JPH04232717A - 制御変数学習機能を備えた射出成形制御装置 - 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】本発明は工業用制御装置であり、
更に詳細には射出成形機の制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】射出成形工程に於て、“バレル”内に保
持されている塑性化された材料に対して、通常はバレル
内に適合するラムによって圧力が加えられ、バレルの一
方の端に開けられたノズルを通して押し出される。塑性
化された材料は圧力を加えられた状態で金型キャビティ
に入り、ここで金型キャビティの寸法と一致した成形品
となるように固体化する。次に部品は金型から取り出さ
れ、この工程が繰返えされる。 【０００３】この射出成形工程は四段階に分割できる：
塑性化、射出、充填、および保持である。 【０００４】塑性化工程では、成形材料の固形ペレット
がバレルの中に供給され、そこで溶融されてラムの一部
を形成しているスクリューを回転させることによってバ
レルの先端に押しやられる。成形材料がスクリューの機
械的な動きで溶融されると、バレルはスクリューおよび
ラムをノズルから戻して充填する。ラム背圧の制御は溶
融成形材料が適切な温度を保ち、空隙や気泡が出来ない
ようにするために使用される。 【０００５】射出工程ではスクリューの回転は停止し、
ラムはノズルの方へ移動されて成形材料をノズルを通し
て金型キャビティの中へ押し出す。成形材料または金型
の性質から、金型キャビティのある部分が異なる速度で
満たされる必要がある。これは射出工程でラムの速度ま
たは圧力を変化させることによって実現される。 【０００６】充填工程で添加成形材料を金型キャビティ
の中に押し込み、成形材料が金型キャビティの中で冷却
する際の収縮に備える。 【０００７】保持工程では、成形材料に対して圧力が加
えられ続けて、密度そして／または柔軟性を制御する。 保持工程の終わりにあたって、成形された部品は取り出
される前に金型キャビティから収縮して離れる。保持工
程の間ラム圧力を制御することにより、部品が冷却中に
歪んだり窪んだりする事が防止される。 【０００８】射出成形工程の各工程中のラム速度または
圧力を正確に変更する能力は、異なるプログラムされた
設定値を有する順序セグメントで構成されたプロフィー
ルによって実行される。与えられたプロフィールは複数
のセグメントおよび設定値とを有し、指定された工程中
の複雑な成形圧力関数のプログラミングを可能とする。 【０００９】プロファイル中に複数のセグメントを使用
するため、射出成形機の制御装置はセグメント内の設定
値に迅速に応答することが要求される。射出成形機を開
ループ構成で運転することにより高い制御速度が得られ
る。開ループ構成では設定値は弁の制御変数、すなわち
パーセント開度、に変換され必要なラム速度または圧力
を発生させる。設定値の弁制御変数への変換は、弁の性
能の実験的測定結果に基づいている。 【００１０】開ループ制御は射出成形機の迅速な制御を
実現はするが、制御精度は低い。この理由は弁解度に対
するラム速度または圧力の伝達関数が、複雑でありまた
多くの要因に基づく変動を受けるためであり、これらの
要因としては成形温度、金型の形、および塑性化成形材
料の成分が挙げられる。 【００１１】 【発明の目的と要約】本発明は初期開ループ制御方式を
閉ループ制御方式と組み合わせて、迅速な応答の利点を
開ループ制御から得、制御精度を閉ループ制御から得て
いる。閉ループ制御は継続する工程に対する開ループ制
御を補正する情報を得るために監視される。 【００１２】特に一つの固定向けのプロファイルがメモ
リに記憶されており、これは各々が設定値と関連付けら
れている複数のセグメントで構成されている。メモリの
アドレス指定を行うセグメントポインタは、セグメント
および設定値の現在値を示している。この現設定値は開
ループ制御信号に変換され、セグメントの第一区間中に
弁の制御を行う。第二区間以降では、現設定値は閉ルー
プ制御で使用され、弁を制御するための閉ループ制御信
号を生成する。セグメントが終了する時点がセグメント
ポインタで示されると、閉ループ制御信号が開ループ制
御信号と比較され、これらの差を無くすために設定値が
修正される。 【００１３】従って本発明の一つの目的は、開ループお
よび閉ループ制御を組合せ、開ループ制御を改善するた
めの修正学習を提供することである。開ループおよび閉
ループ制御信号を比較して設定値の修正を行うことによ
り、このセグメントを後続の工程で実行する際の開ルー
プ制御が改善される。従って射出成形機の伝達関数のゆ
っくりとした変化に対応できる。 【００１４】設定値の修正量は、学習係数と第二制御信
号と第一制御信号との差の積に等しい。さらに、学習係
数は後続の工程を繰り返すことによって減少されるであ
ろう。 【００１５】従って、本発明のさらに別の目的は、設定
値を修正する簡単な方法を提供することであり、この方
法は開ループ制御信号の初期誤差に迅速に応答し、また
射出成形機の開ループ伝達関数の長期的変化にも応答す
るものである。 【００１６】上記以外のその他の目的および長所は、本
技術分野に精通の者には以下の出願された実施例の説明
から明かとなろう。説明の中で添付図が参照されており
、これは説明の一部を構成すると共に発明例を示してい
る。しかしながら、これらの例は発明の種々の別の形を
全て示しているわけではないので、発明の範囲を判定す
るために詳細記述に引き続いて特許請求の範囲が参照さ
れている。 【００１７】 【実施例】図１に於いて、プログラム可能制御装置１１
は複数のプリント回路基板モジュールが差し込まれる、
一連のスロットを有するラック４で構成されている。こ
れらのモジュールは母板に接続され、この母板はラック
４の裏側表面に沿って伸びていて、裏面板２を構成して
いる。裏面板２は複数のモジュール接続器を有し、これ
らは裏面板２上の導電性パターンで相互接続されている
。裏面板２は一連の信号バスを提供し、これに対してモ
ジュールが接続される。ラック４はプロセッサモジュー
ル１３、射出成形制御装置モジュール４８およびいくつ
かのＩ／Ｏモジュール８を有する。ラックに関する更な
る詳細は、１９７９年４月２４日発行でストラッグラそ
の他に付与された合衆国特許第４，１５１，５８０号に
開示されている。 【００１８】Ｉ／Ｏモジュール８は射出成形機１０上の
、それぞれの駆動器および検出器に接続されている。 Ｉ／Ｏモジュール８は多くの形式を取ることが出来て、
例えば直流離散入力または出力、交流離散入力または出
力、およびアナログ入力または出力で構成される。この
目的に適した入力回路は、１９７２年２月１５日発行で
、キッフメイヤーに付与された合衆国特許第３，６４３
，１１５号、および１９７６年１１月１６日発行で、キ
ッフメイヤーに付与された合衆国特許第３，９９２，６
３６号に開示されている、またこの目的に適合した出力
回路は、１９７３年７月１０日発行で、ストラッガーに
付与された合衆国特許第３，７４５，５４６号に開示さ
れている。 【００１９】射出成形制御装置モジュール４８もまた、
以下に更に詳細に述べるように射出成形機１０上の個々
の駆動機および検出器に接続されている。 【００２０】プロセッサモジュール１３はケーブル５を
介して、プログラミング端末６に接続されており、これ
は使用者のプログラムをプログラム可能制御装置１１の
プロセッサモジュール１３にロードするために使用され
、その動作を構築するとともにその性能を監視する。 プログラミング端末６はまた、使用者のパラメータを射
出成形制御装置モジュール４８の中にロードするために
も用いられており、これに付いては後ほど詳細に述べる
。 【００２１】図２に於て、従来の射出成形機１０は油圧
ピストン１２を有し、この前面はスクリュー２２を具備
したラム２９に連結されている。ピストン１２は、シリ
ンダ７の内部で滑動するように適合されていて、シリン
ダ７を各々流体９で満たされた、前室および後室に駆動
する。各々の室は、後ほど詳細に述べるように油圧装置
で連絡されており、ピストン１２をシリンダ７内でその
長さ方向に沿って制御しながら動かせるようになってい
る。位置変換器１４はピストン１２位置、従ってラム２
９の位置を示す電気信号を発生し、圧力変換器１６はピ
ストン１２の後面に作用する圧力を示す電気信号を発生
する。 【００２２】スプライン軸２１はピントン１２の前面を
、バレル２６内部に嵌合しているラム２９と接続し、軸
２１はピストン１２の動きにしたがってラム２９をバレ
ル２６の長軸方向に移動させる。ラム２９上のスクリュ
ー２２はまた、バレル２６内でその軸に沿って回転され
るようになっているが、これはスプライン付きの軸２１
に噛み合わされ電動機２０によって軸２１およびスクリ
ュー２２とを回転させる歯車列２５によって行われる。 【００２３】射出成形サイクルの塑性化工程中に、ラム
２９従ってスクリュー２２はバレル２６の中を回転しな
がら細断されたプラスチック材料２３を、開口２７を介
してバレル２６と連絡しているホッパー２４からバレル
２６の中へ供給する。プラスチック材料２３に加えられ
るスクリュー２２の機械的動作と、バレル２６の外側に
取り付けられたバレル加熱器２８から供給される熱とが
一緒になって、プラスチック材料を溶融または塑性化さ
せる。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ので、スクリュー２２の動きはラム
２９を軸方向に後退させようとする。この動きはピスト
ン１２による相殺背圧を伴い、先に述べたようにプラス
チック材料２３の内部に気孔が形成されるのを防止して
いる。 【００２４】部品を成形するのに十分な材料２３（“一
打ち”）が塑性化されると、金型３０が開けられて前回
製造の部品（存在する場合は）が取り出され、金型３０
が閉じられピストン１２にかかる背圧が増やされてラム
２９を軸方向に前進させる。 【００２５】バレル２６の先端にはノズル３１があって
、そこを通して塑性化された材料２３が金型３０の半分
づつを閉じて形成された金型キャビティ３４の中に射出
される。金型キャビティ圧力変換器３２は、プラスチッ
ク材料２３が金型３０の内壁に加える圧力に対応する電
気信号３３を発信する。 【００２６】ピストン１２位置、従ってラム２９の位置
を制御する油圧装置は、油圧ポンプ４０、電気的に駆動
される圧力弁３６および３８、および電動逆転弁３７と
で構成されている。圧力弁３８は油圧ポンプ４０を短絡
して流量弁３６部の圧力を制御しているが、この流量弁
はポンプ４０の出口を逆転弁３７の位置に応じてラムシ
リンダ７の前室または後室に接続している。もう一方の
室は逆転弁３７を経由して油貯蔵タンク４２に接続され
ており、このタンクは流体を油圧ポンプ４０に還流する
。 【００２７】先に述べたように逆転弁３７は、ラムシリ
ンダ７のどちらの室が流量弁３６から流体を受け取り、
ラムシリンダ７のどちらの室が貯蔵タンク４２に戻すか
を制御している。従って逆転弁３７はピストン１２の動
作方向を制御している。 【００２８】本技術分野では理解されることであるが、
圧力弁および流量弁３８および３６は、改善された性能
を有するように設計されている。すなわち制御対象であ
る圧力および流速に対して、線形性および応答時間が改
善されている。流量弁および圧力弁３６および３８は、
それぞれ弁増幅器４４および４６によって、この種の弁
として通常市販されているものと同じように駆動される
。射出成形機の動作中はひとつの弁が“選択”されてお
り、すなわち射出成形制御装置で制御されており、もう
一方の“非選択”弁は射出成形制御装置４８によって固
定値にセットされている。ラム２９圧力制御中は選択弁
は圧力弁３８であり、ラム２９速度制御中は流量弁３６
である。 【００２９】本発明に基づく射出成形制御装置４８は、
射出成形機１０に付属の位置および圧力変換器１４，１
６および３２から、プロセス変数（“ＰＶ”）信号１５
，１７および３２を受信し、射出成形制御装置４８は弁
増幅器４４および４６を、ＰＶ信号１５，１７および３
３に応じた制御変数（“ＣＶ”）出力信号１８および１
９で駆動するが、これらの制御出力信号は使用者から入
力されたパラメータに従って射出成形制御装置４８実行
されるプログラムで処理される。 【００３０】プログラム可能制御装置１１の裏面板２を
介してプロセッサモジュール１３と通信を行う一つのＩ
／Ｏモジュール８は、射出成形機１０の別の機能、例え
ば金型３０の締め付け、スクリュー電動機２０の始動お
よび停止それに逆転弁３７の調整を、以下に説明するよ
うに制御する。 【００３１】図３に於て、プログラム可能制御装置の裏
面板２は裏面板バス３５を有し、これは制御チャンネル
５１とデータチャンネル５２とで構成されていてプロセ
ッサモジュール１３、Ｉ／Ｏモジュール８と射出成形制
御装置モジュール４８との間の通信を可能としている。 裏面板バス３５からのデータは射出成形制御装置モジュ
ール４８の裏面板インタフェース回路６６で受信される
が、これは裏面板バス３５のチャンネル５２からのデー
タを射出成形制御装置モジュール内部バス３９内の対応
するデータチャンネル５６に伝送する。データの伝送は
内部バス３９の制御チャンネル５５および裏面板バス３
５の制御チャンネル５１とで制御される。 【００３２】プロセッサモジュール１３（図１参照）と
射出成形制御装置４８との間の通信は、射出成形制御装
置４８で実行される制御機能とプロセッサモジュール１
３で実行される制御機能との協調を、Ｉ／Ｏモジュール
８を介して実現する。裏面板バス３５はまた使用者のパ
ラメータを、プログラミング端末６からプロセッサモジ
ュール１３経由で射出成形制御装置４８へ伝送すること
を可能とする。 【００３３】射出成形制御装置４８の内部バス３９は、
制御チャンネル５５、データチャンネル５６およびアド
レスチャンネル５７とで構成され、マイクロプロセッサ
６０とそれに関連する消去可能プログラム可能読み出し
専用メモリ（“ＥＰＲＯＭ”）６４およびランダムアク
セスメモリ（“ＲＡＭ”）６２との間の通信を行う。マ
イクロプロセッサ６０は、カリフォルニア、サンタクラ
ラのインテル社製、８０Ｃ１８８　　ＣＭＯＳであり、
内部タイマ２７５と後ほど述べるように射出成形機１０
の実時間制御のために必要な多重割り込み入力（図示せ
ず）とを有する。ＥＰＲＯＭ６４は１２８キロバイトあ
って、射出成形機１０を制御する際にマイクロプロセッ
サ６０で実行されるプログラムを有している。ＲＡＭ６
２は、射出成形機１０および金型３０の特性に従って使
用者が決定し、ＲＯＭ６４に記憶されているプログラム
を実行する際にマイクロプロセッサ６０で使用される種
々の“使用者パラメータ”を保存している。ＲＡＭ６２
はまた射出成形機１０が動作中に発生される値の記憶領
域ともなる。 【００３４】内部バス３９はまたマイクロプロセッサ６
０を電気的に絶縁された入力及び出力回路に接続してお
り、これらの回路は後でも述べるように射出成形機１０
を制御するための信号を発生したり受信したりするため
に使用される。 【００３５】変換器１４，１６および３２からのＰＶ信
号１５，１７および３３は、先に述べたようにバッファ
増幅器５８で受信される。バッファ増幅器５８はジャン
パー式プログラム可能インピーダンスを有し、これらが
０−１０ボルトまたは４−２０ミリアンペア信号を受け
られるようにしている。これらのレンジは市販の変換器
１４，１６および３２からの代表的な三つの信号出力レ
ンジの二つを取り込んでいる。 【００３６】アナログ式マルチプレクサ６１はバッファ
増幅器５８から一度バッファされた入力信号を受信し、
そして選択的にこれらの信号の一つを切り替えネットワ
ークおよびレベル変換器４１に接続するが、これは１−
５ボルトのレンジ（第三番目の代表的信号入力レンジ）
を有する電圧信号を０−１０ボルトに変換できる。従っ
て三つの入力信号レンジが適用できる：０−１０ボルト
、１−５ボルトまたは４−２０ミリアンペアである。 バッファ増幅器５８および切り替えネットワークおよび
レベル変換器４１のインピーダンス、利得およびレベル
は全てＡ／Ｄ変換器５４の入力部で０−１０ボルト信号
を発生するように調整されている。 【００３７】Ａ／Ｄ変換器５４は１２ビット直列のディ
ジタル信号を生成する。この直列出力は光絶縁器６３を
介して直列／並列変換器４５に接続されており、１２ビ
ットのデータを内部バス３９のデータチャンネル５６上
に作り出す。 【００３８】マルチプレクサ６１およびレベル変換器４
１の制御信号は、内部バス３９に接続されているラッチ
４９から、同様に光絶縁器６３で光学的に絶縁された後
受信する。 【００３９】さらに、Ａ／Ｄ変換器５４、バッファ増幅
器５８、マルチプレクサ６１およびレベル変換器４１の
電源は、本技術分野で一般的に知られている形式の絶縁
された電源から供給される。従って、射出成形制御装置
４８の入力回路は内部バス３９から電気的に絶縁されて
いる。 【００４０】射出成形制御装置４８からのＣＶ出力信号
１８および１９は、弁増幅器４４および４６を制御し、
これらは先に述べたように弁３６および３８を駆動する
。これらのＣＶ出力信号１８および１９の値は、マイク
ロプロセッサ６０で計算された後、内部バス３９を経由
して並列／直列変換器４７に伝達される。並列／直列変
換器４７で生成されるデータおよび制御信号とで構成さ
れた直列データは、光絶縁器６３で絶縁されＤ／Ａ変換
器５０で処理される。Ｄ／Ａ変換器５０の出力は、弁増
幅器４４および４６の電圧ＣＶ信号１８および１９とな
る。これとは別に電流ＣＶ出力１８′および１９′が電
圧／電流変換器４３から供給されるが、これは電圧信号
をＤ／Ａ変換器５０から受信し、本技術分野で知られて
いる方法で電流ループ信号を発生する。この様な電流ル
ープ信号は電流入力を必要とする弁増幅器で使用される
。電圧ＣＶ信号１８および１９と電流ループＣＶ信号１
８′および１９′との選択は射出成形制御装置モジュー
ル４８のプリント回路基板上のジャンパー線を適切に選
択して実施される。 【００４１】Ｄ／Ａ変換器５０および電圧／電流変換器
４３への電源は、技術分野で知られている絶縁された電
源装置から供給される。従って射出成形制御装置４８の
出力回路は入力回路と同様に、内部バス３９から電気的
に絶縁されている。 【００４２】データ構造並びに制御装置の運転射出成形
制御装置４８の運転中にマイクロプロセッサ６０はＥＰ
ＲＯＭ６４に内蔵されているプログラムを実行し、圧力
変換器１６，３２および位置変換器１４からＰＶ信号を
受信し、これらの受信信号、使用者パラメータおよびプ
ロセッサモジュール１３からの指令に応答して弁３６お
よび３８を制御する。 【００４３】射出成形サイクルの各々四つの工程：射出
、充填、保持および塑性化は、独立の割り込みルーチン
で制御されており、本技術分野で一般的に理解されてい
る様に異なる工程の実時間制御を実現している。マイク
ロプロセッサ６０は内部タイマ２７５に２ミリ秒毎に割
り込みをかけるようにプログラムされていて、進行中の
個々の工程に応じて以下に記述するルーチンの一つを実
行する。実行中の現行工程はＲＡＭ６２内に記憶されて
いるフラグで示されるが、これはプロセッサモジュール
１３上で実行中のプログラムでセットされ、後ほど記述
するように各々のルーチンでリセットされる。 【００４４】射出工程 プロセッサモジュール１３は射出工程の開始を示すフラ
グをＲＡＭ６２にセットする前に、射出中にラム２９を
前進させるための準備として逆転弁３７を調整し、金型
３０を閉じなければならない。 【００４５】射出工程中、ラム２９は金型キャビティ３
４をプラスチック材料２３で満たすように、軸方向に前
進される。射出工程は、図９に示すようにＲＡＭ６２内
の射出制御ブロック９７の中に入力された、６０個の一
連の使用者パラメータで制御される。これらの使用者パ
ラメータはプログラミング端末６を用いて、プロセッサ
モジュール１３経由で入力されるものとする。 【００４６】さらに図９を参照して、射出工程中ラム２
９の動作は射出制御ブロック９７の第５から第２５ワー
ドに含まれているプロフィールデータに従って制御され
る。第５から第２５ワードは、セグメント“起点”とセ
グメント“整定目標値”の両方を含んでいる。セグメン
ト起点は制御機能の独立変数（位置または時間）の値を
保持し、セグメント整定目標値は制御機能の従属変数（
速度または圧力）の値を含んでいる。これらは一緒にな
って“制御機能”または“プロフィール”を定義し、起
点はプロフィールの連続する“セグメント”を記述し、
設定値はセグメント中の制御される値を指示する。 射出工程速度制御プロフィールの一例が図１４に一般的
に示されている。 【００４７】起点および整定目標値の次元または単位は
制御ワード３で示される制御機能から決定される。ワー
ド３は三つの制御機能の一つを同定する：１）ラム位置
の関数としてのラム速度（“速度／位置”）、２）ラム
位置の関数としてのラム圧力（“圧力／位置”）または
３）時間の関数としてのラム圧力である。仮に制御ワー
ド３が制御機能が例えば、速度対位置を示している場合
はセグメントワード内の整定目標値はルーチンによって
速度として構成され、起点は位置として構成される。 【００４８】セグメントワード５は、射出工程１０６の
第一セグメント“Ｉ”の初期整定目標値を与える。セグ
メント“Ｉ”には起点は存在せず、初期起点としては射
出工程１０６開始時のラム２９位置が取られる。仮に制
御ワード３で記述されている制御機能が圧力対時間の場
合は、第一整定目標値は零に等しくなければならない、
そうでなければ個々の射出成形機１０で許容される圧力
または速度の範囲内の、任意の値となり得る。 【００４９】後続の“ＩＩ”から“ＸＩ”までのセグメ
ントの起点は運転員によって予め選択されている移動制
限速度から参照される。セグメント“ＩＩ”の整定目標
値および起点はセグメントワード６および７にそれぞれ
保持されている。セグメントワード８から２５は、プロ
グラムされている全部で１１個の残りのセグメントの整
定目標値および起点を保持している。注意しなければい
けないのは、それぞれの独立変数で測られるセグメント
の幅は固定されておらず、起点を変更することによって
変えられると言うことである。これによって１１個のセ
グメントを用いて、広い範囲の可能なプロフィールを正
確に再生できる。 【００５０】ワード２６に保持されているプロフィール
オフセット値が、各々のワード５，６，８，１０，１２
，１４，１６，１８，２０，２２，および２４の整定目
標値に、これらがラム２９の制御に使用される前に加算
される。これによって全体プロフィール値にオフセット
を加えて容易に上下させることができ、射出成形機１０
の運転中にプロフィール調整を支援することが可能とな
る。 【００５１】最初にセグメントが使用される際、整定目
標値の全体プロフィールは開ループ整定目標値（図示せ
ず）の第二プロフィールを形成するために一度複写され
るが、これは後で述べる学習工程に備えるためである。 【００５２】射出工程の開始を示すフラグがプロセッサ
モジュール１３によってセットされると、次の割り込み
でマイクロプロセッサ６０が図４に示すような射出工程
を実行する。射出工程ルーチンは処理ブロック１００か
ら入り、判定ブロック１０２に移動してラム２９位置を
、予めＲＡＭ６２の何処かに記録されている射出成形機
１０の位置制限値と比較する。もしもラム２９の位置が
位置制限値の外側にある場合は、ルーチンは処理ブロッ
ク１０３に進み緊急停止条件を示すフラグをＲＡＭ６２
の中にセットした後、ラム２９が更に動く事によって射
出成形機１０に損傷を与える可能性を回避するべく、ル
ーチンは停止する。 【００５３】もしもラム２９が射出成形機１０の位置制
限値以内にある場合は、判定ブロック１０４でラム圧力
が射出制御ブロック９７のワード４９−５０内の圧力警
報制限値に対してチェックされる。もしもラム圧力が制
限値範囲外の場合、高すぎるかまたは低すぎる場合は圧
力範囲外警報制限フラグが、処理ブロック１０５に示す
ようにＲＡＭ６２の中にセットされる。多くの場合ルー
チンは次の判定ブロック１０６に進み、ここでは射出工
程から充填工程への遷移条件が検査される。 【００５４】理解されるように、充填工程および射出工
程の制御方式間に違いが起こり得るため、これらの工程
間での遷移にあたっては各々の工程でのプロフィールの
従属変数の違いを調和させる必要がある。例えば図１４
に示すように射出工程プロフィール２００は速度制御機
能であるのに対して、これも図１４に示されており後ほ
ど説明する充填工程プロフィール２２０は、必然的に圧
力制御機能である。従って射出工程と充填工程との間の
遷移は四つの制限の論理和“ＯＲ”で形成される遷移信
号からトリガをかけられる：四つの制限とは、時間制限
、ラム位置制限、ラム圧力およびキャビティ圧力制限で
あり、これらはそれぞれ図９に示す射出制御ブロック９
７のワード２７，２８，２９，および３０に格納されて
いる。これらの制限値の全部からひとつまでの、任意の
組合せが使用できる。使用されない制限値は零にセット
され、プログラムで無視されるようにしている。 【００５５】疑似圧力信号による射出工程から充填工程
への遷移の過早トリガを防止するために、射出制御ブロ
ックのワード３１の中に“圧力遷移のための最低％射出
容量”値が記憶されている。この値は図１４に示される
ように、射出工程中の点２１０を定義しており、この点
より前では圧力が遷移制限を超えたことを原因とする工
程間の遷移は生じ得ない。従ってラム２９が最初に動く
際に生じる圧力ピークが誤トリガをかけて射出工程を終
了させることは出来ない。これらの圧力ピークは、例え
ばバレル２６およびノズル３１から最初に空気を押し出
す際にラム２９を加速するときの惰性で引き起こされる
。 【００５６】図１４に於て、例として挙げた射出工程と
充填工程との間の遷移は、ワード２９に記憶されている
ラム圧力制限値２０８によって完了されるが、これはラ
ム圧力２０４がこの圧力制限値２０８に到達したときに
充填工程の開始２１２のトリガをかける。 【００５７】再び図４に於て、判定ブロック１０６で決
定される遷移条件が満たされると、射出完了フラグが処
理ブロック１０７でＲＡＭ６２の中にセットされ、ルー
チンは処理ブロック１０８で終了する。 【００５８】もしも判定ブロック１０６で遷移条件が合
致していない場合は、ルーチンは三つの異なる処理のう
ちの一つに分岐するが、これは射出制御ブロック９７の
ワード３で示され、選択されている個別の制御機能によ
って異なる。仮に制御機能が判定ブロック１１０で判定
されるように速度対位置の場合は、処理ブロック１３６
に於て、先に述べたように現在のラム位置を射出制御ブ
ロック９７のワード５−２５に記憶されている起点と比
較して、現在のセグメントが決定される。セグメントが
決定された後は、速度整定目標値が処理ブロック１３７
で同定されるのであるが、処理ブロック１３７では現在
の指令値が決定される。 【００５９】指令値は開ループ制御中に弁３６または３
８に対するＣＶ出力を決定するために使用される。これ
は図９に示す射出制御ブロック９７内のワード４１−４
２に格納されている加速値および減速値（“勾配値”）
と、さきに述べたように射出制御ブロック９７のワード
５−２５の整定目標値から複写された現在および前回の
開ループ整定目標値を参照して計算される。指令値は最
初、前回の整定目標値に等しい。整定目標値がセグメン
ト間で変化するときには、射出ルーチンがコールされる
度に減速または加速値が指令値に対して加算され、これ
は指令が新しい整定目標値と等しくなるまで継続する。 減速値は前回整定目標値が新しい整定目標値より高い場
合に使用され、加速値はその反対の場合に使用される。 【００６０】勾配値はセグメント間で整定目標値が変更
になったときに、弁３６または３８へのＣＶ出力をどの
程度の速度で変化させるかを決定する。例えば図１４に
於て、例として示している速度対位置射出プロフィール
２００は１１個のセグメントで構成されている。先に述
べたワード４１および４２に格納されている勾配値は、
速度／位置プロフィールの整定目標値レベル２０３間で
のプロフィール値の勾配２０２および２０１を生み出す
。制御されていない従属変数を表わすラム圧力曲線２０
４もまた示されている。このラム圧力２０４、は速度プ
ロフィール２００および成形中の部品の特性および射出
成形機１０の特性の複雑な関数として変化する。 【００６１】再び図４に於て、判定ブロック１３８では
現在の指令値が、処理ブロック１３６で決定された現在
の整定目標値と比較される。もしもこれらが等しい場合
は、勾配動作はすでに完了し開ループ制御は終了して現
在の整定目標値での閉ループ制御が開始されているもの
とみなされる。この場合、閉ループ制御フラグがＲＡＭ
６２の中にセットされる。もしも一方現在の整定目標値
とＣＶとが等しくない場合は、閉ループフラグはリセッ
トされたままである。 【００６２】判定ブロック１３９に於て、閉ループフラ
グの状態が検査されもしも閉ループフラグがセットされ
ていない場合は、指令値が開ループＣＶ値（以降“ＯＬ
ＣＶ”と言う）に変換されて、処理ブロック１４１で弁
を制御する。速度のＯＬＣＶは射出制御ブロック９７の
ワード５４および５６を参照して決定されるが、これは
弁３６の開ループ伝達関数を示している。これより前の
処理ブロック１３７で非選択側の弁３８に対する開ルー
プ値が射出制御ブロック９７のワード４および５５を参
照して決定されていたが、これはそれぞれ非選択弁の整
定目標値および圧力弁３８の伝達関数を示す。弁３６お
よび３８の伝達関数は、運転員が計測した結果そして／
または弁３６および３８の製造者からの仕様に基づいて
入力される。 【００６３】もしも判定ブロック１３９に於て、閉ルー
プフラグがセットされている場合は、閉ループＣＶ値（
これ以降“ＣＬＣＶ”という）が処理ブロック１４０で
計算される。閉ループ制御モードでは位置変換器１４か
らのフィードバック値が処理ブロック１４０によって読
みとられ、速度に変換されて現在の整定目標値と比較さ
れ処理ブロック１４２で示されるように、弁増幅器４４
（図２）を駆動するＣＬＣＶを更新する。 【００６４】速度対位置制御機能では、閉ループ制御は
“フィードフォワード”制御機能に従っている。速度の
閉ループ制御方式はこの技術分野で通常の知識のある者
には良く理解されている。フィードフォワード制御方式
のパラメータは、図９に示される射出制御ブロック９７
のワード４５−４８に格納されている。 【００６５】処理ブロック１４１での開ループ計算また
は、処理ブロック１４０での閉ループ計算のいずれかの
後、処理ブロック１４２で弁３６にＣＶ値がセットされ
、プログラムは図４で示すように射出工程から抜け出す
。 【００６６】射出工程に対する制御機能として速度対位
置以外のものが選ばれる場合もあって、この場合は判定
ブロック１１０でルーチンは判定ブロック１１２に進む
。仮に制御機能が、判定ブロック１１２で判定されるよ
うに圧力対位置の場合は、ルーチンは処理ブロック１２
６−１３５に分岐する。これらの処理ブロックでは現在
値の設定を先に述べた処理ブロック１３６−１４２と同
様な方法で計算するが、以下の点に違いがある。もしも
これらの値が、先述の判定ブロック１３９に対応する判
定ブロック１３１で閉ループ制御の元にあると判定され
た場合は、閉ループ計算は“ＰＩＤ”（比例／積分／微
分）制御で実行される。ＰＩＤ制御方式で必要なパラメ
ータは、射出制御ブロック９７のワード３６−４０に格
納されている。さらに、圧力変換器１６が使用されて、
必要なフィードバック信号を供給する。また、ＣＶ計算
するために使用される勾配値は、既に記述したように圧
力に対してはワード３２および３３に、これに対して速
度に対して使用されるものはワード４１および４２に格
納されている。 【００６７】弁３８の開ループ制御中は、ＰＩＤ制御機
能は不能化されているので制御機能の積分部分は積分を
行わない。この項の積分は前回の制御偏差のメモリとし
て働くが、この偏差は開ループ制御時に生じる勾配動作
中には必ず発生するものである。ＰＩＤ制御方式を不能
化する事、特に積分を殺すことによりこのＰＩＤ制御方
式は閉ループの開始時に効果的にリセット出来る。これ
は閉ループ制御周期中の制御を改善する。 【００６８】先に記述したように処理ブロック１３６−
１４２で速度対位置制御機能と区別されると、ＣＶ値が
弁３６または３８に出力された後、プログラムは処理ブ
ロツク１３５で示される“学習ルーチン”に入るが、そ
の詳細が図５に示されている。 【００６９】図５に示す学習ルーチンに於て、判定ブロ
ック１４５で示されているようにまず最初にセグメント
の終わりであるか否かの判定が行われる。もしもセグメ
ントの終わりに達していない場合は、学習ルーチンから
抜けでる。しかしながらもしもセグメントの終わりに達
していて、閉ループ制御が実行されたことを示す閉ルー
プフラグがセットされていた場合は、学習誤差Δが処理
ブロック１４６で以下のように計算される：【数１】 Δ＝ε（ＣＬＣＶ−ＯＬＣＶ）　　　　　　　　　　（
１）　【００７０】ここでεは百分率学習係数であり、
これはプロフィールが変更された後、射出成形機の二回
目のサイクルに対して１００％から始まり、各々のサイ
クル毎に５％づつ２５％に達するまで減少される。この
学習誤差Δは射出制御ブロック９７のワード５５を再び
参照して整定目標値誤差Δ′に変換される、ワード５５
は弁３８の開ループ伝達関数を示している。この整定目
標値誤差は処理ブロック１４７で、そのセグメントに対
して現在の開ループ整定目標値に加算されるので、次回
にこのセグメントが実行される際のＯＬＣＶとＣＬＣＶ
との間の差を減少させる効果がある。ＣＬＣＶは射出成
形機の実際の伝達関数に対する間接的な情報を提供する
ので、この学習過程はＯＬＣＶ中の誤差を減少させるよ
うに働く。処理ブロック１４７によって整定目標値の修
正がなされた後学習ルーチンを抜け、図４に示すように
プログラムは射出工程を抜けでる。 【００７１】更に図４に於て、もしも射出工程に対する
制御機能が上記のような速度対位置でも、圧力対位置で
も無い場合は、ルーチンは判定ブロック１１０および１
１２を通って判定ブロック１１４に進む。もしも制御機
能が判定ブロック１１４で判定されるように圧力対時間
の場合は、ルーチンは処理ブロック１１６−１２５に分
岐する。これらの処理ブロックは現在の弁設定を先に述
べた処理ブロック１３６−１４２と同様の方法で計算す
るが、以下の点が異なっている。処理ブロック１３６に
対応する処理ブロック１１６で現在のセグメント、従っ
て現在の整定目標値が２ミリ秒毎に漸減する実時間クロ
ックを参照して決定されるが、この実時間クロックは射
出ルーチン実行中に軌道されＲＡＭ６２の中に１６ビッ
トで格納されている。クロックはセグメントの時間間隔
を保持していて、これが零に等しくなると次のセグメン
トが現在のセグメントとなり、次のセグメントの時間間
隔がクロックの中にロードされる。処理手順１２６−１
３５の圧力対位置制御機能と同様に、閉ループ計算は“
ＰＩＤ”（比例／積分／微分）制御機能で実行されるが
、これは開ループ制御の間は不能化されている。圧力対
位置制御方式の場合と同様、ＣＶ値が処理ブロック１２
４で弁設定に使用された後、処理ブロック１３５で示す
ように学習ルーチンに入るが、この詳細は図５に示され
ている。 【００７２】開ループ制御または閉ループ制御にかかわ
らず、射出制御ブロック９７のワード３４および３５に
は制御変数が圧力である場合の出力値の低および高制限
値が、またワード４３および４４には制御変数が速度の
場合の出力値の低および高制限値が格納されている。 【００７３】充填工程射出工程が完了し射出完了フラグ
を処理ブロック１０７でセットすると、図４に示すよう
に充填工程が自動的に始まる。図６に於て充填工程は次
の割り込み時に、処理ブロック１５０から始まるように
呼び出される。充填工程では、ラム２９圧力が制御され
て金型キャビティ３４の中で冷却されかつ収縮する材料
２３がさらに供給される。 【００７４】射出工程と同様、充填工程は図１０に示す
ＲＡＭ内の充填制御ブロック９３に格納された一連のパ
ラメータで制御される。また、これらの使用者パラメー
タはプログラミング端末６を用いてプロセッサモジュー
ル１３経由で入力される。 【００７５】充填制御ブロック９３のワード３は制御ワ
ードであって、充填工程中に二つの制御機能の内のどち
らが使用されるかを定めている：１）時間の関数として
のラム圧力（“ラム圧力／時間”）または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”
）。位置は独立変数としては使用されない、なぜならば
充填工程１１０の終了までラム２９の動きはほとんど無
いためである。 【００７６】セグメントワード５−１４は五つのセグメ
ント終点を格納しており、これらは充填プロフィールお
よびこれらのセグメント中の制御値を定めるセグメント
整定目標値を構成している。これらの終点および先に記
述した射出工程１０６の起点は集合的に“境界点”と名
付ける。第一終点はセグメント“Ｉ”に対するものであ
る。 【００７７】射出工程と同様、セグメントの幅は固定で
はなく終点を変更することにより変えられる。これによ
り五つのセグメントで、考えられる充填工程プロフィー
ルの広い範囲を正確にカバーできる。五つより少ないセ
グメントが必要な場合は、残りのセグメントの整定目標
値は零にセットされる。 【００７８】射出成形機の動作中にプロフィールの調整
を助けるために、プロフィールオフセット値がワード１
５に格納されていて、これはラム２９の制御に使用され
る前に各々のワード５，７，９，１１，および１３の整
定目標値に加えられる。これによって全体のプロフィー
ルの値を容易にオフセットを付けて増減できる。セグメ
ントが使用される第一回目は、整定目標値の全プロフィ
ールが一度複写されて、これまた充填工程でも使用され
る図５の学習工程用に開ループの第二ファィル（図示せ
ず）を形成する。 【００７９】再び図６に戻って、充填ルーチンはラム２
９圧力および位置の制限値を調べることから始まる。も
しも判定ブロック１５１でラム２９の位置が射出成形機
１０に対して一つ定められている位置制限値からはずれ
ている場合は、ルーチンは緊急停止状態を示すフラグを
ＲＡＭ６２の中にセットした後、緊急停止状態である処
理ブロック１０３に進む。 【００８０】もしもラム２９が射出成形機１０の位置制
限値内にある場合は、判定ブロック１５２でラム圧力が
充填制御ブロック９３のワード２８−２９に格納されて
いる圧力警報制限値に対してチェックされる。もしもラ
ムまたはキャビティ圧力がその制限値から外れている場
合、高すぎるかまたは低すぎる場合は、圧力警報制限値
外フラグが処理ブロック１５３で示されるように、ＲＡ
Ｍ６２にセットされる。 【００８１】多くの場合、ルーチンは次の処理ブロック
１５４に進み、ここでは現在のセグメントが実時間クロ
ックを参照して決定されるが、この実時間クロックはセ
グメントの幅を連続する二つのセグメント終点の差を計
算することによって保持し、充填ルーチン実行中には２
ミリ秒毎に減少しこれをＲＡＭ６２に１６ビットで記憶
している。第一セグメントに対しては、その終点の値が
第一クロック値となる。現行セグメントが最終セグメン
トの場合は、終点値が前回終点値と等しいことで分かる
のでセグメント幅は零となり、これは判定ブロック１５
５で調べられる、充填完了フラグが処理ブロック１５６
でセットされてルーチンは１５７から抜けでる。射出工
程と充填工程との間の遷移とは異なり、充填工程から保
持工程への遷移に於て制御変数の変更は不可能である。 従って独立な遷移信号は不用である。 【００８２】もしも現行セグメントが判定ブロック１５
５で示されるような最終セグメントでは無い場合は、処
理ブロック１５８に於て現行開ループ整定目標値が充填
制御ブロック９３のプロフィールワード５−１４から複
写したものとして得られ、指令値が処理ブロック１５９
に於てワード１７−１８に格納されている加速率および
減速率に基づいて計算されるが、この方法は先に説明し
た射出工程の処理ブロック１３７で実行されたやり方と
同様である。 【００８３】指令値が現行開ループ整定目標値に等しく
なったときに、勾配動作が完了したものとみなされるが
、これは後続の判定ブロック１６０で調べられ、この時
点で閉ループフラグがセットされて開ループ制御と閉ル
ープ制御の遷移を示す。射出工程の所で先ほど記述した
のと同様な方法で、判定ブロック１６１で閉ループフラ
グがセットされていない場合は、ルーチンは弁への出力
であるＯＬＣＶを充填制御ブロック９３のワード２６ま
たは２７に格納されている開ループ基準値に基づいて計
算する。しかしながら閉ループフラグがセットされてい
る場合は判定ブロック１６２に於て、充填制御ブロック
の制御ワード３を参照して、ラム圧力またはキャビティ
圧力のいずれが制御対象であるかの判断がなされる。 どちらの場合もＣＬＣＶは充填制御ブロック９３のプロ
フィールワード５−１４からの現行整定目標値を使用し
てＰＩＤ制御機能で計算され、フィードバック変数がラ
ム圧力の場合は処理ブロック１６４で、またフィードバ
ック変数がキャビティ圧力の場合は処理ブロック１６３
で実行される。ＰＩＤ制御機能のためのパラメータは充
填制御ブロック９３のワード２１−２５に格納されてお
り、前回同様開ループ制御中はＰＩＤ制御機能は不能化
されている。 【００８４】開ループまたは閉ループ演算のいずれの場
合も、選択された圧力弁３８にはその新ＣＶ値が、また
選択されていない弁３６には充填制御ブロック９３のワ
ード４で与えられる値が、処理ブロック１７０によって
セットされる。開ループおよび閉ループ制御モードのい
ずれの場合も、弁３８への出力値は図１０に示す充填制
御ブロック９３のワード１９−２０に格納されている制
限値で制限される。 【００８５】処理ブロック１７２で充填ルーチンから抜
けでる前に、図５の学習ルーチンが処理ブロック１７１
で実行されて、このルーチンで開ループ整定目標値の修
正がなされる。 【００８６】図１４に示す、充填圧力プロフィール２２
０の例は五つのセグメントで構成されている。非制御変
数を表わす速度曲線２００もまた示されている。速度は
圧力プロフィール２２０および成形中の部品の特性およ
び射出成形機の特性の複雑な関数として変化する。圧力
が制御変数であり、ラム速度は非間接的に制御されて減
速する。 【００８７】先に記述したように、ワード１７および１
８のラム値は圧力／時間プロフィール２２０の整定目標
値レベル２２２間のプロフィール値の勾配変化を生じさ
せる。ワード１９および２０は圧力の低および高制限値
を規定する。 【００８８】保持工程充填工程が完了し処理ブロック１
５０で充填完了フラグのセットを行うと、保持割り込み
ルーチンはマイクロプロセッサ６０の次の割り込み時に
、処理ブロック１４０で示すように自動的に開始される
。保持工程に於ては、部品を形成するプラスチック材料
２３の密度および柔軟性を制御するために、ラム２９圧
力が調整される。図１４に示されるようにラム２９速度
は保持工程中は基本的に零である。 【００８９】図７に於て、射出工程および充填工程と同
様保持工程は一連のパラメータ、特に図１１に示すＲＡ
Ｍ６２内の保持制御ブロック９５に格納されているパラ
メータで制御される。これらの使用者パラメータもプロ
グラミング端末６を使用してプロセッサモジュール１３
経由で入力される。 【００９０】保持制御ブロック９５のワード３は保持工
程の制御ワードであって、二つの制御機能のいずれを使
用するかを決定する、すなわち：１）時間の関数として
のラム圧力（“ラム圧力／時間”）または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”
）。位置は独立変数としては使用されていないが、これ
は保持工程７６中のラム２９の動きはほとんど無視でき
るからである。 【００９１】セグメントワード５−１４には、保持プロ
フィールを構成する五つのセグメントの終点と、これら
のセグメント中の制御値を定めるセグメント整定目標値
とが格納されている。射出工程と同様、時間に対するセ
グメントの幅は固定ではなく終点を変更することにより
変えられる。これにより五つのセグメントで、考えられ
る保持工程プロフィールの広い範囲を正確にカバーでき
る。五つより少ないセグメントが必要な場合は、残りの
セグメントの整定目標値は零にセットされる。 【００９２】射出成形機の動作中にプロフィールの調整
を助けるために、プロフィールオフセット値がワード１
５に格納されていて、これはラム２９の制御に使用され
る前に各々のワード５，７，９，１１，および１３の整
定目標値に加えられる。これによって全体のプロフィー
ルの値を容易にオフセットを付けて増減できる。セグメ
ントが使用される第一回目は、整定目標値の全プロフィ
ールが一度複写されて、これまた保持工程でも使用され
る図５の学習工程用に開ループの第二ファィル（図示せ
ず）を形成する。 【００９３】再び図７に戻って、射出および充填工程と
同様、保持ルーチンはラム２９圧力および位置の制限値
を調べることから始まる。もしも判定ブロック１８１で
ラム２９の位置が射出成形機１０の構造で決まる位置制
限値からはずれている場合は、ルーチンは緊急停止状態
を示すフラグをＲＡＭ６２の中にセットした後、緊急停
止状態である処理ブロック１０３に進む。 【００９４】もしもラム２９が射出成形機１０の位置制
限値内にある場合は、判定ブロック１８２でラム圧力が
保持制御ブロック９５のワード３２−３３に格納されて
いる圧力警報制限値に対してチェックされる。もしもラ
ムまたはキャビティ圧力がその制限値から外れている場
合、高すぎるかまたは低すぎる場合は、圧力警報制限値
外フラグが処理ブロック１８３で示されるように、ＲＡ
Ｍ６２にセットされる。 【００９５】多くの場合、ルーチンは次の処理ブロック
１８４に進み、ここでは現在のセグメントが実時間クロ
ックを参照して決定されるが、この実時間クロックはセ
グメントの幅を連続する二つのセグメント終点の差を計
算することによって保持し、保持ルーチン実行中には２
ミリ秒毎に減少しこれをＲＡＭ６２に１６ビットで記憶
している。現行セグメントが最終セグメントの場合は、
終点値が前回終点値と等しいことで分かるのでセグメン
ト幅は零となり、これは判定ブロック１８５で調べられ
る、充填完了フラグが処理ブロック１８６でセットされ
てルーチンは１８７から抜けでる。最終圧力は保持工程
１１４のセグメント“Ｖ”に対する最終整定目標値であ
るか、または保持制御ブロック９５のワード３４および
３５で定められる工程値の特殊終了値をプログラムされ
たものである。工程値のこれらの特殊終了値は、バレル
２６内の溶融プラスチックを金型３０内の固化プラスチ
ックから物理的に取り外す“スプルーブレーク”を実行
する際に使用される。 【００９６】先ほどと同様、保持工程から塑性化工程へ
の遷移に於て制御変数の変更は不可能である。従って、
射出工程で用いられたような独立な遷移信号は不用であ
る。 【００９７】もしも現行セグメントが判定ブロック１８
５で示されるような最終セグメントでは無い場合は、処
理ブロック１８８に於いて現行開ループ整定目標値が保
持制御ブロック９５のプロフィールワード５−１４から
複写したものとして得られ、指令値が処理ブロック１８
９に於てワード２１および２２に格納されている加速率
および減速率に基づいて計算されるが、この方法は先に
説明した射出工程の処理ブロック１３７で実行されたや
り方と同様である。 【００９８】指令値が現行開ループ整定目標値に等しく
なったときに、勾配動作が完了したものとみなされるが
、これは後続の判定ブロック１９０で調べられ、この時
点で閉ループフラグがセットされて開ループ制御と閉ル
ープ制御の遷移を示す。射出工程の所で先ほど記述した
のと同様な方法で、判定ブロック１９１で閉ループフラ
グがセットされていない場合は、ルーチンは開ループ制
御変数値出力を保持制御ブロック９５のワード３０また
は３１に格納されている開ループ基準値に基づいて計算
する。しかしながら閉ループフラグがセットされている
場合は判定ブロック１９２に於て、保持制御ブロック９
５の制御ワード３を参照して、ラム圧力またはキャビテ
ィ圧力のいずれが制御対象であるかの判断がなされる。 どちらの場合もＣＬＣＶは保持制御ブロック９５のプロ
フィールワード５−１４からの現行整定目標値を使用し
てＰＩＤ制御機能で計算され、フィードバック変数がラ
ム圧力の場合は処理ブロック１９４で、またフィードバ
ック変数がキャビティ圧力の場合は処理ブロック１９３
で実行される。ＰＩＤ制御機能のためのパラメータは保
持制御ブロック９５のワード２５−２９に格納されてお
り、前回同様開ループ制御中はＰＩＤ制御機能は不能化
されている。 【００９９】開ループまたは閉ループ演算のいずれの場
合も、選択された圧力弁３８にはその新ＣＶ値が、また
選択されていない弁３６には保持制御ブロック９５のワ
ード４で与えられる値がセットされる。開ループおよび
閉ループ制御モードのいずれの場合も、弁３８への出力
値は図１１に示す保持制御ブロック９５のワード２３−
２４に格納されている制限値で制限される。 【０１００】処理ブロック１９８で保持ルーチンを抜け
出る前に、図５の学習ルーチンが処理ブロック１９７に
示すように実行される。 【００１０１】図１４に示す、保持プロフィール２３０
の例は五つのセグメントで構成されている。ラム圧力が
制御されており、ラム速度は基本的に零である。 【０１０２】先に記述したように、ワード２１および２
２の変化率制限値は圧力／位置プロフィールの整定目標
値レベル２３２間のプロフィール値の勾配変化を生じさ
せる。ワード２３および２４は圧力の低および高制限値
を規定する。 【０１０３】塑性化工程もしも予備減圧フラグがプロセ
ッサモジュール１３でセットされている場合は、任意選
択の予備減圧工程が保持工程の完了後に実行される場合
もある。予備減圧状態は、塑性化工程に先立ってバレル
２６内の溶融プラスチックを金型３０内の固化プラスチ
ックから取り外すために、ラム２９を僅かに引き戻すこ
とが出来るように意図して行われる。予備減圧ラム２９
位置は保持工程終了時の位置に対する値として、図１２
に示す塑性化制御ブロック９１のワード２９で決定され
る。ラム２９位置に対するこの制御は、開ループ位置制
御で実行される。 【０１０４】自由選択予備減圧工程の場合予備減圧が完
了するまで、選択されている弁に対してはワード３０の
値がセットされ、選択されていない弁に対してはワード
３３の値がセットされる。予備減圧完了後はルーチンは
ワード５４および５５で決定される工程終了位置に弁を
セットし、ＲＡＭ６２内に予備減圧完了フラグをセット
する。 【０１０５】これとは別にプロセッサモジュール１３は
予備減圧を行わずに塑性化工程を開始することもできる
。予備減圧に先立ってプロセッサモジュール１３は逆転
弁３７の向きを変更し、油圧が増加した際にラム２９が
ノズル３１から引き離されるようにする。塑性化開始信
号を受信する前に、プロセッサモジュール１３は電動機
２０を起動し塑性化に備えてスクリューを回転させ始め
る。 【０１０６】塑性化工程は図８の処理ブロック２５０か
ら入る。塑性化工程では、先に記述したようにスクリュ
ー２２がバレル２６の中で回転させられ、次の射出工程
７２の準備として細断されたプラスチック材料２３をバ
レル２６の中に供給する。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ので、スクリュ
ー２２の動きはラム２９を軸方向に後退させようとする
。この動きはピストン１２による相殺背圧を伴い、プラ
スチック材料２３の内部に気孔が形成されるのを防止し
ている。 【０１０７】図１２に於て、塑性化工程１２４中、ラム
２９背圧は一連の、ＲＡＭ６２内の塑性化制御ブロック
９１に格納されている使用者パラメータで制御される。 これらの使用者パラメータもプログラミング端末６を使
用しプロセッサモジュール１３経由で入力される。 【０１０８】塑性化制御ブロック９１のワード３は制御
ワードであって、塑性化工程中に二つの制御機能のいず
れを使用するかを決定する、すなわち：１）時間の関数
としてのラム背圧（“ラム背圧／時間”）または２）ラ
ム位置の関数としてのラム背圧（“ラム背圧／位置”）
。 【０１０９】セグメントワード５−２５には、塑性化プ
ロフィールを構成する１１個のセグメントの起点と、こ
れらのセグメント中の制御値を定めるセグメント整定目
標値とが格納されている。 【０１１０】先の工程と同様、時間またはラム位置に対
するセグメントの幅は固定ではなく終点を変更すること
により変えられる。これにより１１個のセグメントで、
考えられる塑性か工程プロフィールの広い範囲を正確に
カバーできる。１１個より少ないセグメントが必要な場
合は、残りのセグメントの整定目標値は零にセットされ
る。射出成形機の動作中にプロフィールの調整を助ける
ために、プロフィールオフセット値がワード１５に格納
されていて、これはラム２９の制御に使用される前に各
々のワード５，６，８，１０，１２，１４，１６，１８
，２０，２２および２４の整定目標値に加えられる。 これによって全体のプロフィールの値を容易にオフセッ
トを付けて増減できる。セグメントが使用される第一回
目は、整定目標値の全プロフィールが一度複写されて、
これまた塑性化工程でも使用される図５の学習工程用に
開ループの第二ファイル（図示せず）を形成する。 【０１１１】再び図８に戻って、射出、充填および保持
工程と同様、塑性化ルーチンはラム２９圧力および位置
の制限値を調べることから始まる。もしも判定ブロック
２５１でラム２９の位置が射出成形機１０の構造で決ま
る位置制限値からはずれている場合は、ルーチンは緊急
停止状態を示すフラグをＲＡＭ６２の中にセットした後
、緊急停止状態である処理ブロック１０３に進む。 【０１１２】もしもラム２９が射出成形機１０の位置制
限値内にある場合は、判定ブロック２５２でラム圧力が
塑性化制御ブロック９１のワード５２−５３に格納され
ている圧力警報制限値に対してチェックされる。もしも
ラム圧力がその制限値から外れている場合、高すぎるか
または低すぎる場合は、圧力警報制限値外フラグが処理
ブロック２５３で示されるように、ＲＡＭ６２にセット
される。 【０１１３】多くの場合、ルーチンは次の処理ブロック
２５４に進み、ここではラム２９の現在位置が塑性化制
御ブロック９１のワード２７および２８に格納されてい
る緩衝および打ち込みサイズの和と比較される。緩衝お
よび打ち込みサイズは成形される個々の部品毎に決定さ
れ、先に述べたように運転員によって塑性化制御ブロッ
ク９１に入力される。塑性化ルーチンはバレル２６がプ
ラスチック材料２３で満たされた時点、すなわちラム２
９の位置が次の工程で必要とされる打ち込みサイズおよ
び緩衝サイズの合計に等しくなった時点で終了されるが
、これは判定ブロック１６６で判定される。緩衝サイズ
は射出工程終了時にバレル２６内に残っているプラスチ
ック材料２３の容積である。打ち込みサイズは金型３０
を満たすのみ必要なプラスチック材料２３の量である。 打ち込みおよび緩衝サイズは成形される部品によって異
なり使用者によって塑性化制御ブロック９１のワード２
７および２８に入力される。 【０１１４】もしもラム２９が緩衝および打ち込みサイ
ズより大きいか等しい位置にある場合は、処理ブロック
２５５で塑性化完了フラグがセットされ処理ブロック２
５６に於て弁３６および３８に塑性化制御ブロック９１
のワード５６および５７に格納されている塑性化終了値
がセットされる。次に塑性化ルーチンは処理ブロック２
５７に進む。 【０１１５】もしも選択されている制御機能が判定ブロ
ック２５８で決定されるような圧力対位置の場合は、ル
ーチンは処理ブロック２６１に於て現在位置を位置整定
目標値と比較することにより、現行セグメントを同定す
る。一方もしも選択されている制御機能が判定ブロック
２５９で決定されるような圧力対時間の場合は、セグメ
ントはセグメントの時間間隔を保持している実時間クロ
ックを参照して決定されるが、これはセグメントの終点
を基に計算され塑性化工程の実行中は２ミリ秒毎に減少
されてＲＡＭ６２の中に１６ビットで格納されている。 【０１１６】いずれの制御方式でも、現行開ループ整定
目標値は塑性化制御ブロック９１のプロフィールワード
５−２５から複写された整定目標値から得られ、指令値
は先に述べた射出工程の処理ブロック１３７で実行され
るのと同様に、ワード３５および３６の加速率および減
速率に基づいて計算される。 【０１１７】指令値が現行開ループ整定目標値に等しく
なったときに、勾配動作が完了したものとみなされるが
、これは圧力対位置制御方式の時は判定ブロック１９３
で、また圧力対時間制御方式の時は判定ブロック１８３
検査され、この時点で閉ループフラグがセットされて開
ループ制御と閉ループ制御の遷移を示す。射出工程の所
で先ほど記述したのと同様な方法で、判定ブロック２７
１（圧力対時間の場合）および判定ブロック２７０（圧
力対位置の場合）に於て、閉ループフラグがセットされ
ていない場合は、ルーチンはＯＬＣＶ値出力を塑性化制
御ブロック９１のワード５１に格納されている開ループ
基準値に基づいて計算する。もしも閉ループフラグがセ
ットされている場合は、ラム圧力フィードバック信号１
７および塑性化制御ブロック９１のプロフィールワード
５−２５からの現行整定目標値に基づいてＰＩＤ制御機
能で計算される。ＰＩＤ制御機能のためのパラメータは
塑性化制御ブロック９１のワード３９−４３に格納され
ている。先の記述と同様開ループ制御中はＰＩＤ制御機
能は不能化されている。 【０１１８】開ループまたは閉ループ演算のいずれの場
合も、選択された圧力弁３８にはその新ＣＶ値が、また
選択されていない弁３６には塑性化制御ブロック９１の
ワード４で与えられる値が、処理ブロック２７２でセッ
トされる。開ループおよび閉ループ制御モードのいずれ
の場合も、弁３８への出力値は図１２に示す塑性化制御
ブロック９１のワード３７および３８に格納されている
制限値で制限される。弁がセットされた後図５の学習ル
ーチンに入り、既に述べたやり方で開ループ整定目標値
が修正される。 【０１１９】塑性化ブロックはまた、１２個のＡＳＣＩ
Ｉ文字を入れるための空間をワード４５−５０に有し、
これは制御ブロック９１，９３，９５および９７に格納
されている使用者パラメータの特定の組に関連する部品
を同定するために用いられる。これらのパラメータはプ
ロセッサモジュール１３にリンク６８経由でアップロー
ドされ、異なる部品に対する使用者パラメータのライブ
ラリを形成するように記憶される。 【０１２０】塑性化完了フラグがセットされた後、プロ
セッサモジュール１３は任意選択の事後減圧工程を開始
することもある。事後減圧開始信号を伝送する前にプロ
セッサモジュール１３はスクリュー電動機２０を停止し
、逆転弁３７がラム２９を後方へ移動させる向きにセッ
トする。事後減圧工程は、塑性化工程１２４の終了後に
ラム２９を僅かに引き戻して、金型３０を開き部品を取
り出す際にプラスチック材料２３がノズルから漏れるの
を防止するために行われる。事後減圧時のラム２９位置
は、塑性化終了時の位置に対して塑性化制御ブロック９
１のワード３１で決定される。このラム２９位置の制御
は開ループ位置制御で行われる。事後減圧状態９６が完
了した後、ルーチンは判定ブロック１３０に進み、先に
述べたように射出工程１０６の開始を待つ。 【０１２１】プログラム構造および制御装置の運転射出
成形制御装置４８の要素はマイクロプロセッサ６０で実
行されるソフトウェアによって実現されている。これら
の要素は機能ブロックとして表現されており、以下の通
りである： 【０１２２】図１５に於て、射出成形制御装置４８の運
転中、セグメントポインタ３６０は現在の成形工程と、
現行起点を示す現行セグメントとプロフィールテーブル
３５０に保持されているセグメント境界点とを同定して
いる。プロフィールテーブル３５０はＲＡＭ６２に格納
されており、先に説明した四つの射出工程制御ブロック
、すなわち射出制御ブロック９７のワード５−２５、充
填制御ブロック９３のワード５−１４、塑性化制御ブロ
ックのワード５−１４、および塑性化制御ブロック９１
のワード５−２５のデータと比較される。プロフィール
テーブルはまた上述の整定目標値から複写され、図５の
学習ルーチンで使用される開ループ整定目標値をも含ん
でいる。これらの開ループ整定目標値は制御装置が最初
に始動されたときに一度だけ複写され。この後は先に述
べたように記憶されている値が学習工程で修正される。 【０１２３】セグメントポインタ３６０およびプロフィ
ールテーブル３５０で定められる現行整定目標値は、閉
ループ制御装置３５２の非反転入力３６８または開ルー
プ制御装置３５４の入力３６６のいずれかに入力される
。閉ループ制御装置３５２はソフトウェアで構成された
ＰＩＤまたはフィードフォワード制御方式であり、これ
については以前に簡単に説明したが本技術分野で一般的
に知られている方式のものである。開ループ制御装置３
５４は開ループ基準値を使用し、これを現行設定目標値
に変換し開ループ弁制御電圧とする。使用される個々の
開ループ基準値は射出成形サイクルの工程に応じて、射
出制御ブロック９７、充填制御ブロック９３、塑性化制
御ブロック、および塑性化制御ブロック９１のワード３
によって決定される。開ループ基準値は射出制御ブロッ
ク９７のワード５４−５６、充填制御ブロック９３のワ
ード２６−２７、保持制御ブロックのワード３０−３１
、および塑性化制御ブロック９１のワード５１のデータ
を含む。 【０１２４】閉ループ制御装置または開ループ制御装置
からの制御出力は、先に述べたようにＤ／Ａ変換器５０
（図３に示す）により、流量弁３６または圧力弁３８用
の制御電圧に変換される。閉ループ制御装置３５２また
は開ループ制御装置３５４のいずれにも接続されていな
い弁、“非選択”弁には非選択弁値テーブル３５６から
の値が接続されており、このテーブルは射出制御ブロッ
ク９７、充填制御ブロック９３、保持制御ブロック、お
よび塑性化制御ブロック９１のワード４で構成されてい
る。 【０１２５】閉ループ制御装置３５２の反転入力には、
ラム位置信号１５、ラム圧力信号１７またはキャビティ
圧力信号３３が接続されており、これらは射出成形サイ
クルの工程に応じて射出制御ブロック９７、充填制御ブ
ロック９３、保持制御ブロック、および塑性化制御ブロ
ック９１の制御ワード３の指示で採用される制御機能に
従って切り換えられる。 【０１２６】ラム位置信号１５はまたセグメントポイン
タ３６０にも接続されており、ラム２９位置が独立変数
の時にセグメントの進捗を管理する。これとは反対に、
独立変数が時間の場合はセグメントポインタ３６０はマ
イクロプロセッサ６０に内蔵されているタイマ２７５（
図３に示す）に接続される。 【０１２７】学習ブロック３５３は開ループおよび閉ル
ープ制御変数値を受信し、各々のセグメント終了時にセ
グメントポインタからトリガを受けて、開ループおよび
閉ループ制御変数値との差を減少させるように開ループ
整定目標値を修正する。 【０１２８】本発明の出願された実施例に関して以上説
明したが、本技術分野に練達の技術者は以上説明した出
願の実施例に対して本発明の精神および範囲から離れる
事なく多くの修正を行えるであろう。種々の実施例が本
発明の範囲に含まれることを通知する目的で、添付の特
許請求の範囲を提示する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による射出成形制御装置を組み込んだ射
出成形機とプログラム可能制御装置とを絵画的に示した
図。

【図２】図１に示す本発明による射出成形制御装置とＩ
／Ｏモジュールとで構成されたプログラム可能制御装置
と、射出成形機およびその関連油圧系統との間の接続ブ
ロック図。

【図３】本発明による射出成形制御装置とプログラム可
能制御装置の裏面基板との接続を示すブロック図。

【図４】本発明による制御装置で実行される射出工程プ
ログラムの詳細流れ図。

【図５】図４の射出工程プログラムおよび、図６、図７
および図８の、充填、保持、および塑性化プログラムで
用いられる学習ルーチンを示す詳細流れ図。

【図６】本発明による制御装置で実行される充填工程プ
ログラムの詳細流れ図。

【図７】本発明による制御装置で実行される保持工程プ
ログラムの詳細流れ図。

【図８】本発明による制御装置で実行される塑性化工程
プログラムの詳細流れ図。

【図９】図４の射出工程中に本発明による射出成形制御
装置で使用されるパラメータのメモリマップを示す図。

【図１０】図６の充填工程中に本発明による射出成形制
御装置で使用されるパラメータのメモリマップを示す図
。

【図１１】図７の保持工程中に本発明による射出成形制
御装置で使用されるパラメータのメモリマップを示す図
。

【図１２】図８の塑性化工程中に本発明による射出成形
制御装置で使用されるパラメータのメモリマップを示す
図。

【図１３】図８の塑性化工程中に本発明による射出成形
制御装置で使用されるパラメータのメモリマップを示す
図。

【図１４】図１の射出成形制御装置で制御される、射出
、保持、および充填工程中の例での圧力および速度のグ
ラフを示す図。

【図１５】図４から図８の流れ図の中で実現される図１
の射出制御装置の機能要素のブロック図。

【図１６】（ａ）は、本発明の圧力制御方式で使用され
る利得変数を決定するためのＰＩＤ制御装置のブロック
図。 （ｂ）は、本発明の速度制御方式で使用される利得変数
を決定するためのフィードフォワード制御装置のブロッ
ク図。

【符号の説明】

２　　裏面板 ４　　ラック ６　　プログラミング端末 ７　　シリンダ ８　　Ｉ／Ｏモジュール ９　　油圧ピストン用流体 １０　　射出成形機 １１　　プログラム可能制御装置 １２　　ピストン １３　　プロセッサモジュール １４　　位置変換器 １５，１７，３３　　プロセス変数信号１６　　圧力変
換器 １８，１９　　制御変数出力信号 ２０　　電動機 ２１　　軸 ２２　　スクリュー ２３　　プラスチック材料 ２４　　ホッパー ２５　　歯車 ２６　　バレル ２８　　バレル加熱器 ２９　　ラム ３０　　金型 ３１　　ノズル ３２　　金型キャビティ圧力変換器 ３４　　金型キャビティ ３６　　流量弁 ３７　　逆転弁 ３８　　圧力弁 ４１　　レベル変換器 ４４，４６　　弁増幅器 ４８　　射出成形制御装置 ５８　　バッファ増幅器 ２００　　射出工程プロフィール ２０４　　圧力曲線 ２０８　　ラム圧力制限値 ２１０　　遷移制限点 ２２０　　充填工程プロフィール ２３０　　保持ブロフィール

Claims (7)

【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一つの
   工程中にプラスチック材料を金型キャビティの中に射出
   するためのラムと、制御信号を受けてラムを制御する一
   つの弁と、制御信号に対するラムの応答に関連するプロ
   セス信号を発生するための変換器とを有する射出成形機
   で使用される制御装置であって、各々整定目標値に関連
   づけられた複数のセグメントからなる一つの工程のプロ
   フィールを記憶するためのメモリと、メモリのアドレス
   指定を行い、現行セグメントとその整定目標値とを同定
   し、セグメントの終了時点で遷移信号を発生させるセグ
   メントポインタと、セグメントポインタにより定められ
   る現行整定目標値を受信し、これを現行セグメントの第
   一期間中に弁を制御するための第一制御信号に変換する
   ための開ループ制御手段と、射出成形機からのプロセス
   信号とセグメントポインタで定められる現行整定目標値
   とを受信し、現行セグメントの第一期間の後の第二期間
   中に弁を制御するための第二制御信号を生成するための
   閉ループ制御手段と、遷移信号に応じて第一制御信号と
   第二制御信号とを比較し、次回の射出成形サイクル中に
   そのセグメントでの第一制御信号と第二制御信号との差
   が減少するようにメモリ内の現行整定目標値を修正する
   ための整定目標値修正手段とを有する前記制御装置。
2. 【請求項２】　　前記プロセス信号が金型キャビティ圧
   力である請求項１に記載の制御装置。
3. 【請求項３】　　前記プロセス信号がラム圧力である請
   求項１に記載の制御装置。
4. 【請求項４】　　前記整定目標値修正手段が現行整定目
   標値に対して、第二制御信号と第一制御信号との差に学
   習係数かけた値に等しい修正量を加算することによって
   第一制御信号と第二制御信号との差を減少させることを
   特徴とする請求項１に記載の制御装置。
5. 【請求項５】　　前記学習係数が工程を繰り返すことに
   よって減少されることを特徴とする請求項４に記載の制
   御装置。
6. 【請求項６】　　前記学習係数が最大値１００％および
   最小値２５％を有することを特徴とする請求項４に記載
   の制御装置。
7. 【請求項７】　　前記閉ループ制御装置が現行整定目標
   値と射出圧力との差に応答する積分器を有しこの積分器
   が第一期間中は不能化されていることを特徴とする請求
   項１に記載の制御装置。