TW201000296A - Hydraulic device for injection molding machine and method of controlling the same - Google Patents

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201000296 六、發明說明： 【發明所屬之技街領域】 本發明係關於射出迠 【先前技術】 ^之油職Μ其控制方法。 以往，作為射出成形機之_裝置 特開2008-30379號公 *種裝置（日本 ㈣動馬㈣射二:;步驟8?螺桿用之^ 正反轉控制可雙向旋 ；電動馬達 “，在此射出成形機之油=; = .用之油· 時，以第3伺服電動$凌 " 、出保壓步驟 將作動油供應至射出缸。 泵而思圖 2:以^之射出成形機之油㈣置係在計量步驟時，以第 服電動馬達正反轉控制可雙向旋轉而雙向噴出之背芦 控制用之油壓泵，故且古π时 又门贺出之奇堡 ^m(〇M 、 ”有可將射出缸之背壓控制於接近於 芩壓（0 Mpa)之優點。 但’在上述以往之鼾 射出成形機之油壓裝置中，在射出步 驟時，將僅來自射出伴厭田—[p ^ '、L用之油壓泵之作動油供應至射出 ，故有不能高速地驅動 出之問題。 動射出缸而不此施行樹脂之高速射 又斤在上述以在之射出成形機之油壓裝置中，需要螺桿 、第^司服電動馬達、背壓控制用之油壓果用之第2饲服 電動馬達、及射出保壓用之油壓泵用之第”司服電動馬達 之口。十3 口伺服電動馬達，故有非常高價之問題。 【發明内容】 139629.doc 201000296 [發明所欲解決之問題] 因此，本發明之課題在於提供—種可將射出缸之背壓控 制於接近於零壓（〇 Mpa)，而且可高速驅動射出虹而騎 =旨：高速射出，且電動馬達之數少而低價之 之油壓裝置。 低 [解決問題之技術手段] /為解決上述問題，本發明之射出成形機之油璧裝置之特 徵在於包含： 射出缸，其係具有將機殼内分隔成前室與後室之射出活 塞與螺桿； 第1油壓泵，其係可雙向旋轉而雙向噴出； 第1電動馬達，其係可正反轉且 得1可變逮地驅動上述第1油 壓泵； 第1切換閥，其係將連接於上十笙 设y上述弟1油壓泵之第1主線 路’切換連接至連接於上述射出 对出紅之則室之第1負載線 路：或連接至上述射出缸之後室之第2負載線路； 油壓馬達，其係驅動上述螺桿； 第2油壓泵； 第2電動馬達，其係驅動上述第2油壓泵； 苐2切換閥，其係將連接 了逆楼於上述第2油壓泵之第2主線 路’切換連接至合流於上述笔 义弟1主、在路之合流線、或連接 至上述油壓馬達之第3負载線路； 止回閥’其係設置於上过.ώ 卜 疋σ "IL線使由上述第2主線路往 第1主線路之流動成為順向；及 139629.doc 201000296 壓力感測器’其係檢測上述第1主線路之壓力。 依據上述構成，在計量步驟時，藉由第2切換閥，將第2 油壓泵之第2主線路連接至油壓馬達之第3負載線路，而驅 動油屡馬達，以旋轉驅動螺桿，並藉由上述第❻換間， 阻斷第2主線路與合流線之間’另一方面，依據檢測第工主 線路之壓力之壓力感測器，雙向旋轉控制可雙向旋轉而雙 向喷出之第i油壓泵，藉以經由第丨主線路、第i切換閥： 第2負載線路而將射出缸之後室之壓力，亦即背壓控制於 接近於零壓（〇Mpa)之低壓。 另方面’在射出保壓步驟時，藉由上述第2切換閥， 將第2油壓泵之第2主輯連接至合流線，經由合流線及止 回閥使來自第2油壓泵之作動油合流於第1油壓泵之第κ 線路，而經由第W換間供應至射出缸，而可高速地驅動 射出紅’以高速射出樹脂。 另外’本發明之射b之㈣裝置由於電動馬達只需要 P電動馬達及第2電動馬達之2個電動馬達，故電動馬達 之需要數少，而製造成本較為低廉。 ★而且，依據本發明之射出缸之油壓裝置，只要控制上述 第1及第2油廢泵之旋轉速度即可，故控制較為簡單。 本發明之！實施型態之射出成形機之油壓裝置係包含： 控制裝置，其係具有廢力流量控制部及操作 且； A上述壓力流量控制部係接受1個壓力指令、！個流量指 、及表不來自上述壓力感測器之檢測壓力之信號，而 139629.doc 201000296 輸出用以獲得相應於上述壓力指令及流量指令之壓力及流 量的操作量； 上述料量分配部係、由上錢力&量控制部接受操作 里，以當上述操作量為預先設定之設定值以下時，使上述 帛1油壓泵喷出相應於操作量而流量連續地變化之作動 油，且使上述第2油壓泵不喷出作動油的方式，依據上述 操作量作成第！及第2分配操作量並輸出至上述第丄及第2電 r,動馬達，另一方面，第1及第2分配操作量在上述操作量為 " 超過上述設定值時’以上述第1及第2油壓|之噴出流量之 合計流量相應於操作量而連續地變化的方式，依據上述操 作量作成上述第！及第2分配操作量並輸出至上述第！及第2 電動馬達，使上述第i及第2油壓泵分別喷出作動油。 依據上述實施型態，上述壓力流量控制部係接h個墨 力指令、i個流量指令、及表示來自上述壓力感測器之檢 測壓力之信號，而向上述操作量分配部輸出用以獲得相應 Q Μ㈣力指令及流量指令之壓力及流量的操作量。 上述知作里分配部係依據上述操作量作成第1及第2分配 :作量而分別輸出至上述第i及第2電動馬達，在上述操作 量為預先設定之設定值以下時，使上述第】油廢果喷出相 應於上述操作量而流量連續地變化之作動油，且不使上述 第油C泵噴出作動油，另一方面，依據上述操作量作成 ^及第2分配操作量，在上述操作量為超過上述設定值 時古使上述第1及第2油壓泵，以上述第^及第2油壓栗之喷 出流置之合計流量相應於操作量而連續地變化之方式嘴出 139629.doc 201000296 =電::達上述第1及第2分配操作量分物至上述第 、二?：依據本實施型態’指令只要有1個壓力指令與⑽ 之2個指令即可，與以往相比，控制較為簡單。 人f主例中’需要螺桿用之第1飼服電動馬達之速度指 :、射出缸之背壓控制用之第2伺服電動馬達之壓力指 7射出保壓用之第3伺服電動馬達之壓力指令及流量指 令之4個指令。 θ依據本實施型態’由於使來自第1油壓泵之喷出流 量與來自。第2油壓泵之噴出流量合流，並藉由操作量分配 部分配操作量而作成之第丨及第2分配操 第2油壓果，故在單獨運轉與合流運轉之切換時，不弟會發 生衝擊’可使單獨運轉與合流運轉之間之轉移較為滑順。 又依據本實知型態，由於在壓力流量控制部之後段設 有操作量分配部，故在呈現流量減少至預先設定之設定值 以下之狀態時，可藉由壓力流量控制部停止第2油壓泵之 動作，故可達成節省能源。 在1實施型態中， 上述控制裝置係接受識別射出保壓步驟及計量步驟用之 識別信號； 上述控制裝置係包含 開關裝置’其係藉由識別上述射出保壓步驟及上述計量 步驟之識別信號進行切換； 上述開關裝置係 '39629.doc 201000296 在射出保壓步驟時，將來 Λ y 自上逑刼作量分配部之第1分 配刼作量及第2分配操作量 輸出至上述第1電動馬達及第2電動馬達，另-方 面； 在計量步驟時，為彳击 茂n 马&制上述射出缸之背壓，將依據上述 i力心7與上述檢測壓力 刀听作成之壓力信號作為第1速度 而信號輸出至上述第1雷备 馬達’並將繞道上述壓力流量 控制部及操作量分酉己θ

—。卩之上述& 1指令作為第2速度信號 而輸出至上述第2電動馬達。 據述只把型態，上述開關裝置係被識別信號所切 換’而在射出保壓步驟時1來自上述操作量分配部之第 -己細作里及第2分配操作量分別作為第i速度信號及第2 速度信號而輸出至第i電動馬達及第2電動馬達。另一方 =在汁1步驟時，為控制上述射出紅之背壓，上述開關 裝置係將依據上述壓力指令與上述檢測壓力所作成之壓力 仏戒作為第1速度信號而輸出至上述第i電動馬達，並將繞 :述壓力'瓜畺控制部及上述操作量分配部之上述流量指 π作為第2速度信號而輸出至上述第2電動馬達。 如此，上述開關裝置係被上述識別信號所切換，而在射 $保壓步驟時’將第丨及第2分配操作量作為第丨及第2速度 h唬而輸出。另一方面，在計量步驟時，將上述壓力信號 及流量指令作為第丨速度信號及第2速度信號而輸出，故控 制及構造簡單而低價。 在1實施型態中 139629.doc 201000296 上述控制裝置包含： 第1控制器’其包含上述麼力流量控制部、上述操作量 ㈣部、及上述開關裝置’且控制上述第i電動馬達之；及 第2控制器，其由上述第1控制器接受上述第2速度信號 而控制上述第2電動馬達。 依據上述實施型態， 弟2速度信號而控制第 單而低價。 上述第2控制器係由第丨控制器接受 2電動馬達，故第2控制器之構造簡 上述控制袭置係由第1控制器與第2控制器所構成，故可 將第1控制器與第2控制器分別形成為！個單位單元作為個 別祖％使修理、更換、處理都變得較為容易。 田然，也可將第i控制器與第2控制器形成一體不可分。 在1實施型態中，· 上述開關裝置係由 自輸出端子輸出上述糾速度信號之第㈣關：及 自輸出ir而子輸出上述第2速度信號之第2開關所構成. 將上述操作量分配部所分配之第!分配操作量輸入至上 述第丄開關之第！輸入端子，另一方面，將依據上述壓 令與上述檢測壓力所令 曰 刀所作成之上述壓力信號輸入至 開關之第2輸入端子； 义弟1 將上述操作量分g Α + ^ 刀配口Μ斤分配之第2分配操作量輸入至 述第2開關之第丨輸 王上 而子’另一方面，將上述流量指令輪 入至上述第2開關之第2輸入端子； 7輸 在計量步驟時，驻 错由上述識別信號連接上述第1開關之 139629.doc -10. 201000296 第2輸入;Jr而子與輸出端子，而將依據上述壓力指令與上述 檢測壓力所作成之上述壓力信號作為第丨速度信號輸入至 上述第1電動馬達；且連接上述第2開關之第2輸入端子與 輸出端子，而經由上述第2開關將上述流量指令作為第之速 度信號輸入至上述第2電動馬達。 、依據上述實施型態，在計量步驟時，藉由上述識別信號 連接上述第1開關之第2輸入端子與輪出端子，故可將依據 上j壓力指令與上述檢測壓力所作成之上述壓力信號輸入 第1 %動馬達作為第丨速度信號；且連接上述第2開關之 第$輸入知子與輸出端子，故可經由上述第2開關，繞道上 述壓力流量控制部及操作量分配部而將上述流量指令輸入 至第2電動馬達作為第2速度信號。 在1實施型態中， 上述油壓馬達係可雙向旋轉之油壓馬達； 上述第2油壓泵係可雙向旋轉而雙向噴出之泵。 本發明之射出成形機之油壓裝置之控制方法之特徵在於 在射出保壓步驟時，、經由第2切換閥及止回閥使來自第2 油C泵之作動油合流於來自可雙向旋轉而雙向喷出之第1 油壓泵之作動》、由，而'經由第1切帛閥將此合流之作動油供 應至射出缸； 在計量步驟時，經由第2切換閥將來自上述第2油壓泵之 作動=供應至驅動上述射出缸之螺桿之油麼馬達而驅動上 ^螺杯並以上述第2切換閥阻斷上述止回閥與上述第2油 C泵之間，另_方面，正反轉控制上述可雙向旋轉而雙向 139629.doc • Π · 201000296 噴出之第1油壓泵之旋轉而將上述射出缸之背壓控制於接 近於零壓之低壓。 【實施方式】 [發明之效果] 依據本發明’可提供—種可將射仏之背壓控制於接近 於零壓，而且可高速驅動射出缸而施行樹脂之高速射出， 且電動馬達之數少而簡單、低價之射出缸之油壓裝置。 乂下依據圖示之實施型態詳細說明本發明。 =圖1所不，射出缸!係在機殼10内具備有射出活塞U與 ’、杯2上述射出活塞11係將機殼1〇内分隔成前室13與後 室14。 在上述機殼10,設有射出口 15與料斗16，可由此料斗 1 6，將樹脂材料之粒料投入機殼丨〇内。 、方面彳藉由例如伺服電動馬達所構成之第丄電動 馬達3’以正反可變速驅動可雙向旋轉而雙向喷出之固定 容量型油壓泵所構成之第】油壓泵2。 ，上述第！油壓泵2連接第i主線路5,在此第ι主線路$連 第間8 :此第1切換間8係將第1主線路5切換連接至 、路6或第2負載線路7。上述第1負載線路6係連通 '活塞11之前室13，第2負載線路7係、連通 11之後室14。又，4為槽。 將主線路5連接壓力感測器9。此壓力感測器9係 31。丁主綠路5之檢測塵力之信號輸出至第1控制器 139629.doc 12 201000296 上述第1控制器3 1係接受1個壓力指令pi、1個流量指令 Qi、識別射出保壓步驟或計量步驟用之識別信號Di'及表 不來自上述壓力感測器9之檢測壓力之信號而可變速地控 制第1電動馬達3之旋轉速度及旋轉方向。上述識別信號Di 係2值信號’例如以「高（High)」表示射出保壓步驟，以 「低（Low)」表示計量步驟。 藉由例如伺服電動馬達所構成之第2電動馬達22驅動第2 油壓泵21。又，第2油壓泵21及第2電動馬達22也可僅施行 單方向之旋轉。 在上述第2油壓泵21連接第2主線路23，在此第2主線路 23連接第2切換閥25。此第2切換閥25係將第2主線路23切 換連接至連接於第1主線路5之合流線24、或第3負載線路 26在上述合流線24，設置有使由第2主線路23往第1主線 路5之流動成為順向之止回閥28，可防止發生由第i主線路 5向第2主線路23之逆流。在上述第3負載線路^連接計量 用之油壓馬達18，可藉由此油壓馬達18旋轉驅動射出缸工 之螺桿12。又，計量用之油壓馬達18也可僅施行單方向之 旋轉。 另一方面，可藉由第2控制器32驅動上述第2電動馬達 22。上述第2控制器32係由第丨控制器31接受第2速度信號 V2。 上述第1控制器3 1與第2控制器32係構成控制裝置3〇。 如圖3所示，上述控制裝置3〇之第丨控制器31係包含壓力 流量控制部40、操作量分配部5〇、開關裝置6〇及第丨驅動 139629.doc -13- 201000296 器71。又、上述第2控制器32係包含第2驅動器72。 上述第1控制器3 1之壓力流量控制部4〇具有核對點42、 壓力控制運算部43、與速度限制器45。 上述核對點42係由壓力指令pj減去來自壓力感測器9之 才双測壓力所侍之信號輸出至壓力控制運算部4 3。 上述壓力控制運算部43係接受來自核對點42之信號而施 行例如PID(比例積分微分）控制運算，將所得之壓力信號 Vp輸出至速度限制器45 ^當然，上述壓力控制運算部“也 可施行PI(比例積分）控制運算等其他公知之壓力控制運 算。 上述速度限制器45係接受來自壓力控制運算部43之壓力 L唬Vp與流量指令Qi，對壓力信號Vp限制其不得超過相 應於流量指令Qi之值而輸出操作量Vq。 即，上述速度限制器45係藉由下列之算法，由壓力信號 VP獲得操作量Vq :

Vp ^ Qi —> Vq=Υρ Qi<Vp 一 Vq=Qi 如此，對來自壓力控制運算部43之壓力信號¥?限制其不 斗于超過相應於流量指令Qi之值而獲得操作量，故可利用 簡早之運算’施行壓力及流量之控制。詳言之，壓力信號 P —桃里私令Qi時’操作量^^=壓力信號Vp，壓力可受到

控制，另—t A ,. M 万面’ ΐ指令Qi〈壓力信號Vp時，操作量

Vq-流£指令Qi，流量可自動地受到控制。 另一方面’上述操作量分配部50係藉由下列之算法，將 139629.doc -14- 201000296 上述操作量Vq分配成第1分配操作量Vql與第2分配操作量 Vq2 ：

Vq$ Vmaxl—»Vql=Vq，Vq2=0

Vmax 1 <Vq—Vq 1 =Vmaxl ,Vq2=Vq-Vmaxl 即，上述操作量分配部50係在操作量Vq為預先設定之設 定值，例如第1電動馬達3之最高速度Vmax 1以下時，如圖 4所示，輸出其操作量V q作為第1分配操作量V q 1，且如圖 5所示，輸出其值為零之第2分配操作量Vq2。另一方面， 上述操作量Vq超過上述設定值Vmaxl時，如圖4所示，輸 出其最高速Vmaxl作為第1分配操作量Vql，且如圖5及6所 示，輸出由上述操作量Vq減去上述設定值Vmaxl所得之值 (Vq- Vmaxl)作為第2分配操作量Vq2。 又，在圖4中，Vqlmax表示第1分配操作量Vql之最大 值，在圖5中，Vq2max表示第2分配操作量Vq2之最大值。 如此，上述操作量分配部50係在操作量Vq為第1電動馬 達3之最高速度Vmaxl以下時，亦即在圖6中流量指令Qi為 最大流量之40%以下時，輸出上述操作量Vq作為第1分配 操作量Vq 1，並使第2分配操作量Vq2為零，如後所述，以 作為第1速度信號VI之第1分配操作量Vql(Vl=Vq=Vql)僅 驅動第1電動馬達3，以作為第2速度信號V2之第2分配操作 量Vq2(V2=Vq2 = 0)停止第2電動馬達22，而達成節省能 源。 又，在此，假設第1電動馬達3之最高旋轉速度Vmaxl與 第2電動馬達22之最高旋轉速度Vmax2之比為4 : 6，第1油 139629.doc -15- 201000296 壓泵2及第2油壓泵21之噴出容量Vcc相同，故單獨運轉與 合流運轉之切換係在Vmax 1 X Vcc·· Vmax2 X Vcc=4:6所分宝,j之 最大合流流量之40%之流量指令Qi之處施行。當然，單獨 運轉與合流運轉之切換並不限於40%，也可依照各油壓果 之容量、馬達之最高旋轉數而以50%、60%等任意％施 行。 又，在圖6〜8中，流量指令 '流量、壓力均以對最高值 之％表示’虛線係表示第1油壓泵2之流量，一點鏈線係表 示第2油壓泵21之流量，實線係表示第}及第2油壓泵2及21 之合計流量。 另一方面，上述操作量分配部50係在上述操作量Vq超過 第1電動馬達3之最高旋轉速度vmax 1時，亦即在圖6中相 當於操作量之流量指令超過最大合流流量之4〇%時，以第 1刀配操作里Vql作為最大值Vqimax，亦即作為最高速 Vmaxl，而以最高速Vmaxl驅動第1電動馬達3，並以第2分 配刼作置¥92(¥92=\^-乂11^\1)驅動第2電動馬達22。 如此，上述操作量分配部5〇在操作量Vq為第動馬達3 之最高旋轉速度Vmaxl以下之情形，以第i分配操作量 Vql(Vql-Vq)驅動，另一方面，在操作量超過第】電動 馬達3之最高旋轉速度，以最高速νη^χΐ驅動第工 電動馬達3並以第2分配操作量Vq2(Vq2=Vq_Vmaxl)驅動 第2電動馬達22，故如圖6所示，可圓滑地施行由噴出僅來 自第1油壓泵2之作動油之單獨運轉對使來自第丨及第2油壓 泵2及21之作動油合流之合流運轉之轉移，而可不出現衝 I39629.doc •16- 201000296 擊。 又，上述#作量分配部5〇如上所述，可利用簡單之運算 獲得第1及第2分配操作量Vq 1及Vq2。 另一方面，上述開關裝置60係由第丄開關61與第2開關62 所構成。 • 將來自操作量分配部50之第丨分配操作量Vql輸入至上述 第1開關之第！輸入端子61a，絲來自壓力控制運算部 43之壓力信號VP輸入至上述第1開關61之第2輸入端子 61b。在上述第哪㈤之輸出端子仏連接第】驅動器^。 又’將來线作量分配部50之第2分配操作量㈣輸入至 上述第2Ρ·62之第m人端子…，並將流量指令^輸入 至第2輸入端子62b。在上述第2開關62之輸出端子—連接 第2控制器32之第2驅動器72。 上述第工驅動器71係驅動第動馬達3，並由編碼器Μ 接受表示第!電動馬達3之旋轉速度之信號。同樣地，上述 U 第2驅動器72係驅動第2電動馬達22,並由編碼器82接受表 不第2電動馬達22之旋轉速度之信號。 乂 作^述構成之射出成形機之油壓裝置係以如下方式執行動 兹假設此射出成形機之油塵裝置執行圖2所示之計量步 此時，如圖2所示 第1主線路5連接至第 出之第1油壓泵2連接 ，第1切換閥8位於符號位置S1 ,而將 2負载線路7,將可雙向旋轉而雙向喷 至射出缸1之後室14 另一方面 第2 139629.doc 201000296 切換閥25位於符號位置S12，而將第2主線路23連接至第^ 負載線路26，將第2油壓泵21連接至計量用之油壓馬達 1 8 ’並阻斷第2主線路2 3與合流線2 4之間。 又，在此計量步驟時，圖2及3所示之識別信號以為「低 (low)」’藉由此識別信號Di，使圖3所示之開關裝置6〇之第 1開關61之第2輸入端子61b連接至輸出端子61c,並使第2 開關62之第2輸入端子62b連接至輸出端子62c。 在此狀態下，1個流量指令Qi繞道控制裝置3〇之第i控制 器31之壓力流量控制部40與操作量分配部5〇，而經由開關 裝置60之第2開關62之第2輸入端子62b及輸出端子62c，被 輸入至第2驅動器72，以相應於上述流量指令…之速度驅 動第2電動馬達22，將作動油自第2油壓泵21供應至計量用 之油壓馬達18，而以相應於上述流量指令Qi之速度經由油 壓馬達18驅動螺桿12。 在上述1個流量指令Qi對開關裝置6〇之輸入之同時，㈠固 壓力指令Pi被輸入至控制裝置3〇之第i控制器31之壓力流 量控制部40之核對點42。而，在此核對點42，由上述壓力 指令Pi減去來自壓力感測器9之檢測壓力而將所得之信號 由核對點42施加至壓力控制運算部43。 在上述壓力控制運算部43中，接受來自核對點42之信 號，而施行PID(比例積分微分）控制運算，產生壓力信號 Vp。此壓力信號Vp經由第】開關61之第2輸入端子6ib及輸 出端子61C而輸入至第1驅動器71，正反雙方向驅動第1電 動馬達3，而雙向驅動可雙向旋轉而雙向噴出之第〗油壓泵 139629.doc 18· 201000296 2 ’控制噴出壓力，而控制射出缸1之後室丨4之壓力，亦即 控制背壓。 此日守，由於係利用第1電動馬達3正反雙方向驅動可雙向 旋轉而雙向喷出之第1油壓泵2，而使第丨油壓泵2執行作為 泵或馬達之動作，故可將射出缸丨之後室14之背壓控制於0 Mpa附近之極低壓。 其次，假設施行圖1所示之射出保壓步驟。 此時，如圖1所示，第1切換閥8位於符號位置S1，而將 第1主線路5連接至第2負載線路7，將第丨油壓泵2連接至射 出缸1之後室14。又，上述第2切換閥25位於符號位置 s 11，而將第2主線路23連接至合流線24，將第2油壓泵21 連接至第1主線路5。藉此，可使來自第2油壓泵21之噴出 作動油經由合流線24及止回閥28而與來自第i油壓泵2之喷 出作動油合流。 「又，在此射出保壓步驟時，圖丨及3所示之識別信號以為 「高（high)」，藉由此識別信號！^，使圖3所示之開關裝置 60之第1開關61之第1輸入端子6U連接至輸出端子6ic，並 使第2開關62之第1輸入端子62a連接至輸出端子“^^。 在此狀態下，1個壓力指令pi輸入至控制裝置3〇之第1控 制器31之壓力流量控制部4G之核對點42。而在此核對點 42 ’由上述壓力指令pi減去來自壓力感測器9之檢測壓 力’將所得之信號由核對點42輸人至壓力控制運算部43。 在上述壓力控制運算部43中，接受來自核對點42之信 號，而施行PID(比例積分微分）控制運算，產生壓力信號 139629.doc 19· 201000296

Vp。此壓力L號Vp被輸入至速度限制器μ。 在上述速度限制器45中’對來自壓力控制運算部43之壓 力#號Vp限制其不得超過相應於流量指令Qi之值而獲得操 作量Vq。此操作量Vq被輸入至操作量分配部5〇。藉此， 壓力信號Vpg流量指令Qi時，操作量Vq=壓力信號vp，壓 力可受到控制，另一方面，流量指令Qi<壓力信號乂口時， 操作量Vq =流量指令Qi，流量可自動地受到控制。 上述操作量分配部50係依據上述操作量Vq與作為設定值 之第1電動馬達3之最高速度Vmaxl，藉由下列之速度分配 算法’作成弟1及第2分配操作量vy，Vq2 :

Vq^ Vmaxl->Vqi=vq?Vq2=〇

Vmaxl<Vq—Vql=Vmaxl，Vq2=Vq-Vmaxl 即，上述操作量分配部50係在操作量Vq為預先設定之設 疋值例如第1 4動馬達3之最高速度vmax 1以下時，如圖 4所示，輸出其操作量Vq作為第丨分配操作量vqi，且如圖 5所示，輸出其值為零之第2分配操作量Vq]。另一方面， 上述操作量Vq超過上述設定值¥出^1時，如圖4所示，輸 出其最高速Vmaxl作為第！分配操作量Vql，且如圖5及6所 不，輸出由上述操作量Vq減去上述設定值Vmaxl*得之值 (Vq-Vmaxl)作為第2分配操作量vq2。 如此，上述操作量分配部50係在操作量Vq為第丨電動馬 達3之最高速度Vmaxl以下時，如圖4及5所示，可獲得第 分配操作量Vqi及第2分配操作量Vq2。亦即在圖6中相弟當 1 於操作量Vq之流量指令為第丨及第2油壓泵2,21之噴出作^ 139629.doc 20- 201000296 油合流後之最大流量之40%以下時，以上述操作量刈作為 第1分配操作量Vql，並使第2分配操作量Vq2為零，以作 為第1速度信號V1之第1分配操作量vql(v卜Vq=Vql)，經 ^第1開關61之第1輪入端子61a、輸出端子及第^驅動 丄僅驅動第1電動馬達3，另-方面，以作為第2速度 信號V2之第2分配操作量Vq2(v2=Vq2=〇)停止第2電動馬達 22 ’而達成節省能源。 旦又’上述操作量分配部5〇如84及5所示，係在上述操作 4Vq超過第1電動馬達3之最高旋轉速度vmaxm，亦即在 圖中/瓜里私7 超過合流後之最大流量之時將第1 分配操作量刈1設定為最高速度Vmaxl，另一方面，將第2 分配操作量Vq2設定'Αν ο—Ί, Λ?· 田— 疋為Vq2=vq-Vmaxl。而，利用作為此 取南速度Vmaxl之第【速度信號¥1之帛i分配操作量刈卜 丄由第1開關61之第丨輸人端子仏、輸出端子…及第工驅

動器7卜驅動第！電動馬達3,其結果，以最高速度MW

V 驅動請動馬達3。另一方面，以作為第2速度信號似 第2刀配操作里Vq2(Vq2=V2_Vmaxi)，經由第2開關a之第 1輸入端子62a、輸出端子62c及第2驅動器72，驅動第2電 動馬達22。其結果’第2電動馬達22係被作為第2速度信號 V2之第2分配操作量Vq2(Vq2=Vq_Vmaxi)所驅動。 因此，在射出缸1，經由合流線24及止回閥28使來自第2 油壓泵2!之作動油合流於來自^油壓泵：之作動油，而將 來自第1油廢栗2之作動油與來自第2油壓系21之作動油供 應至射出紅1，而可高速地驅動射出缸1 ’以高速射出樹 139629.doc -21 - 201000296 脂。 另外，上述操作量分配部50在操作量乂9為第i電動馬達3 之最高速度Vmaxl以下之情形，以作為第1速度信號νι之 第1分配操作量Vql僅驅動第1電動馬達3，另一方面，在操 作量Vq超過第1電動馬達3之最高速度Vmaxl時，以作為第 1速度信號νι之第1分配操作量Vql之最高速¥111狀1驅動第丄 電動馬達3，並以作為第2速度信號乂2之第2分配操作量 Vq2(Vq2 = Vq-Vmaxl)驅動第2電動馬達22,故如圖6所示， 可圓滑地施行由噴出僅來自第丨油壓泵2之作動油之單獨運 轉對使來自第1及第2油壓泵2及2 1之作動油合流之合流運 轉之轉移，而可不出現衝擊。 再者，在此射出成形機之油壓裝置中，由於在壓力流量 控制部40之後段設有操作量分配部5〇，將來自壓力流量控 制部40之操作量Vq分配而作成作為第}速度信號…之第i 分配操作量Vqi及作為第2速度信號V2之第2分配操作量 Vq2，經由開關裝置6〇之第i及第2開關61及62將此第丄分配 刼作$ Vql及第2分配操作量Vq2輸入至第i及第2驅動器 71、72，故由圖7之要部放大圖之圖8可知：第2電動馬達 22之旋轉速度會徐徐降低，第2油壓泵21之喷出流量會由 合流後之最大流量之90%徐徐降低，而在壓力為最大壓力 之96%時，喷出流量成為零。另—方面，第1電動馬達3以 一定旋轉速度旋轉’直到壓力成為最大壓力之96%為止， 第1油壓泵2之噴出流量會以合流後之最大流量之保持 一定，但在壓力超過最大壓力之96%時，第i電動馬達^之 139629.doc •22- 201000296 旋轉速度會徐徐降低，第丨油㈣乂噴出流量會由合流後 之最大流量之4〇%徐徐降低，而在壓力為最大壓力之1〇〇% 時，喷出流量成為零。 如此，由於設在壓力流量控制部4〇之後段之操作量分配 部50將來自上述壓力流量控制部4〇之操作量々分配而作成 作為第1速度信號VI、第2速度信號¥2之第丨及第2分配操 作里Vq 1、Vq2，故利用未圖不之截止特性部賦予圖7所示 之載止特性（隨著接近於最大壓力，使控制流量徐徐變小 之特性）之情形，由圖7之放大圖之圖8可知：在呈現96%以 上之高壓而流量減少之狀態時，會停止第2油壓泵21之動 作，亦即在壓力96〜100。/。之範圍内，第2油壓泵21之噴出 量會變成零，故可達成節省能源。 假設若在壓力流量控制部40之前段分配流量指令Qi，則 會驅動第1油壓泵2及第2油壓泵2丨之雙方直到壓力達到 1 00%以岫為止，故不能達成節省能源。 上述貫施型態之射出缸之油壓裝置之電動馬達只需要第 1電動馬達3及第2電動馬達22之2個電動馬達，故電動馬達 之需要數少，而具有低價之優點。 而且，依據本實施型態之射出缸之油壓裝置，只要控制 第1及第2油壓泵2、21之2個之油壓泵即可，故控制較為簡 單〇 又，依據上述實施型態之射出缸之油壓裝置，指令只要 有1個壓力指令Pi與1個流量指令Qi之2個指令即可，與需 要4個指令之以往例相比，控制較為簡單。在以往例中， 139629.doc -23- 201000296 需要螺桿用之第1伺服電動馬達之速度指令、射出缸之背 壓控制用之第2伺服電動馬達之壓力指令、射出保壓用之 第3飼服電動馬達之壓力指令及流量指令之4個指令。 又’依據上述實施型態之射出缸之油壓裝置，開關裝置 60之第1開關61及第2開關62係被2值信號之識別信號Di所 切換，而在射出保壓步驟時，將第1及第2分配操作量 Vql，Vq2輸出作為第！及第2速度信號V1，v2。另一方面， 在計量步驟時，將上述壓力指令Vp及流量指令Qi輸出作為 第1速度信號VI及第2速度信號V2，故控制及構造簡單而 低價。 依據上述實施型態之射出缸之油壓裝置，第2控制器3 2 係由第1控制器3 1接受第2速度信號V2而控制第2電動馬達 22，故第2控制器32之構造簡單而低價。 另外’依據上述實施型態之射出缸之油壓裝置，控制農 置30係由第1控制器31與第2控制器32所構成，故可將第i 控制器31與第2控制器32分別形成為丨個單位單元作為個別 體’而使修理、更換、處理都變得較為容易。 又’依據上述實施型態之射出紅之油壓裝置，在計量步 驟％，藉由識別彳s號Di連接第1開關61之第2輸入端子6】b 與輸出端子61c，故可將依據壓力指令pi與壓力感測器9之 檢測壓力所作成之壓力信號Vp輸入至第丨電動馬達3作為第 1速度信號VI ’且連接第2開關62之第2輸入端子62b與輸出 端子62c，並經由第2開關62繞道壓力流量控制部4〇及操作 量分配部50，將流量指令Qi輸入至第2電動馬達”作為第2 139629.doc -24 - 201000296 速度信號V2。 又，依據上述實施型態之射出成形機之油壓裝置之控制 方法，可將射出缸1之背壓控制於接近於零壓之低壓，而 且可高速驅動射出缸1而施行樹脂之高速射出，且可減少 電動馬達3、22之數成為2個。 在上述實施型態之射出成形機之油壓裝置中，雖使用第 1油壓泵2及第2油壓泵21，但也可進一步使用第3油壓泵、 第4油壓泵等，分別經由止回閥使此等第3油壓泵及第4油 ( 壓泵等之噴出作動油合流於第1主線路5。 又，在上述實施型態之射出成形機之油壓裝置中，雖使 第2油壓泵21及計量用之油壓馬達18可雙向旋轉而雙向排 出作動油，但也可使該等僅向單方向旋轉而僅向單方向排 出作動油。 又’在上述貫施型態之射出成形機之油壓裝置中，操作 量分配部50雖依據操作量Vq與作為預先設定之設定值之第 1電動馬達3之最高速度Vmaxi，藉由下列之速度分配算 法，作成作為第1及第2速度信號V1，V2之第1及第2分配操 作量 Vql，Vq2 : • Vq^ Vmaxl-^Vql=Vq,Vq2=0

Vmaxl<Vq—Vql= Vmaxi，Vq2=Vq-Vmaxi 但’上述設定值也可為小於第1電動馬達3之最高速度 Vmaxi之值。 又’操作量分配部5 0之速度分配算法並不限於上述之 例，要言之’若依據操作量Vq作成作為第1及第2速度信號 139629.doc •25* 201000296 VUV2之第i及第2分配操作量Vql，Vq2，在上述操作量μ 為，定之設定值以下時，使第i油壓泵2噴出相應於操 作量Vq而流量連續地變化之作動油，且不使第2油壓果^ 喷出作動油’在上述操作量Vq超過上述設定值時，使上述 ^及第2油壓泵2,21，以合計流量相應於操作量Vq而連續 地變化之方式分別噴出作動油，若依據上述操作量Vq作成 約及第2分配操作量Vql,Vq2，則不限於上述之例，也可 採用可利用具有多個撓曲點之折線、曲線等表示特性之曾 法。 # 又’上述實施型態之射出成形機之油壓裝置之壓力流量 控制部40、信號分配部5〇 開關裝置60也可利用軟體構 ’ '1用數位電路構成，或利用類比電路構成。 又’作為壓力感測器，也可传 叙+、ά 乜J使用檢測第1電動馬達3之驅 動^而間接地檢測第〗電動馬達3之 【圖式簡單酬】 之示本發明之1實施型態之射出成形機之嶋置 射出保壓步驟時之電路圖； 圖2係表示上述實絲却能夕& | 、 心射出成形機之油壓裝置之計 罝步驟時之電路圖； 圖3係上述實施型能之鼾φ 置之區塊圖；心射出成形機之油m裝置之控制裝 =示操作量與第1分配操作量之關係之曲線圖，· 圖5係表示操作量與 R . 刀作里之關係之曲線圖，· ⑯系表不流量指令與流量之間之流量特性之圖，· 139629.doc -26- 201000296 圖7係表示壓力與流量之間之壓力流量特性之圖；及 圖8係圖7之放大圖。 【主要元件符號說明】 1 射出缸 2 第1油壓泵 3 第1電動馬達 5 第1主線路 6 第1負載線路 7 第2負載線路 8 第1切換閥 9 壓力感測器 10 機殼 11 射出活塞 12 螺桿 13 前室 14 後室 18 油壓馬達 21 第2油壓泵 22 第2電動馬達 23 第2主線路 24 合流線 26 第3負載線路 28 止回閥 30 控制裝置 139629.doc -27- 201000296 31 第1控制器 32 第2控制器 40 壓力流量控制部 42 核對點 43 壓力控制運算部 45 速度限制器 50 操作量分配部 60 開關裝置 61 第1開關 62 第2開關 139629.doc -28-

Claims (1)

1. 201000296 七、申請專利範圍： 1' 一種射出成形機之油壓裝置，其特徵在於包含： 射出缸，其係具有將機殼（10)内分隔成前室（13)與 後至（14)之射出活塞（Π)與螺桿（12); 第I油壓泵（2)，其係可雙向旋轉而雙向噴出； 第1電動馬達（3)，其係可正反轉且可變速地驅動上述 第1油壓泵（2); 第刀換閥（8) ’其係將連接於上述第1油廢泵（2)之第1 主線路（5) ’切換連接至連接於上述射出缸（1)之前室（13) 的第1負载線路（6)、或連接至上述射出缸之後室（1句 的第2負載線路（7); 油壓馬達（1 8)，其係驅動上述螺桿（12); 第2油壓泵（21); 第2電動馬達（22)，其係驅動上述第2油壓泵（21); 第2切換閥（25)，其係將連接於上述第2油壓泵（21)之 第2主線路（23)，切換連接至合流於上述第丨主線路之 合流線（24)、或連接至上述油壓馬達〇8)之第3負载線路 (26)； 止回閥（28)，其係設置於上述合流線（24)使由上述第2 主線路（23)往第1主線路（5)之流動成為順向；及 壓力感測器（9) ’其係檢測上述第1主線路（5)之壓力。 2.如請求項1之射出成形機之油壓裝置，其中包含： 具有歷力流量控制部（40)及操作量分配部（5〇)之控制 裝置（30)，且 139629.doc 201000296 上述壓力流量控制部（4〇)係接受丨個壓力指令（pi)、i個 流置指令（Q〇、以及表示來自上述壓力感測器（9)之檢測 壓力之信號，而輸出用以獲得相應於上述壓力指令 及流量指令（Qi)之壓力及流量的操作量（Vq); 上述操作量分配部（50)係由上述壓力流量控制部（4〇) 接受操作量(Vq)’以當上述操作量(Vq)為預先設定之設 定值以下時，使上述第丄油壓泵（2)相應於操作量（Vq)而 噴出流量連續地變化之作動油，並且使上述第2油壓泵 (21)不喷出作動油的方式，依據上述操作量（μ)作成第1 及第2分配操作量（Vql及Vq2)並輸出至上述第I及第2電 動馬達(3、22)，另一方面’在上述操作量(々)為超過上 述。又定值時，以上述第丨及第2油壓泵、2 1)之喷出流量 之合計流量相應於操作量（Vq)而連續地變化的方式，依 據上述操作里（Vq)作成上及第2分配操作量（⑽及 Vq2)並輸出至上述第1及第2電動馬達（3、22)，使上述第 1及第2油壓泵（2、21)分別噴出作動油。 3. 如請求項2之射出成形機之油壓裝置，其中 上述控制裝置（30)接受用以識別射出保摩步驟及計量 步驟之識別信號（Di);且 上述控制裝置（30)包含： 號（Di)進行切換之開關裝置（6〇); 藉由識別上述射出保壓步 驟及上述計量步驟之識別信 上述開關裝置（60)係 在射出保壓步驟時，將步ά , ^將來自上述操作量分配部（50)之 139629.doc 201000296 第！分配操作量（Vql)及第2分配操作量（⑽分別作為第】 速度信號on)及第2速度信號（V2)而輸出至上述第！電動 馬達0)及第2電動馬達（22)，另一方面； 在計量步驟時，為控制上述射出缸⑴之背麼，將依據 上迦壓力指令㈤與上述檢測壓力所作成之壓力信號 (VP)作為第！速度信號（V1)而輸出至上述第】電動馬達“ (3) ’亚且將繞道上述壓力流量控制部(4〇)及上述操作量 分配部（50)之上述流量指令（Qi)作為第：速度信號（η): 輸出至上述第2電動馬達（22)。 4.如請求項3之射出成形機之油壓裝置，其中 上述控制裝置（3〇)包含： 第1控制器（3 1)’其包含上述塵力流量控制部⑽）、上 述操作量分配部（50)、及上述開關裝置（6〇)，且控制上 述第1電動馬達（3);及 第2控制器（32)，其由上述第丨控制器（3丨）接受上述第2 速度k號（V2)而控制上述第2電動馬達（22)。 5.如吻求項3或4之射出成形機之油壓裝置，其中 上述開關裝置（60)係包含 第1開關（61)，其自輸出端子輸出上述第丨速度信號 (VI):及 第2開關（62)，其自輪出端子輸出上述第2速度信號 (V2);且 上述第1開關（61)之第丨輪入端子輸入有由上述操作量 分配部（5〇)所分配之第1分配操作量（Vql)，另一方面’ 139629.doc 201000296 上述第1開關（61)之第2輸入端子輸入有依據上述壓力指 令（Pi)與上述檢測壓力所作成之上述壓力信號（Vp); 上述第2開關（62)之第1輸入端子輸入有由上述操作量 分配部（50)所分配之第2分配操作量（Vq2)，另一方面， 上述第2開關（62)之第2輸入端子輸入有上述流量指令 (Qi); 在计里步驟％，藉由上述識別信號（Di)，上述第】開關 (61)之第2輸入端子與輸出端子被連接而將依據上述壓力 指令（P!)與上述檢測壓力所作成之上述壓力信號（Vp)作 為第1速度信號（V1)輸入至上述第i電動馬達（3);且上述 第2開關（62)之第2輸入端子與輸出端子被連接，而使上 述机量#曰7 (Q!)經由上述第2開關（62)作為第2速度信號 (V2)輸入至上述第2電動馬達（22)。 6. 8. 月长項1至4中任一項之射出成形機之油壓裝置，其中 上述油壓馬達（18)係可雙向旋轉之油壓馬達（18); 上述第2，由壓泵（21)係可雙向旋轉而雙向喷出之泵。 士 °月求項5之射出成形機之油壓裝置，其中 Μ '由壓馬達（1 8)係可雙向旋轉之油壓馬達（1 8); 上述第2油麼泵⑺）係可雙向旋轉而雙向喷出之泵。 —種射出成形機之油塵裝置之控制方法，其特徵在於 福Ϊ射出保壓步驟時，經由第2切換閥（25)及止回閥（28) =自第2油壓泵⑵）之作動油合流於來自可雙向旋轉而 之第1'由壓果⑺之作動油，且，經由第1切換閥 、在合流之作動油供應至射出缸（1); 139629.doc 201000296 在計量步騾時，經由第2切換閥（25)將來自上述第2油 麼泵（21)之作動油供應至驅動上述射出缸（1)之螺桿（12) 的油壓馬達（18)而驅動上述螺桿，並且以上述第2切換閥 (25)阻斷上述止回閥（28)與上述第2油壓系⑼之間，另 -方面，正反轉控制上述可雙向旋轉而雙向嗔出之第i 油壓泵（2)之旋轉而將上述 I射出缸（1)之背壓控制於接近 於零壓之低壓。 139629.doc