JP2017136693A - Injection molding machine - Google Patents
Injection molding machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017136693A JP2017136693A JP2016016969A JP2016016969A JP2017136693A JP 2017136693 A JP2017136693 A JP 2017136693A JP 2016016969 A JP2016016969 A JP 2016016969A JP 2016016969 A JP2016016969 A JP 2016016969A JP 2017136693 A JP2017136693 A JP 2017136693A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- hydraulic
- pump
- discharge
- hydraulic pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 56
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 55
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 27
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、油圧ポンプを可変制御して成形サイクルにおける所定の動作工程の制御を高効率で行う射出成形機に関する。 The present invention relates to an injection molding machine that performs high-efficiency control of a predetermined operation process in a molding cycle by variably controlling a hydraulic pump.
射出成形は、一対の金型を閉塞させて型締を行う型締工程、金型内のキャビティに溶融材料を射出する射出工程、射出された材料に所定の間だけ圧力を加え続ける保圧工程、射出された材料が固化した後に金型を開放する金型開放工程、金型に固着した成形品を突き出させる突き出し工程などを実施することにより行われる。また、このような射出成形を実施する射出成形機は、各工程を実施するための複数の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧供給装置とを備えている。そして、油圧供給装置によって圧力制御又は流量制御を実行することにより、これらの油圧アクチュエータによって駆動力を発生させて各工程を実施する。 Injection molding is a mold clamping process in which a pair of molds are closed and clamping is performed, an injection process in which a molten material is injected into a cavity in the mold, and a pressure holding process in which pressure is continuously applied to the injected material for a predetermined period. This is performed by performing a mold opening process for opening the mold after the injected material is solidified, a projecting process for projecting a molded product fixed to the mold, and the like. An injection molding machine that performs such injection molding includes a plurality of hydraulic actuators for performing each process and a hydraulic pressure supply device for supplying hydraulic oil to these hydraulic actuators. Then, by performing pressure control or flow rate control with the hydraulic supply device, a driving force is generated by these hydraulic actuators to perform each step.
特許文献1は、油圧ポンプを駆動する駆動モータの回転数を可変制御して成形サイクルにおける各動作工程の制御を行うに際し、大流量の固定された吐出流量Qmとこの大流量よりも小さい小流量の固定された吐出流量Qsを設定可能な油圧ポンプを使用するとともに、予め、駆動モータの負荷状態に対する閾値による限度条件を設定する。特許文献1は、成形動作時に、所定の動作工程を、大流量の固定された吐出流量Qmに設定して動作工程の制御を行うとともに、駆動モータの負荷状態を監視し、負荷状態が限度条件に達したなら小流量の固定された吐出流量Qsに切換える。
特許文献1の制御方法によれば、駆動モータのオーバロードを回避しつつ、駆動モータに対する最適な閾値(限度条件)を設定することができる。したがって、駆動モータ、ひいては油圧ポンプに対して必要以上に無用な負担がかかり消費エネルギが大きくなる不具合を回避して最適な動作状態の設定が可能となる、とされる。
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688 variably controls the number of rotations of a drive motor that drives a hydraulic pump to control each operation process in a molding cycle, and a fixed large discharge flow rate Qm and a small flow rate smaller than the large flow rate. A hydraulic pump capable of setting a fixed discharge flow rate Qs is used, and a limit condition based on a threshold for the load state of the drive motor is set in advance. In
According to the control method of
特許文献1は、サーボモータがオーバロードにより停止する負荷圧力や負荷時間の手前に、所定の余裕度等を考慮してポンプの固定吐出量を切り換える限度条件として設定する。したがって、何らかの異常により過度の負荷が発生したり所定の動作工程の時間が長くなったりするような場合でも、オーバロードによるサーボモータの停止(トリップ)の発生や、必要以上に無用な負担がかかったり消費エネルギが大きくなる不具合を回避できる。ところが、特許文献1は、小流量の固定された吐出流量Qsを高負荷かつ長時間でもトリップしない程度の吐出量に、また、大流量の固定された吐出流量Qmを小流量の固定された吐出流量Qsの2倍程度の吐出量に設定するだけである。ところで、通常、ポンプは運転条件、具体的には吐出流量、吐出圧力に対して、消費エネルギ効率が変化する。したがって、特許文献1は、特に大流量の固定された吐出流量Qmにおいては、ポンプの運転効率上において低い効率の運転条件で運転して、消費エネルギの無駄使いをしてしまうことがある。
そこで本発明は、油圧ポンプを常に高効率で駆動できる射出成形機の型締装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a mold clamping device for an injection molding machine that can always drive a hydraulic pump with high efficiency.
本発明は、油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに作動油を供給して作動させる油圧供給部と、を備え、油圧アクチュエータを作動することで、一対の金型を型締する型締装置であって、油圧供給部は、斜板角度θの変更による可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプを駆動する電動モータと、電動モータの回転数Nを可変制御する制御部と、を備える。
本発明の制御部は、油圧アクチュエータの動作設定条件が設定されると、動作設定条件に対応する所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量を、油圧ポンプの運転条件と油圧ポンプの運転効率とが対応付けられたポンプ効率データに照合して所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量で運転するにあたり、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定するとともに、特定した油圧ポンプの斜板角度θと電動モータの回転数Nにより、油圧ポンプと電動モータの運転を制御する、ことを特徴とする。
The present invention is a mold clamping device that includes a hydraulic actuator and a hydraulic pressure supply unit that operates by supplying hydraulic oil to the hydraulic actuator, and operates the hydraulic actuator to clamp a pair of molds. The hydraulic pressure supply unit includes a variable displacement hydraulic pump by changing the swash plate angle θ, an electric motor that drives the hydraulic pump, and a control unit that variably controls the rotational speed N of the electric motor.
When the operation setting condition of the hydraulic actuator is set, the control unit of the present invention sets the predetermined hydraulic oil pressure and the predetermined hydraulic oil flow corresponding to the operation setting condition, the hydraulic pump operation condition, and the hydraulic pump operation. Compared with the pump efficiency data associated with the efficiency, the swash plate angle θ of the hydraulic pump and the electric motor that can obtain the maximum efficiency when operating at a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate. The rotation speed N is specified, and the operation of the hydraulic pump and the electric motor is controlled by the specified swash plate angle θ of the hydraulic pump and the rotation speed N of the electric motor.
本発明の射出成形機において、ポンプ効率データは、油圧ポンプの単体としての運転効率のデータ、又は、油圧ポンプの単体としての運転効率のデータに、電動モータの効率データを加味した補正効率データを用いることができる。 In the injection molding machine of the present invention, the pump efficiency data is corrected efficiency data obtained by adding the efficiency data of the electric motor to the operating efficiency data of the hydraulic pump alone or the operating efficiency data of the hydraulic pump alone. Can be used.
本発明の射出成形機において、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量は、予め設定された吐出油圧ρ、及び、予め設定された吐出流量Qnを含むことができる。この場合の、予め設定された吐出油圧ρを、動作設定条件から演算された吐出油圧ρcとし、予め設定された吐出流量Qnを、動作設定条件によらない吐出流量Qnsとすることができる。あるいは、予め設定された吐出油圧ρを、動作設定条件から演算された吐出油圧ρcとし、予め設定された吐出流量Qnを、動作設定条件から演算された吐出流量Qncとすることもできる。 In the injection molding machine of the present invention, the predetermined hydraulic oil pressure and the predetermined hydraulic oil flow rate can include a preset discharge hydraulic pressure ρ and a preset discharge flow rate Qn. In this case, the preset discharge hydraulic pressure ρ can be set as the discharge hydraulic pressure ρc calculated from the operation setting conditions, and the preset discharge flow rate Qn can be set as the discharge flow rate Qns not depending on the operation setting conditions. Alternatively, the preset discharge hydraulic pressure ρ may be the discharge hydraulic pressure ρc calculated from the operation setting condition, and the preset discharge flow rate Qn may be the discharge flow rate Qnc calculated from the operation setting condition.
本発明の射出成形機において、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量は、検出された検出吐出油圧ρd、及び、予め設定された吐出流量Qnを含むこともできる。この場合の、予め設定された吐出流量Qnを、動作設定条件によらない吐出流量Qnsとすることもできるし、動作設定条件から演算された吐出流量Qncとすることもできる。 In the injection molding machine of the present invention, the predetermined hydraulic oil pressure and the predetermined hydraulic oil flow rate may include a detected discharge hydraulic pressure ρd and a preset discharge flow rate Qn. In this case, the preset discharge flow rate Qn can be the discharge flow rate Qns not depending on the operation setting condition, or can be the discharge flow rate Qnc calculated from the operation setting condition.
本発明の射出成形機において、ポンプ効率データを、異なる複数の斜板角度θごとに記憶する記憶部を備えることができ、制御部は、複数の斜板角度θのそれぞれのポンプ効率データについて、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量を照合して、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定することができる。 In the injection molding machine of the present invention, it is possible to provide a storage unit for storing the pump efficiency data for each of a plurality of different swash plate angles θ, the control unit for each pump efficiency data of the plurality of swash plate angles θ, By comparing the predetermined hydraulic oil pressure and the predetermined hydraulic oil flow rate, the swash plate angle θ of the hydraulic pump and the rotation speed N of the electric motor that can obtain the highest efficiency can be specified.
本発明の射出成形機において、制御部は、記憶部に記憶していない斜板角度におけるポンプ効率データを、記憶部に記憶している斜板角度θ及び斜板角度θのそれぞれのポンプ効率データに基づき補間演算により求め、この補間演算により求めたポンプ効率データと、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量とを照合して、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定することができる。 In the injection molding machine of the present invention, the control unit stores pump efficiency data at the swash plate angle not stored in the storage unit, and the pump efficiency data of the swash plate angle θ and swash plate angle θ stored in the storage unit. The pump efficiency data obtained by this interpolation calculation is compared with the predetermined hydraulic oil pressure and the predetermined hydraulic oil flow rate to obtain the maximum efficiency of the swash plate angle θ of the hydraulic pump, And the rotation speed N of an electric motor can be specified.
本発明の射出成形機において、制御部は、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量として、予め設定された第一設定油圧ρ1、及び、予め設定された第一設定流量Q1からなる第一運転条件と、予め設定された第二設定油圧ρ2(ただし、ρ2>ρ1)、及び、予め設定された第二設定流量Q2(ただし、Q2<Q1)からなる第二運転条件と、を備え、検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1に達するまでは、第一運転条件とポンプ効率データを照合して油圧ポンプの斜板角度θ1、及び、電動モータの回転数N1を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御し、検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1を超えて第二設定油圧ρ2に達するまで、第二運転条件とポンプ効率データを照合して油圧ポンプの斜板角度θ2、及び、電動モータの回転数N2を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御する、ことができる。 In the injection molding machine of the present invention, the control unit includes a predetermined first hydraulic pressure ρ1 and a predetermined first set flow rate Q1 as a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate. A first operating condition, and a second operating pressure consisting of a preset second set hydraulic pressure ρ2 (where ρ2> ρ1) and a preset second set flow rate Q2 (where Q2 <Q1). Until the detected discharge hydraulic pressure ρd reaches the first set hydraulic pressure ρ1, the first operating condition and the pump efficiency data are collated to identify the swash plate angle θ1 of the hydraulic pump and the rotational speed N1 of the electric motor. , Control the operation of the hydraulic pump and the electric motor, and collate the second operating condition with the pump efficiency data until the detected discharge hydraulic pressure ρd exceeds the first set hydraulic pressure ρ1 and reaches the second set hydraulic pressure ρ2. Pump swash plate angle θ2 and electric The operation of the hydraulic pump and the electric motor can be controlled by specifying the rotation speed N2 of the motor.
本発明の射出成形機において、制御部は、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量として、予め設定された第一設定油圧ρ1、及び、予め設定された第一設定流量Q1からなる第一運転条件と、予め設定された第二設定油圧ρ2(ただし、ρ2>ρ1)、及び、予め設定された第二設定流量Q2(ただし、Q2<Q1)からなる第二運転条件と、を備え、検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1に達するまでは、検出された検出吐出油圧ρdと第一設定流量Q1とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ1、及び、電動モータの回転数N1を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御し、検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1を超えて予め設定される第二設定油圧ρ2に達するまで、検出された検出吐出油圧ρdと第二設定流量Q2とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ2、及び、電動モータの回転数N2を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御する、こともできる。 In the injection molding machine of the present invention, the control unit includes a predetermined first hydraulic pressure ρ1 and a predetermined first set flow rate Q1 as a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate. A first operating condition, and a second operating pressure consisting of a preset second set hydraulic pressure ρ2 (where ρ2> ρ1) and a preset second set flow rate Q2 (where Q2 <Q1). Until the detected discharge oil pressure ρd reaches the first set oil pressure ρ1, the detected discharge oil pressure ρd, the first set flow rate Q1 and the pump efficiency data are collated, and the swash plate angle θ1 of the hydraulic pump, and The rotational speed N1 of the electric motor is specified to control the operation of the hydraulic pump and the electric motor, and the detected discharge hydraulic pressure ρd exceeds the first set hydraulic pressure ρ1 and reaches a second set hydraulic pressure ρ2 set in advance. The detected discharge hydraulic pressure ρd and The operation of the hydraulic pump and the electric motor can be controlled by collating the two set flow rates Q2 with the pump efficiency data and specifying the swash plate angle θ2 of the hydraulic pump and the rotation speed N2 of the electric motor. .
本発明の射出成形機において、予め設定された第一設定油圧ρ1を、動作設定条件から演算された第一設定油圧ρ1cとし、予め設定された第一設定流量Q1を、動作設定条件によらない第一設定流量Q1sとするとともに、予め設定された第二設定油圧ρ2を、第一設定油圧ρ1以上であるとともに、動作設定条件から演算された第二設定油圧ρ2cとし、予め設定された第二設定流量Q2を、第一設定流量Q1以下であるとともに、動作設定条件によらない第二設定流量Q2sとすることもできる。 In the injection molding machine of the present invention, the first set hydraulic pressure ρ1 set in advance is the first set hydraulic pressure ρ1c calculated from the operation setting conditions, and the first set flow rate Q1 set in advance is not based on the operation setting conditions. In addition to the first set flow rate Q1s, the second set hydraulic pressure ρ2 set in advance is equal to or higher than the first set hydraulic pressure ρ1 and is set as the second set hydraulic pressure ρ2c calculated from the operation setting conditions. The set flow rate Q2 may be a first set flow rate Q1 or less and a second set flow rate Q2s that does not depend on the operation setting conditions.
本発明の射出成形機において、予め設定された第一設定油圧ρ1を、動作設定条件から演算された第一設定油圧ρ1cとし、予め設定された第一設定流量Q1を、動作設定条件から演算された第一設定流量Q1cとするとともに、予め設定された第二設定油圧ρ2を、動作設定条件から演算された第二設定油圧ρ2cとし、予め設定された第二設定流量Q2を、動作設定条件から演算された第二設定流量Q2cとすることもできる。 In the injection molding machine of the present invention, the first set hydraulic pressure ρ1 set in advance is set as the first set hydraulic pressure ρ1c calculated from the operation setting conditions, and the first set flow rate Q1 set in advance is calculated from the operation setting conditions. In addition to the first set flow rate Q1c, the second set hydraulic pressure ρ2 set in advance is set as the second set hydraulic pressure ρ2c calculated from the operation set conditions, and the second set flow rate Q2 set in advance is set from the operation set conditions. The calculated second set flow rate Q2c can also be used.
本発明の射出成形機において、制御部は、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量として、演算により求められた第一設定油圧ρ1p、及び、演算により求められた第一設定流量Q1pからなる第一運転条件と、演算により求められた第二設定油圧ρ2p、及び、演算により求められた第二設定流量Q2pからなる第二運転条件と、を備える。
そして、制御部は、油圧アクチュエータの移動対象の検出された位置L1が、運転切替位置Lsに達するまでは、第一運転条件とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ1、及び、電動モータの回転数N1を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御し、移動対象の検出された位置L1が、動作完了位置Lcに達するまでは、第二運転条件とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ2、及び、電動モータの回転数N2を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御する、ことができる。
In the injection molding machine of the present invention, the control unit includes a first set hydraulic pressure ρ1p obtained by calculation as a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate, and a first set flow rate Q1p obtained by the calculation. And a second operating condition consisting of a second set hydraulic pressure ρ2p determined by calculation and a second set flow rate Q2p determined by calculation.
Then, the control unit collates the first operation condition with the pump efficiency data until the detected position L1 of the movement target of the hydraulic actuator reaches the operation switching position Ls, and the swash plate angle θ1 of the hydraulic pump, and The rotation speed N1 of the electric motor is specified, and the operation of the hydraulic pump and the electric motor is controlled. Until the detected position L1 of the moving object reaches the operation completion position Lc, the second operating condition and the pump The operation of the hydraulic pump and the electric motor can be controlled by collating the efficiency data and specifying the swash plate angle θ2 of the hydraulic pump and the rotation speed N2 of the electric motor.
この射出成形機において、油圧ポンプは、タイバーを介して移動金型に型締力を発生させるものである場合に、設定された型締力と、当該型締力を発生させるのに必要な油圧ポンプの吐出油圧と、が対応付けられたデータである型締力−吐出油圧換算データと、設定された所定の動作速度と、当該移動速度でタイバーを動作させるのに必要な油圧ポンプの吐出流量と、が対応付けられたデータである速度−吐出流量換算データと、を記憶する記憶部を備えることができる。そうすると制御部は、第一型締力F1が設定されると、型締力−吐出油圧換算データを参照して、第一設定油圧ρ1pを求め、第一型締速度V1が設定されると、速度−吐出流量換算データを参照して、第一設定流量Q1pを求め、第二型締力F2が設定されると、型締力−吐出油圧換算データを参照して、第二設定油圧ρ2pを求め、第二型締速度V2が設定されると、速度−吐出流量換算データを参照して、第二設定流量Q2pを求めることができる。 In this injection molding machine, when the hydraulic pump generates a clamping force on the movable mold via the tie bar, the set clamping force and the hydraulic pressure necessary to generate the clamping force are set. Clamping force-discharge hydraulic pressure conversion data, which is data associated with the pump discharge hydraulic pressure, the predetermined operating speed set, and the hydraulic pump discharge flow rate required to operate the tie bar at the moving speed And a storage unit for storing speed-discharge flow rate conversion data, which is data associated with. Then, when the first mold clamping force F1 is set, the control unit obtains the first set hydraulic pressure ρ1p with reference to the mold clamping force-discharge hydraulic pressure conversion data, and when the first mold clamping speed V1 is set, With reference to the speed-discharge flow rate conversion data, the first set flow rate Q1p is obtained, and when the second mold clamping force F2 is set, the mold setting force-discharge hydraulic pressure conversion data is referred to and the second set hydraulic pressure ρ2p is determined. Then, when the second mold clamping speed V2 is set, the second set flow rate Q2p can be obtained by referring to the speed-discharge flow rate conversion data.
本発明の射出成形機によれば、設定された油圧アクチュエータの動作設定条件に応じた最高効率の運転条件でサーボモータ及び油圧ポンプを運転できるので、油圧ポンプを常に高効率で運転できる。しかも、本発明の射出成形機によれば、この高効率な運転の条件を、予め当該油圧ポンプについて作成されているポンプ効率データに基づいて設定するので、高効率な運転の条件を精度よく設定することができる。 According to the injection molding machine of the present invention, the servo motor and the hydraulic pump can be operated under the highest efficiency operating condition corresponding to the set operation setting condition of the hydraulic actuator, so that the hydraulic pump can always be operated with high efficiency. In addition, according to the injection molding machine of the present invention, the high-efficiency operation conditions are set based on the pump efficiency data prepared for the hydraulic pump in advance, so the high-efficiency operation conditions are accurately set. can do.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について、簡単のために型締装置1を例にして本発明の射出成形機を説明する。
[第1実施形態]
本実施形態の型締装置1は、昇圧工程において、高い効率の運転条件でサーボモータ及び油圧ポンプを運転する際に、予め当該油圧ポンプに対して実験によりあるいは数値解析などのシミュレーションによる得られたポンプ効率データを用いることによって、高効率な運転の条件を精度よく設定することができる。以下、型締装置1の構成、型締装置1における昇圧工程の手順を順に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an injection molding machine according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, taking a
[First Embodiment]
The
[型締装置1の構成]
図1及び図2に示すように、本実施形態の型締装置1は、所望の形状の成形品を得るための一対の固定金型14及び可動金型15と、固定金型14と可動金型15との間に形成されるキャビティに射出材料である溶融樹脂を射出する射出シリンダ19と、型締めのための駆動力を発生させる型締シリンダ18と、型締シリンダ18に作動油を供給する油圧供給部30と、各種構成を制御する成形機制御部50と、を備える。
[Configuration of mold clamping device 1]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
型締装置1は、図1に示すように、ベースフレーム11の一端側の上面には、固定金型14を保持する固定ダイプレート12が固設されている。
ベースフレーム11の他端側の上面には、固定ダイプレート12に対向して、可動金型15を保持する移動ダイプレート13が進退移動可能に配設される。ベースフレーム11の上には、ガイドレール26が敷設されており、このガイドレール26にガイドされたリニアベアリング27が、スライド台28を介して移動ダイプレート13を支持している。なお、リニアベアリング27の代わりに摺動板を使用して、スライド台28を介して移動ダイプレート13を支持してもよい。
固定ダイプレート12にはストロークが小さくかつ断面積の大きな4基の油圧による型締シリンダ18が、その四隅に設けられている。なお、型締シリンダ18は、移動ダイプレート13に設けることもできる。型締シリンダ18の中を摺動するラム16はその一側面にそれぞれタイバー17の一端が接続され、このタイバー17は対向する移動ダイプレート13が型閉のため近づくと、移動ダイプレート13に開けられた4個の挿通孔を貫通する。
型締シリンダ18には、後述する作動油配管40が接続されており、この作動油配管40は、型締シリンダ18の型締側室181、型開側室182へ油を供給する。
As shown in FIG. 1, in the
On the upper surface on the other end side of the
The fixed
A hydraulic oil pipe 40 (described later) is connected to the
移動ダイプレート13の移動方向に平行に設置され、固定ダイプレート12に保持された軸受箱20とベースフレーム11に保持された軸受箱21とによって回転可能に、かつ軸方向を拘束して支えられ、サーボモータ22により動力伝達ギア23、24を介して駆動されるボールねじ軸25により移動ダイプレート13の移動手段が構成される。ボールねじ軸25は、図示しない制御装置によりサーボモータ22を介して、回転数、回転速度が制御される。
各タイバー17の他端は、それぞれ等ピッチの複数のリング状の平行溝(又は螺旋状のねじ溝)が形成されている。移動ダイプレート13の背面には、各タイバー17のリング状の平行溝と噛合するハーフナット29が設けられている。
It is installed parallel to the moving direction of the moving
The other end of each
以上の型締装置1は、固定金型14と可動金型15とが開いた状態から、図1に示すように、固定金型14と可動金型15が閉じた状態となるまで、サーボモータ22で駆動されるボールねじ軸25の回転によって移動ダイプレート13が移動する。移動ダイプレート13は固定金型14と可動金型15の互いの対向面が当接すると停止するようになっている。
The
この移動ダイプレート13の停止位置でハーフナット29が作動してハーフナット29の内側のリング状の平行溝がタイバー17の先端部のリング状の平行溝と係合してタイバー17とハーフナット29とが結合する。その後、型締シリンダ18の型締側室181を昇圧して型締めする。このようにして型締めを行った後に、射出シリンダ19から固定金型14と可動金型15とで形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出して成形品を成形する。
The
油圧供給部30は、図2に示すように、作動油を供給する油圧源31と、油圧源31に連なる作動油配管40と、作動油配管40に設けられた圧力検出器41と、を備える。
成形機制御部50は、油圧供給部30における油圧源31に対して稼働・停止及び稼働時における流量、圧力を決定する制御部を兼ねている。
As shown in FIG. 2, the hydraulic
The molding
油圧源31は、サーボモータ32と、サーボモータ32の回転数を可変制御可能なサーボ制御回路33と、サーボモータ32の回転駆動により駆動して作動油を吐出する油圧ポンプ34と、油圧ポンプ34から吐出される作動油が流通する吐出配管39と、油圧ポンプ34の動作を制御する斜板角制御部37とを有する。吐出配管39は、作動油配管40に接続されている。
The
サーボモータ32は、回転角度を検出するエンコーダを有しており、検出された回転角度をサーボ制御回路33に出力する。サーボ制御回路33は、成形機制御部50から入力される回転数Nの指令値に対応するパルス信号を生成しサーボモータ32に出力してサーボモータ32を回転数Nで回転駆動させる。サーボ制御回路33には、サーボモータ32のエンコーダで検出された回転角度が継続して入力されており、サーボ制御回路33は、当該回転角度に基づいてフィードバック補正しながら回転数Nが得られるようにサーボモータ32を制御する。
The
ここで、サーボモータ32は、サーボ機構において位置、速度等を制御する用途に使用可能なモータであるかぎり、モータの種類は任意であり、ACサーボモータ、DCサーボモータ、ステッピングモータなどを適用できる。また構造についても、例えば、ステータ構造は分布巻き型でも集中巻き型でもどちらでもよいし、ロータ構造は表面磁石貼付型(SPM)モータでも、内部磁石埋込型(IPM)モータのどちらでもよい。
Here, as long as the
本実施形態における油圧ポンプ34は、可変容量型のポンプであり、サーボモータ32によって中心軸回りに一定の回転数で回転可能であるとともに中心軸に対する傾斜角度を変更可能な斜板35と、斜板35の回転に応じてストロークして作動油を吐出させる図示を省略するピストンと、斜板35の角度を検出する角度検出器45とを有する。
斜板角制御部37は、成形機制御部50から入力される斜板角度θ指令に基づいて、角度調整部36を作動させて斜板35の角度を調整し、また、角度検出器45の検出結果に基づいて斜板35の傾斜角度をフィードバック制御する。
角度調整部36は、図示を省略するが、例えば斜板35を付勢するバネと、バネの付勢に抗して斜板35の傾斜角度を変更する油圧式の角度調整用アクチュエータと、油圧アクチュエータへの油の供給制御をする電磁方向切換弁と、から構成することができる。
The
The swash plate
Although not shown, the
図3に示すように、油圧供給部30における油圧制御部を兼ねる成形機制御部50は、制御設定値を入力する入力部51と、サーボモータ32及び油圧ポンプ34の制御値を生成する制御値生成部53と、制御値生成部53からサーボモータ32及び油圧ポンプ34に対する制御値を取得して制御指令を生成するとともに生成された制御指令を出力する指令出力部55と、制御値を生成するのに必要な各種データが記憶されている記憶部57と、を備える。
As shown in FIG. 3, the molding
記憶部57には、油圧ポンプ34に関するポンプ効率データが記憶されている。
ポンプ効率データは、可動金型15と固定金型14の型締動作を行う際に、設定される型締圧力を得るために、タイバー17を所定の速度と所定の油圧を負荷して動作させるのに必要な油圧ポンプ34の斜板角度θと回転数Nの複数の組み合せの中から、最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定するのに用いられる。
ポンプ効率データは、油圧ポンプ34の運転条件と油圧ポンプ34の運転効率とが対応付けられたものであり、油圧ポンプ34について予め取得されており、例えば図4〜図6に示すように、各斜板角度θx、θy、θzにいて運転条件と運転効率が対応付けられている。図4は斜板角度θxにおける運転条件と運転効率の相関図、図5は斜板角度θyにおける運転条件と運転効率の相関図、図6は斜板角度θzにおける運転条件と運転効率の相関図をそれぞれ示している。各図中下側の第一横軸が油圧ポンプ34から吐出される作動油の吐出流量Qを、図中左側の第一縦軸が油圧ポンプ34の吐出される油の吐出油圧ρで示される二次元座標上に、油圧ポンプ34の効率が等高線で示されたマップ状のデータである。なお、二次元座標の第二横軸は油圧ポンプ34の回転数Nを、第二縦軸が油圧ポンプ34の入力トルクTを示している。
The
The pump efficiency data indicates that the
The pump efficiency data is obtained by associating the operating conditions of the
ポンプ効率データは、油圧ポンプ34の斜板角度ごとに取得されており、本実施形態では、図4〜図6に示すように、異なる三つの斜板角度θx、θy及びθzを示しているが、これはあくまで一例であり、斜板角度を四つ以上にすることもできる。
また、本実施形態では、ポンプ効率データとして視覚的に理解が容易なマップ状データを例にしたが、本発明においては、同様の機能をなし得る限りデータ形式は任意であり、テーブル形式のデータあるいは関数式からなるデータであってもよい。
The pump efficiency data is acquired for each swash plate angle of the
In this embodiment, map-like data that is easy to understand visually is taken as an example of pump efficiency data. However, in the present invention, the data format is arbitrary as long as the same function can be achieved, and data in table format. Alternatively, the data may be a functional expression.
図4〜図6に示すポンプ効率データにおいて、吐出流量Qと吐出油圧ρが特定されると、油圧ポンプ34の効率Eを特定することができる。この効率Eの特定を斜板角度θx、θy及びθzのそれぞれのポンプ効率データについて求め、その中から最高効率Emが得られる斜板角度θx、θy及びθzのいずれかと、その斜板角度θにおける回転数Nを特定する。そうすると、油圧ポンプ34は特定された斜板角度θで運転され、サーボモータ32は特定された回転数Nで運転されることになる。なお、効率Eが高いほど、油圧ポンプ34を運転する際の消費エネルギが少ないことを意味する。
When the discharge flow rate Q and the discharge hydraulic pressure ρ are specified in the pump efficiency data shown in FIGS. 4 to 6, the efficiency E of the
また、記憶部57には、設定された型締力Fと当該型締力Fを発生させるのに必要な油圧ポンプ34の吐出油圧ρとが対応付けられた型締力−吐出油圧換算データと、設定された所定の速度と当該速度でタイバー17を動作させるのに必要な油圧ポンプ34の吐出流量Qとが対応付けられた速度−吐出流量換算データが記憶されている。当該換算データは、例えばマップ状データ、テーブル形式のデータなど、任意である。
In addition, the
[昇圧工程の手順]
ポンプ効率データを用いて最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定する手順を、さらに図7〜図9を参照して説明する。この手順は、可動金型15と固定金型14を型締めするいわゆる昇圧工程に関するものであり、油圧ポンプ34からの吐出油圧ρを検出しながら行われる。そして、吐出油圧ρにしきい値(ρ1)を設け、設定油圧ρ1に達する前後で油圧ポンプ34の運転条件を替える。なお、設定油圧ρ1に達する前は吐出流量Qを多くして型締シリンダ18の動作を速くし、設定油圧ρ1に達した後は吐出流量Qを少なくして型締シリンダ18により型締めする圧力を大きくすることを想定している。
[Procedure for pressurization process]
The procedure for determining the combination of the swash plate angle θ and the rotational speed N that can obtain the maximum efficiency Em using the pump efficiency data will be further described with reference to FIGS. This procedure relates to a so-called pressure increasing process for clamping the
はじめに、成形機制御部50の入力部51に制御設定値として動作設定条件としての型締力Fが入力されると(図7 S101)、制御値生成部53は型締力Fを取得するとともに、記憶部57に記憶されている型締力−吐出油圧換算データを参照して、型締力Fを発生させるのに必要な油圧ポンプ34の吐出油圧ρを求める。同時に速度−吐出流量換算データを参照して所定の速度でタイバー17を動作させるのに必要な吐出流量Qを求める(図7 S103)。ここで求められる吐出油圧ρと吐出流量Q(設定運転条件)は、後に求められるものと区別するために、設定油圧ρ1、設定流量Q1と表記する。このとき、設定油圧ρ1は成形条件として設定された型締力Fから演算により求め、設定流量Q1は成形条件によらない予め定められた一定の固定値とする。したがって、この設定油圧ρ1は本発明における吐出油圧ρc,ρ1cに該当し、設定流量Q1は本発明における吐出流量Qns,Q1sに該当する。なお、この設定油圧ρ1が前述したしきい値であり、型締力Fより低い値が採用される。
First, when a mold clamping force F as an operation setting condition is input as a control set value to the
制御値生成部53は、設定油圧ρ1、設定流量Q1(第一設定油圧、第一設定流量、第一運転条件)を求めたならば、記憶部57に記憶されているポンプ効率データを参照して、油圧ポンプ34の運転効率が最も高くなる運転条件を選定する(図7 S105)。この選定は、記憶部57に記憶されているポンプ効率データにおいて、設定油圧ρ1、設定流量Q1に対応する効率Eを、斜板角度θx、θy及びθzのそれぞれのポンプ効率データについて求め、その中から最高効率Emが得られる斜板角度θx、θy及びθzのいずれかと、その斜板角度θにおける回転数Nを特定することにより行われる。ここで選定される斜板角度θ及び回転数Nは、後に求められるものと区別するために、設定角度θ1、設定回転数N1と表記する。
When the control
例えば、斜板角度θx、θy及びθzのそれぞれにおける運転条件と運転効率の相関を示す図8(a),(b),(c)において、設定油圧ρ1及び設定回転数N1における油圧ポンプ34の運転効率は、斜板角度θx、θy及びθzがそれぞれ、88%、89%及び87%であるから、最高効率Em1は89%であり、この最高効率Em1が得られる回転数N及び斜板角度θの組合せは、設定回転数N1及び斜板角度θyである。この斜板角度θyが設定角度θ1とされる。
For example, in FIGS. 8A, 8B, and 8C showing the correlation between the operation conditions and the operation efficiency at the swash plate angles θx, θy, and θz, the
こうして最高効率Em1が得られる設定回転数N1及び設定角度θ1が得られたならば、指令出力部55は制御値生成部53から当該制御値を取得するとともに、設定回転数N1及び設定角度θ1のそれぞれについて運転指令値を生成する。指令出力部55は、設定回転数N1に対応する指令値CN1を油圧供給部30のサーボ制御回路33に出力し、また、設定角度θ1に対応する指令値Cθ1を油圧供給部30の斜板角制御部37に出力する。
サーボ制御回路33は、取得した指令値CN1に基づいてサーボモータ32の回転数Nを制御し、斜板角制御部37は、取得した指令値Cθ1に基づいて角度調整部36を動作させることで、油圧ポンプ34の斜板35を設定角度θ1にする。
When the set rotational speed N1 and the set angle θ1 at which the maximum efficiency Em1 is obtained are obtained in this way, the
The servo control circuit 33 controls the rotation speed N of the
以上のように、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、最高効率Em1が得られる条件で運転され(図7 S107)、固定金型14と可動金型15の型締圧力が上昇する(図7 S109)。
金型が昇圧している過程で、油圧供給部30の圧力検出器41は作動油配管40の内部を流れる作動油の吐出油圧ρを検出しており、その検出した値を検出吐出油圧ρdとする。検出吐出油圧ρdは、圧力検出器41から成形機制御部50の制御値生成部53に送られ、検出吐出油圧ρdを取得した制御値生成部53は検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ1に達するか否かの比較を継続的に行う(図7 S111)。制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ1に達していなければ、指令出力部55への指示を行わないので、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、従前の条件で運転を続ける(図7 S111 No)。
As described above, the
In the process of increasing the pressure of the mold, the
一方、制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ1に達すると、設定角度θ1及び設定回転数N1を切替える処理を行う。つまり、制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ1に達すると、記憶部57に記憶されている型締力−吐出油圧換算データを参照して、設定油圧ρ2を求める。同時に速度−吐出流量換算データを参照して所定の速度でタイバー17を動作させるのに必要な設定流量Q2を新たに特定する(図7 S115)。この設定油圧ρ2は、設定された型締力Fに等しく、また、設定流量Q2は設定流量Q1よりも少ない。このとき、設定油圧ρ2は動作設定条件として設定された型締力Fから演算により求め、設定流量Q2は成形条件によらず予め定められた一定の固定値とする。したがって、この設定油圧ρ2は本発明における吐出油圧ρc,ρ2cに該当し、設定流量Q2は本発明における吐出流量Qns,Q2sに該当する。
On the other hand, when the detected discharge hydraulic pressure ρd reaches the set hydraulic pressure ρ1, the control
制御値生成部53は、設定油圧ρ2及び設定流量Q2(第二設定油圧、第二設定流量、第二運転条件)を求めたならば、記憶部57に記憶されているポンプ効率データを参照して、油圧ポンプ34の運転効率が最も高くなる運転条件を選定する(図7 S117)。この選定は、前述した設定角度θ1及び設定回転数N1を選定する手順と同様に行われる。選定される斜板角度θ及び回転数Nは、設定角度θ2、設定回転数N2と表記する。
例えば、斜板角度θx、θy及びθzのそれぞれにおける運転条件と運転効率の相関を示す図9(a),(b),(c)において、設定油圧ρ2及び設定回転数N2における油圧ポンプ34の運転効率は、斜板角度θx、θy及びθzがそれぞれ、80%、70%及び70%であるから、最高効率Em2は80%であり、この最高効率Em2が得られる回転数N及び斜板角度θの組合せは、設定回転数N2及び斜板角度θxである。この斜板角度θxが設定角度θ2とされる。
When the control
For example, in FIGS. 9A, 9B, and 9C showing the correlation between the operating conditions and the operating efficiency at the swash plate angles θx, θy, and θz, the
最高効率Em2が得られる設定回転数N2及び設定角度θ2(θx)が特定されたならば、指令出力部55は上述したのと同様にして、設定回転数N2に対応する指令値CN2を油圧供給部30のサーボ制御回路33に出力し、また、設定角度θ2に対応する指令値Cθ2を油圧供給部30の斜板角制御部37に出力する。サーボ制御回路33は、取得した指令値CN2に基づいてサーボモータ32の回転数Nを制御し、斜板角制御部37は、取得した指令値Cθ2に基づいて角度調整部36を動作させることで、油圧ポンプ34の斜板35を設定角度θ2にする(図7 S117)。
If the set rotational speed N2 and the set angle θ2 (θx) that can obtain the maximum efficiency Em2 are specified, the
以上のように、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、最高効率Em2が得られる条件で運転され(図7 S117)、固定金型14と可動金型15の型締圧力が上昇する(図7 S119)。
制御値生成部53は継続して検出吐出油圧ρdを取得するとともに、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ2に達するか否かの比較を継続的に行う(図7 S121)。検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ2に達していなければ、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、従前の条件で運転を続ける(図7 S121 No)。
As described above, the
The control
一方、制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ2に達すると、昇圧工程を完了すべきか否かの判定を行う(図7 S121 Yes)。つまり、制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ2に対してオーバーシュートしているか否かを判定する(図7 S123)。例えば、許容範囲Δρを設定しておき、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ2+許容範囲Δρを超えればオーバーシュートと判定し(図7 S123 Yes)、検出吐出油圧ρdが(設定油圧ρ2+許容範囲Δρ)以下であれば、オーバーシュートに到っていないと判定する(図7 S123 No)。
On the other hand, when the detected discharge hydraulic pressure ρd reaches the set hydraulic pressure ρ2, the control
制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdがオーバーシュートと判定すると、油圧を低下させるために指令出力部55に対してサーボモータ32の設定回転数N2を所定の回転数Ns(ただし、Ns<N2)とするように指令を送り、指令出力部55はこれを受けた指令値CNsを油圧供給部30のサーボ制御回路33に送る。サーボモータ32はこの指令値CNsに基づいて運転される。なお、油圧を低下させるために、サーボモータ32の設定回転数N2を回転数Nsに低下させる代わりに、サーボモータ32を一旦停止あるいは逆回転させてもよいし、図示しない所定のバルブを開いて吐出配管39内の油圧を低下させてもよい。以後も、継続して検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ2に対してオーバーシュートしているか否かを判定する(図7 S125)
When the
一方、制御値生成部53は、オーバーシュートに到っていないと判定すると、指令出力部55に対してサーボモータ32の動作を停止するように指令を送り、指令出力部55はこの指令を受けて、サーボ制御回路33にサーボモータ32の停止を指令する。これにより、サーボモータ32の運転が停止され、昇圧工程が終了する(図7 S127)。以後は、射出シリンダ19から固定金型14と可動金型15で形成されるキャビティに溶融樹脂を射出し、射出完了後にキャビティ内の樹脂圧力を保持する射出・保圧工程が実行される。
On the other hand, when the control
以上説明した型締装置1によれば、以下の効果を奏する。
型締装置1は、設定された型締力Fに応じた最高効率(Em1,Em2)で運転できる吐出油圧ρ(ρ1,ρ2)及び斜板角度θ(θ1,θ2)の条件でサーボモータ32及び油圧ポンプ34を運転できるので、油圧ポンプ34を常に高効率で駆動できる。
しかも、型締装置1は、この高効率な運転の条件を、予め当該油圧ポンプ34について作成されているポンプ効率データに基づいて設定するので、高効率な運転の条件を精度よく設定することができる。
The
The
In addition, since the
また、型締装置1は、吐出油圧ρを設定油圧ρ1と設定油圧ρ2の二段階に設定し、吐出油圧ρが設定油圧ρ1に達するか否かで、サーボモータ32及び油圧ポンプ34の運転条件を切換える。したがって、昇圧工程において、油圧ポンプ34に高速動作が要求される第一運転条件の期間と、その後の高圧動作が要求される第二運転条件の期間と、のそれぞれにおいて最高効率Em1,Em2が得られる設定回転数N1,N2、設定角度θ1,θ2で、サーボモータ32及び油圧ポンプ34を運転できる。これにより、油圧ポンプ34の運転状態のそれぞれに応じた最高効率の条件の組合せで油圧ポンプ34を運転するので、消費エネルギを最小にできる。
Further, the
本実施形態において、射出成形機における型締装置1の型締工程を例にして本発明を説明したが、図示しない射出装置の射出充填工程の終盤から保圧工程の油圧制御に本発明を適用することもできる。具体的には、設定油圧ρ2を成形設定条件である保圧工程の吐出圧力とし、設定油圧ρ1を設定油圧ρ2よりも低圧の任意の圧力値とすることもできる。この場合、吐出油圧ρが設定油圧ρ2に到達した時点で、射出充填工程から保圧工程に切り換える工程の切換制御を行う。
In the present embodiment, the present invention has been described by taking the mold clamping process of the
[第2実施形態]
次に、本発明による第2実施形態を説明する。
第2実施形態は、第1実施形態の油圧ポンプ34の運転効率に加えて、サーボモータ32の運転効率をも加味して、油圧ポンプ34の運転条件を設定する。以下、図10を参照して、第2実施形態に係る型締装置2を説明する。なお、型締装置2の構成は型締装置1とほぼ一致しており、相違するのは、記憶部57にサーボモータ32の効率に関するデータが加わることと、この加わったデータに基づく制御値生成部53及び指令出力部55における処理であるから、型締装置2の構成についての説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
In the second embodiment, the operating conditions of the
さて、型締装置2は、成形機制御部50の記憶部57にサーボモータ32に関するモータ効率データが記憶されている。モータ効率データは、図10(a)に示されるモータ単体としての効率データと、図10(b)に示されるアンプに関する効率データと、図10(c)に示される総合効率データと、を含む。サーボモータ32は、モータ本体と、モータ本体への電力の供給を司るサーボアンプと、を含むため、モータ効率データも、モータ本体に関するモータデータと、サーボアンプに関するアンプデータと、を含む。モータデータとアンプデータの両者を加味したのが総合効率データである。いずれのデータも、サーボモータ32の回転数Nとサーボモータ32の出力トルクTが特定されると、効率Eを特定することができるマップ状のデータである。第2実施形態では、総合効率データを用いる。
In the
第2実施形態は、さらに、成形機制御部50の記憶部57に、ポンプ効率データに総合効率データを積算して得られる効率データ(以下、これをポンプユニット効率データという)を記憶している。
例えば、図10(c)の総合効率データにおいて、回転数Nが1000rpmで、かつ出力トルクTが200Nmの場合の効率は86〜88%である。例えば、図4に示されるポンプ効率データにおいて、回転数N(第2横軸)が1000rpmで、かつ、入力トルクT(第2縦軸)が200Nmのポンプ効率は88%である。この場合のポンプユニット効率は、総合効率データにおける効率である86〜88%とポンプ効率データにおける効率である88%との積(75.7〜77.4%)で定まる。この積算を、総合効率データにおける回転数N及び出力トルクTの全域と斜板角度θxにおける回転数N及び入力トルクTの全域と、について行うことで、斜板角度θxにおけるポンプユニット効率データを求める。斜板角度θy及び斜板角度θzにおけるポンプ効率データについても同様にして、ポンプユニット効率データを求めておき、これらを記憶部57に記憶しておく。このポンプユニット効率データは、ポンプ効率データにサーボモータ32の効率を加味した、補正効率データと捉えることもできる。この積算の流れが図11に示されている。
In the second embodiment, the
For example, in the overall efficiency data of FIG. 10C, the efficiency when the rotational speed N is 1000 rpm and the output torque T is 200 Nm is 86 to 88%. For example, in the pump efficiency data shown in FIG. 4, the pump efficiency when the rotational speed N (second horizontal axis) is 1000 rpm and the input torque T (second vertical axis) is 200 Nm is 88%. The pump unit efficiency in this case is determined by the product (75.7 to 77.4%) of 86 to 88% which is the efficiency in the overall efficiency data and 88% which is the efficiency in the pump efficiency data. This integration is performed for the entire region of the rotational speed N and output torque T in the overall efficiency data and the entire region of the rotational speed N and input torque T at the swash plate angle θx, thereby obtaining pump unit efficiency data at the swash plate angle θx. . Similarly, pump unit efficiency data is obtained for the pump efficiency data at the swash plate angle θy and the swash plate angle θz, and these are stored in the
さて、ポンプユニット効率データを用いて最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定する手順を説明する。この手順は、第1実施形態にて説明した図7と同じであるが、最高効率Em1を選定する手順(図7 S105)、及び、最高効率Em2を選定する手順(図7 S117)において、参照するデータが、ポンプユニット効率データである点が相違する。その後は、ポンプユニット効率データを参照して選定された設定回転数N1、設定回転数N2、設定角度θ1及び設定角度θ2を用いて、サーボモータ32及び油圧ポンプ34の運転が制御される。
Now, a procedure for determining a combination of the swash plate angle θ and the rotational speed N that can obtain the maximum efficiency Em using the pump unit efficiency data will be described. This procedure is the same as FIG. 7 described in the first embodiment, but is referred in the procedure for selecting the highest efficiency Em1 (FIG. 7 S105) and the procedure for selecting the highest efficiency Em2 (FIG. 7 S117). The difference is that the data to be is pump unit efficiency data. Thereafter, the operation of the
第2実施形態によれば、油圧ポンプ34の効率だけでなく、油圧ポンプ34を駆動するサーボモータ32の効率を加味するため、サーボモータ32と油圧ポンプ34からなるポンプユニット全体を考慮した最高効率で運転し、消費エネルギを最小にできる。
According to the second embodiment, not only the efficiency of the
[第3実施形態]
次に、本発明による第3実施形態を説明する。
第3実施形態による型締装置3は、最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定するのに、検出された吐出油圧ρdと設定流量(第三設定流量)Q3を用いる。これは、第1実施形態及び第2実施形態が、設定油圧ρ1と設定流量Q1、つまり、予め定められた値だけを用いていたのに対して、吐出油圧については、検出吐出油圧ρdを用いる点で相違する。
なお、以上の通りであり、型締装置3は第1実施形態にかかる型締装置1と基本的な構成は同じであるが、最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定する手順が相違する。以下、図12及び図13を参照して説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment according to the present invention will be described.
The mold clamping apparatus 3 according to the third embodiment determines the combination of the swash plate angle θ and the rotation speed N that obtains the maximum efficiency Em by using the detected discharge hydraulic pressure ρd and the set flow rate (third set flow rate) Q3. Use. This is because the first embodiment and the second embodiment use the set oil pressure ρ1 and the set flow rate Q1, that is, only a predetermined value, whereas the discharge oil pressure uses the detected discharge oil pressure ρd. It is different in point.
As described above, the mold clamping device 3 has the same basic configuration as the
はじめに、成形機制御部50の入力部51に制御設定値として型締力Fが入力されると(図12 S201)、制御値生成部53は型締力Fを取得するとともに、記憶部57に記憶されている、予め定められている成形条件によらない所定の速度値にてタイバー17を駆動する油圧ポンプ34の吐出流量Qを特定する(図12 S203)。ここで特定される吐出流量Qは、後に求められるものと区別するために、設定流量Q3と表記する。
First, when the mold clamping force F is input as a control set value to the
制御値生成部53が設定流量Q3を特定したならば、指令出力部55は制御値生成部53から当該制御値を取得するとともに、設定流量Q3に対応する油圧ポンプ34の設定角度θα及び設定回転数Nαについて運転指令値を生成する。指令出力部55は、設定回転数Nαに対応する指令値CNαを油圧供給部30のサーボ制御回路33に出力し、また、設定角度θαに対応する指令値Cθαを油圧供給部30の斜板角制御部37に出力する。サーボ制御回路33は、取得した指令値CNαに基づいてサーボモータ32の回転数Nを制御し、斜板角制御部37は、指令値Cθαに基づいて角度調整部36を動作させることで、油圧ポンプ34の斜板35の斜板角度θを制御して、サーボモータ32及び油圧ポンプ34が第三運転条件により駆動される(図12 S205)。
When the control
このとき、油圧供給部30の圧力検出器41は、吐出配管39の内部を流れる作動油の吐出油圧ρ(検出吐出油圧ρd)を検出しており、制御値生成部53は、この検出吐出油圧ρdを設定流量Q3を吐出するのに必要な吐出油圧ρとして取得する。この検出吐出油圧ρdと設定流量Q3を、記憶部57に記憶されているポンプ効率データと照合して、油圧ポンプ34の運転効率が最も高い最高効率Em3が得られる運転条件(設定回転数N3及び設定角度θ3)を選定する(図12 S207)。この選定の手順は、第1実施形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。
At this time, the
ここで、検出吐出油圧ρdと設定流量Q3を照合するデータとして、ポンプ効率データではなく、第2実施形態のポンプユニット効率データを用いることもできる。 Here, as the data for collating the detected discharge hydraulic pressure ρd and the set flow rate Q3, the pump unit efficiency data of the second embodiment can be used instead of the pump efficiency data.
最高効率Em3が得られる設定回転数N3及び設定角度θ3が得られたならば、第1実施形態と同様にして、指令出力部55は、指令値CN3をサーボ制御回路33に出力し、また、指令値Cθ3を斜板角制御部37に出力する。以下、第1実施形態と同様にして、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、最高効率Em3が得られる条件で運転され(図12 S209)、固定金型14と可動金型15の型締圧力が上昇する(図12 S211)。
制御値生成部53は、金型が昇圧している過程で、検出吐出油圧ρdが設定油圧(第三設定油圧)ρ3に達するか否かの比較を継続的に行う(図12 S213)。そして、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ3に達していなければ、再び、制御値生成部53は、この検出吐出油圧ρdと設定流量Q3を、記憶部57に記憶されているポンプ効率データと照合して、油圧ポンプ34の運転効率が最も高い最高効率Em31が得られる運転条件(設定回転数N31及び設定角度θ31)を選定する。最高効率Em31が得られる設定回転数N31及び設定角度θ31が得られたならば、指令出力部55は、指令値CN31をサーボ制御回路33に出力し、また、指令値Cθ31を斜板角制御部37に出力する。以下、同様にして、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、最高効率Em31が得られる条件で運転され、固定金型14と可動金型15の型締圧力が上昇する。
以上のとおり、検出された吐出油圧ρdと設定流量(第三設定流量)Q3を用いて、最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定しての運転を検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ3に達するまで繰り返す(図12 S213 No)。
If the set rotational speed N3 and the set angle θ3 at which the maximum efficiency Em3 is obtained are obtained, the
The control
As described above, the detected discharge hydraulic pressure ρd and the set flow rate (third set flow rate) Q3 are used to detect the operation by determining the combination of the swash plate angle θ and the rotational speed N that provides the maximum efficiency Em. Repeat until ρd reaches the set hydraulic pressure ρ3 (No in FIG. 12 S213).
一方、制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ3に達すると、設定回転数N3及び設定角度θ3を切替える処理を行う。つまり、制御値生成部53は、検出吐出油圧ρdが設定油圧ρ3に達すると、記憶部57に記憶されている、予め定められている成形条件によらない所定の速度値にてタイバー17を駆動する設定流量(第四設定流量)Q4を新たに特定し、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、設定流量Q4に対応する設定回転数Nβ及び設定斜板角度θβの第四運転条件で運転される(図12 S213 Yes,図13 S215,S217)。なお、設定流量Q4と設定流量Q3は、設定流量Q4<設定流量Q3の関係を有している。
On the other hand, when the detected discharge hydraulic pressure ρd reaches the set hydraulic pressure ρ3, the control
制御値生成部53は、運転条件が切換えられた後に、継続して検出していた検出吐出油圧ρdと設定流量Q4を、記憶部57に記憶されているポンプ効率データと照合して、油圧ポンプ34の運転効率が最も高い最高効率Em4が得られる運転条件を選定する(図13 S219)。この選定の手順は、第1実施形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。
The control
最高効率Em4が得られる設定回転数N4及び設定角度θ4が得られたならば、第1実施形態と同様にして、指令出力部55は、指令値CN4をサーボ制御回路33に出力し、また、指令値Cθ4を斜板角制御部37に出力する。以下、第1実施形態と同様にして、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、最高効率Em4が得られる条件で運転される(図13 S221)。
以後の昇圧工程が完了するまでの手順(図13 S223〜S231)は、第1実施形態と同様であるため、以下の説明は省略する。
If the set rotational speed N4 and the set angle θ4 at which the maximum efficiency Em4 is obtained are obtained, the
Since the subsequent steps until the boosting step is completed (FIG. 13, S223 to S231) are the same as those in the first embodiment, the following description is omitted.
以上の第3実施形態は、第1実施形態で示した第1の効果及び第2の効果を奏するのに加え、実際に油圧ポンプ34が駆動しているときの検出吐出油圧ρdを用いて最高効率Em3,Em4が得られる条件を選定しているので、より現実に即して最高効率で運転し、消費エネルギを最小にできる。
The third embodiment described above uses the detected discharge hydraulic pressure ρd when the
[第4実施形態]
次に、本発明による第4実施形態を説明する。
第4実施形態による型締装置4は、最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定するのに、第五設定油圧ρ5と第五設定流量Q5と第六設定油圧ρ6と第六設定流量Q6を用いる。第1実施形態及び第2実施形態は、設定油圧ρ1、ρ2はρ1<ρ2の大小関係にあるとともに、成形条件として設定された型締力Fから演算により求め、設定流量Q1,Q2はQ1>Q2の大小関係にあるとともに、成形条件によらず一定の固定値としている。これに対して、第4実施形態は、設定油圧ρ1、ρ2及び設定流量Q1、Q2が互いに独立した任意の値である点で第一実施形態と相違する。また、第4実施形態は、設定油圧ρ1、ρ2及び設定流量Q1、Q2が成形条件として設定されたタイバー17の動作速度から演算により求められる点でも第一実施形態と相違する。なお、この設定流量Q1、Q2は、本発明における吐出流量Qnc,Q1c,Q2cに該当する。また、型締装置4の構成は型締装置1とほぼ一致しているから、型締装置4の構成についての説明は省略する。ただし、型締装置4は、図1に示すように、移動ダイプレート13の位置検出器58を備えている。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described.
The mold clamping device 4 according to the fourth embodiment determines the combination of the swash plate angle θ and the rotation speed N at which the maximum efficiency Em is obtained, and the fifth set hydraulic pressure ρ5, the fifth set flow rate Q5, and the sixth set hydraulic pressure ρ6. And the sixth set flow rate Q6. In the first embodiment and the second embodiment, the set hydraulic pressures ρ1 and ρ2 are in a magnitude relationship of ρ1 <ρ2, and are obtained by calculation from the mold clamping force F set as a molding condition, and the set flow rates Q1 and Q2 are Q1>. It is in a magnitude relationship of Q2, and is a fixed value regardless of the molding conditions. On the other hand, the fourth embodiment is different from the first embodiment in that the set hydraulic pressures ρ1 and ρ2 and the set flow rates Q1 and Q2 are arbitrary values independent of each other. The fourth embodiment is also different from the first embodiment in that the set hydraulic pressures ρ1 and ρ2 and the set flow rates Q1 and Q2 are obtained by calculation from the operating speed of the
[圧力制御、流量制御の手順]
ポンプ効率データを用いて最高効率Emが得られる斜板角度θ及び回転数Nの組み合せを決定する手順を、さらに図14を参照して説明する。この手順は、可動金型15と固定金型14が所定距離だけ離間した位置から、移動ダイプレート13を所定の速度及び所定の型締力をそれぞれ複数段階に制御して型締めするいわゆる射出圧縮工程に関するものであり、油圧ポンプ34からの吐出油圧ρ、吐出流量Q、及び、移動ダイプレート13または可動金型15の位置を検出しながら行われる。なお、本実施形態では移動ダイプレート13について、所定の速度及び所定の型締力をそれぞれ切り換える複数段階の段数を簡単のため2段を例にして説明する。
[Procedure for pressure control and flow control]
The procedure for determining the combination of the swash plate angle θ and the rotational speed N that gives the maximum efficiency Em using the pump efficiency data will be further described with reference to FIG. This procedure is a so-called injection compression in which the
はじめに、成形機制御部50の入力部51に制御設定値として、第一型締力F1、第一型締速度V1、第二型締力F2、第二型締速度V2、型締力を切り換える設定切換位置Ls及び型締完了位置Lcが入力される(図14 S301)。設定切換位置Lsは本発明の運転切替位置に対応し、型締完了位置Lcは本発明の動作完了位置に対応する。そうすると、制御値生成部53は、第一型締力F1、第二型締力F2を取得するとともに、記憶部57に記憶されている型締力−吐出油圧換算データを参照して、第一型締速度V1でタイバー17を動作させて第一型締力F1を発生させるのに必要な油圧ポンプ34の第一設定油圧ρ1pを求める。同時に速度−吐出流量換算データを参照して第一型締速度V1でタイバー17を動作させるのに必要な第一設定流量Q1pを求める(図14 S303)。したがって、第一設定油圧ρ1p及び第一設定流量Q1pは、それぞれ本発明における第1設定油圧ρ1c及び第一設定流量Q1cに該当する。
First, the first mold clamping force F1, the first mold clamping speed V1, the second mold clamping force F2, the second mold clamping speed V2, and the mold clamping force are switched as control set values to the
次いで、制御値生成部53は、第一設定油圧ρ1p、第一設定流量Q1pを求めたならば、記憶部57に記憶されているポンプ効率データを参照して、油圧ポンプ34の運転効率が最も高くなる運転条件を選定する(図14 S305)。この選定は、第1実施形態及び第2実施形態と同様に行われ、最高効率Em1が得られる設定回転数N1、設定角度θ1が選定され、サーボモータ32及び油圧ポンプ34がこの設定条件に基づいて運転される(図14 S307)。これにより、移動ダイプレート13を固定ダイプレート12に向けて移動させる(図14 S309)。
Next, when the control
移動ダイプレート13が固定ダイプレート12に向けて移動している過程で、移動ダイプレート13の位置検出器58は移動ダイプレート13の位置を検出しており、その検出した値を検出位置L1とする。検出位置L1は、位置検出器58から成形機制御部50の制御値生成部53に送られ、検出位置L1を取得した制御値生成部53は検出位置L1が設定切換位置Lsに達するか否かの比較を継続的に行う(図14 S311)。制御値生成部53は、検出位置L1が設定切換位置Lsに達していなければ、指令出力部55への切換指示を行わないので、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、従前の条件で運転を続ける(図14 S311 No)。なお、位置検出器58は、ボールねじ軸25の位置エンコーダを利用してもよい。
While the moving
一方、制御値生成部53は、検出位置L1が設定切換位置Lsに達すると(図14 S311 Yes)、設定角度θ1及び設定回転数N1を切替える処理を行う。つまり、制御値生成部53は、検出位置L1が設定切換位置Lsに達すると、記憶部57に記憶されている型締力−吐出油圧換算データを参照して、設定油圧ρ2pを求める。同時に速度−吐出流量換算データを参照して第二型締速度V2でタイバー17を動作させるのに必要な設定流量Q2pを新たに特定する(図14 S313)。したがって、設定油圧ρ2p及び設定流量Q2pは、それぞれ本発明における第二設定油圧ρ2c及び第二設定流量Q2cに該当する。
On the other hand, when the detection position L1 reaches the setting switching position Ls (S311 Yes in FIG. 14), the control
制御値生成部53は、設定油圧ρ2p及び設定流量Q2pを求めたならば、記憶部57に記憶されているポンプ効率データを参照して、油圧ポンプ34の運転効率が最も高くなる運転条件を選定する(図14 S315)。この選定は、前述した設定角度θ1及び設定回転数N1を選定する手順と同様に行われる。選定される斜板角度θ及び回転数Nを、設定角度θ2、設定回転数N2と表記する。
When the control
最高効率Em2が得られる設定回転数N2、設定角度θ2が選定されると、サーボモータ32及び油圧ポンプ34がその条件で運転される(図14 S317)。これにより、移動ダイプレート13は設定切換位置Lsで一旦停止後、あるいは一旦停止することなく、タイバー17を移動させることで移動ダイプレート13を固定ダイプレート12に向けて継続して移動させる(図14 S319)。
When the set rotational speed N2 and the set angle θ2 at which the maximum efficiency Em2 is obtained are selected, the
制御値生成部53は継続して検出位置L1を取得するとともに、検出位置L1が型締完了位置Lcに達するか否かの比較を継続的に行う(図14 S321)。検出位置L1が型締完了位置Lcに達していなければ、サーボモータ32及び油圧ポンプ34は、従前の条件で運転を続ける(図14 S321 No)。
The control
一方、制御値生成部53は、検出位置L1が型締完了位置Lcに達すると、指令出力部55に対してサーボモータ32の動作を停止するように指令を送り、指令出力部55はこの指令を受けて、サーボ制御回路33にサーボモータ32の停止を指令する。これにより、サーボモータ32の運転が停止され、圧縮工程が終了する(図14 S323)。
以後は、所定の時間、型締状態を維持するとともに金型内の樹脂を冷却固化させた後、可動金型15及び移動ダイプレート13を型開きして、成形品を取り出す。
On the other hand, when the detection position L1 reaches the mold clamping completion position Lc, the control
Thereafter, the mold clamping state is maintained for a predetermined time and the resin in the mold is cooled and solidified, and then the
以上説明した第4実施形態では、移動ダイプレート13について、所定の速度及び所定の型締力のそれぞれの複数段階による切換を、移動ダイプレート13の位置により行ったが、移動ダイプレート13の移動開始から、あるいは複数段階の切換位置からスタートするタイマーのタイムアップにより行ってもよい。
また、本実施形態では、型締装置1の射出圧縮工程における移動ダイプレート13の任意の移動速度及び移動圧力の切換に本発明を適用した例を示したが、型締装置の射出圧縮工程に代えて、射出装置の射出充填工程における任意の移動速度及び移動圧力の切換制御に適用してもよい。
また、本実施形態の射出圧縮工程の後に、第1実施形態または第2実施形態の昇圧工程を行ってもよい。
In the fourth embodiment described above, the moving
Moreover, in this embodiment, although the example which applied this invention to switching of the arbitrary moving speeds and moving pressures of the movement die
Moreover, you may perform the pressure | voltage rise process of 1st Embodiment or 2nd Embodiment after the injection compression process of this embodiment.
以上の第4実施形態は、第1実施形態で示した第1の効果及び第2の効果を奏するのに加え、設定された成形条件から演算された設定油圧ρ1、ρ2及び吐出流量Q1、Q2の相互の大小関係によらず、油圧ポンプ34及びサーボモータ32を最高効率で運転し、消費エネルギを最小にできる。
The fourth embodiment described above has the first effect and the second effect shown in the first embodiment, and the set hydraulic pressures ρ1, ρ2 and the discharge flow rates Q1, Q2 calculated from the set molding conditions. Regardless of the magnitude relationship, the
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、第1実施形態〜第3実施形態は、昇圧工程を開始してから設定運転条件をポンプ効率データと照合する。しかし、本発明は、予め設定運転条件とポンプ効率データとを照合して、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定しておき、これをデータとして保持しておくこともできる。この場合には、昇圧工程を開始してから設定運転条件と当該データとを照合して最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定する。
また、第1実勢形態〜第4実施形態は、設定流量Q、設定油圧ρを2段階で示したが、3段階、4段階…n段階の2段階以上の複数段の切換によって行ってもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the configurations described in the above embodiments can be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
For example, in the first to third embodiments, the set operation condition is collated with the pump efficiency data after the boosting process is started. However, according to the present invention, the preset operating conditions and the pump efficiency data are collated in advance to identify the swash plate angle θ of the hydraulic pump and the rotation speed N of the electric motor that can obtain the maximum efficiency, and this is the data. You can also keep it as In this case, the swash plate angle θ of the hydraulic pump and the rotation speed N of the electric motor that can obtain the maximum efficiency are specified by collating the set operating conditions with the data after starting the boosting step.
In the first to fourth embodiments, the set flow rate Q and the set hydraulic pressure ρ are shown in two stages, but may be performed by switching between two or more stages of three stages, four stages, ... n stages. .
また、第1実勢形態〜第4実施形態において、記憶部57に記憶している油圧ポンプ34の斜板角度θ及び斜板角度θのそれぞれのポンプ効率データを用いた例を示した。しかし、本発明は、記憶部57に記憶していない斜板角度におけるポンプ効率データを、記憶部57に記憶している斜板角度θ及び斜板角度θのそれぞれのポンプ効率データに基づき補間演算により求めることができる。そして、補間演算により求めたポンプ効率データと、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量を照合して、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを選定して、油圧ポンプ34及びサーボモータ32を運転してもよい。この場合、油圧ポンプ34またはサーボモータ32に対して実験によりあるいは数値解析などのシミュレーションによる得られたポンプ効率データの数が少なく広範囲の条件でのポンプ運転に於いて不十分な場合であっても、適正なポンプ効率データを補間作成して、油圧ポンプ34またはサーボモータ32を最高効率で運転することができる。
Further, in the first to fourth embodiments, the example using the pump efficiency data of the swash plate angle θ and the swash plate angle θ of the
1,2,3 型締装置
11 ベースフレーム
12 固定ダイプレート
13 移動ダイプレート
14 固定金型
15 可動金型
16 ラム
17 タイバー
18 型締シリンダ
181 型締側室
182 型開側室
19 射出シリンダ
20,21 軸受箱
22 サーボモータ
23,24 動力伝達ギア
25 ボールねじ軸
26 ガイドレール
27 リニアベアリング
28 スライド台
29 ハーフナット
30 油圧供給部
31 油圧源
32 サーボモータ
33 サーボ制御回路
34 油圧ポンプ
35 斜板
36 角度調整部
37 斜板角制御部
39 吐出配管
40 作動油配管
41 圧力検出器
45 角度検出器
50 成形機制御部
51 入力部
53 制御値生成部
55 指令出力部
57 記憶部
58 位置検出器
1, 2, 3
Claims (16)
油圧アクチュエータに作動油を供給して作動させる油圧供給部と、を備え、油圧アクチュエータを作動する射出成形機であって、
油圧供給部は、
斜板角度θの変更による可変容量型の油圧ポンプと、
油圧ポンプを駆動する電動モータと、
電動モータの回転数Nを可変制御する制御部と、を備え、
制御部は、
油圧アクチュエータの動作設定条件が設定されると、動作設定条件に対応する所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量を、油圧ポンプの運転条件と油圧ポンプの運転効率とが対応付けられたポンプ効率データに照合して、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量で運転するにあたり、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定するとともに、特定した油圧ポンプの斜板角度θと電動モータの回転数Nにより、油圧ポンプと電動モータの運転を制御する、
ことを特徴とする射出成形機。 A hydraulic actuator;
An injection molding machine that operates the hydraulic actuator, comprising a hydraulic supply unit that operates by supplying hydraulic oil to the hydraulic actuator;
The hydraulic supply section
A variable displacement hydraulic pump by changing the swash plate angle θ,
An electric motor that drives a hydraulic pump;
A control unit that variably controls the rotational speed N of the electric motor,
The control unit
When the operation setting condition of the hydraulic actuator is set, a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate corresponding to the operation setting condition are associated with the operation condition of the hydraulic pump and the operation efficiency of the hydraulic pump. The pump efficiency data is collated to identify the swash plate angle θ of the hydraulic pump and the rotational speed N of the electric motor that can obtain the maximum efficiency when operating at a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate. In addition, the operation of the hydraulic pump and the electric motor is controlled by the specified swash plate angle θ of the hydraulic pump and the rotational speed N of the electric motor.
An injection molding machine characterized by that.
油圧ポンプの単体としての運転効率のデータ、又は、
油圧ポンプの単体としての運転効率のデータに、電動モータの効率データを加味した補正効率データである、
請求項1に記載の射出成形機。 Pump efficiency data is
Operation efficiency data as a single hydraulic pump, or
Correction efficiency data that is obtained by adding the efficiency data of the electric motor to the data of the operation efficiency of the hydraulic pump alone.
The injection molding machine according to claim 1.
予め設定された吐出油圧ρ、及び、予め設定された吐出流量Qnからなる、
請求項1又は請求項2に記載の射出成形機。 The predetermined hydraulic oil pressure and the predetermined hydraulic oil flow rate are
It consists of a preset discharge hydraulic pressure ρ and a preset discharge flow rate Qn.
The injection molding machine according to claim 1 or 2.
予め設定された吐出流量Qnが、動作設定条件によらない吐出流量Qnsである、
請求項3に記載の射出成形機。 The discharge hydraulic pressure ρ set in advance is the discharge hydraulic pressure ρc calculated from the operation setting conditions,
The preset discharge flow rate Qn is a discharge flow rate Qns that does not depend on the operation setting conditions.
The injection molding machine according to claim 3.
予め設定された吐出流量Qnが、動作設定条件から演算された吐出流量Qncである、
請求項3に記載の射出成形機。 The discharge hydraulic pressure ρ set in advance is the discharge hydraulic pressure ρc calculated from the operation setting conditions,
The preset discharge flow rate Qn is the discharge flow rate Qnc calculated from the operation setting conditions.
The injection molding machine according to claim 3.
検出された検出吐出油圧ρd、及び、予め設定された吐出流量Qnからなる、
請求項1又は請求項2に記載の射出成形機。 The predetermined hydraulic oil pressure and the predetermined hydraulic oil flow rate are
It consists of a detected discharge hydraulic pressure ρd detected and a preset discharge flow rate Qn.
The injection molding machine according to claim 1 or 2.
請求項6に記載の射出成形機。 The preset discharge flow rate Qn is a discharge flow rate Qns that does not depend on the operation setting conditions.
The injection molding machine according to claim 6.
請求項6に記載の射出成形機。 7. The injection molding machine according to claim 6, wherein the preset discharge flow rate Qn is a discharge flow rate Qnc calculated from the operation setting conditions.
制御部は、
複数の斜板角度θのそれぞれのポンプ効率データについて、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量を照合して、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定する、
請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の射出成形機。 A storage unit for storing pump efficiency data for each of a plurality of different swash plate angles θ;
The control unit
For each pump efficiency data of a plurality of swash plate angles θ, a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate are collated to obtain the maximum efficiency of the swash plate angle θ of the hydraulic pump and the electric motor Specify the rotational speed N,
The injection molding machine according to any one of claims 1 to 8.
記憶部に記憶していない斜板角度におけるポンプ効率データを、記憶部に記憶している斜板角度θ及び斜板角度θのそれぞれのポンプ効率データに基づき補間演算により求め、
補間演算により求めたポンプ効率データと、所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量とを照合して、最高効率が得られる油圧ポンプの斜板角度θ、及び、電動モータの回転数Nを特定する、
請求項9に記載の射出成形機。 The control unit
The pump efficiency data at the swash plate angle not stored in the storage unit is obtained by interpolation based on the pump efficiency data of the swash plate angle θ and swash plate angle θ stored in the storage unit,
The pump efficiency data obtained by the interpolation operation is compared with a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate, and the swash plate angle θ of the hydraulic pump and the rotational speed N of the electric motor that can obtain the highest efficiency are obtained. Identify
The injection molding machine according to claim 9.
所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量として、
予め設定された第一設定油圧ρ1、及び、予め設定された第一設定流量Q1からなる第一運転条件と、
予め設定された第二設定油圧ρ2(ただし、ρ2>ρ1)、及び、予め設定された第二設定流量Q2(ただし、Q2<Q1)からなる第二運転条件と、を備え、
制御部は、
検出された検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1に達するまでは、第一運転条件とポンプ効率データを照合して油圧ポンプの斜板角度θ1、及び、電動モータの回転数N1を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御し、
検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1を超えて第二設定油圧ρ2に達するまでは、第二運転条件とポンプ効率データを照合して油圧ポンプの斜板角度θ2、及び、電動モータの回転数N2を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御する、
請求項3、請求項4、請求項5、請求項9及び請求項10のいずれか一項に記載の射出成形機。 The control unit
As a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate,
A first operating condition comprising a first set hydraulic pressure ρ1 set in advance and a first set flow rate Q1 set in advance;
A second operating condition consisting of a preset second set hydraulic pressure ρ2 (where ρ2> ρ1) and a preset second set flow rate Q2 (where Q2 <Q1),
The control unit
Until the detected discharge hydraulic pressure ρd reaches the first set hydraulic pressure ρ1, the swash plate angle θ1 of the hydraulic pump and the rotational speed N1 of the electric motor are specified by collating the first operating condition with the pump efficiency data. Control the operation of the hydraulic pump and the electric motor,
Until the detected discharge hydraulic pressure ρd exceeds the first set hydraulic pressure ρ1 and reaches the second set hydraulic pressure ρ2, the second operating condition and the pump efficiency data are collated, the swash plate angle θ2 of the hydraulic pump, and the rotation of the electric motor Specify the number N2, and control the operation of the hydraulic pump and the electric motor.
The injection molding machine according to any one of claims 3, 4, 5, 9, and 10.
所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量として、
予め設定された第一設定油圧ρ1、及び、予め設定された第一設定流量Q1からなる第一運転条件と、
予め設定された第二設定油圧ρ2(ただし、ρ2>ρ1)、及び、予め設定された第二設定流量Q2(ただし、Q2<Q1)からなる第二運転条件と、を備え、
制御部は、
検出された検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1に達するまでは、検出された検出吐出油圧ρdと第一設定流量Q1とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ1、及び、電動モータの回転数N1を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御し、
検出吐出油圧ρdが、第一設定油圧ρ1を超えて第二設定油圧ρ2に達するまでは、検出された検出吐出油圧ρdと第二設定流量Q2とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ2、及び、電動モータの回転数N2を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御する、
請求項6〜請求項10のいずれか一項に記載の射出成形機。 The control unit
As a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate,
A first operating condition comprising a first set hydraulic pressure ρ1 set in advance and a first set flow rate Q1 set in advance;
A second operating condition consisting of a preset second set hydraulic pressure ρ2 (where ρ2> ρ1) and a preset second set flow rate Q2 (where Q2 <Q1),
The control unit
Until the detected discharge hydraulic pressure ρd reaches the first set hydraulic pressure ρ1, the detected discharge hydraulic pressure ρd, the first set flow rate Q1, and pump efficiency data are collated, and the swash plate angle θ1 of the hydraulic pump, and Identifying the rotational speed N1 of the electric motor, and controlling the operation of the hydraulic pump and the electric motor,
Until the detected discharge oil pressure ρd exceeds the first set oil pressure ρ1 and reaches the second set oil pressure ρ2, the detected discharge oil pressure ρd, the second set flow rate Q2, and the pump efficiency data are collated to check the inclination of the hydraulic pump. Specify the plate angle θ2 and the rotation speed N2 of the electric motor, and control the operation of the hydraulic pump and the electric motor.
The injection molding machine according to any one of claims 6 to 10.
予め設定された第一設定流量Q1が、動作設定条件によらない第一設定流量Q1sであるとともに、
予め設定された第二設定油圧ρ2が第一設定油圧ρ1以上であるとともに、動作設定条件から演算された第二設定油圧ρ2cであり、
予め設定された第二設定流量Q2が第一設定流量Q1以下であるとともに、動作設定条件によらない第二設定流量Q2sである、
請求項11又は請求項12に記載の射出成形機。 The first set hydraulic pressure ρ1 set in advance is the first set hydraulic pressure ρ1c calculated from the operation setting conditions,
The first set flow rate Q1 set in advance is the first set flow rate Q1s not depending on the operation setting condition,
The preset second set oil pressure ρ2 is equal to or higher than the first set oil pressure ρ1, and is the second set oil pressure ρ2c calculated from the operation setting conditions.
The preset second set flow rate Q2 is equal to or less than the first set flow rate Q1, and is the second set flow rate Q2s not depending on the operation setting conditions.
The injection molding machine according to claim 11 or 12.
予め設定された第一設定流量Q1が、動作設定条件から演算された第一設定流量Q1cであるとともに、
予め設定された第二設定油圧ρ2が、動作設定条件から演算された第二設定油圧ρ2cであり、
予め設定された第二設定流量Q2が、動作設定条件から演算された第二設定流量Q2cである、
請求項11又は請求項12に記載の射出成形機。 The first set hydraulic pressure ρ1 set in advance is the first set hydraulic pressure ρ1c calculated from the operation setting conditions,
The preset first set flow rate Q1 is the first set flow rate Q1c calculated from the operation setting conditions,
The preset second set oil pressure ρ2 is the second set oil pressure ρ2c calculated from the operation setting conditions,
The preset second set flow rate Q2 is the second set flow rate Q2c calculated from the operation setting conditions.
The injection molding machine according to claim 11 or 12.
所定の作動油圧力、及び、所定の作動油流量として、
演算により求められた第一設定油圧ρ1p、及び、演算により求められた第一設定流量Q1pからなる第一運転条件と、
演算により求められた第二設定油圧ρ2p、及び、演算により求められた第二設定流量Q2pからなる第二運転条件と、を備え、
制御部は、
油圧アクチュエータの移動対象の検出された位置L1が、運転切替位置Lsに達するまでは、第一運転条件とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ1、及び、電動モータの回転数N1を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御し、
移動対象の検出された位置L1が、動作完了位置Lcに達するまでは、第二運転条件とポンプ効率データとを照合して油圧ポンプの斜板角度θ2、及び、電動モータの回転数N2を特定して、油圧ポンプ、及び、電動モータの運転を制御する、
請求項1又は請求項2に記載の射出成形機。 The control unit
As a predetermined hydraulic oil pressure and a predetermined hydraulic oil flow rate,
A first operating condition comprising a first set hydraulic pressure ρ1p determined by calculation and a first set flow rate Q1p determined by calculation;
A second operating oil pressure ρ2p obtained by computation and a second operating condition comprising a second set flow rate Q2p obtained by computation,
The control unit
Until the detected position L1 of the movement target of the hydraulic actuator reaches the operation switching position Ls, the swash plate angle θ1 of the hydraulic pump and the rotation speed of the electric motor are compared by comparing the first operation condition with the pump efficiency data. N1 is specified, and the operation of the hydraulic pump and the electric motor is controlled.
Until the detected position L1 of the movement target reaches the operation completion position Lc, the second operating condition and the pump efficiency data are collated to identify the swash plate angle θ2 of the hydraulic pump and the rotational speed N2 of the electric motor And control the operation of the hydraulic pump and the electric motor,
The injection molding machine according to claim 1 or 2.
設定された型締力と、当該型締力を発生させるのに必要な油圧ポンプの吐出油圧と、が対応付けられたデータである型締力−吐出油圧換算データと、設定された所定の動作速度と、当該移動速度でタイバーを動作させるのに必要な油圧ポンプの吐出流量と、が対応付けられたデータである速度−吐出流量換算データと、が記憶される記憶部を備え、
制御部は、
第一型締力F1が設定されると、型締力−吐出油圧換算データを参照して、第一設定油圧ρ1pを求め、
第一型締速度V1が設定されると、速度−吐出流量換算データを参照して、第一設定流量Q1pを求め、
第二型締力F2が設定されると、型締力−吐出油圧換算データを参照して、第二設定油圧ρ2pを求め、
第二型締速度V2が設定されると、速度−吐出流量換算データを参照して、第二設定流量Q2pを求める、
請求項15に記載の射出成形機。 The hydraulic pump generates clamping force on the moving mold via the tie bar.
Clamping force-discharge hydraulic pressure conversion data, which is data in which the set mold clamping force and the discharge hydraulic pressure of the hydraulic pump necessary to generate the mold clamping force are associated with each other, and the predetermined operation set A storage unit for storing speed-discharge flow rate conversion data, which is data in which the speed and the discharge flow rate of the hydraulic pump necessary to operate the tie bar at the moving speed are stored;
The control unit
When the first mold clamping force F1 is set, the first set hydraulic pressure ρ1p is obtained with reference to the mold clamping force-discharge hydraulic pressure conversion data,
When the first mold clamping speed V1 is set, the first set flow rate Q1p is obtained with reference to the speed-discharge flow rate conversion data,
When the second mold clamping force F2 is set, the second set hydraulic pressure ρ2p is obtained with reference to the mold clamping force-discharge hydraulic pressure conversion data,
When the second mold clamping speed V2 is set, the second set flow rate Q2p is obtained with reference to the speed-discharge flow rate conversion data.
The injection molding machine according to claim 15.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016016969A JP6730812B2 (en) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | Injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016016969A JP6730812B2 (en) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | Injection molding machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017136693A true JP2017136693A (en) | 2017-08-10 |
JP6730812B2 JP6730812B2 (en) | 2020-07-29 |
Family
ID=59565403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016016969A Active JP6730812B2 (en) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | Injection molding machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6730812B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019208495A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 川崎重工業株式会社 | Hydraulic pressure supply device |
-
2016
- 2016-02-01 JP JP2016016969A patent/JP6730812B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019208495A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 川崎重工業株式会社 | Hydraulic pressure supply device |
JP2019190622A (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 川崎重工業株式会社 | Liquid pressure supply device |
JP7043334B2 (en) | 2018-04-27 | 2022-03-29 | 川崎重工業株式会社 | Hydraulic pressure supply device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6730812B2 (en) | 2020-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5734413B2 (en) | Injection molding machine and control method of injection molding machine | |
JP4949479B2 (en) | Mold clamping apparatus and mold clamping control method | |
JP5805031B2 (en) | Fluid pressure source control device and injection molding device | |
US6089849A (en) | Hybrid injection molding machine | |
TW517000B (en) | Injection molding machine, hydraulic actuating mechanism of injection molding machine, and control method therefor | |
JP4828179B2 (en) | Clamping device | |
JP5000714B2 (en) | Mold clamping device and mold clamping device control method | |
JP5037619B2 (en) | Mold clamping apparatus and mold clamping control method | |
JP5757585B2 (en) | Injection molding machine | |
JP5921736B2 (en) | Injection molding machine and control method of injection molding machine | |
JP2010221493A (en) | Energy-saving controller, and instrument or injection-molding machine equipped with energy-saving controller | |
JPWO2008143344A1 (en) | Mold clamping device and mold clamping device control method | |
JP6730812B2 (en) | Injection molding machine | |
JP4727630B2 (en) | Mold clamping apparatus and mold closing operation control method | |
JP4918965B2 (en) | Mold opening / closing method and apparatus for injection molding machine | |
JP4550874B2 (en) | Injection compression molding method or injection press molding method | |
JP2009255476A (en) | Injection molding machine | |
JP5495388B2 (en) | Injection molding machine and control method of injection molding machine | |
JP5706650B2 (en) | Die casting machine | |
JP2011020129A (en) | Die casting machine | |
CN109414859A (en) | The control method and drive dynamic control device of hydraulic type injection moulding machine | |
JP2009051139A (en) | Mold clamping device | |
JP5654327B2 (en) | Die casting machine and pressure increase control method for die casting machine | |
JP2008074092A (en) | Mold clamping device and mold closing operation control method | |
JP4264888B2 (en) | Compression molding machine and control method of compression molding machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6730812 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |