JPH0342114A - 押出速度制御方法 - Google Patents
押出速度制御方法Info
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- JPH0342114A JPH0342114A JP17637989A JP17637989A JPH0342114A JP H0342114 A JPH0342114 A JP H0342114A JP 17637989 A JP17637989 A JP 17637989A JP 17637989 A JP17637989 A JP 17637989A JP H0342114 A JPH0342114 A JP H0342114A
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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。
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]
本発明は金属製の長尺棒を押出し成形する成形装置の押
出速度制御方法に関するものである。
出速度制御方法に関するものである。
[従来の技術]
従来、アルミサツシ等の金属製長尺物を製造するには、
第7図に示す様に、製品11の断面形状を右する透孔1
3を形成したダイス12をビレット15と称する母材を
挿入するコンテナ14の前面に設け油圧シリンダ18の
ラム17により駆動されるステム16をもってコンテナ
14内のビレット15を押圧し、以てダイス12に設け
た透孔13から母材を押し出すことにより長尺の製品1
1を成形する様にしている。
第7図に示す様に、製品11の断面形状を右する透孔1
3を形成したダイス12をビレット15と称する母材を
挿入するコンテナ14の前面に設け油圧シリンダ18の
ラム17により駆動されるステム16をもってコンテナ
14内のビレット15を押圧し、以てダイス12に設け
た透孔13から母材を押し出すことにより長尺の製品1
1を成形する様にしている。
この様な長尺物の成形製造は、母材の状態及び製品11
の断面形状等により製品11の押出し速度の最適値が定
まり、この最適値よりも早く押し出すと製品11の表面
が荒れ、又、遅く押し出すことは製造に時間を要する等
の欠点が生じる為、ステム16の押出し速度をエンコー
ダ19により検出しつつオペレータの手動により、最適
押出し速度を持続させる様に操作されていた。
の断面形状等により製品11の押出し速度の最適値が定
まり、この最適値よりも早く押し出すと製品11の表面
が荒れ、又、遅く押し出すことは製造に時間を要する等
の欠点が生じる為、ステム16の押出し速度をエンコー
ダ19により検出しつつオペレータの手動により、最適
押出し速度を持続させる様に操作されていた。
この手動操作に際しては、押出し開始時には油圧シリン
ダ1日へのバルブ25を大きく開いて押出し速度の立ち
上りを早くし、第8図に示す様に、押出し開始直後には
一気に押出し速度の最適値である速度SPに至らしめ、
押出し終了迄最適押出し速度Spを持続させることが理
想的であるも、ステム16の前進により母材であるビレ
ット15がコンテナ14内の空隙を埋める様に先ず変形
し、この変形に応じてステム16が前進した後、母材が
ダイス12の透孔13へ押し出されるときに一旦ステム
16の前進速度が低下し、その後ダイス12の透孔13
から母材を製品11として押し出しつつステム16の前
進速度が上昇することとなる。この様にして押出し速度
が上昇し、押出し速度が最適押出し速度spに近づくと
バルブ25を絞り、以て一定の最適押出し速度Spで製
品11を押し出す様にしている。
ダ1日へのバルブ25を大きく開いて押出し速度の立ち
上りを早くし、第8図に示す様に、押出し開始直後には
一気に押出し速度の最適値である速度SPに至らしめ、
押出し終了迄最適押出し速度Spを持続させることが理
想的であるも、ステム16の前進により母材であるビレ
ット15がコンテナ14内の空隙を埋める様に先ず変形
し、この変形に応じてステム16が前進した後、母材が
ダイス12の透孔13へ押し出されるときに一旦ステム
16の前進速度が低下し、その後ダイス12の透孔13
から母材を製品11として押し出しつつステム16の前
進速度が上昇することとなる。この様にして押出し速度
が上昇し、押出し速度が最適押出し速度spに近づくと
バルブ25を絞り、以て一定の最適押出し速度Spで製
品11を押し出す様にしている。
しかし、バルブ25の絞りに際して、バルブ25を絞る
タイミングが遅れると第9図の実線に示す様にステムI
Bの前進速度が最適押出し速度Spを越えてオーバーシ
ュートを起し、製品11の表面を荒らすこととなり、又
、バルブ25を絞るタイミングが早いと第9図の破線に
示す様に最適押出し速度Spへの到達が遅れることにな
る。
タイミングが遅れると第9図の実線に示す様にステムI
Bの前進速度が最適押出し速度Spを越えてオーバーシ
ュートを起し、製品11の表面を荒らすこととなり、又
、バルブ25を絞るタイミングが早いと第9図の破線に
示す様に最適押出し速度Spへの到達が遅れることにな
る。
更にこの立ち上り速度は、ビレッ)15の加熱状態や透
孔13の形状及び断面積等によっても変化する為、上記
操作には熟練を要し、生産性の向上を図ることが困難で
あった。
孔13の形状及び断面積等によっても変化する為、上記
操作には熟練を要し、生産性の向上を図ることが困難で
あった。
この為、今日ではフィードバック制御であるプロセス制
御を採用した自動化が試みられる様になって来た。
御を採用した自動化が試みられる様になって来た。
このプロセス制御としてはプロセス調節計51を用い、
第10図に示す様に、速度設定器28が出力する速度設
定信号をプロセス調節計51に入力するものとし、速度
設定信号の値を最適押出し速度を与える値に設定してエ
ンコーダ19により計測した測定値と前記速度設定器2
8により設定される速度設定信号の設定値とを比較し、
以て速度設定信号の値を測定値信号の値により修正しつ
つプロセス調節計51から速度設定信号の値に近い値の
制御信号をバルブコントローラ23に送り、該バルブコ
ントローラ23により抽圧シリンダ18へ圧油を送るバ
ルブ25の開度を制御するものがある。
第10図に示す様に、速度設定器28が出力する速度設
定信号をプロセス調節計51に入力するものとし、速度
設定信号の値を最適押出し速度を与える値に設定してエ
ンコーダ19により計測した測定値と前記速度設定器2
8により設定される速度設定信号の設定値とを比較し、
以て速度設定信号の値を測定値信号の値により修正しつ
つプロセス調節計51から速度設定信号の値に近い値の
制御信号をバルブコントローラ23に送り、該バルブコ
ントローラ23により抽圧シリンダ18へ圧油を送るバ
ルブ25の開度を制御するものがある。
このプロセス調節計51としては、比例動作及び積分動
作をプロセス制御動作として行なうPI制制御炉一般的
に用いられており、該PI制制御炉プロセス調等計51
は、第11図に示す様な設定値と計測値とを比較してそ
の差を増福する差動増幅器53及び差動増幅器53の出
力を増幅して制御信号を出力する演算増幅器55、演算
増幅器55の出力を積分する積分コンデンサ57及び積
分ゲイン調整抵抗器58、更に演算増幅器55の増幅率
を定める比例ゲイン:A整抵抗器56を有するものが多
く、又、比例動作と積分動作とに微分動作を加えたプロ
セス制御動作を行なうPID制御形のプロセス制御動作
も有り、このPID制御形としては、第12図に示す様
に積分コンデンサ57、積分ゲイン調整抵抗器58、比
例ゲイン調整抵抗器56の他、微分コンデンサ61と微
分ゲイン調整抵抗器83を付加したものや、微分先行方
式と称され第13図に示す様に差動増幅器53の出力を
微分コンデンサ61及び微分ゲイン:A?!抵抗器63
を付加した演算増幅器65を介して前記PI制制御炉演
算増幅器55に入力するものも多く用いられている。
作をプロセス制御動作として行なうPI制制御炉一般的
に用いられており、該PI制制御炉プロセス調等計51
は、第11図に示す様な設定値と計測値とを比較してそ
の差を増福する差動増幅器53及び差動増幅器53の出
力を増幅して制御信号を出力する演算増幅器55、演算
増幅器55の出力を積分する積分コンデンサ57及び積
分ゲイン調整抵抗器58、更に演算増幅器55の増幅率
を定める比例ゲイン:A整抵抗器56を有するものが多
く、又、比例動作と積分動作とに微分動作を加えたプロ
セス制御動作を行なうPID制御形のプロセス制御動作
も有り、このPID制御形としては、第12図に示す様
に積分コンデンサ57、積分ゲイン調整抵抗器58、比
例ゲイン調整抵抗器56の他、微分コンデンサ61と微
分ゲイン調整抵抗器83を付加したものや、微分先行方
式と称され第13図に示す様に差動増幅器53の出力を
微分コンデンサ61及び微分ゲイン:A?!抵抗器63
を付加した演算増幅器65を介して前記PI制制御炉演
算増幅器55に入力するものも多く用いられている。
[発明が解決しようとする課題]
+iii述の様にプロセス調節計を用いることにより最
適押出し速度spによる押出制御を自動化することが試
みられているも、押出成形は、通常数1゜秒乃至19程
度で−サイクルが終了する為、短時間で応答を行なわせ
る必要が有り、追従性を向上させる為に種々の調整を行
なっても、プロセス調節計において比例動作や積分動作
の感度を上げ過ぎると作動が不安定となって発振等を生
じる故、比例ゲイン調整抵抗器、積分ゲイン調整抵抗器
及び微分ゲイン調整抵抗器の調整によっては安定領域で
追従性を向上させることに限界があり、第14図に示す
様に押出し作業の終了近くで最適押出し速度Spに安定
する場合や、最適押出し速度spに到達する前に押出し
を完了してしまう場合が有る。
適押出し速度spによる押出制御を自動化することが試
みられているも、押出成形は、通常数1゜秒乃至19程
度で−サイクルが終了する為、短時間で応答を行なわせ
る必要が有り、追従性を向上させる為に種々の調整を行
なっても、プロセス調節計において比例動作や積分動作
の感度を上げ過ぎると作動が不安定となって発振等を生
じる故、比例ゲイン調整抵抗器、積分ゲイン調整抵抗器
及び微分ゲイン調整抵抗器の調整によっては安定領域で
追従性を向上させることに限界があり、第14図に示す
様に押出し作業の終了近くで最適押出し速度Spに安定
する場合や、最適押出し速度spに到達する前に押出し
を完了してしまう場合が有る。
又、ビレット15はその加熱温度により硬さが変化し、
ステム16の前進速度もステム16の先端に設けられた
当て板の摺動抵抗が微妙に変化する為、押出し速度の特
性は−サイクル毎に変化し、ハンチングの発生状態等も
各サイクル毎に異なり、調整が困難であった。
ステム16の前進速度もステム16の先端に設けられた
当て板の摺動抵抗が微妙に変化する為、押出し速度の特
性は−サイクル毎に変化し、ハンチングの発生状態等も
各サイクル毎に異なり、調整が困難であった。
[課題を解決するための手段]
本発明は、プロセス調節計を用いて押出成形装置の押出
し速度を制御するに際し、押出し開始時は、ステムの前
進速度が設定された最適押出し速度に近づ〈迄、プロセ
ス調節計におけるプロセス制御動作を停止させて制御信
号の値を設定値信号の値と略等しくし、且つ、プロセス
調節計に入力する設定値信号の値を最適押出し速度を与
える速度設定信号の値よりも大きくシ、ステムの前進速
度が最適押出し速度に近づくと設定値信号の値を降下さ
せ、設定値信号の値が最適押出し速度を与える速度設定
信号の値に等しくなったとき、プロセス調節計における
プロセス制御動作を開始させると共に設定値信号の値を
最適押出し速度を与える速度設定信号の値に雑持するこ
ととする。
し速度を制御するに際し、押出し開始時は、ステムの前
進速度が設定された最適押出し速度に近づ〈迄、プロセ
ス調節計におけるプロセス制御動作を停止させて制御信
号の値を設定値信号の値と略等しくし、且つ、プロセス
調節計に入力する設定値信号の値を最適押出し速度を与
える速度設定信号の値よりも大きくシ、ステムの前進速
度が最適押出し速度に近づくと設定値信号の値を降下さ
せ、設定値信号の値が最適押出し速度を与える速度設定
信号の値に等しくなったとき、プロセス調節計における
プロセス制御動作を開始させると共に設定値信号の値を
最適押出し速度を与える速度設定信号の値に雑持するこ
ととする。
又、上記押出し速度制御方法において、ステムの前進開
始時にプロセス調節計に入力する設定値信号の値をステ
ムの最大前進速度を与える値等の常に一定の大きな値と
し、このときのステムの立ち上り特性を検出し、以てプ
ロセス調節計における比例動作におけるゲインの切換え
、及び、設定値信号の値を最大前進速度を与える値から
最適押出し速度を与える値への降下開始時期や降下率を
変更することとする。
始時にプロセス調節計に入力する設定値信号の値をステ
ムの最大前進速度を与える値等の常に一定の大きな値と
し、このときのステムの立ち上り特性を検出し、以てプ
ロセス調節計における比例動作におけるゲインの切換え
、及び、設定値信号の値を最大前進速度を与える値から
最適押出し速度を与える値への降下開始時期や降下率を
変更することとする。
[作用]
本発明に係る方法は、押出し開始時にはプロセスW節計
におけるプロセス制御動作を停止させる故、該プロセス
調節計は入力される設定値信号をそのまま制御信号とし
て出力し、ステムの前進速度が最適押出し速度に近くな
った後にプロセス制御動作を開始させる故、ステムの前
進速度を最適押出し速度に一致させる様に制御すること
ができる。
におけるプロセス制御動作を停止させる故、該プロセス
調節計は入力される設定値信号をそのまま制御信号とし
て出力し、ステムの前進速度が最適押出し速度に近くな
った後にプロセス制御動作を開始させる故、ステムの前
進速度を最適押出し速度に一致させる様に制御すること
ができる。
又、押出し開始時は、プロセス調節計に入力する設定値
信号の値を大きくする故、プロセス調節計が出力する制
御信号の値を充分に大きくし、ステムの前進速度におけ
る立ち上りを素早くすることができる。
信号の値を大きくする故、プロセス調節計が出力する制
御信号の値を充分に大きくし、ステムの前進速度におけ
る立ち上りを素早くすることができる。
更に、押出し開始時におけるステムの立ち上り特性を検
出する方法を採用すれば、母材の硬さ及び押出装置の状
態を押出し開始時に検出することができ、設定値信号の
値を降下させる際の降下開始時期や降下率を立ち上り特
性に応じて変化させることによりオーバーシュートの防
止を一層確実とし、又、比例動作のゲインを切り換える
ことによりハンチングを防止する為の調整を容易とする
ことができる。
出する方法を採用すれば、母材の硬さ及び押出装置の状
態を押出し開始時に検出することができ、設定値信号の
値を降下させる際の降下開始時期や降下率を立ち上り特
性に応じて変化させることによりオーバーシュートの防
止を一層確実とし、又、比例動作のゲインを切り換える
ことによりハンチングを防止する為の調整を容易とする
ことができる。
[実施例]
本発明に係る方法を実施する押出装置用コント1:l−
ラ30は、第1図に示す様にプロセス制御のアルゴリズ
ムを記憶する制御手段31とプロセス調節計51及び演
算増幅器71とスイッチ素子75とで構成するものであ
り、該制御手段31は、速度設定器28から入力される
速度設定信号をデジタル信号として中央演算装置32に
送る第1アナログデジタル変換ユニツト41.エンコー
ダ18から入力される測定値信号をデジタル信号として
中央演算装置32に送る第2アナログデジタル変換ユニ
ツト42、スタートスイッチ29からのスタート信号が
入力される入力変換ユニット43、及び速度制御用のプ
ログラム等を記憶するROM35と適宜のRAM3B、
更に記憶されたプログラムに基き、押出し速度の設定値
信号をアナログ信号として出力するデジタルアナログ変
換ユニット45、又、プロセス調節計51にゲイン調整
信号を出力する第1人出力装置46及びリレースイッチ
であるスイッチ素子75への切換信号を出力する第2人
出力装g!i47を有しており、この制御手段31から
の設定値信号が入力されるプロセス調節計は比例ゲイン
を外部から調整し得るPI副制御形したプロセスX[i
計51を用い、且つ、リレースイッチ等のスイッチ素子
75及び演算増幅器71を付加し、この付加した演算増
幅器71にはプロセス調節計51の出力信号である制御
信号と前記制御手段31からの設定値信号とを入力し、
この差を増幅して該演算増幅器71から出力させ、この
演算増幅器71の出力端子は前記スイッチ素子75を介
してプロセス調節計51における積分コンデンサ57に
接続し、以てスイッチ素子75により演算増幅器71の
出力を積分コンデンサ57に印加又は遮断し得る様にす
る。尚、このスイッチ素子75の制御端子を前記制御手
段31の切換信号を出力する第2人出力装置47に接続
しておくものであり・又・比例ゲインを調整するリレー
スイッチ[i7,88の制御端子はゲイン調整信号を出
力する第1入出力装置46に接続しておく。
ラ30は、第1図に示す様にプロセス制御のアルゴリズ
ムを記憶する制御手段31とプロセス調節計51及び演
算増幅器71とスイッチ素子75とで構成するものであ
り、該制御手段31は、速度設定器28から入力される
速度設定信号をデジタル信号として中央演算装置32に
送る第1アナログデジタル変換ユニツト41.エンコー
ダ18から入力される測定値信号をデジタル信号として
中央演算装置32に送る第2アナログデジタル変換ユニ
ツト42、スタートスイッチ29からのスタート信号が
入力される入力変換ユニット43、及び速度制御用のプ
ログラム等を記憶するROM35と適宜のRAM3B、
更に記憶されたプログラムに基き、押出し速度の設定値
信号をアナログ信号として出力するデジタルアナログ変
換ユニット45、又、プロセス調節計51にゲイン調整
信号を出力する第1人出力装置46及びリレースイッチ
であるスイッチ素子75への切換信号を出力する第2人
出力装g!i47を有しており、この制御手段31から
の設定値信号が入力されるプロセス調節計は比例ゲイン
を外部から調整し得るPI副制御形したプロセスX[i
計51を用い、且つ、リレースイッチ等のスイッチ素子
75及び演算増幅器71を付加し、この付加した演算増
幅器71にはプロセス調節計51の出力信号である制御
信号と前記制御手段31からの設定値信号とを入力し、
この差を増幅して該演算増幅器71から出力させ、この
演算増幅器71の出力端子は前記スイッチ素子75を介
してプロセス調節計51における積分コンデンサ57に
接続し、以てスイッチ素子75により演算増幅器71の
出力を積分コンデンサ57に印加又は遮断し得る様にす
る。尚、このスイッチ素子75の制御端子を前記制御手
段31の切換信号を出力する第2人出力装置47に接続
しておくものであり・又・比例ゲインを調整するリレー
スイッチ[i7,88の制御端子はゲイン調整信号を出
力する第1入出力装置46に接続しておく。
上記スイッチ素子75により演算増幅器71が付加され
たプロセス調節計51の動作は、第4図に示す様に、測
定値信号P、の電圧をvP、設定値信号SVの電圧をV
s、プロセス調節計51の出力である制御信号の電圧を
VO,差動増幅器53の出力電圧をVE、プロセス調節
計51における帰還電圧なりr とすると、 VE = (Vs −Vp ) g。
たプロセス調節計51の動作は、第4図に示す様に、測
定値信号P、の電圧をvP、設定値信号SVの電圧をV
s、プロセス調節計51の出力である制御信号の電圧を
VO,差動増幅器53の出力電圧をVE、プロセス調節
計51における帰還電圧なりr とすると、 VE = (Vs −Vp ) g。
(但し、goは差動増幅器の増幅率)
Vo = (VE −Vt )gl
(但し、glは演算増幅器の増@率)
Vr = (vo −Vs )gl・Kp(但し、gl
はプロセス調節計に付加した演算増幅器の増@率、KP
は比例ゲイン調整抵抗器の帰還率) で表わされ。
はプロセス調節計に付加した演算増幅器の増@率、KP
は比例ゲイン調整抵抗器の帰還率) で表わされ。
上式 を整理すれば、
vo = gl ・ gl ・ KP II vs /
(l +g1g2 ・ Kp)+g+ ・ V〔/
(1+g1 ・gl ・Kp)となり、 glを充分大きくする場合は、 gl’g2 ・Kp)>1 であり、V、)=V5
+Vt 7g2 ’ kp=Vs + (Vs−V、P
)go/g2″Kp坤VS と成る。
(l +g1g2 ・ Kp)+g+ ・ V〔/
(1+g1 ・gl ・Kp)となり、 glを充分大きくする場合は、 gl’g2 ・Kp)>1 であり、V、)=V5
+Vt 7g2 ’ kp=Vs + (Vs−V、P
)go/g2″Kp坤VS と成る。
従ってプロセス:A筒針51は、スイッチ素子75がオ
ン状態とされているときは、入力される測定値信号の影
響を殆ど受けず、該プロセス調節計51が出力する制御
信号の値を入力される設定値信号の値に近似させること
となり、プロセス制御動作を行なわないことになる。
ン状態とされているときは、入力される測定値信号の影
響を殆ど受けず、該プロセス調節計51が出力する制御
信号の値を入力される設定値信号の値に近似させること
となり、プロセス制御動作を行なわないことになる。
そして、前記切換信号によりスイッチ素子75が遮断さ
れると、プロセス;A筒針51は設定値信号の&iと測
定植信Sツの値との差を増輻し、設定値信号の値をΔN
定値信号の値により修正しつつ設定fゴミ信号の値に近
似した値の信号を制御信号として出力し、通常のプロセ
ス制御動作を行なうことになる。
れると、プロセス;A筒針51は設定値信号の&iと測
定植信Sツの値との差を増輻し、設定値信号の値をΔN
定値信号の値により修正しつつ設定fゴミ信号の値に近
似した値の信号を制御信号として出力し、通常のプロセ
ス制御動作を行なうことになる。
又、前記制御手段31における中央演算装置32に記憶
させる制御プbグラムとしては1例えば第2図に示す様
に、設定値信号SVの出力開始時はパルプコントローラ
23によりバルブ25を全開とする為の値S^とし、ス
テム18の前進速度が速度設定器28により設定される
最適押出し速度spの80%に達する迄をエンコーダ1
9からの測定値信号P。
させる制御プbグラムとしては1例えば第2図に示す様
に、設定値信号SVの出力開始時はパルプコントローラ
23によりバルブ25を全開とする為の値S^とし、ス
テム18の前進速度が速度設定器28により設定される
最適押出し速度spの80%に達する迄をエンコーダ1
9からの測定値信号P。
の値により判別しつつ前記設定値信号SVの値をVAに
維持し、ステム16等の前進速度が最適押出し速度SP
の80%に達したことを測定値P、により検知すると、
立ち下り速度βで設定値信号Svの値を降下させ、以て
設定値信号S、の値を最適押出し速度Spを与える設定
値SP′とじ、以後。
維持し、ステム16等の前進速度が最適押出し速度SP
の80%に達したことを測定値P、により検知すると、
立ち下り速度βで設定値信号Svの値を降下させ、以て
設定値信号S、の値を最適押出し速度Spを与える設定
値SP′とじ、以後。
最適押出し速度SPの指示信号として速度設定器28か
ら入力されている速度設定信号の値SP’を制御手段3
1からの設定値信号S、の値として押出し作業の終了直
前迄出力させる様にするものであり、設定値信号Svの
値が最適押出し速度Spを指示する値SP°に達したと
き、プロセス調節計51に付加したスイッチ素子75を
遮断させる切換信号を入出力装置47から出力し得る様
に設定しておく。
ら入力されている速度設定信号の値SP’を制御手段3
1からの設定値信号S、の値として押出し作業の終了直
前迄出力させる様にするものであり、設定値信号Svの
値が最適押出し速度Spを指示する値SP°に達したと
き、プロセス調節計51に付加したスイッチ素子75を
遮断させる切換信号を入出力装置47から出力し得る様
に設定しておく。
従って上記押出装置用コントローラ30を用いた押出し
速度の制御方法は、スタートスイッチ29からスタート
信号が入力されると、制御手段31からバルブ25を全
開とする為の値SAとした設定値信号が出力され、該押
出装置用コントローラ30からの制御信号によりバルブ
25は全開とされてステム16の前進が開始する。そし
て、このステム16の前進速度は前進の開始から前進速
度が上昇し、途中で一旦前進速度が低下した後、設定値
信号の値を目標として前進速度が上昇する故、最初のピ
ーク値の値VXや最初のピークが現われる迄の時間tp
、又、最初のピーク迄の変化速度Δ■を中央演算装置3
2で算出しつつ一定のバルブ開度でステム16の前進速
度を加速させる。
速度の制御方法は、スタートスイッチ29からスタート
信号が入力されると、制御手段31からバルブ25を全
開とする為の値SAとした設定値信号が出力され、該押
出装置用コントローラ30からの制御信号によりバルブ
25は全開とされてステム16の前進が開始する。そし
て、このステム16の前進速度は前進の開始から前進速
度が上昇し、途中で一旦前進速度が低下した後、設定値
信号の値を目標として前進速度が上昇する故、最初のピ
ーク値の値VXや最初のピークが現われる迄の時間tp
、又、最初のピーク迄の変化速度Δ■を中央演算装置3
2で算出しつつ一定のバルブ開度でステム16の前進速
度を加速させる。
そして、ステム16の前進速度が最適押出し速度の80
%に達すると、制御手段31からの設定値信号の値をS
^から立ち下り速度βで設定値SP′に降下させ、設定
値信号の値がSP′になると第2人出力装置47から切
換信号を出力してスイッチ素子75を開き、プロセス調
節計51に比例動作と積分動作とを行なわせつつ制御手
段31が設定値信号として出力する設定値SP’を目標
にプロセス制御動作を行なわせる。
%に達すると、制御手段31からの設定値信号の値をS
^から立ち下り速度βで設定値SP′に降下させ、設定
値信号の値がSP′になると第2人出力装置47から切
換信号を出力してスイッチ素子75を開き、プロセス調
節計51に比例動作と積分動作とを行なわせつつ制御手
段31が設定値信号として出力する設定値SP’を目標
にプロセス制御動作を行なわせる。
本実施例に係る方法は、上述の如くプロセス調節計51
に演算増幅器71とリレースイッチ等のスイッチ素子7
5とを付加し、演算増幅器71の出力を積分コンデンサ
57に印加することによりプロセス制御動作を停止させ
る方法である故、押出しの開始時はスイッチ素子75を
オン状態として演算増幅器71の出力を積分コンデンサ
57に印加すれば、プロセス調節計51に入力される設
定値信号SVの値に近似した値を有する制御信号を出力
することとなり、第2図に示すA区間の速度制御をプロ
グラム制御として実行することができる。
に演算増幅器71とリレースイッチ等のスイッチ素子7
5とを付加し、演算増幅器71の出力を積分コンデンサ
57に印加することによりプロセス制御動作を停止させ
る方法である故、押出しの開始時はスイッチ素子75を
オン状態として演算増幅器71の出力を積分コンデンサ
57に印加すれば、プロセス調節計51に入力される設
定値信号SVの値に近似した値を有する制御信号を出力
することとなり、第2図に示すA区間の速度制御をプロ
グラム制御として実行することができる。
そして、バルブコントローラ23への制御信号としては
、制御手段31からの設定値信号を該プロセス調節計5
1を介してプロセス調節計51の出力信号として送る様
にしているも、押し出しの開始時にはプロセス制御動作
を停止させて設定値信号を制御信号として出力し、且つ
、制御手段31から出力される設定値信号SVの値は押
出し成形における最適押出し速度SPを与える値SP’
よりも大きなf直SAとする故、該プロセス調節計51
の出力信号の値は急速に上昇し、バルブコントローラ2
3を介してバルブ25の開度を素早く且つ充分に大きく
し、ラム17及びステム16の前進速度を比較的短時間
で上昇させることができる。
、制御手段31からの設定値信号を該プロセス調節計5
1を介してプロセス調節計51の出力信号として送る様
にしているも、押し出しの開始時にはプロセス制御動作
を停止させて設定値信号を制御信号として出力し、且つ
、制御手段31から出力される設定値信号SVの値は押
出し成形における最適押出し速度SPを与える値SP’
よりも大きなf直SAとする故、該プロセス調節計51
の出力信号の値は急速に上昇し、バルブコントローラ2
3を介してバルブ25の開度を素早く且つ充分に大きく
し、ラム17及びステム16の前進速度を比較的短時間
で上昇させることができる。
四に、このステムlB等の前進速度が最適押出し速度S
Pの例えば80%に達すると、制御手段31からの設定
値信号Svの値を最適押出し速度SPを与える値SP’
へ変化させ、設定値信号Svの値がSP’に等しくなっ
たとき、該制御手段31は切換信号を出力し、スイッチ
素子75をオン状態に変化させる故、比例ゲイン[!抵
抗器58には積分コンデンサ57を介した制御信号電圧
が印加されることとなり、該プロセス調節計51はプロ
セス制御動作を開始し、PI動作によりバルブコントロ
ーラ23ヲ駆動し、最適押出し速度SPを与える設定値
信号の値sp“を目標値としてプロセス制御を行なうこ
とになる故、第2図のB区間に示す様にステム1s等は
滑らかに一定の最適押出し速度Spを保つ様に前進する
。
Pの例えば80%に達すると、制御手段31からの設定
値信号Svの値を最適押出し速度SPを与える値SP’
へ変化させ、設定値信号Svの値がSP’に等しくなっ
たとき、該制御手段31は切換信号を出力し、スイッチ
素子75をオン状態に変化させる故、比例ゲイン[!抵
抗器58には積分コンデンサ57を介した制御信号電圧
が印加されることとなり、該プロセス調節計51はプロ
セス制御動作を開始し、PI動作によりバルブコントロ
ーラ23ヲ駆動し、最適押出し速度SPを与える設定値
信号の値sp“を目標値としてプロセス制御を行なうこ
とになる故、第2図のB区間に示す様にステム1s等は
滑らかに一定の最適押出し速度Spを保つ様に前進する
。
このA区間に示されるプログラム制御と、B区間に示さ
れるプロセス制御との切換えは、前述の様にスイッチ素
子75のオン・オフにより行なわれるものであり、且つ
、ステム16等の前進速度が最適押出し速度SPに近づ
いた状態で切り換える故、スイッチ素子75を遮断して
もプロセス調節計51における帰還信号の値に急激な変
動を与えることが無く、プログラム制御からプロセス制
御への切り換えに際してプロセス調節計51の出力信号
に変動を生じさせずに比較的滑らかな切換えを行なうこ
とが可能であり、第2図に示した様に、ij!、速に押
出し速度を上昇させ、且つ、滑らかに目標速度を維持さ
せることができる。
れるプロセス制御との切換えは、前述の様にスイッチ素
子75のオン・オフにより行なわれるものであり、且つ
、ステム16等の前進速度が最適押出し速度SPに近づ
いた状態で切り換える故、スイッチ素子75を遮断して
もプロセス調節計51における帰還信号の値に急激な変
動を与えることが無く、プログラム制御からプロセス制
御への切り換えに際してプロセス調節計51の出力信号
に変動を生じさせずに比較的滑らかな切換えを行なうこ
とが可能であり、第2図に示した様に、ij!、速に押
出し速度を上昇させ、且つ、滑らかに目標速度を維持さ
せることができる。
又、本実施例は、設定値信号SVの値と測定値Pvとの
差が大きいときはプロセス制御動作を停止させ、設定値
信号の値と測定値とが近似してからプロセス制御動作を
開始させる故、PI制御が正確に行なわれ、押出し作業
の終了近くで押出し速度が最適押出し速度を越える虞れ
が少なく、積分ゲインの調整や比例ゲインの調整が容易
となる。
差が大きいときはプロセス制御動作を停止させ、設定値
信号の値と測定値とが近似してからプロセス制御動作を
開始させる故、PI制御が正確に行なわれ、押出し作業
の終了近くで押出し速度が最適押出し速度を越える虞れ
が少なく、積分ゲインの調整や比例ゲインの調整が容易
となる。
ところで、押出成形を繰り返す内には、制御手段31が
出力する設定値信号の値を■^からSPoに降下させる
とき、立ち下り速度βが早いと、第5図に示す様にステ
ム16の前進速度上昇が遅くなることが有り、又、一定
の立ち下り速度で押出しを繰り返すと、ビレット15の
温度が高いときはステム16の立ち上りが早く、設定値
信号の値が■^からSPoに降下している間にステム1
6の前進速度が制御押出し速度に到達し、オーバーシュ
ートを生じさせることも有る。
出力する設定値信号の値を■^からSPoに降下させる
とき、立ち下り速度βが早いと、第5図に示す様にステ
ム16の前進速度上昇が遅くなることが有り、又、一定
の立ち下り速度で押出しを繰り返すと、ビレット15の
温度が高いときはステム16の立ち上りが早く、設定値
信号の値が■^からSPoに降下している間にステム1
6の前進速度が制御押出し速度に到達し、オーバーシュ
ートを生じさせることも有る。
従って、制御手段31には立ち下り速度βとして複数の
値を設定しておき、又、設定値信号の値をバルブ25の
全開を与える値S^から降下させる時期を測定値信号に
よりステム16等の前進速度が最適押出し速度Spの7
0%又は60%を検出したときとするプログラムをも設
定し、前述の様に押出し開始時に測定したステム16の
立ち上り特性に基くΔ■の値が基準値よりも大きいとき
は1例えば設定値信号の値をバルブ25に全開を与える
値SAからの降下開始を最適押出し速度SPの60%に
達したときの様に早くして制御手段31から出力される
設定値信号の値が設定値S、T迄降下する間にステム1
6の前進速度が最適押出し速度Spを越えることを防止
し、又、設定値信号の値をS^から降下させる降下開始
時を早くすると共に立ち下り速度βを小さくし、以てス
テム16の前進速度をなだらかに最適押出し速度Pvに
到達させることも有る。
値を設定しておき、又、設定値信号の値をバルブ25の
全開を与える値S^から降下させる時期を測定値信号に
よりステム16等の前進速度が最適押出し速度Spの7
0%又は60%を検出したときとするプログラムをも設
定し、前述の様に押出し開始時に測定したステム16の
立ち上り特性に基くΔ■の値が基準値よりも大きいとき
は1例えば設定値信号の値をバルブ25に全開を与える
値SAからの降下開始を最適押出し速度SPの60%に
達したときの様に早くして制御手段31から出力される
設定値信号の値が設定値S、T迄降下する間にステム1
6の前進速度が最適押出し速度Spを越えることを防止
し、又、設定値信号の値をS^から降下させる降下開始
時を早くすると共に立ち下り速度βを小さくし、以てス
テム16の前進速度をなだらかに最適押出し速度Pvに
到達させることも有る。
尚、ステム16の立ち上り特性は、ビレッ)15の硬さ
の他、製品の形状、即ちダイス12に形成する透孔13
の形状及び断面積、更には押出装置の押出し能力にも大
きく左右される故、押出し開始時に制御手段31から出
力する設定値信号の値は、バルブ25に全開を与える値
S^に限るものでなくバルブ25の開度として90%開
度又は80%開度を与える一定の値とし、常に同一のバ
ルブ開度で立ち上り特性を測定すれば足りる。
の他、製品の形状、即ちダイス12に形成する透孔13
の形状及び断面積、更には押出装置の押出し能力にも大
きく左右される故、押出し開始時に制御手段31から出
力する設定値信号の値は、バルブ25に全開を与える値
S^に限るものでなくバルブ25の開度として90%開
度又は80%開度を与える一定の値とし、常に同一のバ
ルブ開度で立ち上り特性を測定すれば足りる。
更に、初期状態における立ち上り速度Δ■が基準値より
も大きい場合は、ゲイン調整信号によりリレースイッチ
87.88を導通させ、比例ゲイン調整抵抗器56によ
る演算増幅器への帰還を減少させることにより、PI制
御時の振動、即ちハンチングを防止する。尚、比例ゲイ
ンの調整は第1図に示した様に比例ゲイン調整抵抗器5
6と並列に接続したリレースイッチ87.88のオン・
オフにより比例ゲインをW?!!する場合に限ることな
く、第6図に示す様に、制御手段31における?51入
出力装置46からのゲイン調整信号をサーボ制御装置7
8に入力し、サーボモータ77により比例ゲイン調整抵
抗器56の値を調整することもできる。
も大きい場合は、ゲイン調整信号によりリレースイッチ
87.88を導通させ、比例ゲイン調整抵抗器56によ
る演算増幅器への帰還を減少させることにより、PI制
御時の振動、即ちハンチングを防止する。尚、比例ゲイ
ンの調整は第1図に示した様に比例ゲイン調整抵抗器5
6と並列に接続したリレースイッチ87.88のオン・
オフにより比例ゲインをW?!!する場合に限ることな
く、第6図に示す様に、制御手段31における?51入
出力装置46からのゲイン調整信号をサーボ制御装置7
8に入力し、サーボモータ77により比例ゲイン調整抵
抗器56の値を調整することもできる。
又、上記実施例はプロセス:Afli5計51としてP
I副制御形ロセス調節計51を用いた実施例であるも、
PID制御形プロセス調節計を用いてもPID制御形の
プロセス調節計51はPI副制御形プロセス調節計51
に微分コンデンサ81及び微分ゲイン調整抵抗器63を
付加したものである故、PID制御形のプロセス調節計
51を用いる場合にも同様に迅速な立ち上りと滑らかな
制御の切り換え及び目標値への追従が可能である。
I副制御形ロセス調節計51を用いた実施例であるも、
PID制御形プロセス調節計を用いてもPID制御形の
プロセス調節計51はPI副制御形プロセス調節計51
に微分コンデンサ81及び微分ゲイン調整抵抗器63を
付加したものである故、PID制御形のプロセス調節計
51を用いる場合にも同様に迅速な立ち上りと滑らかな
制御の切り換え及び目標値への追従が可能である。
そして、上記実施例は該押出装置用コントローラ30の
出力信号をバルブコントローラ23に入力し、バルブコ
ントローラ23によりバルブ25の開度を制御している
も、該押出装置用コントローラ30の出力信号を適宜の
速度制御装置に入力し、油圧ポンプ21の運転速度を制
御することも可能である。
出力信号をバルブコントローラ23に入力し、バルブコ
ントローラ23によりバルブ25の開度を制御している
も、該押出装置用コントローラ30の出力信号を適宜の
速度制御装置に入力し、油圧ポンプ21の運転速度を制
御することも可能である。
[発明の効果]
本発明に係る方法は、押出しの開始時はステムの前進速
度が最適押出し速度に近づく迄ブコセス調節計のプロセ
ス制御動作を停止させると共にプロセス調節計に入力す
る設定値信号の値を太きくする故、ステム等の前進速度
における立ち上りが早く、又ステムの前進速度が最適押
出し速度に近くなった後にプロセス制御動作を開始させ
る故、ゲイン調整が容易にして、押出しに際してのオー
バーシュートを防止することができる。
度が最適押出し速度に近づく迄ブコセス調節計のプロセ
ス制御動作を停止させると共にプロセス調節計に入力す
る設定値信号の値を太きくする故、ステム等の前進速度
における立ち上りが早く、又ステムの前進速度が最適押
出し速度に近くなった後にプロセス制御動作を開始させ
る故、ゲイン調整が容易にして、押出しに際してのオー
バーシュートを防止することができる。
又、押出し開始時の設定値信号の値を常に一定としてス
テム前進開始時における立ち上り特性を検出することに
よりゲイン調整や設定値信号の降下開始時期及び降下率
を変化させる方法は、オーバーシュートやハンチングの
防止を一層確実とすることができる。
テム前進開始時における立ち上り特性を検出することに
よりゲイン調整や設定値信号の降下開始時期及び降下率
を変化させる方法は、オーバーシュートやハンチングの
防止を一層確実とすることができる。
第1図は本発明に使用する押出装置用コントローラの概
要図、第2図は本実施例に係る速度制御の一例を示する
グラフ、第3図は立ち上り特性を示すグラフにして、第
4図は本実施例に係るコントローラのプロセスEgij
l計における各部の信号電圧を示す図、第5図はステム
の前進速度の一例を示すグラフであり、第6図は他の押
出装置用コントローラの実施例を示す図、第7図は押出
成形装置の概要図であり、第8図及び第9図は押出成形
装置における押出し速度の変化を示すグラフ、第10図
は従来のプロセス調節計による自動制御を示す図にして
、第11図乃至第13図は従来のプロセス調節計の回路
例を示す図、第14図は従来のプロセス調節計による速
度制御を示すグラフである。 11=製品、 12=ダイス、 14=コンテナ、
15=ビレツト、16=ステム、18=油圧シリ
ンダ、 19=エンコーダ、21=油圧ポンプ、
23=バルブコントローラ、 30=押出し装置
用コントローラ、31=制御手段、 32=中央演算
装置、41.42 =アナログデジタル変換ユニット、
45=デジタルアナログ変換ユニツト、 51=プロ
セス調節計、 53=差動増幅器、55=演算増幅器
、 5B=比例ゲイン調整抵抗器、57=積分コンデ
ンサ、 et=微分コンデンサ、71=演算増幅器、
75=スイツチ素子。 才 2 図 夛 図 3 矛 図 矛 図 予 図 才 1; 刃 矛 2 図 才 3 図
要図、第2図は本実施例に係る速度制御の一例を示する
グラフ、第3図は立ち上り特性を示すグラフにして、第
4図は本実施例に係るコントローラのプロセスEgij
l計における各部の信号電圧を示す図、第5図はステム
の前進速度の一例を示すグラフであり、第6図は他の押
出装置用コントローラの実施例を示す図、第7図は押出
成形装置の概要図であり、第8図及び第9図は押出成形
装置における押出し速度の変化を示すグラフ、第10図
は従来のプロセス調節計による自動制御を示す図にして
、第11図乃至第13図は従来のプロセス調節計の回路
例を示す図、第14図は従来のプロセス調節計による速
度制御を示すグラフである。 11=製品、 12=ダイス、 14=コンテナ、
15=ビレツト、16=ステム、18=油圧シリ
ンダ、 19=エンコーダ、21=油圧ポンプ、
23=バルブコントローラ、 30=押出し装置
用コントローラ、31=制御手段、 32=中央演算
装置、41.42 =アナログデジタル変換ユニット、
45=デジタルアナログ変換ユニツト、 51=プロ
セス調節計、 53=差動増幅器、55=演算増幅器
、 5B=比例ゲイン調整抵抗器、57=積分コンデ
ンサ、 et=微分コンデンサ、71=演算増幅器、
75=スイツチ素子。 才 2 図 夛 図 3 矛 図 矛 図 予 図 才 1; 刃 矛 2 図 才 3 図
Claims (2)
- (1)プロセス調節計を用いて押出成形装置の押出し速
度を制御するに際し、押出し開始時は、ステムの前進速
度が設定された最適押出し速度に近づく迄、プロセス調
節計におけるプロセス制御動作を停止させることにより
設定値信号の値を制御信号の値として出力させ、且つ、
プロセス調節計に入力する設定値信号の値を最適押出し
速度を与える速度設定信号の値よりも大きくし、ステム
の前進速度が最適押出し速度に近づくと設定値信号の値
を降下させ、設定値信号の値が最適押出し速度を与える
速度設定信号の値に等しくなったとき、プロセス調節計
におけるプロセス制御動作を開始させると共に設定値信
号の値を最適押出し速度を与える速度設定信号の値に維
持することを特徴とする押出成形装置における押出速度
制御方法。 - (2)請求の範囲第1項に記載の押出速度制御方法にお
いて、ステムの前進開始における前進速度の立ち上り時
にプロセス調節計に入力する設定値信号の値を、ステム
の最大前進速度を与える値等の常に一定の大きな値とし
、このときのステムの立ち上り特性を検出してプロセス
調節計における比例動作におけるゲインの切換え、又、
設定値信号の値を最大前進速度を与える値から最適押出
し速度を与える値への降下開始時期及び降下率を変更す
ることを特徴とする押出速度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17637989A JPH0763755B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 押出速度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17637989A JPH0763755B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 押出速度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342114A true JPH0342114A (ja) | 1991-02-22 |
| JPH0763755B2 JPH0763755B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=16012610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17637989A Expired - Lifetime JPH0763755B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 押出速度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763755B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100704547B1 (ko) * | 2006-02-10 | 2007-04-09 | (주)유창금속 | 등속제어용 압출기 |
| CN103157689A (zh) * | 2011-12-15 | 2013-06-19 | 广东科达机电股份有限公司 | 精确定位的液压装置 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP17637989A patent/JPH0763755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100704547B1 (ko) * | 2006-02-10 | 2007-04-09 | (주)유창금속 | 등속제어용 압출기 |
| CN103157689A (zh) * | 2011-12-15 | 2013-06-19 | 广东科达机电股份有限公司 | 精确定位的液压装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763755B2 (ja) | 1995-07-12 |
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