JP7102088B2 - Molding machine control method and molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、一方の盤に取付けられた金型と他方の盤に取付けられた金型の間で成形を行う成形機の制御方法および成形機に関するものである。 The present invention relates to a control method and a molding machine of a molding machine that performs molding between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate.
一方の盤に取付けられた金型と他方の盤に取付けられた金型の間で成形を行う成形機としては特許文献1ないし特許文献3に記載されたものが知られている。特許文献1は、縦型射出圧縮成形機における圧縮代調節装置に関するものであって、型締シリンダに抗して突出する反抗シリンダが備えられている。そして特許文献1には、型締シリンダの型締力は反抗シリンダの押し返す力に打ち勝って反抗シリンダのピストンを押込めることなどが記載されている。また特許文献2もまた特許文献1と同様の目的を持つ反抗シリンダを備えた成形機に関するものであるが、プレス成形機に関するものである。 As a molding machine that performs molding between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate, those described in Patent Documents 1 to 3 are known. Patent Document 1 relates to a compression allowance adjusting device in a vertical injection compression molding machine, and includes a rebellious cylinder that protrudes against a mold clamping cylinder. Further, Patent Document 1 describes that the mold clamping force of the mold clamping cylinder overcomes the pushing force of the rebellious cylinder and pushes in the piston of the rebellious cylinder. Further, Patent Document 2 also relates to a molding machine provided with a rebellious cylinder having the same purpose as Patent Document 1, but relates to a press molding machine.
特許文献3は圧縮成形方法に関するものであり、型締用機構はサーボバルブの制御により型締用油圧シリンダを作動させる。そして(0041)や(図1)等に記載されるように型締用油圧シリンダを制御する際に、フィードバック制御に基づく制御信号にフィードフォーワード制御に基づく制御信号を加算することが記載されている。 Patent Document 3 relates to a compression molding method, and the mold clamping mechanism operates a mold clamping hydraulic cylinder by controlling a servo valve. Then, when controlling the mold clamping hydraulic cylinder as described in (0041) and (FIG. 1), it is described that the control signal based on the feedforward control is added to the control signal based on the feedback control. There is.
しかしながら特許文献1および特許文献2は、実際の制御時において型締シリンダによる加圧力に対して反抗シリンダの圧力制御が良好にできない場合があった。具体的には反抗シリンダの圧力をコントロールながら型締シリンダにより加圧を行う際に、型締シリンダの加圧力が大きいため反抗シリンダの圧力を所望の値に低下させることが難しい場合があった。 However, in Patent Document 1 and Patent Document 2, there are cases where the pressure control of the rebellious cylinder cannot be performed well with respect to the pressure applied by the mold clamping cylinder during actual control. Specifically, when pressurizing by the mold clamping cylinder while controlling the pressure of the rebellious cylinder, it may be difficult to reduce the pressure of the rebellious cylinder to a desired value because the pressing force of the mold clamping cylinder is large.
また特許文献3はフィードバック制御とフィードフォーワード制御の組み合わせに関するものであるが、型締用油圧シリンダの制御を行うために位置制御と圧力制御を組み合わせたものであり、とりわけ型締用油圧シリンダが外力の影響を受けることについては全く考慮されていないものであった。そのため外力を受けるアクチュエータの制御に関しては何らかの示唆を与えられるものではなかった。
Further, Patent Document 3 relates to a combination of feedback control and feedforward control, which combines position control and pressure control in order to control a mold clamping hydraulic cylinder, and in particular, a mold clamping hydraulic cylinder. No consideration was given to being affected by external forces. Therefore, no suggestion was given regarding the control of the actuator that receives an external force.
本発明は上記の問題を鑑みて、一方の盤に取付けられた金型と他方の盤に取付けられた金型の間で成形を行う際、成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータを良好に制御することができる成形機の制御方法および成形機を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is an actuator that generates pressure or force while receiving an external force during molding when molding is performed between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate. It is an object of the present invention to provide a molding machine control method and a molding machine capable of satisfactorily controlling the above.
本発明の請求項1に記載の成形機の制御方法は、一方の盤に取付けられた金型と他方の盤に取付けられた金型の間で成形を行う成形機の制御方法において、成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータが設けられ、前記アクチュエータを圧力制御または力制御する際に少なくとも一部の工程においてフィードバック制御の指令信号と負のフィードフォーワード制御の指令信号を合わせて付与することを特徴とする。 The method for controlling a molding machine according to claim 1 of the present invention is a method for controlling a molding machine that performs molding between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate at the time of molding. An actuator that generates pressure or force while receiving an external force is provided, and when the actuator is pressure-controlled or force-controlled, the feedback control command signal and the negative feed forward control command signal are combined in at least a part of the steps. It is characterized by giving.
本発明の請求項2に記載の成形機の制御方法は、請求項1において、前記アクチュエータを圧力制御または力制御する際に全工程においてフィードフォーワード制御を行うとともに、外力に対応して工程の途中から負のフィードフォーワード制御の指令信号を徐々に増加させることを特徴とする。 The method for controlling a molding machine according to claim 2 of the present invention is that, in claim 1, when the actuator is pressure-controlled or force-controlled, feedforward control is performed in all steps, and the step is performed in response to an external force. It is characterized by gradually increasing the command signal of negative feedforward control from the middle.
本発明の請求項3に記載の成形機は、一方の盤に取付けられた金型と他方の盤に取付けられた金型の間で成形を行う成形機において、成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する際に少なくとも一部の工程ではフィードバック制御の指令信号と前記アクチュエータの圧力または力を下降させる方向に働くフィードフォーワード制御の指令信号を合わせて付与する制御装置が備えられたことを特徴とする。 The molding machine according to claim 3 of the present invention is a molding machine that performs molding between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate, and is subjected to pressure or pressure while receiving an external force during molding. The actuator that generates the force, the feedback control command signal that acts in the direction of lowering the pressure or force of the actuator and the feed forward control command signal that acts in the direction of lowering the pressure or force of the actuator are given together in at least a part of the steps when controlling the actuator. It is characterized by being equipped with a control device.
本発明の請求項4に記載の成形機は、請求項3において、成形時に外力を受けつつ圧力を発生させるアクチュエータはメインシリンダの加圧方向に対して反対方向に圧力を発生させる反抗シリンダであり、前記反抗シリンダを制御するサーボバルブに対して前記フィードバック制御の指令信号と前記アクチュエータの圧力または力を下降させる方向に働くフィードフォーワード制御の指令信号を合わせた信号を付与することを特徴とする。 The molding machine according to claim 4 of the present invention is a rebellious cylinder according to claim 3, wherein the actuator that generates pressure while receiving an external force during molding is a rebellious cylinder that generates pressure in a direction opposite to the pressurizing direction of the main cylinder. The servo valve that controls the rebellious cylinder is provided with a signal that is a combination of the feedback control command signal and the feed forward control command signal that acts in the direction of lowering the pressure or force of the actuator. ..
本発明の成形機の制御方法は、一方の盤に取付けられた金型と他方の盤に取付けられた金型の間で成形を行う成形機の制御方法において、成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータが設けられ、前記アクチュエータを圧力制御または力制御する際に少なくとも一部の工程においてフィードバック制御の指令信号と負のフィードフォーワード制御の指令信号を合わせて付与するので、前記アクチュエータの圧力制御または力制御が良好に行える。 The control method of the molding machine of the present invention is a control method of a molding machine that performs molding between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate. An actuator for generating a force is provided, and when the actuator is pressure-controlled or the force is controlled, a feedback control command signal and a negative feed forward control command signal are combined and applied in at least a part of the steps. Pressure control or force control can be performed well.
図1、図2により本発明の成形機の一種である本実施形態のプレス成形機11について説明する。プレス成形機11は、固定金型12が取付けられる固定盤13の四隅の近傍にそれぞれタイバ14が立設され、タイバ14の上部には受圧盤に相当する上盤15が固定されている。そして可動金型16が取付けられる可動盤17の四隅の近傍のガイド穴に前記タイバ14が挿通され、可動盤17は前記タイバ14にガイドされて固定盤13と上盤15の間で昇降自在となっている。上盤15には主たる加圧機構である油圧により作動されるメインシリンダ18が設けられ、メインシリンダ18のラム19が可動盤17の背面(上面側)に固定されている。なお本発明においては、一方の盤が前記固定盤13であるときには他方の盤には可動盤17が該当し、一方の盤が前記可動盤17であるときには他方の盤には固定盤13が該当する。
The
固定盤13を平面視して一側と他側(図2の右側と左側)の2箇所には型開閉機構の型開閉シリンダ20のシリンダ部が取付けられ、前記型開閉シリンダ20のロッドは、可動盤17の一側と他側にそれぞれ取付けられている。なお型開閉機構はサーボモータ等の他の種類のアクチュエータを用いたものでもよく、型開閉機構を別個に設けずに前記加圧機構のメインシリンダ18のストロークを延長したものでもよい。可動盤17の背面側のタイバ14が挿通される部分の周囲にはハーフナット21が取付けられている。一方タイバ14には図示しない係止溝が設けられ、ハーフナット21の歯がタイバの係止溝に係止可能となっている。前記メインシリンダ18のストロークが延長される場合にはハーフナット21は不要である。
The cylinder portion of the mold opening / closing
また固定盤13と可動盤17の間には位置センサ22と反抗シリンダ23を備えた反抗加圧制御機構24が設けられている。本実施形態において反抗加圧制御機構24の反抗シリンダ23は、固定盤13の金型取付面13a(上面)におけるタイバ14の内側の4箇所に取付けられている。反抗シリンダ23は、本発明においては「外力を受けるアクチュエータ」に相当し、成形品の加圧制御(圧縮制御)の際にメインシリンダ18の加圧方向と反対方向に圧力を発生させるものである。また反抗加圧制御機構24は反抗シリンダ23に対応して対応して位置センサ22を備えている。位置センサ22は、固定盤13と可動盤17の側面にわたって取付けられ、ここではリニアセンサが使用されている。なお反抗加圧制御機構24の数および設けられる場所は限定されない。また位置センサ22の種類も限定されない。
Further, a rebellious
反抗シリンダ23は復動シリンダであり、シリンダ部23aは前記のように固定盤13の金型取付面13aに取付けられ、可動盤17に向けられたロッド23bの先端には該ロッド23bの断面積よりも大きい当接部23cが取付けられている。なお反抗シリンダ23は、バネにより付勢され圧抜時にはロッド23bがバネ力により退縮する単動シリンダであってもよい。
The
一方可動盤17の金型取付面17a(下面)には、反抗シリンダ23と平面視して同位置となる位置に反抗加圧制御機構24の当接部25が取付けられている。当接部25は、挿入されるシムの枚数を調整するなどして金型取付面17aからの高さが調節可能である。なお固定盤13の側にメインシリンダ18が取付けられる場合、反抗シリンダ23のシリンダ部23aはその反対側の可動盤17の側に取付けられる。
On the other hand, the
本実施形態において反抗加圧制御機構24の反抗シリンダ23を設ける目的は、特許文献1や特許文献2にも記載されるようにメインシリンダ18の加圧力およびストロークの調整用であり、4基の反抗シリンダ23の加圧力を合算した加圧力は、主たる加圧機構のメインシリンダ18の加圧力よりも小さい。前記4基の反抗シリンダ23は、各シリンダにそれぞれ対応して設けられたサーボバルブ26により個々に制御され、位置センサ22の値を検出して固定盤13に対する可動盤17の平行度の向上に寄与する。
The purpose of providing the
次にプレス成形機11の油圧装置27について説明する。油圧装置27はタンク28やポンプ29、サーボバルブ26以外の各種の切換弁を含む回路30等を備えている。ポンプ29から前記回路30を経て反抗シリンダ23に向けて作動油を供給する管路にはサーボバルブ26等のフィードバック制御可能なバルブが配設されている。そして前記サーボバルブ26のPポートがポンプ29から接続される管路に接続されTポートはタンク28に接続されている。またサーボバルブ26のAポートは管路31等を介して反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dに接続され、Bポートは別の管路を介してロッド側油室にそれぞれ接続されている。管路31には圧力センサ32が取付けられている。4基の反抗シリンダ23はそれぞれ前記サーボバルブ26と圧力センサ32を備えている。
Next, the hydraulic device 27 of the
次にプレス成形機11の制御装置33について説明する。制御装置33は、油圧装置27のポンプ29や切換バルブやサーボバルブ26を始め、ハーフナットを作動させる図示しないアクチュエータのバルブに接続されている。更に制御装置33は、位置センサ22や圧力センサ32はじめ各種のセンサにも信号線を介して接続されている。制御装置33には前記サーボバルブ26に指令信号を生成する指令信号生成部34や、シーケンスや成形条件を保存する記憶部35などを備えている。
Next, the
次に図3の説明図と図4のチャート図を用いて本実施形態のプレス成形機11の制御方法について説明する。図3および図4では1基の反抗加圧制御機構24の反抗シリンダ23の制御ブロックやチャートのみを示しているが、それぞれの反抗シリンダ23について同様の制御がなされる。またここでは実際の反抗シリンダ23の圧力制御の部分のみを記載しているが、反抗シリンダ23の目的は平行度の向上であり、位置センサ22の位置検出による反抗シリンダ23の位置制御も行われる。反抗シリンダ23の位置制御は当接部23c、25同士が当接してから開始される加圧工程PPの少なくとも初期段階において圧力制御と並行して行われる。
Next, the control method of the
図3の制御ブロック図について説明すると、制御装置33の指令信号生成部34からはサーボバルブ26の圧力を制御するためのベースとなる指令信号a(電圧値)が加算器36送られる。また反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dの作動油の圧力は圧力センサ32により検出され圧力検出信号bとして制御装置33に送られ、制御装置33の前記加算器36において前記の指令信号生成部34から送られてくる指令信号aと加算されフィードバック制御の指令信号cが生成される。一方、前記フィードバック制御のループとは別に、制御装置33の指令信号生成部34からはフィードフォーワード制御の負の指令信号dが加算器37へ送られる。そして前記フィードバック制御の指令信号cとフィードフォーワード制御の指令信号dが前記加算器37において加算されて最終的に制御装置33からサーボバルブ26のソレノイドに向けて送られる合算された指令信号eが生成される。
Explaining the control block diagram of FIG. 3, the command
次に本発明のプレス成形機11の作動と反抗シリンダ23の油圧制御を説明する前に、図6に示されるチャート図により従来の反抗シリンダ23の油圧制御の状態を説明する。まず反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dにも作動油が供給され、ロッド23bが可動盤17に向けて突出され、シリンダ側油室23dの実測圧力mp(圧力センサ32の検出値)はほぼ目標圧力tpとなるようにフィードバック制御の指令信号によって制御がなされる。そしてシリンダ側油室23dの実測圧力mpが一旦目標圧力tpかその付近に到達したことが検出されると、型閉工程CPが開始されて型開閉シリンダ20が作動されるとともにハーフナット21の係合後にメインシリンダ18が作動開始される。この型閉工程CP中は、制御装置33からサーボバルブ26に送られるフィードバック制御の指令信号は、前記昇圧時よりも低い正の信号値(プラス電圧)となる。その後にメインシリンダ18の作動により可動盤17が更に下降して反抗シリンダ23の当接部23cに対して可動盤17の当接部25がタッチされるとメインシリンダ18による加圧工程PPが開始される。加圧工程PPでは、反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dの実測圧力mpは上昇する。
Next, before explaining the operation of the
この際に圧力センサ32により前記シリンダ側油室23dの圧力上昇が検出されるとフィードバック回路により制御装置33からサーボバルブ26に送られる指令信号は図6のA部分のように圧力を低下させるため負の状態となる。しかしながらメインシリンダ18による大きな加圧力が、相対的に小さい加圧力しか発生させることのできない反抗シリンダ23に及ぼす影響は大きい。その結果、図6のB部分に示されるように、反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dの実測圧力mpは、負の指令信号fがサーボバルブ26に送られているにもかからわらず上昇したままであり、意図した通り反抗シリンダ23の圧力を低下させることができないという問題があった。更にはそれによりメインシリンダ18による加圧制御とそれに伴う可動金型16の前進も当初の想定通りにできなくなるという問題があった。これら問題に対してはサーボバルブ26のフィードバック制御に用いるPIDゲインの値の変更することも試みられたが抜本的な解決には至らなかった。
At this time, when the
前記問題に対して本発明では、成形時に反抗シリンダ23(アクチュエータ)を圧力制御または力制御する際に少なくとも一部の工程においてフィードバック制御(クローズドループ制御)の指令信号cと負のフィードフォーワード制御の指令信号dを合わせて付与することを特徴としている。ここにおいて負のフィードフォーワード制御の指令信号dとは、アクチュエータの圧力または力を下降させる方向に働く指令信号を指す。具体的な制御について図4により説明すると、当接部23cと当接部25が当接するまでの作動は図6の例と同様であって反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dの圧力が目標圧力tpに対して実測圧力mpが一致するように制御される。なおこの際の各作動部の作動順序等は、型閉作動を開始してから反抗シリンダ23を突出させてもよく、当接部同士が当接してからメインシリンダ18を作動させてもよくいずれも限定されない。
In response to the above problem, in the present invention, when the rebellious cylinder 23 (actuator) is pressure-controlled or force-controlled during molding, a feedback control (closed loop control) command signal c and negative feed forward control are performed in at least a part of the steps. It is characterized in that the command signal d of is also given. Here, the negative feedforward control command signal d refers to a command signal that acts in the direction of lowering the pressure or force of the actuator. Explaining the specific control with reference to FIG. 4, the operation until the contact portion 23c and the
そしてメインシリンダ18等の作動により更に可動盤17が下降して当接部23cと当接部25が当接して加圧工程PPが開始されと、反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dの実測圧力mpが上昇開始する。本発明では当接部23cと当接部25が当接されると同時か僅かに遅れて加圧工程PPの途中から、指令信号生成部34から負のフィードフォーワード制御の指令信号dを出力する。ここにおいて負のフィードフォーワード制御の指令信号dとは、実測圧力mpを下げる方向にサーボバルブ26を作動させる信号(ここではマイナスの電圧値)であり、オープンループ制御の指令信号とほぼ同一概念である。
Then, when the
この加圧工程PPにおける負のフィードフォーワード制御の指令信号dは、図3に示されるように加算器37でフィードバック制御の指令信号cに加算されて最終的にサーボバルブ26に送られる合算された指令信号eが生成され、前記指令信号eが制御装置33からサーボバルブ26のソレノイドに送られる。そして実際には図4のC部分に示される負のフィードバック制御の指令信号bにD部分に示される負のフィードフォーワード制御の指令信号dが更に加算され、E部分に示されるように大きい負の合算された指令信号eとしてサーボバルブ26のソレノイドに送られる。なおこの際、例外的に4箇所の反抗シリンダ23のうちロッド23bが最も後退した反抗シリンダ23では、シリンダ側油室23dの実測圧力mpが目標圧力tp(設定圧力)よりも低下し、フィードバック制御の指令信号cが短時間或いは一定時間だけ正の値になることも有り得る。またフィードフォーワード制御の指令信号dは、加圧工程PPの初期など少なくとも一部の工程で付与するだけのものでもよい。フィードフォーワード制御の指令信号dの付与は、反抗シリンダ23の圧力を設定値に保つことにある。従ってフィードフォーワード制御の指令信号dの付与は、メインシリンダ18による加圧力が加えられても圧力上昇が回避できる範囲で行われればよく、加圧工程PPの全行程で付与されない場合もあり得る。
As shown in FIG. 3, the negative feed forward control command signal d in the pressurizing step PP is added to the feedback control command signal c by the
指令信号生成部34から送られるフィードフォーワード制御の指令信号dについては、前記指令信号dの値を急激に上昇(マイナスの絶対値を上昇)させるとショック等の原因になるので、図4に示されるように外力に対応して加圧工程の最初または途中から負のフィードフォーワード制御の指令信号dを徐々に増加(マイナスの絶対値を大きく)させることが望ましい。この際の前記負のフィードフォーワード制御の指令信号dに増加のさせ方としては、スロープ状に指令値のマイナスの絶対値を徐々に増加させる他、段階状に指令値のマイナスの絶対値を徐々に増加させるようにしてもよい。
Regarding the feed forward control command signal d sent from the command
このことによりメインシリンダ18による加圧力が相対的に非常に大きく、反抗シリンダ23のシリンダ側油室23dの圧力が抜けにくいケースであっても前記シリンダ側油室23dの実測圧力mpを目標圧力tpにほぼ沿う形で低下させることができる。そしてその結果、メインシリンダ18による最適な成形材料の加圧が可能となった。特に成形材の各部の厚みや金型形状の各部に相違があってメインシリンダ18のみでは均等な加圧が行えないケースにおいて、4基の反抗シリンダ23のうちの最も突出しているロッド23bを速やかに退出させることが可能となり、固定盤13に対する可動盤17の平行度改善を速やかに行うことができるようになった。
As a result, the pressure applied by the
なお本実施形態のプレス成形機11は、固定金型12と可動金型16の間に形成されるキャビティ内でプリプレグや樹脂板等の板状の成形材料を成形するものであるが、成形材料は溶融樹脂のみや繊維を含む溶融樹脂等の溶融材料であってもよい。即ち本発明は、溶融材料を圧縮する圧縮成形機と呼ばれるタイプの加圧成形機であってもよい。またプレス成形機11の金型はそれぞれの加圧面が平坦な熱板であってもよい。その場合、プレス成形機の金型間には密閉されたキャビティは形成されない
The
次に図5に示される別の実施形態の成形機について相違点を中心に説明する。別の実施形態は、射出成形機51に本発明を適用する例である。図5の射出成形機51は、安全カバーや安全扉、一部のタイバ59は省略され、固定盤56については断面が描画されている。射出成形機51は公知のものであり、ベッド52上に射出装置53と型締装置54を備えている。型締装置54は固定金型55が取付けられる固定盤56に対して可動金型57が取付けられる可動盤58がタイバ59とベッド52上のガイドにガイドされて型開閉方向に移動可能に設けられている。一方型締ハウジング60には型締用サーボモータ61が取付けられ、型締ハウジング60と可動盤58の間には前記型締用サーボモータ61により作動されるトグル機構62が設けられている。別の実施形態では型締用サーボモータ61とトグル機構62等が主たる加圧機構を構成する。
Next, the molding machine of another embodiment shown in FIG. 5 will be described focusing on the differences. Another embodiment is an example of applying the present invention to an
固定盤56に固定金型55が取付けられる部分の周囲には反抗加圧機構のアクチュエータである反抗シリンダ63のシリンダ部63aが4基設けられ、ロッド63bとその先端の当接部63cが可動盤58に固着された当接部64と対向する位置に設けられている。反抗シリンダ63は、サーボバルブ65等のフィードバック制御可能なバルブにより操作され、油圧装置66から作動油が供給される。また射出成形機51には前記サーボバルブ65や反抗シリンダ63と対向する方向に型締力を発生させる型締用サーボモータ61を制御するための制御装置67を備えている。そして制御装置67は指令信号生成部68を備えている。また反抗加圧機構は、反抗シリンダ63の圧力を検出する図示しない圧力センサや、固定盤56と可動盤58の間の距離を検出する図示しない位置センサを備えている。
Four
別の実施形態の射出成形機51の反抗シリンダ63の制御については、図1等の実施形態のプレス成形機11の反抗シリンダ23の制御と同様であるので詳細は記載しない。しかし従来のトグル機構のみが設けられた射出成形機の型締制御では、固定盤に対する可動盤の平行度は修正制御することができないが、本発明では固定盤56と可動盤58の間の金型の周囲に反抗加圧機構を少なくとも3基設けることにより型締時に前記固定盤56に対する可動盤58の平行制御が可能となる。
The control of the
本発明の射出成形機51は、成形途中でキャビティの容積を変更して成形材料を圧縮する射出圧縮成形または射出プレス成形を行う場合、またはキャビティ内に射出した発泡成形材料を発泡させながら可動金型57を型開方向に後退させる発泡成形を行う場合に特に有用である。また本発明は竪型の射出成形機の型締装置にも適用可能である。
The
更に本発明のアクチュータは、成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータであれば上記の実施形態の成形機に限定されない。本発明のアクチュエータの数は1個のものでもよい。また本発明のアクチュエータはサーボモータ等の電動モータとボールねじ機構を用いたものであってもよい。アクチュエータが電動モータの場合、主たる加圧機構の加圧方向に対抗して反対方向に力を発生させる機構としてトグル機構を用いたものでもよい。また前記アクチュエータは電磁石を用い、電磁石に反発力を発生させるものでもよい。前記アクチュエータが電動機や電磁石である場合、反抗加圧機構が受ける外力は、ロードセル等の歪検出器や電動モータのトルク値等により検出され力制御が行われる。 Further, the actuator of the present invention is not limited to the molding machine of the above-described embodiment as long as it is an actuator that generates pressure or force while receiving an external force during molding. The number of actuators of the present invention may be one. Further, the actuator of the present invention may use an electric motor such as a servomotor and a ball screw mechanism. When the actuator is an electric motor, a toggle mechanism may be used as a mechanism for generating a force in the opposite direction to the pressurizing direction of the main pressurizing mechanism. Further, the actuator may use an electromagnet and generate a repulsive force on the electromagnet. When the actuator is an electric motor or an electromagnet, the external force received by the rebellious pressurizing mechanism is detected by a strain detector such as a load cell, a torque value of an electric motor, or the like, and force control is performed.
プレス成形装置11や射出成形機51等の成形機において、成形時に外力を発生させるための主たる加圧機構については、油圧シリンダの他、サーボモータ等の電動機構を用いたものでもよい。主たる加圧機構が電動モータの場合の力の伝達機構は、トグル機構の他、クランク機構やナックル機構等の倍力機構やフリクション機構などが用いられる。また主たる加圧機構の数についても限定されず、平行制御を行うものでは4基の加圧シリンダを備えたものでもよい。
In a molding machine such as a
また本発明は圧力センサ32等によって検出される圧力、タイバセンサやロードセルによって検出される力を検出しアクチュエータのフィードバック制御する指令信号に対して圧力または力を下降させる方向の負のフィードフォーワードの指令信号を付与するものを主な対象としている。しかしながら位置センサにより位置を検出してアクチュエータのフィードバック制御するものに負のフィードフォーワードの指令信号を付与するものや、位置センサと圧力センサの両方の検出値に基づいてアクチュエータのフィードバック制御するものに負のフィードフォーワードの指令信号を付与するものを除外するものではない。
Further, the present invention detects a pressure detected by a
また本発明の成形機は、成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータに対して、反対側から圧力または力を発生させる油圧シリンダやサーボモータなどの主たる加圧機構のアクチュエータを備えていないものでもよい。具体的には主たる加圧機構である油圧シリンダやサーボモータ自体が、成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータの場合でもよい。前記の場合、成形時に前記アクチュエータが受ける外力は、射出圧力や発泡圧力を含む樹脂圧力などによってもたらされる。またペットボトル等の中空成形機において金型の両側に加圧機構があり、前記各加圧機構から金型間の成形材料を加圧するものでもよい。それらの場合であっても一方の加圧機構のアクチュエータは他方の加圧機構からの外力を受ける。 Further, the molding machine of the present invention includes an actuator of a main pressurizing mechanism such as a hydraulic cylinder or a servomotor that generates pressure or force from the opposite side to an actuator that generates pressure or force while receiving an external force during molding. It may not be. Specifically, the hydraulic cylinder or the servomotor itself, which is the main pressurizing mechanism, may be an actuator that generates pressure or force while receiving an external force during molding. In the above case, the external force received by the actuator during molding is brought about by the resin pressure including the injection pressure and the foaming pressure. Further, in a hollow molding machine such as a PET bottle, there may be pressurizing mechanisms on both sides of the mold, and the molding material between the molds may be pressurized from each of the pressurizing mechanisms. Even in those cases, the actuator of one pressurizing mechanism receives an external force from the other pressurizing mechanism.
本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず上記の実施形態の各部を組み合わせたものや、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。 Although the present invention is not listed one by one, it is not limited to the above-described embodiment, but a combination of various parts of the above-described embodiment or a modification made by a person skilled in the art based on the gist of the present invention. Needless to say, it applies.
11 プレス成形機
12,55 固定金型
13,56 固定盤
16,57 可動金型
17,58 可動盤
18 メインシリンダ
23,63 反抗シリンダ
24 反抗加圧機構
26,65 サーボバルブ
27,66 油圧装置
32 圧力センサ
33,67 制御装置
34,68 指令信号生成部
36,37 加算器
51 射出成形機
a 指令信号
b 圧力検出信号
c フィードバック制御の指令信号
d フォードフォーワード制御の指令信号
e 合算された指令信号
mp 実測圧力
tp 目標圧力
11
Claims (3)
成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータがプレス成形機または型締装置に設けられ、
前記アクチュエータを圧力制御または力制御する際に全工程においてフィードフォーワード制御を行うとともに、成形時の外力に対応して加圧工程の最初または途中から負のフィードフォーワード制御の指令信号を徐々に増加させるように、
フィードバック制御の指令信号に対して前記負のフィードフォーワード制御の指令信号を更に合算した指令信号が付与されることを特徴とする成形機の制御方法。 In the control method of a molding machine that performs molding between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate,
An actuator that generates pressure or force while receiving an external force during molding is provided in the press molding machine or mold clamping device.
When the actuator is pressure-controlled or force-controlled, feedforward control is performed in all processes, and a negative feedforward control command signal is gradually transmitted from the beginning or the middle of the pressurizing process in response to an external force during molding. To increase
A control method for a molding machine, characterized in that a command signal obtained by further adding up the negative feedforward control command signal is given to the feedback control command signal.
成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する際に全工程においてフィードバック制御を行うとともに、全工程においてフィードフォーワード制御を行うとともに、成形時の外力に対応して加圧工程の最初または途中から負のフィードフォーワード制御の指令信号を徐々に増加させてフィードバック制御の指令信号に対して前記アクチュエータの圧力または力を下降させる方向に働く負のフィードフォーワード制御の指令信号を更に合算した指令信号を付与する制御装置が備えられたことを特徴とする成形機。 In a molding machine that molds between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate
Actuators that generate pressure or force while receiving external force during molding,
When controlling the actuator, feedback control is performed in all processes, feed forward control is performed in all processes, and negative feed forward control is performed from the beginning or the middle of the pressurizing process in response to an external force during molding. It is equipped with a control device that gradually increases the command signal and gives a command signal that is a sum of the negative feed forward control command signals that act in the direction of lowering the pressure or force of the actuator with respect to the feedback control command signal. A molding machine characterized by being fed back.
成形時に外力を受けつつ圧力または力を発生させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する際に少なくとも一部の工程ではフィードバック制御の指令信号と前記アクチュエータの圧力または力を下降させる方向に働くフィードフォーワード制御の指令信号を合わせて付与する制御装置が備えられ、
成形時に外力を受けつつ圧力を発生させるアクチュエータはメインシリンダの加圧方向に対して反対方向に圧力を発生させる反抗シリンダであり、前記反抗シリンダを制御するサーボバルブに対して前記フィードバック制御の指令信号と前記アクチュエータの圧力または力を下降させる方向に働くフィードフォーワード制御の指令信号を合わせた信号を付与することを特徴とする成形機。 In a molding machine that molds between a mold attached to one plate and a mold attached to the other plate
Actuators that generate pressure or force while receiving external force during molding,
When controlling the actuator, at least in a part of the steps, a control device is provided which gives a command signal of feedback control and a command signal of feedforward control acting in a direction of lowering the pressure or force of the actuator in combination.
The actuator that generates pressure while receiving an external force during molding is a rebellious cylinder that generates pressure in the direction opposite to the pressurizing direction of the main cylinder, and the feedback control command signal to the servo valve that controls the rebellious cylinder. A molding machine characterized in that a signal is added by combining a command signal of a feed forward control that acts in a direction of lowering the pressure or force of the actuator .
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