JP2640666B2 - Pressure control method for electric injection molding machine - Google Patents

Pressure control method for electric injection molding machine

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JP2640666B2
JP2640666B2 JP10128588A JP10128588A JP2640666B2 JP 2640666 B2 JP2640666 B2 JP 2640666B2 JP 10128588 A JP10128588 A JP 10128588A JP 10128588 A JP10128588 A JP 10128588A JP 2640666 B2 JP2640666 B2 JP 2640666B2
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電動式射出成形機の圧力制御方法に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressure control method for an electric injection molding machine.

従来の技術 射出成形機においては、射出工程終了後、保圧工程に
入ったとき、保圧工程を数段に分け、各段の圧力を制御
することが行われている。
2. Description of the Related Art In an injection molding machine, when a pressure-holding step is started after an injection step is completed, the pressure-holding step is divided into several stages, and the pressure of each stage is controlled.

電動式射出成形機においては、射出軸、即ち、スクリ
ューをスクリュー軸方向に移動させるモータに対してト
ルクリミットによるトルク指令を出力し、保圧工程の各
段の圧力を制御することが行われている。この保圧工程
における圧力制御には、保圧開始からの時間の経過に応
じてトルク指令を順次換えて保圧圧力を制御するオープ
ンループ制御方式と、実際に樹脂に加わっている圧力を
検出し、指定圧力になるようにトルク指令を換えるフィ
ードバック制御方式のクローズドループ制御方式があ
り、それぞれ公知である。
In an electric injection molding machine, a torque command by a torque limit is output to an injection shaft, that is, a motor that moves a screw in a screw axis direction, and pressure in each stage of a pressure-holding process is controlled. I have. The pressure control in this pressure-holding step includes an open-loop control method that controls the pressure-holding pressure by sequentially changing the torque command according to the elapse of time from the start of the pressure-holding, and detecting the pressure actually applied to the resin There is a closed-loop control system of a feedback control system that changes a torque command so as to reach a specified pressure, and each is known.

一方、一般的に、圧力制御をクローズドループ制御方
式で行う場合、指令圧力に対し、実際の応答圧力はオー
バーシュートしたりアンダーシュートしたりすることに
なり、このオーバーシュートやアンダーシュートをなく
す手段として、フィードバックゲインの、比例,微分,
積分のパラメータを調製する、いわゆるPID制御が行わ
れている。
On the other hand, in general, when pressure control is performed by a closed loop control method, the actual response pressure will overshoot or undershoot with respect to the command pressure, and as a means for eliminating this overshoot or undershoot. , Feedback gain, proportional, derivative,
The so-called PID control for adjusting the integration parameters is performed.

しかし、PID制御によりパラメータを調製し、ループ
のゲインを調整しても、アクチュエータの能力や特性に
より、応答がサチュレートするなど、PID制御では対応
できない場合がある。
However, even if the parameters are adjusted by the PID control and the gain of the loop is adjusted, the response may saturate depending on the performance and characteristics of the actuator.

射出成形機の圧力制御においても同様で、樹脂に圧力
を加えるアクチュエータ、即ち、射出用のサーボモータ
の能力や特性によって、オープンループ制御、クローズ
ドループ制御に関わらず、オーバーシュート,アンダー
シュートをなくす方法が困難であった。例えば、射出用
のサーボモータを交換する等の方法しかなかった。
The same applies to the pressure control of an injection molding machine. The method of eliminating overshoot and undershoot regardless of open loop control or closed loop control depending on the performance and characteristics of an actuator that applies pressure to the resin, that is, the servomotor for injection. Was difficult. For example, there has been only a method of replacing a servomotor for injection.

発明が解決しようとする課題 射出成形機の保圧工程時の圧力制御の場合、オープン
ループ制御にしろクローズドループ制御にしろ、トルク
指令を変更して圧力制御を行っており、サーボ系の応答
が早いことから、トルク指令を変更すると、モータやス
クリューの慣性によって応答出力がオーバーシュート及
びアンダーシュートすることがある。これをなくすため
には、前述のように、射出用のサーボモータを交換する
しか方法がなかった。
Problems to be Solved by the Invention In the case of pressure control during the pressure-holding step of an injection molding machine, pressure control is performed by changing the torque command, whether open-loop control or closed-loop control. Because the speed is early, when the torque command is changed, the response output may overshoot and undershoot due to the inertia of the motor and the screw. The only way to eliminate this is to replace the injection servomotor, as described above.

そこで、本発明の目的は、射出用サーボモータを交換
することなく、オーバーシュートやアンダーシュートが
生じない圧力制御方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a pressure control method that does not cause overshoot or undershoot without replacing the injection servomotor.

課題を解決するための手段 本発明は、前段のトルク指令から当段のトルク指令へ
の切換時間幅を設け、少なくとも該切換時間幅の終了近
傍においてはサーボモータへのトルク指令値の変化値が
零に漸近するように前段のトルク指令から当段のトルク
指令に増加又は減少させることにより上記課題を解決し
た。
Means for Solving the Problems The present invention provides a switching time width from the preceding torque command to the current torque command, and at least in the vicinity of the end of the switching time width, the change value of the torque command value to the servomotor is changed. The above problem has been solved by increasing or decreasing the torque command of the preceding stage to the torque command of the present stage so as to approach zero.

作 用 前段のトルク指令から当段のトルク指令への切換に際
し、設定された切換時間幅において、スクリューを軸方
向に駆動するサーボモータの出力トルクを前段のトルク
指令から当段のトルク指令へと順次増加又は減少させ、
かつ、上記切換時間幅の終了近傍においては出力トルク
の変化値が零に漸近するように制御する。
When switching from the previous torque command to the current torque command, the output torque of the servomotor that drives the screw in the axial direction is changed from the previous torque command to the current torque command within the set switching time width. Sequentially increase or decrease,
In addition, near the end of the switching time width, control is performed so that the change value of the output torque gradually approaches zero.

その結果、トルク指令は保圧切換時に急激に変化せ
ず、所定の切換時間幅をもって徐々に変化し、かつ、切
換時間幅の終了近傍においては、トルク指令の変化値が
小さいので、保圧のオーバーシュート,アンダーシュー
トは少なくなる。
As a result, the torque command does not change abruptly at the time of holding pressure switching, but gradually changes with a predetermined switching time width, and the change value of the torque command is small near the end of the switching time width. Overshoot and undershoot are reduced.

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。Example Hereinafter, an example of the present invention will be described.

本発明の圧力制御方法を実施する電動式射出成形機の
一実施例の要部を示す第1図において、符号1は、射出
成形機のスクリュー2をスクリュー軸方向に駆動して射
出・保圧動作を行わせる駆動源となるサーボモータで、
該サーボモータ1のモータ軸にはパルスコーダ3が装着
されている。なお、この電動式射出成形機は、通常のも
のと同様、スクリュー同転軸、クランプ軸等の各軸用サ
ーボモータを有するが、これらのものは本発明と直接関
係がないので説明を省略する。
In FIG. 1 showing a main part of an embodiment of an electric injection molding machine for implementing the pressure control method of the present invention, reference numeral 1 denotes an injection / holding pressure by driving a screw 2 of the injection molding machine in a screw axis direction. Servo motor that is the driving source to perform the operation.
A pulse coder 3 is mounted on a motor shaft of the servo motor 1. This electric injection molding machine has a servomotor for each axis, such as a screw rotating shaft and a clamp shaft, similar to a normal one, but these are not directly related to the present invention, and therefore description thereof is omitted. .

符号10は上記電動式射出成形機の制御装置であり、該
制御装置10は射出成形機全体の動作および各軸サーボモ
ータのパルス分配処理等を制御する数値制御(以下、NC
という)用中央処理装置(以下、CPUという)11と、NC
用CPU11の指令値に基づいて各軸サーボモータの位置,
速度,トルク制御等を制御するサーボ制御用のサーボCP
U12とを備えている。
Reference numeral 10 denotes a control device of the electric injection molding machine. The control device 10 controls the operation of the entire injection molding machine and the pulse distribution processing of the servomotors of the respective axes.
Central Processing Unit (hereinafter referred to as CPU) 11 and NC
Position of each axis servo motor based on the command value of
Servo CP for servo control to control speed, torque control, etc.
With U12.

NC用CPU11には、射出成形機全体を管理する制御プロ
グラムおよび射出成形機のシーケンス動作を制御するシ
ーケンスプログラム、およびサーボCPU12を制御するた
めのプログラム等を記憶したROM13、第2図のテーブルT
Bに示されるような保圧各段の設定圧力P1〜PIおよびこ
れに対応する保圧時間T1〜TI,保圧切換時間幅(時定
数)ΔT1〜ΔTI、さらには、各種設定値,パラメータの
値等を記憶したRAM14、前記RAM14内へ各種設定値,パラ
メータのデータ設定等を行うCRT付きマニュアルデータ
インプット装置15(以下、CRT/MDIという)がバス16を
介して接続されている。
The NC CPU 11 has a ROM 13 storing a control program for managing the entire injection molding machine, a sequence program for controlling the sequence operation of the injection molding machine, a program for controlling the servo CPU 12, and the like, and a table T in FIG.
B, the set pressures P1 to PI of each pressure holding stage, the corresponding pressure holding times T1 to TI, the pressure holding switching time width (time constant) ΔT1 to ΔTI, and the various set values and parameters. A RAM 14 storing values and the like, and a manual data input device 15 with a CRT (hereinafter referred to as CRT / MDI) for setting various set values and parameter data in the RAM 14 are connected via a bus 16.

一方、サーボCPU12には、NC用CPU11から出力される分
配周期毎の各軸へのパルス分配量,トルクリミット値等
のトルク指令値や各種データ、および電源投入時にNC用
CPU11がバス21を介して転送するサーボCPU12を制御する
ためのプログラムの一時記憶に用いられるRAM17、NC用C
PU11より指令されたパルス分配量とサーボモータ1に装
着されたパルスコーダ3からのフィードバック信号に基
づいてサーボモータ1の速度を制御する速度制御回路1
8、同様にしてサーボモータ1のトルクを制御するトル
ク制御回路19がバス20を介して接続されている。即ち、
本実施例では、サーボCPU12,速度制御回路18,トルク制
御回路19等によりサーボ手段を構成する。いわゆるソフ
トウェアサーボを構成している。なお、サーボCPU12と
上記NC用CPU11とはバス20,21,16を介して接続されてい
る。
On the other hand, the servo CPU 12 includes a torque command value such as a pulse distribution amount to each axis and a torque limit value output from the NC CPU 11 for each distribution cycle, various data, and an NC signal when the power is turned on.
RAM 17 used for temporary storage of a program for controlling the servo CPU 12 which the CPU 11 transfers via the bus 21, C for NC
A speed control circuit 1 for controlling the speed of the servo motor 1 based on the pulse distribution amount commanded by the PU 11 and a feedback signal from the pulse coder 3 mounted on the servo motor 1
8. Similarly, a torque control circuit 19 for controlling the torque of the servo motor 1 is connected via a bus 20. That is,
In this embodiment, the servo means is constituted by the servo CPU 12, the speed control circuit 18, the torque control circuit 19, and the like. It constitutes a so-called software servo. The servo CPU 12 and the NC CPU 11 are connected via buses 20, 21, and 16.

次に、この実施例における圧力制御の作用原理の概略
について説明する。
Next, an outline of the operation principle of the pressure control in this embodiment will be described.

第3図は、RAM14に記憶されたテーブルTB(第2図参
照)の保圧各段に設定された設定圧力Piと保圧時間Tiと
の関係を、4段の保圧段数がセットされた場合を例にと
って説明する図である。即ち、最大射出圧力P0で射出が
終了した後、設定圧力P1でT1秒保圧し、T1秒が経過して
1段目の保圧が終了した後、設定圧力P2でT2秒保圧し、
以下、同様にして4段階の保圧を実施するものである。
FIG. 3 shows the relationship between the set pressure Pi set in each stage of the pressure holding in the table TB (see FIG. 2) stored in the RAM 14 and the pressure holding time Ti, and the number of the four pressure holding stages is set. It is a figure explaining taking a case as an example. That is, after the injection is completed at the maximum injection pressure P0, the pressure is maintained at the set pressure P1 for T1 seconds, and after the elapse of T1 second and the first-stage dwell is completed, the pressure is maintained at the set pressure P2 for T2 seconds,
Hereinafter, four-stage pressure holding is performed in the same manner.

しかし、NC用CPU11がこれらの設定圧力を第3図に示
されるような形でトルク指令、即ち、トルクリミット値
として出力すればサーボモータ1によって樹脂に加わる
圧力は、サーボモータ1やスクリュー2の慣性等により
オーバーシュート,アンダーシュートし、樹脂に加わる
圧力は変動することになる。
However, if the NC CPU 11 outputs these set pressures as torque commands in the form shown in FIG. 3, that is, as torque limit values, the pressure applied to the resin by the servo motor 1 Overshoot and undershoot occur due to inertia and the like, and the pressure applied to the resin fluctuates.

そこで、第2図に示されるように、保圧各段毎に次の
保圧段に移行するまでの切換時間幅、即ち、時定数ΔTi
を設定し、該時定数の経過時間に応じて前段のトルクリ
ミット値から当段のトルクリミット値へ出力トルクリミ
ット値を順次変化させ、かつ、時定数の終了する付近に
おいてはトルクリミット値の変化値が零に漸近するよう
なトルクリミット演算式(以下、単に演算式という)を
用いて、トルクリミット値の演算を行い、圧力の制御を
行うようにする。例えば、射出終了時の最大射出圧力P0
から保圧1段目の設定圧力P1に移行する場合には、第4
図に示されるように、射出終了の直後に時定数ΔTiが設
けられており、時定数ΔT1間の経過時間に応じて指令圧
力のトルクリミット値を前述した演算式に基づいて演算
し、設定圧力の切換え時における圧力のオーバーシュー
ト,アンダーシュートをなくし圧力を滑らかにコントロ
ールする加減速制御を行う。
Therefore, as shown in FIG. 2, the switching time width until shifting to the next pressure holding stage for each pressure holding stage, that is, the time constant ΔTi
Is set, and the output torque limit value is sequentially changed from the torque limit value at the preceding stage to the torque limit value at this stage according to the elapsed time of the time constant, and the torque limit value changes near the end of the time constant. The pressure is controlled by calculating the torque limit value using a torque limit calculation formula (hereinafter simply referred to as a calculation formula) whose value gradually approaches zero. For example, the maximum injection pressure P0 at the end of injection
To shift to the set pressure P1 of the first stage of dwelling from
As shown in the figure, a time constant ΔTi is provided immediately after the end of the injection, and the torque limit value of the command pressure is calculated based on the above-described equation according to the elapsed time between the time constants ΔT1, and the set pressure is set. Acceleration / deceleration control for smooth control of pressure by eliminating overshoot and undershoot of pressure when switching is performed.

第5図,第6図は、前段の設定圧力Pi−1から当段の
設定圧力Piに移行する際の圧力切換制御の例を示すもの
である。
FIG. 5 and FIG. 6 show an example of pressure switching control when shifting from the previous set pressure Pi-1 to the set pressure Pi of the present stage.

圧力切換制御は、設定された時定数ΔTi間内における
経過時間と上記演算式とに基づき設定圧力をPi−1から
Piに滑らかに変化させようとするもので、本実施例では
時定数ΔTiを定義域とし前段から当段への圧力差(Pi−
1〜Pi)を値域とし少なくとも定義域終点近傍(時定数
ΔTi終了近傍)において圧力の変化値が零に漸近する演
算式として、 を用いている。なお、第(1)式において、tは時定数
ΔTi間内における経過時間を示す変数でありPは演算結
果となるトルクリミット値である。第(1)式は、第7
図に示されるような余弦曲線、 y=cosΘ ……(2) をy軸方向に(Pi−1+Pi)/2、即ち、前段の設定圧力
と当段の設定圧力との平均値の分だけ平行移動し、か
つ、振幅を(Pi−1−Pi)/2、即ち、前段の設定圧力と
当段の設定圧力との差を2で除した値だけ増幅したもの
である。
The pressure switching control changes the set pressure from Pi-1 based on the elapsed time within the set time constant ΔTi and the above equation.
In this embodiment, the time constant ΔTi is defined as a defined area, and the pressure difference (Pi−
1 to Pi) as a value range, and at least in the vicinity of the end point of the defined range (near the end of the time constant ΔTi), the pressure change value asymptotically approaches zero. Is used. In the equation (1), t is a variable indicating the elapsed time within the time constant ΔTi, and P is a torque limit value as a calculation result. Equation (1) is the seventh
A cosine curve as shown in the figure, y = cosΘ... (2) is parallel in the y-axis direction by (Pi−1 + Pi) / 2, that is, by the average value of the set pressure of the previous stage and the set pressure of this stage. It moves and the amplitude is amplified by (Pi-1-Pi) / 2, that is, the value obtained by dividing the difference between the set pressure of the previous stage and the set pressure of this stage by two.

また、第7図に示されるような余弦曲線が単調減少す
る定義域0≦Θ≦πが時定数ΔTi間内における経過時間
の定義域0≦t≦ΔTiに対応するよう、台(1)式にお
いては、(π・t/ΔTi)の項を設け、tが0からΔTiま
で変化する間に(π・t/ΔTi)が0からπまで変化する
ようにしている。
The equation (1) is set so that the domain 0 ≦ Θ ≦ π where the cosine curve monotonously decreases as shown in FIG. 7 corresponds to the domain 0 ≦ t ≦ ΔTi of the elapsed time within the time constant ΔTi. In (2), a term (π · t / ΔTi) is provided so that (π · t / ΔTi) changes from 0 to π while t changes from 0 to ΔTi.

したがって、前段の設定圧力Pi−1から当段の設定圧
力Piに切換える際、時定数ΔTiを定義域とする経過時間
t(0≦t≦ΔTi)に対応して第(1)式を用いてトル
クリミット値Pを算出すれば、経過時間t=0における
トルクリミット値PはPi−1となり前段の設定圧力と一
致し、経過時間t=ΔTiとなり時定数が終了した時のト
ルクリミット値PはPiとなって当段の設定圧力と一致す
る。また、前述したように、経過時間tの定義域0≦t
≦Tiは第7図に示されるような余弦曲線の定義域0≦Θ
≦πに対応しているから、経過時間t=0(第7図のΘ
=0に対応)においてトルクリミット値Pの変化率は0
であり、経過時間が増すにつれて徐々に変化率を増し、
t=ΔTi/2(第7図のΘ=π/2に対応)の位置で最大の
変化率に達した後、徐々に変化率を減少させ経過時間t
の定義域終点近傍において微分係数を零に漸近させ経過
時間tが時定数ΔTi(第7図のΘ=πに対応)に達した
時、その微分係数はついに0となる。
Therefore, when switching from the set pressure Pi-1 at the preceding stage to the set pressure Pi at this stage, the equation (1) is used according to the elapsed time t (0 ≦ t ≦ ΔTi) having the time constant ΔTi as a defined area. When the torque limit value P is calculated, the torque limit value P at the elapsed time t = 0 becomes Pi-1 and coincides with the set pressure at the previous stage. When the elapsed time t = ΔTi and the time constant ends, the torque limit value P becomes Pi becomes the same as the set pressure at this stage. Also, as described above, the domain 0 ≦ t of the elapsed time t
≦ Ti is the domain 0 ≦ Θ of the cosine curve as shown in FIG.
≤π, the elapsed time t = 0 ((in FIG. 7).
= 0), the rate of change of the torque limit value P is 0
And the rate of change gradually increases as the elapsed time increases,
After reaching the maximum rate of change at the position of t = ΔTi / 2 (corresponding to Θ = π / 2 in FIG. 7), the rate of change is gradually reduced and the elapsed time t
When the differential coefficient asymptotically approaches zero near the end point of the defined area of FIG. 5 and the elapsed time t reaches the time constant ΔTi (corresponding to Θ = π in FIG. 7), the differential coefficient finally becomes zero.

このように、定義域となる時定数の終点近傍において
微分係数を0に漸近させ、時間経過に関するトルクリミ
ット値の変化率を徐々に小さくすることによって圧力の
切換えを滑らかに行うものである。
In this manner, the pressure is smoothly switched by gradually approaching the differential coefficient to 0 near the end point of the time constant which is a defined area and gradually decreasing the rate of change of the torque limit value with the passage of time.

以下、第8図に示す保圧動作におけるNC用CPU11の処
理フローチャートに従って、この実施例の圧力制御動作
について詳細に説明する。
Hereinafter, the pressure control operation of this embodiment will be described in detail with reference to the processing flowchart of the NC CPU 11 in the pressure holding operation shown in FIG.

まず、第2図に示すように、保圧段数I,各段の保圧、
即ち、トルクリミット値P1〜PI,各段の保圧時間T1〜TI,
前段から当段への圧力切換時の切換時間幅である時定数
ΔT1〜ΔTIをCRT/MDI15から入力し、RAM14のテーブルTB
に記憶させておく。なお、他の各種設定値も設定した
後、射出成形機を駆動させる。
First, as shown in FIG. 2, the number of pressure holding stages I, the pressure holding of each stage,
That is, the torque limit values P1 to PI, the dwell time T1 to TI of each stage,
A time constant ΔT1 to ΔTI, which is a switching time width at the time of pressure switching from the previous stage to this stage, is inputted from the CRT / MDI 15 and the table TB of the RAM 14 is inputted.
To be stored. After setting other various set values, the injection molding machine is driven.

射出工程が終了し、保圧工程になるとNC用CPU11は第
8図に示す保圧処理を開始する。
When the injection process is completed and the pressure holding process starts, the NC CPU 11 starts the pressure holding process shown in FIG.

射出工程が終了し保圧工程になると、NC用CPU11は、
まず、保圧段数を示すカウンタiに1をセットし(ステ
ップS1)、経過時間を監視するタイマR(t)に0をセ
ットしてスタートさせる(ステップS2)。
When the injection process is completed and the pressure holding process is completed, the NC CPU 11
First, the counter i indicating the number of pressure holding stages is set to 1 (step S1), and the timer R (t) for monitoring the elapsed time is set to 0 and started (step S2).

次に、RAM14に記憶された第2図に示すテーブルTBよ
り保圧段数を示すカウンタiの値に基づいて保圧1段の
設定圧力P1,保圧時間T1,時定数データΔT1および射出終
了時における最大射出圧力P0を読込んで記憶し(ステッ
プS3)、これらのデータとタイマR(t)によって示さ
れる経過時間tとに基づき、第(1)式にしたがってト
ルクリミット値Pを算出し(ステップS4)、この値を指
令圧力、即ち、トルクリミット値としてRAM17に出力
し、トルクリミット値の書き換えを行う(ステップS
5)。一方、サーボCPU12はトルク制御回路19を介して、
NC用CPU11によって今書き換えられたトルクリミット値
Pに基づいてサーボモータ1のトルク、即ち、スクリュ
ー2の保持圧力を制御することとなる。
Next, from the table TB shown in FIG. 2 stored in the RAM 14, based on the value of the counter i indicating the number of pressure holding stages, the set pressure P1, pressure holding time T1, time constant data ΔT1, Is read and stored (step S3), and based on these data and the elapsed time t indicated by the timer R (t), the torque limit value P is calculated according to equation (1) (step S3). S4) This value is output to the RAM 17 as a command pressure, that is, a torque limit value, and the torque limit value is rewritten (step S4).
Five). On the other hand, the servo CPU 12 passes through the torque control circuit 19,
Based on the torque limit value P rewritten by the NC CPU 11, the torque of the servo motor 1, that is, the holding pressure of the screw 2 is controlled.

次に、タイマR(t)によって示される経過時間tが
保圧1段に設定された時定数データΔT1に達したか否か
を判別し(ステップS6)、達していなければステップS4
に移行して、記憶された保圧1段の設定圧力P1,時定数
データΔT1および射出終了時における最大射出圧力P0と
タイマR(t)によって示される経過時間tとに基づ
き、第(1)式にしたがってトルクリミット値Pを算出
し(ステップS4)、この値を指令圧力、即ち、トルクリ
ミット値としてRAM17に出力し、トルクリミット値の書
き換えを行う(ステップS5)。以下、ステップS6におい
て、タイマR(t)によって示される経過時間tが保圧
1段に設定された時定数データΔTiに達したと判別され
るまでは、ステップS4−ステップS5−ステップS6によっ
て形成されるループ状の処理が繰返し行われ、このルー
プの処理周期毎に同一データによってトルクリミット値
Pが算出されることとなるが、タイマR(t)の値が変
化するため算出されるトルクリミット値Pの値も僅かず
つ変化することとなる。
Next, it is determined whether or not the elapsed time t indicated by the timer R (t) has reached the time constant data ΔT1 set for the first pressure holding stage (step S6).
Then, based on the stored set pressure P1, the time constant data ΔT1, the maximum injection pressure P0 at the end of injection, and the elapsed time t indicated by the timer R (t), the first (1) The torque limit value P is calculated according to the equation (step S4), and this value is output to the RAM 17 as the command pressure, that is, the torque limit value, and the torque limit value is rewritten (step S5). Hereinafter, in step S6, until it is determined that the elapsed time t indicated by the timer R (t) has reached the time constant data ΔTi set for the first pressure holding stage, the process is performed in steps S4 to S5 to S6. The loop-shaped processing is repeatedly performed, and the torque limit value P is calculated based on the same data in each processing cycle of this loop. However, since the value of the timer R (t) changes, the calculated torque limit value P is calculated. The value of the value P also changes little by little.

また、トルクリミット値の書換えは上記ループ状の処
理の処理周期毎に行われるので、トルク制御回路19から
からサーボモータ1に出力されるトルクリミット値は矩
形波状の出力となるが、該ループ状の処理の処理周期が
速いため、その出力変化はほぼ滑らかな第5図,第6図
に示されるような余弦曲線となる。
Further, since the rewriting of the torque limit value is performed in each processing cycle of the above-mentioned loop processing, the torque limit value output from the torque control circuit 19 to the servomotor 1 becomes a rectangular wave output. Since the processing cycle of the processing is fast, the output change becomes a substantially cosine curve as shown in FIGS. 5 and 6.

このようにして、ステップS4−ステップS5−ステップ
S6によって形成されるループ状の処理が繰返される間
に、ステップS6においてタイマR(t)によって示され
る経過時間tが保圧1段に設定された時定数データΔT1
に達したことが確認されると、最大射出圧力P0から保圧
1段の設定圧力P1への圧力切換が終了し、トルクリミッ
トの値は保圧1段の設定圧力P1となる。
Thus, Step S4-Step S5-Step
While the loop-like process formed by S6 is repeated, the elapsed time t indicated by the timer R (t) is set to the time constant data .DELTA.
Is reached, the pressure switching from the maximum injection pressure P0 to the set pressure P1 of the first holding pressure is completed, and the value of the torque limit becomes the set pressure P1 of the first holding pressure.

次に、ステップS7に移行して、タイマR(t)によっ
て示される経過時間tが保圧1段の設定保圧時間T1に達
しているか否かを判別し、設定保圧時間T1に達していな
ければ、保圧1段の設定保圧時間T1が経過するまで待機
して設定圧力P1による保圧を加える。
Next, the process proceeds to step S7, where it is determined whether or not the elapsed time t indicated by the timer R (t) has reached the set dwell time T1 of one dwell, and has reached the set dwell time T1. If not, the apparatus waits for the set pressure holding time T1 of the first set of pressure to elapse, and then applies the set pressure P1.

保圧1段の設定保圧時間T1が経過して保圧1段の保圧
処理が終了すえるとステップS8に移行し、保圧段数を示
すカウンタiの値に1を加えて更新し、次に、更新され
たカウンタiの値が保圧段数の設定値Iを超えているか
否かを判別し(ステップS9)、設定値Iを超えていなけ
れば、ステップS2に移行し、次段への圧力切換処理を開
始する。
When the set pressure holding time T1 of the set pressure is passed and the pressure holding process of the set pressure is completed, the process proceeds to step S8, where 1 is added to the value of the counter i indicating the number of pressure levels, and the value is updated. Then, it is determined whether or not the updated value of the counter i exceeds the set value I of the number of pressure-holding stages (step S9). If the value does not exceed the set value I, the process proceeds to step S2, and the process proceeds to the next stage. The pressure switching process is started.

ステップS2において経過時間を監視するタイマR
(t)に0をセットしてスタートさせた後、テーブルTB
より保圧段数を死すカウンタiの更新された値に基づい
て保圧2段の設定圧力P2,保圧時間T2,時定数データΔT2
および保圧1段の設定圧力P1を読込んで記憶し(ステッ
プS3)、以下、前回と同様にして保圧1段から保圧2段
への圧力切換処理と保圧2段における保圧処理を実行す
る。
Timer R for monitoring elapsed time in step S2
After setting (t) to 0 and starting, the table TB
Based on the updated value of the counter i that dies the number of pressure holding stages, the set pressure P2, the pressure holding time T2, and the time constant data ΔT2 of the two pressure holding stages are determined.
Then, the set pressure P1 of the first dwell stage is read and stored (step S3). Thereafter, the pressure switching process from the first dwell stage to the second dwell stage and the dwell process of the second dwell stage are performed in the same manner as the previous time. Run.

このようにして保圧段数を示すカウンタiの値を更新
しつつ保圧i−1段から保圧i段への圧力切換処理と保
圧i段における保圧処理を繰返す間に、ステップS9にお
いて、更新されたカウンタiの値が保圧段数の設定値I
を超えたと判別されると、保圧1段から保圧I段に至る
すべての保圧処理が終了することとなる。
In this way, while the value of the counter i indicating the number of pressure-holding stages is updated, while the pressure switching process from the pressure-holding i-1 stage to the pressure-holding i-stage and the pressure-holding process in the pressure-holding i-stage are repeated, in step S9 , The updated value of the counter i is the set value I of the number of pressure-holding stages.
, All the pressure holding processes from the first pressure holding stage to the first pressure holding stage are completed.

以上、切換時間幅である時定数を定義域とし前段から
当段への圧力差を値域とし少なくとも定義域終点近傍
(時定数時間終了近傍)において微分係数が零に漸近す
る演算式として、余弦曲線を応用した第(1)式を用い
た場合について説明したが、他の演算式を用いることに
よっても圧力切換を滑らかに行うことが可能である。
As described above, a cosine curve is used as an arithmetic expression in which the differential coefficient asymptotically approaches zero at least in the vicinity of the end point of the defined area (near the end of the time constant time) with the time constant as the switching time width as the defined area and the pressure difference from the previous stage to the present stage as the value range. Although the description has been given of the case of using the expression (1) to which the expression (1) is applied, the pressure can be smoothly switched by using another operation expression.

一例としいて、3次方程式の場合について説明する。 As an example, a case of a cubic equation will be described.

第(3)式において、Pはトルクリミット値、Pi−1
は前段の設定圧力、Piは当段の設定圧力、ΔTiは時定
数、tは時定数間の経過時間を示す変数である。
In the equation (3), P is a torque limit value, Pi-1
Is a set pressure of the preceding stage, Pi is a set pressure of the present stage, ΔTi is a time constant, and t is a variable indicating an elapsed time between the time constants.

第(3)式を経過時間(t)について微分すると、 となり、第(3′)式を0とおいた時のtの解に関する
判別式は、 であるから、第(3′)式が経過時間tに関して相異な
る2つの実数解を有すること、即ち、第(3)式がトル
クミット値Pに関して2つの極値(極大値および極小
値)を有することは自明である。また、第(3′)式を
0とおいた時の経過時間tの解は、t=0,t=ΔTiであ
るから、第(3)式においてt3の項の係数が0よりも大
きい時、即ち、Pi−Pi>0のとき、第(3)式の極大値
はPi−1,極小値はPiとなり、一方、t3の項の係数が0よ
りも小さい時、即ち、Pi−1−Pi<0のとき、第(3)
式の極大値はPi,極小値はPi−1となる。
Differentiating equation (3) with respect to elapsed time (t), And the discriminant relating to the solution of t when equation (3 ′) is set to 0 is Therefore, Equation (3 ') has two different real solutions with respect to the elapsed time t, that is, Equation (3) defines two extreme values (maximum value and minimum value) with respect to the torquemit value P. It is self-evident. The solution of the elapsed time t when the equation (3 ′) is set to 0 is t = 0, t = ΔTi. Therefore, when the coefficient of the term t 3 in the equation (3) is larger than 0, , i.e., when the Pi-Pi> 0, the (3) the maximum value of expression Pi-1, the minimum value Pi, and the other hand, when the coefficient of the term of t 3 is less than 0, i.e., Pi-1 When −Pi <0, the (3)
The maximum value of the equation is Pi, and the minimum value is Pi-1.

即ち、第(3)式に示される演算式は、経過時間tの
定義域0≦t≦ΔTiの閉区間において、Pi−1からPiに
至る単調(増加又は減少)関数であり、経過時間t=0,
t=ΔTiにおいて微分係数が0となり、第5図,第6図
に示される第(1)式の特性と同様の特性を有してい
る。
That is, the arithmetic expression shown in Expression (3) is a monotone (increase or decrease) function from Pi-1 to Pi in a closed section of the domain 0 ≦ t ≦ ΔTi of the elapsed time t. = 0,
At t = ΔTi, the differential coefficient becomes 0, and has the same characteristics as the characteristics of Expression (1) shown in FIGS. 5 and 6.

したがって、第(3)式を用いた場合であっても、第
(1)式を用いた本実施例の場合と同様、圧力切換を滑
らかに行うことができる。
Therefore, even when the expression (3) is used, the pressure can be smoothly switched as in the case of the present embodiment using the expression (1).

以上、経過時間t=0,t=ΔTiにおいて微分係数が共
に0となるもの、即ち、切換制御の開始時および終了時
において共に滑らかな切換が行われるものについて説明
したが、切換制御の開始時においては必ずしも滑らかな
制御を行う必要はなく、また、切換制御の終了時におい
ては必ずしも微分係数が0となる必要はなく0に漸近す
るだけで十分であるから、双曲線関数などを用いて、微
分係数が零に漸近する区間を時定数の定義域に対応さ
せ、そのときの値域を前段から当段への圧力差に対応す
るように設定し、適当な演算式を作成すればよい。
As described above, the case where the differential coefficients are both 0 at the elapsed time t = 0 and t = ΔTi, that is, the case where the switching is smoothly performed at the start and the end of the switching control, has been described. It is not always necessary to perform smooth control, and at the end of the switching control, the differential coefficient does not necessarily have to be 0, and it is sufficient that the differential coefficient is asymptotic to 0. The section in which the coefficient asymptotically approaches zero corresponds to the domain of the time constant, the value range at that time is set so as to correspond to the pressure difference from the previous stage to this stage, and an appropriate arithmetic expression may be created.

なお、いずれの場合であっても、第8図のステップS4
−ステップS5−ステップS6によって形成されるループ状
の処理を実行する周期が長くなると、トルクリミット値
の書換え周期が長くなり滑らかな圧力切換制御が困難と
なるので、ステップS4における演算が高速で処理できる
ような演算式を用いることが望ましい。
In any case, step S4 in FIG.
-Step S5-If the cycle of executing the loop processing formed by step S6 becomes longer, the rewrite cycle of the torque limit value becomes longer and smooth pressure switching control becomes difficult, so the calculation in step S4 is performed at high speed. It is desirable to use an arithmetic expression that can be used.

発明の効果 本発明は、保圧工程における圧力切換時に、圧力切換
に要する切換時間幅を設定し、この設定された切換時間
幅間の時間経過に応じてトルク指令値を前段の設定トル
ク指令値から当段の設定トルク指令値へ順次増加または
減少させると共に、切換時間幅の終了近傍でサーボモー
タへのトルク指令値の変化率が0に漸近するように制御
するようにしたから、圧力の立ち上がり,立ち下がりを
滑らかに制御することができ、圧力切換に伴うオーバー
シュートやアンダーシュートを確実に防止できる。
Effect of the Invention The present invention sets a switching time width required for pressure switching at the time of pressure switching in a pressure holding step, and changes a torque command value according to a lapse of time between the set switching time widths to a set torque command value of a preceding stage. From the set torque command value of this stage to the set torque command value, and the control is performed so that the rate of change of the torque command value to the servomotor approaches 0 near the end of the switching time width. , Falling can be controlled smoothly, and overshoot and undershoot accompanying pressure switching can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を実施する電動式射出成形機
の要部を示すブロック図、第2図は同実施例のテーブル
TBを簡略に示す概念図、第3図〜第7図は同実施例の作
用原理を簡略に説明する図、第8図は同実施例のNC用CP
Uの保圧処理動作を示すフローチャートである。 1……サーボモータ、2……スクリュー、3……パルス
コーダ、10……制御装置、11……NC用CPU、12……サー
ボCPU、13……ROM、14,17……RAM、15……CRT表示装置
付きマニュアルデータインプット、16,20,21……バス、
18……速度制御回路、19……トルク制御回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an electric injection molding machine for carrying out an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a table of the embodiment.
FIGS. 3 to 7 are diagrams schematically illustrating the principle of operation of the embodiment, and FIG. 8 is a CP for NC according to the embodiment.
It is a flowchart which shows the pressure holding processing operation of U. 1 ... Servo motor, 2 ... Screw, 3 ... Pulse coder, 10 ... Control device, 11 ... NC CPU, 12 ... Servo CPU, 13 ... ROM, 14,17 ... RAM, 15 ... Manual data input with CRT display, 16,20,21 …… Bus,
18: Speed control circuit, 19: Torque control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−226319(JP,A) 特開 昭61−61820(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-1-226319 (JP, A) JP-A-61-61820 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】保圧工程の各段毎に設定された保圧時間と
スクリューを軸方向に駆動するサーボモータの出力トル
クによって、各段の保圧を制御する電動式射出成形機の
圧力制御方法において、前段の設定トルク指令値から当
段の設定トルク指令値への切換時間幅を設け、少なくと
も該切換時間幅の終了近傍においてはサーボモータへの
トルク指令値の変化値が零に漸近するように前段の設定
トルク指令値から当段の設定トルク指令値に増加又は減
少するようにしたことを特徴とする電動式射出成形機の
圧力制御方法。
1. A pressure control of an electric injection molding machine for controlling a pressure holding at each stage by a pressure holding time set for each stage of a pressure holding process and an output torque of a servomotor for driving a screw in an axial direction. In the method, a switching time width is provided from the previous set torque command value to the current set torque command value, and at least in the vicinity of the end of the switch time width, the change value of the torque command value to the servomotor gradually approaches zero. A pressure control method for an electric injection molding machine characterized in that the set torque command value at the preceding stage is increased or decreased from the set torque command value at the previous stage.
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