JP3753536B2

JP3753536B2 - Method for controlling mold opening / closing mechanism in molding machine

Info

Publication number: JP3753536B2
Application number: JP12881898A
Authority: JP
Inventors: 敬介原
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Innovex Co Ltd
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: JPH11320644A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動式の射出成形機やダイカストマシン等の電動式成形機における型開閉機構の制御方法に係り、特に、運転中に安全ドアが開けられる等した際に、型開閉駆動源たる電動サーボモータを緊急停止させるのに好適な制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機などの成形機においては、運転中に安全ドアが開けられた際には、型開閉機構を非常停止させて、作業者などの安全を確保するようになっており、電動式の成形機においては、運転中に安全ドアが開けられると、型開閉駆動源たる電動サーボモータを駆動制御するモータ制御装置への電源供給を直ちに遮断して、電動サーボモータを緊急停止させ、型開閉機構を非常停止させるようになっている。そして、電源遮断後に慣性で回転する電動サーボモータの回転を停止させるために、電動サーボモータ自身の回転エネルギー（モータの回転による起電力）を利用してブレーキをかける、ダイナミックブレーキを用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したダイナミックブレーキは、上記したように電動サーボモータ自身の回転エネルギーを利用してブレーキをかけるように機能し、モータ電源停止時におけるモータ強制停止手段として一般に多用されているものであるが、
▲１▼サーボ回路によってモータを停止させる動作に比べると、停止時間や停止距離が長くなることは否めず、例えば、３枚プレートタイプの金型メカニズムにあっては、時として金型メカニズムを破損する虞がある。
▲２▼ダイナミックブレーキ電流は、モータの回転速度および負荷のイナーシャに比例するため、停止時の条件によっては大電流が流れ、モータ制御装置の内部回路を破損する虞がある。
▲３▼ダイナミックブレーキでは、上記したように停止時間や停止距離が長くなり、金型の完全停止前に手等を金型内に入れた場合には、非常に危険である。
という問題があった。
【０００４】
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、型開閉駆動源として電動サーボモータを用いた電動式成形機において、電動サーボモータを駆動制御するモータ制御装置への電源供給が断たれた際に、電動サーボモータ（型開閉メカニズム）を可及的に短時間・短距離で緊急停止させると共に、この電動モータの緊急停止時にモータ制御装置の内部回路の破損が無いようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、型開閉駆動源として電動サーボモータを用い、運転中に安全監視手段が出力する信号によって、上記電動サーボモータを駆動制御するモータ制御装置への電源供給を断つようにした成形機における型開閉機構の制御方法において、
上記モータ制御装置は、サーボアンプ部と、ダイナミックブレーキ制御部と、内部電源部と、切り替え制御部とを有し、
上記モータ制御装置への電源供給が遮断されたことを認知したマシンの上位制御装置からの第１の非常停止指令の到来によって、上記モータ制御装置の上記切り替え制御部は、まず、上記内部電源部に残存している電源電圧を用いて、上記サーボアンプ部によって上記電動サーボモータを緊急停止制御させるようにし、次に、上記電動サーボモータの回転数を検出する速度センサからの出力により、上記電動サーボモータの回転数が所定値以下に低下したことを認知した上記上位制御装置からの第２の非常停止指令の到来によって、上記切り替え制御部は、上記サーボアンプ部の動作を停止させると共に、上記ダイナミックブレーキ制御部を起動させて、上記電動サーボモータを緊急停止制御させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る射出成形機における、型開閉駆動源たる電動サーボモータの制御系の構成を示すブロック図である。
【０００７】
図１において、１はマシン（射出成形機）全体の制御を司る上位制御装置、２はマシンの各回路部に電源電圧を供給する電源部、３は型開閉駆動源たる電動サーボモータ、４は電動サーボモータ３によって駆動される型開閉メカニズム、５は電動サーボモータ３を駆動制御するモータ制御装置、６は、図示せぬ安全ドアが開放された際には図示せぬ安全監視手段からの信号に基づき、電源部２からモータ制御装置５への電源供給を遮断するスイッチ部、７はスイッチ部６のオン／オフ状態を検知してこれを上位制御装置１に通知する判定回路、８は電動サーボモータ３の回転数を検出する速度センサである。
【０００８】
また、上記モータ制御装置５中において、１１はサーボアンプ部、１２はダイナミックブレーキ制御部、１３は内部電源部、１４は切り替え制御部である。
【０００９】
図１に示す構成において、マシンの図示せぬ主電源スイッチが投入され、かつ、図示せぬ安全ドアが閉塞されているときには、スイッチ部６はオン状態にあり、モータ制御装置５の内部電源部１３には電源部２から電源電圧が供給されている。このとき、判定回路７を介してスイッチ部６がオン状態にあることを認知している上位制御装置１は、モータ制御装置５の切り替え制御部１４に通常制御指令Ｓ２を与え、これによって、切り替え制御部１４は通常制御状態であると判断して、電動サーボモータ３の駆動制御をサーボアンプ部１１に委ねている。そして、サーボアンプ部１１は、電源部２からの電源電圧を内部電源部１３を介して適宜に変換処理して供給されて、連続運転時には、予め設定された型開閉制御条件に基づく上位制御装置１からの速度またはトルク指令Ｓ１に従って、電動サーボモータ３を駆動制御し、これによって、型開閉メカニズム４が駆動されるようになっている。
【００１０】
いま上記した通常制御状態において、図示せぬ安全ドアが開放されると、図示せぬ安全監視手段が出力する信号によってスイッチ部６が直ちにオフされて、電源部２からモータ制御装置５への電源供給が遮断され、また、上位制御装置１は、判定回路７を介してモータ制御装置５への電源供給が断たれたことを認知する。これによって、上位制御装置１は、第１の非常停止指令Ｓ３を切り替え制御部１４に与えると共に、サーボアンプ部１１に対してモータ停止指令（速度０の指令Ｓ１）を与える。これによって、サーボアンプ部１１は、内部電源部１３に残存している電源電圧を用いて、電動サーボモータ３を緊急停止させるように制御し、電動サーボモータ３の持っている最大トルクで停止動作をかけて、短時間・短距離で電動サーボモータ３を停止させるように制御する（モータが慣性で回転する方向と逆方向の回転制御を最大トルクで行うと共に、慣性回転で生じる余分な電力は公知の回生抵抗を用いて消費する）。
【００１１】
ここで、内部電源部１３は、自身に具備したコンデンサによって或る程度の蓄電機能を持ったものとなっているが、上記のサーボアンプ部１１の制御による緊急停止動作によって、ごく短時間でその出力電圧が低下し、また、電動サーボモータ３の回転数も急速に低下する。そして、上位制御装置１は、速度センサ８からの検出信号に基づいて、電動サーボモータ３の回転数が予め定められた所定値以下に低下したかどうかを判定し、電動サーボモータ３の回転数が所定値以下に低下したら、このタイミングで第２の非常停止指令Ｓ４を切り替え制御部１４に与える。これにより、切り替え制御部１４は、サーボアンプ部１１の動作を停止させると共に、ダイナミックブレーキ制御部１２を起動させて、ダイナミックブレーキによって電動サーボモータ３を緊急停止させるように制御する。
【００１２】
なお、このように電動サーボモータ３が完全停止する前にダイナミックブレーキによる緊急停止動作に切り替わっても、ダイナミックブレーキ動作の開始タイミングには、電動サーボモータ３の回転速度は予め定められた所定値となっているので、速度や負荷のイナーシャは十分小さく、したがって、ダイナミックブレーキ電流は小さくかつ一定のものとなり、従来のようにモータ制御装置５の内部回路に悪影響を与える虞は一切なくなる。
【００１３】
斯様な緊急停止手法をとることによって、電動サーボモータ３を駆動制御するモータ制御装置５への電源供給が断たれた際に、電動モータ（型開閉メカニズム）を可及的に短時間・短距離で緊急停止させ得ると共に、この電動サーボモータ３の緊急停止時にモータ制御装置５の内部回路の破損が無いようにすることができる。
【００１４】
図２は、本実施形態におけるモータ制御装置５による緊急停止制御の処理フローを示す図である。上位制御装置１から第１の非常停止指令Ｓ３が到来すると（ステップＳＴ１）、まず、内部電源部１３に残存している電源電圧を用いて、サーボアンプ部１１による停止制御を行い（ステップＳＴ２）、電動サーボモータ３の回転数が所定値以下に低下すると（ステップＳＴ３でＹＥＳとなると）、ダイナミックブレーキ制御部１２による停止制御を行う（ステップＳＴ４）。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、型開閉駆動源として電動サーボモータを用いた電動式成形機において、電動サーボモータを駆動制御するモータ制御装置への電源供給が断たれた際に、電動モータ（型開閉メカニズム）を可及的に短時間・短距離で緊急停止させ得ると共に、この電動モータの緊急停止時にモータ制御装置の内部回路に悪影響を及ぼすことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に係る射出成形機における、型開閉駆動源たる電動サーボモータの制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る射出成形機における、緊急停止制御の処理フローを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１上位制御装置
２電源部
３電動サーボモータ
４型開閉メカニズム
５モータ制御装置
６スイッチ部
７判定回路
８速度センサ
１１サーボアンプ部
１２ダイナミックブレーキ制御部
１３内部電源部
１４切り替え制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling a mold opening / closing mechanism in an electric molding machine such as an electric injection molding machine or a die casting machine, and in particular, when an safety door is opened during operation, etc. The present invention relates to a control method suitable for urgently stopping a servo motor.
[0002]
[Prior art]
In molding machines such as injection molding machines, when the safety door is opened during operation, the mold opening / closing mechanism is stopped in an emergency to ensure the safety of workers, etc. In the machine, when the safety door is opened during operation, the power supply to the motor control device that drives and controls the electric servo motor that is the mold opening and closing drive source is immediately shut off, and the electric servo motor is stopped immediately, and the mold opening and closing mechanism Is supposed to stop the emergency. Then, in order to stop the rotation of the electric servo motor that rotates due to inertia after the power is cut off, a dynamic brake is used in which braking is performed using the rotational energy of the electric servo motor itself (electromotive force generated by the rotation of the motor).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned dynamic brake functions to apply the brake by using the rotational energy of the electric servo motor itself as described above, and is generally used as a motor forced stop means when the motor power is stopped. ,
(1) Compared to the operation of stopping the motor by the servo circuit, the stopping time and stopping distance cannot be denied. For example, in the case of a three-plate type mold mechanism, the mold mechanism is sometimes damaged. There is a risk of doing.
(2) Since the dynamic brake current is proportional to the rotational speed of the motor and the inertia of the load, a large current flows depending on the conditions at the time of stop, and there is a possibility of damaging the internal circuit of the motor control device.
(3) In the dynamic brake, as described above, the stop time and the stop distance become long, and it is very dangerous if a hand or the like is put in the mold before the mold is completely stopped.
There was a problem.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a power source for a motor control device that drives and controls an electric servo motor in an electric molding machine that uses an electric servo motor as a mold opening / closing drive source. When the supply is cut off, the electric servo motor (mold opening / closing mechanism) is stopped as quickly as possible in a short time and at a short distance, and the internal circuit of the motor control device is not damaged when the electric motor is stopped. Is to make it.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention uses an electric servo motor as a mold opening / closing drive source, and supplies power to a motor control device that drives and controls the electric servo motor by a signal output by the safety monitoring means during operation. In the control method of the mold opening and closing mechanism in the molding machine that has been cut off,
The motor control device has a servo amplifier unit, a dynamic brake control unit, an internal power supply unit, and a switching control unit,
In response to the arrival of the first emergency stop command from the host control device of the machine that has recognized that the power supply to the motor control device is cut off, the switching control unit of the motor control device starts with the internal power supply unit. The electric servo motor is used for emergency stop control of the electric servo motor by using the power supply voltage remaining in the motor, and then the electric motor is output by a speed sensor that detects the rotation speed of the electric servo motor. Upon the arrival of the second emergency stop command from the host controller that has recognized that the rotation speed of the servo motor has dropped below a predetermined value, the switching control unit stops the operation of the servo amplifier unit, and activates the dynamic brake controller, Ru is an emergency stop controlling the electric servo motor.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control system of an electric servo motor as a mold opening / closing drive source in an injection molding machine according to one embodiment of the present invention.
[0007]
In FIG. 1, 1 is a host control device that controls the entire machine (injection molding machine), 2 is a power supply unit that supplies a power supply voltage to each circuit unit of the machine, 3 is an electric servo motor that is a mold opening / closing drive source, A mold opening / closing mechanism driven by the electric servo motor 3, 5 is a motor control device for driving and controlling the electric servo motor 3, and 6 is a signal from a safety monitoring means (not shown) when a safety door (not shown) is opened. , A switch unit that cuts off the power supply from the power supply unit 2 to the motor control device 5, 7 is a determination circuit that detects the on / off state of the switch unit 6 and notifies this to the host control device 1, and 8 is an electric motor It is a speed sensor that detects the rotation speed of the servo motor 3.
[0008]
In the motor control device 5, 11 is a servo amplifier unit, 12 is a dynamic brake control unit, 13 is an internal power supply unit, and 14 is a switching control unit.
[0009]
In the configuration shown in FIG. 1, when a main power switch (not shown) of the machine is turned on and a safety door (not shown) is closed, the switch unit 6 is in an on state, and the internal power unit of the motor control device 5 13 is supplied with a power supply voltage from the power supply unit 2. At this time, the host control device 1 that recognizes that the switch unit 6 is in the on state via the determination circuit 7 gives the normal control command S2 to the switching control unit 14 of the motor control device 5, thereby switching The control unit 14 determines that it is in the normal control state, and leaves the drive control of the electric servo motor 3 to the servo amplifier unit 11. Then, the servo amplifier unit 11 is supplied with the power supply voltage from the power supply unit 2 appropriately converted through the internal power supply unit 13, and is supplied with a host control device based on preset mold opening / closing control conditions during continuous operation. The electric servomotor 3 is driven and controlled in accordance with the speed or torque command S1 from 1 so that the mold opening / closing mechanism 4 is driven.
[0010]
When the safety door (not shown) is opened in the normal control state as described above, the switch unit 6 is immediately turned off by a signal output from a safety monitoring unit (not shown), and the power supply from the power supply unit 2 to the motor control device 5 is turned on. The supply is cut off, and the host control device 1 recognizes that the power supply to the motor control device 5 is cut off via the determination circuit 7. As a result, the host controller 1 gives the first emergency stop command S3 to the switching control unit 14 and also gives a motor stop command (speed 0 command S1) to the servo amplifier unit 11. As a result, the servo amplifier unit 11 uses the power supply voltage remaining in the internal power supply unit 13 to control the electric servo motor 3 to stop urgently, and stops at the maximum torque that the electric servo motor 3 has. To control the electric servo motor 3 to be stopped in a short time and a short distance (the rotation control in the direction opposite to the direction in which the motor rotates by inertia is performed with the maximum torque, and the excess electric power generated by the inertia rotation is It is consumed using a known regenerative resistor).
[0011]
Here, the internal power supply unit 13 has a certain level of power storage function due to its own capacitor. However, the internal power supply unit 13 can be controlled in an extremely short time by the emergency stop operation controlled by the servo amplifier unit 11. The output voltage decreases, and the rotational speed of the electric servo motor 3 also decreases rapidly. Based on the detection signal from the speed sensor 8, the host controller 1 determines whether the rotational speed of the electric servomotor 3 has decreased below a predetermined value, and the rotational speed of the electric servomotor 3. Is reduced to a predetermined value or less, the second emergency stop command S4 is given to the switching control unit 14 at this timing. Thus, the switching control unit 14 stops the operation of the servo amplifier unit 11 and activates the dynamic brake control unit 12 to control the electric servo motor 3 to be stopped urgently by the dynamic brake.
[0012]
Even if the electric servo motor 3 is switched to the emergency stop operation by the dynamic brake before the electric servo motor 3 is completely stopped in this way, the rotation speed of the electric servo motor 3 is set to a predetermined value at a start timing of the dynamic brake operation. Therefore, the inertia of the speed and load is sufficiently small, so that the dynamic brake current becomes small and constant, and there is no possibility of adversely affecting the internal circuit of the motor control device 5 as in the prior art.
[0013]
By adopting such an emergency stop method, when the power supply to the motor control device 5 that controls the drive of the electric servo motor 3 is cut off, the electric motor (mold opening / closing mechanism) is made as short and short as possible. The emergency stop can be performed at a distance, and the internal circuit of the motor control device 5 can be prevented from being damaged when the electric servomotor 3 is stopped.
[0014]
FIG. 2 is a diagram showing a processing flow of emergency stop control by the motor control device 5 in the present embodiment. When the first emergency stop command S3 arrives from the host controller 1 (step ST1), first, stop control by the servo amplifier unit 11 is performed using the power supply voltage remaining in the internal power supply unit 13 (step ST2). When the rotational speed of the electric servo motor 3 decreases to a predetermined value or less (YES in step ST3), stop control is performed by the dynamic brake control unit 12 (step ST4).
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the electric molding machine using the electric servo motor as the mold opening / closing drive source, when the power supply to the motor control device that controls the drive of the electric servo motor is cut off, The (mold opening / closing mechanism) can be stopped urgently in the shortest possible time and at the shortest distance, and the internal circuit of the motor control device is not adversely affected during the emergency stop of the electric motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system of an electric servo motor as a mold opening / closing drive source in an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of emergency stop control in the injection molding machine according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High-order control apparatus 2 Power supply part 3 Electric servo motor 4 Mold opening / closing mechanism 5 Motor control apparatus 6 Switch part 7 Judgment circuit 8 Speed sensor 11 Servo amplifier part 12 Dynamic brake control part 13 Internal power supply part 14 Switching control part

Claims

In a molding machine that uses an electric servomotor as a mold opening / closing drive source and cuts off power supply to a motor control device that drives and controls the electric servomotor by a signal output by a safety monitoring means during operation,
The motor control device has a servo amplifier unit, a dynamic brake control unit, an internal power supply unit, and a switching control unit,
In response to the arrival of the first emergency stop command from the host control device of the machine that has recognized that the power supply to the motor control device is cut off, the switching control unit of the motor control device starts with the internal power supply unit. The electric servo motor is used for emergency stop control of the electric servo motor by using the power supply voltage remaining in the motor, and then the electric motor is output by a speed sensor that detects the rotation speed of the electric servo motor. Upon the arrival of the second emergency stop command from the host controller that has recognized that the rotation speed of the servo motor has dropped below a predetermined value, the switching control unit stops the operation of the servo amplifier unit, and A mold opening / closing machine in a molding machine, wherein a dynamic brake control unit is activated to control emergency stop of the electric servo motor. Control method of.