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JPS6330227A - 計量終了時におけるスクリュ−停止制御方式 - Google Patents

計量終了時におけるスクリュ−停止制御方式

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Publication number
JPS6330227A
JPS6330227A JP61172824A JP17282486A JPS6330227A JP S6330227 A JPS6330227 A JP S6330227A JP 61172824 A JP61172824 A JP 61172824A JP 17282486 A JP17282486 A JP 17282486A JP S6330227 A JPS6330227 A JP S6330227A
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JP
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screw
injection
back pressure
value
servo motor
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Masao Kamiguchi
賢男 上口
Hiroshi Umemoto
梅本 広
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Publication date
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Priority to DE8787904940T priority patent/DE3782330T2/de
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Publication of JPH0473688B2 publication Critical patent/JPH0473688B2/ja
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明はスクリューを前進さけて溶融樹脂を射出させる
射出軸の駆動源にサーボモータを用いた射出成形機にお
ける計量終了時点におけるスクリュー軸停止F制御方式
に関する。
従来の技術 射出成形機の計量工程においては、スクリューに対し前
進方向(射出方向)に一定の背圧を加え、スクリューを
回転させることによって加熱シリンダ内で樹脂材料は加
熱されると共にスクリューの回転による摩擦熱によって
溶融状態となり加熱シリンダ先端部に溶融材料が貯えら
れるにつれて樹脂材料の溶融圧力によってスクリューを
後退させ、スクリューが計口位置に達するとスクリュー
の回転を停止上シ、スクリューを微か後退させて無背圧
とする。即ちサックバックを行わせ、スプループッシコ
とノズル間の溶融樹脂の連続を切って、樹脂のだれ等を
防止するが、従来の射出成形機においては、スクリュー
の軸方向への移動の駆動源、即ち、射出軸の駆動源に油
圧を用いていたため、このサックバックも油圧によって
筒中に行うことができた。
一方、最近射出軸の駆動源にサーボモータを使用する射
出成形機が開発されており、該11−ボモータによって
射出軸が駆動される射出成形機においては、計量時には
、射出軸の号−ボモータにトルクリミットをかけて該サ
ーボモータの出力トルノ7を制限し、設定背圧が樹脂に
加わるよう制御する方式が開発されている(特願昭60
−2576368参照)。この方式においては、スクリ
ュー軸の軸方向に加わる力は、回転運動を直線運動に変
λる伝動装置等を介してサーボモータより加えられるか
、この伝動装置等の摩擦力と設定背圧との差分がサーボ
モータの出力1ヘルクとなるようトルクリミット印加し
、かつ、上記摩擦力が設定背1丁より大きい場合にはオ
フセット電圧を印加すると共にエラーレジスタの値を一
定サイクルでフォローアツプして[01にすることによ
って設定背圧を樹脂に印加している。
第3図は、この方式における4L−水回路の1079図
で100は64出軸のサーボ回路、200は射出成形機
を制御するための数値制御装置(以下、NGという)本
体、Mはスクリューを軸方向に駆動させるための射出用
、即ち射出軸のサーボモータ、PはサーボモータMに設
けられたスクリューの位置、速度等を検出するためのパ
ルスエンコーダ、101はNC本体からの移動指令とパ
ルスエンコーダPからの移動量との差を記憶するエラー
レジスタ、102は該エラーレジスタ101の値をアナ
ログ信号に変換するD/A変換器、103は上記D/A
変換器5から出力される速度指令の電圧に後述するオフ
セット電圧を加算した電圧とパルスエンコーダPからの
周波数を電圧に変換するF/V変換器104からの現在
の速度に対応する電圧との差を増幅し、サーボモータM
の電機子への駆動電流指令を出力する誤差増幅器、10
5は設定背圧に保持するため上記誤差増幅器103の出
力を一定値でクランプするトルクリミット手段で、NC
本体200からの指令をD/A変換器109でアナログ
量に変換してNC本体200から指令された値でクラン
プするものである。
106は1〜ルクリミット手段105から出力される駆
動電流指令と電流検出器108で検出したサーボモータ
へ4の現在の駆動電流の差を増幅する誤差増幅器、10
7は誤差増幅器106の出力に応じて作動する電力増幅
器である。
以上のような構成において、設定背圧が伝u+P3構の
摩擦力より大きい場合においては、NC本体200から
はオフセラミ−出力を出さずに、NC本体200からの
トルクリミット指令は設定背圧から摩擦力を差引いた値
に対応する1〜ルクリミツト指令を出すようにする。そ
して、計量・混練■稈を開始させるとNC本体200か
らエラーレジスタ101にはスクリュー位置を現在位置
に保持するよう速庶指令はゼロが出力されている。又、
計量・混練用のモータを駆動しスクリューが回転すると
樹脂は溶融され、その溶融圧力によりスクリューを後退
する。その結果、パルスエンコーダPからはスクリュー
後退方向のパルス(負のパルス)が出力され、エラーレ
ジスタに加算されることとなる。そのためO/A変換器
102.誤差増幅器103を介してスクリューを前進さ
せ、元の位置に復帰させるようトルク指令、即ち駆動電
流指令が出されるが、この指令値はトルクリミット手段
105によってクランプされるから、トルクリミット手
段105で設定された値以上の駆動電流指令が出されず
、スクリューはトルクリミット手段で設定された値に対
応する圧力が樹脂を押圧することとなる。即ち設定背圧
が樹脂に加わることとなる。一方、NC本体200はエ
ラーレジスタ101の値を一定周期で読出して該エラー
レジスタ101の値をゼロにするようフォローアツプす
る。しかし、エラーレジスタ101の値を検出してエラ
ーレジスタ101から検出した値を減算してフォローア
ツプするには遅れがあるためエラーレジスタ101はゼ
ロになることなく、常にスクリューを前進させ元の位置
へ復帰するような指令が川される。このようにして、設
定背圧を樹脂に与えながら計量点までスクリューが後退
すると(NC本体200はフォローアツプする毎にスク
リューの現在位置を検出できる)、スクリューの回転を
止め、計量・混練工程は終了する。
一方、設定背圧が摩擦力より小さいとき、NC本体20
0からはスクリューを後退させる方向のオフセット電圧
(マイナス)を出力させ、又、トルクリミット値として
は摩擦力から設定圧力を差引いた値に対応するトルクリ
ミット値を出力する。
そして、スクリューを回転させて計量・混線を開始する
と、スクリューを後退させる方向のオフセット電圧によ
り、誤差増幅器103を介してスクリューを後退させる
ようにサーボモータMを駆動すべき駆動電流指令がが出
されるが、しかし、トルクリミット手段105によって
、その出力は設定された摩擦力から設定背圧を差引いた
値に対応する駆動電流指令しか出されない。
しかし、伝動機構の摩擦力が存在するため樹脂に加わる
力はこの摩擦力からモータの出力トルクを差引いた値、
すなわち設定背圧が加わることとなる。このようにして
、樹脂は設定背圧で押されながらスリューの回転により
生じた樹脂の溶融圧によりスクリューを後退させる。一
方、NC本体200は前述同様、■クーレジスタ101
をフォローアツプし計量点に達したら計量・混練を終了
する。
発明が解決しようとする問題点 射出軸をサーボモータで駆動゛する射′出成形機におい
ては、上述したような計量方式が開発されているが、計
量工程の最終段階でスクリュー軸を後退させ、サックバ
ックを行わせようとするとき、スクリュー軸を後退させ
るために、背圧のための小さいトルクリミットを解除し
、サーボモータMの出力トルクを大きくすると、前述し
たようにエラーレジスタ101にはスクリューを前進さ
せる方向のエラー量がわずかであるが溜っているため、
スクリュー軸が前進してしまい、スムースなサックバッ
クができないという欠点があった。
そこで、本発明は、計量の最終工程的のサックバック時
にスクリュー軸が前進することのないようなスクリュー
軸停止制御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 スクリユー軸を軸方向に移動させて射出を行う射出軸の
駆動源にサーボモータを使用し、計量時には該サーボモ
ータに対し樹脂に設定背圧が加わるようトルクリミット
を印加し、スクリューを回転させて計量を行う射出成形
機の計量において、スクリュー軸が計量終了点のスクリ
ューバック位置に達すると、スクリューの回転を停止し
、射出軸の上記サーボモータのサーボ回路内のエラーレ
ジスタをフォローアツプしエラー量をゼロにした後、設
定背圧に対するトルクリミットを解除する。
その結果、スクリューを軸方向に移動させる上記サーボ
モータに対してはエラーレジスタの値がゼロであるら、
設定背圧に対するトルクリミットを解除し、該サーボモ
ータが大きなトルクが出力可能になっても、移動指令が
該サーボモータに入力されないことにより、スクリュー
は計量終了点まスクリューバック位置に停止している。
そして、その後、スクリュー軸を後退させ、スクリュー
バックを行う場合は、上記サーボモータは大ぎな出力ト
ルクを出すからスクリューバックは間中に行われ、スク
リューバック位置にスクリューを停止にさせることがで
きる。
実施例 第1図は本発明を実施する一実施例の射出成形機の制御
部の要部ブロック図であり、1は射出成形機を制御する
数値制御装置(以下、NGという)で、NC用のマイク
ロプロセッサ(以下、CPLI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CPLJ12を有している。NC用のCPU11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ROM14、データの一時記憶のためのRAM15
及びクランプ用、エジェクト用、射出用、スクリュー回
転用の各軸のサーボモータを駆動制御するサーボ回路が
サーボインターフェイス18を介して接続されている。
なお、第1図には、射出軸とスクリュー回転軸のサーボ
モータMa 、Mb及びサーボ回路23.24のみを示
す。また、少なくとも、射出軸のサーボ回路22は第3
図に示したサーボ回路100と同じようにトルクリミッ
トがかけられるようになっている。
P5M C用CPL112には後述する射出成形機の動
作のシーケンスプログラムを記憶したROM16及びデ
ータの一時記憶のためのRAM17が接続されている。
また、19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NCプログ
ラムや各種設定値、パラメータ等を記憶するだめのもの
である。13はバスアービタコントローラ(以下、BA
Cという)で、該BAC13にはNC用CPU11及び
PMC用CPU12.共有RAM19.入力回路20、
出力回路21の各バスが接続され、該BAC13によっ
て使用するバスを制御するようになっている。また、該
BAC13にはオペレータパネルコントローラ22を介
して表示装置付データ入力袋間(以下、CRT/MDI
という)2がシリアル接続されている。
次に、本実施例の動作を説明する。
まず、CRT/M[)12より計量終了点の背圧スクリ
ューバック位置、サックバック量等の各種設定値を設定
し、共有RAM19の所定番地に記憶させ、射出成形機
を稼動させ、共有RAM19に記憶されたNCプログラ
ムによって射出成形動作を開始させるが、第2図は、h
1量開始からサックバック終了までのNC用CPU11
とPMC用CPjJ12が行う処理のフローチャートで
あって、計fil稈に入ると、NC用CPU11は従来
どおりの計量処理を行う。すなわち、NCプログラムに
従ってNC用CP U 11はサーボインターフェイス
18.サーボ回路24を介してスクリュー回転軸、づイ
Tわちスクリュー回転用のサーボモータMbを設定され
た回転速度で駆動すると共に、射出軸のサーボモータM
aに対しては、前述したように削出系の伝動装置の摩擦
力と設定背圧の差をトルクリミットとして出力し、かつ
、上記摩擦力が設定背圧より大きい場合には、オフセッ
ト電圧(マイナス)が出力され、サーボ回路22内のエ
ラーレジスタ(第3図の101)をフォローアツプしな
がら計量・混練が行なわれることとなる(ステップ81
)。かくして、フォローアツプににす、射出軸の視在値
レジスタの値が計量終了点のスクリューバック位置に達
すると、NC用CP1J11はスクリュー回転軸のサー
ボモータMbの回転を止めると共に、射出軸に対しフォ
ローアツプを停止すると共にオフセット電圧が出力され
ていたならば、そのオフセラ1〜電圧の出力を停止し、
計量終了のMコードM1をBAC13を介して共有RA
M19に書込む(ステップS2)。この段階ではスクリ
ューの回転は停止し、フォローアツプを停止したことに
より、射出軸のサーボ回路23内のエラーレジスタ内に
は、前述したようにフォローアツプの遅れによってエラ
ー量が溜っている。そのため、射出軸のサーボモータM
aは設定背圧で樹脂を押圧し、スクリューの軸方向への
移動は停止している。また、設定背圧により摩擦力の方
が大きい場合は、オフセット電圧が停止されることによ
り摩擦力が溶融樹脂の圧力(背圧)より強いことから、
摩擦力によって計量・終了位置で停止している。
一方、PMC用CPtJ12はBAC13を介して共有
RAMに計量終了のMコードM1が書込まれたことを検
出すると、射出軸に対しザーボオフ信号5VF1を共有
RAM19に書込む(ステップ83)。NC用CPLJ
11は共有RAM19に射出軸に対するサーボオフ信号
5VF1が書込まれたことを検出すると、サーボモータ
Maの励磁は持続させると共に再びフォローアツプを開
始し、射出軸のサーボ回路23のエラーレジスタ(第3
図における101)からその値が「0」であることを検
出するまでフォローアツプを行う(ステップ84.85
)。エラーレジスタの値がrOJであることを検出する
と、分配完了信号DENを共有RAM19に書込む(ス
テップS6)。PMC用CPU12は共有RAM19に
分配完了信号DENが書込まれたことを検出すると、射
出軸に対するサーボオフ信号5VF1を解除しくステッ
プS 7 ) 、iU定定圧圧応じて出力していたトル
クリミット値を書き変え(ステップS8)、計量終了の
MコードM1に対する処理終了信号FINを共有RAM
19に書込む(ステップS 9’)。かくして、射出軸
のサーボモータMaに対して背圧に応じた小さな値のト
ルクリミットが解除され、該サ−ボモータM2からは大
きなトルクを出力可能となるが、該q・1出軸のサーボ
モータJylaのサーボ回路23内のJラーレジスタ内
にはエラー量が溜っておらず「0」であるから、スクリ
J−軸は停止したままである。一方、NC111CPL
J11は共有RAM19よりFIN信号を検出すると、
MコードM1を解除しくステップ510)、射出軸のサ
ーボモータMaを駆動し、設定されたサックバック量だ
けスクリューを後退させる(ステップ511)。このと
き、射出軸のサーボモータMaには小さなトルクリミッ
トがかけられてないため、大きな出力トルクを出すこと
ができるためサックバックは簡単に行うことができる。
かくして、計量・混線工程は終了する。
発明の効果 計量・混線中に溶融樹脂に設定背圧が印加されるよう射
出軸のサーボモータにトルクリミットをかけてトルク制
限し、計量終了点のスクリューバック位置に達すると、
スクリューの回転を止め、射出軸のサーボモータのサー
ボ回路内のエラー量ジスタをフォローアツプしてエラー
量をゼロにして該サーボモータに対する移動指令をゼロ
にした後、トルクリミットを解除して大きな゛トルクで
サックバックを行わせるようにしたから、計量終了の最
終段階でサックバックに移行するするとき、スリューが
前進することなく正確にサックバック量だけ後退させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する一実施例の制御部の要部ブロ
ック図、第2図は同実施例における計量時における動作
処理フローチャート、第3図は背圧を制御するサーボ回
路のブロック図である。 1・・・数値制御装置、2・・・表示装置付データ入力
装置、Ma・・・射出用サーボモータ、Mb・・・スク
リュー回転用サーボモータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スクリュー軸を軸方向に移動させて射出を行う射出軸の
    駆動源にサーボモータを使用し、計量時には該サーボモ
    ータに対し樹脂に設定背圧が加わるようトルクリミット
    を印加し、スクリューを回転させて計量を行う射出成形
    機の計量において、スクリュー軸が計量終了点のスクリ
    ューバック位置に達すると、スクリューの回転を停止し
    、射出軸の上記サーボモータのサーボ回路内のエラーレ
    ジスタをフォローアップしエラー量をゼロにした後、設
    定背圧に対するトルクリミットを解除してサツクバツク
    を行いスクリューを停止させる計量終了時におけるスク
    リュー停止制御方式。
JP61172824A 1986-07-24 1986-07-24 計量終了時におけるスクリュ−停止制御方式 Granted JPS6330227A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61172824A JPS6330227A (ja) 1986-07-24 1986-07-24 計量終了時におけるスクリュ−停止制御方式
US07/196,080 US4812268A (en) 1986-07-24 1987-07-24 Suckback method and apparatus in an injection molding machine
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DE8787904940T DE3782330T2 (de) 1986-07-24 1987-07-24 Ruecksaugverfahren in einspritzgiessanlage.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61172824A JPS6330227A (ja) 1986-07-24 1986-07-24 計量終了時におけるスクリュ−停止制御方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6330227A true JPS6330227A (ja) 1988-02-08
JPH0473688B2 JPH0473688B2 (ja) 1992-11-24

Family

ID=15949043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61172824A Granted JPS6330227A (ja) 1986-07-24 1986-07-24 計量終了時におけるスクリュ−停止制御方式

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4812268A (ja)
EP (1) EP0276324B1 (ja)
JP (1) JPS6330227A (ja)
DE (1) DE3782330T2 (ja)
WO (1) WO1988000519A1 (ja)

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