JPH0422616A - Controlling method for injection speed of electromotive injection molding machine - Google Patents
Controlling method for injection speed of electromotive injection molding machineInfo
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Abstract
Description
本発明は、電動機によって射出速度を制御する電動射出
成形機の射出速度制御方法に関する。The present invention relates to an injection speed control method for an electric injection molding machine that controls the injection speed using an electric motor.
電動式射出成形機において、射出速度を所定の速度（０
を含む）から他の所定の速度にまで変更する場合、該射
出速度の立上り、又は立下りの安定性を向上させるため
にその過渡的な速度を特定のパターンに沿って制御する
ことは既に提案されている。
この速度制御パターンとしては、従来一般にＮＣ工作機
械で使用される一次遅れ波形が採用されている。
この波形を第５図に示す。第５図においては、射出速度
■が０の状態からｖｌに変更されるときの波形か示され
ている。射出速度■はｖ＝ｖ、（１ｅｘｐ（−ｔ／Ｔｏ
ン）なる速度にＭ御され、時刻ｔの経過と共に徐々に立
上るようになっている。
なお、Ｔｏはこの一次遅れ波形の立上り時定数である。
このように、−次遅れ波形に従って射出速度Ｖを制御す
るようにした場合、■制御が容易である、■目標パター
ンへの追従性が非常に高い、■オーバーシュートが出難
い等の利点を得ることができる。In an electric injection molding machine, the injection speed is set to a predetermined speed (0
) to another predetermined speed, it has already been proposed to control the transient speed along a specific pattern in order to improve the stability of the rise or fall of the injection speed. has been done. As this speed control pattern, a first-order lag waveform commonly used in NC machine tools has been adopted. This waveform is shown in FIG. FIG. 5 shows the waveform when the injection speed ■ is changed from 0 to vl. The injection speed ■ is v=v, (1exp(-t/To
The speed M is controlled to a speed of 1, and gradually rises as time t passes. Note that To is the rising time constant of this first-order delayed waveform. In this way, when the injection speed V is controlled according to the -th delay waveform, the following advantages are obtained: ■ Easy control; ■ Extremely high followability to the target pattern; ■ Less likely to cause overshoot. be able to.
しかしながら、射出速度■を変更する場合にその過渡的
な領域を一次遅れ波形に従って制御した場合、最終値■
１の９５％に達するまでにほぼ時定数Ｔｏの３倍の時間
を要し、所定の速度ｖ１に至るまでに長くかかり過ぎる
という問題がある。
一般に、工作機械等においては、立上りの速さよりもパ
ターンへの追随性がより高く要求されるが、射出成形機
においては、射出速度の立上りの速さは成形品の精度や
安定性に非常に大きく影響するという事情がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、電動機の有する最大の加速力、あるいはこれに近い
加速力を利用して射出速度を制御し、射出速度変更時の
立上り、あるいは立下りの速度を素速く且つ容易に変更
できるような電動射出成形機の射出速度Ｍ脚力法を提供
することを目的とする。However, when changing the injection speed ■, if the transient region is controlled according to the first-order lag waveform, the final value ■
There is a problem in that it takes approximately three times the time constant To to reach 95% of 1, and it takes too long to reach the predetermined speed v1. Generally, in machine tools, etc., a higher ability to follow a pattern is required than the speed of start-up, but in injection molding machines, the speed of start-up of injection speed is extremely important for the precision and stability of the molded product. There are some things that have a big impact. The present invention was made in view of these problems, and uses the maximum accelerating force of the electric motor or an accelerating force close to this to control the injection speed, and prevents the rise or rise when changing the injection speed. It is an object of the present invention to provide an injection speed M leg force method for an electric injection molding machine that can quickly and easily change the falling speed.
本発明は、電動機によって射出速度を制御する電動射出
成形機の射出速度制御方法において、射出速度を所定の
速度から他の所定の速度にまで変更する際に、その過渡
的な全領域又はほとんどの領域で、射出速度を直線的に
変更することにより、上記目的を達成したものである。The present invention provides an injection speed control method for an electric injection molding machine in which the injection speed is controlled by an electric motor. The above objective is achieved by linearly changing the injection speed in the area.
本発明においては、射出速度を所定の速度から他の所定
の速度にまで変更する際に、射出速度を直線的に変更す
るようにしている。このときの直線の傾きは、モータの
負荷のイナーシャ及び該モータの最大出力トルクを考慮
して当該モータがその能力を最大限に発揮できるように
設定する。
この射出速度を直線的に変更する区間は、本発明では過
渡的な全領域にわたることを原則とするが、例えば過渡
初期における一部の領域、あるいは過渡終期における一
部の領域でこの直線的な変更を中止し、特に過渡終期等
においてより安定性を向上させるようにするのを禁止す
るものではない。
射出速度を直線的に変更する制御は極めて容易に実行す
ることができ、且つ所定の速度から意図する池の所定の
速度にまで極めて速く到達することができるようになる
。In the present invention, when changing the injection speed from a predetermined speed to another predetermined speed, the injection speed is changed linearly. The slope of the straight line at this time is set in consideration of the inertia of the load on the motor and the maximum output torque of the motor so that the motor can maximize its performance. In principle, the section in which the injection speed is changed linearly covers the entire transient region, but for example, in some regions at the beginning of the transition, or in some regions at the end of the transition, this linear section This does not prohibit changes to be discontinued in order to further improve stability, especially at the end of the transition period. The control of linearly varying the injection speed can be carried out very easily and allows the intended speed of the pond to be reached very quickly from a given speed.
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
第２図に本発明が適用される射出成形機の駆動機構の概
略を示す。
図において符号２が射出用モータである。この射出用モ
ータ２の出力軸２Ａはプーリ４と連結されている。プー
リ４はタイミングペルトラを介してプーリ６と連結され
ている。ブー９６にはボールネジ８か一体的に取付けら
れている。ボールネジ８にはナツト１０か噛合している
。このナツト１０はプレート１２に固定されている。プ
レート１２はガイドバー１４に沿って矢示Ａ方向に移動
可能である。このプレート１２の移動位置はスクリュー
位１検出器１４によって検出される。なお、射出用モー
タ２の回転速度は射出モータ用速度検出器６４によって
検圧される。
プレート１２はロードセル１６を介してプレート１８と
一体化されている。このグレート１８もガイドバー１４
に沿って矢示Ａ方向の移動が可能である。
プレート１８にはスクリュー２ｏが回転可能に取付けら
れている。このスクリュー２ｏの回転はスクリュー回転
用モータ２２、プーリ２４、タイミングベルト２６、及
びプーリ２８によって行われる。
なお、図の符号３０はホッパ、３２は樹脂（ベレット）
、３４は加熱シリンダ、３６は溶融された射出直前の樹
脂、３８は溶融樹脂が射出されるノズル部である。
次にこの実施例装置の作用を説明する。
計量工程中、スクリュー２ｏはプーリ２４．２８、タイ
ミングベルト２６を介して、スクリュー回転用モータ２
２によって回転され、これによりホッパ３０の中にある
樹脂（ベレット）３２が溶融されながら加熱シリンダ３
４の先端に蓄えられていく。
又、このときスクリュー２０には、射出用モータ２によ
ってプーリ４、タイミングベルト５、プーリ６、ボール
ネジ８、ナツト１ｏ、プレート１２、ロードセル１６、
プレート１８を介して前方ヘの力、いわゆる背圧力が作
用する。この背圧力が適切な値であると、加熱シリンダ
３４の先端に溶融樹脂３６が順次増加し、スクリュー２
０が後退運動をする。このスクリュー２０の位置はスク
リュー位置検出器１４によってプレート１２の位置を検
出することによって検出され、該プレート１２が予め設
定された位置まで後退するとスクリュー回転用モータ２
２及び射出用モータ２が停止され、計量工程が完了する
。
次に、スクリュー回転用モータ２２は回転しないように
制御された状態で、射出用モータ２を速度設定値に従っ
て速度制御を行うことによってスクリュー２０が回転せ
ずに前進し、その結果溶融ｔＭｎ３６はノズル部３８よ
り図示せぬ金型内に充填される。
充填が完了（ロードセル１６の検出値が設定値を超えた
場合）すると、保圧工程に入り、ロードセル１６の出力
が保圧の設定値と等しくなるように射出用モータ２が制
御される。
第３図は上記駆動機構の制御系のブロック図である０図
において５０がＣＰＵ （セントラルプロセッシングユ
ニット）、５２が設定入力器、５４がＲＯＭ （リード
オンリーメモリ）、５６がＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）、５８がスクリュー位置人カインターフェイス、
６０がＤ／Ａ （デジタル／アナログ）変換器、６２が
サーボ増幅器、６４が射出モータ用速度検出器である。
設定入力器５２では、後述するフローチャートでの加速
度ａ及び射出速度■１を設定する。この設定値は、ＲＡ
Ｍ５６に記憶される。一方、スクリュー位置検出器１４
からの検出信号はスクリュー位置入力インターフェイス
５８を介して入力され、サーボ増幅器６２は、Ｄ／Ａ変
換器６０からの信号を目標値として射出モータ用速度検
出器６４の出力信号がＤ／Ａ変換器６０からの信号と一
致するように射出モータ２を制御する。
この制御は具体的には第４図に示されるようなフローチ
ャートに従って行われる。
ステップ１０１では目標射出速度Ｖｏが０にリセットさ
れる。ステップ１０２では目標射出速度ＶＯかＶｏ＋ａ
に１換えられる。ここで、ａは射出速度■の上昇してい
く傾き（即ち加速度）を決定するための定数である。ス
テップ１０３では目標射出速度Ｖｏが最終射出速度■１
に至ったか否かが判定される。Ｖｏ＜Ｖｔと判定された
ときにはステップ１０４に進んでＶ、をＤ／Ａ変換器６
０に出力する。この結果、この出力されたその時点にお
ける目標射出速度Ｖ、と現実の速度Ｖとの差ＶＯ−Ｖに
依存してサーボ増幅器６２を介して射出用モータ１５が
駆動される。これは前述した通りである。このステップ
１０２〜１０４のフローは、目標射出速度ＶＯが最終射
出速度ｖ１に至るまで繰返される。その結果、１回の繰
返しの度に目標射出速度Ｖｏはａだけ増加させられるこ
とになる。
やがて、ステップ１０３で目標射出速度Ｖｏが最終射出
速度ｖ１に至ったと判定されると、ステップ１０６に進
んで目標射出速度Ｖｏが■１に設定され、この目標射出
速度Ｖｏ（＝Ｖ＋）がＤ／Ａ変換器６Ｑに出力される（
ステップ１０７）。
その結果スクリュー２０は等速で前進を＃Ｊ話し、充填
工程に入る。充填の完了は、ステップ１ｏ８によってロ
ードセル１６の検出値が設定値を超えたか否かによって
判定され、超えたと判定された時点で充填工程が終了し
く射出工程か終了し）、保圧工程に進むようになってい
る。
第４図でのフローチャートによって実現される射出速度
Ｖのパターンを第１図（Ａ）に示す。
図から明らかなように、射出速度Ｖは、ＮＬＩｐ：射出
速度■１に向かってほぼ射出用モータ２の能力限界の速
度で一気に立上り、時間Ｖ、 ／ａで最終射出速度ｖ１
に至っていることがわかる。
なお、上記実施例では射出速度がＯからＶ、に至る場合
について説明をしたが、一般に１回の射出工程において
、例えば第１図（Ｂ）に示されるように、複数段の射出
速度の設定が行われる。この場合、上記実施例と全く同
様に本発明を適用し、変更時開の短縮化を図ることがで
きる。
なお、本発明では、射出速度を所定の速度がら鉋の所定
の速度にまで変更する際に、その邊渡的な全領域で、射
出速度を直線的に変更することを原則とするが、変更速
度の高速化に加えて射出速度自体の安定性も要求されて
いる場合には、その過渡領域の初期あるいは終期におい
て、特に終期においてこの直線の勾配を緩く変更したり
するのを禁止するものではない。Embodiments of the present invention will be described in detail below based on the drawings. FIG. 2 schematically shows a drive mechanism of an injection molding machine to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 2 is an injection motor. An output shaft 2A of this injection motor 2 is connected to a pulley 4. Pulley 4 is connected to pulley 6 via a timing belt. A ball screw 8 is integrally attached to the boot 96. A nut 10 is engaged with the ball screw 8. This nut 10 is fixed to a plate 12. The plate 12 is movable along the guide bar 14 in the direction of arrow A. This moving position of the plate 12 is detected by a screw position 1 detector 14. Note that the rotational speed of the injection motor 2 is detected by the injection motor speed detector 64. The plate 12 is integrated with a plate 18 via a load cell 16. This Great 18 is also a guide bar 14
It is possible to move in the direction of arrow A along. A screw 2o is rotatably attached to the plate 18. This rotation of the screw 2o is performed by a screw rotation motor 22, a pulley 24, a timing belt 26, and a pulley 28. In addition, the reference numeral 30 in the figure is a hopper, and 32 is a resin (bellet).
, 34 is a heating cylinder, 36 is a melted resin immediately before injection, and 38 is a nozzle portion through which the molten resin is injected. Next, the operation of this embodiment device will be explained. During the metering process, the screw 2o is connected to the screw rotation motor 2 via the pulleys 24 and 28 and the timing belt 26.
2, the heating cylinder 3
It is stored at the tip of 4. At this time, the screw 20 is equipped with a pulley 4, a timing belt 5, a pulley 6, a ball screw 8, a nut 1o, a plate 12, a load cell 16,
A forward force, a so-called back pressure, acts through the plate 18. When this back pressure is at an appropriate value, the molten resin 36 gradually increases at the tip of the heating cylinder 34, and the screw 2
0 makes a backward movement. The position of the screw 20 is detected by detecting the position of the plate 12 by the screw position detector 14, and when the plate 12 retreats to a preset position, the screw rotation motor 2
2 and the injection motor 2 are stopped, and the metering process is completed. Next, while the screw rotation motor 22 is controlled not to rotate, the injection motor 2 is controlled in accordance with the speed setting value to move the screw 20 forward without rotating, and as a result, the molten tMn 36 is transferred to the nozzle. The mold is filled from the portion 38 into a mold (not shown). When the filling is completed (when the detected value of the load cell 16 exceeds the set value), a pressure holding step begins, and the injection motor 2 is controlled so that the output of the load cell 16 becomes equal to the set value of the holding pressure. FIG. 3 is a block diagram of the control system of the drive mechanism. In FIG. 0, 50 is a CPU (central processing unit), 52 is a setting input device, 54 is a ROM (read only memory), and 56 is a RAM (random access memory). , 58 is the screw position human interface,
60 is a D/A (digital/analog) converter, 62 is a servo amplifier, and 64 is an injection motor speed detector. The setting input device 52 is used to set the acceleration a and the injection speed (1) in a flowchart to be described later. This setting value is RA
It is stored in M56. On the other hand, the screw position detector 14
The detection signal from the injection motor speed detector 64 is inputted via the screw position input interface 58, and the servo amplifier 62 uses the signal from the D/A converter 60 as a target value and outputs the output signal from the injection motor speed detector 64 to the D/A converter. Injection motor 2 is controlled to match the signal from 60. This control is specifically performed according to a flowchart as shown in FIG. In step 101, the target injection speed Vo is reset to zero. In step 102, the target injection speed is VO or Vo+a.
can be changed to 1. Here, a is a constant for determining the increasing slope (ie acceleration) of the injection speed (2). In step 103, the target injection speed Vo is the final injection speed ■1
It is determined whether or not it has been reached. When it is determined that Vo<Vt, the process proceeds to step 104 and converts V to the D/A converter 6.
Output to 0. As a result, the injection motor 15 is driven via the servo amplifier 62 depending on the difference VO-V between the outputted target injection speed V at that point in time and the actual speed V. This is as described above. The flow of steps 102 to 104 is repeated until the target injection speed VO reaches the final injection speed v1. As a result, the target injection speed Vo is increased by a for each repetition. Eventually, when it is determined in step 103 that the target injection speed Vo has reached the final injection speed v1, the process proceeds to step 106, where the target injection speed Vo is set to 1, and this target injection speed Vo (=V+) becomes D/ Output to A converter 6Q (
Step 107). As a result, the screw 20 moves forward at a constant speed and enters the filling process. Completion of filling is determined by whether or not the detected value of the load cell 16 exceeds a set value in step 1o8, and when it is determined that the value has exceeded the set value, the filling process ends (or the injection process ends), and the process proceeds to the holding pressure process. It has become. The pattern of the injection speed V realized by the flowchart in FIG. 4 is shown in FIG. 1(A). As is clear from the figure, the injection speed V suddenly rises toward NLIp: injection speed ■1 at a speed that is almost at the capacity limit of the injection motor 2, and at time V, /a, the final injection speed v1 is reached.
It can be seen that this has been achieved. In the above embodiment, the case where the injection speed ranges from O to V has been explained, but generally, in one injection process, the injection speed can be set in multiple stages, for example, as shown in FIG. 1(B). will be held. In this case, the present invention can be applied in exactly the same manner as in the above embodiment to shorten the time required for change. In addition, in the present invention, when changing the injection speed from a predetermined speed to a predetermined speed of the plane, the injection speed is changed linearly in the entire area across the area. If stability of the injection speed itself is required in addition to increasing the speed, it is not prohibited to change the gradient of this straight line gently at the beginning or end of the transition region, especially at the end. do not have.
以上説明した通り、本発明によれば、製品の品質に大き
く影響する射出速度の立上り（あるいは立下り）を簡単
な制御でほぼ電動機の有する能力の限界の速度にまで速
めることができ、より品質の高い射出成形を行うことが
できるようになるという優れた効果が得られる。As explained above, according to the present invention, the rise (or fall) of the injection speed, which greatly affects the quality of the product, can be accelerated to almost the limit speed of the electric motor's ability by simple control, thereby improving the quality of the product. The excellent effect of being able to perform injection molding with high
第１図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明によって実現
される射出速度のパターン例を示す線図、第２図は、本
発明が適用される射出成形機の駆動機構を示すスケルト
ン図、
第３図は、上記射出成形機の制御系のブロック線図、
第４図は、上記射出成形機で実行される＄制御フローを
示す流れ図、
第５図は、従来の射出速度の設定ノｆターンを示す第１
図（Ａ）、あるいは（Ｂ）に相当する線図である。
２・・・射出用モータ（電動機）、
１４・・・スクリュー位置検出器、
２０・・・スクリュー
３２・・・樹脂（ベレ・ット）、
６４・・・射出モータ用速度検出器、
５２・・・設定入力器。
復代理人 牧 野
高矢
松山
剛
諭
博
佑
第１図
（Ａ）
（Ｂ）
ゆｔ
第
図
ｔ）ｔ＋
第
図FIGS. 1(A) and (B) are diagrams showing examples of injection speed patterns realized by the present invention, respectively, and FIG. 2 is a skeleton diagram showing a drive mechanism of an injection molding machine to which the present invention is applied. , FIG. 3 is a block diagram of the control system of the injection molding machine, FIG. 4 is a flowchart showing the $ control flow executed in the injection molding machine, and FIG. 5 is a conventional injection speed setting diagram. 1st showing f-turn
It is a line diagram corresponding to figure (A) or (B). 2... Injection motor (electric motor), 14... Screw position detector, 20... Screw 32... Resin (beret), 64... Speed detector for injection motor, 52. ...Setting input device. Sub-Agent Hirosuke Makinotakaya Matsuyama Figure 1 (A) (B) Yut Figure t)t+ Figure
Claims (1)
機の射出速度制御方法において、 射出速度を所定の速度から他の所定の速度にまで変更す
る際に、その過渡的な全領域又はほとんどの領域で、射
出速度を直線的に変更することを特徴とする電動射出成
形機の射出速度制御方法。(1) In an injection speed control method for an electric injection molding machine in which the injection speed is controlled by an electric motor, when changing the injection speed from a predetermined speed to another predetermined speed, the transitional region or most of the An injection speed control method for an electric injection molding machine, characterized in that the injection speed is changed linearly.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12841190A JPH0422616A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Controlling method for injection speed of electromotive injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP12841190A JPH0422616A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Controlling method for injection speed of electromotive injection molding machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422616A true JPH0422616A (en) | 1992-01-27 |
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|---|---|---|---|
| JP12841190A Pending JPH0422616A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Controlling method for injection speed of electromotive injection molding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0422616A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999029659A1 (en) * | 1997-12-11 | 1999-06-17 | Croda International Plc | Ethoxylated amides and use thereof |
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| JPH03120024A (en) * | 1989-10-04 | 1991-05-22 | Fanuc Ltd | Controlling method for injection speed of motor driven injection molding machine |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP12841190A patent/JPH0422616A/en active Pending
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