JP2002307484A - 電動式射出成形機 - Google Patents
電動式射出成形機Info
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Abstract
め、実稼動状態を適格に反映した実効負荷率を表示した
電動式射出成形機を提供する。 【解決手段】 電動式射出成形機の各駆動軸を駆動する
サーボモータ5〜8を制御する各サーボアンプ9〜12
の負荷電流を各成形サイクル毎にサンプリングし、各制
御軸の実効負荷率を各成形サイクル毎に算出、表示し、
必要に応じて警告メッセージを表示する。これにより、
従来ややもすると実稼動状態とかけ離れて形式的に表示
されていた実効負荷率を、実稼動状態をより適格に反映
した指標として表示し、過負荷運転による不測の運転停
止等を防止しすることができ、電動式射出成形機の安定
運転に役立つ事が出来る。
Description
の過負荷運転を回避するための表示機能を有する電動式
射出成形機に関する。
合、運転停止が即発生する場合と、ある時間経過後に発
生する場合がある。運転停止が即発生する場合はメカ的
な異常や、過大な設定条件であったりするため、操作員
がその場に居ることが多く直ちに修正可能であるが、負
荷率が100%強の場合は、ある時間経過後に運転停止
する場合が多く、この場合は操作員がその場にいないケ
ースが多く、稼動停止の状態が放置され、生産計画上大
きな支障を来していた。
電動式射出成形機では実稼動時の負荷状態を適格に表す
指標がなく、過負荷運転を見過ごし、その結果、不測の
運転停止や成形機へのダメージを引き起こす等、安定稼
動の面で問題があった。本発明は、このような事情を考
慮してなされたもので、その目的は、稼働時の成形機の
負荷状態を各駆動モータの実効負荷率として各成形サイ
クル毎に表示することにより、連続成形の可否等をユー
ザが適格に判断できる電動式射出成形機を提供すること
ある。
解決すべくなされたもので、請求項1に記載の発明は、
各成形プロセスを制御する各駆動部の駆動手段として電
動機を使用した電動式射出成形機において、前記電動機
の負荷電流を一定時間間隔でサンプリングする電流測定
手段と、前記電流測定手段によってサンプリングされた
電流値を記憶する電流値記憶手段と、前記電流値記憶手
段によって記憶された電流値と該電流値の継続時間と前
記電動機の定格負荷電流に対応する値を使用して前記電
動機の実効負荷率を計算する演算手段と前記演算手段に
よって演算した実効負荷率を表示する表示手段とを具備
することを特徴とする電動式射出成形機。
載の電動式射出成形機において、前記実効負荷率は運転
中の各成形サイクル毎に算出、表示する事を特徴とす
る。また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求
項2に記載の電動式射出成形機において、前記実効負荷
率の算出及び表示は各制御軸の駆動モータ毎に行われる
事を特徴とする。
請求項3のいずれかの項に記載の電動式射出成形機にお
いて、前記実効負荷率は、 実効負荷率=√{(Tr12×T1+Tr22×T2+Tr32×
T3+・・)/T} 但し、 Trn(モータトルク%)={(In)/(I)}×10
0 In :負荷電流値 I :定格負荷電流に対応する値 T(1成形サイクル時間)=T1+T2+T3・・・Tn n=1、2、3、・・・・ なる式によって演算されることを特徴とする。
請求項4のいずれかの項に記載の電動式射出成形機にお
いて、前記実効負荷率が一定値を超えた場合には、前記
表示部に警告メッセージを表示する事を特徴とする。
明の実施形態を説明する。図1に本実施形態の概略構成
図を示す。本実施例は射出軸、スクリュウ軸、型締軸、
エジェクト軸の4つの駆動軸を持った4軸制御の電動式
射出成形機である。符号1は本成形機全体を制御するコ
ントローラ、符号2は実効負荷率計算の元となる各サー
ボモータの負荷電流値を1成形サイクル毎に記憶するコ
ントローラ1内部のメモリである。符号3は本成形機の
コントローラに指令を与える機械操作パネル、符号4は
各種データを表示する表示器である。符号5〜8はそれ
ぞれ射出軸、スクリュウ軸、型締軸、エジェクト軸を駆
動するサーボモータであり、符号13〜16はサーボモ
ータ5〜8の調速用に使用されるエンコーダである。
モータ5〜8を制御するサーボアンプである。符号17
はスクリュウ軸によって回転駆動され樹脂の攪拌、押出
しを行うスクリュウ部、符号18は射出軸によって前進
・後退運動を行うスクリュウ部17を内蔵する加熱シリ
ンダである。符号19は金型を固定する固定盤、符号2
0は固定盤19に固定される固定盤用金型、符号21は
金型を固定する可動盤、符号22は可動盤21に固定さ
れる可動盤用金型である。可動盤21と金型22は型締
軸によって一体として駆動される。符号23はエジェク
タ軸によって駆動され、成形後の製品を金型から取り外
すエジェクタである。符号24は樹脂ペレットを投入す
るホッパである。
す。4つのサーボアンプ9〜12の構成は同一である。
符号30は外部から供給されるAC電源、符号31はA
C電源30からの入力を周波数変換するAC/ACコン
バータでありサーボモータ(5〜8)へ駆動電力を供給
する。符号32は調速用のエンコーダ(13〜16)を
使用してAC/ACコンバータ32の周波数制御等を行
うをサーボアンプ(9〜12)のローカルCPUであ
る。符号33はCT(カレントトランス)でありサーボ
モータ(5〜8)の負荷電流をピックアップする。ピッ
クアップされた負荷電流はA/D変換器34においてサ
ンプリングされ、次いでデジタル変換されてコントロー
ラ1のメモリ2へ転送され実効負荷率算出のため記憶さ
れる。
したように、4つのサーボモータ5〜8への負荷電流は
サーボアンプ9〜12内の各A/D変換器34によって
一定周期で常時サンプリングされ、コントローラ1に転
送されているが、射出成形機の成形サイクルがスタート
すると(ステップS1)、サンプリングされた負荷電流
値がコントローラ1内のメモリ2に逐次記憶される。1
成形サイクルが終了するまでの間このプロセスを繰り返
すと(ステップS2、S3)、メモリ2にはモータ負荷
電流値が経過時間に対応して1成形サイクル(継続時間
T)分記憶され、負荷電流値波形となる。1成形サイク
ルが終了後(ステップS3)、このデータを使用して実
効負荷率の計算を行い(ステップS4)、この結果を表
示器3に各駆動軸毎に表示する(ステップS7)。得ら
れた実効負荷率が85%以上の場合は(ステップS
5)、過負荷警告メッセージ(ステップS6)が表示器
3に併せて表示される(ステップS7)。これらのステ
ップ(S1〜S7)を各駆動軸に対し、また各成形サイ
クル毎に繰り返すことにより、本実施形態の射出成形機
は各成形サイクル毎の実効負荷率を射出軸、スクリュウ
軸、型締軸、エジェクト軸の4つの駆動軸毎に表示する
ことが出来る。
に逐次的にメモリ2に蓄積されたデータ(負荷電流値波
形)を元に、1成形サイクル内の各処理プロセスに応じ
て変化する負荷電流値の定格負荷電流に対する比率(電
流負荷率)を%表現した値を「モータトルク%」と定義
し、1成形サイクル内のモータトルク%の実効値を計算
することによって求める。即ち、当該サーボモータの定
格負荷電流をI,メモリ2に記憶された負荷電流値の時
系列変化をI1、I2、I3、・・・、これらの各負荷電
流値に対応する継続時間をそれぞれT1、T2、T3、・
・・とすると、各時間帯(Tn)での各「モータトルク
%」は次式のようになる。 モータトルク%(Trn)={In/I}×100 In:負荷電流(n=1、2、3、・・・) I :定格負荷電流(一定値)
次の計算式によって実効負荷率を算出する。 実効負荷率=√{(Tr12×T1+Tr22×T2+Tr32×
T3+・・・)/T} 此処に、 Trn:モータトルク%(n=1、2、3、・・・) T(1成形サイクルタイム)=T1+T2+T3・・・
を示す。図4において、X軸は時間、Y軸は樹脂圧(及
びその時のモータトルク%)を示す。この運転パターン
に於いては、1サイクル中の樹脂圧とその時のモータト
ルク%は下記の値とする。 T1(0.7秒) :樹脂圧=57.5MPa、モータトルク%
= 90% T2(1.65秒):樹脂圧=115MPa、 モータトルク%
=181% T3(5.0秒) :樹脂圧=110MPa、 モータトルク%
=173% T4(13.0秒):樹脂圧=0MPa、 モータトルク%
= 0% T(1サイクルタイム)=(T1+T2+T3+T4)
=20.35秒 上記の実効負荷率の式にモータトルク%の値と継続時間
の値を代入すると、 √{(902×0.7+1812×1.65+1732×5)/(0.7+1.6
5+5+13)}=101% となり、本スクリュウ軸の実効負荷率は101%とな
る。実効負荷率が85%以上の場合は、実効負荷率の表
示に加えて「過負荷警告」を表示し、注意を喚起する。
尚、モータトルク%の計算において、定格負荷電流に一
定の安全率を見込んだ値を使用してもよい。
ば、各制御軸の駆動手段の負荷電流を常時サンプリング
し、定格電流に対する該負荷電流の比率を算出し、この
値を各成形サイクル毎に実効負荷率として、算出、表示
しているので、実稼動時の負荷状態を適格に表現した負
荷率指標となり、電動式射出成形機の負荷状態を各成形
サイクル毎に適格に把握でき、継続運転の可否等成形機
の安定運転の判断に役立つ。
構成図である。
る。
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 各成形プロセスを制御する各駆動部の駆
動手段として電動機を使用した電動式射出成形機におい
て、 前記電動機の負荷電流を一定時間間隔でサンプリングす
る電流測定手段と、 前記電流測定手段によってサンプリングされた電流値を
記憶する電流値記憶手段と、 前記電流値記憶手段によって記憶された電流値と該電流
値の継続時間と前記電動機の定格負荷電流に対応する値
を使用して前記電動機の実効負荷率を計算する演算手段
と、 前記演算手段によって演算した実効負荷率を表示する表
示手段と、を具備することを特徴とする電動式射出成形
機。 - 【請求項2】 前記実効負荷率は運転中の各成形サイク
ル毎に算出、表示する事を特徴とする請求項1記載の電
動式射出成形機。 - 【請求項3】 前記実効負荷率の算出及び表示は各制御
軸の駆動モータ毎に行われる事を特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の電動式射出成形機。 - 【請求項4】前記実効負荷率は、 実効負荷率=√{(Tr12×T1+Tr22×T2+Tr32×
T3+・・)/T} 但し、 Trn(モータトルク%)={(In)/(I)}×10
0 In :負荷電流値 I :定格負荷電流に対応する値 T(1成形サイクル時間)=T1+T2+T3・・・Tn n=1、2、3、・・・・ なる式によって演算されることを特徴とする請求項1〜
請求項3のいずれかの項に記載の電動式射出成形機。 - 【請求項5】 前記実効負荷率が一定値を超えた場合に
は、前記表示部に警告メッセージを表示する事を特徴と
する請求項1〜請求項4のいずれかの項に記載の電動式
射出成形機。
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JP7358991B2 (ja) | 2020-01-07 | 2023-10-11 | Ubeマシナリー株式会社 | 電動射出成形機の制御装置 |
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- 2001-04-18 JP JP2001120054A patent/JP3520514B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR20170004938A (ko) * | 2014-03-13 | 2017-01-11 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 사출성형기, 사출성형기의 정보처리장치, 및 사출성형기의 정보처리방법 |
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