(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量動作中、スクリュ（２）を回転させる可塑化モータ（６）の駆動電流を検出する電流検出手段（１３）と、スクリュ（２）を回転させる可塑化モータ（６）の回転速度を検出する回転速度検出手段（９）と、可塑化モータ（６）の駆動電流からモータの駆動トルクを算出するトルク算出手段（１５）と、算出された駆動トルクと検出されたモータの回転速度とに基づいて可塑化モータ（６）の駆動電力の瞬時値を演算する演算手段（１６）とを備えた射出成形機の可塑化管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形機の可塑化管理装置において、
演算された駆動電力の瞬時値を可塑化時間の間積算する積算器（１７）をさらに備えたことを特徴とする射出成形機の可塑化管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動射出成形機における成形材料の可塑化状態を管理するための射出成形機の可塑化管理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機における成形材料の可塑化状態を管理する方法として、例えば特開２００２−２８９５８号公報に示すものがあった。この従来方法においては、計量動作中、スクリュを回転させるモータの駆動電流を所定周期τ毎に測定し、その２乗積算値を求め、１成形サイクル終了後、積算値に検出周期τ、モータの巻線抵抗Ｒをかけて消費電力Ｗを求める。そして、その消費電力を１成形サイクルのサイクルタイムＴｃで割って平均消費電力Ｑを求める。これらの消費電力Ｗ、平均消費電力Ｑを表示し、表示された消費電力Ｗおよび平均消費電力Ｑから可塑化状態を把握する。
【０００３】
図３は、上記公報に開示されたものと同様な管理方法を示すフローチャートであり、このフローチャートは、成形の１サイクルの流れを表したものである。まず、成形開始（ＳＴＡＲＴ）時に、積算値Σを０にリセットし（Ｇ１）、次に、サイクルタイム計測カウンタＴｃをリセットする（Ｇ２）。その後、型閉じ工程（Ｇ３）、射出工程（Ｇ４）、保圧工程（Ｇ５）を経て、計量工程（Ｇ６）を実行する。工程Ｇ６では、モータ電流の２乗積算測定工程も同時に行う。その後、型開き工程（Ｇ７）、突き出し工程（Ｇ８）を経て、１サイクルを終了し、その時のサイクルタイム計測カウンタＴｃを読む（Ｇ９）。次に、計測した積算値Σから可塑化消費電力および平均消費電力を計算して表示する（Ｇ１０）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の可塑化状態の把握方法は、可塑化モータの電流と可塑化モータの巻線抵抗から消費電力を計算し、可塑化状態の把握をするように構成されている。従って、可塑化モータの負荷状態（モータの負荷率相当）から可塑化状態を把握しなければならず、必ずしも可塑化状態を表すとは限らない。すなわちモータ巻線で消費される電力と可塑化状態との因果関係が明確でない。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、可塑化状態が安定しているか否かを正確に判別可能にすることができる射出成形機の可塑化管理装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【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射出成形機の可塑化管理装置は、計量動作中、スクリュ（２）を回転させる可塑化モータ（６）の駆動電流を検出する電流検出手段（１３）と、スクリュ（２）を回転させる可塑化モータ（６）の回転速度を検出する回転速度検出手段（９）と、可塑化モータ（６）の駆動電流から可塑化モータ（６）の駆動トルクを算出するトルク算出手段（１５）と、算出された駆動トルクと検出された可塑化モータ（６）の回転速度とに基づいて可塑化モータ（６）の駆動電力の瞬時値を演算する演算手段（１６）とを備えたものである。
【０００７】
また、演算された駆動電力の瞬時値を可塑化時間の間積算する積算器（１７）をさらに備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成によれば、可塑化モータの電流値から可塑化モータの駆動トルクを計算し、可塑化モータの回転速度検出値との積である可塑化駆動電力の瞬時値Ｗ（＝Ｙ×τ）を得る。また、可塑化駆動電力の瞬時値を可塑化時間の間演算し、それを積算することによって可塑化駆動電力量Ｘを得る。得られた可塑化駆動電力の瞬時値Ｗまたは可塑化駆動電力量Ｘを表示して可塑化駆動電力または可塑化駆動電力量を監視することにより、現在の可塑化の安定状態を判定することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要について説明する。射出成形においては、同一金型による連続成形を行い、多数の同一成形品を連続して生産する使用方法が一般的である。従って、一旦成形品が安定すれば、ショット毎に検出される可塑化モータの駆動電力量や、可塑化モータの瞬時駆動電力も一定値を示すはずである。本発明では、この点に着目し、可塑化モータ駆動電力量および瞬時駆動電力を把握可能にする。これによって、成形安定の判断の一手段として、または異物混入などの検出手段として利用することを可能にし、成形機ユーザーにとって成形作業を行いやすい機械を提供することが可能となる。
【００１０】
本発明の一実施の形態を図１及び図２に示す。図１は、本発明の実施の形態に係る射出成形機の可塑化管理装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、本発明に係る射出成形機の可塑化管理装置による可塑化電力瞬時値Ｗ及び可塑化電力量Ｘを演算する処理を表すフローチャートである。図１において、まず、指令発生コントローラ１０から可塑化スクリュ２の回転数指令に相当する可塑化モータ６の速度指令が与えられる。
【００１１】
一方、可塑化モータ６に取り付けられたパルスジェネレータ７から得られる回転角に比例したパルス情報は、速度検出手段としての速度信号処理器９によって可塑化モータ６の速度検出値に変換される。速度信号処理器９による速度検出値は、指令発生コントローラ１０からの速度指令と比較され、その偏差が速度制御器１１に入力される。速度制御器１１では、比例、積分、微分等の演算が行われ、可塑化モータ６のトルクに相当する電流指令を発生し、速度指令と速度検出値が一致するように動作する。
【００１２】
速度制御器１１からの電流指令は、可塑化モータ６の動力線に取り付けられた電流センサ１３から得られる電流検出値と比較され、その偏差が電流制御器１２に入力される。電流制御器１２では、比例、積分、微分等の演算が行われ、電圧型インバータ１４への電圧指令を発生し、電流指令と電流検出値が一致するように動作する。電流制御器１２からの電圧指令は、電圧型インバータ１４によって電力増幅され、可塑化モータ６に電力が供給される。
【００１３】
可塑化モータ６は、モータ軸に取り付けられた駆動プーリ５を回転し、駆動プーリ５とタイミングベルト８によって連結された従動プーリ４を回転させる。従動プーリ４は、従動軸を回転させるが、従動軸にはカップリング３によってスクリュ２が連結されており、シリンダ１内に挿入されたスクリュ２が回転することによって、樹脂の可塑化（計量動作）が行われる。
【００１４】
次に、電流センサ１３から得られる電流検出値は、トルク検出手段としての変換器（トルク定数）１５によりトルク定数Ｋによって可塑化モータ６のトルク検出値相当の量に変換され、掛算器１６に入力される。また、速度信号処理器９によって得られる可塑化モータ６の速度検出値も掛算器１６に入力されて、可塑化電力瞬時値Ｗが演算される。また、可塑化電力瞬時値は、積算器１７によって積算され（積算値Σ）、サンプリング時間ｔを乗じた値ｔΣが可塑化電力量Ｘとして演算される。
【００１５】
次に、図１に示す射出成形機の可塑化管理装置による可塑化電力瞬時値Ｗ及び可塑化電力量Ｘを演算する処理について図２を参照して説明する。図２は、成形の１サイクルの流れを示しており、まず、サイクル開始と同時に図１に示される指令発生コントローラ１０からリセット信号が発生し、可塑化電力量を積算する積算器１７をリセットする（ステップＳ１）。次に、型閉じ工程（ステップＳ２）、射出工程（ステップＳ３）、保圧工程（ステップＳ４）を経て計量工程（ステップＳ５）を行う。
【００１６】
計量工程（ステップＳ５）において、図１に示される掛算器１６と積算器１７とにより可塑化電力瞬時値Ｗおよび可塑化電力量Ｘが演算され、図示しない表示装置により表示される。計量工程が終了すると、型開き工程（ステップＳ６）、突き出し工程（ステップＳ７）を経てサイクルが完了する（ステップＳ８）。
【００１７】
射出成形機の動作は、このサイクルが繰り返し実行される。成形機ユーザーは、このフローにおいて繰り返し実行される計量工程（ステップＳ５）において、可塑化電力瞬時値Ｗおよび可塑化電力量の値がサイクル毎に図示しない表示装置に表示され、モニタすることができる。
【００１８】
したがって、上述した実施の形態によれば、ショット毎の可塑化モータの駆動電力量が表示されるため、ショット毎の駆動電力量の変化を知ることができるようになる。それによって、現在の成形状態が安定状態にあるのか、過渡状態にあるのかを判断することが可能となる。また、瞬時駆動電力が表示され、大きな瞬時駆動電力変動が確認されれば、異物混入などの状態を検出することも可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、可塑化電力瞬時値Ｗ及び可塑化電力量Ｘを把握することができるようにしたので、成形安定の判断の一手段として、または異物混入などの検出手段として利用することができ、成形機ユーザーにとって成形作業を行いやすい機械を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る射出成形機の可塑化管理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る射出成形機の可塑化管理装置による可塑化電力瞬時値Ｗ及び可塑化電力量Ｘを演算する処理を表すフローチャートである。本発明の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】特開２００２−２８９５８号公報に開示されたものと同様な管理方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  シリンダ、２  スクリュ、３  カップリング、４  従動プーリ、５  駆動プーリ、６  可塑化モータ、７  パルスジェネレータ、８  タイミングベルト、９  速度信号処理器、１０  指令発生コントローラ、１１  速度制御器、１２  電流制御器、１３  電流センサ、１４  電圧型インバータ、１５  変換器、１６
掛算器、１７  積算器。
【図１】
0003593116.tif 000002
【図２】
0003593116.tif 000003
【図３】
0003593116.tif 000004