JP5063631B2 - Control method of hydraulic injection molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、油圧シリンダのピストンに結合した可動体を速度制御により移動させる際に用いて好適な油圧式射出成形機の制御方法に関する。 The present invention relates to a control method for a hydraulic injection molding machine suitable for use in moving a movable body coupled to a piston of a hydraulic cylinder by speed control.
一般に、射出シリンダや型締シリンダ等の各種油圧アクチュエータを、油圧ポンプ及び油圧回路を備える油圧駆動回路により駆動制御する油圧式射出成形機は知られており、この種の射出成形機では、油圧源として油圧ポンプに接続したアキュムレータを用いたり、作動油の流量や圧力の制御にサーボ弁を用いる場合も少なくない。 In general, there is known a hydraulic injection molding machine that drives and controls various hydraulic actuators such as injection cylinders and mold clamping cylinders by a hydraulic drive circuit including a hydraulic pump and a hydraulic circuit. In many cases, an accumulator connected to a hydraulic pump is used, or a servo valve is used to control the flow rate and pressure of hydraulic oil.
従来、このようなアキュムレータやサーボ弁を用いた油圧回路を備える射出成形機としては、特許文献１で開示される射出成形機が知られており、同文献１には、射出時に射出シリンダの前油室から排出される排出油の全部をオイルタンクに戻す通常モードと当該排出油の全部又は一部を射出シリンダの後油室に供給する差動モードを選択可能な油圧回路を備える射出成形機であって、射出シリンダを駆動制御する四ポートサーボ弁を備え、このサーボ弁のＡポート及びＢポートを、射出シリンダの前油室及び後油室にそれぞれ接続するとともに、サーボ弁のＰポートをアキュムレータを含む油圧駆動源に接続し、かつサーボ弁のＴポートを、通常モード又は差動モードに切換える開閉弁を介してオイルタンクに接続するとともに、当該Ｔポートを、ロジック弁を介して射出シリンダの後油室に接続した油圧回路を備える射出成形機が開示されている。 Conventionally, as an injection molding machine having a hydraulic circuit using such an accumulator or a servo valve, an injection molding machine disclosed in Patent Document 1 is known. An injection molding machine having a hydraulic circuit capable of selecting a normal mode for returning all discharged oil discharged from the oil chamber to the oil tank and a differential mode for supplying all or part of the discharged oil to the rear oil chamber of the injection cylinder. A four-port servo valve for driving and controlling the injection cylinder is provided. The A port and B port of the servo valve are connected to the front oil chamber and the rear oil chamber of the injection cylinder, respectively, and the P port of the servo valve is connected. Connected to the hydraulic drive source including the accumulator, and connected the T port of the servo valve to the oil tank via an open / close valve that switches to the normal mode or the differential mode. The door, the injection molding machine is disclosed comprising a hydraulic circuit connected to the oil chamber after the injection cylinder through the logic valve.
しかし、上述した従来の射出成形機（油圧式射出成形機）は、次のような解決すべき課題が存在した。 However, the conventional injection molding machine (hydraulic injection molding machine) described above has the following problems to be solved.
第一に、近時、成形サイクルの高速化の要請や成形品の多様化等により射出速度を高速に設定する場合も少なくない。例えば、精密小型部品等では射出速度の高速化及び射出立ち上がり時の高応答性が要求されるとともに、計量値が小さいため、短ストロークでの射出速度の安定化も要求される。しかし、射出速度が高速に設定される場合、停止しているスクリュが高速の速度指令により駆動制御されるため、スクリュが射出開始と同時に前方へ飛び出し、この現象が射出工程の速度制御全体に悪影響を及ぼす問題を生じる。図６は、速度指令値Ｄｖｓを３００〔ｍｍ／ｓ〕の高速に設定した場合における実際の射出速度Ｄｖｒを示している。同図中、ｔｓは速度制御の開始点となるが、制御開始後、オーバーシュートＥｏの発生、この後のハンチングＥｈの発生、更には、成形工程中のゲート通過時におけるＥｐのような大きな挙動変化が発生するなど、速度制御全体が不安定となり、成形品質の低下要因となる。なお、図６中、Ｃｓはサーボ弁指令値、Ｃｍはサーボ弁のスプルモニタ値を示す。 First, in recent years, there are many cases where the injection speed is set to a high speed due to demands for a high molding cycle or diversification of molded products. For example, precision small parts require high injection speed and high responsiveness at the time of injection start-up, and since the measurement value is small, it is also required to stabilize the injection speed in a short stroke. However, when the injection speed is set to a high speed, the stopped screw is driven and controlled by a high-speed speed command, so the screw jumps forward as soon as the injection starts, and this phenomenon adversely affects the overall speed control of the injection process. Cause problems. FIG. 6 shows the actual injection speed Dvr when the speed command value Dvs is set to a high speed of 300 [mm / s]. In the figure, ts is the starting point of speed control, but after starting control, overshoot Eo occurs, hunting Eh thereafter, and a large behavior like Ep when passing through the gate during the molding process. The entire speed control becomes unstable, such as a change, which causes a reduction in molding quality. In FIG. 6, Cs represents a servo valve command value, and Cm represents a sprue monitor value of the servo valve.
第二に、通常、このような不安定現象に対しては、ＰＩＤ制御回路（補償回路）におけるＰＩＤ定数を設定したり或いは微調整を行うことにより、速度制御の安定化を図っているが、このような手法のみでは十分な対応を図れないとともに、より改善効果を高めるには、制御回路の煩雑化を招いたり設定（調整）が面倒になるなど、コストアップ要因も無視できない。 Secondly, normally, for such an unstable phenomenon, speed control is stabilized by setting or finely adjusting a PID constant in the PID control circuit (compensation circuit). With such a method alone, sufficient measures cannot be taken, and in order to improve the improvement effect, the cost increase factor cannot be ignored, for example, the control circuit becomes complicated or the setting (adjustment) becomes troublesome.
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した油圧式射出成形機の制御方法の提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a control method of a hydraulic injection molding machine that solves the problems existing in the background art.
本発明に係る油圧式射出成形機Ｍの制御方法は、上述した課題を解決するため、油圧駆動源２から供給される作動油をサーボ弁Ｖｓを介して油圧シリンダ４の一方の油室４ｒに供給し、当該油圧シリンダ４に内蔵するピストン５に結合した可動体６を速度制御により移動させるに際し、速度制御を開始する前に、油圧シリンダ４における一方の油室４ｒに対する反対側の油室４ｆに作動油を供給し、可動体６の移動方向に対する逆方向に、予め設定した逆予圧Ｐｒを付与するとともに、速度制御の開始時まで、少なくとも逆予圧Ｐｒを保持する制御を行うようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the control method for the hydraulic injection molding machine M according to the present invention supplies hydraulic oil supplied from the
このような手法による本発明に係る油圧式射出成形機Ｍの制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to the control method of the hydraulic injection molding machine M according to the present invention by such a method, the following remarkable effects are obtained.
（１） 速度制御の対象となる可動体６の移動速度が高速であっても、制御系におけるオーバーシュートやハンチング等の不安定現象を有効に抑制することができる。これにより、速度制御の安定化が図られ、成形品質をより高めることができる。特に、速度指令値３００〔ｍｍ／ｓ〕の高速制御にも適応可能となるため、成形サイクルの高速化の要請や成形品の多様化などに対して柔軟かつ的確に応えることができる。
(1) Even if the moving speed of the
（２） 油圧回路に対する制御方法の変更により実現できるため、制御回路の煩雑化を招いたり設定（調整）が面倒になるなどの不具合を回避できる。したがって、低コストかつ容易に実施できるとともに、ＰＩＤ制御回路（補償回路）等と組合わせることにより、速度制御に対する高度の安定化を実現できる。 (2) Since it can be realized by changing the control method for the hydraulic circuit, it is possible to avoid problems such as complicating the control circuit and troublesome setting (adjustment). Therefore, it can be easily implemented at low cost, and a high degree of stabilization with respect to speed control can be realized by combining with a PID control circuit (compensation circuit) or the like.
（３） 発明の好適な態様により、油圧シリンダ４として、スクリュ６ｓの後端にピストン５を結合する射出シリンダ４ｓを適用すれば、油圧式射出成形機Ｍにおいて最も大きな問題となる射出工程の改善を図ることができる。
(3) According to a preferred aspect of the invention, if the injection cylinder 4s that couples the
（４） 発明の好適な態様により、片ロッドタイプのピストン５を内蔵する油圧シリンダ４を用いれば、一方の油室４ｒと反対側の油室４ｆにおける異なるピストン面積に対して、二系統の油圧源により個別の油圧（逆予圧）を確実に設定できる。
(4) According to a preferred aspect of the invention, if the
（５） 発明の好適な態様により、油圧ポンプ７に接続したアキュムレータ８を備える油圧駆動源２を用いれば、特に、蓄圧を行うアキュムレータ８を利用した際に発生しやすい速度制御が不安定になる不具合を有効に解決できる。
(5) According to a preferred aspect of the invention, when the
（６） 発明の好適な態様により、速度制御を開始する前に、サーボ弁Ｖｓに付与する作動油の流量を段階的に大きくする流量設定制御を行うようにすれば、速度制御の開始前におけるピストン５の位置制御（保持制御）を確実に行うことができるとともに、射出動作開始時におけるショックの低減やサーボ弁Ｖｓの長寿命化を図ることができる。しかも、この流量設定制御の期間を利用して、逆予圧Ｐｒを付与する制御を行うことができるため、例えば、当該流量設定制御の開始と同時に逆予圧Ｐｒを付与する制御を開始し、当該流量設定制御の途中から逆予圧Ｐｒを保持する制御も行うことができる。
(6) According to a preferred aspect of the invention, before the speed control is started, if the flow rate setting control for gradually increasing the flow rate of the hydraulic oil applied to the servo valve Vs is performed, the speed control is started before the speed control is started. The position control (holding control) of the
（７） 発明の好適な態様により、逆予圧Ｐｒを付与するに際し、射出シリンダ４に接続したパージ処理用油圧回路９を利用すれば、部品の追加を伴うことなく低コストに実施できるとともに、既存の油圧回路９を利用して容易に実施できる。
(7) According to a preferred aspect of the invention, when the reverse preload Pr is applied, if the purge processing
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係る制御方法を実施できる油圧式射出成形機Ｍについて、図４及び図５を参照して説明する。 First, a hydraulic injection molding machine M capable of performing the control method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
最初に、油圧式射出成形機Ｍの概要について、図５を参照して説明する。同図は、型締装置を省略した射出装置Ｍｉを示す。この射出装置Ｍｉは、射出シリンダ４ｓ（油圧シリンダ４）を備え、この射出シリンダ４ｓの前端に加熱筒１１の後端を結合するとともに、射出シリンダ４の後端にはスクリュ回転用のオイルモータ１２を備える。加熱筒１１の前端には射出ノズル１３を有するとともに、加熱筒１１の後部にはホッパー１４を備える。加熱筒１１にはスクリュ６ｓ（可動体６）を内蔵し、このスクリュ６ｓの後端は、射出シリンダ４ｓに内蔵する片ロッドタイプのピストン５のロッド部５ｒの前端に結合する。また、射出シリンダ４ｓの内部は、ピストン５によって、一方の油室である後油室４ｒと反対側の油室である前油室４ｆに仕切られる。このような片ロッドタイプのピストン５を内蔵する油圧シリンダ４を用いれば、一方の油室４ｒと反対側の油室４ｆにおける異なるピストン面積に対して、二系統の油圧源により個別の油圧（逆予圧）を確実に設定できる。さらに、オイルモータ１２の駆動シャフト１２ｓは、ピストン５の後端にスプライン結合する。これにより、スクリュ６ｓは、射出シリンダ４ｓによって前進後退するとともに、オイルモータ１２によって回転する。
First, an outline of the hydraulic injection molding machine M will be described with reference to FIG. The figure shows an injection device Mi in which the mold clamping device is omitted. The injection device Mi includes an injection cylinder 4s (hydraulic cylinder 4). The rear end of the
一方、射出シリンダ４ｓには、油圧駆動回路２０を接続するとともに、この油圧駆動回路２０には成形機コントローラ４０を接続する。この成形機コントローラ４０には各種設定を行うことができる設定部４１が付属する。この設定部４１により、後述する射出前プルバック開度や逆予圧Ｐｒ等の本実施形態に係る制御方法に必要な各種設定を行うことができる。なお、例示の接続系統において、本発明に直接関係しない接続系統は図示を省略した。成形機コントローラ４０は、各種制御処理及び演算処理等を実行するＣＰＵ及び各種データを記憶可能なメモリ等を内蔵するコンピュータ機能を有し、射出成形機Ｍにおける全体の制御を司るとともに、後述する本実施形態に係る制御方法を実行するための制御プログラムを格納する。したがって、この制御プログラムに従って油圧駆動回路２０に備える後述する油圧ポンプ７及び各種バルブ類（Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ…）の制御を行うことができる。その他、図５中、仮想線は不図示の型締装置に取付けられる金型１５を示し、この金型１５に対して、射出ノズル１３の前端がノズルタッチするとともに、スクリュ６ｓの前進により加熱筒１１内における計量した溶融樹脂を金型キャビティ内に射出充填することができる。
On the other hand, a
次に、油圧駆動回路２０の具体化した構成について、図４を参照して説明する。なお、図４中、４ｓは上述した射出シリンダを示す。７は油圧ポンプであり、ポンプモータ７ｍにより駆動される一対のポンプ本体、即ち、第一ポンプ本体７ａと第二ポンプ本体７ｂを備え、各ポンプ本体７ａ，７ｂの吸入側はストレーナ２１を介してオイルタンク２２に接続する。また、第二ポンプ本体７ｂの吐出側は、逆止弁２３を介してアキュムレータ８に接続するとともに、同吐出側は、チャージ用リリーフ弁２４を介してオイルタンク２２に接続する。これにより、油圧ポンプ７（第二ポンプ本体７ｂ）に接続したアキュムレータ８を備える油圧駆動源２が構成される。本実施形態に係る制御方法は、特に、このような油圧駆動源２を備える射出成形機Ｍに用いて最適であり、蓄圧を行うアキュムレータ８を利用した際に発生しやすい速度制御が不安定になる不具合を有効に解決できる。
Next, a specific configuration of the
さらに、第一ポンプ本体７ａの吐出側は、逆止弁２５を介して四ポートの切換弁ＶａのＰポートに接続する。また、切換弁ＶａのＴポートはオイルタンク２２に接続するとともに、切換弁ＶａのＡポートは射出シリンダ４ｓの前油室４ｆに接続し、切換弁ＶａのＢポートは射出シリンダ４ｓの後油室４ｒに接続する。この場合、切換弁Ｖａを含む回路はパージ処理用油圧回路９を構成する。パージ処理用油圧回路９は、通常、パージ処理工程で使用されるものであり、射出工程では使用されないが、本実施形態に係る制御方法では、このパージ処理用油圧回路９を利用して行う。したがって、このパージ処理用油圧回路９はパージ処理工程と射出工程の双方に兼用する。このようなパージ処理用油圧回路９を利用すれば、部品の追加を伴うことなく低コストに実施できるとともに、既存の油圧回路９を利用して容易に実施できる利点がある。
Further, the discharge side of the first pump body 7 a is connected to the P port of the four-port switching valve Va via the
他方、Ｖｓはサーボ弁であり、このサーボ弁ＶｓのＰポートは第一開閉弁Ｖｃと絞り２６の直列回路を介してアキュムレータ８に接続するとともに、サーボ弁ＶｓのＰポートは第二開閉弁Ｖｄを介してアキュムレータ８に接続する。また、サーボ弁ＶｓのＴポートはオイルタンク２２に接続する。さらに、サーボ弁ＶｓのＡポートは射出シリンダ４ｓの後油室４ｒに接続するとともに、サーボ弁ＶｓのＢポートはメータアウト回路を構成する四ポートの切換弁ＶｂにおけるＰポートに接続する。切換弁ＶｂのＴポートはオイルタンク２２に接続するとともに、切換弁ＶｂのＢポートは射出シリンダ４ｓの前油室４ｆに接続する。なお、切換弁ＶｂのＡポートは未接続として閉塞状態にする。
On the other hand, Vs is a servo valve. The P port of the servo valve Vs is connected to the accumulator 8 through a series circuit of the first opening / closing valve Vc and the
次に、このような射出成形機Ｍを用いた本実施形態に係る制御方法について、各図を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。 Next, a control method according to the present embodiment using such an injection molding machine M will be described according to the flowchart shown in FIG. 1 with reference to the drawings.
今、射出成形機Ｍは計量工程を終了した状態にあるものとする。したがって、スクリュ６ｓは射出開始位置にあり、射出工程の開始タイミングまで待機している状態となる。射出工程を開始するに際しては、最初に射出前工程が、設定した時間Ｔ１（０．１〜０．５〔ｓ〕程度）にわたって行われる（ステップＳ１，Ｓ２）。射出前工程では、射出工程開始前における無用な残圧が除去される。射出前工程では、図２及び図４に示すように、第一開閉弁Ｖｃ及び第二開閉弁Ｖｄは共に閉側に、切換弁Ｖａは中立ポジションに、切換弁Ｖｂはシンボルｂ側に、それぞれ切換わっている。また、サーボ弁Ｖｓには、射出前プルバック開度にするための指令値ＰＢが付与されるとともに、第一ポンプ本体７ａには、バイアス運転（無負荷運転）のための指令値Ｂが付与される。この際、指令値ＰＢが付与されることにより、サーボ弁Ｖｓはシンボルｂ側に切換わるとともに、オイルタンク２２への戻り量が５〔％〕前後となるように設定される。この指令値ＰＢに基づく制御は、オープンループ制御となる。
Now, it is assumed that the injection molding machine M is in a state where the weighing process has been completed. Accordingly, the
次いで、射出前工程が終了したなら、中流量先出工程が設定した時間Ｔ２（０．０２〜０．２〔ｓ〕程度）にわたって行われる（ステップＳ３，Ｓ４）。中流量先出工程では、射出前工程の状態に対して、第一開閉弁Ｖｃが開側に切換わる。また、本実施形態に係る制御方法に従って、サーボ弁Ｖｓが指令値ＰＢにより制御されながら切換弁Ｖａがシンボルａ側に切換わるとともに、第一ポンプ本体７ａには、予め設定した逆予圧指令値Ｙが付与される。ところで、従来における中流量先出工程では、第一開閉弁Ｖｃが開側に切換わるのみとなるが、本実施形態に係る制御方法では、切換弁Ｖａの切換制御と第一ポンプ本体７ａの運転制御により、第一ポンプ本体７ａからの油圧が、逆止弁２５，切換弁Ｖａを介して射出シリンダ４ｓの前油室４ｆに付与される。そして、この油圧とサーボ弁Ｖｓのプルバック開度により、スクリュ６ｓの移動方向に対する逆方向に、予め設定した逆予圧Ｐｒが付与される。この場合、逆予圧Ｐｒの大きさは、射出工程の速度制御を開始する際に発生するピストン５（スクリュ６ｓ）の飛び出し現象、即ち、制御系において発生するオーバシュート等を有効に抑制できる大きさを設定する。逆予圧Ｐｒの大きさは、実験等により設定することができるが、第一ポンプ本体７ａに付与する逆予圧指令値Ｙを６０〔％〕前後に設定して得られる大きさが望ましい。
Next, when the pre-injection process is completed, the medium flow advance process is performed for a set time T2 (about 0.02 to 0.2 [s]) (steps S3 and S4). In the middle flow rate advance process, the first on-off valve Vc is switched to the open side with respect to the state of the pre-injection process. Further, according to the control method according to the present embodiment, the switching valve Va is switched to the symbol a side while the servo valve Vs is controlled by the command value PB, and the first pump main body 7a has a preset reverse preload command value Y. Is granted. By the way, in the conventional medium flow advance process, only the first on-off valve Vc is switched to the open side, but in the control method according to the present embodiment, the switching control of the switching valve Va and the operation of the first pump body 7a. By the control, the hydraulic pressure from the first pump body 7a is applied to the front oil chamber 4f of the injection cylinder 4s through the
また、この際、ピストン５の位置を保持する必要があるため、射出シリンダ４ｓの後油室４ｒの油圧はサーボ弁Ｖｓに対する指令値ＰＢの大きさにより設定する。したがって、前述したサーボ弁Ｖｓに対する指令値ＰＢは、このときのバランス、即ち、射出シリンダ４ｓの前油室４ｆに付与される逆予圧Ｐｒの大きさに対して後油室４ｒの油圧がバランスする５〔％〕前後の大きさを設定することが望ましい。このように、指令値ＰＢの大きさは、従来のように射出シリンダ４ｓの前油室４ｆに逆予圧を付与しないときの指令値ＰＢに比べ、自ずと異なる大きさとなる。
At this time, since it is necessary to maintain the position of the
次いで、中流量先出工程が終了したなら、大流量先出工程が設定した時間Ｔ３（０．０２〜０．２〔ｓ〕程度）にわたって行われる（ステップＳ５，Ｓ６）。大流量先出工程では、中流量先出工程の状態に対して、第二開閉弁Ｖｄが開側に切換わる。また、第一ポンプ本体７ａは指令値Ｂが付与されることによりバイアス運転に戻される。この場合、サーボ弁Ｖｓには、アキュムレータ８の油圧が第二開閉弁Ｖｄと第一開閉弁Ｖｃの双方を介して付与される。この際、サーボ弁Ｖｓは引続き指令値ＰＢによりプルバック開度に制御されるとともに、第一ポンプ本体７ａには有る程度の応答時間があるため、第一ポンプ本体７ａがバイアス運転に切換わった場合であっても射出シリンダ４ｓの前油室４ｆにおける逆予圧Ｐｒは保持される。このように、速度制御を開始する前に、サーボ弁Ｖｓに付与する作動油の流量を段階的に大きくする流量設定制御、即ち、中流量先出工程と大流量先出工程を行うようにすれば、速度制御の開始前におけるピストン５の位置制御（保持制御）を確実に行うことができるとともに、射出動作開始時におけるショックの低減やサーボ弁Ｖｓの長寿命化を図ることができる。しかも、この流量設定制御の期間を利用して、逆予圧Ｐｒを付与する制御を行うことができ、例えば、当該流量設定制御の開始と同時に逆予圧Ｐｒを付与する制御を開始し、当該流量設定制御の途中から逆予圧Ｐｒを保持する制御を行うことができる。
Next, when the medium flow advance process is completed, the large flow advance process is performed for a set time T3 (about 0.02 to 0.2 [s]) (steps S5 and S6). In the large flow advance process, the second on-off valve Vd is switched to the open side with respect to the state of the medium flow advance process. The first pump body 7a is returned to the bias operation when the command value B is given. In this case, the hydraulic pressure of the accumulator 8 is applied to the servo valve Vs through both the second on-off valve Vd and the first on-off valve Vc. At this time, the servo valve Vs is continuously controlled to the pullback opening degree by the command value PB, and the first pump main body 7a has a certain response time, so that the first pump main body 7a is switched to the bias operation. Even so, the reverse preload Pr in the front oil chamber 4f of the injection cylinder 4s is maintained. As described above, before starting the speed control, the flow rate setting control for increasing the flow rate of the hydraulic oil applied to the servo valve Vs stepwise, that is, the middle flow rate first step and the large flow rate first step are performed. For example, the position control (holding control) of the
そして、大流量先出工程が終了したなら、スクリュ６ｓを前進移動させる実質的な射出充填工程のための射出速度に対する速度制御が開始する（ステップＳ７）。この場合、サーボ弁Ｖｓに対しては射出速度に対応する指令値Ｃｓが付与され、射出速度に対するフィードバック制御（クローズドループ制御）が行われる。この際、速度制御の開始と同時に切換弁Ｖａは中立ポジション（図４中、中央シンボル）に切換えられる。これにより、射出速度が高速となる速度指令値Ｄｖｓが付与されることにより、ピストン５に飛び出し現象が生じる環境下であっても射出シリンダ４ｓの前油室４ｆに存在する逆予圧Ｐｒがピストン５の飛び出し現象を抑制する方向に作用する。したがって、速度制御開始時におけるピストン５の飛び出し現象は逆予圧Ｐｒにより抑制され、制御系におけるオーバシュート等が抑制される。
When the large flow advance process is completed, the speed control for the injection speed for the substantial injection filling process for moving the
図３は、速度指令値Ｄｖｓを３００〔ｍｍ／ｓ〕の高速に設定した場合の実際の射出速度Ｄｖｉを示す。また、対比のため、図６に示した従来の制御方法により実施した場合の射出速度Ｄｖｒを仮想線により重ね描きした。同図中、ｔｓが速度制御の開始点となるが、本実施形態に係る制御方法によれば、従来の制御方法に比べ、制御開始後、オーバーシュートが１／２程度に抑制されるとともに、この後のハンチングも大幅に低減する。さらに、成形工程中のゲート通過時における挙動変化も１／２程度に抑制されるとともに、その後の変動も抑制されているなど、大幅に改善され、速度制御全体に対する安定性がより高められていることを確認できる。なお、図３中、Ｃｓはサーボ弁指令値、Ｃｍはサーボ弁のスプルモニタ値を示す。また、図３には、射出シリンダ４の前油室４ｆにおける圧力をＤｐｉ〔ＭＰａ（又は％）〕により実線で示すとともに、従来の制御方法により実施した場合の前油室４ｆにおける圧力をＤｐｒ〔ＭＰａ（又は％）〕により仮想線で示すが、射出開始初期には、逆予圧Ｐｒの作用によりＤｐｉがＤｐｒに対して僅かに大きくなっていることを確認できる。
FIG. 3 shows the actual injection speed Dvi when the speed command value Dvs is set to a high speed of 300 [mm / s]. For comparison, the injection speed Dvr in the case where the conventional control method shown in FIG. In the figure, ts is the starting point of the speed control, but according to the control method according to the present embodiment, the overshoot is suppressed to about 1/2 after the start of control, compared to the conventional control method, Subsequent hunting is also greatly reduced. Furthermore, the behavior change at the time of passing through the gate during the molding process is suppressed to about ½, and the subsequent fluctuations are also suppressed. This greatly improves the stability of the entire speed control. I can confirm that. In FIG. 3, Cs represents a servo valve command value, and Cm represents a servo valve sprue monitor value. Further, in FIG. 3, the pressure in the front oil chamber 4f of the
よって、このような本実施形態に係る油圧式射出成形機Ｍの制御方法によれば、速度制御を開始する前に、油圧シリンダ４における一方の油室４ｒに対する反対側の油室４ｆに作動油を供給し、可動体６の移動方向に対する逆方向に、予め設定した逆予圧Ｐｒを付与するとともに、速度制御の開始時まで、少なくとも逆予圧Ｐｒを保持する制御を行うようにしたため、速度制御の対象となる可動体６の移動速度が高速であっても、制御系におけるオーバーシュートやハンチング等の不安定現象を有効に抑制することができる。これにより、速度制御の安定化が図られ、成形品質をより高めることができる。特に、速度指令値３００〔ｍｍ／ｓ〕の高速制御にも適応可能となるため、成形サイクルの高速化の要請や成形品の多様化などに対して柔軟かつ的確に応えることができる。また、油圧回路に対する制御方法の変更により実現できるため、制御回路の煩雑化を招いたり設定（調整）が面倒になるなどの不具合を回避できる。したがって、低コストかつ容易に実施できるとともに、ＰＩＤ制御回路（補償回路）等と組合わせることにより、速度制御に対する高度の安定化を実現できる。
Therefore, according to the control method of the hydraulic injection molding machine M according to the present embodiment, the hydraulic oil is supplied to the oil chamber 4f on the opposite side to the one
他方、切換弁Ｖａが中立ポジションに切換わることにより、通常の射出工程における制御系となるため、以後は、サーボ弁Ｖｓに付与される指令値Ｃｓによりスクリュ６ｓが前進移動し、射出速度Ｄｖｉに対するフィードバック制御による射出充填工程が行われるとともに、更に、射出充填工程の終了により圧力制御による保圧工程が行われるという一連の射出工程が実行される（ステップＳ８）。そして、射出工程が終了したなら射出工程以外の工程を実行する（ステップＳ９，Ｓ１０）。これにより、一成形サイクルが終了するため、同様の動作（処理）を成形（生産）が終了するまで行う（ステップＳ１１，Ｓ１２）。なお、チャージ用リリーフ弁２４には予めアキュムレータ８に蓄積する所定の油圧が設定されており、アキュムレータ８の油圧が当該所定の油圧よりも低下したなら第二ポンプ本体部７ｂから油圧のチャージを行うとともに、アキュムレータ８の油圧が当該所定の油圧に満たされたならリリーフ弁２４によりオイルタンク２２に余分な作動油をリリーフさせる。
On the other hand, since the switching valve Va is switched to the neutral position, it becomes a control system in the normal injection process. Thereafter, the
以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。 As mentioned above, although preferred embodiment was described in detail, this invention is not limited to such embodiment, It does not deviate from the summary of this invention in a detailed structure, a shape, a raw material, quantity, a numerical value, etc. It can be changed, added, or deleted arbitrarily.
例えば、油圧シリンダ４として、スクリュ６ｓの後端にピストン５を結合する射出シリンダ４ｓを適用した場合を示したが、このような射出シリンダ４ｓに限定されるものではない。射出シリンダ４ｓに適用することにより、油圧式射出成形機Ｍにおいて最も大きな問題となる射出工程の改善を図ることができるが、必要により、型締シリンダやエジェクトシリンダ等の他の油圧シリンダに適用することも可能である。また、油圧ポンプ７に接続したアキュムレータ８を備える油圧駆動源２を用いた場合を示したが、アキュムレータ８を使用せず、油圧ポンプ７のみを用いる場合であっても実施可能である。さらに、速度制御を開始する前に、サーボ弁Ｖｓに付与する作動油の流量を段階的に大きくする流量設定制御の期間を利用して、逆予圧Ｐｒを付与する制御を行う場合を示したが、流量設定制御を行わない場合であっても実施可能である。一方、逆予圧Ｐｒを付与するに際し、射出シリンダ４に接続したパージ処理用油圧回路９を利用した場合を示したが、パージ処理用油圧回路９を搭載しない場合など、必要に応じて逆予圧Ｐｒを付与するための別途の回路を追加してもよい。
For example, although the case where the injection cylinder 4s which couple | bonds the
本発明に係る油圧式射出成形機Ｍの制御方法は、油圧シリンダ４のピストン５に結合した可動体６を速度制御により移動させる構成を含む各種射出成形機に利用できる。
The control method of the hydraulic injection molding machine M according to the present invention can be used for various injection molding machines including a configuration in which the
２：油圧駆動源，４：油圧シリンダ，４ｓ：射出シリンダ，４ｒ：一方の油室（後油室），４ｆ：反対側の油室（前油室），５：ピストン，６：可動体，６ｓ：スクリュ，７：油圧ポンプ，８：アキュムレータ，９：パージ処理用油圧回路，Ｍ：油圧式射出成形機，Ｖｓ：サーボ弁 2: hydraulic drive source, 4: hydraulic cylinder, 4s: injection cylinder, 4r: one oil chamber (rear oil chamber), 4f: opposite oil chamber (front oil chamber), 5: piston, 6: movable body, 6s: screw, 7: hydraulic pump, 8: accumulator, 9: hydraulic circuit for purge processing, M: hydraulic injection molding machine, Vs: servo valve
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