JP3253387B2 - 射出成形機のフィードバック制御方法および射出成形機 - Google Patents
射出成形機のフィードバック制御方法および射出成形機Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機のフィード
バック制御方法および射出成形機に係り、特に、射出行
程（射出・充填行程たる１次射出行程と保圧行程とから
なる行程）等における速度／圧力のフィードバック制御
技術に関するものである。
バック制御方法および射出成形機に係り、特に、射出行
程（射出・充填行程たる１次射出行程と保圧行程とから
なる行程）等における速度／圧力のフィードバック制御
技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機においては、射出速度及び射
出圧力の制御条件は良品を成形する上での重要なファク
ターであり、この射出速度や射出圧力をフィードバック
制御するようにした射出成形機は各種提案されている。
出圧力の制御条件は良品を成形する上での重要なファク
ターであり、この射出速度や射出圧力をフィードバック
制御するようにした射出成形機は各種提案されている。
【０００３】そして、従来のフィードバック制御を行う
射出成形機では、一般的に、溶融樹脂を金型のキャビテ
ィ内に射出・充填する１次射出行程においては、速度設
定値に速度実測値が近づくように射出速度のフィードバ
ック制御（射出速度を優先したフィードバック制御）を
行い、金型内の樹脂に保圧圧力を加える保圧行程におい
ては、圧力設定値に圧力実測値が近づくように射出圧力
のフィードバック制御（射出圧力を優先したフィードバ
ック制御）を行うようにしている。
射出成形機では、一般的に、溶融樹脂を金型のキャビテ
ィ内に射出・充填する１次射出行程においては、速度設
定値に速度実測値が近づくように射出速度のフィードバ
ック制御（射出速度を優先したフィードバック制御）を
行い、金型内の樹脂に保圧圧力を加える保圧行程におい
ては、圧力設定値に圧力実測値が近づくように射出圧力
のフィードバック制御（射出圧力を優先したフィードバ
ック制御）を行うようにしている。
【０００４】あるいは、１次射出行程や保圧行程におい
て、射出速度のフィードバック制御から射出圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは射出圧力のフィードバッ
ク制御から射出速度のフィードバック制御へと、任意に
切り替え可能となし、射出速度を優先したフィードバッ
ク制御と射出圧力を優先したフィードバック制御とを択
一的に自動選択させ、不測の要因による異常な圧力上昇
や速度上昇を可及的に抑止し得るようにしたフィードバ
ック制御手法をとる射出成形機も開発されつつある（こ
れについて、必要とあれば本願出願人が先に提案した特
願平４−２８３１２２号を参照されたい）。
て、射出速度のフィードバック制御から射出圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは射出圧力のフィードバッ
ク制御から射出速度のフィードバック制御へと、任意に
切り替え可能となし、射出速度を優先したフィードバッ
ク制御と射出圧力を優先したフィードバック制御とを択
一的に自動選択させ、不測の要因による異常な圧力上昇
や速度上昇を可及的に抑止し得るようにしたフィードバ
ック制御手法をとる射出成形機も開発されつつある（こ
れについて、必要とあれば本願出願人が先に提案した特
願平４−２８３１２２号を参照されたい）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに射出行程（１次射出と保圧行程）中に射出速度のフ
ィードバック制御と射出圧力のフィードバック制御を切
り替えると、速度フィードバック制御から圧力フィード
バック制御に切り替わる時、あるいは圧力フィードバッ
ク制御から速度フィードバック制御に切り替わる時に、
フィードバック制御の性質の異なるものへと切り替えす
るため、切り替わり目で不安定な状態（速度，圧力の落
ち込み現象やショック等）を生じ易いという問題があっ
た。
うに射出行程（１次射出と保圧行程）中に射出速度のフ
ィードバック制御と射出圧力のフィードバック制御を切
り替えると、速度フィードバック制御から圧力フィード
バック制御に切り替わる時、あるいは圧力フィードバッ
ク制御から速度フィードバック制御に切り替わる時に、
フィードバック制御の性質の異なるものへと切り替えす
るため、切り替わり目で不安定な状態（速度，圧力の落
ち込み現象やショック等）を生じ易いという問題があっ
た。
【０００６】図３は、１次射出行程をストローク軸に沿
った速度フィードバック制御で行ない、保圧切り替え点
で速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御
へ切り替えて、保圧行程を時間軸に沿った圧力フィード
バック制御で行なった場合の、速度実測値と圧力実測値
とを示すグラフ図である。同図に示すように、速度フィ
ードバック制御から圧力フィードバック制御へ切り替え
た直後の図中Ａ部において、圧力の落ち込み現象が生じ
ている。このようなフィードバック制御の切り替わり目
での落ち込みやショックと言った過渡的な不安定現象が
生じると（なめらかに実測値が変化せずギャップを生じ
て急激な変化を示すと）、折角フィードバック制御によ
って射出行程を実行させているにも拘らず、成形品不良
を招来する要因となり兼ねないという問題があった。
った速度フィードバック制御で行ない、保圧切り替え点
で速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御
へ切り替えて、保圧行程を時間軸に沿った圧力フィード
バック制御で行なった場合の、速度実測値と圧力実測値
とを示すグラフ図である。同図に示すように、速度フィ
ードバック制御から圧力フィードバック制御へ切り替え
た直後の図中Ａ部において、圧力の落ち込み現象が生じ
ている。このようなフィードバック制御の切り替わり目
での落ち込みやショックと言った過渡的な不安定現象が
生じると（なめらかに実測値が変化せずギャップを生じ
て急激な変化を示すと）、折角フィードバック制御によ
って射出行程を実行させているにも拘らず、成形品不良
を招来する要因となり兼ねないという問題があった。
【０００７】なお、速度フィードバック制御を行なって
いる期間においても、圧力フィードバック制御のための
制御出力値の演算処理を実行し、また、圧力フィードバ
ックを行なっている期間においても、速度フィードバッ
ク制御のための制御出力値の演算処理を実行し、フィー
ドバック制御が切り替わっても瞬時に対処可能とするこ
とも考えられる。しかしながらこの場合でも、精密制御
のために多用されるＰＩＤ（比例・積分・微分）動作に
基づくフィードバック制御を行なうと、「Ｉ」動作のた
めの積分演算は、切り替わり目で零からスタートする関
係から当初は積分を行なう定数の値が大きくなり過ぎて
しまい、「Ｉ」動作が乱れてフィードバック制御の切り
替わり目で過渡的な不安定現象が生じることは否めなか
った。
いる期間においても、圧力フィードバック制御のための
制御出力値の演算処理を実行し、また、圧力フィードバ
ックを行なっている期間においても、速度フィードバッ
ク制御のための制御出力値の演算処理を実行し、フィー
ドバック制御が切り替わっても瞬時に対処可能とするこ
とも考えられる。しかしながらこの場合でも、精密制御
のために多用されるＰＩＤ（比例・積分・微分）動作に
基づくフィードバック制御を行なうと、「Ｉ」動作のた
めの積分演算は、切り替わり目で零からスタートする関
係から当初は積分を行なう定数の値が大きくなり過ぎて
しまい、「Ｉ」動作が乱れてフィードバック制御の切り
替わり目で過渡的な不安定現象が生じることは否めなか
った。
【０００８】なおまた、射出成形機の射出フィードバッ
ク制御の場合は、ＰＩＤは使用していない場合も多い
が、ＰＩＤを使用しないフィードバック制御において
も、「Ｉ」に相当する積分要素が大きくなり、同じよう
な不安定現象が生じていた。
ク制御の場合は、ＰＩＤは使用していない場合も多い
が、ＰＩＤを使用しないフィードバック制御において
も、「Ｉ」に相当する積分要素が大きくなり、同じよう
な不安定現象が生じていた。
【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、速度フィードバック制御と圧
力フィードバック制御を択一的に切り替え選択する射出
成形機において、フィードバック制御の切り替わり目に
おいても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめら
かに速度や圧力が変化可能なフィードバック制御方法を
提供することにある。
その目的とするところは、速度フィードバック制御と圧
力フィードバック制御を択一的に切り替え選択する射出
成形機において、フィードバック制御の切り替わり目に
おいても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめら
かに速度や圧力が変化可能なフィードバック制御方法を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、速度及び圧力を測定し、測定した実測値
と設定値とを比較して実測値が設定値に近づくように、
速度のフィードバック制御または圧力のフィードバック
制御を行い、速度のフィードバック制御から圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは圧力のフィードバック制
御から速度のフィードバック制御へと任意に切り替え可
能とした射出成形機において、ＰＩＤ制御用の速度フィ
ードバック演算部とＰＩＤ制御用の圧力フィードバック
演算部とを有し、この両演算部の出力を切り替えて、速
度のフィードバック制御と圧力のフィードバック制御と
を切り替えると共に、切り替え前の一方のフィードバッ
ク演算部からの最終出力値に基づき、次のフィードバッ
ク制御で用いる他方のフィードバック演算部における偏
差の積分項の変数を求めて、これを他方のフィードバッ
ク演算部における偏差の積分項の変数の初期値としてセ
ットするように、される。
達成するため、速度及び圧力を測定し、測定した実測値
と設定値とを比較して実測値が設定値に近づくように、
速度のフィードバック制御または圧力のフィードバック
制御を行い、速度のフィードバック制御から圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは圧力のフィードバック制
御から速度のフィードバック制御へと任意に切り替え可
能とした射出成形機において、ＰＩＤ制御用の速度フィ
ードバック演算部とＰＩＤ制御用の圧力フィードバック
演算部とを有し、この両演算部の出力を切り替えて、速
度のフィードバック制御と圧力のフィードバック制御と
を切り替えると共に、切り替え前の一方のフィードバッ
ク演算部からの最終出力値に基づき、次のフィードバッ
ク制御で用いる他方のフィードバック演算部における偏
差の積分項の変数を求めて、これを他方のフィードバッ
ク演算部における偏差の積分項の変数の初期値としてセ
ットするように、される。
【００１１】
【作用】例えば射出行程を、速度フィードバック制御に
よって実行している状態から、圧力フィードバック制御
へ切り替えるように要求する指示がフィードバック制御
部へ到来すると、該フィードバック制御部は、速度フィ
ードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ1 を用
いて、圧力フィードバック制御値演算部による操作量値
ｕ2 →制御出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） の出力変換関数ｇ2( )の逆関数ｇ2~1( )を使って、次式
により ｕ2＝ｇ2~1(ｙ1) 圧力フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ2 を
求める。そして、次に圧力フィードバック制御値演算部
内のＰＩＤ演算部で用いる操作量値ｕ2 を算出するため
の次式
よって実行している状態から、圧力フィードバック制御
へ切り替えるように要求する指示がフィードバック制御
部へ到来すると、該フィードバック制御部は、速度フィ
ードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ1 を用
いて、圧力フィードバック制御値演算部による操作量値
ｕ2 →制御出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） の出力変換関数ｇ2( )の逆関数ｇ2~1( )を使って、次式
により ｕ2＝ｇ2~1(ｙ1) 圧力フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ2 を
求める。そして、次に圧力フィードバック制御値演算部
内のＰＩＤ演算部で用いる操作量値ｕ2 を算出するため
の次式
【００１２】
【数１】
【００１３】の中の∫ｅ2ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。
め、これを初期値とする。
【００１４】
【数２】
【００１５】上記の如くして求められた∫ｅ2ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、圧力フィードバック
制御値演算部が演算を行なうと、圧力フィードバック制
御値演算部から出力される当初の制御出力値ｙ2 は、速
度フィードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ
1 と同じ値になり、しかも、これ以後の圧力フィードバ
ック制御値演算部からの制御出力値ｙ2 はなめらかに変
化する。
分項の内部変数）の初期値を用い、圧力フィードバック
制御値演算部が演算を行なうと、圧力フィードバック制
御値演算部から出力される当初の制御出力値ｙ2 は、速
度フィードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ
1 と同じ値になり、しかも、これ以後の圧力フィードバ
ック制御値演算部からの制御出力値ｙ2 はなめらかに変
化する。
【００１６】また、射出行程を圧力フィードバック制御
によって実行している状態から速度フィードバック制御
へ切り替える際にも、上記と同様に、圧力フィードバッ
ク制御値演算部からの最終制御出力値ｙ2 を用いて、速
度フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ1 →制
御出力値ｙ1 の出力変換式 ｙ1＝ｇ1（ｕ1） の出力変換関数ｇ1( )の逆関数ｇ1~1( )を使って、次式
により ｕ1＝ｇ1~1(ｙ2) 速度フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ1 を
求める。そして、次に速度フィードバック制御値演算部
内のＰＩＤ演算部で用いる操作量値ｕ1 を算出するため
の次式
によって実行している状態から速度フィードバック制御
へ切り替える際にも、上記と同様に、圧力フィードバッ
ク制御値演算部からの最終制御出力値ｙ2 を用いて、速
度フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ1 →制
御出力値ｙ1 の出力変換式 ｙ1＝ｇ1（ｕ1） の出力変換関数ｇ1( )の逆関数ｇ1~1( )を使って、次式
により ｕ1＝ｇ1~1(ｙ2) 速度フィードバック制御値演算部による操作量値ｕ1 を
求める。そして、次に速度フィードバック制御値演算部
内のＰＩＤ演算部で用いる操作量値ｕ1 を算出するため
の次式
【００１７】
【数３】
【００１８】の中の∫ｅ1ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。
め、これを初期値とする。
【００１９】
【数４】
【００２０】上記の如くして求められた∫ｅ1ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、速度フィードバック
制御値演算部が演算を行なうと、速度フィードバック制
御値演算部から出力される当初の制御出力値ｙ1 は、圧
力フィードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ
2 と同じ値になり、しかも、これ以後の速度フィードバ
ック制御値演算部からの制御出力値ｙ1 はなめらかに変
化する。
分項の内部変数）の初期値を用い、速度フィードバック
制御値演算部が演算を行なうと、速度フィードバック制
御値演算部から出力される当初の制御出力値ｙ1 は、圧
力フィードバック制御値演算部からの最終制御出力値ｙ
2 と同じ値になり、しかも、これ以後の速度フィードバ
ック制御値演算部からの制御出力値ｙ1 はなめらかに変
化する。
【００２１】斯様にすることにより、速度→圧力、また
は圧力→速度のフィードバック制御の切り替わり目にお
いても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめらか
に速度や圧力が推移可能なフィードバック制御が実現で
きる。
は圧力→速度のフィードバック制御の切り替わり目にお
いても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめらか
に速度や圧力が推移可能なフィードバック制御が実現で
きる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図１および図２に
よって説明する。図１は本実施例に係る射出成形機のフ
ィードバック制御系の要部構成を示すブロック図、図２
は本実施例によるフィードバック制御切り替え手法を用
いた際の速度実測値と圧力実測値の１例を示すグラフ図
である。
よって説明する。図１は本実施例に係る射出成形機のフ
ィードバック制御系の要部構成を示すブロック図、図２
は本実施例によるフィードバック制御切り替え手法を用
いた際の速度実測値と圧力実測値の１例を示すグラフ図
である。
【００２３】図１において、１は射出速度のフィードバ
ック制御もしくは射出圧力のフィードバック制御を実行
する主体となる射出用のフィードバック制御部、２はバ
ルブドライバとして機能するＤ／Ａ変換器、３は射出用
油圧シリンダを含む射出用の油圧回路系に設けられた流
量制御弁、４は上記射出用油圧シリンダによって駆動さ
れる例えば公知のインラインスクリュータイプの射出メ
カニズムである。そして本実施例では、フィードバック
制御部１の出力をＤ／Ａ変換器２を介して流量制御弁３
に送出し、これによって射出用油圧シリンダに供給され
る圧油の流量（速度）をフィードバック制御するか、ま
たは、圧油の圧力をフィードバック制御するように構成
されている。
ック制御もしくは射出圧力のフィードバック制御を実行
する主体となる射出用のフィードバック制御部、２はバ
ルブドライバとして機能するＤ／Ａ変換器、３は射出用
油圧シリンダを含む射出用の油圧回路系に設けられた流
量制御弁、４は上記射出用油圧シリンダによって駆動さ
れる例えば公知のインラインスクリュータイプの射出メ
カニズムである。そして本実施例では、フィードバック
制御部１の出力をＤ／Ａ変換器２を介して流量制御弁３
に送出し、これによって射出用油圧シリンダに供給され
る圧油の流量（速度）をフィードバック制御するか、ま
たは、圧油の圧力をフィードバック制御するように構成
されている。
【００２４】上記フィードバック制御部１は、実際に
は、予め作成されたプログラムに基づき実行されるマイ
コン（マイクロコンピュータ）の処理によって具現化さ
れるものであるが、ここでは説明の便宜上、偏差検出部
１１，１２、ＰＩＤ演算部１３ａと出力変換部１３ｂと
をもつ速度フィードバック演算部（速度フィードバック
制御値演算部）１３、ＰＩＤ演算部１４ａと出力変換部
１４ｂとをもつ圧力フィードバック演算部（圧力フィー
ドバック制御値演算部）１４、フィードバック切り替え
スイッチ部１５等を具備したものとして、以下の説明を
行なう。
は、予め作成されたプログラムに基づき実行されるマイ
コン（マイクロコンピュータ）の処理によって具現化さ
れるものであるが、ここでは説明の便宜上、偏差検出部
１１，１２、ＰＩＤ演算部１３ａと出力変換部１３ｂと
をもつ速度フィードバック演算部（速度フィードバック
制御値演算部）１３、ＰＩＤ演算部１４ａと出力変換部
１４ｂとをもつ圧力フィードバック演算部（圧力フィー
ドバック制御値演算部）１４、フィードバック切り替え
スイッチ部１５等を具備したものとして、以下の説明を
行なう。
【００２５】上記偏差検出部１１には、ストローク軸
（距離軸）または時間軸に沿って設定された速度設定値
ＶO と、射出メカニズム４中の図示せぬストローク検出
センサの計測情報を演算処理して得られる速度実測値Ｖ
m とが、それぞれ適宜サンプリング周期で供給される。
偏差検出部１１では、この速度設定値ＶO と速度実測値
Ｖm とから両者ＶO ，Ｖm の差分を算出し、これを偏差
（速度の偏差）ｅ1 として速度フィードバック演算部１
３へ出力する。速度フィードバック演算部１３のＰＩＤ
演算部１３ａでは、入力された偏差ｅ1 を用いて、ＰＩ
Ｄ（比例・積分・微分）動作に基づくフィードバック制
御を行なうための演算処理、すなわち、次式による演算
処理を実行し、速度実測値Ｖm を速度設定値ＶO に一致
させるための操作量ｕ1 を算出する。なお次式におい
て、Ｐ1 ，Ｉ1 ，Ｄ1 はＰＩＤ定数である。
（距離軸）または時間軸に沿って設定された速度設定値
ＶO と、射出メカニズム４中の図示せぬストローク検出
センサの計測情報を演算処理して得られる速度実測値Ｖ
m とが、それぞれ適宜サンプリング周期で供給される。
偏差検出部１１では、この速度設定値ＶO と速度実測値
Ｖm とから両者ＶO ，Ｖm の差分を算出し、これを偏差
（速度の偏差）ｅ1 として速度フィードバック演算部１
３へ出力する。速度フィードバック演算部１３のＰＩＤ
演算部１３ａでは、入力された偏差ｅ1 を用いて、ＰＩ
Ｄ（比例・積分・微分）動作に基づくフィードバック制
御を行なうための演算処理、すなわち、次式による演算
処理を実行し、速度実測値Ｖm を速度設定値ＶO に一致
させるための操作量ｕ1 を算出する。なお次式におい
て、Ｐ1 ，Ｉ1 ，Ｄ1 はＰＩＤ定数である。
【００２６】
【数５】
【００２７】速度フィードバック演算部１３の出力変換
部１３ｂでは、ＰＩＤ演算部１３ａからの出力たる操作
量ｕ1 を、操作量値ｕ1 →制御出力値ｙ1 の出力変換式
ｙ1＝ｇ1（ｕ1）によって制御出力値ｙ1 として演算変
換処理して求め、これをフィードバック切り替えスイッ
チ部１５へ出力する。
部１３ｂでは、ＰＩＤ演算部１３ａからの出力たる操作
量ｕ1 を、操作量値ｕ1 →制御出力値ｙ1 の出力変換式
ｙ1＝ｇ1（ｕ1）によって制御出力値ｙ1 として演算変
換処理して求め、これをフィードバック切り替えスイッ
チ部１５へ出力する。
【００２８】また、前記偏差検出部１２には、時間軸ま
たはストローク軸に沿って設定された圧力設定値ＰO
と、射出メカニズム４中の図示せぬ圧力検出センサの計
測情報を適宜変換処理して得られる圧力実測値Ｐm と
が、それぞれ適宜サンプリング周期で供給される。偏差
検出部１２では、この圧力設定値ＰO と圧力実測値Ｐm
とから両者ＰO ，Ｐm の差分を算出し、これを偏差（速
度の偏差）ｅ2 として圧力フィードバック演算部１４へ
出力する。圧力フィードバック演算部１４のＰＩＤ演算
部１４ａでは、入力された偏差ｅ2 を用いて、ＰＩＤ
（比例・積分・微分）動作に基づくフィードバック制御
を行なうための演算処理、すなわち、次式による演算処
理を実行し、圧力実測値Ｐm を圧力設定値ＰO に一致さ
せるための操作量ｕ2 を算出する。なお次式において、
Ｐ2 ，Ｉ2 ，Ｄ2 はＰＩＤ定数である。
たはストローク軸に沿って設定された圧力設定値ＰO
と、射出メカニズム４中の図示せぬ圧力検出センサの計
測情報を適宜変換処理して得られる圧力実測値Ｐm と
が、それぞれ適宜サンプリング周期で供給される。偏差
検出部１２では、この圧力設定値ＰO と圧力実測値Ｐm
とから両者ＰO ，Ｐm の差分を算出し、これを偏差（速
度の偏差）ｅ2 として圧力フィードバック演算部１４へ
出力する。圧力フィードバック演算部１４のＰＩＤ演算
部１４ａでは、入力された偏差ｅ2 を用いて、ＰＩＤ
（比例・積分・微分）動作に基づくフィードバック制御
を行なうための演算処理、すなわち、次式による演算処
理を実行し、圧力実測値Ｐm を圧力設定値ＰO に一致さ
せるための操作量ｕ2 を算出する。なお次式において、
Ｐ2 ，Ｉ2 ，Ｄ2 はＰＩＤ定数である。
【００２９】
【数６】
【００３０】圧力フィードバック演算部１４の出力変換
部１４ｂでは、ＰＩＤ演算部１４ａからの出力たる操作
量ｕ2 を、操作量値ｕ2 →制御出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） によって制御出力値ｙ2 として演算変換処理して求め、
これをフィードバック切り替えスイッチ部１５へ出力す
る。
部１４ｂでは、ＰＩＤ演算部１４ａからの出力たる操作
量ｕ2 を、操作量値ｕ2 →制御出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） によって制御出力値ｙ2 として演算変換処理して求め、
これをフィードバック切り替えスイッチ部１５へ出力す
る。
【００３１】フィードバック切り替えスイッチ部１５で
は、図示せぬスイッチ切り替え制御信号によって、速度
フィードバック演算部１３からの制御出力値ｙ1 、もし
くは圧力フィードバック演算部１４からの制御出力値ｙ
2 の何れか一方を、択一的に前記Ｄ／Ａ変換器２へ出力
し、これによって図示せぬ上位制御部が速度フィードバ
ック制御を指示している際には、速度フィードバック演
算部１３からの制御出力値ｙ1 に基づく速度フィードバ
ック制御が実行され、また、図示せぬ上位制御部が圧力
フィードバック制御を指示している際には、圧力フィー
ドバック演算部１４からの制御出力値ｙ2 に基づく圧力
フィードバック制御が実行されるようになっている。な
お、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制
御への切り替え、あるいは圧力フィードバック制御から
速度フィードバック制御への切り替えタイミングは、本
実施例においては、基準位置からの射出ストロークや基
準時点からの時間に応じて予め設定されたものとしてあ
る。
は、図示せぬスイッチ切り替え制御信号によって、速度
フィードバック演算部１３からの制御出力値ｙ1 、もし
くは圧力フィードバック演算部１４からの制御出力値ｙ
2 の何れか一方を、択一的に前記Ｄ／Ａ変換器２へ出力
し、これによって図示せぬ上位制御部が速度フィードバ
ック制御を指示している際には、速度フィードバック演
算部１３からの制御出力値ｙ1 に基づく速度フィードバ
ック制御が実行され、また、図示せぬ上位制御部が圧力
フィードバック制御を指示している際には、圧力フィー
ドバック演算部１４からの制御出力値ｙ2 に基づく圧力
フィードバック制御が実行されるようになっている。な
お、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制
御への切り替え、あるいは圧力フィードバック制御から
速度フィードバック制御への切り替えタイミングは、本
実施例においては、基準位置からの射出ストロークや基
準時点からの時間に応じて予め設定されたものとしてあ
る。
【００３２】なお、この速度フィードバック制御から圧
力フィードバック制御への切り替え、あるいは圧力フィ
ードバック制御から速度フィードバック制御への切り替
えは、例えば本願出願人が先に提案した特願平４−２８
３１２２号において示したように、圧力実測値Ｐm と圧
力設定値ＰO との大小関係、並びに速度実測値Ｖm と速
度設定値ＶO との大小関係を常時比較し、１次射出行程
中にＰm ＜ＰO の状態からＰm ＞ＰO に移行したことが
検知されると、速度フィードバック制御から圧力フィー
ドバック制御に切り替え、また、１次射出行程中におい
て圧力フィードバック制御を行っている際に、Ｖm ＞Ｖ
O になったことが検知されると、再び速度フィードバッ
ク制御に切り換えるようになし、一方、保圧行程中にＶ
m ＜ＶOの状態からＶm ＞ＶO に移行したことが検知さ
れると、圧力フィードバック制御から速度フィードバッ
ク制御に切り換え、また、保圧行程中において速度フィ
ードバック制御を行っている際に、Ｐm ＞ＰO になった
ことが検知されると、再び圧力フィードバック制御に切
り換えるように、構成してもよい。
力フィードバック制御への切り替え、あるいは圧力フィ
ードバック制御から速度フィードバック制御への切り替
えは、例えば本願出願人が先に提案した特願平４−２８
３１２２号において示したように、圧力実測値Ｐm と圧
力設定値ＰO との大小関係、並びに速度実測値Ｖm と速
度設定値ＶO との大小関係を常時比較し、１次射出行程
中にＰm ＜ＰO の状態からＰm ＞ＰO に移行したことが
検知されると、速度フィードバック制御から圧力フィー
ドバック制御に切り替え、また、１次射出行程中におい
て圧力フィードバック制御を行っている際に、Ｖm ＞Ｖ
O になったことが検知されると、再び速度フィードバッ
ク制御に切り換えるようになし、一方、保圧行程中にＶ
m ＜ＶOの状態からＶm ＞ＶO に移行したことが検知さ
れると、圧力フィードバック制御から速度フィードバッ
ク制御に切り換え、また、保圧行程中において速度フィ
ードバック制御を行っている際に、Ｐm ＞ＰO になった
ことが検知されると、再び圧力フィードバック制御に切
り換えるように、構成してもよい。
【００３３】ここで、前記したフィードバック制御部１
で行われるフィードバック制御のための演算処理は、公
知のＰＩＤ（比例・積分・微分）動作に基づくフィード
バック制御を行なわせるためのもので、（Ｐ）動作で単
位ステップ入力に対し大きさＫ倍の出力とし、（Ｉ）動
作で単位ステップ入力に対し出力を積分作用によって直
線的に増減させたものとし、（Ｄ）動作で微分作用によ
り時間進みを生じさせ、これら（Ｐ），（Ｉ），（Ｄ）
動作を同時に行わせることにより、フィードバック制御
を行うようになっている。このようなＰＩＤ制御を行う
と、油圧の応答送れを見越した（カバーした）フィード
バック制御が可能となり、立上りが鋭すぎることによる
オーバーシュートや発振を可及的に抑止できる上、立上
りが鈍すぎることによる目標までの到達時間遅れを無く
すことができ、好適な立上り特性を得ることが可能とな
る。
で行われるフィードバック制御のための演算処理は、公
知のＰＩＤ（比例・積分・微分）動作に基づくフィード
バック制御を行なわせるためのもので、（Ｐ）動作で単
位ステップ入力に対し大きさＫ倍の出力とし、（Ｉ）動
作で単位ステップ入力に対し出力を積分作用によって直
線的に増減させたものとし、（Ｄ）動作で微分作用によ
り時間進みを生じさせ、これら（Ｐ），（Ｉ），（Ｄ）
動作を同時に行わせることにより、フィードバック制御
を行うようになっている。このようなＰＩＤ制御を行う
と、油圧の応答送れを見越した（カバーした）フィード
バック制御が可能となり、立上りが鋭すぎることによる
オーバーシュートや発振を可及的に抑止できる上、立上
りが鈍すぎることによる目標までの到達時間遅れを無く
すことができ、好適な立上り特性を得ることが可能とな
る。
【００３４】次に、速度フィードバック制御から圧力フ
ィードバック制御への切り替える際の動作、および圧力
フィードバック制御から速度フィードバック制御への切
り替える際の動作について説明する。
ィードバック制御への切り替える際の動作、および圧力
フィードバック制御から速度フィードバック制御への切
り替える際の動作について説明する。
【００３５】速度フィードバック制御を実行している際
に、フィードバック制御部１へ圧力フィードバック制御
への切り替え指令が到来すると、該フィードバック制御
部１は、前記速度フィードバック演算部１３からの最終
制御出力値ｙ1 を用いて、前記圧力フィードバック演算
部１４の出力変換部１４ｂにおける操作量値ｕ2 →制御
出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） の出力変換関数ｇ2( )の逆関数ｇ2~1( )を使って、次式
により ｕ2＝ｇ2~1(ｙ1) 前記圧力フィードバック演算部１４のＰＩＤ演算部１４
ａによる操作量値ｕ2 を求める。そして、次に圧力フィ
ードバック演算部１４のＰＩＤ演算部１４ａで用いる操
作量値ｕ2 を算出するための次式
に、フィードバック制御部１へ圧力フィードバック制御
への切り替え指令が到来すると、該フィードバック制御
部１は、前記速度フィードバック演算部１３からの最終
制御出力値ｙ1 を用いて、前記圧力フィードバック演算
部１４の出力変換部１４ｂにおける操作量値ｕ2 →制御
出力値ｙ2 の出力変換式 ｙ2＝ｇ2（ｕ2） の出力変換関数ｇ2( )の逆関数ｇ2~1( )を使って、次式
により ｕ2＝ｇ2~1(ｙ1) 前記圧力フィードバック演算部１４のＰＩＤ演算部１４
ａによる操作量値ｕ2 を求める。そして、次に圧力フィ
ードバック演算部１４のＰＩＤ演算部１４ａで用いる操
作量値ｕ2 を算出するための次式
【００３６】
【数７】
【００３７】の中の∫ｅ2ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。
め、これを初期値とする。
【００３８】
【数８】
【００３９】上記の如くして求められた∫ｅ2ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、圧力フィードバック
演算部１４が演算を行なうと、圧力フィードバック演算
部１４から出力される当初の制御出力値ｙ2 は、速度フ
ィードバック演算部１３からの最終制御出力値ｙ1 と同
じ値になり、しかも、これ以後の圧力フィードバック演
算部１４からの制御出力値ｙ2 はなめらかに変化する。
分項の内部変数）の初期値を用い、圧力フィードバック
演算部１４が演算を行なうと、圧力フィードバック演算
部１４から出力される当初の制御出力値ｙ2 は、速度フ
ィードバック演算部１３からの最終制御出力値ｙ1 と同
じ値になり、しかも、これ以後の圧力フィードバック演
算部１４からの制御出力値ｙ2 はなめらかに変化する。
【００４０】また、圧力フィードバック制御を実行して
いる際に、フィードバック制御部１へ速度フィードバッ
ク制御への切り替え指令が到来すると、圧力フィードバ
ック演算部１４からの最終制御出力値ｙ2 を用いて、速
度フィードバック演算部１３の出力変換部１３ｂにおけ
る操作量値ｕ1 →制御出力値ｙ1 の出力変換式 ｙ1＝ｇ1（ｕ1） の出力変換関数ｇ1( )の逆関数ｇ1~1( )を使って、次式
により ｕ1＝ｇ1~1(ｙ2) 速度フィードバック演算部１３のＰＩＤ演算部１３ａに
よる操作量値ｕ1 を求める。そして、次に速度フィード
バック演算部１３のＰＩＤ演算部１３ａで用いる操作量
値ｕ1 を算出するための次式
いる際に、フィードバック制御部１へ速度フィードバッ
ク制御への切り替え指令が到来すると、圧力フィードバ
ック演算部１４からの最終制御出力値ｙ2 を用いて、速
度フィードバック演算部１３の出力変換部１３ｂにおけ
る操作量値ｕ1 →制御出力値ｙ1 の出力変換式 ｙ1＝ｇ1（ｕ1） の出力変換関数ｇ1( )の逆関数ｇ1~1( )を使って、次式
により ｕ1＝ｇ1~1(ｙ2) 速度フィードバック演算部１３のＰＩＤ演算部１３ａに
よる操作量値ｕ1 を求める。そして、次に速度フィード
バック演算部１３のＰＩＤ演算部１３ａで用いる操作量
値ｕ1 を算出するための次式
【００４１】
【数９】
【００４２】の中の∫ｅ1ｄｔ の値を次式によって求
め、これを初期値とする。
め、これを初期値とする。
【００４３】
【数１０】
【００４４】上記の如くして求められた∫ｅ1ｄｔ （積
分項の内部変数）の初期値を用い、速度フィードバック
演算部１３が演算を行なうと、速度フィードバック演算
部１３から出力される当初の制御出力値ｙ1 は、圧力フ
ィードバック演算部１４からの最終制御出力値ｙ2 と同
じ値になり、しかも、これ以後の速度フィードバック演
算部１３からの制御出力値ｙ1 はなめらかに変化する。
分項の内部変数）の初期値を用い、速度フィードバック
演算部１３が演算を行なうと、速度フィードバック演算
部１３から出力される当初の制御出力値ｙ1 は、圧力フ
ィードバック演算部１４からの最終制御出力値ｙ2 と同
じ値になり、しかも、これ以後の速度フィードバック演
算部１３からの制御出力値ｙ1 はなめらかに変化する。
【００４５】斯様にすることにより、速度→圧力、また
は圧力→速度のフィードバック制御の切り替わり目にお
いても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめらか
に速度や圧力が推移可能なフィードバック制御が実現で
きる。
は圧力→速度のフィードバック制御の切り替わり目にお
いても過渡的な不安定現象が生じることなく、なめらか
に速度や圧力が推移可能なフィードバック制御が実現で
きる。
【００４６】図２は本実施例によるフィードバック制御
切り替え手法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１
例を示すグラフ図であり、前記した図３と同様に、１次
射出行程をストローク軸に沿った速度フィードバック制
御で行ない、保圧切り替え点で速度フィードバック制御
から圧力フィードバック制御へ切り替えて、保圧行程を
時間軸に沿った圧力フィードバック制御で行なった場合
の、速度実測値と圧力実測値とを示している。同図に示
すように、本発明を適用した場合には、速度フィードバ
ック制御から圧力フィードバック制御へ切り替えた直後
においても、圧力の落ち込みやショックと言った過渡的
な不安定現象が生じることはなく、なめらかな圧力カー
ブを描いている。
切り替え手法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１
例を示すグラフ図であり、前記した図３と同様に、１次
射出行程をストローク軸に沿った速度フィードバック制
御で行ない、保圧切り替え点で速度フィードバック制御
から圧力フィードバック制御へ切り替えて、保圧行程を
時間軸に沿った圧力フィードバック制御で行なった場合
の、速度実測値と圧力実測値とを示している。同図に示
すように、本発明を適用した場合には、速度フィードバ
ック制御から圧力フィードバック制御へ切り替えた直後
においても、圧力の落ち込みやショックと言った過渡的
な不安定現象が生じることはなく、なめらかな圧力カー
ブを描いている。
【００４７】なお、以上の実施例の説明では、ＰＩＤ動
作を行なうフィードバック制御について示したが、本発
明はＰＩＤを使用／不使用の如何にかかわず適用可能な
ものであり、ＰＩＤ動作を使用しないフィードバック制
御においても速度／圧力のフィードバック制御の切り替
わり目で、過渡的な不安定現象を生じることがないフィ
ードバック制御方法を提供できる。
作を行なうフィードバック制御について示したが、本発
明はＰＩＤを使用／不使用の如何にかかわず適用可能な
ものであり、ＰＩＤ動作を使用しないフィードバック制
御においても速度／圧力のフィードバック制御の切り替
わり目で、過渡的な不安定現象を生じることがないフィ
ードバック制御方法を提供できる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、速度フィ
ードバック制御と圧力フィードバック制御を択一的に切
り替え選択する射出成形機において、フィードバック制
御の切り替わり目においても過渡的な不安定現象が生じ
ることなく、なめらかに速度や圧力が推移可能なフィー
ドバック制御方法が提供でき、その価値は多大である。
ードバック制御と圧力フィードバック制御を択一的に切
り替え選択する射出成形機において、フィードバック制
御の切り替わり目においても過渡的な不安定現象が生じ
ることなく、なめらかに速度や圧力が推移可能なフィー
ドバック制御方法が提供でき、その価値は多大である。
【図１】本発明の１実施例に係る射出成形機のフィード
バック制御系の要部構成を示すブロック図である。
バック制御系の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の１実施例によるフィードバック制御切
り替え手法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１例
を示すグラフ図である。
り替え手法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１例
を示すグラフ図である。
【図３】従来技術によるフィードバック制御切り替え手
法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１例を示すグ
ラフ図である。
法を用いた際の速度実測値と圧力実測値の１例を示すグ
ラフ図である。
１ フィードバック制御部 ２ Ｄ／Ａ変換器 ３ 流量制御弁 ４ 射出メカニズム １１，１２ 偏差検出部 １３ 速度フィードバック演算部 １３ａ ＰＩＤ演算部 １３ｂ 出力変換部 １４ 圧力フィードバック演算部 １４ａ ＰＩＤ演算部 １４ｂ 出力変換部 １５ フィードバック切り替えスイッチ部１５
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｂ 7/02 Ｇ０５Ｂ 7/02 Ａ 11/36 11/36 Ｈ (56)参考文献 特開 平４−175135（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−198429（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−29818（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−63117（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−43021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/82 B22D 17/32
Claims (2)
- 【請求項１】 速度及び圧力を測定し、測定した実測値
と設定値とを比較して実測値が設定値に近づくように、
速度のフィードバック制御または圧力のフィードバック
制御を行い、速度のフィードバック制御から圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは圧力のフィードバック制
御から速度のフィードバック制御へと任意に切り替え可
能とした射出成形機において、ＰＩＤ制御用の速度フィードバック演算部とＰＩＤ制御
用の圧力フィードバック演算部とを有し、この両演算部
の出力を切り替えて、速度のフィードバック制御と圧力
のフィードバック制御とを切り替えると共に、切り替え
前の一方のフィードバック演算部からの最終出力値に基
づき、次のフィードバック制御で用いる他方のフィード
バック演算部における偏差の積分項の変数を求めて、こ
れを他方のフィードバック演算部における偏差の積分項
の変数の 初期値としてセットするようにしたことを特徴
とする射出成形機のフィードバック制御方法。 - 【請求項２】 速度及び圧力を測定し、測定した実測値
と設定値とを比較して実測値が設定値に近づくように、
速度のフィードバック制御または圧力のフィードバック
制御を行い、速度のフィードバック制御から圧力のフィ
ードバック制御へと、あるいは圧力のフィードバック制
御から速度のフィードバック制御へと任意に切り替え可
能とした射出成形機において、 ＰＩＤ制御用の速度フィードバック演算部とＰＩＤ制御
用の圧力フィードバック演算部とを有し、この両演算部
の出力を切り替えて、速度のフィードバック制御と圧力
のフィードバック制御とを切り替えると共に、切り替え
前の一方のフィードバック演算部からの最終出力値に基
づき、次のフィードバック制御で用いる他方のフィード
バック演算部における偏差の積分項の変数を求めて、こ
れを他方のフィードバック演算部における偏差の積分項
の変数の初期値としてセットする手段を持つことを特徴
とする射出成形機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34655892A JP3253387B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 射出成形機のフィードバック制御方法および射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34655892A JP3253387B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 射出成形機のフィードバック制御方法および射出成形機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06190889A JPH06190889A (ja) | 1994-07-12 |
| JP3253387B2 true JP3253387B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=18384243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34655892A Expired - Fee Related JP3253387B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 射出成形機のフィードバック制御方法および射出成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3253387B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0969013A (ja) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Fanuc Ltd | サーボモータを用いたサーボ系の制御モード切り換え方法 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34655892A patent/JP3253387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06190889A (ja) | 1994-07-12 |
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