JP2003145600A - 射出成形機の油圧制御装置及び油圧制御方法 - Google Patents
射出成形機の油圧制御装置及び油圧制御方法Info
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Abstract
する。 【解決手段】アクチュエータと、油圧供給源と、アクチ
ュエータに供給する油の量及び圧力のうちの少なくとも
一方を調整する調整装置と、アキュムレータ28と、ア
キュムレータ圧を検出するアキュムレータ圧検出部と、
アキュムレータ圧及び設定値に基づいて、アキュムレー
タ圧を制御するアキュムレータ圧制御部と、アキュムレ
ータ圧がアクチュエータ圧より十分に高いかどうかを判
断するアキュムレータ圧判断処理手段と、アキュムレー
タ圧がアクチュエータ圧より十分に高い場合、前記設定
値を低くするアキュムレータ圧変更処理手段とを有す
る。
Description
制御装置及び油圧制御方法に関するものである。
の加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進
退自在に配設される。そして、計量工程において、前記
スクリューを回転させると、ホッパから加熱シリンダ内
に供給された樹脂が、加熱され、溶融させられて前進さ
せられ、スクリューの前端に形成されたスクリューヘッ
ドの前方に蓄えられる。また、射出工程において、スク
リューを前進させると、前記スクリューヘッドの前方に
蓄えられた樹脂が射出ノズルから射出され、金型装置の
キャビティ空間に充填(てん)される。その後、保圧工
程において、キャビティ空間に充填された樹脂の圧力が
保持され、続いて、冷却工程において、前記樹脂が冷却
されて成形品になる。
に油圧モータを、スクリューを前進させるために射出シ
リンダを駆動するようにした射出成形機においては、油
圧回路が形成され、該油圧回路において油圧ポンプから
吐出された油が前記油圧モータ、射出シリンダ等に供給
され、前記油圧モータ、射出シリンダ等が駆動されるよ
うになっている。前記油圧回路には、前記油圧モータ、
射出シリンダ等に十分な量の油を供給することができる
ように、また、油圧回路内において所定の圧力が保持さ
れるように、アキュムレータが配設され、該アキュムレ
ータに所定の圧力、すなわち、アキュムレータ圧の油が
蓄えられる。
油圧制御装置は、アキュムレータに所定のアキュムレー
タ圧の油を蓄えるほかに、射出工程及び保圧工程におい
て、アキュムレータに蓄えられた油を流量・圧力調整弁
を介して前記射出シリンダに供給し、スクリューの速
度、すなわち、スクリュー速度及び保圧力を制御する。
来の油圧制御装置においては、アキュムレータ圧が前記
射出工程時に射出シリンダに供給される油によって発生
させられる圧力、すなわち、射出シリンダ圧より十分に
高い場合、アキュムレータに不要に高いアキュムレータ
圧の油が蓄えられることになり、無駄なエネルギーを消
費してしまう。
点を解決して、無駄なエネルギーを消費することがない
射出成形機の油圧制御装置及び油圧制御方法を提供する
ことを目的とする。
出成形機の油圧制御装置においては、油が供給されて作
動させられるアクチュエータと、油圧供給源と、該油圧
供給源から油が供給され、前記アクチュエータに供給す
る油の量及び圧力のうちの少なくとも一方を調整する調
整装置と、アキュムレータと、該アキュムレータのアキ
ュムレータ圧を検出するアキュムレータ圧検出部と、検
出されたアキュムレータ圧及び設定値に基づいて、アキ
ュムレータ圧を制御するアキュムレータ圧制御部と、前
記アキュムレータ圧がアクチュエータ圧より十分に高い
かどうかを判断するアキュムレータ圧判断処理手段と、
前記アキュムレータ圧がアクチュエータ圧より十分に高
い場合、前記設定値を低くするアキュムレータ圧変更処
理手段とを有する。
おいては、さらに、前記アクチュエータを作動させるた
めのアクチュエータ圧を検出するアクチュエータ圧検出
部を有する。そして、前記調整装置は、検出されたアク
チュエータ圧に基づいて、前記アクチュエータに供給す
る油の圧力を調整する。
置においては、さらに、前記設定値は、前記アキュムレ
ータ圧制御部をオンにするオン設定圧、及び前記アキュ
ムレータ圧制御部をオフにするオフ設定圧から成る。そ
して、前記アキュムレータ圧判断処理手段は、検出され
たアクチュエータ圧、前記オン設定圧及びオフ設定圧に
基づいて、前記アキュムレータ圧がアクチュエータ圧よ
り十分に高いかどうかを判断する。
置においては、さらに、前記アキュムレータは、前記調
整装置より上流側に接続される。
ては、油圧供給源から供給された油の量及び圧力のうち
の少なくとも一方を調整してアクチュエータに供給し、
アキュムレータのアキュムレータ圧を検出し、検出され
たアキュムレータ圧、及び該アキュムレータ圧の設定値
に基づいて、アキュムレータ圧を制御し、前記アキュム
レータ圧がアクチュエータ圧より十分に高いかどうかを
判断し、前記アキュムレータ圧がアクチュエータ圧より
十分に高い場合、前記設定値を低くする。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
御装置の要部を示す図である。
供給されて作動させられる第1のアクチュエータとして
の射出シリンダであり、該射出シリンダ11は、シリン
ダ本体12内において進退(図において左右方向に移
動)自在に配設されたピストン13を備え、該ピストン
13によって第1、第2の油室14、15が形成され
る。そして、前記ピストン13はピストンロッド16を
介して図示されないスクリューと連結される。
加熱シリンダ内に回転自在に、かつ、進退自在に配設さ
れ、油が供給されて作動させられる第2のアクチュエー
タとしての図示されない油圧モータを駆動することによ
って前記スクリューを回転させたり、前記射出シリンダ
11を駆動することによって前記スクリューを進退させ
たりすることができるようになっている。
であり、該油ポンプ18はモータ(M)19を備え、該
モータ19を矢印方向に回転させることによって、油ポ
ンプ18を駆動することができる。そして、21は油タ
ンク、22は一方向にだけ油を流すチェック弁、23は
前記射出シリンダ11に供給される油の量及び圧力のう
ちの少なくとも一方、本実施の形態においては、油の量
及び圧力を調整する調整装置としての流量・圧力調整
弁、41はサックバック弁、42はサックバック調整弁
である。前記流量・圧力調整弁23のメインのスプール
にはフィードバック用の穴が形成される。また、前記サ
ックバック調整弁42は油路L−7の圧力をパイロット
圧として、パイロット油路43を介して受ける。なお、
前記射出シリンダ11に供給される油によって発生させ
られる射出シリンダ圧により、アクチュエータ圧が構成
される。
L−1を介して、前記油ポンプ18とチェック弁22と
が油路L−2、L−3を介して、前記チェック弁22と
流量・圧力調整弁23とが油路L−4、L−21、L−
5を介して、チェック弁22とサックバック調整弁42
とが油路L−4、L−22を介して接続される。また、
前記流量・圧力調整弁23と第1の油室14とが油路L
−6を介して、流量・圧力調整弁23と油タンク21と
が油路L−8を介して、サックバック調整弁42とサッ
クバック弁41とが油路L−23を介して、サックバッ
ク弁41と第2の油室15とが油路L−7を介して、サ
ックバック弁41と油タンク21とが油路L−24を介
して接続される。そして、前記射出シリンダ圧を検出す
るために、油路L−6にアクチュエータ圧検出部及び第
1の圧力検出部としての圧力センサ24が配設され、該
圧力センサ24によって検出されたアクチュエータ圧は
図示されない制御部に送られる。
SL1に前記制御部からソレノイド信号を受けて切り換
えられ、位置A、B、Nを採り、位置Aにおいて、油路
L−6、L−8が接続され、位置Bにおいて、油路L−
5、L−6が接続され、位置Nにおいて、油路L−5、
L−6、L−8が互いに遮断される。また、前記サック
バック弁41は、ソレノイドSL2に前記制御部からソ
レノイド信号を受けて切り換えられ、位置A、Bを採
り、位置Aにおいて、油路L−7、L−24が接続さ
れ、位置Bにおいて、油路L−23、L−7が接続され
る。
射出シリンダ11等に十分な量の油を供給することがで
きるように、また、油圧回路10内において所定の圧力
が保持されるように、前記流量・圧力調整弁23より上
流側において、前記油路L−4に、油路L−11を介し
てアキュムレータ28が接続される。そして、該アキュ
ムレータ28のアキュムレータ圧を制御するために、前
記油路L−2に、油路L−12を介してアキュムレータ
圧制御部としてのチャージ弁31が接続され、該チャー
ジ弁31と油タンク21とが油路L−13を介して接続
される。
に前記制御部からソレノイド信号を受けて切り換えら
れ、位置A、Bを採り、位置Aにおいてオフになり、油
路L−12、L−13が接続され、位置Bにおいてオン
になり、油路L−12、L−13が遮断させられる。前
記チャージ弁31が位置Aに置かれた場合、油ポンプ1
8によって油路L−2に吐出された油は、油路L−1
2、チャージ弁31及び油路L−13を介して油タンク
21に排出される。このとき、油路L−4側から油路L
−3側への油の流れがチェック弁22によって阻止され
るので、チェック弁22より下流側の部分の油がチャー
ジ弁31を介して油タンク21に排出されることはな
い。
ータ圧を検出するためのアキュムレータ圧検出部及び第
2の圧力検出部としての圧力センサ32が配設され、該
圧力センサ32によって検出されたアキュムレータ圧が
前記制御部に送られる。該制御部のアキュムレータ圧制
御処理手段は、アキュムレータ圧制御処理を行い、圧力
センサ32によって検出されたアキュムレータ圧及び設
定値に基づいて、前記ソレノイドSL3を駆動し、アキ
ュムレータ圧を制御する。なお、前記油圧モータ、射出
シリンダ11、油ポンプ18、流量・圧力調整弁23、
圧力センサ24、32、アキュムレータ28、チャージ
弁31、制御部等によって油圧制御装置が構成される。
タに油を供給し、スクリューを回転させると、図示され
ないホッパから加熱シリンダ内に供給された樹脂が、加
熱され、溶融させられて前進させられ、前記スクリュー
の前端に形成されたスクリューヘッドの前方に蓄えられ
る。これに伴って、スクリューは後退させられる。
制御部がソレノイド信号をソレノイドSL1、SL2に
送り、流量・圧力調整弁23を位置Aに、サックバック
弁41を位置Bに置くと、油ポンプ18は油タンク21
内の油を吸引し、油路L−2に吐出する。そして、前記
油は、油路L−3、チェック弁22及び油路L−4、L
−22を介してサックバック調整弁42に送られ、サッ
クバック調整弁42によって圧力が調整された後、油路
L−23を介してサックバック弁41に送られ、更に油
路L−7を介して第2の油室15に送られる。一方、第
1の油室14内の油は、油路L−6にドレーンされて流
量・圧力調整弁23に供給され、その後、油路L−8を
介して油タンク21に排出される。その結果、スクリュ
ーは回転させられることなく、後退させられ、サックバ
ックが行われる。
レノイド信号をソレノイドSL1、SL2に送り、流量
・圧力調整弁23を位置Bに、サックバック弁41を位
置Aに置くと、油タンク21内の油は油ポンプ18によ
って吸引され、油路L−2に吐出され、油路L−3、チ
ェック弁22及び油路L−4、L−21を流れ、アキュ
ムレータ28から油路L−11を介して送られ、所定の
アキュムレータ圧に保持された油と合流して油路L−5
を介して流量・圧力調整弁23に送られ、油路L−6を
介して第1の油室14に送られる。一方、第2の油室1
5内の油は、油路L−7にドレーンされてサックバック
弁41に供給され、その後、油路L−24を介して油タ
ンク21に排出される。その結果、スクリューは回転さ
せられることなく、前進させられる。
は、射出制御処理を行い、スクリュー速度が設定された
パターンで変化するように、前記ソレノイドSL1を駆
動する。したがって、流量・圧力調整弁23によって調
整された量の油を第1の油室14に供給することによ
り、スクリューは所定のスクリュー速度で前進させられ
る。この場合、射出シリンダ圧に対応する射出力が発生
させられる。
えられた樹脂が射出ノズルから射出され、図示されない
金型装置のキャビティ空間に充填される。その後、保圧
工程において、キャビティ空間に充填された樹脂の圧力
が保持される。そのために、前記制御部の保圧力制御処
理手段は、保圧力制御処理を行い、圧力センサ24によ
って検出された射出シリンダ圧に基づいて、前記ソレノ
イドSL1を駆動する。したがって、流量・圧力調整弁
23によって調整された射出シリンダ圧の油を第1の油
室14に供給することにより、スクリューは前記射出シ
リンダ圧でキャビティ空間内の樹脂を圧縮し、保圧力を
発生させる。
却されて成形品になる。
は、前記制御部に接続させて図示されない設定器が配設
され、操作者が設定器を操作することによって、通常に
射出装置を作動させるための通常モード、及び射出装置
を作動させるに当たり、消費されるエネルギーを少なく
する省エネモードを選択することができるようになって
いる。
る射出装置の動作について説明する。
ード時の射出装置の動作を示すタイムチャート、図3は
本発明の実施の形態における省エネモード時の射出装置
の動作を示すタイムチャートである。
31(図1)をオン・オフさせるために、第1のオン設
定圧Pn1、及び第1のオン設定圧Pn1より高い第1
のオフ設定圧Pf1が設定され、省エネモードにおいて
チャージ弁31をオン・オフさせるために、第2のオン
設定圧Pn2、及び第2のオン設定圧Pn2より高い第
2のオフ設定圧Pf2が設定される。
ダ圧の最大値をピーク圧Ppとしたとき、前記第1のオ
ン設定圧Pn1及び第1のオフ設定圧Pf1とピーク圧
Ppとの差をそれぞれα1、β1とし、第2のオン設定
圧Pn2及び第2のオフ設定圧Pf2とピーク圧Ppと
の差をそれぞれα2、β2とすると、 α1>α2 β1>β2 にされる。なお、前記ピーク圧Ppは、通常モードにお
いて成形を行うことによって測定され、あらかじめ設定
される。
値としての第1のオン設定圧Pn1及び第1のオフ設定
圧Pf1が設定され、検出されたアキュムレータ圧、第
1のオン設定圧Pn1及び第1のオフ設定圧Pf1に基
づいてアキュムレータ圧が制御される。そのために、前
記アキュムレータ圧制御処理手段は、計量工程、射出工
程等において、油圧モータ、射出シリンダ11等を作動
させるのに伴ってアキュムレータ圧が低くなり、圧力セ
ンサ32によって検出されたアキュムレータ圧が前記第
1のオン設定圧Pn1になると、ソレノイド信号をソレ
ノイドSL3に送り、該ソレノイドSL3を駆動してチ
ャージ弁31をオンにし、位置Bに置く。その結果、油
ポンプ18によって吐出された油は、前述されたように
射出シリンダ11に供給されるとともに、油路L−2、
L−3、チェック弁22及び油路L−4、L−21、L
−11を介してアキュムレータ28に供給され、アキュ
ムレータ圧を高くする。
たアクチュエータ圧が前記第1のオフ設定圧Pf1にな
ると、前記アキュムレータ圧制御処理手段は、ソレノイ
ド信号をソレノイドSL3に送らず、該ソレノイドSL
3の駆動を停止させ、チャージ弁31をオフにして、位
置Aに置く。その結果、油ポンプ18によって吐出され
た油は、油路L−2、L−12、チャージ弁31及び油
路L−13を介して油タンク21に排出される。そし
て、このとき、油路L−4側から油路L−3側への油の
流れがチェック弁22によって阻止されるので、チェッ
ク弁22より下流側の部分の油が油タンク21に排出さ
れることはないが、チェック弁22より下流側の部分に
おける圧力の自然低下によって、アキュムレータ圧は徐
々に低くなる。このように、チャージ弁31のオン・オ
フが繰り返され、アキュムレータ圧は、第1のオン設定
圧Pn1と第1のオフ設定圧Pf1との間に保持され
る。
て、流量・圧力調整弁23によって調整された量の油が
第1の油室14に供給され、保圧工程が開始されるのに
伴って、流量・圧力調整弁23によって調整された射出
シリンダ圧の油が第1の油室14に供給されるが、その
間も、チャージ弁31のオン・オフが繰り返され、アキ
ュムレータ圧は、第1のオン設定圧Pn1と第1のオフ
設定圧Pf1との間に保持される。
前記制御部のアキュムレータ圧判断処理手段は、アキュ
ムレータ圧判断処理を行い、アキュムレータ圧が射出シ
リンダ圧より十分に高いかどうかを判断する。そのため
に、前記アキュムレータ圧判断処理手段は、前記第1の
オン設定圧Pn1とピーク圧Ppとの差α1、及び第1
のオフ設定圧Pf1と第1のオン設定圧Pn1とのヒス
テリシス差(β1−α1)を算出し、前記差α1とヒス
テリシス差(β1−α1)とを比較し、アキュムレータ
圧が射出シリンダ圧より十分に高いかどうかを、前記差
α1がヒステリシス差(β1−α1)より十分に大き
く、 α1≫(β1−α1) であるかどうかによって判断する。
圧より十分に高く、前記差α1がヒステリシス差(β1
−α1)より十分に大きい場合、前記制御部のアキュム
レータ圧変更処理手段は、アキュムレータ圧変更処理を
行い、設定値としての第2のオン設定圧Pn2及び第2
のオフ設定圧Pf2を設定し、前記アキュムレータ圧制
御処理手段は、検出されたアキュムレータ圧、第2のオ
ン設定圧Pn2及び第2のオフ設定圧Pf2に基づいて
アキュムレータ圧を制御する。
手段は、油圧モータ、射出シリンダ11等を作動させる
のに伴ってアキュムレータ圧が低くなり、圧力センサ3
2によって検出されたアクチュエータ圧が前記第2のオ
ン設定圧Pn2になると、ソレノイド信号をソレノイド
SL3に送り、該ソレノイドSL3を駆動してチャージ
弁31をオンにして、位置Bに置く。その結果、油ポン
プ18によって吐出された油は、油路L−2、L−3、
チェック弁22及び油路L−4、L−11を介してアキ
ュムレータ28に供給され、アキュムレータ圧を高くす
る。
たアクチュエータ圧が前記第2のオフ設定圧Pf2にな
ると、前記アキュムレータ圧制御処理手段は、ソレノイ
ド信号をソレノイドSL3に送らず、該ソレノイドSL
3の駆動を停止させ、チャージ弁31をオフにして、位
置Aに置く。その結果、油ポンプ18によって吐出され
た油は、油路L−2、L−12、チャージ弁31及び油
路L−13を介して油タンク21に排出される。
が繰り返され、アキュムレータ圧は、第2のオン設定圧
Pn2と第2のオフ設定圧Pf2との間に保持される。
ると、射出工程及び保圧工程における制御性が低下する
ので、省エネモードが検出された場合、射出工程及び保
圧工程における制御ゲインが自動的に切り換えられて大
きくされる。したがって、油圧モータ、油圧シリンダ1
1等の応答性を高くすることができる。
と、アキュムレータ圧と射出シリンダ圧との差を小さく
することができるので、アキュムレータ28に不要に高
いアキュムレータ圧の油が蓄えられることがなくなる。
したがって、油ポンプ18によって発生させられる油の
圧力を低くすることができるので、油ポンプ18に加わ
る負荷を小さくすることができる。
モータ、射出シリンダ11等に大量の油が供給される
と、アキュムレータ28内の油の量が少なくなるだけで
なく、アキュムレータ圧が低くなってしまう。ところ
が、省エネモードにおいては、オン設定圧及びオフ設定
圧が低くされ、アキュムレータ圧と射出シリンダ圧との
差が小さくされるので、油ポンプ18に加わる負荷を小
さくすることができる。
を防止することができる。
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
れば、射出成形機の油圧制御装置においては、油が供給
されて作動させられるアクチュエータと、油圧供給源
と、該油圧供給源から油が供給され、前記アクチュエー
タに供給する油の量及び圧力のうちの少なくとも一方を
調整する調整装置と、アキュムレータと、該アキュムレ
ータのアキュムレータ圧を検出するアキュムレータ圧検
出部と、検出されたアキュムレータ圧及び設定値に基づ
いて、アキュムレータ圧を制御するアキュムレータ圧制
御部と、前記アキュムレータ圧がアクチュエータ圧より
十分に高いかどうかを判断するアキュムレータ圧判断処
理手段と、前記アキュムレータ圧がアクチュエータ圧よ
り十分に高い場合、前記設定値を低くするアキュムレー
タ圧変更処理手段とを有する。
ュエータ圧より十分に高い場合、前記設定値が低くされ
るので、アキュムレータに不要に高いアキュムレータ圧
の油が蓄えられることがなくなる。したがって、油圧供
給源によって発生させられる油の圧力を低くすることが
できるので、油圧供給源に加わる負荷を小さくすること
ができる。
れると、アキュムレータ内の油の量が少なくなるだけで
なく、アキュムレータ圧が低くなってしまう。ところ
が、設定値が低くされ、アキュムレータ圧とアクチュエ
ータ圧との差が小さくされるので、油圧供給源に加わる
負荷を小さくすることができる。
を防止することができる。
部を示す図である。
出装置の動作を示すタイムチャートである。
射出装置の動作を示すタイムチャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 (a)油が供給されて作動させられるア
クチュエータと、(b)油圧供給源と、(c)該油圧供
給源から油が供給され、前記アクチュエータに供給する
油の量及び圧力のうちの少なくとも一方を調整する調整
装置と、(d)アキュムレータと、(e)該アキュムレ
ータのアキュムレータ圧を検出するアキュムレータ圧検
出部と、(f)検出されたアキュムレータ圧及び設定値
に基づいて、アキュムレータ圧を制御するアキュムレー
タ圧制御部と、(g)前記アキュムレータ圧がアクチュ
エータ圧より十分に高いかどうかを判断するアキュムレ
ータ圧判断処理手段と、(h)前記アキュムレータ圧が
アクチュエータ圧より十分に高い場合、前記設定値を低
くするアキュムレータ圧変更処理手段とを有することを
特徴とする射出成形機の油圧制御装置。 - 【請求項2】 (a)前記アクチュエータを作動させる
ためのアクチュエータ圧を検出するアクチュエータ圧検
出部を有するとともに、(b)前記調整装置は、検出さ
れたアクチュエータ圧に基づいて、前記アクチュエータ
に供給する油の圧力を調整する請求項1に記載の射出成
形機の油圧制御装置。 - 【請求項3】 (a)前記設定値は、前記アキュムレー
タ圧制御部をオンにするオン設定圧、及び前記アキュム
レータ圧制御部をオフにするオフ設定圧から成り、
(b)前記アキュムレータ圧判断処理手段は、検出され
たアクチュエータ圧、前記オン設定圧及びオフ設定圧に
基づいて、前記アキュムレータ圧がアクチュエータ圧よ
り十分に高いかどうかを判断する請求項2に記載の射出
成形機の油圧制御装置。 - 【請求項4】 前記アキュムレータは、前記調整装置よ
り上流側に接続される請求項1に記載の射出成形機の油
圧制御装置。 - 【請求項5】 (a)油圧供給源から供給された油の量
及び圧力のうちの少なくとも一方を調整してアクチュエ
ータに供給し、(b)アキュムレータのアキュムレータ
圧を検出し、(c)検出されたアキュムレータ圧、及び
該アキュムレータ圧の設定値に基づいて、アキュムレー
タ圧を制御し、(d)前記アキュムレータ圧がアクチュ
エータ圧より十分に高いかどうかを判断し、(e)前記
アキュムレータ圧がアクチュエータ圧より十分に高い場
合、前記設定値を低くすることを特徴とする射出成形機
の油圧制御方法。
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