JP5773223B2 - Mold clamping device and mold clamping method - Google Patents

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Description

この発明はプレス成型、射出成型、ダイキャスト成型等での金型の型締技術に関し、特に対向する金型が最も近接する際の、金型位置のモニターあるいは位置制御に関する。   The present invention relates to a mold clamping technique in press molding, injection molding, die casting molding, and the like, and particularly relates to monitoring or position control of a mold when opposed molds are closest.

移動体の位置を測定するセンサとして、リニアセンサが知られている。リニアセンサでは、磁性体と非磁性体とを配列した磁気マーク、あるいは極性の異なる磁石を配列した磁気マークを設ける共に、複数個のコイルを備えるセンサヘッドを設ける。磁気マークに対するセンサヘッドの位置が変化すると、磁気マークとコイルとの磁気相互作用が変化するので、磁気マークに対するセンサヘッドの位置を求めることができる。   A linear sensor is known as a sensor for measuring the position of a moving body. In the linear sensor, a magnetic mark in which a magnetic body and a non-magnetic body are arranged or a magnetic mark in which magnets having different polarities are arranged is provided, and a sensor head having a plurality of coils is provided. When the position of the sensor head with respect to the magnetic mark changes, the magnetic interaction between the magnetic mark and the coil changes, so that the position of the sensor head with respect to the magnetic mark can be obtained.

プレス成型装置、射出成型装置、ダイキャスト成型装置等の金型を用いる型締装置においても、上下あるいは左右の金型間の相対位置を正確にモニターあるいは制御したいとの要求がある。そして特許文献１（JP2007-283332A）では、上部金型の基部の位置をリニアセンサで監視し、上部金型を駆動するサーボモータにフィードバックする。しかしながら監視する位置は上部金型の基部、あるいはスライド機構であるラム軸の位置等である。この位置と上部金型の下端との間隔は、上下の金型が接触することに伴う応力、金型の熱変形等の影響を受けるため、一定ではない。従ってクランクの取付位置あるいはラム軸の取付位置等で上部金型の位置を監視しても、下部金型に対する上部金型の位置、言い換えると上下の金型の間隔を正確に制御することにはならない。   Even in a mold clamping apparatus using a mold such as a press molding apparatus, an injection molding apparatus, or a die cast molding apparatus, there is a demand for accurately monitoring or controlling a relative position between upper and lower or left and right molds. And in patent document 1 (JP2007-283332A), the position of the base part of an upper metal mold | die is monitored with a linear sensor, and it feeds back to the servomotor which drives an upper metal mold | die. However, the position to be monitored is the base of the upper mold or the position of the ram shaft which is a slide mechanism. The distance between this position and the lower end of the upper mold is not constant because it is affected by the stress associated with the contact between the upper and lower molds, thermal deformation of the mold, and the like. Therefore, even if the position of the upper mold is monitored by the crank mounting position or the ram shaft mounting position, etc., in order to accurately control the position of the upper mold relative to the lower mold, in other words, the distance between the upper and lower molds. Don't be.

発明者はさらに、測定レンジが長いリニアセンサは一般に分解能が低いことに着目した。またモニターと制御が必要なのは金型自体の挙動であって、スライド機構の位置をモニターしても間接的に金型の挙動をモニターすることにしかならないことに着目した。そこで発明者は、測定レンジが短いリニアセンサを用い、サーボモータのエンコーダ等の他のセンサと、金型に直接取り付けたリニアセンサとの間で、制御を切り替えることを検討した。ここで他のセンサとリニアセンサとの間で不連続に制御を切り替えると、センサ間での僅かな検出値の差が、大きな制御誤差として制御部へフィードバックされ、サーボモータの制御が不安定になる。   The inventors have further noted that linear sensors with a long measurement range generally have low resolution. It was also noted that what needs to be monitored and controlled is the behavior of the mold itself, and monitoring the position of the sliding mechanism only indirectly monitors the behavior of the mold. Therefore, the inventor studied switching the control between another sensor such as an encoder of a servo motor and a linear sensor directly attached to the mold using a linear sensor having a short measurement range. If the control is switched discontinuously between the other sensors and the linear sensor here, a slight difference in the detected value between the sensors is fed back to the control unit as a large control error, and the servo motor control becomes unstable. Become.

JP2007-283332AJP2007-283332A

この発明の課題は、
1) 金型の接触に伴う応力、金型の温度変化等の影響を最小にすることにより、対向する金型間の相対位置を正確にかつ高い分解能で測定すること、及び
2) 金型のストロークの途中で、用いるセンサを滑らかに切り替えることにある。 The subject of this invention is
1) Measuring the relative position between opposing molds accurately and with high resolution by minimizing the effects of stress due to mold contact, temperature changes of the mold, etc., and
2) To switch the sensor to be used smoothly during the mold stroke.

この発明は、少なくとも一対の相対向する金型と、金型の少なくとも一方をラム軸を介して移動させるサーボモータと、サーボモータのエンコーダの信号もしくはラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号を制御入力として、サーボモータをフィードバック制御する制御部とを備える型締装置において、前記金型の対向部付近で一方の金型に直接に固定されて、対向する金型もしくは対向する金型に取り付けられた基準板と接触することにより、対向する金型もしくは前記基準板を基準とする位置を測定するリニアセンサから成る金型取付用センサを設けて、金型取付用センサの信号により金型間の間隔をモニターするように構成されていると共に、前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替える切り替え手段を設けて、型締位置の付近の型締領域では金型取付用センサの信号によりサーボモータを制御し、型締位置から離れた遠隔領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号によりサーボモータを制御し、遠隔領域と型締領域との間の中間領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替えるように構成され、前記切り替え手段は、０以上１以下の可変の重みwにより、エンコーダの信号P1もしくは前記ラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号P2とを、制御入力P3へ P3=P1・w＋P2・(1-w) により変換し、金型取付用センサの測定レンジから外れる区間では w=１ で、金型が最近接する区間では W=０ で、金型取付用センサの測定レンジ内へ金型が進入すると、重みwが１から０へ連続的に変化するように、重みwが定められていることを特徴とする。金型に直接に固定とは、金型の外周に固定すること、金型の内部に固定すること等を意味する。型締装置は、例えば射出成型装置、プレス成型装置、ダイキャスト成型装置等である。エンコーダでサーボモータの軸の回転を監視する代わりに、ロングレンジのリニアセンサによりラム軸等の位置を監視しても良い。 The present invention relates to at least a pair of opposed molds, a servo motor that moves at least one of the molds via a ram shaft, and a long-range linear sensor that monitors the encoder signal of the servo motor or the position of the ram shaft. And a control unit that feedback-controls the servo motor as a control input, and is directly fixed to one mold in the vicinity of the opposed part of the mold, and the opposed mold or the opposed mold By contacting a reference plate attached to the mold, a mold mounting sensor consisting of an opposing mold or a linear sensor that measures a position with reference to the reference plate is provided, together are configured to monitor the spacing between the molds, and a signal of the linear sensor signal or long range of the encoder, gold A switching means is provided for continuously switching the control input between signals from the mounting sensor, and in the mold clamping region near the mold clamping position, the servo motor is controlled by the signal from the mold mounting sensor, and the mold clamping position Servo motors are controlled by the encoder signal or long-range linear sensor signal in the remote area away from the encoder, and the encoder signal or long-range linear sensor signal is in the intermediate area between the remote area and the mold clamping area. And the signal of the mold mounting sensor are configured to continuously switch the control input, and the switching means uses the variable weight w of 0 or more and 1 or less to change the encoder signal P1 or the ram shaft. The signal of the long range linear sensor that monitors the position of the sensor and the signal P2 of the mold mounting sensor are converted to the control input P3 by P3 = P1 ・ w + P2 ・ (1-w) When the mold is outside the measurement range of the mold mounting sensor, w = 1, and when the mold is closest, W = 0. When the mold enters the measurement range of the mold mounting sensor, the weight w starts from 1. The weight w is determined so as to continuously change to zero . Fixing directly to the mold means fixing to the outer periphery of the mold, fixing to the inside of the mold, and the like. The mold clamping device is, for example, an injection molding device, a press molding device, a die cast molding device, or the like. Instead of monitoring the rotation of the servomotor shaft with an encoder, the position of the ram shaft or the like may be monitored with a long-range linear sensor.

この発明では、金型の位置で、金型に直接に固定したセンサにより、対向する金型間の間隔、即ち一方の金型を基準とする他方の金型の位置を測定する。このためサーボモータのエンコーダ、ラム軸の位置を監視するリニアセンサとは異なり、正確に金型間の間隔を測定できる。金型の位置で測定するので、金型間の応力により金型が変形しても、あるいは気温の変動、型締加工に伴う発熱等で金型が熱変形しても、正確に金型間の間隔を測定できる。さらにセンサは金型が最近接する区間の付近で間隔を測定できればよいので、測定レンジが短い高分解能のセンサとすることができる。そして金型間の間隔を測定すると、サーボモータへフィードバックする、あるいは型締装置にメンテナンスが必要かどうかを判別する、等のことができる。   In the present invention, the distance between opposing molds, that is, the position of the other mold with reference to one mold is measured by a sensor directly fixed to the mold at the position of the mold. For this reason, unlike the servo motor encoder and the linear sensor that monitors the position of the ram shaft, the distance between the molds can be measured accurately. Since measurement is performed at the position of the mold, even if the mold is deformed due to stress between the molds, or even if the mold is thermally deformed due to temperature fluctuation, heat generated by mold clamping, etc. Can be measured. Further, since the sensor only needs to be able to measure the interval in the vicinity of the section where the mold is closest, the sensor can be a high resolution sensor with a short measurement range. When the distance between the molds is measured, it can be fed back to the servo motor, or it can be determined whether or not the mold clamping device needs maintenance.

またこの発明は、サーボモータのエンコーダの信号もしくはラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号により、サーボモータをフィードバック制御しながら、相対向する金型の少なくとも一方を移動させる型締方法において、
前記金型の対向部付近で一方の金型に直接に固定されて、対向する金型もしくは対向する金型に取り付けられた基準板と接触することにより、対向する金型もしくは前記基準板を基準とする位置を測定するリニアセンサから成る金型取付用センサを設けて、金型取付用センサの信号により金型間の間隔をモニターすると共に、
切り替え手段により、前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替え、
型締位置の付近の型締領域では金型取付用センサの信号によりサーボモータを制御し、
型締位置から離れた遠隔領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号によりサーボモータを制御し、
遠隔領域と型締領域との間の中間領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替え、
前記切り替え手段は、０以上１以下の可変の重みwにより、エンコーダの信号P1もしくは前記ラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号P2とを、制御入力P3へ P3=P1・w＋P2・(1-w) により変換し、金型取付用センサの測定レンジから外れる区間では w=１ で、金型が最近接する区間では W=０ で、金型取付用センサの測定レンジ内へ金型が進入すると、重みwが１から０へ連続的に変化するように、重みwが定められていることを特徴とする。 Further, the present invention provides a mold clamping method for moving at least one of opposing molds while feedback controlling the servo motor by a signal of a servo motor encoder or a long range linear sensor for monitoring the position of the ram shaft. In
Directly fixed to one mold near the opposed part of the mold and contacted with the opposed mold or the reference plate attached to the opposed mold, so that the opposed mold or the reference plate is used as a reference. A mold mounting sensor consisting of a linear sensor for measuring the position to be provided, and monitoring the interval between the molds by the signal of the mold mounting sensor,
By the switching means, the control input is continuously switched between the encoder signal or the long-range linear sensor signal and the mold mounting sensor signal,
In the mold clamping area near the mold clamping position, the servo motor is controlled by the signal from the mold mounting sensor.
In the remote area away from the mold clamping position, the servo motor is controlled by the encoder signal or the long-range linear sensor signal,
In the intermediate region between the remote region and the mold clamping region, the control input is continuously switched between the encoder signal or the long-range linear sensor signal and the mold mounting sensor signal,
The switching means controls the signal P1 of the encoder or the signal of the long range linear sensor that monitors the position of the ram shaft and the signal P2 of the mold mounting sensor with a variable weight w ranging from 0 to 1. Convert to input P3 by P3 = P1 ・ w + P2 ・ (1-w), w = 1 in the section outside the measuring range of the mold mounting sensor, W = 0 in the section where the mold is closest, and mold mounting The weight w is determined so that the weight w continuously changes from 1 to 0 when the mold enters the measurement range of the sensor for use .

金型取付用センサの信号を用いてサーボモータをフィードバックする場合、測定レンジが短いことが問題になる。そこでこの発明では、金型取付用センサの測定レンジから外れる区間では、サーボモータのエンコーダ等からの信号を制御入力とし、金型取付用センサからの信号とエンコーダ等からの信号との間で制御入力を連続的に切り替える。すると制御入力を切替ても制御の乱れが生じない。なお金型を復帰させて互いに遠ざける際の制御は型締の精度には影響しない。従って復帰時には重みwを例えば１に固定しても良い。この明細書において、型締装置に関する記載はそのまま型締方法にも当てはまる。 When the servomotor is fed back using the signal from the mold mounting sensor, the problem is that the measurement range is short. Therefore, in the present invention, in a section outside the measurement range of the mold mounting sensor, a signal from the servo motor encoder or the like is used as a control input, and control is performed between the signal from the mold mounting sensor and the signal from the encoder or the like. Switches input continuously. Then, even if the control input is switched, control disturbance does not occur. Note that the control when the molds are returned and moved away from each other does not affect the accuracy of mold clamping. Therefore, the weight w may be fixed to 1, for example, at the time of return. In this specification, the description regarding the mold clamping device is also applied to the mold clamping method as it is.

この発明では、切り替え手段は、０以上１以下の可変の重みwにより、エンコーダの信号P1もしくはラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号P2とを、制御入力P3へ P3=P1・w＋P2・(1-w) により変換し、金型取付用センサの測定レンジから外れる区間では w=１ で、金型が最近接する区間では W=０ で、金型取付用センサの測定レンジ内へ金型が進入すると、重みwが１から０へ連続的に変化する。このため、簡単かつ滑らかに制御入力をエンコーダ等と金型取付用センサとの間で切り替えることができる。 In this invention, the switching means uses a variable weight w between 0 and 1 to change the signal P1 of the encoder or the signal of the long range linear sensor for monitoring the position of the ram shaft and the signal P2 of the mold mounting sensor. , Converted to control input P3 by P3 = P1 · w + P2 · (1-w), w = 1 in the section outside the measurement range of the mold mounting sensor, W = 0 in the section closest to the mold, When the mold enters the measurement range of the mold mounting sensor, the weight w continuously changes from 1 to 0. Therefore , the control input can be easily and smoothly switched between the encoder or the like and the mold mounting sensor.

好ましくは、制御部は、指令位置と制御入力との誤差を速度指令に変換するための位置制御手段と、速度指令とエンコーダの信号の時間当たりの変化率との誤差を電流指令に変換するための速度制御手段、とを備え、かつ指令位置と前記制御入力との誤差の積分値による制御を行わないように構成されている。このようにすると、短周期で信号を得ることができるエンコーダの信号により速度制御ループを制御できるので、センサから信号が得られる周期が仮に長くても、正確に速度制御を行うことができる。 Preferably, the control unit converts the error between the command position and the control input into a speed command, and converts the error between the speed command and the rate of change of the encoder signal per time into a current command. Speed control means, and the control based on the integral value of the error between the command position and the control input is not performed. In this way, since the speed control loop can be controlled by the signal of the encoder that can obtain a signal in a short cycle, the speed can be accurately controlled even if the cycle in which the signal is obtained from the sensor is long.

また好ましくは、金型取付用センサは、磁気マークを備えかつ対向する金型により進退する磁性体ロッドと、磁性体ロッドの進退位置を測定するセンサヘッドと、磁性体ロッドのラム軸側への移動限界を定めるストッパと、磁性体ロッドをラム軸側へ付勢する弾性体とを有する。前記磁性体ロッドは、対向する金型もしくは前記基準板に接触してラム軸に沿って移動するように構成され、ストッパで固定された位置で磁性体ロッドをラム軸側へ弾性体により予め付勢しておくことにより、当接部材との接触による磁性体ロッドの振動をダンピングするように構成されている。このようにすると、センサ信号の振幅を小さくして、正確に金型間の間隔を測定できる。 Preferably, the mold mounting sensor includes a magnetic rod provided with a magnetic mark and advanced / retracted by an opposing mold, a sensor head for measuring the advance / retreat position of the magnetic rod, and the magnetic rod toward the ram axis side. It has a stopper that determines the movement limit and an elastic body that urges the magnetic rod toward the ram shaft. The magnetic rod is configured to move along the ram axis in contact with an opposing mold or the reference plate, and the magnetic rod is attached in advance to the ram axis side by an elastic body at a position fixed by a stopper. By being biased, the vibration of the magnetic rod due to the contact with the contact member is damped. In this way, it is possible to accurately measure the distance between the molds by reducing the amplitude of the sensor signal.

実施例の射出成型装置を示すブロック図Block diagram showing an injection molding apparatus of an embodiment 実施例でのサーボモータの制御部を示す図The figure which shows the control part of the servomotor in an Example 実施例でのリニアセンサを示す図The figure which shows the linear sensor in an Example 実施例の波形図で、1)はエンコーダ信号とリニアセンサ信号との重みを示し、2)はモータの角速度を示す。In the waveform diagram of the example, 1) shows the weight of the encoder signal and the linear sensor signal, and 2) shows the angular velocity of the motor. 最適実施例でのリニアセンサを示す鉛直方向断面図Vertical section showing the linear sensor in the optimum embodiment 最適実施例でのリニアセンサの振動のダンピングを説明する図The figure explaining the damping of the vibration of the linear sensor in the optimum embodiment 最適実施例でのリニアセンサの下部金型への取り付けを示す平面図Plan view showing mounting of linear sensor to lower mold in optimum embodiment 最適実施例での金型位置とモータ端位置とを示す特性図Characteristic chart showing mold position and motor end position in the optimum embodiment 従来例での金型位置とモータ端位置とを示す特性図Characteristic diagram showing mold position and motor end position in the conventional example

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。   In the following, an optimum embodiment for carrying out the present invention will be shown. The scope of the present invention should be determined according to the understanding of those skilled in the art based on the description of the scope of the claims, taking into account the description of the specification and well-known techniques in this field.

基本的実施例
図１〜図４に基本的な実施例とその特性とを示す。図１は実施例の射出成型装置２を示し、上部金型４はラム軸（ダイバー）１２により上下動する可動の金型で、射出成型により合成樹脂を注入するための移動金型８がセットされている。固定の下部金型６には、合成樹脂を注入するための固定金型１０がセットされている。上部金型４は例えば４本のガイドピン１１によりガイドされ、クランク機構１４とサーボモータ１６とにより、ラム軸１２を介して上下動する。また下部金型６には、スクリューポンプ、プランジャー等を備える射出装置１８が接続され、合成樹脂を金型８，１０間のチャンバーに注入する。なお金型４，６を上下ではなく左右に配置して対向させてもよい。また射出装置１８を除きプレス成型装置としても良く、さらにダイキャスト成型装置としても良い。クランク機構１４に代えてトグル機構等を用いても良く、あるいはクランク機構１４等を設けなくても良い。 Basic Embodiment FIGS. 1 to 4 show a basic embodiment and its characteristics. FIG. 1 shows an injection molding apparatus 2 according to an embodiment. An upper mold 4 is a movable mold that moves up and down by a ram shaft (diver) 12, and a movable mold 8 for injecting synthetic resin by injection molding is set. Has been. A fixed mold 10 for injecting synthetic resin is set in the fixed lower mold 6. The upper mold 4 is guided by, for example, four guide pins 11, and moves up and down via the ram shaft 12 by a crank mechanism 14 and a servo motor 16. The lower mold 6 is connected to an injection device 18 having a screw pump, a plunger, and the like, and injects synthetic resin into the chamber between the molds 8 and 10. The dies 4 and 6 may be arranged on the left and right instead of the upper and lower sides to face each other. Moreover, it is good also as a press molding apparatus except the injection apparatus 18, and also it is good also as a die-cast molding apparatus. A toggle mechanism or the like may be used instead of the crank mechanism 14, or the crank mechanism 14 or the like may not be provided.

制御部２０は、エンコーダと金型取付用リニアセンサ２２からの信号により、サーボモータ１６をフィードバック制御する。下部金型６の上部には金型取付用リニアセンサ２２が固定され、上部金型４の下部に固定された金型取付用リニアセンサの基準板２４との間隔を測定する。金型取付用リニアセンサ２２と基準板２４との組み合わせを例えば１対，２対、あるいは４対設け、実施例では金型４，６の４周に各１組設ける。金型取付用リニアセンサ２２と基準板２４とは金型４，６の対向部付近に固定され、金型取付用リニアセンサ２２により金型４，６間の実際の間隔を測定する。歪みゲージ２６は、金型４，６の接触による歪みを検出することにより、金型取付用リニアセンサ２２の信号を補正するが、歪みゲージ２６は設けなくても良い。   The control unit 20 feedback-controls the servo motor 16 based on signals from the encoder and the die mounting linear sensor 22. A mold mounting linear sensor 22 is fixed to the upper part of the lower mold 6, and the distance from the reference plate 24 of the mold mounting linear sensor fixed to the lower part of the upper mold 4 is measured. For example, one pair, two pairs, or four pairs of combinations of the die mounting linear sensor 22 and the reference plate 24 are provided. In the embodiment, one pair is provided on each of the four circumferences of the molds 4 and 6. The mold mounting linear sensor 22 and the reference plate 24 are fixed in the vicinity of the opposing portions of the molds 4 and 6, and the actual distance between the molds 4 and 6 is measured by the mold mounting linear sensor 22. The strain gauge 26 corrects the signal of the die mounting linear sensor 22 by detecting strain due to contact of the dies 4 and 6, but the strain gauge 26 may not be provided.

図２に、サーボモータ１６の制御部２０を示す。指令発生器３０は、上部金型４の動作パターンに従って位置指令P0を出力する。３１，３２は差分器、３３，３４は増幅器、３５は電流増幅器で、電流増幅器３５はサーボモータ１６の駆動電流が目標値に一致するように制御する。サーボモータ１６はエンコーダ３６を備え、エンコーダの信号の時間当たりの変化量を速度信号vとして、差分器３２へフィードバックする。また例えば４個の金型取付用リニアセンサ２２の位置信号を加算器３８で平均化し、加算器４０へ出力する。金型取付用リニアセンサ２２が１個の場合、加算器３８は不要である。なお金型取付用リニアセンサ２２の信号は、サーボモータ１６の軸から基準板２４までの距離に相当するオフセットが引算され、エンコーダ３６の信号と揃えてある。加算器４０は、指令発生器３０から入力される可変の重みwに従って、エンコーダ３６からの信号と加算器３８からの金型取付用リニアセンサ２２側の信号とを、重み付き平均する。重みwは０以上１以下である。エンコーダ３６からの信号P1への重みをwとし、加算器３８からの信号P2への重みを(1-w)とし、
P3=P1・w＋P2・(1-w) (1)
位置信号P3を(1)式により求める。また重みwを発生させるため、信号P1,P2,P3のいずれかを指令発生器３０へ入力し、指令発生器３０はこれらの信号の値に対してwを記憶している。 FIG. 2 shows the control unit 20 of the servo motor 16. The command generator 30 outputs a position command P0 according to the operation pattern of the upper mold 4. 31 and 32 are differentiators, 33 and 34 are amplifiers, 35 is a current amplifier, and the current amplifier 35 is controlled so that the drive current of the servo motor 16 matches the target value. The servo motor 16 includes an encoder 36 and feeds back the amount of change of the encoder signal per time to the subtractor 32 as a speed signal v. Further, for example, the position signals of the four die mounting linear sensors 22 are averaged by the adder 38 and output to the adder 40. When there is one die mounting linear sensor 22, the adder 38 is unnecessary. The signal of the die mounting linear sensor 22 is aligned with the signal of the encoder 36 by subtracting an offset corresponding to the distance from the axis of the servo motor 16 to the reference plate 24. The adder 40 averages the signal from the encoder 36 and the signal from the adder 38 on the side of the die mounting linear sensor 22 according to the variable weight w input from the command generator 30. The weight w is 0 or more and 1 or less. The weight of the signal P1 from the encoder 36 is w, the weight of the signal P2 from the adder 38 is (1-w),
P3 = P1 ・ w ＋ P2 ・ (1-w) (1)
The position signal P3 is obtained from equation (1). In order to generate the weight w, any one of the signals P1, P2, and P3 is input to the command generator 30, and the command generator 30 stores w for the values of these signals.

差分器３１は、位置指令P0と位置信号P3との差を、位置誤差として出力し、増幅器３３は位置誤差に制御定数Kpを乗算して、速度指令v0として差分器３２へ入力する。差分器３２は速度指令v0とエンコーダ３６の信号の変化率からなる速度信号vとの差分を速度誤差として出力し、増幅器３４は速度誤差への制御定数Kvを乗算し、電流指令として電流増幅器３５へ出力する。以上のように、差分器３２、増幅器３４等で構成される速度の制御ループでは、エンコーダ３６からの速度信号vを用い、差分器３１，増幅器３３等で構成される位置の制御ループでは、エンコーダ３６の信号P1と金型取付用リニアセンサ２２の信号P2とを加算器４０で滑らかに切り替えるように生成した位置信号P3を用いる。なお歪みゲージ２６の信号は、上下の金型の接触に伴う応力を表し、金型取付用リニアセンサ２２の取付位置の影響を補正するため、指令発生器３０へ入力する。   The differentiator 31 outputs the difference between the position command P0 and the position signal P3 as a position error, and the amplifier 33 multiplies the position error by the control constant Kp and inputs it to the differencer 32 as a speed command v0. The subtractor 32 outputs the difference between the speed command v0 and the speed signal v consisting of the rate of change of the signal of the encoder 36 as a speed error, the amplifier 34 multiplies the control constant Kv to the speed error, and the current amplifier 35 as a current command. Output to. As described above, in the speed control loop constituted by the differencer 32, the amplifier 34, etc., the speed signal v from the encoder 36 is used, and in the position control loop constituted by the differencer 31, the amplifier 33, etc., the encoder The position signal P3 generated so that the signal P1 of 36 and the signal P2 of the linear sensor 22 for mold attachment are smoothly switched by the adder 40 is used. The signal of the strain gauge 26 represents the stress accompanying the contact between the upper and lower molds and is input to the command generator 30 in order to correct the influence of the mounting position of the mold mounting linear sensor 22.

図３に金型取付用リニアセンサ２２等の配置を示す。金型４，６の対向部付近に基準板２４と金型取付用リニアセンサ２２とを配置する。なお上部金型４側に金型取付用リニアセンサ２２を、下部金型６側に基準板２４を配置しても良い。金型取付用リニアセンサ２２はケース４２と上下に出退自在な磁性体ロッド４４を備え、磁性体ロッド４４は図示しない磁気マークを１周期分〜複数周期分備えている。磁性体ロッド４４の先端に、磁性体ロッドの基準板４５が固定され、基準板２４，４５の対向面を基準面４６，４７とする。磁性体ロッド４４はケース４２内を図３の上下に出退自在で、弾性体４９とストッパ４９ａ,ｂとにより突出方向へ予め付勢され、磁気マークを４個等のコイルを備えるセンサヘッド４８により検出する。センサヘッド４８のコイルには交流電流が加えられ、磁気マークとの相互作用によるインピーダンスの変化を、磁気マークを基準とする位相として検出する。磁性体ロッド４４は磁気マークは例えば数ｍｍ程度の長さの範囲に設けられ、これが金型取付用リニアセンサ２２の測定レンジを定める。金型取付用リニアセンサ２２は型締位置よりもマイナス側にも測定レンジを持っているが、型締位置で上部金型が停止してメカストップ状態となる。また金型取付用リニアセンサ２２の測定レンジを越えて、上部金型の位置を検出できない区間では、エンコーダの信号あるいはラム軸１２の位置を監視するロングレンジのリニアセンサ（不図示）の信号によりサーボモータを制御する。   FIG. 3 shows the arrangement of the die mounting linear sensor 22 and the like. A reference plate 24 and a die mounting linear sensor 22 are arranged in the vicinity of the opposing portions of the dies 4 and 6. Note that the mold mounting linear sensor 22 may be disposed on the upper mold 4 side, and the reference plate 24 may be disposed on the lower mold 6 side. The die mounting linear sensor 22 includes a case 42 and a magnetic rod 44 that can be moved up and down, and the magnetic rod 44 includes a magnetic mark (not shown) for one period to a plurality of periods. A magnetic rod reference plate 45 is fixed to the tip of the magnetic rod 44, and the opposing surfaces of the reference plates 24 and 45 are referred to as reference surfaces 46 and 47, respectively. The magnetic rod 44 can freely move up and down in FIG. 3 in the case 42, is urged in advance in the protruding direction by an elastic body 49 and stoppers 49a and 49b, and a sensor head 48 including four or more coils of magnetic marks. To detect. An alternating current is applied to the coil of the sensor head 48, and an impedance change due to the interaction with the magnetic mark is detected as a phase with the magnetic mark as a reference. The magnetic rod 44 is provided with a magnetic mark in a range of a length of, for example, about several millimeters, and this defines a measurement range of the die mounting linear sensor 22. Although the mold mounting linear sensor 22 has a measurement range on the minus side of the mold clamping position, the upper mold stops at the mold clamping position and the mechanical stop state is entered. Further, in a section where the position of the upper mold cannot be detected beyond the measurement range of the mold mounting linear sensor 22, the encoder signal or the signal of a long range linear sensor (not shown) for monitoring the position of the ram shaft 12 is used. Control the servo motor.

図４にエンコーダの信号への重みwを示し、リニアセンサの信号への重みは(1-w)である。リニアセンサが上部金型の位置を検出できない区間でwは１で、上部金型のストロークの最下端付近の区間で重みwは０で、リニアセンサが上部金型の位置を検出できるようになると、図４の1)に示すように、重みwを１から０へ連続的に変化させる。このためエンコーダの信号を用いる区間では、サーボモータの軸の回転角によってサーボモータが制御され、リニアセンサの信号を用いる区間では、上部金型と下部金型との間隔によって制御される。上部金型が最下端に達しても、圧縮応力による金型の変形等のために、モータ軸の回転角は一定ではなく、図４の2)に示すように微細に振動する。   FIG. 4 shows the weight w on the encoder signal, and the weight on the linear sensor signal is (1-w). When the linear sensor cannot detect the position of the upper mold, w is 1, and when the linear sensor is able to detect the position of the upper mold, the weight w is 0 in the section near the lowermost end of the upper mold stroke. As shown in 1) of FIG. 4, the weight w is continuously changed from 1 to 0. For this reason, in the section using the encoder signal, the servomotor is controlled by the rotation angle of the servomotor shaft, and in the section using the linear sensor signal, the servomotor is controlled by the interval between the upper mold and the lower mold. Even when the upper mold reaches the lowermost end, the rotation angle of the motor shaft is not constant due to deformation of the mold due to compressive stress, etc., and vibrates finely as shown in 2) of FIG.

最適実施例
図５〜図８に最適実施例とその特性を示し、特に指摘する点以外は、図１〜図４の基本的実施例と同様である。図５はリニアセンサ５０の断面を示し、５１は金属のケースで、可動の磁性体ロッド４４には磁性体５２と非磁性体５３とから成る磁気マークが設けられ、複数のコイルを備えるセンサヘッド４８内を貫通している。基準板４５にケース５１の溝５７に沿って摺動する摺動部材５４と磁性体ロッド４４とが固定され、基準板４５，磁性体ロッド４４，及び摺動部材５４が一体に図の左右にスライドする。磁性体ロッド４４と摺動部材５４は連結部材５５で連結され、弾性体４９により図の左側の基準板４５側へ付勢されている。また基準板４５が上部金型側から押圧されるまでは、弾性体４９による付勢のため連結部材５５はストッパ５６で位置決めされ、磁性体ロッド４４のストロークは例えば10mm程度である。そしてこのストロークの範囲内で、上下の金型間の間隔を測定し、ストロークの初期ではエンコーダの信号とリニアセンサ５０の信号を重み平均して、サーボモータへフィードバックし、中期で上部金型は最降下点まで降下し、射出成型、ダイキャスト成型、プレス成型等を行う。 Optimum Embodiment FIGS. 5 to 8 show the optimum embodiment and its characteristics, and are the same as the basic embodiment of FIGS. FIG. 5 shows a cross section of the linear sensor 50, 51 is a metal case, and a movable magnetic rod 44 is provided with a magnetic mark comprising a magnetic body 52 and a non-magnetic body 53, and a sensor head having a plurality of coils. 48 is penetrated. A sliding member 54 that slides along the groove 57 of the case 51 and the magnetic rod 44 are fixed to the reference plate 45, and the reference plate 45, the magnetic rod 44, and the sliding member 54 are integrated with each other on the left and right in the drawing. Slide. The magnetic rod 44 and the sliding member 54 are connected by a connecting member 55 and are urged toward the reference plate 45 side on the left side of the drawing by an elastic body 49. Until the reference plate 45 is pressed from the upper mold side, the connecting member 55 is positioned by the stopper 56 due to the urging by the elastic body 49, and the stroke of the magnetic rod 44 is about 10 mm, for example. Within this stroke range, the distance between the upper and lower molds is measured, and at the beginning of the stroke, the encoder signal and the linear sensor 50 signal are weighted and averaged and fed back to the servo motor. Descent to the lowest point and perform injection molding, die casting, press molding, etc.

磁性体ロッド４４が上部金型により図の右側へ急激に付勢されると、磁性体ロッド４４が上部金型側の基準板から独立して運動するおそれがある。このような振動は、サーボモータの制御を不安定にする。これに対して、弾性体４９とストッパ５６とを用い、磁性体ロッド４４を最初から基準板４５側へ強く付勢することにより、磁性体ロッド４４の減速度（加速度の絶対値）を、上部金型の減速度よりも大きくする。すると振動は生じない。また仮に振動が生じても、ストロークの初期でのみ生じる。そしてエンコーダの信号とリニアセンサ５０の信号とを重み付き平均して用いると、振動の影響を小さくできる。このような機構を図６に示す。   If the magnetic rod 44 is suddenly urged to the right side of the figure by the upper die, the magnetic rod 44 may move independently from the reference plate on the upper die side. Such vibration makes the control of the servo motor unstable. On the other hand, by using the elastic body 49 and the stopper 56 and strongly urging the magnetic rod 44 from the beginning toward the reference plate 45 side, the deceleration (absolute value of acceleration) of the magnetic rod 44 is increased to the upper part. Make it larger than the mold deceleration. Then vibration does not occur. Also, even if vibration occurs, it occurs only at the beginning of the stroke. If the encoder signal and the linear sensor 50 signal are averaged and used, the influence of vibration can be reduced. Such a mechanism is shown in FIG.

図６は上部金型の最降下点P付近での上部金型４の位置と速度とを示し、軌跡６０は上部金型４の位置と速度を表す。また右上の円内の鎖線６２に、リニアセンサの磁性体ロッド４４が上部金型から離れて運動するものとして、その軌跡を示す。磁性体ロッド４４が上部金型４から独立して運動するものとすると、その減速度ａは弾性体４９の弾性定数に比例し、またストッパ５６により弾性体４９を圧縮しておくと大きくなる。上部金型４の減速度をｂとすると、磁性体ロッド４４の減速度ａが上部金型の減速度ｂよりも大きい場合、磁性体ロッドは上部金型に弾性体により押し付けられて振動しない。そこで弾性体４９の弾性定数と、ストッパ５６の位置とを選ぶことにより、磁性体ロッド４４の振動を防止できる。磁性体ロッドの減速度ａは最降下点に近づくほど大きくなるので、磁性体ロッドの軌跡６２が上部金型の軌跡６０から離れる可能性があるのは、ストロークの初期に限られる。ストロークの初期では、エンコーダとリニアセンサとを併用して速度制御を行うので、磁性体ロッド４４の振動が仮に生じても小さく、速度制御への影響は小さい。   FIG. 6 shows the position and speed of the upper mold 4 near the lowest point P of the upper mold, and the locus 60 represents the position and speed of the upper mold 4. Further, the locus is shown in the chain line 62 in the upper right circle, assuming that the magnetic rod 44 of the linear sensor moves away from the upper mold. Assuming that the magnetic rod 44 moves independently of the upper mold 4, the deceleration a is proportional to the elastic constant of the elastic body 49, and increases when the elastic body 49 is compressed by the stopper 56. When the deceleration of the upper mold 4 is b, when the deceleration a of the magnetic rod 44 is larger than the deceleration b of the upper mold, the magnetic rod is pressed against the upper mold by the elastic body and does not vibrate. Therefore, the vibration of the magnetic rod 44 can be prevented by selecting the elastic constant of the elastic body 49 and the position of the stopper 56. Since the deceleration a of the magnetic rod increases as it approaches the lowest point, the possibility that the magnetic rod trajectory 62 is separated from the trajectory 60 of the upper die is limited to the initial stroke. At the beginning of the stroke, speed control is performed using both the encoder and the linear sensor. Therefore, even if vibration of the magnetic rod 44 occurs, the speed control is small.

図７はリニアセンサ５０の下部金型６への取り付けを示す。射出成型、ダイキャスト成型、プレス成型等を行うチャンバー７０の周囲の例えば４個所に、リニアセンサ５０が固定されている。このため上下の金型４，６の接触に伴う応力、及び下部金型６の温度変化等の影響を受けずに、上下の金型間の相対位置を正確に測定できる。またチャンバー７０の周囲の複数の位置にリニアセンサ５０を配置するので、金型間の相対位置の平均値と偏りとを正確に測定することができる。なお上部金型には基準板２４を設けても、基準板２４を設けず上部金型自体を基準板としても良い。   FIG. 7 shows attachment of the linear sensor 50 to the lower mold 6. Linear sensors 50 are fixed at, for example, four locations around the chamber 70 that performs injection molding, die casting molding, press molding, and the like. Therefore, the relative position between the upper and lower molds can be accurately measured without being affected by the stress associated with the contact between the upper and lower molds 4 and 6 and the temperature change of the lower mold 6. Further, since the linear sensors 50 are arranged at a plurality of positions around the chamber 70, it is possible to accurately measure the average value and the deviation of the relative positions between the molds. It should be noted that the upper mold may be provided with the reference plate 24, or the upper mold itself may be used as the reference plate without providing the reference plate 24.

図８に最適実施例での制御結果を、図９にエンコーダの信号のみでサーボモータを制御する従来例での制御結果を示す。図のモータ端位置はエンコーダの信号を表し、ここでは上部金型のストロークでの最下端付近の区間での結果を示す。実施例では、型締位置において、システムの外乱を含めて上下の金型の間隔を３μｍ未満の誤差で制御できている。なおリニアセンサの測定誤差は例えば±1μｍ程度にできる。また金型の接触による応力等のため、モータ端での位置は一定ではない。実施例では、応力による変形及び熱変形等を補正するようにリニアセンサの信号でフィードバック制御するので、このため上部金型の下端位置を一定にすると、モータ端の位置は一定にはならない。これに対して従来例では、モータ端の位置が一定になり、上部金型の下端位置は不安定である。   FIG. 8 shows the control result in the optimum embodiment, and FIG. 9 shows the control result in the conventional example in which the servomotor is controlled only by the encoder signal. The motor end position in the figure represents the signal of the encoder, and here, the result in the section near the lowest end in the stroke of the upper mold is shown. In the embodiment, at the mold clamping position, the distance between the upper and lower molds including the disturbance of the system can be controlled with an error of less than 3 μm. The measurement error of the linear sensor can be about ± 1 μm, for example. Also, the position at the motor end is not constant due to stress caused by contact with the mold. In the embodiment, feedback control is performed with a signal from the linear sensor so as to correct deformation due to stress, thermal deformation, and the like. Therefore, if the lower end position of the upper mold is made constant, the position of the motor end is not constant. On the other hand, in the conventional example, the position of the motor end is constant, and the lower end position of the upper mold is unstable.

実施例には以下の特徴がある。
1) 上下の金型４，６の対向部付近で、金型取付用リニアセンサ２２，５０と基準板２４とを用い、金型４，６間の実際の間隔を測定する。
2) 短い測定レンジの金型取付用リニアセンサ２２，５０を用いて、高い位置分解能で金型４，６の間隔を測定する。
3) 金型取付用リニアセンサ２２，５０の測定レンジから外れる区間では、エンコーダ３６の信号を用い、加算器４０でエンコーダ３６の信号の重みwとリニアセンサの信号の重み(1-w)とを連続的に変化させるので、センサの切り替えに伴う制御の乱れが発生しない。
4) 位置制御のマイナーループとして速度を制御し、速度制御のマイナーループとしてトルク（電流）を制御するように、多重のフィードバック制御ループを構成する。
5) フィードバック信号のエンコーダとリニアセンサの切り替えでは、制御ループに関して、フィードバック信号のみを変更するように切り替えを行なう。このため、エンコーダとリニアセンサとで信号の応答性と最小分解能等を、前処理により合わせ込むことが好ましい。また位置を指定するパラメータ及びループゲインなどのサーボパラメーターは、フィードバック信号を切り替えても同一の数値を使用する。
6) 弾性体４９とストッパ５６等により、磁性体ロッド４４を予め可動の上部金型側へ付勢し、かつ磁性体ロッド４４が上部金型側から独立して運動する際の減速度を、上部金型の減速度よりも大きくする。すると磁性体ロッド４４は上部金型側から離れて運動できなくなるので、正確に測定したい金型の挙動、即ち磁性体ロッド４４の挙動とリニアセンサの挙動を時間的に一致させる事ができる。
7) 磁性体ロッド４４が上部金型から独立して運動する領域は、金型取り付け用リニアセンサの基準板２４に磁性体ロッドの基準板４５が接触していない状態から、双方の基準板が接触した後の磁性体ロッド４４のストロークの初期に限られる。この領域ではエンコーダの信号とリニアセンサの信号を併用して、速度制御を行うため、磁性体ロッド４４の振動が仮に生じても、制御側で影響を小さくできる。
8) 図７のように、チャンバー７０の周囲で固定の下部金型６内に、リニアセンサ５０等を複数個配置すると、上下の金型の相対位置を正確に測定できる。特に金型の内部でかつチャンバーの付近で測定するので、金型の接触による変形、金型の温度変形による変形等が、誤差とならない。また上下の金型の位置の偏りも測定できる。
9）型締が終了すると、制御ループからのトルク出力を切断するか、もしくはモータの異常発熱等を防止するため低トルクに制限する。 The embodiment has the following characteristics.
1) Measure the actual distance between the molds 4 and 6 using the mold mounting linear sensors 22 and 50 and the reference plate 24 in the vicinity of the opposing portions of the upper and lower molds 4 and 6.
2) Measure the distance between the dies 4 and 6 with high positional resolution using the die mounting linear sensors 22 and 50 having a short measurement range.
3) In a section outside the measurement range of the die mounting linear sensors 22 and 50, the signal of the encoder 36 is used and the signal weight w of the encoder 36 and the weight (1-w) of the signal of the linear sensor are added by the adder 40. Is continuously changed, so that the disturbance of the control accompanying the switching of the sensor does not occur.
4) Configure multiple feedback control loops to control speed as a minor loop for position control and to control torque (current) as a minor loop for speed control.
5) When switching between the feedback signal encoder and the linear sensor, the control loop is switched to change only the feedback signal. For this reason, it is preferable to match the signal responsiveness, minimum resolution, and the like by preprocessing between the encoder and the linear sensor. In addition, the parameters for specifying the position and the servo parameters such as loop gain use the same numerical value even when the feedback signal is switched.
6) The magnetic rod 44 is biased in advance to the movable upper mold side by the elastic body 49 and the stopper 56, and the deceleration when the magnetic rod 44 moves independently from the upper mold side is Increase the deceleration of the upper mold. Then, since the magnetic rod 44 cannot move away from the upper mold side, the behavior of the die to be accurately measured, that is, the behavior of the magnetic rod 44 and the behavior of the linear sensor can be matched in time.
7) The region in which the magnetic rod 44 moves independently from the upper die is such that the reference plate 45 of the magnetic rod is not in contact with the reference plate 24 of the die mounting linear sensor, and both reference plates are It is limited to the initial stroke of the magnetic rod 44 after contact. In this region, since the speed control is performed using both the encoder signal and the linear sensor signal, even if vibration of the magnetic rod 44 occurs, the influence can be reduced on the control side.
8) When a plurality of linear sensors 50 and the like are arranged in the lower mold 6 fixed around the chamber 70 as shown in FIG. 7, the relative positions of the upper and lower molds can be measured accurately. In particular, since measurement is performed inside the mold and in the vicinity of the chamber, deformation due to contact with the mold, deformation due to temperature deformation of the mold, and the like do not cause errors. It is also possible to measure the deviation of the positions of the upper and lower molds.
9) When mold clamping is finished, cut the torque output from the control loop or limit to low torque to prevent abnormal heat generation of the motor.

２ 射出成型装置
４ 上部金型
６ 下部金型
８ 移動金型
１０ 固定金型
１１ ガイドピン
１２ ラム軸
１４ クランク機構
１６ サーボモータ
１８ 射出装置
２０ 制御部
２２，５０ 金型取付用リニアセンサ
２４ 金型取付用リニアセンサの基準板
２６ 歪みゲージ
３０ 指令発生器
３１，３２ 差分器
３３，３４ 増幅器
３５ 電流増幅器
３６ エンコーダ
３８，４０ 加算器
４２，５１ ケース
４４ 磁性体ロッド
４５ 磁性体ロッドの基準板
４６，４７ 基準面
４８ センサヘッド
４９ 弾性体
５４ 摺動部材
５５ 連結部材
５６ ストッパ
５７ 溝
６０，６２ 軌跡
７０ チャンバー 2 Injection molding apparatus 4 Upper mold 6 Lower mold 8 Moving mold 10 Fixed mold 11 Guide pin 12 Ram shaft 14 Crank mechanism 16 Servo motor 18 Injection apparatus 20 Control unit 22, 50 Linear sensor 24 for mold installation Mold Reference plate 26 of linear sensor for mounting Strain gauge 30 Command generators 31 and 32 Difference units 33 and 34 Amplifier 35 Current amplifier 36 Encoder 38 and 40 Adders 42 and 51 Case 44 Magnetic rod 45 Reference rod 46 of magnetic rod 47 Reference surface 48 Sensor head 49 Elastic body 54 Sliding member 55 Connecting member 56 Stopper 57 Groove 60, 62 Trajectory 70 Chamber

Claims (4)

少なくとも一対の相対向する金型と、前記金型の少なくとも一方をラム軸を介して移動させるサーボモータと、前記サーボモータのエンコーダの信号もしくは前記ラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号を制御入力として、サーボモータをフィードバック制御する制御部とを備える型締装置において、
前記金型の対向部付近で一方の金型に直接に固定されて、対向する金型もしくは対向する金型に取り付けられた基準板と接触することにより、対向する金型もしくは前記基準板を基準とする位置を測定するリニアセンサから成る金型取付用センサを設けて、金型取付用センサの信号により金型間の間隔をモニターするように構成されていると共に、
前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替える切り替え手段を設けて、
型締位置の付近の型締領域では金型取付用センサの信号によりサーボモータを制御し、
型締位置から離れた遠隔領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号によりサーボモータを制御し、
遠隔領域と型締領域との間の中間領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替えるように構成され、
前記切り替え手段は、０以上１以下の可変の重みwにより、エンコーダの信号P1もしくは前記ラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号P2とを、制御入力P3へ P3=P1・w＋P2・(1-w) により変換し、金型取付用センサの測定レンジから外れる区間では w=１ で、金型が最近接する区間では W=０ で、金型取付用センサの測定レンジ内へ金型が進入すると、重みwが１から０へ連続的に変化するように、重みwが定められていることを特徴とする型締装置。 At least a pair of opposed molds, a servo motor that moves at least one of the molds via a ram shaft, and a long range linear sensor that monitors the encoder signal of the servo motor or the position of the ram shaft In a mold clamping device including a control unit that feedback-controls a servo motor using a signal as a control input,
Directly fixed to one mold near the opposed part of the mold and contacted with the opposed mold or the reference plate attached to the opposed mold, so that the opposed mold or the reference plate is used as a reference. A mold mounting sensor comprising a linear sensor for measuring the position is provided, and the distance between the molds is monitored by a signal from the mold mounting sensor .
A switching means for continuously switching the control input between the encoder signal or the long-range linear sensor signal and the mold mounting sensor signal;
In the mold clamping area near the mold clamping position, the servo motor is controlled by the signal from the mold mounting sensor.
In the remote area away from the mold clamping position, the servo motor is controlled by the encoder signal or the long-range linear sensor signal,
In the intermediate area between the remote area and the mold clamping area, the control input is continuously switched between the encoder signal or the long range linear sensor signal and the mold mounting sensor signal. ,
The switching means controls the signal P1 of the encoder or the signal of the long range linear sensor that monitors the position of the ram shaft and the signal P2 of the mold mounting sensor with a variable weight w ranging from 0 to 1. Convert to input P3 by P3 = P1 ・ w + P2 ・ (1-w), w = 1 in the section outside the measuring range of the mold mounting sensor, W = 0 in the section where the mold is closest, and mold mounting A mold clamping device , wherein the weight w is determined so that the weight w continuously changes from 1 to 0 when the mold enters the measurement range of the sensor for use . 前記制御部は、
指令位置と前記制御入力との誤差を速度指令に変換するための位置制御手段と、
速度指令と前記エンコーダの信号の時間当たりの変化率との誤差を電流指令に変換するための速度制御手段、とを備え、
かつ指令位置と前記制御入力との誤差の積分値による制御を行わないように構成されていることを特徴とする、請求項１の型締装置。 The controller is
Position control means for converting an error between the command position and the control input into a speed command;
Speed control means for converting the error in the speed command and the rate of change per time of the signal of the encoder to the current command, comprising the city,
2. The mold clamping apparatus according to claim 1, wherein the mold clamping apparatus is configured not to perform control based on an integral value of an error between the command position and the control input . 金型取付用センサは、磁気マークを備えかつ対向する金型により進退する磁性体ロッドと、前記磁性体ロッドの進退位置を測定するセンサヘッドと、前記磁性体ロッドのラム軸側への移動限界を定めるストッパと、前記磁性体ロッドを前記ラム軸側へ付勢する弾性体とを有し、
前記磁性体ロッドは、対向する金型もしくは前記基準板に接触してラム軸に沿って移動するように構成され、
ストッパで固定された位置で磁性体ロッドをラム軸側へ前記弾性体により予め付勢しておくことにより、当接部材との接触による磁性体ロッドの振動をダンピングするように構成されているとを特徴とする、請求項１または２の型締装置。 The mold mounting sensor includes a magnetic rod provided with a magnetic mark and advanced / retracted by an opposing mold, a sensor head for measuring the advance / retreat position of the magnetic rod, and a limit of movement of the magnetic rod toward the ram axis. And an elastic body that urges the magnetic rod toward the ram shaft side ,
The magnetic rod is configured to move along a ram axis in contact with an opposing mold or the reference plate,
When the magnetic rod is biased in advance by the elastic body toward the ram axis at a position fixed by the stopper, the vibration of the magnetic rod due to contact with the contact member is damped. The mold clamping device according to claim 1 or 2 , characterized by the above-mentioned. サーボモータのエンコーダの信号もしくは前記ラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号により、サーボモータをフィードバック制御しながら、相対向する金型の少なくとも一方を移動させる型締方法において、
前記金型の対向部付近で一方の金型に直接に固定されて、対向する金型もしくは対向する金型に取り付けられた基準板と接触することにより、対向する金型もしくは前記基準板を基準とする位置を測定するリニアセンサから成る金型取付用センサを設けて、金型取付用センサの信号により金型間の間隔をモニターすると共に、
切り替え手段により、前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替え、
型締位置の付近の型締領域では金型取付用センサの信号によりサーボモータを制御し、
型締位置から離れた遠隔領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号によりサーボモータを制御し、
遠隔領域と型締領域との間の中間領域では前記エンコーダの信号あるいはロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号との間で前記制御入力を連続的に切り替え、
前記切り替え手段は、０以上１以下の可変の重みwにより、エンコーダの信号P1もしくは前記ラム軸の位置を監視するロングレンジのリニアセンサの信号と、金型取付用センサの信号P2とを、制御入力P3へ P3=P1・w＋P2・(1-w) により変換し、金型取付用センサの測定レンジから外れる区間では w=１ で、金型が最近接する区間では W=０ で、金型取付用センサの測定レンジ内へ金型が進入すると、重みwが１から０へ連続的に変化するように、重みwが定められていることを特徴とする型締方法。 In the mold clamping method of moving at least one of the opposing molds while feedback controlling the servo motor by a signal of a servo motor encoder or a signal of a long range linear sensor that monitors the position of the ram shaft,
Directly fixed to one mold near the opposed part of the mold and contacted with the opposed mold or the reference plate attached to the opposed mold, so that the opposed mold or the reference plate is used as a reference. A mold mounting sensor consisting of a linear sensor for measuring the position to be provided, and monitoring the interval between the molds by the signal of the mold mounting sensor,
By the switching means, the control input is continuously switched between the encoder signal or the long-range linear sensor signal and the mold mounting sensor signal,
In the mold clamping area near the mold clamping position, the servo motor is controlled by the signal from the mold mounting sensor.
In the remote area away from the mold clamping position, the servo motor is controlled by the encoder signal or the long-range linear sensor signal,
In the intermediate region between the remote region and the mold clamping region, the control input is continuously switched between the encoder signal or the long-range linear sensor signal and the mold mounting sensor signal,
The switching means controls the signal P1 of the encoder or the signal of the long range linear sensor that monitors the position of the ram shaft and the signal P2 of the mold mounting sensor with a variable weight w ranging from 0 to 1. Convert to input P3 by P3 = P1 ・ w + P2 ・ (1-w), w = 1 in the section outside the measuring range of the mold mounting sensor, W = 0 in the section where the mold is closest, and mold mounting A mold clamping method , wherein the weight w is determined so that the weight w continuously changes from 1 to 0 when the mold enters the measurement range of the sensor for use .
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