JP4850864B2 - Data acquisition method for injection molding machines - Google Patents
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Description
本発明は、複数のセンシング装置から受信した検出データを成形機コントローラに取込む際に用いて好適な射出成形機のデータ取得方法に関する。 The present invention relates to a data acquisition method for an injection molding machine that is suitable for use when taking detection data received from a plurality of sensing devices into a molding machine controller.
一般に、射出成形機では、動作中における各部の位置,速度,圧力,温度等の各種物理量を所定のセンシング装置(センサ)により検出している。この場合、速度は、位置に係わるデータと時間に係わるデータから演算により求めるため、双方のデータの取得が必要となり、通常、成形機コントローラは、リクエスト指令を出力し、リクエストに対応する位置に係わるデータの取込みを行うとともに、同時に成形機コントローラに内蔵するタイマから時間に係わるデータを取得して速度に係わる演算処理を行っている。 In general, in an injection molding machine, various physical quantities such as position, speed, pressure, temperature and the like of each part during operation are detected by a predetermined sensing device (sensor). In this case, since the speed is calculated from the data related to the position and the data related to the time, it is necessary to obtain both data. Usually, the molding machine controller outputs a request command and relates to the position corresponding to the request. Data is taken in, and at the same time, time-related data is acquired from a timer built in the molding machine controller, and calculation processing related to speed is performed.
従来、このようなデータ取得方法としては、特許文献1に開示される射出成形機におけるサーボモータの制御方法に用いるデータ取得方法が知られており、同文献1には、制御装置から、そのクロック周波数で決定される処理周期毎にサーボアンプへリクエスト指令を送信し、該リクエスト指令信号を受信したエンコーダはリクエスト指令に応じてサーボアンプと制御装置へ回転角度データをシリアル転送し、該回転角度データを受信したサーボアンプと制御装置はそれぞれ受信したシリアル回転角度データをパラレル回転角度データに変換し、制御装置はパラレル回転角度信号に基づいて回転速度を演算するようにしたデータ取得方法(サーボモータの制御方法)が記載されている。
しかし、上述した従来における射出成形機のデータ取得方法は、次のような問題点があった。 However, the above-described conventional data acquisition method for an injection molding machine has the following problems.
第一に、アブソリュート式エンコーダは、一定の時間間隔で検出データを出力するとともに、制御装置(成形機コントローラ)に対する検出データの送信は、制御装置からのリクエスト指令信号によるタイミングで行うため、速度を求める際の正確な時間を得ることができない。即ち、検出値に係わるデータのタイミングはエンコーダ側で決定され、時間に係わるデータは成形機コントローラ側で決定されるため、両者間は、いわば同期がとれない状態となる。したがって、速度を求める際の時間に係わるデータには誤差を含むことになり、正確な速度を演算できない。 First, the absolute encoder outputs detection data at regular time intervals, and transmission of detection data to the control device (molding machine controller) is performed at the timing according to the request command signal from the control device. I can't get the exact time I want. That is, since the timing of data related to the detected value is determined on the encoder side and the data related to time is determined on the molding machine controller side, the two are in a state of being out of sync. Therefore, the time-related data for determining the speed includes an error, and an accurate speed cannot be calculated.
第二に、リクエスト指令に基づいてデータの送信が行われるため、1対1の関係であれば、データの遅れ等は生じないが、通常、射出成形機では、スクリュ位置に係わる射出位置,可動型の位置に係わる型位置,エジェクタピンの位置に係わるエジェクタ位置等の複数の位置に係わるデータが送信対象となるため、シリアル転送を行った際には、転送の遅れ、更にはこれに伴うデータの漏れを生じる虞れがあり、信頼性及び安定性を確保することができない。 Secondly, since data is transmitted based on the request command, if there is a one-to-one relationship, there will be no data delay or the like, but in general, in an injection molding machine, the injection position related to the screw position, movable Since data related to multiple positions, such as the mold position related to the mold position and the ejector pin position related to the position of the ejector pin, are to be transmitted, when serial transfer is performed, the transfer delay and the data associated therewith are transferred. There is a risk of leakage, and reliability and stability cannot be ensured.
第三に、シリアル転送を行った際には、データの数に応じてデータの送信に係わる周期も決まるため、制御の緻密性を高めるには限界がある。したがって、高度の制御精度が要求される射出速度への影響、更には、成形品重量への影響が無視できない。図6中、変化グラフWrは、リクエスト指令に基づいてデータの取込みを行った際のショット毎の成形品重量を示すが、全体のバラツキが大きくなり、成形不良を発生しやすい。 Thirdly, when serial transfer is performed, the period related to data transmission is also determined according to the number of data, so there is a limit to increasing the fineness of control. Therefore, the influence on the injection speed that requires a high degree of control accuracy and the influence on the weight of the molded product cannot be ignored. In FIG. 6, the change graph Wr indicates the weight of the molded product for each shot when the data is taken in based on the request command. However, the overall variation becomes large and molding defects are likely to occur.
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機のデータ取得方法の提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a data acquisition method for an injection molding machine that solves the problems existing in the background art.
本発明は、上述した課題を解決するため、複数のセンシング装置2i,2c,2eから得る検出データDi,Dc,Deを成形機コントローラ3に送信し、成形機コントローラ3により検出データDi,Dc,Deを受信したなら検出データDi,Dc,Deの取込処理を行う射出成形機Mのデータ取得方法において、予め、複数のセンシング装置2i,2c,2eから得る検出データDi,Dc,Deに対して最優先して取込む検出データ(最優先データ)Diを設定するとともに、成形動作時に、各センシング装置2i,2c,2eから送信する検出データDi,Dc,Deに、検出値に係わるデータDix…及び検出時間に係わるデータDit…を含ませ、かつ所定の周期Ti…に従って成形機コントローラ3に送信するとともに、成形機コントローラ3は、検出データDi,Dc,Deを受信したなら各検出データDi,Dc,Deを記憶し、かつ最優先データDiか否かを判別し、最優先データDiのときに、当該最優先データDi及びこの最優先データDiを受信した時点で最新となる他の検出データDc,Deの取込処理を行うようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention transmits detection data Di, Dc, De obtained from a plurality of
この場合、発明の好適な態様により、センシング装置2i,2c,2eは、位置の検出を行うアブソリュート式エンコーダEi,Ec,Eeを用いることができるとともに、アブソリュート式エンコーダEi,Ec,Eeには、位置を直接検出するリニアエンコーダ又は位置を間接的に検出するロータリエンコーダを用いることができる。一方、アブソリュート式エンコーダEi,Ec,Eeにより検出する位置には、少なくとも、スクリュ位置に係わる射出位置,可動型の位置に係わる型位置,エジェクタピンの位置に係わるエジェクタ位置の二以上を含ませることができる。また、射出位置に係わる検出データDiを最優先データ(Di)に設定することができる。この際、最優先データDiを送信する周期Tiは、当該最優先データDiに対応した最適値に設定するとともに、最優先データDi以外の他の検出データDc,Deを送信する周期Tc,Teは、最優先データDiを送信する周期Tiよりも長く設定することができる。他方、成形機コントローラ3は、最優先データDiを含む検出データDi,Dc,Deを取込んだなら、位置の検出値に係わるデータDix…及び検出時間に係わるデータDit…から、少なくとも、射出速度,型速度,エジェクタ速度の一又は二以上を演算処理により求めることができる。また、複数のセンシング装置2i,2c,2eから得る複数の検出データDi,Dc,Deは、成形機コントローラ3に対してCAN(コントロール・エリア・ネットワーク)バス4を介して送信できる。
In this case, according to a preferred aspect of the invention, the
このような本発明に係る射出成形機Mのデータ取得方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to such a data acquisition method of the injection molding machine M according to the present invention, the following remarkable effects are obtained.
(1) センシング装置2i,2c,2eから送信する検出データDi,Dc,Deには、検出値に係わるデータDix…と検出時間に係わるデータDit…の双方を含ませるため、検出値及びこの検出値に対応する検出時間は、共にセンシング装置2i,2c,2e側で決定される。したがって、検出値に係わるデータDix…と検出時間に係わるデータDit…は、いわば同期のとれた状態となり、常に検出値に対する正確な検出時間を得ることができる。
(1) Since the detection data Di, Dc, De transmitted from the
(2) 複数のセンシング装置2i,2c,2eから得る検出データDi,Dc,Deに対して最優先して取込む最優先データDiを設定するため、複数のセンシング装置2i,2c,2eから検出データDi,Dc,Deを送信する場合であっても、少なくとも最優先データDiに関しては、データの漏れを生じる不具合は回避され、もって、全体の信頼性を高めることができる。この場合、最優先データDiとして、特に制御精度が要求される検出データを設定すれば、最優先データDiに係わる制御に対しては制御の緻密性を高めることができ、成形品の品質向上に寄与できる。
(2) Detection is performed from a plurality of
(3) 好適な態様により、センシング装置2i,2c,2eに、位置の検出を行うアブソリュート式エンコーダEi,Ec,Eeを用いれば、本発明に係るデータ取得方法を実施するに際して、構成簡易化及び信頼性向上等の観点からより大きな効果を得ることができる。
(3) When the absolute type encoders Ei, Ec, and Ee that detect the position are used in the
(4) 好適な態様により、アブソリュート式エンコーダEi,Ec,Eeにより検出する位置に、少なくとも、スクリュ位置に係わる射出位置,可動型の位置に係わる型位置,エジェクタピンの位置に係わるエジェクタ位置の二以上を含ませれば、射出成形機Mの全体における位置検出態様を最適な態様に構築することができる。 (4) According to a preferred embodiment, at least two of the positions detected by the absolute encoders Ei, Ec, Ee are the injection position related to the screw position, the mold position related to the movable mold position, and the ejector position related to the ejector pin position. If the above is included, the position detection mode in the entire injection molding machine M can be constructed in an optimal mode.
(5) 好適な態様により、射出位置に係わる検出データDiを最優先データ(Di)に設定すれば、高度の制御精度が要求される射出位置及び射出速度に対して最適な制御態様を構築することができ、成形品の品質向上、特に、成形品重量の均質化を有効に実現できる。 (5) If the detection data Di related to the injection position is set to the highest priority data (Di) according to a preferred mode, an optimal control mode is constructed for the injection position and the injection speed that require high control accuracy. It is possible to effectively improve the quality of the molded product, in particular, homogenization of the molded product weight.
(6) 好適な態様により、最優先データDiを送信する周期Tiを、当該最優先データDiに対応した最適値に設定するとともに、最優先データDi以外の他の検出データDc,Deを送信する周期Tc,Teは、最優先データDiを送信する周期Tiよりも長く設定すれば、最優先データDiに係わる処理(制御)の安定性及び確実性をより高めることができる。 (6) According to a preferred embodiment, the cycle Ti for transmitting the highest priority data Di is set to an optimum value corresponding to the highest priority data Di, and other detection data Dc and De other than the highest priority data Di are transmitted. If the periods Tc and Te are set longer than the period Ti for transmitting the highest priority data Di, it is possible to further improve the stability and reliability of the processing (control) related to the highest priority data Di.
(7) 好適な態様により、成形機コントローラ3により、最優先データDiを含む検出データDi,Dc,Deを取込んだなら、位置の検出値に係わるデータDix…及び検出時間に係わるデータDit…から、少なくとも、射出速度,型速度,エジェクタ速度の一又は二以上を演算処理により求めれば、位置の検出値に対する正確な時間により、正確な速度を求めることができる。
(7) If the detection data Di, Dc, and De including the highest priority data Di are fetched by the
(8) 好適な態様により、複数のセンシング装置2i,2c,2eから得る複数の検出データDi,Dc,Deを、成形機コントローラ3に対してCANバス4を介して送信するようにすれば、本発明に係るデータ取得方法を実施するに際して、信頼性向上及び高速アクセス等の観点からより大きな効果を得ることができる。
(8) According to a preferred embodiment, if a plurality of detection data Di, Dc, De obtained from a plurality of
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, the best embodiment according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係るデータ取得方法を実施できる射出成形機Mの構成について、図3を参照して説明する。 First, the configuration of an injection molding machine M that can implement the data acquisition method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図3中、仮想線で示すMは射出成形機であり、機台Mbと、この機台Mb上に設置された射出装置Mi及び型締装置Mcを備える。射出装置Miは、スクリュを内蔵する加熱筒11を備え、この加熱筒11の前端に、図に現れない射出ノズルを有するとともに、加熱筒11の後部には材料を供給するホッパ12を備える。13は加熱筒11に内蔵するスクリュを前進移動又は回転させる射出装置駆動部である。一方、型締装置Mcは、図に現れない固定盤に支持された固定型Ccと可動盤14に支持された可動型Cmを備え、この固定型Ccと可動型Cmは金型Cを構成する。15は可動盤14を前進移動又は後退移動させる型締装置駆動部である。
In FIG. 3, M indicated by an imaginary line is an injection molding machine, and includes a machine base Mb and an injection device Mi and a mold clamping device Mc installed on the machine base Mb. The injection device Mi includes a
また、射出成形機Mは成形機コントローラ3を搭載し、機台Mb上には、この成形機コントローラ3に付属するディスプレイユニット21を配設する。このディスプレイユニット21は、タッチパネル式の設定部21sを付設したディスプレイ本体21dを備える。成形機コントローラ3は、図1に抽出ブロック回路図で示すように、成形機全体の制御を司るコンピューティング機能を有するコントローラ本体3oとこのコントローラ本体3oに管理されるメモリ3mを備える。コントローラ本体3oは、格納した処理プログラムにより各種シーケンス制御(プロセス制御)及び通信制御等を実行するとともに、演算処理及び記憶処理等の各種データ処理を行う機能を備えており、特に、本実施形態に係るデータ取得方法を実行することができる。
The injection molding machine M is equipped with a
さらに、射出成形機Mは本実施形態に係るデータ取得方法の実施に用いる複数のセンシング装置2i,2c,2eを備える。センシング装置2iは、加熱筒11に内蔵するスクリュの位置(射出位置)を直接検出するアブソリュート式リニアエンコーダEiを使用する。このリニアエンコーダEiは、位置の検出値に係わるデータDixを得るエンコーダ部Eioと、データDix及びこのデータDixの検出時間に係わるデータ(カウンタ値)Ditを含む検出データDiを格納した送信用のデータフレームFiを生成して出力(送信)する信号処理部Eipを備える。センシング装置2cは、可動型Cmの位置(型位置)を直接検出するアブソリュート式リニアエンコーダEcを使用する。このリニアエンコーダEcは、位置の検出値に係わるデータDcxを得るエンコーダ部Ecoと、データDcx及びこのデータDcxの検出時間に係わるデータ(カウンタ値)Dctを含む検出データDcを格納した送信用のデータフレームFcを生成して出力(送信)する信号処理部Ecpを備える。センシング装置2eは、エジェクタピンの位置(エジェクタ位置)を直接検出するアブソリュート式リニアエンコーダEeを使用する。このリニアエンコーダEeは、位置の検出値に係わるデータDexを得るエンコーダ部Eeoと、データDex及びこのデータDexの検出時間に係わるデータ(カウンタ値)Detを含む検出データDeを格納した送信用のデータフレームFeを生成して出力(送信)する信号処理部Eepを備える。
Furthermore, the injection molding machine M includes a plurality of
このように、センシング装置2i,2c,2eに、位置の検出を行うアブソリュート式エンコーダEi,Ec,Eeを用いれば、本発明に係るデータ取得方法を実施するに際して、構成簡易化及び信頼性向上等の観点からより大きな効果を得ることができる。また、アブソリュート式リニアエンコーダEi,Ec,Eeにより検出する位置に、このようなスクリュ位置に係わる射出位置,可動型の位置に係わる型位置,エジェクタピンの位置に係わるエジェクタ位置を含ませれば、射出成形機Mの全体における位置検出態様を最適な態様に構築することができる。
As described above, if the absolute encoders Ei, Ec, and Ee that detect the position are used for the
そして、各信号処理部Eip,Ecp及びEepの接続ポートは、共通となる単一の通信ライン、即ち、CAN(コントロール・エリア・ネットワーク)バス4を介して成形機コントローラ3(コントローラ本体3o)の接続ポートに接続する。したがって、各センシング装置2i,2c,2eから得る検出データDi,Dc,Deは、後述するCANのデータフレームFi…に格納され、CANバス4を介して成形機コントローラ3に送信される。CANは、ISOの国際標準規格に基づくLANであり、いずれのノード(センシング装置2i…)からも自由に通信を開始できるマルチマスタ方式である。したがって、通信開始のタイミングはイベントの発生により開始する。このようなCANを利用すれば、本発明に係るデータ取得方法を実施するに際して、信頼性向上及び高速アクセス等の観点からより大きな効果を得ることができる。なお、26x,26yは、各信号処理部Eip,Ecp及びEepの接続ポートと通信ライン4を接続する際の終端抵抗を示す。
The connection ports of the signal processing units Eip, Ecp, and Eep are connected to the molding machine controller 3 (controller body 3o) via a common communication line, that is, a CAN (control area network)
次に、本実施形態に係るデータ取得方法について、図1〜図6を参照して具体的に説明する。 Next, the data acquisition method according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
まず、予め、複数のセンシング装置2i,2c,2eで得られる検出データDi,Dc,Deに対して最優先して取込む検出データ(最優先データ)を設定(指定)する。具体的には、射出位置に係わる検出データDiを最優先データ(Di)として設定する。このように、射出位置に係わる検出データDiを最優先データに設定すれば、高度の制御精度が要求される射出位置及び射出速度に対して最適な制御態様を構築することができ、成形品の品質向上、特に、成形品重量の均質化を有効に実現できる。
First, detection data (highest priority data) to be acquired with the highest priority is set (designated) in advance with respect to detection data Di, Dc, De obtained by the plurality of
この場合、最優先データの設定(指定)は、次のように行う。本実施形態に係るデータ取得方法では、各センシング装置2i,2c,2eから得る検出データDi,Dc,Deは、CANバス4を利用して成形機コントローラ3に送信する。図5に、センシング装置2iから送信するCANのデータフレームFiを示す。このデータフレームFiは、検出データDiを送信するための転送フォーマットであり、信号処理部Eipにおいて生成される。このデータフレームFiは、七つのフィールド、即ち、SOF(スタートオブフレーム),アビトレーションフィールドf1,コントロールフィールドf2,データフィールドf3,CRCフィールドf4,ACKフィールドf5,EOF(エンドオブフレーム)により構成されるため、最優先データDiを設定する優先度は、12ビット(又は32ビット)で構成されるアビトレーションフィールドf1により指定する。
In this case, the setting (designation) of the highest priority data is performed as follows. In the data acquisition method according to the present embodiment, the detection data Di, Dc, De obtained from the
また、データフィールドf3は、検出データ(最優先データ)Diを格納する0〜8バイトにより構成するフィールドであり、エンコーダ部Eioから得る射出位置の検出値に係わるデータDix及びこのデータDixに対応する検出時間に係わるデータ(カウンタ値)Ditを格納する。他のセンシング装置2c,2eから送信するデータフレームFc,FeもデータフレームFiと同様に生成する。この場合、検出データDc,Deに対する優先度をアビトレーションフィールドf1で指定する。本実施形態では、最優先データDiの設定が重要であり、他の検出データDc,Deの優先度は、各検出データDc,Deの性質に対応させて任意に設定できる。なお、データフレームFcにおいて、データフィールドf3には、検出データDc、即ち、エンコーダ部Ecoから得る型位置の検出値に係わるデータDcx及びこのデータDcxに対応する検出時間に係わるデータ(カウンタ値)Dctを格納するとともに、データフレームFeにおいて、データフィールドf3には、検出データDe、即ち、エンコーダ部Eeoから得るエジェクタ位置の検出値に係わるデータDex及びこのデータDexに対応する検出時間に係わるデータ(カウンタ値)Detを格納する。
The data field f3 is a field composed of 0 to 8 bytes for storing the detection data (highest priority data) Di, and corresponds to the data Dix related to the detection value of the injection position obtained from the encoder unit Eio and the data Dix. Data (counter value) Dit related to the detection time is stored. Data frames Fc and Fe transmitted from
さらに、最優先データDiを送信する周期(通信間隔)Tiを設定する。最優先データDiを送信する周期Tiは、当該最優先データに対応した最適値に設定する。CANバス4を利用する本実施形態では、通信速度が1Mbpsとなるため、射出位置に係わる最優先データDiの周期Tiは250〔μs〕に設定する。一方、型位置に係わる検出データDcとエジェクタ位置に係わる検出データDeの周期Tc,Teは、それぞれ500〔μs〕に設定する。即ち、最優先データDi以外の他の検出データDc,Deを送信する周期Tc,Teは、最優先データDiを送信する周期Tiよりもそれぞれ長く設定する。送信する周期Ti,Tc,Teをこのように設定すれば、最優先データDiに係わる処理(制御)の安定性及び確実性をより高めることができる利点がある。
Further, a cycle (communication interval) Ti for transmitting the highest priority data Di is set. The period Ti for transmitting the highest priority data Di is set to an optimum value corresponding to the highest priority data. In the present embodiment using the
次に、検出データ(最優先データ)Di、及び検出データDc,Deの取込みを行う際の実際の処理について、図1及び図2に示すフローチャートを参照して説明する。 Next, actual processing when the detection data (highest priority data) Di and the detection data Dc and De are taken in will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
まず、射出成形機Mの成形動作開始により、各センシング装置2i,2c,2eによるセンシング処理が行われる。図1は、センシング装置2i側の処理フローを示している。センシング装置2iの信号処理部Eipは、タイムスタンプ機能を備えており、成形動作開始時点では、カウンタ値は「0」にリセットされている(ステップS1)。成形動作開始により、信号処理部Eipのカウンタ機能がカウントを開始する(ステップS2)。検出周期は、250〔μs〕に設定されているため、250〔μs〕毎に検出処理が行われる。即ち、250〔μs〕が経過した検出時間になったならエンコーダ部Eioは射出位置に係わる位置を読み取る。エンコーダ部Eioは、アブソリュート式のリニアエンコーダEiを用いるため、射出位置は絶対位置として検出され、この位置の検出値に係わるデータDixは信号処理部Eipに付与される(ステップS3,S4)。
First, when the molding operation of the injection molding machine M is started, sensing processing by the
この場合、検出データDiは最優先データ(Di)に設定され、かつ送信の周期Tiが250〔μs〕に設定されているため、検出周期は送信の周期Ti(通信タイミング)に一致する(ステップS5)。したがって、信号処理部Eipは、前述したCANのデータフレームFiを生成する。即ち、データフィールドf3に、射出位置(検出値)に係わるデータDix及びこのデータDixに対応する検出時間に係わるデータDitを格納したデータフレームFiを生成する。この際、検出時間に係わるデータDitにはカウンタ値を用いるため、このデータDixに対応するカウンタ値が付加される(ステップS6)。この時点のカウンタ値は「0」であるが、検出時間に係わるデータDitとしては250〔μs〕経過した時間となる。そして、生成されたデータフレームFiは、CANバス4に出力され、成形機コントローラ3に対する送信(転送)が行われる(ステップS7)。また、データフレームFiがCANバス4に出力した後は、カウンタ機能は「+1」のカウントアップを行う(ステップS8)。
In this case, since the detection data Di is set to the highest priority data (Di) and the transmission cycle Ti is set to 250 [μs], the detection cycle coincides with the transmission cycle Ti (communication timing) (step) S5). Therefore, the signal processing unit Eip generates the CAN data frame Fi described above. That is, a data frame Fi is generated in which data Dix relating to the injection position (detection value) and data Dit relating to the detection time corresponding to the data Dix are stored in the data field f3. At this time, since a counter value is used for the data Dit related to the detection time, a counter value corresponding to the data Dix is added (step S6). The counter value at this point is “0”, but the data Dit related to the detection time is the time when 250 [μs] has elapsed. The generated data frame Fi is output to the
以上、センシング装置2iについて説明したが、センシング装置2c,2eについても同様の処理が行われる。しかし、センシング装置2c,2eでは、送信の周期Tc,Teが共に500〔μs〕に設定されているため、通信タイミングは、センシング装置2iの二回に対して一回となる。通信タイミングの発生時(イベント発生時)には、信号処理部Ecp,EepによりCANのデータフレームFc,Feが生成されるとともに、この際、カウンタ値の増加は「+2」となる。以下、同様の処理が繰り返される(ステップ98,S2…)。
Although the
他方、成形機コントローラ3は、検出データDi,Dc,Deを格納したCANのデータフレームFi,Fc,Feを受信したなら、検出データDi,Dc,Deに対する取込処理を行う。図2は、成形機コントローラ3側の処理フローを示している。成形機コントローラ3は、CANのデータフレームFi,Fc,FeをCANプロトコルに従って順次受信するため、各データフレームFi,Fc,Feから検出データDi,Dc,Deを取出し、メモリ3mに書き込む(ステップS21,S22)。なお、この検出データDi,Dc,Deには、位置の検出値に係わるデータDix,Dcx,Dex及びこのデータDix…に対応する検出時間に係わるデータ(カウンタ値)Dit,Dct,Detが含まれる。
On the other hand, if the
図4は、データフレームFi,Fc,Feの通信イメージを示しており、同図中、Fi1,Fi2,Fi3は、射出位置の検出に係わるセンシング装置2iから送信される最優先データDi…を格納したデータフレーム、Fc1,Fc2は、型位置の検出に係わるセンシング装置2cから送信される検出データDc…を格納したデータフレーム、Fe1,Fe2は、エジェクタ位置の検出に係わるセンシング装置2eから送信される検出データDe…を格納したデータフレームをそれぞれ示している。なお、各データフレームFi1…の通信時間は、95〜110〔μs〕である。
FIG. 4 shows a communication image of data frames Fi, Fc, and Fe. In FIG. 4, Fi1, Fi2, and Fi3 store the highest priority data Di ... transmitted from the
前述したように、射出位置の検出に係わるデータフレームFi1,Fi2,Fi3の送信の周期Tiは、250〔μs〕に設定されているため、基本的に、250〔μs〕毎に送信が行われる。また、型位置の検出に係わるデータフレームFc1,Fc2の送信の周期Tcとエジェクタ位置の検出に係わるデータフレームFe1,Fe2の送信の周期Teは、共に500〔μs〕に設定されているため、基本的に、500〔μs〕毎に送信が行われる。したがって、各データフレームFe1…は、図4に示す通信イメージにより順次送信される。例示の場合、射出位置の検出に係わるデータフレームFi1は、位置の検出値に係わるデータDixが20.000〔mm〕,検出時間に係わるデータDitが124(カウンタ値)であることを示し、次のデータフレームFi2は、位置の検出値に係わるデータDixが19.996〔mm〕,検出時間に係わるデータDitが125(カウンタ値)であることを示している。他方、型位置の検出に係わるデータフレームFc1は、位置の検出値に係わるデータDcxが180.005〔mm〕,検出時間に係わるデータDctが120(カウンタ値)であることを示し、次のデータフレームFc2は、位置の検出値に係わるデータDcxが1799.959〔mm〕,検出時間に係わるデータDctが122(カウンタ値)であることを示している。 As described above, since the transmission period Ti of the data frames Fi1, Fi2, and Fi3 related to the detection of the injection position is set to 250 [μs], transmission is basically performed every 250 [μs]. . Further, the transmission period Tc of the data frames Fc1 and Fc2 related to the detection of the mold position and the transmission period Te of the data frames Fe1 and Fe2 related to the detection of the ejector position are both set to 500 [μs]. Therefore, transmission is performed every 500 [μs]. Therefore, each data frame Fe1... Is sequentially transmitted according to the communication image shown in FIG. In the example, the data frame Fi1 related to the detection of the injection position indicates that the data Dix related to the detection value of the position is 20.000 [mm], and the data Dit related to the detection time is 124 (counter value). The data frame Fi2 indicates that the data Dix related to the position detection value is 19.996 [mm] and the data Dit related to the detection time is 125 (counter value). On the other hand, the data frame Fc1 related to the detection of the mold position indicates that the data Dcx related to the position detection value is 180.005 [mm] and the data Dct related to the detection time is 120 (counter value). The frame Fc2 indicates that the data Dcx related to the position detection value is 1799.959 [mm] and the data Dct related to the detection time is 122 (counter value).
この場合、CANのプロトコルに基づくアビトレーションにより、データフレームFi2の後にデータフレームFe2,Fc2が続き、その後、データフレームFi3が挿入され、結果的に、データフレームFi2とFi3間の時間が250〔μs〕を超えたり、或いは逆に250〔μs〕に満たない時間で送信されることも発生する。しかし、この場合であっても、最優先データDiを格納したデータフレームFi3が漏れたり、或いは最新の最優先データDiが使用されないなどの不具合は生じない。 In this case, due to the arbitration based on the CAN protocol, the data frame Fi2 is followed by the data frame Fe2, Fc2, and then the data frame Fi3 is inserted. As a result, the time between the data frames Fi2 and Fi3 is 250 [μs. ], Or conversely, transmission may occur in a time less than 250 [μs]. However, even in this case, there is no problem that the data frame Fi3 storing the highest priority data Di is leaked or the latest highest priority data Di is not used.
一方、成形機コントローラ3は、順次受信するCANのデータフレームFi,Fc,Feが、射出位置に係わる最優先データDiを格納したデータフレームFi1…か否かを監視する(ステップS23)。そして、最優先データDiを含むデータフレームFi1…のときは、検出データDa,Db,Dcに対する取込処理をスタートさせるとともに、他のデータフレームFe1…,Fc1…のときは無視し、取込処理はスタートさせない。
On the other hand, the
取込処理は、データフレームFi1を受信したなら、このデータフレームFi1に格納した検出データDiを取込むとともに、他の検出データDc,Deについては、当該データフレームFi1を受信した時点における最新の検出データDc,De、即ち、メモリ3mに書込まれている最新の検出データDc,Deを取込む。また、取込処理に基づいて、成形機コントローラ3では、型速度,エジェクタ速度,射出速度を求める演算処理を行う。最初に、型位置(検出値)に係わるデータDcx及びこのデータDcxに対応する検出時間に係わるデータDctを用いて型速度の演算処理を行う(ステップS24,S25)。この場合、型速度は、型速度=(前回の型位置―今回の型位置)/(前回のカウンタ値―今回のカウンタ値)の演算式により演算処理することができる。次いで、エジェクタ位置(検出値)に係わるデータDex及びこのデータDexに対応する検出時間に係わるデータDetを用いてエジェクタ速度の演算処理を行う(ステップS26,S27)。この場合、エジェクタ速度は、エジェクタ速度=(前回のエジェクタ位置―今回のエジェクタ位置)/(前回のカウンタ値―今回のカウンタ値)の演算式により演算処理することができる。次いで、射出位置(検出値)に係わるデータDix及びこのデータDixに対応する検出時間に係わるデータDitを用いて射出速度の演算処理を行う(ステップS28)。この場合、射出速度は、射出速度=(前回の射出位置―今回の射出位置)/(前回のカウンタ値―今回のカウンタ値)の演算式により演算処理することができる。そして、得られた位置及び速度に係わるデータは、成形動作に係わるシーケンス制御(プロセス制御)、例えば、射出速度に対するフィードバック制御等に用いられる(ステップS29)。以下、同様の処理が繰り返される(ステップS30,S21…)。
When the data frame Fi1 is received, the capture process captures the detection data Di stored in the data frame Fi1, and for the other detection data Dc and De, the latest detection at the time when the data frame Fi1 is received. Data Dc, De, that is, the latest detection data Dc, De written in the
よって、このような本実施形態に係るデータ取得方法によれば、センシング装置2i,2c,2eから送信する検出データDi,Dc,Deには、検出値に係わるデータDix…と検出時間に係わるデータDit…の双方を含ませるため、検出値及びこの検出値に対応する検出時間は、共にセンシング装置2i,2c,2e側で決定される。したがって、検出値に係わるデータDix…と検出時間に係わるデータDit…は、いわば同期のとれた状態となり、常に検出値に対する正確な検出時間を得ることができる。したがって、射出速度,型速度,エジェクタ速度を演算処理により求めれば、各位置の検出値に対して正確な検出時間により正確な速度を求めることができる。また、複数のセンシング装置2i,2c,2eから得る検出データDi,Dc,Deに対して最優先して取込む最優先データDiを設定するため、複数のセンシング装置2i,2c,2eから検出データDi,Dc,Deを送信する場合であっても、少なくとも最優先データDiに関しては、データの漏れを生じる不具合は回避され、もって、全体の信頼性を高めることができる。この場合、最優先データDiとして、特に制御精度が要求される検出データを設定すれば、最優先データDiに係わる制御に対しては制御の緻密性を高めることができ、成形品の品質向上に寄与できる。
Therefore, according to such a data acquisition method according to the present embodiment, the detection data Di, Dc, and De transmitted from the
図6に示す変化グラフWpは、本実施形態に係るデータ取得方法により検出データDi…の取込みを行った際における各ショット毎の成形品重量〔g〕を示したものであり、成形品重量のバラツキを大きく低減できる。同図に示す変化グラフWrは、従来手法、即ち、成形機コントローラ3からリクエスト指令を送信し、このリクエスト指令に基づいて送信された検出データDi…を取込む方法を用いた際における各ショット毎の成形品重量を示すが、本実施形態に係るデータ取得方法を用いれば、従来手法に比べ、成形品重量のバラツキを1/3程度まで低減(改善)できる。
The change graph Wp shown in FIG. 6 shows the molded product weight [g] for each shot when the detection data Di... Is taken by the data acquisition method according to the present embodiment. Variations can be greatly reduced. The change graph Wr shown in the figure is for each shot when using the conventional method, that is, the method of transmitting a request command from the
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の手法,構成,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。例えば、センシング装置2i…として、アブソリュート式エンコーダEi…を例示したが、インクリメンタル式エンコーダであっても、センシング装置2i…側に絶対値への変換回路を設けるなどによりアブソリュート式エンコーダEi…と同様に利用できるため、インクリメンタル式エンコーダの使用を排除するものではない。また、アブソリュート式エンコーダEi…として、位置を直接検出するリニアエンコーダを例示したが、位置を間接的に検出するロータリエンコーダを用いてもよい。この場合、ロータリエンコーダは、各駆動部に内蔵するサーボモータに付設する。一方、アブソリュート式エンコーダEi…により検出する位置として、射出位置,型位置及びエジェクタ位置を例示したが、射出位置と型位置のみであってもよいし、射出位置とエジェクタ位置のみであってもよい。また、必要により他の位置を追加してもよいし、位置以外の物理量、例えば、圧力や温度等の検出値を追加してもよい。さらに、CANバス4を介して送信した場合を例示したが、他のシリアル通信方式を用いてもよいし、パラレル通信方式を用いても実施可能である。
Although the best embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment, and the details, methods, configurations, quantities, numerical values, and the like do not depart from the spirit of the present invention. It can be changed, added, or deleted arbitrarily. For example, although the absolute encoder Ei... Is exemplified as the
2i:センシング装置,2c:センシング装置,2e:センシング装置,3:成形機コントローラ,4:CANバス,Di:検出データ(最優先データ),Dix:検出値に係わるデータ,Dit:検出時間に係わるデータ,Dc:検出データ,De:検出データ,M:射出成形機,Ti:周期,Ei:アブソリュート式エンコーダ,Ec:アブソリュート式エンコーダ,Ee:アブソリュート式エンコーダ 2i: Sensing device, 2c: Sensing device, 2e: Sensing device, 3: Molding machine controller, 4: CAN bus, Di: Detection data (highest priority data), Dix: Data related to detection value, Dit: Data related to detection time Data, Dc: Detection data, De: Detection data, M: Injection molding machine, Ti: Cycle, Ei: Absolute encoder, Ec: Absolute encoder, Ee: Absolute encoder
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