特許 5778750 同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5778750

(24)【登録日】2015年7月17日

(45)【発行日】2015年9月16日

(54)【発明の名称】同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20150827BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/76

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-265856(P2013-265856)

(22)【出願日】2013年12月24日

(65)【公開番号】特開2015-120302(P2015-120302A)

(43)【公開日】2015年7月2日

【審査請求日】2015年1月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】丸山 淳平

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０６４３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０５３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３０５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３７０２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１００８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２３０７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １７／３２

Ｂ２９Ｃ ４５／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出成形機における１つの被駆動部材を複数の軸で駆動する射出成形機の制御装置において、
前記被駆動部材を駆動する複数の軸のトルクを制限するトルク制限部と、
前記複数の軸の相互の同期誤差を検出する同期誤差検出部と、
前記検出した各軸の同期誤差が小さくなるように前記トルク制限部のトルク制限値を補正するトルク制限値補正部と、
を有することを特徴とする射出成形機の制御装置。

【請求項2】

前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち唯一のマスタ軸を含む全ての軸、または唯一のマスタ軸を除くそれ以外のスレーブ軸に対するトルク制限値をそれぞれ補正することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項3】

前記同期誤差検出部は、マスタ軸とそれ以外の各スレーブ軸の位置の差、または全軸の平均位置と各軸の位置の差、または各軸について該当軸の位置とそれ以外の軸の平均位置の差、の何れか一つに基づいて同期誤差を検出することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置。

【請求項4】

前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が遅れている軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を大きくするように補正すること、および、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が進んでいる軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を小さくするように補正することの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機の制御装置に関し、特に、同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機には、軸の駆動機構としてサーボモータを用いるものが知られている。小型の射出成形機の場合、射出部や型締部などの被駆動部材に対してそれぞれ１つのサーボモータを設けて駆動する場合が多いが、大型の射出成形機の場合、大きな軸駆動力が必要になることから、１つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動する技術が知られている。この時、複数のサーボモータ間で位置の同期を保つ技術として、例えば特許文献１に記載されているように、複数の被駆動部分の相互間での位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段を備え、各電動モータへの制御量を該位置ずれ算出手段により算出された位置ずれ量に基づいて補正して、上記の各電動モータの制御を行なう技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−１３７２６９号公報

【特許文献2】特開２００２−３７０２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、射出成形機の被駆動部材を駆動するにあたって、被駆動部材や、被駆動部材に取り付けられた金型やスクリュに過大な力が加わるのを防ぐために、サーボモータのトルクを所定トルク以下に制限する場合がある。このとき、複数のサーボモータのトルクを、それぞれ同一の所定トルク以下に制限してしまうと、複数のサーボモータ間の相互間での位置や速度の差に基づいて各モータへの制御量を補正したとしても、結局は同一の所定トルクで各モータを駆動することになるため、複数のサーボモータ間で位置の同期性が悪化するおそれがあった。

【0005】

特許文献２には、複数のサーボモータによって、特にはサーボモータの出力トルクを制限して一つのアクチュエータを制御するとき、各サーボモータ間の回転角度の差を検出し、該差が所定値を越えたときにサーボモータの駆動を停止させるようにする技術が知られている。しかし、特許文献２に記載の技術では、複数のサーボモータ間で位置の同期性が悪化した時にサーボモータの駆動を停止させるにすぎず、サーボモータのトルクを制限しながら位置の同期性が悪化しないように制御することは難しいという問題があった。

【0006】

そこで、本発明の目的は、１つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正することを特徴とする同期誤差を低減する機能を有する射出成形機の制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願の請求項１に係る発明は、射出成形機における１つの被駆動部材を複数の軸で駆動する射出成形機の制御装置において、前記被駆動部材を駆動する複数の軸のトルクを制限するトルク制限部と、前記複数の軸の相互の同期誤差を検出する同期誤差検出部と、前記検出した各軸の同期誤差が小さくなるように前記トルク制限部のトルク制限値を補正するトルク制限値補正部と、を有することを特徴とする射出成形機の制御装置である。
請求項２に係る発明は、前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち唯一のマスタ軸を含む全ての軸、または唯一のマスタ軸を除くそれ以外のスレーブ軸に対するトルク制限値をそれぞれ補正することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の制御装置である。
請求項３に係る発明は、前記同期誤差検出部は、マスタ軸とそれ以外の各スレーブ軸の位置の差、または全軸の平均位置と各軸の位置の差、または各軸について該当軸の位置とそれ以外の軸の平均位置の差、の何れか一つに基づいて同期誤差を検出することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項４に係る発明は、前記トルク制限値補正部は、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が遅れている軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を大きくするように補正すること、および、前記複数の軸のうち他の軸に対して移動が進んでいる軸に対しては進行方向に対するトルク制限値を小さくするように補正することの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機の制御装置である。

【発明の効果】

【0008】

本発明により、１つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正する機能を有する射出成形機の制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】スレーブ軸のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。

【図2】マスタ軸およびスレーブ軸の両方のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。

【図3】１つの被駆動部材に対して３軸で駆動する場合の実施形態を説明する図である。

【図4】位置の差の代わりに速度の差に基づいて同期誤差を検出および補正する実施形態を説明する図である。

【図5】位置制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。

【図6】位置制御部と速度制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。本発明の射出成形機の制御装置は、１つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正することを特徴とする。

【0011】

＜実施形態１＞
図１はスレーブ軸のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸６０Ｍのモータとスレーブ軸６０Ｓのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部５１Ａ，５１Ｂと、速度制御部５３Ａ，５３Ｂと、トルク制限部５４Ａ，５４Ｂと、電流制御部５６Ａ，５６Ｂと、微分処理部５７Ａ，５７Ｂと、補正量算出部５２と、トルク制限値記憶部５５とを備えている。

【0012】

位置制御部５１Ａは、位置指令とマスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還との差（目標位置―実位置）に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。位置制御部５１Ｂは、位置指令とスレーブ軸６０Ｓのモータからの位置帰還との差（目標位置―実位置）に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器６１Ｍ，６１Ｓが内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。

【0013】

速度制御部５３Ａは、位置制御部５１Ａから出力される速度指令と微分処理部５７Ａから帰還されるマスタ軸６０Ｍのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。速度制御部５３Ｂは、位置制御部５１Ｂから出力される速度指令と微分処理部５７Ｂから帰還されるスレーブ軸６０Ｓのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。

【0014】

トルク制限部５４Ａは、速度制御部５３Ａから出力されるトルク指令とトルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とを比較し、比較の結果，絶対値の小さい方をトルク指令値として、電流制御部５６Ａに出力する。トルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値を超えれば、速度制御部５３Ａから入力したトルク指令は制限される。トルク制限部５４Ｂは、速度制御部５３Ｂから出力されるトルク指令と加算器５９から出力されるトルク制限値とを比較し、比較の結果，絶対値の小さい方をトルク指令値として、電流制御部５６Ｂに出力する。

【0015】

電流制御部５６Ａはトルク制限部５４Ａから出力されるトルク指令を入力し、入力したトルク指令に応じてマスタ軸６０Ｍのモータに電流を供給する。電流制御部５６Ｂはトルク制限部５４Ｂから出力されるトルク指令を入力し、入力したトルク指令に応じてスレーブ軸６０Ｓのモータに電流を供給する。

【0016】

微分処理部５７Ａはマスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理し、速度帰還として速度制御部５３Ａにフィードバックする。また、微分処理部５７Ｂはスレーブ軸６０Ｓのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理し、速度帰還として速度制御部５３Ｂにフィードバックする。

【0017】

同期誤差検出部５８は、マスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸６０Ｓのモータからフィードバックされる位置帰還との差分を同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部５８から出力された同期誤差は補正量算出部５２に入力する。補正量算出部５２は同期誤差検出部５８から入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器５９に出力する。加算器５９では補正量算出部５２から出力されるトルク制限値の補正量と、トルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とが加算され、補正されたトルク制限値としてトルク制限部５４Ｂに出力される。

【0018】

＜実施形態２＞
図２はマスタ軸およびスレーブ軸の両方のトルク制限値を補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸６０Ｍのモータとスレーブ軸６０Ｓのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部５１Ａ，５１Ｂと、速度制御部５３Ａ，５３Ｂと、トルク制限部５４Ａ，５４Ｂと、電流制御部５６Ａ，５６Ｂと、微分処理部５７Ａ，５７Ｂと、補正量算出部５２と、トルク制限値記憶部５５とを備えている。

【0019】

位置制御部５１Ａ、位置制御部５１Ｂ、速度制御部５３Ａ、速度制御部５３Ｂ、電流制御部５６Ａ、電流制御部５６Ｂ、微分処理部５７Ａ、微分処理部５７Ｂは、実施形態１と同様の構成である。

【0020】

トルク制限部５４Ａは、速度制御部５３Ａから入力するトルク指令と減算器５９Ａから入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部５６Ａに出力する。トルク制限部５４Ｂは、速度制御部５３Ｂから入力するトルク指令と加算器５９から入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部５６Ｂに出力する。

【0021】

同期誤差検出部５８は、マスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸６０Ｓのモータからフィードバックされる位置帰還との差分を同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部５８から出力された同期誤差は補正量算出部５２に入力する。補正量算出部５２は同期誤差検出部５８から入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、減算器５９Ａ，加算器５９に出力する。減算器５９Ａではトルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値から補正量算出部５２から出力されるトルク制限値の補正量が減算され、トルク制限部５４Ａに出力される。加算器５９では補正量算出部５２から出力されるトルク制限値の補正量と、トルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部５４Ｂに出力される。

【0022】

＜実施形態３＞
図３は３軸の場合の実施形態を説明する図である。マスタ軸６０Ｍのモータとスレーブ軸６０Ｓ１のモータとスレーブ軸６０Ｓ２のモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと、速度制御部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃと、トルク制限部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃと、電流制御部５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃと、微分処理部５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃと、補正量算出部５２Ａ，５２Ｂと、トルク制限値記憶部５５とを備えている。

【0023】

位置制御部５１Ａ、位置制御部５１Ｂ、速度制御部５３Ａ、速度制御部５３Ｂ、電流制御部５６Ａ、電流制御部５６Ｂ、微分処理部５７Ａ、微分処理部５７Ｂは、実施形態１と同様の構成である。

【0024】

スレーブ軸６０Ｓ１を制御する位置制御部５１Ｂは実施形態１のスレーブ軸６０Ｓを制御する位置制御部５１Ｂと同様の構成である。位置制御部５１Ｃは、位置指令とスレーブ軸６０Ｓ２のモータからフィードバックされる位置帰還との差（目標位置―実位置）に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器６１Ｍ，６１Ｓ１，６１Ｓ２が内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。

【0025】

スレーブ軸６０Ｓ１を制御する速度制御部５３Ｂは実施形態１のスレーブ軸６０Ｓを制御する速度制御部５３Ｂと同様の構成である。速度制御部５３Ｃは、位置制御部５１Ｃから出力される速度指令と微分処理部５７Ｃから帰還されるスレーブ軸６０Ｓ２のモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。

【0026】

トルク制限部５４Ａは、速度制御部５３Ａから入力するトルク指令とトルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部５６Ａに出力する。トルク制限部５４Ｂは、速度制御部５３Ｂから入力するトルク指令と加算器５９から入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部５６Ｂに出力する。トルク制限部５４Ｃは、速度制御部５３Ｃから出力されるトルク指令と加算器５９Ｂから入力するトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部５６Ｃに出力する。

【0027】

電流制御部５６Ｃはトルク制限部５４Ｃから出力されるトルク指令を入力し、入力したトルク指令に応じてスレーブ軸６０Ｓ２のモータに電流を供給する。

【0028】

微分処理部５７Ｃはスレーブ軸６０Ｓ２のモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理し、速度帰還として速度制御部５３Ｃにフィードバックする。

【0029】

同期誤差検出部５８Ａは、マスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸６０Ｓ１のモータからフィードバックされる位置帰還との差分を、スレーブ軸６０Ｓ１に対する同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部５８Ｂは、マスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還とスレーブ軸６０Ｓ２のモータからフィードバックされる位置帰還との差分を、スレーブ軸６０Ｓ２に対する同期誤差として算出し、出力する。
同期誤差検出部５８Ａから出力された同期誤差は補正量算出部５２Ａに入力する。補正量算出部５２Ａは同期誤差検出部５８Ａから入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器５９に出力する。加算器５９では補正量算出部５２Ａから出力されるトルク指令の補正量と、トルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部５４Ｂに出力される。

【0030】

同期誤差検出部５８Ｂから出力された同期誤差は補正量算出部５２Ｂに入力する。補正量算出部５２Ｂは同期誤差検出部５８Ｂから入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器５９Ｂに出力する。加算器５９Ｂでは補正量算出部５２Ｂから出力されるトルク指令の補正量と、トルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部５４Ｃに出力される。

【0031】

＜実施形態４＞
図４は位置の差の代わりに速度の差に基づいて同期誤差を検出および補正する実施形態を説明する図である。マスタ軸６０Ｍのモータとスレーブ軸６０Ｓのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部５１Ａ，５１Ｂと、速度制御部５３Ａ，５３Ｂと、トルク制限部５４Ａ，５４Ｂと、電流制御部５６Ａ，５６Ｂと、微分処理部５７Ａ，５７Ｂと、補正量算出部５２Ｃと、トルク制限値記憶部５５とを備えている。

【0032】

位置制御部５１Ａ、位置制御部５１Ｂ、速度制御部５３Ａ、速度制御部５３Ｂ、トルク制限部５４Ａ、トルク制限部５４Ｂ、電流制御部５６Ａ、電流制御部５６Ｂ、微分処理部５７Ａ、微分処理部５７Ｂは、実施形態１と同様の構成である。

【0033】

同期誤差検出部５８Ｃは、マスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理部５７Ａで微分処理することで得られる速度帰還とスレーブ軸６０Ｓのモータからフィードバックされる位置帰還を微分処理部５７Ｂで微分処理することで得られる速度帰還との差分を同期誤差として算出し、出力する。同期誤差検出部５８Ｃから出力された同期誤差は補正量算出部５２Ｃに入力する。補正量算出部５２Ｃは同期誤差検出部５８Ｃから入力する同期誤差に対応するトルク制限値の補正量を算出し、加算器５９に出力する。加算器５９では補正量算出部５２Ｃから出力されるトルク制限値の補正量とトルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とが加算され、トルク制限部５４Ｂに出力される。

【0034】

＜実施形態５＞
図５は位置制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。マスタ軸６０Ｍのモータとスレーブ軸６０Ｓのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部５１と、速度制御部５３Ａ，５３Ｂと、トルク制限部５４Ａ，５４Ｂと、電流制御部５６Ａ，５６Ｂと、微分処理部５７Ａ，５７Ｂと、補正量算出部５２と、トルク制限値記憶部５５とを備えている。

【0035】

位置制御部５１は、位置指令とマスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還との差（目標位置―実位置）に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器６１Ｍ，６１Ｓが内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。

【0036】

速度制御部５３Ａは、位置制御部５１から出力される速度指令と微分処理部５７Ａから帰還されるマスタ軸６０Ｍのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。速度制御部５３Ｂは、位置制御部５１から出力される速度指令と微分処理部５７Ｂから帰還されるスレーブ軸６０Ｓのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。

【0037】

トルク制限部５４Ａ、トルク制限部５４Ｂ、電流制御部５６Ａ、電流制御部５６Ｂ、微分処理部５７Ａ、微分処理部５７Ｂ、同期誤差検出部５８は、実施形態１と同様の構成である。

【0038】

＜実施形態６＞
図６は位置制御部と速度制御部を複数の軸で共有する実施形態を説明する図である。マスタ軸６０Ｍのモータとスレーブ軸６０Ｓのモータとを制御する制御装置は、上位制御部から出力される位置指令を入力する位置制御部５１と、速度制御部５３と、トルク制限部５４Ａ，５４Ｂと、電流制御部５６Ａ，５６Ｂと、微分処理部５７と、補正量算出部５２と、トルク制限値記憶部５５とを備えている。

【0039】

位置制御部５１は、位置指令とマスタ軸６０Ｍのモータからフィードバックされる位置帰還との差（目標位置―実位置）に基づいて、位置偏差に対応した速度指令を算出し、出力する。なお、各軸のモータにはそれぞれ位置検出器６１Ｍ，６１Ｓが内蔵されており、該位置検出器から位置帰還がフィードバックされる。

【0040】

速度制御部５３は、位置制御部５１から出力され速度指令と微分処理部５７Ａから帰還されるマスタ軸６０Ｍのモータの速度帰還との差に基づいて、速度偏差に対応したトルク指令を算出し、出力する。

【0041】

トルク制限部５４Ａは、速度制御部５３から入力するトルク指令とトルク制限値記憶部５５に記憶されたトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部５６Ａに出力する。トルク制限部５４Ｂは、速度制御部５３から入力するトルク指令と加算器５９から出力されるトルク制限値とを比較し、比較の結果をトルク指令値として、電流制御部５６Ｂに出力する。

【0042】

電流制御部５６Ａ、電流制御部５６Ｂ、微分処理部５７Ａ、微分処理部５７Ｂ、同期誤差検出部５８は、実施形態１と同様の構成である。

【0043】

ここで、上述したトルク制限部について説明する。
トルク制限部は、速度制御部などの上位制御部から指令されたトルク指令値をトルク制限値以下に制限した後、電流制御部などの下位制御部に指令するものである。トルク制限値は、被駆動部材や、被駆動部材に取り付けられた金型やスクリュを保護するための適正トルク値を設定するものであるが、本発明では、該設定した適正トルク値に対して、モータ間での同期性を良好に保つように補正をかけて算出する。

【0044】

例えば、マスタ軸とスレーブ軸の２軸で被駆動部材を駆動する場合について説明する。スレーブ軸の動作時の摩擦抵抗がマスタ軸よりも大きいと、マスタおよびスレーブ軸を同じトルク制限値で駆動した場合、スレーブ軸の移動がマスタ軸より遅れた状態（すなわちスレーブ軸の位置がマスタ軸の位置より遅れた状態、あるいはスレーブ軸の速度がマスタ軸より低下した状態）になり、２軸間の同期性が悪化してしまう。そこで、２軸間の位置の差または速度の差（同期誤差）について比例積分演算を行い、出力された値を補正値として前記トルク制限値に補正をかけることにより、各軸のトルク制限値は同期誤差を低減するように補正され、２軸間の同期性を良好に保つことができる。

【0045】

このとき、一方（マスタ軸）のトルク制限値には補正をかけずに、他方（スレーブ軸）のトルク制限値にのみ補正をかけるようにしてもよいし（図１参照）、マスタおよびスレーブ軸のトルク制限値それぞれに、符号を逆にした補正値を加算するようにして、マスタおよびスレーブ軸のトルク制限値それぞれに補正をかけるようにしてもよい（図２参照）。例えば、スレーブ軸の移動がマスタ軸より遅れた場合、スレーブ軸が進むようにスレーブ軸の進行方向に対するトルク制限値を大きくするように補正をかけるようにしてもよいし、スレーブ軸のトルク制限値を大きくするとともにマスタ軸が遅れるようにマスタ軸の進行方向に対するトルク制限値を小さくするように補正をかけてもよい。

【0046】

次に、同期誤差検出部について説明する。
同期誤差検出部は、マスタ軸の位置とスレーブ軸の位置の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよいし（図１，図２，図３参照）、マスタ軸の速度とスレーブ軸の速度の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよい（図４参照）。また、位置の代わりにマスタ軸とスレーブ軸の位置偏差量（指令位置と実位置の偏差）の差に基づいて同期誤差を検出するようにしてもよい。

【0047】

また、被駆動部材を駆動する軸が３軸以上の場合は、全ての軸の平均位置を求め、該平均位置と各軸の位置の差に基づいてそれぞれの同期誤差を検出するようにしてもよいし、各軸について、該当軸の位置とそれ以外の軸の平均位置の差に基づいてそれぞれの軸の同期誤差を検出するようにしてもよいし、唯一のマスタ軸と複数のスレーブ軸を定義し、マスタ軸と各スレーブ軸の位置・速度の差に基づいて各スレーブ軸の同期誤差を検出するようにしてもよい。

【0048】

また、前記各軸の位置および速度は、モータにロータリーエンコーダを備えて検出するようにしてもよいし、被駆動部材に位置・速度検出器を備えて検出するようにしてもよい。

【0049】

上記では、トルク指令値をトルク制限値以下に制限する場合について記載したが、サーボモータの場合、トルク指令値と電流指令値が略一致するため、電流指令値を電流制限値以下に制限するように構成しても、同じような効果が得られる。そこで、電流指令値を電流制限値以下に制限するように構成し、同期誤差を低減するように電流制限値を補正するようにしてもよい。

【0050】

また、本発明は、複数の軸についてそれぞれ位置制御部、速度制御部、トルク制限部を有する制御構成（図１）においても使用できるし、位置制御部を複数の軸で共有するとともに、複数の軸についてそれぞれ速度制御部、トルク制限部を有する制御構成（図５）においても使用できるし、位置制御部、速度制御部を複数の軸で共有するとともに、複数の軸についてそれぞれトルク制限部を有する制御構成（図６）においても使用できる。

【0051】

以上のように、本発明によれば、１つの被駆動部材に対して複数のサーボモータを設けて駆動するに際して、各モータの駆動トルクを各トルク制限値以下に制限するとともに、モータ間での同期性を良好に保つように前記トルク制限値を補正する機能を有する射出成形機の制御装置を提供できる。

【符号の説明】

【0052】

５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ 位置制御部
５２，５２Ａ，５２Ｂ 補正量算出部
５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ 速度制御部
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ トルク制限部
５５ トルク制限値記憶部
５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ 電流制御部
５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃ 微分処理部
５８，５８Ａ，５８Ｂ 同期誤差検出部
５８Ｃ 同期誤差検出部
５９，５９Ｂ 加算器
５９Ａ 減算器
６０Ｍ マスタ軸
６０Ｓ スレーブ軸
６０Ｓ１ 第１のスレーブ軸
６０Ｓ２ 第２のスレーブ軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】