JPH0479289B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に可変吐出量形ポンプによつて駆
動されるアクチユエータを備えた射出成形機の制
御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、射出成形機においては固定吐出量形ポン
プを用いて、搭載した油圧アクチユエータを駆動
するとともに、油圧回路に接続した流量調整弁及
び圧力調整弁を用いて油圧アクチユエータの速度
及び圧力を制御していた。

しかし、このような制御方法は負荷圧力或は圧
油の流量が一定の場合にはよいが射出成形機に搭
載した射出シリンダや型開閉シリンダのように負
荷圧力変動或は流量変動の大きい場合には低圧領
域及び低速領域において、エネルギー損失が大き
くなる欠点があり、省エネルギーの観点から好ま
しくない。

これを解決するため最近では可変吐出量形ポン
プを用いて、油圧アクチユエータが必要としてい
る圧力及び流量を直接制御する装置も実用化され
ている（例えば、特開昭60−64820号公報等参
照）。

第２図は従来における代表的な可変吐出量形ポ
ンプを用いた制御回路の一例を示す。かかる制御
回路７０ではコントローラ７１からの指令信号に
よつて比例流量弁７２、比例圧力弁７３が制御さ
れ、これにより流量及び圧力が設定される。そし
て、設定された流量及び圧力に対し可変吐出量形
ポンプ７４からの吐出量、吐出圧力が大のときは
吐出量制御弁７５、吐出圧制御弁７６の作用によ
つてポンプ７４の吐出量を減少させ、他方吐出
量、吐出圧力が小のときは各弁７５，７６の作用
によつてポンプ７４の吐出量を増加させ、以て射
出成形機７７における各種油圧アクチユエータ７
８の出力を可変制御し、無駄なエネルギーの損失
防止を図つている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した制御回路による従来の制御方
法は次のような問題点がある。

まず、この種の制御方法ではエネルギー損失を
かなり押さえられるが吐出量制御弁７５によつて
比例流量弁７２の前後における差圧を一定に制御
するため、当該比例流量弁７２によつてエネルギ
ー損失が生ずる。つまり比例流量弁７２は回路構
成上において必要不可欠となるが、同弁７２は回
路に流動抵抗を大きくする固有の特性を有するた
め同弁７２自身によるエネルギー消費を生ずる。

また、コントローラ７１からは比例流量弁７２
を制御する弁開度指令信号と、比例圧力弁７３を
制御する圧力設定指令信号の二信号を出力してい
るため、制御方法及び制御装置を含むシステム全
体の構成が複雑となる。

さらにまた、第２図のようにフイードバツク制
御を行う場合には、まずセンサ７９によつて検出
された速度制御領域及び圧力制御領域における速
度と圧力のフイードバツク信号に基づいて前記弁
開度指令信号と前記圧力設定信号が補正され、こ
の補正された信号に対してポンプ７４の斜板角度
が可変する。つまり、指令信号は各弁７２，７３
に与えられ、これらの設定値が変更された後にポ
ンプ斜板が、いわば受動的に変更されてポンプ吐
出量、吐出圧が制御される。このため制御系の応
答性が著しく悪くなり、成形品質に直接悪影響を
与える等の弊害を招いていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はかかる従来技術に存在する諸問題を解
決した射出成形機の制御方法を提供するもので、
以下に示す制御方法によつて達成できる。

即ち、本発明にかかる射出成形機の制御方法は
第１図のように、射出成形機Ｍの油圧アクチユエ
ータ２……を、入力する指令信号Soの大きさに
比例して斜板角度が直接可変する電磁比例式可変
吐出量形ピストンポンプ１により駆動するととも
に、前記油圧アクチユエータ２……から得る速度
又は圧力のフイードバツク信号Sfにより前記指令
信号Soを直接補正して、当該油圧アクチユエー
タ２……の速度又は圧力をフイードバツク制御す
るようにした。

〔作用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る制御方法は電磁比例式可変吐出量
形ピストンポンプ１を利用し、比例流量弁、比例
圧力弁を全く使用することなしに制御を行う。し
たがつて指令信号Soはポンプ１の斜板角度を直
接可変せしめるための信号として機能する。ま
た、フイードバツク信号Sfに基づく指令信号So
に対する補正もポンプ１の斜板角度に対して直接
的に行われることになる。つまり、ポンプ１の吐
出流量、吐出圧は指令信号Soによつて制御され
る斜板の設定角度により能動的に決定され、かつ
制御されることになる。

〔実施例〕

以下には、本発明に係る好適な実施例を図面に
基づき詳細に説明する。第１図は本発明方法を適
用した射出成形機の部分断面を含む油圧回路図で
ある。

まず、本発明を明確にするため射出成形機Ｍの
概略構成について油圧系を中心に説明する。

機台３１の上面左側には型開閉装置３２を、ま
た同上面右側にはインラインスクリユー式の射出
装置３３を備える。

型開閉装置３２は型締シリンダ３４を備え、こ
の型締シリンダ３４は高速シリンダ３５と強力シ
リンダ３６からなる。型締シリンダ３４内には型
締ラム３７を備え、このラム３７の先端に可動盤
３８を備える。可動盤３８はタイバー３９……上
を進退動し、可動盤３８及び固定盤４０に取付け
た可動型４１及び固定型４２の型開閉を行う。ま
た、可動盤３８内には可動型４１に付着した成形
品を離型せしめるための突出しシリンダ４３を備
える。

一方、射出装置３３は下部に設けた移動シリン
ダ４４によつて前進又は後退する。射出装置３３
は加熱筒４５内にスクリユー４６を備え、このス
クリユー４６は射出シリンダ４７によつて進退動
する。なお、４８はオイルモータであつて、その
出力軸は射出シリンダ４７内の射出ラム４９にス
プライン結合している。

次に、油圧回路及び制御系について説明する。

符号１は電磁比例式可変吐出量形ピストンポン
プ（以下、ポンプと略記する）であつてモータ４
により不図示のカツプリングを介して駆動され
る。ポンプ１は斜板を備え、所定の指令信号So
を供給すれば電磁的に斜板角度が可変せしめられ
る。即ち、この場合、斜板は指令信号Soに対す
る高い応答速度が要求されるため、例えば、ポン
プ１には斜板角度を可変するためのシリンダを内
蔵するとともに、シリンダに内蔵したピストンと
斜板を一体変位可能に連結し、さらに、当該シリ
ンダには制御弁を介してポンプ１の吐出油の一部
が供給されるように構成している。また、ポンプ
１には斜板角度を検出して吐出流量を得る斜板角
検出器と、吐出圧を検出する圧力検出器と、所定
の制御回路を内蔵し、流量制御時には斜板角検出
器から得る検出信号と流量の指令信号Soを比較
し、当該指令信号Soに比例した吐出流量を発生
させる制御信号を制御弁に供給して流量のマイナ
ーフイードバツク制御を行うとともに、圧力制御
時には圧力検出器から得る検出信号と圧力の指令
信号Soを比較し、当該指令信号Soに比例した吐
出圧を発生させる制御信号を制御弁に供給して圧
力のマイナーフイードバツク制御を行う。このよ
うな機能により、この種のポンプは電磁比例式可
変吐出量形ピストンポンプと呼ばれ、従来のピス
トンポンプのように弁やポンプ特性に関係なく、
常に指令信号Soに比例した直線性の高い出力が
得られるとともに、指令信号Soは制御弁を介し
て直接斜板角度を可変することになり、速やかに
応答する。一方、ポンプ１には複数の設定器５…
…を備えたコントローラ３を接続する。設定器５
は制御対象である油圧アクチユエータの出力、例
えば速度、圧力の大きさ及び制御位置等の情報を
コントローラ３へインプツトする。またコントロ
ーラ３は設定器からの情報に対応した指令信号
Soをポンプ１へ供給し、ポンプ吐出量が当該情
報に一致するようにポンプ１の斜板を駆動制御す
る。また、各シリンダ３５，３６，４３，４４，
４７はそれぞれ４ポートの方向切換弁５０，５
１，５２，５３，５４を介してポンプ１に並列的
に接続し、オイルモータ４８は４ポートの方向切
換弁５５を介してポンプ１に接続する。

一方、ポンプ１の吐出路９には圧力センサ６０
を配設し、シーケンス的に作動する各シリンダ３
５，３６，４３，４４，４７の圧力を検出する。
なお、この検出値はコントローラ３にフイードバ
ツクされる。他方、突出しシリンダ４３には突出
しピストンの位置を検出する位置センサ６２、射
出装置３３にはスクリユー４６の位置を検出する
位置センサ６３、移動シリンダ４４には射出装置
３３の位置を検出する位置センサ６５、さらに可
動盤３８の位置を検出する位置センサ６６をそれ
ぞれ配設し、各センサの検出値はコントローラ３
にフイードバツクされる。なお、位置情報はコン
トローラ３内で微分され速度に変換される。

次に、動作の一例として射出工程について説明
する。

今、型締工程が完了し、射出装置３３を金型
（固定型４０）に当接させた状態を想定する。こ
の状態において、方向切換弁５４を図中右側に切
り換えるとポンプ１から吐出した圧油は同弁５４
を介して射出シリンダ４７の後室に供給される。

この結果、射出ラム４９、さらには一体のスク
リユー４６が前進し、スクリユー前方に蓄積され
た溶融樹脂は金型キヤビテイ内に充填される。な
お、かかる射出工程では射出ラム４９の移動速度
が多段に制御される。また他の工程を含め、射出
ラム４９は射出速度制御領域と射出圧力制御領域
にわたつて制御され、当該圧力も多段に制御され
る。

一方、射出ラム４９の移動速度及び圧力はポン
プ１からの吐出量によつて制御される。即ち、コ
ントローラ３からは速度、圧力の設定信号（設定
値）に応じてポンプ１の斜板角度を制御する指令
信号Soが出力し、これによつて対応する斜板角
度が設定される。そして、ポンプ１は斜板角度に
従つて各油圧アクチユエータ２……に必要な吐出
量を出力する。また、フイードバツク制御系が構
成され、射出工程に関連するセンサからの検出値
がフイードバツク信号Sfとなつてコントローラ３
へインプツトする。そして、コントローラ３では
設定器５……によつて設定された設定信号Ssと
対応する前記フイードバツク信号Sfが比較演算さ
れ、この偏差を零にするように指令信号Soを補
正するフイードバツク制御が行われる。

射出工程を例示したが、その他型開閉工程、突
出し工程、それに射出装置の前後移動等において
も各方向切換弁を切換ることにより各シリンダ３
５，３６，４３，４４による移動速度制御、圧力
制御を行うことができる。

以上、実施例について詳細に説明したが細部の
構成、形式、数量等において本発明の精神を逸脱
しない範囲で任意に変更実施できる。

〔発明の効果〕

このように本発明に係る射出成形器の制御方法
は電磁比例式可変吐出量形ピストンポンプを利用
し、当該ポンプの斜板角度を指令信号によつて直
接的に制御するとともに、指令信号をフイードバ
ツク制御により直接的に補正するようにしたた
め、次のような著効を得る。

従来のように、吐出路の途中に配する流量弁
が全く不要となるため、吐出路中に流量抵抗が
生ずることなく、省エネルギー化を図れる。

ポンプの斜板を指令信号によつて直接的に駆
動制御できるため、制御装置を含む油圧回路全
体が飛躍的に簡略化され、配線、配管の工数低
減、さらには大幅なコストダウンを図ることが
できる。

斜板角度の指令信号を油圧アクチユエータか
らのフイードバツク信号により直接補正するこ
とにより、フイードバツク制御を行うため、ポ
ンプが能動的に制御され、制御系の高応答性を
達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係る制御方法を適用した射出
成形機の部分断面を含む油圧回路図、 第２図：従来例に係る制御方法を適用した射出成
形機の油圧回路図。 尚図面中、１：電磁比例式可変吐出量形ピスト
ンポンプ、２：アクチユエータ、３：コントロー
ラ、Sf：フイードバツク信号、Ss：設定信号、
So：指令信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出成形機の油圧アクチユエータ２……を、
   入力する指令信号Soの大きさに比例して斜板角
   度が直接可変する電磁比例式可変吐出量形ピスト
   ンポンプ１により駆動するとともに、前記油圧ア
   クチユエータ２……から得る速度又は圧力のフイ
   ードバツク信号Sfにより前記指令信号Soを直接
   補正して、当該油圧アクチユエータ２……の速度
   又は圧力をフイードバツク制御することを特徴と
   する射出成形機の制御方法。