JPH01310927A - 電動式射出成形機の非常停止装置 - 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〕 この発明は永久磁石を用いた電動機を駆動源とする射出
成形機に用いられる非常停止装置に関するものである。

（従来の技術） 射出成形機においては稼動中に、オペレータの操作上の
必要から成形動作中に射出成形機を非常停止させる場合
があり、かつオペレータによる作業上必要な非常停止は
頻繁に発生する。例えば、試験的に成形条件を決定する
場合などは、１射出サイクル毎に安全ドアを開けて型開
閉動作を停止し、オペレータが製品を取り出すこととな
るため成形サイクルと同程度の頻度で非常停！トを行う
ことになる。

油圧式の射出成形機の場合には油圧バルブへの駆動回路
を非常停止信ｑにより直接遮断することにより、比較的
容易に非常停止を達成することができる。しかし、電動
式の射出成形機においては電ｖＪ機の駆動回路への速度
指令信号を直接遮断しても駆動系の慣性運動エネルギー
によりフリーラン（慣性運動）するため即時停止させる
ことができない。

そこで、これまで電動式の射出成形機に対する非常停止
時の制動手段としては、 ■　オペレータの非常停止操作信号の入力に対し、ソフ
トウェアのシーケンスを用い、複雑な制御回路を介して
電動機駆動用増幅器へ減速指令を発し、逆起動トルクに
より制動させる、 ■　オペレータの操作により直接電動機の駆動回路への
速度指令信号を遮断すると同時に電８機の回転エネルギ
ーを抵抗により消費させ制動を図る、いわゆるダイナミ
ックブレーキ６式により制動を行う。

■　前述した■の制動を行った後、電動機の駆動回路へ
の速度指令信号を遮断する、 といった方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような従来の方法には以下のよう
な問題点があった。

■、■の方法ではオペレータの非常停止操作信号を一旦
ソフトのシーケンスに入力し、このシーケンスにより上
記動作を行うため、ソフトウェアの暴走による危険性が
あり、ソフトウェアのｙ走時には駆動回路への速度信号
を遮断しても電動機は何ら制動されることなく慣性力で
７リーランしてしまう恐れがあった。

また、■のようにダイナミックブレーキ方式を用いると
、駆動系の慣性エネルギーと、非常停止の頻度によりダ
イナミックブレーキの抵抗の消費電力を決定する必要が
あり、射出成形機では非常停止を行う頻度が大きいため
にかなり大きな電力容量の抵抗を必要とするため、機械
寸法が大きくコスト高であった。これに対して、抵抗の
電力容量を小さくすると制動トルクが小さくなり、停止
までに要する時間が伸びるという欠点がある。

以上のように、従来の方式による電動式射出成形機の非
常停止操作では安全性が欠けていたり、即時停止しなか
ったり、機械寸法が大きくコスト高になるという問題が
あった。

そこでこの発明による電動式射出成形機の非常停止装置
は、上述したような従来の非常停止装置の問題点を解決
して、頻度の高い非常停止にも充分対応でき、安全性が
高く、停止操作から停止完了までの経過時間が短く、機
械寸法やコストの点からも望ましい非常停止装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による電動式射出成形機の非常停止装置によれ
ば、異常事態を検出して検知信号を出力する検出部、こ
の検出部からの検知信号を入力すると前記電動機を制動
制御する制御部、検出部からの検出信号を入力すると所
定時間だけ遅延させた後に作動信号を出力する遅延タイ
マ部、電動機で発生される運動エネルギーを負荷抵抗で
消費させるダイナミックブレーキ部と、遅延タイマ部か
らの作動信号の入力で前記電動機を前記制御部から前記
ダイナミックブレーキ部に接続する接続切り換え部とか
ら構成される点に特徴がある。

〔実施例〕

以下、図示するこの発明の実施例により説明する。第１
図に非常停止動作の頻度の大きい場合の例として、型開
開駆動を安全ドアにより非常停止させる場合について例
示した。この第１図において、安全ドア１の開閉口近傍
の所定位置にはこの安全ドア１の開状態を検出して検出
信号を出力するリミットスイッチ２が設けられている。

リミットスイッチ２は、安全ドア１の閉鎖時にはその検
出端が安全ドア１に当接し、かつ安全ドア１の開放時に
は検出端への付勢力が解放されることで安全ドア１の変
位を検出するものであり、検出信号は制御部３と遅延タ
イマ部１３の双方に出力される。

制御部３はマイクロプロセツサにより入力を監視し、内
蔵されたソフトで構成されるシーケンスに応じた速度指
令出力を発生するＭ　Ｐ　（Ｊ　（Ｍｉｃｒ。

ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ　）　４と、この速度指
令出力に従って電動機であるサーボモータ８にυ制御電
流を出力するサーボアンプ７とから構成されている。こ
の制御部３は、通常の射出成形動作時には予め適当な入
出力部（図示せず。）ｈｓｔろＭＰＵＡ内に設定された
射出成形シーケンスとこれを起動または停止させる操作
信号の入力により所定の射出成形動作を行うように、速
度指令された制御電流を出力しサーボモータ８の制御を
行う。このサーボモータ８は射出成形装置の型開閉機構
〈図示せず）に連結されて、型開閉動作を行う。

遅延タイマ部１３はリミットスイッチ２からの検出信号
で作動されて、予め設定された時間だけ遅延して信号を
出力するという１延動作をするタイマ５と、このタイマ
５の信号により以下に述べる接点９．１０に駆動信号を
出力する接点駆動回路６とから構成される。

また、この装置にはサーボモータ８の運動エネルギーを
電力に変換してその電力を抵抗１２で消費して制動を行
うダイナミックブレーキ、ｌニット１１を備えている。

さらに、サーボモータ８とサーボアンプ７との間に介挿
して接続された接点ｒ９と、サーボ七−夕８とダイナミ
ックブレーキユニット１１との間に介挿して接続された
接点Ｆ１０とで構成される切り換え接続部１４が設けら
れている。この切り換え接続部１４は接点駆動回路６の
信号で断続制御され、リミットスイッチ２が安全ドア１
の開放状態を検出せず、通常の射出成形動作可能な場合
には接点駆動回路６の信号出力がなく、接点ｒ９がｌｉ
ｔじられて、サーボモータ８とサーボアンプ７との間が
接続され、かつ接点ＦＩＯが開かれてサーボモータ８と
ダイナミックブレーキユニット１１との間の接続が絶た
れた状態となっている。

一方、安全ドア１が開放状態となり、リミットスイッチ
２が作動した状態であって、遅延タイマ５に設定された
所定の遅延時ＩＦｉＩＩ！過以前は、接点ｒ９は閉じて
接点ＦＩＯは聞いたままの関係であり、リミットスイッ
チ２の検出信号によりＭＰＵ４が制動指令を出力し、こ
れを受けたサーボアンプ７がサーボモータ８をし１動制
御する。

さらにタイマ５での所定の遅延時間経過後には、接点ｒ
９が開いてサーボモータ８とサーボアンプ７との間の接
続が絶たれ、かつ接点Ｆ１０が閉じてサーボモータ８と
ダイナミックブレーキユニット１１との間が接続される
。

すなわち、接点駆動回路６は接点ｒ９および接点Ｆ１０
を逆論理で切り換える。

従って、接点ｒ９がＯＮで接点Ｆ１０がＯＦＦ状態であ
れば、サーボアンプ７の供給電流によりサーボモータ８
は通常の駆動状態及びリミットスイッチ２作ｖＪ後の所
定遅延時間中は制動状態であり、接点ｒ９がＯＦＦで接
点Ｆ１０がＯＮ状態であれば、サーボアンプ７とサーボ
モータ８は切り離され、ダイナミックブレーキユニット
１１中の抵抗１２に接続され、この抵抗１２により駆動
系の慣性エネルギーを消費することによりサーボモータ
８は減速される。接点駆動回路６の出力信号で上述した
ように動作する接点ｒ９及びＦｌｏはそれぞれｂ接点及
びａ接点リレーで構成することができる。

以上のように構成される第１図に示した実施例の動作を
以下に詳述する。接点ｒ９が閉じられて、サーボモータ
８はり゛−ボアンブ７からの駆ｅ電流で速度制御され、
通常の型開閉動作がおこなわれる。この通常の型開開動
作中にオペレータにより安全ドア１が開（）られたこと
がリミットスイッチ２により検知されると、その検出信
号が制御部３の中のＭＰＬＪ４及び遅延タイマ部１３の
遅延タイマ５に出力される（この時点をＴ。とする）。

この検出信号が入力されるとＭＰＵ４はただちにサーボ
アンプ７に対して停止指令信りを出力する。

遅延タイマ５も同時にＴ。時点より、時間計測を開始す
る。遅延タイマ５が時間を計測している問、接点ｒ９は
ＯＮ、接点Ｆ１０はＯＦＦ状態テあり、サーボモータ８
はサーボアンプ７より逆トルク指令電流により制動制御
され減速状態となる。

ここで、遅延タイマ５が一定時ｆｆ！１Ｔ１を計測し終
えると、遅延タイマ５は接ｒ：Ａ駆動回路６に対し接点
の切り換え指令を出力する。接点駆動回路６は接点ｒ９
をＯＦＦ、接点ｒ：１０をＯＮの状態に切り換える。こ
こで、サーボモータ８はサーボアンプ７より切り離され
、ダイナミックグレーキュニット１１による制動に切り
換えられ、モータ８はＭＰＵ４の操作とは無関係となり
安全な状態で減速・停止される。

以上の非常停止動作を時間とサーボモータ８の回転速度
及び接点ｒ９、「１０の動作を図示すると第２図のよう
になる。

この第２図において、ダイ犬ミックブレーキユニット１
１の抵抗１２の消費するエネルギＷは駆動系の慣性エネ
ルギであり、この慣性エネルギＵはサーボモータ９の回
転速度Ｎの２乗にほぼ比例するから、 Ｗ＝Ｕ＝Ｃ／２ＸＮ　　　（Ｃは定数）と表される。よ
って、ダイナミックブレーキユニット１１による制動が
開始されて時点Ｔ。−トＴ１でのサーボモータ回転速度
Ｎ′がＮの１／Ｋになっていたとすると、抵抗１２の消
費するエネルギＵ′はＵ’　＝１／に２となり第２図中
のハツチングにより示したように、消費電力は小さくな
る。

本発明は、ダイナミックブレーキユニット１１の抵抗を
小さくすることを狙いとしており、運転制御上に必要と
なる最小停止時間と、ダイナミックグレーキュニット１
１の抵抗容量（スペース、コストの制約から決定される
）とから、逆トルクによる制動時間Ｔ１を決定し、ハー
ドウェアのタイマ５を切り換えるようにすれば、どのよ
うな設定範囲及び範囲でも、装置に最適な大きさと電力
容量の抵抗１２との組み合わせで急停止を効果的に行う
ことが出来る。

この実施例では、射出成形装置に異常事態を検出する検
知部として安全ドアの間開を検出するリミットスイッチ
を例示したが、他にも停電による電源遮所を検出するセ
ンφ、型閉め時のトルクセンサ、樹脂の温度センサ等を
用いることも可能である。

〔発明の効果〕

この発明により電動式射出成形機の非常停止装置の実施
例は以上のとおりであり、異常事態を検出した場合に電
動機を速度制ｔｌｊ電流により制動υＩＩＩＩするとと
もに、所定遅延時間の後にダイ太ミックブレーキを施す
ように構成することで、安全性が高くて停止時間も短く
でき、所要のダイナミックブレーキの機械寸法や、コス
トの点でも望ましい非常停止装置を促供することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による射出成形機の非常停止装置実
施例のブロック図、第２図は接点ｒ、　Ｆの断続状態と
り一ボモータの回転特性図である。 １・・・・・・安全ドア、２・・・・・・リミットスイ
ッチ、３・・・・・・制御部、４・・・・・・ＭＰＵ、
５・・・・・・遅延タイマ、６・・・・・・駆動接点回
路、７・・・・・・サーボアンプ、８・・・・・・サー
ボモータ、９．１０・・・・・・接点ｒ、Ｆ、１１・・
・・・・ダイナミックブレーキユニット、１２・・・・
・・抵抗、１３・・・・・・遅延タイマ部、１４・・・
・・・切り換え接続部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）永久磁石を用いた電動機を駆動源として射出成形
   を行う電動式射出成形機において、 射出成形機の異常事態を検出して検知信号を出力する検
   出部と、 該検出部からの検出信号を入力すると前記電動機を制動
   制御する制御部と、 前記検出部からの検出信号を入力すると所定時間だけ遅
   延させた後に作動信号を出力する遅延タイマ部と、 前記電動機で発生される運動エネルギーを負荷抵抗で消
   費させるダイナミックブレーキ部と、前記遅延タイマ部
   からの作動信号の入力で前記電動機を前記制御部から前
   記ダイナミックブレーキ部へと選択的に接続する接続切
   り換え部、とを備えたことを特徴とする電動式射出成形
   機の非常停止装置。
2. （２）検出部は安全ドア開状態を検出する変位検出器で
   ある第１項記載の電動式射出成形機の非常停止装置。
3. （３）検出部は型閉トルクの異常値を検出するトルク検
   出器である第１項記載の電動射出成形機の非常停止装置
   。
4. （４）所定時間は前記電動機が前記制動制御により最高
   回転速度から停止するのに要する時間よりも短く設定さ
   れている第１項記載の電動射出成形機の非常停止装置。