JP2002079556A - 射出成形機の駆動制御方法および制御装置 - Google Patents
射出成形機の駆動制御方法および制御装置Info
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- JP2002079556A JP2002079556A JP2000271944A JP2000271944A JP2002079556A JP 2002079556 A JP2002079556 A JP 2002079556A JP 2000271944 A JP2000271944 A JP 2000271944A JP 2000271944 A JP2000271944 A JP 2000271944A JP 2002079556 A JP2002079556 A JP 2002079556A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスタサーボモータとスレーブサーボモー
タの動作、すなわち射出成形機のボールネジの推力と移
動量の同時性が確保される射出成形機の駆動制御方法を
提供する。 【解決手段】射出成形機のスクリュ（２１）の成形動作
を指示する動作指示信号（１）により、スクリュ（２
１）をマスタサーボモータ（１０）とスレーブサーボモ
ータ（１２）とにより第１、２のタイミングベルト（１
６、１９）、第１、２のボールネジ（２２、２４）、第
１、２のボールナット（２３、２５）等を介して同期的
に駆動するとき、マスタサーボモータ（１０）を制御す
るトルクおよび速度または位置の信号を使用してスレー
ブサーボモータ（１２）を制御すると共に、スレーブサ
ーボモータ（１２）の位置の制御は、このスレーブサー
ボモータ（１２）に関連して設けられている速度検出器
（１３）により検出される位置が、マスタサーボモータ
（１０）に関連して設けられている速度検出器（１１）
により検出される位置に一致するように行う。
タの動作、すなわち射出成形機のボールネジの推力と移
動量の同時性が確保される射出成形機の駆動制御方法を
提供する。 【解決手段】射出成形機のスクリュ（２１）の成形動作
を指示する動作指示信号（１）により、スクリュ（２
１）をマスタサーボモータ（１０）とスレーブサーボモ
ータ（１２）とにより第１、２のタイミングベルト（１
６、１９）、第１、２のボールネジ（２２、２４）、第
１、２のボールナット（２３、２５）等を介して同期的
に駆動するとき、マスタサーボモータ（１０）を制御す
るトルクおよび速度または位置の信号を使用してスレー
ブサーボモータ（１２）を制御すると共に、スレーブサ
ーボモータ（１２）の位置の制御は、このスレーブサー
ボモータ（１２）に関連して設けられている速度検出器
（１３）により検出される位置が、マスタサーボモータ
（１０）に関連して設けられている速度検出器（１１）
により検出される位置に一致するように行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の構成
部材、限定するものではないが、特にスクリュを２個以
上のサーボモータで同期的に駆動するときの駆動制御方
法および駆動制御装置に関するものである。
部材、限定するものではないが、特にスクリュを２個以
上のサーボモータで同期的に駆動するときの駆動制御方
法および駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電動射出成形機は、従来周知のように、
加熱シリンダ、この加熱シリンダ内で回転駆動されると
共に軸方向に駆動されるようになっているスクリュ、こ
のスクリュを駆動する電動モータ等からなっている。し
たがって、電動モータによりスクリュを回転駆動して樹
脂材料を可塑化、計量し、そしてスクリュを軸方向に駆
動すると、計量された溶融樹脂が型締めされた金型のキ
ャビテイに射出され、冷却固化を待って金型を開くと、
所望の形状の成形品が得られる。ところで、上記のよう
な電動モータには、位置、速度、トルク等の制御が容易
なサーボモータが適用されているが、大型の射出機には
複数個のサーボモータが用いられている。これは、ボー
ルネジの出力限界への対応、駆動機構の簡素化、加速性
能劣化の防止等を目的とした駆動方式であるが、このよ
うな複数個のサーボモータを制御する射出成形機の駆動
制御装置が、例えば特開平１１−２８７５１号により提
案されている。
加熱シリンダ、この加熱シリンダ内で回転駆動されると
共に軸方向に駆動されるようになっているスクリュ、こ
のスクリュを駆動する電動モータ等からなっている。し
たがって、電動モータによりスクリュを回転駆動して樹
脂材料を可塑化、計量し、そしてスクリュを軸方向に駆
動すると、計量された溶融樹脂が型締めされた金型のキ
ャビテイに射出され、冷却固化を待って金型を開くと、
所望の形状の成形品が得られる。ところで、上記のよう
な電動モータには、位置、速度、トルク等の制御が容易
なサーボモータが適用されているが、大型の射出機には
複数個のサーボモータが用いられている。これは、ボー
ルネジの出力限界への対応、駆動機構の簡素化、加速性
能劣化の防止等を目的とした駆動方式であるが、このよ
うな複数個のサーボモータを制御する射出成形機の駆動
制御装置が、例えば特開平１１−２８７５１号により提
案されている。
【０００３】上記公報により提案されている射出成形機
の駆動制御装置は、図４に示されているように、動作指
示手段６０、マスタサーボアンプ６２、スレーブサーボ
アンプ６４、主サーボモータ６６、副サーボモータ６８
等からなっている。そして、主サーボモータ６６と副サ
ーボモータ６８の出力軸には、ベルト７４が掛け回され
機械的に連結され、これらのサーボモータ６６、６８間
のトルクの同時性が確保されている。なお、図４中の他
の符号７０はスクリュウを、７６ａは主サーボモータ６
６の出力軸と機械的に接続されている送りネジを、７６
ｂは副サーボモータ６８の出力軸と機械的に接続されて
いる送りネジを、７８はこれらの送りネジ７６ａ、７６
ｂに螺合して、スクリュ７０を軸方向に駆動する駆動部
材を、そして７２は加熱シリンダをそれぞれ示してい
る。したがって、動作指示手段６０により可塑化信号が
出力されると、図に示されていないモータによりスクリ
ュ７０が回転駆動され、樹脂材料が可塑化され、加熱シ
リンダ７２の先端部に計量される。次いで、動作指示手
段６０から射出信号がマスタサーボアンプ６２へ出力さ
れる。そうすると、特開平１１−２８７５１号の５ペー
ジ７欄の１３〜３６行目に記載されているようにして溶
融樹脂が金型８０へ射出される。これにより、従来周知
のように成形品が得られる。
の駆動制御装置は、図４に示されているように、動作指
示手段６０、マスタサーボアンプ６２、スレーブサーボ
アンプ６４、主サーボモータ６６、副サーボモータ６８
等からなっている。そして、主サーボモータ６６と副サ
ーボモータ６８の出力軸には、ベルト７４が掛け回され
機械的に連結され、これらのサーボモータ６６、６８間
のトルクの同時性が確保されている。なお、図４中の他
の符号７０はスクリュウを、７６ａは主サーボモータ６
６の出力軸と機械的に接続されている送りネジを、７６
ｂは副サーボモータ６８の出力軸と機械的に接続されて
いる送りネジを、７８はこれらの送りネジ７６ａ、７６
ｂに螺合して、スクリュ７０を軸方向に駆動する駆動部
材を、そして７２は加熱シリンダをそれぞれ示してい
る。したがって、動作指示手段６０により可塑化信号が
出力されると、図に示されていないモータによりスクリ
ュ７０が回転駆動され、樹脂材料が可塑化され、加熱シ
リンダ７２の先端部に計量される。次いで、動作指示手
段６０から射出信号がマスタサーボアンプ６２へ出力さ
れる。そうすると、特開平１１−２８７５１号の５ペー
ジ７欄の１３〜３６行目に記載されているようにして溶
融樹脂が金型８０へ射出される。これにより、従来周知
のように成形品が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
射出成形機の駆動制御装置も、マスタサーボアンプ６２
がスレーブサーボアンプ６４へトルク指令信号を出力
し、スレーブサーボモータ６８はトルク制御されるよう
になっているので、外乱に強く安定した制御が行われる
という利点は認められる。また、マスタサーボアンプ６
２とスレーブサーボアンプ６４が同期信号に同期して動
作するので、駆動タイミングを一致させることができ、
サーボモータが複数個であっても、安定して制御できる
効果も、さらにはスレーブサーボアンプ６４はスレーブ
サーボモータ６８に対してトルク制御を行っているの
で、マスターサーボモータ６６の容量と、スレーブサー
ボモータ６８の容量が一致する必要がなく、装置設計の
自由度が高くなるという利点も認められる。
射出成形機の駆動制御装置も、マスタサーボアンプ６２
がスレーブサーボアンプ６４へトルク指令信号を出力
し、スレーブサーボモータ６８はトルク制御されるよう
になっているので、外乱に強く安定した制御が行われる
という利点は認められる。また、マスタサーボアンプ６
２とスレーブサーボアンプ６４が同期信号に同期して動
作するので、駆動タイミングを一致させることができ、
サーボモータが複数個であっても、安定して制御できる
効果も、さらにはスレーブサーボアンプ６４はスレーブ
サーボモータ６８に対してトルク制御を行っているの
で、マスターサーボモータ６６の容量と、スレーブサー
ボモータ６８の容量が一致する必要がなく、装置設計の
自由度が高くなるという利点も認められる。
【０００５】しかしながら、改良すべき点も認められ
る。例えば、スレーブサーボモータ６８がトルク制御の
みで制御されているので、マスタサーボモータ６６およ
びスレーブサーボモータ６８の動作すなわち推力および
移動量の同時性は、トルク発生の同期化にみによって保
証されていることになる。ところで、マスタサーボモー
タ６６の出力軸あるいはスレーブサーボモータ６８の出
力軸と、射出成形機のスクリュ７０を駆動する送りネジ
７６ａ、７６ｂとを連結するベルトの伸び、各部の機械
的摩擦力は均等ではないので、マスタサーボモータ６６
とスレーブサーボモータ６８の回転量は必ずしも保証さ
れているとは限らない。そこで、前記従来の射出成形機
の駆動制御装置においては、マスタサーボモータ６６の
出力軸とスレーブサーボモータ６８の出力軸は、ベルト
７４で掛け回されて一体化されている。これにより、マ
スタサーボモータ６６とスレーブサーボモータ６８の回
転量、送りネジの移動量等の同時性は一応確保されてい
る。
る。例えば、スレーブサーボモータ６８がトルク制御の
みで制御されているので、マスタサーボモータ６６およ
びスレーブサーボモータ６８の動作すなわち推力および
移動量の同時性は、トルク発生の同期化にみによって保
証されていることになる。ところで、マスタサーボモー
タ６６の出力軸あるいはスレーブサーボモータ６８の出
力軸と、射出成形機のスクリュ７０を駆動する送りネジ
７６ａ、７６ｂとを連結するベルトの伸び、各部の機械
的摩擦力は均等ではないので、マスタサーボモータ６６
とスレーブサーボモータ６８の回転量は必ずしも保証さ
れているとは限らない。そこで、前記従来の射出成形機
の駆動制御装置においては、マスタサーボモータ６６の
出力軸とスレーブサーボモータ６８の出力軸は、ベルト
７４で掛け回されて一体化されている。これにより、マ
スタサーボモータ６６とスレーブサーボモータ６８の回
転量、送りネジの移動量等の同時性は一応確保されてい
る。
【０００６】しかしながら、マスタサーボモータ６６の
出力軸あるいはスレーブサーボモータ６８の出力軸と、
送りネジ７６ａ、７６ｂとの間に掛け回されているベル
トの張力関係に注意を払う必要があり、メインテナンス
の問題がある。また、ベルトの経年変化に対して格別に
対策が採られていないので、この点においても問題があ
る。さらには、マスタサーボモータ６６の出力軸と、ス
レーブサーボモータ６８の出力軸との間にベルト７４を
設けなければならないので、駆動機構が複雑になり、コ
スト高になることも予想される。本発明は、上記したよ
うな従来の問題点を解決した射出成形機の駆動制御方法
および制御装置を提供することを目的とし、具体的には
複数個のサーボモータの動作、例えば射出成形機のボー
ルネジの推力と移動量の同時性が確保される射出成形機
の駆動制御方法および制御装置を提供することを目的と
し、またこれらのサーボモータと射出成形機の構成部材
例えばスクリュとの間の機械的動力伝達機構の構成が簡
単な射出成形機の駆動制御方法および制御装置を提供す
ることを目的とし、他の発明は前記機械的動力伝達機構
の経年変化の度合いを監視することができ、これにより
長期間にわたって安定した成形品を得ることができる射
出成形機の駆動制御方法を提供することも目的とてい
る。
出力軸あるいはスレーブサーボモータ６８の出力軸と、
送りネジ７６ａ、７６ｂとの間に掛け回されているベル
トの張力関係に注意を払う必要があり、メインテナンス
の問題がある。また、ベルトの経年変化に対して格別に
対策が採られていないので、この点においても問題があ
る。さらには、マスタサーボモータ６６の出力軸と、ス
レーブサーボモータ６８の出力軸との間にベルト７４を
設けなければならないので、駆動機構が複雑になり、コ
スト高になることも予想される。本発明は、上記したよ
うな従来の問題点を解決した射出成形機の駆動制御方法
および制御装置を提供することを目的とし、具体的には
複数個のサーボモータの動作、例えば射出成形機のボー
ルネジの推力と移動量の同時性が確保される射出成形機
の駆動制御方法および制御装置を提供することを目的と
し、またこれらのサーボモータと射出成形機の構成部材
例えばスクリュとの間の機械的動力伝達機構の構成が簡
単な射出成形機の駆動制御方法および制御装置を提供す
ることを目的とし、他の発明は前記機械的動力伝達機構
の経年変化の度合いを監視することができ、これにより
長期間にわたって安定した成形品を得ることができる射
出成形機の駆動制御方法を提供することも目的とてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、射
出成形機の構成部材を駆動する２個以上のサーボモータ
が同期するように速度およびトルク制御すると共に、位
置の制御に関しては、これらのサーボモータに連結され
て前記構成部材を駆動する複数個の駆動部材の位置が互
いに一致するように位置の制御をすることにより達成さ
れる。また、他の目的は、複数個のサーボモータの出力
軸間のバネ定数を演算し、そして演算したバネ定数が監
視範囲内にあるか否かを判断するように構成することに
より達成される。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、射出成形機の構成部材の成
形動作を指示する動作指示信号により、前記構成部材を
マスタサーボモータとスレーブサーボモータとにより機
械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するとき、前記
マスタサーボモータを制御するトルクおよび速度または
位置の信号を使用して前記スレーブサーボモータを制御
すると共に、前記スレーブサーボモータの位置の制御
は、前記スレーブサーボモータに関連して設けられてい
る速度または位置検出器により検出される位置が、前記
マスタサーボモータに関連して設けられている速度また
は位置検出器により検出される位置に一致するように、
行うように構成される。請求項２に記載の発明は、射出
成形機の構成部材の成形動作を指示する動作指示信号に
より、前記構成部材を２個以上のサーボモータにより機
械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するとき、前記
２個以上のサーボモータの内の１個のサーボモータを制
御するトルクおよび速度または位置の信号を使用して残
りのサーボモータを制御すると共に、前記残りのサーボ
モータの位置の制御は、前記残りのサーボモータに関連
してそれぞれ設けられている速度または位置検出器によ
り検出される位置が、前記１個のサーボモータに関連し
て設けられている速度または位置検出器により検出され
る位置に一致するように、行うように構成される。請求
項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の位置
が、積算位置であり、請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３のいずれかの項に記載の射出成形機の構成部材
が、樹脂材料の可塑化および射出用のスクリュであり、
前記スクリュが２個以上のサーボモータと機械的動力伝
達手段を介して接続されているように構成される。請求
項５に記載の発明は、射出成形機の構成部材の成形動作
を指示する動作指示手段と、前記動作指示手段からの指
示に従って前記構成部材を駆動する２個以上のサーボモ
ータの内の１個のマスタサーボモータを制御する主駆動
制御手段と、前記２個以上のサーボモータの残りのスレ
ーブサーボモータを制御する従駆動制御手段とを備え、
前記マスタサーボモータとスレーブサーボモータには、
これらのサーボモータに関連して速度または位置の検出
手段がそれぞれ設けられ、前記主駆動制御手段は、前記
従駆動制御手段に対して、前記マスタサーボモータによ
り駆動される主駆動軸のトルク指令信号と速度または位
置の信号を出力すると共に、前記従駆動制御手段は、前
記スレーブサーボモータにより駆動される従駆動軸の位
置が、前記主駆動軸の位置に一致するように、制御する
ように構成される。請求項６に記載の発明は、射出成形
機の構成部材を、マスタサーボモータのマスタ出力軸と
スレーブサーボモータのスレーブ出力軸とに接続されて
いる機械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するよう
になっている射出成形機において、前記構成部材の負荷
反力がゼロの状態において、前記マスタサーボモータを
制御する主駆動制御手段は、前記マスタサーボモータの
現在位置を保持する位置の制御を行い、前記スレーブサ
ーボモータを制御する従駆動制御手段は、前記スレーブ
サーボモータを一定のトルク制御を行い、このときの前
記スレーブ出力軸の変位量を測定して、測定した変位量
と一定のトルクとから、前記マスタ出力軸と前記スレー
ブ出力軸間のバネ定数を得るように構成され、請求項７
に記載の発明は、射出成形機の構成部材を、２個以上の
サーボモータのそれぞれの出力軸に接続されている機械
的動力伝達手段を介して同期的に駆動するようになって
いる射出成形機において、前記構成部材の負荷反力がゼ
ロの状態において、前記２個以上のサーボモータの内選
択された１個の第１のサーボモータは現在位置を保持す
る位置の制御を行い、前記２個以上のサーボモータの内
前記第１のサーボモータ以外の１個の第２のサーボモー
タは一定のトルク制御を行い、このときの前記第２のサ
ーボモータの出力軸の変位量を測定して、測定した変位
量と一定のトルクとから、前記第１のサーボモータの出
力軸と前記第２のサーボモータの出力軸間のバネ定数を
得るように構成され、請求項８に記載の発明は、射出成
形機の構成部材を、マスタサーボモータのマスタ出力軸
とスレーブサーボモータのスレーブ出力軸とに接続され
ている機械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するよ
うになっている射出成形機において、前記構成部材の負
荷反力がゼロの状態において、前記マスタサーボモータ
を制御する主駆動制御手段は、前記マスタサーボモータ
を所定方向の一定のトルク制御を行い、前記スレーブサ
ーボモータを制御する従駆動制御手段は、前記スレーブ
サーボモータを他方向の一定のトルク制御を行い、この
ときの前記マスタ出力軸とスレーブ出力軸との間の変位
量を測定して、測定した変位量と一定の両トルクとから
前記マスタ出力軸と前記スレーブ出力軸間のバネ定数を
得るように構成され、そして請求項９に記載の発明は、
請求項６〜８のいずれかの項に記載のバネ定数が、所定
の監視幅を超えたとき、その旨を表示するように構成さ
れる。
出成形機の構成部材を駆動する２個以上のサーボモータ
が同期するように速度およびトルク制御すると共に、位
置の制御に関しては、これらのサーボモータに連結され
て前記構成部材を駆動する複数個の駆動部材の位置が互
いに一致するように位置の制御をすることにより達成さ
れる。また、他の目的は、複数個のサーボモータの出力
軸間のバネ定数を演算し、そして演算したバネ定数が監
視範囲内にあるか否かを判断するように構成することに
より達成される。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、射出成形機の構成部材の成
形動作を指示する動作指示信号により、前記構成部材を
マスタサーボモータとスレーブサーボモータとにより機
械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するとき、前記
マスタサーボモータを制御するトルクおよび速度または
位置の信号を使用して前記スレーブサーボモータを制御
すると共に、前記スレーブサーボモータの位置の制御
は、前記スレーブサーボモータに関連して設けられてい
る速度または位置検出器により検出される位置が、前記
マスタサーボモータに関連して設けられている速度また
は位置検出器により検出される位置に一致するように、
行うように構成される。請求項２に記載の発明は、射出
成形機の構成部材の成形動作を指示する動作指示信号に
より、前記構成部材を２個以上のサーボモータにより機
械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するとき、前記
２個以上のサーボモータの内の１個のサーボモータを制
御するトルクおよび速度または位置の信号を使用して残
りのサーボモータを制御すると共に、前記残りのサーボ
モータの位置の制御は、前記残りのサーボモータに関連
してそれぞれ設けられている速度または位置検出器によ
り検出される位置が、前記１個のサーボモータに関連し
て設けられている速度または位置検出器により検出され
る位置に一致するように、行うように構成される。請求
項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の位置
が、積算位置であり、請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３のいずれかの項に記載の射出成形機の構成部材
が、樹脂材料の可塑化および射出用のスクリュであり、
前記スクリュが２個以上のサーボモータと機械的動力伝
達手段を介して接続されているように構成される。請求
項５に記載の発明は、射出成形機の構成部材の成形動作
を指示する動作指示手段と、前記動作指示手段からの指
示に従って前記構成部材を駆動する２個以上のサーボモ
ータの内の１個のマスタサーボモータを制御する主駆動
制御手段と、前記２個以上のサーボモータの残りのスレ
ーブサーボモータを制御する従駆動制御手段とを備え、
前記マスタサーボモータとスレーブサーボモータには、
これらのサーボモータに関連して速度または位置の検出
手段がそれぞれ設けられ、前記主駆動制御手段は、前記
従駆動制御手段に対して、前記マスタサーボモータによ
り駆動される主駆動軸のトルク指令信号と速度または位
置の信号を出力すると共に、前記従駆動制御手段は、前
記スレーブサーボモータにより駆動される従駆動軸の位
置が、前記主駆動軸の位置に一致するように、制御する
ように構成される。請求項６に記載の発明は、射出成形
機の構成部材を、マスタサーボモータのマスタ出力軸と
スレーブサーボモータのスレーブ出力軸とに接続されて
いる機械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するよう
になっている射出成形機において、前記構成部材の負荷
反力がゼロの状態において、前記マスタサーボモータを
制御する主駆動制御手段は、前記マスタサーボモータの
現在位置を保持する位置の制御を行い、前記スレーブサ
ーボモータを制御する従駆動制御手段は、前記スレーブ
サーボモータを一定のトルク制御を行い、このときの前
記スレーブ出力軸の変位量を測定して、測定した変位量
と一定のトルクとから、前記マスタ出力軸と前記スレー
ブ出力軸間のバネ定数を得るように構成され、請求項７
に記載の発明は、射出成形機の構成部材を、２個以上の
サーボモータのそれぞれの出力軸に接続されている機械
的動力伝達手段を介して同期的に駆動するようになって
いる射出成形機において、前記構成部材の負荷反力がゼ
ロの状態において、前記２個以上のサーボモータの内選
択された１個の第１のサーボモータは現在位置を保持す
る位置の制御を行い、前記２個以上のサーボモータの内
前記第１のサーボモータ以外の１個の第２のサーボモー
タは一定のトルク制御を行い、このときの前記第２のサ
ーボモータの出力軸の変位量を測定して、測定した変位
量と一定のトルクとから、前記第１のサーボモータの出
力軸と前記第２のサーボモータの出力軸間のバネ定数を
得るように構成され、請求項８に記載の発明は、射出成
形機の構成部材を、マスタサーボモータのマスタ出力軸
とスレーブサーボモータのスレーブ出力軸とに接続され
ている機械的動力伝達手段を介して同期的に駆動するよ
うになっている射出成形機において、前記構成部材の負
荷反力がゼロの状態において、前記マスタサーボモータ
を制御する主駆動制御手段は、前記マスタサーボモータ
を所定方向の一定のトルク制御を行い、前記スレーブサ
ーボモータを制御する従駆動制御手段は、前記スレーブ
サーボモータを他方向の一定のトルク制御を行い、この
ときの前記マスタ出力軸とスレーブ出力軸との間の変位
量を測定して、測定した変位量と一定の両トルクとから
前記マスタ出力軸と前記スレーブ出力軸間のバネ定数を
得るように構成され、そして請求項９に記載の発明は、
請求項６〜８のいずれかの項に記載のバネ定数が、所定
の監視幅を超えたとき、その旨を表示するように構成さ
れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１に示されているように、本実施の形態では射
出成形機の構成部材がスクリュ２１で、このスクリュ２
１を軸方向に駆動するサーボモータ１０、１２が２個の
例について説明する。本実施の形態に係わる制御装置
は、指令発生コントローラ１、サーボコントローラ２、
マスタ電圧形インバータ３、スレーブ電圧形インバータ
４等からなっている。指令発生コントローラ１は、信号
ラインａによりサーボコントローラ２に接続され、スク
リュ２１の駆動方向、射出速度、射出圧力、可塑化時の
背圧等に関する信号が、サーボコントローラ２に入力さ
れるようになっている。サーボコントローラ２とマスタ
電圧形インバータ３は、信号ラインｂで接続され、サー
ボコントローラ２で演算される演算値がマスタ電圧形イ
ンバータ３に入力され、このマスタ電圧形インバータ３
において周波数、電圧振幅、および位相が可変な交流電
圧が得られる。そして、第１の動力線Ｅ１によりマスタ
サーボモータ１０に供給されるようになっている。同様
に、サーボコントローラ２とスレーブ電圧形インバータ
４は、信号ラインｃで接続され、サーボコントローラ２
で演算される演算値がマスタ電圧形インバータ４に入力
され、このマスタ電圧形インバータ４において電圧が可
変な交流電圧が得られる。そして、第２の動力線Ｅ２に
よりスレーブサーボモータ１２に供給されるようになっ
ている。
する。図１に示されているように、本実施の形態では射
出成形機の構成部材がスクリュ２１で、このスクリュ２
１を軸方向に駆動するサーボモータ１０、１２が２個の
例について説明する。本実施の形態に係わる制御装置
は、指令発生コントローラ１、サーボコントローラ２、
マスタ電圧形インバータ３、スレーブ電圧形インバータ
４等からなっている。指令発生コントローラ１は、信号
ラインａによりサーボコントローラ２に接続され、スク
リュ２１の駆動方向、射出速度、射出圧力、可塑化時の
背圧等に関する信号が、サーボコントローラ２に入力さ
れるようになっている。サーボコントローラ２とマスタ
電圧形インバータ３は、信号ラインｂで接続され、サー
ボコントローラ２で演算される演算値がマスタ電圧形イ
ンバータ３に入力され、このマスタ電圧形インバータ３
において周波数、電圧振幅、および位相が可変な交流電
圧が得られる。そして、第１の動力線Ｅ１によりマスタ
サーボモータ１０に供給されるようになっている。同様
に、サーボコントローラ２とスレーブ電圧形インバータ
４は、信号ラインｃで接続され、サーボコントローラ２
で演算される演算値がマスタ電圧形インバータ４に入力
され、このマスタ電圧形インバータ４において電圧が可
変な交流電圧が得られる。そして、第２の動力線Ｅ２に
よりスレーブサーボモータ１２に供給されるようになっ
ている。
【０００９】マスタパルスジェネレータ１１が、マスタ
サーボモータ１０に関連して設けられている。このマス
タパルスジェネレータ１１とサーボコントローラ２は信
号ラインｄで接続され、マスタパルスジェネレータ１１
によりマスタサーボモータ１０の位置あるいは回転速度
したがってマスタサーボモータ１０により駆動される第
１のボールネジ２２の位置あるいは移動速度がサーボコ
ントローラ２に入力されるようになっている。また、ス
レーブパルスジェネレータ１３が、スレーブサーボモー
タ１２に関連して設けられている。このスレーブパルス
ジェネレータ１３とサーボコントローラ２は信号ライン
ｅで接続されている。これにより、スレーブパルスジェ
ネレータ１３によりスレーブサーボモータ１２の位置あ
るいは回転速度したがってスレーブサーボモータ１２に
より駆動される第２のボールネジ２４の位置あるいは移
動速度がサーボコントローラ２に入力される。第１の動
力線Ｅ１には、第１の電流センサ５が、そして第２の動
力線Ｅ２には、第２の電流センサ６がそれぞれ設けら
れ、これらの電流センサ５、６で計測される電流値はそ
れぞれの信号ラインｆ、ｇによりサーボコントローラ２
に入力されるようになっている。
サーボモータ１０に関連して設けられている。このマス
タパルスジェネレータ１１とサーボコントローラ２は信
号ラインｄで接続され、マスタパルスジェネレータ１１
によりマスタサーボモータ１０の位置あるいは回転速度
したがってマスタサーボモータ１０により駆動される第
１のボールネジ２２の位置あるいは移動速度がサーボコ
ントローラ２に入力されるようになっている。また、ス
レーブパルスジェネレータ１３が、スレーブサーボモー
タ１２に関連して設けられている。このスレーブパルス
ジェネレータ１３とサーボコントローラ２は信号ライン
ｅで接続されている。これにより、スレーブパルスジェ
ネレータ１３によりスレーブサーボモータ１２の位置あ
るいは回転速度したがってスレーブサーボモータ１２に
より駆動される第２のボールネジ２４の位置あるいは移
動速度がサーボコントローラ２に入力される。第１の動
力線Ｅ１には、第１の電流センサ５が、そして第２の動
力線Ｅ２には、第２の電流センサ６がそれぞれ設けら
れ、これらの電流センサ５、６で計測される電流値はそ
れぞれの信号ラインｆ、ｇによりサーボコントローラ２
に入力されるようになっている。
【００１０】射出成形機自体は従来周知であるので、射
出成形機に関しては、図１には加熱シリンダ２０と、こ
の加熱シリンダ２０内で回転方向と軸方向とに駆動可能
に設けられているスクリュ２１のみが示されている。こ
のスクリュ２１は、本実施の形態では、マスタサーボモ
ータ１０とスレーブサーボモータ１２の２個のサーボモ
ータにより軸方向に駆動され、所定の射出速度、保圧
力、可塑化時の背圧等が同期的に与えられるようになっ
ている。マスタサーボモータ１０の出力軸には、駆動プ
ーリ１４が、そして第１のボールネジ２２には従動プー
リ１５が取り付けられ、これらのプーリ１４、１５の間
には、第１のタイミングベルト１６が掛け回されてい
る。同様に、スレーブサーボモータ１２の出力軸には、
駆動プーリ１７が、そして第２のボールネジ２４には従
動プーリ１８が取り付けられ、これらのプーリ１７、１
８の間には、第２のタイミングベルト１９が掛け回され
ている。第１のボールネジ２２には、第１のボールナッ
ト２３が、そして第２のボールネジ２４には、第２のボ
ールナット２５がそれぞれ螺合している。第１、２のボ
ールナット２３、２５は、軸方向には移動するが回転方
向には規制されているスライドプレート２６に固定され
ている。したがって、第１、２のボールネジ２２、２４
が回転駆動されると、第１、２のボールナット２３、２
５は回転することはできず、軸方向に移動することにな
る。これにより、スライドプレート２６が軸方向に駆動
される。このように軸方向に駆動されるスライドプレー
ト２６には、圧力センサ２７を介してスクリュ２１の始
端部が取り付けられている。なお、圧力センサ２７によ
り計測される射出圧力、保圧力、背圧等の圧力信号は信
号ラインｈによりサーボコントローラ２に入力されるよ
うになっている。なお、スクリュ２１を回転方向すなわ
ち可塑化方向に駆動するモータは、図１には示されてい
ない。
出成形機に関しては、図１には加熱シリンダ２０と、こ
の加熱シリンダ２０内で回転方向と軸方向とに駆動可能
に設けられているスクリュ２１のみが示されている。こ
のスクリュ２１は、本実施の形態では、マスタサーボモ
ータ１０とスレーブサーボモータ１２の２個のサーボモ
ータにより軸方向に駆動され、所定の射出速度、保圧
力、可塑化時の背圧等が同期的に与えられるようになっ
ている。マスタサーボモータ１０の出力軸には、駆動プ
ーリ１４が、そして第１のボールネジ２２には従動プー
リ１５が取り付けられ、これらのプーリ１４、１５の間
には、第１のタイミングベルト１６が掛け回されてい
る。同様に、スレーブサーボモータ１２の出力軸には、
駆動プーリ１７が、そして第２のボールネジ２４には従
動プーリ１８が取り付けられ、これらのプーリ１７、１
８の間には、第２のタイミングベルト１９が掛け回され
ている。第１のボールネジ２２には、第１のボールナッ
ト２３が、そして第２のボールネジ２４には、第２のボ
ールナット２５がそれぞれ螺合している。第１、２のボ
ールナット２３、２５は、軸方向には移動するが回転方
向には規制されているスライドプレート２６に固定され
ている。したがって、第１、２のボールネジ２２、２４
が回転駆動されると、第１、２のボールナット２３、２
５は回転することはできず、軸方向に移動することにな
る。これにより、スライドプレート２６が軸方向に駆動
される。このように軸方向に駆動されるスライドプレー
ト２６には、圧力センサ２７を介してスクリュ２１の始
端部が取り付けられている。なお、圧力センサ２７によ
り計測される射出圧力、保圧力、背圧等の圧力信号は信
号ラインｈによりサーボコントローラ２に入力されるよ
うになっている。なお、スクリュ２１を回転方向すなわ
ち可塑化方向に駆動するモータは、図１には示されてい
ない。
【００１１】次に、図１に示されている実施の形態の作
用について説明する。指令発生コントローラ１からスク
リュ２１の基本動作となる速度指令値、位置指令値また
は圧力指令値、例えばスクリュ２１を回転駆動して可塑
化するときのスクリュ２１の後退速度、後退位置すなわ
ち計量位置、このときの背圧値、計量された溶融樹脂を
射出するときの射出速度、射出圧力、射出後の保圧力等
の各種の指令値が信号ラインａによりサーボコントロー
ラ２へ出力される。一方、サーボコントローラ２には、
マスタパルスジェネレータ１１で計測されるマスタサー
ボモータ１０の回転速度および位置したがって第１のボ
ールネジ２２の移動速度および位置がフイードバック量
として信号ラインｄにより入力される。また、圧力セン
サ２７により計測されるスクリュ２１の圧力もフイード
バック量として入力される。さらには、第１の動力線Ｅ
１に流れる電流が第１の電流センサ５により計測され
て、同様にフイードバック量として信号ラインｆにより
サーボコントローラ２に入力される。サーボコントロー
ラ２は、指令発生コントローラ１からの指令値と計測さ
れたフイードバック量とから得られる偏差量に基づいて
演算し、そして演算値は信号ラインｂによりマスタ電圧
形インバータ３へ出力する。マスタ電圧形インバータ３
において交流の電圧が得られ、そして第１の動力線Ｅ１
によりマスタサーボモータ１０に供給される。これによ
り、マスタサーボモータ１０は、指令発生コントローラ
１から出力される指令値になるようにフイードバック制
御される。
用について説明する。指令発生コントローラ１からスク
リュ２１の基本動作となる速度指令値、位置指令値また
は圧力指令値、例えばスクリュ２１を回転駆動して可塑
化するときのスクリュ２１の後退速度、後退位置すなわ
ち計量位置、このときの背圧値、計量された溶融樹脂を
射出するときの射出速度、射出圧力、射出後の保圧力等
の各種の指令値が信号ラインａによりサーボコントロー
ラ２へ出力される。一方、サーボコントローラ２には、
マスタパルスジェネレータ１１で計測されるマスタサー
ボモータ１０の回転速度および位置したがって第１のボ
ールネジ２２の移動速度および位置がフイードバック量
として信号ラインｄにより入力される。また、圧力セン
サ２７により計測されるスクリュ２１の圧力もフイード
バック量として入力される。さらには、第１の動力線Ｅ
１に流れる電流が第１の電流センサ５により計測され
て、同様にフイードバック量として信号ラインｆにより
サーボコントローラ２に入力される。サーボコントロー
ラ２は、指令発生コントローラ１からの指令値と計測さ
れたフイードバック量とから得られる偏差量に基づいて
演算し、そして演算値は信号ラインｂによりマスタ電圧
形インバータ３へ出力する。マスタ電圧形インバータ３
において交流の電圧が得られ、そして第１の動力線Ｅ１
によりマスタサーボモータ１０に供給される。これによ
り、マスタサーボモータ１０は、指令発生コントローラ
１から出力される指令値になるようにフイードバック制
御される。
【００１２】スレーブサーボモータ１２も、同様に制御
されるが、スレーブサーボモータ１２は、このスレーブ
サーボモータ１２により駆動される第２のボールネジ２
４の回転速度すなわち軸方向の位置と推力とが、マスタ
サーボモータ１０により駆動される第１のボールネジ２
２の軸方向の位置と推力とにそれぞれ一致するように制
御される。これにより、スクリュ２１は１個の共通のス
ライドプレート２６により軸方向に同期して駆動され
る。
されるが、スレーブサーボモータ１２は、このスレーブ
サーボモータ１２により駆動される第２のボールネジ２
４の回転速度すなわち軸方向の位置と推力とが、マスタ
サーボモータ１０により駆動される第１のボールネジ２
２の軸方向の位置と推力とにそれぞれ一致するように制
御される。これにより、スクリュ２１は１個の共通のス
ライドプレート２６により軸方向に同期して駆動され
る。
【００１３】上記のように、サーボコントローラ２にお
いて、第２のボールネジ２４の軸方向の位置と推力が、
第１のボールネジ２２の軸方向の位置と推力にそれぞれ
一致するようなに演算された信号により、スレーブサー
ボモータ１２は制御されるが、指令発生コントローラ１
からサーボコントローラ２に出力される指令信号が速度
指令信号である場合の、上記サーボコントローラ内の制
御装置のブロック図が図２に示されている。
いて、第２のボールネジ２４の軸方向の位置と推力が、
第１のボールネジ２２の軸方向の位置と推力にそれぞれ
一致するようなに演算された信号により、スレーブサー
ボモータ１２は制御されるが、指令発生コントローラ１
からサーボコントローラ２に出力される指令信号が速度
指令信号である場合の、上記サーボコントローラ内の制
御装置のブロック図が図２に示されている。
【００１４】図２において、図１に示されている構成要
素と同じ要素には同じ参照符号を付けて重複説明はしな
いが、本実施の形態による制御装置は、第１〜５の加え
合わせ点３１〜３５、速度制御器３６、第１、２の位置
信号処理器４１、４２、位置制御器４３、第１、２の電
流制御器４４、４５、速度信号処理器４６等を備えてい
る。そして、第１の加え合わせ点３１の端子には、信号
ラインａおよび速度信号処理器４６からの速度検出信号
が接続され、この第１の加え合わせ点３１で得られる偏
差は、速度制御器３６に入力されるようになっている。
速度制御器３６から出ている信号ラインｉは、分岐して
第２、４の加え合わせ点３２、３４にそれぞれ接続さ
れ、第２の加え合わせ点３２の一方の入力端子には信号
ラインｆが接続されている。第１の位置信号処理器４１
には、信号ラインｄが、第２の位置信号処理器４２に
は、信号ラインｅがそれぞれ接続され、これらの位置信
号処理器４１、４２で得られる積算位置に関する信号
は、第３の加え合わせ点３３に入力されるようになって
いる。この第３の加え合わせ点３３で得られる偏差は、
位置制御器４３に入力され、位置制御器４３と第４の加
え合わせ点３４は信号ラインｊで接続されている。そし
て、第４の加え合わせ点３４は、信号ラインｋにより第
５の加え合わせ点３５に接続されている。また、第１の
位置信号処理器４１からの信号は速度信号処理器４６に
も接続されている。
素と同じ要素には同じ参照符号を付けて重複説明はしな
いが、本実施の形態による制御装置は、第１〜５の加え
合わせ点３１〜３５、速度制御器３６、第１、２の位置
信号処理器４１、４２、位置制御器４３、第１、２の電
流制御器４４、４５、速度信号処理器４６等を備えてい
る。そして、第１の加え合わせ点３１の端子には、信号
ラインａおよび速度信号処理器４６からの速度検出信号
が接続され、この第１の加え合わせ点３１で得られる偏
差は、速度制御器３６に入力されるようになっている。
速度制御器３６から出ている信号ラインｉは、分岐して
第２、４の加え合わせ点３２、３４にそれぞれ接続さ
れ、第２の加え合わせ点３２の一方の入力端子には信号
ラインｆが接続されている。第１の位置信号処理器４１
には、信号ラインｄが、第２の位置信号処理器４２に
は、信号ラインｅがそれぞれ接続され、これらの位置信
号処理器４１、４２で得られる積算位置に関する信号
は、第３の加え合わせ点３３に入力されるようになって
いる。この第３の加え合わせ点３３で得られる偏差は、
位置制御器４３に入力され、位置制御器４３と第４の加
え合わせ点３４は信号ラインｊで接続されている。そし
て、第４の加え合わせ点３４は、信号ラインｋにより第
５の加え合わせ点３５に接続されている。また、第１の
位置信号処理器４１からの信号は速度信号処理器４６に
も接続されている。
【００１５】次に、上記実施の形態の作用について説明
する。第１の加え合わせ点３１に、指令発生コントロー
ラ１から速度指令値と、マスタサーボモータ１０の速度
に関するフイードバック量とが入力される。第１の加え
合わせ点３１において得られる偏差は、速度制御器３６
において演算され、マスタ電流指令値として出力され
る。そして、第２の加え合わせ点３２の一方の入力端子
に入力される。第２の加え合わせ点３２の他方の端子に
は、マスタ電流に関するフイードバック量が入力され
る。この第２の加え合わせ点３２で得られる偏差は、第
１の電流制御器４４で電流制御され、マスタ電圧形イン
バータ３に入力され、マスタ電圧形インバータ３におい
て周波数、電圧振幅、および位相が可変な交流の電圧が
得られ、そして第１の動力線Ｅ１によりマスタサーボモ
ータ１０に供給される。これにより、マスタサーボモー
タ１０は、速度制御器３６による速度のフイードバック
制御と、第１の電流制御器４４によるトルクのフイード
バック制御がされる。そして、前述した第１のボールネ
ジ２２が駆動される。
する。第１の加え合わせ点３１に、指令発生コントロー
ラ１から速度指令値と、マスタサーボモータ１０の速度
に関するフイードバック量とが入力される。第１の加え
合わせ点３１において得られる偏差は、速度制御器３６
において演算され、マスタ電流指令値として出力され
る。そして、第２の加え合わせ点３２の一方の入力端子
に入力される。第２の加え合わせ点３２の他方の端子に
は、マスタ電流に関するフイードバック量が入力され
る。この第２の加え合わせ点３２で得られる偏差は、第
１の電流制御器４４で電流制御され、マスタ電圧形イン
バータ３に入力され、マスタ電圧形インバータ３におい
て周波数、電圧振幅、および位相が可変な交流の電圧が
得られ、そして第１の動力線Ｅ１によりマスタサーボモ
ータ１０に供給される。これにより、マスタサーボモー
タ１０は、速度制御器３６による速度のフイードバック
制御と、第１の電流制御器４４によるトルクのフイード
バック制御がされる。そして、前述した第１のボールネ
ジ２２が駆動される。
【００１６】マスタパルスジェネレータ１１で計測され
る回転速度したがってマスタサーボモータ１０あるいは
第１のボールネジ２２の位置に関する信号が第１の位置
信号処理器４１に入力される。また、スレーブパルスジ
ェネレータ１３で計測されるスレーブサーボモータ１２
あるいは第２のボールネジ２４の位置に関する信号が第
２の位置信号処理器４２に入力される。そして、信号処
理されたこれらの位置に関する信号の偏差が位置制御器
４３に入力される。位置制御器４３は、マスタサーボモ
ータ１０と、スレーブサーボモータ１２の積算位置とが
等しくなるような制御信号を第４の加え合わせ点３４に
出力する。第４の加え合わせ点３４において速度制御器
３６から出力されるマスタ電流指令値が加算され、スレ
ーブ電流指令値として第５の加え合わせ点３５の一方の
入力端子に入力される。この第５の加え合わせ点３５の
他方の入力端子には、スレーブ電流に関するフイードバ
ック量が入力される。この第５の加え合わせ点３５で得
られる偏差は、第２の電流制御器４５で電流制御され、
スレーブ電圧形インバータ４に入力され、スレーブ電圧
形インバータ４において交流の電圧が得られ、そして第
２の動力線Ｅ２によりスレーブサーボモータ１２に供給
される。
る回転速度したがってマスタサーボモータ１０あるいは
第１のボールネジ２２の位置に関する信号が第１の位置
信号処理器４１に入力される。また、スレーブパルスジ
ェネレータ１３で計測されるスレーブサーボモータ１２
あるいは第２のボールネジ２４の位置に関する信号が第
２の位置信号処理器４２に入力される。そして、信号処
理されたこれらの位置に関する信号の偏差が位置制御器
４３に入力される。位置制御器４３は、マスタサーボモ
ータ１０と、スレーブサーボモータ１２の積算位置とが
等しくなるような制御信号を第４の加え合わせ点３４に
出力する。第４の加え合わせ点３４において速度制御器
３６から出力されるマスタ電流指令値が加算され、スレ
ーブ電流指令値として第５の加え合わせ点３５の一方の
入力端子に入力される。この第５の加え合わせ点３５の
他方の入力端子には、スレーブ電流に関するフイードバ
ック量が入力される。この第５の加え合わせ点３５で得
られる偏差は、第２の電流制御器４５で電流制御され、
スレーブ電圧形インバータ４に入力され、スレーブ電圧
形インバータ４において交流の電圧が得られ、そして第
２の動力線Ｅ２によりスレーブサーボモータ１２に供給
される。
【００１７】これにより、スレーブサーボモータ１２
は、速度制御器３６によりマスタサーボモータ１０と同
期した速度のフイードバック制御と、第２の電流制御器
４５によるトルクのフイードバック制御がされると共
に、位置制御器４３によりスレーブサーボモータ１２の
積算位置とマスタサーボモータ１０の積算位置とが等し
くなるようにフイードバック制御される。これにより、
スライドプレート２６したがってスクリュ２１が前述し
た第１のボールネジ２２と同期して軸方向に駆動され
る。
は、速度制御器３６によりマスタサーボモータ１０と同
期した速度のフイードバック制御と、第２の電流制御器
４５によるトルクのフイードバック制御がされると共
に、位置制御器４３によりスレーブサーボモータ１２の
積算位置とマスタサーボモータ１０の積算位置とが等し
くなるようにフイードバック制御される。これにより、
スライドプレート２６したがってスクリュ２１が前述し
た第１のボールネジ２２と同期して軸方向に駆動され
る。
【００１８】次に、マスタサーボモータ１０およびスレ
ーブサーボモータ１２とスクリュ２１との間に設けられ
ている第１、２のタイミングベルト１６、１９、第１、
２のボールネジ２２、２４、第１、２のボールナット２
３、２５等からなる機械的動力伝達機構の経年変化をサ
ーボコントローラ２で監視する監視方法を、図３により
説明する。ステップＳ１において圧力センサ２７でスク
リュ２１にかかっている負荷すなわち負荷反力を検出す
る。負荷反力があれば経年変化は監視できない、あるい
はしない。しかしながら、通常の場合、射出成形機の起
動時には負荷反力はゼロであるので、起動時の初期診断
時等のタイミングをみて実行することができる。負荷反
力がゼロのときは、マスタサーボモータ１０が現在位置
（回転角）を保持するように位置の制御を行い、マスタ
サーボモータ１０をロックする（ステップＳ２）。この
とき、負荷反力はゼロであるので、スレーブサーボモー
タ１２はフリーの状態である。ステップＳ３において、
サーボコントローラ２にスレーブサーボモータ１２の現
在位置（回転角）を「現在位置１」として記憶する。
ーブサーボモータ１２とスクリュ２１との間に設けられ
ている第１、２のタイミングベルト１６、１９、第１、
２のボールネジ２２、２４、第１、２のボールナット２
３、２５等からなる機械的動力伝達機構の経年変化をサ
ーボコントローラ２で監視する監視方法を、図３により
説明する。ステップＳ１において圧力センサ２７でスク
リュ２１にかかっている負荷すなわち負荷反力を検出す
る。負荷反力があれば経年変化は監視できない、あるい
はしない。しかしながら、通常の場合、射出成形機の起
動時には負荷反力はゼロであるので、起動時の初期診断
時等のタイミングをみて実行することができる。負荷反
力がゼロのときは、マスタサーボモータ１０が現在位置
（回転角）を保持するように位置の制御を行い、マスタ
サーボモータ１０をロックする（ステップＳ２）。この
とき、負荷反力はゼロであるので、スレーブサーボモー
タ１２はフリーの状態である。ステップＳ３において、
サーボコントローラ２にスレーブサーボモータ１２の現
在位置（回転角）を「現在位置１」として記憶する。
【００１９】次いで、スレーブサーボモータ１２に、あ
る値に定められた一定のトルクを発生させる（ステップ
Ｓ４）。このスレーブサーボモータ１２のトルクは、第
２のタイミングベルト１９、第２のボールネジ２４、第
２のボールナット２５、スライドプレート２６、第１の
ボールネナット２３、第１のボールネジ２２および第１
のタイミングベルト１６を介してマスタサーボモータ１
０に伝達される。ところで、マスタサーボモータ１０
は、サーボロックされているので、マスタサーボモータ
１０は回転することはできず、回転角は略ゼロであり、
スレーブサーボモータ１２のみが回転することになる。
このときのスレーブサーボモータ１２の回転角度すなわ
ち移動量を「現在位置２」として、サーボコントローラ
２に記憶する（ステップＳ５）。これで、スレーブサー
ボモータ１２の回転量の測定を終わり、スレーブサーボ
モータ１２のトルクを解除し、マスタサーボモータ１０
のロックを解除する（ステップＳ６、Ｓ７）。
る値に定められた一定のトルクを発生させる（ステップ
Ｓ４）。このスレーブサーボモータ１２のトルクは、第
２のタイミングベルト１９、第２のボールネジ２４、第
２のボールナット２５、スライドプレート２６、第１の
ボールネナット２３、第１のボールネジ２２および第１
のタイミングベルト１６を介してマスタサーボモータ１
０に伝達される。ところで、マスタサーボモータ１０
は、サーボロックされているので、マスタサーボモータ
１０は回転することはできず、回転角は略ゼロであり、
スレーブサーボモータ１２のみが回転することになる。
このときのスレーブサーボモータ１２の回転角度すなわ
ち移動量を「現在位置２」として、サーボコントローラ
２に記憶する（ステップＳ５）。これで、スレーブサー
ボモータ１２の回転量の測定を終わり、スレーブサーボ
モータ１２のトルクを解除し、マスタサーボモータ１０
のロックを解除する（ステップＳ６、Ｓ７）。
【００２０】次いで、ステップＳ８により、スレーブサ
ーボモータ１２の移動量Ｓを、記憶されている「現在位
置２」から「現在位置１」を引いて得る。移動量Ｓが、
加えた一定のトルクに対して許容範囲以上か否かを、ス
テップＳ９で判断する。許容範囲以上の時は、警報、メ
ンテナス要求等の表示を発生する（ステップＳ１０）。
以下の時は監視を終わる。あるいは許容範囲内であるこ
とを表示して終わる。
ーボモータ１２の移動量Ｓを、記憶されている「現在位
置２」から「現在位置１」を引いて得る。移動量Ｓが、
加えた一定のトルクに対して許容範囲以上か否かを、ス
テップＳ９で判断する。許容範囲以上の時は、警報、メ
ンテナス要求等の表示を発生する（ステップＳ１０）。
以下の時は監視を終わる。あるいは許容範囲内であるこ
とを表示して終わる。
【００２１】スレーブサーボモータ１２の移動量Ｓと、
発生トルクτと、マスタサーボモータ１０とスレーブサ
ーボモータ１２の出力軸間のバネ定数ｋとの間には、 τ＝ｋ・Ｓ の関係にあり、本実施の形態ではトルクτは規定値とし
ているので、移動量Ｓからバネ定数ｋを演算することが
できる。このバネ定数ｋが許容範囲内あるいは監視幅内
にあるか否かを判断するように実施することもできる。
また、本実施の形態では、マスタサーボモータ１０にも
マスタパルスジェネレータ１１が設けられているので、
マスタサーボモータ１０を完全にロックする必要はな
く、上記のようにして得た移動量Ｓを、マスタサーボモ
ータ１０の移動量（回転角）で修正することもできる。
さらには、マスタサーボモータ１０とスレーブサーボモ
ータ１２とを互いに反対方向に所定のトルクで駆動し、
このときのマスタサーボモータ１０の出力軸と、スレー
ブサーボモータ１２の出力軸との間の移動量から、前述
したようにしてバネ定数を演算することもできる。
発生トルクτと、マスタサーボモータ１０とスレーブサ
ーボモータ１２の出力軸間のバネ定数ｋとの間には、 τ＝ｋ・Ｓ の関係にあり、本実施の形態ではトルクτは規定値とし
ているので、移動量Ｓからバネ定数ｋを演算することが
できる。このバネ定数ｋが許容範囲内あるいは監視幅内
にあるか否かを判断するように実施することもできる。
また、本実施の形態では、マスタサーボモータ１０にも
マスタパルスジェネレータ１１が設けられているので、
マスタサーボモータ１０を完全にロックする必要はな
く、上記のようにして得た移動量Ｓを、マスタサーボモ
ータ１０の移動量（回転角）で修正することもできる。
さらには、マスタサーボモータ１０とスレーブサーボモ
ータ１２とを互いに反対方向に所定のトルクで駆動し、
このときのマスタサーボモータ１０の出力軸と、スレー
ブサーボモータ１２の出力軸との間の移動量から、前述
したようにしてバネ定数を演算することもできる。
【００２２】上記実施の形態では、マスタパルスジェネ
レータ１１と、スレーブパルスジェネレータ１３は、マ
スタサーボモータ１０とスレーブサーボモータ１２にそ
れぞれ設けられているが、これらのジェネレータ１１、
１３を、第１、２のボールネジ２２、２４に設けること
もできる。これにより、第１、２のタイミングベルト１
６、１９に影響されることなく、スライドプレート２６
をマスタサーボモータ１０とスレーブサーボモータ１２
とにより同期して駆動できるようになる。また、本実施
の形態では、射出成形機のスクリュ２１を駆動するの
に、マスタサーボモータ１０とスレーブサーボモータ１
２の２台のモータが適用されているが、２台以上のサー
ボモータで駆動するように実施できることは明らかであ
る。さらには、射出成形機の例えば型締装置を上記のよ
うにして複数台のサーボモータで型開閉できることも明
らかである。
レータ１１と、スレーブパルスジェネレータ１３は、マ
スタサーボモータ１０とスレーブサーボモータ１２にそ
れぞれ設けられているが、これらのジェネレータ１１、
１３を、第１、２のボールネジ２２、２４に設けること
もできる。これにより、第１、２のタイミングベルト１
６、１９に影響されることなく、スライドプレート２６
をマスタサーボモータ１０とスレーブサーボモータ１２
とにより同期して駆動できるようになる。また、本実施
の形態では、射出成形機のスクリュ２１を駆動するの
に、マスタサーボモータ１０とスレーブサーボモータ１
２の２台のモータが適用されているが、２台以上のサー
ボモータで駆動するように実施できることは明らかであ
る。さらには、射出成形機の例えば型締装置を上記のよ
うにして複数台のサーボモータで型開閉できることも明
らかである。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、射出成
形機の構成部材の成形動作を指示する動作指示信号によ
り、前記構成部材をマスタサーボモータとスレーブサー
ボモータとにより機械的動力伝達手段を介して同期的に
駆動するとき、前記マスタサーボモータを制御するトル
クおよび速度または位置の信号を使用して前記スレーブ
サーボモータを制御すると共に、前記スレーブサーボモ
ータの位置の制御は、前記スレーブサーボモータに関連
して設けられている速度または位置検出器により検出さ
れる位置が、前記マスタサーボモータに関連して設けら
れている速度または位置検出器により検出される位置に
一致するように行うので、例えばタイミングベルト、ボ
ールネジ等からなる機械的動力伝達手段の伸び、摩擦力
等にアンバランスがあっても、これらのサーボモータの
推力と回転量の同時性が確保される。したがって、本発
明によると、マスタサーボモータとスレーブサーボモー
タの推力およびこれらのサーボモータで駆動される機械
的動力伝達手段例えばボールネジの移動量の同時性が、
これらのサーボモータの出力軸間に掛け回されるベルト
のような機械的手段を使用することなく、確保されると
いう、本発明に特有の効果が得られる。また、ベルトの
ような機械的手段を必要としないので、動力伝達系が簡
素化できる効果も得られる。また、他の発明によると、
射出成形機の構成部材を、マスタサーボモータのマスタ
出力軸とスレーブサーボモータのスレーブ出力軸とに接
続されている機械的動力伝達手段を介して同期的に駆動
するようになっている射出成形機において、前記構成部
材の負荷反力がゼロの状態において、前記マスタサーボ
モータを制御する主駆動制御手段は、前記マスタサーボ
モータの現在位置を保持する位置の制御を行い、前記ス
レーブサーボモータを制御する従駆動制御手段は、前記
スレーブサーボモータを一定のトルク制御を行い、この
ときの前記スレーブ出力軸の変位量を測定して、測定し
た変位量と一定のトルクとから、前記マスタ出力軸と前
記スレーブ出力軸間のバネ定数を得るので、このバネ定
数から機械的動力伝達機構の経年変化の度合いを監視す
ることができ、これにより長期間にわたって安定した成
形品を得ることができる効果が得られる。
形機の構成部材の成形動作を指示する動作指示信号によ
り、前記構成部材をマスタサーボモータとスレーブサー
ボモータとにより機械的動力伝達手段を介して同期的に
駆動するとき、前記マスタサーボモータを制御するトル
クおよび速度または位置の信号を使用して前記スレーブ
サーボモータを制御すると共に、前記スレーブサーボモ
ータの位置の制御は、前記スレーブサーボモータに関連
して設けられている速度または位置検出器により検出さ
れる位置が、前記マスタサーボモータに関連して設けら
れている速度または位置検出器により検出される位置に
一致するように行うので、例えばタイミングベルト、ボ
ールネジ等からなる機械的動力伝達手段の伸び、摩擦力
等にアンバランスがあっても、これらのサーボモータの
推力と回転量の同時性が確保される。したがって、本発
明によると、マスタサーボモータとスレーブサーボモー
タの推力およびこれらのサーボモータで駆動される機械
的動力伝達手段例えばボールネジの移動量の同時性が、
これらのサーボモータの出力軸間に掛け回されるベルト
のような機械的手段を使用することなく、確保されると
いう、本発明に特有の効果が得られる。また、ベルトの
ような機械的手段を必要としないので、動力伝達系が簡
素化できる効果も得られる。また、他の発明によると、
射出成形機の構成部材を、マスタサーボモータのマスタ
出力軸とスレーブサーボモータのスレーブ出力軸とに接
続されている機械的動力伝達手段を介して同期的に駆動
するようになっている射出成形機において、前記構成部
材の負荷反力がゼロの状態において、前記マスタサーボ
モータを制御する主駆動制御手段は、前記マスタサーボ
モータの現在位置を保持する位置の制御を行い、前記ス
レーブサーボモータを制御する従駆動制御手段は、前記
スレーブサーボモータを一定のトルク制御を行い、この
ときの前記スレーブ出力軸の変位量を測定して、測定し
た変位量と一定のトルクとから、前記マスタ出力軸と前
記スレーブ出力軸間のバネ定数を得るので、このバネ定
数から機械的動力伝達機構の経年変化の度合いを監視す
ることができ、これにより長期間にわたって安定した成
形品を得ることができる効果が得られる。
【図１】 本発明の実施の形態に係わる射出成形機の駆
動制御装置の概略を示す制御ブロック図である。
動制御装置の概略を示す制御ブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係わる射出成形機の駆
動制御装置の制御ブロック図である。
動制御装置の制御ブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係わる射出成形機の駆
動制御装置の経年変化を監視する監視方法を示すフロー
チャートである。
動制御装置の経年変化を監視する監視方法を示すフロー
チャートである。
【図４】 従来例を示す模式図である。
１ 指令発生コントローラ ２ サーボコ
ントローラ ２ マスタサーボモータ １２ スレーブ
サーボモータ １１ マスタパルスジェネレータ １３ スレー
ブパルスジェネレータ １６ 第１のタイミングベルト １９ 第２の
タイミングベルト ２１ スクリュ ２２ 第１の
ボールネジ ２３ 第１のボールナット ２４ 第２の
ボールネジ ２５ 第２のボールナット
ントローラ ２ マスタサーボモータ １２ スレーブ
サーボモータ １１ マスタパルスジェネレータ １３ スレー
ブパルスジェネレータ １６ 第１のタイミングベルト １９ 第２の
タイミングベルト ２１ スクリュ ２２ 第１の
ボールネジ ２３ 第１のボールナット ２４ 第２の
ボールネジ ２５ 第２のボールナット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年９月１３日（２０００．９．１
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年９月２５日（２０００．９．２
５）
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係わる射出成形機の駆
動制御装置の概略を示す制御ブロック図である。
動制御装置の概略を示す制御ブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係わる射出成形機の駆
動制御装置の制御ブロック図である。
動制御装置の制御ブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係わる射出成形機の駆
動制御装置の経年変化を監視する監視方法を示すフロー
チャートである。
動制御装置の経年変化を監視する監視方法を示すフロー
チャートである。
【図４】 従来例を示す模式図である。
【符号の説明】 １ 指令発生コントローラ ２ サーボコ
ントローラ１０ マスタサーボモータ １２ スレー
ブサーボモータ １１ マスタパルスジェネレータ １３ スレー
ブパルスジェネレータ １６ 第１のタイミングベルト １９ 第２の
タイミングベルト ２１ スクリュ ２２ 第１の
ボールネジ ２３ 第１のボールナット ２４ 第２の
ボールネジ ２５ 第２のボールナット
ントローラ１０ マスタサーボモータ １２ スレー
ブサーボモータ １１ マスタパルスジェネレータ １３ スレー
ブパルスジェネレータ １６ 第１のタイミングベルト １９ 第２の
タイミングベルト ２１ スクリュ ２２ 第１の
ボールネジ ２３ 第１のボールナット ２４ 第２の
ボールネジ ２５ 第２のボールナット
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (9)
- 【請求項１】射出成形機の構成部材の成形動作を指示す
る動作指示信号により、前記構成部材をマスタサーボモ
ータとスレーブサーボモータとにより機械的動力伝達手
段を介して同期的に駆動するとき、 前記マスタサーボモータを制御するトルクおよび速度ま
たは位置の信号を使用して前記スレーブサーボモータを
制御すると共に、 前記スレーブサーボモータの位置の制御は、前記スレー
ブサーボモータに関連して設けられている速度または位
置検出器により検出される位置が、前記マスタサーボモ
ータに関連して設けられている速度または位置検出器に
より検出される位置に一致するように、行うことを特徴
とする射出成形機の駆動制御方法。 - 【請求項２】射出成形機の構成部材の成形動作を指示す
る動作指示信号により、前記構成部材を２個以上のサー
ボモータにより機械的動力伝達手段を介して同期的に駆
動するとき、 前記２個以上のサーボモータの内の１個のサーボモータ
を制御するトルクおよび速度または位置の信号を使用し
て残りのサーボモータを制御すると共に、 前記残りのサーボモータの位置の制御は、前記残りのサ
ーボモータに関連してそれぞれ設けられている速度また
は位置検出器により検出される位置が、前記１個のサー
ボモータに関連して設けられている速度または位置検出
器により検出される位置に一致するように、行うことを
特徴とする射出成形機の駆動制御方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の位置が、積算位
置である射出成形機の駆動制御方法。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかの項に記載の射出
成形機の構成部材が、樹脂材料の可塑化および射出用の
スクリュであり、前記スクリュが２個以上のサーボモー
タと機械的動力伝達手段を介して接続されている射出成
形機の駆動制御方法。 - 【請求項５】射出成形機の構成部材の成形動作を指示す
る動作指示手段と、前記動作指示手段からの指示に従っ
て前記構成部材を駆動する２個以上のサーボモータの内
の１個のマスタサーボモータを制御する主駆動制御手段
と、前記２個以上のサーボモータの残りのスレーブサー
ボモータを制御する従駆動制御手段とを備え、 前記マスタサーボモータとスレーブサーボモータには、
これらのサーボモータに関連して速度または位置の検出
手段がそれぞれ設けられ、 前記主駆動制御手段は、前記従駆動制御手段に対して、
前記マスタサーボモータにより駆動される主駆動軸のト
ルク指令信号と速度または位置の信号を出力すると共
に、 前記従駆動制御手段は、前記スレーブサーボモータによ
り駆動される従駆動軸の位置が、前記主駆動軸の位置に
一致するように、制御することを特徴とする射出成形機
の駆動制御装置。 - 【請求項６】射出成形機の構成部材を、マスタサーボモ
ータのマスタ出力軸とスレーブサーボモータのスレーブ
出力軸とに接続されている機械的動力伝達手段を介して
同期的に駆動するようになっている射出成形機におい
て、 前記構成部材の負荷反力がゼロの状態において、前記マ
スタサーボモータを制御する主駆動制御手段は、前記マ
スタサーボモータの現在位置を保持する位置の制御を行
い、前記スレーブサーボモータを制御する従駆動制御手
段は、前記スレーブサーボモータを一定のトルク制御を
行い、このときの前記スレーブ出力軸の変位量を測定し
て、測定した変位量と一定のトルクとから、前記マスタ
出力軸と前記スレーブ出力軸間のバネ定数を得ることを
特徴とする射出成形機の駆動制御方法。 - 【請求項７】射出成形機の構成部材を、２個以上のサー
ボモータのそれぞれの出力軸に接続されている機械的動
力伝達手段を介して同期的に駆動するようになっている
射出成形機において、 前記構成部材の負荷反力がゼロの状態において、前記２
個以上のサーボモータの内選択された１個の第１のサー
ボモータは現在位置を保持する位置の制御を行い、前記
２個以上のサーボモータの内前記第１のサーボモータ以
外の１個の第２のサーボモータは一定のトルク制御を行
い、このときの前記第２のサーボモータの出力軸の変位
量を測定して、測定した変位量と一定のトルクとから、
前記第１のサーボモータの出力軸と前記第２のサーボモ
ータの出力軸間のバネ定数を得ることを特徴とする射出
成形機の駆動制御方法。 - 【請求項８】射出成形機の構成部材を、マスタサーボモ
ータのマスタ出力軸とスレーブサーボモータのスレーブ
出力軸とに接続されている機械的動力伝達手段を介して
同期的に駆動するようになっている射出成形機におい
て、 前記構成部材の負荷反力がゼロの状態において、前記マ
スタサーボモータを制御する主駆動制御手段は、前記マ
スタサーボモータを所定方向の一定のトルク制御を行
い、前記スレーブサーボモータを制御する従駆動制御手
段は、前記スレーブサーボモータを他方向の一定のトル
ク制御を行い、このときの前記マスタ出力軸とスレーブ
出力軸との間の変位量を測定して、測定した変位量と一
定の両トルクとから前記マスタ出力軸と前記スレーブ出
力軸間のバネ定数を得ることを特徴とする射出成形機の
駆動制御方法。 - 【請求項９】請求項６〜８のいずれかの項に記載のバネ
定数が、所定の監視幅を超えたとき、その旨を表示する
射出成形機の駆動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000271944A JP3976161B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 射出成形機の駆動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000271944A JP3976161B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 射出成形機の駆動制御方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006323562A Division JP2007083731A (ja) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | 射出成形機の駆動制御方法および制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079556A true JP2002079556A (ja) | 2002-03-19 |
| JP3976161B2 JP3976161B2 (ja) | 2007-09-12 |
Family
ID=18758158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000271944A Expired - Fee Related JP3976161B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 射出成形機の駆動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3976161B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004039557A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 成形機及びその制御方法 |
| DE102015000446A1 (de) | 2014-01-20 | 2015-07-23 | Fanuc Corporation | Steuerung für eine Spritzgiessmaschine mit Synchronfehlerreduzierungsfunktion |
| JP2017205881A (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 株式会社日本製鋼所 | 駆動軸が複数のサーボモータにより同期制御される電動射出成形機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10250170B2 (en) | 2016-08-24 | 2019-04-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control device |
-
2000
- 2000-09-07 JP JP2000271944A patent/JP3976161B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004039557A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 成形機及びその制御方法 |
| US7488438B2 (en) | 2002-10-31 | 2009-02-10 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Molding machine and control method thereof |
| DE102015000446A1 (de) | 2014-01-20 | 2015-07-23 | Fanuc Corporation | Steuerung für eine Spritzgiessmaschine mit Synchronfehlerreduzierungsfunktion |
| JP2017205881A (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 株式会社日本製鋼所 | 駆動軸が複数のサーボモータにより同期制御される電動射出成形機 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3976161B2 (ja) | 2007-09-12 |
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