JP2015231675A - Disconnection/deterioration determination method for heater and injection molding machine - Google Patents

Disconnection/deterioration determination method for heater and injection molding machine Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of determining disconnections and the deterioration status of each heater with good accuracy without adverse effects on temperature control.SOLUTION: A plurality of heaters (2a, 2b and so on) of an injection machine supplied with a current from the R, S and T lines of a three-phase AC power source (5) are divided into an R line connected heater group connected to the R line and an S line connected heater group connected to the S line, and disconnections and deterioration of heaters are determined for individual heater groups. More specifically, for the R line connected heater group, a heater current is detected by an R line current sensor (7r), with a heater alone in the ON state during PWM control as the determination target, and disconnections and deterioration of the heater are determined by comparing the detected results with a predetermined current threshold. Similar procedures are conducted for determination of the S line connected heater group, except that the heater current is detected by an S line current sensor (7s).

Description

本発明は、射出成形機の加熱シリンダを加熱するヒータの、断線や劣化状態を判定するヒータの断線・劣化判定方法、およびそのような方法が実施される射出成形機に関するものである。   The present invention relates to a heater disconnection / deterioration determination method for determining a disconnection or deterioration state of a heater for heating a heating cylinder of an injection molding machine, and an injection molding machine in which such a method is implemented.

射出成形機の加熱シリンダには、複数枚のヒータが巻かれており、通電することによって加熱シリンダを加熱できるようになっている。また加熱シリンダには複数本の温度センサも設けられている。射出材料を効率よく溶融し、そして射出に適した粘度に調整するために、加熱シリンダは各位置において所望の温度になるように制御されている。ヒータは三相交流電源に接続され、ヒータが単相ヒータから構成されている場合には次のように接続されている。すなわち三相交流電源がΔ結線されている場合には、R線、S線、T線からなる三相交流電線のうち、各ヒータはそれぞれいずれか2線に接続されている。ただし各ヒータは、R線、S線、T線のそれぞれに接続されているヒータの枚数が実質的に均等になるように分散して接続され、負荷が特定の線に集中しないようになっている。またY結線されている場合には、三相交流電線はR線、S線、T線、およびニュートラルのN線からなり、各ヒータはR、S、T線のいずれかとN線とに接続されている。このY結線の場合にもR線、S線、T線のそれぞれのヒータの枚数が均等になるように各ヒータが接続されている。このように三相交流電線から通電される各ヒータはソリッドステートリレーあるいは電磁接触器が設けられ、コントローラからの指令によってON/OFFされるようになっている。このON/OFFはPWM制御によって実施され、制御周期に対して電流を供給する通電時間の占める割合、すなわちデューティー比を調整することによってヒータへの電力供給を調整するようになっている。コントローラには温度センサからの信号が入力され、フィードバック制御によって加熱シリンダの各位置が所定の温度になるようにヒータへの電力供給が調整されている。このようなヒータは、長時間使用すると劣化し、やがて断線する。断線したら交換する必要がある。   A plurality of heaters are wound around the heating cylinder of the injection molding machine, and the heating cylinder can be heated by energization. The heating cylinder is also provided with a plurality of temperature sensors. In order to efficiently melt the injection material and adjust the viscosity to be suitable for injection, the heating cylinder is controlled to a desired temperature at each position. The heater is connected to a three-phase AC power source. When the heater is a single-phase heater, the heater is connected as follows. That is, when the three-phase AC power source is Δ-connected, each heater is connected to any two of the three-phase AC electric wires composed of the R line, the S line, and the T line. However, each heater is dispersedly connected so that the number of heaters connected to each of the R line, S line, and T line is substantially equal, so that the load is not concentrated on a specific line. Yes. When Y-connected, the three-phase AC wire consists of R, S, T, and neutral N wires, and each heater is connected to either the R, S, or T wires and the N wire. ing. Also in the case of this Y connection, the heaters are connected so that the number of heaters of the R line, S line, and T line is equal. In this way, each heater energized from the three-phase AC wire is provided with a solid state relay or an electromagnetic contactor, and is turned on / off by a command from the controller. This ON / OFF is performed by PWM control, and the power supply to the heater is adjusted by adjusting the ratio of the energization time for supplying current to the control cycle, that is, the duty ratio. A signal from the temperature sensor is input to the controller, and power supply to the heater is adjusted so that each position of the heating cylinder becomes a predetermined temperature by feedback control. Such a heater deteriorates when used for a long time and eventually breaks. It must be replaced if it is disconnected.

ヒータの断線を検出する方法として、ヒータに電力を供給するヒータ回路のそれぞれに電流センサを設け、電流を常時監視する方法が周知である。電流が検出されなくなったらヒータが断線したと判断することができ、確実にヒータの断線を判断できるが、電流センサはヒータ毎に必要になる。   As a method for detecting the disconnection of the heater, a method in which a current sensor is provided in each heater circuit that supplies power to the heater and the current is constantly monitored is well known. If no current is detected, it can be determined that the heater has been disconnected, and the heater can be reliably determined to be disconnected, but a current sensor is required for each heater.

特開2000−071306号公報JP 2000-071306 A 特開2013−202955号公報JP 2013-202955 A

ヒータの断線を検出する他の方法が、本出願人によって特許文献1によって提案されている。特許文献1に記載の方法によると、電流センサは共通の電流センサを1箇所にのみ設けて個々のヒータ回路には設けない。より具体的には、電流センサは、ヒータへの電力の供給線である三相交流電線のそれぞれに1枚ずつ設ける。そして断線を検査するときには1枚のヒータのみに通電するようにして、共通の電流センサによって電流値を測定する。そして順次通電するヒータを切り替え、それぞれのヒータの電流値を測定する。コントローラには各ヒータの正常時に測定された電流値が記憶されており、測定した電流値を正常時の電流と比較することによって断線の有無を判断する。   Another method for detecting the disconnection of the heater has been proposed by the present applicant in US Pat. According to the method described in Patent Document 1, a current sensor is provided with a common current sensor only in one place, and is not provided in each heater circuit. More specifically, one current sensor is provided for each three-phase AC electric wire that is a power supply line to the heater. When the disconnection is inspected, only one heater is energized, and the current value is measured by a common current sensor. Then, the heaters that are sequentially energized are switched, and the current value of each heater is measured. The controller stores a current value measured when each heater is normal, and compares the measured current value with a normal current value to determine the presence or absence of disconnection.

特許文献2においても、本出願人によってヒータの断線の検出方法が提案されている。特許文献2に記載の方法においても、特許文献1の方法と同様に電流センサは共通の電流センサを1カ所にのみ設ける。特許文献2に記載の方法においては、通常の温度制御中において、共通の電流センサで検出される電流をONしている全てのヒータの理論上の合計電流と比較する。そして理論上の合計電流を所定量だけ下回っていたら、現在ONしているヒータのうちいずれかが断線しているものと判断し、次いでこれらのヒータを1枚ずつONにして電流を測定して断線しているヒータを特定する。   Also in Patent Document 2, a method for detecting disconnection of a heater is proposed by the present applicant. Also in the method described in Patent Document 2, as in the method of Patent Document 1, the current sensor is provided with a common current sensor only in one place. In the method described in Patent Document 2, during normal temperature control, the current detected by a common current sensor is compared with the theoretical total current of all heaters that are turned on. If the total theoretical current is below a predetermined amount, it is determined that one of the heaters that are currently ON is disconnected, and then these heaters are turned on one by one to measure the current. Identify the broken heater.

従来の、ヒータ回路毎に電流センサを設ける方法も、特許文献1に記載の方法も、そして特許文献2に記載の方法も、いずれもヒータの断線を確実に検出することができ優れてはいる。しかしながら解決すべき問題も見受けられる。具体的には従来の方法においては、全てのヒータ回路に電流センサが必要になるので射出成形機のコストが高くなってしまうという問題がある。特に大型の射出成形機においてはヒータの枚数が多いのでコスト高になる。電流センサの枚数が多いと配線が複雑になる問題もあるし、それだけ電流センサが故障する頻度も高くなってしまう。特許文献1に記載の方法においては、ヒータの断線の検出は運転中、つまり温度制御中に実施することになるが、ソリッドステートリレーや電磁接触器のON/OFFを温度制御と無関係に実施することになり、制御の外乱になって温度制御に悪影響がでるという問題がある。仮にヒータの断線の検出を実施する頻度を小さくすれば、温度制御に対する影響は小さくすることができるが、このようにするとヒータの断線の発見が遅れてしまう。特許文献2に記載の方法においては、理論上の電流が大きく異なるヒータが混在しているときに問題がある。例えば電流の大きいヒータと電流の小さいヒータが同時にONしているときに測定される電流が、理論上の合計電流より小さいとき、それが電流の大きいヒータの誤差によるものなのか、電流の小さいヒータの断線によるものなのか、判断ができない可能性もある。また従来の方法においても、特許文献1に記載の方法においても、検出できるのがヒータの断線のみという点にも問題が見受けられる。つまりヒータの劣化を判定して事前に断線を予測できないので、代替品のヒータを用意することができない。そうするとヒータが断線したときに、射出成形機の長期間の停止が避けられない。   Both the conventional method of providing a current sensor for each heater circuit, the method described in Patent Document 1, and the method described in Patent Document 2 are excellent because they can reliably detect the disconnection of the heater. . However, there are also problems to be solved. Specifically, the conventional method has a problem that the cost of the injection molding machine increases because current sensors are required for all the heater circuits. In particular, in a large injection molding machine, the number of heaters is large, resulting in an increase in cost. If the number of current sensors is large, there is a problem that the wiring becomes complicated, and the frequency of failure of the current sensors increases accordingly. In the method described in Patent Document 1, detection of disconnection of the heater is performed during operation, that is, during temperature control, but ON / OFF of the solid state relay and the electromagnetic contactor is performed regardless of temperature control. As a result, there is a problem that the temperature control is adversely affected by disturbance of the control. If the detection frequency of the heater disconnection is reduced, the influence on the temperature control can be reduced. However, this will delay the discovery of the heater disconnection. The method described in Patent Document 2 has a problem when heaters having greatly different theoretical currents are mixed. For example, if the current measured when a heater with a large current and a heater with a small current are turned on at the same time is smaller than the theoretical total current, this is due to an error of the heater with a large current, or a heater with a small current It may not be possible to judge whether this is due to disconnection. In addition, both the conventional method and the method described in Patent Document 1 have a problem in that only the disconnection of the heater can be detected. That is, since it is impossible to predict disconnection in advance by determining the deterioration of the heater, it is not possible to prepare an alternative heater. Then, when the heater is disconnected, the injection molding machine cannot be stopped for a long time.

本発明は、上記したような問題点を解決した、ヒータの断線・劣化判定方法および射出成形機を提供することを目的としており、具体的には、コストが小さいにも拘わらず、温度制御に悪影響を与えることなしに、ヒータ毎の断線や劣化状態を精度良く判定することができるヒータの断線・劣化判定方法および射出成形機を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a heater disconnection / deterioration determination method and an injection molding machine that solve the above-described problems, and specifically, it is possible to control temperature in spite of low cost. It is an object of the present invention to provide a heater disconnection / deterioration determination method and an injection molding machine that can accurately determine the disconnection and deterioration state of each heater without adversely affecting the heater.

本発明は、上記目的を達成するために、三相交流電線のR線、S線、T線のそれぞれに、接続枚数が均等になるように接続されている複数枚のヒータが、個別のスイッチによって独立してPWM制御されるようになっている射出成形機においてヒータの断線・劣化を判定するヒータの断線・劣化判定方法として構成される。ヒータの断線・劣化方法は、複数枚のヒータのうちR線に接続されているヒータ群をR線接続ヒータ群とし、そしてS線に接続されているヒータ群をS線接続ヒータ群とし、PWM制御を実施しながら、それぞれのヒータ群について独立して判定するようにする。例えばR線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、R線に設けられたR線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定する。またS線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、S線に設けられたS線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of heaters connected to the R line, the S line, and the T line of the three-phase AC wire so that the number of connections is equal. This is configured as a heater disconnection / deterioration determination method for determining disconnection / deterioration of the heater in an injection molding machine that is independently PWM controlled by the control unit. The heater disconnection / deterioration method is such that a heater group connected to the R line among a plurality of heaters is an R line connection heater group, and a heater group connected to the S line is an S line connection heater group, and PWM While performing the control, each heater group is determined independently. For example, in the R-line connected heater group, the current measured by the R-line current sensor provided on the R line is the current set for the one heater when only one of the heaters is ON. When it is smaller than the threshold value, it is determined that the heater is deteriorated or disconnected. In the S-line connected heater group, the current measured by the S-line current sensor provided on the S-line is the current set for the one heater when only one of the heaters is ON. When the value is smaller than the threshold value, it is determined that the heater is deteriorated or disconnected.

かくして、請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、単相ヒータからなり、三相交流電線のR線、S線、T線のそれぞれに対する接続枚数が実質的に均等になるように前記三相交流電線に接続されている複数枚のヒータが、個別に設けられているスイッチによって独立してPWM制御されるようになっている射出成形機においてヒータの断線・劣化を判定するヒータの断線・劣化判定方法であって、前記ヒータの断線・劣化判定方法は、前記複数枚のヒータのうち前記R線に接続されているヒータ群をR線接続ヒータ群とし、そして前記S線に接続されているヒータ群をS線接続ヒータ群とし、前記PWM制御を実施しながら、それぞれのヒータ群について独立して判定するようにし、前記R線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、前記R線に設けられたR線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定し、前記S線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、前記S線に設けられたS線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のヒータの断線・劣化判定方法において、前記複数枚のヒータのうち前記T線に接続されているヒータ群はT線接続ヒータ群とし、前記T線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、前記T線に設けられたT線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の方法において、前記PWM制御は前半ON型制御と後半ON型制御の2種類からなり、前記前半ON型制御は制御周期の開始時にONし、そしてデューティー比に相当するON時間後にOFFするように制御し、前記後半ON型制御は制御周期の開始時にOFFし、そして所定のタイミングでONして制御周期の終了時にデューティー比に相当するON時間が得られるように制御し、前記それぞれのヒータ群において任意の1枚のヒータを判定するとき、該1枚のヒータについて前記前半ON型制御と前記後半ON型制御のうちの一方の制御を実施し、そしてヒータ群の他のヒータは他方の制御を実施し、それによって前記任意の1枚のヒータのみがONになるタイミングを設け、該任意の1枚のヒータの断線・劣化を判定することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法として構成される。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの項に記載の方法において、前記複数枚のヒータの合計電力も計算することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法として構成される。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの項に記載のヒータの断線・劣化判定方法が実施されることを特徴とする射出成形機として構成される。
Thus, in order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is composed of a single-phase heater, and the number of connections for each of the R-line, S-line, and T-line of the three-phase AC wire is substantially uniform. In the injection molding machine in which a plurality of heaters connected to the three-phase AC electric wire are PWM-controlled independently by individually provided switches, the disconnection / deterioration of the heater is determined. A heater disconnection / deterioration determination method, wherein the heater disconnection / deterioration determination method includes a heater group connected to the R line among the plurality of heaters as an R line connection heater group, and the S line. The heater group connected to the S-line connected heater group is set as an S-line connected heater group, and each of the heater groups is determined independently while performing the PWM control. The heater deteriorates or breaks when the current measured by the R-line current sensor provided on the R-line is smaller than the current threshold value set for the single heater at the timing when only the heater is ON. The S-line connected heater group determines that the current measured by the S-line current sensor provided on the S-line is at the timing when only one of the heaters is ON. It is configured as a heater disconnection / deterioration determination method for an injection molding machine, wherein it is determined that the heater has deteriorated or disconnected when the current threshold value set for the heater is smaller.
The invention according to claim 2 is the heater disconnection / deterioration determination method according to claim 1, wherein among the plurality of heaters, a heater group connected to the T-line is a T-line connection heater group, In the T-line connected heater group, the current measured by the T-line current sensor provided on the T-line is the current set for the one heater when only one of the heaters is ON. It is configured as a heater disconnection / degradation determination method for an injection molding machine, wherein it is determined that the heater is deteriorated / disconnected when the value is smaller than the threshold value.
According to a third aspect of the present invention, in the method according to the first or second aspect, the PWM control includes two types of first half ON type control and second half ON type control, and the first half ON type control is performed at the start of a control cycle. The second half ON type control is turned off at the start of the control cycle, and turned on at a predetermined timing and corresponds to the duty ratio at the end of the control cycle. When one arbitrary heater is determined in each heater group, one of the first half ON type control and the second half ON type control is determined for the one heater. Control, and the other heaters in the heater group perform the other control, thereby providing a timing when only one of the arbitrary heaters is turned on. Configured as a disconnection or degradation determination method of the heater of the injection molding machine, characterized by determining a disconnection or degradation of one heater.
A fourth aspect of the present invention is the method according to any one of the first to third aspects, wherein the total power of the plurality of heaters is also calculated. It is configured as a determination method.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an injection molding machine in which the heater disconnection / deterioration determination method according to any one of the first to fourth aspects is implemented.

以上のように、本願発明によると、単相ヒータからなり、三相交流電線のR線、S線、T線のそれぞれに対する接続枚数が実質的に均等になるように前記三相交流電線に接続されている複数枚のヒータが、個別に設けられているスイッチによって独立してPWM制御されるようになっている射出成形機においてヒータの断線・劣化を判定するヒータの断線・劣化判定方法として構成されている。すなわち一般的なPWM制御が実施される射出成形機を対象としている。そして本願発明によると、ヒータの断線・劣化判定方法は、複数枚のヒータのうちR線に接続されているヒータ群をR線接続ヒータ群とし、そしてS線に接続されているヒータ群をS線接続ヒータ群とし、PWM制御を実施しながら、それぞれのヒータ群について独立して判定するようにしている。そしてR線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、R線に設けられたR線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定し、S線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、S線に設けられたS線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定するように構成されている。そうすると、少なくとも4つの効果が得られる。第1の効果は、電流を三相交流電線のR線またはS線の電流センサにおいて測定すればいいので電流センサの枚数は最小で済みコストを小さくすることができる。第2の効果は、ヒータ群毎に判定すればいいので効率よく判定できる。もし射出成形機に設けられている全てのヒータを対象とする場合には、判定したいヒータだけがONで他のヒータがOFFになっているタイミングを見いだすのは大変であるが、本発明は、それぞれのヒータ群に分けられてヒータ群毎に判定している。ヒータ群に属するヒータ枚数は少ないので、判定したいヒータだけがONになっているタイミングは頻繁に発生する。つまり頻繁に判定することができ、判定の効率は高い。第3の効果は、1枚のみヒータがONの状態で電流を測定するので、そのヒータ電流を測定していることになり、これを電流しきい値と比較するだけなので判定基準がシンプルである点である。つまり単一のヒータだけについて評価することができ、電流しきい値より小さい場合には断線している、あるいは劣化していると判定することができる。そして第4の効果はPWM制御を妨げることなく、判定できる点である。つまりPWM制御の制御周期の中でONになっているヒータが1枚だけのタイミングを見つけ、このヒータについて判定するようにするのでPWM制御の外乱にはならない。これによって温度制御に影響を与えない。ところでこの方法においては制御周期において1枚だけONになっているヒータが判定の対象になっているので、ヒータによっては判定の対象にならない場合もあり得る。しかしながら、劣化が進んだヒータは、徐々に抵抗値が大きくなってヒータ電流が低下してくるので所望の発熱量を得るには必然的にデューティー比が大きくなってくる。これによって制御周期のなかにおいて、劣化が進んだヒータだけがONになっているタイミングが生じやすい。つまりヒータは劣化が進むと、判定対象のヒータになり易く、格別に問題はない。   As described above, according to the present invention, it is composed of a single-phase heater, and is connected to the three-phase AC wire so that the number of connections to the R-wire, S-wire, and T-wire of the three-phase AC wire is substantially equal. Multiple heaters are configured as a heater disconnection / deterioration determination method for determining heater disconnection / degradation in an injection molding machine that is independently PWM controlled by individually provided switches. Has been. That is, it is intended for an injection molding machine in which general PWM control is performed. According to the present invention, in the heater disconnection / deterioration determination method, a heater group connected to the R line among a plurality of heaters is defined as an R line connected heater group, and a heater group connected to the S line is defined as S. A line-connected heater group is used, and each heater group is determined independently while performing PWM control. In the R-line connected heater group, the current measured by the R-line current sensor provided in the R line is the current set in the one heater when only one of the heaters is ON. When it is smaller than the threshold value, it is determined that the heater is deteriorated or disconnected, and the S-line connected heater group is an S-line current sensor provided on the S-line when only one of these heaters is ON. When the current measured at is smaller than the current threshold value set for the one heater, it is determined that the heater is deteriorated or disconnected. Then, at least four effects can be obtained. The first effect is that the current can be measured with an R-line or S-line current sensor of a three-phase AC electric wire, so that the number of current sensors can be minimized and the cost can be reduced. Since the 2nd effect should just be judged for every heater group, it can judge efficiently. If all the heaters provided in the injection molding machine are targeted, it is difficult to find the timing when only the heater to be judged is ON and the other heaters are OFF. Each heater group is divided and determined for each heater group. Since the number of heaters belonging to the heater group is small, the timing when only the heater to be determined is ON frequently occurs. That is, it can be determined frequently and the efficiency of the determination is high. The third effect is that the current is measured with only one heater ON, so that the heater current is measured, and since this is only compared with the current threshold, the criterion is simple. Is a point. That is, only a single heater can be evaluated, and when it is smaller than the current threshold value, it can be determined that it is disconnected or deteriorated. The fourth effect is that the determination can be made without interfering with the PWM control. That is, the timing of only one heater is found in the control cycle of the PWM control and the determination is made for this heater, so there is no disturbance in the PWM control. This does not affect the temperature control. By the way, in this method, since only one heater is ON in the control cycle is a target of determination, depending on the heater, it may not be a target of determination. However, in a heater that has deteriorated, the resistance value gradually increases and the heater current decreases, so that the duty ratio inevitably increases to obtain a desired amount of heat generation. As a result, in the control cycle, it is easy to generate a timing at which only the heater having deteriorated is turned on. That is, as the heater deteriorates, it is likely to become a determination target heater, and there is no particular problem.

他の発明によると、PWM制御は前半ON型制御と後半ON型制御の2種類からなり、前半ON型制御は制御周期の開始時にONし、そしてデューティー比に相当するON時間後にOFFするように制御し、後半ON型制御は制御周期の開始時にOFFし、そして所定のタイミングでONして制御周期の終了時にデューティー比に相当するON時間が得られるように制御し、それぞれのヒータ群において任意の1枚のヒータを判定するとき、該1枚のヒータについて前半ON型制御と後半ON型制御のうちの一方の制御を実施し、そしてヒータ群の他のヒータは他方の制御を実施し、それによって任意の1枚のヒータのみがONになるタイミングを設け、該任意の1枚のヒータの断線・劣化を判定するように構成されている。そうすると、ヒータ群の中のどのヒータについても、そのヒータだけがONするタイミングを作り出すことができる。そうすると所望のヒータについて確実に断線・劣化判定を実施することができることになる。なお、前半ON型制御も、後半ON型制御も、デューティー比には影響しないので制御を切り替えても温度制御に影響を与える心配はない。   According to another invention, the PWM control consists of two types, the first half ON type control and the second half ON type control. The first half ON type control is turned on at the start of the control cycle and turned off after the ON time corresponding to the duty ratio. The second half ON-type control is turned off at the start of the control cycle, and is turned on at a predetermined timing so that an ON time corresponding to the duty ratio is obtained at the end of the control cycle. When one of the heaters is determined, one control of the first half ON type control and the second half ON type control is performed for the one heater, and the other heater of the heater group performs the other control, Thereby, only one arbitrary heater is turned on, and the disconnection / deterioration of the arbitrary one heater is determined. Then, for any heater in the heater group, it is possible to create a timing for turning on only that heater. If it does so, a disconnection and deterioration determination can be reliably implemented about a desired heater. Note that neither the first half ON-type control nor the second half ON-type control affects the duty ratio, so there is no concern that temperature control will be affected even if the control is switched.

本発明の第1の実施の形態に係る射出成形機を模式的に示す図であり、その(ア)は射出成形機の制御ブロック図、その(イ)は射出成形機に設けられている各ヒータの三相交流電線への接続状態を示す表、そしてその(ウ)は、PWM制御される各ヒータのON/OFF状態を示すグラフである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the injection molding machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention, The (a) is a control block diagram of an injection molding machine, The (a) is each provided in the injection molding machine The table | surface which shows the connection state to the three-phase alternating current electric wire of a heater, and the (c) are graphs which show the ON / OFF state of each heater by which PWM control is carried out. 本発明の第2の実施の形態に係る射出成形機を模式的に示す図であり、その(ア)は射出成形機の制御ブロック図、その(イ)は射出成形機に設けられている各ヒータの三相交流電線への接続状態を示す表、そしてその(ウ)は、PWM制御される各ヒータのON/OFF状態を示すグラフである。It is a figure which shows typically the injection molding machine which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, The (a) is a control block diagram of an injection molding machine, The (a) is each provided in the injection molding machine The table | surface which shows the connection state to the three-phase alternating current electric wire of a heater, and the (c) are graphs which show the ON / OFF state of each heater by which PWM control is carried out. PWM制御されるヒータのON/OFF状態を示すグラフである。It is a graph which shows the ON / OFF state of the heater by which PWM control is carried out. 本実施の形態において、PWM制御されるヒータのON/OFF状態を示すグラフであり、その(ア)(イ)はPWM制御の異なる方法で制御される1枚のヒータのON/OFF状態を示すグラフであり、その(ウ)は複数のヒータのON/OFF状態を示すグラフである。In this Embodiment, it is a graph which shows the ON / OFF state of the heater controlled by PWM, The (a) (b) shows the ON / OFF state of one heater controlled by the different method of PWM control. It is a graph, The (c) is a graph which shows the ON / OFF state of a some heater.

以下、本実施の形態について説明する。本実施の形態に係るヒータの断線・劣化判定方法は、射出成形機を構成している射出装置の加熱シリンダに設けられている複数枚のヒータの断線・劣化を判定する方法であるが、これらのヒータは三相交流電源から電力が供給されるようになっている。本発明が対象としているヒータはいわゆる単相ヒータであり射出成形機において一般的に使用されているヒータである。このような単相ヒータは、それぞれ三相交流電源を供給する各電線のいずれかに選択的に接続されているが、その接続方法は三相交流電源の結線方法によって相違している。最初に第1の実施の形態として、各ヒータへ電流を供給する三相交流電源が、R線、S線、T線がΔ結線された三相交流電線からなる射出成形機について説明する。   Hereinafter, this embodiment will be described. The heater disconnection / deterioration determination method according to the present embodiment is a method for determining disconnection / deterioration of a plurality of heaters provided in a heating cylinder of an injection device constituting an injection molding machine. The heater is supplied with power from a three-phase AC power source. The heater targeted by the present invention is a so-called single-phase heater, which is a heater generally used in an injection molding machine. Such a single-phase heater is selectively connected to any one of the electric wires that supply the three-phase AC power, but the connection method differs depending on the connection method of the three-phase AC power. First, as a first embodiment, an explanation will be given of an injection molding machine in which a three-phase AC power supply for supplying a current to each heater is a three-phase AC electric wire in which an R line, an S line, and a T line are Δ-connected.

本発明の第1の実施の形態に係る射出成形機も、従来の一般的な射出成形機と同様に、射出材料を溶融して射出する射出装置、金型を型締めする型締装置、等から構成され、図1の(ア)には、第1の実施の形態に係る射出装置の加熱シリンダ1が模式的に示されている。加熱シリンダ1には、複数枚のヒータ2a、2b、…が巻かれて加熱されるようになっている。これらのヒータ2a、2b、…に電流を供給する三相交流電源は、本実施の形態においては5R相、S相、T相がΔ結線されている。従って本実施の形態において各ヒータ2a、2b、…は、R線、S線、T線からなる三相交流電線のうちの所定の2本の電線に接続されている。ただし、各ヒータ2a、2b、…は特定の電線に負荷が集中しないように分散して接続されている。具体的に説明すると、本実施の形態においては、図1の(ア)と(イ)の表に示されているように、第1のヒータ2aはR線とS線に、第2のヒータ2bはS線とT線に、第3のヒータ2cはT線とR線に、第4のヒータ2dはR線とS線に、第5のヒータ2eはS線とT線に、そして第6のヒータ2fはT線とR線に、それぞれ接続されている。これらのヒータ2a、2b、…には、個別にスイッチ4a、4b、…が設けられ、独立してON/OFFされるようになっている。スイッチ4a、4b、…はソリッドステートリレーすなわちSSR、電磁接触器等からなり、高速にON/OFFできるようになっている。   The injection molding machine according to the first embodiment of the present invention is also an injection apparatus for melting and injecting an injection material, a mold clamping apparatus for clamping a mold, and the like, as in a conventional general injection molding machine. FIG. 1A schematically shows the heating cylinder 1 of the injection apparatus according to the first embodiment. A plurality of heaters 2a, 2b,... Are wound around the heating cylinder 1 and heated. In the present embodiment, the three-phase AC power supply for supplying current to these heaters 2a, 2b,... Is connected in a Δ connection in 5R phase, S phase, and T phase. Accordingly, in the present embodiment, each of the heaters 2a, 2b,... Is connected to two predetermined wires among the three-phase AC wires composed of R lines, S lines, and T lines. However, the heaters 2a, 2b,... Are connected in a distributed manner so that the load is not concentrated on a specific electric wire. More specifically, in the present embodiment, as shown in the table of FIGS. 1A and 1A, the first heater 2a is connected to the R and S lines with the second heater. 2b is for the S and T lines, the third heater 2c is for the T and R lines, the fourth heater 2d is for the R and S lines, the fifth heater 2e is for the S and T lines, and 6 heaters 2f are connected to the T line and the R line, respectively. Each of these heaters 2a, 2b,... Is provided with a switch 4a, 4b,. The switches 4a, 4b,... Are composed of solid-state relays, that is, SSRs, electromagnetic contactors, etc., and can be turned on / off at high speed.

第1の実施の形態においては、三相交流電線のうち、R線にR線電流センサ7rが、S線にS線電流センサ7sがそれぞれ設けられている。これらによって検出される線電流によって、後で説明するヒータの断線・劣化方法が実施されるようになっている。なお、本実施の形態においては、T線を基準とするR線T線間の線間電圧と、S線T線間の線間電圧が電圧計10rt、10stによってそれぞれ測定されるようになっている。これらの線間電圧とR相とS相の2相の線電流から、周知の2電力計法によってヒータの電力も計算されるようになっている。これらの電流センサ7r、7sは、そもそもが電力計算用の電流センサであって、本発明はこのような電流センサ7r、7sを利用してヒータの断線・劣化を判定していると言うこともできる。   In the first embodiment, among the three-phase AC wires, an R-line current sensor 7r is provided on the R line, and an S-line current sensor 7s is provided on the S line. A heater disconnection / degradation method, which will be described later, is implemented by the line current detected by these. In the present embodiment, the line voltage between the R line and the T line with respect to the T line and the line voltage between the S line and the T line are respectively measured by the voltmeters 10rt and 10st. Yes. From the line voltage and the two-phase line currents of the R phase and the S phase, the heater power is also calculated by a well-known two-watt meter method. These current sensors 7r and 7s are originally power calculation current sensors, and the present invention may use the current sensors 7r and 7s to determine whether the heater is disconnected or deteriorated. it can.

本実施の形態に係る加熱シリンダ1には、従来の加熱シリンダと同様に複数本の温度センサが埋め込まれている。これらの温度センサで検出される温度は、射出成形機のコントローラ8に入力されるようになっている。具体的にはコントローラ8の温度制御器9に温度が入力されるようになっている。ただし図1の(ア)には、温度センサも、温度センサから温度制御器9への入力信号も示されていない。本実施の形態に係る射出成形機においても、他の一般的な射出成形機と同様に加熱シリンダ1の温度はPWM制御によって温度制御されている。すなわちコントローラ8内において、温度制御器9が、予め設定されている目標温度と検出された温度の偏差を得、偏差が少なくなるようにヒータ2a、2b、…への電流の供給の割合を決定する。つまりPWM制御の制御周期におけるON時間の割合、すなわちデューティー比を決定する。PWM制御器11は、決定されたデューティー比に従ってスイッチ4a、4b、…をON/OFFするようになっている。   In the heating cylinder 1 according to the present embodiment, a plurality of temperature sensors are embedded as in the conventional heating cylinder. The temperatures detected by these temperature sensors are input to the controller 8 of the injection molding machine. Specifically, the temperature is input to the temperature controller 9 of the controller 8. However, neither the temperature sensor nor the input signal from the temperature sensor to the temperature controller 9 is shown in FIG. Also in the injection molding machine according to the present embodiment, the temperature of the heating cylinder 1 is controlled by PWM control as in other general injection molding machines. That is, in the controller 8, the temperature controller 9 obtains a deviation between the preset target temperature and the detected temperature, and determines the ratio of current supply to the heaters 2a, 2b,... So that the deviation is reduced. To do. That is, the ratio of the ON time in the control cycle of PWM control, that is, the duty ratio is determined. The PWM controller 11 turns on / off the switches 4a, 4b,... According to the determined duty ratio.

コントローラ8には、ヒータの断線・劣化を判定するための機能ブロックが設けられ、これは図1の(ア)においてヒータ判定13として示されている。またヒータ判定13は、コントローラ8の内部メモリに設けられているヒータ情報14から、各ヒータ2a、2b、…の電流しきい値を取得できるようになっている。この電流しきい値はヒータ2a、2b、…の断線や劣化状態を判定するための基準であり、ヒータ2a、2b、…に流れるヒータ電流の正常範囲の最低値になっている。このような電流しきい値が予めヒータ情報14に格納されている。なお、これらの電流しきい値は、各ヒータ2a、2b、…の定格電流値を参考にして決定されている。あるいは各ヒータ2、2b、…の使用開始初期に測定した、劣化していない状態におけるヒータ電流を参考にして決定されている。   The controller 8 is provided with a functional block for determining the disconnection / deterioration of the heater, which is shown as the heater determination 13 in FIG. Further, the heater determination 13 can acquire the current threshold value of each heater 2a, 2b,... From the heater information 14 provided in the internal memory of the controller 8. This current threshold is a reference for determining the disconnection or deterioration state of the heaters 2a, 2b,..., And is the lowest value of the normal range of the heater current flowing through the heaters 2a, 2b,. Such a current threshold value is stored in the heater information 14 in advance. These current threshold values are determined with reference to the rated current values of the heaters 2a, 2b,. Alternatively, it is determined with reference to the heater current measured in the initial stage of use of each heater 2, 2b,.

以下、本実施の形態に係るヒータの断線・劣化判定方法について説明する。この方法は、PWM制御により加熱シリンダ1を温度制御しながら実施する。すなわち温度制御器9は、目標温度と温度センサの測定温度との偏差を得、各ヒータ2a、2b、…におけるデューティー比を調整する。調整されたデューティー比に基づいてPWM制御器11がスイッチ4a、4b、…をON/OFFしてヒータ2a、2b、…に電流を供給する。このような従来のPWM制御を実施しながら、ヒータの断線・劣化を判定する。図1の(ウ)には、PWM制御を実施するときの所定の2回分の制御周期における第1、2、…6のヒータ2a、2b、…の電流のON/OFF状態が示されている。いずれのヒータ2a、2b、…も制御周期の開始時にONされ、それぞれのデューティー比に基づいて制御周期の途中でOFFされている。これらのヒータ2a、2b、…について、R線に接続されているヒータ2a、2c、2d、2fをR線接続ヒータ群とし、S線に接続されているヒータ2a、2b、2e、2dをS線接続ヒータ群とする。ヒータ2a、2b、…は、R線接続ヒータ群とS線接続ヒータ群の両方に属しているものもあるが、どちらにも属していないものはない。本実施の形態に係るヒータの断線・劣化判定方法は、これらのヒータ群毎に独立して実施される。   Hereinafter, a heater disconnection / deterioration determination method according to the present embodiment will be described. This method is performed while controlling the temperature of the heating cylinder 1 by PWM control. That is, the temperature controller 9 obtains a deviation between the target temperature and the temperature measured by the temperature sensor, and adjusts the duty ratio in each heater 2a, 2b,. Based on the adjusted duty ratio, the PWM controller 11 turns on / off the switches 4a, 4b,... To supply current to the heaters 2a, 2b,. While performing such conventional PWM control, the disconnection / deterioration of the heater is determined. FIG. 1C shows the ON / OFF state of the current of the first, second,... 6 heaters 2a, 2b,... In a predetermined two control cycles when the PWM control is performed. . All of the heaters 2a, 2b,... Are turned on at the start of the control cycle, and are turned off in the middle of the control cycle based on the respective duty ratios. Of these heaters 2a, 2b,..., Heaters 2a, 2c, 2d, and 2f connected to the R line are R-line connected heater groups, and heaters 2a, 2b, 2e, and 2d connected to the S line are S. A group of wire connection heaters. Some of the heaters 2a, 2b,... Belong to both the R-line connection heater group and the S-line connection heater group, but none belong to either. The heater disconnection / deterioration determination method according to the present embodiment is performed independently for each of these heater groups.

R線接続ヒータ群については次のようにする。R線接続ヒータ群の中で、制御周期の中で他のヒータがOFFしている中で1枚のヒータだけがONしているときに、このヒータを判定対象のヒータとする。図1の(ウ)の例では、R線接続ヒータ群においては、符号16で示されているタイミングで第3のヒータ2cだけがONになっている。この第3のヒータ2cを判定対象とし、このタイミングでR線電流センサ7rにおいて電流を検出する。検出される電流は判定対象のヒータ2cに流れるヒータ電流である。このヒータ電流をヒータ情報14に定義されている第3のヒータ2cの電流しきい値と比較し、電流しきい値と等しいか大きいときには正常と判定する。しかしながら電流しきい値より小さいときには判定対象のヒータ2cは劣化している、あるいは断線していると判定し、コントローラ8は警報を発する。S線接続ヒータ群についても同様に判定する。すなわちS線接続ヒータ群においては、制御周期において所定のタイミングで単独でONしているヒータは第1のヒータ2aであり、このタイミングは符号17で示されている。これを判定対象のヒータとして、このタイミングでS線電流センサ7sで電流を検出する。検出されたヒータ電流を第1のヒータ2aに対して定義されている電流しきい値と比較し、電流しきい値より小さければヒータが断線・劣化していると判定する。   The R-line connection heater group is as follows. In the R-line connected heater group, when only one heater is ON while the other heaters are OFF during the control cycle, this heater is determined as a determination target heater. In the example of FIG. 1C, in the R-line connected heater group, only the third heater 2c is turned on at the timing indicated by reference numeral 16. The third heater 2c is set as a determination target, and current is detected by the R-line current sensor 7r at this timing. The detected current is a heater current flowing through the determination target heater 2c. This heater current is compared with the current threshold value of the third heater 2c defined in the heater information 14, and when it is equal to or larger than the current threshold value, it is determined as normal. However, when it is smaller than the current threshold, it is determined that the heater 2c to be determined is deteriorated or disconnected, and the controller 8 issues an alarm. The same determination is made for the S-line connected heater group. That is, in the S-line connected heater group, the heater that is turned on independently at a predetermined timing in the control cycle is the first heater 2 a, and this timing is indicated by reference numeral 17. With this as the determination target heater, the current is detected by the S-line current sensor 7s at this timing. The detected heater current is compared with a current threshold value defined for the first heater 2a, and if it is smaller than the current threshold value, it is determined that the heater is disconnected or deteriorated.

PWM制御を続けていると、加熱シリンダ1の温度が変化に応じて各ヒータ2a、2b、…のデューティ比も適宜変化する。そうするとそれぞれのヒータ群について、制御周期において単独でONになっているヒータも、変化する。そうすると、そのときにそれぞれのヒータ群において単独でONになっているヒータを判定対象としてヒータの断線・劣化を判定する。つまり、R線接続ヒータ群において、上記の第3のヒータ3c以外のヒータが制御周期内で単独でONしているタイミングがあればそのヒータを判定対象としてヒータの断線・劣化を判定するし、S線接続ヒータ群においても同様に実施する。   If the PWM control is continued, the duty ratios of the heaters 2a, 2b,. Then, for each heater group, the heaters that are independently ON in the control cycle also change. If it does so, disconnection and deterioration of a heater will be determined by making the determination object into the heater turned on independently in each heater group at that time. In other words, in the R-line connected heater group, if there is a timing at which heaters other than the third heater 3c are turned on independently within the control cycle, the heater is determined to be disconnected / deteriorated as a determination target, The same applies to the S-line connected heater group.

図2によって、本発明の第2の実施の形態に係る射出成形機について説明する。本発明の第2の実施の形態に係る射出成形機は、第1の実施の形態に係る射出成形機1と類似しているので、同じ作用を奏する部材や機能ブロックについては第1の実施の形態に係る射出成形機1と同じ符号を付して説明を省略する。第2の実施の形態においては、ヒータ2a、2b、…に電流を供給する三相交流電源5’が第1の実施の形態と相違している。つまり第2の実施の形態においては、三相交流電源5’はY結線されており、R、S、T相の各電流線であるR線、S線、T線と、中性点あるいはニュートラルのN線とからなる三相交流電線によってヒータ2a、2b、…に電流が供給される。この実施の形態においては、各ヒータ2a、2b、…は、R線、S線、T線のうちの所定の1本の電線と、N線とに接続されている。ただし、各ヒータ2a、2b、…は第1の実施の形態と同様に、特定の電線に負荷が集中しないように分散して接続されている。具体的に説明すると、本実施の形態においては、図2の(ア)と(イ)の表に示されているように、第1のヒータ2aはR線とN線に、第2のヒータ2bはS線とN線に、第3のヒータ2cはT線とN線に、第4のヒータ2dはR線とN線に、第5のヒータ2eはS線とN線に、そして第6のヒータ2fはT線とN線に、それぞれ接続されている。ところで、Y線結線されている三相交流電線においてN線を除く3本の電線R、S、Tのうちの2本にヒータを接続することもできそうである。例えば、ヒータをR線とS線、S線とT線、あるいはT線とR線に接続するような場合である。このような場合には、R線とS線に接続されているヒータはR線またはS線に接続されているヒータ、S線とT線に接続されているヒータはS線またはT線に接続されているヒータ、T線とR線に接続されているヒータはT線またはS線に接続されているヒータとして考えればよく、それぞれの線に設けられている電流センサによってヒータ電流を測定できる。つまり、このような場合においても、当業者であれば容易に理解されるように、三相交流電源がΔ結線された第1の実施の形態に係る射出成形機と同じ方法でヒータの断線・劣化を判定できることになる。そこで以下では、このような特殊な接続方法については除外して、各ヒータ2a、2b、…が、一方の端子がN線に接続され、他方の端子がR線、S線、T線のいずれかに接続されているという一般的な接続状態に限定して説明する。   The injection molding machine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the injection molding machine according to the second embodiment of the present invention is similar to the injection molding machine 1 according to the first embodiment, members and function blocks having the same functions are the same as those in the first embodiment. The same code | symbol as the injection molding machine 1 which concerns on a form is attached | subjected, and description is abbreviate | omitted. In the second embodiment, a three-phase AC power supply 5 'that supplies current to the heaters 2a, 2b,... Is different from the first embodiment. In other words, in the second embodiment, the three-phase AC power supply 5 ′ is Y-connected, and R, S, and T lines, which are current lines for R, S, and T phases, and neutral or neutral. A current is supplied to the heaters 2a, 2b,... In this embodiment, each heater 2a, 2b,... Is connected to a predetermined one of the R line, S line, and T line, and the N line. However, as in the first embodiment, the heaters 2a, 2b,... Are dispersedly connected so that the load does not concentrate on a specific electric wire. Specifically, in the present embodiment, as shown in the table of FIGS. 2A and 2A, the first heater 2a is connected to the R line and the N line with the second heater. 2b for S and N lines, 3rd heater 2c for T and N lines, 4th heater 2d for R and N lines, 5th heater 2e for S and N lines, 6 heaters 2f are connected to the T line and the N line, respectively. By the way, it is likely that a heater can be connected to two of the three electric wires R, S, and T excluding the N wire in the Y-connected three-phase AC electric wires. For example, the heater is connected to the R and S lines, the S and T lines, or the T and R lines. In such a case, the heater connected to the R and S lines is connected to the R or S line, and the heater connected to the S and T lines is connected to the S or T line. The heater connected to the T line and the R line may be considered as a heater connected to the T line or the S line, and the heater current can be measured by a current sensor provided on each line. In other words, even in such a case, as is easily understood by those skilled in the art, the heater breaks in the same manner as the injection molding machine according to the first embodiment in which the three-phase AC power source is Δ-connected. Deterioration can be determined. Therefore, in the following, except for such a special connection method, one of the heaters 2a, 2b,... Is connected to the N line, and the other terminal is any of the R line, the S line, and the T line. The description will be limited to a general connection state where the connection is established.

第2の実施の形態においては、三相交流電線の各線に電流センサが設けられている。すなわちR線にR線電流センサ7rが、S線にS線電流センサ7sが、T線にT線電流センサ7tが、それぞれ設けられている。また、各線に電圧計10t、10s、10rが設けられ、これらによって相電圧が測定されるようになっている。第2の実施の形態においてもそれぞれの線の相電流と相電圧とから全体の電力が計算されるようになっている。 In the second embodiment, a current sensor is provided on each line of the three-phase AC electric wire. That is, an R line current sensor 7r is provided for the R line, an S line current sensor 7s is provided for the S line, and a T line current sensor 7t is provided for the T line. Further, voltmeters 10t, 10s, and 10r are provided on each line, and the phase voltage is measured by these. Also in the second embodiment, the total power is calculated from the phase current and phase voltage of each line.

第2の実施の形態に係る射出成形においても、各ヒータ2a、2b、…はPWM制御によって制御されているが、このPWM制御を実施しながら本実施の形態に係るヒータの断線・劣化を判定する。これらのヒータ2a、2b、…について、R線に接続されているヒータ2a、2dをR線接続ヒータ群とし、S線に接続されているヒータ2b、2eをS線接続ヒータ群とし、T線に接続されているヒータ2c、2fをT線接続ヒータ群とする。第2の実施の形態においては、各ヒータ2a、2b、…は、いずれかのヒータ群に属しているが、重複して複数のヒータ群には属していない。それぞれのヒータ群について独立してヒータの断線・劣化を判定する。具体的には次のようにする。図2の(ウ)には、PWM制御を実施しているときの所定の2回分の制御周期における第1、2、…6のヒータ2a、2b、…の電流のON/OFF状態が示されている。R線接続ヒータ群については、制御周期のうち符号18で示されているタイミングで第1のヒータ2aが単独でONしている。このタイミングでR線電流センサ7rでヒータ電流を測定し、このヒータ2aに設定されている電流しきい値と比較する。ヒータ電流が電流しきい値より小さいときにヒータが断線・劣化したと判定し警報を発生する。同様に、T線接続ヒータ群については、符号19で示されているタイミングで第3のヒータ2cが単独でONしている。このタイミングでT線電流センサ7tでヒータ電流を測定し、このヒータ2cに設定されている電流しきい値と比較する。ヒータ電流が電流しきい値より小さいときにヒータが断線・劣化したと判定し警報を発生する。S線接続ヒータ群についても同様に実施して、S線電流センサで検出されるヒータ電流を、電流しきい値と比較するようにする。   In the injection molding according to the second embodiment, the heaters 2a, 2b,... Are controlled by PWM control. While performing this PWM control, the disconnection / deterioration of the heater according to the present embodiment is determined. To do. Of these heaters 2a, 2b,..., The heaters 2a and 2d connected to the R line are R-line connected heater groups, the heaters 2b and 2e connected to the S-line are S-line connected heater groups, and the T-line Let the heaters 2c and 2f connected to the T-line connected heater group. In the second embodiment, each heater 2a, 2b,... Belongs to one of the heater groups, but does not belong to a plurality of heater groups. For each heater group, the disconnection / degradation of the heater is determined independently. Specifically: FIG. 2C shows the ON / OFF state of the currents of the first, second,... 6 heaters 2a, 2b,... In a predetermined two control cycles when PWM control is performed. ing. For the R-line connected heater group, the first heater 2a is turned on independently at the timing indicated by reference numeral 18 in the control cycle. At this timing, the heater current is measured by the R-line current sensor 7r and compared with the current threshold value set for the heater 2a. When the heater current is smaller than the current threshold, it is determined that the heater is disconnected or deteriorated and an alarm is generated. Similarly, for the T-line connected heater group, the third heater 2 c is turned on alone at the timing indicated by reference numeral 19. At this timing, the heater current is measured by the T-line current sensor 7t and compared with the current threshold value set for the heater 2c. When the heater current is smaller than the current threshold, it is determined that the heater is disconnected or deteriorated and an alarm is generated. The same is applied to the S-line connected heater group, and the heater current detected by the S-line current sensor is compared with the current threshold value.

本実施の形態に係るヒータの断線・劣化判定方法においては、それぞれのヒータ群毎に独立してヒータの断線・劣化を判定しているので、判定は効率よく行える。しかしながら、任意のヒータ群について考えるとそのヒータ群に属するヒータのうち、他に比して大きいデューティー比で制御されているヒータしか判定対象とすることができない。そうすると判定対象のヒータが特定のヒータに偏ってしまう可能性が考えられる。しかしながら、劣化したヒータについてはこの方法によってほぼ確実に劣化判定できる。一般的にヒータHは、図3において符号20のグラフ示されているように、使用開始初期の劣化していない状態においてはヒータ電流Ifは大きい。ヒータ電流Ifが大きいので発熱量が大きく、制御周期におけるON時間は短くて済む。つまりデューティー比は小さい。しかしながら長時間使用して劣化すると符号21のグラフで示されているように、ヒータHのヒータ電流I’は低下してくる。つまり電流しきい値Isに近づく。そうすると必要な発熱量を確保するために制御周期におけるON時間が長くなる。つまりデューティー比が大きくなる。これによって、判定対象のヒータになり易い。つまりヒータ2a、2b、…が劣化すると、必然的にデューティー比が大きくなって判定対象のヒータになるので、劣化したヒータはほぼ確実に断線・劣化判定できることになる。   In the heater disconnection / deterioration determination method according to the present embodiment, since the heater disconnection / deterioration is determined independently for each heater group, the determination can be performed efficiently. However, when an arbitrary heater group is considered, only heaters that are controlled with a higher duty ratio than the others among the heaters belonging to the heater group can be determined. Then, there is a possibility that the determination target heater is biased toward a specific heater. However, it is possible to almost certainly determine deterioration of a deteriorated heater by this method. In general, the heater H has a large heater current If in the state where the heater H is not deteriorated at the initial stage of use, as indicated by a graph 20 in FIG. Since the heater current If is large, the heat generation amount is large, and the ON time in the control cycle can be short. That is, the duty ratio is small. However, when the battery deteriorates after being used for a long time, the heater current I 'of the heater H decreases as shown by the graph of reference numeral 21. That is, it approaches the current threshold Is. If it does so, in order to ensure the required calorific value, ON time in a control cycle will become long. That is, the duty ratio increases. Thereby, it becomes easy to become a heater to be determined. That is, if the heaters 2a, 2b,... Deteriorate, the duty ratio inevitably increases and becomes a determination target heater, so that the deteriorated heater can be almost surely disconnected / degraded.

次に他の実施の形態に係るヒータの断線・劣化判定方法について説明する。この方法も上で説明した方法と同様に、各ヒータ群のうち制御周期においてONになっているヒータが1枚だけのタイミングにおいて、そのヒータを判定対象として断線・劣化判定をするが、この方法においては所望のヒータに対して、1枚だけONになるタイミングが生じるようにする。これによって、いずれのヒータ2a、2b、…についても、常に断線・劣化判定方法を実施することができる。この方法を実施する上で、PWM制御として2種類の制御方法、つまり前半ON型制御と、後半ON型制御を用意する。前半ON型制御は、図4の(ア)に示されているように制御周期の開始時にONし、デューティー比に応じてOFFする制御方法である。この前半ON型制御では、制御周期の終了直前にはOFFされた状態になっている。これに対して後半ON型制御は、図4の(イ)に示されているように制御周期の開始時にOFFし、所定のタイミングでONして制御周期の終了時にちょうどON時間がデューティー比に対応するように制御する。つまり後半ON型制御では制御周期の終了直前はONされた状態になる。   Next, a heater disconnection / deterioration determination method according to another embodiment will be described. Similarly to the method described above, this method is used to determine disconnection / deterioration with the heater as a determination target at the timing when only one heater is turned on in the control cycle in each heater group. In this case, the timing for turning on only one sheet is generated for a desired heater. As a result, the disconnection / degradation determination method can always be performed for any of the heaters 2a, 2b,. In implementing this method, two types of control methods are prepared as PWM control, namely, the first half ON type control and the second half ON type control. The first half ON type control is a control method that is turned on at the start of the control cycle and turned off in accordance with the duty ratio as shown in FIG. In this first half ON type control, it is turned off immediately before the end of the control cycle. On the other hand, as shown in FIG. 4A, the latter half ON type control is turned off at the start of the control cycle, is turned on at a predetermined timing, and the ON time is just set to the duty ratio at the end of the control cycle. Control to respond. That is, in the latter half ON type control, it is turned on immediately before the end of the control cycle.

この実施の形態に係るヒータの断線・劣化判定方法も、前記した第1、2の実施の形態に係る射出成形機のいずれにいおいても実施でき、どのヒータ群についても、任意のヒータについて判定対象とすることができる。説明を簡単にするために、ヒータ2a、2b、2c、2d、2eの全てが同一のヒータ群に属しているものとして説明する。このようなヒータ群のうち、判定対象としてヒータ2cを選択した場合、ヒータ2cについては後半ON型制御で、他のヒータ2a、2b、…については前半ON型制御で温度制御するようにする。そうすると、図4の(ウ)に示されているように、制御周期の終了直前の時間t1において、判定対象のヒータ2cだけがONした状態になる。この状態で三相交流電源に設けられている電流センサでヒータ2cのヒータ電流を測定できるので、前実施の形態に係るヒータの断線・劣化方法と同様に電流しきい値と比較してヒータの断線・劣化を判定することができる。他のヒータ2a、2b、…について判定対象にする場合は、その判定対象のヒータのみ後半ON型制御で制御し、他のヒータは前半ON型制御で制御する。以下同様にヒータの断線・劣化判定を実施する。   The heater disconnection / deterioration judgment method according to this embodiment can also be implemented in any of the injection molding machines according to the first and second embodiments described above, and any heater group can have any heater. Can be determined. In order to simplify the description, it is assumed that all of the heaters 2a, 2b, 2c, 2d, and 2e belong to the same heater group. When the heater 2c is selected as a determination target in such a heater group, the heater 2c is temperature controlled by the latter half ON type control, and the other heaters 2a, 2b,. Then, as shown in FIG. 4C, at the time t1 immediately before the end of the control cycle, only the determination target heater 2c is turned on. In this state, since the heater current of the heater 2c can be measured by the current sensor provided in the three-phase AC power supply, the heater current is compared with the current threshold value as in the heater disconnection / deterioration method according to the previous embodiment. Disconnection and deterioration can be determined. When other heaters 2a, 2b,... Are to be determined, only the heater to be determined is controlled by the latter half ON type control, and the other heaters are controlled by the first half ON type control. In the same manner, heater disconnection / deterioration determination is performed.

このようなヒータの断線・劣化判定方法においては、判定対象のヒータを後半ON型制御で、他のヒータを前半ON型制御で制御するように説明したが、逆にしてもよい。つまり判定対象のヒータを前半ON型制御で、他のヒータを後半ON型制御で制御するようにする。このようにすると制御周期の開始直後に判定対象のヒータだけがONした状態になる。これによってヒータ電流を測定でき、ヒータの断線・劣化判定を実施することができる。   In such a heater disconnection / degradation determination method, the heater to be determined is controlled by the latter half ON-type control and the other heaters are controlled by the first half ON-type control. That is, the determination target heater is controlled by the first half ON type control, and the other heaters are controlled by the second half ON type control. If it does in this way, it will be in the state where only the heater for judgment is turned on immediately after the start of a control cycle. Thereby, the heater current can be measured, and the disconnection / deterioration determination of the heater can be performed.

1 加熱シリンダ 2 ヒータ
4 スイッチ 5 三相交流電源
7r、7s、7t R線、S線、T線電流センサ
8 コントローラ 9 温度制御器
13 ヒータ判定 14 ヒータ情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating cylinder 2 Heater 4 Switch 5 Three-phase alternating current power supply 7r, 7s, 7t R line, S line, T line current sensor 8 Controller 9 Temperature controller 13 Heater determination 14 Heater information

Claims (5)

単相ヒータからなり、三相交流電線のR線、S線、T線のそれぞれに対する接続枚数が実質的に均等になるように前記三相交流電線に接続されている複数枚のヒータが、個別に設けられているスイッチによって独立してPWM制御されるようになっている射出成形機においてヒータの断線・劣化を判定するヒータの断線・劣化判定方法であって、
前記ヒータの断線・劣化判定方法は、前記複数枚のヒータのうち前記R線に接続されているヒータ群をR線接続ヒータ群とし、そして前記S線に接続されているヒータ群をS線接続ヒータ群とし、前記PWM制御を実施しながら、それぞれのヒータ群について独立して判定するようにし、
前記R線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、前記R線に設けられたR線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定し、
前記S線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、前記S線に設けられたS線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法。
A plurality of heaters connected to the three-phase AC wires are individually configured so that the number of connections to the R-wire, S-wire, and T-wire of the three-phase AC wires is substantially equal. A heater disconnection / deterioration determination method for determining disconnection / deterioration of a heater in an injection molding machine that is independently PWM controlled by a switch provided in the heater,
In the heater disconnection / deterioration determination method, a heater group connected to the R line among the plurality of heaters is an R line connected heater group, and a heater group connected to the S line is connected to an S line. While performing the PWM control as a heater group, each of the heater groups is determined independently,
In the R-line connected heater group, the current measured by the R-line current sensor provided on the R line is set to the one heater at the timing when only one of the heaters is ON. When the current is smaller than the current threshold, it is determined that the heater has deteriorated or disconnected,
In the S-line connected heater group, the current measured by the S-line current sensor provided on the S-line is set to the one heater at the timing when only one of the heaters is ON. A heater disconnection / deterioration determination method for an injection molding machine, wherein the heater is determined to be deteriorated / disconnected when smaller than a current threshold value.
請求項1に記載のヒータの断線・劣化判定方法において、前記複数枚のヒータのうち前記T線に接続されているヒータ群はT線接続ヒータ群とし、前記T線接続ヒータ群は、これらの中の1枚のヒータだけONのタイミングで、前記T線に設けられたT線電流センサにおいて測定される電流が、該1枚のヒータに設定されている電流しきい値より小さいときにヒータが劣化・断線していると判定することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法。   The heater disconnection / deterioration determination method according to claim 1, wherein among the plurality of heaters, a heater group connected to the T line is a T line connection heater group, and the T line connection heater group includes these When the current measured by the T-line current sensor provided on the T-line is smaller than the current threshold value set for the one heater when only one of the heaters is ON, A method for determining disconnection / deterioration of a heater of an injection molding machine, wherein the determination is that the deterioration / disconnection is present. 請求項1または2に記載の方法において、前記PWM制御は前半ON型制御と後半ON型制御の2種類からなり、
前記前半ON型制御は制御周期の開始時にONし、そしてデューティー比に相当するON時間後にOFFするように制御し、
前記後半ON型制御は制御周期の開始時にOFFし、そして所定のタイミングでONして制御周期の終了時にデューティー比に相当するON時間が得られるように制御し、
前記それぞれのヒータ群において任意の1枚のヒータを判定するとき、該1枚のヒータについて前記前半ON型制御と前記後半ON型制御のうちの一方の制御を実施し、そしてヒータ群の他のヒータは他方の制御を実施し、それによって前記任意の1枚のヒータのみがONになるタイミングを設け、該任意の1枚のヒータの断線・劣化を判定することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法。
The method according to claim 1 or 2, wherein the PWM control includes two types of first half ON type control and second half ON type control,
The first half ON type control is turned on at the start of the control cycle and turned off after the ON time corresponding to the duty ratio,
The second half ON-type control is turned off at the start of the control cycle, and is turned on at a predetermined timing so that an ON time corresponding to the duty ratio is obtained at the end of the control cycle,
When determining any one heater in each of the heater groups, one of the first half ON type control and the second half ON type control is performed on the one heater, and the other heater group is controlled. In the injection molding machine, the heater performs the other control so that only one of the heaters is turned on, and the disconnection / deterioration of the one heater is determined. Heater disconnection / degradation method.
請求項1〜3のいずれかの項に記載の方法において、前記複数枚のヒータの合計電力も計算することを特徴とする射出成形機のヒータの断線・劣化判定方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a total power of the plurality of heaters is also calculated. 請求項1〜4のいずれかの項に記載のヒータの断線・劣化判定方法が実施されることを特徴とする射出成形機。   An injection molding machine, wherein the heater disconnection / deterioration determination method according to any one of claims 1 to 4 is performed.
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