JP3601871B2 - 電動式射出成形機の背圧制御方法および装置 - Google Patents
電動式射出成形機の背圧制御方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電動式射出成形機の背圧制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動式射出成形機の背圧制御方法の一例としては、特公平４−７１６９７号公報に開示されたものがある。
【０００３】
図３は、特公平４−７１６９７号公報に開示されている従来の電動式射出成形機の背圧制御方法の概要を説明するための図である。
【０００４】
図３に示される従来の電動式射出成形機では、計量工程時のホッパ１０１からの材料供給に伴う溶融樹脂圧、あるいはスクリュ１０２の反力などの背圧の検出が背圧センサー１０３により行われる。その背圧センサー１０３により検出された信号は増幅器１０４によって増幅されて背圧検出信号となり、背圧フィードバック制御回路１０５に入力される。背圧フィードバック制御回路１０５では、背圧検出信号と、背圧設定器１０６で設定される背圧指令信号とが比較演算されて、スクリュ前後進用電動機制御信号が出力される。その制御信号は、速度リミッタ回路１０７により例えば正電圧が出力されないように制限された信号となり、スクリュ前後進用電動機速度制御装置１０８に入力される。そしてスクリュ前後進用電動機速度制御装置１０８は、スクリュ前後進用電動機制御信号の０または負の電圧の大きさに応じてスクリュ前後進用電動機１０９の回転速度を制御し、前記制御信号が負の場合にはスクリュを後進させる方向（計量方向）に作用させる。
【０００５】
上記のような電動式射出成形機の背圧制御方法では、背圧フィードバック制御回路１０５の次に設けられた速度リミッタ回路１０７により、背圧検出信号値が背圧指令値より小さい場合はスクリュの移動が停止するように、また大きい場合はスクリュが後進する方向（計量方向）に移動するように制御されて、背圧検出信号値と背圧指令値が一致するようにフィードバック制御がなされるので、計量工程中にスクリュが前進することなく、計量工程中の大幅な背圧の変動を防止して安定した計量を行うことが可能である。
【０００６】
また、上記の電動式射出成形機の可塑化時の背圧制御方法以外にも、モータの電流検出によるトルク制御を用いる方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電動式射出成形機の背圧制御方法は、背圧検出信号と背圧指令信号の誤差を算出し演算増幅して、スクリュ前後進用電動機制御信号を出力しており、これは一般的に誤差分よりＰＩ（比例積分）演算を用いて設定背圧値となるようなスクリュの目標移動位置を求めるフィードバック制御であるので、背圧をＰＩ制御するためには次のような困難な点が考えられる。
（１）メカ機構における機械的摩擦によってスティックあるいはスリップが生じた場合は、ＰＩ制御により求めたスクリュの目標移動位置と実際のスクリュの後進量が一致しなくなり、計量工程中の背圧が安定しない。
（２）メカ機構の機械的摩擦係数が経年変化するためＰＩ係数の決定が困難である。
（３）背圧センサーにおいてノイズ除去のためのフィルターがあり、これにより信号の遅れが生じ、積分演算のために制御応答性が悪化する。
【０００８】
また、モータの電流検出によるトルク制御を用いる方法では、モータの温度が変化すると電流とトルクの関係が変化するため、背圧を一定に制御することが困難であるという問題点もある。
【０００９】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、より簡単な制御構成でＰＩ演算による場合と同等以上の背圧制御を行うことができる電動式射出成形機の背圧制御方法および装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、その測定背圧値に基づきスクリュの位置を前後進させる電動機をフィードバック制御する電動式射出成形機の背圧制御方法において、
スクリュを一定回転させて背圧を測定する第１工程と、
前記第１工程の測定背圧値と予め設定した設定背圧値とを比較し、その比較結果において測定背圧値の方が大きい場合はスクリュの位置を微小固定量後進させ、測定背圧値の方が小さい場合は再び第１工程を行う第２工程と、
前記第２工程において測定背圧値の方が大きい場合に微小固定量後進させたスクリュの位置が目的の計量位置に達している場合はスクリュの回転を停止して計量を完了とし、目的の計量位置に達していない場合は再び前記第１工程および前記第２工程を行う第３工程と、
からなることを特徴とする。
【００１１】
また、樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、その測定背圧値に基づきスクリュの位置を前後進させる電動機をフィードバック制御する電動式射出成形機の背圧制御装置において、
前記背圧を測定する背圧センサーと、
前記電動機を前記背圧センサーからの測定信号に基づいてフィードバック制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、スクリュを一定回転させて背圧を測定し、この時の測定背圧値が設定背圧値を超えたらスクリュの位置を微小固定量後進させる事をスクリュの位置が目的の計量位置に到達するまで繰り返すことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
上記のとおりに構成された本発明では、先ず、スクリュを一定回転させ、その時の背圧を測定する。そして測定背圧値が設定背圧値を超えた時にはスクリュの位置を微小固定量後進させる。このような操作をスクリュの位置が目的の計量位置に到達するまで繰り返すことにより、計量工程中の背圧が一定に制御される。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の電動式射出成形機の背圧制御方法の一実施例を示す概略構成図、図２は本発明の一実施例における背圧制御フローチャートである。
【００１５】
図１に示す電動式射出成形機の背圧制御装置は、ホッパー１内の材料をスクリュ回転電動機６によるスクリュ２の回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生するスクリュ２の後退力またはノズル付近の溶融樹脂圧などの背圧を背圧センサー３により測定し、背圧センサー３による測定背圧信号が制御装置４に入力されて、スクリュ前後進用電動機５およびスクリュ回転電動機６を制御するように構成されている。
【００１６】
また、制御装置４は、背圧センサー３からの測定背圧信号と予め設定された設定背圧値とを比較演算する比較手段（不図示）を有し、スクリュ回転電動機６でスクリュ２を一定回転させて該比較手段により測定背圧信号が設定背圧値より大きくなった場合にスクリュ前後進用電動機５でスクリュ２を後進させる方向（計量方向）に所定量のみ移動させるものである。
【００１７】
次に、本実施例の背圧制御方法を図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００１８】
計量可塑化の工程において、まずスクリュ２をスクリュ回転電動機６により一定回転させ（ステップＳ１）、背圧センサー３からの信号を測定する（ステップＳ２）。
【００１９】
そして、前記測定背圧信号と設定背圧値を比較する（ステップＳ３）。このとき、前記測定背圧信号が設定背圧値以下の場合はステップＳ１に戻る。一方、前記測定背圧信号が設定背圧値を超える場合はスクリュ前後進用電動機５を作動させてスクリュ２を計量方向へ微小固定量（例えば０．１ｍｍ）後進させる（ステップＳ４）。
【００２０】
前記微小固定量の後進が停止されたら、スクリュ２の位置が目的の計量位置であるかを判別する（ステップＳ５）。このとき、スクリュ２の位置が目的の計量位置に到達していない場合にはステップＳ１に戻り、再度、ステップＳ１〜Ｓ４までの工程を行う。
【００２１】
このような工程をスクリュ２の位置が目的の計量位置に達するまで行い、達した時点でスクリュ２の回転を停止させ（ステップＳ６）、計量完了となる。
【００２２】
以上のように本実施例は、計量工程中に背圧が一定となるように測定背圧値と設定背圧値の差分に基づきＰＩ演算によりスクリュの後進目標位置を求めてスクリュの位置を制御するという従来方法に代えて、スクリュを一定量回転させ、この時の測定背圧信号が設定背圧信号を超えたらスクリュの位置を微小固定量だけ後進させることを目的の計量位置まで繰り返すフィードバック制御方法を採っているため、メカ機構の機械的摩擦による影響や、背圧センサーのフィルターによる信号の遅れのために発生する積分演算の悪い影響を受けることはなく、より簡単な制御構成でＰＩ演算による場合と同等以上の背圧制御になる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、測定背圧値が設定背圧値を超えたらスクリュの位置を微小固定量後進させる事をスクリュの位置が目的の計量位置に到達するまで繰り返す背圧制御方法を採ることにより、従来技術のＰＩ制御のように設定背圧値を保つことのできるスクリュの後進移動位置を演算しないで済み、また後進方向しか指令値を出力しない為に速度リミッタも必要としないので、より簡単な制御構成で計量工程中の背圧を一定に制御できる。また、モータの温度にも関係なく一定の背圧に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動式射出成形機の背圧制御方法の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例における背圧制御フローチャートである。
【図３】特公平４−７１６９７号公報に開示されている従来の電動式射出成形機の背圧制御方法の概要を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ホッパ
２ スクリュ
３ 背圧センサー
４ 制御装置
５ スクリュ前後進用電動機
６ スクリュ回転電動機
【産業上の利用分野】
本発明は、電動式射出成形機の背圧制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動式射出成形機の背圧制御方法の一例としては、特公平４−７１６９７号公報に開示されたものがある。
【０００３】
図３は、特公平４−７１６９７号公報に開示されている従来の電動式射出成形機の背圧制御方法の概要を説明するための図である。
【０００４】
図３に示される従来の電動式射出成形機では、計量工程時のホッパ１０１からの材料供給に伴う溶融樹脂圧、あるいはスクリュ１０２の反力などの背圧の検出が背圧センサー１０３により行われる。その背圧センサー１０３により検出された信号は増幅器１０４によって増幅されて背圧検出信号となり、背圧フィードバック制御回路１０５に入力される。背圧フィードバック制御回路１０５では、背圧検出信号と、背圧設定器１０６で設定される背圧指令信号とが比較演算されて、スクリュ前後進用電動機制御信号が出力される。その制御信号は、速度リミッタ回路１０７により例えば正電圧が出力されないように制限された信号となり、スクリュ前後進用電動機速度制御装置１０８に入力される。そしてスクリュ前後進用電動機速度制御装置１０８は、スクリュ前後進用電動機制御信号の０または負の電圧の大きさに応じてスクリュ前後進用電動機１０９の回転速度を制御し、前記制御信号が負の場合にはスクリュを後進させる方向（計量方向）に作用させる。
【０００５】
上記のような電動式射出成形機の背圧制御方法では、背圧フィードバック制御回路１０５の次に設けられた速度リミッタ回路１０７により、背圧検出信号値が背圧指令値より小さい場合はスクリュの移動が停止するように、また大きい場合はスクリュが後進する方向（計量方向）に移動するように制御されて、背圧検出信号値と背圧指令値が一致するようにフィードバック制御がなされるので、計量工程中にスクリュが前進することなく、計量工程中の大幅な背圧の変動を防止して安定した計量を行うことが可能である。
【０００６】
また、上記の電動式射出成形機の可塑化時の背圧制御方法以外にも、モータの電流検出によるトルク制御を用いる方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電動式射出成形機の背圧制御方法は、背圧検出信号と背圧指令信号の誤差を算出し演算増幅して、スクリュ前後進用電動機制御信号を出力しており、これは一般的に誤差分よりＰＩ（比例積分）演算を用いて設定背圧値となるようなスクリュの目標移動位置を求めるフィードバック制御であるので、背圧をＰＩ制御するためには次のような困難な点が考えられる。
（１）メカ機構における機械的摩擦によってスティックあるいはスリップが生じた場合は、ＰＩ制御により求めたスクリュの目標移動位置と実際のスクリュの後進量が一致しなくなり、計量工程中の背圧が安定しない。
（２）メカ機構の機械的摩擦係数が経年変化するためＰＩ係数の決定が困難である。
（３）背圧センサーにおいてノイズ除去のためのフィルターがあり、これにより信号の遅れが生じ、積分演算のために制御応答性が悪化する。
【０００８】
また、モータの電流検出によるトルク制御を用いる方法では、モータの温度が変化すると電流とトルクの関係が変化するため、背圧を一定に制御することが困難であるという問題点もある。
【０００９】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、より簡単な制御構成でＰＩ演算による場合と同等以上の背圧制御を行うことができる電動式射出成形機の背圧制御方法および装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、その測定背圧値に基づきスクリュの位置を前後進させる電動機をフィードバック制御する電動式射出成形機の背圧制御方法において、
スクリュを一定回転させて背圧を測定する第１工程と、
前記第１工程の測定背圧値と予め設定した設定背圧値とを比較し、その比較結果において測定背圧値の方が大きい場合はスクリュの位置を微小固定量後進させ、測定背圧値の方が小さい場合は再び第１工程を行う第２工程と、
前記第２工程において測定背圧値の方が大きい場合に微小固定量後進させたスクリュの位置が目的の計量位置に達している場合はスクリュの回転を停止して計量を完了とし、目的の計量位置に達していない場合は再び前記第１工程および前記第２工程を行う第３工程と、
からなることを特徴とする。
【００１１】
また、樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、その測定背圧値に基づきスクリュの位置を前後進させる電動機をフィードバック制御する電動式射出成形機の背圧制御装置において、
前記背圧を測定する背圧センサーと、
前記電動機を前記背圧センサーからの測定信号に基づいてフィードバック制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、スクリュを一定回転させて背圧を測定し、この時の測定背圧値が設定背圧値を超えたらスクリュの位置を微小固定量後進させる事をスクリュの位置が目的の計量位置に到達するまで繰り返すことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
上記のとおりに構成された本発明では、先ず、スクリュを一定回転させ、その時の背圧を測定する。そして測定背圧値が設定背圧値を超えた時にはスクリュの位置を微小固定量後進させる。このような操作をスクリュの位置が目的の計量位置に到達するまで繰り返すことにより、計量工程中の背圧が一定に制御される。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の電動式射出成形機の背圧制御方法の一実施例を示す概略構成図、図２は本発明の一実施例における背圧制御フローチャートである。
【００１５】
図１に示す電動式射出成形機の背圧制御装置は、ホッパー１内の材料をスクリュ回転電動機６によるスクリュ２の回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生するスクリュ２の後退力またはノズル付近の溶融樹脂圧などの背圧を背圧センサー３により測定し、背圧センサー３による測定背圧信号が制御装置４に入力されて、スクリュ前後進用電動機５およびスクリュ回転電動機６を制御するように構成されている。
【００１６】
また、制御装置４は、背圧センサー３からの測定背圧信号と予め設定された設定背圧値とを比較演算する比較手段（不図示）を有し、スクリュ回転電動機６でスクリュ２を一定回転させて該比較手段により測定背圧信号が設定背圧値より大きくなった場合にスクリュ前後進用電動機５でスクリュ２を後進させる方向（計量方向）に所定量のみ移動させるものである。
【００１７】
次に、本実施例の背圧制御方法を図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００１８】
計量可塑化の工程において、まずスクリュ２をスクリュ回転電動機６により一定回転させ（ステップＳ１）、背圧センサー３からの信号を測定する（ステップＳ２）。
【００１９】
そして、前記測定背圧信号と設定背圧値を比較する（ステップＳ３）。このとき、前記測定背圧信号が設定背圧値以下の場合はステップＳ１に戻る。一方、前記測定背圧信号が設定背圧値を超える場合はスクリュ前後進用電動機５を作動させてスクリュ２を計量方向へ微小固定量（例えば０．１ｍｍ）後進させる（ステップＳ４）。
【００２０】
前記微小固定量の後進が停止されたら、スクリュ２の位置が目的の計量位置であるかを判別する（ステップＳ５）。このとき、スクリュ２の位置が目的の計量位置に到達していない場合にはステップＳ１に戻り、再度、ステップＳ１〜Ｓ４までの工程を行う。
【００２１】
このような工程をスクリュ２の位置が目的の計量位置に達するまで行い、達した時点でスクリュ２の回転を停止させ（ステップＳ６）、計量完了となる。
【００２２】
以上のように本実施例は、計量工程中に背圧が一定となるように測定背圧値と設定背圧値の差分に基づきＰＩ演算によりスクリュの後進目標位置を求めてスクリュの位置を制御するという従来方法に代えて、スクリュを一定量回転させ、この時の測定背圧信号が設定背圧信号を超えたらスクリュの位置を微小固定量だけ後進させることを目的の計量位置まで繰り返すフィードバック制御方法を採っているため、メカ機構の機械的摩擦による影響や、背圧センサーのフィルターによる信号の遅れのために発生する積分演算の悪い影響を受けることはなく、より簡単な制御構成でＰＩ演算による場合と同等以上の背圧制御になる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、測定背圧値が設定背圧値を超えたらスクリュの位置を微小固定量後進させる事をスクリュの位置が目的の計量位置に到達するまで繰り返す背圧制御方法を採ることにより、従来技術のＰＩ制御のように設定背圧値を保つことのできるスクリュの後進移動位置を演算しないで済み、また後進方向しか指令値を出力しない為に速度リミッタも必要としないので、より簡単な制御構成で計量工程中の背圧を一定に制御できる。また、モータの温度にも関係なく一定の背圧に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動式射出成形機の背圧制御方法の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例における背圧制御フローチャートである。
【図３】特公平４−７１６９７号公報に開示されている従来の電動式射出成形機の背圧制御方法の概要を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ホッパ
２ スクリュ
３ 背圧センサー
４ 制御装置
５ スクリュ前後進用電動機
６ スクリュ回転電動機
Claims (2)
- 樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、その測定背圧値に基づきスクリュの位置を前後進させる電動機をフィードバック制御する電動式射出成形機の背圧制御方法において、
スクリュを一定回転させて背圧を測定する第１工程と、
前記第１工程の測定背圧値と予め設定した設定背圧値とを比較し、その比較結果において測定背圧値の方が大きい場合はスクリュの位置を微小固定量後進させ、測定背圧値の方が小さい場合は再び第１工程を行う第２工程と、
前記第２工程において測定背圧値の方が大きい場合に微小固定量後進させたスクリュの位置が目的の計量位置に達している場合はスクリュの回転を停止して計量を完了とし、目的の計量位置に達していない場合は再び前記第１工程および前記第２工程を行う第３工程と、
からなる電動式射出成形機の背圧制御方法。 - 樹脂材料をスクリュの回転に伴って可塑化させ、その可塑化された溶融樹脂が筒内で蓄積されるに従って発生する背圧を測定し、その測定背圧値に基づきスクリュの位置を前後進させる電動機をフィードバック制御する電動式射出成形機の背圧制御装置において、
前記背圧を測定する背圧センサーと、
前記電動機を前記背圧センサーからの測定信号に基づいてフィードバック制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、スクリュを一定回転させて背圧を測定し、この時の測定背圧値が設定背圧値を超えたらスクリュの位置を微小固定量後進させる事をスクリュの位置が目的の計量位置に到達するまで繰り返すことを特徴とする電動式射出成形機の背圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08112695A JP3601871B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 電動式射出成形機の背圧制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08112695A JP3601871B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 電動式射出成形機の背圧制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08276472A JPH08276472A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3601871B2 true JP3601871B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=13737708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08112695A Expired - Fee Related JP3601871B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 電動式射出成形機の背圧制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114311575B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-03-29 | 阿托斯(上海)液压有限公司 | 一种基于双闭环pid调节的注塑机背压控制装置及方法 |
| CN114670408B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-06-16 | 阿托斯(上海)液压有限公司 | 一种注塑机注射缸回退储料的低背压控制方法及装置 |
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1995
- 1995-04-06 JP JP08112695A patent/JP3601871B2/ja not_active Expired - Fee Related
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