JPH04249129A - 電動射出成形機における射出，保圧，背圧制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動式射出成形機に関
し、特に、射出，保圧及び背圧制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動式射出成形機では、サーボモータの
駆動によりスクリューを軸方向に駆動して射出，保圧，
背圧を制御するものが一般的である。すなわち、射出工
程では、スクリュー位置によって射出速度を設定しして
射出速度を多段に制御するものが一般的である。また、
保圧工程においては、従来、射出用のサーボモータに対
して、シリンダーの先端位置までの移動指令を出し、か
つ、この射出用サーボモータの出力トルクを設定された
保圧になるように制限して設定保圧速度指令で駆動して
保圧制御を行なっている。すなわち、射出用サーボモー
タの出力トルクを制限して該サーボモータを駆動しスク
リューを射出方向に駆動しても、樹脂が金型ないに充填
されているため、移動量は少なく、位置偏差が増大する
ことになる。しかし、位置偏差が増大しても、サーボモ
ータの出力トルクは設定値に制限されているため、サー
ボモータからは設定値以上のトルクが発生せず、結局、
樹脂にはトルク制限値に対応する設定保圧が加わること
になる。このように従来の電動式射出成形機は射出用の
サーボモータの出力トルクを制限することによって保圧
を制御している。

【０００３】さらに、計量工程における背圧制御におい
ては、上記射出用サーボモータの出力トルクを設定背圧
になるように設定して、スクリューを回転させ、樹脂が
溶融し樹脂圧力が上昇し、サーボモータが出力するトル
クよりも大きい樹脂圧力になるとスクリューが後退し、
結局、樹脂に設定背圧が加えられる背圧制御方式や、樹
脂圧力が設定背圧を越える毎にスクリューを所定量後退
させ、樹脂に設定背圧を与える背圧制御方式が知られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の電動式射出成形機においては、射出工程（射出速度制
御工程）から保圧工程に切換える時、スクリューの位置
の制御（速度制御）から圧力制御に切換え、さらに、背
圧制御をスクリュー位置で制御する場合には、保圧工程
から計量工程に切換えるときに、圧力制御から位置制御
に切換えねばならない。

【０００５】また、一般に保圧制御は数段に保圧圧力を
別けて制御している。そのため、上述した射出用のサー
ボモータの出力トルクを制限して保圧制御を行なう場合
には、サーボモータが出力するトルクと樹脂の圧力がバ
ランスして保圧を行なっている関係上、保圧圧力が大き
な値から小さな値に変化した場合、そのバランスが崩れ
、樹脂圧力がサーボモータの出力トルクより大きいこと
からスクリューは吹き飛ばされ、後退する現象が生じ適
正な保圧制御ができないという問題がある。

【０００６】さらに、保圧圧力を小さい値から大きい値
に変更する場合でも、サーボモータの出力トルクは上昇
するが、スクリューは保圧速度指令に応じて所定の速度
でしか移動せず、新しい設定保圧圧力に達するには時間
遅れが生じ、応答性の悪い保圧制御しかできない。

【０００７】そこで本発明の目的は、電動式射出成形機
において、射出，保圧，背圧制御を全て位置の制御によ
って行なう射出，保圧，背圧制御を提供することにある
。

【０００８】

【課題を解決するための手段】射出工程においては設定
射出速度になるよに上記サーボモータを速度制御し、保
圧工程においては、樹脂にかかる圧力を検出し、設定保
圧と検出された圧力との差を求め、上記サーボモータを
駆動制御するサーボ回路に上記差に応じた移動指令を出
力することによって樹脂にかかる圧力を設定圧力になる
ようにフィードバック制御し、計量工程においては、樹
脂にかかる圧力を検出し、設定背圧と検出された圧力と
の差を求め、上記サーボモータを駆動制御するサーボ回
路に上記差に応じた移動指令を出力し、背圧を設定背圧
になるようにフィードバック制御することによって上記
課題を解決した。

【０００９】

【作用】射出工程においては、従来と同様に、スクリュ
ー位置に応じて設定された射出速度になるように速度制
御を行なう。保圧工程に入ると、検出された樹脂にかか
る圧力と設定保圧力が比較され、その差に応じて移動指
令が出され、スクリューはその移動指令に応じて目標位
置に移動する。

【００１０】例えば、検出圧力が設定保圧圧力に達しな
く圧力偏差が生じれば、その偏差に応じたスクリューを
前進させる移動指令が出力され、スクリューは前進し、
その結果樹脂にかかる圧力は増大し設定保圧力に近付く
き、圧力偏差が小さくなれば、スクリューの移動も少な
くなり、結局、樹脂にかかる圧力は設定保圧力に保持さ
れる。また、大きな設定保圧力から小さな設定保圧力に
変化した場合でも、上記圧力偏差は負の値（目標値以上
）になることから、スクリューを後退するように移動指
令が出され、スクリューは後退する。この場合、樹脂の
圧力でスクリューが移動指令以上に後退すれば位置偏差
の符号が逆転してスクリューは前進し移動指令で出され
た位置を保持することになるので、結局、スクリューは
移動指令で指令された位置に移動し、この移動で樹脂圧
力が低下することから、樹脂圧力は設定保圧力に近付き
、圧力偏差が「０」になるようにフィードバック制御さ
れることになる。さらに、設定保圧圧力が小さい値から
大きい値に変化した場合でも、圧力偏差が応じた移動指
令でスクリューは前進するが、この場合、スクリューを
駆動する射出用サーボモータの出力トルクは制限されて
いないので、目標位置に達するまで、大きなトルクを出
して速やかに達する。そして、圧力偏差が「０」になる
ようにスクリュー位置が制御される。

【００１１】また、計量工程にいると、樹脂圧力を検出
し該樹脂圧力と設定背圧との偏差を求め、この偏差に応
じて射出用サーボモータに移動指令を出力してスクリュ
ーの位置を制御し背圧が設定背圧になるように制御する
。

【００１２】

【実施例】図５は本発明を実施する電動式射出成形機の
要部ブロック図で、射出軸についてのみ図示し、他の型
締め軸、スクリュー回転軸等は図示していない。１はス
クリュー、２はスクリュー１を軸方向に移動させ樹脂を
射出させる射出用サーボモータ、３は該射出用サーボモ
ータ２に取付けられたパルスコーダ、４は加熱シリンダ
、５は金型、６は射出用サーボモータ２によって駆動さ
れる射出機構（図示せず）の一部に取り付けられている
ロードセル等の圧力センサで樹脂に加わる圧力を検出す
るものである。また、７は該圧力センサ６のアナログ出
力をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変
換器（以下Ａ／Ｄ変換器という）である。

【００１３】また、２０は射出成形機を制御するための
数値制御装置（以下、ＮＣ装置という）で、該ＮＣ装置
２０はＮＣ用プロセッサ（以下、ＣＰＵという）２１、
プログラマブル・マシン・コントローラ（以下、ＰＭＣ
という）用ＣＰＵ２２を有し、ＮＣ用ＣＰＵ２１には制
御プログラムを格納したＲＯＭ２４、及び、データの一
時記憶等に利用されるＲＡＭ２５、及びサーボインタフ
ェース２６を介してサーボ回路２７がバス３６で接続さ
れている。また、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２にはシーケンスプ
ログラムを格納したＲＯＭ２８、圧力センサ６からの検
出圧力をＡ／Ｄ変換器７を介して受信し記憶するＲＡＭ
２９、及びデータの一時記憶等に利用されるＲＡＭ３０
がバス結合されている。２３はバスアービタコントロー
ラ（以下、ＢＡＣという）で、ＮＣプログラムや後述す
るシーケンスプログラム、及び各種設定値を記憶する不
揮発性の共有ＲＡＭ３１、入力回路３２、出力回路３３
及び、上記ＮＣ用ＣＰＵ２１、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２がバ
ス３６で接続され、該ＢＡＣ２３で使用するバスを制御
するようになっている。また、該ＢＡＣ２３にはオペレ
ータパネルコントローラ３４を介してＣＲＴ／ＭＤＩ（
表示装置付き手動データ入力装置）３５が接続され、サ
ーボ回路２７は射出用サーボモータ２、パルスコーダ３
に接続されている。

【００１４】以上の構成によって、ＮＣ装置２０はＰＭ
Ｃ用ＣＰＵ２２によって、ＲＯＭ２８に記憶されたシー
ケンスプログラムに基づいてシーケンス制御を行うと共
に、共有ＲＡＭ３１に設定記憶されている制御プログラ
ムに基づいてＮＣ用ＣＰＵ２１が各サーボモータのサー
ボ回路にパルス分配を行い射出成形機を駆動するもので
ある。

【００１５】圧力センサ６で検出した樹脂圧力はＡ／Ｄ
変換機でディジタル信号に変換されＲＡＭ２９に所定周
期毎書き込まれ現在の樹脂圧力として逐次書換えられて
いる。また、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２は所定周期毎該ＲＡＭ
２９に書き込まれた樹脂圧力を読み出し、ＢＡＣ２３を
介して共有ＲＡＭ３１に逐次書き込んでいる。なお、記
憶する検出樹脂圧力は現在値を記憶すればたりるもので
あるから、レジスタでもよい。

【００１６】次に本実施例の動作について図１〜図４に
示すフローチャートと共に説明する。まず、成形条件設
定を行なうときに射出工程，保圧工程，計量工程におけ
る条件をも設定しておく。図６〜図８は共有ＲＡＭ３１
に設けられた射出，保圧，計量の各工程の動作条件（成
形条件）を記憶する条件テーブルＴＢ１〜ＴＢ３の説明
図で、ＣＲＴ／ＭＤＩ３５を操作してＣＲＴ画面を各成
形条件設定画面にし、各工程の成形条件を設定する。射
出工程は、図６に示すように射出段数Ｉ，各段の射出速
度Ｖｉ（ｉ＝１〜Ｉ−１），切換え位置Ｐｉを設定し、
保圧工程に対しては、図７に示すように保圧段数Ｊ、各
段の保圧力Ｐｒｊ（ｊ＝１〜Ｊ−１），各段の保圧時間
Ｔｊをそれぞれ設定し、計量工程に対しては、図８に示
すように、計量段数Ｋ，各段の背圧Ｐｂｋ（ｋ＝１〜Ｋ
−１），スクリューの回転数Ｎｋ，切換え位置Ｐｋをそ
れぞれ共有ＲＡＭ３１に設けられたテーブルＴＢ１〜Ｔ
Ｂ３にそれぞれに記憶させる。なお、図６〜図８でポイ
ンタｉ，ｊ，ｋは説明の都合上記載されているだけであ
る。

【００１７】図１は本実施例の射出軸が作動中の処理を
示すフローチャートでＮＣ用ＣＰＵ２１は所定周期毎こ
の処理を実施している。まずフラグＦ０が「１」か否か
判断する（ステップＳ１）。フラグＦ０が「０」であれ
ばこの処理は直ちに終了するが、型締が終了し射出制御
に入ると、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２はＢＡＣ２３を介して共
有ＲＡＭ３１に設けられた射出軸作動中を示すフラグＦ
０を「１」にセットする。

【００１８】ＮＣ用ＣＰＵ２１は、該フラグＦ０が「１
」であると判断すると、共有ＲＡＭ３１内に設けられた
計量工程中を示すフラグＦｍ，保圧工程から計量工程へ
移行するときの休止期間であるドウエル中を示すフラグ
Ｆｄ，保圧工程中を示すフラグＦｐ，射出工程中を示す
フラグＦｓが「１」か否か判断する（ステップＳ２〜Ｓ
５）。フラグＦ０が「１」にセットされた始めの周期の
処理においては、これらのフラグＦｍ，Ｆｄ，Ｆｐ，Ｆ
ｓは「０」であり、ステップＳ５からステップＳ６に移
行し、図２に示す射出工程の処理を開始する（ステップ
Ｓ７）。射出工程の処理は図２のフローチャーとと共に
後述するが、射出工程の当該周期の処理を終了すると、
ＮＣ用ＣＰＵ２１は射出から保圧への切換えか否か判断
する（ステップＳ８）。射出から保圧への切換えは、ス
クリュー位置，樹脂にかかる圧力または射出開始からの
時間等によって制御され、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２がこれら
のスクリュー位置，樹脂圧力または時間を検出し、切換
え時点に達すると共有ＲＡＭ３１内に設けられた射出か
ら保圧への切換えを示すフラグを「１」にする。このフ
ラグが「１」か否かによってＮＣ用ＣＰＵは切換えか否
かを判断する。切換え時点でなければ、当該処理を終了
する。

【００１９】切換え時点であれば、射出工程中を示すフ
ラグＦｓ及び後述する射出工程中の各段の工程中を示す
フラグＣｓを「０」にセットし、また、射出工程の各段
を示すポインタｉを「０」にセットし（ステップＳ９）
、保圧工程中を示すフラグＦｐを「１」にセットし（ス
テップＳ１０）、図３に示す保圧工程の処理を開始する
（ステップＳ１１）。以後、フラグＦｐが「１」にセッ
トされているから、保圧工程の処理が終了するまで、ス
テップＳ１〜Ｓ４の処理を行なった後ステップＳ１１に
移行し保圧処理を各周期毎実行する。なお、保圧工程の
処理は、図３と共に後述する。

【００２０】保圧工程が終了すると、ドウエル中を示す
フラグＦｄを「１」にセットし（ステップＳ１２）、設
定されたドウエル時間をタイマにセットしスタートさせ
る（ステップＳ１３）。このドウエル工程は、射出軸を
停止状態にするもので、上記タイマがタイムアップする
まで、以後ステップＳ１〜Ｓ３、及びステップＳ１４の
処理を各周期毎行ないタイマがタイムアップすると（ス
テップＳ１４）、ドウエル中を示すフラグＦｄを「０」
にセットし（ステップＳ１５）、計量工程中を示すフラ
グＦｍを「１」にセットし（ステップＳ１６）、計量工
程をの動作を開始する（ステップＳ１７）。なお、この
計量工程の処理は図４と共に後述する。そして、以後計
量工程の処理が終了するまで、ステップＳ１，Ｓ２Ｓ１
７の処理を各周期毎実施する。そして、計量工程が終了
すれば、フラグＦ０を「０」にセットし（ステップＳ１
８）、当該処理周期の処理を終了する。

【００２１】図２は上記ステップＳ７の射出工程の処理
を示すフローチャートで、射出工程になると、フラグＣ
ｓが「０」か否か判断し（ステップＳ１００）、始めは
初期設定及び後述するステップＳ１０９の処理によって
「０」にセットされているからステップＳ１００からス
テップＳ１０１に移行し、共有ＲＡＭ３１内のテーブル
ＴＢ１に記憶するポインタｉに対応する射出速度Ｖｉを
読み出し、この射出速度Ｖｉで射出指令、すなわちパル
ス分配を開始する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。こ
れにより、ＳＳＵ２６を介してサーボ回路２７に移動指
令が出力されるから、射出用サーボモータ２は駆動を開
始し、設定された射出速度Ｖｉで、スクリュー１を前進
（図５中左方向）することになる。なお、ポインタｉは
初期設定及び、ステップＳ９の処理で始めは「０」にセ
ットされている。

【００２２】次に、ＮＣ用ＣＰＵ２１は、フラグＣｓが
「０」か否か判断し（ステップＳ１０３）、始めは「０
」であるので、上記テーブルＴＢ１よりポインタｉに対
応する切換え位置Ｐｉを読み出し（ステップＳ１０４）
、レジスタＸＰにこの切換え位置Ｐｉをセットし（ステ
ップＳ１０５）、次にフラグＣｓを「１」にセットし（
ステップＳ１０６）、メイン処理である図１のステップ
Ｓ８に戻る。次の周期では、ステップＳ１〜Ｓ５の処理
を行ない、ステップＳ５からステップＳ７、すなわち、
ステップＳ１００に移行し、この場合フラグＣｓが「１
」にセットされているので、ステップＳ１００からステ
ップＳ１０７に移行し、スクリューの現在値とレジスタ
ＸＰに設定された当該射出段から次段への切換え位置を
比較する。スクリュー１の現在位置はＮＣ用ＣＰＵ２１
がパルスを分配し、このパルス量を積算する現在値レジ
スタが共有ＲＡＭ３１内に設けられており、該現在値レ
ジスタからその値を読み取り、この値がレジスタＸＰに
記憶する設定値以下か否か判断する。スクリュー１の座
標系の原点を本実施例では、シリンダ４の先端にとり、
スクリュー１が前進（金型方向で図１中左方向）する方
向を−の方向としているので、スクリュー１の現在値が
レジスタＸＰに記憶する値より大きいときは、スクリュ
ーが当該段から次段への切換え位置に達していないこと
を意味し、この時は、ステップＳ１０１に移行し、前述
した処理を繰返す。この場合フラグＣｓが「１」にセッ
トされているから、ステップＳ１０３からそのまま図１
のメインの処理に戻り、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の
処理は行われず、レジスタＸＰの書き換えはない。また
、メイン処理に戻っても、始めは保圧への切換え位置に
達していないので、当該処理はそのまま終わる（ステッ
プＳ８）。以下上述したステップＳ１〜Ｓ５，Ｓ１００
，Ｓ１０７，Ｓ１０１〜Ｓ１０３の処理を各周期毎繰返
し、スクリュー位置がレジスタＸＰに設定されている位
置に達するまで、当該段の射出速度でスクリューは駆動
されることになる。

【００２３】そして、スクリュー１の現在位置がレジス
タＸＰに設定された切換え位置以下になるとステップＳ
１０７からステップＳ１０８に進み、ポインタｉを「１
」インクリメントし、フラグＣｓを「０」にセットし（
ステップＳ１０９）、ポインタｉが設定射出段数Ｉに達
していなければ（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０
１に進み、テーブルＴＢ１より、ポインタｉに対応する
射出速度Ｖｉを読みだしこの射出速度でスクリューを駆
動するようにサーボモータ２を駆動する（ステップＳ１
０２）。そして、フラグＣｓが「０」にセットされてい
るから、前述したようにポインタｉに対応する切換え位
置ＰｉをテーブルＴＢ１より読みだし、レジスタＸＰに
セットしフラグＣｓを「１」にセットして（ステップＳ
１０４〜Ｓ１０６）、メイン処理に戻る。これにより、
スクリューは次段の射出速度で駆動されることになる。

【００２４】以下前述した処理を繰返し行ない、設定さ
れた各段の射出速度Ｖｉでそれぞれ設定された切換え位
置Ｐｉまでスクリューを駆動することになる。そして、
ポインタｉが設定射出段数Ｉに達すると（ステップＳ１
１０）、該ポインタｉを「１」ディクリメントし（ステ
ップＳ１１１）、ステップＳ１０１以下の処理を行なう
。射出から保圧への切換えをスクリュー位置で行なう場
合には、設定射出段数Ｉの最終切換え位置以下にスクリ
ュー１がなったとき、射出から保圧への切換え指令がＰ
ＭＣ用ＣＰＵ２２から出力され、共有ＲＡＭ３１内のフ
ラグが「１」にセットされるので、メイン処理のステッ
プＳ８でこのフラグが「１」であることが判断され、ス
テップＳ９に移行し、フラグＦｓ，Ｃｓが「０」に、ま
たポインタｉが「０」にセットされフラグＦｐが「１」
にセットされて（ステップＳ９，Ｓ１０）、前述した保
圧処理が開始される。また、射出から保圧への切換えを
時間もしくは樹脂圧力で行なうときには、スクリュー１
が最終段の切換え位置に達しても、設定された時間もし
くは樹脂圧力に達せず、保圧への切換え指令がＰＭＣ用
ＣＰＵ２２から出力されない場合があるので、ステップ
Ｓ１１１からステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理によっ
て、保圧への切換え指令が出力されるまで、最終段の射
出速度でスクリュー１を駆動することになる。

【００２５】いずれにしても、射出から保圧への切換え
指令が出され、フラグＦｐが「１」にセットされ（ステ
ップＳ１０）、保圧工程にいると、ＮＣ用ＣＰＵ２１は
図３に示す処理を開始する。

【００２６】ＮＣ用ＣＰＵ２１は、まずフラグＣｐが「
０」か否か判断する（ステップＳ２００）。なお、該フ
ラグＣは初期設定で始めは「０」に設定されている。 「０」であれば、共有ＲＡＭ３１内の上記テーブルＴＢ
２よりポインタｊ（このポインタｊも初期設定で始めは
「０」に設定されている）に対応する設定保圧力Ｐｒｊ
を読み出すと共に、共有ＲＡＭ３１に記憶されている現
在の樹脂圧力である実圧力を読み出し（ステップＳ２０
１）、設定保圧力Ｐｒｊから実圧力を減じて圧力偏差ε
ｐを求める（ステップＳ２０２）。この圧力偏差εｐに
基づいて比例，積分，微分（ＰＩＤ）制御を行なう。す
なわち、上記圧力偏差εｐに比例定数を乗じた値，各周
期ごとに検出された圧力偏差εｐを積算した値に積分定
数を乗じた値，及び当該周期と前周期の圧力偏差εｐの
差に微分定数を乗じた値を加算してＰＩＤ演算処理を行
ない、得られた値の符号を変換する（ステップＳ２０３
，Ｓ２０４）。この符号変換は、シリンダの先端位置を
原点「０」としスクリューがこの原点方向に移動する方
向を負の方向としていることから、符号変換を行なうも
ので、圧力偏差εｐが正で実圧力が設定保圧力に達しな
いとき、スクリューを前進（原点方向）させる必要があ
ることから符号変換を行なうものである。圧力偏差εｐ
を（実圧力−Ｐｒｊ）として求めておけば、このステッ
プＳ２０４の処理は必要がない。

【００２７】次に、ＰＩＤ演算処理によって得られた値
を符号変換した値に基づいて移動指令として出力するパ
ルス量の計算を行なう。圧力偏差εｐとスクリュー位置
は比例関係にあるので、ＰＩＤ演算処理によって得られ
た値を符号変換した値に所定の比例定数を乗じることに
よって出力パルス量を求める（ステップＳ２０５）。求
められた出力パルス量にすでに出力されたパルス量を加
算し、スクリューが移動可能か否か判断する（ステップ
Ｓ２０６）。すなわち、スクリューの移動可能範囲（シ
リンダーの先端位置からスクリュー最大後退位置）を越
えてまで移動するようであれば、スクリューやシリンダ
を破損させる恐れがあるので、この範囲を越えるようで
あれば、移動指令を出力さず、移動可能であれば、上記
算出されたパルス量をＳＳＵ２６を介してサーボ回路２
７に出力する（ステップＳ２０７）。

【００２８】なお、圧力偏差εｐが大きく、その結果出
力パルス量も多く、スクリューの移動範囲を越えるよう
な場合では、通常スクリューが移動指令に追従するのが
遅れているものであり、位置偏差があるのでこの位置偏
差によってサーボ回路２７の速度ループ制御の積分器に
よって順次トルク指令が増大し、サーボモータの出力ト
ルクが増大するので、ステップＳ２０５で算出されたパ
ルス量を出力しなくても、樹脂圧力は設定保圧力に近付
くものである。

【００２９】次にフラグＣｐが「０」か否か判断し（ス
テップＳ２０８）、「０」ならば（始めは「０」）テー
ブルＴＢ２よりポインタｊで示される保圧時間Ｔｊを読
取りタイマＴＥにセットしスタートさせ、フラグＣｐを
「１」にセットし（ステップＳ２０９〜Ｓ２１１）、図
１に示すメインの処理に戻ることなく当該周期の処理を
終わる。なお、ステップＳ２０８でフラグＣｐが「１」
であるときはステップＳ２０９〜Ｓ２１１の処理を行な
わず当該周期の処理を終了する。

【００３０】次の周期では、ステップＳ１〜Ｓ４の処理
を行なった後ステップＳ２００に移行し、フラグＣｐが
「１」に設定されているから。ステップＳ２００からス
テップＳ２１２に移行し、タイマＴＥがタイムアップし
たか否か判断し、タイムアップしてなければ、フラグＣ
ｐが「１」であるから前述したステップＳ２０１〜Ｓ２
０８の処理を行なって当該周期の処理を終了する。以下
上記処理を各周期毎行なうことになる。これにより、ポ
インタｊに対応する保圧段に設定された保圧時間Ｔｊだ
け設定された保圧力Ｐｒｊになるように、スクリューの
位置が制御されることになる。

【００３１】かくして、タイマＴＥがタイムアップする
と（ステップＳ２１２）、ポインタｊを「１」インクリ
メントし（ステップＳ２１３）フラグを「０」にセット
し（ステップＳ２１４）、ポインタｊが設定保圧段数Ｊ
に達してなければ（ステップＳ２１５）、前述したステ
ップＳ２０１以下の処理を実行する。この場合、ポイン
タｊが「１」インクリメントされているから、ステップ
Ｓ２０１では次の段の設定保圧力Ｐｒｊが読み出され、
また、フラグＣｐが「０」にセットされているからステ
ップＳ２０９，Ｓ２１０でタイマＴＥには次の段の保圧
時間Ｔｊがセットされる。以後各周期毎タイマＴＥがタ
イムアップするまで、設定保圧力Ｐｒｊになるようにス
クリュー位置が制御されることになる。

【００３２】そして、タイマＴＥがタイムアップすると
、前述したようにポインタｊがインクリメントされ、順
次各段の設定保圧力になるように各段に設定された保圧
時間だけ、スクリュー位置が制御されることになる。 そして、ポインタｊの値が設定保圧段数Ｊに達すると（
ステップＳ２１５）、ポインタｊ，フラグＦｐを「０」
にセットし（ステップＳ２１６）、保圧処理を終了し、
図１に示すメインの処理に戻り、ドウエル中を示すフラ
グＦｄを「１」にセットし、設定ドウエル時間が設定さ
れたタイマをスタートさせ、以後各処理周期毎ステップ
Ｓ１〜Ｓ３及びステップＳ１４の処理を行ないドウエル
用のタイマがタイムアップするまで待つことになる。

【００３３】以上のように、各段の設定保圧力になるよ
うにスクリュー位置が制御されるので、保圧段の切換時
に大きい設定保圧力より小さい設定保圧力に変わった時
でも、スクリューが樹脂圧力によって吹き飛ばされて大
きく後退するようなことはない。すなわち、設定保圧力
が大きい値から小さい値に変化したとき、ステップＳ２
０２で算出される圧力偏差εｐは負の値に成り、ＰＩＤ
演算処理処理の結果も負の値になるが。値これが正の値
に符号変換されて、スクリューを後退する方向へ移動さ
せるパルス量が出力され、しかも、サーボモータにはト
ルク制限がされてないので、この出力パルス量よりもさ
らにスクリューが後退すれば、負の位置偏差が生じスク
リュー位置は出力パルス量に応じた位置に達するように
サーボモータは出力トルクを出力しスクリューを位置決
めし、スクリューが大きく後退することはない。

【００３４】また、設定保圧力が小さな値から大きな値
に切替わる時でも、正の圧力偏差εｐが生じ、この圧力
偏差εｐに応じたパルス量が出力され、かつ、サーボモ
ータにはトルク制限がされていないので、大きな出力ト
ルクを出すことが可能であるから、樹脂圧力は設定保圧
力に直ちになるようにスクリューは前進し、スクリュー
位置が制御されることになる。

【００３５】ドウエル処理が終了しタイマがタイムアッ
プすると（ステップＳ１４）、ドウエル用のフラグＦｄ
を「０」にセットし、計量工程中を示すフラグＦｍを「
１」にセットし（ステップＳ１５，Ｓ１６）、図４に示
す計量工程の処理を開始する。なお、計量工程では、ス
クリューを回転させるために、スクリュー回転用のサー
ボモータを駆動することになるが、この点は本願発明の
要旨ではないので説明を省略する。

【００３６】計量工程の背圧制御は上述した保圧制御と
同等の処理を行なうもので、フラグポインタ，レジスタ
がそれぞれＣｐ，ｊ，ＸＥからＣｍ，ｋ，ＰＥに変わっ
た点、保圧段数Ｊが背圧段数Ｋに変わったこと、テーブ
ルＴＢ３より各背圧段の設定背圧Ｐｂｋを読みだし実祭
の背圧との差を求める点（ステップＳ３０１，Ｓ３０２
）、レジスタＰＥに各段の背圧切換え位置Ｐｋを設定す
る点（ステップＳ３０９，Ｓ３１０）、及び、スクリュ
ーの現在位置がレジスタＰＥに設定された値以上になっ
たとき、背圧を切換えるようにした点（ステップＳ３１
２〜Ｓ３１５，Ｓ３０１〜Ｓ３０７）で相違するのみで
あり、保圧工程と同等であるので詳細な説明は省略する
。そして、計量の最終段まで達しポインタｋが計量用設
定段数Ｋになると（ステップＳ３１５）、ポインタｋ，
フラグＦｍを「０」にセットし（ステップＳ３１６）、
図１のメイン処理に復帰し、射出軸の動作中を示すフラ
グＦ０を「０」にセットし（ステップＳ１８）、次の工
程の型締工程に移行する。そして、フラグＦ０が「０」
にセットされているから射出軸の制御の各周期の処理は
ステップＳ１のみとなる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、射出軸の制御、すなわち、射
出，保圧，背圧の制御を全てスクリューの位置の制御で
行なうようにしたので、位置の制御から圧力の制御に切
換える必要がなく、一貫して位置の制御で行なえるので
、制御切換え時の諸問題起こらないと共に、射出軸に起
動をかけるだけで、射出開始から計量終了まで全て自動
的に行われるので、制御インターフェースの簡略化が図
れる。また、ＮＣプログラムではなく、シーケンスプロ
グラムによって上記一貫した制御ができるので、処理速
度の高速化が図れる。さらに、保圧や背圧の圧力制御を
スクリューの位置によって制御したので、圧力圧力の切
換時にスクリューが樹脂圧力で吹き飛ばされ、大きく後
退するようなことや、設定圧力に達することが大きく遅
れるということがなくなる。すなわち、サーボモータは
指令された位置を保持するように作動するから、指令位
置と実際の位置とに偏差が生じると、その偏差をなくす
ように、出力トルク（必要ならば最大トルクまで）を出
力し、指令位置を保持する。また、樹脂に実際にかかる
圧力と設定圧力とに圧力偏差が生じ、その圧力偏差に応
じた移動指令が、射出用サーボモータに出力されるので
、その指令位置にスクリューが達するようにサーボモー
タは駆動され、結局設定圧力を保持するようにスクリュ
ー位置は制御され、適切な保圧，背圧の圧力制御ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の射出軸のメインの処理フロ
ーチャートである。

【図２】同実施例における射出工程の処理フローチャー
トある。

【図３】同実施例における保圧工程の処理フローチャー
トある。

【図４】同実施例における計量工程の処理フローチャー
トある。

【図５】同実施例を実施する電動式射出成形機の要部と
制御装置の要部のブロック図である。

【図６】同実施例における射出工程の成形条件を記憶す
るテーブルの説明図である。

【図７】同実施例における保圧工程の成形条件を記憶す
るテーブルの説明図である。

【図８】同実施例における計量工程の成形条件を記憶す
るテーブルの説明図である。

【符号の説明】

１　　スクリュー ２　　射出用サーボモータ ３　　パルスコーダ ４　　加熱シリンダ ５　　金型 ６　　圧力センサ ７　　Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器２０　　
数値制御装置 ＴＢ１　　射出工程の成形条件設定用テーブルＴＢ１　
　保圧工程の成形条件設定用テーブルＴＢ１　　計量工
程の成形条件設定用テーブルＦ０，Ｆｍ，Ｆｄ，Ｆｐ，
Ｆｓ，Ｃｓ，Ｃｐ，Ｃｍ　　フラグ ｉ，ｊ，ｋ　　ポインタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スクリューをサーボモータによって軸
   方向に駆動し射出，保圧及び背圧制御を行なう電動式射
   出成形機において、射出工程においては設定射出速度に
   なるよに上記サーボモータを速度制御し、保圧工程にお
   いては、樹脂にかかる圧力を検出し、設定保圧と検出さ
   れた圧力との差を求め、上記サーボモータを駆動制御す
   るサーボ回路に上記差に応じた移動指令を出力すること
   によって樹脂にかかる圧力を設定圧力になるようにフィ
   ードバック制御し、計量工程においては、樹脂にかかる
   圧力を検出し、設定背圧と検出された圧力との差を求め
   、上記サーボモータを駆動制御するサーボ回路に上記差
   に応じた移動指令を出力することによって背圧を設定背
   圧になるようにフィードバック制御する電動射出成形機
   における射出，保圧，背圧制御方法。