JP2004291465A

JP2004291465A - 成形機

Info

Publication number: JP2004291465A
Application number: JP2003088327A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Fujioka; 克典藤岡
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Innovex Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】成形機における位置検出用センサであるポテンショメータのゼロ点調整およびゲイン調整を簡単・容易に、かつ、高精度に行なうこと。
【解決手段】Ａ点とＢ点との間を移動する被測定対象部材の動きに連動するポテンショメータの出力により、被測定対象部材の位置を検出する成形機において、被測定対象部材がＡ点にある際のポテンショメータの出力と、被測定対象部材がＢ点にある際のポテンショメータの出力とを記憶し、この記憶したデータに基づいて、ポテンショメータの出力の変化が、所定の１次関数に乗った変化となるように、ポテンショメータの出力を補正演算する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシンや射出成形機などの成形機に係り、特に、移動する被測定対象部材の位置を測定するために、ポテンショメータを用いた成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカストマシンなどにおいては、型開閉工程の可動ダイプレートの位置またはトグルリンク機構を用いている場合にはクロスヘッドの位置、あるいは、押出工程（鋳造品突出工程）の押出部材の位置等々を、被測定対象部材の動きに連動するポテンショメータによって測定するようになっている。すなわち例えば、トグルリンク機構の直線運動するクロスヘッドにラックを取り付け、このラックと噛み合ったピニオンギヤによって回転駆動されるポテンショメータにより、クロスヘッドの位置を検出するようになっている。
【０００３】
ところで、ポテンショメータには、製造上避けがたい特性バラツキがあるため、あるいは、経年使用による特性変化があるため、あるいは、ポテンショメータの取付け時の誤差やアナログ回路部品の誤差などがあるため、ポテンショメータによる正確な計測を行なうためには、ゼロ点調整とゲイン調整とが必要である。
【０００４】
図５は、従来のポテンショメータにおける、ゼロ点調整とゲイン調整のための構成を示す図である。図５において、５１はポテンショメータ、５２はポテンショメータ５１の出力電圧が入力されるオペアンプ、５３はゼロ点調整用のトリマレジスタ（半固定抵抗器）、５４はゲイン調整用のトリマレジスタ（半固定抵抗器）、５５はオペアンプ５２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【０００５】
いま、図５に示すポテンショメータ５１がクロスヘッドの位置を検出するためのものであるとすると、図６に示すように、まず、型開閉機構を型締め完了位置（型開き開始位置）に位置付けた状態（クロスヘッドを前進完了位置に位置付けた状態）で、Ａ／Ｄ変換器５５の出力が所定のデータ値となるように（ポテンショメータ５１の出力電圧が０Ｖに近い値となるように）、トリマレジスタ５３の抵抗値の調整を行なう。次に、図６に示すように、型開閉機構を型開き完了位置（型閉じ開始位置）に位置付けた状態（クロスヘッドを後退完了位置に位置付けた状態）で、Ａ／Ｄ変換器５５の出力が所定のデータ値となるように、トリマレジスタ５４の抵抗値の調整を行なう。そして、上記の型締め完了位置におけるトリマレジスタ５３によるゼロ点調整と、型開き完了位置におけるトリマレジスタ５４によるゲイン調整とを、双方の調整でそれぞれ適正値が得られるまで繰り返し、これにより、ポテンショメータ５１のゼロ点調整とゲイン調整とを行なうようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したトリマレジスタ５３、５４によるゼロ点調整とゲイン調整は、作業者により調整誤差が生じるという問題があり、また、トリマ調整を何回か繰り返す必要があるため、調整に時間がかかるという問題もあった。
【０００７】
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、成形機における位置検出用センサであるポテンショメータのゼロ点調整およびゲイン調整を簡単・容易に、かつ、高精度に行なうことにある。
【０００８】
【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に、Ａ点とＢ点との間を移動する被測定対象部材の動きに連動するポテンショメータの出力により、被測定対象部材の位置を検出する成形機において、被測定対象部材がＡ点にある際のポテンショメータの出力と、被測定対象部材がＢ点にある際のポテンショメータの出力とを記憶し、この記憶したデータに基づいて、ポテンショメータの出力の変化が、所定の１次関数に乗った変化となるように、ポテンショメータの出力を補正演算する。つまり、本発明においては、ポテンショメータのゼロ点調整およびゲイン調整をソウトウェア的に行なう。
【０００９】
【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。
【００１０】
図１〜図４は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるダイカストマシンに係り、図１は、ポテンショメータの出力を補正演算するための構成を示す要部ブロック図、図２は、ゼロ点調整およびゲイン調整の様子を模式的に示す説明図、図３は、ゼロ点調整およびゲイン調整のためのデータ取りを指示するための画面例を示す説明図、図４は、ポテンショメータの配置の一例を模式的に示す説明図である。
【００１１】
まず、ポテンショメータの配置の一例を、図４によって説明する。図４において、１１は固定ダイプレート、１２は保持プレート、１３は固定ダイプレート１１と保持プレート１２との間に架け渡されたタイバー、１４はタイバー１３に挿通されタイバーに沿って前後進可能な可動ダイプレート、１５は固定ダイプレート１１に搭載された固定側金型、１６は可動ダイプレート１４に搭載された可動側金型、１７は、保持プレート１２に搭載された型開閉駆動源（油圧シリンダまたはサーボモータ）で前後進駆動される駆動ロッド（型開閉駆動源が油圧シリンダである場合にはシリンダのピストンロッド、型開閉駆動源がサーボモータである場合には、ボールネジ機構の直線運動する部材に連結または一体化されたロッド）、１８は可動ダイプレート１４を前後進させるトグルリンク機構、１８ａは、駆動ロッド１７の先端に固定された、トグルリンク機構１８の力の入力端であるクロスヘッドである。クロスヘッド１８ａには、ラック１９が固定されており、このラック１９にピニオンギヤ２０が噛み合っており、ピニオンギヤ２０はポテンショメータ１の回転軸に固着されている。なお、ピニオンギヤ２０およびポテンショメータ１は、保持プレート１２あるいは可動ダイプレート１４に回転可能に保持されている。
【００１２】
図４に示す構成において、型開閉駆動源により駆動ロッド１７が前進または後退駆動されると、駆動ロッド１７と一体となってクロスヘッド１８ａが前進または後退し、これによってトグルリンク機構１８が伸展または折り畳み駆動されて、可動ダイプレート１４が前進または後退駆動されるようになっている。そして、上記のクロスヘッド１８ａの前進または後退運動により、ラック１９、ピニオンギヤ２０を介して、ポテンショメータ１が回転され、このポテンショメータ１の出力電圧によって、マシンのシステムコントローラがクロスヘッド１８ａの位置を認知するようになっている。
【００１３】
上記のポテンショメータ１の出力を補正する手法を、図１、図２を用いて説明する。図１において、１はポテンショメータ、２はポテンショメータ１の出力電圧が入力されるオペアンプ（演算増幅器）、３はオペアンプ２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、４はマシン全体の統括制御を司るシステムコントローラである。システムコントローラ４は、実際にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）などを備えたもので構成されており、各種アプリケーションプログラムによって各種の演算処理、運転制御処理、画像表示処理等々を実行する。このシステムコントローラ４には、ソフトウェアで具現化される補正演算部５が設けられており、補正演算部５は、後述するデータが格納されたデータ格納部６のデータに基づいて、ポテンショメータ１の出力の変化が、所定の１次関数に乗った変化となるように、ポテンショメータ１の出力（Ａ／Ｄ変換器３の出力）を補正演算し、補正演算結果を被測定対象部材（例えば、クロスヘッド１８ａ）の位置データとして出力するようになっている。
【００１４】
本実施形態では、ポテンショメータのゼロ点調整およびゲイン調整をソウトウェア的に行なうために、マシンの出荷前などにおいて、Ａ点とＢ点との間を移動する被測定対象部材がＡ点にある際のポテンショメータ１の出力と、被測定対象部材がＢ点にある際のポテンショメータ１の出力とを、前記データ格納部６に取り込んで記憶する。
【００１５】
図２は、データ格納部６に記憶するデータを取り込む様子を示している。いま、ポテンショメータ１がクロスヘッド１８ａの位置を検出するためのものであるとすると、図２に示すように、まず、型開閉機構を型締め完了位置（Ａ点；型開き開始位置）に位置付けた状態（クロスヘッド１８ａを前進完了位置に位置付けた状態）で、ポテンショメータ１の出力電圧をデジタル変換した値Ｄ１やＤ２を、データ格納部６に記憶する。次に、図２に示すように、型開閉機構を型開き完了位置（Ｂ点；型閉じ開始位置）に位置付けた状態（クロスヘッド１８ａを後退完了位置に位置付けた状態）で、ポテンショメータ１の出力電圧をデジタル変換した値Ｆ１やＦ２を、データ格納部６に記憶する。なお、このデータの取り込みの前に、型開閉機構を型締め完了位置において、ポテンショメータ１の出力が所定範囲内に収まるように、ポテンショメータ１のメカニカル位置調整が行なわれていることは、言うまでもない。
【００１６】
補正演算部５では、データ格納部６に記憶したデータに基づき、例えば、Ｄ１−Ｆ１で示される線分Ｌ１上の各点を、基準の出力特性線Ｌ０に乗るように、あるいは、Ｄ２−Ｆ２で示される線分Ｌ２上の各点を、基準の出力特性線Ｌ０に乗るように、補正演算する。この補正演算は簡単な比例式によって実現されることは当業者には自明である。なお、データ格納部６には、この補正演算式の係数を合わせて記憶するようにしてもよい。
【００１７】
図３は、本実施形態のマシンに付随したディスプレイ装置に表示された表示画面の一例を示している。本実施形態では、マシンに付随したキー入力装置などを適宜に操作することにより、図３の画面３１が呼び出されるようになっている。本実施形態のディスプレイ装置は、タッチパネル式のディスプレイとなっており、図３の画面の表示状態において、型開閉工程を実行し、型締め完了位置において、画面３１の３２で示した位置をプッシュするとその箇所が反転表示され、この状態でキー入力装置の確定キーをブッシュすることにより、前記した値Ｄ１あるいは値Ｄ２などがデータ格納部６に記憶される。また、図３の画面の表示状態において、型開閉工程を実行し、型開き完了位置において、画面３１の３３で示した位置をプッシュするとその箇所が反転表示され、この状態でキー入力装置の確定キーをブッシュすることにより、前記した値Ｆ１あるいは値Ｆ２などがデータ格納部６に記憶される。
【００１８】
このように本実施形態では、ポテンショメータのゼロ点調整およびゲイン調整をソウトウェア的に行なうようにしているので、ゼロ点調整およびゲイン調整が正確（高精度）に行え、従来のように作業者による調整誤差が生じることがない。また、従来のトリマレジスタによる調整のように、トライ＆エラーを繰り返して調整を行なう必要がなく、ゼロ点調整およびゲイン調整のためのデータの取り込みが１回で済み、実質的に、ポテンショメータのゼロ点調整およびゲイン調整を簡単・容易に行えることとなる。
【００１９】
以上の説明では、被測定対象部材としてクロスヘッド１８ａを例にとったが、被測定対象部材としては、これ以外に、押出部材、ダイカストマシンによって制御される給湯機のアーム、ラドルなどが挙げられる。また、ダイカストマシン以外にも、射出成形機においても本発明が適用可能なことは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、成形機における位置検出用センサであるポテンショメータのゼロ点調整およびゲイン調整を簡単・容易に、かつ、高精度に行え、作業者への負担を大幅に軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、ポテンショメータの出力を補正演算するための構成を示す要部ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、ゼロ点調整およびゲイン調整の様子を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、ゼロ点調整およびゲイン調整のためのデータ取りを指示するための画面例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、ポテンショメータの配置の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】ゼロ点調整およびゲイン調整を行なう従来構成を示す要部回路図である。
【図６】従来構成によるゼロ点調整およびゲイン調整の様子を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ポテンショメータ
２オペアンプ
３Ａ／Ｄ変換器
４システムコントローラ
５補正演算部
６データ格納部
１８トグルリンク機構
１８ａクロスヘッド
１９ラック
２０ピニオンギヤ

Claims

Ａ点とＢ点との間を移動する被測定対象部材の動きに連動するポテンショメータの出力により、被測定対象部材の位置を検出する成形機において、
前記被測定対象部材が前記Ａ点にある際の前記ポテンショメータの出力と、前記被測定対象部材が前記Ｂ点にある際の前記ポテンショメータの出力とを記憶し、この記憶したデータに基づいて、前記ポテンショメータの出力の変化が、所定の１次関数に乗った変化となるように、前記ポテンショメータの出力を補正演算する手段を有することを特徴とする成形機。