JP3590163B2 - 射出成形機の型締制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の型締制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
型締の工程において固定側金型と可動側金型との接触が開始される接触開始位置の手前（金型保護開始位置）から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間で射出成形機の金型保護機能を作動させ、型締装置のモータを低トルク（金型保護力）で駆動して型締動作を行わせるようにした射出成形機が既に公知である。
【０００３】
一般に、カタログスペック上では、金型保護開始位置から金型タッチ位置までの区間の型締速度（金型保護速度）や金型保護力および金型保護開始位置の設定に関しては、最大型締速度やモータの実用最大トルクおよび最大型開きストロークを限界として任意に設定できるものとされており、金型保護開始位置から金型タッチ位置までの区間で金型保護力を上限として型締力に制限を加えることにより、離型不良となった成形品やスプルーランナーの挟み込み等によるコア折れを始めとする金型各部の損傷を防止するようにしている。当然、その目的からして、金型保護力としては、ムービングプラテンがタイバーとの間の摩擦抵抗等に打ち勝って移動できる最小の型締力を設定することが推奨されている。
【０００４】
しかし、実際問題として型締の速度はモータの駆動力による制限を受けるため、金型保護力を小さな値に設定し金型保護速度を大きな値に設定した場合では、金型保護力の制限のために設定した金型保護速度が達成されない場合があり、結果的に、金型保護開始位置から金型タッチ位置までの区間の型締速度が遅くなることがある。
【０００５】
金型タッチ位置と金型保護開始位置との間の距離を必要以上に長くとると、この区間における型締速度の低下が成形サイクルの増長に繋がるので望ましくない。そこで、ごく一般的にいって、単純なツープレート金型構造、つまり、接触開始位置と型締力発生開始位置とが一致するような構造を有する射出成形金型においては、この間の距離は成形品１個分程度の幅に設定するのが普通である。なお、ここでいう接触開始位置とは固定側金型の一部と可動側金型の一部とが接触を開始する位置（但し、型締型開き方向に設けられた単純形状のガイドピンとガイドピンブッシュ等との接触は除く）のことであり、また、型締力発生開始位置とは、固定側金型と可動側金型とが完全に一体化して型締動作によるタイバーの伸びが始まる位置であって、前述した単純なツープレート金型構造においては、その両者が金型タッチ位置と同値である。
【０００６】
しかし、射出成形金型には、この他にも、成形品のアンダーカットや製品の一体成形に対処する必要上、３方開きや４方開き等の複雑な構成をとらねばならないものが多々ある。この種の射出成形金型では、成形品のアンダーカットの部分を成形するためのスライドコアが型締型開き方向と直交する平面内で移動するように構成されており、更に、これらのスライドコアを型締型開き動作に連動させてスライドさせるための手段、つまり、スライドコアのガイドとなるアンギュラピンやスライドコアのガイド面となる斜面が設けられている。
【０００７】
周知の通り、一般的にいって、アンギュラピンは固定側金型のパーティングから可動側金型に向けて突出するように設けられ、また、前記斜面は固定側金型の本体にテーパ溝等として一体に掘り込まれるか、または、ロッキングブロックとして別途固設されている。型締に際しては、まず、アンギュラピンがスライドコアのガイド穴に突入してスライドコアを所定方向に移動させ、しかる後、固定側金型の斜面がスライドコアの肩に直に摺接してこれを前記所定方向に強力に押圧するといった動作が行われる。
【０００８】
固定側金型の側にガイドとなる斜面が形成されているにも関わらずアンギュラピンを設けてスライドコアを移動させるのは、型開き時において製品が離型可能な位置にまでスライドコアを退避させるためと、固定側金型の斜面の彫込みを厚くしなくてもスライドコアの移動ストロークを確保できるようにするためである。
【０００９】
従って、このアンギュラピンにはある程度の長さが必要であり、単純なツープレート金型構造を有する射出成形金型と比べた場合、スライドコアを備えた射出成形金型では、前述の接触開始位置がかなり手前の側に移動することになる。つまり、金型タッチ位置と金型保護開始位置との間の距離が増長されることを意味し、この区間における型締速度の低下が成形サイクルの増長に与える影響が大きくなるといった問題が生じる。
【００１０】
既に述べた通り、金型保護開始位置の設定は任意であって、必ずしも接触開始位置よりも手前に設定しなければならないといったものでもないが、アンギュラピンやスライドコアの摺動部における“かじり”の発生の危険性や、テーパ溝やスライドコア等の配備による金型パーティングラインの凹凸の複雑化で生じる成形品の落下不良（離型時）等の可能性を勘案すれば、接触開始位置もしくはこれよりも手前に金型保護開始位置を設定するのが賢明であり、前述したような従来の型締制御方法では、スライドコアを備えた射出成形金型における型締所要時間の増長を避けるのが難しい。
【００１１】
【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改善し、スライドコア等を備えた複雑な構成の射出成形金型を使用する場合であっても、短い時間で型締動作を完了させることのできる射出成形機の型締制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電動式型締装置を備えた射出成形機において、設定型締条件に基づいて型締動作を行う手段と、該型締条件に基づいて正常な型締動作が行われたときに型締装置のモータに作用する負荷の変動パターンを逐次検出して記憶する手段と、該検出タイミングに対応する前記パターン上の負荷の値に基づいて許容負荷範囲を設定する手段と、以降の型締工程においては前記モータに作用する負荷を逐次検出して該許容負荷範囲と比較する手段を有し、該検出負荷が該許容負荷範囲の上限値を上回ったとき、または該許容負荷範囲の下限値を下回ったときに型締動作を即時停止する手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、型締装置のモータに作用する負荷は、モータの駆動電流、もしくは、該モータに対応して設けられたオブザーバにより推定して求めることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の幾つかに付いて説明する。図１は本発明を適用した一実施形態の射出成形機３０の要部を示すブロック図である。符号３３はステーショナリープラテン、符号３２はムービングプラテン、符号３４は射出シリンダ、符号３５は射出スクリューであり、ステーショナリープラテン３３とムービングプラテン３２との間には射出成形金型３９が装着されている。ムービングプラテン３２は、型締用サーボモータＭ１の軸出力により、ボールナット＆スクリューやトグル機構等からなる型締め装置３１を介し、従来と同様、射出成形機のタイバーに沿って移動されるようになっている。また、射出スクリュー３５は、駆動源の軸回転を射出軸方向の直線運動に変換するための駆動変換装置３７を介して射出用サーボモータＭ２により軸方向に駆動され、また、歯車機構３６を介してスクリュー回転用モータＭ３により計量回転される。
【００２３】
そして、射出スクリュー３５の基部にはロードセル等からなる圧力検出器３８が設けられ、射出スクリュー３５の軸方向に作用する樹脂圧力、即ち、射出保圧工程における射出保圧圧力や計量混練り工程におけるスクリュー背圧が検出されるようになっている。
【００２４】
射出用サーボモータＭ２には射出スクリュー３５の位置や移動速度を検出するためのパルスコーダＰ２が配備され、また、型締用サーボモータＭ１の側には、ムービングプラテン３２を駆動する型締装置３１のクロスヘッドの位置を検出するためのパルスコーダＰ１が配備されている。これらはいずれも公知の構成要素である。
【００２５】
射出成形機を駆動制御する制御装置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、ならびに、Ａ／Ｄ変換器１６および圧力検出器３８を介して射出保圧圧力やスクリュー背圧の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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、射出保圧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エジェクタ用（図示せず），型締用，射出用およびスクリュー回転用等の各軸のサーボモータを駆動するサーボアンプ１５が接続され、型締用サーボモータＭ１に配備したパルスコーダＰ１および射出用サーボモータＭ２に配備したパルスコーダＰ２からの出力の各々がサーボＣＰＵ２０に帰還され、パルスコーダＰ１からのフィードバックパルスに基いてサーボＣＰＵ２０により算出された型締装置３１のクロスヘッドの現在位置や、パルスコーダＰ２からのフィードバックパルスに基いてサーボＣＰＵ２０により算出されたスクリュー３５の移動速度およびその現在位置が、ＲＡＭ１９の現在位置記憶レジスタおよび現在速度記憶レジスタの各々に逐次更新記憶されるようになっている。
【００２８】
更に、サーボＣＰＵ２０には、型締用サーボモータＭ１に作用する外乱負荷トルクを推定するためのオブザーバとしての機能が設けられている。
【００２９】
図６は、位置に対し比例（Ｐ）制御を行い、速度に対し比例，積分（ＰＩ）制御を行う型締用サーボモータＭ１の制御系に、外乱負荷トルクを推定するオブザーバを適用したときのブロック線図である。項４０のＫＰ は位置ループにおける比例ゲイン、項４１は速度ループにおける伝達関数で、Ｋ１ は積分定数、Ｋ２ は比例定数である。また、項４２，４３は型締用サーボモータＭ１の伝達関数で、Ｋｔはトルク定数、Ｊはイナーシャであり、項４４は速度ｖを積分して位置θを算出する伝達関数である。また、ＴＬ は外乱負荷トルクである。なお、Ｓはラプラス演算子である。
【００３０】
位置指令値θｒから現在位置θのフィードバック値を減算し、その差の位置偏差ε（＝θｒ−θ）に比例定数ＫＰ を乗じ、速度指令値を求め、該速度指令値と実速度ｖとの差（速度偏差）によってＰＩ制御を行ってトルク指令（電流指令）Ｉを求め、該トルク指令Ｉに基いてモータ電流を制御して型締用サーボモータＭ１を駆動する。型締用サーボモータＭ１は速度ｖで回転し、この速度ｖを積分して位置θが求められる。
【００３１】
このようなサーボモータ制御系において、外乱負荷トルクを推定する場合、トルク指令Ｉとモータ速度ｖによって外乱負荷トルクを推定する外乱推定オブザーバ４５が図６に示すように組み込まれる。
【００３２】
外乱推定オブザーバ４５の項４７，４８のＫ３ ，Ｋ４ は外乱推定オブザーバのパラメータであり、項４６は実際に型締用サーボモータＭ１に出力されるトルク指令としての電流値Ｉに乗じるパラメータの値でモータのトルク定数の推定値Ｋｔ ＊ をイナーシャの推定値Ｊ＊ で除した値である。４９は積分項である。
【００３３】
この図６のブロック図をＫｔ ＝Ｋｔ ＊ 、Ｊ＝Ｊ＊ として解析すると、
第６式より項４８の出力Ｔｄ１は次の第７式で示される。
【００３４】
第７式において、パラメータＫ３ ，Ｋ４ を極が安定するように選択すると、 Ｔｄ１＝ＴＬ ／Ｊと近似することができ、全外乱トルクＴＬ を推定することができることを示している。
そして、この全外乱トルクＴＬ から摩擦トルク相当分として速度Ｖに比例する値（ｋ・ｖ）を減じて、更に、項５０でパラメータＪ＊ ／Ｋｔ ＊ （Ｊ＊ はイナーシャ推定値，Ｋｔ ＊ はトルク定数の推定値）を乗じて、トルク指令Ｉの単位で推定外乱負荷トルクＴｄ２を求める。
【００３５】
図７は、サーボＣＰＵ２０が速度ループ処理周期毎に実施する外乱推定オブザーバの処理のフローチャートである。
【００３６】
なお、予め、オブザーバを構成する定数Ｋ３ 、Ｋ４ 、トルク定数推定値Ｋｔ ＊ 、イナーシャ推定値Ｊ＊ 及び推定摩擦トルクの係数ｋをＲＯＭ２１内に設定しておく。
【００３７】
そして、サーボＣＰＵ２０は、オブザーバとしての機能を達成するため、速度ループ処理周期毎に図７に示す処理を実行する。
【００３８】
まず、位置ループ処理によって求められた速度指令Ｖｃｍｄ とパルスコーダＰ１からフィードバックされる型締用サーボモータＭ１の実速度である速度フィードバック値ｖを読み（ステップＣ１）、この速度指令Ｖｃｍｄ と速度フィードバック値ｖより従来と同様に速度ループ処理を行いトルク指令Ｉを求め、電流ループに引き渡す（ステップＳ２）。次に、外乱推定オブザーバの処理を開始する。ステップＣ１で読み取った速度フィードバック値ｖからレジスタＲ（ｖａ）に記憶する推定速度ｖａを減じて実速度と推定速度との差Ｖｅｒｒ を求める（ステップＣ３）。更に、該差Ｖｅｒｒ に設定定数Ｋ４ を乗じた値を全外乱推定値Ｔｄ１を記憶するアキュムレータに加算し当該周期における全外乱推定値Ｔｄ１を求める（ステップＣ４）。すなわち、ステップＣ４の処理は図６における要素４８の処理である。
【００３９】
次に、推定速度ｖａを記憶するレジスタＲ（ｖａ）にステップＣ４で求めた全外乱推定値Ｔｄ１を加算すると共にステップＣ３で求めた差Ｖｅｒｒ に定数Ｋ３ を乗じた値を加算し、更に、レジスタＲ（Ｉ）に記憶する前周期で読み込んだトルク指令Ｉに推定トルク定数と推定イナーシャの比（Ｋｔ ＊ ／Ｊ＊ ）を乗じた値を加算し当該周期の速度推定値ｖａを求め、レジスタＲ（ｖａ）に格納する（ステップＣ５）。すなわち、ステップＣ５の処理は、図６における要素４６および要素４９等の処理によって推定速度ｖａを求める処理である。
【００４０】
次に、ステップＣ２で読み込んだトルク指令値ＩをレジスタＲ（Ｉ）に格納し（ステップＣ６）、ステップＣ４で求めた全外乱推定値Ｔｄ１から速度に比例する摩擦トルクｋ・ｖを減じた値に推定イナーシャと推定トルク定数の比（Ｊ＊ ／Ｋｔ ＊ ）を乗じて摩擦トルクを除去した推定外乱負荷トルクＴｄ２を求める（ステップＣ７）。すなわち、全推定外乱値Ｔｄ１、設定係数ｋ、及びステップＣ１で読み込んだ速度フィードバック値Ｖ、推定イナーシャと推定トルク定数の比（Ｊ＊ ／Ｋｔ ＊ ）により、次の演算を行って推定外乱負荷トルクＴｄ２を求める。
【００４１】
Ｔｄ２＝（Ｊ＊ ／Ｋｔ ＊ ）（Ｔｄ１−ｋ・ｖ）
こうして求められた推定外乱負荷トルクＴｄ２をＲＡＭ１９に書き込み（ステップＣ８）、当該速度ループの処理を終了する。
【００４２】
以上が、サーボＣＰＵ２０によるオブザーバの処理の概略であるが、これは、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷をオブザーバによって推定する場合において必要なものであり、型締用サーボモータＭ１の駆動電流を直接検出して負荷トルクとするような場合には必ずしも必要はない。
【００４３】
インターフェイス２３は射出成形機３０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３０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２６を介してバス２２に接続され、データ設定画面やモニタ表示画面等を始めとする各種の表示画面の選択操作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やカーソル移動用のカーソル移動キー等を備える。
【００４４】
不揮発性メモリ２４は射出成形作業に関連する各種設定値，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。更に、本実施形態においては、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷との比較対象となる設定値や、設定型締条件に基いて正常な型締動作が行われたときに型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の変動パターン、つまり、正常な型締動作時における負荷の時系列的なサンプリングデータ等がこの不揮発性メモリ２４に記憶されるようになっている。
【００４５】
以上の構成により、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５がＲＯＭ２７の制御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パルス分配を行い、サーボＣＰＵ２０は各軸に対してパルス分配された移動指令とパルスコーダＰ１，Ｐ２等の検出器で検出された位置のフィードバック信号および速度のフィードバック信号に基いて位置ループ制御，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。
【００４６】
なお、トグル機構等からなる型締め装置３１の場合においてはパルスコーダＰ１で検出される位置は実際にはクロスヘッド位置であってムービングプラテン３２の位置それ自体ではないが、クロスヘッドの位置とムービングプラテン３２の位置とを対応させる変換式およびそれに必要とされる内部処理等については既に公知であるので、ここでは、ムービングプラテン３２の位置を直接的に検出できるものとし、飽くまで、ムービングプラテン３２の位置を基準として説明を進める。
【００４７】
既に述べた通り、本発明は、型締時において型締用サーボモータＭ１に作用する負荷トルクを検出し、該負荷トルクの検出値と予め設定されている設定値、もしくは、正常な型締動作が行われたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターンに基いて決められた許容負荷範囲とを比較することによって型締動作の継続または停止を選択的に実行するものであるから、まず最初に、比較対象となる設定値もしくは負荷の変動パターンを制御装置１０に設定して記憶させておかなければならない。
【００４８】
そこで、まず、オペレータは、これらの設定値なり負荷の変動パターンなりを求めるための処理を実施する必要がある。
【００４９】
オペレータは、まず、射出成形機３０のステーショナリープラテン３３およびムービングプラテン３２に射出成形金型３９を装着する。この場合の射出成形金型３９とはスライドコア等を利用した３方開きや４方開きの金型であって、当然、このスライドコアを作動させるためのアンギュラピンやロッキングブロック（斜面）を備えている。
【００５０】
この実施形態で使用している射出成形機３０は、従来の電動式射出成形機と同様、型開き完了位置から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間を任意の位置で分割して各区間毎に型締速度を設定して型締動作を行わせることができるようになっているので、オペレータは、まず、ディスプレイ付手動データ入力装置２９を操作して、型締時の速度切替位置や各区間毎の型締速度等の型締条件を制御装置１０に設定する。当然、分割区間や型締速度の設定は１段であってもよい。
【００５１】
既に述べた通り、この種の射出成形金型３９は、スライドコアやアンギュラピンおよびロッキングブロック等を備える関係上、単純な２プーレート金型に比べて構造および動作が複雑になっているので、型締速度等は予め低めの値に設定し、制御装置１０による駆動制御のもと、型締のドライサイクル運転等を繰り返し実行するなどして射出成形金型３９の各部の様子を確認しながら徐々に型締速度の設定値を上げてゆき、射出成形金型３９のスライドコアの動作等に異常を生じない最大の型締速度をある程度の安全を見込んだ上で見極めるようにする必要がある。
【００５２】
但し、設定型締速度の達成を第一義とし、また、オペレータの目視によって異常の有無を確認しながら型締動作を行わせるようにしているので、金型保護開始位置としての速度切替位置は設定せず、金型保護力の設定による型締用サーボモータＭ１の駆動トルクの制限も行わない（減速開始位置もしくは加速開始位置として速度切替位置を設定し、分割区間毎に設定型締速度を変える場合はある）。
【００５３】
このようにして、オペレータが安全を確認しながら型締速度の設定値を上げて射出成形機３０に型締動作を繰り返し実行させる間、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、速度ループの処理周期と同期して型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値をムービングプラテン３２の現在位置と共に所定周期毎に読み込み、これを、正常な型締動作時における負荷の変動パターンとして不揮発性メモリ２４のデータ記憶ファイルに時系列的に記憶してゆく。
【００５４】
このデータ記憶ファイルには負荷の変動パターンの要素を構成する負荷検出値のデータが１回の型締動作完了毎に順次更新して記憶されてゆくので、最終的にデータ記憶ファイルに残されるデータは、スライドコアやアンギュラピンおよびロッキングブロック等の安全が保証される範囲の最大速度で型締動作を行わせたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターン、つまり、型締速度の条件出しのために行われた最後の型締動作における負荷の変動パターンと一致する。
【００５５】
図３に示す曲線は正常な型締動作が行われた時の負荷の変動パターンの一例であり、このようなグラフは、横軸をムービングプラテン３２の位置、縦軸を負荷の検出値として前述のデータ記憶ファイルの内容をドット表示することにより、ディスプレイ付手動データ入力装置２９のディスプレイ画面に描画することができる。最終的に必要とされるのは安全が保証される範囲の最大速度で型締動作を行わせたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターン、つまり、前述の通り、データ記憶ファイルに残された最後のデータであるが、オペレータが型締速度の設定値を順次上げていって最大型締速度の見極めを行う際にも、１型締動作の終了毎にこのようなグラフ画面を更新表示させることが可能であり、安全確認等に役立てることができる。なお、表示処理等に関しては射出圧力や射出速度等をサンプリング表示する従来の高速モニタ処理等と同じであるのでここでは説明を省略する。
【００５６】
型締動作の異常を検出するための比較対象となる設定値を１つだけ設定するような場合では、ディスプレイ付手動データ入力装置２９に表示されたグラフ、つまり、安全が保証される範囲の最大速度で型締動作を行わせたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターンの表示を参照して負荷の最大値（但し、型締力発生開始位置から型締完了位置までの区間の値は除く）を求め、これよりも僅かに大きな値を比較対象となる設定値として設定するようにする。安全が保証される範囲の負荷の最大値といっても実際にはある程度の余裕を見込んで型締速度の設定値の条件出しを行っているので、これより僅かに大きな値を許容負荷範囲として設定しても射出成形金型３９の各部に損傷が生じるといったことはない。
【００５７】
オペレータがグラフ表示を参照して負荷の最大値を求め、その値を基準にして型締動作の異常を検出するための比較対象となる設定値を決める場合について述べたが、負荷の最大値の検出をＰＭＣ用ＣＰＵ１８側の処理によって自動的に実行することもできる。その場合、負荷の最大値を仮に記憶するためのレジスタを設け、型締動作開始時点で該レジスタを零に初期化し、以下サンプリング周期毎に負荷の現在値を読み込んで前記レジスタにおける記憶値との大小関係を比較し、大きな方の値をレジスタに更新記憶していくようにすればよい。最終的に前記レジスタに残った値（但し、型締力発生開始位置から型締完了位置までの区間の値は除く）が負荷の最大値であり、この値に許容値βを加えた値が比較対象となる設定値である。
【００５８】
型締動作の異常を検出するための比較対象となる設定値を１つだけ設定するような方法は、専ら、型締速度を１段のみで設定する場合に適したものであり、分割区間を複数に設定してその各々に対して異なる型締速度を設定したような場合では、必ずしも適確に対処することができない場合がある。目標値となる型締速度の相違やムービングプラテン３２の位置の相違等によって型締用サーボモータＭ１の駆動に必要とされるトルクに違いが生じる場合があり、ある区間の許容負荷範囲として適した設定値が他の区間に対しては不適となる場合があるからである。特に、スライドコア等を利用した３方開きや４方開きの金型３９においては、可動側金型と固定側金型とが完全に一体化する型締力発生開始位置（金型タッチ位置）の手前の接触開始位置で可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの摺接やスライドコアとロッキングブロック（斜面）との摺接が開始されて型締用サーボモータＭ１に作用する負荷に変化が生じることになるので、この接触開始位置を１つの分割点として複数の分割区間を設定するのが望ましい。
【００５９】
そこで、このような場合には、例えば、図３のようなグラフ表示を参照し、型締動作の区間を複数に分割して各区間の各々に対して型締動作の異常検出に適した設定値を求める必要が生じる。図３の例では型締開始位置（型開き完了位置）Ｐ０ から型締完了位置ＰＮ までをＮ個に分けて分割区間を設定した場合について示しており、例えば、ＰＮ−２ の位置が接触開始位置、ＰＮ−１ の位置が型締力発生開始位置（金型タッチ位置）である。このように、オペレータは型締開始位置Ｐ０ から型締完了位置ＰＮ までの区間を前記条件に基いて分割し、各分割区間の始点および終点をムービングプラテン３２の位置を基準に設定し、各分割区間に対して適用すべき設定値の値を決め、各分割区間毎の設定値（許容負荷範囲）を各々の分割区間に対応させて不揮発性メモリ２４の設定値記憶ファイルに記憶させる。図３の例ではＰ０ 〜Ｐ１ までの区間の設定値をＢ１ 、Ｐ１ 〜Ｐ２ までの区間の設定値をＢ２ 、Ｐ２ 〜Ｐ３ までの区間の設定値をＢ３ 、・・・ＰＮ−１ 〜ＰＮ までの区間の設定値をＢＮ として設定している。なお、設定値ＢＮ に関しては実際には型締用サーボモータＭ１の最大トルクである。
【００６０】
図２は、前述のような設定作業完了後、設定型締条件に基いて実施される射出成形作業の各工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８により速度ループの処理周期と同期して実行される型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。
【００６１】
型締異常検出処理を開始したＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦがセットされているか否かを判別する（ステップＡ１）。異常検出処理継続フラグＦがセットされていなければ、いまだに実質的な型締異常検出処理が開始されていないことを意味するので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、更に、実質的な型締異常検出処理を開始する必要があるか否か、つまり、この処理周期が型締動作開始直後の処理周期であるか否かを判別することになる（ステップＡ２）。
【００６２】
なお、ステップＡ２の実質的な判別基準は型締動作の実行開始時点でセットされる型締実行フラグのＯＮ／ＯＦＦ状態であり、型締実行フラグがＯＮであればステップＡ２の判別結果が真に、また、型締実行フラグがＯＦＦであればステップＡ２の判別結果が偽となる。型締実行フラグがＯＦＦであってステップＡ２の判別結果が偽となれば、改めて型締異常検出処理を開始する必要はないので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８はこの処理周期における型締異常検出処理を終了し、以下、型締実行フラグのセットが検出されるまでの間、所定周期毎にステップＡ１およびステップＡ２の判別処理のみを繰り返し実行する。
【００６３】
そして、このような判別処理が繰り返し実行される間に型締動作の開始によって型締実行フラグがセットされ、型締動作開始直後の最初の速度ループの処理に対応する処理周期がステップＡ２の判別処理で検出されると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦをセットして区間指定指標ｊに１を初期設定し（ステップＡ３）、型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａとムービングプラテン３２の現在位置Ｐとを読み込み（ステップＡ４）、ムービングプラテン３２の現在位置Ｐが第ｊ段目の分割区間の終点Ｐｊ よりも手前側に位置するか否かを判別する（ステップＡ５）。
【００６４】
ムービングプラテン３２の現在位置Ｐが第ｊ段目の分割区間の終点Ｐｊ よりも手前側に位置すれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は第ｊ段目の分割区間に対応する許容負荷範囲の設定値Ｂｊ を読み込んで型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａとの大小関係を比較し（ステップＡ６）、現在値Ａの値が設定値Ｂｊ の範囲内にあれば、この周期の型締異常検出処理を終了して、型締用サーボモータＭ１による型締動作をそのまま継続して行わせる。
【００６５】
また、現在値Ａの値が比較対象となる設定値Ｂｊ の値よりも大きければ、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間やスライドコアとロッキングブロック（斜面）との間で“かじり”等の抵抗が作用して型締用サーボモータＭ１に過大な負荷が作用しているか、もしくは、可動側金型と固定側金型との間で離型不良を来たした成形品やランナ等が挟み込まれているものと判断し、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させて、射出成形金型３９の損傷を防止する（ステップＡ７）。
【００６６】
現在値Ａの値が設定値Ｂｊ よりも小さく型締用サーボモータＭ１による型締動作が許容された場合、つまり、ステップＡ６の判別結果が真となった場合においては、以下、前記と同様の処理が所定周期毎に繰り返し実行されることになるが、第２回目以降の処理周期では既に異常検出処理継続フラグＦがセットされているので、ステップＡ２の判別処理およびステップＡ３の初期設定処理は非実行とされる。また、ステップＡ４で読み込まれたムービングプラテン３２の現在位置Ｐがその時点で選択されている第ｊ段の分割区間の終点Ｐｊを越えてステーショナリープラテン３３の側に接近すると、ステップＡ５の判別結果が偽となり、自動的に区間指定指標ｊの値が歩進されるので（ステップＡ８）、型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａは、ステップＡ６の判別処理において、常に、そのときのムービングプラテン３２の現在位置Ｐを含む分割区間ｊに対応して設定された設定値Ｂｊ と比較されることになる。
【００６７】
そして、ムービングプラテン３２が型締開始位置Ｐ０ から型締完了位置ＰＮ まで移動するまでの間、ムービングプラテン３２の各位置で検出された型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａがその区間に対応して設定された設定値Ｂｊ を越えなければ、１工程の型締動作が途中で停止することなく最後まで行われ、型締完了時点で、型締実行フラグおよび異常検出処理継続フラグＦが自動的にリセットされる。
【００６８】
この実施形態では、型締用サーボモータＭ１の駆動電流を予め制限することなく、設定型締条件の速度を達成すべく型締用サーボモータＭ１の速度制御を行うようにしているので、設定型締速度を達成するための型締用サーボモータＭ１の駆動トルクが各区間の設定値Ｂｊ を越えない限り、型締条件で設定した通りの型締速度を再現することができる。従って、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンやロッキングブロック（斜面）との摺接が開始される接触開始位置から可動側金型と固定側金型とが完全に一体化する型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間内でも、実際の型締速度が設定型締速度に比べて遅くなるといったことがなく、従来免れ得なかったトルク制限による型締所要時間の増長が防止される。
【００６９】
一方、設定型締速度を達成するために必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａがその区間に対応する設定値Ｂｊ を越えれば、型締用サーボモータＭ１の駆動が強制的に即時停止されるので、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間、または、スライドコアとロッキングブロック（斜面）との間の“かじり”等による射出成形金型３９の損傷や、成形品およびランナ等の挟み込みによる射出成形金型３９の損傷も未然に防止することができる。
【００７０】
既に述べた通り、従来の金型保護機構では、ムービングプラテン３２がタイバーとの間の摩擦抵抗等に打ち勝って移動できる最小の型締力を金型保護力として設定することが推奨されていたが、実際にムービングプラテン３２とタイバーとの間の摩擦抵抗等（当然、スライドコアを備えた金型構成においてはスライドコアとアンギュラピンとの間やスライドコアとロッキングブロックとの間の摺接抵抗を含む）を測定して金型保護力を設定していたわけではないので、金型保護力を必要以上に大きく設定してしまうと金型の損傷を防止することができず、また、金型保護力を極端に小さく設定してしまうと接触開始位置から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間内で型締動作が停止してしまうという場合があったが（特に、スライドコアを備えた金型構成の場合）、この実施形態では正常な型締動作時に型締用サーボモータＭ１に作用する実際の負荷をサンプリングにより検出して設定値を決めるようにしているので、このような問題は解消され、金型保護機構としても従来のものよりも優れた効果を発揮することができる。
【００７１】
以上、型締動作の区間を複数に分割して各区間の各々に対して型締動作の異常検出に適した設定値を設定するようにした場合の例を図２を参照して説明したが、前述した１つのみの設定値による場合も、図２の処理をそのまま適用して実施することができる。その場合、型締力発生開始位置ＰＮ−１ を第１段目の分割区間の終点Ｐ１ として設定し、これに対応する設定値Ｂ１ として前記１つのみの設定値（型締力発生開始位置から型締完了位置までの区間の値を除くデータ記憶ファイルにおける負荷の最大値＋βの値）を設定し、更に、型締完了位置ＰＮ を第２段目の分割区間の終点Ｐ２ として設定し、これに対応する設定値Ｂ２ として型締用サーボモータＭ１の最大トルクの値を設定するようにすればよい。
【００７２】
次に、もう１つの実施形態として、設定型締条件に基いて正常な型締動作が行われたときに型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の変動パターンに基いて決められた許容負荷範囲と型締動作時において型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の検出値とを比較して型締動作の継続または停止を選択的に実行するようにした場合の例について説明する。
【００７３】
スライドコアの動作等に異常を生じない最大の型締速度で正常な型締動作を行わせたときに型締用サーボモータＭ１に作用する負荷（型締用サーボモータＭ１の駆動電流もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の値を速度ループの処理周期と同期して不揮発性メモリ２４のデータ記憶ファイルに時系列で記憶させる点に関しては前述の実施形態の場合と同様である。無論、型締動作の分割区間やその設定速度は単段に設定しても複数段に設定してもよい。
【００７４】
図４は、この実施形態における型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。前記実施形態の場合と同様、この処理は設定型締条件に基いて実施される射出成形作業の各工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８により速度ループの処理周期と同期して実行される。
【００７５】
型締異常検出処理を開始したＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦがセットされているか否かを判別する（ステップＢ１）。異常検出処理継続フラグＦがセットされていなければ、いまだに実質的な型締異常検出処理が開始されていないことを意味するので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、更に、実質的な型締異常検出処理を開始する必要があるか否か、つまり、この処理周期が型締動作開始直後の処理周期であるか否かを判別することになる（ステップＢ２）。
【００７６】
ステップＢ２の判別基準は前述の実施形態におけるステップＡ２と同様であり、型締実行フラグがＯＦＦであってステップＢ２の判別結果が偽となれば、改めて型締異常検出処理を開始する必要はないので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８はこの処理周期における型締異常検出処理を終了し、以下、型締実行フラグのセットが検出されるまでの間、所定周期毎にステップＢ１およびステップＢ２の判別処理のみを繰り返し実行する。
【００７７】
そして、このような判別処理が繰り返し実行される間に型締動作の開始によって型締実行フラグがセットされ、型締動作開始直後の最初の速度ループの処理に対応する処理周期がステップＢ２の判別処理で検出されると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦをセットしてサンプリングデータ検索指標ｉに１を初期設定すると共にエラー数積算カウンタＣを零に初期化し（ステップＢ３）、型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａを読み込む（ステップＢ４）。
【００７８】
次いで、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、当該処理周期に対応するデータ記憶ファイルの記憶値Ｂｉ （第ｉ番目のサンプリングデータ）を読み込み、この値に上限許容値βを加えた値Ｂｉ ＋β（但し、β＞０）と、下限許容値αを減じた値Ｂｉ −α（但し、α＞０）を求め、Ｂｉ −α〜Ｂｉ ＋βの許容負荷範囲内に前記現在値Ａが含まれているか否かを判別する（ステップＢ５）。そして、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の現在値Ａが前記許容負荷範囲内にあれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、サンプリングデータ検索指標ｉを歩進して当該処理周期における型締異常検出処理を終了し（ステップＢ９）、型締用サーボモータＭ１による型締動作をそのまま継続して行わせる。
【００７９】
また、負荷の現在値Ａが前記許容負荷範囲を外れてステップＢ５の判別結果が偽となれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、エラー数積算カウンタＣの値を歩進し（ステップＢ６）、カウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄ（不揮発性メモリ２４に記憶）を越えているか否かを判別する（ステップＢ７）。そして、カウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄを越えていなければ、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、サンプリングデータ検索指標ｉを歩進して当該処理周期における型締異常検出処理を終了し（ステップＢ９）、型締用サーボモータＭ１による型締動作をそのまま継続して行わせる。また、カウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄを越えていれば、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間やスライドコアとロッキングブロック（斜面）との間で“かじり”等の抵抗が作用するか、もしくは、可動側金型と固定側金型との間で離型不良を来たした成形品やランナ等が挟み込まれる等して型締用サーボモータＭ１に過大な負荷が継続して作用しているものと判断し、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させて射出成形金型３９の損傷を防止する（ステップＢ８）。
【００８０】
ステップＢ５の判別結果が真もしくはステップＢ７の判別結果が偽となって型締用サーボモータＭ１による型締動作が許容された場合、以下、前記と同様の処理がＰＭＣ用ＣＰＵ１８により所定周期毎に繰り返し実行されることになる。
【００８１】
このような処理が繰り返し実行される間にカウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄを越えれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、今回の型締動作時における負荷の変動パターンが正常な型締動作時における負荷の変動パターンと一致しないものと見做し、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させて、射出成形金型３９の損傷を防止する（ステップＢ８）。
【００８２】
つまり、この実施形態は、基本的には、１回の型締動作の実行に際して行われる負荷の検出処理において各サンプリング時に対応する許容負荷範囲から外れるサンプリングデータの個数が設定値Ｄよりも大きいか否かにより、正常な型締動作が行われた時の負荷の変動パターンと各型締動作時の負荷の変動パターンとが一致するか否かを判断し、負荷の変動パターンの一致不一致によって型締用サーボモータＭ１による型締動作の継続または停止を選択するものであるが、設定値Ｄの値を零として設定すれば、許容負荷範囲から外れるサンプリングデータが最初に検出された正にその時点で、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させることもできる。
【００８３】
図４に示した例では、ステップＢ５の処理でデータ記憶ファイルの記憶値Ｂｉ を読み込み、この値Ｂｉ に上限許容値βを加えたり下限許容値αを減じたりすることにより許容負荷範囲の上限と下限をその都度算出するようにしているが、設定型締条件に基いた正常な型締動作を行ってデータ記憶ファイルを作成した段階で各サンプリング時の検出データＢｉ にβを加えたりαを減じたりすることにより予め各サンプリング時毎の許容負荷範囲の上限Ｂｉ ＋βと下限Ｂｉ −αを求めておき、その値自体をデータ記憶ファイルに格納しておいて、ステップＢ５の処理でこれを読み出して比較するようにしてもよい。
【００８４】
いずれの場合においても、型締実行時における各時点の負荷の検出データＡが、これに対応するタイミングの正常な型締動作時の負荷の検出データＢｉ を基準に決められた上限Ｂｉ ＋βと下限Ｂｉ −αとで構成される許容負荷範囲と比較される点では同一である。また、検出データＢｉ に定数項β，αを加減して許容負荷範囲の上限と下限を求める代わりに、検出データＢｉ に定数項β′，α′（但し、β′＞１，０≦α′＜１）を乗じて許容負荷範囲の上限と下限を求めるようにしてもよい。正常な型締動作時における負荷の検出データＢｉ とこれによって決まる許容負荷範囲の上限Ｂｉ ＋βおよび下限Ｂｉ −αの関係の一例を図５に示す。なお、図５に示したタイミングａ，ｂ，ｃは各々金型の接触開始位置，型締力発生開始位置，型締完了位置に対応するタイミングである。直圧式の型締装置を利用した射出成形機においては、型締開始位置から型締力発生開始位置ｂまでの区間で必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動力に比べて型締力発生開始位置ｂから型締完了位置ｃまでの区間で必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動力が大きくなるのが当然だが、既に述べた通り、この実施形態においてはトグル機構等からなる型締め装置３１を採用しているためロックアップ位置近傍で型締装置３１による力の増幅率が大きく増大し、型締力発生開始位置ｂから型締完了位置ｃまでの区間で必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動力がそれほど大きくはならない。
【００８５】
この実施形態では各サンプリング時毎の負荷の検出値をその各々に対応する許容負荷範囲と比較して型締動作の継続または停止を決めるようにしているので、各タイミングに最も適した許容負荷範囲を各タイミングに対応させて設定することができ、検出負荷を１つの設定値もしくは分割区間毎に決められた幾つかの設定値と比較して型締動作の継続または即時停止の判別を行う場合に比べ、より精密な型締制御が達成できる。
【００８６】
図４および図５で示した例では、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷と許容負荷範囲とをサンプリング周期（速度ループの周期）を基準に比較する場合について述べたが、ムービングプラテン３２の位置を基準にして両者を比較するようにしてもよい。当然、その場合には最初に述べた実施形態の場合と同じように、データ記憶ファイルの作成に際し、速度ループの処理周期と同期して型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値と共にムービングプラテン３２の現在位置を記憶する必要がある。また、その後の型締工程においては、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の検出タイミングがＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期（速度ループの周期）による制限を受けるので、必ずしも、データ記憶ファイルに記憶されたムービングプラテン３２の位置と直に対応させて型締用サーボモータＭ１に作用する負荷を検出するといったことはできない。つまり、その後の型締工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期毎に型締用サーボモータＭ１に作用する負荷を検出したとしても、そのときのムービングプラテン３２の位置がデータ記憶ファイルにサンプリング記憶されたムービングプラテン３２の位置と一致するとは限らないということである。
【００８７】
そこで、この場合、その後の型締工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期毎に型締用サーボモータＭ１に作用する負荷を検出する際にもムービングプラテン３２の位置を同時に読み込み、該ムービングプラテン３２の現在位置がデータ記憶ファイル上のどの記憶領域に対応するかを、データ記憶ファイルに記憶されたムービングプラテン３２の位置に基いて検索し、対応するサンプリング時の負荷データをデータ記憶ファイルから読み込んで許容負荷範囲を求めるようにする。要するに、図３に示されるようなＰ０ ，Ｐ１ ，Ｐ２ ，・・・・の各々をデータ記憶ファイル作成時の各サンプリング時におけるムービングプラテン３２の現在位置とし、Ｂ１ ，Ｂ２ ，Ｂ３ ，・・・の各々を各サンプリング時の負荷データとして記憶し（但し、図３の例ではＢ１ ，Ｂ２ ，Ｂ３ ，・・・は設定値である）、その後の型締工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期毎に検出されるムービングプラテン３２の位置がＰ０ 〜Ｐ１ ，Ｐ１ 〜Ｐ２ ，Ｐ２ 〜Ｐ３ ，・・・のどの領域に位置するかによって、比較対象となる負荷データを検索し、この負荷データに基いて許容負荷範囲を求めるのである。
【００８８】
型締用サーボモータＭ１に作用する負荷と上限および下限を有する許容負荷範囲とを比較して型締動作の継続および停止を選択する実施形態によれば、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷が異常に低くなった場合にも、これを検出して型締動作を停止させることができる。例えば、スライドコアに摺接するアンギュラピンが脱落したり折損により短くなったりしたような場合では、接触開始位置近傍での型締用サーボモータＭ１の駆動トルクが必然的に減少するので、これを検出して自動的に型締動作が停止され、実際にスライドコアが固定側金型やロッキングブロックに衝突する前の段階で、金型の衝突を未然に防止することができる。つまり、アンギュラピンが脱落したり折損したりした場合はその全長が短くなっているので、ムービングプラテン３２が通常の接触開始位置の領域内に侵入しても金型は実際には衝突しないということである。
【００８９】
型締条件で設定した通りの型締速度を再現することができるので型締所要時間の増長が防止されるという点、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間、または、スライドコアとロッキングブロック（斜面）との間の“かじり”等による射出成形金型３９の損傷や、成形品およびランナ等の挟み込みによる射出成形金型３９の損傷が未然に防止されるという点、および、接触開始位置から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間内における不本意な型締動作の停止が防止されるといった点に関しては、最初に説明した実施形態の作用効果と同様である。
【００９０】
なお、検出負荷を１つの設定値もしくは分割区間毎に決められた幾つかの設定値と比較して型締動作の継続または即時停止の判別を行うようにした最初の実施形態においては、金型の衝突防止の作用効果の点については格別に述べていないが、無論、上限の許容範囲となる設定値Ｂｊ の各々に対応して下限の許容範囲となる設定値Ｂｊ ′を設定してステップＡ６の処理でＢｊ ′≦Ａ≦Ｂｊ の判別処理を行うようにすれば、金型の衝突防止に関し、後に説明した実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の型締制御装置は、検出負荷が該許容負荷範囲の上限値を上回ったとき、または該許容負荷範囲の下限値を下回ったときに型締動作を即時停止させて金型の安全を図るようにしているので、従来の型締装置とは相違し、金型保護のために型締装置のモータの駆動電流を予め制限する必要がない。従って、設定型締速度を達成するに必要とされるモータの駆動トルクが設定型締速度を維持することができ、スライドコアやアンギュラピンを備えた射出成形金型のように、金型の接触開始位置から型締力発生開始位置までの距離が長い射出成形金型を使用する場合であっても、短時間で型締動作を完了させることができる。また、金型の接触開始位置から型締力発生開始位置までの区間で金型に“かじり”が生じたり成形品およびランナの挟み込みが生じてモータに異常な負荷が作用すると自動的に型締動作が停止されるので、金型の損傷に関する事故も未然に防止できる。
【００９２】
また、設定型締条件に基いて正常な型締動作が行われたときに型締装置のモータに作用する負荷の変動パターンから求めた上限および下限を有する許容負荷範囲と型締装置のモータに作用する負荷とを比較して型締動作の継続もしくは停止を選択的に実行するようにしているので、スライドコアを備えた射出成形金型のアンギュラピンが折損したり脱落して負荷が軽減した場合にも自動的に型締動作を停止させることができるようになり、従来不可能であったアンギュラピンの異常で作動不良となったスライドコアと固定側金型との衝突を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の射出成形機の要部を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。
【図３】正常な型締動作を行ったときに型締用サーボモータに作用する負荷の変動の一例を示した概念図である。
【図４】もう１つの実施形態における型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。
【図５】正常な型締動作を行ったときに型締用サーボモータに作用する負荷の変動と許容負荷範囲との関係を一例で示した概念図である。
【図６】型締用サーボモータに対応して設けたオブザーバの構成を概念的に示したブロック図である。
【図７】外乱推定オブザーバの処理の概略を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 制御装置
１５ サーボアンプ
１７ 圧力モニタ用ＣＰＵ
１８ ＰＭＣ用ＣＰＵ
２０ サーボＣＰＵ
２４ 不揮発性メモリ
２５ ＣＮＣ用ＣＰＵ
３１ 型締装置
３２ ムービングプラテン
３８ 圧力検出器
３９ 射出成形金型
Ｍ１ 型締用サーボモータ
Ｐ１ パルスコーダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の型締制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
型締の工程において固定側金型と可動側金型との接触が開始される接触開始位置の手前（金型保護開始位置）から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間で射出成形機の金型保護機能を作動させ、型締装置のモータを低トルク（金型保護力）で駆動して型締動作を行わせるようにした射出成形機が既に公知である。
【０００３】
一般に、カタログスペック上では、金型保護開始位置から金型タッチ位置までの区間の型締速度（金型保護速度）や金型保護力および金型保護開始位置の設定に関しては、最大型締速度やモータの実用最大トルクおよび最大型開きストロークを限界として任意に設定できるものとされており、金型保護開始位置から金型タッチ位置までの区間で金型保護力を上限として型締力に制限を加えることにより、離型不良となった成形品やスプルーランナーの挟み込み等によるコア折れを始めとする金型各部の損傷を防止するようにしている。当然、その目的からして、金型保護力としては、ムービングプラテンがタイバーとの間の摩擦抵抗等に打ち勝って移動できる最小の型締力を設定することが推奨されている。
【０００４】
しかし、実際問題として型締の速度はモータの駆動力による制限を受けるため、金型保護力を小さな値に設定し金型保護速度を大きな値に設定した場合では、金型保護力の制限のために設定した金型保護速度が達成されない場合があり、結果的に、金型保護開始位置から金型タッチ位置までの区間の型締速度が遅くなることがある。
【０００５】
金型タッチ位置と金型保護開始位置との間の距離を必要以上に長くとると、この区間における型締速度の低下が成形サイクルの増長に繋がるので望ましくない。そこで、ごく一般的にいって、単純なツープレート金型構造、つまり、接触開始位置と型締力発生開始位置とが一致するような構造を有する射出成形金型においては、この間の距離は成形品１個分程度の幅に設定するのが普通である。なお、ここでいう接触開始位置とは固定側金型の一部と可動側金型の一部とが接触を開始する位置（但し、型締型開き方向に設けられた単純形状のガイドピンとガイドピンブッシュ等との接触は除く）のことであり、また、型締力発生開始位置とは、固定側金型と可動側金型とが完全に一体化して型締動作によるタイバーの伸びが始まる位置であって、前述した単純なツープレート金型構造においては、その両者が金型タッチ位置と同値である。
【０００６】
しかし、射出成形金型には、この他にも、成形品のアンダーカットや製品の一体成形に対処する必要上、３方開きや４方開き等の複雑な構成をとらねばならないものが多々ある。この種の射出成形金型では、成形品のアンダーカットの部分を成形するためのスライドコアが型締型開き方向と直交する平面内で移動するように構成されており、更に、これらのスライドコアを型締型開き動作に連動させてスライドさせるための手段、つまり、スライドコアのガイドとなるアンギュラピンやスライドコアのガイド面となる斜面が設けられている。
【０００７】
周知の通り、一般的にいって、アンギュラピンは固定側金型のパーティングから可動側金型に向けて突出するように設けられ、また、前記斜面は固定側金型の本体にテーパ溝等として一体に掘り込まれるか、または、ロッキングブロックとして別途固設されている。型締に際しては、まず、アンギュラピンがスライドコアのガイド穴に突入してスライドコアを所定方向に移動させ、しかる後、固定側金型の斜面がスライドコアの肩に直に摺接してこれを前記所定方向に強力に押圧するといった動作が行われる。
【０００８】
固定側金型の側にガイドとなる斜面が形成されているにも関わらずアンギュラピンを設けてスライドコアを移動させるのは、型開き時において製品が離型可能な位置にまでスライドコアを退避させるためと、固定側金型の斜面の彫込みを厚くしなくてもスライドコアの移動ストロークを確保できるようにするためである。
【０００９】
従って、このアンギュラピンにはある程度の長さが必要であり、単純なツープレート金型構造を有する射出成形金型と比べた場合、スライドコアを備えた射出成形金型では、前述の接触開始位置がかなり手前の側に移動することになる。つまり、金型タッチ位置と金型保護開始位置との間の距離が増長されることを意味し、この区間における型締速度の低下が成形サイクルの増長に与える影響が大きくなるといった問題が生じる。
【００１０】
既に述べた通り、金型保護開始位置の設定は任意であって、必ずしも接触開始位置よりも手前に設定しなければならないといったものでもないが、アンギュラピンやスライドコアの摺動部における“かじり”の発生の危険性や、テーパ溝やスライドコア等の配備による金型パーティングラインの凹凸の複雑化で生じる成形品の落下不良（離型時）等の可能性を勘案すれば、接触開始位置もしくはこれよりも手前に金型保護開始位置を設定するのが賢明であり、前述したような従来の型締制御方法では、スライドコアを備えた射出成形金型における型締所要時間の増長を避けるのが難しい。
【００１１】
【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改善し、スライドコア等を備えた複雑な構成の射出成形金型を使用する場合であっても、短い時間で型締動作を完了させることのできる射出成形機の型締制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電動式型締装置を備えた射出成形機において、設定型締条件に基づいて型締動作を行う手段と、該型締条件に基づいて正常な型締動作が行われたときに型締装置のモータに作用する負荷の変動パターンを逐次検出して記憶する手段と、該検出タイミングに対応する前記パターン上の負荷の値に基づいて許容負荷範囲を設定する手段と、以降の型締工程においては前記モータに作用する負荷を逐次検出して該許容負荷範囲と比較する手段を有し、該検出負荷が該許容負荷範囲の上限値を上回ったとき、または該許容負荷範囲の下限値を下回ったときに型締動作を即時停止する手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、型締装置のモータに作用する負荷は、モータの駆動電流、もしくは、該モータに対応して設けられたオブザーバにより推定して求めることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の幾つかに付いて説明する。図１は本発明を適用した一実施形態の射出成形機３０の要部を示すブロック図である。符号３３はステーショナリープラテン、符号３２はムービングプラテン、符号３４は射出シリンダ、符号３５は射出スクリューであり、ステーショナリープラテン３３とムービングプラテン３２との間には射出成形金型３９が装着されている。ムービングプラテン３２は、型締用サーボモータＭ１の軸出力により、ボールナット＆スクリューやトグル機構等からなる型締め装置３１を介し、従来と同様、射出成形機のタイバーに沿って移動されるようになっている。また、射出スクリュー３５は、駆動源の軸回転を射出軸方向の直線運動に変換するための駆動変換装置３７を介して射出用サーボモータＭ２により軸方向に駆動され、また、歯車機構３６を介してスクリュー回転用モータＭ３により計量回転される。
【００２３】
そして、射出スクリュー３５の基部にはロードセル等からなる圧力検出器３８が設けられ、射出スクリュー３５の軸方向に作用する樹脂圧力、即ち、射出保圧工程における射出保圧圧力や計量混練り工程におけるスクリュー背圧が検出されるようになっている。
【００２４】
射出用サーボモータＭ２には射出スクリュー３５の位置や移動速度を検出するためのパルスコーダＰ２が配備され、また、型締用サーボモータＭ１の側には、ムービングプラテン３２を駆動する型締装置３１のクロスヘッドの位置を検出するためのパルスコーダＰ１が配備されている。これらはいずれも公知の構成要素である。
【００２５】
射出成形機を駆動制御する制御装置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、ならびに、Ａ／Ｄ変換器１６および圧力検出器３８を介して射出保圧圧力やスクリュー背圧の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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、射出保圧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エジェクタ用（図示せず），型締用，射出用およびスクリュー回転用等の各軸のサーボモータを駆動するサーボアンプ１５が接続され、型締用サーボモータＭ１に配備したパルスコーダＰ１および射出用サーボモータＭ２に配備したパルスコーダＰ２からの出力の各々がサーボＣＰＵ２０に帰還され、パルスコーダＰ１からのフィードバックパルスに基いてサーボＣＰＵ２０により算出された型締装置３１のクロスヘッドの現在位置や、パルスコーダＰ２からのフィードバックパルスに基いてサーボＣＰＵ２０により算出されたスクリュー３５の移動速度およびその現在位置が、ＲＡＭ１９の現在位置記憶レジスタおよび現在速度記憶レジスタの各々に逐次更新記憶されるようになっている。
【００２８】
更に、サーボＣＰＵ２０には、型締用サーボモータＭ１に作用する外乱負荷トルクを推定するためのオブザーバとしての機能が設けられている。
【００２９】
図６は、位置に対し比例（Ｐ）制御を行い、速度に対し比例，積分（ＰＩ）制御を行う型締用サーボモータＭ１の制御系に、外乱負荷トルクを推定するオブザーバを適用したときのブロック線図である。項４０のＫＰ は位置ループにおける比例ゲイン、項４１は速度ループにおける伝達関数で、Ｋ１ は積分定数、Ｋ２ は比例定数である。また、項４２，４３は型締用サーボモータＭ１の伝達関数で、Ｋｔはトルク定数、Ｊはイナーシャであり、項４４は速度ｖを積分して位置θを算出する伝達関数である。また、ＴＬ は外乱負荷トルクである。なお、Ｓはラプラス演算子である。
【００３０】
位置指令値θｒから現在位置θのフィードバック値を減算し、その差の位置偏差ε（＝θｒ−θ）に比例定数ＫＰ を乗じ、速度指令値を求め、該速度指令値と実速度ｖとの差（速度偏差）によってＰＩ制御を行ってトルク指令（電流指令）Ｉを求め、該トルク指令Ｉに基いてモータ電流を制御して型締用サーボモータＭ１を駆動する。型締用サーボモータＭ１は速度ｖで回転し、この速度ｖを積分して位置θが求められる。
【００３１】
このようなサーボモータ制御系において、外乱負荷トルクを推定する場合、トルク指令Ｉとモータ速度ｖによって外乱負荷トルクを推定する外乱推定オブザーバ４５が図６に示すように組み込まれる。
【００３２】
外乱推定オブザーバ４５の項４７，４８のＫ３ ，Ｋ４ は外乱推定オブザーバのパラメータであり、項４６は実際に型締用サーボモータＭ１に出力されるトルク指令としての電流値Ｉに乗じるパラメータの値でモータのトルク定数の推定値Ｋｔ ＊ をイナーシャの推定値Ｊ＊ で除した値である。４９は積分項である。
【００３３】
この図６のブロック図をＫｔ ＝Ｋｔ ＊ 、Ｊ＝Ｊ＊ として解析すると、
【００３４】
そして、この全外乱トルクＴＬ から摩擦トルク相当分として速度Ｖに比例する値（ｋ・ｖ）を減じて、更に、項５０でパラメータＪ＊ ／Ｋｔ ＊ （Ｊ＊ はイナーシャ推定値，Ｋｔ ＊ はトルク定数の推定値）を乗じて、トルク指令Ｉの単位で推定外乱負荷トルクＴｄ２を求める。
【００３５】
図７は、サーボＣＰＵ２０が速度ループ処理周期毎に実施する外乱推定オブザーバの処理のフローチャートである。
【００３６】
なお、予め、オブザーバを構成する定数Ｋ３ 、Ｋ４ 、トルク定数推定値Ｋｔ ＊ 、イナーシャ推定値Ｊ＊ 及び推定摩擦トルクの係数ｋをＲＯＭ２１内に設定しておく。
【００３７】
そして、サーボＣＰＵ２０は、オブザーバとしての機能を達成するため、速度ループ処理周期毎に図７に示す処理を実行する。
【００３８】
まず、位置ループ処理によって求められた速度指令Ｖｃｍｄ とパルスコーダＰ１からフィードバックされる型締用サーボモータＭ１の実速度である速度フィードバック値ｖを読み（ステップＣ１）、この速度指令Ｖｃｍｄ と速度フィードバック値ｖより従来と同様に速度ループ処理を行いトルク指令Ｉを求め、電流ループに引き渡す（ステップＳ２）。次に、外乱推定オブザーバの処理を開始する。ステップＣ１で読み取った速度フィードバック値ｖからレジスタＲ（ｖａ）に記憶する推定速度ｖａを減じて実速度と推定速度との差Ｖｅｒｒ を求める（ステップＣ３）。更に、該差Ｖｅｒｒ に設定定数Ｋ４ を乗じた値を全外乱推定値Ｔｄ１を記憶するアキュムレータに加算し当該周期における全外乱推定値Ｔｄ１を求める（ステップＣ４）。すなわち、ステップＣ４の処理は図６における要素４８の処理である。
【００３９】
次に、推定速度ｖａを記憶するレジスタＲ（ｖａ）にステップＣ４で求めた全外乱推定値Ｔｄ１を加算すると共にステップＣ３で求めた差Ｖｅｒｒ に定数Ｋ３ を乗じた値を加算し、更に、レジスタＲ（Ｉ）に記憶する前周期で読み込んだトルク指令Ｉに推定トルク定数と推定イナーシャの比（Ｋｔ ＊ ／Ｊ＊ ）を乗じた値を加算し当該周期の速度推定値ｖａを求め、レジスタＲ（ｖａ）に格納する（ステップＣ５）。すなわち、ステップＣ５の処理は、図６における要素４６および要素４９等の処理によって推定速度ｖａを求める処理である。
【００４０】
次に、ステップＣ２で読み込んだトルク指令値ＩをレジスタＲ（Ｉ）に格納し（ステップＣ６）、ステップＣ４で求めた全外乱推定値Ｔｄ１から速度に比例する摩擦トルクｋ・ｖを減じた値に推定イナーシャと推定トルク定数の比（Ｊ＊ ／Ｋｔ ＊ ）を乗じて摩擦トルクを除去した推定外乱負荷トルクＴｄ２を求める（ステップＣ７）。すなわち、全推定外乱値Ｔｄ１、設定係数ｋ、及びステップＣ１で読み込んだ速度フィードバック値Ｖ、推定イナーシャと推定トルク定数の比（Ｊ＊ ／Ｋｔ ＊ ）により、次の演算を行って推定外乱負荷トルクＴｄ２を求める。
【００４１】
Ｔｄ２＝（Ｊ＊ ／Ｋｔ ＊ ）（Ｔｄ１−ｋ・ｖ）
こうして求められた推定外乱負荷トルクＴｄ２をＲＡＭ１９に書き込み（ステップＣ８）、当該速度ループの処理を終了する。
【００４２】
以上が、サーボＣＰＵ２０によるオブザーバの処理の概略であるが、これは、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷をオブザーバによって推定する場合において必要なものであり、型締用サーボモータＭ１の駆動電流を直接検出して負荷トルクとするような場合には必ずしも必要はない。
【００４３】
インターフェイス２３は射出成形機３０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３０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２６を介してバス２２に接続され、データ設定画面やモニタ表示画面等を始めとする各種の表示画面の選択操作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やカーソル移動用のカーソル移動キー等を備える。
【００４４】
不揮発性メモリ２４は射出成形作業に関連する各種設定値，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。更に、本実施形態においては、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷との比較対象となる設定値や、設定型締条件に基いて正常な型締動作が行われたときに型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の変動パターン、つまり、正常な型締動作時における負荷の時系列的なサンプリングデータ等がこの不揮発性メモリ２４に記憶されるようになっている。
【００４５】
以上の構成により、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５がＲＯＭ２７の制御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パルス分配を行い、サーボＣＰＵ２０は各軸に対してパルス分配された移動指令とパルスコーダＰ１，Ｐ２等の検出器で検出された位置のフィードバック信号および速度のフィードバック信号に基いて位置ループ制御，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。
【００４６】
なお、トグル機構等からなる型締め装置３１の場合においてはパルスコーダＰ１で検出される位置は実際にはクロスヘッド位置であってムービングプラテン３２の位置それ自体ではないが、クロスヘッドの位置とムービングプラテン３２の位置とを対応させる変換式およびそれに必要とされる内部処理等については既に公知であるので、ここでは、ムービングプラテン３２の位置を直接的に検出できるものとし、飽くまで、ムービングプラテン３２の位置を基準として説明を進める。
【００４７】
既に述べた通り、本発明は、型締時において型締用サーボモータＭ１に作用する負荷トルクを検出し、該負荷トルクの検出値と予め設定されている設定値、もしくは、正常な型締動作が行われたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターンに基いて決められた許容負荷範囲とを比較することによって型締動作の継続または停止を選択的に実行するものであるから、まず最初に、比較対象となる設定値もしくは負荷の変動パターンを制御装置１０に設定して記憶させておかなければならない。
【００４８】
そこで、まず、オペレータは、これらの設定値なり負荷の変動パターンなりを求めるための処理を実施する必要がある。
【００４９】
オペレータは、まず、射出成形機３０のステーショナリープラテン３３およびムービングプラテン３２に射出成形金型３９を装着する。この場合の射出成形金型３９とはスライドコア等を利用した３方開きや４方開きの金型であって、当然、このスライドコアを作動させるためのアンギュラピンやロッキングブロック（斜面）を備えている。
【００５０】
この実施形態で使用している射出成形機３０は、従来の電動式射出成形機と同様、型開き完了位置から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間を任意の位置で分割して各区間毎に型締速度を設定して型締動作を行わせることができるようになっているので、オペレータは、まず、ディスプレイ付手動データ入力装置２９を操作して、型締時の速度切替位置や各区間毎の型締速度等の型締条件を制御装置１０に設定する。当然、分割区間や型締速度の設定は１段であってもよい。
【００５１】
既に述べた通り、この種の射出成形金型３９は、スライドコアやアンギュラピンおよびロッキングブロック等を備える関係上、単純な２プーレート金型に比べて構造および動作が複雑になっているので、型締速度等は予め低めの値に設定し、制御装置１０による駆動制御のもと、型締のドライサイクル運転等を繰り返し実行するなどして射出成形金型３９の各部の様子を確認しながら徐々に型締速度の設定値を上げてゆき、射出成形金型３９のスライドコアの動作等に異常を生じない最大の型締速度をある程度の安全を見込んだ上で見極めるようにする必要がある。
【００５２】
但し、設定型締速度の達成を第一義とし、また、オペレータの目視によって異常の有無を確認しながら型締動作を行わせるようにしているので、金型保護開始位置としての速度切替位置は設定せず、金型保護力の設定による型締用サーボモータＭ１の駆動トルクの制限も行わない（減速開始位置もしくは加速開始位置として速度切替位置を設定し、分割区間毎に設定型締速度を変える場合はある）。
【００５３】
このようにして、オペレータが安全を確認しながら型締速度の設定値を上げて射出成形機３０に型締動作を繰り返し実行させる間、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、速度ループの処理周期と同期して型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値をムービングプラテン３２の現在位置と共に所定周期毎に読み込み、これを、正常な型締動作時における負荷の変動パターンとして不揮発性メモリ２４のデータ記憶ファイルに時系列的に記憶してゆく。
【００５４】
このデータ記憶ファイルには負荷の変動パターンの要素を構成する負荷検出値のデータが１回の型締動作完了毎に順次更新して記憶されてゆくので、最終的にデータ記憶ファイルに残されるデータは、スライドコアやアンギュラピンおよびロッキングブロック等の安全が保証される範囲の最大速度で型締動作を行わせたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターン、つまり、型締速度の条件出しのために行われた最後の型締動作における負荷の変動パターンと一致する。
【００５５】
図３に示す曲線は正常な型締動作が行われた時の負荷の変動パターンの一例であり、このようなグラフは、横軸をムービングプラテン３２の位置、縦軸を負荷の検出値として前述のデータ記憶ファイルの内容をドット表示することにより、ディスプレイ付手動データ入力装置２９のディスプレイ画面に描画することができる。最終的に必要とされるのは安全が保証される範囲の最大速度で型締動作を行わせたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターン、つまり、前述の通り、データ記憶ファイルに残された最後のデータであるが、オペレータが型締速度の設定値を順次上げていって最大型締速度の見極めを行う際にも、１型締動作の終了毎にこのようなグラフ画面を更新表示させることが可能であり、安全確認等に役立てることができる。なお、表示処理等に関しては射出圧力や射出速度等をサンプリング表示する従来の高速モニタ処理等と同じであるのでここでは説明を省略する。
【００５６】
型締動作の異常を検出するための比較対象となる設定値を１つだけ設定するような場合では、ディスプレイ付手動データ入力装置２９に表示されたグラフ、つまり、安全が保証される範囲の最大速度で型締動作を行わせたときの型締用サーボモータＭ１の負荷の変動パターンの表示を参照して負荷の最大値（但し、型締力発生開始位置から型締完了位置までの区間の値は除く）を求め、これよりも僅かに大きな値を比較対象となる設定値として設定するようにする。安全が保証される範囲の負荷の最大値といっても実際にはある程度の余裕を見込んで型締速度の設定値の条件出しを行っているので、これより僅かに大きな値を許容負荷範囲として設定しても射出成形金型３９の各部に損傷が生じるといったことはない。
【００５７】
オペレータがグラフ表示を参照して負荷の最大値を求め、その値を基準にして型締動作の異常を検出するための比較対象となる設定値を決める場合について述べたが、負荷の最大値の検出をＰＭＣ用ＣＰＵ１８側の処理によって自動的に実行することもできる。その場合、負荷の最大値を仮に記憶するためのレジスタを設け、型締動作開始時点で該レジスタを零に初期化し、以下サンプリング周期毎に負荷の現在値を読み込んで前記レジスタにおける記憶値との大小関係を比較し、大きな方の値をレジスタに更新記憶していくようにすればよい。最終的に前記レジスタに残った値（但し、型締力発生開始位置から型締完了位置までの区間の値は除く）が負荷の最大値であり、この値に許容値βを加えた値が比較対象となる設定値である。
【００５８】
型締動作の異常を検出するための比較対象となる設定値を１つだけ設定するような方法は、専ら、型締速度を１段のみで設定する場合に適したものであり、分割区間を複数に設定してその各々に対して異なる型締速度を設定したような場合では、必ずしも適確に対処することができない場合がある。目標値となる型締速度の相違やムービングプラテン３２の位置の相違等によって型締用サーボモータＭ１の駆動に必要とされるトルクに違いが生じる場合があり、ある区間の許容負荷範囲として適した設定値が他の区間に対しては不適となる場合があるからである。特に、スライドコア等を利用した３方開きや４方開きの金型３９においては、可動側金型と固定側金型とが完全に一体化する型締力発生開始位置（金型タッチ位置）の手前の接触開始位置で可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの摺接やスライドコアとロッキングブロック（斜面）との摺接が開始されて型締用サーボモータＭ１に作用する負荷に変化が生じることになるので、この接触開始位置を１つの分割点として複数の分割区間を設定するのが望ましい。
【００５９】
そこで、このような場合には、例えば、図３のようなグラフ表示を参照し、型締動作の区間を複数に分割して各区間の各々に対して型締動作の異常検出に適した設定値を求める必要が生じる。図３の例では型締開始位置（型開き完了位置）Ｐ０ から型締完了位置ＰＮ までをＮ個に分けて分割区間を設定した場合について示しており、例えば、ＰＮ−２ の位置が接触開始位置、ＰＮ−１ の位置が型締力発生開始位置（金型タッチ位置）である。このように、オペレータは型締開始位置Ｐ０ から型締完了位置ＰＮ までの区間を前記条件に基いて分割し、各分割区間の始点および終点をムービングプラテン３２の位置を基準に設定し、各分割区間に対して適用すべき設定値の値を決め、各分割区間毎の設定値（許容負荷範囲）を各々の分割区間に対応させて不揮発性メモリ２４の設定値記憶ファイルに記憶させる。図３の例ではＰ０ 〜Ｐ１ までの区間の設定値をＢ１ 、Ｐ１ 〜Ｐ２ までの区間の設定値をＢ２ 、Ｐ２ 〜Ｐ３ までの区間の設定値をＢ３ 、・・・ＰＮ−１ 〜ＰＮ までの区間の設定値をＢＮ として設定している。なお、設定値ＢＮ に関しては実際には型締用サーボモータＭ１の最大トルクである。
【００６０】
図２は、前述のような設定作業完了後、設定型締条件に基いて実施される射出成形作業の各工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８により速度ループの処理周期と同期して実行される型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。
【００６１】
型締異常検出処理を開始したＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦがセットされているか否かを判別する（ステップＡ１）。異常検出処理継続フラグＦがセットされていなければ、いまだに実質的な型締異常検出処理が開始されていないことを意味するので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、更に、実質的な型締異常検出処理を開始する必要があるか否か、つまり、この処理周期が型締動作開始直後の処理周期であるか否かを判別することになる（ステップＡ２）。
【００６２】
なお、ステップＡ２の実質的な判別基準は型締動作の実行開始時点でセットされる型締実行フラグのＯＮ／ＯＦＦ状態であり、型締実行フラグがＯＮであればステップＡ２の判別結果が真に、また、型締実行フラグがＯＦＦであればステップＡ２の判別結果が偽となる。型締実行フラグがＯＦＦであってステップＡ２の判別結果が偽となれば、改めて型締異常検出処理を開始する必要はないので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８はこの処理周期における型締異常検出処理を終了し、以下、型締実行フラグのセットが検出されるまでの間、所定周期毎にステップＡ１およびステップＡ２の判別処理のみを繰り返し実行する。
【００６３】
そして、このような判別処理が繰り返し実行される間に型締動作の開始によって型締実行フラグがセットされ、型締動作開始直後の最初の速度ループの処理に対応する処理周期がステップＡ２の判別処理で検出されると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦをセットして区間指定指標ｊに１を初期設定し（ステップＡ３）、型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａとムービングプラテン３２の現在位置Ｐとを読み込み（ステップＡ４）、ムービングプラテン３２の現在位置Ｐが第ｊ段目の分割区間の終点Ｐｊ よりも手前側に位置するか否かを判別する（ステップＡ５）。
【００６４】
ムービングプラテン３２の現在位置Ｐが第ｊ段目の分割区間の終点Ｐｊ よりも手前側に位置すれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は第ｊ段目の分割区間に対応する許容負荷範囲の設定値Ｂｊ を読み込んで型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａとの大小関係を比較し（ステップＡ６）、現在値Ａの値が設定値Ｂｊ の範囲内にあれば、この周期の型締異常検出処理を終了して、型締用サーボモータＭ１による型締動作をそのまま継続して行わせる。
【００６５】
また、現在値Ａの値が比較対象となる設定値Ｂｊ の値よりも大きければ、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間やスライドコアとロッキングブロック（斜面）との間で“かじり”等の抵抗が作用して型締用サーボモータＭ１に過大な負荷が作用しているか、もしくは、可動側金型と固定側金型との間で離型不良を来たした成形品やランナ等が挟み込まれているものと判断し、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させて、射出成形金型３９の損傷を防止する（ステップＡ７）。
【００６６】
現在値Ａの値が設定値Ｂｊ よりも小さく型締用サーボモータＭ１による型締動作が許容された場合、つまり、ステップＡ６の判別結果が真となった場合においては、以下、前記と同様の処理が所定周期毎に繰り返し実行されることになるが、第２回目以降の処理周期では既に異常検出処理継続フラグＦがセットされているので、ステップＡ２の判別処理およびステップＡ３の初期設定処理は非実行とされる。また、ステップＡ４で読み込まれたムービングプラテン３２の現在位置Ｐがその時点で選択されている第ｊ段の分割区間の終点Ｐｊを越えてステーショナリープラテン３３の側に接近すると、ステップＡ５の判別結果が偽となり、自動的に区間指定指標ｊの値が歩進されるので（ステップＡ８）、型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａは、ステップＡ６の判別処理において、常に、そのときのムービングプラテン３２の現在位置Ｐを含む分割区間ｊに対応して設定された設定値Ｂｊ と比較されることになる。
【００６７】
そして、ムービングプラテン３２が型締開始位置Ｐ０ から型締完了位置ＰＮ まで移動するまでの間、ムービングプラテン３２の各位置で検出された型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａがその区間に対応して設定された設定値Ｂｊ を越えなければ、１工程の型締動作が途中で停止することなく最後まで行われ、型締完了時点で、型締実行フラグおよび異常検出処理継続フラグＦが自動的にリセットされる。
【００６８】
この実施形態では、型締用サーボモータＭ１の駆動電流を予め制限することなく、設定型締条件の速度を達成すべく型締用サーボモータＭ１の速度制御を行うようにしているので、設定型締速度を達成するための型締用サーボモータＭ１の駆動トルクが各区間の設定値Ｂｊ を越えない限り、型締条件で設定した通りの型締速度を再現することができる。従って、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンやロッキングブロック（斜面）との摺接が開始される接触開始位置から可動側金型と固定側金型とが完全に一体化する型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間内でも、実際の型締速度が設定型締速度に比べて遅くなるといったことがなく、従来免れ得なかったトルク制限による型締所要時間の増長が防止される。
【００６９】
一方、設定型締速度を達成するために必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａがその区間に対応する設定値Ｂｊ を越えれば、型締用サーボモータＭ１の駆動が強制的に即時停止されるので、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間、または、スライドコアとロッキングブロック（斜面）との間の“かじり”等による射出成形金型３９の損傷や、成形品およびランナ等の挟み込みによる射出成形金型３９の損傷も未然に防止することができる。
【００７０】
既に述べた通り、従来の金型保護機構では、ムービングプラテン３２がタイバーとの間の摩擦抵抗等に打ち勝って移動できる最小の型締力を金型保護力として設定することが推奨されていたが、実際にムービングプラテン３２とタイバーとの間の摩擦抵抗等（当然、スライドコアを備えた金型構成においてはスライドコアとアンギュラピンとの間やスライドコアとロッキングブロックとの間の摺接抵抗を含む）を測定して金型保護力を設定していたわけではないので、金型保護力を必要以上に大きく設定してしまうと金型の損傷を防止することができず、また、金型保護力を極端に小さく設定してしまうと接触開始位置から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間内で型締動作が停止してしまうという場合があったが（特に、スライドコアを備えた金型構成の場合）、この実施形態では正常な型締動作時に型締用サーボモータＭ１に作用する実際の負荷をサンプリングにより検出して設定値を決めるようにしているので、このような問題は解消され、金型保護機構としても従来のものよりも優れた効果を発揮することができる。
【００７１】
以上、型締動作の区間を複数に分割して各区間の各々に対して型締動作の異常検出に適した設定値を設定するようにした場合の例を図２を参照して説明したが、前述した１つのみの設定値による場合も、図２の処理をそのまま適用して実施することができる。その場合、型締力発生開始位置ＰＮ−１ を第１段目の分割区間の終点Ｐ１ として設定し、これに対応する設定値Ｂ１ として前記１つのみの設定値（型締力発生開始位置から型締完了位置までの区間の値を除くデータ記憶ファイルにおける負荷の最大値＋βの値）を設定し、更に、型締完了位置ＰＮ を第２段目の分割区間の終点Ｐ２ として設定し、これに対応する設定値Ｂ２ として型締用サーボモータＭ１の最大トルクの値を設定するようにすればよい。
【００７２】
次に、もう１つの実施形態として、設定型締条件に基いて正常な型締動作が行われたときに型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の変動パターンに基いて決められた許容負荷範囲と型締動作時において型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の検出値とを比較して型締動作の継続または停止を選択的に実行するようにした場合の例について説明する。
【００７３】
スライドコアの動作等に異常を生じない最大の型締速度で正常な型締動作を行わせたときに型締用サーボモータＭ１に作用する負荷（型締用サーボモータＭ１の駆動電流もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の値を速度ループの処理周期と同期して不揮発性メモリ２４のデータ記憶ファイルに時系列で記憶させる点に関しては前述の実施形態の場合と同様である。無論、型締動作の分割区間やその設定速度は単段に設定しても複数段に設定してもよい。
【００７４】
図４は、この実施形態における型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。前記実施形態の場合と同様、この処理は設定型締条件に基いて実施される射出成形作業の各工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８により速度ループの処理周期と同期して実行される。
【００７５】
型締異常検出処理を開始したＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦがセットされているか否かを判別する（ステップＢ１）。異常検出処理継続フラグＦがセットされていなければ、いまだに実質的な型締異常検出処理が開始されていないことを意味するので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、更に、実質的な型締異常検出処理を開始する必要があるか否か、つまり、この処理周期が型締動作開始直後の処理周期であるか否かを判別することになる（ステップＢ２）。
【００７６】
ステップＢ２の判別基準は前述の実施形態におけるステップＡ２と同様であり、型締実行フラグがＯＦＦであってステップＢ２の判別結果が偽となれば、改めて型締異常検出処理を開始する必要はないので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８はこの処理周期における型締異常検出処理を終了し、以下、型締実行フラグのセットが検出されるまでの間、所定周期毎にステップＢ１およびステップＢ２の判別処理のみを繰り返し実行する。
【００７７】
そして、このような判別処理が繰り返し実行される間に型締動作の開始によって型締実行フラグがセットされ、型締動作開始直後の最初の速度ループの処理に対応する処理周期がステップＢ２の判別処理で検出されると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、異常検出処理継続フラグＦをセットしてサンプリングデータ検索指標ｉに１を初期設定すると共にエラー数積算カウンタＣを零に初期化し（ステップＢ３）、型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値Ａを読み込む（ステップＢ４）。
【００７８】
次いで、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、当該処理周期に対応するデータ記憶ファイルの記憶値Ｂｉ （第ｉ番目のサンプリングデータ）を読み込み、この値に上限許容値βを加えた値Ｂｉ ＋β（但し、β＞０）と、下限許容値αを減じた値Ｂｉ −α（但し、α＞０）を求め、Ｂｉ −α〜Ｂｉ ＋βの許容負荷範囲内に前記現在値Ａが含まれているか否かを判別する（ステップＢ５）。そして、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の現在値Ａが前記許容負荷範囲内にあれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、サンプリングデータ検索指標ｉを歩進して当該処理周期における型締異常検出処理を終了し（ステップＢ９）、型締用サーボモータＭ１による型締動作をそのまま継続して行わせる。
【００７９】
また、負荷の現在値Ａが前記許容負荷範囲を外れてステップＢ５の判別結果が偽となれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、エラー数積算カウンタＣの値を歩進し（ステップＢ６）、カウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄ（不揮発性メモリ２４に記憶）を越えているか否かを判別する（ステップＢ７）。そして、カウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄを越えていなければ、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、サンプリングデータ検索指標ｉを歩進して当該処理周期における型締異常検出処理を終了し（ステップＢ９）、型締用サーボモータＭ１による型締動作をそのまま継続して行わせる。また、カウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄを越えていれば、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間やスライドコアとロッキングブロック（斜面）との間で“かじり”等の抵抗が作用するか、もしくは、可動側金型と固定側金型との間で離型不良を来たした成形品やランナ等が挟み込まれる等して型締用サーボモータＭ１に過大な負荷が継続して作用しているものと判断し、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させて射出成形金型３９の損傷を防止する（ステップＢ８）。
【００８０】
ステップＢ５の判別結果が真もしくはステップＢ７の判別結果が偽となって型締用サーボモータＭ１による型締動作が許容された場合、以下、前記と同様の処理がＰＭＣ用ＣＰＵ１８により所定周期毎に繰り返し実行されることになる。
【００８１】
このような処理が繰り返し実行される間にカウンタＣの現在値がエラー数の設定許容値Ｄを越えれば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、今回の型締動作時における負荷の変動パターンが正常な型締動作時における負荷の変動パターンと一致しないものと見做し、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させて、射出成形金型３９の損傷を防止する（ステップＢ８）。
【００８２】
つまり、この実施形態は、基本的には、１回の型締動作の実行に際して行われる負荷の検出処理において各サンプリング時に対応する許容負荷範囲から外れるサンプリングデータの個数が設定値Ｄよりも大きいか否かにより、正常な型締動作が行われた時の負荷の変動パターンと各型締動作時の負荷の変動パターンとが一致するか否かを判断し、負荷の変動パターンの一致不一致によって型締用サーボモータＭ１による型締動作の継続または停止を選択するものであるが、設定値Ｄの値を零として設定すれば、許容負荷範囲から外れるサンプリングデータが最初に検出された正にその時点で、型締用サーボモータＭ１による型締動作を即時停止させることもできる。
【００８３】
図４に示した例では、ステップＢ５の処理でデータ記憶ファイルの記憶値Ｂｉ を読み込み、この値Ｂｉ に上限許容値βを加えたり下限許容値αを減じたりすることにより許容負荷範囲の上限と下限をその都度算出するようにしているが、設定型締条件に基いた正常な型締動作を行ってデータ記憶ファイルを作成した段階で各サンプリング時の検出データＢｉ にβを加えたりαを減じたりすることにより予め各サンプリング時毎の許容負荷範囲の上限Ｂｉ ＋βと下限Ｂｉ −αを求めておき、その値自体をデータ記憶ファイルに格納しておいて、ステップＢ５の処理でこれを読み出して比較するようにしてもよい。
【００８４】
いずれの場合においても、型締実行時における各時点の負荷の検出データＡが、これに対応するタイミングの正常な型締動作時の負荷の検出データＢｉ を基準に決められた上限Ｂｉ ＋βと下限Ｂｉ −αとで構成される許容負荷範囲と比較される点では同一である。また、検出データＢｉ に定数項β，αを加減して許容負荷範囲の上限と下限を求める代わりに、検出データＢｉ に定数項β′，α′（但し、β′＞１，０≦α′＜１）を乗じて許容負荷範囲の上限と下限を求めるようにしてもよい。正常な型締動作時における負荷の検出データＢｉ とこれによって決まる許容負荷範囲の上限Ｂｉ ＋βおよび下限Ｂｉ −αの関係の一例を図５に示す。なお、図５に示したタイミングａ，ｂ，ｃは各々金型の接触開始位置，型締力発生開始位置，型締完了位置に対応するタイミングである。直圧式の型締装置を利用した射出成形機においては、型締開始位置から型締力発生開始位置ｂまでの区間で必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動力に比べて型締力発生開始位置ｂから型締完了位置ｃまでの区間で必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動力が大きくなるのが当然だが、既に述べた通り、この実施形態においてはトグル機構等からなる型締め装置３１を採用しているためロックアップ位置近傍で型締装置３１による力の増幅率が大きく増大し、型締力発生開始位置ｂから型締完了位置ｃまでの区間で必要とされる型締用サーボモータＭ１の駆動力がそれほど大きくはならない。
【００８５】
この実施形態では各サンプリング時毎の負荷の検出値をその各々に対応する許容負荷範囲と比較して型締動作の継続または停止を決めるようにしているので、各タイミングに最も適した許容負荷範囲を各タイミングに対応させて設定することができ、検出負荷を１つの設定値もしくは分割区間毎に決められた幾つかの設定値と比較して型締動作の継続または即時停止の判別を行う場合に比べ、より精密な型締制御が達成できる。
【００８６】
図４および図５で示した例では、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷と許容負荷範囲とをサンプリング周期（速度ループの周期）を基準に比較する場合について述べたが、ムービングプラテン３２の位置を基準にして両者を比較するようにしてもよい。当然、その場合には最初に述べた実施形態の場合と同じように、データ記憶ファイルの作成に際し、速度ループの処理周期と同期して型締用サーボモータＭ１の駆動電流（もしくは前述のオブザーバにより推定された外乱負荷変動トルク）の現在値と共にムービングプラテン３２の現在位置を記憶する必要がある。また、その後の型締工程においては、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷の検出タイミングがＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期（速度ループの周期）による制限を受けるので、必ずしも、データ記憶ファイルに記憶されたムービングプラテン３２の位置と直に対応させて型締用サーボモータＭ１に作用する負荷を検出するといったことはできない。つまり、その後の型締工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期毎に型締用サーボモータＭ１に作用する負荷を検出したとしても、そのときのムービングプラテン３２の位置がデータ記憶ファイルにサンプリング記憶されたムービングプラテン３２の位置と一致するとは限らないということである。
【００８７】
そこで、この場合、その後の型締工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期毎に型締用サーボモータＭ１に作用する負荷を検出する際にもムービングプラテン３２の位置を同時に読み込み、該ムービングプラテン３２の現在位置がデータ記憶ファイル上のどの記憶領域に対応するかを、データ記憶ファイルに記憶されたムービングプラテン３２の位置に基いて検索し、対応するサンプリング時の負荷データをデータ記憶ファイルから読み込んで許容負荷範囲を求めるようにする。要するに、図３に示されるようなＰ０ ，Ｐ１ ，Ｐ２ ，・・・・の各々をデータ記憶ファイル作成時の各サンプリング時におけるムービングプラテン３２の現在位置とし、Ｂ１ ，Ｂ２ ，Ｂ３ ，・・・の各々を各サンプリング時の負荷データとして記憶し（但し、図３の例ではＢ１ ，Ｂ２ ，Ｂ３ ，・・・は設定値である）、その後の型締工程においてＰＭＣ用ＣＰＵ１８の処理周期毎に検出されるムービングプラテン３２の位置がＰ０ 〜Ｐ１ ，Ｐ１ 〜Ｐ２ ，Ｐ２ 〜Ｐ３ ，・・・のどの領域に位置するかによって、比較対象となる負荷データを検索し、この負荷データに基いて許容負荷範囲を求めるのである。
【００８８】
型締用サーボモータＭ１に作用する負荷と上限および下限を有する許容負荷範囲とを比較して型締動作の継続および停止を選択する実施形態によれば、型締用サーボモータＭ１に作用する負荷が異常に低くなった場合にも、これを検出して型締動作を停止させることができる。例えば、スライドコアに摺接するアンギュラピンが脱落したり折損により短くなったりしたような場合では、接触開始位置近傍での型締用サーボモータＭ１の駆動トルクが必然的に減少するので、これを検出して自動的に型締動作が停止され、実際にスライドコアが固定側金型やロッキングブロックに衝突する前の段階で、金型の衝突を未然に防止することができる。つまり、アンギュラピンが脱落したり折損したりした場合はその全長が短くなっているので、ムービングプラテン３２が通常の接触開始位置の領域内に侵入しても金型は実際には衝突しないということである。
【００８９】
型締条件で設定した通りの型締速度を再現することができるので型締所要時間の増長が防止されるという点、可動側金型のスライドコアと固定側金型のアンギュラピンとの間、または、スライドコアとロッキングブロック（斜面）との間の“かじり”等による射出成形金型３９の損傷や、成形品およびランナ等の挟み込みによる射出成形金型３９の損傷が未然に防止されるという点、および、接触開始位置から型締力発生開始位置（金型タッチ位置）までの区間内における不本意な型締動作の停止が防止されるといった点に関しては、最初に説明した実施形態の作用効果と同様である。
【００９０】
なお、検出負荷を１つの設定値もしくは分割区間毎に決められた幾つかの設定値と比較して型締動作の継続または即時停止の判別を行うようにした最初の実施形態においては、金型の衝突防止の作用効果の点については格別に述べていないが、無論、上限の許容範囲となる設定値Ｂｊ の各々に対応して下限の許容範囲となる設定値Ｂｊ ′を設定してステップＡ６の処理でＢｊ ′≦Ａ≦Ｂｊ の判別処理を行うようにすれば、金型の衝突防止に関し、後に説明した実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の型締制御装置は、検出負荷が該許容負荷範囲の上限値を上回ったとき、または該許容負荷範囲の下限値を下回ったときに型締動作を即時停止させて金型の安全を図るようにしているので、従来の型締装置とは相違し、金型保護のために型締装置のモータの駆動電流を予め制限する必要がない。従って、設定型締速度を達成するに必要とされるモータの駆動トルクが設定型締速度を維持することができ、スライドコアやアンギュラピンを備えた射出成形金型のように、金型の接触開始位置から型締力発生開始位置までの距離が長い射出成形金型を使用する場合であっても、短時間で型締動作を完了させることができる。また、金型の接触開始位置から型締力発生開始位置までの区間で金型に“かじり”が生じたり成形品およびランナの挟み込みが生じてモータに異常な負荷が作用すると自動的に型締動作が停止されるので、金型の損傷に関する事故も未然に防止できる。
【００９２】
また、設定型締条件に基いて正常な型締動作が行われたときに型締装置のモータに作用する負荷の変動パターンから求めた上限および下限を有する許容負荷範囲と型締装置のモータに作用する負荷とを比較して型締動作の継続もしくは停止を選択的に実行するようにしているので、スライドコアを備えた射出成形金型のアンギュラピンが折損したり脱落して負荷が軽減した場合にも自動的に型締動作を停止させることができるようになり、従来不可能であったアンギュラピンの異常で作動不良となったスライドコアと固定側金型との衝突を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の射出成形機の要部を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。
【図３】正常な型締動作を行ったときに型締用サーボモータに作用する負荷の変動の一例を示した概念図である。
【図４】もう１つの実施形態における型締異常検出処理の概略を示すフローチャートである。
【図５】正常な型締動作を行ったときに型締用サーボモータに作用する負荷の変動と許容負荷範囲との関係を一例で示した概念図である。
【図６】型締用サーボモータに対応して設けたオブザーバの構成を概念的に示したブロック図である。
【図７】外乱推定オブザーバの処理の概略を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 制御装置
１５ サーボアンプ
１７ 圧力モニタ用ＣＰＵ
１８ ＰＭＣ用ＣＰＵ
２０ サーボＣＰＵ
２４ 不揮発性メモリ
２５ ＣＮＣ用ＣＰＵ
３１ 型締装置
３２ ムービングプラテン
３８ 圧力検出器
３９ 射出成形金型
Ｍ１ 型締用サーボモータ
Ｐ１ パルスコーダ
Claims (3)
- 電動式型締装置を備えた射出成形機において、設定型締条件に基づいて型締動作を行う手段と、該型締条件に基づいて正常な型締動作が行われたときに型締装置のモータに作用する負荷の変動パターンを逐次検出して記憶する手段と、該検出タイミングに対応する前記パターン上の負荷の値に基づいて許容負荷範囲を設定する手段と、以降の型締工程においては前記モータに作用する負荷を逐次検出して該許容負荷範囲と比較する手段を有し、該検出負荷が該許容負荷範囲の上限値を上回ったとき、または該許容負荷範囲の下限値を下回ったときに型締動作を即時停止する手段を有する射出成形機の型締制御装置。
- 型締装置のモータに作用する負荷を該モータの駆動電流によって検出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締制御装置。
- 型締装置のモータに作用する負荷を該モータに対応して設けられたオブザーバにより推定して求めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締制御装置。
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