JP5604615B2 - Energy saving control device and equipment or injection molding machine equipped with this energy saving control device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば射出成型機等の油圧回路を備えた機器に設けられる省エネルギー制御装置、及びこの省エネルギー制御装置を搭載した機器又は射出成型機に関し、特に油圧回路を備えた既設の機器に後付けされる省エネルギー制御装置、及びこの省エネルギー制御装置を搭載した機器又は射出成型機に関する。 The present invention relates to an energy saving control device provided in a device having a hydraulic circuit such as an injection molding machine, and a device or an injection molding machine equipped with the energy saving control device, and is particularly retrofitted to an existing device having a hydraulic circuit. The present invention relates to an energy saving control device and an apparatus or an injection molding machine equipped with the energy saving control device.
油圧回路を備えた機器の代表的なものとして、例えば射出成型機がある。近年は空圧式や純機械式の射出成型機も提案されているが、射出成型機が必要とする圧力等を考慮すると、油圧式が射出成型機としては最も適しているからである。
このような油圧回路を備えた機器は、エネルギー多消費型の機器であり、省エネルギー化が焦眉の急となってきている。
As a representative example of a device provided with a hydraulic circuit, there is an injection molding machine, for example. In recent years, pneumatic and pure mechanical injection molding machines have also been proposed, but considering the pressure required by the injection molding machine, the hydraulic type is most suitable as an injection molding machine.
Devices equipped with such a hydraulic circuit are energy consuming devices, and energy saving has become urgent.
しかしながら、油圧機器を備えた既設の機器を改造して省エネルギー化を図るには、種々の問題点が存在していた。例えば、油圧機器を備えた機器の一つである射出成型機を例にすると、射出成型機は多くのメーカーによって製造されている。また、同メーカーであっても、型式が異なれば油圧回路も異なってくる。さらに、近年の射出成型機は、コンピューター制御等で制御されており、そのプログラムの内容を把握することができない。このため、射出成型機の電気回路の改造も困難である。
したがって、油圧回路を備えた既設の機器を省エネルギー化するのは困難であるという問題点があった。
However, various problems existed in order to save energy by modifying existing equipment including hydraulic equipment. For example, taking an injection molding machine, which is one of equipment including hydraulic equipment, injection molding machines are manufactured by many manufacturers. Even in the same manufacturer, the hydraulic circuit will be different if the model is different. Furthermore, recent injection molding machines are controlled by computer control or the like, and the contents of the program cannot be grasped. For this reason, it is difficult to modify the electric circuit of the injection molding machine.
Therefore, there is a problem that it is difficult to save energy in the existing equipment provided with the hydraulic circuit.
本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、油圧回路を備えた既設の機器の省エネルギー化が可能な省エネルギー制御装置、及びこの省エネルギー制御装置を搭載した機器又は射出成型機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an energy saving control device capable of saving energy of existing equipment having a hydraulic circuit, and an apparatus or an injection molding machine equipped with the energy saving control device. The purpose is to obtain.
本発明に係る省エネルギー制御装置は、油圧回路を流れる作動油の流れ方向を変更するソレノイドバルブの少なくとも1つのソレノイドに接続され、少なくとも1つの該ソレノイドの動作状態を検出するソレノイド動作検出部と、該ソレノイド動作検出部の検出結果に基づいて、前記油圧回路に作動油を圧送する油圧ポンプを駆動する電動機の回転数を、必要な量の作動油を圧送できるだけの回転数に決定する電動機回転数決定部と、前記電動機と電力供給源との間に直列接続され、前記電動機回転数決定部が決定した回転数となるように前記電動機の回転数を制御する電動機回転数制御部と、を備えた、既設の機器の油圧回路又は該機器に作動油を供給する既設の油圧設備を制御する省エネルギー制御装置であって、
前記ソレノイド動作検出部は、前記ソレノイドに並列接続される全波整流器と、前記ソレノイドと前記全波整流器との接続配線に設けられる抵抗器と、前記全波整流器の出力端子に接続される光アイソレーターとを備えたソレノイドバルブ動作感知器を有し、該ソレノイドバルブ動作感知器を介して前記ソレノイドに接続されるようにされている。
An energy saving control device according to the present invention is connected to at least one solenoid of a solenoid valve that changes a flow direction of hydraulic oil flowing in a hydraulic circuit, and detects at least one operation state of the solenoid. Based on the detection result of the solenoid operation detection unit, the rotation speed of the motor that drives the hydraulic pump that pumps hydraulic oil to the hydraulic circuit is determined to be a rotation speed that can pump the required amount of hydraulic oil. And a motor rotation speed control unit that is connected in series between the motor and the power supply source and controls the rotation speed of the motor so as to be the rotation speed determined by the motor rotation speed determination unit . , a energy saving control device to control the hydraulic equipment of the existing supplies hydraulic oil to the hydraulic circuit or the instrument of the existing equipment,
The solenoid operation detector includes a full-wave rectifier connected in parallel to the solenoid, a resistor provided in a connection wiring between the solenoid and the full-wave rectifier, and an optical isolator connected to an output terminal of the full-wave rectifier And a solenoid valve operation sensor provided with the solenoid valve operation sensor connected to the solenoid via the solenoid valve operation sensor.
本発明においては、ソレノイド動作検出部によって、ソレノイドバルブのソレノイドの動作状態を検出する。これにより、ソレノイドバルブが制御している油圧アクチュエーターの動作状態を認識することができる。また、ソレノイド動作検出部の検出結果に基づいて電動機回転数決定部が電動機の回転数を決定し、この回転数になるように電動機回転数制御部が電動機の回転数を制御する。これにより、機器の動作状態に応じた好適な回転数に、電動機の回転数を制御することができる。したがって、既設の機器の油圧回路又はこの機器に作動油を供給する既設の油圧設備に本発明に係る省エネルギー制御装置を後付けすることにより、製造メーカーが異なったりプログラムがわからない場合でも、油圧回路を備えた既設の機器の省エネルギー化を図ることができる。 In the present invention, the solenoid operation detection unit detects the operation state of the solenoid of the solenoid valve. Thereby, it is possible to recognize the operating state of the hydraulic actuator controlled by the solenoid valve. Further, the motor rotation speed determination section determines the rotation speed of the motor based on the detection result of the solenoid operation detection section, and the motor rotation speed control section controls the rotation speed of the motor so as to be the rotation speed. Thereby, the rotation speed of an electric motor is controllable to the suitable rotation speed according to the operation state of an apparatus. Therefore, by retrofitting the energy saving control device according to the present invention to the existing hydraulic circuit of existing equipment or existing hydraulic equipment that supplies hydraulic fluid to this equipment, even if the manufacturer is different or the program is unknown, the hydraulic circuit is provided. In addition, energy saving of existing equipment can be achieved.
以下の実施の形態では、油圧回路を備えた機器の一例である射出成型機に本発明を実施した場合について説明する。 In the following embodiments, a case will be described in which the present invention is implemented in an injection molding machine which is an example of a device provided with a hydraulic circuit.
実施の形態1.
図1は、従来の射出成型機の一例を示す構成図であり、図2はこの射出成型機の動作を示すタイムチャートである。また、図3は本発明の実施の形態1に係る省エネルギー制御装置を示す構成図であり、図4はこの省エネルギー制御装置のソレノイド動作感知器を示す構成図である。以下では、本発明の理解を容易とするために、まず従来の射出成型機について説明する(図1及び図2)。その後、本実施の形態1に係る省エネルギー制御装置について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional injection molding machine, and FIG. 2 is a time chart showing the operation of this injection molding machine. 3 is a block diagram showing the energy saving control device according to
図1に示すように、射出成型機1は、型締め部10、射出部20及び油圧回路30等から構成される。
As shown in FIG. 1, the
型締め部10は、ダイプレート11、ダイプレート12、ダイバー13及び型締めシリンダー14等から構成されている。ダイプレート11は固定されたプレートであり、挿入孔11aが形成されている。この挿入孔11aに金型17の凸部が挿入されて、金型17はダイプレート11に取り付けられる。このダイプレート11には、複数本のダイバー13が設けられている。ダイプレート11は、ダイバー13の右側端部に固定されている。
The
これらダイバー13の左側端部には、型締めシリンダー14が設けられている。型締めシリンダー14のロッド部はリンク機構15を介してダイプレート12に接続されている。このダイプレート12は、金型16が取り付けられるプレートであり、ダイバー13によってガイドされている。つまり、型締めシリンダー14のロッド部を伸ばすと、ダイプレート12は、ダイバー13にガイドされながらダイプレート11側に移動する構造となっている。
A
型締め部10は、射出シリンダー21、加熱筒22、ホッパー23、スクリュー24、ノズル部25及び挿入シリンダー26等から構成されている。射出シリンダー21のロッド部には、スクリュー24が設けられている。また、射出シリンダー21の筐体には、スクリュー24を覆うように加熱筒22が例えば一体形成されている。この加熱筒22の先端部には、ノズル部25が形成されている。射出シリンダー21のロッド部は油圧モーター46とも接続されており、この油圧モーター46を回転させることにより、スクリュー24も回転する。
The
加熱筒22には、射出用の樹脂を加熱筒22に供給するためのホッパー23が設けられている。ホッパー23内の樹脂は、スクリュー24が回転することにより、加熱筒22内をノズル部25の方向に移動する。この移動過程において、樹脂を加熱筒22で加熱して可塑化する。
The heating cylinder 22 is provided with a
射出シリンダー21、加熱筒22、ホッパー23、スクリュー24及びノズル部25は、挿入シリンダー26によって左右方向に移動する。つまり、挿入シリンダー26のロッド部を縮めると、ノズル部25がダイプレート11の金型17に挿入される。挿入シリンダー26のロッド部を伸ばすと、ノズル部25はダイプレート11の金型17から引き抜かれる。
The injection cylinder 21, the heating cylinder 22, the
型締めシリンダー14、射出シリンダー21、挿入シリンダー26及び油圧モーター46等の油圧アクチュエーターは、油圧回路30によって作動油が供給され、作動する。この油圧回路30は、油圧ポンプ31、ソレノイドバルブ32、ソレノイドバルブ34、ソレノイドバルブ35、ソレノイドバルブ41、ソレノイドバルブ42、及びソレノイドバルブ44等から構成されている。油圧ポンプ31は、各油圧アクチュエーターに供給する作動油を油圧回路30内に圧送するものである。この油圧ポンプは、誘導電動機60によって駆動される(図3に示す)。油圧ポンプ31の容量は、型締めシリンダー14、射出シリンダー21、挿入シリンダー26及び油圧モーター46等の油圧アクチュエーターを同時に作動させられる容量となっている。実際にはこれら油圧アクチュエーターが全て同時に作動することはないので、油圧モーター46の容量は、射出成型機1が実際に必要とする容量よりも大きなものとなっている。
Hydraulic actuators such as the
ソレノイドバルブ32は、アンローダー弁33のパイロット圧を制御して油圧ポンプ31の吐出圧力を低下(アンロード)させるものであり、無駄な動力消費量を出来るだけ少なくすると共に油温上昇を防止し、ポンプ寿命を長くし、油圧ポンプ31をアンロード運転するものである。つまり、ソレノイドバルブ32によって、油圧ポンプ31が負荷状態又は無負荷状態に切り替えられる。ソレノイドバルブ34は、型締めシリンダー14への作動油の供給を、キャップ側圧力室14a又はヘッド側圧力室14bに切り替えるものである。ソレノイドバルブ35は、ヘッド側圧力室14bへの作動油の供給の開始又は停止を切り替えるものである。ソレノイドバルブ41は、挿入シリンダー26への作動油の供給を、キャップ側圧力室26a又はヘッド側圧力室26bに切り替えるものである。ソレノイドバルブ42は、射出シリンダー21への作動油の供給を、キャップ側圧力室21a又はヘッド側圧力室21bに切り替えるものである。ソレノイドバルブ44は、油圧モーター46への作動油の供給の開始又は停止を切り替えるものである。ソレノイドバルブ47、リリーフ弁48、リリーフ弁49及びリリーフ弁50は、射出シリンダー21及び挿入シリンダー26の背圧調整等に用いられる。
The
(動作)
次に、図1及び図2を用いて、射出成型機1の動作について説明する。なお、以下の動作説明では、ダイプレート11(金型17)に近づく方向を前進といい、ダイプレート11(金型17)から遠ざかる方向を後退という。図2に示すダイプレート12の動作では、下側が前進方向となる。図2に示すノズル部25の動作では、上側が前進方向となる。また、図2に示す射出シリンダー21の動作では、上側がロッド部の前進方向となる。
(Operation)
Next, operation | movement of the
射出成型機1は、型閉工程、型締め工程、ノズル前進工程、射出工程、射出二次圧工程(保圧工程)、ノズル後退工程、可塑化・冷却工程及び型開工程を順次経て、樹脂製品を成型する。
The
より具体的には、ソレノイドバルブ32のソレノイド32aに通電し、油圧ポンプ31を負荷状態とする。そして、型閉工程が開始される。型閉工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a、ソレノイドバルブ34のソレノイド34a及びソレノイドバルブ35のソレノイド35aに通電される。これにより、ダイプレート12が前進し、金型16の凸部16aが金型17の凹部17aに挿入される。型閉工程後、型締め工程が開始される。型締め工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a及びソレノイドバルブ34のソレノイド34aに通電される。これにより、金型16は固定される。つまり、型締めシリンダー14は、射出工程の際に金型16が受ける圧力に耐えうる圧力で保持される。このとき、金型16の凸部16aと金型17の凹部17aの間には、空隙が形成されている。
More specifically, the
型締め工程後、ノズル前進工程が開始される。ノズル前進工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a、ソレノイドバルブ34のソレノイド34a及びソレノイドバルブ41のソレノイド41bに通電される。これにより、射出シリンダー21、加熱筒22、ホッパー23、スクリュー24及びノズル部25が前進する。そして、金型17にノズル部25が挿入される。
After the mold clamping process, the nozzle advancement process is started. In the nozzle advancement process, the
ノズル前進工程後、射出工程が開始される。射出工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a、ソレノイドバルブ34のソレノイド34a及びソレノイドバルブ42のソレノイド42bに通電される。これにより、射出シリンダー21のロッド部が前進する。そして、加熱筒22の先端部に貯留されている可塑化された樹脂が、ノズル部25及び金型17の注入孔17bを介して、金型16の凸部16aと金型17の凹部17aの間に形成された空隙に注入される。
The injection process is started after the nozzle advancement process. In the injection process, the
射出工程後、射出二次圧工程が開始される。射出二次圧工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a、ソレノイドバルブ42のソレノイド42b及びソレノイドバルブ47のソレノイド47aに通電される。これにより、加熱筒22の先端部に貯留されている可塑化された樹脂は、射出シリンダー21によって所定の圧力で押圧される。金型16の凸部16aと金型17の凹部17aの間に形成された空隙に注入された樹脂は、冷却されるにしたがって徐々に収縮する。加熱筒22の先端部の可塑化された樹脂を所定の圧力で押圧することにより、この収縮部分に可塑化された樹脂を補充することができる。
After the injection process, an injection secondary pressure process is started. In the secondary injection pressure process, the
射出二次圧工程後、ノズル後退工程が開始される。ノズル後退工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a及びソレノイドバルブ41のソレノイド41aに通電される。これにより、射出シリンダー21、加熱筒22、ホッパー23、スクリュー24及びノズル部25が後退する。
After the injection secondary pressure process, the nozzle retracting process is started. In the nozzle retracting process, the
ノズル後退工程後、可塑化・冷却工程が開始される。可塑化・冷却工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a、ソレノイドバルブ47のソレノイド47b及びソレノイドバルブ44のソレノイド44aに通電される。これにより、射出シリンダー21のロッド部が後退する。また、油圧モーター46が駆動されてスクリュー24が回転する。スクリュー24が回転することにより、ホッパー23内の樹脂が加熱筒22内に供給される。そして、加熱筒22内に供給された樹脂は、加熱筒22で加熱されて可塑化する。
一方、金型16の凸部16aと金型17の凹部17aの間に形成された空隙に注入された樹脂は、この間に冷却される。
After the nozzle retracting process, the plasticizing / cooling process is started. In the plasticizing / cooling process, the
On the other hand, the resin injected into the gap formed between the
可塑化・冷却工程後、型開工程が開始される。型開工程では、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a及びソレノイドバルブ34のソレノイド34bに通電される。これにより、ダイプレート12が後退し、金型が開かれる。そして、成形された樹脂製品は、金型16の貫通孔16bから突き出しシリンダー(図示せず)に押され、金型16から外される。
After the plasticizing / cooling process, the mold opening process is started. In the mold opening process, the
(省エネルギー制御装置)
続いて、図3及び図4を用いて、本実施の形態1に係る省エネルギー制御装置100について説明する。
(Energy saving control device)
Subsequently, the energy saving
射出成型機1は、ソレノイドバルブ32のソレノイド32aへの通電を停止すると、油圧ポンプ31を無負荷状態にできる。このため、油圧ポンプ31を無負荷状態にすることで、射出成型機1を省エネルギー制御することが可能のように思われる。しかしながら、油圧ポンプ31を駆動する誘導電動機60の回転数を一定とした場合、油圧ポンプ31が負荷状態のときに効率90〜95%となる誘導電動機60は、油圧ポンプ31を無負荷状態にしても、効率が80%程度にしかならない。つまり、油圧ポンプ31を無負荷状態にしても、射出成型機1を省エネルギー制御することはできない。
The
そこで、本実施の形態1では、省エネルギー制御装置100によって誘導電動機60の回転数を制御することにより、射出成型機1を省エネルギー制御する。
誘導電動機60は、インバーター駆動した場合、出力が小さくなるにしたがい消費電力も小さくなることが知られている。そして、誘導電動機60の出力は、次式で表すことができる。
L=2πT・N/6120…(1)
ここでL[Kw]は誘導電動機60の出力を表し、T[kgf・m]は誘導電動機60のトルクを表し、N[min−1]は誘導電動機60の回転数を表す。
以上より、誘導電動機60のトルクTが一定の場合、誘導電動機60の回転数を制御することにより、誘導電動機60の消費電力を軽減できることがわかる。つまり、射出成型機1の各油圧アクチュエーターの動作状態に基づいて、必要な量の作動油を圧送できるだけの回転数に誘導電動機60を制御することにより、射出成型機1を省エネルギー制御できることがわかる。
Therefore, in the first embodiment, the energy saving
When the
L = 2πT · N / 6120 (1)
Here, L [Kw] represents the output of the
From the above, it can be seen that when the torque T of the
この省エネルギー制御装置100は、インバーター101及びコントローラー110等で構成されている。ここで、インバーター101が本発明の電動機回転数制御部に相当する。
The energy saving
コントローラー110は、ソレノイド動作検出部111及び電動機回転数決定部112を備えている。ソレノイド動作検出部111は、各ソレノイドの通電状態(動作状態)を検出し、この通電状態(動作状態)を電動機回転数決定部112に送信するものである。本実施の形態1では、ソレノイド動作検出部111は、ソレノイドバルブ動作感知器120を介して、油圧回路30の各ソレノイドに接続されている。
The
図4に示すように、ソレノイドバルブ動作感知器120は、全波整流器121、抵抗器122及び光アイソレーター123等により構成されている(なお、図4は、ソレノイド34aに接続されたソレノイドバルブ動作感知器120について示している)。より具体的には、全波整流器121は、ソレノイド34aと並列に接続されている。抵抗器122は全波整流器121とソレノイド34aとの接続配線に設けられている。光アイソレーター123は、全波整流器121の出力端子に接続されている。また、光アイソレーター123の出力端子は、ソレノイド動作検出部111に接続されている。つまり、ソレノイドバルブ動作感知器120は、ソレノイド34aに印加される動作電圧を所定の直流電圧に変換し、この直流電圧を光アイソレーター123に印加することにより、ソレノイド動作検出部111に検出出力を送信する。
As shown in FIG. 4, the solenoid
ソレノイドの動作電圧には種々の電圧がある。例えば、日本の場合、大別してDC24V、AC100V及びAC200Vの3種類がある。このため、ソレノイド動作検出部111をソレノイド(又はソレノイドへの電力供給配線)に直接接続する場合、ソレノイド毎に印加される動作電圧を確認しなければならない。しかしながら、ソレノイドバルブ動作感知器120を介してソレノイド動作検出部111をソレノイドに接続することで、ソレノイド毎に印加される動作電圧を確認するという作業を省略することができる。したがって、ソレノイド動作検出部111とソレノイドとの接続作業が容易となる。
なお、ソレノイド動作検出部111は各ソレノイドに直接接続してももちろんよい。
There are various voltages for operating the solenoid. For example, in Japan, there are roughly three types: DC24V, AC100V, and AC200V. For this reason, when the solenoid
Of course, the
電動機回転数決定部112は、ソレノイド動作検出部111が検出した各ソレノイドの通電状態(動作状態)に基づき、誘導電動機60の回転数を決定する。より具体的には、電動機回転数決定部112は、例えば図5に示すようなテーブル(データ)を有する記憶部を備えており、このテーブルとソレノイド動作検出部111の検出結果に基づいて誘導電動機60の回転数を決定する。
The motor rotation
図5は、本発明の実施の形態1に係る電動機回転数決定部が有するテーブルの一例である。このテーブルは、動作しているソレノイドの番号(図5に示す丸印)、及びそのときに必要な誘導電動機60の回転数を入力できるようになっている。なお、図5では、誘導電動機60の回転数を、定格回転数に対する割合として示している。
FIG. 5 is an example of a table included in the motor rotation speed determination unit according to
ここで、このテーブルは、成型される樹脂製品の品種毎に有するのがよい。例えば、同じ品種を成型する場合でも(同じ射出圧力が要求される場合でも)、射出成型機のメーカーや機種により、必要な誘導電動機の回転数が異なるからである。また、同機種の射出成型機であっても、品種毎に射出圧力が異なるからである。このため、成型される樹脂製品の品種により、必要な誘導電動機の回転数が異なるためである。 Here, this table is preferably provided for each type of resin product to be molded. For example, even if the same type is molded (even when the same injection pressure is required), the required number of rotations of the induction motor differs depending on the manufacturer and model of the injection molding machine. Moreover, even if it is the injection molding machine of the same model, it is because an injection pressure differs for every kind. For this reason, the required number of rotations of the induction motor differs depending on the type of resin product to be molded.
例えば、図5(1)は、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a、ソレノイドバルブ34のソレノイド34a及びソレノイドバルブ35のソレノイド35aが動作状態の場合(つまりノズル前進工程の場合)を示している。この図5(1)の誘導電動機の欄に例えば70%と入力すると、ソレノイドバルブ32のソレノイド32a、ソレノイドバルブ34のソレノイド34a及びソレノイドバルブ35のソレノイド35aが動作状態の場合、電動機回転数決定部112は、誘導電動機60の回転数を定格回転数の70%に決定する。
なお、このテーブルの各欄への入力方法は種々の方法が可能である。例えば、このテーブルと同じものをユーザーが作成し、電動機回転数決定部112(コントローラー110)に送信等してもよい。例えば、ユーザーが、電動機回転数決定部112(コントローラー110)内のテーブルの各欄に、直接入力してもよい。
For example, FIG. 5A shows a case where the
It should be noted that various methods can be used for inputting into each column of this table. For example, the user may create the same table as this table and transmit it to the motor rotation speed determination unit 112 (controller 110). For example, the user may directly input into each column of the table in the motor rotation speed determination unit 112 (controller 110).
誘導電動機60の回転数を決定した電動機回転数決定部112は、この回転数情報をインバーター101に送信する。インバーター101は、誘導電動機60と例えば商用電源である電力供給源62とを接続する電力供給配線に直列接続されている。このインバーター101は、電力供給源62から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。そして、この直流電圧を電動機回転数決定部112から送信された誘導電動機60の回転数情報に対応する周波数の交流電圧に変換し、誘導電動機60に供給する。これにより、誘導電動機60は、電動機回転数決定部112で決定された回転数で駆動される。
なお、図3に示す制御部60は、射出成型機1の制御部である。
The motor rotation
A
このように構成された省エネルギー制御装置100においては、ソレノイド動作検出部111によって、各ソレノイドバルブのソレノイドの動作状態を検出する。これにより、各ソレノイドバルブが制御している油圧アクチュエーターの動作状態を認識することができる。また、ソレノイド動作検出部111の検出結果に基づいて電動機回転数決定部112が誘導電動機60の回転数を決定し、この回転数になるようにインバーター101が誘導電動機60の回転数を制御する。これにより、射出成型機1の動作状態に応じた好適な回転数に、誘導電動機60の回転数を制御することができる。したがって、既設の射出成型機1の油圧回路30に省エネルギー制御装置100を後付けすることにより、製造メーカーが異なったりプログラムがわからない場合でも、射出成型機1の省エネルギー化を図ることができる。
In the energy saving
また、ソレノイド動作検出部111はソレノイドバルブ動作感知器120を有しているので、つまりソレノイド動作検出部111はソレノイドバルブ動作感知器120を介してソレノイドと接続されているので、ソレノイド動作検出部111とソレノイドとの接続作業が容易となる。
Further, since the solenoid
なお、電動機回転数決定部112が有するテーブル(図5)は、あくまでも一例である。例えば、ソレノイドの番号毎に誘導電動機60の回転数を入力できるテーブルでもよい。そして、複数のソレノイドが動作している場合、これら各ソレノイドの番号の誘導電動機の回転数を足し合わせ、誘導電動機60の回転数を決定してもよい。
In addition, the table (FIG. 5) which the motor rotation
また、本実施の形態1では油圧回路30に油圧ポンプ31を有する射出成型機1に本発明を実施したが、油圧回路に油圧ポンプを有しない射出成型機に本発明を実施することももちろん可能である。つまり、油圧回路に油圧ポンプを有しない射出成型機は、油圧ポンプ等が設けられた油圧設備(ポンプステーション)から作動油が圧送される。省エネルギー制御装置100を用いて、この油圧設備の油圧ポンプを駆動する誘導電動機の回転数を制御することにより、油圧回路に油圧ポンプを有しない射出成型機を省エネルギー制御することができる。
In the first embodiment, the present invention is applied to the
また、本実施の形態1では油圧回路30内のすべてのソレノイドにソレノイド動作検出部111を接続したが、油圧回路30内の一部のソレノイドにソレノイド動作検出部111を接続してもよい。ソレノイド動作検出部111に接続されていないソレノイドは常に動作していると仮定して誘導電動機60の回転数を決定すればよい。多量の作動油を必要とする油圧アクチュエーターを制御するソレノイドバルブの動作状態を検出するだけでも、射出成型機1の省エネルギー化を図ることができる。
In the first embodiment, the solenoid
実施の形態2.
実施の形態1では、誘導電動機60により油圧ポンプ31を駆動する射出成型機1に本発明を実施した。これに限らず、本発明は、誘導電動機60以外の電動機により油圧ポンプ31を駆動する射出成型機1に実施することももちろん可能である。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
In the first embodiment, the present invention is implemented in the
図6は、本発明の実施の形態2に係る省エネルギー制御装置を示す構成図である。この図6では、サーボモーター63により油圧ポンプ31を駆動する射出成型機1に、省エネルギー制御装置100を接続している。このため、電動機回転数制御部としてサーボ増幅器102を用いている。そして、サーボモーター63の回転数が電動機回転数決定部112で決定した回転数となるよう、サーボ増幅器102によってサーボモーター63の回転数を制御している。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an energy saving control apparatus according to
このように、油圧ポンプ31を駆動する電動機の種類に応じた電動機回転数制御部を用いることにより、本発明を実施することが可能である。
Thus, the present invention can be implemented by using the motor rotation speed control unit corresponding to the type of the motor that drives the
以上、実施の形態1及び実施の形態2では射出成型機1に本発明を実施した場合について説明したが、油圧回路を備えたその他の機器(例えばプレス機等)に本発明を実施できることはいうまでもない。
As mentioned above, although
1 射出成型機、10 型締め部、11 ダイプレート、11a 挿入孔、12 ダイプレート、13 ダイバー、14 型締めシリンダー、14a キャップ側圧力室、14b ヘッド側圧力室、15 リンク機構、16 金型、16a 凸部、16b 貫通孔、17 金型、17a 凹部、17b 注入孔、20 射出部、21 射出シリンダー、21a キャップ側圧力室、21b ヘッド側圧力室、22 加熱筒、23 ホッパー、24 スクリュー、25 ノズル部、26 挿入シリンダー、26a キャップ側圧力室、26b ヘッド側圧力室、30 油圧回路、31 油圧ポンプ、32 ソレノイドバルブ、32a ソレノイド、33 アンローダー弁、34 ソレノイドバルブ、34a ソレノイド、34b ソレノイド、35 ソレノイドバルブ、35a ソレノイド、41 ソレノイドバルブ、41a ソレノイド、41b ソレノイド、42 ソレノイドバルブ、42a ソレノイド、42b ソレノイド、44 ソレノイドバルブ、44a ソレノイド、46 油圧モーター、47 ソレノイドバルブ、47a ソレノイド、47b ソレノイド、48 リリーフ弁、49 リリーフ弁、50 リリーフ弁、60 誘導電動機、61 制御部、62 電力供給源、63 サーボモーター、100 省エネルギー制御装置、101 インバーター、102 サーボ増幅器、110 コントローラー、111 ソレノイド動作検出部、112 電動機回転数決定部、120 ソレノイドバルブ動作感知器、121 全波整流器、122 抵抗器、123 光アイソレーター。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding machine, 10 mold clamping part, 11 die plate, 11a insertion hole, 12 die plate, 13 diver, 14 mold clamping cylinder, 14a cap side pressure chamber, 14b head side pressure chamber, 15 link mechanism, 16 mold, 16a convex part, 16b through-hole, 17 mold, 17a concave part, 17b injection hole, 20 injection part, 21 injection cylinder, 21a cap side pressure chamber, 21b head side pressure chamber, 22 heating cylinder, 23 hopper, 24 screw, 25 Nozzle, 26 Insert cylinder, 26a Cap side pressure chamber, 26b Head side pressure chamber, 30 Hydraulic circuit, 31 Hydraulic pump, 32 Solenoid valve, 32a Solenoid, 33 Unloader valve, 34 Solenoid valve, 34a Solenoid, 34b Solenoid, 35 Solenoid valve, 5a Solenoid, 41 Solenoid Valve, 41a Solenoid, 41b Solenoid, 42 Solenoid Valve, 42a Solenoid, 42b Solenoid, 44 Solenoid Valve, 44a Solenoid, 46 Hydraulic Motor, 47 Solenoid Valve, 47a Solenoid, 47b Solenoid, 48 Relief Valve, 49 Relief Valve, 50 relief valve, 60 induction motor, 61 control unit, 62 power supply source, 63 servo motor, 100 energy saving control device, 101 inverter, 102 servo amplifier, 110 controller, 111 solenoid operation detection unit, 112 motor rotation speed determination unit , 120 Solenoid valve operation sensor, 121 full wave rectifier, 122 resistor, 123 optical isolator.
Claims (7)
該ソレノイド動作検出部の検出結果に基づいて、前記油圧回路に作動油を圧送する油圧ポンプを駆動する電動機の回転数を、必要な量の作動油を圧送できるだけの回転数に決定する電動機回転数決定部と、
前記電動機と電力供給源との間に直列接続され、前記電動機回転数決定部が決定した回転数となるように前記電動機の回転数を制御する電動機回転数制御部と、を備えた、
既設の機器の油圧回路又は該機器に作動油を供給する既設の油圧設備を制御する省エネルギー制御装置であって、
前記ソレノイド動作検出部は、
前記ソレノイドに並列接続される全波整流器と、前記ソレノイドと前記全波整流器との接続配線に設けられる抵抗器と、前記全波整流器の出力端子に接続される光アイソレーターとを備えたソレノイドバルブ動作感知器を有し、該ソレノイドバルブ動作感知器を介して前記ソレノイドに接続されるようにされていることを特徴とする省エネルギー制御装置。 A solenoid operation detection unit that is connected to at least one solenoid of a solenoid valve that changes a flow direction of the hydraulic oil flowing through the hydraulic circuit and detects an operation state of the at least one solenoid;
Based on the detection result of the solenoid operation detection unit, the number of rotations of the motor that drives the hydraulic pump that pumps hydraulic oil to the hydraulic circuit is determined to be a number of rotations that can pump the required amount of hydraulic oil. A decision unit;
A motor rotation speed control unit that is connected in series between the electric motor and a power supply source and controls the rotation speed of the motor so as to be the rotation speed determined by the motor rotation speed determination unit ;
A energy saving controller for control of the hydraulic equipment of existing supplies hydraulic oil to the hydraulic circuit or the instrument of the existing equipment,
The solenoid operation detector is
Solenoid valve operation comprising a full-wave rectifier connected in parallel to the solenoid, a resistor provided in a connection wiring between the solenoid and the full-wave rectifier, and an optical isolator connected to an output terminal of the full-wave rectifier An energy-saving control device comprising a sensor and being connected to the solenoid via the solenoid valve operation sensor .
前記電動機回転数制御部は、インバーターであることを特徴とする請求項1に記載の省エネルギー制御装置。 The electric motor is an induction motor;
The energy saving control device according to claim 1, wherein the motor rotation speed control unit is an inverter.
前記電動機回転数制御部は、サーボ増幅器であることを特徴とする請求項1に記載の省エネルギー制御装置。 The electric motor is a servo motor;
The energy saving control device according to claim 1, wherein the motor rotation speed control unit is a servo amplifier.
前記ソレノイドの動作状態に応じた前記電動機の回転数をデータとして記憶させる記憶部を有し、
該記憶部のデータ及び前記ソレノイド動作検出部の検出結果に基づき、前記電動機の回転数を決定することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の省エネルギー制御装置。 The motor rotation speed determination unit is
A storage unit that stores the number of rotations of the electric motor according to the operation state of the solenoid as data;
The energy saving control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the number of rotations of the electric motor is determined based on data in the storage unit and a detection result of the solenoid operation detection unit.
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の省エネルギー制御装置を搭載したことを特徴とする機器。 A device with a hydraulic circuit,
An apparatus comprising the energy saving control device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の省エネルギー制御装置を搭載したことを特徴とする射出成型機。 An injection molding machine equipped with a hydraulic circuit,
An injection molding machine equipped with the energy saving control device according to any one of claims 1 to 5.
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