KR960015297B1

KR960015297B1 - 사출 성형기에 있어의 소프트웨어서어보 제어장치

Info

Publication number: KR960015297B1
Application number: KR1019890700460A
Authority: KR
Inventors: 마사오 가미구찌; 노리아끼 네꼬
Original assignee: 후아낙크 가부시끼가이샤; 이나바세이 우에몽
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1996-11-07
Also published as: EP0331733A4; EP0331733A1; JPS6418619A; US4970447A; EP0331733B1; JPH07112711B2; DE3885444D1; DE3885444T2; WO1989000490A1; KR890701320A

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

사출 성형기에 있어서의 소프트웨어서어보 제어장치

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 본 발명의 일 실시예에 의한 소프트웨어 서어보 제어장치를 장비한 사출 성형기의 요부를 나타낸 개략 구성도,

제 2 도는 종래의 하드웨어 서어보 장치를 장비한 사출 성형기를 나타낸 제 1 도와 같은 도면이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 각종 작동부의 구동원에 서어보 모우터를 사용하여 전동식 사출 성형기에 관하여, 특히 하드웨어를 변경함이 없이 서어보 제어 정수를 변경 가능하고, 따라서 범용성에 뛰어나고, 그리고 적합한 토우크제어를 행할 수 있는 전동식 사출성형기에 있어서의 소프트웨어 서어보 제어장치에 관한 것이다.

[배경기술]

종래의 전동식 사출 성형기는, 전형적으로 위치 제어 유니트, 속도제어 유니트 및 전류제어 유니트 포함한 하드웨어 서어보 회로를 갖고, 이 서어보 회로에 의하여 사출 성형기의 각종 작동부의 서어보 모우터의 위치, 속도 및 토우크를 제어 하도록 되어 있다. 또 속도제어 유니트와 전류제어 유니트 사이에 토우크 리미트 수단을 형성하여서 서어보모우터의 출력 토우크를 지령 토우크 리미트치로 제한하도록 한 타입의 서어보 회로가 알려져 있다.

사출 성형기는, 사출기구, 형체기구 등의 각종 작동부 즉, 사출축, 스크류 회전축, 클램프축 등의 각종 제어축을 포함하며, 종래 상술한 하드웨어 서어보 회로를 각 측마다 형성할 필요가 있었다. 그리하여, 서어보계 각 부의 응답 특성을 정하는 각종 서어보 제어 정수를 변경하기 위하여 서어보 회로 부품 또는 서어보 회로 전체를 교환할 필요가 있었다. 또한 압력제어에는 사용하는 토우크 리미트치의 단위도 압력 제어계를 이루는 하드웨어 구성에 따라서 정해지므로 압력 제어 정도를 향상하기 위하여 제약이 있었다.

[발명의 개시]

본 발명의 목적은, 구동원을 서어보 모우터에 의하여 구성한 전동식 사출 성형기에 있어 하드웨어 서어보 회로를 사용함이 없이 서어보모우터를 구동제어 가능한 소프트웨어 서어보 제어장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전동식 사출 성형기에 있어의 소프트웨어 서어보 제어 장치는, 소정의 서어보 제어용의 제어 프로그램을 실행하기 위한 수단과, 이 프로그램 실행 수단으로부터의 제어 출력에 따라서 서어보 모우터를 구동하기 위한 수단을 갖는다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 소정의 서어보 제어 프로그램을 실행하는 수단으로부터의 제어 출력에 따라서 서어보 모우터를 구동 제어하도록 하였으므로, 하드웨어 서어보 회로를 사용함이 없이 서어보모우터를 구동제어하여 사출 성형기에 있어의 소요의 제어 동작을 실행할 수 있고, 그리고 서어보 제어 프로그램을 변경하는 것 만으로써 각종 서어보 제어 정수를 변경할 수 있으며, 따라서 제어 동작 조건의 변경 및 조정을 용이하게 행할 수 있다. 또한 서어보 모우터의 출력 토우크의 제어를 소프트웨어 처리에 의하여 행할 수 있으므로, 적합한 압력제한이 가능하게 한다.

[발명을 실시하기 위한 회량의 형태]

본 발명의 장치의 설명에 앞서, 먼저 전형적인 종래 장치에 대하여 제 2 도를 참조하여 설명한다. 그리고, 제 2 도에는 사출 성형기의 사출 축에 관련한 구성만을 나타내고 형체축, 스크류 회전축, 이젝터축 등에 대한 도시 및 설명을 생략한다.

참조 부호 2는 실린더 5 내의 스크류 1을 구동하기 위한 사출용 서어보 모우터를 나타내며 이 모우터에는 그 회전 위치 즉 스크류 위치를 검출하기 위한 펄스 코우더 3이 장착되며 또 스크류 1을 축방향으로 지지하는 슬러스트 베어링(도시 생략)에는 수지로부터 스크류 1에 가해지는 압력을 검출하기 위한 압력센서 4가 배설되어 있다.

참조분호 100은, 사출용 서어보 모우터 2, 펄스 코우더 3 및 압력 센서 4와 제어 관계로 접속되어 사출 성형기를 제어하기 위한 수치 제어 장치(이하 NC장치라 한다.)를 나타내며, 이 NC장치 100은 수치 제어용의 마이크로 프로세서(이하 CPU라 한다. ) 101과 도시하지 않은 프로그래머블 머신 콘트로울러(이하 PMC라 한다. )용의 CPU 102를 갖고 있다. PMC용 CPU 102에는 사출성형기 시이퀀스 동작을 제어하는 시이퀀스 프로그램 등을 기억한 ROM 105와, 데이터의 일시 기억등에 이용되는 RAM 112가 버스 115를 통하여 접속되어 있다. NC용 CPU 101에는 사출 성형기를 전체적으로 제어하는 관리 프로그램을 기억한 ROM 104와 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM 111과 서어보 인터 페이스 106이 접속되고, 이 서어보 인터페이스 106에는, 사출용 서어보 모우터 2를 구동제어하는 서어보 회로 147이 접속되어 있다. 또, 바볼 메모리나 CMOS 메모리에 의하여 구성되는 불휘발성의 공유 RAM 108은, 사출 성형기의 각 동작을 제어하는 NC 프로그램 등을 기억하는 메모리부와 각종 설정치, 파라미터를 마크로 변수로 기억하는 마크로 변수용의 메모리부를 갖는다. 버스아비타 콘트로울러(이하 BAC라 한다. ) 103에는 NC용 CPU 101 및 PMC용 CPU 102, 공유 RAM 108, 입력 회로 109, 출력회로 110의 각 버스 115가 접속되어, 이 BAC 103에 의하여 사용하는 버스를 제어하도록 되어 있다. 또 오퍼레이터 파밀 콘트롤러 113을 통하여 BAC 103에 CRT 표시 장치부 수동 데이터 입력 장치(이하 CRT/MDI라 한다. ) 114가 접속되어 있다.

도시를 생략하는데, 각 축의 서어보 회로는 서어보인터페이스 106을 통하여서 받은 분배펄스로부터 펄스 코우더 3으로부터의 펄스를 감하여, 지령 위치에 대한 현재의 에러량을 출력하는 에러 레지스터와 후술하는 요소를 포함한 위치 제어 유니트에 있어, 에러 레지스터의 출력을 D/A 변환하여 얻은 속도지령과 펄스 코우더 3의 출력을 F/V 변환하여서 얻은 현재의 서어보 모우터 회전 속도를 나타낸 출력 또는 별도 형성한 타코제너레이터(도시생략)의 출력을 속도 제어기에 있어 비교한다. 또한 속도제어기로부터의 서어보 모우터에 흘리는 전류지령(토우크 지령)과 현재의 서어보 모우터 2에 흐르는 전류를 전류제어기로 비교하고, 상기 속도제어기 및 전류제어기와 협동하여서 속도 제어 유니트를 이룬 전력 증폭기로부터 비교 결과에 따른 서어보 모우터 구동 전류를 출력하고 서어보 모우터 출력 토우크를 제어한다.

이상과 같은 구성에 있어, ROM 105에 격납되어 있는 시이퀀스 프로그램에 따라서 PMC용 CPU 102가 시이퀀스 제어를 행하면서 NC용 CPU 101이 공유 RAM 108에 격납된 NC 프로그램에 따라서 사출 성형기의 각축의 서어보 회로 107에 서어보인터페이스 106을 통하여 펄스 분배하고 상술한 바에는 이 작동하는 서어보 회로 107을 통하여 사출 성형기의 각축에 대한 제어를 행한다. 그리하여 사출 보압 및 계량시에 속도 제어기와 전류 제어기 사이에 배설되고 그리고 출력 회로 110으로부터의 지령 코우크 리미트를 입력하는 코우크 리미트 수단(도시 생략)에 의하여 속도제어기로부터의 전류 지령 코우크 리미트치로 제한되어, 사출압, 보압 및 배압이 제어된다. 또 사출 및 보압시에 압력센서 4로 검출되는 압력과 출력회로 110으로부터 출력되는 토우크 리미트치가 비교되며 그 차에 따라서 서어보모우터의 출력 토우크가 피이드 백 제어된다.

상술한 바와 같이, 상기 종래의 전동식 사출 성형기에 있어는 위치 제어 유니트, 속도제어 유니트 또한 토우크 리미트 수단등의 하드웨어로 구성되는 서어보 회로가 각축마다 필요하게 된다. 또한 서어보 제어방식을 변경할 경우에는, 서어보 회로의 회로 정수(저항치 등)나 서어보 회로 그 자체를 변경할 필요가 있다. 또 출력회로 110을 통하여서 입력되는 코우크 리미트치의 분해능(최소단위의 크기)은 출력회로 110의 분해능(출력 신호의 비트수)에 의하여 결정되므로, 스스로 압력 제어의 제어 단위도 한정되게 된다.

다음에, 제 1 도를 참조하여서, 본 발명의 일 실시예에 의한 소프트웨어 서어보 제어장치를 탑재한 전동식 사출 성형기에 대하여 설명한다. 그리고 사출축 이외의 축에 관련한 요소의 도시 및 설명을 생략한다.

이 사출 성형기는 기본적으로는 제 1 도의 것과 거의 같이 구성되며, 제 1 도의 장치와 공통의 요소를 동일 부호로 나타내고, 그 성명을 생략한다. 또 NC 장치 10의 일부 구성요소 11, 17 및 18은 제 2 도의 NC장치 100의 요소 101, 104 및 111에 요소 12, 19 및 20은 요소 102, 105 및 112에 또 요소 14, 15, 21 및 22는 요소 103, 108, 113 및 114에 각각 대응하고 그 설명을 생략한다.

NC장치 10은, 소프트웨어 서어보 제어 장치의 주된 요소로서, 사출 성형기의 각축의 서어보 모우터의 출력 토우크, 속도 및 위치를 제어하기 위한 서어보 제어용 CPU 13을 갖고, 이 CPU 13에는 데이터의 일시 기억에 이용하는 RAM 23, 입출력 회로 24 및 서어보 제어용의 제어 프로그램 등을 기억하는 서어보 공유 RAM 16이 버스 25로 접속되며 이 서어보 공유 RAM 16에는 NC용 CPU 11이 버스 접속되어 있다.

상기 입출력 회로 24에는 드라이버(D/A 변환기를 포함한다. ) 7을 통하여 전력 증폭기 6이 접속되며 이 전력 증폭기 6의 출력에 의하여 사출용 서어보 모우터 2를 구동하도록 되어 있다. 또 입출력회로 24에는 전력 증폭기 6의 출력 즉 사출용 서어보 모우터 2의 구동 전류를 A/D 변환기 9에 의하여 변환한 구동 전류치 데이터 압력 센서 4의 출력을 A/D 변환기 8에 의하여 디지틀 신호로 변환한 압력 데이터 및 펄스 코우더 3의 출력이 각각 입력 되도록 되어 있다.

그리고, 사출 성형기의 서어보 모우터에 의하여 구동되는 기타의 축(형체축, 스크류 회전축, 에젝터축 등)에 대하여도, 요소 6, 7 및 9에 대응하는 요소(도시 생략)가 형성되어 관련한 펄스 코우더와 함께 입출력 회로 24에 접속되어 있다.

이상과 같은 구성에 있어, 사출 성형기를 가동 시키면, NC 장치 10은 종래와 같이 PMC용 CPU 12가 ROM 19에 격납된 시이퀀스 프로그램에 의하여 시이퀀스 제어를 행하여, NC용 CPU 11이 공유 RAM 15에 격납된 NC 프로그램에 의하여 사출 성형기의 각 동작의 제어를 행하도록 각축의 서어보 모우터에 대하여 이동지령을 출력한다. 이 이동지령은 서어보 공유 RAM 16에 기억된다. 서어보용 CPU 13은 이 각축마다의 이동지령에 따라서 서어보 제어용의 제어 프로그램에 따르며, 각측마다의 서어보 모우터의 위치제어, 속도제어, 토우크제어를 행한다. 예를들면, 사출측에 대하여 이동지령이 서어보 공유 RAM 16에 입력되면, 서어보용 CPU 13은 이 이동지령치가 펄스 코우더 3으로부터의 피이드백 펄스를 계수하는 입출력 회로 24내에 형성된 카운터(도시 생략)의 값을 소정 주기마다 감산하여, 현재의 위치 편차량을 구한다. 이어서, 이 위치 편차량과 상기 피이드백 펄스를 계수하는 카운터의 값의 변화량에 의하여 구해지는 사출용 서어보 모우터 2의 현재의 속도와의 차에 의하여 서어보 모우터 2에의 지령 전류를 구한다. 또한, CPU 13은 이 지령전류와 A/D 변환기 9 및 입출력회로 24를 통하여 입력되는 현재이 서어보 모우터 구동 전류치와의 편차를 구하여서 이를 입출력 회로 24 및 드라이버 7을 통하여 전력 증폭기 6에 출력하여, 사출용 서어보 모우터 2를 구동한다. 이때, 사출용 서어보 모우터의 출력 토우크를 제한하여 토우크제어를 행할 경우, 드라이버 7에 출력되는 구동 전류 지령은 프로그램에 의하여 설정된 값 이하로 유지된다. 또 압력 센서 4에 의하여 검출되는 수지압에 따라서 압력 피이드백 제어를 행할 때는, 압력 센서 4의 출력을 A/D 변환기 8에 의하여 디지틀 신호로 변환하여서 얻은 수지압 신호와 프로그램에 의하여 지령된 압력치와의 차가 드라이버 7에 출력된다.

그리고, 상기에는 사출축에 대하여 설명하였는데 다른축에 대하여도 같은 처리가 행해진다.

본 발명은, 서어보 제어를 마이크로프로세서와 제어프로그램에 의하여 실현하였으므로 다음과 같은 이점이 있다.

(i) 서어보 제어의 변경이 용이하게 된다.

(ii) 사출 성형기의 각종의 현재치를 모니터할 경우에도 회로의 추가를 필요로 하지 않고, 용이하게 모니터할 수 있다.

(iii) 시시각각으로 변동하는 부하(수지압, 배압, 형체압 등)에 대하여, 최적의 제어가 가능하게 된다.

(iv) 전회의 사출 성형 사이클의 상태에 따라서 학습제어도 가능하게 된다.

(v) 위치 편차량이 과대해졌을때도, 종래와 같이 에러 레지스터가 과잉하여 사출 성형기의 동작을 정지시키는 일이 없다.

Claims

구동원을 서어보 모우터로 구성한 전동식 서출 성형기에 있어, 소정의 서어보 제어용의 제어 프로그램을 실행하기 위한 수단과, 이 프로그램 실행 수단으로부터의 제어출력에 따라서 서어보 모우터를 구동하기 위한 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 서어보 제어장치.
제 1 항에 있어, 전기 프로그램 실행 수단과 전기 서어보 모우터 구동 수단간에 배설된 입출력 회로 수단을 또한 포함하고, 전기 사출성형기는 서어보 모우터의 회전 위치를 검출하는 수단을 포함하고, 전기 프로그램 실행 수단은 전기 입출력 회로수단을 통하여서 전기 서어보 모우터 구동 수단의 출력 및 전기 검출 수단의 출력을 입력하는 소프트웨어 서어보 제어장치.
제 1 항에 있어서, 전기 프로그램 실행 수단은 서어보 제어용 마이크로프로세서를 포함하고, 전기 서어보모우터 구동 수단을 전력 증폭기를 포함한 소프트웨어 서어보 제어장치.
제 2 항에 있어, 전기 프로그램 실행 수단은 서어보 제어용 마이크로프로세서를 포함하고, 전기 서어보 모우터 구동 수단은 전력 증폭기를 포함한 소프트웨어 서어보 제어장치.
제 4 항에 있어, 전기 서어보 제어용 마이크로 프로세서는 전기 서어보 제어용의 제어 프로그램에 따라서, 이동지령과 전기 검출 수단의 출력으로부터 구한 위치 편차량과 이 검출 수단 출력의 변화량에 의하여 지령 전류를 구하고, 이어서 이 지령 전류와 전기 전력 증폭기의 출력과의 편차를 구하고, 이 편차를 전기 전력 증폭기에 출력하는 소프트 웨어 서어보 제어장치.
제 5 항에 있어, 전기 서어보 제어용 마이크로 프로세서는 전기 전력 증폭기 출력을 지령 토우크 이하로 제한하는 소프트웨어 서어보 제어장치.
제 5 항에 있어, 전기 사출 성형기는 수지압을 검출하는 압력센서를 포함하고, 전기 서어보 제어용 마이크로 프로세서는 전기 입출력 회로 수단을 통하여서 입력한 전기 압력센서의 출력과 지령 토우크에 의하여 전기 전력 증폭기 출력을 이 지령 토우크 이하로 제한하는 소프트웨어 서어보 제어장치.