JP2004175120A - Injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は樹脂を成形する射出成形機に係り、特に、速度、圧力等を制御するための制御アルゴリズム、当該アルゴリズムにおける制御変数や制御定数等の制御パラメータ、を評価し、最適値を算定し得る機能を備えた射出成形機に関する。 The present invention relates to an injection molding machine for molding a resin, and in particular, can evaluate a control algorithm for controlling speed, pressure, etc., and control parameters such as control variables and control constants in the algorithm, and calculate an optimum value. The present invention relates to an injection molding machine having a function.
射出成形では高温の溶融樹脂を、低温の金型に射出充填させるので、充填中に樹脂が冷却されて粘度が増加して流動性が低下し、金型内に溶融樹脂が完全に充満しないショートショットが起こり易くなり、また樹脂温度が低下してくると、金型表面に接触する樹脂の金型に対する転写性が悪くなるので、できるだけ応答遅れの無い状態で、設定プロファイルに忠実な動作をさせることが必要である。 In injection molding, a high-temperature molten resin is injected and filled into a low-temperature mold, so that the resin is cooled during filling, the viscosity increases and the fluidity decreases, and short-circuiting occurs in which the molten resin is not completely filled in the mold. When shots are likely to occur and the resin temperature decreases, the transferability of the resin in contact with the mold surface to the mold deteriorates, so that the operation faithfully follows the setting profile with as little response delay as possible. It is necessary.
射出成形機では、射出の速度制御や圧力制御の設定値は、一般的に図2に示すように多段に設定されるが、この設定プロファイルは、成形する成形品の形状と使用する樹脂の種類により、様々に変えることが必要とされている。 In an injection molding machine, the set values of injection speed control and pressure control are generally set in multiple stages as shown in FIG. 2, but this setting profile is based on the shape of the molded product to be molded and the type of resin used. Therefore, various changes are required.
射出成形機における速度、圧力等の制御には、例えば、特公平3−76807号公報に開示されるように、制御用CPUを用いたPID制御又はこれを改良したアドバンスドPID制御等が適用され、ステップ応答に対する高い応答性と速く設定値に静定する安定性と、且つ設定値に対する偏差をなくす制御を実現させることが試みられてきた。 For the control of the speed, pressure, etc. in the injection molding machine, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-76807, PID control using a control CPU or advanced PID control improved from this is applied, Attempts have been made to realize high responsiveness to a step response, stability to quickly settle to a set value, and control to eliminate deviation from the set value.
しかし、これらの制御では、例えば、特開平5−42577号公報にも開示されているように、応答性を高めるためゲインを大きくすると、設定値に対する安定性が保たれずにハンチングが起こり易く、ハンチングを起こさない小さいゲインにすると立ち上がりの応答が悪くなるという問題があった。特に、油圧駆動による射出成形機では、立ち上がり時の応答を遅らせる大きなムダ時間を持つ系となることが多く、最適な制御の伝達関数や制御定数を設定することが困難であった。 However, in these controls, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-42577, if the gain is increased in order to increase the responsiveness, hunting tends to occur without maintaining stability against the set value, If the gain is set to a small value that does not cause hunting, there is a problem in that the response at the start becomes poor. In particular, in a hydraulically driven injection molding machine, the system often has a large waste time that delays the response at the time of startup, and it is difficult to set an optimal control transfer function and control constant.
射出の速度制御や圧力制御の設定値は、成形する成形品の形状と使用する樹脂の種類により様々に変える必要がある他、ハンチングを起こさないゲインの値が、立ち上がりと立ち下がりで異なることや、多段設定する場合の設定値の変化ステップの大きさと変速後の設定値そのものの大きさ等によっても、また使用する樹脂の粘度の違いによっても変化する傾向があり、最適な制御の伝達関数は、使用する金型毎に夫々最適値が存在することになり、その設定を更に難しくしている。
本発明は、このような問題点を解決することを目的としてなされたもので、個々の成形品を成形するに際し、成形開始時にその成形品に対して使用される制御アルゴリズムを評価し、最適な制御アルゴリズムを求め、これを装置が自己設定可能とすることにより、各金型毎に最適な制御アルゴリズムで射出成形機を制御し得る射出成形機を提供することを目的とする。 The present invention has been made with a view to solving such problems, and when molding an individual molded product, a control algorithm used for the molded product is evaluated at the start of molding, and an optimal algorithm is evaluated. An object of the present invention is to provide an injection molding machine that can control an injection molding machine with an optimal control algorithm for each mold by obtaining a control algorithm and enabling the apparatus to set the control algorithm.
上述のような目的を達成するため、本発明による射出成形機は、複数の制御ステップ毎に設けられた少なくとも射出圧力または射出速度を含んで指定される制御目標からなる制御プロファイルと、当該指定された制御プロファイルの実際の制御結果に基づく検出値が前記プロファイルに追従するように油圧駆動源の油流量または電動機の回転等の操作量を制御する少なくも等速制御を含む制御アルゴリズムおよびこのアルゴリズムに使用される少なくともゲイン・伝達関数等の制御パラメータと、を用いて制御を行なう射出成形機であって、前記制御アルゴリズム及び制御パラメータの性能を評価する評価手段を備え、前記評価手段は、制御ループを開放し、所定の制御プロファイルに従って射出成形を行い、得られる入出力データから各ステップ毎に制御対象の伝達関数を同定する手段と、同定された伝達関数に対応して、予め用意された複数の閉ループ制御の制御アルゴリズムのうちから最適なものを各ステップ毎に定める手段と、各ステップ毎に、同定された伝達関数、制御目標、定められた制御アルゴリズム、及び制御パラメータを設定して、制御応答のシミュレーションを行う手段と、前記シミュレーションの結果に応じて各ステップにおける前記制御パラメータを調整する手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an injection molding machine according to the present invention includes a control profile including a control target specified at least including an injection pressure or an injection speed provided for each of a plurality of control steps, and A control algorithm including at least constant velocity control for controlling an operation amount such as an oil flow rate of a hydraulic drive source or rotation of an electric motor so that a detection value based on an actual control result of a control profile that follows the profile, An injection molding machine for performing control using at least a control parameter such as a gain and a transfer function to be used, comprising an evaluation unit for evaluating the performance of the control algorithm and the control parameter, wherein the evaluation unit includes a control loop. And perform injection molding in accordance with a predetermined control profile. Means for identifying a transfer function of a control object for each step, and means for determining an optimal one of a plurality of control algorithms for closed loop control prepared in advance for each step in accordance with the identified transfer function. Means for setting an identified transfer function, a control target, a determined control algorithm, and a control parameter for each step, and simulating a control response; and controlling the control in each step according to a result of the simulation. Means for adjusting parameters.
本発明にかかる射出成形機では、評価手段が、任意の制御アルゴリズムと制御パラメータで制御された射出成形機の動作で検出された速度、位置、圧力等の検出データをもとに、予め容易された複数の任意の制御アルゴリズムと制御パラメータの組み合わせを用いた制卸の評価を行っているので、設定されている制御アルゴリズムおよび、その制御パラメータの適否を明確に評価することができる。 In the injection molding machine according to the present invention, the evaluation means is facilitated in advance based on detection data such as speed, position, and pressure detected by the operation of the injection molding machine controlled by an arbitrary control algorithm and control parameters. Since the evaluation of stock removal using a combination of a plurality of arbitrary control algorithms and control parameters is performed, it is possible to clearly evaluate the set control algorithm and the suitability of the control parameters.
図1は、本発明による射出成形機の制御装置を油圧式射出成形機の射出速度制御および圧力制御に適用した実施形態を示している。 FIG. 1 shows an embodiment in which a control device for an injection molding machine according to the present invention is applied to injection speed control and pressure control of a hydraulic injection molding machine.
同図において、油圧式射出成形機は、成形に必要な量だけ計量された溶融樹脂を収容する射出シリンダ1と、射出シリンダ1内に進退可能に挿入されたスクリュによる射出プランジャ3と、射出プランジャ3を進退駆動する油圧シリンダ装置5とを有し、射出プランジャ3の前進により溶融樹脂をノズル7より金型9内へ射出する。
In FIG. 1, a hydraulic injection molding machine includes an injection cylinder 1 containing molten resin measured by an amount required for molding, an injection plunger 3 with a screw inserted and retracted into the injection cylinder 1, and an injection plunger. And a
更に、射出プランジャ3の後方には計量用油圧モータ12が接続され、射出した後、スクリュを回転させスクリュ先端に混練した溶融樹脂を送り込むと同時に溶融樹脂圧で射出プランジャ3を後退させ、計量動作を行う。
Further, a measuring
油圧シリンダ装置5には、油圧源11から送られ、圧力制御弁13で圧力を制御された圧油が、流量制御弁15により流量を計量されつつ供給される。
The hydraulic oil that is sent from the hydraulic pressure source 11 and whose pressure is controlled by the
この場合、射出プランジャ3の前進速度は油圧シリンダ装置5に供給される圧油の量により決まり、流量制御弁15による圧油の流量制御によって電磁切換弁16bを励磁して射出プランジャ3の前進速度が制御される。
In this case, the forward speed of the injection plunger 3 is determined by the amount of pressure oil supplied to the
射出速度または射出圧力の制御部17には、射出プランジャ3の前進駆動力を油圧シリンダ装置5の油圧により検出する前進駆動力検出器19と、射出プランジャ3の移動位置を検出する位置検出器21とが接続されている。
The injection speed or injection
計量動作では電磁切換弁14bを励磁して流量制御弁15により流量を計量されつつ供給されると共に、電磁切換弁16bと20bを励磁して圧力制御弁18で圧力を制御された圧油がタンクに戻される。このようにスクリュが回転しながら、背圧を受けて後退する。
In the metering operation, the electromagnetic switching valve 14b is excited and the flow rate is supplied while being measured by the flow control valve 15, and the electromagnetic switching valves 16b and 20b are excited and the pressure oil whose pressure is controlled by the
射出速度または射出圧力の制御装置17は、速度または圧力の制御プロファイルを設定する設定部17aと、速度または圧力の設定値に対する偏差をなくすための制御を行う、ステップ毎の制御アルゴリズムを収納する第1の記憶部17bと、上記制御アルゴリズムの制御に使用する、ステップ毎の制御データ(制御パラメータ)を収納する第2の記憶部17cと、制御プログラムのアルゴリズムを実行して操作量を出力する等の演算処理を行う演算部17dと、を有する。第1の記憶部17bと第2の記憶部17cとは同一メモリ内の別々の記憶領域としても実現できる。
The injection speed or injection
プロファイル設定部17aに設定された射出速度または射出圧力についての所定の制御プロファイルに従ってプログラムされた出力が、第1の記憶部17bと第2の記憶部17cに収納された制御アルゴリズムと制御データによって修正され、2つの操作量として夫々圧力制御弁13及び流量制御弁15に供給される。これによって、射出プランジャの前進速度または前進駆動力が制御される。
An output programmed according to a predetermined control profile for the injection speed or injection pressure set in the profile setting unit 17a is corrected by the control algorithm and control data stored in the
制御装置17の基本的な制御機能は、制御プロファイル設定部17aから送られる指令信号と、成形機から時々刻々送られる検出信号との偏差を、第1の記憶部17bに記憶されている制御アルゴリズムによって修正するもので、成形機の動作を常に設定値と一致させようとするものである。制御装置17の制御機能には、後述するようにいくつかのバリエーションがある。
The basic control function of the
開ループ/閉ループ切替器23は、制御プロファイルが設定される設定部17aからの設定信号と、第1の記憶部17bと第2の記憶部17cに収納された制御アルゴリズムによる修正信号とを切り替えて、流量制御弁15または圧力制御弁13に送る。この切替器23は、後述する制御対象の伝達関数の同定時に、開ループでの制御応答特性の測定データを収集する場合に使用される。
The open loop / closed
評価部25は、制御アルゴリズムの機能を評価するものであり、射出速度または射出圧力の制御部17とバス接続される。評価部25は、メモリ25d、演算部25e、等からなるコンピュータシステムによって実現され、伝達関数同定手段25a、制御パラメータの適正値を算出する手段25b、シミュレーション手段25c、を備える。評価部25には、外部記憶装置が接続され、ここにデータベース26が形成される。データベース26には、制御プロファイル、制御アルゴリズム、制御パラメータ(制御変数、制御定数等の制御データ)のライブラリ、品質管理データ等が蓄積されている。
The evaluation unit 25 evaluates the function of the control algorithm, and is connected to the injection speed or injection
図8は、データベース26に保持される各成型品(金型)毎に1つ若しくは複数用意される制御アルゴリズムについてのデータベース(表)の例を示している。各ステップに設定される制御アルゴリズムと、ショートショット、樹脂温度、…等の機能目標に対しての各ステップの評価がファイルされている。同図においては説明の便宜上、評価を「○」、「×」、「△」として示されているが、数値化されて定量的に表示することが出来る。良品が得られる成形条件をなるべく多くストックし、データベースを更新する。例えば、ある金型を射出成形機に設定したときには、この金型に対応する、良品が得られる割合の高い一組の制御アルゴリズム(T1 〜T4 )をデータベースから評価部25の記憶部25dあるいは記憶部17bに設定する。
FIG. 8 shows an example of a database (table) about one or more control algorithms prepared for each molded product (die) held in the
評価部25は、後述するように、シミュレーションにより、あるいは設定部17aに設定された制御プロファイルの設定値と、射出成形機からの検出信号(測定データ)とを比較し、制御アルゴリズム、制御パラメータ等の制御機能(性能)を評価する。比較される検出信号は、例えば、射出プランジャ3の前進駆動力検出器19の検出値、または射出プランジャ3の移動位置を検出する位置検出器21の信号の単位時間当たりの変化から算出される速度信号である。
The evaluation unit 25 compares the set value of the control profile set by the simulation or the setting unit 17a with a detection signal (measurement data) from the injection molding machine, as described later, and executes a control algorithm, a control parameter, and the like. Evaluate the control function (performance) of The detection signal to be compared is, for example, a speed calculated from a detection value of the forward
評価部25における1つの機能である評価機能は、例えば、オーバーシュート、ハンチング、静定時間、立ち上がり時間等の評価要素を設定する手段に対して夫々判断基準値を与え、射出成形機からの検出値またはシミュレーションによる計算値の適正を判定するものである。 The evaluation function, which is one of the functions of the evaluation unit 25, provides a judgment reference value to means for setting evaluation elements such as, for example, overshoot, hunting, stabilization time, and rise time, and performs detection from the injection molding machine. This is to determine the appropriateness of the value or the value calculated by the simulation.
評価部25における評価の一例について図2を参照して説明する。まず、図2に示されるように、射出速度または射出圧力についての多段階の制御目標値である制御プロファイルが設定部17aに設定され、ステップ1〜ステップ4によって示されている。ステップ1における目標値V1に対してサンプリングされた検出値(応答値)V1’は図中の点線で示すように応答する。同様に、ステップ2〜4の目標値V2〜V4に対して検出値V2’〜V4’が図示の点線のように追従する。各ステップにおいて、制御目標と応答の結果から偏差を抑制する修正データを生成する制御アルゴリズムと制御パラメータについて評価がなされる。前述のように、評価の要素としては、オーバーシュート、ハンチング、静定時間、立ち上がり時間等がある。 An example of evaluation in the evaluation unit 25 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2, a control profile, which is a multi-step control target value for the injection speed or injection pressure, is set in the setting unit 17a, and is shown by steps 1 to 4. The detected value (response value) V1 'sampled with respect to the target value V1 in step 1 responds as shown by the dotted line in the figure. Similarly, the detected values V2 'to V4' follow the target values V2 to V4 in steps 2 to 4 as shown by the dotted lines in the drawing. In each step, a control algorithm and a control parameter for generating correction data for suppressing deviation from the control target and the result of the response are evaluated. As described above, evaluation factors include overshoot, hunting, settling time, rise time, and the like.
図9は、制御アルゴリズムの評価の一例を示すものである。評価部は、記憶部25dにセットされた、一組の制御アルゴリズム及び制御パラメータについて後述するシミュレーションや成形の実測データによって、応答のプロファイルを得る。
FIG. 9 shows an example of evaluation of the control algorithm. The evaluation unit obtains a response profile from a set of control algorithm and control parameters set in the
前述したように、最初に設定する制御アルゴリズムは個別の金型に対応してデータベースから読み出して設定することができる。例えば、シミュレーション結果によって各ステップの制御パラメータをチューニングして、オーバーシュート、ハンチング等に対する機能目標を各ステップ毎に満足するようにする。例えば、ステップ3のように、制御パラメータの調整で満足できる評価が得られなければ、制御アルゴリズムT3 をT3 ’に変更する。制御アルゴリズムをT3 ’に替えて全体の制御パラメータ、あるいは制御アルゴリズムをT3 ’について制御パラメータのチューニングを適宜に繰り返す。各ステップの評価が満足できる制御アルゴリズム及び制御パラメータのセットを見出す。制御アルゴリズムは、例えば、PID組合せによる制御関係を表す複数のブロック図として表現され得るものである。制御パラメータは、例えば、ゲイン/伝達関数、成型品の形状、樹脂種類、樹脂粘度等のファクタであって、適正な制御アルゴリズム下においては、最適な制御変数や制御定数等として得られる。 As described above, the control algorithm to be set first can be set by reading from the database corresponding to each mold. For example, the control parameters of each step are tuned according to the simulation result so that the functional targets for overshoot, hunting, and the like are satisfied for each step. For example, if a satisfactory evaluation is not obtained by adjusting the control parameters as in step 3, the control algorithm T3 is changed to T3 '. The control algorithm is changed to T3 ', and the tuning of the entire control parameters or the control algorithm is repeated for T3' as appropriate. Find a set of control algorithms and control parameters that satisfy each step evaluation. The control algorithm can be expressed, for example, as a plurality of block diagrams showing a control relationship based on a PID combination. The control parameters are, for example, factors such as a gain / transfer function, a shape of a molded product, a resin type, a resin viscosity, and the like, and can be obtained as optimal control variables and control constants under an appropriate control algorithm.
なお、ステップによっては、成型品の品質に影響の少ないものもある得る。このような場合には、当該ステップの評価基準を下げることが出来る。予めシミュレーションを行って制御アルゴリズム及び制御パラメータを設定することによって、成型品のロスを減らすことが期待できる。更に、実測結果に基づく制御アルゴリズム及び制御パラメータの評価も同様に行うことが出来る。評価済みの制御アルゴリズム及び制御パラメータのセットはデータベースに記録され、あるいは当該金型のデータの修正に使用される。 It should be noted that some steps may have little effect on the quality of the molded product. In such a case, the evaluation standard of the step can be lowered. By setting a control algorithm and a control parameter by performing a simulation in advance, loss of a molded product can be expected to be reduced. Furthermore, the evaluation of the control algorithm and the control parameters based on the actual measurement results can be performed in the same manner. The set of evaluated control algorithms and control parameters is recorded in a database or used to modify the mold data.
評価の結果、適当と判定された制御アルゴリズムが、現在、制御部17に設定されているものと異なるものであれば、評価部25は、新たな制御アルゴリズムを第1の記憶部17bに設定する。また、適当と判定された制御データが、現在、制御部17に設定されているものと異なるものであれば、評価部25は、新たな制御データを第2の記憶部17cに設定する。もし、適当と判定された制御アルゴリズム及び制御データが共に制御部17に設定されているものと異なるときは、新たな制御アルゴリズム及び制御データを夫々記憶部17b及び17cに送って両方変更する。
As a result of the evaluation, if the control algorithm determined to be appropriate is different from the one currently set in the
評価部25には、上記目標値に対する適性の判定を、制御プロファイルの各ステップ設定値毎に行う機能を与えることができるので、制御プロファイルの各ステップ設定値毎に、異なる制御アルゴリズムおよび/または制御パラメータを与えて、制御系の特性により適合した制御を行うことが可能となる。評価部25は制御部17と一体的に形成することが可能であり、また、評価部25を低価格な汎用マイクロプロセッサを用いたシステム、例えば、いわゆるパーソナルコンピュータシステムを使用してバス接続を介して実現することも可能である。
Since the evaluation unit 25 can be provided with a function of determining suitability for the target value for each step set value of the control profile, a different control algorithm and / or control for each step set value of the control profile can be provided. By giving a parameter, it becomes possible to perform control more suitable for the characteristics of the control system. The evaluation unit 25 can be formed integrally with the
図3及び図4は、金型交換等の後の射出成形機の立ち上げに関係する制御部17及び評価部25の動作例を説明するフローチャートである。
FIG. 3 and FIG. 4 are flowcharts for explaining an operation example of the
まず、オペレータの指示に従って、図示しない装置全体の制御を司る制御プログラムが実行される。例えば、データベース26からセットした金型に対応する制御プロファイルがプロファイル設定部17aに設定される(S302)。ループ切替器23が開ループに設定される(S304)。1サイクルの成形を行い、検出器19及び21の出力よって一連の測定データを得、実測プロファイルを得る。この測定データは、評価部25の記憶部25dに送られる(S306)。
First, a control program for controlling the entire apparatus (not shown) is executed in accordance with an instruction from the operator. For example, a control profile corresponding to the mold set from the
評価部25では、制御プロファイルの各ステップ毎に制御対象の伝達関数を同定する(S308)。同定された各ステップ毎の伝達関数に適応する閉ループ制御アルゴリズムを記憶部25dに設定する(S310)。制御目標を記憶部25dに設定する(S312)。制御目標に応じた制御パラメータを記憶部25dに設定する(S314)。設定された、制御目標、制御アルゴリズム、制御パラメータを用いてシミュレーションを実行する(S316)。制御目標とシミュレーション結果とを比較し、評価する(S318)。結果が不適切であれば(S320)、不適切と判断した制御目標に関連する制御パラメータを調整する(S322)。ステップS316〜S322を繰り返し、制御パラメータをチューニングする。適切な評価結果が得られれば(S320)、上記同定とシミュレーションで得られた各ステップの毎の制御アルゴリズムと制御パラメータを制御部17の記憶部17bと17cに夫々設定する(S324)。
The evaluation unit 25 identifies a transfer function to be controlled for each step of the control profile (S308). A closed loop control algorithm adapted to the identified transfer function for each step is set in the
ループ切替器23が閉ループに設定される(S326)。制御部17は、1サイクルの成形を行い、実測プロファイルを得る。この測定データは、評価部25に送られる(S328)。実測プロファイルの評価を行う(S330)。不適切である場合(S332)、不適切と判断した制御目標に関連する記憶部17cの制御パラメータを調整する(S334)。ステップS328〜S334を繰り返して、制御パラメータをチューニングする。実測プロファイルが適切となればチューニングを終了し、図示しない連続成形に移行する。
The
図5は、制御部17及び評価部25における他の動作例を説明するフローチャートである。この例では、第1の実施の形態における事前のシミュレーションを省略して制御アルゴリズム、制御パラメータの評価を行っている。
FIG. 5 is a flowchart illustrating another operation example of the
まず、金型交換等に対応して、適当な制御プロファイルが設定部17aに設定される(S502)。ループ切替器23を「開」に設定する(S504)。制御アルゴリズムと制御パラメータを評価部25からバス接続を介して記憶部17b及び17cに送り、設定する(S506)。1サイクル成形して、成型品を得、センサ19及び21の検出出力によって実測プロファイルを評価部25の記憶部25dに取込む(S508)。評価部25において、プロファイル設定部17aに設定された制御プロファイルと、記憶部17bに記憶された制御アルゴリズム及び記憶部17cに記憶された制御パラメータによって修正された実測プロファイルとを比較して評価する(S510)。評価の結果、不適切であると判断された場合は(S512)、異なる制御アルゴリズム、制御パラメータを評価部25から出力し、記憶部17b及び17cに夫々設定する(S514)。ループ切替器23を成型品の出来具合等に応じて「開」または「閉」ループに設定する(S516)。再度、射出成形を繰り返して成型品を得、実測プロファイルを得る。設定した制御プロファイル、実測プロファイルを比較し、制御アルゴリズム、制御データが適切かどうかを評価する(S508〜S512)。
First, an appropriate control profile is set in the setting unit 17a in response to a mold change or the like (S502). The
評価が適切と判断された場合には、切替器23を閉じて制御ループを形成する(S518)。そして、図示しない連続サイクルによる成形プロセスに移行する。
If it is determined that the evaluation is appropriate, the
なお、1サイクル毎に設定部17aの制御プロファイルと実測プロファイルとを制御アルゴリズムにより演算部17dで比較演算し、設定された制御プロファイルを更新(修正)することが可能である。更新された制御プロファイルと実測プロファイルとの差異が許容範囲内になると、演算部17dでのデータ比較演算を中止し、チューニングされた制御プロファイル、制御アルゴリズム、制御パラメータで連続成形を繰り返すようにすることもできる。
The control profile of the setting unit 17a and the measured profile can be compared and calculated by the
図6は、制御部17及び評価部25の他の実施の形態を説明するフローチャートである。この例は、制御対象の伝達関数を同定し、同定された伝達関数に基づいて、該伝達関数に対応する制御アルゴリズムについての制御変数、制御定数等の制御パラメータの適正値を算出する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating another embodiment of the
まず、制御部は、ループ切替器23を「開」にし、設定プロファィルに基づく指示が操作量として出力されるようにする(S602)。速度または圧力の制御プロファイルを設定部17aに設定する(S604)。1サイクルの成形を行い、制御プロファイルの各ステップの制御データを記憶部17eに収集する。これ等の収集データ及び各ステップの設定値等が評価部25に送られる(S606)。評価部25では、これ等の入出力データ、関数モデル等を用いて各ステップ毎に制御対象の伝達関数を同定する。伝達関数の同定はいわゆる現代制御理論における同定手法を使用することが可能である(S608)。同定されたステップ毎の伝達関数を用いて、各ステップの閉ループ制御アルゴリズムと制御パラメータの適正値を算出する(S610)。制御プロファイルの各ステップ毎に、目標値(設定値)、制御アルゴリズム、制御パラメータを設定部17a、記憶部17b、記憶部17cに夫々設定する(S612)。切替器23を「閉」ループに設定し、閉ループ制御に移行する(S614)。
First, the control unit opens the
図7は、評価部25における、シミュレーション機能を説明するフローチャートである。評価部25は、シミュレーションモードが指示されると、評価対象となる制御アルゴリズムを記憶部25dの第1の領域に設定する(S702)。同定によって得られている制御対象の伝達関数を記憶部25dの第2の領域に設定する(S704)。制御目標を記憶部25dの第3の領域に設定する(S706)。評価対象の制御パラメータを記憶部25dに設定する(S708)。モデル(伝達関数)に目標値、修正値等を与えてモデルの出力を追跡し、シュミレーションを行う(S710)。シミュレーションの結果が適切か否かを判断する(S712)。適切でないときは、シミュレーション結果を参照して制御パラメータの適当な値を算出する(S714)。算出した制御パラメータを再設定し、再度シミュレーションを行う(S708,S710)。適切な制御パラメータが得られるまで、ステップS708〜S714を繰り返す。制御パラメータが適当と判断されると、シミュレーションを終了する。
FIG. 7 is a flowchart illustrating the simulation function in the evaluation unit 25. When the simulation mode is instructed, the evaluation unit 25 sets the control algorithm to be evaluated in the first area of the
適切と判断された制御アルゴリズムと制御パラメータは、例えば制御部の記憶部17b及び同17cに設定され、また、必要によりデータベース26に保存される。
The control algorithm and control parameters determined to be appropriate are set in, for example, the
なお、図1では、成型品(金型)の評価項目である色ムラ等について、溶融樹脂の混練・均一化程度に係るスクリュ回転速度(回転数)・スクリュ背圧についても、同様の制御アルゴリズムと制御パラメータが制御部の記憶部17b及び17cに設定される。更に図示せぬ、成型品押出機構を具備した型締装置おいても成型品(金型)の評価項目であるクラック、バリ等について、圧力制御弁と流量制御弁と共に、駆動力検出器と位置検出器を設け、押出圧力/押出速度、型開閉圧力/型開閉速度の制御アルゴリズムと制御パラメータについても同様に可能である。
In FIG. 1, similar control algorithms are applied to the screw rotation speed (rotation speed) and screw back pressure related to the degree of kneading and homogenization of the molten resin for the color unevenness and the like which are evaluation items of the molded product (die). And control parameters are set in the
また、図1に示した油圧式射出成形機だけでなく、電動式射出成形機の場合も、全く同様の制御が可能である。 Further, not only the hydraulic injection molding machine shown in FIG. 1 but also an electric injection molding machine can perform exactly the same control.
また、評価部(装置)をパーソナルコンピュータで構成することが可能であり、こうした場合には、比較的安価に評価システムを構築することが可能となる。しかしながら、評価部はパーソナルコンピュータに限定されるものではなく、評価部を制御部のコンピュータシステムにおいて実現することも可能である。勿論、評価部をパーソナルコンピュータを含み得る複数のコンピュータシステムによって分担して実現することも可能である。従って、評価部を構成するとして説明された各手段の存在場所は適宜に配置可能であり、説明の便宜によって表現された図1によって限定されるものではない。 Further, the evaluation unit (apparatus) can be constituted by a personal computer. In such a case, it is possible to construct an evaluation system at relatively low cost. However, the evaluation unit is not limited to the personal computer, and the evaluation unit can be realized in a computer system of the control unit. Of course, it is also possible to share and implement the evaluation unit with a plurality of computer systems that can include a personal computer. Therefore, the location of each unit described as constituting the evaluation unit can be appropriately arranged, and is not limited to FIG. 1 expressed for convenience of explanation.
1 射出シリンダ
3 射出プランジャ
5 油圧シリンダ装置
7 ノズル
9 金型
11 油圧源
12 計量用油圧モータ
13 圧力制御弁
14 電磁切換弁
15 流量制御弁
16 電磁切換弁
17 制御部
17a 設定部
17b 第1の記憶部
17c 第2の記憶部
19 前進駆動検出器
20 電磁切換弁
21 位置検出器
23 ループ切替器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection cylinder 3
Claims (4)
前記制御アルゴリズム及び制御パラメータの性能を評価する評価手段を備え、前記評価手段は、
制御ループを開放し、所定の制御プロファイルに従って射出成形を行い、得られる入出力データから各ステップ毎に制御対象の伝達関数を同定する手段と、
同定された伝達関数に対応して、予め用意された複数の閉ループ制御の制御アルゴリズムのうちから最適なものを各ステップ毎に定める手段と、
各ステップ毎に、同定された伝達関数、制御目標、定められた制御アルゴリズム、及び制御パラメータを設定して、制御応答のシミュレーションを行う手段と、
前記シミュレーションの結果に応じて各ステップにおける前記制御パラメータを調整する手段と、
を備えることを特徴とする、射出成形機。 A control profile including a control target specified including at least an injection pressure or an injection speed provided for each of a plurality of control steps and a detection value based on an actual control result of the specified control profile follow the profile. A control algorithm including at least a constant velocity control for controlling an operation amount such as an oil flow rate of a hydraulic drive source or rotation of an electric motor, and control parameters such as at least a gain and a transfer function used in the algorithm. An injection molding machine that performs
Evaluating means for evaluating the performance of the control algorithm and control parameters, the evaluating means,
Means for releasing the control loop, performing injection molding according to a predetermined control profile, and identifying a transfer function of a control target for each step from the obtained input / output data,
Means for determining an optimal one for each step from among a plurality of control algorithms for closed loop control prepared in advance corresponding to the identified transfer function,
For each step, an identified transfer function, a control target, a set control algorithm, and a control parameter are set, and a means for simulating a control response is provided.
Means for adjusting the control parameters in each step according to the result of the simulation,
An injection molding machine comprising:
射出成形機の制御において目標となる速度または圧力を段階的に表す複数の制御プロファイルを保持する保持手段と、
前記目標となる速度または圧力からの実際の速度または圧力の変位を抑制するように制御するために制御対象の伝達関数に基づいて定められる複数の制御アルゴリズムを記憶する第1の記憶手段と、
前記制御アルゴリズムにおいて使用される複数の制御パラメータを記憶する第2の記憶手段と、
前記制御プロファイル、前記制御アルゴリズムおよび前記制御パラメータを用いて射出成形における速度または圧力を閉ループ制御によって制御する制御手段とを含み、
前記評価手段は、任意の制御アルゴリズムと制御パラメータによって制御された射出成形機の動作で検出された速度、位置、圧力等の検出データに基づいて、前記任意の制御アルゴリズムと前記制御パラメータの組み合わせの最適値を得るものであることを特徴とする請求項1に記載の射出成形機。 The injection molding machine,
Holding means for holding a plurality of control profiles representing a target speed or pressure stepwise in the control of the injection molding machine,
A first storage unit that stores a plurality of control algorithms determined based on a transfer function of a control target in order to control the displacement of the actual speed or pressure from the target speed or pressure,
Second storage means for storing a plurality of control parameters used in the control algorithm;
Control means for controlling the speed or pressure in injection molding by closed-loop control using the control profile, the control algorithm and the control parameters,
The evaluation means is based on detection data such as speed, position, and pressure detected in the operation of the injection molding machine controlled by an arbitrary control algorithm and control parameters, based on a combination of the arbitrary control algorithm and the control parameters. The injection molding machine according to claim 1, wherein an optimum value is obtained.
射出成形機の制御において制御目標となる速度または圧力を記憶する第1の記憶手段と、
前記制御目標となる速度または圧力からの実際の速度または圧力の変位を抑制するように制御するために制御対象の伝達関数に基づいて定められる複数の制御アルゴリズムを記憶する第2の記憶手段と、
複数の伝達関数を記憶する第3の記憶手段と、
前記制御アルゴリズムにおいて使用される複数の制御パラメータを記憶する第4の記憶手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の射出成形機。 The evaluation means,
First storage means for storing a speed or pressure to be a control target in control of the injection molding machine;
A second storage unit that stores a plurality of control algorithms determined based on a transfer function of a control target in order to control the displacement of the actual speed or pressure from the speed or pressure to be the control target,
Third storage means for storing a plurality of transfer functions;
The injection molding machine according to claim 1, further comprising: fourth storage means for storing a plurality of control parameters used in the control algorithm.
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JP2006134917A (en) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Apic Yamada Corp | Method of sealing with resin |
WO2019106499A1 (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-06 | Inglass S.P.A. | Moulding-parameters processing method for an injection press |
AT523442A1 (en) * | 2020-01-20 | 2021-08-15 | Engel Austria Gmbh | Plasticizing unit for a molding machine |
AT523442B1 (en) * | 2020-01-20 | 2021-09-15 | Engel Austria Gmbh | Plasticizing unit for a molding machine |
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