JPH04175133A - 電動射出成形機の射出速度制御方法 - 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、電動射出成形機の射出速度制御方法に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、加熱シリンダ内で加熱され流動化された成形材料
を高圧によって金型内に射出し、その中で冷却固化又は
硬化させ、次いで金型を開いて成形品を取り出すように
した射出成形機においては、射出工程でスクリュを移動
させる際に複数の設定位置でスクリュ速度が変化するよ
うに設定されている。

第２図は従来の電動射出成形機を示す図である。

図において、１は射出用サーボモータであり、該射出用
サーボモータ１の回転は、ポールねじ軸２を介してポー
ルねしナツト３に伝達される。該ポールねじナツト３は
、部材４と一体的に形成され、該部材４は、図示しない
フレームの固定部材６．６’　、７．７’間に架設され
たガイドバー５゜５′に沿って、後述するスクリュ１０
の前後進方向に移動自在に取り付けられる。したがって
、ボ−ルねし軸２の回転に伴い、部材４がガイドバー５
゜５′上を前後進できる。そして、上記部材４の前後進
運動はロードセル８、ヘアリング９を介してスクリュ１
０に伝えられる。

また、図示しない射出シリンダの中をスクリュ１０が前
後進することによって、貯えられた熔融樹脂が金型内に
押し込まれて射出成形が行われる。

この時、樹脂を押す力がロードセル８によって反力とし
て検出され、ロードセルアンプ１３によって増幅され、
コントローラ１５に入力される。

また、スクリュ１０の移動量が分かるように部材４と固
定部材６　　（６’、７．７’）間に位置検出器（以下
、「エンコーダ」と言う。）１１が取り付けられており
、該エンコーダ１１から出力された信号は増幅器１４に
よって増幅され、コントローラ１５に入力される。コン
トローラ１５は、オペレータの設定によってそれぞれの
工程に応した電流指令をサーボアンプ１２に出力し、射
出用サーボモータｌを駆動する。

上記構成により、溶融樹脂を金型内に押し込む射出工程
では、スクリュ速度をフィードバックし、金型内に押し
込まれた溶融樹脂に一定圧をかける保圧工程では、ロー
ドセル８にかかる反力をフィードバックし、それぞれ速
度、反力（射出圧）を制御することによって成形が行わ
れる。

ここで、従来の制御方法においては、射出工程でスクリ
ュが前進すると、複数のスクリュ位置に対応してスクリ
ュ速度が多段に変化するようになっている。

第３図は従来の電動射出成形機の射出速度制御方法の制
御プロンク図である。

図において、１２はサーボアンプ、１４は上記エンコー
ダ１１から出力された信号を増幅する増幅器、１５はコ
ントローラ、１６は位置パターン発注器、１７は減算器
、１８は補償器である。

上記構成の制御装置において、オペレータが図示しない
設定器によって切換位置、射出速度等の信号を入力する
と、位置パターン発生器１６はその設定された値に基づ
いて計算して位置設定パターン信号ａを出力する。上記
位置設定バクーン信号ａは、オペレータの意図する射出
速度の設定と切換位置の関係から射出工程中における時
間と位置の関係として生成され、射出工程の開始以降の
所定時間ごとの位置信号として出力される。

上記位置設定パターン信号ａは減算器１７に送られ、増
幅器１４から送られる実際のスクリュ位置の検出信号ｄ
がフィードバックされて、位置偏差信号すとなって補償
器１８に出力される。そして、該補償器１８において補
償演算された信号は、速度指令信号Ｃとなって上記サー
ボアンプ１２に出力され、射出速度が位置フィードバッ
クによって制御される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の電動射出成形機の射出速度制
御方法においては、位置設定パターン信号ａに対し一般
的な比例制御による位置制御を施しても、その応答性が
低いために設定位置と実際のスクリュ検出位置の間には
定常速度偏差や定常加速度偏差を生しる。

したがって、位置設定パターン信号ａによって射出速度
設定を変化させようとした場合、設定位置と検出位置に
偏差があるため、オペレータの意図した速度切換位置で
は速度が切り換わらないことになる。

そのため、例えばオペレータの意図する速度切換位置に
実際のスクリュ位置が達していないのに速度が切り換わ
ってしまうことになる。

そこで、定常速度偏差を小さくするために上記補償器１
８に積分要素を入れることも考えられるが実際は、応答
にオーバシュート（行き過ぎ）が生じたり、振動が発生
したりする。

本発明は、上記従来の電動射出成形機の射出速度制御方
法の問題点を解決して、速度設定切換位置における速度
の切換え精度を向上させるとともに、操作性を向上させ
ることができる電動射出成形機の射出速度制御方法を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の電動射出成形機の射出速度制御方
法においては、時間に対する速度が設定される速度パタ
ーン発生器と、射出開始時のスクリュ位置を記憶するス
クリュ位置記憶装置と、上記速度パターン発生器から出
力された信号を積分してストロークを求める積分器と、
上記射出開始時のスクリュ位置とストロークとを加算し
て位置指令信号を生成する加算器と、該加算器からの位
置指令信号に、上記速度パターン発生器からの速度のフ
ィードフォワードによる操作量と、検出されたスクリュ
位置のフィードハックによる操作量を併せて速度指令値
とするようにしている。

（作用） 本発明によれば、上記のように時間に対する速度が設定
される速度パターン発生器と、射出開始時のスクリュ位
置を記憶するスクリュ位置記憶装置と、上記速度パター
ン発生器から出力された信号を積分してストロークを求
める積分器を有しており、上記射出開始時のスクリュ位
置にストロークが加算器によって加算されて位置指令信
号が生成される。

そして、上記加算器からの位置指令信号に、上記速度パ
ターン発生器からの速度のフィードフォワードによる操
作量と、検出されたスクリュ位置のフィードバックによ
る操作量を併せて速度指令値とし、該速度指令値がサー
ボアンプに入力されるようになっている。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

本発明の電動射出成形機の射出速度制御方法においては
、位置制御フィードバックループに加え、速度のフィー
ドフォワードを付加して遅れのない切換えを実現してい
る。

第１図は本発明の電動射出成形機の射出速度制御方法の
制御ブロック図である。

図において、１２はサーボアンプ、１４はスクリュの位
置を検出するエンコーダに接続され、該エンコーダから
の信号を増幅する増幅器、１５はコンｌローラ、１７は
減算器、１８は減算器１７において求めた位置偏差信号
を補償演算する補償器、１９は速度バクーン発生器、２
０は積分器、２１はスクリュ位置記憶装置、２２は速度
パターン発生器１９において発生した速度設定パターン
信号ｅを補償演算する補償器、２３は加算器である。

上記構成の電動射出成形機の射出速度制御方法において
、オペレータが図示しない設定器によって切換位置及び
速度を設定すると、速度パターン発生器１９は設定値に
基づいて速度設定パターン信号ｅを計算する。

該速度設定パターン信号ｅは、時間と射出速度の関係と
して生成され、射出工程の開始以降の所定時間ごとの速
度信号として出力される。上記速度設定パターン信号ｅ
は積分器２０に入力されて積分され、移動ストローク信
号ｆを出力する。移動ストローク信号ｆは速度設定パタ
ーン信号ｅを積分したものであるから、その単位は位置
であり、射出開始位置からのスクリュの移動ストローク
を示す。また、射出工程開始が認識されると、コントロ
ーラ１５内の図示しないシーケンス処理装置が射出開始
信号りを出力して、スクリュ位置記憶袋Ｗ２１に入力す
る。スクリュ位置記憶装置２１は、射出開始信号りを受
けると、射出工程開始時点の検出信号ｄを記憶し、−回
の射出工程中その値を保持し、開始時スクリュ位置信号
Ｊとして出力する。

上記開始時スクリュ位置信号ｊは、加算器２３に送られ
上記移動ストローク信号ｆと加算される。

開始時スクリュ位置信号ｊは、射出工程開始時のスクリ
ュ位置の信号であり、移動ストローク信号ｆは射出工程
開始時のスクリュ位置からの時間に対する移動ストロー
クの信号であるから、加算結果の信号ａ′は、従来の電
動射出成形機の射出速度制御方法において位置パターン
発生器（第３図）から構成される装置設定パターン信号
ａと同しになる。

上記信号ａ′は検出信号ｄとともに減算器１７に入力さ
れて減算され、位置偏差信号すが生成される。該位置偏
差信号すは、補償器１８において補償演算され、位置制
御系としてのサーボアンプ１２に対する操作量である信
号ｉが生成される。

また、上記速度設定パターン信号ｅは補償器２２にも入
力されて補償演算され、遅れのない信号ｇとなる。そし
て、信号ｇと信号ｌを加算器２４によって加算すること
によりサーボアンプ１２に対する速度指令信号Ｃが生成
される。

この場合、上記速度指令信号Ｃをサーボアンプ１２に入
力することによって、遅れのない速度切換が可能となる
が、信号ｇだけによる制御の場合には、回路上のゲイン
・ゼロ点の誤差や樹脂の反力などの外乱によって射出開
始時から時間が経過するのに伴い、時間と位置、速度の
関係において実際値と設定値間でずれを生じてしまう。

本発明の電動射出成形機の射出速度制御方法の場合、信
号ｉによる位置制御を補正することによって遅れの無い
速度切換を行うことができ、高精度の射出速度制御が可
能となる。

なお、補償器２２は、速度フィードバック系の逆システ
ムを必要とするが、単なる比例補償器であってもよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出開始
時のスクリュ位置にストロークが加算器によって加算さ
れて位置指令信号が生成され、該位置指令信号に、上記
速度パターン発生器からの速度のフィードフォワードに
よる操作量と、検出されたスクリュ位置のフィードバッ
クによる操作量を併せて速度指令値とし、該速度指令値
がサーボアンプ入力されるようになっているので、応答
性が高くなり、設定位置と実際のスクリュ検出位置の間
には偏差が生しることがない。

したがって、速度設定切換位置における速度の切換え精
度を向上させるとともに、操作性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動射出成形機の射出速度制御方法の
制御ブロック図、第２図は従来の電動射出成形機を示す
図、第３図は従来の電動射出成形機の射出速度制御方法
の制御ブロック図である。 １２・・・サーボアンプ、１４・・・増幅器、１５・・
・コントローラ、１７・・・減算器、１８．２２・・・
補償器、１９・・・速度パターン発生器、２０・・・積
分器、２１・・・スクリュ位置記憶装置、２３．２４・
・・加算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）時間に対する速度が設定される速度パターン発生
   器と、 （ｂ）射出開始時のスクリュ位置を記憶するスクリュ位
   置記憶装置と、 （ｃ）上記速度パターン発生器から出力された信号を積
   分してストロークを求める積分器と、 （ｄ）上記射出開始時のスクリュ位置とストロークとを
   加算して位置指令信号を生成する加算器と、 （ｅ）該加算器からの位置指令信号に、上記速度パター
   ン発生器からの速度のフィードフォワードによる操作量
   と、検出されたスクリュ位置のフィードバックによる操
   作量を併せて速度指令値とすることを特徴とする電動射
   出成形機の射出速度制御方法。