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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Steuerung für einen Spritzgießmaschine und insbesondere eine solche Steuerung mit einer Funktion zur Reduzierung von Synchronisierungsfehlern.
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Zum Stand der Technik
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Einige bekannte Spritzgießmaschinen verwenden Servomotoren zum Achsenantrieb. Bei vielen Spritzgießmaschinen geringer Größe wird jeweils ein einzelner Servomotor eingesetzt zum Antrieb von Komponenten, wie einer Spritzeinheit, Formenklemmeinheit, etc. Bei größeren Spritzgießmaschinen, welche große Achsenantriebskräfte erfordern, werden mehrere Servomotoren eingesetzt zum Antrieb einer einzelnen Komponente. Beispielsweise zeigt die
japanische Patentveröffentlichung 2003-189657 eine Technik zur Aufrechterhaltung einer Positionssynchronisation zwischen mehreren Servomotoren. Gemäß dieser Technik sind die Servomotoren einzeln mit Positionssteuereinheiten versehen, an welche derselbe Positionsbefehl abgegeben wird, um die Positionssynchronisation zwischen den Servomotoren beizubehalten.
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Die
japanischen Patentveröffentlichungen 2002-079556 und
2003-200469 zeigen eine Technik, bei der Strombefehle für mehrere Spritzmotoren als durch die Drucksteuerung beeinflusst Variante berechnet werden zwecks Übereinstimmung zwischen einem detektieren Druck und einem vorgegebenen Druck und die berechneten Strombefehle werden korrigiert, um Unterschiede in der Position oder bezüglich des angewandten Druckes zwischen den Injektionsmotoren zu reduzieren. Die
japanische Patentveröffentlichung 2004-195926 beschreibt eine Technik, bei der ein Schneckenbewegungsbefehl auf Basis der Differenz zwischen einem Spritzdruckbefehl und dem aktuellen Spritzdruck berechnet wird und eine Mehrzahl von Motoren einzeln hinsichtlich ihres Antriebs durch Positionssteuerungen gesteuert werden auf Basis des berechneten Schneckenbewegungsbefehls.
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Bei der in den
japanischen Patentveröffentlichungen 2002-079556 und
2003-200469 beschriebenen Technik werden die Strombefehle als durch die Drucksteuerung beeinflusste Variable berechnet, sodass die Möglichkeit besteht, dass die Ansprechgeschwindigkeit der Drucksteuerung reduziert ist. Die Strombefehle werden korrigiert, um die Differenz bezüglich der Position zwischen den Injektionsmotoren zu reduzieren, wobei die erforderliche Reaktion für die Verringerung der Positionsdifferenz aber verzögert sein kann.
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Bei der in der
japanischen Patentveröffentlichung 2004-195926 beschriebenen Technik werden die Motoren durch ihre jeweiligen Positionssteuerungen gesteuert, sodass die Differenz bezüglich der Position zwischen den Motoren dadurch reduziert werden kann, dass derselbe Schneckenbewegungsbefehl an die Positionssteuerungen gegeben wird. Weil der Schneckenbewegungsbefehl als Variable bezüglich der Drucksteuerung berechnet wird, besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Ansprechgeschwindigkeit bei der Drucksteuerung verringert ist.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, die Ansprechgeschwindigkeit (Reguliergeschwindigkeit) bezüglich des Druckes bei dessen Steuerung zu verbessern und Synchronisierungsfehler bezüglich Position und Geschwindigkeit zwischen Achsen zu verringern. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Steuerung für eine Spritzgießmaschine, die mit einer Detektionseinheit für eine physikalische Größe ausgerüstet ist zum Detektieren einer Klemmkraft, Position der bewegbaren Platte, Formöffnungsbetrag, etc. anstelle einer Drucksteuereinheit, und die in der Lage ist, die Ansprechcharakteristiken der physikalischen Größen zu verbessern und Synchronisierungsfehler bezüglich Position und Geschwindigkeit zwischen Achsen zu reduzieren, und zwar auch dann, wenn mehrere Motoren gesteuert werden, sodass die detektierten physikalischen Größen gesetzten (vorgegebenen) Werten gleich sind.
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Eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine gemäß der Erfindung ist so konfiguriert, dass eine angetriebene Komponente der Spritzgießmaschine durch mehrere Achsen angetrieben wird und die Spritzgießmaschine eine Detektoreinheit für eine physikalische Größe aufweist, die eingerichtet ist, zumindest eine der folgenden physikalischen Größen zu detektieren: Spritzgießdruck, Klemmkraft, Position der bewegbaren Platte, und Formöffnungsbetrag, welche durch die angetriebene Komponente beeinflusst werden, sowie eine Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen Geschwindigkeitsbefehlswert auf Basis einer Abweichung zwischen der detektierten physikalischen Größe und einem Befehlswert zu berechnen, und eine Synchronfehlerdetektoreinheit, die eingerichtet ist, einen Synchronisierungsfehler zwischen den Achsen zu detektieren, Geschwindigkeitssteuereinheiten, die in einem Eins-zu-Eins-Verhältnis den Achsen zugeordnet sind, und weiterhin aufweisend eine Synchronfehlerkorrektureinheit, die eingerichtet ist, den Geschwindigkeitsbefehlswert zu korrigieren auf Basis des detektierten Synchronisierungsfehlers bezüglich jeder der Achsen, wobei die Geschwindigkeitssteuereinheiten eingerichtet sind, einen Drehmomentbefehl oder einen Strombefehl auf Basis des korrigierten Geschwindigkeitsbefehlswertes und einer detektierten Geschwindigkeit zu berechnen.
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Die Synchronfehlerkorrektureinheit kann eingerichtet sein, Geschwindigkeitsbefehlswerte für alle Achsen einschließlich einer einzelnen Hauptachse oder die Nebenachsen oder alle anderen Achsen außer der Hauptachse zu korrigieren.
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Die Synchronfehlerdetektoreinheit kann eingerichtet sein, einen Synchronfehler auf Basis der Differenz zwischen den Positionen der Hauptachse und der anderen Achsen, zwischen der mittleren Position aller Achsen und der Position jeder einzelnen Achse, oder der Differenz zwischen der Position jeder der Achsen und einer mittleren Position aller anderen Achsen detektieren.
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Die Synchronfehlerkorrektureinheit kann eingerichtet sein, den Geschwindigkeitsbefehlswert zu korrigieren bezüglich einer Vorschubrichtung, um den Wert zu erhöhen für diejenige Achse, deren Bewegung verzögert ist im Verhältnis zu der anderer Achsen und/oder sie korrigiert den Geschwindigkeitsbefehlswert bezüglich der Vorschubrichtung, der für diejenige Achse zu reduzieren ist, deren Bewegung gegenüber den anderen Achsen vorauseilt.
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Bei der angetriebenen Komponente kann es sich um einen Injektionsschnecke handeln, bei den Achsen zum Antreiben der angetriebenen Komponente kann es sich um Injektionsachsen handeln, und bei der physikalischen Größe kann es sich um den Injektionsdruck handeln. Andererseits kann es sich bei der angetriebenen Komponente um eine bewegbare Platte, bei den Achsen zum Antreiben der angetriebenen Komponente kann es sich um Klemmachsen (Spannachsen) handeln, und bei der physikalischen Größe kann es sich um eine Klemmkraft handeln, eine Position der bewegbaren Platte, oder um einen Form-Öffnungsbetrag.
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Mit der oben beschriebenen Erfindung kann eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine bereitgestellt werden, welche in der Lage ist, bei der Drucksteuerung das Druck-Ansprechverhalten zu verbessern und Synchronisierungsfehler bezüglich der Position und Geschwindigkeit zwischen Achsen zu verringern. Weiterhin kann eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine bereitgestellt werden, die mit einer Detektoreinheit für eine physikalische Größe versehen und in der Lage ist, das Ansprechverhalten bezüglich der physikalischen Größen zu verbessern und Synchronisierungsfehler bezüglich Position und Geschwindigkeit zwischen Achsen zu reduzieren, auch wenn eine Mehrzahl, insbesondere Vielzahl von Motoren gesteuert werden, sodass die detektierten physikalischen Größen gesetzten Werten gleich sind.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die obigen und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Blick auf die Figuren:
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1 ist ein Diagramm eines Ausführungsbeispieles, bei dem ein Geschwindigkeitsbefehlswert für eine Nebenachse korrigiert wird;
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2 ist ein Diagramm eines Ausführungsbeispieles, bei dem Geschwindigkeitsbefehlswerte für eine Haupt- und Nebenachsen korrigiert werden;
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3 ist eine Diagramm eines Ausführungsbeispieles, bei dem ein einziges angetriebenes Bauteil durch drei Achsen angetrieben ist; und
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4 ist ein Diagramm eines Ausführungsbeispieles, bei dem ein Synchronfehler detektiert und korrigiert wird auf Basis einer Geschwindigkeitsdifferenz anstelle einer Positionsdifferenz.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Einzelnen
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Eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat eine Drucksteuereinheit, die eingerichtet ist, Geschwindigkeitsbefehlswerte für mehrere Injektionsmotoren zu berechnen als Drucksteuerungsstellgrößen für eine Übereinstimmung zwischen einem gesetzten Druck und einem Druck, der durch einen Drucksensor 71 detektiert wird, welcher an einem proximalen Abschnitt einer Injektionsschnecke 72 angebracht ist, eine Synchronfehlerdetektoreinheit, die eingerichtet ist, einen Synchronfehler bezüglich einer Position zwischen den Injektionsmotoren zu detektieren, eine Synchronfehlerkorrektureinheit, die eingerichtet ist, einen Korrekturbetrag bezüglich eines Geschwindigkeitsbefehlswertes als Synchronfehlerkorrekturstellgröße zur Reduzierung des Synchronfehlers zu berechnen, und eine Geschwindigkeitssteuereinheit, die eingerichtet ist, die Geschwindigkeiten der Injektionsmotoren auf Basis eines Nachkorrekturgeschwindigkeitsbefehlswertes zu steuern, der gewonnen wird durch Korrektur des berechneten Geschwindigkeitsbefehlswertes der Drucksteuereinheit durch die Synchronfehlerkorrektureinheit.
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<Ausführungsbeispiel 1>
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Geschwindigkeitsbefehlswert für eine Nebenachse korrigiert wird. Eine Steuerung zum Steuern von Motoren einer Hauptachse 60M (Masterachse) und einer Nebenachse 60S (Slaveachse) hat eine Drucksteuereinheit 51, Geschwindigkeitssteuereinheiten 52 und 52A, Stromsteuereinheiten 53 und 53A, Differenziereinheiten 54 und 54A, eine Synchronfehlerdetektoreinheit 55A, und eine Synchronfehlerkorrektureinheit 56A. Die Drucksteuereinheit 50 empfängt einen Druckbefehl, der von einer Hauptsteuereinheit ausgegeben wird. Positionssensoren 61M und 61S zum Detektieren der Positionen der Motoren sind in die Motoren für die Haupt- und Nebenachsen 60M bzw. 60S eingebaut. Die Motoren der Haupt- und Nebenachsen 60M und 60S wandeln Drehantrieb in einen Linearantrieb mittels Kugelgewindetrieb und entsprechender Schraubenmuttern, um so eine gleitende Platte 70 vorzuschieben oder zurückzuziehen. Die gleitende Platte 70 ist am proximalen Abschnitt einer Injektionsschnecke 71 angebracht, mit dem Drucksensor 71 dazwischen.
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Die Drucksteuereinheit 51 berechnet einen Geschwindigkeitsbefehl entsprechend einer Druckabweichung auf Basis der Differenz zwischen einem Druckbefehl und einem Druck, der mit dem Drucksensor 71 detektiert wird und gibt den berechneten Geschwindigkeitsbefehl an die Geschwindigkeitssteuereinheit 52 und einen Addierer 57A.
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Die Geschwindigkeitssteuereinheit 52 berechnet einen Drehmomemtbefehl entsprechend der Geschwindigkeitsabweichung auf Basis der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsbefehl, der von der Drucksteuereinheit 51 abgegeben wird, und einer Geschwindigkeitsrückmeldung des Motors der Hauptachse 60M von der Differenziereinheit 54 und gibt den berechneten Drehmomentbefehl an die Stromsteuereinheit 53. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 52A berechnet einen Drehmomentbefehl entsprechend der Geschwindigkeitsabweichung auf Basis der Differenz zwischen einem Geschwindigkeitsbefehl, der gewonnen wird durch Addition mittels des Addierers 57A des von der Drucksteuereinheit 51 ausgegebenen Wertes und eines Korrekturwertes, der von der Synchronfehlerkorrektureinheit 56A ausgegeben wird, und einer Geschwindigkeitsrückmeldung des Motors für die Nebenachse 60S von der Differenziereinheit 54A, und gibt dann den berechneten Drehmomentbefehl an die Stromsteuereinheit 53A.
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Die Stromsteuereinheit 53 empfängt den Drehmomentbefehl, der von der Geschwindigkeitssteuereinheit 52 abgegeben wird, und versorgt den Motor der Hauptachse 60M mit Strom entsprechend dem eingegebenen Drehmomentbefehl. Die Stromsteuereinheit 53A empfängt den Drehmomentbefehl, der von der Geschwindigkeitsbefehlssteuereinheit 52A ausgegeben wird, und versorgt den Motor der Nebenachse 60S mit Strom entsprechend dem eingegebenen Drehmomentbefehl.
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Die Differenziereinheit 54 differenziert die Positionsrückmeldung vom Motor für die Hauptachse 60M und führt dies zurück als Geschwindigkeitsrückmeldung zur Geschwindigkeitssteuereinheit 52. Die Differenziereinheit 54A differenziert die Positionsrückmeldung vom Motor für die Nebenachse 60S und führt dies zurück als Geschwindigkeitsrückmeldung zur Geschwindigkeitssteuereinheit 52A.
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Die Synchronfehlerdetektoreinheit 55A berechnet und gibt als Synchronfehler die Differenz zwischen der Positionsrückmeldung vom Motor für die Hauptachse 60M und der Positionsrückmeldung vom Motor für die Nebenachse 60S ab. Der von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55A abgegebene Synchronfehler wird in die Synchronfehlerkorrektureinheit 56A eingegeben. Die Synchronfehlerkorrektureinheit 56A berechnet einen Korrekturbetrag bezüglich des Geschwindigkeitsbefehls entsprechend dem von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55A eingegebenen Synchronfehler und gibt (den Korrekturbetrag) an den Addierer 57A.
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<Ausführungsbeispiel 2>
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Geschwindigkeitsbefehlswerte für Haupt- und Nebenachsen korrigiert werden.
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Eine Steuerung zum Steuern von Motoren für eine Hauptachse 60M und eine Nebenachse 60S weist auf: eine Drucksteuereinheit 51, Geschwindigkeitssteuereinheiten 52 und 52A, Stromsteuereinheiten 53 und 53A, Differenziereinheiten 54 und 54A, eine Synchronfehlerdetektoreinheit 55A, und eine Synchronfehlerkorrektureinheit 56A. Die Drucksteuereinheit 51 empfängt einen Druckbefehl, der von einer Hauptsteuereinheit ausgegeben wird.
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Die Drucksteuereinheit 51 berechnet einen Geschwindigkeitsbefehl entsprechend einer Druckabweichung auf Basis der Differenz zwischen einem Druckbefehl und einem von dem Drucksensor 71 detektierten Druck und gibt den berechneten Geschwindigkeitsbefehls an einen Subtrahierer 58 und den Addierer 57A. Der Subtrahierer 58 subtrahiert einen Korrekturwert, der von der Synchronfehlerkorrektureinheit 56A abgegeben wird, von dem Geschwindigkeitsbefehl, der von der Drucksteuereinheit 51 abgegeben wird, und gibt das Ergebnis der Subtraktion an die Geschwindigkeitssteuereinheit 52. Der Addierer 57A addiert den Geschwindigkeitsbefehl, der von der Drucksteuereinheit 51 abgegeben worden ist, und den Korrekturwert, der von der Synchronfehlerkorrektureinheit 56A abgegeben worden ist, und gibt das Ergebnis der Addition an die Geschwindigkeitssteuereinheit 52A.
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Die Geschwindigkeitssteuereinheiten 52 und 52A, Stromsteuereinheiten 534 und 53A, und Differenziereinheiten 54 und 54A sind in gleicher Weise aufgebaut wie die entsprechenden Komponenten beim Ausführungsbeispiel 1.
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Die Synchronfehlerdetektoreinheit 55A berechnet und gibt als Synchronfehler die Differenz zwischen der Positionsrückmeldung vom Motor für die Hauptachse 60M und der Positionsrückmeldung von dem Motor der Nebenachse 60S aus. Der von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55A ausgegebene Synchronfehler wird in die Synchronfehlerkorrektureinheit 56A eingegeben. Die Synchronfehlerkorrektureinheit 56A berechnet einen Korrekturbetrag bezüglich eines Geschwindigkeitsbefehls entsprechend dem Synchronfehler, der von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55A eingegeben worden ist, und gibt ihn (den Korrekturbetrag) an den Addierer 57A und den Subtrahierer 68.
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<Ausführungsbeispiel 3>
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Geschwindigkeitsbefehle für drei Achsen korrigiert werden. Eine Steuerung für die Steuerung von Motoren für die Hauptachse 60M und Nebenachsen 60S1 und 60S2 enthält folgendes: eine Drucksteuereinheit 51, Geschwindigkeitssteuereinheiten 52, 52A und 52B, Stromsteuereinheiten 53, 53A und 53B, Differenziereinheiten 54, 54A und 54B, Synchronfehlerdetektoreinheiten 55A und 55B, und Synchronfehlerkorrektureinheiten 56A und 56B. Die Drucksteuereinheit 51 erhält einen Druckbefehl, der von einer Hauptsteuereinheit ausgegeben wird.
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Positionssensoren 61M, 61S1 und 61S2 zum Detektieren der Drehpositionen der Motoren sind in die Motoren für die Hauptachse 60M und die Nebenachsen 60S1 und 60S2 eingebaut. Die Motoren für die Hauptachse 60M und die Nebenachsen 60S und 60S2 wandeln Drehantrieb in einen Linearantrieb mittels eines Kugelgewindetriebs und bewegen auf diese Weise eine Gleitplatte 70 vor und zurück.
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Die Drucksteuereinheit 51 berechnet einen Geschwindigkeitsbefehl entsprechend einer Druckabweichung auf Basis der Differenz zwischen einem Druckbefehl und einem Druck, der durch den Drucksensor 71 detektiert wird, und gibt den berechneten Geschwindigkeitsbefehl an die Geschwindigkeitssteuereinheit 51 und die Addierer 57A und 57B.
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Die Geschwindigkeitssteuereinheiten 52 und 52A, die Stromsteuereinheiten 53 und 53A, und die Differenziereinheiten 54 und 54A sind in gleicher Weise aufgebaut wie die entsprechenden Komponenten beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Die Geschwindigkeitssteuereinheit 52B berechnet einen Drehmomentbefehl entsprechend einer Geschwindigkeitsabweichung auf Basis der Differenz zwischen einem Geschwindigkeitsbefehl, der gewonnen wird durch Addition des von der Drucksteuereinheit 51 ausgegebenen Wertes und eines Korrekturwertes, der in der Synchronfehlerkorrektureinheit 56B ausgegeben wird – hierzu dient der Addierer 57B –, und entsprechend einer Geschwindigkeitsrückmeldung des Motors für die Nebenachse 60S2 aus der Differenziereinheit 54B, und gibt den so berechneten Drehmomentbefehl an die Stromsteuereinheit 53B.
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Die Stromsteuereinheit 53B empfängt den von der Geschwindigkeitssteuereinheit 52B ausgegebenen Drehmomentbefehl und versorgt den Motor für die Nebenachse 60S2 entsprechend dem eingegebenen Drehmomentbefehl mit Strom.
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Die Differenziereinheit 54B differenziert die Positionsrückmeldung vom Motor für die Nebenachse 60S2 und führt dies zurück als Geschwindigkeitsrückmeldung an die Geschwindigkeitssteuereinheit 52B.
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Die Synchronfehlerdetektoreinheit 55A berechnet und gibt als Synchronfehler die Differenz zwischen der Positionsrückmeldung vom Motor für die Hauptachse 60M und der Positionsrückmeldung vom Motor für die Nebenachse 60S1 aus. Der von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55A ausgegebene Synchronfehler wird in die Synchronfehlerkorrektureinheit 56A eingegeben. Die Synchronfehlerkorrektureinheit 56A berechnet einen Korrekturbetrag bezüglich eines Geschwindigkeitsbefehls entsprechend dem von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55A eingegebenen Synchronfehler und gibt das Ergebnis an den Addierer 57A.
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Die Synchronfehlerdetektoreinheit 55B berechnet und gibt als Synchronfehler die Differenz zwischen der Positionsrückmeldung vom Motor für die Hauptachse 60M und der Positionsrückmeldung vom Motor für die Nebenachse 60S2 aus. Der von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55B ausgegebene Synchronfehler wird in die Synchronfehlerkorrektureinheit 56B eingegeben. Die Synchronfehlerkorrektureinheit 56B berechnet einen Korrekturbetrag bezüglich des Geschwindigkeitsbefehls entsprechend dem von der Synchronfehlerdetektoreinheit 556 eingegebenen Synchronfehler und gibt das Ergebnis an den Addierer 576.
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<Ausführungsbeispiel 4>
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Synchronfehler detektiert und korrigiert wird auf Basis einer Geschwindigkeitsdifferenz anstelle einer Positionsdifferenz. Eine Steuerung zum Steuern von Motoren für eine Hauptachse 60M und eine Nebenachse 60S weist folgendes auf: eine Drucksteuereinheit 51, Geschwindigkeitssteuereinheiten 52 und 52A, Stromsteuereinheiten 53 und 53A, Differenziereinheiten 54 und 54A, eine Synchronfehlerdetektoreinheit 55C, und eine Synchronfehlerkorrektureinheit 56C. Die Drucksteuereinheit 51 empfängt einen Druckbefehl, der von einer Hauptsteuerung abgegeben wird.
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Die Drucksteuereinheit 51 berechnet und gibt einen Geschwindigkeitsbefehl ab entsprechend einer Druckabweichung auf Basis der Differenz zwischen einem Druckbefehl und einem von dem Drucksensor 71 detektierten Druck.
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Die Geschwindigkeitssteuereinheit 51 berechnet einen Drehmomentbefehl entsprechend einer Geschwindigkeitsabweichung auf Basis der Differenz zwischen dem von der Drucksteuereinheit 51 abgegebenen Geschwindigkeitsbefehl und einer Geschwindigkeitsrückmeldung des Motors für die Hauptachse 60M von der Differenziereinheit 54 und gibt den berechneten Drehmomentbefehl an die Stromsteuereinheit 53. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 52A berechnet einen Drehmomentbefehl entsprechend der Geschwindigkeitsabweichung auf Basis der Differenz zwischen einem Geschwindigkeitsbefehl, der gewonnen wird durch Addition des von der Drucksteuereinheit 51 ausgegebenen Wertes und eines Korrekturwertes, der von der Synchronfehlerkorrektureinheit 56C ausgegeben wird – mit Hilfe des Addierers 57A –, und entsprechend einer Geschwindigkeitsrückmeldung vom Motor für die Nebenachse 60S aus der Differenziereinheit 54A, und gibt den so berechneten Drehmomentbefehl an die Stromsteuereinheit 53A.
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Die Stromsteuereinheiten 53 und 53A und die Differenziereinheiten 54 und 54A sind in gleicher Weise aufgebaut wie die entsprechenden Komponenten beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Die Synchronfehlerdetektoreinheit 55C berechnet und gibt als Synchronfehler aus die Differenz zwischen einer Hauptgeschwindigkeitsrückmeldung, die gewonnen wird durch Differenzierung der Positionsrückmeldung des Motors für die Hauptachse 60M mittels der Differenziereinheit 54, und der Nebengeschwindigkeitsrückmeldung, die gewonnen wird durch Differenzierung der Positionsrückmeldung des Motors für die Achse 60S mittels des Differenziers 54A. Der von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55C ausgegebene Synchronfehler wird in die Synchronfehlerkorrektureinheit 56C eingegeben. Die Synchronfehlerkorrektureinheit 56C berechnet einen Korrekturwert für einen Geschwindigkeitsbefehl entsprechend dem von der Synchronfehlerdetektoreinheit 55C eingegebenen Synchronfehler und gibt diesen an den Addierer 57A.
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<Drucksteuereinheit>
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Die Drucksteuereinheit berechnet einen Geschwindigkeitsbefehlswert für eine Injektionsachse als Stellgröße für die Drucksteuerung auf Basis einer Abweichung zwischen einem Druckbefehlswert und einem detektierten Druckwert. Beim Injizieren und bei der Druckausübung in der Endphase des Injizierens variiert der Injektionsdruck im Wesentlichen proportional zum Betrag der Bewegung der Schneckenachse. Wird deshalb der Geschwindigkeitsbefehlswert als Stellgröße berechnet für die Drucksteuerung ist also die Stellgröße eine Geschwindigkeit und der geregelte Gegenstand ist eine physikalische Größe, die proportional ist zur Position. Deshalb hat der geregelte Gegenstand eine integrale Eigenschaft bezüglich der Stellgröße, sodass das Ansprechverhalten bei der Drucksteuerung verbessert werden kann.
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<Steuereinheit für die physikalische Größe>
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Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel kann auch eingesetzt werden in Fällen, in denen eine Detektoreinheit für eine physikalische Größe eingerichtet ist, eine physikalische Größe zu detektieren, wie eine Klemmkraft, die Position einer bewegbaren Platte, den Öffnungsbetrag der Form, etc. anstelle einer Druckdetektoreinheit, und mehrere Motoren werden gesteuert, sodass die detektierten physikalischen Größen gesetzten (gegebenen) Werten gleich sind. Beim Detektieren und Steuern von beispielsweise der Klemmkraft als physikalischer Größe, welche proportional variiert zur Bewegungsstrecke der Klemmachse beim Klemmen einer Form, wird ein Geschwindigkeitsbefehl berechnet als Stellgröße für die Steuerung der Klemmkraft. Die Stellgröße dabei ist eine Geschwindigkeit und der gesteuerte (geregelte) Gegenstand ist eine physikalische Größe, die proportional ist zur Position. Somit hat der gesteuerte Gegenstand eine integrale Eigenschaft bezüglich der Stellgröße, sodass das Ansprechverhalten bei der Klemmkraftsteuerung verbessert ist. Auch bei der Detektion und Steuerung der Position einer bewegbaren Platte oder der Öffnung der Form als physikalische Größe, die proportional mit der Bewegungsstrecke der Achse für das Öffnen/Schließen der Form variiert, wird ein Geschwindigkeitsbefehlswert als Stellgröße berechnet für die Steuerung der physikalischen Größe, wodurch das Ansprechverhalten bei der Steuerung verbessert ist.
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<Sychronfehlerkorrektureinheit>
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Die Synchronfehlerkorrektureinheit berechnet einen Korrekturwert für den Geschwindigkeitsbefehlswert als Stellgröße für die Synchronfehlerkorrektur auf Basis der Differenz der Position oder der Geschwindigkeit zwischen einer Mehrzahl von Injektionsmotoren, d. h. einen Synchronfehler, um so den Geschwindigkeitsbefehlswert, der von der Drucksteuereinheit berechnet ist, zu korrigieren.
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Es folgt eine Beschreibung eines Falles, bei dem die Injektionsschnecke durch zwei Achsen angetrieben wird, z. B. eine Hauptachse und einer Nebenachse (Folgeachse). Werden bei der Drucksteuerung die Positionen der Haupt- und der Nebenachsen angepasst, wird der Korrekturwert bezüglich des Geschwindigkeitsbefehlswertes, der berechnet ist auf Basis des Synchronfehlers, zum Geschwindigkeitsbefehlswert für die Nebenachse addiert, wodurch der Geschwindigkeitsbefehlswert für die Nebenachse korrigiert wird.
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Dabei kann nur der Geschwindigkeitsbefehlswert für die Nebenachse korrigiert werden ohne Korrektur des Geschwindigkeitsbefehlswertes für die Hauptachse (vgl. 1). Andererseits können Korrekturwerte mit entgegengesetzten Vorzeichen einzeln zu den Geschwindigkeitsbefehlswerten für die Haupt- und Nebenachsen addiert werden, wodurch der Geschwindigkeitsbefehlswert für die Achsen korrigiert wird (vgl. 2).
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Wird die Bewegung der Nebenachsen relativ zur Hauptachse verzögert, d. h. wird die Position oder Geschwindigkeit der Nebenachse verzögert bzw. reduziert in Bezug auf die Hauptachse, dann kann beispielsweise der Geschwindigkeitsbefehlswert für die Nebenachse bezüglich ihrer Vorschubrichtung korrigiert werden im Sinne eines Anstieges, sodass die Bewegung der Nebenachse fortschreitet. Andererseits kann eine Korrektur dahingehend erfolgen, dass der Geschwindigkeitsbefehlswert für die Nebenachse vergrößert wird und der Geschwindigkeitsbefehlswert für die Hauptachse bezüglich ihrer Vorschubrichtung verringert wird, sodass die Bewegung der Hauptachse verzögert wird. In diesem Falle wird der Geschwindigkeitsbefehlswert dahingehend korrigiert, dass die Bewegung der Achsen bezüglich ihrer Vorschubrichtung verzögert wird. Deshalb kann das Vorzeichen des Geschwindigkeitsbefehlswertes bei bestimmten Bedingungen invertiert werden, sodass die Richtung des Geschwindigkeitsbefehlswertes der Vorschubrichtung entgegengesetzt ist.
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<Synchronfehlerdetektoreinheit>
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Die Synchronfehlerdetektoreinheit kann eingerichtet sein, den Synchronfehler zu detektieren auf Basis der Differenz zwischen den Positionen der Haupt- und Nebenachsen (vgl. 1 bis 3) oder der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Achsen (vgl. 4). Andererseits kann der Synchronfehler detektiert werden auf Basis der Differenz zwischen den Positionsabweichungen zwischen den Haupt- und Nebenachsen, d. h. Abweichungen zwischen dem Befehl und der tatsächlichen Position anstelle der Positionen selbst. Werden drei oder mehr Achsen eingesetzt, um das Angetriebene Bauteil zu bewegen, kann darüber hinaus eine mittlere Position aller Achsen gewonnen werden, sodass die jeweiligen Synchronfehler der Achsen detektiert werden können auf Basis der Differenzen zwischen der mittleren Position und den Positionen der Achsen. Auch kann der Synchronfehler jeder Achse detektiert werden auf Basis der Differenz zwischen der Position der jeweiligen Achse und der mittleren Position der anderen Achsen. Auch können weiterhin eine einzelne Hauptachse und mehrere Nebenachsen definiert werden, sodass der Synchronfehler für jede Nebenachse detektiert werden kann auf Basis der Differenzen zwischen den Positionen und Geschwindigkeiten der Hauptachse und der Nebenachse. Schließlich kann die Position und Geschwindigkeit jeder Achse detektiert werden durch eine Drehkodierung, die am Motor angebracht ist, oder einen Positions-/Geschwindigkeitssensor, der am angetriebenen Bauteil angebracht ist.
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<Geschwindigkeitsdetektoreinheit>
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Die Geschwindigkeitssteuereinheit berechnet einen Drehmomentbefehl oder einen Strombefehl als Stellgröße auf Basis einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert, wie er durch die Drucksteuereinheit berechnet und durch die Synchronfehlerberechnungseinheit korrigiert ist, und einer detektierten Geschwindigkeit. Da die Geschwindigkeitssteuereinheit als untergeordnete Regelschleife der Drucksteuereinheit eingerichtet ist, kann das Ansprechverhalten bezüglich der detektierten Geschwindigkeit auf den Geschwindigkeitsbefehlswert, wie er durch die Drucksteuereinheit berechnet ist, verbessert werden, sodass das Ansprechverhalten bei der Drucksteuerung ebenfalls verbessert werden kann. Da die Geschwindigkeitssteuerungseinheit jedem der mehreren Motoren im Verhältnis Eins-zu-Eins zugeordnet ist, kann die Variation der detektierten Geschwindigkeit verringert werden trotz der Variation des antreibenden Drehmomentes oder dem Reibungswiderstand zwischen den Motoren.
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Im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden Anwendungen der Drucksteuereinheit für die Steuerung des Injektionsdruckes und der Geschwindigkeitssteuereinheit für die Steuerung der Geschwindigkeiten der Injektionsmotoren beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist aber auch einsetzbar bei Anwendungen mit einer Detektoreinheit zum Detektieren einer Klemmkraft anstelle des Injektionsdruckes und einer Klemmkraftsteuereinheit zum Steuern der Klemmkraft in Kombination mit einer Geschwindigkeitssteuereinheit zum Steuern der Geschwindigkeiten der mehreren Form-Klemmmotoren. Weiterhin ist das Ausführungsbeispiel auch einsetzbar in Fällen, in denen eine Detektoreinheit vorgesehen ist zum Detektieren des Öffnungsbetrages (der Öffnungsbewegung) der Form oder bei der Bewegung der Plattenstellung anstelle des Injektionsdruckes und mit einer Steuereinheit zum Steuern des Öffnungsbetrages der Form oder der Position der bewegbaren Platte in Kombination mit einer Geschwindigkeitssteuereinheit zum Steuern der Geschwindigkeiten der Motoren für das Klemmen (Zuspannen) der Form (also das Schließen der Form). Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann das Ansprechverhalten des Druckes bei der Drucksteuerung verbessert werden und es können Synchronfehler bezüglich Position und Geschwindigkeit zwischen Achsen reduziert werden. Weiterhin können bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ansprechwerte physikalischer Größen bei deren Steuerung verbessert werden und Synchronfehler bezüglich Position und Geschwindigkeit zwischen Achsen können reduziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-189657 [0002]
- JP 2002-079556 [0003, 0004]
- JP 2003-200469 [0003, 0004]
- JP 2004-195926 [0003, 0005]
