JPH01168420A - 射出成形機の駆動系異常検出装置 - 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 本発明は、射出成形機のスクリューを軸方向に駆動する
スクリュー駆動手段や樹脂圧検出手段の異常を検知する
、射出成形機の駆動系異常検出装置に関する。

従来の技術 射出成形様においては、シリンダー内樹脂圧が、設定さ
れた樹脂圧力と等しくなるようにするため、スクリュー
後端に設けられた樹脂圧検出手段によってシリンダー内
樹脂圧を間接的に測定し、このｓＩｔｍ圧と、射出圧り
設定手段によって設定されたスクリュー射出圧力とを比
較し、シリンダー内樹脂圧が、設定されたスクリュー射
出圧力に満たない場合はスクリューをシリンダー内樹脂
圧の［弄する方向に駆動制御する一方、シリンダー内樹
脂圧が、設定されたスクリュー射出圧力を超える場合に
はスクリューをシリンダー内樹脂圧の下降する方向に駆
動制御して、閉ループ状の駆動制御を行っている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来技術においては、樹脂圧検出手段及びスクリュ
ー駆動手段共に正常な状態にあれば正しい閉ループ制御
を行うことができるが、樹脂圧検出手段或いはスクリュ
ー駆動手段の内いずれか一方にでも故障が生じた場合、
正しい閉ループ制御を行うことは不可能となる。

例えば、樹脂圧検出手段に故障が生じてシリンダー内樹
脂圧を測定することができなくなった場合、シリンダー
内樹脂圧を、設定された樹脂圧力に保つことは不可能と
なり、成形作業の圧力制御における繰返し精度が著しく
低Ｆして、成形不良の発生し易い状態となる。又、故障
した樹脂圧検出手段の測定値に基づいてスクリューを軸
方向に駆動するスクリュー駆動手段（以下、射出駆動手
段という）がシリンダー内樹脂圧の１１する方向に強制
駆動された場合などは射出駆動手段に過負荷が加わり、
スクリュー、駆動系、金型等に悪影響を与えるばかりか
、シリンダー内の樹脂圧が異常に上昇して大変危険な状
態となる。

又、射出駆動手段に異常が生じた場合は該駆動手段に正
常なフィードバック人力が行われているにも関わらず、
駆動手段がこれに対応することが不可能となるため、や
はり上記と同様の問題が生ずる結果となる。

そこで、本発明の目的は、樹脂圧検出手段や射出駆動手
段の異常を未然に検出できる、射出成形機の駆動系異常
検出装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 第１図は、本発明が上記問題点を解決するために採用し
た手段のブロック図で、本発明は、シリンダー内樹脂圧
を検出する樹脂圧検出手段ａと、スクリューをスクリュ
ー軸方向に駆動するスクリュー駆動手段すの駆動力を検
出する駆動力検出手段Ｃと、上記樹脂圧検出手段ａ及び
駆動力検出手段Ｃで検出された値を比較し、その差が所
定許容範囲を超えると異常発生として検知する異常発生
検知手段ｄとを設けることにより上記問題点を解決した
。

作　　用 射出、保圧時にスクリュー駆動手段すが作動し、スクリ
ューを軸方向に駆動したとき、該スクリュー駆動手段す
の駆動力はスクリューに伝達され、シリンダー内の溶融
樹脂に作用する。その結果、シリンダー内の樹脂圧力は
スクリュー駆動手段すの駆動力とほぼ等しくなる。その
とぎ、スクリュー駆動手段す、駆動力検出手段Ｃ及び樹
脂圧検出手段ａに異常がなければ、上記異常検知手段ｄ
がらは異常検知信号は出力されない。しかし、スクリュ
ー駆動手段す、駆動力検出手段Ｃ２樹脂圧検出手段ａの
内１つでも異常があると、樹脂圧力と駆動力が一致しな
くなり異常検知手段ｄより異常検知信号が出され異常を
報知する。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

電動式射出成形機要部を示す第２図において、符号５は
射出軸用のサーボモータ、符号６は射出軸用サーボモー
タ５の回転運動を直線運動に変換し、射出駆動軸４を介
してスクリュー１に射出動作を行わＶる伝動装置であり
、符号３はスクリュー１と射出駆動軸４との間に設けら
れた、樹脂圧検出手段となる力検出器である。

制御系要部を示すブロック図において、符号１７はＮＧ
用のマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）、符＠
１９はプログラマブルマシンコントローラ（以下、ＰＭ
Ｃという）用のＣＰＩＪである。ＰＭＣｆｆｌＣＰｔＪ
ｌ　９には射出成形機のシーケンス動作を制御するシー
ケンスプログラム等を記憶するＲＯＭ２３が接続される
と共に、該ＰＭＣＩ’ＴｌＣＰＵ１９には、シリンダー
２内のスクリュー１に作用する軸方向の樹脂圧を検出す
ることで間接的にシリンダー内樹脂圧を測定する力検出
器３から、圧力制御ユニット７を介して出力されＡ／Ｄ
変換器８によってデジタル化されたシリンダー内樹脂圧
を示す値や、サーボ回路１０からスクリュー駆動手段と
なるサーボモータ５を射出駆動するために出力されＡ／
Ｄ変換器９によってデジタル化された駆動電流値、即ち
、間接的にスクリュー射出圧力を示す値などを一時記憶
するＲＡＭ２０が接続されている。又、ＮＧ用ＣＰＵ１
７には射出成形機を全体的に制御する制御プログラムを
記憶するＲＯＭ２１が接続され、又、データを−時記憶
するＲＡＭ１２を備え、射出軸用、型締め軸周、スクリ
ュー回転軸用、エジェクタ軸用などの各軸のサーボモー
タを駆動制御するサーボ回路１０が勺−ポインタフェー
ス１６を介して接続されている。なお、第２図において
は、射出軸用のサーボモータ５のみを示している。又、
符号１３はバブルメモリやＣＭＯＳメモリで構成される
不揮発性の共有ＲＡＭで、射出成形機の各動作を制御す
るＮＣプログラム等を記憶するメモリ部と各種設定値、
マクロ変数用のメモリ部を右する。

符号１８はバスアービタコントローラ（以下、ＢΔＣと
いう）で、ＮＧ用ＣＰＵ１７及びＰＭＣ用ＣＰＵ１９．
共有ＲＡＭ１３．入力回路１５．出力回路１４とパス接
続され、該ＢＡ０１８によって使用するバスが制御され
るようになっている。

なお、ＢＡＣ１８には、更に、スクリュー射出圧力を始
め各種データの入力を行う、ＣＲＴ／ＭＤＩ２４がオペ
レータコン１〜ロールパネル２２（以下、ＯＰＣという
）を介して接続されている。又、上記圧力制御ユニット
７には出力回路１４から指令された指令圧力をＤ／Ａ変
換器１１でアナログ信号に変換した指令が入力され、力
検出器３で検出した圧力と指令圧力とを比較し、その差
をサーボ回路１０に出力し、サーボ回路１０から射出軸
用サーボモータ５に出力されるトルク指令値をクランプ
してトルク制限を行うようにしている。

以上のような構成において、射出成形機はＰＭＣ用ＣＰ
ｔＪ　１９のシーケンス制御とＮＧ用ＣＰＵ１７の各種
動作制御に゛よって、成形作業を実行することとなるが
、射出開始から計量終了に至る過程においてＰＩＶＬＣ
用ＣＰＵ１９が所定周期のタスク処理で実行する異常検
出処理（第３図参照）に基づいてこの実施例の作用につ
いて説明する。

射出が開始されると、プログラムで指令されている射出
圧力（射出時に射出圧力を指令しない場合は最大圧力が
出力される）はＰＭＣ用ＣＰＵ１９よりＢＡＣ１８，出
力回路１４．Ｄ／Ａ変換器１１を介して圧力制御ユニッ
ト７に出力され、力検出器３で検出された圧力と比較さ
れ、その差に応じサーボ回路１０内のトルクリミット手
段によってトルク制限がされる。

一方、ＮＯ用ＣＰＵ１７は射出開始指令によりサーボイ
ンタフェース１６を介して射出軸用のサーボ回路１０に
パルス分配を開始し、射出軸用サーボモータ５を駆動す
る。射出工程が終了し、保圧工程になると、保圧各段の
指令圧力が前述と同様にＢＡＣ１８，出力回路１４．Ｄ
／Ａ変換器１１を介して圧力制御ユニット７に出力され
力検出器３で検出された圧力との差により、サーボ回路
１０内のトルクリミット手段でトルク制限が行われ、指
令圧力と検出圧力か−・致するように保圧制御が行われ
る。

一方、力検出器３で検出された圧力は圧力制御ユニット
７を介してＡ／Ｄ変換器８でデジタル信号に変換され、
このデジタル信号に変換された検出圧力（Ｐｐ）は、所
定サンプリング周期でＲＡＭ２０に書込まれる。又、射
出軸用サーボモータ５の駆動電流値（Ｐｓ）もＡ／Ｄ変
換器９で変換され、Ａ／Ｄ変換器８のサンプリング周期
と同期してＲＡＭ２０に書込まれる。

そして、ＰＭＣ用ＣＰＵ１９は、射出開始から計伍終了
までの間、所定周期で第３図に示す異常検出処理の処理
を行う。

まず、力検出３３ｒ検出されたシリンダー内樹脂圧を示
す値Ｐｐと、サーボモータ５の駆動電流値、即ち、間接
的にスクリュー射出圧力を示す値ＰｓをＲＡＭ２０から
読み出しくステップ８１）、シリンダー内樹脂圧を示す
値Ｐｐとスクリュー射出圧力を示す値Ｐｓとの差を求め
、この差、即ち、シリンダー内樹脂圧とスクリュー射出
圧力との差が、予め設定された許容範囲εの範囲内にあ
るか否かを判別しくステップＳ２）、シリンダー内樹脂
圧Ｐｐとスクリュー射出圧力Ｐｓとの差が予め設定され
た許容範囲εの範囲内にあれば、力検出器３及び射出駆
動手段となるサーボモータ５が正常な状態にあるものと
見做してステップ＄３に移行し、計量終了信号が既に入
力されているか否か、即ち、射出開始から計量終了に至
るサイクル処理が終了しているか否かを確認し、サイク
ルの途中であって計量が終了していなければ、再びステ
ップＳ１に復帰してステップＳ１−ステップＳ２−ステ
ップＳ３から成る監視ループを形成し、シリンダー内樹
脂圧Ｐｐとスクリュー射出圧力ｐｓの監視を続ける。

一方、上記監視ループを実行する間に、力検出器３或い
はスクリュー駆動手段となる射出軸用サーボモータ５の
いずれかに故障が生じ、力検出器３が正常にシリンダー
内樹脂圧を検出することができなくなったり、サーボモ
ータ５に異常電流が流れたりした場合には、同一である
べきシリンダー内樹脂圧Ｐｐとスクリュー射出圧力ｐｓ
との間に差が生じて、予め設定された許容範囲εの範囲
を超えるため、ステップ＄２でこれが検出される。

この場合、ＰＭＣ用ＣＰＵ１９の処理はステップＳ４に
移行し、ＢＡＣ１８，０ＰＣ２２を介してアラームを出
力し、ＣＲＴ／ＭＤＩ２４等によって異常表示を行い、
力検出器′３或いはサーボモータ５に異常が発生したこ
とをオペレータに警告し、更に、サーボモータ５の駆動
出力を停止してシリンダー内の樹脂圧が異常に上昇する
ような事故を未然に防止する（ステップ８５）。

なお、この実施例ではシリンダー内樹脂圧を検出する樹
脂圧検出手段として、スクリュー１と射出駆動軸４との
間に配設され、スクリュー１の軸方向に作用する樹脂圧
を検出し間接的にシリンダー内の樹脂圧を測定する力検
出器３を用いているが、例えば、シリンダー２内に設け
られた圧力センサ等、直接間接に関わらずシリンダー内
の樹脂圧を検出できるものであればその構成を問わない
。

又、上記実施例では、力検出器３と射出軸用サーボモー
タ５の駆動電流をデジタル信号に変換して比較したが、
力検出器３の出力と射出軸用サーボモータ５の駆動電流
との差を差動増幅器笠で検出し、この差が所定レベル以
上になったとぎ異常発生として異常検知信号を出力させ
るようにしてもよい。

発明の効果 本発明によれば、樹脂圧検出手段や射出軸用駆動手段に
生じた異常が自動的に検知されるので、圧力制御におけ
る繰返し精度の低下が未然に防止される。したがって、
成形不良等、射出成形別の無人運転に伴うリスクが大幅
に減少し合理的な成形作業が可能となる。又、樹脂圧検
出手段やスクリュー駆動手段の異常によって不完全な圧
力制御が行われることはなくなるので、スクリュー、駆
動系、金型等に異常な負荷が作用して損傷を与えること
はなく、更に、シリンダー内の樹脂に異常な圧力が作用
することがないので成形作業の安全性も一段と向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、第２図は一実施例の制御
系要部を示すブロック図、第３図は異常検出処理を示す
フローヂャートである。 １・・・スクリュー、２・・・シリンダー、３・・・力
検出器、４・・・シンコントローラ用ＣＰＵ、３・・・
シリンダー、４・・・射出駆動軸、５・・・射出軸用サ
ーボモータ、６・・・伝動装置、７・・・圧力制御ユニ
ット、８．９・・・Ａ／Ｄ変換器、１０・・・サーボ回
路、１１・・・Ｄ／Ａ変換器、１２．２０・・・ＲＡＭ
。 １３・・・共有ＲＡＭ、１４・・・出力回路、１５・・
・入力回路、１６・・・サーボインタフェース、１７・
・・ＮＣ用ＣＰＵ、１８・・・バスアービタコントロー
ラ、１９・・・プログラマブルマシンコントローラ用Ｃ
ＰＵ、２１．２３・・・ＲＯＭ、２２・・・オペレータ
パネルコントローラ、２４・・・ＣＲＴ／ＭＤＩ。 第　１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダー内樹脂圧を検出する樹脂圧検出手段と
   、スクリューをスクリュー軸方向に駆動するスクリュー
   駆動手段の駆動力を検出する駆動力検出手段と、上記樹
   脂圧検出手段及び駆動力検出手段で検出された値を比較
   し、その差が所定許容範囲を超えると異常発生として検
   知する異常発生検知手段とを備えた事を特徴とする射出
   成形機の駆動系異常検出装置。
2. （２）上記スクリュー駆動手段はサーボモータを駆動源
   とし、上記駆動力検出手段は上記サーボモータの駆動電
   流値によって駆動力を検出するようにした特許請求の範
   囲第１項記載の射出成形機の駆動系異常検出装置。