JPS6237711Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はロボツト、工作機械等にも応用できる
射出成形機の制御装置に関するものである。

第１図に示す如き油圧系統図に依つて射出成形
機の射出、保圧を制御する場合、即ち射出工程に
於ける射出速度はサーボ弁２に依り制御し、その
時のシリンダ５の油圧は圧力制御弁３でプリセツ
ト調節する。次に保圧工程に切換えると、圧力制
御弁３はブロツクし、サーボ弁２を制御すること
に依り保圧制御を行なう場合、速度制御から圧力
制御に切換時にシリンダ油圧が変動する。

第１図の油圧系統図を制御する従来の制御ブロ
ツクダイヤグラムを第２図に示す。この場合の油
圧シリンダ５の油圧の変動例を第４図に示す。さ
て第２図に於いて、射出工程中は一次遅れ回路１
３を経て射出速度設定器１１で設定された指令値
と、第１図に示す油圧シリンダ５に依り前進する
ラム７の射出速度を、速度センサ用増巾器１４を
経て速度センサ１２で検出したフイードバツク量
とを演算増巾器１５で比較演算する。

演算増巾器１５の出力は、アナログスイツチ２
８、電圧増巾器１６、電力増巾器１７を経てサー
ボ弁２の制御コイル２ａに伝送され、サーボ弁２
を制御することに依りラム７の射出速度を制御す
る。この射出速度制御中は、シリンダ５の油圧は
この系統に接続された比例電磁式圧力制御弁３に
依り開ループで制御される。

射出速度制御中の油圧シリンダの油圧々力を設
定する射出高圧設定器２２は、マルチプレクサ２
３を経て射出高圧の設定値を線形補償回路２４へ
伝達する。電力増巾器２５はアナログスイツチ３
０を経て伝達され線形補償回路２４の出力信号を
入力とし、電力増巾器２６へ出力する。電力増巾
器２６の出力信号は圧力制御弁３の制御コイル３
ａへ伝達される。

即ち、射出工程の速度制御期間はアナログスイ
ツチ２８，３０が導通し、アナログスイツチ２９
は不導通状態にあり、油圧シリンダ５の油圧は設
定器２２の射出高圧設定値に依りプリセツトされ
た比例電磁式制御弁３で調節される。

次に射出工程から保圧工程に切換えると、アナ
ログスイツチ２８が不導通となり、アナログスイ
ツチ２９，３０が導通状態となる。この時前記圧
力制御弁３は、制御コイル３ａがマルチプレクサ
２３で選択された圧力弁ブロツク設定器３３の信
号に依りブロツクされる。

保圧工程に入ると、一次遅れ回路２０を経た保
圧圧力設定器１９で設定された設定値と、圧力セ
ンサ用増巾器１８ａを経由して圧力センサ１８で
検出された油圧シリンダの油圧圧力のフイードバ
ツク値とを演算増巾器２１で比較演算する。演算
増巾器２１の出力信号は、導通状態となつたアナ
ログスイツチ２９、電圧増巾器１６、電力増巾器
１７を経てサーボ弁２の制御コイル２ａを制御す
ることに依り、ラム７の保圧圧力を制御する。

保圧圧力設定器１９は通常多段設定であり、一
次遅れ回路２０は保圧圧力設定値を切換える場
合、予め設定されたその設定値から次の設定値に
切換えられる時、指令値が連続してスムースに切
換わる機能を有するものである。

射出工程では射出速度が精度良く制御される必
要があるが、圧力はラフで良いため、圧力は開ル
ープ制御の圧力制御弁が使用されており、速度は
高精度のサーボ弁を閉ループで使用している。ま
た保圧工程では、速度の方は関係なく、圧力精度
のみが要求される。

従つて射出工程で使用した圧力制御弁３では圧
力精度が不充分となり、射出工程で使用されたサ
ーボ弁２が利用され、圧力センサー１８を用いる
ことにより、高精度の圧力制御が行なえる様考慮
されている。この様にサーボ弁２が速度制御と、
圧力制御に兼用されるのは、主としてコスト上の
問題である。

この制御回路は射出工程も、保圧工程も精度が
良く、且つコスト的にも満足され、射出成形機で
使用される制御回路として好適ではあるが、次の
ような欠点があつた。

即ち、射出工程の速度制御から保圧工程の圧力
制御に切換わる時、保圧設定器の設定値が一次遅
れ回路２０のため、圧力センサから来るフイード
バツク信号よりも遅れて立上るため、サーボ弁は
一旦シリンダ油圧を下げ一次遅れ回路２０の出力
が立上つた後再度保圧圧力設定器の設定値によつ
て制御される。

従つてシリンダ油圧の急激な圧力降下は、金型
内に射出中の樹脂圧を一瞬降下させ、成形品の寸
法、重量、表面仕上げが要求される精密成形品の
品質に悪影響を及ぼす欠点があつた。

本考案は前記従来の欠点を解消するために提案
されたもので、射出成形機で射出工程の速度制御
から保圧工程の圧力制御に切換わる場合に生じる
シリンダ油圧の瞬時圧力降下を除去するために、
圧力制御に切換わる前の速度制御期間中の圧力セ
ンサからのフイードバツク信号を、保圧圧力設定
器の設定値が印加される一次遅れ回路の出力側に
印加しておき、圧力制御に切換わる時、その時の
シリンダ油圧圧力から保圧圧力設定値でプリセツ
トされた保圧圧力へ急激に変化することなく、連
続して円滑に移行されながら制御される様にした
射出成形機の制御装置を提供せんとするものであ
る。

以下本考案の実施例を図面について説明する
と、本考案を適用する場合の一例として、油圧系
統図を第１図に、制御ブロツクダイヤグラムを第
３図に示す。第１図において油圧ポンプ１は油流
量を制御コイル２ａに依つて制御するサーボ弁２
を経由して、油圧シリンダ５へ油圧配管等で接続
される。サーボ弁２の出力側と油圧シリンダ５の
接続回路の中間部に、比例電磁式圧力制御弁３が
接続されている。比例電磁式圧力制御弁３は、制
御コイル３ａにより開ループで前記油圧シリンダ
５の入口系の圧力を射出工程の速度制御期間中制
御される。

またラム７は図示されていないバレル内ラム先
端の溶融樹脂を金型内へ射出し、射出完了後の保
圧工程期間中は、金型内の同樹脂を所定の圧力で
保圧し成形するためのもので、油圧シリンダのロ
ツド６とつながり前進後退する。圧力センサ１８
は油圧シリンダ５の油圧圧力を検出するセンサ
で、速度センサ１２はラム７が射出方向（矢印方
向）に移動する速度を検出するセンサであ。また
ラム７の射出速度を速度センサで検出するための
機構は、ラツク・ピニオンやレバーなどいずれの
方法でも良く、図示を省略してある。

ここで第１図の油圧系統を制御するための本考
案の実施例を示す制御ブロツクダイヤグラム（第
３図）に於いて、射出速度設定器１１はラム７の
射出速度を設定するもので、通常複数の値を設定
出来、図示していないシーケーン回路からの信号
に依り切換えられ、一次遅れ回路１３を経て演算
増巾器１５へ接続される。１２は速度センサで、
前記の如くラム７の射出速度を検出し、速度セン
サ用増巾器１４で増巾レベル変換後、演算増巾器
１５へフイードバツク値として印加される。そし
てこの射出速度設定値とラムの速度フイードバツ
ク値とは、演算増巾器１５で比較演算され、アナ
ログスイツチ２８を経由して電圧増巾器１６へ印
加される。

電力増巾器１７は電圧増巾器１６の出力を入力
とし、油圧シリンダ５へ送り込む油流量を制御す
るサーボ弁２の制御コイル２ａを制御する。また
保圧圧力設定器１９は、ラム７の保圧圧力を設定
するもので、通常複数の値を設定出来、図示して
いないシーケンス回路からの信号に依り切換ら
れ、一次遅れ回路２０へアナログスイツチ３２を
経て接続される。

この一次遅れ回路２０は、図示していないシー
ケンス回路に依り、所定の圧力設定値から他の設
定値に切換える場合、同設定値の切換移行が連続
してスムースに行なわれる機能を有するものであ
り、出力は演算増巾器２１へ印加される。また油
圧シリンダ５の油圧圧力を検出する圧力センサ１
８は、圧力センサ用増巾器１８ａでレベル変換さ
れた後、演算増巾器２１へ圧力フイードバツク値
として印加される。前記圧力センサ用増巾器１８
ａの出力端と、一次遅れ回路２０の出力端とは、
アナログスイツチ３１を経て接続される。油圧シ
リンダ５の圧力フイードバツク信号と、保圧圧力
設定値とは演算増巾器２１で比較演算され、アナ
ログスイツチ２９を経て保圧工程時サーボ弁２の
制御コイルを作動させる電力増巾器１６の入力へ
接続される。

マルチプレクサ２３は、射出高圧設定器２２、
圧力制御弁ブロツク設定器３３、実際の射出機で
はもう一つの図では省略しているスクリユ背圧設
定器をシーケンス信号に依り切換え、線形補償回
路２４へ所定の設定値を印加する。線形補償回路
２４は圧力制御弁３の設定値一圧力特性を直線関
係に変換するもので必ずしも必要としない。また
この線形補償回路２４の出力は、所定のシーケン
ス信号に依り導通するアナログスイツチ３０を経
て、電圧増巾器２５へ印加される。一方電力増巾
器２６は電圧増巾器２５の出力を入力し、油圧シ
リンダ５の油圧圧力を制御する圧力制御弁３の制
御コイル３ａを制御する。

次に作用を説明すると、射出工程の速度制御期
間中、ゲート端子S₁にゲート信号が印加され、ア
ナログスイツチ２８，３０，３１が導通状態にな
る。この間ゲート端子S₂にはゲート信号は印加さ
れず、アナログスイツチ２９，３２は不導通状態
にある。アナログスイツチ３２は、一次遅れ回路
２０の入力側を開閉するもので、射出工程時に一
次遅れ回路の一次側へのリークを防止するための
ものである。

次に保圧工程の圧力制御期間に入ると、端子S₁
のゲート信号が切れ、端子S₂にゲート信号が印加
され、アナログスイツチ２８，３０，３１は不導
通、アナログスイツチ２９，３２は導通状態にな
る。ゲート端子S₃，S₄は、ラム７が回転中や静止
状態などの場合に、その機能に応じて圧力制御弁
３を作動させるためのゲート信号を印加する端子
である。

今油圧シリンダ５の油圧圧力は、射出高圧設定
器２２で設定された値に圧力制御弁３に依つて開
ループで調節され、ラム７の射出速度は、射出速
度設定器１１で設定された値にサーボ弁２によつ
て閉ループ制御されている射出工程中とする。こ
の時演算増巾器２１の２つの比較入力端子には、
アナログスイツチ３１が導通しているため圧力セ
ンサ１８の出力に比例したフイードバツク信号が
印加されており、その時の圧力に相当した値に一
次遅れ回路は充電されている。

次に保圧工程に入ると、ゲート信号S₁が
OFF、S₂がONすることにより、アナログスイツ
チ２８，３０，３１が不導通、アナログスイツチ
２９，３２が導通するため、演算増巾器２１は保
圧圧力設定器１９の設定値と、圧力センサ１８か
らのフイードバツク値の偏差に依つて作動する。
この場合一次遅れ回路２０は、切換前の圧力に相
当した値に充電されており、この値から保圧圧力
設定器で設定された値に移行する。

以上詳細に説明した如く本考案は構成されてお
り、射出工程から保圧工程に切換わる場合、一次
遅れ回路は切換前の圧力に相当する値に圧力セン
サからのフイードバツク信号で充電されているた
め、その充電値から保圧圧力設定器の設定値に連
続して移行し、その結果ラムの油圧シリンダの油
圧圧力を急激に圧力降下させることなく、射出高
圧から保圧圧力に切換えることが出来る。

第５図は射出工程から保圧工程に於ける油圧シ
リンダの油圧変化を示したものであ。第５図にお
いて曲線o′−a′−b′−c′−d′−e′−f′は、射出
工程
中の負荷油圧圧力の変化を示し、曲線f′−g′−
r′−s′は保圧圧力設定値の方が射出中の負荷圧力
f′より高い場合の、また曲線f′−g″−r″は低い場
合の保圧工程中の保圧圧力である。

また切換り点A′−B′に於けるf′−g′，f′−g″の
曲線は、連続的に変化しており、本考案を用いな
い場合の第４図に示す切換り点Ａ−Ｂに於けるｆ
−ｐ−ｇの如き油圧シリンダの油圧が、一瞬急降
圧することを防止出来る。これは即ち、射出成形
機の射出中に降温冷却される成形品にとつて、特
に精密成形を行なう場合に於いて、成形品の寸
法、重量、表面仕上りに効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な射出成形機の油圧系統図、第
２図は従来の射出成形機の制御ブロツクダイヤグ
ラム、第３図は本考案の実施例を示す射出成形機
の制御ブロツクダイヤグラム、第４図は従来の射
出、保圧工程における時間と油圧との関係を示す
線図、第５図は本考案の射出、保圧工程における
時間と油圧との関係を示す線図である。 図の主要部分の説明、１……油圧ポンプ、２…
…サーボ弁、３……電磁式圧力制御弁、５……油
圧シリンダ、７……ラム、１１……射出速度設定
器、１２……速度センサ、１３……一次遅れ回
路、１５……演算増巾器、１８……圧力センサ、
１９……保圧圧力設定器、２０……一次遅れ回
路、２１……演算増巾器、２８，２９，３０，３
１，３２……アナログスイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一次遅れ回路を経て演算増巾器の入力側に接続
   する保圧圧力設定器と、シリンダ油圧又は金型内
   樹脂圧を検出する圧力センサの信号処理回路を入
   力として比較演算される回路において、同圧力セ
   ンサの信号処理出力回路と前記一次遅れ回路の
   間、及び保圧圧力設定器と一次遅れ回路の間に
   各々アナログスイツチを設け、同アナログスイツ
   チを前者は射出工程中、後者は保圧工程中に導通
   させることにより、前記一次遅れ回路を予め射出
   工程中に圧力センサのフイードバツク信号に比例
   した値に充電させ、射出工程から保圧工程に切換
   えた時、所定の保圧圧力設定に連続して移行でき
   ることを特徴とする射出成形機の制御装置。