CN100439080C - 注塑成型机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明注塑成型机的控制装置具有:存储器29r,其与从模具10的从开模到闭模为止的工序中的闭模指令信号同步,存储多个时刻的流入电动机3的电流值X(t);平均·方差计算单元,其求出与从存储器29r读出的电流值X(t)对应的每个时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式求出每个前述时刻的电流阈值Xf(t),Xf(t)=Mx(t)+N·{Vx(t)}1/2在这里,N为常数,且≥3以及异物判断部29,其通过比较每个时刻的电流阈值Xf(t)与电流值X(t),根据电流值X(t)超过电流阈值预先规定的次数m来判断为异常。
Description
背景技术
现有的注塑成型机的控制装置,有记载在专利第2515355号公报上的第1现有技术,以及记载在专利第3080617号公报上的第2现有技术。该第1现有技术是,当闭模动作正常结束时,以正常闭模时的各个时刻的电流为基准值,以在该基准值上加上补偿量的值为阈值。在下一次闭模动作时,比较前次的阈值和本次闭模动作时的电流,若本次闭模的电流大,则判断在模具内发生了异常。
第2现有技术是,插入干扰观测器,推定各个时刻的干扰扭矩,通过在之前正常时的多次合模时干扰扭矩平均值上,加上决定容许范围的偏移量K,而得到阈值。比较该阈值与本次闭模动作时的推定干扰扭矩,若本次的干扰扭矩超过阈值,则判断有异常。
但是,上述第1及第2现有技术,根据补偿量、偏移量的设常数,异物的感知性能有很大变化。即,若将补偿值设得过小,则虽然灵敏度增加,但会引起误检测,反之若设得过大,则虽然可防止误检测,但不能高灵敏度地检测异物。因此,存在这样的问题:为了得到适当的补偿值,必须要用监控器等比较基准值、平均值与检测电流值、推定干扰扭矩值,一边手动反复试验,一边进行补偿量、偏移量的调整,以使正常时的检测电流值和推定干扰扭矩不超过阈值。
另外,因为根据模具的闭模动作指令模式、模具而最佳补偿值不同,所以存在改变闭模动作指令模式或模具时,必须再次调整补偿量、偏移量的问题。
而且,因为现有技术是由基准值、平均值同样地设置补偿量、偏移值,所以还存在根据模具的种类等,在各个时刻最佳补偿量、偏移量变化的问题。
发明内容
本发明为了解决上述课题,以提供以下这种注塑成型机的控制装置为目的,该控制装置能够自动得到判断阈值,并且,由该阈值尽快地判断模具间是否有异物、是否正常。
第1发明涉及的注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:电流检测单元,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述电流值X(t);平均·方差计算单元,其求出与从前述存储单元中读出的前述电流值对应的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式求出每个前述时刻的电流阈值Xf(t),
Xf(t)=Mx(t)+N·{Vx(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述电流阈值Xf(t)与前述电流值X(t),根据前述电流值X(t)超过前述电流阈值Xf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
第2发明涉及的注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:检测单元,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的前述电动机的速度或位置的值Y(t);存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述速度值或位置值Y(t);平均·方差计算单元,其求出与从前述存储单元中读出的前述速度或位置的值Y(t)对应的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t);阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式求出每个前述时刻的速度值或位置值的阈值Yf(t),
Yf(t)=My(t)-N·{Vy(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述阈值Yf(t)与前述速度或位置的值Y(t),根据前述速度或位置的值Y(t)小于前述阈值Yf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
第3发明涉及的注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测单元,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);
存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出从前述存储单元中读出的前述电流值X(t)的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式使每个前述时刻的前述电流值X(t)成为标准化值Zx(t),
Zx(t)={X(t)-Mx(t)}/{Vx(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zx(t)是否超过预先规定的数值N′(N′>2)后,在超过的情况下,根据前述标准化值Zx(t)超过前述标准化值Zx(t)之前一个的标准化值Zx(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常。
第4发明涉及的注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:检测单元,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的前述电动机的速度或位置的值Y(t);存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述速度或位置的值Y(t);平均·方差计算单元,其求出从前述存储单元中读出的前述速度或位置的值Y(t)的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t);标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式使每个前述时刻的前述速度值Y(t)成为标准化值Zy(t),
Zy(t)={Y(t)-My(t)}/{Vy(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zy(t)是否小于预先规定的数值-N′(N′>2)后,在小于的情况下,根据前述标准化值Zy(t)小于前述标准化值Zy(t)之前一个的标准化值Zy(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常。
第5发明涉及的注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:检测单元,其求出前述电动机的旋转位置,作为检测位置;控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制前述电动机;存储单元,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的、重复A次前述工序过程中的前述闭模指令信号同步,分别存储多个时刻的对应于每个该时刻的前述位置偏差值E(t);平均·方差计算单元,其求出与从前述存储单元中读出的前述位置偏差值E(t)对应的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t);阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式求出每个前述时刻的位置偏差阈值Ef(t),
Ef(t)=Me(t)+N·{Ve(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述位置偏差阈值Ef(t)与前述位置偏差值E(t),根据前述位置偏差值E(t)超过前述位置偏差阈值Ef(t)预先规定的次数m来判断为异常。
第6发明涉及的注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:检测单元,其求出前述电动机的旋转位置,作为检测位置;控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制电动机;存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述位置偏差值E(t);平均·方差计算单元,其求出从前述存储单元中读出的前述位置偏差值E(t)的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t);标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式使每个前述时刻的前述位置值E(t)成为标准化值Ze(t),
Ze(t)={E(t)-Me(t)}/{Ve(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zy(t)是否超过预先规定的值N′(N′>2)后,在超过的情况下,根据前述标准化值Ze(t)超过前述标准化值Ze(t)之前一个的标准化值Ze(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常。
第7发明涉及的注塑成型机的控制装置,在前述第1或第3发明中,具有:电流限制单元,其在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;检测单元,其检测前述电动机的旋转位置,作为检测位置;控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制电动机;存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述位置偏差值E(t);平均·方差计算单元,其求出与从前述存储单元中读出的前述位置偏差值E(t)对应的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t);阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式求出每个前述时刻的位置偏差阈值Ef(t),
Ef(t)=Me(t)+N·{Ve(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述位置偏差阈值Ef(t)与前述位置偏差值E(t),根据前述位置偏差值E(t)超过前述位置偏差阈值Ef(t)预先规定的次数m来判断为异常。
第8发明涉及的注塑成型机的控制装置,在前述第1或第3发明中,具有:电流限制单元,其在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;检测单元,其检测前述电动机的旋转位置,作为检测位置;控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制电动机;存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述位置偏差值E(t);平均·方差计算单元,其求出从前述存储单元中读出的前述位置偏差值E(t)的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t);标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式使每个前述时刻的前述位置偏差值E(t)成为标准化值Ze(t),
Ze(t)={E(t)-Me(t)}/{Ve(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zy(t)是否超过预先规定的数值N′(N′>2)后,在超过的情况下,根据前述标准化值Ze(t)超过前述标准化值Ze(t)之前一个的标准化值Ze(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常。
第9发明涉及的注塑成型机的控制装置,在前述第1或第3发明中,具有:电流限制单元,其在从前述模具的开模到闭模为止的工序中,在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;检测单元,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的前述电动机的速度或位置的值Y(t);存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述速度值或位置值Y(t);平均·方差计算单元,其求出与从前述存储单元中读出的前述速度或位置的值Y(t)对应的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t);阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式求出每个前述时刻的阈值Yf(t),
Yf(t)=My(t)-N·{Vy(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述基准值Yf(t)与前述速度或位置的值Y(t),根据前述速度或位置的值Y(t)小于前述阈值Yf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
第10发明涉及的注塑成型机的控制装置,在前述第1或第3发明中,具有:电流限制单元,其在从前述模具的开模到闭模为止的工序中,在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;检测单元,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的前述电动机的速度或位置的值Y(t);存储单元,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述速度值或位置的值Y(t);平均·方差计算单元,其求出从前述存储单元中读出的前述速度或位置的值Y(t)的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t);标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式使每个前述时刻的前述速度值Y(t)成为标准化值Zy(t),
Zy(t)={Y(t)-My(t)}/{Vy(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zy(t)是否小于预先规定的值-N′(N′>2)后,在小于的情况下,根据前述标准化值Zy(t)低于前述标准化值Zy(t)之前一个的标准化值Zy(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常。
第11项发明涉及的注塑成型机的控制装置的特征是,其平均·方差计算单元,利用之前最近K次的模具的闭模动作中的电流值X(t)、速度或位置值Y(t)进行计算。
第12项发明涉及的注塑成型机的控制装置的特征是,其平均·方差计算单元,利用本次的前述模具的闭模动作中的前述电流值X(t)、前述速度或前述位置的值Y(t)、位置偏差E(t),和前次的前述模具的闭模动作中的前述平均值Mx(t)、前述方差值Vx(t),或者前述平均值My(t)、前述方差值Vy(t),或者前述平均值Me(t)、前述方差值Ve(t)进行计算。
第13项发明涉及的注塑成型机的控制装置,其特征在于,具有:存储单元,其存储多个前述N和前述m,或者前述N′和前述m′的组合;检测灵敏度显示单元,其基于前述N和前述m、或者前述N′和前述m′的组合,显示检测前述模具内有异物的灵敏度的高低;以及
调整单元,其基于前述显示,调整前述灵敏度高低。
第14项发明涉及的注塑成型机的控制装置,其特征在于,具有显示单元,其可视地显示电流值X(t)和电流阈值Xf(t),或者前述速度值Y(t)和前述速度或位置的阈值Yf(t)。
第15项发明涉及的注塑成型机的控制装置,其特征在于,取代第1至第10项发明中的与前述闭模指令信号同步,多个时刻的前述电动机,为基于闭模位置指令信号的多个位置的前述电动机。
第16项发明涉及的注塑成型机的控制装置,其特征在于:在第1至第10项发明中,在重复A次工序过程中,在不使树脂流入模具的空模状态下进行B次(B<A)前述工序,以及至少一次使树脂流入前述模具的状态的前述工序。
由第1或第2项发明,因为基于电流值X(t)或者速度或位置值Y(t),求出平均值Mx(t)、My(t)及方差值Vx(t)、Vy(t),再基于平均值Mx(t)、My(t)及方差值Vx(t)、Vy(t),自动地得到电流阈值Xf(t)或速度等的阈值Yf(t),并且基于该电流阈值Xf(t)或速度等的阈值Yf(t),判断模具内有无异物,所以具有以下效果:作业者不需要为了确定阈值而反复试验来设定由平均值得到的容许范围,即补偿量和偏移量的作业,并且可以高精度地进行模具内的异物的判断。
由第3或第4项发明,因为基于电流值X(t)或者速度或位置值Y(t)求出平均值Mx(t)、My(t)、方差值Vx(t)、Vy(t),再基于平均值Mx(t)、My(t)及方差值Vx(t)、Vy(t),自动地得到标准化值Zx(t)、Zy(t),并且基于该标准化值Zx(t)、Zy(t),判断模具内有无异物,所以具有以下效果:作业者不需要为了确定基准值而反复试验来设定作为物理量的由平均值得到的容许范围,即补偿量和偏移量的作业,并且可以高精度地进行模具内的异物的判断。
由第5或第6项发明,因为基于位置偏差值E(t)求出平均值Me(t)、方差值Ve(t),再基于平均值Me(t)、方差值Ve(t),自动地得到位置偏差阈值Ef(t)或标准化值Ze(t),并且基于该位置偏差阈值Ef(t)或标准化值Ze(t),判断模具内有无异物,所以具有以下效果:作业者不需要为了确定基准值而反复试验来设定作为物理量的由平均值得到的容许范围,即补偿量和偏移量的作业,并且可以高精度地进行模具内的异物的判断。
由第7或第8项发明,因为即使电流限制单元动作,也基于位置偏差的值E(t)求出平均值Me(t)、方差值Ve(t),再基于平均值Me(t)、方差值Ve(t),自动地得到阈值Ef(t)或标准化值Ze(t),并且基于该阈值Ef(t)或标准化值Ze(t),判断模具内有无异物,所以具有以下效果:作业者不需要为了确定阈值而反复试验来设定由平均值得到的容许范围,即补偿量和偏移量的作业,并且可以高精度地进行模具内的异物的判断。
由第9或第10项发明,因为即使电流限制单元动作,也基于速度或位置的值Y(t),求出平均值My(t)、方差值Vy(t),再基于平均值My(t)、方差值Vy(t),自动地得到阈值Yf(t)或标准化值Zy(t),并且根据该阈值Yf(t)或标准化值Zy(t),判断模具内有无异物,所以具有以下效果:作业者不需要为了确定阈值而反复试验俩设定由平均值得到的容许范围,即补偿量和偏移量作业,并且可以高精度地进行模具内的异物的判断。
由第11项发明,因为由之前最近K次的模具的闭模动作中的电流值X(t)、速度或位置的值Y(t),求出平均、方差值,所以即使由于周围温度、机械摩擦等的变化引起电流值X(t)、速度或位置的值Y(t)变化,也可以仅由之前最近K次的电流值X(t)、速度或位置的值Y(t),得到该阈值或标准化值。因此,具有不易受到周围温度、机械摩擦等变化影响的效果。
由第12项发明,在第9项发明的效果基础上,还具有能够减少存储单元的存储容量的效果。
由第13项发明,因为具有:检测灵敏度显示单元,其基于N和m或者N′和m′组合,显示检测模具内有异物的灵敏度高低,以及调整单元,其基于前述显示,调整前述高低,所以具有作业者能够容易地设定检测灵敏度的效果。
由第14项发明,因为具有显示单元,其可视地显示电流值X(t)和电流阈值Xf(t),或者前述速度值Y(t)和前述速度或位置的阈值Yf(t),所以具有作业者能够看到闭模动作中的异物的检测状况的效果。
由第15项发明,因为判断单元利用基于闭模位置指令信号的多个位置的流入电动机的电流,或者电动机速度、位置的值等,判断异常,所以即使取代与闭模指令信号同步的多个时刻的时间,而利用闭模位置指令信号,也起到与第1至第10项发明相同的效果。
由第16项发明,因为重复A次工序中,包含不使树脂流入模具的空模的状态,所以具有能够较早地检测出使树脂流入模具内时模具内夹有异物的效果。
附图说明
图1是本发明一个实施例的注塑成型机的闭模机构及控制装置的框图。
图2是表示实施例的存储对应于各采样时刻的检测电流值、平均值、方差值的存储器的存储状况的存储状态图。
图3是实施例的注塑成型机的时间对电流曲线图(a)、时间对速度曲线图(b)。
图4是表示实施例的注塑成型机动作的流程图。
图5是图4所示的空模状态下的闭模动作时的阈值更新的详细流程图。
图6是表示图4中步骤S107的详细动作的流程图。
图7是表示图4中步骤S111的详细动作的流程图。
图8是表示其他实施例的平均、方差的更新顺序的流程图。
图9是表示其他实施例的注塑成型机的动作的流程图。
图10是表示图9中的步骤S307的详细动作的流程图。
图11是表示图9中的步骤S311的详细动作的流程图。
图12表示实施例的注塑成型机的时间对电流的标准化值(a)、时间对速度的标准化值(b)的图。
图13是表示其他实施例的对更新平均、方差所必需的存储器的存储状况的存储状态图。
图14是表示其他实施例的平均、方差的更新顺序的流程图。
图15是表示其他实施例的模具保护灵敏度设定画面的画面图。
图16是其他实施例的时间对电流(a)、时间对速度(b)的画面图。
具体实施方式
实施例1.
根据图1至图3说明本发明的一个实施例。图1是注塑成型机的闭模动作机构及控制装置的框图,图2是表示将对应于各采样时刻的检测电流值、平均值、方差值存储于存储器中的存储状况的存储状态图,图3是注塑成型机的时间对电流曲线图(a)、时间对速度曲线图(b)。
在图1中,注塑成型机的形成方式为,具有被控制而使d轴电流及q轴电流流入的电动机3,并通过同步带5,将电动机3的旋转传送到具有滚轴丝杠的旋转轴上。
其设置有:连杆机构7,其将电动机3的旋转运动变换为直线运动,并且一端部被固定,具有另一端部;以及固定模具11,其与可动模具9相对,连杆机构7的另一端部固定在可动模具9上,由可动模具9和固定模具11构成模具10。
控制装置具有:作为检测单元的编码器21,其与模具10的闭模指令信号同步,在作为多个时刻的每个采样时刻(时刻、时间),检测电动机3的速度值或位置Y(t);作为电流检测单元的电流检测电路23,其在每个采样时刻,检测流入电动机3的q轴电流,即电流值X(t);操作面板25,作业者由此输入模具的闭模指令及开模指令等;指令生成部26,其基于由操作面板25输入的指令,作成并产生模具10的开闭指令信号;驱动控制部27,其由指令信号及通过编码器21检测的位置、速度,求出给予电动机3的电流指令,并基于该电流指令,使d轴电流及q轴电流流入电动机3;作为电流限制单元的电流限制器28,其在流入电动机3的电流超过预先规定的电流时,将其限制为规定电流;异物检测判断部29,其基于在模具10的闭模过程中检测的检测电流、检测速度,判断模具10中是否有异物;显示部31,其显示模具10的开闭信息;异常指令部33,其在异物检测判断部29判断在模具10的闭模动作中有异物的情况下,生成停止或打开模具10的关闭动作的指令信号;以及指令切换部35,其基于异物检测判断部29输出的信号ea,将指令信号由正常指令信号切换到异常指令信号。
异物检测判断部29中设有由RAM构成的存储器29r,其存储检测电流值X(t)、检测速度值Y(t)等。
<异物检测判断部29>
A.检测电流
(1).注塑成型机制造多个同样的成型品,其具有:作为存储单元的存储器29r,其在重复A次以模具10的闭模为一个周期的工序过程中分别存储对应于每个采样时刻的检测电流值X(t);
(2).平均·方差计算单元,其求出与从存储器29r读出的检测电流值X(t)对应的每个时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
(3).基准值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t),按照下式求出每个采样时刻的电流阈值Xf(t),
Xf(t)=Mx(t)+N·{Vx(t)}1/2
在这里,N≥3
(4).判断单元,其比较每个时刻的电流阈值Xf(t)与检测电流值X(t),根据检测电流值X(t)超过电流阈值Xf(t)的次数超过预先规定的次数m来判断为异常。
B.检测速度
(1).具有:存储器29r,其在重复A次上述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的速度值Y(t);
(2).平均·方差计算单元,其求出与从存储器29r读出的速度值Y(t)对应的每个时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t);
(3).基准值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的速度平均值My(t)、速度方差值Vy(t),按照下式求出每个采样时刻的速度阈值Yf(t),
Yf(t)=My(t)-N·{Vy(t)}1/2
在这里,N≥3
(4).判断单元,其比较每个时刻的速度阈值Yf(t)与速度值Y(t),根据速度值Y(t)超过速度阈值Yf(t)的次数超过预先规定的次数m来判断为异常。
<存储器>
根据图2说明存储器29r的存储构造。图2(a)中的各行是,在一次的模具闭模动作中,需要T个采样数据,存储各个采样时刻的检测电流值X(t),各列是存储每个采样时刻的K次量的检测电流值X(t)。检测电流值xi(t)是表示第i行的模具闭模时的数据。按照第p行、第p-1行、第p-2行…、第1行、第0行、K-1、…、第p+1行的顺序,存储新的模具闭模时的检测电流值,每次正常闭模动作结束时,执行将最新的数据写入最旧的数据行的环状缓冲(ringbuffering)。图2(b)的指针p存储在图2(a)的表示最新检测电流值的行中。图2(c)存储各个采样时刻的电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t)和按照下式求得的电流的和Sx(t)、电流的平方和Ux(t)。
上述对电流进行了说明,但也存储速度平均值My(t)、速度方差值Vy(t)、速度的和Sy(t)、速度的平方和Uy(t)。
在这里,检测速度值yi(t)表示第i行的模具闭模时的数据。
<电流阈值及速度阈值>
根据图3说明电流阈值及速度阈值的设定。图3是对阈值的设定进行说明的时间对电流曲线图(a)、时间对速度曲线图(b)。在图3(a)中,表示电流平均值Mx(t)、电流阈值Xf(t)、N·(电流方差值)1/2=N·{Vx(t)}1/2的关系,在从t=0时刻模具的闭模动作开始到结束的时间T-1期间内,检测电流的检测定时由将该时间T-1分割成多份的一定周期的采样时刻确定。在这里,T-1指模具的闭模动作完成时间。
采样时刻周期越短,检测精度越高。但是,若采样时刻周期过短,则异物检测判断部29的运算能力受限制,由存储检测电流的存储器29r的存储容量,100μsec~10μsec左右为适当的采样周期。而且,因为若模具10中夹有异物,则电动机3的电流增大,所以电流阈值设置在比平均值大的方向上。并且,利用检测电流超过电流阈值的次数来判断有无异常。
在图3(b)中,表示速度平均值My(t)、速度阈值Yf(t)、N·(速度方差值)1/2=N·{Vy(t)}1/2的关系,在从t=0时刻模具的闭模动作开始到结束的时间T-1期间内,按照上述采样周期对检测速度进行采样。而且,若模具10中夹有异物,则因为异物阻碍电动机3的动作,电动机3的速度比正常时低,所以速度阈值设定在比速度平均值小的方向上。并且,利用检测速度比速度基准值低的次数来判断有无异常。
<注塑成型机控制装置的动作>
利用图1至图4说明表示本发明的一个实施例的注塑成型机的控制装置的动作。首先,在不使树脂流入模具10中(以下称为空模)的状态下,作业者由操作面板25输入模具的开闭指令信号,指令生成部26生成开闭指令信号,通过指令切换部35向驱动控制部27输入。驱动控制部27基于该开闭指令信号,使电流流入电动机3,基于由编码器21检测的电动机3的位置检测值、速度检测值和由电流检测器23检测的检测电流值,对电动机3边反馈控制边进行驱动。该电动机3的旋转运动通过同步带5,由连杆机构7变换为直线运动,多次进行空模的开闭而更新阈值(步骤S101)。在这里,设置步骤S101是为了在从使树脂流入模具10中的状态下的模具10的闭模动作的开始,就较早地进行异物的判断。通过图5的流程图说明该步骤S101中的详细动作。设定表示时刻的参数t=0(步骤S11)。异常检测判断部29检测空模动作时的各个采样时刻的应检测电流值、应检测速度,并存储在存储器29r中(步骤S15)。确认闭模动作是否完成(步骤S21),若没有完成,则使t=t+1(步骤S23),再次执行步骤S15。
另一方面,在步骤S21中,若闭模动作完成,则异常检测判断部29利用存储在存储器29r中之前的闭模动作时的检测电流值、检测速度值,更新电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t)、速度平均值My(t)、速度方差值Vy(t)(步骤S27),更新各个采样时刻的电流阈值Xf(t)、速度阈值Yf(t)(步骤S29),并检查规定的空模状态下的闭模动作次数是否结束(步骤S31)。若规定的空模状态下的闭模动作被执行,则结束步骤S101。在这里,若规定的空模状态下的闭模动作没被执行,则执行上述步骤S11~S31。
然后,为了得到希望的成型品而开始使树脂流入模具10中的成型循环,设定表示时刻的参数t=0(步骤S 103)。异常检测判断部29在模具10的开闭动作的工序中,通过电流检测电路23、编码器21,分别检测各个采样时刻的检测电流值、检测速度值,并存储在存储器29r中(步骤S105)。由此,存储器29r中存储了重复A次模具10的开闭动作的工序过程中对应于各个采样时刻的检测电流值、检测速度值。在这里,上述次数A,是指图5的步骤S31中的初期空模合模次数和使树脂流入并开闭模具10的次数之和。异常检测判断部29按上述方法,求出(A-1)次之前的闭模动作时的电流阈值Xf(t),通过比较各个采样时刻的检测电流值X(t)与电流阈值Xf(t),判断是否异常(步骤S107)。
图6是详细说明图4的步骤S107的图。比较同一采样时刻的检测电流值X(t)与电流阈值Xf(t)后,判断检测电流值X(t)是否超过电流阈值Xf(t)(步骤S131)。若超过,则使电流异常计数器Cx+1而递加(步骤S133)。异物检测判断部29判断电流异常计数器是否达到预先设定的次数m(步骤S137)。若达到m次,则判断检测电流异常,并产生异常信号(步骤S138)。
将该异常信号ea输入显示部31,显示部31通过文字等,显示模具10内发生了异常。同时,将异常信号ea输入指令切换部35,将开关推到上侧,切换到由异常指令部33发出的指令。异常指令部33产生模具10的停止指令,并将该停止指令信号通过指令切换部35输入驱动控制部27。驱动控制部27停止向电动机3施加电压。因此,在感知到模具10内夹有异物时便立即停止可动模具9的动作(步骤S109)。
另一方面,若在步骤S131没有超出,则将电流异常计数器Cx清零(步骤S135),判断检测电流无异常(步骤S139)。同样地,在步骤S137中,若电流异常计数器没有达到m,则判断检测电流无异常(步骤S139)。
即,若在采样时刻检测电流连续m次超过电流阈值,则判断检测电流异常。由此,可以防止由于夹有异物引起的模具10的损伤。
另外,在上述实施例中,由异常信号ea使可动模具9停止,但也可以使可动模具9后退。
其次,异常检测判断部29按上述方法求出到(A-1)次为止的闭模动作中的电流阈值Xf(t),通过比较各个采样时刻的检测速度值Y(t)与速度阈值Y(t)来判断是否异常(步骤S111)。
图7是详细说明图4的步骤S111的图。比较同一采样时刻的检测速度值Y(t)与速度阈值Yf(t),判断检测速度值是否低于速度阈值(步骤S141),若低,则使速度异常计数器Cy+1而递加(步骤S143)。这是因为,若模具10中夹有异物,则电动机3的速度降低,所以检测速度值低于速度阈值时判断为异常。
判断电流异常计数器Cy是否达到预先设定的次数m(步骤S147)。若达到m次,则判断检测速度异常,并产生异常信号(步骤S148)。基于该异常信号ea,执行与上述步骤S109相同的异常处理(步骤S113)。
另一方面,若在步骤S141中速度阈值比检测速度值高,则将速度异常计数器Cx清零(步骤S145),判断检测速度无异常(步骤S149)。同样地,在步骤S147中,若速度异常计数器没有达到m次,则判断检测速度无异常(步骤S149)。
也就是说,若在采样时刻检测速度连续m次低于速度阈值,则判断检测速度异常。
在步骤S111中,若没有异常,则判断闭模动作是否完成(步骤S115),若没有完成,则将采样时刻+1(步骤S123),再次执行上述步骤S105~S115。
另一方面,在步骤S115中,若闭模动作完成,则从存储器29r中读出之前闭模动作的检测电流值、检测速度值,分别更新各个采样时刻的电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t)、速度平均值My(t)、速度方差值Vy(t)(步骤S117)。利用上述更新的电流平均值、电流方差值、速度平均值、速度方差值,以及预先设定的N,按下式求出各个采样时刻的电流阈值Xf(t)、速度阈值Yf(t)(步骤S119)。
Xf(t)=Mx(t)+N×(Vx(t))1/2
Yf(t)=My(t)-N×(Vy(t))1/2
在这里,N使用大于或等于3的数值,优选3<N<10的数值。这是因为N不足3的情况下,由实验确认会产生误动作。
异物检测判断部29判断是否达到希望次数的成型循环(步骤S121),若没有达到,则执行上述步骤S103~S119。另一方面,若达到,则结束。
另外,对具有正值的电流、速度进行了说明,但在电流值X(t)、速度值Y(t)取负值的情况下,阈值按下式设定。
Xf(t)=Mx(t)-N×(Vx(t))1/2
Yf(t)=My(t)+N×(Vy(t))1/2
而且,上述步骤S131、S141中,在检测电流值、检测速度值取负值的情况下,检查X(t)<Xf(t)、Y(t)>Yf(t)。
如上所述,因为基于电流值X(t)或速度值Y(t),求出平均值Mx(t)、My(t)、方差值Vx(t)、Vy(t),基于平均值Mx(t)、My(t)、方差值Vx(t)、Vy(t),自动获得电流阈值Xf(t)或速度等的阈值Yf(t),并且基于该电流阈值Xf(t)或速度等的阈值Yf(t),判断模具10内是否有异物,所以作业者不需要为了决定阈值而反复试验来设定由平均值得到的容许范围,即补偿量、偏移量的作业,并且可以高精度地进行模具内异物的判断。
在关闭模具,尤其带滑动芯模具那样的构造复杂的模具时,电流、速度在各个时刻t的波动存在大的时刻和小的时刻。由本实施例,因为在电流、速度波动大的时刻,方差Vx(t)、Vy(t)取大的值,所以具有阈值也变大的性质。由该性质,产生以下效果:通过在波动大的时刻,降低灵敏度,防止了正常时也判断有异物的误检测现象。另一方面,因为在波动小的时刻,Vx(t)、Vy(t)取小的值,所以具有阈值也变小的性质。由该性质,产生以下效果:通过在波动小的时刻提高灵敏度,可以高精度地检测异物。
而且,因为具有虽然数据的波动程度在每次重复闭模都变化,但Vx(t)、Vy(t)也随之变化的性质,所以也产生能够构成适当的阈值的效果。
另外,因为通常驱动控制部27进行比较指令信号与检测的当前值,并对应该差而输出电流的反馈控制,所以即使在模具间夹有异物,只要可以产生的电流有余量,就将按照指令加大电流。因此,在夹有异物的情况下,具有容易首先在电流中出现异常,其次在速度、位置、位置偏差中出现异常的倾向。但是,当控制装置的电流限制器28的限制值小,且电流限制器28工作时,即使在模具中夹有异物,检测电流中也不易产生异常,所以根据电流检测的异物异常判断精度不高。这样,即使流入电动机3的电流增加,电流限制器28动作,因为异物判断部29基于异常速度值Y(t)进行判断,所以能够正确地进行异物判断。
上述实施例中利用电流、速度两方面的数据进行异物的判断,但在电流限制值大,或存储容量受限等的情况下,也可以只利用电流或只利用速度判断异物的有无。
另外,在上述实施例中的步骤A107中,异物检测判断部29求出到(A-1)次为止的闭模动作中的电流阈值Xf(t),但也可以是到(A-1)为止的任意次数,即(A-2)次、(A-3)次都可以。
实施例2.
即使是按照同一个闭模指令信号的模具闭模过程的检测电流值、检测速度值,除了检测值的波动以外,由于周围温度、机械摩擦等原因,虽然每次重复闭模动作时的检测电流值、检测速度值在全部采样时刻都很小,但有时会渐渐地产生变大或变小的大范围的变化。因此,与从模具开闭循环刚开始之后完全利用最新的检测值,由各个采样时刻的平均值、方差求得的阈值相比,利用仅由之前的最近几次的检测电流值、检测速度值的平均、方差求得的阈值,能够正确地判断异常。
利用图8的流程图,对考虑了该现象的本发明的实施例的异常检测判断部29的平均·方差计算单元进行说明。
图8相当于在图4的上述步骤S119、图5的上述步骤S27中,利用检测电流、检测速度,对在各个采样时刻的电流平均值、电流方差值、速度平均值、速度方差值的计算与更新。
异常检测判断部29从电流的和Sx(t)、电流的平方和Ux(t)、速度的和Sy(t)、速度的平方和Uy(t)中,去除之前K+1次前的检测值的影响(步骤S151)。将最近正常结束时的闭模动作时的检测值时间序列,写入存储器29r的表示最新行的第p行(步骤S153)。为了将该写入的检测值的影响反映在电流的和Sx(t)、电流的平方和Ux(t)、速度的和Sy(t)、速度的平方和Uy(t)中,进行图8所示的运算处理(步骤S155),由电流的和Sx(t)、电流的平方和Ux(t)按下式求出电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t)(步骤S157)。
同样地,求出各个采样时刻的速度平均值My(t)、速度方差值Uy(t)(步骤S159)。使表示最新行的指针递加(步骤S161),检查指针p是否为K(步骤S163),若指针等于K则将指针设为0(步骤S165)。
另外,在将本实施例和上述实施例1组合进行实施的情况下,初期闭模次数至少大于或等于K次。
实施例3.
当模具10中夹有异物时,流入电动机3的电流、电动机3的速度,随时间的推移,都有逐渐从平均值偏离很大的倾向。这是因为由于夹有异物而阻碍了模具10的前进,所以电动机3的速度逐渐减小。而且,当模具10中夹有异物时,因为通过反馈控制进行模具10的闭模动作,所以按照驱动控制部27的指令,电动机3的电流增大。
通过图9的流程图,对利用该现象早期可靠地检测异物的本发明的实施例进行说明。图9中,与图4相同的符号表示相同、相当的部分,省略说明。
图9中,分别由步骤S307、S311代替图4中的步骤S107、S111,没有图4中的步骤S119。
图10是说明图9中步骤S307的详细动作的流程图。异常检测判断部29由各个采样时刻的平均、方差计算电流标准化值(步骤S371)。即,按下式由检测电流X(t)、电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t),求出电流标准化值Zx(t)。
Zx(t)={X(t)-Mx(t)}/{Vx(t)}1/2
电流标准化值Zx(t)是表示偏离检测电流值的平均的情况的指标,越接近0,越接近平均值,越偏离0,偏离平均值越大。利用表示时间对电流标准化值、时间对速度标准化值的图12说明这一点。由图12(a),当在时刻t0附近开始夹有异物时,随着时间的推移,电流标准化值增大,超过预先设定的值N′。
异常检测判断部29判断电流异常计数器Cx是否为0(步骤S372),检查在前一采样时刻是否超过初期阈值N′。若电流异常计数器为0,则比较电流标准化值Zx(t)与预先设定的初期阈值N′(步骤S376)。在这里,数值N′≥2,更优选2.5<N′<8。这个N′的下限,是由比上述实施例1所示的N略小而得来的。
在没有超过初期阈值N′时,异常检测判断部29使电流异常计数器Cx清零(步骤S378)。另一方面,若超过,则使电流异常计数器Cx为1(步骤S377),检测电流的异常为无(步骤S381)。另一方面,在步骤S372中,若电流异常计数器不为0,则比较之前采样时刻的电流标准化值Zx(t-1)与当前采样时刻的电流标准化值Zx(t)(步骤S373)。在这里,比较电流标准化值Zx(t)与电流标准化值Zx(t-1)是因为,当如上所述模具10中夹有异物时,流入电动机3的电流远离平均值,随时间的推移而开始变大,所以能早期地检测该现象。
异常检测判断部29,在当前时刻的电流标准化值Zx(t)大时,将电流异常计数器Cx加1,若电流异常计数器达到预先设定的m′,则判断模具10中夹有异物,有异常(步骤S379)。在这里,数值m′≥3。
在步骤S373中,若之前时刻的电流标准化值Zx(t-1)比当前时刻的电流标准化值Zx(t)大,则清零电流异常计数器(步骤S375)。
图11是说明图9的步骤S311的详细动作的流程图。因为图11与图10大致相同,所以省略详细说明,但图11和图10不同之处为以下两点:因为与速度相关的标准化数据,若夹有异物则比平均值小,所以在步骤S473中,以当前时刻的速度标准化值Zy(t)是否小于之前时刻的速度标准化值Zy(t-1),来判断有无异物;以及在步骤S476中,判断速度标准化值Zy(t)是否低于预先设定的数值-N′。在这里,之所以-N′为负值,是因为由于模具10中夹有异物而速度下降。
图12(b)是表示在t0时刻附近,开始夹有异物时的时间对速度标准化值的曲线图。
与实施例1相同,是利用电流标准化值、速度标准化值进行是否异常的判断,但也可以利用电流标准化值Zx(t)或速度标准化值Zy(t)中的任何一个来判断异常。另外,不限于电流标准化值、速度标准化值,也可以利用与位置相关的标准化值、与偏差相关的标准化值等判断异常。
实施例4.
在上述实施例2中,因为存储器29r中存储与闭模动作次数对应的检测电流值、速度检测值,所以需要闭模动作次数与采样次数的乘积的存储容量。在本发明的实施例中,利用图13说明存储器29r的容量少的例子。
图13表示存储器29r的存储构造,在图13中,(a)存储各个采样时刻的之前一次量的正常闭模动作时的检测电流值X(t),(b)存储各个采样时刻的电流平均值Mx(t),(c)存储各个采样时刻的电流方差值Vx(t)。
下面,参照图14的流程图,说明本实施例的各个采样时刻的电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t)的计算、更新。
图14的处理是取代第2实施例,执行实施例1的图4所示的步骤S117、图5所示的步骤S27中的平均、方差的更新。
异常判断部29按照下式更新前次所求得的各个采样时刻的电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t)(步骤S501)。
Mx(t)←αX(t)+(1-α)Mx(t) ··(1)
Vx(t)←β(X(t)-Mx(t))2+(1-β)Vx(t) ··(2)
在这里,α、β为常数,是满足0<α、β<1的数值,更优选为0.01<α、β<0.3的数值。
其次,以同样顺序,求出与速度相关的速度平均值、速度方差值(步骤S503)。
以上说明了按上述(1)、(2)式求出的电流平均值Mx(t)、电流方差值Vx(t)分别是一种平均、方差的情况。递推应用上述(1)式,得到下式。
Mx(t)=αx(0)(t)+α(1-α)x(1)(t)+α(1-α)2x(2)+… ··(3)
在这里,x(j)(t)表示j次前的模具的关闭动作中的采样时刻t的检测电流值。
另外,因为α+α(1-α)+α(1-α)2+…=1,所以按上述(3)式求出的值,可以看作是对之前的多个数据加权求和的平均。
而且,越是最近的检测值,由上述(1)式求出的平均越能够更大程度反映出最近的检测值的平均。另外,同样地,递推应用上述(2)式,得到下式。
Vx(t)=β(x(0)(t)-M x(0)(t))2+β(1-β)(x(1)(t)-M x(1)(t))2
+β(1-β)2(x(2)(t)-M x(2)(t))2+… ··(4)
在这里,M x(j)(t)表示j次前求出的采样时刻t的平均。如上所述,检测值由于周围温度、机械摩擦等的变化,虽然非常小,但在每次模具关闭的所有的采样时刻,检测值有时会渐渐地变大或变小。
但是,因为该变化是相对于闭模次数而很慢的变化,所以有接近各个采样时刻的该闭模次数的检测值之间取非常接近的值的倾向。根据以上所述,在j取较小值的情况下,可以按下式近似。
由此,Vx(t)为下式。
在这里,随着j变大,上述(5)式的近似通常不成立,但因为上述(6)式中的β(1-β)j的系数小,所以由近似得到的偏差对整体的Vx(t)的影响小。
与前面相同,因为β+β(1-β)+β(1-β)2+…=1,所以Vx(t)可以看作是对各个采样时刻的之前的检测电流与电流平均值M x(0)(t)之差的平方加权相加的量,即一种方差。该方差也和平均一样,最近的检测值与平均之差越大,越能够更大程度反映该差值。
越是最近的数值,由上述式(1)、(2)求得的平均的影响越大。由此,也是快速追踪由于周围温度、闭模动作次数引起的数据的微小变化等的平均、方差。由该平均、方差求出的阈值是更适合于异常判断的阈值。
由该注塑成型机的控制装置,如图13中所示,如果仅存储前次闭模动作时所求得的平均、方差,和本次检测的检测值,因为可以进行上述(1)、(2)式的运算,所以具有使存储器29r的存储容量减小的效果。
实施例5.
如上述实施例中所说明的,设定值N、电流异常计数器m也可以预先设定。但是,有时希望对应于现场的状况,调整设定值N、电流异常计数器m的设定。这是因为要能够根据注塑成型机的闭模机构的种类等,变更最佳设定值N、电流异常计数器m的值。
利用图15说明本发明的另一实施例。在图15(a)中,在操作面板部,设置滑块122,在直线状的滑动条121上移动,并带有鼠标指针,其使滑块122沿着直线方向移动。通过在滑动条121的一端部设置表示模具10的异物检测灵敏度的“灵敏度低”的显示,同样在滑动条121的另一端设置“灵敏度高”的显示,构成检测灵敏度显示单元。而且,由滑动条121、滑块122、鼠标指针123构成调整上述检测灵敏度的高低的调整单元。在这里,设定值N、电流异常计数器m的值越小,则检测模具10的异物的灵敏度越好。反之,越大则灵敏度越差。
作业者想设定高灵敏度的情况下,使(N,m)=(3,2),想设定低灵敏度的情况下,使(N,m)=(10,20)等,将滑块122放置在高灵敏度附近则(N,m)设定得小,放置在低灵敏度附近则(N,m)设定得大。
另外,不只可以使滑块122如上述直线移动,也可以如图15(b)所示,通过使旋钮131转动,而在灵敏度低到灵敏度高之间移动。
由该灵敏度设定器,作业者能够可视地、直观地设定设定值N、异常计数器m的值。
实施例6.
图16是通过图说明本发明的另一个实施例。如图16所示,将如前所述而求得的电流阈值Xf(t)和检测电流X(t),以及速度阈值Yf(t)和检测速度Y(t),分别同时显示在图1所示的显示部31上。由此,作业者能够通过比较检测值和阈值,简单地确认当前的闭模动作是否在正常地进行。另外,也可以在每个采样时刻,将上述实施例中所示的与电流或速度相关的标准化值与预先设定的N′同时显示出来。
实施例7.
在上述实施例中,异物检测判断部29基于模具10闭模动作中的各采样时刻的检测电流值、检测速度值,判断异常的有无,但也可以是各个采样时刻的检测位置。在这里,检测位置是由编码器21的检测所得到的。
在利用位置的情况下,当夹有异物时,因为异物会阻碍模具的闭模动作,所以位置相比正常时移动不充分。由此,位置阈值Yf(t)为下式。
Yf(t)=My(t)-N·{Vy(t)}1/2
在这里,My(t):位置平均值,Vy(t):位置方差值
如上所述设定位置阈值Yf(t),根据位置检测值是否低于位置阈值来判断异物的有无。
实施例8.
在使电动机3基于位置指令,使模具10进行开闭动作的控制装置中,在基于位置指令与检测位置之差即位置偏差,控制电动机的情况下,也可以是对应于各个采样时刻的位置偏差。
在利用位置偏差的情况下,在夹有异物时,因为不能达到目标位置,所以位置偏差增大。由此,位置偏差阈值Ef(t)为下式。
Ef(t)=Me(t)+N·{Ve(t)}1/2
在这里,Me(t):位置偏差平均值,Ve(t):位置偏差方差值
如上所述设定位置偏差阈值Ef(t),根据位置偏差检测值是否高于位置偏差阈值Ef(t)来判断异物的有无。
实施例9.
在上述实施例中,将电流值Xf(t)等的检测定时设为与模具10的闭模指令信号同步的每个采样时刻,但也可以设为模具10的闭模指令信号,或设为利用位置的闭模位置指令信号。即,在上述实施例中,具有:编码器21,其与模具10的闭模指令信号同步,在每个采样时刻,检测电动机3的速度值或者检测位置Y(t);以及电流检测电路23,其检测流入电动机3的电流作为各个采样时刻的电流值X(t),但使用:编码器21,其取代上述采样时刻,利用模具10的闭模位置指令信号,检测该闭模位置指令信号中多个位置的电动机3的速度值或检测位置Y(t);以及电流检测电路23,其检测流入电动机3的电流作为该闭模位置指令信号的多个位置的电流值X(t),也能起到与上述实施例相同的作用效果。
工业上的实用性
如上所述,本发明涉及的的注塑成型机的控制装置适用于检测模具的异物。
Claims (25)
1.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述电流值对应的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式求出每个前述时刻的电流阈值Xf(t),
Xf(t)=Mx(t)+N·{Vx(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及
判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述电流阈值Xf(t)与前述电流值X(t),根据前述电流值X(t)超过前述电流阈值Xf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
2.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
编码器,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的前述电动机的速度或位置的值Y(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述速度值或位置值Y(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述速度或位置的值Y(t)对应的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t);
阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式求出每个前述时刻的速度值或位置值的阈值Yf(t),
Yf(t)=My(t)-N·{Vy(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及
判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述阈值Yf(t)与前述速度或位置的值Y(t),根据前述速度或位置的值Y(t)小于前述阈值Yf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
3.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出从前述存储器中读出的前述电流值X(t)的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式使每个前述时刻的前述电流值X(t)成为标准化值Zx(t),
Zx(t)={X(t)-Mx(t)}/{Vx(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zx(t)是否超过预先规定的数值N′后,在超过的情况下,根据前述标准化值Zx(t)超过前述标准化值Zx(t)之前一个的标准化值Zx(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,其中,N′>2。
4.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
编码器,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的前述电动机的速度或位置的值Y(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的前述速度或位置的值Y(t);
平均·方差计算单元,其求出从前述存储器中读出的前述速度或位置的值Y(t)的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式使每个前述时刻的前述速度或位置的值Y(t)成为标准化值Zy(t),
Zy(t)={Y(t)-My(t)}/{Vy(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zy(t)是否小于预先规定的数值-N′后,在小于的情况下,根据前述标准化值Zy(t)小于前述标准化值Zy(t)之前一个的标准化值Zy(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,其中,N′>2。
5.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
编码器,其求出前述电动机的旋转位置,作为检测位置;
控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制前述电动机;
存储器,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的、重复A次前述工序过程中的前述闭模指令信号同步,分别存储对应于多个时刻的每个该时刻的前述位置偏差值E(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述位置偏差值E(t)对应的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t);
阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式求出每个前述时刻的位置偏差阈值Ef(t),
Ef(t)=Me(t)+N·{Ve(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及
判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述位置偏差阈值Ef(t)与前述位置偏差值E(t),根据前述位置偏差值E(t)超过前述位置偏差阈值Ef(t)预先规定的次数m来判断为异常。
6.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
编码器,其求出前述电动机的旋转位置,作为检测位置;
控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制电动机;
存储器,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的、重复A次前述工序过程中的前述闭模指令信号同步,分别存储对应于多个时刻的每个该时刻的前述位置偏差值E(t);
平均·方差计算单元,其求出从前述存储器中读出的前述位置偏差值E(t)的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式使每个前述时刻的前述位置值E(t)成为标准化值Ze(t),
Ze(t)={E(t)-Me(t)}/{Ve(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Ze(t)是否超过预先规定的值N′后,在超过的情况下,根据前述标准化值Ze(t)超过前述标准化值Ze(t)之前一个的标准化值Ze(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,其中,N′>2。
7.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);
编码器,其检测前述电动机的旋转位置,作为检测位置;
电流限制器,其在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;
控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制电动机;
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的位置偏差值E(t)和电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述位置偏差值E(t)对应的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t)以及与从前述存储器中读出的前述电流值X(t)对应的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式求出每个前述时刻的位置偏差阈值Ef(t),
Ef(t)=Me(t)+N·{Ve(t)}1/2
并且,该阈值计算单元利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式求出每个前述时刻的电流阈值Xf(t),
Xf(t)=Mx(t)+N·{Vx(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及
判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述位置偏差阈值Ef(t)与前述位置偏差值E(t),根据前述位置偏差值E(t)超过前述位置偏差阈值Ef(t)预先规定的次数m来判断为异常,或通过比较每个前述时刻的前述电流阈值Xf(t)与前述电流值X(t),根据前述电流值X(t)超过前述电流阈值Xf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
8.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);
编码器,其检测前述电动机的旋转位置,作为检测位置;
电流限制器,其在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的位置偏差值E(t)和电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述位置偏差值E(t)对应的每个前述时刻的平均值Me(t)、方差值Ve(t)以及与从前述存储器中读出的前述电流值X(t)对应的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的关于位置偏差的前述平均值Me(t)、方差值Ve(t),按下式使每个前述时刻的前述位置偏差值E(t)成为标准化值Ze(t),
Ze(t)={E(t)-Me(t)}/{Ve(t)}1/2
并且,该标准化计算单元利用到(A-1)次为止的任意次数的关于电流的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式使每个前述时刻的前述电流值X(t)成为标准化值Zx(t),
Zx(t)={X(t)-Mx(t)}/{Vx(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Ze(t)是否超过预先规定的数值N′后,在超过的情况下,根据前述标准化值Ze(t)超过前述标准化值Ze(t)之前一个的标准化值Ze(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,或者在判断每个前述时刻的前述标准化值Zx(t)是否超过预先规定的数值N′后,在超过的情况下,根据前述标准化值Zx(t)超过前述标准化值Zx(t)之前一个的标准化值Zx(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,其中,N′>2。
9.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);
电流限制器,其在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;
编码器,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的前述电动机的速度或位置的值Y(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的速度值或位置值Y(t)和电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述速度或位置的值Y(t)对应的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t)以及与从前述存储器中读出的前述电流值X(t)对应的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式求出每个前述时刻的速度值或位置值的阈值Yf(t),
Yf(t)=My(t)+N·{Vy(t)}1/2
并且,该阈值计算单元利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式求出每个前述时刻的电流阈值Xf(t),
Xf(t)=Mx(t)+N·{Vx(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及
判断单元,其通过比较每个前述时刻的前述阈值Yf(t)与前述速度或位置的值Y(t),根据前述速度或位置的值Y(t)超过前述阈值Yf(t)预先规定的次数m来判断为异常,或通过比较每个前述时刻的前述电流阈值Xf(t)与前述电流值X(t),根据前述电流值X(t)超过前述电流阈值Xf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
10.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其与从前述模具的开模到闭模为止的工序中的前述闭模指令信号同步,检测多个时刻的流入前述电动机的电流值X(t);
编码器,其检测前述电动机的旋转位置,作为检测位置;
电流限制器,其在前述电流达到预先规定的限制电流值时,限制流入前述电动机的电流;
控制单元,其基于位置指令与前述检测位置之间的差,即位置偏差,控制电动机,
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述时刻的速度值或位置值Y(t)和电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述速度或位置的值Y(t)对应的每个前述时刻的平均值My(t)、方差值Vy(t)以及与从前述存储器中读出的前述电流值X(t)对应的每个前述时刻的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式使每个前述时刻的前述速度或位置的值Y(t)成为标准化值Zy(t),
Zy(t)={Y(t)-My(t)}/{Vy(t)}1/2
并且,该标准化计算单元利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式使每个前述时刻的前述电流值X(t)成为标准化值Zx(t),
Zx(t)={X(t)-Mx(t)}/{Vx(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述时刻的前述标准化值Zy(t)是否超过预先规定的数值N′后,在超过的情况下,根据前述标准化值Zy(t)超过前述标准化值Zy(t)之前一个的标准化值Zy(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,或在判断每个前述时刻的前述标准化值Zx(t)是否超过预先规定的数值N′后,在超过的情况下,根据前述标准化值Zx(t)超过前述标准化值Zx(t)之前一个的标准化值Zx(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,其中,N′>2。
11.如权利要求1或3所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
前述平均·方差计算单元,利用之前最近K次的模具的闭模动作中的电流值X(t),求出前述平均值Mx(t)、前述方差值Vx(t)。
12.如权利要求2或4所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
前述平均·方差计算单元,利用之前最近K次的模具的闭模动作中的速度或位置的值Y(t),求出前述平均值My(t)、前述方差值Vy(t)。
13.如权利要求1或3所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
前述平均·方差计算单元,利用本次的前述模具的闭模动作中的前述电流值X(t),和前次的前述模具的闭模动作中的平均值Mx(t)、方差值Vx(t),求出前述平均值Mx(t)、前述方差值Vx(t)。
14.如权利要求2、4任一项所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
前述平均·方差计算单元,利用本次的前述模具的闭模动作中的前述速度或前述位置的值Y(t),和前次的前述模具的闭模动作中的平均值My(t)、方差值Vy(t),计算前述平均值My(t)、前述方差值Vy(t)。
15.如权利要求5、6、7、8、9、10任一项所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
前述平均·方差计算单元,利用本次的前述模具的闭模动作中的前述位置偏差E(t),和前次的前述模具的闭模动作中的平均值Me(t)、前述方差值Ve(t),计算前述平均值Me(t)、前述方差值Ve(t)。
16.如权利要求1、2、7、8任一项所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
前述存储器存储多个前述N和前述m的组合,
具有:检测灵敏度显示单元,其基于前述N和前述m的组合,显示检测前述模具内有异物的灵敏度的高低;以及
调整单元,其基于前述显示,调整前述灵敏度高低。
17.如权利要求9、10任一项所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
前述存储器存储多个前述N′和前述m′的组合,
具有:检测灵敏度显示单元,其基于前述N′和前述m′的组合,显示检测前述模具内有异物的灵敏度的高低;以及
调整单元,其基于前述显示,调整前述灵敏度高低。
18.如权利要求1所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
具有显示单元,其可视地显示前述电流值X(t)和前述电流阈值Xf(t)。
19.如权利要求2所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
具有显示单元,其可视地显示前述速度值或位置Y(t)和前述速度或位置的阈值Yf(t)。
20.如权利要求5、7、8任一项所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
具有显示单元,其可视地显示前述位置偏差值E(t)和前述位置偏差阈值Ef(t)。
21.如权利要求1至10任一项所述的注塑成型机的控制装置,其特征在于,
在重复A次前述工序过程中,在不使树脂流入前述模具的空模状态下进行B次前述工序,以及至少一次使树脂流入前述模具的状态的前述工序,其中,B<A。
22.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其检测基于从前述模具的开模到闭模为止的工序中的闭模指令信号的多个位置的流入前述电动机的电流值X(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述检测位置的前述电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述电流值对应的每个前述检测位置的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式求出每个前述检测位置的电流阈值Xf(t),
Xf(t)=Mx(t)+N·{Vx(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及
判断单元,其通过比较每个前述检测位置的前述电流阈值Xf(t)与前述电流值X(t),根据前述电流值X(t)超过前述电流阈值Xf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
23.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
编码器,其检测基于从前述模具的开模到闭模为止的工序中的闭模指令信号的多个位置的前述电动机的速度或位置的值Y(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述检测位置的前述速度值或位置值Y(t);
平均·方差计算单元,其求出与从前述存储器中读出的前述速度或位置的值Y(t)对应的每个前述检测位置的平均值My(t)、方差值Vy(t);
阈值计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式求出每个前述检测位置的速度值或位置值的阈值Yf(t),
Yf(t)=My(t)-N·{Vy(t)}1/2
在这里,N为常数,且≥3;以及
判断单元,其通过比较每个前述检测位置的前述阈值Yf(t)与前述速度或位置的值Y(t),根据前述速度或位置的值Y(t)小于前述阈值Yf(t)预先规定的次数m来判断为异常。
24.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
电流检测电路,其检测基于从前述模具的开模到闭模为止的工序中的闭模指令信号的多个位置的流入前述电动机的电流值X(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述检测位置的前述电流值X(t);
平均·方差计算单元,其求出从前述存储器中读出的前述电流值X(t)的每个前述检测位置的平均值Mx(t)、方差值Vx(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值Mx(t)、方差值Vx(t),按下式使每个前述检测位置的前述电流值X(t)成为标准化值Zx(t),
Zx(t)={X(t)-Mx(t)}/{Vx(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述检测位置的前述标准化值Zx(t)是否超过预先规定的数值N′后,在超过的情况下,根据前述标准化值Zx(t)超过前述标准化值Zx(t)之前一个的标准化值Zx(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,其中,N′>2。
25.一种注塑成型机的控制装置,基于开模·闭模指令信号驱动电动机,使模具开闭,其特征在于,具有:
编码器,其检测基于从前述模具的开模到闭模为止的工序中的闭模指令信号同步的多个位置的前述电动机的速度或位置的值Y(t);
存储器,其在重复A次前述工序过程中分别存储对应于每个前述检测位置的前述速度或位置的值Y(t);
平均·方差计算单元,其求出从前述存储器中读出的前述速度或位置的值Y(t)的每个前述检测位置的平均值My(t)、方差值Vy(t);
标准化计算单元,其利用到(A-1)次为止的任意次数的前述平均值My(t)、方差值Vy(t),按下式使每个前述检测位置的前述速度或位置的值Y(t)成为标准化值Zy(t),
Zy(t)={Y(t)-My(t)}/{Vy(t)}1/2;以及
判断单元,其在判断每个前述检测位置的前述标准化值Zy(t)是否小于预先规定的数值-N′后,在小于的情况下,根据前述标准化值Zy(t)小于前述标准化值Zy(t)之前一个的标准化值Zy(t-1)预先规定的次数m′来判断为异常,其中,N′>2。
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