JP5442581B2 - Hydraulic oil cooling method for injection molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、油圧アクチュエータと電動アクチュエータを組合わせたハイブリッド構成を備える射出成形機の作動油冷却方法に関する。 The present invention relates to a hydraulic fluid cooling method for an injection molding machine having a hybrid configuration in which a hydraulic actuator and an electric actuator are combined.
一般に、油圧式射出成形機は、型締シリンダ,成形品突出しシリンダ,射出シリンダ,計量用オイルモータ等の各種油圧アクチュエータを備えており、これらの油圧アクチュエータは油圧ポンプを含む油圧駆動部により駆動される。また、油圧駆動部に使用する作動油の温度は、射出成形機の稼動時に上昇するため、通常、戻り油回路に流れる作動油を熱交換器により冷却している。 In general, a hydraulic injection molding machine includes various hydraulic actuators such as a clamping cylinder, a molded product protruding cylinder, an injection cylinder, and a metering oil motor, and these hydraulic actuators are driven by a hydraulic drive unit including a hydraulic pump. The Moreover, since the temperature of the hydraulic oil used for a hydraulic drive part rises at the time of operation of an injection molding machine, the hydraulic oil which flows into a return oil circuit is normally cooled with the heat exchanger.
従来、このような作動油に対する冷却回路としては、特許文献1により開示される油圧装置に備える冷却回路が知られており、同文献1には、アクチュエータを駆動する油圧源としての可変吐出量ポンプと、作動油を間欠排出するアクチュエータの戻り油回路に接続され作動油を冷却して油タンクへ放出する熱交換器と、作動油を常時排出する可変吐出量ポンプのケースドレン回路と戻り油回路とを連結し、ケースドレン回路側から戻り油回路側へのみ作動油を流出する弁と、ケースドレン回路に接続され戻り油回路がアクチュエータの戻り油の排出に使用されているときに開放して作動油を油タンクへ放出する弁とからなる冷却回路が開示されている。 Conventionally, as a cooling circuit for such hydraulic fluid, a cooling circuit provided in a hydraulic device disclosed in Patent Document 1 is known. In the same document 1, a variable discharge pump as a hydraulic source for driving an actuator is known. And a heat exchanger that is connected to the return oil circuit of the actuator that intermittently discharges hydraulic oil, cools the hydraulic oil and discharges it to the oil tank, and a case drain circuit and return oil circuit of the variable discharge pump that constantly discharges hydraulic oil Are connected to the case drain circuit side and opened when the return oil circuit connected to the case drain circuit is used to discharge the return oil of the actuator. A cooling circuit comprising a valve for releasing hydraulic oil into an oil tank is disclosed.
しかし、上述した特許文献1の油圧装置をはじめ、従来の冷却回路は、次のような解決すべき課題が存在した。 However, the conventional cooling circuit including the above-described hydraulic device of Patent Document 1 has the following problems to be solved.
第一に、このような冷却回路を機能させるには、戻り油回路に作動油が十分に流れていることが必要であり、作動油の流量が少ない場合には十分な冷却を行うことができない。ところで、油圧式射出成形機における一部の油圧アクチュエータを電動アクチュエータに置換したハイブリッド構成の射出成形機も知られているが、計量用オイルモータをサーボモータに置換することにより射出シリンダ(油圧シリンダ)とのハイブリッド構成とした場合、計量用オイルモータは、油圧アクチュエータの中でも最も作動油の流量が大きいことから、戻り油回路における作動油の流量は大きく低下する。結局、このような組合わせを採用した場合には、熱交換器の能力向上(サイズアップ)を図ったり或いはオイルタンク内の作動油を冷却する別途の冷却装置を付設する必要があるなど、冷却回路のコストアップ及び大型化が避けられない。 First, in order for such a cooling circuit to function, it is necessary that the hydraulic oil sufficiently flows in the return oil circuit, and sufficient cooling cannot be performed when the flow rate of the hydraulic oil is small. . By the way, an injection molding machine having a hybrid configuration in which some hydraulic actuators in a hydraulic injection molding machine are replaced with electric actuators is also known, but an injection cylinder (hydraulic cylinder) is obtained by replacing a metering oil motor with a servo motor. In the hybrid configuration, the metering oil motor has the largest flow rate of hydraulic oil among hydraulic actuators, so the flow rate of hydraulic oil in the return oil circuit is greatly reduced. After all, when such a combination is adopted, it is necessary to improve the capacity of the heat exchanger (size up) or to install a separate cooling device for cooling the hydraulic oil in the oil tank. Inevitable increase in circuit cost and size.
第二に、戻り油回路に流れる作動油を熱交換器に通す従来の冷却回路は、熱交換器により回路の流動抵抗が大きくなるとともに、戻り油回路に流れる作動油は、油圧アクチュエータの駆動中における作動油となるため、油圧アクチュエータ(オイルモータ)に対する速度制御や作動油の冷却にも少なからず影響する。したがって、計量工程における制御の安定性及び正確性を損なう虞れがあるとともに、作動油に対する冷却不足や温度の不安定化を招きやすい。 Secondly, in the conventional cooling circuit in which the hydraulic oil flowing in the return oil circuit is passed through the heat exchanger, the flow resistance of the circuit is increased by the heat exchanger, and the hydraulic oil flowing in the return oil circuit is being driven by the hydraulic actuator. Therefore, it has a considerable influence on the speed control of the hydraulic actuator (oil motor) and the cooling of the hydraulic oil. Therefore, there is a possibility that the stability and accuracy of control in the weighing process may be impaired, and it is easy to cause insufficient cooling of the hydraulic oil and unstable temperature.
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作動油冷却方法の提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a method for cooling hydraulic oil of an injection molding machine that solves the problems existing in the background art.
本発明に係る射出成形機の作動油冷却方法は、上述した課題を解決するため、油圧アクチュエータAo…と電動アクチュエータAeを組合わせたハイブリッド構成を備える射出成形機Mにおける油圧アクチュエータAo…の駆動に用いる作動油を冷却する射出成形機の作動油冷却方法であって、油圧アクチュエータAo…に作動油を供給する油圧ポンプ2の吐出側とオイルタンク3間を、油圧アクチュエータAo…の駆動時に閉側に切換える冷却用開閉バルブ4と作動油を冷却する熱交換器5の直列回路6により接続するとともに、作動油温度センサ7により作動油の温度を検出し、検出した作動油の温度(温度検出値)Toが、予め設定した適正温度(温度設定値)Tsとなるように、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間に、冷却用開閉バルブ4を開側に切換えることにより作動油に対する冷却を行うようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the hydraulic fluid cooling method for an injection molding machine according to the present invention drives hydraulic actuators Ao in an injection molding machine M having a hybrid configuration in which hydraulic actuators Ao and electric actuators Ae are combined. A hydraulic fluid cooling method for an injection molding machine that cools hydraulic fluid to be used, and the discharge side of the
この場合、発明の好適な態様により、温度設定値Tsは、アッパ設定値Tsuとロアー設定値Tsdによる温度範囲により設定することができる。また、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達した後は、油圧アクチュエータAo…の駆動時を除いてロアー設定値Tsdに達するまで作動油に対する冷却を行うことができる。一方、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間には、電動アクチュエータAeの駆動時を含ませることができる。なお、電動アクチュエータAeは、射出装置Miの加熱筒11に内蔵するスクリュ12を回転させる計量用サーボモータAemを適用できる。さらに、油圧ポンプ2には、サーボモータを用いたポンプモータ13の回転数により少なくとも吐出流量を可変可能な可変吐出型油圧ポンプ2sを用いることができる。
In this case, according to a preferred aspect of the invention, the temperature set value Ts can be set by a temperature range based on the upper set value Tsu and the lower set value Tsd. Further, after the temperature detection value To reaches the upper set value Tsu, the hydraulic oil can be cooled until it reaches the lower set value Tsd except when the hydraulic actuators Ao. On the other hand, the period when the hydraulic actuators Ao... Are not driven can include the time when the electric actuators Ae are driven. The electric actuator Ae can be a measuring servo motor Aem that rotates the
このような手法による本発明に係る射出成形機Mの作動油冷却方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to the hydraulic fluid cooling method of the injection molding machine M according to the present invention by such a method, the following remarkable effects are achieved.
(1) 油圧アクチュエータAo…に作動油を供給する油圧ポンプ2の吐出側とオイルタンク3間を、当該油圧アクチュエータAo…の駆動時に閉側に切換える冷却用開閉バルブ4と作動油を冷却する熱交換器5の直列回路6により接続し、冷却用開閉バルブ4を開側に切換えることにより作動油に対する冷却を行うようにしたため、油圧アクチュエータAo…と電動アクチュエータAeを組合わせたハイブリッド構成を採用し、かつ作動油の流路に熱交換器を接続した冷却回路を用いる場合であっても作動油に対する十分な冷却を行うことができる。
(1) Cooling on-off
(2) 構造上は、従来の冷却回路に対して冷却用開閉バルブ4を追加すれば足りるため、冷却回路の大型化を伴うことなく低コストに実施できるとともに、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間に作動油の冷却を行うため、冷却処理は、油圧アクチュエータAo…の駆動制御に影響することがない。したがって、射出成形機Mにおける制御の安定化及び作動油温度の安定化にも寄与できる。
(2) Since it is sufficient to add a cooling on / off
(3) 好適な態様により、温度設定値Tsを、アッパ設定値Tsuとロアー設定値Tsdによる温度範囲により設定すれば、温度制御時におけるチャタリングを防止できるため、安定した温度制御を実現できる。 (3) If the temperature set value Ts is set in a preferred range according to the temperature range of the upper set value Tsu and the lower set value Tsd, chattering during temperature control can be prevented, and stable temperature control can be realized.
(4) 好適な態様により、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達した後は、油圧アクチュエータAo…の駆動時を除いてロアー設定値Tsdに達するまで作動油に対する冷却を行うようにすれば、作動油の温度がアッパ設定値Tsu側に片寄ってしまう不具合を回避できるため、作動油の平均的な温度を本来の適正温度付近にすることができる。 (4) According to a preferred embodiment, after the temperature detection value To reaches the upper set value Tsu, the hydraulic oil is cooled until it reaches the lower set value Tsd except when the hydraulic actuators Ao. Since the problem that the temperature of the hydraulic oil is shifted to the upper set value Tsu side can be avoided, the average temperature of the hydraulic oil can be made close to the original proper temperature.
(5) 好適な態様により、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間に、電動アクチュエータAeの駆動時を含ませれば、作動油に対する冷却処理の期間を十分に確保することができる。 (5) According to a preferred aspect, if the period when the electric actuator Ae is driven is included in the period when the hydraulic actuators Ao... Are not driven, it is possible to sufficiently ensure the period of the cooling process for the hydraulic oil.
(6) 好適な態様により、電動アクチュエータAeとして、射出装置Miの加熱筒11に内蔵するスクリュ12を回転させる計量用サーボモータAemを適用すれば、射出成形機Mの最適なハイブリッド構成になるとともに、このようなハイブリッド構成にマッチングした作動油の冷却方法を実現できる。
(6) According to a preferred embodiment, if the measuring servo motor Aem that rotates the
(7) 好適な態様により、油圧ポンプ2に、サーボモータを用いたポンプモータ13の回転数により少なくとも吐出流量を可変可能な可変吐出型油圧ポンプ2sを用いれば、可変吐出型油圧ポンプ2sを採用したことに伴う省エネルギ性向上等の利点に加え、ケースドレン量がほとんど生じないため、作動油に対して無駄の無い効率的な冷却を行うことができる。
(7) According to a preferred embodiment, if a variable discharge hydraulic pump 2s capable of varying at least the discharge flow rate according to the rotation speed of the
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係る作動油冷却方法を実施できる射出成形機Mの構成について、図2を参照して説明する。 First, the configuration of an injection molding machine M that can implement the hydraulic fluid cooling method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図2において、Mは射出成形機であり、射出装置Miと型締装置を備える。なお、型締装置は図示を省略し、この型締装置により支持される金型20のみを示す。射出装置Miは、前端に射出ノズル21を、後部にホッパ22をそれぞれ有する加熱筒11を備え、この加熱筒11の内部にはスクリュ12を挿入するとともに、加熱筒11の後端にはスクリュ駆動部23を配設する。スクリュ駆動部23は、片ロッドタイプの射出ラム24pを内蔵する射出シリンダ(油圧シリンダ)24を備え、この射出ラム24pの前方に突出するラムロッド24prはスクリュ12の後端に結合する。この射出シリンダ24は油圧アクチュエータAoとなる。
In FIG. 2, M is an injection molding machine and includes an injection device Mi and a mold clamping device. The mold clamping device is not shown, and only the
また、射出ラム24pの後端には、射出シリンダ24の後端面に取付けた計量用のサーボモータAemのシャフト25がスプライン結合する。このサーボモータAemは電動アクチュエータAeとなり、サーボモータAemの後端には当該サーボモータAemの回転数を検出するロータリエンコーダ26を備える。このように、電動アクチュエータAeとして、射出装置Miの加熱筒11に内蔵するスクリュ12を回転させる計量用サーボモータAemを適用すれば、射出成形機Mの最適なハイブリッド構成になるとともに、このようなハイブリッド構成にマッチングした作動油の冷却方法を実現できる。なお、射出装置Miは、射出ノズル21を金型20にノズルタッチし、金型20のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填することができる。
A
一方、31は油圧駆動部であり、油圧駆動源となる油圧ポンプ2を備える。この油圧ポンプ2には、ポンプモータ13の回転数により吐出流量及び吐出圧力を可変可能な可変吐出型油圧ポンプ2sを用いる。この油圧ポンプ2sは、ポンプ部33とこのポンプ部33を回転駆動する交流サーボモータ等のサーボモータを用いたポンプモータ13を備える。34はポンプモータ13の回転数を検出するロータリエンコーダである。また、ポンプ部33は、斜板型ピストンポンプにより構成するポンプ機体35を内蔵する。したがって、ポンプ部33は、斜板36を備え、斜板36の傾斜角(斜板角)を大きくすれば、ポンプ機体35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することができる。斜板36には、コントロールシリンダ37及び戻しスプリング38を付設するとともに、コントロールシリンダ37は、切換バルブ(電磁バルブ)39を介してポンプ部33(ポンプ機体35)の吐出口に接続する。これにより、コントロールシリンダ37を制御することにより斜板36の角度(斜板角)を変更することができる。
On the other hand, 31 is a hydraulic drive unit, which includes a
これにより、ポンプモータ(サーボモータ)13の回転数を可変制御すれば、可変吐出型油圧ポンプ2sの吐出流量及び吐出圧力を可変でき、これに基づいて、上述した射出シリンダ24及び他の各アクチュエータに対する駆動制御を行うことができるとともに、成形サイクルにおける各動作工程の制御を行うことができる。特に、油圧ポンプ2として斜板角の変更により固定吐出流量を設定可能な可変吐出型油圧ポンプ2sを使用したため、ポンプ容量を所定の大きさの固定吐出流量に設定できるとともに、固定吐出流量を基本として吐出流量及び吐出圧力を可変できるため、制御の容易化及び円滑化に寄与できる。
Thus, if the rotational speed of the pump motor (servo motor) 13 is variably controlled, the discharge flow rate and the discharge pressure of the variable discharge hydraulic pump 2s can be varied. Based on this, the above-described
他方、ポンプ部33の吸入口は、配油管Lpを介してオイルタンク3に接続するとともに、ポンプ部33の吐出口は、切換バルブ回路41の一次側に接続し、さらに、切換バルブ回路41の二次側は、射出成形機Mにおける射出シリンダ24をはじめ、型締シリンダ,突出しシリンダ及び射出装置移動シリンダを含む他の油圧アクチュエータに接続する。したがって、切換バルブ回路41には、少なくとも、射出シリンダ24及び他の各油圧アクチュエータにそれぞれ接続する切換バルブ(電磁バルブ)を備えている。なお、各切換バルブは、それぞれ一又は二以上のバルブ部品をはじめ、必要な付属油圧部品等により構成され、少なくとも、射出シリンダ24及び他の各アクチュエータに対する作動油の供給,停止,排出に係わる切換機能を有する。また、オイルタンク3には、このオイルタンク3に収容された作動油の温度Toを検出する作動油温度センサ7を付設する。
On the other hand, the suction port of the
さらに、油圧ポンプ2sの吐出側の配油管Lpとオイルタンク3間は、冷却用開閉バルブ4と熱交換器5の直列回路6により接続する。この場合、冷却用開閉バルブ4は電磁バルブを用いる。冷却用開閉バルブ4はノーマルクローズタイプであり、油圧アクチュエータAo…の駆動時を含む通常時には閉側に切換わっている。熱交換器5は作動油を冷却する冷却器として機能し、二次側流路には作動油を流すとともに、一次側流路にはクーラント供給部100からクーラント(冷却水)Wを流通させる。なお、クーラント供給部100と熱交換器5間には、電磁バルブ(開閉バルブ)を用いた冷却水通水バルブ101を直列に接続する。この冷却水通水バルブ101もノーマルクローズタイプである。
Further, the oil distribution pipe Lp on the discharge side of the hydraulic pump 2 s and the
一方、51は射出成形機Mの全体の制御を司る成形機コントローラであり、この成形機コントローラ51には設定部51s及び表示部51dが付属する。なお、設定部51s及び表示部51dには、タッチパネル式の液晶ディスプレイ等を用いる。この設定部51sにより、少なくとも作動油の適正温度(温度設定値)Tsに対してアッパ設定値Tsu及びロアー設定値Tsdを温度範囲として設定するとともに、異常温度を検出する上限警報温度TM及び下限警報温度TLを設定する。このように、温度設定値Tsを、アッパ設定値Tsuとロアー設定値Tsdによる温度範囲により設定すれば、温度制御時におけるチャタリングを防止できるため、安定した温度制御を実現できる利点がある。例示の場合、適正温度Tsは37〔℃〕、アッパ設定値Tsuは37+3〔℃〕、ロアー設定値Tsdは37−3〔℃〕、上限警報温度TMは55〔℃〕、下限警報温度TLは30〔℃〕とした。成形機コントローラ51は、CPU,メモリ等のハードウェアを有するとともに、各種演算処理及び各種制御処理(シーケンス制御)を実行するため処理プログラム(ソフトウェア)を有するコンピュータ機能を備え、少なくとも本実施形態に係る作動油冷却方法を実行するためのシーケンス制御プログラムを格納する。
On the other hand, 51 is a molding machine controller that controls the entire injection molding machine M. The
そして、本発明に関連して、成形機コントローラ51のセンサポートには作動油温度センサ7を接続するとともに、成形機コントローラ51の出力ポートには冷却用開閉バルブ4及び冷却水通水バルブ101を接続する。さらに、計量用サーボモータAem及びロータリエンコーダ26、ポンプモータ13及びロータリエンコーダ34は、成形機コントローラ51に内蔵するサーボ回路に接続する。
In connection with the present invention, the hydraulic oil temperature sensor 7 is connected to the sensor port of the
次に、このような構成を有する射出成形機Mの動作を含む本実施形態に係る作動油冷却方法について、図2〜図4を参照しつつ図1に示すフローチャートに従って説明する。 Next, the hydraulic fluid cooling method according to this embodiment including the operation of the injection molding machine M having such a configuration will be described according to the flowchart shown in FIG. 1 with reference to FIGS.
今、射出成形機Mは正常に稼動中であるものとする(ステップS1)。成形機コントローラ51は、射出成形機Mが稼動を停止しない限り、作動油の温度を監視する(ステップS2,S3)。即ち、作動油の温度は作動油油温センサ7により検出され、温度検出値Toとして成形機コントローラ51に付与される。成形機コントローラ51には、温度設定値Ts、即ち、アッパ設定値Tsuとロアー設定値Tsdが設定されているため、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達したか否か或いはロアー設定値Tsdに達したか否かを監視する。なお、作動油に対して冷却を行う冷却モード以外における冷却用開閉バルブ4及び冷却水通水バルブ101は共に閉側に切換えられている。
Now, it is assumed that the injection molding machine M is operating normally (step S1). The
したがって、稼動中における作動油の温度(温度検出値To)は徐々に上昇する。そして、図3に示す時刻t1において、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達すれば、成形機コントローラ51は冷却モードを実行する。この際、最初に、油圧アクチュエータAo…が駆動中である否かを判別する(ステップS4,S5)。駆動中である否かの判別は、各油圧アクチュエータAo…に対する制御指令信号が出力したか否か等により判断できる。なお、この場合、判別対象となる油圧アクチュエータAo…は、全ての油圧アクチュエータAo…が望ましいが、必須要件ではない。即ち、作動油の使用流量が少なく、さほど精度が要求されない突出し用油圧シリンダ等は、駆動中であってもこの影響が少ない場合もあり、判別対象となる油圧アクチュエータAo…は一部の油圧アクチュエータAo…であってもよく、判別対象の油圧アクチュエータAo…は、予め設定することができる。
Therefore, the temperature of the hydraulic oil during operation (temperature detection value To) gradually increases. When the temperature detection value To reaches the upper set value Tsu at time t1 shown in FIG. 3, the
油圧アクチュエータAo…が駆動中である否かを判別した際に、駆動中でなければ、成形機コントローラ51は、冷却用開閉バルブ4及び冷却水通水バルブ101をそれぞれ開側に切換制御するとともに、油圧ポンプ2sを運転状態にする(ステップS6)。これにより、図4に示すように、油圧ポンプ2sによりオイルタンク3から吸い上げられた作動油は、油圧ポンプ2sの吐出口から吐出した後、点線矢印Foの経路で流れる。即ち、冷却用開閉バルブ4を通過し、この後、熱交換器5を通ってオイルタンク3に戻される経路で循環する。作動油は、熱交換器5を通る際に、冷却されたクーラント(冷却水)Wとの熱交換により冷却される(ステップS7)。また、成形機コントローラ51は、冷却処理中、油圧アクチュエータAo…が駆動を開始したか否かを監視し、駆動が開始しない場合には、冷却処理を継続する。これにより、オイルタンク3内の作動油は冷却処理され、徐々に低下する。そして、図3に示す時刻t2において、作動油温度センサ7により検出される温度検出値Toがロアー設定値Tsdに達すれば、冷却モードを停止する(ステップS10)。
When it is determined whether or not the hydraulic actuators Ao are being driven, the
ところで、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達し、前述したステップS5において、油圧アクチュエータAo…が駆動中である否かを判別した際に、駆動中の場合には、待機モードに移行する(ステップS11)。待機モードにより、冷却モードは油圧アクチュエータAo…の駆動が終了するまで一時的に中止状態となる。また、待機モードでは、成形機コントローラ51により油圧アクチュエータAo…の駆動を監視し、駆動が終了したなら、待機モードを解除して冷却モードを実行する(ステップS12,S6…)。このように、冷却モードは、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間においてのみ行う。この場合、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間には、電動アクチュエータAeの駆動時は含まれる。ハイブリッド構成により、油圧アクチュエータAoが電動アクチュエータAeに置換されるため、油圧アクチュエータAo…の全体の駆動期間は短くなり、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間に電動アクチュエータAeの駆動時を含ませることにより、作動油に対する冷却処理の期間を相対的に長くすることができる。
When the temperature detection value To reaches the upper set value Tsu and it is determined in step S5 described above whether the hydraulic actuators Ao. Step S11). Due to the standby mode, the cooling mode is temporarily suspended until the driving of the hydraulic actuators Ao. In the standby mode, the driving of the hydraulic actuators Ao... Is monitored by the
一方、冷却モードの実行中において、油圧アクチュエータAo…が駆動を開始した場合、冷却モードは停止し(ステップS6〜S8,S13〜S5)、待機モードに移行する(ステップS11)。この場合も、成形機コントローラ51により油圧アクチュエータAo…を監視し、駆動が終了したなら、待機モードを解除して冷却モードを再実行する(ステップS12,S6…)。
On the other hand, when the hydraulic actuators Ao... Start driving during execution of the cooling mode, the cooling mode is stopped (steps S6 to S8, S13 to S5), and the mode is shifted to the standby mode (step S11). Also in this case, the
図3は、時刻t3において、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達し、冷却モードが実行されるとともに、冷却途中となる時刻t4において、油圧アクチュエータAo…の駆動が開始した状態を示している。符号Zsaは油圧アクチュエータAo…の駆動中の期間を示し、時刻t5において駆動は終了する。したがって、この駆動中の期間Zsaでは冷却モードが停止し、待機モードに移行する。この期間Zsaでは、作動油の温度が上昇するが、時刻t5において油圧アクチュエータAo…の駆動が終了すれば、再度冷却モードが実行され、作動油に対する冷却処理が行われる。さらに、例示の場合、冷却途中となる時刻t6においても、油圧アクチュエータAo…の駆動が開始した状態を示す。この場合も同様の処理が行われ、時刻t6において冷却モードが停止し、待機モードに移行するとともに、期間Zsbの経過後、時刻t7において再度冷却モードが実行される。そして、時刻t8において、温度検出値Toがロアー設定値Tsdに達するため、以後、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達するまで冷却モードは停止する(ステップS9,S10,S2…)。 FIG. 3 shows a state in which the temperature detection value To reaches the upper set value Tsu at the time t3, the cooling mode is executed, and the driving of the hydraulic actuators Ao ... is started at the time t4 during the cooling. . A symbol Zsa indicates a period during which the hydraulic actuators Ao are being driven, and the driving ends at time t5. Therefore, the cooling mode is stopped during the driving period Zsa and the standby mode is entered. During this period Zsa, the temperature of the hydraulic oil rises, but when the driving of the hydraulic actuators Ao... Is completed at time t5, the cooling mode is executed again, and the cooling process for the hydraulic oil is performed. Furthermore, in the case of the example, the state is shown in which the driving of the hydraulic actuators Ao. In this case, the same processing is performed, the cooling mode is stopped at time t6, the mode is shifted to the standby mode, and the cooling mode is executed again at time t7 after the elapse of the period Zsb. Since the temperature detection value To reaches the lower set value Tsd at time t8, the cooling mode stops thereafter until the temperature detection value To reaches the upper set value Tsu (steps S9, S10, S2...).
このように、温度検出値Toがアッパ設定値Tsuに達した後は、油圧アクチュエータAo…の駆動時を除いてロアー設定値Tsdに達するまで作動油に対する冷却を行うことになる。したがって、作動油の温度がアッパ設定値Tsu側に片寄ってしまう不具合を回避でき、作動油の平均的な温度を本来の適正温度付近にすることができる。 As described above, after the temperature detection value To reaches the upper set value Tsu, the hydraulic oil is cooled until it reaches the lower set value Tsd except when the hydraulic actuators Ao... Are driven. Therefore, it is possible to avoid the problem that the temperature of the hydraulic oil is shifted to the upper set value Tsu side, and the average temperature of the hydraulic oil can be made close to the original proper temperature.
よって、このような本実施形態に係る作動油冷却方法によれば、油圧アクチュエータAo…に作動油を供給する油圧ポンプ2の吐出側とオイルタンク3間を、当該油圧アクチュエータAo…の駆動時に閉側に切換える冷却用開閉バルブ4と作動油を冷却する熱交換器5の直列回路6により接続し、冷却用開閉バルブ4を開側に切換えることにより作動油に対する冷却を行うようにしたため、油圧アクチュエータAo…と電動アクチュエータAeを組合わせたハイブリッド構成を採用し、かつ作動油の流路に熱交換器を接続した冷却回路を用いる場合であっても作動油に対する十分な冷却を行うことができる。また、構造上は、従来の冷却回路に対して冷却用開閉バルブ4を追加すれば足りるため、冷却回路の大型化を伴うことなく低コストに実施できるとともに、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間に作動油の冷却を行うため、冷却処理は、油圧アクチュエータAo…の駆動制御に影響することがない。したがって、射出成形機Mにおける制御の安定化及び作動油温度の安定化にも寄与できる。特に、本実施形態では、油圧ポンプ2として可変吐出型油圧ポンプ2sを用いたため、可変吐出型油圧ポンプ2sによる省エネルギ性向上等の利点に加え、ケースドレン量がほとんど生じないため、作動油に対して無駄の無い冷却、即ち、効率的な冷却を行うことも可能となる。
Therefore, according to the hydraulic fluid cooling method according to this embodiment, the discharge side of the
以上、好適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、温度設定値Tsは、アッパ設定値Tsuとロアー設定値Tsdによる温度範囲により設定することなく、単一の温度設定値Tsにより設定し、チャタリングを防止する他の手段と組合わせてもよい。また、油圧アクチュエータAo…の非駆動時の期間に、電動アクチュエータAeの駆動時を含ませたが、必要により動作工程間における動作休止期間のみを利用して冷却モードを実行してもよい。さらに、電動アクチュエータAeは、計量用サーボモータAemのみに適用した場合を例示したが、電動アクチュエータAe…と油圧アクチュエータAo…の適用(組合わせ)は任意である。他方、油圧ポンプ2として可変吐出型油圧ポンプ2sを用いる場合を例示したが、他の各種油圧ポンプ2を適用できるとともに、例示した冷却水通水バルブ101を用いることなく常時クーラントWを流す態様であってもよい。
The preferred embodiment has been described in detail above. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and the detailed configuration, shape, quantity, and the like are arbitrary within the scope of the present invention. Can be changed, added, or deleted. For example, the temperature set value Ts may be set by a single temperature set value Ts without being set by the temperature range of the upper set value Tsu and the lower set value Tsd, and may be combined with other means for preventing chattering. . In addition, the period when the electric actuators Ae are not driven is included in the period when the hydraulic actuators Ao are not driven. However, the cooling mode may be executed using only the operation pause period between the operation steps if necessary. Furthermore, although the electric actuator Ae has been illustrated as being applied only to the measuring servo motor Aem, the application (combination) of the electric actuators Ae... And the hydraulic actuators Ao. On the other hand, although the case where the variable discharge hydraulic pump 2s is used as the
本発明に係る作動油冷却方法は、油圧アクチュエータと電動アクチュエータを組合わせたハイブリッド構成を備える各種の射出成形機に利用できる。 The hydraulic fluid cooling method according to the present invention can be used for various injection molding machines having a hybrid configuration in which a hydraulic actuator and an electric actuator are combined.
2:油圧ポンプ,2s:可変吐出型油圧ポンプ,3:オイルタンク,4:冷却用開閉バルブ,5:熱交換器,6:直列回路,7:作動油温度センサ,11:加熱筒,12:スクリュ,13:ポンプモータ,Ao…:油圧アクチュエータ,Ae:電動アクチュエータ,Aem:計量用サーボモータ,M:射出成形機,Mi:射出装置,To:作動油の温度(温度検出値),Ts:適正温度(温度設定値),Tsu:アッパ設定値,Tsd:ロアー設定値 2: hydraulic pump, 2s: variable discharge hydraulic pump, 3: oil tank, 4: cooling on-off valve, 5: heat exchanger, 6: series circuit, 7: hydraulic oil temperature sensor, 11: heating cylinder, 12: Screw, 13: Pump motor, Ao ...: Hydraulic actuator, Ae: Electric actuator, Aem: Servo motor for metering, M: Injection molding machine, Mi: Injection device, To: Temperature of hydraulic oil (temperature detection value), Ts: Appropriate temperature (temperature set value), Tsu: upper set value, Tsd: lower set value
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