JP6762829B2 - Injection molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、射出成形機に関する。 The present invention relates to an injection molding machine.
特許文献1に記載の電動式射出装置は、射出スクリュと、射出スクリュを前後進駆動する電動サーボモータとを有する。この電動式射出装置は、射出スクリュの前方に貯留された樹脂に射出圧を付与する射出充填工程、該射出充填工程に引続いて上記貯留された樹脂に所定の保持圧力を付与する保圧工程、および樹脂の可塑化条件に応じた背圧を上記射出スクリュに付与する背圧工程の各工程を順次行なわしめる制御装置を有する。この制御装置は、上記保圧工程終了時から上記背圧工程開始時まで連続して上記電動サーボモータのトルク制限値を上記背圧工程開始時点のトルク制限値以上とし、上記保圧工程終了時から上記背圧工程終了時まで上記電動サーボモータを零速状態とする。 The electric injection device described in Patent Document 1 includes an injection screw and an electric servomotor that drives the injection screw forward and backward. This electric injection device includes an injection filling step of applying an injection pressure to the resin stored in front of the injection screw, and a pressure holding step of applying a predetermined holding pressure to the stored resin following the injection filling step. , And a control device for sequentially performing each step of the back pressure step of applying the back pressure according to the plasticization condition of the resin to the injection screw. In this control device, the torque limit value of the electric servomotor is continuously set to be equal to or higher than the torque limit value at the start of the back pressure process from the end of the back pressure process to the start of the back pressure process, and at the end of the back pressure process. From to the end of the back pressure process, the electric servomotor is set to the zero speed state.
射出成形機は、可動部を駆動する三相交流モータと、制御する物理量の実績値と設定値との差に基づいて三相交流モータに電流を供給する制御装置とを有する。三相交流モータとしては、例えば三相同期モータが用いられる。 The injection molding machine has a three-phase AC motor that drives a movable part, and a control device that supplies a current to the three-phase AC motor based on the difference between the actual value and the set value of the physical quantity to be controlled. As the three-phase AC motor, for example, a three-phase synchronous motor is used.
制御装置は、保圧工程などにおいて、三相交流モータの状態を低速・高出力の状態に保持する。この場合、三相のうちの特定の一相に電流が集中し続けることがある。 The control device maintains the state of the three-phase AC motor at a low speed and a high output state in a pressure holding process or the like. In this case, the current may continue to concentrate in a specific one of the three phases.
特に、射出成形機は同じ成形品を繰り返し製造すべく同じ動作を繰り返し行うので、可動部が毎回同じ位置で停止し、特定の一相に電流が集中しやい。 In particular, since the injection molding machine repeats the same operation in order to repeatedly manufacture the same molded product, the movable part stops at the same position each time, and the current tends to concentrate in a specific phase.
従来、特定の一相の電流回路に過負荷がかかり、熱疲労破壊が生じることがあった。 Conventionally, a specific one-phase current circuit may be overloaded, resulting in thermal fatigue fracture.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、電流回路の熱疲労破壊を抑制した、射出成形機の提供を主な目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide an injection molding machine that suppresses thermal fatigue fracture of a current circuit.
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
可動部を駆動する三相交流モータと、
制御する物理量の実績値と設定値との差に基づいて、前記三相交流モータに電流を供給する制御装置とを有し、
前記物理量は、成形材料の圧力、型締力、前記可動部の位置、前記可動部の速度、ノズルタッチ力、前記三相交流モータの電気角、及び前記三相交流モータの機械角のうちの少なくとも1つであり、
前記制御装置は、前記物理量の実績値と設定値との差、および前記三相交流モータの各相における電流瞬時値の大きさに基づいて、前記三相交流モータに電流を供給し、また、前記三相交流モータのいずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値以下となるように、前記三相交流モータに電流を供給する、射出成形機が提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
A three-phase AC motor that drives moving parts,
It has a control device that supplies a current to the three-phase AC motor based on the difference between the actual value and the set value of the physical quantity to be controlled.
The physical quantity is among the pressure of the molding material, the mold clamping force, the position of the movable part, the speed of the movable part, the nozzle touch force, the electric angle of the three-phase AC motor, and the mechanical angle of the three-phase AC motor. At least one
Said control device, the difference between the actual value and the set value of the physical quantity, and based on the magnitude of the current instantaneous value in each phase of the three-phase AC motor, and supplies a current to the three-phase AC motor, also, An injection molding machine is provided that supplies a current to the three-phase AC motor so that the magnitude of the instantaneous current value of any one phase of the three-phase AC motor is equal to or less than a threshold value .
本発明の一態様によれば、電流回路の熱疲労破壊を抑制した、射出成形機が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an injection molding machine that suppresses thermal fatigue fracture of a current circuit.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings, but in each drawing, the same or corresponding configurations are designated by the same or corresponding reference numerals and the description thereof will be omitted.
図1は、一実施形態による射出成形機の型開終了時の状態を示す図である。図2は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図1および図2に示すように、射出成形機は、フレームFrと、型締装置10と、射出装置40と、エジェクタ装置50と、射出装置移動装置60と、制御装置90とを有する。
FIG. 1 is a diagram showing a state at the end of mold opening of the injection molding machine according to the embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a state at the time of mold clamping of the injection molding machine according to one embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the injection molding machine includes a frame Fr, a
先ず、型締装置10およびエジェクタ装置50について説明する。型締装置10およびエジェクタ装置50の説明では、型閉時の可動プラテン13の移動方向(図1および図2中右方向)を前方とし、型開時の可動プラテン13の移動方向(図1および図2中左方向)を後方として説明する。
First, the
型締装置10は、金型装置30の型閉、型締、型開を行う。型締装置10は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置10は、固定プラテン12、可動プラテン13、トグルサポート15、タイバー16、トグル機構20、型締モータ25および運動変換機構26を有する。
The
固定プラテン12は、フレームFrに対し固定される。固定プラテン12における可動プラテン13との対向面に固定金型32が取り付けられる。
The
可動プラテン13は、フレームFr上に敷設されるガイド(例えばガイドレール)17に沿って移動自在とされ、固定プラテン12に対し進退自在とされる。可動プラテン13における固定プラテン12との対向面に可動金型33が取り付けられる。
The
固定プラテン12に対し可動プラテン13を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型32と可動金型33とで金型装置30が構成される。
By advancing and retreating the
トグルサポート15は、固定プラテン12と間隔をおいて連結され、フレームFr上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート15は、フレームFr上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート15のガイドは、可動プラテン13のガイド17と共通のものでもよい。
The
尚、本実施形態では、固定プラテン12がフレームFrに対し固定され、トグルサポート15がフレームFrに対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート15がフレームFrに対し固定され、固定プラテン12がフレームFrに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。
In the present embodiment, the
タイバー16は、固定プラテン12とトグルサポート15とを間隔をおいて連結する。タイバー16は、複数本用いられてよい。各タイバー16は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも1本のタイバー16には型締力検出器18が設けられる。型締力検出器18は、タイバー16の歪みを検出することによって型締力を検出し、検出結果を示す信号を制御装置90に送る。
The
尚、型締力検出器18は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー16に限定されない。
The mold
トグル機構20は、可動プラテン13とトグルサポート15との間に配設される。トグル機構20は、クロスヘッド21、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第1リンク22および第2リンク23を有する。第1リンク22は可動プラテン13に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第2リンク23はトグルサポート15に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク23は、第3リンク24を介してクロスヘッド21に取付けられる。クロスヘッド21を進退させると、第1リンク22および第2リンク23が屈伸し、トグルサポート15に対し可動プラテン13が進退する。
The
尚、トグル機構20の構成は、図1および図2に示す構成に限定されない。例えば図1および図2では、各リンク群の節点の数が5つであるが、4つでもよく、第3リンク24の一端部が、第1リンク22と第2リンク23との節点に結合されてもよい。
The configuration of the
型締モータ25は、トグルサポート15に取付けられており、トグル機構20を作動させる。型締モータ25は、クロスヘッド21を進退させることにより、第1リンク22および第2リンク23を屈伸させ、可動プラテン13を進退させる。型締モータ25は、運動変換機構26に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構26に連結されてもよい。
The
運動変換機構26は、型締モータ25の回転運動をクロスヘッド21の直線運動に変換する。運動変換機構26は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
The
型締装置10は、制御装置90による制御下で、型閉工程、型締工程、型開工程などを行う。
The
型閉工程では、型締モータ25を駆動してクロスヘッド21を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン13を前進させ、可動金型33を固定金型32に接触させる。クロスヘッド21の位置や速度は、例えば型締モータ25のエンコーダ25aなどを用いて検出する。エンコーダ25aは、型締モータ25の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置90に送る。
In the mold closing step, the
型締工程では、型締モータ25をさらに駆動してクロスヘッド21を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型33と固定金型32との間にキャビティ空間34が形成され、射出装置40がキャビティ空間34に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間34の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。
In the mold clamping step, the
型開工程では、型締モータ25を駆動してクロスヘッド21を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン13を後退させ、可動金型33を固定金型32から離間させる。その後、エジェクタ装置50が可動金型33から成形品を突き出す。
In the mold opening step, the
尚、本実施形態の型締装置10は、駆動源として、型締モータ25を有するが、型締モータ25の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置10は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
The
エジェクタ装置50は、金型装置30から成形品を突出す。エジェクタ装置50は、エジェクタモータ51、運動変換機構52、およびエジェクタロッド53を有する。
The
エジェクタモータ51は、可動プラテン13に取り付けられる。エジェクタモータ51は、運動変換機構52に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構52に連結されてもよい。
The
運動変換機構52は、エジェクタモータ51の回転運動をエジェクタロッド53の直線運動に変換する。運動変換機構52は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
The
エジェクタロッド53は、可動プラテン13の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド53の前端部は、可動金型33の内部に進退自在に配設される可動部材35と接触する。エジェクタロッド53の前端部は、可動部材35と連結されていても、連結されていなくてもよい。
The
エジェクタ装置50は、制御装置90による制御下で、突き出し工程を行う。
The
突き出し工程では、エジェクタモータ51を駆動してエジェクタロッド53を設定速度で前進させることにより、可動部材35を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ51を駆動してエジェクタロッド53を設定速度で後退させ、可動部材35を元の位置まで後退させる。エジェクタロッド53の位置や速度は、例えばエジェクタモータ51のエンコーダ51aを用いて検出する。エンコーダ51aは、エジェクタモータ51の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置90に送る。
In the ejection step, the
次に、射出装置40および射出装置移動装置60について説明する。射出装置40および射出装置移動装置60の説明では、型締装置10などの説明と異なり、充填時のスクリュ43の移動方向(図1および図2中左方向)を前方とし、計量時のスクリュ43の移動方向(図1および図2中右方向)を後方として説明する。
Next, the
射出装置40は、フレームFrに対し進退自在なスライドベースSbに設置され、金型装置30に対し進退自在とされる。射出装置40は、金型装置30にタッチされ、金型装置30内のキャビティ空間34に成形材料を充填する。キャビティ空間34に充填された成形材料を冷却固化させることで、成形品が得られる。射出装置40は、例えば、シリンダ41、ノズル42、スクリュ43、冷却器44、計量モータ45、射出モータ46、圧力検出器47、加熱器48、および温度検出器49を有する。
The
シリンダ41は、供給口41aから内部に供給された成形材料を加熱する。供給口41aはシリンダ41の後部に形成される。シリンダ41の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器44が設けられる。冷却器44よりも前方において、シリンダ41の外周には、バンドヒータなどの加熱器48と温度検出器49とが設けられる。
The
シリンダ41は、シリンダ41の軸方向(図1および図2中左右方向)に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器48と温度検出器49とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器49の検出温度が設定温度になるように、制御装置90が加熱器48を制御する。
The
ノズル42は、シリンダ41の前端部に設けられ、金型装置30に対し押し付けられる。ノズル42の外周には、加熱器48と温度検出器49とが設けられる。ノズル42の検出温度が設定温度になるように、制御装置90が加熱器48を制御する。
The
スクリュ43は、シリンダ41内において回転自在に且つ進退自在に配設される。スクリュ43を回転させると、スクリュ43の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ41からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ43の前方に送られシリンダ41の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ43が後退させられる。その後、スクリュ43を前進させると、スクリュ43前方の成形材料がノズル42から射出され、金型装置30内に充填される。
The
計量モータ45は、スクリュ43を回転させる。
The weighing
射出モータ46は、スクリュ43を進退させる。射出モータ46の回転運動は、ボールねじなどの運動変換機構によってスクリュ43の直線運動に変換される。
The injection motor 46 advances and retreats the
圧力検出器47は、射出モータ46とスクリュ43との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器47に作用する荷重を検出する。圧力検出器47は、その検出結果を示す信号を制御装置90に送る。圧力検出器47の検出結果は、スクリュ43が成形材料から受ける圧力、スクリュ43に対する背圧、スクリュ43から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
The
射出装置40は、制御装置90による制御下で、充填工程、保圧工程、計量工程などを行う。
The
充填工程では、射出モータ46を駆動してスクリュ43を設定速度で前進させ、スクリュ43の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置30内のキャビティ空間34に充填させる。スクリュ43の位置や速度は、例えば射出モータ46のエンコーダ46aを用いて検出する。エンコーダ46aは、射出モータ46の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置90に送る。スクリュ43の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替(所謂、V/P切替)が行われる。スクリュ43の設定速度は、スクリュ43の位置や時間などに応じて変更されてよい。
In the filling step, the
尚、充填工程においてスクリュ43の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ43を一時停止させ、その後にV/P切替が行われてもよい。V/P切替の直前において、スクリュ43の停止の代わりに、スクリュ43の微速前進または微速後退が行われてもよい。
After the position of the
保圧工程では、射出モータ46を駆動してスクリュ43を設定圧力で前方に押し、金型装置30内の成形材料に圧力をかける。冷却収縮による不足分の成形材料が補充できる。成形材料の圧力は、例えば圧力検出器47を用いて検出する。圧力検出器47は、その検出結果を示す信号を制御装置90に送る。
In the pressure holding step, the
保圧工程ではキャビティ空間34の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程終了時にはキャビティ空間34の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間34からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間34内の成形材料の固化が行われる。成形サイクルの短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
In the pressure holding step, the molding material in the
計量工程では、計量モータ45を駆動してスクリュ43を設定回転数で回転させ、スクリュ43の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ43の前方に送られシリンダ41の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ43が後退させられる。スクリュ43の回転数は、例えば計量モータ45のエンコーダ45aを用いて検出する。エンコーダ45aは、その検出結果を示す信号を制御装置90に送る。
In the weighing step, the weighing
計量工程では、スクリュ43の急激な後退を制限すべく、射出モータ46を駆動してスクリュ43に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ43に対する背圧は、例えば圧力検出器47を用いて検出する。圧力検出器47は、その検出結果を示す信号を制御装置90に送る。スクリュ43が設定位置まで後退し、スクリュ43の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が終了する。
In the weighing step, the
尚、本実施形態の射出装置40は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式でもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。
The
射出装置移動装置60は、制御装置90による制御下で、金型装置30に対し射出装置40を移動させる射出装置移動モータ61を有する。射出装置移動モータ61の回転運動は、ボールねじなどの運動変換機構によって射出装置40の直線運動に変換される。
The injection
尚、本実施形態の射出装置移動装置60は、電動式であるが、油圧式でもよい。
The injection
射出装置移動装置60は、充填工程や保圧工程において、金型装置30に対しノズル42を押し付けることで、金型装置30とノズル42との間からの成形材料の漏出を抑制する。金型装置30に対しノズル42を押し付ける工程をノズルタッチ工程と呼び、金型装置30に対しノズル42を押し付ける力をノズルタッチ力と呼ぶ。
The injection
射出装置移動装置60は、金型装置30や型締装置10の保護のため、保圧工程の後、次の充填工程の前に、ノズルタッチ力を低下させたり、金型装置30からノズル42を離してもよい。
In order to protect the
尚、射出装置移動装置60は、同じ成形品を繰り返し製造するサイクル運転の開始前に金型装置30に対しノズル42を押し付け、サイクル運転の終了後にノズルタッチ力を低下させたり金型装置30からノズル42を離してもよい。
The injection
制御装置90は、図1や図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)91と、メモリなどの記憶媒体92と、入力インターフェイス93と、出力インターフェイス94とを有する。制御装置90は、記憶媒体92に記憶されたプログラムをCPU91に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置90は、入力インターフェイス93で外部からの信号を受信し、出力インターフェイス94で外部に信号を送信する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3は、一実施形態による制御装置および制御装置によって制御する三相交流モータを示す図である。三相交流モータ110としては、型締モータ25や射出モータ46、エジェクタモータ51、射出装置移動モータ61などが挙げられる。
FIG. 3 is a diagram showing a control device according to an embodiment and a three-phase AC motor controlled by the control device. Examples of the three-
制御装置90は、例えば電源100から三相交流モータ110に電力を供給する電力供給ユニット95を有する。電力供給ユニット95は、例えば、電源100から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ96と、コンバータ96から直流電力が供給されるDCリンク97と、DCリンク97から供給される直流電力を電力変換して三相交流モータ110に供給するインバータ98とを有する。
The
インバータ98は、例えば2つのスイッチング素子で構成されるレグを3つ有する。尚、レグの数は特に限定されない。スイッチング素子の具体例としては、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Filed-Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、バイポーラトランジスタなどが挙げられる。各スイッチング素子に対して逆並列にダイオードが接続される。ダイオードは、各スイッチング素子に内蔵されてもよい。
The
制御装置90は、例えば、インバータ98のスイッチング素子を制御する信号を生成する信号生成部99をさらに有する。信号生成部99は、例えば、制御する物理量(以下、「制御量」とも呼ぶ。)の実績値と設定値との差に基づいて例えばPID(Proportional, Integration and Differential)演算等の演算を行い、上記差がゼロとなるように電流指令を求め、電流指令と搬送波とを比較することによりPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成する。インバータ98は、信号生成部99からのPWM信号に従ってスイッチングし、三相交流モータ110に交流電流を供給する。
The
尚、図3では、三相交流モータ110の数が1つであるが、複数でもよい。複数の三相交流モータ110に対応して、複数のインバータ98が設けられる。複数のインバータ98は一のコンバータ96に対し並列に接続されてもよく、一のコンバータ96が複数のインバータ98に直流電力を供給してもよい。尚、複数のインバータ98に対応して、複数のコンバータ96が設けられてもよい。
In FIG. 3, the number of the three-
制御装置90は、例えば射出モータ46を制御して、保圧工程を制御する。保圧工程において、制御量は成形材料の圧力であり、その実績値Paは圧力検出器47によって検出され、その設定値Prefは予め記憶媒体92に記憶されている。実績値Paと設定値Prefとの差がゼロになるように、制御装置90が射出モータ46を制御する。
The
制御装置90は、保圧工程において、射出モータ46の状態を低速・高出力の状態に保持する。この状態では、射出モータ46に供給される各相の電流瞬時値Iu、Iv、Iwが略一定になり、いずれか一相に大電流が集中し続ける恐れがある。ここで、IuはU相の電流瞬時値を、IvはV相の電流瞬時値を、IwはW相の電流瞬時値を表す。
The
そこで、制御装置90は、保圧工程において、実績値Paと設定値Prefとの差、および各相の電流瞬時値の大きさ|Iu|、|Iv|、|Iw|のバランスに基づいて、射出モータ46に電流を供給する。これにより、大電流が三相のうちいずれか一相に集中し続けるのを回避できる。
Therefore, in the pressure holding step, the
図4は、制御装置による保圧工程における処理の一例を示すフローチャートである。図4に示す処理は、V/P切替時に開始される。V/P切替の直後、制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差がゼロになるように、射出モータ46に電流を供給する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of processing in the pressure holding process by the control device. The process shown in FIG. 4 is started at the time of V / P switching. Immediately after the V / P switching, the
図4に示すステップS11では、制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差の大きさ|Pref−Pa|が閾値Pth以下であるか否かをチェックする。閾値Pthは、予め試験などにより求められ、記憶媒体92に記憶されている。閾値Pthは、例えば成形品の不良率などに基づいて設定される。
In step S11 shown in FIG. 4, the
|Pref−Pa|がPthを超える場合(ステップS11、No)、成形材料の圧力が許容範囲外であるので、制御装置90は、ステップS11に戻り、ステップS11以降の処理を続行する。
When | Pref-Pa | exceeds Pth (step S11, No), the pressure of the molding material is out of the permissible range, so the
一方、|Pref−Pa|がPth以下である場合(ステップS11、Yes)、成形材料の圧力が許容範囲内であり、また、射出モータ46の状態が低速・高出力の状態になっていると推測されるので、制御装置90はステップS12に進む。ステップS12以降の処理では、詳しくは後述するが、|Iu|、|Iv|、|Iw|のバランスをチェックする。
On the other hand, when | Pref-Pa | is Pth or less (step S11, Yes), the pressure of the molding material is within the permissible range, and the
尚、ステップS11において、制御装置90は、射出モータ46の状態が低速・高出力の状態であるか否かを実際に確認してもよい。射出モータ46の速さは、エンコーダ46aなどによって検出できる。また、射出モータ46の出力は、トルク検出値、トルク指令、電流検出値、電流指令などで表される。射出モータ46の速さが閾値Vth以下であって、射出モータ46の出力が閾値Tth以上である場合に、射出モータ46の状態が低速・高出力の状態であると判定される。これらの閾値Vth、Tthは、例えば電流回路の熱疲労破壊試験や熱応力解析などによって求める。
In step S11, the
仮に、射出モータ46の状態が低速・高出力の状態ではないと確認された場合、大電流が三相のうちいずれか一相に集中し続ける恐れが無く、電流回路の熱疲労破壊がほとんど生じない。そのため、この場合、制御装置90は、ステップS12以降の処理を行わなくてもよく、|Iu|、|Iv|、|Iw|のバランスをチェックしなくてもよい。この場合、制御装置90は、通常通り、保圧工程の終了まで、実績値Paと設定値Prefとの差に基づいて射出モータ46に電流を供給してもよい。一方、射出モータ46の状態が低速・高出力の状態であると確認された場合、制御装置90はステップS12に進む。
If it is confirmed that the
ステップS12では、制御装置90は、|Iu|がIth以下であるか否かをチェックする。Ithは閾値であって、|Iu|がIth以下であれば、残りの|Iv|と|Iw|とが略同じになるように設定される。
In step S12, the
U相の電気角、V相の電気角およびW相の電気角は、120°ずつ、ずれている。そのため、いずれか一相の電流瞬時値の大きさがゼロに近くなるほど、残りの二相の電流瞬時値の大きさが同じ値に近づく。 The electric angle of the U phase, the electric angle of the V phase, and the electric angle of the W phase are deviated by 120 °. Therefore, as the magnitude of the instantaneous current value of any one phase approaches zero, the magnitude of the instantaneous current value of the remaining two phases approaches the same value.
|Iu|がIthを超える場合(ステップS12、No)、電流がV相とW相とには分散されておらず、大電流が三相のうちいずれか一相に集中し続ける恐れがあるので、制御装置90はステップS13に進む。ステップS13では、制御装置90は、|Iv|がIth以下であるか否かをチェックする。|Iv|がIthを超える場合(ステップS13、No)、電流がW相とU相とには分散されておらず、大電流が三相のうちいずれか一相に集中し続ける恐れがあるので、制御装置90はステップS14に進む。ステップS14では、制御装置90は、|Iw|がIth以下であるか否かをチェックする。|Iw|がIthを超える場合(ステップS14、No)、電流がU相とV相とには分散されておらず、大電流が三相のうちいずれか一相に集中し続ける恐れがあるので、制御装置90はステップS15に進む。
When | Iu | exceeds Is (step S12, No), the current is not dispersed in the V phase and the W phase, and a large current may continue to concentrate in one of the three phases. , The
ステップS15では、制御装置90は、|Iu|、|Iv|、|Iw|のいずれかがIth以下となるように、射出モータ46の各相の電気角を回転させる。これにより、残りの二相に電流を分散できる。
In step S15, the
射出モータ46の各相の電気角は、電流指令などから求められる。射出モータ46の各相の電気角が60°回転する間に、|Iu|、|Iv|、|Iw|のいずれかがIth以下になる。尚、制御装置90は、射出モータ46の各相の電気角を60°以上回転させてもよい。
The electric angle of each phase of the
射出モータ46の各相の電気角の回転量は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内に収まる程度に設定される。射出モータ46の極対数は通常2以上であるので、機械角の回転量は電気角の回転量の半分以下である。電気角の回転量に比べて機械角の回転量は僅かであるので、電気角の回転によるスクリュ43の位置変動は僅かである。よって、実績値Paの変動は僅かであり、実績値Paと設定値Prefとの差を許容範囲内に収めることが可能である。
The amount of rotation of the electric angle of each phase of the
図5は、射出モータの速度および電流、ならびに成形材料の圧力の時間変化の一例を示す図である。図5では、時刻t1において、射出モータ46の状態が低速・高出力の状態となっており、|Iu|、|Iv|、|Iw|のいずれもIthよりも大きく、大電流がV相に集中している。
FIG. 5 is a diagram showing an example of time-dependent changes in the speed and current of the injection motor and the pressure of the molding material. In FIG. 5, at time t1, the
そこで、制御装置90は、図5に示すように、時刻t1から時刻t2にかけて各相の電気角を回転し、|Iw|をIth以下にする。これにより、電流がV相とU相とに分散されるので、大電流がV相に集中し続けることを回避できる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
図5では、時刻t1から時刻t2にかけて、射出モータ46の駆動力を小さくする方向に、つまり、スクリュ43を後退させる方向に、射出モータ46の各相の電気角を回転させる。時刻t2における|Iu|、|Iv|、|Iw|の最大値が、時刻t1における|Iu|、|Iv|、|Iw|の最大値よりも小さくなる。
In FIG. 5, from time t1 to time t2, the electric angles of each phase of the
図6は、射出モータの速度および電流、ならびに成形材料の圧力の時間変化の別の一例を示す図である。図6では、時刻t1において、射出モータ46の状態が低速・高出力の状態となっており、|Iu|、|Iv|、|Iw|のいずれもIthよりも大きく、大電流がV相に集中している。
FIG. 6 is a diagram showing another example of the time variation of the speed and current of the injection motor and the pressure of the molding material. In FIG. 6, at time t1, the
そこで、制御装置90は、図6に示すように、時刻t1から時刻t2にかけて射出モータ46の各相の電気角を回転させ、|Iu|をIth以下にする。これにより、電流がV相とW相とに分散されるので、大電流がV相に集中し続けることを回避できる。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
図6では、時刻t1から時刻t2にかけて、射出モータ46の駆動力を大きくする方向に、つまり、スクリュ43を前進させる方向に、射出モータ46の各相の電気角を回転させる。時刻t2における|Iu|、|Iv|、|Iw|の最大値が、時刻t1における|Iu|、|Iv|、|Iw|の最大値よりも小さくなる。
In FIG. 6, from time t1 to time t2, the electric angles of each phase of the
ステップS15の後、制御装置90は、保圧工程の終了まで、射出モータ46の各相の電気角を固定させて、スクリュ43の位置を保持し続けてもよいが、図4では、ステップS11に戻り、ステップS11以降の処理を続行する。ステップS11に戻ることで、ステップS15の後に、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内であるか否かを確認できる。
After step S15, the
一方、|Iu|がIth以下である場合(ステップS12、Yes)、|Iv|がIth以下である場合(ステップS13、Yes)、または|Iw|がIth以下である場合(ステップS14、Yes)、いずれか二相に電流が分散されている。そのため、電流回路の熱疲労破壊を抑制できるので、制御装置90はステップS16に進む。
On the other hand, when | Iu | is Is or less (step S12, Yes), | Iv | is Is or less (step S13, Yes), or | Iw | is Is or less (step S14, Yes). , The current is distributed in either two phases. Therefore, since the thermal fatigue failure of the current circuit can be suppressed, the
ステップS16では、制御装置90は、射出モータ46の各相の電気角を固定させて、スクリュ43の位置を保持する。このとき、制御装置90は、制御量として、成形材料の圧力の代わりに、スクリュ43の位置を用いてよい。つまり、制御装置90は、圧力制御の代わりに、位置制御を行ってよい。
In step S16, the
ステップS16の後、制御装置90は、保圧工程の終了まで射出モータ46の各相の電気角を固定させてもよいが、図4では、ステップS17に進む。ステップS17以降の処理は、時間の経過による実績値Paの変動に対処するためのものである。実績値Paの変動は、例えば、金型装置30内の成形材料が徐々に固化することなどで生じる。温度変化による成形材料の体積変化が大きい場合や、成形品の品質が実績値Paに依存しやすい場合に有効である。
After step S16, the
ステップS17では、制御装置90は、|Pref−Pa|がPthよりも大きいか否かをチェックする。ステップS17で用いられる閾値Pthと、ステップS11で用いられる閾値Pthとは、図4では同じ値であるが、異なる値でもよい。
In step S17, the
|Pref−Pa|がPthよりも大きい場合(ステップS17、Yes)、成形材料の圧力変動が大きいので、制御装置90はステップS18に進む。ステップS18では、制御装置90は、射出モータ46の各相の電気角の固定を解除してよく、位置制御を解除してよい。制御装置90は、位置制御の代わりに圧力制御を行う。具体的には、制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差がゼロになるように射出モータ46に電流を供給する。その後、制御装置90は、ステップS11に戻り、ステップS11以降の処理を続行する。
When | Pref-Pa | is larger than Pth (step S17, Yes), the pressure fluctuation of the molding material is large, so the
一方、|Pref−Pa|がPth以下である場合(ステップS17、No)、成形材料の圧力が許容範囲内に維持されているので、制御装置90はステップS19に進む。ステップS19では、制御装置90は、保圧工程の終了条件が成立したか否かをチェックする。保圧工程の終了条件は、例えばV/P切替からの経過時間が所定時間に達したことである。
On the other hand, when | Pref-Pa | is Pth or less (steps S17, No), the pressure of the molding material is maintained within the permissible range, so that the
保圧工程を続行する場合(ステップS19、No)、制御装置90は、ステップS16に戻り、ステップS16以降の処理を続行する。
When continuing the pressure holding step (step S19, No), the
一方、保圧工程を終了する場合(ステップS19、Yes)、制御装置90は今回の処理を終了する。
On the other hand, when the pressure holding step is completed (step S19, Yes), the
尚、本実施形態では、設定値Prefは、保圧工程の開始から終了まで一定であるが、保圧工程の開始からの経過時間に応じて切り替えられてもよい。設定値Prefが切り替えられると、制御装置90はステップS11に戻り、ステップS11以降の処理を行う。
In the present embodiment, the set value Pref is constant from the start to the end of the pressure holding process, but may be switched according to the elapsed time from the start of the pressure holding process. When the set value Pref is switched, the
以上説明したように、制御装置90は、保圧工程において、実績値Paと設定値Prefとの差、および射出モータ46の各相における電流瞬時値の大きさ|Iu|、|Iv|、|Iw|のバランスに基づいて、射出モータ46に電流を供給する。これにより、大電流が三相のうちいずれか一相に集中し続けるのを回避できる。
As described above, in the pressure holding process, the
制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内であって、且つ、いずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下となるように、射出モータ46に電流を供給してよい。これにより、残りの二相に電流を分散できる。
The
制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内である場合に、いずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下であるか否かの判断を行う。いずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下であれば、残りの二相に電流が分散していると判断できる。
When the difference between the actual value Pa and the set value Pref is within the permissible range, the
尚、制御装置90は、いずれか二相に電流が分散していることを直接的に確認するため、いずれか一相の電流瞬時値の大きさと、残りのいずれか一相の電流瞬時値の大きさとが閾値以下であるか否かの判断を行ってもよい。例えば、ステップS12において、|Iu|がIth以下であるか否かの判断の代わりに、|Iv|と|Iw|の差が閾値以下であるか否かの判断がなされてもよい。また、ステップS13において、|Iv|がIth以下であるか否かの判断の代わりに、|Iw|と|Iu|の差が閾値以下であるか否かの判断がなされてもよい。さらに、ステップS14において、|Iw|がIth以下であるか否かの判断の代わりに、|Iu|と|Iv|の差が閾値以下であるか否かの判断がなされてもよい。この変形例の判断はいずれか二相に電流が分散していることを直接的に確認できるのに対し、図4に示す判断は簡易的に行うことができる。
In order to directly confirm that the current is dispersed in any two phases, the
制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内である場合に、各相の電流瞬時値の大きさ|Iu|、|Iv|、|Iw|がいずれも閾値Ithを超えると判断すると、射出モータ46の各相の電気角を回転させる。射出モータ46の各相の電気角の回転量は、|Iu|、|Iv|、|Iw|のいずれかがIth以下となるように設定される。これにより、残りの二相に電流を分散できる。
In the
射出モータ46の各相の電気角は、電流指令などから求められる。射出モータ46の各相の電気角が60°回転する間に、|Iu|、|Iv|、|Iw|のいずれかがIth以下になる。尚、制御装置90は、射出モータ46の各相の電気角を60°以上回転させてもよい。
The electric angle of each phase of the
射出モータ46の各相の電気角の回転量は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内に収まる程度に設定されてよい。尚、射出モータ46の各相の電気角の回転量は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲外となるように設定されてもよい。この場合、各相の電気角の回転後に、各相の電気角が元に戻らないように、制御装置90は下記(1)〜(3)の制御を行う。
The amount of rotation of the electric angle of each phase of the
(1)制御装置90は、制御量として、成形材料の圧力の代わりに、スクリュ43の位置を用いる。つまり、制御装置90は、圧力制御の代わりに、位置制御を行う。具体的には、制御装置90は、スクリュ43の位置を保持する。従って、射出モータ46の各相の電気角が、回転後の電気角に固定される。
(1) The
(2)制御装置90は、制御量として、成形材料の圧力を用い続けてもよく、実績値Paと設定値Prefとの差に基づいて作成した電流指令を、各相の電気角が回転後の電気角に固定されるように補正してもよい。
(2) The
(3)制御装置90は、制御量として、成形材料の圧力を用い続けてもよく、実績値Paと設定値Prefとの差の許容範囲を広く変更し、変更後の許容範囲内に差を収めることで、各相の電気角を回転後の電気角に固定させてもよい。但し、変更後の許容範囲内に差が収まらない場合には、変更後の許容範囲内に差が収まるように、制御装置90は各相の電気角を再び回転させてよい。
(3) The
上記(1)〜(3)の制御は、ステップS15の後に電気角が固定される場合やステップS16において電気角が固定される場合にも適用可能である。上記(3)の制御がステップS16において行われる場合、ステップS17の閾値PthはステップS11の閾値Pthよりも大きく設定されてよい。 The controls (1) to (3) above can also be applied when the electric angle is fixed after step S15 or when the electric angle is fixed in step S16. When the control of (3) is performed in step S16, the threshold value Pth in step S17 may be set larger than the threshold value Pth in step S11.
本明細書において、「電気角が固定される」とは、電気角が全く変動せずに完全に固定される場合だけではなく、電気角が誤差の範囲内で僅かに変動する場合をも含む。 As used herein, the term "fixed electrical angle" includes not only the case where the electrical angle is completely fixed without any fluctuation, but also the case where the electrical angle fluctuates slightly within an error range. ..
射出モータ46の各相の電気角を回転させる方向は、射出モータ46の駆動力を小さくする方向、つまり、スクリュ43を後退させる方向でもよいし、射出モータ46の駆動力を大きくする方向、つまり、スクリュ43を前進させる方向でもよい。射出モータ46の各相の電気角を回転させることで、|Iu|、|Iv|、|Iw|の最大値が小さくなればよい。
The direction of rotating the electric angle of each phase of the
射出モータ46の各相の電気角を回転させる方向は、|Iu|、|Iv|、|Iw|のいずれかが最初にIth以下となるまでの電気角の回転量が小さい方向でもよい。電気角の回転量が最小で済むので、実績値Paの変動が最小で済む。
The direction of rotating the electric angle of each phase of the
射出モータ46の各相の電気角を回転させる制御としては、例えば下記(1)〜(3)の制御が挙げられる。
Examples of the control for rotating the electric angle of each phase of the
(1)制御装置90は、制御量として、成形材料の圧力の代わりに、スクリュ43の位置を用いる。つまり、制御装置90は、圧力制御の代わりに、位置制御を行う。具体的には、制御装置90は、スクリュ43の位置を補正して、射出モータ46の各相の電気角を回転させる。
(1) The
尚、位置制御の制御量としては、スクリュ43の位置の代わりに、射出モータ46の電気角や機械角が用いられてもよい。
As the control amount of the position control, the electric angle or the mechanical angle of the
(2)制御装置90は、制御量として、成形材料の圧力の代わりに、スクリュ43の速度を用いる。つまり、制御装置90は、圧力制御の代わりに、速度制御を行う。具体的には、制御装置90は、スクリュ43の速度を補正して、スクリュ43の位置を補正し、射出モータ46の各相の電気角を回転させる。
(2) The
(3)制御装置90は、制御量として、成形材料の圧力を用い続けてもよく、実績値Paと設定値Prefとの差に基づいて作成した電流指令を、各相の電気角が回転するように補正する。
(3) The
一方、制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内である場合に、射出モータ46のいずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下であると判断すると、射出モータ46の各相の電気角を固定してよい。いずれか一相の電流瞬時値の大きさがIth以下であれば、既に残りの二相に電流が分散している。
On the other hand, when the
制御装置90は、射出モータ46の各相の電気角を固定している場合に、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内であるか否かを判断する。これにより、時間の経過による実績値Paの変動に対処できる。実績値Paの変動は、例えば、金型装置30内の成形材料が徐々に固化することなどで生じる。温度変化による成形材料の体積変化が大きい場合や、成形品の品質が実績値Paに依存しやすい場合に有効である。
When the electric angle of each phase of the
尚、制御装置90は、図4に示すように、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内である場合(ステップS11、Yes)、射出モータ46のいずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下であるか否かの判断(ステップS12〜S14)を行うが、本発明はこれに限定されない。
As shown in FIG. 4, when the difference between the actual value Pa and the set value Def is within the permissible range (step S11, Yes), the
三相の電流瞬時値Iu、Iv、Iwのうち、最大値をImax、中間値をImid、最小値をIminと表記すると、Imax、Imid、Iminの総和は、一般的にゼロである。つまり、Imax+Imid+Imin=0の式が成立する。 Of the three-phase instantaneous current values Iu, Iv, and Iw, if the maximum value is expressed as Imax, the intermediate value is expressed as Imid, and the minimum value is expressed as Imin, the total sum of Imax, Imid, and Imin is generally zero. That is, the equation of Imax + Imid + Imin = 0 holds.
そのため、(A)|Iu|、|Iv|、|Iw|がそれぞれ閾値Ith以下であるか否かを判断する代わりに、(B)中間値Imidの大きさ|Imid|が閾値Ith以下であるか否かのみを判断してもよい。 Therefore, instead of determining whether (A) | Iu |, | Iv |, | Iw | is equal to or less than the threshold value Is, (B) the magnitude of the intermediate value Imide | Imid | is equal to or less than the threshold value Is. You may only judge whether or not.
また、|Imid|=|Imax+Imin|の式が成立するので、(C)|Imax+Imin|が閾値Ith以下であるかを判断してもよい。ここで、|Imax+Imin|は、ImaxとIminの和の大きさを表す。 Further, since the equation | Imid | = | Imax + Imin | holds, it may be determined whether (C) | Imax + Imin | is equal to or less than the threshold value Is. Here, | Imax + Imin | represents the magnitude of the sum of Imax and Imin.
上記(A)、(B)、(C)の判断は実質的に同じ判断であり、いずれか1つの判断を行えば、他の3つの判断を行ったことになる。 The judgments (A), (B), and (C) above are substantially the same judgment, and if any one judgment is made, the other three judgments are made.
尚、|Imid|=0の式が成立する場合、|Imax|=|Imin|の式が成立する。そこで、|Imax|と|Imin|との差の大きさが閾値以下であるか否かを判断してもよい。ここで、|Imax|はImaxの大きさを、|Imin|はIminの大きさを表す。 When the formula of | Imid | = 0 holds, the formula of | Imax | = | Imin | holds. Therefore, it may be determined whether or not the magnitude of the difference between | Imax | and | Imin | is equal to or less than the threshold value. Here, | Imax | represents the magnitude of Imax, and | Imin | represents the magnitude of Imin.
制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差が許容範囲内であって且つ射出モータ46のいずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下となる、スクリュ43の位置を求めてよい。その位置は、過去の実績などに基づき予想することができる。射出成形機は同じ成形品を繰り返し製造すべく同じ動作を繰り返すので、過去の実績などに基づく予想が可能である。つまり、制御装置90は、学習機能を有してよい。この場合、制御装置90は、保圧工程の開始後、予め求めた位置にスクリュ43を移動させ、その位置でスクリュ43を位置保持してよい。
The
また、制御装置90は、射出モータ46のいずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下であるか否かの判断(ステップS12〜S14)の代わりに、別の判断を行ってもよい。例えば、制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差を許容範囲内に維持すると共に、|Iu|、|Iv|、|Iw|の最大値を小さくするように、各相の電気角を回転させることが可能か否かを判断してもよい。その判断は、例えば、電気角の回転量や回転方向と、実績値Paの変動量とを対応付けて記憶した過去のデータに基づいてなされる。制御装置90は、実績値Paと設定値Prefとの差を許容範囲内に維持すると共に、|Iu|、|Iv|、|Iw|の最大値を小さくすることが可能と判断すると、その電気角の回転を実行する。その電気角の回転は、射出モータ46のいずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値Ith以下であるか否かの判断結果に関係なく行われてもよい。
Further, the
また、制御装置90は、過去のショットの|Iu|、|Iv|、|Iw|のバランスに基づいて、今回のショットの|Iu|、|Iv|、|Iw|のバランスを決めてもよい。1回のショットでは、型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、型開工程などが行われる。ここで、過去のショットは、直近の1回のショットでもよいし、直近の複数回のショットでもよい。例えば、制御装置90は、各ショットの保圧工程において、実績値Paと設定値Prefとの差を許容範囲内に維持すると共に、各ショットにおいて電流瞬時値の大きさが最小となる相を、U相、V相、W相の順番で変更してもよい。電流瞬時値の大きさが最大となる相が固定されないので、熱疲労破壊をさらに抑制できる。尚、順番は特に限定されず、例えばU相、W相、V相の順番でもよい。また、電流瞬時値の大きさが最小となる相の変更は、1ショット毎でも、複数ショット毎でもよい。尚、電流瞬時値の大きさが最小となる相は、三相のうちの二相の間で交互に選択されてもよい。また、電流瞬時値の大きさが最小となる相は、順番ではなく、ランダムに選択されてもよい。
Further, the
以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。 Although the embodiments of the injection molding machine have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be improved.
制御装置90は、三相交流モータ110の状態を低速・高出力の状態に保持する場合に、制御量の実績値と設定値との差、および三相交流モータ110の各相における電流瞬時値の大きさのバランスに基づいて、三相交流モータ110に電流を供給すればよい。三相交流モータ110の種類、および三相交流モータ110によって駆動される可動部の種類は、特に限定されない。
When the
制御装置90は、V/P切替の直前において、スクリュ43を一時停止させるなど、スクリュ43の速さを低下させる場合に、射出モータ46の状態を低速・高出力の状態に保持する。そこで、制御装置90は、V/P切替の直前においてスクリュ43の速さを低下させる場合に、制御量の実績値と設定値との差、および射出モータ46の各相における電流瞬時値の大きさのバランスに基づいて、射出モータ46に電流を供給してもよい。この場合、可動部は例えばスクリュ43であり、制御量はスクリュ43の位置または速度である。尚、射出装置がプリプラ方式である場合、可動部はプランジャである。
The
制御装置90は、型締工程において、型締モータ25の状態を低速・高出力の状態に保持する。そこで、制御装置90は、型締工程において、制御量の実績値と設定値との差、型締モータ25の各相における電流瞬時値の大きさのバランスに基づいて、型締モータ25に電流を供給してもよい。この場合、可動部は例えばクロスヘッド21であり、制御量はクロスヘッド21の位置である。尚、可動部は可動プラテン13でもよく、制御量は可動プラテン13の位置でもよい。また、制御量は、型締力でもよい。
The
ところで、型締装置10は、図1や図2では型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。竪型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、トグル機構、およびタイバーなどを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取り付けられ、上プラテンには上金型が取り付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取り付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設される。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設される。タイバーは、鉛直方向に平行とされ、下プラテンを貫通し、上プラテンとトグルサポートとを連結する。
By the way, the
上プラテンが可動プラテンであり下プラテンが固定プラテンである場合、型開工程は上プラテンを上昇させることで行われる。型開工程の終了後、トグル機構は畳んだ状態にあるため、トグル倍率が小さく、制御装置90は、型閉工程の開始まで、型締モータの状態を低速・高出力の状態に保持する。そこで、制御装置90は、型開工程の終了後、型閉工程の開始前に、制御量の実績値と設定値との差、および型締モータの各相における電流瞬時値の大きさのバランスに基づいて、型締モータに電流を供給してもよい。この場合、可動部は例えばクロスヘッド21であり、制御量はクロスヘッド21の位置である。尚、可動部は可動プラテンでもよく、制御量は可動プラテンの位置でもよい。
When the upper platen is a movable platen and the lower platen is a fixed platen, the mold opening process is performed by raising the upper platen. Since the toggle mechanism is in the folded state after the mold opening process is completed, the toggle magnification is small, and the
制御装置90は、ノズルタッチ時に、射出装置移動モータ61の状態を低速・高出力の状態に保持する。そこで、制御装置90は、ノズルタッチ時に、制御量の実績値と設定値との差、および射出装置移動モータ61の各相における電流瞬時値の大きさのバランスに基づいて、射出装置移動モータ61に電流を供給してもよい。この場合、可動部は例えば射出装置40であり、制御量は射出装置40の位置またはノズルタッチ力である。
The
制御装置90は、突き出し工程において、エジェクタモータ51の状態を低速・高出力の状態に保持する場合がある。そのような場合としては、例えば、成形品が金型装置30に密着し、その密着力がエジェクタロッド53の前進を妨げる場合が挙げられる。そこで、制御装置90は、突き出し工程において、制御量の実績値と設定値との差、およびエジェクタモータ51の各相における電流瞬時値の大きさのバランスに基づいて、エジェクタモータ51に電流を供給してもよい。この場合、可動部は例えばエジェクタロッド53であり、制御量はエジェクタロッド53の位置または速度である。
The
エジェクタ装置50は、金型装置30内のキャビティ空間の成形材料を圧縮する圧縮装置を兼ねてもよい。この場合、エジェクタモータ51が圧縮装置の圧縮モータを兼ねる。尚、圧縮装置は、エジェクタ装置50とは別に設けられてもよい。
The
圧縮装置は、金型装置30内に配設される圧縮コアを移動させる圧縮モータを有する。圧縮モータと圧縮コアとの間には、圧縮モータの回転運動を圧縮コアの直線運動に変換する運動変換部が設けられてよい。
The compression device includes a compression motor that moves a compression core arranged in the
制御装置90は、金型装置30内のキャビティ空間の成形材料を圧縮する圧縮工程において、圧縮モータの状態を低速・高出力の状態に保持する。そこで、制御装置90は、圧縮工程において、制御量の実績値と設定値との差、および圧縮モータの各相における電流瞬時値の大きさのバランスに基づいて、圧縮モータに電流を供給してもよい。この場合、可動部は例えば圧縮コアであり、制御量は圧縮コアの位置または速度である。
The
10 型締装置
20 トグル機構
21 クロスヘッド
25 型締モータ
40 射出装置
43 スクリュ
46 射出モータ
50 エジェクタ装置
51 エジェクタモータ
53 エジェクタロッド
60 射出装置移動装置
61 射出装置移動モータ
90 制御装置
95 電力供給ユニット
99 信号生成部
10
Claims (10)
制御する物理量の実績値と設定値との差に基づいて、前記三相交流モータに電流を供給する制御装置とを有し、
前記物理量は、成形材料の圧力、型締力、前記可動部の位置、前記可動部の速度、ノズルタッチ力、前記三相交流モータの電気角、及び前記三相交流モータの機械角のうちの少なくとも1つであり、
前記制御装置は、前記物理量の実績値と設定値との差、および前記三相交流モータの各相における電流瞬時値の大きさに基づいて、前記三相交流モータに電流を供給し、また、前記三相交流モータのいずれか一相の電流瞬時値の大きさが閾値以下となるように、前記三相交流モータに電流を供給する、射出成形機。 A three-phase AC motor that drives moving parts,
It has a control device that supplies a current to the three-phase AC motor based on the difference between the actual value and the set value of the physical quantity to be controlled.
The physical quantity is among the pressure of the molding material, the mold clamping force, the position of the movable part, the speed of the movable part, the nozzle touch force, the electric angle of the three-phase AC motor, and the mechanical angle of the three-phase AC motor. At least one
Said control device, the difference between the actual value and the set value of the physical quantity, and based on the magnitude of the current instantaneous value in each phase of the three-phase AC motor, and supplies a current to the three-phase AC motor, also, An injection molding machine that supplies a current to the three-phase AC motor so that the magnitude of the instantaneous current value of any one phase of the three-phase AC motor is equal to or less than a threshold value .
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