JPH07172850A - ガラス成形機の制御装置 - Google Patents
ガラス成形機の制御装置Info
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- JPH07172850A JPH07172850A JP32043593A JP32043593A JPH07172850A JP H07172850 A JPH07172850 A JP H07172850A JP 32043593 A JP32043593 A JP 32043593A JP 32043593 A JP32043593 A JP 32043593A JP H07172850 A JPH07172850 A JP H07172850A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/16—Gearing or controlling mechanisms specially adapted for glass presses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Abstract
押付位置を総合的に制御することにより、精密で自由度
に富んだガラス成形を行うガラス成形機の制御装置の提
供。 【構成】 モータ11により駆動軸15を回転し、移動
型金型17を固定型金型27に押圧することによって、
加熱軟化状態にある硝材Wを任意の形状に成形するガラ
ス成形機1の制御装置3において、金型17の移動位置
と速度、押付圧、温度などを設定する表示操作部33
と、表示操作部の設定データを利用してモータの動作や
温度指令値を順次生成していく成形動作のプログラムを
記憶するプログラム記憶部35と、金型冷却する温度制
御部37と、モータ11の動作を制御するサーボ制御部
39と、押付力検出部41と、位置検出部43と、温度
検出部45と、前記プログラム記憶部35のプログラム
にしたがって表示操作部33で設定されたガラス成形用
の動作を順次生成していくプログラム実行部47とを有
する。
Description
がら金型を移動加圧し、硝材を金型の型に合せて成形す
る電動式ガラス成形機の制御装置に係わり、特に金型を
移動し、硝材を加圧する際の金型の移動および加圧の制
御を行うガラス成形機の制御装置に関する。
機は、油圧シリンダを用い、油圧制御弁を制御すること
によって金型の移動、加圧を制御する油圧制御方式が一
般的であったが、近年、ガラスの成形精度に対する要求
が厳しくなるとともに、電動サーボモータを使用して精
密に成形動作を制御する装置が必要とされてくるように
なってきた。
来の油圧制御方式の場合、制御バルブの開度で圧力を制
御していたため、押付圧を精密に制御するのは著しく困
難であった。
場合も、通常はモータに印加するトルク指令値にリミッ
トをかけ押付力を制御するオープンループ制御方式が一
般的で、機械の剛性により送り駆動系にたわみが生じ、
指令した押付力が途中で一部吸収されてもこの検出がで
きないために、指令した押付力と実際の押付力との間に
誤差が生じ、指令通りの力で制御することは困難であっ
た。
ドループで制御している事例においても、力制御のため
のフィードバック制御しか行っていないため、速度や位
置の制御が困難であり、硝材の材質、金型形状に応じた
自由な成形パターンを生成することは困難であった。
点を克服するために、金型の押付力の制御はもとより、
押付速度、押付位置を総合的に制御することにより、精
密で自由度に富んだガラス成形を行うガラス成形機の制
御装置を提供することにある。
に、この発明は、モータにより駆動軸を回転し、移動金
型を固定型金型に押圧することによって、加熱軟化状態
にある硝材を任意の形状に成形するガラス成形機の制御
装置において、金型の移動位置と速度、押付圧、温度な
どを設定する表示操作部と、表示操作部の設定データを
利用してモータの動作や温度指令値を順次生成していく
成形動作のプログラムを記憶するプログラム記憶部と、
金型を加熱冷却する温度制御部と、モータの動作を制御
するサーボ制御部と、金型に加わる押付力を検出する押
付力検出部と、金型の位置を検出する位置検出部と、金
型の加熱温度を検出する温度検出部と、前記プログラム
記憶部のプログラムにしたがって表示操作部で設定され
たガラス成形用の動作を順次生成していくプログラム実
行部とを有し、プログラム実行部からの指令に応じて前
記温度制御部で金型を加熱するとともにサーボ制御部で
モータの制御を行ない、プログラム実行部から金型に印
加する押付力、押付速度及び移動限などの押付指令デー
タとともに押付力制御が指令された場合、サーボ制御部
では、前記押付力指令値と押付力検出部からのフィード
バック値との差異を求め、この値に基づいて金型の移動
速度を演算し、前記押付け速度と移動限指令値の条件下
でモータで金型を駆動することにより、クローズドルー
プ式の押付力制御モードで硝材に印加する押付力を指令
された押付力に保持し、押付力制御モードに入ったのち
指定された時間経過後、又は、指定された移動限まで達
したことを検知後、もしくは外部からの信号により押付
力制御モードを解除し、位置検出部からのフィードバッ
ク信号によるクローズドループ式の位置制御モードに切
換えることによって、表示操作部の成形パターンで指定
された動作を実現するよう構成されていることを特徴と
するものである。
ことにより、プログラム実行部からの指令に応じて前記
温度制御部で金型を加熱するとともにサーボ制御部でモ
ータの制御を行ない、プログラム実行部から金型に印加
する押付力、押付速度及び移動限などの押付指令データ
とともに押付力制御が指令された場合、サーボ制御部で
は、前記押付力指令値と押付力検出部からのフィードバ
ック値との差異を求め、この値に基づいて金型の移動速
度を演算し、前記押付け速度と移動限指令値の条件下で
モータで金型を駆動することにより、クローズドループ
式の押付力制御モードで硝材に印加する押付力を指令さ
れた押付力に保持し、押付力制御モードに入ったのち指
定された時間経過後、又は、指定された移動限まで達し
たことを検知後、もしくは外部からの信号により押付力
制御モードを解除し、位置検出部からのフィードバック
信号によるクローズドループ式の位置制御モードに切換
えることによって、表示操作部の成形パターンで指定さ
れた動作が実現される。
に説明する。
のガラス成形機1を制御せしめる制御装置3が接続され
ている。ガラス成形機1は枠組みされたフレーム5を備
えており、このフレーム5における下部フレーム7上に
は減速機9が設けられている。この減速機9には電動式
サーボモータ11が連結されている。しかも電動式サー
ボモータ11には例えばエンコーダなどの位置検出器1
3が備えられている。
15の一端(下端)が連結されており、この駆動軸15
の他端(上端)には移動型金型としての下型17が設け
られている。この下型17には押付力検出装置としての
荷重検出器19と温度センサ21が備えられている。
の下部には上下方向へ延伸した支持フレーム25が垂設
されており、この支持フレーム25の下部には前記下型
17と対向して固定型金型としての上型27が設けられ
ている。前記支持フレーム25には図示省略の上下作動
装置によって上下動される加熱冷却装置29が設けられ
ており、この加熱冷却装置29内には加熱ヒータ31が
備えられている。
品の素材となる硝材Wを取付けた後、上下作動装置によ
り加熱冷却装置29を図1に示されているように下降さ
せて下型17、上型27および硝材Wを密封させる。次
いで、加熱ヒータ31を加熱せしめて硝材Wを加熱する
と同時に、電動式サーボモータ11を駆動せしめて減速
機9、駆動軸15を介して硝材Wの取付けられた下型1
7を上昇せしめることによって、下型17と上型27と
の協働で硝材Wに成形加工が行われることになる。
ログラム記憶部35、温度制御部37、サーボ制御部3
9、金型の押付力検出部41、位置検出部43、温度検
出部45およびプログラム実行部47が備えられてい
る。
7に接続されている。このプログラム実行部47にはプ
ログラム記憶部35、温度制御部37、サーボ制御部3
9がそれぞれ接続されている。サーボ制御部39には押
付力検出部41、位置検出部43が接続されている。押
付力検出部41は押付力検出装置としての荷重検出器1
9に接続されていると共に、位置検出部43は電動式サ
ーボモータ11に備えられた位置検出器13に接続され
ている。
29に接続されていると共に、温度検出部45は温度セ
ンサ21に接続されている。
うためには、図2に示されているような、金型の加熱温
度、金型の移動速度、金型を移動停止する位置、金型に
よって硝材を押圧する押付力などを指定された成形パタ
ーンに従って、制御装置3でもって、順次制御していく
ことが必要とされる。
値制御装置で使用されているのと同様なプログラム言語
で記述し、これらをあらかじめプログラム記憶部35に
記憶しておく。
ログラムでは操作表示器33で設定されたデータを、数
値制御装置で一般にマクロ変数と呼ばれるシステム固有
の変数番号で参照しながら温度、押付力、軸移動先など
を指示するようにプログラムしておく。この成形用プロ
グラムの一例が例えば図3に示されている。
御装置で実施されているのと同様な手段によってこのプ
ログラムを順次実行していく。しかも、プログラム実行
部47では、位置決め指令、押付力指令などに応じてサ
ーボ制御部39に対する指令データを生成する。
もとづいてサーボモータ11を制御する。サーボ制御部
39は、プログラム実行部47からの指令に応じて位置
制御ループモードと押付力制御モードを切り替えること
ができるように構成されている。
めのフローチャートが、図5と図6にはそれぞれ位置制
御モードと押付力制御モードのサーボ制御部の制御ブロ
ック図が示されている。
モードにするかどうかの判断がなされて、押付力制御モ
ードでないと判断されると、ステップS2で位置制御ク
ローズドループ処理がなされた後ステップS7で速度制
御ループへの指令値が出力される。ステップS1で押付
力制御モードと判断されると、ステップS3で押付力制
御クローズドループ処理がなされ、ステップS4で位置
指令カウンタの更新が行われる。ステップS5で転移点
検出処理が、ステップS6で押付力制御モード終了判定
処理が行われた後、ステップS7で速度制御ループへの
指令値が出力される。
の制御ブロックに基づいて動作しており、プログラム実
行部47から押付力制御モードへの切り替えが指令され
ると押付力制御モードの動作に切り変わり、図6の制御
ブロック図に基づき動作する。
行われているDDA(Digital Differenntial Analyze
r)などの方法によって軸移動指令データが生成され、
一定周期(サンプリング周期)毎に位置指令カウンタが
更新される(以下に述べるサーボ制御部の処理は、全て
一般にサンプリング制御方式という名前で呼ばれている
演算方式・・一定のサンプリング周期毎に演算を実行す
る方式・・・で行われている)。
置指令カウンタと、位置検出部からのフィードバック値
を記憶するフィードバックカウンタとの差をとり、これ
を比例+積分した値を速度指令値として速度制御ループ
に印加し、電動式サーボモータ11が駆動される。
たようにプログラム実行部47から指令された押付力指
令値が荷重指令カウンタにセットされる。
フィードバック信号の差をとり、これに押付力の微分補
償要素により補償を加えた値を比例+積分し、ゲイン要
素で増幅して速度演算値を求め、このあとプログラム実
行部47から指令された速度指令値と速度演算値を比較
し、速度演算値の方が大きければ、プログラム実行部4
7から指令された値にクランプした値を速度制御ループ
に印加し、電動式サーボモータ11を駆動する。このよ
うに、押付力制御モードでも指令された速度を越えるこ
となく押付力を制御することが保証される。
する際は、指令された押付圧の値が小さく、かつ、硝材
Wが上型27にまだ未接触状態等の状態にあり、演算さ
れた速度指令値が小さな値となって軸の移動速度が極端
に低下することを防止するために、図7に示した判定手
段により、速度指令値としてプログラム実行部47で指
令された値を使用する手段も組み込まれている。
出部から入力された実際の押付力と、押付力指令値にシ
ステムのパラメータに記憶された特定の比率(%値)を
掛けた値とを比較し、前者が後者より小さければ(実際
の押付力がまだ指令された押付力の指定された割合値よ
り小さいときは)、ステップS12でプログラム実行部
47から指令された速度指令値を、速度制御ループに対
する指令値として使用し、これによって上型17が硝材
Wに接触するまで低速度で移動し成形時間が増大するこ
とを防止している。
い場合には、ステップS11に進み、速度演算結果が指
令速度より大きければステップS12に進み、指令速度
を速度制御ループへ出力する。また、ステップS11で
速度演算結果が指令速度より小さければ、ステップS1
3に進み、速度演算結果を速度制御ループへ出力する。
も位置制御モードで使用する位置指令カウンタの更新が
行われている。位置制御モードと異なり、押付力制御モ
ードでは軸移動指令データの生成が行われないため、今
回のサンプリング時の位置検出部の信号の値と、前回の
サンプリング時の位置検出部の信号の値の差分をとり、
この差分を1サンプリング間の位置変化量として位置指
令カウンタに加算し更新している。これによって押付力
制御モードから位置制御モードに切り替えたときの位置
指令カウンタの継続性が保証される。
点に達したことを検出すると、このとき温度検出部から
入力された金型の温度を転移温度として記憶し出力す
る。
−体積変化曲線で、液相−固相の変わり目の点を指して
おり、成形上重要なデータとなっている。
圧している際、押付力は一定であるにも関わらず、金型
の位置が静定状態から移動状態に変化すれば、このとき
の温度が転移温度とみなすことができる。図4の転移点
検出処理部(ステップS5)ではこうした処理が行われ
ている。
の終了のチェックを行っている(ステップS6)。
プログラム実行部47から指令された実行時間のタイマ
値をサンプリング周期毎に減算し、このタイマ値がカウ
ントアップするか、あるいはプログラム実行部47から
指令された目標位置と、位置検出部から入力されるフィ
ードバックカウンタ値とを比較し指定された目標位置ま
で到達したことを検出するか、あるいはシーケンスコン
トローラなどを介して入力される外部からの押付力制御
モード解除信号がオンしたことによって判定され、これ
らのいずれかの条件が成立すると、押付力制御モード状
態を解除し、次ぎのサンプリング時点から位置制御モー
ドでの処理が実行される。
データを利用して電動式サーボモータ11の動作や温度
を制御する成形用プログラムを作成してプログラム記憶
部35に記憶し、プログラム実行部47でこのプログラ
ムを実行し、サーボ制御部39と温度制御部37に指令
データを与え、サーボ制御部39ではこの指令をもとに
位置制御モードと押付力制御モードを切り替え、押付力
制御モードでは押付力検出部45から入力される信号を
もとにクローズドループ方式で制御を行い、かつ、押付
力のみならず金型(下型17)の移動速度も含めた制御
を行うことによって、硝材W、金型形状に応じた自由度
に富んだ成形動作が可能となる。
において、一般に数値制御装置で使用されているシーケ
ンス番号(Nコード)、準備機能と呼ばれるコード(G
コード)、軸移動指令値、送り速度(Fコード)などを
用いて前記成形パターンに応じた動作が記述されてい
る。
でマクロ命令と呼ばれる命令を用いて、表示操作画面で
設定されたデータを参照できるようにしている。
ロックでは、G01Z[V6810]F[V6820]
なる形の指令値がプログラムされているが、これは図2
の成形パターンでZ1=34.00mmの位置まで送り速度V1=180
mm/minで移動する部分に対応している。
制御装置で一般にマクロシステム変数番号と呼ばれてい
るものに相当し、この例では図2で最初の移動動作(Z
1への移動データ)を設定するための軸の移動先と送り
速度の設定データに対応している。図3のシーケンス番
号N020のブロックでは条件を指定するマクロ制御命
令(IF命令)によって図1の温度設定値T1に達した
かどうかの判定を行っている。ここではマクロ変数V5
02を参照しているが、この変数は温度制御部37から
入力される条件判定信号に対応しており、指定温度T1
に達したのちオン(1)となる。ここではこの信号がオ
ンとなるまでウェイトし、この信号がオンとなってから
N030のブロックに進んでいる。
まで硝材Wを加圧する部分に相当する指令がプログラム
されている。ここではG100というGコードが使用さ
れているが、この指令では押付力制御モードに切り替え
ることを指示しており、このときの軸の移動限(Z)と
してV6811、送り速度(F)としてV6812、押
付力(I)としてV6800の値が使用されている。
Z2=46.70、送り速度V2=5.0mm/min、押付力P1=30Kg と設
定されているデータに対応している。
1による押付け力と硝材Wの反力がバランスした位置で
停止する(図2の点参照)。この間、温度制御部37
で硝材Wの加熱が続けられ、転移温度に達すると再度軸
はZ2点に向けて移動を開始する(図2の点参照)。
力される。Z2点に達すると、押付力制御モードから位
置制御モードに復帰し、Z2点の位置を保持する。シー
ケンス番号N070のブロックで、Z2点に到達したこ
とが温度制御部37に伝えられ、これによって温度T4
までの降温が開始される(図2のの点参照)。温度制
御部37では、T4の値として、先に出力された転移点
の温度を使用することも可能である。シーケンス番号N
080のブロックでT4までの降温をウェイトし、この
あとシーケンス番号N090のブロックで最終の押付け
を行う(図2の参照)。
されている(P10.00)。10秒間、押付けを行ったの
ち、再度位置制御モードに戻り、シーケンス番号N10
0のブロックで速度V4で原点に復帰し、1サイクルの
成形動作を終了する(図2の参照)。
装置でガラス成形機で必要とされる各種の成形パターン
の動作を実現することができる。
されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れているとおりの構成であるから、金型の押付力の制御
はもとより、押付速度、押付位置を総合的に制御するこ
とにより、従来単純な成形パターンで行うことしかでき
なかったガラスの成形動作を精度よく、かつ高い自由度
で実現させることができる。
構成ブロックを示した図である。
プログラムの一例図である。
ーチャートである。
トである。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 モータにより駆動軸を回転し、移動型金
型を固定型金型に押圧することによって、加熱軟化状態
にある硝材を任意の形状に成形するガラス成形機の制御
装置において、金型の移動位置と速度、押付圧、温度な
どを設定する表示操作部と、表示操作部の設定データを
利用してモータの動作や温度指令値を順次生成していく
成形動作のプログラムを記憶するプログラム記憶部と、
金型を加熱冷却する温度制御部と、モータの動作を制御
するサーボ制御部と、金型に加わる押付力を検出する押
付力検出部と、金型の位置を検出する位置検出部と、金
型の加熱温度を検出する温度検出部と、前記プログラム
記憶部のプログラムにしたがって表示操作部で設定され
たガラス成形用の動作を順次生成していくプログラム実
行部とを有し、プログラム実行部からの指令に応じて前
記温度制御部で金型を加熱するとともにサーボ制御部で
モータの制御を行ない、プログラム実行部から金型に印
加する押付力、押付速度及び移動限などの押付指令デー
タとともに押付力制御が指令された場合、サーボ制御部
では、前記押付力指令値と押付力検出部からのフィード
バック値との差異を求め、この値に基づいて金型の移動
速度を演算し、前記押付け速度と移動限指令値の条件下
でモータで金型を駆動することにより、クローズドルー
プ式の押付力制御モードで硝材に印加する押付力を指令
された押付力に保持し、押付力制御モードに入ったのち
指定された時間経過後、又は、指定された移動限まで達
したことを検知後、もしくは外部からの信号により押付
力制御モードを解除し、位置検出部からのフィードバッ
ク信号によるクローズドループ式の位置制御モードに切
換えることによって、表示操作部の成形パターンで指定
された動作を実現するよう構成されていることを特徴と
するガラス成形機の制御装置。 - 【請求項2】 押付力制御モードで金型の移動速度を演
算する際、演算された移動速度の値と押付指令部に与え
られた押付速度指令値とを比較し、前記演算された移動
速度の値が押付速度指令値を越える場合は、押付速度指
令値を金型の移動速度指令値として用いることにより、
指令された速度を越えることなく押付力の制御が可能な
ように構成されていることを特徴とする請求項1記載の
ガラス成形機の制御装置。 - 【請求項3】 金型の移動速度を演算する際に押付力検
出部からの押付力フィードバック信号を微分補償要素に
よって微分し補償する手段を備えていることを特徴とす
る請求項1記載のガラス成形機の制御装置。 - 【請求項4】 押付力制御モード時、移動型金型が硝材
に接触したかどうかを押付力検出部からの検出信号によ
って検出し、この信号値が押付力指令値に対してある特
定の割合に達するまでは、押付指令部で指令された押付
指令速度を金型の移動速度指令値とすることにより、押
付力指令値が小さな時にも金型が硝材に接触するまでの
移動速度が低下することを防止できるよう構成されてい
ることを特徴とする請求項1記載のガラス成形機の制御
装置。 - 【請求項5】 押付力制御モードで硝材を加圧制御時、
硝材を加熱軟化して転移点に達し、金型の位置を検出す
る位置検出部からの位置検出フィードバック値が静定状
態から特定の値だけ変化したとき、このときの加熱温度
を硝材の転移点として記憶し、データを出力する手段を
備えていることを特徴とする請求項1記載のガラス成形
機の制御装置。 - 【請求項6】 押付力検出部からの信号値が、押付力指
令値に対してある特定の割合に達するまでの比率をパラ
メータによって切換可能となるよう構成されていること
を特徴とする請求項4記載のガラス成形機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5320435A JP3037048B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | ガラス成形機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5320435A JP3037048B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | ガラス成形機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07172850A true JPH07172850A (ja) | 1995-07-11 |
JP3037048B2 JP3037048B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=18121419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5320435A Expired - Lifetime JP3037048B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | ガラス成形機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3037048B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000064823A1 (fr) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et dispositif de moulage de dispositif optique |
JP2006001768A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Toshiba Mach Co Ltd | ガラス成形装置 |
JP2007196581A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Toshiba Mach Co Ltd | 転写装置における制御装置 |
JP2016030711A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 東芝機械株式会社 | ガラス成形装置 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5320435A patent/JP3037048B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4489507B2 (ja) * | 2004-06-16 | 2010-06-23 | 東芝機械株式会社 | ガラス成形装置 |
JP2007196581A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Toshiba Mach Co Ltd | 転写装置における制御装置 |
JP2016030711A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 東芝機械株式会社 | ガラス成形装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3037048B2 (ja) | 2000-04-24 |
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