(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクを制限した複数のサーボモータにより一のアクチュエータを駆動する射出成形機の制御において、一の指令に基づき前記複数のサーボモータを個々に閉ループ制御し、各々のサーボモータに付設したエンコーダの回転角度信号を比較演算することにより各サーボモータ間の回転角度の差を検出し、該回転角度の差が前記トルクの制限量に応じて切換え選択される所定値を越えたか否かを監視し、前記回転角度の差が前記所定値を越えたときに前記サーボモータの駆動を停止させることを特徴とする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】
射出成形機における一のアクチュエータを複数のサーボモータで安全に駆動するときの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機のアクチュエータを複数のサーボモータで駆動する制御方法としては、例えば特開平１−２４７１２８号公報に開示されているように複数のサーボモータ（電動機）のうちの一のサーボモータを基準として設定回転速度に維持し他のサーボモータをこの基準となるサーボモータの回転速度と等しくなるように電気的に制御するものがある。しかしながらこのような制御においては、制御装置はその種類が増加するとともに複雑となる一方、基準となるサーボモータに追随して他のサーボモータが制御されるのであるから、他のサーボモータは演算処理時間だけ遅れて制御されることとなり、同時に全てのサーボモータを同一速度で同期回転させることは実質的に困難である。
【０００３】
ところで、射出成形機における型締装置において、可動盤を固定盤に対して近接させ金型を型合わせさせる工程では、異物から金型を保護するため金型の型合わせ力を低く制限する必要がある。また型開時も同様に金型や成形品の保護のために型開力を制限することがある。また、成形品を金型から突出したりゲートを切取るエジェクタ装置では成形品に損傷を与えずに突出したりゲートカットするためにやはり突出し力を制限しなければならないことがある。さらに、樹脂原料を溶融し該溶融樹脂を金型に射出充填する射出装置においては、スクリュを強制的に後退させるときその機構的要因による強度不足から後退力を制限しなければならない。上記型締装置、エジェクタ装置及び射出装置におけるアクチュエータの駆動力の制限はサーボモータの出力トルクの制限により実行される。
【０００４】
ところが、トルク制限された複数のサーボモータでアクチュエータを駆動する場合に、何らかの原因による負荷の偏りや機器の故障等に起因して回転速度が低下したサーボモータに対して目標速度を維持させるためサーボ増幅器は電流を増加させようとするが、トルク制限即ち電流制限が作用しているため目標の回転速度に到達させるためのより大きい電流をサーボモータに供給できない。そのため回転速度の低下したサーボモータは目標の回転速度まで復帰できずサーボモータ相互の同期が崩れるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、複数のサーボモータによって、特にはサーボモータの出力トルクを制限して一のアクチュエータを制御するとき、サーボモータ相互の同期が崩れ駆動機構部を損傷させるという課題を解決すべく本発明がなされたのであり、各サーボモータの駆動は他のサーボモータの回転速度に依存するのではなく一の指令を基に単独に其々厳密に閉ループ制御することで同期運転を達成し、さらにサーボモータ相互の回転角度のずれに基づくアクチュエータのサーボモータ各軸における許容偏差距離をサーボモータ相互の回転角度の差として監視し、異常となったときにはサーボモータの運転を停止させるようにしたのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１の発明は、トルクを制限した複数のサーボモータにより一のアクチュエータを駆動する射出成形機の制御において、一の指令に基づき前記複数のサーボモータを個々に閉ループ制御し、各々のサーボモータに付設したエンコーダの回転角度信号を比較演算することにより各サーボモータ間の回転角度の差を検出し、該回転角度の差が前記トルクの制限量に応じて切換え選択される所定値を越えたか否かを監視し、前記回転角度の差が前記所定値を越えたときに前記サーボモータの駆動を停止させる射出成形機の制御方法に係る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、図２の流れ図で示す本発明の制御方法を実行する制御装置、サーボ増幅器、サーボモータ及びアクチュエータの相互関係を表すブロック図である。
【０００９】
１はアクチュエータであり、射出成形機における型締装置の可動盤、エジェクタ装置のエジェクタバー、射出装置のスクリュ取付板等がこれに相当する。アクチュエータ１にはボールナット２，３が固着され、ボールナット２，３はサーボモータ６，７の回転子に連結されたボールネジ４，５と各々螺合して、サーボモータ６，７の回動によりアクチュエータ１を直線往復動可能とする駆動機構が構成されている。
【００１０】
サーボモータ６，７はスイッチ１７，１８を介してサーボ増幅器１０，１１から供給される電流で駆動される。サーボ増幅器１０，１１は公知のものであり、制御装置１９から出力される制御信号に応じてサーボモータ６，７をサーボ制御する。８，９は、サーボモータ６，７の回転子に連結されたエンコーダであり、サーボモータ６，７の回転角度を検出する。エンコーダ８，９の角度信号は、サーボ増幅器１０，１１、帰還演算部１２，１３及び比較演算部１６に伝送される。なお、図１には、二のサーボモータが一のアクチュエータを駆動するような例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、三以上のサーボモータで一のアクチュエータを駆動するものであってもよい。
【００１１】
制御装置１９は、射出成形機の全てのアクチュエータの速度、位置及び力を設定し制御する他、アクチュエータをシーケンス制御したり射出装置の加熱筒等の温度制御も行う。アクチュエータ１の速度設定である回転指令１４はサーボモータ６，７に対応して設けられた帰還演算部１２，１３に並列に伝送される。帰還演算部１２，１３は、回転指令１４と角度信号２０，２１とを突合わせ、角度信号２０，２１が回転指令１４に一致するように制御信号２２，２３をサーボ増幅器１０，１１へ出力する。
【００１２】
トルク制限指令１５は、制御装置１９に備えた表示器とキーボード等からなる入力部で設定し、制御装置１９の記憶部に格納されている。トルク制限指令１５は、サーボ増幅器１０，１１と比較演算部１６に伝送される。サーボ増幅器１０，１１は制御信号２２，２３に応じて変換した電流をサーボモータ６，７へ出力するが、該電流はトルク制限指令１５に基づいて制限される。従って、サーボモータ６，７の出力トルクはトルク制限指令１５で設定した値以上は出力されないのである。
【００１３】
比較演算部１６は、エンコーダ８，９から伝送されるサーボモータ６，７の回転角度信号２０，２１を読取り、両者の回転角度差を常に演算し、該差が比較演算部１６に予め設定してある複数の所定値のうち選択された所定値を越えたとき（図２、Ｓ２）に、同期異常信号２４を帰還演算部１２，１３とスイッチ１７，１８へ出力して（図２、Ｓ３）、制御信号２２，２３とサーボモータ６，７への電流を遮断してサーボモータ６，７の駆動を停止させる。
【００１４】
ここで、図２のステップＳ１における処理を詳説する。複数の所定値は、アクチュエータ１の作動の態様数即ちトルク制限指令１５の数に応じて必要数格納されており、図２の例示に制限されるものではない。次に所定値の具体的な設定方法について説明する。まず、アクチュエータ１が可動盤であれば金型を取付けないとき、あるいはアクチュエータ１がスクリュ取付板であればスクリュに原料樹脂が存在しないときのようにアクチュエータ１を無負荷の状態にする。そしてサーボモータ６，７に電流を供給せずに、一方のボールネジを手で回転させアクチュエータ１を微少距離移動させる。このとき他方のボールネジが回転し始めるときまでに一方のボールネジが回転した回転角度が複数のサーボモータ間の許容し得る最大のずれであると判断する。ちなみに、１２００ｋＮの型締力を有する型締装置におけるずれを可動盤の傾きに換算した実測許容偏差距離は１００μｍである。このずれに相当するサーボモータ間の回転角度が最小のトルク制限指令を適用したときの所定値の最大値であり、他の所定値は全てこの値よりトルク制限量に応じて小さくなる。
【００１５】
このようにして求めた所定値は記憶装置に格納される。比較演算部１６は、アクチュエータ１の作動態様に対応してシーケンサからの指令によって変化するトルク制限指令１５を取込む度に、ステップＳ１に図示したように、そのトルク制限指令１５に応じた必要最小限の所定値を選択して回転角度差の許容値とするのである。例えば、アクチュエータ１が可動盤のとき、トルク制限しない（トルク制限指令１００％）高速型閉制御中は上記で求めた最大所定値の１０％以内の所定値１とし、型閉低速の金型保護制御中はトルクを３０％に制限するとすれば所定値２は最大所定値の７０％とし、型開低速制御中はトルクを６０％に制限するとすれば所定値３は最大所定値の３０％にする。
【００１６】
上述のように所定値は最大所定値とトルク制限値を参考にして成形技術者の判断により手動で入力するが、次に記載のように自動的に算出させてもよい。
所定値＝（１０／Ａ）×Ｂ×Ｃ
Ａ：トルク制限量（％）
Ｂ：最大所定値（エンコーダのパルス数）
Ｃ：補正計数
但し演算の結果、所定値が最大所定値を越えても最大所定値とする
【００１７】
なお、サーボモータのトルクを制限したときに所定値を大きくしても、サーボモータへの通電電流を制限するので、ボールネジやボールナットを含むアクチュエータの駆動機構には過剰な力は附与されないので、該駆動機構を損傷させることはない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は射出成形機を上記のように制御するので、複数のサーボモータによって、特にはサーボモータの出力トルクを制限して一のアクチュエータを制御するときでも駆動機構部を損傷させることなく安全に制御可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御方法を実行する制御装置、サーボ増幅器、サーボモータ及びアクチュエータの相互関係を表すブロック図である。
【図２】本発明の制御方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
１ ……… アクチュエータ
２，３ ……… ボールナット
４，５ ……… ボールネジ
６，７ ……… サーボモータ
８，９ ……… エンコーダ
１０，１１ ……… サーボ増幅器
１２，１３ ……… 帰還演算部
１４ ……… 回転指令
１５ ……… トルク制限指令
１６ …… 比較演算部
１７，１８ …… スイッチ
１９ …… 制御装置
２０，２１ …… 回転角度信号
２２，２３ …… 制御信号
２４ …… 同期異常信号
【図１】
0003907971.tif 000002
【図２】
0003907971.tif 000003