JP6422476B2

JP6422476B2 - Driving method of PWM converter of electric injection molding machine

Info

Publication number: JP6422476B2
Application number: JP2016246141A
Authority: JP
Inventors: 聡麻三谷; 倫範河口
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2036-12-20
Also published as: JP2018099798A

Description

本発明は、電動射出成形機において、外部から供給される三相交流電力を直流電力に変換するＰＷＭコンバータの運転方法に関するものである。 The present invention relates to a method of operating a PWM converter that converts three-phase AC power supplied from the outside into DC power in an electric injection molding machine.

射出成形機は従来周知のように一対の金型、これらの金型を型締する型締装置、樹脂を溶融して金型内に射出する射出装置等から構成され、射出装置は射出シリンダ、この射出シリンダ内で回転方向と軸方向とに駆動されるスクリュ、プランジャ等から構成されている。電動射出成形機においては、これらの装置はサーボモータ等のＡＣモータによって駆動され、ＡＣモータにはインバータが生成する三相交流電力が供給される。電動射出成形機にはインバータに直流電力を供給するために、外部から供給される商用の三相交流電力を直流電力に変換するコンバータを備えている。コンバータには、ダイオードのみからなるダイオードブリッジ整流回路もあるが、ダイオードブリッジ整流回路が生成できる直流電圧は三相交流電圧の波高値になり、例えば三相交流電圧が２００Ｖの場合には生成できる直流電圧は２８２Ｖに過ぎない。電動射出成形機は射出工程において瞬間的に大電力が消費されて直流電圧が一時的に低下するが、直流電圧が十分に大きくないと電圧低下によって電力の供給が不安定になる虞もある。このようなダイオードブリッジ整流回路に対し、コンバータには入力側にリアクトルを備えたＰＷＭコンバータもある。入力側にリアクトルを備えたＰＷＭコンバータは、昇圧して直流電力を供給することができるので、大電力を消費する射出工程に対して、予め昇圧した直流電力を供給することができる。予め昇圧しておくことができるので、大電力が消費されても電圧の降下は比較的小さく、安定的に電力を供給することができる。 As is well known in the art, an injection molding machine is composed of a pair of molds, a mold clamping device that clamps these molds, an injection device that melts resin and injects it into the mold, and the injection device is an injection cylinder, The injection cylinder includes a screw, a plunger, and the like that are driven in the rotational direction and the axial direction. In an electric injection molding machine, these devices are driven by an AC motor such as a servo motor, and the AC motor is supplied with three-phase AC power generated by an inverter. The electric injection molding machine includes a converter that converts commercial three-phase AC power supplied from the outside into DC power in order to supply DC power to the inverter. Some converters include a diode bridge rectifier circuit composed of only diodes, but the DC voltage that can be generated by the diode bridge rectifier circuit is a peak value of a three-phase AC voltage. For example, a DC voltage that can be generated when the three-phase AC voltage is 200 V The voltage is only 282V. In the electric injection molding machine, a large amount of electric power is instantaneously consumed in the injection process and the DC voltage temporarily decreases. However, if the DC voltage is not sufficiently large, there is a possibility that the supply of electric power may become unstable due to the voltage decrease. In contrast to such a diode bridge rectifier circuit, there is also a PWM converter having a reactor on the input side. Since the PWM converter having a reactor on the input side can boost and supply DC power, the DC power boosted in advance can be supplied to the injection process that consumes a large amount of power. Since the voltage can be boosted in advance, the voltage drop is relatively small even when a large amount of power is consumed, and power can be supplied stably.

特開２０１６−１３７５７７号公報JP, 2006-137777, A

特許文献１には、電動射出成形機においてＰＷＭコンバータを駆動するＰＷＭ信号について、そのキャリア周波数を変化させる制御方法が記載されている。具体的には、成形サイクルのうち射出工程を除く他の工程においてはキャリア周波数を小さくしてＰＷＭコンバータを制御し、射出工程においてはキャリア周波数を大きくしてＰＷＭコンバータを制御するようにしている。前記したように射出工程においては大電力が消費されて直流電圧が一時的に低下するが、特許文献１に記載の制御方法を実施すると、射出工程においては大きなキャリア周波数でＰＷＭ信号を生成してＰＷＭコンバータを制御するので、精度良くＰＷＭコンバータを制御でき、三相交流電力を効率よく直流電力に変換できる。従って射出工程における直流電圧の低下は小さくて済む。 Patent Document 1 describes a control method for changing the carrier frequency of a PWM signal for driving a PWM converter in an electric injection molding machine. Specifically, the carrier frequency is reduced to control the PWM converter in other steps except the injection step in the molding cycle, and the PWM converter is controlled by increasing the carrier frequency in the injection step. As described above, a large amount of power is consumed in the injection process and the DC voltage temporarily decreases. However, when the control method described in Patent Document 1 is implemented, a PWM signal is generated at a large carrier frequency in the injection process. Since the PWM converter is controlled, the PWM converter can be controlled with high accuracy, and the three-phase AC power can be efficiently converted to DC power. Therefore, the decrease in DC voltage in the injection process can be small.

ＰＷＭコンバータを備えた電動射出成形機は、昇圧して直流電力を供給することができるので、インバータに対して電力を安定的に供給することができ優れている。さらに特許文献１に記載の制御方法を実施すれば、直流電圧を安定化させることができるという効果もある。しかしながらＰＷＭコンバータについては、省エネルギーの観点において問題も見受けられる。ＰＷＭコンバータは、６個のＩＧＢＴを備えており、これらをスイッチングすることによって駆動されるが、ＩＧＢＴのスイッチング動作によって電力がロスする問題がある。電動射出成形機において、ＰＷＭコンバータが直流電力として供給する全電力に対して、ＰＷＭコンバータのスイッチングによる電力ロスの割合は約１０％もある。スイッチングによる電力ロスを抑制することができれば、省エネルギーになるはずである。 An electric injection molding machine provided with a PWM converter is capable of boosting and supplying DC power, and is thus excellent in stably supplying power to an inverter. Furthermore, if the control method described in Patent Document 1 is implemented, there is an effect that the DC voltage can be stabilized. However, the PWM converter also has a problem in terms of energy saving. The PWM converter includes six IGBTs and is driven by switching them. However, there is a problem that power is lost due to the switching operation of the IGBTs. In the electric injection molding machine, the ratio of the power loss due to switching of the PWM converter is about 10% with respect to the total power supplied by the PWM converter as DC power. If power loss due to switching can be suppressed, it should save energy.

ところで電動射出成形機においては、ＰＷＭコンバータについてスイッチングが不要な工程においてはスイッチングしないという方法もある。具体的には成形サイクルのうち、射出工程以外の他の工程においてはＰＷＭコンバータのスイッチングを停止するようにする。ＩＧＢＴをスイッチングしない場合、ＰＷＭコンバータは６個のダイオードからなるダイオードブリッジ整流回路として動作する。そうすると三相交流電圧の波高値を直流電圧とする直流電力を供給できる。射出工程以外の他の工程では消費電力が小さいので、比較的低い直流電圧であっても電力の供給には支障がない。これに対して、射出工程においてはＰＷＭコンバータは無条件にスイッチングするようにする。射出工程においては大電力が必要であるからであり、射出工程において無条件にスイッチングすることによって事前に直流電圧を昇圧している。射出工程では無条件に昇圧して直流電力を供給するので、大電力が消費されても電力を安定的に供給できる。このような運転方法を採ると、ＰＷＭコンバータのスイッチングによる電力ロスはある程度抑制できる。しかしながら、省エネルギーの観点からさらに電力ロスを抑制したいという要求がある。 By the way, in the electric injection molding machine, there is a method in which the PWM converter is not switched in a process that does not require switching. Specifically, in the molding cycle other than the injection process, the switching of the PWM converter is stopped. When the IGBT is not switched, the PWM converter operates as a diode bridge rectifier circuit composed of six diodes. Then, DC power with the peak value of the three-phase AC voltage as the DC voltage can be supplied. Since power consumption is small in processes other than the injection process, there is no problem in power supply even with a relatively low DC voltage. On the other hand, in the injection process, the PWM converter is switched unconditionally. This is because large power is required in the injection process, and the DC voltage is boosted in advance by switching unconditionally in the injection process. In the injection process, the DC power is supplied unconditionally, so that the power can be stably supplied even if a large amount of power is consumed. When such an operation method is adopted, power loss due to switching of the PWM converter can be suppressed to some extent. However, there is a demand for further suppressing power loss from the viewpoint of energy saving.

本発明は、電動射出成形機のＰＷＭコンバータにおいてスイッチングによる電力ロスを可及的に抑制することができ、それによって省エネルギーに資する電動射出成形機のＰＷＭコンバータの制御方法を提供することを目的としている。また本発明には他の目的もある。成形条件を調整すれば、同じ成形品を成形する場合であっても電動射出成形機において消費される電力を小さくできる余地があるはずである。そこで本発明は、ＰＷＭコンバータのスイッチングによる電力ロスを少なくできる成形条件に調整できるような支援情報を提供することも目的としている。 An object of the present invention is to provide a method for controlling a PWM converter of an electric injection molding machine that can suppress power loss due to switching as much as possible in the PWM converter of the electric injection molding machine, thereby contributing to energy saving. . The present invention also has other objects. If the molding conditions are adjusted, there should be room for reducing the power consumed in the electric injection molding machine even when molding the same molded product. Therefore, an object of the present invention is to provide support information that can be adjusted to molding conditions that can reduce power loss due to switching of the PWM converter.

すなわち請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、入力側にリアクトルを備えたＰＷＭコンバータによって三相交流電源からの三相交流電圧を直流電圧に変換し、該直流電圧をインバータに供給するようになっている電動射出成形機において前記ＰＷＭコンバータを運転する運転方法であって、成形サイクルのうち射出工程以外の他の工程においては前記ＰＷＭコンバータのスイッチングを停止してダイオードブリッジ整流回路として動作させ、射出工程においては射出工程内の消費電力である射出時消費電力を監視して所定のしきい値の電力である判定電力を超えるときスイッチングして直流電圧を昇圧することを特徴とする電動射出成形機のＰＷＭコンバータの運転方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の運転方法であって、前記射出時消費電力が前記判定電力を超えた場合、前記判定電力と前記射出時消費電力の最大値とを前記電動射出成形機のモニタに表示することを特徴とする電動射出成形機のＰＷＭコンバータの運転方法として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の運転方法であって、前記判定電力と、前記射出時消費電力の最大値とを、それぞれ前記電動射出成形機における出力可能な最大電力に対する割合として前記電動射出成形機のモニタに表示することを特徴とする電動射出成形機のＰＷＭコンバータの運転方法として構成される。 That is, in order to achieve the above object, the invention according to claim 1 converts a three-phase AC voltage from a three-phase AC power source into a DC voltage by a PWM converter having a reactor on the input side, and converts the DC voltage to an inverter. The operation method of operating the PWM converter in an electric injection molding machine adapted to supply to a diode bridge rectification by stopping the switching of the PWM converter in a process other than the injection process in the molding cycle It operates as a circuit , and in the injection process, the power consumption during injection, which is the power consumption in the injection process, is monitored, and when it exceeds the judgment power, which is the power of a predetermined threshold, the DC voltage is boosted It is comprised as an operating method of the PWM converter of the electric injection molding machine.
Invention of Claim 2 is the driving | running method of Claim 1, Comprising: When the said injection power consumption exceeds the said determination electric power, the said determination electric power and the maximum value of the said injection electric power consumption are said It is configured as a method for operating a PWM converter of an electric injection molding machine, which is displayed on a monitor of the electric injection molding machine.
Invention of Claim 3 is the driving | running method of Claim 1, Comprising: The said determination electric power and the maximum value of the said power consumption at the time of injection are respectively with respect to the maximum electric power which can be output in the said electric injection molding machine. The ratio is displayed on the monitor of the electric injection molding machine as a ratio, and is configured as an operation method of the PWM converter of the electric injection molding machine.

以上のように本発明は、入力側にリアクトルを備えたＰＷＭコンバータによって三相交流電源からの三相交流電圧を直流電圧に変換し、該直流電圧をインバータに供給するようになっている電動射出成形機においてＰＷＭコンバータを運転する運転方法として構成される。そして成形サイクルのうち射出工程以外の他の工程においてはＰＷＭコンバータのスイッチングを停止してダイオードブリッジ整流回路として動作させ、射出工程においては射出工程内の消費電力である射出時消費電力を監視して所定のしきい値の電力である判定電力を超えるときスイッチングして直流電圧を昇圧するように構成されている。従って、ＰＷＭコンバータは射出工程以外ではスイッチングしないし、射出工程であっても、消費電力がしきい電力を超えなければスイッチングせずにダイオードブリッジ整流回路として動作することになり、電力ロスはわずかで済む。従来は強制的にスイッチングしていた射出工程においても、省エネルギーな運転を実施することができる。そして消費電力がしきい電力を超えたときはＰＷＭコンバータのスイッチングを実施するので、直流電圧の過度な低下は防止されている。すなわち電力の供給には支障を来さない。他の発明によると、射出時消費電力が判定電力を超えた場合、判定電力と射出時消費電力の最大値とを電動射出成形機のモニタに表示するように構成されている。また他の発明によると、判定電力と、射出時消費電力の最大値とを、それぞれ電動射出成形機における出力可能な最大電力に対する割合として電動射出成形機のモニタに表示するように構成されている。これらの発明によると、射出時消費電力がしきい電力を超えないようにするには、どの程度消費電力を小さくすればいいのかについて情報が提供されるようになっているので、電動射出成形機の操作者は、例えば射出速度を小さくする等のように成形条件を調整することができる。成形品によっては、射出工程においてもＰＷＭコンバータのスイッチングを停止できるような成形条件に調整することが可能になる。 As described above, the present invention converts the three-phase AC voltage from the three-phase AC power source into a DC voltage by the PWM converter having a reactor on the input side, and supplies the DC voltage to the inverter. configured as a driving method of operating a PWM converter in a molding machine. In the molding cycle other than the injection process, the switching of the PWM converter is stopped to operate as a diode bridge rectifier circuit . In the injection process, the power consumption during injection, which is the power consumption in the injection process, is monitored. It is configured to switch to step up the DC voltage when the judgment power that is a predetermined threshold power is exceeded. Therefore, the PWM converter does not switch except in the injection process, and even in the injection process, if the power consumption does not exceed the threshold power, it will operate as a diode bridge rectifier circuit without switching, and there is little power loss. That's it. Even in the injection process that has been forcibly switched in the past, an energy-saving operation can be performed. When the power consumption exceeds the threshold power, the PWM converter is switched, so that an excessive decrease in the DC voltage is prevented. That is, it does not hinder the power supply. According to another invention, when the injection power consumption exceeds the determination power, the determination power and the maximum value of the injection power consumption are displayed on the monitor of the electric injection molding machine. According to another invention, the determination power and the maximum value of power consumption during injection are each displayed on a monitor of the electric injection molding machine as a ratio to the maximum power that can be output in the electric injection molding machine. . According to these inventions, information on how much power consumption should be reduced is provided so that the power consumption during injection does not exceed the threshold power. The operator can adjust the molding conditions such as reducing the injection speed. Depending on the molded product, it is possible to adjust the molding conditions so that the switching of the PWM converter can be stopped even in the injection process.

本実施の形態に係る電動射出成形機のＰＷＭコンバータと、インバータとを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the PWM converter and inverter of the electric injection molding machine which concern on this Embodiment. 成形サイクルにおける消費電力の変化を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically change of power consumption in a forming cycle. 射出工程において、ＰＷＭコンバータのスイッチングの停止が可能な条件を示すグラフであり、該条件をスクリュを軸方向に駆動するサーボモータの回転数とトルクの関数として示すグラフである。It is a graph which shows the conditions which can stop switching of a PWM converter in an injection | emission process, and is a graph which shows these conditions as a function of the rotation speed and torque of the servomotor which drives a screw to an axial direction.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る電動射出成形機１には、図１に示されているように、ＰＷＭコンバータ３が設けられている。ＰＷＭコンバータ３は従来周知のように第１〜６のダイオード１１、１２、…と、第１〜６のＩＧＢＴ２１、２２、…とから構成されている。第１、２のダイオード１１、１２、第３、４のダイオード１３、１４、第５、第６のダイオード１５、１６は、それぞれ負の直流電圧線Ｎから正の直流電圧線Ｐに向かう向きに直列に接続され、これらの中点に三相交流電源４からの、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の三相交流電圧線が接続されている。これらの第１〜６のダイオード１１、１２、…には、それぞれ１個のＩＧＢＴが並列に接続されている。つまり第１〜６のＩＧＢＴ２１、２２、…が接続されている。これらはスイッチングされると正の直流電圧線Ｐから負の直流電圧線Ｎに電流が流れるような向きになっている。このようなＰＷＭコンバータ３には入力側のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相交流電圧線に、それぞれ第１〜３のリアクトル３１、３２、３３が設けられている。 Embodiments of the present invention will be described below. The electric injection molding machine 1 according to the present embodiment is provided with a PWM converter 3 as shown in FIG. The PWM converter 3 is composed of first to sixth diodes 11, 12,... And first to sixth IGBTs 21, 22,. The first and second diodes 11 and 12, the third and fourth diodes 13 and 14, the fifth and sixth diodes 15 and 16 are directed from the negative DC voltage line N to the positive DC voltage line P, respectively. The three-phase AC voltage lines of the R-phase, S-phase, and T-phase from the three-phase AC power source 4 are connected to the middle point of these in series. Each of the first to sixth diodes 11, 12,... Is connected in parallel with one IGBT. That is, the first to sixth IGBTs 21, 22,... Are connected. When these are switched, the current flows from the positive DC voltage line P to the negative DC voltage line N. In such a PWM converter 3, first to third reactors 31, 32, and 33 are provided on input-side R-phase, S-phase, and T-phase three-phase AC voltage lines, respectively.

正負の直流電圧線ＰＮには、所定の電荷を貯めて電圧の変動を抑制する平滑化コンデンサ８が設けられている。図１にはモータ１０は１個だけ示されているが、電動射出成形機１の各装置は複数のモータによって駆動されるようになっている。これらのモータ１０のそれぞれにはインバータ９が設けられ、インバータ９は正負の直流電圧線ＰＮから直流電力の供給を受けて、これを所望の三相交流電力に変換してモータ１０に供給するようになっている。 The positive and negative DC voltage line PN is provided with a smoothing capacitor 8 that stores predetermined charges and suppresses voltage fluctuations. Although only one motor 10 is shown in FIG. 1, each device of the electric injection molding machine 1 is driven by a plurality of motors. Each of these motors 10 is provided with an inverter 9, which receives DC power from positive and negative DC voltage lines PN, converts it into desired three-phase AC power, and supplies it to the motor 10. It has become.

本実施の形態に係る電動射出成形機１は、上で説明したように入力側にリアクトル３１、３２、…を備えたＰＷＭコンバータ３から直流電力が供給されるようになっている。ＰＷＭコンバータ３の第１〜６のＩＧＢＴ２１、２２、…のスイッチングを停止した状態では、これら第１〜６のＩＧＢＴ２１、２２、…には電流が流れないので、ＰＷＭコンバータ３は、周知のように第１〜６のダイオード１１、１２、…からなるダイオードブリッジ整流回路として動作することになる。そうすると直流電圧線ＰＮに供給される直流電圧は、三相交流電源４から供給される三相交流電圧の波高値になる。例えば三相交流電圧が２００Ｖのとき直流電圧は約２８２Ｖになる。一方、第１〜６のＩＧＢＴ２１、２２、…をスイッチングすると、リアクトル３１、３２、…によってチョッパ回路が構成されて、直流電圧線ＰＮに供給される直流電圧は所望の電圧に昇圧できる。従って、三相交流電圧が２００Ｖのときは２８２〜４００Ｖのように所定の電圧で供給できる。 As described above, the electric injection molding machine 1 according to the present embodiment is supplied with DC power from the PWM converter 3 having reactors 31, 32,... On the input side. When the switching of the first to sixth IGBTs 21, 22,... Of the PWM converter 3 is stopped, no current flows through the first to sixth IGBTs 21, 22,. It operates as a diode bridge rectifier circuit composed of the first to sixth diodes 11, 12,. Then, the DC voltage supplied to the DC voltage line PN becomes a peak value of the three-phase AC voltage supplied from the three-phase AC power source 4. For example, when the three-phase AC voltage is 200V, the DC voltage is about 282V. On the other hand, when the first to sixth IGBTs 21, 22,... Are switched, the reactors 31, 32,... Constitute a chopper circuit, and the DC voltage supplied to the DC voltage line PN can be boosted to a desired voltage. Therefore, when the three-phase AC voltage is 200V, it can be supplied at a predetermined voltage such as 282 to 400V.

本実施の形態に係る電動射出成形機１は、可能な限りＰＷＭコンバータ３を駆動しないようにして運転する。つまり可能な限り第１〜６のＩＧＢＴ２１、２２、…をスイッチングしないようにして運転する。これを実現するために、本実施の形態に係る電動射出成形機１は、直流電圧線ＰＮにおける消費電力を監視して、これを図に示されていないコントローラに送る。図２には、電動射出成形機１で実施される成形サイクルの各工程において消費される消費電力のグラフが模式的に示されている。コントローラには所定のしきい値の電力である判定電力４０が予め設定されている。図２にはこの判定電力４０が示されている。判定電力４０は、ＰＷＭコンバータ３を駆動しないでダイオードブリッジ整流回路として直流電力を供給するとき、安定的に供給することができる電力のうち最大の電力を設定しておくことが好ましい。コントローラは、毎回の成形サイクルにおいて消費電力を監視する。そして消費電力が判定電力４０を超えたときに、ＰＷＭコンバータ３を駆動するようにする。図２においては最初の成形サイクルの射出工程において消費電力が判定電力４０を超えているので、このときＰＷＭコンバータ３を駆動する。２回目の成形サイクルの射出工程においては消費電力は判定電力４０を超えていないので、ＰＷＭコンバータ３は駆動しない。この場合にはＰＷＭコンバータ３においてスイッチングによる電力ロスはない。図２から明らかなように、成形サイクルにおいて消費電力が大きいのは射出工程であり他の工程は消費電力は十分に小さい。従って、射出工程以外の他の工程では常にＰＷＭコンバータ３は停止することになる。従って、ＰＷＭコンバータ３を駆動するか否かの判断は射出工程のみに実施することもできる。 The electric injection molding machine 1 according to the present embodiment is operated so as not to drive the PWM converter 3 as much as possible. That is, the first to sixth IGBTs 21, 22,... Are operated so as not to be switched as much as possible. In order to realize this, the electric injection molding machine 1 according to the present embodiment monitors the power consumption in the DC voltage line PN and sends this to a controller not shown in the figure. FIG. 2 schematically shows a graph of power consumption consumed in each step of the molding cycle performed by the electric injection molding machine 1. A determination power 40 that is a predetermined threshold power is preset in the controller. FIG. 2 shows this determination power 40. The determination power 40 is preferably set to the maximum power among the powers that can be stably supplied when DC power is supplied as a diode bridge rectifier circuit without driving the PWM converter 3. The controller monitors the power consumption in each molding cycle. When the power consumption exceeds the determination power 40, the PWM converter 3 is driven. In FIG. 2, since the power consumption exceeds the determination power 40 in the injection process of the first molding cycle, the PWM converter 3 is driven at this time. In the injection process of the second molding cycle, the power consumption does not exceed the judgment power 40, so the PWM converter 3 is not driven. In this case, there is no power loss due to switching in the PWM converter 3. As is apparent from FIG. 2, the power consumption in the molding cycle is large in the injection process, and the power consumption in the other processes is sufficiently small. Therefore, the PWM converter 3 is always stopped in processes other than the injection process. Therefore, it is possible to determine whether or not to drive the PWM converter 3 only in the injection process.

本実施の形態に係る電動射出成形機１は、操作者が成形条件を調整するときに、射出工程においてＰＷＭコンバータ３を駆動しないで済むような、省エネルギーを実現できる成形条件を探せるように、情報を提供して支援する。具体的には、電動射出成形機１のモニタに所定の画面が表示され、画面には射出工程における消費電力である射出時消費電力の最大値と、判定電力とが表示される。射出時消費電力は射出工程においても変化しているが、その最大値を表示することによって、判定電力と比較することができる。成形品によっては成形条件は若干の調整の余地がある。この場合、操作者は射出時消費電力が判定電力を超えないように成形条件を調整することができる。 The electric injection molding machine 1 according to the present embodiment is configured so that when the operator adjusts the molding conditions, the molding conditions that can save energy such that the PWM converter 3 does not have to be driven in the injection process can be searched. Provide and support. Specifically, a predetermined screen is displayed on the monitor of the electric injection molding machine 1, and the maximum value of power consumption during injection, which is power consumption in the injection process, and determination power are displayed on the screen. Although the power consumption at the time of injection changes in the injection process, it can be compared with the judgment power by displaying the maximum value. Depending on the molded product, there is room for slight adjustment of the molding conditions. In this case, the operator can adjust the molding conditions so that the power consumption during injection does not exceed the determination power.

電動射出成形機１のモニタには他の情報を表示してもよい。例えば、電動射出成形機１においては出力可能な最大電力が判明している。つまりＰＷＭコンバータ３を駆動したときに出力可能な最大電力である。この最大電力に対して判定電力の割合を算出し、これを画面に表示する。そして成形サイクルの射出工程毎に検出される射出時消費電力を、最大電力に対する割合で算出して画面に表示する。操作者は、これらの割合を比較して成形条件を調整できる。 Other information may be displayed on the monitor of the electric injection molding machine 1. For example, in the electric injection molding machine 1, the maximum power that can be output is known. That is, the maximum power that can be output when the PWM converter 3 is driven. The ratio of the judgment power to this maximum power is calculated and displayed on the screen. And the power consumption at the time of injection detected for each injection process of the molding cycle is calculated as a ratio to the maximum power and displayed on the screen. The operator can adjust the molding conditions by comparing these ratios.

射出時消費電力は、射出軸つまりスクリュを駆動するサーボモータの回転数とトルクとに相関している。図３には、ＰＷＭコンバータ３を駆動して最大電力まで射出時消費電力を使用できる条件で駆動可能な射出軸の回転数とトルクとの関係がグラフ４２に、そして、射出工程においてＰＷＭコンバータ３を停止する条件で駆動可能な射出軸の回転数とトルクとの関係がグラフ４３に示されている。つまりグラフ４３は射出時消費電力が判定電力に一致しているときの射出軸の回転数とトルクの関係を示している。このグラフ４３を参考にして成形条件を調整することができる。例えば、射出工程において射出軸を２０００ｒｐｍで駆動するときに６０Ｎｍのトルクが検出される場合、グラフ４３を超えている。そうすると射出時消費電力は判定電力を超えているのでＰＷＭコンバータ３は駆動されることになる。そこで、例えば射出工程において射出軸の回転数が１８００ｒｐｍになるように成形条件を調整する。この条件で射出工程を実施したときに検出されるトルクが６０Ｎｍ以下であれば、グラフ４３を超えない。このような成形条件で問題無く成形品が成形できる場合には、この成形条件を採用する。そうするとＰＷＭコンバータ３を駆動しないで成形サイクルを実施できるので、ＰＷＭコンバータ３におけるスイッチングによる電力ロスは発生しない。 The power consumption during injection correlates with the rotation speed and torque of the servo motor that drives the injection shaft, that is, the screw. In FIG. 3, the relationship between the rotational speed of the injection shaft that can be driven under the condition that the PWM converter 3 can be driven and the power consumption at the time of injection can be used up to the maximum power is shown in a graph 42, and the PWM converter 3 in the injection process. A graph 43 shows the relationship between the rotational speed of the injection shaft that can be driven under the condition of stopping the torque and the torque. That is, the graph 43 shows the relationship between the rotation speed of the injection shaft and the torque when the power consumption during injection matches the determination power. The molding conditions can be adjusted with reference to this graph 43. For example, when a torque of 60 Nm is detected when the injection shaft is driven at 2000 rpm in the injection process, the graph 43 is exceeded. Then, since the power consumption during injection exceeds the determination power, the PWM converter 3 is driven. Therefore, for example, in the injection step, the molding conditions are adjusted so that the rotation speed of the injection shaft is 1800 rpm. If the torque detected when the injection process is performed under these conditions is 60 Nm or less, the graph 43 is not exceeded. When a molded product can be molded without any problem under such molding conditions, the molding conditions are employed. As a result, the molding cycle can be performed without driving the PWM converter 3, so that power loss due to switching in the PWM converter 3 does not occur.

１電動射出成形機
３ＰＷＭコンバータ
４三相交流電源
８平滑化コンデンサ
９インバータ
１０モータ
１１、１２、… 第１〜６のダイオード
２１、２２、… 第１〜６のＩＧＢＴ
３１、３２、… 第１〜３のリアクトル
４０判定電力 1 Electric injection molding machine
3 PWM converter
4 Three-phase AC power supply 8 Smoothing capacitor 9 Inverter 10 Motor 11, 12, ... 1st to 6th diodes 21, 22, ... 1st to 6th IGBTs
31, 32, ... 1st to 3rd reactor 40 Determination power

Claims

入力側にリアクトルを備えたＰＷＭコンバータによって三相交流電源からの三相交流電圧を直流電圧に変換し、該直流電圧をインバータに供給するようになっている電動射出成形機において前記ＰＷＭコンバータを運転する運転方法であって、成形サイクルのうち射出工程以外の他の工程においては前記ＰＷＭコンバータのスイッチングを停止してダイオードブリッジ整流回路として動作させ、射出工程においては射出工程内の消費電力である射出時消費電力を監視して所定のしきい値の電力である判定電力を超えるときスイッチングして直流電圧を昇圧することを特徴とする電動射出成形機のＰＷＭコンバータの運転方法。 It converts the three-phase AC voltage from the three-phase AC power source into a DC voltage by the PWM converter with a reactor on the input side, driving the PWM converter in the electric injection molding machine adapted to supply a direct-current voltage to the inverter In the molding cycle other than the injection process, the PWM converter switching is stopped to operate as a diode bridge rectifier circuit, and the injection process is an injection that is power consumption in the injection process. A method of operating a PWM converter of an electric injection molding machine, wherein the power consumption is monitored and the DC voltage is boosted by switching when a judgment power that is a predetermined threshold power is exceeded.

請求項１に記載の運転方法であって、前記射出時消費電力が前記判定電力を超えた場合、前記判定電力と前記射出時消費電力の最大値とを前記電動射出成形機のモニタに表示することを特徴とする電動射出成形機のＰＷＭコンバータの運転方法。 The operation method according to claim 1, wherein when the injection power consumption exceeds the determination power, the determination power and the maximum value of the injection power consumption are displayed on a monitor of the electric injection molding machine. A method for operating a PWM converter of an electric injection molding machine.

請求項１に記載の運転方法であって、前記判定電力と、前記射出時消費電力の最大値とを、それぞれ前記電動射出成形機における出力可能な最大電力に対する割合として前記電動射出成形機のモニタに表示することを特徴とする電動射出成形機のＰＷＭコンバータの運転方法。 2. The operation method according to claim 1, wherein the determination power and the maximum value of power consumption during injection are each set as a ratio to the maximum power that can be output in the electric injection molding machine. A method for operating a PWM converter of an electric injection molding machine.