JP3881613B2 - Waveform display method of injection molding machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動作制御に係わる所定の制御項目に対する目標値を波形表示する際に用いて好適な射出成形機の波形表示方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、射出成形機では、ディスプレイの画面に、実際の動作に係わる実測値の波形表示に加え、当該実測値に対応する目標値を重ね合わせて表示し、目標値に対する実際の動作状態(実測値)を容易に監視できるようにしていた。この場合、例えば、射出速度に対する目標値の波形表示では、通常、時間に対して速度が段階的に変化する多段設定を行うため、表示される波形はステップ状に変化する波形となる(例えば、特公平8−25216号公報及び特開昭61−249730号公報等参照)。
【特許文献1】
特公平8−25216号公報
【特許文献2】
特開昭61−249730号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーボモータを駆動制御する場合、射出速度に対する目標値をそのまま指令値として設定しても、瞬時に目標値の射出速度に立ち上げることは困難であるとともに、実際の制御においてもオーバシュートが発生するなど、制御が不安定となる。したがって、安定して目標値に達することができるように、加速度(又は負加速度)を指令値として設定し、所定の加速時間(又は減速時間)を経て目標値に達するように制御している。このため、目標値と指令値は必ずしも一致するものではない。
【0004】
また、射出速度の場合、加速度(又は負加速度)により指令値を設定することから、波形表示する場合には横軸の単位が時間になるのに対して、実測値の波形表示に係る横軸の単位はスクリュ位置で表示されるため、実測値と指令値は重ね合わせた表示が困難となる。このような理由から、従来は上述した純粋な目標値の波形表示に留まり、結局、実測値に対する的確で正確な観察(評価)を迅速かつ容易に行うことができない難点があった。
【0005】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、実測値に対する的確で正確な観察(評価)を迅速かつ容易に行うことができる射出成形機の波形表示方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る射出成形機の波形表示方法は、ディスプレイ2の画面Waに、動作制御に係わる所定の制御項目に対する目標値Vsを波形表示するに際し、目標値Vsを表示する横軸の表示単位を、実測値を波形表示する横軸の表示単位に一致するように変換処理して波形表示するとともに、当該変換処理により変化する動作制御に対する指令値Ccの変化分Vcsを、目標値Vsに含めて波形表示するようにしたことを特徴とする。
【0007】
この場合、好適な実施の態様により、制御項目には、射出速度を適用することができるとともに、この際の変換処理は、指令値Vcsに係る横軸の単位である時間Tを、実測値を表示する横軸の単位である位置(スクリュ位置)Sに変換することができる。また、変換処理は、変換関数による演算又は予め設定したデータテーブルを用いることができる。
【0008】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0009】
まず、本実施例に係る波形表示方法を実施できる射出成形機Mの構成について、図2及び図3を参照して説明する。
【0010】
図2中、仮想線で示すMは射出成形機であり、機台Mbと、この機台Mb上に設置された射出装置Mi及び型締装置Mcを備える。射出装置Miは、加熱筒10を備え、この加熱筒10の前端に図に現れない射出ノズルを有するとともに、加熱筒10の後部には材料を供給するホッパ11を備える。一方、型締装置Mcには可動型と固定型からなる金型12を備える。また、機台Mb上には側面パネル13を起設し、この側面パネル13にディスプレイユニット15を配設する。このディスプレイユニット15は、タッチパネル2tを付設したカラー液晶ディスプレイ等のディスプレイ2を備え、このディスプレイユニット15は、機台Mbに内蔵したコントローラ20(図3)に接続する。
【0011】
図3は、コントローラ20のブロック系統図を示す。21はCPUであり、このCPU21には内部バス22を介してチップセット23を接続する。また、チップセット23には、PCIバス等のローカルバスを用いたバスライン24を接続してHMI(ヒューマン・マシン・インタフェース)制御系を構成する。このため、バスライン24には、RAM,ROM等の各種メモリ類を総括する内部メモリ25を接続する。さらに、バスライン24には、表示インタフェース26を介して上述したディスプレイユニット15を接続するとともに、入出力インターフェイス27を介してメモリカード等の記憶メディア28(外部メモリ)に対する読出及び書込を行うドライブユニット29を接続する。
【0012】
一方、チップセット23には、バスライン24と同様のバスライン30を接続してPLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)制御系を構成する。このため、バスライン30には、スイッチ等の切換データDiをCPU21に付与し、かつCPU21から得る制御指令データDoを対応するアクチュエータに付与する入出力インターフェイス31を接続するとともに、各種センサの検出信号Siを、アナログ−ディジタル変換してCPU21に付与し、かつCPU21から得る制御指令データをディジタル−アナログ変換して得た制御信号Soを対応するアクチュエータに付与する入出力インターフェイス32を接続する。これにより、所定のフィードバック制御系及びオープンループ制御系が構成される。
【0013】
したがって、前述した内部メモリ25には、PLCプログラムとHMIプログラムを格納するとともに、各種処理プログラムを格納する。なお、PLCプログラムは、射出成形機Mにおける各種工程のシーケンス動作や射出成形機Mの監視等を実現するためのソフトウェアであり、HMIプログラムは、射出成形機Mの動作パラメータの設定及び表示,射出成形機Mの動作監視データの表示等を実現するためのソフトウェアである。これらのソフトウェアは、コントローラ20を搭載する射出成形機Mの固有アーキテクチャとして構築され、特に、本実施例に係る波形表示方法の処理を実行することができる。
【0014】
次に、本実施例に係る波形表示方法について、図1〜図6を参照して具体的に説明する。
【0015】
まず、本実施例に係る波形表示方法により波形を表示する射出・計量画面について、図1を参照して説明する。図1はディスプレイ2に表示される射出・計量画面Waを示す。この射出・計量画面Waには、上段と下段に、各種画面Wa…を切換える画面項目毎に設けた複数の画面切換キーK1,K2,K3…を表示する。この画面切換キーK1…は、使用頻度の高さを考慮してランク分けされ、上段に、型開閉画面切換キーK1,エジェクタ画面切換キーK2,射出・計量画面切換キーK3,温度画面切換キーK4,モニタ画面切換キーK5,主要条件画面切換キーK6,条件切換画面切換キーK7を有する成形機の動作条件の設定に係わる第一のグループGaを横一列に配するとともに、下段に、これ以外となるスイッチ&オプション画面切換キーK8,履歴画面切換キーK9,プログラム画面切換キーK10,信号レコーダ画面切換キーK11,診断画面切換キーK12,支援画面切換キーK13を有する第二のグループGbを横一列に配する。なお、図1に表示される第二のグループGbは、第二階層が表示された状態であり、画面右端の階層画面切換キーKcをタッチすることにより、第一階層における工程監視画面切換キー,生産情報画面切換キー,波形画面切換キー,統計画面切換キー,トレンド画面切換キーが、第二階層の画面切換キーK8〜K13と入れ替わる形で同様に表示される。
【0016】
各画面切換キーK1,K2…は、射出・計量画面Waを他の画面に切換えた場合でも同様に表示される。例えば、図2は第二のグループGbにおける第一階層の工程監視画面切換キーを選択した場合の工程監視画面Wbの概要を示すが、各画面切換キーK1,K2…は、図1に示した射出・計量画面Waと同じ位置に同じ形状で表示される。また、コントローラ20には、画面切換キーK1…の配列をユーザサイドで任意に変更できる配列変更機能及び変更後の配列を記憶する配列記憶機能を備えている。これにより、ユーザ自身が使い勝手を考慮して画面切換キーK1…の配列(順番)を任意に変更することができる。このようなレイアウト表示により、各画面切換キーK1…に表示される名称表示を変更する場合でも、ソフトウェアにより容易に対処でき、変更に伴う工数の削減及びコストダウンを図れるとともに、各画面切換キーK1…に対する視認性及び操作性を高めることができる。
【0017】
そして、上段の画面切換キーK1…と下段の画面切換キーK8…の間には、射出・計量画面Waの主要部分を表示する。射出・計量画面Waは、射出工程及び計量工程に係わる射出速度等の各種成形条件の設定を行うことができる設定画面であり、この射出・計量画面Waの一部に、本実施例に係る波形表示方法により波形を表示する波形表示部51を有する。図示の波形表示部51は、六段に設定された射出速度の目標値Vsが、本実施例に係る波形表示方法により表示された状態を示している。したがって、この目標値Vsには、後述する指令値Ccの変化分Vcsも含まれる。また、波形表示部51の横軸はスクリュ位置Sに、縦軸は射出速度Vにそれぞれ設定している。なお、波形表示部51には、目標値Vsに加え、実測値に係る波形が重ね合わせて表示されるが、図1では省略した。
【0018】
次に、本実施例に係る波形表示方法の処理手順について、図5及び図6を参照しつつ図4に示すフローチャートに従って説明する。
【0019】
今、図6における二速目の目標値をVa,三速目の目標値をVbに設定するとともに、二速目から三速目までの加速時間Tcにおける加速度(指令値Cc)をVtに設定した場合を想定する(ステップS1)。この場合、加速時間Tcにおける加速度Vtは、横軸の単位が時間Tとなるため、波形表示した際には、図6に二点鎖線で示すように直線変化(比例変化)となる。
【0020】
一方、目標値Va,Vb及び加速度Vt(指令値Cc)が設定されたなら、横軸の単位を位置(スクリュ位置)Sで波形表示できるように変換処理を行う。この変換処理は次のように行う。図5は、横軸の単位を時間T〔s〕に設定した射出速度V〔mm/s〕を示し、Vaが二速目の目標値,Vbが三速目の目標値,Vtが加速度(指令値Cc)を示す。まず、加速度制御が行われる加速時間Tcを、微小時間Td1,Td2…に分割し、最初の微小時間Td1の経過時点における射出速度Vd1を、変換式(変換関数)
Vd1={(Vb−Va)・Td1/Tc}+Va
を用いた演算処理により求める(ステップS2)。また、微小時間Td1の移動距離Sd1を、変換式(変換関数)
Sd1=Sd1p+Sd1t
=(Va・Td1)+{(Vd1−Va)・Td1・1/2}
を用いた演算処理により求める(ステップS3)。そして、得られた移動距離Sd1と射出速度Vd1を表示用データとして記憶する(ステップS4)。同様に、次の微小時間Td2の経過時点における射出速度Vd2及び移動距離Sd2を求めて記憶する(ステップS5,S6,S7)。以下、同様の演算処理を加速時間Tcの全区間に対して実行する(ステップS8)。
【0021】
よって、得られる表示用データは、横軸の単位を位置Sにし、縦軸の単位を速度Vにして波形表示することができる。このような指令値Cc(加速度Vt)による変化分Vcsと目標値Va,Vbを組合わせることにより、図6に実線で示す目標値Vsの波形となり、変化分Vcsが含まれた目標値Vsとなる。この目標値Vsの波形は、横軸の単位が時間Tとなる加速度Vtの波形と比較した場合、上側に膨らんだ形状となる。
【0022】
以上においては、二速と三速間について説明したが、三速と四速間など、他の加速区間をはじめ、減速区間においても同様の処理を行うことができるため、射出工程における全工程の処理を同様に実行する(ステップS9)。そして、全工程の処理が終了したなら、図6(図1)に示す波形表示部51に表示する(ステップS10)。これにより、波形表示部51には、本実施例に係る波形表示方法により処理された目標値Vsが表示される。なお、図6中、点線Vrは目標値Va,Vbのみをステップ状に表示する従来方法による表示態様を示している。
【0023】
このような本実施例に係る波形表示方法によれば、射出速度に対する目標値Vsを波形表示するに際し、動作制御に対する指令値Cc(加速度又は負加速度)による変化分Vcsを目標値Vsに含めて波形表示するとともに、指令値Ccの変化分Vcsを含む目標値Vsの表示単位である時間Tを、実測値を波形表示する表示単位である位置(スクリュ位置)Sに変換処理して波形表示するようにしたため、表示される目標値Vsには実測値に実質的に一致する指令値Ccの変化分Vcsが含まれることになり、射出速度Vsの実測値に対する的確で正確な観察(評価)を迅速かつ容易に行うことができる。
【0024】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,配置,数量,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更,追加,削除することができる。例えば、動作制御に係わる所定の制御項目として射出速度を例示したが、射出圧力等の他の制御項目に対しても同様に適用することができる。また、変換処理は、変換関数を用いた演算処理により行う場合を示したが、予め設定したデータテーブルにより変換処理することもできる。
【0025】
【発明の効果】
このように、本発明に係る波形表示方法は、ディスプレイの画面に、動作制御に係わる所定の制御項目に対する目標値を波形表示するに際し、目標値を表示する横軸の表示単位を、実測値を波形表示する横軸の表示単位に一致するように変換処理して波形表示するとともに、当該変換処理により変化する動作制御に対する指令値の変化分を、目標値に含めて波形表示するようにしたため、表示される目標値には実測値に実質的に一致する指令値の変化分が含まれることになり、実測値に対する的確で正確な観察(評価)を迅速かつ容易に行うことができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る波形表示方法により波形表示を行う射出・計量画面図、
【図2】同波形表示方法を実施できる射出成形機の概要図、
【図3】同射出成形機に備えるコントローラの機能ブロック図、
【図4】同波形表示方法の処理手順を示すフローチャート、
【図5】同波形表示方法における変換処理の説明補助図、
【図6】同波形表示方法により表示される波形図、
【符号の説明】
2 ディスプレイ
Wa 画面(射出・計量画面)
Vs 指令値による変化分を含む目標値
T 時間
S 位置(スクリュ位置)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waveform display method for an injection molding machine suitable for use in displaying a waveform of a target value for a predetermined control item related to operation control.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an injection molding machine, in addition to displaying a waveform of actual measurement values related to actual operation on the display screen, the target value corresponding to the actual measurement value is displayed in an overlapping manner, and the actual operation state (measurement value) with respect to the target value is displayed. ) Can be easily monitored. In this case, for example, in the waveform display of the target value with respect to the injection speed, normally, since the multistage setting in which the speed changes stepwise with respect to time is performed, the displayed waveform becomes a waveform that changes stepwise (for example, (See Japanese Patent Publication No. 8-25216 and Japanese Patent Laid-Open No. 61-249730).
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 8-25216 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 61-249730
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when controlling the servo motor, even if the target value for the injection speed is set as it is as the command value, it is difficult to instantaneously raise the target value to the injection speed, and overshoot also occurs in actual control. The control becomes unstable. Therefore, the acceleration (or negative acceleration) is set as a command value so that the target value can be stably reached, and control is performed so as to reach the target value after a predetermined acceleration time (or deceleration time). For this reason, the target value and the command value do not necessarily match.
[0004]
In addition, in the case of injection speed, the command value is set by acceleration (or negative acceleration), so the unit of the horizontal axis is time when displaying the waveform, whereas the horizontal axis related to the waveform display of the actual measurement value. Since the unit is displayed at the screw position, it is difficult to superimpose the actual measurement value and the command value. For these reasons, there has been a difficulty in that accurate and accurate observation (evaluation) of measured values cannot be performed quickly and easily.
[0005]
The present invention solves such a problem in the prior art, and provides a waveform display method for an injection molding machine capable of quickly and easily performing accurate and accurate observation (evaluation) on measured values. With the goal.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Embodiments]
In the waveform display method for an injection molding machine according to the present invention, when the target value Vs for a predetermined control item related to operation control is displayed on the screen Wa of the
[0007]
In this case, according to a preferred embodiment, the injection speed can be applied to the control item, and the conversion process at this time is performed by converting the time T, which is a unit of the horizontal axis related to the command value Vcs, to the actual measurement value. The position can be converted into a position (screw position) S which is a unit of the horizontal axis to be displayed. Further, the conversion process can use a calculation by a conversion function or a preset data table.
[0008]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
[0009]
First, the configuration of an injection molding machine M that can implement the waveform display method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
[0010]
In FIG. 2, M indicated by an imaginary line is an injection molding machine, which includes a machine base Mb, an injection device Mi and a mold clamping device Mc installed on the machine base Mb. The injection device Mi includes a
[0011]
FIG. 3 shows a block system diagram of the
[0012]
On the other hand, a
[0013]
Therefore, the
[0014]
Next, the waveform display method according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
[0015]
First, an injection / metering screen for displaying a waveform by the waveform display method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an injection / weighing screen Wa displayed on the
[0016]
The screen switching keys K1, K2,... Are displayed in the same manner even when the injection / metering screen Wa is switched to another screen. For example, FIG. 2 shows an outline of the process monitoring screen Wb when the first-layer process monitoring screen switching key in the second group Gb is selected. The screen switching keys K1, K2,... Are shown in FIG. The same shape is displayed at the same position as the injection / weighing screen Wa. Further, the
[0017]
The main part of the injection / metering screen Wa is displayed between the upper screen switching key K1... And the lower screen switching key K8. The injection / weighing screen Wa is a setting screen for setting various molding conditions such as the injection process and the injection speed related to the weighing process, and a waveform according to the present embodiment is included in a part of the injection / metering screen Wa. It has a
[0018]
Next, the processing procedure of the waveform display method according to this embodiment will be described according to the flowchart shown in FIG. 4 with reference to FIGS.
[0019]
Now, the target value for the second speed in FIG. 6 is set to Va, the target value for the third speed is set to Vb, and the acceleration (command value Cc) in the acceleration time Tc from the second speed to the third speed is set to Vt. A case is assumed (step S1). In this case, the acceleration Vt at the acceleration time Tc has a unit of the horizontal axis as the time T. Therefore, when the waveform is displayed, it changes linearly (proportional change) as shown by a two-dot chain line in FIG.
[0020]
On the other hand, when the target values Va and Vb and the acceleration Vt (command value Cc) are set, the conversion processing is performed so that the waveform can be displayed at the position (screw position) S on the horizontal axis. This conversion process is performed as follows. FIG. 5 shows the injection speed V [mm / s] in which the unit of the horizontal axis is set to time T [s], Va is the second speed target value, Vb is the third speed target value, and Vt is the acceleration ( Command value Cc). First, the acceleration time Tc in which acceleration control is performed is divided into minute times Td1, Td2,..., And the injection speed Vd1 at the time when the first minute time Td1 has elapsed is converted into a conversion equation (conversion function).
Vd1 = {(Vb−Va) · Td1 / Tc} + Va
It is obtained by a calculation process using (step S2). Further, the movement distance Sd1 of the minute time Td1 is converted into a conversion formula (conversion function)
Sd1 = Sd1p + Sd1t
= (Va · Td1) + {(Vd1−Va) · Td1 · 1/2}
It is obtained by calculation processing using (step S3). Then, the obtained moving distance Sd1 and injection speed Vd1 are stored as display data (step S4). Similarly, the injection speed Vd2 and the movement distance Sd2 at the elapse of the next minute time Td2 are obtained and stored (steps S5, S6, S7). Thereafter, the same calculation process is executed for all sections of the acceleration time Tc (step S8).
[0021]
Therefore, the obtained display data can be waveform-displayed with the unit of the horizontal axis as the position S and the unit of the vertical axis as the speed V. By combining the change Vcs due to the command value Cc (acceleration Vt) and the target values Va and Vb, a waveform of the target value Vs indicated by a solid line in FIG. 6 is obtained, and the target value Vs including the change Vcs and Become. The waveform of the target value Vs has a shape that swells upward when compared with the waveform of the acceleration Vt in which the unit of the horizontal axis is time T.
[0022]
In the above, between 2nd speed and 3rd speed was explained, but since the same processing can be performed in other acceleration sections, such as between 3rd speed and 4th speed, the entire process in the injection process The process is executed in the same manner (step S9). Then, when the processing of all the steps is completed, it is displayed on the
[0023]
According to such a waveform display method according to the present embodiment, when the target value Vs for the injection speed is displayed as a waveform, the change Vcs due to the command value Cc (acceleration or negative acceleration) for the operation control is included in the target value Vs. In addition to displaying the waveform, the time T, which is the display unit of the target value Vs including the change Vcs of the command value Cc, is converted into a position (screw position) S, which is a display unit for displaying the actual measurement value, and the waveform is displayed. As a result, the displayed target value Vs includes the change amount Vcs of the command value Cc that substantially matches the actual measurement value, so that accurate and accurate observation (evaluation) with respect to the actual measurement value of the injection speed Vs can be performed. It can be done quickly and easily.
[0024]
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and the detailed configuration, arrangement, quantity, method, and the like can be arbitrarily set within the scope of the present invention. Can be changed, added or deleted. For example, although the injection speed is exemplified as the predetermined control item related to the operation control, it can be similarly applied to other control items such as the injection pressure. Moreover, although the case where the conversion process is performed by a calculation process using a conversion function has been shown, the conversion process can also be performed using a preset data table.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, when the waveform display method according to the present invention displays the target value for the predetermined control item related to the operation control on the display screen, the display unit of the horizontal axis for displaying the target value is used as the measured value. Since the waveform is displayed after being converted to match the display unit of the horizontal axis to display the waveform, the change in the command value for the operation control that changes due to the conversion processing is included in the target value, and the waveform is displayed. The displayed target value includes a change in the command value that substantially matches the actual measurement value, so that accurate and accurate observation (evaluation) on the actual measurement value can be performed quickly and easily. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an injection / metering screen diagram for performing waveform display by a waveform display method according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic diagram of an injection molding machine that can implement the waveform display method;
FIG. 3 is a functional block diagram of a controller provided in the injection molding machine,
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the waveform display method;
FIG. 5 is an auxiliary diagram for explaining conversion processing in the waveform display method;
FIG. 6 is a waveform diagram displayed by the waveform display method;
[Explanation of symbols]
2 Display Wa screen (Injection / Weighing screen)
Vs Target value including change due to command value T Time S Position (screw position)
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