JPH02169167A - シリンダの位置及び出力制御方法、及び、装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シリンダ装置のシリンダピストンを位置、圧
力制御する方法及び装置に係り１例えば、金型内に材料
を射出、充填して成形する射出成形機やダイカスＩｆの
射出シリンダ及び加圧シリンダ、ダイスを通して材料を
押出し成形する押出機用シリンダ等のシリンダピストン
を位置、圧力制御する方法及びその装置に係るものであ
る。

［従来の技術］ 従来、射出成形機やダイカスト機の射出シリンダのシリ
ンダピストンを制御する方法は第２図に示すようであっ
た。これは、射出シリンダ１のシリンダピストン２の位
置に対してシリンダピストン２が所定の速度になるよう
に制御すると共に所定の切替え点から射出シリンダ１の
ヘッド室側の圧力を制御するなどしてシリンダピストン
２の出力を調整する方式で、一般に２次のように構成さ
れている。なお、射出シリンダｌにおいて、Ｉａはシリ
ンダヘッド室、ｌｂはシリンダピンド室である。

速度設定器２０には図示のごとく位置検出器３で検出さ
れたシリンダピストン２の位ｆｉｓｔに対して所望の速
度Ｖがあらかじめ設定されており外部からの指令により
この速度指令値Ｖがサーボ弁コントローラ２２に出力さ
れる。ここで１位置ｓｔは、シリンダピストン２が最も
射出シリンダ１内に引っ込んだ状態を０として、図示の
ｆｗｄ方向の作動を正の記号を付けて表わし、ｂｗｄ方
向の作動を負の記号を付けて表わしている。同サーボ弁
コントローラ２２は、速度指令値Ｖと。

位置検出器３で検知された位ｆｉｓｔを速度検出器２１
で時間微分することにより得られる速度計測値ｖｍとか
らサーボ弁２５を駆動する開度信号ＶＯを演算出力する
１図示のサーボ弁２５は、流量制御式のもので油圧源２
４からの作動油の流量を開度信号ｖｏにしたがって増減
することにより、シリンダピストン２の速度が所定の値
になるように制御している。なお、２３は方向切替弁で
あり、ソレノイド２３ａあるいは２３ｂの励磁によりシ
リンダピストン２の移動方向を切替える作用をする。

このシリンダピストン２を例えば図示のｆｅｄ方向に操
作することにより、図示しない金型キャビティ内に成形
材料を射出すると、その成形材料の充填完了と共にシリ
ンダピストン２は制動され。

シリンダヘッド室１ａの圧力は上昇する９通常。

このシリンダヘッド室１ａの圧力が所定の圧力以」−に
」―昇した信号を得て、圧力制御弁２６を作動させ、以
下に示すような時間に対する圧力制御を行いシリンダピ
ストン２の出力制御に切替える。

圧力検出器２７で検出されたシリンダヘッド室ｌａの圧
力ｐｂが、あらかじめ圧力スイッチ２８に設定されてい
る切替圧力ｐｓ以上になると、圧力スイッチ２８は圧力
設定器２９に対して圧力制御指令ｐｓｔを出力する。圧
力設定器２９には図示のごとく時間ｔに対して所望の圧
力ｐがあらかじめ設定されており、圧力制御指令ｐ５ｔ
によりこの圧力指格値ｐが圧力制御弁コントローラ３０
に出力される。ここで１時間ｔは、圧力制御指令ｐｓｔ
が入力された時点を０として表わしている。

同圧力制御弁コントローラ３０は、圧力指令値ｐと、圧
力検出器２７で検知された圧力ｐｂとから圧力制御弁２
６を駆動する圧力信号ｐＯを演算出力する。圧力制御弁
２６は、圧力信号ｐＯにしたがって、シリンダヘッド室
１ａの圧力ｐｂが、すなわち、シリンダピストン２の出
力が所定の値になるように制御している。

図示したごとく、速度設定器２０への設定はシリンダピ
ストン２の位置ｓｔに対しての速度Ｖであり、それも例
示のごとく速度の目標値ｖ１ｖ２　　、　ｖ３　、・・
・・・・・・・だけであって、ｖｌ≧ｖ２　　。

ｖ２≧Ｖコ、・・・・・・・・・の変速の過程は基本的
に制御の対象とはならない階段状調整であった。同様に
、圧力設定器２９への設定も圧力制御に切替えられてか
らの１時間ｔに対する圧力Ｐであり、それも例示のごと
く圧力の目標値ｐｉ、ｐ２．ｐ３．・・・・・・・・・
だけであって、ｐ１≧Ｐ２．Ｐ２≧Ｐ３　、・・・・・
・・・・の変圧の過程は基本的に制御の対象とはならな
い階段状調整であった。また、変速時や変圧時の過渡特
性１±、サーボ弁コントローラ２２や圧力制御弁コント
ローラ３０が有する固定的なゲイン調整によって行って
いた。

［本発明が解決しようとする課題１ 従来のような方式であると、速度制御用、圧力制御用と
各々に専用の制御弁及びそのコントローラを必要とし、
制御回路が複雑で高価になる。また、基本的に両制御弁
及びそのコントローラ間は。

独立しているため、相互の関係が無いので、一方から他
方への制御の切替え時においては、それ相応の補償をし
ておく必要があるなど、煩雑さもあった。

例えば、速度制御から圧力制御へ切替えるときに、最終
段の速度値（第２図の例ではＶ３）を低くとると、すな
わち、サーボ弁２５の開度が小さくなることにはほかな
らず、そうすると、次段の圧力制御に切替わったときに
、サーボ弁２５で絞られ射出シリンダｌへの圧力伝播が
遅れる。つまり、圧力制御弁による制御は、最終段の速
度値に大きく依存するので、これを防止するには、本出
願人らが先に発明した特開昭８０−９９４７０号公報記
載のもののように、最終段の速度値の後、圧力制御指令
ｐｓｔが入力された時点で、別にサーボ弁２５に圧力制
御補償用の開度を設けておき、圧力制御弁２９の制御性
を最も良く確保するためほぼ最大開度まで開くなどする
必要がある。

ところが、圧力スイッチ２８に設定されている切替圧力
ｐ５の値が低すぎたり、金型キャビティ内に成形材料を
射出する射出装置の摺動抵抗が変動したりして、圧力制
御指令ｐｓｔが早めに入力されることがあると、前記の
理由により圧力制御補償用の開度はほぼ最大開度まで開
いであるため、成形材料の充填完了時点で非常に大きな
速度が発生し、パリが吹いたり、金型を破損したりする
原因となっていた。

そのほかにも、最近、特に、精密成形、高品質成形が指
向されるにつれ、従来の速度及び圧力の階段状調整では
、負荷が大きく変動する場合など、微妙な成形条件を安
定して満足させるのに限度がある等の問題点もあった。

［課題を解決するための手段］ 本発明においては、シリンダピストンを作動させるシリ
ンダ室圧力を変化させることにより、時間に対するシリ
ンダピストンの移動ストローク量と時間に対するシリン
ダピストンの出力とを任意に切替えて、シリンダの位置
及び出力を制御するようにした。

また、シリンダピストンの移動ストローク量を時間に対
して目標軌跡としてあらかじめ定めておき、この目標軌
跡としたシリンダピストンの移動ストローク量と、シリ
ンダピストンの実移動ストローク量との偏差量に応じて
、シリンダピストンを駆動するシリンダヘッド室及びシ
リンダロッド室に作用する圧力を独立して変化させるこ
とにより１時間に対するシリンダピストンの移動ストロ
ーク量が前記目標軌跡に倣うようにシリンダピストンの
作動を制御すると共に、シリンダピストンの出力を時間
を基準として目標軌跡としてあらかじめ定めておき、こ
の目標軌跡としたシリンダピストンの出力と実出力との
偏差量に応じて、シリンダピストンを駆動するシリンダ
ヘッド室及びシリンダロッド室に作用する圧力を独立し
て変化させることにより、時間に対するシリンダピスト
ンの出力が前記目標軌跡に倣うようにシリンダピストン
の作動を制御するような構成とし１時間に対するシリン
ダピストンの移動ストローク量の制御と時間に対するシ
リンダピストンの出力の制御とを任意に切替え得るよう
にした。

この制御の切替えの基準としては、時間に対するシリン
ダピストンの移動ストローク量のＭｌｌから１時間に対
するシリンダピストンの出力の制御への切替えは、時間
、シリンダピストンの移動ストローク、出力、前記目標
軌跡としたシリンダピストンの移動ストローク量と、実
移動ストローク量との偏差量を採用し１時間に対するシ
リンダピストンの出力の制御から、時間に対するシリン
ダピストンの移動ストローク量の制御への切替えは、時
間、シリンダピストンの移動ストローク、出力を採用す
るようにした。

また、このようなシリンダの位置及び出力を制御する方
法を実施するための？ｔ１として、シリンダヘッド室及
びシリンダロッド室が各々独立した圧力源に連通したシ
リンダ装置と、入力信号の大きさに応じてシリンダヘッ
ド室及びシリンダロッド室に作用する圧力を制御し得る
独立した圧力制御弁と、各シリンダ室に作用する圧力を
検知してその圧力に応じた電気的な信号を出力する圧力
検出器と、シリンダピストンの位置を検知してその位置
に応じた電気的な信号を出力する位置検出器と２時間に
対するシリンダピストンの移動ストローク量を目標軌跡
として設定、指令するストローク指令信号設定部を有し
、このストローク指令信号設定部からの出力信号と前記
位置検出器からの出力信号との偏差量に応じて、シリン
ダヘッド室及びシリンダロッド室用の独立したストロー
クゲイン設定器を介して前記圧力制御弁の圧力調整駆動
部におくる駆動信号を出力するストａ−クツイードバッ
ク制御器と、時間に対するシリンダピストンの出力を目
標軌跡として設定、指令する出力指令信号設定部を有し
、この出力指令信号設定部からの出力信号と前記各圧力
検出器の出力信号から演算されるシリンダピストンの実
出力値との偏差量に応じて、シリンダヘッド室及びシリ
ンダロッド室用の独立した出力ゲイン設定器を介して前
記圧力制御弁の圧力調整駆動部におくる駆動信号を出力
する出力フィードパｌり制御器と、これらストロークフ
ィードバック制御器と出力フィードバック制御器とを１
時間、シリンダピストンの移動ストローク、出力、目標
軌跡としたシリンダピストンの移動ストローク量と実移
動ストローク量との偏差量を基準に選択的に切替える制
御切替器とを、備えたシリンダの位置及び出力制御装置
とした。

［作用］ 本発明においては、前記課題を解決するための手段の中
で示したＭＩＷ方法と同じような作用が行われる。その
結果１本発明によれば５時間に対するシリンダピストン
のストローク及び出力を任意に切替えて、フィードバッ
ク制御することが可ス妃となり、しかも、どちらの制御
状態においても、制御対象は、シリンダヘッド室及びシ
リンダロッド室に作用する圧力であるため、制御の切替
え時に何等補償の手段を講じ無くとも平滑に移行可能と
なる。

［実施例］ 第１図によって１本発明の１実施例を説明する。

ｌは射出成形機やダイカスト機の射出シリンダであり、
シリンダピストン２を有し、シリンダヘッド室１ａ及び
シリンダロッド室ｉｂを形成している。シリンダヘッド
室１ａは、油圧回路により。

独立した油圧源であるポンプ５ａ及び圧力制御弁６ａに
接続され、同じくシリンダロッド室１ｂは。

油圧回路により、独立した油圧源であるポンプ５ｂ及び
圧力制御弁６ｂに接続されている。４はポンプ５ａ、５
ｂを駆動する電動機である。ここで、圧力制御弁６ａ、
６ｂはいわゆる電磁比例自動圧力調整弁である′ｒｒＬ
磁リリーす弁であり、所定の電気信号により各油圧源の
圧力を随意に制御可能としている。すなわち、こ°の圧
力制御弁６ａ。

６ｂで、入力信号の大きさに応じてシリンダピストン２
の作動力を制御すると共に１例えば圧力制御弁６ａの制
御圧力を上げ、圧力制御弁６ｂの制御圧力を下げていけ
ば、ポンプ５ａからの圧油はシリンダヘッド室１ａに入
り、シリンダロッド室ｔｂ及びポンプ５ｂからの作動油
は圧力制御弁６ｂを経てタンク７に解放されるので図上
シリンダピストン２は出方向（ｆｗｄ方向）に作動する
ことになる。逆に圧力制御弁６ｂの制御圧力を上げ、圧
力制御弁６ａの制御圧力を下げていけば、上記と反対の
操作になり、シリンダピストン２は戻方向（ｂｗｄ方向
）に作動することになる。さらに、３はポテンショメー
タからなる位置検出器で、シリンダピストン２のストロ
ーク位置を検出して、その位置に応じた電気信号を出力
し得るようになっている。１８ａ、１８ｂは各々シリン
ダヘッド室１ａ、シリンダロッド室ｌｂ内の圧力を検出
して、その圧力に応じた電気信号を出力する圧力検出器
である。１７は出力演算器で、圧力検出器１８ａ、１８
ｂにより検出されたシリンダヘッド室１ａ、シリンダヘ
ッド室ｌｂ内の圧力と。

各々のシリンダ室の受圧面積からシリンダピストン２の
作動力、すなわち出力を演算する。

９は時間に対するシリンダピストン２の移動ストローク
の変化量を目標軌跡として設定し、指令するマイコンに
創成しであるモデル部、すなわち。

ストローク指令信号設定部であり、１０は位置検出７５
３からの入力信号とストローク指令信号設定部９からの
入力信号とを比較し、これら両者の入力信号の偏差量に
応じた出力信号を出すストローク偏差検出部である。８
ａ、８ｂはストローク偏差検出部ｌＯからの信号を受け
て適宜処理し、それに応じた所定の出力信号を出すスト
ロークゲイン設定部であり、各々、前記圧力制御弁Ｂａ
用。

回６ｂ用に対応している。これらストローク指令信号設
定部９．ストローク偏差検出部１０及びストロークゲイ
ン設定部８ａ、８ｂはストロークフィードバック制御器
１１を構成している。

１４は時間に対するシリンダピストン２の出力の変化量
を目標軌跡として設定し、指令するマイコンに創成しで
あるモデル部、すなわち、出力指令信号設定部であり、
１５は出力演算器１７からの入力信号と出力指令信号設
定部１４からの入力信号とを比較し、これら両者の入力
信号の偏差量に応じた出力信号を出す出力偏差検出部で
ある。

１３ａ、１３ｂは出力偏差検出部１５からの信号を受け
て適宜処理し、それに応じた所定の出力信号を出す出力
ゲイン設定部であり、各々、前記圧力制御弁６ａ用、同
６ｂ用に対応している。これら出力指令信号設定部１４
．出力偏差検出部１５及び出力ゲ・ｆン設定部１３ａ、
１３ｂは出力フィードバック制御器１６を構成している
。

１２ａ、１２ｂは、各々ストロークゲイン設定部８ａ　
、８ｂからの、または各々出力ゲイン設定部１３ａ、１
３ｂからの出力信号の大きさに応じて圧力制御弁６ａ、
同６ｂの圧力を制御するドライバであり、圧力調整駆動
部を構成している。

１９はストロークフィードバック制御器ｉｔと出カフィ
ードバックＭｖ４器１６とを選択的に切替える制御切替
器である。

今、図示していないコントローラが射出シリンダｌの作
動指令Ｃを制御切替器１９に与える。制御切替器１９に
は、例えば、第３図（ａ）に示すようにプログラムされ
ており、まず、前記射出シリンダｌの作動指令が入力さ
れた時点を１＝０として計時開始し、あらかじめ設定さ
れている時間ｔｓに達しないうちはストロークフィード
バック制御器１１に作動指令Ｃ５を与えて、これを作動
させる。

第１図に示したように、ストロークフィードバック〃制
御器１１のストローク指令信号設定部９には、時間ｔ１
に対するシリンダピストン２の移動ストロークｓｔの所
望の軌跡があらかじめプログラムされており、前記の作
動指令ＣＳを受けて目標となる移動ストローク５ｔｔ−
例えば数ミリ秒ごとに時分割処理して、ストローク偏差
検出部１０に入力する。ここで１時間ｔｌは、作動指令
Ｃ５が入力された時点を０として計時開始し、また、移
動ストロークｓＬは、シリンダピストン２が最もシリン
ダｌ内に引っ込んだ状態な０として。

図示のｆｗｄ方向の作動を正の記号を付けて表わし、ｂ
ｗｄ方向の作動を負の記号を付けて表わしている。スト
ローク偏差検出部ｌＯでは位置検出ｓ３で検知されるシ
リンダピストン２の実位置ｓｔｂとの偏差量ｅｓ　（ｅ
Ｓ＝ｓｔ−ｓｔ　ｂ）を演算し、これをストロークゲイ
ン設定部８ａ。

８ｂに入力する。ここで、ストロークゲイン設定部８ａ
、８ｂは、偏差量ｅｓの結果を基に、所定のＰ（比例）
Ｉ（積分）ゲインｋｌ、に２を乗し、ストロークの偏差
量ｅｓに対し、制御量である圧力指令値ｖ１　、ｖ２に
変換する。ここで、ゲインｋｌ、に２の特性は１図示の
ごとく、基本的に、偏差ｌｅｓに対して相反する符号特
性を有し、その傾きの大きさは、実際に作動させてみて
、経験をいかし、最も追従性が上がるように、各々決定
するのが通常であるが、シリンダピストン２の力平衡を
保つためには、ｌｌ略、シリンダヘッド室１ａとシリン
ダロッド室１ｂの面積差を考慮した値、すなわち、円面
積の逆比の配分となる。また。

ドライバ１２ａ、１２ｂはストロークゲイン設定部８ａ
　、８ｂ側からの圧力指令値Ｖ＋、Ｖ２を得て、実際に
電磁リリーフ弁６ａ、６ｂを駆動する信号ＰＩ、Ｐ２に
変換し、シリンダヘッド室１ａ。

同ｅ７−２ド室１ｂの圧力を制御している。

例としてシリンダピストン２をｆｗｄ方向に移動させる
場合について説明すると、偏差ｉｅｓが前述の定義（ｅ
ｓ＝Ｓｔ−ｓｔｂ）に従えば。

ｅｓがＩＦの値を有することは、目標軌跡ｓｔに対して
実移動ストローク％ｓＬｂが未達であるということに他
ならない、したがって、ストロークフィードバック制Ｊ
ｉｌｔは、各々のゲインｋｌ。

ｋ２の特性から、シリンダピストン２の移動方向に寄与
するシリンダ室（本実施例ではシリンダヘッド室１ａ）
側の圧力ｖ＋（ｐ＋）をその偏差ｔ１１−ｅＳに応じて
増加させ、逆に、他方のシリンダ室（本実施例ではシリ
ンダロッド室１ｂ）側の圧力Ｖ２　　（Ｐ２）をその偏
差１１ｅｓに応じて減少させるので、シリンダピストン
２をよりｆｗｄ方向に押し出そうとする作用をする。ま
た、目標軌跡ｓｔに対して実移動ストローク研ｓｔｂが
過越であれば、偏差量ｅｓは負の値を取るので、ストロ
ークフィードバック制御器１１は、各々のゲインｋｌ、
に２の特性から、シリンダピストン２の移動方向に寄与
するシリンダ室（本実施例ではシリンダヘッド室１ａ）
側の圧力ｖ＋（ｐ＋）をその偏差１ｅｓに応じて減少さ
せ、逆に、他方のシリンダ室（本実施例ではシリンダロ
ッド室ｌｂ）側の圧力ｖｚ　　（Ｐ２）をその偏差Ｆｉ
ｅｓに応じて増加させるので、シリンダピストン２をｂ
ｗｄ方向に押し戻そうとする作用をする。以北のように
して、目標軌跡ｓｔに対して、実際のシリンダピストン
の移動を追従せしめている。

次に、第３図（ａ）に示すように作動指令Ｃが入力され
た時点（ｔ＝０）からあらかじめ設定されている時間ｔ
Ｓ経過すると、制御切Ｉ！Ｉ器１９はシリンダピストン
２の出力の検知を開始する。すなわち、出力＠３ｉ３１
７からのシリンダピストン２の実出力ｆｂがあらかじめ
設定されている出力値ｆｓに達しないうちはストローク
フィードバック制御器１１による制御を続行するが、ｆ
ｂがｆｓ以Ｉ：になると、ストロークフィードバック制
御器Ｉｆによる制御を停＋）：　Ｌ　、出力フィードバ
ック制御器１６に作動指令ｃｆを与えて、これを作動さ
せる。ここで示したｆｓは、射出成形機やダイカスト機
が、その射出シリンダｌのシリンダピストン２の作動に
より図示しない金型内に成形材料を充填完了した時点を
知るための基準であり、また前述の時間Ｌｓが経過する
まで出力の検知を行わなかったのは、充填途中でシリン
ダピストン２の不慮の摺動抵抗等の変動により５作動圧
力が増大して充填完了時点を誤検知するのを防止するた
めであり、そのためにタイマが設けられている。

ｍ１図に示したように出力フィードバック制御器１６の
出力信号設定部１４には、時間Ｌ２に対するシリンダピ
ストン２の出力ｆの所望の軌跡があらかじめプログラム
されており、前記の作動指令ｃｆを受けて目標となる出
力ｆを例えば数ミリ秒ごとに時分割処理して、出力偏差
検出部１５に入力する。ここで、時間ｔ２は、作動指令
ｃｆが入力された時点をＯとして計時開始し、また、出
力ｆは、シリンダピストン２が力平衡している状態をＯ
として、図示のｆｗｄ方向の作用力を正の記号を付けて
表わし、ｂｗｄ方向の作用力を負の記号を付けて表わし
ている。出力偏差検出部１５では出力演算器１７からの
シリンダピストン２の実出力ｆとの偏差量ｅｆ　（ｅｆ
＝ｆ−ｆｂ）を演算し、これを出力ゲイン設定部１３ａ
、１３ｂに入力する。ここで、出力ゲイン設定部１３ａ
　。

１３ｂは、偏差量ｅｆの結果を哉に、所定のＰ（比例）
Ｉ（積分）ゲインに３．に、を乗し、出力の偏差＠ｒ、
ｅｆに対し、制御量である圧力指令値ｖｌ、ｖ２に変換
する。ここで前述したゲインｋｌ、に２同様、ゲインに
３．に４の特性は１図示のごとく、基本的に、偏差５Ｈ
ｅｆに対して相反する符号特性を有し、その傾きの大き
さは、実際に作動させてみて、経験をいかし、最も追従
性がＬがるように、各々決定するのが通常であるが、シ
リンダピストン２の力平衡を保つためには、概略、シリ
ンダヘッド室１ａと同ロッド室１ｂの面積差を考慮した
値、すなわち、両面端の逆比の配分となる。また、ドラ
イバ１．２　ａ　、　ｌ　２　ｂは出力ゲイン設定部１
３ａ、１３ｂ側からの圧力指令値ｖ１　、ｖ２を得て、
実際に電磁リリーフ（Ｆ６ａ。

６ｂを駆動する信号Ｐ１．Ｐ２に変換し、シリンダヘッ
ド室１ａ、同ロッド室１ｂの圧力を制御している。

例としてシリンダピストン２のｆｗｄ方向に出力を作用
させる場合について説明すると、偏差量ｅｆが前述の定
義（ｅｆ＝ｆ−ｆｂ）に従えば。

ｅｆが正の値を有することは、目標軌跡ｆに対して実出
力ｆｂが未達であるということに他ならない、したがっ
て、出力フィードバック制御器１６は、各々のゲインに
３．に４の特性から、シリンタビストン２の出力作用方
向に寄′ｊするシリンダ室（本実施例ではシリンダヘッ
ド室１．ａ）側の圧力ｖ＋　　（ｐ＋）をその偏差ｉｅ
ｆに応じて増加させ、逆に他方のシリンダ室（本実施例
ではシリンダロッド室ｌ　ｂ＞　Ｈの圧力Ｖ２　　（Ｐ
２）をその偏差にｅｆに応じて減少させるので、シリン
ダピストン２のｆｗｄ方向の出力をより増加せしめる作
用をする。また、目標軌跡ｆに対して実出力ｆｂが過越
であれば、偏差量ｅｆは負の値を取るので。

出力フィードバック制御器１６は、各々のゲインに３．
に４の特性から、シリンダピストン２の出力作用方向に
寄与するシリンダ室（本実施例ではシリンダヘッド室！
ａ）側の圧力ｖ＋　　（ｐ＋）をその偏差量ｅｆに応じ
て減少させ、逆に他方のシリンダ室（本実施例ではシリ
ンダロッド室１ｂ）側の圧力Ｖ２　　（Ｐ２）をその偏
差、ｆｆｅｆに応じて増加させるので、シリンダピスト
ン２のｆｅｄ方向の出力をより減少せしめる作用をする
０以上のようにして、目標軌跡ｆに対して、実際のシリ
ンダピストンの出力を追従せしめている。

なお、本実施例では制御切替器１９は、ある程度の時間
範囲を設けた上でシリンダピストン２の出力を基準にし
て、その制御を切替えたが、第３図（ｂ）、ｍ５図に示
すようにシリンダピストン２の目標軌跡ｓＬと実移動ス
トローク１ｓｔｂとの偏差量ｅｓを基準にして制御を切
替えてもよい。

つまり、成形材料の充填完了近傍になれば、シリンダピ
ストン２のＬ１標軌跡ＳＬを漸次増加的に設定していた
とするとシリンダピストン２の出力が増大しても負荷の
上昇に追従せず、その結果、正の偏差Ｆｉｊｅｓが蓄積
する。偏差ｔｊｌｅｓがあらかじめ設定されている偏差
量ｅｓｓ以」二になると、ストロークフィードバック制
御器１１による制御を停止し、出力フィードバック制御
器１６に作動指令ｃｆを与えて、これを作動させる。こ
のように構成することで前述の実施例と同様な作用なら
びに成果が得られる。

第４図は、別の実施例で、本発明の方法ならびに装置を
、ディスクホイール成形用のダイカスト機の加圧シリン
ダ３１に適用した例であり１機能−１−第１図と同様の
ものは番号を同じくし、説明を省略する。同図に示すよ
うに、」−下方向に開閉可能なＬ型３３．下型３５及び
水モ方向に移動可能な４個の中子３４を合わせ、図示し
ていない型締機構により図中の上下方向からクランプし
、それにより形成されたキャビティ３８内に、射出スリ
ーブ３９内の溶湯３７を、図示していない射出シリンダ
の作用による射出プランジャ３６及びプランジャチップ
３６ａの上昇作用で充填する（図示は、キャビティ３８
内に溶湯３７を充填完了した状態）、溶湯３７の充填完
了時から所定の時Ｂ（加圧タイムラグ）経過後、加圧シ
リンダ３１のシリンダピストン３２に取付けられた加圧
プランジャ４０を、キャビティ３８内に突出させ、キャ
ビティ３８内の溶湯３７を加圧し、押湯作用を行わせる
。

この加圧方法として１本出願人らは先に、特願昭６３−
２４４５５２号でその方法ならびに装置を提示した。こ
のとき、加圧プランジャ４０の作動は１作動開始時点か
らの時間の経過とともに、そのキャビティ３８内への突
出ストローク量の績歴が、溶湯３７の冷却に伴う収縮代
（凝固収１１ｉ１）に見合うような所定の目標軌跡に倣
うように制御するが、加圧の最終段階においては、加圧
プランジャ４０をキャビティ３８のゲート部３８ａの位
置（ゲートシール位置）まで確実に下降（ｆｗｄ方向）
させる必要がある。すなわち、ゲート部３８ａよりも若
干径の小さい加圧プランジャ４０をゲートシール位置ま
で下降することで、薄肉の溶湯固化物を形成して貫通さ
せるようにし、その後に続く上型３３及び中子３４と、
下型３５間の型開き操作でこの薄肉部から溶湯に切断さ
れるようにし、成形品であるディスクホイールの歪を防
止している。

本発明では、第３図（Ｃ）に示すようなプログラムを制
御切替器１９にテえ、これに対処した。今、図示してい
ないコントローラが加圧シｌＪンタ３１の作動指令Ｃを
ｉｌｌ／Ｉｕ４切替器１９に与えると、この時点から１
＝０として計時開始し、あらかじめ設定されている時間
ｔｓに達しないうちはストロークフィードバック制御器
１１に作動指令ｃｓをグーえて、これを作動させる。ス
トロークフィードバック制御器ｌｌは、第１図の説明と
同様の作用により目標軌跡ｓｔに対して、実際のシリン
ダピストンすなわち加圧プランジャ４０の移動を追従さ
せている０次に１時間（があらかじめ設定されている時
ｆＩＲｔｓ経過すると、制ｕ４ｙＪ秤器１９はストａ−
クツイードバック制御器１１による制御を停止し、出力
フィードバック制御器１６に作動指令ｃｆを与えて、こ
れを作動させ、第１図の説明と同様の作用により目標軌
跡ｆに対して、実際のシリンダピストンすなわち加圧プ
ランジャ４ｏの出力を追従させている。

ここで１時間Ｌｓとしては、ストローク指令信号設定部
９に設定されている時間ｔ１に対する加圧プランジャ４
０の移動ストロークｓｔの関係を参照し、ゲートシール
位ｆｌｓｔｇからゲートシール位置にかかる時間ｔ１ｇ
を得て、これより若干早めの値を設定するか、キャビテ
ィ３８の容積とその表面積、及び金型３３，３４．３５
の冷却能を勘案して、溶湯３７の凝固収縮代から換算さ
れる加圧グランジャ４０の移動ス）Ｃ１７−り量または
凝固収縮時間を参考に決定する。また、出力の目標軌跡
ｆとしては、その前段の移動ストロークｓｔの制御で溶
湯３７の凝固収縮に伴ういわゆる中東の発生防止はほと
んど完了しているので、加圧プランジャ４０をゲートシ
ール位置まで確実にド降させることにのみ専念すれば良
く、次に、短時間のうちにほぼ最大値まで山刃を増大さ
せれば良い、完全にゲートシール位置まで到達したとき
には１図示はしていないコントローラが位置検出器３に
よりそれを検知し、加圧シリンダ３１の作動指令Ｃその
ものを停止し、全体の制御を終了する。このようにする
ことで、より短時間に確実にゲートシール位置まで下降
させることが可能となった。なお１本例では制ｇｇ切科
器１９は時間を基準に切替えたが、Ｊ：記説明で明らか
なように移動ストロークを２（準に切替えても同様な作
用ならびに成果が得られる。

以上、第１図、または、第４図によって示した本発明の
実施例は、いずれも、シリンダピストンの移動ストロー
クの制御から出力の制御への！／Ｉ替えについて示した
が、その逆に、シリンダピストンの出力の制御から移動
ストロークの制御への切替えについても、容易に理解で
きるように、制御νＪｌ！器１９のプログラムだけで適
用できることは言うまでもない、また、シリンダピスト
ンの移動ストロークの制御から出力の制御への切替えの
後。

再度、移動ストロークの制御に切替える等、その組合わ
せは任意に行うことができる。

なお、本発明においては１時間に対するシリンダピスト
ンｄ移動ストローク量の制御から１時間に対するシリン
ダピストンの出力の制御への切替えは１時間、シリンダ
ピストンの移動ストローク、出力、目標軌跡としたシリ
ンダピストンの移動ストローク量と実移動ストローク量
との偏差量等を基準として行うことができるし２時間に
対するシリンダピストンの出力の制御から、時間に対す
るシリンダピストンの移動ストローク量の制御への切替
えは１時間、シリンダピストンの移動ストローク、出力
等を基準として行うことができる。

また、前記実施例では、成形材料を金型内に射出、充填
、加圧するためのシリンダ装置の例を示したが、これは
成形材料をダイスで押出成形するためのシリンダ装置や
、その他のシリンダ装置に適用することもできる。

［発明の効果］ 本発明においては、特許請求の範囲に記載したような構
成にしたので、射出成形機やダイカスト機の射出シリン
ダのように、金型キャビティへの成形材料の射出中は比
較的負荷が軽く、充填完了と同時に負荷が増大するよい
うように、負荷が１行程中で大きく変動するような場合
や、加圧シリンダのように、その摺動抵抗が経時的に変
動する場合でも１時間に対するシリンダピストンの位置
を応答性良く確実に追従制御でき、しかも、任意に出力
の追従制御への切替えが滑らかに移行可使となり、微妙
な成形条件を安定して満足させるのに多大の効果を発揮
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置の１実施例
を示す線図、第２図は本発明に類した従来の例を示す線
図、第３図（ａ）は第１図に示す制御切替器におけるプ
ログラム状態の例を示す線図、第３図（ｂ）は第３図（
ａ）に対応する他の実施例を示す線図、第４図は本発明
の方法を実施するためのＲ置の他の実施例を示す線図、
第３図（ｃ）は第４図に示す制御切替器におけるプログ
ラム状態の例を示す線図、第５図は第１図に示すストロ
ーク指令信号設定部における時間−ストローク線図の他
の例を示す線図である。 １・・・・・・射出シリンダ。 ２・・・・・・シリンダピストン、３・・・・・・位置
検出器、８ａ、８ｂ・・・・・・ストロークゲイン設定
部、９・・・・・・モデル部（ストローク指令信号設定
部）。 １０・・・・・・ストローク偏差検出部、１１・・・・
・・ストロークフィードバック制御器。 １２ａ、１２ｂ・・・・・・ドライバ １３ａ、１３ｂ・・・・・・出力ゲイン設定部。 １４・・・・・・モデル部（出力指令信号設定部）、１
５・・・・・・出力偏差検出部、 １６・・・・・・フィードバック制御器、１７・・・・
・・出力波Ｘ器。 １８ａ　、１８ｂ・・・・・・圧力検出器。 １９・・・・・・制御切替器、　　　　３１・・・・・
・加圧シリンダ、３６・・・・・・射出プランジャ、３
８・・・・・・キャビティ、４０・・・・・・加圧プラ
ンジャ。 特許出願人　　宇部興産株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダピストンを作動させるシリンダ室圧力を
   変化させることにより、時間に対するシリンダピストン
   の移動ストローク量と時間に対するシリンダピストンの
   出力とを任意に切替えて制御するようにしたことを特徴
   とするシリンダの位置及び出力制御方法。
2. （２）シリンダピストンの移動ストローク量を時間に対
   して目標軌跡としてあらかじめ定めておき、この目標軌
   跡としたシリンダピストンの移動ストローク量と、シリ
   ンダピストンの実移動ストローク量との偏差量に応じて
   、シリンダピストンを作動させるシリンダヘッド室の圧
   力及びシリンダロッド室の圧力を独立して変化させるこ
   とにより、シリンダピストンの移動ストローク量を制御
   すると共に、シリンダピストンの出力を時間に対して目
   標軌跡としてあらかじめ定めておき、この目標軌跡とし
   たシリンダピストンの出力と実出力との偏差量に応じて
   、シリンダピストンを作動させるシリンダヘッド室の圧
   力及びシリンダロッド室の圧力を独立して変化させるこ
   とにより、シリンダピストンの出力を制御するようにし
   たことを特徴とする請求項第１項記載のシリンダの位置
   及び出力制御方法。
3. （３）シリンダヘッド室及びシリンダロッド室が各々独
   立した圧力源に連通したシリンダ装置と、入力信号の大
   きさに応じてシリンダヘッド室及びシリンダロッド室に
   作用する圧力を制御し得る独立した圧力制御弁と、 シリンダヘッド室及びシリンダロッド室に作用する各圧
   力を検知してその圧力に応じた電気的な信号を出力する
   圧力検出器と、 シリンダピストンの位置を検知してその位置に応じた電
   気的な信号を出力する位置検出器と、時間に対するシリ
   ンダピストンの移動ストローク量を目標軌跡として設定
   、指令するストローク指令信号設定部を有し、このスト
   ローク指令信号設定部からの出力信号と前記位置検出器
   からの出力信号との偏差量に応じて、シリンダヘッド室
   及びシリンダロッド室用の独立したストロークゲイン設
   定器を介して前記圧力制御弁の圧力調整駆動部におくる
   駆動信号を出力するストロークフィードバック制御器と
   、 時間に対するシリンダピストンの出力を目標軌跡として
   設定、指令する出力指令信号設定部を有し、この出力指
   令信号設定部からの出力信号と前記各圧力検出器の出力
   信号から演算されるシリンダピストンの実出力値との偏
   差量に応じて、シリンダヘッド室及びシリンダロッド室
   用の独立した出力ゲイン設定器を介して前記圧力制御弁
   の圧力調整駆動部におくる駆動信号を出力する出力フィ
   ードバック制御器と、 ストロークフィードバック制御器と出力フィードバック
   制御器とを、時間もしくは、シリンダピストンの移動ス
   トローク量または出力を基準に選択的に切替える制御切
   替器とを、備えたことを特徴とするシリンダの位置及び
   出力制御装置。