JPH01311213A

JPH01311213A - 位置発信装置

Info

Publication number: JPH01311213A
Application number: JP14245188A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Uchida; 内田　輝幸
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1989-12-15
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2617769B2

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、ダイカスト機や射出成形機における射出シリ
ンダのプランジャの位置、型締シリンダのラムの位置な
どを検出するワイヤ式の位置発信装置に関する。

（従来の技術〕ダイカスト機の鋳造時における溶融合金の射出速度、射
出終了時におけるプランジャの停止位置は、製品の良し
悪に大きく影響するため、射出シリンダのプランジャの
速度、位置を制御している。

第４図は、射出シリンダの制御に使用するプランジャの
位置を求める従来のワイヤ式位置発信装置を示したもの
である。

第４図において、軸受１０．１２に回転自在に支持され
た軸１４の一端部には、ワイヤ１６を巻回したワイヤド
ラム１８が固定しである。ワイヤ１６は、先端がガイド
２０を介してワイヤドラム１８から引き出され、この引
き出された先端に、ワイヤ１６をプランジャロッドなど
の移動体に接続するためのフック２２が取り付けられて
いる。

一方、軸１４の他端部には、ワイヤ１６をワイヤドラム
１８に巻き取るコイルばね２４が設けられている。また
、軸１４には、軸１４の回転量を検出し、回転量を電気
信号に変換して出力信号線２６から出力するエンコーダ
２８が、カップリング３０を介して接続しである。

ワイヤ１６の先端に取り付けたフック２２は、第５図に
示したようにアーム３２を介して射出シリンダ３４のプ
ランジャロッド３６に接続される。

また、エンコーダ２８の出力信号線２６は、プランジャ
ロッド３６の位置を求める積算カウンタ３８と、プラン
ジャロッド３６の移動速度を求める速度変換器４０との
入力側に接続される。そして、積算カウンタ３８と速度
変換器４０との出力側は、記録計４２と圧油制御弁の制
御機構（図示せず）に接続しである。なお、第５図に示
した符号４４は、射出シリンダ３４を駆動する圧油が流
入する圧油導入口である。

上記のワイヤ式位置発信装置によるプランジャロッド３
６の速度、位置の制御は、次の如くして行われる。

図示しない圧油源から圧油が圧油導入口４４を介して射
出シリンダ３４に供給されると、プランジャロッド３６
は第５図の左方向に移動し、プランジャロッド３６の先
端に設けたプランジャ（図示せず）によって溶融合金を
金型キャビティ内に圧入する。プランジャロッド３６が
第５図の左方向に移動すると、ワイヤ１６はアーム３２
、フック２２を介してプランジャロッド３６に引っ張ら
れ、ワイヤドラム１日から引き出されて軸１４をワイヤ
ドラム１８と一体に回転させる。

エンコーダ２８は、軸１４の一定回転ごとにパルス信号
を出力し、積算カウンタ３８と速度変換器４０とに入力
する。積算カウンタ３８は、エンコーダ２８が出力する
パルスを計数し、プランジャロッド３６の移動量、すな
わちプランジャロッド３６の位置ｓｔを求めて記録計４
２に送るとともに、圧油制御弁の制御機構に入力する。

また、速度変換器４０は、単位時間当たりのパルスを求
めてプランジャロッド３６の移動速度Ｖを算出し、記録
計４２と圧油制御弁の制御機構とに人力する。

記録計４２は、プランジャロッド３６の位置Ｓｔと移動
速度Ｖとを第６図のように記録用紙に記録する０図示し
ない制御機構は、位置ｓｔと移動速度Ｖとに基づいて、
第７図のような特性になるように圧油制御弁を介して射
出シリンダ３４を制御する。すなわち、射出シリンダ３
４は制御機構に制御され、停止状態にあったプランジャ
ロッド３６が所定の加速度をもって低速■、まで加速さ
れた後、移動開始から時刻１．まで低速ｖＬによって移
動させられる。そして、この間に図示しない射出スリー
ブ内に溶融合金が充填される。また、プランジャロッド
３６は、時刻ｔ１になると移動速度Ｖが低速■Ｌから高
速ｖ８に切り替えられ、金型キャビティ内に溶融合金を
充填し、時刻ｔ２において充填が完了する。射出シリン
ダ３４は、時刻Ｌｔを過ぎてもプランジャロッド３６が
高速ｖＮとなるように圧油を受けるが、金型キャビティ
内に溶融合金が充填されたことにより、プランジャロッ
ド３６は時刻ｔオから移動速度Ｖが急、速に低下し、第
７図の破線に示したような速度変化を示す。

なお、プランジャロッド３６が射出を開始する初期位置
に戻されると、コイルばね２４が軸１４を逆方向に回転
させ、ワイヤ１Ｇをワイヤドラム１８に巻き取る。

〔発明が解決しようとする課題］ところで、第７図の破線に示した溶融合金の充填完了近
辺のプランジャロッド３６の実際の移動速度特性は、成
形品内の巣の有無や大きさにより変化する。このため、
プランジャロッド３６の充填完了近辺の移動速度特性を
監視することにより、成形品の良否を判定することが可
能となる。

しかし、射出シリンダ３４のプランジャロッド３６は、
金型キャビティ内に溶融合金の充填を完了することによ
り、速度が急激に低下して振動することなく停止するに
もかかわらず、上記のようなワイヤ式位置発信装置によ
ってプランジャロッド３６の動作を検出すると、第６図
のように金型キャビティへの溶融合金の充填完了時に不
安定な振動が現れ、成形品の良否の判別するためのモニ
タに使用することができない、そして、この振動現象は
、プランジャロッド３６によって引き出されていたワイ
ヤ１６の引き出し速度が、高速■鮪から急激に停止状、
頓まで低下し、＃１１４の回転が急激に止まるため、軸
１４に作用するワイヤ１６をワイヤドラム１８に巻き取
ろうとするコイルばね２４のばね力と、ワイヤ１６を引
き出す方向に軸１４を回転させようとするワイヤドラム
１日やエンコーダ２８等の慣性力とにより、軸１４が回
転方向に振動させることによる。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、高速で移動している移動体が急停止した場合
であっても、移動体の正しい動きを電気信号に再現でき
るワイヤ式の位置発信装置を提供することを目的として
いる。

（課題を解決するための手段〕上記目的を達成するために、本発明に係る位置発信装置
は、軸に固定したドラムに巻かれ、先端が移動体に接続
されるワイヤと、一端が前記軸に固定され、前記ワイヤ
を前記ドラムに巻き取るスプリングと、前記軸に取り付
けられ、軸の回転量に対応した信号を出力するエンコー
ダと、前記軸に設けられ、軸の回転速度に応じた制動力
を軸に与える制動機とを有することを特徴としている。

〔作用〕

上記の如（構成した本発明は、制動機が軸の回転速度に
応じて大きな制動力を軸に与えるため、高速に回転して
いた軸の回転停止時に、スプリングのワイヤ巻き取り力
と制動機の制動力とが、エンコーダ等の慣性力による軸
を回転させる力に打ち勝って軸を停止状態に維持する。

このため、エンコーダの出力信号には、軸の回転方向の
振動に伴う振動部を生ずることがな（、移動体の正確な
位置の測定をすることができ、移動体の正しい動きのモ
ニタが可能となり、成形品の良否の判別に利用すること
ができる。

〔実施例〕

本発明に係る位置発信装置の好ましい実施例を、添付図
面に従って詳説する。なお、前記従来技術において説明
した部分に対応する部分については、同一の符号を付し
、その説明を省略する。

第１図は、本発明に係る位置発信装置の実施例の説明図
である。

第１図において、軸１４のコイルばね２４側端には、軸
１４に制動力を与える電磁制動Ｉ！４４がカップリング
４６を介して接続しである。この電磁制動機４４は、詳
細を後述するようにケーブル４８から駆動電力を受ける
ようになっている。また、軸１４に連接した電磁制動機
４４の連結軸５０は、軸受５２に支持されているととも
に、カップリング３０を介してエンコーダ２８に接続さ
れている。

エンコーダ２日の出力信号線２６は、従来と同様に積算
カウンタ３８と速度変換器４０とに接続されている。そ
して、速度変換器４０は、第２図に示した如く、速度変
換器４０が算出したプランジャロッドの移動速度Ｖを、
この移動速度Ｖに応じた信号を出力する速度関数発生器
５４と記録計４２とに入力するようになっている。また
、速度関数発生器５４が出力する速度の関数信号ｒｖは
、電力増幅器５６に入力するようになっており、電力増
幅器５６にケーブル４８を介して電磁制動機４４が接続
され、駆動電力Ｐｖを電磁制動機４４に供給するように
なっている。

上記の如く構成した実施例の作用は、次のとおりである
。

前記の従来技術で説明したように、ワイヤ１６がプラン
ジャロッドによって引き出されると、軸１４がワイヤド
ラム１８と一体に回転する。そして、エンコーダ２８は
、軸１４に連接した連結軸５０を介して軸１４の回転を
検知し、軸１４の一定回転角ごとにパルス信号ｐを出力
する。エンコーダ２８が出力するパルス信号Ｐは、出力
信号線２６を介して速度変換器４０に送られる。速度変
換器４０は、入力してくるパルス信号Ｐからワイヤ１６
が引き出される速度、すなわちプランジャロッドの移動
速度Ｖを求めて速度関数発生器５４、記録計４２および
図示しない圧油制御弁の制御機構に入力する。

速度関数発生器５４は、移動速度Ｖに対応したワイヤド
ラム１８、エンコーダ２８等の慣性力を求め、この慣性
力に対抗し得る大きさの制動力を得るのに必要な駆動電
力Ｐ、を発生させるための関数信号ｆｖ　（増幅率）を
電力増幅器５６に送る。

電力増幅器５６は、関数信号ｆｖに対応して電力の増幅
を行い、駆動電力Ｐｖを出力する。そして、電磁制動機
４４は、ケーブル４８を介して電力増幅器５６から駆動
電力Ｐ、を受け、制動力Ｆｖを軸１４に与える。この制
動力Ｆ、は、実験等により軸の回転速度に対応して予め
求めである。

従って、プランジャロッドが第６図の高速ｖＮで移動す
る場合には、電磁制動＠４４は軸１４に大きな制動力Ｆ
ｖを与えている。このため、金型キャビティに溶融合金
の充填が完了して、プランジャロッドが急激に停止した
場合であっても、軸１４は、電磁制動８４４の制動力Ｆ
、とコイルばね２４のばね力を受け、ワイヤドラム１８
、エンコーダ２８等の慣性力によって回転や振動を生ず
ることがない、この結果、エンコーダ２８の出力信号に
不安定な振動部がなくなり、プランジャロッドの正確な
位置測定が可能となり、プランジャロッド３６の正確な
移動速度特性が得られ、成形品の良否を判定するための
モニタ用センサとして利用することができる。しかも、
コイルばね２４による制動力と電気信号による制動力と
を併用しているため、停電時や位置発振装置のプランジ
ャロッドからの取り出し時に、コイルばね２４のばね力
によりワイヤ１６をワイヤドラム１８に巻き取ることが
できる。

第３図は、積算カウンタ３８が出力する位置信号を用い
て制動力を変える実施例を示したもので、プランジャロ
ッドの位置とプランジャロッドの移動速度との間に、予
め定めた一定の関係があり、速度の変化を予測出来る場
合に適用することができる。

すなわち、積算カウンタ３８がエンコーダ２８のパルス
信号ｐに基づいて求めた位置ｓｔの信号は、位置関数発
生器５８と記録計４２および圧油制御弁の制御機構に入
力するようになっている。

位置関数発生器５８には、プランジャロッドの位置と軸
１４の回転速度（プランジャロッドの移動速度）との関
係が予め求めら、プランジャロッドの位置に対応して位
置関数発生器５８が出力すべき関数信号ｒｓｔが格納し
である。そして、位置関数発生器５８は、積算カウンタ
３８から位置信号ｓｔが入力してくると、この時に電磁
制動機４４が、ワイヤドラム１Ｂ、エンコーダ２８等の
慣性力に対抗した制動力Ｆ□を軸１４に与えるのに必要
な駆動電力Ｐ□を得るための位置の関数信号ｆＩ＆（増
幅率）を電力増幅器５６に入力する。電力増幅器５６は
、入力してき関数信号ｒ　ｓｔに応じて駆動電力Ｐｓｔ
を電磁制動機４４に供給する。電磁制動機４４は、駆動
電力ＰＩＥを電力増幅器５６から受け、制動力Ｆ□を軸
１４に与える。これにより、前記実施例と同様の効果を
得ることができる。

なお、必要に応じて電磁制動機４４が発生する制動力は
、第２図に示したプランジャロッドの実速度の関数（例
えば速度の二乗に比例した値）として変化させるととも
に、第３図に示したプランジャロッドの位置に対応して
予め求めた値を併用してもよい。

また、前記実施例においては、ダイカスト機の射出シリ
ンダについて説明したが、型締シリンダについても適用
することができる。さらに、射出成形機の射出シリンダ
、型締シリンダばかりでなく、各種移動する物体の位置
検出にも適用することができる。また、前記実施例にお
いては、軸１４の回転中にも制動力が軸１４に作用して
いる場合について説明したが、射出シリンダ３４の駆動
停止信号に同期して制動力を発生させるようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く、本発明によれば、スプリングのワ
イヤ巻き取り力と制動機の制動力とを併用することによ
り、ワイヤドラムやエンコーダの慣性力等による軸の回
転方向の振動が抑制され、移動体の正しい位置の計測が
でき、移動体の正しい動きを電気信号に再現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る位置発信装置の実施例の説明図、
第２図は実施例の制動機が発生する制動力の制御方法の
一例を示すブロック図、第３図は制動力の制御方法の他
の実施例の説明図、第４図は従来のワイヤ式位置発信装
置の説明図、第５回はワイヤ式位置発信装置の使用方法
の説明図、第６図は従来のワイヤ式位置発信装置による
測定結果の一例を示す図、第７図はプランジャロッドの
速度の制御特性の一例を示す図である。１４−・−軸、１６−・−・・−ワイヤ、１８−・・・
・・ワイヤドラム、２４　・−・・・コイルばね、２８
　−−−−一エンコーダ、４４　・−・−・−電磁制動
機。代理人　弁理士　村　上　友　− 第１図１４、軸１６：ワイヤ１８：ワイヤドラム２４：コイルｌ　！”ね２８：エソコーク゛４４　：’２１−韮　１１　　Ｆ０１８第４図第５図ン第６図ｔ＋　　　　７２　　　　　時間ｔ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸に固定したドラムに巻かれ、先端が移動体に接
続されるワイヤと、一端が前記軸に固定され、前記ワイ
ヤを前記ドラムに巻き取るスプリングと、前記軸に取り
付けられ、軸の回転量に対応した信号を出力するエンコ
ーダと、前記軸に設けられ、軸の回転速度に応じた制動
力を軸に与える制動機とを有することを特徴とする位置
発信装置。