JPH01159228A - サーボモータを用いた型開閉装置の金型保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、射出成形機などに用いられる型開閉装置の
金型保護装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、射出成形機の金型内に成形物品の破片等の異物
を残したままの゛状態で、固定金型と可動金型とを次の
成形に備えて位置合わせする型閉め操作を行うと、前述
した残留異物の為に金型を破損してしまう場合があった
。

こうした金型の破損が起きると、不良品を成形して部留
まりを低下させることとなるので、万一こうした金型損
傷の原因となりつる異物が型閉め時に存在する場合には
、速やかにそれを検知して型閉め操作を停止させる必要
がある。

従来、こうした金型間に存在する異物を検出する為に、
油圧式の型Ｉｊｌｌ閉装置の場合には、最低限の油圧を
加えて型閉め操作を行い、異物が金型間に介在している
場合には、その抗力に反して型閉めが進行しないように
することで金型を保護しつつ、通常の型閉め時間が内蔵
されたタイマーにより全体の型閉め所要時間を監視して
アラームを出力していた。

また型閉め機構の駆動源にサーボモータを用いた場合に
おいては、サーボモータにトルクリミット指令を出力し
て低トルクで型閉めを行い、一定時間内に所定の位置ま
で金型が到達しない場合にアラームを出して金型の保護
を行っていた。

［発明が解決しようとする問題点１ こうした従来型の装置における金型の保護はタイマーに
よる監視である為、所定時間経過後に始めて異物の有無
が判明するものであるから、その設定された監視時間が
経過するまでは、ある程度の油圧またはトルクが加えら
れることとなり、金型に損傷を及ぼす場合があった。

そこでこの発明は、なんらかの異物が金型に挟みこまれ
た状態となった場合に、持ち時間なしに直ちにその状態
を察知して、金型を充分に保護することのできる金型の
保護装置を提供することを目的とする。上記最低限の油
圧の設定はむずかしくオペレータの゛カン″により試行
錯誤により設定が行なわれていた。

［問題点を解決する為の手段］ この発明によるサーボモータを用いた型開閉装置の金型
保護装置は、サーボモータに供給されるサーボ電流を検
出する電流センサと、可動金型の型閉位置を検出する型
閉位置センサと、さらにこれらの検出値を入力して可動
金型が型閉最終段階の金型保護区間に位置する時に電流
検出値が基準値を超えた場合にはサーボモータを停止さ
せる型開閉制御装置とから構成されている点に特徴を有
するものである。

［実施例１ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図において、サーボモータ９は歯車列７．８によりネ
ジナツト６に接続されており、エンドプレート４に回転
自在に取り付けられたネジナツト６に回転力が伝達され
る。ネジナツト６の回転によりネジ軸５がエンドプレー
ト４に挿通しが固定プラテン１に固定された固定金型２
にたいして進退し、金型２，２′の間！′！Ｆ１動作を
行うように構成されている。サーボモータ９にはサーボ
アンプ１１が接続されており、このサーボアンプ１１は
別途入力される型開閉速度の指令電圧に基づいてサーボ
モータ９が設定速度パターンとなるようにサーボモータ
９にサーボ電流を供給する。サーボアンプ１１からサー
ボモータ９への電流供給ラインには電流検出５１３１２
が設けられており、電流値が検出される。さらに、両金
型２．２′間の距離を計測し、可動金型２′が固定金型
２に近接して型閉め完了するまでの型閉め最終段階の金
型保護区間に入ったことを検知して型閉位置検出器１３
が備えられている。

さらに、この実施例装置には型開閉装置の全体の信号処
理を行う型開閉制御Ｉ装置２１が備えられている。この
型開閉制御装置２１は演算処理を行うＣＰＵ１５とその
パスラインに接続されたＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７、Ａ／
Ｄ変換器１８、指令値発生回路１９及び操作・設定装置
制御回路２０とから構成される。ここで、Ａ／Ｄ変換器
１８はサーボ電流検出器１２と型ｒｐＡ閉位置検出器１
３とでアナログ信号として検出された電流検出値と位置
検出値をデジタル信号に変換して出力する。

指令値発生回路１９は後に詳述づるが、ＣＰＵ１５に読
み出されたＲＡＭ１７内の速度パターンに従ってサーボ
アンプ１１に指令電圧を出力する。

また、操作・設定装置制御回路２０は外部の操作・設定
装置１４からオペレータにより入力される作動開始の指
令、可動金型２′の区間・速度設定値、及び金型保護区
間の設定値等の信号を所定のフォーマット化とデジタル
化を行った後にパスラインに出力する。また、ＲＯＭ１
７には予め型開閉動作を行わせる為の制御プログラムが
格納されており、ＲＡＭ１７には演算処理等におけるデ
ータ、及び各種設定値が一時記憶される。このＲＡＭ１
７には操作・設定装置１４から金型２゜２′厚みと金型
保護区間の所定変位長が設定され、ＣＰＵ１５内でこれ
らの設定値と型閉位置検出器１３による金型２′位置検
出値を比較演算することでこの金型２′が金型保護区間
に入ったことを検知することができる。

ここで、第２図に示したように型開閉動作をサーボモー
タ９により行うと型閉め開始時に加速■し、ついで定速
■で移動した後、減速■され、低速■に制御される場合
、過減速を行う区間■、■では大きな電流が流れ、区間
■、■のように可動金型２′が一定速度で移動している
区間では加減速時に比べて小さなほぼ一定電流が流れて
いる。

この一定速度区間での電流はサーボモータ９を含む型開
閉動作機構内に存在する摩擦抵抗の合計を表している。

従って、通常の移動においてはほぼ一定の電流となるが
、もし金型２，２′間に異物等が存在し、型の移動が妨
げられればサーボモータに対する負荷トルクとなり、サ
ーボモータ９は指令電圧に基づく一定の速度で移動しよ
うとする結果、上記電流は一定値を上回り上昇する。こ
の第２図により説明した速度一定値に対しての電流検出
値は型開閉位置による摩擦力の変化、トグル機構のよう
に機構的にモータに対する負荷トルクが変化する場合等
があって一定値にはなりにくく、監視電流値の設定が低
すぎると摩擦力のバラツキ等により誤動作を起こす。そ
こで、監視電流値には金型保護感度に影響しない程度の
オフセット（余裕）を持たせる。従って、可動金型２′
が最終段の一定速度になった瞬間から金型２，２′とお
しが当接するまでの区間を最終段の一定速度に対する一
定電流に所定のオフセットを持たせたＭ流値により第１
図の電流検出器１２の出力を監視すればよいことになる
。

この装置の作動に際しては、予めオペレータにより操作
・設定装置１４から型閉め時の可動金型２′の速度パタ
ーンと、金型保護区間が設定されてＲＡＭ１７内に格納
される。

この状態でオペレータにより操作・設定装置ｉ！！１４
から型閉め動作の起動指令が入力された場合、第４図の
フローチャートのステップ■から■までのルーチンが実
行される。すなわち、この段階では監視電流値の設定が
なされていないので、金型２．２′間に異物が存在して
いないことを確認して型閉め動作を行って次の型閉サイ
クルの監視電流値となるサーボ電流の検出を行う。この
ときは、仮に監視電流値を最大（ステップ■）として異
常検知機能を動作しないようにし、金型保護区間の位置
・電流検出値のサンプリングを行う（ステップ■、■）
。この、ステップ■までのルーチン中は実際の射出を行
わないように、成形機能の動作をインターロックさせる
。

次のステップ■で、第３図の実線で示された電流のサン
プリング列１である検出値に、所定のオフセット値を加
えて一点鎖線で示した監視電流ｎ゛を設定しくステップ
■）、その値はＲＡＭ１７内に書き込まれる。このステ
ップから成形インターロックが解除されて通常の射出成
形が可能となる。

ＲＯＭ１６内の型ｌｆｔ１ｒｒＩ動作プログラムとＲＡ
Ｍ１７内に設定された型閉め速度パターンにより可動金
型２′が固定金型２に向かって進展し、設定された金型
保護区間に到達すると型開閉位置検出器１３からの位置
検出信号をｃｐｕｉＳ内の演算処理で所定の保護区間に
到達したことを検知し電流検出器１２と型開閉位置検出
器１３とにより位置・電流検出値のサンプリングｎを行
う（ステップ■、■）。

このサンプリング列ｎとＲＡＭ１７内に格納された監視
電流ｎがＣＰＵ１５において実時間で随時比較され（ス
テップ■）、サンプリング列ｎの方が大きくなると（第
３図の一点鎖線の電流値を上回った状態）、指令値発生
回路１９からサーボアンプ１１に停止信号が出力されて
サーボモータ９の駆動が停止されて型閉め動作を中止す
る（ステップ０）。この停止動作とあわせて、適切な警
報装置（図示せず）からオペレータに異物の検知と、型
閉め動作の停止状態を報知することもできる。　また、
ステップ■の比較動作で予め設定された監視電流値ｎの
方が大きい状態（第３図の一点鎖線で示された電流値以
内である状態）には型開閉動作終了となるまで進行させ
（ステップ■）、そのサイクル中に実測値として検出さ
れた電流のサンプリング列ｎに前述した所定のオフセッ
ト値を加えた監視電流値（ｎ＋１　”）が次のサイクル
の比較基準値としてＲＡＭ１７に設定さ薄る（ステップ
■）。

こうして、可動金型２′が金型保護区間内を変位する際
にサンプリングした現在値である電流検出値のサンプリ
ング列ｎを次回の監視電流の基礎とするために、順次前
回データと置き換えていく、これを繰り返すことにより
前回データに基づき監視電流を順次更新し常に感度のよ
い金型保護を行うことができる。

［発明の効果］ この発明によるサーボモータを用いた型開閉装置の金型
保護装置の実施例は以上の通りであり、金型内に異物の
無い状態で一度型閉め動作を試行するだけで′金型電流
を自動的に設定することができる。

さらに、金型間に異物が存在することをサーボモータの
電流値を設定値と比較することで速やかに検知すること
が出来、金型間に異物を挟んだままの状態で型閉力を負
荷しつづけることもない。

また、型開閉装置の位置による摩擦力のばらつきや温度
により機構の負荷が変化する場合においても直前のサイ
クルの実測した電流検出値を用いて金型保護電流が設定
されるため、常に安定した感度の保護性能かえられる。

【図面の簡単な説明】

・　第１図はこの発明の実施例の制御ブロック図、第２
図は型閉め動作時の電流・速度特性図、第３図は型閉じ
速度・電流値特性図、第４図は装置の動作ステップを示
すフローチャートである。 １・・・固定プラテン、２・・・固定金型、２′・・・
可動金型、３・・・可動プラテン、４・・・エンドプレ
ート、５・・・ネジ軸、６・・・ネジナツト、７．８・
・・歯車列、９・・・サーボモータ、１０．１０’・・
・タイバー、１１・・・サーボアンプ、１２・・・電流
検出器、１３・・・型閉位置検出器、１４・・・操作・
設定装置、１５・・・ＣＰＵ、１６・・・ＲＯＭ１１７
・・・ＲＡＭ、１８・・・Ａ／Ｄ変換器、１９・・・指
令値発生回路、２０・・・操作・設定装置制御回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定金型と、サーボモータにより駆動されて前記
   固定金型に対して型開閉可能に進退する可動金型を備え
   た型開閉装置において、 前記サーボモータに供給されるサーボ電流を検出して電
   流検出値を出力する電流センサと、前記可動金型の固定
   金型に対する位置を検出して位置検出値を出力する型閉
   位置センサと、前記電流検出値と位置検出値とを入力し
   て、前記可動金型が固定金型に所定間隔にまで近接して
   から型閉完了するまでの型閉最終段階に設定された金型
   保護区間において前記電流センサからの電流検出値が基
   準電流値を超えたとき前記サーボモータを停止させる型
   開閉制御装置 とを備えたことを特徴とするサーボモータを用いた型開
   閉装置の金型保護装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記基準電流値
   は金型内への実鋳込み前に空の状態で型開閉動作を行つ
   て検出された電流検出値に基づいて設定されることを特
   徴とするサーボモータを用いた型開閉装置の金型保護装
   置。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、前記基準電流値
   は前記電流検出値が基準電流値を超えなかつた型開閉サ
   イクルの該電流検出値に基づいて次の型開閉サイクルの
   基準電流値を設定し、順次更新することを特徴とするサ
   ーボモータを用いた型開閉装置の金型保護装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
   記基準電流値は前記電流検出値に所定のオフセット値を
   加えた値に設定されることを特徴とするサーボモータを
   用いた型開閉装置の金型保護装置。