JPH04371822A - 射出成形機の油圧制御方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の油圧制御
方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧式射出成形機において、たと
えば高速射出制御と超低速射出制御の２通りの制御を精
度よく両立させて行おうとするときは、高速射出に対応
した大流量を流すことが可能で、かつ超低速射出に対応
した流量制御の分解能が高いサーボ弁を用いるようにし
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の油圧式射出成形機においては、サーボ弁の
制御可能な最小流量が、許容最大流量と分解能との比に
よって決まるため、最大流量を所定の分解能で制御しよ
うとすると、制御可能な最小流量の値が大きくなってし
まい、また最小流量を所定の分解能で制御しようとする
と制御可能な最大流量の値が小さくなってしまうため、
高速射出制御と超低速射出制御の２通りの制御を精度よ
く両立させて行うことが困難であるという問題点がある
。本発明はこのような課題を解決することを目的として
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、流量の大部分
を電磁比例流量制御弁に供給するとともに残りの流量を
電磁比例流量制御弁と並列に設けた小容量のサーボ弁に
供給し、全体の流量の変動分をサーボ弁のみによってフ
ィードバック制御することにより上記課題を解決する。 すなわち本発明の射出成形機の油圧制御方法は、油圧源
から吐出された流量を、電磁比例流量制御弁を通る大流
量側及び電磁比例流量制御弁と並列なサーボ弁を通る小
流量側に分割し、あらかじめ設定された設定流量と、上
記両弁を通って合流され回路中を流れる実際流量とから
補正流量を演算し、これを上記サーボ弁のみにフィード
バックして全体の流量を制御するようにしている。また
、上記方法を実施する装置は、油圧アクチュエータ（１
６）と、これに油圧を供給する油圧源（２４）と、を有
するものを対象にしており、上記油圧源（２４）及び上
記油圧アクチュエータ（１６）を接続する配管内に並列
に設けられた電磁比例流量制御弁（２８）及びサーボ弁
（３０）と、油圧アクチュエータ（１６）の速度を設定
する速度設定器（３８）と、設定速度を大速度と小速度
とに分割する分割器（４０）と、速度が所定量増大する
ごとに一定量ずつ制御量が増大する大制御量テーブル（
４２）と、常に速度に比例して制御量が増大するととも
に速度が上記所定量に達すると制御量が０にされる小制
御量テーブル（４４）と、油圧アクチュエータ（１６）
の速度を検出する速度検出器（２２）と、比較演算器（
５０）と、加算器（５２）と、を有しており、上記分割
器（４０）は、上記大制御量テーブル（４２）から上記
大速度に対応する大きさの大制御量を選択してこれを上
記電磁比例流量制御弁（２８）に出力するとともに上記
小制御量テーブル（４４）から上記小速度に対応する大
きさの小制御量を選択してこれを上記加算器（５２）に
出力しており、上記比較演算器（５０）には、上記速度
設定器（３８）からの設定速度及び上記速度検出器（２
２）からの測定速度がそれぞれ入力されており、比較演
算器（５０）は、両速度から補正量を算出して、これを
加算器（５２）に出力することが可能であり、加算器（
５２）は、補正量と小制御量とを加算して、これを駆動
小制御量として上記サーボ弁（３０）に出力することが
可能であり、電磁比例流量制御弁（２８）は、油圧源（
２４）から供給された流量のうち大制御量に対応した大
流量を流し、かつサーボ弁（３０）は、駆動小制御量に
対応した小流量を流し、両流量が合流されて油圧アクチ
ュエータ（１６）に供給されるようになっている。

【０００５】

【作用】射出成形機の油圧回路に供給する流量を、電磁
比例流量制御弁を流れる大流量とサーボ弁を流れる小流
量とに分割し、両弁を通った後、合流して回路中を流れ
る実際流量と、あらかじめ設定された設定流量と、を比
較演算して補正流量を算出し、この補正流量を上記サー
ボ弁のみにフィードバックすることにより油圧回路中を
流れる流量を制御する。一般的にサーボ弁は、０〜１０
ボルトの電圧変化によって０〜最大流量を制御している
。回路を流れる最大流量をＱｍａｘ　とし、全流量をサ
ーボ弁に流して制御するものとしたとき、工業的に実現
可能な最小出力電圧をｖミリボルトとし、制御可能な最
小流量をＱｍｉｎ　とすると、 Ｑｍｉｎ　＝Ｑｍａｘ　／｛１０／（ｖ／１０００）｝
＝Ｑｍａｘ　・ｖ／１００００ なる関係式が成り立つ。したがって、ｖを一定とした条
件で、たとえばサーボ弁に供給される流量をＱｍａｘ　
の１／１０にすることができれば、サーボ弁で制御可能
な最小流量も１／１０となる。すなわち、制御精度を１
桁向上させることができる。しかもサーボ弁の容量が１
／１０で済むので、電磁比例流量制御弁などを新たに設
けても、なお、油圧制御装置の価格を安価なものにする
ことができる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明装置の実施例を示す。加熱筒１
０内にスクリュー１２が回転可能かつ軸方向に移動可能
にはめ合わされている。スクリュー１２は、図示してな
い可塑化用油圧モータによって回転可能である。スクリ
ュー１２を回転させることにより加熱筒１０内の樹脂材
料を混練・溶融することが可能である。スクリュー１２
のロッド１４は射出シリンダ１６のピストンロッド１８
に連結されている。ピストンロッド１８には取付金具２
０を介して速度検出器２２が接続されている。取付金具
２０にはラックが形成されており、速度検出器２２に形
成されたピニオンはラックとかみ合わされている。速度
検出器２２はスクリュー１２の移動速度すなわち測定射
出速度を後述する比較演算器５０に出力可能である。油
圧ポンプ２４から吐出された油は、チェック弁２６を通
って電磁比例流量制御弁２８及びサーボ弁３０に並列に
供給され、それぞれ流量制御された後、チェック弁３２
及び３４を通って合流し、方向切換弁３６を通って射出
シリンダ１６のピストンヘッド側の油室又は可塑化用油
圧モータに切り換え供給可能である。射出シリンダ１６
を作動させることにより加熱筒１０内の溶融樹脂を射出
可能である。射出シリンダ１６の速度（射出速度）を設
定する速度設定器３８が設けられており、これに分割器
４０及び比較演算器５０が並列に接続されている。分割
器４０には大制御量テーブル４２及び小制御量テーブル
４４が接続されている。分割器４０は、速度設定器３８
に設定された射出速度の設定値（設定射出速度）を、あ
らかじめ設定された手順にしたがって大制御量テーブル
４２及び小制御量テーブル４４から選択した、大制御量
及び小制御量に分割することが可能である。大制御量テ
ーブル４２は、最大射出速度１００％に対して分割数ｎ
を１０として、次式（１）で計算したとき、図２に示す
ように、射出速度設定値が１０％増大するごとに電磁比
例流量制御弁２８の制御量が１０％ずつ増大するテーブ
ルとなっている。 　　ｆ（ｘ）＝［ｘ／ΔＶ］・ΔＶ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（１）ただし、ΔＶ＝Ｖｍａｘ
　／ｎ ここにｘは、射出速度の設定値、ｙ＝［ｘ］は、ｙにｘ
より小さい最大の整数を与える関数記号、Ｖｍａｘ　は
最大射出速度、ｎは分割数、をそれぞれ示す。また小制
御量テーブル４４は、次式（２）で計算したとき、図３
に示すように、常に射出速度に比例してサーボ弁３０の
制御量が増大するとともに射出速度が１０％に達すると
サーボ弁３０の制御量が０にされるテーブルとなってい
る。 　　ｇ（ｘ）＝ｘ−ｆ（ｘ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　（２）比較演算器５
０には、上述の測定射出速度のほかに速度設定器３８か
らの設定射出速度が入力されている。比較演算器５０は
、両入力を用いて補正速度を算出し、これに対応する補
正量を加算器５２に出力可能である。分割器４０は、選
択した大制御量を増幅器４６を介して電磁比例流量制御
弁２８に入力可能であり、また選択した小制御量を加算
器５２に入力可能である。加算器５２は、小制御量と補
正量とを加算して駆動小制御量とし、これを上述のよう
に増幅器４８を通してサーボ弁３０に入力する。電磁比
例流量制御弁２８は、これを通る流量を階段状に制御可
能である。またサーボ弁３０は、これを通る流量を射出
速度設定値の増大に応じて、のこぎり刃状に制御可能で
ある。

【０００７】次に、この実施例の作用を説明する。速度
設定器３８には、あらかじめ所望の設定射出速度が設定
されている。この設定射出速度は、最大射出速度に対し
てたとえば３２％のように百分比の形で入力される。分
割器４０は、これをもとに電磁比例流量制御弁２８が分
担する大流量と、サーボ弁３４が分担する小流量とを決
定する。すなわち上記数値を式（１）に代入すると、ｆ
（３２）＝［３２／ΔＶ］・ΔＶ ＝［３２／（１００／１０）］・１００／１０＝［３２
／１０］・１０ ＝３０ となり、最大射出速度の３０％に相当する流量を電磁比
例流量制御弁２８が分担し、また、上記数値を式（２）
に代入すると、 ｇ（３２）＝３２−ｆ（３２） ＝２ となり、最大射出速度の２％に相当する流量をサーボ弁
３０が分担することになる（比率３０：２で流量の制御
が行われる）。大制御量テーブル４２から選択された大
制御量は、増幅器４６を通って電磁比例流量制御弁２８
に入力され、また小制御量テーブル４４から選択された
小制御量は、加算器５２及び増幅器４８を通ってサーボ
弁３０に入力される。大制御量及び駆動小制御量にした
がって各弁の開度がそれぞれ制御される。電磁比例流量
制御弁２８及びサーボ弁３０によって制御された流量は
チェック弁３２及び３４を通って合流された後、方向切
換弁３６に供給される。方向切換弁３６が図中左側のシ
ンボル位置になっているときには、油は射出シリンダ１
６に供給されて、これのピストンロッド１８を図１中、
左方に移動させる。すなわちスクリュー１２が左方に移
動し、これにより加熱筒１０内の溶融樹脂がノズル部か
ら図示してない金型に射出される。このときの射出速度
は、速度検出器２２によって検出されており、この測定
射出速度が比較演算器５０に入力される。比較演算器５
０は、速度設定器３８の設定射出速度と、検出された測
定射出速度と、を比較演算して補正射出速度を算出し、
これに対応する補正量を加算器５２に出力する。加算器
５２は、補正量と小制御量とを加算して駆動小制御量と
して増幅器４８に送る。これによりサーボ弁３０は、測
定射出速度が設定射出速度と一致するように（比較演算
器５０からの出力が０になるように）フィードバック制
御される。なお、分割数ｎを１０として、設定射出速度
を最大射出速度と等しい（１００％）として計算すると
、サーボ弁３０は、回路内を流れる最大流量の１／１０
の流量を制御する容量のものであればよいことが分かる
。なお、上記実施例の説明では、分割数ｎを１０とした
が、１０以外の数値を選定することもできる。また、上
記実施例の説明では、射出成形機の油圧式射出装置に本
発明方法を適用して射出速度を制御するものとしたが、
たとえば型締装置の油圧回路に本発明方法を適用して型
開閉速度を制御することもできる。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路内を流れる最大流量の１／１０程度の容量のサーボ
弁によって流量の変動分を制御することができるので、
制御精度を１桁程度向上させることができ、また小容量
のサーボ弁を使用できるので、電磁比例流量制御弁など
を追加しても、なお、射出成形機の油圧制御装置を安価
なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形機の油圧制御装置を射出装置
とともに示す図である。

【図２】電磁比例流量制御弁の大制御量テーブルを示す
図である。

【図３】サーボ弁の小制御量テーブルを示す図である。

【符号の説明】

１６　　射出シリンダ（油圧アクチュエータ）２２　　
速度検出器 ２４　　油圧ポンプ（油圧源） ２８　　電磁比例流量制御弁 ３０　　サーボ弁 ３６　　方向切換弁 ３８　　速度設定器 ４０　　分割器 ４２　　大制御量テーブル ４４　　小制御量テーブル ５０　　比較演算器 ５２　　加算器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　油圧源から吐出された流量を、電磁比
   例流量制御弁を通る大流量側及び電磁比例流量制御弁と
   並列なサーボ弁を通る小流量側に分割し、あらかじめ設
   定された設定流量と、上記両弁を通って合流され回路中
   を流れる実際流量とから補正流量を演算し、これを上記
   サーボ弁のみにフィードバックして全体の流量を制御す
   ることを特徴とする射出成形機の油圧制御方法。
2. 【請求項２】　　油圧式射出装置の射出速度を制御する
   請求項１記載の射出成形機の油圧制御方法。
3. 【請求項３】　　最大回路流量又は最大射出速度に対し
   てあらかじめ分割数を定めておき、上記電磁比例流量制
   御弁に供給する流量は、次式（１）で得られたｆ（ｘ）
   に対応したものとし、かつ上記サーボ弁に供給する流量
   は、次式（２）で得られたｇ（ｘ）に対応したものとす
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の
   油圧制御方法。 　　ｆ（ｘ）＝［ｘ／ΔＶ］・ΔＶ　　　　　　　　　
   　　　　　　　　　　　（１）ただし、ΔＶ＝Ｖｍａｘ
   　／ｎ ここにｘは、回路流量の設定値、又は射出速度の設定値
   、ｙ＝［ｘ］は、ｙにｘより小さい最大の整数を与える
   関数記号、Ｖｍａｘ　は最大回路流量、又は最大射出速
   度、ｎは分割数、をそれぞれ示す。 　　ｇ（ｘ）＝ｘ−ｆ（ｘ）　　　　　　　　　　　　
   　　　　　　　　　　　　　　（２）
4. 【請求項４】　　
   油圧アクチュエータ（１６）と、これに油圧を供給する
   油圧源（２４）と、を有する射出成形機の油圧制御装置
   において、上記油圧源（２４）及び上記油圧アクチュエ
   ータ（１６）間を接続する配管内に並列に設けられた電
   磁比例流量制御弁（２８）及びサーボ弁（３０）と、油
   圧アクチュエータ（１６）の速度を設定する速度設定器
   （３８）と、設定速度を大速度と小速度とに分割する分
   割器（４０）と、速度が所定量増大するごとに一定量ず
   つ制御量が増大する大制御量テーブル（４２）と、常に
   速度に比例して制御量が増大するとともに速度が上記所
   定量に達すると制御量が０にされる小制御量テーブル（
   ４４）と、油圧アクチュエータ（１６）の速度を検出す
   る速度検出器（２２）と、比較演算器（５０）と、加算
   器（５２）と、を有しており、上記分割器（４０）は、
   上記大制御量テーブル（４２）から上記大速度に対応す
   る大きさの大制御量を選択してこれを上記電磁比例流量
   制御弁（２８）に出力するとともに上記小制御量テーブ
   ル（４４）から上記小速度に対応する大きさの小制御量
   を選択してこれを上記加算器（５２）に出力しており、
   上記比較演算器（５０）には、上記速度設定器（３８）
   からの設定速度及び上記速度検出器（２２）からの測定
   速度がそれぞれ入力されており、比較演算器（５０）は
   、両速度から補正量を算出して、これを加算器（５２）
   に出力することが可能であり、加算器（５２）は、補正
   量と小制御量とを加算して、これを駆動小制御量として
   上記サーボ弁（３０）に出力することが可能であり、電
   磁比例流量制御弁（２８）は、油圧源（２４）から供給
   された流量のうち大制御量に対応した大流量を流し、か
   つサーボ弁（３０）は、駆動小制御量に対応した小流量
   を流し、両流量が合流されて油圧アクチュエータ（１６
   ）に供給されることを特徴とする射出成形機の油圧制御
   装置。
5. 【請求項５】　　上記油圧アクチュエータ（１６）が射
   出シリンダ（１６）であり、上記速度が射出速度である
   請求項４記載の射出成形機の油圧制御装置。