JPH058277A - 射出成形機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形機のスクリュの前進又は後退速度が
所定の速度に達するまでの遅れ時間を可及的に短縮で
き、且つ一連の射出成形工程を通して制御安定性を保持
できる射出成形機の油圧制御装置を提供する。 【構成】 基台１８上に設けられた固定台１６に固定さ
れた射出シリンダ２０に対し、油ポンプを介して油タン
ク２４から供給される圧油の給排をサーボ弁２０によっ
て行い、溶融樹脂の射出速度等を制御する射出成形機の
油圧制御装置において、該サーボ弁２０の圧油供給口に
圧油を供給する圧油供給配管３８、３４には、射出シリ
ンダ駆動用の圧油を蓄圧する補助動力用蓄圧器２６から
の圧油配管が油ポンプ２４の吐出口近傍に連結され且つ
蓄圧器４２からの圧油配管がサーボ弁２０の圧油供給口
の近傍に連結され、サーボ弁２０の圧油排出口からの圧
油排出配管３６には、蓄圧器４４からの圧油配管がサー
ボ弁２０の圧油排出口の近傍に連結されていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形機の油圧制御装
置に関し、更に詳細には溶融樹脂の射出速度等を制御す
る射出成形機の油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の射出成形機は、図３に示す様に、
基台１８上に設けられた固定台１６に射出シリンダ１２
が固定されている。この射出シリンダ１２には、射出シ
リンダ１２の内壁面に沿って摺動し、加熱筒５０に挿入
されたスクリュ５２を一端に連結するロッド１５を射出
シリンダ１２の長手方向に移動させるピストン１４が設
けられている。かかる射出成形機の射出成形工程におい
て、ヒータ等の加熱手段（図示せず）によって加熱され
た加熱筒５０内をスクリュ５２が射出シリンダ１２のピ
ストン１４の移動に伴い前進又は後退し、加熱筒５０の
先端部に貯留された溶融樹脂をノズル５４を介して金型
（図示せず）内に形成されたキャビティに射出する射出
動作又はホッパ５６から供給された樹脂チップを加熱筒
５０の前方に送りつつ溶融し溶融樹脂を加熱筒５０の先
端部に貯留する貯留動作を行う。特に、射出動作におい
て、スクリュ５２を前進させて加熱筒５０の前方に貯留
された溶融樹脂を射出する射出速度（スクリュ５２の前
進速度）は、得られる成形品の品質に大きな影響を及ぼ
す。

【０００３】かかるスクリュ５２の前進又は後退速度等
の制御は、従来、図４に示す油圧制御装置によって行わ
れている。図４において、射出シリンダ１２に給排され
る圧油は、射出成形機の基台１８（図３）に設けられた
油タンク２４と油ポンプ２２とから射出シリンダ１２が
固定されている固定台１６（図３）に設けられたサーボ
弁２０の圧油供給口Ｐ（以下、Ｐポートと称することが
ある）に供給され、サーボ弁２０を介して射出シリンダ
１２に供給される。一方、射出シリンダ１２内の圧油
は、サーボ弁２０の圧油排出口Ｔ（以下、Ｔポートと称
することがある）から油タンク２４に排出される。ま
た、油ポンプ２２の吐出口近傍の圧油配管には、基台１
８に設けられた補助動力用蓄圧器２６からの圧油配管が
連結されている。この補助動力用蓄圧器２６は、サーボ
弁２０が開状態となったとき、油ポンプ２２のみの送油
量ではスクリュ５２（図３）の移動開始に遅れが発生す
るため、サーボ弁２０が開状態になると同時に大量の圧
油を射出シリンダ１２に給油してスクリュ５２の移動開
始遅れを可及的に少なくすべく設けられているものであ
る。更に、図３に示す射出成形機において、通常、サー
ボ弁２０が固定されている固定台１６は、金型交換やス
クリュ交換等において、交換作業性の向上を図るため、
或いは休止時において、金型と射出ノズルとを離して射
出ノズルの閉塞防止を図るため、加熱筒５０等を後退で
きるように、基台１８に対して移動可能に設けられてい
る。このため、固定台１６に設けられているサーボ弁２
０への圧油配管３４、３６（図４において、一点鎖線３
０で囲む範囲）と、基台１８に設けられている油タンク
２２、油ポンプ２４、及び補助動力用蓄圧器２６を連結
する圧油配管３８、４０（図４において、一点鎖線３２
で囲む範囲）との連結は、ゴム配管２７、２８でなされ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４に示す射出成形機
の油圧制御装置を用いた射出成形機における、スクリュ
５２が前進して溶融樹脂を射出する樹脂射出時の応答性
を図５に示す。尚、図５において、横軸に時間を示すと
共に、縦軸にＰポート又はＴポートの油圧圧力、サーボ
弁開度、及びスクリュ５２が前進して溶融樹脂を金型の
キャビティ内に射出する射出速度の各々を示し、サーボ
弁が開き始めるｔ₁ からサーボ弁が閉じるｔ₂ までの間
が溶融樹脂が金型のキャビティ内に射出される射出時間
である。かかる図４に示す油圧制御装置を用いることに
よって、射出速度が一定の速度に達するまでに遅れ時間
を、補助動力用蓄圧器２６が設置されていない場合に比
較して少なくすることができる。しかしながら、図５に
示す如く、溶融樹脂の射出を開始すべくサーボ弁２０を
開状態としたとき、Ｐポート圧力が急激に低下すると共
に、Ｔポート圧力に衝撃圧が発生し、サーボ弁２０の弁
差圧が不安定で且つ低いものとなるため、依然として射
出速度が一定の速度に達するまでの遅れ時間が存在す
る。一方、溶融樹脂の射出を完了すべくサーボ弁２０を
閉状態としたとき、Ｐポート圧力がハンチングしてサー
ボ弁２０への圧油供給圧が不安定となり、油圧制御装置
の制御安定性が低下する。この様に、従来の油圧制御装
置を具備した射出成形機においては、スクリュの前進又
は後退速度が所定速度に達するまでの遅れ時間が存在
し、且つ射出成形中に制御安定性が低下する場合があ
る。そこで、本発明の目的は、射出成形機のスクリュの
前進又は後退速度が所定速度に達するまでの遅れ時間を
可及的に短縮でき、且つ一連の射出成形工程を通して制
御安定性を保持できる射出成形機の油圧制御装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく検討した結果、サーボ弁のＰポート及びＴ
ポートの各々の近傍に補助動力用蓄圧器２６（図４）よ
りも小容量の小型蓄圧器を設けることによって、射出開
始時における所定の射出速度に達するまでの時間遅れ及
び射出完了時における油圧制御装置の制御安定性の低下
を可及的に少なくできることを見い出し、本発明に到達
した。即ち、本発明は、基台上に設けられた固定台に固
定された射出シリンダに対し、前記基台に設けられた油
ポンプを介して油タンクから供給される圧油の給排を、
前記固定台又は射出シリンダの外壁面に配設されたサー
ボ弁によって行い、溶融樹脂の射出速度を制御する射出
成形機の油圧制御装置において、該油ポンプの吐出口と
サーボ弁の圧油供給口とを連結する圧油供給配管には、
前記基台に設けられた射出シリンダ駆動用の圧油を蓄圧
する補助動力用蓄圧器からの圧油配管が油ポンプの吐出
口近傍に連結され且つ固定台又は射出シリンダの壁面に
設けられた蓄圧器からの圧油配管がサーボ弁の圧油供給
口の近傍に連結されていると共に、サーボ弁の圧油排出
口と油タンクとを連結する圧油排出配管には、固定台又
は射出シリンダの壁面に設けられた蓄圧器からの圧油配
管がサーボ弁の圧油排出口の近傍に連結されていること
を特徴とする射出成形機の油圧制御装置にある。かかる
構成を有する本発明において、固定台又は射出シリンダ
の壁面に設けられた蓄圧器の各々がサーボ弁の直近に設
けられていることが、スクリュの移動速度を所定の速度
に達するまでの時間遅れ及び油圧制御装置の制御安定性
の低下を更に一層少なくすることができる。また、固定
台又は射出シリンダの壁面に設けられた蓄圧器が補助動
力用蓄圧器よりも小容量の小型蓄圧器であることが、蓄
圧器をサーボ弁の圧油供給口又は圧油排出口の直近に設
けることができる。

【０００６】

【作用】従来の図４に示す油圧制御装置において、射出
開始時等におけるスクリュの移動速度が所定速度に達す
るまでの時間遅れは、圧油配管に残留する油の慣性に起
因する。つまり、補助動力用蓄圧器２６が設けられてい
ても、補助動力用蓄圧器２６及び油ポンプ２２とサーボ
弁２０のＰポートとの間の圧油供給配管３８、２７、３
４に残留し静止状態にある油の慣性のため、サーボ弁２
０が開状態となったとき、Ｐポートに供給される油量が
不足して一時的にＰポート圧力が低下し、その後にＰポ
ートに送られてきた圧油と衝突してＰポート圧力が不安
定となる。一方、射出シリンダ１２から排出される圧油
は、サーボ弁２０のＴポートと油タンク２４との間の圧
油排出配管３６、２８、４０に残留し静止状態にある油
と衝突して衝撃圧を生じさせる。この様な、不安定なＰ
ポート圧力とＴポート圧力の衝撃圧とによって、サーボ
弁２０における弁差圧が小さくなり、スクリュの移動速
度が所定速度に達するまでの時間遅れが拡大されるので
ある。また、射出完了時等における油圧制御装置の制御
安定性の低下は、サーボ弁２０の開度が零となりＴポー
ト圧力が急激に零となるが、Ｐポートに圧油を供給して
いた圧油流が急激に遮断されるため、高速の圧油流の慣
性力によって過大な衝撃圧が発生するためである。この
点、本発明においては、サーボ弁２０のＰポート及びＴ
ポートの各々の近傍に、蓄圧器を設置することによっ
て、サーボ弁が開状態となった直後に不足する圧油供給
量を補うと共に、射出開始時や射出完了時等に発生する
衝撃圧を吸収できる結果、スクリュの移動速度が所定速
度に達するまでの時間遅れ及び射出完了時等の射出成形
工程における制御安定性の低下を可及的に少なくするこ
とができるのである。

【０００７】

【実施例】本発明を図面によって更に詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例を示す油圧回路図であり、前
述した図４と同一部品には同一番号を付与した。本実施
例において、サーボ弁２０のＰポート及びＴポートの各
々の近傍となる固定台１６（図４）に、補助動力用蓄圧
器２６よりも小容量の小型蓄圧器４２、４４が設けられ
ている。ところで、補助動力用蓄圧器２６は、補助動力
用として使用されるため、大量の油を貯留しておくこと
を要し、通常、約６０リットル以上の容量の蓄圧器が用
いられる。一方、小型蓄圧器４２、４４は、サーボ弁２
０が開状態となった直後に不足するＰポートへの圧油供
給量の確保や圧油配管に残留している静止状態の油と高
速油流との衝突に因る衝撃圧等の吸収を行うため、約１
リットル程度の容量で充分である。かかる小型蓄圧器４
２、４４は、サーボ弁２０が設けられている固定台１６
に設置され、小型蓄圧器４２とＰポートとを連結する圧
油配管及び小型蓄圧器４４とＴポートとを連結する圧油
配管を可及的に短くすることが、圧油供給量の迅速な確
保や衝撃圧等のサーボ弁２０への影響を可及的に少なく
することができる。このため、小型蓄圧器４２をサーボ
弁２０のＰポート直近に設けると共に、小型蓄圧器４４
をサーボ弁２０のＴポート直近に設けることが好まし
い。

【０００８】図１に示す本実施例の油圧制御装置が設け
られた射出成形機で射出成形し、溶融樹脂を射出する射
出時の応答性を図２に示す。図２に示すグラフは、横軸
に時間を示し且つ縦軸にＰポート又はＴポートの圧油圧
力、サーボ弁開度、及び射出速度の各々を示すものであ
り、サーボ弁が開き始めるｔ₁ からサーボ弁が閉じるｔ
₂ までの間が溶融樹脂を金型のキャビティ内に射出する
射出時間である。図２に示す様に、従来の油圧制御装置
の応答性を示す図５に比較して、射出開始時及び射出完
了時において、Ｐポート圧力及びＴポート圧力の変動を
極めて少なくできる。射出開始時においては、サーボ弁
２０が開くと、直ちにＰポート近傍に設けられている小
型蓄圧器４２からＰポートに圧油が供給されるため、Ｐ
ポート圧力の低下を避けることができる。また、小型蓄
圧器４２からの圧油と静止油との衝突に因る衝撃圧は、
小型蓄圧器４２がＰポートの近傍に設けられているた
め、著しく小さく且つ小型蓄圧器４２に吸収される。一
方、射出シリンダ１２から排出される圧油によって発生
するＴポート側の衝撃圧は、Ｔポート近傍に設けられた
小型蓄圧器４４に吸収されるため、Ｔポート圧力の変動
を可及的に小さくすることができる。このため、射出開
始時において、小型蓄圧器４２、４４の設置によって、
射出開始時直後の圧油を補うと共に、発生する衝撃圧を
吸収してＰポート圧力の安定性を保持できるため、射出
開始時における所定の射出速度に達するまでの時間遅れ
を可及的に解消することができる。また、射出完了時に
おいては、高速圧油流れを遮断することに因る発生する
衝撃圧によって生じるＰポート圧力のハンチングを小型
蓄圧器４２で吸収できるため、油圧制御装置の制御安定
性を確保することができる。以上、述べてきた実施例に
おいては、スクリュが前進する樹脂射出時の応答性及び
制御安定性について説明してきたが、スクリュが後退し
て溶融樹脂を計量する計量時においても良好な応答性及
び制御安定性を呈することができる。尚、本実施例にお
いては、サーボ弁２０及び小型蓄圧器４２、４４が固定
台１６に設けられているが、射出シリンダ１２の外壁面
に設けられていてもよい。また、固定台１６又は射出シ
リンダ１２の外壁面に取り付けた取付板に、サーボ弁２
０及び小型蓄圧器４２、４４を取り付けてもよい。

【０００９】

【発明の効果】本発明の油圧制御装置を具備する射出成
形機によれば、安定した射出成形を行うことができるた
め、安定した品質の成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す油圧制御装置の油圧回
路図を示す。

【図２】図１の油圧制御装置を具備する射出成形機の射
出成形工程における応答性を示すグラフを示す。

【図３】射出成形機の構造を説明する概略図を示す。

【図４】従来の射出成形機を制御する油圧制御装置の油
圧回路図を示す。

【図５】図４に示す油圧制御装置を具備する射出成形機
の射出成形工程における応答性を示すグラフを示す。

【符号の説明】

１０ 射出成形機 １２ 射出シリンダ １６ 固定台 １８ 基台 ２０ サーボ弁 ２２ 油ポンプ ２４ 油タンク ２６ 補助動力用蓄圧器 ３４、３６、３８、４０ 圧油配管 ４２、４４ 小型蓄圧器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台上に設けられた固定台に固定された
   射出シリンダに対し、前記基台に設けられた油ポンプを
   介して油タンクから供給される圧油の給排を、前記固定
   台又は射出シリンダの外壁面に配設されたサーボ弁によ
   って行い、溶融樹脂の射出速度を制御する射出成形機の
   油圧制御装置において、 該油ポンプの吐出口とサーボ弁の圧油供給口とを連結す
   る圧油供給配管には、前記基台に設けられた射出シリン
   ダ駆動用の圧油を蓄圧する補助動力用蓄圧器からの圧油
   配管が油ポンプの吐出口近傍に連結され且つ固定台又は
   射出シリンダの壁面に設けられた蓄圧器からの圧油配管
   がサーボ弁の圧油供給口の近傍に連結されていると共
   に、 サーボ弁の圧油排出口と油タンクとを連結する圧油排出
   配管には、固定台又は射出シリンダの壁面に設けられた
   蓄圧器からの圧油配管がサーボ弁の圧油排出口の近傍に
   連結されていることを特徴とする射出成形機の油圧制御
   装置。
2. 【請求項２】 固定台又は射出シリンダの壁面に設けら
   れた蓄圧器の各々がサーボ弁の直近に設けられている請
   求項１記載の射出成形機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 固定台又は射出シリンダの壁面に設けら
   れた蓄圧器が補助動力用蓄圧器よりも小容量の小型蓄圧
   器である請求項１又は請求項２記載の射出成形機の油圧
   制御装置。