JP2927467B2 - クランク式射出成形機の射出制御方法 - Google Patents
クランク式射出成形機の射出制御方法Info
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- JP2927467B2 JP2927467B2 JP1284833A JP28483389A JP2927467B2 JP 2927467 B2 JP2927467 B2 JP 2927467B2 JP 1284833 A JP1284833 A JP 1284833A JP 28483389 A JP28483389 A JP 28483389A JP 2927467 B2 JP2927467 B2 JP 2927467B2
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、クランク式射出成形機の射出制御方法に関
する。
する。
従来の技術 電動モータ等の回転運動を直線運動に変換するクラン
ク機構は機械要素として周知であり、電動式射出成形機
の分野においては、例えば、特開昭60−115419号公報に
示されるように、クランクを電動モータで回転させるこ
とにより、連節棒に接続された可動盤を直動させて型締
め動作を行わせるようにした型締め機構が既に公知であ
る。
ク機構は機械要素として周知であり、電動式射出成形機
の分野においては、例えば、特開昭60−115419号公報に
示されるように、クランクを電動モータで回転させるこ
とにより、連節棒に接続された可動盤を直動させて型締
め動作を行わせるようにした型締め機構が既に公知であ
る。
この種のクランク機構は単純な構成で回転運動を直線
運動に変換できるという利点を有するが、クランクの回
転角度に応じてクランクの回転速度と連節棒先端の直線
運動速度との比率（以下、駆動減速比という＝連節棒先
端の直線運動速度／クランクの回転速度）が変化するた
め、クランクに入力された一定の回転速度や回転トルク
を安定して連節棒先端に出力することができないという
欠点がある。
運動に変換できるという利点を有するが、クランクの回
転角度に応じてクランクの回転速度と連節棒先端の直線
運動速度との比率（以下、駆動減速比という＝連節棒先
端の直線運動速度／クランクの回転速度）が変化するた
め、クランクに入力された一定の回転速度や回転トルク
を安定して連節棒先端に出力することができないという
欠点がある。
第９図は電動モータでクランクを回転駆動して回転運
動を直線運動に変換するクランク機構の一例として、ピ
ストン・クランク機構に関し、クランクの回転角度θを
横軸にとり、クランクの回転速度に比例する電動モータ
の回転数Ｎと連節棒先端の直線運動速度Ｖとの関係を示
す線図であり、電動モータの回転数Ｎを一定にしてクラ
ンクの回転速度を一定に保っても、クランクと連節棒と
が一直線となるクランクの回転角度０゜及び180゜の近
傍で駆動減速比が最大となるために連節棒先端の直線運
動速度Ｖが最小となり、駆動減速比が最小となる回転角
度80゜近傍で連節棒先端の直線運動速度Ｖが最大となっ
ている。また、電動モータの回転トルクTmを一定にして
クランクの回転トルクを一定に保っているにも関わら
ず、第10図に示されるように、駆動減速比が最大となる
クランクの回転角度０゜及び180゜の近傍で連節棒先端
の直線運動トルクTsが最大となり、駆動減速比が最小と
なるクランクの回転角度80゜近傍で連節棒先端の直線運
動トルクTsが最小となる。（なお、第９図及び第10図で
は連節棒先端の滑り直線に偏りのないピストン・クラン
ク機構について示しており、滑り直線の偏り等によっ
て、駆動減速比が最大または最小となるクランクの回転
角度の値は様々である。） 従って、クランクを回転駆動する電動モータの回転数
や回転トルクを一定に保つ従来の制御方式では連節棒先
端の直線運動速度や直線運動トルクを安定させることが
出来ず、射出速度や射出圧力を精密に制御する必要のあ
る射出成形機の射出機構としてこの種のクランク機構を
利用することはできなかった。
動を直線運動に変換するクランク機構の一例として、ピ
ストン・クランク機構に関し、クランクの回転角度θを
横軸にとり、クランクの回転速度に比例する電動モータ
の回転数Ｎと連節棒先端の直線運動速度Ｖとの関係を示
す線図であり、電動モータの回転数Ｎを一定にしてクラ
ンクの回転速度を一定に保っても、クランクと連節棒と
が一直線となるクランクの回転角度０゜及び180゜の近
傍で駆動減速比が最大となるために連節棒先端の直線運
動速度Ｖが最小となり、駆動減速比が最小となる回転角
度80゜近傍で連節棒先端の直線運動速度Ｖが最大となっ
ている。また、電動モータの回転トルクTmを一定にして
クランクの回転トルクを一定に保っているにも関わら
ず、第10図に示されるように、駆動減速比が最大となる
クランクの回転角度０゜及び180゜の近傍で連節棒先端
の直線運動トルクTsが最大となり、駆動減速比が最小と
なるクランクの回転角度80゜近傍で連節棒先端の直線運
動トルクTsが最小となる。（なお、第９図及び第10図で
は連節棒先端の滑り直線に偏りのないピストン・クラン
ク機構について示しており、滑り直線の偏り等によっ
て、駆動減速比が最大または最小となるクランクの回転
角度の値は様々である。） 従って、クランクを回転駆動する電動モータの回転数
や回転トルクを一定に保つ従来の制御方式では連節棒先
端の直線運動速度や直線運動トルクを安定させることが
出来ず、射出速度や射出圧力を精密に制御する必要のあ
る射出成形機の射出機構としてこの種のクランク機構を
利用することはできなかった。
そこで、従来の電動式射出成形機では、射出用スクリ
ューの射出速度や射出圧力を確実に制御するため、例え
ば、特開昭62−284715号公報に示されるように、ボール
ナットやボールネジを介して電動モータの回転運動を直
線運動に変換して射出用スクリューを駆動し、電動モー
タの回転速度や回転トルクの出力を射出用スクリューの
射出速度や射出圧力に線形的に反映させるようにしてい
たが、ボールナットやボールネジを用いると射出機構の
構成自体が複雑となる欠点がある。
ューの射出速度や射出圧力を確実に制御するため、例え
ば、特開昭62−284715号公報に示されるように、ボール
ナットやボールネジを介して電動モータの回転運動を直
線運動に変換して射出用スクリューを駆動し、電動モー
タの回転速度や回転トルクの出力を射出用スクリューの
射出速度や射出圧力に線形的に反映させるようにしてい
たが、ボールナットやボールネジを用いると射出機構の
構成自体が複雑となる欠点がある。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、サー
ボモータの回転によりクランク機構を介して射出用スク
リューを軸方向に移動させて射出動作を行わせる単純な
構成で、射出用スクリューの射出速度や射出圧力を任意
に制御することの出来るクランク式射出成形機の射出制
御方法を提供することにある。
ボモータの回転によりクランク機構を介して射出用スク
リューを軸方向に移動させて射出動作を行わせる単純な
構成で、射出用スクリューの射出速度や射出圧力を任意
に制御することの出来るクランク式射出成形機の射出制
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 本両発明は、クランク機構のクランクの回転角度を検
出し、クランクの回転角度に応じてサーボモータの回転
速度や回転トルクを変化させ、射出用スクリューの射出
速度や射出圧力を設定値に制御することにより上記目的
を達成した。
出し、クランクの回転角度に応じてサーボモータの回転
速度や回転トルクを変化させ、射出用スクリューの射出
速度や射出圧力を設定値に制御することにより上記目的
を達成した。
作 用 クランクの回転角度に応じてサーボモータの回転速度
を変化させることにより射出用スクリューの射出速度を
設定射出速度に制御する。
を変化させることにより射出用スクリューの射出速度を
設定射出速度に制御する。
クランクの回転角度に応じてサーボモータの回転トル
クを変化させることにより射出用スクリューの射出圧力
を設定射出圧力に制御する。
クを変化させることにより射出用スクリューの射出圧力
を設定射出圧力に制御する。
実施例 第６図は本発明の方法を実施する一実施例のクランク
式射出成形機及び該射出成形機の制御系要部を示すブロ
ック図で、符号１は射出用スクリュー、符号２は射出用
スクリュー１を軸方向に駆動するクランク式射出機構で
ある。
式射出成形機及び該射出成形機の制御系要部を示すブロ
ック図で、符号１は射出用スクリュー、符号２は射出用
スクリュー１を軸方向に駆動するクランク式射出機構で
ある。
クランク式射出機構２は、射出用サーボモータ3,該モ
ータ３のモータ軸４に軸着された駆動プーリ5,軸６によ
って回動自在に軸支された従動プーリ7,従動プーリ７に
一体的に固着されたクランク板8,駆動プーリ５と従動プ
ーリ７に掛け回されたタイミングベルト12、及び、連節
棒９によって構成され、連節棒９の基部はクランク板８
の外周部一側に設けられた軸10に枢着され、連節棒９の
先端は射出用スクリュー１の基部に軸11を介して枢着さ
れている。即ち、軸６−軸10間の長さがクランク長とし
て作用する。
ータ３のモータ軸４に軸着された駆動プーリ5,軸６によ
って回動自在に軸支された従動プーリ7,従動プーリ７に
一体的に固着されたクランク板8,駆動プーリ５と従動プ
ーリ７に掛け回されたタイミングベルト12、及び、連節
棒９によって構成され、連節棒９の基部はクランク板８
の外周部一側に設けられた軸10に枢着され、連節棒９の
先端は射出用スクリュー１の基部に軸11を介して枢着さ
れている。即ち、軸６−軸10間の長さがクランク長とし
て作用する。
なお、従動プーリ７及びクランク板８を軸支する軸６
は射出用スクリュー１の軸線上（以下、滑り直線とい
う）に位置し、滑り直線に偏りはなく、また、射出用サ
ーボモータ3,軸6,射出用スクリュー１のシリンダ15は射
出機構２のケーシング（図示せず）に固着されている。
は射出用スクリュー１の軸線上（以下、滑り直線とい
う）に位置し、滑り直線に偏りはなく、また、射出用サ
ーボモータ3,軸6,射出用スクリュー１のシリンダ15は射
出機構２のケーシング（図示せず）に固着されている。
射出用スクリュー１の基部には、スクリュー軸方向に
作用する反力によって樹脂圧力を検出する射出圧力セン
サ13が設けられ、射出用サーボモータ３にはパルスコー
ダ14が装着されている。
作用する反力によって樹脂圧力を検出する射出圧力セン
サ13が設けられ、射出用サーボモータ３にはパルスコー
ダ14が装着されている。
符号100は、射出成形機を制御する数値制御装置（以
下、NC装置という）で、該NC装置100はNC用のマイクロ
プロセッサ（以下、CPUという）112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CPU114を有
しており、PMC用CPU114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ROM117
と演算データの一時記憶等に用いられるRAM110、及び、
射出圧力の現在値を記憶するためのデータRAM108と射出
用サーボモータ３の現在の回転位置を記憶するためのデ
ータRAM109が接続されている。
下、NC装置という）で、該NC装置100はNC用のマイクロ
プロセッサ（以下、CPUという）112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CPU114を有
しており、PMC用CPU114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ROM117
と演算データの一時記憶等に用いられるRAM110、及び、
射出圧力の現在値を記憶するためのデータRAM108と射出
用サーボモータ３の現在の回転位置を記憶するためのデ
ータRAM109が接続されている。
NC用CPU112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ROM115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11
1を介して接続されている。なお、第６図では射出用サ
ーボモータ３及び該サーボモータ３のサーボ回路103の
みを図示している。また、105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，マクロ変数等を記憶する設定
メモリ部とを有する。
ログラムを記憶したROM115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11
1を介して接続されている。なお、第６図では射出用サ
ーボモータ３及び該サーボモータ３のサーボ回路103の
みを図示している。また、105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，マクロ変数等を記憶する設定
メモリ部とを有する。
113はバスアービタコントローラ（以下、BACという）
で、該BAC113にはNC用CPU112及びPMC用CPU114,共有RAM1
05,入力回路106,出力回路107の各バスが接続され、該BA
C113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、118はオペレータパネルコントローラ116を介
してBAC113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、ソフトキーやテ
ンキー等の各種操作キーを操作することにより様々な指
令及び設定データの入力ができるようになっている。な
お、104はNC用CPU112にバス接続されたRAMで演算データ
の一時記憶等に利用されるものである。
で、該BAC113にはNC用CPU112及びPMC用CPU114,共有RAM1
05,入力回路106,出力回路107の各バスが接続され、該BA
C113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、118はオペレータパネルコントローラ116を介
してBAC113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、ソフトキーやテ
ンキー等の各種操作キーを操作することにより様々な指
令及び設定データの入力ができるようになっている。な
お、104はNC用CPU112にバス接続されたRAMで演算データ
の一時記憶等に利用されるものである。
第６図では、射出成形機の射出軸に関するもの、即ち
射出用スクリュー１を駆動して射出させるための射出用
サーボモータ３、射出用サーボモータ３に取付けられ、
該サーボモータの回転角度を検出するパルスコーダ14を
示しており、他の型締軸，スクリュー回転軸，エジェク
タ軸等は省略している。そのため、NC装置100内のサー
ボ回路も射出用サーボモータ３用のもの103だけを示
し、他の軸のサーボ回路は省略している。
射出用スクリュー１を駆動して射出させるための射出用
サーボモータ３、射出用サーボモータ３に取付けられ、
該サーボモータの回転角度を検出するパルスコーダ14を
示しており、他の型締軸，スクリュー回転軸，エジェク
タ軸等は省略している。そのため、NC装置100内のサー
ボ回路も射出用サーボモータ３用のもの103だけを示
し、他の軸のサーボ回路は省略している。
サーボ回路103は射出用サーボモータ３に接続され、
パルスコーダ14からのパルス出力がサーボ回路103にフ
ィードバックされる一方、サーボ回路103には、更に、
出力回路107からトルクリミット値が入力され、該トル
クリミット値に基づいて射出用サーボモータ３の出力ト
ルクが制御されるようになっている。
パルスコーダ14からのパルス出力がサーボ回路103にフ
ィードバックされる一方、サーボ回路103には、更に、
出力回路107からトルクリミット値が入力され、該トル
クリミット値に基づいて射出用サーボモータ３の出力ト
ルクが制御されるようになっている。
また、射出圧力センサ13からの出力はA/D変換器101を
介してデータRAM108に接続され、射出圧力センサ13から
の出力である射出圧力の現在値が所定周期毎にデータRA
M108に更新記憶される。パルスコーダ14からのパルス出
力はカウンタ102を介してデータRAM109に接続され、一
射出動作におけるパルスコーダ14からのパルス出力の積
算値である射出用サーボモータ３の回転位置の現在値
が、所定周期毎にデータRAM109に更新記憶される。
介してデータRAM108に接続され、射出圧力センサ13から
の出力である射出圧力の現在値が所定周期毎にデータRA
M108に更新記憶される。パルスコーダ14からのパルス出
力はカウンタ102を介してデータRAM109に接続され、一
射出動作におけるパルスコーダ14からのパルス出力の積
算値である射出用サーボモータ３の回転位置の現在値
が、所定周期毎にデータRAM109に更新記憶される。
以上のような構成において、NC装置100は、共有RAM10
5に格納された射出成形機の各動作を制御するNCプログ
ラム及び上記設定メモリ部に記憶された各種成形条件等
のパラメータやROM117に格納されているシーケンスプロ
グラムにより、PMC用CPU114がシーケンス制御を行いな
がら、NC用CPU112が射出成形機の各軸のサーボ回路103
へサーボインターフェイス111を介してパルス分配する
ことにより射出成形機を制御するものであり、制御系の
ハードウェア構成は従来のものと略同一である。
5に格納された射出成形機の各動作を制御するNCプログ
ラム及び上記設定メモリ部に記憶された各種成形条件等
のパラメータやROM117に格納されているシーケンスプロ
グラムにより、PMC用CPU114がシーケンス制御を行いな
がら、NC用CPU112が射出成形機の各軸のサーボ回路103
へサーボインターフェイス111を介してパルス分配する
ことにより射出成形機を制御するものであり、制御系の
ハードウェア構成は従来のものと略同一である。
次に、クランク（＝クランク板８）の回転角度に応じ
て射出用サーボモータ３の回転速度を変化させることに
より射出用スクリュー１の射出速度を設定射出速度に保
持するようにした第１の実施例を説明する。
て射出用サーボモータ３の回転速度を変化させることに
より射出用スクリュー１の射出速度を設定射出速度に保
持するようにした第１の実施例を説明する。
第４図は実施例におけるクランク式射出機構２の周辺
のみを模式的に示す図であり、第４図では連節棒９の長
さをL2,軸６−10間の距離であるクランク長をL1,クラン
クと滑り直線16のなす角をθ（＝クランクの回転角
度），連節棒９と滑り直線16のなす角をψ，軸６から連
節棒９先端（＝軸11）までの距離をｘで表している。
のみを模式的に示す図であり、第４図では連節棒９の長
さをL2,軸６−10間の距離であるクランク長をL1,クラン
クと滑り直線16のなす角をθ（＝クランクの回転角
度），連節棒９と滑り直線16のなす角をψ，軸６から連
節棒９先端（＝軸11）までの距離をｘで表している。
よって距離ｘは、 ｘ＝L1cos θ＋L2cos ψ …（１） で示される。そこで、距離ｘをクランクの回転角度θで
示すため、第（１）式からψを消去すると、 ｘ＝L1cos θ＋L2｛１−（L1/L2）２・ sin2θ｝1/2 …（２） となる。連節棒９の長さL2及びクランク長L1は定数であ
るから、L2/L1＝ｋとおくと、第（２）式は、 ｘ＝L1〔cos θ＋ｋ｛１−（1/k2）・ sin2θ｝1/2 …（３） と置き換えられる。
示すため、第（１）式からψを消去すると、 ｘ＝L1cos θ＋L2｛１−（L1/L2）２・ sin2θ｝1/2 …（２） となる。連節棒９の長さL2及びクランク長L1は定数であ
るから、L2/L1＝ｋとおくと、第（２）式は、 ｘ＝L1〔cos θ＋ｋ｛１−（1/k2）・ sin2θ｝1/2 …（３） と置き換えられる。
射出用スクリュー１の速度Ｖは連節棒９先端の直線運
動速度であり、距離ｘを時間ｔで微分した値に等しいの
で、 Ｖ＝dx/dt …（４） となるが、距離ｘはクランクの回転角度θの関数である
から、第（４）式は、 Ｖ＝（dx/dθ）・（ｄθ/dt） …（５） と置き換えられる。また、第（５）式におけるｄθ/dt
はクランクの回転角度θを時間ｔで微分した値であっ
て、クランク板８の角速度ωに等しいから、第（５）式
は、 Ｖ＝（dx/dθ）・ω …（６） となる。そこで、第（３）式をクランクの回転角度θで
微分して第（６）式に代入すると、 Ｖ＝−L1ω〔sin θ＋（1/k）・sin 2θ／ ２・｛１−（1/k2）・sin2θ｝1/2〕 …（７） が得られる。従って、射出用スクリュー１の速度Ｖを一
定に保持するためには、クランク板８の角速度ωをクラ
ンクの回転角度θに応じて変化させればよく、これは第
（７）式をωについて解くことを意味する。第（７）式
をωについて解けば、 ω＝V/［−L1〔sin θ＋（1/k）・ sin 2θ/2・｛１−（1/k2）・ sin2θ｝1/2〕］ …（８） が得られる。
動速度であり、距離ｘを時間ｔで微分した値に等しいの
で、 Ｖ＝dx/dt …（４） となるが、距離ｘはクランクの回転角度θの関数である
から、第（４）式は、 Ｖ＝（dx/dθ）・（ｄθ/dt） …（５） と置き換えられる。また、第（５）式におけるｄθ/dt
はクランクの回転角度θを時間ｔで微分した値であっ
て、クランク板８の角速度ωに等しいから、第（５）式
は、 Ｖ＝（dx/dθ）・ω …（６） となる。そこで、第（３）式をクランクの回転角度θで
微分して第（６）式に代入すると、 Ｖ＝−L1ω〔sin θ＋（1/k）・sin 2θ／ ２・｛１−（1/k2）・sin2θ｝1/2〕 …（７） が得られる。従って、射出用スクリュー１の速度Ｖを一
定に保持するためには、クランク板８の角速度ωをクラ
ンクの回転角度θに応じて変化させればよく、これは第
（７）式をωについて解くことを意味する。第（７）式
をωについて解けば、 ω＝V/［−L1〔sin θ＋（1/k）・ sin 2θ/2・｛１−（1/k2）・ sin2θ｝1/2〕］ …（８） が得られる。
また、クランク板８の角速度ω〔rad/sec〕をクラン
ク板８の回転数ｎ〔工業系単位rpm〕に置き換えるとω
＝2nπ/60であり、また、駆動プーリ５と従動プーリ７
との間の減速比をＧとしてクランク板８の回転数ｎを射
出用サーボモータ３の回転数Ｎで表すとｎ＝N/Gとなる
から、クランク板８の角速度ωは、最終的に、射出用サ
ーボモータ３の回転数Ｎと減速比Ｇにより、 ω＝Ｎπ/30G …（９） で示される。そこで、第（９）式を第（８）式の左辺に
置き換え、射出用サーボモータ３の回転数Ｎについて解
くと、 Ｎ＝Ｖ・30G/［πL1〔sin θ＋ （1/k）・sin 2θ/2・｛１− （1/k2）・sin2θ｝1/2〕］ …（10） が得られる。
ク板８の回転数ｎ〔工業系単位rpm〕に置き換えるとω
＝2nπ/60であり、また、駆動プーリ５と従動プーリ７
との間の減速比をＧとしてクランク板８の回転数ｎを射
出用サーボモータ３の回転数Ｎで表すとｎ＝N/Gとなる
から、クランク板８の角速度ωは、最終的に、射出用サ
ーボモータ３の回転数Ｎと減速比Ｇにより、 ω＝Ｎπ/30G …（９） で示される。そこで、第（９）式を第（８）式の左辺に
置き換え、射出用サーボモータ３の回転数Ｎについて解
くと、 Ｎ＝Ｖ・30G/［πL1〔sin θ＋ （1/k）・sin 2θ/2・｛１− （1/k2）・sin2θ｝1/2〕］ …（10） が得られる。
従って、射出用スクリュー１の速度Ｖを一定に保持す
るためには、射出用サーボモータ３の回転数Ｎをクラン
クの回転角度θに応じ、第（10）式に従って変化させれ
ばよい。
るためには、射出用サーボモータ３の回転数Ｎをクラン
クの回転角度θに応じ、第（10）式に従って変化させれ
ばよい。
第７図は実施例のクランクの回転角度θを横軸にと
り、射出用サーボモータ３の回転数Ｎと射出用スクリュ
ー１の速度Ｖとの関係を示す線図であり、射出用サーボ
モータ３の回転数Ｎを第（10）式に従って変化させると
射出用スクリュー１の速度Ｖが常に一定に保持されるこ
とを示している。
り、射出用サーボモータ３の回転数Ｎと射出用スクリュ
ー１の速度Ｖとの関係を示す線図であり、射出用サーボ
モータ３の回転数Ｎを第（10）式に従って変化させると
射出用スクリュー１の速度Ｖが常に一定に保持されるこ
とを示している。
従って、射出用スクリュー１の速度を設定射出速度Vs
に保持するためには、第（10）式におけるスクリュー速
度Ｖを設定射出速度Vsに置き換えればよく、その時の射
出用サーボモータ３の回転数Nsは、 Ns＝Vs・30G/［πL1〔sin θ＋ （1/k）・sin 2θ/2・｛１− （1/k2）・sin2θ｝1/2〕］ …（11） となる。
に保持するためには、第（10）式におけるスクリュー速
度Ｖを設定射出速度Vsに置き換えればよく、その時の射
出用サーボモータ３の回転数Nsは、 Ns＝Vs・30G/［πL1〔sin θ＋ （1/k）・sin 2θ/2・｛１− （1/k2）・sin2θ｝1/2〕］ …（11） となる。
ここで、設定射出速度Vsは共有RAM105の設定メモリ部
に記憶された射出条件の設定値で、減速比G,クランク長
L1,kは全て定数であり、また、クランクの回転角度θ
は、射出用サーボモータ３の回転位置の現在値としてデ
ータRAM109に記憶されたパルス数に基づいて算出するこ
とができるので、速度ループの処理周期毎にサーボモー
タ３の回転数Nsを算出して速度指令として出力すること
もできるが、複雑な演算処理となるためにNC用CPU112へ
の負担が増大する欠点がある。
に記憶された射出条件の設定値で、減速比G,クランク長
L1,kは全て定数であり、また、クランクの回転角度θ
は、射出用サーボモータ３の回転位置の現在値としてデ
ータRAM109に記憶されたパルス数に基づいて算出するこ
とができるので、速度ループの処理周期毎にサーボモー
タ３の回転数Nsを算出して速度指令として出力すること
もできるが、複雑な演算処理となるためにNC用CPU112へ
の負担が増大する欠点がある。
そこで、本実施例では、第（11）式においてクランク
の回転角度θに対応して変化する部分、即ち、30G/［π
L1〔sin θ＋（1/k）・ sin 2θ/2・｛１−（1/k2）・ sin2θ｝1/2〕］の値を、クランクの回転角度θに対応
する射出用サーボモータ３の回転位置のパルス数Ｐに対
応させて予め計算し、共有RAM105の設定メモリ部に形成
されたテーブル状の記憶手段（表１参照）に係数Ａとし
て記憶させておく。
の回転角度θに対応して変化する部分、即ち、30G/［π
L1〔sin θ＋（1/k）・ sin 2θ/2・｛１−（1/k2）・ sin2θ｝1/2〕］の値を、クランクの回転角度θに対応
する射出用サーボモータ３の回転位置のパルス数Ｐに対
応させて予め計算し、共有RAM105の設定メモリ部に形成
されたテーブル状の記憶手段（表１参照）に係数Ａとし
て記憶させておく。
なお、第（11）式は係数Ａを用いることで、 Ns＝Vs・Ａ …（12） と書き替えることができる。
表１は共有RAM105の設定メモリ部に記憶された射出用
サーボモータ３の回転位置のパルス数Piとこれに対応す
る係数Aiとの関係を示すもので、射出用サーボモータ３
の回転位置のパルス数Piに対応して係数Aiが一義的に決
定されている。パルス数Piはクランクの回転角度がθｉ
となったときの射出用サーボモータ３の回転位置のパル
ス数であって、該パルス数Piに対応する係数Aiは、実際
のクランクの回転角度θに関し、θｉ≦θ＜θｉ＋１の
範囲で適用されるから、係数Aiを算出する際のθの値は
（θｉ＋θｉ＋１）/2とし、係数Aiとして中立的な値を
算出することが望ましい。そして、クランクの回転角度
θに対応する射出用サーボモータ３の回転位置のパルス
数を任意の幅で刻み、各パルス数Pi毎に係数Aiを算出
し、射出用サーボモータ３の回転位置のパルス数に対応
させて設定記憶する。
サーボモータ３の回転位置のパルス数Piとこれに対応す
る係数Aiとの関係を示すもので、射出用サーボモータ３
の回転位置のパルス数Piに対応して係数Aiが一義的に決
定されている。パルス数Piはクランクの回転角度がθｉ
となったときの射出用サーボモータ３の回転位置のパル
ス数であって、該パルス数Piに対応する係数Aiは、実際
のクランクの回転角度θに関し、θｉ≦θ＜θｉ＋１の
範囲で適用されるから、係数Aiを算出する際のθの値は
（θｉ＋θｉ＋１）/2とし、係数Aiとして中立的な値を
算出することが望ましい。そして、クランクの回転角度
θに対応する射出用サーボモータ３の回転位置のパルス
数を任意の幅で刻み、各パルス数Pi毎に係数Aiを算出
し、射出用サーボモータ３の回転位置のパルス数に対応
させて設定記憶する。
なお、この実施例ではクランクの回転角度θの値が０
゜及び180゜となる近傍でモータ回転数Ｎの値が＋∞に
発散し（第７図参照）、モータの実用回転域では射出用
スクリュー１の速度を一定化することができないので、
クランクの回転角度を30゜〜150゜の範囲に限定するこ
とで確実な速度制御を実施するようにしている。即ち、
この例では、表１に示されるクランクの回転角度θ１の
値は30゜であり、また、θｎの値は150゜となる。
゜及び180゜となる近傍でモータ回転数Ｎの値が＋∞に
発散し（第７図参照）、モータの実用回転域では射出用
スクリュー１の速度を一定化することができないので、
クランクの回転角度を30゜〜150゜の範囲に限定するこ
とで確実な速度制御を実施するようにしている。即ち、
この例では、表１に示されるクランクの回転角度θ１の
値は30゜であり、また、θｎの値は150゜となる。
以下、NC用CPU112が射出開始後の所定周期毎のタスク
処理、例えば、位置・速度ループの処理周期毎に実行す
るフローチャート（第１図参照）を参照して、本実施例
の射出速度制御を説明する。
処理、例えば、位置・速度ループの処理周期毎に実行す
るフローチャート（第１図参照）を参照して、本実施例
の射出速度制御を説明する。
NC用CPU112は、処理周期毎に射出用サーボモータ３の
回転位置の現在値であるパルス数PNをデータRAM109から
読込み（ステップS101）、検索指標ｉに１をセットし
（ステップS102）、検索指標ｉの値に基づいて、共有RA
M105のテーブル状の記憶手段からアドレスｉ及びｉ＋１
に記憶されたパルス数Pi及びPi＋１を読込み、射出用サ
ーボモータ３の回転角度の現在値であるパルス数PNの値
がパルス数Pi以上かつPi＋１未満であるか否か、即ち、
現在のクランクの回転角度θがθｉ以上かつθｉ＋１未
満の範囲にあるか否かを判別する（ステップS103）。
回転位置の現在値であるパルス数PNをデータRAM109から
読込み（ステップS101）、検索指標ｉに１をセットし
（ステップS102）、検索指標ｉの値に基づいて、共有RA
M105のテーブル状の記憶手段からアドレスｉ及びｉ＋１
に記憶されたパルス数Pi及びPi＋１を読込み、射出用サ
ーボモータ３の回転角度の現在値であるパルス数PNの値
がパルス数Pi以上かつPi＋１未満であるか否か、即ち、
現在のクランクの回転角度θがθｉ以上かつθｉ＋１未
満の範囲にあるか否かを判別する（ステップS103）。
ステップS103の判別結果が真であれば、現在のクラン
クの回転角度θがθｉ以上かつθｉ＋１未満の範囲にあ
ることを意味するので、検索指標ｉの値に基づいて、テ
ーブル状の記憶手段（表１参照）からアドレスｉの係数
Aiを読込み（ステップS105）、予め設定記憶された設定
射出速度Vsに乗じて、射出用スクリュー１の速度を設定
射出速度Vsに保持するための射出用サーボモータ３の回
転数Nsを第（12）式に従って算出し（ステップS106）、
射出用サーボモータ３に速度指令として出力する（ステ
ップS107）。
クの回転角度θがθｉ以上かつθｉ＋１未満の範囲にあ
ることを意味するので、検索指標ｉの値に基づいて、テ
ーブル状の記憶手段（表１参照）からアドレスｉの係数
Aiを読込み（ステップS105）、予め設定記憶された設定
射出速度Vsに乗じて、射出用スクリュー１の速度を設定
射出速度Vsに保持するための射出用サーボモータ３の回
転数Nsを第（12）式に従って算出し（ステップS106）、
射出用サーボモータ３に速度指令として出力する（ステ
ップS107）。
また、ステップS103の判別結果が偽であれば、ステッ
プS104に移行して検索指標ｉの値をインクリメントし、
再度、ステップS103に復帰して上記と同様の処理を繰り
返し実行し、パルス数PNの値がパルス数Pi以上かつPi＋
１未満となるアドレスｉを検索し、この条件を満足する
アドレスが検出されたならば、上記と同様、該検索指標
ｉの値に基づいてステップS105以降の処理を実行し、射
出用スクリュー１の速度が設定射出速度Vsに保持される
ような回転数Nsを算出して射出用サーボモータ３に速度
指令として出力する。
プS104に移行して検索指標ｉの値をインクリメントし、
再度、ステップS103に復帰して上記と同様の処理を繰り
返し実行し、パルス数PNの値がパルス数Pi以上かつPi＋
１未満となるアドレスｉを検索し、この条件を満足する
アドレスが検出されたならば、上記と同様、該検索指標
ｉの値に基づいてステップS105以降の処理を実行し、射
出用スクリュー１の速度が設定射出速度Vsに保持される
ような回転数Nsを算出して射出用サーボモータ３に速度
指令として出力する。
このようにして、射出開始後の所定周期毎の処理で上
記ステップS101〜S107の処理が繰返し実行されることに
より、射出用スクリュー１の速度はクランク板８の回転
角度に関わりなく常に一定の設定射出速度Vsに保持され
る。
記ステップS101〜S107の処理が繰返し実行されることに
より、射出用スクリュー１の速度はクランク板８の回転
角度に関わりなく常に一定の設定射出速度Vsに保持され
る。
また、設定射出速度Vsを多段設定する場合には、射出
速度の切替えに対応するスクリュー位置や射出開始後の
経過時間を検知して設定射出速度Vsの値を更新してから
上記と同様の処理を実行することにより、射出用スクリ
ュー１の速度を現在の設定射出速度Vsに保持することが
できる。
速度の切替えに対応するスクリュー位置や射出開始後の
経過時間を検知して設定射出速度Vsの値を更新してから
上記と同様の処理を実行することにより、射出用スクリ
ュー１の速度を現在の設定射出速度Vsに保持することが
できる。
なお、射出動作の開始や保圧切り替え等に関する処理
は、ボールナットやボールネジを用いて射出を行わせる
従来の電動式射出成形機、例えば、特開昭62−284715号
公報に示されるようなものと同様であるので、特に説明
しない。
は、ボールナットやボールネジを用いて射出を行わせる
従来の電動式射出成形機、例えば、特開昭62−284715号
公報に示されるようなものと同様であるので、特に説明
しない。
次に、クランク（＝クランク板８）の回転角度に応じ
て射出用サーボモータ３の回転トルクを変化させること
により射出用スクリュー１の射出圧力を設定射出圧力に
保持するようにした第２の実施例を説明する。
て射出用サーボモータ３の回転トルクを変化させること
により射出用スクリュー１の射出圧力を設定射出圧力に
保持するようにした第２の実施例を説明する。
第５図は実施例におけるクランク式射出機構２の周辺
のみを模式的に示す図であり、第４図と同様、連節棒９
の長さをL2,クランク長をL1,クランクの回転角度をθ，
連節棒９と滑り直線16のなす角をψで表すと共に、連節
棒９先端の軸11を点Ｓで、また、クランク板８の軸10を
点Ｑで示している。
のみを模式的に示す図であり、第４図と同様、連節棒９
の長さをL2,クランク長をL1,クランクの回転角度をθ，
連節棒９と滑り直線16のなす角をψで表すと共に、連節
棒９先端の軸11を点Ｓで、また、クランク板８の軸10を
点Ｑで示している。
第５図において、連節棒９に沿って点Ｓに入力される
力Tq1は、滑り直線16に沿って点Ｓに作用する直線運動
トルクTsと、シリンダ15の垂直抗力に対応する力、即
ち、滑り直線16と直角に点Ｓに作用する力Ts1とに分解
されるので、 Ts＝Tq1cos ψ …（13） が成立する。
力Tq1は、滑り直線16に沿って点Ｓに作用する直線運動
トルクTsと、シリンダ15の垂直抗力に対応する力、即
ち、滑り直線16と直角に点Ｓに作用する力Ts1とに分解
されるので、 Ts＝Tq1cos ψ …（13） が成立する。
また、連節棒９に沿って作用する力Tq1は、クランク
板８の回転により点Ｑに生じる接線方向の力Tqと、クラ
ンク板８から与えられる垂直抗力Tq2とを合成したもの
であるから、 Tq＝Tq1sin（θ＋ψ） …（14） が成立する。
板８の回転により点Ｑに生じる接線方向の力Tqと、クラ
ンク板８から与えられる垂直抗力Tq2とを合成したもの
であるから、 Tq＝Tq1sin（θ＋ψ） …（14） が成立する。
よって、第（13）式及び第（14）式を連立してTq1を
消去し、Tqについて解くと、 Tq＝Ts｛sin（θ＋ψ）/cos ψ｝ …（15） が得られる。
消去し、Tqについて解くと、 Tq＝Ts｛sin（θ＋ψ）/cos ψ｝ …（15） が得られる。
点Ｑの接線方向に作用する力Tqはクランク板８の回転
によって生じるものであるから、点Ｑの接線方向にTqを
発生させるためにクランク板８に与えるべき回転トルク
Trは、 Tr＝L1・Ts｛sin（θ＋ψ）/cos ψ｝ …（16） で示される。ここで、駆動プーリ５と従動プーリ７との
間の減速比をＧとおくと、射出用サーボモータ３が出力
すべきモータトルクTmは第（16）式より、 Tm＝Tr/G ＝（L1・Ts/G）｛sin（θ＋ψ）／ cos ψ｝ ＝（L1・Ts/G）｛（sin θcos ψ＋ cos θsin ψ/cos｝ …（17） となる。そこで、モータトルクTmをクランクの回転角度
θで示すため、第（17）式からψを消去すると、L2sin
ψ＝L1sin θで、 cos ψ＝〔１−（L1/L2）2sin2θ〕1/2 であるから、 Tm＝（L1・Ts/G）・ 〔sin θ｛１−（L1/L2）２・ sin2θ｝1/2＋cos θ（L1/L2）・ sin θ〕／｛１−（L1/L2）２・ sin2θ｝1/2 …（18） が得られる。連節棒９の長さL2及びクランク長L1は定数
であるから、L2/L1＝ｋとおくと、第（18）式は、 Tm＝（L1・Ts/G）・ 〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋cos θ（1/k）・ sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 …（19） と置き換えられ、更に、第（19）式からcos θを消去す
ると、 Tm＝（L1・Ts/G）・ 〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋（１−sin2θ）1/2・ （1/k）・sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 …（20） が得られる。なお、sin θをＸとおくと、 第（20）式は、 Tm＝（L1・Ts・X/G）・ 〔｛１−（1/k）2X2｝1/2＋ （1/k）（１−X2）1/2〕／ ｛１−（1/k）2X2｝1/2 …（21） となる。
によって生じるものであるから、点Ｑの接線方向にTqを
発生させるためにクランク板８に与えるべき回転トルク
Trは、 Tr＝L1・Ts｛sin（θ＋ψ）/cos ψ｝ …（16） で示される。ここで、駆動プーリ５と従動プーリ７との
間の減速比をＧとおくと、射出用サーボモータ３が出力
すべきモータトルクTmは第（16）式より、 Tm＝Tr/G ＝（L1・Ts/G）｛sin（θ＋ψ）／ cos ψ｝ ＝（L1・Ts/G）｛（sin θcos ψ＋ cos θsin ψ/cos｝ …（17） となる。そこで、モータトルクTmをクランクの回転角度
θで示すため、第（17）式からψを消去すると、L2sin
ψ＝L1sin θで、 cos ψ＝〔１−（L1/L2）2sin2θ〕1/2 であるから、 Tm＝（L1・Ts/G）・ 〔sin θ｛１−（L1/L2）２・ sin2θ｝1/2＋cos θ（L1/L2）・ sin θ〕／｛１−（L1/L2）２・ sin2θ｝1/2 …（18） が得られる。連節棒９の長さL2及びクランク長L1は定数
であるから、L2/L1＝ｋとおくと、第（18）式は、 Tm＝（L1・Ts/G）・ 〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋cos θ（1/k）・ sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 …（19） と置き換えられ、更に、第（19）式からcos θを消去す
ると、 Tm＝（L1・Ts/G）・ 〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋（１−sin2θ）1/2・ （1/k）・sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 …（20） が得られる。なお、sin θをＸとおくと、 第（20）式は、 Tm＝（L1・Ts・X/G）・ 〔｛１−（1/k）2X2｝1/2＋ （1/k）（１−X2）1/2〕／ ｛１−（1/k）2X2｝1/2 …（21） となる。
従って、滑り直線16に沿って点Ｓに作用する直線運動
トルクTsを一定に保持するためには、クランク板８の回
転角度θ（sin θ＝Ｘ）に応じ、射出用サーボモータ３
のモータトルクTmを第（20）式（第（21）式）に従って
変化させればよい。
トルクTsを一定に保持するためには、クランク板８の回
転角度θ（sin θ＝Ｘ）に応じ、射出用サーボモータ３
のモータトルクTmを第（20）式（第（21）式）に従って
変化させればよい。
第８図は実施例のクランクの回転角度θを横軸にと
り、射出用サーボモータ３のモータトルクTmと射出用ス
クリュー１の直線運動トルクTsとの関係を示す線図であ
り、射出用サーボモータ３のモータトルクTmを第（20）
式に従って変化させると射出用スクリュー１の直線運動
トルクTsが常に一定に保持されることを示している。
り、射出用サーボモータ３のモータトルクTmと射出用ス
クリュー１の直線運動トルクTsとの関係を示す線図であ
り、射出用サーボモータ３のモータトルクTmを第（20）
式に従って変化させると射出用スクリュー１の直線運動
トルクTsが常に一定に保持されることを示している。
従って、射出用スクリュー１の直線運動トルクを設定
射出圧力Tssに保持するためには、第（20）式における
直線運動トルクTsを設定射出圧力Tssに置き換えればよ
く、その時の射出用サーボモータ３のモータトルクTms
は、 Tms＝（L1・Tss/G）・ 〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋（１−sin2θ）1/2・ （1/k）・sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 …（22） となる。
射出圧力Tssに保持するためには、第（20）式における
直線運動トルクTsを設定射出圧力Tssに置き換えればよ
く、その時の射出用サーボモータ３のモータトルクTms
は、 Tms＝（L1・Tss/G）・ 〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋（１−sin2θ）1/2・ （1/k）・sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 …（22） となる。
ここで、設定射出圧力Tssは共有RAM105の設定メモリ
部に記憶された射出条件の設定値で、減速比G,クランク
長L1,kは全て定数であり、また、クランクの回転角度θ
は、射出用サーボモータ３の回転角度の現在値としてデ
ータRAM109に記憶されたパルス数に基づいて算出するこ
とができるので、処理周期毎に射出用サーボモータ３の
モータトルクTmsを算出してサーボ回路103内のトルクリ
ミット回路にトルクリミット値として出力することもで
きるが、複雑な演算処理となるためにNC用CPU112への負
担が増大する欠点がある（第21式に示されるような置き
換えによって、重複した演算処理を省くことにより、あ
る程度、この欠点を克服することができる）。
部に記憶された射出条件の設定値で、減速比G,クランク
長L1,kは全て定数であり、また、クランクの回転角度θ
は、射出用サーボモータ３の回転角度の現在値としてデ
ータRAM109に記憶されたパルス数に基づいて算出するこ
とができるので、処理周期毎に射出用サーボモータ３の
モータトルクTmsを算出してサーボ回路103内のトルクリ
ミット回路にトルクリミット値として出力することもで
きるが、複雑な演算処理となるためにNC用CPU112への負
担が増大する欠点がある（第21式に示されるような置き
換えによって、重複した演算処理を省くことにより、あ
る程度、この欠点を克服することができる）。
そこで、本実施例では、第（22）式においてクランク
の回転角度θに対応して変化する部分、即ち、 （L1/G）・〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋（１−sin2θ）1/2・ （1/k）・sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 の値を、クランクの回転角度θに対応する射出用サーボ
モータ３の回転角度のパルス数Ｐに対応させて予め計算
し、共有RAM105の設定メモリ部に形成されたテーブル状
の記憶手段（表２参照）に係数Ｂとして記憶させてお
く。
の回転角度θに対応して変化する部分、即ち、 （L1/G）・〔sin θ｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2＋（１−sin2θ）1/2・ （1/k）・sin θ〕／｛１−（1/k）２・ sin2θ｝1/2 の値を、クランクの回転角度θに対応する射出用サーボ
モータ３の回転角度のパルス数Ｐに対応させて予め計算
し、共有RAM105の設定メモリ部に形成されたテーブル状
の記憶手段（表２参照）に係数Ｂとして記憶させてお
く。
なお、第（22）式は係数Ｂを用いることで、 Tms＝Tss・Ｂ …（23） と書き替えることができる。
表２は共有RAM105の設定メモリ部に記憶された射出用
サーボモータ３の回転角度のパルス数Piとこれに対応す
る係数Biとの関係を示すものであるが、係数の種別が異
なる点を除けば表１と同様であるので、詳細は省略す
る。
サーボモータ３の回転角度のパルス数Piとこれに対応す
る係数Biとの関係を示すものであるが、係数の種別が異
なる点を除けば表１と同様であるので、詳細は省略す
る。
以下、NC用CPU112が射出開始後の所定周期毎に実行す
るフローチャート（第２図参照）を参照して、本実施例
の射出圧力制御を説明する。
るフローチャート（第２図参照）を参照して、本実施例
の射出圧力制御を説明する。
NC用CPU112は、第１図に示される実施例の場合と同
様、ステップS201〜ステップS203の処理を実行し、ステ
ップS203の判別結果が真であれば、検索指標ｉの値に基
づいて、テーブル状の記憶手段（表２参照）からアドレ
スｉの係数Biを読込み（ステップS205）、予め設定記憶
された設定射出圧力Tssに乗じて、射出用スクリュー１
の直線運動トルクを設定射出圧力Tssに保持するための
射出用サーボモータ３のモータトルTmsを第（23）式に
従って算出し（ステップS206）、サーボ回路103のトル
クリミット回路に射出用サーボモータ３のトルクリミッ
ト値として出力し、射出用サーボモータ３の出力トルク
を制御する（ステップS207）。
様、ステップS201〜ステップS203の処理を実行し、ステ
ップS203の判別結果が真であれば、検索指標ｉの値に基
づいて、テーブル状の記憶手段（表２参照）からアドレ
スｉの係数Biを読込み（ステップS205）、予め設定記憶
された設定射出圧力Tssに乗じて、射出用スクリュー１
の直線運動トルクを設定射出圧力Tssに保持するための
射出用サーボモータ３のモータトルTmsを第（23）式に
従って算出し（ステップS206）、サーボ回路103のトル
クリミット回路に射出用サーボモータ３のトルクリミッ
ト値として出力し、射出用サーボモータ３の出力トルク
を制御する（ステップS207）。
また、ステップS203の判別結果が偽であれば、第１図
に示される実施例の場合と同様、パルス数PNの値がパル
ス数Pi以上かつPi＋１未満となるアドレスｉを検索し、
この条件を満足するアドレスに対応する検索指標ｉの値
に基づいてステップS205以降の処理を実行し、射出用ス
クリュー１の直線運動トルクが設定射出圧力Tssに保持
されるようなモータトルクTmsを算出してトルクリミッ
ト回路に出力し、射出用サーボモータ３の出力トルクを
制御する。
に示される実施例の場合と同様、パルス数PNの値がパル
ス数Pi以上かつPi＋１未満となるアドレスｉを検索し、
この条件を満足するアドレスに対応する検索指標ｉの値
に基づいてステップS205以降の処理を実行し、射出用ス
クリュー１の直線運動トルクが設定射出圧力Tssに保持
されるようなモータトルクTmsを算出してトルクリミッ
ト回路に出力し、射出用サーボモータ３の出力トルクを
制御する。
このようにして、射出開始後の所定周期毎の処理で上
記ステップS201〜S207の処理が繰返し実行されることに
より、射出用スクリュー１の直線運動トルクはクランク
板８の回転角度に関わりなく常に一定の設定射出圧力Ts
sに保持される。
記ステップS201〜S207の処理が繰返し実行されることに
より、射出用スクリュー１の直線運動トルクはクランク
板８の回転角度に関わりなく常に一定の設定射出圧力Ts
sに保持される。
また、保圧等の段階で設定射出（保圧）圧力Tssを多
段設定する場合には、データRAM108に記憶された現在圧
力や保圧の切替えに対応するスクリュー位置等を検知し
て設定射出圧力Tsssの値を更新してから上記と同様の処
理を実行するようにする。
段設定する場合には、データRAM108に記憶された現在圧
力や保圧の切替えに対応するスクリュー位置等を検知し
て設定射出圧力Tsssの値を更新してから上記と同様の処
理を実行するようにする。
次に、クランク（＝クランク板８）の回転角度に応じ
て射出用サーボモータ３の回転速度および回転トルクを
変化させることにより射出用スクリュー１の射出速度及
び射出圧力を共に設定値に保持するようにした第３の実
施例を説明する。
て射出用サーボモータ３の回転速度および回転トルクを
変化させることにより射出用スクリュー１の射出速度及
び射出圧力を共に設定値に保持するようにした第３の実
施例を説明する。
この実施例では、第（12）式及び第（23）式に示され
る係数A,Bの値を、クランクの回転角度θに対応する射
出用サーボモータ３の回転角度のパルス数Ｐに対応させ
て予め計算し、共有RAM105の設定メモリ部に形成された
テーブル状の記憶手段（表３参照）に共に記憶させてお
く。
る係数A,Bの値を、クランクの回転角度θに対応する射
出用サーボモータ３の回転角度のパルス数Ｐに対応させ
て予め計算し、共有RAM105の設定メモリ部に形成された
テーブル状の記憶手段（表３参照）に共に記憶させてお
く。
以下、NC用CPU112が射出開始後のタスク処理で所定周
期毎に実行するフローチャート（第３図参照）を参照し
て、本実施例の射出制御を説明する。
期毎に実行するフローチャート（第３図参照）を参照し
て、本実施例の射出制御を説明する。
NC用CPU112は、第１図及び第２図に示される実施例の
場合と同様、ステップS301〜ステップS303の処理を実行
し、ステップS303の判別結果が真であれば、検索指標ｉ
の値に基づいて、テーブル状の記憶手段（表３参照）か
らアドレスｉの係数Ai,Biを読込み（ステップS305）、
予め設定記憶された設定射出速度Vsに係数Aiを乗じ、予
め設定記憶された設定射出圧力Tssに係数Bi乗じて、射
出用スクリュー１の速度を設定射出速度Vsに保持するた
めの射出用サーボモータ３の回転数Nsを第（12）式に従
って算出し、また、射出用スクリュー１の直線運動トル
クを設定射出圧力Tssに保持するための射出用サーボモ
ータ３のモータトルクTmsを第（23）式に従って算出す
る（ステップS306）。次いで、回転数Nsを射出用サーボ
モータ３に速度指令として出力すると共に、モータトル
クTmsをサーボ回路103のトルクリミット回路にトルクリ
ミット値として出力し、射出用サーボモータ３の出力ト
ルクを制御する（ステップS307）。
場合と同様、ステップS301〜ステップS303の処理を実行
し、ステップS303の判別結果が真であれば、検索指標ｉ
の値に基づいて、テーブル状の記憶手段（表３参照）か
らアドレスｉの係数Ai,Biを読込み（ステップS305）、
予め設定記憶された設定射出速度Vsに係数Aiを乗じ、予
め設定記憶された設定射出圧力Tssに係数Bi乗じて、射
出用スクリュー１の速度を設定射出速度Vsに保持するた
めの射出用サーボモータ３の回転数Nsを第（12）式に従
って算出し、また、射出用スクリュー１の直線運動トル
クを設定射出圧力Tssに保持するための射出用サーボモ
ータ３のモータトルクTmsを第（23）式に従って算出す
る（ステップS306）。次いで、回転数Nsを射出用サーボ
モータ３に速度指令として出力すると共に、モータトル
クTmsをサーボ回路103のトルクリミット回路にトルクリ
ミット値として出力し、射出用サーボモータ３の出力ト
ルクを制御する（ステップS307）。
また、ステップS303の判別結果が偽であれば、第１図
及び第２図に示される実施例の場合と同様、パルス数PN
の値がパルス数Pi以上かつPi＋１未満となるアドレスｉ
を検索し、この条件を満足するアドレスに対応する検索
指標ｉの値に基づいてステップS305以降の処理を上記と
同様に実行し、射出用スクリュー１の速度や直線運動ト
ルクが設定射出速度Vsや設定射出圧力Tssに保持される
ように射出用サーボモータ３の駆動制御を行う。
及び第２図に示される実施例の場合と同様、パルス数PN
の値がパルス数Pi以上かつPi＋１未満となるアドレスｉ
を検索し、この条件を満足するアドレスに対応する検索
指標ｉの値に基づいてステップS305以降の処理を上記と
同様に実行し、射出用スクリュー１の速度や直線運動ト
ルクが設定射出速度Vsや設定射出圧力Tssに保持される
ように射出用サーボモータ３の駆動制御を行う。
このようにして、射出開始後の所定周期毎の処理で上
記ステップS301〜S307の処理が繰返し実行されることに
より、射出用スクリュー１の射出速度や射出圧力がクラ
ンク板８の回転角度に関わりなく常に一定の設定値に保
持されることとなる。
記ステップS301〜S307の処理が繰返し実行されることに
より、射出用スクリュー１の射出速度や射出圧力がクラ
ンク板８の回転角度に関わりなく常に一定の設定値に保
持されることとなる。
なお、実施例のクランク式射出機構２では滑り直線16
に偏りはないが、軸６の位置をオフセットするなどの理
由で滑り直線16に偏りが生じるような場合であっても、
第（12）式や第（23）式を補正して係数A,Bを算出する
ことにより、これらの実施例を容易に適用することがで
きる。
に偏りはないが、軸６の位置をオフセットするなどの理
由で滑り直線16に偏りが生じるような場合であっても、
第（12）式や第（23）式を補正して係数A,Bを算出する
ことにより、これらの実施例を容易に適用することがで
きる。
以上の実施例では、モータ軸に装着されたパルスコー
ダで射出用サーボモータの回転位置を検出して間接的に
クランクの回転角度を検出するようにしたが、クランク
の回転軸にパルスコーダ等の回転角度検出手段を装着し
てクランクの回転角度を直接検出したり、また、射出用
サーボモータとクランクとの間に介在する減速機構等に
検出手段を装着してクランクの回転角度を検出し、この
回転角度に応じて射出用サーボモータを駆動制御するす
ることによっても、これらの実施例と同様の効果を奏す
ることができる。
ダで射出用サーボモータの回転位置を検出して間接的に
クランクの回転角度を検出するようにしたが、クランク
の回転軸にパルスコーダ等の回転角度検出手段を装着し
てクランクの回転角度を直接検出したり、また、射出用
サーボモータとクランクとの間に介在する減速機構等に
検出手段を装着してクランクの回転角度を検出し、この
回転角度に応じて射出用サーボモータを駆動制御するす
ることによっても、これらの実施例と同様の効果を奏す
ることができる。
発明の効果 本両発明では、クランクの回転角度に応じて電動モー
タの回転速度や回転トルクを変化させることにより、射
出用スクリューの射出速度や射出圧力を設定値に制御す
るようにしているので、連節棒先端の直線運動速度や直
線運動トルクを安定させることが容易となり、電動モー
タの回転によりクランク機構を介して射出用スクリュー
を軸方向に移動させて射出動作を行わせる単純な構成に
よって、射出用スクリューの射出速度や射出圧力を的確
に制御することができる。
タの回転速度や回転トルクを変化させることにより、射
出用スクリューの射出速度や射出圧力を設定値に制御す
るようにしているので、連節棒先端の直線運動速度や直
線運動トルクを安定させることが容易となり、電動モー
タの回転によりクランク機構を介して射出用スクリュー
を軸方向に移動させて射出動作を行わせる単純な構成に
よって、射出用スクリューの射出速度や射出圧力を的確
に制御することができる。
第１図は本発明の方法の第１の実施例における射出速度
制御の概略を示すフローチャート、第２図は本発明の方
法の第２の実施例における射出圧力制御の概略を示すフ
ローチャート、第３図は本発明の方法の第３の実施例に
おける射出制御の概略を示すフローチャート、第４図は
実施例のクランク式射出機構を模式的に示す図、第５図
は実施例のクランク式射出機構を模式的に示して各部に
作用する力を説明する図、第６図は実施例のクランク式
射出成形機の概略を示すブロック図、第７図は第１の実
施例と第３の実施例におけるモータ回転速度とスクリュ
ー速度との関係を定性的に示す概念図、第８図は第２の
実施例と第３の実施例におけるモータトルクとスクリュ
ートルクとの関係を定性的に示す概念図、第９図は通常
のピストン・クランク機構の回転入力と直動出力におけ
る速度の関係を定性的に示す概念図、第10図は通常のピ
ストン・クランク機構の回転入力と直動出力におけるト
ルクの関係を定性的に示す概念図である。 １……射出用スクリュー、２……クランク式射出機構、
３……射出用サーボモータ、４……モータ軸、５……駆
動プーリ、６……軸、７……従動プーリ、８……クラン
ク板、９……連節棒、10,11……軸、12……タイミング
ベルト、13……射出圧力センサ、14……パルスコーダ、
15……シリンダ、16……スクリューの軸線（滑り直
線）、100……数値制御装置、101……A/D変換器、102…
…カウンタ、103……サーボ回路、104……RAM、105……
共有RAM、106……入力回路、107……出力回路、108,109
……データRAM、110……RAM、111……サーボインターフ
ェイス、112……NC用マイクロプロセッサ、113……バス
アービタコントローラ、114……プログラマブルマシン
コントローラ用CPU、115……ROM、116……オペレータパ
ネルコントローラ、117……ROM、118……CRT表示装置付
き手動データ入力装置。
制御の概略を示すフローチャート、第２図は本発明の方
法の第２の実施例における射出圧力制御の概略を示すフ
ローチャート、第３図は本発明の方法の第３の実施例に
おける射出制御の概略を示すフローチャート、第４図は
実施例のクランク式射出機構を模式的に示す図、第５図
は実施例のクランク式射出機構を模式的に示して各部に
作用する力を説明する図、第６図は実施例のクランク式
射出成形機の概略を示すブロック図、第７図は第１の実
施例と第３の実施例におけるモータ回転速度とスクリュ
ー速度との関係を定性的に示す概念図、第８図は第２の
実施例と第３の実施例におけるモータトルクとスクリュ
ートルクとの関係を定性的に示す概念図、第９図は通常
のピストン・クランク機構の回転入力と直動出力におけ
る速度の関係を定性的に示す概念図、第10図は通常のピ
ストン・クランク機構の回転入力と直動出力におけるト
ルクの関係を定性的に示す概念図である。 １……射出用スクリュー、２……クランク式射出機構、
３……射出用サーボモータ、４……モータ軸、５……駆
動プーリ、６……軸、７……従動プーリ、８……クラン
ク板、９……連節棒、10,11……軸、12……タイミング
ベルト、13……射出圧力センサ、14……パルスコーダ、
15……シリンダ、16……スクリューの軸線（滑り直
線）、100……数値制御装置、101……A/D変換器、102…
…カウンタ、103……サーボ回路、104……RAM、105……
共有RAM、106……入力回路、107……出力回路、108,109
……データRAM、110……RAM、111……サーボインターフ
ェイス、112……NC用マイクロプロセッサ、113……バス
アービタコントローラ、114……プログラマブルマシン
コントローラ用CPU、115……ROM、116……オペレータパ
ネルコントローラ、117……ROM、118……CRT表示装置付
き手動データ入力装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−19326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−207622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−85922（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−166354（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−14933（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 H02K 7/06 - 7/075
Claims (2)
- 【請求項１】サーボモータの回転によりクランク機構を
介して射出用スクリューを軸方向に移動させて射出動作
を行わせるクランク式射出成形機において、クランクの
回転角度を検出し、該回転角度に応じてサーボモータの
回転速度を変化させることにより射出用スクリューの射
出速度を設定射出速度に制御することを特徴としたクラ
ンク式射出成形機の射出制御方法。 - 【請求項２】サーボモータの回転によりクランク機構を
介して射出用スクリューを軸方向に移動させて射出動作
を行わせるクランク式射出成形機において、クランクの
回転角度を検出し、該回転角度に応じてサーボモータの
回転トルクを変化させることにより射出用スクリューの
射出圧力を設定射出圧力に制御することを特徴としたク
ランク式射出成形機の射出制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284833A JP2927467B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | クランク式射出成形機の射出制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284833A JP2927467B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | クランク式射出成形機の射出制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146325A JPH03146325A (ja) | 1991-06-21 |
| JP2927467B2 true JP2927467B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=17683603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1284833A Expired - Fee Related JP2927467B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | クランク式射出成形機の射出制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2927467B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002059903A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 自動充填包装方法及び装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115824841B (zh) * | 2023-02-07 | 2023-05-09 | 浙大城市学院 | 一种岩土体拉剪与压剪耦合应力测量方法 |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1284833A patent/JP2927467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002059903A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 自動充填包装方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03146325A (ja) | 1991-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |