(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形機の型締装置に設けられた少なくとも一つの歪みゲージからの出力に基づいて型締力を検出する型締力検出方法であって、
該型締装置が無負荷の際に該歪みゲージから出力される第１の出力値を検出し、
前記型締装置により型締力を発生している際に前記歪みゲージから出力される第２の出力値を、前記歪みゲージの比較増幅器回路に供給する規準電圧を前記第１の出力値に基づいて変更することにより補正し、
補正した該第２の出力値に基づいて型締力を求める
ことを特徴とする型締力検出方法。
【請求項２】
請求項１記載の型締力検出方法であって、
複数の歪みゲージが成形機の型締装置に設けられ、該歪みゲージの各々から出力される前記第１の出力から前記第２の出力値を求め、
前記第２の出力の和に基づいて型締力を求める
ことを特徴とする型締力検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の型締力検出方法であって、
前記第１の出力値は、前記型締装置が型開限状態のときに検出することを特徴とする型締力検出方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の型締力検出方法であって、
前記第２の出力値の補正は、前記歪みゲージからの出力をデジタル値に変換したデジタル値を用いて行なうことを特徴とする型締力検出方法。
【請求項５】
請求項１記載の型締力検出方法であって、
前記比較増幅器回路の出力電圧をデジタル値に変換して保持し、該デジタル値をアナログ値に変換して前記基準電圧を生成することを特徴とする型締力検出方法。
【請求項６】
請求項５記載の型締力検出方法であって、
前記比較増幅器回路は直列に接続された少なくとも２つ以上の比較増幅器を含むことを特徴とする型締力検出方法。
【請求項７】
請求項２記載の型締力検出方法であって、
前記複数の歪みゲージのうち少なくとも２つの歪みゲージに基づく出力値を比較し、比較結果が予め定められた値より大きい場合には異常と判断することを特徴とする型締力検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は型締力検出方法に係り、特に成形機の型締装置のタイバーの歪みを測定する歪みゲージを用いて型締力を検出する型締力検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、射出成形機の金型における型締力を検出する手段として、型締装置のタイバーの歪み（伸び）を測定し、測定した歪みを型締力に換算することが提案されている。タイバーには型締力に比例した引張応力が発生し、これにより生じたタイバーの歪み（伸び）を検出することで、実際に金型に加わっている型締力を求めるものである。
【０００３】
タイバーのような棒状部材の歪みを検出する手段として、一般的に歪みゲージが用いられる（例えば、特許文献１参照。）。歪みゲージは複数の抵抗でブリッジ回路を構成し、その抵抗のうち少なくとも一つを被測定物（タイバー）に取り付けて被測定物と共に歪ませ、その抵抗の変化に起因した出力電圧の変化に基づいて歪みを測定する歪み検出装置である。
【特許文献１】特開２００２−１０３４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
歪みゲージを用いた歪み検出装置では、被測定物に取り付ける抵抗の経時変化や、取り付け手段の経時変化に起因して、歪み検出装置からの出力電圧にドリフトが生じる。出力電圧にドリフトが生じると、出力電圧から換算して求める締付力に誤差が生じてしまう。従来の射出成形機の型締力を検出するための歪み検出装置では、型締力の検出にあまり精度が要求されていなかったため、出力電圧のドリフトによる型締力の検出誤差に関しては、何ら対策が施されていなかった。
【０００５】
ところが、射出成形技術の進歩に伴い、型締力を精確に検出して成形条件に反映することで成形品の品質を向上するという要求が高まってきている。型締力を精度良く検出するには、上述の経時変化による出力電圧のドリフトに関して補正する必要があり、そのような補正方法の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、経時変化による歪み検出装置からの出力のドリフトを補正して精度良く型締力を検出することのできる型締力検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、成形機の型締装置に設けられた少なくとも一つの歪みゲージからの出力に基づいて型締力を検出する型締力検出方法であって、該型締装置が無負荷の際に該歪みゲージから出力される第１の出力値を検出し、前記型締装置により型締力を発生している際に前記歪みゲージから出力される第２の出力値を、前記歪みゲージの比較増幅器回路に供給する規準電圧を前記第１の出力値に基づいて変更することにより補正し、補正した該第２の出力値に基づいて型締力を求めることを特徴とする型締力検出方法が提供される。
【０００８】
上述の発明において、複数の歪みゲージが成形機の型締装置に設けられ、該歪みゲージの各々から出力される前記第１の出力から前記第２の出力値を求め、前記第２の出力の和に基づいて型締力を求めることとしてもよい。
【０００９】
上述の型締力検出方法において、前記第１の出力値は、前記型締装置が型開限状態のときに検出することが好ましい。また、前記第２の出力値の補正は、前記歪みゲージからの出力をデジタル値に変換したデジタル値を用いて行なうこととしてもよい。
【００１０】
また、上述の型締力検出方法において、前記比較増幅器回路の出力電圧をデジタル値に変換して保持し、該デジタル値をアナログ値に変換して前記基準電圧を生成することとしてもよい。前記比較増幅器回路は直列に接続された少なくとも2つ以上の比較増幅器を含むことが好ましい。
【００１１】
さらに、上述の型締力検出方法において、前記複数の歪みゲージのうち少なくとも２つの歪みゲージに基づく出力値を比較し、比較結果が予め定められた値より大きい場合には異常と判断することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、歪みゲージの経時変化に起因する出力の変化分を出力に反映するため、歪みゲージの経時変化に起因する出力のドリフトが補正され、実際の歪みを精度よく検出することができる。これにより、射出成形機の金型の型締力を精度良く検出することができ、精確な型締力の検出値に基づいて最適な成形条件を効率的に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明による歪み検出装置が適用可能な装置として、射出成形機の型締装置について、図１を参照しながら簡単に説明する。
【００１４】
図１は本発明による歪み検出装置が取り付けられた射出成形機の型締装置の側面図である。図１に示す型締装置は、型厚調整装置１０と型締機構２０とを有する。型締機構２０はトグル式の型締機構であり、固定プラテン２１と、タイバー２２と、可動プラテン２３と、アーム２４と、トグルサポート２５と、型締用サーボモータ２６と、ボールネジ２７と、クロスヘッド２８とを有する。
【００１５】
固定プラテン２１に固定金型（図示せず）が取り付けられ、可動プラテン２３に可動金型（図示せず）が取り付けられる。可動プラテン２３をタイバー２２に沿って移動することにより、可動金型を固定金型に対して移動して金型の開閉動作及び型締動作が行なわれる。
【００１６】
型締機構２０において、サーボモータ２６の回転運動はボールネジ２７によって直線運動に変換され、ボールネジ２７に連結されたトグル機構（クロスヘッド２８、トグルレバー２９ａ、２９ｂ、アーム２４からなる）に伝達される。トグル機構は可動プラテン２３に接続されており、トグル機構の直線運動により可動プラテン２３が前後進される。
【００１７】
可動プラテン２３が前進して可動金型が固定金型に接触し（型閉）、さらに固定金型に対して押圧されると、その押圧力によりタイバー２２が引っ張られて伸びが生じ、タイバー２２の伸びに比例した型締力が発生する。
【００１８】
したがって、型締機構２０にて型締力を発生させた場合に、タイバー２２に生じている歪み（伸び）を検出することで、実際に固定金型と可動金型に印加されている型締力を検出することができる。そこで、図１に示す型締装置では、タイバー２２の一本に型締力検出装置として歪み検出装置３０が設けられ、歪み検出装置３０からの出力により型締力を検出している。
【００１９】
歪み検出装置３０は、歪みゲージを用いてタイバー２２の伸びを検出する。歪みゲージはタイバー２２に貼り付けられるかあるいは固定治具によりタイバー２２に押し付けられてタイバー２２と共に伸び縮みするように取り付けられる。歪みゲージは抵抗線よりなり、歪みゲージに電圧を印加した際に、抵抗線の伸び縮みによる抵抗値の変化に起因した出力電圧の変化に基づいて、タイバー２２の伸び縮みを検出するように構成されている。
【００２０】
歪み検出装置３０（歪みゲージ）からの出力電圧は、例えば射出成形機に設けられた制御装置４０に供給される。制御装置４０は、歪み検出装置３０（歪みゲージ）から供給された出力電圧を換算して型締力を求め、成形条件の確認や設定などに用いる。
【００２１】
上述の歪み検出装置３０に用いられる歪みゲージは、周知のブリッッジ回路を用いて抵抗値の変化を検出する検出回路である。歪みゲージは、複数の抵抗線を組み合わせてブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路の所定の位置からの出力電圧と規準電圧との差を比較増幅器で増幅して電圧信号として出力する。通常、規準電圧は接地電位（０ボルト）になるように回路が構成されている。ブリッジ回路は、各抵抗線に変化がない（すなわち、抵抗値に変化がない）場合に、０ボルトを出力するように構成されている。そして、抵抗線のうち一つ又は二つに変化があった場合（すなわち、抵抗線が伸び縮みして抵抗値が変化した場合）、ブリッジ回路内の抵抗値のバランスがくずれ、抵抗値の変化に比例した電圧が出力されるように構成されている。
【００２２】
ブリッジ回路を構成する抵抗線は、長期の使用の際に、経時変化により抵抗値が僅かではあるが徐々に変化する。このような経時変化による抵抗値の変化があると、当初は出力電圧が０ボルトに設定されていたブリッジ回路からの出力電圧は、０ボルトではなくなり、経時変化による抵抗値の変化に比例した電圧（例えば１０ミリボルト）が出力される。この出力電圧の変化をドリフトと称する。すなわち、当初、タイバーに歪みが発生していない状態（無負荷時）では出力電圧は０ボルトに設定されていたのに、ある時間が経つと無負荷時でも出力電圧はドリフトして例えば１０ミリボルトとなってしまう。したがって、実際のタイバーの歪み（伸び）から発生する電圧に１０ミリボルトが常に加算された電圧が出力されることとなる。
【００２３】
タイバーの歪み（伸び）は、この出力電圧を換算して得られる値であり、出力電圧にドリフトがあると、電圧ドリフトの分だけ実際の歪み（伸び）とは異なる値となり、歪みの検出誤差が生じてしまう。
【００２４】
そこで、本発明による型締力検出方法では、上述の無負荷時の出力電圧のドリフト分を実際の出力電圧値から引く（あるいは足す）ことにより、ドリフト分の電圧値を相殺して補正する。この補正には、ソフトリセットとハードリセットがある。
【００２５】
ソフトリセットとは、ブリッジ回路から増幅器（ＡＭＰ）を介して出力される出力電圧をデジタル変換するアナログ／デジタル変換回路を設け、デジタル変換して得られた出力電圧のデジタル値に対して電圧ドリフトに相当するデジタル値を加算あるいは減算して相殺する補正方法である。ソフトリセットは出力電圧を表すデータをソフトウェアにより処理して補正を行う方法である。
【００２６】
一方、ハードリセットは、出力電圧を生成する比較増幅器に供給する規準電圧を、ドリフト電圧に相当する分だけ変更する回路を設けて、ハードウエア（回路）で電圧ドリフトの相殺を行なう補正方法である。
【００２７】
本発明は、電圧ドリフトの影響を削除することを目的とするもので、上述のソフトリセット及びハードリセットはそのための手段の一例であり、いずれかを採用することとしてもよく、また、本発明の範囲内で変形例や改良例を考えることもできる。
【００２８】
ここで、本発明による締付力検出方法における電圧ドリフトを補正する方法について、図２を参照しながら説明する。なお、この補正は図１に示す型締装置について行われるものとする。
【００２９】
まず、ステップＳ１において型締装置の作動状態を確認し、可動金型が型開限位置であるか否かを判定する。型開限位置とは、可動金型が固定金型から最も離れた位置、すなわち可動プラテン２３が最も後退して停止した位置である。型開限位置では型締力は発生しておらず、タイバー２２に歪み（伸び）は生じていない。
【００３０】
可動プラテン２３が型開限位置であると、処理はステップＳ２に進み、歪み検出装置３０からの出力電圧を検出する。可動金型は型開限位置で停止しているため、本来ならば歪み検出装置３０の出力電圧は０ボルトであり、検出値はゼロである。しかし、歪み検出装置３０に経時変化が生じているとドリフトが生じ、出力電圧は０ボルトではなくなる。したがって検出値もゼロではなくなる。ここで、検出値とは、上述のソフトリセットではデジタル化された出力電圧値であり、ハードリセットでは比較増幅器から出力される出力電圧値を意味する。
【００３１】
次に、ステップＳ３において、検出値が所定の値以上か否かを判定する。検出値が所定値以上であった場合は、ステップＳ４に進んで、検出値をオフセット値として設定する。所定値とは、ドリフトによる検出誤差を補正する必要があるか否かを判断するための閾値である。すなわち、検出値が所定値以上の場合は検出誤差が無視できない程度であるとして、ステップＳ５において、検出値からオフセット値を引いた値を、型締力に換算するための値とするように設定する。すなわち、この補正処理の後で実際に型締力を検出する処理において、型締時の検出値からオフセット値を引いた値に基づいて型締力を算出する。なお、オフセット値の初期値は０に設定されている。
【００３２】
上述のように、ソフトリセットでは、型締時の検出値は出力電圧のデジタル値であり、オフセット値は、型開限位置におけるドリフト電圧のデジタル値である。一方、ハードリセットでは、型締時の検出値は歪みゲージからの出力電圧そのものであり、オフセット値はドリフト電圧そのものである。
【００３３】
ステップＳ５において、検出値からオフセット値を引いた値を型締力に換算するための値とするように設定が完了したら、今回の処理を終了する。また、ステップＳ１において可動金型が型開限位置ではないと判断した場合、及びステップＳ３において検出値が所定の値以上ではないと判断した場合は、ステップＳ４による補正は行なわず、ステップＳ５に進んだ後、処理を終了する。
【００３４】
なお、上述の処理では、可動プラテン２３が型開限位置である場合に補正を行なうようにしているが、これに限ることなく、型閉力や型締力が発生しておらず（すなわち金型が開いた状態）、且つ可動プラテン２３が移動中ではなく停止している位置であればよい。すなわち、タイバー２２が無負荷状態となるような位置に可動プラテン２３が停止していれば、電圧ドリフトを検出することができる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態による型締力検出方法では、歪み検出装置からの出力に基づいて型締力を検出する際に、型締装置が無負荷の際に歪み検出装置からの出力電圧値（第１の出力値）を検出し、型締装置により型締力を発生している際に歪み検出装置から出力される出力電圧値（第２の出力値）を、第１の出力値に基づいて補正し、補正した第２の出力値に基づいて型締力を求める。
【００３６】
次に、上述のソフトリセットに関してさらに詳しく説明する。図３はソフトウェアリセットを行なうように構成された歪み検出装置３０のブロック回路図である。
【００３７】
図３において、歪みゲージ５０は周知の構成であり、その説明は省略する。本実施例では、歪みゲージ５０からの出力電圧は、デジタル処理部６０に供給される。デジタル処理部６０は、アナログ／デジタル変換回路６２により、歪みゲージ５０からのアナログ電圧信号をデジタル電圧信号へと変換する。アナログ／デジタル変換回路６２は、例えば、歪みゲージ５０からの出力電圧が０．５ボルトである場合はデジタル値５０００に、１ボルトである場合はデジタル値１００００に変換する。
【００３８】
また、アナログ／デジタル変換部６０は、上述の図２に示す電圧ドリフトを補正する処理（この場合、ソフトリセット）を行なうリセット処理回路６４を備えている。リセット処理回路６４は、リセット信号ＲＥＳＥＴが入力されると、図２における処理を行なう。例えば、ステップＳ２の処理において、型開限位置における出力電圧はアナログ／デジタル変換部６２によりデジタル値に変換される。型開限位置における出力電圧（電圧ドリフトに相当）が、１０ミリボルトであると、１０ミリボルトはデジタル値１００に変換される。そして、デジタル値１００は上述のステップＳ４におけるオフセット値として記憶される。
【００３９】
したがって、次から型締力を検出する際には、デジタル処理部６０は、実際に歪みゲージ５０から出力される電圧をアナログ／デジタル変換回路６２によりデジタル値に変換した後、リセット処理回路６４によりオフセット値を減算した値を出力する。例えば実際に歪みゲージ５０から出力される電圧が電圧ドリフト分の１０ミリボルトを含む１．０１ボルトであった場合、この電圧はデジタル値１０１００に変換された後、オフセット値１００が減算されて、デジタル処理部６０からは１００００というデジタル値が出力される。すなわち、電圧ドリフト分＝１００が減算されて、実際の型締力に近い値に補正された値が出力され、成形機の制御装置４０は、補正された値に基づいて実際の型締力を求めることができる。
【００４０】
なお、上述のデジタル処理部６０は、歪み検出装置３０に設けてもよく、あるいは成形機の制御装置４０に設けることとしてもよい。
【００４１】
次に、上述のハードリセットに関してさらに詳しく説明する。図４はハードリセットを行なうように構成された歪み検出装置３０のブロック回路図である。
【００４２】
図４において、歪みゲージ５０は周知の構成であり、その説明は省略する。本実施例では、歪みゲージ５０からの出力電圧はそのまま電圧信号として成形機の制御装置４０に送られる。電圧ドリフトの補正は、補正回路７０により行なわれる。
【００４３】
補正回路７０は、歪みゲージ５０からの出力電圧を検出する出力電圧検出回路７２と、歪みゲージの増幅器に供給する規準電圧Ｖ＿ＲＥＦを生成する規準電圧生成回路７４とを有する。出力電圧検出回路に、リセット信号ＲＥＳＥＴが入力されると、出力電圧検出回路７２は歪みゲージ５０からの出力電圧を検出し、検出した出力電圧を規準電圧生成回路７４に供給する。この出力電圧は電圧ドリフトに相当する。規準電圧生成回路７４は、供給された出力電圧を所定の電圧と比較し、所定の電圧以上であった場合に、この電圧値をオフセット値として記憶する。
【００４４】
次から型締力を検出する際には、規準電圧生成回路７４は、記憶した電圧値と０ボルトとの差に等しい電圧を生成して歪みゲージ５０の増幅器に規準電圧Ｖ＿ＲＥＦとして供給する。したがって、歪みゲージ５０の増幅器は、予め電圧ドリフト分が調整された規準電圧に基づいて電圧を出力するので、歪み検出装置３０からの出力電圧は、電圧ドリフト分が補正された出力電圧であり、この出力電圧を成形機の制御装置４０へそのまま供給すれば、制御装置４０は、電圧ドリフト分を含まない実際の型締力を求めることができる。
【００４５】
ここで、上述のハードリセットを行う回路の具体例を挙げて説明する。歪ゲージ回路では上述のようにブリッジ回路ＢＲＩＤＧＥの出力電圧を比較増幅器（差動増幅器）ＡＭＰにより増幅して歪検出信号としている。ブリッジ回路ＢＲＩＤＧＥからの出力電圧は小さいため、ＡＭＰの増幅率を大きく例えば、１００倍とする必要があるが、一つのＡＭＰでは１００倍にすることは難しく、例えば図５に示すように2段で増幅する構成とする。
【００４６】
図５は、歪ゲージの増幅回路に本発明によるハードリセット回路を組み込んだ回路構成を示す図である。図５に示す歪ゲージの増幅回路は、ＡＭＰ１とＡＭＰ２とを有する２段増幅構成であり、ＡＭＰ２に対して上述のハードリセットを行うよう構成されている。
【００４７】
図５において、ブリッジ回路ＢＲＩＤＧＥからの出力電圧は、まずＡＭＰ１によりある程度増幅される。そして、ＡＭＰ１の出力を再度ＡＭＰ２により増幅し、歪ゲージからの出力信号（歪検出信号）ＶＯＵＴとしている。
【００４８】
ここで、ＡＭＰ２の出力ラインには切り替えスイッチＳＷを介してオートゼロ部が接続されている。オートゼロ部は、上述のハードリセットを行う回路であり、アナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄと、制御素子ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲと、デジタル・アナログ変換器Ｄ／Ａとよりなる。オートゼロ部からは、基準電圧Ｖ＿ＲＥＦが出力され、ＡＭＰ２に供給される。この基準電圧Ｖ＿ＲＥＦが、ブリッジ回路ＢＲＩＤＧＥの出力電圧における電圧ドリフト分をＡＭＰ２にて補正するための補正信号となる。
【００４９】
ブリッジ回路ＢＲＩＤＧＥの出力電圧における電圧ドリフトが生じていない初期状態では、切り替えスイッチＳＷは接地側に接続されており、オートゼロ部に接地電位が供給され、接地電位がそのままＡＭＰ２の基準電圧Ｖ＿ＲＥＦとされてＡＭＰ２に供給される。
【００５０】
ある程度時間が経過してハードリセットを行うべき時がきたら、制御素子ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲに対してしてリセット信号ＲＥＳＥＴが入力される。すると、制御素子ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲは切り替えスイッチＳＷをＶＯＵＴ側に切り替える。これによりオートゼロ部にＡＭＰ２の出力電圧ＶＯＵＴが供給される。
【００５１】
オートゼロ部に供給された出力電圧ＶＯＵＴは、まずアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄによりデジタル変換され、デジタル値とされて制御素子ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲに供給される。制御素子ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲは出力電圧ＶＯＵＴのデジタル値を保持するとともに、このデジタル値をデジタル・アナログ変換器Ｄ／Ａに入力する。デジタル・アナログ変換器Ｄ／Ａは入力されたデジタル値をアナログ値に変換する。すなわち、アナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄに入力されたＡＭＰ２の出力電圧を再生する。この再生した電圧が基準電圧Ｖ＿ＲＥＦであり、ＡＭＰ２の基準電圧入力端子に供給される。
【００５２】
以上のように、制御素子ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲにリセット信号ＲＥＳＥＴが入力されると、その時点でのＡＭＰ２からの出力電圧が基準電圧Ｖ＿ＲＥＦとなってＡＭＰ２に供給される。制御素子ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲは基準電圧Ｖ＿ＲＥＦのデジタル値を保持しており、以後連続して基準電圧Ｖ＿ＲＥＦをＡＭＰ２に供給する。
【００５３】
ここで、図１に示す型締装置には４本のタイバー２２が設けられている。型締め時において４本のタイバー２２に均等な力（型締力）が作用すると仮定した場合、いずれか１本のタイバー２２に加わる力を上述の締付力検出方法により補正しながら検出し、その検出値を４倍すれば、型締力を得ることができる。
【００５４】
しかし、実際の型締装置においては、各部品の寸法誤差や重量バランス等の影響により、４本のタイバー２２に均等に力が加わらない場合が多い。この場合、１本のタイバー２２での検出値を４倍して型締力を算出する方法では、精確な型締力を得ることができないおそれがある。
【００５５】
そこで、複数のタイバー２２の各々に対して歪み検出装置３０を取り付けて、これらの歪み検出装置３０の出力の和に基づいて型締力を算出することで、タイバー２２間のばらつきに起因する型締力の検出誤差を低減あるいは除去することができる。
【００５６】
図６は、４本のタイバー２２のうち対角線上の２本のタイバー２２の各々に歪み検出装置３０を設けた場合を示す図である。なお、図６は図１において可動プラテン２３側から固定プラテン２１を見た場合の図であり、タイバー２２は断面として示されている。このように、対角線上の２本のタイバー２２に加わる力を求め、その和を２倍することで型締力を算出することができる。４本のタイバー２２のうち、上側のタイバー２２と下側のタイバー２２との間のばらつき、及び右側のタイバー２２と左側のタイバー２２との間のばらつきを考慮すると、対角線上の２本のタイバー２２に加わる力の和を２倍することで効率的にばらつきの影響を低減した型締力を求めることができる。
【００５７】
また、図７は、４本のタイバー２２の各々に歪み検出装置３０を設けた場合を示す図である。このように、全てのタイバー２２の各々に加わる力を求め、その総和を求めることで型締力を算出することができる。この場合、各タイバー２２に加わる力のばらつきが、得られた型締力に影響することはなく、精確な型締力を得ることができる。
【００５８】
複数の歪み検出装置３０からの出力の和をとるには、図８に示すように、各歪み検出装置３０の増幅器ＡＭＰ１〜ＡＭＰ４からの出力を加算回路に入力して出力和をとり、この出力和をアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄで変換すればよい。この場合、複数の歪み検出装置３０からの出力は、アナログ値の状態で和がとられ、その和がデジタル信号に変換されることとなる。
【００５９】
あるいは、図９に示すように、歪み検出装置３０の増幅器ＡＭＰ１〜ＡＭＰ４からの出力を各々個別にアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄでデジタル値ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４に変換し、得られたデジタル値の総和ＤＡＴＡをデジタル演算により求めることとしてもよい（ＤＡＴＡ＝ＤＡＴＡ１＋ＤＡＴＡ２＋ＤＡＴＡ３＋ＤＡＴＡ４）。この場合、複数の検出装置３０からの出力は、個別にデジタル値に変換され、デジタル値での和が演算されることとなる。
【００６０】
図９に示す方法では、各歪み検出装置３０に対してアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄ１〜Ａ／Ｄ４を設ける必要があり、歪み検出装置３０の数と同じ数のアナログ・デジタル変換器が必要となる。そこで、図１０に示すように、マルチプレクサＭＬを用いて一つのアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄのみで全ての歪み検出装置３０からの出力をデジタル変換することとしてもよい。
【００６１】
図１０において、マルチプレクサＭＬは、各歪み検出装置３０からの出力を、例えば１ミリ秒毎に切り替えて順次出力する。したがって、アナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄからは、各歪み検出装置３０からの出力がアナログ値に変換されたデジタル値ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４が１ミリ秒毎に出力される。このデジタル値ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４の総和ＤＡＴＡをデジタル演算により求める（ＤＡＴＡ＝ＤＡＴＡ１＋ＤＡＴＡ２＋ＤＡＴＡ３＋ＤＡＴＡ４）。
【００６２】
ただし、マルチプレクサＭＬにより、各歪み検出装置３０からの出力を例えば１ミリ秒毎に切り替えているとすると、ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４は１ミリ秒ずつずれた時点での検出値であり、複数のタイバーの同一時点での検出値ではない。そこで、検出時点のずれを補正する必要がある。例えば、ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４の総和ＤＡＴＡは、ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４が得られた時間の中間の時点で得られたものとする。
【００６３】
具体的には、ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４が１ミリ秒毎に出力されるのであれば、ＤＡＴＡ１が得られた時点からＤＡＴＡ４が得られる時点までには３ミリ秒がかかるため、その中間とし、ＤＡＴＡ１が得られた時点から１．５ミリ秒の時点において総和ＤＡＴＡが得られたものと設定する。あるいは、ＤＡＴＡ１が得られた時点で総和ＤＡＴＡが得られたとして設定し、ＤＥＴＡ２〜ＤＥＴＡ４の値から予め決めておいた値だけ減算してから総和ＤＡＴＡを求めることとしてもよい。
【００６４】
以上のように複数のタイバー２２の各々に設けられた歪み検出装置３０からの出力により求める型締力に対しても、図３又は図５に示すような電圧ドリフトの補正処理を行うことが好ましい。
【００６５】
図１１は、図３に示すソフトリセットの構成を、４本のタイバーの各々に歪み検出装置３０を設けた構成に適用した例のブロック回路図である。各歪み検出装置３０のデジタル処理回路６０から出力されるデジタル値の出力ＶＯＵＴは、制御装置４０に入力され、制御装置４０においてそれらの総和が演算されて型締力が求められる。なお、制御装置４０では、動時点での４つの歪み検出装置３０からの出力の総和を演算するものとする。
【００６６】
図１１に示す構成において、電圧ドリフトの補正は、図２に示す処理と同様に行われる。すなわち、型開限であると判定された場合に、各歪み検出装置３０において、図２のステップＳ２からＳ５の処理が行われて電圧ドリフト分を相殺する処理が行われる。電圧ドリフトは各歪み検出装置３０において個別に発生し、全ての歪み検出装置３０において同じ電圧ドリフトが発生するわけではない。したがって、電圧ドリフトの補正は各歪み検出装置３０において別個に行われることが好ましい。
【００６７】
また、同様に図４に示すハードリセットの構成を、４本のタイバーの各々に歪み検出装置３０を設けた構成に適用することもできる。この構成は図１１に示す構成と同様でありその説明は省略する。
【００６８】
図１２は、図５に示すハードリセットの構成を、４本のタイバーの各々に歪み検出装置３０を設けた構成に適用した例のブロック回路図である。各歪み検出装置３０の増幅器ＡＭＰ２から出力されるアナログ値の出力ＶＯＵＴは、マルチプレクサＭＬに供給される。マルチプレクサＭＬは、例えば１ミリ秒毎に順次出力ＶＯＵＴを切り替えてアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄに出力する。アナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄは、順次供給されてくる出力ＶＯＵＴをデジタル値に変化して制御装置４０に供給する。制御装置４０は、図１０に示す例と同様に、デジタル値ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４の総和ＤＡＴＡをデジタル演算により求める（ＤＡＴＡ＝ＤＡＴＡ１＋ＤＡＴＡ２＋ＤＡＴＡ３＋ＤＡＴＡ４）。
【００６９】
図１２に示す構成においても、電圧ドリフトの補正は、各歪み検出装置３０において図２に示す処理と同様に行われる。
【００７０】
さらに、ハードウェアの構成において、マルチプレクサを用いずに、４本のタイバーのそれぞれに設けられた歪み検出装置３０の各々にアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄを設けることとしてもよい。この場合、各アナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄより出力されたデジタル値ＤＡＴＡが、制御装置４０へ入力されることとなる。
【００７１】
図１３は複数のタイバーのうち、図６に示すように対角線上のタイバーに取り付けられた２つの歪み検出装置３０により検出される検出値の差を第３の出力値として示した図である。図１３のグラフにおいて、実線は正常な状態で型締力がタイバーに加わったときの２つの歪み検出装置３０の検出値の差である第３の出力値を示している。この場合、検出値の差は小さな値であり、タイバー間のバラツキは小さく、金型にバランスよく型締力が加わっていると判断される。一方、図１３のグラフにおいて、一点鎖線は異常な状態で型締力が加わったときの第３の出力値を示している。型タッチ位置から型締力は大きくなり始め、型締が完了すると型締力が一定となるので、比較値としての第３の出力値も型タッチ位置から上昇し、型締完了以降は一定となるが、金型にバランスよく型締力が加わっていないと、第３の検出値は正常状態に比べて格段に大きな値となる。この場合、金型の取り付け状態が悪い、タイバーが折損しているなど、型締装置が異常状態であると判断することができる。さらに、異常判断の閾値を設けることで、第３の出力値が閾値を超えた場合には、異常が発生したと判断して、型締装置の作動を停止させたり、異常アラームを発してオペレータに異常の発生を通知するなどして、不具合を早期にオペレータに把握させることもできる。
【００７２】
このように、各歪み検出装置３０の検出値を比較することで、各タイバーに加わる型締力のバラツキを把握でき、金型の取り付け状態といった型締装置の状態監視を行うことができる。さらに、より正確に状態監視ができるように、歪み検出装置３０を２つだけでなく、全てのタイバーに対して設けることとしてもよい。さらに、積分値を用いることで、より正確な判断を行うことができる。
【００７３】
以上説明したように、複数のタイバーに別個に設けられた歪み検出装置により得られた出力値の和に基づいて型締力を求めることにより、各タイバーに加わる力のばらつきの影響を低減又は除去することができ、精度の高い型締力検出を達成することができる。また、複数の歪み検出装置の各々に対して電圧ドリフトの補正を行うことで、より一層精度の高い型締力検出を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による歪み検出方法が適用される射出成形機の型締装置の側面図である。
【図２】本発明による締付力検出方法における電圧ドリフトを補正する処理のフローチャートである。
【図３】ソフトリセットを行なうように構成された歪み検出装置のブロック回路図である。
【図４】ハードリセットを行なうように構成された歪み検出装置のブロック回路図である。
【図５】ハードリセットを行なうように構成された歪み検出装置の具体例の回路図である。
【図６】４本のタイバーのうち対角線上の２本のタイバーの各々に歪み検出装置を設けた場合を示す図である。
【図７】４本のタイバーの各々に歪み検出装置を設けた場合を示す図である。
【図８】４本のタイバーの各々に設けられた歪み検出装置からのアナログ出力の和に基づいて型締力を求める例を示すブロック回路図である。
【図９】４本のタイバーの各々に設けられた歪み検出装置からのデジタル出力の和に基づいて型締力を求める例を示すブロック回路図である。
【図１０】４本のタイバーの各々に設けられた歪み検出装置からのアナログ出力をマルチプレクサを介して出力してからデジタル変換し、その和に基づいて型締力を求める例を示すブロック回路図である。
【図１１】図３に示すソフトリセットの構成を、４本のタイバーの各々に歪み検出装置を設けた構成に適用した例のブロック回路図である。
【図１２】図５に示すハードリセットの構成を、４本のタイバーの各々に歪み検出装置を設けた構成に適用した例のブロック回路図である。
【図１３】対角線上のタイバーに取り付けられた２つの歪み検出装置により検出された検出値の差を第３の出力値として示した図である。
【符号の説明】
【００７５】
２０  型締機構
２１  固定プラテン
２２  タイバー
２３  可動プラテン
３０  歪み検出装置
４０  制御装置
５０  歪みゲージ
６０  デジタル処理部
６２  アナログ／デジタル変換回路
６４  リセット処理回路
７０  補正回路
７２  出力電圧検出回路
７４  規準電圧生成回路
【図１】
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【図２】
0004699221.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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