JPS6353302A - 射出成形機における制御装置 - Google Patents

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、射出成形機において、油圧ポンプ駆動用電動
機の回転速度を変化さ什て、型閉、ノズル前進、射出、
供給、ノズル後退、型開、エジェクタ前後進等の一連の
射出成形工程を制御する制御装置に関する。

「従来の技術」 従来の射出成形機における速度制御および圧力制御装置
では、第４図、第５図に示すように、定吐出ポンプｌま
たは可変吐出ポンプ１１によって、浦タンクＴ内の浦を
汲み上げ、該定吐出ポンプ１または可変吐出ポンプｌｌ
から吐出されｆこ圧油を、流量制御弁２，１２、および
圧力制御弁３．１３を介して各装置の操作用フリツプへ
送り、射出成形の各工程の速度および圧力を制御してい
た。

この場合、各ポンプ１．１１を駆動する電動敗４．１４
は一定の速度で回転をするものである。

なお、第５図中、Ｉ５はリリーフ弁、Ｉ６はコンベンセ
ータ部である。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述し１こ従来の装置では、定吐出ポンプ１
または可変吐出ポンプ１１．ポンプ駆動用の定速電動機
４　、１　、・ｌの池に、流量制御弁２，１２、圧力制
御弁３，１３が必要となり、油圧回路が曳准になる欠点
があった。また、種々の油圧に器を介して速度制御およ
び圧力制御を行うので、応答性や繰り返し特性を向上さ
せることが難しいといった問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされた乙ので、その目的
とするところは、流量制御および圧力制御用の油圧回路
の簡単化と、制御特性の向上とを図った射出成形機にお
ける制御装置を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明は、油圧ポンプから
供給される圧油により、型閉、型開、射出、供給、エジ
ェクタ、ノズル前後進等の各工程を制御する射出成形機
における制御装置において、上記油圧ポンプを駆動する
可変速電動機と、上記各工程毎に予め設定された速度設
定値および圧力設定値に基づいて前記可変速電動機の回
転速度を制御する制御手段とを具備した乙のである。

「作用」 本発明の射出成形機における制御装置にあっては、可変
速電動機の回転数を制御することによって、油圧ポンプ
の吐出量を変化させ、射出成形の各工程における速度制
御および圧力制御を行う。

「実施例」 以下、第１図ないし第３図に基づいて本発明の一実施例
を説明する。

第１図中２０は、基台２１の上に立設されたエンドプレ
ートであり、このエンドプレート２０の左端側には、型
締シリンダ２２が固定されている。

そして、この型締シリンダ２２のピストンロッド２２ａ
の先端部は、上記エンドプレート２０を貫通して、トグ
ル機構２３の中央部に連結されている。このトグル機構
２３の上下に分岐した左右端は、それぞれエンドプレー
ト２０と可動盤２４と連結されており、上記型締シリン
ダ２２のピストンロッド２２ａを前後進することにより
、トグル機構２３を介して可動盤２４が、図示せぬガイ
ド軸に支持されて、水平方向に往復移動するようになっ
ている。また、上記可動盤２４に対向して、上記エンド
プレート２０と反対側に、固定盤２５が基台２１の上に
立設されており、型締シリンダ２２によって可動盤２４
か固定盤２５に接近することにより、可動盤２４に取付
けられた可動型２４ａと固定盤２５に取付けられた固定
型２５ａとが密着して、両金型２４ａ、２５ａにより内
部にキャビティ（空隙）２６が形成されるようになって
いる。

そして、上記可動盤２４の、上記可動型２４ａが取付け
られた面と反対側の而には、ニンニククンリンダ２７が
固定されており、このニンニククンリンダ２７のピスト
ンロッド２７ａを前進させることにより、該ピストンロ
ッド２７ａの先端部が、可動盤２４及び可動型２４ａを
貫通して可動型２４　ａの内部の成形品を外方に突き出
すようになっている。さらに、上記固定盤２５の、固定
型２５ａが取付けられた面と反対側の面（第１図におい
て右側の而）側に先端部のノズル２８ａを対向させた状
態で、射出筒２８が水平に設置されており、射出筒２８
の上部には、射出筒２８の内部に樹脂を供給するホッパ
２９が配設されている。そして、射出筒２８の内部には
、スクリュ３０が挿入されており、このスクリュ３０の
基端部には、スクリュ回転油圧モータ３１の回転軸３１
ａが連結されている。さらに、スクリュ回転油圧モータ
３１の、上記回転軸３１ａと反対側の端部には、射出シ
リンダ３２のピストンロッド３２ａが連結されており、
このピストンロッド３２ｇを前後進することにより、ス
クリュ回転油圧モータ３Ｉを介してスクリュ３０が水平
方向に往復移動するようになっている。そして、上記射
出筒２８と射出シリンダ３２とは、連結部材３３を介し
て連結されていると共に、該射出シリンダ３２の基端部
には、上記基台２１に固定されたノズル前後進シリンダ
３４のピストンロッド３４ａの先端部が連結されており
、該ピストンロッド３４ａを前後進する二とにより、射
出シリンダ３２とスクリュ回転油圧モータ３１と共に、
射出筒２８が水平方向に往復移動するようになって０ろ
。

上記型締シリング２２及びニンニククンリンダ２７の第
１図において左右端には、それぞれ、型開閉切換用電磁
弁３５及びエノエクタｉ！７エ後通切換用電磁弁３６の
各負荷側ボートＡ、Ｂが連結されている。まｆ二、上記
スクリュ回転油圧モータ３１の一端及び射出シリング３
２の右端には、それぞれ、射出・供給切換用７［ｉ磁弁
３８の負荷側ボートＡ、Ｂ　が連結されており、該スク
リュ回転油圧モータ３１の他端には、油タンク′ｒが、
かつ射出シリング３２の左端には、前転後退用電磁弁３
７がそれぞれ連結されている。さらに、上記ノズル前後
進シリング３４の左右端にはノズル前後進切換用電磁弁
３９の負荷側ボートＡ、Ｂ　　が連結されている。これ
らの電磁弁３５，３６，３８．３９　　と前転後退用電
磁弁３７のポンプ側ボートＰ１及びその他のアクチュエ
ータＡＩとが、それぞれ、定吐出ＭＩ＋圧ポンプ４０の
吐出口に連結されている。また、定吐出油圧ポンプ４０
の吐出側には、圧力セン→、ｌ−４１と回路圧用リリー
フ弁４３とが連結されている。さらに、上記射出・供給
切換用電磁弁３８の戻りボートＲには、背圧用のリリー
フ弁４４が連結されている。

上記定吐出油圧ポンプ４０には、この定吐出油圧ポンプ
４０を駆動する可変速電動機＝１５が連結され、該可変
速電動機４５の回転速度がパルスエンコーダ４５ａによ
って検出されるようになっている。

定吐出油圧ポンプ４０の吐出側には、更に、圧力制御・
低圧型閉切換用電磁弁４６が連結されている。この切換
用電磁弁４６はクローズドセンタ形の４ボ一ト３位置切
換弁であり、２つの出力側ボートは、低圧用のリリーフ
弁１１７、および流量制御弁４８を介して、油タンクＴ
に各々連結されている。　上記型開閉切換用電磁弁３５
の各ソレノイドａ、ｂと、エジェクタ前後進切換用電磁
弁３６の各ソレノイドａ、ｂと、前転後退用電磁弁３７
のソレノイドｂと、射出・供給切換用電磁弁３８の各ソ
レノイドａ、ｂと、ノズル前後進切換用電磁弁３９のソ
レノイドａ、ｂと、圧力制御・低圧型閉切換用電磁弁４
６のソレノイドａ、ｂとには、シーケンス制御部４９か
らの励磁信号Ｓ１〜Ｓ１１がそれぞれ供給されるように
なっている。

このシーケンス制御部４９は、図示しないが、各部の工
程信号、および、各部の動作位置検出器からの位置信号
と位置設定器からの設定値との比較により得られろ一致
信号等の組合什によって、射出成形工程の総合的なシー
ケンス（手順）を制御ずろらのである。また、第２図に
示すごとく、上記ノーケンス制御部４９が上記工作信号
、一致信号等に応じて順次出力する型閉ｌ速、２速、ノ
ズル前進、射出ｌ速〜４速、供給ｌ速、２速、内圧除去
、ノズル後退、型開ｌ速、２速、エジェクタ前進、後退
、射出１圧〜３圧の各指令信号Ｓ２０〜Ｓ３７が、それ
ぞれ、速度・圧力制御部５０に人力されろようになって
いる。

上記速度・圧力制御部５０に入力された各速度指令信号
Ｓ２０〜Ｓ３４は、１５個のインバータＩＮＶを介して
、１５ｉのアナログスイッチＡＳ’ＴＶ　Ｉの各制御端
に供給されろ。アナログスイッチＡＳＷＩの各人ツノ端
には、型閉ｌ速、２速、ノズル前進、射出１速〜１１速
、供給１速、２速、内圧除去、ノズル後退、型開！速、
２速、エジェクタ前進、後退の各速度を設定する、速度
設定部５Ｉ内の１５個の速度設定器５１ａ　〜５ｉｎ、
　５１ｐの出力が供給されている。また、上記１５ｐｌ
のアナログスイッチＡＳＷＩの出力端は共通接続され、
それらの出力がアナログスイッチＡＳＷ３の入力端に供
給されている。

一方、上記各圧力指令信号５３５〜Ｓ３７は、インバー
タＩＮＶを介して、３個のアナログスイッチＡＳＷ２の
制御端に供給されるとともに、オア回路○Ｒの入力端に
供給されている。また、アナログスイッチＡＳＷ２の入
力端には、第１〜第３射出の各圧力が設定された、圧力
設定部５２の３側の圧力設定器５２ａ〜５２ｃの出力が
供給されろ一方、アナログスイッチＡＳＷ２の各出力端
は共通接続されて、その各出力が積分回路５５の入力端
に供給されている。

積分回路５５は、演算増幅器５５ａと、フィードバック
抵抗１１ｆと、積分用のコンデンサＣと、積分用の可変
抵抗Ｒと、ダイオードＤとから（１ｉ成され、可変抵抗
Ｒの値を変化させろことにより、積分定数を変化できる
ようになっている。まｆこ、フィードバック抵抗Ｒｒの
値を変えて増幅率を変えることができる。積分回路５５
には、また、圧力センサ４１の出力信号９３８が、イン
ターフェイス５６および微分回路５７を介して供給され
ている。この微分回路５７は、抵抗５７ａとコンデンサ
５７ｃの直列回路に抵抗５７ｂを並列接続した構成にな
っている。

積分回路５５の出ツノは、アナログスイッチＡＳＷ４の
入力端に供給されている。また、アナログスイッチＡＳ
Ｗ３の制御端には、オア回路ＯＲの出力がインバータＩ
ＮＶＩによって反転されて供給、されるとともに、アナ
ログスイッチＡＳＷ４の制御端にはオア回路ＯＲの出力
が直接供給されている。これにより、圧力設定信号の出
力がないときには、アナログスイッチＡＳＷ３がオンと
なり、圧力設定出力があるときには、アナログスイッチ
Ａ　Ｓ　Ｗ・１がオンとなる。そして、アナログスイッ
チΔＳＷ３．４の出力端は共通接続されて可変速モータ
ドライバー６０の入力端に接続されている。

可変速モータドライバー６０は、アナログスイッチＡＳ
Ｗ３．４の出力、即ち速度設定部５１および圧力設定部
５２の各設定値に応じて、可変速電動機４５の速度制御
を行うもので、その速度はパルスエンコーグ４５ａによ
って検出されて、可変速モータドライバー６０にフィー
ドバックされ、可変速電動機４５の速度が設定値と一致
するようにフィードバック制御される。

次に、上記のように構成された射出成形Ｋにおける制御
装置の動作について説明する。

まず、射出成形機の運転に先立って、第２図に示した速
度設定部５１の各速度設定器５１ａ〜５Ｉｎ、５１ｐと
圧力設定部５２の各圧力設定器５２ａ〜５２ｄとに予め
所定の値を設定しておく。

次いで、連続して繰り返し射出成形工程を行なうが、そ
の１サイクルの工程について第３図に示す動作チャート
図に基づいて説明する。

１つの射出成形工程の開始時に、シーケンス制御部４９
が型閉ｌ速（型閉開始）指令信号Ｓ２０を速度・圧力制
御部５０に対して出力すると、インバータＩ　Ｎ　Ｖを
介して、アナログスイッチＡ　Ｓ　Ｗｌがオンとなり、
速度設定部５１の型閉ｌ遠目設定器５１ａに設定された
型閉ｌ速がアナログスイッチＡＳＷ３の入力端に供給さ
れろ。この場合、圧力を制御するための各指令信号９３
５〜Ｓ３７は、速度・圧力制御部５０に入力されていな
いため、インバータＩＮＶを介して各指令信号９３５〜
Ｓ３７が人力されるオア回路ＯＲの出力は低レベルのま
まである。このため、アナログスイッチＡＳＷ３の制御
端には高レベルが供給され、アナログスイッチＡ　Ｓ　
Ｗ　３がオンとなる。この結果、設定器５１ａの出力は
可変速モータドライバー６０に供給され、この設定値に
見合った速度で可変速電動機４５が回転制御されろ。

この時、シーケンス設定部４９は、上記型閉Ｉ速指令信
号Ｓ２０を出力すると共に、型開閉切換用電磁弁３５の
ソレノイドａを励磁する励磁信号Ｓｌを出力しているか
ら、圧油が型締シリンダ２２のピストン・＼ノド側端に
供給されて、型締シリンダ２２のピストンロッド２２　
ａ　ｈ＜前進し始める。

従って、該ピストンロッド２２ａの先端にトグル機（１
が２３を介して連結された可動盤２４が固定盤２５側に
近づき始める。ここで、上記圧油の供給量は、可変速電
動機４５の回転速度に比例し、該圧油が型開閉切換用電
磁弁３５を介して型締シリンダ２２のピストンヘッド側
端（第１図において左側）に供給され続けるから、トグ
ル機構２３を介して、上記可動盤２４が上記設定部５１
の型閉１速目設定器５１ａの設定値に基づいた速度で固
定盤２５側に近づく。

次いで、各部の工程信号及び、各部の動作位置検出器か
らの位置信号と位置設定器の出力値との比較により得ら
れる一致信号等の組合せによって、シーケンス制御部４
９が各指令信号Ｓ２＋−３３４を順次速度・圧力制御部
５０に対して出力すると共に、各電磁弁３５〜３９に対
して第３図に示すように励磁信号５ｌ−９９を出力する
と、上述したのと同様にして、順次、速度設定部５１の
各速度設定器５１ｂ〜５１ｎ、５１ｐの設定値か出力さ
れ、この設定値に基づいて、可変速電動機４５の回転制
御が行なわれ、定吐出油圧ポンプ４０の吐出量が操作さ
れると共に、各励磁信号Ｓｌ−８９に基づいて、谷電磁
弁３５〜３９が順次切換わる。

これにより、可動盤２４の型閉速度が型閉ｌ速から型閉
２速に切り換わり（指令信号Ｓ２１出力時）、射出筒２
８がスクリュ回転油圧モータ３１と射出ンリンダ３２と
ともに、設定されたノズル曲進速度に基づいて固定盤２
５側に接近しく指令信号Ｓ２２出力時）、射出筒２８内
のスクリュ３０が、射出１速〜射出４速に基づいて前進
しく指令信号Ｓ２３〜Ｓ２６出力時）、該スクリュ３０
か、供給１．２速に基づいて回転しながら後退しく指令
信号Ｓ２７，８２８出力時）、スクリュ３０が内圧除去
速度に基づいて前転後退しく指令信号Ｓ２９出力時）、
射出筒２８がノズル後退速度に基づいて固定盤２５から
離れ（指令信号Ｓ３０出力時）、可動盤２４が型開Ｉ速
、２速に基づいて固定盤２５から離れ（指令信号Ｓ３１
．Ｓ３２出力時）、エジェクタシリンダ２７のピストン
ロッド２７ａが、エジェクタ前進、後進速度に基づいて
、前進して成形品を突き出し、元に戻る（指令信号Ｓ３
３．Ｓ３４出力時）、一連の動作が行なわれる。

また、型閉工程の後期においては、低圧型閉制御が行な
われる。この場合、圧力制御・低圧型閉切換用電磁弁４
６のソレノイドｂがシーケンス制御部４９からの信号Ｓ
ｌｌによって励磁され、定吐出油圧ポンプ４０の吐出側
が、型閉リリーフ弁４７に連結され、吐出圧が一定の低
圧に保持される。

一方、射出工作時の後期においては、圧力制御が行なわ
れる。この場合、圧力制御・低圧型閉切換用電磁弁４６
のソレノイドａがシーケンス制御部４９からの信号ＳＩ
Ｏによって励磁され、定吐出油圧ポンプ４０の吐出側が
流量制御弁４８に連結される。そして、吐出量の一部を
油タンクＴに戻しながら、圧力センサ４１の出力と圧力
設定値とを比較し、これらが一致するように可変透電ｌ
ｊ機４５の回転を制御し、フィードバック制御を行う。

すなわち、シーケンス制御部＝１９が速度・圧力制御部
５０に対して、指令信号Ｓ３５〜Ｓ３７を出力ずろと、
第２図において、インバータＩＮＶを介してアナログス
イッチＡＳＷ２の１つがオンとなり、圧力設定部５２の
各圧力設定器５２ａ〜５２ｃに設定された設定値のうち
１つが積分回路５５に供給されると共に、オア回路ＯＲ
を介してアナログスイッチＡＳＷ４がオンとなり、積分
回路５５の出力が可変速モータドライバー６０に供給さ
れ、可変速電動機４５が回転制御されて圧力制御が行な
われる。

この場合、定吐出油圧ポンプ４０の吐出圧力は圧力セン
サ４１によって検出され、インターフェイス５６と微分
回路５７とを介して積分回路５５に供給され、設定器５
２ａ〜５２ｃから供給された設定値との差に基づいて圧
力のフィードバック制御が実行されろ。すなわち、積分
回路５５と可変速モータドライバー６０との作用により
、圧力センサ４１の出力が設定値より低い場合は可変速
電動機４５の回転数を上げ、逆に、圧力センサ４１の出
力が設定値より高いときは可変速電動機・１５の回転数
を下げて、定吐出油圧ポンプ４０の吐出圧が前記設定値
と等しくなるように、可変速電動機４５のフィードバッ
ク制御を実行する。

こうして、固定盤２５への接近に基づく両全型２４ａ、
２５ａ間の型締が低圧型閉圧力の設定値に抑えられ金型
が保護されると共に、射出筒２８内のスクリュ３０が第
１〜第３射出圧力に基づいて前進して所定の各射出圧力
を推持する。

このようにして、射出成形工程の各工程を連続して繰り
返すことにより、多数の成形品が円滑に取出される。

なお、上記実施例では、速度制御は開ループ制御、圧力
制御は閉ループ制御としたが、これに限定されない。例
えば、射出シリンダ、型締シリンダおよびエジェクタシ
リンダに速度センサを取り付けることにより、速度制御
も閉ループ制御とすることができる。これにより、繰り
返し特性の向上を図ることができろ。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明は、油圧ポンプかろ供給さ
れる圧油により、型閉、型開、射出、供給、エノエクタ
、ノズル館後進等の各工程を制御する射出成形機におけ
る制御装置において、上記油圧ポンプを駆動する可変速
電動機と、上記各工程毎に予め設定された速度設定値お
よび圧力設定値に堰づいて前記可変速電動機の回転速度
を制御する制御手段とを具備し、上記可変速電動機の回
転速度を変化させることにより、油圧ポンプの吐出量を
制御し、これにより、上記各工作の速度および圧力制御
を行うようにしたので、次の効果をあげることができる
。

■各工程での速度制御および圧力制御が簡単化される。

■油圧回路が簡単化され、保守作業が容易になる。

■油圧ポンプ駆動用電動機の回転制御の応答性を上げろ
ことにより、各工作における速度制御および圧力制御の
応答性を容易に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示す概略構成
図、第２図は同実施例の電気的構成を示すブロック図、
第３図は射出成形工程の１サイクルの内容を説明する動
作チャート図、第４図、第５図は従来の射出成形機の油
圧回路を説明するための図である。 ４０・・・・・・定吐出ポンプ、４５・・・・・・可変
速電動機、４つ・・・・・・シーケンス制御部、５０・
・・・・・速度・圧力制御部（制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧ポンプから供給される圧油により、型閉、型開、射
   出、供給、エジェクタ、ノズル前後進等の各工程を制御
   する射出成形機における制御装置において、上記油圧ポ
   ンプを駆動する可変速電動機と、上記各工程毎に予め設
   定された速度設定値および圧力設定値に基づいて前記可
   変速電動機の回転速度を制御する制御手段とを具備する
   ことを特徴とする射出成形機における制御装置。