JP4438745B2 - 射出成形機の制御装置 - Google Patents
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Description
第2の従来技術は、外乱オブザーバを組込み、各時点の外乱トルクを推定し、前正常時の複数回型締時外乱トルク平均値に、許容範囲を決めるシフト量Kを加えることにより閾値を得る。該閾値と、今回金型閉成動作時の推定外乱トルクとを比較し、閾値を今回の外乱トルクが越えたら異常ありと判定する。
しかしながら、上記第1及び第2の従来技術は、オフセット、シフト量の設定値によって、異物の感知性能が大きく変化する。すなわち、オフセット値を小さく設定しすぎると感度はよくなるが誤検出を招き、逆に大きく設定しすぎると誤検出は防げるが感度良く異物を検出できない。よって、適切なオフセット値を得るために基準値、平均値と検出電流値、推定外乱トルク値とをモニタ等で比較し、正常時の検出電流値や推定外乱トルクが閾値をこえないようオフセット、シフト量の調整を、手動で試行錯誤を繰返しながら行わなければならないという問題点があった。
また、金型の金型閉成動作指令パターン、金型によって最適なオフセット値が異なるため、金型閉成動作指令パターン又は金型を変えたときに再度オフセット量、シフト量を調整しなければならいという問題点もある。
さらに、従来技術は基準値、平均値から一様にオフセット、シフト量を設けているため、金型の種類などによって最適なオフセット、シフト量が時点ごとに変わるという問題点もある。
第1の発明に係る射出成形機の制御装置は、開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータに流れる電流値X(t)を検出する電流検出手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記電流値X(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記電流値X(t)に対応する前記時点毎の平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の電流閾値Xf(t)を求める閾値算出手段と、
Xf(t)=Mx(t)+N・{Vx(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記電流閾値Xf(t)と前記電流値X(t)とを比較することにより前記電流値X(t)が前記電流閾値Xf(t)を予め定められた回数mを、超えることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第2の発明に係る射出成形機の制御装置は、開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又位置の値Y(t)を検出する検出手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度値又は位置値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)に対応する前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の速度値又は位置値の閾値Yf(t)を求める閾値算出手段と、
Yf(t)=My(t)−N・{Vy(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記閾値Yf(t)と前記速度又は位置の値Y(t)とを比較することにより前記速度又は位置の値Y(t)が前記閾値Yf(t)を予め定められた回数mを、下回ることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第3の発明に係る射出成形機の制御装置は、開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータに流れる電流値X(t)を検出する電流検出手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記電流値X(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記電流値X(t)の前記時点毎の平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記電流値X(t)を標準化値Zx(t)とする標準化算出手段と、
Zx(t)={X(t)−Mx(t)}/{Vx(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zx(t)が予め定められた数値N´(>2)を越えるか否かを判断した後、越えている場合、前記標準化値Zx(t)が前記標準化値Zx(t)よりも一つ前の標準化値Zx(t−1)を、予め定められた回数m´を超えることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第4の発明に係る射出成形機の制御装置は、開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又は位置の値Y(t)を検出する検出手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度又は位置の値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)の前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記速度値Y(t)を標準化値Zy(t)とする標準化算出手段と、
Zy(t)={Y(t)−My(t)}/{Vy(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値−N´(N´>2)を下回るか否かを判断した後、下回る場合、前記標準化値Zy(t)が前記標準化値Zy(t)よりも一つ前の標準化値Zy(t−1)を、予め定められた回数m´を下回ることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第5の発明に係る射出成形機の制御装置は、開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、前記モータの回転位置を検出位置として求める検出手段と、位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいて前記モータを制御する制御手段と、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記工程を複数回A繰り返して前記閉成指令信号に同期して、多数時点の該時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)に対応する前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の位置偏差閾値Ef(t)を求める閾値算出手段と、
Ef(t)=Me(t)+N・{Ve(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記位置偏差閾値Ef(t)と前記位置偏差値E(t)とを比較することにより前記位置偏差値E(t)が前記位置偏差閾値Ef(t)を予め定められた回数mを、越えることにより異常と判断する判断手段と、を備えたことを特徴とするものである。
第6の発明に係る射出成形機の制御装置は、開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、前記モータの回転位置を検出位置として求める検出手段と、位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいてモータを制御する制御手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)の前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記位置偏差値E(t)を標準化値Ze(t)とする標準化算出手段と、
Ze(t)={E(t)−Me(t)}/{Ve(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値N´(>2)を越えるか否かを判断した後、越える場合、前記標準化値Ze(t)が前記標準化値Ze(t)よりも一つ前の標準化値Ze(t−1)を、予め定められた回数m´を越えることにより異常と判断する判断手段と、を備えたことを特徴とするものである。
第7の発明に係る射出成形機の制御装置は、第1又は第3の発明において、前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、モータの回転位置を検出位置として検出する検出手段と、位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいてモータを制御する制御手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)に対応する前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の位置偏差閾値Ef(t)を求める閾値算出手段と、
Ef(t)=Me(t)+N・{Ve(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記位置偏差閾値Ef(t)と前記位置偏差値E(t)とを比較することにより前記位置偏差値E(t)が前記位置偏差閾値Ef(t)を予め定められた回数mを、越えることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第8の発明に係る射出成形機の制御装置は、第1又は第3の発明において、前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、モータの回転位置を検出位置として検出する検出手段と、位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいてモータを制御する制御手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)の前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記位置偏差値E(t)を標準化値Ze(t)とする標準化算出手段と、
Ze(t)={E(t)−Me(t)}/{Ve(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値N´(>2)を越えるか否かを判断した後、越える場合、前記標準化値Ze(t)が前記標準化値Ze(t)よりも一つ前の標準化値Ze(t−1)を、予め定められた回数m´を越えることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第9の発明に係る射出成形機の制御装置は、第1又は第3の発明において、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程において、前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又位置の値Y(t)を検出する検出手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度値又は位置値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)に対応する前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の閾値Yf(t)を求める閾値算出手段と、
Yf(t)=My(t)−N・{Vy(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記閾値Yf(t)と前記速度又は位置の値Y(t)とを比較することにより前記速度又は位置の値Y(t)が前記閾値Yf(t)を予め定められた回数mを、下回ることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第10の発明に係る射出成形機の制御装置は、第1又は第3の発明において、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程において、前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又は位置の値Y(t)を検出する検出手段と、前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度又は位置の値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)の前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記速度値Y(t)を標準化値Zy(t)とする標準化算出手段と、
Zy(t)={Y(t)−My(t)}/{Vy(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値N´(>2)を下回るか否かを判断した後、下回る場合、前記標準化値Zy(t)が前記標準化値Zy(t)よりも一つ前の標準化値Zy(t−1)を、予め定められた回数m´を下回ることにより異常と判断する判断手段と、を備えたものである。
第11の発明に係る射出成形機の制御装置における平均・分散算出手段は、過去最近K回の金型の閉成動作における電流値X(t)、速度又位置の値Y(t)、位置偏差E(t)から求める、ことを特徴とするものである。
第12の発明に係る射出成形機の制御装置における平均・分散算出手段は、今回の金型の閉成動作における電流値X(t)、速度又位置の値Y(t)と、位置偏差の値E(t)と、前回の金型の閉成動作における平均値Mx(t)、分散値Vx(t)又は、平均値My(t)、分散値Vy(t)又は、平均値Me(t)、分散値Ve(t)とから求める、ことを特徴とするものである。
第13の発明に係る射出成形機の制御装置は、複数の前記Nとm又はN´と前記m´との組み合わせを記憶する記憶手段と、前記Nと前記m又は前記N´と前記m´との組み合わせに基づいて金型内の異物の有ことを検出する感度の高低を表示する検出感度表示手段と、前記表示に基づいて前記高低を調整する調整手段と、を備えたことを特徴とするものである。
第14の発明に係る射出成形機の制御装置は、電流値X(t)と電流閾値Yf(t)又は、前記速度値Y(t)と前記速度又は位置の閾値Yf(t)を視覚的に示す表示手段と、を備えたことを特徴とするものである。
第15の発明に係る射出成形機の制御装置は、第1から第10の発明における前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの代わりに、閉成位置指令信号に基づく多数の位置の前記モータにする、ことを特徴とするものである。
第16の発明に係る射出成形機の制御装置は、第1から第10の発明において、工程を複数回A繰り返しては、金型に樹脂を流し込まない空金型の状態において前記工程を複数回B(B<A)と前記金型に樹脂を流し込んだ状態の前記工程を少なくとも一回行う、ことを特徴とするものである。
第1又は第2の発明によれば、電流値X(t)又は速度又は位置の値Y(t)に基づいて平均値Mx(t),My(t)、分散値Vx(t),Vy(t)を求め、平均値Mx(t),My(t)、分散値Vx(t),Vy(t)に基づいて電流閾値Xf(t)又は速度等の閾値Yf(t)を自動的に得ると共に、該電流閾値Xf(t)又は速度等の閾値Yf(t)に基づいて金型間に異物の有無を判定したので、作業者は閾値を決定するために平均値からの許容範囲となるオフセット、シフト量を、試行錯誤して設定する作業が不要になると共に、金型内の異物の判定を精度よくできるという効果がある。
第3又は第4の発明によれば、電流値X(t)又は速度又は位置の値Y(t)に基づいて平均値Mx(t),My(t)、分散値Vx(t),Vy(t)を求め、平均値Mx(t),My(t)、分散値Vx(t),Vy(t)に基づいて標準化値Zx(t),Zy(t)を自動的に得ると共に、該標準化値Zx(t),Zy(t)に基づいて金型内に異物の有無を判定したので、作業者は基準値を決定するために平均値からの許容範囲となるオフセット、シフト量を、物理量として試行錯誤して設定する作業が不要になると共に、金型内の異物の判定を精度よくできるという効果がある。
第5又は第6の発明によれば、位置偏差値E(t)に基づいて平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求め、平均値Me(t)、分散値Ve(t)に基づいて位置偏差閾値Ef(t)又は標準化値Ze(t)を自動的に得ると共に、位置偏差閾値Ef(t)又は標準化値Ze(t)に基づいて金型内に異物の有無を判定したので、作業者は基準値を決定するために平均値からの許容範囲となるオフセット、シフト量を、物理量として試行錯誤して設定する作業が不要になると共に、金型内の異物の判定を精度よくできるという効果がある。
第7又は第8の発明によれば、電流制限手段が動作しても、位置偏差の値E(t)に基づいて平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求め、平均値Me(t)、分散値Ve(t)に基づいて閾値Ef(t)又は標準化値Ze(t)を自動的に得ると共に、該閾値Ef(t)又は標準化値Ze(t)に基づいて金型内の異物の有無を判定したので、作業者は閾値を決定するために平均値からの許容範囲となるオフセット、シフト量を、試行錯誤して設定する作業が不要になると共に、金型内の異物の判定を精度よくできるという効果がある。
第9又は第10の発明によれば、電流制限手段が動作しても、速度又は位置の値Y(t)に基づいて平均値My(t)、分散値Vy(t)を求め、平均値My(t)、分散値Vy(t)に基づいて閾値Yf(t)又は標準化値Zy(t)を自動的に得ると共に、該閾値Yf(t)又は標準化値Zy(t)に基づいて金型内の異物の有無を判定したので、作業者は閾値を決定するために平均値からの許容範囲となるオフセット、シフト量を、試行錯誤して設定する作業が不要になると共に、金型内の異物の判定を精度よくできるという効果がある。
第11の発明によれば、過去最近K回の金型の閉成動作における電流値X(t)、速度又位置の値Y(t)から平均・分散値を求めたので、周囲温度、機械摩擦等の変化により電流値X(t)、速度又位置の値Y(t)が変化しても、過去最近K回分のみの電流値X(t)、速度又位置の値Y(t)から該閾値又は標準化値を得る。したがって、周囲温度、機械摩擦等の変化を受けにくいという効果がある。
第12の発明によれば、第9の発明の効果に加えて、記憶手段の記憶容量を少なくできるという効果がある。
第13の発明によれば、Nとm又はN´とm´との組合わせに基づいて金型内の異物の有ことを検出する感度の高低を表示する検出感度表示手段と、前記表示に基づいて前記高低を調整する調整手段とを備えたので、作業者が検出感度を容易に設定することができるという効果がある。
第14の発明によれば、表示手段は電流値X(t)と電流閾値Xf(t)又は、前記速度値Y(t)と前記速度又は位置の閾値Yf(t)を視覚的に示す表示手段したので、作業者が金型閉成動作における異物の検出状況を視認できるという効果がある。
第15の発明によれば、閉成位置指令信号に基づく多数の位置のモータに流れる電流又は、モータの速度、位置の値などを用いて、判断手段が異常を判定したので、閉成指令信号に同期した多数時点の時間の代わりに、閉成位置指令信号を用いても、第1から第10の発明と同様の効果を奏する。
第16の発明によれば、工程を複数回A繰り返しては、金型に樹脂を流し込まない空金型の状態も含むから、樹脂を金型に流し込んで金型に異物が挟まったことを早期に検出できるという効果がある。
図2は実施例による各サンプリング時間に対応した検出電流値、平均値、分散値をメモリの記憶状況を示す記憶状態図である。
図3は実施例による射出成形機の時間対電流曲線図(a)、時間対速度曲線図(b)である。
図4は実施例による射出成形機の動作示すフローチャートである。
図5は、図4に示す空金型状態での金型閉成動作時における閾値の更新の詳細フローチャートである。
図6は、図4におけるステップS107の詳細動作示すフローチャートである。
図7は、図4におけるステップS111の詳細動作示すフローチャートである。
図8は、他の実施例による平均、分散の更新手順を示したフローチャートである。
図9は、他の実施例による射出成形機の動作示すフローチャートである。
図10は、図9におけるステップS307の詳細動作示すフローチャートである。
図11は、図9におけるステップS311の詳細動作示すフローチャートである。
図12は、実施例による射出成形機の時間対電流標準化値(a)、時間対速度標準価値(b)を示す図である。
図13は、他の実施例における平均、分散を更新するのに必要なメモリの記憶状況を示す記憶状態図である。
図14は、他の実施例のおける平均、分散の更新手順を示したフローチャートである。
図15は、他の実施例による金型保護感度設定画面を示す画面図である。
図16は、他の実施例による時間対電流(a)、時間対速度(b)の画面図である。
図1において、射出成形機は、d軸電流及びq軸電流を流すように制御されるモータ3と、モータ3の回転をタイミングベルト5によりボールネジを有する回転軸に伝達するように形成されている。
モータ3の回転運動を直線運動に変換すると共に、一端部が固定され、他端部を有するトグル機構7と、他端部が可動金型9に固定され、可動金型9に対向して固定金型11とが設けられており、可動金型9と固定金型11とにより金型10を成している。
制御装置は、金型10の閉成指令信号に同期して、多数の時点としての各サンプリング時刻(時点、時間)毎にモータ3の速度値又は位置Y(t)を検出する検出手段としてのエンコーダ21と、モータ3に流れるq軸電流を各サンプリング時刻毎に電流値X(t)を検出する電流検出手段としての電流検出回路23と、作業者が金型の閉成指令及び開放指令等を入力する操作パネル25と、操作パネル25から入力された指令に基づいて金型10の開閉指令信号を作成して発生する指令生成部26と、指令信号およびエンコーダ21により検出される位置、速度からモータ3に与える電流指令を求めて、該電流指令に基づいてモータ3にd軸電流及びq軸電流を流す駆動制御部27と、モータ3に流れる電流が予め定められた電流を越えると、所定の電流に制限する電流制限手段としての電流リミッタ28と、金型10の閉成過程において検出した検出電流、検出速度に基づいて金型10の間に異物があるか否かを判定する異物検出判定部29と、金型10の開閉情報を表示する表示部31と、異物検出判定部29が金型10の閉じ動作において異物があったと判定した場合、金型10の閉成動作を停止又は開放する指令信号を生成する異常指令部33と、異物検出判定部29が出力する信号eaに基づいて指令信号を、正常指令信号から異常指令信号に切換る指令切換部35とを備えている。
異物検出判定部29には、検出電流値X(t)、検出速度値Y(t)などを記憶するRAMから成るメモリ29rを有している。
<異物検出判定部29>
A.検出電流
(1).射出成形機は、同一の成型品を多数製作しており、金型10の閉成を一周期とする工程を複数回A繰り返して各サンプリング時刻毎に対応する検出電流値X(t)をそれぞれ記憶する記憶手段としてのメモリ29rと、
(2).メモリ29rから読み出した検出電流値X(t)に対応する時点毎の平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を求める平均・分散算出手段と、
(3).(A−1)回までの任意の回数における電流平均値Mx(t)、電流分散値Vx(t)を用いて次式のようにして各サンプリング時刻毎の電流閾値Xf(t)を求める基準値算出手段と、
Xf(t)=Mx(t)+N・{Vx(t)}1/2
ここで、N≧3
(4).時点毎における電流閾値Xf(t)と検出電流値X(t)とを比較して検出電流値X(t)が電流閾値Xf(t)を越えた回数が予め定められた回数mを越えることにより異常と判断する判断手段とを備えている。
B.検出速度
(1).上記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する速度値Y(t)をそれぞれ記憶するメモリ29rと、
(2).メモリ29rから読み出した速度値Y(t)に対応する時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、
(3).(A−1)回までの任意の回数における速度平均値My(t)、速度分散値Vy(t)を用いて次式のようにして各サンプリング時刻毎の速度閾値Yf(t)を求める基準値算出手段と、
Yf(t)=My(t)−N・{Vy(t)}1/2
ここで、N≧3
(4).時点毎における速度閾値Yf(t)と速度値Y(t)とを比較して速度値Y(t)が速度閾値Yf(t)を越えた回数が予め定められた回数mを越えることにより異常と判断する判断手段とを備えている。
<メモリ>
メモリ29rの記憶構造を図2によって説明する。図2(a)における各行は、一回の金型閉成動作において、T個のサンプリングデータを要し、各サンプリング時刻の検出電流値X(t)を記憶し、各列は、各サンプリング時刻毎のK回分の検出電流値X(t)を記憶している。検出電流値xi(t)はi行目の金型の閉成におけるデータを示すものである。p行目、p−1行目、p−2行目・・・、1行目、0行目、K−1、・・・、p+1行目の順に新しい金型の閉成における検出電流値を記憶しており、正常な金型閉成動作が終了するごとに、最も古いデータ行に、最も新しいデータを書き込んでいくリングバッファリングが実行されている。図2(b)のポインタpは、図2(a)の最新の検出電流値を示す行に記憶している。図2(c)は、各サンプリング時刻における電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)と、下式で求められた電流の和Sx(t)、電流の2乗和Ux(t)が記憶されている。
上記は、電流について説明したが、速度平均My(t)、速度分散Vy(t)、速度の和Sy(t)、速度の2乗和Uy(t)が記憶されている。
ここで、検出速度値yi(t)はi行目の金型の閉成におけるデータを示すものである。
<電流閾値及び速度閾値>
電流閾値及び速度閾値の設定を図3によって説明する。図3は、閾値の設定について説明する時間対電流曲線図(a)、時間対速度曲線図(b)である。図3(a)において、電流平均値Mx(t)、電流閾値Xf(t)、N・(電流分散)1/2=N・{Vx(t)}1/2の関係を示しており、時刻t=0で金型の閉成動作を開始してから終了するまでの時間T−1の間において、検出電流の検出タイミングは該時間T−1を多数分割した一定周期のサンプリング時間によって定まる。ここに、T−1は金型の閉成動作完了時間を指す。
サンプリング時間は短周期ほど、検出精度が向上する。しかし、サンプリング時間が短くなりすぎると、異物検出判定部29の演算能力の制限、検出電流を記憶するメモリ29rの記憶容量から、100μsec〜10msec程度が適当なサンプリング周期となる。そして、金型10に異物が挟まると、モータ3の電流を大きく流そうとするので、電流閾値は平均値より大きくなる方向に設ける。そして、電流閾値から検出電流が越えた回数を用いて異常の有無を判断する。
図3(b)において、速度平均値My(t)、速度閾値Yf(t)、N・(速度分散)1/2=N・{Vy(t)}1/2の関係を示しており、時刻t=0で型閉めが開始してから終了するまでの時間T−1の間において、サンプリング時間、検出速度をサンプリングする。そして、金型10に異物が挟まると、異物がモータ3の動きを阻害してモータ3の速度が正常時よりも低くなるので、速度閾値は速度平均値よりも低くなる方向に設定する。そして、速度基準値から検出速度が下回る回数を用いて異常の有無を判断する。
<射出成形機の制御装置の動作>
本発明の一実施例を示す射出成形機の制御装置の動作を、図1乃至図4を用いて説明する。まず、金型10に樹脂を流し込まない(以下、空金型という)状態において、作業者が操作パネル25に金型の開閉指令信号を入力し、指令生成部26が開閉指令信号を生成して指令切換え部35を介して駆動制御部27に入力する。駆動制御部27は該開閉指令信号に基づいて電流をモータ3に流して、エンコーダ21により検出したモータ3の位置検出値、速度検出値と、電流検出器23から検出される検出電流値とに基づいてモータ3をフィードバック制御しながら駆動する。かかるモータ3の回転運動がタイミングベルト5を介してトグル機構7により直線運動に変換され、空金型の開閉を数回行い閾値の更新をする(ステップS101)。ここで、ステップS101を設けたのは、金型10に樹脂を流した状態における金型10の金型閉成動作の開始から早期に異物の判定を行うためである。かかるステップS101における詳細を図5のフローチャートによって説明する。時刻を表すパラメータt=0と設定する(ステップS11)。異常検出判定部29は空金型動作時の各サンプリング時刻の検出電流値、検出速度を検出し、メモリ29rに記憶する(ステップS15)。金型閉成動作が完了したかどうかを確認し(ステップS21)、完了していなければ、t=t+1とし(ステップS23)、ステップS15を再度実行する。
一方、ステップS21において、金型閉成動作が完了していれば、異常検出判定部29はメモリ29rに記憶された直前の金型閉成動作時の検出電流値、検出速度値を用いて、電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)、速度平均My(t)、速度分散Vy(t)を更新し(ステップS27)、各サンプリング時刻における電流閾値Xf(t)、速度閾値Yf(t)を更新し(ステップS29)、所定の空金型状態での金型閉成動作回数が終了したかをチェックする(ステップS31)。所定の空金型状態での金型閉成動作が実行されていると、ステップS101を終了する。ここで、所定の空金型状態での金型閉成動作が実行されていないと、上記ステップS11〜S31を実行する。
次に、所望の成形品を得るために金型10に樹脂を流し込む成形サイクルが開始され、時刻を示すパラメータt=0と設定する(ステップS103)。異常検出判定部29は、金型10の開閉動作の工程において、各サンプリング時刻における検出電流値、検出速度値を、電流検出回路23、エンコーダ21によりそれぞれ検出してメモリ29rに記憶する(ステップS105)。これによりメモリ29rには、金型10の開閉動作の工程を複数回A繰り返して各サンプリング時間に対応する検出電流値、検出速度値を記憶したことになる。ここで、上記複数回Aとは、図5のステップS31における初期空型締め回数と、樹脂を入れて金型10を開閉した回数との和をいう。異常検出判定部29は、(A−1)回までの金型閉成動作における電流閾値Xf(t)を上記のようにして求め、各サンプリング時刻における検出電流値X(t)と電流閾値Xf(t)とを比較することにより異常か否かを判定する(ステップS107)。
図6は、図4のステップS107を詳細に説明した図である。同サンプリング時刻における検出電流値X(t)と電流閾値Xf(t)とを比較して検出電流値X(t)が電流閾値Xf(t)を越えているか否かを判定する(ステップS131)。越えていると、電流異常カウンタCxを+1インクリメントとする(ステップS133)。異物検出判定部29は、電流異常カウンタが予め設定された回数mに達しているか否かを判定する(ステップS137)。m回に達していれば、検出電流の異常と判定して異常信号を発生する(ステップS138)。
該異常信号eaを表示部31に入力して表示部31が金型10に異常が発生した旨を文字等によって表示する。同時に、異常信号eaを指令切換部35に入力してスイッチを上側に倒して異常指令部33からの指令に切換える。異常指令部33は、金型10の停止指令を発生し、該停止指令信号を、指令切換部35を介して駆動制御部27に入力する。駆動制御部27はモータ3への電圧の印加を停止する。したがって、金型10に異物を挟み込んだと感知した時点で直ちに可動金型9の動作を停止する(ステップS109)。
一方、ステップS131において越えていなければ、電流異常カウンタCxを0にクリアし(ステップS135)、検出電流の異常無と判定する(ステップS139)。同様に、ステップS137において、電流異常カウンタがmに達しなければ検出電流の異常無と判定する(ステップS139)。
すなわち、サンプリング時刻において連続m回検出電流が、電流閾値を超えていれば検出電流の異常と判定する。これにより、異物の挟み込みによる金型10の損傷を防止することができる。
なお、上記実施例では、異常信号eaにより可動金型9を停止させたが、可動金型9を後退させても良い。
次に、異常検出判定部29は、(A−1)回までの金型閉成動作における電流閾値Xf(t)を上記のようにして求め、各サンプリング時刻の検出速度値Y(t)と速度閾値Yf(t)とを比較することにより異常か否かを判定する(ステップS111)。
図7は、図4のステップS111を詳細に説明した図である。同サンプリング時刻における検出速度値Y(t)と速度閾値Yf(t)とを比較して検出速度値が速度閾値よりも低いか否かを判定し(ステップS141)、低いと、速度異常カウンタCyを+1インクリメントとする(ステップS143)。これは、金型10に異物が挟まると、モータ3の速度は低くなるので、検出速度値が速度閾値よりも低いと異常と判断するためである。
電流異常カウンタCyが予め設定された回数mに達しているか否かを判定する(ステップS147)。m回に達していれば、検出速度の異常と判定して異常信号を発生する(ステップS148)。該異常信号eaに基づいて上記ステップ109と同様な異常処理を実行する(ステップS113)。
一方、ステップS141において速度閾値の方が検出速度値よりも高ければ、速度異常カウンタCxを0にクリアし(ステップS145)、検出速度の異常無と判定する(ステップS149)。同様に、ステップS147において、速度異常カウンタがm回に達しなければ検出速度の異常無と判定する(ステップS149)。
すなわち、サンプリング時刻において連続m回検出速度が、速度閾値よりも低ければ検出速度の異常と判定する。
ステップS111において、異常がなければ、金型閉成動作が完了したか否かを判定し(ステップS115)、完了していなければ、サンプリング時刻を+1し(ステップS123)、上記ステップS105〜S115を再度実行する。
一方、ステップS115において金型閉成動作が完了していれば、メモリ29rから直前の金型閉成動作の検出電流値、検出速度値を読み出して、それぞれの各サンプリング時刻の電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)、速度平均My(t)、速度分散Vy(t)を更新する(ステップS117)。上記で更新した電流平均、電流分散、速度平均、速度分散、および予め設定されたNを用いて、各サンプリング時刻における電流閾値Xf(t)、速度閾値Yf(t)を下式により求める(ステップS119)。
Xf(t)=Mx(t)+N×(Vx(t))1/2
Yf(t)=My(t)−N×(Vy(t))1/2
ここで、Nは3以上の数値を用い、好ましくは3<N<10の数値である。Nが3以下では、誤動作することが実験により確認されているからである。
異物検出判定部29は、所望の回数成形サイクルに達したか否かを判定し(ステップS121)、達しなければ、上記ステップS103〜S119を実行する。一方、達しておれば、終了する。
なお、正の値を有する電流、速度について説明したが、電流値X(t)、速度値Y(t)が負の値をとる場合、閾値は下式のように設定する。
Xf(t)=Mx(t)−N×(Vx(t))1/2
Yf(t)=My(t)+N×(Vy(t))1/2
さらに、上記ステップS131、S141において、検出電流値、検出速度値が負の値をとる場合には、X(t)<Xf(t)、Y(t)>Yf(t)をチェックすることにとなる。
上記のように、電流値X(t)又は速度値Y(t)に基づいて平均値Mx(t),My(t)、分散値Vx(t),Vy(t)を求め、平均値Mx(t),My(t)、分散値Vx(t),Vy(t)に基づいて電流閾値Xf(t)又は速度等の閾値Yf(t)を自動的に得ると共に、該電流閾値Xf(t)又は速度等の閾値Yf(t)に基づいて金型10内の異物の有無を判定したので、作業者は閾値を決定するために平均値からの許容範囲となるオフセット、シフト量を、試行錯誤して設定する作業が不要になると共に、金型内の異物の判定を精度よくできる。
金型、特にスライドコア付の金型のような複雑な構造の金型を閉成する際、電流や速度の時点tごとのばらつきが、大きい時点と小さな時点が存在することがある。本実施例によれば、電流や速度のばらつきが大きい時点では、分散Vx(t)、Vy(t)は大きな値をとるので、閾値はより大きくなるという性質がある。この性質から、ばらつきの大きい時点では、感度を鈍くすることにより正常時であっても異物があると判断してしまう誤検出現象を防ぐという効果がある。一方、ばらつきが小さい時点ではVx(t)、Vy(t)は小さな値をとるので、閾値がより小さくなるという性質がある。この性質から、ばらつきの小さい時点では、感度を鋭くすることにより精度よく異物を検出しようとする効果がある。
さらにデータのばらつき程度が金型閉成を繰り返すごとに変化していってもこれに追従してVx(t)、Vy(t)が変化するという性質があり、適切な閾値を構成することができるという効果もある。
また、一般に、駆動制御部27は指令信号と検出された現在値とを比較し、この差に応じて電流を出力するフィードバック制御が成されているため、たとえ金型間に異物が挟まっても発生できる電流に余裕がある限り、指令に追従しようと電流を大きく流そうとする。このため、異物が挟まった場合、まず電流に異常が現れ、次に速度や位置、位置偏差に異常が現れやすいという傾向がある。しかし、制御装置の電流リミッタ28の制限値が小さく、かつ、電流リミッタ28が動作すると、異物が金型に挟まっても検出電流に異常が生じにくいので、電流検出による異物の異常判定の精度が低下する。そこで、モータ3に流れる電流が増加して電流リミッタ28が動作しても、異物判定部29は、異常速度値Y(t)に基づいて判定するので、正確な異物判定ができるのである。
上記実施例は電流、速度の両方のデータを用いて異物の判定をしたが、電流制限値が大きい場合や、メモリ容量が限られている場合等には電流だけ、速度だけを用いて異物の有無を判定してもよい。
また、上記実施例のステップS107において、異物検出判定部29は(A−1)回までの金型閉成動作における電流閾値Xf(t)を求めたが、(A−1)回までの任意の回数、すなわち、(A−2)回、(A−3)回でも良い。
かかる現象を考慮した本発明の実施例となる異常検出判定部29の平均、分散算出手段について図8のフローチャートによって説明する。
図8は、図4の上記ステップS119、図5の上記ステップS27における、検出電流、検出速度から、各サンプリング時刻における電流平均、電流分散、速度平均、速度分散の算出、更新に相当するものである。
異常検出判定部29は、過去K+1回前の検出値の影響を電流の和Sx(t)、電流の2乗和Ux(t)、速度の和Sy(t)、速度の2乗和Uy(t)から除去する(ステップS151)。最新の行を示す第p行に直前に正常終了したときの金型閉成動作時の検出値時系列をメモリ29rに書き込む(ステップS153)。該書き込んだ検出値の影響を電流の和Sx(t),電流の2乗和Ux(t)、速度の和Sy(t)、速度の2乗和Uy(t)に反映させるために図8に図示された演算処理を行い(ステップS155)、電流の和Sx(t)、電流の2乗和Ux(t)から、電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)を下式によって求める(ステップS157)。
同様に、各サンプリング時刻における速度平均My(t)、速度分散Vy(t)を求める(ステップS159)。最新行を示すポインタをインクリメントする(ステップS161)、ポインタpがKかどうかをチェックし(ステップS163)、ポインタがKに等しければ、ポインタpを0にセットする(ステップS165)。
また、本実施例と上記実施例1を組み合わせて実施する場合、初期金型閉成回数は少なくてもK回以上とする。
かかる現象を利用して異物を早期に確実に検出する本発明の実施例を図9のフローチャートによって説明する。図9中、図4と同一符号は同一相当部分を示し、説明を省略する。
図9は、図4におけるステップS107、S111が、それぞれステップS307、S311に代わり、図4におけるステップS119が存在しないことである。
図10は、図9のステップS307の詳細を説明したフローチャートである。異常検出判定部29は各サンプリング時刻の平均、分散から電流標準化値を求める(ステップS371)。すなわち、検出電流X(t)、電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)から、電流標準化値Zx(t)を下式により求める。
Zx(t)={X(t)−Mx(t)}/{Vx(t)}1/2
電流標準化値Zx(t)は、検出電流値の平均からのずれ具合を示す指標となり、0に近ければ近いほど平均値に近く、0から離れれば離れるほど平均値からのずれが大きいということになる。これを時間対電流標準化値、時間対速度標準化値を示した図12によって説明する。図12(a)によれば、時刻t0付近で異物を挟みはじめると、時間の経過に伴って電流標準化値がおおきくなり予め設定された値N´を超えることになる。
異常検出判定部29は、電流異常カウンタCxが0か否かを判定し(ステップS372)、前サンプリング時刻に初期閾値N´を超えることがあったかどうかをチェックする。電流異常カウンタCxがゼロなら、電流標準化値Zx(t)と予め設定しておいた初期閾値N´とを比較する(ステップS376)。ここで、N´≧2の数であり、より好ましくは2.5<N´<8である。このN´の下限は、上記実施例1に示したNよりも若干小さいというところから由来するものである。
異常検出判定部29は、初期閾値N´を超えていなければ、電流異常カウンタCxをリセットする(ステップS378)。一方、もし超えていれば、電流異常カウンタCxに1をセットし(ステップS377)、検出電流の異常が無とする(ステップS381)。一方、ステップS372において、電流異常カウンタCxが0でなければ、前サンプリング時刻における電流標準化値Zx(t−1)と現サンプリング時刻における電流標準化値Zx(t)とを比較する(ステップS373)。ここで、電流標準化値Zx(t)と電流標準化値Zx(t−1)とを比較するのは、上記したように金型10に異物が挟まると、モータ3に流れる電流が平均値から時刻経過ごとに大きくなるから、かかる現象を早期に検出するためである。
異常検出判定部29は、現時刻における電流標準化値Zx(t)のほうが大きければ電流異常カウンタを+1し、電流異常カウンタが予め設定しておいたm´に達すれば、金型10間に異物が挟まれたとして異常有と判定する(ステップS379)。ここで、m´≧3なる数である。
ステップS373において、前時刻電流標準化値Zx(t−1)のほうが現時刻の電流標準化値Zx(t)より大きければ、電流異常カウンタをリセットする(ステップS375)。
図11は、図9のステップS311の詳細を説明したフローチャートである。図11のステップS90における検出速度の異常判定について説明したものである。図11と図10はほとんど同じであるため詳細な説明は省略するが、図11と図10との違いは、速度に関する標準化データは、異物が挟まると平均値よりも小さくなるため、ステップS473において前時刻の速度標準化値Zy(t−1)よりも現時刻の標準化値Zy(t)が小さくなっているかどうかで異物有無を判定する点、および、ステップS476において速度標準化値Zy(t)が予め設定された数値−N´を下回るかどうかを判定する点である。ここで、数値−N´がマイナスになるのは、金型10に異物が挟まることにより速度が低下するからである。
図12(b)は、時刻t0付近で異物を挟みはじめたときの、時間対速度標準化値のグラフを示したものである。
実施例1と同様は電流標準化値、速度標準化値を用いて異常か否かの判定をおこなったが、電流標準化値Zx(t)又は、速度標準化値Zy(t)のいずれか一方を用いて異常を判定してもよい。また、電流標準化値、速度標準化値に限らず位置に関する標準化値、位置偏差に関する標準化値などを用いて、異常を判定してもよい。
図13はメモリ29rの記憶構造を示すもので、図13において、(a)が各サンプリング時刻の過去1回分の正常金型閉成動作時の検出電流値X(t)、(b)が各サンプリング時刻の電流平均Mx(t)、(c)が各サンプリング時刻の電流分散Vx(t)を記憶している。
次に、本実施例の各サンプリング時刻の電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)の算出、更新について図14のフローチャートを参照して説明する。
図14の処理は実施例1の図4に示すステップS117、図5に示すステップS27における平均、分散の更新を、第2の実施例に代えて実行するものである。
異常判定部29は、前回求めた各サンプリング時刻の電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)を下式に従って更新する(ステップS501)。
ここで、α、βは定数で、0<α、β<1を満たす数で、より好ましくは、0.01<α、β<0.3程度の数値である。
次に、同様の手順で速度に関する速度平均、速度分散を求める(ステップS503)。
上記(1)、(2)式に従って求めた電流平均Mx(t)、電流分散Vx(t)がそれぞれ一種の平均、分散となることを説明する。上記(1)式を再帰的に適用すると、下式となる。
ここで、x(j)(t)は、j回前の金型の閉じ動作におけるサンプリング時刻tの検出電流値を示している。
また、α+α(1−α)+α(1−α)2+…=1となることから、上記(3)式により求めた値は、過去の複数のデータに重みをつけ加算した平均とみなすことができる。
また、上記(1)式により求めた平均は、最近の検出値ほど、より大きく反映させる平均となる。また、同様に上記(2)式を再帰的に適用すると下式となる。
ここで、Mx(j)(t)は、j回前に求めたサンプリング時刻tにおける平均を示す。上記のように、検出値は周温、機械摩擦等の変化により、微小ではあるが金型閉じる毎に全サンプリング時刻において除々に検出値が大きくなったり、小さくなったりすることがある。
しかしながら、かかる変化は金型の閉じ回数に対して極めて遅い変化であるため、各サンプリング時刻における該閉じ回数の近い検出値どうしは、非常に近い値をとる傾向がある。以上より、jを小さな数とした場合には、下式のように近似できる。
よって、Vx(t)は下式となる。
ここで、jが大きくなるにつれて上記(5)式の近似が一般に成立しなくなるが、上記(6)式におけるβ(1−β)jの係数が小さくなり、近似からのずれが全体のVx(t)への影響は小さくなる。
先ほど同様、β+β(1−β)+β(1−β)2+… =1ということより、Vx(t)は各サンプリング時刻の過去の検出電流と電流平均Mx(0)(t)との差の2乗に重みをつけて足し合わせた量、すなわち一種の分散とみなすことができる。この分散もまた平均と同様、最近の検出値と平均との差が大きいほどより大きく反映させるものとなる。
上記式(1)、(2)で求めた平均は最近のデータほど影響が大きい平均、分散となる。これにより、周温、金型閉成動作回数によるデータの微妙な変化等に速く追従した平均、分散となる。該平均、分散から求めた閾値は、より異常判定に適した閾値となる。
かかる射出成形機の制御装置によれば、図13で示すように前回金型閉成動作時に求めた平均、分散と今回検出された検出値のみを記憶しておけば、上記(1)、(2)式の演算ができるので、メモリ29rの記憶容量を少なくできるという効果がある。
本発明の他の実施例を図15によって説明する。図15(a)において、操作パネル部には、つまみ122が直線状なスライダーバー121上を移動するように設けており、つまみ122を直線方向に動かすマウスポインタ123を有している。スライダーバー121の一端部には金型10の異物の検出する感度を「感度低」、同様に、スライダーバー121の他端部には「感度高」の表示がされることにより検出感度表示手段を成している。そして、スライダーバー121、つまみ122、マウスポインタ123により上記検出感度の高低を調整する調整手段を成している。ここで、設定値N、電流異常カウンタmの値を小さくすればするほど金型10の異物を検出する感度は良くなる。逆に大きくすればするほど感度は鈍くなる。
作業者が感度高く設定したい場合には(N,m)=(3,2)、感度を低く設定したい場合には(N、m)=(10、20)などとしておいて、つまみ122を高感度の付近にすれば(N,m)を小さく、低感度の付近にすれば(N,m)を大きく設定するものである。
また、上記のようにつまみ122を直線的に動作させるのみではなく、図15(b)のようにボリュームつまみ131を回転することにより感度低から感度高の間を移動しても良い。
かかる感度設定器によれば、設定値N、異常カウンタmの値を作業者が視覚的、直感的に設定できるものである。
位置を用いた場合、異物が挟まった場合、異物が金型の閉成動作を阻害するので位置は正常時より行き足りなくなる。よって、位置閾値Yf(t)は下式となる。
Yf(t)=My(t)−N・{Vy(t)}1/2
ここで、My(t):位置平均値、Vy(t):位置分散値
位置閾値Yf(t)を上記のように設定し、位置検出値が位置閾値を下回るかどうかにより、異物の有無を判定する。
位置偏差を用いた場合は、異物が挟まった場合、目標位置に到達できなくなるので位置偏差は増大する。よって、位置偏差閾値Ef(t)は下式となる。
Ef(t)=Me(t)+N・{Ve(t)}1/2
ここで、Me(t):位置偏差平均値、Ve(t):位置偏差分散値
位置偏差閾値Ef(t)を上記のように設定し、位置偏差検出値が位置偏差閾値を上回るかどうかにより、異物の有無を判定する。
Claims (15)
- 開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、
前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータに流れる電流値X(t)を検出する電流検出手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記電流値X(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記電流値X(t)に対応する前記時点毎の平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の電流閾値Xf(t)を求める閾値算出手段と、
Xf(t)=Mx(t)+N・{Vx(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記電流閾値Xf(t)と前記電流値X(t)とを比較することにより前記電流値X(t)が前記電流閾値Xf(t)を予め定められた回数mを、超えることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、
前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又位置の値Y(t)を検出する検出手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度値又は位置値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)に対応する前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の速度値又は位置値の閾値Yf(t)を求める閾値算出手段と、
Yf(t)=My(t)−N・{Vy(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記閾値Yf(t)と前記速度又は位置の値Y(t)とを比較することにより前記速度又は位置の値Y(t)が前記閾値Yf(t)を予め定められた回数mを、下回ることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、
前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータに流れる電流値X(t)を検出する電流検出手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記電流値X(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記電流値X(t)の前記時点毎の平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Mx(t)、分散値Vx(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記電流値X(t)を標準化値Zx(t)とする標準化算出手段と、
Zx(t)={X(t)−Mx(t)}/{Vx(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zx(t)が予め定められた数値N′(>2)を越えるか否かを判断した後、越えている場合、前記標準化値Zx(t)が前記標準化値Zx(t)よりも一つ前の標準化値Zx(t−1)を、予め定められた回数m′を超えることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、
前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又は位置の値Y(t)を検出する検出手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度又は位置の値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)の前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記速度値Y(t)を標準化値Zy(t)とする標準化算出手段と、
Zy(t)={Y(t)−My(t)}/{Vy(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値−N′(N′>2)を下回るか否かを判断した後、下回る場合、前記標準化値Zy(t)が前記標準化値Zy(t)よりも一つ前の標準化値Zy(t−1)を、予め定められた回数m′を下回ることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、
前記モータの回転位置を検出位置として求める検出手段と、
位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいて前記モータを制御する制御手段と、
前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記工程を複数回A繰り返して前記閉成指令信号に同期して、多数時点の該時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)に対応する前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の位置偏差閾値Ef(t)を求める閾値算出手段と、
Ef(t)=Me(t)+N・{Ve(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記位置偏差閾値Ef(t)と前記位置偏差値E(t)とを比較することにより前記位置偏差値E(t)が前記位置偏差閾値Ef(t)を予め定められた回数mを、越えることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 開放・閉成指令信号に基づいてモータを駆動して金型を開閉する射出成形機の制御装置において、
前記モータの回転位置を検出位置として求める検出手段と、
位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいてモータを制御する制御手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)の前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記位置偏差値E(t)を標準化値Ze(t)とする標準化算出手段と、
Ze(t)={E(t)−Me(t)}/{Ve(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値N′(>2)を越えるか否かを判断した後、越える場合、前記標準化値Ze(t)が前記標準化値Ze(t)よりも一つ前の標準化値Ze(t−1)を、予め定められた回数m′を越えることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置 - 前記モータの回転位置を検出位置として検出する検出手段と、
前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、
位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいてモータを制御する制御手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)に対応する前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の位置偏差閾値Ef(t)を求める閾値算出手段と、
Ef(t)=Me(t)+N・{Ve(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記位置偏差閾値Ef(t)と前記位置偏差値E(t)とを比較することにより前記位置偏差値E(t)が前記位置偏差閾値Ef(t)を予め定められた回数mを、越えることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲1又は3に記載の射出成形機の制御装置。 - 前記モータの回転位置を検出位置として検出する検出手段と、
前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、
位置指令と前記検出位置との差となる位置偏差に基づいてモータを制御する制御手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記位置偏差値E(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記位置偏差値E(t)の前記時点毎の平均値Me(t)、分散値Ve(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値Me(t)、分散値Ve(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記位置偏差値E(t)を標準化値Ze(t)とする標準化算出手段と、
Ze(t)={E(t)−Me(t)}/{Ve(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値N′(>2)を越えるか否かを判断した後、越える場合、前記標準化値Ze(t)が前記標準化値Ze(t)よりも一つ前の標準化値Ze(t−1)を、予め定められた回数m′を越えることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲1又は3に記載の射出成形機の制御装置。 - 前記金型の開放から閉成に至るまでの工程において、前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、
前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又位置の値Y(t)を検出する検出手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度値又は位置値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)に対応する前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の閾値Yf(t)を求める閾値算出手段と、
Yf(t)=My(t)−N・{Vy(t)}1/2
ここで、Nは、定数で≧3
前記時点毎における前記基準値Yf(t)と前記速度又は位置の値Y(t)とを比較することにより前記速度又は位置の値Y(t)が前記閾値Yf(t)を予め定められた回数mを、下回ることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲1又は3に記載の射出成形機の制御装置。 - 前記金型の開放から閉成に至るまでの工程において、前記電流が予め定められた制限電流値に達すると、前記モータに流れる電流を制限する電流制限手段と、
前記金型の開放から閉成に至るまでの工程における、前記閉成指令信号に同期して、多数の時点の前記モータの速度又は位置の値Y(t)を検出する検出手段と、
前記工程を複数回A繰り返して前記時点毎に対応する前記速度又は位置の値Y(t)をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記速度又は位置の値Y(t)の前記時点毎の平均値My(t)、分散値Vy(t)を求める平均・分散算出手段と、
(A−1)回までの任意の回数における前記平均値My(t)、分散値Vy(t)を用いて次式のようにして前記時点毎の前記速度値Y(t)を標準化値Zy(t)とする標準化算出手段と、
Zy(t)={Y(t)−My(t)}/{Vy(t)}1/2
前記時点毎における前記標準化値Zy(t)が予め定められた数値−N′(N′>2)を下回るか否かを判断した後、下回る場合、前記標準化値Zy(t)が前記標準化値Zy(t)よりも一つ前の標準化値Zy(t−1)を、予め定められた回数m′を下回ることにより異常と判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲1又は3に記載の射出成形機の制御装置。 - 前記平均・分散算出手段は、過去最近K回の金型の閉成動作における電流値X(t)、速度又位置の値Y(t)から求める、
ことを特徴とする請求の範囲1から10の何れかに記載の射出成形機の制御装置 - 前記平均・分散算出手段は、今回の前記金型の閉成動作における前記電流値X(t)、前記速度又前記位置の値Y(t)、位置偏差E(t)と、前回の前記金型の閉成動作における前記平均値Mx(t)、前記分散値Vx(t)又は、前記平均値My(t)、前記分散値Vy(t)又は、前記平均値Me(t)、前記分散値Ve(t)とから求める、
ことを特徴とする請求の範囲項1から10の何れかに記載の射出成形機の制御装置。 - 複数の前記Nと前記m又は前記N′と前記m′との組み合わせを記憶する記憶手段と、
前記Nと前記m又は前記N′と前記m′との組み合わせに基づいて前記金型内の異物の有ことを検出する感度の高低を表示する検出感度表示手段と、
前記表示に基づいて前記高低を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲1から10の何れかに記載の射出成形機の制御装置。 - 前記電流値X(t)と前記電流閾値Xf(t)或いは、前記速度値または位置Y(t)と前記速度又は位置の閾値Yf(t)或いは、前記位置偏差E(t)と前記位置偏差閾値Ef(t)を視覚的に示す表示手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲1から10の何れかに記載の射出成形機の制御装置。 - 前記工程を複数回A繰り返しては、前記金型に樹脂を流し込まない空金型の状態において前記工程を複数回B(B<A)と前記金型に樹脂を流し込んだ状態の前記工程を少なくとも一回行う、
ことを特徴とする請求の範囲1から10の何れかに記載の射出成形機の制御装置。
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