CN103568236A - 液压源控制装置及注塑成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够实现吸滤器的负担减少和液压泵的选择自由度提高且能够实现节能化的液压源控制装置及具备其的注塑成形装置。其具备：操作输入部(57)，其能够输入与液压控制元件(30)的驱动力相关的工作条件；伺服马达(53)，其具备对液压泵(42)进行驱动的马达部(54)与对该马达部(54)进行驱动的增幅器部(55)；控制器(56)，其根据向操作输入部(57)输入的输入结果向伺服马达(53)输出控制指令，控制器(56)根据输入的与驱动力相关的工作条件求出工作液的液压，并且根据预先存储的液压与输出转矩之间的关系计算马达部(54)的输出转矩，将计算出的输出转矩作为伺服马达(53)的转矩限制值的控制指令向增幅器部(55)输出。

Description

液压源控制装置及注塑成形装置

技术领域

本发明涉及液压源控制装置以及具备该液压源控制装置的注塑成形装置。

背景技术

近年来，对于注塑成形机、冲压成型机等装置而言，为了降低在使各控制元件工作时的能耗或进行高精度的控制，有时使用具备伺服马达等电动致动器来代替使用油等工作液的液压回路。然而，当使用此类电动致动器时，由于存在控制复杂化、部件件数增加的控制对象，因此对于使用液压回路更易于控制的控制对象来说，不使用电动致动器而继续使用液压回路。

在使用液压回路来驱动控制元件的情况下，一般来说，由电动马达来驱动固定容量式的液压泵。作为驱动液压泵的电动马达，众所周知有例如三相感应电动机。在使用该三相感应电动机的情况下，由于转速保持为恒定，因此排出的工作液的流量也恒定。因此，超出保持规定的液压所需流量的多余的工作液从安全阀等被依次排出，与该排出的工作液对应地产生能耗。

因此，专利文献1提出有如下的方案：使用转速可变的可变转速马达来代替上述三相感应电动机，并且以液压泵的流量和液压成为指令值的方式控制可变转速马达。在使用可变转速马达的情况下，如果在保持液压时降低转速，则能够对应地使工作液的排出量减少而降低能耗。

另一方面，在使用上述可变转速马达的情况下，通过设定必要转速来设定液压泵的流量。然而，由液压缸的活塞头分成两部分的液室间、液压阀部等的泄漏量并不总是恒定，因此液压泵的转速以如下方式设定，即，液压泵的流量为在使液压缸动作的所希望的流量加上了假定的或由实验获取的工作液的泄漏量的最大值后的流量、或比上述流量大的流量。因此，虽然从安全阀等排出的多余的工作液的流量本身减少，但依然存在未被利用而排出的工作液，从而产生能耗。

专利文献2提出有如下的方案：为了使向夹紧缸供给的实际的工作液的液压成为所希望的液压，使用由液压传感器检测出的液压来对液压泵的旋转速度进行反馈控制。如此，在由液压传感器进行反馈控制的情况下，能够使包含泄漏量部分在内的量的工作液不多不少地从液压泵排出，并且能够将工作液保持为所希望的液压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2007/114339号

专利文献2：日本特开2002-225103号公报

发明要解决的问题

然而，在使用上述可变转速马达的情况下，由于基于液压传感器的检测结果来进行转速的反馈控制，因此在复杂且干扰易于进入的驱动系统的情况等，可能出现控制振荡而导致液压不稳定，在要抑制振荡的情况下存在控制复杂化的问题。并且，由于为了进行反馈控制而不得不追加液压传感器等，因此存在部件件数增加而牵涉到成本增加的问题。并且，由于进行反馈控制，所以在液压相对于规定值产生过冲的情况下等，必须瞬间使液压泵反转而使液压回路内的工作液逆流而降低液压，但此时液压从正压反转为负压，跨过流动逆转的液压为零的奇点，因此工作液的供给控制容易变得不稳定。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，提供在部件件数不增加、控制不复杂化的情况下能够实现节能化的液压源控制装置及具备该液压源控制装置的注塑成形装置。

用于解决的方法

为了解决上述问题而采用以下的结构。

本发明所涉及的液压源控制装置的特征在于，具备：液压泵，其喷出工作液；操作输入部，其能够输入由从该液压泵喷出的工作液驱动控制的液压控制元件的工作条件；伺服马达，其具备驱动所述液压泵的马达部以及驱动该马达部的增幅器部；控制部，其根据向所述操作输入部输入的输入结果向所述伺服马达输出控制指令，所述控制部具备限制转矩运算单元，该限制转矩运算单元根据从所述操作输入部输入的与所述液压控制元件的驱动力相关的工作条件，求出为了从所述液压控制元件输出所述驱动力所需要的所述工作液的液压，并且根据预先存储的所述液压泵的压力与所述马达部的输出转矩之间的关系计算所述马达部的输出转矩，并且所述控制部将由该限制转矩运算单元计算出的所述输出转矩作为所述伺服马达的转矩限制值的控制指令向所述增幅器部输出。需要说明的是，本发明中的转矩限制不是为了维持为恒定转矩值而对伺服马达的转矩反馈控制，而是对伺服马达的最大转矩进行限制，以使其不超过规定的转矩值。

由此，当经操作输入部输入与液压控制元件的驱动力相关的工作条件时，根据与该驱动力相关的工作条件求出工作液的液压，从而能够求出与该液压对应的马达部的输出转矩、即从液压泵喷出工作液时的马达部的输出转矩。另外，由于能够将由限制转矩运算单元计算出的输出转矩作为转矩限制值而通过伺服马达的增幅器部对马达部进行驱动控制，因此能够以液压控制元件的驱动力不超过工作条件的方式限制液压泵的输出侧的液压回路中的液压，并且降低工作液的流量。

另外，在上述液压控制装置的基础上，本发明中的液压源控制装置能够在操作输入部对液压控制元件的驱动力进行多段设定，并且对从操作输入部输入的液压控制元件的多段的各个驱动力分别计算所述马达部的输出转矩，并将输出转矩作为伺服马达的转矩限制值的控制指令分别向增幅器部输出。

由此，使夹紧力经时变化而成形的多段夹紧力成形变得容易。

另外，在上述液压源控制装置的基础上，本发明所涉及的液压源控制装置还具备如下特征，即，所述液压源控制装置具备逆流防止单元，该逆流防止单元防止从所述液压泵喷出的工作液逆流而所述液压泵反转。

由此，由于能够在液压泵防止液压回路的工作液逆流，因此能够防止向设置于液压泵的吸入侧的滤器等施加与通常相反的方向的力，并且也能够使用当反转使用时可能破损的液压泵。另外，通过防止工作油的逆流，由于工作液的流通方向不反转而总始终为一个方向，因此工作液的稳定的供给控制变得容易。

另外，在上述液压源控制装置的基础上，本发明所涉及的液压源控制装置还包括如下特征，所述控制部具备转速运算单元，该转速运算单元根据从所述操作输入部输入的与所述液压控制元件的动作速度相关的工作条件，求出为了以该动作速度使所述液压控制元件工作所需要的所述工作液的流量，并且根据预先存储的从所述液压泵喷出的所述工作液的流量与所述马达部的转速之间的关系对与从所述液压泵喷出的流量对应的所述马达部的转速进行计算，并且所述控制部将由该转速运算单元计算出的所述转速作为所述伺服马达的转速的控制指令向所述增幅器部输出。

由此，在液压控制元件的驱动力未达到从操作输入部输入的与驱动力相关的工作条件(例如，驱动所述液压泵的伺服马达的转矩限制值)的情况下，能够以液压控制元件的动作速度成为向操作输入部输入的与动作速度相关的工作条件的方式控制马达部的转速。

本发明所涉及的注塑成形装置的特征在于，所述注塑成形装置具备上述液压源控制装置。

由此，例如，当对注塑成形装置的夹紧缸等各种液压控制元件进行驱动时，特别是在固定模具与可动模具紧贴后到预定的液压之前使向夹紧缸供给的液压升压的夹紧升压工序那样，虽然需要高液压但工作液的必要流量小的情况下，能够减少从液压泵喷出的工作液的流量而有效实现节能。并且，在应用于使挤出成形品的喷射器或注射单元移动的喷嘴接触缸、模具开闭用缸等的情况下也能够得到同样的效果。

另外，在上述注塑成形装置的基础上，本发明所涉及的注塑成形装置还包括如下特征，即，所述液压源控制装置与多个液压控制元件并联连接，并且在与各液压控制元件连接的通路中设置有控制阀。

由此，能够将液压泵的工作液稳定地向多个液压控制元件供给，并且能够使用控制阀分别独立地调整向各液压控制元件供给的工作液。

发明效果

根据本发明所涉及的液压源控制装置及注塑成形装置，由于不需要进行基于液压的反馈控制，因此能够在部件件数不增加、控制不复杂化的情况下实现节能化。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式中的注塑成形装置的概要结构的侧视图。

图2是上述注塑成形装置的液压源控制装置的结构图。

图3是示出上述液压源控制装置的伺服马达的输出转矩与液压回路的液压之间的关系的图表。

图4是示出上述液压源控制装置的伺服马达的转速与从液压泵排出的工作液的流量之间的关系的图表。

图5是示出上述注塑成形装置的动作的一例中的液压回路的液压变动的图表。

图6是示出上述注塑成形装置的动作的一例中的伺服马达的转速变动的图表。

附图标记说明如下：

1   注塑成形装置

19  夹紧缸(液压控制元件)

28  喷嘴接触缸(液压控制元件)

40  液压源控制装置

42  液压泵

45  分支通路(通路)

46  压力控制阀(控制阀)

51  止回阀(逆流防止单元)

53  伺服马达

54  马达部

55  增幅器部

56  控制器(控制部)

56a 限制转矩运算单元

56b 转速运算单元

57 操作输入部

具体实施方式

接着，结合附图对本发明的第一实施方式中的液压源控制装置、以及具备该液压源控制装置的注塑成形装置进行说明。

图1是示出本实施方式中的注塑成形装置的概要结构的结构图。

如图1所示，注塑成形装置1具备注射单元2与夹紧单元3。

对于注射单元2而言，将成形材料加热并以高压力向模具内注射填充的加热筒部4沿水平方向延伸设置于在滑座8的上表面上固定的壳体9，以与该加热筒部4的基部一侧的上部连通的方式在壳体9的上表面安装有用于投入成形材料的料斗5。在加热筒部4的夹紧单元3侧的一端形成有注射喷嘴6，在加热筒部4的内部嵌插有螺杆(未图示)，该螺杆能够相对于加热筒部4旋转且能够沿水平方向移动。在加热筒部4的与注射喷嘴6相反的一侧安装有能够使设置于加热筒部4的内部的螺杆沿水平方向移动的致动器7，该致动器7能够与滑座8相对移动。此外，作为该致动器7，可以使用电动马达驱动的滚珠丝杠、线性马达等电动致动器。并且对该螺杆进行旋转驱动的未图示的马达可以使用可控制转速的变频调速马达、伺服马达、IPM马达等电动马达。此外，在本实施方式中虽然示出致动器7作为电动致动器，但也可以不是电动致动器而是液压缸等液压致动器。在该情况下，对该螺杆进行旋转驱动的未图示的马达能够使用叶轮型、活塞型的液压马达。并且，即使在致动器7使用液压致动器的情况下，也可以使用上述电动马达来实现旋转驱动螺杆的马达的节能效果。

上述加热筒部4内部的螺杆通过被旋转驱动而将从料斗5投入的成形材料缓缓向注射喷嘴6侧搬运，在该搬运的中途加热成形材料并使其可塑化熔融。而且，当利用致动器7使螺杆向注射喷嘴6侧按压时，向可塑化后的成形材料作用压缩力，从注射喷嘴6向夹紧单元3的模具内部注射成形材料。

夹紧单元3对相互对置的固定模具11与可动模具12进行开闭。固定模具11被支承于在夹紧单元3的注射单元2侧立起设置的固定型机座13，另一方面，可动模具12被支承于在注射单元2侧的相反一侧立起设置的可动型机座14。固定型机座13固定地支承于基座部15，可动型机座14被支承成能够沿着延伸设置于基座部15上的引导件16而沿接近固定型机座13或与固定型机座13分离的方向滑动。

在固定型机座13上安装有沿水平方向延伸的多根系杆17，更具体地说是四根系杆17。上述系杆17在一端具备活塞头18，具备该活塞头18的端部嵌插于在固定型机座13的四角设置的液压式的夹紧缸19内。该夹紧缸19具备由活塞头18沿其延伸方向划分的两个工作缸室19a、19b，根据向工作缸室19a、19b内供给的工作液的液压差使活塞头18滑动，系杆17能够沿其延伸方向进行位移。此外，在本实施方式中，虽然示出了夹紧缸19设置于固定型机座13的四角的例子，但夹紧缸19也可以是配置于可动型机座14的背面(相对于固定型机座13相反一侧的面)的直压式的夹紧缸。

系杆17在其可动型机座14侧设置有被把持部21。被把持部21在系杆17的外周面形成有多个圆环槽状的凹凸。另一方面，在可动型机座14上安装有能够以卡合分离的方式对系杆17的被把持部21进行把持的系杆把持装置22。在可动型机座14上还安装有用于按压注塑成形后的成型体而从可动模具12脱模的喷射器(未图示)。喷射器通过利用电动致动器等使拉杆构件(未图示)进退而按压成型体并使其脱模。此外，该喷射器也可以是液压缸等液压致动器。

在可动型机座14上安装有在对模具进行开闭时用于使可动型机座14滑动移动的模具开闭机构23。该模具开闭机构23具备：被支承成能够沿着可动型机座14的引导件16旋转的滚珠丝杠部24；固定于可动型机座14并与滚珠丝杠部24螺合的螺母部25；对滚珠丝杠部24进行旋转驱动的伺服马达等的驱动源26；将驱动源26的旋转传递到滚珠丝杠部24的传递机构部27。根据该模具开闭机构23，使驱动源26旋转驱动，例如，通过使滚珠丝杠部24单向地旋转能够增大固定型机座13与可动型机座14之间的间隔，通过使滚珠丝杠部24朝另一方向旋转能够缩小固定型机座13与可动型机座14之间的间隔。此外，模具开闭机构23也可以是液压缸等液压致动器。

上述注射单元2能够相对于固定型机座13沿加热筒部4的延伸方向相对移动，在固定型机座13与上述注射单元2之间安装有调整固定型机座13与注射单元2之间的距离的喷嘴接触缸28。当使该喷嘴接触缸28朝缩退的方向位移时，注射喷嘴6移动至向固定模具11内部注射树脂的注射位置，即注射喷嘴6移动至与固定模具11抵接的位置，另一方面，当使喷嘴接触缸28朝伸长的方向位移时，注射喷嘴6与固定模具11分离。

接着，对上述注塑成形装置1的动作进行说明。

首先，利用模具开闭机构23使可动型机座14朝固定型机座13侧移动，并使可动模具12与固定模具11抵接。在此之后，或者与使可动模具12与固定模具11抵接的动作同时进行，通过系杆把持装置22将系杆17与可动型机座14连结。接着，利用夹紧缸19使系杆17朝注射单元2侧位移并使可动模具12压接于固定模具11。另外，利用喷嘴接触缸28使注射喷嘴6压接于固定模具11，从注射单元2的注射喷嘴6向模具内注射可塑化后的成形材料，并且一边保压一边对成形材料进行冷却成型。

接着，在去除夹紧缸19的液压并解除可动模具12与固定模具11的压接之后，或者在去除夹紧缸19的液压并解除可动模具12与固定模具11的压接而使可动模具12与固定模具11分离微小距离之后，释放系杆把持装置22，并解除系杆17与可动型机座14的连结，利用模具开闭机构23使可动型机座14朝与固定型机座13相反的方向高速移动，为了取出成形品而将固定模具11与可动模具12分开足够的距离。

然后，利用喷射器从内侧按压与可动模具12侧紧贴的成型体而使其脱模，从而取出成形品。在成型体与固定模具11侧紧贴的情况下，由固定模具11侧的喷射器取出成型体。

根据上述各工序，由成形材料形成成型体的一个周期结束。而且，成型体的量产时重复上述周期。

接着，对上述注塑成形装置1具备的液压源控制装置40进行说明。虽然注塑成形装置1从节能化的观点出发主要使用电动致动器来驱动各种控制元件，但对于使用液压回路更能够简化控制的控制元件、更能够简化结构的控制元件来说，不由电动致动器控制，而是经由从作为液压源的液压泵42排出的工作液进行控制。如此，作为由液压驱动的主要的控制元件，列举出上述夹紧缸19和喷嘴接触缸28。

此外，作为使用液压回路进行驱动的液压控制元件，在除了上述主要的控制元件以外，还具有不得不组装于模具的用于中子动作的工作缸或成型体的推出用喷射器工作缸等的小空间内的致动器、在截止阀式的注射喷嘴的开闭用缸等周边环境形成高温而不得不考虑热膨胀和热应力的气氛中使用的致动器等控制元件的情况下，对于上述控制元件也能够以简单的结构紧凑地构成，也可以适当地应用使用了因热膨胀而导致破损等不良状况的可能性小的液压回路的控制。

如图2所示，利用液压泵42液压源控制装置40将存积于存积槽41的工作液经由吸滤器(未图示)向液压回路43供给。

液压泵42连接主通路44，该主通路44连接有多个分支通路45。在上述分支通路45经压力控制阀46与方向切换阀47分别连接有夹紧缸19和喷嘴接触缸28等各一个液压控制元件。换言之，在液压泵42经液压回路43以并联的方式连接有多个液压控制元件。此外，液压泵42可以使用不能反转的液压泵42，也可以使用能够反转的液压泵42。并且，在以下的说明中，特别是除去区别的情况，将夹紧缸19、喷嘴接触缸28等简单地称为液压控制元件30。

压力控制阀46将从液压泵42供给的工作液的液压减压至在各液压控制元件30中利用的液压。即，液压泵42的输出侧的液压通常保持为比在与液压泵42并列连接的任一液压控制元件30中使用的液压高的液压。此外，虽然在压力控制阀46设置有在二次侧的液压变高的情况下使工作液排向一次侧的检查阀46a，但也可以省略该检查阀46a。

方向切换阀47在其一次侧端口连接有上述分支通路45及与存积槽41连接的排水管通路48。另一方面，在方向切换阀47的二次侧端口连接有与液压控制元件30的工作缸室连接的通路，更具体地说，在夹紧缸19的情况下，连接有与一方的工作缸室19a连接的通路49a及与另一方的工作缸室19b连接的通路49b。在上述通路49a、49b的内部形成的流路分别与工作缸室19a、19b的内部空间连通。

相同地，在液压控制元件30为喷嘴接触缸28的情况下，通路49a与一方的工作缸室28a连接，通路49b与另一方的工作缸室28b连接。此外，在以下的说明中，特别是除去区别的情况，将液压控制元件30的工作缸室19a、28a称为工作缸室30a，将工作缸室19b、28b称为工作缸室30b。

方向切换阀47具备使液压控制元件30的工作缸室30a与工作缸室30b中的任意一方与液压泵42连通而产生液压、以及使任意另一方与存积槽41连通而进行大气开放的两个切换位置，并且具备从液压回路43遮挡工作缸室30a与工作缸室30b的切换位置。即，通过使方向切换阀47的切换位置位移，在成对的工作缸室30a、30b之间产生液压差，从而能够使液压控制元件30的活塞18、28c往复移动。

在液压回路43上设置有止回阀(逆流防止单元)51，以便工作液不从液压回路43向液压泵42逆流。此外，只要是能够防止因工作液的逆流导致液压泵42反转，则并不局限于上述止回阀51，例如也可以设置使液压回路43的工作液经由安全阀返回到存积槽41的电路，或向驱动液压泵42的伺服马达53输入使液压泵42顺向旋转的控制指令，以便抵消意欲使液压泵42反转的旋转力。

另外，也可以向伺服马达53输入禁止旋转而保持位置的控制指令，也可以使伺服马达52具备机械的限位器、制动器。

另外，止回阀51的配置并不局限于液压泵42的喷出口附近，只要是在用于从液压泵42向液压控制元件30供给工作液的通路上即可。此外，在液压泵42能够反转且未图示的吸滤器具有足够的逆流耐力的情况下，也可以不具备止回阀51。

在液压泵42上连接有对该液压泵42进行旋转驱动的伺服马达53。伺服马达53具备：马达部54，其旋转轴(未图示)与液压泵42相连；增幅器部55，其向该马达部54供给驱动电力，并且通过控制其电压和电流来控制马达部54中的旋转轴的转速和输出转矩。

在此，本实施方式中的伺服马达53具有通常的伺服马达的结构，为了驱动马达部54而必须具有增幅器部55。作为通常的结构，增幅器部55具有基于给予的转速和输出转矩等控制指令对马达部54的转速和输出转矩进行反馈控制的功能(反馈控制单元55a)。此外，在伺服马达53中，由增幅器部55的输出电压来控制马达部54的转速，由增幅器部55的输出电流来控制马达部54的输出转矩。

在伺服马达53连接有对该伺服马达53的增幅器部55输出控制指令的作为控制部的控制器56。在控制器56上连接有用于供操作人员输入夹紧缸19中的夹紧力等、液压控制元件30所需的驱动力、在液压控制元件30所需的动作速度等各种工作条件的操作输入部57。此外，控制器56也可以具有作为对注塑成形装置1整体或者一部分进行控制的控制装置(未图示)的一个功能。

此外，在本实施方式的说明中，虽然对输入作为液压控制元件30的工作条件的“驱动力”的情况进行了说明，但只要是与液压控制元件30中需要的驱动力相关的工作条件即可，例如，可以输入为了获取上述驱动力所需要的液压回路43的液压，也可以输入相对于注塑成形装置1的最大夹紧力标准值的比例(％)。并且，虽然对输入“动作速度”作为液压控制元件30的工作条件的情况进行了说明，但只要是与液压控制元件30的动作速度相关的工作条件即可，例如，可以输入为了获取动作速度所需要的工作液的流量，也可以输入夹紧力的绝对值，还可以输入相对于注塑成形装置1的最大动作速度标准值的比例(％)。

在控制器56连接或者内置有非易失性的存储器等的存储部(未图示)，在该存储部以映射、表格、或者数式等存储有液压回路43的主通路44的液压(以下，仅称运转液压)、与用于得到该运转液压的马达部54的输出转矩之间的关系。图3是示出马达部54的输出转矩T与运转液压P之间的关系的图表。如该图3所示，输出转矩T与运转液压P大致呈比例的关系，该关系对马达部54的转速大致没有影响。

另外，在上述存储部以映射、表格、或者数式等存储有马达部54的转速与工作液的流量之间的关系。图4是示出马达部54的转速n与流量f之间的关系的图表。如该图4所示，转速n与流量f大致呈比例的关系。

在此，虽然表示运转液压与用于得到该运转液压的马达部54的输出转矩之间的关系、以及马达部54的转速与工作液的流量之间的关系的映射、表格、或者数式等可以将液压回路43系统模型化并使用流体力学理论计算式求出，但也可以通过实验求出。即，有时因液压泵的内部泄漏、惯性、性能的偏差等而导致由理论计算式求出的液压、流量与实液压回路中的液压、流量在定量方面存在不一致。因此，运转液压与用于得到该运转液压的马达部54的输出转矩之间的关系、以及马达部54的转速与工作液的流量之间的关系也可以预先由实验等求出，并将其数据表格化或者实验式化。

返回图2，控制器56具备限制转矩运算单元56a与转速运算单元56b。

限制转矩运算单元56a对与从操作输入部57输入的驱动力值对应的运转液压值进行计算。该运转液压值能够根据驱动力值与液压控制元件的活塞直径等各种条件来计算。另外，限制转矩运算单元56a根据上述运转液压与输出转矩之间的关系求出与该计算出的运转液压值对应的马达部54的输出转矩值，并将其作为输出转矩的上限值而输出。控制器56将由限制转矩运算单元56a求出的输出转矩的上限值作为控制指令通过数字信号等向增幅器部55输出。

例如，当通过操作人员将所需的夹紧力输入到操作输入部57时，从控制器56向增幅器部55输出输出转矩的上限值的控制指令，利用伺服马达53具备的反馈控制功能，增幅器部55限制马达部54的输出转矩。即，不利用控制器56对运转液压进行反馈控制，仅从控制器56向增幅器部55输出输出转矩的上限值的控制指令，能够使由利用液压泵42向液压回路43供给的工作液的液压(运转液压)产生的驱动力不超过从操作输入部57输入的驱动力值。

另一方面，转速运算单元56b对与从操作输入部57输入的动作速度对应的工作液的流量进行计算。另外，转速运算单元56b根据上述转速与流量之间的关系求出与该计算出的流量对应的马达部54的转速。控制器56将由转速运算单元56b求出的转速作为控制指令而通过数字信号等向增幅器部55输出。

接着，参照附图对上述液压源控制装置40中的动作的一例进行说明。该动作的说明仅以下述情况为例进行说明，例如，在液压控制元件30中，在活塞从一方向另一方进行了位移之后，到达行程终点或因可动模具12与固定模具11抵接等限制活塞的位移，从而使作用于活塞的负荷压力急剧增大。

如图5、图6所示，当液压泵42工作开始时(时刻t1)，开始从液压泵42排出工作液。由此，液压泵42的转速n上升到基于向操作输入部57输入的动作速度而求出的转速n1。此时，转速n在活塞的负荷上升之前以转速n1保持恒定。即，活塞以由操作输入部57输入的动作速度进行位移。

此时，运转液压P为由活塞的位移负荷产生的液压量，形成为比基于向操作输入部57输入的驱动力而求出的液压P1低的液压。

接着，当活塞到达行程终点或因可动模具12与固定模具11抵接等导致作用于活塞的负荷急剧增大并使活塞的位移停止时(时刻t2)，运转液压P要上升到比液压P1高的液压。于是，在运转液压P到达液压P1的时刻，利用增幅器部55以伺服马达53的马达部54中的输出转矩不超过与向操作输入部57输入的液压控制元件30的驱动力对应的输出转矩的方式进行转矩限制控制，以使得运转液压P不超过液压P1。

此时，虽然伺服马达53能够产生的输出转矩仅控制为不超过与液压P1对应的输出转矩值，但在到达行程终点或作用于活塞的负荷急剧增大而使活塞的位移停止的状态下，以向相同方向进行位移的方式，即继续朝负荷增大的方向按压活塞的方式持续施加液压，其结果是液压不降低，即使不进行反馈控制，也能够维持为恒定的液压P1。即，由活塞按压的力以向操作输入部57输入的驱动力形成为恒定。

然而，虽然通常的伺服马达的速度控制以伺服马达的实际的位置与根据脉冲分配而依次输出的指令位置之差为零的方式进行位置的反馈控制，但在本实施方式的转矩限制控制中，为了防止除去负荷时的积存脉冲所导致的急剧的马达举动，将伺服马达53的位置与根据脉冲分配而依次输出的指令位置之差控制在可以实质性忽略的程度。由此，马达部54的转速n降低到能够维持液压P1的程度的转速，即，与可对在液压控制元件30的缸之外产生的工作液的泄漏量进行补充这种程度的流量对应的转速。

即，在利用从上述液压源控制装置40供给的工作液的液压驱动夹紧缸19并实施夹紧工序的情况下，在成为向操作输入部57输入的驱动力之前，能够将液压泵42的转速维持为较高的状态并增加工作液的流量而迅速地使活塞头18及系杆17位移，。而且，当以可动模具12压接于固定模具11的方式并使活塞头18的负荷增大而使活塞头18的位移量约为零时，与活塞头18的位移量、即工作缸室30b的扩大变得微小相对应地降低工作液的流量，能够利用向操作输入部57输入的驱动力持续压接固定模具11和可动模具12。

即，不进行将伺服马达53的转矩维持为恒定值的反馈控制，在运转液压与液压泵42的排出压力之间的关系中，由于仅是利用作用力与反作用力来驱动液压泵42的伺服马达53的旋转降低，因此即使在液压回路43为复杂结构而容易受到干扰的情况下，也能够使伺服马达53的控制不振荡而稳定且顺利地降低流量。

由此，根据上述实施方式中的液压源控制装置40，当经由操作输入部57而输入液压控制元件30的驱动力值时，能够根据该驱动力值求出运转液压值，并且能够求出与该运转液压值对应的马达部54的输出转矩即从液压泵42喷出工作液时的马达部54的输出转矩。另外，由于能够有效利用伺服马达53具备的输出转矩的反馈功能，将由限制转矩运算单元56a计算出输出转矩作为转矩限制值而通过伺服马达53的增幅器部55对马达部54进行驱动控制，因此无需进行使用运转液压的反馈控制，便能以液压控制元件30的驱动力不超过从操作输入部57输入的驱动力值的方式限制运转液压且降低工作液的流量。其结果是，由于能够省略与使用运转液压的反馈控制相关的电路，因此在不使部件件数增加、控制复杂化的情况下就能够减少从液压泵42排出的工作液的流量而实现节能化。

另外，在注塑成形装置1启动之时等，在从液压泵42排出的工作液的温度低的情况下，随着注塑成形装置1的运转时间的推进，液压回路43内的工作液的温度上升。伴随于此由于工作液的粘度变低，因此液压回路43中的液压缸的压力控制特性成为非稳定状态并呈产生不稳定的控制状态的趋势。为了防止上述情况发生，从注塑成形装置1的启动开始时进行稳定的液压控制，也可以在液压回路43中设置未图示的液压传感器，对液压回路43中的非稳定状态的液压进行检测，将利用预定的修正单元对检测出的液压值施加了修正的修正液压值作为本实施方式的所述运转液压，使用该运转液压并利用所述方法求出马达部54的输出转矩的上限值，使用该输出转矩的上限值来对马达部54进行转矩限制控制。此外，预定的修正单元优选是考虑了工作液的温度的修正单元。即，例如，利用预先实验、模拟等求出能够在预定的任意或规定的各温度下稳定运转的运转液压而作为稳定运转液压，并预先存储于存储部，并且利用温度传感器对该注塑成形装置1的运转启动开始时的工作液的温度进行经时测定，选定与由该温度传感器检测出的温度对应的在存储部存储的上述稳定运转液压，并且作为修正液压值应用于控制，若如此，则能够将因液压回路43内的构件的升温过程中的不稳定的干扰等而变得不恒定且不稳定的注塑成形装置1的启动时的运转液压与温度作为大致比例等恒定的关系来处理，因此能够实现稳定控制。

另外，同样地，也可以在液压回路43中设置未图示的流量传感器，对液压回路43中的非稳定状态的流量进行感知，将利用预定的修正单元对检测出的流量值施加修正后的修正流量值作为本实施方式的所述工作液的流量，使用该工作液的流量并利用所述方法求出马达部54的转速，使用该转速来控制马达部54的转速。此外，预定的修正单元优选是考虑了工作液的温度的修正单元。此时，利用运转液压或工作液的流量的修正的反映利用反馈控制、前馈控制等适当的控制方法进行反映即可，反映的时机可以是接通时间，也可以在下一周期反映。其中，为了形成为容易得到稳定控制的简单的装置结构及控制结构，优选将修正的反映设为下一周期。

另外，在液压控制元件30的驱动力未达到从操作输入部57输入的驱动力的上限值的情况下，由于能够以液压控制元件30的动作速度成为与向操作输入部57输入的动作速度相关的工作条件的方式控制马达部54的转速，因此能够根据动作状况使液压控制元件30高速动作。

另外，根据上述实施方式中的注塑成形装置1，由于能够防止对夹紧缸19等各种液压控制元件进行驱动的工作液不必要地排出，因此能够实现大幅度的节能化(例如，与以往相比为约50％)。

另外，由于对以并联的方式与液压泵42连接的各液压控制元件分别独立地设置压力控制阀46，因此能够将液压泵42的工作液稳定地向多个液压控制元件30供给，并且能够使用压力控制阀46分别独立地调整向各液压控制元件30供给的工作液的压力。

另外，由于具备止回阀51，由此能够防止液压回路43的工作液向液压泵42逆流，因此能够防止向设置于液压泵42的吸入侧的吸滤器等施加朝与通常相反的方向的力，因此能够防止吸滤器等的元件破损，并且可应用的液压泵42并不局限于允许反转的液压泵，从而能够提高液压泵42的选择自由度。

此外，本发明并不局限于上述各实施方式的结构，在不脱离其主旨的范围能够进行设计变更。

例如，在上述实施方式的液压源控制装置40中，虽然对以成为向操作输入部57输入的一个驱动力的方式控制液压控制元件30的驱动力的情况进行了说明，但并不局限于此类控制。例如也能够应用于阶段性地依次产生大小各不相同的多个驱动力的情况。在该情况下，只要在操作输入部57以所希望的驱动时机分别设定多段的任意驱动力即可。而且，上述各个驱动力在规定的时机依次切换驱动力。

在如上述那样构成的情况下，利用控制器56计算出与多段的驱动力对应的多个运转液压P，基于预先存储的运转液压P与输出转矩T之间的关系，求出与多段的驱动力对应的输出转矩T。而且，上述输出转矩T在上述规定的时机作为伺服马达的输出转矩的上限值的控制指令分别向增幅器部55输出。

在此，在如上述那样产生多段的驱动力的情况下，需要能够降低液压回路43的液压。然而，在将上述实施方式的液压泵42设为不能反转的液压泵42的情况下，由于以利用止回阀51等使液压泵42不能反转的方式形成，因此若保持原状态则不能以高响应降低液压回路43的液压。因此，在该变形例中，在液压回路43中设置能够基于控制指令而切换任意或多个液压下的动作的减压阀。由此，在液压回路43的液压超过与任意的各阶段的驱动力对应的液压的情况下，能够经减压阀而迅速地返回到存积槽41并对液压回路43进行减压。此外，也可以向伺服马达53输出禁止反转的控制指令来代替设置止回阀51。此时，液压泵42优选使用齿轮型、活塞型、叶轮型等泵吸入口与排出口未直接连通的泵。由于此类泵如漩涡型的液压泵等那样工作液的吸入口与排出口未直接连通，因此如果将泵设为不可旋转的状态，则不产生工作液的逆流，仅利用液压泵42的旋转便能控制运转液压。

根据上述变形例的结构，无需追加液压传感器、可反转的伺服马达53等比较昂贵的元件，便能利用液压控制元件30来进行基于多段的驱动力的细微动作。

另外，在上述实施方式中，虽然对将液压源控制装置40设置于注塑成形装置1的一例进行了说明，但只要是具备使用从液压泵42排出的工作液而进行控制的液压控制元件30的液压源控制装置，也可以应用于注塑成形装置1以外的装置。

Claims (6)

1.一种液压源控制装置，其特征在于，

具备：

液压泵，其喷出工作液；

操作输入部，其能够输入由从该液压泵喷出的工作液驱动控制的液压控制元件的工作条件；

伺服马达，其具备驱动所述液压泵的马达部以及驱动该马达部的增幅器部；

控制部，其根据向所述操作输入部输入的输入结果向所述伺服马达输出控制指令，

所述控制部具备限制转矩运算单元，该限制转矩运算单元根据从所述操作输入部输入的与所述液压控制元件的驱动力相关的工作条件，求出为了从所述液压控制元件输出所述驱动力所需要的所述工作液的液压，并且根据预先存储的所述液压泵的压力与所述马达部的输出转矩之间的关系计算所述马达部的输出转矩，并且所述控制部将由该限制转矩运算单元计算出的所述输出转矩作为所述伺服马达的转矩限制值的控制指令向所述增幅器部输出。

2.根据权利要求1所述的液压源控制装置，其特征在于，

所述操作输入部是能够对液压控制元件的驱动力进行多段设定的输入装置，

所述控制部对从所述操作输入部输入的液压控制元件的多段的驱动力各自分别计算所述马达部的输出转矩，并将所述输出转矩作为所述伺服马达的转矩限制值的控制指令而分别向所述增幅器部输出。

3.根据权利要求1或2所述的液压源控制装置，其特征在于，

所述液压源控制装置具备逆流防止单元，该逆流防止单元防止从所述液压泵喷出的工作液逆流而所述液压泵反转。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压源控制装置，其特征在于，

所述控制部具备转速运算单元，该转速运算单元根据从所述操作输入部输入的与所述液压控制元件的动作速度相关的工作条件，求出以该动作速度使所述液压控制元件工作所需要的所述工作液的流量，并且根据预先存储的从所述液压泵喷出的所述工作液的流量与所述马达部的转速之间的关系计算与从所述液压泵喷出的流量对应的所述马达部的转速，并且所述控制部将由该转速运算单元计算出的所述转速作为所述伺服马达的转速的控制指令而向所述增幅器部输出。

5.一种注塑成形装置，其特征在于，

所述注塑成形装置具备权利要求1至4中任一项所述的液压源控制装置。

6.根据权利要求5所述的注塑成形装置，其特征在于，

所述液压源控制装置与多个液压控制元件并联连接，并且在与各液压控制元件连接的通路中设置有控制阀。

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