JPH08323824A - 射出成形機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 速度切替位置を越えた移動部材がそれより手
前の領域の設定移動速度によって著しく拘束されること
なく、速度切替位置の近傍、特に切替位置通過後の位置
において、設定移動速度と近似した速度で移動できる。 【構成】 スクリュー現在位置Ｐa が速度切替位置Ｐi
の直前にあるとき、現在位置Ｐa に対応する領域の設定
移動速度Ｖi に応じた移動指令Ｖi ・τを出力してしま
うと移動後の位置Ｐa ′が切替位置Ｐi を越え、Ｐi と
Ｐa ′との間で次の領域の設定移動速度Ｖi+1 が完全に
無視される場合がある。これに対処するため、スクリュ
ー現在位置Ｐa から速度切替位置Ｐi までの移動量ｘ′
と、移動量ｘ′を速度Ｖi で移動するに要する時間ｘを
１所定周期時間τから差し引いた残り時間ｙの間に次の
領域の設定移動速度Ｖi+1 で移動できる距離ｙ′とを求
め、ｘ′とｙ′の総和を移動指令Ｌb として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の制御方法
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動式射出成形機において、駆動しよう
とする移動部材（移動側金型、射出機構のスクリュ等）
の移動目標位置を設定すると共に該移動部材の移動区間
内における速度切換位置とその移動速度を設定し、移動
部材の位置によって移動速度を切換えて、移動部材の速
度制御を行うことが一般に行われている。

【０００３】設定移動速度に応じた所定周期時間内の移
動量が所定周期毎が移動指令として出力され、この移動
指令に基づいて、速度のフィードバック制御、さらには
位置のフィードバック制御が行われる。

【０００４】図２はこのような移動部材の速度制御を行
うサーボモータの駆動制御のブロック図である。移動部
材を駆動するサーボモータＭに設けられた位置速度検出
器Ｐから帰還される位置フィードバック量を移動指令か
ら減じて位置偏差を求め、その値を速度指令として出力
し（位置ループ）、位置速度検出器Ｐから帰還される速
度フィードバック値を速度指令から減じて速度偏差を求
めてトルク指令を求め（速度ループ）、さらに、電流ル
ープ制御を行ってサーボモータＭを駆動制御する。

【０００５】この場合、移動指令は、所定周期毎、該所
定周期時間内に設定速度に応じた移動量が出力されエラ
レジスタに加算され、前記位置速度検出器Ｐで検出され
る所定周期時間内の移動量が減算されて位置偏差が求め
られ、該位置偏差に位置ループゲインが乗じられて速度
指令が求められ、さらに当該周期におけるサーボモータ
Ｍの速度、駆動電流が検出されて、上記速度ループ制
御、電流ループ制御が行われ、結局サーボモータＭは設
定速度で駆動されることになる。

【０００６】従って、移動部材の移動速度を切換える場
合、設定移動速度を達成するための移動指令は前記所定
周期時間を単位として切り替える以外にないが、必ずし
も、設定された速度切替位置で移動部材の速度が切り替
えられるとは限らない。それは、移動指令を出力する前
記所定周期毎の位置が設定された速度の切替位置と一致
するという保証がないためである。つまり、１周期分の
移動指令が実行されている最中に移動部材の位置が設定
された速度の切替位置に到達してしまった場合では、当
該周期の残り時間において、依然として、移動部材が速
度の切替位置に到達する以前の移動指令に基いて位置，
速度，電流の各ループのフィードバック制御が行われる
ため、移動部材の位置が設定された速度の切替位置を越
えてからも、それ以前の設定速度に基いて移動部材が駆
動されるといった現象が生じるのである。図５および図
６にその一例を示す。

【０００７】図６はスクリュー位置を基準として射出ス
クリューの移動速度を切り替えるようにした場合の一設
定例であり、スクリュー位置の区間をＰ0 〜Ｐ1 までの
領域，Ｐ1 〜Ｐ2 までの領域，Ｐ2 〜Ｐ3 までの領域に
分け、その各々に対応して射出速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 を
適用するようにしている。図５は図６の設定条件に基い
て周期τのパルス分配処理を行った時の実際の射出速度
の変化を示すグラフで、切替位置Ｐ2 近傍での変化のみ
を記載してある。いま、図５に示されるように切替位置
Ｐ2 の直前、つまり、時刻Ｔ2 の時点で設定移動速度Ｖ
2 に基く１周期分の移動指令量が出力されたものとす
る。この場合、時刻Ｔ2 の時点では射出スクリューの位
置が切替位置Ｐ2 に達していないので、射出成形機の制
御装置は、Ｐ1 〜Ｐ2 までの領域に対応する設定移動速
度Ｖ2 の条件に基いて次の移動指令量Ｖ2 ・τを算出
し、引き続き、該時刻Ｔ2 の時点から所定周期時間τの
間でこの移動指令Ｖ2 ・τが実行されることになる。従
って、図５に示される例のように、移動指令を算出した
時点Ｔ2 におけるスクリュー位置と次の速度切替位置Ｐ
2 との間の距離がその時点で算出された移動指令よりも
短い場合では、スクリュー位置が速度切替位置Ｐ2 に達
しても設定射出速度Ｖ3 への速度切替は行われず、時刻
Ｔ2 の時点から所定周期時間τが経過してＴ3 の時刻に
なるまでの間は、それ以前の設定射出速度Ｖ2 が継続し
て適用されてしまうことになる。つまり、図５に実線で
示されるような速度が設定されているにも関わらず、実
際には、図５に破線で示すような速度変化が生じ、速度
切替位置Ｐ2 における厳密な速度切替が不能となるので
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の欠点を改善し、設定された速度切替位置の近
傍においても設定速度に近似した移動速度を得ることが
できる射出成形機の制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、移動区間を複
数の領域に分割して各領域毎に移動部材の移動速度を設
定し、移動部材が現在位置する領域の設定移動速度に応
じた所定周期時間内の移動量を所定周期毎に移動指令と
して出力して移動部材の速度を制御するようにした射出
成形機の制御方法において、前記所定周期毎に移動部材
の現在位置を検出し、該現在位置に前記移動量を加えた
位置が次の領域の速度切替位置よりも手前に位置すれ
ば、前記移動量を移動指令として出力する一方、前記現
在位置に前記移動量を加えた位置が次の領域の速度切替
位置に達していれば、各領域の速度に応じて前記所定周
期時間内における移動量を求め、該移動量を移動指令と
して出力することを特徴とした構成により前記目的を達
成した。

【００１０】また、検出した現在位置に移動部材の現在
位置に対応する領域の設定移動速度に応じた所定周期時
間内の移動量を加えた位置が次の領域の速度切替位置よ
りも手前に位置すれば、前記移動量を移動指令として出
力する一方、前記現在位置に前記移動量を加えた位置が
次の領域の速度切替位置に達していれば、移動部材が前
記現在位置から次の領域の速度切替位置まで移動すると
きの所要時間と前記所定周期時間から前記所要時間を差
し引いた残り時間とを求め、移動部材が現在位置する領
域の設定移動速度に前記所要時間を乗じた移動量と次の
領域の設定移動速度に前記残り時間を乗じた移動量とを
加算して移動指令として出力することを特徴とした構成
により前記目的を達成した。

【００１１】また、前記所定周期毎に移動部材の現在位
置を検出し、該現在位置に前記移動量を加えた位置が次
の領域の速度切替位置よりも手前に位置すれば、前記移
動量を移動指令として出力する一方、前記現在位置に前
記移動量を加えた位置が次の領域の速度切替位置に達し
ていれば、移動部材が前記現在位置から次の領域の速度
切替位置まで移動するときの所要時間を前記所定周期時
間から差し引いた残り時間を求め、該残り時間に次の領
域の設定移動速度を乗じて求めた移動量に次の領域の速
度切替位置と前記現在位置との差を加えて移動指令とし
て出力することによっても同様の目的を達成することが
できる。

【００１２】また、前記所定時間毎に移動部材の現在位
置を検出し、該現在位置に前記移動量を加えた位置が次
の領域の速度切替位置よりも手前に位置すれば、前記移
動量を移動指令として出力する一方、前記現在位置に前
記移動量を加えた位置が次の領域の速度切替位置に達し
ていれば、次の領域の速度切替位置をＰi 、前記現在位
置をＰa 、前記所定周期時間をτ、移動部材が現在位置
する領域の設定移動速度をＶi 、次の領域の設定移動速
度をＶi+1 として、 Ｐi −Ｐa ＋Ｖi+1 ・〔（Ｐa ＋Ｖi ・τ）−Ｐi 〕／
Ｖi の演算式で求めた値を移動指令として出力することによ
っても同じ結果を得ることができる。

【００１３】更に、前記現在位置に前記移動量を加えた
位置までの移動が複数の速度切替位置を越えて多数の領
域に跨がってしまうような場合には、速度切替位置まで
移動した後の残り時間を求め、該残り時間で切替後の速
度により移動した位置が次の領域の速度切替位置を越え
ているか否かを判断し、以下、残り時間での移動位置が
次の領域の速度切替位置を越えなくなるまで順次残り時
間を求め各領域の速度での移動量の合計を移動指令とし
て出力することにより、前記目的が達成され得る。

【００１４】

【作用】図４は、速度切替位置をＰi ，速度切替位置Ｐ
i よりも手前の領域の設定移動速度をＶi ，速度切替位
置Ｐi を越えた領域の設定移動速度をＶi+1 として本発
明の作用原理を示す概念図であり、この例では、移動部
材が速度切替位置Ｐi に達する直前の位置Ｐa で設定移
動速度Ｖi に基く１所定周期時間τ分の移動指令が出力
された場合の移動速度の変化を示している。つまり、図
５における時刻Ｔ2 とＴ3 との間の１所定周期時間τの
区間における移動速度の変化を一般化して示す概念図で
あり、図４を図５に対応させるならば、Ｐi がＰ2 に、
Ｖi がＶ2に、また、Ｖi+1 がＶ3 に対応すると見るこ
とができる。

【００１５】いま、図４に示されるように、速度切替位
置Ｐi の直前の位置Ｐa で設定移動速度Ｖi に基く１周
期分の移動量（移動指令）が出力されたものとする。こ
の場合、１周期分の移動量が出力された時点における現
在位置Ｐa では移動部材の位置が切替位置Ｐi に達して
いないので、射出成形機の制御装置は、Ｐi よりも手前
の領域に対応する設定移動速度Ｖi の条件に基いて次の
移動指令Ｖi ・τを算出することになる。従って、移動
部材の現在位置Ｐa と次の速度切替位置Ｐi との間の距
離ｘ′がその時点で算出された移動指令Ｖi ・τよりも
短い場合では、この移動指令の実行中に移動部材の位置
が速度切替位置Ｐi に達しても設定移動速度Ｖi からＶ
i+1 への速度切替は行われず、そのまま設定移動速度Ｖ
i で移動部材が駆動されてしまうといった問題がある。

【００１６】そこで、まず、本発明においては、前記所
定周期τ毎に移動部材の現在位置Ｐa を検出し、該現在
位置Ｐa に設定移動速度Ｖi に対応する移動量Ｖi ・τ
を加えた位置Ｐa ′が次の領域の速度切替位置Ｐi より
も手前に位置するか否かを判定するようにする。この
際、Ｐa ′がＰi よりも手前に位置すれば、移動指令Ｖ
i ・τによって移動部材の位置がＰa ′に到達するまで
の間に移動速度の切替は必要ないので、移動量Ｖi ・τ
を移動指令としてそのまま出力してよい。

【００１７】一方、位置Ｐa ′が次の領域の速度切替位
置Ｐi を越えている場合に移動量Ｖi ・τを移動指令と
してそのまま出力すれば、移動指令の実行中に移動部材
が速度切替位置Ｐi を越えても直前の領域の設定移動速
度Ｖi がそのまま適用されることになり不都合が生じ
る。

【００１８】本来なら、速度切替位置Ｐi 以前の領域で
は設定移動速度Ｖi を適用し、また、速度切替位置Ｐi
以降の領域では設定移動速度Ｖi+1 を適用すべきところ
であるが、そのためには１所定周期時間τの値を変更す
る必要が生じるので、実際には実現不可能である。つま
り、速度切替位置Ｐi で厳密に移動速度を変えるために
は、現在位置Ｐa と速度切替位置Ｐi との間の距離Ｐi
−Ｐa を設定移動速度Ｖi で除した時間を１所定周期時
間τ′とし、該τ′時間内にＶi ・τ′の移動指令を実
行する必要があるが、実際には位置ループの処理周期が
制御装置によって一律に決まっているため、そのような
変則的な処理は不可能である。

【００１９】そこで、本発明においては、速度切替位置
Ｐi 以前の領域の設定移動速度Ｖiと速度切替位置Ｐi
以降の領域の設定移動速度Ｖi+1 の双方を考慮して、速
度切替位置Ｐi を挟む１所定周期時間τ間の移動速度、
つまり、１所定周期時間τ間の移動量Ｌb （移動指令Ｌ
b ）を決めるようにしている。

【００２０】この移動量Ｌb とは、要するに、移動部材
が現在位置Ｐa から速度切替位置Ｐi まで設定移動速度
Ｖi で移動するときの移動量ｘ′と、前記移動量ｘ′の
移動に要する所要時間ｘを１所定周期時間τから差し引
いた残り時間ｙの間に移動部材が設定移動速度Ｖi+1 で
移動する距離ｙ′との総和である。つまり、求めるべき
移動量Ｌb は図４におけるｘ′＋ｙ′であり、図４に示
す一点鎖線の傾きからも明らかなように、この区間の移
動速度（ｘ′＋ｙ′）／τは、速度切替位置Ｐi 以前の
領域の設定移動速度Ｖi と速度切替位置Ｐi 以降の領域
の設定移動速度Ｖi+1 との間の平均的な速度である。

【００２１】つまり、移動部材の現在位置Ｐa に移動量
Ｖi ・τを加えた位置Ｐa ′が速度切替位置Ｐi を越え
て次の領域に達している場合には、移動部材が現在位置
Ｐaから速度切替位置Ｐi まで移動するときの移動量
ｘ′と、前記移動量ｘ′の移動に要する所要時間ｘを１
所定周期時間τから差し引いた残り時間ｙの間に移動部
材が設定移動速度Ｖi+1 で移動する距離ｙ′との和、つ
まり、Ｌb ＝ｘ′＋ｙ′を移動指令として出力し、１所
定周期時間τの間にこの移動指令Ｌb を実行させればよ
いことになる。

【００２２】ここで、Ｌb ＝ｘ′＋ｙ′を求めるための
方法として概略において３つの方法がある。

【００２３】まず、最初のものは、所要時間ｘと残り時
間ｙを先に求め、更に、ｘおよびｙに対応する設定移動
速度Ｖi およびＶi+1 によりｘ′およびｙ′を導いてＬ
b を算出するものである。所要時間ｘは図４における
（Ｐa ′−Ｐａ）と（Ｐi −Ｐa ）との関係からτを比
例分配して、 ｘ＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ として求まる。従って、移動量ｘ′はこれにＶi を乗じ
て、 ｘ′＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ・Ｖi ・・・（１） である。また、残り時間ｙは図４における（Ｐa ′−Ｐ
ａ）と（Ｐa ′−Ｐi ）との関係からτを比例分配し
て、 ｙ＝〔（Ｐa ′−Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ として求まる。従って、移動量ｙ′はこれにＶi+1 を乗
じて、 ｙ′＝〔（Ｐa ′−Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ・Ｖi+1 ・・・（２） である。結果的に、移動指令Ｌb は、 Ｌb ＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ・Ｖi ＋ 〔（Ｐa ′−Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ・Ｖi+1 ・・・（３） となる。この（３）式が請求項２に記載した構成の要旨
である。

【００２４】また、（１）式における（Ｐa ′−Ｐａ）
は、図４から明らかなようにＶi ・τに等しいので、必
ずしも（１）式の演算を行わなくても、移動量ｘ′は、
速度切替位置Ｐi と現在位置Ｐa との差、 ｘ′＝Ｐi −Ｐa ・・・（４） として簡単に求めることができる。つまり、（３）式に
おける最初の項ｘ′を求める際に（１）式に換えて
（４）式を用いるようにしたのがＬb を求めるための第
２番目の方法、つまり、請求項３に記載した構成の要旨
である。

【００２５】更に、（３）式における第２項のｙ′にお
いて（Ｐa ′−Ｐa ）をＶi ・τに、（Ｐa ′−Ｐi ）
を〔（Ｐa ＋Ｖi ・τ）−Ｐi 〕に置き換えれば、 Ｌb ＝Ｐi −Ｐa ＋τ・Ｖi+1 ・〔（Ｐa ＋Ｖi ・τ）−Ｐi 〕／（Ｖi ・τ） ＝Ｐi −Ｐa ＋Ｖi+1 ・〔（Ｐa ＋Ｖi ・τ）−Ｐi 〕／Ｖi ・・・（５） としてＬb を求めることができる。この（５）式が請求
項４に記載した構成の要旨である。

【００２６】いずれも、移動部材が現在位置Ｐa から速
度切替位置Ｐi まで移動するときの移動量ｘ′と、前記
移動量ｘ′の移動に要する所要時間ｘを１所定周期時間
τから差し引いた残り時間ｙの間に移動部材が設定移動
速度Ｖi+1 で移動する距離ｙ′との総和を求めて移動指
令Ｌb として出力する点では同様であり、これが本発明
の基本的な技術思想である。

【００２７】しかし、速度切替位置の刻みが極めて接近
して設定されているような場合、または、分配周期が比
較的長いような場合、次の領域の移動に必要とされる時
間に比べて前述の残り時間の値ｙが相当に大きくなり、
現在位置Ｐa に前記移動量ｘ′＋ｙ′を加えた移動先ま
での移動が複数の速度切替位置を越えて多数の領域に跨
がってしまう場合がある。このような場合、前述の移動
量ｘ′＋ｙ′を移動指令として出力すると、速度切替位
置Ｐi+1 、つまり、現在位置Ｐa を基準に次の次（２つ
先）の領域以降の設定速度が無視されるといった問題が
生じる。図９にその一例を示す。

【００２８】図９に示されるように、速度切替位置Ｐi
の直前の現在位置Ｐa でこの領域の設定移動速度Ｖi お
よび次の領域の設定移動速度Ｖi+1 に基き前述の処理操
作によって移動指令を出力するなら、移動指令Ｌb は、
移動部材の現在位置Ｐa に移動量Ｖi ・τを加えた位置
をＰ1 として、前記（３）式により、 Ｌb ＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐ1 −Ｐa ）〕・τ・Ｖi
＋〔（Ｐ1 −Ｐi ）／（Ｐ1 −Ｐa ）〕・τ・Ｖi+1 で示され、この移動指令（ｘ′＋ｙ′の値）による移動
先が図９のＰ2 となる。しかし、速度切替位置Ｐi から
Ｐi+1 までの領域を設定速度Ｖi+1 で移動するに必要と
される移動時間ｘ2 に比べ、前述の処理操作によって求
められた残り時間ｙ、即ち、〔（Ｐ1 −Ｐi ）／（Ｐ1
−Ｐa ）〕・τが大きいため、移動部材が更に次の速度
切替位置Ｐi+1 を越えても、移動部材はＶi+1 の速度で
そのまま駆動され、速度切替位置Ｐi+1 以降の領域に対
応する設定移動速度Ｖi+2 が全く反映されないといった
問題が生じるのである。

【００２９】そこで、このように、前述の方法により求
められた移動先Ｐ2 が現在位置Ｐaを基準に次の次（２
つ先）の速度切替位置Ｐi+1 を越えるような場合には、
残り時間での移動位置が或る領域の速度切替位置を越え
なくなるまで前記の方法による処理操作を繰り返し実行
して順次残り時間を求め、各領域の速度での移動量の合
計、つまり、図９におけるｘ1 ・Ｖi ＋ｘ2 ・Ｖi+1 ＋
ｘ3 ・Ｖi+2 ＋・・・を算出して移動指令として出力
し、所定周期時間τ経過後の時点における移動部材の位
置を設定移動速度による移動先位置（図９の例ではＰ3
）と一致させるようにする。これが請求項５に記載し
た構成の要旨である。

【００３０】移動量ｘ1 ・Ｖi ＋ｘ2 ・Ｖi+1 ＋ｘ3 ・
Ｖi+2 ＋・・・を求めるための最も簡単な方法は、前記
（３）式を利用することにより実現され得る。

【００３１】つまり、所定周期時間τの範囲内において
速度切替位置によって分割される３以上の領域のうち最
後の２つの領域を仮にＡf-1 〔最後の領域の１つ手前の
領域〕（図９の例ではｘ2 の区間に相当）およびＡf
〔最後の領域〕（図９の例ではｘ3 の区間に相当）とす
れば、最後の２つの領域Ａf-1 およびＡf に対応する移
動量は、前記（３）式において、所定周期時間τに代え
て〔τ−領域Ａf-1 の始点となる速度切替位置までの所
要時間〕（図９の例ではτ−ｘ1 （或いはｘ2 ＋ｘ3 ）
に相当）を代入し、設定移動速度Ｖi およびＶi+1 に代
えて〔領域Ａf-1 に対応する設定移動速度〕（図９の例
ではＶi+1 に相当）および〔領域Ａf に対応する設定移
動速度〕（図９の例ではＶi+2 に相当）を代入し、現在
位置Ｐa に代えて〔領域Ａf-1 の始点となる速度切替位
置〕（図９の例ではＰi に相当）を代入し、従来通りの
分配処理による移動先Ｐa ′（図９の例ではＰ1 ）に代
えて〔最初に（３）式の処理を実行したときに得られた
移動先Ｐa ′〕（図９の例ではＰ2 に相当）を代入し、
速度切替位置Ｐi に代えて〔領域Ａf の始点となる速度
切替位置〕（図９の例ではＰi+1 に相当）を代入するこ
とで求めることができる。

【００３２】但し、所定周期時間τの範囲内において速
度切替位置によって分割される領域が３を越える場合、
つまり、最初に（３）式の処理を実行したときに得られ
た残り時間が次の領域の移動に必要とされる移動時間に
比べて長い場合には、上述した数値代入の処理操作に従
って（３）式を繰り返し実行する必要があるので、厳密
にいえば、移動先Ｐa ′に代入すべき値は必ずしも最初
に（３）式の処理を実行したときに得られた移動先Ｐa
′ではなく、その直前に実施された（３）式の処理で
得られた移動先Ｐa ′である。

【００３３】このようにして最後の２つの領域Ａf-1 お
よびＡf に対応する移動量を求めるためには予め〔領域
Ａf-1 の始点となる速度切替位置までの所要時間〕を求
めておく必要があるが、この値は、それまでの繰り返し
処理の各段階で（３）式により求められた所要時間ｘの
項（図９の例では所要時間ｘの項はｘ1 の１つのみ）を
積算することにより簡単に求められる。また、〔領域Ａ
f-1 の始点までの移動量〕は、〔領域Ａf-1 の始点とな
る速度切替位置までの所要時間〕と同様、それまでの繰
り返し処理の各段階で（３）式により求められた移動量
ｘ′の項（図９の例では移動量ｘ′の項はｘ1 ・Ｖi の
１つのみ）を積算することにより簡単に求められるの
で、最終的に、領域Ａf-1 の始点までの移動量（図９の
例ではｘ1・Ｖi ）と最後の２つの領域Ａf-1 およびＡf
に対応する移動量（図９の例ではｘ2 ・Ｖi+1 ＋ｘ3
・Ｖi+2 ）とを加算して移動指令として出力すればよい
ことになる。

【００３４】これが、前記（３）式を利用して移動量ｘ
1 ・Ｖi ＋ｘ2 ・Ｖi+1 ＋ｘ3 ・Ｖi+2 ＋・・・・を求
めるときの処理操作の概要である。

【００３５】そこで、まず、図９の例に対して（３）式
を適用して最初の処理を行って移動量を求めてみると、 移動量＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐ1 −Ｐa ）〕・τ・Ｖi ＋ 〔（Ｐ1 −Ｐi ）／（Ｐ1 −Ｐa ）〕・τ・Ｖi+1 ・・・（６） となり、この移動量による移動先は図９のＰ2 となる。
しかし、この位置Ｐ2 は現在位置Ｐa を基準として次の
次（２つ先）の速度切替位置Ｐi+1 を越えている（残り
時間が次の領域の移動に必要とされる移動時間に比べて
長い）ので不適であり、前述の作用原理に従って再び同
様の処理操作を繰り返すことになる。なお、この段階で
求められた所要時間〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐ1 −Ｐa
）〕・τが図示のｘ1 であり、所定周期時間τの範囲
内において速度切替位置によって分割される領域が３で
ある図９の例においては、〔領域Ａf-1 の始点となる速
度切替位置までの所要時間〕と同値である。また、移動
量〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐ1 −Ｐa ）〕・τ・Ｖi が図
示のｘ′であって、この値はＰi −Ｐa に等しく、所定
周期時間τの範囲内において速度切替位置によって分割
される領域が３である図９の例においては、〔領域Ａf-
1 の始点までの移動量〕と同値である。

【００３６】ここでもう１度同様の処理を実行して設定
移動速度Ｖi+1 の領域（Ａf-1 ）および設定移動速度Ｖ
i+2 の領域（Ａf ）に対応する移動量ｙ″を求めると、 移動量＝〔（Ｐi+1 −Ｐi ）／（Ｐ2 −Ｐi ）〕・（τ−ｘ1 ）・Ｖi+1 ＋ 〔（Ｐ2 −Ｐi+1 ）／（Ｐ2 −Ｐi ）〕・（τ−ｘ1 ）・Ｖi+2 ・・・（７） となり、このときの移動先Ｐ3 は前述の現在位置Ｐa に
代わる速度切替位置Ｐiを基準として次の次（２つ先）
の速度切替位置Ｐi+2 を越えておらず（求められた残り
時間が次の領域の移動に必要とされる移動時間に比べて
短いので）、適正である。つまり、出力すべき移動指令
の値は領域Ａf-1 の始点までの移動量ｘ′と、最後の２
つの領域Ａf-1 およびＡf に対応する移動量ｙ″とを加
算した値である。

【００３７】ここで、（７）式における（τ−ｘ1 ）は
〔τ−領域Ａf-1 の始点となる速度切替位置までの所要
時間〕であって、ｘ1 の値自体はその前の処理操作であ
る（６）式の〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐ1 −Ｐa ）〕・τ
で既に求められており、ｘ1に対応する移動量、つま
り、〔領域Ａf-1 の始点までの移動量〕ｘ′も、その前
の処理操作における（６）式の〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐ
1 −Ｐa ）〕・τ・Ｖiで求められている。また、図９
にＰ2 で示す移動先もその前の処理操作により（６）式
で既に求められており、Ｐi+1 ，Ｐi ，τ，Ｖi+1 ，Ｖ
i+2 は全て設定値であるから、（７）式の処理は容易に
実施できる。

【００３８】以上、所定周期時間τの範囲内において速
度切替位置によって分割される領域が３である場合の図
９の例を参照して説明したが、領域の数が４，５，・・
・と増加した場合であっても、処理の繰り返し回数が増
えるだけであって、基本的な作用原理に関しては図９の
例と全く同様であり、次の段階の処理操作に必要とされ
る各種データは、その直前に実行された処理の結果と各
種設定値によって全て網羅される。

【００３９】また、所定周期時間τの範囲内において速
度切替位置によって分割される領域が２である場合、つ
まり、最初の処理で（６）式により求められた移動先Ｐ
2 の位置が速度切替位置Ｐi+1 を越えない場合において
は、（６）式で求められた移動量をそのまま移動指令と
して出力すればよい。この時の状況は図４に示す場合と
全く同様である。要するに、所定周期時間τの範囲内に
おいて速度切替位置によって分割される領域が２となる
のは、分割される領域が複数あるもののうち、最後の２
つの領域Ａf-1 およびＡf のみが存在するもの、つま
り、現在位置Ｐaから領域Ａf-1 の始点までの移動量お
よび所要時間が共に零となってＰa がＡf-1 の始点と一
致しているものについて示しているに過ぎず、（６）式
の処理を１回のみ実行することにより前述の作用原理を
一般化して適用することができるのである。

【００４０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用した一実施例の射出成形機の
制御装置の要部を示すブロック図である。

【００４１】この制御装置は、数値制御用のマイクロプ
ロセッサであるＣＮＣ用ＣＰＵ１５、プログラマブルマ
シンコントローラ用のマイクロプロセッサであるＰＭＣ
用ＣＰＵ８、サーボ制御用のマイクロプロセッサである
サーボＣＰＵ１０、ならびに、Ａ／Ｄ変換器６および射
出スクリュー基部等に設けられた図示しない圧力検出器
等を介して射出保圧圧力やスクリュー背圧のサンプリン
グ処理を行うための圧力モニタ用ＣＰＵ７を有し、バス
１２を介して相互の入出力を選択することにより各マイ
クロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになってい
る。

【００４２】ＰＭＣ用ＣＰＵ８には射出成形機のシーケ
ンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶した
ＲＯＭ３および演算データの一時記憶等に用いられるＲ
ＡＭ４が接続され、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５には、射出成形
機を全体的に制御するプログラム等を記憶したＲＯＭ１
７および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ１
８が接続されている。

【００４３】また、サーボＣＰＵ１０および圧力モニタ
用ＣＰＵ７の各々には、サーボ制御専用の制御プログラ
ムを格納したＲＯＭ１１やデータの一時記憶に用いられ
るＲＡＭ９、および、射出保圧圧力のサンプリング処理
等に関する制御プログラムを格納したＲＯＭ１やデータ
の一時記憶に用いられるＲＡＭ２が接続されている。更
に、サーボＣＰＵ１０には、該ＣＰＵ１０からの指令に
基いてエジェクタ用，型締め用，スクリュー回転用（以
上、図示せず）および射出用等の各軸のサーボモータを
駆動するサーボアンプ５が接続され、射出用サーボモー
タＭに配備した位置速度検出器Ｐを始めとする各軸の位
置速度検出器からの出力の各々がサーボＣＰＵ１０に帰
還され、位置速度検出器Ｐからのフィードバック信号に
基いてサーボＣＰＵ１０により算出された射出スクリュ
ーの現在位置Ｐa やその移動速度、および、その他各軸
の現在位置や移動速度等が、ＲＡＭ９の現在位置記憶レ
ジスタおよび現在速度記憶レジスタの各々に逐次更新記
憶されるようになっている。

【００４４】インターフェイス１３は射出成形機本体の
各部に配備したリミットスイッチや操作盤からの信号を
受信したり射出成形機の周辺機器等に各種の指令を伝達
したりするための入出力インターフェイスである。ディ
スプレイ付手動データ入力装置１９はＣＲＴ表示回路１
６を介してバス１２に接続され、データ設定画面やモニ
タ表示画面等を始めとする各種の表示画面の選択操作お
よび各種データの入力操作等が行えるようになってお
り、数値データ入力用のテンキーおよび各種のファンク
ションキーやカーソル移動キー等を備える。

【００４５】不揮発性メモリ１４は射出成形作業に関連
する各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を記憶する
成形条件保存用のメモリであり、このうち射出条件に関
しては、射出スクリューの移動速度を切り替えるための
射出速度切替位置、および、該切替位置で分割された各
領域毎のスクリュー移動速度等が、例えば、図６に示さ
れるようにして、多数段に亘って設定記憶されている。

【００４６】以上の構成により、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５が
ＲＯＭ１７の制御プログラムや不揮発性メモリ１４の成
形条件等に基いて射出用サーボモータＭを始めとする各
軸のサーボモータに対して移動指令を出力し、サーボＣ
ＰＵ１０は各軸に対する移動指令と位置速度検出器Ｐで
検出された位置のフィードバック信号および速度のフィ
ードバック信号に基いて位置ループ制御，速度ループ制
御さらには電流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわ
ゆるディジタルサーボ処理を実行する。この点に関して
は図２に示した一般例と同様である。

【００４７】以下、射出工程において所定周期τ毎に繰
り返し実施される射出スクリューの速度制御を例にと
り、本発明の一実施例を図３の移動指令出力処理を参照
しながら説明する。

【００４８】射出スクリューの速度制御を開始したＣＮ
Ｃ用ＣＰＵ１５は、まず、射出実行中を示すフラグＦが
セットされているか否かを判別する（ステップＳ１）。
射出開始直後に実施される最初の処理周期においては、
フラグＦがリセット状態にあるので、ＣＮＣ用ＣＰＵ１
５は、まず、領域検索指標ｉに１を初期設定し（ステッ
プＳ２）、射出スクリューの現在位置記憶レジスタから
スクリュー現在位置Ｐa を読み込んで、スクリュー現在
位置Ｐa が指標ｉによって示される速度切替位置Ｐi の
手前に位置するか否かを判別する（ステップＳ３）。最
初の処理周期の段階では射出スクリューが計量完了位置
まで後退しているので、必ずＰa ＜Ｐi（但し、ｉ＝
１）となり、直ちにフラグＦがセットされることになる
（ステップＳ５）。なお、通常射出スクリューの位置は
射出スクリューの再前進位置（加熱シリンダ内の最前進
位置）を原点０とする座標系が設定されるが、説明を簡
単にするために、射出スクリューが前進すると射出スク
リュー位置は増大するものとする。

【００４９】また、何度かのパルス分配処理が繰り返し
実行されて射出スクリューの現在位置Ｐa が既に相当前
進している場合では、現在位置Ｐa がその時点における
指標ｉの値で示される速度切替位置Ｐi を越えている場
合もあるが、その場合には、ステップＳ３の判別結果が
偽となって指標ｉの値がインクリメントされるので（ス
テップＳ４）、Ｐa ＜Ｐi となる指標ｉの値が必ず検出
される。

【００５０】要するに、ステップＳ３およびステップＳ
４の処理は、スクリュー現在位置Ｐa が位置する速度設
定領域を検出するための処理であり、ステップＳ３の判
別結果が真となることで、射出スクリューが現在位置す
る速度設定領域が自動的に求められることになる。いう
までもなく、その領域とは速度切替位置Ｐi-1 とＰiと
で区切られる区間のことであり、この領域に対応する射
出スクリューの設定移動速度がＶi である（図６参
照）。

【００５１】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、スクリュ
ー現在位置Ｐa に対応する領域の設定移動速度Ｖi に分
配周期τを乗じて移動指令Ｖi ・τを求め、この値Ｖi
・τをスクリュー現在位置Ｐa に加算し、従来通りの移
動指令を出力した場合に次の所定周期τで射出スクリュ
ーが到達する移動先Ｐa ′を求め（ステップＳ６，図４
参照）、その位置Ｐa ′が次の速度切替位置Ｐi 、つま
り、設定移動速度Ｖiを適用すべき領域を越えているか
否かを判別する（ステップＳ７）。

【００５２】そして、従来通りのパルス分配処理を行っ
た場合の移動先Ｐa ′が次の速度切替位置Ｐi を越えず
ステップＳ７の判別結果が偽となる場合は、ＣＮＣ用Ｃ
ＰＵ１５は移動指令Ｖi ・τをそのまま移動指令記憶レ
ジスタＬc に格納し（ステップＳ１０）、この値を移動
指令として位置ループに出力して（ステップＳ１１）、
サーボＣＰＵ１０により従来と同様の速度制御を行わせ
る。また、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、スクリューの現在位
置記憶レジスタＰa に移動量Ｌc を加算して現在位置記
憶レジスタＰa の値を射出スクリューの移動先に一致さ
せ（ステップＳ１２）、この周期の処理を終了する。

【００５３】この場合、現時点で射出スクリューが位置
する領域に対して設定された設定移動速度Ｖi によって
従来と同様の速度制御が行われることになり、移動指令
の実行が完了した時点においても、その時のスクリュー
位置が速度切替位置Ｐi を越えることはない。

【００５４】一方、移動先Ｐa ′が次の速度切替位置Ｐ
i を越えてステップＳ７の判別結果が真となる場合に移
動指令Ｖi ・τをそのまま出力してしまうと、スクリュ
ー位置が次の速度切替位置Ｐi に到達してからもそれ以
前の速度設定領域の設定移動速度Ｖi がそのまま適用さ
れてしまうことになるので（図４に示す破線の状況）、
ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、次の領域の設定移動速度Ｖi+1
を不揮発性メモリ１４の射出条件から読み込み、作用の
項で説明した（３）式の演算処理 Ｌb ＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ・Ｖ
i ＋〔（Ｐa ′−Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ・Ｖ
i+1 を実施して、次の速度切替位置Ｐi の近傍で射出スクリ
ューの移動速度がその直前および直後の領域の設定移動
速度Ｖi とＶi+1 との中間的な値の移動指令Ｌbを新た
に算出して移動指令記憶レジスタＬc に格納し（ステッ
プＳ８，ステップＳ９）、この値を移動指令として位置
ループに出力し（ステップＳ１１）、サーボＣＰＵ１０
により従来と同様の速度制御を行わせる。前記と同様、
ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、現在位置記憶レジスタＰa に移
動量Ｌc を加算して現在位置記憶レジスタＰa の値を射
出スクリューの移動先に一致させ（ステップＳ１２）、
この周期の処理を終了する。

【００５５】ステップＳ８の処理で求められた移動指令
Ｌb によって実現される射出スクリューの移動速度は図
４および図５に一点鎖線で示すようなものであり、この
一点鎖線の傾き、つまり、速度切替位置Ｐi の近傍にお
ける射出スクリューの移動速度は、常に、速度切替位置
Ｐi の手前の領域の設定移動速度Ｖi とその直後の領域
の設定移動速度Ｖi+1 との中間的な値となる。

【００５６】なお、ステップＳ８の処理で（３）式の演
算処理を適用しているのは、ステップＳ６の処理で既に
Ｐa ′の値が求められているために計算が単純化される
からであり、無論、既に説明した（５）式その他の演算
式を利用するようにしても構わない。また、（３）式に
おける〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐa ′−Ｐａ）〕・τ・Ｖ
i に換えて（４）式のＰi −Ｐa を用いるようにしても
よい。いずれにしても、射出スクリューが現在位置Ｐa
から速度切替位置Ｐi まで移動するときの移動量ｘ′
と、前記移動量ｘ′の移動に要する所要時間ｘを１所定
周期時間τから差し引いた残り時間ｙの間に射出スクリ
ューが設定移動速度Ｖi+1 で移動する距離ｙ′との総和
を求めて移動指令Ｌb （Ｌc ）として出力する限りにお
いて、結果は全て同一である。

【００５７】ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、射出スクリューが
射出完了の目標位置に到達するまでの間、パルス分配周
期毎、移動先Ｐa ′が次の速度切替位置Ｐi を越えてい
るか否かに応じ、前記と同様にしてステップＳ１０もし
くはステップＳ８およびステップＳ９の処理のいずれか
一方を選択して移動指令Ｌc を求めて出力し、位置ルー
プ制御によって射出スクリューの移動速度を制御する。
そして、射出スクリューが射出完了の目標位置に到達す
るまでの移動指令の出力が完了し、射出、保圧工程が終
了すると、フラグＦは自動的にリセットされる。

【００５８】以上、一実施例として射出スクリューの速
度制御に対して本発明を適用した例について述べたが、
移動区間を複数の領域に分割して各領域毎に移動部材の
速度を設定して速度制御を行うようにした他の各軸、例
えば、エジェクタ軸，型締め軸等に対しても同様の構成
を適用することが可能である。

【００５９】次に、図７および図８のフローチャートと
図９の作用原理図を参照して本発明のもう１つの実施例
について説明する。この実施例は、特に、所定周期時間
τの範囲内において速度切替位置によって分割される領
域が３以上となる場合に対して有効であるが、既に作用
の項でも述べた通り、分割される領域が２となる図４の
ような状況に対しても、前記実施例に代えて採用するこ
とができる。

【００６０】ステップＴ１〜ステップＴ５の処理に関し
ては前記実施例におけるステップＳ１〜ステップＳ５の
処理と全く同様であるので説明を省略する。

【００６１】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は領域検索指
標ｉの値を変化させることなく該指標ｉの値を初期値と
して様々に変化させながら以降の処理に利用するため、
指標ｉの値を作業用レジスタｊに格納し（ステップＴ
６）、所要時間積算レジスタＴa および移動量積算レジ
スタＬa を共に零に初期化する（ステップＴ７）。次い
で、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、スクリュー現在位置Ｐa に
対応する領域の設定移動速度Ｖi に分配周期τを乗じて
移動量Ｖi ・τを求め、この値Ｖi ・τをスクリュー現
在位置Ｐa に加算し、従来通りの移動指令を出力した場
合に次の所定周期τで射出スクリューが到達する移動先
を求めて移動先記憶レジスタＰa ′に格納すると共に
（ステップＴ８）、移動量Ｖi ・τを移動指令記憶レジ
スタＬb に格納し（ステップＴ９）、基準位置記憶レジ
スタＰs にスクリュー現在位置Ｐa を格納する（ステッ
プＴ１０）。

【００６２】なお、所要時間積算レジスタＴa は作用の
項で述べた〔現在位置Ｐa から領域Ａf-1 の始点となる
速度切替位置までの所要時間〕、つまり、図９に示すよ
うなｘ1 ＋ｘ2 ＋ｘ3 ＋・・・・（但し、領域Ａf-1 お
よびＡf に相当する部分は除く）を積算して記憶するた
めのレジスタであり、また、移動量積算レジスタＬaは
作用の項で述べた〔現在位置Ｐa から領域Ａf-1 の始点
までの移動量〕、つまり、ｘ1 ・Ｖi ＋ｘ2 ・Ｖi+1 ＋
ｘ3 ・Ｖi+2 ＋・・・・（但し、領域Ａf-1 およびＡf
に相当する部分は除く）を積算して記憶するためのレジ
スタである。また、基準位置記憶レジスタＰs は、その
時点において最後から２番目の領域Ａf-1 として仮に選
択されている領域の始点位置（従って、第１回目の処理
ではＰs＝Ｐa ）を記憶するレジスタである。

【００６３】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、従来通り
の移動指令を出力した場合の移動先の位置Ｐa ′が現在
位置Ｐa を基準とする次の速度切替位置Ｐj （この段階
ではｊ＝ｉ）を越えているか否かを判別するが（ステッ
プＴ１１）、前記実施例と同様、Ｐa ′≦Ｐj であれ
ば、Ｌb ＝Ｖj ・τをそのまま移動指令として位置ルー
プに出力してよい（ステップＴ１９）。従って、その場
合は現在位置記憶レジスタＰa に移動量Ｌb を加算して
現在位置記憶レジスタＰa の値を射出スクリューの移動
先に一致させ（ステップＴ２０）、この周期の処理を終
了する。

【００６４】また、図９の例に示すように、Ｐa ′＞Ｐ
j （この段階ではｊ＝ｉ）となるような場合には、移動
指令Ｖj ・τをそのまま出力してしまうとスクリュー位
置が次の速度切替位置Ｐj に到達してからもそれ以前の
速度設定領域の設定移動速度Ｖj がそのまま適用されて
しまうことになる（図９に示す破線ａの状況）。そこ
で、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、まず、所要時間Ｔ1 ，残り
時間Ｔ2 を、 Ｔ1 ＝〔（Ｐj −Ｐs ）／（Ｐa ′−Ｐs ）〕・（τ−
Ｔa ） Ｔ2 ＝〔（Ｐa ′−Ｐj ）／（Ｐa ′−Ｐs ）〕・（τ
−Ｔa ） の式により求める（ステップＴ１２）。この段階では、
ｊ＝ｉ，Ｐs ＝Ｐa ，Ｐa ′＝Ｐ1 （図９の例），Ｔa
＝０であるから、Ｔ1 ，Ｔ2 の値は実質的に、 Ｔ1 ＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐa ′−Ｐa ）〕・τ Ｔ2 ＝〔（Ｐa ′−Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐa ）〕・τ である。

【００６５】ここで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、所要時間
Ｔ1 ，残り時間Ｔ2 に基いて、 Ｌb ＝Ｔ1 ・Ｖj ＋Ｔ2 ・Ｖj+1 ＋Ｌa の式により移動指令となる移動量Ｌb を求める（ステッ
プＴ１３）。この段階ではｊ＝ｉ，Ｌa ＝０であるか
ら、求められるＬb の値は、結果的に、 Ｌb ＝〔（Ｐi −Ｐa ）／（Ｐa ′−Ｐa ）〕・τ・Ｖ
i ＋〔（Ｐa ′−Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐa ）〕・τ・Ｖ
i+1 であって、作用の項の（３），（６）式や前記実施例に
おけるステップＳ８の処理による演算結果と等しい。

【００６６】しかし、所定周期時間τの範囲内において
速度切替位置によって分割される領域が３以上となる場
合（残り時間が次の領域の移動に必要とされる移動時間
よりも長い場合）、例えば、速度切替位置の刻みが相当
に接近して設定されているような場合や分配周期が比較
的長いような場合においては、このようにして求められ
た移動指令Ｌb を出力したとしても、その移動先が現在
位置Ｐa を基準に次の次（２つ先）の速度領域にまで突
入してしまう場合があり、２つ先の速度切替位置Ｐi+1
以降の設定移動速度Ｖi+2 が無視される危険がある（図
９に示す破線ｂの状況，移動指令Ｌb をそのまま出力し
た場合の移動先はＰ2 ）。

【００６７】そこで、本実施例においては、作用の項の
（３），（６）式や前記実施例におけるステップＳ８の
処理を適用して得た移動指令Ｌb による移動先を一旦求
めた後、更に、その移動先が現在位置Ｐa （またはＰa
に代わる速度切替位置Ｐs ）を基準として次の次（２つ
先）の速度切替位置を越えているか否かを判別し、越え
ていなければ今回の処理で求めた移動指令Ｌb をそのま
ま出力する一方、越えていれば、所定周期時間τ経過後
においてスクリューがあるべき位置（設定移動速度によ
って決まる位置）にスクリューが移動するような移動指
令Ｌb の値を改めて求めるようにしている。

【００６８】そこで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、まず、基
準位置記憶レジスタＰs の値（この段階ではＰs ＝Ｐa
）に移動量Ｌb を加算して移動先を求め、その値を移
動先記憶レジスタＰa ′に更新して記憶すると共に（ス
テップＴ１４）、移動量積算レジスタＬa に、基準位置
Ｐs （この段階では現在位置Ｐa ）から速度切替位置Ｐ
j （この段階ではＰj ＝Ｐi ）までの移動量（Ｐj −Ｐ
s ）を加算して記憶する（ステップＴ１５）。このステ
ップＴ１５の積算処理が、作用の項で説明した〔領域Ａ
f-1 の始点までの移動量〕を求めるための処理である。

【００６９】更に、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、基準位置記
憶レジスタＰs に現在位置Ｐa に代わる速度切替位置Ｐ
j を更新して記憶し（ステップＴ１６）、所要時間積算
レジスタＴa に、所要時間Ｔ1 （図９のｘ1 ）を加算し
て記憶する（ステップＴ１７）。このステップＴ１７の
積算処理が、作用の項で説明した〔領域Ａf-1 の始点と
なる速度切替位置までの所要時間〕を求めるための処理
である。

【００７０】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、作業用レ
ジスタｊの値を１インクリメントし（ステップＴ１
８）、前述の移動先Ｐa ′（図９の例ではＰ2)が、ステ
ップＴ１２の実行時における基準位置Ｐs(この段階では
Ｐs ＝Ｐa ）を基準とする次の次（２つ先）の速度切替
位置Ｐj （この段階ではＰj ＝Ｐi+1 ）を越えているか
否かを判別する（ステップＴ１１）。

【００７１】Ｐa ′≦Ｐj であればステップＴ１３で求
めたＬb をそのまま移動指令として位置ループに出力し
てよく（ステップＴ１９）、この場合、ＣＮＣ用ＣＰＵ
１５は、現在位置記憶レジスタＰa に移動量Ｌb を加算
して現在位置記憶レジスタＰa の値を射出スクリューの
移動先に一致させ（ステップＴ２０）、当該周期の処理
を終了することになる。つまり、第２回目の判別処理で
ステップＴ１１の判別結果が偽となった場合、作用の項
の（３），（６）式や前記実施例におけるステップＳ８
の処理による演算処理は１回だけ行えばよく、結果的
に、前記実施例との差は全くない。

【００７２】しかし、図９の例に示すように移動先Ｐa
′（Ｐ2 ）が基準位置Ｐs （Ｐa)を基準に次の次（２
つ先）の速度切替位置Ｐj （Ｐi+1 ）の位置を越えてい
る場合には、前述のＬb の値をそのまま移動指令として
位置ループに出力してしまうと速度切替位置Ｐj （Ｐi+
1 ）以降の設定移動速度Ｖj+1 （Ｖi+2 ）が無視される
ことになってしまう。そこで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、
所定周期時間τ経過後のスクリュー位置が設定移動速度
で決まる位置と一致するような移動指令Ｌb の値を改め
て求めるため、再びステップＴ１２およびステップＴ１
３の演算処理を行うことになる。

【００７３】現段階においては、ｊ＝ｉ＋１，Ｐs ＝Ｐ
i ，Ｐa ′＝Ｐ2 （図９の例），Ｔa ＝ｘ1 （１周期前
のステップＴ１２におけるＴ1 の演算結果）であるか
ら、 Ｔ1 ＝〔（Ｐj −Ｐs ）／（Ｐa ′−Ｐs ）〕・（τ−
Ｔa ） Ｔ2 ＝〔（Ｐa ′−Ｐj ）／（Ｐa ′−Ｐs ）〕・（τ
−Ｔa ） の式は、実質的に、 Ｔ1 ＝〔（Ｐi+1 −Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐi ）〕・（τ
−ｘ1 ） Ｔ2 ＝〔（Ｐa ′−Ｐi+1 ）／（Ｐa ′−Ｐi ）〕・
（τ−ｘ1 ） となる（以上、ステップＴ１２）。

【００７４】また、この段階においては、 Ｌb ＝Ｔ1 ・Ｖj ＋Ｔ2 ・Ｖj+1 ＋Ｌa の式は、実質的に、 Ｌb ＝〔（Ｐi+1 −Ｐi ）／（Ｐa ′−Ｐi ）〕・（τ
−ｘ1 ）・Ｖi+1 ＋〔（Ｐa ′−Ｐi+1 ）／（Ｐa ′−
Ｐi ）〕・（τ−ｘ1 ）・Ｖi+2 ＋Ｌa であって、Ｐa ′＝Ｐ2 （図９の例）であるから、要す
るにＬb の値は、作用の項の（７）式による演算結果
〔（Ｐi+1 −Ｐi ）／（Ｐ2 −Ｐi ）〕・（τ−ｘ1 ）
・Ｖi+1 ＋〔（Ｐ2 −Ｐi+1 ）／（Ｐ2 −Ｐi ）〕・
（τ−ｘ1 ）・Ｖi+2に、現在位置Ｐa からＶj （Ｖi+1
）の領域の始点までの移動量Ｌa ＝Ｐj −Ｐs ＝Ｐi
−Ｐa （１周期前のステップＴ１５における処理結果）
を加えた値に等しい（以上、ステップＴ１３）。つま
り、この値Ｌb が図９におけるｘ′＋ｙ″の値である。

【００７５】そして、Ｖj （Ｖi+1 ）の領域とＶj+1
（Ｖi+2 ）の領域とが実際に領域Ａf-1 （最後から２つ
目の領域）とＡf （最後の領域）に対応する領域である
限りにおいては、ステップＴ１３によって得られる移動
量Ｌb が、領域Ａf-1 およびＡf に相当する部分を除く
移動量ｘ1 ・Ｖi ＋ｘ2 ・Ｖi+1 ＋ｘ3 ・Ｖi+2 ＋・・
・に最後の２つの領域Ａf-1 とＡf に対応する（７）式
の移動量を加えた値であって、まさしく、出力すべき移
動指令の値である。

【００７６】しかし、この時点ではＶj の領域とＶj+1
の領域が必ずしも領域Ａf-1 およびＡf に相当する部分
であるといった保証はない。従って、ＣＮＣ用ＣＰＵ１
５は、Ｖj の領域とＶj+1 の領域が実際に領域Ａf-1 お
よびＡf に一致する部分であるか否かを判定する必要が
あり、また、一致していないと判定された場合に備え、
予め、次の繰り返し処理に必要とされるデータを作成し
ておく必要がある。

【００７７】そこで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、まず、基
準位置記憶レジスタＰs の値（この段階ではＰs ＝Ｐi
）に移動量Ｌb を加算して移動先を求め、その値を移
動先記憶レジスタＰa ′に更新して記憶すると共に（ス
テップＴ１４，移動先はＰ3 ）、移動量積算レジスタＬ
a に、基準位置Ｐs （この段階では切替位置Ｐi ）から
速度切替位置Ｐj （この段階ではＰj ＝Ｐi+1 ）までの
移動量（Ｐj −Ｐs ＝Ｐi+1 −Ｐi ）を積算して記憶す
る（ステップＴ１５）。ステップＴ１４の処理は判定処
理のための前処理、また、ステップＴ１５の処理は、領
域Ｖj ，Ｖj+1 が領域Ａf-1 ，Ａf に一致していないと
判定された場合に備えてのデータ作成処理である。

【００７８】更に、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、基準位置記
憶レジスタＰs に速度切替位置Ｐj（この段階ではＰi+1
）を更新して記憶し（ステップＴ１６）、所要時間積
算レジスタＴa に、所要時間Ｔ1 （ｘ2 ）を積算して記
憶する（ステップＴ１７）。ステップＴ１６，ステップ
Ｔ１７の処理は、領域Ｖj ，Ｖj+1 が領域Ａf-1 ，Ａf
に一致していないと判定された場合に備えてのデータ作
成処理である。

【００７９】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１５は、作業用レ
ジスタｊの値を１インクリメントし（ステップＴ１
８）、前述の移動先Ｐa ′（Ｐ3 ）が、ステップＴ１２
の実行時における基準位置Ｐs(この段階ではＰs ＝Ｐi
）を基準とする次の次（２つ先）の速度切替位置Ｐj
（この段階ではＰj ＝Ｐi+2 ）を越えているか否かを判
別する（ステップＴ１１）。

【００８０】このステップＴ１１の処理が、１周期前の
ステップＴ１２およびステップＴ１３の処理で移動先を
求めるために使用したＶj （現時点を基準にすればＶj-
1 ）の領域とＶj+1 （現時点を基準にすればＶj ）の領
域が領域Ａf-1 およびＡf に相当する部分であるか否か
を判定するための処理である。つまり、移動先Ｐa ′
（Ｐ3 ）が速度切替位置Ｐj （Ｐi+2 ）〔１周期前の基
準ではＰj+1 〕を越えているとするなら、現時点でＡf
と見做している領域Ｖj （Ｖi+2 ）〔１周期前の基準で
はＶj+1 〕よりも後の時間帯において該速度切替位置Ｐ
j （Ｐi+2 ）〔１周期前の基準ではＰj+1 〕により更に
もう１区間以上所定周期時間τが分割されていることを
意味するのでＶj （Ｖi+2 ）〔１周期前の基準ではＶj+
1 〕は最後の領域Ａf ではなく、また、移動先Ｐa ′
（Ｐ3 ）が速度切替位置Ｐj （Ｐi+2）〔１周期前の基
準ではＰj+1 〕を越えていなければ、この領域Ｖj （Ｖ
i+2 ）〔１周期前の基準ではＶj+1 〕より後には別の領
域は存在せず、この領域Ｖj （Ｖi+2 ）〔１周期前の基
準ではＶj+1 〕自体が最後の領域Ａf となるのである。

【００８１】結果的に図９の例ではＰa ′（Ｐ3 ）＜Ｐ
j （Ｐi+2 ）〔１周期前の基準ではＰj+1 〕となるの
で、１周期前のステップＴ１２およびステップＴ１３の
処理で移動先を求めるために使用したＶj （現時点を基
準にすればＶj-1 ）の領域とＶj+1 （現時点を基準にす
ればＶj ）の領域が領域Ａf-1 およびＡf に一致し、現
時点で求められているＰb の値がステップＴ１９，ステ
ップＴ２０の処理で位置ループに出力されることにな
る。

【００８２】また、Ｐa ′＜Ｐj とならない場合におい
ては、前記と同様にしてステップＴ１２以降の処理が繰
り返し実行され、領域Ａf-1 およびＡf に相当する部分
を除く移動量ｘ1 ・Ｖi ＋ｘ2 ・Ｖi+1 ＋ｘ3 ・Ｖi+2
＋・・・の値がその都度移動量積算レジスタＬa に積算
されてゆき、更に、この値に最後の２つの領域Ａf-1と
Ａf に対応する（７）式の移動量を加えた値Ｌb が、ス
テップＴ１１の判別結果が偽となった時点で移動指令と
して出力されることになる。

【００８３】速度切替位置の刻みが極めて接近して設定
されているような場合、または、分配周期が比較的長い
ような場合においては、求められた移動指令Ｌb による
移動速度が必ずしも各速度設定区間の移動速度に一致ま
たは近似するとは限らないが、所定周期時間τ経過後の
時点におけるスクリューの位置を設定移動速度によって
決まる移動先位置と確実に一致させることができる。

【００８４】

【発明の効果】本発明の射出成形機の制御方法によれ
ば、移動部材が次の速度設定領域の開始位置に達するタ
イミングと移動指令出力の所定周期のタイミングとが一
致しない場合であっても、設定された速度切替位置、つ
まり、速度設定領域の開始位置の近傍において、その前
の領域の設定移動速度とその後の領域の設定移動速度と
の間の中間的な移動速度で移動部材を駆動制御すること
ができるので、移動部材が速度切替位置に達したことを
完全に無視してそれ以前の領域の設定速度で移動部材を
駆動制御する従来の制御方法に比べ、速度切替位置の近
傍において、より実際の設定移動速度に近似した移動速
度を得ることができる。

【００８５】特に、速度切替位置前後の設定移動速度の
変化が大きいような場合、切換前の速度から切換後の速
度へ、スムーズに移行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例の射出成形機の制御
装置の構成の概略を示すブロック図である。

【図２】所定周期時間内の移動量を移動指令として出力
することで移動部材の速度制御を行う場合の構成の概略
を示す機能ブロック図である。

【図３】本発明の第１実施例における移動指令出力処理
の概略を示すフローチャートである。

【図４】本発明の作用原理を示す概念図である。

【図５】所定周期時間内の移動量を移動指令として出力
することで移動部材の速度制御を行う従来技術の問題点
を示した概念図である。

【図６】移動部材である射出スクリューの位置を基準に
領域を定めて領域毎の射出速度を設定した場合の一設定
例を示す概念図である。

【図７】本発明の第２実施例における移動指令出力処理
の概略を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第２実施例における移動指令出力処理
の概略を示すフローチャートの続きである。

【図９】本発明の作用原理を示す第２の概念図である。

【符号の説明】

５ サーボアンプ ９ ＲＡＭ １０ サーボＣＰＵ １１ ＲＯＭ １４ 不揮発性メモリ １５ ＣＮＣ用ＣＰＵ １７ ＲＯＭ １８ ＲＡＭ Ｍ サーボモータ Ｐ 位置速度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 稔 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 根子 哲明 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動区間を複数の領域に分割して各領域
   毎に移動部材の移動速度を設定し、移動部材が現在位置
   する領域の設定移動速度に応じた所定周期時間内の移動
   量を所定周期毎に移動指令として出力して移動部材の速
   度を制御するようにした射出成形機の制御方法におい
   て、前記所定周期毎に移動部材の現在位置を検出し、該
   現在位置に前記移動量を加えた位置が次の領域の速度切
   替位置よりも手前に位置すれば、前記移動量を移動指令
   として出力する一方、前記現在位置に前記移動量を加え
   た位置が次の領域の速度切替位置に達していれば、各領
   域の速度に応じて前記所定周期時間内における移動量を
   求め、該移動量を移動指令として出力するようにしたこ
   とを特徴とする射出成形機の制御方法。
2. 【請求項２】 移動区間を複数の領域に分割して各領域
   毎に移動部材の移動速度を設定し、移動部材が現在位置
   する領域の設定移動速度に応じた所定周期時間内の移動
   量を所定周期毎に移動指令として出力して移動部材の速
   度を制御するようにした射出成形機の制御方法におい
   て、前記所定周期毎に移動部材の現在位置を検出し、該
   現在位置に前記移動量を加えた位置が次の領域の速度切
   替位置よりも手前に位置すれば、前記移動量を移動指令
   として出力する一方、前記現在位置に前記移動量を加え
   た位置が次の領域の速度切替位置に達していれば、移動
   部材が前記現在位置から次の領域の速度切替位置まで移
   動するときの所要時間と前記所定周期時間から前記所要
   時間を差し引いた残り時間とを求め、移動部材が現在位
   置する領域の設定移動速度に前記所要時間を乗じた移動
   量と次の領域の設定移動速度に前記残り時間を乗じた移
   動量とを加算して移動指令として出力するようにしたこ
   とを特徴とする射出成形機の制御方法。
3. 【請求項３】 移動区間を複数の領域に分割して各領域
   毎に移動部材の移動速度を設定し、移動部材が現在位置
   する領域の設定移動速度に応じた所定周期時間内の移動
   量を所定周期毎に移動指令として出力して移動部材の速
   度を制御するようにした射出成形機の制御方法におい
   て、前記所定周期毎に移動部材の現在位置を検出し、該
   現在位置に前記移動量を加えた位置が次の領域の速度切
   替位置よりも手前に位置すれば、前記移動量を移動指令
   として出力する一方、前記現在位置に前記移動量を加え
   た位置が次の領域の速度切替位置に達していれば、移動
   部材が前記現在位置から次の領域の速度切替位置まで移
   動するときの所要時間を前記所定周期時間から差し引い
   た残り時間を求め、該残り時間に次の領域の設定移動速
   度を乗じて求めた移動量に次の領域の速度切替位置と前
   記現在位置との差を加えて移動指令として出力するよう
   にしたことを特徴とする射出成形機の制御方法。
4. 【請求項４】 移動区間を複数の領域に分割して各領域
   毎に移動部材の移動速度を設定し、移動部材が現在位置
   する領域の設定移動速度に応じた所定周期時間内の移動
   量を所定周期毎に移動指令として出力して移動部材の速
   度を制御するようにした射出成形機の制御方法におい
   て、前記所定時間毎に移動部材の現在位置を検出し、該
   現在位置に前記移動量を加えた位置が次の領域の速度切
   替位置よりも手前に位置すれば、前記移動量を移動指令
   として出力する一方、前記現在位置に前記移動量を加え
   た位置が次の領域の速度切替位置に達していれば、次の
   領域の速度切替位置をＰi 、前記現在位置をＰa 、前記
   所定周期時間をτ、移動部材が現在位置する領域の設定
   移動速度をＶi 、次の領域の設定移動速度をＶi+1 とし
   て、 Ｐi −Ｐa ＋Ｖi+1 ・〔（Ｐa ＋Ｖi ・τ）−Ｐi 〕／
   Ｖi の演算式で求めた値を移動指令として出力するようにし
   たことを特徴とする射出成形機の制御方法。
5. 【請求項５】 移動区間を複数の領域に分割して各領域
   毎に移動部材の移動速度を設定し、移動部材が現在位置
   する領域の設定移動速度に応じた所定周期時間内の移動
   量を所定周期毎に移動指令として出力して移動部材の速
   度を制御するようにした射出成形機の制御方法におい
   て、前記所定時間毎に移動部材の現在位置を検出し、該
   現在位置に前記移動量を加えた位置が次の領域の速度切
   替位置よりも手前に位置すれば、前記移動量を移動指令
   として出力する一方、前記現在位置に前記移動量を加え
   た位置が次の領域の速度切替位置に達していれば、該速
   度切替位置まで移動した後の残り時間を求め、該残り時
   間で切替後の速度により移動した位置が次の領域の速度
   切替位置を越えているか否かを判断し、以下、残り時間
   での移動位置が次の領域の速度切替位置を越えなくなる
   まで順次残り時間を求め各領域の速度での移動量の合計
   を移動指令として出力するようにしたことを特徴とする
   射出成形機の制御方法。