KR20050113641A - 성형기 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20050113641A
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다케시 곤노
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

성형기에 이상이 발생했는지 여부를 확실하게 판단할 수 있는 성형기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하기 위한 이상판정지표를 취득하는 이상판정지표 취득처리수단과, 취득된 이상판정지표를 적분하여 적분치를 산출하는 적분처리수단과, 상기 적분치에 근거하여, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 이상판정 처리수단을 가진다.
이 경우, 이상판정지표의 적분치에 근거하여 이상판정처리가 행하여지므로, 이상판정지표에 발생하는 고주파성분을 제거할 수 있다. 또한, 이상판정지표에 점프, 시간의 어긋남 등에 의해서 노이즈가 발생하여도, 노이즈의 영향을 상쇄할 수 있다. 따라서, 이상판정처리를 정확하게 행할 수 있어, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 확실하게 판단할 수 있다.

Description

성형기 및 그 제어방법{Molding device and control method thereof}
본 발명은, 성형기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래, 모터를 구동함으로써 소정 기계장치로서의 성형기, 예컨대, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하기 위하여 이상판정장치가 설치되도록 되어 있다.
상기 사출성형기에 있어서는, 가열실린더 내에 있어서 가열되고 용융된 수지를, 금형장치의 캐비티공간에 충전하고, 이 캐비티공간 내에 있어서 냉각하고, 고화시킴으로써 성형품을 성형하도록 되어 있다. 이를 위해서, 상기 금형장치는 고정금형 및 가동금형을 구비하고, 형체(型締)장치의 토글기구를 작동시킴으로써 상기 가동금형을 진퇴시켜서, 상기 고정금형에 대하여 이접시킴으로써, 금형장치의 형폐(型閉), 형체(型締) 및 형개(型開)가 행하여진다.
그리고, 상기 토글기구를 작동시키는 수단으로서 모터를 사용하도록 한 전동식의 형체장치에 있어서는, 상기 모터의 코일에 전류를 공급하여, 모터를 구동함으로써 회전을 발생시키고, 이 회전에 의한 회전운동을, 예컨대, 볼 나사에 의해서 직진운동으로 변환하고, 이 직진운동을 상기 토글기구에 전달하도록 하고 있다. 이를 위해서, 상기 모터의 출력축과, 볼 나사를 구성하는 볼 너트 및 볼 나사축 중 한쪽, 예컨대, 볼 나사축을 연결하고, 또한, 상기 토글기구를 구성하는 크로스 헤드와 상기 볼 너트를 연결함과 함께, 출력축의 회전을 볼 나사축에 전달함으로써, 볼 너트를 진퇴시켜서, 상기 크로스 헤드를 진퇴시키도록 되어 있다.
상기 모터를 구동하기 위해서 제어부가 설치되고, 이 제어부의 형개폐처리수단은, 형개폐처리를 행함으로써, 예컨대, 형폐시에 있어서의 가동플래튼이 전진하는 속도를 나타내는 모터의 회전속도, 즉, 모터 회전속도를 제어하거나, 형체시에 있어서의 형체력을 나타내는 모터의 토크, 즉, 모터 토크를 제어하거나 한다.
이를 위해서, 목표가 되는 모터 토크를 나타내는 목표 모터 토크가 설정되고, 상기 코일에 공급되는 전류가 전류 센서에 의해서 검출된다. 그리고, 상기 제어부는, 상기 목표 모터 토크, 및 검출된 전류, 즉, 검출전류를 읽어들여, 목표 모터 토크 및 검출전류에 근거하여 피드백 제어를 행하여, 상기 모터에 공급되는 전류를 제어한다.
그런데, 고정금형과 가동금형 사이에 이물(異物)이 끼는 경우가 있는데, 이 경우, 상기 모터를 계속해서 구동하면, 금형장치, 토글기구, 모터 등이 손상될 우려가 있다. 그래서, 상기 이상판정장치에 의해서, 검출전류에 근거하여 소정의 전류검출치를 산출하고, 이 전류검출치에 근거하여 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하고, 이상이 발생하면 사출성형기를 정지시키도록 하고 있다.
도 1은 종래의 형체장치에 있어서의 모터회전속도 및 전류검출치의 관계를 나타낸 타임차트, 도 2는 종래의 이상판정장치에 있어서의 기준전류치 및 전류검출치의 관계를 나타낸 타임차트이다.
형폐시에 있어서 모터는 소정의 목표 모터 토크에 따라서 구동되고, 그 결과, 가동플래튼은, 형폐가 개시되는 것에 수반하여 가속되어, 일정한 속도로 고속으로 전진되고, 이어서, 감속되어, 고정금형에 가동금형이 접촉하여 형(型) 터치(touch)가 행하여지고, 그 후, 소정의 형체력이 발생하도록 토글기구를 뻗기 위해서, 가감속이 행하여져 정지된다. 이때, 모터회전속도는, 예컨대, 도 1의 선(L1)으로 나타낸 바와 같이 변화한다. 즉, 모터회전속도는, 타이밍(t0)에서 제로(0)로부터 소정 가속도로 높아져서, 타이밍(t1)에서 일정하게 되어, 타이밍(t2)에서 소정 감속도로 낮아지고, 타이밍(t3)에서 일정하게 되고, 타이밍(t4)에서 형(型) 터치(touch)가 행하여지고, 그 후, 타이밍(t5)까지의 동안에 가감속이 행하여져, 최종적으로 타이밍(t5)에서 제로가 된다.
이에 수반하여, 전류검출치는, 도 1의 선(L2)으로 나타낸 바와 같이 변화한다. 그래서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 모터회전속도가 소정의 가속도로 높아져 있는 동안에 상정되는 전류검출치의 최대치(ip)에 근거하여 기준전류치(α)가 설정되고, 상기 이상판정장치는, 전류검출치가 기준전류치(α)보다 커지면, 사출성형기에 이상이 발생했다고 판단한다.
그러나, 상기 종래의 이상판정장치에 있어서는, 예컨대, 타이밍(t0)에서 타이밍(t1)까지의 동안과 같이, 모터회전속도가 소정의 가속도로 높아지는 경우는, 전류검출치가 커지므로, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단할 수 있지만, 타이밍(t1)에서 타이밍(t4)까지의 동안과 같이, 모터회전속도가 일정하거나, 소정의 감속도로 낮아지거나 하여, 전류검출치가 작아지는 경우는, 전류검출치와 기준전류치(α)의 차이가 커져 버린다.
따라서, 타이밍(t1)에서 타이밍(t4)까지의 동안에 고정금형과 가동금형 사이에 이물이 끼여, 전류검출치가 커져도, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 것이 곤란하게 되어 버린다.
그래서, 상정되는 전류검출치에 근거하여 기준전류치(α)를 패턴화하고, 전류검출치가 시간의 경과와 함께 변화하는 기준전류치 α(t)보다 커지면, 사출성형기에 이상이 발생했다고 판단하는 이상판정장치를 생각할 수 있다.
도 3은 종래의 다른 이상판정장치에 있어서의 기준전류치 및 전류검출치의 관계를 나타낸 타임차트이다.
이 경우, 선(L2)으로 나타내는 전류검출치에 대응시켜서, 선(L3)으로 나타낸 바와 같은 기준전류치 α(t)가 설정된다. 따라서, 타이밍(t1)에서 타이밍(t4)까지의 동안과 같이, 모터회전속도가 일정하거나, 소정의 감속도로 낮아지거나 하여, 전류검출치가 작아지는 경우이더라도, 전류검출치와 기준전류치(α(t))의 차이가 커지지 않는다.
그 결과, 타이밍(t1)에서 타이밍(t4)까지의 동안에 고정금형과 가동금형 사이에 이물이 끼어, 전류검출치가 커진 경우에, 사출성형기에 이상이 발생했다고 확실하게 판단할 수 있다.
그러나, 실제 검출전류에 근거하여 산출되는 전류검출치에는, 점프, 고주파성분, 시간의 어긋남 등에 의한 노이즈가 발생하여 버리므로, 사출성형기에 이상이 발생했다고 잘못 판단하여 버리는 경우가 있다.
도 4는 종래의 이상판정장치에 있어서의 이상(異常)의 판단상태를 나타낸 제1의 도면, 도 5는 종래의 이상판정장치에 있어서의 이상의 판단상태를 나타낸 제2의 도면이다.
도면에 있어서, L2는 전류검출치를 나타낸 선, L3은 기준전류치(α(t))를 나타낸 선, L4, L5는 실제 검출전류에 근거하여 산출된 전류검출치를 나타낸 선, L6은 상정되는 전류검출치를 나타낸 선이다.
도 4에 있어서의 타이밍(t0)에서 타이밍(t1)까지의 동안, 타이밍(t3)에서 타이밍(t4)까지의 동안 등과 같이, 전류검출치가 커진 후, 일정하게 될 때에, 오버슈트에 의한 점프(m1, m2)가 발생하는 경우가 있는데, 그에 수반하여 전류검출치가 기준전류치(α(t))보다 커지는 경우가 있다. 더욱이, 산출된 전류검출치에는 고주파성분(m3)이 많이 포함되므로, 전류검출치가 기준전류치(α(t))보다 커지는 경우가 있다.
또한, 형체장치의 기계적인 덜거덕거림 등에 의해서, 도 5에 나타낸 바와 같은, 선(L5)에 나타나는, 실제 검출전류에 근거하여 산출되는 전류검출치와, 선(L6)에 나타나는, 상정되는 전류검출치와의 사이에 시간의 어긋남이 발생하는 경우가 있고, 그 경우, 전류검출치가 기준전류치(α(t))보다 커지는 경우가 있다.
이와 같이, 점프(m1, m2), 고주파성분(m3), 시간의 어긋남 등에 의해서 노이즈가 발생하여, 전류검출치가 기준전류치(α(t))보다 커지면, 고정금형과 가동금형 사이에 이물이 끼어 있지 않음에도 불구하고, 사출성형기에 이상이 발생했다고 잘못 판단하여 버리는 경우가 있다.
본 발명은, 상기 종래의 이상판정장치의 문제점을 해결하여, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 확실하게 판단할 수 있는 성형기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은, 종래의 형체장치에 있어서의 모터회전속도 및 전류검출치의 관계를 나타낸 타임차트,
도 2는, 종래의 이상판정장치에 있어서의 기준전류치 및 전류검출치의 관계를 나타낸 타임차트,
도 3은, 종래의 다른 이상판정장치에 있어서의 기준전류치 및 전류검출치의 관계를 나타낸 타임차트,
도 4는, 종래의 이상판정장치에 있어서의 이상(異常)의 판단상태를 나타낸 제1의 도면,
도 5는, 종래의 이상판정장치에 있어서의 이상(異常)의 판단상태를 나타낸 제2의 도면,
도 6은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 사출성형기의 기능블럭도,
도 7은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 금형장치 및 형체장치를 나타낸 개략도,
도 8은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 구동제어장치의 개념도,
도 9는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 제어부 및 메모리의 블럭도,
도 10은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 기준 패턴 작성부의 동작을 나타낸 블럭도,
도 11은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 전류검출치 및 적분치의 관계를 나타낸 타임차트,
도 12는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 평균적분치를 나타낸 타임차트,
도 13은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 실적 패턴 및 기준 패턴의 관계를 나타낸 타임차트,
도 14는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 차이를 나타낸 타임차트이다.
이를 위해서, 본 발명의 성형기에 있어서는, 성형기에 이상(異常)이 발생했는지 여부를 판단하기 위한 이상판정지표(指標)를 취득하는 이상판정지표 취득처리수단과, 취득된 이상판정지표를 적분하여 적분치를 산출하는 적분처리수단과, 상기 적분치에 근거하여, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 이상판정 처리수단을 가진다.
이 경우, 이상판정지표의 적분치에 근거하여 이상판정처리가 행하여지므로, 이상판정지표에 발생하는 고주파성분을 제거할 수 있다. 또한, 이상판정지표에 점프, 시간의 어긋남 등에 의해서 노이즈가 발생하여도, 노이즈의 영향을 상쇄할 수 있다. 따라서, 이상판정처리를 정확하게 행할 수 있어서, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 확실하게 판단할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이 경우, 기계장치로서의 성형기, 예컨대, 사출성형기에 대하여 설명한다.
도 6은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 사출성형기의 기능블럭도이다.
도면에 있어서, 37은 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하기 위한 이상판정지표를 취득하는 이상판정지표 취득처리수단으로서의 전류검출치 산출부, 38은 취득된 이상판정지표를 적분하여 적분치를 산출하는 적분처리수단으로서의 적분기, 53은 상기 적분치에 근거하여, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 이상판정 처리수단으로서의 이상판정부이다.
도 7은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 금형장치 및 형체장치를 나타낸 개략도, 도 8은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 구동제어장치의 개념도, 도 9는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 제어부 및 메모리의 블럭도, 도 10은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 기준 패턴 작성부의 동작을 나타낸 블럭도, 도 11은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 전류검출치 및 적분치의 관계를 나타낸 타임차트, 도 12는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 평균적분치를 나타낸 타임차트, 도 13은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 실적 패턴 및 기준 패턴의 관계를 나타낸 타임차트, 도 14는 본 발명의 실시형태에 있어서의 차이를 나타낸 타임차트이다.
도면에 있어서, 10은 사출성형기의 형체장치, 11은 제1 고정부로서의 고정플래튼, 12는 베이스 플레이트로서의, 또한, 제2 고정부로서의 토글 서포트이고, 상기 고정플래튼(11)과 토글 서포트(12)의 사이에 도시되지 않은 타이 바가 가설(架設)된다. 또한, 14는 상기 고정플래튼(11)과 대향시켜서 설치되고, 사이 타이 바를 따라서 진퇴(도 7에 있어서 좌우방향으로 이동) 가능하게 설치된 가동부로서의 가동플래튼이고, 상기 고정플래튼(11)에 있어서의 가동플래튼(14)과 대향하는 면에 제1 금형으로서의 고정금형(15)이, 상기 가동플래튼(14)에 있어서의 상기 고정플래튼(11)과 대향하는 면에 제2 금형으로서의 가동금형(16)이 각각 장착된다. 여기서, 고정금형(15) 및 가동금형(16)에 의해서 금형장치가 구성된다. 또한, 상기 가동플래튼(14)의 후단(도 7에 있어서 좌단)에는, 도시되지 않은 이젝터장치가 설치되고, 토글 서포트(12)의 후단에는, 형체용 구동부로서의 모터(48)(M)가 설치된다. 이 모터(48)는, 스테이터, 및 이 스테이터보다 지름방향 내측에 있어서 회전 가능하게 설치된 로터를 구비하고, 상기 스테이터는 U상, V상 및 W상의 각 코일을 구비한다. 그리고, 이 각 코일에 U상, V상 및 W상의 전류(IU, IV, IW)를 공급함으로써, 모터(48)를 구동할 수 있다. 상기 각 코일에 공급되는 각 전류(IU, IV, IW) 중 전류(IU, IV)가 전류검출부로서의 전류센서(26, 27)에 의해서 검출된다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 모터(48)로서 서보모터가 사용된다.
상기 모터(48)를 구동하기 위해서, 구동원으로서의 교류의 전원부(42), 이 전원부(42)로부터 공급되는 교류의 전류를 정류(整流)하는 정류회로(28), 정류된 전류를 평활(平滑)하여 직류의 전류를 발생시키는 콘덴서(C), 및 직류의 전류를 받아 각 상의 전류(IU, IV, IW)를 발생시키고, 전류(IU, IV, IW)를 모터(48)에 공급하는 인버터(29) 등이 설치되고, 이 인버터(29)에, 6개의 스위칭소자로서의 트랜지스터가 설치된다.
그리고, 상기 토글 서포트(12)와 가동플래튼(14) 사이에는, 토글기구(43)가 설치된다. 이 토글기구(43)는, 상기 토글 서포트(12)에 대하여 핀(p1)을 통하여 요동 가능하게 설치된 토글 레버(44), 상기 가동플래튼(14)의 후단면(도 7에 있어서 좌단면)에 형성된 브래킷(14a)에 대하여 핀(p2)을 통하여, 또한, 상기 토글 레버(44)에 대하여 핀(p3)을 통하여 요동 가능하게 설치된 토글 암(45), 및 상기 토글 레버(44)에 대하여 핀(p4)을 통하여, 또한, 크로스 헤드(41)에 대하여 핀(p5)을 통하여 요동 가능하게 설치된 토글 레버(46)를 구비한다. 상기 크로스 헤드(41)는, 진퇴 가능하게 설치되고, 진퇴부재 및 이동부재로서 기능한다.
또한, 모터(48)를 구동함으로써 발생된 회전에 의한 회전운동을 직진운동으로 변환하고, 이 직진운동을 상기 크로스 헤드(41)에 전달하기 위하여 운동방향 변환부로서의 볼 나사(21)가 설치된다. 이 볼 나사(21)는, 모터(48)의 출력축(35)과 연결된 제1 변환요소로서의 볼 나사축(51), 및 이 볼 나사축(51)과 나사결합시켜 설치되고, 상기 크로스 헤드(41)에 장착된 제2 변환요소로서의 볼 너트(23)로 이루어진다. 여기서, 상기 볼 나사(21), 크로스 헤드(41), 모터(48) 등에 의해서 형체구동장치가 구성된다. 또한, 상기 운동방향 변환부로서, 볼 나사(21)를 대신하여 사다리꼴(臺形) 나사, 롤러 나사 등을 사용할 수도 있다.
따라서, 모터(48)를 구동하여, 크로스 헤드(41)를 진퇴시킴으로써, 금형장치의 형폐, 형체 및 형개를 행할 수 있다. 즉, 형폐시에, 제어부(22)의 도시되지 않은 형개폐처리수단은, 형개폐처리를 행하여, 모터(48)를 정방향으로 구동하여, 크로스 헤드(41)를 전진(도 7에 있어서 우측방향으로 이동)시킴으로써, 가동플래튼(14)을 전진시켜서, 가동금형(16)을 고정금형(15)에 접촉시켜, 형(型) 터치(touch)를 행할 수 있다. 이와 같이 하여 형폐가 행하여진다. 이에 수반하여, 가동금형(16)과 고정금형(15) 사이에 도시되지 않은 캐비티공간이 형성된다.
이어서, 형체시에, 상기 형개폐처리수단은, 상기 모터(48)를 더욱 정방향으로 구동하면, 상기 토글기구(43)에 의해서 토글배율을 곱한 형체력이 발생되고, 이 형체력으로 가동금형(16)을 고정금형(15)에 밀어붙일 수 있다. 이와 같이 하여 형체가 행하여진다. 이때, 도시되지 않은 사출장치의 사출노즐로부터 사출된 성형재료로서의 수지가 상기 캐비티공간에 충전된다.
또한, 형개시에는, 상기 형개폐처리수단은, 모터(48)를 역방향으로 구동하여, 크로스 헤드(41)를 후퇴(도 7에 있어서 좌측방향으로 이동)시킴으로써, 가동플래튼(14)을 후퇴시켜서, 가동금형(16)을 고정금형(15)으로부터 떼어낼 수 있다. 이와 같이 하여 형개가 행하여진다.
그런데, 상기 형개폐처리수단은, 예컨대, 형폐시에 있어서의 가동플래튼(14)이 전진하는 속도를 나타내는 모터회전속도(NM)를 제어하거나, 형체시에 있어서의 형체력을 나타내는 모터 토크(TM)를 제어하거나 한다.
이를 위해서, 오퍼레이터가 조작부로서의 조작패널(24)을 조작하여 스크루의 위치, 크로스 헤드(41)의 위치 등을 설정하면, 상기 형개폐처리수단의 목표 모터 토크 설정처리수단으로서의 목표 모터 토크 설정부(30)는, 목표 모터 토크 설정처리를 행하여, 목표가 되는 모터 토크(TM)를 나타내는 목표 모터 토크(TS)를 설정한다. 그리고, 상기 형개폐처리수단의 전류지령치 발생처리수단으로서의 전류지령치 발생부(32)는, 전류지령치 발생처리를 행하여, 상기 목표 모터 토크(TS)에 근거하여 전류지령치(ids, iqs)를 산출하여, 감산기(dm, qm)에 보낸다.
한편, 상기 제어부(22)는, 전류센서(26, 27)로부터 검출전류(iu, iv)를 읽어들여, 이 검출전류(iu, iv)에 근거하여 검출전류(iw)
iw = - iu - iv
를 산출한다. 이어서, 상기 형개폐처리수단의 3상2상(三相二相) 변환처리수단으로서의 3상2상 변환부(31)는, 3상2상 변환처리를 행하여, 검출전류(iu, iv, iw)를 d-q좌표축 상의 d축전류(id) 및 q축전류(iq)로 변환하여, 상기 감산기(dm, qm)에 보낸다. 그리고, 감산기(dm)는 전류지령치(ids)와 d축전류(id)의 편차(Δid)를, 감산기(qm)은 전류지령치(iqs)와 q축전류(iq)의 편차(Δiq)를 상기 형개폐처리수단의 전압지령치 산출처리수단으로서의 전압지령치 발생부(33)에 보낸다.
이 전압지령치 발생부(33)는, 전압지령치 산출처리를 행하여, 상기 편차(Δid, Δiq)가 제로가 되도록 전압지령치(vds, vqs)를 산출한다.
이어서, 상기 형개폐처리수단의 2상3상 변환처리수단으로서의 2상3상 변환부(34)는, 2상3상 변환처리를 행하여, 전압지령치(vds, vqs)를 전압지령치(vus, vvs, vws)로 변환하고, 상기 형개폐처리수단의 펄스폭 변조신호 발생처리수단으로서의 펄스폭 변조신호 발생부(36)는, 펄스폭 변조신호 발생처리를 행하여, 전압지령치(vus, vvs, vws)에 대응하는 펄스폭 변조신호(Mu, Mv, Mw)를 산출하여, 이 펄스폭 변조신호(Mu, Mv, Mw)를 드라이브회로(25)에 대하여 출력한다. 그리고, 이 드라이브회로(25)는 상기 펄스폭 변조신호(Mu, Mv, Mw)에 근거하여 구동신호를 발생시켜서, 인버터(29)에 보낸다. 이 인버터(29)는 상기 구동신호를 받아서, 각 트랜지스터를 스위칭하여(온ㆍ오프시켜서), 전류(IU, IV, IW)를 발생시킨다.
그런데, 고정금형(15)과 가동금형(16) 사이에 이물이 끼는 경우가 있는데, 그 경우, 상기 모터(48)를 계속 구동하면, 금형장치, 토글기구(43), 모터(48) 등이 손상될 우려가 있다. 그래서, 이상판정장치에 의해서, 상기 검출전류(iu, iv, iw)에 근거하여, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하기 위한 이상판정지표로서 전류검출치가 산출되고, 이 전류검출치에 근거하여 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하여, 이상이 발생하면 사출성형기를 정지시키도록 하고 있다.
이를 위해서, 상기 형개폐처리수단은, 통상의 성형이 개시되기 전에, 미리 설정된 복수의 횟수, 즉, n회만큼 형폐를 시행(試行)한다. 이 경우, 시행은 통상의 성형조건으로 수지가 사출된 상태로 행하여진다. 여기서, 본 실시형태에 있어서, 상기 시행은 사출성형기의 작동으로서 행하여진다.
즉, 상기 제어부(22)의 전류검출치 산출처리수단으로서의 전류검출치 산출부(37)는, 전류검출치 산출처리를 행하여, 각 형폐의 동작에 대하여, 전류검출치를 산출하기 위하여 소정의 주기로 설정된 타이밍(이하 「샘플링 타이밍」이라고 한다.) i (i = 1, 2, ㆍㆍㆍ)마다 d축전류(id) 및 q축전류(iq)를 읽어들여, 전류검출치 Is(i) (i = 1, 2, ㆍㆍㆍ)
를 산출한다.
여기서, 상기 전류검출치 산출부(37)에 의해서 이상판정지표 취득처리수단이 구성되고, 이 이상판정지표 취득처리수단은, 이상판정지표 취득처리를 행하여, 상기 전류검출치 Is(i)를, 모터(48)를 구동함에 수반하여 얻어지는 반복 재현성을 평가하기 위한 이상판정지표로서 산출하고, 취득한다.
이어서, 상기 제어부(22)의 적분처리수단으로서의 적분기(38)는, 적분처리를 행하여, 형폐 중의 미리 설정된 소정 구간, 본 실시형태에 있어서는, 형폐를 개시하는 타이밍(t0)에서 형(型) 터치(touch)가 행하여지는 타이밍(t4)까지의 동안을 특정구간으로 하고, 이 특정구간 중의 상기 전류검출치 Is(i)를 적분하여, 전류검출치 Is(i)의 누적치를 나타내는 적분치 σIs(i) (i = 1, 2, ㆍㆍㆍ)를 각 샘플링 타이밍(i)마다 산출하여, 기록장치로서의 메모리(39)에 기록한다. 이를 위해서, 이 메모리(39)에 패턴기록영역(55)이 형성되고, 이 패턴기록영역(55)은, 형폐가 시행된 횟수만큼, 즉, n개의 기록영역(AR1, AR2, ㆍㆍㆍARn)을 구비하고, 각 기록영역(AR1, AR2, ㆍㆍㆍARn)에, 시행된 형폐에 있어서의 각 샘플링 타이밍(i)마다의 적분치 σIs(i)가 기록된다. 예컨대, 기록영역(AR1)에는, 시행 1회째의 형폐에서 취득된 각 샘플링 타이밍(i)마다의 적분치 σIs(i)가, 기록영역(AR2)에는, 시행 2회째의 형폐에서 취득된 각 샘플링 타이밍(i)마다의 적분치 σIs(i)가 기록되고, 기록영역(ARn)에는, 시행 n회째의 형폐에서 취득된 각 샘플링 타이밍(i)마다의 적분치 σIs(i)가 기록된다.
이와 같이 하여, 도 11에 나타낸 바와 같이, n개(도 11에 있어서는 4개)의 적분치 σIs(i)의 패턴, 즉, 적분치 패턴(pt1∼ptn)(도 11에 있어서는 적분치 패턴(pt1∼pt4))이 형성된다.
이어서, 상기 제어부(22)의 평균적분 처리수단으로서의 기준 패턴 작성부(52)는, 평균 적분처리를 행하여, 상기 각 기록영역(AR1, AR2, ㆍㆍㆍARn)으로부터 각 샘플링 타이밍(i)마다의 적분치 σIs(i)를 읽어내고, 이 각 적분치 σIs(i)에 근거하여, 도 12에 나타낸 바와 같은 기준 패턴(Pr)을 작성한다. 이 기준 패턴(Pr)은, 상기 특정구간에 있어서의 적분치 패턴(pt1∼ptn)을 평균화함으로써 작성된다.
이를 위해서, 상기 기준 패턴 작성부(52)는, 가산기 q1(＋) 및 감산기 q2(1/n)를 구비하고, 각 샘플링 타이밍(i)마다의 적분치 σIs(i)의 평균치, 즉, 평균적분치 IA(i)
IA(i) = ΣσIs(i)/n
를 산출하여, 평균적분치 IA(i)의 패턴을 기준 패턴(Pr)으로 한다.
다음으로, 상기 기준 패턴 작성부(52)는, 상기 패턴기록영역(55)에 형성된 기록영역(ARr)에 기준 패턴(Pr)을 구성하는 평균적분치 IA(i)를 기록한다.
이와 같이 하여, 기준 패턴(Pr)이 작성되면, 통상(通常)의 성형이 개시되고, 상기 형개폐처리수단에 의해서 모터(48)가 구동되고, 형폐, 형체 및 형개가 행하여지는 중에, 이하의 순서에 따라서 이상판정장치에 의한 이상판정이 행하여진다.
우선, 형폐가 행하여지는 것에 수반하여, 상기 특정구간에 있어서 검출전류(iu, iv, iw)가 읽어들여지면, 상기 전류검출치 산출부(37)는, 상술된 수법과 동일 수법으로, 통상의 작동으로서 형폐가 행하여지고 있을 때의 전류검출치 Is(i)를 산출하고, 상기 적분기(38)는, 전류검출치 Is(i)에 근거하여 적분치 σIs(i)를 산출하고, 상기 기준 패턴 작성부(52)는, 적분치 σIs(i)에 근거하여, 도 13에 나타낸 바와 같은, 실적(實積)의 적분치 패턴을 나타내는 실적치 패턴(px)을 작성한다.
계속해서, 상기 제어부(22)의 이상판정 처리수단으로서의 이상판정부(53)는, 이상판정처리를 행하여, 실적치 패턴(px)과 기준 패턴(pr)을 비교한다. 즉, 상기 이상판정부(53)는, 실적치 패턴(px)의 적분치 σIs(i)와 기준 패턴(pr)의 평균적분치 IA(i)와의 차이(Δσ)
Δσ = σIs(i) - IA(i)
를 산출하고, 이 차이(Δσ)가, 미리 설정된 역치(β)보다 큰지 여부를 판단하여, 차이(Δσ)가 역치(β)보다 큰 경우, 사출성형기에 이상이 발생했다고 판단한다. 여기서, 상기 역치(β)는, 상기 차이(Δσ)에 있어서 상정되는 최대치에 근거하여 산출된다. 상기 전류검출치 산출부(37), 적분기(38), 기준 패턴 작성부(52) 및 이상판정부(53)에 의해서 이상판정장치가 구성된다.
이와 같이, 검출전류(iu, iv, iw)에 근거하여 전류검출치 Is(i)가 산출되고, 이 전류검출치 Is(i)의 적분치 σIs(i)에 근거하여 이상판정처리가 행하여지므로, 이상판정처리를 행할 때에 전류검출치 Is(i)에 발생하는 고주파성분을 제거할 수 있다. 따라서, 이상판정처리를 정확하게 행할 수 있어, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 확실하게 판단할 수 있다.
또한, 평균적분치 IA(i)에 근거하여 이상판정처리가 행하여지므로, 점프, 시간의 어긋남 등의 노이즈가 발생하는 것을 한층 억제할 수 있다. 따라서, 이상판정처리를 한층 정확하게 행할 수 있어, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부를 한층 확실하게 판단할 수 있다.
또한, 가령, 실적치 패턴(px)의 적분치 σIs(i)에, 점프, 시간의 어긋남 등에 의해서 노이즈가 발생하여도, 기준 패턴(pr)의 평균적분치 IA(i)에도, 점프, 시간의 어긋남 등에 의해서 노이즈가 발생하므로, 차이(Δσ)를 산출하는 것에 수반하여 노이즈의 영향이 상쇄된다. 따라서, 고정금형(15)과 가동금형(16) 사이에 이물이 끼지 않음에도 불구하고, 사출성형기에 이상이 발생했다고 잘못 판단하여 버리는 경우가 없어진다.
또한, 고주파성분을 제거하기 위해서, 필터를 사용할 필요가 없으므로, 사출성형기에 이상이 발생했는지 여부의 판단을 행하기 위한 이상판정지표를 취득하는 시간에 지연이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이상판정장치의 응답성을 높게 할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태에 있어서는, 검출전류(iu, iv, iw)에 근거하여 전류검출치 Is(i)가 산출되고, 이 전류검출치 Is(i)에 근거하여 이상판정처리가 행하여지도록 되어 있지만, 감산기(dm, qm)로부터 전압지령치 발생부(33)에 보내지는 편차(Δid, Δiq), 상기 전압지령치 발생부(33)에 있어서 산출되는 전압지령치(vds, vqs) 등에 근거하여 이상판정처리를 행할 수도 있다.
본 실시형태에 있어서는, 형폐가 행하여질 때의 이상판정처리에 대하여 설명하고 있지만, 사출장치에 의해서 사출이 행하여질 때, 이젝터장치에 의해서 이젝터 핀의 돌출이 행하여질 때 등의 이상판정처리에 적용할 수도 있다. 그 경우, 상기 이상판정처리수단은, 예컨대, 이젝터 핀에 갉음 손상이 발생했는지 여부를 판단한다.
또한, 이상판정지표는, 구동부를 구동하는데 얻어지며, 동작의 반복 재현성을 평가하기 위한 정보이면 좋고, 전류검출치 이외에, 전압검출치, 속도검출치, 위치검출치, 압력검출치, 전류지령치, 전압지령치 등의 검출치를 사용할 수 있다. 더욱이, 전류검출치, 전압검출치, 속도검출치, 위치검출치, 압력검출치, 전류지령치, 전압지령치 등 중에서 복수의 검출치를 사용할 수 있다.
여기서, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지에 근거하여 다양하게 변형시키는 것이 가능하고, 이들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.
이 발명은, 성형기에 이용할 수 있다.

Claims (10)

  1. ⒜ 성형기에 이상(異常)이 발생했는지 여부를 판단하기 위한 이상판정지표(指標)를 취득하는 이상판정지표 취득처리수단과,
    ⒝ 취득된 이상판정지표를 적분하여 적분치를 산출하는 적분처리수단과,
    ⒞ 상기 적분치에 근거하여, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 이상판정 처리수단을 가지는 것을 특징으로 하는 성형기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    ⒜ 상기 성형기의 작동을 복수회 시행했을 때의, 각 시행마다의 적분치의 평균을 나타내는 평균적분치를 산출하는 평균적분 처리수단을 가짐과 함께,
    ⒝ 상기 이상판정 처리수단은, 성형기를 통상적으로 작동시켰을 때의 적분치와 상기 평균적분치의 차이에 근거하여, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 성형기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이상판정지표는 상기 성형기를 작동시켰을 때의 특정 구간에 있어서 취득되는 것을 특징으로 하는 성형기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    ⒜ 상기 평균적분치에 의해서 기준 패턴이 구성되고,
    ⒝ 상기 성형기를 통상적으로 작동시켰을 때의 적분치에 의해서 실적치 패턴이 구성되고,
    ⒞ 상기 이상판정 처리수단은, 상기 기준 패턴과 실적치 패턴의 비교에 근거하여, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 성형기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상판정지표는, 구동부를 구동하는 것에 수반하여 얻어지는, 반복 재현성을 평가하기 위한 검출치인 것을 특징으로 하는 성형기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 검출치는, 전류검출치, 전압검출치, 속도검출치, 위치검출치, 압력검출치, 전류지령치 및 전압지령치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 성형기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이상판정지표는, 구동부를 구동하는 것에 수반하여 산출된 전류검출치인 것을 특징으로 하는 성형기.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상판정 처리수단은, 고정금형과 가동금형 사이에 이물(異物)이 끼어 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 성형기.
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상판정 처리수단은, 이젝터 핀에 갉음 손상이 발생했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 성형기.
  10. ⒜ 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하기 위한 이상판정지표를 취득하고,
    ⒝ 취득된 이상판정지표를 적분하여 적분치를 산출하고,
    ⒞ 이 적분치에 근거하여, 성형기에 이상이 발생했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 성형기의 제어방법.
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