JP3079047B2 - 電動式射出成形機の可動部材衝突検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動式射出成形機
の可動部材衝突検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動式射出成形機の可動部材としては、
例えば、型締機構のムービングプラテン、金型のエジェ
クタ機構を作動させるためのエジェクタロッド、ダイハ
イト調整機構の一部を構成するリアプラテン、射出スク
リュー等のものがある。

【０００３】ムービングプラテンや金型等の衝突を検出
して保護する手段としては、型締の最終段階で作動する
金型保護機能が公知であるが、これは、金型タッチ位置
の近傍で型締用モータの駆動トルクを制限して位置偏差
を監視し、該位置偏差が所定値以上になった場合に型締
動作を解除するものであって、ムービングプラテンに作
用する負荷やモータの負荷の異常によって型締動作の不
都合を検出するものではない。

【０００４】また、エジェクタロッドの突出量の設定
は、ムービングプラテンに可動側金型を装着した状態で
オペレータがエジェクタロッドの先端と可動側金型のエ
ジェクタプレートとの当たりを確かめながら突出量を設
定するか、または、金型の設計データに基いてエジェク
タロッドの突出量を算出してその値を設定するのが普通
であり、突出量の設定自体に誤りがあって衝突が発生し
たような場合のことについては何ら考慮されていない。

【０００５】ダイハイト調整機構は型締機構のムービン
グプラテンとの協調動作によってリアプラテンを移動さ
せて自動型厚調整を行うもので、ムービングプラテンの
場合と同様、位置偏差の増大によって金型の接触を検出
するようになっており、リアプラテンやモータの負荷の
上昇によって金型の接触を検出するものではない。

【０００６】また、スクリューの移動に関しては射出成
形機の制御装置がソフトウェア上で監視し、予め決めら
れたスクリュー最前進位置よりもスクリューが前進しな
いようにしており、射出／保圧圧力や背圧のサンプリン
グ時を除けば、スクリューに作用する負荷を検出する機
能はない。

【０００７】無論、これらの可動部材が無理な送り動作
によって相対する固定部材と衝突すれば、その移動が強
制的に停止されて指令値と現在値との間の位置偏差が増
大し、最終的にはフィードストップがかけられて送りが
停止することになるが、それまでの間は位置偏差の増大
に伴ってモータの駆動トルクが比例的に増大するので、
射出成形機の可動部材やこれに相対する固定部材に損傷
が生じるといった危険がある。

【０００８】特に、エジェクタロッドの突出量の設定が
誤っていたような場合では、エジェクタプレートに装着
されている段付きのエジェクタピンや角ピン等の基部が
可動側金型に突入して座屈したりコアに損傷を与えたり
するといった問題がある。当然、このような場合では、
可動側金型のバックプレートとエジェクタプレートとの
間にサポータを介装し、エジェクタピンが必要以上に突
出しないように設計されるが、エジェクタプレートがサ
ポータに当たった状態でエジェクタロッドが強力にエジ
ェクタプレートを突くと、可動側金型のプレート同志を
締結しているボルトや、可動側金型の取付板をムービン
グプラテンに固定しているクランプ等に異常な力が作用
して機械的な損傷を招く危険があり、また、ムービング
プラテンや可動側金型自体が相当に頑強であるため、エ
ジェクタロッドの突出機構やこれを駆動するモータの側
に損傷が生じる場合もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、前記従来技術の欠点を解消し、射出成形機の可動部
材の衝突を速やかに検知し、金型や射出成形機の各部を
保護することのできる電動式射出成形機の可動部材衝突
検知装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、モータを駆動
源として所定範囲で可動部材を移動させる電動式射出成
形機において、前記モータに作用する負荷を監視する監
視手段と、該負荷が設定値以上になると衝突検出信号を
出力する衝突検出手段とを備えたことを特徴とする構成
により前記目的を達成した。駆動系の位置偏差が増大し
て駆動トルクが大きくなる前に衝突を検知することがで
きるので、金型や射出成形機の各部を保護することがで
きる。

【００１１】更に、前記負荷が設定値以上となっている
状態が設定所定時間以上連続的に検出され続けた場合に
だけ衝突検出信号を出力することにより、可動部に変動
的に作用する摩擦抵抗等による負荷の増大が衝突として
誤認検知されることを防止した。

【００１２】前記監視手段としては、モータの負荷を推
定する負荷推定オブザーバ、または、モータへの指令電
流を監視する手段、もしくは、モータに流れる実電流を
監視する手段を利用することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は本発明の可動部材衝突検知
装置を装備した一実施形態の電動式射出成形機の制御装
置１０の要部を示すブロック図である。

【００１４】制御装置１０は、数値制御用のマイクロプ
ロセッサであるＣＮＣ用ＣＰＵ２５、プログラマブルマ
シンコントローラ用のマイクロプロセッサであるＰＭＣ
用ＣＰＵ１８、サーボ制御用のマイクロプロセッサであ
るサーボＣＰＵ２０、および、Ａ／Ｄ変換器１６を介し
て射出成形機本体側の圧力検出器から射出圧力やスクリ
ュー背圧を検出してサンプリング処理を行うための圧力
モニタ用ＣＰＵ１７を有し、バス２２を介して相互の入
出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間での
情報伝達が行えるようになっている。

【００１５】ＰＭＣ用ＣＰＵ１８には射出成形機のシー
ケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶し
たＲＯＭ１３および演算データの一時記憶等に用いられ
るＲＡＭ１４が接続され、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５には、射
出成形機を全体的に制御するプログラムを記憶したＲＯ
Ｍ２７および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡ
Ｍ２８が接続されている。

【００１６】また、サーボＣＰＵ２０および圧力モニタ
用ＣＰＵ１７の各々には、サーボ制御専用の制御プログ
ラムを格納したＲＯＭ２１やデータの一時記憶に用いら
れるＲＡＭ１９、および、射出圧力のサンプリング処理
等に関する制御プログラムを格納したＲＯＭ１１やデー
タの一時記憶に用いられるＲＡＭ１２が接続されてい
る。更に、サーボＣＰＵ２０には、該ＣＰＵ２０からの
指令に基いてクランプ用，射出用，スクリュー回転用，
エジェクタ用等の各軸のサーボモータを駆動するサーボ
アンプが接続され、各軸のサーボモータに取付けられた
位置速度検出器からの出力がサーボＣＰＵ２０に帰還さ
れるようになっている。各軸の現在位置は位置速度検出
器からのフィードバックパルスに基いてサーボＣＰＵ２
０により算出され、各軸の現在位置記憶レジスタに更新
記憶される。

【００１７】図１においてはエジェクタ軸のサーボアン
プ１５とサーボモータＭおよび位置速度検出器Ｐについ
てのみ示しているが、クランプ用，射出用等の各軸の構
成は皆これと同様である。但し、スクリュー回転用のも
のに関しては現在位置を検出する必要はなく、速度のみ
を検出すればよい。

【００１８】インターフェイス２３はホストコンピュー
タ等と接続するための入出力インターフェイスである。

【００１９】ディスプレイ付手動データ入力装置２９は
ＣＲＴ表示回路２６を介してバス２２に接続され、グラ
フ表示画面や機能メニューの選択および各種データの入
力操作等が行えるようになっており、数値データ入力用
のテンキーおよび各種のファンクションキー等が設けら
れている。

【００２０】不揮発性メモリ２４は射出成形作業に関す
る成形条件と各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を
記憶する成形データ保存用のメモリである。

【００２１】以上の構成により、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８が
射出成形機全体のシーケンス動作を制御し、ＣＮＣ用Ｃ
ＰＵ２５がＲＯＭ２７の運転プログラムや不揮発性メモ
リ２４の成形条件等に基いて各軸のサーボモータに対し
て移動指令の分配を行い、サーボＣＰＵ２０は各軸に対
して分配された移動指令と位置速度検出器で検出された
位置および速度のフィードバック信号に基いて、従来と
同様に位置ループ制御，速度ループ制御さらには電流ル
ープ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタルサ
ーボ処理を実行し、各軸のサーボモータを駆動制御す
る。

【００２２】射出成形機のエジェクタ機構に関しては従
来と同様の構造であり、可動側金型を装着するムービン
グプラテンに固設されたエジェクタ軸用のサーボモータ
Ｍによりタイミングベルトおよびボールナット＆スクリ
ュー等の動力伝達機構を介してエジェクタロッドを駆動
し、このエジェクタロッドをムービングプラテンの中央
部から可動側金型に向けて突出させ、エジェクタッドの
先端で可動側金型のエジェクタプレートを突いて、該エ
ジェクタプレートに植設したエジェクタピンやスプルー
ロックピンを可動側金型表面から突出させて成形品やラ
ンナの離型操作を行うようになっている。

【００２３】エジェクタピンの構造は成形品の形状によ
るが、精密な成形品のエッジ部分にエジェクタピンを立
てるような場合では、矩形状の断面を有する特異な形状
をしたエジェクタピンや１ｍｍ以下の直径を有する極め
て細いエジェクタピンが必要になる場合がある。このよ
うな場合は、通常の形状（円形断面）と直径を有するエ
ジェクタピンの先端を研削等によって削り込んで矩形状
の断面を形成したり、または、小径化したりするのが一
般的である。これを装備する可動側金型は、バックプレ
ートおよびコアプレートの部分にエジェクタピン本来の
直径に匹敵する貫通孔を空け、コアプレートに内嵌する
コアブロックの部分にのみエジェクタピンの先端部に相
当する特異形状の溝または穴を加工するようになってい
るので、必要以上にエジェクタピンを突出させると、そ
の大径部がコアブロックの部分にまで突入して座屈を生
じるとか、または、コアブロックとエジェクタピンとの
間に極度の食い付きが生じてリターンスプリングによる
エジェクタプレートの元位置復帰が不可能になるといっ
た問題が発生する。

【００２４】これを防止するため、バックプレートの裏
にサポータを固設してエジェクタピンの過剰な突出（エ
ジェクタプレートの過剰な前進）を禁止する場合もある
が、エジェクタプレートがサポータに当たった状態で更
にエジェクタロッドを突出させようとすると、可動側金
型を締結するボルト（一般に可動側金型はコアプレート
とバックプレートとスペーサブロックおよび可動側取付
板とで構成され、コアプレートと可動側取付板とを締結
するボルトにより全体が一体化されている）に損傷が生
じる場合がある。また、ムービングプラテンに可動側取
付板を固定するクランプやボルトにも強力な衝撃が作用
するので、可動側金型の取り付け位置に狂いを生じて型
締の際に固定側金型と可動側金型とが干渉する危険があ
り、また、可動側金型自体が頑強であるためにエジェク
タ機構の動力伝達機構に損傷を生じたりエジェクタ軸用
のサーボモータＭに過負荷が生じるといった問題もあ
る。

【００２５】エジェクタロッドの突出量はオペレータに
よる目測または設計上のデータから決められるものであ
るので、設定ミスがないとは言い切れず、設定を誤った
場合には重大な障害が発生する危険があり、また、エジ
ェクタピンが繊細な構造を有するため、フィードストッ
プによって非常停止がかかる前に異常が発生する可能性
が高い。

【００２６】図２はサーボＣＰＵ２０がエジェクタ軸の
サーボモータＭを駆動制御するサーボ系のブロック図で
ある。

【００２７】図２において、サーボＣＰＵ２０は、ＣＮ
Ｃ用ＣＰＵ２５から分配されるサーボモータＭに対する
位置指令Ｍcmd とパルスコーダＰで検出されるサーボモ
ータＭの実際の回転位置との差である位置偏差を求め、
この位置偏差に要素５０で示す位置ループゲインＫｐを
乗じて速度指令を求める。この速度指令からパルスコー
ダＰで検出されるサーボモータＭの実際の速度を減じて
速度偏差を求め、この速度偏差によって要素５１の比例
積分制御等の速度ループ処理を行ない電流指令ｕを求
め、さらにこのトルク指令ｕに対して電流ループ処理を
行なってサーボモータを駆動するが、図２においては電
流ループは伝達関数が「１」として記載していない。

【００２８】また、要素５２、５３はサーボモータＭの
伝達関数の要素で、要素５２のＫｔはサーボモータＭの
トルク定数であり、Ｊはイナーシャである。なおＳはラ
プラス演算子である。トルク指令ｕにモータＭのトルク
定数Ｋｔが乗じられた値と、負荷トルクＴｄを加算した
値を積分し、その積分値をイナーシャＪで除した値がモ
ータＭの速度ｙとして求められ、さらにこの速度ｙを要
素５４で積分してサーボモータＭの位置が求められる。

【００２９】図２に示すサーボ系の位置ループ、速度ル
ープ、さらには電流ループの処理をサーボＣＰＵ２０が
実行し、サーボモータＭの位置、速度を制御する。結果
的に、負荷トルクＴｄがエジェクタロッドに作用する反
力、要するに、エジェクタロッドに作用する負荷であ
る。

【００３０】そこで、本実施形態では、エジェクタ軸の
サーボモータＭに対してオブザーバ６０を組み、エジェ
クタロッドに作用する負荷トルクＴｄを推定する。

【００３１】速度ループ処理によりトルク指令（電流指
令）ｕが求められ、また、サーボモータＭの実速度も速
度フィードバックとしてパルスコーダＰから帰還されて
くるため、このトルク指令ｕとモータ実速度ｙにより負
荷トルクＴｄを推定するオブザーバを組むことができ
る。

【００３２】図３は、本実施形態が用いたオブザーバ６
０のブロック図である。

【００３３】図３において、要素６１、６５の「ｂ」は
このエジェクタ軸用サーボモータＭのトルク定数Ｋｔと
イナーシャＪの推定比率である。即ち（Ｋｔ／Ｊ）の推
定値である。また要素６２，６３のＫ１、Ｋ２はこのオ
ブザーバのパラメータ、Ｓはラプラス演算子であり、要
素６４は積分要素を表している。

【００３４】図３のオブザーバのブロック図をｂ＝Ｋｔ
／Ｊとして解析すると、 {ｕ・Ｋt ＋Ｔd } （１／Ｊ・Ｓ）＝ｙ …（１） {ｕ・ (Ｋt ／Ｊ) ＋ (ｙ−ｙａ) Ｋ1 ＋ (ｙ−ｙａ)(Ｋ2 ／Ｓ)} (１／Ｓ) ＝ｙａ …（２） （なお、ｙａは積分要素６４の出力で推定速度） 第（１）式より ｕ＝（ｙ・Ｊ・Ｓ−Ｔd ）／Ｋｔ …（３） 第（２）式に第（３）式を代入し整理すると、 （ｙ・Ｊ・Ｓ−Ｔd ）／Ｊ＋（ｙ−ｙａ）Ｋ1 ＋（ｙ−ｙａ）（Ｋ2 ／Ｓ）＝ｙａ・Ｓ …（４） Ｓ（ｙ−ｙａ）＋（ｙ−ｙａ）・Ｋ1 ＋（ｙ−ｙａ）（Ｋ2 ／Ｓ）＝Ｔd ／Ｊ …（５） 第（５）式より （ｙ−ｙａ）＝（Ｔd ／Ｊ）・｛１／［Ｓ＋Ｋ1 ＋（Ｋ2 ／Ｓ）］ …（６） 上記６式より要素６３の出力である積分値Ｔd1は次の７
式で示される。 Ｔd1＝（ｙ−ｙａ）・（Ｋ2 ／Ｓ） ＝（Ｔd ／Ｊ）・｛Ｋ2 ／Ｓ² ＋Ｋ1 ・Ｓ＋Ｋ2 ｝ …（７） ７式において、パラメータＫ1 ，Ｋ2 を極が安定するよ
うに選択すると、Ｔd1＝Ｔd ／Ｊと近似することができ
る。この算出された積分値Ｔd1に推定比率ｂの逆数１／
ｂ（＝Ｊ／Ｋt ）を乗ずれば（要素６５の処理）、 Ｔd2＝Ｔd1・（１／ｂ）＝（Ｔd ／Ｊ）・（Ｊ／Ｋt ）＝（Ｔd ／Ｋt ） …（８） となり、負荷トルクＴd （に比例する値）の推定値Ｔd
2、即ち、負荷トルクＴｄをトルク指令（電流指令）の
単位で求めた値が求められる（Ｔd をトルク定数で割れ
ば、トルク指令ｕと次元が同じものが得られる）。

【００３５】このようにして、成形品離型処理の工程
中、エジェクタ軸のサーボモータＭに対するオブザーバ
６０によって該モータＭにかかる負荷トルクＴd を求め
る。

【００３６】図４は、サーボＣＰＵ２０が成形品離型処
理の工程中においてサーボモータＭの制御のために速度
ループ処理周期毎に実行する処理のフローチャートであ
り、オブザーバ６０の処理を中心に記載している。な
お、このオブザーバ処理に必要なパラメータＫ1 、Ｋ2
、推定比率ｂは予め設定されているものとする。

【００３７】サーボＣＰＵ２０は速度ループ処理周期毎
に図４に示す処理を実行し、まず、パルスコーダＰから
送られてくるサーボモータＭの実速度ｙ(i) を読み取る
と共に、前周期の速度ループ処理によって求められ記憶
していたトルク指令ｕ（i-1)を読む（ステップＡ１，Ａ
２）。次に、ステップＡ１で読み取った実速度ｙ(i)か
らレジスタに記憶する前周期で推定した推定速度ｙa(i-
1)を減じた値にオブザーバの積分ゲインとしてのパラメ
ータＫ2 及び速度ループ周期Ｔs を乗じた値を、アキュ
ムレータに記憶する前周期までの積分値Ｔd1(i-1) に加
算し当該周期におけるオブザーバの積分値Ｔd1(i) を求
める。すなわち、図２における要素６３の処理を実行し
積分値Ｔd1を求めるものである（ステップＡ３）。

【００３８】次に、レジスタに記憶する前周期のトルク
指令ｕ(i-1) に上記（トルク定数／イナーシャ）の推定
比率ｂを乗じた値、ステップＡ３で求めた積分値Ｔd1
(i) 、さらに、ステップＡ１で読み込んだ当該周期の実
速度ｙ(i) からレジスタに記憶する前周期で求めた推定
速度ｙa(i-1)を減じた値に比例ゲインとしてのパラメー
タＫ1 を乗じた値を加算し、この加算値に速度ループ周
期Ｔs を乗じた値を前周期で求めた推定速度ｙa(i-1)に
加算して、当該周期の推定速度ｙa(i)を求める（ステッ
プＡ４）。すなわち、図２における要素６４によって推
定速度ｙa を求める処理を実行する。

【００３９】そして、ステップＡ３で求めた積分値Ｔd1
(i) に上記（トルク定数／イナーシャ）の推定比率ｂの
逆数を乗じて負荷トルクの推定値Ｔd2(i) を求める（ス
テップＡ５）。この推定値Ｔd2(i) に基いて図５に示す
衝突検出処理を実行する（ステップＡ６）。

【００４０】推定負荷トルクＴd2(i) が設定許容値Ａよ
りも大きいか否かを判別する（ステップＢ２）。設定許
容値Ａはエジェクタロッドの衝突検出のための判別値で
あるから、当然、この値が検出された段階で金型や射出
成形機の機構またはサーボモータＭ等に損傷が生じるよ
うであってはならず、予め、リターンスプリングの弾性
を考慮してマージンを見込んで安全な値を設定しておく
必要がある。なお、ここでいうエジェクタロッドの衝突
とは、具体的には、サポータによって前進を制限された
エジェクタプレートに対するエジェクタロッドの衝突、
または、コアブロックの矩形溝や小孔の開口にエジェク
タピンの大径部がぶつかる時にエジェクタロッドに作用
する反力である。

【００４１】サーボモータＭの推定負荷トルクＴd2(i)
が設定許容値Ａ以下（ステップＢ１の判別結果が偽）で
あれば、エジェクタロッドに衝突が発生しているという
心配はない。この場合、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、初期異
常検出フラグＦをリセットして初期異常許容時間計測タ
イマＴをリセットし（ステップＢ７，ステップＢ８）、
この周期の衝突検出処理をそのまま終了し、メイン処理
のステップＡ７に戻り、位置ループ処理によって求めら
れた速度指令を読み、該速度指令とステップＡ１で読み
取った実速度ｙ（ｉ）とによって従来と同様の速度ルー
プ処理を行ないトルク指令ｕ（ｉ）を求めてレジスタに
記憶すると共に電流ループに引き渡し、当該速度ループ
の処理を終了する（ステップＡ８）。

【００４２】なお、エジェクタロッドに作用する負荷を
検出する方法として、上述した例はオブザーバ６０によ
って行ったが、該サーボモータＭの駆動電流値や電流指
令ｕをエジェクタロッドに作用する負荷と見做しても差
支えない。

【００４３】一方、サーボモータＭの推定負荷トルクＴ
d2(i) が設定許容値Ａを越えていた場合（ステップＢ１
の判別結果が真の場合）にはエジェクタロッドに衝突の
可能性があるので、次いで、初期異常検出フラグＦがセ
ットされているか否かを判別する（ステップＢ２）。初
期異常検出フラグＦがセットされていなければ、たった
今サーボモータＭの推定負荷トルクＴd2(i) が設定許容
値Ａを越えたばかりであるから、この段階で直ちにエジ
ェクタロッドの衝突による異常発生を心配する必要はな
く（マージンがあるので）、また、エジェクタロッドと
これをガイドする部材等との一時的な干渉（かじり等）
による摩擦抵抗の変化でサーボモータＭの推定負荷トル
クＴd2(i) が上昇したという可能性もあるので、この時
点で直ちに衝突検知とは判定せず、初期異常許容時間計
測タイマＴをスタートさせ（ステップＢ５）、初期異常
検出フラグＦをセットして（ステップＢ６）、この周期
の衝突検出処理を終了し、メイン処理に戻る。

【００４４】一方、ステップＢ２の判別処理において初
期異常検出フラグＦがセットされていると判別された場
合には、エジェクタロッドに実際の衝突が発生している
可能性が高い。そこで、初期異常許容時間計測タイマＴ
の設定許容時間が既に経過しているか否か、つまり、設
定許容値Ａを越える推定負荷トルクＴd2(i) が連続的に
検出され初めてから所定時間が経過しているか否かを判
別する（ステップＢ３）。そして、タイマＴの設定許容
時間が経過していなければ（ステップＢ３の判別結果が
偽）、エジェクタロッドに衝突が発生していないか、ま
たは、衝突が発生していたとしても実質的な障害が発生
するには至っていないものと判定し、この周期の衝突検
出処理をそのまま終了する。

【００４５】また、ステップＢ３の判別処理においてタ
イマＴの設定許容時間が経過していると判定された場合
（ステップＢ３の判別結果が真）には、ガイド部材等と
の一時的な干渉ではなく、サポータによって前進を制限
されたエジェクタプレートにエジェクタロッドが衝突し
たり、または、コアブロックの矩形溝や小孔の開口にエ
ジェクタピンの大径部がぶつかってエジェクタロッドの
前進が妨げられているものと見做し、ＣＮＣ用ＣＰＵ２
５によるパルス分配処理を中止させてサーボモータＭに
よるエジェクタロッドの突出動作を停止させ（ステップ
Ｂ４）、エジェクタピンの座屈や機構部の損傷およびサ
ーボモータＭの過負荷を防止する。

【００４６】また、ステップＢ３の判別結果が真となっ
て衝突が検出された場合にステップＢ４の処理で制御装
置１０内に衝突検出フラグをセットしたり、また、射出
成形機外部に信号を出力して適当な処理を行わせる場合
もある。衝突検出フラグのセットや外部への信号出力お
よび前述したようなサーボモータＭの停止操作等、これ
らは広い意味において、全て、衝突検出信号の出力処理
である。

【００４７】また、ステップＢ３の判別結果が真となっ
て衝突が検出された場合にステップＢ４の処理で制御装
置１０内に衝突検出フラグをセットしたり、また、射出
成形機外部に信号を出力して適当な処理を行わせる場合
もある。衝突検出フラグのセットや外部への信号出力お
よび前述したようなサーボモータＭの停止操作等、これ
らは広い意味において、全て、衝突検出信号の出力処理
である。

【００４８】一時的にサーボモータＭの推定負荷トルク
Ｔd2が設定許容値Ａを越えた場合であっても、その後、
初期異常許容時間計測タイマＴの設定許容時間が経過す
るまでの間に推定負荷トルクＴd2が設定許容値Ａ以下に
戻れば初期異常検出フラグＦおよび初期異常許容時間計
測タイマＴが自動的にリセットされるので（ステップＢ
７，ステップＢ８）、推定負荷トルクＴd2の上昇がエジ
ェクタロッドの衝突として検出されるのは、設定許容値
Ａを越える推定負荷トルクＴd2が初期異常許容時間計測
タイマＴの設定許容時間を越えて連続的に検出された場
合に限られる。

【００４９】設定許容値Ａを越える推定負荷トルクＴd2
が連続的に検出され初めてから初期異常許容時間計測タ
イマＴの設定許容時間が経過するまでの間は、たとえ、
エジェクタロッドに実質的な衝突が生じている場合であ
っても、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５によるパルス分配処理はそ
のまま継続して行われ、位置偏差の増加に伴ってサーボ
モータＭの駆動トルクも徐々に増大して行くので、これ
によってエジェクタピンの座屈や駆動機構の異常または
金型の損傷等が発生したりしないように、初期異常許容
時間計測タイマＴの設定許容時間は、安全を見込んで短
めの値に設定する必要がある。無論、サーボモータＭの
駆動電流値や電流指令ｕをエジェクタロッドに作用する
負荷として検出して衝突を検知する場合もこれと同様で
ある。

【００５０】以上、一実施形態として可動部材衝突検知
装置をエジェクタ軸に配備した場合について説明した
が、必要とあれば、射出成形機における他の可動部材、
例えば、型締機構（ムービングプラテン）やダイハイト
調整機構（リアプラテン）または射出機構（射出スクリ
ュー）等に前記と同じような衝突検知装置を配備するこ
とが可能である。負荷推定オブザーバでモータの負荷を
推定したりモータの駆動電流値や電流指令を検出したり
することで可動部材に作用する負荷を求めて衝突の有無
を検知するようにすれば、格別の圧力検出器が不要とな
るが、これらに換えて歪みゲージ（ロードセル）等の負
荷検出手段を利用することも可能である。

【００５１】

【発明の効果】本発明の可動部材衝突検知装置によれ
ば、射出成形機の可動部材の衝突を速やかに検知し、金
型や射出成形機の各部およびこれを駆動するモータの損
傷を防止することができる。

【００５２】また、設定所定時間以上に亘って過剰な負
荷が連続して検出された場合にだけ可動部材の衝突とし
て検知するようにしているので、動力伝達系やガイド部
材に瞬間的に作用する外乱と可動部材の衝突とを選別し
て、可動部材の衝突のみを正確に検知することができ
る。

【００５３】更に、モータに作用する負荷を負荷推定オ
ブザーバやモータへの指令電流もしくはモータに流れる
実電流によって監視するようにしているので、格別のセ
ンサ手段を設ける必要がなく、安価な装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可動部材衝突検知装置を装備した一実
施形態の電動式射出成形機の制御装置の要部を示すブロ
ック図である。

【図２】同実施形態の制御装置におけるサーボ系のブロ
ック図である。

【図３】同実施形態が用いたオブザーバのブロック図で
ある。

【図４】同実施形態の制御装置における速度ループ処理
で実施される処理の概要を示すフローチャートである。

【図５】同実施形態の制御装置における衝突検出処理の
概要を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 制御装置 １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ ＲＯＭ １４ ＲＡＭ １５ サーボアンプ １６ Ａ／Ｄ変換器 １７ 圧力モニタ用ＣＰＵ １８ ＰＭＣ用ＣＰＵ １９ ＲＡＭ ２０ サーボＣＰＵ ２１ ＲＯＭ ２２ バス ２３ インターフェイス ２４ 不揮発性メモリ ２５ ＣＮＣ用ＣＰＵ ２６ ＣＲＴ表示回路 ２７ ＲＯＭ ２８ ＲＡＭ ２９ ディスプレイ付手動データ入力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−47786（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−196313（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/40 - 45/68 B29C 45/76 - 45/84 B29C 33/20 - 33/54 B25J 19/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータを駆動源として所定範囲で可動部
   材を移動させる電動式射出成形機において、前記モータ
   に作用する負荷を負荷推定オブザーバにより推定する監
   視手段と、該負荷が設定値以上になっている状態が設定
   所定時間以上連続的に検出され続けた場合に衝突検出信
   号を出力する衝突検出手段とを備えたことを特徴とする
   電動式射出成形機の可動部材衝突検知装置。