(57)【要約】射出成形機のスクリューを前進させるモータの回転角度を検出するエンコーダの出力から前記モータの角速度ωを求める。求めた角速度ωから所定のオブザーバ理論を用いて微分項を含まない形態で樹脂圧力推定値δ＾を求め、この樹脂圧力推定値δ＾からモータのトルク指令値ＴＣＭＤを算出し、モータにフィードバックする。これにより、ロードセル等の圧力検出器を用いることなく、ノイズに影響されない精度の高い推力制御を行う。
2005028181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機のスクリューを前進させるモータの角速度ωを検出し、この検出されたモータの角速度ωと前記モータに与えられているトルク指令値ＴＣＭＤとからオブザーバに基づいて樹脂圧力推定値δ＾を求め、この樹脂圧力推定値δ＾が樹脂圧力設定値δＲＥＦに追従するように前記モータを制御することを特徴とする電動式射出成形機の圧力制御方法。
【請求項２】
前記オブザーバが、下記数１で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
2005028181.tif 000032
但し、ω＾：モータの各速度の推定値
ｄ１，ｄ２：所定の係数
Ｊ  ：射出機構全体の慣性モーメント
Ｆ（ω）：射出機構全体の動摩擦抵抗及び静止摩擦抵抗
【請求項３】
前記オブザーバが、下記数２で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
2005028181.tif 000033
但し、ω＾：モータの各速度の推定値
ｄ１，ｄ２：所定の係数
Ｊ  ：射出機構全体の慣性モーメント
Ｆ（ω）：射出機構全体の動摩擦抵抗及び静止摩擦抵抗
ｘ−１  ：ｘの処理周期の一つ手前の値
【請求項４】
前記射出成形機のスクリューと前記モータとはそれぞれの回転軸に装着されたプーリを介してベルトによって連結されており、
前記オブザーバが、下記数３で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
2005028181.tif 000034
但し、ｄ１〜ｄ５：所定の係数
ＪＭ：モータ側の慣性モーメント
ωＭ：モータの角速度
ＲＭ：モータ側のプーリ半径
Ｆ：ベルトの張力
Ｋｂ：ベルトのバネ定数
ＪＬ：スクリュー側の慣性モーメント
ωＬ：スクリュー側の角速度
ＲＬ：スクリュー側のプーリ半径
Ｆｄ（ωＬ）：スクリュー側の動摩擦抵抗
Ｋｗ：樹脂の弾性係数
Ｋｗｄ：樹脂の粘性係数
σ：スクリューが樹脂を押す力
【請求項５】
前記射出成形機のスクリューと前記モータとはそれぞれの回転軸に装着されたプーリを介してベルトによって連結されており、
前記オブザーバが、下記数４で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
2005028181.tif 000035
2005028181.tif 000036
但し、ｄ１〜ｄ５：所定の係数
ＪＭ：モータ側の慣性モーメント
ωＭ：モータの角速度
ＲＭ：モータ側のプーリ半径
Ｆ：ベルトの張力
Ｋｂ：ベルトのバネ定数
ＪＬ：スクリュー側の慣性モーメント
ωＬ：スクリュー側の角速度
ＲＬ：スクリュー側のプーリ半径
Ｆｄ（ωＬ）：スクリュー側の動摩擦抵抗
Ｋｗ：樹脂の弾性係数
Ｋｗｄ：樹脂の粘性係数
σ：スクリューが樹脂を押す力
ｘ−１  ：ｘの処理周期の一つ手前の値
【請求項６】
前記射出成形機のスクリューと前記モータとはそれぞれの回転軸に装着されたプーリを介してベルトによって連結されており、
前記オブザーバが、下記数５で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
2005028181.tif 000037
2005028181.tif 000038
但し、ｄ１〜ｄ４：所定の係数
ＪＭ：モータ側の慣性モーメント
ωＭ：モータの角速度
ＲＭ：モータ側のプーリ半径
Ｆ：ベルトの張力
Ｋｂ：ベルトのバネ定数
ＪＬ：スクリュー側の慣性モーメント
ωＬ：スクリュー側の角速度
ＲＬ：スクリュー側のプーリ半径
Ｆｄ（ωＬ）：スクリュー側の動摩擦抵抗
【請求項７】
前記射出成形機のスクリューと前記モータとはそれぞれの回転軸に装着されたプーリを介してベルトによって連結されており、
前記オブザーバが、下記数６で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
2005028181.tif 000039
2005028181.tif 000040
但し、ｄ１〜ｄ４：所定の係数
ＪＭ：モータ側の慣性モーメント
ωＭ：モータの角速度
ＲＭ：モータ側のプーリ半径
Ｆ：ベルトの張力
Ｋｂ：ベルトのバネ定数
ＪＬ：スクリュー側の慣性モーメント
ωＬ：スクリュー側の角速度
ＲＬ：スクリュー側のプーリ半径
Ｆｄ（ωＬ）：スクリュー側の動摩擦抵抗
ｘ−１    ：ｘの処理周期の一つ手前の値
【請求項８】
下記数７に基づいて前記モータのトルク指令値ＴＣＭＤを算出し、前記モータにフィードバックすることを特徴とする請求項３，５又は７記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
2005028181.tif 000041
但し、ｋｐ：所定の定数
α：所定の関数又は定数
【請求項９】
射出成形機のスクリューを前進させるモータの角速度ωと前記モータに与えられているトルク指令値ＴＣＭＤとからオブザーバに基づいて樹脂圧力推定値δ＾を求めるオブザーバ演算器と、
このオブザーバ演算器で求められた樹脂圧力推定値δ＾から前記モータのトルク指令値ＴＣＭＤを算出し、前記モータにフィードバックするトルク演算器と
を備えたことを特徴とする電動式射出成形機の圧力制御装置。
【請求項１０】
動摩擦抵抗Ｆ（ω）をエアーショット（空打ち）時のモータの速度又は位置とトルク値又は電流値との関係から求めるようにした請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
【請求項１１】
動摩擦抵抗Ｆ（ω）を速度依存成分と荷重依存成分の和として、前記動摩擦抵抗の速度依存成分をエアーショット（空打ち）時のモータの速度又は位置とトルク値又は電流値との関係から求めると共に、前記動摩擦抵抗の荷重依存成分をノズルをプラグした状態で射出した際のトルク値又は電流値と圧力値との関係から求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電動式射出成形機の圧力制御方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から使用されている一般的な電動成形機は、制御対象（型開閉、押出、ノズルタッチ等）に圧力検出器を用いて圧力を検出し、圧力検出器からの信号をもとに閉ループ系の制御回路を構成して推力を制御している。
具体的には、例えば射出圧力を制御する場合には、スクリューの根元の部分等にロードセルを配してこのロードセルによりスクリューを押す力（前進力）を圧力の形態で検出し、この検出した圧力に基づいてロードセルで検出される圧力が所望の圧力になるようにフィードバック制御を行うことにより、スクリューの推力を制御するようにしている。【０００３】  しかし、ロードセル等の一般的な圧力検出器から出力される測定信号は、微弱なアナログ信号である。電動式の射出成形機は、ノイズ発生源となる電動機器を大量に使用しており、ロードセルから出力される微弱なアナログ信号に電動機器類から発生したノイズが乗って、推力をうまく制御することができないという現象が生じる場合があった。そのため、ロードセルラインからのアナログ信号ラインには、多段のノイズフィルタ等といった装置を設置して、ノイズによる制御不良を防止しているが、完全に無くすことは極めて困難である。【０００４】  また、ロードセルを調整する際には、アンプのゼロ点調整やスパン調整等といった人手による作業が必要である。そのため、調整する人によって、調整状態が微妙に異なり、その結果、制御状態が個々に異なるといった不具合がある。【０００５】  そこで、電動モータの角速度又は回転角度と、駆動電流又はトルクとから、状態方程式を用いて樹脂圧力制御に使用される現在の樹脂圧力値を推定するようにしたセンサレス型の樹脂圧力推定方法が開示されている（特許文献１：米国特許第６，６９５，９９４号）。この樹脂圧力推定方法においては、ピストンの前進運動が樹脂に及ぼす力を示す状態方程式を例えば数１のように算出する（Ｆｉｇ．９〜１３参照）。【０００６】
2005028181.tif 000003
【０００７】  ここでＥ１は樹脂圧力方程式、Ｅ２は注入力方程式、Ｅ３はモータ加速度方程式である。また、ＰＭＥＬＴ：樹脂圧力値、Ｆｉｎｊ：注入力、ＡＢＡＲＲＥＬ：成形空間面積、ｅＳ：ボールスクリュー係数、ｅＢ：ベルト係数、ＮＳＰ／ＮＭＰ：ボールスクリューとモータの伝達プーリの直径比、１：ボールスクリュー導入長、Ｔ２：トルク計測値、ＪＴＯＴ：慣性モーメント、α：モータの角加速度、ＴＵ：軸受の摩擦トルク、ＦＬＯＳＳ：損失力、ω：角速度である。【０００８】  しかし、上述した特許文献１に開示された樹脂圧力推定方法では、樹脂圧力推定のため、得られた電動モータのトルク指令値及び角速度から、数１に示した状態方程式を直接解いて樹脂圧力ＰＭＥＬＴを求めるようにしているので、式中にＥ３で示す微分項が含まれることになり、ノイズに対する耐性が低下し、結果として精度の良い樹脂圧力制御が困難であるという問題がある。【０００９】  本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、ロードセル等の圧力検出器を用いることなく、精度の高い推力制御を行うことができる電動式射出成形機の圧力制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１０】  本発明に係る電動射出成形機の圧力制御方法は、射出成形機のスクリューを前進させるモータの角速度ωを検出し、この検出されたモータの角速度ωと前記モータに与えられているトルク指令値ＴＣＭＤとからオブザーバに基づいて樹脂圧力推定値δ＾を求め、この樹脂圧力推定値δ＾が樹脂圧力設定値δＲＥＦに追従するように前記モータを制御することを特徴とする。
【００１１】  本発明で定義される「オブザーバ（状態観測値）」とは、状態変数を推定する（状態変数に収束する）ように表現した微分方程式を解いて制御対象の出力とモデルの出力が一致するように状態変数の推定値を得る方程式である。このように予め微分方程式を解いて作った本発明の「オブザーバ」は、実際に樹脂圧力推定値δ＾を得る際に微分する必要がない。
前記オブザーバは、例えば下記数２のように表される。
【００１２】
2005028181.tif 000004
但し、ω＾：モータの各速度の推定値
ｄ１，ｄ２：所定の係数
Ｊ  ：射出機構全体の慣性モーメント
Ｆ（ω）：射出機構全体の動摩擦抵抗及び静止摩擦抵抗
【００１３】  また、射出成形機のスクリューとモータとがそれぞれの回転軸に装着されたプーリを介してベルトによって連結されているような場合には、オブザーバは、例えば下記数３のように表すことができる。
【００１４】
2005028181.tif 000005
2005028181.tif 000006
但し、ｄ１〜ｄ５：所定の係数
ＪＭ：モータ側の慣性モーメント
ωＭ：モータの角速度
ＲＭ：モータ側のプーリ半径
Ｆ：ベルトの張力
Ｋｂ：ベルトのバネ定数
ＪＬ：スクリュー側の慣性モーメント
ωＬ：スクリュー側の角速度
ＲＬ：スクリュー側のプーリ半径
Ｆｄ（ωＬ）：スクリュー側の動摩擦抵抗
Ｋｗ：樹脂の弾性係数
Ｋｗｄ：樹脂の粘性係数
σ：スクリューが樹脂を押す力
【００１５】  また、本発明に係る他の電動射出成形機の圧力制御装置は、射出成形機のスクリューを前進させるモータの角速度ωと前記モータに与えられているトルク指令値ＴＣＭＤとからオブザーバに基づいて値、樹脂圧力推定値δ＾を求めるオブザーバ演算器と、このオブザーバ演算器で求められた樹脂圧力推定値δ＾から上記数３に基づいて前記モータのトルク指令値ＴＣＭＤを算出し、前記モータにフィードバックするトルク演算器とを備えたことを特徴とする。
【００１６】  なお、ここで、樹脂圧力推定値δ＾及び樹脂圧力設定値δＲＥＦにおける「樹脂圧力」とは、射出成形機のスクリューが樹脂を押す力であり、従来のロードセルが検出しているスクリューを押す力とは異なる。すなわち、スクリューの推力制御のうちの制御対象が従来と本願発明とは異なっている。
【００１７】  本発明によれば、射出成形機のスクリューを前進させるモータの角速度ωを求め、この求められた角速度ωからオブザーバ理論によって樹脂圧力推定値δ＾を求めると共に、この樹脂圧力推定値δ＾が樹脂圧力設定値δＲＥＦに追従するように前記モータを制御するようにしているので、ロードセル等の圧力検出器を一切使用せずに、樹脂圧力を精度良く制御することができる。
また、本発明では、予め樹脂圧力推定値δ＾の算出式に微分を含まないので、ノイズに対する耐性も高い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】［図１］本発明の一実施形態に係る電動式射出成形機の制御回路のブロック図である。
［図２］同制御回路の詳細ブロック図である。
［図３］同制御回路のトルク指令値及び推力推定値の時間的変化を示すグラフである。
［図４］本発明の他の実施形態に係る電動式射出成形機における伝達系を説明するための図である。
［図５］同実施形態に係る電動式射出成形機の制御回路のブロック図である。
［図６］同電動式射出成形機における動摩擦抵抗の速度依存成分の取得方法を説明するための図である。
［図７］同電動式射出成形機における動摩擦抵抗の荷重依存成分の取得方法を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動式射出成形機の圧力制御装置の構成を示すブロック図である。
制御対象であるモータ１は、図示しない射出シリンダ内でスクリューを前後移動させるための射出用モータである。モータ１には、その位置情報（回転角）θを検出し出力するエンコーダ２が備えられている。エンコーダ２からの位置情報θは、微分器６により角速度ωに変換されたのちオブザーバ演算器３に入力されている。オブザーバ演算器３は、微分器６の出力ωからスクリューの推力（樹脂圧力）δを推定する。トルク演算器４は、樹脂圧力設定器５で設定された樹脂圧力設定値δＲＥＦと、オブザーバ演算器３で求められた推力推定値δ＾とに基づき、トルク指令値ＴＣＭＤを求め、制御対象であるモータ１にフィードバックする。【００２０】  次に、この制御装置の動作について説明する。
一般に、射出機構の状態方程式として、下記数４に示す式が知られている。【００２１】
2005028181.tif 000007
【００２２】  但し、Ｊ  ：射出機構全体の慣性モーメント
ω’：モータの角加速度
ω  ：モータの角速度
ＴＣＭＤ：トルク指令値
δ  ：樹脂圧力
Ｆ（ω）：射出機構全体の動摩擦抵抗及び静止摩擦抵抗【００２３】  上記数４を勘案しながら、δ’（δの微分値）が０として数式をたてると、【００２４】
2005028181.tif 000008
【００２５】  ここで、オブザーバ（状態観測値）を下記数６のように定義する。【００２６】
2005028181.tif 000009
【００２７】  但し、ω＾  ：モータ１の角速度の推定値
δ＾  ：樹脂圧（推力）の推定値【００２８】  上記数６より、下記数７が求められる。【００２９】
2005028181.tif 000010
2005028181.tif 000011
【００３０】  ここで、サンプル（又は処理）周期をｄｔ、前サンプル（又は前処理）時のデータｘをｘ−１とすると、【００３１】
2005028181.tif 000012
【００３２】と表わされるので、角速度推定値ω＾及び樹脂圧推定値δ＾は、次の数９のように表せる。【００３３】
2005028181.tif 000013
【００３４】  数９に数７を代入することにより、下記数１０が求められる。【００３５】
2005028181.tif 000014
【００３６】
2005028181.tif 000015
【００３７】と置くと、【００３８】
2005028181.tif 000016
2005028181.tif 000017
【００３９】  Ａの固有値の実数部が負であれば、ｔ→∞のとき、ｘ→０、すなわち、【００４０】
2005028181.tif 000018
【００４１】となり、ω、δの実測値と推測値とが一致する。よって、Ａの固有値の実数部が負となるように、ｄ１，ｄ２を決定すれば良い。【００４２】  図２は、オブザーバ演算器３の詳細を示すブロック図である。
エンコーダ２から出力される位置情報θは、微分器６において微分されて角速度ωとなり、加算器３１，３２において１つの前の処理で得られている角速度の推定値ω＾−１からそれぞれ減算され、（ω＾−１−ω）が求められる。この値は、調節器３３，３４をそれぞれ通って係数ｄ１，ｄ２に応じた振幅に調節される。【００４３】  一方、１つ前に求められたトルク指令値ＴＣＭＤ−１と樹脂圧力推定値δ＾−１とが加算器３５によって加算され、更に、この加算値に、射出機構の動摩擦抵抗及び静止摩擦抵抗Ｆ（ω）が加算器３６によって加算される。この加算値は、調節器３７によって係数１／Ｊに応じた振幅に調整される。そして、この調整された値が、加算器３８において調節器３３の出力と加算される。これにより、上記数１０の上の式の右辺第２項の｛｝の中が求められる。同様に、調節器３５の出力からは、上記数１０の下の式の右辺第２項の｛｝の中が求められる。
これらの値は、積分器３９，４０でそれぞれ積分されることにより、数１０に基づく推定値ω＾，δ＾が求められるようになっている。【００４４】  そして、このようにして求められた樹脂圧力の推定値δ＾は加算器７において目標とする圧力設定値δから減算され、その減算結果がトルク演算器４に入力されている。トルク演算器４は、最もシンプルには、下記数１４に基づいて、トルク指令値ＴＣＭＤを演算し、モータ１にフィードバックする。【００４５】
2005028181.tif 000019
【００４６】  但し、δＲＥＦ：樹脂圧力設定値
ｋｐ    ：所定の定数【００４７】  また、好ましくは、下記１５式に基づいてトルク指令値ＴＣＭＤを演算し、モータ１にフィードバックするようにしても良い。【００４８】
2005028181.tif 000020
【００４９】  但し、ｋｉ：所定の定数【００５０】  以上のように、本願発明では、数１１の運動方程式をオブザーバ理論を用いて解くことにより、樹脂圧力δ＾を算出している。このため、ロードセル等の圧力検出手段が不要であり、また、ここで用いられている慣性モーメントＪ並びに動摩擦抵抗及び静止摩擦抵抗Ｆ（ω）は、射出機構独自のパラメータであるから、成形する樹脂によらない制御が可能である。【００５１】  上記動摩擦抵抗は、モータのトルクとスクリューの前進速度との関係により求めることができる。即ち、無負荷（樹脂無し）の状態でスクリューを前進させ、その時のトルク指令と射出速度の実測値（エンコーダの出力から算出）から動摩擦抵抗を算出する。電動射出成形機のモータとプーリを繋いでいるベルトの張り具合等により動摩擦抵抗が変わる可能性がある。従って、定期的に再計算して更新することが望ましい。【００５２】  図３は、本実施形態による制御装置を用いて実際に射出成形を行ったときのトルク指令値ＴＣＭＤと樹脂圧力推定値δ＾を示すグラフである。前半は、金型に樹脂を充填し始めてから、ほぼ充填完了するまでの射出工程で、スクリューは速度制御されている。後半が、金型内に樹脂がほぼ充填された後の保圧工程で、スクリューは、推力制御される。図示の例では、速度制御期間では、樹脂圧力推定値が６００Ｎ・ｍまで上昇し、保圧工程で樹脂圧力推定値を１００Ｎ・ｍに保持している。
このように、本願発明によれば、高精度な圧力制御が可能になる。【００５３】  なお、以上はモータからスクリューまでの伝達系の遅れが無視できるような場合、例えば、モータとスクリューを直結した場合、また、モータとスクリューを歯車等の剛性の高い系で連結した場合等に用いるのに好適である。
しかし、実際の電動射出成形機では、モータからスクリューまでの伝達系の遅れが無視できないことがある。例えば、図４に示すように、モータ１の回転軸１１にはプーリ１２が結合され、このプーリ１２がベルト１３を介してロード側のプーリ１４と連結され、このプーリ１４の回転軸１５の回転でスクリューを回転させる。この場合、モータ１側の慣性モーメントＪＭ、角速度ωＭ及びプーリ半径ＲＭ、ベルト１３の張力Ｆ、バネ定数Ｋｂ、ロード側の慣性モーメントＪＬ、角速度ωＬ、プーリ半径ＲＬ及び動摩擦抵抗Ｆｄ（ωＬ）を考慮する必要がある。
伝達系を考慮した状態方程式は、下記数１６のように表される。【００５４】
2005028181.tif 000021
【００５５】  ここで、樹脂の弾性係数をＫｗ、粘性係数をＫｗｄ、スクリューが樹脂を押す力をσとして、樹脂圧δの微分値δ’を数１７のように定義する。【００５６】
2005028181.tif 000022
【００５７】  上記数１６，１７を変形すると、数１８のようになる。【００５８】
2005028181.tif 000023
【００５９】  ここで、オブザーバ（状態観測値）を下記１９のように定義する。【００６０】
2005028181.tif 000024
【００６１】  この場合にも、前述した数７〜数９を用いて数１０を導いたのと同様の手順で下記数２０が導かれる。【００６２】
2005028181.tif 000025
【００６３】  また、樹脂圧δの微分値δ’＝０とおける場合には、前述した数１６は、数２１のように表すことができる。【００６４】
2005028181.tif 000026
【００６５】  ここで、オブザーバ（状態観測値）を下記２２のように定義する。【００６６】
2005028181.tif 000027
2005028181.tif 000028
【００６７】  この場合にも、前述した数７〜数９を用いて数１０を導いたのと同様の手順で下記数２３が導かれる。【００６８】
2005028181.tif 000029
【００６９】  この場合にも、微分項を含むことなく、樹脂圧力推定値δ＾を求めることができる。このため、ノイズ耐性に優れた制御系が実現できる。
ここで、数２２を下記数２４のように置き換える。【００７０】
2005028181.tif 000030
【００７１】  図５は、数２４の演算を実行するオブザーバ演算器８の詳細を示すブロック図である。
エンコーダ２から出力される位置情報θは、微分器６において微分されて角速度ωＭとなり、これがｙとして調節器８１を通って係数Ｅ＝（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４）に応じた振幅に調節される。【００７２】  一方、１つ前に求められたトルク指令値ＴＣＭＤ−１がｕとして調節器８２によって係数Ｂ＝（１／ＪＭ，０，０，０）に応じた振幅に調整される。一方、予め求めておいたｖ（＝動摩擦抵抗Ｆｄ（ωＬ））を調節器８３によって係数Ｃ＝（０，１／ＪＬ，０，０）に応じた振幅に調整し、この値を加算器８４で調節器８２の出力に加算する。また、１つ前に求められた推定値Ｘ＾−１が調節器８５によって係数Ｄに応じた振幅に調整される。そして、加算器８６において、加算器８４の出力と調節器８５の出力とを加算すると共に調節器８１の出力を減算することにより、数２４で示すＸの推定値Ｘ＾の微分値が得られる。この値は、積分器８７で積分されることにより、数２３に基づく推定値δ＾が求められるようになっている。【００７３】  そして、このようにして求められた樹脂圧力の推定値δ＾は加算器７において目標とする圧力設定値δから減算され、その減算結果がトルク演算器４に入力されてトルク指令値ＴＣＭＤが求められ、モータ１にフィードバックされる。【００７４】  次に、図６及び図７を参照して動摩擦抵抗Ｆｄ（ωＬ）の求め方（較正方法）について説明する。
ここでは、動摩擦抵抗モデルを速度依存成分と荷重依存成分の和と定義する。速度依存成分は、エアーショット（空打ち）時のモータ速度（又は位置）とトルク値（又は電流値）の関係から求めることができる。また、荷重依存成分は、ノズルをプラグした状態で射出した際のトルク値（又は電流値）と圧力値との関係から求めることができる。【００７５】速度依存成分
いま、定常状態においては、ωＭ’＝０，ωＬ’＝０であるから、数１６の１式及び２式の左辺はそれぞれ０となる。従って、動摩擦抵抗Ｆｄ（ωＬ）は、【００７６】
2005028181.tif 000031
【００７７】となり、空打ち時（δ＝０とみなす）ではトルクのみに依存する。従って、図６の左側に示すように、空打ちで速度を１，２のように変化させ、射出前進させた際のそれぞれのトルク値１，２を計測することで動摩擦抵抗１，２を求める。これを図６の右側のグラフのようにプロットすることで速度依存成分の特性曲線が求められる。射出後退時の速度依存成分も同様にして求めることができる。【００７８】荷重依存成分
次に、圧力計測用センサ（圧力センサや歪みゲージ等）を取り付けた較正治具を用意し、ノズル先端をプラグした状態で射出した際のトルク値と圧力値とを計測することで、図７の左側で示すように、動摩擦抵抗１，２を求める。これを図７の右側のグラフのようにプロットすることで荷重依存成分の特性曲線が求められる。
これら速度依存成分と荷重依存成分とを併せたものを射出機構の動摩擦抵抗モデルとして圧力推定の際に使用することができる。
【図１】
2005028181.tif 000042
【図２】
2005028181.tif 000043
【図３】
2005028181.tif 000044
【図４】
2005028181.tif 000045
【図５】
2005028181.tif 000046
【図６】
2005028181.tif 000047
【図７】
2005028181.tif 000048
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月21日(2005.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかし、ロードセル等の一般的な圧力検出器から出力される測定信号は、微弱なアナログ信号である。電動式の射出成形機は、ノイズ発生源となる電動機器を大量に使用しており、ロードセルから出力される微弱なアナログ信号に電動機器類から発生したノイズが乗って、推力をうまく制御することができないという現象が生じる場合があった。そのため、ロードセルからのアナログ信号ラインには、多段のノイズフィルタ等といった装置を設置して、ノイズによる制御不良を防止しているが、完全に無くすことは極めて困難である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
[数２]
2005028181.tif 000049
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
そして、このようにして求められた樹脂圧力の推定値δ^は加算器７において目標とする圧力設定値δＲＥＦから減算され、その減算結果がトルク演算器４に入力されている。トルク演算器４は、最もシンプルには、下記数１４に基づいて、トルク指令値ＴＣＭＤを演算し、モータ１にフィードバックする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
そして、このようにして求められた樹脂圧力の推定値δ^は加算器７において目標とする圧力設定値δＲＥＦから減算され、その減算結果がトルク演算器４に入力されてトルク指令値ＴＣＭＤが求められ、モータ１にフィードバックされる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記オブザーバが、下記数１で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
[数１]
2005028181.tif 000050
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記オブザーバが、下記数２で表されることを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の圧力制御方法。
[数２]
2005028181.tif 000051
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005028181.tif 000052
【国際調査報告】
2005028181.tif 000053
2005028181.tif 000054