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発明の名称 射出成形機用制御装置の補正方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−246653(P2001−246653A)
公開日 平成13年9月11日(2001.9.11)
出願番号 特願2000−62227(P2000−62227)
出願日 平成12年3月7日(2000.3.7)
代理人 【識別番号】100088579
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 茂
【テーマコード(参考)】
4F206
【Fターム(参考)】
4F206 AP02 AR02 JA07 JD01 JL01 JP11 JQ11 
発明者 碓井 和男 / 両角 進
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 圧力検出器から検出される圧力検出値に対して補正する射出成形機用制御装置の補正方法において、成形動作時以外の期間に、スクリュを一回転以上回転させ、当該回転中に、一回転における前記圧力検出器から検出される圧力検出値の最小値と最大値間の中心値を求めるとともに、当該中心値を求めた後に圧力検出値が当該中心値になったら回転を停止させ、当該停止後に検出される圧力検出値に対して補正を行うことを特徴とする射出成形機用制御装置の補正方法。
【請求項2】 前記スクリュを一回転以上回転させる前に、当該スクリュを前進させることにより、加熱筒内の樹脂を排出し、この後、当該スクリュを所定距離後退させることを特徴とする請求項1記載の射出成形機用制御装置の補正方法。
【請求項3】 前記スクリュを所定距離後退させた後、当該スクリュを所定角度回転させ、この後、当該スクリュを一回転以上回転させることを特徴とする請求項2記載の射出成形機用制御装置の補正方法。
【請求項4】 前記圧力検出器は、ロードセルであることを特徴とする請求項1記載の射出成形機用制御装置の補正方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロードセル等の圧力検出器から検出される圧力検出値に対して補正を行う射出成形機用制御装置の補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、射出成形機用制御装置は、ロードセル等の圧力検出器から検出される圧力検出値と予め設定した圧力指令値に基づいて、射出圧力,背圧等の圧力に対するフィードバック制御を行う圧力制御系を備えている(特公平7−67720号公報等参照)。また、この種の制御装置では、圧力検出器(ロードセル)自身の特性のバラツキや取付部位における機構上の誤差等が存在するため、圧力検出器から検出される圧力検出値に対してゼロ調整を行っているが、外部環境や経年変化等により初期調整されたゼロ点はズレてしまうことも多く、通常、定期的又は必要に応じてゼロ調整(再調整)を行っている。
【0003】従来、このようなゼロ調整を行う方法としては、特許第2657352号公報で開示される方法が知られており、この方法によれば、電源投入に基づく初期化が終了した後の所定期間又は射出工程が終了した後の所定期間等の射出成形機の稼働中における圧力検出値が原理的にゼロになる期間に当該圧力検出値を求め、この圧力検出値に基づいて補正を行うもので、これにより、正確な補正(ゼロ調整)を行うことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来の方法は、圧力検出値が原理的にゼロになる期間に圧力検出値を検出するため、期間的には最適な条件が設定されるが、実際には、このような期間中であっても、スクリュの状態によって圧力検出値にバラつきを生じる問題がある。
【0005】即ち、スクリュに圧力が加わらない状態で回転させた場合、スクリュ及び加熱筒を含む機構上の誤差等により、圧力検出器から検出される圧力検出値Pdには、図2に示すように、周期的に変化する射出成形機毎に固有のリプルが重畳する。このため、従来の方法では、リプルに基づく誤差を回避することができず、補正する際の正確性及び安定性を確保するにも限界があった。なお、図2中、ts時点からta時点、ta時点からtb時点がスクリュの一回転を示す。
【0006】本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、圧力検出値を補正するに際し、常に、高度の正確性と安定性を確保できるようにした射出成形機用制御装置の補正方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明に係る射出成形機用制御装置1の補正方法は、圧力検出器3から検出される圧力検出値Pdに対して補正するに際し、成形動作時以外の期間に、スクリュ2を一回転以上回転させ、当該回転中に、一回転における圧力検出器3から検出される圧力検出値Pdの最小値Pddと最大値Pdu間の中心値Pdcを求めるとともに、一回転後に圧力検出値Pdが中心値Pdcになったら回転を停止させ、当該停止後に検出される圧力検出値Pdに対して補正を行うようにしたことを特徴とする。
【0008】この場合、好適な実施の態様により、スクリュ2を一回転以上回転させる前に、当該スクリュ2を前進させることにより加熱筒4内の樹脂を排出し、この後、スクリュ2を所定距離後退させるとともに、さらに、この後、当該スクリュ2を所定角度回転させることが望ましい。また、圧力検出器3には、ロードセル3sを適用できる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0010】まず、本実施例に係る補正方法を実施できる制御装置1を含む射出成形機Mの構成について、図3及び図4を参照して説明する。
【0011】図3に示す射出成形機Mは、型締装置を除いた射出装置Miのみを示す。射出装置Miは、離間した射出台11と駆動台12を備え、この射出台11の前面に加熱筒4の後端が支持される。加熱筒4は、前端に射出ノズル13を、また、後部に当該加熱筒4に成形材料を供給するホッパ14をそれぞれ備えるとともに、加熱筒4の内部にはスクリュ2を挿通させる。一方、射出台11と駆動台12間には四本のタイバー15…を架設し、このタイバー15…に、スライドブロック16をスライド自在に装填する。スライドブロック16の前端には、被動プーリ17を一体に有するロータリブロック18を回動自在に支持し、このロータリブロック18の中央にスクリュ2の後端を結合する。さらに、スライドブロック16の側面には、スクリュ回転用のサーボモータ19を取付け、このサーボモータ19の回転シャフトに固定した駆動プーリ20と被動プーリ17間に、無端タイミングベルト21を架け渡してスクリュ回転用の駆動機構を構成する。
【0012】また、スライドブロック16の後部には、ナット部23を同軸上一体に設けるとともに、駆動台12に回動自在に支持されたボールねじ部24の前側をナット部23に螺合させることにより、ボールねじ機構22を構成する。さらに、駆動台12から後方に突出したボールねじ部24の後端には、被動プーリ25を取付けるとともに、駆動台12に取付けた支持盤26には、スクリュ進退用のサーボモータ27を取付け、このサーボモータ27の回転シャフトに固定した駆動プーリ28と被動プーリ25間に、無端タイミングベルト29を架け渡してスクリュ進退用の駆動機構を構成する。
【0013】一方、1は制御装置であり、特に、圧力制御系Cpを抽出して示す。3sはスクリュ2に加わる圧力を検出するロードセル(圧力検出器3)であり、ロータリブロック18とスライドブロック16間に介在させる。そして、このロードセル3sは、スクリュ進退用のサーボモータ27を駆動制御するコントローラ30に接続する。
【0014】図4に、コントローラ30の具体的なブロック構成を示す。同図において、27は上述したサーボモータ、Mmはサーボモータ27により駆動するスクリュ2及びボールねじ機構22を含む射出機構を示す。サーボモータ27はサーボアンプ31の出力部に接続するとともに、サーボアンプ31の入力部は切換機能部32を介して圧力制御部33の出力部に接続する。一方、ロードセル3sはアンプ部34の入力部に接続するとともに、このアンプ部34の出力部は、補正部35及び演算部36の入力部にそれぞれ接続する。この補正部35及び演算部36の処理は、コントローラ30に備えるコンピュータ機能により実行される。また、補正部35の出力部は、圧力制御部33の入力部に接続する。この圧力制御部33には圧力指令部37から圧力指令値Pcが付与される。さらに、演算部36の出力部は、サーボアンプ31及び補正部35にそれぞれ接続する。なお、Cvは速度制御部40及び速度指令部41を含む速度制御系を示し、速度制御系Cvによる速度制御時には、切換機能部32が切換えられることにより、サーボアンプ31に速度制御部40が接続される。
【0015】次に、制御装置1を用いた本実施例に係る補正方法について、図2〜図4を参照しつつ図1に示すフローチャートに従って説明する。
【0016】まず、ゼロ点における圧力検出値Pdの検出は、成形動作時以外の期間に行なう。具体的には、所定の成形工程が終了した後、或いは射出成形機Mの稼働中における圧力検出値Pdが原理的にゼロになる期間において行うことができる。最初に、スクリュ2を前進させることにより、加熱筒4内に残留している樹脂を射出ノズル13から排出させる(ステップS1)。次いで、スクリュ2を若干後退させることにより、排出し切れていない樹脂による前方からの残留負荷を排除する(ステップS2)。また、スクリュ2を所定角度、例えば、半回転程度回転させることにより、ベアリング等の機構部品による周方向からの残留負荷を排除する(ステップS3)。以上の処理はゼロ点において圧力検出を行うための準備となる。
【0017】次いで、スクリュ2を一回転以上回転させる(ステップS4)。この場合、スクリュ2の回転は、前記ステップS3によるスクリュ2の回転後、停止させることなくそのまま継続させればよい。そして、回転中に、スクリュ2に加わる圧力をロードセル3sにより検出する。ロードセル3sにより検出された検出信号は、アンプ部34に付与され、アンプ部34からは、増幅され、かつノイズフィルタによりノイズが除去された圧力検出値Pdが得られる。この圧力検出値Pdは、補正部35と演算部36にそれぞれ付与される。
【0018】この際に検出される圧力検出値Pdは、図2に示すように、スクリュ2の回転方向位置により生ずるリプルによる誤差分となるため、演算部36は、検出された圧力検出値Pdを監視する(ステップS5)。そして、スクリュ2の一回転中における圧力検出値Pdの最小値Pddと最大値Pduを検出する。即ち、図2において、ts時点がステップS4に基づいて一回転以上回転させるための始点とすれば、演算部36は、ts時点から一回転後のta時点までの圧力検出値Pdを監視し、一回転後に、圧力検出値Pdにおける最小値Pddと最大値Pduを検出するとともに、最小値Pddと最大値Pduを検出したなら速やかに最小値Pddと最大値Pdu間の中心値Pdcを演算により求める(ステップS6,S7)。この場合、中心値Pdcとは、必ずしも最小値Pddと最大値Pduの中央を意味するものではなく、例えば、一定の割合で最小値Pdd又は最大値Pdu側に片寄っている場合も含まれる。
【0019】他方、スクリュ2は回転を継続させるとともに、演算部36は圧力検出値Pdを監視する。そして、検出された圧力検出値Pdが上述した中心値Pdcになったらスクリュ2の回転を停止させる(ステップS8,S9,S10)。図2の場合、圧力検出値Pdはta時点の経過後、t3時点で中心値Pdcになるため、t3時点でスクリュ2の回転を停止させる。スクリュ2の回転が停止したなら、スクリュ2に加わる圧力、即ち、圧力検出値Pdを検出する(ステップS11)。そして、検出した圧力検出値Pdに対して原点ズレが生じているか否かを判断する。
【0020】この際、圧力検出値Pdが初期値(ゼロ)となり、原点ズレが生じていない場合、ゼロ調整は不要となる(ステップS12)。これに対して、圧力検出値Pdが初期値以外の値になり、原点ズレが生じている場合は、圧力検出値Pdが初期値となるように、補正部35においてゼロ調整(補正)を行う(ステップS12,S13)。
【0021】このように、本実施例に係る補正方法によれば、成形動作時以外の期間に、スクリュ2を一回転以上回転させ、当該回転中に、一回転におけるロードセル3sから検出される圧力検出値Pdの最小値Pddと最大値Pdu間の中心値Pdcを求めるとともに、一回転後に圧力検出値Pdが中心値Pdcになったら回転を停止させ、当該停止後に検出される圧力検出値Pdに対して補正するようにしたため、圧力検出値Pdを補正するに際し、常に、高度の正確性と安定性を確保できる。
【0022】なお、圧力制御系Cpの基本動作は次のようになる。即ち、圧力検出値Pdが圧力制御部33の入力部に付与されれば、圧力制御部33において、圧力指令部37から付与される圧力指令値Pcと圧力検出値Pdが比較演算され、その偏差が得られる。そして、圧力制御部33では、その偏差を相殺するための制御信号が生成され、当該制御信号がサーボモータ27は付与されることにより、圧力に対するフィードバック制御が行われる。
【0023】以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,形状,手法等において、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、実施例はゼロ調整する場合を例示したが、ゼロ調整以外の補正を行う場合にも同様に適用できる。また、実施例は、スクリュ2を一回転以上回転させる前に、当該スクリュ2を前進させることにより加熱筒4内の樹脂を排出し、この後、スクリュ2を所定距離後退させるとともに、さらに、この後、当該スクリュ2を所定角度回転させる処理を行なう場合を示したが、予め同様の処理がなされていたり処理後と同様の環境になってれば、必ずしも行なう必要はない。なお、圧力検出器3は、ロードセル3s以外の使用を排除するものではない。
【0024】
【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機用制御装置の補正方法は、成形動作時以外の期間に、スクリュを一回転以上回転させ、回転中に、一回転における圧力検出器から検出される圧力検出値の最小値と最大値間の中心値を求めるとともに、一回転後に圧力検出値が中心値になったら回転を停止させ、停止後に検出される圧力検出値に対して補正を行うようにしたため、圧力検出値を補正するに際し、常に、高度の正確性と安定性を確保できるという顕著な効果を奏する。




 

 


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