KR102053184B1 - Control apparatus and control method for injection molding machine - Google Patents

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Abstract

사출성형기의 제어장치 및 제어방법이 개시된다.
사출성형기의 제어장치는 사출성형기의 토글식 형체장치에 구비된 형체모터를 구동하여 형개폐를 제어하는 것으로서, 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터에 기초하여 위치 프로파일 및 속도 프로파일을 생성하되, 위치 프로파일의 생성 시에 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하며, 생성한 위치 프로파일 및 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 형체모터를 구동한다.
이에 따라, 고속 형개폐 동작시 진동 및 충격량을 감소시켜 정밀, 정확한 고속 위치 제어를 구현할 수 있고 결과적으로 사이클 시간을 단축시킬 수 있다.
Disclosed are a control apparatus and a control method of an injection molding machine.
The control device of the injection molding machine controls the mold opening and closing by driving the mold motor provided in the toggle molding device of the injection molding machine. The position profile and the speed are based on the setting parameters including the setting values for each section constituting the driving cycle. Creates a profile, but divides the entire section of the drive cycle into scan units when generating the position profile, calculates the target position per scan using a predefined polynomial, and operates every scan based on the generated position profile and velocity profile. Generate the command to drive the mold motor.
Accordingly, it is possible to implement accurate and accurate high-speed position control by reducing the amount of vibration and impact during the high speed mold opening and closing operation, and consequently shortening the cycle time.

Description

사출성형기의 제어장치 및 제어방법{CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR INJECTION MOLDING MACHINE}CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR INJECTION MOLDING MACHINE}

본 발명은 사출성형기의 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히 토글식 형체장치를 구비한 사출성형기의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control apparatus and a control method of an injection molding machine, and more particularly, to a control apparatus and a control method of an injection molding machine having a toggle mold clamping device.

일반적으로, 사출 성형기는 크게 성형재료인 수지를 녹인 후 용융수지를 금형 내로 사출하는 사출장치와 금형을 개폐하는 형개/형폐 동작을 수행하는 형체장치로 구성된다.In general, an injection molding machine is mainly composed of an injection apparatus for dissolving a resin, which is a molding material, and injecting a molten resin into a mold, and a mold clamping apparatus for opening and closing a mold.

형체장치의 경우 토글의 기구학적 원리를 이용해 금형을 체결하는 토글식과, 형판에 유압력을 직접 가하여 형체력을 발생시킴으로써 금형을 체결하는 직압식의 2가지 방식이 주로 사용되고 있다.In the case of a clamping device, two methods are used: a toggle type for fastening a mold by using a kinematic principle of a toggle and a direct pressure type for fastening a mold by directly applying hydraulic force to the mold to generate a clamping force.

이중, 토글식 형체장치는 고정된 고정형판과 이에 대응하면서 이동 가능하게 구비되는 이동형판, 크로스헤드를 전/후진시키는 토글기구 및 토글기구의 동작시 이동형판을 지지해 주는 형후판 등을 구비하며, 크로스헤드의 전후진 동작에 의해 링크구조를 갖고 있는 토글기구가 작동하여 이동형판을 이송시킴으로써 금형을 형개 및 형폐시키도록 구성되어 있다.The toggle type clamping device includes a fixed fixed plate, a movable plate which is movable while corresponding thereto, a toggle mechanism for moving the crosshead forward and backward, and a thick plate that supports the movable plate when the toggle mechanism is in operation. In addition, the toggle mechanism having a link structure is operated by the forward and backward movement of the crosshead, and is configured to open and close the mold by transferring the movable die.

토글기구의 운동특성은 비선형적으로 이루어지므로 각 구간(이송거리)에 대한 가속도가 달라지게 되어 금형의 형개 또는 형폐가 개시되는 시점으로부터 금형이 완전히 열리거나 닫혀 형개 또는 형폐 동작이 완료되는 종점까지의 정확한 위치 제어가 어렵다.Since the movement characteristic of the toggle mechanism is nonlinear, the acceleration for each section (feeding distance) is changed so that from the beginning of mold opening or closing, the mold is completely opened or closed to the end point where mold opening or closing is completed. Accurate position control is difficult.

종래 토글식 형체장치를 제어하는 제어장치는 크로스헤드를 구동하는 서보모터로 위치 제어를 수행하되 크로스헤드가 이동을 개시하는 시점에서 이동을 완료하는 종점까지의 이송거리와 속도설정값에 기초하여 동작지령을 생성하여 출력한다. 이때, 가속 및 감속제어는 제어장치에서 제공하는 이동평균 필터를 사용하여 제어하는 방안이 제시되어 있다.Conventionally, a control device for controlling a toggle type clamping device performs position control with a servomotor for driving a crosshead, but operates based on a feed distance and a speed setting value from a point at which the crosshead starts to move to an end point for completing the movement. Generate and output the command. At this time, acceleration and deceleration control is proposed to control using a moving average filter provided by the control device.

그러나, 이와 같은 방안에서는 고속으로 형개폐 동작을 수행할 경우 형폐 완료시와 형개 완료시 형후판에 과도한 진동 및 충격량이 발생되어 정밀, 정확한 고속 위치 제어를 구현하기 어렵고 결과적으로 사이클 시간(cycle time)의 단축이 불가능한 문제점이 있다.However, in such a scheme, when the mold opening / closing operation is performed at high speed, excessive vibration and impact amount is generated on the plate when the mold closing and mold opening are completed, and thus it is difficult to realize precise and accurate high speed position control. There is a problem that cannot be shortened.

KR 10-1261711 B1, 공고일: 2013. 05. 07, 명칭: 토글식 사출 성형기의 형 조정 방법KR 10-1261711 B1, Publication date: 05. 07, 2013, designation: Mold adjusting method of toggle injection molding machine

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 고속 형개폐 동작시 진동 및 충격량을 감소시켜 정밀, 정확한 고속 위치 제어를 구현하고 결과적으로 사이클 시간을 단축시킬 수 있는 사출성형기의 제어장치 및 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, the object of which is to reduce the amount of vibration and impact during high-speed mold opening and closing operation to implement precise and accurate high-speed position control and consequently shorten the cycle time It is to provide a control device and a control method of an injection molding machine.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출성형기의 제어장치는 사출성형기의 토글식 형체장치에 구비된 형체모터를 구동하여 형개폐를 제어하는 제어장치로서, 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터에 기초하여 위치 프로파일 및 속도 프로파일을 생성하되, 상기 위치 프로파일의 생성 시에 상기 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 제공하는 위치 프로파일 및 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 상기 형체모터를 구동하는 구동부를 포함한다.The control device of the injection molding machine according to the present invention for achieving the above object is a control device for controlling the mold opening and closing by driving the mold motor provided in the toggle-type molding device of the injection molding machine, the setting for each section forming a drive cycle A position profile and a velocity profile are generated based on a setting parameter including a value, and when generating the position profile, all sections of the driving cycle are divided into scan units and a target position per scan is calculated using a predefined polynomial. Control unit; And a driving unit generating an operation command for each scan based on the position profile and the speed profile provided by the controller to drive the mold motor.

상기 설정 파라미터는 상기 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 구간별 위치설정값과 구간별 속도설정값, 가감속시간을 포함할 수 있다.The setting parameter may include a position setting value for each section, a speed setting value for each section, and an acceleration / deceleration time for each section constituting the driving cycle.

상기 제어부는 상기 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 전 구간 이송거리와 매 스캔마다 증가하는 위상을 상기 다항식에 적용하여 스캔당 단위이송량을 산출하며 상기 스캔당 단위이송량을 순차적으로 더하여 스캔당 목표위치 변화를 나타내는 상기 위치 프로파일을 생성하는 위치 조정부를 포함할 수 있다.The control unit calculates a unit feed amount per scan by applying the entire section feeding distance obtained from the position setting value of each section and a phase increasing every scan to the polynomial, and sequentially adds the unit feed amount per scan to change the target position per scan. It may include a position adjusting unit for generating the position profile indicating.

상기 위치 조정부는 다음의 수학식으로 정의되는 사이클로이드 다항식을 사용하여 스캔당 단위이송량을 산출할 수 있다.The position adjusting unit may calculate a unit feed amount per scan using a cycloid polynomial defined by the following equation.

Figure 112014112022029-pat00001
Figure 112014112022029-pat00001

여기서, L은 전 구간 이송거리(mm), x는 현 스캔의 위상(radian 또는 degree), y는 현 스캔의 단위이송량(mm/scan)이다.Here, L is the full distance travel distance (mm), x is the phase (radian or degree) of the current scan, y is the unit feed amount (mm / scan) of the current scan.

상기 제어부는 상기 구간별 속도설정값 및 상기 가감속시간에 기초하여 상기 속도 프로파일을 생성하되, 상기 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 각 구간의 이송거리를 기준으로 구간별 제한속도를 산출하고 상기 구간별 제한속도에 따라 상기 속도 프로파일을 제한 처리하는 속도 조정부를 포함할 수 있다.The control unit generates the speed profile based on the speed setting value for each section and the acceleration and deceleration time, and calculates the speed limit for each section based on the transport distance of each section obtained from the position setting value for each section and for each section. It may include a speed adjusting unit for limiting the speed profile according to the speed limit.

한편, 본 발명에 따른 사출성형기의 제어방법은 사출성형기의 토글식 형체장치에 구비된 형체모터를 구동하여 형개폐를 제어하는 제어방법으로서, 제어장치가 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터를 입력받는 단계; 상기 제어장치가 상기 설정 파라미터에 기초하여 위치 프로파일을 생성하되, 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하여 상기 위치 프로파일을 생성하는 단계; 상기 제어장치가 상기 설정 파라미터에 기초하여 속도 프로파일을 생성하는 단계; 및 상기 제어장치가 상기 위치 프로파일 및 상기 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 상기 형체모터를 구동하는 단계를 포함한다.On the other hand, the control method of the injection molding machine according to the present invention is a control method for controlling the mold opening and closing by driving the mold motor provided in the toggle-type mold clamping apparatus of the injection molding machine, the setting value for each section of the control device forming a drive cycle Receiving a setting parameter including a setting parameter; Generating, by the control apparatus, a position profile based on the setting parameter, dividing an entire section of a driving cycle by a scan unit and calculating a target position per scan using a predefined polynomial; Generating, by the controller, a speed profile based on the setting parameter; And driving the mold motor by generating an operation command for each scan based on the position profile and the speed profile.

상기 설정 파라미터는 구간별 위치설정값, 구간별 속도설정값 및 가감속시간을 포함할 수 있다.The setting parameter may include a position setting value for each section, a speed setting value for each section, and an acceleration / deceleration time.

상기 위치 프로파일 생성 단계는 상기 구간별 위치설정값으로부터 전 구간 이송거리를 산출하는 단계; 매 스캔마다 위상을 증가시키는 단계; 상기 이송거리에 대한 스캔이 완료될 때까지 상기 매 스캔마다 증가하는 위상을 상기 다항식에 적용해 가며 스캔당 단위이송량을 반복 산출하는 단계; 및 상기 스캔당 단위이송량을 순차적으로 더하여 스캔당 목표위치 변화를 나타내는 상기 위치 프로파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the position profile may include calculating an entire section conveying distance from the position setting value for each section; Increasing the phase every scan; Repeatedly calculating the unit feed amount per scan by applying a phase that increases every scan to the polynomial until the scan for the feeding distance is completed; And sequentially adding the unit feed amount per scan to generate the position profile representing a change in target position per scan.

상기 위치 프로파일 생성 단계에서, 상기 제어장치는 다음의 수학식으로 정의되는 사이클로이드 다항식을 사용하여 상기 스캔당 단위이송량을 산출할 수 있다.In the location profile generation step, the control device may calculate the unit feed amount per scan using a cycloid polynomial defined by the following equation.

Figure 112014112022029-pat00002
Figure 112014112022029-pat00002

여기서, L은 전 구간 이송거리(mm), x는 현 스캔의 위상(radian 또는 degree), y는 현 스캔의 단위이송량(mm/scan)이다.Here, L is the full distance travel distance (mm), x is the phase (radian or degree) of the current scan, y is the unit feed amount (mm / scan) of the current scan.

상기 속도 프로파일 생성 단계에서, 상기 제어장치는 상기 구간별 속도설정값 및 상기 가감속시간에 기초하여 상기 속도 프로파일을 생성하되 상기 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 각 구간의 이송거리를 기준으로 제한속도를 산출하고 상기 구간별 제한속도에 따라 상기 속도 프로파일을 제한 처리할 수 있다.In the speed profile generation step, the control device generates the speed profile based on the speed setting value for each section and the acceleration and deceleration time, but sets the speed limit based on the transport distance of each section obtained from the position setting value for each section. The speed profile may be limited and calculated according to the speed limit for each section.

본 발명에 의한 사출성형기의 제어장치 및 제어방법에 따르면, 고속 형개폐 동작시 진동 및 충격량을 감소시켜 정밀, 정확한 고속 위치 제어를 구현할 수 있고 결과적으로 사이클 시간을 단축시킬 수 있게 된다.According to the control apparatus and control method of the injection molding machine according to the present invention, it is possible to implement a precise and accurate high-speed position control by reducing the amount of vibration and impact during high-speed mold opening and closing operation, and consequently shorten the cycle time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기를 나타낸 개략적 구성도.
도 2는 도 1에 나타난 형체장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기의 제어장치를 나타낸 개략적 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치를 통해 생성되는 위치 프로파일을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기의 제어방법을 나타낸 흐름도.
1 is a schematic diagram showing an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the operation of the mold clamping apparatus shown in FIG.
Figure 3 is a schematic diagram showing a control device of the injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a position profile generated by the control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flow chart showing a control method of the injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출성형기의 제어장치 및 제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the control device and control method of the injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기를 나타낸 개략적 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 사출성형기(1)는 사출장치(2) 및 형체장치(3)로 구성된다.Referring to Figure 1, the injection molding machine 1 according to the present invention is composed of an injection device (2) and a mold clamping device (3).

사출장치(2)는 배럴(16)을 구비하고, 배럴(16)에는 고체 수지의 유입 통로인 호퍼(12)가 설치된다. 배럴(16)의 내부에는 스크류(13)가 전후진 또는 회전 가능하게 설치된다. 스크류(13)의 후단은 지지부재(14)에 장착된 계량모터(15)를 통해 벨트풀리의 동력전달에 의하여 회전 가능하게 지지된다.The injection apparatus 2 is provided with the barrel 16, and the barrel 16 is provided with the hopper 12 which is an inflow path of solid resin. The screw 13 is installed in the barrel 16 so as to be moved forward or backward or rotatable. The rear end of the screw 13 is rotatably supported by the power transfer of the belt pulley through the metering motor 15 mounted to the support member 14.

또한, 사출장치(2)는 스크류(13)와 평행하게 배치되는 나사축(17)을 가진다. 나사축(17)의 후단은 타이밍 벨트에 의해 사출모터(19)의 출력축과 연결된다. 따라서 사출모터(19)에 의해 나사축(17)이 회전될 수 있다. 나사축(17)의 전단은 지지부(14)에 고정된 너트와 맞물려 있다. 이에 따라 타이밍 벨트를 통해 나사축(17)을 회전시키면, 지지부재(14)가 전진 또는 후진 이동하고, 그 결과 스크류(13)의 전후진 이동이 가능하게 된다.The injection apparatus 2 also has a screw shaft 17 arranged in parallel with the screw 13. The rear end of the screw shaft 17 is connected to the output shaft of the injection motor 19 by a timing belt. Therefore, the screw shaft 17 may be rotated by the injection motor 19. The front end of the screw shaft 17 is engaged with the nut fixed to the support 14. Accordingly, when the screw shaft 17 is rotated through the timing belt, the support member 14 moves forward or backward, and as a result, the screw 13 can move forward and backward.

형체장치(3)는 링크구조를 갖고 있는 토글기구(28)를 작동시켜 금형(9)의 개폐 동작을 제어하는 토글식 형체장치이다.The clamping device 3 is a toggle clamping device which controls the opening and closing operation of the mold 9 by operating the toggle mechanism 28 having a link structure.

구체적으로, 형체장치(3)는 고정형판(24)과, 금형의 두께만큼 이동 가능한 이동형판(22)을 가진다. 고정형판(24)과 이동형판(22)에는 각각 고정금형(11), 이동금형(10)이 장착된다. 여기서 고정금형(11)과 이동금형(10)은 금형(9)이라 이름할 수 있다. 또한, 이동금형(10)과 고정금형(11)이 서로 체결/조합되어 금형장치(9) 내에 성형품에 대응하는 성형공간이 형성된다.Specifically, the mold clamping device 3 has a stationary mold plate 24 and a movable mold plate 22 that is movable by the thickness of the mold. The fixed mold 11 and the movable mold 10 are mounted on the stationary mold 24 and the movable mold 22, respectively. The stationary mold 11 and the moving mold 10 may be referred to as a mold (9). In addition, the movable mold 10 and the stationary mold 11 are fastened / combined with each other to form a molding space corresponding to the molded article in the mold apparatus 9.

이동형판(22)과 고정형판(24)은 타이 바(tie bar)(29)에 의해 연결된다. 이동형판(22)은 타이 바(29)를 따라 슬라이딩 또는 병진 운동이 가능하다.The movable plate 22 and the stationary plate 24 are connected by tie bars 29. The movable plate 22 is capable of sliding or translation along the tie bar 29.

또한, 형체장치(3)는 이동형판(22)에 연결되는 토글기구(28)를 가진다. 토글기구(28)의 후단에는 토글기구(28)의 위치를 잡아주는 형후판(rear platen)(26)이 형성된다. 토글기구(28)는 복수의 링크를 가지고, 복수의 링크 사이의 상호 이동에 따라 금형(9)의 형폐 또는 형개가 수행될 수 있다.The clamping device 3 also has a toggle mechanism 28 connected to the movable die 22. The rear end of the toggle mechanism 28 is formed with a rear plate 26 to hold the position of the toggle mechanism 28. The toggle mechanism 28 has a plurality of links, and mold closing or mold opening of the mold 9 can be performed according to mutual movement between the plurality of links.

형체장치(3)에 있어서, 구동부인 형체모터(25)를 구동하면, 형체모터(25)의 회전이 타이밍 벨트를 통하여 볼나사축으로 전달된다. 그리고, 볼나사축 및 너트에 의하여, 회전운동이 직선운동으로 변환되어 토글기구(28)가 작동한다. 또한, 토글기구(28)의 작동에 의해 이동형판(22)은 타이 바(29)를 따라 이동하여, 고정형판(24)과의 형폐 및 형개 동작이 행하여진다.In the clamping apparatus 3, when the clamping motor 25 which is a drive part is driven, rotation of the clamping motor 25 is transmitted to a ball screw shaft through a timing belt. And, by the ball screw shaft and the nut, the rotary motion is converted into a linear motion to operate the toggle mechanism 28. In addition, by the operation of the toggle mechanism 28, the movable die 22 moves along the tie bar 29, and the mold closing and mold opening operation with the stationary die 24 is performed.

사출장치(2)와 형체장치(3) 사이에는 수지의 이동경로를 제공하는 노즐(32)이 설치된다.Between the injection apparatus 2 and the mold clamping apparatus 3, the nozzle 32 which provides the movement path of resin is provided.

호퍼(12)를 통해 배럴(16) 내부로 이동된 고체 수지는 스크류(13)의 전진 이동 및 배럴(16) 내에서의 가열에 의해 용융된다. 용융된 수지는 스크류(13)의 전단에 쌓이게 되고, 노즐(32)을 통해 형체장치(3)의 금형(9) 내로 사출된다.The solid resin moved into the barrel 16 through the hopper 12 is melted by the forward movement of the screw 13 and the heating in the barrel 16. The molten resin accumulates at the front end of the screw 13 and is injected into the mold 9 of the mold clamping device 3 through the nozzle 32.

사출 공정은 형체장치(3)의 형폐 동작이 완료된 상태에서 이루어진다. 이후, 냉각 공정이 진행되어 금형(9) 내에 충전된 수지가 성형품으로 고화되며 성형품을 취출하기 위해 형체장치(3)가 금형(9)을 개방하여 형개상태로 전환하게 된다.The injection process is performed while the mold closing operation of the mold clamping device 3 is completed. Thereafter, the cooling process proceeds, and the resin filled in the mold 9 solidifies into a molded article, and the mold clamping device 3 opens the mold 9 to switch to the mold opening state to take out the molded article.

형개/형폐 동작시에 형체장치(3)는 이동형판(22)을 좌우방향으로 구동하여 금형(9)을 열거나 닫는다. 이동형판(22)이 형폐위치로부터 좌측, 즉 형후판(26)을 향하는 형개방향으로 구동되어 형개위치까지 도달하면 금형(9)을 개방한 형개상태가 된다. 또한, 이동형판(22)이 형개위치로부터 우측, 즉 고정형판(24)을 향하는 형폐방향으로 구동되어 형폐위치까지 도달하면 금형(9)을 밀착시켜 닫은 형폐상태가 된다.In the mold opening / closing operation, the mold clamping device 3 drives the movable mold plate 22 in the horizontal direction to open or close the mold 9. When the movable die 22 is driven from the mold closing position to the left side, that is, in the mold opening direction toward the mold thickening plate 26 and reaches the mold opening position, the mold 9 is opened in the mold opening state. In addition, when the movable die 22 is driven from the mold opening position to the right side, that is, in the mold closing direction toward the stationary mold plate 24 and reaches the mold closing position, the mold 9 is brought into close contact with the mold 9 in a closed mold closing state.

도 2는 도 1에 나타난 형체장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the operation of the mold clamping apparatus shown in FIG.

형체장치(3)는 도시된 바와 같이, 고정형판(24), 이동금형(10)을 취부하여 이동하는 이동형판(22), 필요한 형체력을 발생시키는 타이 바(29)와, 타이 바(29)를 고정시키면서 토글기구(28)의 동작시에 이동형판(22)을 지지해 주는 형후판(26) 등을 포함한다.As shown, the clamping apparatus 3 includes a fixed mold 24, a movable mold 22 for mounting and moving the movable mold 10, a tie bar 29 for generating a required clamping force, and a tie bar 29. And a thick plate 26 for supporting the movable die 22 during operation of the toggle mechanism 28 while fixing the.

고정형판(24)과 이동형판(22)이 서로 대향하여 배치되며, 고정형판(24)과 이동형판(22)의 마주보는 면상에는 각각 고정금형(11)과 이동금형(10)이 설치된다.The stationary die 24 and the movable die 22 are disposed to face each other, and the stationary die 11 and the movable die 10 are installed on the facing surfaces of the stationary die 24 and the movable die 22, respectively.

고정형판(24)과 이동형판(22)은 타이 바(29)를 매개로 연결된다.The stationary plate 24 and the movable plate 22 are connected via a tie bar 29.

이동형판(22)의 일단은 토글기구(28)와 연결된다.One end of the movable plate 22 is connected to the toggle mechanism 28.

이동형판(22)의 중앙에는 이동금형(10)에서 성형된 성형품을 취출하기 위한 압출핀(36)이 설치되고, 그 일측에는 압출핀(36)을 구동시키기 위한 압출모터(34)가 구비된다.An extrusion pin 36 is provided at the center of the movable die 22 to take out the molded article formed by the movable mold 10, and an extrusion motor 34 for driving the extrusion pin 36 is provided at one side thereof. .

이러한 토글식 형체장치(3)에서 크로스헤드(27)가 전/후진하는 경우 크로스헤드(27)에 연결된 토글기구(28)의 굴곡/신장 작용에 의해 이동형판(22)이 좌우방향으로 직선 이동(전진/후퇴)하여 형폐상태(금형을 밀착시켜 닫은 상태)나 형개상태(금형을 개방한 상태)를 이루게 된다.When the crosshead 27 moves forward / backward in the toggle type clamping device 3, the movable die 22 moves linearly in the horizontal direction by the bending / extension action of the toggle mechanism 28 connected to the crosshead 27. (Advancing / retracting) to form a mold closed state (closed by close contact with the mold) or open state (opened state).

제어장치(100)는 이와 같은 형체장치(3)에 구비되어 크로스헤드(27)를 전/후진시키는 형체모터(25)를 구동하여 토글기구(28)의 굴곡/신장 상태를 변화시키고 토글기구(28)에 연결된 이동형판(22)이 이송되게 함으로써 형개 또는 형폐 공정의 진행을 제어한다.The control device 100 is provided in such a clamping device 3 to drive the clamping motor 25 for forwarding / reversing the crosshead 27 to change the bending / extension state of the toggle mechanism 28 and The moving mold 22 connected to 28 is transferred to control the progress of the mold opening or closing process.

구체적으로, 전술한 제어장치(100)는 형조정 공정, 즉 형개 또는 형폐 공정의 구동 사이클을 이루는 전 구간을 소정의 스캔단위로 세분하고 매 스캔마다 목표위치의 산출을 반복 처리함으로써 스캔당 목표위치 변화를 나타내는 위치 프로파일을 생성하고 매 스캔마다 이에 기반한 동작지령을 생성하여 형개폐를 제어한다.Specifically, the above-described control apparatus 100 subdivides the entire section constituting the driving cycle of the mold adjusting process, that is, the mold opening or closing process into predetermined scan units, and repeatedly calculates the target position for each scan, thereby repeatedly processing the target position per scan. The mold opening and closing is controlled by generating a position profile indicating a change and generating an operation command based on this for each scan.

이에 따르면, 보다 정밀, 정확한 위치 제어를 구현하고 급격한 위치 변화를 유연화시켜 고속 형개폐 동작시 진동 및 충격량을 감소시킬 수 있으며, 결과적으로 사이클 시간을 단축시킬 수 있게 된다.According to this, it is possible to reduce the amount of vibration and impact during high-speed mold opening and closing operation by realizing more precise and accurate position control and softening the rapid position change, and consequently shortening the cycle time.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기의 제어장치를 나타낸 개략적 구성도이다.Figure 3 is a schematic configuration diagram showing a control device of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같은 사출성형기의 토글식 형체장치에서 형체모터(25)를 구동하여 형개폐를 제어하는 제어장치(100)는 도 3에 도시된 것처럼 제어부(110) 및 구동부(120)를 포함하여 구성할 수 있다.The control device 100 for controlling the mold opening and closing by driving the mold motor 25 in the toggle-type mold clamping apparatus of the injection molding machine as described above is configured to include a control unit 110 and a drive unit 120 as shown in FIG. can do.

형개/형폐 공정은 원하는 성형조건 등에 따라 일단 또는 여러 단계의 다단 공정으로 수행될 수 있으며, 구동 사이클은 공정 단계(단수)에 따라 하나 또는 복수 개의 구간으로 이루어질 수 있다.The mold opening / closing process may be performed in one or several stages of a multi-stage process depending on the desired molding conditions, and the driving cycle may be composed of one or a plurality of sections depending on the process stage (single stage).

다단 공정의 경우에는 그 구동 사이클이 복수 단계의 구간으로 나뉘며, 각 구간의 경계에서 위치, 속도, 가속도 연속성 등의 특성이 달라진다.In the case of a multi-stage process, the driving cycle is divided into sections of multiple stages, and characteristics such as position, velocity, and acceleration continuity vary at the boundary of each section.

예를 들어, 형개나 형폐 공정의 구동 사이클을 가속/등속/감속구간으로 나누어 이동형판(22)에 대한 다단(3단) 속도제어를 수행할 수 있다. 이 경우 각 구간의 경계에서 속도절환이 이루어진다.For example, the multi-stage (three-stage) speed control on the movable die 22 may be performed by dividing the driving cycle of the mold opening and closing process into acceleration / constant speed / deceleration sections. In this case, speed switching takes place at the boundary of each section.

제어부(110)는 형개 또는 형폐 공정의 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터를 입력받고 이에 기초하여 구동 사이클의 전 구간에 대한 위치 프로파일 및 속도 프로파일을 생성한다.The controller 110 receives a setting parameter including a setting value for each section constituting a driving cycle of the mold opening or closing process and generates a position profile and a speed profile for all sections of the driving cycle based on the setting parameter.

설정 파라미터에는 사용자 입력에 따라 정의되는 구간별 위치설정값과 구간별 속도설정값, 가감속시간 등이 포함될 수 있다.The setting parameter may include a position setting value for each section, a speed setting value for each section, acceleration / deceleration time, etc. defined according to a user input.

전술한 제어부(110)는 스캔단위의 정밀, 정확한 위치 제어를 구현하기 위하여 위치 프로파일의 생성 시에 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하여 스캔단위의 위치 프로파일을 생성한다.In order to implement precise and accurate position control in scan units, the controller 110 divides all sections of a driving cycle into scan units when generating a position profile and calculates a target position per scan using a predefined polynomial to scan. Create a location profile for the unit.

이를 위한 제어부(110)는 전처리부(111), 위치 조정부(112) 및 속도 조정부(113)를 포함할 수 있다.The controller 110 for this may include a preprocessor 111, a position adjuster 112, and a speed adjuster 113.

전처리부(111)는 설정 파라미터를 입력받아 이로부터 스캔단위의 위치 프로파일을 생성하는데 필요한 동작 파라미터를 산출한다.The preprocessor 111 receives a setting parameter and calculates an operating parameter required to generate a position profile in scan units.

예를 들어, 전처리부(111)는 사용자가 설정하는 구간별 위치설정값(각 구간의 초기위치/목표위치), 구간별 속도설정값(각 구간의 초기속도/목표속도) 및 가감속시간 등을 설정 파라미터로서 입력받아 이로부터 각 구간의 이송거리 및 이송시간, 전 구간 이송거리 및 이송시간, 전 구간 최대속도, 가감속시간에 따른 가감속 기울기 등의 동작 파라미터를 산출할 수 있다.For example, the preprocessing unit 111 may set the position setting value for each section (initial position / target position for each section), the speed setting value for each section (initial speed / target speed for each section), acceleration and deceleration time, and the like. It is possible to calculate the operating parameters such as the acceleration and deceleration slope according to the transfer distance and the transfer time, the transfer distance and the transfer time, the maximum speed of all the sections, and the acceleration and deceleration time of each section.

여기서, 전 구간 이송거리는 구간별 이송거리를 모두 합산한 값으로서, 형개 또는 형폐 공정이 실행되는 한 구동 사이클 동안 이동형판(22)의 총 이송거리(위치변화)를 의미한다.Here, the total distance traveled distance is the sum of the distances transported for each section, and means the total traveled distance (position change) of the movable die 22 during one driving cycle during the mold opening or closing process.

일례로, 1 구동 사이클 동안 이동형판(22)이 제1 위치(예컨대, 형개위치)로부터 제2 위치(예컨대, 형폐위치)로 이동하는 경우, 제1 위치로부터 제2 위치까지의 총 거리가 전 구간 이송거리가 된다.For example, when the movable die 22 moves from the first position (eg, the mold opening position) to the second position (eg, the mold closing position) during one drive cycle, the total distance from the first position to the second position is transferred. It is the section travel distance.

사용자 설정 등에 따라 구간별 위치설정값(각 구간의 초기위치/목표위치)이 주어지므로, 전처리부(111)는 이로부터 각 구간의 이송거리(위치변화)를 구할 수 있고, 구간별 이송거리를 모두 합산하여 전 구간 이송거리를 산출할 수 있다.Since the position setting value for each section (initial position / target position) is given according to the user's setting, the preprocessing unit 111 can obtain the transport distance (position change) of each section therefrom, The total distance can be calculated by adding them all together.

일 실시예에서, 전처리부(111)는 구간별 위치설정값으로부터 전 구간 이송거리를 산출하고 매 스캔(예컨대 2ms)마다 위상을 증가시켜 전 구간 이송거리 및 매 스캔마다 증가하는 위상을 동작 파라미터로서 위치 조정부(112)에 제공한다.In one embodiment, the pre-processing unit 111 calculates the entire section conveying distance from the positional setting value for each section and increases the phase every scan (for example, 2ms) as the operating parameter for the whole section conveying distance and the phase increasing every scan. The position adjusting unit 112 is provided.

위치 조정부(112)는 전처리부(111)로부터 입력되는 이송거리 및 위상을 미리 정의된 다항식 위치 프로파일 함수에 적용하여 스캔별 목표위치를 산출한다.The position adjusting unit 112 calculates a target position for each scan by applying a feed distance and a phase input from the preprocessor 111 to a predefined polynomial position profile function.

일 실시예에서, 위치 조정부(112)는 연산부(112_1) 및 가산부(112_2)를 포함한다.In one embodiment, the position adjusting unit 112 includes a calculating unit 112_1 and an adding unit 112_2.

위치 조정부(112)의 연산부(112_1)는 전처리부(111)로부터 전 구간 이송거리와 매 스캔마다 증가하는 위상을 제공받고 이들을 미리 정의된 다항식에 적용하여 스캔당 단위이송량을 산출한다.The calculating unit 112_1 of the position adjusting unit 112 is provided with an increasing distance for the entire section from the preprocessing unit 111 and a phase increasing every scan, and applies them to a predefined polynomial to calculate a unit feed amount per scan.

이때, 연산부(112_1)는 고속 위치 제어에 적합한 사이클로이드(cycloid) 다항식을 사용하여 스캔당 단위이송량을 산출할 수 있다. 사이클로이드 다항식은 수학식 1과 같이 정의된다.In this case, the calculator 112_1 may calculate a unit feed amount per scan using a cycloid polynomial suitable for high speed position control. The cycloid polynomial is defined as in Equation 1.

Figure 112014112022029-pat00003
Figure 112014112022029-pat00003

여기서, L은 전 구간 이송거리(mm), x는 현 스캔의 위상(radian 또는 degree), y는 현 스캔의 단위이송량(mm/scan)이다.Here, L is the full distance travel distance (mm), x is the phase (radian or degree) of the current scan, y is the unit feed amount (mm / scan) of the current scan.

형개/형폐 공정이 실행되는 한 구동 사이클 동안, 해당 구동 사이클의 위상은 0 내지 180 사이의 범위에서 가변되며 매 스캔마다 일정 단위씩 순차적으로 증가한다.During one drive cycle in which the mold opening / closing process is executed, the phase of the drive cycle varies in a range from 0 to 180 and increases in sequential units every scan.

이후, 위치 조정부(112)의 가산부(112_2)는 매 스캔마다 산출되는 스캔당 단위이송량을 순차적으로 더하여 스캔당 목표위치 변화를 나타내는 위치 프로파일을 생성한다. 가산부(112_2)는 매 스캔마다 해당 스캔의 단위이송량을 산출하고, 산출한 단위이송량을 현재위치에 합산하여 목표위치를 갱신한다.Thereafter, the adder 112_2 of the position adjusting unit 112 sequentially adds the unit feed amount per scan calculated for each scan to generate a position profile indicating a target position change per scan. The adder 112_2 calculates the unit feed amount of the scan for each scan, and adds the calculated unit feed amount to the current position to update the target position.

이때, 위치 조정부(112)는 목표위치가 전 구간 이송거리에 도달하여 전 구간 이송거리에 대한 스캔이 완료될 때까지 스캔별 위상을 증가/갱신해 가며 스캔별 목표위치를 생성하는 작업을 반복하게 된다.At this time, the position adjusting unit 112 repeats the operation of generating the target position for each scan while increasing / updating the phase for each scan until the target position reaches the entire section conveying distance and the scan for the entire section conveying distance is completed. do.

나아가, 전처리부(111)는 구간별 제한속도를 산출하여 사용자가 설정하는 구간별 속도설정값의 상한/하한을 제한할 수 있다.Furthermore, the preprocessor 111 may limit the upper limit / lower limit of the section-specific speed setting value set by the user by calculating the section-specific speed limit.

예를 들어, 전처리부(111)는 전 구간 이송거리 및 이송시간을 고려할 때 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 각 구간의 이송거리를 기준으로 설정 가능한 제한속도(상한/하한)를 산출하고 이를 동작 파라미터로서 속도 조정부(113)에 제공함으로써 사용자가 설정하는 구간별 속도설정값에 대한 제한(limit) 처리가 실시될 수 있게 한다.For example, the preprocessing unit 111 calculates the settable speed limit (upper limit / lower limit) based on the transport distance of each section obtained from the position setting value for each section in consideration of the transport distance and the transport time of the entire section. By providing to the speed adjusting unit 113 as a limit process for the speed setting value for each section set by the user can be performed.

속도 조정부(113)는 사용자가 설정하는 각 구간에 대한 구간별 속도설정값 및 가감속시간에 기초하여 속도 프로파일을 생성한다. 이때, 가감속시간이 동일하게 설정된 경우에는 대칭형 속도 프로파일이 생성되고 가속시간 및 감속시간이 상이하게 설정된 경우에는 비대칭 속도 프로파일이 생성된다.The speed adjusting unit 113 generates a speed profile based on the speed setting value and the acceleration / deceleration time for each section set by the user. At this time, when the acceleration and deceleration time is set to the same, a symmetrical speed profile is generated, and when the acceleration time and the deceleration time are set differently, an asymmetric speed profile is generated.

더불어, 속도 조정부(113)는 전처리부(111)에서 산출한 구간별 제한속도에 따라 속도 프로파일을 제한 처리하여 제한 처리된 속도 프로파일을 구동부(120)에 제공한다.In addition, the speed adjusting unit 113 restricts the speed profile according to the speed limit for each section calculated by the preprocessing unit 111 to provide the limited speed profile to the driver 120.

구동부(120)는 제어부(110)에서 제공하는 위치 프로파일 및 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 형체모터(25)를 구동함으로써 행개 또는 형폐 공정을 실행한다.The driver 120 generates an operation command for each scan based on the position profile and the velocity profile provided by the controller 110 to drive the mold motor 25 to execute the opening or closing process.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치를 통해 생성되는 위치 프로파일을 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a position profile generated by the control device according to an embodiment of the present invention.

도 4에는 원 위치 프로파일(G1)과 이를 보정한 스캔단위 위치 프로파일(G2)이 비교 예시되어 있다.4 illustrates a comparison between the original position profile G1 and the scan unit position profile G2 having been corrected.

원 위치 프로파일(G1)은 주어진 구간별 위치 설정값에 따라 생성한 것이고, 스캔단위 위치 프로파일(G2)은 스캔단위로 세분화된 목표위치를 산출하고 산출결과를 적용하여 원 위치 프로파일(G1)을 보정해 생성한 것이다.The original position profile G1 is generated according to the position setting value for each section, and the scan unit position profile G2 calculates the target position subdivided by the scan unit and applies the calculation result to correct the original position profile G1. It was created.

도 4에 예시된 바와 같이, 원 위치 프로파일(G1)은 각 구간(T1, T2, T3)의 위치변화(각 구간의 시작위치/목표위치)만을 포함하는 러프한 형태의 그래프로 나타난다. 이에 반해, 보정된 위치 프로파일(G2)은 스캔단위(점선으로 구획) 위치변화를 포함하는 보다 정밀한 형태의 그래프로서, 형개 또는 형폐 공정이 수행되는 소정의 구동 사이클이 개시되는 시점으로부터 종료되는 시점까지의 전 구간(T)에 대한 스캔당 목표위치 변화를 나타낸다.As illustrated in FIG. 4, the original position profile G1 is represented by a rough graph including only the position change (start position / target position of each section) of each section T1, T2, and T3. In contrast, the corrected position profile G2 is a more precise form of graph that includes a change in scan unit (divided by dotted lines) position, from the start of a predetermined drive cycle in which a mold opening or closing process is performed, to the end of the cycle. The target position change per scan for the whole section (T) of.

일 실시예에서, 제어장치(100)는 먼저 주어진 설정 파라미터 중 구간별 위치설정값(각 구간의 초기위치/목표위치)으로부터 구동 사이클을 이루는 각 구간(T1, T2, T3)의 이송거리(L1, L2, L3)를 구하고 이들을 취합/합산하여, 구동 사이클의 전 구간(T)에 대한 원 위치 프로파일(G1)을 생성하고 전 구간 이송거리(L)를 산출한다.In one embodiment, the control device 100 first transfers the distance L1 of each section T1, T2, T3 constituting a driving cycle from the position setting value for each section (initial position / target position of each section) among the given setting parameters. , L2, L3) are obtained and summed / summed to generate the original position profile G1 for the entire section T of the drive cycle and calculate the full section feeding distance L.

이후, 제어장치(100)는 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 세분하고 매 스캔마다 위상을 갱신해 가며 다항식 위치 프로파일 함수를 사용해 목표위치의 산출을 반복 처리한다.Subsequently, the control apparatus 100 subdivides the entire section of the driving cycle in units of scans and updates the phase for each scan, and repeatedly calculates the target position using the polynomial position profile function.

또한, 제어장치(100)는 스캔당 목표위치 산출결과를 적용하여 원 위치 프로파일(G1)을 보정함으로써 도 4에 예시된 바와 같이 스캔별 목표위치 변화를 나타내는 스캔단위 위치 프로파일(G2)을 생성하고 이에 따라 스캔별 동작지령을 생성함으로써 형개폐를 제어한다.In addition, the control apparatus 100 generates the scan unit position profile G2 indicating the target position change for each scan as illustrated in FIG. 4 by correcting the original position profile G1 by applying the target position calculation result per scan. Accordingly, mold opening and closing is controlled by generating an operation command for each scan.

이와 같이, 고속 위치 제어에 적합한 다항식, 일례로 사이클로이드 다항식을 형체모터(25)의 제어에 적용하면 구동 사이클의 전 구간 혹은 각 구간을 제어 단위로 하여 고속 형개폐 동작을 행하는 경우에 비해 정밀, 정확한 위치 제어가 가능해져 급격한 위치 변화를 유연화시킬 수 있고 형후판(26)의 진동 및 충격량을 감소(충격 완화)시켜 사이클 시간의 단축을 유도할 수 있다.In this way, if a polynomial suitable for high-speed position control, for example, a cycloid polynomial, is applied to the control of the mold clamping motor 25, it is more accurate and accurate than the case of performing the high-speed mold opening / closing operation using all sections or each section of the driving cycle as a control unit. The position control can be made to soften abrupt position changes, and the vibration and impact amount of the thick plate 26 can be reduced (impact mitigation) to induce shortening of the cycle time.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a control method of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

먼저, 제어장치(100)는 사용자에 의해 형개/형폐 공정의 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터를 입력받는다(S110). 일 실시예에 따른 설정 파라미터는 구간별 위치설정값, 구간별 속도설정값 및 가감속시간 등을 포함한다.First, the control device 100 receives a setting parameter including a setting value for each section forming a drive cycle of the mold opening / closing process by the user (S110). The setting parameter according to an embodiment includes a position setting value for each section, a speed setting value for each section, an acceleration and deceleration time, and the like.

이후, 제어장치(100)는 S110에서 사용자가 설정한 설정 파라미터 중 구간별 위치설정값에 기초하여 위치 프로파일을 생성하되, 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하여 위치 프로파일을 생성한다(S120).Subsequently, the control device 100 generates a position profile based on the position setting value for each section among the setting parameters set by the user in S110, and divides the entire section of the driving cycle into scan units and uses a predefined polynomial per scan. The location profile is generated by calculating the target location (S120).

위치 프로파일을 생성하는 S120 단계는 S121 단계 내지 S126 단계로 세분화될 수 있다.The step S120 of generating the location profile may be subdivided into steps S121 to S126.

스캔이 개시되면(S121), 제어장치(100)는 사용자가 설정한 구간별 위치설정값으로부터 전 구간 이송거리를 산출(S122)하고 스캔당 목표위치를 산출할 수 있도록 매 스캔마다 위상을 증가시킨다(S123).When the scan is started (S121), the control device 100 calculates the entire travel distance from the section setting value set by the user (S122) and increases the phase for each scan to calculate the target position per scan. (S123).

전 구간 이송거리에 대한 스캔이 완료될 때까지(S126), 제어장치(100)는 S122에서 산출한 전 구간 이송거리와 매 스캔마다 증가하는 위상을 미리 정의된 다항식 위치 프로파일 함수에 적용해 가며 스캔당 단위이송량을 반복 산출한다(S124). 이때, 전술한 수학식 1의 사이클로이드 다항식을 사용하여 스캔당 단위이송량을 계산할 수 있다.Until the scan for the entire section travel distance is completed (S126), the control apparatus 100 applies the entire section travel distance calculated in S122 and the phase that increases every scan to the predefined polynomial position profile function. The unit transfer amount is repeatedly calculated (S124). In this case, the unit feed amount per scan may be calculated using the cycloid polynomial of Equation 1 described above.

계속해서, 제어장치(100)는 S124에서 산출되는 스캔당 단위이송량을 순차적으로 더하여 스캔별 목표위치 변화를 나타내는 위치 프로파일을 생성하게 된다(S125).Subsequently, the control apparatus 100 sequentially adds the unit feed amount per scan calculated in S124 to generate a position profile indicating a target position change for each scan (S125).

또한, 제어장치(100)는 S110에서 사용자가 설정한 설정 파라미터 중 구간별 속도설정값 및 가감속시간에 기초하여 속도 프로파일을 생성한다(S130).In addition, the control apparatus 100 generates a speed profile based on the speed setting value and the acceleration / deceleration time for each section among the setting parameters set by the user in S110 (S130).

속도 프로파일을 생성하는 S130 단계는 S131 내지 S133 단계로 세분화될 수 있다.The step S130 of generating the velocity profile may be subdivided into steps S131 to S133.

여기에서, 제어장치(100)는 기본적으로 사용자가 설정한 구간별 속도설정값 및 가감속시간에 따라 전 구간에 대한 속도 프로파일을 생성(S131)하되 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 각 구간의 이송거리를 기준으로 제한속도를 산출(S132)하고 산출한 구간별 제한속도에 의해 기 생성한 속도 프로파일을 제한 처리(S133)한다.Here, the control device 100 basically generates a speed profile for all sections according to the speed setting value and the acceleration / deceleration time for each section set by the user (S131), but the transfer distance of each section obtained from the position setting values for each section. The speed limit is calculated based on (S132), and the speed profile previously generated by the speed limit for each section is calculated (S133).

이후, 제어장치(100)는 S125에서 생성한 위치 프로파일과 S130에서 생성한 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 형체모터(25)를 구동하게 된다(S140).Thereafter, the control device 100 generates an operation command for each scan based on the position profile generated in S125 and the speed profile generated in S130 to drive the mold motor 25 (S140).

본 발명에 따른 사출성형기의 제어장치 및 제어방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The control apparatus and control method of the injection molding machine according to the present invention can be carried out by various modifications within the range allowed by the technical idea of the present invention without being limited to the above-described embodiment.

1: 사출성형기, 2: 사출장치,
3: 형체장치, 24: 고정형판,
22: 이동형판, 29: 타이 바,
25: 형체모터, 26: 형후판,
27: 크로스헤드, 28: 토글기구,
100: 제어장치, 110: 제어부,
111: 전처리부, 112: 위치 조정부,
112_1: 연산부, 112_2: 가산부,
113: 속도 조정부, 120: 구동부
1: injection molding machine, 2: injection device,
3: clamping device, 24: fixed plate,
22: moving plate, 29: tie bar,
25: shaped motor, 26: thick plate,
27: crosshead, 28: toggle mechanism,
100: control unit, 110: control unit,
111: preprocessing unit, 112: position adjusting unit,
112_1: arithmetic unit, 112_2: adding unit,
113: speed adjusting unit, 120: driving unit

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 사출성형기의 토글식 형체장치에 구비된 형체모터를 구동하여 형개폐를 제어하는 제어장치로서,
구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터에 기초하여 위치 프로파일 및 속도 프로파일을 생성하되, 상기 위치 프로파일의 생성 시에 상기 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하는 제어부; 및
상기 제어부에서 제공하는 위치 프로파일 및 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 상기 형체모터를 구동하는 구동부를 포함하며,
상기 설정 파라미터는 상기 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 구간별 위치설정값과 구간별 속도설정값, 가감속시간을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 전 구간 이송거리와 매 스캔마다 증가하는 위상을 상기 다항식에 적용하여 스캔당 단위이송량을 산출하며 상기 스캔당 단위이송량을 순차적으로 더하여 스캔당 목표위치 변화를 나타내는 상기 위치 프로파일을 생성하는 위치 조정부를 포함하는 사출성형기의 제어장치.
As a control device for controlling the mold opening and closing by driving the mold motor provided in the toggle type clamping device of the injection molding machine,
A position profile and a velocity profile are generated based on a setting parameter including a setting value for each section constituting a driving cycle, and when generating the position profile, all sections of the driving cycle are divided by scan units and a predefined polynomial A control unit for calculating a target position per scan; And
It includes a drive unit for driving the mold motor by generating an operation command for each scan based on the position profile and the speed profile provided by the control unit,
The setting parameter includes a position setting value for each section, a speed setting value for each section, and an acceleration / deceleration time for each section constituting the driving cycle,
The control unit,
The unit feed amount per scan is calculated by applying the entire section feeding distance obtained from the position setting value of each section and the phase increasing every scan to the polynomial, and the unit feed amount per scan is sequentially added to indicate the target position change per scan. Control device of the injection molding machine comprising a position adjusting unit for generating a profile.
제3항에 있어서, 상기 위치 조정부는,
다음의 수학식으로 정의되는 사이클로이드 다항식을 사용하여 스캔당 단위이송량을 산출하는 사출성형기의 제어장치.
Figure 112019072273342-pat00004

여기서, L은 전 구간 이송거리(mm), x는 현 스캔의 위상(radian 또는 degree), y는 현 스캔의 단위이송량(mm/scan)이다.
The method of claim 3, wherein the position adjusting unit,
An apparatus for controlling an injection molding machine that calculates a unit feed amount per scan using a cycloid polynomial defined by the following equation.
Figure 112019072273342-pat00004

Here, L is the full distance travel distance (mm), x is the phase (radian or degree) of the current scan, y is the unit feed amount (mm / scan) of the current scan.
사출성형기의 토글식 형체장치에 구비된 형체모터를 구동하여 형개폐를 제어하는 제어장치로서,
구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터에 기초하여 위치 프로파일 및 속도 프로파일을 생성하되, 상기 위치 프로파일의 생성 시에 상기 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하는 제어부; 및
상기 제어부에서 제공하는 위치 프로파일 및 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 상기 형체모터를 구동하는 구동부를 포함하며,
상기 설정 파라미터는 상기 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 구간별 위치설정값과 구간별 속도설정값, 가감속시간을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 구간별 속도설정값 및 상기 가감속시간에 기초하여 상기 속도 프로파일을 생성하되, 상기 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 각 구간의 이송거리를 기준으로 구간별 제한속도를 산출하고 상기 구간별 제한속도에 따라 상기 속도 프로파일을 제한 처리하는 속도 조정부를 포함하는 사출성형기의 제어장치.
As a control device for controlling the mold opening and closing by driving the mold motor provided in the toggle type clamping device of the injection molding machine,
A position profile and a velocity profile are generated based on a setting parameter including a setting value for each section constituting a driving cycle, and when generating the position profile, all sections of the driving cycle are divided by scan units and a predefined polynomial A control unit for calculating a target position per scan; And
It includes a drive unit for driving the mold motor by generating an operation command for each scan based on the position profile and the speed profile provided by the control unit,
The setting parameter includes a position setting value for each section, a speed setting value for each section, and an acceleration / deceleration time for each section constituting the driving cycle,
The control unit,
The speed profile is generated based on the speed setting value for each section and the acceleration and deceleration time, and the speed limit for each section is calculated based on the transport distance of each section obtained from the position setting value for each section, and the speed limit for each section is calculated. And a speed adjusting unit configured to limit the speed profile accordingly.
삭제delete 삭제delete 사출성형기의 토글식 형체장치에 구비된 형체모터를 구동하여 형개폐를 제어하는 제어방법으로서,
제어장치가 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터를 입력받는 단계;
상기 제어장치가 상기 설정 파라미터에 기초하여 위치 프로파일을 생성하되, 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하여 상기 위치 프로파일을 생성하는 단계;
상기 제어장치가 상기 설정 파라미터에 기초하여 속도 프로파일을 생성하는 단계; 및
상기 제어장치가 상기 위치 프로파일 및 상기 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 상기 형체모터를 구동하는 단계를 포함하며,
상기 설정 파라미터는 구간별 위치설정값, 구간별 속도설정값 및 가감속시간을 포함하고,
상기 위치 프로파일 생성 단계는,
상기 구간별 위치설정값으로부터 전 구간 이송거리를 산출하는 단계;
매 스캔마다 위상을 증가시키는 단계;
상기 이송거리에 대한 스캔이 완료될 때까지 상기 매 스캔마다 증가하는 위상을 상기 다항식에 적용해 가며 스캔당 단위이송량을 반복 산출하는 단계; 및
상기 스캔당 단위이송량을 순차적으로 더하여 스캔당 목표위치 변화를 나타내는 상기 위치 프로파일을 생성하는 단계를 포함하는 사출성형기의 제어방법.
A control method for controlling mold opening and closing by driving a mold motor provided in a toggle type mold clamping apparatus of an injection molding machine,
Receiving, by the controller, a setting parameter including a setting value for each section forming a driving cycle;
Generating, by the control apparatus, a position profile based on the setting parameter, dividing an entire section of a driving cycle by a scan unit and calculating a target position per scan using a predefined polynomial;
Generating, by the controller, a speed profile based on the setting parameter; And
Generating, by the controller, an operation command for each scan based on the position profile and the speed profile to drive the mold motor;
The setting parameter includes a position setting value for each section, a speed setting value for each section, and an acceleration / deceleration time,
The location profile generation step,
Calculating an entire section conveying distance from the sectioned positioning value;
Increasing the phase every scan;
Repeatedly calculating the unit feed amount per scan by applying a phase that increases every scan to the polynomial until the scan for the feeding distance is completed; And
And generating the position profile indicative of a target position change per scan by sequentially adding the unit feed amount per scan.
제8항에 있어서,
다음의 수학식으로 정의되는 사이클로이드 다항식을 사용하여 상기 스캔당 단위이송량을 산출하는 사출성형기의 제어방법.
Figure 112019072273342-pat00005

여기서, L은 전 구간 이송거리(mm), x는 현 스캔의 위상(radian 또는 degree), y는 현 스캔의 단위이송량(mm/scan)이다.
The method of claim 8,
A control method of an injection molding machine for calculating the unit feed amount per scan using a cycloid polynomial defined by the following equation.
Figure 112019072273342-pat00005

Here, L is the full distance travel distance (mm), x is the phase (radian or degree) of the current scan, y is the unit feed amount (mm / scan) of the current scan.
사출성형기의 토글식 형체장치에 구비된 형체모터를 구동하여 형개폐를 제어하는 제어방법으로서,
제어장치가 구동 사이클을 이루는 각 구간에 대한 설정값을 포함하는 설정 파라미터를 입력받는 단계;
상기 제어장치가 상기 설정 파라미터에 기초하여 위치 프로파일을 생성하되, 구동 사이클의 전 구간을 스캔단위로 분할하고 미리 정의된 다항식을 이용해 스캔당 목표위치를 산출하여 상기 위치 프로파일을 생성하는 단계;
상기 제어장치가 상기 설정 파라미터에 기초하여 속도 프로파일을 생성하는 단계; 및
상기 제어장치가 상기 위치 프로파일 및 상기 속도 프로파일에 기초하여 매 스캔마다 동작지령을 생성하여 상기 형체모터를 구동하는 단계를 포함하며,
상기 설정 파라미터는 구간별 위치설정값, 구간별 속도설정값 및 가감속시간을 포함하고,
상기 속도 프로파일을 생성하는 단계에서,
상기 제어장치가 상기 구간별 속도설정값 및 상기 가감속시간에 기초하여 상기 속도 프로파일을 생성하되 상기 구간별 위치설정값으로부터 얻어지는 각 구간의 이송거리를 기준으로 제한속도를 산출하고 상기 구간별 제한속도에 따라 상기 속도 프로파일을 제한 처리하는 사출성형기의 제어방법.
A control method for controlling mold opening and closing by driving a mold motor provided in a toggle type mold clamping apparatus of an injection molding machine,
Receiving, by the controller, a setting parameter including a setting value for each section forming a driving cycle;
Generating, by the control apparatus, a position profile based on the setting parameter, dividing an entire section of a driving cycle by a scan unit and calculating a target position per scan using a predefined polynomial;
Generating, by the controller, a speed profile based on the setting parameter; And
Generating, by the controller, an operation command for each scan based on the position profile and the speed profile to drive the mold motor;
The setting parameter includes a position setting value for each section, a speed setting value for each section, and an acceleration / deceleration time,
In generating the speed profile,
The control device generates the speed profile based on the speed setting value for each section and the acceleration / deceleration time, but calculates the speed limit based on the transport distance of each section obtained from the position setting value for each section, and the speed limit for each section. The control method of the injection molding machine to limit the speed profile according to.
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