JP2009012380A - 成形機のデータ表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トグルリンク式型締装置であっても実際の型閉力の大きさを容易かつ正確に把握できるようにし、各種設定作業の容易化及び迅速化に寄与するとともに、より確実な金型保護を実現する。
【解決手段】 モータ２により駆動するトグルリンク機構３を介して金型Ｃの型開閉及び型締を行う型締装置Ｍｃの作動時に、モータ２のトルクＴを所定のサンプリング間隔で検出し、少なくとも検出したトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ…をディスプレイ４に表示するに際し、少なくともトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ…を金型Ｃの型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ…に変換し、かつトルクＴの検出時における金型Ｃの型閉位置Ｘを求めるとともに、型閉位置Ｘに対する型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ…を、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ…の表示に代えて、又はトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ…の表示に加えて、ディスプレイ４に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トグルリンク式型締装置の作動時に検出したモータのトルクに係わるグラフデータを表示する際に用いて好適な成形機のデータ表示方法に関する。

サーボモータとボールねじ機構を有する駆動部を備え、この駆動部の進退運動をトグルリンク機構により可動盤に伝達するトグルリンク式型締装置を搭載した射出成形機は知られている。ところで、この種の型締装置では、型閉時に可動型と固定型間に異物が挟まった場合、金型を損傷する虞れがあるため、異物の有無を監視（検出）する監視区間（金型保護区間）を型閉工程の後段に設定している。

従来、このような監視区間における異物の有無を監視する方法としては、特許文献１で開示される射出成形機の異物検出方法及び特許文献２で開示される射出成形機の型締制御方法が知られている。

前者の異物検出方法は、型締工程における監視区間の型閉動作に伴う物理量を検出するとともに、当該物理量の検出値と予め設定した設定値との偏差が予め設定した閾値以上になったなら異物検出処理を行うものであり、特に、予め試型締を行うことにより当該偏差の最大値を検出し、この最大値を予め設定した基準値に加算することにより閾値を設定する。また、監視区間では、サーボ回路にトルク制限信号を付与することにより、予め設定したトルク制限値となるようにトルク出力を制限し、可動型と固定型間に異物が挟まることにより金型に無理な加圧力が付加される弊害を防止している。したがって、この際のトルク制限値は、手動で設定する固定のトルク制限値となる。

後者の型締制御方法は、型締工程の型閉動作に対して設定した所定の監視区間における負荷トルクを検出するとともに、検出により得たトルク検出値が、設定したトルク制限値に達したなら、このトルク制限値を越えないようにトルク制御を行うに際し、自動設定モードを設け、この自動設定モードにより、監視区間におけるトルク検出値を、予め設定したサンプリング周期により順次検出し、かつ予め設定したショット回数分だけ検出するとともに、得られたトルク検出値から、各サンプリング順位毎のトルク制限値を所定の演算式により求めて自動設定するものである。したがって、この際のトルク制限値は、所定の条件に対応して変動する自動で設定されるトルク制限値となる。
特開２００２−１７２６７０号 特開２００４−３３０５２８号

しかし、上述した監視区間（金型保護区間）において異物を監視する従来の方法は、次のような解決すべき課題が存在した。

即ち、従来の方法は、いずれも監視区間の監視対象にモータのトルクを用いている。金型に異物が挟まった場合、これに対応してモータのトルク（負荷）が上昇するため、閾値を設定することにより異物の有無を検出（監視）できる。監視区間の設定は異物の監視を目的とするため、型締装置の種類に拘わらず、モータのトルクを監視すれば、異物の有無を監視する目的を十分に達成できる。

ところで、型締装置は、その型締原理に着目した場合、直圧式型締装置とトグルリンク式型締装置が存在する。直圧式型締装置は、金型における実際の型閉力が型締機構を駆動するモータのトルクに対して正比例的に変化するため、型閉力に対する拡大率は変化しないが、トグルリンク式型締装置は、実際の型閉力がトグルリンク機構を駆動するモータのトルクに対して所定の拡大率により増圧されるため、監視区間の終端付近では相当の型閉力が発生する。

一方、異物の有無を監視するトルク制限値や閾値の大きさ或いは監視条件等は、成形品の種類や成形条件等に応じてユーザーサイドで設定する必要がある。したがって、例えば、直圧式型締装置を搭載する射出成形機のユーザーが、トグルリンク式型締装置を搭載した新規の射出成形機を導入したような場合、直圧式型締装置を使用していた際における異物の有無を監視するトルク制限値（閾値）及び監視条件等の設定に係わるノウハウや感覚（勘）を利用できなくなる。結局、設定作業が面倒かつ設定時間が長時間化し、作業能率の低下を来すのみならず、反って不適切な設定或いは誤設定を招く虞れもあるなど、確実な金型保護を図る観点からは不十分となる。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した成形機のデータ表示方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る成形機のデータ表示方法は、上述した課題を解決するため、モータ２により駆動するトグルリンク機構３を介して金型Ｃの型開閉及び型締を行う型締装置Ｍｃの作動時に、モータ２のトルクＴを所定のサンプリング間隔で検出し、少なくとも検出したトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓをディスプレイ４に表示するに際し、少なくともトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓを金型Ｃの型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓに変換し、かつトルクＴの検出時における金型Ｃの型閉位置Ｘを求めるとともに、型閉位置Ｘに対する型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓを、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓの表示に代えて、又はトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓの表示に加えて、ディスプレイ４に表示するようにしたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓには、トルク実測値Ｔｄに係わるグラフデータＤｔｄ，トルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓに係わるグラフデータＤｔｃ，Ｄｔｓ，トルク指令値に係わるグラフデータ，の少なくとも一つ以上を含ませることができる。また、トルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓには、少なくとも手動で設定する固定のトルク制限値Ｔｓｃ及び／又は所定の条件に対応して変動する自動で設定されるトルク制限値Ｔｓｓを含ませることができる。一方、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓから金型Ｃの型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓへの変換は、予め設定した所定の演算式（１０２）を用いることができる。また、型閉位置Ｘは、予め設定した、正常な型閉時における型閉時間ｔと型閉位置Ｘの関係を登録したデータベース５から求めることができる。

このような手法による本発明に係る成形機のデータ表示方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） トグルリンク式型締装置Ｍｃであっても、金型Ｃにおける実際の型閉力Ｆの大きさを容易かつ正確に把握できる。したがって、各種設定作業の容易化及び迅速化による作業能率向上に寄与できるとともに、より確実な金型保護を実現できる。特に、直圧式型締装置からトグルリンク式型締装置に変更したような場合でも、ユーザーは異物の有無を監視する際のトルク制限値や閾値及び監視条件等の設定を容易かつ的確に行うことができる。

（２） 好適な態様により、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓに、トルク実測値Ｔｄに係わるグラフデータＤｔｄ，トルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓに係わるグラフデータＤｔｃ，Ｄｔｓ，トルク指令値に係わるグラフデータ，の少なくとも一つ以上を含ませれば、実際に発生する型閉力Ｆの大きさとトルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓ或いはトルク指令値に対応する型閉力Ｆの大きさを同時に把握できるため、過大な型閉力Ｆに対してもどの程度の水準にあるのかなどを容易かつ的確に把握することができる。

（３） 好適な態様により、トルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓに、少なくとも手動で設定する固定のトルク制限値Ｔｓｃ及び／又は所定の条件に対応して変動する自動で設定されるトルク制限値Ｔｓｓを含ませれば、手動設定モードと自動設定モードの双方に対応可能となり、特に、手動設定モードでは、自動設定が行われないことに対する設定支援ツールとして利用できるとともに、自動設定モードでは、自動で設定されてしまうことに対する設定確認ツールとして利用できる。

（４） 好適な態様により、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓを、金型Ｃの型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓへ変換する際に、予め設定した所定の演算式（１０２）を用いれば、正確で信頼性の高い型閉力Ｆを容易に求めることができる。

（５） 好適な態様により、型閉位置Ｘを、予め設定した、正常な型閉時における型閉時間ｔと型閉位置Ｘの関係を登録したデータベース５から求めるようにすれば、位置センサによる位置検出が不要になるとともに、型閉時間ｔを型閉位置Ｘに反映できるため、より多様性のある表示を行うことができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るデータ表示方法を実施できる射出成形機Ｍの概要について、図５〜図７を参照して説明する。

図５中、仮想線で示すＭは射出成形機であり、機台Ｍｂと、この機台Ｍｂ上に設置された射出装置Ｍｉ及びトグルリンク式型締装置Ｍｃを備える。射出装置Ｍｉは、加熱筒１１を備え、この加熱筒１１は、後部に材料を供給するホッパ１２を有するとともに、図６に示すように、前端に射出ノズル１３を有し、また、内部にはスクリュ１４を備える。一方、機台Ｍｂ上には側面パネル１５を起設し、この側面パネル１５にカラー液晶ディスプレイ等を用いたタッチパネル付のディスプレイ４を配設する。このディスプレイ４は後述するコントローラ３４（図６）に接続する。

図６には、型締装置Ｍｃの構成を詳細に示す。型締装置Ｍｃは、離間して配した固定盤２１ｃと駆動盤２１ｒを備え、この固定盤２１ｃと駆動盤２１ｒは機台Ｍｂ（図５）上に固定されている。固定盤２１ｃと駆動盤２１ｒ間には、四本のタイバー２２…を架設し、このタイバー２２…に可動盤２１ｍをスライド自在に装填する。そして、可動盤２１ｍには可動型Ｃｍを取付けるとともに、固定盤２１ｃには固定型Ｃｃを取付ける。この可動型Ｃｍと固定型Ｃｃにより金型Ｃを構成する。また、駆動盤２１ｒと可動盤２１ｍ間には駆動機構部２３を配設する。この駆動機構部２３は、駆動盤２１ｒに取付けたサーボモータ２と、この駆動盤２１ｒに回動自在に支持されたボールねじ部２４ｓ及びこのボールねじ部２４ｓに螺合するナット部２４ｎからなるボールねじ機構２４と、サーボモータ２の回転をボールねじ部２４ｓに伝達する回転伝達機構２５からなる駆動部２６を備えるとともに、駆動盤２１ｒと可動盤２１ｍ間に取付けたトグルリンク機構３を備える。トグルリンク機構３は、複数のトグルリンクメンバ３ｒ…の組合わせにより構成し、入力部となるクロスヘッド３ｈはナット部２４ｎに固定する。これにより、サーボモータ２の作動によりボールねじ部２４ｓが回転し、ナット部２４ｎの進退運動がトグルリンク機構３を介して可動盤２１ｍに伝達されることにより金型Ｃの型開閉及び型締が行われる。なお、２７はエジェクタ機構を示す。

一方、３１は制御系を示す。制御系３１において、３２はサーボ回路であり、このサーボ回路３２にはサーボモータ２及びこのサーボモータ２に付設したロータリエンコーダ３３を接続するとともに、サーボ回路３２はコントローラ３４に接続する。コントローラ３４は、射出成形機Ｍの全体の制御を司るコンピュータ機能を有し、各種演算処理及び各種制御処理を実行する。また、コントローラ３４には前述したディスプレイ４を接続するとともに、メモリ３５を内蔵する。メモリ３５には、各種データを書込むことができるとともに、後述する正常な型閉時における型閉時間ｔと型閉位置Ｘの関係をデータベース５として登録する。さらに、メモリ３５には、ＰＬＣプログラム及びＨＭＩプログラムをはじめ、各種処理プログラムを格納する。なお、ＰＬＣプログラムは、射出成形機Ｍにおける各種工程のシーケンス動作や射出成形機Ｍの監視等を実現するためのソフトウェアであり、ＨＭＩプログラムは、射出成形機Ｍの動作パラメータの設定及び表示，射出成形機Ｍの動作監視データの表示等を実現するためのソフトウェアである。これらのソフトウェアは、コントローラ３４を搭載する射出成形機Ｍの固有アーキテクチャとして構築され、特に、本実施形態に係るデータ表示方法に係わる表示処理を実行できる。

図７には、サーボ回路３２の具体的構成を示す。サーボ回路３２は、偏差演算部４１，４２、加算器４３、位置ループゲイン設定部４４、フィードフォワードゲイン設定部４５、加減速時間設定部４６、速度変換器４７、速度ループゲイン設定部４８、ドライバ４９、トルク比較処理部５０、トルク微分器５１、トルク微分比較処理部５２をそれぞれ備え、同図に示す系統によりサーボ制御系を構成する。なお、各部の機能（動作）は後述する型締装置Ｍｃの全体動作により説明する。

他方、図２は、本実施形態に係るデータ表示方法によりディスプレイ４に表示される型開閉画面Ｖｍを示す。この場合、ディスプレイ４には、上段と下段に、各種画面を切換える画面項目毎に設けた複数の画面切換キーＫ１…が表示される。上段には、型開閉画面切換キーＫ１，エジェクタ画面切換キーＫ２，射出・計量画面切換キーＫ３，温度画面切換キーＫ４，モニタ画面切換キーＫ５，主要条件画面切換キーＫ６，条件切換画面切換キーＫ７を有する成形機の動作条件の設定に係わる第一のグループＡｕが横一列に配されるとともに、下段には、これ以外となる段取り画面切換キーＫ８，工程監視画面切換キーＫ９，生産情報画面切換キーＫ１０，波形画面切換キーＫ１１，履歴画面切換キーＫ１２，支援画面切換キーＫ１３を有する第二のグループＡｄが横一列に配される。なお、第二のグループＡｄは、第一階層が表示された状態であるが、画面右端の階層画面切換キーＫｃを選択（ＯＮ）することにより、他の画面切換キーに入れ替えることができる。

したがって、オペレータ（ユーザー）が型開閉画面切換キーＫ１を選択（ＯＮ）すれば、ディスプレイ４には、図２に示す型開閉画面Ｖｍが表示される。この型開閉画面Ｖｍは中間位置に、グラフ表示部６１を有し、このグラフ表示部６１には、図３（ａ）に示すトルクＴに係わるグラフデータ、即ち、横軸を型閉時間ｔとしたトルク実測値ＴｄのグラフデータＤｔｄ及びトルク制限値Ｔｓｃ，ＴｓｓのグラフデータＤｔｃ，Ｄｔｓ、又は図２及び図３（ｂ）に示す型閉力Ｆに係わるグラフデータ、即ち、横軸を金型Ｃの型閉位置Ｘとした型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓを選択的に表示することができる。

また、図２に示すように、型開閉画面Ｖｍの左上には、金型保護モード切換キー６２を有するとともに、型開閉画面Ｖｍの左下には、表示切換キー６３を有する。金型保護モード切換キー６２は、「固定」モードと「高精度」モードに切換えるための切換キーである。この場合、「固定」モードは、固定（一定）のトルク制限値Ｔｓｃを手動で設定するモードである。したがって、ユーザーは、不図示の設定画面により任意のトルク制限値Ｔｓｃを数値により設定することができる。一方、「高精度」モードは、所定の条件に対応して変動するトルク制限値Ｔｓｓが自動で設定されるモードであり、このトルク制限値Ｔｓｓの設定は次のように行われる。

最初に、試し成形によりトルク制限値Ｔｓｓの初期設定を行う。この際、トルク制限は解除しておく。試し成形の開始によりサーボモータ２が作動し、可動盤２１ｍは型開位置から高速で型閉方向へ前進移動する高速型閉が行われる。この場合、サーボ回路３２により可動盤２１ｍに対する速度制御及び位置制御が行われる。具体的には、コントローラ３４からサーボ回路３２の偏差演算部４１に対して位置指令値が付与され、ロータリエンコーダ３３の検出パルスに基づいて得られる位置検出値と比較されることにより位置偏差分が得られる。そして、この位置偏差分に基づいて位置のフィードバック制御が行われる。この際、位置偏差分は、位置ループゲイン設定部４４，フィードフォワードゲイン設定部４５及び加減速時間設定部４６により補償される。また、加減速時間設定部４６の出力は、偏差演算部４２に付与され、速度変換器４７の出力と比較されることにより速度偏差分が得られる。そして、この速度偏差分に基づいて速度のフィードバック制御が行われる。この際、速度偏差分は速度ループゲイン設定部４８により補償される。

可動盤２１ｍが型閉方向へ前進移動し、予め設定した金型保護区間（監視区間）の開始点に達すれば、設定したサンプリング周期毎にトルクＴを検出する。金型保護区間は、低圧型締（低速型閉）開始点から高圧型締開始点までの間を設定できる。トルクＴは、速度ループゲイン設定部４８から出力する速度制御信号Ｓｃを取込むことにより検出する。即ち、速度制御信号Ｓｃの大きさは、トルクＴの大きさに対応するため、速度制御信号Ｓｃの電圧値をトルク検出値Ｔｄｏとして用いる。サンプリング周期毎に検出されるトルク検出値Ｔｄｏ…は、コントローラ３４を介してメモリ３５のデータエリアに書き込まれる。このようなトルク検出値Ｔｄｏの検出処理は、金型保護区間が終了するまで、サンプリング周期毎に実行される。

また、一回目のショット（成形サイクル）が終了したなら、次のショットを行い、同様にトルク検出値Ｔｄｏ…の検出を行うとともに、トルク検出値Ｔｄｏ…に対する同様の検出を、予め設定したショット回数Ｎ分だけ行う。ショット回数Ｎ分の検出が終了したなら、得られたトルク検出値Ｔｄｏ…から、各ショットにおける同一サンプリング順位のトルク検出値Ｔｄｏ…に対する平均値Ａｉを算出する。さらに、各ショットにおける同一サンプリング順位のトルク検出値Ｔｄｏ…から最大値Ａｗを選出する。最大値Ａｗは、前後のサンプリング順位に対して設定した所定の範囲における複数のサンプリング順位の中の最も大きい最大値を選出する。

そして、得られた平均値Ａｉと最大値Ａｗから、各サンプリング順位毎のトルク制限値Ｔｓｓを、
Ｔｓｓ＝Ｑｉ＋ｋｑ＝〔｛（Ａｗ−Ａｉ）×ｋｐ｝＋Ａｉ〕＋ｋｑ …（１００）
の演算式により求める。この場合、Ｑｉは基準値である。また、ｋｐ，ｋｑは定数であり、ｋｑは基準値Ｑｉに対して所定の余裕度（オフセット）を設定するための定数、ｋｐは、通常、「１〜２」の間の任意数に設定することができる。なお、平均値Ａｉの代わりに中央値Ａｊを用いることもできる。即ち、各ショットにおける同一サンプリング順位のトルク検出値Ｔｄｏ…に対する最小値Ａｓと最大値Ａｗを求め、この最小値Ａｓと最大値Ａｗから中央値Ａｊを、Ａｊ＝（Ａｗ−Ａｓ）／２の演算式により求めるとともに、この中央値Ａｊと最大値Ａｗから、各トルク制限値Ｔｓｓを、
Ｔｓｓ＝〔｛（Ａｗ−Ａｊ）×ｋｐ｝＋Ａｊ〕＋ｋｑ …（１０１）
の演算式により求めることもできる。なお、定数ｋｐ，ｋｑは、前述した定数ｋｐ，ｋｑと同一値であってもよいし、必要に応じて異ならせてもよい。

一方、得られたトルク制限値Ｔｓｓ…は、対応する型閉時間ｔと対にしてメモリ３５に自動設定される。以上のトルク制限値Ｔｓｓ…を求める一連の処理は、自動設定モードを選択することにより設定されたシーケンス動作により自動で実行される。また、監視区間における異物検出のための閾値Ｄｉ…の設定もトルク制限値Ｔｓｓ…の初期設定と同様に行われる。

さらに、初期設定されたトルク制限値Ｔｓｓ…と閾値Ｄｉ…は、生産稼働時において、所定の条件となるショット回数が予め設定した設定数Ｍに達する毎に、自動設定モードの起動により定期的に自動更新される。なお、これらの設定方法や更新方法については、特開２００４−３３０５２８号公報で開示される設定方法及び更新方法を利用できる。

また、上述したサンプリング結果から型締工程（型閉工程）における正常な型閉時の型閉時間ｔと型閉位置Ｘの関係をデータベース５として設定する。即ち、所定のサンプリング周期毎に、少なくとも型閉時間ｔと型閉位置Ｘが得られるため、得られた結果から、例えば、教示分（複数回）を連続して採取し、各サンプリング順位の型閉時間ｔと型閉位置Ｘの平均を計算してメモリ３５にデータベース５として保存（登録）する。このデータベース５は、独立したデータベースであってもよいし、トルク制限値Ｔｓｓ…，閾値Ｄｉ…及び最大値Ａｗ…等のデータと一緒のデータベースであってもよい。なお、型閉位置Ｘは、型閉時における可動型Ｃｍの位置である。

このように、トルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓに、少なくとも手動で設定する固定のトルク制限値Ｔｓｃ及び／又は所定の条件に対応して変動する自動で設定されるトルク制限値Ｔｓｓを含ませれば、手動設定モードと自動設定モードの双方に対応可能となり、特に、手動設定モードでは、自動設定が行われないことに対する設定支援ツールとして利用できるとともに、自動設定モードでは、自動で設定されてしまうことに対する設定確認ツールとして利用できる利点がある。

次に、本実施形態に係る成形機のデータ表示方法について、図１〜図７を参照して説明する。

最初に、本実施形態に係るデータ表示方法の理解を容易にするため、生産稼働時における型締工程の動作について説明する。型締工程では、サーボモータ２が作動し、まず、可動盤２１ｍが型開位置から型閉方向へ高速で前進移動する高速型閉が行われる。この際、サーボ回路３２により可動盤２１ｍに対する速度制御及び位置制御が行われる。

そして、可動盤２１ｍが型閉方向へ移動し、金型保護区間（監視区間）の開始点である低圧型締（低速型閉）開始点に達すれば、所定のサンプリング周期毎にトルクＴの検出が行われ、トルク実測値Ｔｄ…としてメモリ３５のデータエリアに書き込まれる。したがって、これらの処理は、前述したトルク制限値Ｔｓｓを初期設定する場合と同様に行われる。また、検出されたトルク実測値Ｔｄ…は、トルク微分器５１にも付与され、このトルク微分器５１により微分されるとともに、微分後の微分検出値Ｄｄはトルク微分比較処理部５２に付与される。トルク微分比較処理部５２には、コントローラ３４から微分検出値Ｄｄと同じサンプリング順位における設定された閾値Ｄｉが付与され、同じサンプリング順位の閾値Ｄｉと微分検出値Ｄｄが比較処理される。したがって、可動型Ｃｍと固定型Ｃｃ間に異物が挟まった場合には、異物を挟んだ時点でトルクが急上昇、即ち、速度制御信号Ｓｃ、更にはトルク微分器５１から得られる微分検出値Ｄｄも急激に大きくなるため、微分検出値Ｄｄは閾値Ｄｉを越える。これにより、トルク微分比較処理部５２は、異物が挟まったものとして検出し、サーボ回路３２からコントローラ３４に異物検出信号Ｓｅを付与する。これに対して、異物が挟まることなく正常な動作を継続すれば、微分検出値Ｄｄは閾値Ｄｉを越えることが無いため、設定したサンプリング期間毎に、微分検出値Ｄｄの検出処理がそのまま繰り返される。

他方、サンプリング周期毎に検出されたトルク実測値Ｔｄは、トルク比較処理部５０にも付与される。トルク比較処理部５０には、コントローラ３４からトルク実測値Ｔｄと同じサンプリング順位のトルク制限値Ｔｓが付与されており、同じサンプリング順位におけるトルク制限値Ｔｓとトルク実測値Ｔｄが比較処理される。そして、トルク実測値Ｔｄが増加し、トルク制限値Ｔｓに達した場合には、トルク制限値Ｔｓを越えないように、コントローラ３４及びサーボ回路３２によるトルク制御処理が行われる。さらに、監視区間の終了により、可動盤２１ｍが低圧型締の終了する低圧終了位置、即ち、高圧型締開始位置に達すれば、高圧制御による高圧型締が行われ、さらに、所定の成形動作が終了すれば、型開きが行われる。

次に、本実施形態に係る成形機のデータ表示方法について、各図を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。

金型保護モード切換キー６２は、「高精度」モードに切換えられているものとする（ステップＳ１）。なお、金型保護モード切換キー６２は、「固定」モードに切換えることもできる（ステップＳ２）。「固定」モードは、ユーザーが手動で設定するモードであるため、「固定」モードを選択した場合には、設定した数値により固定（一定）されたトルク制限値Ｔｓｃが機能する。

また、表示切換キー６３は操作しない限り、標準となる「トルク」表示モードに切換わっている。これにより、少なくとも型締工程（型閉工程）の金型保護区間では、図３（ａ）に示すように、横軸を型閉時間ｔとしたトルク実測値Ｔｄ…をグラフデータＤｔｄとして型開閉画面Ｖｍのグラフ表示部６１に表示する。また、メモリ３５からは予め設定したトルク制限値Ｔｓｓ…を読出し、トルク制限値Ｔｓｓ…のグラフデータＤｔｓを、トルク実測値Ｔｄ…の型閉時間ｔに同期させてグラフ表示部６１に表示する（ステップＳ３）。トルク制限値Ｔｓｃは、ユーザーが設定した一定値のため、グラフ表示部６１には一本の直線によるグラフデータＤｔｃが水平に表示される。このようなトルクＴに係わるグラフ表示部６１におけるグラフデータＤｔｄ…の表示は、型開閉画面切換キーＫ１の選択を解除しない限り継続する（ステップＳ４）。

このように、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓに、少なくともトルク実測値Ｔｄに係わるグラフデータＤｔｄ、及び／又はトルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓに係わるグラフデータＤｔｃ，Ｄｔｓを含ませれば、実際に発生する型閉力Ｆの大きさとトルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓに対応する型閉力Ｆの大きさを同時に把握できるため、過大な型閉力Ｆに対してもどの程度の水準にあるのかなどを容易かつ的確に把握できる利点がある。

ところで、このようなトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓの表示では、トグルリンク機構３の場合、金型Ｃにおける実際の型閉力Ｆを把握できない。このため、例えば、直圧式型締装置を搭載する射出成形機のユーザーが、トグルリンク式型締装置Ｍｃを搭載した新規の射出成形機Ｍを導入したような場合、直圧式型締装置を使用していた際における異物の有無を監視するトルク制限値（閾値）及び監視条件等の設定に係わるノウハウや感覚（勘）を利用できなくなる。結局、設定作業が面倒かつ設定時間が長時間化し、作業能率の低下を来すのみならず、反って不適切な設定或いは誤設定を招く虞れもあるなど、より確実な金型保護を図る観点からは好ましくない。

そこで、ユーザーは、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓの表示を、型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓの表示に変更することができる（ステップＳ５）。この場合、ユーザーは、表示切換キー６３を操作し、「トルク」表示モードを「型閉力」表示モードに切換える（ステップＳ６）。これにより、図２及び図３（ｂ）に示すように、型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓが切換表示される（ステップＳ７）。

この場合、所定のサンプリング間隔毎に、トルクＴから金型Ｃの型閉力Ｆを求め、かつ型閉力Ｆを求めたトルクＴの検出時における金型Ｃの型閉位置Ｘを求める。具体的には、予め設定した所定の演算式により求めることができ、演算式には、
Ｆ＝｛（２πＲＴη）／Ｎｐ｝・ｋ（ｘ） …（１０２）
を用いることができる。なお、この演算式において、Ｒは減速比，Ｔはトルク〔Ｎｍｍ〕，ηは機械効率，Ｎｐはボールねじのピッチ〔ｍｍ〕，ｋ（ｘ）は型閉位置Ｘにより変化する係数である。

そして、手動で設定する固定のトルク制限値Ｔｓｃを型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｃに変換する場合には、この演算式の機械効率ηを「０．５」前後に設定できる。また、トルク実測値Ｔｄを型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄに変換する場合、及び自動で設定されるトルク制限値Ｔｓｓを型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｓに変換する場合には、この演算式の機械効率ηを「０．９」前後に設定できる。このように、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓから金型Ｃにおける型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓへの変換に、予め設定した所定の演算式（１０２）を用いれば、正確で信頼性の高い型閉力Ｆを容易に求めることができる。

また、型閉位置Ｘは、予め設定した、正常な型閉時における型閉時間ｔと型閉位置Ｘの関係を登録したデータベース５から求める。即ち、トルクＴを検出した型閉時間ｔに対応する型閉位置Ｘをデータベース５から読出す。このように、型閉位置Ｘを、正常な型閉時における型閉時間ｔと型閉位置Ｘの関係を登録したデータベース５から求めるようにすれば、位置センサによる位置検出が不要になるとともに、型閉時間ｔを型閉位置Ｘに反映できるため、より多様性のある表示を行うことができる。

このような処理を経ることにより、型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓが、図２及び図３（ｂ）に示すグラフ表示部６１に表示される。このグラフ表示部６１におけるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓの表示は、型開閉画面切換キーＫ１の選択を解除しない限り継続する（ステップＳ８）。他方、ユーザーは、このような「型閉力」表示モードを、標準となる「トルク」表示モードに復帰させることができる（ステップＳ９）。この場合、表示切換キー６３を操作し、「型閉力」表示モードを「トルク」表示モードに切換える（ステップＳ１０）。これにより、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ…がグラフ表示部６１に切換表示される（ステップＳ３…）。

なお、図２及び図３（ｂ）には、型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓを表示した態様を示したが、図４に示すように、グラフデータＤｆｃを除いたグラフデータＤｆｄ及びＤｆｓを表示してもよい。これにより、Ｙ軸方向のレンジを小さくできるため、変化度合をより強調して表示することができる。したがって、このような表示態様は、例示に限定されることなく各種態様を適用できる。

よって、このような本実施形態に係るデータ表示方法によれば、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓを金型Ｃにおける型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓに変換し、かつトルクＴの検出時における金型Ｃの型閉位置Ｘを求めるとともに、型閉位置Ｘに対する型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ，Ｄｆｃ，Ｄｆｓを、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓの表示に代えて、又はトルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓの表示に加えて、ディスプレイ４に表示するようにしたため、トグルリンク式型締装置Ｍｃであっても、金型Ｃにおける実際の型閉力Ｆの大きさを容易かつ正確に把握できる。したがって、各種設定作業の容易化及び迅速化による作業能率向上に寄与できるとともに、より確実な金型保護を実現できる。特に、直圧式型締装置からトグルリンク式型締装置に変更したような場合でも、ユーザーは異物の有無を監視する際のトルク制限値や閾値及び監視条件等の設定を容易かつ的確に行うことができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、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、例示の演算式は必要により他の演算式に置換することができ、例示の演算式に限定されるものではない。また、この演算式には、データベース（データテーブル）を利用して変換する場合も含まれる。したがって、実施形態で挙げたデータベース５も、このデータベースの代わりに演算式で求める場合が含まれる。一方、サーボモータ２を例示したが、他の種類のモータを排除するものではない。さらに、実施形態では、型閉位置Ｘに対する型閉力Ｆに係わるグラフデータＤｆｄ…を、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ…に代えて表示する場合を例示したが、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ…に加えて表示してもよい。この場合、加えて表示するとは、一つのグラフ表示部６１の中に重畳して表示する態様と二つのグラフ表示部６１…を二段表示する態様が含まれる。また、トルクＴに係わるグラフデータＤｔｄ，Ｄｔｃ，Ｄｔｓとして、トルク実測値Ｔｄに係わるグラフデータＤｔｄとトルク制限値Ｔｓｃ，Ｔｓｓに係わるグラフデータＤｔｃ，Ｄｔｓを挙げたが、トルク指令値に係わるグラフデータを含ませてもよい。これにより、実際に発生する型閉力Ｆの大きさとトルク指令値に対応する型閉力Ｆの大きさを同時に把握することができる。なお、本発明に係るデータ表示方法は、例示の射出成形機Ｍをはじめ、トグルリンク式型締装置を搭載した他の各種成形機（押出成形機等）にも同様に利用することができる。

本発明の最良の実施形態に係るデータ表示方法の処理手順を示すフローチャート、 同データ表示方法に用いる型開閉画面を示す画面表示図、 同データ表示方法に用いる型開閉画面におけるグラフ表示部を説明する画面表示図、 同データ表示方法に用いる他のグラフ表示部の画面表示図、 同データ表示方法を実施する射出成形機の概要図、 同データ表示方法を実施する射出成形機における型締装置の構成図、 同データ表示方法を実施する射出成形機におけるサーボ回路のブロック構成図、

符号の説明

２：モータ，３：トグルリンク機構，４：ディスプレイ，５：データベース，Ｃ：金型，Ｍｃ：型締装置，Ｄｔｄ：グラフデータ，Ｄｔｃ：グラフデータ，Ｄｔｓ：グラフデータ，Ｄｆｄ：グラフデータ，Ｄｆｃ：グラフデータ，Ｄｆｓ：グラフデータ

Claims (5)

1. モータにより駆動するトグルリンク機構を介して金型の型開閉及び型締を行う型締装置の作動時に、前記モータのトルクを所定のサンプリング間隔で検出し、少なくとも検出したトルクに係わるグラフデータをディスプレイに表示する成形機のデータ表示方法において、少なくとも前記トルクに係わるグラフデータを前記金型の型閉力に係わるグラフデータに変換し、かつ前記トルクの検出時における前記金型の型閉位置を求めるとともに、前記型閉位置に対する前記型閉力に係わるグラフデータを、前記トルクに係わるグラフデータの表示に代えて、又は前記トルクに係わるグラフデータの表示に加えて、前記ディスプレイに表示することを特徴とする成形機のデータ表示方法。
2. 前記トルクに係わるグラフデータには、トルク実測値に係わるグラフデータ，トルク制限値に係わるグラフデータ，トルク指令値に係わるグラフデータ，の少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ表示方法。
3. 前記トルク制限値には、少なくとも手動で設定する固定のトルク制限値及び／又は所定の条件に対応して変動する自動で設定されるトルク制限値を含むことを特徴とする請求項２記載の成形機のデータ表示方法。
4. 前記トルクに係わるグラフデータから前記金型の型閉力に係わるグラフデータへの変換は、予め設定した所定の演算式を用いることを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ表示方法。
5. 前記型閉位置は、予め設定した、正常な型閉時における型閉時間と前記型閉位置の関係を登録したデータベースから求めることを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ表示方法。

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