(57)【要約】【課題】放電用抵抗器による無駄な電力消費が無いコンバータを備えた成形機を提供する。【解決手段】電解コンデンサ２０４に並列接続される放電用抵抗器２０５に、直列に補助接点２０６を接続する。補助接点２０６は、ダイオードブリッジ２０３と三相交流電源２０１との間に接続されているコンタクタ２０２のオン／オフ動作に連動してオフ／オン動作を行う。これにより、ダイオードブリッジに三相交流電源からの三相交流が供給されているときは、放電用抵抗器が電解コンデンサから電気的に切り離され、そうでないときは、放電用抵抗器が電解コンデンサに電気的に接続される。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される交流を整流して直流を出力する整流回路と、該整流回路への前記交流の入力を遮断するコンタクタと、前記直流を電気的エネルギーとして蓄積するエネルギー蓄積手段と、該エネルギー蓄積手段に並列に接続された放電用抵抗器とを有する成形機において、
前記コンタクタの動作に連動して動作するスイッチを、前記放電用抵抗器に直列に接続し、前記コンタクタの動作に連動して前記抵抗器を前記エネルギー蓄積手段に対して電気的に接続し、または、切り離せるようにしたことを特徴とする成形機。
【請求項２】
請求項１に記載の成形機において、前記スイッチが、前記コンタクタの補助接点であることを特徴とする成形機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の成形機において、前記コンタクタがオンしたときに前記スイッチがオフし、前記コンタクタがオフしたときに前記スイッチがオンするようにしたことを特徴とする成形機。
【請求項４】
入力される交流を整流して直流を出力する整流回路と、該整流回路への前記交流の入力を遮断するコンタクタと、前記直流を電気的エネルギーとして蓄積するエネルギー蓄積手段と、スイッチを介して前記エネルギー蓄積手段に並列に接続された放電用抵抗器とを有する成形機の制御方法において、
前記コンタクタをオンさせるときは、前記スイッチをオフさせて前記放電用抵抗器を前記エネルギー蓄積手段から電気的に切り離し、前記コンタクタをオフさせるときは、前記スイッチをオンさせて前記放電用抵抗器を前記エネルギー蓄積手段に電気的に接続するようにしたことを特徴とする成形機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形機に関し、特に、サーボモータ駆動用インバータの直流電源として用いられるコンバータを備えた成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動射出成形機や、機構駆動の一部を油圧を用い、他の駆動部をサーボモータで駆動するハイブリッド射出成形機等で使用されるサーボモータ（三相交流モータ）の駆動には、インバータが用いられる。インバータは、直流電源を必要とするが、通常、この直流電源としては、三相交流を整流するダイオードブリッジと、このダイオードブリッジにより整流された直流を平滑化する平滑コンデンサ（電解コンデンサ）とを備えたコンバータが用いられる。
【０００３】
図３に従来のコンバータを示す。図示のように、従来のコンバータは、三相交流電源３０１に接続されるコンタクタ３０２と、コンタクタ３０２に接続され、コンタクタ３０２を介して三相交流電源３０１から供給される三相交流を整流し、直流を出力するダイオードブリッジ３０３と、ダイオードブリッジ３０３の出力側に接続され、ダイオードブリッジ３０３から出力される直流を平滑化する電解コンデンサ３０４と、電解コンデンサ３０４に蓄積された電荷を放電させるための放電用抵抗器３０５とを備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図３のコンバータでは、図示しない制御回路からの制御によりコンタクタ３０２がオンすると、ダイオードブリッジ３０３に三相交流電源３０１からの三相交流が供給される。ダイオードブリッジ３０３は、コンタクタ３０２を介して三相交流電源３０１からの三相交流の供給を受けると、それを整流して直流を出力する。ダイオードブリッジ３０３から出力される直流は、電解コンデンサ３０４により平滑化され、インバータ３０６を介して駆動用モータ３０７へ供給される。
【０００５】
制御回路からの制御によりコンタクタ３０２がオフすると、三相交流電源３０１からのダイオードブリッジ３０３への三相交流の供給が停止する。このとき、電解コンデンサ３０４は、抵抗器３０５を通じて、蓄積されている電荷を放電する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２３５０４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の成形機に用いられるコンバータでは、放電用抵抗器が、常時、平滑コンデンサに接続された状態となっている。このため、三相交流電源からの三相交流がダイオードブリッジに供給されている間も、放電用抵抗器に電流が流れ、そこで無駄にエネルギーが消費される（Ｊ＝Ｒｉ２ｔ，Ｊ：損失エネルギー、Ｒ：抵抗値、ｉ：電流、ｔ：時間）という問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、放電用抵抗器による無駄な電力消費が無いコンバータを備えた成形機及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、入力される交流を整流して直流を出力する整流回路と、該整流回路への前記交流の入力を遮断するコンタクタと、前記直流を電気的エネルギーとして蓄積するエネルギー蓄積手段と、該エネルギー蓄積手段に並列に接続された放電用抵抗器とを有する成形機において、前記コンタクタの動作に連動して動作するスイッチを、前記放電用抵抗器に直列に接続し、前記コンタクタの動作に連動して前記抵抗器を前記エネルギー蓄積手段に対して電気的に接続し、または切り離せるようにしたことを特徴とする成形機が得られる。
【００１０】
また、本発明によれば、入力される交流を整流して直流を出力する整流回路と、該整流回路への前記交流の入力を遮断するコンタクタと、前記直流を電気的エネルギーとして蓄積するエネルギー蓄積手段と、スイッチを介して前記エネルギー蓄積手段に並列に接続された放電用抵抗器とを有する成形機の制御方法において、前記コンタクタをオンさせるときは、前記スイッチをオフさせて前記放電用抵抗器を前記エネルギー蓄積手段から電気的に切り離し、前記コンタクタをオフさせるときは、前記スイッチをオンさせて前記放電用抵抗器を前記エネルギー蓄積手段に電気的に接続するようにしたことを特徴とする成形機の制御方法が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る電動射出成形機の全体の構成及び動作について説明する。
【００１３】
図１を参照するに、電動射出成形機１０は、射出装置２０及び型締装置５０等から構成される。
【００１４】
射出装置２０は、加熱シリンダ２１を備え、加熱シリンダ２１には、ホッパ２２が配設される。また、加熱シリンダ２１内には、スクリュー２３が進退自在かつ回転自在に配設される。スクリュー２３の後端は、支持部材２４によって回転自在に支持される。支持部材２４には、サーボモータ等の計量モータ２５が駆動部として取り付けられ、計量モータ２５の回転は、計量モータ２５の出力軸２６に取り付けられたタイミングベルト２７を介して、スクリュー２３に伝達される。
【００１５】
射出装置２０は更に、スクリュー２３と平行にねじ軸２８を回転自在に備える。ねじ軸２８の後端は、サーボモータ等の射出モータ２９の出力軸３０に取り付けられたタイミングベルト３１を介して、射出モータ２９に連結されている。従って、射出モータ２９によってねじ軸２８が回転する。ねじ軸２８の前端は支持部材２４に固定されたナット３２と螺合させられる。従って、駆動部たる射出モータ２９を駆動し、タイミングベルと３１を介してねじ軸２８を回転させると、支持部材２４は前後進可能となり、その結果、スクリュー２３を前後進させることが出来る。
【００１６】
型締装置５０は、可動側の金型５１が取り付けられた可動プラテン５２と、固定側の金型５３が取り付けられた固定プラテン５４を含む。可動プラテン５２と固定プラテン５４は、タイバー５５によって連結される。可動プラテン５２はタイバー５５に沿って摺動可能である。また、型締装置５０は、一端が可動プラテン５２と連結し、他端がトグルサポート５６と連結するトグル機構５７を含む。トグルサポート５６の中央においては、ボールねじ軸５９が回転自在に支持されている。
【００１７】
ボールねじ軸５９には、トグル機構５７に設けられたクロスヘッド６０に形成されたナット６１が螺合されている。また、ボールねじ軸５９の後端にはプールー６２が配設され、サーボモータ等の型締モータ６３の出力軸６４とプーリー６２との間には、タイミングベルト６５が張設されている。
【００１８】
従って、型締装置５０において、駆動部たる型締モータ６３を駆動すると、型締モータ６３の回転が、タイミングベルト６５を介して、駆動伝達部たるボールねじ軸５９に伝達される。そして、ボールねじ軸５９及びナット６１によって、回転運動が直線運動に変換され、トグル機構５７が作動する。トグル機構５７が作動すると、可動プラテン５２はタイバー５５に沿って摺動し、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【００１９】
このように、本実施の形態に係る電動射出成形機１０では、計量モータ２５、射出モータ２９、型締モータ６３等の電動機（モータ）がアクチュエータとして採用され、成形時には、計量、射出、型締等の各動作が連続して行われる。
【００２０】
次に、図２を参照して、上記電動射出成形機に用いられるコンバータについて説明する。
【００２１】
図示のコンバータ２００は、図１の電動射出成形機のサーボモータ駆動に利用されるコンバータであって、三相交流電源２０１に接続されたコンタクタ２０２と、コンタクタ２０２に接続されたダイオードブリッジ（整流回路）２０３と、ダイオードブリッジ２０３の出力側に接続され、電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段としての電解コンデンサ（平滑コンデンサ）２０４と、電解コンデンサ２０４に対して並列かつ互いに直列に接続された放電用抵抗器２０５及び補助接点（スイッチ）２０６とを有している。
【００２２】
また、図２のコンバータ２００は、突入電流防止抵抗器２０７と、電磁接触器の接点２０８とを有している。
【００２３】
このコンバータ２００には、インバータ２０９を介して、駆動用モータ（即ち、図１の計量モータ２５、射出モータ２９、型締モータ６３等）が接続される。突入電流防止抵抗器２０７は、駆動用モータ２１０の電源をオンした際に、電解コンデンサ２０４に流れる大きな電流を制限するため配置されている。
【００２４】
コンタクタ２０２は、図示しない制御回路（射出成形機全体の制御を司る）によってオン／オフ制御され、三相交流電源２０１からの三相交流をダイオードブリッジ２０３へ供給し、またその供給を遮断する。
【００２５】
ダイオードブリッジ２０３は、コンタクタ２０２を介して三相交流電源２０１から供給される三相交流を整流し、直流を出力する。
【００２６】
電解コンデンサ２０４は、ダイオードブリッジ２０３から出力される直流を平滑化する。
【００２７】
放電用抵抗器２０５は、電解コンデンサ２０４に蓄積された電荷の放電を実現する。
【００２８】
補助接点２０６は、コンタクタ２０２の補助接点であって、コンタクタ２０２の動作に連動してオン／オフ動作を行う。具体的には、補助接点２０６は、コンタクタ２０２がオンしたときにオフし、コンタクタ２０２がオフしたときにオンする。
【００２９】
次に、図２のコンバータ２００の動作について説明する。
【００３０】
図示しない制御回路からの制御によりコンタクタ２０２がオンすると、三相交流電源２０１からの三相交流がダイオードブリッジ２０３に供給される。ダイオードブリッジ２０３は、三相交流電源２０１からの三相交流がコンタクタ２０２を介して供給されると、それを整流して直流を出力する。ダイオードブリッジ２０３から出力される直流は、電解コンデンサ２０４により平滑化され、インバータ２０９を介して駆動用モータ２１０へ供給される。その際、電磁接触器の接点２０８はオフするので、ダイオードブリッジ２０３からの直流は、抵抗器２０７を介して、電解コンデンサ２０４及びインバータ２０９へ供給される。
【００３１】
コンタクタ２０２がオンしている状態では、補助接点２０６は、オフ状態となる。このとき、放電用抵抗器２０５は、電解コンデンサ２０４から電気的に切り離された状態となる。したがって、放電用抵抗器２０５には、ダイオードブリッジ２０３から出力される直流は流れることはなく、無駄にエネルギーが消費されることもない。
【００３２】
制御回路からの制御によりコンタクタ２０２がオフすると、三相交流電源２０１からのダイオードブリッジ２０３への三相交流の供給が停止する。このとき、補助接点２０６は、オン状態になる。その結果、放電用抵抗器２０５が電解コンデンサ２０４に電気的に並列接続された状態となり、電解コンデンサ２０４に蓄積された電荷が放電される。
【００３３】
以上のようにして、本実施の形態に係るコンバータ２００では、ダイオードブリッジ２０３に三相交流電源２０１からの三相交流が供給されている状態では、放電用抵抗器２０５に電流が流れず、無駄なエネルギー消費の発生がない。
【００３４】
以上、本発明について、一実施の形態に即して説明したが、本発明はこれに限定されるのもではない。例えば、整流機能を有する回路であれば必ずしもダイオードブリッジを用いる必要はなく、また、電気的エネルギー蓄積機能を有するものであれば、必ずしも平滑コンデンサを用いる必要はない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、平滑コンデンサに並列接続される抵抗器にスイッチを直列接続し、整流回路に交流が入力されているときは、放電用抵抗器を平滑コンデンサから電気的に切り離し、整流回路に交流が入力されていないときのみ、抵抗器を平滑コンデンサに電気的に接続するようにしたことによって、無駄な電力消費を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る成形機の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１の成形に用いられるコンバータの構成を示す図である。
【図３】従来のコンバータの構成を示す図である。
【符号の説明】
２００      コンバータ
２０１      三相交流電源
２０２      コンタクタ
２０３      ダイオードブリッジ
２０４      電解コンデンサ
２０５      抵抗器
２０６      補助接点
２０７      抵抗器
２０８      電磁接触器の接点
２０９      インバータ
２１０      駆動モータ
３０１      三相交流電源
３０２      コンタクタ
３０３      ダイオードブリッジ
３０４      電解コンデンサ
３０５      放電用抵抗器
３０６      インバータ
３０７      駆動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004248459.tif 000005