JP3997063B2

JP3997063B2 - 成形機

Info

Publication number: JP3997063B2
Application number: JP2001235093A
Authority: JP
Inventors: 清国松; 利満畑野
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2021-08-02
Also published as: JP2003039516A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機やダイカストマシン等の成形機に係り、特に、型開き動作やエジェクト動作における安全性を高めた成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機やダイカストマシン等の成形機にあっては、型閉じ（型締め）行程において金型間に異物を挟み込んだ状態で型締め完了させることによる、金型破損を防止するために、型締め完了の手前でトルク（圧力）監視を行い、このトルク値の監視領域において、設定されたトルク値を超える実測トルク値が検出された場合には、サーボモータ等の型開閉駆動源を停止させるようにしている。
【０００３】
すなわち、型閉じ行程は一般的に、低速型閉じ→高速型閉じ→低圧型閉じ→高圧型閉じ（高圧型締め）の順で行われるが、上記の低圧型閉じの領域において、予め設定された監視トルク値を超える実測トルク値が検出された場合には、異物挟み込みなどの異状とみなして、サーボモータ等の型開閉駆動源を緊急停止させるようにしていた。
【０００４】
しかしながら、型開き行程やエジェクト突き出し行程やエジェクト戻し行程においては、異物の挟み込みがないと考えられることから、機構部品の破損に関しての考慮が払われていないのが現状であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の成形機では、型開き行程やエジェクト突き出し行程やエジェクト戻し行程における金型機構やエジェクト機構の破損防止に考慮が払われていないので、次のような問題を生じた。
【０００６】
（１）傾斜ピンをもつ金型機構においては、型開き行程において傾斜ピンにカジリが生じた場合に無理矢理に型開きを続行させると、傾斜ピンなどの金型機構に破損が起こる虞がある。また、深尺の箱形で内部に多数のリブがある成形品などにおいては、型開きの途上で、まだ軟らかい成形品が、時として変形して金型に絡みついた状態となることがあり得、このため、無理矢理に型開きを続行させると、成形品の完全な離型が行えず、金型にこびり付いて残った樹脂の除去に多大の手間を要するという問題があった。
【０００７】
（２）また、多数のエジェクトピンをもつエジェクト機構などにおいては、熱変形や経時変化や摩耗などによって、エジェクトピンの取り付け位置の誤差が拡大し、これによって生じるエジェクトピンのカジリにより、無理矢理にエジェクト突き出し動作やエジェクト戻し動作を続行させると、エジェクトピンなどのエジェクト機構に破損が起こる虞があった。さらに、エジェクト突き出しの途上で、まだ軟らかい成形品が、時として変形して金型に絡みついた状態となることがあり得、このため、無理矢理にエジェクト突き出しを続行させると、成形品の完全な離型が行えず、金型にこびり付いて残った樹脂の除去に多大の手間を要するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、型開きやエジェクト突き出しやエジェクト戻しの動作において、金型機構やエジェクト機構の破損を可及的に防止し、また、成形品の完全な離型が行えないという事態の発生を可及的に回避することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するために、型開閉動作の駆動源としてサーボモータを用い、型開き行程の全領域を速度フィードバック制御するようにした成形機において、型開き行程の全領域に上側トルク制限値を設定するとともに、型開き行程の所定領域を予め設定されたトルク値の監視領域として、このトルク値の監視領域において、該監視領域での前記上側トルク制限値からオフセット量を減じた値に設定されたトルク監視値を超える実測トルク値が検出された場合には、サーボモータを停止させるように構成される。また、エジェクト動作の駆動源としてサーボモータを用い、エジェクト突き出し行程の全領域を速度フィードバック制御するようにした成形機において、エジックト突き出し行程の全領域に上側トルク制限値を設定するとともに、エジェクト突き出し行程の所定領域を予め設定されたトルク値の監視領域として、このトルク値の監視領域において、該監視領域での前記上側トルク制限値からオフセット量を減じた値に設定されたトルク監視値を超える実測トルク値が検出された場合には、サーボモータを停止させるように、構成される。また、エジェクト動作の駆動源としてサーボモータを用い、エジェクト戻し行程の全領域を速度フィードバック制御するようにした成形機において、エジェクト戻し行程の全領域に上側トルク制限値を設定するとともに、エジェクト戻し行程の所定領域を予め設定されたトルク値の監視領域として、このトルク値の監視領域において、該監視領域での前記上側トルク制限値からオフセット量を減じた値に設定されたトルク監視値を超える実測トルク値が検出された場合には、サーボモータを停止させるように、構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の型開閉・エジェクト制御系の構成を示すブロック図であり、同図において、１は型開閉用駆動源となる型開閉用サーボモータ、２はエジェクト用駆動源となるエジェクト用サーボモータ、３は型開閉用サーボモータ１をフィードバック制御によって駆動するサーボドライバ部、４はエジェクト用サーボモータ２をフィードバック制御によって駆動するサーボドライバ部、５は型開閉動作やエジェクト動作の制御を司る型開閉・エジェクト制御部である。
【００１２】
型開閉用サーボモータ１は、図示せぬボールネジ機構およびトグルリンク機構を介して図示せぬ可動ダイプレートを前後進させる。また、エジェクト用サーボモータ２は、図示せぬボールネジ機構を介して複数のエジェクトピンを植設したエジェクトプレートを前後進させる。サーボドライバ部３は、型開閉・エジェクト制御部５からの制御指令値と、型開閉用サーボモータ１に設けられた図示せぬエンコーダから得られる位置実測値（速度実測値）６と、型開閉用サーボモータ１に設けられた図示せぬ駆動電流値センサ手段から得られる実測トルク値７を参照して、型閉じ行程時には、その領域に応じて、型開閉用サーボモータ１を速度フィードバック制御またはトルク（圧力）フィードバック制御し、型開き行程時には、型開閉用サーボモータ１を速度フィードバック制御する。また、サーボドライバ部４は、型開閉・エジェクト制御部５からの制御指令値と、エジェクト用サーボモータ２に設けられた図示せぬエンコーダから得られる位置実測値（速度実測値）８と、エジェクト用サーボモータ２に設けられた図示せぬ駆動電流値センサ手段から得られる実測トルク値９を参照して、エジェクト突き出し行程およびエジェクト戻し行程を、型開閉用サーボモータ１を速度フィードバック制御することにより行う。
【００１３】
型開閉・エジェクト制御部５は、図示せぬ上位の成形シーケンス制御部からの指令に基づき型開閉やエジェクトの制御動作を行うようになっており、この型開閉・エジェクト制御部５には、型閉じ用制御設定値格納部５ａと、型開き用制御設定値格納部５ｂと、エジェクト突き出し用制御設定値格納部５ｃと、エジェクト戻し用制御設定値格納部５ｄとが設けられており、型閉じ用制御設定値格納部５ａには、従来と同様の制御設定値が格納されている。
【００１４】
型開き用制御設定値格納部５ｂには、位置（ストローク）軸に沿った速度指令値と、領域毎に応じたトルク制限値と、トルク監視領域において設定されたトルク監視値とが格納されている。同様に、エジェクト突き出し用制御設定値格納部５ｃには、位置軸に沿った速度指令値と、領域毎に応じたトルク制限値と、トルク監視領域において設定されたトルク監視値とが格納されており、エジェクト戻し用制御設定値格納部５ｄには、位置軸に沿った速度指令値と、領域毎に応じたトルク制限値と、トルク監視領域において設定されたトルク監視値とが格納されている。
【００１５】
図２は、型開き行程における、速度実測値とトルク実測値とトルク制限値とトルク監視値の１例を示す図である。図２に示した例では、型開き行程は１段の速度設定となっており、このため速度実測値１１は、図２に示したようなものとなる。速度実測値１１が立ち上がる型開きの初期領域においては、図２に示すようにトルク実測値１２も大きくなって、大きなトルクが必要であるため、この初期領域では上側トルク制限値１３は＋ＭＡＸ（例えばモータの定格トルクを１００％としたとき＋２５０〜３５０％）に設定されている。また、型開きの初期領域を過ぎるとトルク実測値１２は低下し安定したものとなるため、型開きの初期領域以降の領域においては、上側トルク制限値１３は小さな値に設定され、これよりも若干小さな値がトルク監視値１４として設定される。例えば、トルク監視値１４として＋２０％を設定した場合、上側トルク制限値１３はオフセット量を上乗せした＋２２％とされる。そして、トルク監視値１４を設定したトルク監視領域において、実測トルク値１２がトルク監視値１４を超えると、型開閉・エジェクト制御部５は、異状発生とみなして型開閉用サーボモータ１を緊急停止させる。なお、このようにトルク監視値１４を上側トルク制限値１３よりも若干小さくする所以は、実測トルク値１２がトルク監視値１４を超えたか否かの判定処理がソフトウェア上などで容易であることと、万一、慣性等により緊急停止が間に合わず実測トルク値１２がトルク監視値１４（＋２０％）を超えても、必ず上側トルク制限値１３（＋２２％）でトルクリミッターが働くからである（これは、以下のエジェクト行程においても同様である）。なおまた、下側のトルク制限値１５に関しては、特にトルク監視の必要がないため、−ＭＡＸ（モータの定格トルク１００％に対して＋２５０〜３５０％）に設定されている。
【００１６】
図３は、エジェクト突き出し（エジェクト前進）行程における、速度実測値とトルク実測値とトルク制限値とトルク監視値の１例を示す図である。図３に示した例では、エジェクト突き出し行程は１段の速度設定となっており、このため速度実測値２１は、図３に示したようなものとなる。速度実測値２１が立ち上がるエジェクト突き出しの初期領域においては、図３に示すようにトルク実測値２２も大きくなって、大きなトルクが必要であるため、この初期領域では上側トルク制限値２３は＋ＭＡＸ（モータの定格トルク１００％に対して＋２５０〜３５０％）に設定されている。また、エジェクト突き出しの初期領域を過ぎるとトルク実測値２２は低下し安定したものとなるため、エジェクト突き出しの初期領域以降の領域においては、上側トルク制限値２３は小さな値に設定され、これよりも若干小さな値がトルク監視値２４として設定される。例えば、トルク監視値２４として＋２０％を設定した場合、上側トルク制限値２３はオフセット量を上乗せした＋２２％とされる。そして、トルク監視値２４を設定したトルク監視領域において、実測トルク値２２がトルク監視値２４を超えると、型開閉・エジェクト制御部５は、異状発生とみなしてエジェクト用サーボモータ２を緊急停止させる。なお、下側のトルク制限値２５に関しては、特にトルク監視の必要がないため、−ＭＡＸ（モータの定格トルク１００％に対して＋２５０〜３５０％）に設定されている。
【００１７】
図４は、エジェクト戻し（エジェクト後退）行程における、速度実測値とトルク実測値とトルク制限値とトルク監視値の１例を示す図である。図４に示した例では、エジェクト戻し行程は１段の速度設定となっており、このため速度実測値３１は、図４に示したようなものとなる。速度実測値３１が立ち上がるエジェクト戻しの初期領域においては、図４に示すようにトルク実測値３２も大きくなって、大きなトルクが必要であるため、この初期領域では上側トルク制限値３３は＋ＭＡＸ（モータの定格トルク１００％に対して＋２５０〜３５０％）に設定されている。また、エジェクト戻しの初期領域を過ぎるとトルク実測値３２は低下し安定したものとなるため、エジェクト戻しの初期領域以降の領域においては、上側トルク制限値３３は小さな値に設定され、これよりも若干小さな値がトルク監視値３４として設定される。例えば、トルク監視値３４として＋２０％を設定した場合、上側トルク制限値３３はオフセット量を上乗せした＋２２％とされる。そして、トルク監視値３４を設定したトルク監視領域において、実測トルク値３２がトルク監視値３４を超えると、型開閉・エジェクト制御部５は、異状発生とみなしてエジェクト用サーボモータ２を緊急停止させる。なお、下側のトルク制限値３５に関しては、特にトルク監視の必要がないため、−ＭＡＸ（モータの定格トルク１００％に対して＋２５０〜３５０％）に設定されている。
【００１８】
図５は、本実施形態の射出成形機における型開閉・エジェクト制御条件の設定画面例を示しており、この画面中における圧力監視条件の設定値入力欄４１、４２、４３、４４に、型開き行程のトルク監視値、型閉じ（型締め）行程のトルク監視値、エジェクト突き出し行程のトルク監視値、エジェクト戻し行程のトルク監視値を、それぞれ入力して設定するようになっている。
【００１９】
かような構成と制御手法をとる本実施形態においては、型開き行程、エジェクト突き出し行程、エジェクト戻し行程においてトルク監視領域を設け、このトルク監視領域において、実測トルク値がトルク監視値を超えると、異状発生とみなして型開閉用サーボモータ１またはエジェクト用サーボモータ２を緊急停止させるので、金型機構の傾斜ピンやエジェクト機構のエジェクトピン等にカジリが生じた場合には、これを速やかに検知して型開閉用サーボモータ１またはエジェクト用サーボモータ２を緊急停止させることによって、傾斜ピンなどの金型機構やエジェクトピンなどのエジェクト機構が破損することを、可及的に防止できる。また、型開きやエジェクト突き出しの途上で、まだ軟らかい成形品が万一金型に絡みついた状態となっても、これを検知して型開閉用サーボモータ１またはエジェクト用サーボモータ２を緊急停止させることができるので、成形品が完全に冷却・固化した状態で、つまり一体となって除去し易い形で、成形品を容易に取り除くことが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、型開きやエジェクト突き出しやエジェクト戻しの動作において、金型機構やエジェクト機構の破損を可及的に防止し、また、成形品の完全な離型が行えないという事態の発生を可及的に回避することが可能にになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の型開閉・エジェクト制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の型開き行程における、速度実測値とトルク実測値とトルク制限値とトルク監視値の１例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態のエジェクト突き出し行程における、速度実測値とトルク実測値とトルク制限値とトルク監視値の１例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態のエジェクト戻し行程における、速度実測値とトルク実測値とトルク制限値とトルク監視値の１例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る射出成形機における、型開閉・エジェクト制御条件の設定画面例を示す説明図である。
【符号の説明】
１型開閉用サーボモータ
２エジェクト用サーボモータ
３サーボドライバ部
４サーボドライバ部
５型開閉・エジェクト制御部
５ａ型閉じ用制御設定値格納部
５ｂ型開き用制御設定値格納部
５ｃエジェクト突き出し用制御設定値格納部
５ｄエジェクト戻し用制御設定値格納部
１１、２１、３１速度実測値
１２、２２、３２トルク実測値
１３、２３、３３上側トルク制限値
１４、２４、３４トルク監視値
１５、２５、３５下側トルク制限値

Claims

型開閉動作の駆動源としてサーボモータを用い、型開き行程の全領域を速度フィードバック制御するようにした成形機において、
型開き行程の全領域に上側トルク制限値を設定するとともに、型開き行程の所定領域を予め設定されたトルク値の監視領域として、このトルク値の監視領域内において、該監視領域での前記上側トルク制限値からオフセット量を減じた値に設定されたトルク監視値を超える実測トルク値が検出された場合には、サーボモータを停止させることを特徴とする成形機。
エジェクト動作の駆動源としてサーボモータを用い、エジェクト突き出し行程の全領域を速度フィードバック制御するようにした成形機において、
エジックト突き出し行程の全領域に上側トルク制限値を設定するとともに、エジェクト突き出し行程の所定領域を予め設定されたトルク値の監視領域として、このトルク値の監視領域において、該監視領域での前記上側トルク制限値からオフセット量を減じた値に設定されたトルク監視値を超える実測トルク値が検出された場合には、サーボモータを停止させることを特徴とする成形機。
エジェクト動作の駆動源としてサーボモータを用い、エジェクト戻し行程の全領域を速度フィードバック制御するようにした成形機において、
エジェクト戻し行程の全領域に上側トルク制限値を設定するとともに、エジェクト戻し行程の所定領域を予め設定されたトルク値の監視領域として、このトルク値の監視領域において、該監視領域での前記上側トルク制限値からオフセット量を減じた値に設定されたトルク監視値を超える実測トルク値が検出された場合には、サーボモータを停止させることを特徴とする成形機。
請求項１または２または３記載において、
前記トルク値の監視領域は、型開き行程の初期領域を除いた領域またはエジェクト突き出し行程の初期領域を除いた領域またはエジェクト戻し行程の初期領域を除いた領域に設けられることを特徴とする成形機。