JP2709755B2 - 電動式射出成形機における位置決め補正方法及び補正装置 - Google Patents

電動式射出成形機における位置決め補正方法及び補正装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動式射出成形機にお
ける位置決め補正方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】型締め機構,射出機構,ノズルタッチ機
構等にサーボモータを用いた電動式射出成形機は既に公
知である。
【0003】型締め機構にサーボモータを利用した電動
式射出成形機に関してみると、サーボモータによってボ
ールナット&スクリューを駆動して可動プラテンを押し
出すことにより型締めを行う直圧式のものと、更に、倍
力装置としてのトグル機構を介して型締めを行うトグル
式のもの、および、サーボモータでクランクを回転さ
せ、このクランクに枢着されたリンクを介して可動プラ
テンを押し出すことにより型締めを行うクランク式のも
のとに大別される。クランク式電動式射出整形機におけ
るクランクは往復駆動機構であると共に倍力装置として
の機能も有している。
【0004】また、金型に作用する型締め力の設定はタ
イバーの伸びを基準として行われるものであり、適切な
型締め力を得るためにはタイバーの伸びを常に一定の値
にしなければならない。そのため、通常は、タイバーの
伸びを一定の値にすべく、サーボモータによって駆動さ
れる可動プラテンの押し出し位置を所定の位置に位置決
めする。また、直圧式の電動式射出整形機のように型締
めの反力がサーボモータに直接作用する構成では、この
サーボモータの位置決め位置を保持するためブレーキ装
置等を作動させ、その位置を保持するようにしている。
【0005】一方、トグル機構やクランク等の倍力装置
を用いた型締め機構では、ロックアップが完了した段階
で型締め機構自体が型締め力を保持するようになってい
るので、型締め動作さえ的確に行われれば、理論上、必
ずしもサーボモータをその位置に保持するための駆動電
流を供給する必要はない。例えば、クランク式の型締め
機構を例にとっていえば、クランクの回転中心および該
クランクと可動プラテンとを接続するリンク両端の枢着
部とが一直線上に位置してクランクが伸び切った状態で
ロックアップが完了するように設定すれば、ロックアッ
プ時に型締め機構からサーボモータの軸回りに作用する
力は完全に取り除かれ、サーボモータには負荷からの力
が加わらず、サーボモータがその回転位置を維持するた
めの駆動電流は極めて少なくてよく、微小電流で所定の
型締め状態を維持することが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の如き電
動式射出成形機によれば、磨耗による機構各部の寸法変
化や摩擦係数の変化等を初めとする経年変化、および、
局部的な温度変化によって生じる相対的な寸法精度の劣
化等により、様々の問題を生じることとなる。
【0007】例えば、トグル機構やクランクを介して型
締めを行う型締め機構にサーボモータを利用した電動式
射出成形機の機構部に磨耗が生じたり局部的な温度変化
によって型厚が増大したような状態で、予め設定された
指令位置までサーボモータを駆動すると、トグル機構や
クランクが所定位置にまで移動することができず、また
は、所定位置を越えて移動してしまう結果、所定の型締
め力を得ることができない。更に、的確なロックアップ
状態を維持することができずに型締め機構からの反力が
サーボモータの軸回りに作用する結果、サーボモータの
現在位置を維持するための駆動電流を型締め期間中常に
流し続けることとなり、最悪の場合、モータがオーバー
ヒートすることもある。
【0008】本発明の目的は、これら従来技術の欠点を
解消し、各種の経年変化や寸法の変化に関わりなく、電
動式射出成形機の機構各部を的確に駆動制御することの
できる電動式射出成形機における位置決め補正方法及び
装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、サーボモータ
を駆動制御してクランクまたはトグルをロックアップさ
せることにより、前記サーボモータの出力トルクを零に
しても可動部材と固定部材との間の押圧力を維持できる
ような機械的安定点を指令位置として前記サーボモータ
を駆動し、該位置にサーボモータを保持して可動部材を
固定部材に対して押圧保持する電動式射出成形機におい
て、前記サーボモータの負荷を検出する負荷検出手段を
設け、該負荷検出手段によって前記ロックアップ期間中
の前記サーボモータの負荷を検出し、該検出負荷が設定
範囲内になるように前記指令位置を補正するようにし
た。特に、負荷検出手段によって前記ロックアップ期間
中に検出された検出負荷が設定範囲内あるか判別する判
別手段と、該判別手段で設定範囲外と判別されたときに
は検出負荷が前記設定範囲になるように前記指令位置を
補正する補正手段とを設けて、自動的に指令位置を補正
するようにした。
【0010】クランクやトグルをロックアップさせるこ
とにより型締めを行う電動式射出成形機においては、型
締め機構のロックアップ期間中に前記負荷検出手段によ
って検出される型締め用サーボモータの検出負荷が設定
範囲内になるように型締め指令位置を制御し、また、ク
ランクやトグルをロックアップさせてノズルタッチを行
う電動式射出成形機においては、ノズルタッチ機構のロ
ックアップ期間中に前記負荷検出手段によって検出され
るノズルタッチ用サーボモータの検出負荷が設定範囲内
になるようにノズルタッチ指令位置を制御する。
【0011】
【作用】サーボモータを指令位置まで駆動制御してクラ
ンクまたはトグルをロックアップさせ、型締め機構やノ
ズルタッチ機構等の機械的安定点で可動部材と固定部材
との間の押圧力を維持すると共に、ロックアップ期間中
に前記サーボモータに作用する負荷を検出し、該検出負
荷が設定範囲内になるように前記指令位置を制御するこ
とにより、ロックアップ時における機械的安定状態を維
持する。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0013】図1は、本発明を実施する一実施例の電動
式射出成形機の要部を示すブロック図であり、クランク
式電動式射出成形機における型締め機構の周辺のみを図
示している。図中、1はリアプラテンであり、リアプラ
テン1と図示しないフロントプラテンとの間にはタイバ
ー5が横設され、該タイバー5には可動プラテン6が摺
動自在に装着されている。また、リアプラテン1にはク
ランク機構4の一部を構成するクランク2が回転自在に
設けられ、一端をクランク2の屈曲部に枢着されたリン
ク3の他端は可動プラテン6の裏面に枢着されている。
クランク2の駆動源となる型締め用サーボモータ7には
該サーボモータ7の回転位置および速度を検出するため
のパルスコーダ8が配備される。
【0014】また、符号100は射出成形機を制御する
数値制御装置で、該数値制御装置100は、NC用のマ
イクロプロセッサ(以下、NC用CPUという)108
とプログラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロ
セッサ(以下、PMC用CPUという)110を有し、
PMC用CPU110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ROM1
13とデータの一時記憶等に用いられるRAM106が
接続されている。NC用CPU108には射出成形機を
全体的に制御する管理プログラム等を記憶したROM1
11および射出用,型締め用,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101がサーボインターフェイス107を介して接
続されている。なお、図1では型締め用のサーボモータ
7、該サーボモータ7のサーボ回路101のみを図示し
ている。また、103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
成形条件等に関する各種設定値,パラメータ,マクロ変
数を記憶する設定メモリ部とを有する。109はバスア
ービタコントローラ(以下、BACという)で、該BA
C109にはNC用CPU108およびPMC用CPU
110,共有RAM103,入力回路104,出力回路
105の各バスが接続され、該BAC109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、114
はオペレータパネルコントローラ112を介してBAC
109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)であり、CRT表示
画面上に各種設定画面や作業メニューを表示したり、各
種操作キー(ソフトキーやテンキー等)を操作すること
により様々な設定データの入力や設定画面の選択ができ
るようになっている。102はNC用CPU108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。サーボ回路101には型締め用のサーボモ
ータ7が接続され、パルスコーダ8からの出力がサーボ
回路101に入力されている。
【0015】以上のような構成において、数値制御装置
100は、共有RAM103に格納されたNCプログラ
ムおよび前記設定メモリ部に記憶された各種成形条件の
パラメータやROM113に格納されているシーケンス
プログラムにより、PMC用CPU110がシーケンス
制御を行いながら、NC用CPU108が射出成形機の
各軸のサーボ回路へサーボインターフェイスを介してパ
ルス分配し、射出成形機を制御する。
【0016】そして、サーボ回路101は、サーボイン
ターフェイス107を介して受けた分配パルスからパル
スコーダ8からのパルスを減じ、指令位置に対する現在
のエラー量を出力するエラーレジスタと、エラーレジス
タの出力をD/A変換し速度指令として出力し、該速度
指令とパルスコーダ8の出力をF/V変換して得た現在
の速度とを比較し、型締め用サーボモータ7に流す電流
指令、即ち、トルク指令を出力し、現在の型締め用サー
ボモータ7に流れる電流と速度制御器から出力された電
流指令を比較し、該サーボモータ7に流す電流を制御
し、出力トルクを制御するように構成されている。さら
に、サーボ回路101内で検出されたトルク指令電圧は
A/D変換器115を介して所定周期毎に型締め用サー
ボモータ7の駆動トルクとしてRAM116に書き込ま
れ、PMC用CPU110で検出できるようになってい
る。サーボモータの制御に関するに関する位置,速度,
電流ループの処理等に関しては周知であるから、詳説を
省略する。
【0017】図3は図1における中心線C−C′の周り
に型締め機構を90°回転させてクランク機構4の様々
な状態を示す模式図であり、図1に示される状態は図3
(b)に示されるような正常なロックアップ状態に対応
する。この状態ではクランク2の回転中心Q1およびリ
ンク3の両端Q2,Q3が一直線上に位置してリンク3
が伸び切った状態にあるので、型締めによっ生じる反力
はクランク2の軸方向にのみ作用し、クランク2の回転
中心Q1の周りに外部的な回転モーメントが作用せず、
よって、型締め用サーボモータ7にも外部的な負荷は作
用しない。
【0018】図3(a)は型開きに対応するクランク機
構4の状態を示す一例であり、型締め用サーボモータ7
は図3(a)に示される状態からクランク2の回転角度
θに対応する移動のための位置指令PMを受けてクラン
ク2を回転させ、図3(a)に示されるような形開き状
態から図3(b)に示されるようなロックアップ状態へ
とクランク機構4各部の作動位置を移行させる。なお、
クランク2の回転角度θは金型構造で左右される型開き
距離の大小によって様々に設定され、リアプラテン1自
体の位置も型厚によって異なる。
【0019】クランク2の回転が完了した時、クランク
機構4のロックアップが図3(b)に示されるような理
想的な状態であれば、クランク機構4のロックアップと
タイバー5の伸びによって生じる型締め力の反力がクラ
ンク2の軸方向に作用するので、ロックアップ成立後、
型締め用サーボモータ7には何等の外力も作用しない
が、型締め用サーボモータ7とクランク2との間の減速
機構に経年変化による磨耗等が生じていると、この減速
機構にバックラッシュ等が発生してクランク2の回転が
不十分となり、型締め用サーボモータ7が位置指令PM
による指令位置まで回転しているにも関わらず、図3
(c)に示されるように、クランク機構4が理想的なロ
ックアップ位置に到達しないという現象が生じる場合が
あり、また、様々な状況変化により、この位置指令PM
により型締め用サーボモータ7が正常に作動したにも関
わらず、図3(d)に示されるように、クランク機構4
が理想的なロックアップ位置を通り越してしまうといっ
た現象も想定される。
【0020】図3(c)および図3(d)に示されるよ
うな状態でも可動プラテン6と固定プラテンの金型とが
接触して型締め力が作用し、クランク2の回転中心Q1
の周りにはリンク3を介して働く型締め力による回転モ
ーメントが、図3(c)では時計方向に、また、図3
(d)では反時計方向に作用しているので、型締め用サ
ーボモータ7には、その回転力に抗して設定型締め位置
を保持しようとする力が作用する。即ち、型締め力の反
力によりサーボモータ7の位置が設定型締め位置からず
れて位置偏差が生じると、その位置偏差を零にするよう
にサーボモータ7にトルク指令が出力され、電流が流れ
ることとなる。また、図3(b)に示されるような理想
的な状態でクランク2の回転中心Q1およびリンクの両
端Q2,Q3が一直線上に位置する場合には、型締め力
の反力によりサーボモータ7に加わる回転力がほとんど
零であり、図3(c)および図3(d)に示されるよう
にこの直線性が崩れるにつれサーボモータ7に加わる力
は増大することとなり、サーボモータ7へのトルク指令
および駆動電流も増大することとなる。
【0021】以下、PMC用CPU110が所定周期毎
のタスク処理で実行する「位置決め補正処理」の概略を
示すフローチャート(図2)を参照して本実施例の処理
動作を説明する。この「位置決め補正処理」の周期は型
締め機構がロックアップ状態を維持する時間に比べて十
分に短く設定されており、1回のロックアップ動作の間
に複数回繰り返して実行される。なお、ステップS2乃
至ステップS9の処理は、概略において、1回のロック
アップ期間中に型締め用サーボモータ7に作用する負荷
の平均的な値を検出するための処理であり、また、ステ
ップS11乃至ステップS14の処理は、型締めのため
の位置指令の値を修正するための処理である。
【0022】「位置決め補正処理」を開始したPMC用
CPU110は、まず、NC用CPU108により共有
RAM103中のロックアップ中フラグFlがセットさ
れているか否か、および、サンプリング完了フラグFs
がセットされているか否かを判別するが(ステップS
1)、ロックアップ中フラグFlがセットされていない
場合、または、サンプリング完了フラグFsがセットさ
れている場合はステップS1の判別結果が偽となり、ス
テップS2乃至ステップS9の処理が非実行とされ、P
MC用CPU110はステップS10の判別処理に移行
する。即ち、ステップS2乃至ステップS9の処理は、
型締め機構がロックアップされ、かつ、1回のロックア
ップに対する負荷検出のためのサンプリングが完了して
いない状態でのみ実行される処理である。
【0023】ステップS1の判別結果が偽となった場
合、PMC用CPU110はステップS10に移行し、
更に、ロックアップ中フラグFlがセットされているか
否か、および、サンプリング完了フラグFsがセットさ
れているか否かを判別するが、ロックアップ中フラグF
lがセットされてロックアップされているときには、ス
テップS10の判別結果が偽となり、ステップS11乃
至ステップS14の処理が非実行とされ、そのままこの
処理を終了する。また、サンプリング完了フラグFsが
セットされてなく、サンプリングが完了していないとき
も、そのままこの処理を終了する。即ち、ステップS1
1乃至ステップS14の処理は、型開き開始時の最初の
処理周期のみ実行される処理である。
【0024】一方、クランク機構4が図3(a)に示さ
れるような型開き完了位置にある状態で、PMC用CP
U110のシーケンスプログラムに従って型締め開始指
令が出力されると、NC用CPU108は共有RAM1
03に設定された型締めのためのパラメータPM、即
ち、クランク2の回転角度θに対応する移動のための位
置指令PMをパルス分配して、サーボインターフェイス
107およびサーボ回路101を介して型締め用サーボ
モータ7の駆動を開始し、クランク機構4をロックアッ
プさせる。通常、パルス分配が終了して型締め用サーボ
モータ7の位置が目標のインポジション幅に入ってロッ
クアップ状態が成立した段階では、型締め用サーボモー
タ7に関する位置偏差は零となる。また、NC用CPU
108は、型締め用サーボモータ7の位置が目標のイン
ポジション幅に入ったことを検出して共有RAM103
のロックアップ中フラグFlをセットする。
【0025】ロックアップ中フラグFlがセットされた
こと及びサンプリング完了フラグFsがセットされてい
ない(始は該フラグFsはセットされていない)ことを
ステップS1の判別処理で検出したPMC用CPU11
0は、サンプリング開始フラグFiがセットされている
か否かを判別するが(ステップS2)、現段階ではFi
=0であるから、まず、今回のロックアップ期間中に型
締め用サーボモータ7に作用する負荷の平均的な値を検
出するための第1回目のサンプリングを実行する。即
ち、PMC用CPU110は、型締め用サーボモータ7
の駆動トルクの最新現在値VnをRAM116から読込
んで平均負荷記憶レジスタRAに記憶し(ステップS
5)、サンプリングカウンタCにN−1の値を設定し
て、サンプリング処理が1回実行されたことを記憶し、
サンプリング開始フラグFiに1をセットする(ステッ
プS6)。整数Nはサンプリングを実行すべき回数の設
定値である。
【0026】次いで、PMC用CPU110は、サンプ
リングカウンタCの値が0となっているか否か、即ち、
N回のサンプリング処理が完了しているか否かを判別す
るが(ステップS7)、現段階ではC≠0であるからス
テップS8およびステップS9の処理は非実行とされ、
PMC用CPU110は、前記と同様にしてロックアッ
プ中フラグFlがセットされているか否か、および、サ
ンプリング完了フラグFsがセットされているか否かを
判別する(ステップS10)。この段階では、ロックア
ップ中フラグFlが「1」で、また、サンプリング完了
フラグFsも未セットの状態にあるから、ステップS1
1乃至ステップS14の処理は非実行とされ、PMC用
CPU110は、この周期の「位置決め補正処理」を終
了して従来と同様のシーケンス処理に復帰する。
【0027】次周期の「位置決め補正処理」を開始した
PMC用CPU110は、ステップS1およびステップ
S2の判別処理を実行することとなるが、この段階では
ロックアップ中フラグFlがセットされていることが検
出され、サンプリング完了フラグFsも未セットで、か
つ、サンプリング開始フラグFiがセットされているか
ら、ステップS1の判別結果は真、ステップS2の判別
結果は偽となる。そこで、PMC用CPU110は、型
締め用サーボモータ7の駆動トルクの最新現在値Vnを
RAM116から読込んで平均負荷記憶レジスタRAに
加算して第2回目のサンプリングを実行し(ステップS
3)、サンプリングカウンタCをディクリメントして、
サンプリング処理が更に1回実行されたことを記憶し
(ステップS4)、判別結果が共に偽となるステップS
7およびステップS10の判別処理を前記と同様に実行
して、この周期の「位置決め補正処理」を終了し、以
下、前記と同様にして、ステップS1およびステップS
2の判別処理とステップS3のサンプリング処理、なら
びに、ステップS4の処理とステップS7およびステッ
プS10の判別処理を繰り返し実行することとなる。
【0028】そして、ステップS5の処理を含むステッ
プS3のサンプリング処理がN回実行されてサンプリン
グカウンタCの値が0となったことが検出されると(ス
テップS7)、PMC用CPU110は、平均負荷記憶
レジスタRAに記憶された加算値をサンプリング回数N
で除して型締め用サーボモータ7の駆動トルクの平均値
を算出し、この値を平均負荷記憶レジスタRAに記憶す
ると共に(ステップS8)、サンプリング開始フラグF
iをリセットし、サンプリング完了フラグFsをセット
する(ステップS9)。
【0029】次に、ロックアップ中フラグFlがセット
されているか否か、および、サンプリング完了フラグF
sがセットされているか否かを判別するが(ステップS
10)、この段階ではロックアップ中フラグFlがセッ
トされているから、ステップS10の判別結果は偽とな
り、しかも、サンプリング完了フラグFsはセットされ
たままであるから、以下、射出・保圧工程や冷却の工程
が終了してクランク機構4のロックアップ状態が解除さ
れるまでの間、PMC用CPU110は、「位置決め補
正処理」におけるステップS1およびステップS10の
判別処理のみを繰り返し実行することとなる。
【0030】そして、射出・保圧工程や冷却の工程が終
了し、クランク機構4のロックアップ状態が解除されて
ロックアップ中フラグFlがリセットされるとステップ
S10の判別結果が真となり、PMC用CPU110
は、平均負荷記憶レジスタRAに記憶された型締め用サ
ーボモータ7の駆動トルクの平均値RAと予め設定され
た基準負荷V0との大小関係を比較する(ステップS1
1)。
【0031】|RA|≦V0の判別式は−V0≦RA≦
+V0の判別式と同値であり、−V0が基準負荷「零」
に対する下限値、また、+V0が基準負荷「零」に対す
る上限値である。クランク機構4のロックアップが図3
(b)に示されるような理想的な状態であれば型締め用
サーボモータ7にはロックアップ時に何等の外力も作用
せず、RAの値は略零であって|RA|≦V0となる。
この場合、型締めのための位置指令を記憶したパラメー
タPMの値に補正を加える必要はない。
【0032】しかし、型締め用サーボモータ7が指令位
置PMまで回転してもクランク機構4が理想的なロック
アップ位置の近傍まで到達しない図3(c)のような場
合ではV0<RAとなり、また、型締め用サーボモータ
7が指令位置PMまで回転した時にクランク機構4が理
想的なロックアップ位置の近傍を通り越してしまった図
3(d)のような場合ではRA<−V0となる。このよ
うな場合、サーボ回路101は、型締め用サーボモータ
7が指令位置を維持するための正逆のトルク指令電圧を
ロックアップ期間を通して出力し続けなければならず、
また、型締め用サーボモータ7に作用する負荷|RA|
の値が大きくなるほど電力の無駄も増大する。
【0033】そこで、ステップS11の処理で|RA|
>V0と判定された場合、PMC用CPU110は平均
負荷記憶レジスタRAの値に比例定数kを乗じて位置指
令の補正量PSを算出し(ステップS12)、型締めの
ための位置指令を記憶したパラメータPMの値に補正量
PSを加算して、新たな位置指令値PMを再設定するこ
とにより(ステップS13)、クランク機構4のロック
アップ位置を図3(b)に示されるような理想的な状態
とすべく、次回の成形サイクルにおける型締め開始指令
で出力される位置指令の値PMに補正を加える。図3
(c)のような場合ではV0<RAであるから、k・R
A、即ち、PSの値は正となり、新たな位置指令値PM
の値が大きくなって、次回の型締めではクランク機構4
の移動量が増大して図3(b)に示されるような理想的
なロックアップ位置に接近し、また、図3(d)のよう
な場合ではRA<−V0であるから、k・RA、即ち、
PSの値は負となり、新たな位置指令値PMの値が小さ
くなって、次回の型締めではクランク機構4の移動量が
減少して、やはり、その移動位置が理想的なロックアッ
プ位置に接近する。
【0034】実施例では、平均負荷記憶レジスタRAの
値に比例定数kを乗じて位置指令の補正量PSを算出す
ることにより、位置指令値PMに対する補正量を1回の
処理で求めて補正処理を行うようにしているが、この
「位置決め補正処理」はリンク機構4がロックアップす
る毎に実施される処理であるから、ステップS12の処
理を省略し、ステップS13の処理で位置指令値PMの
値を所定数ずつインクリメントもしくはディクリメント
することにより、型締めのサイクル毎に一定量ずつクラ
ンク機構4の移動位置を修正して理想位置に追い込んで
行くようにすることもできる。また、実際には、理想的
なロックアップ位置に対するクランク2の角度偏差に応
じて駆動トルクの平均値RAの値が非線形的に変化する
わけであるから、この非線形関数に基いて比例定数kに
替わる係数を算出しても良いが、前記したように、この
「位置決め補正処理」はリンク機構4がロックアップす
る毎に実施される処理であるから、クランク機構4の移
動位置を各型締めサイクル毎に徐々に修正して理想位置
に追い込んで行くことができるので、単純な比例定数を
用いることで十分に目的を達成することができる。
【0035】位置指令値を記憶するパラメータ値PMの
値を補正したPMC用CPU110は、サンプリング完
了フラグFsを初期化した後(ステップS14)、この
周期の「位置決め補正処理」を終了する。
【0036】射出・保圧工程や冷却の工程が終了して型
開きが開始されてから次の型締め開始信号が出力される
までの間は、ロックアップ中フラグFlがリセット状態
となり、かつ、サンプリング完了フラグFsが未セット
状態となるので、ステップS1およびステップS10の
判別結果が共に偽となり、ステップS1およびステップ
S10の判別処理が繰り返し実行されるのみであり、
「位置決め補正処理」は実質上非実行となる。以下、ク
ランク機構4のロックアップが検出される毎に、前記と
同様にして「位置決め補正処理」が繰り返し実行され、
クランク機構4のロックアップ位置が前回の負荷検出に
基いて補正されることとなる。
【0037】従って、本実施例によれば、経年変化によ
る磨耗や部材の局部的な温度変化によって理想のロック
アップ位置が得られなくなったような場合でも、クラン
ク機構4におけるクランク2の回転位置を逐次補正する
ことにより、該クランク2の回転中心Q1およびリンク
3の両端Q2,Q3を一直線上に位置させて型締めの反
力を型締め用サーボモータ7から取り除くことが可能と
なる。よって、ロックアップ中に型締め用サーボモータ
7の駆動力を用いて型締めの反力を保持する必要がな
く、無駄な電力の消費を防止することができ、しかも、
型締めの反力を維持するための機械的なストッパー手段
を配設する必要もない。
【0038】前記実施例では、クランク式型締め機構へ
の本発明の適用例を説明したが、本発明はトグル式型締
め機構にも適用できるものである。即ち、トグル式型締
め機構においても、トグルがロックアップして伸び切っ
た状態で型締め力を発生させるようにした場合は、トグ
ル機構を駆動するサーボモータの駆動を停止して、トグ
ル機構自体が型締め力を発生し、機械的安定点を有して
いる。そのためサーボモータの型締め指令位置を、前記
機械的安定点になる位置に設定し、型締め力を保たせ
る。そして、前記実施例と同様に型締め期間中のサーボ
モータの負荷を駆動トルク(トルク指令値)で検出し、
この検出負荷が設定範囲内に入るように、型締め指令位
置を補正するようにすれば良い。
【0039】以上のように、本発明の方式は、クランク
やトグル機構等を機械的安定点に位置決めして負荷対象
からの反力を保持することによりサーボモータの定位置
保持に必要とされる駆動電流を軽減するものであるか
ら、型締め機構に限らず、クランクやトグル機構等を介
してサーボモータで負荷対象を作動させる構成であれ
ば、射出成形機におけるノズルタッチ機構や射出機構等
にも適宜適用することができる。
【0040】例えば、ノズルタッチ機構においても、ク
ランクやトグル機構を介してサーボモータで射出装置自
体を移動させ、ノズルを金型に接触させ、所定時間所定
圧力でノズルを金型に押圧させるもので、前記した型締
め機構と同等な作用を有するものである。そのため、ク
ランク機構やトグル機構の機械的安定点位置で設定押圧
力が保たれるように設定し、この位置にサーボモータを
位置決めし、かつ、前記した実施例と同様に、押圧期間
中(ロックアップ期間中)のサーボモータの負荷を検出
し、該負荷が設定範囲内になるように、押圧期間中のサ
ーボモータの位置決めの位置を補正するようにすれば良
い。
【0041】なお、前記実施例では、サーボモータを駆
動制御する回路としてアナログ式サーボ回路の例を示し
たが、マイクロプロセッサでこのサーボ回路と同等の処
理を行うディジタルサーボ回路を用いても良い。この場
合は、サーボモータへ指令されるトルク指令はディジタ
ル値でディジタルサーボ回路から出力されるから、図2
に示す処理のサーボモータの負荷を検出する処理も簡単
となる。
【0042】更に、前記実施例では、サーボモータの負
荷を、サーボモータに出力されるトルク指令(電流指
令)で検出するようにしたが、サーボモータに流れる電
流を直接検出してサーボモータの負荷を検出するように
しても良いことはもちろんである。
【0043】
【発明の効果】本発明は、サーボモータを駆動源として
クランクやトグルをロックアップさせて可動部材を固定
部材に押圧する間にサーボモータに作用する負荷を検出
し、この検出負荷が設定範囲内になるようにサーボモー
タに対する位置指令の値を自動的に補正するようにした
ので、磨耗による機構各部の寸法変化や摩擦係数の変化
等を初めとする経年変化、および、局部的な温度変化に
よって生じる相対的な寸法精度の劣化等があった場合で
も、クランクやトグルを機械的安定点まで的確に移動さ
せることができるので、サーボモータに外力が作用しな
い理想的な状態でロックアップを保持することが可能と
なり、ロックアップ時にサーボモータに電力を供給する
無駄やサーボモータのオーバーヒートが防止され、しか
も、ロックアップを保持する機械的なストッパーを配設
するといった煩わしさが解消される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のクランク式電動式射出成形
機の要部を示すブロック図
【図2】同実施例の射出成形機に配備されたPMC用C
PUが所定周期毎のタスク処理で実行する「位置決め補
正処理」の概略を示すフローチャート
【図3】同実施例の射出成形機におけるクランク機構の
状態を示す模式図で、(a)は型開き完了状態,(b)
は理想的なロックアップ状態,(c)はクランクが回転
不足の状態,(d)はクランクが回転過剰の状態を示す
【符号の説明】
1 リアプラテン 2 クランク 3 リンク 4 リンク機構 5 タイバー 6 可動プラテン 7 型締め用サーボモータ 8 パルスコーダ Q1 クランク2の回転中心 Q2 リンク3の一端 Q3 リンク3の他端 100 数値制御装置 101 サーボ回路 107 サーボインターフェイス 110 PMC用CPU 115 AD変換器 116 RAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上口 賢男 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所 内 (72)発明者 小林 稔 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所 内 (72)発明者 鯛 隆二 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所 内 (56)参考文献 特開 平2−147222(JP,A) 特開 昭61−220819(JP,A) 特開 昭63−42830(JP,A) 特開 平3−146320(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーボモータを駆動制御してクランクま
    たはトグルをロックアップさせることにより、前記サー
    ボモータの出力トルクを零にしても可動部材と固定部材
    との間の押圧力を維持できるような機械的安定点を指令
    位置として前記サーボモータを駆動し、該位置にサーボ
    モータを保持して可動部材を固定部材に対して押圧保持
    する電動式射出成形機における指令位置の補正方法であ
    って、前記サーボモータの負荷を検出する負荷検出手段
    を設け、該負荷検出手段によって前記ロックアップ期間
    中の前記サーボモータの負荷を検出し、該検出負荷が設
    定範囲内になるように前記指令位置を補正することを特
    徴とする電動式射出成形機における位置決め補正方法。
  2. 【請求項2】 サーボモータを駆動制御してクランクま
    たはトグルをロックアップさせることにより、前記サー
    ボモータの出力トルクを零にしても可動部材と固定部材
    との間の押圧力を維持できるような機械的安定点を指令
    位置として前記サーボモータを駆動し、該位置にサーボ
    モータを保持して可動部材を固定部材に対して押圧保持
    する電動式射出成形機において、前記サーボモータの負
    荷を検出する負荷検出手段と、該負荷検出手段によって
    前記ロックアップ期間中に検出された検出負荷が設定範
    囲内あるか判別する判別手段と、該判別手段で設定範囲
    外と判別されたときには検出負荷が前記設定範囲になる
    ように前記指令位置を補正する補正手段とを備えた電動
    式射出成形機における位置決め補正装置。
  3. 【請求項3】 サーボモータを駆動制御してクランクま
    たはトグルをロックアップさせることにより、前記サー
    ボモータの出力トルクを零にしても型締め機構の型締め
    状態を維持できるような機械的安定点を型締め指令位置
    として前記サーボモータを駆動し、該位置にサーボモー
    タを保持して型締めを行う電動式射出成形機において、
    前記サーボモータの負荷を検出する負荷検出手段と、該
    負荷検出手段によって前記ロックアップ期間中に検出さ
    れた検出負荷が設定範囲内あるか判別する判別手段と、
    該判別手段で設定範囲外と判別されたときには検出負荷
    が前記設定範囲になるように前記型締め指令位置を補正
    する補正手段とを備えた電動式射出成形機における位置
    決め補正装置。
  4. 【請求項4】 サーボモータを駆動制御してクランクま
    たはトグルをロックアップさせることにより、前記サー
    ボモータの出力トルクを零にしてもノズルタッチ機構の
    押圧力を維持できるような機械的安定点をノズルタッチ
    指令位置として前記サーボモータを駆動し、該位置にサ
    ーボモータを保持してノズルタッチを行う電動式射出成
    形機において、前記サーボモータの負荷を検出する負荷
    検出手段と、該負荷検出手段によって前記ロックアップ
    期間中に検出された検出負荷が設定範囲内あるか判別す
    る判別手段と、該判別手段で設定範囲外と判別されたと
    きには検出負荷が前記設定範囲になるように前記ノズル
    タッチ指令位置を補正する補正手段とを備えた電動式射
    出成形機における位置決め補正装置。
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