JP2002361703A - 射出成形機の駆動制御装置 - Google Patents

射出成形機の駆動制御装置

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JP2002361703A JP2001173944A JP2001173944A JP2002361703A JP 2002361703 A JP2002361703 A JP 2002361703A JP 2001173944 A JP2001173944 A JP 2001173944A JP 2001173944 A JP2001173944 A JP 2001173944A JP 2002361703 A JP2002361703 A JP 2002361703A
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健 荒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ソフトウェア回路部を用いたことに伴う利点を
確保しつつ、射出成形機における安全性及び信頼性を飛
躍的に高める。 【解決手段】可動部２を変位させるサーボモータ３を駆
動制御する射出成形機Ｍの駆動制御装置１を構成するに
際して、サーボモータ３に接続したサーボ回路４におけ
る所定の機能部５，５ｅ…を重要度に応じて分け、重要
度の高い機能部５をソフトウェアを介さないハードウェ
ア回路部６により構成するとともに、他の機能部５ｅ…
をソフトウェアを介したソフトウェア回路部７により構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可動盤等の可動部
を変位させるサーボモータを駆動制御する射出成形機の
駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、射出成形機に付設した安全ドアが
開いたなら、可動盤等の可動部を変位させるサーボモー
タの動作を停止させるようにした安全装置は、特開平１
０−２９６８１８号公報等で知られている。
【０００３】この種の安全装置は、例えば、型締装置を
例にとった場合、通常、可動盤が型閉方向に移動してい
る途中で安全ドアが開いたことをリミットスイッチによ
り検出し、この検出に基づく検出信号を、サーボモータ
を駆動制御するサーボ回路（サーボアンプ）のオーバト
ラベル端子やゼロクランプ端子に付与することにより、
サーボモータの動作、即ち、可動盤（可動型）の移動を
速やかに停止させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の安全装置は、サーボ回路（駆動制御装置）を利用し
て構成されるが、サーボ回路は、各種の制御機能や処理
機能を高速かつ高性能で実行するとともに、仕様変更や
バージョンアップに容易に対応できるように、主要部を
ソフトウェア回路部により構成する場合も多く、上述し
た安全装置の動作もソフトウェア回路部における制御プ
ログラム（ソフトウェア）に従って実行される。
【０００５】しかし、このようなソフトウェアを介した
ソフトウェア回路部は、上述した利点を有する反面、外
部から飛来するノイズ等により誤動作を生じる虞れがあ
るとともに、プログラムミスやＣＰＵの暴走等を生じる
虞れもあるため、射出成形機における十分な安全性及び
信頼性を確保するには限界があった。
【０００６】本発明は、このような従来の技術に存在す
る課題を解決したものであり、ソフトウェア回路部を用
いたことに伴う利点を確保しつつ、射出成形機における
安全性及び信頼性を飛躍的に高めることができる射出成
形機の駆動制御装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明
は、可動部２を変位させるサーボモータ３を駆動制御す
る射出成形機Ｍの駆動制御装置１を構成するに際して、
サーボモータ３に接続したサーボ回路４における所定の
機能部５，５ｅ…を重要度に応じて分け、重要度の高い
機能部５をソフトウェアを介さないハードウェア回路部
６により構成するとともに、他の機能部５ｅ…をソフト
ウェアを介したソフトウェア回路部７により構成したこ
とを特徴とする。
【０００８】この場合、好適な実施の形態により、重要
度の高い機能部５には、安全ドアＤが開いたことを検出
して、サーボモータ３の動作を停止させる安全回路部５
ｓを含ませることができ、この安全回路部５ｓは、サー
ボモータ３に給電するパワードライバ１１に対して駆動
制御信号Ｓｃを付与する信号ラインＬに直列接続した開
閉スイッチ１２と、安全ドアＤが開いたことに基づく検
出信号Ｓｄが入力したことに基づいて停止指令信号Ｓｓ
を出力し、この停止指令信号Ｓｓに基づいて開閉スイッ
チ１２を切換える論理回路１３を備えて構成できる。な
お、この安全回路部５ｓには、論理回路１３から停止指
令信号Ｓｓが出力したなら、予め設定した遅延時間Ｔｄ
だけ遅延させて開閉スイッチ１２を切換える遅延回路１
４を設けることが望ましい。また、可動部２には、少な
くとも型締装置Ｍｃに備える可動盤２ｍ，金型Ｃに付設
したコア，金型Ｃに付設したエジェクタピン又は射出装
置Ｍｉに備えるスクリュの一又は二以上を含ませること
ができる。
【０００９】これにより、重要度の高い機能部５、即
ち、安全回路部５ｓ等は、ソフトウェアを介さないハー
ドウェア回路部６により構成されるため、外部から飛来
するノイズ等による誤動作の発生或いはプログラムミス
やＣＰＵの暴走等の発生は回避され、安全性及び信頼性
が高められる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
【００１１】まず、本実施例に係る駆動制御装置１の構
成について、図１を参照して説明する。
【００１２】図１中、仮想線で示すＭは射出成形機であ
り、機台Ｍｂ上に配設された射出装置Ｍｉと金型Ｃを取
付けた型締装置Ｍｃを備える。型締装置Ｍｃは可動型Ｃ
ｍを取付けた可動盤２ｍ（可動部２）を進退変位させる
サーボモータ３を用いた駆動機構を備えるとともに、こ
の型締装置Ｍｃには安全ドアＤとこの安全ドアＤが開い
たことを検出するリミットスイッチ１６を付設する。図
１の安全ドアＤは閉じた状態を示し、図中左側にスライ
ドさせて開くことができる。
【００１３】また、型締装置Ｍｃはサーボモータ３を駆
動制御する駆動制御装置１を備える。駆動制御装置１は
サーボ回路４を備え、このサーボ回路４に、サーボモー
タ３及びこのサーボモータ３に付設した回転検出用のロ
ータリエンコーダ１７を接続するとともに、リミットス
イッチ１６を接続する。
【００１４】この場合、サーボ回路４は、本発明の要部
を構成する。サーボ回路４は、通常、複数の機能部５，
５ｅ…の組合わせにより構成するため、各機能部５，５
ｅ…を重要度に応じて分ける。実施例のサーボ回路４
は、安全ドアＤが開いたことを検出してサーボモータ３
の動作を停止させる安全回路部５ｓを重要度の高い機能
部５とし、サーボアンプ本体部２１を他の機能部５ｅと
した。
【００１５】そして、サーボアンプ本体部２１は、ソフ
トウェアを介したソフトウェア回路部７により構成す
る。サーボアンプ本体部２１は、ＣＰＵ及び各種メモリ
等を内蔵するとともに、制御プログラム（ソフトウェ
ア）を格納し、この制御プログラムに基づいて各種制御
及び処理を実行するコンピュータ機能を備える。また、
サーボアンプ本体部２１には、分周部２２を備え、この
分周部２２は、ロータリエンコーダ１７から付与される
二系統のパルス信号、即ち、Ａ相パルスＳａとＢ相パル
スＳｂをそれぞれ分周する機能を有する。さらに、サー
ボアンプ本体部２１は、不図示の中央コントローラに接
続する。これにより、当該中央コントローラからサーボ
アンプ本体部２１に対して指令値等が付与される。
【００１６】一方、１１は、サーボモータ３に給電する
パワードライバであり、このパワードライバ１１には、
ＡＣ電源が接続される。このパワードライバ１１には、
整流部，平滑部，パワートランジスタ等が含まれる。さ
らに、パワードライバ１１は、後述する開閉スイッチ１
２を介してサーボアンプ本体部２１に接続する。これに
より、サーボアンプ本体部２１からパワードライバ１１
に対して駆動制御信号Ｓｃが付与される。
【００１７】他方、安全回路部５ｓは、ソフトウェアを
介さないハードウェア回路部６により構成する。ハード
ウェア回路部６は、論理回路１３、この論理回路１３の
入力部に接続した回転方向検出回路３１、論理回路１３
の出力部に接続した遅延回路１４を備える。論理回路１
３は、複数の入力部と一つの出力部を備える。これによ
り、複数の入力部にそれぞれ付与される二値データに応
じて出力部から停止指令信号Ｓｓが出力する。この場
合、図２に示すように、安全ドアＤが開いたことにより
ＯＦＦするリミットスイッチ１６の一方の接点を論理回
路１３の入力部に接続するとともに、他方の接点を接
地、即ち、０レベルに接続する。これにより、論理回路
１３の入力部には、安全ドアＤが開いたことに基づく検
出信号Ｓｄ（「１」信号）が入力する。なお、型締装置
Ｍｃにおける駆動制御装置１の論理回路１３をサーボア
ンプの一部と見做した場合、リミットスイッチ１６の一
方の接点を接続する論理回路１３における二つの入力部
は、正転禁止のオーバトラベル端子（正転は型閉方向）
と逆転禁止のオーバトラベル端子（逆転は型開方向）に
対応する。また、この二つの入力部のうち一方の入力部
（逆転禁止のオーバトラベル端子）にはキャンセル回路
１８を接続する。これにより、検出信号Ｓｄは、キャン
セル回路１８を介して一方の入力部（逆転禁止のオーバ
トラベル端子）に付与されるとともに、他方の入力部
（正転禁止のオーバトラベル端子）には直接付与され
る。このようなキャンセル回路１８を接続することによ
り、後述する半自動オーバライドモードを選択した際に
は、キャンセル回路１８にモード選択信号Ｓｘが付与さ
れ、このキャンセル回路１８により安全ドアＤが開いた
ことに基づく一方の入力部（逆転禁止のオーバトラベル
端子）に付与される検出信号Ｓｄがキャンセルされ、
「０」信号が付与される。
【００１８】一方、回転方向検出回路３１には、分周信
号Ｓａｏ，Ｓｂｏが付与される。分周部２２には、ロー
タリエンコーダ１７から出力するＡ相パルスＳａとＢ相
パルスＳｂがそれぞれ付与されるため、分周部２２によ
り分周された分周信号ＳａｏとＳｂｏを比較することに
より、サーボモータ３の回転方向を検出することができ
る。また、回転方向検出回路３１から出力する回転方向
検出信号Ｓｏは論理回路１３の入力部に付与される。な
お、回転方向検出信号Ｓｏは、一系統の信号であっても
よいし二系統の信号であってもよい。
【００１９】他方、遅延回路１４は、論理回路１３から
停止指令信号Ｓｓが出力したなら、予め設定した遅延時
間Ｔｄだけ遅延させて開閉スイッチ１２を切換える機能
を備える。即ち、通常、サーボアンプ本体部２１は、サ
ーボモータ３の動作を停止させる停止制御信号を出力し
た場合、サーボモータ３に対する給電を停止すると同時
に、慣性で回転するサーボモータ３の起電力をブレーキ
抵抗に供給して電磁的な制動を行っているが、停止指令
信号Ｓｓにより開閉スイッチ１２をＯＦＦにした場合に
は、サーボモータ３とブレーキ抵抗を接続した制動回路
（ダイナミックブレーキ）間も遮断されることになる。
このため、遅延回路１４を設けることにより、制動回路
が一定時間働いた後、即ち、遅延時間Ｔｄが経過した後
に、停止指令信号Ｓｓを付与し、開閉スイッチ１２をＯ
ＦＦするようにした。したがって、リミットスイッチ１
６の検出信号Ｓｄは、論理回路１３に付与されると同時
に、中央コントローラにも付与されることにより、サー
ボアンプ本体部２１に付与される指令値は、０レベルと
なる非常指令値に変更される。よって、高応答の停止制
御と二重系統による確実な停止制御が実現される。
【００２０】また、上述したように、信号ラインＬには
開閉スイッチ１２を直列接続する。これにより、開閉ス
イッチ１２がＯＮすれば、パワードライバ１１とサーボ
アンプ本体部２１間の信号ラインＬが接続状態となり、
パワードライバ１１に対して駆動制御信号Ｓｃが付与さ
れるとともに、開閉スイッチ１２がＯＦＦすれば、パワ
ードライバ１１とサーボアンプ本体部２１間の信号ライ
ンＬが遮断状態となり、サーボアンプ本体部２１に対す
る給電を停止することなく、サーボモータ３に対する給
電を停止させることができる。
【００２１】次に、本実施例に係る駆動制御装置１の動
作、特に、図１に示した型締装置Ｍｃの動作について、
図４に示す真理値表を参照しつつ図３に示すフローチャ
ートに従って説明する。
【００２２】射出成形機Ｍは、手動モードに設定されて
いる場合を想定する。今、不図示のスタートスイッチを
ＯＮすれば、制御プログラムに従って、型閉動作、さら
には型締動作が進行する（ステップＳ１）。したがっ
て、安全ドアＤを開かなければ、サーボアンプ本体部２
１は、指令値及びロータリエンコーダ１７の出力に基づ
いて駆動制御信号Ｓｃがパワードライバ１１に付与され
る。これにより、サーボモータ３に対するフィードバッ
ク制御が行われ、指令値に従って、型閉動作、さらには
型締動作が行われる（ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００２３】一方、型閉動作又は型締動作が進行してい
る途中で安全ドアＤを開けた場合を想定する。安全ドア
Ｄを開けることにより、リミットスイッチ１６はＯＦＦ
となる（ステップＳ３，Ｓ４）。これにより、論理回路
１３の入力部に検出信号Ｓｄが入力する（ステップＳ
５）。この場合、図２に示すように、リミットスイッチ
１６がＯＦＦとなることによって、図４に示すように、
「１」信号が正転禁止のオーバトラベル端子と逆転禁止
のオーバトラベル端子に対応する論理回路１３の二つの
入力部に入力する。他方、回転方向検出回路３１から出
力する回転方向検出信号Ｓｏ（「１」信号）も論理回路
１３の入力部に入力しており、このロジック、即ち、正
転禁止のオーバトラベル端子に付与される「１」信号と
回転方向検出信号Ｓｏの「１」信号に基づいて、論理回
路１３の出力部からは停止指令信号Ｓｓ（「１」信号）
が出力する（ステップＳ６）。これにより、停止指令信
号Ｓｓは、開閉スイッチ１２に付与され、開閉スイッチ
１２はＯＦＦに切換えられる（ステップＳ７）。この結
果、信号ラインＬは遮断され、パワードライバ１１は、
サーボモータ３の動作を停止させる（ステップＳ８）。
【００２４】この際、前述したように、ミットスイッチ
１６の検出信号Ｓｄは、論理回路１３に付与されると同
時に、中央コントローラにも付与されるとともに、論理
回路１３から出力する停止指令信号Ｓｓは、遅延回路１
４により遅延時間Ｔｄだけ遅れるため、最初に、サーボ
アンプ本体部２１に付与される指令値が非常指令値に変
更され、サーボアンプ本体部２１の制動回路によりサー
ボモータ３が速やかに停止した後に、開閉スイッチ１２
がＯＦＦに切換えられる。したがって、高応答の停止制
御と二重系統による確実な停止制御が実現される。
【００２５】なお、上述した実施例では、手動モードに
よる型締工程について説明したが、図４に示すように、
手動モードによる型開工程では、回転方向検出信号Ｓｏ
が「０」信号となるため、逆転禁止のオーバトラベル端
子の「１」信号により停止指令信号Ｓｓが出力する。ま
た、自動モード及び半自動ノーマルモードにおいても上
述した手動モードと同様に動作する。しかし、半自動オ
ーバライドモードでは、切換信号Ｓｘがキャンセル回路
１８に付与されるため、「１」信号がキャンセルされ、
型開工程における逆転禁止のオーバトラベル端子には
「０」信号が入力する。この結果、半自動オーバライド
モードにおける型開時には、安全ドアＤが開かれても開
閉スイッチ１２はＯＮのままを維持し、マニュアル操作
による型開きが許容される。
【００２６】さらに、実施例では、可動部２として型締
装置Ｍｃに備える可動盤２ｍについて説明したが、金型
Ｃに付設したエジェクタピン（可動部２）や射出装置Ｍ
ｉに備えるスクリュ（可動部２）に対しても同様に適用
することができる。図２中、４ｅは金型Ｃに付設したエ
ジェクタピンを変位させるサーボモータ３ｅを駆動制御
するサーボ回路、４ｗは射出装置Ｍｉに備えるスクリュ
を回転させるサーボモータ３ｗを駆動制御するサーボ回
路及び４ｉはスクリュを進退変位させるサーボモータ３
ｉを駆動制御するサーボ回路を示す。いずれのサーボ回
路４ｅ，４ｗ，４ｉも、前述したサーボ回路４と同様
に、ハードウェア回路部６ｅ，６ｗ，６ｉとソフトウェ
ア回路部７ｅ，７ｗ，７ｉによりそれぞれ構成される。
なお、各ハードウェア回路部６ｅ，６ｗ，６ｉは、前述
した半自動オーバライドモードは不要なため、リミット
スイッチ１６からの検出信号Ｓｄが入力する論理回路１
３における入力部は一系統となる。また、図示は省略し
たが、金型Ｃに付設したコア（可動部２）を変位させる
サーボモータを駆動制御するサーボ回路に対しても同様
に実施することができる。
【００２７】よって、このような本実施例に係る駆動制
御装置１によれば、重要度の高い機能部５、即ち、安全
回路部５ｓは、ソフトウェアを介さないハードウェア回
路部６により構成されるため、外部から飛来するノイズ
等による誤動作の発生或いはプログラムミスやＣＰＵの
暴走等の発生は回避され、安全性及び信頼性を飛躍的に
高められる。
【００２８】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例
えば、重要度の高い機能部５として、安全ドアＤが開い
たことに伴う安全回路部５ｓを例示したが、他の形態の
安全回路部であってもよいし、安全回路部以外の他の回
路であってもよい。また、重要度の高い機能部５…は、
単一であるか複数であるかは問わない。さらに、遅延回
路１４は必ずしも設けることを要しない。
【００２９】
【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の
駆動制御装置は、サーボモータに接続したサーボ回路に
おける所定の機能部を重要度に応じて分け、重要度の高
い機能部をソフトウェアを介さないハードウェア回路部
により構成するとともに、他の機能部をソフトウェアを
介したソフトウェア回路部により構成したため、次のよ
うな顕著な効果を奏する。
【００３０】（１） 重要度の高い機能部となる安全回
路部等に適用することにより、ソフトウェア回路部を用
いたことに伴う利点を確保しつつ、射出成形機における
安全性及び信頼性を飛躍的に高めることができる。
【００３１】（２） 好適な実施の形態により、重要度
の高い機能部として安全回路部に適用し、論理回路から
の停止指令信号の出力に基づいて、予め設定した遅延時
間だけ遅延させて開閉スイッチを切換える遅延回路を設
けて構成すれば、サーボアンプ本体部の制動回路により
サーボモータを速やかに停止させた後に、開閉スイッチ
をＯＦＦに切換えることができ、高応答の停止制御と二
重系統による確実な停止制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る駆動制御装置のブ
ロック回路図、
【図２】同駆動制御装置の射出成形機全体における概要
図、
【図３】同駆動制御装置の動作を説明するためのフロー
チャート、
【図４】同駆動制御装置の動作に係る真理値表、
【符号の説明】
１ 駆動制御装置 ２ 可動部 ３ サーボモータ ４ サーボ回路 ５ 所定の機能部（重要度の高い機能部） ５ｅ 所定の機能部（他の機能部） ６ ハードウェア回路部 ７ ソフトウェア回路部 Ｍ 射出成形機
フロントページの続き (72)発明者 曲尾 隆 長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地 日 精樹脂工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AM07 AP06 AR07 AR09 CA11 CK52 CL01 CL22 CL40 CL42 CM02 CS07 CS10 4F206 AM07 AP06 AR06 AR07 AR09 JA07 JC01 JL02 JM02 JM03 JM04 JM06 JN31 JP30 JT02 JT05 JT06 JT12 JT33

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可動部を変位させるサーボモータを駆動
    制御する射出成形機の駆動制御装置において、前記サー
    ボモータに接続したサーボ回路における所定の機能部を
    重要度に応じて分け、重要度の高い機能部をソフトウェ
    アを介さないハードウェア回路部により構成するととも
    に、他の機能部をソフトウェアを介したソフトウェア回
    路部により構成したことを特徴とする射出成形機の駆動
    制御装置。
  2. 【請求項２】 前記重要度の高い機能部には、安全ドア
    が開いたことを検出して、前記サーボモータの動作を停
    止させる安全回路部を含むことを特徴とする請求項１記
    載の射出成形機の駆動制御装置。
  3. 【請求項３】 前記安全回路部は、前記サーボモータに
    給電するパワードライバに対して駆動制御信号を付与す
    る信号ラインに直列接続した開閉スイッチと、前記安全
    ドアが開いたことに基づく検出信号が入力したことに基
    づいて停止指令信号を出力し、この停止指令信号に基づ
    いて前記開閉スイッチを切換える論理回路を備えること
    を特徴とする請求項２記載の射出成形機の駆動制御装
    置。
  4. 【請求項４】 前記安全回路部は、前記論理回路から停
    止指令信号が出力したなら、予め設定した遅延時間だけ
    遅延させて前記開閉スイッチを切換える遅延回路を備え
    ることを特徴とする請求項３記載の射出成形機の駆動制
    御装置。
  5. 【請求項５】 前記可動部には、少なくとも型締装置に
    備える可動盤，金型に付設したコア，金型に付設したエ
    ジェクタピン又は射出装置に備えるスクリュの一又は二
    以上を含むことを特徴とする請求項１記載の射出成形機
    の駆動制御装置。
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