JPH09220748A - 電動射出成形機における射出樹脂圧力の表示方法および表示装置 - Google Patents

電動射出成形機における射出樹脂圧力の表示方法および表示装置

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JPH09220748A
JPH09220748A JP5362296A JP5362296A JPH09220748A JP H09220748 A JPH09220748 A JP H09220748A JP 5362296 A JP5362296 A JP 5362296A JP 5362296 A JP5362296 A JP 5362296A JP H09220748 A JPH09220748 A JP H09220748A
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JP
Japan
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electric motor
injection
torque
resin pressure
molding machine
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Pending
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JP5362296A
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English (en)
Inventor
Masato Yoshida
正人 吉田
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2045/7606Controlling or regulating the display unit

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要な射出樹指圧力すなわち必要な電動モー
タの負荷トルクのみを表示する、電動射出成形機におけ
る射出樹脂圧力の表示方法を提供する。 【構成】 少なくとも、スクリュウ(6)と、該スクリ
ュウ(6)を射出方向に駆動する電動モータ(1)と、
射出樹脂圧力を表示する表示装置(14)とを備えた電
動射出成形機において、射出樹脂圧力を表示装置(1
4)に表示するとき、電動モータの起動トルクを削除し
て表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも、スク
リュウと、このスクリュウを射出方向に駆動する電動モ
ータと、射出樹脂圧力を表示する表示装置とを備えた電
動射出成形機における射出樹脂圧力の表示方法およびこ
の方法の実施に使用される表示装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】射出成形機は、文献名を挙げるまでもな
く従来周知で、射出シリンダ、この射出シリンダ内で回
転駆動されると共に、軸方向に駆動されるように設けら
れているスクリュウ、このスクリュウを軸方向すなわち
射出方向に駆動するモータあるいは油圧ピストン・シリ
ンダ機構等から構成されている。また、スクリュウの回
転速度あるいは軸方向の射出速度を制御する制御装置も
備えている。したがって、制御装置により制御された速
度でスクリュウを回転駆動して、樹脂材料を計量し、そ
してスクリュウを前進させて、計量された溶融樹脂を型
締めされた金型に射出して成形品を得ることができる。
【0003】ところで、上記のようにして射出成形でき
るが、射出時の樹脂圧力の時間的変化を参考にして、射
出圧力、射出シリンダの加熱温度、樹脂の溶融温度等の
成形条件を決定することができるので、射出成形機には
サイクル毎の射出樹指圧力を表示する表示装置も設けら
れている。射出樹脂圧力は、金型に樹脂圧力センサを取
り付けて直接樹脂の圧力を測定し、これを表示する方
法、スクリュウを油圧ピストン・シリンダ機構で駆動す
る射出成形機においては、油圧シリンダ内の圧力が射出
樹脂圧力に直接関連しているので、油圧シリンダに圧力
センサを取り付け、油圧シリンダ内の作動油の圧力で射
出樹脂圧力を代用する方法、電動モータでスクリュウを
射出方向に駆動する電動射出成形機においては、電動モ
ータのトルクが油圧に相当しているので、電動モータの
電流値を測定し、測定した電流値に予め設定された定数
を剰算し、これを表示する方法等が行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】金型に樹脂圧力センサ
を取り付けて射出樹脂圧力を測定し表示する方法は、ス
クリュウを射出方向に駆動する駆動装置の種類に関係な
く適用できる利点があり、また射出樹脂圧力を直接測定
するので、精度も高いという利点はある。しかしなが
ら、樹脂圧力センサは比較的高価である難点があり、ま
た樹脂圧力センサを金型に取り付けなければならないの
で、金型の構造が複雑になる欠点もある。樹脂圧力セン
サが高価で、金型の構造が複雑になるので、全体として
射出成形機のコストアップになってしまう欠点がある。
【0005】この樹脂圧力センサに代わるものとして、
電動射出成形機において実施されている電動モータのト
ルク値を表示する方法は、測定した電流値を表示するだ
けであるので、安価である利点があり、また比較的精度
も高い。しかしながら、従来の測定した電流値に予め設
定された定数を単に剰算して表示する方法では、射出機
構全体の慣性モーメントのために射出始動時において大
きな電流が流れ、図4に示されているように、高いヒゲ
状の波形Hが表示されてしまう欠点がある。すなわち、
従来の方法では不必要な情報も表示されてしまう欠点が
ある。なお、図4において縦軸は発生トルクTeを示し
ている。したがって、本発明は必要な射出樹指圧力すな
わち必要な電動モータの負荷トルクのみを表示する、電
動射出成形機における射出樹脂圧力の表示方法およびこ
の方法の実施に使用される表示装置を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、コントローラの表示装置に射出樹指圧力
を表示するとき、スクリュウを射出方向に駆動する電動
モータの負荷トルクを表示するが、このとき起動トルク
を削除して表示するように構成される。すなわち、本発
明は、少なくとも、スクリュウと、該スクリュウを射出
方向に駆動する電動モータと、射出樹脂圧力を表示する
表示装置とを備えた電動射出成形機において、射出樹脂
圧力を前記表示装置に表示するとき、次式によって得ら
れる前記電動モータの負荷トルクの波形を表示するよう
に構成される。 TL=i・KT ーJ・dω/dt 但し TL :電動モータの負荷トルク i :電動モータのトルク分電流 KT :トルク定数 J :射出成形機全体の慣性モーメント ω :電動モータの角速度 請求項2記載の発明は、少なくとも、スクリュウと、該
スクリュウを射出方向に駆動する電動モータと、コント
ローラとを備え、前記コントローラの表示装置に射出樹
脂圧力が表示されるようになっている電動射出成形機に
おいて、前記コントローラは、前記電動モータの電流を
検出する電流検出手段と、前記電動モータの位置を検出
する位置検出手段と、制御装置とを備え、該制御装置
は、前記電流検出手段で検出される信号から電動モータ
のトルク電流を演算すると共に、位置検出手段で検出さ
れる信号から電動モータの角速度を演算し、次式によっ
て得られる電動モータの負荷トルクを前記表示装置に出
力するように構成される。 TL=i・KT ーJ・dω/dt 但し TL :電動モータの負荷トルク i :電動モータのトルク分電流 KT :トルク定数 J :射出成形機全体の慣性モーメント ω :電動モータの角速度
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図1、2および3により本
発明の実施の形態を説明する。図1に示されているよう
に、本実施の形態に係わる電動射出成形機は、電動モー
タ1を備えている。そして、この電動モータ1の出力軸
2には、スクリュウ6の駆動機構を構成しているボール
ネジ3が接続されている。ボールネジ3には、ボールナ
ット4が螺合し、このボールナット4の上方部分はスク
リュウ6から後方へ延びている駆動軸5に固定されてい
る。ボールネジ3は、図には示されていないが、スラス
ト軸受等により適宜軸受けされ、軸方向の移動は拘束さ
れている。したがって、ボールネジ3が回転駆動される
と、ボールナット4が射出方向に移動し、スクリュウ6
が射出シリンダ7内で射出方向に駆動されることにな
る。
【0008】電動射出成形機のコントローラ10は、後
に説明するような演算機能等を備えている制御装置1
1、制御装置11から制御信号を受けて電動モータ1を
駆動するモータ駆動装置12、電動モータ1の回転数を
計数する回転センサあるいは位置センサ13、電動モー
タ1の負荷トルクを表示する表示装置14等から構成さ
れている。
【0009】制御装置11とモータ駆動装置12は、信
号ラインaで接続され、モータ駆動装置12と電動モー
タ1は、電力ラインBで接続されている。そして、この
電力ラインBには電流センサ15が設けられている。電
流センサ15と制御装置11は信号ラインcにより接続
され、この電流センサ15により検出される信号が制御
装置11に入力されて、電動モータ1のトルク電流iが
演算される。位置センサ13と制御装置11は、信号ラ
インdにより接続され、位置センサ13で検出される電
動モータ1の回転数あるいは回転速度が制御装置11に
入力され、電動モータ1の角速度ωが演算されるように
なっている。制御装置11と表示装置14は、信号ライ
ンeにより接続されている。
【0010】表示装置14には、本実施の形態による
と、電動モータ1の負荷トルクTLが表示されるが、こ
の負荷トルクTLは、図2に示されている演算ブロック
図から、次式により求められる。 ω=(i・KTーTL)/(J・s) (1) なお、図2および(1)式において、iは電動モータの
トルク分電流を、KTはトルク定数を、Teは発生トルク
を、TL は電動モータの負荷トルクを、Jは射出成形機
全体の慣性モーメントを、ωは電動モータ1の角速度
を、そしてsはラプラス演算子をそれぞれ示している。
(1)式を変形すると、次の(2)式が得られる。 TL=i・KTーJ・dω/dt (2) 制御装置11にトルク定数KTと射出成形機全体の慣性
モーメントJとを予め設定しておく。そして、この
(2)式により、検出される電動モータ1のトルク分電
流iと、電動モータ1の角速度ωとから電動モータ1の
負荷トルクTLが演算される。演算される負荷トルクTL
は、信号ラインeにより表示装置14に入力され、そし
て表示される。
【0011】以下、本実施の形態の作用について説明す
る。スクリュウ6を従来周知のように回転駆動して樹脂
材料を計量する。そして、電動モータ1を起動する。そ
うすると、電動モータ1によりボールネジ3が所定速度
で回転し、ボールナット4したがってスクリュウ6が射
出方向に駆動され、図には示されていない金型に射出さ
れる。射出するときの電動モータ1の回転速度は、制御
装置11からの信号に基づいてモータ駆動装置12によ
り制御される。
【0012】射出するときの電動モータ1のトルク電流
iは、電流センサ15で検出される信号に基づいて制御
装置11で演算される。また、そのときの電動モータ1
の角速度ωは、位置センサ13で検出される回転速度に
関する信号に基づいて同様に制御装置11で演算され
る。そして、制御装置11は、演算した電動モータ1の
トルク電流iと角速度ωおよびトルク定数KTと射出成
形機全体の慣性モーメントJをもとに上記した(2)
式、TL=i・KTーJ・dω/dtにより電動モータ1
の負荷トルクTLを演算する。そして、表示装置14に
出力する。表示されている状態は、図1の表示装置14
と図3に波形Sで示されている。これらの図から電動モ
ータ1の角速度ωの変化が大きいとき、すなわち電動モ
ータ1の起動時には(2)式から明らかなように、図4
に示されているような従来のヒゲ状の波形Hが消え、そ
して変化がなくなると、従来の波形と同じ波形になって
いることが理解される。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
射出樹脂圧力すなわち電動モータの負荷トルクを表示装
置に表示するとき、電動モータの起動トルクを削除して
表示するので、すなわち電動モータの負荷トルクT
Lを、式TL=i・KTーJ・dω/dtにより得られる
波形で表示するので、射出機構全体の慣性モーメントの
ために射出始動時に現れる高いヒゲ状の波形が削除さ
れ、必要な射出樹脂圧力のみが表示される。したがっ
て、本発明によると、射出圧力、射出シリンダの加熱温
度、樹脂の溶融温度等の成形条件を、射出樹脂圧力を参
考にして正しく決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を一部断面にして示す模
式的正面図である。
【図2】 本発明の実施の形態の制御ブロック図であ
る。
【図3】 本発明の実施の形態による電動モータの負荷
トルクの波形(射出樹脂圧力)を示す図である。
【図4】 従来の発生トルクの波形を示す図である。
【符号の説明】
1 電動モータ 3 ボール
ネジ 6 スクリュウ 10 コント
ローラ 11 制御装置 13 位置
センサ 14 表示装置 15 電流
センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、スクリュウ(6)と、該ス
    クリュウ(6)を射出方向に駆動する電動モータ(1)
    と、射出樹脂圧力を表示する表示装置(14)とを備え
    た電動射出成形機において、 射出樹脂圧力を前記表示装置(14)に表示するとき、
    次式によって得られる前記電動モータの負荷トルク(T
    L)の波形を表示することを特徴とする電動射出成形機
    における射出樹脂圧力の表示方法。 TL=i・KTーJ・dω/dt 但し TL :電動モータの負荷トルク i :電動モータのトルク分電流 KT :トルク定数 J :射出成形機全体の慣性モーメント ω :電動モータの角速度
  2. 【請求項2】 少なくとも、スクリュウ(6)と、該ス
    クリュウ(6)を射出方向に駆動する電動モータ(1)
    と、コントローラ(10)とを備え、前記コントローラ
    (10)の表示装置(14)に射出樹脂圧力が表示され
    るようになっている電動射出成形機において、 前記コントローラ(10)は、前記電動モータ(1)の
    電流を検出する電流検出手段(15)と、前記電動モー
    タ(1)の位置を検出する位置検出手段(13)と、制
    御装置(11)とを備え、該制御装置(11)は、前記
    電流検出手段(15)で検出される信号から電動モータ
    (1)のトルク電流(i)を演算すると共に、位置検出
    手段(13)で検出される信号から電動モータ(1)の
    角速度(ω)を演算し、次式によって得られる電動モー
    タ(1)の負荷トルク(TL)を前記表示装置(14)
    に出力することを特徴とする電動射出成形機における射
    出樹脂圧力の表示装置。 TL=i・KT ーJ・dω/dt 但し TL :電動モータの負荷トルク i :電動モータのトルク分電流 KT :トルク定数 J :射出成形機全体の慣性モーメント ω :電動モータの角速度
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Cited By (3)

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