JP4171384B2 - Injection molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、加熱シリンダやノズルにヒータ(バンドヒータ)を巻装し、加熱シリンダの各部やノズルを加熱制御する射出成形機に係り、特に、前記ヒータの断線の有無の検出(検査)を行なうヒータ検査モードを持つ射出成形機に関するものである。 The present invention relates to an injection molding machine in which a heater (band heater) is wound around a heating cylinder and a nozzle, and heating and controlling each part and nozzle of the heating cylinder, and in particular, detection (inspection) of the presence or absence of disconnection of the heater is performed. The present invention relates to an injection molding machine having a heater inspection mode.
従来の射出成形機におけるヒータの通電検査について、図4〜図6を用いて説明する。 The heater energization inspection in the conventional injection molding machine will be described with reference to FIGS.
図4は、従来の射出成形機におけるヒータ通電検査のための構成を示す図である。図4において、1は、図示せぬスクリューが内蔵された加熱シリンダ、2は、加熱シリンダ1の先端に固着されたノズル、3Aは、ノズル2に巻装された第1のバンドヒータ、3B〜3Eは、加熱シリンダ1に巻装された第2〜第5のバンドヒータ、4は、射出成形機全体の制御を司る制御部、5A〜5Eは、制御部4からの制御指令に基づき第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eを通電制御するヒータドライバ、6は、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eへの通電状態(通電電流)を検出する電流トランス、7は、電流トランス6の出力(検出電流)を整流する整流器、8は、整流器7の出力が入力されるアンプ、9は、アンプ8の出力(出力電圧)を電圧→周波数変換して制御部4にパルスを出力するV/Fコンバータ、21は、アンプ8のゼロ点調整を行うためのゼロ点調整用のトリマレジスタ(半固定抵抗器)、22は、アンプ8のゲイン調整を行うためのゲイン調整用のトリマレジスタ(半固定抵抗器)である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration for heater energization inspection in a conventional injection molding machine. In FIG. 4, 1 is a heating cylinder in which a screw (not shown) is built, 2 is a nozzle fixed to the tip of the
図4に示す構成において、マシン(射出成形機)の自動連続成形運転時には、制御部4は、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eの配置部位(被加熱制御対象部位)にそれぞれ配置された図示せぬ温度センサからの出力を認知しつつ、各被加熱制御対象部位に対してあらかじめ設定された温度が維持されるように、各ヒータドライバ5A〜5EをPID制御によりそれぞれ独立して駆動制御し、これにより、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eが通電制御されて、各被加熱制御対象部位が設定温度を維持されるようになっている。
In the configuration shown in FIG. 4, at the time of automatic continuous molding operation of the machine (injection molding machine), the control unit 4 is disposed in each of the first to fifth band heaters 3 </ b> A to 3 </ b> E disposed portions (heated control target portions). Each
また、マシンの運転開始時、マシンの自動連続成形運転中における適宜インターバルタイミングで、制御部4は、ヒータ検査モードをとり、このヒータ検査モードにおいては、
(1)第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eの中から択一選択されたバンドヒータのみに通電し、他のバンドヒータは通電を遮断して、通電されたバンドヒータの通電状態を電流トランス6で検出することを、通電するバンドヒータを順次切り替えて行って、各バンドヒータ3A〜3Eの断線状態の有無を判定すること、
(2)第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eへの通電を一括して遮断し、全てのバンドヒータ3A〜3Eの通電状態を電流トランス6で検出することで、ヒータ駆動回路の異常の有無を判定すること、
を行うようになっている。
Further, at the start of the machine operation, at an appropriate interval timing during the automatic continuous molding operation of the machine, the control unit 4 takes the heater inspection mode, and in this heater inspection mode,
(1) Only the band heater selected from the first to
(2) The energization of the first to
Is supposed to do.
すなわち、(1)の検査モードでは、制御部4は、各バンドヒータ3A〜3Eのうちの1つを順次選択し、択一選択したバンドヒータに所定の微小時間だけ通電させるように制御する。そして、電流トランス6で電流を検出して、これを整流し、アンプ8、V/Fコンバータ9を通じて出力されるパルスを、制御部4がカウント・記憶して、計測値(パルス数)を各バンドヒータ毎にあらかじめ設定された基準値と比較し、基準値未満である場合には、バンドヒータが断線または断線手前の状態にあるとして、運転を停止させると共に、当該バンドヒータの交換を促すようになっている。
That is, in the inspection mode (1), the control unit 4 sequentially selects one of the
また、(2)の検査モードでは、制御部4は、全てのバンドヒータ3A〜3Eへの通電を所定の微小時間だけ遮断させるように制御する。そして、この際の全てのバンドヒータの状態を電流トランス6で計測して、アンプ8、V/Fコンバータ9を通じて出力されるパルスを、制御部4がカウント・記憶して、計測値(パルス数)をあらかじめ設定された基準値(0に近い所定の基準値)と比較し、基準値以上である場合には、ヒータ駆動回路が異常であるとして、運転を停止させると共に、ヒータ駆動回路の交換を促すようになっている。
In the inspection mode (2), the control unit 4 performs control so that energization of all the
なお、上記した(1)、(2)の検査はごく短時間で済むため、マシンの自動連続成形運転中に、所定インターバルで(1)、(2)の検査を繰り返し行っても、各バンドヒータ3A〜3Eの加熱制御に対しては、実質的に問題のないものとなっている。
Since the inspections (1) and (2) described above can be performed in a very short time, even if the inspections (1) and (2) are repeated at predetermined intervals during the automatic continuous molding operation of the machine, each band There is substantially no problem with the heating control of the
ところで、図4に示す構成においては、上記アンプ8には製造上避けがたい特性バラツキがあるために、正確な計測を行なうためには、アンプ8に対してゼロ点調整とゲイン調整とが必要であり、そのため、マシンの出荷時などにゼロ点調整用のトリマレジスタ21とゲイン調整用のトリマレジスタ22とにより、ゼロ点調整とゲイン調整を行うようになっている。
In the configuration shown in FIG. 4, since the
ここで、上記のゲイン調整は、V/Fコンバータ9から出力されるパルス数の分解能を決定するので、重要な調整ファクターとなってくるが、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eには、図5に示すように、そのヒータ容量(W)に大きな格差がある(図5に示した例では、最小200Wから最大6000Wまでの格差がある)ので、大容量のバンドヒータに適用するゲインに調整されるようになっていた。これは大容量のバンドヒータほど通電される電流値が大きく、電流トランスで検出される電流値も大きくなって、最終的にV/Fコンバータ9から出力されるパルス数が多くなるので、これに対処可能とするためである。
Here, the above gain adjustment determines the resolution of the number of pulses output from the V /
図6は、ゼロ点調整およびゲイン調整の様子を示している。いま、アンプ8が未調整の初期状態において、全てのバンドヒータ3A〜3Eへの通電を遮断したときのV/Fコンバータ9からの出力パルスがM、第3のバンドヒータ3Cのみに通電したときのV/Fコンバータ9からの出力パルスがNであるとした場合には、まず、全てのバンドヒータ3A〜3Eへの通電を遮断した状態で、V/Fコンバータ9からの出力パルスが0となるように、ゼロ点調整用のトリマレジスタ21でゼロ点調整を行い、次に、第3のバンドヒータ3Cのみに通電した状態で、V/Fコンバータ9からの出力パルスが所定値Pn(例えば、Pn=20000)となるように、ゲイン調整用のトリマレジスタ22でゲイン調整を行うようにされる。
FIG. 6 shows the state of zero point adjustment and gain adjustment. Now, when the
上記したように、従来はアンプ8のゼロ点調整およびゲイン調整をトリマーレジスタで行い、ゲイン値は大容量のバンドヒータに適用する値に調整されて、これに固定されるようになっていた。しかしながら、こうした場合には、小容量のバンドヒータへの通電の際の計測には、ゲインが不足して、このため分解能が低くなって、小容量のバンドヒータへの通電検査の信頼性が不足するという問題があった。つまり、図6に示すように、ヒータ容量が6000Wの第3のバンドヒータ3Cに合わせたゲイン調整を行うと、図5、図6に示すように、第3のバンドヒータ3Cへの通電検査の分解能は20000であるが、ヒータ容量が200Wの第1のバンドヒータ3Aへの通電検査の分解能は525となって、第1のバンドヒータ3Aへの通電検査の際の分解能が低過ぎるものとなる。
As described above, conventionally, the zero point adjustment and gain adjustment of the
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、複数のヒータの状況を検査するため、複数のヒータから択一選択されたヒータのみに通電して、通電されたヒータの通電状態を電流トランスで検出することを、通電するヒータを順次切り替えて行なうヒータ検査モードを持つ射出成形機において、ヒータ容量の如何にかかわらず、どのヒータにおいても信頼性の高い検査を行えるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to energize only a heater selected from a plurality of heaters in order to inspect the status of the plurality of heaters, and to energize the heaters. In an injection molding machine with a heater inspection mode in which the current state of the current is detected by a current transformer and the energized heaters are switched in sequence, the heater can be tested with high reliability regardless of the heater capacity. Is to make it.
本発明は、上記目的を達成するため、複数の被加熱制御対象部位にそれぞれ配設されたヒータと、これら複数のヒータへの通電状態を検出する電流トランスと、該電流トランスの検出電流を増幅するアンプと、該アンプの出力電圧に応じたパルス数を入力し、自動連続運転時には、前記複数のヒータをそれぞれ独立して通電制御することにより、前記複数の被加熱制御対象部位をそれぞれの設定温度に維持し、ヒータ検査モードの実行時には、前記複数のヒータから択一選択されたヒータのみに通電し、他のヒータは通電を遮断して、通電されたヒータの通電状態を前記電流トランスで検出することを、前記通電するヒータを順次切り替えて行う制御部とを備えた射出成形機において、前記制御部からの切替指令に基づいて前記アンプのゲインを切り替えるゲイン切替部を備え、前記制御部は、前記ヒータ検査モードの実行時に、ヒータ容量が小さいヒータについて、前記アンプへの入力パルス数が、当該ヒータ容量が小さいヒータの通電検査に必要な分解能となるように前記アンプの初期ゲイン特性の傾きを大きくする切替指令を、前記ゲイン切替部に出力するという構成にした。 The present invention, in order to achieve the above object, the amplification and the heater disposed in each of a plurality of the heating control target region, a current transformer for detecting the turn-on states of the plurality of heaters, the detection current of the current transformer And the number of pulses according to the output voltage of the amplifier are input, and during the automatic continuous operation, the plurality of heaters to be controlled are respectively set by independently energizing the plurality of heaters. When the heater inspection mode is executed, only the heater selected from the plurality of heaters is energized, the other heaters are de-energized, and the energized state of the energized heaters is changed by the current transformer. detecting, in an injection molding machine equipped with a control unit for sequentially switching the heater to the energization of the amplifiers based on the switching instruction from the controller Gay A gain switching unit that switches between the two and the control unit, when executing the heater inspection mode, for a heater having a small heater capacity, the number of input pulses to the amplifier is a resolution required for the energization inspection of the heater having a small heater capacity. A switching command for increasing the slope of the initial gain characteristic of the amplifier is output to the gain switching unit.
本発明によれば、複数のヒータの状況を検査するため、複数のヒータから択一選択されたヒータのみに通電して、通電されたヒータの通電状態を電流トランスで検出することを、通電するヒータを順次切り替えて行なうヒータ検査モードを持つ射出成形機において、ヒータ容量の如何にかかわらず、どのヒータにおいても信頼性の高い検査を行える。 According to the present invention, in order to inspect the status of the plurality of heaters, only the heater selected from the plurality of heaters is energized, and it is energized to detect the energized state of the energized heater with the current transformer. In an injection molding machine having a heater inspection mode in which the heaters are sequentially switched, any heater can be inspected with high reliability regardless of the heater capacity.
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は、本発明の一実施形態(以下、本実施形態と記す)による射出成形機に係り、図1は、射出成形機におけるヒータ通電検査のための構成を示す図、図2は各バンドヒータのヒータ容量および所定のバンドヒータに対する分解能を示す図、図3はゼロ点調整およびゲイン切り替えの様子を示す図である。 1 to 3 relate to an injection molding machine according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment), and FIG. 1 is a diagram showing a configuration for heater energization inspection in the injection molding machine. Is a diagram showing the heater capacity of each band heater and the resolution with respect to a predetermined band heater, and FIG. 3 is a diagram showing the state of zero point adjustment and gain switching.
図1において、1は、図示せぬスクリューが内蔵された加熱シリンダ、2は、加熱シリンダ1の先端に固着されたノズル、3Aは、ノズル2に巻装された第1のバンドヒータ、3B〜3Eは、加熱シリンダ1に巻装された第2〜第5のバンドヒータ、4は、射出成形機全体の制御を司る制御部、5A〜5Eは、制御部4からの制御指令に基づき第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eを通電制御するヒータドライバ、6は、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eへの通電状態(通電電流)を検出する電流トランス、7は、電流トランス6の出力(検出電流)を整流する整流器、8は、整流器7の出力が入力されるアンプ、9は、アンプ8の出力(出力電圧)を電圧→周波数変換して制御部4にパルスを出力するV/Fコンバータ、10は、制御部4からの切替指令に基づいて抵抗値を可変し、アンプ8のゲインを切り替えるゲイン切替部である。なお、ゲイン切替部10は、多数の抵抗をスイッチで切り替える構成など、任意の構成をとることが可能である。
In FIG. 1, 1 is a heating cylinder in which a screw (not shown) is built, 2 is a nozzle fixed to the tip of the
また、制御部4内において、11は、ソウトウェア的にゼロ点調整を行うためのデータを記憶したデータ格納部、12は、V/Fコンバータ9から出力されるパルスを計数して記憶するパルス数カウント・記憶部、13は、データ格納部11およびパルス数カウント・記憶部12の内容に基づきパルス数を補正演算する補正演算部、14は、補正演算部13の出力に基づきヒータ断線やヒータ駆動回路異常を判定する判定部、15は、ゲイン切替部10に対してゲイン切替指令を出力するゲイン切替指令部である。
Further, in the
本実施形態においては、アンプ8のゼロ点調整はソウトウェア的に行われるようになっており、このため、図3に示すように、全てのバンドヒータ3A〜3Eへの通電を遮断したときのV/Fコンバータ9からの出力パルスがMであるとすると、このMをデータ格納部11にあらかじめ格納しておく。ここで、ヒータによりゲインを変更するため「0」点のシフトが発生するが、実験では0.82%程度に収まったため、その差異は無視した。もし、無視できない値となった場合には、各ヒータ別に0点値M’を格納し、ゼロ点調整を行えばよい。
In the present embodiment, the zero point adjustment of the
また、本実施形態においては、アンプ8のゲイン調整は、制御部4からの指令でハードウェア的に、かつ、前記した(1)の検査モードにおいて通電制御するバンドヒータのヒータ容量に応じて行われるようになっている(本実施形態における第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eのヒータ容量は、図2に示す通りで、前記した図5と同様である)。例えば、第3のバンドヒータ3Cのみに通電して第3のバンドヒータ3Cの断線検査を行う場合には、図3に示すように、第3のバンドヒータ3Cのみに通電したときのV/Fコンバータ9からの出力パルスがNであるとしたとき、線分L0(M−N)で表わされるアンプ8の初期ゲイン特性が、線分L1のゲイン(傾き)となるように、ゲイン切替指令部15がゲイン切替部10を制御してアンプ8のゲインを切り替えるようになっている。ここで、線分L1においては、第3のバンドヒータ3Cのみに通電したときのV/Fコンバータ9からの出力パルス数P1(すなわち、分解能)が、例えばP1=12624となるようされている。また、第1のバンドヒータ3Aのみに通電して第1のバンドヒータ3Aの断線検査を行う場合には、図3に示すように、線分L0で表わされるアンプ8の初期ゲイン特性が、線分L2のゲイン(傾き)となるように、ゲイン切替指令部15がゲイン切替部10を制御してアンプ8のゲインを切り替えるようになっている。ここで、線分L2においては、第1のバンドヒータ3Aのみに通電したときのV/Fコンバータ9からの出力パルス数P2(すなわち、分解能)が、例えばP2=1337となるようされている。
In the present embodiment, the gain of the
なお、本実施形態においては、前記した(1)の検査モードにおいて、第2〜第5のバンドヒータ3B〜3Eの何れか1つに通電する際には、ゲイン切替指令部15は、図3の線分L1のゲインを選択し、第1のバンドヒータ3Aに通電する際には、図3の線分L2のゲインを選択するようになっているが、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eのヒータ容量に応じて、ゲインをきめ細かく調整する(切り替える)ようにしてもよい。
In the present embodiment, when energizing any one of the second to
図1に示す構成において、マシン(射出成形機)の自動連続成形運転時には、制御部4は、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eの配置部位(被加熱制御対象部位)にそれぞれ配置された図示せぬ温度センサからの出力を認知しつつ、各被加熱制御対象部位に対してあらかじめ設定された温度が維持されるように、各ヒータドライバ5A〜5EをPID制御によりそれぞれ独立して駆動制御し、これにより、第1〜第5のバンドヒータ3A〜3Eが通電制御されて、各被加熱制御対象部位が設定温度を維持されるようになっている。
In the configuration shown in FIG. 1, at the time of automatic continuous molding operation of the machine (injection molding machine), the control unit 4 is disposed at each of the first to fifth band heaters 3 </ b> A to 3 </ b> E disposed portions (heated control target portions). Each
また、マシンの運転開始時、マシンの自動連続成形運転中における適宜インターバルタイミングで、制御部4は、前記した(1)、(2)のヒータ検査モードをとるようになっている。 Further, at the start of the machine operation, the controller 4 takes the heater inspection modes (1) and (2) described above at appropriate interval timings during the automatic continuous molding operation of the machine.
そして、(1)の検査モードでは、制御部4は、各バンドヒータ3A〜3Eのうちの1つを順次選択し、択一選択したバンドヒータに所定の微小時間だけ通電させるように制御すると共に、択一選択したバンドヒータが第1のバンドヒータ3Aである場合には、制御部4のゲイン切替指令部15がゲイン切替部10を制御して、アンプ8のゲインが図3の線分L2のゲインとなるように切り替え、択一選択したバンドヒータが第2〜第5のバンドヒータ3B〜3Eのうちの何れかである場合には、制御部4のゲイン切替指令部15がゲイン切替部10を制御して、アンプ8のゲインが図3の線分L1のゲインとなるように切り替える。上記のように選択されて通電されたバンドヒータの通電状態は、電流トランス6によって電流を検出することで検知され、電流トランス6の検出結果は整流器で整流された後、アンプ8、V/Fコンバータ9を通じて、検出パルスとして制御部4に出力される。パルス数カウント・記憶部12は、V/Fコンバータ9から出力されるパルスを計数して記憶し、補正演算部13は、パルス数カウント・記憶部12に記憶されたパルス数と、データ格納部11に記憶されたゼロ点調整用のデータとにより、パルス数カウント・記憶部12に記憶された実測パルス数を、ゼロ点調整された補正パルス数として算出して、これを判定部14に出力する。なお、補正演算部13による補正演算は簡単な減算(ここでは、実測パルス数から前記値Mを減算する)によって実現されることは当業者には自明である。判定部14は、補正演算部13の出力値を、各バンドヒータ毎にあらかじめ設定された基準値と比較し、基準値未満である場合には、バンドヒータが断線または断線手前の状態にあるとして、運転を停止させると共に、当該バンドヒータの交換を促すようになっている。
In the inspection mode (1), the control unit 4 sequentially selects one of the
上述したように、本実施形態では、(1)の検査モードにおいて、最もヒータ容量の小さい(他のバンドヒータ3B〜3Eに比すと、ヒータ容量が1桁小さい)第1のバンドヒータ3Aの通電検査(断線検査)を行う際には、検出系の分解能を1337としているので、従来の分解能525に比べると大幅に分解能が改善され、したがって、ヒータ容量の小さい第1のバンドヒータ3Aの通電検査であっても、検査の信頼性が高まる。なお、第2〜第5のバンドヒータ3B〜3Eの通電検査(断線検査)を行う際には、検出系の分解能は12624であり、第2〜第5のバンドヒータ3B〜3Eの通電検査の分解能としては充分である。
As described above, in the present embodiment, in the inspection mode (1), the
また、(2)の検査モードでは、制御部4は、全てのバンドヒータ3A〜3Eへの通電を所定の微小時間だけ遮断させるように制御すると共に、制御部4のゲイン切替指令部15がゲイン切替部10を制御して、アンプ8のゲインが図3の線分L1のゲインとなるように切り替える。そして、この際の全てのバンドヒータの状態を電流トランス6で計測して、アンプ8、V/Fコンバータ9を通じて出力されるパルスを、パルス数カウント・記憶部12において計数して記憶する。補正演算部13は、パルス数カウント・記憶部12に記憶されたパルス数と、データ格納部11に記憶されたゼロ点調整用のデータとにより、パルス数カウント・記憶部12に記憶された実測パルス数を、ゼロ点調整された補正パルス数として算出して、これを判定部14に出力する。判定部14は、補正演算部13の出力値を、あらかじめ設定された基準値(0に近い所定の基準値)と比較し、基準値以上である場合には、ヒータ駆動回路が異常であるとして、運転を停止させると共に、ヒータ駆動回路の交換を促すようになっている。
In the inspection mode (2), the control unit 4 controls the energization of all the
なお、上述した実施形態では、アンプ8のゼロ点調整をソフトウェア的に行うようにしているが、従来と同様に、ゼロ点調整はゼロ点調整用のトリマレジスタで行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the zero point adjustment of the
1 加熱シリンダ
2 ノズル
3A〜3E 第1〜第5のバンドヒータ
4 制御部
5A〜5E ヒータドライバ
6 電流トランス
7 整流器
8 アンプ
9 V/Fコンバータ
10 ゲイン切替部
11 データ格納部
12 パルス数カウント・記憶部
13 補正演算部
14 判定部
15 ゲイン切替指令部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating cylinder 2
Claims (1)
前記制御部からの切替指令に基づいて前記アンプのゲインを切り替えるゲイン切替部を備え、
前記制御部は、前記ヒータ検査モードの実行時に、ヒータ容量が小さいヒータについて、前記アンプへの入力パルス数が、当該ヒータ容量が小さいヒータの通電検査に必要な分解能となるように前記アンプの初期ゲイン特性の傾きを大きくする切替指令を、前記ゲイン切替部に出力することを特徴とする射出成形機。 A heater disposed in each of a plurality of the heating control target region, a current transformer for detecting the turn-on states of the plurality of heaters, an amplifier for amplifying a detection current of the current transformer, depending on the output voltage of the amplifier When the automatic continuous operation is performed, the plurality of heaters are controlled to be energized independently to maintain the plurality of heated control target portions at the respective set temperatures, and when the heater inspection mode is executed. , energized only to a heater which is alternatively selected from the plurality of heaters, the other heater is deenergized, and detecting the energized state of energized heater by said current transformer, sequentially heater to the energization In an injection molding machine equipped with a control unit that performs switching,
A gain switching unit that switches the gain of the amplifier based on a switching command from the control unit,
When the heater inspection mode is executed, the control unit sets the initial value of the amplifier so that the number of input pulses to the amplifier has a resolution necessary for energization inspection of the heater having a small heater capacity. An injection molding machine characterized in that a switching command for increasing the slope of the gain characteristic is output to the gain switching unit .
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