專利名稱：注塑成型機(jī)的控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)注塑成型機(jī)進(jìn)行控制的控制裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前具有一種注塑成型機(jī)，其利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿，通過該螺桿的動(dòng)作將熔融的樹脂向模具內(nèi)填充·保壓，由此，得到塑料成型品。注塑成型機(jī)在螺桿上具有測力傳感器 (load cell)等壓力傳感器，基于使用該壓力傳感器的壓力檢測值而進(jìn)行的控制循環(huán)，進(jìn)行樹脂的壓力控制，使樹脂的壓力追隨從外部施加的壓力指令值。
在這里，在上述壓力控制中，需要將增益等控制參數(shù)設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?。特別地，在保壓動(dòng)作中，在控制參數(shù)大于適當(dāng)?shù)闹档那闆r下，產(chǎn)生下述問題，即，壓力的響應(yīng)(時(shí)間響應(yīng)波形)相對(duì)于作為目標(biāo)的壓力指令產(chǎn)生過沖，或壓力響應(yīng)發(fā)生振蕩。
在保壓動(dòng)作中，如果壓力響應(yīng)發(fā)生過沖或振蕩，則導(dǎo)致施加了與想要產(chǎn)生的壓力相比更大的壓力，其結(jié)果為，有可能使成型品的尺寸變得過大，或者產(chǎn)生毛刺或起模不良。 另外，在最壞的情況下，有可能使壓力響應(yīng)持續(xù)產(chǎn)生振蕩，導(dǎo)致控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。
存在下述課題，S卩，為了使得壓力響應(yīng)不產(chǎn)生過沖或振蕩，并且在一定程度上確保相對(duì)于壓力指令值的追隨性，從而需要一邊確認(rèn)壓力響應(yīng)，一邊通過不斷嘗試來手動(dòng)調(diào)整壓力控制的控制參數(shù)，調(diào)整所需的時(shí)間增加。
另外，還存在下述課題，S卩，適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)隨著模具形狀及樹脂種類而不同，必須針對(duì)模具形狀及樹脂種類而分別對(duì)適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)進(jìn)行調(diào)整。
與此相對(duì)，在專利文獻(xiàn)I中公開了一種注塑成型機(jī)的控制裝置，其將壓力指令值等的動(dòng)作曲線進(jìn)行微分，以所得到的微分值為零時(shí)作為基底而連續(xù)地確定壓力控制的控制參數(shù)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開平6-55598號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
壓力的響應(yīng)并非僅依賴于壓力控制的控制參數(shù)而確定，還與壓力控制循環(huán)內(nèi)的小循環(huán)(例如，速度控制循環(huán))的響應(yīng)相關(guān)。專利文獻(xiàn)I所公開的注塑成型機(jī)的控制裝置，由于對(duì)壓力控制的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)沒有考慮到壓力控制循環(huán)內(nèi)的小循環(huán)的控制參數(shù)，所以仍然有可能使壓力響應(yīng)產(chǎn)生振蕩。
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種可以執(zhí)行穩(wěn)定的壓力控制的注塑成型機(jī)的控制裝置及控制方法。
為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明為一種注塑成型機(jī)的控制裝置，其設(shè)置在通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使螺桿在筒形部內(nèi)前進(jìn)，從而將充滿在所述筒形部中的熔融樹脂向模具腔體內(nèi)注入的注塑成型機(jī)中，基于所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息和所述熔融樹脂的壓力檢測值，生成驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的電流指令，其特征在于，具有壓力控制部，其進(jìn)行具有針對(duì)規(guī)定的壓力指令和所述壓力檢測值之間的偏差至少施加比例增益的運(yùn)算要素的傳遞特性運(yùn)算，計(jì)算速度指令；速度控制部，其以使所述電動(dòng)機(jī)的速度追隨由所述壓力控制部計(jì)算出的速度指令 的方式，計(jì)算所述電流指令；保壓動(dòng)作判定部，其對(duì)所述注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中 還是處于非執(zhí)行中進(jìn)行判定；彈性常數(shù)同定部，其在所述保壓動(dòng)作判定部判定為處于執(zhí)行 保壓動(dòng)作中時(shí)，取得所述壓力檢測值和所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息，基于所述取得的壓力檢測 值以及所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息，對(duì)所述壓力檢測值的變化相對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)的位置位移的 比例、即彈性常數(shù)進(jìn)行同定；以及控制參數(shù)設(shè)定部，其以使得所述壓力控制部的比例增益和 所述彈性常數(shù)同定部同定出的彈性常數(shù)之積成為比所述速度控制部的速度控制頻帶小的 值的方式，計(jì)算出所述壓力控制部的比例增益，將所述計(jì)算出的比例增益設(shè)定在所述壓力 控制部中。
發(fā)明的效果
本發(fā)明所涉及的注塑成型機(jī)的控制裝置，由于基于保壓動(dòng)作時(shí)的彈性系數(shù)和壓 力控制循環(huán)內(nèi)存在的速度控制循環(huán)的速度控制頻帶，求出壓力控制的比例增益，所以在保 壓動(dòng)作時(shí)，可以使電動(dòng)機(jī)的速度以充分的精度追隨速度指令，因此，可以執(zhí)行穩(wěn)定的壓力控 制。



14速度指令選擇部
15、32壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部
16、21、31彈性常數(shù)同定部
17填充/保壓判定部
18、19減法器
101位置檢測值
102速度檢測值
103壓力檢測值
104電流
105電流指令
106速度指令
107內(nèi)部速度指令
108、109、110、201 信號(hào)
202、203、204、205 要素
1000,2000,3000 控制裝置具體實(shí)施方式
下面，基于附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的注塑成型機(jī)的控制裝置及控制方法的實(shí)施方式。此外,本發(fā)明并不受本實(shí)施方式限定。
實(shí)施方式I
圖1是表示具有本發(fā)明實(shí)施方式I的控制裝置的注塑成型機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖。如圖所示，注塑成型機(jī)具有控制裝置1000、電動(dòng)機(jī)1、編碼器2、聯(lián)軸器3、滾珠絲杠4、螺桿5、測力傳感器6、筒形部7、及模具8。
電動(dòng)機(jī)I由從控制裝置1000供給的電流驅(qū)動(dòng)。編碼器2對(duì)電動(dòng)機(jī)I的位置及速度進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)果作為位置檢測值101及速度檢測值102輸出。聯(lián)軸器3將電動(dòng)機(jī)I 的旋轉(zhuǎn)軸和滾珠絲杠4連接。滾珠絲杠4經(jīng)由測力傳感器6連接有螺桿5，該螺桿5用于將充滿在筒形部7中的樹脂9向模具8填充/保壓。測力傳感器6對(duì)螺桿5擠出樹脂9時(shí)的壓力進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)果作為壓力檢測值103輸出 。將位置檢測值101、速度檢測值102 及壓力檢測值103輸入至控制裝置1000。
控制裝置1000具有電流控制部11、速度控制部12、壓力控制部13、速度指令選擇部14、壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15、彈性常數(shù)同定部16、填充/保壓判定部17、減法器18 及減法器19。
減法器18對(duì)從外部輸入的壓力指令和壓力檢測值103之間的偏差進(jìn)行計(jì)算。壓力控制部13利用由減法器18計(jì)算出的偏差，計(jì)算內(nèi)部速度指令107。
在這里，壓力控制部13所執(zhí)行的傳遞特性運(yùn)算，只要是具有針對(duì)減法器18計(jì)算出的偏差施加比例增益的運(yùn)算要素即可，可以是任意的運(yùn)算。壓力控制部13也可以由例如P 控制(比例控制)構(gòu)成。在此情況下，壓力控制部13將輸入來的偏差乘以比例增益而計(jì)算出內(nèi)部速度指令107。S卩，偏差越小，內(nèi)部速度指令107就越小。
速度指令選擇部14對(duì)從外部輸入的速度指令(外部速度指令)和由壓力控制部13計(jì)算出的內(nèi)部速度指令107中的任意一個(gè)進(jìn)行選擇，將所選擇的速度指令作為速度指令 106輸出。
速度指令選擇部14也可以例如對(duì)外部速度指令和內(nèi)部速度指令107逐次進(jìn)行比 較，選擇較小者的值。注塑成型機(jī)的操作員可以將所期望的填充工序中的螺桿速度作為外 部速度指令而輸入。另外，也可以搭載用于控制螺桿5的速度的位置控制循環(huán)，將從該位置 控制循環(huán)輸出的速度指令作為外部速度指令。
減法器19對(duì)速度指令106和速度檢測值102之間的偏差進(jìn)行計(jì)算。速度控制部 12以使得螺桿5的速度追隨速度指令106的方式，利用由減法器19計(jì)算出的偏差，生成向 電流控制部11輸入的電流指令105。電流控制部11基于從速度控制部12輸入的電流指令 105，生成向電動(dòng)機(jī)I供給的電流104。
速度控制部12也可以針對(duì)速度指令106和速度檢測值102之間的偏差執(zhí)行例如 PI控制(比例+積分控制)所涉及的運(yùn)算，生成電流指令105。
在這里，針對(duì)控制裝置1000執(zhí)行的填充動(dòng)作所涉及的控制和保壓動(dòng)作所涉及的 控制進(jìn)行說明。此外，在這里，外部速度指令和壓力指令是由操作員事先發(fā)出的。
在開始填充動(dòng)作之前，由于沒有進(jìn)行將樹脂9向模具8內(nèi)的擠出，壓力檢測值103 為零值附近的值。因此，壓力指令和壓力檢測值103的偏差較大，基于該偏差而由壓力控制 部13輸出的內(nèi)部速度指令107，成為比外部速度指令大的信號(hào)。由此，速度指令選擇部14 選擇外部速度指令作為速度指令106。如果控制裝置1000 —邊基于外部速度指令進(jìn)行速度 控制，一邊開始填充動(dòng)作，則隨著螺桿5的前進(jìn)，壓力檢測值103逐漸上升。
如果壓力檢測值103接近作為目標(biāo)的壓力(即，壓力指令)，則壓力指令和壓力檢 測值103之間的偏差變小，伴隨該偏差的減少，內(nèi)部速度指令107也變小。如果內(nèi)部速度指 令107小于外部速度指令，則速度指令選擇部14將內(nèi)部速度指令107作為速度指令106輸 出。
如上所述，在剛開始成型動(dòng)作后，利用外部速度指令驅(qū)動(dòng)螺桿5而實(shí)現(xiàn)填充動(dòng)作， 隨著填充的進(jìn)行，樹脂9在模具8內(nèi)充滿，與此相伴壓力也不斷上升。如果壓力接近目標(biāo)壓 力，則通過使用由壓力控制輸出的內(nèi)部速度指令107，從而利用預(yù)先設(shè)定的壓力指令使壓力 增加，實(shí)現(xiàn)保壓動(dòng)作。由此實(shí)現(xiàn)注塑成型機(jī)的填充動(dòng)作和保壓動(dòng)作。
返回圖1，填充/保壓判定部17對(duì)注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行填充動(dòng)作中還是執(zhí)行保 壓動(dòng)作中進(jìn)行判定，將判定結(jié)果作為信號(hào)108向彈性常數(shù)同定部16輸出。
彈性常數(shù)同定部16在填充/保壓判定部17判定為處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中時(shí)，取 得電動(dòng)機(jī)的位置檢測值101和壓力檢測值103，基于取得的位置檢測值101和壓力檢測值 103，將壓力檢測值103的變化相對(duì)于電動(dòng)機(jī)I的位置位移的比例、即彈性常數(shù)K進(jìn)行同定。 并且，彈性常數(shù)同定部16將同定出的彈性常數(shù)K作為信號(hào)109，向壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部 15輸入。
壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15使用同定出的彈性常數(shù)K計(jì)算出壓力控制部13的控 制參數(shù)，將計(jì)算出的控制參數(shù)設(shè)定在壓力控制部13中(信號(hào)110)。在這里，壓力控制部13 所設(shè)定的控制參數(shù)為比例增益。
圖2是說明使用上述控制裝置1000實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式I的注塑成型機(jī)的控制方法 的流程圖。首先，控制裝置1000接受壓力指令及外部速度指令的輸入(步驟STl)。使輸入的壓力指令及外部速度指令各自為非零值。
速度指令選擇部14對(duì)基于壓力指令而由壓力控制部13計(jì)算出的內(nèi)部速度指令 107、和輸入來的外部速度指令進(jìn)行比較，選擇絕對(duì)值較小的指令作為速度指令106，控制裝置1000基于所選擇的速度指令106驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(步驟ST2)。此外，壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15作為初始值而預(yù)先將不會(huì)使壓力及速度振蕩的程度的較小值的比例增益以信號(hào)110 進(jìn)行輸出，將該比例增益設(shè)定在壓力控制部13中。
然后，填充/保壓判定部17判定是否在進(jìn)行保壓動(dòng)作(步驟ST3)。作為步驟ST3 的判定的具體方法，例如舉出下述方法，即，在電動(dòng)機(jī)I的位置檢測值101大于或等于規(guī)定位置時(shí)，判定為正在進(jìn)行保壓動(dòng)作，在位置檢測值101小于所述規(guī)定值時(shí)，判定為沒有進(jìn)行保壓動(dòng)作。其原理在于，如果預(yù)先知道模具8腔體的體積，則根據(jù)螺桿5前進(jìn)到何種程度而可知在模具8腔體內(nèi)是否充滿樹脂9 (換言之，根據(jù)電動(dòng)機(jī)I旋轉(zhuǎn)到何種程度而可知在腔體內(nèi)是否充滿樹脂9)，由此，可以判別是否跳轉(zhuǎn)至保壓狀態(tài)。另外，作為其它判定方法，舉出下述方法，即，在壓力檢測值103大于或等于規(guī)定的壓力時(shí)，判定為進(jìn)行保壓動(dòng)作，在壓力檢測值103小于所述規(guī)定的壓力時(shí)，判定為沒有進(jìn)行保壓動(dòng)作。此外，判定是否處于保壓動(dòng)作的方法并不限定于上述例子，可以是任意方法。
在不處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中的情況下(步驟ST3為否)，控制裝置1000執(zhí)行步驟ST2 的處理。
在處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中的情況下(步驟ST3為是)，填充/保壓判定部17將處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中這一內(nèi)容的信號(hào)108向彈性常數(shù)同定部16通知，接收到該通知的彈性常數(shù)同定部16，在相同定時(shí)取入壓力檢測值103的值及位置檢測值101的值，將取入的壓力檢測值103的值及位置檢測值101的值分別記錄(步驟ST4)。將通過步驟ST4的處理而記錄的值，分別作為壓力Pi(i = 1，2，…，N)，位置Xi(i = 1，2，…，N)表述。此外，從步驟ST2 至 后述的步驟ST6為止的處理構(gòu)成循環(huán)處理。該循環(huán)處理每隔規(guī)定的采樣時(shí)間執(zhí)行，指數(shù) i在每次執(zhí)行步驟ST4后，通過后述的步驟ST6的處理而遞增。
然后，填充/保壓判定部17判定保壓動(dòng)作是否結(jié)束(步驟ST5)。作為步驟ST5的判定處理的具體方法，可以舉出下述方法，即，從保壓動(dòng)作開始，利用計(jì)時(shí)器等對(duì)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果經(jīng)過了由注塑成型機(jī)的操作員預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，則判定為保壓動(dòng)作結(jié)束。此外， 步驟ST5的判定處理方法并不限定于此。
在保壓動(dòng)作沒有完成的情況下(步驟ST5為否)，填充/保壓判定部17使指數(shù)i 遞增(步驟ST6)。然后，控制裝置1000執(zhí)行步驟ST2的處理。
在保壓動(dòng)作完成的情況下(步驟ST5為是)，彈性常數(shù)同定部16針對(duì)所記錄的壓力Pi及位置Xi的時(shí)序列數(shù)據(jù)，應(yīng)用表示壓力和位置之間的線性關(guān)系的式子、即下述式(I)， 將彈性常數(shù)K進(jìn)行同定(步驟ST7)。
Pi = K · Xi+b (I)
在這里，b為常數(shù)。具體地說，彈性常數(shù)同定部16根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)，如下所示構(gòu)成矢量P、X、B。
P =(P1，P2，—, PN)(2)
X =(XI，X2，—, XN)(3)
B =(1,1, -,1)⑷
并且，彈性常數(shù)同定部16將式⑵ 式⑷代入式⑴而得到
P = K · X+b · B (5)。
并且，彈性常數(shù)同定部16利用最小二乘法等對(duì)滿足式(5)的K和b進(jìn)行同定。
S卩，彈性常數(shù)同定部16通過多次執(zhí)行在相同定時(shí)取得電動(dòng)機(jī)I的位置檢測值101 和壓力檢測值103的動(dòng)作，從而利用經(jīng)過多次所取得的電動(dòng)機(jī)I的位置檢測值101和壓力檢測值103，對(duì)彈性常數(shù)進(jìn)行同定。為了進(jìn)行彈性常數(shù)的同定，彈性常數(shù)同定部16利用最小二乘法使所取得的多個(gè)位置檢測值101及多個(gè)壓力檢測值103擬合為比例關(guān)系。此外，擬合的方法并不限定為最小二乘法。
彈性常數(shù)同定部16將同定出的彈性常數(shù)K作為信號(hào)109而向壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15輸出。
壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15利用通過信號(hào)109輸入的彈性常數(shù)K、速度控制頻帶 ω sc及常數(shù)α ( α < I)，計(jì)算作為壓力控制部13的控制參數(shù)的比例增益(步驟ST8)，將計(jì)算出的比例增益設(shè)定在壓力控制部13中(步驟ST9)。
在這里，所謂速度控制頻帶是指，在使用速度控制部時(shí)，可以使速度相對(duì)于速度指令沒有延遲地進(jìn)行追隨的頻率區(qū)域的上限。作為具體求出速度控制頻帶《SC的方法，可以舉出下述方法，即，預(yù)先利用FFT分析器等，作為速度指令而施加正弦波信號(hào)，根據(jù)此時(shí)的速度響應(yīng)，對(duì)可以沒有相位滯后地進(jìn)行追隨的頻率的上限進(jìn)行測定。
另外，速度控制頻帶《sc也可以簡單地如下所述得到，即，在將速度控制部12的比例傳遞特性設(shè)為Κν、將可伴隨著電動(dòng)機(jī)I的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)的機(jī)械及電動(dòng)機(jī)I的慣量的合計(jì)設(shè)為J時(shí)，利用
ω sc = Kv/J (6)
的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。此外，在速度控制部12由PI控制構(gòu)成的情況下，即，在將比例增益設(shè)為Κν，將拉普拉斯運(yùn)算符設(shè)為S，將積分增益設(shè)為Kvi，將速度控制部12的傳遞特性V (s)記述為
V(s) = Kv · (1+Kvi/s) (7)
的情況下，速度控制頻帶《sc可以通過將式(7)的比例增益Kv代入式(6)中而得到。
壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15利用下述式(8)而計(jì)算壓力控制部13的比例增益Ka0
Ka = α X ω sc/K (8)
例如，在壓力控制部13由P控制(比例控制)構(gòu)成的情況下，即，壓力控制部13 的傳遞特性F (s)為
F (s) = Ka (9)
的情況下，壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15將式(9)的Ka設(shè)定為通過式(8)計(jì)算出的值。此外，常數(shù)α小于或等于I即可，可以是任意常數(shù)，但更優(yōu)選α大于或等于O.1而小于或等于1，以確保一定程度的壓力響應(yīng)。
此外，在壓力控制部13由比例控制之外的控制規(guī)則構(gòu)成的情況下，壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15將壓力控制部13的傳遞特性中包含的比例增益設(shè) 定為利用式(8)計(jì)算出的值。在壓力控制部13的控制參數(shù)中，對(duì)響應(yīng)性、穩(wěn)定性產(chǎn)生最大影響的是壓力控制部13的傳遞特性中的比例特性。通過利用式(8)計(jì)算出決定比例特性的比例增益，從而可以計(jì)算 出實(shí)現(xiàn)良好的響應(yīng)性、穩(wěn)定性的壓力控制部13的控制參數(shù)。例如，即使在壓力控制部13由 PI控制(比例+積分控制)構(gòu)成的情況下，即，在將積分增益設(shè)為Kai，使傳遞特性F(S)以
F (s) = Ka · (1+Kai/s) (10)
表示的情況下，壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15將式(10)的比例增益Ka設(shè)定為通過 式⑶計(jì)算出的值。
另外，在壓力控制部13由相位提前/滯后補(bǔ)償構(gòu)成的情況下，即，壓力控制部13 的傳遞特性F (s)為
F(s) = KaX (1+T1 · s)/(l+T2 · s) (11)
的情況下，式(11)可以變形為
F(s) = KaX {l+(T2_Tl)s/(l+T2 · s)} (12)。
壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15將式(12)的比例增益Ka設(shè)定為通過式(8)計(jì)算出 的值。此外，Tl及T2是作為控制參數(shù)而預(yù)先設(shè)定的。
在步驟ST9的處理之后，控制裝置1000利用設(shè)定在壓力控制部13中的比例增益， 開始實(shí)際產(chǎn)品的成型動(dòng)作(步驟ST10)。具體地說，由于在跳轉(zhuǎn)至步驟ST9時(shí)，保壓動(dòng)作已 完成，所以控制裝置1000使螺桿5后退，并且對(duì)樹脂9進(jìn)行計(jì)量，在利用步驟ST9的處理向 壓力控制部13中設(shè)定了控制參數(shù)的狀態(tài)下，執(zhí)行填充動(dòng)作及保壓動(dòng)作。在成型工序結(jié)束 后，實(shí)施方式I的注塑成型機(jī)的控制方法所涉及的動(dòng)作結(jié)束。
此外，在步驟STl 步驟ST9的處理中，成為在壓力控制部13中設(shè)定有作為初始 值給出的、即所謂臨時(shí)的比例增益的狀態(tài)。此時(shí)的壓力響應(yīng)有可能發(fā)生過沖或振蕩。但是， 在步驟STlO中開始產(chǎn)品的成型動(dòng)作后，壓力響應(yīng)中不會(huì)發(fā)生過沖或振蕩，另外，能夠以在 一定程度上確保了對(duì)壓力指令的追隨性的狀態(tài)進(jìn)行壓力控制。由此，在步驟STlO中，可以 實(shí)現(xiàn)不會(huì)產(chǎn)生成型尺寸不良或毛刺等成型不良的成型動(dòng)作。
圖3-1是說明保壓動(dòng)作的圖，圖3-2是說明填充動(dòng)作的圖。如圖3-1所示，在執(zhí)行 保壓動(dòng)作中，螺桿5向模具8的腔體內(nèi)形成的成型品施加壓力。在保壓動(dòng)作中，由于處于樹 脂9充滿模具8內(nèi)的狀態(tài)，所以如果從外部施加壓力，則與模具8的腔體形狀及樹脂9的種 類相對(duì)應(yīng)地，樹脂9進(jìn)行大致如彈性體那樣的動(dòng)作。即，通過電動(dòng)機(jī)I前進(jìn)而向樹脂9施加 壓力，但由于樹脂9如上述所示進(jìn)行彈性體的動(dòng)作，因而壓力的大小是以彈性體的彈性常 數(shù)作為比例常數(shù)，與位置大致成正比地產(chǎn)生的。
另一方面，如圖3-2所示，填充動(dòng)作成為如下狀態(tài)，即，通過螺桿5而將筒形部7內(nèi) 的樹脂9向模具8內(nèi)注入，從噴嘴前端向模具8內(nèi)注入有樹脂。因此，即使通過使電動(dòng)機(jī)I 前進(jìn)而向樹脂9施加壓力，也由于模具8的腔體內(nèi)沒有被樹脂9充滿，所以壓力變換為從噴 嘴前端向模具8內(nèi)注入樹脂9的工作，由此，不會(huì)產(chǎn)生與電動(dòng)機(jī)I的位置成正比的壓力。
在圖2的流程圖中，在將彈性常數(shù)K進(jìn)行同定時(shí)，僅使用保壓動(dòng)作的數(shù)據(jù)，但如果 在彈性常數(shù)的同定中也使用填充動(dòng)作的數(shù)據(jù)，則在填充動(dòng)作中，由于如上述所示，位置和壓 力之間的比例關(guān)系不成立，所以即使使用填充動(dòng)作的位置和壓力，也無法對(duì)壓力控制時(shí)的 控制參數(shù)調(diào)整所需的彈性常數(shù)正確地進(jìn)行同定。
圖4是說明速度指令選擇部14選擇了內(nèi)部速度指令107時(shí)的注塑成型機(jī)的傳遞 特性的框圖。此外，在這里，速度控制部12由比例增益為Κν、積分增益為Kvi的PI控制構(gòu)成，壓力控制部13由比例增益為Ka的P控制構(gòu)成。s表示拉普拉斯運(yùn)算符，Ι/s表示積分特性。另外，J是將電動(dòng)機(jī)I的慣量和機(jī)械可動(dòng)部(滾珠絲杠4、螺桿5及測力傳感器6)的慣量合計(jì)而得到的慣量，K是由彈性常數(shù)同定部16同定出的彈性常數(shù)。
信號(hào)201示出在流過電流104時(shí)電動(dòng)機(jī)I中產(chǎn)生的扭矩。由于電動(dòng)機(jī)I的扭矩和速度之間的關(guān)系可以表示為1/(J *s)，所以將電動(dòng)機(jī)I替換為具有1/(J *s)的傳遞特性的要素202。S卩，要素202與扭矩對(duì)應(yīng)地輸出速度(速度檢測值102)。
信號(hào)204表不電動(dòng)機(jī)I的位置。電動(dòng)機(jī)I的位置是對(duì)電動(dòng)機(jī)I的速度進(jìn)行積分而得到的。要素203示意地示出電動(dòng)機(jī)I的速度所涉及的特性，對(duì)速度(速度檢測值102)進(jìn)行積分而輸出位置。
如上述所示，在保壓動(dòng)作中，位置和壓力具有比例關(guān)系，比例常數(shù)為彈性常數(shù)K。要素205示意地示出樹脂9的壓力所涉及的特性，根據(jù)表示位置的信號(hào)204而輸出表示壓力的信號(hào)(壓力檢測值103)。
如圖所示，在執(zhí)行保壓動(dòng)作時(shí)，成為在壓力控制的小循環(huán)中具有速度控制的結(jié)構(gòu)。 換言之，速度控制循環(huán)的主循環(huán)為壓力控制。為了進(jìn)行壓力控制，壓力控制部13基于壓力指令值和壓力檢測值103之間的偏差，計(jì)算用于使電動(dòng)機(jī)I進(jìn)行動(dòng)作的速度指令106，通過使速度檢測值102追隨該速度指令,從而可以使壓力檢測值103追隨壓力指令值。相反地, 如果對(duì)速度指令106的速度響應(yīng)較慢，相對(duì)于速度指令106，以相位大幅滯后的方式使速度進(jìn)行追隨，則由于在包含大幅相位滯后的狀態(tài)下與壓力控制循環(huán)結(jié)合，從而導(dǎo)致壓力響應(yīng)產(chǎn)生過沖、或出現(xiàn)振蕩式的響應(yīng)。
對(duì)壓力控制的響應(yīng)產(chǎn)生最大影響的是主循環(huán)即壓力控制部13的控制參數(shù)中的比例成分(在圖4中為Ka)。如果將小循環(huán)即速度控制的傳遞特性(從速度指令106至速度檢測值102的傳遞特性)視為1，則從壓力指令至速度指令106的傳遞特性為Ka · s/ (s+K · Ka)。如果將該傳遞特性進(jìn)一步變形，則成為s/KX {Ka · K/ (s+K · Ka)}。
S卩，速度指令106相當(dāng)于使向壓力指令施加s/K后的信號(hào)(進(jìn)行微分并除以彈性常數(shù)K后的信號(hào))進(jìn)一步通過截止頻率為Ka · K的低通濾波器后的信號(hào)。為了使電動(dòng)機(jī)I 的速度追隨該速度指令106，需要速度控制至少使大于或等于Ka ·Κ的頻率成分通過。換言之，速度控制頻帶必須大于或等于Ka · K。如果速度控制頻帶小于K *Ka，則產(chǎn)生相位滯后， 由此使壓力響應(yīng)產(chǎn)生過沖、或表現(xiàn)出振蕩式的壓力響應(yīng)。
在這里，如果在Ka中代入式⑶的Ka，則成為
Ka · K = α X ω sc < ω sc (13)。
S卩，壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15對(duì)壓力控制部13的比例增益Ka進(jìn)行計(jì)算，使得壓力控制部13的比例增益Ka和由彈性常數(shù)同定部16同定出的彈性常數(shù)K之積成為比速度控制部12的速度控制頻帶《sc小的值。由于通過在壓力控制部13中設(shè)定所述計(jì)算出的比例增益Ka，從而速度指令106僅含有與速度控制頻帶《sc相比較低的頻率成分，所以電動(dòng)機(jī)I的速度可以以充分的精度追隨速度指令106。由此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的壓力控制，而不會(huì)使壓力產(chǎn)生過沖或振蕩。
如以上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，由于構(gòu)成為具有壓力控制部，其進(jìn)行至少具有針對(duì)壓力指令和壓力檢測值103之間的偏差施加比例增益Ka的運(yùn)算要素的傳遞特性運(yùn)算，計(jì)算內(nèi)部速度指令107 ;速度控制部12， 其以使所述電動(dòng)機(jī)I的速度追隨由所述壓力控制部13計(jì)算出的內(nèi)部速度指令107的方式，計(jì)算電流指令105 ;填充/保壓判定部17， 其對(duì)注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中還是處于非執(zhí)行中進(jìn)行判定；彈性常數(shù)同定部16， 其在填充/保壓判定部17判定為處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中時(shí)，取得壓力檢測值103和作為電動(dòng)機(jī)I的動(dòng)作信息的位置檢測值101，基于取得的壓力檢測值103以及位置檢測值101，對(duì)彈性常數(shù)K進(jìn)行同定；以及壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部15，其以使得壓力控制部13的比例增益 Ka和彈性常數(shù)K之積成為比速度控制部12的速度控制頻帶《sc小的值的方式，計(jì)算壓力控制部13的比例增益Ka，將所述計(jì)算出的比例增益Ka設(shè)定在壓力控制部13中，因此，基于保壓動(dòng)作時(shí)的彈性系數(shù)和壓力控制循環(huán)內(nèi)具有的速度控制循環(huán)的速度控制頻帶《SC，求出壓力控制的比例增益，因此，可以在保壓動(dòng)作時(shí)，使電動(dòng)機(jī)I的速度以充分的精度追隨速度指令106。即，可以得到能夠執(zhí)行穩(wěn)定的壓力控制的注塑成型機(jī)的控制裝置及控制方法。
實(shí)施方式2
在實(shí)施方式I中，在步驟ST4中記錄壓力和位置，在步驟ST7中，根據(jù)在保壓動(dòng)作執(zhí)行中成立的電動(dòng)機(jī)I的位置和壓力之間的比例關(guān)系，對(duì)彈性常數(shù)K進(jìn)行同定，但也可以替代電動(dòng)機(jī)I的位置，而使用電動(dòng)機(jī)I的速度或電動(dòng)機(jī)I的加速度等除了位置之外的電動(dòng)機(jī)信息。
實(shí)施方式2的控制裝置替代電動(dòng)機(jī)I的位置而使用電動(dòng)機(jī)I的速度。此外，實(shí)施方式2的控制裝置除了彈性常數(shù)同定部之外，具有與實(shí)施方式I相同的結(jié)構(gòu)要素。在這里， 如圖5所示，分別對(duì)實(shí)施方式2的控制裝置賦予標(biāo)號(hào)2000，對(duì)實(shí)施方式2的彈性常數(shù)同定部賦予標(biāo)號(hào)21，以與實(shí)施方式I區(qū)分。
圖6是說明實(shí)施方式2的注塑成型機(jī)的控制方法的流程圖。如圖所示，在步驟 ST21 步驟ST26中，分別執(zhí)行與實(shí)施方式I中說明的步驟STl 步驟ST6相同的處理。
在步驟ST25中，填充/保壓判定部17對(duì)保壓動(dòng)作是否結(jié)束進(jìn)行判定。在保壓動(dòng)作完成的情況下(步驟ST25為是)，彈性常數(shù)同定部21使用所記錄的壓力Pi及位置Xi， 分別計(jì)算出壓力的微分值Qi及位置的微分值Vi (步驟ST27)。由于指數(shù)i每隔采樣時(shí)間而遞增，所以指數(shù)i實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于從i = O開始的經(jīng)過時(shí)間。由此，彈性常數(shù)同定部21例如可以使用P1、P1-1、P1-2等計(jì)算Qi。對(duì)于Vi也同樣。此時(shí)，彈性常數(shù)同定部21也可以進(jìn)行近似微分，而并非對(duì)于所記錄的壓力Pi及位置Xi，實(shí)施將差值除以采樣時(shí)間的間隔這種單純的微分。另外，也可以在對(duì)壓力Pi和位置Xi進(jìn)行同一濾波處理后，分別進(jìn)行微分處理。
在步驟S27的處理之后，彈性常數(shù)同定部21利用電動(dòng)機(jī)I的速度和壓力的微分值之間成立的比例關(guān)系，對(duì)彈性常數(shù)K進(jìn)行同定(步驟ST28)。具體地說，例如彈性常數(shù)同定部21定義出
Q= (Ql，Q2，…，QN) (14)
V= (VI, V2,…，VN) (15)
在
Q = K· V (16)
的關(guān)系式中代入式(14)及式(15)，使用最小二乘法對(duì)K進(jìn)行同定。
在步驟ST29 步驟ST31中，分別執(zhí)行與步驟ST8 步驟STlO相同的處理。
這樣，即使替代壓力而使用壓力的微分值，替代位置而使用速度，也可以對(duì)彈性常數(shù)進(jìn)行同定。
通過在執(zhí)行保壓動(dòng)作中成立的式(I)的兩邊進(jìn)行關(guān)于時(shí)間的微分，從而在壓力的微分信號(hào)q和作為位置的微分信號(hào)的速度V之間，
q = K · V (17)
成立。此外，即使對(duì)上式(17)的兩邊進(jìn)行同一濾波處理，對(duì)于壓力的微分信號(hào)q 和速度V進(jìn)行了同一濾波處理后的信號(hào)qf、vf,
qf = K · vf (18)
成立。
由于即使對(duì)保壓動(dòng)作中成立的式(I)的兩邊進(jìn)行η階微分，或者在對(duì)兩邊進(jìn)行η 階微分后進(jìn)一步進(jìn)行濾波處理，也不會(huì)破壞以彈性常數(shù)K作為比例常數(shù)的比例關(guān)系，所以也可以替代位置的I階微分即速度、和壓力的I階微分即壓力微分值，或者替代對(duì)速度及壓力微分值施加了同一濾波器后的數(shù)據(jù)，而使用位置的η階微分值和壓力的η階微分值(其中，η為> I的整數(shù))，或者使用對(duì)位置的η階微分值和壓力的η階微分值施加了同一濾波器后的數(shù)據(jù)。在這里，作為濾波器，可以使用任意濾波器，但優(yōu)選使用例如低通濾波器，以去除與進(jìn)行微分相伴的噪聲。另外，微分處理和濾波處理的順序也可以不是上述順序。
如上述所示，即使通過由彈性常數(shù)同定部21對(duì)經(jīng)過多次而取得的電動(dòng)機(jī)的位置檢測值101和壓力檢測值103分別進(jìn)行η (η ^ I)階微分，將所述進(jìn)行η階微分后的多個(gè)位置檢測值101及多個(gè)壓力檢測值103擬合為比例關(guān)系，也可以對(duì)彈性常數(shù)K進(jìn)行同定。
另外，即使通過由彈性常數(shù)同定部21對(duì)經(jīng)過多次而取得的電動(dòng)機(jī)的位置檢測值 101和壓力檢測值103分別進(jìn)行η (η ^ I)階微分和規(guī)定的濾波處理，將執(zhí)行了 η階微分及濾波處理后的多個(gè)位置檢測值101及多個(gè)壓力檢測值103擬合為比例關(guān)系，也可以對(duì)彈性常數(shù)K進(jìn)行同定。
實(shí)施方式3
在實(shí)施方式1、2中，在從保壓動(dòng)作判定部判定為執(zhí)行保壓動(dòng)作中至判定為并非處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中為止的一次的連續(xù)期間內(nèi)進(jìn)行測試動(dòng)作，基于執(zhí)行該測試動(dòng)作時(shí)的位置和壓力的數(shù)據(jù)求出控制參數(shù)，如果保壓動(dòng)作完成后(即，上述連續(xù)的期間結(jié)束后)，在壓力控制部中設(shè)定控制參數(shù)。與此相對(duì)，根據(jù)實(shí)施方式3的控制方法，判定為執(zhí)行保壓動(dòng)作中， 并在填充/保壓判定部17判定為執(zhí)行保壓動(dòng)作中的連續(xù)的期間內(nèi)，逐次對(duì)彈性常數(shù)K進(jìn)行同定，基于該信息，隨時(shí)更新壓力控制的控制參數(shù)。
實(shí)施方式3的控制裝置的結(jié)構(gòu)，除了彈性常數(shù)同定部及壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部之外，與實(shí)施方式I相同。如圖7所示，分別對(duì)實(shí)施方式3的控制裝置賦予標(biāo)號(hào)3000，對(duì)實(shí)施方式3的彈性常數(shù)同定部賦予標(biāo)號(hào)31，對(duì)實(shí)施方式3的壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部賦予標(biāo)號(hào)32,以與實(shí)施方式I區(qū)分。
圖8是說明實(shí)施方式3的注塑成型機(jī)的控制方法的流程圖。
首先，控制裝置3000接受壓力指令及外部速度指令的輸入(步驟ST41)。使所輸入的壓力指令及外部速度指令分別為非零值。
速度指令選擇部14將基于壓力指令而由壓力控制部13計(jì)算出的內(nèi)部速度指令 107、和輸入來的外部速度指令進(jìn)行比較，選擇絕對(duì)值較小的指令作為速度指令106，控制裝置3000基于所選擇的速度指令106驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(步驟ST42)。此外，壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部32預(yù)先設(shè)定不會(huì)使壓力或速度發(fā)生振蕩的程度的較小值的比例增益，作為壓力控制部13的初始值。
然后，填充/保壓判定部17判定是否正在進(jìn)行保壓動(dòng)作(步驟ST43)。步驟S43 的判定處理的具體方法可以與實(shí)施方式I的步驟ST3相同。在并非處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中的情況下(步驟ST43為否)，控制裝置3000執(zhí)行步驟ST42的處理。
在處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中的情況下(步驟ST43為是)，填充/保壓判定部17將處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中這一內(nèi)容的通知作為信號(hào)108輸出，接收到該通知的彈性常數(shù)同定部31在相同定時(shí)取入壓力檢測值103的值及位置檢測值101的值，將取入的壓力檢測值103的值及位置檢測值101的值分別進(jìn)行記錄(步驟ST44)。將通過步驟ST44的處理記錄的值，分別作為壓力Pi(i = 1，2，…，N)、位置Xi(i = 1，2，…，N)表述。此外，從步驟ST44至后述的步驟ST50的處理構(gòu)成循環(huán)處理。該循環(huán)處理每隔規(guī)定的采樣時(shí)間執(zhí)行，指數(shù)i在每次執(zhí)行步驟ST44后，通過后述的步驟ST50的處理而遞增。由于該循環(huán)處理每隔規(guī)定的采樣時(shí)間執(zhí)行，所以指數(shù)i實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于從i = O開始的經(jīng)過時(shí)間。下面，有時(shí)將指數(shù)i表述為采樣時(shí)刻i。
然后，彈性常數(shù)同定部31使用所記錄的最新的壓力Pi及最新的位置Xi，計(jì)算壓力的微分值Qi及位置的微分值Vi (步驟ST45)。此外，彈性常數(shù)同定部31與實(shí)施方式2相同地，可以進(jìn)行近似微分，也可以在進(jìn)行濾波處理后進(jìn)行微分處理。
然后，彈性常數(shù)同定部31基于壓力的微分值Qi和位置的微分值Vi計(jì)算彈性常數(shù) Ki (步驟ST46)。此外，由于步驟ST46的處理在每次執(zhí)行步驟ST44 步驟ST50的循環(huán)處理時(shí)執(zhí)行，所以彈性常數(shù)Ki在每次執(zhí)行該循環(huán)處理時(shí)更新。
彈性常數(shù)同定部31可以通過使用例如逐次型最小二乘法，將根據(jù)最新的壓力Pi 及最新的位置Xi求出的壓力的微分值Qi及位置的微分值Vi擬合為比例關(guān)系，從而求出彈性常數(shù)Ki。具體地說，如以下所示，可以對(duì)彈性常數(shù)Ki及采樣時(shí)刻i下的中間變量Ri進(jìn)行更新。
權(quán)利要求
1.一種注塑成型機(jī)的控制裝置，其設(shè)置在通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使螺桿在筒形部內(nèi)前進(jìn)，從而將充滿在所述筒形部中的熔融樹脂向模具腔體內(nèi)注入的注塑成型機(jī)中，基于所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息和所述熔融樹脂的壓力檢測值，生成驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的電流指令，其特征在于，具有壓力控制部，其進(jìn)行具有針對(duì)規(guī)定的壓力指令和所述壓力檢測值之間的偏差至少施加比例增益的運(yùn)算要素的傳遞特性運(yùn)算，計(jì)算速度指令；速度控制部，其以使所述電動(dòng)機(jī)的速度追隨由所述壓力控制部計(jì)算出的速度指令的方式，計(jì)算所述電流指令；保壓動(dòng)作判定部，其對(duì)所述注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中還是處于非執(zhí)行中進(jìn)行判定；彈性常數(shù)同定部，其在所述保壓動(dòng)作判定部判定為處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中時(shí)，取得所述壓力檢測值和所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息，基于所述取得的壓力檢測值以及所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息，對(duì)所述壓力檢測值的變化相對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)的位置位移的比例、即彈性常數(shù)進(jìn)行同定；以及控制參數(shù)設(shè)定部，其以使得所述壓力控制部的比例增益和所述彈性常數(shù)同定部同定出的彈性常數(shù)之積成為比所述速度控制部的速度控制頻帶小的值的方式，計(jì)算出所述壓力控制部的比例增益，將所述計(jì)算出的比例增益設(shè)定在所述壓力控制部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息為所述電動(dòng)機(jī)的位置檢測值，所述彈性常數(shù)同定部多次執(zhí)行在相同定時(shí)取得所述電動(dòng)機(jī)的位置檢測值和所述壓力檢測值的動(dòng)作，使用經(jīng)過所述多次而取得的電動(dòng)機(jī)的位置檢測值和所述壓力檢測值，對(duì)所述彈性常數(shù)進(jìn)行同定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述彈性常數(shù)同定部在所述保壓動(dòng)作判定部判定為執(zhí)行保壓動(dòng)作中的連續(xù)期間內(nèi)，多次取得所述電動(dòng)機(jī)的位置檢測值和所述壓力檢測值，在所述連續(xù)期間結(jié)束后，使用在所述連續(xù)期間內(nèi)取得的多次的位置檢測值和壓力檢測值，對(duì)所述彈性常數(shù)進(jìn)行同定，所述控制參數(shù)設(shè)定部將基于所述彈性常數(shù)計(jì)算出的比例增益，在經(jīng)過所述期間后設(shè)定在所述壓力控制部中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述彈性常數(shù)同定部在所述保壓動(dòng)作判定部判定為執(zhí)行保壓動(dòng)作中的連續(xù)期間內(nèi)，每隔規(guī)定的時(shí)間間隔取得所述電動(dòng)機(jī)的位置檢測值和所述壓力檢測值，在每次取得所述位置檢測值和所述壓力檢測值時(shí)，對(duì)所述彈性常數(shù)逐次進(jìn)行同定，所述控制參數(shù)設(shè)定部使用由所述彈性常數(shù)同定部逐次同定出的彈性常數(shù)，逐次計(jì)算出比例增益，將所述計(jì)算出的比例增益逐次向所述壓力控制部進(jìn)行改寫并設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述彈性常數(shù)同定部通過對(duì)經(jīng)過所述多次而取得的電動(dòng)機(jī)的位置檢測值和壓力檢測值分別進(jìn)行η階微分，將所述η階微分后的多個(gè)位置檢測值及多個(gè)壓力檢測值擬合為比例關(guān)系，從而對(duì)所述彈性常數(shù)進(jìn)行同定，其中，η > I。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述彈性常數(shù)同定部通過對(duì)經(jīng)過所述多次而取得的電動(dòng)機(jī)的位置檢測值和壓力檢測值分別進(jìn)行η階微分和規(guī)定的濾波處理，將執(zhí)行了所述η階微分及所述濾波處理后的多個(gè)位置檢測值及多個(gè)壓力檢測值擬合為比例關(guān)系，從而對(duì)所述彈性常數(shù)進(jìn)行同定，其中， η > I。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述彈性常數(shù)同定部通過對(duì)所述取得的電動(dòng)機(jī)的最新的位置檢測值和最新的壓力檢測值分別進(jìn)行η階微分，使用逐次型最小二乘法將所述η階微分后的位置檢測值及壓力檢測值擬合為比例關(guān)系，從而對(duì)所述彈性常數(shù)進(jìn)行同定，其中，η > I。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述彈性常數(shù)同定部通過對(duì)所述取得的電動(dòng)機(jī)的最新的位置檢測值和最新的壓力檢測值分別進(jìn)行η階微分和規(guī)定的濾波處理，使用逐次型最小二乘法將執(zhí)行了所述η階微分及所述濾波處理后的位置檢測值及壓力檢測值擬合為比例關(guān)系，從而對(duì)所述彈性常數(shù)進(jìn)行同定，其中，n ^ I0
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述保壓動(dòng)作判定部基于所述電動(dòng)機(jī)的位置是否到達(dá)規(guī)定位置，對(duì)所述注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中還是處于非執(zhí)行中進(jìn)行判定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述保壓動(dòng)作判定部基于所述壓力檢測值是否達(dá)到規(guī)定壓力，對(duì)所述注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中還是處于非執(zhí)行中進(jìn)行判定。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述速度控制部執(zhí)行具有針對(duì)所述電動(dòng)機(jī)的速度和由所述壓力控制部計(jì)算出的速度指令之間的偏差至少施加比例增益的運(yùn)算要素的傳遞特性運(yùn)算，所述速度控制頻帶是所述速度控制部的比例增益除以所述電動(dòng)機(jī)的慣量和伴隨著所述電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)而進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)械的慣量的合計(jì)值后所得到的值。
12.—種注塑成型機(jī)的控制方法，其使得注塑成型機(jī)所具有的控制裝置，進(jìn)行具有針對(duì)規(guī)定的壓力指令和熔融樹脂的壓力檢測值之間的偏差至少施加比例增益的運(yùn)算要素的傳遞特性運(yùn)算，計(jì)算出速度指令，以使電動(dòng)機(jī)的速度追隨所述計(jì)算出的速度指令的方式，計(jì)算驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的電流指令，其中，該注塑成型機(jī)通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使螺桿在筒形部內(nèi)前進(jìn)， 從而將充滿在所述筒形部中的熔融樹脂向模具的腔體內(nèi)注入，該注塑成型機(jī)的控制方法的特征在于，具有下述步驟，即保壓動(dòng)作判定步驟，在該步驟中，對(duì)所述注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中還是處于非執(zhí)行中進(jìn)行判定；彈性常數(shù)同定步驟，在該步驟中，在判定為所述注塑成型機(jī)處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中時(shí)，取得所述壓力檢測值和所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息，基于所述取得的壓力檢測值以及所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息，對(duì)所述壓力檢測值的變化相對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)的位置位移的比例、即彈性常數(shù)進(jìn)行同定；以及控制參數(shù)設(shè)定步驟，在該步驟中，以使得比例增益和所述彈性常數(shù)同定部同定出的彈性常數(shù)之積成為比所述速度控制部的速度控制頻帶小的值的方式，計(jì)算出比例增益，將所述計(jì)算出的比例增益設(shè)定為用于計(jì)算所述速度指令的比例增益。
全文摘要
為了執(zhí)行穩(wěn)定的壓力控制，在注塑成型機(jī)的控制裝置中，填充/保壓判定部對(duì)注塑成型機(jī)是處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中還是處于非執(zhí)行中進(jìn)行判定(步驟ST3)，彈性常數(shù)同定部在填充/保壓判定部判定為處于執(zhí)行保壓動(dòng)作中時(shí)(步驟ST3為是)，取得壓力檢測值和作為電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息的位置檢測值(步驟ST4)，基于所取得的壓力檢測值及位置檢測值對(duì)彈性常數(shù)(K)進(jìn)行同定(步驟ST7)，壓力控制控制參數(shù)設(shè)定部以使得壓力控制部的比例增益(Ka)和彈性常數(shù)(K)之積成為小于速度控制部的速度控制頻帶(ωsc)的值的方式，計(jì)算壓力控制部的比例增益(Ka)(步驟ST8)，將計(jì)算出的比例增益(Ka)設(shè)定在壓力控制部中(步驟ST9)。
文檔編號(hào)B29C45/50GK103038048SQ20118000384
公開日2013年4月10日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者上田浩一郎, 長谷川澄, 尾木英優(yōu), 小林幸彥 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社