JP4027380B2

JP4027380B2 - 射出成形機の制御装置

Info

Publication number: JP4027380B2
Application number: JP2005162534A
Authority: JP
Inventors: 辰宏内山; 修齋藤
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: JP2006334929A; CN1872527A; US7462025B2; CN1872527B; EP1728616A1; US20060276927A1

Description

本発明は、射出成形機の制御装置に関する。特に保圧制御に特徴を有する制御装置に関する。

射出成形では、金型内に溶融樹脂を射出して充填させる射出工程に続いて、この充填された樹脂を所定圧力で保持する保圧工程を実行している。射出工程では、一般に射出速度制御がなされ、保圧工程では圧力制御がなされている。
保圧工程では、射出工程の終了時の樹脂圧力よりも低い保圧圧力で制御することから、スクリュを後退させて、設定保圧圧力になるように制御している。この射出工程の速度制御から保圧工程の圧力制御への切換直後においては、大きな圧力変化があることから、ヒケやショート等の成形不良が生じ易い。そのことから、保圧工程において、スクリュの後退速度を制限してヒケ等の発生を抑える方法や（特許文献１参照）、スクリュ後退速度制限値とスクリュ後退速度とに基づいて、スクリュを駆動するモータのトルクを制御し、射出工程から保圧工程への切換時に樹脂内に気泡が発生しないように制御する方法も知られている（特許文献２参照）。

又、射出工程から保圧工程への切換時に、射出工程における前進方向（射出方向）から後退方向へのスクリュ移動方向の切換が、スクリュ等の慣性力の影響により難しく，過充填等が生じ成形品の品質を低下させる。このことから、射出工程から保圧工程への切換時に、射出モータに制動方向（後退方向）に最大トルクを、保圧制限速度になるまで、若しくは所定時間発生させて、スクリュの前進を急速に停止させ、樹脂の過充填を防止するように制御する方法も知られている（特許文献３，４参照）。

さらに、この慣性エネルギーの影響を避けるために、射出工程において、保圧工程への切換時に射出スクリュ等の慣性エネルギーが無視できる程度の低い値の速度を設定し、射出工程の速度制御から保圧工程の圧力制御への切換時に慣性エネルギーの影響を受けずに、圧力制御の保圧工程へ移行できるようにした方法も知られている（特許文献５参照）。
さらに、射出工程から保圧工程に移行した際に、シリンダ内圧が指令圧力に達するまで、設定された加速度でプランジャの前進速度を減速させて、その後指令圧力に保持する保圧制御を行うようにした方法も知られている（特許文献６参照）。

特開２００３−３２６５７３号公報特開平９−２２０７４０号公報特開平４−３２９１１３号公報特開平８−２８１７２９号公報特開昭５９−２２４３２４号公報特開平１１−１８８７６３号公報

射出工程から保圧工程への移行時において、上述した特許文献３〜６に記載された方法は、スクリュ等の慣性エネルギーによる切換時におけるスクリュ前進を少なくするものである。又、特許文献１，２に記載された方法は、この射出工程から保圧工程への移行時において、スクリュが前進方向の移動から後退方向に移動開始したとき、そのときの後退移動速度を制限することによって、ヒケや気泡の発生を防止するものであり、スクリュが後退動作に入ったあとの圧力の急峻な減圧を抑えることが可能である。しかし、保圧開始して圧力が降下開始した直後の圧力は制御できず、ヒケや気泡発生を抑えるという目的を十分に達成できない。

図８は、この保圧工程への切換後、スクリュの後退速度を制限する制御を適用したときのスクリュの速度、スクリュを駆動する射出モータのトルク、樹脂にかかる圧力の関係を示す図である。図８（ａ）はスクリュの速度を、図８（ｂ）はスクリュを駆動する射出モータの出力トルク、図８（ｃ）は樹脂に加わる圧力を示している。射出工程においては、図８（ａ）に示されるように、スクリュは設定射出速度に制御されて駆動される。その間、金型内に樹脂が充填され、この金型内の樹脂に加わる圧力（射出圧力）は、図８（ｃ）に示すように上昇する。射出工程から保圧工程への切換点（時間ｔ１の点）に達すると、圧力制御に切換られ、図８（ｂ）に示すように、スクリュの前進を停止させようとして射出モータは逆方向（スクリュを後退させる方向）の最大トルクを発生する。なお、以後、スクリュの前進方向の速度、トルクを正の速度、正のトルクという、又、スクリュ後退方向の速度、トルクを負の速度、負のトルクという。射出モータが、最大の負のトルクを発生してもスクリュは慣性エネルギーにより前進し（特許文献３〜６に記載された方法はこの前進量を少なくするもの）、その前進の間樹脂に加わる圧力は図８（ｃ）に示すように増大する。

そして、時間ｔ２で速度が正の値から負の値となり、スクリュが後退を開始すると、樹脂にかかる圧力は図８（ｃ）に示すように低下し始める。このとき、スクリュ後退速度に制限を設けていないときは、スクリュの後退速度が大きく、図８（ｃ）で、速度制限前と記載した実線で示す圧力（保圧）が樹脂にかかり、急峻に圧力が低下する。一方、上述した特許文献１，２に記載された方法のように、スクリュ後退速度に制限値を設けて制御すると（図８（ａ）参照）、スクリュの後退速度が制限されることから、図８（ｃ）で破線で示す速度制限後のグラフのように、樹脂にかかる圧力（保圧）の低下は緩やかになり、急峻な圧力低下を防止し、ヒケや気泡の発生を抑えることができる。

しかし、図８に示すように、スクリュの前進動作から後退動作に切り替わりスクリュが後退を開始してから、その後退速度が設定された後退速度制限値に達するまでは、何ら制御されておらず、樹脂に加わる圧力は急激に減少する。すなわち、図８において時間ｔ２からｔ３までの間、樹脂に加わる圧力は急激に減少し（図８（ｃ）参照）、その間の圧力の制御はなされないことになる。そのため、この間の急激な圧力減少により、ヒケや気泡発生の原因となって成形品の品質を低下させる。

本発明の目的は、上述したような問題点を改善して、保圧工程への切換後、樹脂にかかる圧力が急峻に減少することを防止し、品質の高い成形品を成形できるようにした射出成形機の制御装置を提供することにある。

本願請求項１に係る発明は、保圧工程における圧力制御を圧力フィードバック制御により行う射出成形機の制御装置において、保圧工程開始からの経過時間に応じて射出時のスクリュの前進方向とは逆方向のトルク制限値を設定する手段と、保圧工程開始からの経過時間に応じて設定されたトルク制限値にしたがってトルクを制限する手段を備え、保圧工程時のスクリュ後退開始時に急峻な圧力低下を防止するものである。
又、請求項２に係る発明は、前記トルク制限値を設定する手段により、保圧開始後、スクリュの前進速度がゼロになるまでの前記逆方向のトルク制限を最大トルクとし、スクリュの前進速度がゼロになった以降の経過時間に応じて前記逆方向の設定値を設定するようにした。
請求項３に係る発明は、前記トルク制限値を設定する手段で、前記経過時間に対応するトルク制限値を予めパターン化して設定し、該トルク制限値のパターンを記憶する手段と、該パターンを選択する手段を備え、パターンを選択設定できるようにした。
請求項４に係る発明は、前記経過時間に対応するトルク制限値の設定値と実際のトルクを表示装置の画面に表示できるようにした。

又、請求項５に係る発明は、保圧工程における圧力制御を圧力フィードバック制御により行う射出成形機の制御装置において、スクリュの前進方向とは逆方向のトルク制限値、該トルク制限値でトルクを制限する区間、トルク制限を開始するスクリュの移動速度とを設定する手段と、スクリュの移動速度を検出する手段で検出される速度が設定された値になったとき、設定された区間、設定トルク制限値にトルクを制限する手段とを設け、保圧工程時のスクリュ後退開始時の急峻な圧力低下を防止するものである。

保圧開始時において、スクリュ後退開始時にスクリュを後退させる方向のトルクが制限されて小さくなることから、スクリュ後退速度が緩やかになり、樹脂にかかる圧力の急峻な低下を防止できるから、ヒケや気泡の発生を防止し成形品の品質を向上させる。

図１は、本発明を電動式射出成形機に適用したときの一実施形態の要部ブロック図である。
射出シリンダ１の先端にはノズル部２が取り付けられ、該射出シリンダ１内には、射出スクリュ３が挿通されている。射出スクリュ３には該射出スクリュ３にかかる圧力により樹脂にかかる圧力を検出するロードセル等の圧力センサ５が設けられている。該射出スクリュ３は、スクリュ回転用サーボモータＭ２により、プーリ、ベルト等で構成された伝動手段６を介して回転させられる。又、射出スクリュ３は、射出用サーボモータＭ１によって、プーリ、ベルト、ボールねじ／ナット機構等の回転運動を直線運動に変換する機構を含む伝動手段７を介して駆動され、該射出スクリュ３の軸方向に移動させられる。なお、符号Ｐ１は、サーボモータＭ１の位置、速度を検出することによって、射出スクリュ３の軸方向の位置、速度を検出する位置・速度検出器としてのパルスコーダであり、符号Ｐ２は、サーボモータＭ２の位置、速度を検出することによって、射出スクリュ３の回転位置、速度を検出する位置・速度検出器としてのパルスコーダである。又、符号４は、射出シリンダ１に樹脂を供給するホッパである。

本発明の射出成形機の制御装置１０は、数値制御用のマイクロプロセッサであるＣＮＣＣＰＵ２０、プログラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサであるＰＭＣＣＰＵ１７、及びサーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボＣＰＵ１５を有し、バス２６を介して相互の入出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになっている。

サーボＣＰＵ１５には、保圧工程時に実行される圧力フィードバック制御を含めた各軸のサーボモータを制御するサーボ制御専用の制御プログラムを格納したＲＯＭ１３やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ１４が接続されている。また、サーボＣＰＵ１５は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１６を介して射出成形機本体側に設けられた圧力センサ５からの圧力信号を検出できるように接続されている。さらに、サーボＣＰＵ１５には、該ＣＰＵ１５からの指令に基づいて、射出軸、スクリュ回転軸に接続された射出用、スクリュ回転用のサーボモータＭ１，Ｍ２を駆動するサーボアンプ１２，１１が接続され、各サーボモータＭ１，Ｍ２に取付けられたパルスコーダＰ１，Ｐ２からの出力がサーボＣＰＵ１５に帰還されるようになっている。各サーボモータＭ１，Ｍ２の回転位置はパルスコーダＰ１，Ｐ２からの位置のフィードバック信号に基づいてサーボＣＰＵ１５により算出され、各現在位置記憶レジスタに更新記憶される。図１においては射出軸、スクリュ回転軸を駆動するサーボモータＭ１，Ｍ２、該サーボモータＭ１，Ｍ２の回転位置、速度を検出するパルスコーダＰ１，Ｐ２及びサーボアンプ１２，１１についてのみ示しているが、金型の型締めを行う型締め軸や成形品を金型から取り出すエジェクタ軸等の各軸の構成は皆これと同様であり、図１では省略している。

ＰＭＣＣＰＵ１７には射出成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲＯＭ１８および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ１９が接続され、ＣＮＣＣＰＵ２０には、射出成形機を全体的に制御する自動運転プログラム等を記憶したＲＯＭ２１および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ２２が接続されている。

不揮発性メモリで構成される成形データ保存用ＲＡＭ２３は射出成形作業に関する成形条件と各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を記憶する成形データ保存用のメモリである。ＣＲＴ付手動データ入力装置２５はＣＲＴ表示回路２４を介してバス２６に接続され、グラフ表示画面や機能メニューの選択および各種データの設定、入力操作等が行えるようになっており、特に本発明と関係し、トルク制限値パターンを該ＣＲＴ付手動データ入力装置２５より入力し設定するもので、数値データ入力用のテンキーおよび各種のファンクションキー等が設けられている。なお、表示装置としては液晶を用いたものでもよい。

以上の構成により、ＰＭＣＣＰＵ１７が射出成形機全体のシーケンス動作を制御し、ＣＮＣＣＰＵ２０がＲＯＭ２１の運転プログラムや成形データ保存用ＲＡＭ２３に格納された成形条件等に基づいて各軸のサーボモータに対して移動指令の分配を行い、サーボＣＰＵ１５は各軸に対して分配された移動指令とパルスコーダＰ１，Ｐ２で検出された位置および速度のフィードバック信号等に基づいて、従来と同様に位置ループ制御，速度ループ制御さらには電流ループ制御等のサーボ制御、さらに、本発明に関係し圧力センサ５からフィードバックされる樹脂にかかる実圧力により保圧工程時に圧力フィードバック制御を行い、サーボモータＭ１，Ｍ２を駆動制御する。

上述した構成は従来の電動式射出成形機の制御装置と変わりはなく、従来と相違する点は、保圧工程時において、トルク指令値（電流指令値）を制限するトルク制限値パターンが予め設定され、成形データ保存用ＲＡＭ２３に記憶されていることと、保圧工程時には、この記憶されたトルク制限値パターンより、その時点におけるトルク制限値を読み出しサーボＣＰＵ１５に出力し、サーボＣＰＵ１５はこのトルク制限値により射出用サーボモータＭ１に出力するトルク指令を制限するようにしている点である。

図２は、サーボＣＰＵ１５が保圧工程時に実施する第１の態様の制御のブロック図である。
サーボＣＰＵ１５は、保圧工程になると所定周期毎、この図２に示す処理を実行するもので、ＣＮＣＣＰＵ２０から、設定保圧に基づく圧力指令が出力され、該圧力指令から圧力センサ５で検出されたフィードバックされる樹脂にかかる実圧力を差し引き、圧力偏差を求め、該圧力偏差に基づいて圧力補償器１０１で、圧力補償処理を行い圧力偏差に対応する速度指令を求め、該速度指令とパルスコーダＰ１からの速度フィードバック値を減じて速度偏差を求め、速度補償器１０２で速度補償処理を行いトルク指令を求める。そして、該トルク指令をトルク制限器１０３に入力し、トルク指令がトルク制限器１０３に設定されているトルク制限値を越えるようであれば、そのトルク制限値をトルク指令として出力し、トルク制限値を越えなければ、速度補償器１０２から出力されたトルク指令をそのままトルク指令として出力する。このトルク指令（電流指令）とサーボアンプ１２に設けた電流検出器（図示せず）で検出しフィードバックされる電流との差をトルク補償器１０４で処理し、モータへの電圧指令を求めサーボアンプ１２を介して射出用サーボモータＭ１を駆動制御する。

この図２に示す保圧工程における圧力フィードバック制御は、トルク制限器１０３を設け、スクリュを逆方向（負方向）に移動させるトルク指令に対してはトルク制限をして制御する点で、従来の保圧工程における圧力フィードバック制御と相違するものである。

図３は、サーボＣＰＵ１５が保圧工程時に実施する第２の態様の制御のブロック図である。図２に示した第１の態様と相違する点は、速度補償器１０２が設けられておらず、圧力補償器１０１よりトルク指令値を求めるようにした点が相違するものである。他は図２に示す第１の態様と同一である。

次に、保圧工程におけるこれら各態様における圧力フィードバック制御の動作について図４と共に説明する。図４は、本実施形態における射出工程、保圧工程におけるスクリュ速度、射出用サーボモータの出力トルク、樹脂にかかる圧力の関係を表したもので、図４（ａ）はスクリュ速度、図４（ｂ）は射出用サーボモータＭ１の出力トルク、図４（ｃ）は樹脂にかかる圧力（圧力センサ５で検出される圧力）を表すものである。そして、保圧工程への切換時におけるトルク制限値パターンとして、図４（ｂ）に示すように、射出工程から保圧工程への切換時ｔ１から概略スクリュ前進速度がゼロとなる時間ｔ２までは、負方向（スクリュ後退方向）へのトルク制限は最大値トルク（トルク制限を行わない）とし、時間ｔ２から所定区間Ｔまで、負方向（後退方向）のトルク制限値を最大値の７０％程度とし、その後は最大トルク（トルク制限を行わない）としたトルク制限値パターンが、成形データ保存用ＲＡＭ２３に設定され、これを読み込みＲＡＭ２２に記憶されているものとする。

射出工程では、スクリュの速度、すなわち射出速度が図４（ａ）に示すように制御され、射出用サーボモータＭ１の出力トルクはこの射出速度を得るように図４（ｂ）に示すように変化する。又、樹脂にかかる圧力（圧力センサ５で検出される実圧力）は図４（ｃ）に示すように射出が進むにつれて樹脂が金型に充填されることから、順次増加する。射出工程から保圧工程への切換点（ｔ１）に達すると圧力制御に切換られ、図２、図３に示す圧力フィードバック制御が開始される。ＣＮＣＣＰＵ２０は、圧力指令と共に、トルク制限値パターンを読み出し、保圧工程開始からの当該周期におけるトルク制限値をトルク制限器１０３に出力する。

図４（ｃ）に示すように、射出工程から保圧工程への移行時には、圧力センサ５で検出される圧力は大きい。又、保圧工程での圧力指令は、この保圧工程への切換時の樹脂圧力よりも低いことから、圧力偏差は負の値となり圧力補償器１０１から出力される値は負の値となる。図２の態様での圧力フィードバック制御では、この圧力補償器１０１から出力される値から、速度フィードバック値が減じられるが、保圧切換直後では、図４（ａ）に示すように、スクリュは前進しており、速度フィードバック値は正である。そのため、圧力補償器１０１から出力される負の値に正の速度フィードバック値が減算されることになるから、負の値が大きくなり、速度補償器１０２に入力され、該速度補償器１０２から出力されるトルク指令は負の大きな値となる。しかし、トルク制限器１０３では、最大トルクが制限値となっているから、トルク指令は負の最大トルクまで増大することになり、図４（ｂ）に示すように射出用サーボモータＭ１の出力トルクは負の最大トルクまで達し、スクリュ速度は急速に減速される。

図３の態様での圧力フィードバック制御においても同様で、圧力補償器１０１から出力される大きな負の値がトルク制限器１０３に入力されるが、トルク制限器１０３のトルク制限値は最大トルクであることから、大きな負のトルク指令が出力されることになり、図４（ｂ）に示すように射出用サーボモータＭ１の出力トルクは負の最大トルクまで達し、スクリュ速度は急速に減速される。

そして、スクリュ速度がゼロとなり負方向に切り替わる頃の時点ｔ２になると、ＣＮＣＣＰＵ２０から小さくした負方向のトルク制限値（例えば最大トルクの７０％程度の負方向のトルク制限値）がトルク制限器１０３に出力され、この制限値にトルク指令を制限する。その結果、図４（ｂ）に示すように、射出用サーボモータＭ１の負の出力トルクは制限された値となる。
射出用サーボモータＭ１の負の出力トルクが制限され、最大トルクより小さくなることから、すでに後退方向（負方向）に移動しているスクリュの移動速度がトルク制限されるときよりも遅くなる。その結果、樹脂圧力の急峻な低下が抑えられることになる。図４（ｃ）は、時間ｔ２において、後退方向（負方向）のトルク制限をしたときの樹脂にかかる圧力（圧力センサ５で検出される圧力）を破線で示し、トルク制限をしない場合（後退方向の制限値が最大トルク）を実線で示している。この図４（ｃ）に示されるように、保圧工程の圧力制御に切換られてスクリュが後退開始したとき、後退方向のトルク制限値を最大トルク値よりも小さい値にすることによって、スクリュの後退速度を低下させて、樹脂に加わる圧力の低下を緩やかにしている。スクリュの後退速度を制限する図８に示した従来の方法と比較し、図８（ｃ）に示されるように、従来の方法では、スクリュが後退開始直後の時間ｔ２〜ｔ３の間、樹脂にかかる圧力は急峻に低下しているが、本実施形態では、図４（ｃ）に示すようにスクリュが後退開始直後の時間ｔ２〜ｔ３に対応する区間では、圧力の低下は緩やかになっている。又この圧力低下を緩やかにする区間は設定する区間Ｔの長さを最適なものにすればよいものである。これによって、ヒケや気泡の発生を防止する。

図５は、制御装置１０に設定する保圧工程開始後のトルク制限値パターンの例と、そのトルク制限値パターンで制御したときの実圧力（圧力センサ５で検出される樹脂に加わる圧力）を示すもので、比較のために、トルク制限値を１００％とし最大トルクとした例をパターンＡとして示している。後退方向のトルク制限値を、所定区間Ｔだけ、パターンＢは、最大トルクの７０％程度に、パターンＣは最大トルクの３０％程度にしたときの例を示している。
実圧力はパターンＡよりもパターンＢの方が、保圧工程開始直後の圧力低下が緩やかになっている。さらにパターンＣはパターンＢよりも圧力低下がさらに緩やかになっている。よって、この後退方向のトルク制限値パターンを最適なものに選択し設定することによって、ヒケや気泡の発生のない品質の高い成形品を成形することができる。

上述した実施形態では、スクリュ後退時のトルク制限値のパターンを段階的に変化するものとしたが、これを傾斜を持った折れ線グラフのようなプロファイルのトルク制限値パターンや、曲線を持ったプロファイルのトルク制限値パターンにしてもよいものであり、いずれにしてもスクリュ後退開始から射出用サーボモータＭ１の出力トルクを制限するようにトルク制限値パターンを設定し、そのトルク制限値パターンをＣＮＣＣＰＵ２０は読み込み、当該周期に該当するトルク制限値をサーボＣＰＵ１５に出力して図２、図３に示すような、トルク指令の制限を含む圧力フィードバック制御を実施させればよいものである。

図６は、トルク制限値のパターンを、傾斜を持った折れ線グラフのようなプロファイルで設定したときの動作状態を表した図で、保圧工程開始後、スクリュが後退開始する時間ｔ２頃から負トルク制限値は傾斜を持って小さくなって所定値に達し、時間ｔ２から所定区間Ｔが経過した時間ｔ３から傾斜を持って最大トルクまで増大するパターンが設定されているものである。このトルク制限値パターンによるトルク制限によっても、スクリュ後退開始時に負方向（スクリュ後退方向）のトルク制限値が小さくなるので、図６（ｃ）に示すように、樹脂にかかる圧力の低下は緩やかになり、急峻な低下を防止している。

図７は、トルク制限値パターンを、曲線を持ったプロファイルとしたときの動作状態を表した図で、保圧工程開始後、スクリュが後退開始する時間ｔ２頃からトルク制限値は曲線状に小さくなって所定値に達し、時間ｔ２から所定区間Ｔが経過した時間ｔ３から曲線状に最大トルクまで増大するパターンが設定されているものである。このトルク制限値パターンによるトルク制限によっても、スクリュ後退開始時に負方向（スクリュ後退方向）のトルク制限値が小さくなるので、図７（ｃ）に示すように、樹脂にかかる圧力の低下は緩やかになり、急峻な低下を防止している。

トルク制限値パターンの設定としては、ＣＲＴ付手動データ入力装置２５より、このパターンを入力して設定すればよく、例えば、保圧開始からのＣＮＣＣＰＵ２０がサーボＣＰＵ１５に指令を出力する周期毎に対応し、保圧開始からの各周期におけるトルク制限値を設定し、図４、図５に示すような段階的パターン、図６に示すような傾斜を持ったプロファイルのパターン、図７に示すような曲線状のプロファイルのパターンを設定すればよい。又、この各種トルク制限値パターンを設定し成形データ保存用ＲＡＭ２３に記憶させておき、このパターンをＣＲＴ付手動データ入力装置２５の表示器に表示させて、パターンを選択するようにしてもよい。又、選択したトルク制限値パターンと、該トルク制限値パターンで保圧制御を行ってサーボアンプ１２で検出した実際のトルクを表示器に表示して、その効果を確認できるようにする。必要によっては、パターンを変更したり、別のトルク制限値パターンを選択する。

又、図４、図５に示すような段階的パターンにおいては、スクリュが後退してから、トルク制限を開始するようにしているから、射出用サーボモータに取り付けられた速度検出器のパルスコーダＰ１で検出される速度が「０」若しくは、「０」近傍に近づいてトルク制限値を最大トルク値から所望のトルク制限値に切り換えた後に、所望のトルク制限を行なう所定区間Ｔ（周期数）を設定しておき、該区間Ｔを経過すると最大トルクに切換えるようにしてもよいものである。

本発明の一実施形態の要部ブロック図である。同実施形態において保圧工程時に実施する第１の態様の制御のブロック図である。同実施形態において保圧工程時に実施する第２の態様の制御のブロック図である。同実施形態において射出工程、保圧工程におけるスクリュ速度、射出用サーボモータの出力トルク、樹脂にかかる圧力の関係を表した図である。保圧工程開始後のトルク制限値パターンの例と、そのトルク制限値パターンで制御したときの実圧力を示す図である。同実施形態においてトルク制限値のパターンを、傾斜を持ったプロファイルで設定したときの動作状態を表した図である。同実施形態においてトルク制限値パターンを、曲線を持ったプロファイルを設定したときの動作状態を表した図である。従来のスクリュの後退速度を制限する制御を適用したときのスクリュの動作状態を表す図である。

符号の説明

１射出シリンダ
２ノズル部
３射出スクリュ
４ホッパ
５圧力センサ
６伝動手段
７伝動手段
１０制御装置
Ｍ１射出用サーボモータ
Ｍ２スクリュ回転用サーボモータ
Ｐ１、Ｐ２パルスコーダ

Claims

保圧工程における圧力の制御を圧力フィードバック制御により行う射出成形機の制御装置において、保圧工程開始からの経過時間に応じて射出時のスクリュの前進方向とは逆方向のトルク制限値を設定する手段と、保圧工程開始からの経過時間に応じて設定されたトルク制限値にしたがってトルクを制限する手段を有することを特徴とする射出成形機の制御装置。
前記トルク制限値を設定する手段により、保圧開始後、スクリュの前進速度がゼロになるまでの前記逆方向のトルク制限を最大トルクとし、スクリュの前進速度がゼロになった以降の経過時間に応じて前記逆方向の設定値を設定するようにした請求項１に記載の射出成形機の制御装置。
前記トルク制限値を設定する手段で、前記経過時間に対応するトルク制限値を予めパターン化して複数設定し、該複数のトルク制限値のパターンを記憶する手段と、該パターンを選択する手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出成形機の制御装置。
前記経過時間に対応するトルク制限値の設定値と実際のトルクを画面表示することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の射出成形機の制御装置。
保圧工程における圧力の制御を圧力フィードバック制御により行う射出成形機の制御装置において、スクリュの前進方向とは逆方向のトルク制限値、該トルク制限値でトルクを制限する区間、トルク制限を開始するスクリュの移動速度とを設定する手段と、スクリュの移動速度を検出する手段で検出される速度が設定された値になったとき、設定された区間、設定トルク制限値にトルクを制限する手段とを有することを特徴とする射出成形機の制御装置。