专利摘要:

公开号:WO1986006318A1
申请号:PCT/JP1986/000212
申请日:1986-04-25
公开日:1986-11-06
发明作者:Noriaki Neko
申请人:Fanuc Ltd;
IPC主号:G05B19-00
专利说明:
[0001] 明 細 書
[0002] サー ポ モ ー タ で駆動 さ れる 射出成形機の
[0003] 駆動制御装置
[0004] 技 術 分 野
[0005] 本発明 は 、 射出成形機の駆動装置 に 関 し 、 特 に 、 射出 成形機の射出機構 、 ス ク リ ュ ー 回転機構、 型稀機構等の 駆動 源に サ ー ポ モ ー タ を用 い た 射出成形機 に お け る駆動 制御装置に 関 す る 。
[0006] 背 景 技 術
[0007] 従来の射出成形機は 油圧 に よ っ て 駆動 さ れ て お り 、 そ の駆動制御 は作動油の圧力 を制御 す る こ と に よ っ て 行わ れて い た 。 し か し 、 射出成形機の駆動 源に サー ポ モ ー タ を用 いる射出成形機も開発さ れて いる 。 こ のサ ー ポモ ー タ を用 い た 射出成形機に お い て は 、 制御装置か ら の移動 指令 に対 し 、 射出成形機の ス ク リ ユ ーゃ型締装置等の駆 動機構 が何 ら かの原因 に よ っ て 移動指令 ど お り 移動 し な い場合があ る 。 そ の よ う な と き駆動機構が制御不能 に な つ て し ま う こ と が あ る 。 ま た 、 サ ー ポ モ ー タ ひい て は駆 動機構の加速.動作時に オ ーバ ー シ ュ ー ト を起こ し 、 そ の 動作速度が 設定速度以上 に な る場合があ る 。
[0008] 発 明 の 開 示
[0009] 本発明の 目 的 はサー ポ モ ー タ で駆動 さ れる 、 ス ク リ ュ 一 , 型締装置等の駆動機構を有す る射出成形機 に おいて 、 制御装置 に よ る駆動機構の 制御が 不能 に な る こ と を防止 し 、 ま た 、 駆動機構が設定速度以上で作動 す る こ と を防 止す る こ と に あ る 。
[0010] 上記 目 的を達成す るた め 、 本発明 は 、 駆動源 と し て の サー ポ モ ー タ を、 制御装置か ら の移動指令 と 前記サー ポ モ ー タ の実際移動量 と の差を記憶す る エ ラ ー レジス タ を 含むサー ポ 回路の出力 に 応 じ て駆動 する よ う に し た 射出 成形機に おいて 、 読み出 し手段 に よ り 読み出 し た 前記 ェ ラ ー レ ジ ス タ の記憶値が所定値以 J に ある か否かを判別 手段に よ り 判別 し 、 前記読み出 し た記億値が前記所定値 以上であ る と 判別 さ れた と き前記制御装置か ら の前記移 動指令の送出 を停止手段に よ り 一 時停止さ せる よ う に し て い る 。
[0011] こ の よ う に 、 本発明 は 、 制御装置か ら の移動指令 に対 し 、 充分サー ポ モ ー タ が対応で き な く 、 移動指令 に サ一 ポモ ー タ 、 す なわ ち該サ一 ポ モ ー タ で駆動さ れる射出機 構ゃ型締機構等の駆動機構が追従 し て 動作 し ない と き 、 制御装置に よ るサー ポモ ー タ , 駆動機構の制御が不能 に な る前 に 一 時移動指令の 出力 を停止 さ せる よ う に し た か ら 、 射出成形機が制御不能 に な る こ と はない 。
[0012] 図面の簡単な説明
[0013] F I G . 1 は 、 本発明 の一実施例 に よ る射出成形機の 駆動制御装置の要部を示すプ ロ ッ ク 図 、 F I G . 2 は 、 F I G . 1 の射出用サー ポモ ー タ の モ ー タ 制御回路を詳 細 に示すプ ロ ッ ク 回路図で あ る 。
[0014] 発明 を実施す るた め の最良の形態 F I G . 1 は、 本発明の一実施例 に よ る射出成形機の 駆動制御装置を示 し 、 1 は C N G ( コ ン ピ ュ ー タ 内蔵の 数値制御装置 ) 等の制御装置で 、 中央処理装置 ( 以下 G P U と い う ) 2 、 射出成形機全体を制御す る制御プ ロ グラ ム を記憶する R O M 3 、 デ ー タ の一 時記億用 の R A M 4、 N Cプ ロ グラ ムや各種設定値等を記憶す る不揮発 性メ モ リ 5 、 M D i & C R T ( デ ィ スプ レ イ 付操作盤 ) 6及び入出力 回路 7を備え 、 各要素 2〜 7 はバ ス 8を介 し て接続 さ れ て い る 。 そ し て 、 入出力 回路 7 は 、 後述す るモ ー タ 制御 回路 1 0 , 1 1 , 1 2のサー ポ回路 1 3や 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 回路 1 4 , デ コ ー ダ 1 5 に 接続さ れて い る 。
[0015] 1 , M 2 , M 3 は夫々 射出機構を駆動 す るサ ー ポ モ ー タ 、 ス ク リ ュ ー を 回転駆動 さ せ る サ ー ポ モ ー タ 、 及び 型締機構を駆動す るサー ボ モ ー タ を示 し 、 サ ー ポ モ ー タ M 1 , M 2 , M 3 は夫々 モ ー タ 制御回路 1 0 , 1 1 , 1 2 に接続さ れて いる 。 な お 、 モ ー タ 制御 回路 1 1 , 1 2 は モ ー タ 制御 回路 1 0 と 周 じ 構成で 、 そ の 内 部構成 に っ き図示を省略 し て いる 。 なお P 1 , P 2 , P 3 はパ ルス エ ン コ ー ダで あ る 。
[0016] F I G . 2 は 、 モ ー タ 制御 回路 1 0を詳細 に 示 し 、 3 は従来か ら の公知 の サ ー ポ 回 路 と 略周 じ 構成の サ ー ポ回路で 、 異なる点 は 卜 ルク リ ミ ッ 卜 回路 1 4が加わ つ て い る点で あ る 。 該サ一 ポ 回路 1 3の動作に つ い て 概説 す る と 、 制御装置 " 1 ( F I G . Ί ) か ら の 、 単位時圜の 目 標移動 量を与えかつパルス列 で構成さ れる位置指令 a が移動指令 と し て エ ラ 一 レジス タ 2 1 に間欠的に 入力 さ れる と 、 サ ー ポ回路 1 3 は 、 こ の位置指令 a か ら パルス エ ンコ ー ダ P 1 で検出 し たサー ポ モ ー タ M 1 の移動量 b をエ ラ ー レ ジ ス タ で 減算 し 、 そ の差分 c ( a-b ) を 0 ノ A変換器 2 2で速度指令値 d と し て の アナ ロ グ量電圧 に 変換 す る 。 す なわ ち 、 サ ー ポ 回路 1 3 は 、 位 置指令 a と パルスエ ン コ ー ダ P 1 か ら のサー ポ モー タ M 1 の移動 量 と に 大き な差 c が あ る と 大き な値の速度指令値 d を 出力 し 、 両者の差が小さ く 、 すなわ ち 、 位置指令 a と移 動 蠆 b と が近づ く と小 さな値の速度指令 d を出力 す る 。 本サー ボ 回路 1 3で は応答性を良 く す る た め に 速度 フ ィ ー ドバ ッ ク が行わ れて お り 、 こ れ はパルス エ ン コ ー ダ P 1 か ら の信号 を F V変換器 2 3で電圧 V に 変換 し 、 サー ポ モ ー タ M 1 の実際の速度 に対応す る電圧 V を 上記速度 指令値 d か ら 減算 し 、 そ の差 、 す なわち指令速度 と 実速 度 V と の 誤差を誤差増幅器 2 4 で増幅 し て ト ルク 指令 e と し て 出力 す る 。
[0017] 上述の よ う に 、 本実施例で は ト ル ク リ ミ ツ 卜 回路 1 4 が設け ら れ て お り 、 一定値以上の 卜 ル ク 指令 e は 飽和 さ せ 、 一定値以上の 卜 ル ク指令 e は出力 し な い よ う に 出力 を制 限 し て いる 。 こ う し て 出力 さ れた 卜 ル ク 指令 e ' は サー ポモ ー タ M 1 の電機子に流す電流値 に対応す る電圧 と し て 出力 さ れる 。 こ の ト ル ク 指令 e ' に対 し さ ら に 応 答性を良 く す る た め 、 サー ポモ ー タ M 1 の電機子電流を 検出 する電流検出 器 2 7か らの電機子電流に対応す る電 圧 f が フ ィ ー ドパ ッ ク さ れ、 上記 ト ルク指令 e ' と 電機 子電流の フ ィ ー ドバ ッ ク 信号 f と の差を 誤差増幅器 2 5 で増幅 し 、 電力 増幅器 2 6で増幅 し て サー ポ モ ー タ を駆動 制御 し て い る 。
[0018] 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 回路 1 4 は制御装置 1 か ら の 卜 ル ク リ ミ ツ 卜 指令 g を D Z A変換器 2 8 で電流出力 と し て の ァ ナ ロ グ信号 に 変換 し 、 電流電圧変換器 2 9で 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 指令 g の値 に対応す る負電圧 — V r に 変換 し 、 ま た 符号変換器 3 0で符号変換を行 っ て 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 指令 g の値 に 対応 す る 正電圧 + V r を作 り 、 そ れぞれをダ イ オ ー ド D 1 , D 2 を介 し て バ ッ フ ァ 3 1 に 入力 し て い る 。 1 5 は エ ラ ー レ ジ ス タ 2 1 の値を解読す る た め の デ コ ー ダで 、 デ コ ー ダ出力 h ( = c ) を制御装置 1 に フ ィ ー ド パ ッ ク し て い る 。
[0019] 次に 、 本実施例の射出成形機 に お け る射 出装置駆動動 作を 説明 す る 。
[0020] 制御装置 1 か ら 前述 し た よ う に 、 位置指令 a す なわ ち 単位時間 の 目 標移動 量を与え るパルス列 が エ ラ ー レ ジ ス タ 2 Ί に 印加 さ れ、 レ ジ ス タ 2 1 が加算動作 し 、 サー ポ モ ー タ M 1 の移動 量 b を表わ すパルス エ ン コ ー ダ P 1 出 力 が印加 さ れる と 、 減算動作 し 、 こ の加減算結果す なわ ち エ ラ ー レ ジ ス タ 2 1 の 記憶値 に応 じ て 前述 し た よ う に し て サー ポ モ ー タ M 1 は駆動 さ れる 。 そ し て 、 誤差増幅 器 2 4 か ら の 卜 ル ク 指令 e が 減少又は増大 し 、 卜 ル ク リ ミ ツ 卜 値 一 V r 以下又 は + V r 以上 に な る と 、 卜 ル ク リ - 5 - ミ ツ 卜 回路 1 4 のダイ オ ー ド D 1 , D 2の対応す る も の が導通 する 。 ダイ オ ー ド D 1 , D 2導通時、 こ の ト ル ク 指令 e は こ の 卜 ルク リ ミ ヅ 卜 値 — V r , + V P に 制 眼さ れ、 サ ー ポ モ ー タ. M 1 は それ以上の ト ル ク を 出 す こ と が できない 。 こ れに よ つ て 、 例 え ば射出圧が設定圧以上 に 高 く な つ て 成形品の品質を悪 く す る こ と を 防止 し て い る 。
[0021] 一方、 制御装置 1 か ら の移動指令が入力 さ れた に あ か かわず 、 何 ら かの原因で サー ポ モ ー タ M 1 が そ の移動指 令 と し て の位置指令 a に 十分追従 し て駆動さ れなか っ た と き、 エ ラ ー レ ジス タ 2 1 に は大きな値が 記憶さ れる こ と と なる 。 こ の よ う に エラ ー レジ ス タ 2 1 の記億値が大 き く なる と 制御装置 1 は制御 不能 に 陥る こ と が あ る 。 そ のた め 、 読み出 し 手段 , 判別手段及び停止手段 と し て機 能する制御装置 1 の C P U は 、 デコ ーダ 1 5を介 し て こ のエラ ー レジ ス タ 2 1 の記憶値を繰返 し て 例 え ば所定周 期で 読取 り 、 該記憶値が 不揮発性メ モ リ 5 に 予め 設定 記 億さ れた第 Ί の所定値以上であ る か否かを両者を比較す る こ と に よ り 判別 し 、 該記憶値が サ 一 ポ モ ー タ M 1 が位 置揩令 a に 十分追従 し な く な つ た こ と を表わす第 1 の所 定値以上で あ る と判別 し た と き位置指令 a の送出を ス 卜 ヅ プ し 、 該エ ラ ー レジス タ 2 1 が第 1 の所定値以下の メ モ リ 5 に 予め 設定記億さ れ、 サー ポ モ ー タ M 1 が位置指 令 a に追従す る よ う に な っ た こ と を表わ す第 2の所定値 以下 に 減少 する ま で は位置指令 a を 出力 し ない よ う に す る 。 こ の指令送出禁止機能 は N C装置の有す る フ ィ ー ド ス 卜 ッ プ機能を用 い て 行わ れる 。
[0022] 例 えぱ、 サ ー ポ モ ー タ M 1 の 1 回 転に対 す るパルス 量 が 2 0 0 0 ( パルス Z回転 ) で あ り 、 該サー ポ モ ー タ M 1 の 最高速度が 1 2 0 0 ( 回転 分 ) で 、 サ ー ポ系で 決 ま る定数で あ るサー ポループゲイ ン を 1 8 0 0 ( 分 ) と する と 最高速度で の定常位置偏差値 E R R は 、
[0023] E R R - { 2000 ( パ ル ス / 回軺 ) X 1200 ( 回転 分 〉 )
[0024] / { 1800 ( ノ分 ) }
[0025] = 1333.3 ( ノ ルス 〉
[0026] と な る 。 そ し て 、 エ ラ ー レ ジ ス タ 2 1 の 記億値を 読取 る周期 の 1 周期 内 に お ける モ ー タ の最髙速度 に対す る パ ル ス分配量を上記定常位置偏差値 E R R に 加算 し た値を フ ィ ー ド ス ト ッ プ量 F S と す る 。 こ の フ ィ ー ドス ト ッ プ 量を 上記第 1 の所定値 と し 、 又、 第 2 の所定値も こ の値 と す れば、 上記例で エ ラ ー レ ジ ス タ 2 1 の記億値を読取 る周期をパルス分配周期 の 2 周期毎 と し 、 パルス分配周 期を 8 msecと す る と 、 フ ィ ー ド ス ト ッ プ量 F S は
[0027] F S = E R R + 2400000 ( パ ル ス //分 )
[0028] X 1/ 60 ( 分 / sec )
[0029] = E R R + 640 ( ノズ ル ス )
[0030] = 1973.3 ( パ ル ス )
[0031] と な り 、 フ ィ ー ス ト ッ プ量 F S 、 即 ち 上記第 1 , 第 2 の所定値は少 し余裕を と つ て 2 0 0 0 パルス位 に 設定 す る 。
[0032] そ の結果 、 パルス分配 、 加減速制御 を一 時的 に ス 卜 ッ プ し 、 2 0 0 0以下 に なる と パルス分配 と 加減速制御部 を再開 す る ちので あ る 。
[0033] なお 、 上記動作説明 は 、 射出駆動用 のサー ポ モ ー タ M 1 の モ ー タ 制御 回路 1 0に つ い て 説明 し た が 、 他の ス ク リ ュ ー 回転用 , 型締用 のサー ポ モ ー タ M 2 , M 3の モ ー タ 制御 回路 1 1 , 1 2 につ い て も同様で あ り 、 1 つ の サ ー ポモ ー タ が フ ィ ー ドス ト ッ プ状態 と な る と す ベて のサ ー ポ モ ー タ も フ ィ ー ド ス 卜 ッ プ状態 と な る 。
[0034] 以上の よ う に 、 制御装置 1 は 、 エ ラ ー レジス タ 2 1 に 第 1 の所定値 よ り 大きな値が蓄積 さ れた と き 、 換言す れ ' ばサー ポ モ ー タ M 1 〜!13が十分 に 指令 どお り 駆動 し な い と き は 、 制御装置 1 が制御不能 に な る 前 に パルス分配, 加減速制御 を一 時停止 し 、 位置指令 a の出力 を停止 し 、 そ の後エ ラ ー レ ジス タ 2 1 の 記億値が第 2の所定値以 " F に な っ た と き再びモ ー タ 制御 を 開始す る 。
[0035] ま た 、 サ ー ボ モ ー タ M 1 〜 M 3を急速に加速す る場合 も エ ラ ー レジ ス タ 2 1 に大きな値が記憶さ れる こ と とな る が 、 第 1 の所定値以上 に な る と 、 位置指令 a の送出 が 停止さ れる から 、 サー ポモ ー タ M 1 〜 M 3の 回転速度が 設定速度以上 に オ ー バ 一 シ ョ ー 卜 す る こ と は な く 、 射出 速度等の速度制御 に おいて設定速度以上 に射 出速度が増 大す る こ と は ない 。
[0036] なお 、 上記実施例で は 、 ト ルク リ ミ ッ 卜 回路 1 4を用 い て サ ー ポ モ ー タ M 〜! V13の 出力 ト ル ク を制 限 す る例 を示 し た が 、 本発明 の駆動制御装置は 、 こ の 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 回路 1 4 を有 し ない通常のサ ー ポ 回路を用 い て も構 成で き 、 こ の場合に も上述 し た 移動指令送出 停止作用 を 行え る 。 た だ し 、 サー ボ回路 に おい て 卜 ル ク指令 に 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 を かけ る と サ ー ポ モ ー タ M 1 〜 M 3 の 出力 卜 ルク が制 限さ れ 、 移動指令 に対 し 、 サー ポ モ ー タ M 1 〜 M 3 が充分 に 追従で きない 場合が よ り 頻繁 に 生 じ る か ら 、 卜 ルク リ ミ ッ 卜 回路 を有す る.タ イ プの射 出成形機の制御 に 本発明 を用 い る と よ り 効 果的 で あ る 。
权利要求:
Claims

請 求 の 範 囲
. 駆動 源 と し て の サー ポ モ ー タ を 、 制御装置か ら の移 動指令 と 前記サー ポ モ ー タ の実際移動量 と の差 を記憶 する エ ラ 一 レ ジ ス タ を 含むサー ポ回路の 出力 に応 じ て 駆動する よ う に し た射出成形機 に おい て 、 前記エラ ー レ ジ ス タ の 記憶値を読み出 す た め の 読み出 し 手段 と 、 該読み出.し た記億値が所定値以上で あ る か否かを判別 す る た め の判別 手段 と 、 該判別手段 に よ り 前記読み出 した記憶値が前記所定値以上で ある と 判別 さ れた と き 前記制御装置か ら の前記移動指令の送出を一 時停止さ せるた め の停止手段と を備える こ と を特徴 と す る射 出 成形機の駆動制御装置 。
. 前記読み出 し手段は前記エ ラ ー レ ジ ス タ の記億値を 橾 り 返 し て 読み出 し 、 前記判別 手段 は 、 前記読み出 し 手段に よ り 読み出 し た 記憶値が前記所定値以上で あ る と 判別 し た後に 読み出 さ れ た 前記エ ラ ー レ ジ ス タ の記 億値が 、 前記所定値 よ り 小さ い第 2 の所定値以下で あ る か否かを判別 し 、 前記停止手段 は 、 前記記億値が 前 記第 2 の所定値以下で ある と判別 さ れた と き前記移動 指令の送出停止を解除 す る 請求の範囲第 1 項記載の射 出成形機の駆動制御装置。
. 前記サー ボ回路 は、 前記制御装置か ら の 卜 ル ク リ ミ ッ 卜 指令 に応 じ て該サー ポ 回路出力 を制 限す るた め の ト ル ク り ミ ツ 卜 回路を 含む請求の 箱囲第 1 項 ま た は第 2 項記載の射出成形機の駆動制御装置。
. 前記所定値 は 、 前記サー ポ モ ー タ で前記移動指令 に 追従 し な く な つ た こ と を表わ す値に 設定 さ れる 請求の 範囲第 1 項ない し 第 3 項のいず れか に記載の射出成形 機の駆動制御装置。
. 前記第 2 の所定値 は 、 前記サ 一 ポモ ー タ が前記移動 指令 に追従 する よ う に な っ た こ と を表わ す値 に 設定 さ れる請求の範囲第 2 項記載の射 出成形機の駆動制御装
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法律状态:
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优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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JP60/88914||1985-04-26||DE8686902514A| DE3674349D1|1985-04-26|1986-04-25|Antriebregelungseinheit fuer von servomotoren angetriebene einspritzgiessvorrichtung.|
KR8670913A| KR900001933B1|1985-04-26|1986-04-25|서어보 모우터로 구동되는 사출 성형기의 구동 제어장치|
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