JPH03199026A - 射出成形機の成形条件フィードバック制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、射出速度及び射出圧力をフィードバック制御
するようにした射出成形機における成形条件フィードバ
ック制御装置に関する。

［従来の技術］ 射出成形機において射出速度並びに射出圧力の条件は良
品を成形する上で重要なファクターであり、この射出速
度、圧力をフィードバック制御するようにした射出成形
機は公知である。

この種フィードバック制御機能をもつ従来の射出成形機
においては、射出用駆動源として多用されている射出シ
リンダ（油圧シリンダ）に付設されるサーボバルブを制
御するサーボアンプとして、アナログ式のサーボアンプ
を用いるが一般的である。そして、ボリューム調整等に
よってフィードバック定数〈ゲイン、ゼロ、スパンなど
）を、原料樹脂、金型・成形品の形状などあらゆる成形
条件に対処できる最大公約数的な値に調整するようにし
ているため、フィードバック定数としては無難な値では
あるが、個々の成形条件に対しては必ずしも最適値にあ
るとは言えないものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したように、従来の射出成形機は成形機の出荷段階
で、フィードバック定数が汎用性のある無難な値に固定
されるため、例えばゲート断面積の大きいダイレクトゲ
ートによって成形される製品のように圧力の鋭い立上り
が望まれる成形品、或いは薄肉成形品のように速度の鋭
い立上りが望まれる成形品においては、ゲインなどが不
足してこのような成形品の成形条件に最も好適なフィー
ドバック定数が設定されていると言えない。すなわち、
このような場合にはフィードバック制御系の応答性が鈍
すぎる傾向にあるという問題があった。逆に、アクリル
樹脂によってレンズなどの光学製品を成形する場合のよ
うに、速度、圧力を共に極めてゆるやかに立上げたい時
には、フィードバック制御系の応答性が鋭すぎる傾向に
あるという問題があった。

すなわち、従来技術においては、成形品形状、樹脂特性
、金型の樹脂流路形状等に対応した個々の成形品それぞ
れに最適なフィードバック定数の設定ができないという
問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術のもつ問題を解消し、個
々の成形品別（個々の成形条件別）に最適のフィードバ
ック制御系の応答特性が設定できる射出成形機の成形条
件フィードバック制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記した目的を達成するため、射出用の駆動源
による射出速度及び射出圧力を常時測定し、測定値と設
定指令値を比較して測定値が設定指令値に近づくように
射出速度及び射出圧力をフィードバック制御するように
した射出成形機の成形条件フィードバック制御装置にお
いて、成形条件を制御するマイクロコンピュータと、該
マイクロコンピュータからの指令によって前記射出用の
駆動源を駆動制御するデジタル式サーボアンプとを具備
し、前記マイクロコンピュータは前記測定値と設定指令
値とを常時比較してフィードバック制御系の応答特性を
判別し、この判別結果に基づき前記サーボアンプに対し
フィードバック定数を最適化するフィードバック定数変
更指令を出力するように、構成される。

［作　用］ 射出速度及び射出圧力の設定指令値と測定値とを常時パ
ターン比較し応答特性を判別している上位のマイクロコ
ンピュータ（以下上位マイコンと称す）は、予めケース
スタデイしたデータに基づき現在成形中の製品の成形条
件に最適なフィードバック定数を演算する。そして、外
部からの指令によってリアルタイムにフィードバック定
数を可変できるデジタル式サーボアンプは、上位マイコ
ンからのフィードバック定数変更指令に基づき、該サー
ボアンプに内蔵された下位のマイクロコンピュータ（以
下下位マイコンと称す）によって、ゲイン、ゼロ、スパ
ンなどを即座に調整してフィードバック定数を最適化す
る。このように常時フィードバック定数を最適化してい
るデジタル式サーボアンプは、射出速度及び射出圧力の
設定指令値に従い自身に内蔵された電流ドライバを駆動
制御して、例えば電磁油圧サーボバルブを介して射出シ
リンダによる射出速度及び射出圧力をフィードバック制
御する。

斯様にすることにより、個々の成形品別（個々の成形条
件別）に最適のフィードバック制御系の応答特性が設定
できて、良品成形に大いに寄与することになり、また、
フィードバック制御系の動作特性が安定化できるので、
フィードバック制御系が振動・発振すると言う事態や、
オーバーシュート、アンダーシュートが可及的に回避可
能となる。

［実施例］ 以下、本発明を第１図〜第４図に示した実施例によって
説明する。

第１図は射出成形機の成形条件フィードバック制御装置
のブロック図である。同図において、ｌは、射出成形機
全体の制御を司どる上位マイコンで、各種Ｉ１０インタ
ーフェイス、基本プログラムや固定データなどを格納し
たＲＯＭ、各種フラグや設定／測定データなどを読み書
きするＲＡＭ、全体の制御を行うμＣＰＵ　（マイクロ
セントラルプロセッサユニット）等を具備しており、予
め定められたプログラムに基づき、後述する如き処理を
実行する。２は、キーボード、マウス、トラックボール
等よりなる設定入力手段で、該設定入力手段２によって
射出速度や射出圧力を含む成形条件が入力設定される。

本実施例においては、射出速度並びに射出圧力は、グラ
フパターンの形で上位マイコンｌに入力設定されるよう
になっており、例えば、カラーＣＲＴデイスプレィ等よ
りなる表示装置３上の所定設定画面においてカーソルを
移動することなどによって、射出速度条件パターン及び
射出圧力条件パターンが入力される。

そして例えば、射出速度条件は、射出シリンダ４のピス
トンロッド４ａによって駆動される公知のスクリュー（
図示せず）の前進ストロークを所望ストローク位置で複
数に区切って各領域毎に所望の速度が設定され、また、
射出圧力条件は、射出シリンダ４の駆動圧力（油圧）を
射出行程時の所望時間位置で複数に区切って各領域毎に
所望の圧力が設定されるようになっている。なお、射出
行程とは所ｉＩｗ１次射出行程と保圧行程とを含むもの
である。なおまた、上記した射出速度並びに射出圧力の
設定グラフパターンなどの詳細については、必要があれ
ば本願出願人が先に提案した特願昭６３−２０６２９５
号を参照されたい。

前記上位マイコン１は、上述したように入力設定された
射出速度及び射出速度のデータに基づき、設定指令信号
Ｓ１をデジタル式サーボアンプ５に出力し、該デジタル
式サーボアンプ５はサーボバルブ６を介して前記射出シ
リンダ４を駆動制御して、設定指令パターンに従い射出
速度並びに射出圧力をコントロールするようになってい
る。７は射出速度を検出する速度センサ、８は射出圧力
を検出する圧力センサで、該両センサ７．８による計測
データは、アンプ９，１０などを介して前記上位マイコ
ン１並びにデジタル式サーボアンプ５に、速度計測信号
Ｓｖ及び圧力計測信号Ｓｐとしてそれぞれ送出されるよ
うになっている。

前記デジタル式サーボアンプ５は、下位マイコン１１、
デジタルシグナルプロセッサ（以下ＤＳＰと称す）１２
、Ｄ／Ａ変換器１３、電流ドライバ１４などを具備した
ものよりなっており、下位マイコン１１は、前記した設
定指令パターン（設定指令値）に計測射出速度並びに計
測射出圧力が略一致するように、Ｄ／Ａ変換器１３．電
流ドライバ１４を介して前記サーボバルブ６をフィード
バック制御するようになっている。また、デジタル式サ
ーボアンプ５の下位マイコン１１は、前記上位マイコン
ｌからの指令によって、リアルタイムにフィードバック
定数を可変できるようになっており、上位マイコン１か
らのフィードバック定数変更指令信号Ｓ２に基づき、ゲ
イン、ゼロ、スパンなどを即座に調整する演算処理を実
行してフィードバック定数を最適値に設定するようにな
っている。なお、前記ＤＳＰ１２は、位相補償などを司
どるものである。

すなわち、上位マイコンｌは、前記速度計測信号Ｓｖ及
び圧力計測信号Ｓｐを取り込んで、ｌショット毎に射出
速度並びに射出圧力の測定グラフパターンを作成して、
測定パターンが発振などのない安定したショット状態を
示すものであるかどうかを判別すると共に、該作成した
測定パターンデータと前記した設定指令パターンデータ
とを対比してフィードバック制御系の応答特性を判別す
るようになっている。そして、上位マイコンｌは、測定
パターンが安定していないと判断した時、並びに、多数
の製品別（多数の成形条件別〉に予めケーススタデイし
た最適応答特性の記憶データを参照して、現在運転され
ている成形条件に不適な応答特性が設定されている（不
適なフィードバック定数がデジタル式サーボアンプ５に
設定されている）と判断した場合には、現在設定されて
いるフィードバック定数が最も好適な応答特性を満たす
ものとなるような修正値を算出する演算処理を実行し、
これに基づき、前記フィードバック定数変更指令信号Ｓ
２をデジタル式サーボアンプ５の下位マイコン１１に出
力するようになっている。

第２図は上記した構成によって実行されるフィードバッ
ク定数変更処理フローの１例を示すフローチャート図で
ある。同図において、ＳＴＩは射出速度、圧力の設定パ
ターンを読み込むステップで、該ステップＳＴＩの後ス
テップＳＴ２へ進む。

ステップＳＴ２においては、ｌショット毎に実測射出速
度、圧力を取り込んで測定パターンを作成し、ステップ
ＳＴ３へ進む。ステップＳＴ３では、測定パターンが発
振などのない安定したショット状態を示すものであるか
否かが判別され、ＹＥＳならステップＳＴ５へ進み、Ｎ
ｏならステップＳＴ４へ進む。ステップＳＴ４では、例
えば第３図（ａ）に示す如き発振を起こしている測定パ
ターンを、同図（ｂ）に示すような安定したパターンと
なるようにフィードバック定数の変更を行う処理、すな
わち、パターンを安定化するためのフィードバック定数
の変更を行い、前記ステップＳＴ２へ戻る。ステップＳ
Ｔ５ではフィードバック制御系の応答特性が最適である
か否かが判断され、ＹＥＳならステップＳＴ７へ進み、
ＮｏならステップＳＴ６へ進む。ステップＳＴ６では、
例えば第４図（ａ）に示す如き測定パターンを、その成
形条件に合わせた最も好適な例えば同図（ｂ）に示すよ
うなパターンとするようなフィードバック定数の変更処
理が行われ（第４図の例では応答性が鋭くなるように例
えばゲイン調整がなされ）、すなわち、応答特性を最適
化するためのフィードバック定数の変更を行い、前記ス
テップＳＴ２へ戻る。ステップＳＴ７では、運転が終了
したか否かが判断され、ＮｏならステップＳＴ２へ戻り
、ＹＥＳなら一連の処理は終了する。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、個々の成形品別（個々の
成形条件別）に、すなわち、成形品形状。

金型形状、樹脂特性などに合わせて、これに最適のフィ
ードバック制御系の応答特性が設定できるので、良品成
形に寄与するところ大なるものがあり、歩留も向上する
。また、フィードバック定数を自在に変更できるので、
金型修正に際し、その修正作業の一部を上記したフィー
ドバック定数変更による応答特性の変更で代替すること
も場合によっては可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明の１実施例に係り、第１図は射出成
形機の成形条件フィードバック制御装置のブロック図、
第２図はフィードバック定数変更処理フローの１例を示
すフローチャート図、第３図及び第４図はフィードバッ
ク定数の変更前の速度または圧カバターンとフィードバ
ック定数修正後の速度または圧カバターンとの関係をそ
れぞれ示す説明図である。 ｌ・・・・・・上位マイコン、２・・・・・・設定入力
手段、３・・・・・・表示装置、４・・・・・・射出シ
リンダ、４ａ・・・・・・ピストンロッド、５・・・・
・・デジタル式サーボアンプ、６・・・・・・サーボバ
ルブ、７・・・・・・速度センサ、８・・・・・・圧力
センサ、９．１０・・・・・・アンプ、１１・・・・・
・下位マイコン、１２・・・・・・デジタルシグナルプ
ロセッサ（ＤＳＰ）、１３・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、
１４・・・・・・電流ドライバ。 ｒσノ ｒσノ 第 第 図 （ｂ） （ｂ） 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出用の駆動源による射出速度及び射出圧力を常
   時測定し、測定値と設定指令値を比較して測定値が設定
   指令値に近づくように射出速度及び射出圧力をフィード
   バック制御するようにした射出成形機において、成形条
   件を制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコン
   ピュータからの指令によって前記射出用の駆動源を駆動
   制御するデジタル式サーボアンプとを具備し、前記マイ
   クロコンピュータは前記測定値と設定指令値とを常時比
   較してフィードバック制御系の応答特性を判別し、この
   判別結果に基づき前記サーボアンプに対しフィードバッ
   ク定数を最適化するフィードバック定数変更指令を出力
   するようにしたことを特徴とする射出成形機の成形条件
   フィードバック制御装置。
2. （２）請求項１記載において、前記射出速度及び射出圧
   力の設定指令値はグラフパターンの形で入力設定され、
   前記した測定値と設定指令値との比較もグラフパターン
   を比較することによってなされることを特徴とする射出
   成形機の成形条件フィードバック制御装置。