JP3317778B2 - アキュムレータのガス圧自動測定方法 - Google Patents

アキュムレータのガス圧自動測定方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラスチック射出成形機
やダイカストマシンのような射出成形機に使用されるア
キュムレータのガス圧自動測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック射出成形機やダイカストマ
シーンにおいて、均一な成形品を得るためにはアキュム
レーターのガス圧を常時所定の範囲内で保っておき、射
出シリンダの射出速度及び射出圧力が所定の範囲内に保
たれて射出作業が行われることが必要である。一般的に
はアキュムレーターチャージ圧力に対し、アキュムレー
ター内のブラダやピストンの窒素ガス圧の下限値はその
８０％が適性であると言われている。
【０００３】従ってアキュムレーターのガス圧は常時測
定されていて、射出成形作業中は所定の範囲内に保たれ
ている事を確認することが必要であるが、現状では作業
者がアキュムレーターに圧力計のような専用工具を測定
作業の度毎に接続して定期的にガス圧の測定を行ってい
るか、もしくは成形機の動作を作業者が目視して異状が
ないか確認する程度で、アキュムレーター内のガス圧を
常時測定してはいないというのが現状である。従ってア
キュムレーターにガス圧異状が起こり、それに気づかな
い場合には、不良品を大量に生産する事になり、多大な
ロスが発生させる事があった。
【０００４】また、ガス圧測定に当たって圧油温度が低
い場合には、射出時の速度や圧力にバラツキが発生し、
これが測定誤差として現れてくるので、ガス圧測定では
適性な油温に調整した後に行う事が必要であるという問
題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
不良品発生防止のためにガス圧の自動測定を正確且つ常
時行えるようにする事にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のアキュムレータのガス圧自動測定方法は『内部に収納
されているブラダやピストン等に加わるガス圧によって
射出成形作動用の作動油に吐出圧力を付与するアキュム
レータ(1)のガス圧自動測定方法であって、作動油をガ
ス圧測定に適当な温度に調整するとともに、アキュムレ
ータ(1)への作動油のチャージと放出とを繰り返すこと
により配管系統をガス圧測定に適当な温度に調整し、ア
キュムレータ(1)に作動油を充填し、然る後、アキュム
レータ(1)内に充填されている作動油(3)を吐出させて吐
出中の作動油圧変化を測定し、作動油圧の急変位置を検
出し、作動油圧の急変位置をアキュムレータ(1)のガス
圧とする』事を特徴とする。
【０００７】これによれば、まず作動油をガス圧測定に
適当な温度に調整するので、測定値のバラツキが小さく
なる。然る後、アキュムレータ(1)に作動油を充填し、
続いてアキュムレータ(1)内に充填されている作動油(3)
を吐出させて吐出中の作動油圧変化を測定するのである
が、その作動油圧の急変位置を始動時のみ検出し、これ
がチャージ圧力の８０％以下にならないように管理して
おく事でガス圧不足による不良品の大量発生を未然に防
止する事が出来る。ここで、吐出中の作動油圧の急変位
置をアキュムレータ(1)のガス圧とする事でガス圧測定
を自動的に行う事が出来るようになる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って説明す
る。(1)はアキュムレーターで、アキュムレーター(1)内
にはブラダやピストンのような作動部(2)が収納されて
いる。本実施例の(2)はブラダである。(4)は射出シリン
ダを始めとするアキュムレータ圧力源による作動機構群
で、アキュムレータ(1)に接続されていてアキュムレー
タ(1)内の作動油(3)が射出シリンダを始めとする作動機
構群(4)に供給され、これらが作動するようになってい
る。
【０００９】(5)は貯油タンクで、作動油(3)が貯蔵され
ており、油圧ポンプ(6)にて汲み出されるようになって
いる。貯油タンク(5)には、油温センサ(21)が設置され
ており、常時貯油タンク(5)内の作動油(3)の油温をチェ
ックしており、ＣＰＵ(14)に油温データを送っている。
油圧ポンプ(6)は、本実施例では小容量ポンプ(6a)、大
容量ポンプ(6b)並びにこれらを駆動する駆動モータ(6c)
とで構成されており、貯油タンク(5)内の作動油(3)をア
キュムレータ(1)に供給しているものである。
【００１０】(7)は小容量ポンプ(6a)用のオンロード・
アンロード弁であり、(8)は大容量ポンプ(6b)用のオン
ロード・アンロードであり、作動油配管(22)(23)と貯油
タンク(5)との間に設置されている。(24)(25)はチェッ
ク弁で、前記作動油配管(22)(23)に設置されており、作
動油(3)の逆流を防止している。(26)は合流圧油配管
で、途中で分岐して一方の配管(26a)は通常圧力系(30)
に、他方の配管(26b)はアキュムレータ(1)に接続される
ようになっている。また、前記配管(26)からは分岐して
貯油タンク(5)に接続しているリリーフ弁(27)が設置さ
れている。
【００１１】更に、合流圧油配管(26)には流量調整弁(2
8)が設置されており、圧油流量の制御がなされている。
分岐配管(26b)にはアキュムレータチャージ弁(29)と前
記アキュムレータチャージ弁(29)の出口にチェック弁(3
1)が設置されており、アキュムレータ(1)の作動油(3)が
逆流しないようになっている。チェック弁(31)とアキュ
ムレータ(1)との間にて前記作動機構(4)に作動油(3)を
供給する作動配管(32)が分岐して設けられている。(33)
はアキュムレータ圧油放出弁で、アキュムレータ(1)の
吐出口部分に設けられており、これを開放することによ
りアキュムレータ(1)内の作動油(3)が貯油タンク(5)に
直接戻るようになっている。
【００１２】(11)は圧力ヘッドで、アキュムレータ(1)
の吐出口部分に接続され、アキュムレータ(1)内の作動
油(3)の圧力を測定するものである。そのデータはＡ/Ｄ
変換器(13)によってデジタル信号に変換されて制御部(1
2)のＣＰＵ(14)に入力される。この点は前記油温センサ
(21)の場合も同様である。
【００１３】制御部(12)は大別してＣＰＵ(14)、ＲＯＭ
(15)、ＲＡＭ(16)、1/0(17)、並びにクロック(18)にて
形成されている。前記ＣＰＵ(14)には、ＣＰＵ(14)の演
算結果を表示するＣＲＴ(19)とＣＰＵ(14)に作業者がデ
ータを入力するテンキーボード(20)とが接続されてい
る。ＲＯＭ(15)内にはＣＰＵ(14)の演算を行うためのプ
ログラムが記憶されており、ＲＡＭ(16)にはＣＰＵ(14)
による演算結果が適宜格納される事になる。
【００１４】次にアキュムレータ(1)の自動ガス測定を
行う手順について説明する。ガス測定を正確に行うため
には作動油(3)の油温を適正にする必要がある。 (a)そこで、先ず、アキュムレータ圧油放出弁(33)を作
動させてアキュムレータ(1)内の作動油(3)を貯油タンク
(5)に放出する。 (b)続いてオンロード・アンロード弁(7)(8)をオフに
し、電動機(6c)をオンにし、ポンプ(6a)(6b)を共に無負
荷の状態にしておく。 (c)次に、オンロード・アンロード弁(7)だけをオンにし
て、小容量油圧ポンプ(6a)のみをリリーフ弁(27)の設定
圧力によって定まる負荷をかけて貯油タンク(5)に作動
油(3)を戻す。このとき、リリーフ弁(27)内の通過抵抗
によって次第に油温が上昇する。 (d)次に、オンロード・アンロード弁(8)だけをオンにし
て、大容量ポンプ(6b)のみをリリーフ弁(27)の設定圧力
によって定まる負荷をかけて更に油温の上昇に努める。 (e)最終的には大・小容量両ポンプ(6a)(6b)を共に負荷
をかけて油温を適温まで上昇させる。この間油温は油温
センサ(21)で監視されている。 (f)作動油(3)のヒートアップが完了すると、アキュムレ
ータ(1)に作動油(3)を所定チャージ圧まで供給する。然
る後、アキュムレータ圧油放出弁(33)を作動させてアキ
ュムレータ(1)内の作動油(3)を貯油タンク(5)に放出す
る。 (g)このようなアキュムレータ(1)への作動油(3)のチャ
ージ・放出を数回繰り返し、作動油(3)は勿論配管系統
のヒートアップも図り、これらがガス測定に適正な温度
になった所で、ガス圧自動測定が行われる。
【００１５】(h)アキュムレータ(1)内にはブラダやピス
トンなどの作動部(2)が収納されており、その内部には
通常チャージ圧が120Kg/cm2から100Kg/cm2までの圧力で
窒素ガスが充填してあり、作動油(3)が射出成形作業に
よって消費されるとその80％程度のガス圧まで下がり、
この下限値に近づくと油圧ポンプ(6)を作動させて作動
油(3)のアキュムレータ(1)への供給を行う。今、ガス圧
測定に際して、アキュムレータ圧油放出弁(33)の絞り弁
(33a)を適当に絞って徐々に作動油(3)を吐出し、空にな
ったアキュムレータ(1)内に作動油(3)を所定のチャージ
圧にて供給するのであるが、油圧ポンプ(6)によって作
動油(3)がアキュムレータ(1)内に充填されると、作動部
(2)は次第に作動油(3)の供給によって収縮し、その内部
圧力が上昇していく。
【００１６】(i)作動部(2)内の圧力が設定値の上限に達
したとき、アキュムレータチャージ弁(29)を切り替えて
油圧ポンプ(6)の作動油(3)の供給を停止する。アキュム
レータチャージ弁(29)の切り替えによって、一般的には
油圧ポンプ(6)の吐出油は貯油タンク(5)に流入すること
になる。作動部(2)内の圧力はアキュムレータ(1)内の作
動油(3)を介して常時圧力ヘッド(11)にて検出されてＣ
ＰＵ(14)に入力される。
【００１７】ＣＰＵ(14)では圧力ヘッド(11)から信号を
刻々演算し、圧力が前述のように所定の最高圧力に達し
たところで前記アキュムレータチャージ弁(29)が切り替
わるように指令を出す。作動油(3)の圧力が所定の圧力
(120Kg/cm2)に達したところでアキュムレータ圧油放出
弁(3)を開放するように指令を出し、アキュムレータ(1)
から作動油(3)を貯油タンク(5)に徐々に放出し、アキュ
ムレータ(1)の圧力低下を測定する。
【００１８】(j)アキュムレータ(1)の圧力低下は、図３
のようなグラフを描く。図３はその時の圧力変動のグラ
フで、縦軸がアキュムレータ(1)内の作動油(3)の圧力、
横軸が時間である。作動部(2)内の窒素ガス圧が十分高
く、ガス容量が十分にある場合にはΔＰ／ΔＴの値はほ
ぼ一定している。即ち、圧力変動曲線の勾配は一定して
いる事になる。下限界に達すると、それ以上作動部(2)
が膨張する事が出来なくなるため、圧力ヘッド(11)にて
検出される作動油(3)の圧力は急速に低下する。即ち圧
力変動曲線の勾配が急に立ってくる事になる。
【００１９】その後、作動油(2)内の圧力は、時間とと
もに０に漸近していくことになる。このような圧力変動
曲線の勾配をＣＰＵ(14)にて演算し、勾配の急変位置
(P)が作動部(2)の最高圧力の８０％の値（例えば最高圧
力が120Kg/cm2であればその８０％の96Kg/cm2まで、ま
た最高圧力が100Kg/cm2であれば、その許容限度範囲は8
0Kg/cm2まで）よりも上にあれば、成形作業は常時許容
ガス圧以上の水準で作業している事になり、作動部(2)
内のガス圧力は射出シリンダ(4)の射出作業中十分な圧
力を常時保つことが出来、射出不良を発生させる事がな
い。
【００２０】逆に勾配急変位置(P)が最高圧力の８０％
以下であれば（換言すれば、最高圧力の８０％以下の所
で作動油圧が急落すると）、作動部(2)内のガス量が不
足しており、アキュームレータ(1)のガス圧が不足した
状態で射出成形作業が行われる事になり、不良品の発生
原因となる。このように圧力ヘッド(11)により、作動部
(2)内のガス量に基づく作動油圧力の変化を監視してお
くことにより、射出シリンダ(4)のガス圧不足による射
出成形不良を防止する事が出来る。又、圧力ヘッド(11)
による測定結果はＲＡＭ(16)に格納され、必要に応じて
ＣＲＴ(19)に映し出され作業者にそのチェック内容を知
らせる事が出来る。又、ガス圧低下に伴う射出不良が発
生する恐れがある場合には警報を発し、作業者にガス圧
不足を知らせる事も可能である。
【００２１】尚、ガス圧変化率（圧力変化曲線の勾配）
が急変せず、そのまま０に達する場合があるが、このよ
うな曲線が得られた場合には作動部(2)のブラダが破れ
ていたりピストンが破損していて、作動部(2)内の窒素
ガスが作動油(3)中に漏れている事を示すものである。
【００２２】前記ガス圧測定の結果、正常である事が判
明すれば、通常の射出成形作業に移る事になる。逆に、
ガス圧が不十分である事が判明すると、警報出力を出す
と共に窒素ガスが開閉弁(34)の作動により所定の量まで
供給される事になる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、作動油をガス圧測定に
適当な温度に調整するので、測定値のバラツキが小さく
なり、そして、アキュムレータ内に充填されている作動
油の圧力変動曲線の勾配の急落位置を検出する事により
アキュムレータのガス圧を検出する事が出来るので、ガ
ス圧測定を自動的に行う事が出来るようになるという利
点がある。その結果、従来のように圧力計のような測定
専用装置をアキュームレータに接続してガス圧を測定し
なければならないというとような繁雑な作業を無くす事
が出来、アキュームレータ内のガス圧管理を極めて簡単
に行う事が出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用される油圧回路の概略図。
【図２】本発明に使用される電気回路のブロック図。
【図３】アキュームレータ内の圧力測定時の圧力変化を
示すグラフ。
【符号の説明】
(1)…アキュームレータ (2)…作動部 (3)…作動油
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 23/00 B29C 45/82

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部に収納されているブラダやピストン等
    に加わるガス圧によって射出成形作動用の作動油に吐出
    圧力を付与するアキュムレータのガス圧自動測定方法で
    あって、 作動油をガス圧測定に適当な温度に調整するとともに、
    アキュムレータへの作動油のチャージと放出とを繰り返
    すことにより配管系統をガス圧測定に適当な温度に調整
    し、アキュムレータに作動油を充填し、然る後、アキュ
    ムレータ内に充填されている作動油を吐出させて吐出中
    の作動油圧変化を測定し、作動油圧の急変位置を検出
    し、作動油圧の急変位置をアキュムレータのガス圧とす
    る事を特徴とするアキュムレータのガス圧自動測定方
    法。
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