JP3455479B2 - 射出成形機の油圧駆動装置 - Google Patents
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Description
プ及びこの油圧ポンプを駆動するサーボモータを備える
射出成形機の油圧駆動装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、固定吐出型油圧ポンプ及びこの油
圧ポンプを駆動するサーボモータを備え、サーボモータ
の回転速度を制御して油圧ポンプの吐出流量と吐出圧力
を制御する射出成形機の油圧駆動装置は、例えば、特開
昭63−23002号公報で知られている。 【0003】ところで、この種の油圧駆動装置では、負
荷ボリュームに応じてサーボモータの回転速度が制御さ
れるため、保圧工程等の圧力制御時には、負荷ボリュー
ムの減少により油圧ポンプの吐出量も減少し、サーボモ
ータ及び油圧ポンプの回転速度は小さくなる。しかし、
油圧ポンプの回転速度Vに対する回転抵抗Rの関係は、
通常、図2に示すようになるため、上述した圧力制御時
のように、回転速度Vが極端に小さくなる領域では、回
転抵抗Rの大きさが同図中Rsで示すように不安定とな
り、同領域(不安定領域)では、保圧工程における制御
圧力の変動によって、成形品の品質及び均質性の低下を
招く問題があった。 【0004】そこで、本出願人は、既に、特開平11−
105094号により、この問題を解決するための油圧
駆動装置を提案した。この油圧駆動装置は、圧力制御時
における油圧ポンプの回転速度が、常に油圧ポンプにお
ける回転抵抗の不安定領域を外れる回転速度以上となる
ように、油圧ポンプから吐出する作動油をオイルタンク
にリリーフするリリーフ回路を設けたものであり、これ
により、油圧ポンプの回転速度Vが極端に小さくなる制
御領域、即ち、負荷ボリュームが減少する保圧工程等の
圧力制御時には、油圧ポンプから吐出する作動油が、リ
リーフ回路を介してオイルタンクにリリーフされる。よ
って、油圧ポンプの回転速度Vは、常に当該油圧ポンプ
における回転抵抗Rの不安定領域を外れる回転速度以上
になるため、制御圧力の変動が排され、圧力制御の安定
性が高められる。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
平11−105094号開示の油圧駆動装置は、次のよ
うな改善すべき点も残されていた。 【0006】即ち、この種の油圧駆動装置における不安
定領域の発生原因は、油圧駆動源から吐出する作動油を
供給する回路部品側にも存在する。特に、パイロットポ
ートを有する制御弁は、一定の大きさ以上のパイロット
圧(通常、0.4〜0.5MPa以上)を必要とする
が、油圧ポンプの吐出圧力が低下した場合、必要な大き
さのパイロット圧を確保できなくなり、この結果、低圧
制御時又は低速制御時に、制御弁がニュートラル位置に
切換わるなどによって、制御が不安定になったり制御不
能になる。 【0007】一方、特開平11−105094号開示の
油圧駆動装置は、発生する不安定領域の原因に対して直
接対策を施したものではなく、不安定領域を避けるため
の間接的な手法により解決したものである。このため、
同油圧駆動装置では、作動油のリリーフを伴うことによ
る省エネルギ性及び制御性に劣るとともに、油圧回路の
構成が複雑化し、コストアップ及び大型化を招く問題が
あった。 【0008】本発明は、このような従来の技術に存在す
る課題を解決したものであり、省エネルギ性及び制御性
を高めるとともに、油圧回路における構成の簡略化によ
り、コストダウン及び小型化を図ることができる射出成
形機の油圧駆動装置の提供を目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明
は、固定吐出型油圧ポンプ3及びこの油圧ポンプ3を駆
動するサーボモータ4を備え、サーボモータ4の回転速
度を制御して油圧ポンプ3の吐出流量と吐出圧力を制御
する油圧駆動源2を有する射出成形機Mの油圧駆動装置
1を構成するに際して、成形機本体の油圧アクチュエー
タ20a,20bに接続した制御弁5a,5bのパイロ
ットポート5ax,5ay,5bx,5byを、当該パ
イロットポート5ax,5ay,5bx,5byからの
逆流を阻止する逆止弁7a,7b及びこの逆止弁7a,
7bに直列に接続した切換弁6a,6bを介して、油圧
駆動源2から吐出する作動油の供給ライン10に接続
し、油圧駆動源2の吐出圧力が不安定領域の発生する所
定のパイロット圧より低下しても、パイロットポート5
ax,5ay,5bx,5byに付与されるパイロット
圧を、油圧駆動源2の吐出圧力が低下する前のパイロッ
ト圧に維持するようにしたことを特徴とする。これによ
り、油圧駆動源2の吐出圧力が、必要とする所定のパイ
ロット圧より低下しても、逆止弁7a,7bによりパイ
ロットポート5ax,5ay,5bx,5byに付与さ
れるパイロット圧は、油圧駆動源2の吐出圧力が低下す
る前のパイロット圧に維持され、低圧制御時又は低速制
御時に、制御弁5a,5bがニュートラル位置に切換わ
ってしまうなどの不具合、即ち、不安定領域の発生は回
避される。 【0010】 【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。 【0011】まず、本実施例に係る油圧駆動装置1の構
成について、図1を参照して説明する。 【0012】同図中、Mは射出成形機であり、成形機本
体を構成する射出装置Miと型締装置Mcを備える。一
方、Cは油圧回路であり、本実施例に係る油圧駆動装置
1を備える。なお、油圧回路Cは、本発明(本実施例)
に関連する回路部品のみを示し、他の回路部品は省略し
た。油圧駆動装置1は油圧駆動源2を備え、この油圧駆
動源2は基本構成として、固定吐出型油圧ポンプ3と、
この油圧ポンプ3を駆動するサーボモータ4を備える。
30はコントローラであり、サーボモータ4の回転速度
Vを制御することにより油圧ポンプ3の吐出流量と吐出
圧力を制御する機能を有する。 【0013】そして、油圧ポンプ3の吐出ポート3oは
作動油の供給ライン10に接続するとともに、供給ライ
ン10は四ポートの制御弁5a,5bにそれぞれ接続す
る。また、制御弁5a,5bにはオイルタンク8を接続
するとともに、一方の制御弁5aは、射出装置Miの射
出シリンダ22(油圧アクチュエータ20a)に接続
し、さらに、他方の制御弁5bは、型締装置Mcの型締
シリンダ24(油圧アクチュエータ20b)に接続す
る。なお、油圧ポンプ3の吸入ポート3iはオイルタン
ク8に接続する。 【0014】一方、制御弁5aのパイロットポート5a
x,5ayは、コントローラ30により切換制御される
切換弁(電磁切換弁)6aと、この切換弁6aに直列に
接続し、かつパイロットポート5ax,5ayからの逆
流を阻止する逆止弁7aを介して、油圧ポンプ3から吐
出する作動油の供給ライン10に接続する。また、制御
弁5bのパイロットポート5bx,5byも、コントロ
ーラ30により切換制御される切換弁(電磁切換弁)6
bと、この切換弁6bに直列に接続し、かつパイロット
ポート5bx,5byからの逆流を阻止する逆止弁7b
を介して、作動油の供給ライン10に接続する。なお、
切換弁6a,6bには、さらにオイルタンク8を接続す
る。 【0015】次に、本実施例に係る油圧駆動装置1の動
作について、図1を参照して説明する。 【0016】今、射出装置Miにより射出を行う射出工
程に移行した場合を想定する。射出工程の開始により、
コントローラ30は切換弁6aに切換信号を付与し、図
1の切換弁6aを右側シンボルに切換える。これによ
り、供給ライン10の作動油は、逆止弁7a,切換弁6
aを介してパイロットポート5axに供給され、制御弁
5aを左側シンボルに切換える。この結果、供給ライン
10の作動油は、射出シリンダ22の後油室に供給さ
れ、ピストン23が前方に移動する。即ち、スクリュ2
1が前進して樹脂の射出充填が行われる。この場合、射
出工程の初期では、スクリュ21の前進開始に伴って射
出圧力が比較的高くなり、パイロットポート5axには
十分なパイロット圧が付与され、制御弁5aは確実かつ
安定に制御される。 【0017】一方、スクリュ21の前進或いは制御パタ
ーン等により射出圧力が低下し、油圧ポンプ3の吐出圧
力が低下した場合を想定する。この場合、供給ライン1
0の作動油の圧力が、必要とするパイロット圧よりも低
下したとしても、パイロットポート5axには、当該パ
イロットポート5axからの逆流を阻止する逆止弁7a
が接続されているため、パイロットポート5axに付与
されるパイロット圧は、油圧ポンプ3の吐出圧力が低下
する前のパイロット圧に維持される。 【0018】よって、本来、不安定領域が発生する虞れ
のある低圧制御時であっても、制御弁5aがニュートラ
ル位置に切換わるなどの不具合は回避され、制御が不安
定になったり制御不能になる問題は発生せず、従来困難
とされていた低圧制御及び低速制御が可能となる。な
お、射出工程の動作を例示したが、他の工程において同
様の動作(機能)が実現されるとともに、型締シリンダ
24側においても同様の動作(機能)が実現される。ま
た、基本的な構成として逆止弁7a,7bを接続すれば
足りるため、油圧回路Cの構成が簡略化され、コストダ
ウン及び小型化を図れるとともに、作動油のリリーフが
不要になるため、省エネルギ性及び制御性を高めること
ができる。 【0019】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成,形状等において、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。
例えば、最初から低圧制御が行われる工程などでは、予
め油圧ポンプ3の吐出圧力が高くなる状態を設定し、こ
の後、正規の低圧制御を実行すればよい。 【0020】 【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の
油圧駆動装置は、成形機本体の油圧アクチュエータに接
続した制御弁のパイロットポートを、当該パイロットポ
ートからの逆流を阻止する逆止弁及びこの逆止弁に直列
に接続した切換弁を介して、油圧駆動源から吐出する作
動油の供給ラインに接続し、油圧駆動源の吐出圧力が不
安定領域の発生する所定のパイロット圧より低下して
も、パイロットポートに付与されるパイロット圧を、油
圧駆動源の吐出圧力が低下する前のパイロット圧に維持
するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。 【0021】 本来、不安定領域が発生する虞れのあ
る低圧制御時などであっても、制御弁がニュートラル位
置に切換わってしまうなどの不具合が回避されるため、
制御が不安定になったり制御不能になる問題は発生せ
ず、従来困難とされていた低圧制御及び低速制御も可能
となる。 【0022】 基本的な構成として逆止弁を接続すれ
ば足りるため、油圧回路の構成が簡略化され、コストダ
ウン及び小型化を図ることができるとともに、作動油の
リリーフは不要になるため、省エネルギ性及び制御性を
高めることができる。
圧回路図を含む射出成形機の構成図、 【図2】従来の技術を説明するための油圧ポンプの回転
速度に対する当該油圧ポンプの回転抵抗の関係を示す特
性図、 【符号の説明】 1 油圧駆動装置 2 油圧駆動源 3 固定吐出型油圧ポンプ 4 サーボモータ 5a… 制御弁 5ax… パイロットポート 6a… 切換弁 7a… 逆止弁 10 供給ライン 20a… 油圧アクチュエータ M 射出成形機
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 固定吐出型油圧ポンプ及びこの油圧ポン
プを駆動するサーボモータを備え、前記サーボモータの
回転速度を制御して前記油圧ポンプの吐出流量と吐出圧
力を制御する油圧駆動源を有する射出成形機の油圧駆動
装置において、成形機本体の油圧アクチュエータに接続
した制御弁のパイロットポートを、当該パイロットポー
トからの逆流を阻止する逆止弁及びこの逆止弁に直列に
接続した切換弁を介して、前記油圧駆動源から吐出する
作動油の供給ラインに接続し、前記油圧駆動源の吐出圧
力が不安定領域の発生する所定のパイロット圧より低下
しても、前記パイロットポートに付与されるパイロット
圧を、前記油圧駆動源の吐出圧力が低下する前のパイロ
ット圧に維持することを特徴とする射出成形機の油圧駆
動装置。
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