JP2640680B2 - 保圧速度の多段制御方法 - Google Patents

保圧速度の多段制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は射出成形機に関し、特に、電動式射出成形機
の保圧制御方式に関する。
従来の技術 サーボモータによってスクリューを軸方向に移動さ
せ、射出,保圧を行う数値制御装置で制御される電動式
射出成形機においては、保圧工程時に所定保圧をかける
ために上記サーボモータにトルクリミットをかけ出力ト
ルクを保圧に対応するトルクに制限すると共に、該保圧
を保持するためにスクリューを前進させるスクリュー前
進指令を指令しなければならない。このスクリュー前進
指令では、最終目標位置と送り速度を指令する必要があ
るが、保圧でスクリュー最前進位置(加熱シリンダ内に
最小のクッション量が残る位置で、通常、このスクリュ
ー位置を「0」と設定している)までスクリューが移動
し溶融樹脂を押し切る場合を考慮して、このスクリュー
最前進位置が最終目標位置として指令され、また、送り
速度は、該保圧の送り速度が小さいと保圧工程における
前進指令と立上りが遅くなって、保圧の圧力の立上りが
遅くなるという理由、また、保圧の移動指令をなるべく
速やかに分配完了するためにも、従来、この保圧の送り
速度は最高速度を指令していた。
スクリュー前進指令に基づいて射出軸にパルス分配が
行われ、この分配されたパルス量に応じスクリューは前
進するものであるが、この分配されたパルス量に対応す
る位置とスクリューの現在値との差がスクリューの位置
偏差量として生じ、スクリュー前進指令の送り速度が速
ければ速いほど、この位置偏差量の増加の仕方も速くな
る。保圧工程においては、サーボモータにトルクリミッ
トがかけられ設定保圧に対応するトルクに制限されてい
るため、スクリュー前進指令に対し、スクリューが追従
する速度は遅くなり、そのため、保圧の送り速度を最高
速度で指令すると、成形条件によっては、上記スクリュ
ーの位置偏差量が過大となり、アラームを発生し、射出
成形動作を停止させる可能性が大きかった。
そこで、保圧の送り速度を設定可能にすることによ
り、最適な送り速度で保圧のスクリュー前進指令を指令
できるようにした保圧制御方式を、本出願人は提案した
(特願昭62−120310号参照)。
発明が解決しようとする課題 上記特願昭62−120310号で提案された保圧制御方式
は、保圧工程時のスクリュー前進指令速度を任意な値に
設定できる方式であり、保圧工程中はこの設定された指
令速度で、スクリューを前進させるサーボモータにパル
ス分配が行われるもので、制御段数が1段であった。し
かし、制御段数が1段では精密な保圧制御を行うには不
十分である。
そこで、本発明の目的は、保圧工程においてスクリュ
ー前進指令速度を切換えて多段に制御する保圧速度の多
段制御方法を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明は、保圧工程中スクリュー位置に応じて、また
は、保圧時間に応じ、スクリュー前進指令速度を多段に
設定しておき、スクリュー位置を検出し、検出されたス
クリュー位置に応じて、または、保圧開始からの時間に
応じて、対応するスクリュー前進指令速度に切換えてス
クリューを駆動し、スクリューを前進させる。また、設
定するスクリュー前進指令速度は、基準速度に乗じられ
るオーバライド値によって設定し、スクリュー前進指令
速度は基準速度にオーバライド値を乗じてスクリュー前
進指令速度とする。
作 用 保圧工程中のスクリュー位置または保圧時間に応じて
スクリュー前進指令速度(オーバライド値)が設定さ
れ、保圧工程中になると、スクリュー位置または保圧開
始からの時間によって、該スクリュー位置または保圧時
間に対応する設定されたスクリュー前進指令速度に切換
えてスクリューを駆動する。その結果、位置偏差量が過
大となることを防止できると共に、精密な保圧制御を行
うことができる。
実施例 第2図は、本発明の一実施例を実施する電動式射出成
形機の要部ブロック図で、1はスクリュー、2は該スク
リュー1を伝動装置(図示せず)を介して軸方向に駆動
する射出軸のサーボモータ、3は該サーボモータ2のモ
ータ軸に取付けられ、サーボモータ2の回転位置よりス
クリュー1の位置を検出する位置検出器である。また、
10はNC装置で、該NC装置10はNC用のマイクロプロセッサ
(以下、CPUという)11とプログラマブルマシンコント
ローラ(以下、PMCという)用のCPU12を有しており、PM
C用CPU12には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等を記憶したROM15が接続され、ま
た、データの一時記憶等に利用されるRAM22が接続され
ている。NC用CPU11には射出成形機を全体的に制御する
管理プログラムを記憶したROM14及び射出用,クランプ
用,スクリュー回転用,エジェクタ用等の各軸のサーボ
モータを駆動制御するサーボ回路がサーボインターフェ
イス16を介して接続されている。なお、第2図には射出
用のサーボモータ2,サーボ回路17のみ図示している。ま
た、18はバブルメモリやCMOSメモリで構成される不揮発
性の共有RAMで、射出成形機の各動作を制御するNCプロ
グラム等を記憶するメモリ部と各種設定値,パラメータ
を記憶するメモリ部を有する。13はバスアービタコント
ローラ(以下、BACという)で、該BAC13にはNC用CPU11
及びPMC用CPU12,共有RAM18,入力回路19,出力回路20の各
バスが接続され、該BAC13によって使用するバスを制御
するようになっている。また、24はオペレータパネルコ
ントローラ23を介してBAC13に接続されたCRT表示装置付
手動データ入力装置(以下、CRT/MDIという)である。
なお、21はNC用CPU11にバス接続されたRAMでデータの一
時記憶等に利用されるものである。
そこで、CRT/MDI24を介して各種成形条件の設定値を
共有RAM18内に設定記憶させると共に、保圧工程中にお
けるスクリュー前進指令速度(以下、指令速度という)
の切換点及びその指令速度を設定する。
本実施例では、スクリュー位置によって指令速度を切
換えるものとし、第3図の説明図に示すように、スクリ
ュー位置がPi(ただし、i=1〜n)になると、指令速
度をViに切換えるものとして、共有RAM18内に設けたテ
ーブルTBに第4図に示すように指令速度を切換えるスク
リュー位置P1〜Pn、及び、各切換位置における指令速度
V1〜Vnになるようにオーバライド値を対応させて設定記
憶させる。オーバライド値は、NCプログラムの保圧指令
で指令された基準速度に対し、オーバライド値を乗じて
指令速度を求めるもので、テーブルTBに設定されるの
は、本実施例においてはオーバライド値であるが、説明
を簡単にするために、テーブルTBにはこのオーバライド
値を基準速度に乗じた指令速度Viを表示している。
そして、射出成形機を稼動させると、NC用CPU11は所
定周期毎第1図に示す処理を実行する。
まず、射出工程が終了し保圧工程に入ったか否か判断
し(ステップS1)、なお、射出から保圧への切換えはス
クリュー位置またはタイマ等によって行われており、こ
の点は従来と同様である。保圧中でなければ該処理はそ
のまま終了する。また、保圧中と判断されると、共有RA
M18内に設けられているスクリュー1の現在位置を示す
現在値レジスタよりスクリュー位置Pを読出し(ステッ
プS2)、該読出したスクリュー位置PがテーブルTBに設
定された第1段のスクリューP1より大きいか否か判断し
(なお、前述したように、スクリューの最前進位置(最
小のクッション量が残る位置)が「0」と設定されてい
る)(ステップS3)、スクリュー現在位置Pが第1段の
スクリュー位置P1より大きいときには指令速度を射出工
程時の射出速度(射出最終段の射出速度)とし(ステッ
プS10)、この指令速度によってNC用CPU11はパルス分配
を行ってサーボインタフェイス16,サーボ回路17を介し
て射出用のサーボモータ2を駆動する。なお、保圧工程
に入ると、NC用CPU11はBAC13を介して共有RAM18に保圧
工程に入ったことを示すコードを書込み、PMC用CPU12は
このコードをBAC13を介して読み取ると出力回路20を介
して設定されたトルクリミット値をサーボ回路17へ出力
し、サーボモータ17の出力トルクを制限し、保圧圧力の
制御を行う。この保圧制御の点は従来と同様であり、本
発明の要旨ではないので省略する。
一方、ステップS3でスクリュー現在位置Pが第1段の
保圧速度切換位置P1より小さいと判断されたときには指
標iを「0」にセットし(ステップS4)、次に、指標i
に「1」加算し、指標iが設定された保圧指令速度切換
段数n以上か否か判断し(ステップS5,S6)、小さけれ
ばスクリュー現在位置Pがi段目の切換位置Pi以下で、
次段であるi+1段の切換位置Pi+1より大きいか、即
ち、Pi+1<P≦Piであるか否か判断する(ステップS
7,S8)。例えば、i=1とするとP2<P≦P1であり、ス
クリュー現在位置Pが1段目の切換位置P1以下で2段目
の切換位置P2より大きいか否か、即ち、1段目の指令速
度制御位置か否か判断し、スクリュー現在位置Pが切換
位置Pi,Pi+1間(Pi+1<P≦Pi)とステップS7,S8で
判断されると現在i段のスクリュー位置としてテーブル
TBに設定されたi段のオーバライド値に基準速度が乗じ
られて指令速度Viが求められ、この指令速度Viによって
パルス分配が行われる(ステップS9)。
一方、ステップS7,S8でスクリュー現在位置PがPi+
1<P≦Piではないと判断され、i段目のスクリュー位
置ではないと判断されると指標iに「1」加算し(ステ
ップS5)、ステップS6〜S8の処理が順に行われ、スクリ
ュー現在位置Pがどの段にあるか検出される。即ち、各
周期毎にスクリュー現在位置Pは第1段の切換位置P1よ
り順次比較されることとなるから、ステップS7の処理は
必ずしも必要なく、単に、確認のためにステップS7の処
理が本実施例では入っている。
それは、ステップS7でスクリュー現在位置P>Piと判
断されることはない。なぜはらば、指標iに「1」を加
えて更新する前にステップS8においてPi+i<Pの判断
される結果、ステップS8からステップS5へ戻ることはな
く、ステップS9へ進むためである。
以上のようにして処理が行われ、スクリュー位置が前
進し、指標iがn−1となり、ステップS8でスクリュー
現在位置PがPi+1=Pn>Pとなり、スクリュー現在位
置Pが最終段の切換位置Pnより小さくなったとき、ステ
ップS5で指標iに「1」加算され、i=nとなり、ステ
ップS6からステップS11へ移行して、最終段の設定オー
バライド値が基準速度に乗じられて指令速度Vnとして出
力されパルス分配が行われる。以後、保圧工程が終了す
るまで指令速度Vnでパルス分配が行われる。
なお、上記実施例では、指令速度Viの切換をスクリュ
ー位置によって行ったが、保圧時間によって行ってもよ
く、指令速度を切換える各段の保圧時間とその指令速度
(オーバライド値)を夫々設定しておき、保圧開始後計
時するタイマによって保圧時間を計時し、設定した各段
の保圧時間に達する毎にその段の設定された指令速度に
切換えるようにしてもよい。
発明の効果 本発明においては、保圧工程時のスクリュー前進指令
速度を切換え、かつ、各段の指令速度を任意に設定でき
るようにしたから、保圧時に位置偏差量が過大となりア
ラームをだすこともなく、精密な保圧制御を行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の動作フローチャート、第2
図は同実施例を実施する射出成形機の要部ブロック図、
第3図は同実施例の保圧工程におけるスクリュー位置と
指令速度の関係を説明する説明図、第4図は同実施例に
おける保圧時の指令速度切換えのためのスクリュー位
置,指令速度の設定値を記憶するテーブルの説明図であ
る。 1……スクリュー、2……サーボモータ、3……位置検
出器、10……数値制御装置(NC装置)、TB……テーブ
ル。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サーボモータによってスクリューを駆動し
    射出,保圧を行う電動式射出成形機の保圧制御方法にお
    いて、保圧工程中のスクリュー位置に応じてスクリュー
    前進指令速度を多段に設定し、スクリュー位置を検出
    し、検出されたスクリュー位置に応じて設定された前進
    指令速度に切換えてスクリューを駆動する保圧速度の多
    段制御方法。
  2. 【請求項2】サーボモータによってスクリューを駆動し
    射出,保圧を行う電動式射出成形機の保圧制御方法にお
    いて、保圧時間に応じてスクリュー前進指令速度を多段
    に設定し、保圧開始後計時されるタイマの値に応じ、設
    定された前進指令速度に切換えてスクリューを駆動する
    保圧速度の多段制御方法。
  3. 【請求項3】上記設定する前進指令速度は、基準速度に
    乗じられるオーバライド値で設定され、前進指令速度切
    換時には対応するオーバライド値を基準速度に乗じて前
    進指令速度を切換える請求項1または請求項2記載の保
    圧速度の多段制御方法。
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