JPH0567410B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0567410B2 JPH0567410B2 JP61019925A JP1992586A JPH0567410B2 JP H0567410 B2 JPH0567410 B2 JP H0567410B2 JP 61019925 A JP61019925 A JP 61019925A JP 1992586 A JP1992586 A JP 1992586A JP H0567410 B2 JPH0567410 B2 JP H0567410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection
- pressure
- signal
- speed
- command signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- B29C45/5008—Drive means therefor
-
- 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
- B29C45/7613—Measuring, controlling or regulating the termination of flow of material into the mould
-
- 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
- B29C45/77—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
-
- 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
- B29C2045/1784—Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
- B29C2045/1792—Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor
-
- 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
- B29C45/5008—Drive means therefor
- B29C2045/5032—Drive means therefor using means for detecting injection or back pressures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
この発明は、電動機をもつて駆動する射出装置
の射出制御方法に関するものである。
の射出制御方法に関するものである。
この種の射出制御方法は、特開昭59−156726号
公報及び特開昭59−224324号公報に記載されてい
る。 それらの先行技術は、射出速度値とトルク上限
値を設定すると共に、速度センサーにより射出速
度を電気的に検出した速度値をフイードバツクす
ることにより、射出速度がその設定値となるよう
にクローズドループ制御を行つて、その速度値と
トルク値の設定値の相互の関連と、駆動源に働く
負荷とによつて射出速度あるいは射出圧力の制御
を行うものであり、また射出圧力制御はオープン
ループにてトルク値（電動機の電流上限制限値）
を設定することにより電動機を駆動して行つてい
る。 また、射出プランジヤまたは射出スクリユが前
進中で、電動機の回転子等の慣性力が作用してい
る状態で、射出速度の制御から射出圧力の制御に
切り換えると、慣性エネルギーにより、設定され
た射出圧力よりも大きな射出圧力が作用し、樹脂
が金型内に過充填されてしまう問題があることか
ら、射出開始より金型内に材料がほぼ充満するま
でを、クローズドループ制御にて速度制御を行
い、電動機の回転子等の慣性力の影響を少なくす
るため、射出速度をほぼ直線的に減速する制動制
御の後トルク値（電動機の電流上限制限値）の設
定変更によつて、射出圧力制御に移行させてい
た。
公報及び特開昭59−224324号公報に記載されてい
る。 それらの先行技術は、射出速度値とトルク上限
値を設定すると共に、速度センサーにより射出速
度を電気的に検出した速度値をフイードバツクす
ることにより、射出速度がその設定値となるよう
にクローズドループ制御を行つて、その速度値と
トルク値の設定値の相互の関連と、駆動源に働く
負荷とによつて射出速度あるいは射出圧力の制御
を行うものであり、また射出圧力制御はオープン
ループにてトルク値（電動機の電流上限制限値）
を設定することにより電動機を駆動して行つてい
る。 また、射出プランジヤまたは射出スクリユが前
進中で、電動機の回転子等の慣性力が作用してい
る状態で、射出速度の制御から射出圧力の制御に
切り換えると、慣性エネルギーにより、設定され
た射出圧力よりも大きな射出圧力が作用し、樹脂
が金型内に過充填されてしまう問題があることか
ら、射出開始より金型内に材料がほぼ充満するま
でを、クローズドループ制御にて速度制御を行
い、電動機の回転子等の慣性力の影響を少なくす
るため、射出速度をほぼ直線的に減速する制動制
御の後トルク値（電動機の電流上限制限値）の設
定変更によつて、射出圧力制御に移行させてい
た。
電動機の特性上の欠点として、電動機の駆動電
流値が一定であつても、電動機の温度変化により
出力トルクが変動することが挙げられる。そのた
め、オープンループ制御で電動機を制御した場合
には、この特性がそのまま現れることとなり、外
気温の変化や、電動機自体の発熱により電動機の
温度が変化するにつれて駆動電流値が一定であつ
ても実際に発生される出力トルクが変動し、金型
内に充填される樹脂に加えられる圧力が変動する
ことから、成形品に過充填または充填不足による
成形不良が生じる問題があり、また駆動系の機械
的伝達効率の影響などによつても実際に樹脂に付
加される力が変化するため、設定値に対する射出
圧力制御精度が悪く、成形品によつてはその要求
品質に見合つた成形ができない問題があつた。 また、射出速度制御から射出圧力制御への切換
時に慣性力の影響を除去するために徐々に制動制
御を行うものでは、スクリユの速度が低下し、制
御の切換にも時間がかかるが、その間にも金型キ
ヤビテイ内の樹脂の冷却が進行していくことから
成形品の応力が不均一になり易いほか、特に薄肉
の成形品の成形に際して、完全に充填ができない
場合があつた。 発明者らはこのような温度変化による出力トル
ルクの変動や、機械的伝達効率の影響は、フイー
ドバツク制御を採用して、設定値と実行値が一致
するように制御する事により解消することができ
るのではないかと考え、射出速度の制御は射出速
度検出値をフイードバツク信号とする射出速度の
フイードバツク制御により行い、射出圧力の制御
は射出圧力検出器により検出した射出圧力検出信
号をフイードバツク信号として用い、直接電動機
の駆動電流を制御する射出圧力のフイードバツク
制御により行うことを試みた。 しかし、その場合でも単純に射出速度のフイー
ドバツク回路と、射出圧力のフイードバツク回路
を切り換える構成により制御を行うと、設定値に
対する実行値の変動は抑えられるものの、慣性力
が作用している状態で射出速度制御から射出圧力
制御への切換を行うと、射出圧力のフイードバツ
ク値が設定値を上回るまで電動機は前進側に駆動
されることから、射出プランジヤまたはスクリユ
には慣性力及び電動機による前進力が作用するこ
ととなり、その結果設定圧力より大きな射出圧力
が発生して過充填となる問題があつた。 一方ひずみ計による圧力検出器では、圧力を受
けてひずみが生じたときに初めて圧力検出ができ
る構造からなることと、射出圧力の発生源から圧
力検出器に至るまでの間に距離があり、圧力の伝
達に時間がかかることなどから応答性が悪く、射
出圧力制御回路のゲインを上げると、射出速度制
御から射出圧力制御への切換時や、射出速度また
は射出圧力の切換時に大きな圧力変動が生じ、そ
れを防止するために応答性を犠牲にしてゲインを
下げざるを得ず、ゲインを下げるとフイードバツ
ク制御の特性から射出圧力制御時に設定値と実行
値が接近すると偏差が殆どないことから電動機に
は電流が殆ど供給されなくなつてトルクが低下す
るため、樹脂圧によつて射出プラジヤまたはスク
リユが押し戻され圧力の変動が発生するなどの問
題があつた。
流値が一定であつても、電動機の温度変化により
出力トルクが変動することが挙げられる。そのた
め、オープンループ制御で電動機を制御した場合
には、この特性がそのまま現れることとなり、外
気温の変化や、電動機自体の発熱により電動機の
温度が変化するにつれて駆動電流値が一定であつ
ても実際に発生される出力トルクが変動し、金型
内に充填される樹脂に加えられる圧力が変動する
ことから、成形品に過充填または充填不足による
成形不良が生じる問題があり、また駆動系の機械
的伝達効率の影響などによつても実際に樹脂に付
加される力が変化するため、設定値に対する射出
圧力制御精度が悪く、成形品によつてはその要求
品質に見合つた成形ができない問題があつた。 また、射出速度制御から射出圧力制御への切換
時に慣性力の影響を除去するために徐々に制動制
御を行うものでは、スクリユの速度が低下し、制
御の切換にも時間がかかるが、その間にも金型キ
ヤビテイ内の樹脂の冷却が進行していくことから
成形品の応力が不均一になり易いほか、特に薄肉
の成形品の成形に際して、完全に充填ができない
場合があつた。 発明者らはこのような温度変化による出力トル
ルクの変動や、機械的伝達効率の影響は、フイー
ドバツク制御を採用して、設定値と実行値が一致
するように制御する事により解消することができ
るのではないかと考え、射出速度の制御は射出速
度検出値をフイードバツク信号とする射出速度の
フイードバツク制御により行い、射出圧力の制御
は射出圧力検出器により検出した射出圧力検出信
号をフイードバツク信号として用い、直接電動機
の駆動電流を制御する射出圧力のフイードバツク
制御により行うことを試みた。 しかし、その場合でも単純に射出速度のフイー
ドバツク回路と、射出圧力のフイードバツク回路
を切り換える構成により制御を行うと、設定値に
対する実行値の変動は抑えられるものの、慣性力
が作用している状態で射出速度制御から射出圧力
制御への切換を行うと、射出圧力のフイードバツ
ク値が設定値を上回るまで電動機は前進側に駆動
されることから、射出プランジヤまたはスクリユ
には慣性力及び電動機による前進力が作用するこ
ととなり、その結果設定圧力より大きな射出圧力
が発生して過充填となる問題があつた。 一方ひずみ計による圧力検出器では、圧力を受
けてひずみが生じたときに初めて圧力検出ができ
る構造からなることと、射出圧力の発生源から圧
力検出器に至るまでの間に距離があり、圧力の伝
達に時間がかかることなどから応答性が悪く、射
出圧力制御回路のゲインを上げると、射出速度制
御から射出圧力制御への切換時や、射出速度また
は射出圧力の切換時に大きな圧力変動が生じ、そ
れを防止するために応答性を犠牲にしてゲインを
下げざるを得ず、ゲインを下げるとフイードバツ
ク制御の特性から射出圧力制御時に設定値と実行
値が接近すると偏差が殆どないことから電動機に
は電流が殆ど供給されなくなつてトルクが低下す
るため、樹脂圧によつて射出プラジヤまたはスク
リユが押し戻され圧力の変動が発生するなどの問
題があつた。
この発明の目的は、電動機を駆動源として用い
た射出装置において、射出速度、射出圧力（保圧
圧力）のそれぞれの制御を速度センサー、圧力検
出器（射出圧力の検出用センサー）を用いてフイ
ードバツク制御により高精度で行うものでありな
がら、上記のような問題を生じない新たな射出制
御方法を提供することにある。 上記目的によるこの発明の特徴は、射出機構の
駆動源として電動機を用いた電動式射出装置の射
出制御方法において、金型キヤビテイ内に材料を
充填する充填工程は、射出プランジヤまたは射出
スクリユの速度指令信号と、電動機側からの速度
検出信号とを加算器により比較演算して生じた差
信号を電流指令信号とし、その電流指令信号と電
動機の入力電流を電流検出器で検出して得た電流
検出信号との差電圧に基づいて電動機を駆動する
速度のフイードバツク制御回路により行い、圧
縮、保圧工程は、射出圧力センサーとして射出時
の反力によるひずみから射出圧力を電気的に検出
するひずみ計を用い、その射出圧力センサーによ
り検出した圧力検出信号と、射出圧力設定器に設
定された射出圧力指令信号とを比較して得た圧力
制御信号を、上記速度指令信号に換えて上記加算
器に供給し、上記速度のフイードバツク制御回路
を備えた圧力のフイードバツク制御回路により行
い、上記速度指令信号Ｖ１と圧力制御信号の切換
は、上記速度のフイードバツク制御による材料の
充填量が、予め設定された値に達したときに作動
する信号切換器により行うことにある。
た射出装置において、射出速度、射出圧力（保圧
圧力）のそれぞれの制御を速度センサー、圧力検
出器（射出圧力の検出用センサー）を用いてフイ
ードバツク制御により高精度で行うものでありな
がら、上記のような問題を生じない新たな射出制
御方法を提供することにある。 上記目的によるこの発明の特徴は、射出機構の
駆動源として電動機を用いた電動式射出装置の射
出制御方法において、金型キヤビテイ内に材料を
充填する充填工程は、射出プランジヤまたは射出
スクリユの速度指令信号と、電動機側からの速度
検出信号とを加算器により比較演算して生じた差
信号を電流指令信号とし、その電流指令信号と電
動機の入力電流を電流検出器で検出して得た電流
検出信号との差電圧に基づいて電動機を駆動する
速度のフイードバツク制御回路により行い、圧
縮、保圧工程は、射出圧力センサーとして射出時
の反力によるひずみから射出圧力を電気的に検出
するひずみ計を用い、その射出圧力センサーによ
り検出した圧力検出信号と、射出圧力設定器に設
定された射出圧力指令信号とを比較して得た圧力
制御信号を、上記速度指令信号に換えて上記加算
器に供給し、上記速度のフイードバツク制御回路
を備えた圧力のフイードバツク制御回路により行
い、上記速度指令信号Ｖ１と圧力制御信号の切換
は、上記速度のフイードバツク制御による材料の
充填量が、予め設定された値に達したときに作動
する信号切換器により行うことにある。
上記構成では、射出速度制御は射出速度指令信
号と射出速度検出信号に基づく速度のフイードバ
ツク制御回路により行われ、それによる材料の充
填量が予め設定された値に達したことの検出によ
り、上記射出速度制御回路に入力される射出速度
指令信号に代えて射出圧力指令信号と射出圧力検
出信号の偏差に基づく圧力制御信号が入力され、
圧力制御信号は更に速度検出信号と比較演算、増
幅されて電動機に電機子電流を供給する。つま
り、射出圧力制御時には速度のフイードバツク制
御回路がマイナーループとして働く圧力のフイー
ドバツク制御回路が構成され、これにより圧力制
御信号が速度検出信号とも比較演算、増幅されて
指令信号となり、さらに電流検出信号とも比較演
算、増幅されて電力変換器に供給される。そして
該電力変換器から出力された電気子電流により電
動機が制御されることになる。
号と射出速度検出信号に基づく速度のフイードバ
ツク制御回路により行われ、それによる材料の充
填量が予め設定された値に達したことの検出によ
り、上記射出速度制御回路に入力される射出速度
指令信号に代えて射出圧力指令信号と射出圧力検
出信号の偏差に基づく圧力制御信号が入力され、
圧力制御信号は更に速度検出信号と比較演算、増
幅されて電動機に電機子電流を供給する。つま
り、射出圧力制御時には速度のフイードバツク制
御回路がマイナーループとして働く圧力のフイー
ドバツク制御回路が構成され、これにより圧力制
御信号が速度検出信号とも比較演算、増幅されて
指令信号となり、さらに電流検出信号とも比較演
算、増幅されて電力変換器に供給される。そして
該電力変換器から出力された電気子電流により電
動機が制御されることになる。
以下この発明を図示の例により詳細に説明す
る。 射出装置は、スクリユ１による射出部材を内装
した射出加熱筒２と、射出加熱筒の保持を兼ねる
機台３上のハウジング４とを有する。該ハウジン
グ４の内部には、スクリユ１の後端部に連結した
回動軸５を介して接続したスクリユ可動部材６
と、第３図に示すように、回動軸５と平行にして
ハウジング前後壁４ａ，４ｂにわたり架設した両
側の支軸７，７とがあり、その支軸７，７に上記
スクリユ可動部材６が前後方向に摺動自在に両端
部を貫挿して取付けてある。 上記回動軸５の後端には、スクリユ回転用の歯
車８を有する小径の延長軸５ａが突設してあり、
この延長軸５ａの端部にスラスト軸受け９を介し
て、上記スクリユ可動部材６が接続してある。ま
たスクリユ可動部材６の中央部は円筒形で、その
中央部の後端内にねじを内周面に施したねじ受部
材１０が嵌着してあり、そのねじ受部材１０にね
じ軸１１が、上記スクリユ１と同心にしてねじ込
んである。 このねじ軸１１の後端は、スラスト軸受１２を
もつてハウジング後壁４ｂに回転自在に保持した
軸部１１ａとなつており、その軸部１１ａに歯車
１３が取付けてある。 上記歯車８，１３は、ハウジング４の内部下側
の伝動軸１４に、クラツチ１５，１１６を設けて
取付けた歯車１７，１８とそれぞれ噛合してお
り、伝動軸１４とハウジング４の下側面に連結し
た直流電動式のサーボモータ１９の駆動軸は、駆
動ベルト２０をもつて連絡し、サーボモータ１９
を駆動源として、上記スクリユ１を回転及び軸方
向に可動することができるようにしてある。 ２１はハウジング後壁４ｂの変形量を測定する
ためのひずみ計で、スクリユ１が射出前進した際
の反力を受ける部位、即ち、上記軸部１１ａを保
持した部分の壁部に取付けてある。 なお２２は軸部１１ａを介してスクリユ１の回
転力を制御するブレーキ装置である。 上記ひずみ計２１はモールド型ひずみ計として
市販されているもので、ひずみゲージをプラスチ
ツクケース内にモールドしたものからなり、ねじ
ビスを用いて止着してある。 上記構造の電動式射出装置におけるスクリユ１
の回転後退（材料チヤージ）は、歯車１７，８を
もつて行われ、またスクリユ１の射出前進は歯車
１８，１３を介して行われる。即ち、歯車１３の
回転によりねじ軸１１も回転し、この回転力は回
動を阻止されたスクリユ可動部材側のねじ受部材
１０によつて推力に変換される。そしてスクリユ
可動部材６と共にスクリユ１が前進し、スクリユ
前方にチヤージされた射出加熱筒２内の溶融樹脂
をノズルから射出する。 この前進力が射出圧力であり、反力として上記
ねじ軸１１に同等の後退力が発生する。この後退
力はスラスト軸受１２を介してハウジング後壁４
ｂに支えられ、この結果、その後壁４ｂにも応力
が掛かり、ひずみ計２１を取付けた部分にも射出
圧力に対応して微小ではあるが変形が生じ、その
変形量はひずみ計２１によつて電気的に測定さ
れ、更に射出圧力として検出される。 上記ひずみ計２１では、ひずみ増幅器２３から
のブリツジ用電源が入力されると、後壁４ｂの変
形量に対応した出力を発生する（以下第１図参
照）。 この出力は電圧信号として、ひずみ増幅器２３
により増幅されて、射出圧力に対応した圧力検出
信号Ｖ５となり、記録計２３ａと後述の加算器２
４及び比較器２５の入力信号となる。 上記ひずみ増幅器２３から比較器２５に入力さ
れた圧力検出信号Ｖ５′は、射出速度制御を射出
圧力制御に切換える圧力が設定された設定器２６
の設定値と比較され、、さらに切換信号Ｖ７とし
て信号切換器２７に常時入力される。 この信号切換器２７は速度設定器（図は省略）
からの速度指令信号Ｖ１と圧力制御信号ΔV４と
を切換え、制御を射出速度制御或いは射出圧力制
御のいずれか一方に切換えるためのスイツチであ
る。 また上記圧力制御信号ΔV４は、射出圧力設定
器（図示なし）により設定された圧力指令信号Ｖ
４と、計測された上記射出圧力検出信号Ｖ５とが
加算器２４に入力され、その差信号が演算されて
出力された信号である。 上記速度指令信号Ｖ１とタコメータジエネレー
タ２９により検出された速度検出信号Ｖ６とを加
算器２８に加えて得られた差信号ΔVは、増幅器
３０にて増幅されて電流指令信号Ｖ２となり、そ
の信号Ｖ２とフイードバツクされる電流検出信号
Ｖ３とを、加算器３１に加えて得られた差電圧
ΔV２は、増幅器３２にて増幅されたのち、電力
変換器３３に供給される。 上記電力変換器３３は、サイリスタを使用した
点弧制御回路またはトランジスタを使用したパル
スワイド制御回路にて構成され、入力される信号
に応じた電機子電流Iaがサーボモータ１９に流れ
る。 また電機子電流Iaを検出するために、電力変換
器３３とサーボモータ１９との回路に電流検出器
３４が設けられ、その検出電流に対応した電流検
出信号Ｖ３は加算器３１にフイードバツクされ
る。 射出開始時における上記信号切換器２７は、速
度指令信号Ｖ１が加算器２８に加わるように切換
操作されており、速度指令信号Ｖ１と上記サーボ
モータ１９のタコメータジエネレータ２９の速度
検出信号Ｖ６との差信号ΔVに基づいてサーボモ
ータ１９の駆動制御がなされ、スクリユ前進速度
が射出速度設定値となるようにフイードバツク制
御されて、スクリユ１は前進する。 したがつて、金型キヤビテイ内に材料を充填す
る充填工程は、射出スクリユ（プランジヤ）の速
度指令信号Ｖ１と、電動機側からの速度検出信号
Ｖ６とを加算器２８により比較演算し、そこに生
じた差信号ΔVを電流指令信号Ｖ２とし、上記電
流指令信号Ｖ２と電動機の入力電流を電流検出器
３４で検出して得た電流検出信号Ｖ３との差電圧
ΔV２に基づいて電動機を駆動する速度のフイー
ドバツク制御回路により行われることになる。 次にスクリユ１の前進に伴い、ノズルから金型
（図示なし）内に溶融樹脂が充填され、そこに負
荷が増加して、上記ひずみ計２１により検出され
た射出圧力が、上記設定器２６により予め設定さ
れた値以上になると、比較器２５が作動して切換
信号Ｖ７を信号切換器２７に出力する。 この切換信号Ｖ７の入力により信号切換器２７
は射出速度制御（実線）から射出圧力制御（鎖
線）に切換わる。これにより上記加算器２４にて
演算された射出圧力検出信号Ｖ５と圧力設定器
（図は省略）からの圧力指令信号Ｖ４との差信号
ΔV４が、上記速度指令信号Ｖ１に換わり圧力制
御信号ΔV４として加算器２８に入力する。 この加算器２８において圧力制御信号ΔV４は
上記速度指令信号Ｖ１の場合と同様に速度検出信
号Ｖ６と加算され、その差信号ΔVが増幅され
て、結局、圧力制御信号ΔV４は上記電流指令信
号Ｖ２として出力されるようになる。 これにより充填工程における速度のフイードバ
ツク制御回路は圧力のフイードバツク制御回路の
マイナーループとして働き、圧力制御信号ΔV４
が速度検出信号Ｖ６とも比較演算、増幅され、そ
れによりサーボモータ１９の駆動制御がなされて
射出圧力は力のフイードバツク制御により、予め
設定された値と一致するようになる。 また圧力制御時には既に金型キヤビテイ内が樹
脂で満たされており、スクリユは殆ど移動しない
ことから、圧力制御信号ΔV４が小さい場合で
も、速度検出信号Ｖ６の値も小さくなるので、差
信号ΔVは圧力制御信号ΔV４と殆ど変わらない
状態で大きなゲインを有する増幅器３０で増幅さ
れて、大きな電流指令信号Ｖ２として電動機に供
給されることから、速度のマイナーループを介さ
ずに、小さな圧力制御信号ΔV４をそのまま電流
指令信号Ｖ２として電動機の電流を制御する場合
に比べて、電動機に供給される電流が大きくな
り、電動機の出力トルクも大きくなるので、所定
の圧力に到達するまでの時間が短くなり、極めて
応答性のよい制御が可能となる。 またスクリユが前進中で電動機の回転子慣性力
が作用しているときに圧力制御に移行し、しかも
圧力検出信号Ｖ５の値が圧力指令信号Ｖ４の値よ
りも小さな状態で、圧力制御信号ΔV４が加算器
２８に入力された場合でも、速度検出信号Ｖ６が
移動中で大きいことから差信号ΔVは圧力制御信
号ΔV４とは逆の極性とされ、電動機を反対方向
に駆動する電機子電流が供給されることから、ス
クリユは急速に制動されるので、過充填となるこ
ともない。 なお上記実施例では直流サーボモータを使用し
ているが、電動機はブラシレスDCサーボモータ
あるいはACサーボモータ等であつてもよい。
る。 射出装置は、スクリユ１による射出部材を内装
した射出加熱筒２と、射出加熱筒の保持を兼ねる
機台３上のハウジング４とを有する。該ハウジン
グ４の内部には、スクリユ１の後端部に連結した
回動軸５を介して接続したスクリユ可動部材６
と、第３図に示すように、回動軸５と平行にして
ハウジング前後壁４ａ，４ｂにわたり架設した両
側の支軸７，７とがあり、その支軸７，７に上記
スクリユ可動部材６が前後方向に摺動自在に両端
部を貫挿して取付けてある。 上記回動軸５の後端には、スクリユ回転用の歯
車８を有する小径の延長軸５ａが突設してあり、
この延長軸５ａの端部にスラスト軸受け９を介し
て、上記スクリユ可動部材６が接続してある。ま
たスクリユ可動部材６の中央部は円筒形で、その
中央部の後端内にねじを内周面に施したねじ受部
材１０が嵌着してあり、そのねじ受部材１０にね
じ軸１１が、上記スクリユ１と同心にしてねじ込
んである。 このねじ軸１１の後端は、スラスト軸受１２を
もつてハウジング後壁４ｂに回転自在に保持した
軸部１１ａとなつており、その軸部１１ａに歯車
１３が取付けてある。 上記歯車８，１３は、ハウジング４の内部下側
の伝動軸１４に、クラツチ１５，１１６を設けて
取付けた歯車１７，１８とそれぞれ噛合してお
り、伝動軸１４とハウジング４の下側面に連結し
た直流電動式のサーボモータ１９の駆動軸は、駆
動ベルト２０をもつて連絡し、サーボモータ１９
を駆動源として、上記スクリユ１を回転及び軸方
向に可動することができるようにしてある。 ２１はハウジング後壁４ｂの変形量を測定する
ためのひずみ計で、スクリユ１が射出前進した際
の反力を受ける部位、即ち、上記軸部１１ａを保
持した部分の壁部に取付けてある。 なお２２は軸部１１ａを介してスクリユ１の回
転力を制御するブレーキ装置である。 上記ひずみ計２１はモールド型ひずみ計として
市販されているもので、ひずみゲージをプラスチ
ツクケース内にモールドしたものからなり、ねじ
ビスを用いて止着してある。 上記構造の電動式射出装置におけるスクリユ１
の回転後退（材料チヤージ）は、歯車１７，８を
もつて行われ、またスクリユ１の射出前進は歯車
１８，１３を介して行われる。即ち、歯車１３の
回転によりねじ軸１１も回転し、この回転力は回
動を阻止されたスクリユ可動部材側のねじ受部材
１０によつて推力に変換される。そしてスクリユ
可動部材６と共にスクリユ１が前進し、スクリユ
前方にチヤージされた射出加熱筒２内の溶融樹脂
をノズルから射出する。 この前進力が射出圧力であり、反力として上記
ねじ軸１１に同等の後退力が発生する。この後退
力はスラスト軸受１２を介してハウジング後壁４
ｂに支えられ、この結果、その後壁４ｂにも応力
が掛かり、ひずみ計２１を取付けた部分にも射出
圧力に対応して微小ではあるが変形が生じ、その
変形量はひずみ計２１によつて電気的に測定さ
れ、更に射出圧力として検出される。 上記ひずみ計２１では、ひずみ増幅器２３から
のブリツジ用電源が入力されると、後壁４ｂの変
形量に対応した出力を発生する（以下第１図参
照）。 この出力は電圧信号として、ひずみ増幅器２３
により増幅されて、射出圧力に対応した圧力検出
信号Ｖ５となり、記録計２３ａと後述の加算器２
４及び比較器２５の入力信号となる。 上記ひずみ増幅器２３から比較器２５に入力さ
れた圧力検出信号Ｖ５′は、射出速度制御を射出
圧力制御に切換える圧力が設定された設定器２６
の設定値と比較され、、さらに切換信号Ｖ７とし
て信号切換器２７に常時入力される。 この信号切換器２７は速度設定器（図は省略）
からの速度指令信号Ｖ１と圧力制御信号ΔV４と
を切換え、制御を射出速度制御或いは射出圧力制
御のいずれか一方に切換えるためのスイツチであ
る。 また上記圧力制御信号ΔV４は、射出圧力設定
器（図示なし）により設定された圧力指令信号Ｖ
４と、計測された上記射出圧力検出信号Ｖ５とが
加算器２４に入力され、その差信号が演算されて
出力された信号である。 上記速度指令信号Ｖ１とタコメータジエネレー
タ２９により検出された速度検出信号Ｖ６とを加
算器２８に加えて得られた差信号ΔVは、増幅器
３０にて増幅されて電流指令信号Ｖ２となり、そ
の信号Ｖ２とフイードバツクされる電流検出信号
Ｖ３とを、加算器３１に加えて得られた差電圧
ΔV２は、増幅器３２にて増幅されたのち、電力
変換器３３に供給される。 上記電力変換器３３は、サイリスタを使用した
点弧制御回路またはトランジスタを使用したパル
スワイド制御回路にて構成され、入力される信号
に応じた電機子電流Iaがサーボモータ１９に流れ
る。 また電機子電流Iaを検出するために、電力変換
器３３とサーボモータ１９との回路に電流検出器
３４が設けられ、その検出電流に対応した電流検
出信号Ｖ３は加算器３１にフイードバツクされ
る。 射出開始時における上記信号切換器２７は、速
度指令信号Ｖ１が加算器２８に加わるように切換
操作されており、速度指令信号Ｖ１と上記サーボ
モータ１９のタコメータジエネレータ２９の速度
検出信号Ｖ６との差信号ΔVに基づいてサーボモ
ータ１９の駆動制御がなされ、スクリユ前進速度
が射出速度設定値となるようにフイードバツク制
御されて、スクリユ１は前進する。 したがつて、金型キヤビテイ内に材料を充填す
る充填工程は、射出スクリユ（プランジヤ）の速
度指令信号Ｖ１と、電動機側からの速度検出信号
Ｖ６とを加算器２８により比較演算し、そこに生
じた差信号ΔVを電流指令信号Ｖ２とし、上記電
流指令信号Ｖ２と電動機の入力電流を電流検出器
３４で検出して得た電流検出信号Ｖ３との差電圧
ΔV２に基づいて電動機を駆動する速度のフイー
ドバツク制御回路により行われることになる。 次にスクリユ１の前進に伴い、ノズルから金型
（図示なし）内に溶融樹脂が充填され、そこに負
荷が増加して、上記ひずみ計２１により検出され
た射出圧力が、上記設定器２６により予め設定さ
れた値以上になると、比較器２５が作動して切換
信号Ｖ７を信号切換器２７に出力する。 この切換信号Ｖ７の入力により信号切換器２７
は射出速度制御（実線）から射出圧力制御（鎖
線）に切換わる。これにより上記加算器２４にて
演算された射出圧力検出信号Ｖ５と圧力設定器
（図は省略）からの圧力指令信号Ｖ４との差信号
ΔV４が、上記速度指令信号Ｖ１に換わり圧力制
御信号ΔV４として加算器２８に入力する。 この加算器２８において圧力制御信号ΔV４は
上記速度指令信号Ｖ１の場合と同様に速度検出信
号Ｖ６と加算され、その差信号ΔVが増幅され
て、結局、圧力制御信号ΔV４は上記電流指令信
号Ｖ２として出力されるようになる。 これにより充填工程における速度のフイードバ
ツク制御回路は圧力のフイードバツク制御回路の
マイナーループとして働き、圧力制御信号ΔV４
が速度検出信号Ｖ６とも比較演算、増幅され、そ
れによりサーボモータ１９の駆動制御がなされて
射出圧力は力のフイードバツク制御により、予め
設定された値と一致するようになる。 また圧力制御時には既に金型キヤビテイ内が樹
脂で満たされており、スクリユは殆ど移動しない
ことから、圧力制御信号ΔV４が小さい場合で
も、速度検出信号Ｖ６の値も小さくなるので、差
信号ΔVは圧力制御信号ΔV４と殆ど変わらない
状態で大きなゲインを有する増幅器３０で増幅さ
れて、大きな電流指令信号Ｖ２として電動機に供
給されることから、速度のマイナーループを介さ
ずに、小さな圧力制御信号ΔV４をそのまま電流
指令信号Ｖ２として電動機の電流を制御する場合
に比べて、電動機に供給される電流が大きくな
り、電動機の出力トルクも大きくなるので、所定
の圧力に到達するまでの時間が短くなり、極めて
応答性のよい制御が可能となる。 またスクリユが前進中で電動機の回転子慣性力
が作用しているときに圧力制御に移行し、しかも
圧力検出信号Ｖ５の値が圧力指令信号Ｖ４の値よ
りも小さな状態で、圧力制御信号ΔV４が加算器
２８に入力された場合でも、速度検出信号Ｖ６が
移動中で大きいことから差信号ΔVは圧力制御信
号ΔV４とは逆の極性とされ、電動機を反対方向
に駆動する電機子電流が供給されることから、ス
クリユは急速に制動されるので、過充填となるこ
ともない。 なお上記実施例では直流サーボモータを使用し
ているが、電動機はブラシレスDCサーボモータ
あるいはACサーボモータ等であつてもよい。
この発明は上述のように、射出速度制御は射出
速度指令信号と射出速度検出信号に基づく速度の
フイードバツク制御回路により行い、それによる
材料の充填量が予め設定された値に達したことの
検出により、速度のフイードバツク制御回路がマ
イナーループとして作用する圧力フイードバツク
制御回路による射出圧力制御に切換えて制御され
ることから、射出速度および射出圧力はそれぞれ
フイードバツク制御により常に指令信号に一致す
るように制御され、従来のオープンループ制御に
よる場合のようにモータの温度変化や、駆動系の
機械的伝動効率により出力トルクが変動する事が
ないので安定した制御が行える。 また、射出圧力制御時には速度のフイードバツ
ク制御回路がマイナーループとして作用すること
から、圧力制御信号ΔV４が小さくても増幅器３
０の作用により電流指令信号Ｖ２を大きくできる
ので、射出圧力制御時の応答性が向上し、より高
品質な成形品の成形が可能となる。 さらに、射出速度制御から射出圧力制御への切
換時に慣性力の影響を除去するための特別な制動
制御を行わなくとも、自動的に制動作用が発生す
ることから、過充填を生じることなく制御状態の
切換ができ、速やかな充填による高品質な成形品
の成形が可能となる。 したがつて、駆動源が電動機であつても、射出
工程を射出速度制御工程と射出圧力制御工程とに
分けて、速度及び圧力のフイードバツク制御が従
来よりも簡単にできるようになる等の特長を有す
る。 さらにまた、射出時の反力によるひずみから射
出圧力を電気的に検出するひずみ計を射出圧力セ
ンサー２１として用いたので、射出圧力の検出を
直接的に行うことができ、それにより電動機の温
度変化による出力トルクの変動や、駆動系の機械
的伝達効率の影響を少なくすることができるな
ど、従来よりも高精度な射出制御を行うことがで
きる等の特長をも有する。
速度指令信号と射出速度検出信号に基づく速度の
フイードバツク制御回路により行い、それによる
材料の充填量が予め設定された値に達したことの
検出により、速度のフイードバツク制御回路がマ
イナーループとして作用する圧力フイードバツク
制御回路による射出圧力制御に切換えて制御され
ることから、射出速度および射出圧力はそれぞれ
フイードバツク制御により常に指令信号に一致す
るように制御され、従来のオープンループ制御に
よる場合のようにモータの温度変化や、駆動系の
機械的伝動効率により出力トルクが変動する事が
ないので安定した制御が行える。 また、射出圧力制御時には速度のフイードバツ
ク制御回路がマイナーループとして作用すること
から、圧力制御信号ΔV４が小さくても増幅器３
０の作用により電流指令信号Ｖ２を大きくできる
ので、射出圧力制御時の応答性が向上し、より高
品質な成形品の成形が可能となる。 さらに、射出速度制御から射出圧力制御への切
換時に慣性力の影響を除去するための特別な制動
制御を行わなくとも、自動的に制動作用が発生す
ることから、過充填を生じることなく制御状態の
切換ができ、速やかな充填による高品質な成形品
の成形が可能となる。 したがつて、駆動源が電動機であつても、射出
工程を射出速度制御工程と射出圧力制御工程とに
分けて、速度及び圧力のフイードバツク制御が従
来よりも簡単にできるようになる等の特長を有す
る。 さらにまた、射出時の反力によるひずみから射
出圧力を電気的に検出するひずみ計を射出圧力セ
ンサー２１として用いたので、射出圧力の検出を
直接的に行うことができ、それにより電動機の温
度変化による出力トルクの変動や、駆動系の機械
的伝達効率の影響を少なくすることができるな
ど、従来よりも高精度な射出制御を行うことがで
きる等の特長をも有する。
図面はこの発明に係る電動式射出装置の射出制
御装置を例示するもので、第１図は射出制御装置
のブロツク図、第２図は射出装置の一部を切除し
た側面図、第３図は第２図−線断面図、第４
図は一部を切除した射出装置の背面図である。 Ｖ１……速度指令信号、Ｖ２……電流指令信
号、Ｖ３……電流検出信号、Ｖ４……圧力指令信
号、Ｖ５，Ｖ５′……射出圧力検出信号、Ｖ６…
…速度検出信号、Ｖ７……切換信号、ΔV……差
信号、ΔV２……差信号、ΔV４……圧力制御信
号、１……射出スクリユ、２１……ひずみ計、１
９……サーボモータ、２３……ひずみ増幅器、２
４……加算器、２５……比較器、２６……設定
器、２７……信号切換器、２８……加算器、２９
……タコメータジエネレータ、３０，３２……増
幅器、３１……加算器、３２……電力変換器。
御装置を例示するもので、第１図は射出制御装置
のブロツク図、第２図は射出装置の一部を切除し
た側面図、第３図は第２図−線断面図、第４
図は一部を切除した射出装置の背面図である。 Ｖ１……速度指令信号、Ｖ２……電流指令信
号、Ｖ３……電流検出信号、Ｖ４……圧力指令信
号、Ｖ５，Ｖ５′……射出圧力検出信号、Ｖ６…
…速度検出信号、Ｖ７……切換信号、ΔV……差
信号、ΔV２……差信号、ΔV４……圧力制御信
号、１……射出スクリユ、２１……ひずみ計、１
９……サーボモータ、２３……ひずみ増幅器、２
４……加算器、２５……比較器、２６……設定
器、２７……信号切換器、２８……加算器、２９
……タコメータジエネレータ、３０，３２……増
幅器、３１……加算器、３２……電力変換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 射出機構の駆動源として電動機を用いた電動
式射出装置の射出制御方法において、 金型キヤビテイ内に材料を充填する充填工程
は、射出プランジヤまたは射出スクリユの速度指
令信号Ｖ１と、電動機側からの速度検出信号Ｖ６
とを加算器２８により比較演算して生じた差信号
ΔVを電流指令信号Ｖ２とし、その電流指令信号
Ｖ２と電動機の入力電流を電流検出器３４で検出
して得た電流検出信号Ｖ３との差電圧ΔV２に基
づいて電動機を駆動する速度のフイードバツク制
御回路により行い、 圧縮、保圧工程は、射出圧力センサー２１とし
て射出時の反力によるひずみから射出圧力を電気
的に検出するひずみ計を用い、その射出圧力セン
サーにより検出した圧力検出信号Ｖ５と、射出圧
力設定器に設定された射出圧力指令信号Ｖ４とを
比較して得た圧力制御信号ΔV４を、上記速度指
令信号Ｖ１に換えて上記加算器２８に供給し、上
記速度のフイードバツク制御回路を備えた圧力の
フイードバツク制御回路により行い、 上記速度指令信号Ｖ１と圧力制御信号ΔV４の
切換は、上記速度のフイードバツク制御による材
料の充填量が、予め設定された値に達したときに
作動する信号切換器２７により行うことを特徴と
する電動式射出装置の射出制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992586A JPS61222718A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 電動式射出装置の射出制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992586A JPS61222718A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 電動式射出装置の射出制御方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1579484A Division JPS60174625A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 電動式射出装置における射出力検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61222718A JPS61222718A (ja) | 1986-10-03 |
| JPH0567410B2 true JPH0567410B2 (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12012799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992586A Granted JPS61222718A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 電動式射出装置の射出制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61222718A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2638626B2 (ja) * | 1988-10-24 | 1997-08-06 | 住友重機械工業株式会社 | 射出成形機のフィードバック制御方法 |
| JPH03178416A (ja) * | 1989-12-07 | 1991-08-02 | Niigata Eng Co Ltd | 電動式射出成形機の射出保圧制御方法および装置 |
| JPH04182111A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-06-29 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形機の圧油供給制御方法とその機構 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52124062A (en) * | 1976-04-12 | 1977-10-18 | Sumitomo Heavy Industries | Injection molding machine controller |
| JPS56105945A (en) * | 1980-01-25 | 1981-08-22 | Meiki Co Ltd | Device for controlling injection speed of injection molding machine |
| JPS5867430A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-22 | Hitachi Ltd | 射出成形機の射出制御方法 |
| JPS58179630A (ja) * | 1982-06-30 | 1983-10-20 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機 |
-
1986
- 1986-01-31 JP JP1992586A patent/JPS61222718A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61222718A (ja) | 1986-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2866019B2 (ja) | 電動射出成形機の射出装置 | |
| KR0136385B1 (ko) | 전동사출 성형기의 모터 제어장치 | |
| KR100405834B1 (ko) | 성형품의 중량변동을 줄일 수 있는 사출성형기의 제어장치 및 제어방법 | |
| EP1163993B1 (en) | Injection molding machine and method for controlling screw position in the same | |
| JP3434243B2 (ja) | 射出装置の圧力センサ零点調整方法 | |
| JPH0440176B2 (ja) | ||
| JPH0567410B2 (ja) | ||
| US5336073A (en) | Injection pressure limiting device for injection molding machine | |
| JP2002144391A (ja) | 射出成形機の制御方法 | |
| KR20000006224A (ko) | 사출성형기의스크루구동제어방법 | |
| JP3140996B2 (ja) | 電動射出成形機の射出装置 | |
| JP3719501B2 (ja) | 電動式射出成形機の制御方法 | |
| JPH0613185B2 (ja) | 電動式射出成形機における保圧力制御装置 | |
| JPS61195819A (ja) | 射出成形機における圧力制御装置 | |
| US20020005598A1 (en) | Method of controlling the screw of injection molding machine | |
| JP3534990B2 (ja) | 射出成形機の制御方法 | |
| JPH0464493B2 (ja) | ||
| JP3198800B2 (ja) | 型圧縮成形方法および装置 | |
| JPH0446213B2 (ja) | ||
| JP2000006207A (ja) | 射出成形機のスクリュ回転立上げ方法 | |
| JP3052187B2 (ja) | 電動射出成形機の背圧制御方式 | |
| KR930003743B1 (ko) | 전동식 사출장치에 사용되는 배압력(背壓力) 제어장치 | |
| JP3535063B2 (ja) | 射出成形機 | |
| JP2001269976A (ja) | 射出成形機の制御方法 | |
| JPH072358B2 (ja) | 電動式射出成形機の型締制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |