JPH07112711B2 - デジタルサ−ボによる射出成形機制御方式 - Google Patents

デジタルサ−ボによる射出成形機制御方式

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JPH07112711B2
JPH07112711B2 JP62174822A JP17482287A JPH07112711B2 JP H07112711 B2 JPH07112711 B2 JP H07112711B2 JP 62174822 A JP62174822 A JP 62174822A JP 17482287 A JP17482287 A JP 17482287A JP H07112711 B2 JPH07112711 B2 JP H07112711B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、型締や射出等の駆動源にサーボモータを用い
た電動式射出成形機の制御方式に関する。
従来の技術 従来の電動式射出成形機においては、各サーボモータに
指令される移動指令に対し、位置制御ユニットと速度制
御ユニットとのハードウェアで構成されるサーボ回路に
よって、サーボモータの位置，速度，トルクを制御して
いた。例えば、第２図に従来の制御方式の例を示す。10
0は射出成形機を制御する数値制御装置（以下、NC装置
という）で、該NC装置100はNC用のマイクロプロセッサ
（以下、CPUという）101とプログラマブルマシンコント
ローラ（以下、PMCという）用のCPU102を有しており、P
MC用CPU102には射出成形機のシーケンス動作を制御する
シーケンスプログラム等を記憶したROM105が接続され、
また、データの一時記憶等に利用されるRAM112を接続さ
れている。NC用CPU101には射出成形機を全体的に制御す
る管理プログラムを記憶したROM104及び射出用，クラン
プ用，スクリュー回転用、エジェクタ用等の各軸のサー
ボモータを駆動制御するサーボ回路がサーボインターフ
ェイス106を介して接続されている。なお、この第２図
の例では射出用のサーボモータ２、該サーボモータ２の
サーボ回路107のみ図示している。また、108はバブルメ
モリやCMOSメモリで構成される不揮発性の共有RAMで、
射出成形機の各動作を制御するNCプログラム等を記憶す
るメモリ部と各種設定値，パラメータをマクロ変数で記
憶するマクロ変数用のメモリ部を有する。103はバスア
ービタコントローラ（以下、BACという）で、該BAC103
にはNC用CPU101及びPMC用CPU102,共有RAM108,入力回路1
09,出力回路110の各バス115が接続され、該BAC103によ
って使用するバスを制御するようになっている。また、
114はオペレータパネルコントローラ113を介してBAC103
に接続されたCRT表示装置付手動データ入力装置（以
下、CRT/MDIという）である。なお、111はNC用CPU101に
バス接続されたRAMでデータの一時記憶等に利用される
ものである。
第２図の例では、射出成形機の射出軸に関するもの、即
ちスクリュー１を駆動して射出させるための射出用サー
ボモータ２、該射出用サーボモータに取付けられ、該サ
ーボモータの回転を検出しスクリュー位置を検出するパ
ルスコーダ３、及び射出用サーボモータ２の回転を直線
運動に変換し、スクリュー１をスクリュー軸方向に移動
させるためのプッシャープレートのスクリュー軸のスラ
スト軸受部等に配設され、樹脂からスクリュー１に加わ
る圧力を検出する圧力センサ４を示しており、他の型締
軸，スクリュー回転軸，エジェクタ軸等は省略してい
る。そのため、NC装置100内のサーボ回路107も射出用サ
ーボモータ用のものだけ示し、他の軸のサーボ回路は省
略している。そして、該サーボ回路107は、射出用サー
ボモータ２に接続され、又、パルスコーダ３及び圧力セ
ンサ４の出力もサーボ回路107に入力されている。又、
出力回路110からサーボ回路107には、射出用サーボモー
タ２の出力トルクを制御するためのトルクリミット値が
出力されるようになっている。
以上のような構成において、NC装置100は、共有RAM108
に格納された射出成形機の各動作を制御するNCプログラ
ム及びRAM105に格納されているシーケンスプログラムに
より、PMC用CPU102がシーケンス制御を行いながら、NC
用CPU101が射出成形機の各動作の制御を行うため、射出
成形機の各軸のサーボ回路107へサーボインターフェイ
ス106を介してパルス分配し、射出成形機を制御する。
そして、各軸のサーボ回路は、サーボインターフェイス
106を介して受けた分配パルスからパルスコーダ３から
のパルスを減じ、指令位置に対する現在のエラー量を出
力するエラーレジスタと、エラーレジスタの出力をD/A
変換し速度指令として出力するD/A変換器で構成される
位置制御ユニットと、該位置制御ユニットからの速度指
令を受け、該速度指令と現在の速度（パルスコーダ３の
出力をF/V変換した出力により現在の速度を検出する。
又はタコゼネレータを設けてこのタクゼネレータの出力
で現在の速度を検出するようにしてもよい）とを比較
し、サーボモータに流す電流指令即ち、トルク指令を出
力する速度制御器、現在のサーボモータ２の流れる電流
と速度制御器から出力された電流指令を比較し、サーボ
モータ２に流す電流を制御し、出力トルクを制御する電
流制御器、及び電力増幅器で構成される速度制御ユニッ
ト等のハードウェア構成で構成されている。さらに、射
出軸のように射出圧力や保圧，背圧等を制御するため
に、サーボモータ２の出力トルクを制御するための速度
制御器から出力される電流指令に対し、その値を所定値
以下に制限し、トルクを制御しようとする場合、速度制
御器と電流制御器の間にトルクリミット手段が挿入され
ており、出力回路110からの出力によってそのトルクリ
ミット値を制御するようになっている。さらに、第２図
の例では、圧力センタ４で樹脂に加わる圧力（樹脂に加
わる圧力は反作用としてスクリュー１に加わる）を検出
し射出，保圧時に圧力フィードバック制御を行う場合を
も選択できるような構成を示しており、このときは、圧
力センサ４で検出される圧力と出力回路110から出力さ
れるトルクリミット値とが比較され、その差に応じサー
ボモータの出力トルクが制御されるようになっている。
発明が解決しようとする問題点 上述したように、従来の電動式射出成形機においては、
射出成形機の各軸のサーボモータを制御するサーボ回路
は、位置制御ユニット，速度制御ユニットさらにはトル
クリミット手段等のハードウェアで構成されているた
め、各軸毎のサーボモータ毎にこのハードウェアのサー
ボ回路を必要とする。さらに、サーボ制御方式を変更す
る場合には、回路定数（抵抗値等）や回路そのものを変
更する必要がある。又、トルクリミット値についても、
出力回路110を介してサーボ回路107に入力されているか
ら、このトルクリミット値の分解能（最少単位の大き
さ）も出力回路110の分解能（出力信号のビット数）に
よって決まることとなり、自ずから、圧力制御の制御単
位も限定されることとなる。
そこで、本発明の目的は、サーボ制御の変更が容易で、
かつ、サーボモータのトルク制御も容易な電動式射出成
形機の制御方式を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、射出成形機の駆動部をサーボモータで構成し
た電動式射出成形機において、サーボ制御を行うマイク
ロプロセッサを設け、該マイクロプロセッサによって射
出成形機を制御するプロセッサから移動指令を受けと
り、該移動指令とサーボモータに設けた検出器からフィ
ードバックされるサーボモータの位置、速度、及び駆動
電流値のデータに基づいて、サーボ制御用のプログラム
により位置、速度、トルクのフィードバック制御を行う
ことにより、上記問題点を解決した。
作 用 サーボモータの出力トルク，速度，位置を制御するサー
ボ制御を、マイクロプロセッサと制御プログラムによっ
て行うようにしたから、サーボ制御方式の変更も制御プ
ログラムを変更するだけでよく、変更が容易となる。
又、サーボモータの出力トルクの制御においても、出力
回路を介さず、ソフト処理によって行われるから、出力
回路の分解能には影響されず、より正確で、かつ、制御
が容易となる。
実施例 第１図は本発明の一実施例の要部ブロック図で、第２図
と同様、射出成形機の射出軸について図示し、型締軸，
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はスクリューを軸方向に移動させて樹
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は樹脂に加わる
圧力を検出する圧力センサ,5はシリンダで、これらは第
２図と同様である。
又、10は射出成形機を制御するためのNC装置で、該NC装
置10はNC用CPU11,PMC用CPU12を有し、NC用CPU11には制
御プログラムを格納したROM17,及び、データの一時記憶
等に利用されるRAM18がバス25で結合され、又、PMC用CP
U12にはシーケンスプログラムを格納したROM19,データ
の一時記憶等に利用されるRMA20がバス25で結合されて
いる。14はBACで、NCプログラムや各種設定値を記憶す
る共有RAM15,及び、上記NC用CPU11,PMC用CPU12がバス25
で接続され、該BAC14で使用するバスを制御するように
なっている。又、該BAC14にはオペレータパネルコント
ローラ21を介してCRT/MDI22が接続されている。以上の
構成は、第２図に示す従来の射出成形機制御用のNC装置
と同じであるが、NC用CPU11によって各軸のサーボモー
タを駆動する方式及び構成において相違がある。
13は射出成形機の各軸のサーボモータの出力トルク，速
度，位置の制御、即ち、サーボ制御用のCPUで、該CPU13
にはバス25でデータの一時記憶に利用するRAM23,入出力
回路24及びサーボ制御用の制御プログラム等を記憶する
サーボ共有RAM16が接続され、該サーボ共有RAM16にはNC
用CPU11とバス接続されている。
上記入出力回路24にはドライバ（D/A変換器を含む）７
を介して電力増幅器６が接続され、該電力増幅器６の出
力で射出用サーボモータ２を駆動するようになってい
る。又、入出力回路24には電力増幅器６の出力、即ち、
射出用サーボモータ２の駆動電流をA/D変換器９で変換
した駆動電流値データ、圧力センサ４の出力をA/D変換
器８でデジタル信号に変換した圧力データ、及び、パル
スコーダ３の出力が入力されるようになっている。な
お、射出成形機の他の軸（型締軸，スクリュー回転軸，
エジェクタ軸等）についても、その駆動源にサーボモー
タを使用しているときは、各サーボモータのための電力
増幅器，ドライバ，サーボモータの駆動電流をデジタル
信号に変換するA/D変換器が各々設けられ、入出力回路2
4には、ドライバ,A/D変換器及び各サーボモータに取付
けられたパルスコーダが接続されている。
以上のような構成において、射出成形機を稼動させる
と、NC装置10は、従来と同様、PMC用CPU12がROM19に格
納されたシーケンスプログラムによりシーケンス制御を
行い、NC用CPU11が共有RAM15に格納されたNCプログラム
によって、射出成形機の各動作の制御を行い、各軸のサ
ーボモータに対し移動指令を出力し、この移動指令はサ
ーボ共有RAM16に記憶される。サーボ用CPU13は、この各
軸毎の移動指令に対し、各軸毎のサーボモータの位置制
御，速度制御，トルク制御を行うこととなるが、例え
ば、射出軸について移動指令がサーボ共有RAM16に入力
されると、サーボ用CPU13は、この移動指令値からパル
スコーダ３からのフィードバックパルスを計数する入出
力回路24内に設けられたカウンタの値を所定周期毎減算
し、現在の位置偏差量を求め、この位置偏差量と、上記
フィードバックパルスを計数するカウンタの値の値の変
化値によって求められるサーボモータ２の現在の速度と
の差により、サーボモータ２への指令電流を求め、この
指令電流とA/D変換器9,入出力回路24を介して入力され
る現在のサーボモータの駆動電流値との差を入出力回路
24,ドライバ７を介して電力増幅器６に出力し、射出用
サーボモータ２を駆動することとなる。この際、射出用
サーボモータの出力トルクを制限しトルク制御を行う場
合はドライバ７に出力される駆動電流指令はプログラム
で設定された値以下に保持され、又、圧力センサ４で検
出される樹脂圧によって圧力フィードバック制御を行う
ときは、圧力センサ４の出力をA/D変換器８でデジタル
信号にした樹脂圧信号と、プログラムで指令された圧力
値の差がドライバ７の出力されることとなる。
なお、上記例では、射出軸について述べたが、他の軸に
ついても同様な処理が行われる。
発明の効果 以上述べたように、本発明は、サーボ制御をマイクロプ
ロセッサと制御プログラムによって実現したから、サー
ボ制御の変更が容易となり、射出成形機の各種の現在値
をモニタする場合も回路の追加を必要とせず、容易にモ
ータができる。又、制御プログラムによって刻々と変動
する負荷（樹脂圧，背圧，型締圧等）に対し、最適な制
御が可能となる。又、前回の射出成形サイクルの状態に
応じて学習制御も可能となる。又、位置偏差量が過大に
なったときもソフトウェアで防止でき、従来のようにエ
ラーレジスタがオーバフローし、射出成形機の動作を停
止させることはない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の要部ブロック図、第２図は
従来の方式の要部ブロック図である。 １……スクリュー、２……射出用サーボモータ、３……
パルスコーダ、４……圧力センサ、10……NC装置、13…
…サーボ用マイクロプロセッサ（サーボ用CPU）、16…
…サーボ共有RAM。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】射出成形機の駆動部をサーボモータで構成
    した電動式射出成形機において、サーボ制御を行うマイ
    クロプロセッサを設け、該マイクロプロセッサは、射出
    成形機を制御するプロセッサから移動指令を受けとり、
    該移動指令とサーボモータに設けた検出器からフィード
    バックされるサーボモータの位置、速度、及び駆動電流
    値のデータに基づいて、サーボ制御用のプログラムによ
    り位置、速度、トルクのフィードバック制御を行うこと
    を特徴とするデジタルサーボによる射出成形機制御方
    式。
JP62174822A 1987-07-15 1987-07-15 デジタルサ−ボによる射出成形機制御方式 Expired - Lifetime JPH07112711B2 (ja)

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