【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電動射出成形機の駆動制御に係り、特に回生機能を有する電動射出成形機の駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動射出成形機における射出駆動軸のように加減速が頻繁に要求される駆動軸では、その減速時に電動モータに対するサーボアンプ側で駆動軸を止めるよう制御指令が与えられるが、その際駆動軸を含む可動部分は機械的な慣性を有しているので前記電動モータは一時的に発電機として作用する。このときに発生するエネルギーが回生エネルギーである。
【０００３】
本発明者の知見によれば、従来の電動射出成形機における回生エネルギーに対しては、抵抗回生方式かまたは電源回生方式のいずれかによって行われていた。
【０００４】
図４は、従来の電動射出成形機の抵抗回生方式の要部を示す。同図４において、参照符号５０は三相交流電源であって、同三相交流電源５０に接続された大容量のダイオード回路からなるコンバータ５２により３相交流は直流に変換され、電動射出成形機（図略）の射出用駆動軸６２Ａと結合した電動モータ６２に対し、インバータ６０を介して周波数、振幅が制御されて供給される。ここでインバータ６０は、電動モータ６２用のサーボアンプを構成している。参照符号５４、５６は、それぞれ前記コンバータ５２とインバータ６０の間に並列に設けられた回生用抵抗器及びそのスイッチ素子である。又参照符号５８は平滑コンデンサーである。射出駆動軸６２Ａの減速状態で電動モータ６２により発生する回生エネルギーは、前記サーボアンプへ流れると共に回生用抵抗器５４及びスイッチ素子５６を流れ、熱エネルギーとして消費される。この方式の難点は、回生エネルギーが回生用抵抗器５４で熱となって消費されるため、回生エネルギーが過剰であると回生用抵抗器５４で消費し切れなくなり、同抵抗器５４が焼損することがある。そのため、回生用抵抗器として容量の大きなものを使用する必要があり、そのコストも高価となる。また、回生エネルギーを熱として消費するので、元々前記３相交流電源５０から供給された電気エネルギーをこのように熱として大気に放出することは地球環境保全の観点からも好ましいものではなかった。
【０００５】
図５は、従来の電動射出成形機における電源回生方式の要部を示す。同図５において、参照符号６４、６６、６８、７０、７２及び７２Ａは、それぞれ図４の３相交流電源５０、コンバータ５２、平滑コンデンサー５８、インバータ６０、電動モータ６２及び射出用駆動軸６２Ａに対応している。但し、コンバータ６６は大容量のスイッチングトランジスタとフライホイールダイオードから構成されており、射出駆動軸７２Ａの減速状態で電動モータ７２により発生する回生エネルギーは、電気エネルギーとしてサーボアンプ（インバータ７０）へ流れると共に前記大容量トランジスタを介して３相交流電源側へ回生されるようになっている。この電源回生方式は、近年の半導体技術、パワーエレクトロニクス技術の向上や環境問題、省エネという観点からも注目され、良く使用されている。その具体例の１つとして、特許文献１中の図２に示される回路を挙げることができる。
【０００６】
しかし、この電源回生方式の難点は、回生エネルギーを電源へ戻すので、回生エネルギーが突飛的であると電源回路で吸収し切れなくなり、サーボアンプを破壊する危険があることである。このため通常は、前記サーボアンプの破壊レベルに達する前に、異常と検知して前記電動モータを停止させている。しかし、ハイサイクルで成形品を生産する電動射出成形機にとっては、稼動中に機械を停止することは単にタイムロスであるばかりでなく、成形品の製造単価アップの要因となる。
【０００７】
図６、図７は、図５に示される駆動制御回路においてそれぞれ電源回生が正常に遂行される場合と異常状態に到る様子とを示す。同各図の横軸には経過時間ｔ、縦軸にはサーボ電源電圧Ｖを示す。
【０００８】
図６に示されるように、時刻ｔ１で減速が指令された結果、時刻ｔ２でサーボ電源電圧Ｖが予め設定された電源回生電圧Ｖ１に達するとコンバータ６６は時刻ｔ３までの間電源回生を行い、その回生電気エネルギーが３相交流電源６４側に戻され、サーボ電源電圧Ｖの上昇は抑制されており、異常停止電圧Ｖｅｍに達しない。
【０００９】
これに対し、図７に示す場合では、サーボ電源電圧Ｖが電源回生電圧Ｖ１に達した後も上昇を続け、時刻ｔ３で異常停止電圧Ｖｅｍに達し、以降は機械停止状態となることを示す。このような突飛的サーボ電源電圧Ｖの上昇は例えば減速時の速度変化分が大きく、その回生電気エネルギーがサーボアンプの許容限界値近傍に達する場合である。そして図７の状態を回避せんとすればサーボアンプやコンバータを構成する大容量トランジスタ等の回路素子をさらに一層大容量化しなければならず、サーボアンプ、コンバータのコストアップを招くこととなる。
【００１０】
さらにまた、電動射出成形機のユーザにとっては、上記いずれの回生方式の場合においても、成形品に応じて射出速度のパターン、特に減速時の速度変化を指定する際、制御装置内のサーボアンプ等が破壊されないようにその速度変化量を設定することに留意しなければならず、結果として、ユーザ側の射出速度パターン設定における自由度を制約することとなっていた。従って、従来の回生制御方式では抵抗回生方式、電源回生方式のいずれにおいても電動射出成形機を使用する上での上述した種々の問題があった。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２４６７７９号公報（第４−５頁、図２）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、装置を複雑、高価にすることなく、突飛的な回生エネルギーが発生してもサーボアンプやコンバータを損傷することを回避でき、さらにまた電動射出成形機のユーザが射出速度パターンを設定する際に減速時の速度変化量を自由に設定可能な回生機能を有する電動射出成形機の駆動制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る駆動制御装置は、固定ダイプレートに対し移動ダイプレートを進退自在に対向配置して金型の開閉及び型締を行う型締装置、同型締装置の一側に設けられた加熱バレル内に進退且つ回転自在に挿通されたスクリュを駆動して前記金型内に溶融樹脂を射出・充填する射出装置及び前記型締装置及び射出装置の各動作を遂行する電動モータとを備えた電動射出成形機の駆動制御装置において、前記電動モータへの駆動電力を供給するサーボ電源と、前記サーボ電源と並列に接続され前記電動モータの減速駆動時に生ずる回生エネルギーを電源側へ回生する電源回生手段と、前記サーボ電源と並列に接続され前記電動モータの減速駆動時に生ずる回生エネルギーを抵抗器にて熱エネルギーとして消費する抵抗回生手段とを備えて構成される。
【００１４】
その場合、前記電動モータが前記射出装置の射出機構を駆動する射出駆動モータとすることができる。
【００１５】
さらに、前記電動モータが前記型締装置の金型開閉機構を駆動する型開閉駆動モータとすることができる。
【００１６】
さらに、前記電動モータがリニアモータで構成されたことができる。
【００１７】
またその場合、前記電源回生手段及び前記抵抗回生手段は、前記電動モータ用のサーボ電源とそれぞれ並列に接続されると共に、前記電動モータの減速駆動時における前記サーボ電源の電圧を検出するセンサを設け、さらに同センサからの検出電圧が予め設定した第１の電圧（Ｖ１）に達したとき前記電源回生手段を作動せしめ、前記検出電圧が予め設定した第１の電圧（Ｖ１）より高い第２の電圧（Ｖ２）に達したとき前記抵抗回生手段を作動せしめるスイッチング制御手段を有するよう構成することができる。
【００１８】
【作用】
電動射出成形機の駆動制御装置において、射出装置、型締装置を駆動する電動モータへの駆動電力を供給するサーボ電源と、前記サーボ電源と並列に接続され前記電動モータの減速駆動時に生ずる回生エネルギーを電源側へ回生する電源回生手段と、前記サーボ電源と並列に接続され前記電動モータの減速駆動時に生ずる回生エネルギーを抵抗器にて熱エネルギーとして消費する抵抗回生手段とを備え、さらに前記電動モータの減速駆動時における前記サーボ電源の電圧を検出するセンサを設け、同センサからの検出電圧が予め設定した第１の電圧（Ｖ１）に達したとき前記電源回生手段を作動せしめ、前記検出電圧が予め設定した第１の電圧（Ｖ１）より高い第２の電圧（Ｖ２）に達したとき前記抵抗回生手段を作動せしめる。これにより前記電動モータの減速駆動時に生ずる回生エネルギーを電気エネルギーとして回生すると共に、過剰分の回生エネルギーを前記抵抗器を介して熱として消費することにより電動モータの減速時における突飛的なサーボ電源電圧の上昇に対しても電動射出成形機の正常な稼動を停止することなくそのハイサイクル動作を遂行することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、添付の図１乃至図３を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明を適用した回生機能を有する電動射出成形機の駆動制御装置を含む要部構成ブロック図である。同図１において、参照符号１０は三相交流電源、参照符号１２は射出軸２２の駆動用電動モータ２０の駆動制御装置、参照符号１４は電動射出成形機であって、射出装置１４Ａ、型締装置１４Ｂを備えている。参照符号１４Ｃは射出装置１４Ａ内の射出機構を示し、前記射出軸２２によって前記電動モータ２０と結合されている。駆動制御装置１２内の上部には左方側から、三相交流電源１０の各相巻線に接続されたコンバータ２６、抵抗器回路２８及びインバータ３４がブロックとして示されている。前記コンバータ２６は、大容量のパワートランジスタＴｒとフライホイールダイオードＦＤの複数対から構成されており、力行時（非回生時）には三相交流電源１０から与えられる三相交流電力が直流に変換され、ラインＰ、ラインＮ及び平滑コンデンサ３２を介してインバータ３４への直流電源として供給される。
【００２１】
また、インバータ３４はコンバータ２６と同様に大容量のパワートランジスタＴｒとフライホイールダイオードＦＤの複数対から構成されゲート信号ｇ３によりＰＷＭ（パルス幅変調）されてその各相の周波数が変化され、前記電動モータ２０の各相巻線に供給される。即ち、電動モータ２０に対しサーボアンプとして機能するようになっている。前記ラインＰ、ラインＮはこのサーボアンプの電源電圧ラインである。
【００２２】
前記抵抗器回路２８はコンバータ２６と並列にラインＰ、ラインＮ間に配置され、抵抗器Ｒ及びそれと直列に設けた大容量のパワートランジスタＴｒから構成される。さらに、ラインＰ、ラインＮ間にはサーボアンプの電源電圧（以下、サーボ電源電圧という）Ｖを検出するセンサ３０が設けられ、同センサ３０からはその検出信号ＤＴＳが与えられる。
【００２３】
参照符号１８はインバータ３４の各パワートランジスタＴｒのゲートＧへのゲート信号ｇ３を生成するゲート信号生成部、参照符号２４はコンバータ２６の各パワートランジスタＴｒのゲートＧへのゲート信号ｇ１を生成するゲート信号生成部である。前記検出信号ＤＴＳはゲート信号生成部２４へ与えられている。
【００２４】
参照符号２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃはそれぞれ比較器を示し、予め設定されたサーボ電源電圧Ｖ１、Ｖ２及びＶｅｍと前記検出信号ＤＴＳとが比較される。
【００２５】
ここで、前記設定されたサーボ電源電圧Ｖ１は前記検出信号ＤＴＳと比較されＤＴＳの値が設定値Ｖ１より大きい場合は、電動モータ２０が減速状態にあり且つその回生エネルギーがコンバータ２６を経て三相交流電源１０の側に回生されていることを示す。その際ゲート信号ｇ１の各々はコンバータ２６が回生動作をするようなタイミングで生成される。
【００２６】
また、前記Ｖ１より大きい値として設定されたサーボ電源電圧Ｖ２は、同様に前記検出信号ＤＴＳと比較される。その場合、検出信号ＤＴＳの値が設定値Ｖ２より大きい場合は、抵抗器回路２８のトランジスタＴｒに対しゲート信号ｇ２が与えられ、抵抗器Ｒ及びトランジスタＴｒを通って過剰な回生エネルギーが熱として消費される。
【００２７】
さらに、前記Ｖ２より大きい値として設定された停止指令電圧Ｖｅｍは、同様に前記検出信号ＤＴＳと比較される。その際、検出信号ＤＴＳの値が設定値Ｖｅｍより大きい場合は、ゲート信号ｇ３を生成してその各ゲートＧを介してトランジスタＴｒを遮断状態にする。あるいはまた、各トランジスタＴｒのコレクタ、エミッタとラインＰ、Ｎとの間に別途スイッチを設け同スイッチを遮断することにより各トランジスタＴｒにＶｅｍ以上の電圧がかからないようにすることもできる。
【００２８】
参照符号１６は駆動制御装置１２の主要制御部であって、中央演算処理装置ＣＰＵのほか、図３に１例を示した各成形品に対応する射出速度パターンを格納するデータメモリ１６Ｂ、型開閉・型締制御用の電動モータを駆動制御するための速度パターンを格納するデータメモリ１６Ｃ、その他図示しないが計量工程における計量モータ駆動制御用のデータメモリや前記設定電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖｅｍ用のメモリを有する。
【００２９】
なお、図１において前記ゲート信号生成部１８、２４は前記主要制御部１６とは別ブロックとして示したが、主要制御部１６の一部として構成されることもできる。また、電動モータ２０は射出装置１４Ａの射出軸２２を駆動するものとして示したが型締装置１４Ｂにも金型を駆動する電動モータが配置されている。
【００３０】
さらに、電動モータ２０は回転駆動モータのほかリニアモータであってもよい。
【００３１】
図２は、図１に示した電動モータ２０の減速駆動中におけるサーボ電源電圧Ｖの変化の様子を示す波形図である。同図２に示されるように、サーボ電源電圧Ｖが時刻ｔ１で減速指令により上昇し時刻ｔ２にて、予め設定された電源回生動作開始電圧Ｖ１に達すると回生エネルギーはコンバータ２６を介して三相交流電源１０の方へ回生される。この回生動作中さらにサーボ電源電圧Ｖが上昇し、時刻ｔ３で、予め設定された抵抗回生動作開始電圧Ｖ２に達すると抵抗回生動作がさらに加わり、サーボ電源電圧Ｖは増加せず時刻ｔ４に到り減速動作が終了する。
【００３２】
この例では、時刻ｔ３以降、サーボ電源電圧Ｖは増加しないので異常停止指令電圧Ｖｅｍまで上昇せず、従って、サーボアンプの焼損や機械の停止といったトラブルに巻き込まれることはなくなる。
【００３３】
図３は、ある１つの成形品に関する射出速度パターンＰＴＲＮ１の波形図である。同図３の横軸には射出軸２２の射出ストロークＳ、縦軸には指令射出速度υを示す。同図３の波形で、ストローク位置Ｓ６とＳ７の間では点Ｑ１からＱ２への如く、ストローク位置Ｓ３とＳ４の間でよりも射出速度が急激に降下しており、射出速度の変化量はυ３−υ０である。
【００３４】
このような射出速度パターンは電動射出成形機のユーザが成形品の形状、使用樹脂等を考慮して種々設定するのであるが、その際、減速に伴う回生エネルギーによって制御装置がダメージを受けるといったことを心配することなく大きな射出速度の降下をも自由に設定できるのである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明による回生機能を有する電動射出成形機の駆動制御装置は、駆動軸用の電動モータへの駆動電力を供給するサーボ電源と、同サーボ電源と並列に接続され前記電動モータの減速駆動時に生ずる回生エネルギーを電源側へ回生する電源回生手段と、前記サーボ電源と並列に接続され前記電動モータの減速駆動時に生ずる回生エネルギーを抵抗器にて熱エネルギーとして消費する抵抗回生手段とを有するので減速に伴う突飛的なサーボ電源の上昇があってもサーボアンプの故障を避けることができ、電動射出成形機の稼動を停止することもなく、ハイサイクルで成形品の製造が可能となる。
【００３６】
さらに、前記電源回生手段の作動開始電圧と、同作動開始電圧より高い抵抗回生手段の作動開始電圧とを設定しているので、比較的に速度の変化量が少ない減速領域では回生エネルギーを電気エネルギーとして電源側へ回生可能であり、さらに急激で速度変化量の大きい減速時には電源回生手段と抵抗回生手段の両方を作動せしめて回生エネルギーを処理しているので、電動射出成形機の正常な稼動状態を保持しつつ、減速時の降下速度を大きく設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した回生機能を有する電動射出成形機の駆動制御装置を含む要部構成ブロック図である。
【図２】図１に示した電動モータの減速駆動中におけるサーボ電源電圧Ｖの変化の様子を示す波形図である。
【図３】１つの成形品に関する射出速度パターンの波形図である。
【図４】従来の電動射出成形機における抵抗回生方式の要部を示す図である。
【図５】従来の電動射出成形機における電源回生方式の要部を示す図である。
【図６】図５に示される駆動制御回路において電源回生が正常に遂行される場合の様子を示す図である。
【図７】図５に示される駆動制御回路において電源回生が正常に遂行されず異常状態に到る様子を示す図である。
【符号の説明】
１０ 三相交流電源
１２ 駆動制御装置
１４ 電動射出成形機
１６ 主要制御装置
１８ ゲート信号生成部
２０ 電動モータ
２２ 射出駆動軸
２４ ゲート信号生成部
２６ コンバータ
２８ 抵抗器回路
３０ センサ
３２ 平滑コンデンサ
３４ インバータ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to drive control of an electric injection molding machine, and more particularly to a drive control device of an electric injection molding machine having a regenerative function.
[0002]
[Prior art]
In a drive shaft that frequently requires acceleration / deceleration, such as an injection drive shaft in an electric injection molding machine, a control command is given to stop the drive shaft on the servo amplifier side for the electric motor during the deceleration. Since the moving parts including have mechanical inertia, the electric motor temporarily acts as a generator. The energy generated at this time is the regenerative energy.
[0003]
According to the knowledge of the present inventor, regenerative energy in a conventional electric injection molding machine is performed by either a resistance regeneration system or a power regeneration system.
[0004]
FIG. 4 shows a main part of a resistance regeneration system of a conventional electric injection molding machine. In FIG. 4, reference numeral 50 denotes a three-phase AC power supply. The three-phase AC is converted to DC by a converter 52 including a large-capacity diode circuit connected to the three-phase AC power supply 50. A frequency and amplitude are controlled and supplied to an electric motor 62 coupled to an injection drive shaft 62A (not shown) via an inverter 60. Here, the inverter 60 constitutes a servo amplifier for the electric motor 62. Reference numerals 54 and 56 are a regenerative resistor and a switch element thereof provided in parallel between the converter 52 and the inverter 60, respectively. Reference numeral 58 is a smoothing condenser. The regenerative energy generated by the electric motor 62 in the deceleration state of the injection drive shaft 62A flows to the servo amplifier, flows through the regenerative resistor 54 and the switch element 56, and is consumed as heat energy. The drawback of this method is that the regenerative energy is consumed as heat in the regenerative resistor 54, so if the regenerative energy is excessive, the regenerative resistor 54 will not be able to completely consume it and the resistor 54 will burn out. There is. Therefore, it is necessary to use a large-capacity regenerative resistor, and the cost is high. In addition, since the regenerative energy is consumed as heat, it is not preferable from the viewpoint of global environmental protection to release the electric energy originally supplied from the three-phase AC power supply 50 into the atmosphere as heat.
[0005]
FIG. 5 shows a main part of a power regeneration system in a conventional electric injection molding machine. In FIG. 5, reference numerals 64, 66, 68, 70, 72, and 72A denote the three-phase AC power supply 50, converter 52, smoothing capacitor 58, inverter 60, electric motor 62, and injection drive shaft 62A of FIG. Yes, it is. However, the converter 66 is composed of a large-capacity switching transistor and a flywheel diode, and the regenerative energy generated by the electric motor 72 when the injection drive shaft 72A is decelerated flows to the servo amplifier (inverter 70) as electric energy. The power is regenerated to the three-phase AC power supply via the large capacity transistor. This power regeneration system has attracted attention from recent viewpoints of improvement in semiconductor technology and power electronics technology, environmental problems, and energy saving, and is often used. As one specific example thereof, a circuit shown in FIG.
[0006]
However, a drawback of the power regeneration system is that since the regenerative energy is returned to the power source, if the regenerative energy is abrupt, it cannot be absorbed by the power supply circuit, and the servo amplifier may be destroyed. For this reason, usually, before reaching the destruction level of the servo amplifier, an abnormality is detected and the electric motor is stopped. However, for an electric injection molding machine that produces molded articles in a high cycle, stopping the machine during operation is not only a time loss, but also causes an increase in the unit production cost of molded articles.
[0007]
6 and 7 show a case where power supply regeneration is normally performed in the drive control circuit shown in FIG. 5 and a state where an abnormal state is reached. In each figure, the horizontal axis indicates the elapsed time t, and the vertical axis indicates the servo power supply voltage V.
[0008]
As shown in FIG. 6, when deceleration is commanded at time t1, as a result of servo power supply voltage V reaching preset power supply regeneration voltage V1 at time t2, converter 66 performs power regeneration until time t3. The regenerative electric energy is returned to the three-phase AC power supply 64 side, and the rise of the servo power supply voltage V is suppressed, and does not reach the abnormal stop voltage Vem.
[0009]
On the other hand, the case shown in FIG. 7 indicates that the servo power supply voltage V continues to increase even after reaching the power regeneration voltage V1, reaches the abnormal stop voltage Vem at time t3, and thereafter enters the machine stop state. Such a sudden increase in the servo power supply voltage V is, for example, when the speed change during deceleration is large and the regenerative electric energy reaches near the allowable limit value of the servo amplifier. If the state of FIG. 7 is not avoided, circuit elements such as large-capacity transistors constituting the servo amplifier and the converter must be further increased in capacity, which leads to an increase in the cost of the servo amplifier and the converter.
[0010]
Furthermore, for the user of the electric injection molding machine, in any of the regenerative methods described above, when designating an injection speed pattern according to a molded product, particularly, a speed change at the time of deceleration, a servo amplifier or the like in the control device is used. It must be noted that the speed change amount is set so as not to be destroyed, and as a result, the degree of freedom in setting the injection speed pattern on the user side is restricted. Therefore, in the conventional regenerative control system, there are various problems described above in using the electric injection molding machine in both the regenerative regenerative system and the regenerative power system.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-246779 (page 4-5, FIG. 2)
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to make a device not complicated and expensive, and to prevent a servo amplifier or a converter from being damaged even when unexpected regenerative energy is generated. Another object of the present invention is to provide a drive control device for an electric injection molding machine having a regenerative function that can avoid the problem and can freely set a speed change amount during deceleration when a user of the electric injection molding machine sets an injection speed pattern. .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a drive control device according to the present invention includes a mold clamping device that opens and closes a mold and clamps a mold by disposing a movable die plate so as to advance and retreat with respect to a fixed die plate. An injection device for injecting and filling molten resin into the mold by driving a screw that is rotatably inserted into and retracted from a heating barrel provided on one side, and performs each operation of the mold clamping device and the injection device. A drive power supply for supplying electric power to the electric motor, and a regenerative energy which is connected in parallel with the servo power supply and is generated when the electric motor is decelerated. A power regenerative means for regenerating to the power source side, and a resistor connected in parallel with the servo power source for regenerating energy generated at the time of deceleration driving of the electric motor as heat energy by a resistor Constituted by a regenerative means.
[0014]
In this case, the electric motor may be an injection drive motor that drives an injection mechanism of the injection device.
[0015]
Further, the electric motor may be a mold opening / closing drive motor for driving a mold opening / closing mechanism of the mold clamping device.
[0016]
Further, the electric motor may be constituted by a linear motor.
[0017]
In this case, the power regeneration unit and the resistance regeneration unit are connected in parallel with the servo power supply for the electric motor, respectively, and are provided with a sensor for detecting a voltage of the servo power supply during the deceleration driving of the electric motor. Further, when the detection voltage from the sensor reaches a first voltage (V1) set in advance, the power regeneration means is activated, and the second detection voltage is higher than the first voltage (V1) set in advance. It is possible to have a switching control means for operating the resistance regeneration means when the voltage (V2) is reached.
[0018]
[Action]
In a drive control device for an electric injection molding machine, a servo power supply for supplying drive power to an electric motor for driving an injection device and a mold clamping device; and a regenerative energy which is connected in parallel with the servo power supply and is generated when the electric motor is decelerated. Power regeneration means for regenerating power to the power supply side, and resistance regeneration means connected in parallel with the servo power supply and consuming regenerative energy generated during deceleration driving of the electric motor as heat energy by a resistor, further comprising the electric motor A sensor for detecting the voltage of the servo power supply at the time of deceleration driving of the power supply. When the detection voltage from the sensor reaches a first voltage (V1) set in advance, the power supply regenerating means is activated, and the detection voltage is reduced. When the voltage reaches a second voltage (V2) higher than a first voltage (V1) set in advance, the resistance regeneration means is activated. As a result, the regenerative energy generated at the time of deceleration driving of the electric motor is regenerated as electric energy, and the excessive regenerative energy is consumed as heat via the resistor, so that a sudden servo power supply voltage at the time of deceleration of the electric motor is obtained. , The high cycle operation can be performed without stopping the normal operation of the electric injection molding machine.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached FIGS.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram of a main part including a drive control device of an electric injection molding machine having a regenerative function to which the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a three-phase AC power supply, reference numeral 12 denotes a drive control device of an electric motor 20 for driving the injection shaft 22, and reference numeral 14 denotes an electric injection molding machine, which includes an injection device 14A and a mold clamping device. An apparatus 14B is provided. Reference numeral 14C denotes an injection mechanism in the injection device 14A, which is connected to the electric motor 20 by the injection shaft 22. The converter 26, the resistor circuit 28, and the inverter 34 connected to each phase winding of the three-phase AC power supply 10 are shown as blocks from the left side in the upper part in the drive control device 12. The converter 26 is composed of a plurality of pairs of a large-capacity power transistor Tr and a flywheel diode FD, and converts three-phase AC power supplied from the three-phase AC power supply 10 into DC during power running (non-regeneration). Then, the power is supplied as DC power to the inverter 34 via the line P, the line N and the smoothing capacitor 32.
[0021]
Similarly to the converter 26, the inverter 34 is composed of a plurality of pairs of a large capacity power transistor Tr and a flywheel diode FD, is subjected to PWM (pulse width modulation) by a gate signal g3, and the frequency of each phase is changed. It is supplied to each phase winding of the motor 20. That is, the electric motor 20 functions as a servo amplifier. The lines P and N are power supply voltage lines of the servo amplifier.
[0022]
The resistor circuit 28 is disposed between the line P and the line N in parallel with the converter 26, and includes a resistor R and a large-capacity power transistor Tr provided in series with the resistor R. Further, a sensor 30 for detecting a power supply voltage (hereinafter, referred to as a servo power supply voltage) V of the servo amplifier is provided between the line P and the line N, and the detection signal DTS is given from the sensor 30.
[0023]
Reference numeral 18 denotes a gate signal generation unit that generates a gate signal g3 to the gate G of each power transistor Tr of the inverter 34, and reference numeral 24 denotes a gate that generates a gate signal g1 to the gate G of each power transistor Tr of the converter 26. It is a signal generator. The detection signal DTS is provided to the gate signal generator 24.
[0024]
Reference numerals 24A, 24B and 24C denote comparators, respectively, which compare preset servo power supply voltages V1, V2 and Vem with the detection signal DTS.
[0025]
Here, the set servo power supply voltage V1 is compared with the detection signal DTS, and when the value of DTS is larger than the set value V1, the electric motor 20 is in a decelerating state and its regenerative energy is converted to a three-phase voltage through the converter 26. This indicates that the power is regenerated on the side of the AC power supply 10. At this time, each of the gate signals g1 is generated at a timing such that the converter 26 performs a regenerative operation.
[0026]
Further, the servo power supply voltage V2 set as a value larger than the voltage V1 is similarly compared with the detection signal DTS. In this case, when the value of the detection signal DTS is larger than the set value V2, the gate signal g2 is given to the transistor Tr of the resistor circuit 28, and excessive regenerative energy is consumed as heat through the resistor R and the transistor Tr. Is done.
[0027]
Further, the stop command voltage Vem set as a value larger than V2 is similarly compared with the detection signal DTS. At this time, when the value of the detection signal DTS is larger than the set value Vem, a gate signal g3 is generated and the transistor Tr is turned off via each gate G. Alternatively, a separate switch may be provided between the collector and the emitter of each transistor Tr and the lines P and N, and the switch may be turned off to prevent a voltage higher than Vem from being applied to each transistor Tr.
[0028]
Reference numeral 16 denotes a main control unit of the drive control device 12, which is a central processing unit CPU, a data memory 16B for storing an injection speed pattern corresponding to each molded product, an example of which is shown in FIG. A data memory 16C for storing a speed pattern for driving and controlling an electric motor for mold clamping control, and a data memory (not shown) for controlling driving of a weighing motor in a weighing process and a memory for the set voltages V1, V2, and Vem. Having.
[0029]
Although the gate signal generators 18 and 24 are shown as separate blocks from the main controller 16 in FIG. 1, they may be configured as a part of the main controller 16. Although the electric motor 20 is shown as driving the injection shaft 22 of the injection device 14A, an electric motor for driving a mold is also provided in the mold clamping device 14B.
[0030]
Further, the electric motor 20 may be a linear motor in addition to the rotary drive motor.
[0031]
FIG. 2 is a waveform diagram showing how the servo power supply voltage V changes during the deceleration driving of the electric motor 20 shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the servo power supply voltage V rises at time t1 due to the deceleration command and reaches a preset power supply regenerative operation start voltage V1 at time t2, the regenerative energy is converted into a three-phase voltage via the converter 26. It is regenerated to the AC power supply 10. During this regenerative operation, the servo power supply voltage V further rises, and at time t3, reaches a preset resistance regenerative operation start voltage V2, the resistance regenerative operation is further applied, and the servo power supply voltage V does not increase and reaches time t4. The deceleration operation ends.
[0032]
In this example, after time t3, the servo power supply voltage V does not increase, so that it does not increase to the abnormal stop command voltage Vem. Therefore, trouble such as burnout of the servo amplifier and stoppage of the machine does not occur.
[0033]
FIG. 3 is a waveform diagram of an injection speed pattern PTRN1 for a certain molded product. 3, the horizontal axis indicates the injection stroke S of the injection shaft 22, and the vertical axis indicates the command injection speed υ. In the waveform of FIG. 3, the injection speed drops more rapidly between the stroke positions S6 and S7 than between the stroke positions S3 and S4, as shown from the point Q1 to the point Q2. -Υ0.
[0034]
Such injection speed patterns are variously set by the user of the electric injection molding machine in consideration of the shape of the molded product, the resin used, and the like. At this time, the control device may be damaged by regenerative energy due to deceleration. You can freely set a large drop in injection speed without worrying about.
[0035]
【The invention's effect】
A drive control apparatus for an electric injection molding machine having a regenerative function according to the present invention includes a servo power supply for supplying drive power to an electric motor for a drive shaft, and a servo power supply connected in parallel with the servo power supply, which is generated when the electric motor is decelerated. Since there are power regeneration means for regenerating regenerative energy to the power supply side and resistance regenerative means connected in parallel with the servo power supply and consuming regenerative energy generated at the time of deceleration driving of the electric motor as heat energy by a resistor, deceleration is provided. Even if there is a sudden increase in the servo power supply, a failure of the servo amplifier can be avoided, and a molded product can be manufactured in a high cycle without stopping the operation of the electric injection molding machine.
[0036]
Further, since the operation start voltage of the power regeneration unit and the operation start voltage of the resistance regeneration unit that are higher than the operation start voltage are set, the regenerative energy is converted to the electric energy in a deceleration region where the speed change is relatively small. The regenerative energy is processed by operating both the power regenerative means and the regenerative regenerative means at the time of deceleration with a large amount of speed change, and the regenerative energy is processed. , It is possible to set the descending speed during deceleration to a large value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a main part including a drive control device of an electric injection molding machine having a regenerative function to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a waveform diagram showing a change in servo power supply voltage V during deceleration driving of the electric motor shown in FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram of an injection speed pattern for one molded product.
FIG. 4 is a view showing a main part of a resistance regeneration system in a conventional electric injection molding machine.
FIG. 5 is a diagram showing a main part of a power regeneration system in a conventional electric injection molding machine.
FIG. 6 is a diagram showing a state where power supply regeneration is normally performed in the drive control circuit shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing a state in which power regeneration is not normally performed in the drive control circuit shown in FIG. 5 and an abnormal state is reached;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Three-phase AC power supply 12 Drive control device 14 Electric injection molding machine 16 Main control device 18 Gate signal generation unit 20 Electric motor 22 Injection drive shaft 24 Gate signal generation unit 26 Converter 28 Resistor circuit 30 Sensor 32 Smoothing capacitor 34 Inverter