JP3366042B2 - Injection control method for servo motor driven injection molding machine and servo motor driven injection molding machine - Google Patents
Injection control method for servo motor driven injection molding machine and servo motor driven injection molding machineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも射出動作
（射出充填動作とこれに続く保圧動作）の駆動源として
サーボモータを用いるインラインスクリュー式の射出成
形機における射出制御方法、およびサーボモータを用い
るインラインスクリュー式の射出成形機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection control method in an in-line screw type injection molding machine using a servo motor as a drive source for at least an injection operation (an injection filling operation and a pressure holding operation subsequent thereto) , and a servo motor. Use
In-line screw type injection molding machine .
【０００２】[0002]
【従来の技術】加熱シリンダ内のスクリューを前進させ
ることにより、溶融樹脂を金型内へ射出充填するインラ
インスクリュー式の射出成形機において、射出動作の駆
動源としてサーボモータを用いるサーボモータ駆動の射
出成形機は公知である。2. Description of the Related Art In an in-line screw type injection molding machine in which a molten resin is injected and filled in a mold by advancing a screw in a heating cylinder, a servo motor driven injection using a servo motor as a drive source for injection operation. Molding machines are known.
【０００３】この従来のサーボモータ駆動の射出成形機
においては、可塑化・計量動作用のスクリュー回転サー
ボモータ（スクリュー回転専用のサーボモータ）とは別
個に、射出動作専用に射出サーボモータを設け、この射
出サーボモータの回転を、ボールネジ機構等の回転→直
線変換メカニズムを介して、スクリューに直線運動とし
て伝達するようにした構成を採っているのが一般的であ
った。In this conventional servomotor-driven injection molding machine, an injection servomotor dedicated to the injection operation is provided separately from the screw rotation servomotor for plasticizing / measuring operation (servomotor dedicated to screw rotation). In general, the rotation of the injection servomotor is transmitted to the screw as a linear motion through a rotation → linear conversion mechanism such as a ball screw mechanism.
【０００４】図８は斯る従来のサーボモータ駆動の射出
成形機の構成を示す図である。同図において、５１は原
料樹脂の投入口５１ａを形成した支持部材、５２は支持
部材５１に保持された加熱シリンダ、５３は加熱シリン
ダ５２内に回転並びに進退可能であるように内蔵された
スクリュー、５４はスクリュー５３の後端と連結体５５
を介して結合された回転駆動軸、５６は回転駆動軸５４
のスプライン軸部５４ａとボールスプライン軸結合され
たギヤ、５７はギヤ５６と噛み合うピニオンギヤ、５８
はピニオンギヤ５７をその出力軸に固定したスクリュー
回転サーボモータである。また、５９は、ラジアルベア
リング６０及びスラストベアリング６１を介して前記連
結体５５にその端部を保持された軸方向駆動軸で、その
内部に前記回転駆動軸５４が回転可能なように内挿され
ている。６２は軸方向駆動軸５９のネジ部５９ａとネジ
−ナット結合されたナット部をもつギヤ、６３はギヤ６
２と噛み合うピニオンギヤ、６４はピニオンギヤ６３を
その出力軸に固定した射出サーボモータである。FIG. 8 is a diagram showing the structure of such a conventional servomotor-driven injection molding machine. In the figure, reference numeral 51 is a supporting member having a raw resin input port 51a formed therein, 52 is a heating cylinder held by the supporting member 51, 53 is a screw built in the heating cylinder 52 so as to be rotatable and forward and backward, 54 is a rear end of the screw 53 and a connecting body 55.
And a rotary drive shaft 54 coupled via a rotary drive shaft 54.
, A spline shaft portion 54a of which is ball-spline shaft coupled, 57 is a pinion gear that meshes with the gear 56, 58
Is a screw rotation servomotor having a pinion gear 57 fixed to its output shaft. Reference numeral 59 denotes an axial drive shaft whose end is held by the connecting body 55 via a radial bearing 60 and a thrust bearing 61, and the rotary drive shaft 54 is rotatably inserted therein. ing. Reference numeral 62 is a gear having a nut portion which is screw-nut coupled with the screw portion 59a of the axial drive shaft 59, and 63 is the gear 6
2 is a pinion gear meshing with 2, and 64 is an injection servomotor in which the pinion gear 63 is fixed to its output shaft.
【０００５】上記した構成において、可塑化・計量行程
時には、スクリュー回転サーボモータ５８が所定方向に
回転駆動されて、ピニオンギヤ５７，ギヤ５６を介して
回転駆動軸５４に回転が伝達され、回転駆動軸５４と共
に連結体５５，スクリュー５３が一体回転する。このス
クリュー５３の回転に伴いスクリュー前方側に混練・可
塑化された溶融樹脂が送り込まれるのに合わせて、射出
サーボモータ６４が射出時とは逆方向に低速で回転駆動
され、ピニオンギヤ６３，ギヤ６２から回転が直線運動
に変換されて軸方向駆動軸５９に伝えられ、これにより
軸方向駆動軸５９と共に回転駆動軸５４，連結体５５，
スクリュー５３が背圧を制御されつつ後退する。また、
射出充填行程（１次射出行程）においては、射出サーボ
モータ６４が所定方向に高速で回転駆動されて、ピニオ
ンギヤ６３，ギヤ６２から回転が直線運動に変換されて
軸方向駆動軸５９に伝えられ、これにより軸方向駆動軸
５９と共に回転駆動軸５４，連結体５５，スクリュー５
３が急速前進駆動され、スクリュー５３によって溶融樹
脂が金型のキャビティ内に射出充填される。この射出充
填行程に続く射出保圧行程では、引き続き射出サーボモ
ータ６４を同方向に低速で回転させ、これに伴うスクリ
ュー５３の前進力（保圧力）を金型内の樹脂に作用させ
るようにしている。In the above structure, during the plasticizing / measuring process, the screw rotation servomotor 58 is rotationally driven in a predetermined direction, and the rotation is transmitted to the rotational drive shaft 54 through the pinion gear 57 and the gear 56, and the rotational drive shaft is rotated. The connection body 55 and the screw 53 rotate integrally with 54. As the kneaded and plasticized molten resin is sent to the front side of the screw 53 as the screw 53 rotates, the injection servomotor 64 is rotationally driven in the opposite direction to that at the time of injection at a low speed, and the pinion gear 63 and the gear 62 are rotated. Rotation is converted into linear motion and transmitted to the axial drive shaft 59, whereby the rotary drive shaft 54, the coupling body 55,
The screw 53 moves backward while controlling the back pressure. Also,
In the injection filling process (primary injection process), the injection servomotor 64 is rotationally driven at a high speed in a predetermined direction, the rotation is converted from the pinion gear 63 and the gear 62 into a linear motion and transmitted to the axial drive shaft 59, As a result, together with the axial drive shaft 59, the rotary drive shaft 54, the coupling body 55, the screw 5
3 is rapidly moved forward, and the molten resin is injected and filled into the cavity of the mold by the screw 53. In the injection pressure-holding step following this injection-filling step, the injection servomotor 64 is continuously rotated in the same direction at a low speed, and the advancing force (holding pressure) of the screw 53 accompanying this is applied to the resin in the mold. There is.
【０００６】すなわち、従来のサーボモータ駆動の射出
成形機では、射出充填行程（１次射出行程）及びこれに
引き続く保圧行程は射出サーボモータの駆動力を専ら用
い、可塑化・計量（スクリュー回転行程）はスクリュー
回転サーボモータの駆動力を専ら用い、射出と可塑化・
計量とはそれぞれ専用のサーボモータの駆動力のみを利
用するようになっていた。That is, in the conventional injection molding machine driven by a servo motor, the injection filling process (primary injection process) and the subsequent pressure holding process exclusively use the driving force of the injection servo motor to plasticize and measure (screw rotation). The stroke) uses only the driving force of the screw rotation servomotor to inject and plasticize
For weighing, only the driving force of the dedicated servo motor was used.
【０００７】また、上述した射出充填行程（１次射出行
程）においては、射出サーボモータは、速度制御を重視
して、射出速度設定値に倣うように速度フィードバック
制御され、また、保圧行程においては、射出サーボモー
タは、圧力制御を重視して、保圧設定値に倣うように圧
力フィードバック制御されることが多かった。Further, in the above-mentioned injection filling process (primary injection process), the injection servo motor is subjected to speed feedback control so as to follow the injection speed set value, with emphasis on speed control, and in the pressure holding process. In many cases, the injection servomotor emphasizes pressure control and is often pressure feedback controlled so as to follow the holding pressure setting value.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで上述したよう
に、射出行程（射出充填行程並びに保圧行程）に専用の
射出サーボモータのみの駆動力を用い（１台のサーボモ
ータのみの駆動力を用い）、射出充填行程（１次射出行
程）を速度フィードバック制御で、保圧切替点以降の保
圧行程を圧力フィードバック制御で行うようにすると、
１台の射出サーボモータを、保圧切替点で速度フィード
バック制御から圧力フィードバック制御に急に切り替え
る必要がある。By the way, as described above, the drive force of only the injection servo motor dedicated to the injection process (the injection filling process and the pressure maintaining process) is used (the drive force of only one servo motor is used). ), The injection filling process (primary injection process) is performed by speed feedback control, and the pressure holding process after the pressure holding switching point is performed by pressure feedback control.
It is necessary to suddenly switch one injection servo motor from speed feedback control to pressure feedback control at the pressure holding switching point.
【０００９】しかしながら、保圧切替点において射出サ
ーボモータの制御を、速度フィードバック制御から圧力
フィードバック制御に急に切り替えると、保圧切り替え
した直後には、スクリューには前進慣性があるにもかか
わらず、圧力出力値を急速に保圧設定値に近づけるよう
に圧力フィードバック制御されるため、この保圧行程初
期の過渡的期間において速度（射出速度）出力値が大き
く変動しやすく、この射出速度の大きな変動が成形品品
質に悪影響を与えるという問題があった。However, when the control of the injection servo motor is suddenly switched from the speed feedback control to the pressure feedback control at the pressure holding switching point, immediately after the pressure holding switching, the screw has a forward inertia despite the fact that the screw has a forward inertia. Since the pressure feedback control is performed so that the pressure output value quickly approaches the holding pressure set value, the speed (injection speed) output value easily fluctuates during the transient period at the beginning of this holding pressure stroke, and this large fluctuation in injection speed Has a problem in that the quality of the molded product is adversely affected.
【００１０】図９は、上述した従来技術による制御手法
において、保圧切替点での圧力出力値Ｐ1 と保圧設定値
の差が大きい場合の、速度出力値と圧力出力値との関係
を示す図である。同図に示すように、保圧切替点におい
て圧力出力値Ｐ1 と保圧設定値の差が大きい場合には、
保圧行程の初期に、圧力出力値を短時間で急速に保圧設
定値まで立ち上げようとするも比較的時間がかかること
と、保圧切替点ではスクリューに前進慣性が付いている
こととが相俟って、保圧行程の初期に速度出力値が同図
中Ａで示すように異常上昇する（ピーク出力が出る）傾
向があった。このように保圧行程に入ってから速度の異
常上昇が生じると、成形品重量等にバラツキがでる上、
最悪の場合にはスクリュー先端等の破損を招来する。FIG. 9 shows the relationship between the velocity output value and the pressure output value when the difference between the pressure output value P 1 at the holding pressure switching point and the holding pressure set value is large in the control method according to the above-mentioned conventional technique. FIG. As shown in the figure, when the difference between the pressure output value P 1 and the holding pressure set value at the holding pressure switching point is large,
At the beginning of the holding pressure stroke, it takes a relatively long time to quickly raise the pressure output value to the holding pressure setting value in a short time, and the screw has forward inertia at the holding pressure switching point. However, there was a tendency that the velocity output value increased abnormally (peak output) as shown by A in the figure at the beginning of the pressure-holding stroke. If an abnormal increase in speed occurs after entering the pressure-holding process, the weight of the molded product will vary and
In the worst case, the screw tip may be damaged.
【００１１】図１０は、上述した従来技術による制御手
法において、保圧切替点での圧力出力値Ｐ2 と保圧設定
値の差が小さい場合の、速度出力値と圧力出力値との関
係を示す図である。同図に示すように、保圧切替点にお
いて圧力出力値Ｐ2 と保圧設定値の差が小さい場合に
は、保圧行程の初期に、圧力出力値はごく短い時間で保
圧設定値まで立ち上った後、比較的大きくオーバーシュ
ートし、この反作用で保圧行程の初期に速度出力値が同
図中Ｂで示すようにマイナスになる場合があった。この
ように保圧行程に入ってから射出速度がマイナスになる
（スクリューが後退する）と、成形品重量等にバラツキ
がでる。FIG. 10 shows the relationship between the velocity output value and the pressure output value when the difference between the pressure output value P 2 at the holding pressure switching point and the holding pressure set value is small in the above-described conventional control method. FIG. As shown in the figure, when the difference between the pressure output value P 2 and the holding pressure set value at the holding pressure switching point is small, the pressure output value reaches the holding pressure set value in a very short time at the beginning of the holding pressure stroke. After rising, there was a relatively large overshoot, and this reaction sometimes caused the speed output value to become negative as shown by B in the figure at the beginning of the pressure holding process. When the injection speed becomes negative (the screw moves backward) after entering the pressure-holding process, the weight of the molded product varies.
【００１２】斯様に、１台の射出サーボモータを保圧切
替点で速度フィードバック制御から圧力フィードバック
制御に切り替えるという従来技術による制御手法では、
保圧切替点で急に圧力フィードバック制御へと移行させ
ても、保圧行程初期の過渡期間での速度／圧力応答挙動
に余裕度が少なく（速度フィードバック制御から滑らか
に圧力フィードバック制御に受け渡すことが難しく）、
保圧行程の初期に速度出力値が大きな変動を示しやすい
という問題があった。As described above, according to the conventional control method in which one injection servo motor is switched from the speed feedback control to the pressure feedback control at the pressure holding switching point,
Even if pressure feedback control is suddenly changed at the pressure holding switching point, there is little margin in speed / pressure response behavior in the transition period at the beginning of the pressure holding process (the speed feedback control can be smoothly transferred to pressure feedback control). Difficult),
There is a problem that the velocity output value is likely to show a large fluctuation in the initial stage of the pressure holding process.
【００１３】また、速度フィードバック制御から圧力フ
ィードバック制御に切り替えるための保圧切替点の設定
も比較的に難しく、場合によっては何度もリトライ設定
作業を必要とする煩雑で経験の要する作業となっている
上、好適な保圧切替点の設定を行っても、可塑化・計量
行程時において貯えた１ショット分の溶融樹脂量にバラ
ツキがでると、製品重量等の成形品品質が劣化するとい
う問題もあった。Also, it is relatively difficult to set the holding pressure switching point for switching from the speed feedback control to the pressure feedback control, and in some cases, retry setting work is required, which is a complicated and experience-intensive work. In addition, even if a suitable holding pressure switching point is set, if the amount of molten resin for one shot stored during the plasticization / measurement process varies, the quality of molded products such as product weight will deteriorate. There was also.
【００１４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、保圧行程初期においても成形
品品質に悪影響を及ぼす速度変動が生じることなく、速
度フィードバック制御から滑らかに圧力フィードバック
制御に切り替えることが可能なサーボモータ駆動の射出
成形機を提供することにある。また、本発明の他の目的
とするところは、保圧切替点の設定が不要で、例え可塑
化・計量行程時において貯えた１ショット分の溶融樹脂
量に多少のバラツキが生じても、良品成形が可能な射出
成形機を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points,
The aim is to provide a servomotor-driven injection molding machine that can smoothly switch from speed feedback control to pressure feedback control without causing speed fluctuations that adversely affect the quality of molded products even in the initial stage of the pressure holding process . To provide. Another object of the present invention is that it is not necessary to set the holding pressure switching point, and even if there is some variation in the amount of molten resin stored for one shot during the plasticizing / metering process, it is a non-defective product. Moldable injection
To provide a molding machine .
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本願による１つの発明で
は、上記目的を達成するため、少なくとも射出動作（射
出充填動作とこれに続く保圧動作）の駆動源としてサー
ボモータを用いるインラインスクリュー式の射出成形機
において、スクリューに前後進力を付与可能な第１のサ
ーボモータと、同じくスクリューに前後進力を付与可能
な第２のサーボモータとを設け、１次射出行程における
充填完了手前の予め設定された所定スクリュー前進位置
たる制御切替位置Ｓｃまでは、第１のサーボモータと前
記第２のサーボモータとを共に、射出速度設定値ＶC に
従うように速度フィードバック制御によって駆動し、ス
クリューが上記制御切替位置に達した時点で、第１のサ
ーボモータを速度フィードバック制御から保圧設定値Ｐ
C に従うように圧力フィードバック制御に切り替えると
共に、第２のサーボモータは射出速度設定値ＶC に従う
ように速度フィードバック制御を続行させ、次に、第１
のサーボモータの回転数が０（零）もしくは０手前の所
定回転数となった時点を保圧切替点として、該保圧切替
点以降は、第１のサーボモータに保圧設定値ＰC に従う
ように圧力フィードバック制御を続行させると共に、第
２のサーボモータは、１次射出行程とは異なるマイナス
（スクリューを後退させる方向）側の微小（低速）速度
設定値Ｖ-Sに従うように速度フィードバック制御を継続
させるか、もしくは、第２のサーボモータの駆動を停止
させるように、される。In one invention according to the present application
In order to achieve the above-mentioned object, in an in-line screw type injection molding machine using a servo motor as a drive source for at least an injection operation (an injection filling operation and a pressure-holding operation subsequent thereto), it is possible to apply forward and backward force to the screw. A first servomotor and a second servomotor that can similarly apply forward and backward force to the screw are provided, and up to a control switching position Sc that is a preset predetermined screw forward position before the completion of filling in the primary injection stroke. , The first servo motor and the second servo motor are both driven by speed feedback control so as to follow the injection speed set value V C , and when the screw reaches the control switching position, the first servo motor From the speed feedback control to the holding pressure setting value P
While switching to the pressure feedback control so as to follow C , the second servomotor causes the speed feedback control to continue so as to follow the injection speed set value V C , and then the first servo motor.
The servo motor rotation speed becomes 0 (zero) or becomes a predetermined rotation speed before 0, and is set as a holding pressure switching point. After the holding pressure switching point, the first servo motor follows the holding pressure set value P C. Pressure feedback control is continued, and the second servomotor speed feedback control is performed so as to follow the minus (low screw direction) minute (low speed) speed setting value V -S different from the primary injection stroke. Is continued or the drive of the second servomotor is stopped.
【００１６】[0016]
【作用】１次射出行程が終わる手前（金型内への充填完
了手前）の所定のスクリュー前進位置、すなわち例え
ば、金型内に溶融樹脂がほぼ充填されて所定充填圧が立
つであろうと想定できるスクリュー前進位置（スクリュ
ー前進ストローク）を、制御切替位置Ｓｃとして予め定
めておく。射出開始のタイミングに至ると、第１と第２
のサーボモータは共に、スクリューを前進させる方向に
駆動され、且つ、射出充填行程（１次射出行程）におい
て定められた速度設定値（射出速度設定値）ＶC に速度
出力値が一致するように、速度フィードバック制御され
る。これによって、スクリューが射出速度設定値ＶC に
従うように前進駆動されて、溶融樹脂が金型キャビティ
内に射出充填される。Function It is assumed that a predetermined screw advance position before the end of the primary injection stroke (before the completion of filling into the mold), that is, for example, the mold is almost filled with the molten resin and a predetermined filling pressure will be established. The possible screw advancing position (screw advancing stroke) is set in advance as the control switching position Sc. When the injection start timing is reached, the first and second
Both of the servo motors are driven in the direction of moving the screw forward, and the speed output value matches the speed setting value (injection speed setting value) V C determined in the injection filling process (primary injection process). , Speed feedback controlled. As a result, the screw is driven forward so as to follow the injection speed set value V C , and the molten resin is injected and filled in the mold cavity.
【００１７】射出充填が進行し、スクリューが上記した
制御切替位置Ｓｃに達すると、第１のサーボモータは、
速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御に
切り替えられて、保圧設定値ＰC に圧力出力値を一致さ
せるように出力を制御する。また、スクリューが制御切
替位置Ｓｃに達しても、第２のサーボモータは、上記射
出速度設定値ＶC に速度出力値を一致させるように速度
フィードバック制御を続行する。When the injection filling progresses and the screw reaches the above-mentioned control switching position Sc, the first servomotor is
The speed feedback control is switched to the pressure feedback control, and the output is controlled so that the pressure output value matches the holding pressure set value P C. Further, even when the screw reaches the control switching position Sc, the second servo motor continues the speed feedback control so that the speed output value matches the injection speed set value V C.
【００１８】上記した速度フィードバック制御と圧力フ
ィードバック制御とが混在する期間（射出充填行程の終
期）においては、第１のサーボモータは、保圧設定値Ｐ
C に圧力出力値を一致させるように出力を制御し、他方
第２のサーボモータは、射出速度設定値ＶC に速度出力
値を一致させるように出力を制御する。このように射出
充填行程（１次射出行程）の終期には、第２のサーボモ
ータが射出速度設定値ＶC に見合う速度出力値をむりや
り出力しようとして前進方向の回転を持続するが、いま
一方の第１のサーボモータは圧力フィードバック制御を
行っているため、第１のサーボモータの速度出力値、換
言するなら回転数は急速に低下する。During the period in which the speed feedback control and the pressure feedback control are mixed (the end of the injection filling process), the first servomotor keeps the holding pressure set value P.
The output is controlled to match the pressure output value with C , while the second servomotor controls the output to match the speed output value with the injection speed setting value V C. As described above, at the end of the injection filling process (primary injection process), the second servo motor tries to output the speed output value commensurate with the injection speed setting value V C, and continues to rotate in the forward direction. Since the first servomotor of No. 1 performs pressure feedback control, the speed output value of the first servomotor, in other words, the number of revolutions rapidly decreases.
【００１９】そして、第１のサーボモータの回転数が、
例えば０（零）もしくは０手前の所定回転数として設定
された保圧切替回転数Ｒｃとなった時点を保圧切替点と
して、この保圧切替点以降は、第１のサーボモータに保
圧設定値ＰC に圧力出力値を一致させる圧力フィードバ
ック制御を続行させると共に、第２のサーボモータは、
１次射出行程とは異なるマイナス（スクリューを後退さ
せる方向）側の微小（低速）速度設定値Ｖ-Sに従うよう
に、同様に速度フィードバック制御が継続され、これに
よって保圧行程を実行させる。Then, the rotational speed of the first servo motor is
For example, when the holding pressure switching rotational speed Rc is set to 0 (zero) or a predetermined rotational speed before 0, the holding pressure switching point is set, and after this holding pressure switching point, the holding pressure is set to the first servomotor. While continuing the pressure feedback control for matching the pressure output value with the value P C , the second servomotor
The velocity feedback control is similarly continued so as to comply with the minute (low speed) speed setting value V -S on the minus side (the direction in which the screw is retracted) different from the primary injection stroke, whereby the pressure holding stroke is executed.
【００２０】斯様に、保圧切替点の手前の射出充填行程
（１次射出行程）の終期に、速度フィードバック制御と
圧力フィードバック制御とを混在させた期間を設けるこ
とにより、保圧切替点以降の保圧行程を、第１のサーボ
モータによる主として圧力フィードバック制御で行う制
御（トータルで見て圧力フィードバック制御となる制
御）に切り替えしても、保圧切替点の前後の過渡期間で
の速度／圧力応答挙動の余裕度が大きくなって、保圧行
程の初期に速度出力値が急激な変化を起こすことが無く
なり（ピーク変動を生じることなく滑らかに速度出力値
が変化し）、速度出力値のピーク変動に起因する成形品
不良を一掃できる。As described above, by providing a period in which the speed feedback control and the pressure feedback control are mixed at the end of the injection filling process (primary injection process) before the holding pressure switching point, the holding pressure switching point and subsequent points are provided. Even if the pressure-holding process is switched to the control performed mainly by the pressure feedback control by the first servo motor (control which becomes pressure feedback control in total), the speed / speed in the transition period before and after the pressure-holding switching point is changed. The margin of the pressure response behavior becomes large, and the speed output value does not suddenly change at the beginning of the pressure-holding process (the speed output value changes smoothly without peak fluctuation). Molded product defects due to peak fluctuations can be eliminated.
【００２１】また、第１のサーボモータの回転数が、保
圧切替回転数Ｒｃとして設定された０もしくは０手前の
所定回転数になった時点を保圧切替点とするようになせ
ば、つまり、圧力フィードバック制御を行っている第１
のサーボモータによる前進速度が殆ど無くなって充填完
了と見做せる時点を保圧切替点とすれば、例え可塑化・
計量行程時において貯えた１ショット分の溶融樹脂量に
多少のバラツキが生じても、１ショット分の溶融樹脂量
の変化により保圧切替点は変化するが、成形品品質は安
定し良品成形が可能となる上、難しい保圧切替点の設定
が不要となる。If the rotation speed of the first servomotor reaches 0 or a predetermined rotation speed before 0 set as the pressure-holding switching rotation speed Rc, the pressure-holding switching point is set, that is, , 1st performing pressure feedback control
If the holding pressure switching point is set at the time when it is considered that the filling is completed when the forward speed of the servo motor is almost lost, for example, plasticization
Even if there is some variation in the amount of molten resin stored for one shot during the weighing process, the holding pressure switching point will change due to the change in the amount of molten resin for one shot, but the quality of the molded product will be stable and good product molding will not occur. In addition to being possible, it is not necessary to set a difficult holding pressure switching point.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明を図１〜図７に示した１実施例
によって説明する。図１は本実施例に係る射出成形機の
射出系メカニズムの一部簡略化した断正面図、図２は同
平面図、図３は図１の要部拡大図、図４は図１〜３にお
いては断面では示されていない部分を拡大断面として示
す要部拡大断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to one embodiment shown in FIGS. FIG. 1 is a partially cutaway front view of an injection system mechanism of an injection molding machine according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an enlarged cross-section as not shown in FIG.
【００２３】図１，２において、１は原料樹脂の投入口
１ａを形成した支持部材（ヘッドストック）、２は支持
部材１にその後端側を保持された加熱シリンダ、３は加
熱シリンダ２の先端側に取り付けられたノズル、４は加
熱シリンダ２の外周に巻装されたバンドヒータ（図示の
都合上図２にのみ示す）、５は加熱シリンダ２内に回転
並びに進退可能であるように内蔵されたスクリューであ
る。６は後述する一方向クラッチを含む連結機構で、ス
クリュー５の後端側とモータ駆動される駆動軸７の先端
側とを連結しており、駆動軸７の前後進運動をスクリュ
ー５に伝達し、また駆動軸７の回転をスクリュー５に選
択的に伝達可能となっている。In FIGS. 1 and 2, 1 is a supporting member (head stock) in which a raw resin inlet 1a is formed, 2 is a heating cylinder whose rear end is held by the supporting member 1, and 3 is a tip of the heating cylinder 2. Nozzles mounted on the side, 4 is a band heater wound around the outer circumference of the heating cylinder 2 (only shown in FIG. 2 for convenience of illustration), and 5 is built in the heating cylinder 2 so as to be rotatable and forward / backward. It is a screw. Reference numeral 6 denotes a connecting mechanism including a one-way clutch described later, which connects the rear end side of the screw 5 and the front end side of the motor-driven drive shaft 7 and transmits the forward / backward movement of the drive shaft 7 to the screw 5. The rotation of the drive shaft 7 can be selectively transmitted to the screw 5.
【００２４】８は図示せぬ固定ベース上に固定された支
持部材で、第１のサーボモータ９及び第２のサーボモー
タ１０が取り付けられている。１１は支持部材８に回転
可能に保持された第１の駆動回転体で、第１のサーボモ
ータ９の出力軸に固着された出力プーリ１２とタイミン
グベルト１３を介してベルト結合されている。１４は支
持部材８に回転可能に保持された第２の駆動回転体で、
第２のサーボモータ１０の出力軸に固着された出力プー
リ１５とタイミングベルト１６を介してベルト結合され
ている。Reference numeral 8 is a support member fixed on a fixed base (not shown), to which a first servomotor 9 and a second servomotor 10 are attached. Reference numeral 11 denotes a first driving rotary member rotatably held by the support member 8, and is belt-coupled to an output pulley 12 fixed to the output shaft of the first servomotor 9 via a timing belt 13. Reference numeral 14 denotes a second drive rotating body rotatably held by the support member 8,
The output pulley 15 fixed to the output shaft of the second servomotor 10 is belt-coupled to the output pulley 15 via a timing belt 16.
【００２５】図３に示すように、前記第１の駆動回転体
１１は、ラジアルベアリング１７，１７を介して前記支
持部材８の所定位置において回転可能であるよう保持さ
れており、この第１の駆動回転体１１のプーリ部に前記
タイミングベルト１３が掛け回されている。この第１の
駆動回転体１１には前記駆動軸７のスプライン軸部７ａ
が挿通されていて、第１の駆動回転体１１と駆動軸７と
はスプライン軸結合（一体回転自在であるも軸方向には
相対スライド可能であるように結合）されている。な
お、このスプライン軸結合は任意の構成が採用可能であ
るが、本実施例では例えばボールスプライン軸結合機構
が用いられている。As shown in FIG. 3, the first drive rotating body 11 is rotatably held at a predetermined position of the support member 8 via radial bearings 17, 17, and the first drive rotating body 11 is rotatable. The timing belt 13 is wound around the pulley portion of the drive rotor 11. The first drive rotor 11 has a spline shaft portion 7a of the drive shaft 7.
The first drive rotor 11 and the drive shaft 7 are spline shaft-coupled (combined so as to be integrally rotatable but relatively slidable in the axial direction). Although any structure can be adopted for this spline shaft coupling, a ball spline shaft coupling mechanism is used in this embodiment, for example.
【００２６】同じく図３に示すように、前記第２の駆動
回転体１４は、ラジアルベアリング１７及びスラストベ
アリング１８を介して前記支持部材８の所定位置におい
て回転可能であるよう保持されていると共に、スラスト
荷重にも耐え得るようになっており、この第２の駆動回
転体１４のプーリ部に前記タイミングベルト１６が掛け
回されている。この第２の駆動回転体１４の内周ナット
部には前記駆動軸７のネジ部７ｂが螺合されており、第
２の駆動回転体１４と駆動軸７とはネジ−ナット結合さ
れている。なお、このネジ−ナット結合も任意の構成が
採用可能であるが、本実施例では例えばボールネジ結合
機構が採用されている。Similarly, as shown in FIG. 3, the second driving rotary body 14 is rotatably held at a predetermined position of the support member 8 via a radial bearing 17 and a thrust bearing 18, and The timing belt 16 is wound around the pulley portion of the second drive rotating body 14 so as to withstand the thrust load. The screw portion 7b of the drive shaft 7 is screwed into the inner peripheral nut portion of the second drive rotor 14, and the second drive rotor 14 and the drive shaft 7 are screw-nut coupled. . Incidentally, although this screw-nut coupling can also adopt an arbitrary configuration, in the present embodiment, for example, a ball screw coupling mechanism is employed.
【００２７】図４は前記連結機構６の構成を示してい
る。同図において、１９は前記スクリュー５の後端部に
固着された連結軸で、該連結軸１９に前記駆動軸７の先
端部７ｃがラジアルベアリング１７を介して取り付けら
れていると共に、先端部７ｃと連結軸１９との間にはス
ラストベアリング１８が介装されていて、駆動軸７の前
後進運動を無理なく連結軸１９（すなわちスクリュー
５）に伝達できるように構成されている。上記駆動軸７
の先端部７ｃの先端面側と連結軸１９の外周との間に
は、一方向クラッチ手段２０が設けられており、駆動軸
７の正転時にはクラッチがＯＦＦし（回転伝達遮断状態
となり）、駆動軸７の逆転時にはクラッチがＯＮする
（回転伝達可能状態となる）ようになっている。従っ
て、駆動軸７が逆転して一方向クラッチ手段２０がＯＮ
状態にある時のみ、駆動軸７と連結軸１９（すなわちス
クリュー５）とが一体化回転するようになっている。FIG. 4 shows the structure of the connecting mechanism 6. In the figure, reference numeral 19 denotes a connecting shaft fixed to the rear end of the screw 5, the front end 7c of the drive shaft 7 being attached to the connecting shaft 19 via a radial bearing 17, and the front end 7c. A thrust bearing 18 is interposed between the connecting shaft 19 and the connecting shaft 19 so that the forward and backward movement of the drive shaft 7 can be transmitted to the connecting shaft 19 (that is, the screw 5) without difficulty. The drive shaft 7
A one-way clutch means 20 is provided between the tip surface side of the tip end portion 7c and the outer circumference of the connecting shaft 19, and the clutch is turned off (in a rotation transmission cutoff state) when the drive shaft 7 rotates in the normal direction. When the drive shaft 7 rotates in the reverse direction, the clutch is turned on (rotation can be transmitted). Therefore, the drive shaft 7 is reversely rotated and the one-way clutch means 20 is turned on.
Only when in the state, the drive shaft 7 and the connecting shaft 19 (that is, the screw 5) rotate integrally.
【００２８】次に、上記構成に基づく動作を説明する。
〈可塑化・計量行程〉可塑化・計量行程では、前記第１
のサーボモータ９が所定方向に回転駆動され、前記出力
プーリ１２，タイミングベルト１３，第１の駆動回転体
１１を介して、前記駆動軸７が逆転方向に回転する。こ
の駆動軸７の逆転時には前記一方向クラッチ手段２０が
ＯＮとなるので、駆動軸７の回転はクラッチ手段２０を
介して前記連結軸１９に伝えられ、連結軸１９と一体の
前記スクリュー５が所定方向に回転する。この際の駆動
軸７の回転方向は、前記したネジ−ナット結合メカニズ
ムにおいて駆動軸７を後退させる方向となっている。Next, the operation based on the above configuration will be described. <Plasticization / Measurement Process> In the plasticization / measurement process, the first
The servomotor 9 is driven to rotate in a predetermined direction, and the drive shaft 7 rotates in the reverse direction via the output pulley 12, the timing belt 13, and the first drive rotating body 11. When the drive shaft 7 is rotated in the reverse direction, the one-way clutch means 20 is turned on, so that the rotation of the drive shaft 7 is transmitted to the connecting shaft 19 via the clutch means 20, and the screw 5 integrated with the connecting shaft 19 is predetermined. Rotate in the direction. The rotation direction of the drive shaft 7 at this time is a direction in which the drive shaft 7 is retracted in the above-described screw-nut coupling mechanism.
【００２９】上記スクリュー５の回転に伴いスクリュー
前方側に混練・可塑化された溶融樹脂が送り込まれるの
に合わせて、前記第２のサーボモータ１０が所定方向に
回転駆動される。第２のサーボモータ１０の回転は、前
記出力プーリ１５，タイミングベルト１６を介して前記
第２の駆動回転体１４に伝えられ、この第２の駆動回転
体１４の回転は、前記したネジ−ナット結合メカニズム
によって直線運動に変換されて前記駆動軸７に伝えられ
る。この際の第２の駆動回転体１４の回転方向は、第１
の駆動回転体１１の回転方向と同一方向（すなわち図４
で示す逆転方向）とされて、駆動軸７及びこれと前記連
結機構６を介して連結されたスクリュー５の後退を適正
量だけ遅らせる力として働く。すなわち、第２の駆動回
転体１４の回転数は第１の駆動回転体１１の回転数より
もやや小さくされ、これによってスクリュー２が背圧を
制御されつつ後退する。As the kneaded and plasticized molten resin is fed to the front side of the screw 5 as the screw 5 rotates, the second servomotor 10 is rotationally driven in a predetermined direction. The rotation of the second servo motor 10 is transmitted to the second drive rotating body 14 via the output pulley 15 and the timing belt 16, and the rotation of the second drive rotating body 14 is the screw-nut described above. It is converted into a linear motion by the coupling mechanism and transmitted to the drive shaft 7. At this time, the rotation direction of the second drive rotor 14 is the first
The same as the direction of rotation of the driving rotating body 11 of FIG.
The reverse direction), and acts as a force for delaying the backward movement of the drive shaft 7 and the screw 5 connected to the drive shaft 7 through the connecting mechanism 6 by an appropriate amount. That is, the rotational speed of the second driving rotary body 14 is made slightly smaller than the rotational speed of the first driving rotary body 11, whereby the screw 2 moves backward while controlling the back pressure.
【００３０】〈射出充填行程〉射出行程中の射出充填行
程（１次射出行程）の当初においては、前記第１のサー
ボモータ９と前記第２のサーボモータ１０とが同時に速
度フィードバック制御で回転駆動される。この際、第１
のサーボモータ９は可塑化・計量行程時とは逆方向に回
転駆動され、出力プーリ１２，タイミングベルト１３，
第１の駆動回転体１１を介して、駆動軸７が正転方向に
回転する。この駆動軸７の正転時には前記一方向クラッ
チ手段２０がＯＦＦとなるので、駆動軸７の回転は連結
軸１９に伝えられない。回転する駆動軸７は、第２の駆
動回転体１４と前記したようにネジ−ナット結合されて
いるので、このネジ−ナット結合メカニズムによって駆
動軸７は正転方向に回転しつつ前進する。<Injection Filling Process> At the beginning of the injection filling process (primary injection process) during the injection process, the first servomotor 9 and the second servomotor 10 are rotationally driven simultaneously by speed feedback control. To be done. At this time, the first
Servo motor 9 is driven to rotate in the opposite direction to that during the plasticizing / measuring process, and output pulley 12, timing belt 13,
The drive shaft 7 rotates in the forward direction via the first drive rotating body 11. When the drive shaft 7 rotates forward, the one-way clutch means 20 is turned off, so that the rotation of the drive shaft 7 cannot be transmitted to the connecting shaft 19. Since the rotating drive shaft 7 is screw-nut coupled to the second drive rotating body 14 as described above, the drive shaft 7 advances while rotating in the forward direction by this screw-nut coupling mechanism.
【００３１】またこの際には、第２のサーボモータ１０
が可塑化・計量行程と同一方向に回転駆動されて、第２
のサーボモータ１０の回転は、出力プーリ１５，タイミ
ングベルト１６を介して第２の駆動回転体１４に伝えら
れ、第２の駆動回転体１４は第１の駆動回転体１１（す
なわち駆動軸７）の回転方向と逆方向に回転する。この
第２の駆動回転体１４の回転は、前記したネジ−ナット
結合メカニズムによって直線運動に変換されて駆動軸７
に伝えられ、駆動軸７が前進する。At this time, the second servomotor 10
Is driven to rotate in the same direction as the plasticizing and weighing process, and the second
The rotation of the servo motor 10 is transmitted to the second drive rotating body 14 via the output pulley 15 and the timing belt 16, and the second drive rotating body 14 is connected to the first drive rotating body 11 (that is, the drive shaft 7). Rotates in the direction opposite to the rotation direction of. The rotation of the second drive rotating body 14 is converted into a linear motion by the above-described screw-nut coupling mechanism to drive the drive shaft 7.
And the drive shaft 7 moves forward.
【００３２】すなわち、第１のサーボモータ９の回転力
と第２のサーボモータ１０の回転力とが共に駆動軸７の
前進力に変換され、２つのサーボモータ９，１０の駆動
力が足し合わされて駆動軸７が前進駆動され、これによ
ってスクリュー５が急速に前進駆動される（勿論、この
際には一方向クラッチ手段２０がＯＦＦとなっているの
でスクリュー５が回転することはない）。That is, the rotational force of the first servo motor 9 and the rotational force of the second servo motor 10 are both converted into the forward force of the drive shaft 7, and the drive forces of the two servo motors 9 and 10 are added. Thus, the drive shaft 7 is driven forward, whereby the screw 5 is rapidly driven forward (of course, at this time, the one-way clutch means 20 is OFF, so the screw 5 does not rotate).
【００３３】ところで、本実施例においては、１次射出
行程が終わる手前（金型キャビティ内への充填完了手
前）の所定のスクリュー前進位置、すなわち、金型内に
溶融樹脂がほぼ充填されて所定充填圧が立つであろうと
想定できるスクリュー前進位置（スクリュー前進ストロ
ーク）を、制御切替位置Ｓｃとして予め定めてある。そ
して、射出開始から上記制御切替位置Ｓｃまでは、第１
のサーボモータ９と第２のサーボモータ１０は共に、予
め設定された速度設定値（射出速度設定値ＶC ）に速度
出力値が一致するように、速度フィードバック制御され
る。これによって、前記スクリュー５が射出速度設定値
ＶC に従って前進駆動されて、溶融樹脂が金型のキャビ
ティ内に射出充填される。By the way, in this embodiment, a predetermined screw forward position before the end of the primary injection stroke (before the completion of filling into the mold cavity), that is, the mold is filled with the molten resin at a predetermined position. A screw forward position (screw forward stroke) at which it can be assumed that the filling pressure will rise is set in advance as the control switching position Sc. From the start of injection to the control switching position Sc, the first
Both the servo motor 9 and the second servo motor 10 are subjected to speed feedback control so that the speed output value matches the preset speed setting value (injection speed setting value V C ). As a result, the screw 5 is driven forward in accordance with the injection speed set value V C , and the molten resin is injected and filled in the cavity of the mold.
【００３４】そして、射出充填が進行し、スクリュー５
が上記した制御切替位置Ｓｃに達すると、第１のサーボ
モータ９は、速度フィードバック制御から圧力フィード
バック制御に切り替えられて、保圧設定値ＰC に圧力出
力値を一致させるように出力を制御する。また、スクリ
ュー５が上記した制御切替位置Ｓｃに達しても、第２の
サーボモータ１０は、射出速度設定値ＶC に速度出力値
を一致させるように速度フィードバック制御を続行す
る。Then, the injection filling proceeds, and the screw 5
If There reaches the control switching position Sc described above, the first servo motor 9 is switched from the speed feedback control to pressure feedback control, to control the output to match the pressure output value coercive pressure value P C . Further, even when the screw 5 reaches the control switching position Sc described above, the second servo motor 10 continues the speed feedback control so that the speed output value matches the injection speed set value V C.
【００３５】図５は、射出（１次射出と保圧）行程中に
おける第１のサーボモータ９の速度出力値と圧力出力値
を示す図であり、図６は、射出（１次射出と保圧）行程
中における第２のサーボモータ１０の速度出力値と圧力
出力値を示す図である。図５，６に示すように、射出開
始から制御切替位置Ｓｃまでは、第１，第２のサーボモ
ータ９，１０は、射出速度設定値ＶC に速度出力値を一
致させるような制御を実行する。また、制御切替位置Ｓ
ｃから後述する保圧切替点までの射出充填行程の終期期
間は、上述したように、速度フィードバック制御と圧力
フィードバック制御とが混在した期間とされ、図５に示
すように、第１のサーボモータ９は、保圧設定値ＰC に
圧力出力値を一致させるように出力を制御し、他方、図
６に示すように、第２のサーボモータ１０は、射出速度
設定値ＶC に速度出力値を一致させるように出力を制御
する。このように、射出充填行程（１次射出行程）の終
期には、第２のサーボモータ１０が射出速度設定値ＶC
に見合う速度出力値をむりやり出力しようとして前進方
向の回転を持続するが、いま一方の第１のサーボモータ
９は圧力フィードバック制御を行っているため、図６に
示すように、第１のサーボモータ９の速度出力値、換言
するなら回転数は急速に低下する。FIG. 5 is a diagram showing the speed output value and the pressure output value of the first servomotor 9 during the injection (primary injection and holding pressure) stroke, and FIG. 6 is the injection (primary injection and holding pressure). It is a figure which shows the speed output value and pressure output value of the 2nd servomotor 10 in a pressure process. As shown in FIGS. 5 and 6, from the start of injection to the control switching position Sc, the first and second servomotors 9 and 10 execute control such that the speed output value matches the injection speed set value V C. To do. In addition, the control switching position S
As described above, the final period of the injection filling stroke from c to the holding pressure switching point described later is a period in which the speed feedback control and the pressure feedback control are mixed, and as shown in FIG. 9 controls the output to match the pressure output value coercive pressure setpoint P C, on the other hand, as shown in FIG. 6, the second servo motor 10, the injection speed setting value V C to the speed output value Control the output to match. In this way, at the end of the injection filling process (primary injection process), the second servomotor 10 causes the injection speed setting value V C
In order to output the speed output value commensurate with the above, the rotation in the forward direction is continued, but since the other first servo motor 9 is performing the pressure feedback control, as shown in FIG. The speed output value of 9, in other words, the number of revolutions, rapidly decreases.
【００３６】図７は、射出（１次射出と保圧）行程中に
おける第１のサーボモータ９と第２のサーボモータ１０
の回転数の関係を示す図であり、前記制御切替位置Ｓｃ
以降は、第２のサーボモータ１０は速度出力値を射出速
度設定値ＶC に一致させるために、前進回転方向に依然
として高い回転数で回転しているも、第１のサーボモー
タ９の回転数は急速に低下している。FIG. 7 shows the first servomotor 9 and the second servomotor 10 during the injection (primary injection and holding pressure) stroke.
It is a diagram showing the relationship of the number of rotations of, the control switching position Sc
After that, the second servo motor 10 is still rotating in the forward rotation direction at a high rotation speed in order to match the speed output value with the injection speed setting value V C , but the rotation speed of the first servo motor 9 is increased. Is declining rapidly.
【００３７】〈保圧行程〉本実施例においては、上記の
ように第１のサーボモータ９の回転数が低下し、この第
１のサーボモータ９の回転数が保圧切替回転数Ｒｃに達
した時点を保圧切替点とするようになっている。上記保
圧切替回転数Ｒｃは、０（零）もしくは０手前の所定回
転数として設定されており（図７においては、０手前の
所定回転数を保圧切替回転数Ｒｃとしている）、圧力フ
ィードバック制御を行っている第１のサーボモータ９に
よる前進速度が殆ど無くなって充填完了と見做せる時点
の第１のサーボモータ９の回転数を、保圧切替回転数Ｒ
ｃとしてある。<Pressure Holding Stroke> In the present embodiment, the rotation speed of the first servomotor 9 decreases as described above, and the rotation speed of the first servomotor 9 reaches the pressure holding switching rotation speed Rc. The time point when the pressure is changed is set as the holding pressure switching point. The holding pressure switching rotation speed Rc is set to 0 (zero) or a predetermined rotation speed before 0 (in FIG. 7, the predetermined rotation speed before 0 is set as the holding pressure switching rotation speed Rc), and pressure feedback is performed. The rotation speed of the first servo motor 9 at the time when the forward speed of the controlling first servo motor 9 almost disappears and it can be considered that the filling is completed,
It is as c.
【００３８】そして、上記した保圧切替回転数Ｒｃに第
１のサーボモータ９の回転数が達した時点で、保圧行程
に切り替えられ、これ以降は、第１のサーボモータ９に
保圧設定値ＰC に圧力出力値を一致させる圧力フィード
バック制御を続行させると共に、第２のサーボモータ１
０は依然として速度フィードバックを継続されるも、速
度制御目標値は、マイナス（スクリュー５を後退させる
方向）側の微小（低速）速度設定値Ｖ-Sに切り替えられ
る。Then, when the rotation speed of the first servomotor 9 reaches the above-mentioned pressure-holding switching rotation speed Rc, the pressure-holding process is switched to, and thereafter, the holding pressure is set in the first servomotor 9. The pressure feedback control for matching the pressure output value with the value P C is continued, and the second servo motor 1
Although 0 continues the speed feedback, the speed control target value is switched to the minute (low speed) speed setting value V -S on the minus (direction of retracting the screw 5) side.
【００３９】なおこの保圧行程では、通常は、第１のサ
ーボモータ９はスクリュー５を前進させる方向に回転さ
れ、第２のサーボモータ１０はスクリュー５を後退させ
る方向に回転されるも、第２のサーボモータ１０のサー
ボ目標値（Ｖ-S）はごく小さい値であり、これに比し第
１のサーボモータ９のサーボ目標値（ＰC ）は大きいた
め、トータル的に見れば保圧行程は圧力フィードバック
制御期間となっており、第１のサーボモータ９の回転に
よって前述したメカニズムを介してスクリュー５に前進
力を与えて、これにより金型内の樹脂に所定の保圧力を
加えることとなる。なおまた、第１のサーボモータ９は
保圧切替点以前から圧力フィードバック制御されている
ことから、保圧切替点以降にスクリュー５が前進慣性に
より大きく前進しようとしても、これをキャンセルする
ように、第１のサーボモータ９はスクリュー５を後退さ
せる方向に回転する余裕があり（図７参照）、従って、
前記した従来例のように保圧行程の初期に速度出力値が
異常ピークを示す虞は一切無くなる。In this pressure-holding process, normally, the first servomotor 9 is rotated in the direction of moving the screw 5 forward, and the second servomotor 10 is rotated in the direction of moving the screw 5 backward. The servo target value (V -S ) of the second servo motor 10 is a very small value, and the servo target value (P C ) of the first servo motor 9 is large in comparison to this, so the total holding pressure is high. The stroke is a pressure feedback control period, and the rotation of the first servomotor 9 gives a forward force to the screw 5 through the mechanism described above, thereby applying a predetermined holding pressure to the resin in the mold. Becomes In addition, since the first servomotor 9 is pressure-feedback-controlled before the pressure-holding switching point, even if the screw 5 largely advances due to the forward inertia after the pressure-holding switching point, the screw 5 is canceled. The first servomotor 9 has a margin to rotate in the direction for retracting the screw 5 (see FIG. 7), and therefore,
There is no possibility that the velocity output value will show an abnormal peak at the beginning of the pressure-holding process as in the conventional example described above.
【００４０】なお、本実施例では、保圧行程時に第１，
第２のサーボモータ９，１０の両者を駆動制御するよう
にしているが、保圧行程においては、第１のサーボモー
タ９のみを圧力フィードバック制御し、第２のサーボモ
ータ１０は停止させるようにしても良い。In the present embodiment, the first and
Although both the second servomotors 9 and 10 are drive-controlled, only the first servomotor 9 is pressure-feedback-controlled and the second servomotor 10 is stopped in the pressure-holding process. May be.
【００４１】以上のように本実施例では、保圧切替点の
手前の射出充填行程（１次射出行程）の終期に、速度フ
ィードバック制御と圧力フィードバック制御とを混在さ
せた期間を設けているので、保圧切替点以降の保圧行程
をトータルで見て圧力フィードバック制御で行う制御に
切り替えしても、保圧切替点の前後の過渡期間での速度
／圧力応答挙動の余裕度が大きくなって、保圧行程の初
期に速度出力値が急激な変化を起こすことが無くなり
（ピーク変動を生じることなく滑らかに速度出力値が変
化し）、速度出力値のピーク変動に起因する成形品不良
を一掃できる。As described above, in this embodiment, the period in which the speed feedback control and the pressure feedback control are mixed is provided at the end of the injection filling process (primary injection process) before the holding pressure switching point. Even if the pressure feedback control is switched to the control in which the pressure-holding stroke after the pressure-holding switching point is totally viewed, the margin of speed / pressure response behavior in the transient period before and after the pressure-holding switching point becomes large. , The speed output value does not suddenly change in the initial stage of the pressure-holding process (the speed output value changes smoothly without the peak fluctuation), and the defective molded product caused by the peak fluctuation of the speed output value is eliminated. it can.
【００４２】また、第１のサーボモータ９の回転数が、
保圧切替回転数Ｒｃとして設定された０もしくは０手前
の所定回転数になった時点を保圧切替点とするようにし
ているので、つまり、圧力フィードバック制御を行って
いる第１のサーボモータ９による前進速度が殆ど無くな
って充填完了と見做せる時点を保圧切替点としているの
で、例え可塑化・計量行程時において貯えた１ショット
分の溶融樹脂量に多少のバラツキが生じても、１ショッ
ト分の溶融樹脂量の変化により保圧切替点は変化する
が、成形品品質は安定して良品成形が可能となる上、難
しい保圧切替点の設定が不要となる。The rotation speed of the first servomotor 9 is
Since the pressure holding switching point is set to 0 or a time point when the predetermined number of rotations before 0 set as the pressure holding switching rotation speed Rc is reached, that is, the first servomotor 9 performing the pressure feedback control. Since the holding pressure switching point is the time when the forward speed due to is almost lost and can be regarded as the completion of filling, even if there is some variation in the amount of molten resin stored for one shot during the plasticization / measurement process, The holding pressure switching point changes depending on the change in the amount of molten resin for the shot, but the quality of the molded product is stable and good products can be molded, and it is not necessary to set the difficult holding pressure switching point.
【００４３】また、保圧行程においても、第１，第２の
サーボモータ９，１０を互いに逆推進方向に回転させる
ことにより、第２のサーボモータ１０に回転を発生させ
ながら（第２のサーボモータ１０が回転することを許容
されて無用の停止トルクを発生させることなく）圧力制
御を行うことができる。Also in the pressure-holding stroke, the first and second servomotors 9 and 10 are rotated in the reverse propulsion directions to generate rotation in the second servomotor 10 (second servomotor). The pressure control can be performed without allowing the motor 10 to rotate and generating unnecessary stop torque.
【００４４】[0044]
【発明の効果】叙上のように本発明によれば、保圧行程
初期においても成形品品質に悪影響を及ぼす速度変動が
生じることなく、速度フィードバック制御から滑らかに
圧力フィードバック制御に切り替えることが可能なサー
ボモータ駆動の射出成形機が提供できる。また、保圧切
替点の設定が不要で、例え可塑化・計量行程時において
貯えた１ショット分の溶融樹脂量に多少のバラツキが生
じても、良品成形が可能な射出成形機が提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to smoothly switch from the speed feedback control to the pressure feedback control without causing speed fluctuations that adversely affect the quality of the molded product even in the initial stage of the pressure holding process. An injection molding machine driven by a servo motor can be provided. Further, it is not necessary to set the holding pressure switching point, and it is possible to provide an injection molding machine capable of molding a good product even if there is some variation in the amount of molten resin for one shot stored during the plasticizing / measuring process.
【図１】本発明の１実施例に係る射出成形機の射出系メ
カニズムの一部簡略化した断正面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view of an injection system mechanism of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の１実施例に係る射出成形機の射出系メ
カニズムの一部簡略化した平面図である。FIG. 2 is a partially simplified plan view of an injection system mechanism of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
【図３】図１の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図４】図１の連結機構部分の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a connecting mechanism portion of FIG.
【図５】本発明の１実施例による射出（１次射出と保
圧）行程中の第１のサーボモータの速度出力値と圧力出
力値を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a speed output value and a pressure output value of the first servomotor during an injection (primary injection and holding pressure) stroke according to one embodiment of the present invention.
【図６】本発明の１実施例による射出（１次射出と保
圧）行程中の第２のサーボモータの速度出力値と圧力出
力値を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a speed output value and a pressure output value of a second servo motor during an injection (primary injection and holding pressure) stroke according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の１実施例による射出（１次射出と保
圧）行程中の第１のサーボモータと第２のサーボモータ
の回転数を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing rotation speeds of a first servo motor and a second servo motor during an injection (primary injection and holding pressure) process according to an embodiment of the present invention.
【図８】従来技術によるサーボモータ駆動の射出成形機
の射出系メカニズムの要部断正面図である。FIG. 8 is a fragmentary front view of an injection system mechanism of a servomotor-driven injection molding machine according to a conventional technique.
【図９】従来技術による射出（１次射出と保圧）行程中
の射出サーボモータの速度出力値と圧力出力値を示す説
明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a speed output value and a pressure output value of an injection servo motor during an injection (primary injection and holding pressure) stroke according to a conventional technique.
【図１０】従来技術による射出（１次射出と保圧）行程
中の射出サーボモータの速度出力値と圧力出力値を示す
説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a speed output value and a pressure output value of an injection servo motor during an injection (primary injection and holding pressure) stroke according to a conventional technique.
５ スクリュー ９ 第１のサーボモータ １０ 第２のサーボモータ Ｓｃ 制御切替位置 Ｒｃ 保圧切替回転数 5 screws 9 First servo motor 10 Second servo motor Sc control switching position Rc Holding pressure switching speed
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−125618（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−23812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−244520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−237615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−42826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−128724（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/50 B29C 45/57 B29C 45/77 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of front page (56) References JP-A-60-125618 (JP, A) JP-A-6-23812 (JP, A) JP-A-61-244520 (JP, A) JP-A-61- 237615 (JP, A) JP 63-42826 (JP, A) JP 62-128724 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B29C 45/50 B29C 45 / 57 B29C 45/77
Claims (6)
つつ後退させて樹脂の可塑化・計量を行い、前記スクリ
ューを前進させることにより溶融樹脂の金型内への射出
充填を行うインラインスクリュー式の射出成形機におい
て、 前記スクリューに前後進力を付与可能な第１のサーボモ
ータと、同じく前記スクリューに前後進力を付与可能な
第２のサーボモータとを設け、 １次射出行程における充填完了手前の予め設定された所
定スクリュー前進位置たる制御切替位置までは、前記第
１のサーボモータと前記第２のサーボモータとを共に速
度フィードバック制御によって駆動し、 前記スクリューが前記制御切替位置に達した時点で、前
記第１のサーボモータを速度フィードバック制御から圧
力フィードバック制御に切り替えると共に、前記第２の
サーボモータは速度フィードバック制御を続行させ、 次に、前記第１のサーボモータの回転数が０（零）もし
くは０手前の所定回転数となった時点を保圧切替点とし
て、該保圧切替点以降は、前記第１のサーボモータに圧
力フィードバック制御を続行させると共に、前記第２の
サーボモータは速度フィードバック制御を継続、もしく
は、前記第２のサーボモータを停止させるようにした、 ことを特徴とするサーボモータ駆動の射出成形機の射出
制御方法。1. An in-line screw type injection in which a screw in a heating cylinder is rotated and retracted to plasticize and measure a resin, and the screw is advanced to inject and fill a molten resin into a mold. In the molding machine, a first servomotor capable of imparting a forward / rearward force to the screw and a second servomotor capable of imparting a forward / rearward force to the screw are provided, and the front of the completion of filling in the primary injection stroke is provided. Up to a control switching position which is a preset predetermined screw forward position, both the first servo motor and the second servo motor are driven by speed feedback control, and when the screw reaches the control switching position. , Switching the first servo motor from speed feedback control to pressure feedback control, and The servo motor continues the speed feedback control, and then, when the rotational speed of the first servo motor becomes 0 (zero) or a predetermined rotational speed before 0, the pressure holding switching point is set as the pressure holding switching point. After the point, the first servomotor is allowed to continue the pressure feedback control, and the second servomotor is allowed to continue the speed feedback control or to stop the second servomotor. An injection control method for a servomotor-driven injection molding machine.
のための目標値は、射出速度設定値とされ、保圧行程期
間における前記速度フィードバック制御のための目標値
は、マイナス（スクリューを後退させる方向）側の微小
（低速）速度設定値とされたことを特徴とするサーボモ
ータ駆動の射出成形機の射出制御方法。2. The target value for the speed feedback control in the primary injection stroke period is an injection speed set value, and the target value for the speed feedback control in the pressure holding stroke period is defined in claim 1. An injection control method for a servomotor-driven injection molding machine, characterized in that a small (low speed) speed setting value on the minus side (direction of retreating the screw) is set.
され前後進並びに正逆回転可能な駆動軸と、前記第１の
サーボモータで正逆回転され前記駆動軸とスプライン軸
結合された第１の駆動回転体と、前記第２のサーボモー
タで正逆回転され前記駆動軸のネジ部とネジ−ナット結
合された第２の駆動回転体とを備え、射出充填時には、
回転しながら前進する前記駆動軸の回転を、前記一方向
クラッチで遮断して駆動軸の前進力のみを前記スクリュ
ーに伝達するようになし、また、この射出充填時には、
前記第１の駆動回転体を所定方向に回転させ、この第１
の駆動回転体による回転力を固定位置にある前記第２の
駆動回転体と前記駆動軸のネジ−ナット結合を利用して
駆動軸の前進力に変換すると共に、前記第２の駆動回転
体を第１の駆動回転体とは逆方向に回転させ、固定位置
で回転するこの第２の駆動回転体の回転力を前記駆動軸
の前進力に変換し、前記第１，第２の駆動回転体の回転
力をそれぞれ前記駆動軸の前進力として足し合わせて活
用するようにしたことを特徴とするサーボモータ駆動の
射出成形機の射出制御方法。3. The drive shaft according to claim 1, which is connected to the rear end side of the screw through a one-way clutch and is capable of forward and backward movement and forward / reverse rotation, and forward / reverse rotation by the first servomotor. A first drive rotary body coupled to the drive shaft and the spline shaft; and a second drive rotary body that is normally and reversely rotated by the second servomotor and is screw-nut coupled to the screw portion of the drive shaft, During injection filling,
The rotation of the drive shaft that moves forward while rotating is interrupted by the one-way clutch so that only the forward force of the drive shaft is transmitted to the screw.
The first drive rotor is rotated in a predetermined direction to
The rotational force generated by the drive rotating body is converted into a forward force of the drive shaft by utilizing the screw-nut coupling between the second drive rotating body and the drive shaft in a fixed position, and the second drive rotating body is The rotating force of this second drive rotating body that rotates in a direction opposite to the first drive rotating body and rotates at a fixed position is converted into the forward force of the drive shaft, and the first and second drive rotating bodies Is used as the forward force of the drive shaft. The injection control method of the injection molding machine driven by the servo motor is characterized in that.
つつ後退させて樹脂の可塑化・計量を行い、前記スクリWhile moving backward, plasticize and measure the resin,
ューを前進させることにより溶融樹脂の金型内への射出Injection of molten resin into the mold by advancing the fuse
充填を行うインラインスクリュー式の射出成形機においIn-line screw type injection molding machine for filling
て、hand, 前記スクリューに前後進力を付与可能な第１のサーボモThe first servo motor that can apply forward / backward force to the screw.
ータと、同じく前記スクリューに前後進力を付与可能なIt is possible to apply forward and backward force to the screw as well as the motor
第２のサーボモータとを設け、With a second servo motor, １次射出行程における充填完了手前の予め設定された所A preset location before the completion of filling in the primary injection stroke
定スクリュー前進位置たる制御切替位置までは、前記第Up to the control switching position, which is the constant screw forward position,
１のサーボモータと前記第２のサーボモータとを共に速Both the first servomotor and the second servomotor
度フィードバック制御によって駆動する手段と、Degree feedback control means to drive, 前記スクリューが前記制御切替位置に達した時点で、前When the screw reaches the control switching position,
記第１のサーボモータを速度フィードバック制御から圧The pressure of the first servomotor is controlled by speed feedback control.
力フィードバック制御に切り替えると共に、前記第２のWhile switching to force feedback control, the second
サーボモータは速度フィードバック制御を続行させる手Servo motor is a hand to continue speed feedback control.
段と、Dan, 次に、前記第１のサーボモータの回転数が０（零）もしNext, if the rotation speed of the first servomotor is 0 (zero),
くは０手前の所定回転数となった時点を保圧切替点としIn other words, the time when the number of revolutions reaches 0 before is the holding pressure switching point.
て、該保圧切替点以降は、前記第１のサーボモータに圧After the holding pressure switching point, the pressure is applied to the first servo motor.
力フィードバック制御を続行させると共に、前記第２のWhile continuing the force feedback control, the second
サーボモータは速度フィードバック制御を継続、もしくServo motor continues speed feedback control
は、前記第２のサーボモータを停止させる手段とを、Means for stopping the second servomotor, 有することを特徴とするサーボモータ駆動の射出成形Servo motor driven injection molding characterized by having
機。Machine.
のための目標値は、射出速度設定値とされ、保圧行程期The target value for is the injection speed set value,
間における前記速度フィードバック制御のための目標値Target value for the speed feedback control during
は、マイナス（スクリューを後退させる方向）側の微小Is the minus side (the direction in which the screw moves backward)
（低速）速度設(Low speed) speed setting 定値とされたことを特徴とするサーボモServo model characterized by having a fixed value
ータ駆動の射出成形機。Data driven injection molding machine.
され前後進並びに正逆回転可能な駆動軸と、前記第１のAnd a drive shaft that can move forward and backward and can rotate forward and backward, and the first
サーボモータで正逆回転され前記駆動軸とスプライン軸The drive shaft and spline shaft are rotated in the reverse direction by a servo motor.
結合された第１の駆動回転体と、前記第２のサーボモーThe coupled first drive rotor and the second servomotor are coupled.
タで正逆回転され前記駆動軸のネジ部とネジ−ナット結And the screw-nut connection
合された第２の駆動回転体とを備え、射出充填時には、And a second drive rotating body combined with each other,
回転しながら前進する前記駆動軸の回転を、前記一方向The rotation of the drive shaft that advances while rotating
クラッチで遮断して駆動軸の前進力のみを前記スクリュOnly the forward force of the drive shaft is cut off by the clutch.
ーに伝達するようになし、また、この射出充填時には、, And during this injection filling,
前記第１の駆動回転体を所定方向に回転させ、この第１The first drive rotor is rotated in a predetermined direction to
の駆動回転体による回転力を固定位置にある前記第２のThe rotating force of the driving rotating body of the second
駆動回転体と前記駆動軸のネジ−ナット結合を利用してUtilizing the screw-nut connection between the drive rotor and the drive shaft
駆動軸の前進力に変換すると共に、前記第２の駆動回転Converting to the forward force of the drive shaft and at the same time the second drive rotation
体を第１の駆動回転体とは逆方向に回転させ、固定位置Rotate the body in the opposite direction of the first drive rotator to a fixed position
で回転するこの第２の駆動回転体の回転力を前記駆動軸The rotational force of this second drive rotating body rotating by
の前進力に変換し、前記第１，第２の駆動回転体の回転Rotation of the first and second drive rotors
力をそれぞれ前記駆動軸の前進力として足し合わせて活Each force is added as the forward force of the drive shaft to activate it.
用するようにしたことを特徴とするサーボモータ駆動のServo motor drive characterized by being used
射出成形機。Injection molding machine.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP06688893A JP3366042B2 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Injection control method for servo motor driven injection molding machine and servo motor driven injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP06688893A JP3366042B2 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Injection control method for servo motor driven injection molding machine and servo motor driven injection molding machine |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06278172A JPH06278172A (en) | 1994-10-04 |
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- 1993-03-25 JP JP06688893A patent/JP3366042B2/en not_active Expired - Fee Related
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