JPH02276618A - 保圧から計量への切換制御方法 - 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、電動式射出成形機において、保圧り程から計
１工程への切換制御方法に関する。

従来の技術 射出成形機においては、射出軸、即ちスクリューを前進
（金型方向）させて、溶融樹脂を金型内に射出した後、
一定圧力で保圧を行った後、スクリューを回転させると
共に射出軸に一定の圧力、即ち背圧を与えて樹脂を削吊
混線する工程へ移行するが、射出軸の駆動源にサーボモ
ータを使用した電動式射出成形機においては、保圧段階
ではスクリューの先端が加熱シリンダの先端に達するま
での移動指令を出し移動させようとするが、溶融樹脂が
金型内に充満し、設定されたクツション量を残してスク
リューは前進することができなく、その結果大きな圧力
を樹脂に与え、保圧を行うようになっている。そして、
保圧工程が終了すると、スクリューを回転させながら射
出軸のシーボモータにトルクリミットをかけて弱い圧力
の背圧を与えて計量・混線を行うこととなる。

保圧工程時には、上述したように、スクリューを軸方向
に駆動する射出軸のサーボモータにスクリューの先端が
加熱シリンダの先端に達するまでの移動指令を与えるけ
れども、所定のクツションＤを残して保圧工程を終了す
る。その結果、保圧工程の終了時には射出軸のサーボモ
ータのサーボ回路内のエラーレジスタにはクツション量
に相当する分だけの位置偏差量が残る。一方、保圧から
計量工程に移行するときには、保圧工程時における高ト
ルク出力から計量時の背圧に相当する低トルク出力へ、
射出軸のサーボモータの出力トルクをトルクリミットを
かけることによって切換えることになるが、このとき、
保圧時に大きな圧力が与えられていた樹脂の反作用によ
ってスクリューは後退させられることとなり、射出軸の
ナーボモータのり一ボ回路内のエラーレジスタには上記
クツション量に相当する分だけの位置偏差量に、上記ス
クリュー後選分の位置偏差向が加わり、エラーレジスタ
がオーバーフローしてアラームを出し、サーボモータを
制御する数値制御ｖｔ置等が射出成形機の稼動を停止さ
せることがある。

また、クツション山が大きい場合には、エラーレジスタ
に記憶される位置偏差量が所定値以上になってパルス分
配が停止し、未分配量として移動指令が残る場合があり
、このような場合には、この未分配量をＯとしなければ
次のブロック（計量工程）へ進めない。

そこで、本願出願人は、保圧工程の終了時に射出軸のサ
ーボモータをサーボオフし、かつ、ドライラン動作を行
わせて、射出軸のサーボモータへの移動指令の未分配８
をすべて分配すると共にフォローアツプしてサーボ回路
内のエラーレジスタの値をＩ’ＯＪ、即ち、位置偏差を
１゛Ｏ」にした後、保圧時のトルクリミットから計量時
のトルクリミットに切換えて、高トルクから低トルクに
切換え、計量工程に移行するｉｔ、ＩＩ　ａ１１方法を
提案した（特開昭６２−１２７２２１号公報参照）。

第３図は、上述した射出成形機を制御する数値制御装置
内 ン機能を利用した保圧工程から計量工程への切換制御方
法における数値制御装置内の数値制ｙａ（ＮＣ）用プロ
セッサとプログラマブルマシンコントローラ（ＰＭＣ）
用プロセッサが行う処理のフローチャートである。

保圧工程が開始（ステップ３００）されると、ＰＭＣ用
プロセッサは設定された保圧時間をタイマＴ１にセット
しくステップ４０１）、設定された保圧のトルクリミッ
ト値を射出軸のサーボモータのサーボ回路へ出力しくス
テップ４０２）　、射出軸のサーボモータの出力トルク
を該設定トルクリミット値に保持してタイマＴ１がタイ
ムアツプするまで（ステップ４０３）保圧を行う。そし
て、タイマＴ１がタイムアツプすると、共有ＲＡＭに射
出軸のサーボモータをサーボオフし、ドライランさせる
ために、サーボオフ信号５ＶＦ１．ドライラン信号ＤＲ
Ｎを「１」にセットしくステップ４０４．４０５＞、サ
ーボオフ時間をタイマＴ２にセットしくステップ４０６
）　、該タイマＴ２がタイムアツプするのを持つ（ステ
ップ４０７）。

一方、ＮＣ用のプロセッサは、保圧開始侵、保圧処理を
行うと共にサーボオフ信号５ＶＦ１．ドライラン信号Ｄ
ＲＮが共有ＲＡＭにセットされたか否か判断しており（
ステップ３０１，３０２）、保圧時間（タイマＴ１＞が
終了し、サーボオフ信号５ＶＦ１．ドライラン信号ＤＲ
Ｎがステップ４０４．４０５で「１」にセットされると
、これを検出し、まず、サーボオフ信号５ＶＦ１が１０
」か否か判断しくステップ３０３）、始めは、「０」で
はないので、射出軸のサーボモータのサーボ回路中のエ
ラーレジスタの値、即ち、スクリューの位置偏差１８Ｅ
を読み（ステップ３０４）、読取った位置偏差ｆｆ１ｓ
Ｅの符号を逆転さゼた値をスクリュー移動指令値ＭＶと
してレジスタに格納しくステップ３０５）　、このレジ
スタの値ＭＶをサーボインタフェイスを介して射出用サ
ーボモータのサーボ回路（エラーレジスタ）に出力する
（ステップ３０６）。そして、スクリュー現在位置レジ
スタＰＳにスクリュー移動指令値ＭＶを加算する（ステ
ップ３０７）。これにより、射出用サーボモータのサー
ボ回路中のエラーレジスタの顧はｒＯＪとなる。なお、
このステップ３０４〜３０７の処理がフォローアツプ処
理である。

次に、ＮＣ用プロセッサはスクリューを加熱シリンダの
先端まで移動させるための残りの移動指令ｆｆｉＲＭを
記憶するレジスタから（サーボ回路内のエラーレジスタ
の値、即ち、位置偏差向が所定値以上になると、移動指
令量の残りがあっても数値制御装置はエラーレジスタに
移動指令量を分配しないため、クツション最が大ぎけれ
ば、残りの移動指令ｆｆｌＲＭとしてレジスタに残って
いる。）最高速でスクリューを移動させるときのスクリ
ュー移動指令ωＭＸを減じた値（ＲＭ−ＭＸ）が負であ
るか否か判断しくステップ３０８）　、即ち、残りの移
動指令ｆｉｌＲＭが最高速のスクリュー移動量より多い
か少ないか判断し、多く残っていれば、スクリュー移動
指令ｆｆｉＭＶを格納するレジスタに最高速の移動指令
、ＩＭＸを格納し、残りの移動指令ｆｆｉＲＭから該最
高速の移動指令ｆｆｉＭＸを減じて新しい残りの移動指
令ＩＲＭをレジスタに格納する（ス゛アップ３０９）。

そして、スクリュー移動指令８．ＭＶを射出軸のサーボ
回路に出ノＪし、スクリュー現在位ＩＰＳを記憶するレ
ジスタに出力したスクリュー移動指令ＪｉＭＶを加算し
、スクリュー現在位置を更新する（ステップ３１１．３
１２）。

そして、再びステップ３０３へ戻り、前述した処理を繰
返すこととなる。残りの移動指令ｆｆｉＲＭが少なくな
り、最高速でのスクリュー移動指令量ＭＸより小さくな
ると、ＮＣ用プロセッサはスクリュー移動指令量ＭＶと
して残りの移動指令量ＲＭをレジスタに格納し、残りの
移動指令ｆｆｉＲＭをｒＯＪにセットしくステップ３１
０）、スクリュー移動指令ｍＭＶを射出軸サーボ回路へ
出力しくステップ３１１）、スクリュー現在位置ＰＳを
更新しくステップ３１２）、ステップ３０３へ戻る。以
下、ステップ３０３〜３１２の処理を繰返し行う。この
ステップ３０３〜３１２の処理により、スクリューの残
りの移動指令ｆｌＲＭとして残っていた移動間はＩ’Ｏ
Ｊ　　（ＲＭ＝Ｏ）となり、がっ、射出軸のサーボ回路
のエラーレジスタの値も１０」となる。なお、ステップ
３０８〜３１２のも埋がドライランの処理である。

一方、ＰＭＣ用のプロセッサはタイマＴ２にセットされ
たサーボオフ時間がタイムアツプすると（ステップ４０
７）　、共有ＲＡＭにセットしたサーボオフ信号５ＶＦ
１．ドライラン信号ＤＲＮをｒＯＪ　に’Ｊｔッｌｔ７
＋　（ステラ７４０８，４０９）。ＮＣ用プロセッサは
サーボオフ信号５ＶＦ１が１０」−にされたことを検出
しくステップ３０３）、共有ＲＡ　Ｍに設けられた分配
完了信号ＤＥＮを［１］にセットしくステップ３１３）
、ＰＭＣ用プロセッサはこの分配完了信５ＤＥＮがｒｌ
Ｊにセットされたことを検出しくステップ４１０）、次
のｉ１ｍ工程へ移行する。

以上が従来行われていた、サーボオフ機能とドライラン
機能を利用した保圧から計量への移行時の制御方法であ
るが、第３図からも明らかのように、サーボオフ時間（
タイマＴ２）を設定し、このサーボオフ時間内で、射出
軸のサーボモータへの移動指令の残り量をＲ高速の移動
量でサーボ回路のエラーレジスタにパルス分配すると共
に、フォローアツプして該エラーレジスタの値を「０」
にする。即ち、残り移動量をパルス分配してはフォロー
アツプ処理を繰返し行って、スクリュー先端が加熱シリ
ンダの先端まで達したかのように分配を完了すると共に
エラーレジスタの値を「０」にしている。

発明が解決しようとする課題 第３図に示す従来の方法であると、ステップ３０３〜３
１３の処理を繰返し行って射出、保圧ブロックの移動指
令が分配完了させるようにするから、クツション量が大
きい場合には、ステップ４０６でセットするサーボオフ
時間も長くセットしなければならない。その結果、射出
成形のサイクルタイムが長くなるという欠点が出てくる
。

そこで、本発明の目的は射出成形のサイクルタイムを短
くできる保圧から計量への切換制御方法を提供すること
にある。

課題を解決するための手段 本発明は、保圧工程の終了時に射出軸のサーボモータへ
分配されるべき移動指令の未分配移動指令饋を強制的に
零にすると共に、フローアップ処理を行って上記射出軸
の位置偏差ωを零にすることにより、射出、保圧工程に
おいて指令された移動指令位置（スクリュー先端が加熱
シリンダの先端まで達する状態）までパルス分配を完了
し、かつ、位置偏差がない状態を作った後、計量工程へ
移行するようにした。

作　　用 保圧工程が終了した段階では、クツション量に相当する
移動量が位置偏差】及び未分配量として、射出軸のサー
ボ回路中のエラーレジスタ及び未分配の移動量として残
っている（エラーレジスタに記憶されている位置偏差Ｍ
が所定値を越えるとエラーレジスタへ入力される移動指
令は停止するため未分配量として残る）。そこで、保圧
工程の終了時にこの未分配量を強制的に１゛０」にして
、すべて分配された状態を作る（移動指令がすべて分配
されないと次のブロックの移動指令を実行できない）。

そして、エラーレジスタ内の位置偏差量をフォローアツ
プして「０］にすることにより、射出、保圧工程におけ
る移動指令をすべて実行した状態とする。その結果、次
の計量工程へ進める状態となり、かつ、位置偏差量が「
０」であるから、計量工程に移り射出軸のサーボモータ
のトルクリミットが低い値に設定されて樹脂江でスクリ
ューが後退さゼられても、エラーレジスタがオーバーフ
ローすることは少なくなる。また、移動指令の未分配量
を強制的にｌ’　ＯＪにするから、従来のようにドライ
ランにより最＾速での移動ｍを分配してフォローアツプ
するとした処理を繰返す必要がなく、短時間で保圧工程
から計量工程へ移行できる。

実Ｉ７！例 以下、本発明の一実施例について説明する。

第２図は、本発明の一実施例の電動式射出成形機および
該射出成形機のｔ、ｌＩ御系要部ブロック図で、１はス
クリュー　２は加熱シリンダ、３はスクリュー回転用サ
ーボモータＭ２でスクリュー１を回転させるスクリュー
回転機構、４は射出用サーボモータＭ１で、スクリュー
１を軸方向に駆動する射出機構、Ｐｌ、Ｐ２はサーボモ
ータＭ１．Ｍ２に取付けられた位置検出用のバルスコー
ダである。。

符号２０は、射出成形機を制御する数値制菌装置（以下
、ＮＧ装置という）で、該ＮＣＨ置２０はＮＧ用のマイ
クロブロセッリ（以下、ＣＰＵという）２１とプログラ
マブルマシンコントローラ（以下、ＰＭＣという）用の
ＣＰＬＩ２２を有しており、ＰＭＣＪｆｌＣＰＬＪ２２
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ＲＯＭ２３とデータの一時記憶
に用いられるＲＡＭ２４が接続されている。

ＮＣｆｆ１ＣＰＵ２１には射出成形機を全体的に制御す
る管理プログラムを記憶したＲＯＭ２５および射出用、
クランプ用、スクリュー回転用、エジェクタ用等の各軸
のサーボモータを駆動制御するサーボ回路がザーポイン
ターフエイス２６を介して接続されている。なお、第２
図では射出用サーボモータＭ１．ｉサーボモータＭ１の
サーボ回路２７、スクリュー回転用のサーボモータＭ２
．該サーボモータＭ２のサーボ回路２８のみ図示してい
る。また、２９はバブルメモリやＣＭＯＳメモリで構成
される不揮発性の共有ＲＡＭで、射出成形機の各動作を
制御するＮＧプログラム等を記憶するメモリ部と各種設
定値、パラメータ、マクロ変数を記憶する設定メモリ部
とを有している。

３０はバスアービタコントローラ（以下、８ＡＣという
）で、該ＢＡＣ３０にはＮＯ用ＣＰｔＪ２１及びＰＭＣ
用ＣＰＵ２２．共有ＲＡＭ−２９゜出力回路３１．入力
回路３２の各バスが接続され、該［３ＡＣ３０によって
使用するバスを制御するようになっている。また、３４
はオペレータパネルコントローラ３３を介してＢＡＣ３
０に接続されたＣＲＴ表示装薦付手動データ入力装置（
以下、ＣＲＴ／ＭＤＩという）であり、ソフトキーやテ
ンキー等の各秤操作キーを操作することにより様々な指
令及び設定データの入力ができるようになっている。な
お、３５はＮＣ用ＣＰＵ２ｉにバス接続されたＲＡＭで
データの一時記憶等に利用されるものである。

出力回路３１は、射出用サーボモータＭ１のサーボ回路
２７に接続され射出用サーボモータＭ１の出力トルクを
制限するトルクリミット値を出力するようになっている
。

また、入力回路３２には手動操作盤５が接続され、該手
動操作盤５には、電源スィッチ、自動運転ボタン、手動
運転ボタン、手動運転時の計量ボタン、型厚調整用のダ
イハイドボタン、クランプボタン等の各指令ボタンを有
している。

以上のような構成におい゛（、ＮＣ装置２０は、共＠　
ＲＡ　Ｍ　２９に格納された射出成形機の各動作をｉｂ
ｌｌｗＪするＮＣプログラム及び上記設定メモリ部に記
憶された各種成形条件等のパラメータやＲＯＭ２３に格
納されているシーケンスプログラムにより、ＰＭＣ用Ｃ
ＰＬＪ２２がシーケンスυ＋ｍを行いながら、ＮＧ用Ｃ
ＰＬＪ２１が射出成形機の各軸のサーボ回路へサーボイ
ンターフェイス２６を介してパルス分配し、射出成形機
をＩＩＪＩｌｌするものである。

以上述べた、電動式射出成形機の構成及び作用は、従来
から公知のものであり詳細は省略する。

次に、本実施例の動作について、第１図の動作フローチ
ャートと共に説明する。

まず、ＣＲＴ／ＭＤＩ３４より保圧、計量時における射
出軸サーボモータＭ１への夫々のトルクリミット値、保
圧時間、計量終了点等の各種設定値を設定し、共有ＲＡ
Ｍ２９の所定番地に記憶さぜ、射出成形機を稼動させる
。

射出が行われ保圧工程になると、まず、ＰＭＣ用ＣＰＵ
２２は共有ＲＡＭ２９に設定された保圧時間をタイマＴ
１にセットしくステップ２０１）、共有ＲＡＭ２９に設
定されている保圧のトルクリミット値を読出し、出力回
路３１を介して射出軸のサーボ回路２７に出力し、射出
軸のサーボモータＭ１の出力トルクを保圧に対応する出
力トルクにｖ１限する（ステップ２０２）。そして、上
記タイマＴ１がタイムアツプするのを待つ（ステップ２
０３）。タイマＴ１がタイムアツプすると、共有ＲＡＭ
２９に設けられたスキップ信号５ＫＩＰ用のメモリ部に
［１Ｊをセットする（ステップ２０４）。

一方、ＮＣ用ＣＰＬＪ　２１は保圧開始後、保圧処理を
行うと共に（ステップ１００）、共有ＲＡＭ２９内のス
キップ信号５ＫＩＰが「１」にセットされたか否か判断
しくステップ１０１）、＋１４にセットされると、即ち
、保圧時間が終了すると、射出・保圧工程のスクリュー
１の移動指令とじて指令されているスクリュー１の加熱
シリンダ２の先端までの移動指令の内、まだ分配されず
に残っている残移動量ＲＭを記憶するレジスタの値をｒ
ＯＪにセットしくステップ１０２）、射出軸のサーボ回
路２７内のエラーレジスタ内に残るスクリューの位置偏
差ｆｆ１ｓＥを読取り（ステップ１０３）、該位置偏差
室ＳＥの絶対値が所定値αか否か判断しくステップ１０
３）、始めは、′クッシフン聞があるからこの位置偏差
ＩＳＥは所定値α（このαの値は１０」に近い値）より
大きい。位置偏差ｆｆ１ｓＥが所定値αより大きいと、
該位置偏差ｆｌｓＥの符号を反転させた値をスクリュー
移動指令Ｍ　Ｖとしてレジスタに格納する（ステップ１
０５）。そして、このレジスタの値ＭＶをサーボインタ
フェイス２６を介してサーボ回路２７（のエラーレジス
タ）に出力しくステップ１０６）、スクリュー現在位置
ＰＳを記憶するレジスタにこのスクリュー移動指令ＭＶ
を加算し、スクリュー現在位置ＰＳを更新する（ステッ
プ１０７）。

次に、再びステップ１０３へ戻り、サーボ回路２７内の
エラーレジスタからスクリューの位置偏差ＩＳＥを読取
る。通常、該位置偏差ＩＳＥは先のステップ１０５，１
０６の処理でｒＯＪにさせられているので所定値αより
小さい。なお、何らかの理由で所定値αより大きい場合
にはステップ１０５以下の処理を繰返す。ステップ１０
４でスクリューの位置偏差ωＳＥが所定値α以下と判断
されると、ＮＣ用ＣＰＵ２１は共有ＲＡＭ２９内に設け
られた分配完了信号ＤＥＮを記憶するメモリ部を１’　
１　Ｊにセットする（ステップ１０８）。

一方、ＰＭＣＪｌｌＩＣＰＵ２２は、ステップ２０４で
スキップ信号５ＫＩＰを１゛１］にセットした後、分配
完了信号ＤＥＮが「１」にセットされたか否か判断して
おり（ステップ２０５）、分配完了信号ＤＥＮが「１」
にセットされると、スキップ信号５ＫＩＰをＩ’　ＯＪ
にリセットし、保圧工程を終了し、次の計囚工程へ進む
。計量工程では、射出用のサーボモータＭ１のトルクリ
ミット値を計量用のトルクリミット値に変えるが、この
とき射出用のサーボモータＭ１の出力トルクが小さくな
り、保圧により大きな力が圧縮されていた樹脂の反作用
によってスクリュー１が後退しスクリューの位置偏差が
増大するが、すでにスクリューの位置偏差を記憶するサ
ーボ回路２９内のエラーレジスタはステップ１０３〜１
０７の処理で所定値α以下にセットされているから、ス
クリュー後退によるエラーレジスタのオーバーフローは
生じない。また、オーバーフローが生じるような場合に
は、特開昭６３−３０２２ｅｌ公報に開示されているよ
うな、所定時間だけサーボオフしフォローアツプ処理を
行うようにすればよい。

発明の効果 本発明においては、保圧終了時に、射出、保圧ブロック
におけるスクリュー移動指令の未分配Ｍを強制的に「０
」にし、かつ、位置偏差量もフォローアツプ処理で所定
値以下にして計多工程へ移行するようにしたから、従来
の方法と比較し、短時間で保圧から針通へ移行でき、サ
イクルタイムの短縮が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作フローチャート、第２
図は同実施例を実施する゛電動式射出成形機とその制御
部の要部ブロック図、第３図は従来の方法の動作フロー
チャートである。 １・・・スクリュー　２・・・加熱シリンダ、Ｍｌ・・
・射出用サーボモータ、Ｍ２・・・スクリュー回転用サ
ーボモータ、Ｐｌ、Ｐ２・・・パルスコーダ、２０・・
・数値制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクリューを軸方向に駆動する射出軸の駆動源にサーボ
   モータを使用し、射出、保圧及び計量時の背圧制御を行
   わせる電動式射出成形機において、保圧終了時に上記射
   出軸のサーボモータへ出力される移動指令の未分配移動
   指令量を強制的に零にすると共に、フォローアップ処理
   を行って上記射出軸の位置偏差量を零にした後計量工程
   へ移行するようにした保圧から計量への切換制御方法。