JP2002028958A - 射出成形機における可塑化の管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形機における成形材料の可塑化状態を
管理できるようにする。 【解決手段】 計量動作中、スクリューを回転させるモ
ータの駆動電流Ｉを所定周期τ毎測定し、その２乗Ｉ^２
の積算値Σを求める（Ｇ６）。１成形サイクル終了後
に、積算値Σに検出周期τ、モータの巻線抵抗Ｒをかけ
て消費電力Ｗを求める。この消費電力Ｗを１成形サイク
ルのサイクルタイムＴｃで割って平均消費電力Ｑを求め
る。消費電力Ｗ、平均消費電力Ｑを表示する（Ｇ１
０）。この表示された消費電力Ｗ、平均消費電力Ｑから
可塑化状態を把握することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機におけ
る可塑化の管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリューを回転させるモータを駆動制
御することにより予め設定されたスクリュー回転速度で
計量動作を行わせるようにした射出成形機が既に公知で
ある。従来の射出成形機ではスクリューを回転させるモ
ータの速度制御のみが優先され、モータの駆動トルク
は、スクリューに作用する樹脂の粘性抵抗や各種の外乱
等を補償して設定速度でスクリューを回転させるべく自
動的に調整されるようになっている。

【０００３】射出シリンダの加熱が不十分な場合、また
は、樹脂に異物が混入したような場合では、スクリュー
を設定速度で回転させるためのモータの駆動トルクが必
然的に増大するが、従来の射出成形機ではモータの駆動
トルクの変動は全く顧みられず、少なくとも設定速度に
よるスクリュー回転が実現されている限り、射出シリン
ダの加熱不足や異物の混入等をモータの制御系から異常
として検出することはできない。また、射出シリンダに
対する樹脂の供給が不十分になるとスクリューの回転が
容易となってモータの駆動トルクが必然的に減少する
が、スクリューが設定速度で容易に回転するためにスク
リューの回転速度には異常が生じず、やはり、モータの
制御系から樹脂の供給不足等を検出することはできな
い。

【０００４】一方、スクリュー回転数や背圧等の計量条
件および使用する樹脂の種類等によっては、目標となる
回転速度を達成するためにスクリューが実用強度を越え
て過大な力で回転されることがあり、特に、モータの最
大出力トルクがスクリューの実用強度を上回っているよ
うな場合には、スクリューに破断が生じる恐れがある。
径の異なるスクリューを交互に用いるような場合もこれ
と同様であり、例えば、径の太いスクリューから径の細
いスクリューに交換して計量動作を行わせるとスクリュ
ーに破断が生じる恐れがある。このような場合、制御系
にトルクリミットを再設定するなどしてモータの最大出
力トルクを制限しなければならないが、その設定操作は
面倒である。逆に、モータの最大出力トルクでスクリュ
ーを駆動しても設定回転速度が得られないような場合に
は、計量不良が発生したり、計量動作自体が完全に不能
になったりすることもあり、場合によってはモータがオ
ーバーヒートする恐れもある。

【０００５】また、射出成形機を使用するユーザーの立
場からすると、同じ水準の成形品が得られる限り、少し
でもランニングコストを安くして射出成形作業を行いた
いという願望があり、計量条件の最適化も望まれるが、
計量に使用される電力や電力量のみを他と区別して検出
することが困難であるため、計量条件の相違によって生
じるランニングコストの変動を知ることはできなかっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、計量に必要とされる電力に基づいて、計量時におけ
る樹脂の可塑化状態を検知できるようにした射出成形機
における可塑化の管理方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明は、スクリューを回転させるモータの駆動
電流を検出し、１成形サイクルにおける消費電力量また
は平均消費電力を求めて可視表示することで計量時にお
ける樹脂の可塑化制御状態を検知できるようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は本発明による可塑化の管理方法
を適用した一実施例の射出成形機の要部を示すブロック
図で、符号１は射出成形機の射出シリンダ、符号２はス
クリューである。スクリュー２は、駆動源の軸回転を射
出軸方向の直線運動に変換するための駆動変換機５を介
して射出用サーボモータＭ１により射出軸方向に駆動さ
れ、また、歯車機構３を介してスクリュー回転用サーボ
モータＭ２により計量回転されるようになっている。ス
クリュー２の基部には圧力検出器４が設けられ、スクリ
ュー２の軸方向に作用する樹脂圧力、即ち、射出保圧工
程における射出保圧圧力や計量混練り工程におけるスク
リュー背圧が検出される。射出用サーボモータＭ１には
スクリュー２の位置や移動速度を検出するためのパルス
コーダＰ１が配備され、また、スクリュー回転用サーボ
モータＭ２には、スクリュー２の回転速度を検出するた
めの速度検出器Ｐ２が配備されている。

【０００９】射出成形機の制御装置１０は、数値制御用
のマイクロプロセッサであるＣＮＣ用ＣＰＵ２５、プロ
グラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサ
であるＰＭＣ用ＣＰＵ１８、サーボ制御用のマイクロプ
ロセッサであるサーボＣＰＵ２０、および、Ａ／Ｄ変換
器１６を介して射出保圧圧力やスクリュー背圧のサンプ
リング処理を行うための圧力モニタ用ＣＰＵ１７を有
し、バス２２を介して相互の入出力を選択することによ
り各マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるように
なっている。

【００１０】ＰＭＣ用ＣＰＵ１８には、射出成形機のシ
ーケンス動作を制御するシーケンスプログラムや計量に
よる可塑化異常の有無を判定するための制御プログラム
等を記憶したＲＯＭ１３および演算データの一時記憶等
に用いられるＲＡＭ１４が接続されている。一方、ＣＮ
Ｃ用ＣＰＵ２５には射出成形機を全体的に制御するプロ
グラム等を記憶したＲＯＭ２７および演算データの一時
記憶等に用いられるＲＡＭ２８が接続されている。

【００１１】また、サーボＣＰＵ２０および圧力モニタ
用ＣＰＵ１７の各々には、サーボ制御専用の制御プログ
ラムを格納したＲＯＭ２１やデータの一時記憶に用いら
れるＲＡＭ１９、および、圧力データ等を得るためのサ
ンプリング処理に関する制御プログラムを格納したＲＯ
Ｍ１１やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ１２が接
続されている。更に、サーボＣＰＵ２０には、該ＣＰＵ
２０からの指令に基いて型締め用，エジェクタ用（図示
せず）および射出用，スクリュー回転用等の各軸のサー
ボモータを駆動するサーボアンプ１５が接続され、射出
用サーボモータＭ１に配備したパルスコーダＰ１および
スクリュー回転用サーボモータＭ２に配備したパルスコ
ーダＰ２からの出力の各々がサーボＣＰＵ２０に帰還さ
れ、パルスコーダＰ１からのフィードバックパルスに基
いてサーボＣＰＵ２０により算出されたスクリュー２の
現在位置や、速度検出器Ｐ２で検出されるスクリュー２
の回転速度、および、スクリュー回転用サーボモータＭ
２からフィードバックされる駆動電流（図示せず）の値
が、メモリ１９の現在位置記憶レジスタ、現在速度記憶
レジスタおよび駆動電流記憶レジスタの各々に記憶され
る。

【００１２】インターフェイス２３は射出成形機の各部
に配備したリミットスイッチや操作盤からの信号を受信
したり射出成形機の周辺機器等に各種の指令を伝達した
りするための入出力インターフェイスである。ディスプ
レイ付手動データ入力装置２９はＣＲＴ表示回路２６を
介してバス２２に接続され、モニタ表示画面や機能メニ
ューの選択および各種データの入力操作等が行えるよう
になっており、数値データ入力用のテンキーおよび各種
のファンクションキー等が設けられている。

【００１３】不揮発性メモリ２４は射出成形作業に関す
る成形条件（射出保圧条件，計量条件等）と各種設定
値，パラメータ，マクロ変数および計量異常検出のため
の基準スクリュー回転力等を記憶する成形データ保存用
のメモリである。

【００１４】以上の構成により、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５が
ＲＯＭ２７の制御プログラムに基いて各軸のサーボモー
タに対してパルス分配を行い、サーボＣＰＵ２０は各軸
に対してパルス分配された移動指令とパルスコーダＰ
１，速度検出器Ｐ２等の検出器で検出された位置のフィ
ードバック信号および速度のフィードバック信号に基い
て、従来と同様に位置ループ制御，速度ループ制御さら
には電流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるデ
ィジタルサーボ処理を実行する。

【００１５】本実施例においては、圧力モニタ用ＣＰＵ
１７が射出保圧工程および計量混練り工程毎にサンプリ
ング処理を繰り返し実行し、所定のサンプリング周期毎
に、圧力検出器４およびＡ／Ｄ変換器１６を介し、スク
リュー２に作用する射出保圧圧力またはスクリュー背圧
を検出してスクリュー２の現在位置に対応させて記憶す
ると共に、更に、計量工程においては、スクリュー回転
力に対応するスクリュー回転用サーボモータＭ２の駆動
電流をもサンプリング周期に対応させて、計量工程毎Ｒ
ＡＭ１２に更新記憶するようになっている。

【００１６】図４は計量動作を管理するための基準スク
リュー回転力および計量異常検出のための許容範囲の設
定方法について概念的に説明する図である。図４におけ
る線図Ｃは、計量に使用するスクリュー２の形状や寸法
および樹脂の種類や設定スクリュー回転数ならびに射出
シリンダ１の設定加熱温度等の計量条件に基いて算出さ
れた基準スクリュー回転力の値をスクリュー位置に対応
させて示すもので、縦軸がスクリュー回転力、また、横
軸がスクリュー位置に対応する。

【００１７】図４では、計量開始位置Ｘ１から計量完了
位置Ｑ２の間にスクリュー回転数切替位置Ｑ１を設定
し、該切替位置Ｑ１でスクリュー回転数を低速から高速
に切り替えることにより全工程を２段に分けて計量動作
を行う場合について示している。計量開始位置Ｘ１から
スクリュー回転数切替位置Ｑ１までの区間では設定スク
リュー回転数の値が一定であるので、この区間で必要と
される基準スクリュー回転力の値も基本的に一定であ
り、その値は所定の演算式によって求めることができ
る。スクリュー回転数切替位置Ｑ１から計量完了位置Ｑ
２までの区間でも設定スクリュー回転数の値は一定であ
るから、必要とされる基準スクリュー回転力の値も、前
記と同様、所定の演算式によって求めることができる。
但し、計量開始位置Ｘ１およびスクリュー回転数切替位
置Ｑ１の近傍では停止または低速回転状態にあるスクリ
ュー２を加速して設定スクリュー回転数まで加速する必
要があり、また、計量完了位置Ｑ２の近傍では回転状態
にあるスクリュー２を減速して回転を停止させる必要が
あるので、必要とされる基準スクリュー回転力の値は各
区間の設定スクリュー回転数を実現するための値とは相
違する。即ち、計量開始位置Ｘ１およびスクリュー回転
数切替位置Ｑ１の近傍では第１段目の設定スクリュー回
転数および第２段目の設定スクリュー回転数を実現する
ためのスクリュー回転力よりも大きな基準スクリュー回
転力が必要とされ、また、計量完了位置Ｑ２の近傍では
回転状態にあるスクリュー２を減速停止させるために逆
方向の基準スクリュー回転力が必要とされる。これらの
基準スクリュー回転力や加減速時間も、スクリュー２の
形状や寸法および樹脂の種類や設定スクリュー回転数な
らびに射出シリンダ１の設定加熱温度、更には、スクリ
ュー回転用サーボモータＭ２の加減速特性等に基き所定
の演算式によって求めることができる。

【００１８】また、図４における線図Ａは、スクリュー
２の材質や形状および寸法等に基いて材料力学的に算出
したスクリュー破断トルクの値を示すものであり、使用
可能なスクリュー回転力の値Ｂは、安全を見込み、線図
Ａに対して僅かに低トルク側に決める。

【００１９】基準スクリュー回転力の値Ｃを演算式によ
って求めた場合、オペレータは、基準スクリュー回転力
の値Ｃの上下に適当なマージンを決めて上限許容範囲Ｄ
および下限許容範囲Ｅを設定するが、上限許容範囲Ｄが
使用可能なスクリュー回転力の値Ｂを越えた部分に関し
ては、改めて上限許容範囲Ｄの値を決め直し、上限許容
範囲Ｄが必ず使用可能なスクリュー回転力の値Ｂ以下と
なるようにして、上限許容範囲Ｄおよび下限許容範囲Ｅ
とスクリュー位置との対応関係をディスプレイ付手動デ
ータ入力装置２９のテンキー等を介して制御装置１０の
不揮発性メモリ２４に設けられた許容値記憶ファイルに
記憶させる。

【００２０】図５は許容値記憶ファイルの記憶状態を図
４の設定例に対応させて示す概念図であり、例えば、ス
クリュー位置Ｘ１〜Ｘ２までの区間に対応する下限許容
範囲Ｅの値０と同区間Ｘ１〜Ｘ２に対応する上限許容範
囲Ｄの値ｆが許容値記憶ファイルの第１アドレスに記憶
され、また、スクリュー位置Ｘ２〜Ｘ３までの区間に対
応する下限許容範囲Ｅの値ｄと同区間Ｘ２〜Ｘ３に対応
する上限許容範囲Ｄの値ｆが許容値記憶ファイルの第２
アドレスに記憶される。

【００２１】また、計量動作に必要とされる基準スクリ
ュー回転力の値Ｃを演算式によって求めることが困難な
場合には、スクリュー回転用サーボモータＭ２に対する
トルクリミットを射出成形機の制御装置１０に設定する
ことによりスクリュー２の回転力の上限を使用可能なス
クリュー回転力の値Ｂに規制して所定の計量条件、即
ち、設定スクリュー回転数や設定加熱温度等に基いて実
際の計量動作を実施させ、この計量でサンプリングされ
たスクリュー回転用サーボモータＭ２の駆動電流（計量
に必要とされる基準スクリュー回転力）とスクリュー位
置との対応関係をディスプレイ付手動データ入力装置２
９のディスプレイ画面に線図Ｆとして表示させることに
より（図４参照）、基準スクリュー回転力の値Ｆとスク
リュー位置との対応関係を把握し、前記と同様にして上
限許容範囲Ｄおよび下限許容範囲Ｅを決めて許容値記憶
ファイルに記憶させる（図５参照）。

【００２２】また、１成形サイクルの計量動作中にスク
リュー回転用サーボモータＭ２によって消費される電力
量Ｗは、サーボモータＭ２の巻線抵抗をＲ，スクリュー
回転用サーボモータＭ２からフィードバックされる平均
駆動電流の値をＩ，通電時間をＴとした場合にＩ^２・Ｒ
・Ｔで示される。実際には、スクリュー回転用サーボモ
ータＭ２からフィードバックされる駆動電流の値は計量
時のサンプリング周期毎に検出されるから、サンプリン
グ周期をτ，当該サンプリング周期で検出された瞬間駆
動電流の値をＩI とし、１成形サイクルの計量動作中に
ｎ回のサンプリング処理が実施されたとすれば、当該１
成形サイクルの計量動作中にスクリュー回転用サーボモ
ータＭ２によって消費される電力量Ｗの値は数１の式に
よって示される。

【００２３】

【数１】 そして、１成形サイクルを通じてスクリュー回転用サー
ボモータＭ２によって消費される平均消費電力Ｑは、１
成形サイクルの計量動作中にスクリュー回転用サーボモ
ータＭ２によって消費される電力量Ｗを当該１成形サイ
クルのサイクルタイムＴc で除した値、即ち、数２の式
によって表されることになる。

【００２４】

【数２】 よって、計量動作完了後直ちに次の成形サイクルを開始
する場合、つまり、１成形サイクルのサイクルタイムＴ
を型閉じ開始から計量完了までの経過時間Ｔcとして定
義した場合では、数１の式に基き、スクリュー回転用サ
ーボモータＭ２の平均駆動電流Ｉの値が数３の式によっ
て示されることになる。

【００２５】

【数３】 ここで、スクリュー回転用サーボモータＭ２の連続定格
電流値をＡrat とすれば、スクリュー回転用サーボモー
タＭ２がオーバーヒートしないためには、スクリュー回
転用サーボモータＭ２の平均駆動電流Ｉの値がＡrat 以
下とならなければならず、数４の式が満たされる必要が
ある。

【００２６】

【数４】 よって、計量動作完了後直ちに次の成形サイクルを開始
する場合、つまり、１成形サイクルのサイクルタイムＴ
を型閉じ開始から計量完了までの経過時間Ｔcとして定
義した場合では、数４の式が満たされなくなった時点で
オーバーヒート予想信号を出力し、成形サイクルを停止
させる等の処理が必要となる。

【００２７】しかし、それは１成形サイクルのサイクル
タイムＴを型閉じ開始から計量完了までの経過時間Ｔc
として定義した場合のことであり、ここでもし、１成形
サイクルのサイクルタイムＴを経過時間Ｔcよりも大き
な値とすることにより平均駆動電流Ｉの値を実質的にＡ
rat 以下に引き下げることができれば、このまま成形サ
イクルを繰り返したとしてもオーバーヒートを防止する
ことができる。１成形サイクルのサイクルタイムＴを延
長するといった操作は、例えば、１成形サイクルの最終
処理である計量動作が完了した後、更に、必要とされる
動作休止時間だけ次の成形サイクルの開始を待機するこ
とにより実現可能である。

【００２８】そこで、型閉じ開始から計量完了までの経
過時間Ｔc に前述の動作休止時間を加えたサイクルタイ
ムを当該１成形サイクルの所要サイクルタイムＴadd と
し、数５の式をＴadd について解くと、数６の式が得ら
れる。

【００２９】

【数５】

【数６】 つまり、数６の式が満たされるように所要サイクルタイ
ムＴadd の値を設定すれば、平均駆動電流Ｉの実質的な
値はＡrat 以下となり、計量動作が完了した後、更に、
動作休止時間〔Ｔadd −Ｔc 〕だけ待機して次の成形サ
イクルを開始することにより、数４の式に基く判別結果
とは関わりなく、スクリュー回転用サーボモータＭ２の
オーバーヒートを未然に防止できるわけである。

【００３０】以下、図２および図３に示すフローチャー
トを参照して本実施例における可塑化の管理方法につい
て説明する。なお、図２はＰＭＣ用ＣＰＵ１８によるシ
ーケンス処理の流れを全体的に示すフローチャート、ま
た、図３は計量工程における従来と同様の処理制御と並
行してＰＭＣ用ＣＰＵ１８により所定周期τ毎に繰り返
し実行される計量異常検出処理の要部を示すフローチャ
ートである。

【００３１】まず、射出成形機本体に配備された操作盤
からの成形作業開始指令を受けたＰＭＣ用ＣＰＵ１８
は、電流自乗値積算記憶レジスタΣの値を０に初期化し
（ステップＧ１）、サイクルタイム計測タイマＴｃをリ
スタートさせて型閉じ動作開始後の経過時間の計測を開
始し（ステップＧ２）、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５との協調動
作により、従来と同様にして、型閉じ，射出，保圧の各
工程を射出成形機に実行させる（ステップＧ３〜ステッ
プＧ５）。次いで、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、ＣＮＣ用Ｃ
ＰＵ２５に計量工程の駆動制御を開始させると共に、Ｃ
ＮＣ用ＣＰＵ２５からの計量完了信号が入力されるまで
の間、図３に示す計量異常検出処理を所定周期τ毎に繰
り返し実行する（ステップＧ６）。ＣＮＣ用ＣＰＵ２５
による計量工程の駆動制御は、不揮発性メモリ２４に設
定記憶された計量条件、即ち、スクリュー回転数切替位
置や各スクリュー回転数切替位置毎の設定スクリュー回
転数および設定背圧等に基いて従来と同様にして行われ
るものであり、ここでは特に説明しない。

【００３２】そこで、所定周期毎の計量異常検出処理を
開始したＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、メモリ１９の現
在位置記憶レジスタおよび駆動電流記憶レジスタからス
クリュー２の現在位置Ｘとスクリュー回転用サーボモー
タＭ２の駆動電流現在値Ｉとを読み込み（ステップＳ
１，ステップＳ２）、駆動電流現在値Ｉを自乗した値を
電流自乗値積算記憶レジスタΣに加算記憶すると共に
（ステップＳ３）、駆動電流現在値Ｉに所定の計数を乗
じることによりスクリュー２に現時点で作用している回
転トルクの値Ｔを求め（ステップＳ４）、アドレス検索
指標ｉの値を０に初期化する（ステップＳ５）。

【００３３】次いで、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８はアドレス検
索指標ｉの値を順次インクリメントし、許容値記憶ファ
イルの第ｉおよび第ｉ＋１アドレスにアクセスして、ス
クリュー現在位置Ｘに対応するスクリュー回転力の上限
許容範囲と下限許容範囲とを記憶したアドレスｉを検出
し（ステップＳ６，ステップＳ７）、スクリュー２に現
時点で作用している回転トルクＴが下限許容範囲ＬI と
上限許容範囲ＵI との間に含まれているか否かを判別す
る（ステップＳ８）。

【００３４】そして、回転トルクＴが下限許容範囲ＬI
と上限許容範囲ＵI との間に含まれていれば計量および
可塑化異常なしと見做して当該処理周期の計量異常検出
処理を終了する一方、回転トルクＴが下限許容範囲ＬI
や上限許容範囲ＵI から外れていれば計量または可塑化
異常が発生したものとして、ディスプレイ付手動データ
入力装置２９のディスプレイ画面にアラームメッセージ
を表示し、もしくは、射出成形機の駆動を停止させる
（ステップＳ９）。

【００３５】射出シリンダ１の加熱不足や異物の混入等
は回転トルクＴが上限許容範囲ＵIを上回ることによっ
て検出され、また、樹脂の供給不足等は回転トルクＴが
下限許容範囲ＬI を下回ることによって検出される。ま
た、上限許容範囲ＵI は材料力学的に算出したスクリュ
ー破断トルク以下の値に設定されているので、例えどの
様な場合であっても、スクリュー２に作用する過大な回
転力の発生が看過されることはない。

【００３６】以下、計量工程が完了するまでの間、ＰＭ
Ｃ用ＣＰＵ１８は所定周期τ毎に前述の量異常検出処理
を繰り返し実行し、スクリュー現在位置Ｘに応じた上限
許容範囲ＵI および下限許容範囲ＬI に基いて計量また
は可塑化異常の有無を判定すると共に、所定周期τ毎に
検出される瞬間駆動電流現在値Ｉ（数１，数３〜数６の
各式におけるＩI に対応）を自乗した値を電流自乗値積
算記憶レジスタΣに加算記憶することにより、消費電力
量Ｗ，平均消費電力Ｑ，平均駆動電流Ｉ等を求めるため
に必要とされる値を更新してゆく。

【００３７】そして、スクリュー２が計量完了位置Ｑ２
まで後退してＣＮＣ用ＣＰＵ２５から計量完了信号が入
力されると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、計量工程の駆動制
御、および、量異常検出処理の繰り返しを終了して、従
来と同様に、型開き，製品突き出しの各工程を射出成形
機に実行させる（ステップＧ７，ステップＧ８）。

【００３８】次いで、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、サイクル
タイム計測タイマの現在値、即ち、当該成形サイクルに
おける型閉じ動作開始後の経過時間Ｔc の値を読み込み
（ステップＧ９）、不揮発性メモリ２４に記憶されてい
るスクリュー回転用サーボモータＭ２の巻線抵抗Ｒの値
と処理周期τの値および電流自乗値積算記憶レジスタΣ
の現在値とに基いて数１の式に対応する演算処理を行う
ことにより、当該１成形サイクルの計量動作中にスクリ
ュー回転用サーボモータＭ２によって消費された電力量
Ｗの値を求め、かつ、電力量Ｗの値と経過時間Ｔc の値
とに基いて数２の式に対応する演算処理を行って経過時
間Ｔc に対する平均消費電力Ｑを求めて、電力量Ｗおよ
び平均消費電力Ｑの値をディスプレイ付手動データ入力
装置２９のディスプレイ画面に表示し、オペレータに知
らせる（ステップＧ１０）。

【００３９】次いで、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、τ，Σ，
Ｔｃの各値に基いて数３の式に対応する演算処理を行う
ことにより経過時間Ｔｃに対する平均駆動電流の値を求
めて不揮発性メモリ２４に記憶されているスクリュー回
転用サーボモータＭ２の連続定格電流値Ａrat と比較す
ることにより、このまま次の成形サイクルを開始した場
合にスクリュー回転用サーボモータＭ２にオーバーヒー
トが生じる恐れがあるか否かを判定する（ステップＧ１
１）。経過時間Ｔc に対する平均駆動電流の値がスクリ
ュー回転用サーボモータＭ２の連続定格電流値Ａrat よ
りも小さくスクリュー回転用サーボモータＭ２にオーバ
ーヒートが生じる恐れがなければ、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８
は、当該成形サイクルにおけるシーケンス制御をすべて
終了し、以下、操作盤からの成形作業停止指令が入力さ
れるまでの間、前記のシーケンス制御を繰り返し実行す
ることとなる。

【００４０】しかし、経過時間Ｔc に対する平均駆動電
流の値がスクリュー回転用サーボモータＭ２の連続定格
電流値Ａrat よりも大きくステップＧ１１の判別結果が
偽となった場合、即ち、実質的にオーバーヒート予測信
号が出力された場合には、このまま次の成形サイクルを
開始するとスクリュー回転用サーボモータＭ２にオーバ
ーヒートを生じる恐れがある。この場合、ＰＭＣ用ＣＰ
Ｕ１８は、τ，Σ，Ａrat の各値に基いて数６の式に対
応する演算処理を行うことによりオーバーヒートを未然
に防止するために必要とされる所要サイクルタイムＴad
d の値を求める（ステップＧ１２）。そして、サイクル
タイム計測タイマＴｃの現在値、即ち、当該成形サイク
ルにおける型閉じ動作開始後の経過時間Ｔc の値がＴad
d に達するまで待機することにより、所要サイクルタイ
ムＴadd に対する平均駆動電流の値を連続定格電流値Ａ
rat よりも引き下げて数５の式が満たされるようにし、
スクリュー回転用サーボモータＭ２のオーバーヒートを
防止して次の成形サイクルを開始するようにする（ステ
ップＧ１３，ステップＧ１４）。

【００４１】本実施例では、型閉じ動作開始から成形品
の突き出し完了に至る経過時間Ｔcを基準成形サイクル
時間として平均駆動電流の値を求め、この時点における
平均駆動電流の値が連続定格電流値Ａrat を越えると、
成形サイクルの所要時間を更に〔Ｔadd −Ｔｃ〕だけ延
長することによりスクリュー回転用サーボモータＭ２の
オーバーヒートを未然に防止するようにしているが、待
機時間の設定により金型の熱平衡等に支障が生じる恐れ
がある場合や成形サイクルの延長が望ましくないような
場合には、前述のステップＧ１２〜ステップＧ１４の処
理を非実行とし、代わりにディスプレイ付手動データ入
力装置２９のディスプレイ画面にアラームメッセージ等
を表示するようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、計量に使用される電力
や電力量を知ることができるので、可塑化状態をこの電
力や電力量によって判断することができる。又、成形に
必要とされる電力コストの予想を容易に行うことがで
き、しかも、計量に使用される電力や電力量のみを他の
電力や電力量と区別して検出することができるため、計
量条件の最適化により合理的な成形作業を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による可塑化の管理方法を適用した一実
施例の射出成形機の要部を示すブロック図である。

【図２】同実施例の射出成形機の制御装置によるシーケ
ンス処理の流れを全体的に示すフローチャートである。

【図３】同実施例の制御装置による計量異常検出処理の
要部を示すフローチャートである。

【図４】基準スクリュー回転力および計量異常検出のた
めの許容範囲の設定方法について概念的に説明する図で
ある。

【図５】同実施例の制御装置に設けられた許容値記憶フ
ァイルの構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 射出シリンダ ２ スクリュー １０ 制御装置 １８ ＰＭＣ用ＣＰＵ ２２ バス ２４ 不揮発性メモリ ２９ ディスプレイ付手動データ入力装置 Ｍ２ スクリュー回転用サーボモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリューを回転させるモータの駆動電
   流を検出し、１成形サイクルにおける消費電力量または
   平均消費電力を求めて可視表示するようにした射出成形
   機における可塑化の管理方法。