JPH11170325A

JPH11170325A - 射出成形機の制御方法及び制御装置

Info

Publication number: JPH11170325A
Application number: JP36171097A
Authority: JP
Inventors: Tetsuaki Neko; 哲明根子; Kozo Inoue; 幸三井上
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のセンサからの出力によって複数の制御
量を制御できるようにすることができる射出成形機の制
御方法及び制御装置を提供する。【解決手段】制御しようとする射出成形機の制御対象
１から複数のセンサＳ１〜ＳＮで制御量を検出し検出値
行列Ｙを構成する。各制御量に対する指令でコマンド行
列Ｘを構成し、コマンド行列Ｘから検出値行列Ｙを減じ
て偏差行列Ｅを求める。ゲイン行列Ｇに偏差行列Ｅを乗
じて操作量行列ΔＵを求める。操作量行列ΔＵの各操作
量を対応する要素を駆動するモータの位置指令、速度指
令、トルク指令のいずれかに、補正量として加算する
か、各指令の代わりにこの操作量を用いるかしてモータ
を制御する。制御対象を複数の制御量によって制御する
ようにしたから、より精密で適確な制御を行うことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の制御
方法、制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機においては、型締部の可動金
型が取付けられた可動盤、樹脂の射出を行うスクリュ、
金型内から成形品を取り出すエジェクタ等、可動する可
動部材の位置や速度及び力（圧力）をフィードバック制
御することが一般に行われている。これらのフィードバ
ック制御を行うために可動部材の位置や速度を検出する
センサ、力（圧力）を検出するセンサを備えている。例
えば、樹脂圧を制御するために型内圧力を検出するセン
サ、ノズル圧力を検出するセンサ、射出時や計量時に樹
脂からスクリュに加わる圧力を検出するロードセル等の
センサを備えている。そして、これらの圧力を検出する
センサの１つを用い、圧力（力）を検出しその圧力をフ
ィードバック制御したり、検出圧力に応じて、可動部材
の指令移動速度を切り替え、速度のフィードバック制御
を行ったり、又は、可動部材の位置を検出するセンサか
ら検出される位置に応じて、指令圧力を切換え圧力のフ
ィードバック制御を行ったり、指令速度を切換え速度の
フィードバック制御をしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、１つのセンサで検出した検出出力に基づいて、圧力
を制御したり、速度を制御するもので、１つの検出出力
によって１つの制御量をフィードバック制御するもので
ある。しかし、圧力を制御すれば速度が変化し、速度を
制御すれば、圧力が変化する。例えば、射出制御の場
合、圧力を制御すれば、射出速度が変化し、射出速度を
制御すれば圧力も変化する。圧力も射出速度も制御する
ことはできない。

【０００４】又、射出制御の場合、射出開始時には型内
センサでは樹脂圧を検出することができず、ノズル圧力
やスクリュに掛かる圧力をセンサで検出して圧力の制御
を行った方がよい。一方、金型内に樹脂が充填した後等
は、ノズル圧力やスクリュに掛かる圧力よりも型内圧力
を検出して制御した方がよい。さらに、金型内の樹脂の
圧力をエジェクタ装置や型締装置を駆動して制御する場
合、型内圧力はエジェクタ装置の駆動量や力、型締装置
の可動盤の移動量や力、さらにはスクリュによって樹脂
に与える力、移動量等によって変化する。

【０００５】そこで、複数のセンサからの出力によって
複数の制御量を制御できるようにすることができる射出
成形機の制御方法及び制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、制御対象に対
して制御対象の各制御量を検出する複数のセンサを設け
ると共に、各センサで検出される制御量に対する指令で
構成されるコマンド行列と各制御量に対応するフィード
バックゲインで構成されるゲイン行列を記憶する記憶手
段と、該記憶手段に記憶されている上記コマンド行列及
び上記ゲイン行列と上記複数のセンサから得られる検出
値で構成する検出値行列によって操作を行う１以上の要
素の操作量で構成される操作量行列を求める手段とを備
え、該手段で求められた操作を行う要素に対する操作量
により上記制御対象を制御するようにした。

【０００７】特に、上記操作量行列を求める手段は、コ
マンド行列から上記複数のセンサから得られる検出値で
構成する検出値行列を減じて偏差行列を求め、該偏差行
列に上記ゲイン行列を乗じて１以上の要素の操作量で構
成される操作量行列を求めるようにした。

【０００８】または、制御量に対する指令と制御量に対
して操作を行う２以上の要素の操作量を求めるためのフ
ィードバックゲインで構成されるゲイン行列を記憶する
記憶手段と、上記指令、制御量を検出する１つのセンサ
から得られる検出値及び上記ゲイン行列により、操作を
行う２以上の要素の操作量で構成される操作量行列を求
める手段とを備え、該手段で求められた操作を行う要素
に対する操作量により上記制御対象を制御するさらに、
選択手段を設け、上記求められた操作量行列の各要素の
操作量を、各要素に対応する制御対象に対して作用する
可動部材の位置指令、速度指令、力指令のいずれか１つ
の代わりに上記求められた操作量行列の各要素の操作量
を使用するように選択するようにした。又は、各要素に
対応する制御対象に対して作用する可動部材の位置指
令、速度指令、力指令のいずれか１つに対する補正量と
して上記求められた操作量行列の各要素の操作量を加算
する手段を設けて制御対象を制御するようにした。又、
上記求められた操作量行列の各要素の操作量と各要素に
対応する制御対象に対して作用する可動部材の位置指
令、速度指令、力指令のいずれか１つとを選択し比較
し、小さい方を選択した指令とする比較手段とを設け
て、制御対象を制御するようにした。さらに、上記記憶
手段にはコマンド行列及びゲイン行列の各要素を時間の
関数もしくは制御対象に対して作用する可動部材の位置
の関数として記憶設定しておく。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の作用原理を説明
する説明図であり、射出成形機のスクリュや型締機構の
可動盤等の可動部材をサーボモータで駆動制御する電動
式射出成形機に適用した例を示している。

【００１０】制御対象１の射出成形機には、スクリュを
駆動制御するサーボモータ、型締機構の可動盤を駆動制
御するサーボモータ、エジェクト装置を駆動制御するサ
ーボモータ、スクリュの回転駆動を制御するサーボモー
タ等の複数のモータＭ１〜Ｍ４が設けられている。又、
金型内の樹脂圧を検出する型内圧センサ、加熱シリンダ
の先端部のノズル内の圧力を検出するノズル圧センサ、
スクリュに加わる樹脂からの圧力を検出するロードセル
等のセンサ（以下このセンサをロードセルという）、タ
イバーに設けられたロードセルや歪み計によって型締力
を検出する型締力センサ等の複数のセンサＳ１〜ＳＮが
設けられている。

【００１１】又、各サーボモータＭ１〜Ｍ４にはそれぞ
れ、該モータの回転位置、速度を検出しモータによって
駆動される可動部材の位置、速度を検出するパルスエン
コーダ等の位置・速度検出器が設けられ、この検出され
た位置・速度はサーボ回路２にそれぞれフィードバック
される。なお、図１では、サーボ回路２を１つだけ記載
しているが、このサーボ回路２は各モータＭ１〜Ｍ４毎
に設けられ、各サーボ回路２からの出力で各サーボモー
タＭ１〜Ｍ４は駆動制御され、各サーボモータＭ１〜Ｍ
４に設けられた位置・速度検出器からの位置・速度フィ
ードバック信号はそれぞれのサーボ回路２にフィードバ
ックされるものである。図１では、説明を簡単にするた
めに１つのサーボ回路のみを代表として記載している。

【００１２】各サーボ回路２では、指令位置と位置・速
度検出器からフィードバックされてくる位置のフィード
バック信号により位置偏差を求め位置ループ制御（位置
のフィードバック制御）を行い速度指令Ｖcmd を求め、
該速度指令Ｖcmd と位置・速度検出器からフィードバッ
クされてくる速度フィードバック信号より速度ループ制
御（速度フィードバック制御）を行いトルク指令（電流
指令であり力の指令を意味する）を求め、このトルク指
令と、図示しない電流検出器からの電流フィードバック
信号によって電流ループ制御を行い、図示しないインバ
ータ等のアンプを介してそれぞれのサーボモータＭ１〜
Ｍ４を駆動制御する。ただし、位置制御を必要としない
場合、例えばスクリュ回転を駆動制御するモータに対し
ては位置ループはなく速度ループと電流ループのみで速
度制御がなされる。さらに、圧力（力）のみを制御する
必要がある場合には、位置ループ、速度ループはなく電
流ループのみで圧力（力）制御が行われる。以上は従来
の電動式射出成形機の各可動部材を駆動するサーボモー
タの駆動制御と同一である。

【００１３】一方、本発明においては、制御対象１の射
出成形機よりＮ個の制御量をセンサＳ１〜ＳＮで検出し
Ｎ行１列の検出値行列Ｙを求め、Ｎ個の制御量のそれぞ
れの指令値としてＮ行１列のコマンド行列Ｘを与えて、
コマンド行列Ｘから検出値行列Ｙを減じてＮ行１列の偏
差行列Ｅ（＝Ｘ−Ｙ）を求め、Ｍ行Ｎ列のゲイン行列Ｇ
に上記Ｎ行１列の偏差行列Ｅを乗じてＭ行１列の操作量
行列ΔＵを求め、位置指令、速度指令又は電流指令の補
正量とするか、直接指令値とする。なお、制御量の指令
値やゲインは時間もしくは位置（例えばスクリュ位置）
によって変えるものであり、変化するものとして各行列
を表す下記の数１〜数５の式ではこの時間もしくは位置
を変数ｉとして表している。

【００１４】

【数１】

【００１５】

【数２】

【００１６】

【数３】

【００１７】

【数４】

【００１８】

【数５】なお、上記例では、数３式〜数５式に示すように、フィ
ードバック制御において比例制御しか行わない例を示し
たが、比例、微分、積分制御を行う時には、３式で求め
られた偏差行列Ｅ（この場合この偏差行列をＥP とす
る）の変化量を偏差微分行列ＥD として数６式のように
求め、また、偏差行列Ｅｐを積算して、数７式の用に偏
差積分行列ＥI として求め、また、比例、微分、積分ゲ
イン行列を上記数４式のようにそれぞれ与えることによ
って（比例ゲイン行列をＧP 、微分ゲイン行列をＧD 、
積分ゲイン行列をＧI とする）、比例、微分、積分フィ
ードバック制御を行って数８式のように操作量行列を求
めてもよい。また、積分制御は行わず比例微分フィード
バック制御でも、もしくは微分制御は行わず比例積分フ
ィードバック制御を行ってもよい。

【００１９】

【数６】

【００２０】

【数７】

【００２１】

【数８】本発明においては、上記求めた操作量行列ΔＵの各要素
操作量ΔＵ1(i)〜ΔＵM(i)を指令値に対する補正量とし
て用いる場合、この操作量を指令値の代わりに用いる場
合、さらに指令値かこの操作量の小さい方（場合によっ
ては大きい方）を用いる場合がある。

【００２２】図２は操作量行列ΔＵの各要素操作量ΔＵ
1(i)〜ΔＵM(i)を指令値に対する補正量として用いたと
きのサーボ回路の各ループ制御のブロック図である。こ
の場合、指令に対して、求めた操作量ΔＵ1(i)〜ΔＵM
(i)が対応する指令に加算され補正された指令となり、
この指令からフィードバック量を減じて位置、速度又は
電流ループ制御が行われることになる。例えば、図２に
おいて、位置指令に対して補正を行う場合には、図２に
おける指令は位置指令であり、求めた操作量行列ΔＵに
おける位置に関する操作量が補正量ΔＵとなる。又、こ
の補正された位置指令と位置のフィードバック信号とに
よって位置ループ処理がなされることになる。

【００２３】図３は、操作量行列ΔＵの各要素操作量Δ
Ｕ1(i)〜ΔＵM(i)を指令値とする場合のサーボ回路の各
ループ制御のブロック図である。例えば、速度ループ制
御によって出力されるトルク指令（電流指令）や、直接
力（圧力）制御を行うときに直接指令される力（圧力）
指令の代わりにこの求められた操作量行列ΔＵの圧力
（力）に対応する操作量を電流ループへの指令としこの
指令と電流フィードバック信号によって電流ループ制御
を行うことになる。

【００２４】図４は、指令値と求められた操作量ΔＵ1
(i)〜ΔＵM(i)の対応する操作量とを比較して、小さい
方（場合によっては大きい方）を位置や、速度や電流ル
ープの指令とするサーボ回路の各ループ制御のブロック
図である。

【００２５】図５は、位置ループ制御は行わず、速度ル
ープと電流ループ制御を行うときの時間もしくは位置ｉ
の関数として設定される指令とフィードバックゲインの
テーブルを示す一例である。時間もしくは位置（例えば
スクリュ位置）ｉの関数として、コマンド行列Ｘの各要
素Ｘ1(i)、Ｘ2(i)、…が設定され、又速度指令としてＶ
(i) が設定される。又、ゲイン行列Ｇの各要素Ｇ11(i)
、Ｇ12(i) 、…Ｇ21(i) Ｇ22(i) 、…が設定される。
そして、上述した方法によって操作量行列ΔＵ(i) が求
められ、速度指令もしくは電流指令（トルク指令）のど
ちらか一方が上記図２〜図４に示す方法によって補正も
しくは切り替えられることになる。例えば、速度に対す
る操作量を求めたときには、図２に示す方法ではこの操
作量を設定速度に加算し速度ループ制御に対する速度指
令とし、図３に示す方法では、設定した指令速度を選択
するか、求められた速度に関する操作量を速度指令とし
て選択するか、その選択によって、速度ループへの速度
指令が異なることになる。さらに、図４の方法を用いた
場合には、設定された速度指令と求められた操作量との
小さい方（もしくは大きい方）を速度ループの速度指令
となる。

【００２６】なお、位置ループ制御も行う場合は、図５
における速度指令が位置指令に代わり、電流ループ制御
の圧力制御のみを行う場合には、図５における速度指令
が圧力（電流）指令となる。

【００２７】次に上述した本発明を電動式射出成形機に
適用した一実施形態について説明する。図６は電動式射
出成形機を制御する制御装置１０のブロック図である。
制御装置１０は、数値制御用のマイクロプロセッサであ
るＣＮＣ用ＣＰＵ２５、プログラマブルマシンコントロ
ーラ用のマイクロプロセッサであるＰＭＣ用ＣＰＵ１
８、サーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボＣ
ＰＵ２０、および、Ａ／Ｄ変換器１６を介して射出成形
機本体側に設けられた各種圧力を検出するセンサからの
信号をサンプリング処理を行ってＲＡＭ１２に記憶する
圧力モニタ用ＣＰＵ１７を有し、バス２２を介して相互
の入出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間
での情報伝達が行えるようになっている。なお、図６で
はＡ／Ｄ変換器１６は１つのみ図示しているが、圧力を
検出するセンサの数だけＡ／Ｄ変換器が設けられ、各セ
ンサで検出された圧力は圧力モニタ用ＣＰＵ１７に入力
されるようになっている。センサとしては、金型に取付
けられ金型内の樹脂圧力を検出する型内圧センサ、加熱
シリンダの先端に設けられたノズル部分に設けられ該ノ
ズル内の樹脂圧力を検出するノズル圧センサ、スクリュ
に取付けられ樹脂からスクリュに加わる圧力を検出する
センサであるロードセル、タイバーに取付けられタイバ
ーに掛かる力を検出し型締力を検出するロードセルや歪
み計等の型締力センサ等があり、必要に応じてこれらの
センサが射出成形機に取付けられ、これらのセンサの検
出出力はそれぞれＡ／Ｄ変換器を介して圧力モニタ用Ｃ
ＰＵ１７に入力され、ＲＡＭ１２に検出圧力等が記憶さ
れることになる。

【００２８】ＰＭＣ用ＣＰＵ１８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ＲＯＭ１３および演算データの一時記憶等に用いられ
るＲＡＭ１４が接続され、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５には、射
出成形機を全体的に制御する自動運転プログラム等を記
憶したＲＯＭ２７および演算データの一時記憶等に用い
られるＲＡＭ２８が接続されている。

【００２９】また、サーボＣＰＵ２０には、上述した位
置ループ、速度ループ、電流ループの処理を行うサーボ
制御専用の制御プログラムを格納したＲＯＭ２１やデー
タの一時記憶に用いられるＲＡＭ１９が接続されてい
る。圧力モニタ用ＣＰＵ１７には、該圧力モニタ用ＣＰ
Ｕが行う制御の制御プログラムを記憶したＲＯＭ１１お
よび、前述した、各種センサが検出した圧力等を記憶す
るＲＡＭ１２が接続されている。更に、サーボＣＰＵ２
０には、該ＣＰＵ２０からの指令に基いて型締用，射出
用，スクリュー回転用，エジェクタ用等の各軸のサーボ
モータを駆動するサーボアンプが接続され、各軸のサー
ボモータに取付けられた位置・速度検出器Ｐからの出力
がサーボＣＰＵ２０に帰還されるようになっている。各
軸の現在位置は位置・速度検出器からの位置のフィード
バック信号に基いてサーボＣＰＵ２０により算出され、
各軸の現在位置記憶レジスタに更新記憶される。図６に
おいては１軸分のサーボアンプ１５とサーボモータＭお
よび位置・速度検出器Ｐについてのみ示しているが、ク
ランプ用，射出用，エジェクタ用等の各軸の構成は皆こ
れと同様である。但し、スクリュー回転用のものに関し
ては現在位置を検出する必要はなく、速度のみを検出す
ればよい。

【００３０】インターフェイス２３は射出成形機本体の
各部に配備したリミットスイッチや操作盤からの信号を
受信したり射出成形機の周辺機器等に各種の指令を伝達
したりするための入出力インターフェイスである。ディ
スプレイ付手動データ入力装置２９はＣＲＴ表示回路２
６を介してバス２２に接続され、グラフ表示画面や機能
メニューの選択および各種データの入力操作等が行える
ようになっており、数値データ入力用のテンキーおよび
各種のファンクションキー等が設けられている。

【００３１】不揮発性メモリ２４は射出成形作業に関す
る成形条件と各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を
記憶する成形データ保存用のメモリである。各種成形条
件や、前述した図５に示す時間や位置の関数として指令
値と設定フィードバックゲインを記憶するテーブルが不
揮発性メモリ２４内に記憶される。

【００３２】以上の構成により、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８が
射出成形機全体のシーケンス動作を制御し、ＣＮＣ用Ｃ
ＰＵ２５がＲＯＭ２７の運転プログラムや不揮発性メモ
リ２４の成形条件等に基いて各軸のサーボモータに対し
て移動指令の分配を行い、サーボＣＰＵ２０は各軸に対
して分配された移動指令と位置・速度検出器で検出され
た位置および速度のフィードバック信号等に基いて、従
来と同様に位置ループ制御，速度ループ制御さらには電
流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタ
ルサーボ処理を実行するすると共に、前述した操作量行
列ΔＵを求めて、上述した図２〜図４の処理を行うもの
である。

【００３３】そこで、本発明の第１の実施形態として、
ノズルセンサ、型内圧センサ、ロードセルから検出され
るノズル圧力、型内圧力、樹脂からスクリュに加わる圧
力を検出し、これら３つの検出圧力に基づいて、スクリ
ュを軸方向に駆動し射出及び計量する射出用サーボモー
タの操作量（以下射出軸操作量という）、エジェクタピ
ンを金型内に突出させるエジェクタ装置を駆動するサー
ボモータの操作量（以下エジェクタ操作量という）を求
めて射出、保圧工程、計量工程の樹脂圧を制御する方法
を説明する。なお、この実施形態では、位置ループから
出力される速度指令に代えて、この求めたスクリュ操作
量、エジェクタ操作量をそれぞれの速度指令とするもの
としている。すなわち図３の制御を行うものとしてい
る。

【００３４】この場合、コマンド行列Ｘ、検出値行列
Ｙ、偏差行列Ｅ、ゲイン行列Ｇ、操作量行列ΔＵは次の
数９〜数１３式で示すものとなる（なお、比例フイード
バック制御のみを行う例を示している）。

【００３５】

【数９】

【００３６】

【数１０】

【００３７】

【数１１】

【００３８】

【数１２】

【００３９】

【数１３】この場合、コマンド行列Ｘ、ゲイン行列Ｇは図５に示す
ように、予め時間の関数として設定されているが、速度
指令は設定されていない。なお、位置指令は従来と同様
に別に設定されているものとする。ゲイン行列Ｇの各要
素はおおむね図１２に示すように射出開始からの時間の
関数として設定されている。すなわち、射出開始時に
は、射出軸操作量としては、ロードセル圧力によるフィ
ードバック制御を重視し、射出が進行するにつれて型内
圧力の影響を加味し、徐々にロードセル圧力よりも型内
圧力によるフィードバック制御を重視する。そして、型
内に樹脂が充填された後には型内圧力のみによるフィー
ドバック制御を行い、その後、金型内の樹脂が固化する
につれて、徐々にロードセル圧力による制御の重みを上
げ、さらに、型内圧力による制御の重みを徐々に下げる
と共にノズル圧による圧力フィードバック制御の重みを
上げて制御するように、ゲインＧ１１，Ｇ１２，Ｇ１３
を設定している。

【００４０】又、エジェクタ操作量を決めるゲインＧ２
１，Ｇ２２，Ｇ２３については、ロードセル圧力や、ノ
ズル圧力による圧力フィードバック制御を行わず、型内
圧力のみで圧力制御を行うようにし、射出開始からゲイ
ンＧ２２を徐々に上げ検出型内圧力による圧力制御を徐
々に上げ、樹脂の充填が完了した後にはゲインＧ２２を
一定にして圧力制御を行い、金型内の樹脂が固化するに
つれて該ゲインＧ２２を徐々に下げ検出型内圧力による
制御の重みを低下させる。

【００４１】このようにして、樹脂への圧力制御を射出
軸操作量とエジェクタ操作量によって圧力フィードバッ
ク制御を行う。

【００４２】図７は、この第１の実施形態の制御の処理
フローチャートで、射出軸のサーボモータを駆動制御す
るサーボＣＰＵ２０が位置・速度ループ処理周期毎に実
行するものである。

【００４３】ＰＭＣ用ＣＰＵ１８からの信号により、射
出保圧中か判断し（ステップａ１）、射出保圧中でなけ
れば、後述するフラグＦを「０」にセットして通常の位
置、速度ループ処理を行い、トルク指令を求めて電流ル
ープ処理に引き渡し（ステップａ１０，ａ１１）、当該
位置、速度ループ処理周期の処理を終了する。

【００４４】一方、射出保圧工程になると、フラグＦが
「１」にセットされているか否か判断し（ステップａ
２）、最初は初期設定で「０」にセットされているか
ら、ステップａ３に移行して、フラグＦを「１」にセッ
トし、指令及びゲインテーブルに記憶されたコマンド行
列Ｘ（ｉ）、ゲイン行列Ｇ（ｉ）を指定する指標ｉを
「０」にセットする。次にこの指標ｉで指定されるコマ
ンド行列Ｘ（ｉ）、ゲイン行列Ｇ（ｉ）の各要素を指令
及びゲインテーブルから読みだす（ステップａ４）と共
に、検出値行列Ｙの各要素を読み取る（ステップａ
５）。すなわちロードセル、型内圧センサ、ノズル圧セ
ンサで検出され圧力モニタＣＰＵ１７を介してＲＡＭ１
２に記憶されているこの時点の検出圧力Ｙ１，Ｙ２，Ｙ
３をそれぞれ読みだす。そして、数１１式の処理（コマ
ンド行列Ｘ（ｉ）から検出値行列Ｙを減ずる処理）を行
って偏差行列Ｅ（ｉ）を求め、数１３式の処理、すなわ
ちゲイン行列Ｇ（ｉ）に偏差行列Ｅ（ｉ）を乗じて操作
量行列ΔＵ（ｉ）を求める（ステップａ６）。

【００４５】こうして求められた操作量行列ΔＵ（ｉ）
の要素であるエジェクタ操作量ΔＵ２（ｉ）を、エジェ
クタを駆動制御するサーボモータのサーボ処理に引き渡
し（ステップａ７）、射出軸操作量ΔＵ１（ｉ）を速度
指令として速度ループ処理を行いトルク指令を求めて電
流ループ処理に引き渡し（ステップａ８）、射出軸を駆
動制御するサーボモータを駆動することになる。なお、
エジェクタ装置を駆動制御するサーボモータのサーボ制
御処理を行うサーボＣＰＵ（このＣＰＵはこの射出軸を
制御するＣＰＵである場合も、他のＣＰＵで行う場合も
ある）は、ステップａ７で引き渡されたエジェクタ操作
量を速度指令として、同様に速度ループ処理を行いトル
ク指令を求め、電流ループに引き渡してエジェクタ装置
を駆動するサーボモータを駆動制御することになる。

【００４６】そして指標ｉを「１」インクリメントして
（ステップａ９）当該周期の処理を終了する。次の周期
からは、フラグＦが「１」にセットされているから、ス
テップａ２からステップａ４に移行し、前述したステッ
プａ４以下の処理を実行することになる。そして、射出
保圧工程が終了するとステップａ１からステップａ１０
に移行してフラグＦを「０」にセットし従来と同様の位
置、速度ループ処理を実行しトルク指令を求めることに
なる。

【００４７】以上のようにして、射出保圧工程中、金型
内等の樹脂は、スクリュとエジェクタによってその圧力
が制御され、しかも、スクリュに加わる樹脂からの圧
力、ノズル内の樹脂圧力及び型内圧力に基づいて制御さ
れることになるから、射出保圧中の樹脂圧力を最適に制
御することができ、良成形品を得ることができる。

【００４８】上記第１の実施形態では、上記圧力のフィ
ードバック制御によって得られた操作量行列ΔＵ（ｉ）
を位置ループ処理によって得られた速度指令（もしくは
位置ループ処理を行わずに設定された速度指令）の代わ
りに用いたが（図３の例）、図４に示すように、位置ル
ープ処理によって得られた速度指令もしくは設定されて
いる速度指令と操作量行列ΔＵ（ｉ）の要素と比較して
小さい方（安全性を考慮する必要がなく大きい方が適し
ていれば大きい方）を速度指令として速度ループ処理を
行うようにしてもよい。

【００４９】また、樹脂圧を制御するための操作量とし
て、金型温度を追加してもよい。この場合には、数１２
式のゲイン行列Ｇ（ｉ）に金型温度制御のためのフィー
ドバックゲインＧ３１（ｉ）、Ｇ３２（ｉ）、Ｇ３３
（ｉ）が加わり、３行３列のゲイン行列Ｇ（ｉ）となる
と共に、数１３式に示す操作量行列ΔＵ（ｉ）には、金
型温度の操作量ΔＵ３（ｉ）が加わり、３行１列の操作
量行列ΔＵ（ｉ）となる。

【００５０】図８は、上記第１の実施形態を位置ループ
処理によって得られた速度指令Ｖcmd と圧力フィードバ
ックによって得られた操作量行列ΔＵ（ｉ）のスクリュ
操作量ΔＵ１（ｉ）を比較して、小さい方を速度ループ
への速度指令とする制御方法を採用した第１の実施形態
の変形例の処理フローチャートである。

【００５１】図７に示す処理フローチャートと同一の処
理のステップは、同一符号で示している。図７に示す処
理フローチャートと相違する点は、ステップａ１とａ２
の間にステップｂ１の位置ループ処理を行って速度指令
Ｖcmd を求めることと、ステップａ８の代わりに、ステ
ップｂ２〜ｂ４の処理が加わった点である。

【００５２】射出保圧工程中ではないときは、図７と同
様にフラグＦを「０」にセットし通常の処理（ステップ
ａ１０，ａ１１）を行って当該位置・速度ループ処理周
期の処理を終了する。射出保圧工程になると、位置ルー
プ処理を行って速度指令Ｖcmd を求め（ステップｂ
１）、図７で説明したステップａ２〜ａ７の処理を行い
操作量行列ΔＵ（ｉ）を求める。そして、求められた操
作量行列ΔＵ（ｉ）の要素の射出軸操作量ΔＵ１（ｉ）
とステップｂ１で求めた速度指令Ｖcmd を比較し、速度
指令Ｖcmd が射出軸操作量ΔＵ１(i) 以下であれば、こ
の速度指令Ｖcmd を速度ループへの速度指令とし、速度
指令Ｖcmd が射出軸操作量ΔＵ１(i) より大きければ、
射出軸操作量ΔＵ１(i) を速度ループへの速度指令と
し、速度ループ処理を行いトルク指令を求めて電流ルー
プへ引き渡す（ステップｂ２〜ｂ４）。そして指標ｉを
「１」インクリメントして当該周期の処理を終了する。

【００５３】なお、ステップａ７で操作量行列ΔＵ
（ｉ）の要素のエジェクタ操作量ΔＵ２（ｉ）が引き渡
されたエジェクタ装置のサーボ処理では、速度指令が与
えられていれば、このステップｂ２〜ｂ４と同様の処理
を行うが、エジェクタ装置に対して、位置指令もしくは
速度指令が与えられていない場合には、図７で説明した
ように、このエジェクタ操作量ΔＵ２（ｉ）を速度指令
として速度ループ処理を行いトルク指令を求めることに
なる。

【００５４】図９は、上記第１の実施形態のさらに別の
変形である。この例は、図２に示すように圧力フィード
バック制御により求められた操作量行列ΔＵ（ｉ）を速
度指令に加算するものである。この場合、ゲイン行列と
して設定される各要素のゲインは、図７の処理で行う場
合と比較し、小さい値が設定されている。図７に示す処
理と比較し、同一の処理は同一ステップ番号を付し、相
違する点は、ステップａ１とａ２の間にステップｃ１が
加わったことと、ステップａ８の代わりにステップｃ２
となっている点である。

【００５５】射出保圧工程中ではないときは、図７，図
８と同様の処理（通常処理）が行われ、射出保圧工程に
なると、位置ループ処理を行い速度指令Ｖcmd を求め
（ステップｃ１）、図７で説明したと同一のステップａ
２〜ａ７の処理を行い操作量行列ΔＵ（ｉ）を求める。
そして、ステップｃ１で求めた速度指令Ｖcmd に操作量
行列ΔＵ（ｉ）の要素の射出軸操作量ΔＵ１（ｉ）を加
算して速度ループへの速度指令として速度ループ処理を
行いトルク指令を求め電流ループ処理へ引き渡し射出軸
のサーボモータを駆動制御し、指標ｉをインクリメント
して当該処理周期の処理を終了する。一方、ステップａ
７でエジェクタ操作量ΔＵ２（ｉ）が引き渡されたエジ
ェクタ制御処理では、速度指令にこのエジェクタ操作量
ΔＵ２（ｉ）を加算して速度ループへの速度指令として
速度ループ処理を行ってトルク指令を求めて電流ループ
に引き渡しエジェクタ装置を駆動するサーボモータを駆
動制御する。

【００５６】なお、図９で示す実施形態では、ステップ
ｃ１で位置ループ処理を行って速度指令Ｖcmd を求める
ようにしたが、所定の目標圧になるような速度指令波形
（Ｖcmd 波形）を計算あるいは試行（成形）によって求
め、図５に示すように指令及びゲインテーブルに記憶し
ておき、この記憶された速度指令を読み出すようにして
もよい。この場合には、図９において、ステップｃ１が
なくなりステップａ１からステップａ２に移行し、ステ
ップａ４において、指標ｉで指定されるコマンド行列Ｘ
（ｉ）、ゲイン行列Ｇ（ｉ）の各要素を指令及びゲイン
テーブルから読みだすと同時に、速度指令Ｖcmd （ｉ）
も読み出すことになり、図９のステップｃ２の処理では
この読み出した速度指令Ｖcmd （ｉ）にΔＵＩ（ｉ）を
加算して速度ループ処理を行うことになる。

【００５７】次に、樹脂が射出された後、型締力を増大
させ成形品を成形する型盤圧縮制御に本発明を適用した
第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態
では、クランプ（型締）装置で駆動される可動金型の位
置（以下クランプ位置という）と、型締力の２つのパラ
メータによってクランプ操作量を制御する。この第２の
実施形態では、コマンド行列Ｘは型締力指令と、クラン
プ位置指令で構成され、検出値行列Ｙは、型締力を検出
する型締力センサの出力と型締装置を駆動するサーボモ
ータの回転位置を検出する位置・速度検出器（もしくは
可動側金型の位置を検出する位置・速度検出器）で検出
される検出クランプ位置で構成される。この第２の実施
形態におけるコマンド行列Ｘ、検出値行列Ｙ、偏差行列
Ｅ、ゲイン行列Ｇ、操作量行列ΔＵは次の数１４〜数１
８式で示すものとなる（この場合も比例フィードバック
制御の例を示す）。

【００５８】

【数１４】

【００５９】

【数１５】

【００６０】

【数１６】

【００６１】

【数１７】

【００６２】

【数１８】そして、この第２の実施形態による型盤圧縮制御は、型
盤圧縮制御開始の最初の領域では位置のフィードバック
制御の重みを大きくし、型締力のフィードバック制御の
重みを徐々に増大させてゆき、その後位置のフィードバ
ック制御の重みを徐々に減少させると共に型締力のフィ
ードバック制御の重みを徐々に増大させ、次に位置のフ
ィードバック制御を行わずに型締力のフィードバック制
御のみ行い、最終領域では、位置のフィードバック制御
の重みを徐々に増大させ、型締力のフィードバック制御
の重みを徐々に減少させ「０」とする制御方法を行う。
この場合のゲイン行列Ｇの要素Ｇ１１、Ｇ１２は図１３
に示す時間の関数としてのゲインスケジュールとなる。

【００６３】図１０は、クランプ装置を駆動するサーボ
モータのサーボ制御処理を行うサーボＣＰＵが実行する
位置、速度ループ処理周期毎の処理フローチャートであ
る。

【００６４】まず、型閉じ、型締期間を表すフラグＦ１
が「１」にセットされているか否か判断し（ステップｄ
１）、最初は、初期設定で「０」がセットされており、
ステップｄ１からステップｄ１２に移行してＰＭＣ用Ｃ
ＰＵ１８から型閉じ工程を示す信号が出力されているか
判断し、型閉じ工程でなければ、通常の処理、すなわ
ち、通常の位置・速度ループ処理を実行し（ステップｄ
１５）、当該周期の処理を終了する。

【００６５】一方、ステップｄ１２で型閉じ工程に入っ
たことが検出されると、フラグＦ１を「１」にセットし
（ステップｄ１３）、通常の処理を行い当該周期の処理
を終了する。次の周期からは、フラグＦが「１」にセッ
トされているから、ステップｄ１からステップｄ２に移
行し、型タッチ位置まで移動したか判断し、移動してい
なければ、ステップｄ１５に移行し通常の処理を行う。
すなわち、金型がタッチするまでは、通常の位置・速度
ループ処理を実行する。

【００６６】そして、ステップｄ２で金型がタッチした
ことが検出されると、フラグＦ２が「１」にセットされ
ているか判断し（ステップｄ３）、最初は「０」にセッ
トされているから、ステップｄ４へ移行して該フラグＦ
２を「１」にセットし、指令及びゲインテーブルから指
令及びゲインを呼び出すアドレスを示す指標ｉを「０」
にセットし（ステップｄ５）、該指標ｉで示されるアド
レスからコマンド行列Ｘ（ｉ）の各要素の型締力指令
値、クランプ位置指令値を読む（ステップｄ６）。さら
に、位置・速度検出器で検出されるクランプ位置と、型
締力センサで検出されＲＡＭ１２に記憶されているこの
時点の型締力を圧力モニタ用ＣＰＵ１７を介して読み取
る。すなわち、検出値行列Ｙを読み取る（ステップｄ
７）。

【００６７】次に、数１６式、数１８式の演算を行って
操作量行列ΔＵ（ｉ）を求める（ステップｄ８）。こう
して求められた操作量行列ΔＵ（ｉ）のクランプ操作量
を速度指令として、速度ループ処理を行いトルク指令を
求め電流ループへ引き渡し（ステップｄ９）、指標ｉを
「１」インクリメントして当該周期の処理を終了する。

【００６８】次の周期からは、フラグＦ１，Ｆ２が
「１」にセットされ、型タッチ位置を越えているから、
ステップｄ１〜ｄ３からステップｄ１１に移行し、冷却
工程中か判断し、冷却工程に入っていなければ、ステッ
プｄ６以下の前述した処理を実行する。以下、ステップ
ｄ１〜ｄ３、ｄ１１、ｄ６〜ｄ１０の処理が、位置・速
度ループ処理周期毎実行される。

【００６９】上述したように、ゲイン行列Ｇ（ｉ）の型
締力のフィードバックゲインＧ１１（ｉ）は、最初は小
さく、徐々に増大するものであり、且つ位置のフィード
バックゲインＧ１２（ｉ）は最初は大きい値であるか
ら、型タッチ後の最初の区間（型盤圧縮の最初の区間）
では、位置フィードバック制御の重みが大きい制御がな
され、徐々に位置フードバック制御の重みが小さくな
り、型締力のフィードバック制御が増大する。そして、
位置のフィードバックゲインＧ１２（ｉ）が「０」とな
った区間では、型締力のフィードバック制御のみが実行
されることになる。その後、位置のフィードバックゲイ
ンＧ１２（ｉ）が徐々に増大し、型締力のフィードバッ
クゲインＧ１１（ｉ）は徐々に減少し「０」となるか
ら、型締期間の最後の区間領域では位置のフィードバッ
ク制御が重視して行われることになる。

【００７０】型盤圧縮制御が終了し、冷却工程に入りス
テップｄ１１で、ＰＭＣ用ＣＰＵからの信号によって冷
却工程に入ったことが検出されるとステップｄ１１から
ステップｄ１４に移行し、フラグＦ１，Ｆ２を「０」に
セットし、通常の処理、すなわち、通常の位置・速度ル
ープ処理を行いトルク指令を求めて電流ループに引き渡
して、型締装置のサーボモータを駆動制御して型締装置
の位置速度制御がなされることになる。以下、次の型閉
じ工程に入るまで、ステップｄ１、ｄ１２、ｄ１５の処
理が位置・速度処理周期毎実行されることになる。

【００７１】次に本発明の第３の実施形態として、射出
保圧工程時における樹脂圧制御をロードセルで検出され
る樹脂からスクリュに加わる圧力と、型内圧センサで検
出される型内圧力によって圧力フィードバックを切り替
えて制御する実施形態を説明する。

【００７２】この場合、コマンド行列Ｘとしては、型内
圧力指令とスクリュに与える射出圧指令で構成され、検
出値行列Ｙは型内圧センサで検出される型内圧力とロー
ドセルで検出されるロードセル圧力で構成され、ゲイン
行列Ｇは、型内圧力のフィードバックゲインに対応する
ＧＣと、スクリュによる射出圧力のフィードバックゲイ
ンに対応するＧＬで構成され、操作量行列ΔＵは射出軸
操作量としており、この実施形態では、この射出軸操作
量ΔＵを射出軸（スクリュ）を駆動するサーボモータの
サーボ回路における速度指令とするようにしている。こ
の場合のコマンド行列Ｘ、検出値行列Ｙ、偏差行列Ｅ、
ゲイン行列Ｇ、操作量行列ΔＵは次の数１９〜数２３式
のようになる（この場合も比例フィードバック制御の例
を示す）。

【００７３】

【数１９】

【００７４】

【数２０】

【００７５】

【数２１】

【００７６】

【数２２】

【００７７】

【数２３】又、ゲイン行列の各要素ＧＣ，ＧＬは、検出型内圧力の
大きさによって圧力制御を切換えるものであるから、図
１４に示すように、射出開始から金型内に樹脂がほぼ充
填されるまでは、ロードセルで検出された樹脂圧による
射出圧のフィードバック制御を行うようにゲインＧＬを
所定の値とし、型内センサで検出される型内圧力による
フィードバック制御は行わないものとしこの間のゲイン
ＧＣを「０」にセットし、金型内に樹脂がほぼ充填され
てから所定時間は、ゲインＧＣを所定の値、ゲインＧＬ
を「０」とし、所定時間を経過すると、ゲインＧＣ＝
０、ゲインＧＬ＝所定値としている。

【００７８】図１１は、射出軸を駆動するサーボモータ
のサーボ制御を実行するサーボＣＰＵが位置・速度ルー
プ処理周期毎実行する処理のフローチャートである。ま
ず、射出保圧工程中か否か判断し（ステップｅ１）、射
出保圧工程中でなければ、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３を
「０」にセットすると共にカウンタＥを「０」にセット
し、通常の位置・速度ループ処理を行いトルク指令を求
め電流ループに引き渡し（ステップｅ１８，ｅ１９）、
当該処理周期の処理を終了する。以下射出保圧工程中で
なければこの処理を各周期毎実行する。

【００７９】一方、射出保圧工程中になると、フラグＦ
１が「１」か判断し（ステップｅ２）、最初は初期設定
で「０」にセットされているから、ステップｅ３に移行
してフラグＦ１を１にセットし、指標ｉを「０」にセッ
トし、スクリュによる射出圧力のフィードバックゲイン
に対応するＧＬを設定所定値に、型内圧力のフィードバ
ックゲインに対応するＧＣを「０」にセットする。次
に、スクリュ現在位置Ａ（スクリュ位置は、加熱シリン
ダの最先端が原点「０」とする座標系が設定され、最初
はスクリュが後退した計量点位置を示している）を読み
レジスタＣに格納し、型内圧力センサから検出される型
内圧Ｙ１（最初は「０」が検出される）を読みレジスタ
Ｄに格納する（ステップｅ４）。

【００８０】次に、テーブルの指標ｉで示されるアドレ
ス位置に設定されている型内圧力指令値Ｘ１（ｉ）、射
出圧指令値Ｘ２（ｉ）を読むと共に樹脂からスクリュに
加わる圧力であるロードセル圧Ｙ２を読む。なお、この
実施形態では、ゲインＧＣ、ＧＬを後述するように、検
出された型内圧力Ｙ１によって切り替えるようにしてい
るから、指令及びゲインテーブルにはこれらゲインＧ
Ｃ、ＧＬの値は設定されておらず、型内圧力指令値Ｘ１
（ｉ）、射出圧指令値Ｘ２（ｉ）が時間の関数として記
憶されている（指標ｉに基づいて記憶されている）。

【００８１】続いて、読み込んだ型内圧Ｙ１と予めゲイ
ン切換えのために設定されている圧力Ｈとを比較し、検
出型内圧Ｙ１が設定値Ｈを越えているか判断する（ステ
ップｅ６）。最初は、検出型内圧Ｙ１は小さな値である
から、ステップｅ６の判断は偽となりステップｅ９に進
み、フラグＦ３が「１」にセットされているか判断する
が、該フラグＦ３は最初は「０」にセットされているか
ら、ステップｅ１０に進み、読み取った現時点のスクリ
ュ位置ＡがレジスタＣに記憶する値より小さいか、すな
わち、スクリュが前進しているかを判断し、且つ検出し
た型内圧Ｙ１がレジスタＤに記憶する圧力より小さいか
を判断する。最初は、ステップｅ４で、レジスタに現時
点のスクリュ位置Ａを格納し、レジスタＤに現時点の検
出型内圧Ｙ１を格納しているから、Ｃ＝Ａ、Ｄ＝Ｙ１で
あり、ステップｅ１０の判断は偽となるからステップｅ
１２に進み、カウンタＥの値が型内圧力によりフィード
バック制御する期間として設定されている値Ｅ0 を越え
ているか判断するが、該カウンタＥは初期設定で「０」
にセットされているから、偽となり、ステップｅ１４に
進み、ステップｅ３で設定されたゲインＧＣ，ＧＬとス
テップｅ５で読み込んだ型内圧力指令Ｘ１(i) 、射出圧
指令Ｘ２(i) 、及びステップｅ４，ｅ５で読み取ったこ
の時点における型内圧Ｙ１、ロードセル圧Ｙ２によって
数２１、数２３の演算を行い射出軸操作量ΔＵ(i) を求
める。

【００８２】こうして求められた射出軸操作量ΔＵ(i)
を速度指令として、速度ループ処理を行いトルク指令を
求め電流ループに引き渡し（ステップｅ１５）、レジス
タＣに読み取ったスクリュ位置Ａを格納し、レジスタＤ
に検出した型内圧Ｙ１を格納すると共に指標ｉを「１」
インクリメントして当該射出軸の位置、速度ループ処理
周期の処理を終了する。

【００８３】次の周期からは、フラグＦ１が「１」にセ
ットされているから、ステップｅ１，ｅ２と処理しステ
ップｅ１７に進む。ステップｅ１７ではスクリュ位置Ａ
と型内圧Ｙ１を読みステップｅ５以下の処理を行う。射
出工程の前半部分では、金型内に樹脂が充填されておら
ず、型内圧Ｙ１は設定値Ｈを越えることはないのでステ
ップｅ６では、偽となりステップｅ９に進み、フラグＦ
３は「０」であるから、ステップｅ１０に進み、射出工
程の前半部分では、スクリュが前進して、レジスタＣに
記憶する前周期で検出したスクリュ位置より当該周期で
検出したスクリュ位置Ａの方が小さな値になっていて
も、当該周期で検出した型内圧Ｙ１が前周期で検出しレ
ジスタＤに記憶する型内圧よりも小さくなることはない
ので、ステップｅ１０は偽となりステップｅ１２に進
む。カウンタＥはカウントアップされておらず「０」の
ままであるからステップｅ１２は偽となり、ステップｅ
１４以下の処理を実行することになる。すなわちゲイン
行列Ｇは変更されず（ステップｅ３で設定されたＧＣ＝
０、ＧＬ＝所定値）、射出軸操作量ΔＵ(i) が求められ
速度ループ処理が行われることになる。

【００８４】次の周期からは、各周期毎ステップｅ１、
ｅ２、ｅ１７、ｅ５、ｅ６、ｅ９、ｅ１０、ｅ１２、ｅ
１４〜ｅ１６の処理がなされ、ゲインＧＬが所定値でゲ
インＧＣが「０」であることから、射出圧指令Ｘ２(i)
とロードセルで検出されるロードセル圧Ｙ２により射出
軸操作量ΔＵ(i) が求められ樹脂からスクリュに加わる
圧力による圧力フィードバック制御がなされることにな
る。そして、射出が進み、金型内に樹脂が充填され、ス
テップｅ６で検出される型内圧Ｙ１が設定された圧力Ｈ
を越えると、ステップｅ６からステップｅ７に進み、フ
ラグＦ２が「１」にセットされているか否か判断し、最
初は該フラグＦ２は「０」にセットされているから、ス
テップｅ８に進んで、フラグＦ２を「１」にセットする
と共に、ゲインＧＬを「０」、ゲインＧＣを「所定値」
に設定する。

【００８５】そして、フラグＦ３はまだ「１」にセット
されていないから、ステップｅ９からステップｅ１０に
移行するが、スクリュが前進し金型内に樹脂の充填が進
むにつれて、検出型内圧Ｙ１は増大するから、ステップ
ｅ１０の判断は偽となり、ステップｅ１２、ステップｅ
１４と進む。ステップｅ１４では、ステップｅ８でゲイ
ンＧＬ＝０、ゲインＧＣ＝所定値にセットされているか
ら、数２３式の演算で求められる射出軸操作量ΔＵ(i)
は型内圧力指令Ｘ１(i) と検出型内圧Ｙ１により求めら
れることになる。そして、前述したステップｅ１５、ｅ
１６の処理をして当該周期の処理を終了する。すなわ
ち、型内圧力による圧力フィードバック制御がなされる
ことになる。

【００８６】次の周期からは、フラグＦ１，Ｆ２が
「１」にセットされていることから、ステップｅ１、ｅ
２、ｅ１７、ｅ５、ｅ６、ｅ７、ｅ９、ｅ１０と処理
し、スクリュが前進し、検出型内圧Ｙ１が前周期で検出
しレジスタＤに記憶する圧力より小さくならない限り、
ステップｅ１２、ｅ１４〜ｅ１６の処理を行う。

【００８７】上記処理を各処理周期毎行っている間に、
型内の樹脂の固化が進み、スクリュは前進しているが、
検出型内圧Ｙ１が前周期よりも小さくなり、ステップｅ
１０でＣ＞Ａで且つＤ＞Ｙ１となったことが検出される
と、カウンタＥを「１」インクリメントし（ステップｅ
１１）、ステップｅ１２に移行する。そして、該カウン
タＥの値が設定値Ｅ0 を越えない限り、ステップｅ１２
からステップｅ１４に進み、ステップｅ１４〜ｅ１６の
処理を行う。すなわち、型内圧力によるフィードバック
制御がなされる。

【００８８】次の周期からは、ステップｅ１、ｅ２、ｅ
１７、ｅ５、ｅ６、ｅ７、ｅ９〜ｅ１２、ｅ１４〜ｅ１
６の処理が各周期毎実行され、ステップｅ１２で、カウ
ンタＥの値が設定値Ｅ0 を越えると、ステップｅ１３に
移行してフラグＦ３を「１」にセットし、ゲインＧＬを
設定所定値、ゲインＧＣを「０」にセットし、ステップ
ｅ１４以下の処理を行う。すなわち、ロードセルで検出
される射出圧による圧力フィードバック制御がなされ
る。そして、フラグＦ３が「１」にセットされているか
ら、ステップｅ９からｅ１４に移行するようになり、射
出保圧工程が終了するまで、ステップｅ１、ｅ２、ｅ１
７、ｅ５〜ｅ７、ｅ９、ｅ１４〜ｅ１６の処理がなされ
スクリュに加わる圧力による圧力フィードバック制御が
なされることになる。

【００８９】そして、射出保圧工程が終了すると、ステ
ップｅ１からステップｅ１８に進み、前述したフラグＦ
１，Ｆ２，Ｆ３を「０」、カウンタＥを「０」にセット
し通常の処理を行うことになる（ステップｅ１９）。

【００９０】なお、上記第３の実施形態では、ステップ
ｅ１０でスクリュが前進していることをも判断条件とし
たが、この条件を取り、単に検出型内圧Ｙ１が減少した
こと（Ｄ＞Ｙ１）のみを判断し、ステップｅ１１に移行
しカウンタＥをカウントアップするか否かを判断しても
よい。又、この第３の実施形態では、ステップｅ１４で
求めた射出軸操作量ΔＵを指令速度とし、速度ループ処
理してトルク指令を求めるようにしたが、この求めた射
出軸操作量ΔＵをトルク指令として、速度ループ処理を
行わずに、そのまま電流ループに引き渡すようにしても
よい。この場合はゲイン行列Ｇの要素ＧＬ、ＧＣの値
は、射出軸操作量ΔＵを指令速度とするときと比べ、異
なる値となる。

【００９１】また、速度指令Ｖcmd を指令及びゲインテ
ーブルに記憶しておき、この記憶された速度指令Ｖcmd
もステップｅ５で読みだし、ステップｅ１５では、この
読み出した速度指令Ｖcmd にステップｅ１４で求めた射
出軸操作量ΔＵを加算して、速度ループへの速度指令と
してもよい。すなわち図２の処理を行ってもよい。

【００９２】上述した各実施形態では、コマンド行列Ｘ
さらにはゲイン行列Ｇの各要素を時間の関数として設定
したが（第３の実施形態では、ゲイン行列Ｇは一部時間
の関数ではない）、時間の関数ではなくスクリュ位置の
関数として設定してもよい。この場合、スクリュ位置に
対するコマンド行列Ｘ、ゲイン行列Ｙを設定記憶させて
おき、位置、速度ループ処理周期毎にスクリュ位置を読
み込み、読み込んだスクリュ位置に応じて指令及びゲイ
ンテーブルに記憶するコマンド行列Ｘ、ゲイン行列Ｙを
読みだすようにすればよい。

【００９３】又、上記各実施形態では、本発明をモータ
で駆動される射出成形機に適用したが、油圧式の射出成
形機に適用できることはもちろんである。

【００９４】

【発明の効果】本発明は、制御対象の制御量を複数のセ
ンサで検出し、さらに検出される制御量に対する指令で
フィードバック制御し、制御対象を複数の制御量によっ
て制御するようにしたから、より精密で適確な制御を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作用原理を説明する説明図である。

【図２】本発明における操作量の適用の仕方の第１の例
の説明図である。

【図３】本発明における操作量の適用の仕方の第２の例
の説明図である。

【図４】本発明における操作量の適用の仕方の第３の例
の説明図である。

【図５】指令及びゲインテーブルの一例を示す図であ
る。

【図６】本発明を実施する射出成形機の制御装置の一実
施形態を示す要部ブロック図である。

【図７】本発明の第１の実施形態を実施するフローチャ
ートである。

【図８】本発明の第１の実施形態の別の例を実施するフ
ローチャートである。

【図９】本発明の第１の実施形態のさらに別の例を実施
するフローチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施形態を実施するフローチ
ャートである。

【図１１】本発明の第３の実施形態を実施するフローチ
ャートである。

【図１２】本発明の第１の実施形態におけるゲインスケ
ジュールの例である。

【図１３】本発明の第２の実施形態におけるゲインスケ
ジュールの例である。

【図１４】本発明の第３の実施形態におけるゲインスケ
ジュールの例である。

【符号の説明】

１射出成形機の制御対象Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４サーボモータＳ１，Ｓ２…ＳＮセンサＸコマンド行列Ｙ検出値行列Ｇゲイン行列Ｅ偏差行列 ΔＵ操作量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御対象の各制御量を検出する複数のセ
ンサを設け、各センサで検出される制御量に対する指令
で構成されるコマンド行列と、各制御量に対応するフィ
ードバックゲインで構成されるゲイン行列を与え、上記
コマンド行列、上記複数のセンサから得られる検出値で
構成する検出値行列及び上記ゲイン行列により、操作を
行う１以上の要素の操作量で構成される操作量行列を求
め、操作を行う要素に対して求めた操作量により上記制
御対象を制御する射出成形機の制御方法。
【請求項２】制御対象の各制御量を検出する複数のセ
ンサを設け、各センサで検出される制御量に対する指令
で構成されるコマンド行列と、各制御量に対応するフィ
ードバックゲインで構成されるゲイン行列を与え、上記
コマンド行列から上記複数のセンサから得られる検出値
で構成する検出値行列を減じて偏差行列を求め、該偏差
行列に上記ゲイン行列を乗じて操作を行う１以上の要素
の操作量で構成される操作量行列を求め、操作を行う要
素に対して求めた操作量により上記制御対象を制御する
射出成形機の制御方法。
【請求項３】制御対象の１つの制御量を検出するセン
サを設け、該センサで検出される制御量に対する指令
と、上記制御量に対して操作を行う２以上の要素の操作
量を求めるためのフィードバックゲインで構成されるゲ
イン行列を与え、上記指令、上記センサから得られる検
出値及び上記ゲイン行列により、操作を行う２以上の要
素の操作量で構成される操作量行列を求め、操作を行う
要素に対して求めた操作量により上記制御対象を制御す
る射出成形機の制御方法。
【請求項４】制御対象の１つの制御量を検出するセン
サを設け、該センサで検出される制御量に対する指令
と、上記制御量に対して操作を行う２以上の要素の操作
量を求めるためのフィードバックゲインで構成されるゲ
イン行列を与え、上記指令から上記センサから得られる
検出値を減じて偏差を求め、該偏差に上記ゲイン行列を
乗じて操作を行う２以上の要素の操作量で構成される操
作量行列を求め、操作を行う要素に対して求めた操作量
により上記制御対象を制御する射出成形機の制御方法。
【請求項５】上記求められた操作量行列の各要素の操
作量を、各要素に対応する制御対象に対して作用する可
動部材の位置指令、速度指令、力指令のいずれか１つの
代わりに用いる請求項１乃至４記載の内１項記載の射出
成形機の制御方法。
【請求項６】上記求められた操作量行列の各要素の操
作量を、各要素に対応する制御対象に対して作用する可
動部材の位置指令、速度指令、力指令のいずれか１つに
対する補正量とする請求項１乃至４記載の内１項記載の
射出成形機の制御方法。
【請求項７】各要素に対応する制御対象に対して作用
する可動部材の位置指令、速度指令、力指令のいずれか
１つを選択して上記求められた操作量行列の各要素の操
作量と比較し、小さい方を選択した指令とする請求項１
乃至４記載の内１項記載の射出成形機の制御方法。
【請求項８】上記コマンド行列または指令及びゲイン
行列の各要素は、時間の関数もしくは制御対象に対して
作用する可動部材の位置の関数とした請求項１乃至７記
載の内１項記載の射出成形機の制御方法。
【請求項９】上記ゲイン行列は、比例制御の比例ゲイ
ン行列、積分制御の積分ゲイン行列及び微分制御の微分
ゲイン行列の１以上で構成されている請求項１乃至８記
載の内１項記載の射出成形機の制御方法。
【請求項１０】制御対象の各制御量を検出する複数の
センサと、各センサで検出される制御量に対する指令で
構成されるコマンド行列と各制御量に対応するフィード
バックゲインで構成されるゲイン行列とを記憶する記憶
手段と、該記憶手段に記憶されている上記コマンド行列
及び上記ゲイン行列と上記複数のセンサから得られる検
出値で構成する検出値行列によって操作を行う１以上の
要素の操作量で構成される操作量行列を求める手段とを
備え、操作を行う要素に対して求めた操作量により上記
制御対象を制御する射出成形機の制御装置。
【請求項１１】制御対象の各制御量を検出する複数の
センサと、各センサで検出される制御量に対する指令で
構成されるコマンド行列と各制御量に対応するフィード
バックゲインで構成されるゲイン行列とを記憶する記憶
手段と、コマンド行列から上記複数のセンサから得られ
る検出値で構成する検出値行列を減じて偏差行列を求
め、該偏差行列に上記ゲイン行列を乗じて１以上の要素
の操作量で構成される操作量行列を求める手段とを備
え、操作を行う要素に対して求めた操作量により上記制
御対象を制御する射出成形機の制御装置。
【請求項１２】制御対象の１つの制御量を検出するセ
ンサと、該センサで検出される制御量に対する指令と上
記制御量に対して操作を行う２以上の要素の操作量を求
めるためのフィードバックゲインで構成されるゲイン行
列とを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶されてい
る上記指令及び上記ゲイン行列と上記センサから得られ
る検出値によって操作を行う２以上の要素の操作量で構
成される操作量行列を求める手段とを備え、操作を行う
要素に対して求めた操作量により上記制御対象を制御す
る射出成形機の制御装置。
【請求項１３】制御対象の１つの制御量を検出するセ
ンサと、該センサで検出される制御量に対する指令と上
記制御量に対して操作を行う２以上の要素の操作量を求
めるためのフィードバックゲインで構成されるゲイン行
列とを記憶する記憶手段と、上記指令から上記センサか
ら得られる検出値を減じて偏差を求め、該偏差に上記ゲ
イン行列を乗じて２以上の要素の操作量で構成される操
作量行列を求める手段とを備え、操作を行う要素に対し
て求めた操作量により上記制御対象を制御する射出成形
機の制御装置。
【請求項１４】上記求められた操作量行列の各要素の
操作量を、各要素に対応する制御対象に対して作用する
可動部材の位置指令、速度指令、力指令のいずれか１つ
の代わりに用いる選択手段を備える請求項１０乃至１３
記載の内１項記載の射出成形機の制御装置。
【請求項１５】上記求められた操作量行列の各要素の
操作量を、各要素に対応する制御対象に対して作用する
可動部材の位置指令、速度指令、力指令のいずれか１つ
に対する補正量として加算する手段を備える請求項１０
乃至１３記載の内１項記載の射出成形機の制御装置。
【請求項１６】各要素に対応する制御対象に対して作
用する可動部材の位置指令、速度指令、力指令のいずれ
か１つと上記求められた操作量行列の各要素の操作量と
を選択し比較し、小さい方を選択した指令とする比較手
段とを備える請求項１０乃至１３記載の内１項記載の射
出成形機の制御装置。
【請求項１７】上記記憶手段には指令またはコマンド
行列及びゲイン行列の各要素が時間の関数もしくは制御
対象に対して作用する可動部材の位置の関数として記憶
されている請求項１０乃至１６記載の内１項記載の射出
成形機の制御装置。
【請求項１８】上記ゲイン行列は、比例制御の比例ゲ
イン行列、積分制御の積分ゲイン行列及び微分制御の微
分ゲイン行列の１以上で構成されている請求項１０乃至
１７記載の内１項記載の射出成形機の制御装置。