JP6320819B2 - Injection molding machine - Google Patents

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Description

本発明は、射出成形機に関する。   The present invention relates to an injection molding machine.

射出成形機は、金型装置内のキャビティ空間に液状の成形材料を充填し、充填した成形材料を固化させることにより成形品を成形する（例えば、特許文献１参照）。射出成形機は、制御量（例えば圧力）に応じた信号を出力する検出器、および検出器の検出値と設定値とに基づいて操作量（例えばモータ電流値）を算出する制御装置とを備える。   An injection molding machine molds a molded product by filling a liquid molding material into a cavity space in a mold apparatus and solidifying the filled molding material (see, for example, Patent Document 1). The injection molding machine includes a detector that outputs a signal corresponding to a control amount (for example, pressure), and a control device that calculates an operation amount (for example, a motor current value) based on a detection value and a set value of the detector. .

特開２００８−７３８７４号公報JP 2008-73874 A

検出器は、制御量に応じた信号を生成する検出回路、および検出回路の信号を増幅して制御装置に出力する可変増幅器を有する。該可変増幅器のゲインは、工程の種類、制御量の大きさなどに応じて変更される。   The detector includes a detection circuit that generates a signal corresponding to the control amount, and a variable amplifier that amplifies the signal of the detection circuit and outputs the amplified signal to the control device. The gain of the variable amplifier is changed according to the type of process, the control amount, and the like.

ところで、検出器に含まれる可変増幅器のゲインが変更されると、検出器からの信号が変わり、信号と検出値との対応関係が変わってしまう。   By the way, when the gain of the variable amplifier included in the detector is changed, the signal from the detector changes, and the correspondence between the signal and the detected value changes.

そこで、制御装置は、検出器からの信号を増幅する可変増幅器を有する。該可変増幅器のゲインは、検出器に含まれる可変増幅器のゲインに応じて変更される。これにより、信号と検出値との対応関係が維持できる。   Therefore, the control device has a variable amplifier that amplifies the signal from the detector. The gain of the variable amplifier is changed according to the gain of the variable amplifier included in the detector. Thereby, the correspondence between the signal and the detected value can be maintained.

従来、検出器と制御装置とでゲインの変更タイミングにずれが生じ、検出値に誤差が生じることがあり、射出成形機の動作が不安定になることがあった。   Conventionally, there has been a shift in the gain change timing between the detector and the control device, an error may occur in the detected value, and the operation of the injection molding machine may become unstable.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、動作の安定性を改善できる、射出成形機の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an injection molding machine that can improve the stability of operation.

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
成形材料を加熱するシリンダと、
前記シリンダ内において回転自在に且つ進退自在に配設されるスクリュと、
前記スクリュを進退させる射出モータと、
前記射出モータの駆動によって生じる圧力に応じた信号を生成する検出回路、および前記検出回路で生成された信号を異なるゲインで増幅して出力する複数の増幅器を有する圧力検出器と、
一の前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき、前記射出モータに実際に供給する供給電力を算出する制御装置とを備え、
前記制御装置は、１成形サイクル中に、前記射出モータに実際に供給する供給電力の算出に用いる前記増幅器を切り替える、射出成形機が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
A cylinder for heating the molding material;
A screw disposed rotatably and reciprocally in the cylinder;
An injection motor for advancing and retracting the screw;
A pressure detector having a detection circuit that generates a signal corresponding to the pressure generated by driving the injection motor , and a plurality of amplifiers that amplify and output the signal generated by the detection circuit with different gains ;
A control device that calculates supply power that is actually supplied to the injection motor based on a deviation between an output of the one amplifier and a pressure command ;
The control device is provided with an injection molding machine that switches the amplifier used for calculation of supply power that is actually supplied to the injection motor during one molding cycle .

本発明の一態様によれば、動作の安定性を改善できる、射出成形機が提供される。   According to one aspect of the present invention, an injection molding machine that can improve operational stability is provided.

本発明の一実施形態による射出成形機を示す図である。It is a figure which shows the injection molding machine by one Embodiment of this invention. 図２は、本発明の一実施形態による制御装置およびその周辺装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a control device and its peripheral devices according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same or corresponding reference numerals, and description thereof will be omitted.

図１は、本発明の一実施形態による射出成形機を示す図である。射出成形機は、例えば図１に示すように、型締装置１０、射出装置５０、エジェクタ装置６０、および制御装置７０（図２参照）を有する。型締装置１０は、型閉工程、型締工程、型開工程を行う。型閉工程は金型装置３０を閉じる工程、型締工程は金型装置３０を締め付ける工程、型開工程は金型装置３０を開く工程である。射出装置５０は、充填工程、保圧工程、計量工程を行う。充填工程は金型装置３０内のキャビティ空間３４に液状の成形材料を充填する工程、保圧工程はキャビティ空間３４内の成形材料に圧力をかける工程、計量工程は次のショットのための成形材料を計量する工程である。エジェクタ装置６０は、突き出し工程を行う。突き出し工程は、型開後の金型装置３０から成形品を突き出す工程である。   FIG. 1 is a view showing an injection molding machine according to an embodiment of the present invention. For example, as shown in FIG. 1, the injection molding machine includes a mold clamping device 10, an injection device 50, an ejector device 60, and a control device 70 (see FIG. 2). The mold clamping device 10 performs a mold closing process, a mold clamping process, and a mold opening process. The mold closing process is a process of closing the mold apparatus 30, the mold clamping process is a process of tightening the mold apparatus 30, and the mold opening process is a process of opening the mold apparatus 30. The injection device 50 performs a filling process, a pressure holding process, and a weighing process. The filling step is a step of filling the cavity space 34 in the mold apparatus 30 with a liquid molding material, the pressure holding step is a step of applying pressure to the molding material in the cavity space 34, and the metering step is a molding material for the next shot. Is a step of weighing The ejector device 60 performs a protrusion process. The ejecting process is a process of ejecting a molded product from the mold apparatus 30 after the mold is opened.

射出成形機は、例えば型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、計量工程、型開工程、および突き出し工程を自動的に繰り返し行うことにより、成形品を自動的に繰り返し製造する。冷却工程は、キャビティ空間３４内の成形材料を固化させる工程である。成形サイクルの短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。１成形サイクル中に、例えば型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、計量工程、型開工程、および突き出し工程が行われる。   An injection molding machine automatically repeats a molded product by automatically repeating, for example, a mold closing process, a mold clamping process, a filling process, a pressure holding process, a cooling process, a weighing process, a mold opening process, and an ejection process. To manufacture. The cooling step is a step of solidifying the molding material in the cavity space 34. In order to shorten the molding cycle, a metering step may be performed during the cooling step. In one molding cycle, for example, a mold closing process, a mold clamping process, a filling process, a pressure holding process, a cooling process, a measuring process, a mold opening process, and an ejection process are performed.

次に、型締装置１０について説明する。型締装置１０の説明では、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１中左方向）を後方として説明する。   Next, the mold clamping device 10 will be described. In the description of the mold clamping device 10, the moving direction (right direction in FIG. 1) of the movable platen 13 when the mold is closed is referred to as the front, and the moving direction (left direction in FIG. 1) of the movable platen 13 when the mold is opened To do.

型締装置１０は、例えば図１に示すように、フレーム１１、固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、および型締モータ２６を有する。   For example, as shown in FIG. 1, the mold clamping device 10 includes a frame 11, a fixed platen 12, a movable platen 13, a rear platen 15, a tie bar 16, a toggle mechanism 20, and a mold clamping motor 26.

固定プラテン１２は、フレーム１１に対して固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。   The fixed platen 12 is fixed to the frame 11. A fixed mold 32 is attached to a surface of the fixed platen 12 facing the movable platen 13.

可動プラテン１３は、フレーム１１上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対して進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。   The movable platen 13 is movable along a guide (for example, a guide rail) 17 laid on the frame 11, and is movable back and forth with respect to the fixed platen 12. A movable mold 33 is attached to the surface of the movable platen 13 facing the fixed platen 12.

固定プラテン１２に対して可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。   By moving the movable platen 13 back and forth with respect to the fixed platen 12, mold closing, mold clamping, and mold opening are performed. The fixed mold 32 and the movable mold 33 constitute a mold apparatus 30.

リヤプラテン１５は、複数本（例えば４本）のタイバー１６を介して固定プラテン１２と連結され、フレーム１１上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、リヤプラテン１５は、フレーム１１上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。リヤプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。   The rear platen 15 is connected to the fixed platen 12 via a plurality of (for example, four) tie bars 16, and is placed on the frame 11 so as to be movable in the mold opening / closing direction. The rear platen 15 may be movable along a guide laid on the frame 11. The guide of the rear platen 15 may be the same as the guide 17 of the movable platen 13.

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレーム１１に対して固定され、リヤプラテン１５がフレーム１１に対して型開閉方向に移動自在とされるが、リヤプラテン１５がフレーム１１に対して固定され、固定プラテン１２がフレーム１１に対して型開閉方向に移動自在とされてもよい。   In the present embodiment, the fixed platen 12 is fixed to the frame 11 and the rear platen 15 is movable in the mold opening / closing direction with respect to the frame 11, but the rear platen 15 is fixed to the frame 11 and fixed. The platen 12 may be movable in the mold opening / closing direction with respect to the frame 11.

タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力を検出する圧力検出器１８が設けられる。圧力検出器１８は、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出し、型締力を示す信号を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、型締力の検出値と設定値との偏差がゼロとなるようにフィードバック制御を行う。   The tie bar 16 is parallel to the mold opening / closing direction and extends according to the mold clamping force. At least one tie bar 16 is provided with a pressure detector 18 for detecting a clamping force. The pressure detector 18 detects the mold clamping force by detecting the distortion of the tie bar 16 and outputs a signal indicating the mold clamping force to the control device 70. The control device 70 performs feedback control so that the deviation between the detected value of the mold clamping force and the set value becomes zero.

トグル機構２０は、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間に配設され、可動プラテン１３およびリヤプラテン１５にそれぞれ取り付けられる。トグル機構２０が型開閉方向に伸縮することにより、リヤプラテン１５に対して可動プラテン１３が進退する。   The toggle mechanism 20 is disposed between the movable platen 13 and the rear platen 15, and is attached to the movable platen 13 and the rear platen 15, respectively. As the toggle mechanism 20 expands and contracts in the mold opening and closing direction, the movable platen 13 advances and retreats with respect to the rear platen 15.

型締モータ２６は、トグル機構２０を駆動させることにより、可動プラテン１３を駆動させる駆動部である。型締モータ２６とトグル機構２０との間には、型締モータ２６の回転運動を直線運動に変換してトグル機構２０に伝達する運動変換部としてのボールねじ機構が設けられる。   The mold clamping motor 26 is a drive unit that drives the movable platen 13 by driving the toggle mechanism 20. Between the mold clamping motor 26 and the toggle mechanism 20, a ball screw mechanism is provided as a motion conversion unit that converts the rotational motion of the mold clamping motor 26 into a linear motion and transmits the linear motion to the toggle mechanism 20.

型締モータ２６はエンコーダ２６ａを有する。エンコーダ２６ａは、型締モータ２６の出力軸の回転角を検出し、回転角を示す信号を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、回転角の検出値と設定値の偏差がゼロとなるようにフィードバック制御を行う。   The mold clamping motor 26 has an encoder 26a. The encoder 26 a detects the rotation angle of the output shaft of the mold clamping motor 26 and outputs a signal indicating the rotation angle to the control device 70. The control device 70 performs feedback control so that the deviation between the detected value of the rotation angle and the set value becomes zero.

次に、型締装置１０の動作を説明する。型締装置１０の動作は、制御装置７０によって制御される。制御装置７０は、メモリなどの記憶部およびＣＰＵを有し、記憶部に記憶される制御プログラムをＣＰＵに実行させることにより型締装置１０の動作を制御する。   Next, the operation of the mold clamping device 10 will be described. The operation of the mold clamping device 10 is controlled by the control device 70. The control device 70 includes a storage unit such as a memory and a CPU, and controls the operation of the mold clamping device 10 by causing the CPU to execute a control program stored in the storage unit.

型閉工程では、型締モータ２６を駆動してトグル機構２０を作動させ、可動プラテン１３を前進させる。可動金型３３が固定金型３２に対して接近する。   In the mold closing process, the mold clamping motor 26 is driven to operate the toggle mechanism 20 and the movable platen 13 is advanced. The movable mold 33 approaches the fixed mold 32.

型締工程では、可動金型３３と固定金型３２とが接触した状態で型締モータ２６を駆動し、型締モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。型締状態の固定金型３２と可動金型３３との間にキャビティ空間３４が形成される。型締工程中に、充填工程、保圧工程、冷却工程、計量工程が行われてよい。   In the mold clamping process, the mold clamping motor 26 is driven in a state where the movable mold 33 and the fixed mold 32 are in contact with each other, and a mold clamping force obtained by multiplying the propulsive force by the mold clamping motor 26 with a toggle magnification is generated. A cavity space 34 is formed between the fixed mold 32 and the movable mold 33 in the clamped state. During the mold clamping process, a filling process, a pressure holding process, a cooling process, and a measuring process may be performed.

型開工程では、型締モータ２６を駆動してトグル機構２０を作動させ、可動プラテン１３を後退させる。その後、突き出し工程が行われてよい。   In the mold opening process, the mold clamping motor 26 is driven to operate the toggle mechanism 20, and the movable platen 13 is moved backward. Thereafter, an ejection process may be performed.

尚、型締装置１０は、可動プラテン１３の駆動部として、型締モータ２６の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１０は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。圧力検出器１８は歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。   Note that the mold clamping device 10 may have a hydraulic cylinder as a drive unit of the movable platen 13 instead of the mold clamping motor 26. Moreover, the mold clamping device 10 may have a linear motor for mold opening and closing and may have an electromagnet for mold clamping. The pressure detector 18 is not limited to the strain gauge type, and may be a piezoelectric type, a capacitive type, a hydraulic type, an electromagnetic type, and the like, and the mounting position thereof is not limited to the tie bar 16.

次に、図１を再度参照して、射出装置５０について説明する。射出装置５０の説明では、型締装置１０の説明と異なり、充填時のスクリュ５２の移動方向（図１中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ５２の移動方向（図１中右方向）を後方として説明する。   Next, the injection device 50 will be described with reference to FIG. 1 again. In the description of the injection device 50, unlike the description of the mold clamping device 10, the moving direction of the screw 52 at the time of filling (left direction in FIG. 1) is the front, and the moving direction of the screw 52 at the time of weighing (right direction in FIG. 1). Is described as the rear.

射出装置５０は、シリンダ５１、スクリュ５２、計量モータ５３、射出モータ５４、および圧力検出器５５を有する。   The injection device 50 includes a cylinder 51, a screw 52, a metering motor 53, an injection motor 54, and a pressure detector 55.

シリンダ５１は供給口５１ａから供給された成形材料を加熱する。供給口５１ａはシリンダ５１の後部に形成される。シリンダ５１の外周には、ヒータなどの加熱源が設けられる。シリンダ５１の前端にはノズル５９が設けられる。   The cylinder 51 heats the molding material supplied from the supply port 51a. The supply port 51 a is formed at the rear part of the cylinder 51. A heating source such as a heater is provided on the outer periphery of the cylinder 51. A nozzle 59 is provided at the front end of the cylinder 51.

スクリュ５２は、シリンダ５１内において回転自在に且つ進退自在に配設される。   The screw 52 is disposed in the cylinder 51 so as to be rotatable and reciprocated.

計量モータ５３は、スクリュ５２を回転させる駆動部である。計量モータ５３はエンコーダ５３ａを有してよい。エンコーダ５３ａは、計量モータ５３の出力軸の回転数を検出し、回転数を示す信号を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、計量工程において、回転数の検出値と設定値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御を行ってよい。   The weighing motor 53 is a drive unit that rotates the screw 52. The weighing motor 53 may include an encoder 53a. The encoder 53 a detects the rotational speed of the output shaft of the metering motor 53 and outputs a signal indicating the rotational speed to the control device 70. The control device 70 may perform feedback control so that the deviation between the detected value of the rotational speed and the set value becomes zero in the measurement process.

射出モータ５４は、スクリュ５２を進退させる駆動部である。スクリュ５２と射出モータ５４との間には、射出モータ５４の回転運動をスクリュ５２の直線運動に変換する運動変換部が設けられる。射出モータ５４はエンコーダ５４ａを有してよい。エンコーダ５４ａは、射出モータ５４の出力軸の回転数を検出することによりスクリュ５２の前進速度を検出し、スクリュ５２の前進速度を示す信号を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、充填工程において、スクリュ５２の前進速度の検出値と設定値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御を行ってよい。   The injection motor 54 is a drive unit that moves the screw 52 back and forth. Between the screw 52 and the injection motor 54, a motion conversion unit that converts the rotational motion of the injection motor 54 into a linear motion of the screw 52 is provided. The injection motor 54 may have an encoder 54a. The encoder 54 a detects the forward speed of the screw 52 by detecting the rotational speed of the output shaft of the injection motor 54, and outputs a signal indicating the forward speed of the screw 52 to the control device 70. In the filling process, the control device 70 may perform feedback control so that the deviation between the detected value of the forward speed of the screw 52 and the set value becomes zero.

圧力検出器５５は、例えば射出モータ５４とスクリュ５２との間に配設され、圧力検出器５５に作用する圧力に応じた信号を制御装置７０に出力する。圧力検出器５５に作用する圧力は、スクリュ５２の背圧、スクリュ５２が押す成形材料の圧力などに応じたものとなる。   The pressure detector 55 is disposed, for example, between the injection motor 54 and the screw 52, and outputs a signal corresponding to the pressure acting on the pressure detector 55 to the control device 70. The pressure acting on the pressure detector 55 corresponds to the back pressure of the screw 52, the pressure of the molding material pressed by the screw 52, and the like.

充填工程では、射出モータ５４を駆動してスクリュ５２を前進させ、スクリュ５２の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置３０のキャビティ空間３４に充填させる。スクリュ５２の前進速度の設定値は、一定でもよいし、スクリュ位置または経過時間に応じて変更されてもよい。スクリュ５２が所定位置（所謂Ｖ／Ｐ切換位置）まで前進すると、保圧工程が開始される。尚、充填工程開始からの経過時間が所定時間に達すると、保圧工程が開始されてもよい。   In the filling process, the injection motor 54 is driven to advance the screw 52, and the liquid molding material accumulated in front of the screw 52 is filled into the cavity space 34 of the mold apparatus 30. The set value of the forward speed of the screw 52 may be constant or may be changed according to the screw position or the elapsed time. When the screw 52 moves forward to a predetermined position (so-called V / P switching position), the pressure holding process is started. Note that when the elapsed time from the start of the filling process reaches a predetermined time, the pressure holding process may be started.

保圧工程では、射出モータ５４を駆動してスクリュ５２を前方に押し、キャビティ空間３４内の成形材料に圧力をかける。不足分の成形材料が補充できる。成形材料の圧力の設定値は、一定でもよいし、経過時間などに応じて段階的に変更されてもよい。キャビティ空間３４の入口（所謂ゲート）がシールされ、キャビティ空間３４からの成形材料の逆流が防止された後、冷却工程が開始される。冷却工程中に計量工程が行われてよい。   In the pressure holding process, the injection motor 54 is driven to push the screw 52 forward, and pressure is applied to the molding material in the cavity space 34. Insufficient molding material can be replenished. The set value of the pressure of the molding material may be constant or may be changed in stages according to the elapsed time. After the entrance (so-called gate) of the cavity space 34 is sealed and the backflow of the molding material from the cavity space 34 is prevented, the cooling process is started. A metering step may be performed during the cooling step.

計量工程では、計量モータ５３を駆動してスクリュ５２を回転させ、スクリュ５２に形成される螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ５２の前方に送られシリンダ５１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ５２が後退させられる。スクリュ５２の回転数の設定値は、一定でもよいし、スクリュ位置または経過時間に応じて変更されてもよい。   In the metering step, the metering motor 53 is driven to rotate the screw 52, and the molding material is fed forward along a spiral groove formed in the screw 52. Along with this, the molding material is gradually melted. As the liquid molding material is fed to the front of the screw 52 and accumulated in the front part of the cylinder 51, the screw 52 is retracted. The set value of the rotational speed of the screw 52 may be constant or may be changed according to the screw position or the elapsed time.

計量工程では、スクリュ５２の急激な後退を制限すべく、射出モータ５４を駆動してスクリュ５２に対して背圧を加えてよい。背圧が設定値になるように射出モータ５４が駆動される。スクリュ５２が所定位置まで後退し、スクリュ５２の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が終了する。   In the measuring step, the injection motor 54 may be driven to apply a back pressure to the screw 52 in order to limit the rapid retreat of the screw 52. The injection motor 54 is driven so that the back pressure becomes a set value. When the screw 52 is retracted to a predetermined position and a predetermined amount of molding material is accumulated in front of the screw 52, the measuring process is finished.

尚、本実施形態の射出装置は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式でもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。   In addition, although the injection apparatus of this embodiment is an inline screw system, a pre-plastic system may be used. A pre-plastic injection device supplies a molding material melted in a plasticizing cylinder to the injection cylinder, and injects the molding material from the injection cylinder into a mold device. In the plasticizing cylinder, a screw is rotatably or rotatably and reciprocally disposed, and in the injection cylinder, a plunger is reciprocally disposed.

次に、図２を参照して制御装置７０およびその周辺装置について説明する。図２は、本発明の一実施形態による制御装置およびその周辺装置を示す図である。   Next, the control device 70 and its peripheral devices will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a control device and its peripheral devices according to an embodiment of the present invention.

制御装置７０は、例えば第１制御演算部７１、第２制御演算部７２、およびインバータ７３を有する。制御装置７０は、射出モータ５４および圧力検出器５５と接続される。制御量は圧力検出器５５に作用する圧力であり、操作量は射出モータ５４への供給電力である。   The control device 70 includes, for example, a first control calculation unit 71, a second control calculation unit 72, and an inverter 73. The control device 70 is connected to the injection motor 54 and the pressure detector 55. The control amount is the pressure acting on the pressure detector 55, and the operation amount is the power supplied to the injection motor 54.

圧力検出器５５は、圧力検出器５５に作用する圧力を検出する。この圧力は、スクリュ５２の背圧やスクリュ５２が押す成形材料の圧力を示す。圧力検出器５５は、検出回路としての歪みゲージ５６と、第１増幅器５７と、第２増幅器５８とを有する。   The pressure detector 55 detects the pressure acting on the pressure detector 55. This pressure indicates the back pressure of the screw 52 and the pressure of the molding material pressed by the screw 52. The pressure detector 55 includes a strain gauge 56 as a detection circuit, a first amplifier 57, and a second amplifier 58.

歪みゲージ５６は、複数の抵抗線を組み合わせたブリッジ回路を構成する。ブリッジ回路に圧力が作用すると、各抵抗線が変形し、各抵抗線の抵抗値が変化する。圧力に応じた電圧がブリッジ回路から出力される。ブリッジ回路の出力電圧は、ブリッジ回路の入力電圧が一定の場合、基本的にはブリッジ回路に作用する圧力に比例する。   The strain gauge 56 forms a bridge circuit that combines a plurality of resistance wires. When pressure acts on the bridge circuit, each resistance wire is deformed, and the resistance value of each resistance wire changes. A voltage corresponding to the pressure is output from the bridge circuit. The output voltage of the bridge circuit is basically proportional to the pressure acting on the bridge circuit when the input voltage of the bridge circuit is constant.

第１増幅器５７および第２増幅器５８は、それぞれ、歪みゲージ５６からの出力電圧を増幅し、制御装置７０に出力する。第１増幅器５７のゲインと第２増幅器５８のゲインとは異なり、圧力検出器５５はゲインの異なる複数の圧力信号を制御装置７０に出力する。   The first amplifier 57 and the second amplifier 58 each amplify the output voltage from the strain gauge 56 and output it to the control device 70. Unlike the gain of the first amplifier 57 and the gain of the second amplifier 58, the pressure detector 55 outputs a plurality of pressure signals having different gains to the control device 70.

圧力検出器５５は、複数の増幅器を有しており、それぞれの増幅器から圧力信号を出力するので、従来のように１つの可変増幅器で複数の圧力信号を出力する場合と異なり、同時期に複数の圧力信号を出力できる。そのため、従来のように圧力検出器５５と制御装置７０とでゲインの変更タイミングがずれる問題が解消できる。   The pressure detector 55 has a plurality of amplifiers, and outputs a pressure signal from each amplifier. Therefore, unlike the conventional case where a plurality of pressure signals are output by one variable amplifier, a plurality of pressure detectors are output at the same time. The pressure signal can be output. Therefore, the problem that the timing of changing the gain is shifted between the pressure detector 55 and the control device 70 as in the past can be solved.

尚、本実施形態の圧力検出器５５は、１つのブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続される複数の増幅器とを有するが、ブリッジ回路と増幅器との組合せを複数有してもよい。また、圧力検出器５５に含まれる増幅器の数は、２つでもよいが、３つ以上でもよい。３つ以上の圧力信号が圧力検出器５５から出力されてもよい。   The pressure detector 55 of the present embodiment has one bridge circuit and a plurality of amplifiers connected to the bridge circuit, but may have a plurality of combinations of bridge circuits and amplifiers. The number of amplifiers included in the pressure detector 55 may be two, but may be three or more. Three or more pressure signals may be output from the pressure detector 55.

制御装置７０は、圧力検出器５５の複数の出力から選択される一部の出力に基づき、実際の制御に用いられる射出モータ５４への供給電力を算出する。   The control device 70 calculates power supplied to the injection motor 54 used for actual control based on a part of outputs selected from the plurality of outputs of the pressure detector 55.

第１制御演算部７１は、第１増幅器５７の出力と、第１圧力指令との第１偏差に基づいて、射出モータ５４への供給電力を算出する。第１制御演算部７１は、例えば図２に示すように、第１偏差に比例した値を出力する第１比例器７１ａと、第１偏差の定数倍を時間積分した値を出力する第１積分器７１ｂとを有する。第１制御演算部７１の出力Ａは、第１比例器７１ａの出力Ａ１と、第１積分器７１ｂの出力Ａ２との和となる（Ａ＝Ａ１＋Ａ２）。尚、第１制御演算部７１は、第１偏差の定数倍を時間微分した値を出力する第１微分器をさらに有してもよい。   The first control calculation unit 71 calculates the power supplied to the injection motor 54 based on the first deviation between the output of the first amplifier 57 and the first pressure command. For example, as shown in FIG. 2, the first control calculation unit 71 includes a first proportional unit 71 a that outputs a value proportional to the first deviation, and a first integration that outputs a value obtained by time-integrating a constant multiple of the first deviation. 71b. The output A of the first control calculation unit 71 is the sum of the output A1 of the first proportional device 71a and the output A2 of the first integrator 71b (A = A1 + A2). The first control calculation unit 71 may further include a first differentiator that outputs a value obtained by time-differentiating a constant multiple of the first deviation.

同様に、第２制御演算部７２は、第２増幅器５８の出力と、第２圧力指令との第２偏差に基づいて、射出モータ５４への供給電力を算出する。第２制御演算部７２は、例えば図２に示すように、第２偏差に比例した値を出力する第２比例器７２ａと、第２偏差の定数倍を時間積分した値を出力する第２積分器７２ｂとを有する。第２制御演算部７２の出力Ｂは、第２比例器７２ａの出力Ｂ１と、第２積分器７２ｂの出力Ｂ２との和となる（Ｂ＝Ｂ１＋Ｂ２）。尚、第２制御演算部７２は、第２偏差の定数倍を時間微分した値を出力する第２微分器をさらに有してもよい。   Similarly, the second control calculation unit 72 calculates the power supplied to the injection motor 54 based on the second deviation between the output of the second amplifier 58 and the second pressure command. For example, as shown in FIG. 2, the second control calculation unit 72 includes a second proportional device 72a that outputs a value proportional to the second deviation, and a second integration that outputs a value obtained by time-integrating a constant multiple of the second deviation. 72b. The output B of the second control calculation unit 72 is the sum of the output B1 of the second proportional device 72a and the output B2 of the second integrator 72b (B = B1 + B2). The second control calculation unit 72 may further include a second differentiator that outputs a value obtained by time-differentiating a constant multiple of the second deviation.

第１圧力指令と第２圧力指令とは、同じものでも、異なるものでもよい。   The first pressure command and the second pressure command may be the same or different.

インバータ７３は、第１制御演算部７１の出力または第２制御演算部７２の出力に従って交流電源の電力を電力変換して射出モータ５４へ供給する。第１制御演算部７１の出力と、第２制御演算部７２の出力のどちらの出力を使用するかは、工程の種類、制御量の大きさなどに応じて決められる。   The inverter 73 converts the power of the AC power source into power according to the output of the first control calculation unit 71 or the output of the second control calculation unit 72 and supplies it to the injection motor 54. Which output of the output of the first control calculation unit 71 or the output of the second control calculation unit 72 is used is determined according to the type of process, the magnitude of the control amount, and the like.

ところで、ブリッジ回路の出力電圧は、基本的にはブリッジ回路に作用する圧力に比例する。しかし、ゼロ点のずれや非線形性がわずかに存在し、第１制御演算部７１の出力Ａと、第２制御演算部７２の出力Ｂとに誤差が生じうる。   By the way, the output voltage of the bridge circuit is basically proportional to the pressure acting on the bridge circuit. However, there is a slight zero point shift or non-linearity, and an error may occur between the output A of the first control calculation unit 71 and the output B of the second control calculation unit 72.

そこで、制御装置７０は、第１制御演算部７１の出力Ａと、第２制御演算部７２の出力Ｂとを合わせる。圧力検出器５５の複数の出力のうちどちらの出力を用いても、射出モータ５４への供給電力が同じになるため、射出装置５０の動作の安定性が向上できる。   Therefore, the control device 70 matches the output A of the first control calculation unit 71 with the output B of the second control calculation unit 72. Regardless of which of the plurality of outputs of the pressure detector 55 is used, the power supplied to the injection motor 54 is the same, so that the operation stability of the injection device 50 can be improved.

制御装置７０は、第１制御演算部７１の出力Ａと、第２制御演算部７２の出力Ｂのうち、使っていない方を修正する。   The control device 70 corrects the unused one of the output A of the first control calculation unit 71 and the output B of the second control calculation unit 72.

制御装置７０は、第１制御演算部７１の出力Ａを用いる場合、第１制御演算部７１の出力Ａと合うように第２制御演算部７２の出力Ｂを修正する。例えば、制御装置７０は、第２積分器７２ｂの出力Ｂ２を、第２偏差から求めるのではなく、Ｂ２＝Ａ−Ｂ１の式を用いて求め、第２積分器７２ｂのメモリに記憶する。   When the output A of the first control calculation unit 71 is used, the control device 70 corrects the output B of the second control calculation unit 72 so as to match the output A of the first control calculation unit 71. For example, the control device 70 does not obtain the output B2 of the second integrator 72b from the second deviation, but uses the equation B2 = A−B1, and stores it in the memory of the second integrator 72b.

同様に、制御装置７０は、第２制御演算部７２の出力Ｂを用いる場合、第２制御演算部７２の出力Ｂと合うように第１制御演算部７１の出力Ａを修正する。例えば、制御装置７０は、第１積分器７１ｂの出力Ａ２を、第１偏差から求めるのではなく、Ａ２＝Ｂ−Ａ１の式を用いて求め、第１積分器７１ｂのメモリに記憶する。   Similarly, when the output B of the second control calculation unit 72 is used, the control device 70 corrects the output A of the first control calculation unit 71 so as to match the output B of the second control calculation unit 72. For example, the controller 70 does not obtain the output A2 of the first integrator 71b from the first deviation, but uses the expression A2 = B−A1, and stores it in the memory of the first integrator 71b.

操作量の算出が積分演算を含む場合、制御装置７０は、積分値を修正することにより、圧力検出器５５の各出力に基づき算出される操作量を合わせてよい。   When the calculation of the operation amount includes an integral operation, the control device 70 may adjust the operation amount calculated based on each output of the pressure detector 55 by correcting the integral value.

制御装置７０は、１成形サイクル中に、圧力検出器５５の複数の出力の中から選択する出力を切り替えてよい。計量工程中に圧力検出器５５に作用する圧力は充填工程中に圧力検出器５５に作用する圧力よりも極めて小さく、計量工程と充填工程とでは要求される圧力の分解能が異なる。そこで、計量工程ではゲインの大きい増幅器からの出力が選択され、充填工程ではゲインの小さい増幅器からの出力が選択される。   The control device 70 may switch an output selected from a plurality of outputs of the pressure detector 55 during one molding cycle. The pressure acting on the pressure detector 55 during the weighing process is extremely smaller than the pressure acting on the pressure detector 55 during the filling process, and the required pressure resolution differs between the weighing process and the filling process. Therefore, the output from the amplifier having a large gain is selected in the weighing process, and the output from the amplifier having a small gain is selected in the filling process.

尚、本実施形態の圧力検出器５５は、歪みゲージ式であるが、圧電式、容量式などでもよい。   The pressure detector 55 of this embodiment is a strain gauge type, but may be a piezoelectric type, a capacitance type, or the like.

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。   The embodiments of the injection molding machine have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments and the like, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Improvements are possible.

例えば、上記実施形態の圧力検出器は、射出装置の圧力を検出するが、型締装置の圧力（金型装置に作用する型締力）、エジェクタ装置の突き出し力などを検出してもよい。   For example, the pressure detector of the above embodiment detects the pressure of the injection device, but may detect the pressure of the mold clamping device (the mold clamping force acting on the mold device), the ejecting force of the ejector device, and the like.

また、上記実施形態の制御量は、圧力であるが、例えば位置、回転数などでもよく、制御量を検出する検出器は、位置検出器、回転数検出器などでもよい。   In addition, the control amount in the above embodiment is a pressure, but may be, for example, a position, a rotational speed, or the like, and a detector that detects the control amount may be a position detector, a rotational speed detector, or the like.

また、上記実施形態の制御装置は、操作量の算出時に、検出器の各出力に基づき算出される操作量を合わせるが、操作量の算出前に、検出器の各出力が示す制御量を整合させることにより、検出器の各出力に基づき算出される操作量を合わせてもよい。例えば、制御装置は、検出器の複数の出力から選択される一部の出力が示す制御量と合うように、残りの各出力が示す制御量を補正する。この補正は、予め設定された式などに基づいて行われる。この場合、操作量を算出する制御演算部は１つであってよい。   In the control device of the above embodiment, when calculating the operation amount, the operation amount calculated based on each output of the detector is matched, but the control amount indicated by each output of the detector is matched before calculating the operation amount. Therefore, the operation amount calculated based on each output of the detector may be combined. For example, the control device corrects the control amounts indicated by the remaining outputs so as to match the control amounts indicated by some outputs selected from the plurality of outputs of the detector. This correction is performed based on a preset equation or the like. In this case, there may be one control operation unit that calculates the operation amount.

１０ 型締装置
１１ フレーム
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
１５ リヤプラテン
１６ タイバー
１８ 圧力検出器
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型
５０ 射出装置
５１ シリンダ
５２ スクリュ
５３ 計量モータ
５４ 射出モータ
５５ 圧力検出器
５６ 歪みゲージ
５７ 第１増幅器
５８ 第２増幅器
５９ ノズル
６０ エジェクタ装置
７０ 制御装置
７１ 第１制御演算部
７２ 第２制御演算部
７３ インバータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Clamping apparatus 11 Frame 12 Fixed platen 13 Movable platen 15 Rear platen 16 Tie bar 18 Pressure detector 30 Mold apparatus 32 Fixed mold 33 Movable mold 50 Injection apparatus 51 Cylinder 52 Screw 53 Metering motor 54 Injection motor 55 Pressure detector 56 Strain gauge 57 First amplifier 58 Second amplifier 59 Nozzle 60 Ejector device 70 Control device 71 First control calculation unit 72 Second control calculation unit 73 Inverter

Claims (6)

成形材料を加熱するシリンダと、
前記シリンダ内において回転自在に且つ進退自在に配設されるスクリュと、
前記スクリュを進退させる射出モータと、
前記射出モータの駆動によって生じる圧力に応じた信号を生成する検出回路、および前記検出回路で生成された信号を異なるゲインで増幅して出力する複数の増幅器を有する圧力検出器と、
一の前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき、前記射出モータに実際に供給する供給電力を算出する制御装置とを備え、
前記制御装置は、１成形サイクル中に、前記射出モータに実際に供給する供給電力の算出に用いる前記増幅器を切り替える、射出成形機。 A cylinder for heating the molding material;
A screw disposed rotatably and reciprocally in the cylinder;
An injection motor for advancing and retracting the screw;
A pressure detector having a detection circuit that generates a signal corresponding to the pressure generated by driving the injection motor , and a plurality of amplifiers that amplify and output the signal generated by the detection circuit with different gains ;
A control device that calculates supply power that is actually supplied to the injection motor based on a deviation between an output of the one amplifier and a pressure command ;
The said control apparatus is an injection molding machine which switches the said amplifier used for calculation of the supply electric power actually supplied to the said injection motor in one molding cycle . 前記制御装置は、前記増幅器毎に前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき算出される前記射出モータへの供給電力同士を合わせる、請求項１に記載の射出成形機。 2. The injection molding machine according to claim 1, wherein the control device matches the power supplied to the injection motor calculated based on a deviation between the output of the amplifier and a pressure command for each amplifier . 前記制御装置は、前記射出モータに実際に供給する供給電力の算出時に、前記増幅器毎に前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき算出される前記射出モータへの供給電力同士を合わせる、請求項２に記載に射出成形機。 The control device, when calculating the supply power that is actually supplied to the injection motor, matches the supply power to the injection motor that is calculated based on the deviation between the output of the amplifier and the pressure command for each amplifier. Item 3. The injection molding machine according to Item 2. 前記制御装置によって前記増幅器毎に行われる前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づく前記射出モータへの供給電力の算出は、積分演算を含み、
前記制御装置は、積分値を修正することにより、前記増幅器毎に前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき算出される前記射出モータへの供給電力同士を合わせる、請求項３に記載の射出成形機。 The calculation of the power supplied to the injection motor based on the deviation between the output of the amplifier and the pressure command performed for each amplifier by the control device includes an integral operation,
Said controller, Ri by the modifying the integral value, adjust the power supply to each other to the injection motor is calculated based on the deviation between the output and the pressure command of the amplifier for each of the amplifier, according to claim 3 Injection molding machine. 前記制御装置は、前記射出モータへの供給電力の算出前に、複数の前記増幅器の出力が示す前記圧力同士を整合させることにより、前記増幅器毎に前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき算出される前記射出モータへの供給電力同士を合わせる、請求項２に記載の射出成形機。 The control device adjusts the pressures indicated by the outputs of the plurality of amplifiers before calculating the power supplied to the injection motor, so that each amplifier is based on a deviation between the output of the amplifier and a pressure command. The injection molding machine according to claim 2, wherein the calculated power supplies to the injection motor are matched. 前記制御装置は、一の前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき算出される前記射出モータに実際に供給する供給電力と合うように、残りの前記増幅器の出力と圧力指令との偏差に基づき算出される前記射出モータへの供給電力を修正する、請求項２〜５のいずれか１項に記載の射出成形機。 The control device adjusts the difference between the output of the remaining amplifier and the pressure command so as to match the supply power actually supplied to the injection motor calculated based on the deviation between the output of the one amplifier and the pressure command. The injection molding machine according to any one of claims 2 to 5, wherein power supplied to the injection motor calculated based on the correction is corrected.
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