JP3441680B2 - 射出成形機のエジェクタ制御装置 - 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、射出成形機のエジ
ェクタ制御装置に関し、特に、エジェクタ動作によって
金型のコア等の破損を防止するエジェクタ制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】エジェクタピンの突出量の設定を誤り、
エジェクタピンに異常負荷が加わり、エジェクタピンや
金型のコア等が破損するのを防止するため、また、エジ
ェクタピンと中子等が干渉しエジェクタピンや中子に異
常負荷が加わり、エジェクタピンや中子、コア等を破損
するのを防止するため、更には、成形品が金型内に残留
していることを検出すること等のために、エジェクタピ
ンに加わる負荷を検出することが従来行われている。特
に、エジェクタ機構をサーボモータで駆動する電動式エ
ジェクタ機構においては、エジェクタ軸を駆動制御する
サーボモータのサーボ回路に外乱推定オブザーバを組み
込み、該外乱推定オブザーバによって外乱負荷トルクを
推定し、所定周期毎この推定外乱負荷トルクと設定許容
値とを比較し、推定外乱負荷トルクが許容設定値を超え
た時点でタイマーをスタートさせ、該タイマーが設定許
容時間を超えても設定許容値を越える外乱負荷トルクが
検出され続けた場合には、エジェクタロッドが他の物と
衝突が生じたものとして検出し、異常信号を出してエジ
ェクタ軸駆動用のサーボモータを停止させる発明が特開
平１０−１１９１０７号公報で公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した外乱推定オブ
ザーバで求めた推定外乱負荷トルクと設定許容値とを比
較し、異常負荷を検出する方法においては、許容値を設
定しなければならない。金型によって負荷の許容範囲は
異なり、かつエジェクタロッドに加わる摩擦トルクも異
なるから、負荷異常と判断するための設定許容値も金型
によって異なることになる。そのため、金型を交換する
毎にこの負荷異常を判断するための許容値を設定する必
要がある。許容値として最適な許容範囲内の最大値が設
定されておらず、この許容範囲の最大値よりも大きい設
定値が設定されているときには、金型のコアを破損させ
る恐れがある。

【０００４】又、許容範囲内の最大値よりも小さな値の
許容値が設定されているときには、各エジェクタ動作毎
におけるエジェクタプレートやエジェクタピンの摩擦力
のばらつき等によって変化する外乱負荷トルクが、この
設定許容値を超えて正常なエジェクタ動作であるにも拘
わらず、負荷異常としてアラーム等を出力し動作を停止
することになり、生産効率を低下させることになる。

【０００５】そのため、異常負荷を判断するための許容
値は金型毎に最適な値を設定する必要がある。しかし、
上述したように、金型によって、この許容値は変わるも
のであるから、許容値を設定するオペレータには金型の
知識、経験等が必要となる。又、知識や経験があったと
しても最適の許容値を設定することは非常に困難であ
る。そこで、本発明の課題は、推定外乱負荷トルクから
異常負荷を判断する値をオペレータが設定する必要がな
く自動的に設定できる射出成形機のエジェクタ制御装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に係わる発
明は、エジェクタ軸を駆動するサーボモータに加わる外
乱トルクを推定する外乱推定オブザーバを制御装置に組
込み、該外乱推定オブザーバにより各成形サイクルのエ
ジェクタ動作時の外乱負荷トルクを推定する。そして、
記憶手段に、当該成形サイクルより前の最新の１回もし
くは複数回分のエジェクタ動作の時間もしくはエジェク
タ位置に対する該推定外乱負荷トルクを記憶する。記憶
した１回の推定外乱負荷トルクを基準外乱負荷トルクと
する手段、又は記憶した複数回分の推定外乱負荷トルク
から基準外乱負荷トルクを求める手段と、基準外乱負荷
トルクから許容上限値を求める手段とを設け、さらに、
現在のエジェクタ動作時の推定外乱負荷トルクが前記許
容上限値を超えたとき異常信号を出力する判別手段とを
備えるエジェクタ制御装置である。

【０００７】請求項２に係わる発明は、特に、異常信号
が出力されたとき、そのエジェクタ動作時における推定
外乱負荷トルクは、基準外乱負荷トルクを求めるための
データに含ませないようにしたものである。

【０００８】請求項３に係わる発明は、さらに、基準外
乱負荷トルクに対するシフト量を設定する手段と、該シ
フト量と基準外乱負荷トルクから許容上限値を求める手
段を設け、画面に現在のエジェクタ動作時の推定外乱負
荷トルク、基準外乱負荷トルク及び許容上限値を時間又
はエジェクタ位置に対してグラフ表示するようにしたも
のである。又、請求項４に係わる発明は、画面に基準外
乱負荷トルクと現在のエジェクタ動作時の推定外乱負荷
トルクとの偏差を時間又はエジェクタ位置に対してグラ
フ表示するようにしたものである。

【０００９】請求項５に係わる発明は、前記許容上限値
を求める手段で前記基準外乱負荷トルクから許容下限値
をも求めるようにし、前記判別手段で現在のエジェクタ
動作時の推定外乱負荷トルクが前記許容下限値を超えた
ときも異常信号を出力するようにする。

【００１０】請求項６に係わる発明は、特に、全自動成
形開始後所定のサイクルにおいては、そのサイクルの推
定外乱負荷トルクを基準外乱負荷トルクを求めるための
データに含ませないようにしている。

【００１１】請求項７に係わる発明は、前記基準外乱負
荷トルクを当該成形サイクル前の複数の成形サイクルに
おけるエジェクタ動作時の推定外乱負荷トルクの平均値
としたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のエジェクタ制御
装置をも構成する射出成形機の制御装置１の一実施形態
のブロック図である。制御装置１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ＣＰＵ２１、サーボ制御用のマイクロプロセッ
サであるサーボ用ＣＰＵ２２、および、Ａ／Ｄ変換器１
２を介して射出成形機本体側に設けられた射出圧等の各
種圧力を検出するセンサからの信号をサンプリング処理
を行ってＲＡＭ１４に格納する圧力モニタ用ＣＰＵ２０
を有し、バス３０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。

【００１３】ＰＭＣ用ＣＰＵ２１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ＲＯＭ１５および演算データの一時記憶等に用いられ
るＲＡＭ１６が接続され、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５には、射
出成形機を全体的に制御する自動運転プログラム等を記
憶したＲＯＭ２７および演算データの一時記憶等に用い
られるＲＡＭ２８が接続されている。

【００１４】また、サーボ用ＣＰＵ２２には、位置ルー
プ、速度ループ、電流ループの処理を行うサーボ制御専
用の制御プログラムを格納したＲＯＭ１７やデータの一
時記憶に用いられるＲＡＭ１８が接続されている。圧力
モニタ用ＣＰＵ２０には、該圧力モニタ用ＣＰＵ２０が
行う制御の制御プログラムを記憶したＲＯＭ１３およ
び、前述した、各種センサが検出した圧力等を記憶する
ＲＡＭ１４が接続されている。更に、サーボ用ＣＰＵ２
２には、該ＣＰＵ２２からの指令に基いて型締用，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１０を駆動するサーボアンプ１９が接続され、各
軸のサーボモータ１０に取付けられた位置・速度検出器
１１からの出力がサーボＣＰＵ２２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１１か
らの位置のフィードバック信号に基いてサーボＣＰＵ２
２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。図１においてはエジェクタ軸（エジェクタ
機構）を駆動するサーボモータ１０と該サーボモータ１
０に取り付けられ、該サーボモータの回転位置によっ
て、エジェクタピンの位置等を検出する位置・速度検出
器１１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。

【００１５】インターフェイス２３は射出成形機本体の
各部に配備したリミットスイッチや操作盤からの信号を
受信したり射出成形機の周辺機器等に各種の指令を伝達
したりするための入出力インターフェイスである。ディ
スプレイ付手動データ入力装置２９はＣＲＴ表示回路２
６を介してバス３０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。なお、
表示装置としては液晶を用いたものでもよい。

【００１６】不揮発性メモリで構成されるデータ保存用
ＲＡＭ２４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。又、本発明と関係して、後述する
推定外乱負荷トルク値のデータを記憶するテーブルがこ
のデータ保存用ＲＡＭ２４に設けられている。

【００１７】以上の構成により、ＰＭＣ用ＣＰＵ２１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データ保存用
ＲＡＭ２４に格納された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ＣＰＵ
２２は各軸に対して分配された移動指令と位置・速度検
出器１１で検出された位置および速度のフィードバック
信号等に基いて、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する。

【００１８】上述した構成は従来の電動式射出成形機の
制御装置と変わりはなく、本発明のエジェクタ制御装置
はこの制御装置１によって構成されている。そして、従
来の制御装置と異なる点は、不揮発性メモリで構成され
たデータ保存用ＲＡＭ２４に、外乱推定オブザーバで所
定サンプリング周期毎推定された外乱負荷トルクの値の
データ、基準外乱負荷トルクとしてのその平均値、平均
値から求められる許容範囲の上限値、下限値及び推定外
乱負荷トルク値と平均値との偏差を記憶するテーブルＴ
Ａ、ＴＢ、ＴＣ、ＴＤ、ＴＥが設けられていること、サ
ーボ用ＣＰＵ２２に接続されたＲＯＭ１７に、速度ルー
プに対して組み込み、サーボモータ１０に加わる外乱ト
ルクを推定する外乱推定オブザーバのプログラム、及び
この外乱推定オブザーバの処理によって求められた推定
外乱負荷トルクに基づいて、エジェクタストロークの区
間における異常負荷を検出する処理のプログラムが格納
されている点において、従来の制御装置とは異なるもの
である。

【００１９】次に、この制御装置によって構成されるエ
ジェクタ制御装置による異常負荷検出処理について、図
２、図３に示すサーボＣＰＵ２２が実行する異常負荷検
出処理のフローチャートと共に説明する。まず、成形条
件と共にこのエジェクタ動作のための条件をも設定す
る。図５はディスプレイ付手動データ入力装置２９を操
作して呼び出したエジェクタ動作における異常負荷検出
条件設定表示画面を示す図である。この異常負荷検出条
件設定表示画面を呼び出し、エジェクタに加わる異常負
荷検出制御動作を実施するか否かを設定する。図５では
「エジェクタ異常負荷検出制御 ＯＮ」としてエジェク
タに加わる異常負荷検出制御動作を実行させるように設
定された例を示している。さらに、「エジェクタ異常負
荷検出制御 ＯＮ」とした場合には、異常負荷の検出制
御動作を実行させない自動成形サイクル開始後のサイク
ル数Ｔを設定する。これは、自動成形開始直後は、温度
変化等によりエジェクタピン等における摩擦力が安定せ
ず、その結果、推定される外乱負荷トルクも変動するこ
とから、正常なエジェクタ動作を行ったときのトルクが
安定するのを待つために、サーボモータ１０の出力トル
クが安定する程度のサイクル数を設定する。図５の例で
は「２回」を設定している。さらに、本発明は、外乱推
定オブザーバで推定した推定外乱負荷トルクの平均値を
基準外乱負荷トルクとし、この基準外乱負荷トルクに加
算し許容可能範囲の上限値、下限値を決めるシフト量±
Ｋを設定するようにしている。

【００２０】なお、図５に示した実施形態ではこの上限
値、下限値共に同じ量のシフト量として±Ｋとしている
が、上限値、下限値を決めるシフト量をそれぞれ異なる
値にしてもよい。上限値は金型を損傷させない範囲の適
当な値でよい。また、下限値は、樹脂の充填不良等を検
出するもので、この検出に最適なシフト量を設定すれば
よい。なお、最初は適当なシフト量を設定しておく。そ
して、後述するように、全自動成形が行われると、エジ
ェクタ動作時の推定外乱負荷トルクの平均（波形）が基
準外乱負荷トルクとして求められるので、この平均を図
５に示すようにグラフ表示させ、この平均波形に基づい
て金型を破損させない許容範囲の最大値を上限値のシフ
ト量＋Ｋとして設定し直し、下限値はこの基準外乱負荷
トルクとしての平均より小さく、成形品がないときのエ
ジェクタ動作よりも少し大きい値になるようなシフト量
−Ｋを設定するようにする。

【００２１】そこで、全自動成形サイクルが開始され
と、サーボ用ＣＰＵ２２は、図２，図３にフローチャー
トで示す処理を開始する。なお、自動成形サイクルが指
令されたときの初期設定で、サーボ用ＣＰＵ２２は、後
述する射出回数を計数するショットカウンタＳＣを
「１」、エジェクタ動作のストローク区間でのサンプリ
ング周期における推定外乱負荷トルクのデータＤＡを記
憶するデータ保存用ＲＡＭ２４内に設けられたテーブル
ＴＡの格納位置を示すポインタａを「０」、フラグＦを
「０」に設定している。又、推定外乱負荷トルク等を記
憶するテーブルＴＡ、ＴＢ、ＴＣ、ＴＤ、ＴＥも記憶デ
ータが全てクリアされる。

【００２２】サーボＣＰＵ２２は、まずショットカウン
タＳＣがエジェクタ異常負荷検出制御を実行させない設
定サイクル数Ｔを越えているか判断し（ステップＳ
１）、越えていなければ、当該エジェクタ異常負荷検出
制御処理は終了する。なおショットカウンタＳＣは、１
成形サイクル終了毎に「１」インクリメントされるもの
で、このエジェクタ異常負荷検出制御処理以外の処理周
期おいてインクリメントされるものである。

【００２３】以後、ショットカウンタＳＣが設定サイク
ル数Ｔを越えるまで待ち、この設定サイクル数Ｔを越え
て、エジェクト動作が安定したとみなされた後は、ステ
ップＳ１からステップＳ２に移行し、エジェクタ動作開
始か判断する。この判断は、従来と同様で可動金型の位
置等によって判断している。

【００２４】エジェクタ動作開始が検出されると、サン
プリングの指標ｎを「０」にセット（ステップＳ３）、
速度ループに対して組み込まれ、速度ループ処理と共に
実行された外乱推定オブザーバの処理により推定された
推定外乱負荷トルクＹ(n)を読みとる（ステップＳ
４）。なお、この外乱推定オブザーバの処理について
は、特開平１０−１１９１０７号公報等ですでに周知で
あるので、具体的な処理については省略する。

【００２５】次に、フラグＦが「１」か判断し（ステッ
プＳ５）、「１」でなければ、ステップＳ８に移行す
る。このフラグＦは、後述するように基準外乱負荷トル
クとしての平均値を求める全てのデータが得られたとき
「１」に設定されるもので、最初はエジェクタ動作の設
定回数の平均を求める全てのデータが得られてないから
「０」であり、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８
では、求められた推定外乱負荷トルクＹ(n)をデータＤ
Ａ(a,n)としてテーブルＴＡに格納する。即ち、エジェ
クタ動作（成形サイクル）の回数を示す指標ａ、及びそ
のエジェクタ動作におけるサンプリング数を示す指標ｎ
に基づいて、テーブルＴＡの指標ａ、ｎに対応したアド
レスに、求めた推定外乱負荷トルクＹ(n)をデータＤＡ
(a,n)として記憶する。

【００２６】そして、エジェクタストロークエンドか判
断し（ステップＳ９）、ストロークエンドでなければ指
標ｎを「１」インクリメントし（ステップＳ１０）、ス
テップＳ４に戻る。なお、このエジェクタストロークエ
ンドかの判断は、エジェクタ軸を駆動するサーボモータ
に取り付けられた、位置・速度検出器１１で検出され現
在位置記憶レジスタに記憶されたサーボモータ１０の位
置によって判断する。エジェクタ機構はサーボモータの
回転をボールネジ等の回転運動を直線運動に変換する機
構等により直線運動に変えて、エジェクタピン等を直線
移動させるものであるが、サーボモータの回転はエジェ
クタピンの突出位置と１対１の関係にあり、サーボモー
タの回転位置が分かれば、エジェクタピンの突出位置が
分かるものである。

【００２７】以下、所定サンプリング周期毎（速度ルー
プ処理周期毎）、ステップＳ４、Ｓ５，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ
１０の処理を繰り返し実行し、エジェクタストロークエ
ンドとなると、ステップＳ９からステップＳ１１に移行
して、エジェクタ動作の突出ストロークのサンプリング
総数ｊとして指標ｎの値をレジスタに記憶する。

【００２８】こうして、外乱推定オブザーバによって求
めたエジェクタ動作時の推定外乱負荷トルクＹ(n)がデ
ータＤＡ(a,n)としてテーブルＴＡに記憶される。最初
は、ａ＝０であるから、図４に示すテーブルＴＡにＤＡ
(0,0)〜ＤＡ(0,j)のデータが記憶されることになる。

【００２９】次に再び指標ｎを「０」にクリアし（ステ
ップＳ１２）、基準外乱負荷トルクとしての推定外乱負
荷トルクの平均値ＤＢ(n)、許容範囲の上限値ＤＣ(n)、
下限値ＤＤ(n)を求める処理ステップＳ１３，Ｓ１４、
Ｓ１５を実行する。即ち、テーブルＴＡに記憶するエジ
ェクタ動作（成形サイクル）０〜ｉの各ｎ番目のサンプ
リング時の推定外乱値のデータを加算し、エジェクタ動
作（成形サイクル）の数（ｉ＋１）で除して平均値ＤＢ
(n)を求め、図４に示すようにテーブルＴＢに記憶する
（ステップＳ１３）。又、この平均値ＤＢ(n)に設定シ
フト量＋Ｋを加算し許容範囲の上限値ＤＣ(n)を求め、
図４に示すようにテーブルＴＣに記憶する（ステップＳ
１４）。さらに、この平均値ＤＢ(n)に設定シフト量−
Ｋを加算し許容範囲の下限値ＤＤ(n)を求め、図４に示
すようにテーブルＴＤに記憶する（ステップＳ１５）。
そして、指標ｎがサンプリング総数ｊになるまで（ステ
ップＳ１６）、指標ｎを「１」インクリメントしながら
（ステップＳ１７）、前記平均化処理（ステップＳ１
３）、許容範囲の上限値、下限値を求める処理（ステッ
プＳ１４、Ｓ１５）を実施する。なお、最初は、テーブ
ルＴＡに、全てのデータが格納されていないから、ステ
ップＳ１３，Ｓ１４、Ｓ１５で求められる平均値ＤＢ
(n)、上限値ＤＣ(n)、下限値ＤＤ(n)は、正確なものが
得られないが、これはテーブルＴＡにデータが埋まる総
数（ｉ＋１）回のエジェクタ動作（成形サイクル）のデ
ータが得られるまでであり、以後は正確なデータが得ら
れる。

【００３０】指標ｎがサンプリングの総数ｊに達する
と、ステップＳ１６からステップＳ１８に移行し、指標
ａを「１」インクリメントし、該指標ａがテーブルＴＡ
で記憶するエジェクタ動作（成形サイクル）の数に対応
する最終アドレスｉの値を越えたか判断する（ステップ
Ｓ１９）。即ち、当該エジェクタ動作によりテーブルＴ
Ａの最終アドレスｉに推定外乱負荷トルクのデータが書
き込まれたか否かを判断する。指標ａの値が最終アドレ
スｉの値を超えていなければ、当該エジェクタ動作にお
ける異常検出処理は終了する。

【００３１】以下、成形サイクルが開始される毎に、ス
テップＳ１〜Ｓ３、及びステップＳ４，Ｓ５、Ｓ８，Ｓ
９，Ｓ１０の繰り返し処理、ステップＳ１１、Ｓ１２、
ステップＳ１３〜Ｓ１７の繰り返し処理、ステップＳ１
８、Ｓ１９の処理を実行し、指標ａが「ｉ」となってい
ると、その時点では、ステップＳ８でテーブルＴＡのア
ドレスｉの欄に推定外乱負荷トルクＹ(n)がデータＤＡ
(i,0)〜ＤＡ(i,j)として書き込まれる。又、テーブルＴ
Ａに格納するエジェクタ動作（成形サイクル）の数（ｉ
＋１）に対応するデータが全てテーブルＴＡに格納され
ているから、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理によって求
められる平均値ＤＢ(n)、許容範囲の上限値ＤＣ(n)、下
限値ＤＤ(n)は正確なものとなる。

【００３２】即ち、ステップＳ１３の処理によって、平
均値ＤＢ(n)は次のようにして求められる。 ＤＢ(0)＝｛ＤＡ(0,0)＋ＤＡ(1,0)＋・・・＋ＤＡ(i,0)｝／（ｉ＋１） ＤＢ(1)＝｛ＤＡ(0,1)＋ＤＡ(1,1)＋・・・＋ＤＡ(i,1)｝／（ｉ＋１） ・ ＤＢ(n)＝｛ＤＡ(0,n)＋ＤＡ(1,n)＋・・・＋ＤＡ(i,n)｝／（ｉ＋１） ・ ＤＢ(j)＝｛ＤＡ(0,j)＋ＤＡ(1,j)＋・・・・＋ＤＡ(i,j)｝／（ｉ＋１） 又、ステップＳ１４およびステップＳ１５で許容範囲の
上限値、下限値は、求めた各平均値ＤＢ(0)〜ＤＢ(j)に
シフト量＋Ｋ、−Ｋを加算して求められる。

【００３３】そして、ステップＳ１８で指標ａはインク
リメンタルされ該指標ａの値がｉの値を超えると、ステ
ップＳ１９からステップＳ２０に移行し、フラグＦを
「１」にセットし、指標ａを「０」にクリアする（ステ
ップＳ２０）。即ち、テーブルＴＡのエジェクタ動作工
程のデータを格納する最終アドレスｉまでデータが記憶
されると、次の成形サイクルのエジェクタ動作時では最
初に戻り、アドレス「０」から再びデータを格納するよ
うに指標ａを「０」にクリアするものである。その結
果、テーブルＴＡには、現在の成形サイクルのエジェク
タ動作より前（過去）の（ｉ＋１）個の最新の成形サイ
クルのエジェクタ動作のデータが常に記憶されることに
なる。

【００３４】そして、次の成形サイクルのエジェクタ動
作工程からは、フラグＦが「１」にセットされているか
ら、ステップＳ５からステップＳ６に移行し、外乱推定
オブザーバで求めた推定外乱負荷トルクＹ(n)よりテー
ブルＴＢに記憶する平均値ＤＢ(n)を減じて、求めた推
定外乱負荷トルクＹ(n)と平均値ＤＢ(n)との偏差ＤＥ
(n)を求め、図４に示すようにテーブルＴＥに格納す
る。そして、推定外乱負荷トルクＹ(n)がテーブルＴ
Ｃ、ＴＤに記憶する許容範囲の上限値ＤＣ(n)、下限値
ＤＤ(n)を越え、許容範囲外か判断し（ステップＳ
７）、越えてなければ、ステップＳ８に移行し、越えて
いれば、ステップＳ２２に移行して許容範囲外の負荷が
エジェクタ軸に加わったことを示す負荷異常信号を出力
しサーボモータ１０の動作を停止させる等のアラーム処
理を行い、このエジェクタ動作の異常負荷検出処理を終
了する。

【００３５】このように基準外乱負荷トルクとしての平
均値は一番新しい過去（ｉ＋１）回分の成形サイクルの
エジェクタ動作時の推定外乱負荷トルクによって求めら
れ、かつ許容範囲の上限値、下限値もこの平均値に連動
してシフトし、常に平均値より設定シフト量−Ｋだけ小
さい下限値（波形）と設定値＋Ｋだけ大きい上限値（波
形）の範囲内かを判断するから、温度変化等によって平
均値が変動しても、最適な許容範囲を維持することがで
きる。又、金型が交換されても、正常なエジェクタ動作
における推定外乱負荷トルクの平均値によって許容範囲
の上限値、下限値、即ち、エジェクタ動作時の異常負荷
を判断する許容範囲を自動的に求め、この求めた許容範
囲によって、異常負荷を判断するので、従来のように、
経験と勘でこの異常負荷を判断する許容範囲を設定する
必要がなく、かつ、常に最適な許容範囲を自動的に設定
することができる。

【００３６】なお、金型を交換したとき等は、最初はエ
ジェクタピンの突出量の設定に誤りがないかなどを監視
しながら、少なくとも、テーブルＴＡに記憶される成形
サイクル数（ｉ＋１）だけデータを採取する必要があ
る。一旦、正常なエジェクタ動作の（ｉ＋１）回の推定
外乱負荷トルクのデータＤＡ(0,0)〜ＤＡ(i,j)が得られ
た後は、図２に示すように、推定外乱負荷トルクＹ(n)
が許容範囲の上限値ＤＣ(n)、下限値ＤＤ(n)を越えたと
きには、テーブルＴＡにはこの推定外乱負荷トルクＹ
(n)は格納されない。即ち、テーブルＴＡには正常なエ
ジェクタ動作のときのみの推定外乱負荷トルクＹ(n)し
か格納されないので、このテーブルＴＡに格納されたデ
ータで平均が求められ許容範囲の上限値、下限値が求め
られるものであるから、常に正確な許容範囲が求められ
るものである。

【００３７】又、ディスプレイ付手動データ入力装置２
９に設けられたファンクションキー（ソフトキー）等を
操作して、テーブルＴＡに格納されている１番最新の推
定外乱負荷トルクのエジェクタ動作時の波形、テーブル
ＴＢ、ＴＣ、ＴＤ、ＴＥに記憶されたデータを表示画面
としてのＣＲＴ画面に図５に示すようにグラフ表示させ
ることができる。なお、図５では、テーブルＴＡに格納
されている１番最新の推定外乱負荷トルクのエジェクタ
動作時の波形、テーブルＴＢに格納された基準外乱負荷
トルクの平均値の波形、テーブルＴＣ、ＴＤに格納され
た許容範囲の上限値、下限値の波形を表示した例を示し
ている。

【００３８】このように、平均値の波形や許容範囲の上
限値、下限値の波形が表示されるから、オペレータは、
この表示された波形を参照して、許容範囲の上限値、下
限値を決めるシフト量＋Ｋ、−Ｋを最適なものに設定し
直すことができる。１番最新の推定外乱負荷トルクのエ
ジェクタ動作時の波形をテーブルＴＡに記憶されたデー
タに基づいて表示する代わりに、もしくはさらに追加し
て、テーブルＴＥに記憶するデータをグラフ表示しても
よい。このテーブルＴＥに記憶するデータは基準外乱負
荷トルクとしての平均値と、１番最新のエジェクタ動作
時における推定外乱負荷トルクの偏差を記憶するもので
あるから、平均値との偏差の波形が表示されることにな
り、平均値との乖離が直接目視でき、現在の状態の把握
がより明確にできるという効果がある。

【００３９】又、本発明は、異常負荷を判別する基準と
してエジェクタ動作のストロークの全区間に対して一律
に一定の値を使用するものではなく、ストローク内のエ
ジェクタピンの位置に応じて、異常負荷を判別する基準
となる許容範囲の上限値、下限値が変わることになり、
より正確に異常負荷を判別することができる。例えば、
エジェクタ動作のストロークに対して一律に１つの設定
値であれば、ある位置においては、この設定値は大きす
ぎ、異常負荷が生じているにも拘わらずそれを検出でき
ないという問題が生じ、逆に、設定値が小さすぎると、
ある位置では、正常なエジェクト動作であるにも係わら
ず、異常負荷と判別してしまう現象が生じる。

【００４０】これに対して、本願発明は、エジェクタ動
作のストローク内のエジェクタピンの位置に応じて異常
負荷を判別する基準となる許容範囲が変わるので、一定
値を判別の基準として用いる場合より正確に異常負荷を
検出でき、金型を正確に保護することができる。

【００４１】上述した実施形態では、１番最新の推定外
乱負荷トルクや平均値、許容範囲の上限値、下限値等の
グラフ表示を時間の関数として表示した。しかし、これ
をエジェクタピンの位置、エジェクタ軸を駆動するサー
ボモータの回転位置の関数として表示してもよい。即
ち、サーボモータ１０に取り付けられた位置・速度検出
器１１で検出されるサーボモータ１０の回転位置は、該
サーボモータ１０で駆動されるエジェクタピンの位置と
１対１の対応関係があるから、この位置・速度検出器１
１で検出されるサーボモータ１０の回転位置の関数とし
て前記基準外乱負荷トルクの平均値や許容範囲の上限値
等のグラフ表示を行ってもよい。この場合には、サーボ
モータ１０が所定量移動する毎に外乱推定オブザーバで
求められた推定外乱負荷トルクを記憶し、この記憶され
たデータに基づいて、平均値、許容範囲の上限値、下限
値を求めグラフ表示すればよい。又、異常負荷か否かの
判断も、この位置に対応して判断すればよい。

【００４２】又、推定外乱負荷トルクの採取はこの実施
形態と同一で所定周期毎採取し、かつ、そのときのサー
ボモータ１０の回転位置をも記憶しておき、この位置に
基づいて推定外乱負荷トルクを表示する。又、平均値
は、得られた推定外乱負荷トルクとそのときの位置に基
づいて、内挿して所定位置の推定外乱負荷トルクを求め
るか、所定位置に一番近い位置の推定外乱負荷トルクを
この所定位置の推定外乱負荷トルクとして、各所定位置
の推定外乱負荷トルクより平均値を求めグラフ表示して
もよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、エジェクタ動作における異常
負荷判別のための許容範囲を、直前の複数回の正常なエ
ジェクタ動作時に得られた推定外乱負荷トルクから基準
外乱負荷トルクを自動的に求め、この基準外乱負荷トル
クに基づいて、異常負荷の判別をするようにしたから、
オペレータは異常負荷判別のための基準値を設定する必
要がない。又、正常なエジェクタ動作で得られたデータ
に基づいて基準外乱負荷トルクが求められ、この基準外
乱負荷トルクにより求められる許容範囲により異常負荷
が判別されるから、より正確に異常負荷の判別が最適に
おこなわれる。又、基準外乱負荷トルクにより求められ
る許容範囲は、一律の値ではなく、エジェクトストロー
ク間の波形であるから、エジェクタピンの位置に応じた
最適な許容範囲となり、より正確に異常負荷を判別でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のエジェクタ制御装置を構
成する射出成形機の制御装置の要部ブロック図である。

【図２】同実施形態におけるエジェクタ異常負荷検出制
御処理のフローチャートである。

【図３】図２の続きのフローチャートである。

【図４】同実施形態におけるデータ保存用ＲＡＭに設け
られたテーブルの説明図である。

【図５】同実施形態の表示装置におけるエジェクタ異常
負荷検出制御設定表示画面の一例である。

【符号の説明】

１ エジェクタ制御装置を構成する射出成形機の制御装
置 １０ エジェクタ軸を駆動するサーボモータ １１ 位置・速度検出器 ２２ サーボＣＰＵ ２５ ＣＮＣ用ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 将之 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 内 (56)参考文献 特開 平10−119107（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−190877（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368832（ＪＰ，Ａ) 特開2001−30326（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモータを駆動制御してエジェクタ
   軸を駆動する射出成形機におけるエジェクタ制御装置で
   あって、前記サーボモータに加わる外乱トルクを推定す
   る外乱推定オブザーバを組込み、該外乱推定オブザーバ
   により各成形サイクルのエジェクタ動作時の外乱負荷ト
   ルクを推定し、当該成形サイクルより前の最新の１回も
   しくは複数回分のエジェクタ動作の時間もしくはエジェ
   クタ位置に対する該推定外乱負荷トルクを記憶する手段
   と、前記記憶した１回の推定外乱負荷トルクを基準外乱
   負荷トルクとする手段、若しくは前記記憶した複数回分
   の推定外乱負荷トルクから基準外乱負荷トルクを求める
   手段と、基準外乱負荷トルクから許容上限値を求める手
   段と、現在のエジェクタ動作時の推定外乱負荷トルクが
   前記許容上限値を超えたとき異常信号を出力する判別手
   段とを備えた射出成形機のエジェクタ制御装置。
2. 【請求項２】 異常信号が出力されたとき、そのエジェ
   クタ動作時における推定外乱負荷トルクは、基準外乱負
   荷トルクを求めるためのデータに含ませない請求項１記
   載の射出成形機のエジェクタ制御装置。
3. 【請求項３】 前記基準外乱負荷トルクに対するシフト
   量を設定する手段と、該シフト量と基準外乱負荷トルク
   から許容上限値を求める手段を有し、画面に現在のエジ
   ェクタ動作時の推定外乱負荷トルク、基準外乱負荷トル
   ク及び許容上限値を時間又はエジェクタ位置に対してグ
   ラフ表示することを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の射出成形機のエジェクタ制御装置。
4. 【請求項４】 前記基準外乱負荷トルクに対するシフト
   量を設定する手段と、該シフト量と基準外乱負荷トルク
   から許容上限値を求める手段を有し、画面に基準外乱負
   荷トルクと現在のエジェクタ動作時の推定外乱負荷トル
   クとの偏差を時間又はエジェクタ位置に対してグラフ表
   示することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の射
   出成形機のエジェクタ制御装置。
5. 【請求項５】 前記許容上限値を求める手段は、前記基
   準外乱負荷トルクから許容下限値をも求め、前記判別手
   段は、現在のエジェクタ動作時の推定外乱負荷トルクが
   前記許容下限値を超えたときも異常信号を出力する請求
   項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の射出成
   形機のエジェクタ制御装置。
6. 【請求項６】 全自動成形開始後所定のサイクルの推定
   外乱負荷トルクは基準外乱負荷トルクを求めるためのデ
   ータに含ませない請求項１、請求項２、請求項３、請求
   項４又は請求項５記載の射出成形機のエジェクタ制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記基準外乱負荷トルクは、当該成形サ
   イクル前の複数の成形サイクルにおけるエジェクタ動作
   時の推定外乱負荷トルクの平均値である請求項１乃至６
   の内１項記載の射出成形機のエジェクタ制御装置。