JP2011230309A - Apparatus and method for calculation of power consumption for injection molding machine - Google Patents

Apparatus and method for calculation of power consumption for injection molding machine Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate power consumption according to a molding condition.SOLUTION: An apparatus for calculation of power consumption (26, 35) for an injection molding machine includes: an input unit 35 that inputs the molding condition; a memory unit 262 that stores an approximate expression to calculate the power consumption when the injection molding machine is operated by the molding condition which is input to the input unit; and a power consumption calculation unit 261 that calculates the power consumption of the injection molding machine from the approximate expression stored in the memory unit based on the molding condition which is input to the input unit.

Description

本発明は、射出成形機用の消費電力算出装置及び消費電力算出方法に関する。   The present invention relates to a power consumption calculation device and a power consumption calculation method for an injection molding machine.

射出成形機における射出成形は、典型的には、金型を閉じる型閉工程と、金型を締め付ける型締め工程と、金型のスプルにノズルを押しつけるノズルタッチ工程と、シリンダ内のスクリュを前進させて、スクリュ前方に溜まった溶融材料を金型キャビティ内に射出する射出工程と、その後、気泡、ヒケの発生を抑制するために保持圧力をしばらくかける保圧工程と、金型キャビティ内に充填された溶融材料が冷却されて固まるまでの間の時間に次のサイクルのために、スクリュを回転させて、樹脂を溶融しながらシリンダの前方にため込む可塑化/計量工程と、固化された成形品を金型から取り出すために、金型を開く型開工程と、成形品を金型に設けられた突出しピンによって押し出す成形品突出し工程とからなる。   Injection molding in an injection molding machine typically involves a mold closing process for closing a mold, a mold clamping process for clamping a mold, a nozzle touch process for pressing a nozzle against a mold sprue, and a screw in a cylinder. Injecting the molten material collected in front of the screw into the mold cavity, then holding the pressure for a while to suppress the generation of bubbles and sink marks, and filling the mold cavity A plasticizing / metering process in which the screw is rotated for the next cycle during the time between the cooled molten material being cooled and solidified, and the resin is melted and accumulated in front of the cylinder, and the solidified molded article In order to take out the mold from the mold, it comprises a mold opening process for opening the mold and a molded product projecting process in which the molded product is pushed out by a projecting pin provided on the mold.

電動式射出成形機において使用される電力は、樹脂を溶融するために加熱シリンダの周囲に設けられるヒータ用電力と、各種電動モータの消費電力とを含む。電動式射出成形機に組み込まれるモータには、射出用のモータ、スクリュ回転用のモータ、型開閉用のモータ、エジェクタ用のモータ等、様々な電動モータがある。   The electric power used in the electric injection molding machine includes electric power for heaters provided around the heating cylinder in order to melt the resin and electric power consumption of various electric motors. As motors incorporated in the electric injection molding machine, there are various electric motors such as an injection motor, a screw rotation motor, a mold opening / closing motor, and an ejector motor.

従来から、作動中の消費電力を検出して当該消費電力に係わる表示を行う射出成形機の制御装置において、作動中の消費電力を検出する検出手段と、検出した消費電力から任意に指定した指定検出時間の電力量を求める電力量演算手段を備え、得られた電力量から所定の変換情報(二酸化炭素排出量情報、電気料金情報等)を求め、変換情報を電力量と一緒に表示する射出成形機の制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in an injection molding machine control device that detects power consumption during operation and performs display related to the power consumption, detection means for detecting power consumption during operation and designation arbitrarily designated from the detected power consumption Ejection that includes power amount calculation means for determining the amount of power for the detection time, obtains predetermined conversion information (carbon dioxide emission information, electricity bill information, etc.) from the obtained power amount, and displays the conversion information together with the power amount A control device for a molding machine is known (for example, see Patent Document 1).

特開2007−83432号公報JP 2007-83432 A

しかしながら、実際の成形条件は多様に変更可能であるので、多様な成形条件毎に電力量を実際に測定することは、大きな手間であり、効率的でない。   However, since actual molding conditions can be changed in various ways, actually measuring the amount of electric power for each of various molding conditions is a great effort and is not efficient.

そこで、本発明は、成形条件に応じて射出成形機の消費電力を予測することができる射出成形機用の消費電力算出装置及び消費電力算出方法の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a power consumption calculation device and a power consumption calculation method for an injection molding machine that can predict power consumption of the injection molding machine according to molding conditions.

上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、射出成形機用の消費電力算出装置であって、
成形条件を入力する入力手段と、
該入力手段に入力された成形条件で前記射出成形機を作動させた場合の消費電力を算出するための近似式を記憶する記憶手段と、
前記入力手段に入力された成形条件に基づいて、前記記憶手段に記憶された近似式から前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出手段とを備えることを特徴とする、消費電力算出装置が提供される。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a power consumption calculation apparatus for an injection molding machine,
An input means for inputting molding conditions;
Storage means for storing an approximate expression for calculating power consumption when the injection molding machine is operated under the molding conditions input to the input means;
A power consumption calculation device comprising: power consumption calculation means for calculating power consumption of the injection molding machine from the approximate expression stored in the storage means based on molding conditions input to the input means. Is provided.

また、本発明のその他の一局面によれば、射出成形機用の消費電力算出方法であって、
成形条件を入力する入力ステップと、
前記入力ステップで入力された成形条件で前記射出成形機を作動させた場合の消費電力を算出するための近似式を、記憶手段から読み出すステップと、
前記入力ステップで入力された成形条件に基づいて、前記読み出した近似式から前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出ステップとを備えることを特徴とする、消費電力算出方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, a power consumption calculation method for an injection molding machine,
An input step for inputting molding conditions;
A step of reading out an approximate expression for calculating power consumption when the injection molding machine is operated under the molding conditions input in the input step from a storage unit;
And a power consumption calculating step of calculating power consumption of the injection molding machine from the read approximate expression based on the molding condition input in the input step. .

本発明によれば、成形条件に応じて射出成形機の消費電力を予測することができる射出成形機用の消費電力算出装置及び消費電力算出方法が得られる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power consumption calculation apparatus and power consumption calculation method for injection molding machines which can estimate the power consumption of an injection molding machine according to molding conditions are obtained.

本発明の一実施例の消費電力算出装置が適用される射出成形機1の一例の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of an example of the injection molding machine 1 with which the power consumption calculation apparatus of one Example of this invention is applied. コントローラ26の消費電力算出機能に関連する主要機能部を示す機能ブロック図である。3 is a functional block diagram illustrating main functional units related to a power consumption calculation function of a controller 26. FIG. コントローラ26により実現される消費電力算出方法の主要処理の一例の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of a main process of a power consumption calculation method realized by a controller 26. コントローラ26の最適成形条件算出機能に関連する主要機能部を示す機能ブロック図である。3 is a functional block diagram showing main functional parts related to an optimum molding condition calculation function of a controller 26. FIG. コントローラ26により実現される最適成形条件算出方法の主要処理の一例の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of an example of main processing of an optimum molding condition calculation method realized by a controller 26.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施例の消費電力算出装置が適用される射出成形機1の一例の要部構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an example of an injection molding machine 1 to which a power consumption calculating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.

射出成形機1は、本例では電動式射出成形機であり、射出用のサーボモータ11を備える。射出用のサーボモータ11の回転はボールネジ12に伝えられる。ボールネジ12の回転により前後進するナット13はプレッシャプレート14に固定されている。プレッシャプレート14は、ベースフレーム(図示せず)に固定されたガイドバー15、16に沿って移動可能である。プレッシャプレート14の前後進運動は、ベアリング17、ロードセル18、射出軸19を介してスクリュ20に伝えられる。スクリュ20は、加熱シリンダ21内に回転可能に、しかも軸方向に移動可能に配置されている。加熱シリンダ21におけるスクリュ20の後部には、樹脂供給用のホッパ22が設けられている。射出軸19には、ベルトやプーリ等の連結部材23を介してスクリュ回転用のサーボモータ24の回転運動が伝達される。すなわち、スクリュ回転用のサーボモータ24により射出軸19が回転駆動されることにより、スクリュ20が回転する。   The injection molding machine 1 is an electric injection molding machine in this example, and includes a servo motor 11 for injection. The rotation of the servo motor 11 for injection is transmitted to the ball screw 12. A nut 13 that moves forward and backward by the rotation of the ball screw 12 is fixed to a pressure plate 14. The pressure plate 14 is movable along guide bars 15 and 16 fixed to a base frame (not shown). The forward / backward movement of the pressure plate 14 is transmitted to the screw 20 via the bearing 17, the load cell 18, and the injection shaft 19. The screw 20 is disposed in the heating cylinder 21 so as to be rotatable and movable in the axial direction. A hopper 22 for resin supply is provided at the rear portion of the screw 20 in the heating cylinder 21. Rotational motion of a screw rotating servomotor 24 is transmitted to the injection shaft 19 via a connecting member 23 such as a belt or a pulley. That is, the screw 20 is rotated when the injection shaft 19 is rotationally driven by the servo motor 24 for screw rotation.

可塑化/計量工程においては、加熱シリンダ21の中をスクリュ20が回転しながら後退することにより、スクリュ20の前部、すなわち加熱シリンダ21のノズル21−1側に溶融樹脂が貯えられる。射出工程においては、スクリュ20の前方に貯えられた溶融樹脂を金型内に充填し、加圧することにより成形が行われる。この時、樹脂を押す力がロードセル18により反力として検出される。つまり、スクリュ前部における樹脂圧力が検出される。検出された圧力は、ロードセル増幅器25により増幅され、制御手段として機能するコントローラ26(制御装置)に入力される。また、保圧工程では、金型内に充填した樹脂が所定の圧力に保たれる。   In the plasticizing / metering step, the molten resin is stored in the front portion of the screw 20, that is, the nozzle 21-1 side of the heating cylinder 21 by the screw 20 moving backward in the heating cylinder 21. In the injection process, molding is performed by filling the mold with molten resin stored in front of the screw 20 and pressurizing it. At this time, the force pushing the resin is detected by the load cell 18 as a reaction force. That is, the resin pressure at the front part of the screw is detected. The detected pressure is amplified by the load cell amplifier 25 and input to the controller 26 (control device) functioning as control means. In the pressure holding step, the resin filled in the mold is maintained at a predetermined pressure.

プレッシャプレート14には、スクリュ20の移動量を検出するための位置検出器27が取り付けられている。位置検出器27の検出信号は増幅器28により増幅されてコントローラ26に入力される。この検出信号は、スクリュ20の移動速度を検出するためにも使用されてもよい。   A position detector 27 for detecting the amount of movement of the screw 20 is attached to the pressure plate 14. The detection signal of the position detector 27 is amplified by the amplifier 28 and input to the controller 26. This detection signal may also be used to detect the moving speed of the screw 20.

サーボモータ11、24にはそれぞれ、回転数を検出するためのエンコーダ31、32が備えられている。エンコーダ31、32で検出された回転数はそれぞれコントローラ26に入力される。   The servo motors 11 and 24 are provided with encoders 31 and 32 for detecting the rotation speed, respectively. The rotation speeds detected by the encoders 31 and 32 are respectively input to the controller 26.

サーボモータ42は、型開閉用のサーボモータであり、サーボモータ44は、成形品突出し(エジェクタ)用のサーボモータである。サーボモータ42は、例えばトグルリンク(図示せず)を駆動して型開閉を実現する。また、サーボモータ44は、例えばボールネジ機構を介してエジェクタロッド(図示せず)を移動させることで成形品突出しを実現する。サーボモータ42、44にはそれぞれ、回転数を検出するためのエンコーダ43、45が備えられている。エンコーダ43、45で検出された回転数はそれぞれコントローラ26に入力される。   The servo motor 42 is a servo motor for opening and closing the mold, and the servo motor 44 is a servo motor for projecting a molded product (ejector). The servo motor 42 drives a toggle link (not shown), for example, and realizes mold opening / closing. Moreover, the servo motor 44 implement | achieves molded article protrusion by moving an ejector rod (not shown) via a ball screw mechanism, for example. The servo motors 42 and 44 are provided with encoders 43 and 45 for detecting the rotational speed, respectively. The rotation speeds detected by the encoders 43 and 45 are respectively input to the controller 26.

コントローラ26は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、例えば、CPU、制御プログラム等を格納するROM、演算結果等を格納する読書き可能なRAM、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。   The controller 26 is mainly composed of a microcomputer, and includes, for example, a CPU, a ROM for storing control programs, a readable / writable RAM for storing calculation results, a timer, a counter, an input interface, an output interface, and the like. Have.

コントローラ26は、複数の各工程に応じた電流(トルク)指令をサーボモータ11,24,42,44に送る。例えば、コントローラ26は、サーボモータ24の回転数を制御して可塑化/計量工程を実現する。また、コントローラ26は、サーボモータ11の回転数を制御して射出工程及び保圧工程を実現する。同様に、コントローラ26は、サーボモータ42の回転数を制御して型開工程及び型閉工程を実現する。コントローラ26は、サーボモータ44の回転数を制御して成形品突出し工程を実現する。   The controller 26 sends current (torque) commands corresponding to a plurality of processes to the servo motors 11, 24, 42, 44. For example, the controller 26 controls the rotation speed of the servo motor 24 to realize the plasticizing / metering process. Further, the controller 26 controls the rotation speed of the servo motor 11 to realize the injection process and the pressure holding process. Similarly, the controller 26 controls the rotational speed of the servo motor 42 to realize the mold opening process and the mold closing process. The controller 26 controls the number of rotations of the servo motor 44 to realize a molded product protruding process.

ユーザインターフェース35は、型開閉工程、射出工程等の各成形工程のそれぞれに対して、成形条件を設定可能な入力設定部を備える。また、ユーザインターフェース35は、後述の消費電力算出のために、型開閉工程、射出工程等の各成形工程のそれぞれに対して成形条件を入力する入力部を備える。その他、ユーザインターフェース35は、ユーザからの各種指示を入力する入力部を備えると共に、ユーザに対して各種情報を出力する出力部(例えば表示部)を備える。   The user interface 35 includes an input setting unit capable of setting molding conditions for each molding process such as a mold opening / closing process and an injection process. In addition, the user interface 35 includes an input unit for inputting molding conditions for each molding process such as a mold opening / closing process and an injection process in order to calculate power consumption described later. In addition, the user interface 35 includes an input unit that inputs various instructions from the user, and an output unit (for example, a display unit) that outputs various information to the user.

射出成形機1における射出成形の1サイクルは、典型的には、金型を閉じる型閉工程と、金型を締め付ける型締め工程と、金型のスプル(図示せず)にノズル(図示せず)を押しつけるノズルタッチ工程と、加熱シリンダ21内のスクリュ20を前進させて、スクリュ20前方に溜まった溶融材料を金型キャビティ(図示せず)内に射出する射出工程と、その後、気泡、ヒケの発生を抑制するために保持圧力をしばらくかける保圧工程と、金型キャビティ内に充填された溶融材料が冷却されて固まるまでの間の時間に次のサイクルのために、スクリュ20を回転させて、樹脂を溶融しながら加熱シリンダ21の前方にため込む可塑化/計量工程と、固化された成形品を金型から取り出すために、金型を開く型開工程と、成形品を金型に設けられた突出しピン(図示せず)によって押し出す成形品突出し工程とからなる。   Typically, one cycle of injection molding in the injection molding machine 1 typically includes a mold closing process for closing the mold, a mold clamping process for clamping the mold, and a nozzle (not shown) in the mold sprue (not shown). Nozzle touching process, pressing the screw 20 in the heating cylinder 21 forward, and injecting the molten material accumulated in front of the screw 20 into a mold cavity (not shown); The screw 20 is rotated for the next cycle in the time between the pressure-holding process in which the holding pressure is applied for a while to suppress the generation of the molten metal and the molten material filled in the mold cavity is cooled and solidified. Then, a plasticizing / metering step for accumulating the resin in the front of the heating cylinder 21 while melting the resin, a mold opening step for opening the mold in order to take out the solidified molded product, and a molded product are provided in the mold. Et And projecting pins made of a molded article ejection step of extruding the (not shown).

本実施例では、コントローラ26は、射出成形機1の動作により発生する消費電力を予測的に算出する消費電力算出機能を備える。   In the present embodiment, the controller 26 has a power consumption calculation function for predictively calculating power consumption generated by the operation of the injection molding machine 1.

図2は、コントローラ26の消費電力算出機能に関連する主要機能部を示す機能ブロック図である。   FIG. 2 is a functional block diagram showing main functional units related to the power consumption calculation function of the controller 26.

コントローラ26は、消費電力算出部261と、近似式記憶部262とを備える。消費電力算出部261は、コントローラ26のCPUが、入力された成形条件を入力パラメータとして、近似式記憶部262に格納された近似式を演算することで実現される。近似式記憶部262は、コントローラ26のROMにより実現されてもよい。   The controller 26 includes a power consumption calculation unit 261 and an approximate expression storage unit 262. The power consumption calculation unit 261 is realized by the CPU of the controller 26 calculating an approximate expression stored in the approximate expression storage unit 262 using the input molding condition as an input parameter. The approximate expression storage unit 262 may be realized by the ROM of the controller 26.

消費電力算出部261は、ユーザインターフェース35を介して入力された成形条件を入力パラメータとして、近似式記憶部262に格納された近似式を演算することで、射出成形機1の動作により発生する消費電力を予測的に算出する。   The power consumption calculation unit 261 calculates the approximate expression stored in the approximate expression storage unit 262 by using the molding condition input via the user interface 35 as an input parameter, thereby generating consumption caused by the operation of the injection molding machine 1. Calculate power predictively.

ここで、近似式記憶部262に格納される近似式の一例について説明する。   Here, an example of the approximate expression stored in the approximate expression storage unit 262 will be described.

先ず、成形条件のパラメータ(入力パラメータ)は、例えば以下の通りである。
T:サイクル時間
M−OC:型開閉時間
ME:計量時間
CA:型締時間
CA:型締力
M−OC:型開閉ストローク
M−OC:型開閉速度
:充填量
:射出速度
ME:計量時のスクリュ20の回転速度
HP:保持圧力
HP:保圧時間
型開閉工程の消費電力WM−OCは、次の近似式を用いて算出される。
M−OC=a1・SM−OC+a2・VM−OC+a0
ここで、a1,a2,a0は、所定の係数であり、重回帰分析によって適合されてもよい。従って、1サイクルにおける型開閉工程のサーボモータ42のモータ消費電力Wは、次の通りで算出される。
=WM−OC×TM−OC/T
射出工程の消費電力Wは、次の近似式を用いて算出される。
=b1・S+b2・V+b0
ここで、b1,b2,b0は、所定の係数であり、重回帰分析によって適合されてもよい。従って、1サイクルにおける射出工程のサーボモータ11のモータ消費電力Wは、次の通りで算出される。
=W×(S/V)/T
計量工程のモータ消費電力WMEは、次の近似式を用いて算出される。
ME=c1・VME+c2
ここで、c1,c2は、所定の係数であり、最小二乗法によって適合されてもよい。従って、1サイクルにおける計量工程のサーボモータ24のモータ消費電力Wは、次の通りで算出される。
=WME×TME/T
型締工程の消費電力WCAは、次の近似式を用いて算出される。
CA=d1・FCA+d2・TCA+d3
ここで、d1,d2,d3は、所定の係数であり、重回帰分析によって適合されてもよい。従って、1サイクルにおける型締工程のモータ消費電力Wは、次の通りで算出される。
=WCA×TCA/T
保圧工程の消費電力Wは、次の近似式を用いて算出される。
HP=e1・PHP+e2・THP+e3
ここで、e1,e2,e3は、所定の係数であり、重回帰分析によって適合されてもよい。従って、1サイクルにおける保圧工程のサーボモータ11のモータ消費電力Wは、次の通りで算出される。
=WHP×THP/T
計量工程のヒータ電力WH−MEは、次の近似式を用いて算出される。
H−ME=f1・VME +f2・VME+f3
ここで、f1,f2,f3は、所定の係数であり、最小二乗法によって適合されてもよい。従って、1サイクルにおける計量工程のヒータ電力消費電力Wは、次の通りで算出される。
=WH−ME×TME/T
消費電力算出部261は、成形条件のパラメータを上述の各近似式に代入して、1サイクルにおける総消費電力WTotalを次の通り算出する。
Total=W+W+W+W+W+W+W+W
ここで、Wは、1サイクルにおけるモータの待機電力を表し、測定値が使用されてよい。Wは、1サイクルにおける計量工程のヒータ待機電力を表し、ヒータの待機電力W(測定値)を用いて、W=W×TME/Tで算出されてもよい。
First, parameters (input parameters) for molding conditions are as follows, for example.
T: cycle time T M-OC : mold opening / closing time T ME : weighing time T CA : mold clamping time F CA : mold clamping force S M-OC : mold opening / closing stroke V M-OC : mold opening / closing speed S S : filling amount V S : Injection speed V ME : Rotational speed of screw 20 during metering P HP : Holding pressure T HP : Holding pressure time Power consumption W M-OC of the mold opening and closing process is calculated using the following approximate expression.
W M-OC = a1 · S M-OC + a2 · V M-OC + a0
Here, a1, a2, and a0 are predetermined coefficients, and may be adapted by multiple regression analysis. Therefore, the motor power consumption W 1 of the servo motor 42 of the mold opening and closing steps in one cycle is calculated as follows.
W 1 = W M-OC × T M-OC / T
Power W S of the injection step is calculated using the following approximate expression.
W S = b1 · S S + b2 · V S + b0
Here, b1, b2, and b0 are predetermined coefficients, and may be adapted by multiple regression analysis. Therefore, the motor power consumption W 2 of the servo motor 11 of the injection step in one cycle is calculated as follows.
W 2 = W S × (S S / V S ) / T
The motor power consumption W ME in the weighing process is calculated using the following approximate expression.
W ME = c1 · V ME + c2
Here, c1 and c2 are predetermined coefficients, and may be adapted by the least square method. Therefore, the motor power consumption W 3 of the servo motor 24 of the metering process in one cycle is calculated as follows.
W 3 = W ME × T ME / T
The power consumption W CA of the mold clamping process is calculated using the following approximate expression.
W CA = d1 · F CA + d2 · T CA + d3
Here, d1, d2, and d3 are predetermined coefficients, and may be adapted by multiple regression analysis. Therefore, the mold clamping motor power consumption W 4 steps in one cycle is calculated as follows.
W 4 = W CA × T CA / T
Power W H of the pressure holding process is calculated by using the following approximate expression.
W HP = e1 · P HP + e2 · T HP + e3
Here, e1, e2, e3 are predetermined coefficients, and may be adapted by multiple regression analysis. Therefore, the motor power consumption W 5 of the servo motor 11 of the pressure holding process in one cycle is calculated as follows.
W 5 = W HP × T HP / T
The heater power WH-ME in the metering process is calculated using the following approximate expression.
W H-ME = f1 · V ME 2 + f2 · V ME + f3
Here, f1, f2, and f3 are predetermined coefficients, and may be adapted by a least square method. Therefore, the heater power consumption power W 6 in the weighing process in one cycle is calculated as follows.
W 6 = W H-ME × T ME / T
The power consumption calculation unit 261 calculates the total power consumption W Total in one cycle as follows by substituting the parameters of the molding conditions into the above approximate expressions.
W Total = W 1 + W 2 + W 3 + W 4 + W 5 + W 6 + W 7 + W 8
Here, W 7 represents the standby power of the motor in one cycle, and a measured value may be used. W 8 represents the heater standby power in the weighing process in one cycle, and may be calculated as W 8 = W H × T ME / T using the heater standby power W H (measured value).

図3は、コントローラ26により実現される消費電力算出方法の主要処理の一例の流れを示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing a flow of an example of main processing of the power consumption calculation method realized by the controller 26.

ステップ300では、ユーザがユーザインターフェース35を介して入力した成形条件のパラメータ(サイクル時間、型開閉時間、計量時間等)を入力する。   In step 300, parameters of molding conditions (cycle time, mold opening / closing time, weighing time, etc.) input by the user via the user interface 35 are input.

ステップ302では、近似式記憶部262に格納される近似式を読み出す。   In step 302, the approximate expression stored in the approximate expression storage unit 262 is read.

ステップ304では、消費電力算出部261により、上記ステップ300で入力された成形条件を入力パラメータとして、上記ステップ302で読み出した近似式を演算することで、各成形工程の消費電力W、W、W、W、W等を予測的に算出し、総消費電力WTotalを算出する。 In step 304, the power consumption calculation unit 261 calculates the approximate expression read in step 302 by using the molding conditions input in step 300 as an input parameter, so that the power consumption W 1 and W 2 of each molding process is calculated. , W 3 , W 4 , W 5 and the like are calculated in a predictive manner, and the total power consumption W Total is calculated.

ステップ306では、上記ステップ304で算出した消費電力の算出結果をユーザインターフェース35を介して出力する。この際、各成形工程の消費電力W、W、W、W、W等の算出結果を個別に表示すると共に、総消費電力WTotalの算出結果を表示してもよい。これにより、ユーザは、入力した成形条件で成形を行った場合の消費電力を把握することができる。従って、ユーザは、この算出結果を見て、例えば成形条件を再度見直して再度入力してもよい。この場合、ユーザは、新たな成形条件でどのような消費電力になるかを把握することができる。このようにして、ユーザは、事前に、消費電力を考慮しつつ成形条件を調整することができる。 In step 306, the calculation result of the power consumption calculated in step 304 is output via the user interface 35. At this time, the calculation results of the power consumption W 1 , W 2 , W 3 , W 4 , W 5, etc. of each molding process may be displayed individually, and the calculation result of the total power consumption W Total may be displayed. Thereby, the user can grasp | ascertain the power consumption at the time of shape | molding on the input shaping conditions. Therefore, the user may review this calculation result and review the molding conditions again and input again, for example. In this case, the user can grasp what kind of power consumption is required under new molding conditions. In this way, the user can adjust the molding conditions in consideration of power consumption in advance.

本実施例では、コントローラ26は、更に、消費電力を考慮した最適な成形条件を算出する最適成形条件算出機能を備えてもよい。   In the present embodiment, the controller 26 may further include an optimum molding condition calculation function for calculating an optimum molding condition in consideration of power consumption.

図4は、コントローラ26の最適成形条件算出機能に関連する主要機能部を示す機能ブロック図である。   FIG. 4 is a functional block diagram showing main functional units related to the optimum molding condition calculation function of the controller 26.

コントローラ26は、最適成形条件算出部263と、近似式記憶部262とを備える。最適成形条件算出部263は、コントローラ26のCPUが、入力された制約条件の下で、近似式記憶部262に格納された近似式により演算される消費電力が所定条件を満たすような最適な成形条件を算出することで実現される。近似式記憶部262は、コントローラ26のROMにより実現されてもよい。   The controller 26 includes an optimum molding condition calculation unit 263 and an approximate expression storage unit 262. The optimum molding condition calculation unit 263 is an optimum molding in which the power of the controller 26 calculated by the approximate expression stored in the approximate expression storage unit 262 satisfies a predetermined condition under the input constraint conditions. This is realized by calculating the conditions. The approximate expression storage unit 262 may be realized by the ROM of the controller 26.

図5は、コントローラ26により実現される最適成形条件算出方法の主要処理の一例の流れを示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a flow of an example of main processing of the optimum molding condition calculation method realized by the controller 26.

ステップ500では、ユーザがユーザインターフェース35を介して入力した制約条件を入力する。制約条件は、例えば成形条件のパラメータ(サイクル時間、型開閉時間、計量時間等)に対して変更可能な範囲(上限値及び/又は下限値)であってもよい。例えば、サイクル時間については、T1〜T2までの範囲、型開閉時間については、T3〜T4での範囲という具合に、成形条件に対して許容可能な範囲であってよい。これらの変更可能な範囲は、良品条件と対応してもよい。即ち、成形条件の変更可能な範囲は、良品条件を満たす範囲内で設定されてよい。また、制約条件は、各成形工程の消費電力の目標値又は総消費電力の目標値を含んでよい。   In step 500, the constraint condition input by the user via the user interface 35 is input. The constraint condition may be, for example, a range (upper limit value and / or lower limit value) that can be changed with respect to parameters (cycle time, mold opening / closing time, weighing time, etc.) of the molding condition. For example, the cycle time may be an allowable range for the molding conditions, such as a range from T1 to T2, and a mold opening / closing time may be a range from T3 to T4. These changeable ranges may correspond to good product conditions. That is, the range in which the molding condition can be changed may be set within a range that satisfies the non-defective product condition. Further, the constraint condition may include a target value of power consumption or a target value of total power consumption in each molding process.

ステップ502では、近似式記憶部262に格納される近似式を読み出す。   In step 502, the approximate expression stored in the approximate expression storage unit 262 is read.

ステップ504では、最適成形条件算出部263により、上記ステップ500で入力された制約条件の下で、上記ステップ502で読み出した近似式により演算される消費電力が最小値となるような最適な成形条件を探索する。尚、上記ステップ500で、制約条件に消費電力の目標値が含まれる場合は、最適成形条件算出部263により、上記ステップ500で入力された制約条件の下で、上記ステップ502で読み出した近似式により演算される消費電力が目標値以下となるような最適な成形条件を探索する。この場合、最適な成形条件は、最適な成形条件の範囲で探索されてもよい。   In step 504, the optimum molding condition is calculated so that the power consumption calculated by the approximate expression read in step 502 is the minimum value by the optimum molding condition calculation unit 263 under the constraint condition input in step 500. Explore. In step 500, when the target value of power consumption is included in the constraint condition, the approximate expression read out in step 502 under the constraint condition input in step 500 by the optimum molding condition calculation unit 263. The optimum molding condition is searched for such that the power consumption calculated by the step is less than or equal to the target value. In this case, the optimum molding condition may be searched for within the range of the optimum molding condition.

ステップ506では、上記ステップ504で算出した最適成形条件の算出結果をユーザインターフェース35を介して出力する。この際、当該最適成形条件における各成形工程の消費電力W、W、W、W、W等の算出結果を個別に表示すると共に、総消費電力WTotalの算出結果を表示してもよい。これにより、ユーザは、最適成形条件を把握できると共に、当該最適成形条件で成形を行った場合の消費電力を把握することができる。 In step 506, the calculation result of the optimum molding condition calculated in step 504 is output via the user interface 35. At this time, the calculation results of the power consumption W 1 , W 2 , W 3 , W 4 , W 5, etc. of each molding process under the optimum molding conditions are individually displayed, and the calculation result of the total power consumption W Total is displayed. May be. Thereby, the user can grasp | ascertain the optimal molding conditions, and can grasp | ascertain the power consumption at the time of shape | molding on the said optimal molding conditions.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、上述の実施例では、射出成形機1のコントローラ26によって消費電力算出機能、最適成形条件算出機能及び計算結果出力機能が実現されているが、消費電力算出機能及び/又は最適成形条件算出機能及び/又は計算結果出力機能は、外部コンピューター(例えばパーソナルコンピューター)によって実現されてもよい。この場合、外部コンピューターは、複数種類の射出成形機に対応した消費電力算出機能及び/又は最適成形条件算出機能を備えてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the power consumption calculation function, the optimum molding condition calculation function, and the calculation result output function are realized by the controller 26 of the injection molding machine 1, but the power consumption calculation function and / or the optimum molding condition calculation function And / or the calculation result output function may be realized by an external computer (for example, a personal computer). In this case, the external computer may include a power consumption calculation function and / or an optimum molding condition calculation function corresponding to a plurality of types of injection molding machines.

また、上述の実施例において、成形品突出し工程のサーボモータ44の消費電力を同様の近似式で算出して加味するといったように、他の成形工程の消費電力を同様の近似式で算出して加味することも可能である。   Further, in the above-described embodiment, the power consumption of the other molding process is calculated with the same approximate expression, such as calculating the power consumption of the servo motor 44 in the molded product protruding process with the same approximate expression. It is also possible to add.

また、上述の実施例では、成形工程毎に消費電力を算出しているが、モータ毎(サーボモータ11,24,42,44等)又はヒータ毎に消費電力を近似式で算出することも可能である。また、上述の実施例では、成形工程毎に消費電力を算出して1サイクルの総消費電力を予測しているが、ある特定の1つの成形工程又はある特定の複数の成形工程の組み合わせについての消費電力又は総消費電力を予測することも可能である。また、同様に、ある特定の1つのモータ又はある特定の複数のモータの組み合わせについての消費電力又は総消費電力を予測することも可能である。また、同様に、ある特定の1つのヒータ又はある特定の複数のヒータの組み合わせについての消費電力又は総消費電力を予測することも可能である。   In the above-described embodiment, the power consumption is calculated for each molding process. However, the power consumption can be calculated by an approximate expression for each motor (servo motors 11, 24, 42, 44, etc.) or for each heater. It is. Further, in the above-described embodiment, the power consumption is calculated for each molding process and the total power consumption of one cycle is predicted. However, for one specific molding process or a combination of a plurality of specific molding processes. It is also possible to predict power consumption or total power consumption. Similarly, it is also possible to predict the power consumption or the total power consumption for a specific motor or a combination of a plurality of specific motors. Similarly, it is also possible to predict the power consumption or the total power consumption of a specific heater or a specific combination of a plurality of heaters.

また、ユニット毎(成形工程毎、モータ毎、ヒータ毎)に算出した消費電力のうち最も消費電力が大きかったユニットの消費電力を、成形条件を変更する(良品幅の範囲内で)ことにすると、効率良く消費電力の低減を図ることができる。   Also, if the power consumption of the unit with the highest power consumption among the power consumption calculated for each unit (each molding process, each motor, each heater) is changed (within the range of non-defective products) Thus, power consumption can be reduced efficiently.

1 射出成形機
11 サーボモータ
12 ボールネジ
13 ナット
14 プレッシャプレート
15,16 ガイドバー
17 ベアリング
18 ロードセル
19 射出軸
20 スクリュ
21 加熱シリンダ
22 ホッパ
23 連結部材
24 サーボモータ
26 コントローラ
27 位置検出器
28 増幅器
31,32 エンコーダ
35 ユーザインターフェース
42 サーボモータ
44 サーボモータ
43,45 エンコーダ
261 消費電力算出部
262 近似式記憶部
263 最適成形条件算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding machine 11 Servo motor 12 Ball screw 13 Nut 14 Pressure plate 15, 16 Guide bar 17 Bearing 18 Load cell 19 Injection shaft 20 Screw 21 Heating cylinder 22 Hopper 23 Connecting member 24 Servo motor 26 Controller 27 Position detector 28 Amplifiers 31, 32 Encoder 35 User interface 42 Servo motor 44 Servo motors 43 and 45 Encoder 261 Power consumption calculation unit 262 Approximate expression storage unit 263 Optimal molding condition calculation unit

Claims (5)

射出成形機用の消費電力算出装置であって、
成形条件を入力する入力手段と、
該入力手段に入力された成形条件で前記射出成形機を作動させた場合の消費電力を算出するための近似式を記憶する記憶手段と、
前記入力手段に入力された成形条件に基づいて、前記記憶手段に記憶された近似式から前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出手段とを備えることを特徴とする、消費電力算出装置。
A power consumption calculation device for an injection molding machine,
An input means for inputting molding conditions;
Storage means for storing an approximate expression for calculating power consumption when the injection molding machine is operated under the molding conditions input to the input means;
A power consumption calculation device comprising: power consumption calculation means for calculating power consumption of the injection molding machine from the approximate expression stored in the storage means based on molding conditions input to the input means. .
前記記憶手段に記憶された近似式に基づいて、成形品が所定の良品条件を満たすという制約条件の下で消費電力が所定値又は最小となるような成形条件を算出する最適成形条件算出手段を更に備える、請求項1に記載の消費電力算出装置。   Optimal molding condition calculation means for calculating a molding condition such that the power consumption is a predetermined value or a minimum under the constraint that the molded article satisfies a predetermined good product condition based on the approximate expression stored in the storage means. The power consumption calculation device according to claim 1, further comprising: 前記消費電力算出手段により算出された消費電力を出力する出力手段を更に備える、請求項1に記載の消費電力算出装置。   The power consumption calculation apparatus according to claim 1, further comprising output means for outputting the power consumption calculated by the power consumption calculation means. 射出成形機に組み込まれ、又は、射出成形機から独立した外部のコンピューターに組み込まれる、請求項1に記載の消費電力算出装置。   The power consumption calculation apparatus according to claim 1, which is incorporated in an injection molding machine or incorporated in an external computer independent of the injection molding machine. 射出成形機用の消費電力算出方法であって、
成形条件を入力する入力ステップと、
前記入力ステップで入力された成形条件で前記射出成形機を作動させた場合の消費電力を算出するための近似式を、記憶手段から読み出すステップと、
前記入力ステップで入力された成形条件に基づいて、前記読み出した近似式から前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出ステップとを備えることを特徴とする、消費電力算出方法。
A power consumption calculation method for an injection molding machine,
An input step for inputting molding conditions;
A step of reading out an approximate expression for calculating power consumption when the injection molding machine is operated under the molding conditions input in the input step from a storage unit;
A power consumption calculation method comprising: a power consumption calculation step of calculating power consumption of the injection molding machine from the read approximate expression based on the molding condition input in the input step.
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