JP3414438B2 - 射出成形機の油量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の油量制御
装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の射出成形機の油量制御装置として
は、複数のポンプが、１台のモータによって駆動される
ようになっているものがある。各ポンプには、切換弁が
それぞれ設けられており、ポンプごとのオンロード・ア
ンロードが工程に応じて切り換えられるようになってい
る。すなわち、射出成形の工程に応じて必要な流量が変
化するので、切換弁ごとに切換位置を制御することによ
りポンプの合計吐出量を変えるようにしている。たとえ
ば射出工程においては、図２に速度線５１、５３、及び
５５で示すように、あらかじめスクリューのストローク
位置に対応して移動速度が設定されており、負荷状態と
なるポンプがそれぞれ決定されるようになっている。こ
れにより射出シリンダに移動速度に対応した流量が供給
され、射出装置のスクリューが所定の速度線図に従って
駆動されるようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな油量制御装置においては、設定どおりの射出速度で
射出が行われた場合には問題ないとしても、何らかの理
由で、所定時間よりも短い時間で充てん完了してスクリ
ューの移動速度が低下した場合には、スクリューの設定
速度と実際速度との差に相当する流量が射出シリンダに
供給されることなく、タンクに戻されることになるの
で、エネルギーのむだが生じることになる。本発明はこ
のような課題を解決することを目的としている。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、スクリューな
どの可動部の移動速度を測定し、測定された移動速度か
ら必要とされる流量を判断してポンプごとの負荷状態を
制御することにより上記課題を解決する。すなわち、本
発明の射出成形機の油量制御装置は、射出装置（４４）
のスクリュー（４６）に連結された射出シリンダ（４
８）に吐出管路（４２）を介して油圧を供給するための
複数の固定吐出量ポンプ（１０、１２、１４）と、これ
らの吐出側配管（３７、３９、４１）にそれぞれ設けら
れた切換弁（２６、２８、３０）と、吐出側配管（３
７、３９、４１）の切換弁（２６、２８、３０）が配置
された位置よりも吐出管路（４２）側の位置にそれぞれ
配置されたチェック弁（２０、２２、２４）と、スクリ
ュー（４６）などの可動部の速度を検知する速度センサ
（３８）と、速度センサ（３８）から出力された信号の
大きさに応じて切換弁（２６、２８、３０）を制御する
制御器（４０）と、を有しており、切換弁（２６、２
８、３０）は、固定吐出量ポンプ（１０、１２、１４）
の吐出側をタンク（５４）と連通する無負荷位置、及び
これらの間を遮断する負荷位置のいずれか一方の位置に
切り換えられるように構成されており、チェック弁（２
０、２２、２４）は、対応する吐出側配管（３７、３
９、４１）から吐出管路（４２）への流れは許すが、こ
れと反対方向の流れは許さない配置とされているものを
対象にしており、上記制御器（４０）には、あらかじめ
決定した複数の速度レンジと、これらに対応するポンプ
セレクトデータと、が記憶されており、制御器（４０）
は、速度センサ（３８）からの可動部の移動速度と、速
度レンジとを比較して対応する速度レンジのポンプセレ
クトデータに基づいて負荷状態とするポンプを選択する
ようにしてある。なお、かっこ内の符号は実施例の対応
する部材を示す。 【０００５】 【作用】射出成形機の射出工程が開始されると、制御器
からの指令信号に基づいて複数の切換弁のうち所定のも
のが励磁され、これに対応したポンプが負荷状態とさ
れ、そのほかの切換弁は非励磁とされ、これに対応した
ポンプは無負荷状態とされる。射出工程中、速度センサ
は、射出シリンダの移動速度を検知しており、これを制
御器に出力している。制御器は、測定速度をあらかじめ
記憶している複数の速度レンジと比較し、測定速度が所
定の速度レンジ内にある間は、修正制御を行わないが、
測定速度がより小さい速度レンジに移行した場合には、
上記小さい速度レンジに対応するポンプセレクトデータ
に基づいて、負荷状態とすべきポンプを変更する。この
ようにして実際の必要流量に応じて、制御器がポンプの
負荷状態を修正制御することになり、射出工程中のむだ
なエネルギーを少なくすることができる。 【０００６】 【実施例】図１に本発明の実施例を示す。射出成形機の
油圧回路には、３台の吐出量の異なるポンプ１０、１
２、及び１４が設けられている。第１ポンプ１０は最も
吐出量が小さく、第３ポンプ１４は最も吐出量が大き
く、第２ポンプ１２は、中間の吐出量のものとされてい
る。各ポンプ１０、１２、及び１４は、１本の駆動軸１
６によって互いに連結されている。駆動軸１６の一端部
は、モータ１８と連結されている。すなわち、３台のポ
ンプ１０、１２、及び１４は、駆動軸１６を介して１台
のモータ１８によって駆動されるようになっている。各
ポンプ１０、１２、及び１４の吸入口は、それぞれタン
ク５４に連通されている。第１ポンプ１０の吐出口は、
第１吐出側配管３７、第１切換弁２６及び第１チェック
弁２０を介して吐出管路４２に接続されている。同様に
第２ポンプ１２の吐出口は、第２吐出側配管３９、第２
切換弁２８及び第２チェック弁２２を介して吐出管路４
２に接続されており、また第３ポンプ１４の吐出口は、
第３吐出側配管４１、第３切換弁３０及び第３チェック
弁２４を介して吐出管路４２に接続されている。第１切
換弁２６は、２位置電磁切換弁であり、図示のシンボル
位置（ソレノイドが励磁されていない位置）において第
１ポンプ１０を第１吐出側配管３７及び第１切換弁２６
を介してタンク５４に連通しており（すなわち第１ポン
プ１０が無負荷状態となり）、また図示位置と反対側の
シンボル位置（ソレノイドが励磁されている位置）にお
いて第１吐出側配管３７を第１切換弁２６及び第１チェ
ック弁２０を介して吐出管路４２に連通する（すなわち
第１ポンプ１０が負荷状態となる）。第２切換弁２８、
及び第３切換弁３０も、第１切換弁２６と同じものであ
り、同様に作動するようになっている。すなわち、第２
切換弁２８（又は第３切換弁３０）は図示のシンボル位
置において第２ポンプ１２（第３ポンプ１４）を第２吐
出側配管３９（第３吐出側配管４１）及び第２切換弁２
８（第３切換弁３０）を介してタンク５４に連通してお
り（すなわち、第２ポンプ１２、又は第３ポンプ１４が
無負荷状態となり）、また図示位置と反対側のシンボル
位置において第２吐出側配管３９（第３吐出側配管４
１）を第２切換弁２８及び第２チェック弁２２（第３切
換弁３０及び第３チェック弁２４）を介して吐出管路４
２に連通する。吐出管路４２には、比例電磁弁３２及び
アクチュエータ側切換弁３４が設けられている。アクチ
ュエータ側切換弁３４の一方のポートには配管４３を介
して射出シリンダ４８のポートが接続されており、また
他方のポートには配管４５を介してスクリュー回転用油
圧モータ５０のポートが接続されている。吐出管路４２
には、回路の最高圧力設定用のリリーフ弁３６も設けら
れている。射出シリンダ４８のピストンロッドは、射出
装置４４のスクリュー４６に連結されている。射出シリ
ンダ４８を駆動することにより、射出装置４４から金型
５２に溶融樹脂を射出可能である。スクリュー４６に
は、位置センサ（速度センサ）３８が取り付けられてい
る。位置センサ３８から出力された信号を入力する制御
器４０が設けられている。制御器４０は、位置センサ３
８からのデータに基づいてスクリュー４６の移動速度を
算出可能である。すなわち、この実施例の場合、位置セ
ンサ３８は、速度センサの機能も兼ねている。制御器４
０には、あらかじめスクリュー４６の移動速度として、
図２に示すような、３段階の速度範囲と、各速度範囲に
対応するポンプセレクトデータ（負荷状態とするポンプ
を選択するデータ）とをそれぞれ記憶させておくことが
可能である。制御器４０は、各切換弁２６、２８、３
０、電磁比例制御弁３２及びリリーフ弁３６のソレノイ
ドをそれぞれ制御可能である。これにより、種々の吐出
量及び吐出圧が設定可能である。 【０００７】次に、この実施例の作用を説明する。モー
タ１８を回転させると、３つのポンプ１０、１２、及び
１４が同時に駆動される。制御器４０から何も信号が出
力されていない状態（成形工程開始前の状態）では、３
つの切換弁２６、２８、及び３０は、それぞれ図１に示
す非励磁状態にあり、したがって３つのポンプ１０、１
２、及び１４は、それぞれ無負荷状態とされている。す
なわち、各ポンプ１０、１２、及び１４の吐出量は、第
１吐出側配管３７と第１切換弁２６、第２吐出側配管３
９と第２切換弁２８、及び第３吐出側配管４１と第３切
換弁３０を通ってそれぞれタンク５４に戻っている。射
出成形機の成形工程が開始されると、工程に応じて駆動
されるアクチュエータが変わり、これらを駆動するため
の駆動速度も変わるので、必要な吐出量も変化する。制
御器４０は、工程に対応する吐出量となるように、３つ
の切換弁２６、２８、及び３０の励磁・非励磁をそれぞ
れ指令する。たとえば可塑化工程においては、第２切換
弁２８が励磁され、これに対応する第２ポンプ１２のみ
が負荷状態となり、第１ポンプ１０、及び第３ポンプ１
４は、それぞれ無負荷状態のままとなり、アクチュエー
タ側切換弁３４が図１中左側のシンボル位置に切り換え
られて配管４５を介してスクリュー回転用油圧モータ５
０が回転させられることにより所定の可塑化工程が実行
される。 【０００８】可塑化工程終了時には、アクチュエータ側
切換弁３４が図１に示す中立位置に切り換えられるとと
もに、第２切換弁２８が非励磁状態とされる。次に射出
工程が実行される。射出工程においては、位置センサ３
８からの位置データに基づいて図２に示す速度１段５１
にあることを確認し、対応するポンプセレクトデータに
従って制御器４０から指令信号が出力される。すなわ
ち、アクチュエータ側切換弁３４を図１中右側のシンボ
ル位置に切り換えるとともに、第１切換弁２６を励磁位
置に切り換える。これにより第１ポンプ１０の吐出量の
みが射出シリンダ４８に供給され、スクリュー４６が図
２の速度１段５１（低速度６０ａ）で移動させられるこ
とになる。すなわち所定の低速射出速度で射出装置４４
内の溶融樹脂が金型５２のキャビティＣに射出される。
この低速動作中、制御器４０は、位置センサ３８からの
位置データが図２に示す第２位置５９を越えたかどうか
をチェックする。第２位置５９を越えた場合は、位置制
御から速度制御に切り換えられる。スクリュー４６が図
２に示す第１位置５７に移動したことを位置センサ３８
が検知すると、制御器４０は、対応するポンプセレクト
データに従って速度２段５３の開始を指令する。すなわ
ち、第２切換弁２８が励磁位置に切り換えられて第２ポ
ンプ１２が負荷状態となり、第１ポンプ１０と第２ポン
プ１２の合計流量が射出シリンダ４８に供給され、スク
リュー４６が図２の速度２段５３（中速度６０ｂ）で移
動させられる。すなわち所定の中速射出速度で射出が行
われる。この中速動作中においても、制御器４０は、位
置センサ３８からの位置データが図２に示す第２位置５
９を越え、速度偏差（設定速度と測定速度との偏差）が
縮小から拡大に変化したかどうかをチェックする。「Ｙ
ＥＳ」の場合には、位置制御から速度制御に切り換えら
れる。スクリュー４６が図２に示す第２位置５９に到達
したことを位置センサ３８が検知すると、制御器４０
は、対応するポンプセレクトデータに従って速度３段５
５の開始を指令する。すなわち、第３切換弁３０が励磁
位置に切り換えられて第３ポンプ１４が負荷状態とな
り、すべてのポンプ１０、１２、及び１４の合計流量が
射出シリンダ４８に供給され、スクリュー４６が図２の
速度３段５５（高速度６０ｃ）で移動させられる。スク
リュー４６の速度が図２の速度６０ｃにある間は、制御
器４０は変更制御を行わないが、速度６０ｃ1 に低下す
ると、すなわち、設定速度と測定速度の偏差が拡大する
方向に変化したとき、制御器は、速度６０ｃ1 に対応す
るポンプセレクトデータによって、第３ポンプ１４の無
負荷を指令する。すなわち、第３切換弁３０が非励磁位
置とされ、第１ポンプ１０及び第２ポンプ１２の合計流
量のみが射出シリンダ４８に供給される。さらにスクリ
ュー４６が速度６０ｃに低下すると、制御器４０は、速
度６０ｃ2 に対応するポンプセレクトデータによって、
第２ポンプ１２の無負荷を指令する。すなわち、第２切
換弁２８が非励磁位置とされ、第１ポンプ１０の流量の
みが射出シリンダ４８に供給される。このようにして速
度制御域においては、スクリュー４６の実際の速度レン
ジに対応する吐出量以上の流量が供給されないように、
制御器４０によってポンプの負荷状態が制御される。図
３に、上述の実施例に基づいた射出工程制御のフローチ
ャートを示す。所定の射出工程が終了すると、従来と同
様の保圧工程に移行することになる。 【０００９】なお、上記実施例の説明においては、制御
器４０からの指令に基づいてスクリュー４６の移動速度
を速度１段５１、速度２段５３、及び速度３段５５の３
段階に切り換えるものとしたが、３台の固定吐出量ポン
プ１０、１２、及び１４を用いた場合には、６通りの組
み合わせが可能であり、必要に応じて更にきめ細かい速
度制御を行わせることが可能である。これにより更にき
め細かいエネルギー節約を行うことができる。また、上
記実施例の説明においては、スクリュー４６に位置セン
サ３８を設けるものとしたが、位置センサ３８を設ける
位置は射出シリンダ４８のピストンロッドなどであって
も差し支えない。また、位置センサではなく速度センサ
を設けるようにすることもできる。この場合には、速度
センサからのデータに基づいて制御器４０によって可動
部の位置を算出するようにすればよい。さらに、上記実
施例の説明においては、速度１段５１、速度２段５３、
及び速度３段５５と順次高速にするものとしたが、高速
で射出開始するようにすることもできる。 【００１０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
射出動作中のむだなエネルギー消費を小さくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明装置を適用する射出成形機の油量制御装
置を射出装置とともに示す図である。 【図２】射出工程中のスクリュー速度を説明する図であ
る。 【図３】射出工程制御のフローチャートである。 【符号の説明】 １０ 第１ポンプ １２ 第２ポンプ １４ 第３ポンプ １８ モータ ２０、２２、２４ チェック弁 ２６、２８、３０ 切換弁 ３４ アクチュエータ側切換弁 ３８ センサ（速度センサ） ４０ 制御器 ４２ 吐出管路 ４４ 射出装置 ４６ スクリュー ４８ 射出シリンダ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 射出装置（４４）のスクリュー（４６）
   に連結された射出シリンダ（４８）に吐出管路（４２）
   を介して油圧を供給するための複数の固定吐出量ポンプ
   （１０、１２、１４）と、これらの吐出側配管（３７、
   ３９、４１）にそれぞれ設けられた切換弁（２６、２
   ８、３０）と、吐出側配管（３７、３９、４１）の切換
   弁（２６、２８、３０）が配置された位置よりも吐出管
   路（４２）側の位置にそれぞれ配置されたチェック弁
   （２０、２２、２４）と、スクリュー（４６）などの可
   動部の速度を検知する速度センサ（３８）と、速度セン
   サ（３８）から出力された信号の大きさに応じて切換弁
   （２６、２８、３０）を制御する制御器（４０）と、を
   有しており、 切換弁（２６、２８、３０）は、固定吐出量ポンプ（１
   ０、１２、１４）の吐出側をタンク（５４）と連通する
   無負荷位置、及びこれらの間を遮断する負荷位置のいず
   れか一方の位置に切り換えられるように構成されてお
   り、 チェック弁（２０、２２、２４）は、対応する吐出側配
   管（３７、３９、４１）から吐出管路（４２）への流れ
   は許すが、これと反対方向の流れは許さない配置とされ
   ている射出成形機の油量制御装置において、 上記制御器（４０）には、あらかじめ決定した複数の速
   度レンジと、これらに対応するポンプセレクトデータ
   と、が記憶されており、制御器（４０）は、速度センサ
   （３８）からの可動部の移動速度と、速度レンジとを比
   較して対応する速度レンジのポンプセレクトデータに基
   づいて負荷状態とするポンプを選択するようにした射出
   成形機の油量制御装置。