JP2015120302A - 同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置 - Google Patents
同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015120302A JP2015120302A JP2013265856A JP2013265856A JP2015120302A JP 2015120302 A JP2015120302 A JP 2015120302A JP 2013265856 A JP2013265856 A JP 2013265856A JP 2013265856 A JP2013265856 A JP 2013265856A JP 2015120302 A JP2015120302 A JP 2015120302A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- limit value
- torque limit
- axes
- synchronization error
- 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.)
- Granted
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
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
-
- 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
-
- 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
- B29C2045/1791—Means for spacing or distancing mould supporting plates, e.g. for mould exchange
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76003—Measured parameter
- B29C2945/7602—Torque
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76003—Measured parameter
- B29C2945/76083—Position
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76003—Measured parameter
- B29C2945/76083—Position
- B29C2945/76093—Angular position
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76177—Location of measurement
- B29C2945/7618—Injection unit
- B29C2945/76214—Injection unit drive means
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76177—Location of measurement
- B29C2945/76224—Closure or clamping unit
- B29C2945/7623—Closure or clamping unit clamping or closing drive means
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76494—Controlled parameter
- B29C2945/76511—Torque
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76494—Controlled parameter
- B29C2945/76568—Position
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76494—Controlled parameter
- B29C2945/76568—Position
- B29C2945/76578—Position angular position
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76655—Location of control
- B29C2945/76658—Injection unit
- B29C2945/76692—Injection unit drive means
-
- 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
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76655—Location of control
- B29C2945/76702—Closure or clamping device
- B29C2945/76709—Closure or clamping device clamping or closing drive means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
【課題】モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正することを特徴とする同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置を提供する。
【解決手段】位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備え、同期誤差検出部58は、マスタ軸60Mのモータからの位置帰還とスレーブ軸60Sのモータからの位置帰還との差分を同期誤差として算出し、出力し、補正量算出部52は同期誤差検出部58から入力する同期誤差に対応するトルク指令の補正量を算出し、出力し、加算器59では補正量算出部52から出力されるトルク指令の補正量とトルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部54Bに出力される。
【選択図】図1
【解決手段】位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備え、同期誤差検出部58は、マスタ軸60Mのモータからの位置帰還とスレーブ軸60Sのモータからの位置帰還との差分を同期誤差として算出し、出力し、補正量算出部52は同期誤差検出部58から入力する同期誤差に対応するトルク指令の補正量を算出し、出力し、加算器59では補正量算出部52から出力されるトルク指令の補正量とトルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部54Bに出力される。
【選択図】図1
Description
本発明は、射出成形機の制御装置に関し、特に、同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置に関する。
射出成形機には、軸の駆動機構としてサーボモータを用いるものが知られている。小型の射出成形機の場合、射出部や型締部などの被駆動部材に対してそれぞれ1つのサーボモータを設けて駆動する場合が多いが、大型の射出成形機の場合、大きな軸駆動力が必要になることから、1つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動する技術が知られている。この時、複数のサーボモータ間で位置の同期を保つ技術として、例えば特許文献1に記載されているように、複数の被駆動部分の相互間での位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段を備え、各電動モータへの制御量を該位置ずれ算出手段により算出された位置ずれ量に基づいて補正して、上記の各電動モータの制御を行なう技術が知られている。
ところで、射出成形機の被駆動部材を駆動するにあたって、被駆動部材や、被駆動部材に取り付けられた金型やスクリュに過大な力が加わるのを防ぐために、サーボモータのトルクを所定トルク以下に制限する場合がある。このとき、複数のサーボモータのトルクを、それぞれ同一の所定トルク以下に制限してしまうと、複数のサーボモータ間の相互間での位置や速度の差に基づいて各モータへの制御量を補正したとしても、結局は同一の所定トルクで各モータを駆動することになるため、複数のサーボモータ間で位置の同期性が悪化するおそれがあった。
特許文献2には、複数のサーボモータによって、特にはサーボモータの出力トルクを制限して一つのアクチュエータを制御するとき、各サーボモータ間の回転角度の差を検出し、該差が所定値を越えたときにサーボモータの駆動を停止させるようにする技術が知られている。しかし、特許文献2に記載の技術では、複数のサーボモータ間で位置の同期性が悪化した時にサーボモータの駆動を停止させるにすぎず、サーボモータのトルクを制限しながら位置の同期性が悪化しないように制御することは難しいという問題があった。
そこで、本発明の目的は、1つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正することを特徴とする同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置を提供することである。
本願の請求項1に係る発明は、射出成形機における1つの被駆動部材を複数の軸で駆動する射出成形機の制御装置において、前記被駆動部材を駆動する複数の軸のトルクを制限するトルク制限部と、前記複数の軸の相互の同期誤差を検出する同期誤差検出部と、前記検出した各軸の同期誤差が小さくなるように前記トルク制限部のトルク制限値を補正するトルク制限値補正部と、を有することを特徴とする射出成形機の制御装置である。
請求項2に係る発明は、前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち唯一のマスタ軸を含む全ての軸、または唯一のマスタ軸を除くそれ以外のスレーブ軸に対するトルク制限値をそれぞれ補正することを特徴とする請求項1に記載の射出成形機の制御装置である。
請求項3に係る発明は、前記同期誤差検出部は、マスタ軸とそれ以外の各スレーブ軸の位置の差、または全軸の平均位置と各軸の位置の差、または各軸について該当軸の位置とそれ以外の軸の平均位置の差、の何れか一つに基づいて同期誤差を検出することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項4に係る発明は、前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が遅れている軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を大きくするように補正すること、および、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が進んでいる軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を小さくするように補正することの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項2に係る発明は、前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち唯一のマスタ軸を含む全ての軸、または唯一のマスタ軸を除くそれ以外のスレーブ軸に対するトルク制限値をそれぞれ補正することを特徴とする請求項1に記載の射出成形機の制御装置である。
請求項3に係る発明は、前記同期誤差検出部は、マスタ軸とそれ以外の各スレーブ軸の位置の差、または全軸の平均位置と各軸の位置の差、または各軸について該当軸の位置とそれ以外の軸の平均位置の差、の何れか一つに基づいて同期誤差を検出することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項4に係る発明は、前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が遅れている軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を大きくするように補正すること、および、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が進んでいる軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を小さくするように補正することの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置である。
本発明により、1つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正する機能を有する射出成形機の制御装置を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。本発明の射出成形機の制御装置は、1つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正することを特徴とする。
<実施形態1>
図1はスレーブ軸のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
図1はスレーブ軸のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
位置制御部51Aは、位置指令とマスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還との差(目標位置―実位置)に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。位置制御部51Bは、位置指令とスレーブ軸60Sのモータからの位置帰還との差(目標位置―実位置)に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器61M,61Sが内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。
速度制御部53Aは、位置制御部51Aから出力される速度指令と微分処理部57Aから帰還されるマスタ軸60Mのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。速度制御部53Bは、位置制御部51Bから出力される速度指令と微分処理部57Bから帰還されるスレーブ軸60Sのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。
トルク制限部54Aは、速度制御部53Aから出力されるトルク指令とトルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とを比較し、比較の結果,絶対値の小さい方をトルク指令値として、電流制御部56Aに出力する。トルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値を超えれば、速度制御部53Aから入力したトルク指令は制限される。トルク制限部54Bは、速度制御部53Bから出力されるトルク指令と加算器59から出力されるトルク制限値とを比較し、比較の結果,絶対値の小さい方をトルク指令値として、電流制御部56Bに出力する。
電流制御部56Aはトルク制限部54Aから出力されるトルク指令を入力し、入力したトルク指令に応じてマスタ軸60Mのモータに電流を供給する。電流制御部56Bはトルク制限部54Bから出力されるトルク指令を入力し、入力したトルク指令に応じてスレーブ軸60Sのモータに電流を供給する。
微分処理部57Aはマスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理し、速度帰還として速度制御部53Aにフィードバックする。また、微分処理部57Bはスレーブ軸60Sのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理し、速度帰還として速度制御部53Bにフィードバックする。
同期誤差検出部58は、マスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸60Sのモータからフィードバックされる位置帰還との差分を同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部58から出力された同期誤差は補正量算出部52に入力する。補正量算出部52は同期誤差検出部58から入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器59に出力する。加算器59では補正量算出部52から出力されるトルク制限値の補正量と、トルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、補正されたトルク制限値としてトルク制限部54Bに出力される。
<実施形態2>
図2はマスタ軸およびスレーブ軸の両方のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
図2はマスタ軸およびスレーブ軸の両方のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
位置制御部51A、位置制御部51B、速度制御部53A、速度制御部53B、電流制御部56A、電流制御部56B、微分処理部57A、微分処理部57Bは、実施形態1と同様の構成である。
トルク制限部54Aは、速度制御部53Aから入力するトルク指令と減算器59Aから入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部56Aに出力する。トルク制限部54Bは、速度制御部53Bから入力するトルク指令と加算器59から入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部56Bに出力する。
同期誤差検出部58は、マスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸60Sのモータからフィードバックされる位置帰還との差分を同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部58から出力された同期誤差は補正量算出部52に入力する。補正量算出部52は同期誤差検出部58から入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、減算器59A,加算器59に出力する。減算器59Aではトルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値から補正量算出部52から出力されるトルク制限値の補正量が減算され、トルク制限部54Aに出力される。加算器59では補正量算出部52から出力されるトルク制限値の補正量と、トルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部54Bに出力される。
<実施形態3>
図3は3軸の場合の実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60S1のモータとスレーブ軸60S2のモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51B,51Cと、速度制御部53A,53B,53Cと、トルク制限部54A,54B,54Cと、電流制御部56A,56B,56Cと、微分処理部57A,57B,57Cと、補正量算出部52A,52Bと、トルク制限値記憶部55とを備えている。
図3は3軸の場合の実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60S1のモータとスレーブ軸60S2のモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51B,51Cと、速度制御部53A,53B,53Cと、トルク制限部54A,54B,54Cと、電流制御部56A,56B,56Cと、微分処理部57A,57B,57Cと、補正量算出部52A,52Bと、トルク制限値記憶部55とを備えている。
位置制御部51A、位置制御部51B、速度制御部53A、速度制御部53B、電流制御部56A、電流制御部56B、微分処理部57A、微分処理部57Bは、実施形態1と同様の構成である。
スレーブ軸60S1を制御する位置制御部51Bは実施形態1のスレーブ軸60Sを制御する位置制御部51Bと同様の構成である。位置制御部51Cは、位置指令とスレーブ軸60S2のモータからフィードバックされる位置帰還との差(目標位置―実位置)に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器61M,61S1,61S2が内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。
スレーブ軸60S1を制御する速度制御部53Bは実施形態1のスレーブ軸60Sを制御する速度制御部53Bと同様の構成である。速度制御部53Cは、位置制御部51Cから出力される速度指令と微分処理部57Cから帰還されるスレーブ軸60S2のモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。
トルク制限部54Aは、速度制御部53Aから入力するトルク指令とトルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部56Aに出力する。トルク制限部54Bは、速度制御部53Bから入力するトルク指令と加算器59から入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部56Bに出力する。トルク制限部54Cは、速度制御部53Cから出力されるトルク指令と加算器59Bから入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部56Cに出力する。
電流制御部56Cはトルク制限部54Cから出力されるトルク指令を入力し、入力したトルク指令に応じてスレーブ軸60S2のモータに電流を供給する。
微分処理部57Cはスレーブ軸60S2のモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理し、速度帰還として速度制御部53Cにフィードバックする。
同期誤差検出部58Aは、マスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸60S1のモータからフィードバックされる位置帰還との差分を、スレーブ軸60S1に対する同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部58Bは、マスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸60S2のモータからフィードバックされる位置帰還との差分を、スレーブ軸60S2に対する同期誤差として算出し、出力する。
同期誤差検出部58Aから出力された同期誤差は補正量算出部52Aに入力する。補正量算出部52Aは同期誤差検出部58Aから入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器59に出力する。加算器59では補正量算出部52Aから出力されるトルク指令の補正量と、トルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部54Bに出力される。
同期誤差検出部58Aから出力された同期誤差は補正量算出部52Aに入力する。補正量算出部52Aは同期誤差検出部58Aから入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器59に出力する。加算器59では補正量算出部52Aから出力されるトルク指令の補正量と、トルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部54Bに出力される。
同期誤差検出部58Bから出力された同期誤差は補正量算出部52Bに入力する。補正量算出部52Bは同期誤差検出部58Bから入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器59Bに出力する。加算器59Bでは補正量算出部52Bから出力されるトルク指令の補正量と、トルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部54Cに出力される。
<実施形態4>
図4は位置の差の代わりに速度の差に基づいて同期誤差を検出および補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52Cと、トルク制限値記憶部55とを備えている。
図4は位置の差の代わりに速度の差に基づいて同期誤差を検出および補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51A,51Bと、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52Cと、トルク制限値記憶部55とを備えている。
位置制御部51A、位置制御部51B、速度制御部53A、速度制御部53B、トルク制限部54A、トルク制限部54B、電流制御部56A、電流制御部56B、微分処理部57A、微分処理部57Bは、実施形態1と同様の構成である。
同期誤差検出部58Cは、マスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理部57Aで微分処理することで得られる速度帰還とスレーブ軸60Sのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理部57Bで微分処理することで得られる速度帰還との差分を同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部58Cから出力された同期誤差は補正量算出部52Cに入力する。補正量算出部52Cは同期誤差検出部58Cから入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器59に出力する。加算器59では補正量算出部52Cから出力されるトルク制限値の補正量とトルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部54Bに出力される。
<実施形態5>
図5は位置制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51と、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
図5は位置制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51と、速度制御部53A,53Bと、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57A,57Bと、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
位置制御部51は、位置指令とマスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還との差(目標位置―実位置)に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器61M,61Sが内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。
速度制御部53Aは、位置制御部51から出力される速度指令と微分処理部57Aから帰還されるマスタ軸60Mのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。速度制御部53Bは、位置制御部51から出力される速度指令と微分処理部57Bから帰還されるスレーブ軸60Sのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。
トルク制限部54A、トルク制限部54B、電流制御部56A、電流制御部56B、微分処理部57A、微分処理部57B、同期誤差検出部58は、実施形態1と同様の構成である。
<実施形態6>
図6は位置制御部と速度制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51と、速度制御部53と、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57と、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
図6は位置制御部と速度制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。マスタ軸60Mのモータとスレーブ軸60Sのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部51と、速度制御部53と、トルク制限部54A,54Bと、電流制御部56A,56Bと、微分処理部57と、補正量算出部52と、トルク制限値記憶部55とを備えている。
位置制御部51は、位置指令とマスタ軸60Mのモータからフィードバックされる位置帰還との差(目標位置―実位置)に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器61M,61Sが内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。
速度制御部53は、位置制御部51から出力され速度指令と微分処理部57Aから帰還されるマスタ軸60Mのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。
トルク制限部54Aは、速度制御部53から入力するトルク指令とトルク制限値記憶部55に記憶されたトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部56Aに出力する。トルク制限部54Bは、速度制御部53から入力するトルク指令と加算器59から出力されるトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部56Bに出力する。
電流制御部56A、電流制御部56B、微分処理部57A、微分処理部57B、同期誤差検出部58は、実施形態1と同様の構成である。
ここで、上述したトルク制限部について説明する。
トルク制限部は、速度制御部などの上位制御部から指令されたトルク指令値をトルク制限値以下に制限した後、電流制御部などの下位制御部に指令するものである。トルク制限値は、被駆動部材や、被駆動部材に取り付けられた金型やスクリュを保護するための適正トルク値を設定するものであるが、本発明では、該設定した適正トルク値に対して、モータ間での同期性を良好に保つように補正をかけて算出する。
トルク制限部は、速度制御部などの上位制御部から指令されたトルク指令値をトルク制限値以下に制限した後、電流制御部などの下位制御部に指令するものである。トルク制限値は、被駆動部材や、被駆動部材に取り付けられた金型やスクリュを保護するための適正トルク値を設定するものであるが、本発明では、該設定した適正トルク値に対して、モータ間での同期性を良好に保つように補正をかけて算出する。
例えば、マスタ軸とスレーブ軸の2軸で被駆動部材を駆動する場合について説明する。スレーブ軸の動作時の摩擦抵抗がマスタ軸よりも大きいと、マスタおよびスレーブ軸を同じトルク制限値で駆動した場合、スレーブ軸の移動がマスタ軸より遅れた状態(すなわちスレーブ軸の位置がマスタ軸の位置より遅れた状態、あるいはスレーブ軸の速度がマスタ軸より低下した状態)になり、2軸間の同期性が悪化してしまう。そこで、2軸間の位置の差または速度の差(同期誤差)について比例積分演算を行い、出力された値を補正値として前記トルク制限値に補正をかけることにより、各軸のトルク制限値は同期誤差を低減するように補正され、2軸間の同期性を良好に保つことができる。
このとき、一方(マスタ軸)のトルク制限値には補正をかけずに、他方(スレーブ軸)のトルク制限値にのみ補正をかけるようにしてもよいし(図1参照)、マスタおよびスレーブ軸のトルク制限値それぞれに、符号を逆にした補正値を加算するようにして、マスタおよびスレーブ軸のトルク制限値それぞれに補正をかけるようにしてもよい(図2参照)。例えば、スレーブ軸の移動がマスタ軸より遅れた場合、スレーブ軸が進むようにスレーブ軸の進行方向に対するトルク制限値を大きくするように補正をかけるようにしてもよいし、スレーブ軸のトルク制限値を大きくするとともにマスタ軸が遅れるようにマスタ軸の進行方向に対するトルク制限値を小さくするように補正をかけてもよい。
次に、同期誤差検出部について説明する。
同期誤差検出部は、マスタ軸の位置とスレーブ軸の位置の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよいし(図1,図2,図3参照)、マスタ軸の速度とスレーブ軸の速度の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよい(図4参照)。また、位置の代わりにマスタ軸とスレーブ軸の位置偏差量(指令位置と実位置の偏差)の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよい。
同期誤差検出部は、マスタ軸の位置とスレーブ軸の位置の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよいし(図1,図2,図3参照)、マスタ軸の速度とスレーブ軸の速度の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよい(図4参照)。また、位置の代わりにマスタ軸とスレーブ軸の位置偏差量(指令位置と実位置の偏差)の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよい。
また、被駆動部材を駆動する軸が3軸以上の場合は、全ての軸の平均位置を求め、該平均位置と各軸の位置の差に基づいてそれぞれの同期誤差を検出するようにしてもよいし、各軸について、該当軸の位置とそれ以外の軸の平均位置の差に基づいてそれぞれの軸の同期誤差を検出するようにしてもよいし、唯一のマスタ軸と複数のスレーブ軸を定義し、マスタ軸と各スレーブ軸の位置・速度の差に基づいて各スレーブ軸の同期誤差を検出するようにしてもよい。
また、前記各軸の位置および速度は、モータにロータリーエンコーダを備えて検出するようにしてもよいし、被駆動部材に位置・速度検出器を備えて検出するようにしてもよい。
上記では、トルク指令値をトルク制限値以下に制限する場合について記載したが、サーボモータの場合、トルク指令値と電流指令値が略一致するため、電流指令値を電流制限値以下に制限するように構成しても、同じような効果が得られる。そこで、電流指令値を電流制限値以下に制限するように構成し、同期誤差を低減するように電流制限値を補正するようにしてもよい。
また、本発明は、複数の軸についてそれぞれ位置制御部、速度制御部、トルク制限部を有する制御構成(図1)においても使用できるし、位置制御部を複数の軸で共有するとともに、複数の軸についてそれぞれ速度制御部、トルク制限部を有する制御構成(図5)においても使用できるし、位置制御部、速度制御部を複数の軸で共有するとともに、複数の軸についてそれぞれトルク制限部を有する制御構成(図6)においても使用できる。
以上のように、本発明によれば、1つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正する機能を有する射出成形機の制御装置を提供できる。
51,51A,51B,51C 位置制御部
52,52A,52B 補正量算出部
53A,53B,53C 速度制御部
54A,54B,54C トルク制限部
55 トルク制限値記憶部
56A,56B,56C 電流制御部
57A,57B,57C 微分処理部
58,58A,58B 同期誤差検出部
58C 同期誤差検出部
59,59B 加算器
59A 減算器
60M マスタ軸
60S スレーブ軸
60S1 第1のスレーブ軸
60S2 第2のスレーブ軸
52,52A,52B 補正量算出部
53A,53B,53C 速度制御部
54A,54B,54C トルク制限部
55 トルク制限値記憶部
56A,56B,56C 電流制御部
57A,57B,57C 微分処理部
58,58A,58B 同期誤差検出部
58C 同期誤差検出部
59,59B 加算器
59A 減算器
60M マスタ軸
60S スレーブ軸
60S1 第1のスレーブ軸
60S2 第2のスレーブ軸
Claims (4)
- 射出成形機における1つの被駆動部材を複数の軸で駆動する射出成形機の制御装置において、
前記被駆動部材を駆動する複数の軸のトルクを制限するトルク制限部と、
前記複数の軸の相互の同期誤差を検出する同期誤差検出部と、
前記検出した各軸の同期誤差が小さくなるように前記トルク制限部のトルク制限値を補正するトルク制限値補正部と、
を有することを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち唯一のマスタ軸を含む全ての軸、または唯一のマスタ軸を除くそれ以外のスレーブ軸に対するトルク制限値をそれぞれ補正することを特徴とする請求項1に記載の射出成形機の制御装置。
- 前記同期誤差検出部は、マスタ軸とそれ以外の各スレーブ軸の位置の差、または全軸の平均位置と各軸の位置の差、または各軸について該当軸の位置とそれ以外の軸の平均位置の差、の何れか一つに基づいて同期誤差を検出することを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置。
- 前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が遅れている軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を大きくするように補正すること、および、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が進んでいる軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を小さくするように補正することの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013265856A JP5778750B2 (ja) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置 |
DE102014018974.0A DE102014018974B4 (de) | 2013-12-24 | 2014-12-17 | Steuervorrichtung für eine Spritzgussmaschine |
CN201410806665.1A CN104723527B (zh) | 2013-12-24 | 2014-12-22 | 具有降低同步误差的功能的注塑成型机的控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013265856A JP5778750B2 (ja) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015120302A true JP2015120302A (ja) | 2015-07-02 |
JP5778750B2 JP5778750B2 (ja) | 2015-09-16 |
Family
ID=53448229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013265856A Active JP5778750B2 (ja) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5778750B2 (ja) |
CN (1) | CN104723527B (ja) |
DE (1) | DE102014018974B4 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10250170B2 (en) | 2016-08-24 | 2019-04-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control device |
CN112673331A (zh) * | 2018-12-27 | 2021-04-16 | 欧姆龙株式会社 | 同步控制装置、同步控制***、同步控制方法以及模拟装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109495025B (zh) * | 2018-11-29 | 2021-06-29 | 苏州汇川技术有限公司 | 双驱龙门平台驱动***、方法、设备及计算机可读存储器 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2960849B2 (ja) | 1994-02-25 | 1999-10-12 | 米山 力 | 栗の皮剥き器 |
JP3556897B2 (ja) | 2000-10-31 | 2004-08-25 | 三菱重工業株式会社 | 電動射出成形機 |
JP3907971B2 (ja) | 2001-06-19 | 2007-04-18 | 株式会社名機製作所 | 射出成形機の制御方法 |
JP3923047B2 (ja) * | 2003-03-04 | 2007-05-30 | ファナック株式会社 | 同期制御装置 |
JP4361071B2 (ja) | 2005-07-08 | 2009-11-11 | ファナック株式会社 | サーボ制御装置 |
JP5192571B2 (ja) | 2011-07-26 | 2013-05-08 | ファナック株式会社 | 一つの被駆動体を二つの電動機で駆動させる制御装置 |
JP5314110B2 (ja) * | 2011-11-25 | 2013-10-16 | ファナック株式会社 | マスタ軸とスレーブ軸との同期制御を行うモータ制御装置 |
DE102014014324A1 (de) | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Wärmeaustausch mit einer Erdsonde |
-
2013
- 2013-12-24 JP JP2013265856A patent/JP5778750B2/ja active Active
-
2014
- 2014-12-17 DE DE102014018974.0A patent/DE102014018974B4/de active Active
- 2014-12-22 CN CN201410806665.1A patent/CN104723527B/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10250170B2 (en) | 2016-08-24 | 2019-04-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control device |
CN112673331A (zh) * | 2018-12-27 | 2021-04-16 | 欧姆龙株式会社 | 同步控制装置、同步控制***、同步控制方法以及模拟装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014018974B4 (de) | 2022-03-03 |
CN104723527A (zh) | 2015-06-24 |
DE102014018974A1 (de) | 2015-07-16 |
CN104723527B (zh) | 2018-05-08 |
JP5778750B2 (ja) | 2015-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4760912B2 (ja) | サーボ制御装置 | |
JP5890473B2 (ja) | モータを制御するモータ制御装置 | |
TWI730000B (zh) | 馬達控制裝置 | |
JP6143989B1 (ja) | モータ制御装置 | |
KR101269272B1 (ko) | 모터제어장치 | |
JP5919346B2 (ja) | 軸間干渉を補正するモータ制御装置 | |
JP2008054402A (ja) | モータ制御装置 | |
JP5778750B2 (ja) | 同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置 | |
JP2015136803A (ja) | 同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置 | |
JP2017191409A (ja) | 複数モータ駆動用サーボ制御装置 | |
WO2013118404A1 (ja) | サーボ制御装置 | |
TWI725053B (zh) | 馬達控制裝置 | |
US20190113904A1 (en) | Controller | |
JP5423982B2 (ja) | 複数軸駆動装置、複数軸駆動機械、及び複数軸駆動装置の駆動制御方法 | |
JP5711560B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2008289312A (ja) | 複数軸同期制御システムおよび複数軸同期制御方法 | |
JP2008217410A (ja) | アクチュエータ制御装置およびアクチュエータ制御方法 | |
JP3954818B2 (ja) | モータ制御装置 | |
WO2019044237A1 (ja) | ロボット制御装置 | |
JP5199682B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2001198765A (ja) | 送り駆動装置の位置制御方法および位置制御装置 | |
JP6564175B2 (ja) | ロボットの制御装置および制御方法 | |
WO2018042554A1 (ja) | サーボ制御装置 | |
JP4020660B2 (ja) | サーボ制御システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150414 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150709 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5778750 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |