JP2786440B2 - 型締圧力の制御方法 - Google Patents
型締圧力の制御方法Info
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- JP2786440B2 JP2786440B2 JP9593386A JP9593386A JP2786440B2 JP 2786440 B2 JP2786440 B2 JP 2786440B2 JP 9593386 A JP9593386 A JP 9593386A JP 9593386 A JP9593386 A JP 9593386A JP 2786440 B2 JP2786440 B2 JP 2786440B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/7653—Measuring, controlling or regulating mould clamping forces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ダイキャストマシン等の金型で製品を作る
機械など射出成形機の型締圧力の昇圧、降圧の制御方法
に関するものである。 （従来の技術） 従来射出成形機の型締圧力（型締力）の制御を電磁比
例圧力制御弁やサーボ弁を使用して段階的に制御するも
のは提案されている。 従来の型締圧力の制御は、射出成形機の型開閉、及び
型締圧力発生を満たす範囲のものであった。従って目標
が速くショックレスに油圧回路を制御するという点にあ
るため、昇圧および降圧時間は固定化されている。ま
た、昇圧および降圧の過渡現象の制御は行なわれておら
ず、射出成形機本体のショック防止又は機構の耐久性の
確保という点で把握されていたにすぎない。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の型締圧力の制御方法では、昇圧およ
び降圧の過渡現象の制御は行なわれていなかったなどの
問題点を解決しようとするものである。 （問題点を解決するための手段及び作用） このため本発明は、マイクロコンピュータとアナログ
回路とを併用して、設定圧力と計測実圧との差により圧
力フィードバック制御によって型締圧力の昇圧及び降圧
を行なう制御において、型締圧力の指令値の昇圧時間及
び降圧時間を可変にし、かつ昇圧時の圧力のオーバーシ
ュートを防止するため指令値の昇圧角度をある圧力から
自動的に小さくする自動減速機能を有し、更にモニタ装
置を設けて指令値と制御値の関連がリアルに把握できる
ようにしてなるもので、これを問題点解決のための手段
及び作用とするものである。 （実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１
図は本発明の制御を行なうための１実施例の制御システ
ム図を示す。図において油圧ポンプ５から供給された圧
油は一旦アキュームレータ６に蓄圧され、この圧油は切
換弁８と油圧制御弁（サーボ弁）33とを経由して型締圧
力を発生させるシリンダ１に送られる。シリンダ１に供
給された圧油は、ラム14を介し、金型13に型締圧力を伝
達する。 一方、金型13を開閉する用途に使用する圧油は、ポン
プ５から圧力制御弁10と流量制御弁９とを経由して切換
弁４により型閉側シリンダ２又は型開側シリンダ３へと
振分けられる。これらの油圧機器を制御する制御装置12
には、実圧力を検出するための圧力センサ34が接続され
る。 さて図面の装置では第３図の符号型締圧力制御区間
信号は、第２図に示すシーケンス制御装置22からマイク
ロコンピュータ19およびオペアンプ、コンデンサ、抵抗
を利用したアナログ回路によって構成される制御アンプ
32に送出される。制御アンプ32は第３図に於いて符号
の型締圧力制御区間信号がオフの時は、定バイアス制御
指令を油圧制御弁33に出力する。この区間は型締圧力制
御は行なわない。次に制御アンプ32は符号の昇圧開始
信号が入ると、Pcps（型締圧力設定値）に向ってTDcp1
（昇圧時間設定値）の時間で増加する圧力指令を発生す
る。この時の上昇角度をθ1とする。 圧力指令値がPcd（圧力上昇自動減速点）に到達する
と、θ2の角度でPcpsに向って増加する。この時のθ2は
式（１）によって求められる。 θ2＝1/2θ1 ……（１） 次に制御アンプ32は、符号の降圧開始信号が入る
と、零圧に向ってTDcp2（降圧時間設定値）25の時間で
減小する圧力指令を発生する。符号の降圧完了信号
は、式（２）によってマイクロコンピュータ19から出す
方法と、圧力の実測値と零圧検出レベル比較器45の結果
にTD（タイマ）46の遅延を経て制御アンプ32から出す方
法があり、選択可能とする。 TDcp2＋α ……（２） 但しα＝固定値（0.05〜0.5sec） シーケンス制御装置22はこの信号を受けて、すべての
圧力制御信号をオフとするので、制御アンプ32は圧力制
御を中止し、定バイアス制御に戻る。 第２図は本発明の制御を行なうための１実施例の制御
装置機能をブロック図で示す。本装置は、またデータ処
理を行なうマイクロコンピュータ部19と、マイクロコン
ピュータ部19からデータを受取り、シーケンス制御装置
22から制御上の同期信号を受取り、高速で閉ループ制御
を行なう制御アンプ32で構成されている。 CPU20は、I/F（インターフェイス）30を介して本発明
の制御上で必要な各種設定器23,24,25,26,27,28の設定
状態を読取り、メモリ31に記憶することができる。また
CPU20は、I/F30を介してPd（圧力表示器）29に圧力デー
タを表示すること、およびI/F21を介し制御アンプ32か
ら型締圧力センサ34の圧力計測データを読取ることがで
きる。更にCPU20はI/F21を介し、シーケンス制御装置22
から符号の型締圧力制御区間信号、の昇圧開始信
号、の降圧開始信号を受取り、の昇圧確認信号、
の降圧完了信号を送出する。CPU20はまた、I/F21を介し
制御アンプに制御に必要なの設定データ23,24,25,26,
27と、その他予めプログラムしてメモリ31に記憶してあ
るの関連データを送出する。の関連データには前記
θ2，Pcdがある。 次にハードロジック図路で構成した第４図の実施例に
より制御アンプ32の内部のアナログ回路の制御機能を説
明する。第２図に於けるマイクロコンピュータ19から送
信された設定値データは、制御アンプ32のデータレジス
タ群40に記憶され、D/A（デイジタル、アナログ交換
器）でアナログ量に変換し、圧力波形指令作成器41に送
られる。シーケンス制御装置22から送られたコントロー
ル信号によって、圧力波形指令作成器41では制御圧力指
令値がつくられる。 次に昇圧時間、降圧時間の指令値を連続して可変に変
化させる方法について説明する（昇圧時間設定値TDCP1
と降圧時間設定値TDCP2を変更することにより、昇圧時
間と降圧時間を夫々可変にするものである）。 （１）具体的には連続して変化させる方法では、第６図
の如くアナログ回路のひとつである積分回路を使用する
ことで実現できる。 積分回路では、この連続的に積分時間Ｔを要して出力
を変化させることが容易にしかも階段状にならずに行な
える。 （２）可変にする方法では、可変とは前記（１）で積分
時間Ｔを変化させることである。この方法としては第６
図で抵抗Ｒを変化させる方法と、コンデンサＣを変化さ
せる方法とがある。ここではコンデンサＣで７段階に変
化させる方法について説明する。 第６図のC1,C2,C3の容量比を1:2:4とする。そして変
化に要する時間は Ｔ＝Ｒ・Ｃ となるので、スイッチS1のみがONした時の時間をt1とす
ると、第１表及び第７図の如くとなり、時間はスイッチ
ＳとコンデンサＣの数の組合せで任意に変化させること
ができる。 この指令値と圧力計測信号を増幅した実測値とを突合
わせ、比較制御演算器42と積分制御演算器43を通して制
御指令がつくられ、アンプ44を介して油圧制御弁33をフ
ィードバック制御する。 実測値信号は零圧検知レベル設定器信号と共に比較器
45に送られ、大小比較（Ｂ≦Ａ）を行なう。零圧検知レ
ベルに到達した後、TD（タイマ）46を経過した後、降圧
完了信号を出力する。実測値信号と制御圧力指令値は、
第２図に於ける制御アンプ32を出て圧力波形モニタ装置
35に送られ、リアルタイムな圧力波形として図示され
る。 次にマイクロコンピュータ19内部の各種データの処理
について説明する。第２図に於いて設定器23,24,25の設
定値データについては、制御データも変えることはな
い。また設定器26,27の設定値データについては、マニ
ュアル／オート選択スイッチ28がオートの場合Pcp24
と、TDcp123の設定値を基準にして予め実験で得られた
データを参照して、CPU20は自動的に最適値を演算する
ことができる。従ってマニュアル／オート選択スイッチ
28がマニュアル選択時は、設定値データ26（比例制御演
算器42の比例ゲインＰ）、27（積分制御演算器43の積分
時間１）には最適と考えられる値を設定しなければなら
ないが、オート選択時は設定の必要がない。 またPcd（圧力上昇自動減速点）も、Pcp24とTDcp123
の設定値から式（３）により自動演算にて決定される。 Pcd＝α・Pcps・（１＋T/2） ……（３） 但し、Ｔ＝TDcp1＝０〜βsecとし、 Ｔ＞βの時はＴ＝βとする。 βは該略2.0secである。 以上のことから、型締圧力の昇圧および降圧過程を連
続的に制御し、油圧のオーバーシュートを1.5kgf/cm2以
内に制御し、オフセット1kgf/cm2以内で高速制御を実現
できる。第５図に本発明における設定、表示パネルの実
施例を示す。 （発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は比例ゲインをマイコ
ンにて可変に設定することにより、積分時間を最小に設
定することができ、位相遅れを小さくして、制御目標に
対する時間遅れを少なくすることができる。また型締圧
力の昇圧時に於ける油圧のオーバーシュートを防止する
ために、型締圧力の指令値を連続的に増加させ、指令値
の昇圧角度をある圧力から自動的に小さくする自動減速
回路を設けたので、比例ゲインを大きくとることがで
き、制御目標圧力に到達する時間を速め、オフセットを
小さくすることができる。 従って本発明によると、金型の寿命の向上を図り、金
型内のガス抜き効果、金型の変形、変位の繰り返し安定
性、金型と成形品のズレによる成形品表面の損傷防止、
圧縮成形における成形品品質等の改善を図ることができ
る。
機械など射出成形機の型締圧力の昇圧、降圧の制御方法
に関するものである。 （従来の技術） 従来射出成形機の型締圧力（型締力）の制御を電磁比
例圧力制御弁やサーボ弁を使用して段階的に制御するも
のは提案されている。 従来の型締圧力の制御は、射出成形機の型開閉、及び
型締圧力発生を満たす範囲のものであった。従って目標
が速くショックレスに油圧回路を制御するという点にあ
るため、昇圧および降圧時間は固定化されている。ま
た、昇圧および降圧の過渡現象の制御は行なわれておら
ず、射出成形機本体のショック防止又は機構の耐久性の
確保という点で把握されていたにすぎない。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の型締圧力の制御方法では、昇圧およ
び降圧の過渡現象の制御は行なわれていなかったなどの
問題点を解決しようとするものである。 （問題点を解決するための手段及び作用） このため本発明は、マイクロコンピュータとアナログ
回路とを併用して、設定圧力と計測実圧との差により圧
力フィードバック制御によって型締圧力の昇圧及び降圧
を行なう制御において、型締圧力の指令値の昇圧時間及
び降圧時間を可変にし、かつ昇圧時の圧力のオーバーシ
ュートを防止するため指令値の昇圧角度をある圧力から
自動的に小さくする自動減速機能を有し、更にモニタ装
置を設けて指令値と制御値の関連がリアルに把握できる
ようにしてなるもので、これを問題点解決のための手段
及び作用とするものである。 （実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１
図は本発明の制御を行なうための１実施例の制御システ
ム図を示す。図において油圧ポンプ５から供給された圧
油は一旦アキュームレータ６に蓄圧され、この圧油は切
換弁８と油圧制御弁（サーボ弁）33とを経由して型締圧
力を発生させるシリンダ１に送られる。シリンダ１に供
給された圧油は、ラム14を介し、金型13に型締圧力を伝
達する。 一方、金型13を開閉する用途に使用する圧油は、ポン
プ５から圧力制御弁10と流量制御弁９とを経由して切換
弁４により型閉側シリンダ２又は型開側シリンダ３へと
振分けられる。これらの油圧機器を制御する制御装置12
には、実圧力を検出するための圧力センサ34が接続され
る。 さて図面の装置では第３図の符号型締圧力制御区間
信号は、第２図に示すシーケンス制御装置22からマイク
ロコンピュータ19およびオペアンプ、コンデンサ、抵抗
を利用したアナログ回路によって構成される制御アンプ
32に送出される。制御アンプ32は第３図に於いて符号
の型締圧力制御区間信号がオフの時は、定バイアス制御
指令を油圧制御弁33に出力する。この区間は型締圧力制
御は行なわない。次に制御アンプ32は符号の昇圧開始
信号が入ると、Pcps（型締圧力設定値）に向ってTDcp1
（昇圧時間設定値）の時間で増加する圧力指令を発生す
る。この時の上昇角度をθ1とする。 圧力指令値がPcd（圧力上昇自動減速点）に到達する
と、θ2の角度でPcpsに向って増加する。この時のθ2は
式（１）によって求められる。 θ2＝1/2θ1 ……（１） 次に制御アンプ32は、符号の降圧開始信号が入る
と、零圧に向ってTDcp2（降圧時間設定値）25の時間で
減小する圧力指令を発生する。符号の降圧完了信号
は、式（２）によってマイクロコンピュータ19から出す
方法と、圧力の実測値と零圧検出レベル比較器45の結果
にTD（タイマ）46の遅延を経て制御アンプ32から出す方
法があり、選択可能とする。 TDcp2＋α ……（２） 但しα＝固定値（0.05〜0.5sec） シーケンス制御装置22はこの信号を受けて、すべての
圧力制御信号をオフとするので、制御アンプ32は圧力制
御を中止し、定バイアス制御に戻る。 第２図は本発明の制御を行なうための１実施例の制御
装置機能をブロック図で示す。本装置は、またデータ処
理を行なうマイクロコンピュータ部19と、マイクロコン
ピュータ部19からデータを受取り、シーケンス制御装置
22から制御上の同期信号を受取り、高速で閉ループ制御
を行なう制御アンプ32で構成されている。 CPU20は、I/F（インターフェイス）30を介して本発明
の制御上で必要な各種設定器23,24,25,26,27,28の設定
状態を読取り、メモリ31に記憶することができる。また
CPU20は、I/F30を介してPd（圧力表示器）29に圧力デー
タを表示すること、およびI/F21を介し制御アンプ32か
ら型締圧力センサ34の圧力計測データを読取ることがで
きる。更にCPU20はI/F21を介し、シーケンス制御装置22
から符号の型締圧力制御区間信号、の昇圧開始信
号、の降圧開始信号を受取り、の昇圧確認信号、
の降圧完了信号を送出する。CPU20はまた、I/F21を介し
制御アンプに制御に必要なの設定データ23,24,25,26,
27と、その他予めプログラムしてメモリ31に記憶してあ
るの関連データを送出する。の関連データには前記
θ2，Pcdがある。 次にハードロジック図路で構成した第４図の実施例に
より制御アンプ32の内部のアナログ回路の制御機能を説
明する。第２図に於けるマイクロコンピュータ19から送
信された設定値データは、制御アンプ32のデータレジス
タ群40に記憶され、D/A（デイジタル、アナログ交換
器）でアナログ量に変換し、圧力波形指令作成器41に送
られる。シーケンス制御装置22から送られたコントロー
ル信号によって、圧力波形指令作成器41では制御圧力指
令値がつくられる。 次に昇圧時間、降圧時間の指令値を連続して可変に変
化させる方法について説明する（昇圧時間設定値TDCP1
と降圧時間設定値TDCP2を変更することにより、昇圧時
間と降圧時間を夫々可変にするものである）。 （１）具体的には連続して変化させる方法では、第６図
の如くアナログ回路のひとつである積分回路を使用する
ことで実現できる。 積分回路では、この連続的に積分時間Ｔを要して出力
を変化させることが容易にしかも階段状にならずに行な
える。 （２）可変にする方法では、可変とは前記（１）で積分
時間Ｔを変化させることである。この方法としては第６
図で抵抗Ｒを変化させる方法と、コンデンサＣを変化さ
せる方法とがある。ここではコンデンサＣで７段階に変
化させる方法について説明する。 第６図のC1,C2,C3の容量比を1:2:4とする。そして変
化に要する時間は Ｔ＝Ｒ・Ｃ となるので、スイッチS1のみがONした時の時間をt1とす
ると、第１表及び第７図の如くとなり、時間はスイッチ
ＳとコンデンサＣの数の組合せで任意に変化させること
ができる。 この指令値と圧力計測信号を増幅した実測値とを突合
わせ、比較制御演算器42と積分制御演算器43を通して制
御指令がつくられ、アンプ44を介して油圧制御弁33をフ
ィードバック制御する。 実測値信号は零圧検知レベル設定器信号と共に比較器
45に送られ、大小比較（Ｂ≦Ａ）を行なう。零圧検知レ
ベルに到達した後、TD（タイマ）46を経過した後、降圧
完了信号を出力する。実測値信号と制御圧力指令値は、
第２図に於ける制御アンプ32を出て圧力波形モニタ装置
35に送られ、リアルタイムな圧力波形として図示され
る。 次にマイクロコンピュータ19内部の各種データの処理
について説明する。第２図に於いて設定器23,24,25の設
定値データについては、制御データも変えることはな
い。また設定器26,27の設定値データについては、マニ
ュアル／オート選択スイッチ28がオートの場合Pcp24
と、TDcp123の設定値を基準にして予め実験で得られた
データを参照して、CPU20は自動的に最適値を演算する
ことができる。従ってマニュアル／オート選択スイッチ
28がマニュアル選択時は、設定値データ26（比例制御演
算器42の比例ゲインＰ）、27（積分制御演算器43の積分
時間１）には最適と考えられる値を設定しなければなら
ないが、オート選択時は設定の必要がない。 またPcd（圧力上昇自動減速点）も、Pcp24とTDcp123
の設定値から式（３）により自動演算にて決定される。 Pcd＝α・Pcps・（１＋T/2） ……（３） 但し、Ｔ＝TDcp1＝０〜βsecとし、 Ｔ＞βの時はＴ＝βとする。 βは該略2.0secである。 以上のことから、型締圧力の昇圧および降圧過程を連
続的に制御し、油圧のオーバーシュートを1.5kgf/cm2以
内に制御し、オフセット1kgf/cm2以内で高速制御を実現
できる。第５図に本発明における設定、表示パネルの実
施例を示す。 （発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は比例ゲインをマイコ
ンにて可変に設定することにより、積分時間を最小に設
定することができ、位相遅れを小さくして、制御目標に
対する時間遅れを少なくすることができる。また型締圧
力の昇圧時に於ける油圧のオーバーシュートを防止する
ために、型締圧力の指令値を連続的に増加させ、指令値
の昇圧角度をある圧力から自動的に小さくする自動減速
回路を設けたので、比例ゲインを大きくとることがで
き、制御目標圧力に到達する時間を速め、オフセットを
小さくすることができる。 従って本発明によると、金型の寿命の向上を図り、金
型内のガス抜き効果、金型の変形、変位の繰り返し安定
性、金型と成形品のズレによる成形品表面の損傷防止、
圧縮成形における成形品品質等の改善を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す型締圧力制御システム
図、第２図は同制御装置機能ブロック図、第３図は本発
明における圧力指令信号と圧力計測信号およびシーケン
ス同期信号を示す説明図、第４図は同制御アンプ内部の
制御ブロック図、第５図は同設定、表示パネルを示す説
明図、第６図、第７図はハードロジック回路及び制御圧
力ゲインの説明図である。 図の主要部分の説明 １……シリンダ ２……型開側シリンダ ３……型閉側シリンダ 23〜27……設定器 32……制御アンプ 33……油圧制御弁
図、第２図は同制御装置機能ブロック図、第３図は本発
明における圧力指令信号と圧力計測信号およびシーケン
ス同期信号を示す説明図、第４図は同制御アンプ内部の
制御ブロック図、第５図は同設定、表示パネルを示す説
明図、第６図、第７図はハードロジック回路及び制御圧
力ゲインの説明図である。 図の主要部分の説明 １……シリンダ ２……型開側シリンダ ３……型閉側シリンダ 23〜27……設定器 32……制御アンプ 33……油圧制御弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
B22D 17/26
B29C 45/67
B29C 45/82
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．マイクロコンピュータとアナログ回路とを併用し
て、設定圧力と計測実圧との差により圧力フィードバッ
ク制御によって型締圧力の昇圧及び降圧を行なう制御に
おいて、型締圧力の指令値の昇圧時間及び降圧時間を可
変にし、かつ昇圧時の圧力のオーバーシュートを防止す
るため指令値の昇圧角度をある圧力から自動的に小さく
する自動減速機能を有し、更にモニタ装置を設けて指令
値と制御値の関連がリアルに把握できるようにしたこと
を特徴とする型締圧力の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9593386A JP2786440B2 (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 型締圧力の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9593386A JP2786440B2 (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 型締圧力の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62252654A JPS62252654A (ja) | 1987-11-04 |
| JP2786440B2 true JP2786440B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=14151072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9593386A Expired - Fee Related JP2786440B2 (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 型締圧力の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786440B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103158239A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 东芝机械株式会社 | 成型机的控制装置及成型机的控制方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4942004A (en) * | 1988-11-01 | 1990-07-17 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for regulating mold clamping force in an injection molding machine |
-
1986
- 1986-04-25 JP JP9593386A patent/JP2786440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103158239A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 东芝机械株式会社 | 成型机的控制装置及成型机的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62252654A (ja) | 1987-11-04 |
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