JPH082566B2 - 電動式射出成形機の射出制御方式 - Google Patents

電動式射出成形機の射出制御方式

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JPH082566B2 JP16911788A JP16911788A JPH082566B2 JP H082566 B2 JPH082566 B2 JP H082566B2 JP 16911788 A JP16911788 A JP 16911788A JP 16911788 A JP16911788 A JP 16911788A JP H082566 B2 JPH082566 B2 JP H082566B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電動式射出成形機の射出制御方式に関す
る。
従来の技術 サーボモータを使用した電動式射出成形機において
は、射出時の応答性をよくする方法として、射出用サー
ボモータの立上りが時定数を調整する方式やサーボ制御
系のゲイン定数を調整する方式等が知られている。即
ち、射出指令に対し、スクリューを設定射出速度に応答
よく追従させるために、モータの立上り時定数を調整
し、スクリューの射出速度が設定射出速度にすばやく達
するように調整したり、又はサーボ系のゲインを調整す
ることによって、応答性をよくし、設定射出速度にいち
速く達するように調整している。
発明が解決しようとする課題 しかし、立上がり時定数を調整する方式にしてもサー
ボ制御系のゲイン定数を調整する方式にしても、射出開
始時のスクリューの応答性の限界は、最終的に、サーボ
モータの出力と制御系の持つゲインとによって決定さ
れ、従来、これ以上の高応答性を得るためにはサーボモ
ータや制御装置自体を交換するか、もしくは、特開昭60
−132722号公報に開示される射出成形機における射出機
構のようにアキュムレータ等を装着する以外に方法はな
く、いずれの場合においても射出成形機自体のコストが
高額化してしまうという問題があった。
そこで、本発明の目的は、射出用サーボモータや制御
装置の交換、または、アキュムレータ等の付加といった
外的要素の変更を行うことなく、射出開始時のスクリュ
ーの高応答性を安価に得られる電動式射出成形機の射出
制御方式を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、位置偏差量に
応じて出力される速度指令値に、射出開始時所定時間、
射出方向に所定量の速度指令値を加算し、射出開始時の
トルク指令値を増大させるようにした。
作 用 射出開始時の所定時間、位置偏差量に応じて出力され
る速度指令値に射出方向に所定量の速度指令値を加算す
るようにしたので、位置偏差が微小な射出開始段階であ
っても速度指令値の総和が大きな値となり、トルク指令
値が増大されて、スクリューは高速,高トルクで駆動さ
れ、射出開始時の高応答性が確保される。
実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。
第1図は、本発明の方式を実施する一実施例の電動式
射出成形機および該射出成形機の制御系要部を示す図
で、符号1はスクリュー、符号2はスクリュー1を軸方
向に駆動する射出用サーボモータであり、該サーボモー
タ2にはパルスコーダ3が装着されている。
符号100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)108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CPU110を有
しており、PMC用のCPU110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ROM1
13とデータの一時記憶に用いられるRAM106が接続されて
いる。
NC用CPU108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ROM111および射出用,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101がサーボインターフェ
イス107を介して接続されている。なお、第1図では射
出用サーボモータ2、該サーボモータ2のサーボ回路10
1のみ図示している。また、103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、マクロ変数を記憶する設定メ
モリ部とを有し、該設定メモリ部には、予め、射出開始
直後に射出用サーボモータ2への速度指令電圧に加算す
べき電圧(以下、射出用ドリフト電圧という)VSおよび
該電圧を印加すべき時間(以下、射出用ドリフト電圧印
加時間という)TSを設定記憶させておく。
109はバスアービタコントローラ(以下、BACという)
で、該BAC109にはNC用CPU108及びPMC用CPU110,共有RAM1
03,入力回路104,出力回路105の各バスが接続され、該BA
C109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112を介
してBAC109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)であり、ソフトキーやテ
ンキー等の各種操作キーを操作することにより様々な指
令及び設定データの入力ができるようになっている。な
お、102はNC用CPU108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1図では、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、射出用サーボモータ2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101も射出用サーボモータ用のものだ
けを示し、他の軸のサーボ回路は省略している。
サーボ回路101の例として、DCサーボモータのサーボ
回路の例を第2図に示す。NC用CPU108からサーボインタ
ーフェイス107を介して出力される所定周期毎の分配パ
ルス、即ち、射出用サーボモータ2への位置指令を加算
する一方、射出用サーボモータ2の回転変位に伴ってパ
ルスコーダ3より出力されるパルスを減じ射出用サーボ
モータ2の指令位置に対する現在の位置偏差を出力する
エラーレジスタ201と、エラーレジスタ201の出力をD/A
変換して速度指令電圧として出力するD/A変換器202と、
該速度指令電圧からパルスコーダ3の出力パルスをF/V
変換器206によってF/V変換して得た検出電圧を減じて射
出用サーボモータ2の速度偏差を求め、トルク指令に対
応する電圧を出力する誤差増巾器203とを有し、トルク
指令電圧から射出用サーボモータ2の駆動電流に対応す
る電圧を減じてその偏差を誤差増巾器204で増巾し、電
力増巾器205で増巾して、射出用サーボモータ2の位
置,速度,トルクを制御するものである。
上記サーボ回路101には、さらに、出力回路105を介し
て操作されるドリフト補正回路200が設けられ、該ドリ
フト補正回路200は、通常、PMC用CPU110からの指令によ
りサーボ系(誤差増巾器203,204等)に生じるドリフト
電圧を相殺するように電圧をA/D変換器202の出力に印加
して、エラーレジスタ201の値が「0」でも、誤差増巾
器203,204等に生じるドリフト電圧によりサーボモータ
が回転するのを防止している。なお、ドリフト補正回路
200は通常のNC装置が備えるものであり、構成等に関す
る説明は省略する。
以上のような構成において、NC装置100は、共有RAM10
3に格納された射出成形機の各動作を制御するNCプログ
ラム及び上記設定メモリ部に記憶された各種成形条件等
のパラメータやROM113に格納されているシーケンスプロ
グラムにより、PMC用CPU110がシーケス制御を行いなが
ら、NC用CPU108が射出成形機の各軸のサーボ回路101へ
サーボインターフェイス107を介してパルス分配し、射
出成形機を制御するものである。そして、上述したよう
に、出力回路105を介して設定されるドリフト補正回路2
00の出力は、サーボ系のハードウェアから生じるドリフ
ト電圧を相殺する程度の小さな電圧であるが、本実施例
においては、このドリフト補正回路200を利用して、射
出開始時の射出速度の立上りの応答性を改善したもの
で、以下、本実施例の動作を第3図に示す射出工程にお
いてPMC用CPU110が行う処理の概略を示すフローチャー
トと共に説明する。
射出工程が開始されると、PMC用CPU110は、まず、BAC
109を介して共有RAM103に射出開始フラグをセットし、N
C用CPU108による射出開始、即ち、射出用サーボモータ
2へのパルス分配処理の開始を許可する(ステップS
1)。
次に共有RAM103の設定メモリ部に予め設定記憶された
射出用ドリフト電圧VSおよび射出用ドリフト電圧印加時
間TSを読込み、BAC109,出力回路105を介してサーボ回路
101内のドリフト補正回路200に射出用ドリフト電圧V
S(射出方向の電圧)を設定し、該射出用ドリフト電圧V
Sを誤差増巾器203に印加させると共に、ドリフト電圧の
印加時間を監視するタイマに射出用ドリフト電圧印加時
間TSをセットしてスタートさせる(ステップS2)。
一方、NC用CPU108は、共有RAM103に射出開始フラグが
セットされたことを確認した後、直ちに、該共有RAM103
の設定メモリ部に設定記憶された各種成形条件のパラメ
ータ、即ち、射出速度や射出完了位置等に基づきサーボ
インターフェイス107を介して所定周期毎のパルス分配
処理を開始し、位置指令となる分配パルスをサーボ回路
101に出力し、射出用サーボモータ2の射出制御を開始
する。
射出制御開始時の現時点においては、エラーレジスタ
201に蓄積されるエラー量、即ち位置偏差量は小さく、
このエラーレジスタ201の値をD/A変換してD/A変換器202
から出力される速度指令電圧は小さく、そのため、サー
ボモータ2の回転が指令速度に達するには時間遅れがあ
る。しかし、前記ステップS2の処理でPMC用CPU110によ
り設定されたドリフト補正回路200の出力電圧、即ち、
射出方向へのドリフト電圧VSがD/A変換器202からの速度
指令電圧に加算して誤差増巾器203に入力されることに
なるため、誤差増巾器203から出力されるトルク指令値
は射出用ドリフト電圧VSによって大きな値となり、射出
用サーボモータ2は高速,高トルクで駆動されて、射出
開始時におけるスクリュー1の高応答性が実現される。
一方、射出用ドリフト電圧VSをドリフト補正回路200
に設定し、ドリフト電圧の印加時間を監視するタイマに
射出用ドリフト電圧印加時間TSをセットしてスタートさ
せたPMC用CPU110は、ステップS3に移行して、タイマの
セット時間が終了しているか否かを判別し、タイマのセ
ット時間が終了していなければそのまま待機する。した
がって、タイマが作動する間、ドリフト補正回路200に
設定された射出用ドリフト電圧VSがD/A変換器202からの
速度指令電圧と共に誤差増巾器203に入力され、スクリ
ュー1は高速,高トルクで駆動され続ける。
そして、射出用ドリフト電圧印加時間TSが経過してタ
イマのセット時間が終了したことが判別されると、PMC
用CPU110はステツプS4に移行して、ドリフト補正回路20
0から射出用ドリフト電圧VSの設定を解除する。射出用
ドリフト電圧VSの設定が解除されると、誤差増巾器203
にはエラーレジスタ201から出力される位置偏差をD/A変
換した通常の速度指令電圧が印加されることとなり、以
下、従来と同様の射出制御が行われる。また、ドリフト
補正回路200も、射出開始以前と同様、PMC用CPU110から
の指令によりサーボ系のドリフト電圧を相殺する方向に
通常の電圧を印加する通常の作業状態に復帰する。
このようにして、差出開始直後の所定時間に亘るスク
リュー1の高速,高トルク駆動が終了すると、PMC用CPU
110はステップS5に移行して、NC用CPU108による射出工
程のパルス分配処理が終了し、スクリュー1が射出完了
位置に到達しているか否かを判別し、射出完了位置に到
達していれば、従来と同様に保圧工程における処理を開
始することとなる。
以上に述べたように、本実施例においては、射出開始
直後の所定時間、射出用サーボモータ2への速度指令電
圧に所定電圧を加算するための手段として、通常のNC装
置が備えるドリフト補正回路200を使用して射出開始時
間のみ速度指令電圧を増大させて射出速度の立上りを応
答のよいものとしているので、射出成形機の制御装置等
には全く手を加える必要がなく、単に、PMC用CPU110が
射出工程において行う処理を記憶したROM113のシーケン
スプログラムに修正を加えるだけでよく、射出開始時に
おけるスクリュー1の高応答性を極めて安価に得ること
ができる。なお、本実施例においては、射出用ドリフト
電圧VSと射出用ドリフト電圧印加時間TSを共有RAM103の
設定メモリ部に設定記憶することにより変更可能な値と
したが、PMC用CPU110が射出工程において行う処理を記
憶したROM113のシーケンスプログラム中に定数として書
込んでおいても良いことは無論である。
発明の効果 本発明は、位置偏差に応じて出力される速度指令値
に、射出開始時の所定時間、射出方向に所定量の速度指
令値を加算することにより射出開始時のトルク指令値を
増大させるようにしたので、射出開始時のスクリューの
高応答性を確保するために外的要素を変更する必要はな
く、射出開始時におけるスクリューの高応答性を安価に
得ることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の方式を実施する一実施例の電動式射出
成形機および該射出成形機の制御系要部を示す図、第2
図は同実施例における制御装置のサーボ回路の一例を示
すブロック図、第3図は射出工程においてPMC用CPUが行
う処理のフローチャートである。 1……スクリュー、2……射出用サーボモータ、 3……パルスコーダ、100……数値制御装置、 101……サーボ回路、102,106……RAM、 103……共有RAM、104……入力回路、 105……出力回路、107……サーボインターフェイス、10
8……数値制御用マイクロプロセッサ、 109……バスアービターコントローラ、 110……プログラマブルマシンコントローラ用マイクロ
プロセッサ、111,113……ROM、 112……オペレータパネルコントローラ、 114……CRT表示装置付き手動データ入力装置、 200……ドリフト補正回路、201……エラーレジスタ、20
2……D/A変換器、 203,204……誤差増巾器、205……電力増巾機、206……F
/V変換器。
フロントページの続き (72)発明者 細谷 祐一 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社商品開発研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サーボモータによってスクリューを軸方向
    に駆動して射出を行わせる電動式射出成形機の射出制御
    方式において、位置偏差量に応じて出力される速度指令
    値に、射出開始時所定時間、射出方向に所定量の速度指
    令値を加算し、射出開始時のトルク指令値を増大させ
    て、射出速度の立上り応答性を良くしたことを特徴とす
    る電動式射出成形機の射出制御方式。
JP16911788A 1988-07-08 1988-07-08 電動式射出成形機の射出制御方式 Expired - Fee Related JPH082566B2 (ja)

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