JPH03206966A - 成形装置および成形方法 - 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］ この発明は、射出成形機，ダイカストマシーン，押出プ
レス等の成形装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、射出成形機，ダイカストマシーン，押出プレス
等は油圧シリンダの速度制御を行う必要から、金型キャ
ビティ内へ溶湯を供給する油圧シリンダの移動速度を求
める必要がある。この装置に、従来パルス信号をアナロ
グ信号に変換するＬ術が使用されており５そのーっにＦ
−Ｖコンバータばある。第４図はこのＦ−Ｖコンバータ
の一尾的な構成例を示す回路図である。このコンバータ
は端子２０１より入力されるパルス列信号Ｆｉｌｌ　　
［？５［２（ａ＞］の立ち上がりエッジ毎ワンショット
マルチバイブレータ回路２０２を作動させ、このワンシ
ョットマルチバイブレー夕回路２０２より一元パルス幅
Ｔの出力信号Ｆ１第５図（ｂ）］を得るようにし，この
出方信号Ｆ６によりタンクダンプ回路２０３の充放電ス
イッチ２０３ａを作動させ、その出力端子２０４からア
ナログ信号Ｖ。［第５［Ｊ（ｃ）］を得るものである。

なお、第４図において、ＣＩはコンデンサ、Ｒ１は抵抗
を示す。

．＝のｍのｐ−ｖコンバータは積分回路によりアナログ
変換を行うため、大きな時間遅れが生じ易く、特に数１
０｝１ｚ以下の低周波信号に対しては大きなリップルを
生ずる欠点があるが、最近ではこの応答速度を改善した
ものとしてカウンタ式のＦＶコンバータが用いられてい
る。

第６図はこのカウンタ式のＦ−Ｖコンバータの具体例で
ある。図において、１０１は人力処理回路、１０２はカ
ウンタ、１０３はＤ／Ａ変換器、１０４はアナログホー
ルド部、１０５はリセット信号回路、１０６はデータ更
新回路である。基本原理としては入力周波数（パルス列
入力）を一定時間（レンジクロック）力巾ンタで計数し
、その値をＤ／Ａ変換して出力するものであるり、第７
図＜ａ）にリセット信号回路１０５およびデータ更新回
路１０６に入力されるクロックパルス信号を、第７図（
ｂ）にデータ更新回路１０６の送出するデータ更新パル
ス信号を、第７図（ｃ）にリセット信号回路１０５の送
出するカウンタリセット信号を、第７図（ｄ）に入力処
理回路１０１に入力される人カパルス列信号を、第７図
（ｅ）に入力処理回路１０１の送出する処理信号を示す
。

このＦ−Ｖコンバータは英国フェランティ社２Ｎ４５を
使用したものであるが、変換精度０．０５％のＯ〜２５
０Ｈｚ人力のＦ−Ｖコンバータを作る場合レンジクロッ
クとして１秒を要する。これは、デ−タの新値更新が１
秒毎になることを意味している、 ［発明が解決しようとする課題〕 ところで、成形品の形状が複雑なものや、Ｎ′Ｈなもの
は例えば１５ｍ／３がら０．０１ｍ／ｓ程度の広い範囲
にわたり階に分けて速度制御をするものが多く、この場
合、速度切り換えの応答は１０一一程度の範囲で完了す
る必要がある。この範囲で速度切り換えを完了させるた
めにはｌｏａｍの範囲で２０点程度の速度計測（新値更
新）を行い、それをフィードバックして制御する必要が
ある。そこで３．５ａｍ　／　Ｓ　（７）速度テＩＯ軸
動く時間は（　１　０＋ｕ　／　３５００＋ｕ　）＝２
．８＋ｍｓとなり、前述したような新値更新がｌ秒程度
必要なもので制御系を使用することができないという課
題がある。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するためにこの発明は、被測定物
の移動速度の変化に応じてその発生間隔が変化するパル
ス信号を発生するパルス信号発生手段と、このパルス信
号発生手段の送出する隣接パルス間隔を計測する手段と
、パルス信号発生手段からのパルスをそのパルスの継続
時間より十分短い基準時間を基に計数する手段を設け，
披瀾定物の移動速度によって２つの計測手段の出力を自
動的に切り換えて使用するものである。

［作用］ すなわち、速度変換器として要求される精度と応答性か
ら２つの計測手段の自動切り換え点は設定されるが、被
測定物の移動速度が遅い場合はパルス信号発生手段の送
出する隣接パルス間隔を基準クロツクにより計測して速
度を演算し、また被測定物の移動速度が早い場合は一定
時間内に人力されるパルス信号送出手段からの送出パル
ス数を計数して速度を演算される。

し実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図の説明に入る前に第２図によってパルス信号発生
手段の送出する隣接パルス間隔を基準クロックにより計
測し、速度信号を出力する方法について説明する。

第２図にｔ３いて、■は微分成形回路、２はフリップ７
口・ソプ回路、３〜５はアンド回路，６および７はカウ
ンタ、８は切換器、９は水晶発振器、ｌ０は分周器、１
１は速度演算器、■２はＤ／Ａ変換器、Ｉ３は制御装置
、１４は積分回路である。

微分成形回路１には図示しないセンサを介して被測定物
（例えば、射出成形機における油圧シリンダ）の移動速
度に応じて第３図（ｂ）に示すような、その発生間隔が
変化するパルス列信号「イ」が入力されるようになって
いる。微分成形回路１はこを入力されるパルス列信号「
イ」を微分して第３図（ｃ）に示すような微分列信号「
口」を作り、この微分列信号「口」をＴ形リップフロッ
プ回路２のＴ端子へ入力するようになっている，フリッ
プフロツ１回路２はＴ形であるため，微分列信号「ロ］
の奇数順位微分信号の入力によってセットされ、偶数順
位微分信号の入力によってリセットされるようになって
おり、そのＱ出力信号「ハ」　［第３図（ｄ）］がアン
ド回路４の一端へまたそのｑ出力信号「二」　［第３図
〈ｅ〉］がアンド回路５の一端および制御装置１３に入
力されるようになっている。水晶発振３９の送出するク
ロック信号は分周器１０によって分周され、第３図（ｆ
〉に示す計測用基準クロック信号「ホ」としてアンド回
路３の一端に入力されるようになっており、アンド回路
３の他端には制御装置１３を介して、被測定物の移＃Ｆ
ｒｆＲ始時に「Ｈ」レベルとなる第３図（ａ）に示すよ
うな移動開始信号「へ」が入力されるようになっている
。

すなわち、制御装置１３がｒＨ，レベルの移動開始信号
「へ」を出力している間、アンド回路３は分周器１０の
送出する計測用基準クロック信号「ホ」を通過させ、フ
リップフロップ２の送出するＱ出力信号「ハ」およびｑ
出力信号「二」がそれぞれ「Ｈ」レベルである間、アン
ド回路３を通過する計測用基準クロック信号「ホ」がア
ンド回路４および５を通過して［第３図（ｇ＞および〈
ｈ〉］、計測クロック信号「ト」および「チ」としてカ
ウンタ６および７に入力されるようになっている。

そしてこの計測クロック信号「ト」および「チ」におけ
るパルス数が力りンタ６および７においてカウントされ
るようになっている。つまり、分周器１０の送出する計
測用クロツク信号「ホ」がアンド回路４および５におい
て分配され、カウンタ６および７に交互に取り込まれて
計測される。一方、制御装置ｌ３はフリップフロッ１回
路２の０出力信号「二」を取り込み、このｑ出力信号「
二」のレベルに応じて切り換え器８を作動する切り換え
タイミングを作り、カウンタ６および７におけるカウン
ト値を交互に速度演算器１１に入力させるようになって
いる。速度演算器ｌ１はカウンタ６および７を介して入
力されるカウントデータに基づき、パルス列信号「イ」
の隣接パルス間における平均速度を算出すると共に、こ
の算出した速度データをデジタル値としてホールドでき
るような構成となっている。そして、この速度演算器１
１の送出する速度データがＤ／Ａ変換器１２に入力され
、このＤ／Ａ変換器１２においてその速度に比例したア
ナログ信号「り」　［第３図〈ｉ〉］が作られるように
なっている。そしてこのアナログ速度信号「り」が積分
回路■４によって平滑され、第３図（ｊ）に示すような
出力信号「ヌ」となる。なお、カウンタ６および７はそ
のカウントデータを切り換え器８によって速度演算器、
１１に送出した後は、そのデータをリセットして次のカ
ウントに備えるようになっている。

第１図はこの発明に用いる速度変換器の一実施例である
。この装置は第２図において説明した隣接パルス間隔を
基準クロックにより計測する手段と、第６図で説明した
入カパルスを一定間隔（レンジクロック）で計数する手
段を同時に働かすようにしたものである。以下、第２図
および第６図と同一符号は同一構成要素を示し、その説
明は省略する， すなわち、パルス列計測については第２図に示したＦ−
Ｖコンバータと同様であるが、その制御装置ｌ３をマイ
クロコンピュータ１５に置き換え、演算能力の強化と、
第６図で示したアナログホールド部１０４の機能と，第
６図で示していないリセット信号発生部をマイクロコン
ピュータ１５により行わせている。

マイクロコンピュータｌ５は隣接パルス間隔を計測する
ためのカウンタ６，７のデータ並びに一定時間内の入カ
パルス数の計測用カウン１０２のデータを収り込み，被
測定物の移動速度を隣接パルス間隔から求めた値と、一
定時間内に入力されたパルスの計数により求めた値を被
測定物の移動速度より選択してＤ／Ａ変換器に出力する
ようにしてある。

前述したように精度の高い成形機は３５００ｍｍ／ｓ〜
０．Ｏｌｍ／ｓ程度の広いレンジにわたる計測が必要で
あり、また停止する前の速度の様子を正確に計測するこ
とか品質管理上必要となる。

今、諸元を次のように仮定する。

■センサの信号はｌ　ａｍ±０１關で１パルスを発生す
る。

■０．０１〜ＬＯｍ／ｓの被計測物体をセンサ精度と同
じ１０％でＦ−Ｖコンバータを構成する。

■基準クロックを１０ＫＨｚとする。

■Ｆ−Ｖコンバータは１カウントの誤差が最大とし、他
の誤差要因はこれに十分入る。

この結果第１表のようになり、これによると誤差１０％
の点は両方式ともに１　ｍ．　／　Ｓの点にある。

またこのときの応答正はｌｍｓおよび１　０ｓｓである
。

以上のことから０．０１〜１Ｉｌ／Ｓの範囲はＡ方式（
第６図の方式）１〜ｌＯｍ／ｓの範囲はＢ方式（第２図
の方式）となるように事前に判定プログラムを作成する
ことにより両方式を自動的に切り換えられ、所定誤差範
囲内で測定をすることができる。

この切り換えは第１図に示す比較器６．．７．，設定器
６ｂ，７ｂによって行われる。今、ダイカスト機の射出
速度をＯ〜１０ｍ／ｓとする。誤差は計測方式（Ａ，Ｂ
方式）と被計測物体の移動速度、言い換えればパルス信
号の出力手段からの信号間隔により定まる。そこで、入
力信号の間隔を計測し、この計測時間が目標の切り換え
速度１ｍ／Ｓすなわち１／１０００秒より大きいか小さ
いかの判定すれば良いことになる。このための実施例が
第ｌ図であり、カウンタ６，７にそれぞれ比較器６ａ，
７ａを、また比較器６ａ，７ａにそれぞれ比較データ設
定器６ｂ．７ｂを接続し、比較データ設定器はいずれも
ｌＯカウントを設定する比較器はカウンタ６，７のカウ
ント値と比較データ設定器に設定されている癒、すなわ
ち１０カウントを連続的に比較し、判定信号ｘ，ｙを出
力するものである。カウンタ６、７のカウントＧ，Ｈが
比較データ設定器で設定されている１０カウントより大
きくなった場合、論理信号「１」を出力するものとする
。そして比較器からの判定信号ｘ，　ｙをマイコンに接
続し、判定信号ｘ，ｙの値をカウンタのカウントスター
ト信号発生時点からｌｍｓ経過した時点に読み取る（ｘ
，ｙが「１」か「０」かを読み取る）ことで被計Ｘ物体
の移動速度が１ｍ　．／　Ｓ以上（パルス間隔はｌ／１
０００以上）かどうかをマイコンは判定する。そして、
マイコンはＡ方式の出力（カウンタ６、７からのデータ
を用いて速度演算を行うか、Ｂ方式の出力（カウンタ１
０２からのデータ）を用いて速度演算を行うかを判定す
ることになる。

第Ｉ表 なお、第１図の構戒の殆どをマイクロコンピュータｌ５
の機能によって行わせることも可能である。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明は、被測定物の移動速度が
遅いときはパルス信号発生手段からのパルス信号の隣接
パルス間隔の計測により、早い場含はパルス信号発生手
段からのパルス信号を一定時間計数することによって求
めた速度信号を出力するため、従来にない応答性と精度
二つの点に改善を図ることが可能になり、ダイカスト機
や射出成形機棟の射出制御等の制御や計測用として十分
使用できるものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いられる速度変換器の一実施例を
示すブロック図、第２図は第１図の説明するための隣接
パルス間隔を計測する手段を示すブロック図、第３図は
第２図の各部波系図、第４図は従来のＦ−Ｖコンバータ
の一例を示す回路図、第５図はこのＦ−Ｖコンバータに
おける各部波系図、第６図は従来のカウンタ出力のＦ−
Ｖコンバータの具体例を示すブロック図、第７図はこの
ＦＶコンハー夕におけるる各部波系図である。１・・・
一微分回路、２・　一・フリップフロップ、３〜５・・
・・アンド回路、６，７，１０２　・・・・カウンタ、
８，１０６　・　・・切り換え回路、ｌ０５・・・・リ
セット回路、９・・・・水晶発振器、１０・ ・分周器、 １２・ Ｄ／Ａ変換器、 １４ 積分回路、１５ ・マイクロコンビ ュータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定物の移動速度の変化に応じて発生間隔が変
   化するパルス信号を送出するパルス信号発生手段と、こ
   のパルス信号発生手段の送出する隣接パルス間隔に基づ
   い被測定物の平均移動速度を算出する速度変換器を備え
   た成形装置において、パルス信号発生手段からの隣接パ
   ルス間隔を計測して移動速度を求め所定の信号を出力す
   る第１の手段と、 パルス信号発生手段からのパルス数をそのパルスの継続
   時間より十分短い基準時間を基に移動速度を求め所定の
   信号を出力する第２の手段と、被測定物の移動速度が所
   定値になったときに前記２つの手段の出力を切り換える
   切換手段とを備えたことを特徴とする成形装置。
2. （２）被測定物の移動速度の変化に応じて発生間隔　が
   変化するパルス信号をパルス信号発生手段で発生し、こ
   のパルス信号の隣接パルス間隔に基づい被測定物の平均
   移動速度を算出する成形方法において、 被測定物の移動速度が所定値以下のときにパルス信号発
   生手段からの隣接パルス間隔を計測して移動速度を求め
   所定の信号を出力し、 被測定物の移動速度が所定値以上のときにパルス信号発
   生手段からのパルス数をそのパルスの継続時間より十分
   短い基準時間を基に移動速度を求め所定の信号を出力す
   ることを特徴とする成形方法。