JP4672045B2 - Hydraulic drive unit for injection molding machine - Google Patents

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Description

本発明は、油圧に対してフィードバック制御を行うフィードバック制御回路を付設した圧力制御弁を備える射出成形機の油圧駆動装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic drive device for an injection molding machine including a pressure control valve provided with a feedback control circuit for performing feedback control on hydraulic pressure.

一般に、油圧式の射出成形機は油圧駆動装置を搭載しており、この油圧駆動装置は、射出装置におけるスクリュを前進又は後退させる射出シリンダ及びスクリュを回転させるオイルモータを有するスクリュ駆動部を備えるとともに、このスクリュ駆動部を駆動する油圧駆動部を備えている。また、スクリュが後退する計量時やサックバック処理時に、スクリュに対して所定の背圧を付与する背圧制御手段を備えており、この背圧制御手段には、射出シリンダの後油室に接続する圧力制御弁が用いられる。この場合、背圧を付与するに際しては、圧力センサにより背圧(油圧)を検出し、検出した背圧が予め設定した背圧目標値となるように、射出シリンダの後油室に接続した圧力制御弁をフィードバック制御する。したがって、成形機コントローラには、このような背圧に対してフィードバック制御を行うフィードバック制御回路を備えている(例えば、特許文献1参照)。   In general, a hydraulic injection molding machine is equipped with a hydraulic drive device, and the hydraulic drive device includes an injection cylinder that advances or retracts a screw in the injection device and a screw drive unit that includes an oil motor that rotates the screw. The hydraulic drive unit for driving the screw drive unit is provided. In addition, it is equipped with back pressure control means that applies a predetermined back pressure to the screw during metering or suckback processing when the screw moves backward, and this back pressure control means is connected to the rear oil chamber of the injection cylinder. A pressure control valve is used. In this case, when applying the back pressure, the back pressure (hydraulic pressure) is detected by a pressure sensor, and the pressure connected to the rear oil chamber of the injection cylinder so that the detected back pressure becomes a preset back pressure target value. Feedback control of the control valve. Therefore, the molding machine controller includes a feedback control circuit that performs feedback control on such back pressure (see, for example, Patent Document 1).

一方、このようなフィードバック制御回路を、制御弁本体に対して一体に組付けた制御弁も知られており、特許文献2には、負荷へ供給される制御弁の流体出力情報を検知してこれを電気系にフィードバックする閉ループ制御を組んだ電気−油圧制御弁装置であって、特に、励磁電流に比例した機械的出力を可動部分に生じる油浸型電磁ソレノイドプランジャ装置と、前記機械的出力によってバネ力を介して変位することにより流体の圧力または流量を制御する流体制御弁装置と、予め与えられる入力信号に応じた出力電流を励磁電流としてソレノイドプランジャ装置に供給する電流ドライバ装置とを含むとともに、ソレノイドプランジャ装置の可動部分が油中での移動に対して実質的にダンピング特性を示さない可動要素からなり、電流ドライバ装置は励磁電流の立上りに伴う可動要素の移動の停止時における振動を抑制するように励磁電流の増加を制限する電流制御回路をフィードバック系に備えた比例電磁制御弁装置が開示されている。
特許2665815号公報 特開平7−110078号公報
On the other hand, a control valve in which such a feedback control circuit is integrated with a control valve main body is also known. Patent Document 2 detects fluid output information of a control valve supplied to a load. An electro-hydraulic control valve device incorporating closed-loop control that feeds back this to an electric system, in particular, an oil immersion type electromagnetic solenoid plunger device that generates a mechanical output proportional to an excitation current in a movable part, and the mechanical output A fluid control valve device that controls the pressure or flow rate of the fluid by being displaced through a spring force, and a current driver device that supplies an output current corresponding to an input signal given in advance to the solenoid plunger device as an exciting current. In addition, the movable part of the solenoid plunger device is composed of a movable element that does not substantially exhibit a damping characteristic against movement in oil. Driver device proportional electromagnetic control valve apparatus is disclosed which includes a current control circuit for limiting the increase in the excitation current so as to suppress the vibration at the time of stopping the movement of the movable element with the rise of the exciting current to the feedback system.
Japanese Patent No. 2665815 Japanese Patent Laid-Open No. 7-110078

しかし、上述した圧力制御弁(比例電磁制御弁装置)を用いる従来の油圧駆動装置は、次のような解決すべき課題が存在した。   However, the conventional hydraulic drive apparatus using the above-described pressure control valve (proportional electromagnetic control valve apparatus) has the following problems to be solved.

制御弁の流体出力情報を検知してこれを電気系にフィードバックする閉ループ制御を組んだ電気−油圧制御弁装置(制御弁)であって、特に、流体出力情報を検知する圧力センサを制御弁に一体に設けることにより圧力制御弁として構成した場合、圧力制御弁自身が圧力に対するマイナループのフィードバック制御を行うため、圧力制御弁を接続した回路の油圧に対して高精度かつ安定な制御を行うことができる利点はあるが、射出成形機の射出シリンダの後油室に生じる背圧を制御する圧力制御弁(背圧制御弁)として使用する場合、高精度かつ安定に制御する観点からは必ずしも十分な効果を得れない場合がある。即ち、このような射出成形機の油圧駆動装置では、通常、圧力制御弁を、射出シリンダの後油室に接続した方向切換弁の下流側に接続する場合が多いため、当該後油室の油圧を直接検出できず、これ故に、射出シリンダの後油室と圧力制御弁間の距離が長くなったような場合、正確な背圧を安定に検出できない虞れがある。   An electro-hydraulic control valve device (control valve) configured with closed-loop control that detects fluid output information of a control valve and feeds it back to the electrical system, and in particular, a pressure sensor that detects fluid output information is used as the control valve. When it is configured as a pressure control valve by providing it integrally, the pressure control valve itself performs feedback control of the minor loop with respect to the pressure, so it is possible to perform highly accurate and stable control over the hydraulic pressure of the circuit to which the pressure control valve is connected. Although there is an advantage that can be used, when used as a pressure control valve (back pressure control valve) that controls the back pressure generated in the rear oil chamber of the injection cylinder of an injection molding machine, it is not always sufficient from the viewpoint of high precision and stable control. The effect may not be obtained. That is, in such a hydraulic drive device for an injection molding machine, the pressure control valve is usually connected to the downstream side of the direction switching valve connected to the rear oil chamber of the injection cylinder. Therefore, when the distance between the rear oil chamber of the injection cylinder and the pressure control valve is increased, there is a possibility that the accurate back pressure cannot be detected stably.

一方、圧力センサを射出シリンダの後油室に直接接続し、この圧力センサの出力信号を接続ケーブルを介して圧力制御弁に付与することもできるが、出力信号レベルが微弱なことからノイズ(外乱)の影響を大きく受けてしまう不具合を招く。即ち、射出圧力や型締圧力などは、通常、15〔MPa〕程度の大きな圧力となるが、背圧の場合、通常、0.5〔MPa〕程度の小さな圧力となることから出力信号が受ける外乱の影響を無視できない。   On the other hand, a pressure sensor can be directly connected to the rear oil chamber of the injection cylinder, and the output signal of this pressure sensor can be applied to the pressure control valve via a connection cable. However, noise (disturbance) due to the weak output signal level. ) Will be affected greatly. That is, the injection pressure, mold clamping pressure, and the like are usually large pressures of about 15 [MPa], but in the case of back pressure, the pressure is usually as small as about 0.5 [MPa], so that an output signal is received. The influence of disturbance cannot be ignored.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の油圧駆動装置の提供を目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a hydraulic drive device for an injection molding machine that solves the problems existing in the background art.

本発明は、上述した課題を解決するため、油圧を検出する圧力センサ2と、この圧力センサ2から得る圧力検出値Spdと成形機コントローラ3から付与される圧力指令値Spcに基づいて油圧に対するフィードバック制御を行うフィードバック制御回路Csを付設した圧力制御弁Vsを備える射出成形機Mの油圧駆動装置1を構成するに際して、圧力制御弁Vsに、作動油の流入ポート4i及び流出ポート4oから遮断された別途の接続ポート4sを設け、この接続ポート4sに連通する油路5に圧力センサ2を臨ませるとともに、少なくとも接続ポート4sと射出シリンダ6の後油室6rを所定の配油ライン7を介して接続可能に構成したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a feedback to the hydraulic pressure based on the pressure sensor 2 for detecting the hydraulic pressure, the pressure detection value Spd obtained from the pressure sensor 2 and the pressure command value Spc given from the molding machine controller 3. When configuring the hydraulic drive device 1 of the injection molding machine M including the pressure control valve Vs provided with the feedback control circuit Cs for performing control, the pressure control valve Vs was blocked from the hydraulic oil inflow port 4i and the outflow port 4o. A separate connection port 4s is provided so that the pressure sensor 2 faces the oil passage 5 communicating with the connection port 4s, and at least the connection port 4s and the rear oil chamber 6r of the injection cylinder 6 are connected via a predetermined oil distribution line 7. It is configured to be connectable.

この場合、発明の好適な態様により、流入ポート4i又は流出ポート4oと接続ポート4sを所定の油路形成手段8により連通可能に構成することができる。一方、油圧駆動装置1には、駆動モータ16の回転数を可変制御して、少なくとも吐出流量を制御可能な油圧ポンプ部17を設けることができる。また、成形機コントローラ3には、圧力制御弁Vsから付与される圧力検出値Spdと成形機コントローラ3の内部から得る圧力指令値Spciに基づいて圧力制御弁Vsに付与する圧力指令値Spcを補正する第二のフィードバック制御回路Cmを設けることができる。この際、圧力検出値Spdは、圧力センサ2自身又は圧力センサ2の近傍に配した温度センサ13により検出した油温により補正した圧力検出値Spdを用いることができる。   In this case, according to a preferred aspect of the invention, the inflow port 4 i or the outflow port 4 o and the connection port 4 s can be configured to communicate with each other by the predetermined oil passage forming means 8. On the other hand, the hydraulic drive device 1 can be provided with a hydraulic pump unit 17 that can variably control the rotational speed of the drive motor 16 and at least control the discharge flow rate. Further, the molding machine controller 3 corrects the pressure command value Spc to be applied to the pressure control valve Vs based on the pressure detection value Spd applied from the pressure control valve Vs and the pressure command value Spci obtained from the inside of the molding machine controller 3. A second feedback control circuit Cm can be provided. At this time, the pressure detection value Spd corrected by the oil temperature detected by the pressure sensor 2 itself or the temperature sensor 13 disposed in the vicinity of the pressure sensor 2 can be used as the pressure detection value Spd.

このような構成を有する本発明に係る射出成形機の油圧駆動装置1によれば、次のような顕著な効果を奏する。   According to the hydraulic drive apparatus 1 for an injection molding machine according to the present invention having such a configuration, the following remarkable effects can be obtained.

(1) 圧力制御弁Vsに、作動油の流入ポート4i及び流出ポート4oから遮断された別途の接続ポート4sを設け、この接続ポート4sに連通する油路5に圧力センサ2を臨ませるとともに、少なくとも接続ポート4sと射出シリンダ6の後油室6rを所定の配油ライン7を介して接続可能に構成したため、圧力センサ2により射出シリンダ6における後油室6rの油圧(背圧)を直接検出することができる。したがって、背圧に対するフィードバック制御を高精度かつ安定に行うことができるとともに、射出シリンダ6に付設する他の圧力センサを削減できる。   (1) The pressure control valve Vs is provided with a separate connection port 4s blocked from the hydraulic oil inflow port 4i and the outflow port 4o, and the pressure sensor 2 faces the oil passage 5 communicating with the connection port 4s. Since at least the connection port 4s and the rear oil chamber 6r of the injection cylinder 6 can be connected via a predetermined oil distribution line 7, the pressure sensor 2 directly detects the hydraulic pressure (back pressure) of the rear oil chamber 6r in the injection cylinder 6. can do. Therefore, feedback control for back pressure can be performed with high accuracy and stability, and other pressure sensors attached to the injection cylinder 6 can be reduced.

(2) 好適な態様により、流入ポート4i又は流出ポート4oと接続ポート4sを所定の油路形成手段8により連通可能に構成すれば、圧力制御弁Vsに圧力センサ2を内蔵して圧力制御弁Vsを流通する作動油の油圧を直接検出する一般的なタイプ(従来態様)としても使用できるなど、必要により本発明に係る使用態様と従来態様を使い分けることができる。   (2) If the inflow port 4i or the outflow port 4o and the connection port 4s can be communicated with each other by a predetermined oil passage forming means 8 according to a preferred embodiment, the pressure control valve Vs incorporates the pressure sensor 2 into the pressure control valve. The usage mode according to the present invention and the conventional mode can be properly used as necessary, for example, it can be used as a general type (conventional mode) for directly detecting the hydraulic pressure of hydraulic oil flowing through Vs.

(3) 好適な態様により、油圧駆動装置1に、駆動モータ16の回転数を可変制御して、少なくとも吐出流量を制御可能な油圧ポンプ部17を設ければ、本発明に係る油圧駆動装置1を最適な形態により実施できるとともに、実効性の高い実施態様として実現できる。また、ポンプ本体に対するインバータ制御により、省エネルギ性の向上及びランニングコストの削減を図ることができる。   (3) According to a preferred embodiment, if the hydraulic drive unit 1 is provided with a hydraulic pump unit 17 that can variably control the rotation speed of the drive motor 16 and at least control the discharge flow rate, the hydraulic drive unit 1 according to the present invention. Can be implemented in an optimum form, and can be realized as a highly effective embodiment. Further, the inverter control for the pump body can improve the energy saving and reduce the running cost.

(4) 好適な態様により、成形機コントローラ3に、圧力制御弁Vsから付与される圧力検出値Spdと成形機コントローラ3の内部から得る圧力指令値(正規指令値)Spciに基づいて圧力制御弁Vsに付与する圧力指令値(出力指令値)Spcを補正する第二のフィードバック制御回路Cmを設ければ、正規指令値Spciと補正前の出力指令値Spc間に生じる誤差分を排除できる。したがって、圧力制御対象の圧力指令値Spc(油圧)の大きさに左右されることなく、圧力指令値Spcが小さい場合であっても正確で安定した圧力制御を実現できる。   (4) According to a preferred embodiment, the pressure control valve is based on the pressure detection value Spd given from the pressure control valve Vs to the molding machine controller 3 and the pressure command value (regular command value) Spci obtained from the molding machine controller 3. If the second feedback control circuit Cm for correcting the pressure command value (output command value) Spc to be applied to Vs is provided, it is possible to eliminate an error generated between the normal command value Spci and the output command value Spc before correction. Therefore, accurate and stable pressure control can be realized even when the pressure command value Spc is small, regardless of the magnitude of the pressure command value Spc (hydraulic pressure) to be controlled.

(5) 好適な態様により、圧力検出値Spdに、圧力センサ2自身又は圧力センサ2の近傍に配した温度センサ13により検出した油温により補正した圧力検出値Spdを用いれば、油温の変動(温度ドリフト)に影響されない正確で安定した圧力制御を実現することができる。   (5) If the pressure detection value Spd corrected by the oil temperature detected by the pressure sensor 2 itself or the temperature sensor 13 disposed in the vicinity of the pressure sensor 2 is used as the pressure detection value Spd according to a preferred embodiment, the oil temperature fluctuates. Accurate and stable pressure control not affected by (temperature drift) can be realized.

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。   Next, the best embodiment according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係る油圧駆動装置1の構成及びこの油圧駆動装置1を備える射出成形機Mの概略構成について、図3及び図4を参照して説明する。   First, a configuration of the hydraulic drive device 1 according to the present embodiment and a schematic configuration of an injection molding machine M including the hydraulic drive device 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

図4中、Mは油圧式の射出成形機であり、特に、型締装置を省略した射出装置Miを示す。射出装置Miは、後部に配したスクリュ駆動部14を備えるとともに、このスクリュ駆動部14の前方に一体に組付けた加熱筒31を備える。加熱筒31は、前端に射出ノズル32を有するとともに、後部にホッパー33を備え、加熱筒31には、先端部にリングバルブ(逆流防止バルブ)11vを有するスクリュ11を内蔵する。スクリュ駆動部14は、射出シリンダ6及びこの射出シリンダ6の後端に配したオイルモータ18を備える。射出シリンダ6は、片ロッドタイプのピストン6pを内蔵し、ピストン6pから突出する片ロッド部6prはシリンダ本体の前端から前方に突出してスクリュ11の後端に結合する。したがって、射出シリンダ6の内部は、ピストン6pによって前油室6fと後油室6rに仕切られる。一方、ピストン6pの後端には、オイルモータ18の駆動シャフト18sがスプライン結合する。オイルモータ18は正回転及び逆回転の双方に回転可能なタイプを用いる。これにより、射出シリンダ6はスクリュ11を前進方向又は後退方向に加圧可能(移動可能)になるとともに、オイルモータ18はスクリュ11を正回転又は逆回転可能となる。   In FIG. 4, M is a hydraulic injection molding machine, and particularly shows an injection device Mi in which a mold clamping device is omitted. The injection device Mi includes a screw driving unit 14 disposed at the rear, and a heating cylinder 31 that is integrally assembled in front of the screw driving unit 14. The heating cylinder 31 has an injection nozzle 32 at the front end and a hopper 33 at the rear. The heating cylinder 31 incorporates a screw 11 having a ring valve (backflow prevention valve) 11v at the tip. The screw drive unit 14 includes an injection cylinder 6 and an oil motor 18 disposed at the rear end of the injection cylinder 6. The injection cylinder 6 incorporates a single rod type piston 6p, and a single rod portion 6pr protruding from the piston 6p protrudes forward from the front end of the cylinder body and is coupled to the rear end of the screw 11. Therefore, the inside of the injection cylinder 6 is partitioned into a front oil chamber 6f and a rear oil chamber 6r by the piston 6p. On the other hand, the drive shaft 18s of the oil motor 18 is splined to the rear end of the piston 6p. The oil motor 18 is of a type that can rotate in both the forward rotation and the reverse rotation. As a result, the injection cylinder 6 can pressurize the screw 11 in the forward or backward direction (movable), and the oil motor 18 can rotate the screw 11 forward or backward.

他方、スクリュ駆動部14には油圧駆動部12を接続する。油圧駆動部12は、油圧回路部15及びこの油圧回路部15に接続した油圧ポンプ部17を備え、この油圧回路部15及び油圧ポンプ部17は成形機コントローラ3により制御される。この場合、成形機コントローラ3は、成形機全体の制御を司るコンピューティング機能を有し、格納した処理プログラム3pにより各種シーケンス制御(プロセス制御)及び通信制御等を実行するとともに、演算処理及び記憶処理等の各種データ処理を行う機能を備えている。図4中、35はスクリュ11の位置(スクリュ位置)を直接検出するリニアスケールを用いた位置センサを示すとともに、19はオイルモータ18の正回転時及び逆回転時の回転数又は回転角を直接検出するロータリエンコーダを示す。この位置センサ35及びロータリエンコーダ19は、成形機コントローラ3に付属し、それぞれ成形機コントローラ3の入力ポートに接続する。以上のスクリュ駆動部14,油圧駆動部12(油圧回路部15,油圧ポンプ部17)及び成形機コントローラ3が本実施形態に係る油圧駆動装置1を構成する。   On the other hand, the hydraulic drive unit 12 is connected to the screw drive unit 14. The hydraulic drive unit 12 includes a hydraulic circuit unit 15 and a hydraulic pump unit 17 connected to the hydraulic circuit unit 15, and the hydraulic circuit unit 15 and the hydraulic pump unit 17 are controlled by the molding machine controller 3. In this case, the molding machine controller 3 has a computing function for controlling the entire molding machine, executes various sequence control (process control) and communication control by the stored processing program 3p, and performs arithmetic processing and storage processing. A function for performing various data processing is provided. In FIG. 4, 35 indicates a position sensor using a linear scale that directly detects the position of the screw 11 (screw position), and 19 indicates the rotational speed or rotational angle when the oil motor 18 rotates forward and backward. The rotary encoder to detect is shown. The position sensor 35 and the rotary encoder 19 are attached to the molding machine controller 3 and are connected to input ports of the molding machine controller 3, respectively. The screw drive unit 14, the hydraulic drive unit 12 (the hydraulic circuit unit 15, the hydraulic pump unit 17) and the molding machine controller 3 described above constitute the hydraulic drive device 1 according to this embodiment.

図3には、油圧駆動装置1をより具体化した油圧系及び制御系における回路図の一例を示す。なお、図3において、図4と同一の部分には同一符号を付してその構成を明確にした。   In FIG. 3, an example of the circuit diagram in the hydraulic system and control system which actualized the hydraulic drive device 1 more is shown. In FIG. 3, the same parts as those in FIG.

まず、油圧ポンプ部17には、油圧駆動源となる可変吐出型油圧ポンプ17sを用いる。可変吐出型油圧ポンプ17sは、ポンプ本体41とこのポンプ本体41を回転駆動するサーボモータ16s(駆動モータ16)を備える。この可変吐出型油圧ポンプ17sは、サーボモータ16sの回転数を可変制御して、少なくとも吐出流量を制御することができる。サーボモータ16sは、成形機コントローラ3の出力ポートに接続した交流サーボモータを用いる。サーボモータ16sには、このサーボモータ16sの回転数を検出するロータリエンコーダ16eが付設され、このロータリエンコーダ16eは成形機コントローラ3の入力ポートに接続する。また、ポンプ本体41は、斜板型ピストンポンプにより構成する。したがって、ポンプ本体41は、斜板42を備え、この斜板42の傾斜角(斜板角)を大きくすれば、ポンプ本体41におけるポンプピストンのストロークが大きくなり、吐出流量が増加するとともに、斜板角を小さくすれば、同ポンプピストンのストロークが小さくなり、吐出流量が減少する。よって、斜板角を所定の角度に設定することにより、吐出流量が所定の大きさに固定される固定吐出流量を設定可能である。さらに、斜板42には、コントロールシリンダ43及び戻しスプリング44を付設するとともに、コントロールシリンダ43は、切換弁(電磁弁)Vc,絞り45,逆止弁46を介してポンプ本体41の吐出口に接続する。これにより、コントロールシリンダ43を制御すれば、斜板42の角度(斜板角)を変更することができる。なお、47はポンプ圧センサを示す。このように、油圧ポンプ部17に、サーボモータ16sの回転数を可変制御して、少なくとも吐出流量を制御可能な可変吐出型油圧ポンプ17sを用いれば、本発明に係る油圧駆動装置1を最適な形態により実施できるとともに、実効性の高い実施態様として実現できる。また、ポンプ本体に対するインバータ制御により、省エネルギ性の向上及びランニングコストの削減を図れる利点がある。そして、ポンプ本体41の吸入口は、オイルタンク48に接続するとともに、ポンプ本体41の吐出口は油圧回路部15に接続する。   First, a variable discharge hydraulic pump 17s serving as a hydraulic drive source is used for the hydraulic pump unit 17. The variable discharge hydraulic pump 17s includes a pump body 41 and a servomotor 16s (drive motor 16) that rotationally drives the pump body 41. The variable discharge hydraulic pump 17s can variably control the rotation speed of the servo motor 16s to control at least the discharge flow rate. As the servo motor 16s, an AC servo motor connected to the output port of the molding machine controller 3 is used. The servomotor 16s is provided with a rotary encoder 16e that detects the rotation speed of the servomotor 16s, and the rotary encoder 16e is connected to an input port of the molding machine controller 3. The pump body 41 is constituted by a swash plate type piston pump. Therefore, the pump body 41 includes a swash plate 42. If the inclination angle (swash plate angle) of the swash plate 42 is increased, the stroke of the pump piston in the pump body 41 increases, the discharge flow rate increases, and the swash plate 42 increases. If the plate angle is reduced, the stroke of the pump piston is reduced and the discharge flow rate is reduced. Therefore, by setting the swash plate angle to a predetermined angle, it is possible to set a fixed discharge flow rate at which the discharge flow rate is fixed to a predetermined size. Further, a control cylinder 43 and a return spring 44 are attached to the swash plate 42, and the control cylinder 43 is connected to a discharge port of the pump main body 41 via a switching valve (electromagnetic valve) Vc, a throttle 45 and a check valve 46. Connecting. Thereby, if the control cylinder 43 is controlled, the angle (swash plate angle) of the swash plate 42 can be changed. Reference numeral 47 denotes a pump pressure sensor. As described above, when the variable speed hydraulic pump 17s that can control at least the discharge flow rate is variably controlled in the hydraulic pump unit 17 so that at least the discharge flow rate can be controlled, the hydraulic drive device 1 according to the present invention is optimal. It can be implemented depending on the form and can be realized as a highly effective embodiment. Moreover, there is an advantage that energy saving can be improved and running cost can be reduced by inverter control for the pump body. The suction port of the pump body 41 is connected to the oil tank 48, and the discharge port of the pump body 41 is connected to the hydraulic circuit unit 15.

他方、油圧回路部15は、第一方向切換弁(電磁弁)V1,第二方向切換弁(電磁弁)V2,追加切換弁(電磁弁)V3及び圧力制御弁(背圧制御弁)Vsを備え、図3に示すように接続して油圧回路部15を構成する。なお、51,52,53は逆止弁、54は絞りを示す。したがって、この油圧回路部15は、オイルモータ18を逆回転させる以外の切換を行う二つの切換弁V1,V2に加え、オイルモータ18に接続して当該オイルモータ18を逆回転させる追加切換弁V3を備えている。このような構成を採用すれば、油圧式の駆動部におけるスクリュ11を逆回転させるに際し、一つの切換弁の追加で足りるため、比較的簡易な構成により容易に実現できる利点がある。また、圧力制御弁Vsは、スクリュ11の後退に対して背圧制御を行うとともに、圧力センサ2を有することにより背圧に対するマイナループのフィードバック制御(クローズドループ制御)を行うことができるユニットとして構成する。したがって、このような圧力制御弁Vsを用いれば、より精度の高い安定した計量工程を行うことができる。   On the other hand, the hydraulic circuit unit 15 includes a first direction switching valve (electromagnetic valve) V1, a second direction switching valve (electromagnetic valve) V2, an additional switching valve (electromagnetic valve) V3, and a pressure control valve (back pressure control valve) Vs. The hydraulic circuit unit 15 is configured by connecting as shown in FIG. Reference numerals 51, 52 and 53 denote check valves, and 54 denotes a throttle. Therefore, the hydraulic circuit unit 15 is connected to the oil motor 18 and reversely rotates the oil motor 18 in addition to the two switching valves V1 and V2 that perform switching other than reversely rotating the oil motor 18. It has. If such a configuration is adopted, when the screw 11 in the hydraulic drive unit is reversely rotated, it is sufficient to add one switching valve. Therefore, there is an advantage that it can be easily realized with a relatively simple configuration. Further, the pressure control valve Vs is configured as a unit that performs back pressure control with respect to the backward movement of the screw 11 and can perform feedback control (closed loop control) of the minor loop with respect to the back pressure by having the pressure sensor 2. . Therefore, if such a pressure control valve Vs is used, a more accurate and stable metering process can be performed.

圧力制御弁Vsは、本実施形態に係る油圧駆動装置1の要部を構成するため、以下、圧力制御弁Vsとこの周辺回路の構成及び動作(機能)について、図1〜図8を参照して説明する。   Since the pressure control valve Vs constitutes a main part of the hydraulic drive device 1 according to the present embodiment, hereinafter, the configuration and operation (function) of the pressure control valve Vs and its peripheral circuit will be described with reference to FIGS. I will explain.

図1,図2及び図6は、圧力制御弁Vsの具体的な構造を示す。この圧力制御弁Vsは、弁ボディ61及び電磁ソレノイド62を含む基本的な制御弁を構成する弁機構部60を備えるとともに、圧力センサ2,温度センサ13及び回路ボックス64を備える。弁ボディ61は内部に弁座部61sを形成するとともに、この弁座部61sに対応する進退自在の弁体61mを内蔵する。そして、この弁体61mは電磁ソレノイド62のアーマチュア62sに結合するとともに、弁座部61sは上流側となる作動油の流入ポート4i及び下流側となる作動油の流出ポート4oにそれぞれ連通する。なお、66は弁体61mを戻し方向に付勢するスプリングを示す。   1, 2 and 6 show a specific structure of the pressure control valve Vs. The pressure control valve Vs includes a valve mechanism 60 that constitutes a basic control valve including a valve body 61 and an electromagnetic solenoid 62, and includes a pressure sensor 2, a temperature sensor 13, and a circuit box 64. The valve body 61 has a valve seat portion 61s formed therein, and incorporates a valve body 61m that can move forward and backward corresponding to the valve seat portion 61s. The valve body 61m is coupled to the armature 62s of the electromagnetic solenoid 62, and the valve seat portion 61s communicates with the hydraulic oil inflow port 4i on the upstream side and the hydraulic oil outflow port 4o on the downstream side. Reference numeral 66 denotes a spring for urging the valve body 61m in the returning direction.

さらに、弁ボディ61の外面には圧力センサ2をネジ込み式に取付け、圧力センサ2の先端に設けた圧力検知面2dを弁ボディ61の内部に設けた油路5に臨ませる。例示する油路5は、圧力検知面2dが対面する第三直線油路5c,この第三直線油路5cに連通する第二直線油路5b,この第二直線油路5bに連通する第一直線油路5aにより構成し、第一直線油路5aの外端は弁ボディ61の外面に開口する接続ポート4sとなる。また、弁ボディ61の外面に臨む第二直線油路5b及び第三直線油路5cの開口は、閉塞キャップ65b及び65cをそれぞれ螺着して閉塞する。この場合、閉塞キャップ65cは温度センサ13の取付部材に兼用する。即ち、温度センサ13を閉塞キャップ65cの中心に貫通して取付け、閉塞キャップ65cを第三直線油路5cに螺着した際に、温度センサ13の先端検出部を第三直線油路5cの内部に臨ませる。これにより、温度センサ13は、図1に示すように、圧力検知面2dに近接した作動油の温度を検出できる。   Further, the pressure sensor 2 is screwed on the outer surface of the valve body 61, and the pressure detection surface 2 d provided at the tip of the pressure sensor 2 faces the oil passage 5 provided inside the valve body 61. The illustrated oil passage 5 includes a third straight oil passage 5c facing the pressure detection surface 2d, a second straight oil passage 5b communicating with the third straight oil passage 5c, and a first straight line communicating with the second straight oil passage 5b. The oil passage 5a is configured, and the outer end of the first straight oil passage 5a serves as a connection port 4s that opens to the outer surface of the valve body 61. The openings of the second straight oil passage 5b and the third straight oil passage 5c facing the outer surface of the valve body 61 are closed by screwing the closing caps 65b and 65c, respectively. In this case, the closing cap 65 c is also used as an attachment member for the temperature sensor 13. That is, when the temperature sensor 13 is attached through the center of the closing cap 65c and the closing cap 65c is screwed into the third straight oil passage 5c, the tip detection portion of the temperature sensor 13 is placed inside the third straight oil passage 5c. Let us face you. Thereby, as shown in FIG. 1, the temperature sensor 13 can detect the temperature of the hydraulic fluid close to the pressure detection surface 2d.

そして、温度センサ13及び圧力センサ2は回路ボックス64に接続する。この回路ボックス64は、図3に示す電気系の回路、即ち、信号処理部71,演算部72及びアンプ部73を内蔵し、この信号処理部71に、温度センサ13及び圧力センサ2を接続することにより、マイナループのフィードバック制御回路Csを構成する。なお、74は、回路ボックス64に設けた入力端子74a及び出力端子74bを有するコネクタである。このフィードバック制御回路Csは、次のように動作(機能)する。まず、信号処理部71は、主に温度センサ13の検出結果(油温)に対応して圧力センサ2の出力信号を補正する機能を有する。したがって、圧力センサ2の出力信号及び温度センサ13の出力信号が信号処理部71に付与されることにより、信号処理部71からは、温度補正された圧力センサ2の出力信号(圧力検出値)Spdが得られ、この圧力検出値Spdは、演算部72の反転入力部に入力する。このように、圧力検出値Spdに、圧力センサ2の近傍に配した温度センサ13により検出した油温により補正した圧力検出値Spdを用いれば、油温の変動(温度ドリフト)に影響されない正確で安定した圧力制御を実現できる。一方、成形機コントローラ3からは、背圧に対する指令信号(圧力指令値)Spcが付与され、この圧力指令値Spcは、入力端子74aを介して演算部72の非反転入力部に入力する。これにより、演算部72の出力部からは、圧力指令値Spcと圧力検出値Spdの偏差に基づく制御信号が得られ、この制御信号は、アンプ部73を介して電磁ソレノイド62に供給される。よって、制御信号により弁体61mの軸方向位置が可変制御され、圧力検出値Spdが圧力指令値Spcに一致するように、背圧に対するマイナループのフィードバック制御が行われる。   The temperature sensor 13 and the pressure sensor 2 are connected to the circuit box 64. The circuit box 64 incorporates an electric circuit shown in FIG. 3, that is, a signal processing unit 71, a calculation unit 72, and an amplifier unit 73, and the temperature sensor 13 and the pressure sensor 2 are connected to the signal processing unit 71. Thus, the feedback control circuit Cs of the minor loop is configured. Reference numeral 74 denotes a connector having an input terminal 74 a and an output terminal 74 b provided in the circuit box 64. The feedback control circuit Cs operates (functions) as follows. First, the signal processing unit 71 has a function of correcting the output signal of the pressure sensor 2 mainly corresponding to the detection result (oil temperature) of the temperature sensor 13. Therefore, when the output signal of the pressure sensor 2 and the output signal of the temperature sensor 13 are applied to the signal processing unit 71, the signal processing unit 71 outputs the output signal (pressure detection value) Spd of the pressure sensor 2 subjected to temperature correction. The pressure detection value Spd is input to the inverting input unit of the calculation unit 72. As described above, if the pressure detection value Spd corrected by the oil temperature detected by the temperature sensor 13 disposed in the vicinity of the pressure sensor 2 is used as the pressure detection value Spd, the pressure detection value Spd is accurate without being affected by the fluctuation (temperature drift) of the oil temperature. Stable pressure control can be realized. On the other hand, a command signal (pressure command value) Spc for back pressure is applied from the molding machine controller 3, and this pressure command value Spc is input to the non-inverting input unit of the calculation unit 72 via the input terminal 74a. Thereby, a control signal based on the deviation between the pressure command value Spc and the pressure detection value Spd is obtained from the output unit of the calculation unit 72, and this control signal is supplied to the electromagnetic solenoid 62 via the amplifier unit 73. Therefore, the minor position feedback control for the back pressure is performed so that the axial position of the valve body 61m is variably controlled by the control signal and the pressure detection value Spd matches the pressure command value Spc.

ところで、マイナループのフィードバック制御回路Csを備える従来の圧力制御弁Vsにおける圧力センサ2は、通常、流入ポート4i内の油圧を検出できるように組付けている。即ち、上述した油路5は、弁ボディ61の外面に臨むことなく流入ポート4iに連通する構造となる。しかし、本実施形態に係る圧力制御弁Vsでは、油路5と流入ポート4iを遮断し、油路5の先端を接続ポート4sとすることにより、外部の油圧を検出可能にしている。したがって、本実施形態では、図3に示すように、接続ポート4sを、外部の配油ライン(配油管)7を介して射出シリンダ6の後油室6rに接続する。これにより、圧力センサ2は、射出シリンダ6の後油室6rに生じる背圧を直接検出することができ、背圧に対するマイナループのフィードバック制御を高精度かつ安定に行うことができる。また、射出シリンダ6に付設する他の圧力センサを兼用できるため、他の圧力センサを削減できる。なお、図3からも明らかなように、圧力制御弁Vsは、通常、第一方向切換弁V1の下流側に接続するため、圧力センサ2を内蔵する圧力制御弁Vsでは、圧力センサ2により射出シリンダ6の後油室6rにおける背圧を直接検出することは困難となり、結局、正確な背圧制御を行うことができない。   By the way, the pressure sensor 2 in the conventional pressure control valve Vs provided with the feedback control circuit Cs of a minor loop is normally assembled | attached so that the hydraulic_pressure | hydraulic in the inflow port 4i can be detected. That is, the oil passage 5 described above has a structure communicating with the inflow port 4 i without facing the outer surface of the valve body 61. However, in the pressure control valve Vs according to the present embodiment, the oil passage 5 and the inflow port 4i are shut off, and the tip of the oil passage 5 is used as the connection port 4s so that the external oil pressure can be detected. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the connection port 4 s is connected to the rear oil chamber 6 r of the injection cylinder 6 via the external oil distribution line (oil distribution pipe) 7. Thereby, the pressure sensor 2 can directly detect the back pressure generated in the rear oil chamber 6r of the injection cylinder 6, and can perform the feedback control of the minor loop with respect to the back pressure with high accuracy and stability. Moreover, since the other pressure sensor attached to the injection cylinder 6 can also be used, other pressure sensors can be reduced. As is clear from FIG. 3, the pressure control valve Vs is normally connected to the downstream side of the first direction switching valve V <b> 1, and therefore the pressure control valve Vs including the pressure sensor 2 is injected by the pressure sensor 2. It becomes difficult to directly detect the back pressure in the rear oil chamber 6r of the cylinder 6, and as a result, accurate back pressure control cannot be performed.

一方、本実施形態に係る圧力制御弁Vsであっても、図6に示すように、流入ポート4i(又は流出ポート4o)と接続ポート4sを所定の油路形成手段(オプション配油管等)8により連通可能に構成すれば、圧力制御弁Vsに圧力センサ2を内蔵して圧力制御弁Vsを流通する作動油の油圧を直接検出する一般的なタイプ(従来態様)としても使用できる。図6の油路形成手段8は、流入ポート4iに接続する本来の主配油管部8oの中途から副配油管部8sを分岐させ、この副配油管部8sを接続ポート4sに接続可能に構成したオプション配油管8xを例示する。なお、副配油管部8sは一部をフレキシブル管として構成することが望ましい。したがって、このオプション配油管8x、又は主配油管部8oのみとなる本来の配油管を選択的に使用(接続)すれば、必要により用途の相違等に対応して、本発明に係る使用態様又は従来態様を使い分けることができる。   On the other hand, even with the pressure control valve Vs according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the inflow port 4i (or outflow port 4o) and the connection port 4s are connected to a predetermined oil passage forming means (optional oil distribution pipe or the like) 8 If it is configured to be able to communicate with the pressure control valve Vs, the pressure control valve Vs can be used as a general type (conventional aspect) that directly detects the hydraulic pressure of the hydraulic oil flowing through the pressure control valve Vs. The oil passage forming means 8 in FIG. 6 is configured to branch the sub oil distribution pipe portion 8s from the middle of the original main oil distribution pipe portion 8o connected to the inflow port 4i and connect the sub oil distribution pipe portion 8s to the connection port 4s. The optional oil distribution pipe 8x is illustrated. In addition, as for the sub oil distribution pipe part 8s, it is desirable to comprise a part as a flexible pipe. Therefore, if this original oil distribution pipe 8x or the original oil distribution pipe that is only the main oil distribution pipe portion 8o is selectively used (connected), the usage mode according to the present invention or the Conventional modes can be used properly.

また、圧力制御弁Vsには、背圧に対する第二のフィードバック制御系(クローズドループ制御系)を付設する。即ち、圧力制御弁Vsにおける信号処理部71から出力する温度補正された圧力検出値Spdは、出力端子74bを介して成形機コントローラ3に付与されるとともに、成形機コントローラ3により、圧力検出値Spdの大きさに基づいて圧力指令値Spcが補正され、この補正された圧力指令値Spcが圧力制御弁Vsの入力端子74aに付与される第二のフィードバック制御回路Cmを備える。図5に、成形機コントローラ3における第二のフィードバック制御回路Cmを構成する機能ブロック図を示す。図5中、81は圧力制御弁Vsから付与される圧力検出値Spdと成形機コントローラ3の内部から得る圧力指令値(正規指令値)Spciの偏差Epを求める演算部、82は偏差Epを正規指令値Spciに加算して圧力制御弁Vsに付与する圧力指令値(出力指令値)Spcを得る加算部、83は出力指令値SpcをPID定数により補償して圧力制御弁Vsに対して出力するPID補償部をそれぞれ示す。   The pressure control valve Vs is provided with a second feedback control system (closed loop control system) for back pressure. That is, the temperature-corrected pressure detection value Spd output from the signal processing unit 71 in the pressure control valve Vs is given to the molding machine controller 3 via the output terminal 74b, and the pressure detection value Spd by the molding machine controller 3 is provided. The pressure command value Spc is corrected based on the magnitude of the pressure control value, and a second feedback control circuit Cm is provided in which the corrected pressure command value Spc is applied to the input terminal 74a of the pressure control valve Vs. FIG. 5 shows a functional block diagram of the second feedback control circuit Cm in the molding machine controller 3. In FIG. 5, 81 is a calculation unit for obtaining a deviation Ep between a pressure detection value Spd given from the pressure control valve Vs and a pressure command value (normal command value) Spci obtained from the inside of the molding machine controller 3, and 82 is a normalization of the deviation Ep. An adding unit 83 obtains a pressure command value (output command value) Spc to be added to the command value Spci and applied to the pressure control valve Vs, and 83 compensates the output command value Spc with a PID constant and outputs it to the pressure control valve Vs. Each of the PID compensation units is shown.

このフィードバック制御回路Cmは、次の理由により設けている。前述したように、通常、成形機コントローラ3と圧力制御弁Vsは、離間した異なる設置環境に配設されるため、圧力制御弁Vsに備える電気系の回路の内部電位と成形機コントローラ3の内部電位間には、微妙な電位差(数十〔mV〕程度)を生じる虞れがある。この場合、射出圧力や型締圧力などは、通常、15〔MPa〕程度の大きな圧力となるため、このような電位差(オフセットレベル)を生じてもほとんど問題にならないが、背圧の場合、通常、0.5〔MPa〕程度の小さな圧力となるため、このようなオフセットレベルの発生は無視できない誤差要因となる。そこで、成形機コントローラ3に、圧力検出値Spdと正規指令値Spciに基づいて圧力制御弁Vsに付与する圧力指令値Spcを補正する第二のフィードバック制御回路Cmを設け、正規指令値Spciと圧力指令値Spc間に生じる誤差分を排除するようにした。   This feedback control circuit Cm is provided for the following reason. As described above, since the molding machine controller 3 and the pressure control valve Vs are usually disposed in different installation environments that are separated from each other, the internal potential of an electric circuit provided in the pressure control valve Vs and the inside of the molding machine controller 3 are determined. There is a possibility that a slight potential difference (about several tens [mV]) is generated between the potentials. In this case, the injection pressure, mold clamping pressure, and the like are usually large pressures of about 15 [MPa]. Therefore, even if such a potential difference (offset level) occurs, there is almost no problem. Therefore, the occurrence of such an offset level becomes a non-negligible error factor. Therefore, the molding machine controller 3 is provided with a second feedback control circuit Cm for correcting the pressure command value Spc to be applied to the pressure control valve Vs based on the pressure detection value Spd and the normal command value Spci, and the normal command value Spci and the pressure An error generated between the command values Spc is excluded.

このフィードバック制御回路Cmは、次のように動作(機能)する。まず、圧力制御弁Vsから出力する圧力検出値Spdは、演算部81の反転入力部に付与されるとともに、成形機コントローラ3の内部から得る正規指令値Spciは、演算部81の非反転入力部に付与される。これにより、演算部81の出力部には、圧力検出値Spdと正規指令値Spciの偏差Epが得られ、この偏差Epは加算部82の一方の入力部に付与される。また、加算部82の他方の入力部には、正規指令値Spciが付与されるため、加算部82の出力部からは、正規指令値Spciに偏差Epを加算した出力指令値Spcが得られる。そして、この出力指令値SpcはPID定数を設定したPID補償部83により補償され、このPID補償された出力指令値(圧力指令値)Spcが圧力制御弁Vsに付与される。したがって、例えば、圧力検出値Spdが正規の圧力指令値Spciよりも小さい値になっているときは、その偏差Ep分を正規指令値Spciに加算し、これより得る圧力指令値(出力指令値)Spcを圧力制御弁Vsに付与することにより、圧力検出値Spdが常に正規の圧力指令値Spciの大きさに一致するようにフィードバック制御される。   The feedback control circuit Cm operates (functions) as follows. First, the detected pressure value Spd output from the pressure control valve Vs is given to the inverting input unit of the calculation unit 81, and the normal command value Spci obtained from the inside of the molding machine controller 3 is the non-inverting input unit of the calculation unit 81. To be granted. Thus, a deviation Ep between the pressure detection value Spd and the normal command value Spci is obtained at the output unit of the calculation unit 81, and this deviation Ep is given to one input unit of the addition unit 82. Since the normal command value Spci is given to the other input unit of the adding unit 82, an output command value Spc obtained by adding the deviation Ep to the normal command value Spci is obtained from the output unit of the adding unit 82. The output command value Spc is compensated by the PID compensation unit 83 in which the PID constant is set, and the PID compensated output command value (pressure command value) Spc is applied to the pressure control valve Vs. Therefore, for example, when the pressure detection value Spd is smaller than the normal pressure command value Spci, the deviation Ep is added to the normal command value Spci, and the pressure command value (output command value) obtained from this is added. By giving Spc to the pressure control valve Vs, feedback control is performed so that the pressure detection value Spd always matches the normal pressure command value Spci.

よって、このようなフィードバック制御回路Cmを設けることにより、圧力制御対象の圧力指令値Spc(油圧)の大きさに左右されることなく、圧力指令値Spcが小さい場合であっても正確で安定した圧力制御を実現できる。特に、スクリュ11の後退時に射出シリンダ6の後油室6rに生じる背圧を適用すれば、例えば、通常、0.5〔MPa〕程度となる比較的小さな背圧の場合であっても正確で安定した背圧制御を実現することができる。また、このフィードバック制御回路Cmは、比較的簡易な回路構成により容易かつ低コストに実施できる利点がある。   Therefore, by providing such a feedback control circuit Cm, the pressure command value Spc is accurate and stable even when the pressure command value Spc is small, regardless of the magnitude of the pressure command value Spc (hydraulic pressure) to be controlled. Pressure control can be realized. In particular, if the back pressure generated in the rear oil chamber 6r of the injection cylinder 6 when the screw 11 is retracted is applied, it is accurate even in the case of a relatively small back pressure, typically about 0.5 [MPa]. Stable back pressure control can be realized. Further, the feedback control circuit Cm has an advantage that it can be implemented easily and at low cost by a relatively simple circuit configuration.

図7は、スクリュ11を回転させた際の時間〔s〕に対する回転速度K〔mm/s〕と背圧P〔MPa〕の変化データであり、回転速度Kiと背圧Piはフィードバック制御回路Cmを使用した場合、回転速度Krと背圧Prはフィードバック制御回路Cmを使用しない場合をそれぞれ示す。図7中、Peが成形機コントローラ3と圧力制御弁Vs間のオフセットレベルに基づく誤差要因による圧力偏差であり、フィードバック制御回路Cmを使用しない場合には、圧力偏差Pe分の誤差を含むも、フィードバック制御回路Cmを使用することにより、圧力偏差Pe分の誤差を有効に排除することができ、この結果、目標値にも早く到達させることができる。   FIG. 7 shows change data of the rotational speed K [mm / s] and the back pressure P [MPa] with respect to the time [s] when the screw 11 is rotated. The rotational speed Ki and the back pressure Pi are the feedback control circuit Cm. Is used, the rotational speed Kr and the back pressure Pr indicate the cases where the feedback control circuit Cm is not used. In FIG. 7, Pe is a pressure deviation due to an error factor based on the offset level between the molding machine controller 3 and the pressure control valve Vs, and when the feedback control circuit Cm is not used, an error corresponding to the pressure deviation Pe is included. By using the feedback control circuit Cm, an error corresponding to the pressure deviation Pe can be effectively eliminated, and as a result, the target value can be reached quickly.

さらに、成形機コントローラ3には、図3に示すように、ロータリエンコーダ19が接続され、オイルモータ18の回転数(回転数検出値Rd)が得られるため、この回転数検出値Rdと予め設定した回転数設定値Rsに基づいて、サーボモータ16sの回転数を可変制御する第三のフィードバック制御回路Crを設けている。これにより、オイルモータ18で回転させるスクリュ11の回転状態を直ちに油圧ポンプ部17の制御に反映できるため、スクリュ11の回転数を速やかに目標の回転数に立ち上げることができるなど、スクリュ11を回転させる際の応答性を高めることができる。特に、上述した圧力制御弁Vsと組み合わせることにより、背圧制御にも良い影響を与えることができ、背圧制御を安定かつ的確に行うことができる。   Further, as shown in FIG. 3, the rotary encoder 19 is connected to the molding machine controller 3 to obtain the rotation speed (rotation speed detection value Rd) of the oil motor 18, so that the rotation speed detection value Rd is set in advance. A third feedback control circuit Cr is provided for variably controlling the rotation speed of the servo motor 16s based on the rotation speed setting value Rs. As a result, the rotational state of the screw 11 rotated by the oil motor 18 can be immediately reflected in the control of the hydraulic pump unit 17, so that the rotational speed of the screw 11 can be quickly raised to the target rotational speed. Responsiveness when rotating can be improved. In particular, by combining with the above-described pressure control valve Vs, the back pressure control can be positively influenced, and the back pressure control can be performed stably and accurately.

図8は、計量工程における時間〔s〕に対する背圧P〔MPa〕の変化データであり、Pisがフィードバック制御回路Cm及びCrを使用した場合、Prsがフィードバック制御回路Cm及びCrを使用しない場合をそれぞれ示す。フィードバック制御回路Cm及びCrを使用した場合には、圧力制御弁Vsによる背圧制御を安定かつ応答性良く行うことができるため、目標値10〔MPa〕に対して速やかに到達させることができる。しかし、フィードバック制御回路Cm及びCrを使用しなければ、例示の場合、1〔s〕程度遅れてしまう。   FIG. 8 shows change data of the back pressure P [MPa] with respect to time [s] in the measuring process. When Pis uses the feedback control circuits Cm and Cr, Prs does not use the feedback control circuits Cm and Cr. Each is shown. When the feedback control circuits Cm and Cr are used, the back pressure control by the pressure control valve Vs can be performed stably and with good responsiveness, so that the target value 10 [MPa] can be reached quickly. However, if the feedback control circuits Cm and Cr are not used, in the example, the delay is about 1 [s].

次に、本実施形態に係る油圧駆動装置1の全体の動作(機能)であって、圧力制御弁Vsに関連する動作について、各図を参照して説明する。   Next, an overall operation (function) of the hydraulic drive device 1 according to the present embodiment and an operation related to the pressure control valve Vs will be described with reference to each drawing.

今、計量工程が行われている場合を想定する。この場合、図3の油圧回路部15における切換弁V1及びV2は共にシンボルbに切換えるとともに、切換弁V3はシンボルaに切換える。なお、切換弁Vcは図3に示すポジションを維持する。これにより、可変吐出型油圧ポンプ17sの作動油は、オイルモータ18を正回転、即ち、スクリュ11を正回転させて計量を行う。この場合、可塑化された溶融樹脂が加熱筒31の内部におけるスクリュ11の前方に計量蓄積されるとともに、これに対応してスクリュ11が後退する。スクリュ11の後退に伴って射出シリンダ6における後油室6rの作動油が排出され、この排出された作動油は、圧力制御弁Vsを通ってオイルタンク48に戻される。したがって、スクリュ11の後退に対して圧力制御弁Vsによる背圧制御が行われる。   Assume that the weighing process is being performed. In this case, the switching valves V1 and V2 in the hydraulic circuit unit 15 in FIG. 3 are both switched to the symbol b, and the switching valve V3 is switched to the symbol a. The switching valve Vc maintains the position shown in FIG. Accordingly, the hydraulic oil of the variable discharge hydraulic pump 17s is measured by rotating the oil motor 18 forward, that is, rotating the screw 11 forward. In this case, the plasticized molten resin is measured and accumulated in front of the screw 11 inside the heating cylinder 31, and the screw 11 is retracted correspondingly. As the screw 11 moves backward, the hydraulic oil in the rear oil chamber 6r in the injection cylinder 6 is discharged, and the discharged hydraulic oil is returned to the oil tank 48 through the pressure control valve Vs. Therefore, the back pressure control by the pressure control valve Vs is performed with respect to the backward movement of the screw 11.

背圧に対しては、上述したように、圧力制御弁Vsに備えるフィードバック制御回路Csによるマイナループのフィードバック制御と、圧力制御弁Vsに付設した成形機コントローラ3による第二のフィードバック制御回路Cmによるフィードバック制御(クローズドループ制御)が行われる。即ち、二重のフィードバック制御系により、背圧に対する精度の高い安定した制御が行われる。加えて、サーボモータ16sに付設した第三のフィードバック制御回路Crを備えるため、これによっても圧力制御弁Vsによる背圧制御が安定かつ的確に行われる。   For the back pressure, as described above, feedback control of the minor loop by the feedback control circuit Cs provided in the pressure control valve Vs and feedback by the second feedback control circuit Cm by the molding machine controller 3 attached to the pressure control valve Vs. Control (closed loop control) is performed. That is, the double feedback control system performs stable control with high accuracy against the back pressure. In addition, since the third feedback control circuit Cr attached to the servo motor 16s is provided, the back pressure control by the pressure control valve Vs is also performed stably and accurately.

一方、計量が進行し、スクリュ11が設定した計量終了位置に達したなら切換弁V1を中立ポジションに切換えて、スクリュ11の回転を停止させるとともに、切換弁V3をシンボルbに切換えてオイルモータ18を逆回転させる逆回転処理、及び切換弁V1及びV3を共にシンボルaに切換えてスクリュ11を前進方向に加圧する加圧処理を少なくとも一回以上、望ましくは二回繰り返して行う。これにより、油圧式の駆動部であってもスクリュ11のリングバルブ11vを的確に閉鎖することが可能となり、樹脂圧のバラツキ、更には計量した樹脂量のショット毎の変動を低減し、高い計量精度を確保できる。   On the other hand, when the metering progresses and the screw 11 reaches the set metering end position, the switching valve V1 is switched to the neutral position to stop the rotation of the screw 11 and the switching valve V3 is switched to the symbol b to change the oil motor 18. And the pressurizing process for switching both the switching valves V1 and V3 to the symbol a and pressurizing the screw 11 in the forward direction are repeated at least once or preferably twice. As a result, even with a hydraulic drive unit, the ring valve 11v of the screw 11 can be accurately closed, and variations in the resin pressure and fluctuations in the measured amount of resin for each shot can be reduced. Accuracy can be secured.

そして、最後の加圧処理が終了したなら、切換弁V1を中立ポジションに切換えるとともに、切換弁V2をシンボルaに切換えることにより、スクリュ11を後退させるサックバック処理を行う。サックバック処理では、スクリュ11を予め設定したストローク(例えば、1〜2〔mm〕前後)だけ後退移動させる。この場合、スクリュ11の後退速度は、後退時にリングバルブ11vが開かない比較的低速となる後退速度により行う。これにより、スクリュ11の後退速度が速すぎてリングバルブ11vが開いてしまう弊害を回避できる。この低速による後退移動は、圧力制御弁Vsの制御により実現可能となる。また、スクリュ11を設定したストロークだけ後退させたなら、切換弁V2をシンボルbに切換え、射出工程への待機状態に移行させる。この後、射出開始のタイミングになったなら射出工程が行われる。   When the final pressurizing process is completed, the switching valve V1 is switched to the neutral position, and the switching valve V2 is switched to the symbol a to perform a suckback process for moving the screw 11 backward. In the suck back process, the screw 11 is moved backward by a preset stroke (for example, around 1 to 2 [mm]). In this case, the retreating speed of the screw 11 is determined by the retreating speed at which the ring valve 11v is not opened during the retreating and becomes a relatively low speed. As a result, the adverse effect of the ring valve 11v opening due to the retreating speed of the screw 11 being too fast can be avoided. This backward movement at low speed can be realized by controlling the pressure control valve Vs. Further, when the screw 11 is moved backward by the set stroke, the switching valve V2 is switched to the symbol b, and the standby state for the injection process is shifted. Thereafter, when it is time to start injection, an injection process is performed.

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,数量,数値,手法等において、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、温度センサ13は、圧力センサ2の近傍に配した場合を例示したが、圧力センサ2自身に配してもよい。また、流入ポート4i(又は流出ポート4o)と接続ポート4sを所定の油路形成手段8を介して連通可能に構成する態様として、主配油管部8oから副配油管部8sを分岐させたオプション配油管8xを用いる場合を説明したが、弁ボディ61の内部又は外部に、流入ポート4i(又は流出ポート4o)と接続ポート4sを接続する接続路を設け、この接続路をコック等の開閉手段により開閉できるようにしてもよい。さらに、油圧駆動部12として、駆動モータ16の回転数を可変制御して、少なくとも吐出流量を制御可能な油圧ポンプ部17を有する油圧駆動部を例示したが、固定吐出ポンプと流量制御弁を組合わせた油圧ポンプ部など、他の油圧ポンプ部を用いてもよいし、油圧回路部15は、例示の回路構成に限定されるものではなく、同様の機能を発揮する他の回路構成により置換してもよい。   Although the best embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment, and departs from the gist of the present invention in the detailed configuration, shape, quantity, numerical value, method, and the like. It can be changed, added, or deleted as long as it is not. For example, the temperature sensor 13 is illustrated as being disposed in the vicinity of the pressure sensor 2, but may be disposed in the pressure sensor 2 itself. In addition, as an aspect in which the inflow port 4i (or the outflow port 4o) and the connection port 4s are configured to communicate with each other via a predetermined oil passage forming means 8, an option in which the sub oil distribution pipe portion 8s is branched from the main oil distribution pipe portion 8o. Although the case where the oil distribution pipe 8x is used has been described, a connection path for connecting the inflow port 4i (or the outflow port 4o) and the connection port 4s is provided inside or outside the valve body 61, and this connection path is opened and closed means such as a cock. May be opened and closed. Furthermore, as the hydraulic drive unit 12, the hydraulic drive unit having the hydraulic pump unit 17 that can variably control the rotation speed of the drive motor 16 and control at least the discharge flow rate is illustrated, but a fixed discharge pump and a flow control valve are combined. Other hydraulic pump units such as a combined hydraulic pump unit may be used, and the hydraulic circuit unit 15 is not limited to the illustrated circuit configuration, and may be replaced by another circuit configuration that exhibits a similar function. May be.

本発明の最良の実施形態に係る射出成形機の油圧駆動装置に用いる圧力制御弁の一部断面側面図、A partial cross-sectional side view of a pressure control valve used in a hydraulic drive device of an injection molding machine according to the best embodiment of the present invention, 同圧力制御弁の平面図、A plan view of the pressure control valve, 同油圧駆動装置の油圧系及び制御系の回路図、Circuit diagram of hydraulic system and control system of the hydraulic drive device, 同油圧駆動装置を備える射出成形機の概略構成図、Schematic configuration diagram of an injection molding machine equipped with the hydraulic drive device, 同油圧駆動装置に備える第二のフィードバック制御回路の回路図、A circuit diagram of a second feedback control circuit provided in the hydraulic drive device, 同圧力制御弁に油路形成手段を使用した場合の側面図、Side view when oil passage forming means is used for the pressure control valve, スクリュを回転させた際の時間に対する回転速度と背圧の変化データを示すグラフ、A graph showing rotation speed and back pressure change data with respect to time when the screw is rotated, 計量工程における時間に対する背圧の変化データを示すグラフ、A graph showing back pressure change data with respect to time in the weighing process,

符号の説明Explanation of symbols

1:油圧駆動装置,2:圧力センサ,3:成形機コントローラ,4i:流入ポート,4o:流出ポート,4s:接続ポート,5:油路,6:射出シリンダ,6r:射出シリンダの後油室,7:配油ライン,8:油路形成手段,13:温度センサ,16:駆動モータ,17:油圧ポンプ部,Spd:圧力検出値,Spc:圧力指令値,Spci:圧力指令値,M:射出成形機,Cs:フィードバック制御回路,Cm:第二のフィードバック制御回路,Vs:圧力制御弁   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Hydraulic drive device, 2: Pressure sensor, 3: Molding machine controller, 4i: Inflow port, 4o: Outflow port, 4s: Connection port, 5: Oil passage, 6: Injection cylinder, 6r: Rear oil chamber of injection cylinder , 7: Oil distribution line, 8: Oil passage forming means, 13: Temperature sensor, 16: Drive motor, 17: Hydraulic pump unit, Spd: Pressure detection value, Spc: Pressure command value, Spci: Pressure command value, M: Injection molding machine, Cs: feedback control circuit, Cm: second feedback control circuit, Vs: pressure control valve

Claims (5)

油圧を検出する圧力センサと、この圧力センサから得る圧力検出値と成形機コントローラから付与される圧力指令値に基づいて前記油圧に対するフィードバック制御を行うフィードバック制御回路を付設した圧力制御弁を備える射出成形機の油圧駆動装置において、前記圧力制御弁に、作動油の流入ポート及び流出ポートから遮断された別途の接続ポートを設け、この接続ポートに連通する油路に前記圧力センサを臨ませるとともに、少なくとも前記接続ポートと前記射出シリンダの後油室を所定の配油ラインを介して接続可能に構成したことを特徴とする射出成形機の油圧駆動装置。   Injection molding comprising a pressure sensor for detecting hydraulic pressure, and a pressure control valve provided with a feedback control circuit for performing feedback control on the hydraulic pressure based on a pressure detection value obtained from the pressure sensor and a pressure command value given from a molding machine controller In the hydraulic drive device of the machine, the pressure control valve is provided with separate connection ports that are blocked from the inflow port and the outflow port of the hydraulic oil, and the pressure sensor faces the oil passage communicating with the connection port, and at least A hydraulic drive device for an injection molding machine, wherein the connection port and a rear oil chamber of the injection cylinder are connectable via a predetermined oil distribution line. 前記流入ポート又は前記流出ポートと前記接続ポートは、所定の油路形成手段を介して連通可能に構成したことを特徴とする請求項1記載の射出成形機の油圧駆動装置。   2. The hydraulic drive device for an injection molding machine according to claim 1, wherein the inflow port or the outflow port and the connection port are configured to communicate with each other via a predetermined oil passage forming means. 駆動モータの回転数を可変制御して、少なくとも吐出流量を制御可能な油圧ポンプ部を備えることを特徴とする請求項1記載の射出成形機の油圧駆動装置。   2. The hydraulic drive device for an injection molding machine according to claim 1, further comprising a hydraulic pump unit capable of variably controlling the rotation speed of the drive motor to control at least the discharge flow rate. 前記成形機コントローラに、前記圧力制御弁から付与される圧力検出値と前記成形機コントローラの内部から得る圧力指令値に基づいて前記圧力制御弁に付与する圧力指令値を補正する第二のフィードバック制御回路を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の射出成形機の油圧駆動装置。   Second feedback control for correcting a pressure command value to be applied to the pressure control valve based on a pressure detection value given from the pressure control valve and a pressure command value obtained from the inside of the molding machine controller to the molding machine controller The hydraulic drive device for an injection molding machine according to claim 1 or 2, further comprising a circuit. 前記圧力検出値は、前記圧力センサ自身又は前記圧力センサの近傍に配した温度センサにより検出した油温により補正した圧力検出値であることを特徴とする請求項4記載の射出成形機の油圧駆動装置。   5. The hydraulic drive of an injection molding machine according to claim 4, wherein the pressure detection value is a pressure detection value corrected by an oil temperature detected by the pressure sensor itself or a temperature sensor disposed in the vicinity of the pressure sensor. apparatus.
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