JPH04232014A - 射出成形制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用制御装置、特に
射出成形機用制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形工程においては、“バレル”内
に保持された可塑化されたプラスチック材料が、普通、
このバレルに取り付けられたラムによって、このバレル
の１端のノズルを通して、圧力下で押し進められる。こ
のプラスチック材料は、圧力下でキャビティに注入され
、このキャビティの寸法に従って固化されて成形部品と
なる。次いで、この部品はキャビティから放出され、か
つこの工程が繰り返される。

【０００３】射出成形工程は、可塑化、射出、充填、保
持の４つのステージに分けられる。

【０００４】可塑化ステージにおいて、成形材料の固形
ペレットがバレル内に供給され、ここで、これらは、溶
融され、かつラムのスクリュー形成部分の回転によって
バレルの前部に押し進められる。成形材料がこのスクリ
ューの機械的作用によって溶融されるに従い、バレルは
充満し始めてスクリュー及びラムをノズルから後退させ
る。ラムの背圧の制御によって、溶融した成形材料が適
正温度にあり、かつボイド又は空気ポケットがこの材料
中に生じないことを保証することがである。

【０００５】射出ステージにおいて、スクリューの回転
が停止し、かつラムはノズルに向けて運動させられて、
成形材料をノズルを通してキャビティ内へ押し出す。成
形材料又はキャビティの特性によって、キャビティの特
定の部分が互いに異なる速度で満たされることを必要と
する場合がある。これは、射出ステージ中にラムの速度
又は圧力を変動することによって、達成される。

【０００６】充填ステージにおいて、キャビティ内で冷
却するに従って成形材料が収縮することに適合するため
に追加の成形材料がキャビティに押し込まれる。

【０００７】保持ステージにおいて、成形材料の密度及
び（又は）柔軟性を制御するためにこの成形材料上に圧
力が維持される。保持ステージの終結の際に、成形部品
の放出に先立ち成形部品が収縮してキャビティから剥離
する。保持ステージ中のラム圧力の制御は、また、冷却
に伴なう成形部品内部のひずみ又は減圧を防止する。

【０００８】２つの主要な制御技術、すなわち、圧力制
御及び速度制御が射出成形部品の品質及び堅牢性を改善
するために使用されてきた。圧力制御において、圧力変
換器がラムに接続されたピストンを駆動する流体圧シリ
ンダに取り付けられて成形材料に対するラム圧力を測定
するか、圧力変換器がキャビティに取り付けられてキャ
ビティ壁に対する成形材料の圧力を測定する。上に説明
されたステージの各々中の圧力は、時間又はラム位置の
関数として制御され及び変動させられる。

【０００９】速度制御技術においては、ラムがその位置
に関するデータを与えるように計装され、かつこの位置
情報がラムの速度を与えるように処理される。次いで、
射出ステージ中のラム速度がラム位置の関数として制御
されかつ変動させられる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】成形されるべき部品に依
存して、理想的な制御関数が、圧力対時間、圧力対位置
、又は速度対位置のうちどれかは、射出成形サイクルの
ステージが異なるに応じて異なる。したがって、本発明
において、射出成形サイクルの異なるステージには、所
与の異なる制御関数を与えることができるようになって
いる。例えば、射出ステージにおいては、ラム速度はラ
ム位置の関数として変動し、他方、充填ステージにおい
ては、ラム圧力は時間の関数として変動する。

【００１１】記憶装置に記憶されるプロファイル内の設
定値は、射出成形サイクルの各ステージ中、ラムを制御
する。各設定値は、プロファイルセグメントに関連する
。

【００１２】本発明の閉ループ実施例においては、現在
の射出成形ステージに関連する制御関数に従って、スイ
ッチング装置が圧力帰還信号と位置帰還信号のいずれか
を選択する。次いで、帰還制御装置が、設定値及び選択
された帰還信号に応答してラムを制御する。

【００１３】本発明の開ループ実施例においては、設定
値が、それが開ループラム制御信号に変換された後に、
ラムを直接に制御する。この変換は、現行の射出成形ス
テージに指定された制御関数に従って行われる。

【００１４】このように、本発明の目的は、先行又は後
続の射出ステージ制御関数に無関係に射出成形サイクル
の各ステージに対する最適制御関数を使用可能とするこ
とにある。

【００１５】ステージの各々が互いに異なる制御関数、
例えば、それぞれ、速度対位置と圧力対時間の制御関数
を有する場合のこれらステージ間の移行は、時間、圧力
、及びラム位置の関数である移行信号の発生によって達
成される。１実施例においては、遷移関数は、時間信号
から導出された時間限界信号、圧力信号から導出された
圧力限界信号、及びラム位置から導出された位置限界信
号の論理和である。

【００１６】したがって、本発明の他の目的は、機械の
連続するステージに関連する互いに異なる制御関数の間
の遷移を行う融通性ある装置を提供することにある。

【００１７】本発明のさらに他の目的は、限定された数
のプログラム設定値で以て任意の制御関数をプログラミ
ングする融通性ある装置を提供することにある。プロフ
ァイルセグメントの設定値及びセグメント境界値は、調
節可能である。したがって、特定の制御関数のプロファ
イルを正確に再生するために、僅かな数のセグメントを
必要とするだけである。

【００１８】上に論じられた以外他の目的及び利点は、
次に掲げる本発明の好適実施例の説明から当業者にとっ
て明白にされるであろう。その説明において、本明細書
の一部を形成しかつ本発明の実施例を示す付図が参照さ
れる。しかしながら、このような実施例は、本発明の多
様な代替態様を限定するわけではない。したがって、本
発明の範囲を決定するに当たっては、前掲の特許請求の
範囲が参照される。

【００１９】

【実施例】図１を参照すると、プログラマブル制御装置
１１はラック４を有し、このラックは複数の印刷回路基
板モジュールを受ける一連のスロットを有する。これら
のモジュールは、マザーボードに接続され、マザーボー
ドはラック４の裏面に沿って延伸しバッグプレイン２を
形成する。バッグプレイン２は、複数のモジュール接続
器を有し、これらの接続器はバッグプレイン２上の導体
パターンによって相互接続される。バッグプレイン２は
、一連の信号バスを具備し、これらのバスにモジュール
が接続する。ラック４は、プロセッサモジュール１３、
射出成形制御装置４８、多数の入出力モジュール８を含
む。さらに詳細なラックの説明は、１９７９年４月２４
日にストリュジャー他（Ｓｔｒｕｇｅｒ　　ｅｔ　　ａ
ｌ．）に交付された米国特許第４，１５４，５８０号に
開示されている。

【００２０】入出力モジュール８は、射出成形機１０上
の個々のアクチュエータ及びセンサと結線されている。 入出力モジュール８は、多くの型式をとることができ、
かつ、直流離散入力又は出力、交流離散入力又は出力、
及びアナログ入力又は出力を含むことができる。本目的
に適当な入力回路は、１９７２年２月１５日にキフメイ
ヤー（Ｋｉｆｆｍｅｙｅｒ）に交付された米国特許第３
，６４３，１１５号及び１９７６年１１月１５日にキフ
メイヤーに交付された米国特許第３，９９２，６３６号
に開示されており、本目的に適当な出力回路は１９７３
年７月１０日にストリュジャー他に交付された米国特許
第３，７４５，５４６号に開示されている。

【００２１】さらに詳細に説明されるように、射出成形
制御装置４８は、また、射出成形機１０上の個別アクチ
ュエータ及びセンサに接続される。

【００２２】プロセッサモジュール１３は、ケーブル５
を通してプログラミング端末６に接続され、この端末は
ユーザプログラムをプログラマブル制御装置１１のプロ
セッサモジュール１３内にロードし、この制御装置の動
作を構築し、その実行を監視するために使用される。下
にさらに詳細に説明されるように、プログラミング端末
装置６は、また、ユーザパラメータを射出成形制御装置
４８内へロードするために使用される。

【００２３】図２を参照すると、従来の射出成形機１０
は、流体圧ピストン１２を含み、後者はその前面をラム
２９に接続され、このラムはスクリュー２２を有する。 ピストン１２は、シリンダ７内を滑動するように嵌め合
いし、シリンダ７内をそれぞれ作動流体９で以て満たさ
れる前室と後室とに分割する。下に詳細に説明されるよ
うに、各室は、シリンダ７内でかつその縦方向に沿いピ
ストン１２を制御可能に運動させるために、流体系に接
続されている。位置変換器１４はピストン１２位置、し
たがって、ラム２９位置を表示する電気信号を供給し、
圧力変換器１６はピストン１２の後面上に作用する圧力
を表示する電気信号を供給する。

【００２４】スプライン軸２１はピストン１２の前面を
ラム２９に接続しこのラムはバレル２６内に嵌まり、軸
２１はピストン１２の運動に際してバレル２６の長さ内
で縦方向にラム２９を運動させるように働く。ラム２９
上のスクリュー２２は、また、スプライン軸２１に係合
し、かつ電動機２０によって駆動されて軸２１及びスク
リュー２２を回転させる歯車列２５によって、バレル２
６内でその軸の回りに回転される。

【００２５】射出成形サイクルの可塑化ステージ中、ラ
ム２９、したがって、スクリュー２２は、バレル２６内
で回転される結果、開口２７によってバレル２６内側に
連絡するホッパ２４からの細断プラスチック材料２３を
バレル２６内へ供給する。プラスチック材料２３へのス
クリュー２２の機械的作用は、バレル２６の外面に取り
付けられたバレル加熱器２８によって供給される熱と一
緒になって、このプラスチック材料を溶融又は可塑化す
るように働く。プラスチック材料２３がバレル２６とラ
ム２９との間の隙間を満たすに従い、スクリュー２２の
作用は、ラム２９を縦方向に後方へ押し進める。この運
動は、ピストン１２による相殺背圧を伴う結果、すでに
説明されたように、プラスチック材料２３内でのボイド
の形成を防止する。

【００２６】部品の成形を可能にする充分なプラスチッ
ク材料２３が可塑化されたとき（“ショット”）、成形
型３０が開かれ、前回の成形部品が（もしあれば）放出
され、成形型３０が閉じられ、ピストン１２上の背圧が
上昇させられてラム２９を縦方向に前方に駆動する。

【００２７】バレル２６の前部はノズル３１を有し、こ
れを通してプラスチック材料２３が成形型３０の閉じた
半部分によって形成されるキャビティ３４内へ射出され
る。キャビティ圧力変換器３２は、プラスチック材料２
３の型器３０の壁に対する圧力に相当する電気信号３３
を生成する。

【００２８】ピストン１２位置、したがって、ラム２９
位置を制御する流体システムは、流体ポンプ４０、電動
流量弁３６、電動圧力弁３８、及び電動「切替」弁３７
を含む。圧力弁３８は、流量弁３６が出合う圧力を制御
するためにポンプ４０を分流する。流量弁３６は切替弁
３７の位置に応じてポンプ４０の吐出し口をシリンダ７
の前室又は後室に接続する。接続されない残りの室は、
切替弁３７を経由して流体貯蔵タンク４２に接続され、
このタンクは作動流体を流体ポンプ４０に帰還させる。

【００２９】説明されたように、切替弁３７は、ラムシ
リンダ７のどちらの室が流量弁３６から作動流体の流れ
を受けさせ、ラムシリンダ７のどちらの室が貯蔵タンク
４２に作動流体を帰還させるかを制御する。したがって
、切替弁３７が、ピストン１２の運動方向を制御する。

【００３０】技術的に理解されるように、圧力弁３８及
び流量弁３６は、制御される圧力又は流量の特定な次元
に対して、線形性や応答時間等の性能が改善されるよう
に設計された弁である。流量弁３６及び圧力弁３８は、
この型式の市販の弁に普通に付随しているような弁増幅
器４４及び４６によってそれぞれ駆動される。射出成形
機の動作中、射出成形制御装置４８によって１つの弁が
“選択”され、したがって、制御され、かつ射出成形制
御装置４８によって他方の“選択されない弁”が一定値
にセットされる。ラム２９圧力が制御されているときは
選択される弁は圧力弁３８であり、また、ラム２９速度
が制御されているときは選択される弁は流量弁３６であ
る。

【００３１】本発明の射出成形制御装置４８は、射出成
形機１０に取り付けられている位置変換器と圧力交換器
１４，１６及び３２からの入力信号１５，１７，及び３
３を受信し、かつ射出成形制御装置４８は、使用者によ
って供給されるパラメータに導かれて射出成形制御装置
が実行するプログラムによって処理されたこれら入力信
号１４，１７，及び３３に応答して出力信号１８及び１
９を発生し、これによって弁増幅器４４及び４８を駆動
する。

【００３２】入出力モジュール８は、プログラマブル制
御装置１１のバックプレイン２を通してプロセッサモジ
ュール１３と連絡し、成形型３０の型締め、スクリュー
電動機２０の始動及び停止、及び切替弁３７の調整など
のような射出成形機１０の他の機能面を制御するが、こ
れらについては、さらに下に説明される。

【００３３】図３を参照すると、プログラマブル制御装
置１１のバックプレイン２は、バックプレインバス３５
を有し、このバスは制御回線５１及びデータ回線５２を
含み、これによってプロセッサモジュール１３と、入出
力モジュール８と、射出成形制御装置４８との間の連絡
を可能とする。バックプレインバス３５からのデータは
、射出成形制御装置４８のバックプレインインタフェー
ス回路６６によって受信され、このインタフェース回路
はバックプレインバス３５のデータ回線５２からのデー
タをこの射出成形制御装置の内部バス３９内の対応する
データ回線５６に転送する。データの転送は、内部バス
３９の制御回線５５及びバックプレインバス３５の制御
回線５１によって制御される。

【００３４】（図１に示されている）プロセッサモジュ
ール１３及び射出成形制御装置４８との間の連絡により
、射出成形制御装置４８によって遂行される制御の様相
と入出力モジュール８を通してプロセッサモジュール１
３によって遂行される制御の様相との間の調整を可能と
する。バックプレインバス３５によって、また、プログ
ラミング端末６からプロセッサモジュール１３を経由し
てユーザパラメータを射出成形制御装置４８へ転送する
ことが可能となる。

【００３５】射出成形制御装置４８の内部バス３９は、
制御回線５５、データ回線５６、及びアドレス回線５７
を含み、マイクロプロセッサ６０と、その関連する消去
可能プログマブル読取り専用記憶装置（ＥＰＲＯＭ）６
４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６２との間の連
絡を行う。マイクロプロセッサ６０は、米国、カルフォ
ルニア州、サンタクララ市インテル社（Ｉｎｔｅｒ　　
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている８０Ｃ１
８８ＣＭＯＳ装置であって、射出成形機１０の実時間制
御に必要な内部タイマ１５８及び多重割込み入力（図に
は示されていない）を含み、これについては、次に説明
される。ＥＰＲＯＭ６４は、射出成形機１０の制御にお
いてマイクロプロセッサ６０によって実行されるプログ
ラムを含む１２８キロバイトまでを記憶することができ
る。ＲＡＭ６２は、射出成形機１０及び成形型３０の特
性に従って使用者によって規定されかつＥＰＲＯＭ６４
に記憶されたプログラムを実行する際にマイクロプロセ
ッサ６０が使用する各種の“ユーザーパラメータ”を記
憶する。ＲＡＭ６２は、また、射出成形機１０の動作中
に発生される値の記憶領域として働く。

【００３６】内部バス３９は、また、マイクロプロセッ
サ６０を、これから説明される電気的に絶縁された入力
回路及び出力回路に接続し、かつ射出成形機１０を制御
する信号を発生し及び受信するために使用される。

【００３７】先に説明された変換器１４，１６及び３２
からの入力信号１４，１７，及び３３は、緩衝増幅器５
８によって受信される。緩衝増幅器５８は、ジャンパに
よってプログラムができる入力インピーダンスを有し、
これによって、０から１０ボルトの信号、又は４から２
０ミリアンペアの信号を受信することが可能である。こ
れらの範囲は、市販の変換器１４，１６及び３２からの
３つの主要信号出力範囲のうちの２つの範囲を含む。

【００３８】アナログマルチプレクサ６１が、緩衝増幅
器５８からの緩衝入力信号を受信し、かつこれらの信号
の１つをスイッチング回路網兼レベルシフタ４１に選択
的に接続する。レベルシフタは１から５ボルトの範囲（
第３主要信号出力範囲）を有する電圧信号を０から１０
ボルトの範囲にシフトすることかできる。したがって、
０から１０ボルト、１から５ボルト、又は４から２０ミ
リアンペアの３つの入力信号範囲に適合する。緩衝増幅
器５８及びスイッチング回路網兼レベルシフタ４１のイ
ンピーダンス、利得、及びレベルは、アナログ−ディジ
タル変換器（以下、ＡＤ変換器）５４の入力上に０から
１０ボルト信号を生じるように調節される。

【００３９】ＡＤ変換器５４は、ディジタル１２ビット
直列出力を発生する。この直列出力は、光学式アイソレ
ータ６３を通して直−並列変換器４５に接続し、後者は
１２ビットデータを内部バス３９のデータ回線５６上に
供給する。

【００４０】多重変換器６１及びレベルシフタ４１への
制御信号は、内部バス３９に接続されたラッチ４９から
、光学絶縁器６３によって同様に光学的に絶縁された上
で受信される。

【００４１】さらに、ＡＤ変換器５４、緩衝増幅器５８
、マルチプレクサー６１、及びレベルシフタ４１に対す
る電源は、技術的に周知の型式の絶縁電源によって供給
される。したがって、射出成形制御装置４８の入力回路
は、内部バス３９から絶縁されている。

【００４２】射出成形制御装置４８からの出力信号１８
及び１９は、弁増幅器４４及び４６を制御する。これら
の増幅器は、上に説明されたように、弁３６及び３８を
駆動する。これらの出力信号１８及び１９の値は、マイ
クロプロセッサ６０によって計算され、内部バス３９を
経由して並−直列変換器４７へ伝送される。

【００４３】並−直列変換器４７によって発生される直
列データは、データ及び制御信号を含み、光学式アイソ
レータ６３によって絶縁され、ディジタル−アナログ変
換器（以下、ＤＡ変換器）５０によって処理される。Ｄ
Ａ変換器５０の出力は、弁増幅器４４及び４６に対する
電圧出力信号１８及び１９を供給する。代替的に、ＤＡ
変換器５０から電圧出力信号を受信し周知のように電流
ループ信号を発生する電圧−電流変換器４３が、電流出
力１８′と１９′を出力する。このような電流ループ信
号は、電流入力を必要とする弁増幅器によって使用され
る。電圧出力信号１８と１９と、電流ループ信号１８′
と１９′との間の選択は、射出成形制御装置４８の印刷
回路基板上のジャンパの適当な選択によって行われる。

【００４４】ＤＡ変換器５０及び電圧−電流変換器４３
に対する電源は、周知のように絶縁電源によって行われ
る。したがって、射出成形制御装置４８の出力回路は、
その入力回路のように、内部バス３９から電気的に絶縁
されている。

【００４５】〔データ構造及び制御装置の動作〕射出成
形制御装置４８の動作中、マイクロプロセッサ６０はＥ
ＰＲＯＭ６４内に記憶されているプログラムを実行し、
圧力変換器１６，３２，及び位置変換器１４からの入力
信号を受信し、かつこれらの入力信号、ユーザーパラメ
ータ、及びプロセッサモジュール１３からの命令に応答
して弁３６及び３８を制御する。

【００４６】射出成形サイクルの４つのステージの各々
、すなわち、射出、充填、保持、及び可塑化ステージは
、別々の割込みルーチンによって制御されることによっ
て、技術的に周知のように、異なるステージの実時間制
御を行う。マイクロプロセッサ６０は、２ミリ秒毎に割
り込みして進行中の特定のステージに応じて下記ルーチ
ンの１つを実行するように内部タイマ１５８をプログラ
ムする。実行中のステージはＲＡＭ６２内に記憶される
フラッグによって表示される。これらのフラッグは以下
に説明するようにプロセッサモジュール１３で実行され
るプログラムによってセットされ各ルーチンによってリ
セットされる。

【００４７】〔射出ステージ〕プロセッサモジュール１
３は、射出ステージの開始を表示するＲＡＭ６２内のフ
ラッグのセット動作に先立ち、射出中にラム２９を前方
に運動させるための準備として切替弁３７を調整し、か
つ型器３０を閉じなければならない。

【００４８】射出ステージ中、ラム２９は、縦方向に前
方に運動させられて、キャビティ３２をプラスチック材
料２３で満たす。射出ステージは、図９に示されるよう
に、ＲＡＭ６２内の射出制御ブロック９７内へ入力され
た一連の６０個のユーザパラメータによって制御される
。これらのユーザパラメータは、プログラミング端末装
置６によってプロセッサモジュール１３を経由して入力
される。

【００４９】図９をなお参照すると、射出ステージ中、
ラム２９の運動は、射出制御ブロック９７の語５〜２５
内に含まれるプロファイルデータに従って制御される。 語５〜２５は、セグメント“開始値”及びセグメント“
設定値”の両方を含む。セグメント開始値は制御関数の
独立変数（位置又は時間）値を保持し、及びセグメント
設定値は制御関数の従属変数（速度又は圧力）値を含む
。これらの値は、共に“制御関数”又は“プロファイル
”を規定するが、開始値はプロファイルの逐次“セグメ
ント”を描写し、また設定値はセグメント中の被制御値
を表示する。射出ステージ速度制御プロファイルの１例
が、図１４に全体的に示されている。

【００５０】開始値及び設定値の大きさ又は単位は、制
御語３によって表示される制御関数から決定される。語
３は、３つの制御関数のうちの１つ：１）ラム位置の関
数としての速度（“速度／位置”）、２）ラム位置の関
数としての圧力（“圧力／位置”）、又は３）時間の関
数としてのラム圧力（“圧力／時間”）を識別する。も
し例えば、制御語３が制御関数は速度対位置であると表
示するならば、ルーチンによってセグメント語内の設定
値は速度としての、及び開始値は位置として解釈される
。

【００５１】セグメント語５は、射出ステージの第１セ
グメントＩの初期設定値を与える。セグメントＩに対す
る開始値はない、というより、その開始値は射出ステー
ジの開始に当たってのラム２９位置である。もし制御語
３によって記述される制御関数が圧力対時間であるなら
ば、第１設定値はゼロに等しくなければならず、それ以
外の場合は、この設定値は特定の射出成形機１０にとっ
て許容可能の圧力又は速度の範囲内であればいかなる値
であってもよい。

【００５２】後続のセグメントＩＩからＸに対する開始
値は、オペレータによって予め選択された走行限界値を
参照して定められる。セグメントＩＩに対する設定値及
び開始値は、セグメント語６及び７内に、それぞれ、保
持される。セグメント語８〜２５は、全部で１１あるプ
ログラムできるセグメントのうち残りのセグメントの設
定値及び開始値を保持する。注意したいことは、これら
セグメントの独立変数によって定められるそれらセグメ
ントの幅は固定されておらず、これらの開始値を変える
ことによって変動させられるということ、である。この
ことによって、これら１１のセグメントは、極めて多様
な可能プロファイルを正確に再現することができる。

【００５３】語２６内に含まれるプロファイルオフセッ
ト値は、ラム２９の制御に使用されるに先立ち、語５，
６，８，１０，１２，１４，１６，１８，２０，２２，
及び２４の各設定値に加算される。このことによって、
プロファイル全体が値を容易に上、下にオフセットされ
ることが可能とされ、射出成形機１０の動作中のプロフ
ァイル調節を助援する。

【００５４】ブロセッサモジュール１３によって射出ス
テージの開始を表示するフラッグがセットされると、マ
イクロプロセッサ６０は、次の割込みにおいて図４及び
図５に示される射出ステージルーチンを実行する。射出
ステージルーチンは、処理ブロック１００に入り、次い
で判定ブロック１０２に移行し、ここでラム２９位置が
、予めＲＡＭ６２のどこかに記憶されている射出成形機
１０の位置限界値に対して比較される。もしラム２９位
置が位置限界値外にあるならば、このルーチンは処理ブ
ロック１０３へ移行し、かつ、緊急停止状態を表示する
フラッグをＲＡＭ６２内にセットした後、このルーチン
は停止して、ラム２９がさらに運動して射出成形機１０
を損傷するのを防止する。

【００５５】もしラム２９が射出成形機１０の位置限界
値内にあるならば、判定ブロック１０４において、ラム
圧力が射出制御ブロック９７の語４９〜５０内の圧力警
報限界値に対して検査される。ラム圧力がこの限界値外
、高過ぎるか又は低過ぎるかのいずれであっても、処理
ブロック１０５によって示されるように、圧力警報限界
外フラッグがＲＡＭ６２内にセットされる。いずれの場
合でも、ルーチンは、次いで、判定ブロック１０６に移
行し、ここで、射出ステージから充填ステージへの移行
条件が検査される。

【００５６】明らかになるように、充填ステージの制御
戦略と射出ステージのそれとの間のありうる差異のため
に、両ステージ間の移行は各ステージのプロファイルの
従属変数の差異に適合する必要がある。例えば、図１４
に示されたように、射出ステージプロファイル２００は
速度制御関数でもよいが、これに反し、充填ステージプ
ロファイル２２０は、図１４にも示されているようにか
つ次に説明されるように、圧力制御関数である必要があ
る。したがって、射出ステージと充填ステージとの間の
移行は、４つの限界の論理和で形成される移行信号によ
ってトリガされる。これらの限界は、図９に示される射
出制御ブロック９７の語２７，２８，２９，および３０
内にそれぞれ含まれる時間限界、ラム位置限界、ラム圧
力限界、キャビティ圧力限界である。これらの限界の全
部から１つまでのあらゆる組合わせが使用される。使用
されない限界は、ゼロに等しくセットされて、プログラ
ムにより事実上無視される。

【００５７】凝似圧力信号により射出ステージと充填ス
テージとの間の移行が尚早にトリガされることは、射出
制御ブロックの語３１内に記憶されている“圧力移行す
るための最小％ショットサイズ”の値によって防止され
る。この値は、図１４に示されている、射出ステージ中
の時点２１０を規定し、この時点より先立っては、移行
限界を超える圧力に起因するステージ間の移行は生じな
いようにされている。したがって、ラム２９初期運動に
伴なう圧力ピークが、射出ステージの終端と誤ってトリ
ガすることはあり得ない。これらの圧力ピークは、例え
ば、バレル２６及びノズル３１からの空気の初期吐出中
に加速されるラム２９の勢いによって起こされる。

【００５８】図１４を参照すると、この例の、射出ステ
ージと充填ステージとの間の移行は、語２９内に記憶さ
れているラム圧力限界２０８によって達成される。即ち
、ラム圧力２０４がこの限界２０８に到達すると、この
限界が充填ステージの開始２１２をトリガする。

【００５９】図４及び図５を再び参照すると、もし移行
条件が適合していると判定ブロック１０６によって判定
されるならば、処理ブロック１０７において射出実行済
フラッグがＲＡＭ６２内にセットされ、かつ処理ブロッ
ク１０８において出口を出る。

【００６０】もし移行条件が適合していないと判定ブロ
ック１０６において判定されるならば、射出制御ブロッ
ク９７の語３によって表示される選択された特定制御関
数に応じて３つの互いに異なる手順の１つへルーチンを
分岐させる。もしこの制御関数が速度対位置のそれであ
ると判定ブロック１１０によって判定されるならば、処
理ブロック１３６において、上に説明されたように、現
在のラム位置を射出制御ブロック９７の語５〜２５の開
始値と比較することによって現行セグメントが判定され
る。このセグメントが判定された後、速度設定値が識別
され、かつ処理ブロック１３７において現在命令値が決
定される。

【００６１】この命令値は、開ループ制御中に弁３６又
は３８に出力される値である。これは、図９に示される
射出制御ブロック９７内の語４１〜４２の加速値及び減
速値（“ランプ値”）と、現行及び前回の設定値を参照
することによって、計算される。この命令値は、初めは
、前の設定値に等しい。この設定値がセグメントの間で
変化するときは、この命令値が新設定値に等しくなるま
で、射出ステージルーチンが呼び出される度に加速値又
は減速値がこの命令値に加算される。もし先行設定値が
新設定値よりも高いならば、減速値が使用され、またこ
の反対ならば加速値が使用される。

【００６２】ランプ値は、セグメント間で設定値が変化
する時に、弁３６又は３８への命令値出力がどの程度の
速さで変化するかを決定する。例えば、図１４を参照す
ると、この例の速度対位置射出プロファイル２００は、
１１セグメントを含む。上に説明された語４１及び４２
のランプ値は、速度対位置プロファイルの設定値レベル
２０３の間にプロファイル値の斜行２０２及び２０１を
起こす。制御対象でない従属変数であるラム圧力の曲線
２０４も、また、示されている。このラム圧力曲線２０
４は、速度とプロファイル２００、成形される部品の特
性、及び射出成形機１０の特性の複雑な関数として変動
する。

【００６３】図４及び図５を再び参照すると、判定ブロ
ック１３８において、現行命令値は、処理ブロック１３
６において決定される現行設定値と比較される。もしこ
れらが等しいならば、斜行が完了したこと、開ループ制
御を終了して現行設定値を使用する閉ループ制御を開始
してよいと想定される。この場合、ＲＡＭ６２内に閉ル
ープフラッグがセットされる。他方、もし、現行設定値
と命令値が等しくなければ、閉ループフラッグはリセッ
トされたままに維持される。

【００６４】判定ブロック１３９において、閉ループフ
ラッグの状態が検査され、もし閉ループフラッグがセッ
トされていないならば、処理ブロック１４１においてこ
の命令値が弁を制御するための開ループ制御電圧に変換
される。速度の開ループ制御値は、弁３６の開ループ伝
達関数を表示する射出制御ブロック９７の語５４及び５
６を参照して決定される。先に、処理ブロック１３７に
おいて、選択されない弁３８に対する開ループ制御値も
また、選択されない弁の設定値及び圧力弁３８の伝達関
数を、それぞれ、表示する射出制御ブロック９７の語４
及び５５を参照して決定されている。弁３６及び３８の
伝達関数は、これらの弁３６及び３８についての測定及
びこれらの弁に対する製造業者仕様書に基づきオペレタ
ーによって入力される。

【００６５】もし、判定ブロック１３９において、閉ル
ープ制御フラッグがセットされているならば、処理ブロ
ック１４０において開ループ制御値が計算される。閉ル
ープ制御モードにおいては、位置変換器１４からの帰還
値が速度に変換され、かつ現行設定値と比較されて、処
理ブロック１４２に表示されるように、（図２の）弁増
幅器４４及び４６を駆動する制御信号を更新する。

【００６６】速度対位置の制御関数において、閉ループ
制御は、“フィードフォワード”制御関数に従う。速度
の閉ループ制御戦略は、当業者にとって周知である。フ
ィードフォワード制御戦略に対するパラメータは、図９
に示されるように、射出制御ブロック９７の語４５〜４
８内に含まれている。

【００６７】処理ブロック１４１の開ループ計算又は処
理ブロック１４０の閉ループ計算のいずれかの後、弁３
６及び３８が計算された値にセットされ、射出ルーチン
は処理ブロック１０８において出口を出る。

【００６８】速度対位置以外の射出ステージに対する制
御関数が選択されることもあり、この場合、判定ブロッ
ク１１０から、上に参照されたように、ルーチンは判定
ブロック１１２に移行する。もし制御関数が圧力対位置
のそれであると判定ブロック１１２によって判定される
ならば、ルーチンは処理ブロック１２６〜１３４に分岐
する。これらの処理ブロックは、先に説明された処理ブ
ロック１３６〜１４２のそれと類似の仕方で現在弁セッ
ト動作を計算するが、ただし、次の点において異なる。 先に説明された判定ブロック１３９に相当する判定ブロ
ック１３１によってそれらの弁が閉ループ制御下にある
と判定されるならば、閉ループ計算は“ＰＩＤ”（比例
・積分・微分）制御関数によって遂行される。このＰＩ
Ｄ戦略にとって必要なパラメータは、射出制御ブロック
９７の語３６〜４０内に含まれている。さらに、圧力変
換器信号１７は、必要な帰還信号を供給するために使用
される。なおまた、命令値を計算するために使用される
ランプ値は、すでに説明された速度に対して使用された
語３２，４１，及び４２でなく、圧力に対する語３２及
び３３内の含まれている。

【００６９】これに代って、もし射出ステージに対する
制御関数が上に参照された速度対位置又は圧力対位置以
外であるならば、ルーチンは判定ブロック１１０及び１
１２から判定ブロック１１４に移行する。もし制御関数
が圧力対時間のそれであると判定ブロック１１４によっ
て判定されるならば、ルーチンは処理ブロック１１６〜
１２４に分岐する。これらの処理ブロックは、先に説明
された処理ブロック１３６〜１４２、及び１２６〜１３
４のそれと類似の仕方で現行弁セット動作を計算するが
、ただし、次の点が異なる。処理ブロック１１６におい
て、現行セグメント、したがって、現行設定値が射出ル
ーチンの運転に伴い各２ミリ秒ごとに増分される実時間
クロックを参照することによって決定され、かつ１６ビ
ット語としてＲＡＭ６２内に記憶される。このクロック
は、セグメントの持続時間を保持し、かつ、この時間が
ゼロになったとき、次のセグメントが現行セグメントに
なりかつ次のセグメントの持続時間がこのクロック内に
ロードされる。処理ブロック１２６〜１３４の圧力対位
置制御関数の場合のように、閉ループ計算がＰＩＤ制御
関数によって遂行される。

【００７０】開ループ制御又は閉ループ制御のいずれに
おいても、もし被制御変数が圧力であるならば射出制御
ブロック９７の語３４及び３５がこれらの弁への命令値
出力に下限及び上限を設け、もし被制御変数が速度であ
るならば語４３及び４４がこの被制御変数に下限及び上
限を設ける。

【００７１】〔充填ステージ〕図４及び図５に示された
、射出ステージが完了しかつ射出実行済フラッグがセッ
トされると、充填ステージは自動的に開始する。図６を
参照すると、充填ステージは、次の割込みによって呼び
出されて処理ブロック１４３において開始する。充填ス
テージにおいては、ラム２９圧力はキャビティ３４内に
含まれる材料２３が冷却しかつ収縮するに従い追加材料
２３をこのキャビティ内に供給するように制御される。

【００７２】射出ステージにおけると同じように、充填
ステージは、図１０に示されるＲＡＭ６２内の充填制御
ブロック９３内の一連のパラメータによって制御される
。なおまた、これらのユーザパラメータは、プログラミ
ング端末装置６によってプロセッサモジュール１３を経
由して入力される。

【００７３】充填制御ブロック９３の語３は制御語であ
って、充填ステージ中に２つの制御関数、１）時間の関
数としてのラム圧力（“ラム圧力／時間”）又は２）時
間の関数としてのキャビティ圧力（“キャビティ圧力／
時間”）、のいずれが使用されるかを規定する。位置が
独立変数として使用されないのは、充填ステージの終端
中のラム２９の運動はほとんどないからである。

【００７４】セグメント語５〜１４は、充填ステージプ
ロファイルを形成する５つのセグメントに対する終端値
及びこのセグメント中の被制御値を規定するセグメント
設定値を含む。これらの終端値、及び先に説明された射
出ステージの開始値は、まとめて“境界値”と称される
。第１終端値は、セグメント“Ｉ”に対するものである
。

【００７５】射出ステージにおけるように、セグメント
の幅は固定されておらず、終端値を変化させることによ
って変動させられる。これによって、５つのセグメント
は、極めて多様な可能充填ステージプロファイルを正確
に再生可能とされる。もし５つより少ない数のセグメン
トしか必要ないならば、残りのセグメントはゼロにセッ
トされる。

【００７６】射出成形機の動作中のプロファイルの調節
を助援するために、語１５内に含まれるプロファイルオ
フセット値が指定され、ラム２９の制御に使用されるに
先立ち、語５，７，９，１１，及び１３内の各設定値に
加算される。これによって、このプロファイル全体は値
を容易に上、下にオフセットさせられる。

【００７７】図６を再び参照すると、ルーチンは、ラム
２９圧力限界及び位置限界を検査することによって開始
する。もし判定ブロック１４４において、ラム２９位置
が射出成形機１０の構成に特有の位置限界外にあるなら
ば、ルーチンは、処理ブロック１０３に移行し、緊急停
止条件を表示するフラッグをＲＡＭ６２内にセットした
後、緊急停止状態に入る。

【００７８】もしラム２９が射出成形機１０の位置限界
内にあれば、判定ブロック１４５において、ラム圧力が
充填制御ブロック９３の語２８，２９内の圧力警報限界
に対して検査される。もしラム圧力又はキャビティ圧力
がその限界外にあり、高過ぎるか又は低過ぎるかのいず
れかであるならば、処理ブロック１４６によって示され
るように、圧力警報限界外フラッグがＲＡＭ６２内にセ
ットされる。

【００７９】いかなる場合も、ルーチンは、判定ブロッ
ク１４７に移行し、ここで、現在セグメントが、逐次セ
グメント終端値間の差から計算されるセグメントの持続
時間を保持する実時間クロックを参照して決定され、充
填ルーチンの運転に伴い各２ミリ秒ごとに減分され、か
つＲＡＭ６２内に１６ビット語として記憶される。第１
セグメントに対しては、その終端値が第１クロック値と
なる。もし現行セグメントが、判定ブロック１４８によ
って検査されて、先行終端値に等しい終端値によって表
示され、したがって、セグメント持続時間がゼロである
最終セグメントであるならば、充填実行済フラッグが処
理ブロック１５０においてセットされ、かつルーチンは
処理ブロック１５２において出口を出る。充填ステージ
と保持ステージとの間の移行においては、射出ステージ
と充填ステージとの間の移行と異なり、被制御変数が変
化する可能性はない。したがって、独立移行信号は必要
ない。

【００８０】もし判定ブロック１４８によって現在セグ
メントが最終セグメントではないと判定されるならば、
処理ブロック１４９において、現行設定値が充填制御ブ
ロック９３のプロファイル語５〜１４から得られ、かつ
命令値が、先に説明された射出ステージの処理ブロック
１３７において行われたのと同じように、語１７及び１
８の加速度及び減速度に基づいて処理ブロック１５１に
おいて計算される。

【００８１】この命令値が現行設定値に等しいと次の判
定ブロック１５３において検査されると、斜行は完了し
たと想定され、このとき開ループ制御と閉ループ制御と
の間の移行を表示する閉ループフラッグがセットされる
。射出ステージに対して先に説明されたのと同様に、判
定ブロック１５４において、もし閉ループフラッグがセ
ットされないならば、ルーチンは、充填制御ブロック９
３の語２６及び２８内の開ループ参照値からの弁への開
ループ命令値出力を計算する。しかしながら、もし閉ル
ープフラッグがセットされるならば、判定ブロック１５
５において、充填制御ブロック９３内の制御語３を参照
することによって、ラム圧力又はキャビティ圧力が制御
されるべきかどうかが判定される。どちらの場合におい
ても、もし帰還変数がラム圧力であれば処理ブロッ１５
６において、又はもし帰還変数がキャビティ圧力であれ
ば処理ブロック１５８において、閉ループＰＩＤ値が計
算される。ＰＩＤ制御関数に対するパラメータは、充填
制御ブロック９３の語２１〜２５内に含まれている。

【００８２】開ループ又は閉ループ計算の全ての場合に
おいて、選択された圧力弁３８はその新しく計算された
値にセットされ、選択されない流量弁３６は充填制御ブ
ロック９３の語４内に与えられた値にセットされる。開
ループ制御モード及び閉ループ制御モードの両方におい
て、弁３８への命令値出力は、図１０に示される充填制
御ブロッ９３の語１９及び２０の限界によって限定され
る。

【００８３】次いで、充填ステージは、処理ブロック１
５２において出口を出る。

【００８４】図１４を参照すると、例えば、充填圧力プ
ロファイル２２０は、５つのセグメントを含む。無制御
変数を表示する速度曲線２００も示されている。この速
度は、圧力プロファイル２２０、成形される部品の特性
、及び射出成形機１０の特性に関する複雑な関数として
変動する。圧力は被制御変数であり、ラム速度は非間接
的にのみ制御され遅い。

【００８５】上に説明された語１７及び１８のラムに関
する値は、圧力対時間プロファイル２２０の設定値レベ
ル２２２間のプロファイル値の斜行を起こす。語１９及
び２０は、これらの圧力に下限及び上限を設ける。

【００８６】〔保持ステージ〕図１１を参照すると充填
ステージが完了しブロック１５０における充填実行済フ
ラッグがセットされると、処理ブロック４４０によって
表示される保持割込みルーチンがマイクロプロセッサ６
０による次の割込みで自動的に開始される。保持ステー
ジにおいては、部品を成形するプラスチック材料２３の
密度及び堅牢を制御するためにラム２９圧力が調節され
る。図１４に示されるように、ラム２９速度は、保持ス
テージ中、ほぼゼロである。

【００８７】図７を参照すると、射出ステージ及び充填
ステージにおけると同様に、保持ステージは、図１１に
示されるＲＡＭ６２内の保持制御ブロック９５内の一連
のパラメータによって制御される。これらのユーザパラ
メータもまたプログラミング端末装置６によってプロセ
ッサモジュール１３を経由して入力される。

【００８８】保持制御ブロック９５の語３は、保持ステ
ージのための制御語でありかつ２つの制御関数、１）時
間の関数としてのラム圧力（“ラム圧力／時間”）又は
２）時間の関数としてのキャビティ圧力（“キャビティ
圧力／時間”）のうちのどちらが使用されるかを規定す
る。位置が独立変数として使用されないのは、保持ステ
ージ７６中はラム２９の運動は無視できるからである。

【００８９】セグメント語５〜１４は、保持ステージプ
ロファイルを形成する５つのセグメントに対するセグメ
ント終端値及びそのセグメントの間の被制御値を規定す
るそのセグメント設定値を含む。射出ステージ及び充填
ステージにおけるように、これらのセグメントの幅は、
時間的に固定しておらず、終端値を変化させることによ
って変動させられる。これによって、これら５つのセグ
メントは、極めて多様な可能保持ステージプロファィル
を正確に再生可能とされる。もし５つのセグメントより
少ない数のセグメントでよければ、残りのセグメント設
定値はゼロにセットされる。

【００９０】射出成形機１０の動作中にこのプロファイ
ルを調節するために、語１５に含まれるプロファイルオ
フセット値が指定され、ラム２９の制御に対して使用さ
れるに先立ち、語５，７，９，１１，及び１３の各設定
値に加算される。これによって、プロファイル全体は値
を容易に上、下にオフセットさせられる。

【００９１】図７を参照すると、射出ステージ及び充填
ステージにおけるように、保持ルーチンは、ラム２９圧
力限界及び位置限界を検査することによって開始される
。もし判定ブロック４４２において、ラム２９位置が射
出成形機１０の構造によって決定される位置限界外にあ
るならば、ルーチンは処理ブロック１０３に移行して、
緊急停止条件を表示するフラッグをＲＡＭ６２内にセッ
トした後、緊急停止状態に入る。

【００９２】もしラム２９が射出成形機１０の位置限界
内にあるならば、判定ブロック４４４において、ラム圧
力が保持制御ブロック９５の語３２及び３３内の限界に
対して検査される。もしラム圧力又はキャビティ圧力が
その限界外にあり、高過ぎるか又は低過ぎるかいずれか
ならば、処理ブロック４６６に示されるように、圧力警
報限界外フラッグがＲＡＭ６２内にセットされる。

【００９３】いかなる場合においても、ルーチンは、次
に、判定ブロック４４８に移行し、ここで、セグメント
終端値間の差から計算され、保持ルーチンの運転に伴い
各２ミリ秒ごとに減分され、かつＲＡＭ６２内に１６ビ
ット語として記憶されるセグメントの持続時間を保持す
る実時間クロックを参照して現行セグメントが決定され
る。もし現行セグメント最終セグメントであると判定ブ
ロック４４８によって判定されるならば、保持実行済フ
ラッグが処理ブロック４６８においてセットされ、かつ
ルーチンは処理ブロック４７０において出口を出る。最
終圧力は、保持ステージ１１４のセグメント“Ｖ”に対
する最終設定値のそれであるか、又は保持制御ブロック
９５の語３４及び３５によって決定されるステージ値の
特別な終端であるようにプログラムすることができる。 ステージ値のこれらの特別終端は、バレル２６内の溶融
プラスチック材料を成形型３０内の固形化したプラスチ
ック材料から物理的に切断する“スプルーブレイク”を
遂行するために使用される。

【００９４】前に説明した場合のように、被制御変数の
変化は保持ステージと可塑化ステージとの間の移行にお
いては起こりえない。したがって、射出ステージにおい
て採用されたような、独立した移行信号は必要ない。

【００９５】もし判定ブロック４４８によって現行セグ
メントが最終セグメントではないと表示されるならば、
処理ブロック４５０において、現行設定値が保持制御ブ
ロック９５のプロファイル語５〜１４から得られ、かつ
命令値が、先に説明された射出ステージの処理ブロック
１３７において行われたのと同じように、語２１及び２
２の加速度及び減速度に基づいて処理ブロック４５２に
おいて計算される。

【００９６】次の判定ブロック４５４において検査され
た結果この命令値が現行設定値に等しい時には、斜行は
完了したと見なされ、このとき開ループ制御と閉ループ
制御との間の移行を表示する閉ループフラッグがセット
される。射出ステージに対して先に説明されたのと類似
の仕方で、判定ブロック４５６において、もし閉ループ
フラッグがセットされていないならば、ルーチンは保持
制御ブロック９５の語３０及び３１内の開ループ基準値
から開ループ命令値出力を計算する。しかしながら、も
し閉ループフラッグがセットされているならば、判定ブ
ロック４６０において、保持制御ブロック９５内の制御
語３を参照することによって、ラム圧力又はキャビティ
圧力のいずれが制御されるべきかが判定される。もし帰
還変数がラム圧力であれば処理ブロック４６２において
、又もし帰還変数がキャビティ圧力であれば処理ブロッ
ク４６４において、いずれにしろ閉ループＰＩＤ値が計
算される。ＰＩＤ制御関数に対するパラメータは、保持
制御ブロック９５の語２５〜２９内に含まれている。

【００９７】開ループ又は閉ループ計算の全ての場合に
おいて、選択された圧力弁３８はその新しく計算された
値にセットされ、かつ選択されない流量弁３６は充填制
御ブロック９５の語４内に与えられた値にセットされる
。開ループ制御モード及び閉ループ制御モードの両方に
おいて、弁３８への命令値出力は、図１１に示される保
持制御ブロック９５の語２３〜２４の限界によって限定
される。

【００９８】次いで、保持ステージは、処理ブロック４
７０において出口を出る。

【００９９】図１４を参照すると、例えば、保持ステー
ジプロファイル２３０は、５つのセグメントを含んでい
る。ラム圧力が制御され、ラム速度は本質的にゼロであ
る。

【０１００】上に説明された語２１及び２２の変化速度
限界があることにより圧力対位置プロファイル設定値レ
ベル２３２同士の間にプロファイル値の斜行を起こす。 語２３及び２４は、ラム圧力に下限及び上限を設ける。 〔可塑化ステージ〕

【０１０１】プロセッサモジュール１３によって予減圧
フラッグがセットされると、保持ステージの完了の後に
任意の予減圧ステージが遂行できる。予減圧ステージは
、バレル２６内の溶融プラスチック材料を成形型３０内
の固化したプラスチック材料から切断するために、可塑
化ステージに先立ち、ラム２９を僅かに引き戻そうとす
るものである。予減圧ラム２９位置は、保持ステージ位
置の終端に対して図１２に示された可塑化制御ブロック
９１の語２９によって決定される。このラム２９位置の
制御は、開ループ位置制御で以て達成される。

【０１０２】前記任意の予減圧ステージにおいて、予減
圧が完了するまで、弁が、選択された弁の場合は語３０
内の値に、及び選択されない弁の場合は語３３の値に、
セットされる。予減圧が完了した後、ルーチンがこれら
の弁を図１３の語５４によって決定されるステージ終端
位置にセットしかつ予減圧実行済フラッグをＲＡＭ６２
内にセットする。

【０１０３】これに代って、プロセッサモジュール１３
は、予減圧ステージを伴うことなく可塑化ステージを開
始することもできる。予減圧に先立ち、プロセッサモジ
ュール１３は、増大した作動流体流量でラム２９をノズ
ル３１から離れる向きに運動させるため、切替弁３７の
向きの変更をしておく。可塑化開始信号を受信する前に
、プロセッサモジュール１３は、電動機２０を始動して
可塑化のためにスクリューを回転開始させる。

【０１０４】可塑化ルーチンは、図８に示されるように
、処理ブロック１６０に入る。可塑化ステージでは、先
に説明されたように、次の射出ステージに対する準備の
ためにスクリュー２２がバレル２６内で回転して細断さ
れたプラスチック材料２３をバレル２６内に供給する。 プラスチック材料２３がバレル２６とラム２９との間の
隙間を満たすに従い、スクリュー２２の作用によりプラ
スチック材料をバレル２６の前部へ押し進め、かつバレ
ルが満たされるに従い、ラム２９は縦方向に後方へ押さ
れる。この運動はピストン１２による相殺背圧を伴う結
果、プラスチック材料２３内のボイドの形成を防止する
。

【０１０５】図１２を参照すると、可塑化ステージ中の
ラム２９における背圧は、ＲＡＭ６２内の可塑化制御ブ
ロック９１内の一連のユーザパラメータによって制御さ
れる。これらのユーザパラメータは、プログラミング端
末装置６によってプロセッサモジュール１３を経由して
入力される。

【０１０６】可塑化制御ブロック９１の語３は制御語で
あり、可塑化ステージ中に２つの制御関数、１）時間の
関数としてのラム背圧（“ラム背圧／時間”）又は２）
位置の関数としてのラム背圧（“ラム背圧／位置”）の
うちいずれが使用されるかを規定する。

【０１０７】セグメント語５〜２５は、可塑化ステージ
プロファイルを形成する１１のセグメントに対するセグ
メント開始値及びセグメント持続中の被制御値を規定す
るそのセグメント設定値を含む。

【０１０８】先行ステージの場合と同様、時間又はラム
位置についてのこれらセグメントの幅は固定しておらず
、終端値を変化させることによって変動させられる。 これによって、これら１１のセグメントは極めて多様な
可塑化ステージプロファイルを正確に再生することが可
能になる。もし１１のセグメントより少ない数のセグメ
ントしか必要ないならば、残りのセグメント設定値はゼ
ロにセットされる。

【０１０９】図８を参照すると、射出、充填、及び保持
ルーチンにおけると同様に、可塑化ルーチンは、ラム２
９圧力限界及び位置限界を検査することによって開始さ
れる。判定ブロック１６２において、ラム２９位置が射
出成形機１０の構造によって決定される位置限界外にあ
れば、ルーチンは処理ブロック１０３に移行して、緊急
停止条件を表示するフラッグをＲＡＭ６２内にセットし
た後、緊急停止状態に入る。

【０１１０】もしラム２９が射出成形機１０の位置限界
内にあるならば、判定ブロック１６４において、ラム圧
力が可塑化制御ブロック９１の語５２及び５３内の警報
限界に対して検査される。もしラム圧力がその限界外に
あり、高過ぎるか又は低過ぎるかいずれかならば、処理
ブロック１６６に示されるように、圧力警報限界外フラ
ッグがＲＡＭ６２内にセットされる。

【０１１１】いずれにしろ、ルーチンは次に判定ブロッ
ク１６６に進み、ここで現在ラム２９位置が可塑化制御
ブロック９１の語２７及び２８内に記憶されているクッ
ションサイズとショットサイズの和と比較される。クッ
ションサイズとショットサイズは、成形される特定の部
品によって決定され、かつ先に説明されたようにオペレ
ータによって可塑化制御ブロック９１内に入力される。 可塑化ルーチンは、バレル２６がプラスチック材料２３
で以て満たされる際に出口を出るので、この結果、ラム
２９位置が次の射出ステージに対して必要なショットサ
イズとクッションサイズの和に等しいと判定ブロック１
６６によって表示される。クッションサイズは、射出ス
テージ１０６の終端においてバレル２６に残留している
材料２３の量である。ショット寸法は、成形型３０を満
たすに必要な材料２３の量である。ショット及びクッシ
ョンサイズは、成形される部品に依存し、かつ使用者に
よって可塑化制御ブロック９１の語２７及び２８内に入
力される。

【０１１２】もしラム２９がクッションサイズとショッ
トサイズ以上の大きい値を有する位置にあれば、可塑化
実行済みフラッグが処理ブロック１７０においてセット
され、かつ処理ブロック１７２において弁３６及び３８
が可塑化制御ブロック９１の語５６〜５７内に記憶され
ている可塑化値の終端にセットされる。可塑化ルーチン
は、次いで、処理ブロック１７４に移行して出口から出
る。

【０１１３】もし選択された制御関数が圧力対位置のそ
れであると判定ブロック１７６によって判定されるなら
ば、ルーチンは、処理ブロック１９０において、現行セ
グメントを、その現在位置を位置設定値と比較すること
によって、識別する。もし他方、制御関数が圧力対時間
のそれであると判定ブロック１７８によって判定される
ならば、このセグメントが、セグメント終端値から計算
され、可塑化ルーチンの運転に伴い各２ミリ秒ごとに減
分され、かつＲＡＭ６２内に１６ビット語として記憶さ
れる。セグメントの持続時間を保持する実時間クロック
を参照して決定される。

【０１１４】いずれの戦略の下でも、現行設定値は可塑
化制御ブロック９１のプロファイル語５〜２５から得ら
れ、かつ命令値は先に説明された射出ステージの処理ブ
ロック１１８において行われたのと同じように、語３５
及び３６の加速度及び減速度に基づき計算される。

【０１１５】この命令値が現行設定値に等しいと、圧力
対位置戦略の場合は判定ブロック１５３において、及び
圧力対時間戦略の場合は判定ブロック１８３において判
明すると、斜行は完了したとみなされ、開ループ制御と
閉ループ制御との間の移行を表示する閉ループフラッグ
がセットされる。射出ステージに対して先に説明された
のと類似の仕方で、（圧力対時間の場合）判定ブロック
１８２において、また（圧力対位置の場合）判定ブロッ
ク１９２において判定され、もし閉ループフラッグがセ
ットされていないならば、ルーチンは、可塑化制御ブロ
ック９１の語５１の開ループ基準値から開ループ弁出力
を計算する。もし閉ループフラッグがセットされている
ならば、ＰＩＤが計算される。ＰＩＤ制御関数に対する
パラメータは、可塑化制御ブロック９１の語３９〜４５
内に含まれている。

【０１１６】開ループ又は閉ループ計算の全ての場合に
おいて、選択された圧力弁３８はその新しく計算された
値にセットされ、選択されない流量弁３６は処理ブロッ
ク１８８において可塑化制御ブロック９１の語４内に与
えられた値にセットされる。開ループ制御モード及び閉
ループ制御モードの両方において、弁３８へ出力される
命令値は、図１２に示される可塑化制御ブロック９１の
語３７及び３８の限界によって限定される。

【０１１７】可塑化制御ブロックは、なおまた、制御ブ
ロック９１，９３，９５，及び９７内に含まれたユーザ
パラメータの特定の集合と関連する部品を識別するため
に使用される語４５〜５０の、１２のＡＳＣＩＩ（情報
交換用米国標準コード）文字のためのスペースを含む。 これらのパラメータはリンク６８を経由してプロセッサ
モジュール１３にアップロードされ、かつ記憶されて、
様々な部品に対する使用者パラメータのライブラリを形
成する。

【０１１８】可塑化実行済フラッグがセットされた後、
プロセッサモジュール１３は、任意に選択される事後減
圧ステージを開始する。事後減圧信号を伝送するのに先
立ち、プロセッサモジュール１３は、スクリュー電動機
２０を停止しかつラム２９を後方へ運動させるように切
替弁３７をセットする。事後減圧ステージ圧ステージは
、成形型３０を開きかつ部品を突出するときにプラスチ
ック材料２３がノズルから漏れるのを防止するために、
可塑化ステージの後に、ラム２９の僅かな引き戻しを可
能にすることを意図している。事後減圧ラム２９位置は
、可塑化位置の終端に対して可塑化制御ブロック９１の
語３１によって決定される。ラム２９位置のこの制御は
、開ループ位置制御で以て達成される。事後減圧ステー
ジ９６が完了した後、ルーチンは次のルーチンの開始を
判定する判定ブロックに移行して、上に説明された射出
ステージの開始があるまで待機する。

【０１１９】〔プログラム構造及び制御装置の動作〕射
出成形制御装置４８の要素は、マイクロプロセッサ６０
によって実行されるソフトウエアを通して実現される。 これらの要素は、次に述べるような機能ブロックとし表
示される：図１５を参照すると、射出成形制御装置４８
の動作中、セグメントポインター３６０は、現在の成形
ステージ及び現在のセグメントを識別する結果、プロフ
ァイル表３５０内に保持されている現行開始値及び現行
セグメント境界値を指摘する。プロファイル表３５０は
、ＲＡＭ６２内に記憶されかつ４つの制御ブロックに対
する先に論じられたデータ、すなわち、射出ステージ制
御ブロック９７の語５〜２５、充填制御ブロック９３の
語５〜１４、保持制御ブロック９５の語５〜１４、及び
可塑化制御ブロック９１の語５〜２５、を含む。

【０１２０】現行設定値は、セグメントポインター３６
０及びプロファイル表３５０によって決定されるに従い
、閉ループ制御器３６２の肯定入力３６８又は開ループ
制御器３５４の入力３６６のいずれかに入力される。 閉ループ制御器３５２は、上に簡単に論じられたように
かつ技術的に周知のように、ＰＩＤ制御又はフィードフ
ォワード制御戦略のソフトウエアを実現するものである
。開ループ制御器３５４は、開ループ基準値を使用して
現行設定値を開ループ弁制御電圧に変換する。使用され
る特定の開ループ基準値は、射出成形サイクルのステー
ジに応じて、射出ステージ９７内、充填ステージ９３内
、保持ステージ９５内、及び可塑化ステージ９１内の制
御語３によって決定される。開ループ基準値は、射出ス
テージ９７の語５４〜５６、充填ステージ９３の語２６
，２７，保持ステージ９５の語３０，３１，及び可塑化
ステージ９１の語５１を含む。

【０１２１】閉ループ制御器又は開ループ制御器のいず
れかからの制御出力は、先に論じられたように、（図１
に示されている）ＤＡ変換器５０によって流量弁３６又
は圧力弁３８のいずれかに対する制御電圧に変換される
。閉ループ制御器３５２又は開ループ制御器３５４に接
続されない弁、すなわち、“選択されない弁”は、非選
択弁値の表３５６から導出される値に接続され、この表
は、射出ステージ９７、充填ステージ９３、保持ステー
ジ９５、及び可塑化ステージ９１からの語４を含む。

【０１２２】閉ループ制御器の否定入力３５６は、射出
成形サイクルのステージに従い、射出ステージ９７、充
填ステージ９３、保持ステージ９５、及び可塑化ステー
ジ９１からの語３によって表示される適合した制御関数
に応じてラム位置信号１５、ラム圧力信号１７、又はキ
ャビティ圧力信号３３のいずれかに接続される。

【０１２３】ラム位置信号１５は、また、ラム２９位置
が独立変数であるときそのセグメントの前進を制御する
ためにセグメントポインター３６０に接続される。代替
的に、セグメントポインター３６０は、独立変数が時間
であるとき（図１に示される）マイクロプロセッサ６０
内に含まれるタイマ１５８に接続される。

【０１２４】本発明の好適実施例が説明されたが、しか
し、当業者にとって、本発明の精神と範囲から逸脱する
ことなく、上に説明された好適実施例について多くの変
更を行い得ることは、明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形機及び本発明の射出成形制御装置を含
むプログラマブル制御装置の側面図。

【図２】本発明の射出成形制御装置及び入出力装置を含
む図１のプログラマブル制御装置と、射出成形機及びこ
れに関連する流体系との間の接続ブロック線図。

【図３】プログラマブル制御装置のバツクプレインへの
接続を示す本発明の射出成形制御装置のブロック線図。

【図４】本発明の射出成形制御装置によって実行される
射出ステージプログラムを示す詳細流れ図。

【図５】本発明の射出成形制御装置によって実行される
同じく射出ステージプログラムを示す詳細流れ図。

【図６】本発明の射出成形制御装置によって実行される
充填ステージプログラムを示す詳細流れ図。

【図７】本発明の射出成形制御装置によって実行される
保持ステージプログラムを示す詳細流れ図。

【図８】本発明の射出成形制御装置によって実行される
可塑化ステージプログラムを示す詳細流れ図。

【図９】図４及び図５の射出ステージ中に本発明の射出
成形制御装置によって使用されるパラメータのメモリー
マップを示す図。

【図１０】図６の充填ステージ中に本発明の射出成形制
御装置によって使用されるパラメータのメモリーマップ
を示す図。

【図１１】図７の保持ステージ中に本発明の射出成形制
御装置によって使用されるパラメータのメモリーマップ
を示す図。

【図１２】図８の可塑化ステージ中に本発明の射出成形
制御装置によって使用されるパラメータのメモリーマッ
プを示す図。

【図１３】同じく図８の可塑化ステージ中に本発明の可
塑化成形制御装置によって使用されるパラメータのメモ
リーマップを示す図。

【図１４】図１の射出成形制御装置によって制御される
１例の射出、充填、及び保持ステージ中の圧力対速度曲
線図。

【図１５】図４から図８の流れ図において実現される図
１の射出成形制御装置の機能要素のブロック線図。

【符号の説明】

４　　ラック ６　　プログラミング端末装置 ８　　入出力モジュール １０　　射出成形機 １１　　プログラマブル制御装置 １３　　プロセッサモジュール（図から脱落）１４　　
位置変換器 １６　　ラム圧力変換器 ２９　　ラム ３０　　成形型 ３２　　キャビティ圧力変換器 ３４　　キャビティ ４４，４６　　弁増幅器 ４８　　射出成形制御装置 ５８　　緩衝増幅器 ６３　　光学式アイソレータ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　射出成形サイクルの少なくとも１つの
   ステージ中にキャビティ内へプラスチック材料を射出す
   るラムを有し、かつ圧力信号とラム位置信号とを発生す
   る射出成形機と共に使用される制御装置であって、各々
   が設定値に関連する複数のセグメントを含むステージに
   対するプロファイルを記憶する第１記憶装置と、前記ス
   テージに関連する制御関数を記憶する第２記憶装置と、
   前記第１記憶装置と前記第２記憶装置とをアドレスし、
   かつ現行セグメントと該現行セグメントの設定値と前記
   ステージに対する制御関数とを識別するセグメントポイ
   ンターと、前記セグメントポインターによって識別され
   た制御関数に応答するスイッチング装置であって、前記
   制御関数に応答して前記圧力信号と前記ラム位置信号と
   の間を選択することにより帰還信号を発生するスイッチ
   ング装置と、前記スイッチング装置からの帰還信号と前
   記セグメントポインターからの現行設定値とを受信し、
   かつ前記帰還信号と前記現行設定値との両方の関数とし
   て前記ラムを制御フィードバック制御システムと、を備
   える射出成形制御装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の射出成形制御装置にお
   いて、前記圧力信号はキャビティ圧力から導出されるこ
   とを特徴とする射出成形制御装置。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の射出成形制御装置にお
   いて、前記圧力信号はラム圧力から導出されることを特
   徴とする射出成形制御装置。
4. 【請求項４】　　射出成形サイクルの少なくとも１つの
   ステージ中にキャビティ内へプラスチック材料を射出す
   るラムを有する射出成形機と共に使用される制御装置で
   あって、各々が設定値に関連する複数のセグメントを含
   むステージに対するプロファイルを記憶する第１記憶装
   置と、前記ステージに関連する制御関数を記憶する第２
   記憶装置と、前記第１記憶装置と前記第２記憶装置とを
   アドレスし、かつ現行セグメントと該現行セグメントの
   設定値と前記ステージに対する制御関数とを識別するセ
   グメントポインターと、前記セグメントポインターによ
   ってアドレスされる前記設定値と前記制御関数とを受信
   し、かつ前記制御関数に応答して前記設定値を前記ラム
   を制御する開ループ出力に変換する開ループ制御回路と
   、を備える前記制御装置。
5. 【請求項５】　　射出成形サイクルの少なくとも１つの
   ステージ中にキャビティ内へプラスチック材料を射出す
   るラムを有し、かつ圧力信号とラム位置信号とを発生す
   る射出成形機と共に使用される制御装置であって、連続
   する第１ステージと第２ステージに対するプロファイル
   であって、該プロファイルは設定値に各々関連する複数
   のセグメントを含み、前記第１ステージは前記第２ステ
   ージの第１セグメントに先行する最終セグメントを有し
   ている、前記プロファイルを記憶する記憶装置と、時間
   信号を発生するタイマと、前記時間信号と圧力信号とラ
   ム位置信号とを読み取り、かつステージ移行信号を発生
   するために前記タイマと前記射出成形機とに接続された
   論理装置であって、これにより、前記移行信号が、前記
   時間信号から導出される時間限界信号、及び前記ラム位
   置信号から導出される第１位置限界信号、及び前記圧力
   信号から送出される圧力限界信号と前記ラム位置信号か
   ら導出される第２位置限界信号の論理積との論理和とな
   る論理装置と、現行セグメントと該現行セグメントの設
   定値を識別するために前記記憶装置をアドレスし、かつ
   前記論理装置に応答して前記移行信号が発生したときに
   前記第１ステージの最終セグメント中に前記第２ステー
   ジの第１セグメントへ前記アドレスを前進させるセグメ
   ントポインターと、前記セグメントポインターから現行
   設定値を受信しかつ前記現行設定値の関数として前記ラ
   ムを制御する制御システムと、を備える射出成形制御装
   置。
6. 【請求項６】　　請求項５記載の射出成形制御装置にお
   いて、前記第２位置限界信号は最小ショットサイズに等
   しいことを特徴とする射出成形制御装置。
7. 【請求項７】　　射出成形サイクルの少なくとも１つの
   ステージ中にキャビティ内へプラスチック材料を射出す
   るラムを有し、かつラム位置信号を発生する射出成形機
   と共に使用される制御装置であって、設定値に各々が関
   連する複数のセグメントを含むステージに対するプロフ
   ァイルを記憶する第１記憶装置と、ステージに関連する
   制御関数を記憶する第２記憶装置と、現行ステージと現
   行セグメントと該現行セグメントの設定値と前記ステー
   ジに関連する制御関数とを識別するために前記第１記憶
   装置と前記第２記憶装置とをアドレスするセグメントポ
   インターと、時間信号を発生するタイマ装置と、前記タ
   イマ装置と前記射出成形機の前記ラム位置信号とに接続
   されて、前記セグメントポインターによって識別された
   制御関数に応答して前記時間信号と前記ラム位置信号と
   の間を選択することによってクロック信号を発生するス
   イッチング装置と、前記セグメントポインターによって
   与えられる前記現行設定値の関数として前記ラムを制御
   する制御システムとを備え、ここで、前記セグメントポ
   インターは前記クロック信号に応答してアドレスされた
   セグメントを前進させるものである射出成形制御装置。
8. 【請求項８】　　射出成形サイクルの少なくとも１つの
   ステージ中にキャビティ内へプラスチック材料を射出す
   るラムを有し、かつラム位置信号を発生する射出成形機
   と共に使用される制御装置であって、射出ステージに対
   する射出プロファイルを記憶する記憶装置であって、前
   記プロファイルはプロファイルセグメントに関連する複
   数のプログラマブル設定値を含み、前記設定値はプログ
   マブル境界値を有するものである記憶装置と、前記記憶
   装置をアドレスし、かつ現行セグメントと該現行セグメ
   ントの設定値とを識別するセグメントポインターと、ク
   ロック値を発生するクロック装置と、前記クロック装置
   からの前記クロック値と前記セグメントポインターから
   の前記現存セグメント設定値とを読み取り、かつ前記ク
   ロック値が前記現行セグメントの境界値を超えるとき前
   記セグメントポインターを前進させる比較装置と、前記
   セグメントポインターによって与えられる前記設定値の
   関数として前記ラムを制御する制御システムとを備える
   射出成形制御装置。
9. 【請求項９】　　請求項８記載の射出成形制御装置であ
   って、時間信号を発生するタイマ装置を備え、前記クロ
   ック値は前記時間信号の関数であることを特徴とする射
   出成形制御装置。
10. 【請求項１０】　　請求項８記載の射出成形制御装置に
    おいて、前記クロック値は前記ラム位置信号の関数であ
    ることを特徴とする射出成形制御装置。