(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータに流れる負荷電流を検出し、負荷電流から駆動モータの推定発熱量を求めるとともに、求めた推定発熱量が予め設定した停止用設定値に達したなら駆動モータを停止する制御を行う電動射出成形機の制御方法において、成形時に、少なくとも射出モータ，計量モータ，型締モータ，突出しモータにおける二以上の各駆動モータに流れる負荷電流を検出し、各駆動モータに流れる負荷電流から各駆動モータの推定発熱量をそれぞれ求めるとともに、少なくとも一つの駆動モータの推定発熱量が、前記停止用設定値よりも小さい予め設定した警報用設定値に達したなら警報を行うことに加え、成形サイクルの周期を長くするサイクル伸長処理を行うことを特徴とする電動射出成形機の制御方法。
【請求項２】
前記サイクル伸長処理は、成形サイクルにおける全ての駆動モータが処理を停止している区間の時間が長くなるように設定変更することを特徴とする請求項１記載の電動射出成形機の制御方法。
【請求項３】
前記サイクル伸長処理は、前記推定発熱量が前記警報用設定値を越えた量に対応して前記成形サイクルの周期を長く設定することを特徴とする請求項１記載の電動射出成形機の制御方法。
【請求項４】
前記サイクル伸長処理を行うか否かを任意に選択できることを特徴とする請求項１記載の電動射出成形機の制御方法。
【請求項５】
前記推定発熱量は、前記負荷電流を時間で積分して求めることを特徴とする請求項１記載の電動射出成形機の制御方法。
【請求項６】
前記サイクル伸長処理を行った後、前記推定発熱量が前記停止用設定値に達したなら前記駆動モータを停止する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の電動射出成形機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源に駆動モータ（サーボモータ）を用いた電動射出成形機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、駆動源としてサーボモータを用いる電動射出成形機では、負荷電流に応じてサーボモータが発熱するため、成形条件や成形環境等により、サーボモータがいわゆるオーバヒートしてサーボモータの動作不良や破損等を招く虞れがある。したがって、この種の電動射出成形機では、通常、サーボモータの発熱量を検出するとともに、発熱量（検出値）が予め設定した停止用設定値に達したなら過負荷状態と判断し、サーボモータを強制的に停止する制御を行うことにより、サーボモータの保護を図っている。
【０００３】
ところで、射出成形機の場合、成形中におけるサーボモータの停止は、成形工程が途中で中断することになるため、成形再開後の成形工程に悪影響を及ぼす虞れがあり、成形工程の中断はできるだけ避ける必要がある。このため、従来では、例えば、特開平１１−２３５７４３号公報のように、試運転時において、サーボモータに流れる負荷電流に基づいて過負荷不安領域に入っているか否かを判断し、過負荷不安領域に入っている場合には、運転設定条件が余裕を持つように見直すことにより、実際の成形時に、運転（成形工程）が中断されることがないようにした運転設定条件チェック方法も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の方法は、次のような問題点があった。
【０００５】
第一に、正規の成形を行う前の試運転段階における設定条件の見直しに過ぎないため、実際に成形を行う際の動作状態を反映できない。したがって、成形工程の中断を確実に回避することが困難となり、信頼性において難点がある。
【０００６】
第二に、試運転段階において運転設定条件に余裕を持つように見直すため、最適な成形条件を設定できない虞れがあり、成形品質及び生産性の低下を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、成形途中の中断を確実に回避することにより信頼性を高めるとともに、常に最適な設定条件を設定することにより成形品質及び生産性の低下を回避するようにした電動射出成形機の制御方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る電動射出成形機１の制御方法は、駆動モータに流れる負荷電流を検出し、負荷電流から駆動モータの推定発熱量を求めるとともに、求めた推定発熱量が予め設定した停止用設定値Ｘｓに達したなら駆動モータを停止する制御を行うに際し、成形時に、少なくとも射出モータＭａ，計量モータＭｂ，型締モータＭｃ，突出しモータＭｄにおける二以上の各駆動モータに流れる負荷電流Ｉｃ…を検出し、各駆動モータ（Ｍａ，Ｍｂ…）に流れる負荷電流Ｉｃ…から各駆動モータ（Ｍａ，Ｍｂ…）の推定発熱量をそれぞれ求めるとともに、少なくとも一つの駆動モータ（Ｍａ…）の推定発熱量が、停止用設定値Ｘｓよりも小さい予め設定した警報用設定値Ｘｆに達したなら警報を行うことに加え、成形サイクルの周期を長くするサイクル伸長処理を行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、好適な実施の態様により、サイクル伸長処理は、成形サイクルにおける全ての駆動モータ（Ｍａ…）が処理を停止している区間Ｚａ，Ｚｂの時間が長くなるように設定変更でき、特に、成形サイクルの周期は、推定発熱量が警報用設定値Ｘｆを越えた量に対応して長くなるように設定できる。なお、このサイクル伸長処理を行うか否かは任意に選択できる。また、推定発熱量は、負荷電流Ｉｃ…を時間で積分して求めることができる。一方、推定発熱量が停止用設定値Ｘｓに達した際に駆動モータ（Ｍａ…）を停止する制御は、サイクル伸長処理を行った後に行う。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
まず、本実施例に係る制御方法を実施できる電動射出成形機１の構成について、図３を参照して説明する。
【００１２】
図３は、金型Ｃの型締を行う型締装置１ｃに備える型締機構の駆動源となる型締モータＭｃを制御する制御系を示す。１０はサーボアンプであり、このサーボアンプ１０には、型締モータ（サーボモータ）Ｍｃを駆動するモータドライブ回路１１を備えるとともに、型締モータＭｃに供給される負荷電流Ｉｃから過負荷率Ｘｃ〔％〕（推定発熱量）を求める過負荷率演算部１２を備える。このため、モータドライブ回路１１と型締モータＭｃを接続する接続ラインには、型締モータＭｃに供給される負荷電流Ｉｃの大きさを検出する電流検出器１３を付設し、この電流検出器１３から検出される負荷電流Ｉｃの検出結果を、過負荷率演算部１２に付与する。
【００１３】
一方、型締モータＭｃには、当該型締モータＭｃの発熱温度を直接検出し、設定温度に達したなら過負荷検出信号を出力する第一サーモスタット１４を付設するとともに、モータドライブ回路１１には、当該モータドライブ回路１１の発熱温度を直接検出し、設定温度に達したなら過負荷検出信号を出力する第二サーモスタット１５を付設する。そして、第一サーモスタット１４及び第二サーモスタット１５は、過負荷率演算部１２に接続する。
【００１４】
他方、Ｕはコンピュータ処理機能を有するコントローラ本体部であり、このコントローラ本体部Ｕには、コンピュータ処理機能に基づく制御指令部１６及び過負荷率判断部１７を備えるとともに、表示処理部１８を備える。この場合、過負荷率判断部１７には、過負荷率演算部１２から過負荷率Ｘｃが付与されるとともに、過負荷率判断部１７の判断結果は、制御指令部１６及び表示処理部１８にそれぞれ付与される。また、制御指令部１６からモータドライブ回路１１には、型締モータＭｃを制御する制御信号Ｓｃが付与される。さらに、過負荷率演算部１２は、表示処理部１８とモータドライブ回路１１に接続するとともに、表示処理部１８の出力側は、表示部（ディスプレイ）１９に接続する。
【００１５】
以上、型締モータＭｃに対する制御系を示したが、電動射出成形機１は、その他の駆動源に備える駆動モータとして、図３に示すように、型締装置１ｃの金型Ｃにより成形された成形品に対する突出しを行う突出しモータ（サーボモータ）Ｍｄ，射出装置１ｉのスクリュを進退移動させる射出モータ（サーボモータ）Ｍａ，射出装置１ｉのスクリュを回転させる計量モータ（サーボモータ）Ｍｂ等を備えており、各モータＭａ，Ｍｂ，Ｍｄにも前述したサーボアンプ１０と同様のサーボアンプ（１０…）が接続されている。したがって、各サーボアンプ（１０…）の過負荷率演算部（１２…）から得る射出モータＭａの過負荷率Ｘａ，計量モータＭｂの過負荷率Ｘｂ及び突出しモータＭｄの過負荷率Ｘｄもそれぞれ過負荷率判断部１７に付与されるとともに、制御指令部１６からは各サーボアンプ（１０…）のモータドライブ回路（１１…）に対して射出モータＭａを制御するための制御信号Ｓａ，計量モータＭｂを制御するための制御信号Ｓｂ及び突出しモータＭｄを制御するための制御信号Ｓｄが付与される。また、各モータＸａ…及び各モータドライブ回路（１１…）には、第一サーモスタット１４と第二サーモスタット１５と同様のサーモスタットを付設し、各サーモスタット１４，１５は過負荷率演算部１２に接続する。
【００１６】
次に、本実施例に係る電動射出成形機１の制御方法について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１７】
図４は、射出モータＭａ，計量モータＭｂ，型締モータＭｃ及び突出しモータＭｄの動作状態を示すタイミングチャートである。なお、図４中、「ＯＦＦ」は、必ずしも各モータＭａ…に対する通電停止を意味するものではなく、各モータＭａ…が無負荷の状態で作動している場合も含む。
【００１８】
今、通常の成形工程が行われているものとする。型締モータＭｃは、図４（ｃ）のように、型締工程（型閉工程を含む）及び型開工程で作動（ＯＮ）して負荷電流Ｉｃが流れるとともに、他の工程では停止（ＯＦＦ）する。型締モータＭｃの作動（ＯＮ）区間では、当該型締モータＭｃに負荷電流Ｉｃが流れるため、この負荷電流Ｉｃに基づいて過負荷率Ｘｃが求められる。
【００１９】
過負荷率Ｘｃは、図２に示すように求める。まず、負荷電流Ｉｃの大きさは、電流検出器１３により検出する（ステップＳ２１）。この検出結果は過負荷率演算部１２に付与し、この過負荷率演算部１２により、型締モータＭｃの発熱量を間接的に求める。即ち、負荷電流Ｉｃを時間で積分し、これに基づいて推定発熱量（電子サーマル）を演算する（ステップＳ２２）。そして、予め設定した型締モータＭｃを停止させるための停止用設定値（設定発熱量）に対する求めた推定発熱量の比率を過負荷率Ｘｃとして求める（ステップＳ２３）。
【００２０】
同様に、射出モータＭａは、図４（ａ）のように、射出工程及び計量工程で作動（ＯＮ）するとともに、他の工程では停止（ＯＦＦ）する。また、計量モータＭｂは、図４（ｂ）のように、計量工程で作動（ＯＮ）し、かつ他の工程では停止（ＯＦＦ）する。さらに、突出しモータＭｄは、図４（ｄ）のように、突出し工程で作動（ＯＮ）するとともに、他の工程では停止（ＯＦＦ）する。したがって、図１に示すように、射出モータＭａ，計量モータＭｂ及び突出しモータＭｄ側においても、上述した型締モータＭｃ側と同様に、射出モータＭａの過負荷率Ｘａ，計量モータＭｂの過負荷率Ｘｂ及び突出しモータＭｄの過負荷率Ｘｄを求める（ステップＳ１．Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）。
【００２１】
また、得られた過負荷率Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，Ｘｄは過負荷率判断部１７に付与する。過負荷率判断部１７には、予め、各モータＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄが過負荷状態に達した際に各モータＭａ…を停止させるための停止用設定値Ｘｓ（１００〔％〕）と、この停止用設定値Ｘｓよりも小さい値の警報用設定値Ｘｆ（、例えば、８０〔％〕）を設定する。警報用設定値Ｘｆは、各モータＭａ…を停止させる必要はないが、この作動状態を継続した場合には、停止用設定値Ｘｓに達する虞れのある値を設定する。停止用設定値Ｘｓ及び警報用設定値Ｘｆは、各モータＭａ…毎に実験等により設定することができる。
【００２２】
一方、過負荷率判断部１７は、付与される過負荷率Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，Ｘｄを監視する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８、ステップＳ２４）。そして、いずれかの過負荷率Ｘａ…が、警報用設定値Ｘｆに達した場合には、警報用検出信号を表示処理部１８に付与する。これにより、表示部１９にその旨が表示される（ステップＳ９、ステップＳ２５）。また、警報用検出信号は、制御指令部１６にも付与されるため、制御指令部１６はサイクル伸長処理を行う（ステップＳ１０、ステップＳ２６）。サイクル伸長処理は、成形サイクルの周期を長くする処理であり、具体的には、図４に示すように、成形サイクルにおいて全モータＭａ…が処理を停止している区間Ｚａ，Ｚｂ、即ち、射出装置１ｉを後退させるノズル後退工程の時間（Ｚａ）又は突出し工程が終了した後における中間時間（Ｚｂ）の一方又は双方が長くなるように設定変更する。この場合、過負荷率Ｘａ…が警報用設定値Ｘｆを越えた量に対応して成形サイクルの周期が長くなるように設定する。なお、サイクル伸長処理を行うか否かはオペレータの判断により任意に選択できるようにしてもよい。
【００２３】
これにより、各モータＭａ…を停止させている時間、即ち、冷却時間が長くなる。また、サイクル伸長処理を行った後も、過負荷率判断部１７は過負荷率Ｘａ…を監視する。そして、警報用設定値Ｘｆ未満になったらサイクル伸長処理を行う前の状態に復帰させる。この場合、サイクル伸長処理を行う前の状態にそのまま復帰させてもよいし、サイクル伸長処理を行う前の状態を下限として、推定発熱量が警報用設定値Ｘｆを下回った量に対応して成形サイクルの周期が短くなるように設定してもよい。
【００２４】
したがって、過負荷率Ｘａの上昇が一時的なものであれば、成形工程の中断は回避される。なお、この場合、一定時間以上経過しても過負荷率Ｘａが低下せず、警報用設定値Ｘｆ以上を維持している場合には、必要により、成形サイクルを伸長させる処理をさらに行ってもよい。一方、このようなサイクル伸長処理を行っても、過負荷率Ｘａ…が低下せずに上昇し、停止用設定値Ｘｓに達した場合には、単なる一時的な上昇ではなく、異常や故障等が考えられるため、この時点でモータＭａ…の作動を停止させる制御を行う（ステップＳ１１，Ｓ１２、ステップＳ２７，Ｓ２８）。
【００２５】
他方、第一サーモスタット１４…と第二サーモスタット１５…により、各モータＭａ…と各モータドライブ回路１１…の発熱を直接的に監視する（ステップＳ２９，Ｓ３１）。前述した過負荷率Ｘａ…に基づく監視は、負荷電流Ｉｃ…に基づく間接的な監視であるため、このような間接的な監視と直接的な監視により二重の保護機能を持たせている。これにより、例えば、外部環境（室温）の変化等により、実際の温度上昇が大きい場合等には、過負荷率Ｘａ…に基づく間接的な監視では対応できない虞れもあるため、各サーモスタット１４…，１５…のいずれかが、過負荷状態に基づいて検出信号を出力した場合には、過負荷停止処理を行う（ステップＳ３０，Ｓ３２，Ｓ２８）。この場合、適正な外部環境温度で使用しているときは、最初に、過負荷率Ｘａ…に基づく間接的な監視により過負荷が検出され、次いで、各サーモスタット１４…，１５…による過負荷検出が行われるように設定する。
【００２６】
このように、本実施例に係る電動射出成形機の制御方法は、成形中に、複数の駆動源における駆動モータＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ…に流れる負荷電流Ｉｃ…から各駆動モータＭａ…の過負荷率Ｘａ…（推定発熱量）をそれぞれ求めるとともに、少なくとも一つの駆動モータＭａ…の過負荷率Ｘａ…（推定発熱量）が、停止用設定値Ｘｓよりも小さい予め設定した警報用設定値Ｘｆに達したなら警報を行うとともに、成形サイクルの周期を長くするサイクル伸長処理、即ち、成形サイクルにおける全ての駆動モータＭａ…が処理を停止している区間Ｚａ，Ｚｂの時間が長くなるように設定し、この後、過負荷率Ｘａ…（推定発熱量）が停止用設定値Ｘｓに達したなら、駆動モータＭａ…を停止する制御を行うため、単なる一時的な過負荷状態による成形途中の中断を確実に回避でき、もって、信頼性を高めることができる。また、常に最適な成形条件を設定した状態で成形できるため、成形品質及び生産性の低下を回避できる。
【００２７】
以上、実施例について、詳細に説明したが本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，手法等において本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、駆動モータとして、射出モータＭａ，計量モータＭｂ，型締モータＭｃ，突出しモータＭｄを例示したが、他の駆動源におけるモータを排除するものではない。また、過負荷率Ｘａ…を求めて用いたが、推定発熱量をそのまま用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
このように、本発明に係る電動射出成形機の制御方法は、成形時に、少なくとも射出モータ，計量モータ，型締モータ，突出しモータにおける二以上の各駆動モータに流れる負荷電流を検出し、各駆動モータに流れる負荷電流から各駆動モータの推定発熱量をそれぞれ求めるとともに、少なくとも一つの駆動モータの推定発熱量が、停止用設定値よりも小さい予め設定した警報用設定値に達したなら警報を行うことに加え、成形サイクルの周期を長くするサイクル伸長処理を行うようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２９】
（１）  単なる一時的な過負荷状態による成形途中の中断を確実に回避できるため、信頼性を高めることができる。
【００３０】
（２）  常に最適な成形条件を設定した状態で成形できるため、成形品質及び生産性の低下を回避できる。
【００３１】
（３）  推定発熱量が警報用設定値に達したなら、警報を行うことに加え、成形サイクルの周期を長くするサイクル伸長処理を行うため、成形途中の無用な中断をより確実に回避できる。
【００３２】
（４）  好適な実施の態様により、サイクル伸長処理により、成形サイクルにおける全ての駆動モータが処理を停止している区間の時間が長くなるように設定変更すれば、成形条件に対する直接的な影響を回避できる。
【００３３】
（５）  好適な実施の態様により、サイクル伸長処理を行った後、推定発熱量が停止用設定値に達したなら駆動モータを停止する制御を行うようにすれば、一時的な過負荷状態と異常や故障に基づく過負荷状態に対して的確に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る制御方法の処理手順を示すフローチャート、
【図２】同制御方法を含む制御系の処理手順を示すフローチャート、
【図３】同制御方法を実施できる電動射出成形機の制御系のブロック系統図、
【図４】同電動射出成形機の駆動源に備える各駆動モータの動作状態を示すタイミングチャート、
【符号の説明】
１    電動射出成形機
Ｍａ  駆動モータ（射出モータ）
Ｍｂ  駆動モータ（計量モータ）
Ｍｃ  駆動モータ（型締モータ）
Ｍｄ  駆動モータ（突出しモータ）
Ｉｃ  負荷電流
Ｚａ  駆動モータが処理を停止している区間
Ｚｂ  駆動モータが処理を停止している区間
【図１】
0003586163.tif 000002
【図２】
0003586163.tif 000003
【図３】
0003586163.tif 000004
【図４】
0003586163.tif 000005