JP2663216B2 - 射出成形機における材料供給制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機における成
形材料供給装置の制御方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機の成形材料供給装置
は、その本体内に設けられたフィーダスクリュの回転に
より成形材料（以降、ペレットと記す）を射出成形機の
スクリュへ供給するものであり、フィーダスクリュは、
一定の速度で回転するように、あらかじめ手動操作によ
り回転速度が設定されていた。

【０００３】また、フィーダスクリュの回転において、
過負荷が発生すると、フィーダスクリュを駆動するフィ
ーダモータ駆動部のヒューズが溶断するか、またはサー
マルスイッチが作動するので、その都度手動操作により
修復されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
フィーダモータの回転速度が手動操作により設定されて
いるので、射出成形機のスクリュの回転速度を変更する
ことによって、ペレットの供給条件が変わると、その都
度手動操作による設定変更が必要であり、煩わしい。

【０００５】また、過負荷が発生したときも、手動操作
による修復作業が必要であり、煩わしいという問題点が
ある。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、射出成形機のスクリュの回転速度が変
わっても手動操作による設定変更が不要であるととも
に、過負荷が発生しても手動操作による修復作業が不要
な射出成形機における材料供給制御方法および装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の射出成形機における材料供給制御方法は、
射出成形機のスクリュへ成形材料を供給する材料供給装
置を制御する材料供給制御方法において、前記スクリュ
の回転速度に応じて、前記材料供給装置を駆動する駆動
電流を前記材料供給装置へ出力し、前記駆動電流があら
かじめ定められた設定値を越えると、あらかじめ定めら
れた設定時間にわたり前記駆動電流の出力を停止し、前
記設定時間が経過すると、徐々に駆動電流を増加させ、
その後前記駆動電流を前記スクリュの回転速度に応じた
値とすることを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明の射出成形機における材料供
給制御装置は、射出成形機のスクリュへ成形材料を供給
するための駆動源としてフィーダモータを有する材料供
給装置を制御する材料供給制御装置において、与えられ
る出力指令に応じて前記フィーダモータへ駆動電流を出
力するフィーダモータ駆動部と、前記スクリュの回転速
度を検出する回転検出器と、前記フィーダモータ駆動部
より出力された駆動電流を検出する過電流検出器と、前
記回転検出器の検出値に応じて、前記駆動電流の出力値
を指令する出力指令を前記フィーダモータ駆動部へ与
え、前記過電流検出器の検出値があらかじめ定められた
設定値を越えると、あらかじめ定められた設定時間にわ
たり前記フィーダモータが停止するように前記出力指令
の値を低下させ、前記設定時間が経過すると、徐々に前
記出力指令の値を増加させ、その後、前記出力指令の値
を再び前記回転検出器の検出値に応じた値とするフィー
ダモータ制御部とを有することを特徴とするものであ
る。

【０００９】

【作用】射出成形機のスクリュが回転すると、回転検出
器によりその回転数が検出される。検出された回転数を
示す検出信号は、フィーダモータ制御部へ入力される。
フィーダモータ制御部では、入力された検出信号が示す
回転数に応じた値の出力指令としてフィーダモータ駆動
部へ出力する。

【００１０】フィーダモータ駆動部では、入力された出
力指令に応じて駆動電流を出力する。この駆動電流によ
りフィーダモータが制御運転され、射出成形機のスクリ
ュの回転速度に応じた量のペレットが当該スクリュへ供
給される。このため、スクリュの回転速度が変わって
も、その都度手動操作による設定変更をする必要がな
い。

【００１１】フィーダモータが過負荷になると、駆動電
流が過電流になる。過電流検出部による検出値が設定値
を越えると、フィーダモータ制御部によるフィーダモー
タ駆動部への出力指令の値が低下する。

【００１２】フィーダモータ駆動部では、出力指令の値
が低下するため、設定時間にわたりフィーダモータの回
転が停止する。

【００１３】そして、設定時間が経過した後、フィーダ
モータ制御部よりフィーダモータ駆動部へ与える出力指
令の値が再び回転検出器の検出値に応じた値となるまで
徐々に増加する。

【００１４】出力指令の増加に応じてフィーダモータ駆
動部の出力も徐々に上がり、フィーダモータは徐々に通
常運転時の回転数に戻る。このように、設定時間にわた
りフィーダモータの回転を停止し、その後徐々に回転を
上げることで、フィーダモータを過負荷とすることな
く、通常運転へ復帰できる。このため、フィーダスクリ
ュの回転において、過負荷が発生しても、フィーダスク
リュを駆動するフィーダモータ駆動部のヒューズが溶断
することも、サーマルスイッチが作動することもない。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例を示す説明図であ
る。

【００１７】図１に示すように、ペレットを貯溜するホ
ッパ３の下方には、フィーダモータ４の駆動力により回
転し、回転量に応じてホッパ３のペレットを射出成形機
のスクリュ１に供給するフィーダスクリュ２が設けられ
ている。本実施例の材料供給装置は、これらフィーダス
クリュ２、ホッパ３およびフィーダモータ４から構成さ
れている。スクリュ１には、その回転数を検出する回転
検出器５が直結されており、回転検出器５の出力端は、
後述するフィーダモータ制御部６の入力スイッチＳＷ１
（図２参照）に接続されている。フィーダモータ４の駆
動ライン９はフィーダモータ駆動部７のインバータ７４
に接続されている。また、駆動ライン９には、貫通型の
電流変換器（ＣＴ）で構成された過電流検出部８が設け
られており、過電流検出部８の出力端はフィーダモータ
制御部６の過負荷検出部６５（図２参照）に接続されて
いる。

【００１８】フィーダモータ制御部６は、図２に示すよ
うに、入力スイッチＳＷ１および過負荷検出部６５のほ
か、入力部６１、スロースタート回路６２、乗算回路６
３、出力部６４、出力スイッチＳＷ２、比較器６６、係
数設定部６７および出力制御部６８を備えている。

【００１９】入力スイッチＳＷ１は回転検出器５より出
力された検出信号を入力部６１へ入力または遮断する。
入力部６１は入力スイッチＳＷ１を介して入力された検
出信号を波形成形する。スロースタート回路６２は、図
３に示すように、２個の演算増幅器Ｑ１，Ｑ２を有する
公知の積分回路で構成されており、その時定数ＲＣは、
後段の演算増幅器Ｑ２にそれぞれ設けられた入力抵抗Ｒ
および帰還コンデンサＣの積により決定される。乗算回
路６３は、スロースタート回路６２の出力および係数設
定部６７の設定値を乗算し、その積を出力する。係数設
定部６７には、スクリュ１、フィーダスクリュ２および
ペレットの角大きさや種類等によって定められる、スク
リュ１に対するフィーダスクリュ２の回転速度比（以降
比例追従係数と記す）があらかじめ設定される。出力部
６４は乗算回路６３の出力を増幅出力する。過負荷検出
部６５は、過電流検出器８より出力された検出信号を波
形成形する。比較器６６は、過負荷検出部６５により波
形成形された過電流検出器８の検出信号が、あらかじめ
設定された値を越えたとき、あらかじめ定められた設定
時間にわたり入力スイッチＳＷ１の接点を開いて回転検
出器５の検出信号を遮断し、前記設定時間が経過する
と、再び入力スイッチＳＷ１の接点を閉じる。出力制御
部６８は、スクリュ１が回転中であることを示す回転中
信号がスクリュ１の動作を制御する図示しない制御装置
から出力されているとき、出力スイッチＳＷ２の接点を
閉じて出力部６４の出力を出力指令としてフィーダモー
タ駆動部７の入力部７１へ与える。

【００２０】フィーダモータ駆動部７は、入力部７１お
よびインバータ７４のほか、駆動制御部７２およびヒュ
ーズ７３を備えている。

【００２１】入力部７１は、フィーダモータ制御部６の
出力スイッチＳＷ２より与えられた出力指令を波形成形
する。駆動制御部７２は、入力部７１により波形成形さ
れた出力指令に応じてＰＷＭによる制御信号を出力す
る。インバータ７４は、駆動制御部７２より出力された
制御信号に応じて、ヒューズ７３を介して入力された電
源を接続および遮断して制御する公知のＰＷＭインバー
タである。

【００２２】次に、本実施例の動作を説明する。

【００２３】通常運転時、スクリュ１が回転すると、回
転検出器５によりその回転数が検出される。検出された
回転数を示す検出信号は、フィーダモータ制御部６の入
力スイッチＳＷ１を介して入力部６１へ入力される。フ
ィーダモータ制御部６では、入力されたスクリュ１の回
転数を示す検出信号と係数設定部６７にあらかじめ設定
された比例追従係数とが乗算回路６３で乗算され、演算
結果が回転検出器５の検出値に応じた値の出力指令とし
て出力部６４および出力スイッチＳＷ２を介してフィー
ダモータ駆動部７へ出力される。

【００２４】フィーダモータ制御部６から出力された出
力指令は、フィーダモータ駆動部７の入力部７１へ入力
される。フィーダモータ駆動部７では、入力部７１に入
力された出力指令に基づいて、駆動制御部７２が制御信
号を出力する。この制御信号に応じて、インバータ７４
から駆動ライン９を介してフィーダモータ４へ駆動電流
が出力され、フィーダモータ４が制御運転される。そし
て、制御運転されているフィーダモータ４の駆動力によ
り、フィーダスクリュ２が回転して、ホッパ３からスク
リュ１の回転速度に応じた量のペレットがスクリュ１へ
供給される。このため、スクリュ１の回転速度を変更す
ることによって、成形条件すなわちペレットの供給条件
が変わっても、その都度手動操作による設定変更をする
必要がない。また、外乱によりスクリュ１の回転速度が
変動しても、フィーダスクリュ２は追従可能であり、成
形条件の安定化にも寄与する。

【００２５】過電流検出部８は、常時駆動ライン９の電
流を検出しているが、通常運転時は検出値が設定値以下
であるため、フィーダモータ制御部６の比較器６６は入
力スイッチＳＷ１の接点を閉じたままとし、通常運転が
継続される。

【００２６】ペレットのフィーダスクリュ２への食い込
み、詰まり等により、フィーダモータ４が過負荷になる
と、駆動ライン９には過電流が流れ始める。過電流検出
部８による駆動ライン９の電流の検出値が設定値を越え
ると、フィーダモータ制御部６の比較器６６により入力
スイッチＳＷ１が開き、入力部６１への検出信号の入力
がカットされる。このため、スロースタート回路６２の
入力が０となり、フィーダモータ駆動部７への出力指令
の値も０となるまで低下する。

【００２７】フィーダモータ駆動部７では、出力指令の
値が０となるため、フィーダモータ４への駆動電流も０
となる。これにより、前記設定時間にわたりフィーダモ
ータ４の回転が停止する。

【００２８】そして、設定時間が経過した後、フィーダ
モータ制御部６の入力スイッチＳＷ１が再び閉じること
により、スクリュ１の回転数を示す検出信号が入力部６
１を介してスロースタート回路６２へ入力される。スロ
ースタート回路６２は、入力された検出信号を時定数Ｒ
Ｃで積分するため、徐々に出力を増加させる。したがっ
て、乗算回路６３の積も徐々に増加し、その結果、フィ
ーダモータ駆動部７へ与える出力指令も、その値が再び
前記回転検出器５の検出値に応じた値となるまで徐々に
増加する。

【００２９】出力指令の増加に応じてフィーダモータ駆
動部７のインバータ７４の出力も徐々に上がり、フィー
ダモータ４は徐々に通常運転時の回転数に戻る。このよ
うに、設定時間にわたりフィーダモータ４の回転を停止
し、その後徐々に回転を上げることで、フィーダモータ
４を過負荷とすることなく、通常運転へ復帰できる。こ
のため、フィーダスクリュ２の回転において、過負荷が
発生しても、フィーダスクリュ２を駆動するフィーダモ
ータ駆動部７のヒューズ７３が溶断することも、図示し
ないサーマルスイッチが作動することもないので、手動
操作は不要となる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、射出成形機のスクリュの回転速度が変わっても手動
操作による設定変更が不要であるとともに、過負荷が発
生しても、手動操作による修復作業が不要であるという
効果がある。

【００３１】また、外乱によりスクリュの回転速度が変
動しても、材料供給装置は追従可能であり、成形条件の
安定化に寄与するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。

【図２】図１中のフィーダモータ制御部６の構成を示す
ブロック図である。

【図３】図２中のスロースタート回路６２の構成を示す
回路図である。

【符号の説明】

１ スクリュ ２ フィーダスクリュ ３ ホッパ ４ フィーダモータ ５ 回転検出器 ６ 制御部 ６１ 入力部 ６２ スロースタート回路 ６３ 乗算回路 ６４ 出力部 ６５ 過負荷検出部 ６６ 比較器 ６７ 係数設定部 ６８ 出力制御部 ７ 駆動部 ７１ 入力部 ７２ 駆動制御部 ７３ ヒューズ ７４ インバータ ８ 過電流検出部 ９ 駆動ライン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機のスクリュへ成形材料を供給
   する材料供給装置を制御する材料供給制御方法におい
   て、 前記スクリュの回転速度に応じて、前記材料供給装置を
   駆動する駆動電流を前記材料供給装置へ出力し、前記駆
   動電流があらかじめ定められた設定値を越えると、あら
   かじめ定められた設定時間にわたり前記駆動電流の出力
   を停止し、前記設定時間が経過すると、徐々に駆動電流
   を増加させ、その後前記駆動電流を前記スクリュの回転
   速度に応じた値とすることを特徴とする射出成形機にお
   ける材料供給制御方法。
2. 【請求項２】 射出成形機のスクリュ（１）へ成形材料
   を供給するための駆動源としてフィーダモータ（４）を
   有する材料供給装置（２，３，４）を制御する材料供給
   制御装置において、 与えられる出力指令に応じて前記フィーダモータ（４）
   へ駆動電流を出力するフィーダモータ駆動部（７）と、 前記スクリュ（１）の回転速度を検出する回転検出器
   （５）と、 前記フィーダモータ駆動部（７）より出力された駆動電
   流を検出する過電流検出器（８）と、 前記回転検出器（５）の検出値に応じて、前記駆動電流
   の出力値を指令する出力指令を前記フィーダモータ駆動
   部（７）へ与え、前記過電流検出器（８）の検出値があ
   らかじめ定められた設定値を越えると、あらかじめ定め
   られた設定時間にわたり前記フィーダモータ（４）が停
   止するように前記出力指令の値を低下させ、前記設定時
   間が経過すると、徐々に前記出力指令の値を増加させ、
   その後、前記出力指令の値を再び前記回転検出器（５）
   の検出値に応じた値とするフィーダモータ制御部（６）
   とを有することを特徴とする射出成形機における材料供
   給制御装置。