JP3752163B2 - 油圧回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
そのために、前記射出成形機は型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用シリンダによって可動プラテンを進退させることにより金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【０００４】
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記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、油圧回路が配設され、該油圧回路において、油圧源から吐出された油を、油圧モータに供給してスクリューを回転させたり、射出シリンダに供給してスクリューを前進させるようにしている。
【０００５】
ところで、前記油圧モータ、射出シリンダ等のアクチュエータを駆動する場合、アクチュエータを駆動するのに必要な油の量は変化する。そこで、前記油圧源として、吐出量が変化する可変ポンプを使用したり、あらかじめ所定の圧力を蓄えるようにしたアキュムレータを使用したりして、アクチュエータに供給される油の量を変化させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の油圧回路においては、可変ポンプを使用する場合、エネルギー効率は高いが、高速でアクチュエータを駆動するのが困難になり、アキュムレータを使用する場合、高速でアクチュエータを駆動することはできるが、エネルギー効率が低くなってしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来の油圧回路の問題点を解決して、エネルギー効率を高くすることができ、かつ、高速でアクチュエータを駆動することができる油圧回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の油圧回路においては、第１の可変ポンプと、第２の可変ポンプと、該第２の可変ポンプに接続された副油圧源と、前記第１の可変ポンプ及び前記副油圧源と接続されたアクチュエータと、該アクチュエータと前記副油圧源との間に配設された制御弁と、射出速度指令に基づいて吐出量指令を算出し、該吐出量指令に基づいて第１の可変ポンプを制御し、前記射出速度指令及び射出速度に基づいて流量指令を算出し、該流量指令に基づいて前記制御弁を制御する制御部とを有する。
【００１０】
本発明の他の油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の可変ポンプは第１、第２の容量可変ポンプである。
【００１１】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の可変ポンプは回転速度可変ポンプである。
【００１２】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の容量可変ポンプは共通の駆動部を駆動することによって作動させられる。
【００１３】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記副油圧源の圧力を検出する圧力検出手段を有する。そして、該圧力検出手段によって検出された圧力が規定圧力より低い場合、前記第２の可変ポンプから吐出された油を前記副油圧源に供給する。
【００１４】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記副油圧源はアキュムレータである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態における油圧回路を示す図、図２は本発明の実施の形態における制御部の要部を示す図、図３は本発明の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図４は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のタイムチャート、図５は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のタイムチャートである。
【００１７】
図において、１１は、第１の主油圧源として機能し、油タンクＴ内の油を吸引して吐出する第１の可変ポンプとしての第１の容量可変ポンプ、１３は第２の主油圧源として機能し、前記油タンクＴ内の油を吸引して吐出する第２の可変ポンプとしての第２の容量可変ポンプであり、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３は、駆動部としてのサーボモータ１２を備える。制御部１０は、前記サーボモータ１２を駆動するとともに、指令信号である吐出量指令Ｑｐ１、Ｑｐ２を前記第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３に送ると、該第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３は、吐出量指令Ｑｐ１、Ｑｐ２に基づいてポンプ内の容量を変化させ、油の吐出量Ｑ１、Ｑ２を変化させる。なお、該吐出量Ｑ１、Ｑ２は、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３に内蔵された第１、第２の吐出量検出手段としての第１、第２の流量センサによって検出される。また、前記第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３の油の吐出圧Ｐ１、Ｐ２は、油路Ｌ−１、Ｌ−２に配設された第１、第２の吐出圧検出手段としての第１、第２の吐出圧センサ５１、５２によって検出される。
【００１８】
前記第１の容量可変ポンプ１１は、油路Ｌ−１、Ｌ−３を介して第１の油圧供給部１５に、油路Ｌ−１、Ｌ−４を介して第２の油圧供給部１６に接続され、前記第２の容量可変ポンプ１３は、油路Ｌ−２を介して第２の油圧供給部１６に接続される。なお、本実施の形態においては、前記第１、第２の可変ポンプとして、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３を使用しているが、該第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３に代えて、それぞれ別のサーボモータを備え、回転速度を変化させることによって吐出量を変化させる第１、第２の回転速度可変ポンプを使用することもできる。
【００１９】
前記第１の油圧供給部１５は、第１の切換弁１７、及び計量用のアクチュエータとしての油圧モータ３５を備え、該油圧モータ３５と図示されない射出装置のスクリューとが連結される。そのために、油圧モータ３５は油路Ｌ−５及び第１の切換弁１７を介して油路Ｌ−３に接続される。前記第１の切換弁１７は、油路Ｌ−３、Ｌ−１を介して第１の容量可変ポンプ１１に接続され、ソレノイドｓ１を備え、制御部１０からのソレノイド信号を前記ソレノイドｓ１が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ及びＢを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−３、Ｌ−５間を遮断し、位置Ｂにおいて油路Ｌ−３、Ｌ−５間を連通させる。
【００２０】
そして、前記第１の切換弁１７と油圧モータ３５とは、油路Ｌ−５を介して接続され、第１の切換弁１７を介して油圧モータ３５に油が供給されると、該油圧モータ３５が駆動され、前記スクリューが回転させられる。なお、油圧モータ３５を駆動するために使用された油は、油路Ｌ−２２を介して油タンクＴにドレーンされる。また、前記油圧モータ３５には、回転速度検出手段としてのエンコーダ３９が配設され、該エンコーダ３９によって検出された油圧モータ３５の回転速度は制御部１０に送られる。
【００２１】
そして、前記第２の油圧供給部１６は、開閉弁としての第２の切換弁１４、所定の圧力の油を蓄える副油圧源として機能するアキュムレータ１８、前記スクリューを進退させるための射出用のアクチュエータとしての射出シリンダ１９、射出装置を図示されないフレームに対して進退させる移動用シリンダ２０、前記射出シリンダ１９を駆動するための流量調整弁及び制御弁としてのサーボ弁３０、及び移動用シリンダ２０を駆動するための切換弁４０を備える。したがって、前記射出シリンダ１９は、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３から吐出された油を受けて駆動されるほか、アキュムレータ１８から吐出された油を受けて駆動され、移動用シリンダ２０は、第２の容量可変ポンプ１３及びアキュムレータ１８から吐出された油を受けて駆動される。なお、前記アキュムレータ１８には、図示されない圧力検出手段としての圧力センサが配設され、該圧力センサは、圧力Ｐａｃを検出し、検出信号を制御部１０に送る。
【００２２】
前記射出シリンダ１９は、シリンダ本体２１、該シリンダ本体２１内において摺（しゅう）動自在に、かつ、進退（図１における左右方向に移動）自在に配設されたピストン２２、及び該ピストン２２と一体に形成され、前記スクリューと連結されたロッド２５を備え、該ピストン２２によってヘッダ側に第１の油室２３が、ロッド２５側に第２の油室２４が形成される。なお、前記ロッド２５に位置センサ２６が取り付けられ、該位置センサ２６は、ピストン２２の位置により表されるスクリューの位置、すなわち、スクリュー位置Ｓを検出し、検出信号を制御部１０に送る。
【００２３】
また、移動用シリンダ２０は、シリンダ本体９０、該シリンダ本体９０内において摺動自在に、かつ、進退自在に配設されたピストン３１、及び該ピストン３１と一体に形成されたロッド３４を備え、該ピストン３１によってヘッダ側に第１の油室３２が、ロッド３４側に第２の油室３３が形成される。なお、前記ロッド３４は図示されない型締装置の固定プラテンに連結される。
【００２４】
前記第１の容量可変ポンプ１１は、油路Ｌ−１、Ｌ−４を介して第２の切換弁１４に接続され、該第２の切換弁１４は、ソレノイドｓ２を備え、制御部１０からのソレノイド信号を前記ソレノイドｓ２が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ及びＢを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−４、Ｌ−２１間を遮断し、位置Ｂにおいて油路Ｌ−４、Ｌ−２１間を連通させる。また、前記第２の容量可変ポンプ１３は、油路Ｌ−２を介してアキュムレータ１８に、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−８を介して切換弁４０に接続される。
【００２５】
そして、前記サーボ弁３０は、油路Ｌ−１５、Ｌ−１６を介して油タンクＴに、油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に、油路Ｌ−１２を介して第２の油室２４に接続される。また、前記サーボ弁３０は、ソレノイドｓ３を備え、制御部１０からのソレノイド信号である指令信号としての流量指令Ｑｖを前記ソレノイドｓ３が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ、Ｂ及びＮを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−７、Ｌ−１１間、及び油路Ｌ−１２、Ｌ−１５間を連通させ、位置Ｂにおいて油路Ｌ−７、Ｌ−１２間、及び油路Ｌ−１１、Ｌ−１５間を連通させるとともに流量を調整し、位置Ｎにおいて油路Ｌ−７、Ｌ−１２間、及び油路Ｌ−１１、Ｌ−１５間を遮断する。なお、前記ソレノイドｓ３に送られるソレノイド信号を調整することによって、サーボ弁３０の流量Ｑ３を調整することができる。
【００２６】
一方、切換弁４０は、油路Ｌ−１７、Ｌ−１６を介して油タンクＴに、油路Ｌ−１３、Ｌ−１４を介してそれぞれ第１、第２の油室３２、３３に接続される。また、前記切換弁４０は、ソレノイドｓ４を備え、制御部１０からのソレノイド信号を前記ソレノイドｓ４が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ、Ｂ及びＮを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−８、Ｌ−１３間、及び油路Ｌ−１４、Ｌ−１７間を連通させ、位置Ｂにおいて油路Ｌ−８、Ｌ−１４間、及び油路Ｌ−１３、Ｌ−１７間を連通させるとともに流量を調整し、位置Ｎにおいて油路Ｌ−８、Ｌ−１４間、及び油路Ｌ−１３、Ｌ−１７間を遮断する。
【００２７】
ところで、計量工程において、油圧モータ３５を駆動することによって、前記スクリューを回転させ、それに伴って後退させると、図示されないホッパから図示されない加熱シリンダ内に供給された樹脂は、前記スクリューに形成された溝に沿って前進させられるとともに、図示されないヒータによって加熱され、溶融させられ、図示されないスクリューヘッドの前方に蓄えられる。
【００２８】
そのために、計量工程が開始されると、前記制御部１０は、ソレノイドｓ１をオンにするとともに、ソレノイドｓ２をオフにして、第１の切換弁１７を位置Ｂに、第２の切換弁１４を位置Ａに置き、サーボ弁３０によって背圧制御を行う。第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油は、油路Ｌ−１、Ｌ−３を介して第１の切換弁１７に供給され、更に油路Ｌ−５を介して油圧モータ３５に供給され、その結果、油圧モータ３５が駆動され、スクリューが回転させられる。
【００２９】
前記計量工程が完了すると、射出工程が開始され、該射出工程において、射出シリンダ１９の第１の油室２３に油を供給し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は、図示されない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。
【００３０】
そのために、射出工程が開始されると、前記制御部１０は、サーボモータ１２を駆動し、ソレノイドｓ１、ｓ４をオフにするとともに、ソレノイドｓ２、ｓ３をオンにして、第１の切換弁１７及びサーボ弁３０を位置Ａに、第２の切換弁１４を位置Ｂに、切換弁４０を位置Ｎに置く。第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油は、油路Ｌ−１、Ｌ−４を介して第２の切換弁１４に供給され、更に油路Ｌ−２１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。また、必要に応じて、アキュムレータ１８から吐出された油が、油路Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給されたり、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油が、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。このとき、第２の油室２４内の油は、油路Ｌ−１２を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１５、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。
【００３１】
なお、サックバックが行われる場合、前記制御部１０は、ソレノイドｓ３をオンにして、サーボ弁３０を位置Ｂに置く。第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１２を介して第２の油室２４に供給される。このとき、第１の油室２３内の油は、油路Ｌ−２３、Ｌ−１１を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１５、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。
【００３２】
また、ノズルタッチを行うために、射出装置を前進させ、計量が開始されるのに伴って射出装置を後退させることができるようになっている。そのために、ソレノイドｓ４をオンにして切換弁４０を位置Ａに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−６、Ｌ−８を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１３を介して第１の油室３２に供給される。このとき、第２の油室３３内の油は、油路Ｌ−１４を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１７、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。これに伴って、ロッド３４が前進させられ、射出装置は後退させられる。また、ソレノイドｓ４をオンにして切換弁４０を位置Ｂに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−８を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１４を介して第２の油室３３に供給される。このとき、第１の油室３２内の油は、油路Ｌ−１３を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１７、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。これに伴って、ロッド３４が後退させられ、射出装置は前進させられる。
【００３３】
次に、前記制御部１０について説明する。
【００３４】
図２において、５５は入力に対して所定の上限値で出力を制限するリミッタ、５６、５９は減算器、５７はＰＩＤ補償器、５８はサーボモータ１２の応答性に対応させて設定された遅れ要素、６１、６２は増幅器である。
【００３５】
該制御部１０は、図示されない射出速度設定手段としての速度設定器を備え、該速度設定器によって射出速度指令Ｖｓを発生させ、該射出速度指令Ｖｓをリミッタ５５及び減算器５６に送る。また、前記制御部１０の図示されない射出速度算出処理手段は、射出速度算出処理を行い、位置センサ２６によって検出されたスクリュー位置Ｓを微分し、射出速度ｖを算出する。
【００３６】
前記減算器５６は、前記射出速度指令Ｖｓと射出速度ｖとの偏差ΔＶｓを算出し、該偏差ΔＶｓをＰＩＤ補償器５７に送る。該ＰＩＤ補償器５７は、前記偏差ΔＶｓに基づいてＰＩＤ補償を行い、速度指令Ｖｐｉｄを算出し、該速度指令Ｖｐｉｄを減算器５９に送る。
【００３７】
一方、前記リミッタ５５は、前記射出速度指令Ｖｓに基づいて、出力が制限された速度指令Ｖｌｍｔを算出し、該速度指令Ｖｌｍｔを遅れ要素５８及び増幅器６１に送る。そして、該増幅器６１は、前記速度指令Ｖｌｍｔを増幅して、吐出量指令Ｑｐ１を算出し、該吐出量指令Ｑｐ１を第１の容量可変ポンプ１１に送る。また、遅れ要素５８は前記速度指令Ｖｌｍｔを受けて遅れ量に基づいて速度指令Ｖｄを算出し、該速度指令Ｖｄを減算器５９に送る。
【００３８】
そして、該減算器５９は、前記速度指令Ｖｐｉｄと速度指令Ｖｄとの偏差ΔＶｐｉｄを算出し、該偏差ΔＶｐｉｄを増幅器６２に送る。また、該増幅器６２は、前記偏差ΔＶｐｉｄを増幅して流量指令Ｑｖを算出し、該流量指令Ｑｖをソレノイドｓ３に送る。
【００３９】
ところで、スクリューを低速で移動させる場合、図４に示されるように、速度設定器によって設定される射出速度指令Ｖｓは低くされる。したがって、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は少ないので、第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油及びアキュムレータ１８から吐出される油が第１の油室２３に供給される。なお、図４において、Ｖｓは射出速度指令、ｖは射出速度、ＡＲ１は第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域、ＡＲ２はアキュムレータ１８から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域である。
【００４０】
そのために、制御部１０の図示されない油供給処理手段は、油供給処理を行い、前記吐出量指令Ｑｐ１を第１の容量可変ポンプ１１に送り、該第１の容量可変ポンプ１１を吐出量指令Ｑｐ１に従って作動させ、所定の吐出量Ｑ１の油を第１の容量可変ポンプ１１から吐出させる。その結果、油は、油路Ｌ−１、Ｌ−４、第２の切換弁１４及び油路Ｌ−２１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。
【００４１】
また、制御部１０の図示されない圧力判断処理手段は、圧力判断処理を行い、前記圧力センサによって検出されたアキュムレータ１８の圧力Ｐａｃを読み込み、該圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるかどうかを判断する。この場合、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は少なく、前記圧力Ｐａｃは規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるので、前記油供給処理手段は、吐出量指令Ｑｐ２に零（０）をセットし、第２の容量可変ポンプ１３からの吐出量Ｑ２を零にする。また、前記油供給処理手段は前記流量指令Ｑｖをソレノイドｓ３に送り、前記サーボ弁３０を流量指令Ｑｖに従って作動させ、位置Ａに置く。その結果、アキュムレータ１８から吐出された油が、油路Ｌ−６、Ｌ−７、サーボ弁３０及び油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。
【００４２】
そして、アキュムレータ１８の圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈより低い場合、前記油供給処理手段は、吐出量指令Ｑｐ２に第２の容量可変ポンプ１３の駆動可能吐出量Ｑｃａをセットする。なお、該駆動可能吐出量Ｑｃａは、前記制御部１０によってあらかじめ算出される。そのために、前記制御部１０の図示されない駆動動力算出処理手段は、駆動動力算出処理を行い、前記吐出圧Ｐ１及び吐出量Ｑ１を読み込み、次の式によって第１の容量可変ポンプ１１の駆動動力Ｗ１を算出する。
【００４３】
Ｗ１＝Ｐ１・Ｑ１
続いて、前記制御部１０の図示されない駆動可能吐出量算出処理手段は、駆動可能吐出量算出処理を行い、サーボモータ１２の駆動力Ｗ、前記駆動動力Ｗ１、及び圧力Ｐａｃを読み込み、次の式によって駆動可能吐出量Ｑｃａを算出する。
【００４４】
Ｑｃａ＝（Ｗ−Ｗ１）／Ｐａｃ
このように、スクリューを低速で移動させる場合、第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油に加えてアキュムレータ１８から吐出された油がサーボ弁３０を介して第１の油室２３に供給されるので、射出シリンダ１９の応答遅れを少なくすることができる。すなわち、射出シリンダ１９の応答性を向上させ、射出シリンダ１９を高速で駆動することができる。
【００４５】
また、スクリューを高速で移動させる場合、図５に示されるように、射出速度指令Ｖｓは高くされる。したがって、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は多いので、第１の容量可変ポンプ１１及びアキュムレータ１８から吐出される油が合流させられて第１の油室２３に供給される。そして、アキュムレータ１８から多量の油が吐出されるので、次の射出が行われるまでに第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油がアキュムレータ１８に補充される。なお、アキュムレータ１８から油が吐出されている間に補充することもできる。また、図５において、Ｖｓは射出速度指令、ｖは射出速度、ＡＲ３は第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域、ＡＲ４は第２の容量可変ポンプ１３から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域である。
【００４６】
そのために、前記油供給処理手段は、油供給処理を行い、前記吐出量指令Ｑｐ１を第１の容量可変ポンプ１１に送り、該第１の容量可変ポンプ１１を吐出量指令Ｑｐ１に従って作動させ、所定の吐出量Ｑ１の油を第１の容量可変ポンプ１１から吐出させる。その結果、油は、油路Ｌ−１、Ｌ−４、第２の切換弁１４及び油路Ｌ−２１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。
【００４７】
また、前記圧力判断処理手段は、圧力判断処理を行い、前記圧力Ｐａｃを読み込み、該圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるかどうかを判断する。この場合、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は多く、多量の油がアキュムレータ１８から吐出されるので、前記圧力Ｐａｃは規定圧力Ｐａｃｔｈより低くなり、前記油供給処理手段は、吐出量指令Ｑｐ２に駆動可能吐出量Ｑｃａをセットする。なお、該駆動可能吐出量Ｑｃａは、前述されたように、前記制御部１０によってあらかじめ算出される。
【００４８】
このように、スクリューを高速で移動させる場合、第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油に加えてアキュムレータ１８から吐出された油がサーボ弁３０を介して第１の油室２３に供給されるので、エネルギー効率を高くすることができる。
【００４９】
ところで、スクリューを低速で移動させる際もアキュムレータ１８内の油が消費されるので、第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油を第１の油室２３に供給して、射出シリンダ１９を駆動している間に、第２の容量可変ポンプ１３を作動させ、アキュムレータ１８に油を供給することができる。
【００５０】
そのために、制御部１０は、サーボモータ１２を所定の回転速度で駆動し回転させて第２の容量可変ポンプ１３を作動させ、ソレノイドｓ１、ｓ４をオフにするとともに、ソレノイドｓ２、ｓ３をオンにして、第１の切換弁１７及びサーボ弁３０を位置Ａに、第２の切換弁１４を位置Ｂに、切換弁４０を位置Ｎに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２を介してアキュムレータ１８に供給され、蓄えられる。
【００５１】
そして、前記アキュムレータ１８に配設された圧力センサによって検出された圧力Ｐａｃが前記規定圧力Ｐａｃｔｈより高い所定の値になると、制御部１０は第２の容量可変ポンプ１３からの吐出量Ｑ２を零にする。
【００５２】
また、射出シリンダ１９を駆動していないときに、アキュムレータ１８に油を蓄えることもできる。そのために、制御部１０は、所定のタイミングで、サーボモータ１２を所定の回転速度で駆動し回転させ、第２の容量可変ポンプ１３を作動させるとともに、吐出量指令Ｑｐ１に零をセットし、第１の容量可変ポンプ１１からの吐出量Ｑ１を零にする。そして、ソレノイドｓ１〜ｓ４をオフにして、第１、第２の切換弁１７、１４を位置Ａに、サーボ弁３０及び切換弁４０を位置Ｎに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２を介してアキュムレータ１８に供給され、蓄えられる。そして、前記圧力センサによって検出された圧力Ｐａｃが前記規定圧力Ｐａｃｔｈより高い所定の値になると、第２の容量可変ポンプ１３からの吐出量Ｑ２を零にする。
【００５３】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 第１の容量可変ポンプ１１の吐出圧Ｐ１及び吐出量Ｑ１を読み込む。
ステップＳ２ 第１の容量可変ポンプ１１の駆動動力Ｗ１を算出する。
ステップＳ３ 第２の容量可変ポンプ１３の駆動可能吐出量Ｑｃａを算出する。
ステップＳ４ アキュムレータ１８の圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるかどうかを判断する。圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上である場合はステップＳ５に、圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈより低い場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 第２の容量可変ポンプ１３の吐出量指令Ｑｐ２に零をセットし、処理を終了する。
ステップＳ６ 第２の容量可変ポンプ１３の吐出量指令Ｑｐ２に駆動可能吐出量Ｑｃａをセットし、処理を終了する。
【００５４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、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。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、油圧回路においては、第１の可変ポンプと、第２の可変ポンプと、該第２の可変ポンプに接続された副油圧源と、前記第１の可変ポンプ及び前記副油圧源と接続されたアクチュエータと、該アクチュエータと前記副油圧源との間に配設された制御弁と、射出速度指令に基づいて吐出量指令を算出し、該吐出量指令に基づいて第１の可変ポンプを制御し、前記射出速度指令及び射出速度に基づいて流量指令を算出し、該流量指令に基づいて前記制御弁を制御する制御部とを有する。
【００５７】
副油圧源の圧力が規定圧力以上である場合、第１の可変ポンプから吐出された油に加えて副油圧源から吐出された油がアクチュエータに供給されるので、アクチュエータの応答遅れを少なくすることができる。すなわち、アクチュエータの応答性を向上させ、アクチュエータを高速で駆動することができる。
【００５８】
また、副油圧源の圧力が規定圧力より低い場合、第１の可変ポンプから吐出された油に加えて第２の可変ポンプから吐出された油がアクチュエータに供給されるので、エネルギー効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御部の要部を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ 制御部
１１、１３ 第１、第２の容量可変ポンプ
１２ サーボモータ
１４ 第２の切換弁
１８ アキュムレータ
１９ 射出シリンダ
３０ サーボ弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
そのために、前記射出成形機は型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用シリンダによって可動プラテンを進退させることにより金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【０００４】
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記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、油圧回路が配設され、該油圧回路において、油圧源から吐出された油を、油圧モータに供給してスクリューを回転させたり、射出シリンダに供給してスクリューを前進させるようにしている。
【０００５】
ところで、前記油圧モータ、射出シリンダ等のアクチュエータを駆動する場合、アクチュエータを駆動するのに必要な油の量は変化する。そこで、前記油圧源として、吐出量が変化する可変ポンプを使用したり、あらかじめ所定の圧力を蓄えるようにしたアキュムレータを使用したりして、アクチュエータに供給される油の量を変化させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の油圧回路においては、可変ポンプを使用する場合、エネルギー効率は高いが、高速でアクチュエータを駆動するのが困難になり、アキュムレータを使用する場合、高速でアクチュエータを駆動することはできるが、エネルギー効率が低くなってしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来の油圧回路の問題点を解決して、エネルギー効率を高くすることができ、かつ、高速でアクチュエータを駆動することができる油圧回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の油圧回路においては、第１の可変ポンプと、第２の可変ポンプと、該第２の可変ポンプに接続された副油圧源と、前記第１の可変ポンプ及び前記副油圧源と接続されたアクチュエータと、該アクチュエータと前記副油圧源との間に配設された制御弁と、射出速度指令に基づいて吐出量指令を算出し、該吐出量指令に基づいて第１の可変ポンプを制御し、前記射出速度指令及び射出速度に基づいて流量指令を算出し、該流量指令に基づいて前記制御弁を制御する制御部とを有する。
【００１０】
本発明の他の油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の可変ポンプは第１、第２の容量可変ポンプである。
【００１１】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の可変ポンプは回転速度可変ポンプである。
【００１２】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の容量可変ポンプは共通の駆動部を駆動することによって作動させられる。
【００１３】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記副油圧源の圧力を検出する圧力検出手段を有する。そして、該圧力検出手段によって検出された圧力が規定圧力より低い場合、前記第２の可変ポンプから吐出された油を前記副油圧源に供給する。
【００１４】
本発明の更に他の油圧回路においては、さらに、前記副油圧源はアキュムレータである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態における油圧回路を示す図、図２は本発明の実施の形態における制御部の要部を示す図、図３は本発明の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図４は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のタイムチャート、図５は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のタイムチャートである。
【００１７】
図において、１１は、第１の主油圧源として機能し、油タンクＴ内の油を吸引して吐出する第１の可変ポンプとしての第１の容量可変ポンプ、１３は第２の主油圧源として機能し、前記油タンクＴ内の油を吸引して吐出する第２の可変ポンプとしての第２の容量可変ポンプであり、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３は、駆動部としてのサーボモータ１２を備える。制御部１０は、前記サーボモータ１２を駆動するとともに、指令信号である吐出量指令Ｑｐ１、Ｑｐ２を前記第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３に送ると、該第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３は、吐出量指令Ｑｐ１、Ｑｐ２に基づいてポンプ内の容量を変化させ、油の吐出量Ｑ１、Ｑ２を変化させる。なお、該吐出量Ｑ１、Ｑ２は、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３に内蔵された第１、第２の吐出量検出手段としての第１、第２の流量センサによって検出される。また、前記第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３の油の吐出圧Ｐ１、Ｐ２は、油路Ｌ−１、Ｌ−２に配設された第１、第２の吐出圧検出手段としての第１、第２の吐出圧センサ５１、５２によって検出される。
【００１８】
前記第１の容量可変ポンプ１１は、油路Ｌ−１、Ｌ−３を介して第１の油圧供給部１５に、油路Ｌ−１、Ｌ−４を介して第２の油圧供給部１６に接続され、前記第２の容量可変ポンプ１３は、油路Ｌ−２を介して第２の油圧供給部１６に接続される。なお、本実施の形態においては、前記第１、第２の可変ポンプとして、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３を使用しているが、該第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３に代えて、それぞれ別のサーボモータを備え、回転速度を変化させることによって吐出量を変化させる第１、第２の回転速度可変ポンプを使用することもできる。
【００１９】
前記第１の油圧供給部１５は、第１の切換弁１７、及び計量用のアクチュエータとしての油圧モータ３５を備え、該油圧モータ３５と図示されない射出装置のスクリューとが連結される。そのために、油圧モータ３５は油路Ｌ−５及び第１の切換弁１７を介して油路Ｌ−３に接続される。前記第１の切換弁１７は、油路Ｌ−３、Ｌ−１を介して第１の容量可変ポンプ１１に接続され、ソレノイドｓ１を備え、制御部１０からのソレノイド信号を前記ソレノイドｓ１が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ及びＢを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−３、Ｌ−５間を遮断し、位置Ｂにおいて油路Ｌ−３、Ｌ−５間を連通させる。
【００２０】
そして、前記第１の切換弁１７と油圧モータ３５とは、油路Ｌ−５を介して接続され、第１の切換弁１７を介して油圧モータ３５に油が供給されると、該油圧モータ３５が駆動され、前記スクリューが回転させられる。なお、油圧モータ３５を駆動するために使用された油は、油路Ｌ−２２を介して油タンクＴにドレーンされる。また、前記油圧モータ３５には、回転速度検出手段としてのエンコーダ３９が配設され、該エンコーダ３９によって検出された油圧モータ３５の回転速度は制御部１０に送られる。
【００２１】
そして、前記第２の油圧供給部１６は、開閉弁としての第２の切換弁１４、所定の圧力の油を蓄える副油圧源として機能するアキュムレータ１８、前記スクリューを進退させるための射出用のアクチュエータとしての射出シリンダ１９、射出装置を図示されないフレームに対して進退させる移動用シリンダ２０、前記射出シリンダ１９を駆動するための流量調整弁及び制御弁としてのサーボ弁３０、及び移動用シリンダ２０を駆動するための切換弁４０を備える。したがって、前記射出シリンダ１９は、第１、第２の容量可変ポンプ１１、１３から吐出された油を受けて駆動されるほか、アキュムレータ１８から吐出された油を受けて駆動され、移動用シリンダ２０は、第２の容量可変ポンプ１３及びアキュムレータ１８から吐出された油を受けて駆動される。なお、前記アキュムレータ１８には、図示されない圧力検出手段としての圧力センサが配設され、該圧力センサは、圧力Ｐａｃを検出し、検出信号を制御部１０に送る。
【００２２】
前記射出シリンダ１９は、シリンダ本体２１、該シリンダ本体２１内において摺（しゅう）動自在に、かつ、進退（図１における左右方向に移動）自在に配設されたピストン２２、及び該ピストン２２と一体に形成され、前記スクリューと連結されたロッド２５を備え、該ピストン２２によってヘッダ側に第１の油室２３が、ロッド２５側に第２の油室２４が形成される。なお、前記ロッド２５に位置センサ２６が取り付けられ、該位置センサ２６は、ピストン２２の位置により表されるスクリューの位置、すなわち、スクリュー位置Ｓを検出し、検出信号を制御部１０に送る。
【００２３】
また、移動用シリンダ２０は、シリンダ本体９０、該シリンダ本体９０内において摺動自在に、かつ、進退自在に配設されたピストン３１、及び該ピストン３１と一体に形成されたロッド３４を備え、該ピストン３１によってヘッダ側に第１の油室３２が、ロッド３４側に第２の油室３３が形成される。なお、前記ロッド３４は図示されない型締装置の固定プラテンに連結される。
【００２４】
前記第１の容量可変ポンプ１１は、油路Ｌ−１、Ｌ−４を介して第２の切換弁１４に接続され、該第２の切換弁１４は、ソレノイドｓ２を備え、制御部１０からのソレノイド信号を前記ソレノイドｓ２が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ及びＢを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−４、Ｌ−２１間を遮断し、位置Ｂにおいて油路Ｌ−４、Ｌ−２１間を連通させる。また、前記第２の容量可変ポンプ１３は、油路Ｌ−２を介してアキュムレータ１８に、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−８を介して切換弁４０に接続される。
【００２５】
そして、前記サーボ弁３０は、油路Ｌ−１５、Ｌ−１６を介して油タンクＴに、油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に、油路Ｌ−１２を介して第２の油室２４に接続される。また、前記サーボ弁３０は、ソレノイドｓ３を備え、制御部１０からのソレノイド信号である指令信号としての流量指令Ｑｖを前記ソレノイドｓ３が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ、Ｂ及びＮを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−７、Ｌ−１１間、及び油路Ｌ−１２、Ｌ−１５間を連通させ、位置Ｂにおいて油路Ｌ−７、Ｌ−１２間、及び油路Ｌ−１１、Ｌ−１５間を連通させるとともに流量を調整し、位置Ｎにおいて油路Ｌ−７、Ｌ−１２間、及び油路Ｌ−１１、Ｌ−１５間を遮断する。なお、前記ソレノイドｓ３に送られるソレノイド信号を調整することによって、サーボ弁３０の流量Ｑ３を調整することができる。
【００２６】
一方、切換弁４０は、油路Ｌ−１７、Ｌ−１６を介して油タンクＴに、油路Ｌ−１３、Ｌ−１４を介してそれぞれ第１、第２の油室３２、３３に接続される。また、前記切換弁４０は、ソレノイドｓ４を備え、制御部１０からのソレノイド信号を前記ソレノイドｓ４が受けてオン・オフさせられ、位置Ａ、Ｂ及びＮを採り、位置Ａにおいて油路Ｌ−８、Ｌ−１３間、及び油路Ｌ−１４、Ｌ−１７間を連通させ、位置Ｂにおいて油路Ｌ−８、Ｌ−１４間、及び油路Ｌ−１３、Ｌ−１７間を連通させるとともに流量を調整し、位置Ｎにおいて油路Ｌ−８、Ｌ−１４間、及び油路Ｌ−１３、Ｌ−１７間を遮断する。
【００２７】
ところで、計量工程において、油圧モータ３５を駆動することによって、前記スクリューを回転させ、それに伴って後退させると、図示されないホッパから図示されない加熱シリンダ内に供給された樹脂は、前記スクリューに形成された溝に沿って前進させられるとともに、図示されないヒータによって加熱され、溶融させられ、図示されないスクリューヘッドの前方に蓄えられる。
【００２８】
そのために、計量工程が開始されると、前記制御部１０は、ソレノイドｓ１をオンにするとともに、ソレノイドｓ２をオフにして、第１の切換弁１７を位置Ｂに、第２の切換弁１４を位置Ａに置き、サーボ弁３０によって背圧制御を行う。第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油は、油路Ｌ−１、Ｌ−３を介して第１の切換弁１７に供給され、更に油路Ｌ−５を介して油圧モータ３５に供給され、その結果、油圧モータ３５が駆動され、スクリューが回転させられる。
【００２９】
前記計量工程が完了すると、射出工程が開始され、該射出工程において、射出シリンダ１９の第１の油室２３に油を供給し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は、図示されない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。
【００３０】
そのために、射出工程が開始されると、前記制御部１０は、サーボモータ１２を駆動し、ソレノイドｓ１、ｓ４をオフにするとともに、ソレノイドｓ２、ｓ３をオンにして、第１の切換弁１７及びサーボ弁３０を位置Ａに、第２の切換弁１４を位置Ｂに、切換弁４０を位置Ｎに置く。第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油は、油路Ｌ−１、Ｌ−４を介して第２の切換弁１４に供給され、更に油路Ｌ−２１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。また、必要に応じて、アキュムレータ１８から吐出された油が、油路Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給されたり、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油が、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。このとき、第２の油室２４内の油は、油路Ｌ−１２を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１５、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。
【００３１】
なお、サックバックが行われる場合、前記制御部１０は、ソレノイドｓ３をオンにして、サーボ弁３０を位置Ｂに置く。第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−７を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１２を介して第２の油室２４に供給される。このとき、第１の油室２３内の油は、油路Ｌ−２３、Ｌ−１１を介してサーボ弁３０に供給され、更に油路Ｌ−１５、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。
【００３２】
また、ノズルタッチを行うために、射出装置を前進させ、計量が開始されるのに伴って射出装置を後退させることができるようになっている。そのために、ソレノイドｓ４をオンにして切換弁４０を位置Ａに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−６、Ｌ−８を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１３を介して第１の油室３２に供給される。このとき、第２の油室３３内の油は、油路Ｌ−１４を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１７、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。これに伴って、ロッド３４が前進させられ、射出装置は後退させられる。また、ソレノイドｓ４をオンにして切換弁４０を位置Ｂに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２、Ｌ−６、Ｌ−８を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１４を介して第２の油室３３に供給される。このとき、第１の油室３２内の油は、油路Ｌ−１３を介して切換弁４０に供給され、更に油路Ｌ−１７、Ｌ−１６を介して油タンクＴにドレーンされる。これに伴って、ロッド３４が後退させられ、射出装置は前進させられる。
【００３３】
次に、前記制御部１０について説明する。
【００３４】
図２において、５５は入力に対して所定の上限値で出力を制限するリミッタ、５６、５９は減算器、５７はＰＩＤ補償器、５８はサーボモータ１２の応答性に対応させて設定された遅れ要素、６１、６２は増幅器である。
【００３５】
該制御部１０は、図示されない射出速度設定手段としての速度設定器を備え、該速度設定器によって射出速度指令Ｖｓを発生させ、該射出速度指令Ｖｓをリミッタ５５及び減算器５６に送る。また、前記制御部１０の図示されない射出速度算出処理手段は、射出速度算出処理を行い、位置センサ２６によって検出されたスクリュー位置Ｓを微分し、射出速度ｖを算出する。
【００３６】
前記減算器５６は、前記射出速度指令Ｖｓと射出速度ｖとの偏差ΔＶｓを算出し、該偏差ΔＶｓをＰＩＤ補償器５７に送る。該ＰＩＤ補償器５７は、前記偏差ΔＶｓに基づいてＰＩＤ補償を行い、速度指令Ｖｐｉｄを算出し、該速度指令Ｖｐｉｄを減算器５９に送る。
【００３７】
一方、前記リミッタ５５は、前記射出速度指令Ｖｓに基づいて、出力が制限された速度指令Ｖｌｍｔを算出し、該速度指令Ｖｌｍｔを遅れ要素５８及び増幅器６１に送る。そして、該増幅器６１は、前記速度指令Ｖｌｍｔを増幅して、吐出量指令Ｑｐ１を算出し、該吐出量指令Ｑｐ１を第１の容量可変ポンプ１１に送る。また、遅れ要素５８は前記速度指令Ｖｌｍｔを受けて遅れ量に基づいて速度指令Ｖｄを算出し、該速度指令Ｖｄを減算器５９に送る。
【００３８】
そして、該減算器５９は、前記速度指令Ｖｐｉｄと速度指令Ｖｄとの偏差ΔＶｐｉｄを算出し、該偏差ΔＶｐｉｄを増幅器６２に送る。また、該増幅器６２は、前記偏差ΔＶｐｉｄを増幅して流量指令Ｑｖを算出し、該流量指令Ｑｖをソレノイドｓ３に送る。
【００３９】
ところで、スクリューを低速で移動させる場合、図４に示されるように、速度設定器によって設定される射出速度指令Ｖｓは低くされる。したがって、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は少ないので、第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油及びアキュムレータ１８から吐出される油が第１の油室２３に供給される。なお、図４において、Ｖｓは射出速度指令、ｖは射出速度、ＡＲ１は第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域、ＡＲ２はアキュムレータ１８から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域である。
【００４０】
そのために、制御部１０の図示されない油供給処理手段は、油供給処理を行い、前記吐出量指令Ｑｐ１を第１の容量可変ポンプ１１に送り、該第１の容量可変ポンプ１１を吐出量指令Ｑｐ１に従って作動させ、所定の吐出量Ｑ１の油を第１の容量可変ポンプ１１から吐出させる。その結果、油は、油路Ｌ−１、Ｌ−４、第２の切換弁１４及び油路Ｌ−２１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。
【００４１】
また、制御部１０の図示されない圧力判断処理手段は、圧力判断処理を行い、前記圧力センサによって検出されたアキュムレータ１８の圧力Ｐａｃを読み込み、該圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるかどうかを判断する。この場合、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は少なく、前記圧力Ｐａｃは規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるので、前記油供給処理手段は、吐出量指令Ｑｐ２に零（０）をセットし、第２の容量可変ポンプ１３からの吐出量Ｑ２を零にする。また、前記油供給処理手段は前記流量指令Ｑｖをソレノイドｓ３に送り、前記サーボ弁３０を流量指令Ｑｖに従って作動させ、位置Ａに置く。その結果、アキュムレータ１８から吐出された油が、油路Ｌ−６、Ｌ−７、サーボ弁３０及び油路Ｌ−１１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。
【００４２】
そして、アキュムレータ１８の圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈより低い場合、前記油供給処理手段は、吐出量指令Ｑｐ２に第２の容量可変ポンプ１３の駆動可能吐出量Ｑｃａをセットする。なお、該駆動可能吐出量Ｑｃａは、前記制御部１０によってあらかじめ算出される。そのために、前記制御部１０の図示されない駆動動力算出処理手段は、駆動動力算出処理を行い、前記吐出圧Ｐ１及び吐出量Ｑ１を読み込み、次の式によって第１の容量可変ポンプ１１の駆動動力Ｗ１を算出する。
【００４３】
Ｗ１＝Ｐ１・Ｑ１
続いて、前記制御部１０の図示されない駆動可能吐出量算出処理手段は、駆動可能吐出量算出処理を行い、サーボモータ１２の駆動力Ｗ、前記駆動動力Ｗ１、及び圧力Ｐａｃを読み込み、次の式によって駆動可能吐出量Ｑｃａを算出する。
【００４４】
Ｑｃａ＝（Ｗ−Ｗ１）／Ｐａｃ
このように、スクリューを低速で移動させる場合、第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油に加えてアキュムレータ１８から吐出された油がサーボ弁３０を介して第１の油室２３に供給されるので、射出シリンダ１９の応答遅れを少なくすることができる。すなわち、射出シリンダ１９の応答性を向上させ、射出シリンダ１９を高速で駆動することができる。
【００４５】
また、スクリューを高速で移動させる場合、図５に示されるように、射出速度指令Ｖｓは高くされる。したがって、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は多いので、第１の容量可変ポンプ１１及びアキュムレータ１８から吐出される油が合流させられて第１の油室２３に供給される。そして、アキュムレータ１８から多量の油が吐出されるので、次の射出が行われるまでに第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油がアキュムレータ１８に補充される。なお、アキュムレータ１８から油が吐出されている間に補充することもできる。また、図５において、Ｖｓは射出速度指令、ｖは射出速度、ＡＲ３は第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域、ＡＲ４は第２の容量可変ポンプ１３から吐出される油によって射出速度ｖが高くされる領域である。
【００４６】
そのために、前記油供給処理手段は、油供給処理を行い、前記吐出量指令Ｑｐ１を第１の容量可変ポンプ１１に送り、該第１の容量可変ポンプ１１を吐出量指令Ｑｐ１に従って作動させ、所定の吐出量Ｑ１の油を第１の容量可変ポンプ１１から吐出させる。その結果、油は、油路Ｌ−１、Ｌ−４、第２の切換弁１４及び油路Ｌ−２１、Ｌ−２３を介して第１の油室２３に供給される。
【００４７】
また、前記圧力判断処理手段は、圧力判断処理を行い、前記圧力Ｐａｃを読み込み、該圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるかどうかを判断する。この場合、第１の油室２３に供給する必要がある油の量は多く、多量の油がアキュムレータ１８から吐出されるので、前記圧力Ｐａｃは規定圧力Ｐａｃｔｈより低くなり、前記油供給処理手段は、吐出量指令Ｑｐ２に駆動可能吐出量Ｑｃａをセットする。なお、該駆動可能吐出量Ｑｃａは、前述されたように、前記制御部１０によってあらかじめ算出される。
【００４８】
このように、スクリューを高速で移動させる場合、第１の容量可変ポンプ１１から吐出された油に加えてアキュムレータ１８から吐出された油がサーボ弁３０を介して第１の油室２３に供給されるので、エネルギー効率を高くすることができる。
【００４９】
ところで、スクリューを低速で移動させる際もアキュムレータ１８内の油が消費されるので、第１の容量可変ポンプ１１から吐出される油を第１の油室２３に供給して、射出シリンダ１９を駆動している間に、第２の容量可変ポンプ１３を作動させ、アキュムレータ１８に油を供給することができる。
【００５０】
そのために、制御部１０は、サーボモータ１２を所定の回転速度で駆動し回転させて第２の容量可変ポンプ１３を作動させ、ソレノイドｓ１、ｓ４をオフにするとともに、ソレノイドｓ２、ｓ３をオンにして、第１の切換弁１７及びサーボ弁３０を位置Ａに、第２の切換弁１４を位置Ｂに、切換弁４０を位置Ｎに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２を介してアキュムレータ１８に供給され、蓄えられる。
【００５１】
そして、前記アキュムレータ１８に配設された圧力センサによって検出された圧力Ｐａｃが前記規定圧力Ｐａｃｔｈより高い所定の値になると、制御部１０は第２の容量可変ポンプ１３からの吐出量Ｑ２を零にする。
【００５２】
また、射出シリンダ１９を駆動していないときに、アキュムレータ１８に油を蓄えることもできる。そのために、制御部１０は、所定のタイミングで、サーボモータ１２を所定の回転速度で駆動し回転させ、第２の容量可変ポンプ１３を作動させるとともに、吐出量指令Ｑｐ１に零をセットし、第１の容量可変ポンプ１１からの吐出量Ｑ１を零にする。そして、ソレノイドｓ１〜ｓ４をオフにして、第１、第２の切換弁１７、１４を位置Ａに、サーボ弁３０及び切換弁４０を位置Ｎに置くと、第２の容量可変ポンプ１３から吐出された油は、油路Ｌ−２を介してアキュムレータ１８に供給され、蓄えられる。そして、前記圧力センサによって検出された圧力Ｐａｃが前記規定圧力Ｐａｃｔｈより高い所定の値になると、第２の容量可変ポンプ１３からの吐出量Ｑ２を零にする。
【００５３】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 第１の容量可変ポンプ１１の吐出圧Ｐ１及び吐出量Ｑ１を読み込む。
ステップＳ２ 第１の容量可変ポンプ１１の駆動動力Ｗ１を算出する。
ステップＳ３ 第２の容量可変ポンプ１３の駆動可能吐出量Ｑｃａを算出する。
ステップＳ４ アキュムレータ１８の圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上であるかどうかを判断する。圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈ以上である場合はステップＳ５に、圧力Ｐａｃが規定圧力Ｐａｃｔｈより低い場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 第２の容量可変ポンプ１３の吐出量指令Ｑｐ２に零をセットし、処理を終了する。
ステップＳ６ 第２の容量可変ポンプ１３の吐出量指令Ｑｐ２に駆動可能吐出量Ｑｃａをセットし、処理を終了する。
【００５４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、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。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、油圧回路においては、第１の可変ポンプと、第２の可変ポンプと、該第２の可変ポンプに接続された副油圧源と、前記第１の可変ポンプ及び前記副油圧源と接続されたアクチュエータと、該アクチュエータと前記副油圧源との間に配設された制御弁と、射出速度指令に基づいて吐出量指令を算出し、該吐出量指令に基づいて第１の可変ポンプを制御し、前記射出速度指令及び射出速度に基づいて流量指令を算出し、該流量指令に基づいて前記制御弁を制御する制御部とを有する。
【００５７】
副油圧源の圧力が規定圧力以上である場合、第１の可変ポンプから吐出された油に加えて副油圧源から吐出された油がアクチュエータに供給されるので、アクチュエータの応答遅れを少なくすることができる。すなわち、アクチュエータの応答性を向上させ、アクチュエータを高速で駆動することができる。
【００５８】
また、副油圧源の圧力が規定圧力より低い場合、第１の可変ポンプから吐出された油に加えて第２の可変ポンプから吐出された油がアクチュエータに供給されるので、エネルギー効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御部の要部を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ 制御部
１１、１３ 第１、第２の容量可変ポンプ
１２ サーボモータ
１４ 第２の切換弁
１８ アキュムレータ
１９ 射出シリンダ
３０ サーボ弁
Claims (6)
- （ａ）第１の可変ポンプと、
（ｂ）第２の可変ポンプと、
（ｃ）該第２の可変ポンプに接続された副油圧源と、
（ｄ）前記第１の可変ポンプ及び前記副油圧源と接続されたアクチュエータと、
（ｅ）該アクチュエータと前記副油圧源との間に配設された制御弁と、
（ｆ）射出速度指令に基づいて吐出量指令を算出し、該吐出量指令に基づいて第１の可変ポンプを制御し、前記射出速度指令及び射出速度に基づいて流量指令を算出し、該流量指令に基づいて前記制御弁を制御する制御部とを有することを特徴とする油圧回路。 - 前記第１、第２の可変ポンプは第１、第２の容量可変ポンプである請求項１に記載の油圧回路。
- 前記第１、第２の可変ポンプは回転速度可変ポンプである請求項１に記載の油圧回路。
- 前記第１、第２の容量可変ポンプは共通の駆動部を駆動することによって作動させられる請求項２に記載の油圧回路。
- （ａ）前記副油圧源の圧力を検出する圧力検出手段を有するとともに、
（ｂ）該圧力検出手段によって検出された圧力が規定圧力より低い場合、前記第２の可変ポンプから吐出された油を前記副油圧源に供給する請求項１に記載の油圧回路。 - 前記副油圧源はアキュムレータである請求項１〜５のいずれか１項に記載の油圧回路。
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