WO1987003245A1 - Metering method in an injection molding machine - Google Patents

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WO1987003245A1
WO1987003245A1 PCT/JP1986/000604 JP8600604W WO8703245A1 WO 1987003245 A1 WO1987003245 A1 WO 1987003245A1 JP 8600604 W JP8600604 W JP 8600604W WO 8703245 A1 WO8703245 A1 WO 8703245A1
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Noriaki Neko
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Fanuc Ltd
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45244—Injection molding

Definitions

  • the present invention relates to a weighing method for an injection molding machine, and in particular, uses a thermomotor as a drive source that drives a screw in the screw axis direction and applies injection and back pressure.
  • the weighing method for injection molding machines uses a thermomotor as a drive source that drives a screw in the screw axis direction and applies injection and back pressure.
  • An object of the present invention is to improve the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide a weighing method capable of measuring with high accuracy.
  • the present invention uses a servomotor as a drive source for driving a screw in the axial direction to apply injection and back pressure. Even after the rotation of the screw is stopped, the above thermomotor is driven to keep the screw position at the measuring point position. Therefore, the screw retracts to the weighing point, stops rotation of the screw, and drives the screw in the axial direction even after the weighing process is completed. Since the motor is driven and positioned to hold the screw at the position of the weighing point, there are few weighing errors, and the weighing can be performed with high accuracy. This eliminates the cause of burrs, sink marks, etc., and provides high quality molded products.
  • FIG. 1 is a block diagram of a main part of an injection molding machine embodying the present invention.
  • FIG. 1 shows a main part of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention, and is provided with a numerical control device 1 which incorporates a micro computer for controlling the injection molding machine.
  • the device 1 has a servomotor 2 for rotating the screw, a screwdriver for driving the screw in the axial direction, and injecting and measuring.
  • the servo circuit 3 of the servo motor M 2 is connected.
  • Each of the thermomotors M 1 and M 2 has a pulse encoder P 1 and P 2 for detecting the position and speed of each of the thermo motors M 1 and M 2. 2 is provided.
  • 4 is a torque limit command from the numerical controller 1. Is a D / A converter that converts the analog voltage into an analog voltage.
  • a control program for controlling the injection molding machine is stored in the micro computer ⁇ via the bus 16.
  • Memory 11 composed of ROM and RAM used for temporary storage of data, nonvolatile RAM 12 for storing various set values, manual data input device with CRT display (hereinafter referred to as , CRT ZM Di) 13, a pulse distributor ⁇ 4 for driving each of the support motors ⁇ ⁇ , ⁇ 2, and an input / output circuit 15 are connected respectively. .
  • the servo circuit 3 is an error register that stores the difference between the movement command from the numerical controller 1 and the movement amount of the servomotor ⁇ 2 generated from the pulse encoder ⁇ 2.
  • the D / A converter 32 that converts the value of the error register 31 into an analog signal and outputs a speed command, and the peripherals from the pulse encoder P2.
  • the output of the FZV converter 33 and the output of the FZV converter 33 are compared with the output of the FZV converter 33 and the output of the FZV converter 33 to amplify the difference and output the drive current command.
  • An error amplifier 34 for outputting a torque command is provided.
  • the servo circuit 3 further inputs a voltage obtained by converting a torque limit command from the input / output circuit 15 of the numerical controller 1 into an analog signal by the DZA converter 4. Then, the output of the error amplifier 34 is clamped at a value corresponding to the torque limit command and output, and the torque limit means 35, the error amplifier 34, and the output The drive current command issued via the torque limiting means 35 and the An error amplifier 36 for comparing with a signal from a current detector 38 for detecting the driving current of the motor and amplifying the difference, and responding to the output of the error amplifier 36, ⁇ ⁇ 3 9s ⁇ 37.
  • the support circuit 2 has the same configuration as the support circuit 3, except that the support circuit 2 is not provided with a torque limiting means.
  • the injection molding machine is operated, and when the otS ⁇ kneading process is started, the CPU 0 reads the first-stage screw rotation speed and back pressure set and stored in the nonvolatile RAM 12. Then, one rotation of the set screw is outputted to the servo circuit 2 of the screw motor rotation motor M 1, and the servo circuit 2 is set to the set screw. Servo motor 1 is driven at the revolving speed SC1. On the other hand, the CPU 10 outputs the read torque limit value corresponding to the set back pressure read out to the D / A converter 4 via the input / output circuit ⁇ 5, and the torque limit means 3 5 is the setting torque converted to the analog voltage by the D / A converter 4. A mit value is input, and the output of the error amplifier 32 is clamped to the set torque limit value.
  • the resin is melted with the rotation of the screw driven by the thermomotor # 1, and the screw is moved backward when the melting pressure increases. It is pushed.
  • the pulse encoder # 2 of the thermomotor # 2 outputs a pulse train representing the reversal of the thermomotor (screw retreat), and each pulse is output.
  • the error register 31 performs an adding operation.
  • the value of the error register 3 ⁇ is converted into a voltage by the D / A converter 32, amplified by the error amplifier 34, and output, but is reduced by the torque limiting means.
  • this output is clamped, and the drive current command (the torque command) that is equal to or larger than the torque limit value set in the torque limit means 35 is set.
  • thermomotor 2 Is not output, and the thermomotor 2 is driven by the drive current according to the torque limit value via the error amplifier 36 and the power amplifier 37, and the error Driving is performed so that the third register ⁇ becomes“ 0 ”, that is, returns to the original position.
  • the motor 2 generates torque corresponding to the torque limit value, that is, the resin is pressed at the set back pressure, and the melting pressure of the resin is higher than the set back pressure.
  • the screw will be retracted due to the pressure difference between the resin pressure and the back pressure.
  • the CPU 10 reads the value of the error register 3 ⁇ at a predetermined cycle, and reads the value to the current value register SP for storing the current position of the screw. Add the value obtained.
  • the value of the read error register 31 is changed to its sign. After the inversion, the result is added to the error register 31 and the register is followed up. In this way, the follow-up is performed so that the value of the error register 31 is set to "0" and the servomotor M2, that is, the screw position is held at the current position.
  • the screw is retracted, and with this, the support motor M2 is also reversed.
  • the value of the error register 31 does not become “0” and the DZA converter 32 issues a speed command in the direction to advance the screw, and the FZV The output from the converter 33 is added (the output of the FZV converter 33 becomes negative and added because the motor is inverted) and amplified by the error amplifier 34 and output.
  • the drive current command (torque command) is clamped at the set torque limit value by the torque limit means 35.
  • Sir Pomo over motor M 2 is the child which is driven by torque corresponding to preparative Torque Li Mi Tsu Bok value.
  • the CPU 10 determines whether or not the value of the current value register has reached the switching point of the first stage to the second stage.
  • the second stage screw speed and back pressure are read from the RAM 12 and the processing is performed as described above.

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Description

明 細 書
射出成形機に おける計量方法
技 術 分 野
本発明 は射出成形機の計量方法に 関 し 、 特に 、 ス ク リ ユ ー をス ク リ ュ ー軸方向 に駆動 し 、 射出及び背圧を与え る駆動源 にサー ポ モ ー タ を使用 し た射出成形機に け る 計量方法に 関する 。
背 景 技 術
従来の射出成形機に おいて は 、 ス ク リ ュ ー を軸方向 に 駆動 する駆動源 と し て は油圧を用 いて いた 。 こ の場合、 計量時に おい て は 、 油圧に よ り ス ク リ ュ ー に一定背圧を 軸方向 に加え て ス ク リ ュ ー を回転さ せ 、 樹脂が溶融する につ れて ス ク リ ユ ー の先端部 に 溶融 し た樹脂が溜 り ス ク リ ュ ー は後退 し 、 ス ク リ ュ ー後退位置が計量点に達す る と ス ク リ ユ ー の回転を停め る と 共に ス ク リ ユ ー への背圧 印加をも停止させて いた 。 し か し 、 計量が終了 し ス ク リ ユ ー の回転及び背圧印加 を停止さ せる と 、 ス ク リ ュ ー は 樹脂の溶融圧力等に よ り 後退 し 、 その結果、 計量誤差が 生 じ て い た 。 計量が不正確で射出量が多い と き に は成形 品 にバ リ が生 じ た り 、 射出量が不足する と薄肉部に樹脂 が入 り に く く 品質の,高い成形品 が得 ら れない と い う 欠点 があ っ た 。
発 明 の 開 示
本発明 は 、 上記従来技術の欠点を改善 し 、 髙精度で計 量を行える計量方法を提供する こ と を 目 的 と し て いる 。 上記目 的を達成するた めに本発明 は 、 ス ク リ ュ ー を軸 方向 に駆動 し て射出及び背圧を与える駆動源にサ ー ポ モ ー タ を用い、 計量点に達 し ス ク リ ュ ー の回転を停止さ せ た後も上記サーポモ ー タ を駆動 し 、 ス ク リ ュ ー位置を計 量点位置に保持する 。 そのため 、 ス ク リ ュ ー の.後退位置 が計量点に達 し 、 ス ク リ ュ ーの回転を停止 し て 計量工程 が終了 し た後もス ク リ ユ ー を軸方向 に駆動するサー ポ モ ー タ はス ク リ ユ ー を計量点の位置に保持する よ う 駆動 さ れ位置決めさ れるか ら 、 計量誤差が生 じ る こ と が少な く 、 镥度の 高い計量ができ 、 成形製品 に バ リ や ヒ ケ等を生 じ させる原因をな く し 、 品質の良い成形製品が得 ら れる 。
図面の簡単な説明
図 は本発明を実施する射出成形機の要部プ ロ ッ ク 図で あ る 。
発明 を実施する た め の最良の形態
図 は本発明の一実施例 に よ る射出成形機の要部を示 し 、 射出成形機を制御するた めのマ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ を内 蔵する数値制御装置 1 を備え 、 該裝置 1 に は 、 ス ク リ ュ 一を回転さ せるサー ポモ ー タ のサー ボ回路 2 、 ス ク リ ュ ー を軸方向 に 駆動 し 、 射出及び計量 ♦ 混練時に背圧 を与える射出用 のサー ポモー タ M 2 のサー ポ回路 3 が接 続さ れて いる 。 そ し て 、 各サー ポ モ ー タ M 1 , M 2 に は 各々 のサー ポ モ ー タ M 1 , M 2 の位置及び速度を検出す る た めのパルス エ ン コ ー ダ P 1 , P 2 が設け ら れて い る 。 ま た 、 4 は 、 数値制御装置 1 か ら の 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 指令 を ア ナ ロ グの電圧に変換する D / A変換器である 。
数値制御装置 1 に おい て 、 マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ Ί Ο に はバ ス 1 6を介 し て 、 射出成形機を制御 するた めの制 御プ ロ グラ ム を記憶す る R O M及びデ ー タ の一時記憶等 に利用 さ れる R A M等で構成さ れた メ モ リ 1 1 、 各種設 定値を記憶す る不揮発性 R A M 1 2 、 C R T表示装置付 手動デー タ 入力装置 （ 以下、 C R T ZM D i と い う ） 1 3 、 各サ ー ポ モ ー タ Μ Ί ， Μ 2を駆動 する た め のパル ス分配器 Ί 4 、 及び入出力 回路 1 5が夫々 接続さ れて い る 。
サー ボ回路 3は 、 数値制御装置 1 か ら の移動指令 と パ ルス エ ン コ ー ダ Ρ 2か ら 発生 するサ ー ポ モ ー タ Μ 2の移 動量 と の差を記憶するエ ラ ー レジ ス タ 3 1 、 該エラ ー レ ジ ス タ 3 1 の値を ア ナ ロ グ信号 に 変換 し 速度指令を出力 す る Dノ Α変換器 3 2 、 パルスエ ン コ ー ダ P 2か ら の周 波数信号を電圧に変換 す る F Z V変換器 3 3、 及び上記 D Z A変換器 3 2の 出力 と 上記 F Z V変換器 3 3の出力 と を比較 し て そ の差を増幅 し 、 駆動電流指令すなわ ち 卜 ル ク指令を出力 する誤差増幅器 3 4を備えて いる 。 サー ポ 回路 3 は 、 さ ら に 、 数値制御装置 1 の入出力 回路 1 5 か ら の 卜 ルク リ ミ ッ 卜 指令を D Z A変換器 4で ア ナ ロ グ 信号 に変換 し て得た電圧を入力 し 、 誤差増幅器 3 4の 出 力 を 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 指令 に 応 じ た値で ク ラ ンプ し て 出 力 す る 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 手段 3 5、 誤差増幅器 3 4及び 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 手段 3 5を介 し て 出 された 駆動電流指令 と サ ー タ の駆動電流を検出する電流検出器 3 8 か ら の 信号 と を比較 しその差を増幅す る誤差増幅器 3 6 、 及び 該誤差増幅器 3 6 の出力 に応動 し 、 サー ポモ ー タ M 2 を 駆動する電力 ίι3 9s ΐιδ 3 7 を有 し て いる 。
ま た 、 サ一ポ回路 2 は 、 サー ポ回路 3 と同等な構成で あるが 、 該サー ポ回路 2 に は 卜 ルク リ ミ ッ 卜 手段が設け ら れて いない点のみが相違する
以上の よ う な構成に おいて 、 ま ず 、 各種成形条件を C R T / M D i 1 3 よ り 設定 し不揮発性 R A M 1 2 に記憶 させ るが 、 以下、 本発明 に 関係す る計量 ♦ 混練工程に つ いて述ベる 。 計量 · 混練工程の各種条件 と し て 、 計量点 の ス ク リ ュ ー位置， 各段のス ク リ ュ ー 回転数及び背圧 ， 並びに次段ぺの切換が行われる切換ス ク リ ユ ー位置を C R T / M D i 1 3 を介 し て 夫々 設定 し 、 こ れ ら 設定値を 不揮発性 R A M 1 2 に記憶させ る 。
次に 、 射出成形機を稼動 さ せ 、 ot S ♦ 練工程に入る と 、 C P U 0 は不揮発性 R A M 1 2 に設定記憶さ れた 第 1 段の ス ク リ ュ ー 回転数及び背圧を読出 し 、 次いで、 ス ク リ ユ ー 回転用 のサー ポモ ー タ M 1 のサー ポ回路 2 に 設定 ス ク リ ュ 一 回転数を 出力 し 、 サー ポ回路 2 はこ の設 定 さ れた ス ク リ ュ ー 回転数 S C 1 でサー ボ モ ー タ 1 を 駆動 す る 。 一方、 C P U 1 0 は読出 し た 設定背圧に対応 する 卜 ル ク リ ミ ツ 卜 値を入出力 回路 Ί 5 を介 し て D / A 変換器 4 に 出力 し 、 卜 ルク リ ミ ッ 卜 手段 3 5 は 、 D / A 変換器 4 に よ り ア ナ ロ グ電圧に変換さ れた設定 卜 ル ク リ ミ ツ 卜 値を入力 し 、 誤差増幅器 3 2の出力 を該設定 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 値 に ク ラ ンプす る 。
その後、 サー ポモ ー タ Μ 1 に よ り 駆動さ れるス ク リ ュ 一 の回転に伴 っ て 樹脂が溶融さ れ、 溶融圧が高 く な つ て く る と ス ク リ ュ ー は後方へ押さ れる 。 そ の結果、 サー ポ モ ー タ Μ 2のパルス エ ン コ ー ダ Ρ 2か ら サー ポモ ー タ 逆 転 （ ス ク リ ュ ー後退 ） を表わ すパルス列が出力 さ れ、 各 パル ス が印加 さ れる毎 に エ ラ ー レ ジス タ 3 1 が加算動作 する 。 こ の と き エラ 一 レ ジス タ 3 Ί の値が D / A変換器 3 2で電圧 に 変換さ れ 、 誤差増幅器 3 4で増幅さ れて 出 力 さ れるが 、 卜 ルク リ ミ ッ 卜 手段 3 5で こ の出力 は ク ラ ン プさ れ、 該 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 手段 3 5 に 設定 さ れて い る ト ル ク リ ミ ッ ト 値以上の駆動電流指令 （ 卜 ル ク指令 ） は 出力 さ れず 、 誤差増幅器 3 6 , 電力 増幅器 3 7を介 し て サー ポ モ ー タ Μ 2は 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 値に 応 じ た 駆動電流 で駆動 さ れ、 エ ラ ー レ ジ ス タ 3 Ί が 「 0」 に な る よ う に 、 すなわ ち 、 元の位置に復帰する よ う に駆動 さ れる 。 その 結果 、 モ ー タ Μ 2 は 卜 ルク リ ミ ッ 卜 値 に 応 じ た 卜 ルク を 発生 し 、 すなわ ち樹脂 は設定背圧で押圧さ れ 、 樹脂の溶 融圧が該設定背圧以上 に な る と ス ク リ ユ ー は樹脂圧力 と 背圧 と の差圧に よ り 後退さ れる こ と と な る 。
上記モ ー タ 制御 中 、 C P U 1 0は所定周期で エ ラ ー レ ジス タ 3 Ί の値を読取 り 、 ス ク リ ュ ー の現在位置を記憶 す る現在値 レ ジ ス タ S Pに 読取 っ た値を加算する 。 ま た 、 一方で 、 読取 っ た エラ ー レジ ス タ 3 1 の値をそ の符号を 反転 した後に エラ ー レジスタ 3 1 に加算 し 、 該 レジス タ を フ ォ ロ ー ア ッ プする 。 こ の よ う に 、 エ ラ ー レ ジ ス タ 3 1 の値を 「 0」 に し てサー ポモー タ M 2すなわち ス ク リ ユ ー位置を現在位置に保持する よ う フ ォ ロ ー ア ッ プする ものであるが 、 し か し 、 C P U 1 0が こ の処理を し て い る期間中 も ス ク リ ュ ー は後退 し 、 こ れに伴いサ ー ポ モ ー タ M 2も逆転 し て いるので 、 エ ラ ー レジス タ 3 1 の値は 「 0」 と なる こ と はな く 、 D Z A変換器 3 2か ら は ス ク リ ュ ー を前進させる方向の速度指令が出さ れ、 F Z V変 換器 3 3か ら の出力 と加算 （ モ ー タ が逆転 し て いるか ら F Z V変換器 3 3の出力 は負 と な り 加算 と なる ） さ れ、 誤差増幅器 3 4で増幅され出力 さ れるが 、 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 手段 3 5で駆動電流指令 （ 卜 ルク 指令 ） は設定 卜 ルク リ ミ ッ ト 値で ク ラ ンプさ れ、 サー ポモ ー タ M 2は ト ル ク リ ミ ツ 卜 値に対応する ト ルクで駆動さ れる こ と と なる 。 そ し て 、 C P U 1 0は現在値 レジ ス タ の値が第 1 段階か ら第 2段階の切換点に達 し た か否かを判断 し 、 切換点に 達 し た な ら ば、 不揮発性 R A M 1 2か ら第 2段階の ス ク リ ュ ー 回転数， 背圧を読出 し 、 前述同様に処理を行う 。
こ う し て 、 計量 ♦ 混練の全段を終了 し ス ク リ ュ ー位置 が計量点に達する と ス ク リ ュ ー の回転を停止させる 。 そ し て 、 サー ボ モ ー タ M 2への 卜 ルク リ ミ ッ 卜 を解除 し 、 エラ ー レジス タ 3 を 0に する よ う にサー ポモ ー タ M 2 を駆動 す る 。 そ の結果、 ス ク リ ュ ー は回転せずかつ 、 サ ー ボモ ー タ M 2は計量点に位置決めされ保持さ れる よ う に駆動さ れるか ら ス ク リ ユ ー は該計量点で停止保持さ れ 、 射出開始時ま で保持さ れる こ と に なる 。

Claims

請 求 の 範 囲
. ス ク リ ュ ー を軸方向 に駆動 し て射出及び背圧を与え る駆動源にサー ポモ ー タ を用 いた射出成形機に おける 計量方法に おいて 、 ス ク リ ュ ー位置が計量点に達 し ス ク リ ユ ー の回転を停止させた後も上記サー ポ モ ー タ を 駆動 し 、 ス ク リ ュ ー位置を計量点位置に保持する よ う に し た こ と を特徴 と する射出成形機に おける計量方法. 計量時に は上記サー ポ モ ー タ に設定背圧に対応す る 卜 ルク リ ミ ッ 卜 をかけ 、 上記サー ポモ ー タ の出力 を設 定背圧の 卜 ルク に 制 眼 し 、 ス ク リ ュ ー位置が計量点に 達 し た後 は 、 上記 卜 ルク リ ミ ッ 卜 を解除 し 上記サー ポ モ ー タ を計量点に位置決め保持す る よ う に駆動す る請 求の範囲第 1 項記載の射出成形機に おける計量方法。. 上記射出成形機は数値制御装置で制御 さ れ、 計量時 に は 、 上記数値制御装置は上記サー ポ モ ー タ を駆動 す るサ ー ポ回路内 の エ ラ ー レ ジス タ の値を読取 り 、 読取 つ た値の符号を反転させ て エラ ー レ ジス タ に加算 し 、 エ ラ ー レ ジス タ の値がゼ ロ に なる よ う フ ォ ロ ー ア ッ プ し 、 かつ 、 エラ ー レジス タ よ り読取 っ た値よ り ス ク リ ユ ー の軸方向位置を検出 し 、 計量点を検出 す る よ う に し た 請求の範囲第, 2 項記載の射出成形機に おける計量 方法。
. 計量工程は数段に 区切 ら れ、 各段のス ク リ ュ ー 回転 数 ， 背圧及び各段の開始ス ク リ ュ ー位置が数値制御裝 置内の記憶手段の設定記憶さ れ、 計量時に は上記数値 制御装置はス ク リ ュ ー位置に応 じ 、 上記記憶手段 に記 憶さ れた ス ク リ ュ ー 回転数及び背圧を読取 り 、 ス ク リ ユ ー を読取 っ た 回転数で駆動させ 、 読取 っ た背圧 に応 じ た 卜 ルク リ ミ ッ 卜 を上記サー ポ モ ー タ に 出力 す る請 求の範囲第 3 項記載の射出成形機 に おける計量方法。. ス ク リ ュ ー を回転さ せる駆動源もサー ポ モ ー タ であ る請求の範囲第 3 項記載の射出成形機に おけ る計量方 法 。
PCT/JP1986/000604 1985-11-27 1986-11-26 Metering method in an injection molding machine WO1987003245A1 (en)

Priority Applications (2)

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