JPH04368832A - Mold protecting method in electrically-driven injection molder - Google Patents
Mold protecting method in electrically-driven injection molderInfo
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/84—Safety devices
- B29C45/844—Preventing damage caused by obstructions or foreign matter caught between mould halves during mould closing, e.g. moulded parts or runners
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、射出成形機の型締機
構がサーボモータで駆動される電動式射出成形機におけ
る金型保護方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold protection method for an electric injection molding machine in which the mold clamping mechanism of the injection molding machine is driven by a servo motor.
【0002】0002
【従来の技術】射出成形機における型締工程においては
、金型間に成形品等の異物が残留したまま型締を行うと
、金型を破損するおそれがあるため、金型がタッチする
位置より少し前の位置よりいわゆる金型保護区間を設け
て、この金型保護区間において、金型を移動させるサー
ボモータにトルクリミットをかけその出力トルクを制限
して、金型を低トルクで移動させ金型タッチさせるよう
にしていた(特開昭61−114834号公報、特開昭
63−286315号公報参照)。こうすることによっ
て、成形品の落下不備により金型間に成形品等の異物が
残留したままの状態で金型を移動させても、金型等に大
きな衝撃力を与えて金型及び成形品の破損を生じないよ
うにしていた。[Prior Art] In the mold clamping process of an injection molding machine, if the mold is clamped with foreign matter such as a molded product remaining between the molds, there is a risk of damaging the mold. A so-called mold protection zone is established at a slightly earlier position, and in this mold protection zone, a torque limit is applied to the servo motor that moves the mold, limiting its output torque, and the mold is moved with low torque. It was designed to touch the mold (see JP-A-61-114834 and JP-A-63-286315). By doing this, even if the mold is moved with foreign matter such as a molded product remaining between the molds due to a defective drop of the molded product, a large impact force will be applied to the mold, etc., and the mold and molded product will be damaged. This was done to prevent damage to the product.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】上記のようなサーボモ
ータを用いての金型保護では、通常、金型保護開始位置
に来たときタイマーをスタートさせて、タイムアップす
るまでにNC側から金型タッチ位置までの位置決め完了
が行なわれたかどうかを判断している。しかし、この方
法では異物が残留している金型を挟んだ後でもタイマー
がタイムアップするまでは弱いけれどもさらに型締力を
加えてしまうと共に、事象の発生から判断までに時間が
かかって即応性に欠ける。さらに、金型保護区間に至る
までの金型移動は高速に行い金型保護開始位置から低速
にして作業能率を高めようとしても、トルクリミットが
かけられている金型保護区間ではサーボモータの制動が
きかず、金型や該金型を固定している可動プラテンの慣
性のため、モータのトルクより該慣性が上回り、金型保
護開始点で速度が十分減速されないまま金型の衝突を招
くおそれもあった。[Problem to be Solved by the Invention] In mold protection using a servo motor as described above, a timer is normally started when the mold protection start position is reached, and the control is performed from the NC side until the time is up. It is determined whether positioning to the mold touch position has been completed. However, with this method, even after a mold with residual foreign matter is clamped, a weak but additional mold clamping force is applied until the timer times out, and it takes time to make a decision after the occurrence of an event, making it difficult to respond quickly. It lacks. Furthermore, even if you try to increase work efficiency by moving the mold at high speed up to the mold protection zone and then slowing it down from the mold protection start position, the servo motor will not brake in the mold protection zone where the torque limit is applied. Due to the inertia of the mold and the movable platen that fixes the mold, this inertia exceeds the torque of the motor, and there is a risk that the mold will collide without being sufficiently slowed down at the starting point of mold protection. there were.
【0004】そこで、本発明は、型締工程において成形
品等の異物が残留している金型を挟んだことを速やかに
検出し即座に金型の移動停止を行うことのできる金型保
護方法を提供することを目的とする。[0004] Therefore, the present invention provides a mold protection method that can promptly detect that a mold in which foreign matter such as a molded product remains is caught in the mold clamping process, and immediately stop the movement of the mold. The purpose is to provide
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、型締機構に係
るサーボ回路の速度ループに対し外乱推定オブザーバを
組み、該外乱推定オブザーバによって推定された外乱の
大きさが設定値以上になったとき、金型内に異物が残留
している状態で金型を駆動していると即座に検出するこ
とによって上記課題の解決を図ったものである。[Means for Solving the Problems] The present invention includes a disturbance estimation observer for the speed loop of a servo circuit related to a mold clamping mechanism, and when the magnitude of the disturbance estimated by the disturbance estimation observer exceeds a set value. The above-mentioned problem is solved by immediately detecting when the mold is being driven with foreign matter remaining in the mold.
【0006】[0006]
【作用】外乱推定オブザーバを組めば、外乱トルクを推
定することができる。そこで、型閉じ工程において異物
が残留した金型を挟んだときに発生するトルク変動を外
乱トルクとみなし上記オブザーバで推定される外乱トル
クが設定値以上に達したときは、成形品の落下不備等に
より異物が残留している金型を型閉じ工程で挟んだとし
て、その金型の移動を即座に停止する。そして、上記設
定値の大きさを機構部の耐強度に合わせて設定しておけ
ば、金型または成形品を破損するトルクが発生する前に
、異物が残留している金型を型閉じ工程で挟んだことを
検出することができる。[Operation] If a disturbance estimation observer is set up, the disturbance torque can be estimated. Therefore, the torque fluctuation that occurs when a mold with residual foreign matter is sandwiched in the mold closing process is regarded as disturbance torque, and when the disturbance torque estimated by the above observer reaches a set value or more, it is considered that the molded product is not falling properly. If a mold with residual foreign matter is caught in the mold closing process, the movement of the mold is immediately stopped. If the above setting value is set according to the strength of the mechanical part, the mold with residual foreign matter can be removed during the mold closing process before torque that would damage the mold or molded product is generated. It is possible to detect that the object is caught between the two.
【0007】[0007]
【実施例】図2は、位置に対し比例(P)制御を行い、
速度に対し比例,積分(PI)制御を行う射出成形機の
型締用サーボモータについてのサーボモータ制御系のブ
ロック線図であり、伝達関数10のKP は位置ループ
におけるポジションゲイン、伝達関数12は速度ループ
における伝達関数で、K1 は積分定数、K2 は比例
定数である。また、伝達関数14,16はモータの伝達
関数で、Ktはトルク定数、Jはイナーシャであり、伝
達関数18は速度θ′を積分して位置θを算出する伝達
関数である。また、TL は外乱トルクである。[Example] Figure 2 shows proportional (P) control for position.
This is a block diagram of a servo motor control system for a mold clamping servo motor of an injection molding machine that performs proportional and integral (PI) control on speed, where KP of transfer function 10 is the position gain in the position loop, and transfer function 12 is In the transfer function in the velocity loop, K1 is an integral constant and K2 is a proportional constant. Further, transfer functions 14 and 16 are motor transfer functions, Kt is a torque constant, J is inertia, and transfer function 18 is a transfer function that calculates position θ by integrating speed θ'. Further, TL is the disturbance torque.
【0008】位置指令値θrから現在位置θのフィード
バック値を減算し、その差の位置偏差ε(=θr−θ)
にポジションゲインKP を乗じ、速度指令値Vc を
求め、該速度指令値Vc と実速度θ′との差(速度偏
差)によってPI制御を行ってトルク指令値としての電
流指令値Iを求め、該電流指令値Iによりモータを駆動
する。するとモータは速度θ′で回転し、この速度θ′
を積分して現在位置θが求められる。The feedback value of the current position θ is subtracted from the position command value θr, and the difference in position deviation ε (=θr−θ)
is multiplied by the position gain KP to obtain the speed command value Vc, perform PI control using the difference (speed deviation) between the speed command value Vc and the actual speed θ', and obtain the current command value I as the torque command value. The motor is driven by the current command value I. Then, the motor rotates at a speed θ′, and this speed θ′
The current position θ can be found by integrating.
【0009】この図2に示すサーボ系に対して外乱推定
オブザーバを組む。図3は、サーボモータにおけるオブ
ザーバ対象のモデルのブロック図で、符号14は図2に
示すサーボモータのトルク定数Ktの伝達関数、16a
は図2における伝達関数16を分割し、イナーシャJの
伝達関数16aと積分項16bに分けたものである。こ
の図3において、Iは入力としてのトルク指令、θ′,
TL は状態変数としての速度,外乱トルクを意味する
。A disturbance estimation observer is assembled for the servo system shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram of a model for an observer in a servo motor, and reference numeral 14 denotes a transfer function of the torque constant Kt of the servo motor shown in FIG. 2, and 16a
The transfer function 16 in FIG. 2 is divided into a transfer function 16a of inertia J and an integral term 16b. In this FIG. 3, I is a torque command as an input, θ',
TL means speed and disturbance torque as state variables.
【0010】この図3のモデルにおいて、状態変数θ′
,TL に対する状態方程式は次のとおりになる。In the model of FIG. 3, the state variable θ'
, TL is as follows.
【0011】
θ″=(1/J)・TL +(K
t/J)・I ・・・・・(1)
TL ′=0 ・・・・・(2)
なお、上記(1)式においてθ″は加速度、(2)式
においてTL ′は外乱トルクの時間的変化度を意味す
るが、短い時間では外乱トルクTL には変化がないと
して上記(2)式のとおりTL ′=0と仮定している
。θ″=(1/J)・TL+(K
t/J)・I・・・・・・(1)
TL'=0...(2)
Note that in equation (1) above, θ'' means acceleration, and in equation (2), TL' means the degree of change in disturbance torque over time.However, in equation (2) above, assuming that there is no change in disturbance torque TL in a short time, It is assumed that TL'=0 as shown below.
【0012】上記(1)及び(2)式で示す方程式より
、オブザーバを組む一般的な手法により、速度θ′,外
乱TL を推定する同一次元オブザーバを組むと図1に
符号50で示すオブザーバとなる。この外乱推定オブザ
ーバ50の項52,53のK3,K4 は外乱推定オブ
ザーバのパラメータであり、項51は実際にサーボモー
タに出力されるトルク指令としての電流指令値Iに乗じ
るパラメータの値で、モータのトルク定数Ktをイナー
シャJで除した値である。54は積分項である。From the equations shown in equations (1) and (2) above, if the same-dimensional observers for estimating the velocity θ' and the disturbance TL are assembled using the general method of assembling observers, the observer indicated by reference numeral 50 in FIG. Become. K3 and K4 of terms 52 and 53 of this disturbance estimation observer 50 are parameters of the disturbance estimation observer, and term 51 is the value of a parameter multiplied by the current command value I as a torque command actually output to the servo motor. It is the value obtained by dividing the torque constant Kt by the inertia J. 54 is an integral term.
【0013】そしてこの図1のオブザーバ50の項53
の出力xがTL /Jとなる。このことを以下に説明す
る。
まず、[I・Kt +TL ]・[1/(J・S)
]=θ′ ・・・・・(3) [I・
(Kt /J)+(θ′−v)K3
+(θ′−v)K4 /S)]
(1/S)=v ・・・・(4)
(なお、vは積分項54の
出力で推定速度である) 上記(3)式より
I=(θ′・J・S−T
L )/Kt ・・・・・(5)
そこで(4)式に(5)式を代入し整理する
と、
(θ′・J・S−TL )/J
+(θ′−v)K3
+(θ′−v)(K4 /S)=v・S ・・・・・
(6) また、 S(θ′−v)+(θ′−v)・
K3
+(θ
′−v)(K4 /S)=TL /J ・・・・・・
(7) この(7)式より
(θ′−v)=(TL /J)・[1/(S+K3
+(K4 /S)]
・・・・・(8)上記(8)式より項53の出力xは
次の(9)式で示される。The term 53 of the observer 50 in FIG.
The output x becomes TL/J. This will be explained below. First, [I・Kt +TL]・[1/(J・S)
]=θ′・・・・・・(3) [I・
(Kt/J)+(θ'-v)K3
+(θ'-v)K4/S)]
(1/S)=v...(4)
(Note that v is the output of the integral term 54 and is the estimated speed.) From the above equation (3),
I=(θ′・J・S−T
L)/Kt...(5)
So, by substituting equation (5) into equation (4) and rearranging, we get
(θ'・J・S-TL)/J
+(θ'-v)K3
+(θ'-v)(K4/S)=v・S...
(6) Also, S(θ′-v)+(θ′-v)・
K3
+(θ
'-v)(K4/S)=TL/J...
(7) From this equation (7), (θ'-v)=(TL/J)・[1/(S+K3
+(K4/S)]
(8) From the above equation (8), the output x of term 53 is expressed by the following equation (9).
【0014】
x=(θ′−v)・(K4 /S)
=(TL /J)・[K4 (S2 +K3 ・S+
K4 )] ・・・・・(9)そこで、上記(9)式
において、パラメータK3 ,K4 を制御系が安定す
るように選択すると、x=TL /J ・・
・・・(10)となり、外乱トルクTL をイナーシャ
Jで除した値が推定される。[0014] x=(θ'-v)・(K4/S)
=(TL /J)・[K4 (S2 +K3 ・S+
K4 )] ... (9) Therefore, in the above equation (9), if the parameters K3 and K4 are selected so that the control system is stable, x = TL /J ...
...(10), and the value obtained by dividing the disturbance torque TL by the inertia J is estimated.
【0015】こうして、外乱推定オブザーバ50によっ
て得られた外乱TL に比例した値x(=TL /J)
に項60のパラメータJ・A(Jはイナーシャ,Aは単
位系を合わせるための定数)を乗じれば外乱トルクy=
TL が推定される。この推定外乱トルクy=TL と
異物が残留している金型を挟んだことを検出するために
設定された設定値Tsを比較器62で比較した結果、推
定外乱トルクyが大きければ、アラームを出力し速度ル
ープの積分器の値を「0」とすると共に以後の速度指令
Vcを「0」にして型締用のサーボモータを停止させる
。In this way, the value x (=TL /J) proportional to the disturbance TL obtained by the disturbance estimation observer 50
By multiplying by the parameter J・A of term 60 (J is inertia, A is a constant for matching the unit system), the disturbance torque y=
TL is estimated. The comparator 62 compares this estimated disturbance torque y=TL with the set value Ts set to detect the pinching of a mold with residual foreign matter, and if the estimated disturbance torque y is large, an alarm is activated. The value of the integrator of the speed loop is set to "0", and the subsequent speed command Vc is set to "0" to stop the mold clamping servo motor.
【0016】異物が残留している金型を挟んだことを検
出するために設定する上記設定値Tsは型締機構の静摩
擦よりも大きく、かつ、金型や成形品の破壊限界よりも
小さい値に設定する。これにより、型閉じ工程において
、金型や成形品が破壊される前に確実に異物が残留して
いる金型を挟んだことを検出し、モータを停止させるこ
とができる。[0016] The above-mentioned setting value Ts, which is set to detect the pinching of a mold with residual foreign matter, is a value that is larger than the static friction of the mold clamping mechanism and smaller than the breaking limit of the mold or molded product. Set to . Thereby, in the mold closing process, it is possible to reliably detect that a mold in which foreign matter remains is caught, and to stop the motor, before the mold or the molded product is destroyed.
【0017】本発明において使用するサーボモータの出
力トルク、速度、位置を制御するサーボ制御をマイクロ
プロセッサと制御プログラムによりソフト制御するよう
にしたデジタルサーボによる制御方式を図4によって示
す。FIG. 4 shows a digital servo control system in which the servo control for controlling the output torque, speed, and position of the servo motor used in the present invention is controlled by software using a microprocessor and a control program.
【0018】図4は本発明の一実施例の要部ブロック図
で、同図において符号1はスクリュー、2は固定プラテ
ン、3は可動プラテンで、上記固定プラテン2及び可動
プラテン3にはそれぞれ金型m1 ,m2 が取り付け
られている。上記可動プラテン3はサーボモータMによ
り図4中左右に移動させられるようになっている。4は
上記サーボモータMのモータ軸に取り付けらた位置・速
度検出器としてのパルスコーダである。5はシリンダで
ある。FIG. 4 is a block diagram of essential parts of an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 is a screw, 2 is a fixed platen, and 3 is a movable platen. Types m1 and m2 are attached. The movable platen 3 is adapted to be moved left and right in FIG. 4 by a servo motor M. 4 is a pulse coder attached to the motor shaft of the servo motor M as a position/speed detector. 5 is a cylinder.
【0019】さらに、20は射出成形機を制御するため
のNC装置で、該NC装置20はNC用CPU31,P
MC(プログラマブルマシンコントローラ)用CPU3
2を有し、NC用CPU31には制御プログラムを格納
したROM37,及び、データの一時記憶等に利用され
るRAM38がバス45で結合され、又、PMC用CP
U32にはシーケンスプログラムを格納したROM39
,データの一時記憶等に利用されるRAM40がバス4
5で結合されている。34はBACで、NCプログラム
や各種設定値を記憶しNC用CPU31及びPMC用C
PU32が共にアクセスできる共有RAM35,及び、
上記NC用CPU31,PMC用CPU32がバス45
で接続され、該BAC34で使用するバスを制御するよ
うになっている。又、該BAC34にはオペレータパネ
ルコントローラ41を介してCRT/MDI42が接続
されている。Further, 20 is an NC device for controlling the injection molding machine, and the NC device 20 is connected to an NC CPU 31, P
CPU3 for MC (programmable machine controller)
2, the NC CPU 31 is connected to a ROM 37 storing a control program and a RAM 38 used for temporary storage of data, etc., and is connected to the PMC CPU 31 by a bus 45.
U32 is a ROM39 that stores the sequence program.
, RAM 40 used for temporary storage of data, etc. is connected to bus 4.
They are joined by 5. 34 is BAC, which stores NC programs and various setting values, and is used by CPU 31 for NC and C for PMC.
A shared RAM 35 that can be accessed by both the PUs 32, and
The above NC CPU 31 and PMC CPU 32 are connected to the bus 45.
The BAC 34 controls the bus used by the BAC 34. Further, a CRT/MDI 42 is connected to the BAC 34 via an operator panel controller 41.
【0020】33は射出成形機の各軸のサーボモータの
出力トルク,速度,位置の制御、即ち、サーボ制御用の
CPUで、該CPU33にはバス45でデータの一時記
憶に利用するRAM43,入出力回路44及びサーボ制
御用の制御プログラム等を記憶するサーボ共有RAM3
6が接続され、該サーボ共有RAM36にはNC用CP
U31がバス接続されている。Reference numeral 33 denotes a CPU for controlling the output torque, speed, and position of the servo motor for each axis of the injection molding machine, that is, for servo control. Servo shared RAM 3 that stores the output circuit 44 and control programs for servo control, etc.
6 is connected, and the servo shared RAM 36 has an NC CP
U31 is connected to the bus.
【0021】上記入出力回路44にはドライバ(D/A
変換器を含む)7を介して電力増幅器6が接続され、該
電力増幅器6の出力で型締用サーボモータMを駆動する
ようになっている。また、入出力回路44には電力増幅
器6の出力、即ち、型締用サーボモータMの駆動電流を
A/D変換器9で変換した駆動電流値データと、パルス
コーダ4の出力とが入力されるようになっている。The input/output circuit 44 includes a driver (D/A
A power amplifier 6 is connected via a converter (including a converter) 7, and the output of the power amplifier 6 drives a mold clamping servo motor M. Further, the input/output circuit 44 receives the output of the power amplifier 6, that is, the drive current value data obtained by converting the drive current of the mold clamping servo motor M by the A/D converter 9, and the output of the pulse coder 4. It looks like this.
【0022】以上のような構成において、射出成形機を
稼動させると、NC装置20は、PMC用CPU32が
ROM39に格納されたシーケンスプログラムによりシ
ーケンス制御を行い、NC用CPU31が共有RAM3
5に格納されたNCプログラムによって、射出成形機の
各動作の制御を行い、各軸のサーボモータに対し移動指
令をサーボ共有RAM36に出力し記憶させる。サーボ
用CPU33は、この各軸毎の移動指令に対し、各軸毎
のサーボモータの位置制御,速度制御,トルク制御を行
うこととなる。例えば、型閉じ指令がサーボ共有RAM
36に入力されると、サーボ用CPU33は、この移動
指令値からパルスコーダ4からのフィードバックパルス
を減算し、位置偏差量εを求め、この位置偏差量にポジ
ションゲインKP を乗じて速度指令を求め、該速度指
令から、上記パルスコーダで検出されるサーボモータM
の現在速度を減じて速度偏差を求め、速度ループ処理を
行って、サーボモータMへの電流指令値を求め、この電
流指令値とA/D変換器9,入出力回路44を介して入
力される現在のサーボモータMの駆動電流値との差によ
り電流ループ処理を行って、入出力回路44,ドライバ
7を介して電力増幅器6に出力し、型締用サーボモータ
Mを駆動することとなる。In the above configuration, when the injection molding machine is operated, the PMC CPU 32 performs sequence control based on the sequence program stored in the ROM 39, and the NC CPU 31 performs sequence control based on the sequence program stored in the ROM 39.
Each operation of the injection molding machine is controlled by the NC program stored in 5, and movement commands are output to the servo shared RAM 36 for the servo motors of each axis and stored. The servo CPU 33 performs position control, speed control, and torque control of the servo motor for each axis in response to the movement command for each axis. For example, the mold closing command is sent to the servo shared RAM.
36, the servo CPU 33 subtracts the feedback pulse from the pulse coder 4 from this movement command value to obtain the position deviation amount ε, and multiplies this position deviation amount by the position gain KP to obtain the speed command. Based on the speed command, the servo motor M detected by the pulse coder
The current speed of is subtracted to find the speed deviation, speed loop processing is performed to find the current command value to the servo motor M, and this current command value is input via the A/D converter 9 and the input/output circuit 44. Current loop processing is performed based on the difference between the current drive current value of the servo motor M and the current is output to the power amplifier 6 via the input/output circuit 44 and the driver 7, thereby driving the mold clamping servo motor M. .
【0023】図5は、上記NC装置20のサーボ用CP
U33がNC用CPU31からの指令を受けて位置,速
度ループ処理周期毎実施する処理のフローチャートであ
る。FIG. 5 shows the servo CP of the NC device 20.
It is a flowchart of the process which U33 performs every position and velocity loop process cycle in response to the command from NC CPU31.
【0024】NC装置20から出力される位置指令とサ
ーボモータMに取付けられたパルスコーダ4によって検
出される現在位置(位置のフィードバック値)より、従
来と同様に位置ループ処理を行って速度指令値Vcを算
出する(ステップS101)。次に、パルスコーダ4に
よって検出される可動プラテン3の現在位置が金型保護
区間内にあるかどうかを判断する(ステップS102)
。すなわち、上記現在位置が金型保護開始位置を越えた
か、また、金型タッチ位置に達したかどうかを判断する
。金型保護区間に到達してないか或いは上記区間を越え
たときは、ステップS109に移行し、ステップS10
1で求めた速度指令値Vcとパルスコーダ4から得られ
るサーボモータMの実速度より、従来と同様に速度ルー
プ処理を行い、トルク指令値としての電流指令値Iを算
出し、且つこの算出した電流指令値Iを実速度θ′と共
にレジスタに記憶して(ステップS109)、電流ルー
プにトルク指令値としての電流指令値Iを引き渡し(ス
テップS110)、当該周期の処理を終了する。Based on the position command output from the NC device 20 and the current position (position feedback value) detected by the pulse coder 4 attached to the servo motor M, position loop processing is performed in the same manner as in the past to obtain the speed command value Vc. is calculated (step S101). Next, it is determined whether the current position of the movable platen 3 detected by the pulse coder 4 is within the mold protection zone (step S102).
. That is, it is determined whether the current position has exceeded the mold protection start position or reached the mold touch position. If the mold protection zone has not been reached or the mold protection zone has been exceeded, the process moves to step S109, and step S10
Based on the speed command value Vc obtained in step 1 and the actual speed of the servo motor M obtained from the pulse coder 4, speed loop processing is performed in the same manner as before to calculate the current command value I as the torque command value, and this calculated current The command value I is stored in the register together with the actual speed θ' (step S109), the current command value I is delivered as the torque command value to the current loop (step S110), and the processing for the cycle is ended.
【0025】一方、現在位置が金型保護区間にあるとき
は、次に、アラーム発生についてのフラグFが立ってい
る(「1」)か否か判断する(ステップ103)。なお
、このフラグFは初期設定で「0」に設定されており、
型締工程において異物が残留する金型を挟んだことが検
出されない間は「0」の状態を維持している。ここで該
フラグFが「1」でなければ、図1に示す外乱推定オブ
ザーバ50及びブロック61の処理を実行し、推定外乱
トルクyを求める(ステップS104)。この推定外乱
トルクyを求めるには当該周期の前の周期(フラグF=
0の状態)に求めレジスタ等に一時記憶しておいた電流
指令値I及び実速度θ′を呼び出して図1に示す外乱推
定オブザーバ50に入力することにより行う。なお、こ
のステップのサブルーチンについては後述する。
それから、こうして求めた推定外乱トルクyが、異物が
残留している金型を挟んだことを検出するために設定さ
れた閾値Tsより大きいか否か判断し(ステップS10
4)、それが閾値Tsより小さければ、ここからステッ
プS109に移行して、ステップS101で求めた速度
指令値Vcとパルスコーダ4からの位置データを処理し
て得たサーボモータMの実速度より、従来と同様に速度
ループ処理を行い電流指令値I(トルク指令値)を算出
し、且つこの算出した電流指令値Iを実速度θ′と共に
レジスタに記憶したうえで、電流ループに該電流指令値
Iを引き渡し(ステップS109,S110)、当該周
期の処理を終了する。On the other hand, if the current position is within the mold protection zone, then it is determined whether or not flag F regarding alarm occurrence is set ("1") (step 103). Note that this flag F is set to "0" by default,
The state of "0" is maintained as long as it is not detected that a mold with residual foreign matter is caught in the mold clamping process. Here, if the flag F is not "1", the processing of the disturbance estimation observer 50 and block 61 shown in FIG. 1 is executed to obtain the estimated disturbance torque y (step S104). To obtain this estimated disturbance torque y, the period before the relevant period (flag F=
This is done by calling up the current command value I and the actual speed θ', which were obtained in the state of zero (0 state) and temporarily stored in a register or the like, and inputting them to the disturbance estimation observer 50 shown in FIG. Note that the subroutine of this step will be described later. Then, it is determined whether the estimated disturbance torque y obtained in this way is larger than a threshold value Ts set to detect that a mold in which a foreign object remains is pinched (step S10).
4) If it is smaller than the threshold Ts, the process moves to step S109, and from the actual speed of the servo motor M obtained by processing the speed command value Vc obtained in step S101 and the position data from the pulse coder 4, The current command value I (torque command value) is calculated by performing speed loop processing in the same manner as before, and after storing this calculated current command value I in a register together with the actual speed θ', the current command value is input to the current loop. I is delivered (steps S109, S110), and the processing of the cycle is ended.
【0026】一方、ステップS105で算出された推定
外乱トルクyが閾値Ts以上のときには、異物が残留す
る金型を挟んだことが検出されたとしてアラームを出力
し(ステップS106)、フラグFを「1」にセットし
(ステップS107)、そして速度指令値Vcを「0」
、速度ループの積分器を「0」にしたうえで(ステップ
S108)速度ループ処理を行う(ステップS109)
。この速度ループ処理において電流指令値Iを求め、こ
れを電流ループに引渡す。また、このステップで上記求
めた電流指令値Iを実速度θ′と共にレジスタに記憶す
る。こうして速度指令値Vcが「0」で速度ループの積
分器が「0」となるので、速度ループ処理によって出力
される電流指令値は速度フィードバックによる型閉じ方
向と逆方向の電流指令値(トルク指令値)となるので、
サーボモータMは急速に停止することになる。または、
非常停止状態にし、型閉め動作を終了させることもでき
る。すなわち、電力増幅器6と型締用サーボモータのU
,V,W相の各巻線端子との接続をオフにし、U相端子
とV相端子,V相端子とW相端子,W相端子とV相端子
を抵抗を介してそれぞれ接続することによって非常停止
状態とすることによって型閉め動作を終了させる。On the other hand, when the estimated disturbance torque y calculated in step S105 is equal to or greater than the threshold value Ts, an alarm is output because it is detected that a mold with residual foreign matter has been pinched (step S106), and the flag F is set to " 1” (step S107), and set the speed command value Vc to “0”.
, after setting the velocity loop integrator to "0" (step S108), perform velocity loop processing (step S109)
. In this speed loop process, a current command value I is determined and passed to the current loop. Also, in this step, the current command value I obtained above is stored in the register together with the actual speed θ'. In this way, the speed command value Vc is "0" and the integrator of the speed loop is "0", so the current command value output by the speed loop processing is the current command value (torque command) in the direction opposite to the mold closing direction by speed feedback. value), so
The servo motor M will stop rapidly. or
It is also possible to bring it into an emergency stop state and end the mold closing operation. In other words, the power amplifier 6 and the mold clamping servo motor U
, V, and W phase winding terminals, and connect the U-phase terminal to the V-phase terminal, the V-phase terminal to the W-phase terminal, and the W-phase terminal to the V-phase terminal through resistors. The mold closing operation is ended by bringing it to a stopped state.
【0027】その次の周期からはフラグFが「1」にセ
ットされているから、ステップS103からステップS
108へ移行し、ここで速度指令を「0」,速度ループ
の積分器を「0」として速度ループ処理を行い、そして
電流指令値I(トルク指令値)を求め(ステップS10
9)、電流ループに引渡して(ステップS110)当該
周期の処理を終了することとなる。Since the flag F is set to "1" from the next cycle, steps S103 to S
The process moves to step S108, where speed loop processing is performed with the speed command set to "0" and the speed loop integrator set to "0", and the current command value I (torque command value) is determined (step S10
9), it is handed over to the current loop (step S110), and the processing of the cycle is ended.
【0028】上記図5のフローチャートにおけるステッ
プS104(オブザーバ処理)のサブルーチンについて
図6のフローチャートに示す。これは図1に示された外
乱推定オブザーバ50の動作を説明するものである。処
理が図5のフローチャートにおけるステップS104に
到達すると、まず、入力された前周期の電流指令値Iに
パラメータKt /Jをかけた値をレジスタR1 に記
憶する(ステップS201)。次に前周期の実速度θ′
とアキュムレータA(v) に記憶されている推定速度
(前周期の推定速度vである)との差{θ′−A(v)
}にパラメータK3 をかけた値をレジスタR2 に
記憶する(ステップS202)。そして上記前周期の実
速度θ′とアキュムレータA(v) に記憶されている
推定速度との差{θ′−A(v)}をアキュムレータA
1 に蓄積することで積分を行う(ステップS203)
。それから、アキュムレータA1 に蓄積されている値
にパラメータK4 をかけた値をレジスタR(x) に
記憶する(ステップS204)。次に、アキュムレータ
A(v)に対し、ステップS201,S202,S20
3でそれぞれ求めレジスタに格納した値R1 ,R2
,R(x) を蓄積する。以上の処理を行ってから、ス
テップS204で求めたR(x) にイナーシャJ、定
数Aをかけて推定外乱トルクyを求めレジスタR(y)
に格納する。そうして、図5のフローチャートにおけ
るステップS105に帰る。The subroutine of step S104 (observer processing) in the flowchart of FIG. 5 is shown in the flowchart of FIG. This explains the operation of the disturbance estimation observer 50 shown in FIG. When the process reaches step S104 in the flowchart of FIG. 5, first, the value obtained by multiplying the input current command value I of the previous cycle by the parameter Kt/J is stored in the register R1 (step S201). Next, the actual speed θ′ of the previous cycle
and the estimated speed stored in the accumulator A(v) (which is the estimated speed v of the previous cycle) {θ'-A(v)
} multiplied by the parameter K3 is stored in the register R2 (step S202). Then, the difference {θ'-A(v)} between the actual speed θ' of the previous cycle and the estimated speed stored in the accumulator A(v) is stored in the accumulator A.
Integration is performed by accumulating 1 (step S203).
. Then, the value obtained by multiplying the value accumulated in the accumulator A1 by the parameter K4 is stored in the register R(x) (step S204). Next, steps S201, S202, S20 are applied to accumulator A(v).
Values R1 and R2 respectively calculated in step 3 and stored in the registers
, R(x). After performing the above processing, multiply the R(x) obtained in step S204 by the inertia J and the constant A to obtain the estimated disturbance torque y, and set it in the register R(y).
Store in. Then, the process returns to step S105 in the flowchart of FIG.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、型締機
構に係るサーボ回路の速度ループに対し外乱推定オブザ
ーバを組み、該外乱推定オブザーバによって推定された
外乱の大きさが設定値以上になったとき、金型内に異物
が残留している状態で金型を駆動していると即座に検出
することによって、金型や成形品の破損を完全に回避す
ることができる。As described above, according to the present invention, a disturbance estimation observer is installed for the speed loop of a servo circuit related to a mold clamping mechanism, and the magnitude of the disturbance estimated by the disturbance estimation observer is greater than or equal to a set value. By immediately detecting that the mold is being driven with foreign matter remaining in the mold, damage to the mold or molded product can be completely avoided.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
【図1】本発明の一実施例の外乱推定オブザーバのブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of a disturbance estimation observer according to an embodiment of the present invention.
【図2】サーボモータ制御系のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a servo motor control system.
【図3】外乱推定オブザーバを組むモデルのブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram of a model that includes a disturbance estimation observer.
【図4】本発明において型締用サーボモータの制御に使
用するデジタルサーボを示す要部ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of essential parts showing a digital servo used to control a mold clamping servo motor in the present invention.
【図5】デジタルサーボのプロセッサが行う本実施例の
位置,速度ループ処理及び外乱推定オブザーバ処理のフ
ローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of position and velocity loop processing and disturbance estimation observer processing of this embodiment performed by the digital servo processor.
【図6】外乱推定オブザーバ処理についてのフローチャ
ートである。FIG. 6 is a flowchart of disturbance estimation observer processing.
2 固定金型
3 可動金型
4 パルスコーダ
20 NC装置
50 外乱推定オブザーバ
M 型締用サーボモータ
I トルク指令値としての電流指令値TL 外乱
トルク
θ′ サーボモータの実速度
y 推定外乱トルク2 Fixed mold 3 Movable mold 4 Pulse coder 20 NC device 50 Disturbance estimation observer M Mold clamping servo motor I Current command value TL as torque command value Disturbance torque θ' Actual speed y of servo motor Estimated disturbance torque
Claims (1)
を駆動する電動式射出成形機における金型保護方法であ
って、上記サーボ回路の速度ループに対し外乱推定オブ
ザーバを構成することによって推定外乱の値を検出し、
検出した値が設定値以上になったときに、金型内に異物
が存在しているとして型閉じ異常信号を出力するように
した電動式射出成形機における金型保護方法。1. A mold protection method for an electric injection molding machine in which a servo motor is drive-controlled to drive a mold clamping mechanism, the method comprising: configuring a disturbance estimation observer for the speed loop of the servo circuit; Find the value of
A mold protection method for an electric injection molding machine that outputs a mold closing abnormal signal indicating that a foreign object is present in the mold when the detected value exceeds a set value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171625A JP2707167B2 (en) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Mold protection method and apparatus in electric injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171625A JP2707167B2 (en) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Mold protection method and apparatus in electric injection molding machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368832A true JPH04368832A (en) | 1992-12-21 |
| JP2707167B2 JP2707167B2 (en) | 1998-01-28 |
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ID=15926651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3171625A Expired - Fee Related JP2707167B2 (en) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Mold protection method and apparatus in electric injection molding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707167B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6409495B1 (en) | 1999-07-19 | 2002-06-25 | Fanuc, Ltd. | Mold protection device for injection molding machine |
| US7128855B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-10-31 | Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. | Mold-clamping control method for injection molding machine |
| US7132067B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-11-07 | Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. | Mold-clamping control method for injection molding machine |
| JP2018167457A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 住友重機械工業株式会社 | Injection molding machine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0252706A (en) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | Device for sensing foreign matter between molds |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP3171625A patent/JP2707167B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2018167457A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 住友重機械工業株式会社 | Injection molding machine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707167B2 (en) | 1998-01-28 |
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