JP3056215B1 - 射出成形機の計量制御装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 計量時間を均一にすると共に樹脂の混練りも
均一に保持できる計量制御装置を提供する。 【解決手段】 計量開始から所定周期毎スクリュ回転ト
ルクＳＴＲＱ（ｎ）を基準データとして検出し記憶して
おく。計量時には、設定された切換位置でスクリュ回転
数を設定値に切換る。各周期毎スクリュ回転トルクの現
在値を求め対応する基準データの回転トルクＳＴＲＱ
（ｎ）から減じて偏差ΔＳＲＴを求める（ｃ９２）。こ
の偏差ΔＳＲＴをスクリュ回転数の補正量ＳＲＯＴに変
換する（ｃ９３）。現在の設定スクリュ回転数ＳＲＣＭ
Ｄに補正量ＳＲＯＴを加算し出力し、スクリュ回転用モ
ータを駆動する（ｃ９５、ｃ９７）。基準データとし
て、スクリュ後退速度、スクリュ位置を用いてもよい。
スクリュ後退パターンが基準データ取得時と等しくなる
から、計量時間が一定となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインラインスクリュ
式射出成形機に関し、特に、射出成形機の計量制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インラインスクリュ式射出成形機におけ
る従来の計量方法は、スクリュにおける樹脂の混練性を
高めるため、スクリュ後退力、すなわち、溶融樹脂圧力
に対抗する背圧を制御することが一般的であった。その
ため、計量に要する時間はばらつき、むしろこの計量に
要した時間によって計量の状態の良否を判別する要素と
して利用されていた。

【０００３】又、特開平７−２０５２２８号公報、特開
昭６１−１１０５２４号公報では、計量工程時のスクリ
ュの後退速度を設定値に保持するように制御し、計量時
間を一定にする方法も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の改良に関し、計量時間を均一にすると共に樹脂の混
練りも均一に保持できる計量制御装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、射出成形機の
計量制御装置であって、請求項１に係わる発明は、スク
リュ回転用モータトルクを検出する手段と、この手段で
検出したスクリュ回転用モータのトルクを計量開始から
の時系列で記憶する手段と、前記記憶手段で記憶された
トルクと実際のスクリュ回転用モータのトルクに基づい
てスクリュ回転速度を補正する手段とを備え、スクリュ
回転用モータのトルクが記憶された基準となるトルクパ
ターンに追従するようにスクリュ回転速度を制御するこ
とにより、計量時間のばらつきを少なくした。

【０００６】請求項２に係わる発明は、スクリュ回転用
モータのトルクを計量開始からの時系列で記憶する代わ
りに、計量時のスクリュ位置に応じてこのトルクを記憶
する手段を設け、前記記憶手段で記憶されたトルクと実
際のスクリュ回転用モータのトルクに基づいて、スクリ
ュ回転速度を補正するようにした。

【０００７】請求項３に係わる発明は、スクリュ後退速
度を検出する手段と、計量開始からの時系列で検出した
前記スクリュ後退速度を記憶する手段と、前記記憶手段
で記憶されたスクリュ後退速度と実際のスクリュ後退速
度に基づいてスクリュ回転速度の補正量を求め、この補
正量に上限・下限あるいは上限を設け、この制限を越え
ないような補正量を求めスクリュ回転速度を補正する手
段とを設け、スクリュ後退速度パターンが記憶したスク
リュ後退速度パターンと一致するようにスクリュ回転速
度を制御することにより計量時間を一定にした。

【０００８】請求項４に係わる発明は、請求項３に係わ
る発明のスクリュ後退速度を計量開始からの時系列で記
憶する手段の代わりに、前記スクリュ後退速度を計量時
のスクリュ位置に応じて記憶する手段とし、この記憶手
段で記憶されたスクリュ後退速度と実際のスクリュ後退
速度に基づいてスクリュ回転速度の補正量を求めると共
に、この補正量に上限・下限あるいは上限を設け、この
制限を越えないように制限して補正量を求め、スクリュ
回転速度を補正する手段とを備えるものである。

【０００９】請求項５に係わる発明は、スクリュ位置を
検出する手段と、計量開始からの時系列で検出した前記
スクリュ位置を記憶する手段と、前記記憶手段で記憶さ
れたスクリュ位置と実際のスクリュ位置に基づいて、ス
クリュ回転速度を補正する手段とを設けて、スクリュ位
置のパターンが記憶された基準のパターンと一致するよ
うにスクリュの回転速度が補正制御されるようにした。

【００１０】又、請求項１、請求項２、請求項５に係わ
る発明においても、補正量に上限・下限あるいは上限を
設け、前記スクリュ回転速度を補正する手段が前記制限
を越えない補正量として求めるようにした。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の計量制御装置が
適用される射出成形機の射出機構部の概要図である。図
において、１は金型、２はシリンダ、３はスクリュ、４
はシリンダ内に樹脂のペレットを供給するホッパ、５は
射出機構を構成するフロントプレート、６はリアプレー
ト、該フロントプレート５とリアプレート６間にはガイ
ドバー７が複数設けられ、該ガイドバー７にガイドされ
てプッシャープレート８が前後進（図において左右方
向）に移動自在に配置されている。該プッシャープレー
ト８にスクリュ３の基部が回動自在に取り付けられてい
ると共に、該基部にはプーリ１２が取り付けられ、スク
リュ回転用サーボモータＭ１によって、駆動プーリ１
４、タイミングベルト１３、プーリ１２を介してスクリ
ュ３は回転駆動される。なお、スクリュ回転用サーボモ
ータＭ１は、図では省略しているが、プッシャープレー
ト８に取り付けられ該プレート８と共に前後進するもの
である。又、プッシャープレート８には、圧力センサ
（ロードセル）９を介してボールナット１０が取り付け
られ、該ボールナット１０にはボールネジ１１が螺合
し、該ボールネジ１１は射出用サーボモータＭ２によっ
て、駆動プーリ１５、タイミングベルト１６、受動プー
リ１７を介して回転駆動される。これにより、プッシャ
ープレート８を介してスクリュ３は軸方向（図において
左右方向）に駆動されることになる。

【００１２】図２は、この射出成形機を制御する制御装
置の要部ブロック図で、本発明の計量制御装置はこの制
御装置によって構成している。図２において、符号２６
は、この射出成形機全体を制御するプロセッサであり、
バス２９を介して、アナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器２０、サーボインターフェース２１、
２２、入出力インターフェース２５、ＲＯＭ、ＲＡＭ、
不揮発性ＲＡＭ等で構成されたメモリ２７が接続されて
いる。Ａ／Ｄ変換器２０には、圧力センサ（ロードセ
ル）９が接続され、サーボインターフェース２１、２２
には、それぞれサーボアンプ２３、２４が接続されてい
る。

【００１３】サーボアンプ２３にはサーボモータＭ１、
速度検出器としてのパルスコーダＰ１が接続されてい
る。該パルスコーダＰ１によって、サーボモータＭ１の
回転速度を検出することにより、スクリュ３の回転速度
を検出している。サーボアンプ２３は、プロセッサ２６
から指令される速度指令をサーボインターフェース２１
を介して受け取り、パルスコーダＰ１によって検出さ
れ、フィードバックされるサーボモータＭ１の実速度
（スクリュの速度）により、速度のフィードバック制御
を行い、更には電流（トルク）のフィードバック制御を
も行ってサーボモータＭ１を駆動制御する。

【００１４】又、サーボアンプ２４には、サーボモータ
Ｍ２、位置・速度検出器としてのパルスコーダＰ２が接
続されている。該パルスコーダＰ２によって、サーボモ
ータＭ２の回転位置、回転速度を検出することにより、
スクリュ３の前後進位置及び前後進速度を検出してい
る。サーボアンプ２４は、プロセッサ２６から指令され
る位置指令若しくは速度指令をサーボインターフェース
２２を介して受け取り、パルスコーダＰ２によって検出
され、フィードバックされるサーボモータＭ２の回転位
置及び／又は実速度（スクリュの速度）により、位置及
び／又は速度のフィードバック制御を行い、更には電流
（トルク）のフィードバック制御をも行ってサーボモー
タＭ２を駆動制御する。なお、サーボアンプ２３，２４
は、電気回路等のハードウエアのみで構成してもよく、
又、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成し、サーボモ
ータの位置、速度、トルク等の制御をソフトウエアで制
御する、いわゆるデジタルサーボアンプで構成してもよ
い。

【００１５】入出力インターフェース２５には、液晶や
ＣＲＴで構成された表示手段を備えるデータ入出力装置
２８が接続され、該入出力装置２８によって各種指令、
各種パラメータの設定等が可能で、かつ、表示手段に
は、各種設定値や後述するスクリュ回転数、スクリュ後
退位置、スクリュ回転トルク等を表示できるようになっ
ている。上述した構成は、従来の射出成形機の制御装置
の構成と同一である。

【００１６】上述した構成によって、射出工程時には、
射出用サーボモータＭ２が駆動され、ボールネジ１１が
回転し、該ボールネジ１１に螺合するナット１０及びプ
ッシャープレート８は前進し（図中左方向）、スクリュ
３も前進してシリンダ２内の溶融された樹脂が金型１の
キャビティ内に射出されることになる。一方、計量工程
においては、スクリュ回転用サーボモータＭ１を駆動
し、スクリュ３を回転させる。このスクリュ３の回転と
シリンダ２に取り付けられたヒータ１８によって、樹脂
は混練り・溶融される。この混練り・溶融された樹脂は
スクリュ３の移送作用によりスクリュの前方に送られ
る。射出開始前においては、シリンダ２の先端部のノズ
ルは封止されているので、移送された溶融樹脂はシリン
ダ２の前方部に貯められることになる。この溶融樹脂に
より圧力が発生し、スクリュ３を後方に押圧する圧力が
発生する。この圧力は圧力センサ（ロードセル）９で検
出され、この検出圧力が設定背圧と一致するように射出
用サーボモータＭ２が駆動制御され、スクリュ３は後退
する。

【００１７】図４は、計量工程におけるスクリュ回転
数、切換位置、計量完了位置の設定例を示したもので、
図５は、従来から行われている計量工程時のプロセッサ
２６が実行するスクリュ回転制御の処理フローチャート
である。この計量工程はスクリュ回転数を切り替えるこ
となく、ある所定の回転数で駆動する１段制御も実施さ
れるが、通常、スクリュ３の位置によってスクリュ回転
数を切り替える制御がなされている。なお、通常シリン
ダ２の最先端位置を原点「０」としスクリュ３の後退方
向を正の方向としてスクリュの位置が表される。図４
は、Ｎ段にスクリュ回転数を設定したときの例を示して
いる。このスクリュ回転数の切換位置及び各段のスクリ
ュ回転数の設定、さらに計量完了位置は、データ入出力
装置２８の表示手段を計量条件設定画面に切り替えて、
設定するものである。

【００１８】従来のスクリュ回転制御においては、プロ
セッサ２６は図５に示す処理を所定周期毎実行する。ま
ず、この処理周期のタスクとは別のタスクで設定される
計量開始フラグＦ１が「１」にセットされているか、又
は、計量中を示すフラグＦ２が「１」にセットされてい
るか判断する（ステップａ１）。どちらのフラグともに
「０」であれば、このスクリュ回転数制御処理はそのま
ま終了する。一方、計量工程になると別のタスクにより
計量開始フラグＦ１が「１」にセットされ、このセット
されていることをステップａ１で検出すると、計量中フ
ラグＦ２が「０」か判断し（ステップａ２）、「０」な
らば、この計量中フラグＦ２を「１」にセットすると共
に計量開始フラグＦ１を「０」にリセツトする（ステッ
プａ３）。そして、計量開始時の段数として０段に設定
されているスクリュ回転数の指令をサーボインタフェー
ス２１を介してスクリュ回転用サーボモータＭ１のサー
ボアンプ２３に出力する（ステップａ４）。サーボアン
プ２３ではこのスクリュ回転速度指令とパルスコーダＰ
１からの速度のフィードバック信号に基づいて速度のフ
ィードバック制御を行いスクリュ３を設定回転数で回転
するようサーボモータＭ１駆動制御する。

【００１９】そして、プロセッサ２６は段数を示す指標
ｉを「１」にセットし（ステップａ５）、射出用サーボ
モータＭ２に取り付けられたパルスコーダＰ２からの位
置のフィードバック信号によって求められるスクリュ３
の現在位置が指標ｉで示されるｉ段目に設定されている
切換位置が判断し（ステップａ６）、該位置に達してい
なければ、設定された計量完了位置か判断し（ステップ
ａ９）、計量完了位置でもなければ、当該周期の処理を
終了する。

【００２０】次の周期からは、計量中フラグＦ２が
「１」にセットされているから、ステップａ１，ａ２，
ａ６，ａ９と処理を行い、ｉ（＝１）段目の切換位置に
達するまでこの処理を繰り返す。一方、前述したよう
に、スクリュ３が回転することによって、樹脂は溶融さ
れ、その溶融樹脂圧によってスクリュ３は後方に押圧さ
れこの圧力は圧力センサ（ロードセル）９によって検出
され、この検出圧力が設定背圧になるように射出用サー
ボモータＭ２が制御される。この射出用サーボモータＭ
２による背圧制御については、説明を省略する。なお、
この背圧も、通常スクリュ回転数を切り替える各段毎に
切り替わる。

【００２１】ステップａ６で、スクリュ３の位置が指標
ｉで示される段の切換位置に達していることが検出され
ると、この指標ｉで示される段のスクリュ回転数の指令
に切換え、スクリュ３の回転数を切り替え、指標ｉを
「１」インクリメントする（ステップａ７、ａ８）。そ
して、スクリュ位置が設定計量完了位置に達しているか
判断し（ステップａ９）、達していなければ、この処理
を終了する。次の周期からは、上述したように、スクリ
ュ位置が指標ｉで示される段数のスクリュ回転数切換位
置に達する毎に、その段に設定されているスクリュ回転
数にスクリュ３の回転数を切換て制御する。設定段数Ｎ
まで切換、この段Ｎのスクリュ回転数でスクリュ３を回
転させ、ステップａ９で、スクリュ位置が設定計量完了
位置に達することが検出されると、スクリュ回転停止指
令を出力し、計量中フラグＦ２を「０」にセットする
（ステップａ１０，ａ１１）。スクリュ回転停止指令に
よりスクリュ３の回転は停止し、フラグＦ１，Ｆ２は共
に「０」であるから、以後の周期からは図５に示す処理
はステップａ１の処理のみを行い、この計量工程のスク
リュ回転制御は終了する。

【００２２】以上のようなスクリュ回転数制御（スクリ
ュ回転速度制御、スクリュ回転数とスクリュ回転速度は
同じ意味でスクリュの回転する速度を意味する）が、従
来は実施されている。この従来の方法では、各段のスク
リュ回転数は速度のフィードバック制御により一定に保
持され、かつ背圧も一定に保持されている。そのため、
ホッパ４から供給される樹脂量が大きくなると、スクリ
ュ回転用サーボモータＭ１は一定設定回転数（速度）で
回転しようとして大きなトルクを発生して多量の樹脂を
溶融する。そのため、溶融圧力が増大し、スクリュの後
退速度が増大する。反対に、樹脂の供給量が少ないと、
スクリュ回転用サーボモータＭ１は小さなトルクで設定
回転数の速度を保持でき、樹脂の溶融量も少ない。その
結果、スクリュの後退速度は低下する。このように樹脂
の供給量に変化があってもスクリュの回転速度が設定速
度に一定に保持されているためにスクリュの後退速度に
ばらつきが生じ、その結果計量時間もばらつきが生じ
る。

【００２３】そこで、本発明は、この計量時間のばらつ
きを補正すると共に均一な混練りをも得るようにしたも
のである。そのために、本発明は、基準となる計量工程
のスクリュ回転トルク、スクリュ後退速度、スクリュ後
退位置等のデータをサンプリングして採取し、各計量工
程においては、このサンプリングデータと一致するよう
に、スクリュ回転数（スクリュ回転速度）を制御するよ
うにしたものである。

【００２４】図３は、本発明の計量制御を行うスクリュ
回転制御計量モードの選択及びこのモードに利用する基
準データの取得を行うか否かの設定を行うデータ入出力
装置２８の表示手段の画面である。ソフトキー３０を用
いて「スクリュ回転制御計量モード」を「ＯＮ」とする
と、後述するように、予め記憶した基準データに従うよ
うにスクリュ回転速度が制御される。又、「基準データ
の取得」が「ＯＮ」にセットされると、次の計量工程で
は図６に示す処理を行って、計量開始からのデータのサ
ンプリングを一定周期毎実行し、データの取得が済むと
自動的に「基準データの取得」を「ＯＦＦ」にする。
又、この図３で示される画面では、横軸を時間あるい
は、位置にして、縦軸にスクリュ回転数、スクリュ後退
速度、スクリュ後退位置、スクリュ回転トルクを表示す
るようにしている。そのため、「スクリュ回転制御計量
モード」を「ＯＮ」とするタイミングを容易に判断でき
る。

【００２５】図６は、基準データの取得が「ＯＮ」に設
定されたときの計量工程時のスクリュ回転制御の処理フ
ローチャートである。図５で示す従来のスクリュ回転制
御の処理フローチャートと相違する点は、計量開始から
サンプリングデータとして、スクリュの後退位置、スク
リュ後退速度、スクリュ回転用サーボモータＭ１にかか
る回転負荷トルクを検出し記憶するようにした点であ
る。なお、スクリュ後退速度、後退位置は、射出用サー
ボモータＭ２に取り付けられたパルスコーダＰ２からフ
ィードバックされる信号によって求められる現在位置レ
ジスタの値及び検出速度から求められる。又スクリュ回
転用のサーボＭ１にかかる負荷トルクは、このサーボモ
ータＭ１に流れる駆動電流の大きさを負荷トルクの大き
さとして検出してもよいが、加減速等の影響を考慮し
て、本実施形態では、従来から公知の外乱推定オブザー
バをスクリュ回転用サーボモータＭ１を駆動制御するサ
ーボアンプ２３内に組み込み、この外乱推定オブザーバ
によってより正確に負荷トルクを検出するようにしてい
る。なお、この外乱推定オブザーバの処理等はすでに公
知であるのでその説明は省略する。又、スクリュ速度の
切換（スクリュ回転数の切換）、切換位置の設定は図４
に示されるように設定されているとする。

【００２６】図６において、プロセッサ２６は、「基準
データの取得」が「ＯＮ」にセットされているか判断し
（ステップｂ１）、セットされていなければ、この図６
に示すステップｂ２以下の処理はせず、終了する（通
常、図５に示す処理が行われる）。「基準データの取
得」が「ＯＮ」にセットされていると、図５のステップ
ａ１からステップａ５と同様の処理を行う。すなわち、
別のタスクで設定される計量開始フラグＦ１が「１」に
セットされているか、又は、計量中を示すフラグＦ２が
「１」にセットされているか判断する（ステップｂ
２）。どちらのフラグともに「０」であれば、このスク
リュ回転数制御処理はそのまま終了する。一方、計量工
程になり、別のタスクにより計量開始フラグＦ１が
「１」にセットされていると、計量中フラグＦ２が
「０」か判断し（ステップｂ３）、「０」ならば、この
計量中フラグＦ２を「１」にセットすると共に計量開始
フラグＦ１を「０」にリセツトする（ステップｂ４）。
そして、計量開始時の段数として０段に設定されている
スクリュ回転数の指令をサーボアンプ２３に出力する
（ステップｂ５）。そして、プロセッサ２６は段数を示
す指標ｉを「１」にセットする。さらに、サンプリング
データを得るための指標ｎを「０」にセットする（ステ
ップｂ６）。

【００２７】そして、この指標ｎを「１」インクリメン
トし、射出用サーボモータＭ２の現在位置を記憶するレ
ジスタからスクリュの位置、スクリュの現在後退速度、
及び上述した外乱推定オブザーバで推定されるスクリュ
回転トルクを読み取り、メモリ２７に設けられた、サン
プリングデータを記憶する記憶位置にスクリュ位置ＳＰ
ＯＳ（ｎ）、スクリュの後退速度ＳＳＰＤ（ｎ）、モー
タ回転トルクＳＴＲＱ（ｎ）として記憶する（ステップ
ｂ７）。なお、後述するように、スクリュの回転速度を
補正するサンプリングデータとして使用するものを、１
つのものと決めた場合には、その決められたサンプリン
グデータ（スクリュの後退位置、スクリュの後退速度又
はスクリュの回転トルクのデータ）の１つのみを検出し
記憶するようにしてもよい。又、これらのサンプリング
データを選択して補正のために利用するようにする場合
には、これらの３つのデータを全て採取し記憶する必要
がある。

【００２８】次に、ステップｂ８以下の処理を行うが、
ステップｂ８〜ｂ１３の処理は、図５のステップａ６〜
ａ１１の処理と同一であるので詳細な説明は省略する。
なお、ステップｂ１３で、計量中のフラグＦ２を「０」
にセットすると共に、カウンタＣＮＴに指標ｎの値を格
納すること及び、基準データの取得を「ＯＦＦ」にする
点が対応するステップａ１１と異なる点である。

【００２９】すなわち、「基準データの取得」が「Ｏ
Ｎ」にされた後の計量工程においては、図５に示すスク
リュ回転制御処理と同様に、設定スクリュ回転数切換位
置に達する毎にスクリュ回転数を設定回転数に切換えな
がら、計量工程が実施される。それとともに、このスク
リュ回転制御処理の処理周期をサンプリング周期とし
て、後退するスクリュの位置ＳＰＯＳ（ｎ）、スクリュ
の後退速度ＳＳＰＤ（ｎ）、スクリュ回転のトルクＳＴ
ＲＱ（ｎ）がサンプリングデータとして採取され記憶さ
れることになる。この、サンプリングデータを取得し記
憶する点が、主に図５に示すスクリュ回転制御処理と相
違するのみである。

【００３０】次に、こうして採取したサンプリングデー
タによって、スクリュ回転数（回転速度）を補正して、
計量工程におけるスクリュ回転制御処理を行う本発明の
実施形態の計量制御処理について説明する。

【００３１】図７、図８は、スクリュ回転トルクによっ
て、スクリュの回転速度を補正する本発明の第１の実施
形態の計量制御処理におけるスクリュ回転制御処理のフ
ローチャートである。前述したように、図６の処理によ
って基準データとしてのスクリュ回転トルクがサンプリ
ングデータとして取得されメモリ２７に記憶されている
ものとする。そして、スクリュ回転制御計量モードが
「ＯＮ」と設定されると、プロセッサ２６は図７に示す
タスク処理を所定周期毎実行する。図７で示す処理は、
図５に示した従来の計量工程におけるスクリュ回転制御
処理と比較し、ステップｃ９としてスクリュ回転速度指
令の補正処理が挿入されスクリュ回転速度指令を補正し
て出力する点、及び、計量開始時の最初の周期の処理で
指標ｉを「１」にセットすると共にスクリュ回転速度指
令の補正処理のための指標ｎを「０」にセットする点が
相違するのみである。

【００３２】プロセッサ２６は、この処理周期のタスク
とは別のタスクで設定される計量開始フラグＦ１が
「１」にセットされているか、又は、計量中を示すフラ
グＦ２が「１」にセットされているか判断する（ステッ
プｃ１）。どちらのフラグともに「０」であれば、この
スクリュ回転数制御処理はそのまま終了する。一方、計
量工程になると別のタスクにより計量開始フラグＦ１が
「１」にセットされ、このセットされていることをステ
ップｃ１で検出すると、計量中フラグＦ２が「０」であ
るか判断し（ステップｃ２）、「０」ならば、この計量
中フラグＦ２を「１」にセットすると共に計量開始フラ
グＦ１を「０」にリセツトする（ステップｃ３）。そし
て、計量開始時の段数として０段に設定されているスク
リュ回転数の指令を当該周期のスクリュ回転速度指令Ｓ
ＲＣＭＤとしてレジスタにセットする（ステップｃ
４）。図５に示す従来例では、このスクリュ回転速度指
令をサーボインタフェース２１を介してスクリュ回転用
サーボモータＭ１のサーボアンプ２３に出力していた
が、レジスタＳＲＣＭＤに格納するようにした点が従来
例とは相違する。

【００３３】そして、プロセッサ２６は段数を示す指標
ｉを「１」にセットすると共にサンプリンクデータを特
定するための指標ｎを「０」にセットし（ステップｃ
５）、射出用サーボモータＭ２に取り付けられたパルス
コーダＰ２からの位置のフィードバック信号によって求
められるスクリュ３の現在位置が指標ｉで示されるｉ段
目に設定されている切換位置が判断し（ステップｃ
６）、該位置に達していなければ、スクリュ回転速度指
令補正処理を開始する（ステップｃ９）。このスクリュ
回転速度指令補正処理は、図８に示す処理で、まず、指
標ｎがカウンタＣＮＴの値より大きいか判断する（ステ
ップｃ９０）。すなわち、指標ｎがカウンタＣＮＴの値
で示されるサンプリングデータの総数を超えたか判断
し、超えてなければ、指標ｎを「１」インクリメント
し、メモリ２７に記憶されている基準データの指標ｎで
示されるスクリュ回転トルクのサンプリングデータＳＴ
ＲＱ（ｎ）の値から、外乱推定オブザーバで推定される
（若しくはスクリュ回転用サーボモータの駆動電流値よ
り求められる）スクリュ回転トルクの現在値を減じて、
スクリュ回転トルクの基準データとの偏差ΔＴＲＱを求
める（ステップｃ９２）。そしてこの偏差ΔＴＲＱに設
定定数Ｋ（Ｋは正の値）を乗じてスクリュ回転速度指令
の補正量ＳＲＯＴを求める（ステップｃ９３）。さら
に、本実施形態では、補正量ＳＲＯＴが大きくスクリュ
回転速度の変化が過大となることを防止するため、この
補正量ＳＲＯＴが現在のスクリュ回転速度指令の±１０
％を超えるときには、この補正量ＳＲＯＴを現在のスク
リュ回転速度指令の±１０％にクランプする（ステップ
ｃ９４）。こうして求められたスクリュ回転速度指令の
補正量ＳＲＯＴをレジスタに記憶するスクリュ回転速度
指令ＳＲＣＭＤに加算し、スクリュ回転速度指令ＳＲＣ
ＭＤを補正された値に更新する（ステップｃ９５）。さ
らに、この補正されたスクリュ回転速度指令ＳＲＣＭＤ
が、設定されたスクリュ回転数の最大値を超えるような
場合には、このスクリュ回転数の最大値にクランプし
（ステップｃ９６）、こうして補正されたスクリュ回転
速度指令ＳＲＣＭＤをサーボインタフェース２１を介し
てスクリュ回転用サーボモータＭ１のサーボアンプ２３
に出力する（ステップｃ９７）。サーボアンプ２３では
このスクリュ回転速度指令とパルスコーダＰ１からの速
度のフィードバック信号に基づいて速度のフィードバッ
ク制御を行いスクリュ３を指令回転数で回転するようサ
ーボモータＭ１駆動制御する。

【００３４】そしてメインルーチンに戻り、スクリュの
現在位置が、設定された計量完了位置か判断し（ステッ
プｃ１１）、計量完了位置でなければ、当該周期の処理
を終了する。

【００３５】次の周期からは、計量中フラグＦ２が
「１」にセットされているから、ステップｃ１，ｃ２，
ｃ６，ｃ９（ステップｃ９０〜ｃ９７）、ｃ１１と処理
を行い、補正されたスクリュ回転速度指令を順次出力す
る。

【００３６】そして、指標ｉで示されるｉ段目に設定さ
れている切換位置にスクリュ３が後退したことがステッ
プｃ６で検出されるまで、このステップｃ１，ｃ２，ｃ
６，ｃ９（ステップｃ９０〜ｃ９７）、ｃ１１の処理を
繰り返す。一方、前述したように、スクリュ３が回転す
ることによって、樹脂は溶融され、その溶融樹脂圧によ
ってスクリュ３は後方に押圧されこの圧力は圧力センサ
（ロードセル）９によって検出され、この検出圧力が設
定背圧になるように射出用サーボモータＭ２が制御さ
れ、スクリュ３は後退する。この射出用サーボモータＭ
２による背圧制御については、説明を省略する。なお、
この背圧も、通常スクリュ回転数を切り替える各段毎に
切換る。

【００３７】ステップｃ６で、スクリュ３の位置が指標
ｉで示される段の切換位置に達していることが検出され
ると、この指標ｉで示される段のスクリュ回転数の指令
に切換えてスクリュ３の回転数を切り替え、指標ｉを
「１」インクリメントする（ステップｃ７、ｃ８）。そ
して、前述したステップｃ９０〜ｃ９７のスクリュ回転
速度指令補正処理を行って、スクリュ回転速度指令を出
力し（ステップｃ９２）、スクリュ位置が設定計量完了
位置に達しているか判断し（ステップｃ１１）、達して
いなければ、この処理を終了する。次の周期からは、上
述したように、スクリュ位置が指標ｉで示される段数の
スクリュ回転数切換位置に達する毎に、その段に設定さ
れているスクリュ回転数にスクリュ３の回転数を切換
え、かつ、補正されたスクリュ回転速度指令を出力し、
スクリュ回転速度制御を行う。設定段数Ｎまで切換え、
この段Ｎの設定スクリュ回転数に対して上述した補正を
行ってスクリュ３を回転させるが、指標ｎの値がカウン
タＣＮＴに記憶する基準データのサンプリング総数を超
えた場合、偏差ΔＴＲＱを「０」にセットし（ステップ
ｃ９１）、ステップｃ９２に移行する。その結果、スク
リュ回転速度指令の補正量ＳＲＯＴは「０」となり、ス
クリュの回転指令は設定された回転速度となる。

【００３８】こうして、Ｎ段のスクリュ回転制御を行っ
ている間に、ステップｃ１１で、スクリュ位置が設定計
量完了位置に達することが検出されると、スクリュ回転
停止指令を出力し計量中フラグＦ２を「０」にセットす
る（ステップｃ１２，ｃ１３）。スクリュ回転停止指令
によりスクリュ３の回転は停止し、フラグＦ１，Ｆ２は
共に「０」であるから、以後の周期からはステップｃ１
の処理のみを行い、この計量工程のスクリュ回転制御は
終了する。

【００３９】以上の通り、この実施形態では、計量工程
の各段のスクリュ回転速度切換位置及びその段の回転速
度に基づいて、スクリュ回転速度を制御し、そのときの
スクリュ回転トルクをサンプリングして、基準データと
して取得して記憶しておき、本発明の実施であるスクリ
ュ回転制御計量モードが「ＯＮ」とされたときの計量工
程のスクリュ回転制御処理においては、基準データを取
得したときと同一の、設定スクリュ回転速度指令パター
ン（各段の設定切換位置で設定スクリュ回転数に切り替
える）で、スクリュ回転用サーボモータＭ１を駆動制御
することになるが、この際、基準データとして採取し記
憶した計量開始からのスクリュ回転トルクのサンプリン
グデータと、現在のスクリュ回転トルクとの偏差を求
め、この偏差によってスクリュ回転速度指令の補正量を
求め補正する。これにより、基準データが得られたとき
のスクリュ回転トルクと一致するように、スクリュ回転
速度指令が補正されることになる。その結果、計量時間
は基準データを採取したときの計量時間に一致するよう
に制御されることになる。

【００４０】すなわち、ある設定速度でスクリュが回転
しているとき、そのとき検出されたスクリュ回転トルク
が、基準データよりも小さいときは、基準データの採取
のときよりも小さいスクリュ回転トルクで設定回転数の
速度で回転しているものであるから、樹脂の供給量が少
ないが故にスクリュ回転トルクが小さいことを意味す
る。樹脂の供給量が少なければ、スクリュの後退速度は
低下する。そこで、基準データ取得時のスクリュ回転ト
ルクから現在のスクリュ回転トルクを減じてその偏差よ
りスクリュ回転速度指令の補正量を求め（上述した例の
場合には、この補正量はプラスとなる）、この補正量を
スクリュ回転速度指令に加算してスクリュ回転速度わ増
大させ、樹脂供給量を増大させれば、スクリュ回転トル
クも増大し、かつスクリュ後退速度も増大する。

【００４１】又、逆に、基準データのスクリュ回転トル
クよりもスクリュ回転トルクの現在値が大きい場合に
は、基準データ取得時よりも樹脂供給量が多くてスクリ
ュ回転トルクが増大していることを意味し、このとき
は、樹脂供給量が多いことからスクリュの後退速度が速
くなっていることを意味する。そこで、補正量を求めて
スクリュ回転速度指令を補正して回転速度指令を減少さ
せる（基準データを得たときのスクリュ回転トルクより
も現在の回転トルクの方が大きいことからその偏差は負
となり補正量も負となる。よって、補正された回転指令
も減少することになる。）。スクリュ回転速度が低下す
れば、その分樹脂の供給量が減少し、スクリュ後退速度
は低下する。

【００４２】よって、スクリュ後退速度は、基準データ
を取得したときと同じになるように制御されることにな
るから、計量時間のばらつきは小さくなり、ほぼ一定の
計量時間を得ることができる。

【００４３】上述した説明では、計量開始時のスクリュ
位置が常に一定で、基準データを取得したときの計量開
始時のスクリュ位置と、各計量工程の計量開始時のスク
リュ位置が同一として説明した。しかし、射出完了後に
スクリュ内に残るクッション量にはばらつきがあり、計
量開始時のスクリュ位置はばらつきがある。そして、各
段へのスクリュ回転数の切換はスクリュ位置に基づいて
行われるが、スクリュ回転速度指令の補正量は計量開始
時からの経過時間（計量開始時からのサンプリング回
数）によって求めている。そのため、基準データも当該
計量時のスクリュ回転トルク検出時も同一段内の同一の
設定スクリュ回転数を基準にしている場合には格別問題
がないが、段が変わるとき、基準データの基準となる設
定スクリュ回転数と当該計量時の基準となる設定スクリ
ュ回転数が異なる場合が生じる。例えば、当該計量時の
計量開始時のスクリュ位置が基準データを取得したとき
の計量開始時のスクリュ位置よりも後退していた場合
（クッション量が基準データを取得したときよりも大き
いとき）、計量開始時の位置から第１段の切換位置まで
の距離は、基準データ取得時の方が長い。そのため、第
０段の設定スクリュ回転数を基準としてスクリュを回転
させている時間が基準データの方が長く、基準データの
第０段に対応するサンプリングデータ数が当該計量時の
第０段のサンプリングデータ数より多くなる。その結
果、段の切換で、計量開始からのサンプリング回数が同
じでも、当該計量時においては、すでに第０段から第１
段のスクリュ回転数に切り替わっているが、基準データ
においては、このサンプリング回数では１段の設定スク
リュ回転数に切り替わっていない場合が生じる。このこ
とから、ステップｃ９２では、基準データのスクリュ回
転トルクＳＴＲＱ（ｎ）は第０段のスクリュ回転数にお
けるデータであることに対して、スクリュ回転トルクの
現在値は第１段のスクリュ回転数に基づくデータである
場合が生じる。第０段の設定スクリュ回転数よりも第１
段のスクリュ回転数が高い場合には、回転数が高い方が
スクリュ回転トルクも大きくなるから、先に示した例で
は、基準データのスクリュ回転トルクＳＴＲＱ（ｎ）よ
りも、当該周期で検出したスクリュ回転トルクの現在値
の方が大きくなり、その偏差ΔＴＲＱは負の値となり、
補正量も負の補正量ＳＲＯＴとなる。そのため、現在の
設定スクリュ回転数（第１段のスクリュ回転数）が補正
されて設定スクリュ回転数（第１段のスクリュ回転数）
よりも小さなスクリュ回転数が指令されることになる。

【００４４】しかし、上述したクッション量のばらつき
の範囲は小さく、数サンプリング周期間にスクリュが移
動する程度の区間である。そのため、上述した減少は、
スクリュ回転数切換位置の数サンプリング時のみに生じ
る現象であり、かつ、この現象は、切換時のスクリュ回
転数の急激な変化を緩和させるものであり、樹脂の溶融
・混練を均一にする方向の減少であり格別なる弊害とは
ならない。又、このクッション量のばらつきに伴って、
基準データの総サンプリング数を記憶するカウンタＣＮ
Ｔの値と、当該計量工程における計量完了までの総サン
プリング数が異なる場合が生じるが、当該計量工程のサ
ンプリング数を計数する指標ｎがカウンタＣＮＴの値を
超えた場合には、ステップｃ９１で偏差ΔＴＲＱを
「０」にすることにによって、スクリュ回転速度指令の
補正を行わず、設定されたスクリュ回転数を指令するよ
うにしている。なお、指標ｎの値がカウンタＣＮＴの値
を超える前に、計量完了位置に達した場合は、計量工程
が終了するまでスクリュ回転速度指令の補正が実行され
ることになる。

【００４５】図９，図１０は、基準データをスクリュ後
退速度としてサンプリングし記憶し、各計量時のスクリ
ュ後退速度がこの基準データと一致するようにスクリュ
回転速度指令を補正するようにした本発明の第２の実施
形態のフローチャートである。図９に示すメインルーチ
ン処理は第１の実施形態における図７に示す処理と同一
であり、ステップｄ９の処理である図１０に示す処理が
図７のステップｃ９の処理の図８と相違するのみであ
る。

【００４６】すなわち、計量工程が開始されると、スク
リュが各段の設定切換位置に達する毎にその段の設定ス
クリュ回転数をレジスタにスクリュ回転速度指令ＳＲＣ
ＭＤとして格納し、このスクリュ回転速度指令に対して
図１０に示す処理を行い補正を行ってスクリュ回転速度
指令を出力するものである。図９に示す処理は図７で説
明した処理と同一であるので、その説明を省略し、図１
０に示す補正処理についてのみ説明する。

【００４７】まず、ステップｄ９のスクリュ回転速度指
令補正処理に移行すると、プロセッサ２６は、指標ｎが
カウンタＣＮＴに記憶する基準データのサンプリング総
数を超えているか判断し（ステップｄ９０）、超えてな
ければ、指標ｎを「１」インクリメントし、メモリ２７
に記憶されている基準データの指標ｎで示されるスクリ
ュ後退速度サンプリングデータＳＳＰＤ（ｎ）の値か
ら、パルスコーダＰ２によって検出される現在のスクリ
ュ後退速度を減じて、スクリュ後退速度の基準データと
の偏差ΔＳＰＤを求める（ステップｄ９２）。そしてこ
の偏差ΔＳＰＤに設定定数Ｋ（Ｋは正の値）を乗じてス
クリュ回転速度指令の補正量ＳＲＯＴを求める（ステッ
プｄ９３）。さらに、スクリュ回転速度の変化が過大と
なることを防止するために、この補正量ＳＲＯＴが現在
のスクリュ回転速度指令の±１０％を超えるときには、
この補正量ＳＲＯＴを現在のスクリュ回転速度指令の±
１０％にクランプする（ステップｄ９４）。こうして求
められたスクリュ回転速度指令の補正量ＳＲＯＴをレジ
スタに記憶するスクリュ回転速度指令ＳＲＣＭＤに加算
し、スクリュ回転速度指令ＳＲＣＭＤを補正された値に
更新する（ステップｄ９５）。さらに、この補正された
スクリュ回転速度指令ＳＲＣＭＤが、設定されたスクリ
ュ回転数の最大値を超えるような場合には、このスクリ
ュ回転数の最大値にクランプし（ステップｄ９６）、こ
うして補正されたスクリュ回転速度指令ＳＲＣＭＤをサ
ーボインタフェース２１を介してスクリュ回転用サーボ
モータＭ１のサーボアンプ２３に出力する（ステップｃ
９７）。サーボアンプ２３ではこのスクリュ回転速度指
令とパルスコーダＰ１からの速度のフィードバック信号
に基づいて速度のフィードバック制御を行いスクリュ３
を指令回転数で回転するようサーボモータＭ１駆動制御
する。

【００４８】なお、ステップｄ９０で、指標ｎの値がカ
ウンタＣＮＴの値を超えた場合、すなわち、基準データ
のサンプリング数より指標ｎが大きくなった場合には、
偏差ΔＳＰＤを「０」にセットすることによって（ステ
ップｄ９１）、スクリュ回転速度指令の補正を行わず、
設定されたスクリュ回転数がスクリュ回転速度指令とし
て出力されることになる。

【００４９】以下、ステップｄ１１でスクリュの現在位
置が、設定された計量完了位置に達したことが検出され
るまで、スクリュ後退速度が基準データとして記憶され
ているスクリュ後退速度と合致するように、設定された
各段のスクリュ回転数（回転速度）を補正してスクリュ
回転速度指令を出力し、スクリュ後退位置が設定計量完
了位置に達すると、スクリュ回転を停止させ、計量中フ
ラグＦ２を「０」にセットし（ステップｄ１２，ｄ１
３）、この計量工程のスクリュ回転制御処理は終了す
る。

【００５０】この第２の実施形態では、ステップｄ９２
で、計量開始からの同一タイミングにおける基準データ
のスクリュ後退速度と現在のスクリュ後退速度との偏差
ΔＳＰＤを求め、この偏差ΔＳＰＤによってスクリュ回
転速度指令を補正して、スクリュ後退速度が基準データ
のスクリュ後退速度パターンと一致するように制御する
ものであり、これにより計量時間を一定にすることがで
きる。基準データのスクリュ後退速度より現在のスクリ
ュ後退速度の方が遅く、偏差ΔＳＰＤが正の場合には、
ステップｄ９３で正のスクリュ回転速度指令の補正量Ｓ
ＲＯＴが得られ、スクリュ回転速度指令はその指令速度
を設定値よりも増大させて指令されることになるから、
スクリュ回転数は増大し、その結果、樹脂の供給量が増
大し溶融樹脂圧が増大することからスクリュの後退速度
は増大して、基準データ取得時のスクリュ後退速度と一
致するように制御されることになる。逆に、ステップｄ
９２で求める偏差ΔＳＰＤが負で、スクリュの現在後退
速度の方が大きい場合には、スクリュ回転速度指令の補
正量ＳＲＯＴも負となって、スクリュ回転速度指令は設
定値よりも小さなものとなり、スクリュは設定値よりも
遅い回転数で回転する結果、スクリュ後退速度は小さく
なり、結局、基準データ取得時のスクリュ後退速度と一
致するように制御されることになる。

【００５１】この第２の実施形態においても、クッショ
ン量のばらつきによる影響が、スクリュ回転数の切換位
置近傍において第１の実施形態と同様な問題が生じる
が、この場合にも、スクリュ回転数の急激な切換を緩和
するものであり、かつ数サンプリング数にのみ生じるも
のであるから格別な問題とはならない。

【００５２】図１１、図１２は、本発明の第３の実施形
態が実行する計量工程におけるスクリュ回転速度制御の
フローチャートである。この第３の実施形態は、基準デ
ータとしての計量開始からのサンプリングデータとして
スクリュ位置を用い、このスクリュ位置によって、スク
リュ回転速度指令を補正するものである。

【００５３】図１１に示すメインルーチンの処理は図
７，図９の処理と同一であり、ステップｅ９のスクリュ
回転速度指令の補正処理、すなわち図１２で示す処理が
相違するのみである。図１１に示される処理は図７，図
９の処理と同一で、すでに説明しているのでここでは、
その説明を省略する。

【００５４】又、図１２に示すスクリュ回転速度指令の
補正処理も、ステップｅ９２、ｅ９３の処理が第１、第
２の実施形態の図８、図１０に示す処理と相違するのみ
である。この第３の実施形態では、指標ｎで示される計
量開始からの時間に対応するサンプリング回数（計量開
始からのサンプリングが何回目かを示す数）における基
準データとしてのスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｎ）から、こ
のサンプリング回数に対応する計量開始からの経過時間
における現在スクリュ位置を減じて、位置の偏差ΔＰＯ
Ｓを求め（ステップｅ９２）、この位置の偏差ΔＰＯＳ
にスクリュ回転速度（回転数）への変換定数Ｋ（Ｋの値
は正）を乗じて、スクリュ回転速度指令の補正量ＳＲＯ
Ｔを求める点が第１、第２の実施形態と相違するのみで
ある。

【００５５】この第３の実施形態では、スクリュの後退
位置が基準データと相違するときは、その相違を補正す
るようにスクリュ回転速度指令を補正して、計量開始か
らの時系列的スクリュ位置パターンが、基準データのパ
ターンと一致するするようにスクリュ回転速度が補正さ
れるものである。

【００５６】例えば、基準データのスクリュ位置よりも
現在のスクリュ位置が小さく、スクリュウの後退が遅れ
ている場合には、ステップｅ９２で求められる位置の偏
差ΔＰＯＳは正の値となり、ステップｅ９２で、この位
置の偏差ΔＰＯＳに定数Ｋを乗じて得られるスクリュ回
転速度指令の補正量ＳＲＯＴも正の値となる。その結
果、スクリュ回転速度指令は設定値よりもこの補正量Ｓ
ＲＯＴ分増大するから、スクリュ回転速度は速くなり、
樹脂の供給量が増大して、スクリュの後退速度が増大
し、遅れを取り戻すように作用する。又、位置の偏差Δ
ＰＯＳが負で、現在のスクリュ位置が基準データよりも
大きくスクリュ後退が進んでいる場合には、位置の偏差
ΔＰＯＳが負であるからスクリュ回転速度指令の補正量
ＳＲＯＴも負の値となって、スクリュは設定速度よりも
遅く回転することになり、樹脂の供給量が減少し、スク
リュの後退速度は減少し、スクリュの進みを補正するよ
うに作用する。

【００５７】以上のようにして、計量開始からの時系列
スクリュ位置の基準データのパターンと当該計量工程に
おけるパターンが一致するように制御されるので、計量
時間はほぼ一定となる。

【００５８】この第３の実施形態の場合、クッション量
のばらつきの影響は、計量開始から直ちにすスクリュ回
転速度指令の補正として現れる。基準データ取得時のク
ッション量と当該計量時におけるクッション量に差異が
あると、計量開始直後から、ステップｅ１２で、位置の
偏差ΔＰＯＳが求められる。例えば、基準データ取得時
のクッション量が小さく、当該計量時におけるクッショ
ン量が大きいと、位置の偏差ΔＰＯＳは負の値となり、
補正量ＳＲＯＴも負の値となる。その結果、スクリュ回
転速度指令は設定スクリュ回転数よりも減少したものが
指令される。スクリュ回転数が減少すれば、スクリュ後
退速度も減少し、例えば第１段のスクリュ回転数切換位
置に達するまで時間が長くなることになり、第０段のサ
ンプリング数が基準データの第０段のサンプリング数に
近づくことになる。この作用は計量開始からのサンプリ
ングが基準データと当該計量時と一致するまで続き、一
致すれば、ステップｅ９２での位置偏差ΔＰＯＳが
「０」となり、クッション量の差異によるスクリュ回転
速度指令の補正がなくなる。

【００５９】上述した各実施形態では、基準データを計
量開始からの経過時間の関数として求めた。すなわち、
計量開始からの時系列のサンプリングデータとして求め
た。そしてこの基準データのサンプリングデータと各計
量時の同様なサンプリングデータとにより、スクリュ回
転速度指令の補正量を求めるための偏差を求めるように
した。

【００６０】この時系列のサンプリングデータを求める
代わりに、計量開始からのスクリュ位置に基づいて、サ
ンプリングデータを求めるようにしてもよい。この場
合、上記第３の実施形態では、スクリュ位置がサンプリ
ングデータとなっていることから、第１、第２の実施形
態にこの位置に基づくサンプリングデータ（スクリュ回
転トルク、スクリュ後退速度）によって補正量を求める
ことになる。

【００６１】この場合、基準データを求める処理は、図
６に示す処理と同一になる。ただし、この場合、ステッ
プｂ７で、スクリュ現在位置ＳＰＯＳ（ｎ）、現在速度
ＳＳＰＤ（ｎ）、現在回転トルクＳＴＲＱ（ｎ）を全て
求めるか、スクリュ現在位置ＳＰＯＳ（ｎ）と現在速度
ＳＳＰＤ（ｎ）、又は、スクリュ現在位置ＳＰＯＳ
（ｎ）と現在回転トルクＳＴＲＱ（ｎ）をデータとして
採取しておく必要がある。

【００６２】そして、この計量開始からのスクリュ位置
に基づいて、スクリュ回転速度指令補正を行う時の処理
メインルーチンの処理は図７、図９、と同じであるが、
「スクリュ回転速度指令の補正」の処理（ステップｃ
９，ｄ９，）の図８、図１０の処理が代わる点で相違す
るものである。

【００６３】図１３は、このスクリュ位置に基づいてス
クリュ回転トルクによりスクリュ回転速度指令の補正和
する場合の処理のフローチャートである。図７のステッ
プｃ９の「スクリュ回転速度指令の補正」処理になる
と、プロセッサ２６は、まず指標ｎがカウンタＣＮＴの
値を超えたか判断し、超えていなければ、指標ｎが
「０」か判断し、すなわち、計量開始の最初の周期か判
断し（ステップｆ２）、「０」であれば、スクリュの現
在位置Ｐｒが、基準データとして記憶する１番目のスク
リュ位置ＳＰＯＳ（１）より大きいか判断する（ステッ
プｆ３）。大きくないとき、すなわち、クッション量が
基準データ取得時よりも小さい場合には、指標ｎを
「１」にセットする（ステップｆ８）。又、スクリュの
現在位置Ｐｒが１番目のスクリュ位置ＳＰＯＳ（１）よ
り大きく、２番目のスクリュ位置ＳＰＯＳ（２）より小
さい場合（ステップｆ４）にも指標ｎを「１」にセット
する（ステップｆ８）。スクリュの現在位置Ｐｒが２番
目のスクリュ位置ＳＰＯＳ（２）より大きく、３番目の
スクリュ位置ＳＰＯＳ（３）より小さい場合（ステップ
ｆ５）には指標ｎを「２」にセットする（ステップｆ
９）。以下同様に、スクリュの現在位置Ｐｒが、ｉ番目
のスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｉ）より大きく、（ｉ＋１）
番目のスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｉ＋１）より小さい場合
には、指標ｎを「ｉ」にセットする。この判断はｋ番目
のスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｋ）まで行い、スクリュの現
在位置Ｐｒがｋ番目のスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｋ）より
大きい場合には、指標ｎを「ｋ」とする（ステップｆ
７）。なおこのｋの値は、許容できるクッション量によ
って決めるもので、クッション量が多きすぎて成形異常
としてアラームを発生するようなクッション量より僅か
小さいものとする。

【００６４】すなわち、計量開始時には、クッション量
のばらつきにより、スクリュ位置が基準データ取得時の
位置と異なる。そこで、この実施形態では、計量開始時
の最初の周期で検出したスクリュ位置Ｐｒが基準データ
の計量開始から各周期毎に採取したスクリュ位置ＳＰＯ
Ｓ（ｉ）よりも大きく、スクリュ位置ＳＰＯＳ（ｉ＋
１）より小さい場合には、指標ｎを「ｉ」とするもので
ある。ただし、基準データの最初の位置ＳＰＯＳ（０）
よりもスクリュ位置Ｐｒが小さい場合にも指標ｎを
「１」とするものである。

【００６５】こうして、指標ｎを決めた後、この指標ｎ
で示される基準データのスクリュ回転トルクＳＴＲＱ
（ｎ）からスクリュ回転トルクの現在値を減算してその
偏差ΔＴＲＱを求める（ステップｆ１５）。そして、以
後は図８に示すステップｃ９５以下の処理を行い、スク
リュ回転速度指令を補正して出力する。

【００６６】次の周期では、すでに指標ｎは「０」では
ないのでステップｆ２から（ステップｆ１１に移行し、
スクリュ位置Ｐｒが基準データのスクリュ位置ＳＰＯＳ
（ｎ＋１）より大きいか、又スクリュ位置ＳＰＯＳ（ｎ
＋１）とスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｎ＋２）の間にあるか
判断する（ステップｆ１１，ｆ１２）。スクリュ位置Ｐ
ｒが基準データのスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｎ＋１）を超
えていなければ、指標ｎは変化させず、又、スクリュ位
置ＳＰＯＳ（ｎ＋１）とスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｎ＋
２）の間にあれば、「１」インクリメントし（ステップ
ｆ１３）、スクリュ位置ＳＰＯＳ（ｎ＋２）より大きけ
れば、指標ｎに「２」を加算し（ステップｆ１４）、ス
テップｆ１５に移行する。この場合も、スクリュ位置Ｐ
ｒが基準データのスクリュ位置ＳＰＯＳ（ｎ＋１）とＳ
ＰＯＳ（ｎ＋２）の区間の前か、この区間か、この区間
よりも大きいかを判断し、スクリュ位置Ｐｒの存在する
区間の始点の指標ｎ（小さい値の方）採用する。なお、
ステップｆ１１、ｆ１２によって、スクリュの現在位置
Ｐｒが存在する区間をＳＰＯＳ（ｎ＋１）とＳＰＯＳ
（ｎ＋２）の区間とその前後のみの判断を行って指標ｎ
の値を決めているが、これは、基準データも当該計量時
も同一のサンプリング周期でスクリュ位置を採取し、か
つステップｆ３〜ｆ１０の処理によって、計量開始時の
スクリュ位置Ｐｒが存在する区間を示す指標ｎが決めら
れているから、このＳＰＯＳ（ｎ＋１）とＳＰＯＳ（ｎ
＋２）の区間とその前後のみの判断で十分であるからで
ある。

【００６７】かくして、スクリュの現在位置Ｐｒが存在
する基準データの区間を示す指標ｎを求め、この指標ｎ
で示されるスクリュ回転トルクの基準データＳＴＲＱ
（ｎ）からスクリュ回転トルクの現在値を減じてその偏
差ΔＴＲＱを求め（ステップｆ１５）、ステップｃ９３
移行の処理を行ってスクリュ回転速度指令を補正する。

【００６８】なお、指標ｎの値が、カウンタＣＮＴに記
憶する基準データの総サンプリング数を超えた場合に
は、偏差ΔＴＲＱを「０」として（ステップｆ１６）、
ステップｃ９３以降の処理を行い、スクリュ回転速度指
令の補正は行われない。

【００６９】なお、図１３で示すスクリュ位置によるス
クリュ回転速度指令補正では、スクリュ位置の現在値が
存在する基準データのスクリュ位置区間の小さい方のス
クリュ位置のデータを用いるようにしたが、大きい方の
スクリュ位置のデータを用いてもよい。その場合には。
ステップｆ３で「Ｎｏ」の場合には指標ｎを「１」、ス
テップｆ８ではｎ＝２、ステップｆ９ではｎ＝３、ステ
ップｆ１０ではｎ＝ｋ、ステップｆ７ではｎ＝ｋ＋１、
ステップｆ１１で「Ｎｏ」でｎ＝ｎ＋１、ステップｆ１
３ではｎ＝ｎ＋２、ステップｆ１４ではｎ＝ｎ＋３とす
ればよい。

【００７０】又、計量開始からのスクリュ位置に対応す
るスクリュ後退速度によってスクリュ回転速度指令の補
正を行う場合には、メインルーチンは図９の処理を行
い、ステップｄ９の処理は、図１３のフローチャートに
おいて、ステップｆ１５の処理が「ΔＳＰＤ＝ＳＳＰＤ
（ｎ）−スクリュ後退速度の現在値」と代わり、ステッ
プｄ９３に移行する点、又、ステップｆ１６の処理が
「ΔＳＰＤ＝０」となりステップｄ９３に移行する点で
異なるのみである。

【００７１】上述した各実施形態においては、スクリュ
回転速度指令の補正量を現在のスクリュ回転速度の±１
０％として、上限と下限を設けたが、この制限は必ずし
も必要とせず、又、スクリュ回転数が上昇する場合の方
が危険であることから、上限のみ設けるようにしてもよ
い。

【００７２】

【発明の効果】本発明においては、スクリュの回転トル
クカーブ、スクリュ後退速度カーブ、スクリュ後退位置
カーブが基準データと一致するように制御されるので、
計量時間のばらつきが解消され、ほぼ一定の時間で計量
工程を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の計量制御装置が適用される射出成形機
の射出機構部の概要図である。

【図２】同射出成形機を制御する制御装置の要部ブロッ
ク図である。

【図３】本発明の実施形態におけるスクリュ回転制御計
量モードの選択及び基準データの取得を行うか否かの設
定を行う表示画面の例である。

【図４】同実施形態における計量工程における各段のス
クリュ切換位置、スクリュ回転数、計量完了位置の設定
例である。

【図５】従来の計量工程時のスクリュ回転制御処理のフ
ローチャートである。

【図６】本発明の実施形態における基準データの取得モ
ードにおける計量工程時のスクリュ回転制御処理のフロ
ーチャートである。

【図７】スクリュ回転トルクによって、スクリュ回転速
度指令を補正する本発明の第１の実施形態のメインルー
チンのフローチャートである。

【図８】同第１の実施形態におけるスクリュ回転速度指
令の補正処理のフローチャートである。

【図９】スクリュ後退速度によって、スクリュ回転速度
指令を補正する本発明の第２の実施形態のメインルーチ
ンのフローチャートである。

【図１０】同第２の実施形態におけるスクリュ回転速度
指令の補正処理のフローチャートである。

【図１１】スクリュ後退位置によって、スクリュ回転速
度指令を補正する本発明の第３の実施形態のメインルー
チンのフローチャートである。

【図１２】同第３の実施形態におけるスクリュ回転速度
指令の補正処理のフローチャートである。

【図１３】スクリュ位置に対応して基準データを採取
し、スクリュ位置に対応したスクリュ回転トルクによっ
てスクリュ回転速度指令を補正する処理のフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 金型 ２ シリンダ ３ スクリュ ８ プッシャープレート ９ 圧力センサ（ロードセル） Ｍ１ スクリュ回転用サーボモータ Ｍ２ 射出用サーボモータ Ｐ１、Ｐ２ パルスコーダ ２８ 表示手段付きデータ入出力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−205228（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−205230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−121921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−110524（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機の計量制御装置において、 スクリュ回転用モータのトルクを検出する手段と、 前記検出したトルクを計量開始後、時系列的に記憶する
   手段と、 前記記憶手段で記憶したトルクと実際のスクリュ回転用
   モータのトルクに基づいてスクリュ回転速度を補正する
   手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機の計量制
   御装置。
2. 【請求項２】 射出成形機の計量制御装置において、 スクリュ回転用モータのトルクを検出する手段と、 前記検出したトルクを計量時のスクリュ位置に応じて記
   憶する手段と、 前記記憶手段で記憶したトルクと実際のスクリュ回転用
   モータのトルクに基づいてスクリュ回転速度を補正する
   手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機の計量制
   御装置。
3. 【請求項３】 射出成形機の計量制御装置において、 スクリュ後退速度を検出する手段と、 前記検出したスクリュ後退速度を計量開始後、時系列的
   に記憶する手段と、 前記記憶手段で記憶されたスクリュ後退速度と実際のス
   クリュ後退速度に基づいてスクリュ回転速度の補正量を
   求め、かつ設定された補正量の上限・下限あるいは上限
   を越えないように補正量を制限し、該補正量に応じてス
   クリュ回転速度を補正する手段と、を備えることを特徴
   とする射出成形機の計量制御装置。
4. 【請求項４】 射出成形機の計量制御装置において、 スクリュ後退速度を検出する手段と、 前記検出したスクリュ後退速度を計量時のスクリュ位置
   に応じて記憶する手段と、 前記記憶手段で記憶されたスクリュ後退速度と実際のス
   クリュ後退速度に基づいてスクリュ回転速度の補正量を
   求め、かつ設定された補正量に上限・下限あるいは上限
   を越えないように補正量を制限し、該補正量に従ってス
   クリュ回転速度を補正する手段と、を備えたことを特徴
   とする射出成形機の計量制御装置。
5. 【請求項５】 射出成形機の計量制御装置において、 スクリュ位置を検出する手段と、 前記検出したスクリュ位置を計量開始後、時系列的に記
   憶する手段と、 前記記憶手段で記憶されたスクリュ位置と実際のスクリ
   ュ位置に基づいてスクリュ回転速度を補正する手段と、
   を備えたことを特徴とする射出成形機の計量制御装置。
6. 【請求項６】 前記スクリュ回転速度を補正する手段
   は、補正量に上限・下限あるいは上限を設け、前記補正
   量が前記制限を越えないように制限する請求項１、請求
   項２又は請求項５記載の射出成形機の計量制御装置。