JP5727536B2 - 力伝達部の温度管理機能を有する射出成形機の制御装置 - Google Patents
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Description
また特許文献2では、ボールねじ軸及びボールねじナットのうちの一方の温度を検出する温度センサと、該温度センサによって検出された温度が設定値を超えたときに、表示部に警告文を表示して作業員に給脂を促す警告手段が開示されている。
特許文献2に開示される技術は、ボールねじ軸またはボールねじナットに温度センサを用意する必要があり、コストアップになるという問題があった。
請求項2に係る発明は、可動部を駆動する駆動部と、該駆動部の駆動力を可動部へ伝達する力伝達部と、該力伝達部の発熱量に関する物理量を検出する物理量検出部と、該検出した物理量に基づいて前記力伝達部の温度を推定する温度推定部とを有し、さらに、該推定した温度が所定温度を超えないように力伝達部の温度を管理する温度管理部を有し、前記力伝達部は型締部の力伝達部であり、前記物理量は型締力、型締に必要な仕事量のうち少なくとも一つであることを特徴とする射出成形機の制御装置である。
請求項3に係る発明は、可動部を駆動する駆動部と、該駆動部の駆動力を可動部へ伝達する力伝達部と、該力伝達部の発熱量に関する物理量を検出する物理量検出部と、該検出した物理量に基づいて前記力伝達部の温度を推定する温度推定部とを有し、さらに、該推定した温度が所定温度を超えないように力伝達部の温度を管理する温度管理部を有し、前記力伝達部は射出部の力伝達部であり、前記物理量は射出圧力、射出に必要な仕事量のうち少なくとも一つであることを特徴とする射出成形機の制御装置である。
請求項5に係る発明は、前記温度管理部は、前記推定した温度を表示する表示部、前記推定した温度が所定温度を超えた場合に警報を出力する警報出力部、前記推定した温度が所定温度を超えた場合に警告を表示する警告表示部、前記推定した温度が所定温度を超えた場合に運転を停止する運転停止部のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項6に係る発明は、前記温度管理部は、前記推定した温度が所定温度を超えないように成形動作の一部に動作を休止する工程を挿入する第1の成形条件調整部、対象可動部の動作速度を下げる第2の成形条件調整部、成形サイクルにおける対象可動部以外の動作工程の所要時間が伸びるように成形条件を調整する第3の成形条件調整部のうち少なくとも一つを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項7に係る発明は、前記温度推定部は、前記検出した物理量に基づいて前記力伝達部の温度を所定温度に対する割合として推定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
図1は、本発明の力伝達部の温度管理機能を有する射出成形機の制御装置の実施形態を説明する図である。機台15上に固定プラテン1、リアプラテン2、可動プラテン3、トグルリンク機構6などから構成される型締め部と、射出シリンダ20、射出スクリュ22、射出用サーボモータ25などから構成される射出部を備えて射出成形機の本体部が構成される。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態では、力伝達部が単位時間あたりに伝達する仕事量を検出し、前記検出した仕事量に基いて力伝達部で発生する単位時間あたりの発熱量を推定し、前記推定した発熱量に基いて力伝達部の温度を推定し、前記推定温度が許容温度を超えたら警告を表示することを特徴とする。
●[ステップSA01]力伝達部の温度を推定する。力伝達部の温度は図6または図7に示される処理により推定できる。
●[ステップSA02]推定温度を画面に表示する。
●[ステップSA03]推定温度は許容温度より高いか否か判断し、高い場合(YES)ステップSA04へ移行し、高くない場合(NO)ステップSA06へ移行する。
●[ステップSA04]警報を出力する。
●[ステップSA05]警告を画面に表示する。
●[ステップSA06]運転を継続するか否か判断し、継続の場合(YES)ステップSA01へ戻り、継続ではない場合(NO)処理を終了する。
ステップSA01において力伝達部の温度を推定するにあたって、図6のフローチャートのステップSE02において、力伝達部が単位時間あたりに伝達する仕事量を検出し、力伝達部で発生する単位時間あたりの発熱量を推定している(図6参照)。あるいは、図7のフローチャートのステップSF02において、力伝達部が1サイクルあたりに伝達する仕事量を検出し、力伝達部で発生する1サイクルあたりの発熱量を推定している(図7参照)。これらの方法の他に、力伝達部の単位動作距離あたりに伝達する仕事量を検出し、力伝達部で発生する単位動作距離あたりの発熱量を推定するようにしてもよい。
本発明の第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に力伝達部の温度を推定し、前記推定温度が許容温度を超える場合は、推定した温度が許容値以下となるように成形条件を調整することを特徴とする。
(第1の成形条件調整部:動作休止時間を調整して成形条件を調整する形態)
成形条件の調整手段として、成形動作の一部に対象可動部の動作を休止する工程を挿入する。例えば、サイクル動作の切替部や、型開閉、射出、保圧、計量、冷却、エジェクトなどの各動作工程の切替部などのうち任意の箇所に対象可動部の休止工程を挿入する。そして、前記推定温度が許容温度以下となるように、前記推定した温度と許容温度との偏差や大小関係に基いて、前記休止工程の時間を調整する。
●[ステップSB01]力伝達部の温度を推定する。力伝達部の温度は図6または図7に示される処理により推定できる。
●[ステップSB02]推定温度が許容温度より高いか否か判断し、高い場合(YES)ステップSB03へ移行し、高くない場合(NO)ステップSB04へ移行する。
●[ステップSB03]動作休止時間を増加させる。
●[ステップSB04]動作休止時間を減少させる。
●[ステップSB05]運転を継続するか否か判断し、継続の場合(YES)ステップSB01へ戻り、継続ではない場合(NO)処理を終了する。
成形条件の調整手段としては、対象可動部の速度を下げる。図4は可動部の動作速度を調整する第2の実施形態の処理を説明するフローチャートである。
●[ステップSC01]力伝達部の温度を推定する。力伝達部の温度は図6または図7に示される処理により推定できる。
●[ステップSC02]推定温度が許容温度より高いか否か判断し、高い場合(YES)ステップSC03へ移行し、高くない場合(NO)ステップSC04へ移行する。
●[ステップSC03]可動部の動作速度を下げる。
●[ステップSC04]可動部の動作速度を上げる。
●[ステップSC05]運転を継続するか否か判断し、継続の場合(YES)ステップSC01へ戻り、継続ではない場合(NO)処理を終了する。
なお、ステップSC04において可動部の動作速度を上げるに際して、可動部の動作速度を調整する前に速度設定値を超えないように可動部の動作速度を制限してもよいし、可動部の動作速度を調整する前の速度設定値を超えて可動部の動作速度を上げるようにしてもよい。
成形条件の調整手段として、成形サイクルにおける対象可動部以外の動作工程にかかる所要時間が伸びるように、例えば保圧時間や冷却時間を伸ばしたり、射出速度や計量回転速度を下げるようにしてもよい。
また、力伝達部に給脂する手段を設け、推定温度が許容値以下となるように給脂量や給脂間隔を制御するようにしてもよい。
図5は力伝達部の給脂間隔を調整する第2の実施形態の処理を説明するフローチャートである。
●[ステップSD01]力伝達部の温度を推定する。力伝達部の温度は図6または図7に示される処理により推定できる。
●[ステップSD02]推定温度が許容温度より高いか否か判断し、高い場合(YES)ステップSD03へ移行し、高くない場合(NO)ステップSD04へ移行する。
●[ステップSD03]力伝達部の給脂間隔を短くする。
●[ステップSD04]力伝達部の給脂間隔を長くする。
●[ステップSD05]運転を継続するか否か判断し、継続の場合(YES)ステップSD01へ戻り、継続ではない場合(NO)処理を終了する。
なお、ステップSD04において力伝達部の給脂間隔を長くするに際して、力伝達部の給脂間隔を調整する前の給脂間隔より長くならないように調整してもよいし、力伝達部の給脂間隔を調整する前の給脂間隔より長くなるように調整してもよい。
力伝達部を冷却する手段を設け、推定温度が許容値以下となるように冷却手段の運転を制御するようにしてもよい。
●[ステップSE01]力伝達部の伝達する単位時間あたりの仕事量を数1式により算出する。
●[ステップSF01]型締力を検出する。
●[ステップSF02]型締力から力伝達部の1サイクルあたりの発熱量を数5式により推定する。
油圧式あるいは電動式の射出成形機において、力伝達部で発生する発熱量は、上記のように力伝達部が単位時間あたりに伝達する仕事量や、力伝達部が1サイクルあたりに伝達する仕事量に基いて推定してもよい。あるいは、力伝達部が単位動作距離あたりに伝達する仕事量に基づいて推定してもよい。また、サーボモータを用いて可動部を駆動する場合は、サーボモータの消費エネルギー量や駆動力に基いて推定してもよい。また、対象可動部が型締部の場合は、型締力や型締に必要な仕事量に基いて推定してもよい。また、対象可動部が射出部の場合は、射出圧力や射出に必要な仕事量に基いて推定してもよい。
2 リアプラテン
3 可動プラテン
4 タイバー
5 金型
5a 固定側金型
5b 可動側金型
6 トグルリンク機構
7 ボールねじ
8 型締用サーボモータ
9 ベルト
10 プーリ
11 プーリ
12 位置・速度検出器
13 エジェクタ装置
13a エジェクタ用サーボモータ
13b 位置・速度検出器
13c 動力伝達部
13d ボールねじ/ナット機構
14 型締力調整機構
14a 型締力調整用モータ
15 機台
20 射出シリンダ
21 ノズル部
22 射出スクリュ
23 スクリュ回転用サーボモータ
24 動力伝達部
25 射出用サーボモータ
26 動力伝達部
27 ホッパ
30 制御装置
31 サーボアンプ
32 サーボインタフェース
33 バス
34 メモリ
34a RAM
34b ROM
35 プロセッサ(CPU)
36 表示装置インタフェース
37 LCD(液晶表示装置)
38 PMC(プログラマブル・マシン・コントローラ)
Claims (7)
- 可動部を駆動する駆動部と、該駆動部の駆動力を可動部へ伝達する力伝達部と、該力伝達部の発熱量に関する物理量として、前記力伝達部が伝達する仕事量、前記力伝達部の推力、前記駆動部の消費エネルギー量、前記駆動部の駆動力のうち少なくとも一つを検出する物理量検出部と、該検出した物理量に基づいて前記力伝達部の温度を推定する温度推定部とを有し、
さらに、該推定した温度が所定温度を超えないように力伝達部の温度を管理する温度管理部を有することを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 可動部を駆動する駆動部と、該駆動部の駆動力を可動部へ伝達する力伝達部と、該力伝達部の発熱量に関する物理量を検出する物理量検出部と、該検出した物理量に基づいて前記力伝達部の温度を推定する温度推定部とを有し、
さらに、該推定した温度が所定温度を超えないように力伝達部の温度を管理する温度管理部を有し、
前記力伝達部は型締部の力伝達部であり、前記物理量は型締力、型締に必要な仕事量のうち少なくとも一つであることを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 可動部を駆動する駆動部と、該駆動部の駆動力を可動部へ伝達する力伝達部と、該力伝達部の発熱量に関する物理量を検出する物理量検出部と、該検出した物理量に基づいて前記力伝達部の温度を推定する温度推定部とを有し、
さらに、該推定した温度が所定温度を超えないように力伝達部の温度を管理する温度管理部を有し、
前記力伝達部は射出部の力伝達部であり、前記物理量は射出圧力、射出に必要な仕事量のうち少なくとも一つであることを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 前記温度推定部は、前記検出した物理量に基いて前記力伝達部の発熱量を推定し、該推定した発熱量に基いて前記力伝達部の温度を推定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載された射出成形機の制御装置。
- 前記温度管理部は、前記推定した温度を表示する表示部、前記推定した温度が所定温度を超えた場合に警報を出力する警報出力部、前記推定した温度が所定温度を超えた場合に警告を表示する警告表示部、前記推定した温度が所定温度を超えた場合に運転を停止する運転停止部のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置。
- 前記温度管理部は、前記推定した温度が所定温度を超えないように成形動作の一部に動作を休止する工程を挿入する第1の成形条件調整部、対象可動部の動作速度を下げる第2の成形条件調整部、成形サイクルにおける対象可動部以外の動作工程の所要時間が伸びるように成形条件を調整する第3の成形条件調整部のうち少なくとも一つを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置。
- 前記温度推定部は、前記検出した物理量に基づいて前記力伝達部の温度を所定温度に対する割合として推定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置。
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