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JP7467183B2 - Molding machine - Google Patents
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JP7467183B2 - Molding machine - Google Patents

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Description

本発明は、成形材料を金型に射出して成形品を成形する成形機に関する。 The present invention relates to a molding machine that injects molding material into a mold to produce a molded product.

従来より、サーボモータを駆動することによって、型締した金型のキャビティ内に、加熱シリンダ内で溶融した成形材料を射出する射出成形機が知られている(例えば、特許文献1、2を参照)。 Conventionally, injection molding machines have been known that drive a servo motor to inject molding material molten in a heated cylinder into the cavity of a clamped mold (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、このような射出成形機には、サーボモータの駆動を制御するサーボアンプが搭載されている。サーボアンプは、制御装置から取得した目標値(例えば、目標速度、目標圧力、目標トルクなど)と、センサで検出した実測値との差が0に近づくように、制御パラメータに従ってサーボモータに供給する電力を増減させるフィードバック制御を実行する。 In addition, such injection molding machines are equipped with a servo amplifier that controls the drive of the servo motor. The servo amplifier performs feedback control to increase or decrease the power supplied to the servo motor according to the control parameters so that the difference between the target value (e.g., target speed, target pressure, target torque, etc.) obtained from the control device and the actual value detected by the sensor approaches zero.

特開平06-055598号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-055598 特開2007-130978号公報JP 2007-130978 A

ここで、フィードバック制御の応答性が低いと、制御装置の指令に対する追従性が不足する。一方、フィードバック制御の応答性が高過ぎると、サーボモータが発振する。そして、フィードバック制御の応答性の適正値は、成形材料種類、成形品の形状(厚み等)などによって変化するので、その調整には経験や技術が必要になる。このような課題は、金型内に溶湯金属を射出して成形品を成形する電動ダイカストマシンにも生じ得る。 Here, if the responsiveness of the feedback control is low, it will not be able to follow the commands of the control device properly. On the other hand, if the responsiveness of the feedback control is too high, the servo motor will oscillate. And since the appropriate value of the responsiveness of the feedback control varies depending on the type of molding material and the shape (thickness, etc.) of the molded product, experience and skill are required to adjust it. Such issues can also occur with electric die casting machines, which inject molten metal into a mold to form a molded product.

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、サーボモータを搭載した成形機において、フィードバック制御の応答性を適正値に調整する技術を提供することにある。 The present invention was made to solve these problems with the conventional technology, and its purpose is to provide a technology that adjusts the responsiveness of feedback control to an appropriate value in a molding machine equipped with a servo motor.

本発明は、前記課題を解決するため、金型の開閉及び型締を行う型締装置と、型締された前記金型のキャビティ内に計量された成形材料を射出する射出装置と、型開された前記金型から成形品を突き出すエジェクタ装置と、前記型締装置、前記射出装置、及び前記エジェクタ装置を制御して成形品を成形する成形動作を繰り返し実行する制御装置とを備える成形機において、前記型締装置、前記射出装置、及び前記エジェクタ装置それぞれは、サーボモータと、前記サーボモータの動作によって変化する物理量の実測値を検出するセンサと、前記制御装置から取得した目標値と、前記センサで検出した前記実測値との差が0に近づくように、制御パラメータに従って前記サーボモータに供給する電力を増減させるフィードバック制御を実行するサーボアンプとを備え、前記制御装置は、前記成形動作において、前記サーボアンプに前記目標値を与えて前記サーボモータを動作させて、前記センサで検出した前記実測値が発振しているか否かを判定し、前記実測値が発振していると判定した場合に、前記目標値に対する応答性を減じる向きに前記制御パラメータを変更して、再び前記成形動作を実行し、1回目の前記成形動作で前記実測値が発振し、且つN(Nは2以上の整数)回目の前記成形動作で前記実測値が発振しなかった場合に、N回目の前記成形動作で用いた前記制御パラメータで、(N+1)回目以降の前記成形動作を実行することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a molding machine that includes a mold clamping device that opens and closes a mold and clamps the mold, an injection device that injects a measured amount of molding material into the cavity of the clamped mold, an ejector device that ejects a molded product from the mold that has been opened, and a control device that controls the mold clamping device, the injection device, and the ejector device to repeatedly perform a molding operation to mold a molded product, wherein each of the mold clamping device, the injection device, and the ejector device is provided with a servo motor, a sensor that detects actual measured values of physical quantities that change due to the operation of the servo motor, and a control device that controls the servo motor according to control parameters so that the difference between a target value obtained from the control device and the actual measured value detected by the sensor approaches zero. and a servo amplifier that performs feedback control to increase or decrease the power supplied to the motor, and the control device, in the molding operation, provides the target value to the servo amplifier to operate the servo motor, and determines whether the actual measurement value detected by the sensor is oscillating. If it is determined that the actual measurement value is oscillating, the control parameter is changed in a direction that reduces responsiveness to the target value and the molding operation is performed again. If the actual measurement value oscillates in the first molding operation and does not oscillate in the Nth (N is an integer equal to or greater than 2) molding operation, the control device performs the molding operation after the (N+1)th time with the control parameter used in the Nth molding operation.

本発明によると、成形機に搭載されるサーボモータのフィードバック制御の応答性を適正値に調整することができる。 According to the present invention, the responsiveness of the feedback control of the servo motor installed in the molding machine can be adjusted to an appropriate value.

本実施形態に係る射出成形機の側面図である。FIG. 1 is a side view of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention. 射出成形機のハードウェアブロック図である。FIG. 2 is a hardware block diagram of the injection molding machine. 自動成形処理のフローチャートである。1 is a flowchart of an automatic molding process. チューニング指示処理のフローチャートである。13 is a flowchart of a tuning instruction process. パラメータ決定処理のフローチャートである。13 is a flowchart of a parameter determination process. サーボモータの理想的な挙動と現実の挙動との関係を示す図である。1 is a diagram showing the relationship between ideal behavior and actual behavior of a servo motor;

以下、本発明に係る射出成形機10を図面に基づいて説明する。射出成形機10は、金型内に計量された成形材料を射出して、射出成形品を成形する装置である。但し、成形機の具体例は射出成形機10に限定されず、金型内に溶湯金属(成形材料)を射出して、成形品を成形する電動ダイカストマシンでもよい。 The injection molding machine 10 according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The injection molding machine 10 is a device that injects a measured amount of molding material into a mold to form an injection molded product. However, a specific example of the molding machine is not limited to the injection molding machine 10, and may be an electric die-casting machine that injects molten metal (molding material) into a mold to form a molded product.

図1は、本実施形態に係る射出成形機10の側面図である。図2は、射出成形機10のハードウェアブロック図である。図1及び図2に示すように、射出成形機10は、型締装置20と、射出装置30と、エジェクタ装置40と、制御装置60とを主に備える。 Figure 1 is a side view of an injection molding machine 10 according to this embodiment. Figure 2 is a hardware block diagram of the injection molding machine 10. As shown in Figures 1 and 2, the injection molding machine 10 mainly includes a mold clamping device 20, an injection device 30, an ejector device 40, and a control device 60.

型締装置20は、金型21の開閉及び型締を行う。具体的には、型締装置20は、固定側金型22を支持する固定ダイプレート23と、可動側金型24を支持する可動ダイプレート25とを主に備える。固定側金型22及び可動側金型24は、射出成形機10の左右方向(水平方向)において、互いに対面するように支持されている。 The clamping device 20 opens, closes, and clamps the mold 21. Specifically, the clamping device 20 mainly comprises a fixed die plate 23 that supports the fixed mold 22, and a movable die plate 25 that supports the movable mold 24. The fixed mold 22 and the movable mold 24 are supported so as to face each other in the left-right direction (horizontal direction) of the injection molding machine 10.

可動ダイプレート25は、型開閉モータ28の駆動力がトグルリンク機構26を通じて伝達されることによって、タイバー27に沿って左右方向に移動する。可動ダイプレート25が左方向に移動すると、固定側金型22と可動側金型24とが離間する。一方、可動ダイプレート25が右方向に移動すると、固定側金型22と可動側金型24とが当接して、金型21の内部にキャビティ(内部空間)が形成される。そして、可動ダイプレート25を右方向に移動させる向きの圧力がさらに加わると、固定側金型22及び可動側金型24が型締される。 The movable die plate 25 moves left and right along the tie bars 27 as the driving force of the die opening/closing motor 28 is transmitted through the toggle link mechanism 26. When the movable die plate 25 moves leftward, the fixed die 22 and the movable die 24 move apart. On the other hand, when the movable die plate 25 moves rightward, the fixed die 22 and the movable die 24 come into contact with each other, forming a cavity (internal space) inside the die 21. Then, when further pressure is applied in a direction that moves the movable die plate 25 rightward, the fixed die 22 and the movable die 24 are clamped.

射出装置30は、成形材料を可塑化し、計量し、射出する。本実施形態に係る射出装置30は、型締装置20と水平方向(型締装置20の右方)に離間して配置されている。射出装置30は、加熱シリンダ31と、スクリュー32と、ホッパ33と、ホッパブロック34とを主に備える。 The injection device 30 plasticizes, measures, and injects the molding material. In this embodiment, the injection device 30 is arranged horizontally separated from the mold clamping device 20 (to the right of the mold clamping device 20). The injection device 30 mainly comprises a heating cylinder 31, a screw 32, a hopper 33, and a hopper block 34.

加熱シリンダ31は、射出成形機10の左右方向に延びる円筒形状の部材である。加熱シリンダ31は、スクリュー通路35と、ノズル36とを主に備える。また、加熱シリンダ31の外周面には、加熱シリンダ31を加熱するバンドヒータ(図示省略)が取り付けられている。 The heating cylinder 31 is a cylindrical member that extends in the left-right direction of the injection molding machine 10. The heating cylinder 31 mainly includes a screw passage 35 and a nozzle 36. In addition, a band heater (not shown) that heats the heating cylinder 31 is attached to the outer circumferential surface of the heating cylinder 31.

スクリュー通路35は、加熱シリンダ31の内部を軸方向(長手方向)に延びる直線状の空間である。スクリュー通路35は、加熱シリンダ31の先端(前端)に設けられたノズル36を通じて、加熱シリンダ31の外部に連通している。換言すれば、スクリュー通路35は、ノズル36から軸方向に沿って延びる空間である。 The screw passage 35 is a linear space that extends axially (longitudinal) inside the heating cylinder 31. The screw passage 35 is connected to the outside of the heating cylinder 31 through a nozzle 36 provided at the tip (front end) of the heating cylinder 31. In other words, the screw passage 35 is a space that extends axially from the nozzle 36.

スクリュー32は、円柱形状の部材である。スクリュー32の外周面には、螺旋溝が形成されている。スクリュー32は、射出成形機10の左右方向の移動(以下、「進退」と表記する。)及び回転が可能な状態で、加熱シリンダ31の内部空間に収容されている。スクリュー32は、射出モータ37の駆動力が伝達されて進退し、計量モータ38の駆動力が伝達されて回転する。 The screw 32 is a cylindrical member. A spiral groove is formed on the outer circumferential surface of the screw 32. The screw 32 is housed in the internal space of the heating cylinder 31 in a state in which it can move left and right (hereinafter referred to as "advance and retreat") and rotate in the injection molding machine 10. The screw 32 advances and retreats when the driving force of the injection motor 37 is transmitted to it, and rotates when the driving force of the metering motor 38 is transmitted to it.

ホッパ33は、原料となる成形材料を貯留する漏斗形状の部材である。ホッパブロック34は、加熱シリンダ31及びホッパ33を支持する部材である。ホッパ33に貯留された成形材料は、下端に設けられた開口を通じて加熱シリンダ31のスクリュー通路35に供給される。この射出成形機10で使用される成形材料は、例えば、繊維を含む円柱状に成形されている。 The hopper 33 is a funnel-shaped member that stores the raw molding material. The hopper block 34 is a member that supports the heating cylinder 31 and the hopper 33. The molding material stored in the hopper 33 is supplied to the screw passage 35 of the heating cylinder 31 through an opening at the bottom end. The molding material used in this injection molding machine 10 is molded into a cylindrical shape that contains fibers, for example.

エジェクタ装置40は、型開された可動側金型24から射出成形品を突き出す装置である。エジェクタ装置40は、可動側金型24内に設けられたエジェクタピン(図示省略)と、エジェクタピンを出没させるエジェクタモータ41(図2参照)とを主に備える。エジェクタピンは、エジェクタモータ41の駆動力が伝達されて可動側金型24の内面側に突出することによって、射出成形品を金型から離形させる。 The ejector device 40 is a device that ejects an injection molded product from the open movable mold 24. The ejector device 40 mainly comprises an ejector pin (not shown) provided in the movable mold 24, and an ejector motor 41 (see FIG. 2) that causes the ejector pin to extend and retract. The driving force of the ejector motor 41 is transmitted to the ejector pin, causing it to protrude toward the inner surface of the movable mold 24, thereby releasing the injection molded product from the mold.

図2に示すように、制御装置60は、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)61、各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)62、及び演算手段の作業領域となるRAM(Random Access Memory)63を備える。そして、ROM62に記憶されたプログラムをCPU61が読み出して実行することによって、後述する各処理を実現してもよい。 As shown in FIG. 2, the control device 60 includes a CPU (Central Processing Unit) 61, which is a calculation means, a ROM (Read Only Memory) 62 that stores various programs, and a RAM (Random Access Memory) 63, which is a working area for the calculation means. The CPU 61 may then read and execute the programs stored in the ROM 62 to realize the various processes described below.

但し、制御装置60の具体的な構成はこれに限定されず、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよい。 However, the specific configuration of the control device 60 is not limited to this, and may be realized by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).

制御装置60は、射出成形機10全体の動作を制御する。より詳細には、型開閉モータ28、射出モータ37、計量モータ38、及びエジェクタモータ41の駆動を制御する。射出モータ37は、サーボアンプ64の制御に従って駆動(回転)する。また、図示は省略するが、型開閉モータ28、計量モータ38、及びエジェクタモータ41についても同様に、サーボアンプによって駆動が制御される。すなわち、型締装置20、射出装置30、及びエジェクタ装置40それぞれは、サーボモータと、サーボモータの駆動を制御するサーボアンプとを備える。 The control device 60 controls the operation of the entire injection molding machine 10. More specifically, it controls the driving of the mold opening/closing motor 28, the injection motor 37, the metering motor 38, and the ejector motor 41. The injection motor 37 drives (rotates) under the control of a servo amplifier 64. Although not shown, the driving of the mold opening/closing motor 28, the metering motor 38, and the ejector motor 41 is also similarly controlled by a servo amplifier. That is, the mold clamping device 20, the injection device 30, and the ejector device 40 each include a servo motor and a servo amplifier that controls the driving of the servo motor.

サーボアンプ64は、フィードバック制御によって射出モータ37の駆動を制御する。フィードバック制御とは、制御装置60から取得した目標値(例えば、目標速度、目標圧力、目標トルク等)と、センサ(ロータリエンコーダ65、ロードセル66)で検出した実測値との差が0に近づくように、制御パラメータに従って射出モータ37に供給する電力(例えば、電流値)を増減させる処理である。 The servo amplifier 64 controls the drive of the injection motor 37 by feedback control. Feedback control is a process of increasing or decreasing the power (e.g., current value) supplied to the injection motor 37 according to control parameters so that the difference between the target value (e.g., target speed, target pressure, target torque, etc.) obtained from the control device 60 and the actual value detected by the sensor (rotary encoder 65, load cell 66) approaches zero.

より詳細には、サーボアンプ64は、1回のフィードバック制御(PID制御)において、実測値が目標値より低いときに射出モータ37に供給する電力を増加させ、実測値が目標値より高いときに射出モータ37に供給する電力を減少させる。1回のフィードバック制御における電力の変動幅(増加幅、減少幅)を決定するための制御パラメータを、「比例制御ゲイン」と呼ぶ。例えば、比例制御ゲインのPゲインを大きくするほど応答性が向上し、Pゲインを小さくするほど応答性が低下する。 More specifically, in one feedback control (PID control), the servo amplifier 64 increases the power supplied to the injection motor 37 when the actual measurement value is lower than the target value, and decreases the power supplied to the injection motor 37 when the actual measurement value is higher than the target value. The control parameter for determining the range of power fluctuation (increase range, decrease range) in one feedback control is called the "proportional control gain." For example, the larger the P gain of the proportional control gain is, the better the responsiveness is, and the smaller the P gain is, the worse the responsiveness is.

また、サーボアンプ64は、前述したフィードバック制御を、所定の時間間隔毎に繰り返し実行する。フィードバック制御の実行間隔(換言すれば、単位時間当たりのフィードバック制御の実行回数)を決定するための制御パラメータを、「応答周波数」と呼ぶ。すなわち、応答周波数を大きくするほど応答性が向上し、応答周波数を小さくするほど応答性が低下する。 The servo amplifier 64 also repeatedly executes the above-mentioned feedback control at a predetermined time interval. The control parameter for determining the execution interval of the feedback control (in other words, the number of times the feedback control is executed per unit time) is called the "response frequency." In other words, the higher the response frequency, the better the responsiveness, and the lower the response frequency, the worse the responsiveness.

ロータリエンコーダ65は、スクリュー32の前進速度を、物理量の実測値として検出するセンサである。より詳細には、ロータリエンコーダ65は、射出モータ37の回転に応じたパルス信号を制御装置60及びサーボアンプ64に出力する。そして、制御装置60及びサーボアンプ64は、単位時間当たりに出力されるパルス信号の数によって、スクリュー32の前進速度を特定する。 The rotary encoder 65 is a sensor that detects the forward speed of the screw 32 as an actual measured value of a physical quantity. More specifically, the rotary encoder 65 outputs a pulse signal corresponding to the rotation of the injection motor 37 to the control device 60 and the servo amplifier 64. The control device 60 and the servo amplifier 64 then determine the forward speed of the screw 32 based on the number of pulse signals output per unit time.

ロードセル66は、スクリュー32に負荷される圧力を、物理量の実測値として検出するセンサである。より詳細には、ロードセル66は、スクリュー32に負荷される圧力に応じた圧力信号を、制御装置60及びサーボアンプ64に出力する。すなわち、ロータリエンコーダ65及びロードセル66は、射出モータ37の動作によって変化する物理量の実測値を検出するセンサである。 The load cell 66 is a sensor that detects the pressure applied to the screw 32 as an actual measured value of a physical quantity. More specifically, the load cell 66 outputs a pressure signal corresponding to the pressure applied to the screw 32 to the control device 60 and the servo amplifier 64. In other words, the rotary encoder 65 and the load cell 66 are sensors that detect the actual measured value of a physical quantity that changes due to the operation of the injection motor 37.

さらに、制御装置60には、表示入力装置(入力装置)67が接続されている。表示入力装置67は、オペレータに報知すべき各種情報を表示するディスプレイ、及びオペレータによる操作を受け付けるボタン、スイッチ、ダイヤルなどを備えるユーザインタフェースである。また、表示入力装置67は、ディスプレイに重畳されたタッチパネルを備えてもよい。表示入力装置67は、オペレータの入力操作を受け付けて、受け付けた入力操作に対応する入力信号を制御装置60に出力する。 Furthermore, a display input device (input device) 67 is connected to the control device 60. The display input device 67 is a user interface that includes a display that displays various information to be notified to the operator, and buttons, switches, dials, etc. that accept operations by the operator. The display input device 67 may also include a touch panel superimposed on the display. The display input device 67 accepts input operations by the operator and outputs an input signal corresponding to the accepted input operation to the control device 60.

図3は、自動成形処理のフローチャートである。自動成形処理は、ステップS11~S16の工程を含む成形動作を繰り返し実行することによって、複数の射出成形品を連続して成形する処理である。制御装置60は、自動成形処理の開始指示を成形条件と共に表示入力装置67を通じて受け付けたことに応じて、自動成形処理を開始する。なお、自動成形処理の開始時点において、スクリュー通路35のスクリュー32より前方の空間には、計量された成形材料が貯留されているものとする。 Figure 3 is a flowchart of the automatic molding process. The automatic molding process is a process for continuously molding multiple injection molded products by repeatedly executing a molding operation including steps S11 to S16. The control device 60 starts the automatic molding process in response to receiving an instruction to start the automatic molding process together with the molding conditions through the display input device 67. Note that at the start of the automatic molding process, a measured amount of molding material is stored in the space ahead of the screw 32 in the screw passage 35.

まず、制御装置60は、型開閉モータ28を駆動することによって、型締装置20に金型21を型閉及び型締させる(S11)。これにより、金型21の内部にキャビティが形成される。ステップS11は、型締工程の一例である。 First, the control device 60 drives the mold opening/closing motor 28 to cause the mold clamping device 20 to close and clamp the mold 21 (S11). This forms a cavity inside the mold 21. Step S11 is an example of a mold clamping process.

次に、制御装置60は、射出モータ37を駆動することによって、スクリュー32を目標速度で前進させる(S12)。これにより、目標速度で前進するスクリュー32によって、スクリュー通路35に貯留された成形材料が金型21のキャビティに射出される。ステップS12は、射出工程の一例である。 Next, the control device 60 drives the injection motor 37 to advance the screw 32 at the target speed (S12). As a result, the molding material stored in the screw passage 35 is injected into the cavity of the mold 21 by the screw 32 advancing at the target speed. Step S12 is an example of an injection process.

次に、制御装置60は、予め定められた目標圧力でスクリュー32が成形材料を押圧するように、射出モータ37に電力を供給する(S13)。これにより、キャビティ内の射出成形品に圧力が付与される。その結果、キャビティ内に成形材料が隙間なく充填されるので、成形不良を防止することができる。ステップS14は、保圧工程の一例である。さらに、制御装置60は、予め定められた保圧時間が経過するまで(S14:No)、保圧工程(S13)を継続する。 Next, the control device 60 supplies power to the injection motor 37 so that the screw 32 presses the molding material at a predetermined target pressure (S13). This applies pressure to the injection molded product in the cavity. As a result, the cavity is filled with the molding material without any gaps, preventing molding defects. Step S14 is an example of a pressure holding process. Furthermore, the control device 60 continues the pressure holding process (S13) until a predetermined pressure holding time has elapsed (S14: No).

次に、制御装置60は、保圧時間が経過したタイミングで(S14:Yes)、計量モータ38を駆動することによって、スクリュー32を回転させる(S15)。これにより、ホッパ33からスクリュー通路35に供給された成形材料が、螺旋溝を通じてスクリュー32の前方に移動する。また、成形材料はスクリュー通路35を前方に移動する過程で溶融されて、スクリュー通路35のスクリュー32より前方の空間に成形材料として貯留される。ステップS15は、計量工程の一例である。 Next, when the dwell time has elapsed (S14: Yes), the control device 60 drives the metering motor 38 to rotate the screw 32 (S15). This causes the molding material supplied from the hopper 33 to the screw passage 35 to move forward of the screw 32 through the spiral groove. The molding material is also melted as it moves forward through the screw passage 35, and is stored as molding material in the space in front of the screw 32 in the screw passage 35. Step S15 is an example of a metering process.

次に、制御装置60は、保圧工程(S14)が終了してから予め定められた時間(以下、「冷却期間」と表記する。)が経過するまで、金型21の型開を待機する。この冷却期間は、金型21内に射出された成形材料が冷えて凝固するのに必要な時間である。 Next, the control device 60 waits until a predetermined time (hereinafter referred to as the "cooling period") has elapsed since the end of the pressure holding step (S14) before opening the mold 21. This cooling period is the time required for the molding material injected into the mold 21 to cool and solidify.

次に、制御装置60は、冷却期間が経過したタイミングで、型開閉モータ28を駆動することによって、型締装置20に金型21を型開させる(S16)。また、制御装置60は、型開された金型21内の射出成形品を、エジェクタ装置40により可動側金型24より離形させ、ロボットアーム(図示省略)に取り出させる。ステップS16は、型開工程の一例である。 Next, when the cooling period has elapsed, the control device 60 drives the mold opening/closing motor 28 to cause the mold clamping device 20 to open the mold 21 (S16). The control device 60 also causes the ejector device 40 to release the injection molded product in the opened mold 21 from the movable mold 24, and has the product removed by a robot arm (not shown). Step S16 is an example of a mold opening process.

次に、制御装置60は、予め定められた数の射出成形品を既に成形したか否か(すなわち、成形完了したか否か)を判断する(S17)。そして、制御装置60は、成形完了していないと判断した場合に(S17:No)、ステップS11以降の処理を再び実行する。一方、制御装置60は、成形完了したと判断した場合に(S17:Yes)、自動成形処理を終了する。 Next, the control device 60 determines whether or not a predetermined number of injection molded products have already been molded (i.e., whether or not molding is complete) (S17). If the control device 60 determines that molding is not complete (S17: No), it executes the processes from step S11 onwards again. On the other hand, if the control device 60 determines that molding is complete (S17: Yes), it ends the automatic molding process.

次に、図4~図6を参照して、サーボアンプ64に設定された制御パラメータをチューニング(最適化)する処理を説明する。図4は、チューニング指示処理のフローチャートである。図5は、パラメータ決定処理のフローチャートである。図6は、サーボモータの理想的な挙動(破線)と現実の挙動(実線)との関係を示す図である。 Next, the process of tuning (optimizing) the control parameters set in the servo amplifier 64 will be described with reference to Figures 4 to 6. Figure 4 is a flowchart of the tuning instruction process. Figure 5 is a flowchart of the parameter determination process. Figure 6 is a diagram showing the relationship between the ideal behavior (dashed line) and the actual behavior (solid line) of the servo motor.

チューニング指示処理は、チューニングの対象となるサーボモータを、オペレータに指定させる処理である。制御装置60は、例えば、自動成形処理の実行中において、表示入力装置67に表示された[チューニング]ボタンが押下された場合に、図4に示すチューニング指示処理を実行する。 The tuning instruction process is a process that allows the operator to specify the servo motor to be tuned. For example, when the [Tune] button displayed on the display input device 67 is pressed during execution of the automatic molding process, the control device 60 executes the tuning instruction process shown in FIG. 4.

次に、制御装置60は、[全チューニング]ボタンと、[指定チューニング]ボタンとを表示入力装置67に表示させ、いずれか一方が押下されるまで以降の処理の実行を待機する(S22)。[全チューニング]ボタンは、射出成形機10に搭載された複数のサーボモータ全てのチューニングを指示(全チューニング指示)するためのボタンである。[指定チューニング]ボタンは、射出成形機10に搭載された複数のサーボモータのうちの一部のチューニングを指示(指定チューニング指示)するためのボタンである。 Next, the control device 60 displays the [All Tuning] button and the [Specified Tuning] button on the display/input device 67, and waits to execute subsequent processing until either one of them is pressed (S22). The [All Tuning] button is a button for instructing tuning of all of the multiple servo motors mounted on the injection molding machine 10 (all tuning instruction). The [Specified Tuning] button is a button for instructing tuning of some of the multiple servo motors mounted on the injection molding machine 10 (specified tuning instruction).

そして、制御装置60は、[全チューニング]ボタンが押下された場合(S22:全)、全てのサーボモータに対して、図5に示すパラメータ決定処理を実行する(S23)。一方、制御装置60は、[指定チューニング]ボタンが押下された場合(S22:指定)、表示入力装置67を通じて指定されたサーボモータのみに対して(S24)、図5に示すパラメータ決定処理を実行する(S25)。 When the [All Tuning] button is pressed (S22: All), the control device 60 executes the parameter determination process shown in FIG. 5 for all servo motors (S23). On the other hand, when the [Specified Tuning] button is pressed (S22: Specified), the control device 60 executes the parameter determination process shown in FIG. 5 for only the servo motor specified through the display input device 67 (S24) (S25).

より詳細には、制御装置60は、射出成形機10に搭載された複数のサーボモータそれぞれに対応するボタン(例えば、[型開閉モータ]ボタン、[射出モータ]ボタン、[計量モータ]ボタン、[エジェクタモータ]ボタン)を表示入力装置67に表示させ、オペレータに押下させる(S24)。また図示は省略するが、制御装置60は、チューニングするサーボモータの動作の種類(例えば、図3のS11~S13、S15、S16)を、オペレータに指定させてもよい。 More specifically, the control device 60 displays buttons corresponding to each of the multiple servo motors mounted on the injection molding machine 10 (e.g., a "mold opening/closing motor" button, an "injection motor" button, a "metering motor" button, and an "ejector motor" button) on the display/input device 67 and has the operator press these buttons (S24). Although not shown in the figures, the control device 60 may also have the operator specify the type of operation of the servo motor to be tuned (e.g., S11 to S13, S15, and S16 in FIG. 3).

パラメータ決定処理は、成形動作(図3のステップS11~S16)を繰り返し実行する過程で実行される。ここでは、ステップS22で[指定チューニング]ボタンが押下され、ステップS24で[射出モータ]ボタンが押下された場合において、スクリュー32を目標速度で前進させる際(S12)の応答周波数を決定する処理を説明する。 The parameter determination process is performed during the repeated execution of the molding operation (steps S11 to S16 in FIG. 3). Here, we will explain the process of determining the response frequency when the screw 32 is advanced at the target speed (S12) when the [Specified Tuning] button is pressed in step S22 and the [Injection Motor] button is pressed in step S24.

まず、制御装置60は、1回目(すなわち、N=1)の成形動作のステップS12において、目標速度を目標値としてサーボアンプ64に与えて、サーボアンプ64に射出モータ37を動作させる(S31)。なお、サーボアンプ64は、ステップS31において、制御パラメータ(比例制御ゲイン、応答周波数)の初期値で射出モータ37をフィードバック制御する。 First, in step S12 of the first molding operation (i.e., N=1), the control device 60 provides the servo amplifier 64 with a target speed as a target value, and causes the servo amplifier 64 to operate the injection motor 37 (S31). In step S31, the servo amplifier 64 feedback controls the injection motor 37 with the initial values of the control parameters (proportional control gain, response frequency).

ここで、図6に破線で示す射出モータ37の理想的な挙動(制御装置60から与えられた目標値)は、前進速度が目標速度まで上昇する立上り区間と、前進速度が目標速度で一定する定常区間と、前進速度が目標速度から0に向かって下降する立下り区間とを含む。しかしながら、図6に実線で示す射出モータ37の現実の挙動(センサで検出した実測値)は、理想的な挙動と乖離している。 Here, the ideal behavior of the injection motor 37 (target value given by the control device 60) shown by the dashed line in Figure 6 includes a rise section where the forward speed increases to the target speed, a steady section where the forward speed is constant at the target speed, and a fall section where the forward speed decreases from the target speed toward zero. However, the actual behavior of the injection motor 37 shown by the solid line in Figure 6 (actual measured value detected by the sensor) deviates from the ideal behavior.

そのため、サーボアンプ64は、図6の実線を破線に近づけるために、フィードバック制御を実行する。しかしながら、フィードバック制御の応答性が低いと、図6の左上図のように、実線と破線との乖離が大きいままである。一方、フィードバック制御の応答性が高すぎると、図6の右下図のように、射出モータ37の現実の速度が目標速度を挟んで激しく上下する(以下、このような挙動を「発振する」と表記する)。 Therefore, the servo amplifier 64 executes feedback control to bring the solid line in FIG. 6 closer to the dashed line. However, if the responsiveness of the feedback control is low, the deviation between the solid line and the dashed line remains large, as shown in the upper left diagram of FIG. 6. On the other hand, if the responsiveness of the feedback control is too high, the actual speed of the injection motor 37 will fluctuate wildly around the target speed, as shown in the lower right diagram of FIG. 6 (hereinafter, this type of behavior will be referred to as "oscillating").

そこで、制御装置60は、サーボアンプ64が射出モータ37を動作させている間、ロータリエンコーダ65から出力されるパルス信号に基づいて、射出モータ37の現実の速度(実測値)が発振しているか否かを判定する(S32)。 Then, while the servo amplifier 64 is operating the injection motor 37, the control device 60 determines whether the actual speed (actual measured value) of the injection motor 37 is oscillating based on the pulse signal output from the rotary encoder 65 (S32).

次に、制御装置60は、1回目の成形動作で発振している判定した場合に(S32:Yes)、ステップS33~S37の処理を実行する。まず、制御装置60は、変数Nに1を加算する(S33)。次に、制御装置60は、現在の応答周波数より小さい応答周波数を、新たな応答周波数としてサーボアンプ64に設定する(S34)。 Next, if the control device 60 determines that oscillation occurred during the first molding operation (S32: Yes), it executes the processes of steps S33 to S37. First, the control device 60 adds 1 to the variable N (S33). Next, the control device 60 sets a response frequency that is smaller than the current response frequency as a new response frequency in the servo amplifier 64 (S34).

すなわち、制御装置60は、ステップS34において、フィードバック制御の応答性を減じる向きに応答周波数を変更する。一例として、制御装置60は、現在の応答周波数から固定値を減じて、新たな応答周波数を決定してもよい。他の例として、制御装置60は、現在の応答周波数に固定値(<1)を乗じて、新たな応答周波数を決定してもよい。 That is, in step S34, the control device 60 changes the response frequency in a direction that reduces the responsiveness of the feedback control. As one example, the control device 60 may determine a new response frequency by subtracting a fixed value from the current response frequency. As another example, the control device 60 may determine a new response frequency by multiplying the current response frequency by a fixed value (<1).

次に、制御装置60は、ステップS13~S16、S11の処理を実行して、再びステップS12に戻ってくるまで、パラメータ決定処理の実行を待機する。そして、制御装置60は、N回目の成形動作のステップS12において、射出モータ37を再び動作させる(S35)。ステップS35の処理は、制御パラメータが変更されている点を除いて、ステップS31と共通する。すなわち、サーボアンプ64は、ステップS35において、直前のステップS34で変更された応答周波数に従って、射出モータ37をフィードバック制御する。 The control device 60 then executes steps S13 to S16 and S11, and waits to execute the parameter determination process until returning to step S12 again. Then, in step S12 of the Nth molding operation, the control device 60 operates the injection motor 37 again (S35). The process of step S35 is the same as step S31, except that the control parameters have been changed. That is, in step S35, the servo amplifier 64 feedback-controls the injection motor 37 according to the response frequency changed in the previous step S34.

次に、制御装置60は、N回目の成形動作で、射出モータ37の現実の速度(実測値)が発振しているか否かを判定する(S36)。ステップS36の処理は、ステップS32と共通する。そして、制御装置60は、N回目の成形動作で発振していると判定した場合(S36:Yes)、ステップS33以降の処理を再び実行する。一方、制御装置60は、N回目の成形動作で発振していないと判定した場合(S36:No)、N回目の成形動作で用いた応答周波数を、(N+1)回目以降の成形動作で用いる応答周波数に決定する(S37)。 Next, the control device 60 determines whether or not the actual speed (actual measured value) of the injection motor 37 is oscillating during the Nth molding operation (S36). The process of step S36 is the same as step S32. If the control device 60 determines that oscillation is occurring during the Nth molding operation (S36: Yes), it executes the processes from step S33 onwards again. On the other hand, if the control device 60 determines that oscillation is not occurring during the Nth molding operation (S36: No), it determines the response frequency used during the Nth molding operation as the response frequency to be used during the (N+1)th and subsequent molding operations (S37).

すなわち、制御装置60は、1回目の成形動作で実測値が発振した場合(S32:Yes)、発振が収まるまで(S36:No)、応答性を減じる向きに制御パラメータを徐々に変更しながら成形動作を繰り返し実行する(S34、S35)。これにより、図6の右上図ように、実測値の発振がなくなって、目標値により近い実測値となる。そして、制御装置60は、発振が収まったタイミングの制御パラメータを、(N+1)回目以降の成形動作で用いる制御パラメータに決定する(S37)。そして、制御装置60は、パラメータ決定処理を終了する。 That is, if the actual measurement value oscillates during the first molding operation (S32: Yes), the control device 60 repeats the molding operation while gradually changing the control parameters in a direction that reduces responsiveness until the oscillation subsides (S36: No) (S34, S35). As a result, as shown in the upper right diagram of FIG. 6, the oscillation of the actual measurement value disappears and the actual measurement value becomes closer to the target value. The control device 60 then determines the control parameters at the timing when the oscillation subsides as the control parameters to be used in the (N+1)th molding operation and thereafter (S37). The control device 60 then ends the parameter determination process.

一方、制御装置60は、1回目の成形動作で発振していないと判定した場合に(S32:No)、ステップS38~S42の処理を実行する。まず、制御装置60は、変数Nに1を加算する(S38)。次に、制御装置60は、現在の応答周波数より大きい応答周波数を、新たな応答周波数としてサーボアンプ64に設定する(S39)。 On the other hand, if the control device 60 determines that oscillation did not occur during the first molding operation (S32: No), it executes the processes of steps S38 to S42. First, the control device 60 adds 1 to the variable N (S38). Next, the control device 60 sets a response frequency that is greater than the current response frequency as a new response frequency in the servo amplifier 64 (S39).

すなわち、制御装置60は、ステップS39において、フィードバック制御の応答性を高める向きに応答周波数を変更する。一例として、制御装置60は、現在の応答周波数に固定値を加えて、新たな応答周波数を決定してもよい。他の例として、制御装置60は、現在の応答周波数に固定値(>1)を乗じて、新たな応答周波数を決定してもよい。 That is, in step S39, the control device 60 changes the response frequency in a direction that increases the responsiveness of the feedback control. As one example, the control device 60 may add a fixed value to the current response frequency to determine the new response frequency. As another example, the control device 60 may multiply the current response frequency by a fixed value (>1) to determine the new response frequency.

次に、制御装置60は、ステップS13~S16、S11の処理を実行して、再びステップS12に戻ってくるまで、パラメータ決定処理の実行を待機する。そして、制御装置60は、N回目の成形動作のステップS12において、射出モータ37を再び動作させる(S40)。ステップS40の処理は、制御パラメータが変更されている点を除いて、ステップS31と共通する。すなわち、サーボアンプ64は、ステップS40において、直前のステップS39で変更された応答周波数に従って、射出モータ37をフィードバック制御する。 The control device 60 then executes steps S13 to S16 and S11, and waits to execute the parameter determination process until returning to step S12 again. Then, in step S12 of the Nth molding operation, the control device 60 operates the injection motor 37 again (S40). The process of step S40 is the same as step S31, except that the control parameters have been changed. That is, in step S40, the servo amplifier 64 feedback-controls the injection motor 37 according to the response frequency changed in the previous step S39.

次に、制御装置60は、N回目の成形動作で、射出モータ37の現実の速度(実測値)が発振しているか否かを判定する(S41)。ステップS41の処理は、ステップS32と共通する。そして、制御装置60は、N回目の成形動作で発振していないと判定した場合(S41:No)、ステップS38以降の処理を再び実行する。一方、制御装置60は、N回目の成形動作で発振していると判定した場合(S41:Yes)、(N-1)回目の成形動作で用いた応答周波数を、(N+1)回目以降の成形動作で用いる応答周波数に決定する(S42)。 Next, the control device 60 determines whether or not the actual speed (actual measured value) of the injection motor 37 is oscillating during the Nth molding operation (S41). The process of step S41 is the same as step S32. If the control device 60 determines that the injection motor 37 is not oscillating during the Nth molding operation (S41: No), it executes the processes from step S38 onwards again. On the other hand, if the control device 60 determines that the injection motor 37 is oscillating during the Nth molding operation (S41: Yes), it determines the response frequency used during the (N-1)th molding operation as the response frequency to be used during the (N+1)th molding operation and thereafter (S42).

すなわち、制御装置60は、1回目の成形動作で実測値が発振しない場合(S32:No)、発振が発生するまで(S41:Yes)、応答性を高める向きに制御パラメータを徐々に変更しながら成形動作を繰り返し実行する(S39、S40)。これにより、図6の右上図ように、目標値により近い実測値となる。そして、制御装置60は、発振が発生する直前の制御パラメータを、(N+1)回目以降の成形動作で用いる制御パラメータに決定する(S42)。そして、制御装置60は、パラメータ決定処理を終了する。 In other words, if the actual measurement value does not oscillate in the first molding operation (S32: No), the control device 60 repeats the molding operation while gradually changing the control parameters to improve responsiveness until oscillation occurs (S41: Yes) (S39, S40). This results in the actual measurement value being closer to the target value, as shown in the upper right diagram of FIG. 6. The control device 60 then determines the control parameters immediately before oscillation occurs as the control parameters to be used in the (N+1)th and subsequent molding operations (S42). The control device 60 then ends the parameter determination process.

そして、制御装置60は、N回目の成形動作で制御パラメータを決定した(すなわち、パラメータ決定処理が終了した)後も、成形動作を継続する。但し、(N+1)回目以降の成形動作では、パラメータ制御処理が実行されず、ステップS37、S42で決定された制御パラメータが用いられる。なお、Nは2以上の整数であって、パラメータ決定処理を実行する度に変化する値である。 The control device 60 continues the molding operation even after the control parameters have been determined for the Nth molding operation (i.e., the parameter determination process has ended). However, for the (N+1)th and subsequent molding operations, the parameter control process is not performed, and the control parameters determined in steps S37 and S42 are used. Note that N is an integer equal to or greater than 2, and is a value that changes each time the parameter determination process is performed.

上記の実施形態によれば、例えば、以下の作用効果を奏する。 The above embodiment provides the following advantages, for example:

上記の実施形態によれば、発振が起きない範囲で最も応答性の高い制御パラメータを得ることができる。その結果、成形材料の種類、射出成形品の形状(厚み等)が変化しても、フィードバック制御の応答性を適正値に設定することができる。 According to the above embodiment, it is possible to obtain the most responsive control parameters within the range where oscillation does not occur. As a result, even if the type of molding material or the shape (thickness, etc.) of the injection molded product changes, the responsiveness of the feedback control can be set to an appropriate value.

また、上記の実施形態によれば、スクリュー32の前進速度の発振の有無に応じて、射出工程における応答周波数を調整したので、適正な速度で成形材料をキャビティ内に射出することができる。その結果、射出成形品の品質を維持することができる。 In addition, according to the above embodiment, the response frequency in the injection process is adjusted depending on whether or not the forward speed of the screw 32 oscillates, so the molding material can be injected into the cavity at an appropriate speed. As a result, the quality of the injection molded product can be maintained.

なお、パラメータ決定処理でチューニングするのは、射出工程(S12)における応答周波数に限定されない。すなわち、射出工程(S12)でチューニングする制御パラメータは、応答周波数に限定されず、比例制御ゲインであってもよい。 Note that the tuning in the parameter determination process is not limited to the response frequency in the injection process (S12). In other words, the control parameter tuned in the injection process (S12) is not limited to the response frequency, and may be the proportional control gain.

他の例として、制御装置60は、保圧処理(S13)において、スクリュー32に目標圧力を負荷するのに適した比例制御ゲインを決定してもよい。この場合、制御装置60は、図5のステップS31、S35、S40において、目標圧力を目標値としてサーボアンプ64に与えて、射出モータ37を動作させればよい。また、制御装置60は、ステップS32、S36、S41において、ロードセル66で検出された圧力が発振しているか否かを判定すればよい。また、制御装置60は、ステップS34において比例制御ゲインとして例えばPゲインを減少させ、ステップS39においてPゲインを増加させればよい。但し、圧力制御(S14)でチューニングする制御パラメータは、比例制御ゲインに限定されず、応答周波数であってもよい。 As another example, the control device 60 may determine a proportional control gain suitable for applying a target pressure to the screw 32 in the pressure holding process (S13). In this case, the control device 60 may provide the target pressure as a target value to the servo amplifier 64 in steps S31, S35, and S40 of FIG. 5 to operate the injection motor 37. The control device 60 may also determine whether the pressure detected by the load cell 66 is oscillating in steps S32, S36, and S41. The control device 60 may also reduce, for example, the P gain as the proportional control gain in step S34, and increase the P gain in step S39. However, the control parameter tuned in the pressure control (S14) is not limited to the proportional control gain, and may be the response frequency.

他の例として、制御装置60は、型締工程(S11)において、金型21を型締するのに適した制御パラメータを決定してもよい。他の例として、制御装置60は、計量工程(S15)において、成形材料を計量するのに適した制御パラメータを決定してもよい。他の例として、制御装置60は、型開工程(S16)において、金型21を型開するのに適した制御パラメータ、或いは射出成形品を突き出すのに適した制御パラメータを決定してもよい。さらに他の例として、制御装置は、射出成形機10に搭載された他のサーボモータの制御パラメータを最適化してもよい。 As another example, the control device 60 may determine control parameters suitable for clamping the mold 21 in the mold clamping process (S11). As another example, the control device 60 may determine control parameters suitable for weighing the molding material in the weighing process (S15). As another example, the control device 60 may determine control parameters suitable for opening the mold 21 or control parameters suitable for ejecting the injection molded product in the mold opening process (S16). As yet another example, the control device may optimize control parameters of other servo motors mounted on the injection molding machine 10.

また、上記の実施形態によれば、定常区間で発振の有無を判定するので、立上り区間及び立下り区間で発振の有無を判定する場合と比較して、発振の有無を適切に判定することができる。その結果、制御パラメータを最適値に近づけることが可能となる。 In addition, according to the above embodiment, since the presence or absence of oscillation is determined in the steady section, the presence or absence of oscillation can be determined more appropriately than when the presence or absence of oscillation is determined in the rising section and the falling section. As a result, it is possible to bring the control parameters closer to the optimal values.

また、上記の実施形態によれば、指定チューニング指示と、全チューニング指示とをオペレータに選択させることができる。そして、ステップS25では、オペレータが指定したサーボモータの動作のみが最適化される。一方、ステップS23では、射出成形機10に搭載された全てのサーボモータの動作が最適化される。この場合、制御装置60は、繰り返し実行するステップS11~S16それぞれにおいて、制御パラメータの最適化を並列して実行すればよい。 Furthermore, according to the above embodiment, the operator can select between a specified tuning instruction and a full tuning instruction. Then, in step S25, only the operation of the servo motor specified by the operator is optimized. On the other hand, in step S23, the operation of all servo motors mounted on the injection molding machine 10 is optimized. In this case, the control device 60 can perform optimization of the control parameters in parallel in each of the repeatedly executed steps S11 to S16.

さらに、パラメータ決定処理を実行するのは、自動成形処理中に限定されない。他の例として、制御装置60は、1つの成形品を成形する処理(すなわち、ステップS11~S16を1回だけ実行する間)において、サーボモータがサーボON状態のときに、パラメータ決定処理を実行してもよい。つまり、制御装置60は、それぞれのサーボモータが位置決めをしているときの制御パラメータを最適化することもできる。 Furthermore, the parameter determination process is not limited to being executed during the automatic molding process. As another example, the control device 60 may execute the parameter determination process when the servo motors are in the servo ON state during the process of molding one molded product (i.e., while steps S11 to S16 are executed only once). In other words, the control device 60 can also optimize the control parameters when each servo motor is positioning.

より詳細には、ステップS13でスクリュー32が振動していることに気づいたオペレータが、表示入力装置67を通じてパラメータ決定処理の実行を指示してもよい。この場合、図5のステップS31~S37の処理が実行される。 More specifically, when the operator notices that the screw 32 is vibrating in step S13, he or she may instruct the execution of the parameter determination process via the display/input device 67. In this case, the processes of steps S31 to S37 in FIG. 5 are executed.

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 The above-described embodiments are illustrative examples of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention to these embodiments. Those skilled in the art can implement the present invention in various other forms without departing from the spirit of the present invention.

10…射出成形機、20…型締装置、21…金型、22…固定側金型、23…固定ダイプレート、24…可動側金型、25…可動ダイプレート、26…トグルリンク機構、27…タイバー、28…型開閉モータ、30…射出装置、31…加熱シリンダ、32…スクリュー,33…ホッパ,34…ホッパブロック,35…スクリュー通路,36…ノズル,37…射出モータ、38…計量モータ、40…エジェクタ装置、41…エジェクタモータ、60…制御装置、61…CPU、62…ROM、63…RAM、64…サーボアンプ、65…ロータリエンコーダ、66…ロードセル、67…表示入力装置(入力装置) 10... injection molding machine, 20... mold clamping device, 21... mold, 22... fixed side mold, 23... fixed die plate, 24... movable side mold, 25... movable die plate, 26... toggle link mechanism, 27... tie bar, 28... mold opening and closing motor, 30... injection device, 31... heating cylinder, 32... screw, 33... hopper, 34... hopper block, 35... screw passage, 36... nozzle, 37... injection motor, 38... metering motor, 40... ejector device, 41... ejector motor, 60... control device, 61... CPU, 62... ROM, 63... RAM, 64... servo amplifier, 65... rotary encoder, 66... load cell, 67... display input device (input device)

Claims (6)

金型の開閉及び型締を行う型締装置と、型締された前記金型のキャビティ内に計量された成形材料を射出する射出装置と、型開された前記金型から成形品を突き出すエジェクタ装置と、前記型締装置、前記射出装置、及び前記エジェクタ装置を制御して成形品を成形する成形動作を繰り返し実行する制御装置とを備える成形機において、
前記型締装置、前記射出装置、及び前記エジェクタ装置それぞれは、
サーボモータと、
前記サーボモータの動作によって変化する物理量の実測値を検出するセンサと、
前記制御装置から取得した目標値と、前記センサで検出した前記実測値との差が0に近づくように、制御パラメータに従って前記サーボモータに供給する電力を増減させるフィードバック制御を実行するサーボアンプとを備え、
前記制御装置は、
前記成形動作において、前記サーボアンプに前記目標値を与えて前記サーボモータを動作させて、前記センサで検出した前記実測値が発振しているか否かを判定し、
前記実測値が発振していると判定した場合に、前記目標値に対する応答性を減じる向きに前記制御パラメータを変更して、再び前記成形動作を実行し、
1回目の前記成形動作で前記実測値が発振し、且つN(Nは2以上の整数)回目の前記成形動作で前記実測値が発振しなかった場合に、N回目の前記成形動作で用いた前記制御パラメータで、(N+1)回目以降の前記成形動作を実行することを特徴とする成形機。
A molding machine comprising a mold clamping device which opens and closes a mold and clamps the mold, an injection device which injects a measured amount of molding material into a cavity of the clamped mold, an ejector device which ejects a molded product from the opened mold, and a control device which controls the mold clamping device, the injection device, and the ejector device to repeatedly perform a molding operation for molding a molded product,
Each of the mold clamping device, the injection device, and the ejector device is
A servo motor;
a sensor for detecting an actual value of a physical quantity that changes due to the operation of the servo motor;
a servo amplifier that executes feedback control to increase or decrease the power supplied to the servo motor in accordance with a control parameter so that a difference between a target value acquired from the control device and the actual value detected by the sensor approaches zero;
The control device includes:
In the molding operation, the target value is given to the servo amplifier to operate the servo motor, and it is determined whether or not the actual measurement value detected by the sensor oscillates;
When it is determined that the actual measurement value is oscillating, the control parameter is changed in a direction to reduce responsiveness to the target value, and the molding operation is performed again.
A molding machine characterized in that, when the actual measured value oscillates during a first molding operation and does not oscillate during an Nth (N is an integer equal to or greater than 2)th molding operation, the molding operation from (N+1) onwards is performed using the control parameters used in the Nth molding operation.
前記制御装置は、
前記実測値が発振していないと判定した場合に、前記応答性を高める向きに前記制御パラメータを変更して、再び前記成形動作を実行し、
1回目の前記成形動作で前記実測値が発振せず、且つN(Nは2以上の整数)回目の前記成形動作で前記実測値が発振した場合に、(N-1)回目の前記動作で用いた前記制御パラメータで、(N+1)回目以降の前記成形動作を実行することを特徴とする請求項1に記載の成形機。
The control device includes:
When it is determined that the actual measurement value does not oscillate, the control parameter is changed in a direction to increase the responsiveness, and the molding operation is performed again.
The molding machine described in claim 1, characterized in that if the actual measured value does not oscillate during the first molding operation and oscillates during the Nth (N is an integer greater than or equal to 2)th molding operation, the molding operation from the (N+1)th operation onwards is performed using the control parameters used in the (N-1)th operation.
前記射出装置は、前記サーボモータの駆動力が伝達されて、前記キャビティに連通する加熱シリンダ内を進退するスクリューを備え、
前記センサは、前記スクリューの前進速度を、物理量の前記実測値として検出し、
前記制御装置は、予め定められた目標速度で前記スクリューを前進させて、前記加熱シリンダ内に計量された成形材料を、前記キャビティ内に射出する射出工程において、
前記目標速度を前記目標値として前記サーボアンプに与えて、前記スクリューを前進させ、
前記センサで検出された前記スクリューの前進速度の発振の有無に応じて、前記制御パラメータを変更することを特徴とする請求項1または2に記載の成形機。
the injection device includes a screw that moves back and forth within a heating cylinder that communicates with the cavity by transmitting a driving force of the servo motor;
The sensor detects a forward speed of the screw as the actual measured value of a physical quantity,
In the injection step of advancing the screw at a predetermined target speed to inject the molding material measured in the heating cylinder into the cavity, the control device
The target speed is provided as the target value to the servo amplifier to advance the screw;
3. The molding machine according to claim 1, wherein the control parameter is changed depending on whether or not the forward speed of the screw oscillates, as detected by the sensor.
前記センサは、前記スクリューに負荷される圧力を、物理量の前記実測値として検出し、
前記制御装置は、前記射出工程で前記キャビティ内に射出した成形材料を、予め定められた目標圧力で前記スクリューに押圧させる保圧工程において、
前記目標圧力を前記目標値として前記サーボアンプに与えて、前記スクリューに成形材料を押圧させ、
前記センサで検出された圧力の発振の有無に応じて、前記制御パラメータを変更することを特徴とする請求項3に記載の成形機。
The sensor detects a pressure applied to the screw as the actual measured value of a physical quantity,
The control device controls the screw to press the molding material injected into the cavity in the injection process at a predetermined target pressure in a pressure holding process.
The target pressure is applied to the servo amplifier as the target value to cause the screw to press the molding material;
4. The molding machine according to claim 3, wherein the control parameters are changed depending on the presence or absence of oscillation of the pressure detected by the sensor.
前記動作は、前記物理量が前記目標値に向かって上昇する立上り区間と、前記物理量が前記目標値から下降する立下り区間と、前記立上り区間及び前記立下り区間の間の定常区間とを含み、
前記制御装置は、前記定常区間における前記実測値が発振しているか否かを判定することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の成形機。
the operation includes a rising section in which the physical quantity rises toward the target value, a falling section in which the physical quantity falls from the target value, and a steady section between the rising section and the falling section,
5. The molding machine according to claim 1, wherein the control device determines whether the actual measurement value in the steady-state section is oscillating.
前記成形機に搭載された複数の前記サーボモータ全てのチューニングを指示する全チューニング指示、及び複数の前記サーボモータのうちの一部のチューニングを指示する指定チューニング指示を受け付ける入力装置を備え、
前記制御装置は、
前記入力装置を通じて前記全チューニング指示を受け付けた場合に、複数の前記サーボモータの全ての前記制御パラメータを調整し、
前記入力装置を通じて前記指定チューニング指示を受け付けた場合に、前記入力装置を通じて指定された前記サーボモータのみの前記制御パラメータを調整することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の成形機。
an input device that receives a total tuning instruction for instructing tuning of all of the plurality of servo motors mounted on the molding machine and a designated tuning instruction for instructing tuning of a part of the plurality of servo motors,
The control device includes:
adjusting all of the control parameters of the plurality of servo motors when the full tuning instruction is received through the input device;
The molding machine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that, when the designated tuning instruction is received through the input device, the control parameters of only the servo motor designated through the input device are adjusted.
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