JPH04369520A - 電動式射出成形機における射出制御方法および装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動式射出成形機にお
ける射出制御方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機における射出制御では射出の
初期段階で射出速度優先でスクリューを駆動し、スクリ
ューが特定の切替位置に到達して樹脂の充填が完了した
段階から設定射出圧力でスクリューを押圧して一定の樹
脂圧力を維持して保圧を行う。

【０００３】サーボモータを備えた電動式射出成形機に
おける射出制御もこれと同様にして行われる。即ち、特
開昭６２−９７８１３号公報に開示されているように、
射出開始後は、まず、射出制御が行われ、保圧工程に入
ると、樹脂圧力を検出するセンサからの検出樹脂圧力が
設定射出圧力（設定保圧）になるようにフィードバック
制御され保圧制御を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような圧
力制御を行うと、この間スクリュー位置や速度の制御が
不能となる。従って、樹脂の充填が不十分だったり逆流
が生じたりしてシリンダ内の樹脂圧力が設定射出圧力に
到達しないような場合には、スクリューが最前進位置に
到達してからもスクリューに強力な駆動力が作用する結
果となり、スクリューがシリンダ先端部に衝突する等し
て様々な損傷を生ずる危険があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、所定の圧力制御
を行い、しかも、スクリューの衝突を未然に防止するこ
とのできる電動式射出成形機における射出制御方法およ
び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電動式射出成形
機における第１，第３の発明の射出制御方法および装置
は、射出圧力を検出する圧力センサと、設定射出圧力と
上記圧力センサで検出される現在射出圧力との偏差に基
いて速度指令を出力する速度指令手段と、サーボ回路の
位置ループの出力と上記速度指令手段からの出力とを比
較する比較手段と、該比較手段からの信号に基いて上記
サーボ回路の速度ループに入力される速度指令を上記位
置ループ出力か上記速度指令手段からの出力かに切替え
る切替手段とを設け、上記切替手段は位置ループの出力
と速度指令手段の出力のうち小さい方の出力を速度ルー
プに入力するようにした構成により上記目的を達成した
。

【０００７】また、第２，第４の発明においては、射出
圧力を検出する圧力センサと、設定射出圧力と上記圧力
センサで検出される現在射出圧力との偏差に基いてトル
ク指令を出力するトルク指令手段と、上記サーボ回路の
速度ループの出力と上記トルク指令手段からの出力とを
比較する比較手段と、該比較手段からの信号に基いて上
記射出用サーボモータに入力されるトルク指令を上記速
度ループ出力か上記トルク指令手段からの出力かに切替
える切替手段とを設け、上記切替手段は速度ループの出
力とトルク指令手段の出力のうち小さい方の出力を射出
用サーボモータに入力するようにした構成により上記目
的を達成した。

【０００８】

【作用】第１，第３の発明においては、射出用サーボモ
ータにスクリュー最前進位置までの移動指令を出力して
射出を開始すると共に、設定射出圧力と現在射出圧力と
の偏差に基いて出力される速度指令と位置ループから出
力される速度指令との大小関係を逐次比較し、値の小さ
な方の速度指令に基いて速度ループ制御を行い射出用サ
ーボモータを駆動する。

【０００９】射出開始直後の段階では樹脂の充填が完了
しないので設定射出圧力と現在射出圧力との偏差が大き
く、設定射出圧力と現在射出圧力との偏差に基いて出力
される速度指令の値が相対的に大きくなる。一方、射出
用サーボモータの駆動を妨げる樹脂圧がスクリューに作
用せず、射出用サーボモータが移動指令に追従して移動
する結果、位置ループから出力される速度指令の値は相
対的に小さい。従って、射出開始直後の段階では、射出
用サーボモータが位置ループから出力される速度指令に
より速度優先で制御される。

【００１０】この間に樹脂の充填が完了して樹脂圧が増
大すると、設定射出圧力と現在射出圧力との偏差が徐々
に小さくなり、設定射出圧力と現在射出圧力との偏差に
基いて出力される速度指令の値が相対的に小さくなる。 一方、スクリューには射出用サーボモータの駆動を妨げ
る樹脂圧が作用して位置ループの偏差が増大するので、
位置ループから出力される速度指令の値が相対的に大き
くなる。そして、位置ループから出力される速度指令の
値が設定射出圧力と現在射出圧力との偏差に基いて出力
される速度指令の値を越えて樹脂の充填が確認されると
、射出用サーボモータは設定射出圧力と現在射出圧力と
の偏差に基いて出力される速度指令により設定射出圧力
を目標値とする圧力優先制御が行われる。

【００１１】また、樹脂の充填が不十分だったり逆流が
生じたりした場合にはスクリューに樹脂圧力の反力が作
用せず、設定射出圧力と現在射出圧力との偏差が小さく
ならず、この偏差に基く速度指令は大きな値を維持する
。しかし、射出用サーボモータが移動指令に追従して移
動する結果、位置ループから出力される速度指令の値が
大きくならないので、射出用サーボモータは位置ループ
から出力される速度指令でそのまま駆動制御される。 その結果、位置ループから出力される速度指令がスクリ
ュー最前進位置を越えて出力されることはないので、ス
クリューのオーバートラベルは未然に防止され、衝突が
阻止される。

【００１２】第２，第４の発明においては、設定射出圧
力と現在射出圧力との偏差に基いて出力されるトルク指
令と速度ループから出力されるトルク指令との大小関係
を逐次比較して値の小さな方のトルク指令に基いて射出
用サーボモータを駆動する場合も上記と同様であり、射
出開始直後の段階では樹脂の充填が完了しないので設定
射出圧力と現在射出圧力との偏差が大きく、設定射出圧
力と現在射出圧力との偏差に基いて出力されるトルク指
令の値が相対的に大きくなる一方、射出用サーボモータ
の駆動を妨げる樹脂圧は作用せず射出用サーボモータが
移動指令に追従するので、速度ループから出力されるト
ルク指令の値は相対的に小さい。従って、射出開始直後
の段階では、射出用サーボモータが速度ループから出力
されるトルク指令により速度優先で制御される。

【００１３】この間に樹脂の充填が完了すると、設定射
出圧力と現在射出圧力との偏差が徐々に小さくなり、設
定射出圧力と現在射出圧力との偏差に基いて出力される
トルク指令の値が相対的に小さくなる一方、射出用サー
ボモータの駆動を妨げる樹脂圧が作用して速度ループの
偏差が増大し、速度ループから出力されるトルク指令の
値が相対的に大きくなる。速度ループから出力されるト
ルク指令の値が設定射出圧力と現在射出圧力との偏差に
基いて出力されるトルク指令の値を越えて樹脂の充填が
確認されると、射出用サーボモータは設定射出圧力と現
在射出圧力との偏差に基いて出力されるトルク指令によ
り設定射出圧力を目標値とする圧力優先制御が行われる
。

【００１４】また、樹脂の充填が不十分だったり逆流が
生じたりした場合には設定射出圧力と現在射出圧力との
偏差が小さくならず、速度ループから出力されるトルク
指令の値も大きくならないので、射出用サーボモータは
速度ループから出力されるトルク指令でそのまま駆動制
御されるが、速度ループから出力されるトルク指令がス
クリュー最前進位置を越えて出力されることはないので
、スクリューのオーバートラベルは未然に防止され、衝
突が阻止される。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の方法を適用した一実施例の電動式
射出成形機の要部を示すブロック図で、射出成形機の射
出軸についてのみ図示し、型締軸，スクリュー回転軸等
は図示していない。

【００１６】１はスクリュー、２はスクリューを軸方向
に移動して樹脂を射出させる射出用サーボモータ、３は
該射出用サーボモータ２の位置および速度を検出するパ
ルスコーダ、４はスクリューに作用する反力を樹脂圧力
として検出する圧力センサ、５はシリンダである。

【００１７】又、１０は射出成形機を制御するための制
御装置で、該制御装置１０はＮＣ用ＣＰＵ１１とＰＭＣ
用ＣＰＵ１２とを有し、ＮＣ用ＣＰＵ１１には制御プロ
グラムを格納したＲＯＭ１７およびデータの一時記憶等
に利用されるＲＡＭ１８がバス２５で結合され、又、Ｐ
ＭＣ用ＣＰＵ１２にはシーケンスプログラムを格納した
ＲＯＭ１９およびデータの一時記憶等に利用されるＲＡ
Ｍ２０がバス２５で結合されている。１４はＢＡＣで、
ＮＣプログラムや各種設定値を記憶する共有ＲＡＭ１５
およびＮＣ用ＣＰＵ１１とＰＭＣ用ＣＰＵ１２とがバス
２５で接続され、該ＢＡＣ１４で使用するバスを制御す
るようになっている。又、該ＢＡＣ１４にはオペレータ
パネルコントローラ２１を介してＣＲＴ／ＭＤＩ２２が
接続されている。

【００１８】１３は射出成形機の各軸のサーボモータの
出力トルク，速度，位置を制御するデジタルサーボ回路
の一部を構成するサーボＣＰＵで、該ＣＰＵ１３にはバ
ス２５でデータの一時記憶に利用されるＲＡＭ２３と入
出力回路２４およびサーボ制御用の制御プログラムおよ
び設定値等を記憶するサーボ共有ＲＡＭ１６が接続され
、該サーボ共有ＲＡＭ１６にはＮＣ用ＣＰＵ１１がバス
接続されている。

【００１９】上記入出力回路２４にはＤ／Ａ変換器を有
するドライバ７を介して電力増幅器６が接続され、該電
力増幅器６の出力で射出用サーボモータ２を駆動するよ
うになっている。又、入出力回路２４には電力増幅器６
の出力、即ち、射出用サーボモータ２の駆動電流をＡ／
Ｄ変換器９で変換した駆動電流値データおよび圧力セン
サ４の出力をＡ／Ｄ変換器８でデジタル信号に変換した
圧力データならびにパルスコーダ３からのパルス出力が
入力されるようになっている。

【００２０】以上のような構成において、射出成形機を
稼動させると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１２がＲＯＭ１９のシー
ケンスプログラムによりシーケンス制御を行う一方、Ｎ
Ｃ用ＣＰＵ１１が共有ＲＡＭ１５のＮＣプログラムによ
って射出成形機の各動作の制御を行い、各軸のサーボモ
ータに対して移動指令を出力し、この移動指令がサーボ
共有ＲＡＭ１６に一旦記憶されると共に、各軸毎の移動
指令に対し、サーボＣＰＵ１３が所定周期毎の処理で位
置および速度ループの処理を実行して各軸毎のサーボモ
ータの位置制御，速度制御，トルク制御を行うこととな
る。

【００２１】図２は射出制御時におけるサーボＣＰＵ１
３が位置・速度ループ処理周期毎に実行する処理の概略
を示す第１実施例のフローチャートである。以下、図２
を参照して請求項１および３に対応した本発明の第１実
施例の処理動作を説明する。

【００２２】サーボＣＰＵ１３は、ＮＣ用ＣＰＵ１１か
ら分配周期毎に分割されて出力されるスクリュー最前進
位置への移動指令を更に位置・速度ループ処理周期毎に
分割した移動指令θｒとパルスコーダ３からのフィード
バックパルスにより従来と同様に位置ループ処理を行い
速度指令Ｖｃを算出する（ステップＳ１）。また、サー
ボ共有ＲＡＭ１６に記憶された設定射出圧力Ｐｓと圧力
センサ４で検出された現在射出圧力Ｐｆとの偏差を求め
、この偏差に比例ゲインＫｘを乗じて圧力偏差に基く速
度指令Ｐｃを算出する（ステップＳ２）。

【００２３】位置ループ処理による速度指令Ｖｃと圧力
偏差に基く速度指令Ｐｃを算出したサーボＣＰＵ１３は
両者の大小関係を比較し（ステップＳ３）、圧力偏差に
基く速度指令Ｐｃの値が位置ループの速度指令Ｖｃの値
に比べて相対的に小さければ、圧力偏差に基く速度指令
Ｐｃで従来と同様の速度ループ処理を実行する一方（ス
テップＳ４）、位置ループ処理による速度指令Ｖｃの値
が圧力偏差に基く速度指令Ｐｃの値に比べて相対的に小
さければ、位置ループ処理による速度指令Ｖｃで従来と
同様に速度ループ処理を実行する（ステップＳ５）。即
ち、速度指令ＶｃもしくはＰｃとパルスコーダ３からの
フィードバックパルスから求められるサーボモータの検
出実速度から従来と同様にＰＩ（比例，積分）制御を行
ってトルク指令値Ｔｒを求める。そして、該トルク指令
値Ｔｒを電流ループに引き渡して（ステップＳ６）、当
該位置・速度ループ処理周期の処理を終了する。また、
電流ループではトルク指令値ＴｒとＡ／Ｄ変換器９を介
して入力される射出用サーボモータ２の駆動電流値とに
より従来と同様の電流ループ処理を行ってドライバ７を
介して電力増幅器６に出力し、射出用サーボモータ２を
駆動制御する。

【００２４】射出開始直後の段階では金型への樹脂の充
填が完了していないので設定射出圧力Ｐｓと現在射出圧
力Ｐｆとの偏差が大きく、設定射出圧力Ｐｓと現在射出
圧力Ｐｆとの偏差に基いて算出される速度指令Ｐｃの値
が相対的に大きくなる。一方、スクリュー１には射出用
サーボモータ２の駆動を妨げる樹脂圧が作用せず射出用
サーボモータ２がＮＣ用ＣＰＵ１１からの移動指令に追
従するので位置偏差は小さく位置ループ処理による速度
指令Ｖｃの値は相対的に小さい。従って、射出開始直後
の段階では、射出用サーボモータ２は位置ループ処理に
よる速度指令Ｖｃにより速度優先で制御される。

【００２５】スクリュー１が前進する間に金型への樹脂
の充填が完了すると、該スクリュー１に樹脂の反力が作
用して設定射出圧力Ｐｓと現在射出圧力Ｐｆとの偏差が
徐々に小さくなり、圧力偏差に基く速度指令Ｐｃの値が
相対的に小さくなる。また、スクリュー１の前進が妨げ
られる結果、位置の偏差が増大して位置ループ処理によ
る速度指令Ｖｃの値が相対的に大きくなる。そして、位
置ループ処理による速度指令Ｖｃが圧力偏差に基く速度
指令Ｐｃの値を越えると、射出用サーボモータ２は設定
射出圧力Ｐｓと現在射出圧力Ｐｆとの偏差に基いて出力
される速度指令Ｐｃにより設定射出圧力Ｐｓを目標値と
する圧力優先制御が行われる。樹脂の逆流や洩れおよび
充填不良等の問題がなければ、位置ループにある程度の
偏差を残したままの状態で設定射出圧力Ｐｓによる保圧
が所定時間行われて射出制御が完了し、設定射出圧力Ｐ
ｓによる良好な保圧処理が行われることとなる。

【００２６】一方、樹脂の充填が不十分だったりスクリ
ュー１とシリンダ５との間に逆流が生じたりした場合に
はシリンダ５内の樹脂圧が増大しないので設定射出圧力
Ｐｓと現在射出圧力Ｐｆとの偏差が小さくならず、圧力
偏差に基く速度指令Ｐｃは大きな値を示すこととなる。 一方、スクリュー１には射出用サーボモータ２の駆動を
妨げる樹脂圧が作用しないため、射出用サーボモータ２
はＮＣ用ＣＰＵ１１からの移動指令に追従し、位置偏差
は大きく増大せず、位置ループ処理による速度指令Ｖｃ
の値は大きくならない。従って、射出用サーボモータ２
は位置ループから出力される速度指令Ｖｃによって最終
段階まで駆動制御されることとなる。位置ループ処理に
よる速度指令Ｖｃの出力はスクリュー１が最前進位置ま
で移動して位置偏差がなくなった段階で自動的に停止さ
れるので、スクリュー１のオーバートラベルが未然に防
止され、シリンダ５先端部との衝突は阻止される。

【００２７】図３はサーボＣＰＵ１３の射出制御におけ
る位置・速度ループ処理周期毎に実行される処理を概略
で示す第２実施例のフローチャートである。射出成形機
の構成自体は上述の第１実施例と同様である。以下、第
１の実施例と同様に、サーボＣＰＵ１３は位置ループ処
理を行って、速度指令Ｖｃを算出し（ステップＴ１）、
更に、位置ループの速度指令Ｖｃとパルスコーダ３から
のフィードバックパルスＶｆより求められる射出用サー
ボモータ２の現在速度とに基いて従来と同様の速度ルー
プの処理を実行することによりトルク指令値Ｔｒを求め
る（ステップＴ２）。更に、サーボ共有ＲＡＭ１６に記
憶された設定射出圧力Ｔｓと圧力センサ４で検出された
現在射出圧力Ｔｆとの偏差を求め、この偏差に比例ゲイ
ンＫｙを乗じて圧力偏差に基くトルク指令Ｔｃを算出す
る（ステップＴ３）。

【００２８】速度ループ処理によるトルク指令Ｔｒと圧
力偏差に基くトルク指令Ｔｃを算出したサーボＣＰＵ１
３は両者の大小関係を比較し（ステップＴ４）、圧力偏
差に基くトルク指令Ｔｃの値が速度ループからのトルク
指令Ｔｒの値に比べて相対的に小さければ、圧力偏差に
基くトルク指令Ｔｃを電流ループに引き渡して（ステッ
プＴ５）、当該位置・速度ループ処理周期の処理を終了
する。一方、速度ループ処理によるトルク指令Ｔｒの値
が圧力偏差に基くトルク指令Ｔｃの値に比べて相対的に
小さければ、速度ループからのトルク指令Ｔｒを電流ル
ープに引き渡して（ステップＴ６）、当該位置・速度ル
ープ処理周期の処理を終了する。電流ループでは、トル
ク指令値ＴｃとＡ／Ｄ変換器９を介して入力される射出
用サーボモータ２の駆動電流値とにより従来同様に電流
ループ処理を行ってドライバ７を介して電力増幅器６に
出力し、射出用サーボモータ２を駆動制御する。

【００２９】速度ループからのトルク指令Ｔｒの値は位
置偏差および速度偏差に依存しているから、射出制御時
に生じる現象は上述の第１実施例の場合と同様である。

【００３０】即ち、射出開始直後の段階では設定射出圧
力Ｔｓと現在射出圧力Ｔｆとの偏差が大きく、圧力偏差
に基いて算出されるトルク指令Ｔｃの値が相対的に大き
くなる一方、射出用サーボモータ２の駆動を妨げる樹脂
圧は作用しないので射出用サーボモータ２がＮＣ用ＣＰ
Ｕ１１からの移動指令に追従し、速度ループからのトル
ク指令Ｔｒの値は相対的に小さくなる。従って、射出開
始直後の段階では、射出用サーボモータ２が速度ループ
のトルク指令Ｔｒにより優先制御される。

【００３１】また、スクリュー１が前進する間に金型へ
の樹脂の充填が完了すると、スクリュー１に樹脂の反力
が作用して設定射出圧力Ｔｓと現在射出圧力Ｔｆとの偏
差が徐々に小さくなり、圧力偏差に基くトルク指令Ｔｃ
の値が相対的に小さくなると共に、スクリュー１の前進
が妨げられる結果、速度は低下し、位置偏差および速度
偏差が増大して速度ループからのトルク指令Ｔｒの値が
相対的に大きくなる。そして、速度ループのトルク指令
Ｔｒが圧力偏差に基くトルク指令Ｔｃの値を越えると、
射出用サーボモータ２は設定射出圧力Ｔｓと現在射出圧
力Ｔｆとの偏差に基いて出力されるトルク指令Ｔｃによ
り設定射出圧力Ｔｓを目標値とする優先制御が行われる
。樹脂の逆流や洩れおよび充填不良等の問題がなければ
、位置ループおよび速度ループにある程度の位置偏差，
速度偏差を残したままの状態で設定射出圧力Ｔｓによる
保圧が所定時間行われて射出制御が完了し、設定射出圧
力Ｔｓによる良好な保圧処理が行われることとなる。

【００３２】一方、樹脂の充填が不十分だったり逆流が
生じたりした場合には、シリンダ５内の樹脂圧が増大し
ないので設定射出圧力Ｔｓと現在射出圧力Ｔｆとの偏差
が小さくならず、その結果圧力偏差に基くトルク指令Ｔ
ｃが大きくなる。一方、射出用サーボモータ２がＮＣ用
ＣＰＵ１１からの移動指令に追従する結果、位置偏差，
速度偏差は増大せず、速度ループからのトルク指令Ｔｒ
の値は大きくならない。従って、射出用サーボモータ２
は速度ループから出力されるトルク指令Ｔｒによって最
終段階まで駆動制御されることとなる。そして、トルク
指令Ｔｒの出力はスクリュー１が最前進位置まで移動し
て位置偏差がなくなった段階で自動的に停止されるので
、スクリュー１のオーバートラベルが未然に防止され、
シリンダ５先端部との衝突は阻止される。

【００３３】次に、サーボＣＰＵ１３やＲＡＭ２３およ
びサーボ共有ＲＡＭ１６等からなるデジタルサーボ回路
に替えて従来から行われているアナログ式のサーボ回路
を適用して射出用サーボモータ２を駆動するようにした
場合の実施例について説明する。

【００３４】図４は射出用サーボモータ２に関するサー
ボ回路の構成を概略で示す第３実施例のブロック図であ
る。射出成形機および制御装置１０に関する主要部の構
成自体は上述の第１および第２実施例と同様であり、図
１においてデジタルサーボ回路を構成する要素１３，１
６，２３，２４等が従来から公知のアナログ式のサーボ
回路に替わるだけであり、従来から周知であるので詳細
は省略する。

【００３５】２６は位置ループを構成するブロックであ
り、可逆カウンタ等からなるエラーレジスタ，Ｄ／Ａ変
換器，増幅器等で構成され、ＮＣ用ＣＰＵ１１からの分
配パルスθｒを積算すると共にパルスコーダ３からの位
置に関するフィードバックパルスθｆを減算し、この値
、即ち、位置指令に対するエラー量の値を逐次Ｄ／Ａ変
換して速度指令Ｖｃとして出力する。２７は速度ループ
を構成するブロックで誤差増幅器等からなり、入力され
た速度指令とパルスコーダ３からのフィードバックパル
スθｆをＦ／Ｖ変換して求められた現在速度Ｖｆとの間
の速度偏差をＰＩ（比例，積分）制御を行って増幅して
トルク指令Ｔｒを出力する。２８は電流ループを構成す
るブロックで誤差増幅器等からなり、入力されたトルク
指令Ｔｒと射出用サーボモータ２に流れる電力増幅器２
９からの駆動電流の偏差を電力増幅器２９へ出力するこ
とにより射出用サーボモータ２を駆動制御する。

【００３６】４は上述の第１および第２実施例と同様の
圧力センサであり、射出機構の一部を構成するスクリュ
ー１に作用する反力を樹脂圧力として検出する。これら
の構成に関しては従来の電動式射出成形機と同様である
が、本実施例においては、更に、ＮＣ用ＣＰＵ１１によ
って設定された設定射出圧力Ｐｓと圧力センサ４によっ
て検出された現在射出圧力Ｐｆとの偏差を速度指令Ｐｃ
として出力する速度指令手段としての差動増幅器３０が
設けられ、また、位置ループ２６と速度ループ２７との
間には、速度ループ２７への入力を差動増幅器３０から
の速度指令Ｐｃと位置ループ２６からの速度指令Ｖｃと
の間で切替える切替スイッチ３２が配備されている。切
替スイッチ３２は差動増幅器３０からの速度指令Ｐｃと
位置ループ２６からの速度指令Ｖｃとの大小関係間を比
較する比較器３１の出力によって切替えられ、速度指令
Ｐｃが速度指令Ｖｃよりも小さい場合には差動増幅器３
０に接続される一方、速度指令Ｖｃが速度指令Ｐｃより
も小さい場合には位置ループ２６の側に接続される。

【００３７】第３実施例のサーボ回路を適用した場合、
射出制御時に生じる現象は上述の第１実施例の場合と同
様である。

【００３８】即ち、射出開始直後の段階では金型への樹
脂の充填が完了していないので設定射出圧力Ｐｓと現在
射出圧力Ｐｆとの偏差が大きく、設定射出圧力Ｐｓと現
在射出圧力Ｐｆとの偏差に基いて差動増幅器３０から出
力される速度指令Ｐｃの値が相対的に大きくなる一方、
スクリュー１には射出用サーボモータ２の駆動を妨げる
樹脂圧が作用せず射出用サーボモータ２がＮＣ用ＣＰＵ
１１からの移動指令に追従するので位置ループ２６から
の速度指令Ｖｃの値は相対的に小さくなり、射出開始直
後の段階では、切替スイッチ３２が位置ループ２６側に
接続され、射出用サーボモータ２が位置ループ２６から
の速度指令Ｖｃにより速度優先で制御される。

【００３９】スクリュー１が前進する間に金型への樹脂
の充填が完了すると、該スクリュー１に樹脂の反力が作
用して設定射出圧力Ｐｓと現在射出圧力Ｐｆとの偏差が
徐々に小さくなり、圧力偏差に基いて差動増幅器３０か
ら出力される速度指令Ｐｃの値が相対的に小さくなる一
方、スクリュー１の前進が妨げられて位置偏差が増大し
、位置ループ２６からの速度指令Ｖｃの値が相対的に大
きくなる。位置ループ２６からの速度指令Ｖｃが差動増
幅器３０からの速度指令Ｐｃの値を越えると、切替スイ
ッチ３２が差動増幅器３０側に接続され、射出用サーボ
モータ２は差動増幅器３０から出力される速度指令Ｐｃ
により設定射出圧力Ｐｓを目標値とする圧力フィードバ
ック制御が行われ、圧力優先制御が行われる。樹脂の逆
流や洩れおよび充填不良等の問題がなければ、位置ルー
プ２６にある程度の偏差を残したままの状態で設定射出
圧力Ｐｓによる保圧が所定時間行われて射出制御が完了
し、設定射出圧力Ｐｓによる良好な保圧処理が行われる
こととなる。

【００４０】一方、樹脂の充填が不十分だったり逆流が
生じたりすると樹脂圧が増大しないので、設定射出圧力
Ｐｓと現在射出圧力Ｐｆとの偏差、即ち、差動増幅器３
０からの速度指令Ｐｃの値は大きな値に保持される。ま
た、射出用サーボモータ２がＮＣ用ＣＰＵ１１からの移
動指令に追従するため、位置ループ２６からの速度指令
Ｖｃは大きくならない。従って、切替スイッチ３２は位
置ループ２６側に接続されたままとなり、射出用サーボ
モータ２は位置ループ２６から出力される速度指令Ｖｃ
によって最終段階まで駆動制御されることとなる。位置
ループ２６からの速度指令Ｖｃはスクリュー１が最前進
位置まで移動した段階で位置偏差が０となり自動的に停
止されるので、スクリュー１のオーバートラベルが未然
に防止され、シリンダ５先端部との衝突は阻止される。

【００４１】図５はアナログ式サーボ回路による本発明
の第４実施例のブロック図である。この第４実施例では
、第３実施例とほぼ同一構成であり、相違する点は、切
替スイッチが第３実施例では位置ループと速度ループと
の間に設けられているのに対し、この第４実施例では速
度ループと電流ループとの間に設けられ、電流ループに
入力されるトルク指令を速度ループからか差動増幅器の
出力かに切替える点である。即ち、切替スイッチ３４は
差動増幅器３３からのトルク指令Ｔｃと速度ループ２７
からのトルク指令Ｔｒとの大小関係間を比較する比較器
３５によって切替えられ、トルク指令Ｔｃがトルク指令
Ｔｒよりも小さい場合には差動増幅器３３に接続される
一方、トルク指令Ｔｒがトルク指令Ｔｃよりも小さい場
合には速度ループ２７の側に接続される。

【００４２】射出開始直後の段階では設定射出圧力Ｔｓ
と現在射出圧力Ｔｆとの偏差が大きく、圧力偏差に基い
て差動増幅器３３から出力されるトルク指令Ｔｃの値が
相対的に大きくなる。一方、射出用サーボモータ２はＮ
Ｃ用ＣＰＵ１１からの移動指令に追従するので速度ルー
プ２７からのトルク指令Ｔｒの値が相対的に小さくなり
、射出開始直後の段階では、射出用サーボモータ２が速
度ループ２７からのトルク指令Ｔｒにより優先制御され
る。

【００４３】また、スクリュー１が前進する間に金型へ
の樹脂の充填が完了すると、スクリュー１に樹脂の反力
が作用して設定射出圧力Ｔｓと現在射出圧力Ｔｆとの偏
差が徐々に小さくなり、圧力偏差に基いて差動増幅器３
３から出力されるトルク指令Ｔｃの値が相対的に小さく
なると共に、スクリュー１の前進が妨げられる結果、位
置偏差，速度偏差が増大して速度ループ２７からのトル
ク指令Ｔｒの値が相対的に大きくなる。そして、速度ル
ープ２７からのトルク指令Ｔｒが差動増幅器３３からの
トルク指令Ｔｃの値を越えると、射出用サーボモータ２
は設定射出圧力Ｔｓと現在射出圧力Ｔｆとの偏差に基い
て出力されるトルク指令Ｔｃにより設定射出圧力Ｔｓを
目標値とする優先制御が行われる。樹脂の逆流や洩れお
よび充填不良等の問題がなければ、位置ループ２６およ
び速度ループ２７にある程度の位置偏差，速度偏差を残
したままの状態で設定射出圧力Ｔｓによる保圧が所定時
間行われて射出制御が完了し、設定射出圧力Ｔｓによる
良好な保圧処理が行われることとなる。

【００４４】一方、樹脂の充填が不十分だったり逆流が
生じたりした場合にはシリンダ５内の樹脂圧が増大しな
いので設定射出圧力Ｔｓと現在射出圧力Ｔｆとの偏差に
基いて差動増幅器３３から出力されるトルク指令Ｔｃが
小さくならず、また、射出用サーボモータ２はＮＣ用Ｃ
ＰＵ１１からの移動指令に追従するので、速度ループ２
７からのトルク指令Ｔｒの値も大きくならないので、切
替スイッチ３４は速度ループ側に接続される。従って、
射出用サーボモータ２は速度ループ２７から出力される
トルク指令Ｔｒによって最終段階まで駆動制御されるこ
ととなる。トルク指令Ｔｒの出力はスクリュー１が最前
進位置まで移動して位置偏差がなくなった段階で自動的
に停止されるので、スクリュー１のオーバートラベルが
未然に防止され、シリンダ５先端部との衝突は阻止され
る。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、射出制御の段階で設定射出圧
力と現在射出圧力との偏差に基いて出力される速度指令
やトルク指令と、射出用サーボモータを制御する位置ル
ープからの速度指令や速度ループからのトルク指令とを
逐次比較し、値の小さな方の指令値に基いて射出用サー
ボモータを駆動するようにしたので、射出開始段階にお
ける速度の優先制御と充填樹脂を押圧する射出後半の保
圧制御とを従来と同様に円滑に行うことができ、しかも
、樹脂の充填が不十分となって射出後半の樹脂圧力が設
定値に達しないような場合には、位置偏差による位置ル
ープからの速度指令やこの速度指令に基くトルク指令に
よりスクリューが最前進位置で自動的に停止するから、
充填不良等によるスクリューのオーバートラベルや衝突
事故が未然に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法をデジタルサーボに適用した一実
施例の電動式射出成形機の要部を示すブロック図

【図２
】同実施例の電動式射出成形機において射出制御時にサ
ーボＣＰＵが位置・速度ループ処理周期毎に実行する処
理の概略を示す第１実施例のフローチャート

【図３】同
実施例の電動式射出成形機において射出制御時にサーボ
ＣＰＵが位置・速度ループ処理周期毎に実行する処理の
概略を示す第２実施例のフローチャート

【図４】本発明
の方法を適用した電動式射出成形機のアナログ式サーボ
回路を示す第３実施例の機能ブロック図

【図５】本発明
の方法を適用した電動式射出成形機のアナログ式サーボ
回路を示す第４実施例の機能ブロック図

【符号の説明】

１　　スクリュー ２　　射出用サーボモータ ３　　パルスコーダ ４　　圧力センサ １０　　制御装置 １３　　サーボＣＰＵ ３０　　速度指令手段としての差動増幅器３１　　比較
器 ３２　　切替スイッチ ３３　　トルク指令手段としての差動増幅器３４　　切
替スイッチ ３５　　比較器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　射出用サーボモータと、スクリューの
   位置および速度を検出する検出器と、射出圧力を検出す
   る圧力センサとを有し、少なくとも位置ループと速度ル
   ープの制御を行って上記射出用サーボモータを制御する
   電動式射出成形機における射出制御方法において、上記
   射出用サーボモータにスクリュー最前進位置までの移動
   指令を出力して駆動すると共に、設定射出圧力と現在射
   出圧力との偏差に基いて出力される速度指令と位置ルー
   プから出力される速度指令との大小関係を逐次比較し、
   値の小さな方の速度指令に基いて速度ループ制御を行っ
   て射出用サーボモータを駆動することを特徴とした電動
   式射出成形機における射出制御方法。
2. 【請求項２】　　射出用サーボモータと、スクリューの
   位置および速度を検出する検出器と、射出圧力を検出す
   る圧力センサとを有し、少なくとも位置ループと速度ル
   ープの制御を行って上記射出用サーボモータを制御する
   電動式射出成形機における射出制御方法において、上記
   射出用サーボモータにスクリュー最前進位置までの移動
   指令を出力して駆動すると共に、設定射出圧力と現在射
   出圧力との偏差に基いて出力されるトルク指令と速度ル
   ープから出力されるトルク指令との大小関係を逐次比較
   し、値の小さな方のトルク指令に基いて射出用サーボモ
   ータを駆動することを特徴とした電動式射出成形機にお
   ける射出制御方法。
3. 【請求項３】　　射出用サーボモータと、スクリューの
   位置および速度を検出する検出器と、上記射出用サーボ
   モータを制御する位置ループと速度ループを有するサー
   ボ回路とを備えた電動式射出成形機の射出制御装置にお
   いて、射出圧力を検出する圧力センサと、設定射出圧力
   と上記圧力センサで検出される現在射出圧力との偏差に
   基いて速度指令を出力する速度指令手段と、上記サーボ
   回路の位置ループの出力と上記速度指令手段からの出力
   とを比較する比較手段と、該比較手段からの信号に基い
   て上記サーボ回路の速度ループに入力される速度指令を
   上記位置ループ出力か上記速度指令手段からの出力かに
   切替える切替手段とを設け、上記切替手段は位置ループ
   の出力と速度指令手段の出力のうち小さい方の出力を速
   度ループに入力するようにした電動式射出成形機におけ
   る射出制御装置。
4. 【請求項４】　　射出用サーボモータと、スクリューの
   位置および速度を検出する検出器と、上記射出用サーボ
   モータを制御する位置ループと速度ループを有するサー
   ボ回路とを備えた電動式射出成形機の射出制御装置にお
   いて、射出圧力を検出する圧力センサと、設定射出圧力
   と上記圧力センサで検出される現在射出圧力との偏差に
   基いてトルク指令を出力するトルク指令手段と、上記サ
   ーボ回路の速度ループの出力と上記トルク指令手段から
   の出力とを比較する比較手段と、該比較手段からの信号
   に基いて上記射出用サーボモータに入力されるトルク指
   令を上記速度ループ出力か上記トルク指令手段からの出
   力かに切替える切替手段とを設け、上記切替手段は速度
   ループの出力とトルク指令手段の出力のうち小さい方の
   出力を射出用サーボモータに入力するようにした電動式
   射出成形機における射出制御装置。