JP3253387B2 - Feedback control method for injection molding machine and injection molding machine - Google Patents
Feedback control method for injection molding machine and injection molding machineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機のフィード
バック制御方法および射出成形機に係り、特に、射出行
程（射出・充填行程たる１次射出行程と保圧行程とから
なる行程）等における速度／圧力のフィードバック制御
技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a feedback control method for an injection molding machine and an injection molding machine . Speed / pressure feedback control
It is about technology .
【０００２】[0002]
【従来の技術】射出成形機においては、射出速度及び射
出圧力の制御条件は良品を成形する上での重要なファク
ターであり、この射出速度や射出圧力をフィードバック
制御するようにした射出成形機は各種提案されている。2. Description of the Related Art In an injection molding machine, control conditions for injection speed and injection pressure are important factors in molding a good product. Injection molding machines in which the injection speed and injection pressure are feedback-controlled are known. Various proposals have been made.
【０００３】そして、従来のフィードバック制御を行う
射出成形機では、一般的に、溶融樹脂を金型のキャビテ
ィ内に射出・充填する１次射出行程においては、速度設
定値に速度実測値が近づくように射出速度のフィードバ
ック制御（射出速度を優先したフィードバック制御）を
行い、金型内の樹脂に保圧圧力を加える保圧行程におい
ては、圧力設定値に圧力実測値が近づくように射出圧力
のフィードバック制御（射出圧力を優先したフィードバ
ック制御）を行うようにしている。In a conventional injection molding machine that performs feedback control, generally, in a primary injection step of injecting and filling a molten resin into a cavity of a mold, an actual measured speed approaches a set speed value. The injection pressure feedback control (feedback control giving priority to the injection speed) is performed on the injection pressure, and the injection pressure is fed back so that the measured pressure value approaches the set pressure value in the pressure-holding process in which the pressure-holding pressure is applied to the resin in the mold. Control (feedback control giving priority to injection pressure) is performed.
【０００４】あるいは、１次射出行程や保圧行程におい
て、射出速度のフィードバック制御から射出圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは射出圧力のフィードバッ
ク制御から射出速度のフィードバック制御へと、任意に
切り替え可能となし、射出速度を優先したフィードバッ
ク制御と射出圧力を優先したフィードバック制御とを択
一的に自動選択させ、不測の要因による異常な圧力上昇
や速度上昇を可及的に抑止し得るようにしたフィードバ
ック制御手法をとる射出成形機も開発されつつある（こ
れについて、必要とあれば本願出願人が先に提案した特
願平４−２８３１２２号を参照されたい）。[0004] Alternatively, it is not possible to arbitrarily switch from feedback control of the injection speed to feedback control of the injection pressure or from feedback control of the injection pressure to feedback control of the injection speed in the primary injection stroke and the pressure-holding stroke. , Feedback control that automatically selects one of feedback control that prioritizes injection speed and feedback control that prioritizes injection pressure so that abnormal pressure rise or speed rise due to unexpected factors can be suppressed as much as possible. Injection molding machines employing this technique are also being developed (for this, if necessary, see Japanese Patent Application No. 4-283122 previously proposed by the present applicant).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに射出行程（１次射出と保圧行程）中に射出速度のフ
ィードバック制御と射出圧力のフィードバック制御を切
り替えると、速度フィードバック制御から圧力フィード
バック制御に切り替わる時、あるいは圧力フィードバッ
ク制御から速度フィードバック制御に切り替わる時に、
フィードバック制御の性質の異なるものへと切り替えす
るため、切り替わり目で不安定な状態（速度，圧力の落
ち込み現象やショック等）を生じ易いという問題があっ
た。As described above, when the feedback control of the injection speed and the feedback control of the injection pressure are switched during the injection stroke (primary injection and pressure-holding stroke), the pressure feedback control is changed from the speed feedback control to the pressure feedback control. When switching to or when switching from pressure feedback control to speed feedback control,
There is a problem that an unstable state (speed, pressure drop phenomenon, shock, etc.) is likely to occur at the switching point because switching is made to one having a different property of the feedback control.
【０００６】図３は、１次射出行程をストローク軸に沿
った速度フィードバック制御で行ない、保圧切り替え点
で速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御
へ切り替えて、保圧行程を時間軸に沿った圧力フィード
バック制御で行なった場合の、速度実測値と圧力実測値
とを示すグラフ図である。同図に示すように、速度フィ
ードバック制御から圧力フィードバック制御へ切り替え
た直後の図中Ａ部において、圧力の落ち込み現象が生じ
ている。このようなフィードバック制御の切り替わり目
での落ち込みやショックと言った過渡的な不安定現象が
生じると（なめらかに実測値が変化せずギャップを生じ
て急激な変化を示すと）、折角フィードバック制御によ
って射出行程を実行させているにも拘らず、成形品不良
を招来する要因となり兼ねないという問題があった。FIG. 3 shows that the primary injection stroke is performed by speed feedback control along the stroke axis, and at the switching point of pressure holding, the pressure feedback control is switched from speed feedback control to the pressure holding control along the time axis. It is a graph which shows the measured speed value and the measured pressure value in the case of performing by control. As shown in the figure, a pressure drop phenomenon occurs in the portion A in the figure immediately after switching from speed feedback control to pressure feedback control. When a transient instability such as a drop or a shock occurs at the switching point of the feedback control (when the measured value does not change smoothly and a gap is generated and a sudden change occurs), the angle feedback control is performed. In spite of the fact that the injection process is executed, there is a problem that it may be a factor of causing a defective molded product.
【０００７】なお、速度フィードバック制御を行なって
いる期間においても、圧力フィードバック制御のための
制御出力値の演算処理を実行し、また、圧力フィードバ
ックを行なっている期間においても、速度フィードバッ
ク制御のための制御出力値の演算処理を実行し、フィー
ドバック制御が切り替わっても瞬時に対処可能とするこ
とも考えられる。しかしながらこの場合でも、精密制御
のために多用されるＰＩＤ（比例・積分・微分）動作に
基づくフィードバック制御を行なうと、「Ｉ」動作のた
めの積分演算は、切り替わり目で零からスタートする関
係から当初は積分を行なう定数の値が大きくなり過ぎて
しまい、「Ｉ」動作が乱れてフィードバック制御の切り
替わり目で過渡的な不安定現象が生じることは否めなか
った。[0007] Even during the period in which the speed feedback control is being performed, the operation of calculating the control output value for the pressure feedback control is executed. It is also conceivable that an arithmetic processing of the control output value is executed so that it is possible to instantaneously cope with the switching of the feedback control. However, even in this case, if feedback control based on PID (proportional / integral / differential) operation frequently used for precision control is performed, the integral operation for the "I" operation is performed based on the relationship starting from zero at the switching point. Initially, the value of the constant for integration became too large, and it was undeniable that the "I" operation was disturbed and a transient instability occurred at the switching point of the feedback control.
【０００８】なおまた、射出成形機の射出フィードバッ
ク制御の場合は、ＰＩＤは使用していない場合も多い
が、ＰＩＤを使用しないフィードバック制御において
も、「Ｉ」に相当する積分要素が大きくなり、同じよう
な不安定現象が生じていた。In the case of the injection feedback control of the injection molding machine, the PID is not often used. However, even in the feedback control not using the PID, the integral element corresponding to "I" becomes large, and the same. Such an unstable phenomenon has occurred.
【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、速度フィードバック制御と圧
力フィードバック制御を択一的に切り替え選択する射出
成形機において、フィードバック制御の切り替わり目に
おいても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめら
かに速度や圧力が変化可能なフィードバック制御方法を
提供することにある。The present invention has been made in view of the above points,
The purpose is to provide an injection molding machine that selectively switches between speed feedback control and pressure feedback control. Is to provide a variable feedback control method.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、速度及び圧力を測定し、測定した実測値
と設定値とを比較して実測値が設定値に近づくように、
速度のフィードバック制御または圧力のフィードバック
制御を行い、速度のフィードバック制御から圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは圧力のフィードバック制
御から速度のフィードバック制御へと任意に切り替え可
能とした射出成形機において、ＰＩＤ制御用の速度フィ
ードバック演算部とＰＩＤ制御用の圧力フィードバック
演算部とを有し、この両演算部の出力を切り替えて、速
度のフィードバック制御と圧力のフィードバック制御と
を切り替えると共に、切り替え前の一方のフィードバッ
ク演算部からの最終出力値に基づき、次のフィードバッ
ク制御で用いる他方のフィードバック演算部における偏
差の積分項の変数を求めて、これを他方のフィードバッ
ク演算部における偏差の積分項の変数の初期値としてセ
ットするように、される。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention measures speed and pressure, compares the measured actual value with a set value, so that the actual measured value approaches the set value.
For PID control in an injection molding machine that performs speed feedback control or pressure feedback control and can arbitrarily switch from speed feedback control to pressure feedback control or from pressure feedback control to speed feedback control. Speed
Feedback operation unit and pressure feedback for PID control
And an arithmetic unit.
Degree feedback control and pressure feedback control
As well as one feedback before switching.
The next feedback based on the final output value from the
Bias control in the other feedback calculation unit used in
Find the variable of the integral term of the difference and use it for the other feedback.
Is set as the initial value of the variable of the integral term of the deviation in the step calculation unit .
【００１１】[0011]
【作用】例えば射出行程を、速度フィードバック制御に
よって実行している状態から、圧力フィードバック制御
へ切り替えるように要求する指示がフィードバック制御
部へ到来すると、該フィードバック制御部は、速度フィ
ードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ1 を用
いて、圧力フィードバック制御値演算部による操作量値
ｕ2 →制御出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） の出力変換関数ｇ2( )の逆関数ｇ2~1( )を使って、次式
により ｕ2＝ｇ2~1(ｙ1) 圧力フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ2 を
求める。そして、次に圧力フィードバック制御値演算部
内のＰＩＤ演算部で用いる操作量値ｕ2 を算出するため
の次式For example, when the feedback control unit receives an instruction requesting that the injection stroke be switched from the state in which the injection stroke is being executed by the speed feedback control to the pressure feedback control, the feedback control unit returns from the speed feedback control value calculation unit. The output conversion function g 2 () of the output conversion formula y 2 = g 2 (u 2 ) of the manipulated variable value u 2 → control output value y 2 by the pressure feedback control value calculation unit using the final control output value y 1 of Using the inverse function g 2 to 1 (), u 2 = g 2 to 1 (y 1 ) is used to determine the manipulated variable value u 2 by the pressure feedback control value calculation unit. Then, the following equation for calculating the manipulated variable value u 2 used in the PID calculation unit in the pressure feedback control value calculation unit
【００１２】[0012]
【数１】 (Equation 1)
【００１３】の中の∫ｅ2ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。The value of Δe 2 dt is obtained by the following equation, and this value is set as an initial value.
【００１４】[0014]
【数２】 (Equation 2)
【００１５】上記の如くして求められた∫ｅ2ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、圧力フィードバック
制御値演算部が演算を行なうと、圧力フィードバック制
御値演算部から出力される当初の制御出力値ｙ2 は、速
度フィードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ
1 と同じ値になり、しかも、これ以後の圧力フィードバ
ック制御値演算部からの制御出力値ｙ2 はなめらかに変
化する。When the pressure feedback control value calculation unit performs calculation using the initial value of ∫e 2 dt (internal variable of the integral term) obtained as described above, the pressure feedback control value calculation unit outputs the result. The initial control output value y 2 is the final control output value y from the speed feedback control value calculation unit.
The same value as 1, moreover, this control output value y 2 from the subsequent pressure feedback control value calculation unit changes smoothly.
【００１６】また、射出行程を圧力フィードバック制御
によって実行している状態から速度フィードバック制御
へ切り替える際にも、上記と同様に、圧力フィードバッ
ク制御値演算部からの最終制御出力値ｙ2 を用いて、速
度フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ1 →制
御出力値ｙ1 の出力変換式 ｙ1＝ｇ1（ｕ1） の出力変換関数ｇ1( )の逆関数ｇ1~1( )を使って、次式
により ｕ1＝ｇ1~1(ｙ2) 速度フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ1 を
求める。そして、次に速度フィードバック制御値演算部
内のＰＩＤ演算部で用いる操作量値ｕ1 を算出するため
の次式Also, when switching from the state in which the injection stroke is executed by the pressure feedback control to the speed feedback control, similarly to the above, the final control output value y 2 from the pressure feedback control value calculation unit is used. using the output conversion formula y 1 = g 1 of the manipulated variable value u 1 → control output value y 1 by the speed feedback control value calculation unit output conversion function g 1 of (u 1) () inverse function g 1 ~ 1 of () Then, the manipulated variable value u 1 by the speed feedback control value calculation unit is determined by the following equation: u 1 = g 1 -1 (y 2 ) Then, then the speed feedback control value equation for calculating the manipulated variable value u 1 used in the PID calculation unit in the arithmetic unit
【００１７】[0017]
【数３】 (Equation 3)
【００１８】の中の∫ｅ1ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。The value of ∫e 1 dt in the above is obtained by the following equation, and this is set as an initial value.
【００１９】[0019]
【数４】 (Equation 4)
【００２０】上記の如くして求められた∫ｅ1ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、速度フィードバック
制御値演算部が演算を行なうと、速度フィードバック制
御値演算部から出力される当初の制御出力値ｙ1 は、圧
力フィードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ
2 と同じ値になり、しかも、これ以後の速度フィードバ
ック制御値演算部からの制御出力値ｙ1 はなめらかに変
化する。When the speed feedback control value calculation unit performs the calculation using the initial value of ∫e 1 dt (internal variable of the integral term) obtained as described above, the output is output from the speed feedback control value calculation unit. The initial control output value y 1 is the final control output value y from the pressure feedback control value calculation unit.
The same value as 2, moreover, this control output value y 1 from the subsequent speed feedback control value calculation unit changes smoothly.
【００２１】斯様にすることにより、速度→圧力、また
は圧力→速度のフィードバック制御の切り替わり目にお
いても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめらか
に速度や圧力が推移可能なフィードバック制御が実現で
きる。By doing so, a feedback control that can smoothly change the speed and pressure without realizing a transient unstable phenomenon even at the switching point of the feedback control of speed → pressure or pressure → speed is realized. it can.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の１実施例を図１および図２に
よって説明する。図１は本実施例に係る射出成形機のフ
ィードバック制御系の要部構成を示すブロック図、図２
は本実施例によるフィードバック制御切り替え手法を用
いた際の速度実測値と圧力実測値の１例を示すグラフ図
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a feedback control system of the injection molding machine according to the present embodiment.
FIG. 5 is a graph showing an example of an actual measured speed value and an actual measured pressure value when the feedback control switching method according to the embodiment is used.
【００２３】図１において、１は射出速度のフィードバ
ック制御もしくは射出圧力のフィードバック制御を実行
する主体となる射出用のフィードバック制御部、２はバ
ルブドライバとして機能するＤ／Ａ変換器、３は射出用
油圧シリンダを含む射出用の油圧回路系に設けられた流
量制御弁、４は上記射出用油圧シリンダによって駆動さ
れる例えば公知のインラインスクリュータイプの射出メ
カニズムである。そして本実施例では、フィードバック
制御部１の出力をＤ／Ａ変換器２を介して流量制御弁３
に送出し、これによって射出用油圧シリンダに供給され
る圧油の流量（速度）をフィードバック制御するか、ま
たは、圧油の圧力をフィードバック制御するように構成
されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an injection feedback control unit which mainly performs injection speed feedback control or injection pressure feedback control, 2 denotes a D / A converter functioning as a valve driver, and 3 denotes an injection feedback control unit. The flow control valve 4 provided in the hydraulic circuit for injection including the hydraulic cylinder is a known in-line screw type injection mechanism driven by the hydraulic cylinder for injection, for example. In this embodiment, the output of the feedback control unit 1 is supplied via the D / A converter 2 to the flow control valve 3.
And thereby feedback-controls the flow rate (speed) of the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder for injection or feedback-controls the pressure of the hydraulic oil.
【００２４】上記フィードバック制御部１は、実際に
は、予め作成されたプログラムに基づき実行されるマイ
コン（マイクロコンピュータ）の処理によって具現化さ
れるものであるが、ここでは説明の便宜上、偏差検出部
１１，１２、ＰＩＤ演算部１３ａと出力変換部１３ｂと
をもつ速度フィードバック演算部（速度フィードバック
制御値演算部）１３、ＰＩＤ演算部１４ａと出力変換部
１４ｂとをもつ圧力フィードバック演算部（圧力フィー
ドバック制御値演算部）１４、フィードバック切り替え
スイッチ部１５等を具備したものとして、以下の説明を
行なう。The feedback control unit 1 is actually embodied by processing of a microcomputer (microcomputer) executed based on a program created in advance, but here, for convenience of explanation, a deviation detection unit is used. 11, 12, a speed feedback operation unit (speed feedback control value operation unit) 13 having a PID operation unit 13a and an output conversion unit 13b, and a pressure feedback operation unit (pressure feedback control unit) having a PID operation unit 14a and an output conversion unit 14b. The following description will be made assuming that the apparatus includes a value calculation unit 14 and a feedback changeover switch unit 15.
【００２５】上記偏差検出部１１には、ストローク軸
（距離軸）または時間軸に沿って設定された速度設定値
ＶO と、射出メカニズム４中の図示せぬストローク検出
センサの計測情報を演算処理して得られる速度実測値Ｖ
m とが、それぞれ適宜サンプリング周期で供給される。
偏差検出部１１では、この速度設定値ＶO と速度実測値
Ｖm とから両者ＶO ，Ｖm の差分を算出し、これを偏差
（速度の偏差）ｅ1 として速度フィードバック演算部１
３へ出力する。速度フィードバック演算部１３のＰＩＤ
演算部１３ａでは、入力された偏差ｅ1 を用いて、ＰＩ
Ｄ（比例・積分・微分）動作に基づくフィードバック制
御を行なうための演算処理、すなわち、次式による演算
処理を実行し、速度実測値Ｖm を速度設定値ＶO に一致
させるための操作量ｕ1 を算出する。なお次式におい
て、Ｐ1 ，Ｉ1 ，Ｄ1 はＰＩＤ定数である。The deviation detecting section 11 computes a speed set value V O set along a stroke axis (distance axis) or a time axis and measurement information of a stroke detection sensor (not shown) in the injection mechanism 4. Speed measured value V obtained by
m are supplied at appropriate sampling intervals.
The deviation detecting unit 11, both V O from this speed setting value V O and speed measurement V m, calculates the difference between V m, the speed feedback calculator 1 which as a deviation (deviation between the speed) e 1
Output to 3. PID of speed feedback calculator 13
The calculation unit 13a uses the input deviation e 1 to calculate PI
An arithmetic operation for performing feedback control based on D (proportional / integral / derivative) operation, that is, an arithmetic operation based on the following equation, and an operation amount u for matching the actual measured value V m to the speed set value V O. Calculate 1 . In the following equation, P 1 , I 1 and D 1 are PID constants.
【００２６】[0026]
【数５】 (Equation 5)
【００２７】速度フィードバック演算部１３の出力変換
部１３ｂでは、ＰＩＤ演算部１３ａからの出力たる操作
量ｕ1 を、操作量値ｕ1 →制御出力値ｙ1 の出力変換式
ｙ1＝ｇ1（ｕ1）によって制御出力値ｙ1 として演算変
換処理して求め、これをフィードバック切り替えスイッ
チ部１５へ出力する。[0027] In the output conversion unit 13b of the speed feedback calculator 13, an output serving manipulated variable u 1 from the PID calculation unit 13a, an output conversion manipulated variable value u 1 → control output value y 1 expression y 1 = g 1 ( The control output value y 1 is obtained by arithmetic conversion processing according to u 1 ), and this is output to the feedback switch unit 15.
【００２８】また、前記偏差検出部１２には、時間軸ま
たはストローク軸に沿って設定された圧力設定値ＰO
と、射出メカニズム４中の図示せぬ圧力検出センサの計
測情報を適宜変換処理して得られる圧力実測値Ｐm と
が、それぞれ適宜サンプリング周期で供給される。偏差
検出部１２では、この圧力設定値ＰO と圧力実測値Ｐm
とから両者ＰO ，Ｐm の差分を算出し、これを偏差（速
度の偏差）ｅ2 として圧力フィードバック演算部１４へ
出力する。圧力フィードバック演算部１４のＰＩＤ演算
部１４ａでは、入力された偏差ｅ2 を用いて、ＰＩＤ
（比例・積分・微分）動作に基づくフィードバック制御
を行なうための演算処理、すなわち、次式による演算処
理を実行し、圧力実測値Ｐm を圧力設定値ＰO に一致さ
せるための操作量ｕ2 を算出する。なお次式において、
Ｐ2 ，Ｉ2 ，Ｄ2 はＰＩＤ定数である。The deviation detector 12 has a pressure set value P O set along a time axis or a stroke axis.
When the pressure measurement P m obtained by appropriately conversion processing measurement information of the pressure detection sensor (not shown) during the injection mechanism 4 is provided in an appropriate sampling period, respectively. In the deviation detecting unit 12, the pressure set value P O and the measured pressure value P m
Then, the difference between the two values P O and P m is calculated, and the difference is output to the pressure feedback calculation unit 14 as a difference (speed difference) e 2 . The PID calculation unit 14a of the pressure feedback calculation unit 14 uses the input deviation e 2 to calculate the PID
Processing for performing feedback control based on (proportional-integral-derivative) operation, i.e., executes the arithmetic processing by the following equation, the operation amount u 2 for matching the pressure measurement P m on the pressure setpoint P O Is calculated. In the following equation,
P 2 , I 2 and D 2 are PID constants.
【００２９】[0029]
【数６】 (Equation 6)
【００３０】圧力フィードバック演算部１４の出力変換
部１４ｂでは、ＰＩＤ演算部１４ａからの出力たる操作
量ｕ2 を、操作量値ｕ2 →制御出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） によって制御出力値ｙ2 として演算変換処理して求め、
これをフィードバック切り替えスイッチ部１５へ出力す
る。[0030] In the output conversion unit 14b of the pressure feedback arithmetic unit 14, an output serving manipulated variable u 2 from the PID calculation unit 14a, an output conversion manipulated variable value u 2 → control output value y 2 expression y 2 = g 2 ( u 2 ) to obtain a control output value y 2 through arithmetic conversion processing,
This is output to the feedback switch unit 15.
【００３１】フィードバック切り替えスイッチ部１５で
は、図示せぬスイッチ切り替え制御信号によって、速度
フィードバック演算部１３からの制御出力値ｙ1 、もし
くは圧力フィードバック演算部１４からの制御出力値ｙ
2 の何れか一方を、択一的に前記Ｄ／Ａ変換器２へ出力
し、これによって図示せぬ上位制御部が速度フィードバ
ック制御を指示している際には、速度フィードバック演
算部１３からの制御出力値ｙ1 に基づく速度フィードバ
ック制御が実行され、また、図示せぬ上位制御部が圧力
フィードバック制御を指示している際には、圧力フィー
ドバック演算部１４からの制御出力値ｙ2 に基づく圧力
フィードバック制御が実行されるようになっている。な
お、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制
御への切り替え、あるいは圧力フィードバック制御から
速度フィードバック制御への切り替えタイミングは、本
実施例においては、基準位置からの射出ストロークや基
準時点からの時間に応じて予め設定されたものとしてあ
る。In the feedback changeover switch unit 15, a control output value y 1 from the speed feedback operation unit 13 or a control output value y from the pressure feedback operation unit 14 is supplied by a switch operation control signal (not shown).
2 is alternatively output to the D / A converter 2, and when a higher-level control unit (not shown) instructs the speed feedback control, the speed feedback calculation unit 13 The speed feedback control based on the control output value y 1 is performed, and when a higher-level control unit (not shown) instructs the pressure feedback control, the pressure feedback based on the control output value y 2 from the pressure feedback calculation unit 14 is performed. Feedback control is performed. In the present embodiment, the timing of switching from the speed feedback control to the pressure feedback control or the timing of switching from the pressure feedback control to the speed feedback control is set in advance according to the injection stroke from the reference position and the time from the reference time. It has been done.
【００３２】なお、この速度フィードバック制御から圧
力フィードバック制御への切り替え、あるいは圧力フィ
ードバック制御から速度フィードバック制御への切り替
えは、例えば本願出願人が先に提案した特願平４−２８
３１２２号において示したように、圧力実測値Ｐm と圧
力設定値ＰO との大小関係、並びに速度実測値Ｖm と速
度設定値ＶO との大小関係を常時比較し、１次射出行程
中にＰm ＜ＰO の状態からＰm ＞ＰO に移行したことが
検知されると、速度フィードバック制御から圧力フィー
ドバック制御に切り替え、また、１次射出行程中におい
て圧力フィードバック制御を行っている際に、Ｖm ＞Ｖ
O になったことが検知されると、再び速度フィードバッ
ク制御に切り換えるようになし、一方、保圧行程中にＶ
m ＜ＶOの状態からＶm ＞ＶO に移行したことが検知さ
れると、圧力フィードバック制御から速度フィードバッ
ク制御に切り換え、また、保圧行程中において速度フィ
ードバック制御を行っている際に、Ｐm ＞ＰO になった
ことが検知されると、再び圧力フィードバック制御に切
り換えるように、構成してもよい。The switching from the speed feedback control to the pressure feedback control or the switching from the pressure feedback control to the speed feedback control is performed, for example, in Japanese Patent Application No. 4-28 previously proposed by the present applicant.
As shown in No. 3122, the magnitude relationship between the measured pressure value P m and the pressure set value P O and the magnitude relationship between the measured speed value V m and the speed set value V O are constantly compared during the primary injection stroke. If it has shifted <from the state of the P O P m> P m to P O is detected, switching to pressure feedback control from the velocity feedback control, also, when performing a pressure feedback control in a first injection molding process And V m > V
When it is detected that the pressure has become O , the control is switched again to the speed feedback control.
When it is detected that the state has shifted from the state of m <V O to V m > V O , the pressure feedback control is switched to the speed feedback control. When it is detected that m > P O , the control may be switched to the pressure feedback control again.
【００３３】ここで、前記したフィードバック制御部１
で行われるフィードバック制御のための演算処理は、公
知のＰＩＤ（比例・積分・微分）動作に基づくフィード
バック制御を行なわせるためのもので、（Ｐ）動作で単
位ステップ入力に対し大きさＫ倍の出力とし、（Ｉ）動
作で単位ステップ入力に対し出力を積分作用によって直
線的に増減させたものとし、（Ｄ）動作で微分作用によ
り時間進みを生じさせ、これら（Ｐ），（Ｉ），（Ｄ）
動作を同時に行わせることにより、フィードバック制御
を行うようになっている。このようなＰＩＤ制御を行う
と、油圧の応答送れを見越した（カバーした）フィード
バック制御が可能となり、立上りが鋭すぎることによる
オーバーシュートや発振を可及的に抑止できる上、立上
りが鈍すぎることによる目標までの到達時間遅れを無く
すことができ、好適な立上り特性を得ることが可能とな
る。Here, the feedback control unit 1
The arithmetic processing for feedback control performed in (1) is for performing feedback control based on a well-known PID (proportional / integral / differential) operation. As an output, it is assumed that the output is linearly increased or decreased by an integral action with respect to a unit step input in (I) action, and a time advance is caused by a differential action in (D) action, and these (P), (I), (D)
By performing the operations simultaneously, feedback control is performed. By performing such PID control, feedback control that anticipates (covers) hydraulic pressure response can be performed, overshoot and oscillation due to too sharp a rise can be suppressed as much as possible, and rise is too slow. , It is possible to eliminate the delay of the arrival time to the target, and to obtain a suitable rising characteristic.
【００３４】次に、速度フィードバック制御から圧力フ
ィードバック制御への切り替える際の動作、および圧力
フィードバック制御から速度フィードバック制御への切
り替える際の動作について説明する。Next, the operation when switching from speed feedback control to pressure feedback control and the operation when switching from pressure feedback control to speed feedback control will be described.
【００３５】速度フィードバック制御を実行している際
に、フィードバック制御部１へ圧力フィードバック制御
への切り替え指令が到来すると、該フィードバック制御
部１は、前記速度フィードバック演算部１３からの最終
制御出力値ｙ1 を用いて、前記圧力フィードバック演算
部１４の出力変換部１４ｂにおける操作量値ｕ2 →制御
出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） の出力変換関数ｇ2( )の逆関数ｇ2~1( )を使って、次式
により ｕ2＝ｇ2~1(ｙ1) 前記圧力フィードバック演算部１４のＰＩＤ演算部１４
ａによる操作量値ｕ2 を求める。そして、次に圧力フィ
ードバック演算部１４のＰＩＤ演算部１４ａで用いる操
作量値ｕ2 を算出するための次式When a command for switching to pressure feedback control arrives at the feedback control unit 1 during the execution of the speed feedback control, the feedback control unit 1 sets the final control output value y from the speed feedback calculation unit 13. By using 1 , the output conversion function g 2 () of the output conversion equation y 2 = g 2 (u 2 ) of the manipulated variable value u 2 → control output value y 2 in the output converter 14b of the pressure feedback calculator 14 is used. using the inverse function g 2 ~ 1 (), u 2 = g 2 ~ 1 (y 1) PID calculation section 14 of the pressure feedback arithmetic unit 14 by the following equation
obtaining a manipulated variable value u 2 by a. Then, then the pressure feedback calculator 14 the following equation for calculating the manipulated variable value u 2 used in the PID calculating unit 14a of the
【００３６】[0036]
【数７】 (Equation 7)
【００３７】の中の∫ｅ2ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。The value of Δe 2 dt in the above is obtained by the following equation, and this is set as an initial value.
【００３８】[0038]
【数８】 (Equation 8)
【００３９】上記の如くして求められた∫ｅ2ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、圧力フィードバック
演算部１４が演算を行なうと、圧力フィードバック演算
部１４から出力される当初の制御出力値ｙ2 は、速度フ
ィードバック演算部１３からの最終制御出力値ｙ1 と同
じ値になり、しかも、これ以後の圧力フィードバック演
算部１４からの制御出力値ｙ2 はなめらかに変化する。Using the initial value of １４e 2 dt (an internal variable of the integral term) obtained as described above, when the pressure feedback operation unit 14 performs an operation, the initial value output from the pressure feedback operation unit 14 is obtained. control output value y 2 is the same value as the final control output value y 1 from the speed feedback calculator 13, moreover, the control output value y 2 from subsequent pressure feedback arithmetic unit 14 is changed smoothly.
【００４０】また、圧力フィードバック制御を実行して
いる際に、フィードバック制御部１へ速度フィードバッ
ク制御への切り替え指令が到来すると、圧力フィードバ
ック演算部１４からの最終制御出力値ｙ2 を用いて、速
度フィードバック演算部１３の出力変換部１３ｂにおけ
る操作量値ｕ1 →制御出力値ｙ1 の出力変換式 ｙ1＝ｇ1（ｕ1） の出力変換関数ｇ1( )の逆関数ｇ1~1( )を使って、次式
により ｕ1＝ｇ1~1(ｙ2) 速度フィードバック演算部１３のＰＩＤ演算部１３ａに
よる操作量値ｕ1 を求める。そして、次に速度フィード
バック演算部１３のＰＩＤ演算部１３ａで用いる操作量
値ｕ1 を算出するための次式When a command to switch to the speed feedback control arrives at the feedback control unit 1 during the execution of the pressure feedback control, the speed control is performed using the final control output value y 2 from the pressure feedback calculation unit 14. manipulated variable values in the output conversion unit 13b of the feedback arithmetic unit 13 u 1 → control output value y 1 of the output conversion formula y 1 = g 1 (u 1 ) output conversion function g 1 () of the inverse function g 1 ~ 1 of ( ) Is used to determine the operation amount value u 1 by the PID operation unit 13a of the speed feedback operation unit 13 according to the following equation: u 1 = g 1 -1 (y 2 ) Then, then the speed feedback calculator 13 the following equation for calculating the manipulated variable value u 1 used in the PID calculating unit 13a of the
【００４１】[0041]
【数９】 (Equation 9)
【００４２】の中の∫ｅ1ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。The value of ∫e 1 dt in the above is obtained by the following equation, and this is set as an initial value.
【００４３】[0043]
【数１０】 (Equation 10)
【００４４】上記の如くして求められた∫ｅ1ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、速度フィードバック
演算部１３が演算を行なうと、速度フィードバック演算
部１３から出力される当初の制御出力値ｙ1 は、圧力フ
ィードバック演算部１４からの最終制御出力値ｙ2 と同
じ値になり、しかも、これ以後の速度フィードバック演
算部１３からの制御出力値ｙ1 はなめらかに変化する。Using the initial value of ∫e 1 dt (an internal variable of the integral term) obtained as described above, when the speed feedback operation unit 13 performs an operation, the initial value output from the speed feedback operation unit 13 is obtained. control output value y 1 is the same value as the final control output value y 2 from the pressure feedback arithmetic unit 14, moreover, this control output value y 1 from the subsequent speed feedback calculator 13 changes smoothly.
【００４５】斯様にすることにより、速度→圧力、また
は圧力→速度のフィードバック制御の切り替わり目にお
いても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめらか
に速度や圧力が推移可能なフィードバック制御が実現で
きる。By doing so, a feedback control capable of smoothly changing the speed and the pressure without a transient instability occurring at the switching point of the feedback control from the speed to the pressure or the pressure to the speed is realized. it can.
【００４６】図２は本実施例によるフィードバック制御
切り替え手法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１
例を示すグラフ図であり、前記した図３と同様に、１次
射出行程をストローク軸に沿った速度フィードバック制
御で行ない、保圧切り替え点で速度フィードバック制御
から圧力フィードバック制御へ切り替えて、保圧行程を
時間軸に沿った圧力フィードバック制御で行なった場合
の、速度実測値と圧力実測値とを示している。同図に示
すように、本発明を適用した場合には、速度フィードバ
ック制御から圧力フィードバック制御へ切り替えた直後
においても、圧力の落ち込みやショックと言った過渡的
な不安定現象が生じることはなく、なめらかな圧力カー
ブを描いている。FIG. 2 shows one of the measured speed and the measured pressure when the feedback control switching method according to the present embodiment is used.
FIG. 4 is a graph showing an example, in which, similarly to FIG. 3 described above, the primary injection stroke is performed by speed feedback control along the stroke axis, and the pressure is switched from the speed feedback control to the pressure feedback control at the pressure holding switching point, and the pressure is maintained. It shows measured speed values and measured pressure values when the stroke is performed by pressure feedback control along the time axis. As shown in the figure, when the present invention is applied, immediately after switching from the speed feedback control to the pressure feedback control, a transient unstable phenomenon such as a pressure drop or a shock does not occur, Draws a smooth pressure curve.
【００４７】なお、以上の実施例の説明では、ＰＩＤ動
作を行なうフィードバック制御について示したが、本発
明はＰＩＤを使用／不使用の如何にかかわず適用可能な
ものであり、ＰＩＤ動作を使用しないフィードバック制
御においても速度／圧力のフィードバック制御の切り替
わり目で、過渡的な不安定現象を生じることがないフィ
ードバック制御方法を提供できる。In the above description of the embodiment, feedback control for performing the PID operation has been described. However, the present invention is applicable regardless of whether the PID is used or not, and does not use the PID operation. It is possible to provide a feedback control method that does not cause a transient instability phenomenon at the switching point of the speed / pressure feedback control even in the feedback control.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、速度フィ
ードバック制御と圧力フィードバック制御を択一的に切
り替え選択する射出成形機において、フィードバック制
御の切り替わり目においても過渡的な不安定現象が生じ
ることなく、なめらかに速度や圧力が推移可能なフィー
ドバック制御方法が提供でき、その価値は多大である。As described above, according to the present invention, in an injection molding machine that selectively switches between speed feedback control and pressure feedback control, a transient instability occurs at the switching point of the feedback control. Without this, a feedback control method capable of smoothly changing the speed and pressure can be provided, and its value is enormous.
【図１】本発明の１実施例に係る射出成形機のフィード
バック制御系の要部構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a feedback control system of an injection molding machine according to one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の１実施例によるフィードバック制御切
り替え手法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１例
を示すグラフ図である。FIG. 2 is a graph showing an example of a measured speed value and a measured pressure value when the feedback control switching method according to one embodiment of the present invention is used.
【図３】従来技術によるフィードバック制御切り替え手
法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１例を示すグ
ラフ図である。FIG. 3 is a graph showing an example of an actual measured speed value and an actual measured pressure value when a feedback control switching method according to the related art is used.
１ フィードバック制御部 ２ Ｄ／Ａ変換器 ３ 流量制御弁 ４ 射出メカニズム １１，１２ 偏差検出部 １３ 速度フィードバック演算部 １３ａ ＰＩＤ演算部 １３ｂ 出力変換部 １４ 圧力フィードバック演算部 １４ａ ＰＩＤ演算部 １４ｂ 出力変換部 １５ フィードバック切り替えスイッチ部１５ REFERENCE SIGNS LIST 1 feedback control unit 2 D / A converter 3 flow control valve 4 injection mechanism 11, 12 deviation detection unit 13 speed feedback calculation unit 13 a PID calculation unit 13 b output conversion unit 14 pressure feedback calculation unit 14 a PID calculation unit 14 b output conversion unit 15 Feedback switch 15
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｂ 7/02 Ｇ０５Ｂ 7/02 Ａ 11/36 11/36 Ｈ (56)参考文献 特開 平４−175135（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−198429（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−29818（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−63117（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−43021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/82 B22D 17/32 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G05B 7/02 G05B 7/02 A 11/36 11/36 H (56) References JP-A-4-175135 (JP, A) JP-A-3-197114 (JP, A) JP-A-62-198429 (JP, A) JP-A-4-29818 (JP, A) JP-A-3-63117 (JP, A) JP-A-2-43021 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B29C 45/46-45/82 B22D 17/32
Claims (2)
と設定値とを比較して実測値が設定値に近づくように、
速度のフィードバック制御または圧力のフィードバック
制御を行い、速度のフィードバック制御から圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは圧力のフィードバック制
御から速度のフィードバック制御へと任意に切り替え可
能とした射出成形機において、ＰＩＤ制御用の速度フィードバック演算部とＰＩＤ制御
用の圧力フィードバック演算部とを有し、この両演算部
の出力を切り替えて、速度のフィードバック制御と圧力
のフィードバック制御とを切り替えると共に、切り替え
前の一方のフィードバック演算部からの最終出力値に基
づき、次のフィードバック制御で用いる他方のフィード
バック演算部における偏差の積分項の変数を求めて、こ
れを他方のフィードバック演算部における偏差の積分項
の変数の 初期値としてセットするようにしたことを特徴
とする射出成形機のフィードバック制御方法。1. A method for measuring a speed and a pressure and comparing a measured value with a set value so that the measured value approaches a set value.
PID control for injection molding machines that perform speed feedback control or pressure feedback control and can switch arbitrarily from speed feedback control to pressure feedback control or from pressure feedback control to speed feedback control Feedback operation unit and PID control
And a pressure feedback calculation unit for
Switching the output of the speed feedback control and pressure
Switch between and feedback control of
Based on the final output value from one of the previous feedback calculation units
The other feed used for the next feedback control
Find the variable of the integral term of the deviation in the back calculation unit,
This is the integral term of the deviation in the other feedback operation unit.
A feedback control method for an injection molding machine, wherein the variable is set as an initial value of a variable .
と設定値とを比較して実測値が設定値に近づくように、
速度のフィードバック制御または圧力のフィードバック
制御を行い、速度のフィードバック制御から圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは圧力のフィードバック制
御から速度のフィードバック制御へと任意に切り替え可
能とした射出成形機において、 ＰＩＤ制御用の速度フィードバック演算部とＰＩＤ制御
用の圧力フィードバック演算部とを有し、この両演算部
の出力を切り替えて、速度のフィードバック制御と圧力
のフィードバック制御とを切り替えると共に、切り替え
前の一方のフィードバック演算部からの最終出力値に基
づき、次のフィードバック制御で用いる他方のフィード
バック演算部における偏差の積分項の変数を求めて、こ
れを他方のフィードバック演算部における偏差の積分項
の変数の初期値としてセットする手段を持つことを特徴
とする射出成形機。 2. Measured speed and pressure and measured values
And the set value so that the measured value approaches the set value.
Speed feedback control or pressure feedback
Control from speed feedback control to pressure
To feedback control or pressure feedback system
Can be arbitrarily switched from control to speed feedback control
In the injection molding machine, PID control speed feedback calculation unit and PID control
And a pressure feedback calculation unit for
Switching the output of the speed feedback control and pressure
Switch between and feedback control of
Based on the final output value from one of the previous feedback calculation units
The other feed used for the next feedback control
Find the variable of the integral term of the deviation in the back calculation unit,
This is the integral term of the deviation in the other feedback operation unit.
Characterized by having means to set as initial values of variables
Injection molding machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34655892A JP3253387B2 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Feedback control method for injection molding machine and injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06190889A JPH06190889A (en) | 1994-07-12 |
| JP3253387B2 true JP3253387B2 (en) | 2002-02-04 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0969013A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Fanuc Ltd | Control mode switching method of servo system using servomotor |
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1992
- 1992-12-25 JP JP34655892A patent/JP3253387B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH06190889A (en) | 1994-07-12 |
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