JPH0416056B2 - - Google Patents

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JPH0416056B2
JPH0416056B2 JP60265125A JP26512585A JPH0416056B2 JP H0416056 B2 JPH0416056 B2 JP H0416056B2 JP 60265125 A JP60265125 A JP 60265125A JP 26512585 A JP26512585 A JP 26512585A JP H0416056 B2 JPH0416056 B2 JP H0416056B2
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servo motor
back pressure
servo
measuring
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Fanuc Corp
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
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    • G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
    • G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
    • G05B19/237—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with a combination of feedback covered by G05B19/232 - G05B19/235
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50—Axially movable screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は射出成形機の計量方法に関し、スクリ
ユーを軸方向に駆動するサーボモータにより背圧
を制御する射出成形機における計量方法に関す
る。
従来の技術 従来の射出成形機においては、スクリユーを軸
方向に駆動する駆動源として油圧を用いていた。
この場合、計量時においては、油圧によりスクリ
ユーに一定背圧を軸方向に加えてスクリユーを回
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ユーは後退し、
スクリユー後退位置が計量位置に達するとスクリ
ユーの回転を停めると共にスクリユーに加えてい
た背圧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を停止させると、ス
クリユーは樹脂の溶融圧力等によつて計量位置か
ら移動し、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
欠点があつた。
また、スクリユー位置を検出するスクリユー位
置検出器によつて計量の完了を検出し、計量完了
時のスクリユー位置をサンプルホールド回路に記
憶する一方、射出を開始するまでの間上記スクリ
ユー位置検出器によつてスクリユーの現在位置を
常時検出し、サンプルホールド回路に記憶された
スクリユー位置とスクリユー位置検出器によつて
検出されたスクリユー位置と加算器で比較し、該
加算器からの偏差出力によつてスクリユーを駆動
するモータを駆動制御することによつて計量完了
時のスクリユー位置を保持するようにしたスクリ
ユー位置保持制御装置が特願昭60−56046号とし
て提案されているが、このものは、計量完了時の
スクリユー位置を保持するために、サンプルホー
ルド回路や加算器、更に、サンプルホールド回路
を作動させるためのワンシヨツトマルチバイブレ
ータ等からなる複雑な制御回路を必要とし、しか
も、射出や保圧時の圧力や位置決め動作を制御す
る制御装置に加えてスクリユー位置を保持するた
めの制御回路を個別に配備しなければならないと
いう欠点があつた。
発明が解決すべき課題 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改善
し、射出成形機に特別の制御回路を設ける必要が
なく、計量完了時のスクリユー位置を保持して精
度の高い計量が得られる計量方法を提供すること
にある。
課題を解決するための手段 本発明の射出成形機における計量方法は、スク
リユーを回転させ、スクリユーを軸方向に駆動す
るサーボモータの出力トルクを制御して樹脂溶融
圧力が設定圧力となるようにすると共に、スクリ
ユーが計量位置に達したならばスクリユーの回転
を停止し、サーボモータのサーボ回路内の位置偏
差を零にし、かつフルトルク出力可能にすること
によつてスクリユーを計量位置に保持するように
することにより上記目的を達成した。
作 用 スクリユーを回転させ、スクリユーを軸方向に
駆動するサーボモータの出力トルクを樹脂溶融圧
力が設定背圧となるよう制御する。
スクリユー回転による溶融樹脂がスクリユーの
先端部に溜るにつれ溶融圧力が増大し、溶融圧力
が設定背圧に達すると、この溶融圧力がスクリユ
ーを押圧し、設定背圧を保持した状態でスクリユ
ーが後退を開始する。
スクリユーが計量位置に達したならばスクリユ
ーの回転を停止させ、サーボ回路内の位置偏差を
零にしてサーボモータの出力トルクをフルトルク
出力可能にする。スクリユーが移動して位置偏差
が零でなくなると、サーボモータは駆動され、位
置偏差が零になるようにスクリユーを移動させる
から、スクリユーは計量位置に保持されることに
なる。
実施例 図は本発明の一実施例の要部ブロツク図で、１
はマイクロコンピユータを内蔵する数値制御装置
における演算回路、２はスクリユーを回転させる
スクリユー回転用サーボモータＭ１のサーボ回
路、３はスクリユ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サーボモータ
Ｍ２のサーボ回路、Ｐ１，Ｐ２は各々サーボモー
タＭ１，Ｍ２に設けられた位置及び速度を検出す
るためのパルスエンコーダ、４は演算回路１から
のトルクリミツト指令をアナログの電圧に変換す
るＤ／Ａ変換器である。
１０はマイクロコンピユータ（以下、CPUと
いう）、１１は射出成形機のシーケンス動作等を
制御するための制御プログラムを記憶するROM
及びデータの一時記憶時に利用されるRAM等で
構成されたメモリ、１２は各種設定値を記憶する
不揮発性RAM、１３はCTR表示装置付手動デー
タ入力装置（以下、CRT／MDiという）、１４，
１５は各サーボモータＭ１，Ｍ２を駆動するため
のパルス分配器、１６は入出力回路、１７はバス
である。サーボ回路３の３１は演算回路１からの
移動指令とパルスエンコーダＰ２からのサーボモ
ータＭ２の移動量の差、即ち、位置偏差を記憶す
るエラーレジスタ、３２は該エラーレジスタ３１
の位置偏差をアナログ信号に変換し速度指令とし
て出力するＤ／Ａ変換器、３４はＤ／Ａ変換器３
２からの速度指令とＦ／Ｖ変換器３３で電圧に変
換されたパルスエンコーダＰ２からの信号即ち現
在速度とを比較してその差を増幅し、駆動電流指
令すなわちトルク指令を出力する誤差増幅器、３
５は演算回路１からのトルクリミツト指令をＤ／
Ａ変換器４を介して入力し、誤差増幅器３４の出
力をトルクリミツト指令に応じた値でクランプし
て出力するトルクリミツト手段、３６は誤差増幅
器３４及びトルクリミツト手段３５を介して出さ
れた駆動電流指令とサーボモータの駆動電流を検
出する電流検出器３８からの信号とを比較しその
差を増幅する誤差増幅器、３７は誤差増幅器３６
の出力により作動する電力増幅器である。
射出成形機の稼働に際し、各種の成形条件を
CRT／MDi１３を介して不揮発性RAM１２に設
定記憶しておくが、計量・混練工程の成形条件と
しては、特に、スクリユー後退の最終目標となる
計量位置、スクリユー回転数の切替え位置となる
回転数切換位置、回転数切替位置で分割される各
段毎のスクリユー回転数と背圧とを夫々設定し、
不揮発性RAM１２に記憶させることとなる。
以下、計量・混練工程における処理動作につい
て説明する。
計量・混練工程が開始されると、CPU１０は、
まず、不揮発性RAM１２に設定記憶された第１
段のスクリユー回転数SC１と背圧を読み出し、
第１段の設定背圧に対応するトルクリミツト値を
入出力回路１５およびＤ／Ａ変換器４を介してト
ルクリミツト手段３５に設定し、誤差増幅器３４
から出力されるトルク指令の上限値を第１段の設
定背圧に対応する値にクランプした後、第１段の
スクリユー回転数に対応する駆動指令をスクリユ
ー回転用のサーボモータＭ１のサーボ回路２に出
力し、該サーボ回路２により、スクリユーが第１
段のスクリユー回転数SC１で回転駆動されるよ
うにサーボモータＭ１を駆動制御する。
スクリユー回転に巻込まれてシリンダ内で溶融
された樹脂がスクリユーの先端部に溜るにつれて
溶融圧力が徐々に増大し、樹脂の溶融圧力が第１
段の設定背圧に達すると、第１段の設定背圧にク
ランプされたトルク指令によつて射出方向に駆動
されるサーボモータＭ２の駆動力に抗して溶融樹
脂がスクリユーを押圧し、サーボモータＭ２が強
制的に逆転され、第１段の設定背圧を保持した状
態でスクリユーが後退を開始する。
その結果、サーボモータＭ２のパルスエンコー
ダＰ２からサーボモータ逆転（スクリユー後退）
のパルスが出力され、エラーレジスタ３１に加算
され、エラーレジスタ３１の値がＤ／Ａ変換器３
２で速度指令電圧に変換され、更に、誤差増幅器
３４で増幅されてトルク指令電流として出力され
るが、誤差増幅器３４から出力されるトルク指令
の上限値はトルクリミツト手段３５によつて第１
段の設定背圧に対応する値にクランプされている
ので、該トルクリミツト手段３５に設定されてい
るトルクリミツト値以上の駆動電流指令（トルク
指令）は出力されず、サーボモータＭ２は誤差増
幅器３６、電力増幅器３７を介し、トルクリミツ
ト値に応じた駆動電流により、エラーレジスタ３
１が「０」になる方向、すなわち、スクリユーを
射出方向に移動させる方向に駆動される。即ち、
溶融樹脂はトルクリミツト値に応じた第１段の設
定背圧で押圧され、スクリユーは第１段の設定背
圧を保持したままの状態で徐々に後退することと
なる。
このようにしてスクリユーが後退しサーボモー
タＭ２が強制的に逆転される間、CPU１０はエ
ラーレジスタ３１の位置偏差を所定周期毎に読取
り、スクリユーの現在位置を記憶する現在値レジ
スタSPにこの位置偏差を加算してスクリユーの
現在位置を更新記憶すると共に、エラーレジスタ
３１から読取つた位置偏差の符号を反転してエラ
ーレジスタ３１に積算し、エラーレジスタ３１の
位置偏差がフイードストツプ量を越えないよう所
定周期毎にフオローアツプする。即ち、このフオ
ローアツプ処理によりエラーレジスタ３１のフイ
ードストツプを回避し、第１段の設定背圧にクラ
ンプされたトルク指令で駆動されるサーボモータ
Ｍ２によつてスクリユーを射出方向に駆動し、溶
融樹脂に常時背圧を与えることを可能ならしめ、
かつ、スクリユー位置を記憶する現在値レジスタ
の値を常時更新記憶させるものである。
エラーレジスタ３１のフオローアツプ処理は瞬
間的に実行され、かつ、スクリユーは常時後退し
てサーボモータＭ２を逆転させているから、エラ
ーレジスタ３１の値が「０」となることは実質上
なく、Ｄ／Ａ変換器３２からはスクリユーを射出
方向に駆動する速度指令が常に出力され、Ｆ／Ｖ
変換器３３からの出力と加算（モータが逆転して
いるからＦ／Ｖ変換器３３の出力は負となり加算
となる）され、誤差増幅器３４で増幅されて出力
されるが、誤差増幅器３４からの駆動電流指令
（トルク指令）がトルクリミツト手段３５で第１
段の設定トルクリミツト値にクランプされる結
果、サーボモータＭ２が第１段の背圧に対応する
トルクで駆動され、溶融樹脂は該設定背圧で常時
押圧されることとなる。
このような処理を実行する間、CPU１０は現
在値レジスタの値を逐次読出して、スクリユーの
現在位置が第１段の回転数切替位置から第２段の
回転数切替位置に達したか否かを判断し、達して
いなければ同一のスクリユー回転数および設定背
圧によつて上述の処理を繰返し実行し、また、達
していれば、不揮発性RAM１２から第２段のス
クリユー回転数および設定背圧を読み出して条件
を変更し、各段毎、前述と同様の処理を行う。
こうして、各段の計量・混練が完了しスクリユ
ー位置が計量位置に達するとスクリユーの回転を
停止させ、サーボ回路３中のエラーレジスタ３１
をフオローアツプして位置偏差を０とし、サーボ
モータＭ２へのトルクリミツトを解除する。
計量完了後に樹脂の溶融圧力やガス圧等によつ
て強い外力が作用するとスクリユーに微小な位置
ずれが生じる場合もあるが、この位置ずれはエラ
ーレジスタ３１の位置偏差として直ちに検出さ
れ、駆動トルクを制限さていないサーボ回路３
が、エラーレジスタ３１の位置偏差を解消する方
向にサーボモータＭ２を強力に駆動してスクリユ
ーを計量位置に復帰させるので、計量完了から射
出開始までの間、スクリユーは該計量位置で強力
に停止保持されることとなる。
発明の効果 本発明は、スクリユーを回転させ、スクリユー
を軸方向に駆動するサーボモータの出力トルクを
設定背圧に制御することにより、スクリユーが後
退し計量位置に移動させた後、スクリユー回転を
停止させると共に、サーボモータを駆動制御する
サーボ回路内の位置偏差を零にし、かつフルトル
ク出力可能にすることにしたので、スクリユーの
不用意な位置ずれが生じることがなく溶融樹脂の
充填量が安定し、成形不良がなくなつて品質の良
い成形品が得られる。しかも、スクリユーを計量
位置に保持するため必要とされる手段の全てが、
サーボ回路によつて賄われるので、スクリユー位
置保持のために複雑な制御回路を個別に配備する
必要がなくコスト的にも割安となる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の方法を実施する一実施例の射出成
形機の要部ブロツク図である。 １……演算回路、Ｍ１，Ｍ２……サーボモー
タ、Ｐ１，Ｐ２……パルスエンコーダ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ スクリユーを軸方向に駆動するサーボモータ
    を有し、上記スクリユーを回転させて樹脂を溶融
    混練する計量工程中、上記サーボモータを制御す
    るサーボ回路によつて上記サーボモータの出力ト
    ルクを制御し背圧を与える射出成形機における計
    量方法において、スクリユーが計量位置に達する
    と、スクリユーの回転を停止し、上記サーボモー
    タのサーボ回路内の位置偏差を零にし、かつフル
    トルク出力可能にすることによつてスクリユーを
    計量位置に保持するようにした射出成形機におけ
    る計量方法。 ２ 上記計量工程中、上記サーボ回路でサーボモ
    ータの出力トルクを設定背圧に制限し、樹脂の溶
    融圧力によりスクリユーが後退して計量位置に達
    したならばスクリユーの回転を停止させ上記サー
    ボ回路中の位置偏差を零とし、かつ上記サーボモ
    ータの出力トルクの制限を解除し、スクリユーを
    計量位置に保持するようにしたことを特徴とする
    請求項１記載の射出成形機における計量方法。
JP60265125A 1985-11-27 1985-11-27 射出成形機における計量方法 Granted JPS62124925A (ja)

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