JPH11156898A - 油圧式射出成形機における射出シリンダの油圧回路 - Google Patents
油圧式射出成形機における射出シリンダの油圧回路Info
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- JPH11156898A JPH11156898A JP33140897A JP33140897A JPH11156898A JP H11156898 A JPH11156898 A JP H11156898A JP 33140897 A JP33140897 A JP 33140897A JP 33140897 A JP33140897 A JP 33140897A JP H11156898 A JPH11156898 A JP H11156898A
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Abstract
の制御ゲインを変化させることができるようにして、常
に最適な圧力制御系を実現できる油圧式射出成形機にお
ける射出シリンダの油圧回路を提供すること。 【解決手段】 可変容量油圧ポンプの制御系として、ポ
ンプ圧力指令値に基づいて射出シリンダに作用する油圧
力Pを発生する制御を行うための制御ループを有する。
この制御ループには、射出シリンダの油圧ピストンの押
切り時における最適な制御ゲインをKp1 、圧力Pの変
化量に対する斜板位置の比率をg1 とし、油圧ピストン
が動いている時の圧力Pの変化量に対する斜板位置の比
率をg2 として、Kp=Kp1 ・(g2 /g1 )で規定
される制御ゲインKpを付与する手段を設けた。
Description
における射出シリンダの油圧回路に関し、特に斜板式の
可変容量油圧ポンプから吐出された駆動油により油圧ピ
ストンを駆動することにより射出シリンダの圧力制御を
行う油圧回路に関する。
略を説明する。図4は油圧式射出成形機のうち射出装
置、型締装置の概略構成を示している。射出装置におい
ては、ホッパ11より投入された樹脂を加熱シリンダ1
2内で溶融しながらスクリュ13で計量、混練し、溶融
樹脂をスクリュ13の前方に貯留する。貯留された樹脂
は、射出シリンダ14と油圧ピストン15より成る射出
シリンダ機構によりスクリュ13を前方、すなわち金型
側へ移動させることによりノズル16を通して固定金型
17と可動金型18とで形成されたキャビティ内に充填
される。なお、射出シリンダ14には充填、保圧等の各
工程に応じて流出入部14−1を通して流量あるいは圧
力を制御された駆動油が出入りする。
固定され、固定金型17を有する固定プラテン21に対
してリアプラテン22が4本のタイバー23(図では2
本のみ図示)を介して固定支持されている。リアプラテ
ン22に固定された油圧シリンダ24中には油圧ピスト
ン25が配設され、この油圧ピストン25には可動金型
18を固定された可動プラテン26が連結されている。
可動プラテン26は油圧ピストン25の運動に伴ってタ
イバー23上をスライド可能に構成されている。すなわ
ち、可動プラテン26は、図示しない比例流量弁を通し
て油圧シリンダ24の流出入部24−1から作動油を注
入すると型閉方向に移動し、流出入部24−2から作動
油を注入すると型開方向に移動する。
検出するための圧力センサ27が設けられ、金型を閉と
した状態で流出入部24−1側の油圧シリンダ内の油圧
力を、圧力センサ27の検出値にもとづいて上記の比例
流量弁とは別の比例圧力弁(図示せず)を調整すること
により型締力を制御できる。また、可動プラテン26あ
るいはその近傍位置には、金型位置を検出するための金
型位置センサ28が設けられ、金型開閉に伴う可動金型
18の位置を測定できるようにしている。
に駆動油を供給する油圧供給源について説明する。油圧
供給源としては、斜板式の可変容量油圧ポンプ30が使
用されている。周知のように、斜板式の可変容量油圧ポ
ンプ30は、図示しないモータにより回転軸31を回転
させてポンプ内の斜板32を回転させることにより複数
のシリンダ33内で複数のピストン34を駆動する。複
数のシリンダ33内には駆動油タンク35から吸い込み
側通路に配置された弁(図示せず)を介して駆動油が引
き込み可能にされている。複数のシリンダ33からはま
た、吐出側通路へ駆動油が吐出可能にされている。な
お、この図では、簡単化のために吸い込み側通路及び吐
出側通路を1本のみ示している。
斜板32の傾きを変えるためのコントロールピストン3
6が設けられている。コントロールピストン36は、電
磁比例弁37を介して吐出側通路及び駆動油タンク35
に接続されている。38は安全弁であり、吐出側通路と
電磁比例弁37との間に接続されている。電磁比例弁3
7は制御アンプ39の出力で制御され、電磁比例弁37
によりコントロールピストン37のシリンダに出入りす
る駆動油の流量を制御することにより斜板32の傾きが
変えられる。40は、斜板32をコントロールピストン
37による駆動方向とは反対方向に付勢するためのスプ
リングである。斜板32の傾きは、斜板位置Xfbとし
て、固定位置から斜板32の所定部位までの距離で表さ
れる。この距離は、斜板位置検出器41で検出される。
形機に使用されている可変容量油圧ポンプ30を制御す
ることは、射出成形機の性能を決定するために重要であ
る。ところが、これまでの可変容量油圧ポンプ30の制
御系は、制御ゲインが射出成形機の状態/工程に応じて
変化することは無く、最適な制御系で動作することはな
かった。すなわち、可変容量油圧ポンプ30の制御系に
おける制御ゲインは、ある一定の状態を前提として決め
られた一定の値が与えられているだけであった。しかし
ながら、射出成形機の状態は、その工程に応じて変化し
ているのであり、一定の制御ゲインでは射出成形機(可
変容量油圧ポンプ)の性能を最大限に引き出していると
は言えない。例えば、射出圧力制御について言えば、制
御ゲイン一定の場合には応答性が悪く、圧力のオーバシ
ュート量が大きい。
態に応じて、リアルタイムで可変容量油圧ポンプの制御
系の制御ゲインを変化させることができるようにして、
常に最適な圧力制御系を実現できる油圧式射出成形機に
おける射出シリンダの油圧回路を提供することにある。
容量油圧ポンプから吐出された駆動油により油圧ピスト
ンを駆動することにより射出シリンダの圧力制御を行う
油圧式射出成形機における射出シリンダの油圧回路にお
いて、斜板位置を検出するための斜板位置検出器と、前
記可変容量油圧ポンプの吐出圧力Pを検出するための圧
力センサと、前記可変容量油圧ポンプの制御系として、
ポンプ圧力指令値Prefに基づいて前記射出シリンダ
に作用する油圧力Pを発生する制御を行うための制御ル
ープを有し、該制御ループには、前記油圧ピストンの押
切り時における最適な制御ゲインをKp1 、前記圧力P
の変化量に対する斜板位置の比率をg1 とし、前記油圧
ピストンが動いている時の前記圧力Pの変化量に対する
斜板位置の比率をg2 として、Kp=Kp1 ・(g2 /
g1 )で規定される制御ゲインKpを付与する手段を設
けたことを特徴とする。
形態について説明する。図1は、本発明に適用される射
出シリンダ用の可変容量油圧ポンプの構成を示し、図5
と同じ部分には同一番号を付して説明は省略する。
置検出信号と可変容量油圧ポンプの吐出側通路に設けた
圧力センサ1からの圧力検出信号とを入力とする制御コ
ントローラ2と、制御コントローラ2からの電圧信号を
電流信号に変換して電磁比例弁37に出力する電圧−電
流変換アンプ3とを有している。
ような制御ループで表される。図2において、この制御
ループは、ポンプ圧力指令値Prefが与えられると、
このポンプ圧力指令値Prefに基づいて射出シリンダ
14に作用する油圧力Pを発生するための制御を行う。
図2中、Kpは圧力制御ゲイン、Kxは電磁比例弁37
にArefという電流を与えた時の電流−斜板移動速度
変換比例係数、sはラプラス変換により与えられる項
で、1/sで積分を表す。また、Kqは斜板位置−シリ
ンダ流量変換比例係数で、Kdは可変容量油圧ポンプ変
化量フィードバックゲイン、Qは可変容量油圧ポンプの
吐出流量、βは駆動油の圧縮率である。
与えられると、射出シリンダ14の状態に応じて与えら
れる操作量D(s)(後述する)により圧力制御ゲイン
Kpが決定され、電磁比例弁37に与える電流値Are
fが決まる。そして、この電流値Arefに応じてコン
トロールピストン36が駆動され、斜板位置Xfbが決
まり、この斜板位置Xfbに比例した可変容量油圧ポン
プの吐出流量Qが与えられる。吐出流量Qと射出シリン
ダ容積V及び駆動油圧縮率βから射出シリンダ14に対
して圧力Pが決定される。なお、この圧力Pの変化量d
P/dtは、フィードバックゲインKdを与えられてフ
ィードバックされて圧力Pのフィードバック値と加算さ
れ、この加算値を圧力指令値Prefから減算するフィ
ードバック構成となっている。
う場合について考える。スクリュ13が押切り状態、す
なわち油圧ピストン15が押切り状態にある時には、射
出シリンダ14の容積Vは一定である。この場合、斜板
位置検出器41で検出される斜板位置と圧力センサ1で
検出される圧力Pの変化量dP/dtとの関係は、次の
式で表される。
ストン15が動いている時を考えると、容積Vは一定で
はないので、斜板位置Xfbと圧力変化量dP/dtと
の関係も一定ではない。
t)、すなわち圧力変化量dP/dtに対する斜板位置
Xfbの比率に応じて圧力制御ゲインKpを変化させる
ようにしている。
圧力制御ゲインKp=Kp1 が得られたとする。また、
この時の圧力変化量dP/dtに対する斜板位置Xfb
の比率がXfb/(dP/dt)=g1 であったとす
る。このような前提で、スクリュ12が動いている時の
圧力変化量dP/dtに対する斜板位置Xfbの比率が
Xfb/(dP/dt)=g2 になったとすると、最適
な制御系にするためには、圧力制御ゲインKpをKp=
Kp1 ・(g2 /g1 )とすれば、常に最適な圧力制御
ゲインとなる。よって、図2に示す制御ループにおいて
上記のように斜板位置と圧力変化量との関係より(g2
/g1 )を操作量D(s)として圧力制御ゲインを変化
させることにより、最適な制御系を実現することができ
る。その結果、射出圧力制御の応答性、特に図4に示す
ように、オーバシュート量を適正にすることができる。
ば、射出成形機の状態、特に射出シリンダの状態に応じ
て、リアルタイムで可変容量油圧ポンプの制御系の制御
ゲインを変化させることができるようにしたことによ
り、常に最適な射出圧力制御系を実現できる。
リンダの油圧回路の構成を示した図である。
しての制御ループの構成を示したブロック図である。
トに関して従来例と比較して説明するための特性図であ
る。
型締装置と射出装置の構成を示した図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 斜板式の可変容量油圧ポンプから吐出さ
れた駆動油により油圧ピストンを駆動することにより射
出シリンダの圧力制御を行う油圧式射出成形機における
射出シリンダの油圧回路において、 斜板位置を検出するための斜板位置検出器と、 前記可変容量油圧ポンプの吐出圧力Pを検出するための
圧力センサと、 前記可変容量油圧ポンプの制御系として、ポンプ圧力指
令値Prefに基づいて前記射出シリンダに作用する油
圧力を発生する制御を行うための制御ループを有し、 該制御ループには、前記油圧ピストンの押切り時におけ
る最適な制御ゲインをKp1 、前記圧力Pの変化量dP
/dtに対する斜板位置の比率をg1 とし、前記油圧ピ
ストンが動いている時の前記圧力Pの変化量dP/dt
に対する斜板位置の比率をg2 として、 Kp=Kp1 ・(g2 /g1 )で規定される制御ゲイン
Kpを付与する手段を設けたことを特徴とする油圧回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33140897A JPH11156898A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 油圧式射出成形機における射出シリンダの油圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33140897A JPH11156898A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 油圧式射出成形機における射出シリンダの油圧回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11156898A true JPH11156898A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18243361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33140897A Pending JPH11156898A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 油圧式射出成形機における射出シリンダの油圧回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11156898A (ja) |
-
1997
- 1997-12-02 JP JP33140897A patent/JPH11156898A/ja active Pending
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A521 | Written amendment |
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