JP3556897B2 - 電動射出成形機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモータによって射出スクリュを進退駆動する、電動射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機では、図６（ａ）〜（ｃ），図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、２つの金型１，２を重合させて金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給して所望形状の樹脂製品を成形する。このため、射出成形機には、２つの金型１，２を重合させる型締め装置１０と、金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給する射出装置２０とが備えられている。なお、ここでは、金型１は凹状に、金型２は凸状に形成されている。
【０００３】
型締め装置１０は、一方の金型１が取り付けられベース３１上に固定された固定ダイプレート１１と、他方の金型２が取り付けられ固定ダイプレート１１に対して接離する方向に移動ダイプレート１２と、一端は固定ダイプレート１１に他端は連結プレート１３にそれぞれ連結されて移動ダイプレート１２の移動を案内するタイバー１４と、移動ダイプレート１２を駆動するブーストシリンダ１５とをそなえている。
【０００４】
これにより、ブーストシリンダ１５を作動させると、タイバー１４に案内されながら移動ダイプレート１２と共に金型２が金型１に対して接離するように移動し、金型１，２の重合時には、ブーストシリンダ１５が金型２を金型１に押圧して金型１，２内の空間への樹脂圧に対抗する。
なお、移動ダイプレート１２には、成形後、凸状の金型２側に嵌着した樹脂製品４を取り出すために押出シリンダ１６がそなえられる。
【０００５】
一方、射出装置２０は、先端にノズル２１をそなえた射出シリンダ２２と、射出シリンダ２２の内部に進退可能及び回転可能に内挿された射出スクリュ２３と、射出シリンダ２２内の原料樹脂３を加熱するヒータ２４と、ベース３２上に固定された台（駆動装置台）２５と、台２５上に固定され射出シリンダ２２を支持する固定フレーム２６と、台２５上に移動可能に装備され射出スクリュ２３が結合された移動フレーム２７と、移動フレーム２７に設けられ射出スクリュ２３を回転駆動するスクリュ回転モータ２８と、固定フレーム２６と移動フレーム２７との間に設けられ、移動フレーム２７と共に射出スクリュ２３を軸線方向に移動させる射出スクリュ移動機構２９と、射出シリンダ２２内に原料樹脂３を供給するためのホッパ３０とをそなえている。
【０００６】
なお、台２５と固定ダイプレート１１との間には、台２５を射出シリンダ２２の軸方向に移動させてノズル２１の位置を前後に進退調整するノズル前後シリンダ３３が設けられている。
これにより、スクリュ回転モータ２８により射出スクリュ２３を回転させることで、ホッパ２９からのペレット状の原料樹脂３を射出シリンダ２２内に導入しこの原料樹脂３を前方へ送ることができ、この際、ヒータ２４により原料樹脂３加熱することで原料樹脂３を溶融することができる。そして、ノズル２１部分に溜まった溶融樹脂は、射出スクリュ移動機構２９を作動させて射出スクリュ２３を前進させ、金型１，２内に溶融樹脂を射出することができる。
【０００７】
このような射出成形機では、図６（ａ）〜（ｃ），図７（ａ）〜（ｃ）及び図８に示すように、射出成形が行なわれる。
つまり、まず、移動ダイプレート１２を図６（ａ）に示すような原位置に設定して（原位置設定工程、図８のステップＳ１）、移動ダイプレート１２を図６（ｂ）に示すように移動させて金型１，２を重合する型閉じを行なう（型閉じ工程、図８のステップＳ２）。
【０００８】
次いで、金型１，２を圧着させた状態で、スクリュ回転モータ２８及びヒータ２４を作動させ、ホッパ２９に投入されたペレット状の原料樹脂３を溶融しながら送給しノズル２１部分に１ショット分の溶融樹脂を溜めた上で、図６（ｃ）に示すように、射出スクリュ移動機構２９を作動させて射出スクリュ２３を前進させ、溶融樹脂を昇圧しながら金型１，２内に溶融樹脂を射出する（昇圧，射出工程、図８のステップＳ３）。
【０００９】
このように、金型１，２内に溶融樹脂を注入したら、タイマ等を用いて所定の時間だけ昇圧した圧力状態を保って（保圧工程、図８のステップＳ４）、金型１，２を冷やし樹脂を固める。この樹脂が固まる際に樹脂が収縮して堆積が減るので、図７（ａ）に示すように、射出スクリュ２３を回転させて一定圧力で樹脂を再射出することで、樹脂収縮分を補填する（冷却，計量工程、図８のステップＳ５）。
【００１０】
冷却，計量工程が完了したら（図８のステップＳ６）、図７（ｂ）に示すように、移動ダイプレート１２を移動させて金型１，２を離隔させる型開きを行なって（型開き工程、図８のステップＳ７）、図７（ｃ）に示すように、押出シリンダ１６を作動させて、凸状の金型２側に嵌着した樹脂製品４を押し出して取り出す（製品押し出し工程、図８のステップＳ８）。その後は、成形終了判定（図８のステップＳ９）がされるまで、再び、上記の型閉じ工程（図８のステップＳ２）から製品押し出し工程（図８のステップＳ８）を実施する。
【００１１】
このようにして、射出成形が行なわれるが、射出成形機には、射出スクリュ移動機構２９に油圧シリンダ等の流体圧シリンダを用いるものの他に、射出スクリュ移動機構２９に電動モータを用いた電動射出成形機がある。
この電動射出成形機は、小型の射出成形機に対しては問題がないが、中型以上の射出成形機になると、射出に要する射出時の圧力が非常に大きく、大きいトルクを出力するための特別仕様のモータが必要となってコストが高くなるのみならず、１つの電動モータを射出成形機に搭載する場合、搭載時の配置バランスが悪くなるという課題があった。
【００１２】
そこで、駆動力を分散して、標準モータが使用できるようにした射出スクリュの駆動装置が、特公平３−４１０５０号公報に開示されている。この駆動装置は、射出スクリュの両側に設けられた直進駆動用のネジ軸をそれぞれ駆動用のサーボモータに直結しており、両側のモータは同期運転制御される。
しかしながら、２つの電動モータを用いて射出スクリュを駆動しようとすると、同一仕様の電動モータでも機差があり、この機差や外乱に起因してモータに位置ずれ（回転角ずれ）が生じることがある。モータに位置ずれが生じると、射出スクリュ側の可動部、即ち、複数組のモータ側（駆動側）と射出スクリュ側（被駆動側）との接点等に、過大なせん断力がかかり、射出スクリュ移動機構の破損を招く等の不具合が生じる。
【００１３】
特公平３−４１０５０号公報には、「両側のモータは同期運転制御される」と記載されているが、同期運転制御を具体的にどのようにするかは開示されておらず、上記課題を解決し得ない。
そこで、図９に示すように、複数組（ここでは２つ）の可動部を機械的に結合して両可動部を同期させるようにした電動射出成形機が考えられた。
【００１４】
この電動射出成形機の射出スクリュ移動機構２９では、射出スクリュ２３の基部４０を左右に延設して両延設部４０Ａ，４０Ｂにそれぞれボールねじナット４１Ａ，４１Ｂを形成し、各ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂに螺合するように一対のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂを設け、各ボールねじ軸軸４２Ａ，４２Ｂをそれぞれ射出スクリュ移動用電動モータ４３Ａ，４３Ｂにより回転駆動する。これにより、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂの回転がボールねじナット４１Ａ，４１Ｂの直線運動に変換されて射出スクリュ２３を進退移動させるようになっている。
【００１５】
そして、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ間を同期ベルト４４で機械的に連結して、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂが同期して作動し、モータ４３Ａ，４３Ｂに位置ずれが生じないようにして、射出スクリュ２３側の可動部、即ち、基部４０の両延設部（可動部）４０Ａ，４０Ｂボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ部分の近傍等に、過大なせん断力がかからないようにしている。
【００１６】
また、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０がそなえられている。制御装置５０は、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂとをそなえている。
平均位置演算部５１は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、この平均値をスクリュ２３の実位置として扱う。
【００１７】
位置制御値算出部５３では、加算器５２で演算される差の値、即ち、位置指令（目標位置）の値と、平均位置演算部５１で算出された両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置との差（目標位置−実位置）に基づいて、この差（位置偏差）に対応したモータ速度目標値（目標速度値）を位置制御値として算出する。
疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂ及び速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂは、各モータ４３Ａ，４３Ｂに応じて設けられている。
【００１８】
疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂでは対応するエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの位置信号１，位置信号２を入力され、例えば今回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２から前回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２を減算するなどによって、位置信号を時間で疑似微分して、速度信号１，速度信号２として出力する。各速度信号１，２は各モータの実速度として扱う。
【００１９】
速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂでは、位置制御値算出部５３からの目標速度値と疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂからの実速度（速度信号１，速度信号２）との差（目標速度−実速度）に基づいて、この差（速度偏差）に対応したモータ制御目標値を速度制御値として算出する。
したがって、各モータ４３Ａ，４３Ｂは、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂからの速度制御値によって回転速度（回転方向も含む）をそれぞれ独立して制御される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、射出スクリュ２３を駆動する複数の駆動系の間で同期ベルト４４等を用いて機械的に同期させるようにすると、確実に同期させることはできるが、図９は模式図であり、同期させるための機械的要素は同期ベルト４４以外にも多数あり、これらの機械的要素によって、射出装置２０の構造を複雑にするとともに、射出装置延いては電動射出成形機の大型化を招いている。
【００２１】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、複数の電動モータにより複数箇所で射出スクリュを進退駆動する電動射出成形機において、装置の大型化を招くことなく、電動モータの制御によって射出スクリュの各駆動部の位置を確実に同期させて互いに位置ずれが生じないようにした、電動射出成形機を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１にかかる発明の電動射出成形機は、台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の該進退方向位置又は該進退方向位置に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する位置検出手段を含み、該位置検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段をそなえ、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該位置ずれ算出手段により算出された位置ずれ量に基づいて該位置ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことを特徴としている。
【００２３】
請求項２にかかる発明の電動射出成形機は、台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間又は各被駆動部分の近傍に設けられたひずみ検出手段を含み、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該ひずみ検出手段により検出されたひずみ情報に基づいて該ひずみが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことを特徴としている。
【００２４】
この場合、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の進退方向速度又は該進退方向速度に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する速度検出手段をさらに含み、該速度検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量を算出する速度ずれ算出手段をそなえ、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、さらに該速度ずれ算出手段により算出された速度ずれ量に基づいて該速度ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことも好ましい（請求項３）。
【００２５】
請求項４にかかる発明の電動射出成形機は、台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の進退方向速度又は該進退方向速度に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する速度検出手段を含み、該速度検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量を算出する速度ずれ算出手段をそなえ、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該速度ずれ算出手段により算出された速度ずれ量に基づいて該速度ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことを特徴としている。
【００２７】
この場合、上記の複数の被駆動部分及び／又は該被駆動部分に対応する駆動部分は予め移動方向に位置ずれのない状態に初期設定されていることが好ましい（請求項５）。
また、上記の各電動射出成形機において、該射出シリンダは固定フレームに取り付けられ、該射出スクリュは移動フレームに取り付けられるとともに、上記電動式アクチュエータは、該固定フレームに回転可能に軸支された複数のボールねじ軸と、上記の各ボールねじ軸にそれぞれ設けられて各ボールねじ軸を回転駆動する該電動モータと、該移動フレームに一体に設けられ、上記の各ボールねじ軸と螺合して該ボールねじ軸の回転によって該移動フレームとともに該射出スクリュを射出方向に進退移動する複数のボールねじナットとからなり、上記の複数の電動モータの回転を直進動作に変換し、この直進動作を該射出スクリュの射出前進及び後退とするように構成されていることが好ましい（請求項６）。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図１はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系を除くと図６，図７に示す従来技術と同様に構成されるので、これらの説明は簡略化する。
【００２９】
まず、この電動射出成形機の概略構成を説明すると、図６（ａ）〜（ｃ），図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、この射出成形機には、２つの金型１，２を重合させる型締め装置１０と、金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給する射出装置２０とが備えられている。
型締め装置１０は、金型１が取り付けられベース３１上に固定された固定ダイプレート１１と、金型２が取り付けられ固定ダイプレート１１に対して接離する方向に移動ダイプレート１２と、固定ダイプレート１１と連結プレート１３に各端部を連結され移動ダイプレート１２の移動を案内するタイバー１４と、移動ダイプレート１２を駆動するブーストシリンダ１５とをそなえている。また、移動ダイプレート１２には、成形後、金型２から樹脂製品４を取り出す押出シリンダ１６がそなえられる。
【００３０】
射出装置２０は、ノズル２１をそなえた射出シリンダ２２と、射出シリンダ２２に進退可能及び回転可能に内挿された射出スクリュ２３と、射出シリンダ２２内の原料樹脂３を加熱するヒータ２４と、ベース３２上に固定された台（駆動装置台）２５と、台２５上に固定され射出シリンダ２２を支持する固定フレーム２６と、台２５上に移動可能に装備され射出スクリュ２３が結合された移動フレーム２７と、移動フレーム２７に設けられ射出スクリュ２３を回転駆動するスクリュ回転モータ２８と、固定フレーム２６，移動フレーム２７間に設けられ、移動フレーム２７と共に射出スクリュ２３を軸線方向に移動させる射出スクリュ移動機構（駆動装置ともいう）２９と、射出シリンダ２２内に原料樹脂３を供給するためのホッパ３０とをそなえている。
【００３１】
台２５と固定ダイプレート１１との間には、台２５を射出シリンダ２２の軸方向に移動させてノズル２１の位置を前後に進退調整するノズル前後シリンダ３３が設けられている。
本実施形態では、射出スクリュ移動機構２９及びその制御系は、図１に示すように構成されている。この射出スクリュ移動機構２９自体は、図９を参照して既に説明したものと同様に、電動式のアクチュエータとして構成される。
【００３２】
つまり、図１に示すように、射出スクリュ移動機構２９は、射出スクリュ２３の基部４０において左右に延設された延設部４０Ａ，４０Ｂと、各延設部４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ形成されたボールねじナット４１Ａ，４１Ｂと、各ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂに螺合するように設けられた一対のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂと、各ボールねじ軸軸４２Ａ，４２Ｂをそれぞれ回転駆動する射出スクリュ移動用電動モータ４３Ａ，４３Ｂとをそなえている。各ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ及びこの近傍の延設部４０Ａ，４０Ｂは駈動力を直接受けるので、これらの部分やこれらを含む射出スクリュ２３の基部４０については、被駆動部分（又は可動部）ともいう。
【００３３】
なお、左右１対の延設部４０Ａ，４０Ｂ，ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ，ボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ，電動モータ４３Ａ，４３Ｂは、いずれも射出スクリュ２３の軸心線に対して左右対称に配設されている。もちろん、ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ，ボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ，電動モータ４３Ａ，４３Ｂの各軸心線は、射出スクリュ２３の軸心線と平行に設定されている。これにより、ボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ，ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂを介して左右の延設部４０Ａ，４０Ｂに均等に駆動力を伝達できるようになっている。
【００３４】
電動モータ４３Ａ，４３Ｂは、本体を固定フレーム２６に固設されており、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂは固定フレーム２６に軸方向固定で回転自在に軸支されている。特に図示しないが、各モータ４３Ａ，４３Ｂとこれに対応するボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂとの間には、モータ４３Ａ，４３Ｂの回転を減速してボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂに伝達する動力伝達機構が装備されている。この動力伝達機構と。ボールねじ機構（ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ及びボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ）とによって、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転力を並進力に変換して射出スクリュ２３を射出前進及び後退させることができるようになっている。
【００３５】
そして、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ間は、特に機械的には連結されておらず、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂの同期作動は、モータ４３Ａ，４３Ｂを連携制御することで実現させるようになっている。
このため、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ａは、図１に示すように、平均位置／位置ずれ演算部５１Ａと、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂとをそなえている。
【００３６】
平均位置／位置ずれ演算部５１Ａは、両電動モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置を演算する機能と、両電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれを演算する機能とをそなえている。つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ（位置検出手段）６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、スクリュ２３の実位置として扱う。また、位置信号１，位置信号２から、これらの差［＝位置信号２−位置信号１］を演算する。この差は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれ（回転角度ずれ）に相当する。
【００３７】
位置制御値算出部５３では、加算器５２で演算される差の値、即ち、位置指令（目標位置）の値と、平均位置演算部５１で算出された両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置との差（目標位置−実位置）に基づいて、この差（位置偏差）に対応したモータ速度目標値（目標速度値）を位置制御値として算出し、出力する。
同期ゲイン処理部５７では、平均位置／位置ずれ演算部５１Ａで算出された位置ずれの値に予め設定された所定の同期ゲインを乗算する。
【００３８】
加算器５８Ａでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正し、加算器５８Ｂでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を減算補正する。これにより、各モータ４３Ａ，４３Ｂの位置制御値は、互いの位置ずれが解消されるように補正される。
【００３９】
各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂでは、対応するエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの位置信号１，位置信号２を入力され、例えば今回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２から前回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２を減算するなどによって、位置信号を時間で疑似微分して、として出力する。これらの速度信号１，２は各モータ４３Ａ，４３Ｂの実速度として扱う。
【００４０】
加算器５５Ａ，５５Ｂでは、各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂからの実速度（速度信号１，速度信号２）と、加算器５８Ａ，５８Ｂでそれぞれ補正された位置制御値（速度時限になるので目標速度値１，２に相当する）との差（目標速度値−実速度）を算出する。
速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂでは、加算器５５Ａ，５５Ｂで算出された速度差（速度偏差）に対応するようにモータ制御目標値（速度制御値）を算出して出力する。
【００４１】
本発明の第１実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００４２】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００４３】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ｂにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を減算補正したもの（目標速度２）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００４４】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれの検出結果が反映され、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれを解消するようにフィードバック制御が行なわれるので、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３を駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分への過大なせん断力の入力が防止されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの破損を回避することができる。特に、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図２はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
第１実施形態が左右の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御しているのに対して、本実施形態では、図２に示すように、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０にひずみセンサ（ひずみ検出手段）６２を設置して、このひずみセンサ６２で検出されたひずみに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御する。なお、ここでは、ひずみセンサ６２は、左右１対の延設部４０Ａ，４０Ｂに対して同条件（左右対称の状態）に設置されているが、このひずみセンサ６２は、射出スクリュ２３の基部４０のひずみの生じやすい部分であれば、場所や配置を限定されるものではない。
【００４６】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｂは、図２に示すように、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７Ａと、疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂとをそなえている。
【００４７】
平均位置演算部５１は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、スクリュ２３の実位置として扱う。
【００４８】
同期ゲイン処理部５７Ａでは、ひずみセンサ６２で検出された射出スクリュ２３の基部４０のひずみ値に予め設定された所定の同期ゲインを乗算する。なお、ひずみセンサ６２は、モータ４３Ｂ側の変位がモータ４３Ａ側の変位よりも大きい場合に正のひずみ値を出力し、モータ４３Ｂ側の変位がモータ４３Ａ側の変位よりも小さい場合に負のひずみ値を出力するものとする。
【００４９】
位置制御値算出部５３では、第１実施形態と同様に、位置偏差（目標位置−実位置）に基づいてモータ速度目標値（位置制御値）を算出し出力する。
加算器５８Ａでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７Ａで処理された位置ずれに応じた値を加算補正し、加算器５８Ｂでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７Ａで処理された位置ずれに応じた値を減算補正する。これにより、各モータ４３Ａ，４３Ｂの位置制御値は、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみが解消されるように補正される。
【００５０】
また、各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂ，加算器５５Ａ，５５Ｂ，速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂは、第１実施形態と同様に機能する。
本発明の第２実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００５１】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００５２】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ｂにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみに応じた値を減算補正したもの（目標速度２）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００５３】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみの検出結果が反映され、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみが解消されるように各電動モータ４３Ａ，４３Ｂのフィードバック制御が行なわれるので、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂへの過大なせん断力の入力が防止されて、この部分の破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図３はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
第１実施形態では左右の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれに着目し、第２実施形態では射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０のひずみに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御しているのに対して、本実施形態では、図３に示すように、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度ずれに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御する。
【００５５】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｃは、図３に示すように、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、逆相分×同期ゲイン処理部５９と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，６０Ａ，６０Ｂとをそなえている。
【００５６】
平均位置演算部５１は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、スクリュ２３の実位置として扱う。
【００５７】
位置制御値算出部５３では、第１実施形態と同様に、位置偏差（目標位置−実位置）に基づいてモータ速度目標値（位置制御値）を算出し出力する。
また、各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂは、第１実施形態と同様に機能し、加算器５５Ａ，５５Ｂでは、位置制御値算出部５３からのモータ速度目標値と各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂからの実速度（速度信号１，速度信号２）との差を算出し、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂは、各速度偏差（目標速度−速度信号１，目標速度−速度信号２）に対応するように、モータ制御目標値（速度制御値）を算出して出力する。
【００５８】
逆相分×同期ゲイン処理部５９では、疑似微分演算部５４Ａで算出された速度信号１と、疑似微分演算部５４Ｂで算出された速度信号２との速度ずれ（逆相分）（＝速度信号２−速度信号１）を算出し、この算出値に予め設定された所定の同期ゲインを乗算する。
加算器６０Ａでは、速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正し、加算器６０Ｂでは、速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正する。これにより、各モータ４３Ａ，４３Ｂの速度制御値は、速度ずれが解消されるように補正される。
【００５９】
本発明の第３実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００６０】
速度制御値算出部５６Ａでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値（目標速度）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ａで、この速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００６１】
速度制御値算出部５６Ｂでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値（目標速度）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号２）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ｂで、この速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００６２】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれの検出結果が反映され、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれが解消されるように各電動モータ４３Ａ，４３Ｂのフィードバック制御が行なわれる。したがって、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂは同一の速度で同一方向に回転する。もちろん、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂやボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ等（駆動部分）の初期位置が同一であることが条件であるが、通常は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの初期位置は同位置に設定されるので、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂは位置ずれを生じることもない。
【００６３】
したがって、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂへの過大なせん断力の入力が防止されて、この部分の破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００６４】
次に、本発明の第４実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図４はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
本実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御は、第１実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御と、第３実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度ずれに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御とを複合させたものである。
【００６５】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｄは、図４に示すように、平均位置／位置ずれ演算部５１Ａと、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７と、逆相分×同期ゲイン処理部５９と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，６０Ａ，６０Ｂとをそなえている。これらの各要素は前述のとおりなので、説明は省略する。
【００６６】
本発明の第４実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００６７】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ａで、この速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００６８】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ｂで、この速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００６９】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれの検出結果と速度ずれの検出結果とが反映され、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれと速度ずれとをいずれも解消するようにフィードバック制御が行なわれるので、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３の駆動ずれ（位置ずれ）も抑制されて、射出スクリュ２３を駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分への過大なせん断力の入力が防止されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００７０】
次に、本発明の第５実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図５はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
本実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御は、第２実施形態の射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０のひずみに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御と、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度ずれに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御とを複合させたものである。
【００７１】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｅは、図５に示すように、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７Ａと、逆相分×同期ゲイン処理部５９と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，６０Ａ，６０Ｂとをそなえている。これらの各要素は前述のとおりなので、説明は省略する。
【００７２】
本発明の第５実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００７３】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ａで、この速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００７４】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ｂにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみに応じた値を減算補正したもの（目標速度２）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ｂで、この速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００７５】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０のひずみの検出結果と各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれの検出結果とが反映され、基部４０のひずみと各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれとをいずれも解消するようにフィードバック制御が行なわれるので、基部４０のひずみは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３の駆動ずれ（位置ずれ）も抑制されて、射出スクリュ２３を駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分への過大なせん断力の入力が防止されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００７６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば各実施形態では、モータ４３Ａ，４３Ｂの位置をエンコーダ６１Ａ，６１Ｂで検出しているが、これに代えて、各ボールねじ軸４２Ａ，４２の位置や射出スクリュ２３の各被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの位置をポジションセンサ等で検出してこれに基づいて制御を行なっても良いが、検出精度の面では、最も位置変位（回転角変位）の大きいモータ４３Ａ，４３Ｂの位置を用いるのが好ましい。
【００７７】
また、各実施形態では、モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度を位置情報を演算（各実施形態では疑似微分）で求めているが、これらの回転速度を回転速度センサによって直接検出するようにしてもよい。また、モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度に代えて各ボールねじ軸４２Ａ，４２の回転速度等を用いることも考えられるが、検出精度の面では、最も高速のモータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度を用いるのが好ましい。
【００７８】
また、射出スクリュ移動機構２９についても上記の実施形態のようにボールねじ式に限定されるものでなく、電気的に制御しうる電動モータを用いた電動式アクチュエータであれば広く適用しうる。
また、上記の各実施形態では、電動式アクチュエータとして、モータ４３Ａ，４３Ｂ，ボールねじ軸４２Ａ，４２，ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂが２組（左右一対）設けられているが、これらは３組以上設けても良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜４にかかる本発明の電動射出成形機によれば、電動式アクチュエータに備えられ、射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータの各々に対して、制御手段が互いにずれが生じないように制御するので、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになり、装置の小型化を図りながら、複数の駆動系で射出スクリュを駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分の破損を回避することができる。
【００８０】
つまり、請求項１にかかる本発明の電動射出成形機によれば、制御手段は、位置ずれ算出手段により算出された、電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間での位置ずれ量に基づいて、各電動モータへの制御量を、該位置ずれが解消されるように補正した上で、各電動モータの制御を行なうので、各々の電動モータが該位置ずれを解消するように制御されることになり、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになる。
【００８１】
また、請求項２にかかる本発明の電動射出成形機によれば、制御手段は、電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間又は各被駆動部分の近傍に設けられたひずみ検出手段により検出されたひずみ情報に基づいて、各電動モータへの制御量を、該ひずみが解消されるように補正した上で、各電動モータの制御を行なうので、各々の電動モータが該ひずみを解消するように制御されることになり、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになる。
【００８２】
また、請求項３又は４にかかる本発明の電動射出成形機によれば、制御手段は、位置ずれ算出手段により算出された、電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量に基づいて、各電動モータへの制御量を、該速度ずれが解消されるように補正した上で、各電動モータの制御を行なうので、各々の電動モータが速度ずれを解消するように制御されることになり、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになる。
【００８３】
上記の被駆動部分を予め移動方向に位置ずれのない状態に初期設定しておけば、上記位置ずれの発生をより確実に解消することができ、被駆動部分の破損をより確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図５】本発明の第５実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図６】一般的な射出成形機の構成と動作を示す模式的側面図であり、図７とともに（ａ）〜（ｃ）の順にその動作を示す。
【図７】一般的な射出成形機の構成と動作を示す模式的側面図であり、図６とともに（ａ）〜（ｃ）の順にその動作を示す。
【図８】一般的な射出成形機の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来の電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１，２ 金型
３ 原料樹脂
１０ 型締め装置
１１ 固定ダイプレート
１２ 移動ダイプレート
１３ 連結プレート
１４ タイバー
１５ ブーストシリンダ
１６ 押出シリンダ
２０ 射出装置
２１ ノズル
２２ 射出シリンダ
２３ 射出スクリュ
２４ ヒータ
２５ 台
２６ 固定フレーム
２７ 移動フレーム
２８ スクリュ回転モータ
２９ 射出スクリュ移動機構（電動式アクチュエータ）
３０ ホッパ
３１，３２ ベース
３３ ノズル前後シリンダ
４０ 射出スクリュ２３の基部（被駆動部分）
４０Ａ，４０Ｂ 射出スクリュ２３の延設部（被駆動部分）
４１Ａ，４１Ｂ ボールねじナット
４２Ａ，４２Ｂ ボールねじ軸
４３Ａ，４３Ｂ 射出スクリュ移動用電動モータ
４４ 同期ベルト
５０，５０Ａ〜５０Ｅ 制御装置（制御手段）
５１ 平均位置演算部
５１Ａ 平均位置／位置ずれ演算部
５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ 加算器
５３ 位置制御値算出部
５４Ａ，５４Ｂ 疑似微分演算部（速度検出手段）
５６Ａ，５６Ｂ 速度制御値算出部
５７，５７Ａ 同期ゲイン処理部
５９ 逆相分×同期ゲイン処理部
６１Ａ，６１Ｂ エンコーダ（位置検出手段）
６２ ひずみセンサ（ひずみ検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモータによって射出スクリュを進退駆動する、電動射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機では、図６（ａ）〜（ｃ），図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、２つの金型１，２を重合させて金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給して所望形状の樹脂製品を成形する。このため、射出成形機には、２つの金型１，２を重合させる型締め装置１０と、金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給する射出装置２０とが備えられている。なお、ここでは、金型１は凹状に、金型２は凸状に形成されている。
【０００３】
型締め装置１０は、一方の金型１が取り付けられベース３１上に固定された固定ダイプレート１１と、他方の金型２が取り付けられ固定ダイプレート１１に対して接離する方向に移動ダイプレート１２と、一端は固定ダイプレート１１に他端は連結プレート１３にそれぞれ連結されて移動ダイプレート１２の移動を案内するタイバー１４と、移動ダイプレート１２を駆動するブーストシリンダ１５とをそなえている。
【０００４】
これにより、ブーストシリンダ１５を作動させると、タイバー１４に案内されながら移動ダイプレート１２と共に金型２が金型１に対して接離するように移動し、金型１，２の重合時には、ブーストシリンダ１５が金型２を金型１に押圧して金型１，２内の空間への樹脂圧に対抗する。
なお、移動ダイプレート１２には、成形後、凸状の金型２側に嵌着した樹脂製品４を取り出すために押出シリンダ１６がそなえられる。
【０００５】
一方、射出装置２０は、先端にノズル２１をそなえた射出シリンダ２２と、射出シリンダ２２の内部に進退可能及び回転可能に内挿された射出スクリュ２３と、射出シリンダ２２内の原料樹脂３を加熱するヒータ２４と、ベース３２上に固定された台（駆動装置台）２５と、台２５上に固定され射出シリンダ２２を支持する固定フレーム２６と、台２５上に移動可能に装備され射出スクリュ２３が結合された移動フレーム２７と、移動フレーム２７に設けられ射出スクリュ２３を回転駆動するスクリュ回転モータ２８と、固定フレーム２６と移動フレーム２７との間に設けられ、移動フレーム２７と共に射出スクリュ２３を軸線方向に移動させる射出スクリュ移動機構２９と、射出シリンダ２２内に原料樹脂３を供給するためのホッパ３０とをそなえている。
【０００６】
なお、台２５と固定ダイプレート１１との間には、台２５を射出シリンダ２２の軸方向に移動させてノズル２１の位置を前後に進退調整するノズル前後シリンダ３３が設けられている。
これにより、スクリュ回転モータ２８により射出スクリュ２３を回転させることで、ホッパ２９からのペレット状の原料樹脂３を射出シリンダ２２内に導入しこの原料樹脂３を前方へ送ることができ、この際、ヒータ２４により原料樹脂３加熱することで原料樹脂３を溶融することができる。そして、ノズル２１部分に溜まった溶融樹脂は、射出スクリュ移動機構２９を作動させて射出スクリュ２３を前進させ、金型１，２内に溶融樹脂を射出することができる。
【０００７】
このような射出成形機では、図６（ａ）〜（ｃ），図７（ａ）〜（ｃ）及び図８に示すように、射出成形が行なわれる。
つまり、まず、移動ダイプレート１２を図６（ａ）に示すような原位置に設定して（原位置設定工程、図８のステップＳ１）、移動ダイプレート１２を図６（ｂ）に示すように移動させて金型１，２を重合する型閉じを行なう（型閉じ工程、図８のステップＳ２）。
【０００８】
次いで、金型１，２を圧着させた状態で、スクリュ回転モータ２８及びヒータ２４を作動させ、ホッパ２９に投入されたペレット状の原料樹脂３を溶融しながら送給しノズル２１部分に１ショット分の溶融樹脂を溜めた上で、図６（ｃ）に示すように、射出スクリュ移動機構２９を作動させて射出スクリュ２３を前進させ、溶融樹脂を昇圧しながら金型１，２内に溶融樹脂を射出する（昇圧，射出工程、図８のステップＳ３）。
【０００９】
このように、金型１，２内に溶融樹脂を注入したら、タイマ等を用いて所定の時間だけ昇圧した圧力状態を保って（保圧工程、図８のステップＳ４）、金型１，２を冷やし樹脂を固める。この樹脂が固まる際に樹脂が収縮して堆積が減るので、図７（ａ）に示すように、射出スクリュ２３を回転させて一定圧力で樹脂を再射出することで、樹脂収縮分を補填する（冷却，計量工程、図８のステップＳ５）。
【００１０】
冷却，計量工程が完了したら（図８のステップＳ６）、図７（ｂ）に示すように、移動ダイプレート１２を移動させて金型１，２を離隔させる型開きを行なって（型開き工程、図８のステップＳ７）、図７（ｃ）に示すように、押出シリンダ１６を作動させて、凸状の金型２側に嵌着した樹脂製品４を押し出して取り出す（製品押し出し工程、図８のステップＳ８）。その後は、成形終了判定（図８のステップＳ９）がされるまで、再び、上記の型閉じ工程（図８のステップＳ２）から製品押し出し工程（図８のステップＳ８）を実施する。
【００１１】
このようにして、射出成形が行なわれるが、射出成形機には、射出スクリュ移動機構２９に油圧シリンダ等の流体圧シリンダを用いるものの他に、射出スクリュ移動機構２９に電動モータを用いた電動射出成形機がある。
この電動射出成形機は、小型の射出成形機に対しては問題がないが、中型以上の射出成形機になると、射出に要する射出時の圧力が非常に大きく、大きいトルクを出力するための特別仕様のモータが必要となってコストが高くなるのみならず、１つの電動モータを射出成形機に搭載する場合、搭載時の配置バランスが悪くなるという課題があった。
【００１２】
そこで、駆動力を分散して、標準モータが使用できるようにした射出スクリュの駆動装置が、特公平３−４１０５０号公報に開示されている。この駆動装置は、射出スクリュの両側に設けられた直進駆動用のネジ軸をそれぞれ駆動用のサーボモータに直結しており、両側のモータは同期運転制御される。
しかしながら、２つの電動モータを用いて射出スクリュを駆動しようとすると、同一仕様の電動モータでも機差があり、この機差や外乱に起因してモータに位置ずれ（回転角ずれ）が生じることがある。モータに位置ずれが生じると、射出スクリュ側の可動部、即ち、複数組のモータ側（駆動側）と射出スクリュ側（被駆動側）との接点等に、過大なせん断力がかかり、射出スクリュ移動機構の破損を招く等の不具合が生じる。
【００１３】
特公平３−４１０５０号公報には、「両側のモータは同期運転制御される」と記載されているが、同期運転制御を具体的にどのようにするかは開示されておらず、上記課題を解決し得ない。
そこで、図９に示すように、複数組（ここでは２つ）の可動部を機械的に結合して両可動部を同期させるようにした電動射出成形機が考えられた。
【００１４】
この電動射出成形機の射出スクリュ移動機構２９では、射出スクリュ２３の基部４０を左右に延設して両延設部４０Ａ，４０Ｂにそれぞれボールねじナット４１Ａ，４１Ｂを形成し、各ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂに螺合するように一対のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂを設け、各ボールねじ軸軸４２Ａ，４２Ｂをそれぞれ射出スクリュ移動用電動モータ４３Ａ，４３Ｂにより回転駆動する。これにより、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂの回転がボールねじナット４１Ａ，４１Ｂの直線運動に変換されて射出スクリュ２３を進退移動させるようになっている。
【００１５】
そして、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ間を同期ベルト４４で機械的に連結して、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂが同期して作動し、モータ４３Ａ，４３Ｂに位置ずれが生じないようにして、射出スクリュ２３側の可動部、即ち、基部４０の両延設部（可動部）４０Ａ，４０Ｂボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ部分の近傍等に、過大なせん断力がかからないようにしている。
【００１６】
また、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０がそなえられている。制御装置５０は、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂとをそなえている。
平均位置演算部５１は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、この平均値をスクリュ２３の実位置として扱う。
【００１７】
位置制御値算出部５３では、加算器５２で演算される差の値、即ち、位置指令（目標位置）の値と、平均位置演算部５１で算出された両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置との差（目標位置−実位置）に基づいて、この差（位置偏差）に対応したモータ速度目標値（目標速度値）を位置制御値として算出する。
疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂ及び速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂは、各モータ４３Ａ，４３Ｂに応じて設けられている。
【００１８】
疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂでは対応するエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの位置信号１，位置信号２を入力され、例えば今回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２から前回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２を減算するなどによって、位置信号を時間で疑似微分して、速度信号１，速度信号２として出力する。各速度信号１，２は各モータの実速度として扱う。
【００１９】
速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂでは、位置制御値算出部５３からの目標速度値と疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂからの実速度（速度信号１，速度信号２）との差（目標速度−実速度）に基づいて、この差（速度偏差）に対応したモータ制御目標値を速度制御値として算出する。
したがって、各モータ４３Ａ，４３Ｂは、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂからの速度制御値によって回転速度（回転方向も含む）をそれぞれ独立して制御される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、射出スクリュ２３を駆動する複数の駆動系の間で同期ベルト４４等を用いて機械的に同期させるようにすると、確実に同期させることはできるが、図９は模式図であり、同期させるための機械的要素は同期ベルト４４以外にも多数あり、これらの機械的要素によって、射出装置２０の構造を複雑にするとともに、射出装置延いては電動射出成形機の大型化を招いている。
【００２１】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、複数の電動モータにより複数箇所で射出スクリュを進退駆動する電動射出成形機において、装置の大型化を招くことなく、電動モータの制御によって射出スクリュの各駆動部の位置を確実に同期させて互いに位置ずれが生じないようにした、電動射出成形機を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１にかかる発明の電動射出成形機は、台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の該進退方向位置又は該進退方向位置に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する位置検出手段を含み、該位置検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段をそなえ、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該位置ずれ算出手段により算出された位置ずれ量に基づいて該位置ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことを特徴としている。
【００２３】
請求項２にかかる発明の電動射出成形機は、台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間又は各被駆動部分の近傍に設けられたひずみ検出手段を含み、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該ひずみ検出手段により検出されたひずみ情報に基づいて該ひずみが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことを特徴としている。
【００２４】
この場合、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の進退方向速度又は該進退方向速度に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する速度検出手段をさらに含み、該速度検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量を算出する速度ずれ算出手段をそなえ、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、さらに該速度ずれ算出手段により算出された速度ずれ量に基づいて該速度ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことも好ましい（請求項３）。
【００２５】
請求項４にかかる発明の電動射出成形機は、台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の進退方向速度又は該進退方向速度に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する速度検出手段を含み、該速度検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量を算出する速度ずれ算出手段をそなえ、該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該速度ずれ算出手段により算出された速度ずれ量に基づいて該速度ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なうことを特徴としている。
【００２７】
この場合、上記の複数の被駆動部分及び／又は該被駆動部分に対応する駆動部分は予め移動方向に位置ずれのない状態に初期設定されていることが好ましい（請求項５）。
また、上記の各電動射出成形機において、該射出シリンダは固定フレームに取り付けられ、該射出スクリュは移動フレームに取り付けられるとともに、上記電動式アクチュエータは、該固定フレームに回転可能に軸支された複数のボールねじ軸と、上記の各ボールねじ軸にそれぞれ設けられて各ボールねじ軸を回転駆動する該電動モータと、該移動フレームに一体に設けられ、上記の各ボールねじ軸と螺合して該ボールねじ軸の回転によって該移動フレームとともに該射出スクリュを射出方向に進退移動する複数のボールねじナットとからなり、上記の複数の電動モータの回転を直進動作に変換し、この直進動作を該射出スクリュの射出前進及び後退とするように構成されていることが好ましい（請求項６）。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図１はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系を除くと図６，図７に示す従来技術と同様に構成されるので、これらの説明は簡略化する。
【００２９】
まず、この電動射出成形機の概略構成を説明すると、図６（ａ）〜（ｃ），図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、この射出成形機には、２つの金型１，２を重合させる型締め装置１０と、金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給する射出装置２０とが備えられている。
型締め装置１０は、金型１が取り付けられベース３１上に固定された固定ダイプレート１１と、金型２が取り付けられ固定ダイプレート１１に対して接離する方向に移動ダイプレート１２と、固定ダイプレート１１と連結プレート１３に各端部を連結され移動ダイプレート１２の移動を案内するタイバー１４と、移動ダイプレート１２を駆動するブーストシリンダ１５とをそなえている。また、移動ダイプレート１２には、成形後、金型２から樹脂製品４を取り出す押出シリンダ１６がそなえられる。
【００３０】
射出装置２０は、ノズル２１をそなえた射出シリンダ２２と、射出シリンダ２２に進退可能及び回転可能に内挿された射出スクリュ２３と、射出シリンダ２２内の原料樹脂３を加熱するヒータ２４と、ベース３２上に固定された台（駆動装置台）２５と、台２５上に固定され射出シリンダ２２を支持する固定フレーム２６と、台２５上に移動可能に装備され射出スクリュ２３が結合された移動フレーム２７と、移動フレーム２７に設けられ射出スクリュ２３を回転駆動するスクリュ回転モータ２８と、固定フレーム２６，移動フレーム２７間に設けられ、移動フレーム２７と共に射出スクリュ２３を軸線方向に移動させる射出スクリュ移動機構（駆動装置ともいう）２９と、射出シリンダ２２内に原料樹脂３を供給するためのホッパ３０とをそなえている。
【００３１】
台２５と固定ダイプレート１１との間には、台２５を射出シリンダ２２の軸方向に移動させてノズル２１の位置を前後に進退調整するノズル前後シリンダ３３が設けられている。
本実施形態では、射出スクリュ移動機構２９及びその制御系は、図１に示すように構成されている。この射出スクリュ移動機構２９自体は、図９を参照して既に説明したものと同様に、電動式のアクチュエータとして構成される。
【００３２】
つまり、図１に示すように、射出スクリュ移動機構２９は、射出スクリュ２３の基部４０において左右に延設された延設部４０Ａ，４０Ｂと、各延設部４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ形成されたボールねじナット４１Ａ，４１Ｂと、各ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂに螺合するように設けられた一対のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂと、各ボールねじ軸軸４２Ａ，４２Ｂをそれぞれ回転駆動する射出スクリュ移動用電動モータ４３Ａ，４３Ｂとをそなえている。各ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ及びこの近傍の延設部４０Ａ，４０Ｂは駈動力を直接受けるので、これらの部分やこれらを含む射出スクリュ２３の基部４０については、被駆動部分（又は可動部）ともいう。
【００３３】
なお、左右１対の延設部４０Ａ，４０Ｂ，ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ，ボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ，電動モータ４３Ａ，４３Ｂは、いずれも射出スクリュ２３の軸心線に対して左右対称に配設されている。もちろん、ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ，ボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ，電動モータ４３Ａ，４３Ｂの各軸心線は、射出スクリュ２３の軸心線と平行に設定されている。これにより、ボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ，ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂを介して左右の延設部４０Ａ，４０Ｂに均等に駆動力を伝達できるようになっている。
【００３４】
電動モータ４３Ａ，４３Ｂは、本体を固定フレーム２６に固設されており、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂは固定フレーム２６に軸方向固定で回転自在に軸支されている。特に図示しないが、各モータ４３Ａ，４３Ｂとこれに対応するボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂとの間には、モータ４３Ａ，４３Ｂの回転を減速してボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂに伝達する動力伝達機構が装備されている。この動力伝達機構と。ボールねじ機構（ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ及びボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ）とによって、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転力を並進力に変換して射出スクリュ２３を射出前進及び後退させることができるようになっている。
【００３５】
そして、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂ間は、特に機械的には連結されておらず、左右のボールねじ軸４２Ａ，４２Ｂの同期作動は、モータ４３Ａ，４３Ｂを連携制御することで実現させるようになっている。
このため、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ａは、図１に示すように、平均位置／位置ずれ演算部５１Ａと、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂとをそなえている。
【００３６】
平均位置／位置ずれ演算部５１Ａは、両電動モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置を演算する機能と、両電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれを演算する機能とをそなえている。つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ（位置検出手段）６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、スクリュ２３の実位置として扱う。また、位置信号１，位置信号２から、これらの差［＝位置信号２−位置信号１］を演算する。この差は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれ（回転角度ずれ）に相当する。
【００３７】
位置制御値算出部５３では、加算器５２で演算される差の値、即ち、位置指令（目標位置）の値と、平均位置演算部５１で算出された両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置との差（目標位置−実位置）に基づいて、この差（位置偏差）に対応したモータ速度目標値（目標速度値）を位置制御値として算出し、出力する。
同期ゲイン処理部５７では、平均位置／位置ずれ演算部５１Ａで算出された位置ずれの値に予め設定された所定の同期ゲインを乗算する。
【００３８】
加算器５８Ａでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正し、加算器５８Ｂでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を減算補正する。これにより、各モータ４３Ａ，４３Ｂの位置制御値は、互いの位置ずれが解消されるように補正される。
【００３９】
各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂでは、対応するエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの位置信号１，位置信号２を入力され、例えば今回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２から前回の演算周期で得られた位置信号１，位置信号２を減算するなどによって、位置信号を時間で疑似微分して、として出力する。これらの速度信号１，２は各モータ４３Ａ，４３Ｂの実速度として扱う。
【００４０】
加算器５５Ａ，５５Ｂでは、各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂからの実速度（速度信号１，速度信号２）と、加算器５８Ａ，５８Ｂでそれぞれ補正された位置制御値（速度時限になるので目標速度値１，２に相当する）との差（目標速度値−実速度）を算出する。
速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂでは、加算器５５Ａ，５５Ｂで算出された速度差（速度偏差）に対応するようにモータ制御目標値（速度制御値）を算出して出力する。
【００４１】
本発明の第１実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００４２】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００４３】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ｂにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を減算補正したもの（目標速度２）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００４４】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれの検出結果が反映され、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれを解消するようにフィードバック制御が行なわれるので、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３を駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分への過大なせん断力の入力が防止されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの破損を回避することができる。特に、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図２はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
第１実施形態が左右の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御しているのに対して、本実施形態では、図２に示すように、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０にひずみセンサ（ひずみ検出手段）６２を設置して、このひずみセンサ６２で検出されたひずみに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御する。なお、ここでは、ひずみセンサ６２は、左右１対の延設部４０Ａ，４０Ｂに対して同条件（左右対称の状態）に設置されているが、このひずみセンサ６２は、射出スクリュ２３の基部４０のひずみの生じやすい部分であれば、場所や配置を限定されるものではない。
【００４６】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｂは、図２に示すように、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７Ａと、疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂとをそなえている。
【００４７】
平均位置演算部５１は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、スクリュ２３の実位置として扱う。
【００４８】
同期ゲイン処理部５７Ａでは、ひずみセンサ６２で検出された射出スクリュ２３の基部４０のひずみ値に予め設定された所定の同期ゲインを乗算する。なお、ひずみセンサ６２は、モータ４３Ｂ側の変位がモータ４３Ａ側の変位よりも大きい場合に正のひずみ値を出力し、モータ４３Ｂ側の変位がモータ４３Ａ側の変位よりも小さい場合に負のひずみ値を出力するものとする。
【００４９】
位置制御値算出部５３では、第１実施形態と同様に、位置偏差（目標位置−実位置）に基づいてモータ速度目標値（位置制御値）を算出し出力する。
加算器５８Ａでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７Ａで処理された位置ずれに応じた値を加算補正し、加算器５８Ｂでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７Ａで処理された位置ずれに応じた値を減算補正する。これにより、各モータ４３Ａ，４３Ｂの位置制御値は、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみが解消されるように補正される。
【００５０】
また、各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂ，加算器５５Ａ，５５Ｂ，速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂは、第１実施形態と同様に機能する。
本発明の第２実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００５１】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００５２】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ｂにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみに応じた値を減算補正したもの（目標速度２）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００５３】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみの検出結果が反映され、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみが解消されるように各電動モータ４３Ａ，４３Ｂのフィードバック制御が行なわれるので、射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂへの過大なせん断力の入力が防止されて、この部分の破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図３はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
第１実施形態では左右の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれに着目し、第２実施形態では射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０のひずみに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御しているのに対して、本実施形態では、図３に示すように、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度ずれに着目して電動モータ４３Ａ，４３Ｂを同期制御する。
【００５５】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｃは、図３に示すように、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、逆相分×同期ゲイン処理部５９と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，６０Ａ，６０Ｂとをそなえている。
【００５６】
平均位置演算部５１は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂに設置されたエンコーダ６１Ａ，６１Ｂからの各モータ位置情報（各モータの回転位相情報）である位置信号１，位置信号２を入力され、これらの平均値［＝（位置信号１＋位置信号２）／２］を演算する。この平均値は、両モータ４３Ａ，４３Ｂの平均位置（平均回転角度）であって、スクリュ２３の実位置として扱う。
【００５７】
位置制御値算出部５３では、第１実施形態と同様に、位置偏差（目標位置−実位置）に基づいてモータ速度目標値（位置制御値）を算出し出力する。
また、各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂは、第１実施形態と同様に機能し、加算器５５Ａ，５５Ｂでは、位置制御値算出部５３からのモータ速度目標値と各疑似微分演算部５４Ａ，５４Ｂからの実速度（速度信号１，速度信号２）との差を算出し、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂは、各速度偏差（目標速度−速度信号１，目標速度−速度信号２）に対応するように、モータ制御目標値（速度制御値）を算出して出力する。
【００５８】
逆相分×同期ゲイン処理部５９では、疑似微分演算部５４Ａで算出された速度信号１と、疑似微分演算部５４Ｂで算出された速度信号２との速度ずれ（逆相分）（＝速度信号２−速度信号１）を算出し、この算出値に予め設定された所定の同期ゲインを乗算する。
加算器６０Ａでは、速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正し、加算器６０Ｂでは、速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正する。これにより、各モータ４３Ａ，４３Ｂの速度制御値は、速度ずれが解消されるように補正される。
【００５９】
本発明の第３実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００６０】
速度制御値算出部５６Ａでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値（目標速度）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ａで、この速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００６１】
速度制御値算出部５６Ｂでは、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値（目標速度）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号２）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ｂで、この速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００６２】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれの検出結果が反映され、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれが解消されるように各電動モータ４３Ａ，４３Ｂのフィードバック制御が行なわれる。したがって、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂは同一の速度で同一方向に回転する。もちろん、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂやボールねじナット４１Ａ，４１Ｂ等（駆動部分）の初期位置が同一であることが条件であるが、通常は、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの初期位置は同位置に設定されるので、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂは位置ずれを生じることもない。
【００６３】
したがって、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂへの過大なせん断力の入力が防止されて、この部分の破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００６４】
次に、本発明の第４実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図４はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
本実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御は、第１実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御と、第３実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度ずれに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御とを複合させたものである。
【００６５】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｄは、図４に示すように、平均位置／位置ずれ演算部５１Ａと、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７と、逆相分×同期ゲイン処理部５９と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，６０Ａ，６０Ｂとをそなえている。これらの各要素は前述のとおりなので、説明は省略する。
【００６６】
本発明の第４実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００６７】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ａで、この速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００６８】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ｂで、この速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００６９】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれの検出結果と速度ずれの検出結果とが反映され、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれと速度ずれとをいずれも解消するようにフィードバック制御が行なわれるので、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの位置ずれは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３の駆動ずれ（位置ずれ）も抑制されて、射出スクリュ２３を駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分への過大なせん断力の入力が防止されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００７０】
次に、本発明の第５実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図５はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。
本実施形態の電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御は、第２実施形態の射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０のひずみに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御と、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度ずれに着目した電動モータ４３Ａ，４３Ｂの同期制御とを複合させたものである。
【００７１】
つまり、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂを制御する制御装置（制御手段）５０Ｅは、図５に示すように、平均位置演算部５１と、位置制御値算出部５３と、同期ゲイン処理部５７Ａと、逆相分×同期ゲイン処理部５９と、疑似微分演算部（速度検出手段）５４Ａ，５４Ｂと、速度制御値算出部５６Ａ，５６Ｂと、加算器５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，６０Ａ，６０Ｂとをそなえている。これらの各要素は前述のとおりなので、説明は省略する。
【００７２】
本発明の第５実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）にあたって、射出スクリュ２３の前後位置指令値（目標位置）、或いは、これに対応する両モータ４３Ａ，４３Ｂの回転角度に相当する位置指令値（目標位置）が入力されると、この位置指令値（目標位置）と実位置（平均位置）との差（差）を算出し、位置制御値算出部５３において、この位置偏差に対応したモータ速度目標値を位置制御値として算出する。
【００７３】
速度制御値算出部５６Ａでは、加算器５８Ａにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された位置ずれに応じた値を加算補正したもの（目標速度１）と、疑似微分演算部５４Ａからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ａで、この速度制御値算出部５６Ａから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を加算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ａの作動を制御する。
【００７４】
速度制御値算出部５６Ｂでは、加算器５８Ｂにおいて、位置制御値算出部５３で算出された位置制御値に同期ゲイン処理部５７で処理された射出スクリュ２３の基部（可動部）４０のひずみに応じた値を減算補正したもの（目標速度２）と、疑似微分演算部５４Ｂからの実速度（速度信号１）との差（速度偏差）に基づいてモータ制御目標値（速度制御値）を算出して、加算器６０Ｂで、この速度制御値算出部５６Ｂから出力されたモータ制御目標値に、逆相分×同期ゲイン処理部５９で処理された速度ずれに応じた値を減算補正して、これに基づいて電動モータ４３Ｂの作動を制御する。
【００７５】
このように、各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御には、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）である基部４０のひずみの検出結果と各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれの検出結果とが反映され、基部４０のひずみと各電動モータ４３Ａ，４３Ｂの速度ずれとをいずれも解消するようにフィードバック制御が行なわれるので、基部４０のひずみは微小以内に抑制されて、射出スクリュ２３の駆動ずれ（位置ずれ）も抑制されて、射出スクリュ２３を駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分への過大なせん断力の入力が防止されて、射出スクリュ２３の被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの破損を回避することができる。もちろん、電動モータ４３Ａ，４３Ｂの制御系に工夫を凝らしたものなので、電動モータ４３Ａ，４３Ｂを機械的に同期させる場合に比べて同期のための機械部分が不要になり、装置の小型化に寄与する。
【００７６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば各実施形態では、モータ４３Ａ，４３Ｂの位置をエンコーダ６１Ａ，６１Ｂで検出しているが、これに代えて、各ボールねじ軸４２Ａ，４２の位置や射出スクリュ２３の各被駆動部分（可動部）４０Ａ，４０Ｂの位置をポジションセンサ等で検出してこれに基づいて制御を行なっても良いが、検出精度の面では、最も位置変位（回転角変位）の大きいモータ４３Ａ，４３Ｂの位置を用いるのが好ましい。
【００７７】
また、各実施形態では、モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度を位置情報を演算（各実施形態では疑似微分）で求めているが、これらの回転速度を回転速度センサによって直接検出するようにしてもよい。また、モータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度に代えて各ボールねじ軸４２Ａ，４２の回転速度等を用いることも考えられるが、検出精度の面では、最も高速のモータ４３Ａ，４３Ｂの回転速度を用いるのが好ましい。
【００７８】
また、射出スクリュ移動機構２９についても上記の実施形態のようにボールねじ式に限定されるものでなく、電気的に制御しうる電動モータを用いた電動式アクチュエータであれば広く適用しうる。
また、上記の各実施形態では、電動式アクチュエータとして、モータ４３Ａ，４３Ｂ，ボールねじ軸４２Ａ，４２，ボールねじナット４１Ａ，４１Ｂが２組（左右一対）設けられているが、これらは３組以上設けても良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜４にかかる本発明の電動射出成形機によれば、電動式アクチュエータに備えられ、射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータの各々に対して、制御手段が互いにずれが生じないように制御するので、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになり、装置の小型化を図りながら、複数の駆動系で射出スクリュを駆動する際の駆動ずれに起因して発生しやすい被駆動部分の破損を回避することができる。
【００８０】
つまり、請求項１にかかる本発明の電動射出成形機によれば、制御手段は、位置ずれ算出手段により算出された、電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間での位置ずれ量に基づいて、各電動モータへの制御量を、該位置ずれが解消されるように補正した上で、各電動モータの制御を行なうので、各々の電動モータが該位置ずれを解消するように制御されることになり、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになる。
【００８１】
また、請求項２にかかる本発明の電動射出成形機によれば、制御手段は、電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間又は各被駆動部分の近傍に設けられたひずみ検出手段により検出されたひずみ情報に基づいて、各電動モータへの制御量を、該ひずみが解消されるように補正した上で、各電動モータの制御を行なうので、各々の電動モータが該ひずみを解消するように制御されることになり、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになる。
【００８２】
また、請求項３又は４にかかる本発明の電動射出成形機によれば、制御手段は、位置ずれ算出手段により算出された、電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量に基づいて、各電動モータへの制御量を、該速度ずれが解消されるように補正した上で、各電動モータの制御を行なうので、各々の電動モータが速度ずれを解消するように制御されることになり、機械的な同期手段を用いることなく該射出スクリュに対する駆動ずれの発生が抑制されるようになる。
【００８３】
上記の被駆動部分を予め移動方向に位置ずれのない状態に初期設定しておけば、上記位置ずれの発生をより確実に解消することができ、被駆動部分の破損をより確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図５】本発明の第５実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【図６】一般的な射出成形機の構成と動作を示す模式的側面図であり、図７とともに（ａ）〜（ｃ）の順にその動作を示す。
【図７】一般的な射出成形機の構成と動作を示す模式的側面図であり、図６とともに（ａ）〜（ｃ）の順にその動作を示す。
【図８】一般的な射出成形機の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来の電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１，２ 金型
３ 原料樹脂
１０ 型締め装置
１１ 固定ダイプレート
１２ 移動ダイプレート
１３ 連結プレート
１４ タイバー
１５ ブーストシリンダ
１６ 押出シリンダ
２０ 射出装置
２１ ノズル
２２ 射出シリンダ
２３ 射出スクリュ
２４ ヒータ
２５ 台
２６ 固定フレーム
２７ 移動フレーム
２８ スクリュ回転モータ
２９ 射出スクリュ移動機構（電動式アクチュエータ）
３０ ホッパ
３１，３２ ベース
３３ ノズル前後シリンダ
４０ 射出スクリュ２３の基部（被駆動部分）
４０Ａ，４０Ｂ 射出スクリュ２３の延設部（被駆動部分）
４１Ａ，４１Ｂ ボールねじナット
４２Ａ，４２Ｂ ボールねじ軸
４３Ａ，４３Ｂ 射出スクリュ移動用電動モータ
４４ 同期ベルト
５０，５０Ａ〜５０Ｅ 制御装置（制御手段）
５１ 平均位置演算部
５１Ａ 平均位置／位置ずれ演算部
５２，５５Ａ，５５Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ 加算器
５３ 位置制御値算出部
５４Ａ，５４Ｂ 疑似微分演算部（速度検出手段）
５６Ａ，５６Ｂ 速度制御値算出部
５７，５７Ａ 同期ゲイン処理部
５９ 逆相分×同期ゲイン処理部
６１Ａ，６１Ｂ エンコーダ（位置検出手段）
６２ ひずみセンサ（ひずみ検出手段）
Claims (6)
- 台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、
該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、
上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、
該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の該進退方向位置又は該進退方向位置に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する位置検出手段を含み、
該位置検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段をそなえ、
該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該位置ずれ算出手段により算出された位置ずれ量に基づいて該位置ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なう
ことを特徴とする、電動射出成形機。 - 台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、
該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、
上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、
該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の相互間又は各被駆動部分の近傍に設けられたひずみ検出手段を含み、
該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該ひずみ検出手段により検出されたひずみ情報に基づいて該ひずみが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なう
ことを特徴とする、電動射出成形機。 - 該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動部分の進退方向速度又は該進退方向速度に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する速度検出手段をさらに含み、
該速度検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量を算出する速度ずれ算出手段をそなえ、
該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、さらに該速度ずれ算出手段により算出された速度ずれ量に基づいて該速度ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なう
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電動射出成形機。 - 台上に固定され金型内に充填する樹脂材料を供給される射出シリンダと、該射出シリンダに進退可能に装備され該射出シリンダ内の該樹脂材料を該金型内に射出する射出スクリュと、該射出スクリュを進退駆動する複数の電動モータを有する電動式アクチュエータとをそなえた電動射出成形機において、
該射出スクリュが目標位置に目標速度で移動するように上記の電動式アクチュエータを位置及び／又は速度について制御する制御手段と、
上記の各電動モータによる該射出スクリュの駆動に関する状態を検出する検出手段とをそなえ、
該検出手段は、該射出スクリュで該電動モータからの駆動力を加えられる複数の被駆動 部分の進退方向速度又は該進退方向速度に対応したパラメータ量をそれぞれ検出する速度検出手段を含み、
該速度検出手段による検出情報に基づいて、上記の複数の被駆動部分の相互間での速度ずれ量を算出する速度ずれ算出手段をそなえ、
該制御手段は、上記の各電動モータへの制御量を、該速度ずれ算出手段により算出された速度ずれ量に基づいて該速度ずれが解消されるように補正して、上記の各電動モータの制御を行なう
ことを特徴とする、電動射出成形機。 - 上記の複数の被駆動部分及び／又は該被駆動部分に対応する駆動部分は予め移動方向に位置ずれのない状態に初期設定されていることを特徴とする、請求項３又は４記載の電動射出成形機。
- 該射出シリンダは固定フレームに取り付けられ、該射出スクリュは移動フレームに取り付けられるとともに、
上記電動式アクチュエータは、該固定フレームに回転可能に軸支された複数のボールねじ軸と、上記の各ボールねじ軸にそれぞれ設けられて各ボールねじ軸を回転駆動する該電動モータと、該移動フレームに一体に設けられ、上記の各ボールねじ軸と螺合して該ボールねじ軸の回転によって該移動フレームとともに該射出スクリュを射出方向に進退移動する複数のボールねじナットとからなり、
上記の複数の電動モータの回転を直進動作に変換し、この直進動作を該射出スクリュの射出前進及び後退とするように構成されている
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の電動射出成形機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332868A JP3556897B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 電動射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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