JPH08276473A - 射出成形機の計量制御方法および装置 - Google Patents

射出成形機の計量制御方法および装置

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JPH08276473A
JPH08276473A JP8217195A JP8217195A JPH08276473A JP H08276473 A JPH08276473 A JP H08276473A JP 8217195 A JP8217195 A JP 8217195A JP 8217195 A JP8217195 A JP 8217195A JP H08276473 A JPH08276473 A JP H08276473A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュを設定計量完了位置でショックなく
停止させて、高精度な計量を可能とする計量制御方法お
よび装置を提供する。 【構成】 射出成形機の計量工程において、スクリュ位
置とスクリュ速度と停止減速時間から停止予測位置を演
算し、該停止予測位置と設定計量完了位置とを比較し、
停止予測位置が設定計量完了位置を越えた場合は、背圧
制御を停止制御に切換えてスクリュ速度を前記停止減速
時間で減速し、同時に回転制御を減速制御に切換えてス
クリュ回転を前記停止減速時間で減速し、設定計量完了
位置で停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の計量制御
方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 従来の射出成形機の計量制御方法およ
び装置としては、特公平4-43775号公報および特公平6-7
3883号公報に開示されているように、スクリュを回転し
て成形材料を溶融・混練し、溶融樹脂を背圧に抗してス
クリュの先端部に供給し、スクリュが後退して設定計量
完了位置を越えた時にスクリュ回転を停止させるものが
ある。また、特公平4-6535号公報に開示されているよう
に、設定計量完了位置より僅か手前に設定された位置を
越えた時にスクリュ回転を減速させて微速にし、設定計
量完了位置を越えた時にスクリュ回転を停止させるもの
がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術で述べた前者においては、設定計量完了位置を越え
た時に、急にスクリュ回転を停止させるので、ショック
が大きく、実際にスクリュが停止するのは行き過ぎた位
置となる。また、この行き過ぎ量も、その時のスクリュ
回転の設定値、背圧の設定値、樹脂の溶融状態などの条
件が異なるとばらつき、高精度な計量が得られないとい
う問題点があった。
【0004】また、後者においては、スクリュ回転の最
適な減速開始点はスクリュ回転の設定値、背圧の設定値
などの条件が異なると違うので、最適な減速開始点を設
定することが困難であり、また、微速なスクリュ回転で
停止させても、樹脂の溶融状態が異なるとスクリュの停
止位置がばらつき、同様に高精度な計量が得られないと
いう問題点があった。
【0005】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたもので、減速開始点を自動的に
検出し、この減速開始点のスクリュ回転、背圧、樹脂の
溶融状態が異なっても、スクリュを最適な減速により設
定計量完了位置でショックなく停止させて、高精度な計
量を可能とする射出成形機の計量制御方法および装置を
提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による射出成形機
の計量制御方法は、射出成形機の計量工程において、ス
クリュ位置とスクリュ速度と停止減速時間から停止予測
位置を演算し、該停止予測位置と設定計量完了位置とを
比較し、停止予測位置が設定計量完了位置を越えた場合
は、背圧制御を停止制御に切換えてスクリュ速度を前記
停止減速時間で減速し、同時に回転制御を減速制御に切
換えてスクリュ回転を前記停止減速時間で減速し、設定
計量完了位置で停止させることを特徴とする。
【0007】さらに詳細には、前記停止制御が位置クロ
ーズ制御であることを特徴とする。本発明による射出成
形機の計量制御装置は、スクリュ位置を検出する位置検
出手段と、スクリュ速度を検出する速度検出手段と、少
なくとも設定計量完了位置と減速開始点から計量完了ま
での停止減速時間を記憶する記憶手段と、前記位置検出
手段で検出されたスクリュ位置と前記速度検出手段で検
出されたスクリュ速度から、記憶手段に設定された停止
減速時間で減速した場合にスクリュが停止する位置を演
算する停止位置予測演算手段と、前記停止位置予測演算
手段で演算した位置と前記記憶手段に設定された設定計
量完了位置とを比較して減速開始点を検出する減速開始
点検出手段と、前記減速開始点検出手段の検出出力によ
り、スクリュ速度を停止減速時間で設定計量完了位置を
目標値として減速停止させる射出(背圧)制御手段と、
前記減速開始点検出手段の検出出力により、スクリュ回
転を停止減速時間で減速停止させる回転制御手段と、か
ら構成されていることを特徴とする。
【0008】本発明による射出成形機の計量制御装置
は、スクリュ位置を検出する位置検出手段と、スクリュ
速度を検出する速度検出手段と、少なくとも設定計量完
了位置と減速開始点から計量完了までの停止減速時間を
記憶する記憶手段と、前記位置検出手段で検出されたス
クリュ位置と前記速度検出手段で検出されたスクリュ速
度から、記憶手段に設定された停止減速時間で減速した
場合にスクリュが停止する位置を演算する停止位置予測
演算手段と、前記停止位置予測演算手段で演算した位置
と前記記憶手段に設定された設定計量完了位置とを比較
して減速開始点を検出する減速開始点検出手段と、前記
減速開始点検出手段の検出出力により、射出用サーボモ
ータのスクリュ速度を停止減速時間で設定計量完了位置
を目標値として位置クローズ制御により減速停止させる
射出(背圧)制御手段と、前記減速開始点検出手段の検
出出力により、スクリュ回転用サーボモータのスクリュ
回転を停止減速時間で減速停止させる回転制御手段と、
から構成されていることを特徴とする。
【0009】さらに詳細には、スクリュ停止後、前記射
出用サーボモータおよびスクリュ回転サーボモータをサ
ーボロックすることを特徴とする。
【0010】
【作用】射出成形機の計量工程においてスクリュが後退
する際、スクリュ位置とスクリュ速度から停止減速時間
で減速した場合にスクリュが停止する停止予測位置を演
算し、この停止予測位置と設定計量完了位置とを比較
し、停止予測位置が設定計量完了位置を越えた場合は背
圧制御を停止制御に切換えてスクリュ速度を前記停止減
速時間で減速し、同時に回転制御を減速制御に切換えて
スクリュ回転を前記停止減速時間で減速し、設定計量完
了位置で停止させる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図1は、本発明による計量制御装置を示すブロッ
ク図である。同図において符号Aで示されるものは、射
出成形機の計量工程において、スクリュを回転させるス
クリュ回転用サーボモータであり、符号Bで示されるも
のは、射出工程においてスクリュを軸方向に移動させ、
また計量工程においてスクリュに背圧を与える射出用サ
ーボモータである。そして、計量工程において前記両サ
ーボモータA,Bを制御する計量制御装置は、スクリュ
位置を検出する位置検出手段Fと、スクリュ速度を検出
する速度検出手段Eと、少なくとも設定計量完了位置と
減速開始点から計量完了までの停止減速時間を記憶する
記憶手段Iと、前記位置検出手段Fで検出されたスクリ
ュ位置と前記速度検出手段Eで検出されたスクリュ速度
から、記憶手段Iに設定された停止減速時間で減速した
場合にスクリュが停止する位置を演算する停止位置予測
演算手段Gと、前記停止位置予測演算手段Gで演算した
位置と前記記憶手段Iに設定された設定計量完了位置と
を比較して減速開始点を検出する減速開始点検出手段H
と、前記減速開始点検出手段Hの検出出力により、前記
射出用サーボモータBのスクリュ速度を停止減速時間で
設定計量完了位置を目標値として位置クローズ制御によ
り減速停止させ、停止後はサーボロックによりスクリュ
位置を保持する射出(背圧)制御手段Dと、前記減速開
始点検出手段Hの検出出力により、前記スクリュ回転用
サーボモータのスクリュ回転を停止減速時間で減速停止
させ、停止後はサーボロックによりスクリュが回転しな
いように保持する回転制御手段Cと、から構成されるも
のである。
【0012】図2は本発明による計量制御装置の信号処
理系を示すブロック図である。
【0013】同図において符号1で示されるものは、射
出成形機のスクリュの射出、回転制御を行うための制御
装置である。この制御装置1には、マイクロプロセッサ
ー2、射出成形機の計量、射出などの各動作を制御する
ための制御プログラムを記憶したRAM等で構成される
メモリ3、上位コントローラから指令や設定値などのデ
ータを送受信する通信インターフェース7を有し、これ
らはバス9で接続されている。このバス9には、スクリ
ュ回転用サーボモータAを駆動制御するスクリュ回転用
サーボモータ制御回路5および射出用サーボモータBを
駆動制御する射出用サーボモータ制御回路6がそれぞれ
インターフェース回路4a,4bを介し接続されてい
る。なお、8a,8bは前記サーボモータに設けられた
パルスエンコーダなどの位置検出器である。
【0014】図3は本発明による計量制御装置の動作を
示すフローチャートであり、図4は本発明による計量制
御装置の動作説明図である。図3において、射出処理と
回転処理の2つの動作処理はマイクロプロセッサー2に
より実行されるが、マルチタスクなどの手法を用いて見
掛け上、同時に実行される。
【0015】図3および図4において、回転処理ではス
クリュ回転用サーボモータAを回転制御し(ステップS
1)、射出処理ではFLGを‘O’とし、射出用サーボ
モータBを背圧制御して(ステップS2)、スクリュを
回転して成形材料を溶融・混練し、溶融樹脂を背圧に抗
してスクリュの先端部に供給し、スクリュを後退させ
る。スクリュが図4に示すP1の位置まで後退すると、
スクリュ回転数をN1からN2に切り替えると同時に背
圧をB1からB2に切り替える。射出処理では、スクリ
ュの現在位置pと現在スクリュ速度vと所定の停止減速
時間STPとから停止予測位置を、例えば、下記数式に
基づいて毎時演算し、設定計量完了位置MGと比較する
(ステップS3)。
【0016】
【数1】停止予測位置=p+(v×STP/2) 上記数式において、pは現在スクリュ位置、vは現在ス
クリュ速度、STPは停止減速時間を示している。
【0017】もし停止予測位置が設定計量完了位置MG
に等しいかまたは越えた場合はFLG変数を‘1’とし
て(ステップS4)、背圧制御を停止制御、例えば位置
クローズ制御に切換えて(ステップS5)、現在スクリ
ュ速度を前記停止減速時間STPで徐々に減速し、設定
計量完了位置MGで停止するように制御し、停止減速時
間STPが経過すると(ステップS6)、サーボロック
制御でサーボロックして終了する(ステップS7)。な
お、ステップS6で停止減速時間STPが経過しない場
合は、ステップS5に戻り停止制御を行う。また、ステ
ップS3で停止予測位置が設定計量完了位置MGより小
さい場合は、ステップS2に戻り背圧制御を行う。
【0018】一方、回転処理では、FLG変数が‘1’
となったことを検出すると(ステップS8)、回転制御
を減速制御に切換えて(ステップS9)、現在スクリュ
回転から前記停止減速時間STPで徐々に減速し、設定
計量完了位置MGで停止するように制御し、停止減速時
間STPが経過すると(ステップS10)、サーボロッ
ク制御でサーボロックして終了する(ステップS1
1)。なお、ステップS10で停止減速時間STPが経
過しない場合は、ステップS9に戻り減速制御を行う。
また、ステップS8でFLG変数が‘1’とならない場
合は、ステップS1に戻り回転制御を行う。
【0019】なお、上記実施例におけるスクリュ回転用
サーボモータ、射出用サーボモータに替えて、スクリュ
回転用油圧モータと射出用油圧シリンダによりスクリュ
の回転と射出(背圧)制御を行ってもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明による射出成形機の計量制御方法
および装置は、以上のように構成されているため、次の
ような効果を得ることができる。すなわち、減速開始点
を自動的に検出し、その時のスクリュ速度を停止減速時
間で設定計量完了位置を目標値として減速停止させるの
で、減速開始点のスクリュ回転、背圧、樹脂の溶融状態
が異なっても、スクリュを最適な減速により設定計量完
了位置でショックなく停止させることができ、高精度な
計量が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による計量制御装置を示すブロック図で
ある。
【図2】本発明による計量制御装置の信号処理系を示す
ブロック図である。
【図3】本発明による計量制御装置の動作を示すフロー
チャートである。
【図4】本発明による計量制御装置の動作説明図であ
る。
【符号の説明】
1 制御装置 2 マイクロプロセッサー 3 メモリ 4a,4b インターフェース回路 5 スクリュ回転用サーボモータ制御回路 6 射出用サーボモータ制御回路 7 通信インターフェース 8a,8b 位置検出器 9 バス A スクリュ回転用サーボモータ B 射出用サーボモータ C 回転制御手段 D 射出(背圧)制御手段 E 速度検出手段 F 位置検出手段 G 停止位置予測演算手段 H 減速開始点検出手段 I 記憶手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形機の計量工程において、スクリ
    ュ位置とスクリュ速度と停止減速時間から停止予測位置
    を演算し、該停止予測位置と設定計量完了位置とを比較
    し、停止予測位置が設定計量完了位置を越えた場合は、
    背圧制御を停止制御に切換えてスクリュ速度を前記停止
    減速時間で減速し、同時に回転制御を減速制御に切換え
    てスクリュ回転を前記停止減速時間で減速し、設定計量
    完了位置で停止させることを特徴とする射出成形機の計
    量制御方法。
  2. 【請求項2】 前記停止制御が位置クローズ制御である
    ことを特徴とする請求項1記載の射出成形機の計量制御
    方法。
  3. 【請求項3】 射出成形機の計量工程における計量制御
    装置が、スクリュ位置を検出する位置検出手段と、スク
    リュ速度を検出する速度検出手段と、少なくとも設定計
    量完了位置と減速開始点から計量完了までの停止減速時
    間を記憶する記憶手段と、前記位置検出手段で検出され
    たスクリュ位置と前記速度検出手段で検出されたスクリ
    ュ速度から、記憶手段に設定された停止減速時間で減速
    した場合にスクリュが停止する位置を演算する停止位置
    予測演算手段と、前記停止位置予測演算手段で演算した
    位置と前記記憶手段に設定された設定計量完了位置とを
    比較して減速開始点を検出する減速開始点検出手段と、
    前記減速開始点検出手段の検出出力により、スクリュ速
    度を停止減速時間で設定計量完了位置を目標値として減
    速停止させる射出(背圧)制御手段と、前記減速開始点
    検出手段の検出出力により、スクリュ回転を停止減速時
    間で減速停止させる回転制御手段と、から構成されてい
    ることを特徴とする射出成形機の計量制御装置。
  4. 【請求項4】 スクリュ回転用サーボモータと射出用サ
    ーボモータにより、スクリュの回転と射出(背圧)制御
    を行う射出成形機において、計量制御装置が、スクリュ
    位置を検出する位置検出手段と、スクリュ速度を検出す
    る速度検出手段と、少なくとも設定計量完了位置と減速
    開始点から計量完了までの停止減速時間を記憶する記憶
    手段と、前記位置検出手段で検出されたスクリュ位置と
    前記速度検出手段で検出されたスクリュ速度から、記憶
    手段に設定された停止減速時間で減速した場合にスクリ
    ュが停止する位置を演算する停止位置予測演算手段と、
    前記停止位置予測演算手段で演算した位置と前記記憶手
    段に設定された設定計量完了位置とを比較して減速開始
    点を検出する減速開始点検出手段と、前記減速開始点検
    出手段の検出出力により、前記射出用サーボモータのス
    クリュ速度を停止減速時間で設定計量完了位置を目標値
    として位置クローズ制御により減速停止させる射出(背
    圧)制御手段と、前記減速開始点検出手段の検出出力に
    より、前記スクリュ回転用サーボモータのスクリュ回転
    を停止減速時間で減速停止させる回転制御手段と、から
    構成されていることを特徴とする射出成形機の計量制御
    装置。
  5. 【請求項5】 スクリュ停止後、前記射出用サーボモー
    タおよびスクリュ回転サーボモータをサーボロックする
    ことを特徴とする請求項4記載の射出成形機の計量制御
    装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006042809A1 (de) * 2004-10-19 2006-04-27 Siemens Aktiengesellschaft VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER SPRITZGIEßMASCHINE
CN104978452A (zh) * 2015-06-11 2015-10-14 昆明理工大学 一种模拟预测颗粒物料悬浮速度的方法
KR20170063164A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 엘에스엠트론 주식회사 사출성형기의 제어장치 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006042809A1 (de) * 2004-10-19 2006-04-27 Siemens Aktiengesellschaft VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER SPRITZGIEßMASCHINE
CN104978452A (zh) * 2015-06-11 2015-10-14 昆明理工大学 一种模拟预测颗粒物料悬浮速度的方法
KR20170063164A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 엘에스엠트론 주식회사 사출성형기의 제어장치 및 방법

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