JP2002254470A - 電動式射出成形機におけるロードセルの零点調整方法 - Google Patents
電動式射出成形機におけるロードセルの零点調整方法Info
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Abstract
スクリュ背圧検出用のロードセルの零点調整を正確に且
つ短時間で行うための方法を提供する。 【解決手段】 スクリュ4は、バレル2の内部に組み込
まれ、後端部にはロードセル5を介してボールネジ7が
接続され、ボールネジ7には射出駆動用のサーボモータ
8が接続されている。先ず、バレル2を後退させて金型
1から切り離すとともに、スクリュ4をストロークの中
間位置に移動する。次に、所定の時間スクリュ4を前進
させた後、サーボモータ8を勾配減圧して停止させ、ロ
ードセル5の出力を検出する。同様に、所定の時間スク
リュ4を後退させた後、サーボモータ8を勾配減圧して
停止させ、ロードセル5の出力を検出する。前進後と後
退後のロードセル5の出力の平均値を算出し、その値を
無負荷時に対応するロードセル5の出力とみなし、その
値が零になる様にロードセル5の出力を調整する。
Description
の射出ユニットにおけるスクリュ背圧検出用のロードセ
ルの零点調整方法に係る。
トのバレル内に所定量の溶融樹脂を貯えた後、バレル内
でスクリュを前進させて溶融樹脂を金型内に射出してい
る。バレル内に溶融樹脂を貯える際及びバレル内から溶
融樹脂を射出する際、バレル内の溶融樹脂の圧力は、ス
クリュの後端部に取り付けられたロードセルを用いて検
出されている(「スクリュ背圧」と呼ばれる)。
ので、スクリュ背圧を正確に制御するためには、随時、
ロードセルの零点調整を行う必要がある。通常、定期的
にロードセルの零点調整を実施するとともに、電動射出
成形機の運転開始時などバレル内が空の状態で明らかに
スクリュに負荷が掛かっていない状態において、ロード
セルの出力が所定の許容値を超えたときにロードセルの
零点がシフトしたと判断して、随時、ロードセルの零点
調整を行っている。
ようなロードセルの零点調整方法が記載されている。即
ち、スクリュの前進、後退動作を複数回行って、各回毎
に前進時及び後退時のロードセルの出力の平均値を算出
し、更に、複数回分の平均値の平均をとることによって
ロードセルの零点調整を行う。
は、次のようなロードセルの零点調整方法が記載されて
いる。即ち、スクリュを前進限と後退限の中間位置に移
動した後、この中間位置を中心にサーボモータを減衰振
動させてスクリュを停止させる。これによって、スクリ
ュを駆動しているボールネジに前進方向及び後退方向の
各々に対して等しい遊びを有するバックラッシを生じさ
せ、ロードセルに作用する負荷を取り除いた状態で、ロ
ードセルの零点調整を行う。
零点調整方法は、複雑な手順が要求され、調整作業に時
間がかかるという問題があった。
成形機の射出ユニットにおけるスクリュ背圧検出用のロ
ードセルの零点調整方法についての以上のような問題点
に鑑み成されたもので、本発明の目的は、簡易な手順で
短時間でロードセルの零点調整を行うことができる方法
を提供することにある。
機におけるロードセルの零点調整方法は、バレルと、サ
ーボモータで軸方向に駆動されるスクリュとを備え、バ
レル内でスクリュを前進させて金型内に溶融樹脂を射出
する電動式射出成形機において、スクリュの後端部に接
続されたスクリュ背圧検出用のロードセルの零点調整方
法であって、先ず、スクリュのストロークの中間位置に
おいて、サーボモータを第一の方向に所定の時間駆動し
た後、勾配減圧によりサーボモータを停止させ、この状
態で、ロードセルの出力を検出して第一の出力として記
録し、次に、サーボモータを逆の第二の方向に所定の時
間駆動した後、勾配減圧によりサーボモータを停止さ
せ、この状態で、ロードセルの出力を検出して第二の出
力として記録し、第一の出力と第二の出力の平均値を、
無負荷状態におけるロードセルの出力とみなして、この
平均値を用いて、ロードセルの零点を補正することを特
徴とする。
サーボモータを停止させる際、サーボモータに供給する
電流を徐々に減少させてサーボモータを停止させること
である。なお、勾配減圧は、例えば、電流を直線的にま
たは指数関数的に減少させることによって行う。
際、サーボモータを勾配減圧により停止させることによ
って、スクリュを駆動するボールネジ内の摩擦力やバレ
ル内の樹脂抵抗の影響を極力小さくすることができる。
従って、上記のような条件で前進後及び後退後のロード
セルの出力をそれぞれ検出し、それらの平均値を計算す
れば、無負荷状態におけるロードセルの出力が正確に求
まり、当該平均値を用いてロードセルの零点を補正する
ことができる。
位置において前記サーボモータを前記第一の方向に所定
の時間駆動するステップに先立って、前記バレルを後退
させて金型から切り離す。
の出力の平均値が予め設定された許容範囲を超えたとき
に、ロードセルに異常が生じたと判断して、制御システ
ムからアラームを発信させる。
を実施した際の日時及び前記第一の出力と第二の出力の
平均値を実績データとして記憶装置に貯え、所定の数の
過去の実績データを制御システムの表示パネル上に表示
させる。
ルの零点調整方法が適用される電動式射出成形機の射出
ユニット部分の概略構成を示す。なお、図が煩雑になる
のを避けるため、図1では、ロードセルの零点調整に直
接関係しない部分は省略されている。図中、1は金型、
2はバレル、4はスクリュ、5はロードセル、8は射出
駆動用のサーボモータ、11はバレル移動用のモータを
表す。
よって、前後方向(図では左右方向)に駆動される。射
出成形の際には、バレル2を前進させて、バレル2の先
端のノズルを金型1の背面に設けられたゲートに装着す
る。一方、ロードセルの零点調整を行う際には、バレル
2を後退させて、バレル2の先端を金型1の背面から切
り離す。
まれている。バレル2の後端部の近傍には、ホッパ3が
接続されている。計量の際、計量駆動用のサーボモータ
(図示せず)を用いて、スクリュ4をバレル2内で順方
向に回転させて、樹脂をホッパ3からバレル2内に導入
する。導入された樹脂は、加熱及び攪拌されながら溶融
されてスクリュ4の前方へ送られ、バレル2の先端側に
蓄えられる。これに伴い、バレル2の先端側の樹脂の圧
力によってスクリュ4が次第に後退し、溶融樹脂がバレ
ル2内に蓄えられる。
介してボールネジ7が接続されている。ボールネジ7に
は射出駆動用のサーボモータ8が接続されている。サー
ボモータ8には、スクリュ位置検出器9が接続されてい
る。スクリュ位置検出器9は、サーボモータ8の回転量
からスクリュ4の位置を検出する。ロードセル5は、バ
レル2の先端側に蓄えられた溶融樹脂の圧力(スクリュ
背圧)を、スクリュ4の後端部に作用する反力から検出
する。バレル2内に所定量の溶融樹脂が貯えられた後、
サーボモータ8を駆動してスクリュ4を前進させる。こ
れによって、溶融樹脂が金型1内に射出される。
21、スクリュ位置検出部22、射出圧力検出部23、
主制御部24、記憶部25及びマンマシーン部27を備
えている。射出圧力検出部23は、ロードセル5から送
られたスクリュ背圧データを主制御部24へ送る。スク
リュ位置検出部22は、スクリュ位置検出器9から送ら
れたスクリュ位置データを射出制御用サーボアンプ21
へ送る。射出制御用サーボアンプ21は、このスクリュ
位置データを更に主制御部24へ送る。
から制御装置20に、ロードセル5の零点調整開始の指
示を与える。主制御部24は、予め設定された条件に従
って、射出制御用サーボアンプ21を介してサーボモー
タ8に指令を送り、スクリュ4の前進及び後退の動作を
制御する。記憶部25は、ロードセル5の零点調整を行
った際の実績データを、主制御部24から受け取って記
録する。また、主制御部24は、過去の零点調整の実績
データを記憶部25から読み出し、マンマシーン部27
の表示パネルに表示する。
セル5の零点調整の手順について説明する。なお、例え
ば装置の運転開始時など、明らかにスクリュ4に負荷が
掛かっていない状態において、ロードセル5の出力が所
定の許容値を超えたときに、ロードセル5の零点がシフ
トしたと判断して、ロードセル5の零点調整を実施す
る。
から零点調整開始の指示を与えると、制御装置20は、
先ず、バレル2を後退限まで後退させて金型1の背面か
ら切り離し、次いで、スクリュ4を前進限と後退限の中
間位置(ハーフストローク位置)に移動する。
タ8を駆動してスクリュ4を前進させ、前進限に到達す
る前にスクリュ4を所定位置に停止させる。このとき、
サーボモータ8にはスクリュ4を前記所定位置に保つた
めの電流が流れているため、更に、サーボモータ8を勾
配減圧して停止させる。サーボモータ8が停止した後、
ロードセル5の出力を検出し、記憶部25に記憶させ
る。なお、勾配減圧とは、サーボモータ8を停止させる
際に、サーボモータ8への供給電流を徐々に減少させて
いくことによって、回転速度を徐々に減速しながらサー
ボモータ8を停止させることである。
タ8を駆動してスクリュ4を後退させ、後退限に到達す
る前にスクリュ4を停止させ、その後、サーボモータ8
を勾配減圧して停止させる。サーボモータ8が停止した
後、先と同様に、ロードセル5の出力を検出し、記憶部
25に記憶させる。
停止させた後のロードセル5の出力と、後退させて停止
させた後のロードセル5の出力との平均値を算出する。
この平均値を、ロードセル5が無負荷の時に対応するロ
ードセル5の出力とみなし、その値が零になる様に、ロ
ードセル5の出力の補正を行う。これにより、ロードセ
ル5の零点調整が終了する。また、出力の補正を行う前
の上記平均値(以下「零点出力」と呼ぶ)は、実績デー
タとして記憶部25に記憶させておく。
の値が、予め設定された許容範囲から外れた場合には、
ロードセルに異常が生じたと判断して、アラームを発す
る。
そのデータを記憶部25に記憶させておき、その日時及
び求められた零点出力の値を、過去の零点調整の履歴と
してマンマシーン部27に表示する。図2に、ロードセ
ルの零点調整の履歴についての表示画面の例を示す。ロ
ードセルの零点調整の日時の間隔が徐々に短くなってき
た場合、及び零点出力の値の変化が大きくなってきた場
合には、装置のオペレータはロードセルに異常が生じつ
つあると判断し、必要に応じて、ロードセルをメンテナ
ンスに送ることができる。
出ユニットのロードセルの零点調整を、正確に且つ短時
間で行うことができる。
される電動式射出成形機の射出ユニットの概略構成を示
す図。
面の例を示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】 バレルと、サーボモータで軸方向に駆動
されるスクリュとを備え、バレル内でスクリュを前進さ
せて金型内に溶融樹脂を射出する電動式射出成形機にお
いて、スクリュの後端部に接続されたスクリュ背圧検出
用のロードセルの零点調整方法であって、 先ず、スクリュのストロークの中間位置において、サー
ボモータを第一の方向に所定の時間駆動した後、勾配減
圧によりサーボモータを停止させ、この状態で、ロード
セルの出力を検出して第一の出力として記録し、 次に、サーボモータを逆の第二の方向に所定の時間駆動
した後、勾配減圧によりサーボモータを停止させ、この
状態で、ロードセルの出力を検出して第二の出力として
記録し、 第一の出力と第二の出力の平均値を、無負荷状態におけ
るロードセルの出力とみなして、この平均値を用いて、
ロードセルの零点を補正することを特徴とする電動式射
出成形機におけるロードセルの零点調整方法。 - 【請求項2】 前記サーボモータを前記第一の方向に所
定の時間駆動するステップに先立って、前記バレルを後
退させて金型から切り離すことを特徴とする請求項1に
記載の電動式射出成形機におけるロードセルの零点調整
方法。 - 【請求項3】 前記第一の出力と第二の出力の平均値が
予め設定された許容範囲を超えたときに、ロードセルに
異常が生じたと判断し、制御システムからアラームを発
信させることを特徴とする請求項1に記載の電動式射出
成形機におけるロードセルの零点調整方法。 - 【請求項4】 ロードセルの零点調整を実施した際の日
時及び前記第一の出力と第二の出力の平均値を、実績デ
ータとして記憶装置に貯え、所定の数の過去の実績デー
タを制御システムの表示パネル上に表示させることを特
徴とする請求項1に記載の電動式射出成形機におけるロ
ードセルの零点調整方法。
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