JPS62299320A - 射出成形機の自動原点調整方式 - Google Patents

射出成形機の自動原点調整方式

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JPS62299320A
JPS62299320A JP61141432A JP14143286A JPS62299320A JP S62299320 A JPS62299320 A JP S62299320A JP 61141432 A JP61141432 A JP 61141432A JP 14143286 A JP14143286 A JP 14143286A JP S62299320 A JPS62299320 A JP S62299320A
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dog
reference point
injection molding
origin
shaft
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JP61141432A
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Masao Kamiguchi
賢男 上口
Yuichi Hosoya
祐一 細谷
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Fanuc Corp
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/401Numerical 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 control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • GPHYSICS
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 3、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における射出軸、クランプ軸、エジ
ェクタ軸等の駆動軸原点調整方式に関する。
従来の技術 射出やクランプ(型締)等の駆動源に油圧を用いていた
射出成形機においては、射出のためのスクリューのスト
ロークやクランプ軸のストロークは油圧シリンダのスト
O−りによって決定され、スクリューやクランプ軸の原
点位置は自ずから機械的に決まっていた。
しかし、サーボモータで駆動される射出成形機において
は、サーボモータの回転量に灘械的制限がないので、こ
れらサーボモータで駆動される射出軸やクランプ軸、さ
らにはエジェクタ軸の原点位置は機械的に一律に決まら
ない。しかし、これらサーボモータで駆動される軸は、
射出成形機本体に対し正確に位置決めされなければ射出
成形機本体を破損させるおそれがある。例えば、射出軸
を例にとると、射出成形機本体に対し射出軸、即ち、ス
クリュー位置が正確に検出され位置決めされなければ、
加熱シリンダと衝突しスクリューや加熱シリンダを破損
される恐れがあるし、又、クッション量等の調整や射出
速度切換位置においてもスクリュー位置を射出成形機本
体に対し正確に検出し位置決めせねばならない。
又、クランプ軸においても同様で、クランプ軸を射出成
形機本体に対し正確に位置決めされてないと金型を破損
させる原因となる。
通常、サーボモータで駆動される軸の原点復帰は、機械
本体の座標系に対して位置決められたリファレンス点に
軸を位置決めすることによって行われるが、このリファ
レンス点は減速ドック信号の立下りより軸を駆動するサ
ーボモータが半回転する位置に決められている。即ち、
減速ドック信号が立下るときサーボモータに取付けられ
た絶対値パルスコーダのグリッド位置が半回転位置にあ
るように位置ずけられ、減速ドック信号が立下り、サー
ボモータが半回転してグリッドから1回転信号が得られ
るとき、その位置をリファレンス点としており、これに
より軸駆動系の歯車や駆動ベルト等の微調整等により軸
位置がずれたとき、サーボモータのリファレンス点に対
しプラス方向に半回転、マイナス方向に半回転、即ち1
回転内で原点調整ができるようにしである。
そして、この原点調整はリファレンス点復帰方向に軸を
移動させ、減速ドック信号が立下り、次に1回転信号が
得られた点で軸を停止させ、この停止した位置がリファ
レンス点位置からずれていると、減速ドック位置又は該
減速ドックを検出するリミットスイッチ等のセンサ位置
を移動させて停止位置がリファレンス位置になるよう手
動で補正していた。
発明が解決しようとする問題点 サーボモータで軸が駆動される工作橢械や、ロボット等
においてはこの原点復帰は格別問題にはならないが、射
出成形機においては射出成形機本体と駆動される軸の位
置関係の精度が上述したようにミクロン単位できびしく
要求されるため正確に各軸を射出成形機本体の座標系に
対し位置決めせねばならず、正確な原点復帰が要求され
る。
しかし、上述したように手動でリファレンス点に軸を位
置決めする方式であると、精度の高い位置決めはできな
いという欠点があった。
そこで、本発明の目的はサーボモータで射出軸、クラン
プ軸、エジェクタ軸等が駆動される射出成形機において
精度が高く正確に原点復帰が行われる自動原点復帰方式
を提供することにある。
問題点を解決するための手段と作用 本発明は、射出成形機のサーボモータで駆動される軸の
原点復帰において、軸を原点復帰開始位置からリファレ
ンス点方向に駆動し減速開始信号の消減後一回転信号が
得られると、現在値レジスタにリファレンス点座標位置
を書込むと共に、軸を絶対位置検出方向へ移動しセンサ
より絶対位置が検出されたときの現在値レジスタの値と
上記絶対位置の座標位置よりグリッド補正岳を求める。
軸が射出成形機本体に対し正確に位置決めされていれば
、減速開始信号の消減後一回転信号が得られたときの軸
の位置はリファレンス点座標位置であり、現在値レジス
タにリファレンス点座標位置が書込まれても現在値レジ
スタの値と軸位置とはずれはないので、上記センサで絶
対位置を検出したときの現在値レジスタの値は絶対位置
の座標位置を示すことになり上記グリッド補正量はゼロ
となる。しかし、軸くずれがあると現在値レジスタの値
と軸位置にずれが生じており、上記センサが絶対位置を
検出したとき現在値レジスタの値は絶対位置の座標位置
を示さないこととなり、その差は軸のずれ母として上記
グリッド補正量として求められる。
そこで、軸をグリッド補正量で補正されたリファレンス
点座標位置に達するまで移動し、達するとリファレンス
点座標位置を現在値レジスタに書込む。即ち、グリッド
補正量で補正されたリファレンス点座標位置は軸のずれ
に応じた正確なリファレンス点座標位置であるので、こ
の位置に軸が達したとき再度リファレンス点座標位置を
現在値レジスタに書込めば、軸は射出成形機本体の座標
系に対し正確に位置決めされたこととなる。このように
、現在値レジスタにより軸のずれ量を検出するのでその
ずれ母は軸を駆動する最少単位で検出でき、その結果、
正確に′R度よく軸の射出成形機本体に対する位置決め
、即ち原点復帰が自動的に行われることとなる。
実施例 第1図は本発明の一実施例のドグとリミットスイッチの
位置関係を示す図で射出軸を例にとって説明している。
2は射出成形機本体のベースに固着されたフロントプラ
テンで、1は該フロントプラテンに固着されたドグであ
り、該ドグは原点復帰開始位置を決める原点復帰開始位
置用ドグ1aと減速開始用ドグ1bを有している。A、
Bは上記原点復!1!開始位置用ドグ1a及び減速開始
用ドグ1bを各々検出するセンサとしてのリミットスイ
ッチで該リミットスイッチA、Bは射出軸、即ちスクリ
ュー軸に固着されている。そして、リミットスイッチA
が原点復帰開始位置用ドグ1aを検出したときはリミッ
トスイッチBは減速開始用ドグ1bを踏んでおらず(第
1図中右側 、B’で示す)、リミットスイッチBは減
速開始用ドグ1bに対しフロントプラテン2側に位置し
ている。
そしてリファレンス点座標位置はフロントプラテンから
11の距N(以下リファレンス点座標位置をLlという
)で減速開始用ドグより第1図中右側に配置されており
、第1図中減速開始用ドグ1bの右側立下り端位置にお
いて射出軸を駆動するサーボモータの絶対値バルスコー
ダのグリッド位置が半回転した位置になるように射出軸
が位置決めされ、かつ、リファレンス点座標位fffL
1は上記減速開始用ドグ1bの右側立下り端位置よりサ
ーボモータが半回転した位置、即ら、絶対値バルスコー
ダのグリッド位置からサーボモータが半回転し1回転パ
ルスが得られる位置にその座標位置が決められている。
そして、本実施例においては上記減速開始用ドグ1bの
右側立下り端を絶対位置し2とし、リミットスイッチB
が絶対位置し2を検出するセンサーをも兼ねている。
第2図は本実施例における動作原理の説明図で、図中G
は射出軸に取付けられた絶対値パルスエンコーダのグリ
ッドを示し、該グツトGの回転位置が図中最上部に来た
とき1回転パルスを発生するものとしており、第2図中
(a )は射出軸が正常に位置づけられているときの状
態を示し、第2図中(b)、(c)は各々射出軸がずれ
ている場合を示しているものである。
第2図(a )に示すように、射出軸が第2図中左から
右方向に移動し、リミットスイッチBが減速開始用ドグ
1bの右側立下り位置に達したときグリッドGはパルス
エンコーダの真下にあり、その後半回転して真上にグリ
ッドGが達し、1回転パルスが出力されたとリファレン
ス卓座標位置し1になるように設定されている。
しかし、射出成形機の割出軸の駆動系の歯車やベルトが
調整され餉出軸がずれた場合、第2図中(b)、(c)
に示すようにグリッドGが真上に来て1回転パルスが出
力される位置はリファレンス点座標位置し1上にない場
合が生じる。しかし、1回転パルスを受けて、受けた点
をリファレンス点としてリファレス点座標位置し1を現
在値レジスタに設定すれば、第2図(b)、(C)に示
すようにリファレンス点座標位置し1と1回転パルスを
受けた位置との差±αが誤差となって生じる。
そこで、本発明はリミットスイッチBが減速開始用ドグ
1bを踏みはずしてから1回転信号が得られた位置で仮
のリファレンス点位置として現在値レジスタRにリファ
レンス点位置座標L1を書込み、次に射出軸を第2図中
右から左へ移動し、リミットスイッチBが減速開始用ド
グ1bを踏むまで移動させる。踏んだ位置の現在値レジ
スタRの値と減速開始用ドグ1bの右側立下り端の絶対
位置L2とを比較し上記誤差±αを求め、求められた誤
差αをリファレンス点座標L1に補正し、この補正され
たリファレンス点位置に軸を移動させてその点に達した
とき、現在値レジスタRにリファレンス点座標位置し1
を設定し原点復帰を終了するようにしている。この動作
を第2図(C)の状態になったときを例にとり説明する
。まず、正常のリファレンス点と減速開始用ドグの右側
立下り端間の距離、即ちサーボモータの半回転量をL3
とする、リミットスイッチBが減速開始用ドグ1bを踏
みはずしてから1回転パルスを受けられた位置(第2図
(C)の状態)で現在値レジスタRには真の絶対座標位
置はし1+αであるにもかかわらず、リファレンス点座
標位置し1が設定される。次に軸が逆転しく第2図中右
から左へ)、リミットスイッチBが減速開始用ドグ1b
を踏むまで移動するとそのときの現在値レジスタRの値
はLl−(L3+α)である。一方この位置は絶対座標
位置し2であるから、現在値レジスタRの値から絶対座
標位置し2を減算すると、し1−13=12であるから
、 (Ll−(13+α))−12 =11−13−α−12 = −α となる。即ち、正常にリファレンス点座標位置L1に復
帰していればゼロになるべき所が一αとなり、αだけ引
きすぎていることとなり、現在の現在値レジスタRに対
し、αだけ減速開始用ドグ1b側にずれてリファレンス
点が存在することを意味する。そのため、現在値レジス
タがLl−αの値即ち、リファレンス点座標位ff1L
1に補正量−αを加算した値になるまで軸を移動し、そ
の位置に達したとき現在値レジスタRにリファレンス点
座標位1fL1を書込めば正しいリファレンス点位置が
現在値レジスタRに記憶されたこととなる。
以上のような動作を本発明は行うもので、第3図は本発
明を実施する射出成形機の要部制御ブロック図であり、
10は射出成形機を制御する数値制御装置(以下NG装
置という)で、NG用のマイクロプロセッサ(以下CP
Uという)11と、プログラマブルマシンコントローラ
(以下PMCという)用のCPtJ12を有しており、
PMC用CPU12には侵述する原点復帰ブムグラムや
射出成形機の各動作のシーケンスプログラム等を記憶し
たROM15が接続され、NG用CPL111には射出
成形機を全体的に制御する管理プログラムを記憶したR
OM14及び射出用、クランプ用。
スクリュー回転用、エジェクタ用等の各軸のサーボモー
タMを駆e t++御するサーボ回路17がサーボイン
ターフェイス16を介して接続されている。
又、PCはサーボモータMに設けられた絶対値バルスコ
ーダである。なお、サーボモータM、絶対値パルスコー
ダPC,サーボ回路17は第3図には1つのみ図示して
いる。また、18はバックアップ用電源を有する不揮発
性の共有RAMで、射出成形機の各動作を制御するプロ
グラムや各種設定値、パラメータ等を記憶するものであ
る、13はバスアービタコントローラ(以下BACとい
う)で、該8AC13にはNC用CPU11及びPMC
用CPU12.共有RAM18.入力回路20、出力回
路21の各バスが接続され、該BAC13によって使用
するバスをIIItmするようになっている。又、該B
AC13には表示装置はデータ入力装置(以下CRT/
MDIという)30がオペレータパネルコントローラ1
9を介して接続されている。なお、22はNG用CPt
J11が各種処理中においてデータの一時記憶等に利用
するRAMであり、PMC用CPL112にもRAMは
選択的に接続可能にされており、本実施例においては接
続されていない。AI、B1は射出軸に設けられたリミ
ットスイッチ、A2.82はクランプ軸に設けられたリ
ミットスイッチ、A3.83はエジェクタ軸に設けられ
たリミットスイッチで各々リミットスイッチA1.A2
.A3は第1図のリミットスイッチAに対応し各々各軸
に対して設けられたドグの原点復帰開始用ドグを検出す
るものである。又、リミットスイッチ81.82゜83
は第1図のリミットスイッチBに対応し、各々各軸に対
して設けられたドグの減速開始用ドグを検出するもので
ある。そして、これらリミットスイッチA1〜A3.8
1〜B3は入力回路20に接続されている。
次に本実施例の動作について第4図の動作フローチャー
トと共に説明する。
CRT/MDI30より原点復帰指令を入力すると、P
MC用CPU12は原点復帰プログラムをROM15よ
り読出し、順次各軸を原点復帰させる。まず射出軸から
開始するとして、PMC用CPtJ12はBACl3.
NG用CPtJ11.サーボインターフェイス16.サ
ーボ回路17を介して射出軸のモータMを駆動し原点復
帰開始位置方向へ射出軸を移動させる(ステップ81)
。そして、PMC用CPtJ12はBACl 3.入力
回路20を介してリミットスイッチA1より原点復帰開
始用ドグ検出信号が入力されたか否か判断しくステップ
S2)、IリミットスイッチA1がオンとなり検出信号
が入力されると、サーボモータMを逆転させ、射出軸を
リファレンス点方向へ移動させる(ステップ83)。
第1図に示すように、リミットスイッチA1がオンの状
態ではリミットスイッチB1はオフであり、PMC用C
PU12はリミットスイッチB1が減速開始用ドグを踏
みオンになったが否かBACl3.入力回路20を介し
て監視しくステップS4)オンになると、サーボモータ
Mを減速してそのままりフ?レンズ点方向へ軸移動を進
行させる。そして、リミットスイッチB1が減速開始用
ドグを踏みはずしリミットスイッチB1がオフとなった
(ステップ36)後、次に絶対値バルスコーダのグリッ
ドより1回転パルスが出力されたことをBACl3.N
C用CPLJ11.サーボインターフェイス16.−ボ
回路17を介して検出すると(ステップS7)、射出軸
の駆動を停止しくステップS8)、共有RAM18上の
現在値レジスタRに共有RAM18に設定記憶されてい
るリファレンス点座標像1fL1を書込む(ステップ8
9)。なお、この点は補正される前の仮りリファレンス
点である。次にサーボモータMを駆動し絶対位置検出方
向へ軸を移動させるが、本実施例においては減速開始用
ドグが絶対位置検出用ドグを兼ねているため、射出軸は
第1図中左方へ移動しくステップ510)、リミットス
イッチB1よリオン信号が入力されたか否か監視しくス
テップ511)、リミットスイッチB1が減速開始用ド
グを踏みオンとなると射出軸の移動を停止しくステップ
512)、現在値レジスタRの値より共有RAM18に
設定記憶されている絶対位置し2を減算しグリッド補正
量±αを求める(ステップ513)。次に、再び原点復
帰開始位置方向に軸を移動させて(ステップS14) 
、リミットスイッチAがオンになるとくステップ815
) 、サーボモータMを逆転させリファレンス点方向へ
軸移動させ(ステップ816)、前述同様リミットスイ
ッチB1が減速開始用ドグを踏むとくステップ517)
、軸移動の速度を減速し現在値レジスタRが補正したリ
ファレンス点座標位置、即ち、共有RAM18に記憶し
ているリファレンス点座標像fiffL1に上記ステッ
プ813で算出したグリッド補正量αを加算した新しい
リファレンス点座標位置に達したとき(ステップ818
)、現在値レジスタにリファレンス点座様位置L1を書
込む(ステップ519)。これにより射出軸が正しいリ
ファレンス点座標像@L1にあるときリファレンス点座
標位置L1が現在値レジスタR1,:書込まれ、射出軸
は射出成形機本体に対し正しい位置に精確に位置決めら
れたこととなる。
こうして射出軸について原点復帰動作が終了すると、次
にクランプ軸に対し同様な処理が行われ、又エジェクタ
軸についても同様な処理が行われ射出軸、クランプ軸、
エジェクタ軸が自動的に順次原点復帰することとなる。
なお、上記実施例では絶対位置として共有RAM18に
記憶させた値を減速開始用ドグのリファレンス点側の立
下り端の位置としたが、絶対位置を原点復帰開始用ドグ
の立下り端位置としてリミットスイッチAを絶対位置検
出用センサーとして兼ねさせると、上記第4図に示す動
作フローチャートにおいてステップ311においてリミ
ットスイッチBの代りにリミットスイッチAとし、ステ
ップS14.S15を省略することができる。即ち、リ
ミットスイッチAがオンする状態はリミットスイッチB
がすでに減速開始用ドグをリファレンス点位置よりフロ
ントプレート側に踏み越えている状態であるから、ステ
ップS14.S15を省略することができるものである
なお、絶対位置用のドグ及び、該ドグを検出するための
リミットスイッチ等のセンサを別に設けてもよいことは
もちろんである。又、上記実mPAではドグ1を射出成
形機本体に固定し、リミットスイッチ等のセンサを移動
する軸に固着したが逆にリミットスイッチ等のセンサを
射出成形機本体に固着し、ドグ1を軸に固着してもよい
。又、センサとしてのリミットスイッチを光電管や近接
スイッチ等のセンサに変えてもよ(、この振合、ドグも
、これらセンサに対応するものに変える必要がある。
発明の効果 以上述べたように、本発明はサーボモータで駆動される
軸の射出成形機本体の対する位置が、軸駆動系の歯車や
ベルト等の調整でずれが生じていた場合、そのずれ聞を
自動的に検出し、しかもそのずれmを軸を駆動するサー
ボモータの移動最少単位量まで精確に検出し、かつ、自
動的にずれを補正して軸の原点位置調整を行うから、軸
は正確に射出成形機に対し位置決めされ射出成形機に必
要とするミクロン単位までの正確な原点復帰を可能とす
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のドグとリミットスイッチの
位置関係を示す説明図、第2図は同実施例における本発
明の詳細な説明図、第3図は本発明の一実施例の要部制
御ブロック図、第4図は同実施例における動作処理フロ
ーチャートである。 1・・・ドグ、2・・・フロントプラテン、1a・・・
原点復帰開始用ドグ、1b・・・減速開始用ドグ、Ll
・・・リファレンス点座標位置、[2・・・絶対位置、
G・・・グリッド、A、A1へA3.B、81〜B3・
・・リミットスイッチ。 (ほか2名) 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)射出成形機のサーボモータで駆動される軸の原点
    復帰において、軸を原点復帰開始位 置からリファレンス点方向に駆動し減速開 始信号の消減後一回転信号が得られると、 現在値レジスタにリファレンス点座標位置 を書込むと共に、軸を絶対位置検出方向へ 移動しセンサより絶対位置が検出されたと きの現在値レジスタの値と上記絶対位置の 座標位置よりグリッド補正量を求め、軸を 移動し該グリッド補正量で補正されたリフ ァレンス点座標位置に達するとリファレン ス点座標位置を現在値レジスタに書込む射 出成形の自動原点調整機。
  2. (2)原点復帰開始位置用ドグと減速開始用ドグと各ド
    グを検出するセンサを各々設け、ド グ又は、センサのどちらか一方を射出成形 機本体に固着し、他方を軸に固着し、上記 原点復帰開始位置、及び減速開始信号を上 記各センサより得るようにした特許請求の 範囲第1項記載の射出成形機の自動原点調 整方式。
  3. (3)上記絶対位置は軸がリファレンス点方向から移動
    し、上記減速開始用ドグと対応する センサが該減速開始用ドグを検出する位置 である特許請求の範囲第2項記載の射出成 形機の自動原点調整方式。
  4. (4)上記絶対位置は軸がリファレンス点方向から移動
    し、上記原点復帰開始用ドグと対応 するセンサーが該原点復帰開始用ドグを検 出する位置である特許請求の範囲第2項記 載の射出成形機の自動原点調整方式。
JP61141432A 1986-06-19 1986-06-19 射出成形機の自動原点調整方式 Pending JPS62299320A (ja)

Priority Applications (5)

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