JP5998009B2 - 成形機の制御装置及び成形機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形機の制御装置に関し、特に円滑な射出圧力応答を可能とする技術に関する。

サーボモータを駆動機構に使用した成形機の射出制御においては、射出速度を制御する速度制御と、圧力を制御する圧力制御のいずれかが用いられる。速度制御は、サーボモータの回転数を速度センサで速度検出し、検出値に基づいて射出速度設定値に対するフィードバック制御を行うことによってなされている。また、圧力制御は、射出用スクリュが受ける反力を検出するロードセルまたはノズル先端に樹脂圧センサを設けることによって圧力検出を行い、この検出値に基づいて設定射出圧力に対するフィードバック制御を行うことによってなされている（例えば、特許文献１参照。）。なお、実射出圧力が設定射出圧力よりも十分小さい領域では速度制御を行い、実射出圧力が設定射出圧力に近いか、大きい領域では圧力制御を行うことが一般的である。圧力制御におけるフィードバック制御では、後述する応答性を考慮した制御ゲインを掛けて圧力補償を行っている。

射出成形における射出の応答性は、成形品形状、材料、成形条件により異なる。充填領域での実射出圧力が設定圧力よりも十分小さい領域では、金型に溶融された材料が充填されながら圧力が上昇するため、射出速度に対する射出圧力の応答は遅い。一方、充填領域での実射出圧力が設定圧力に近いか、大きい領域では、金型への材料の充填がほとんど完了もしくは完了しているため、射出速度に対する射出圧力の応答は速い。このため、従来では速度制御と圧力制御とで制御ゲインを切り換えることで、応答性の違いに対応していた。

しかしながら、速度制御から圧力制御へ切換えた際に射出の応答が急激に変化する場合があった。図５はこのような例を示すグラフである。図５においてＶは実速度、Ｖ０は設定速度、Ｐは実射出圧力、Ｐ０は設定射出圧力、Ｔは制御ゲインの切換えタイミングを示している。なお、スクリュ位置は右から左に進む方向が正方向を表している。最初に速度制御を行い、実速度Ｖが設定速度Ｖ０に到達した時点で速度を一定とする。次に、実射出圧力Ｐが設定射出圧力Ｐ０に近づいた時点（切換えタイミングＴ）で制御ゲインを切換えるが、サーボモータ及び回転力伝達機構の慣性により射出圧力のオーバーシュート（実射出圧力Ｐが設定射出圧力Ｐ０を超える）が生じ（図５中α）、実射出圧力Ｐを下降させるために実速度Ｖを減じる制御が行われ（図５中β）、射出速度が急激に失速する。このように射出速度が急変すると、金型内に射出された材料に予期しない圧力が生じ、精密な成形が実施できない場合がある。

また、適切な制御ゲインを設定しないと、射出圧力の応答に振動（短時間で圧力の上昇・下降を繰り返す）が発生し、精密な成形が実施できない等の問題があった。

このような不具合に対処するため、様々な技術が開発されている。例えば、設定樹脂圧と検出した樹脂圧との差に基づいて、圧力差を無くすためのスクリュの移動速度の指令値を求め、この指令値が予め設定された制限速度範囲内にあるとき、指令値を指令速度とし、制限速度範囲外にあるとき、設定された制限速度を指令速度とする技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。また、射出圧力の圧力設定値と射出圧力の圧力検出値を比較し、その比較値に基づいて速度指令を発生すると共に、ゲインの値を可変制御する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開平１−２６３０２１号公報 特開平５−２７８０８９号公報 特開２００３−３４０８９９号公報

上述した射出成形機の制御装置では、次のような問題があった。すなわち、特許文献２に記載された技術では、オーバーシュートを防止するために、制御ゲインを小さくしなければならず、実射出圧力が設定射出圧力よりも十分小さい場合に、設定射出圧力に達する時間が長くなり、成形時間が増大するという問題があった。また、特許文献３に記載された技術では、ゲインの値をどのように可変制御すれば最適なゲインが得られるのかが不明であった。このため、射出成形の際に適正な射出圧力応答ができず、精密な成形が実施できないという問題があった。

そこで本発明は、設定射出圧力と実射出圧力との偏差に基づいて圧力補償を行う際に、最適な制御ゲインを用いることで、円滑な射出圧力応答を可能とする成形機の制御装置及び成形機の制御方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の成形機の制御装置及び成形機の制御方法は次のように構成されている。

押出部材の前後進を、駆動機構によって行い、射出を行う成形機の制御装置において、シリンダ内の材料の圧力を検出する圧力検出器と、射出制御時に、前記駆動機構への制御指令は射出速度指令から始められ、予め設定された射出圧力の設定値と前記圧力検出器より検出された射出圧力の実測値とを比較し、前記予め設定された射出圧力の設定値に前記射出圧力の実測値が近づいたら、前記駆動機構への制御指令を射出速度指令から射出圧力指令に切り替えるスイッチと、前記駆動機構への前記制御指令が前記射出圧力指令の時には、前記射出圧力の設定値と前記射出圧力の実測値との偏差に基づいて、予め設定された比例ゲインを可変する圧力補償器とを備え、前記圧力補償器は、前記比例ゲインが前記材料の特性に応じて可変され、前記材料の前記比例ゲインと基準材料の比例ゲインとの関係は比で表され、制御される。

押出部材の前後進を、駆動機構によって行い、射出を行う成形機の制御方法において、シリンダ内の材料の圧力を検出する検出工程と、射出制御時に、前記駆動機構への制御指令は射出速度指令から始められ、予め設定された射出圧力の設定値と前記圧力検出器より検出された射出圧力の実測値とを比較する比較工程と、前記予め設定された射出圧力の設定値に前記射出圧力の実測値が近づいたら、前記駆動機構への制御指令を射出速度指令から射出圧力指令に切り替える切替工程と、前記駆動機構への前記制御指令が前記射出圧力指令の時には、前記射出圧力の設定値と前記射出圧力の実測値との偏差に基づいて、予め設定された比例ゲインを可変する可変工程とを備え、前記可変工程は、前記比例ゲインが前記材料の特性に応じて可変され、前記材料の前記比例ゲインと基準材料の比例ゲインとの関係は比で表され、制御される。

本発明によれば、設定射出圧力（射出圧力の設定値）と実射出圧力（射出圧力の実測値）との偏差に基づいて圧力補償を行う際に、最適な制御ゲインを用いることで、円滑な射出圧力応答が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機の制御装置が組み込まれた射出成形機を示すブロック図。 同射出成形機の圧力制御装置に組み込まれた圧力補償器における演算過程を詳細に示すブロック図。 同圧力補償器における基準とする材料での比例ゲインの設定を示すグラフ。 同射出成形機による射出波形を示すグラフ。 一般的な射出成形機による射出波形を示すグラフ。 本発明の第２の実施の形態にかかる制御方法に用いる、種々の材料における実速度と圧力勾配の関係を示すグラフ。 本発明の第２の実施の形態に係る制御方法における充填圧力、速度制御から圧力制御への切換圧力、及び比例ゲインの経時変化を示すグラフ。 充填材料の圧力勾配が基準の材料での圧力勾配よりも大きい場合の比例ゲインの設定を示すグラフ。 充填材料の圧力勾配が基準の材料での圧力勾配よりも小さい場合の比例ゲインの設定を示すグラフ。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機の制御装置１００が組み込まれた射出成形機１０を示すブロック図、図２は射出成形機の制御装置１００に組み込まれた制御装置１００の演算過程を示すブロック図、図３は圧力補償器１１１における比例ゲインの設定を示すグラフ、図４は射出成形機１０による射出波形を示すグラフである。

射出成形機１０は、シリンダ１１と、このシリンダ１１内にある材料（例えば、樹脂、ガラス、金属、炭素繊維、これらの化合物、あるいはこれらの混合物）を混練、加圧、射出するためのスクリュ（押出部材）１２と、このスクリュ１２を前進あるいは後退させるためのボールネジ１３と、このボールネジ１３を回転させるためのサーボモータ１４と、このサーボモータ１４の回転力をボールネジ１３に伝達する伝達機構１５と、サーボモータ１４によりスクリュ１２を駆動することで射出圧力や射出速度を制御する制御装置１００とを備えている。なお、図１中２０はボールネジ１３にかかる圧力を検出する圧力検出器、２１はサーボモータ１４の回転角度（速度）を検出するセンサを示している。また、サーボモータ１４、ボールネジ１３、伝達機構１５は、駆動機構の一部である。

制御装置１００は、圧力制御部１１０と、圧力指令値又は速度指令値のうち値の小さい方を選ぶスイッチ１２０と、選択された指令値を位置信号に換算する演算器１３０と、位置信号と位置フィードバック信号との偏差に基づいて速度信号に変換しスクリュ位置を制御する位置制御コントローラ１４０と、位置フィードバック信号を微分して求められた速度フィードバック信号と上述した速度信号との偏差に基づいてサーボモータ１４の回転速度を求め、電流信号に変換する速度制御コントローラ１５０と、電流信号と電流フィードバックとの偏差に基づいて駆動制御信号を発生する電流制御コントローラ１６０と、駆動制御信号を増幅して駆動電流として出力するアンプ１７０とを備えている。なお、アンプ１７０から出力された駆動電流はサーボモータ１４に入力され、サーボモータ１４が回転駆動される。

ここで、位置フィードバック信号は、射出位置の実測値である。圧力制御部１１０は、圧力設定と圧力フィードバック信号との偏差に基づいて適正な制御ゲインを掛けて圧力補償を行う圧力補償器１１１を備えている。なお、圧力フィードバック信号は圧力検出器２０で検出された実測値である。

圧力制御部１１０は、図２に示すように、圧力設定と圧力フィードバック信号との偏差に基づき、すなわち射出圧力の設定値と圧力検出器より検出された射出圧力の実測値とを比較し、その偏差（比較値）に基づいて、圧力指令値を発生する。そして、スイッチ１２０・演算器１３０等を介してサーボモータ１４への射出位置指令を発生する。なお、後述するように射出圧力の設定値と射出圧力の実測値との偏差に基づいて、比例ゲインＫＰを可変する。

圧力設定と圧力フィードバック信号との偏差δ１は、積分ゲインＫＩと演算され、積分されると共に、圧力フィードバック信号が微分ゲインＫＤと演算され、微分された値との偏差δ２が算出され、さらに偏差δ１と偏差δ２との偏差δ３が算出され、比例ゲインＫＰと演算されることにより、圧力指令値が算出される。

比例ゲインＫＰは、図３に示すように偏差δ１に基づいて可変設定される。偏差δ１が０の場合に最小ゲインＫｍが設定される。この最小ゲインＫｍから偏差の絶対値が大きくなるにつれて比例ゲインＫＰを大きくする。すなわち、偏差δ１の絶対値が大きいと比例ゲインＫＰが比例的に大きくなるように設定されている。

偏差δ３は、偏差δ１の大小にほぼ依存する値であり、また比例ゲインＫＰも偏差δ１の大小に影響されるため、偏差δ３に比例ゲインＫＰが掛け合わせられて得られる圧力指令信号は偏差δ１の大小に大きく影響される。言い換えると、実射出圧力が設定射出圧力よりも十分に小さい領域では大きい圧力信号が出力される。一方、実射出圧力が設定射出圧力に近い領域では小さい圧力信号が出力される。なお、実射出圧力と設定射出圧力とが一致した場合には最小ゲインＫｍが比例ゲインＫＰとなる。

このように構成された射出成形機の制御装置１００では、次のようにして射出成形機１０の制御を行う。すなわち、圧力制御部１１０で算出された圧力指令値が速度指令値より大きい時、速度指令値及び位置フィードバック信号によってサーボモータ１４の駆動が行われる。圧力制御部１１０で算出された圧力指令値が速度指令値以下となった時、圧力指令値及び位置フィードバック信号によってサーボモータ１４の駆動が行われる。サーボモータ１４は伝達機構１５を介してボールネジ１３を回転させる。ボールネジ１３によってスクリュ１２が回転し、シリンダ１１内の材料が金型内に射出される。

圧力検出器１３は圧力フィードバック信号（実射出圧力）を出力し、センサ２１はサーボモータ１４の回転角度（速度）を位置フィードバック信号として出力する。

圧力設定は、圧力フィードバック信号との偏差δ１がとらえる。その偏差δ１が圧力補償器１１１に入力され、偏差δ１に基づいて制御ゲイン等が掛け合わされた信号が圧力指令信号として出力される。その後、その信号がスイッチ１２０・演算器１３０等を介して位置制御コントローラ１４０に入力され、最終的にサーボモータ１４への駆動電流（射出速度指令）に変換される。

速度指令は、スイッチ１２０・演算器１３０等を介して位置制御コントローラ１４０に入力され、最終的にサーボモータ１４への駆動電流（射出速度指令）に変換される。

次に、射出開始から射出完了までの実速度Ｖ、設定速度Ｖ０、実射出圧力Ｐ、設定射出圧力Ｐ０との関係を図４を用いて説明する。なお、Ｔは制御ゲインの切換えタイミングを示している。また、図４においては、スクリュ位置は右から左に進む方向が正方向を表している。

図４に示すように、射出開始直後からしばらく速度指令によりフィードバック制御が行われる。実速度Ｖが設定速度Ｖ０に到達した時点で実速度Ｖが一定となる。次に、実射出圧力Ｐが設定射出圧力Ｐ０に近づくと、スイッチ１２０が切換えられ（切換えタイミングＴ）、圧力を用いたフィードバック制御が行われる。

圧力設定と圧力フィードバック信号により偏差δ１が算出され、圧力補償器１１１に入力される。圧力補償器１１１では前述したように演算が行われる。この時、実射出圧力Ｐが設定射出圧力Ｐ０よりも十分に小さい領域では大きい圧力信号が出力される。このため、サーボモータ１４の回転速度が高速に保持され、実射出圧力Ｐの上昇速度も急となる。一方、実射出圧力Ｐが設定射出圧力Ｐ０に近づくと、小さい圧力信号が出力される。このため、実射出圧力Ｐが設定射出圧力Ｐ０に近づくにつれてサーボモータ１４の回転速度が遅くなり、実射出圧力Ｐの上昇速度が緩やかになる。そして、実射出圧力Ｐが設定射出圧力Ｐ０に達した時点でサーボモータ１４の回転速度が極めて遅くなり、保圧を経て、射出が完了し、成形品が製造される。

このように、速度制御から圧力制御に切換える前後の領域（図４中二点鎖線Ｗ）において、設定射出圧力と実射出圧力との偏差δ１に基づいて圧力補償を行う際に、比例ゲインＫＰを偏差δ１に依存させることで、最適な制御ゲインを用いることができ、円滑な射出圧力応答が可能となる。このため、射出成形の際に適正な射出圧力応答ができ、精密な成形が実施できる。

なお、比例ゲインＫＰの最小ゲインＫｍが設定されているため、Ｉ制御の影響を受けることができ、設定射出圧力付近で制御ゲインの変動を抑止でき、応答での振動（短時間で圧力の上昇・下降を繰り返す）の発生を防止することができる。

また、圧力補償器１１１において、最新の比例ゲインを記憶する記憶部と、偏差δ１が求められるたびに算出される比例ゲインと記憶部に記憶された比例ゲインとを比較し、より小さい比例ゲインを新たな比例ゲインとする比較部と、新たな比例ゲインを記憶部に入力する入力部とを機能として具備しておけば、比例ゲインＫＰを常に最小値とすることができる。このため、設定射出圧力付近で制御ゲインが減少し、応答での振動の発生を防止することができる。

なお、偏差δ１が求められるたびに算出される比例ゲインと記憶部に記憶された比例ゲインとを比較し、より小さいゲインを新たな比例ゲインとする比較部と、新たな比例ゲインを記憶部に入力する入力部は、偏差δ１が求められるたびに算出される比例ゲインと記憶部に記憶された比例ゲインとを比較し、より小さいゲインを新たな比例ゲインとする手段の一例である。

さらに、圧力補償器１１１において、最新の比例ゲインを記憶する記憶部と、射出圧力の設定値が変更されると、変更後、最初に求められた比例ゲインを新たな比例ゲインとする更新部と、新たな比例ゲインを記憶部に入力する入力部とを機能として具備しておけば、連続の射出成形が行われている最中のある時に設定射出圧力を変化させる場合に、比例ゲインＫＰを新しい設定射出圧力に基づいて再演算を行い、適切な射出成形を行うことが可能となる。なお、射出圧力の設定値が変更されると、変更後、最初に求められた比例ゲインを新たな比例ゲインとする更新部と、新たな比例ゲインを記憶部に入力する入力部は、射出圧力の設定値が変更されると、変更後、最初に求められた比例ゲインを新たな比例ゲインとする手段の一例である。

上述したように、本実施の形態に係る成形機の制御装置１００によれば、設定射出圧力と実射出圧力との偏差に基づいて圧力補償を行う際に、最適な制御ゲインを用いることで、円滑な射出圧力応答が可能となる。

図６は本発明の第２の実施の形態にかかる射出成形機１０の制御方法に用いる、種々の材料における実速度Ｖと圧力勾配ΔＰの関係を示すグラフである。

図６より、実速度Ｖが同一の場合でも、材料の違いにより圧力勾配ΔＰが変化していることが確認できる。つまり、種々の材料において、同じ圧力制御を行った場合でも、圧力勾配が基準の材料の圧力勾配よりも大きい材料である場合には、基準の材料の圧力特性よりも圧力特性（圧力変動）が大きくなり、逆に圧力勾配が基準の材料の圧力勾配よりも小さい材料である場合には、基準の材料の圧力特性よりも圧力特性（圧力変動）が小さくなる。また、圧力勾配ΔＰは、材料の物理特性（特性）の一つである。

また、図６より、同じ材料でも、実速度Ｖの違いにより圧力勾配ΔＰが変化していることが確認できる。つまり、同一の材料で同じ圧力制御を行った場合でも、射出の充填速度の大きさが基準とする充填速度よりも大きい場合には、基準の充填速度時での圧力特性よりも圧力特性（圧力変動）が大きくなり、逆に射出の充填速度の大きさが基準とする充填速度よりも小さい場合には、基準の充填速度時での圧力特性よりも圧力特性（圧力変動）が小さくなる。

図７は本発明の第２の実施の形態に係る制御方法における比例ゲインＫＰの経時変化を示すグラフ、図８は充填材料の圧力勾配ΔＰが基準の材料の圧力勾配よりも大きい場合の比例ゲインＫＰの設定を示すグラフ、図９は充填材料の圧力勾配ΔＰが基準の材料の圧力勾配よりも小さい場合の比例ゲインＫＰの設定を示すグラフである。

図７中、Ｐは充填圧力の経時変化、ＰｃはＶ−Ｐ切換圧力の経時変化、Ｐｅｒｒは圧力偏差の経時変化、Ｇは圧力制御に用いられる圧力制御比例ゲインＫＰの経時変化、Ｕ１は充填動作中に、充填圧力が充填圧力設定ＰＩと最初に等しくなる点、Ｕ２は充填動作中に、圧力偏差Ｐｅｒｒが最初に０となる点、Ｕ３は圧力偏差Ｐｅｒｒが０のときの圧力偏差比例ゲインＫｍを示している。

成形機全体の圧力特性は、圧力制御部の圧力特性と、制御対象の圧力特性（材料の圧力特性（物理特性、特性）、金型の形状による圧力特性等）の積により決まる。圧力制御部の圧力特性が同一でも、制御対象の圧力特性が大であれば成形機全体の圧力特性は大きくなり、制御対象の圧力特性が小であれば、成形機全体の圧力特性は小さくなる。

本実施の形態に係る制御方法によれば、制御対象の圧力特性が変化した場合でも、成形機全体の圧力特性が一定になるよう、比例ゲインを算出する。すなわち、圧力勾配ΔＰが基準の材料での圧力勾配よりも大きい（圧力特性大の）場合には、比例ゲインＫＰは基準の材料での比例ゲインよりも小さくする。同様に、圧力勾配ΔＰが基準の材料での圧力勾配よりも小さい場合には、比例ゲインＫＰは基準の材料での比例ゲインよりも大きくする。

また、材料による比例ゲインの変化率は、図６に示されるように、基準の材料と他の材料との圧力勾配ΔＰの違い、すなわち、圧力勾配ΔＰに対する基準の材料と他の材料との比によって求めることができる。つまり、種々の材料での比例ゲインは、図３に示す基準となる材料での比例ゲインに圧力勾配ΔＰに対する基準の材料と他の材料との比を掛け合わせることで求められる。

また、本実施形態に係る射出成形機１０は、制御装置１００内の記憶部に図６に示す材料ごとの射出速度と圧力勾配ΔＰとの関係が分かるような対応表が記憶されており、同一の射出速度における材料ごとの圧力勾配ΔＰは求められるようになっている。そのため、基準とする材料が分かれば、基準とする材料に対する材料ごとの圧力勾配の比を算出することができる。また、基準とする材料は、予めメーカー側で決めて、制御装置１００内の記憶部に記憶させておくか、あるいは、ユーザが基準とする材料を決めて、ユーザにより図示しない入力装置を介して制御装置１００内の記憶部に記憶させる。そのため、圧力勾配ΔＰが基準の材料での圧力勾配よりも大きいという材料である場合には、図８に示すように、比例ゲインＫＰ（図８中Ｓ１）は基準の材料での比例ゲイン（図８中Ｓ）よりも小さくなる。圧力勾配ΔＰが基準の材料での圧力勾配よりも小さいという材料である場合には、図９に示すように、比例ゲインＫＰ（図９中Ｓ２）は基準の材料での比例ゲイン（図９中Ｓ）よりも大きくなる。したがって、成形機全体の圧力特性が一定になるように比例ゲインＫＰは算出される為、材料や金型等の制御対象の圧力特性が変わっても、最適な圧力制御部の比例ゲインＫＰが設定される。

上述のように、比例ゲインを算出する際に、材料の物理特性（圧力特性、特性）に応じて比例ゲインＫＰを可変することができるようにしているため、様々な種類の材料に対して最適な制御ゲインを用いることができる。

また、比例ゲインＫＰを材料の種類に合わせて変化させることにより、充填材料に最適な比例ゲインＫＰを設定することができる。

上述したように、本実施の形態にかかる射出成形機の制御方法によれば、比例ゲインを材料の種類に応じて算出することにより、充填材料に最適な比例ゲインＫＰを設定することができる。

上述したように、本発明によれば、設定射出圧力（射出圧力の設定値）と実射出圧力（射出圧力の実測値）との偏差に基づいて圧力補償を行う際に、最適な制御ゲインを用いることで、円滑な射出圧力応答が可能となる。

また、本発明の第１及び２の実施の形態では、１つのシリンダとそのシリンダ内にあるスクリュとで可塑化機能と射出機能の両方を果たすつまり１つの構成で可塑化機能と射出機能の両方の機能を併せ持つ射出装置が用いられたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、可塑化を行う装置と射出を行う装置とが別々の構成つまり可塑化部と射出部とが別々の構成となる、いわゆる予備可塑化式射出装置や、ダイキャスト成形機の射出装置や、プランジャにて射出動作を行うプランジャ式押出成形機の押出機、あるいはスクリュ式とプランジャ式の両方を組み合わせた押出成形機の押出機に用いてもよい。

予備可塑化式射出装置では、可塑化を行う可塑化部により材料が溶融され、可塑化部と射出部とを連結する連結部を介して材料が射出部側に移動され、射出部側にて材料を射出する射出動作が行われる。ここで、射出部の構成としては、例えば、１つのシリンダと、そのシリンダ内に挿入されたプランジャ（押出部材）と、このプランジャを前後進させる駆動機構等が備えられている。

また、ダイキャスト成形機の射出装置では、例えば、給湯装置によって溶融された材料が供給される射出スリーブ（シリンダ）を備えた射出部と、射出スリーブに挿入された射出プランジャ（押出部材）と、この射出プランジャを前後進させる駆動機構等を備えており、射出スリーブ内に供給された材料を射出プランジャで押し出すことにより射出動作が行われる。

また、プランジャ式押出成形機の押出機では、例えば、１つのシリンダと、そのシリンダ内に挿入されたプランジャ（押出部材）と、このプランジャを前後進させる駆動機構と、そのシリンダに設けられた材料投入口等が備えられている。シリンダ内に材料投入口より材料が投入され、プランジャを前進させることで材料を射出する。

また、スクリュ式とプランジャ式の両方を組み合わせた押出成形機の押出機では、予備可塑化式射出装置と同様に、可塑化を行うスクリュ式側の装置と射出を行うプランジャ式側の装置とが別々の構成つまり可塑化部と射出部とが別々の構成となっており、射出を行うプランジャ式側の装置の構成として、例えば、１つのシリンダと、そのシリンダ内に挿入されたプランジャ（押出部材）と、このプランジャを前後進させる駆動機構等が備えられている。

このプランジャ、又は射出プランジャを押し出すことで射出動作を行う際に、本発明を実施するようにしてもよい。すなわち、プランジャ、又は射出プランジャを押し出すことで射出を行う制御装置において、シリンダ内の材料の圧力を検出する圧力検出器と、射出制御時に予め設定された射出圧力の設定値と圧力検出器により検出された射出圧力の実測値とを比較し、その比較値に基づいて駆動機構への射出速度指令を発生すると共に、射出圧力の設定値と射出圧力の実測値との偏差に基づいて、比例ゲインを可変する圧力補償器とを備えるようにする。また、第２の実施の形態の場合には、さらに圧力補償器の比例ゲインを材料の特性に応じても可変（変化）させるようにする。これにより、予備可塑化式射出装置や、ダイキャスト成形機の射出装置や、プランジャにて射出動作を行うプランジャ式押出成形機の押出機、あるいはスクリュ式とプランジャ式の両方を組み合わせた押出成形機の押出機においても、本第１及び２の実施の形態と同様に、円滑な射出圧力応答が可能となり、射出成形の際に適正な射出圧力応答ができ、精密な成形が実現できる。また、応答での振動の発生も防止できる。

また、圧力補償器１１１の機能に関しても、予備可塑化式射出装置や、ダイキャスト成形機の射出装置や、プランジャにて射出動作を行うプランジャ式押出成形機の押出機、あるいはスクリュ式とプランジャ式の両方を組み合わせた押出成形機の押出機に適用することで阻害されることはなく、本第１及び２の実施の形態と同様に具備することができる。すなわち、上述した圧力補償器１１１の機能を予備可塑化式射出装置や、ダイキャスト成形機の射出装置や、プランジャにて射出動作を行うプランジャ式押出成形機の押出機、あるいはスクリュ式とプランジャ式の両方を組み合わせた押出成形機の押出機に適用することで、予備可塑化式射出装置や、ダイキャスト成形機の射出装置や、プランジャにて射出動作を行うプランジャ式押出成形機の押出機、あるいはスクリュ式とプランジャ式の両方を組み合わせた押出成形機の押出機においても、上述した圧力補償器１１１の機能を本第１及び２の実施の形態に適用した時に得られる効果と同様の効果が得られる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

１０…射出成形機、１１…シリンダ、１２…スクリュ（押出部材）、１４…サーボモータ、１７…駆動機構、２０…圧力検出器、１００…圧力制御装置、１１０…圧力制御部、１１１…圧力補償器、１２０…スイッチ、１３０…演算器、１４０…位置制御コントローラ、１５０…速度制御コントローラ、１６０…電流制御コントローラ、１７０…アンプ。

Claims (2)

1. 押出部材の前後進を、駆動機構によって行い、射出を行う成形機の制御装置において、
   シリンダ内の材料の圧力を検出する圧力検出器と、
   射出制御時に、
   前記駆動機構への制御指令は射出速度指令から始められ、
   予め設定された射出圧力の設定値と前記圧力検出器より検出された射出圧力の実測値とを比較し、前記予め設定された射出圧力の設定値に前記射出圧力の実測値が近づいたら、前記駆動機構への制御指令を射出速度指令から射出圧力指令に切り替えるスイッチと、
   前記駆動機構への前記制御指令が前記射出圧力指令の時には、前記射出圧力の設定値と前記射出圧力の実測値との偏差に基づいて、予め設定された比例ゲインを可変する圧力補償器とを備え、
   前記圧力補償器は、前記比例ゲインが前記材料の特性に応じて可変され、
   前記材料の前記比例ゲインと基準材料の比例ゲインとの関係は比で表され、
   制御されることを特徴とする成形機の制御装置。
2. 押出部材の前後進を、駆動機構によって行い、射出を行う成形機の制御方法において、
   シリンダ内の材料の圧力を検出する検出工程と、
   射出制御時に、
   前記駆動機構への制御指令は射出速度指令から始められ、
   予め設定された射出圧力の設定値と前記圧力検出器より検出された射出圧力の実測値とを比較する比較工程と、
   前記予め設定された射出圧力の設定値に前記射出圧力の実測値が近づいたら、前記駆動機構への制御指令を射出速度指令から射出圧力指令に切り替える切替工程と、
   前記駆動機構への前記制御指令が前記射出圧力指令の時には、前記射出圧力の設定値と前記射出圧力の実測値との偏差に基づいて、予め設定された比例ゲインを可変する可変工程とを備え、
   前記可変工程は、前記比例ゲインが前記材料の特性に応じて可変され、
   前記材料の前記比例ゲインと基準材料の比例ゲインとの関係は比で表され、
   制御されることを特徴とする成形機の制御方法。

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