JP2018011433A - Magnetic field generation device for plastic magnet injection molder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic field generation device for controlling an inverter by digital control, capable of performing demagnetization by generating an AC current attenuating precisely.SOLUTION: A magnetic field generation device (10) for plastic magnet injection molder consisting of a coil (13), an inverter (11) for supplying a current thereto, and a controller (14) for controlling the inverter performs digital control of the inverter (11). Between the inverter (11) and coil (13), first and second current detectors (19, 20) having different detection ranges are provided. When the controller (14) performs feedback control by a measurement current so that the current flowing through the coil (13) becomes a predetermined target current, the measurement current is inputted from the first and second current detectors (19, 20) while being switched according to the magnitude thereof.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、磁性体粉末入り樹脂を金型に射出し、一方向の磁場を発生させて磁性体を配向させる着磁を実施し、成形品が冷却固化したら減衰する交番磁界を作用させて脱磁を実施して、プラスチックマグネット成形品を得るようになっているプラスチックマグネット射出成形機において、磁場を発生させる磁場発生装置に関するものである。   In the present invention, a resin containing magnetic powder is injected into a mold, a magnetic field is generated by generating a magnetic field in one direction, and an alternating magnetic field that attenuates when the molded product cools and solidifies is applied to remove the resin. The present invention relates to a magnetic field generator for generating a magnetic field in a plastic magnet injection molding machine adapted to carry out magnetism to obtain a plastic magnet molded product.

プラスチックマグネットは、磁性体の粉末を混ぜた樹脂から形成され、形状の自由度が高く、寸法精度が高いので色々な分野で利用されている。プラスチックマグネットからなる成形品には、成形品内において粉末状の磁性体がランダムに配向して分布しているいわゆる等方性プラスチックマグネットもあるし、磁性体が所定の方向に配向している異方性プラスチックマグネットもある。いずれも射出成形によって成形することができるが、後者の異方性プラスチックマグネットは、強い磁力を与えることができ優れている。異方性プラスチックマグネットからなる成形品は、磁場発生装置を備えた射出成形機によって次のようにして成形する。射出成形機の型締装置によって金型を型締めする。射出装置を駆動して、磁性体の粉末を含有する溶融樹脂を型締めされた金型に射出する。磁場発生装置によって着磁工程を実施する。つまり型締装置の型盤に設けられているコイルに直流電流を流し、金型内の成形品に一方向の磁場を与え、粉末状の磁性体を配向させる。成形品が固化したら、磁場発生装置によって脱磁工程を実施する。すなわち時間と共に減衰する交流電流をコイルに流し、成形品に対して減衰する交番磁界を作用させる。そうすると成形品は脱磁される。型締装置を型開きして成形品を突き出す。必要に応じて成形品は所定の着磁装置に搬送され、着磁装置において着磁される。   Plastic magnets are made of a resin mixed with magnetic powder, have a high degree of freedom in shape, and have high dimensional accuracy, and are used in various fields. Molded products made of plastic magnets include so-called isotropic plastic magnets in which powdered magnetic materials are randomly oriented and distributed in the molded product, or different in which magnetic materials are oriented in a predetermined direction. There are also anisotropic plastic magnets. Any of them can be molded by injection molding, but the latter anisotropic plastic magnet is excellent because it can give a strong magnetic force. A molded product made of an anisotropic plastic magnet is molded as follows by an injection molding machine equipped with a magnetic field generator. The mold is clamped by the mold clamping device of the injection molding machine. The injection device is driven to inject a molten resin containing magnetic powder into a mold that has been clamped. The magnetization process is performed by the magnetic field generator. That is, a direct current is passed through the coil provided on the mold platen of the mold clamping device, a unidirectional magnetic field is applied to the molded product in the mold, and the powdery magnetic material is oriented. When the molded product is solidified, a demagnetizing step is performed by a magnetic field generator. That is, an alternating current that decays with time is passed through the coil, and an alternating magnetic field that attenuates is applied to the molded product. Then, the molded product is demagnetized. Open the mold clamping device and eject the molded product. If necessary, the molded product is conveyed to a predetermined magnetizing device and magnetized in the magnetizing device.

特開平6−254933号公報JP-A-6-254933

本願発明と直接関係はないが、特許文献1にも異方性プラスチックマグネットを成形する射出成形機が記載されている。このような射出成形機においては、成形品に大きな磁場を与えるために磁場発生装置のコイルには数十アンペア等の大電流を流す必要があり、大電流によってコイルは発熱し、発熱による昇温が大きいとコイルの被覆が劣化したり断線が生じる虞がある。特許文献1に記載の射出成形機においては、脱磁工程の終了後にコイルの抵抗を測定し、予め設定されている抵抗の設定値と比較して、測定された抵抗が大きければ温度異常が発生していると判定するようになっている。この方法によると、温度センサをコイルに格別に設ける必要がなく、安価に温度異常を検出して、コイルの被覆の劣化や断線を防止することができる。なお特許文献1によると、検出される抵抗が非常に大きいときは、コイルが断線していると判定するようにしている。   Although not directly related to the present invention, Patent Document 1 also describes an injection molding machine that molds an anisotropic plastic magnet. In such an injection molding machine, in order to apply a large magnetic field to the molded product, it is necessary to pass a large current such as several tens of amperes through the coil of the magnetic field generator. If the value is large, the coating of the coil may be deteriorated or disconnection may occur. In the injection molding machine described in Patent Document 1, the resistance of the coil is measured after completion of the demagnetization process, and compared with a preset resistance value, a temperature abnormality occurs if the measured resistance is large. It comes to judge that it is doing. According to this method, it is not necessary to provide a temperature sensor in the coil, and it is possible to detect a temperature abnormality at low cost and prevent deterioration of the coil coating or disconnection. According to Patent Document 1, when the detected resistance is very large, it is determined that the coil is disconnected.

磁場発生装置のコイルには、前記したように直流電流や減衰する交流電流を供給する必要があり、磁場発生装置を構成しているインバータによって所望の電流を生成している。インバータはパルス幅変調方式すなわちPWMにより制御され、コイルを流れる電流が所望の目標電流になるように測定電流からフィードバック制御されている。従来、このフィードバック制御はアナログ制御により実施されているが、アナログ制御を実施するためのアナログ基板は、温度の影響を受けて制御特性が変化してしまうという問題がある。そこで近年は、温度の影響を受けにくいデジタル基板からなるコントローラによって、インバータをデジタル制御するようになってきている。   As described above, it is necessary to supply a direct current or a decaying alternating current to the coil of the magnetic field generator, and a desired current is generated by an inverter constituting the magnetic field generator. The inverter is controlled by a pulse width modulation method, that is, PWM, and feedback-controlled from the measured current so that the current flowing through the coil becomes a desired target current. Conventionally, this feedback control is performed by analog control. However, an analog board for performing analog control has a problem that control characteristics change under the influence of temperature. Therefore, in recent years, an inverter is digitally controlled by a controller made of a digital board that is not easily affected by temperature.

磁場発生装置においてインバータをデジタル制御するようにすれば、温度の影響を受けにくく精度良く所望の直流電流や交流電流を生成してコイルに供給することができ優れている。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、脱磁工程において交流電流を生成するとき、小電流の交流電流を精度良く生成できず、従って減衰する交流電流を精度良く生成できないという問題である。これはデジタル変換によって測定電流のデータの精度が落ちてしまうことによる。コイルには目標電流が流れるようにフィードバック制御するが、コントローラに測定電流を入力するとき所定のビット数のデジタルデータに変換している。磁場発生装置では比較的大電流を扱う必要があるので、デジタルデータは大電流を扱えるように検出レンジを大きくする必要があるが、そうすると小さい電流を扱うとき精度が落ちてしまう。小さい電流の精度が落ちると、小電流の交流電流を精度良く生成できない。そうすると時間と共に減衰する交流電流を精度良く生成できず、脱磁工程において脱磁が十分に実施できない。小電流の精度を高くするように検出レンジを選定するという方法もある。このようにすると小電流の交流電流を精度良く生成できるようになるからである。しかしながらこの場合には大電流を扱えなくなり、磁場発生装置として利用できない。ところで比較的一般的なデジタル基板ではデジタル変換によって測定電流は例えば10ビットのデジタルデータに変換されるようになっている。そこで、例えばこのビット数を大きくすれば精度の問題は解決するかも知れない。しかしながら、ビット数の大きなデジタルデータを扱えるようにするにはデジタル基板のコストが大きくなってしまい好ましくない。   If the inverter is digitally controlled in the magnetic field generator, it is excellent in that a desired direct current or alternating current can be generated accurately and supplied to the coil without being affected by temperature. However, there are also problems to be solved. Specifically, when generating an alternating current in the demagnetization process, it is a problem that a small alternating current cannot be generated with high accuracy, and therefore, a decaying alternating current cannot be generated with high accuracy. This is because the accuracy of the measurement current data is reduced by digital conversion. Feedback control is performed so that the target current flows through the coil, but when the measurement current is input to the controller, it is converted into digital data of a predetermined number of bits. Since the magnetic field generator needs to handle a relatively large current, the digital data needs to have a large detection range so that it can handle a large current, but this reduces accuracy when handling a small current. If the accuracy of the small current is reduced, it is not possible to accurately generate a small current. If it does so, the alternating current which attenuate | damps with time cannot be produced | generated accurately, and demagnetization cannot fully implement in a demagnetizing process. There is also a method of selecting the detection range so as to increase the accuracy of the small current. This is because a small alternating current can be generated with high accuracy. However, in this case, a large current cannot be handled and cannot be used as a magnetic field generator. By the way, in a relatively general digital substrate, the measurement current is converted into, for example, 10-bit digital data by digital conversion. Therefore, for example, increasing the number of bits may solve the accuracy problem. However, in order to be able to handle digital data having a large number of bits, the cost of the digital board increases, which is not preferable.

磁場発生装置には他の問題もある。磁場発生装置は前記したように型盤に設けられているコイルを備えているが、絶縁が破壊されてコイルにおいて地絡が発生してしまうことがある。磁場発生装置も他の装置と同様に射出成形機から電力の供給を受けるようになっているので、地絡が発生したら射出成形機の給電用ブレーカにおいてこれを検出することはできる。しかしながら、地絡がどの装置において発生しているかを特定できないので、障害の解決が遅れるという問題がある。例えば、磁場発生装置のインバータとコイルとを接続している電線に零相変流器つまりZCTを設けるようにすればコイルの地絡は検出できる。しかしながらコストが大きくなるという問題もある。   There are other problems with magnetic field generators. As described above, the magnetic field generator includes the coil provided on the template, but the insulation may be broken and a ground fault may occur in the coil. Since the magnetic field generator is also supplied with electric power from the injection molding machine like the other apparatuses, if a ground fault occurs, this can be detected by the power supply breaker of the injection molding machine. However, since it is not possible to identify in which device the ground fault has occurred, there is a problem that the solution of the failure is delayed. For example, a ground fault of a coil can be detected by providing a zero-phase current transformer, that is, ZCT, on an electric wire connecting an inverter of a magnetic field generator and a coil. However, there is a problem that the cost increases.

本発明は、上記したような問題点を解決したプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置を提供することを目的としている。具体的には、デジタル制御からなるフィードバック制御によりインバータをPWM制御してコイルに電流を供給するようになっている磁場発生装置において、精度良く減衰する交流電流を生成することができ、従って脱磁工程を適切に実施できるプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置を提供することを目的としている。さらに、磁場発生装置のコイルにおいて地絡が発生したとき、これを小コストで検出できるプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置を提供することも目的としている。   An object of the present invention is to provide a magnetic field generator for a plastic magnet injection molding machine that solves the above-described problems. Specifically, in a magnetic field generator configured to supply current to a coil by PWM control of an inverter by feedback control including digital control, an alternating current that attenuates with high accuracy can be generated. It aims at providing the magnetic field generator for plastic magnet injection molding machines which can carry out a process appropriately. It is another object of the present invention to provide a magnetic field generator for a plastic magnet injection molding machine that can detect a ground fault in a coil of a magnetic field generator at a low cost.

本発明は、上記目的を達成するために、コイルと、該コイルに電流を供給するインバータと、インバータを制御するコントローラとからなるプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置であって、インバータをデジタル制御する磁場発生装置を対象とする。そして、インバータとコイルの間には検出レンジの異なる第1、2の電流検出器を設ける。コントローラがコイルに流す電流を所定の目標電流になるように測定電流によりフィードバック制御するとき、測定電流は電流の大きさによって第1、2の電流検出器から切り換えて入力されるように構成する。また、第1、2の電流検出器は、コイルの一方の端子側と他方の端子側とに設けるようにし、コントローラにおいて第1、2の電流検出器において検出される電流の偏差を監視して所定のしきい値を超えたら地絡が発生したと判定するように構成する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic field generator for a plastic magnet injection molding machine comprising a coil, an inverter for supplying current to the coil, and a controller for controlling the inverter. The target is a magnetic field generator to be controlled. The first and second current detectors having different detection ranges are provided between the inverter and the coil. When the controller performs feedback control with the measurement current so that the current flowing through the coil becomes a predetermined target current, the measurement current is switched and input from the first and second current detectors depending on the magnitude of the current. The first and second current detectors are provided on one terminal side and the other terminal side of the coil, and the controller monitors the deviation of the current detected by the first and second current detectors. If a predetermined threshold value is exceeded, it is determined that a ground fault has occurred.

すなわち、請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、金型内に射出された磁性体粉末入り樹脂成形品に磁場を与えるコイルと、該コイルに直流電流または交流電流を供給するインバータと、該インバータをデジタル制御によりPWM制御するコントローラとからなる磁場発生装置であって、前記インバータと前記コイルの間には検出レンジの異なる第1、2の電流検出器が設けられ、前記コントローラが前記コイルに流す電流を所定の目標電流になるように測定電流によりフィードバック制御するとき、前記測定電流は電流の大きさによって前記第1、2の電流検出器から切り換えられて入力されるようになっていることを特徴とする、プラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の磁場発生装置において、前記第1、2の電流検出器は、前記コイルの一方の端子側と他方の端子側とに設けられ、前記コントローラは前記第1、2の電流検出器において検出される電流の偏差を監視して所定のしきい値を超えたら地絡が発生したと判定するようになっていることを特徴とするプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の磁場発生装置において、前記インバータは三相交流電圧を生成するサーボアンプからなり、前記サーボアンプから出力されるU相、V相、W相のいずれか2相によって直流電流または交流電流が生成されるようになっており、前記第1、2の電流検出器は前記サーボアンプに設けられている2個の変流器であることを特徴とするプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置として構成される。
That is, in order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a coil for applying a magnetic field to a resin molded product containing magnetic powder injected into a mold, and supplies a direct current or an alternating current to the coil. And a controller that performs PWM control of the inverter by digital control, wherein first and second current detectors having different detection ranges are provided between the inverter and the coil, When the controller feedback-controls the current flowing through the coil with the measured current so as to be a predetermined target current, the measured current is switched and input from the first and second current detectors depending on the magnitude of the current. It is comprised as a magnetic field generator for a plastic magnet injection molding machine, characterized by being.
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic field generator according to the first aspect, the first and second current detectors are provided on one terminal side and the other terminal side of the coil, and the controller The plastic magnet injection is characterized in that a deviation in current detected by the first and second current detectors is monitored and it is determined that a ground fault has occurred if a predetermined threshold value is exceeded. It is configured as a magnetic field generator for a molding machine.
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic field generator according to the first or second aspect, the inverter includes a servo amplifier that generates a three-phase AC voltage, and the U phase, the V phase output from the servo amplifier, A direct current or an alternating current is generated by any two phases of the W phase, and the first and second current detectors are two current transformers provided in the servo amplifier. It is comprised as a magnetic field generator for the plastic magnet injection molding machine characterized by this.

以上のように本発明は、金型内に射出された磁性体粉末入り樹脂成形品に磁場を与えるコイルと、該コイルに直流電流または交流電流を供給するインバータと、該インバータをデジタル制御によりPWM制御するコントローラとからなる磁場発生装置を対象としている。そして本発明によると、インバータとコイルの間には検出レンジの異なる第1、2の電流検出器が設けられ、コントローラがコイルに流す電流を所定の目標電流になるように測定電流によりフィードバック制御するとき、測定電流は電流の大きさによって第1、2の電流検出器から切り換えられて入力されるように構成されている。つまり第1、2の電流検出器は、検出される電流のレンジが異なっており、一方は大電流をカバーできるようになっていると共に他方は小電流を精度良く検出できるようになっている。測定電流はこのような第1、2の電流検出器から、電流の大きさによって切り換えてコントローラに入力するようにするので、コントローラは大電流を扱うことができると共に小電流であっても精度良く扱うことができる。従って時間と共に減衰する交流電流を精度良く生成することができ、プラスチックマグネットの成形品を得るとき脱磁工程を適切に実施することができる。他の発明によると、第1、2の電流検出器は、コイルの一方の端子側と他方の端子側とに設けられ、コントローラは第1、2の電流検出器において検出される電流の偏差を監視して所定のしきい値を超えたら地絡が発生したと判定するように構成されている。地絡が発生すると、インバータからコイルに向かって流れる電流の一部がインバータに戻ってこなくなるので、コイルからインバータに向かって流れる電流は減少する。この偏差を監視してコイルにおける地絡を監視することになる。この発明によってコイルにおいて発生する地絡の検出が容易になる。さらに他の発明によると、インバータは三相交流電圧を生成するサーボアンプからなり、サーボアンプから出力されるU相、V相、W相のいずれか2相によって直流電流または交流電流が生成されるようになっており、第1、2の電流検出器はサーボアンプに設けられている2個の変流器であるように構成されている。三相交流電圧を生成するサーボアンプには、U、V、W相の電線が設けられ、少なくとも2相の電線に電流を検出する変流器が設けられている。そうすると、格別に変流器を設けなくても、三相交流電圧を生成するサーボアンプを利用するだけで本発明を実施できるという効果が得られる。   As described above, the present invention provides a coil for applying a magnetic field to a resin molded product containing magnetic powder injected into a mold, an inverter for supplying a direct current or an alternating current to the coil, and PWM controlling the inverter by digital control. It is intended for a magnetic field generator comprising a controller to be controlled. According to the present invention, the first and second current detectors having different detection ranges are provided between the inverter and the coil, and the controller controls the feedback of the current flowing through the coil with the measured current so that the current flows through the coil. When the measurement current is switched from the first and second current detectors according to the magnitude of the current, the measurement current is input. In other words, the first and second current detectors are different in the range of currents to be detected, one being able to cover a large current and the other being able to detect a small current with high accuracy. Since the measurement current is switched from the first and second current detectors according to the magnitude of the current and input to the controller, the controller can handle a large current and can accurately handle a small current. Can be handled. Therefore, an alternating current that decays with time can be generated with high accuracy, and the demagnetization step can be appropriately performed when a molded product of a plastic magnet is obtained. According to another invention, the first and second current detectors are provided on one terminal side and the other terminal side of the coil, and the controller calculates the deviation of the current detected by the first and second current detectors. It is configured to monitor and determine that a ground fault has occurred when a predetermined threshold value is exceeded. When a ground fault occurs, a part of the current flowing from the inverter toward the coil does not return to the inverter, so that the current flowing from the coil toward the inverter decreases. This deviation is monitored to monitor a ground fault in the coil. According to the present invention, it becomes easy to detect a ground fault generated in the coil. According to still another invention, the inverter includes a servo amplifier that generates a three-phase AC voltage, and a DC current or an AC current is generated by any two phases of the U phase, the V phase, and the W phase output from the servo amplifier. The first and second current detectors are configured to be two current transformers provided in the servo amplifier. Servo amplifiers that generate a three-phase AC voltage are provided with U, V, and W phase wires, and at least two phase wires are provided with current transformers that detect current. If it does so, even if it does not provide a current transformer exceptionally, the effect that this invention can be implemented only by using the servo amplifier which produces | generates a three-phase alternating voltage is acquired.

本発明の実施の形態に係るプラスチックマグネット射出成形機における電力供給系統と磁場発生装置とを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric power supply system and magnetic field generator in the plastic magnet injection molding machine which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るプラスチックマグネット射出成形機の磁場発生装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the magnetic field generator of the plastic magnet injection molding machine which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る射出成形機1も、従来周知の射出成形機と同様に、金型を型締めする型締装置、加熱シリンダとスクリュとからなり樹脂を溶融して射出する射出装置、等を備えている。図1には、これらの各装置を駆動するサーボモータM、M、…と、これらのサーボモータM、M、…に電力を供給するための電力供給系統2が示されている。すなわち射出成形機1には従来の電動射出成形機と同様に、コンバータつまり交流直流変圧器3が設けられ、工場電源5から供給される三相交流電圧が直流電圧に変換されるようになっている。変換された直流電流が供給される直流電圧線6には、サーボモータM、M、…を駆動するインバータつまりサーボアンプ7、7、…が設けられている。これらのサーボアンプ7、7、…は直流電圧から三相交流電圧を生成し、サーボモータM、M、…を駆動するようになっている。   Embodiments of the present invention will be described below. The injection molding machine 1 according to the embodiment of the present invention is also provided with a mold clamping device for clamping a mold, and an injection device for melting and injecting a resin consisting of a heating cylinder and a screw, as in the case of a conventionally known injection molding machine. , Etc. FIG. 1 shows servo motors M, M,... That drive these devices, and a power supply system 2 for supplying power to these servo motors M, M,. That is, like the conventional electric injection molding machine, the injection molding machine 1 is provided with a converter, that is, an AC / DC transformer 3, so that the three-phase AC voltage supplied from the factory power supply 5 is converted into a DC voltage. Yes. The DC voltage line 6 to which the converted DC current is supplied is provided with inverters that drive the servo motors M, M,..., That is, servo amplifiers 7, 7,. These servo amplifiers 7, 7,... Generate a three-phase AC voltage from the DC voltage and drive the servo motors M, M,.

本実施の形態に係る射出成形機1は、磁場発生装置10がこのような電力供給系統2の直流電圧線6に設けられている。本実施の形態に係る磁場発生装置10は、図2に詳しく示されているが、コイル13と、このコイル13に直流電流または単相交流電流を供給するサーボアンプ11と、サーボアンプ11を制御するコントローラ14とから概略構成されている。コイル13は、図には示されていないが型締装置の型盤に設けられており、型締装置によって型締めされる金型に磁場をかけるようになっている。コイル13に供給する電流は直流電流と単相交流電流であるので、一般的には単相交流電流を生成するインバータによって電流を供給すれば済む。つまりIGBTが4個、ダイオードが4個のインバータによって電流を生成すれば済む。しかしながら本実施の形態においては、三相交流電圧用のサーボアンプ11を利用している。従ってサーボアンプ11は、従来周知のように6個のIGBT16、16、…と6個のダイオード17、17、…とから構成され、直流電圧線6から供給される直流電圧を、U相、V相、W相の3相の三相交流電圧として出力するようになっている。本実施の形態においては、このようなサーボアンプ11のU相、V相の2相だけを使用して、直流電流または単相交流電流を生成してコイル13に供給するようになっている。   In the injection molding machine 1 according to the present embodiment, the magnetic field generator 10 is provided on the DC voltage line 6 of such a power supply system 2. The magnetic field generator 10 according to the present embodiment is shown in detail in FIG. 2, and controls the coil 13, the servo amplifier 11 that supplies a direct current or a single-phase alternating current to the coil 13, and the servo amplifier 11. The controller 14 is configured roughly. Although not shown in the drawing, the coil 13 is provided on a mold platen of the mold clamping device, and applies a magnetic field to a mold clamped by the mold clamping device. Since the current supplied to the coil 13 is a direct current and a single-phase alternating current, in general, the current may be supplied by an inverter that generates a single-phase alternating current. In other words, it suffices to generate current by using four IGBTs and four diodes. However, in the present embodiment, the servo amplifier 11 for three-phase AC voltage is used. Accordingly, the servo amplifier 11 is composed of six IGBTs 16, 16,... And six diodes 17, 17,... As known in the art, and converts the DC voltage supplied from the DC voltage line 6 to the U phase, V It is designed to output as a three-phase AC voltage of three phases of phase and W phase. In the present embodiment, a DC current or a single-phase AC current is generated and supplied to the coil 13 using only the U phase and the V phase of the servo amplifier 11 as described above.

本実施の形態においては三相交流電圧生成用のサーボアンプ11を採用したことによる利点がある。本発明を実施するには2個の電流検出器が必要になるが、一般的な三相交流電圧生成用のサーボアンプは3相の電流を検出するために少なくとも2個の電流検出器が設けられているので、これらを利用できるからである。本実施の形態において、第1の電流検出器19はサーボアンプ11のU相とコイル13の一方の端部とを接続する電線に介装され、第2の電流検出器20はサーボアンプ11のV相とコイル13の他方の端部とを接続する電線に介装されている。第1、2の電流検出器19、20はいずれも変流器からなるが、一方の変流器の方が他方に比して巻き数が多くなっている。本実施の形態においては第1の電流検出器19の方が第2の電流検出器20より巻き数が多くなっている。これによって第1の電流検出器19の方が小電流に対して精度良く電流を検出できるのに対し、第2の電流検出器20は大電流の電流も検出できるようになっている。   In this embodiment, there is an advantage by adopting the servo amplifier 11 for generating a three-phase AC voltage. Two current detectors are required to implement the present invention, but a general three-phase AC voltage generating servo amplifier is provided with at least two current detectors to detect a three-phase current. This is because they can be used. In the present embodiment, the first current detector 19 is interposed in a wire connecting the U phase of the servo amplifier 11 and one end of the coil 13, and the second current detector 20 is connected to the servo amplifier 11. An electric wire that connects the V-phase and the other end of the coil 13 is interposed. The first and second current detectors 19 and 20 are each composed of a current transformer, but one current transformer has a larger number of turns than the other. In the present embodiment, the first current detector 19 has more turns than the second current detector 20. As a result, the first current detector 19 can detect a current more accurately with respect to a small current, whereas the second current detector 20 can also detect a large current.

コントローラ14は、デジタル基板から構成されこの基板で動作するソフトウエアによってサーボアンプ11を制御するようになっている。つまりサーボアンプ11はデジタル制御されるようになっている。コントローラ14は、直流電流または単相交流電流を生成するための目標電流が与えられ、この目標電流になるようにサーボアンプ11を制御するが、目標電流はコントローラ14内にソフトウエアとして実装されている比較部25に入力される。比較部25では、次に説明するようにコイル13を流れる測定電流のデータが入力されるようになっているが、これらの偏差が計算されて電流制御器26に入力される。電流制御器26は偏差が無くなるようにフィードバック制御により操作量を計算し、PWM信号生成器28がON/OFF信号つまりPWM信号を生成する。このPWM信号によってIGBT16、16、…を駆動する。つまりサーボアンプ11が制御される。   The controller 14 is composed of a digital board and controls the servo amplifier 11 by software operating on this board. That is, the servo amplifier 11 is digitally controlled. The controller 14 is given a target current for generating a DC current or a single-phase AC current, and controls the servo amplifier 11 so as to be the target current. The target current is implemented as software in the controller 14. Is input to the comparison unit 25. In the comparison unit 25, as will be described below, data of the measured current flowing through the coil 13 is input, and these deviations are calculated and input to the current controller 26. The current controller 26 calculates an operation amount by feedback control so that there is no deviation, and the PWM signal generator 28 generates an ON / OFF signal, that is, a PWM signal. The IGBTs 16, 16,... Are driven by this PWM signal. That is, the servo amplifier 11 is controlled.

コントローラ14には第1、2の電流検出器19、20を介して検出されるコイル13の測定電流が入力されるようになっている。具体的には、第1、2の電流検出器19、20において検出される電流は、コントローラ14内のA/D変換器21、21によってデジタルデータに変換される。いずれもデジタルデータのビット長は同じであるが、第1の電流検出器19の電流から変換されるデジタルデータは対応する電流の範囲が狭い。つまり検出レンジが狭く、小電流を精度良く扱えるようになっている。一方第2の電流検出器20の電流から変換されるデジタルデータは対応する電流の範囲が広い。つまり検出レンジが広く、電流の精度は粗いが大電流まで扱えるようになっている。これらのデジタルデータからなる電流はソフトウエアとして実装されている切換器23に入力され、第1、2の電流検出器19、20の一方の電流が切換器23において選択されて比較部25に入力される。切換器23は電流制御器26によって切換えられるようになっている。具体的には目標電流が比較的大きいときには大電流を扱う必要がある。測定電流は大きくなるので、第2の電流検出器20からの電流が選択されるように切換器23を切換える。一方、目標電流が小さいときには小電流を精度良く扱う必要がある。従ってこのときは第1の電流検出器19からの電流が測定電流として選択されるように切換器23を切換える。   The controller 14 is supplied with the measured current of the coil 13 detected via the first and second current detectors 19 and 20. Specifically, currents detected by the first and second current detectors 19 and 20 are converted into digital data by A / D converters 21 and 21 in the controller 14. In either case, the bit length of the digital data is the same, but the digital data converted from the current of the first current detector 19 has a narrow current range. In other words, the detection range is narrow and small currents can be handled with high accuracy. On the other hand, digital data converted from the current of the second current detector 20 has a wide current range. In other words, the detection range is wide, and the current accuracy is rough, but it can handle large currents. The current composed of these digital data is input to the switch 23 implemented as software, and one of the first and second current detectors 19 and 20 is selected by the switch 23 and input to the comparator 25. Is done. The switch 23 is switched by a current controller 26. Specifically, when the target current is relatively large, it is necessary to handle a large current. Since the measured current increases, the switch 23 is switched so that the current from the second current detector 20 is selected. On the other hand, when the target current is small, it is necessary to accurately handle a small current. Accordingly, at this time, the switch 23 is switched so that the current from the first current detector 19 is selected as the measurement current.

本実施の形態に係る磁場発生装置10は、コイル13において発生する地絡を検出することもできるようになっている。コントローラ14には、比較器31が設けられ、第1、2の電流検出器19、20において検出される測定電流が比較され、その偏差が地絡監視器32に入力されている。   The magnetic field generation apparatus 10 according to the present embodiment can also detect a ground fault generated in the coil 13. The controller 14 is provided with a comparator 31. The measured currents detected by the first and second current detectors 19 and 20 are compared, and the deviation is input to the ground fault monitor 32.

本実施の形態に係る磁場発生装置10を備えた射出成形機1の作用を説明する。射出成形機1においてプラスチックマグネット成形品を得るには次のようにする。型締装置を駆動して金型を型締めする。射出装置を駆動して磁性体粉末入りの樹脂を金型に射出する。磁性体を配向させる着磁工程を実施する。すなわちコントローラ14において所定の直流電流を流すための目標電流を設定する。コイル13に流す直流電流は比較的大電流であるので、コントローラ14の切換器23を切換えて、検出レンジが大きい第2の電流検出器20からの電流が選択されて測定電流として比較部25に入力されるようにする。電流制御器26、PWM信号生成器28によって処理されてサーボアンプ11が駆動され、コイル13に直流電流が流れる。コイル13に直流電流が流れると一方向に磁場が発生する。成形品中の磁性体粉末が配向する。成形品が冷却固化したら着磁工程を終了する。次いで脱磁工程を実施する。つまりコイル13に対して、時間と共に減衰する単相交流電流を流すようにする。コントローラ14においてこのような単相交流電流になるように目標電流を変化させる。最初のうちは減衰していないので目標電流は比較的大きい。従ってコントローラ14の切換器23においては検出レンジが大きい第2の電流検出器20の電流が選択されて測定電流として比較部25に入力されるようにする。サーボアンプ11が制御されてコイル13に所定の大きさの交流電流が流れる。交流電流が減衰するように目標電流を変化させる。目標電流が小さくなってきたら、コントローラ14の切換器23を切換える。すなわち検出レンジが小さい第1の電流検出器19の電流が選択されて測定電流として比較部25に入力されるようにする。第1の電流検出器19の電流は小電流に対して精度が高いデジタルデータである。従って、これを測定電流としてサーボアンプ11をフィードバック制御すると、小電流であっても滑らかな交流電流を生成できコイル13に供給できる。コイル13に交流電流を供給すると交番磁界が発生するが、これを減衰させると交番磁界が次第に小さくなる。これによってプラスチックマグネット成形品が脱磁される。脱磁工程を終了する。型締装置を駆動して金型を開き、プラスチックマグネット成形品を得る。   The operation of the injection molding machine 1 provided with the magnetic field generator 10 according to the present embodiment will be described. In order to obtain a plastic magnet molded product in the injection molding machine 1, it is as follows. The mold clamping device is driven to clamp the mold. The injection device is driven to inject a resin containing magnetic powder into the mold. A magnetizing step for orienting the magnetic material is performed. That is, the controller 14 sets a target current for allowing a predetermined direct current to flow. Since the direct current flowing through the coil 13 is relatively large, the switch 23 of the controller 14 is switched to select the current from the second current detector 20 having a large detection range and to the comparison unit 25 as a measurement current. To be entered. The servo amplifier 11 is driven by processing by the current controller 26 and the PWM signal generator 28, and a direct current flows through the coil 13. When a direct current flows through the coil 13, a magnetic field is generated in one direction. The magnetic powder in the molded product is oriented. When the molded product is cooled and solidified, the magnetization process is terminated. Next, a demagnetizing step is performed. That is, a single-phase alternating current that decays with time is supplied to the coil 13. The controller 14 changes the target current so as to obtain such a single-phase AC current. Since it is not attenuated at the beginning, the target current is relatively large. Accordingly, the switch 23 of the controller 14 selects the current of the second current detector 20 having a large detection range and inputs it to the comparison unit 25 as the measurement current. The servo amplifier 11 is controlled so that a predetermined amount of alternating current flows through the coil 13. The target current is changed so that the alternating current is attenuated. When the target current becomes smaller, the switch 23 of the controller 14 is switched. That is, the current of the first current detector 19 having a small detection range is selected and input to the comparison unit 25 as a measurement current. The current of the first current detector 19 is digital data with high accuracy for a small current. Therefore, when the servo amplifier 11 is feedback-controlled using this as a measurement current, a smooth alternating current can be generated and supplied to the coil 13 even with a small current. When an alternating current is supplied to the coil 13, an alternating magnetic field is generated. When this is attenuated, the alternating magnetic field gradually decreases. As a result, the plastic magnet molded product is demagnetized. The demagnetization process is terminated. The mold clamping device is driven to open the mold to obtain a plastic magnet molded product.

このようにプラスチックマグネット成形品を成形するとき、地絡監視器32において地絡を監視する。ところでコイル13において地絡が発生すると、コイル13の一方の端部からコイル13に流れる電流と、コイル13の他方の端部から流れる電流とがその大きさが一致しなくなる。これを検出することになる。具体的には、地絡監視器32には、前記したように第1、2の電流検出器19、20からの電流の偏差が入力される。地絡監視器32は、偏差を所定のしきい値と比較する。偏差がしきい値より小さいときは正常であると判定する。しかしながら偏差がしきい値を超えたら地絡が発生したと判定する。   Thus, when molding a plastic magnet molded product, the ground fault monitor 32 monitors the ground fault. When a ground fault occurs in the coil 13, the magnitude of the current flowing from one end of the coil 13 to the coil 13 and the current flowing from the other end of the coil 13 do not match. This will be detected. Specifically, the ground fault monitor 32 receives the current deviation from the first and second current detectors 19 and 20 as described above. The ground fault monitor 32 compares the deviation with a predetermined threshold value. When the deviation is smaller than the threshold value, it is determined to be normal. However, if the deviation exceeds the threshold value, it is determined that a ground fault has occurred.

1 射出成形機 3 電力供給系統
3 交流直流変圧器 5 工場電源
6 直流電圧線 7 サーボアンプ
10 磁場発生装置 11 サーボアンプ
13 コイル 14 コントローラ
19 第1の電流検出器 20 第2の電流検出器
23 切換器 25 比較部
26 電流制御器 28 PWM信号生成器
32 地絡監視器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding machine 3 Electric power supply system 3 AC direct current transformer 5 Factory power supply 6 DC voltage line 7 Servo amplifier 10 Magnetic field generator 11 Servo amplifier 13 Coil 14 Controller 19 1st current detector 20 2nd current detector 23 Switching 25 Comparison unit 26 Current controller 28 PWM signal generator 32 Ground fault monitor

Claims (3)

金型内に射出された磁性体粉末入り樹脂成形品に磁場を与えるコイルと、該コイルに直流電流または交流電流を供給するインバータと、該インバータをデジタル制御によりPWM制御するコントローラとからなる磁場発生装置であって、
前記インバータと前記コイルの間には検出レンジの異なる第1、2の電流検出器が設けられ、前記コントローラが前記コイルに流す電流を所定の目標電流になるように測定電流によりフィードバック制御するとき、前記測定電流は電流の大きさによって前記第1、2の電流検出器から切り換えられて入力されるようになっていることを特徴とする、プラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置。
Magnetic field generation comprising a coil for applying a magnetic field to a resin molded product containing magnetic powder injected into a mold, an inverter for supplying a direct current or an alternating current to the coil, and a controller for PWM control of the inverter by digital control A device,
First and second current detectors having different detection ranges are provided between the inverter and the coil, and when the controller performs feedback control with a measured current so that the current flowing through the coil becomes a predetermined target current, The magnetic field generator for a plastic magnet injection molding machine, wherein the measurement current is switched and inputted from the first and second current detectors according to the magnitude of the current.
請求項1に記載の磁場発生装置において、前記第1、2の電流検出器は、前記コイルの一方の端子側と他方の端子側とに設けられ、前記コントローラは前記第1、2の電流検出器において検出される電流の偏差を監視して所定のしきい値を超えたら地絡が発生したと判定するようになっていることを特徴とするプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置。   2. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the first and second current detectors are provided on one terminal side and the other terminal side of the coil, and the controller includes the first and second current detectors. A magnetic field generator for a plastic magnet injection molding machine, wherein a deviation in current detected in a container is monitored to determine that a ground fault has occurred when a predetermined threshold value is exceeded. 請求項1または2に記載の磁場発生装置において、前記インバータは三相交流電圧を生成するサーボアンプからなり、前記サーボアンプから出力されるU相、V相、W相のいずれか2相によって直流電流または交流電流が生成されるようになっており、前記第1、2の電流検出器は前記サーボアンプに設けられている2個の変流器であることを特徴とするプラスチックマグネット射出成形機用の磁場発生装置。   3. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the inverter includes a servo amplifier that generates a three-phase AC voltage, and direct current is generated by any two phases of U phase, V phase, and W phase output from the servo amplifier. A plastic magnet injection molding machine characterized in that a current or an alternating current is generated, and the first and second current detectors are two current transformers provided in the servo amplifier. Magnetic field generator.
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