KR910005153B1 - 사출성형기의 사출축의 속도제어방식 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

사출성형기의 사출축의 속도제어방식

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명을 실시하는 사출성형기의 제어시스템 구성도.

제2도는 오우버라이드 테이블의 설명도.

제3도는 사출성형기의 사출축의 속도 제어를 설명하는 설명도.

제4도는 종래의 사출성형기의 제어시스템 구성도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식에 관한 것으로 특히 수치제어(NC)장치를 사용하여 원활 그리고 정확한 제어가 될 수 있도록 한 사출 성형기의 사출축의 속도 제어방식에 관한 것이다.

[배경기술]

플라스틱, 특히, 염화비닐수지 등 많은 열가소성 엘라스토머(elastomer)의 가공은, 그 가공의 생력화에 의하여 생산성의 향상을 기함과 동시에, 그 제품의 품질의 균일화가 강력히 요망되고 있다. 이와 같은 상황하에 있어서, 근년에 사출 성형기 등의 플라스틱 가공장치는, 그 제어부에 컴퓨터를 도입하여 정확한 가공제어를 행하도록 한 것이 실용화되어 왔다. 제4도는 종래 사용되고 있는 사출성형기의 제어 시스템 구성도로서, 이하 이 도면에 의하여 종래의 사출성형기의 제어시스템을 설명한다. 제4도에 있어서, 1은 염화비닐등 열가소성 엘라스토머의 칩을 저류하는 호퍼, 2는 이 호퍼(1)에 저류된 칩을 실린더(2') 방향으로 압송하는 스크루우로서, 그 회전에 의하여 실린더(2')에 칩이 보내져서, 가열에 의하여 용재화한다. 이 실린더(2')와 노즐(3)에 공급 충전된 용재는 스크루우(2)의 노즐 방향으로의 이동에 의하여 금형(4)에 사출된다. 5는 상기 스크루우(2)를 회전 구동하는 유압모우터, 6은 이 유압 모우터(5)에 공급하는 유량을 조정하는 유량 제어 밸브, 7은 사출축(2＂)(스크루우 전후축)을 실린더(2')내에서 전후로 이동제어하는 유압 실린더, 8은 이 유압 실린더(7)에 공급하는 유압을 제어하는 서어보 밸브이다. 9는 상기 스크루우(3)의 회전수를 검출하는 타코제네레이터(tachogenerator)로서, 스크루우 회전 신호를 후술하는 프로세스 제어장치(15)에 입력한다. 10은 사출 속도를 검출하는 인크리멘탈 인코우더로서, 그 검출 신호를 프로세스 제어장치(15)에 입력한다. 11은 상기 스크루우(2)의 축방향위치를 검출하는 앱솔류트(absolute) 인코우더로서, 그 검출신호인 스크루우 위치 신호를 프로세스 제어장치(15)에 입력한다. 12는 상기 유압 실린더(7)의 유압실 압력을 검출하는 압력 센서로서, 그 검출 신호인 사출 압력, 배압 신호를 프로세스 제어 장치(15)에 입력한다. 13은 상기 금형(4)의 캐비티(cavity) 내의 압력을 검출하는 캐비티 압 센서로서, 그 검출 신호를 프로세스 제어장치(15)에 입력한다.

프로세스 제어장치(15)는 컴퓨터를 내장하고, 상기 각 센서와 금형(4)이나 가열통에 형성한 온도 검출기로부터 입력되는 입력신호에 의하여, 연산처리를 실행하여, 서어보 밸브 제어신호, 유량제어신호, 온도제어 신호를 출력한다.

종래의 사출성형기의 제어시스템은 이상과 같이 구성되어 있으며, 금형(4)이 클램프(clamp)되어 세트된 후, 프로세스 제어장치(15)로부터 출력되는 유량제어신호와 서어보 밸브 제어신호에 의하여 서오보 밸브(8)가 작동하며, 스크루우(2)가 노즐 방향으로 이동하여 실린더(2')내에 충전되어 있는 용재가 노즐(3)으로부터 금형(4)에 사출한다. 이와 같이 하여 용재를 사출하면, 프로세스 제어장치(15)는 소정 시간 보압하기 위한 제어를 행하며, 그 후 냉각 제어를 행하여, 스크루우(2)가 유압 실린더(7)의 동작에 의하여 후퇴하며, 금형의 클램프를 해제하기 위한 제어를 행한다. 금형으로부터 성형된 피가공품을 인출한 후, 다시 금형(4)이 스크루우 회전되어, 호퍼(1)내의 칩이 실린더(2')내에 충전되며, 용재화된 후, 다시 상기와 같이 사출동작이 행해져서, 차례로 피가공품이 완성해간다.

그런데, 종래의 상기 사출성형기의 제어시스템은, 스크루우(2)가 유압 모우터(5)와 유압 실린더(7)에 의하여 작동하므로, 그 제어는 유체압 제어방식으로 되어 있다. 그러나, 유체압 제어방식은 제어의 응답성이 늦으며, 기구가 복잡하며, 보수면에서도 번잡한 문제가 있었다.

한편, 근년에, 사출성형기의 스크루우의 회전과 이동을 전동모우터에 의하여 구동하도록 하고, 컴퓨터에 의한 1차적인 제어를 행하도록 한 것이 제안되어 있다.

그러나, 사출성형기의 스크루우와 사출축을 전동모우터에 의하여 구동하도록 한 경우, 그 제어에 있어서 여러 가지의 문제가 있다.

예를 들면, 사출성형기의 사출축을 제어함으로써, 스크루우를 금형 방향으로 이동시켜서 원료를 금형 내에 사출하는 경우에는, 사출축의 개개의 위치에서 사출축의 이동의 속도를 변화시킬 필요가 있다.

제3도는 그 속도의 변화를 설명하는 설명도로서, 도면 중, 횡축은 사출축의 위치를 나타내며, 즉, P₀내지 P₆는 사출축의 개개의 위치를 나타낸다. 또 종축은 사출축의 속도를 나타내며, 즉, f₁내지 f₆는 사출축의 각 위치에 있어서의 속도를 나타내고 있다.

그런데, 프로세스 제어장치(15)로서 수치제어장치를 사용하여, 종래의 NC 포매트(format), 즉

로써 각 사출축(2＂)에서의 소정 위치 P₀~P₆마다에 속도 제어를 행할 경우, 그 위치와 속도가 바뀔때마다 1블록씩 NC 지령을 실행하게 되므로, 이들 명령의 변화에 수치 제어 장치의 동작이 추종 못하는 경우가 있다. 그렇다고 하여, 수치 제어 장치의 동작이 추종할 수 있는 거치른 지령을 행하면, 정확한 사출성형기의 제어가 실행할 수 없는 결점이 있었다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 이룬 것으로서, 원활 그리고 정확한 사출축의 속도 제어가 가능한 NC장치를 사용한 경제적인 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식을 제공함을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

본발명에 의하면, 호퍼 내의 원료칩을 전동기에 의하여 회전되는 스크루우에 의하여 실린더 내에 이송되고, 스크루우의 이동에 의하여 실린더 내의 원료를 금형 내에 사출하는 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식에 있어서, 스크루우를 갖는 사출축과, 사출 동작시에 사출축의 최종 동작 위치와, 기준 속도를 1블록으로 지령하는 수단과, 사출축을 실린더 내에서 그 길이 방향으로 이동하는 수단과, 상기 지령 수단의 명령에 의하여 사출축을 이동시킬 때, 사출축의 이동 위치에 대응하여 그 이동속도를 규정하는 오우버 라이드(override)값을 기억하는 수단과, 상기 이동 수단에 의하여 사출축을 실린더 내로 이동시킬 때, 사출축의 소정의 이동지령 위치에 대응한 오우버라이드 값에 의하여 사출축의 기준 속도를 보정하여 이동시키는 제어 수단을 갖는 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식이 제공된다.

본 발명에 의한 사출성형기의 속도 제어방식은, 사출축 구동용 전동 모우터를 제어하는 수치제어장치가 사출축의 최종 이동위치와 사출축의 기준 속도를 1블록에서 지령해 놓고, 사출축의 개개의 위치에 있어서의 속도는 오우버라이드 테이블을 사용하여 상기 전동 모우터에 이송속도 오우버라이드를 가하도록 한 것으로서, 수치 제어장치내의 데이터 처리가 간단하게 되며. 당해 사출축의 다단 속도제어를 원활 그리고 정확히 수행할 수가 있다.

[발명의 최선 실시 형태]

이하 본 발명을 도면에 나타낸 실시예에 의하여 구체적으로 설명한다.

제1도는 본 발명을 실시하는 사출성형기의 제어시스템 구성도이다. 그리고 도면 중 상기 제4도에 나타낸 것과 같은 부품에는 동일부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 동 도면에 있어서, 20은 사출축(스크루우 전후축) 구동용 전동 모우터로서, 도면에 도시하지 않았으나, 주지의 토오크리미트 기능을 갖는다. 21은 이 모우터의 회전 정보를 얻기 위한 펄스제네레이터로서, 그 검출 신호를 후술하는 이송축 제어회로(35)에 입력한다. 22는 스크루우 회전용 전동 모우터, 23은 이 모우터의 회전 위치와 속도 신호를 얻기 위한 펄스제네레이터로서, 그 검출 신호를 이송축 제어회로(35)에 입력한다. 30은 컴퓨터를 내장한 수치 제어장치(CNC 장치)로서, 제어 프로그램에 의하여 연산 처리를 실행하는 처리장치(CPU)(31)와, 제어 프로그램을 격납한 리이드 온리 메모리(ROM)(32)와, 상기 CPU(31)의 연산 결과나 각종 데이터를 기억하는 랜덤 액세스메모리(RAM)(33)와, 입출력 포오트(34), 이송축 제어회로(35)와, 디스플레이달린 조작반(36)과, 테이프 판독기(37)등을 갖고 있다. 그리고 도면 중, 38은 가공 지령이 천공된 NC테이프이다.

본 실시예에 있어서의 사출성형기의 제어시스템을 이상과 같이 구성되어 있으며, 이하 그 동작에 대하여 설명한다.

사출축(2＂)을 그 길이방향으로 구동하는 전동 모우터(20)와 스크루우(2)를 회전 구동하는 전동 모우터(22)는, CNC 장치(30)에 의하여 제어된다. 즉 용해한 원료를 노즐(3')로부터 금형에 사출함과 동시에 스크루우(2)를 후퇴시킬 때, CNC 장치(30)는 펄스제네레이터(21)에 의하여 검출된 전동 모우터(20)의 회전정보를 이송측 제어회로(35)를 통하여 입력하며, 소정의 연산 처리를 행하여 전동 모우터(20)를 피이드 백 제어한다. 또 호퍼(1)내의 원료를 실린더(2')내로 이송할 때 CNC 장치(30)는 펄스제네레이터(23)에 의하여 검출된 전동 모우터(22)의 회전 정보를 이송축 제어회로(35)를 통하여 입력하며, 이 회전 정보와 지령 값을 비교하여, 전동 모우터(22)를 소정의 회전으로 되도록 제어한다. 그리고 CNC 장치(30)는 사출성형기의 각 부분으로부터 각종의 제어를 위한 정보를 입력하고 소정의 연산처리를 실행하여, 온도 제어나 사출, 배압제어를 행한다.

다음에 사출성형기의 사출축(2＂)의 속도 제어의 구체예에 대하여 설명한다. 제3도에 나타낸 바와 같이, 사출성형기에 있어서, 노즐(3)로부터 원료를 금형(4)에 사출할 때, 사출축(2＂)을 노즐(3)방향으로 이동시키는 제어를 실행하는데, 그러기 위하여는, 개개의 위치에서 사출축의 속도를 변화시킬 필요가 있다.

그러므로, 본 발명에 있어서는, 1회의 사출 동작에 있어서의 사출축(2＂)의 동작지령을 1블록의 NC 지령만에 의하여 실행한다. 그리고 사출축(2＂)이 이동되고 있는 도중에는, CNC 장치의 오우버라이드 기능을 이용하여, 그 도중의 속도 제어를 실행한다. 이를 상세히 설명하면, CNC 장치(30)는 속도 제어용의 G 코우드, GO7을 원료 사출시의 코우드로서 형성하고, 다음과 같은 지령으로 한다.

GO7 X P₆Ff :

여기서 P₆는 제3도에서 분명한 바와 같이, 사출축(2＂)의 이동 종점의 위치를 나타내며, Ff는 사출축의 기준이 되는 속도를 나타내 있다. 그러므로, 본 발명에서는 사출축(2＂)의 개개의 이동점에 있어서의 속도의 지령을, 오우버 라이드 테이블로서 CNC 장치(30)의 RAM(33)의 파라미터영역(PM)에 기억시켜 놓고, 사출축(2＂)을 동작시키는 지령위치가 각각 이동점 P₁내지 P₆에 달할때마다, 오우버라이드 테이블을 참조하며,사출축(2＂)의 각 위치마다의 오우버라이드 위치를 인출하여 사출축(2＂)의 속도 정보로 한다.

제2도의 그 오우버라이드 테이블을 설명하는 설명도로서, 위치 P₁내지 P₆에 대응하여 각각 오우버라이드의 값이 테이블로 되어 있다. 그리고 CNC 장치(30)는 GO7의 분배에서는 분배량(P₁, P₂...P₆)에 따라서 그에 대응한 이송 속도 오우버라이드를 가함으로써, 상기 속도 제어가 가능하게 된다. 특히 최근의 오우버라이드의 단위는 10%에서 0.01%로 정확도를 더해가고 있으며, 기존의 외부 신호, 특히 오우버라이드 스위치를 사용한 외부 신호에 의하여 이송 속도 오우버라이드방식을 수정을 가하여, 상기의 사출성형기의 사출축의 CNC 장치에 의한 속도 제어방식으로 함으로써, 원활하고 정밀한 사출축의 속도 제어를 수행할 수가 있다.

이상과 같이 본 발명은, 사출축(2＂)을 구동하는 전동 모우터(20)와, 이 전동 모우터(20)을 제어하는 수치 제어장치(30)를 갖고, 이 수지체어장치(30)는, 사출축(2＂)의 최종 이동위치와 사출축의 기준 속도를 1블록에서 지령해 놓고, 사출축의 개개의 위치에 있어서의 속도는 오우버라이드 테이블을 사용하여 상기 전동 모우터에 이송속도 오우버라이드를 가하도록 하여 사출성형기의 사출축의 속도 제어를 행하도록 하였으므로, 사출 동작 후, 사출물의 섬세한 속도 제어가 됨으로써, 원료의 사출을 정확히 실행할 수 있다.

그리고, 종래의 유체 제어에 의한 사출성형기의 사출축의 속도제어에 대체하여 CNC 장치를 조입한 신규의 속도 제어방식을 채용하여 있으므로, 그 효과는 현저하며, 금후의 기술적 진전에 기여함이 크다.

이상 본 발명을 도시의 실시예에 의하여 설명하였는데, 본 발명은 실시예에 나타낸 것만에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 여러 가지 범위에서 여러 가지의 변형은 가능하며, 이들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.

[산업상의 이용 가능성]

이상과 같이, 본 발명은 사출성형기의 사출축을 전동 모우터에 의하여 구동하도록 구성하여, 사출축의 최종 이동위치와, 사출축의 기준 속도를 1블록에서 지령해 놓고, 사출축의 개개의 위치에 있어서의 속도는 오우버라이드 테이블을 사용하여 상기 전동 모우터에 이송 속도 오우버라이드를 가하도록 하였으므로, 수치 제어장치에 의한 사출성형기의 사출축의 속도 제어에 적용하기에 적합하다.

Claims (3)

1. 호퍼 내의 원료칩을 전동기에 의하여 회전되는 스크루우에 의하여 실린더 내로 이송되고, 스크루우의 이동에 의하여 실린더 내의 원료를 금형내에 사출하는 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식에 있어서, 스크루우를 갖는 사출축과 : 사출동작시에 사출축의 최종 동작위치와, 기준 속도를 1블록에서 지령하는 수단과 : 사출축을 실린더 내에서 그 길이방향으로 이동하는 수단과 : 상기 지령 수단의 명령에 의하여, 사출축을 이동시킬 때, 사출축의 이동 위치에 대응하여 그 이동 속도를 규정하는 오우버라이드값을 기억하는 수단과 : 상기 이동 수단에 의하여 사출축을 실린더 내에서 이동시킬 때, 사출축의 소정의 이동 지령위치에 대응하는 오우버라이드값을 기억수단으로 부터 판독하고, 그 오우버리이드 사출축의기준 속도를 보정하여 이동시키는 제어수단을 포함함을 특징으로 하는 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식.
2. 제1항에 있어서, 사출축의 길이방향의 이동수단이, 전동 모우터임을 특징으로 하는 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식.
3. 제1 또는 2항에 있어서, 사출축의 길이방향의 이동수단이 수치제어장치에 의하여 제어됨을 특징으로 하는 사출성형기의 사출축의 속도 제어방식.

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