JP3820232B2

JP3820232B2 - 射出成形機の型締制御方法

Info

Publication number: JP3820232B2
Application number: JP2003127398A
Authority: JP
Inventors: 隆箱田; 芳人有賀
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2023-05-02
Also published as: CN1550315A; US7041242B2; US20040219256A1; CN100349721C; JP2004330530A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型締工程における可動型と固定型間の異物を検出する際に用いて好適な射出成形機の型締制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サーボモータとボールねじ機構を有する駆動部を備え、この駆動部の進退運動を、トグルリンク機構を介して可動盤に伝達する射出成形機の型締装置において、可動盤を型閉方向へ移動させた際における可動型と固定型間に挟まった異物（成形品）を検出する異物検出方法としては、既に、本出願人が提案した特開２００２−１７２６７０号公報で開示される射出成形機の異物検出方法が知られている。
【０００３】
同公報で開示される異物検出方法は、型締工程における監視区間の型閉動作に伴う物理量を検出するとともに、当該物理量の検出値と予め設定した設定値との偏差が予め設定した閾値以上になったなら異物検出処理、即ち、サーボモータの作動停止，後退動作，警報の発生等の異物検出処理を実行するものである。なお、閾値は、予め試型締を行うことにより当該偏差の最大値を検出し、この最大値を予め設定した基準値に加算することにより設定される。
【特許文献１】
特開２００２−１７２６７０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した異物検出方法（型締制御方法）では、監視区間の型閉動作に伴う物理量を検出するとともに、当該物理量の検出値と予め設定した設定値との偏差が予め設定した閾値以上になったなら異物検出処理を実行するため、実際に、異物（成形品）が可動型と固定型間に挟まってから異物検出処理を実行するまでにはタイムラグが発生する。この場合、タイムラグが長ければ、成形品の破壊により正確な成形品モニタができなくなるとともに、金型を傷付けてしまう等の不具合を招くことになり、このタイムラグはできるだけ短くすることが望ましい。
【０００５】
しかし、従来の異物検出方法における異物検出処理では、サーボモータの作動を停止させた後、通常の型開制御による後退動作を行っていたため、タイムラグの長さが無視できず、結局、成形品の破壊や金型の傷付等の発生を確実に回避することができないという解決すべき課題が存在した。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、異物検出時から異物検出処理を実行するまでのタイムラグを短縮し、異物検出処理を迅速に実行させることにより、成形品の破壊や金型の傷付等の発生を確実に回避できるようにした射出成形機の型締制御方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、型締工程の型閉動作に対して設定した所定の監視区間における監視項目を検出するとともに、検出により得た検出値Ｄｄが、設定した閾値Ｄｉ以上になったなら異常処理を行う射出成形機１の型締制御方法において、予め、正常時の型開制御を実行する正常時型開速度Ｖｓよりも高速となる異常時型開速度Ｖｎ及びこの異常時型開速度Ｖｎによる型開制御を終了させる異常時速度終了位置Ｘｃを設定し、監視区間Ｚｃにおける検出値Ｄｄが閾値Ｄｉを越えた時点ｔｅから異常時速度終了位置Ｘｃまでは、異常時型開速度Ｖｎにより型開制御を実行するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この場合、好適な実施の態様により、異常時型開速度Ｖｎは、駆動能力に基づく最大値に設定することができる。また、検出値Ｄｄが閾値Ｄｉを越えた時点ｔｅから異常時型開速度Ｖｎまでは、駆動能力に基づく最短時間Δｔｆによる加減速制御を行うことことができる。なお、検出値Ｄｄが閾値Ｄｉを越えた時点ｔｅでは、停止制御を実行することなく型開制御を実行することができる。さらに、異常時速度終了位置Ｘｃは、監視区間Ｚｃにおける監視を開始する開始点ｔｍよりも手前（型閉動作の開始側）に設定することが望ましい。一方、異常時速度終了位置Ｘｃに達したなら正常時型開速度Ｖｓにより型開制御を実行することができる。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１０】
まず、本実施例に係る型締制御方法を実施できる射出成形機１の概略構成について、図５及び図６を参照して説明する。
【００１１】
図５に示す射出成形機１は、型締装置１ｃと仮想線で示す射出装置１ｉを備える。型締装置１ｃは離間して配した固定盤３ｃと駆動盤３ｒを備え、この固定盤３ｃと駆動盤３ｒは不図示の機台上に固定されている。また、固定盤３ｃと駆動盤３ｒ間には、四本のタイバー４…を架設し、このタイバー４…に可動盤３ｍをスライド自在に装填する。そして、この可動盤３ｍには可動型Ｃｍを取付けるとともに、固定盤３ｃには固定型Ｃｃを取付ける。この可動型Ｃｍと固定型Ｃｃは金型Ｃを構成する。
【００１２】
一方、駆動盤３ｒと可動盤３ｍ間には駆動機構部５を配設する。この駆動機構部５は、駆動盤３ｒに取付けたサーボモータ２と、この駆動盤３ｒに回動自在に支持されたボールねじ部６ｓ及びこのボールねじ部６ｓに螺合するナット部６ｎからなるボールねじ機構６と、サーボモータ２の回転をボールねじ部６ｓに伝達する回転伝達機構７からなる駆動部８を備えるとともに、駆動盤３ｒと可動盤３ｍ間に取付けたトグルリンク機構９を備える。トグルリンク機構９は、複数のトグルリンクメンバ９ｒ…の組合わせにより構成し、入力部となるクロスヘッド９ｈはナット部６ｎに固定する。これにより、ナット部６ｎの進退運動は、トグルリンク機構９を介して可動盤３ｍに伝達される。なお、１０はエジェクタ機構を示す。
【００１３】
他方、Ｓは制御系を示す。制御系Ｓにおいて、１１はサーボ回路であり、このサーボ回路１１にはサーボモータ２及びこのサーボモータ２に付設したロータリエンコーダ１２を接続する。また、サーボ回路１１には、シーケンスコントローラ１３を接続するとともに、このシーケンスコントローラ１３には、メモリ１４及びタッチパネルを付設したディスプレイ１５を接続する。
【００１４】
図６には、サーボ回路１１の具体的構成を示す。サーボ回路１１は、偏差演算部２１，２２、加算器２３、位置ループゲイン設定部２４、フィードフォワードゲイン設定部２５、加減速時間設定部２６、速度変換器２７、速度ループゲイン設定部２８、ドライバ２９、トルク比較処理部３０、トルク微分器３１、トルク微分比較処理部３２、速度微分器３３、加速度比較処理部３４をそれぞれ備え、同図に示す系統によりサーボ制御系を構成する。なお、各部の機能（動作）は後述する型締装置１ｃの全体動作により説明する。
【００１５】
次に、本実施例に係る型締制御方法を含む型締装置１ｃの全体動作について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００１６】
まず、本実施例に係る型締制御方法に用いる閾値Ｄｉの設定方法について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００１７】
本実施例に係る型締制御方法を実行するに際しては、ディスプレイ１５に表示される機能キーにより、自動設定モードを選択する。これにより、閾値Ｄｉの初期設定が実行される。この初期設定は、通常、試成形により行うことができる。今、可動盤３ｍは型開位置にあるものとする。試成形の開始によりサーボモータ２が作動し、可動盤３ｍは型開位置から前進移動する（ステップＳ１）。この場合、図１０に示すように、最初は可動盤３ｍが型閉方向へ高速（速度Ｖｆ）で前進移動する高速型閉が行われる。この際、サーボ回路１１により可動盤３ｍに対する速度制御及び位置制御が行われる。即ち、シーケンスコントローラ１３からサーボ回路１１の偏差演算部２１に対して位置指令値が付与され、ロータリエンコーダ１２の検出パルスに基づいて得られる位置検出値と比較される。これにより、位置偏差分が得られるため、この位置偏差分に基づいて位置のフィードバック制御が行われる。なお、位置偏差分は、位置ループゲイン設定部２４，フィードフォワードゲイン設定部２５及び加減速時間設定部２６により補償される。また、加減速時間設定部２６の出力は、偏差演算部２２に付与され、速度変換器２７の出力と比較される。これにより、速度偏差分が得られるため、この速度偏差分に基づいて速度のフィードバック制御が行われる。なお、速度偏差分は、速度ループゲイン設定部２８により補償される。
【００１８】
そして、可動盤３ｍが型閉方向へ前進移動し、予め設定したサンプリング区間（＝監視区間Ｚｃ）の開始点に達すれば、設定したサンプリング周期Δｔｓ毎に、監視項目であるトルク（負荷トルク）の検出を行う（ステップＳ２，Ｓ３）。この場合、サンプリング区間は、低圧型締（低速型閉：速度Ｖｍ）開始点ｔｍから高圧型締開始点ｔｐまでの間を設定できる。これらの開始点ｔｍ，ｔｐは、位置により設定してもよいし時間により設定してもよい。なお、サンプリング周期Δｔｓは、一例として、２．５〔ｍｓ〕に設定することができる。これにより、サンプリング区間の時間を８秒間と想定すれば、全サンプリング回数は３２００回となる。
【００１９】
また、負荷トルクは、速度ループゲイン設定部２８から出力する速度制御信号Ｓｃを取込むことにより検出する。即ち、速度制御信号Ｓｃの大きさは、負荷トルクの大きさに対応するため、速度制御信号Ｓｃの電圧値をトルク検出値Ｔｄとして用いる。そして、サンプリング周期Δｔｓ毎に検出されるトルク検出値Ｔｄは、トルク微分器３１により微分され、微分検出値Ｄｄに変換されるとともに、この微分検出値Ｄｄは、シーケンスコントローラ１３を介してメモリ１４のデータエリアに書き込まれる（ステップＳ４，Ｓ５）。このような微分検出値Ｄｄの検出処理は、サンプリング区間が終了するまで、サンプリング周期Δｔｓ毎に順次実行される（ステップＳ６，Ｓ３…）。
【００２０】
さらに、一回目のショット（成形サイクル）が終了したなら、次のショットを行い、同様に微分検出値Ｄｄの検出を行うとともに、微分検出値Ｄｄに対する同様の検出を、予め設定したショット回数Ｎ分だけ行う（ステップＳ７，Ｓ３…）。図８は、メモリ１４のデータエリアに書き込まれた微分検出値Ｄｄ…を一覧表で示す。実施例は、ショット回数Ｎを「１０」に設定し、かつ一回のショットにおいて、ｔ０，ｔ１…ｔｎの順位でサンプリングを行った例を示す。
【００２１】
一方、ショット回数Ｎ分の全ての検出が終了したなら、得られた微分検出値Ｄｄ…から、各ショットにおける同一サンプリング順位の微分検出値Ｄｄ…に対する平均値Ｘｉを算出する（ステップＳ８）。図８における、例えば、サンプリング順位ｔ１での微分検出値Ｄｄ…（１０回分）の平均値Ｘｉは、「１１．７」であることを示している。また、各ショットにおける同一サンプリング順位の微分検出値Ｄｄ…から最大値Ｘｗを選出する（ステップＳ８）。図８における、例えば、サンプリング順位ｔ１での最大値Ｘｗは、「１２．５」であることを示している。
【００２２】
この場合、最大値Ｘｗは、前後のサンプリング順位に対して設定した所定の範囲における複数のサンプリング順位の中の最も大きい最大値を選出する。この理由について図９を参照して説明する。今、最大値を同一サンプリング順位の中から選出したとすれば、各閾値Ｄｉ…を時系列的にグラフ化した閾値データは、図９に示すＤｉｒのように変化し、この閾値データＤｉｒは、同図に示す検出値データＤｄｄの変化に対して、上側にオフセットする点を除いて同じ傾向で変化する。なお、この検出値データＤｄｄは、各微分検出値Ｄｄ…を時系列的にグラフ化したものである。しかし、この検出値データＤｄｄは、必ずしも閾値データＤｉｒに同期して検出されるものではなく、時間的な遅れを生じるなど時間軸方向Ｆｔにバラツキを生じる。この結果、検出値データＤｄｄが時間軸方向Ｆｔにおいて、閾値データＤｉｒを越えてしまう事態も発生し、誤検出を生じることになる。
【００２３】
そこで、最大値Ｘｗを、前後のサンプリング順位に対して設定した所定の範囲における複数のサンプリング順位の中の最も大きい最大値を選択し、図９に示す閾値データＤｉｓのように、閾値データＤｉｒのピーク値を時間軸方向Ｆｔへ所定の時間幅だけ広げることにより、この問題を回避した。この場合、広げる範囲（所定の範囲）は、「１，２，３，４…」の数値を選択することにより任意に設定できる。即ち、「１」は、前後に一回分のサンプリング順位を広げることを意味し、「１」を選択した場合、所定の範囲は、三回分のサンプリング順位、具体的には、サンプリング順位ｔ１の場合、ｔ０，ｔ１，ｔ２の三回分のサンプリング順位の中から最も大きい最大値Ｘｗを選択することになる。同様に、「２」は、前後に二回分のサンプリング順位を広げることになり、所定の範囲は、五回分のサンプリング順位を含むことになる。なお、図８におけるサンプリング順位ｔ１の最大値Ｘｗは、サンプリング順位ｔ２の最大値（不図示）を用いた例を示している。
【００２４】
そして、得られた平均値Ｘｉと最大値Ｘｗから、各サンプリング順位毎の閾値Ｄｉを、

の演算式により求める（ステップＳ９）。この場合、Ｐｉは基準値であり、定数ｋｂは、この基準値Ｐｉに対して所定の余裕度（オフセット）を設定するための定数となる。また、定数ｋａは、通常、「１〜２」の間の任意数に設定することができる。
【００２５】
なお、平均値Ｘｉの代わりに中央値Ｘｊを用いることもできる。即ち、各ショットにおける同一サンプリング順位の微分検出値Ｄｄ…に対する最小値Ｘｓと最大値Ｘｗを求め、この最小値Ｘｓと最大値Ｘｗから中央値Ｘｊを、Ｘｊ＝（Ｘｗ−Ｘｓ）／２の演算式により求めるとともに、この中央値Ｘｊと最大値Ｘｗから、各閾値Ｄｉを、
Ｄｉ＝〔｛（Ｘｗ−Ｘｊ）×ｋａ｝＋Ｘｊ〕＋ｋｂ
（ただし、ｋａ，ｋｂは定数）
の演算式により求めることもできる。この定数ｋａ，ｋｂは、前述した定数ｋａ，ｋｂと同一値であってもよいし、必要に応じて異ならせてもよい。
【００２６】
また、得られた閾値Ｄｉは、メモリ１４に設定されるとともに、さらに、図７に示すディスプレイ１５のデータ表示部１５ｓに表示される（ステップＳ１０）。同図に示すＤｉｓは、このようにして設定した各閾値Ｄｉ…をグラフ化した閾値データである。以上の閾値Ｄｉ…（閾値データＤｉｓ）を求める一連の処理は、全てシーケンス動作により自動で実行される。
【００２７】
他方、トルク検出値Ｔｄの検出により、型締工程の監視区間Ｚｃにおけるトルク制限を行うためのトルク制限値Ｔｕの自動設定が行われる。即ち、トルク検出値Ｔｄは、シーケンスコントローラ１３を介してメモリ１４のデータエリアに書き込まれる。この場合、トルク検出値Ｔｄに係る一連の検出処理は、上述した微分検出値Ｄｄの場合と同様に行なわれる。即ち、トルク検出値Ｔｄは、サンプリング区間の開始から終了までの間において、サンプリング周期Δｔｓ毎に順次検出されるとともに、ショット回数Ｎ分だけ検出される。そして、ショット回数Ｎ分が終了したなら、得られたトルク検出値Ｔｄ…から、各ショットにおける同一サンプリング順位のトルク検出値Ｔｄ…に対する平均値Ａｉを算出するとともに、最大値Ａｗを選出する。最大値Ａｗは、上述した微分検出値Ｄｄの場合と同様に、前後のサンプリング順位に対して設定した所定の範囲における複数のサンプリング順位の中の最も大きい最大値を用いる。また、得られた平均値Ａｉと最大値Ａｗから、各サンプリング順位毎のトルク制限値Ｔｕを、

の演算式により求める。この場合、Ｑｉは基準値であり、定数ｋｑは、この基準値Ｑｉに対して所定の余裕度（オフセット）を設定するための定数となる。また、定数ｋｐは、通常、「１〜２」の間の任意数に設定することができる。
【００２８】
なお、各ショットにおける同一サンプリング順位のトルク検出値Ｔｄ…に対する最小値Ａｓと最大値Ａｗを求め、この最小値Ａｓと最大値Ａｗから中央値Ａｊを、Ａｊ＝（Ａｗ−Ａｓ）／２の演算式により求めるとともに、この中央値Ａｊと最大値Ａｗから、各トルク制限値Ｔｕを、

の演算式により求めることもできる。この定数ｋｐ，ｋｑは、前述した定数ｋｐ，ｋｑと同一値であってもよいし、必要に応じて異ならせてもよい。
【００２９】
一方、得られたトルク制限値Ｔｕは、メモリ１４に設定されるとともに、さらに、図７に示すディスプレイ１５のデータ表示部１５ｓに表示される。同図に示すＴｕｓは、このようにして設定した各トルク制限値Ｔｕ…をグラフ化したトルク制限値データである。以上のトルク制限値Ｔｕ…（トルク制限値データＴｕｓ）を求める一連の処理も、全てシーケンス動作により自動で実行される。
【００３０】
次に、生産稼働時における全体の動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
今、型締装置１ｃの可動盤３ｍは型開位置にあるものとする。型締工程では、まず、サーボモータ２が作動し、可動盤３ｍは型開位置から前進移動する（ステップＳ２１）。この場合、図１０に示すように、最初は可動盤３ｍが型閉方向へ高速（速度Ｖｆ）で前進移動する高速型閉が行われる。この際、サーボ回路１１により可動盤３ｍに対する速度制御及び位置制御が行われる点は、前述した閾値Ｄｉを初期設定する場合と同じである。そして、可動盤３ｍが低速（速度Ｖｍ）で移動する低速型閉へ移行するとともに、予め設定した監視区間Ｚｃに達すれば、前述したサンプリング周期Δｔｓ毎にトルク（負荷トルク）の検出を行う（ステップＳ２２，Ｓ２３）。この監視区間Ｚｃは、前述したサンプリング区間と同じである。
【００３２】
また、トルクの検出は、前述した閾値Ｄｉを初期設定する場合と同様に、速度ループゲイン設定部２８から出力する速度制御信号Ｓｃを取込むことにより行う。これにより、サンプリング周期Δｔｓ毎に検出されるトルク検出値Ｔｄは、トルク微分器３１に付与され、このトルク微分器３１により微分されて微分検出値Ｄｄに変換される（ステップＳ２４）。一方、この微分検出値Ｄｄは、トルク微分比較処理部３２に付与される。他方、トルク微分比較処理部３２には、シーケンスコントローラ１３から、微分検出値Ｄｄと同じサンプリング順位の閾値Ｄｉが付与されるため、トルク微分比較処理部３２により、同じサンプリング順位の閾値Ｄｉと微分検出値Ｄｄが比較処理される（ステップＳ２５）。
【００３３】
今、図１０に示す監視区間Ｚｃにおけるｔｅ時点で、可動型Ｃｍと固定型Ｃｃ間に異物が挟まったものとする。この場合、異物を挟んだ時点で負荷トルクが急上昇するため、速度制御信号Ｓｃの大きさも急激に大きくなる。したがって、トルク微分器３１から得られる微分検出値Ｄｄも、図９に示すＤｄｅのように急激に大きくなり、偏差データＤｉｓを越えるため、トルク微分比較処理部３２は、異物が挟まったものとして検出し、サーボ回路１１からシーケンスコントローラ１３に異物検出信号Ｓｅを付与する。これにより、シーケンスコントローラ１３は、直ちに異常処理（異物検出処理）を行う（ステップＳ２６，Ｓ２７）。
【００３４】
次に、この異常処理（異物検出処理）について、図１に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図１において、ステップＳ３１は、図３のフローチャートのステップＳ２１〜Ｓ２５に対応するとともに、ステップＳ３２は、図３のフローチャートのステップＳ２６に対応する。
【００３５】
まず、シーケンスコントローラ１３には、予め、正常時の型開制御を実行する正常時型開速度Ｖｓよりも高速となる異常時型開速度Ｖｎを設定するとともに、この異常時型開速度Ｖｎによる型開制御を終了させる異常時速度終了位置Ｘｃを設定する。この場合、異常時型開速度Ｖｎは、サーボモータ２の駆動能力に基づく最大値を設定するとともに、異常時速度終了位置Ｘｃは、図５に示すように、監視区間Ｚｃにおける監視を開始する開始点ｔｍよりも手前（型閉動作の開始側）に設定する。
【００３６】
一方、監視区間Ｚｃにおいて検出値Ｄｄが閾値Ｄｉを越えたことにより、サーボ回路１１からシーケンスコントローラ１３に対して異物検出信号Ｓｅが付与されるため、シーケンスコントローラ１３は、停止制御を実行することなく直ちに型開制御を実行する。即ち、シーケンスコントローラ１３は、サーボ回路１１に対して異常処理時の速度指令と位置指令を付与し、サーボ回路１１では、型閉方向の速度Ｖｍから型開方向の異常時型開速度Ｖｎに基づく制御に切換えるとともに、この異常時型開速度Ｖｎ達するまでは、サーボモータ２の駆動能力に基づく最短時間Δｔｆによる加減速制御を実行する（ステップＳ３３）。これにより、可動型Ｃｍ（可動盤３ｍ）は、型閉方向への低速による移動途中から直ちに型開方向へ後退移動を開始する。そして、この異常時型開速度Ｖｎにより異常時速度終了位置Ｘｃまで型開制御を行う（ステップＳ３４，Ｓ３５）。
【００３７】
また、可動型Ｃｍ（可動盤３ｍ）が異常時速度終了位置Ｘｃに達したなら、正常時の型開制御を実行する正常時型開速度Ｖｓに切換え、この正常時型開速度Ｖｓにより最終目標の型開設定位置Ｘｘまで型開制御を実行する（ステップＳ３６，Ｓ３７，Ｓ３８）。そして、型開設定位置Ｘｘに達したなら停止制御を行う（ステップＳ３９，Ｓ４０）。なお、異常処理（異物検出処理）では、このような可動型Ｃｍ（可動盤３ｍ）に対する制御とともに、警報の発生等の所定の異常処理を行う（図３：ステップＳ２７）。
【００３８】
これに対し、異物が挟まることなく正常な動作を継続すれば、検出値データＤｄｄが閾値データＤｉｓを越えることが無いため、設定したサンプリング期間Δｔｓ毎に、微分検出値Ｄｄの検出処理がそのまま繰り返される（ステップＳ２８，Ｓ２３…）。そして、監視区間Ｚｃの終了により、可動盤３ｍが低圧型締の終了する低圧終了位置、即ち、高圧型締開始位置に達すれば、高圧制御による高圧型締が行われ、さらに、所定の成形動作が終了すれば、型開きが行われる（ステップＳ２８，Ｓ２９）。なお、図７に示すＤｄｄは、各微分検出値Ｄｄ…をグラフ化した検出値データである。
【００３９】
他方、サンプリング周期Δｔｓ毎に検出されるトルク検出値Ｔｄは、トルク比較処理部３０に付与される。トルク比較処理部３０には、シーケンスコントローラ１３から、当該トルク検出値Ｔｄと同じサンプリング順位のトルク制限値Ｔｕが付与されており、このトルク比較処理部３０において、同じサンプリング順位におけるトルク制限値Ｔｕとトルク検出値Ｔｄが比較処理される。そして、トルク検出値Ｔｄが増加し、トルク制限値Ｔｕに達した場合には、トルク制限値Ｔｕを越えないように、シーケンスコントローラ１３及びサーボ回路１１によるトルク制御（トルク制限処理）が行われる。なお、図７に示すＴｄｄは、各トルク検出値Ｔｄ…をグラフ化したトルク検出値データである。
【００４０】
次に、閾値Ｄｉ（閾値データＤｉｓ）の更新方法について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４１】
射出成形機１を自動運転により２４時間稼働させる場合、昼夜の温度変化等により、時間帯によってトルクの大きさが変動する。このため、閾値データＤｉｓの初期設定が適切に行われたとしても稼働時の時間帯によっては誤検出を生じる虞れがある。そこで、本実施例では、ショット回数が予め設定した設定数Ｍに達する毎に、前述した自動設定モードを実行、即ち、図２に示したフローチャートに基づく処理を実行し、閾値データＤｉｓを定期的に更新するようにした。なお、設定数Ｍは、一例として「１００」を設定することができる。
【００４２】
この場合、異常（異物検出）が発生しない限り、生産を継続した状態で自動設定モードを実行し、閾値データＤｉｓの更新を行うことができる。図４において、ステップＳ４１は、図２のフローチャートによる初期設定処理を示す。閾値Ｄｉ（閾値データＤｉｓ）が初期設定されることにより、この閾値Ｄｉ（閾値データＤｉｓ）を用いた成形処理が行われる（ステップＳ４２）。そして、ショット数が予め設定した設定数Ｍに達したなら、微分検出値Ｄｄ（検出値データＤｄｄ）の検出処理を行う（ステップＳ４３，Ｓ４４）。この場合、図２に示すフローチャートに従って微分検出値Ｄｄの取込みをショット回数Ｎ分だけ行う。一方、ショット回数Ｎ分が終了したなら、新たな閾値データＤｉｓを求めることにより更新を行う（ステップＳ４５，Ｓ４６）。
【００４３】
閾値Ｄｉ（閾値データＤｉｓ）が更新されることにより、更新された閾値Ｄｉ（閾値データＤｉｓ）を用いた成形処理が同様に継続して行われる（ステップＳ４７）。以後、生産計画による生産が終了するまで、同様の更新処理を繰り返して行う。即ち、ショット数が設定数Ｍに達したなら、初期設定の場合と同様に、微分検出値Ｄｄの検出処理を行うとともに、図２に示すフローチャートに従って微分検出値Ｄｄの取込みをショット回数Ｎ分だけ行い、この後、新たな閾値データＤｉｓを求めて更新を行う（ステップＳ４８，Ｓ４９，Ｓ４４…）。
【００４４】
よって、このような本実施例に係る型締制御方法によれば、監視区間Ｚｃにおける検出値Ｄｄが閾値Ｄｉを越えた時点ｔｅから異常時速度終了位置Ｘｃまでは、異常時型開速度Ｖｎにより型開制御を実行するようにしたため、異物検出時から異物検出処理を実行するまでのタイムラグを短縮することができる。したがって、異物検出処理を迅速に実行させることができ、挟まれた成形品（異物）の破壊や金型の傷付等の発生を確実に回避することができる。
【００４５】
また、自動設定モードを設け、この自動設定モードにより、監視区間Ｚｃにおけるトルク（負荷トルク）を、予め設定したサンプリング周期Δｔｓにより順次検出し、かつ予め設定したショット回数Ｎ分だけ検出するとともに、得られた微分検出値Ｄｄ…から、各サンプリング順位毎の閾値Ｄｉ…を、所定の演算式により求めて設定するようにしたため、外乱要因によるトルクの変動が生じた場合であっても、異物検出に対する誤検出を確実に防止することができ、無用な運転停止の回避、更には型締制御に対する高度の安定性及び信頼性を確保することができる。特に、各閾値Ｄｉは、各ショットにおける同一サンプリング順位の微分検出値Ｄｄ…に対する平均値Ｘｉと最大値Ｘｗを求め、この平均値Ｘｉと最大値Ｘｗから、Ｄｉ＝〔｛（Ｘｗ−Ｘｉ）×ｋａ｝＋Ｘｉ〕＋ｋｂの演算式により求め、或いは各ショットにおける同一サンプリング順位の微分検出値Ｄｄ…に対する最小値Ｘｓと最大値Ｘｗを求め、この最小値Ｘｓと最大値Ｘｗから中央値Ｘｊを、Ｘｊ＝（Ｘｗ−Ｘｓ）／２の演算式により求めるとともに、この中央値Ｘｊと最大値Ｘｗから、各閾値Ｄｉを、Ｄｉ＝〔｛（Ｘｗ−Ｘｊ）×ｋａ｝＋Ｘｊ〕＋ｋｂを求めるようにしたため、的確な閾値Ｄｉを確実かつ安定して求めることができる。
【００４６】
さらに、最大値Ｘｗを選定するに際して、前後のサンプリング順位に対して設定した所定の範囲における複数のサンプリング順位の中の最も大きい最大値を用いるようにしたため、時間軸方向Ｆｔのバラツキに対しても所定の余裕度を設定することができ、時間軸方向Ｆｔにおけるバラツキによる誤検出を回避することができる。加えて、閾値Ｄｉを設定した後、ショット回数が設定数Ｍに達する毎に、自動設定モードを実行して閾値Ｄｉを更新するようにしたため、特に、昼夜の温度変化等により、時間帯によってトルクの大きさが変動する場合であっても誤検出を確実に回避することができる。しかも、検出値Ｄｄとして、トルクに対応するトルク検出値Ｔｄを微分して得た微分検出値Ｄｄを用いたため、トルク検出値Ｔｄの全体がドリフト等によりシフトしたような場合であっても、これに影響されることなく誤検出を回避することができる。
【００４７】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、監視項目は、型閉動作を行うサーボモータ２のトルクを適用した場合を示したが、図６に示す速度変換器２７から得る速度を適用してもよい。この場合、速度変換器２７の出力からは速度検出値Ｖｄが得られるため、この速度検出値Ｖｄを速度微分器３３により微分して得た加速度値を微分検出値Ｄｄとして用いるとともに、加速度比較処理部３４を用いて、前述したトルク微分比較処理部３２と同様の処理を行わせることができる。また、演算式は、必要により他の演算式を用いてもよく、例示の演算式に限定されるものではない。さらに、実施例は、駆動機構部５にトグルリンク機構９を用いた場合を示したが、トグルリンク機構を用いない直圧形式の駆動機構部にも同様に利用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
このように、本発明に係る射出成形機の型締制御方法は、予め、正常時の型開制御を実行する正常時型開速度よりも高速となる異常時型開速度及びこの異常時型開速度による型開制御を終了させる異常時速度終了位置を設定し、監視区間における検出値が閾値を越えた時点から異常時速度終了位置までは、異常時型開速度により型開制御を実行するため、次のような顕著な効果を奏する。
【００４９】
（１）異物検出時から異物検出処理を実行するまでのタイムラグを短縮し、異物検出処理を迅速に実行させることができるため、挟まれた成形品（異物）の破壊や金型の傷付等の発生を確実に回避することができる。
【００５０】
（２）好適な実施の態様により、異常時型開速度を、駆動能力の最大値に設定し、及び／又は検出値が閾値を越えた時点から異常時型開速度までは、駆動能力に基づく最短時間による加減速制御を行うようにすれば、タイムラグの短縮効果をより高めることができる。また、検出値が閾値を越えた時点で、停止制御を実行することなく型開制御を実行することによってもタイムラグの短縮効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る型締制御方法による異常処理（異物検出処理）の処理手順を示すフローチャート、
【図２】同型締制御方法に用いる閾値の設定方法を示すフローチャート、
【図３】同型締制御方法を含む生産稼働時における全体の動作を説明するためのフローチャート、
【図４】同型締制御方法に用いる閾値データの更新方法を説明するためのフローチャート、
【図５】同型締制御方法を実施できる射出成形機の構成図、
【図６】同射出成形機におけるサーボ回路の構成図、
【図７】同型締制御方法を実施する際におけるディスプレイの画面構成図、
【図８】同型締制御方法により検出した検出値の一覧表、
【図９】同型締制御方法を用いた際における最大値の選出方法説明図、
【図１０】同型締制御方法を用いた型閉及び型開に係る速度のタイムチャート、
【符号の説明】
１射出成形機
Ｖｓ正常時型開速度
Ｖｎ異常時型開速度
Ｘｃ異常時速度終了位置
Ｚｃ監視区間
Δｔｆ最短時間

Claims

型締工程の型閉動作に対して設定した所定の監視区間における監視項目を検出するとともに、検出により得た検出値が、設定した閾値を越えたなら異常処理を行う射出成形機の型締制御方法において、予め、正常時の型開制御を実行する正常時型開速度よりも高速となる異常時型開速度及びこの異常時型開速度による型開制御を終了させる異常時速度終了位置を設定し、前記監視区間における前記検出値が前記閾値を越えた時点から前記異常時速度終了位置までは、前記異常時型開速度により型開制御を実行することを特徴とする射出成形機の型締制御方法。
前記異常時型開速度は、駆動能力に基づく最大値に設定することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締制御方法。
前記検出値が前記閾値を越えた時点から前記異常時型開速度までは、駆動能力に基づく最短時間による加減速制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の型締制御方法。
前記検出値が前記閾値を越えた時点では、停止制御を実行することなく型開制御を実行することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締制御方法。
前記異常時速度終了位置は、前記監視区間における監視を開始する開始点よりも手前（型閉動作の開始側）に設定することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締制御方法。
前記異常時速度終了位置に達したなら前記正常時型開速度により型開制御を実行することを特徴とする請求項１又は５記載の射出成形機の型締制御方法。