JPH0239308A

JPH0239308A - 流量制御装置

Info

Publication number: JPH0239308A
Application number: JP18812288A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mihara; 三原　毅史
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-02-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はタイカストマシンなどの油圧回路内にあって油
圧シリンダへ供給する作動油の流量を制御する流ｊ速制
御装置に関するものである。

［従来の技術］タイカストマシンやプラスチック用射出成形機などの射
出成形装置は溶湯または樹脂を金型キャヒティ内へ射出
する射出シリンダを備えており、この射出シリンダの油
圧回路内には、作動油の流＋、＋を調整して射出速度を
制御する？ｉ、量制御弁が設けられている。

第２図は従来のこの挿の流量制御弁のａ＃Ｉ断面図であ
って、これを同図に基づいて説明すると、ｌｋ　；、；
制御弁１のケーシング２に装着されたパルスモータ３に
は、ケーシング２内に軸支されたポ−ルねじ４のねじ軸
４ａがカップリング５で連結されており、また、ポール
ねじ４のポール４ｂを介してねじ軸４ａと螺合するナラ
）４ｃには、連結ロッド４ｄを介してスプール６が一体
形成されている。スプール６は、ケーシング２に連続す
るバルブボディ７内に軸方向へ進退自在に軸支されてお
り、パルプボディ７には作動油の流入ロアａと作動油の
流出ロアｂとが開口されている。また、スプール６には
バルブボディ７の前室７Ｃと後室７ｄとを連通ずる複数
個の連通孔６ａが設けられており、さらにパルプボディ
７には。環状に形成されて流出ｒｒ　７　ｂと連通ずる
一対の連通溝７ｅ。

７ｆが上行方向に並列してＪりけられているとともに、
スプール６の連通孔６ａには、スプール６の移動によっ
て連通孔６ａ、！一連通溝７ｆとを連通させる溝６ｂが
１没けられている。８はケーシング２に装着された原点
用の位置検出器、９はナツト４Ｃの外周部に設けられた
永久磁石、１０はナラ）４ｃの回動を規制するキーであ
る。

なお、この流量制御弁ｌをダイカストマシンの射出回路
に用いる場合は、流入１１７ａを図示していないアキュ
ムレータや油圧ポンプなどの油圧供給装置に連通し、流
ｊ旧＋７ｂを図示していない射出シリンダに連通してい
る。

以上のように構成された流量制御弁の動作を、ダイカス
トマシンにおける射出シリンダ用作動油のｌｌｔ量制御
を例にとって説明すると、ダイカストマシンの射出開始
前においては、永久磁石９が位置検出器８の真ドにある
ように、ナツト４ｃが図示の位置よりも左方向にねじ軸
４ａから抜は出していて、スプール６が図示の位置より
も左方に前進しており、スプール６が連通１ｉＶｔ７ｅ
、７ｆを閉塞している。この状態から射出開始の指令が
出てパルスモータ３が所定角度だけ回動すると、カップ
リング５で連結されたねじ輔４ａが回動して。

これと螺合するナツト４ｃ８よび一体のスプール６が図
の右方へ後退する。したがって、前室７ａと連通溝７ｅ
および溝６ｂと連通溝７ｆがそれぞれ連通し、流入口７
ａからの作動油は、流出［１７ｂから射出シリンダへ供
給される。そして、射出初期においては、連通溝７ｅ、
７ｆの開度が小さく作動油の流量が小さくて射出速度が
低速であるが、射出が続けられて所定時間後にパルスモ
ータ３に高速射出の指令がくるとパルスモータ３が＋＋
ｇびｒｒ−ｒ７動し、スプール６がさらに後退して連通
溝７ｅ　、７ｆの開度が大Ｊくなることにより１作動油
の流量が太きくなり射出速度が高速となるように構成さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］前述のようなダイカストマシンの射出シリンダの制御へ
の適用では、溶湯を金型内へ射出、充填した時に、予想
量にの衝撃が圧力変動となり、スプール６へ急激に作用
したり、また、射出シリンダの低速から高速への加速が
急俊すぎる場合など、パルスモータ３にとってそのトル
クを必要以上に消費する状況が生じた時には、その負荷
能力を越え、指令のパルス入力に対して追従して回転で
きなくなるという制御不能な状態、所謂、脱調状態にな
ることがある。そして、−担、脱調状態に陥ると、パル
スモータ３は、指令パルスに対しても仝（同調しないば
かりか、その発生し得るトルクが極端に低下するので、
定格以ドの極〈小さい外力によってでも容易１こ回転す
る。したがって、流ｚｌ：制御ｊｒ１は、脱調が発生し
た時にスプール６へ作用する圧力状ｙ、！；により勝ｒ
に開閉してしまい、射出シリンダの速度が不安定になっ
て、鋳込成形する製品の品質に悪影響をケえたり、とも
すると、スプール６が全開状ｆＥ；になってしまうと最
高速度で射出シリンダは溶湯を金型内に充填するので、
金型の合わせ而から溶湯を噴出させやすくなり、すなわ
ち、八りが吹きやすくなって、非常に危険であった。

従来は、パルスモータ３にテえられた指令パルスの総数
と、逆に、位ｒ１検出器８と磁石９で検知する原点まで
閉じるに要したパルス数の総数とを比較し、その差の値
でもって税調を検知していた。

（特開昭５９−１３７６８０号および特開昭５９−１３
７６８１号）しかし、これでは、一連の作動が完ｒする
までは税調が発生したか否かは不明であるため、射出シ
リンダによる溶湯の充填が完了した後で、良好な射出で
あったか否か、すなわち、税調が発生したか否かという
判別には有効でも、税調発生時に積極的に抑制する手段
とはなり得なかった。

［課題を解決するための手段］本発明では、前記した問題点を解決するために、回転量
を制御可能なモータと、このモータの回転を軸線方向の
運動に変換するねじ機構と、このねじ機構を介して前記
モータと連結された弁スプールと、この弁スプールを軸
線方向へ進退自在に軸支し弁スプールの軸線方向両側に
前室と後室とが形成されたバルブボディと、前記前室、
後室間を連通させる連通路と、前記前室に開口された流
体流入口と、前記弁スプールの進退で開閉される流体通
路により前記流体流入口との間を連通され前記バルブボ
ディに開口された流体流出口とを備えた流量制御弁を用
いた流量制御装置において、前記モータの回転軸の回転
量を検出する回転式位置検出器と、モータの回転軸に制
動を付与するブレーキ装置を設け、モータへの指令回転
量と回転式位置検出器による出力回転４１を比較し、両
回転量の偏差が所定値以りになった時に、前記ブレーキ
装置にモータの回転軸を制動、停止させる信号を発する
装置を設けた。

［作用］流星制御弁用のモータへの指令回転量と回転式位置検出
器による出力回転にとの偏差が所定以」二になったらモ
ータが作動不良になるという偏差を賽前に定めておき、
モータの駆動時に指令回転量と出力回転量を比較し、こ
の指令回転量と出力回転１．１．の偏差が所定以上にな
ったとき、モータの回転軸に制動を付与するブレーキ装
置に指令を発してモータの回転軸を制動、停＋ｈさせる
。そして、ガ−，モータが脱調状ｊムになっても、作動
不良や危険な状態が発生しないようにする。

［実施例］第１図にしたがって、本発明の１実施例を説明する。た
だし、流６．＋制御弁ｌの本体で第２図に示した部分と
同一部分の説明は省略する。

第１図に示した装置においては、流量制御弁ｌのパルス
モータ３を両軸化しその回転軸３ａに、電磁式のブレー
キ２０と、ロータリーエンコーダなどの回転位置検出器
２１を同軸に配置する。ブラケット２２は流量制御弁ｌ
のケーシング２に固設されている。ブレーキ２０は、こ
のブラケット２２に配置されることで１回転軸３ａに制
動を掛けることになる。また、回転位置検出器２１もブ
ラケット２２に設置されて回転軸３ａの回転量を検知す
る。なお、本実施例ではブレーキ２０として、電磁式の
ブレーキを用いたが、これは、空圧式ブレーキなどの他
の形式のブレーキを用いることもできる。空気式ブレー
キでは、ブレーキを掛けるための操作信号が電気かエア
かの違いだけで、作動は電磁ブレーキと同じである。

３０はパルスモータ３へ所望の回転量と回転速度を指令
するために所望のパルス数とパルスレート（パルス発生
周波数）を設定する設定器であり、３１はパルスモータ
３のドライブユニットである。設定器３０には、所定の
射出速度を得るため、パルスモータ３を所定のパルス数
と所定のパルスレートで駆動するようにプログラムされ
ており、これでスプール６を所定の開度に所定の開閉速
量で駆動することで、流量が制御可使となり、適宜、射
出速度を制御することができる。パルスモータ３のドラ
イブユニット３１では、設定器３０からの指令パルス列
Ｆ’ｃＭｏを増幅して、パルスモータ３が駆動できる信
号Ｐを得、パルスモータ３に送る。

従来は、この設定器３０とドライブユニット３１だけか
らなるオープン制御であったが、未発明では、指令パル
ス列ＰＣＭ０と、パルスモータ３の実際の回転量を回転
位置検出器２１から信号Ｐｏｕｔとして検知し、それを
偏差カウンタ３２で、偏差＠（＝　ＰＣｌ４［Ｉ　　Ｐ
ｏｕｔ　）として得る。ブレーキ制御器３３では、偏差
εが所定の値以上１例えば１０パルス以」−になったら
税調と判別し、ブレーキ操作信号ＢＬＫを出力してブレ
ーキ２０に制動力を発生させ、パルスモータ３の回転を
抑制し、減速、停止させる０時間微分器３４は、出力パ
ルス信号Ｐ。、ｔから回転速度乙に変換し、これが所定
の値以下まで減速されたことを速度判別器３５で判別し
、信号ωＯＷＮを出力する。３６はアンドゲートで、ブ
レーキ操作信号ＢＬＫが真になりしかも回転速度るが所
定の値以下に落ちたことで（ωＤＷＮが真）、信号ＩＩ
ＩＷＮを発生する。信号Ｉ　ＯＷＮは、前述のドライブ
ユニット３１のパルスＰの駆動ｔｆｆ、流を低下させる
信号で、パルスモータ３の駆動トルクを低下させ、ブレ
ーキ２０の制動をより確実にする。なお、ここでは、信
号Ｉ　ＤＷＮを発生させるノ１（準として、パルスモー
タ３の回転速度が低ドしたことを検知して行ったが、こ
れは、ブレーキ２０の制動力がＪ−ＪＪ（７１ｆ磁ブレ
ーキなら制動電流アップ、空圧式なら空気圧アップの確
認）したことを検知することで代用しても同様の作用が
得られる。

［発明の効果］本発明においては、特許請求の範囲に記載したような構
成にしたので、モータが脱徴したらブレーキが掛り、現
状を維持することになり、安全である。

パルスモータの場合、ｌＢｅ調すれば、トルクを失うの
で、制御不能になり、たとえ位置をフィードノヘックし
ても、未発１！ＩＩのように常時圧力を受けている流Ｉ
ｔｓ’　ｉｊ制御弁に用いた場合には、脱調の発生した
瞬間に一気に開閉されるので効果がない、しかし、未発
明のように、脱徴したと判断した場合は、ブレーキでＩ
トめるだけの方が実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す断面図およびブロック
線図、第２図は本発明に類した従来の装置の１例を示す
断面図である。ｌ・・・・・・流量制御弁、　　３・・・・・・パルス
モータ４・・・・・・ポールねじ、　　６・・・・・・
スプール、７・・・・・・パルプボデ化　７ａ・・・流
入口、７ｂ・・・流出「１、　　　　８・・・・・・位
置検出器、２０・・・・・・ブレーキ、　　　２１・・
・・・・回転位置検出器３０・・・・・・設定器、　　
　　３１・・・・・・ドライブユニット、３２・・・・
・・偏差カウンタ、３３・・・・・・ブレーキ制御器、
３４・・・・・・微分器、　　　　３５・・・・・・速
度判別器、３６・・・・・・アンドゲート。特許出願人　　宇部興産株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

　回転量を制御可能なモータと、このモータの回転を軸
線方向の運動に変換するねじ機構と、このねじ機構を介
して前記モータと連結された弁スプールと、この弁スプ
ールを軸線方向へ進退自在に軸支し弁スプールの軸線方
向両側に前室と後室とが形成されたバルブボディと、前
記前室，後室間を連通させる連通路と、前記前室に開口
された流体流入口と、前記弁スプールの進退で開閉され
る流体通路により前記流体流入口との間を連通され前記
バルブボディに開口された流体流出口とを量の偏差が所
定値以上になった時に、前記ブレーキ装置にモータの回
転軸を制動，停止させる信号を発する装置を設けたこと
を特徴とする流量制御装置。