JPH1089261A - 電子制御式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子制御式ポンプの側で主機側の昇圧確認が
行い得るようにする。 【解決手段】 電子制御式ポンプ（１）を、油圧ポンプ
（２）と、油圧ポンプからの吐出圧及び吐出量を調整す
る電磁制御弁（３）と、流量センサ（４）と、圧力セン
サ（５）と、ポンプコントローラ（６）とで構成する。
そして、油圧ポンプの吐出側を主機作動制御系（１０
０）の複数のアクチュエータに電磁切換制御弁を介して
接続する。ポンプコントローラを、主機コントローラ
（１０５）からの指令Ｐi ，Ｑi 及びセンサ検出値Ｐd
に基づいて油圧ポンプの作動制御を行う圧力・流量制御
部（６１）と、昇圧確認用の圧力条件値Ｐs を設定する
圧力設定部（６３）と、圧力検出値Ｐd が圧力設定範囲
（Ｐi 〜Ｐi −Ｐs ）よりも大きくなった時に主機コン
トローラに対しＯＮ信号を出力する圧力監視制御部（６
２）とで構成する。圧力監視制御部を圧力条件値メモリ
と比較部とＯＮ信号を出力するフォトカプラとで構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ポンプとこの
油圧ポンプの作動を制御するポンプ制御手段とが組み合
わされたものであって、射出成形機等の主機作動制御系
に接続されて主機側制御系に所定圧の作動油を供給する
電子制御式ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の電子制御式ポンプと
して、射出成形機のアクチュエータを主機としてこの主
機作動制御系に作動油を供給するように接続されたもの
が知られている（例えば、実公平８−４２７３号公報の
第２図参照）。このようなものについて図５を例にして
説明すると、主機作動制御系（１００ａ）は、複数のア
クチュエータ（１０１，１０２）と、各アクチュエータ
（１０１，１０２）毎に設けられて作動油の供給切換を
行う複数の電磁切換制御弁（１０３，１０４）と、この
複数の電磁切換制御弁（１０３，１０４）の切換制御を
行う主機コントローラ（１０５）とで構成されている。
一方、電子制御式ポンプ（１ａ）は、可変容量形油圧ポ
ンプ（２）と、この油圧ポンプ（２）の吐出側に設けら
れた圧力センサ（５）及び流量センサ（４）と、上記油
圧ポンプ（２）の斜板を傾動制御するポンプコントロー
ラ（６ａ）とで構成されている。このポンプコントロー
ラ（６ａ）は、上記主機コントローラ（１０５）からの
圧力目標値及び流量目標値の指令を受けて上記油圧ポン
プ（２）からの吐出油の圧力及び流量のいずれか一方が
上記各目標値になるように上記斜板の傾動制御を行うよ
うになっている。このような主機作動制御系（１００
ａ）と電子式制御ポンプ（１ａ）との組み合わせにおい
て、主機作動制御系（１００ａ）の各アクチュエータ
（１０１，１０２）への作動油供給管（１０６，１０
７）には圧力センサ（１０８，１０８）が設けられてい
る。

【０００３】上記主機コントローラ（１０５）では、ま
ず、第１アクチュエータ（１０１）を伸長作動制御して
射出成形型（１０９）への射出工程を行うために、ポン
プコントローラ（６ａ）に圧力目標値を出力する一方、
ポンプコントローラ（６ａ）により油圧ポンプ（２）が
作動制御されるのと同期して第１電磁切換制御弁（１０
３）を作動油供給側に切換える。そして、主機コントロ
ーラ（１０５）では、第１アクチュエータ（１０１）に
供給される作動油の圧力が昇圧して射出工程が有効に行
われたことを、圧力センサ（１０８）の検出値と上記圧
力目標値とを比較して昇圧確認を行なう。この昇圧確認
の後、上記主機コントローラ（１０５）は保圧工程に切
換える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
電子制御式ポンプ（１ａ）を用いた射出成形機において
は、主機作動制御系（１００ａ）に昇圧確認のための圧
力センサ（１０８）を各工程の作業を行うアクチュエー
タ（１０１，１０２）毎に設ける必要があり、射出成形
の工程数が多いと、その工程に用いるアクチュエータ毎
に圧力センサ（１０８）を設けなければならず、その手
間とコストが大幅に増大する上、配線や構成も複雑にな
る。また、圧力センサ（１０８）はアナログ信号を出力
するため、従来のものにおいて昇圧確認を行なうには上
記圧力センサ（１０８）の検出値と圧力目標値とを比較
するモニタ等が必要となる。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、電子制御式ポ
ンプに昇圧確認機能を持たせるようにすることにより、
主機側の全アクチュエータの昇圧確認を安価にかつ容易
に行い得るようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、主機作動制御系（１００）
の油圧回路に接続される油圧ポンプ（２）と、この油圧
ポンプ（２）の吐出側圧力を検出する圧力検出手段
（５）と、この圧力検出手段（５）からの圧力検出値に
基づいて上記吐出側圧力が上記主機作動制御系（１０
０）から出力される圧力目標値になるよう上記油圧ポン
プ（２）の作動を制御するポンプ制御手段（６）とを備
えた電子制御式ポンプを前提とする。このものにおい
て、上記ポンプ制御手段（６）に、上記圧力検出手段
（５）からの圧力検出値が、上記圧力目標値と、この圧
力目標値よりも低圧側の圧力範囲を規定する圧力条件値
とにより定められる圧力設定範囲に到達したときに、上
記主機作動制御系（１００）に対し到達信号を出力する
圧力監視制御部（６２）を備える構成とするものであ
る。

【０００７】上記の構成の場合、圧力検出手段（５）か
らの圧力検出値、すなわち、油圧ポンプ（２）からの吐
出圧が上記の圧力設定範囲に到達すれば、ポンプ制御手
段（６）の圧力監視制御部（６２）から主機作動制御系
（１００）に到達信号が出力されるため、電子制御式ポ
ンプ（１）側からの情報のみで容易かつ確実に昇圧確認
が可能になる。しかも、上記の如く圧力目標値から圧力
条件値だけ低圧側の圧力設定範囲に到達すれば到達信号
が出力されるため、つまり、圧力目標値にほぼ到達する
直前の圧力値で到達信号が出力されるため、圧力目標値
に完全に到達してはいないがその直前の圧力値に到達し
て各アクチュエータの所定の動作を行なうに十分な圧力
値になれば、上記圧力目標値に到達するまでの時間経過
を待つことなく上記到達信号により次の動作が可能にな
る。このため、上記圧力目標値の直前の圧力値までは吐
出圧が比較的早期に昇圧するものの、圧力目標値に完全
に到達するまでは時間がかかるという吐出特性に応じて
昇圧確認が迅速に行なえるとともに、次工程に迅速に進
めることが可能になる。これらにより、従来、主機作動
制御系（１００ａ）の各アクチュエータ（１０１，１０
２）毎に設けていた圧力センサ（１０８，１０８）を全
て省略することが可能になるとともに、主機作動制御系
（１００）での工程数が幾ら多くても、すなわち、作動
させるアクチュエータ（１０１，１０２）の数が幾ら多
くても、電子制御式ポンプ（１）の側に設けた１つの圧
力監視制御部（６２）のみで昇圧確認が行え、次工程へ
の移行のの判断が容易に行い得る。しかも、従来のごと
く圧力目標値と圧力検出値とを比較するモニタ等を主機
コントローラ側に設けなくても、本発明によれば、昇圧
確認が容易に可能となる。なお、圧力条件値を零とする
ことで圧力設定範囲を圧力目標値に合致させてもよく、
この場合でも昇圧確認を上記圧力監視制御部（６２）の
みで行うことができ、従来の圧力センサ（１０８）の省
略等を図ることができる。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の発明におけるポンプ制御手段（６）を、圧力監視
制御部（６２）に対し圧力条件値を変更設定する圧力設
定部（６３）を備えるものとする。

【０００９】上記の構成の場合、圧力設定範囲を固定範
囲とするのではなく、圧力設定部（６３）により工程や
機器に応じて圧力目標値の１０ｋｇｆ／ｃｍ2 手前の範
囲に変更する等といった設定が可能となり、到達信号の
出力タイミングの最適化や到達信号の出力タイミングを
早めることで工程時間を短縮化する等の変更が可能にな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００１１】図１は、本発明の実施形態に係る電子制御
式ポンプ（１）と、複数のアクチュエータ（１０１，１
０２）を主機とする主機作動制御系（１００）とを組み
合わせた射出成形機を示す。このものにおいて、上記電
子制御式ポンプ（１）は上記各アクチュエータ（１０
１，１０２）と電磁切換制御弁（１０３，１０４）を介
して接続され、その各電磁切換制御弁（１０３，１０
４）の切換制御を主機コントローラ（１０５）が行うよ
うになっている。そして、上記電子制御式ポンプ（１）
は、この主機コントローラ（１０５）から圧力目標値及
び流量目標値について上記射出成形機の成形工程毎に出
力信号を受けて後述の油圧ポンプ（２）の作動を制御す
るようになっている。

【００１２】図２は上記の電子制御式ポンプ（１）を示
し、２は可変斜板（２１）を有する可変容量形ピストン
ポンプ（以下、単に油圧ポンプという）、３は可変斜板
（２１）を傾動駆動し油圧ポンプ（２）からの吐出圧及
び吐出量を調整する電磁制御弁、４はこの電磁制御弁
（３）を流れる作動油の流量を検出する流量検出手段と
しての流量センサ、５は上記電磁制御弁（３）の出口側
から流れる作動油の圧力を検出する圧力検出手段として
の圧力センサ、６はポンプ制御手段としてのポンプコン
トローラである。そして、上記油圧ポンプ（２）の吐出
側が主機作動制御系（１００）のそれぞれ電磁切換制御
弁（１０３，１０４）（図１参照）を介して複数のアク
チュエータ（１０１，１０２）に接続されている。

【００１３】上記ポンプコントローラ（６）は、上記油
圧ポンプ（２）の作動制御を行う圧力・流量制御部（６
１）と、油圧ポンプ（２）の吐出側の圧力が所定の圧力
設定範囲に到達した時に主機コントローラ（１０５）に
対し到達信号を出力する圧力監視制御部（６２）と、こ
の圧力監視制御部（６２）に対し圧力条件値Ｐs を設定
する圧力設定部（６３）とを備えている。

【００１４】上記圧力・流量制御部（６１）は、上記圧
力センサ（５）からの圧力検出値Ｐd 及び流量センサ
（４）からの流量検出値と、上記主機コントローラ（１
０５）からの圧力目標値Ｐi 及び流量目標値Ｑi とを受
けて、上記油圧ポンプ（２）の吐出圧または吐出流量が
上記圧力目標値Ｐi または流量目標値Ｑi になるように
上記電磁制御弁（３）の作動及び可変斜板（２１）の傾
動角をフィードバック制御するようになっている。

【００１５】また、上記圧力監視制御部（６２）は、図
３に示すように、後述の圧力設定部（６３）により入力
される圧力条件値Ｐs を記憶する圧力条件値メモリ（６
２１）と、比較部（６２２）と、出力部としてのフォト
カプラ（６２３）とを備えている。上記比較部（６２
２）は、上記圧力条件値メモリ（６２１）から読み込ん
だ圧力条件値Ｐs と、主機コントローラ（１０５）から
の圧力目標値Ｐi と、圧力センサ（５）からの圧力検出
値Ｐd とを比較してＰi −Ｐs ≦Ｐd の時にフォトカプ
ラ（６２３）に対しＯＮ信号を出力するようになってい
る。そして、上記フォトカプラ（６２３）は、上記比較
部（６２２）からのＯＮ信号を受けてＯＮ状態にされて
主機コントローラ（１０５）に対し到達信号としてのＯ
Ｎ信号を出力するようになっている。つまり、上記フォ
トカプラ（６２３）は、無接点のスイッチ機構としての
役割を果たすものである。さらに、上記圧力設定部（６
３）は、図示省略の入力キー及び表示器を備えており、
上記入力キーにより圧力設定値を入力設定し、その入力
設定した圧力設定値を上記表示器に表示し得るようにな
っている。

【００１６】ここで、上記（Ｐi −Ｐs ）は所定の圧力
設定範囲の下限値を示すものであり、圧力条件値Ｐs は
上記圧力設定範囲を圧力目標値Ｐi の低圧側にどれだけ
の範囲にするかの条件を定める役割を果たす。そして、
上記圧力条件値Ｐs は、上記のＯＮ信号のタイミングを
圧力目標値よりも小さい圧力値で出力させるようにする
ためのものであり、この圧力条件値Ｐs を大きめに設定
することにより、到達信号の出力タイミングを早めるこ
とができ、サイクルタイムの短縮が可能になる。なお、
逆に上記圧力条件値Ｐs をゼロにすると上記圧力設定範
囲は圧力目標値Ｐi に一致することになり、圧力監視制
御部（６２）は圧力検出値Ｐd が圧力目標値Ｐi に到達
することにより到達信号を出力することになる。

【００１７】次に、上記圧力監視制御部（６２３）にお
ける制御を図４に基づいて説明すると、まず、ステップ
Ｓ１で圧力条件値Ｐs を圧力条件値メモリ（６２１）か
ら入力し、ステップＳ２で主機コントローラ（１５０）
から圧力目標値Ｐi と圧力センサ（５）から油圧ポンプ
（２）の吐出側の圧力検出値Ｐd とを入力する。そし
て、ステップＳ３で（Ｐi −Ｐs ≦Ｐd ）の関係になっ
たか否か、すなわち、圧力検出値Ｐd が圧力設定範囲
（Ｐi 〜Ｐi −Ｐs ）の下限値（Ｐi −Ｐs ）に到達し
たか否かの判別を行い、まだ圧力検出値Ｐd が上記下限
値（Ｐi −Ｐs ）よりも小さければステップＳ５でＯＦ
Ｆ信号を出力してからステップＳ２に戻り上記の判別を
繰り返す。このステップＳ３で圧力検出値Ｐd が圧力下
限値（Ｐi −Ｐs ）よりも大きくなれば、ステップＳ４
でフォトカプラ（６２３）にＯＮ信号を出力し、この
後、ステップＳ２に戻り上記の判別を再び繰り返す。こ
の繰り返しにより到達信号としてのＯＮ信号をリアルタ
イムで出力させることができる。なお、上記のステップ
Ｓ３によって比較部（６２２）が構成されている。

【００１８】以上説明した本実施形態の電子制御式ポン
プ（１）では、各アクチュエータ（１０１，１０２）の
供給側の油圧は油圧ポンプ（２）の吐出圧と等しくなる
ため、その油圧ポンプ（２）の吐出圧を検出してその圧
力検出値Ｐd が圧力設定範囲（Ｐi 〜Ｐi −Ｐs ）に到
達したことをフォトカプラ（６２３）からのＯＮ・ＯＦ
Ｆ信号を受けることにより、主機コントローラ（１０
５）ではポンプコントローラ（６）からのＯＮ信号情報
だけで各アクチュエータ（１０１，１０２）での昇圧確
認を行うことができるようになる。このため、従来、主
機作動制御系（１００）の各アクチュエータ（１０１，
１０２）毎に設けていた複数の圧力センサ（１０８，１
０８）や圧力目標値と比較するモニタ等を全て省略する
ことができ、部品点数低減化及びコストの低減化を図る
ことができる。加えて、主機作動制御系での工程数が幾
ら多くても、すなわち、作動させるアクチュエータの数
が幾ら多くても、電子制御式ポンプ（１）の側に設けた
１つの圧力監視制御部（６２）のみで確実にかつ迅速に
昇圧確認を行うことができ、次工程への移行の判断を容
易に行うことができる。

【００１９】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
出力部としてフォトカプラ（６２３）を用いているが、
これに限らず、例えば他のスイッチ機構であるリレー等
を出力部として用いてもよい。

【００２０】また、上記実施形態では油圧ポンプとして
可変斜板（２１）を有する可変容量形ピストンポンプ
（２）を示したが、これに限らず、いずれの形式の油圧
ポンプを用いてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における電子制御式ポンプによれば、ポンプ制御手段
（６）の圧力監視制御部（６２）から出力される到達信
号による情報のみによって主機作動制御系（１００）に
対し主機（１０１，１０２）側の昇圧確認を容易かつ確
実に行なわせることができるなる。このため、従来、主
機作動制御系（１００ａ）の各アクチュエータ（１０
１，１０２）毎に設けていた圧力センサ（１０８，１０
８）を全て省略することができ、コスト低減化を図るこ
とができる上、主機作動制御系（１００）での工程数が
幾ら多くても、すなわち、作動させるアクチュエータ
（１０１，１０２）の数が幾ら多くても、電子制御式ポ
ンプ（１）の側に設けた１つの圧力監視制御部（６２）
のみで簡易かつ確実に昇圧確認が行うことができる。

【００２２】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明による効果に加えて、圧力条件値を変更
設定することにより昇圧確認条件を変更させることがで
き、その圧力条件値を大きめに変更することにより昇圧
確認のための到達信号の出力タイミングを早めることが
できる。これにより、圧力設定範囲の最適化や工程時間
の短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を適用した射出成形機の全体
模式図である。

【図２】実施形態に係る電子制御式ポンプの模式図であ
る。

【図３】ポンプコントローラの模式図である。

【図４】圧力監視制御部の制御を示すフローチャートで
ある。

【図５】従来の電子制御式ポンプを適用した場合の射出
成形機の全体模式図である。

【符号の説明】

１ 電子制御式ポンプ ２ 油圧ポンプ ５ 圧力センサ（圧力検出手段） ６ ポンプコントローラ（ポンプ制御手
段） ６２ 圧力監視制御部 ６３ 圧力設定部 １００ 主機作動制御系 Ｐi 圧力目標値 Ｐd 圧力検出値 Ｐs 圧力条件値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主機作動制御系（１００）の油圧回路に
   接続される油圧ポンプ（２）と、この油圧ポンプ（２）
   の吐出側圧力を検出する圧力検出手段（５）と、この圧
   力検出手段（５）からの圧力検出値に基づいて上記吐出
   側圧力が上記主機作動制御系（１００）から出力される
   圧力目標値になるよう上記油圧ポンプ（２）の作動を制
   御するポンプ制御手段（６）とを備えた電子制御式ポン
   プにおいて、 上記ポンプ制御手段（６）は、 上記圧力検出手段（５）からの圧力検出値が、上記圧力
   目標値と、この圧力目標値よりも低圧側の圧力範囲を規
   定する圧力条件値とにより定められる圧力設定範囲に到
   達したときに、上記主機作動制御系（１００）に対し到
   達信号を出力する圧力監視制御部（６２）を備えている
   ことを特徴とする電子制御式ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１において、 ポンプ制御手段（６）は、圧力監視制御部（６２）に対
   し圧力条件値を変更設定する圧力設定部（６３）を備え
   ていることを特徴とする電子制御式ポンプ。