TWI374086B - - Google Patents

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1374086 六、發明說明： 【發明所屬之技術領埠】 本發明係關於射出成形機之油壓裝置及其控制方法。 【先前技術】 以往，作為射出成形機之油壓裝置，有一種裝置（曰本 特開2008-30379號公報）係在計量步驟時，以螺桿用之第丄 飼服電動馬達驅動射出缸之螺#，並以第2伺服電動馬達 正反轉控制可雙向旋轉而雙向喷出之背壓控制用之油壓 泵而在此射出成形機之油壓裝置中，在射出保壓步驟 時，以第3伺服電動馬達驅動射出保壓用之油壓泵而意圖 將作動油供應至射出缸。 此以往之射出成形機之油壓裝置係在計量步驟時，以第 2伺服電動馬達正反轉控制可雙向旋轉而雙向噴出之背壓 控制用之油壓泵，故具有可將射出缸之背壓控制於接近於 零壓（0 Mpa)之優點。 但，在上述以往之射出成形機之油壓裝置中，在射出步 驟時，將僅來自射出保壓用之油壓系之作動油供應至射出 缸，故有不能高速地驅動射出缸而不能施行樹脂之高速射 出之問題。 又，在上述以往之射出成形機之油壓裝置中，需要螺桿 用之第1词服電動馬達、背壓控制用之油壓泵用之第2伺服 電動馬達、及射出保壓用之油m之第玲服電動馬達 之合計3台伺服電動馬達，故有非常高價之問題。 【發明内容】 139629.doc 1374086 [發明所欲解決之問題] 因此，本發明之課題在於提供一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紅而騎 樹脂之高速射出’且電動馬達之數少而低價之射出成形機 之油壓裝置。 [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壓裝置之特 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，其係可正反轉且可變速地驅動上述第w 壓泵； 第1切換閥，其係將連接於上述第丨油壓泵之第i主線 路刀換連接至連接於上述射出虹之前室之第i負載線 路、或連接至上述射出缸之後室之第2負载線路； 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； 第2切換閥’其係將連接於上述第2油壓泵之第2主線 路，切換連接至合流於上述第U線路之合流線、或連接 至上述油壓馬達之第3負載線路； 止回閥’其係設置於上述合流線使由上述第2主線路往 第1主線路之流動成為順向；及 139629.doc 50 壓力感測器，其係檢測上述第1主線路之壓力β 依據上述構成，在計量步驟 吁稭由第2切換閥，將第2 油壓泵之第2主線路連接至、法厭 料懸趨馬叙第3貞載線路，而驅 動油壓馬達，以旋轉驅動螺#，並藉由上述第2切換閥， 阻斷第2主線路與合流線之間，另-方面，依據檢測”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1油壓轰，获w，上人 汞错以經由第1主線路、第1切換閥、 第2負載線路而將射出缸之接& +阿、i τ耵a；缸之後至之壓力，亦即背壓控制於 接近於零壓（〇 Mpa)之低壓。 另一方面，在射出保壓步驟時，藉由上述第2切換閥， 將第2油壓泉之第2主線路連接至合流線，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丨油壓泵之第is 線路，而經由第i切換閥供應至射出缸，而可高速地驅動 射出缸’以高速射出樹脂。 另外，本發明之射出缸之油壓裝置由於電動馬達只需要 第1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油壓泵之旋轉速度即可，故控制較為簡單。 本發明之1實施型態之射出成形機之油壓裝置係包含： 控制裝置’其係具有壓力流量控制部及操作量分配部， 且； 上述壓力流量控制部係接受1個壓力指令、1個流量指 令、以及表示來自上述壓力感測器之檢測壓力之信號，而 139629.doc 1374086 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； 上述操作量分配部係由上述壓力流量控制部接受操作 畺，以當上述操作量為預先設定之設定值以下時，使上述 第1油壓泵噴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 操作里作成第1及第2分配操作量並輸出至上述第1及第2電 φ 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，以上述第丨及第2油壓泵之噴出流量之 合計流量相應於操作量而連續地變化的方式，依據上述操 作里作成上述第1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1及第2油壓泵分別噴出作動油。 依據上述實施型態，上述壓力流量控制部係接受丨個壓 力指令、1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 φ 於上述壓力指令及流量指令之壓力及流量的操作量。 上述操作量分配部係依據上述操作量作成第丨及第2分配 操作量而分別輸出至上述第丨及第2電動馬達，在上述操作 量為預先設定之設定值以下時，使上述第丨油壓泵噴出相 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2油壓泵噴出作動油，另一方面，依據上述操作量作成 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，使上述第1及第2油壓泵，以上述第丨及第2油壓泵之噴 出流量之合計流量相應於操作量而連續地變化之方式噴出 139629.doc 分別輸出至上述第 作動油，而將上述第1及第2分配操作量 1及第2電動馬達。 、二此’依據本實施型態，指令只要有i個壓力指令與1個 θ ·7之2個扎令即可，與以往相比，控制較為簡單。 在心例中’ f要螺桿用之第1舰電動馬達之速度指 令、射出缸之背屋控制用之第2词服電動馬達之壓力指 令、射出保虔用之第3词服電動馬達之壓力指令 令之4個指令。 曰又’依據本實施型態’由於使來自第i油壓泵之喷出流 量’、來自第2油壓泵之喷出流量合流，並藉由操作量分配 P刀配操作量而作成之第丨及第2分配操作量，控制第1及 第2油壓泵，故在單獨運轉與合流運轉之切換時，不會發 生衝擊，可冑單獨運轉與合流運轉之間之轉移較為滑順。 又依據本貫施型態，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 開關裳置’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 139629.doc 1374086 在射出保壓步驟時，將來自上述操作量分配部之第【分 配操作#及第2分配操作量分別作為^速度信|及第2速 度信號而輸出至上述第丨電動馬達及第2電動馬達，另一方 面； 在什I步驟時，為控制上述射出叙之背壓，將依據上述 壓力指令與上述檢測壓力所作成之塵力信號作為第丨速度 而信號輸出至上述第丨電動馬達，並將繞道上述壓力流量 控制部及操作量分配部之上述流量指令作為第2速度信號 而輸出至上述第2電動馬達。 依據上述實施型態，上述開關裝置係被識別信號所切 換，而在射出保壓步驟時，將來自上述操作量分配部之第 1分配操作量及第2分配操作量分別作為第丨速度信號及第2 速度彳§號而輸出至第1電動馬達及第2電動馬達。另一方 面，在計量步驟時，為控制上述射出缸之背壓，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 信號作為第1速度信號而輸出至上述第丨電動馬達’並將繞 道上述壓力流量控制部及上述操作量分配部之上述流量指 令作為第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 出保壓步驟時，將第1及第2分配操作量作為第丨及第2速度 信號而輸出。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1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 U/4086 上述控制裝置包含： 第1控制器’其包含上述屋力流量控制部、上述摔作量 分配部'及上述開關裝置，且控制上述第】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，上述第2控制器係由第他❹接受 第2速度信號而控制第2電動馬達，故第2控制 造簡 單而低價。 上述控制裝置係由第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1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。 虽然，也可將第1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第丨速度信號之第丨開關：及 自輸出端子輸出上述第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丨分配操作量輸入至上 述第1開關之第1輪入端子，另一方面，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輸入至上述第i 開關之第2輸入端子； 將上述操作量分配部所分配之第2分配操作量輸入至上 述第2開關之第丨輸入端子，另一方面，將上述流量指令輸 入至上述第2開關之第2輸入端子； 在計量步驟時，藉由上述識別信號連接上述第1開關之 139629.doc 1374086 第2輸入鳊子與輸出端子，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2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輸入端子與輸出端子，故可將依據 φ 上述壓力指令與上述檢測壓力所作成之上述壓力信號輸入 至第1電動馬達作為第丨速度信號；且連接上述第2開關之 第2輸入端子與輸出端子，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 油壓泵之作動油合流於來自可雙向旋轉而雙向噴出之第】 油壓泵之作動油，而經由第丨切換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 作動油供應至驅動上述射出缸之螺桿之油壓馬達而驅動上 述螺桿，並以上述第2切換閥阻斷上述止回閥與上述第2油 壓泵之間，另一方面，正反轉控制上述可雙向旋轉而雙向 139629.doc 1374086 喷出之第1油壓泵之旋轉而蔣 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;I 依據本發明，可提供一鍤 、種了將射出缸之背壓控制於接近 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。 以下，依據圖示之實施型態詳細說明本發明。 :圖1所不’射出缸i係在機殼1〇内具備有射出活塞11與 螺桿12。上述射出活塞〗丨传 ^ 你將機殼10内分隔成前室13與後 室14 〇 在上述機殼1〇 ’設有射出口 15與料斗16,可由此料斗 b，將樹脂材料之粒料投入機殼ι〇内。 另一方面，可藉由例如伺服電動馬達所構成之第i電動 馬達3 ’以正反可變速驅動可雙向旋轉而雙向噴出之固定 容量型油壓泵所構成之第】油壓泵2。 在上述第1油壓果2連接第1主線路5,在此第！主線路5連 接第1切換閥8。此第1切換閥8係將第!主線路5切換連接至 第1負載線路6或第2負載線路w線路= 於射出活油之3 ’第2負載線…係連通於射出活塞 11之後室14。又，4為槽。 Ί .線路5連接虔力感測器9。此愿力感測器9係 將表示^主線路5之檢測壓力之信號輸出至第ι控制器 3 1 〇 139629.doc -12- 1374086 上述第1控制器3 1係接受1個壓力指令p丨、1個流量指令 Q1、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i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26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}控制器31接受第2速度信號 V2。 ' 上述第1控制器31與第2控制器32係構成控制裝置％。 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 流置控制部40、操作量分配部5〇、開關裝置6〇及第1驅動 139629.doc 13 1374086 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〗之壓力流量控制部4〇具有核對點42、 Μ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Pi減去來自遲力感測器9之 檢測壓力所得之信號輸出至壓力控制運算部。 上述屋力控制運算部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 k號Vp與流量指令Qi，對壓力信號％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 :

Vpg Qi —Vq=Vp

Qi<Vp—»Vq=Qi 如此，對來自壓力控制運算部43之壓力信號Vpm制其不 得超過相應於流量指令Qi之值而獲得操作量Vq，故可利用 簡單之運算，施行壓力及流量之控制。詳言之，壓力信號 VpS流量指令Qi時’操作量Vq=壓力信號乂卩，壓力可受到 控制’另一方面’流量指令Qi<壓力信號Vp時，操作量 Vq-流量指令Qi ’流量可自動地受到控制。 另一方面’上述操作量分配部5〇係藉由下列之算法，將 139629.doc 1374086 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 ：

VqS Vmaxl — Vql=Vq，Vq2=0 Vmaxl<Vq —Vql=VmaxlVq2=VqVmaxi 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電動馬達3之最高速度Vmax 1以下時，如圖 4所示，輪出其操作量Vq作為第！分配操作量Vql，且如圖 5所示，輪出其值為零之第2分配操作量Vq2。另一方面， 上述操作量Vq超過上述設定值vmaxi時，如圖4所示，輸 出其最高速Vmaxl作為第i分配操作量Vql，且如圖5及6所 示，輪出由上述操作量Vq減去上述設定值Vmax丨所得之值 (Vq· Vmaxl)作為第2分配操作量vq2。 又，在圖4中，Vqlmax表示第i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5〇係在操作量Vq為第i電動馬 達3之最高速度Vmaxl以下時，亦即在圖6中流量指令…為 最大流量之40%以下時，輸出上述操作量Vq作為第i分配 操作量Vql，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 驅動第1電動馬達3，以作為第2速度信號乂2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¥〇1&)(1與 第2電動馬達22之最高旋轉速度Vmax2之比為4 : 6，第工油 139629.doc 1374086 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乂11^1\乂(；(^11^2乂¥(^=4:6所分割之 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4〇%，也可依照各油壓果 之容量、馬達之最高旋轉數而以5〇%、6〇%等任意％施 行0 又，在圖6〜8中，流量指令、流量、壓力均以對最高值 之％表示，虛線係表示第丨油壓泵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5〇係在上述操作量Vq超過 第1電動馬達3之最高旋轉速度Vmaxl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Vqlmax，亦即作為最高速 Vmaxl，而以最高速Vmaxl驅動第動馬達3，並以第2分 配操作量Vq2(Vq2=Vq-Vmaxl)驅動第2電動馬達22。 如2，上述操作量分配部50在操作量¥(?為第i電動馬達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， 馬達3之隶尚旋轉速度Vmaxl時， 在操作量Vq超過第1電動 以最高速Vmaxl驅動第1 電動馬達3 ’並以第2分配操作量Vq2(Vq2 = Vq Vmaxi)驅動 第2電動馬達22,故如圖6所示，可圓滑地施行由喷出僅來 自第i油壓泵2之作動油之單獨運轉對使來自第〗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 139629.doc • 16- 1374086 擊。 又，上述操作量分配部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][及vq2。 另方面，上述開關裝置60係由第1開關6丨與第2開關62 所構成。 將來自操作量分配部50之第1分配操作量Vql輸入至上述 第1開關61之第1輸入端子61a，並將來自壓力控制運算部 43之壓力信號Vp輸入至上述第i開關61之第2輸入端子 61b。在上述第1開關61之輸出端子6ic連接第丨驅動器。 又，將來自操作量分配部50之第2分配操作量Vq2輸入至 上述第2開關62之第1輸入端子62a，並將流量指令Qi輸入 至第2輸入端子62b。在上述第2開關62之輸出端子62c連接 第2控制器32之第2驅動器72。 上述第1驅動器71係驅動第1電動馬達3，並由編碼器81 接受表示第1電動馬達3之旋轉速度之信號。同樣地，上述 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 示第2電動馬達22之旋轉速度之信號。 上述構成之射出成形機之油壓裝置係以如下方式執行動 作。 茲假設此射出成形機之油壓裝置執行圖2所示之計量步 驟。 此時，如圖2所示，第1切換閥8位於符號位置§ 1，而將 第1主線路5連接至第2負載線路7’將可雙向旋轉而雙向嗔 出之第1油壓泵2連接至射出缸1之後室14。另一方面，第2 139629.doc • 17· 1374086 切換閥25位於符號位置S12，而將第2主線路23連接至第3 負載線路26，將第2油壓泵21連接至計量用之油壓馬達 18，並阻斷第2主線路23與合流線24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⑼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1控制 器3 1之壓力流量控制部4〇與操作量分配部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⑺之速度驅 動第2電動馬達22，將作動油自第2油壓泵2丨供應至計量用 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， 壓力指令Pi被輸入至控制裝置30之第j控制器31之壓力流 里控制部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 νρ。此壓力信號Vp經由第丨開關61之第2輸入端子6ib及輸 出螭子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丨油壓泵 139629.doc -18- I374086 2 ’控制噴出壓力，而控制射出w之後室14之壓力，亦即 控制背壓。 此時，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丨油壓泵2,而使第丨油壓泵2執行=為 泵或馬達之動作，故可將射出Μ之後室14之背壓控制於〇 Mpa附近之極低壓。 其次’假设施行圖1所示之射出保壓步驟。 此時，如圖1所示，第i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2 1 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1油壓泵2之噴 出作動油合流。 又’在此射出保壓步驟時，圖1及3所示之識別信號Di為 「向（high)」’藉由此識別信號Di，使圖3所示之開關裝置 60之第1開關61之第1輸入端子61a連接至輸出端子61c，並 使第2開關62之第1輸入端子62a連接至輸出端子62c。 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3 1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’將所得之信號由核對點4 2輸入至壓力控制運算部4 3。 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· 1374086

Vp。此壓力信號Vp被輸入至速度限制器45。 在上述速度限制器45中’對來自壓力控制運算部43之壓 力信號Vp限制其不得超過相應於流量指令⑺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Vp $流量指令Qi時，操作量Vq=壓力信號Vp，壓 力可文到控制，另一方面，流量指令Qi<壓力信號Vp時， 操作量Vq=流量指令Qi，流量可自動地受到控制。 上述操作罝分配部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，作成第1及第2分配操作量Vql，Vq2 :

Vq‘ Vmaxl—Vql=Vq，Vq2=0

Vmaxl<Vq-i>Vql=Vmaxl，Vq2=Vq-Vmaxl 即，上述操作$分配部5〇係在操作量為預先設定之設 定值，例如第1電動馬達3之最高速度Vmaxl以下時，如圖 4所示，輸出其操作量¥9作為第i分配操作量，且如圖 5所示，輸出其值為零之第2分配操作量Vq2。另一方面， 上述操作量Vq超過上述設定值¥〇1以丨時，如圖4所示，輪 出其最高速Vmaxl作為第丨分配操作量Vql，且如圖5及6所 不，輸出由上述操作量Vq減去上述設定值VmaxlK得之值 (Vq-Vmaxl)作為第2分配操作量Vq2。 如此，上述操作量分配部5〇係在操作量Vq為第〗電動馬 達3之最高速度Vmax〗以下時，如圖4及5所示，可獲得第】 刀配操作里Vql及第2分配操作量Vq2。亦即在圖6中相當 於操作量Vq之流量指令為第〗及第2油壓泵2，幻之噴出作動 139629.doc •20· 1374086 油合流後之最大流量之40❶/。以下時，以上述操作量¥^作為 第1分配操作量Vql，並使第2分配操作量Vq2為零，以作 為第1速度信號VI之第！分配操作量Vql(vl=Vq=Vqi)，經 由第1開關61之第1輪入端子61a、輸出端子61c及第1驅動 器71，僅驅動第1電動馬達3，另一方面，以作為苐2速度 信號V2之第2分配操作量Vq2(V2=Vq2=〇)停止第2電動馬達 22，而達成節省能源。 又，上述操作量分配部50如圖4及5所示，係在上述操作 量Vq超過第}電動馬達3之最高旋轉速時亦即在 圖6中流量指令Qi超過合流後之最大流量之4〇%時將第五 分配操作量Vql設定為最高速度乂〇1^1，另一方面，將第2 刀配操作里Vq2設定為Vq2=Vq-Vmaxl。而，利用作為此 最高速度Vmaxl之第丨速度信號¥1之第i分配操作量Vqi， >，·里由第1開關61之第1輸入端子6丨a '輪出端子6丨c及第玉驅 動器71，驅動第1電動馬達3,其結果，以最高速度—Μ 驅動第1電動馬達3。$ 一方面，以作為第2速度信號V2之 第2刀配操作量Vq2(Vq2=V2-Vmaxl)，經由第2開關62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-Vmaxl)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 /由壓泵2 1之作動油合流於來自第丨油壓泵2之作動油而將 來自第1油壓泵2之作動油與來自第2油壓泵21之作動油供 應至射出缸1，而可高速地驅動射出缸1,以高速射出樹 139629.doc -21 · 1374086 脂。 另外，上述操作量分配部50在操作fVq為第ι電動馬達^ 之最高速度細1以下之情形，以作為第！速度信號以 第1分配操作量Vql僅驅動第！電動馬達3，$一方面，在操 作量Vq超過第！電動馬達3之最高速度⑽叫，以作為第 1速度信號vi之第！分配操作量Vql之最高速νι^χΐ驅動第】 電動馬達3，並以作為第2速度信號V2之第2分配操作量 Vq2(Vq2=Vq_Vmaxl)驅動第2電動馬仏，故如_所示， 可圓滑地施行由噴出僅來自油壓系2之作動油之單獨運 轉對使來自第i及第2油壓系2及21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 制邻40之操作量Vq分配而作成作為第i速度信號v丨之第^ 分配操作量Vql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}分配 操作量Vql及第2分配操作量Vq2輸入至第！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之噴出流量會由 。抓後之最大流量之9〇%徐徐降低，而在壓力為最大壓力 之96 /〇時，喷出流量成為零。另一方面，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 /由壓泵2之喷出流量會以合流後之最大流量之保持 疋’但在壓力超過最大壓力之96°/〇時，第1電動馬達3之 139629.doc -22- ί374〇86 旋轉速度會徐徐降低，第1油壓泵2之喷出流量會由合流後 之最大流量之4〇%徐徐降低，而在I力為最大壓力之麵 4 ’嗔出流量成為零。

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、分配而作成 料第i速度信號力、第2速度信_之第i及第2分配操 乍里Vq 1 Vq2 ’故利用未圖示之截止特性部賦予圖7所示 之截止特性（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之喷出 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21之雙方直到壓力達到 1 00%以刖為止’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。 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· 1374086 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伺服電動馬達之壓力指令及流量指令之4個指令。 又’依據上述貫施型態之射出红之油壓裝置，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，將第丨及第2分配操作量 Vql，Vq2輸出作為第！及第2速度信號νι，ν2β另一方面， 在計量步驟時，將上述壓力指令Vp及流量指令以輸出作為 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32 係由第1控制器31接受第2速度信號¥2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，控制裝 置30係由第1控制器31與第2控制器32所構成，故可將第ι 控制器31與第2控制器32分別形成為！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缸之油壓裝置，在計量步 驟時’藉由識別信號Di連接第1開關61之第2輸入端子61b 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1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22作為第2 I39629.doc -24- !374086 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 且可高速驅動射出紅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油壓栗21 ’但也可進一步使用第3油壓泵、 I 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’在上述貫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1 8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Vmaxl ’藉由下列之速度分配算 法，作成作為第丨及第2速度信號”，乂2之第丨及第2分配操 作量 Vql,Vq2 :

Vq^ Vmaxl-^Vql=Vq,Vq2=〇

VmaxKVq—Vql=Vmaxl，Vq2=Vq-Vmaxl 但，上述設定值也可為小於第1電動馬達3之最高速度 Vmaxl之值。 又，操作量分配部50之速度分西苜 又刀配异法並不限於上述之 例，要言之’若依據操作量Vq作忐 q卞成作為第1及第2速度信號 139629.doc -25- 1374086 V1，V2之第1及f 2分配操作量Vql，Vq2，在上述操作量刈 為預先設定之設定值以下時’使第1油壓泵2噴出相應於操 作量〜而流量連續地變化之作動油，且不使第2油壓栗21 噴出作動油’在上述操作量Vq超過上述設定值時，使上述 第1及第2油壓泵2,21 ’以合計流量相應於操作量Vq而連續 地變化之方式分別喷出作動油，若依據上述操作量Μ作成 第1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、曲線等表示特性之算 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5Q、開關裝置6q也可利用軟體構 成，或利用數位電路構成，或利用類比電路構成。 又，作為屢力感測器，也可使用檢測第1動馬達3之驅 動電,流而1 接地檢測第1電動馬達3之壓力之電流感測器。 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之1實施型態之射出成形機之油壓裝置 之射出保壓步驟時之電路圖； 圖2係表示上述實施却能 旦 I"1尘心、之射出成形機之油壓裝置之計 里步驟時之電路圖； 圖3係上述實施型態之射出成形機之油塵裝置 置之區塊圖； 衣 圖4係表示操作量與第1分配操作量之關係之曲線圖； 圖5係表轉作量料2分轉作量H叙曲線圖； 圖6係表示流量指令與流量之間之流量特性之圖，· 】39629.doc •26- 1374086 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- 1374086 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. 七、申請專利範圍： ι· 一種射出成形機之油壓裝置 第098111715號專利申請案 中文申崎亨刮^同辞拖未nm年a w /〇|年έ月从曰傲更)正替 ，其特徵在於包含： 射出缸（1)，其係具有將機殼（1〇)内分隔成前室（13)與 後室（14)之射出活塞（11)與螺桿（12); 第1油壓泵（2)，其係可雙向旋轉而雙向喷出； 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1切換閥（8)，其係將連接於上述第1油壓泵（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負載線路（6)、或連接至上述射出缸（1)之後室（14) 的第2負載線路（7); 油壓馬達（18)，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1主線路之 合流線（24)、或連接至上述油壓馬達（18)之第3負載線路 (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； 歷力感測器（9) ’其係檢測上述第！主線路（5)之麼力； 及 具有壓力流量控制部（40)及操作量分配部（5〇)之控制 裝置（30)，且 I39629-I010629.doc 1^/4086 上述壓力流量控制部（40)係接受1個壓力指令（Pi)、i個 机量扣令（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（pi) 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（5〇)係由上述屢力流量控制部（4〇) 接又操作量（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1油壓泵（2)相應於操作量（Vq)而 喷出流量連續地變化之作動油，並且以上述第2油壓泵 (21)不喷出作動油的方式，依據上述操作量（Vq)作成第工 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（Vq)為超過上 述設定值時，以上述第1及第2油壓泵（2、21)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 據上述操作量（Vq)作成上述第1及第2分配操作量（Vql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)分別喷出作動油。 2·如請求項1之射出成形機之油壓裝置，其中 上述控制裝置（3〇)接受用以識別射出保壓步驟及計量 步驟之識別信號（Di);且 上述控制裝置（30)包含： 藉由識別上述射出保壓步驟及上述計量步驟之識別信 號（Di)進行切換之開關裝置（60); 上述開關裝置（60)係 在射出保壓步驟時，將來自上述操作量分配部（50)之 139629-1010629.doc 1374086 第1分配操作量（Vql)及第2分配操作量（Vq2)分別作為第1 速度信號（VI)及第2速度信號（V2)而輸出至上述第1電動 馬達（3)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（1)之背壓，將依據 上述壓力指令（Pi)與上述檢測壓力所作成之壓力信號 (Vp)作為第1速度信號（VI)而輸出至上述第1電動馬達 (3) ’並且將繞道上述壓力流量控制部（40)及上述操作量 分配部（50)之上述流量指令（Qi)作為第2速度信號（V2)而 輸出至上述第2電動馬達（22)。 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)包含： 第1控制器（3 1)，其包含上述壓力流量控制部（4〇)、上 述操作量分配部（50)、及上述開關裝置（60),且控制上 述第1電動馬達（3);及 第2控制器（32) ’其由上述第1控制器（31)接受上述第2 速度信號（V2)而控制上述第2電動馬達（22)。 4·如請求項2或3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)，其自輸出端子輸出上述第2速度信號 (V2);且 … 於上述第1開關（61)之第i輸人端子輸人有由上述操作 量分配部（5〇)所分配之第1分配操作量（Vql)，另一方 139629-1010629.doc 1374086 面，於上述第1開關（61)之第2輸入端子輸入有依據上述 壓力指令（Pi)與上述檢測麼力所作成之上述壓力信號 (Vp)； 於上述第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，於上述第2開關（62)之第2輸入端子輸入有上述流量 指令（Qi); 在計量步驟時，藉由上述識別信號（Di)，上述第1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（Pi)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（VI)輸入至上述第1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 述流量指令（Qi)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)。 5. 如請求項1至3中任一項之射出成形機之油壓裝置，其中 上述油壓馬達（1 8)係可雙向旋轉之油壓馬達（丨8); 上述第2油壓泵（21)係可雙向旋轉而雙向喷出之泵。 6. 如請求項4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油壓泵（21)係可雙向旋轉而雙向喷出之泵。 7. —種射出成形機之油壓裝置之控制方法，其特徵在於 在射出保壓步驟時，經由第2切換閥（25)及止回閥（28) 使來自第2油壓泵（21)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（2)之作動油，且經由第丨切換閥 139629-10l0629.doc 1374086

   (8)將此合流之作動油供應至射出缸（1); 在計量步驟時，經由第2切換閥(25)將來自上述第2由 屢泵（21)之作動油供應至驅動上述射出紅⑴之螺桿（12) 的油壓馬達⑽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油壓泵（21)之間另 一方面，正反轉控制上述可雙向旋轉而雙向喷出之第i 油壓泵（2)之旋轉而將上述射出缸（1)之背壓控制於接近 於零壓之低壓。 139629-1010629.doc