JPH04312808A - 型開閉制御装置 - 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、射出成形機の型開閉制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱シリンダ内で加熱され流動化
された成形材料を高圧で金型内に射出し、その中で冷却
し、固化又は硬化させ、次いで金型を開いて成形品を取
り出すようにした射出成形機においては、機台に型締装
置と射出装置が設置され、上記型締装置には、固定プラ
テンと可動プラテンが設けられていて、型締用シリンダ
がタイバーに沿って可動プラテンを往復動させると、固
定金型と可動金型が接離するようになっている。

【０００３】また、上記射出装置は、ホッパ内の樹脂を
加熱して射出するノズルを往復動自在に備えており、該
ノズルから金型内に溶融樹脂が注入される。そして、成
形品は排出口から機台の下方に落下排出される。上記型
締装置には、油圧シリンダや電動機によって発生させた
力をトグル継手というリンクの組合せによって増幅し、
大きな型締力を得ようとするトグル式型締装置と、型締
シリンダに供給した油によって直接型締力を発生させる
直圧式型締装置がある。

【０００４】該直圧式型締装置においては、成形効率を
向上させる必要性から高速で型開閉が行われるようにす
る必要があるが、型閉じを高速で行うと可動プラテン、
可動金型等の慣性力によって可動金型が固定金型に衝突
することがあり、また型開きを高速で行うと、上記と同
様の慣性力によって可動プラテンが型締シリンダ側に衝
突することがある。また、トグル式型締装置においては
、型締め位置の近くでは機構的に金型の速度が低下する
ようになっているが、直圧式型締装置のものにおいては
、油圧制御弁によって型締シリンダの速度制御が行われ
ている。

【０００５】したがって、上記のような衝突を防止する
ために、機械的なストッパが配設されている。ところが
、上記制御装置においては、型締シリンダの位置制御を
機械的なストッパで行っているため、慣性が大きい場合
には、金型、型締シリンダを破損することがある。また
、振動や騒音の原因にもなり型開閉速度を所定以上に高
めることはできない。

【０００６】そこで、油圧によって型開閉位置制御を行
う制御装置が提供されている。この油圧による制御には
、ポンプから一定圧力の油の供給を得て制御弁により制
御する方式と、ポンプの吐出量を変化させて直接制御す
る方式がある。図２は制御弁により制御する型開閉制御
装置を示す図である。図において、２１は型締シリンダ
であり、シリンダの中にピストン２２を摺動自在に配設
している。該ピストン２２の両側には、大径ロッド２３
及び小径ロッド２４が突出形成されていて、該大径ロッ
ド２３は図示しない可動プラテンを介して可動金型に連
結されている。

【０００７】上記ピストン２２は型締シリンダ２１の作
動によって往復動して型開閉、型締めを行う。そして、
上記ピストン２２の大径ロッド２３側には油室２６が形
成され、該油室２６には型開き時に油が供給される。ま
た、上記ピストン２２の小径ロッド２４側には型締め用
の油室２７が形成される。２８はソレノイドａ，ｂの作
動によって切換えが行われるとともに流量を比例制御す
る電磁比例流量制御弁であり、該電磁比例流量制御弁２
８の各ポートは、上記型締シリンダ２１内の油室２６，
　２７、可変容量ポンプ２９、油タンク３０に接続され
ている。そして、ソレノイドａが駆動されると第１位置
をとり、ソレノイドｂが駆動されると第２位置をとり、
しかも流量を比例制御することができる。なお、Ｎ位置
は中立位置である。

【０００８】第１位置においては、可変容量ポンプ２９
から吐出された油は型締シリンダ２１内の油室２７に供
給され、大径ロッド２３を介して可動プラテンを右方向
に移動させ、型閉じを行う。また、第２位置においては
、可変容量ポンプ２９から吐出された油は型締シリンダ
２１内の油室２６に供給され、大径ロッド２３を介して
可動プラテンを左方向に移動させ、型開きを行う。Ｎ位
置においては、スプールが中立状態に置かれ型締シリン
ダ２１は停止する。

【０００９】上記構成の型開閉制御装置においては、高
精度の位置制御を行うことが可能であるが、基本的には
弁制御と同じであり、動力の損失が大きい。これに対し
て、型締シリンダの両油室に選択的に油を供給する電磁
切換弁を設け、該電磁切換弁の一方の油室には可変容量
ポンプを、他方の油室には電磁比例流量制御弁を接続し
て、可変容量ポンプと電磁比例流量制御弁を制御するこ
とによって位置制御を行うものが提供されている。

【００１０】図３は可変容量ポンプと電磁比例流量制御
弁を制御する型開閉制御装置を示す図である。図におい
て、３１は型締シリンダであり、シリンダの中にピスト
ン３２を摺動自在に配設している。該ピストン３２の両
側には、大径ロッド３３及び小径ロッド３４が突出形成
されていて、該大径ロッド３３は図示しない可動プラテ
ンを介して可動金型に連結されている。

【００１１】上記ピストン３２は型締シリンダ３１の作
動によって往復動して型開閉、型締めを行う。そして、
上記ピストン３２の小径ロッド３４の端面部分には油室
３５が形成され、該油室３５には可動プラテンを固定プ
ラテン側に移動させる型閉じ時に油が供給される。また
、上記ピストン３２の大径ロッド３３側には、油室３６
が形成されるとともに該油室３６には型開き時に油が供
給される。

【００１２】さらに、上記ピストン３２の小径ロッド３
４側であるピストン３２の端面部分には型締め用の油室
３７が形成される。３８はソレノイドａ，ｂの作動によ
って切換えが行われる電磁切換弁であり、該電磁切換弁
３８の各ポートは、上記型締シリンダ３１内の油室３５
，３６、可変容量ポンプ３９、電磁切換弁４５及び電磁
比例流量制御弁４０に接続されている。そして、ソレノ
イドａが駆動されると第１位置をとり、ソレノイドｂが
駆動されると第２位置をとる。なお、Ｎ位置は中立位置
である。第１位置においては、可変容量ポンプ３９から
吐出された油は型締シリンダ３１内の油室３５に供給さ
れ、大径ロッド３３を介して可動プラテンを右方向に移
動させ、型閉じを行う。また、第２位置においては、可
変容量ポンプ３９から吐出された油は型締シリンダ３１
内の油室３６に供給され、大径ロッド３３を介して可動
プラテンを左方向に移動させ型開きを行う。Ｎ位置にお
いては、スプールが中立状態に置かれ型締シリンダ３１
は停止する。

【００１３】３９は指令された信号によって斜板の傾転
角が変わり、吐出量が上記信号に比例して変更される可
変容量ポンプである。また、４０はソレノイドａによっ
て電気的に制御され、電気信号によって流量が比例制御
される電磁比例流量制御弁である。該電磁比例流量制御
弁４０はメータアウト回路を構成し、該電磁比例流量制
御弁４０を制御することによって型締シリンダ３１内の
油室３５，３６から排出される油量を絞り、型締シリン
ダ３１のピストン３２に制動作用を与える。

【００１４】４１はソレノイドａの作動によって第１位
置と第２位置をとる電磁切換弁である。第１位置におい
ては、電磁比例流量制御弁４０と油タンク４４が連通さ
れ、第２位置においては、油路４２と電磁比例流量制御
弁４０間を油路４３が連絡する。上記電磁切換弁４５は
、ソレノイドａの作動によって第１位置と第２位置をと
る。電磁切換弁４５は型開き時及び型閉じ時には第１位
置をとり、型締め用の油室３７はパイロットチェック付
プレフィル弁４７を通じて油タンク４９との間で油の吸
入、吐出を行う。型締め時には電磁切換弁４５は第２位
置をとり、電磁切換弁３８を通じて型締め用の油室３７
に油が供給される。

【００１５】上記電磁切換弁３８，４１，４５は、ソレ
ノイドａ，ｂによって切り換えられるだけのものであっ
て、通過抵抗が小さい構造となっている。上記構成の油
圧回路において、ピストン３２が移動すると、移動スト
ロークを変位センサ５１が検出し、該変位センサ５１か
らの変位指令信号が制御装置５２に送られ、該制御装置
５２からの制御信号によって可変容量ポンプ３９及び電
磁比例流量制御弁４０が制御される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の型開閉制御装置においては、可変容量ポンプ３９と
電磁比例流量制御弁４０の動作をマッチングする必要が
あり、可変容量ポンプ３９及び電磁比例流量制御弁４０
のいずれの装置にも高い精度が要求される。したがって
、上記型開閉制御装置を高精度の位置制御に使用するこ
とはできない。

【００１７】また、油室３５，３６に供給される油量は
、可変容量ポンプ３９の最大吐出容量によって制限され
るため、可動プラテンの最大移動速度を高くすることが
できず、立上がりが遅くなってしまう。本発明は、上記
従来の型開閉制御装置の問題点を解決して、可変容量ポ
ンプ、電磁比例流量制御弁等の機器の特性を制御的に補
償することによって高精度の位置制御を行うことができ
るだけでなく、可動プラテンの移動時における速度の立
上がりを良好なものにすることができる型開閉制御装置
を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の型
開閉制御装置においては、可変容量ポンプと、該可変容
量ポンプと並列に固定容量ポンプが配設され、該固定容
量ポンプをオンロードとアンロードで切り換えることが
できるようになっている。そして、速度指令信号を設定
値と比較するコンパレータが配設され、速度指令信号が
設定値になった時に、固定容量ポンプがオンロードされ
る。上記速度指令信号は積分器にも送られ、該積分器に
おいて積分され、位置指令信号が出力される。

【００１９】一方、型開閉シリンダの位置が位置検出器
によって検出され、検出された位置と上記位置指令信号
との偏差によって上記可変容量ポンプの吐出流量が制御
されるようになっている。

【００２０】

【作用】本発明によれば、上記のように可変容量ポンプ
と、該可変容量ポンプと並列に固定容量ポンプが配設さ
れ、該固定容量ポンプをオンロードとアンロードで切り
換えることができるようになっている。そして、速度指
令信号を設定値と比較するコンパレータが配設され、速
度指令信号が設定値になった時に、固定容量ポンプがオ
ンロードされる。すなわち、速度指令信号が大きくなっ
た場合には、固定容量ポンプがオンロードされ、上記可
変容量ポンプと固定容量ポンプが同時に作動し、大量の
油が吐出される。また、速度指令信号が小さい場合には
、固定容量ポンプがアンロードされ、上記可変容量ポン
プのみが作動し、単体で制御される。

【００２１】この制御のため、上記速度指令信号は積分
器に送られ、該積分器において積分され、位置指令信号
が出力される。一方、型開閉シリンダの位置が位置検出
器によって検出され、検出された位置と上記位置指令信
号との偏差によって上記可変容量ポンプの吐出流量が制
御されるようになっている。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の型開閉制御装置
のブロック図、図４は本発明の型開閉制御装置における
速度指令信号の変化を示す図、図５は本発明の型開閉制
御装置における位置指令信号及び位置の変化を示す図で
ある。

【００２３】図１において、１は可変容量ポンプであり
、油タンク２から油を吸引してライン３を介して型開閉
シリンダ４に吐出する。該型開閉シリンダ４は、シリン
ダの中にピストン５を摺動自在に配設していて、型開閉
を行う。型締めは別に設けられ、図１に図示しない型締
シリンダにより行われる。上記ピストン５の両側には、
ロッド６，７が突出形成されていて、該ロッド７は可動
プラテン８を介して可動金型に連結されている。

【００２４】上記ピストン５は型開閉シリンダ４の作動
によって往復動して型開閉を行う。そして、上記ピスト
ン５のロッド６側には、油室９が形成され、該油室９に
は型閉じ時に油が供給される。また、上記ピストン５の
ロッド７側には油室１０が形成され、型開き時に油が供
給される。１２は上記可変容量ポンプ１に並列に配設さ
れ、同様に油タンク２から油を吸引してライン１３を介
して型開閉シリンダ４に吐出する固定容量ポンプである
。

【００２５】図において、固定容量ポンプ１２は１台の
み開示してあるが、任意の自然数の台数を配設すること
ができる。上記ライン１３には、アクチュエータからの
油の逆流を防止するための逆止弁１４が配設されるとと
もに、ソレノイドで作動させられるアンロード弁１６が
分岐接続される。

【００２６】上記構成の油圧回路において、固定容量ポ
ンプ１２のアンロードとオンロードの判定を行うために
コンパレータ１８が上記アンロード弁１６に接続されて
おり、速度指令信号ｄｘｌｒｅｆ／ｄｔが入力される。 また、該速度指令信号ｄｘｌｒｅｆ／ｄｔは積分器１９
にも入力され、該積分器１９によって積分されて位置指
令信号ｘｌｒｅｆとなる。

【００２７】上記速度指令信号ｄｘｌｒｅｆ／ｄｔは図
４に示すように設定され、最初は高速の速度指令が行わ
れ、所定位置に近くなると低速の速度指令が行われる。 そして、上記位置指令信号ｘｌｒｅｆは、減算器２０を
介して偏差となって増幅器（ＰＧ）２１に送られ、該増
幅器２１によってゲインがかけられた信号が上記可変容
量ポンプ１に出力され、該可変容量ポンプ１は上記位置
指令信号ｘｌｒｅｆに対応して油を吐出する。一方、可
動プラテン８の位置、すなわちピストン５の位置ｘｌ　
は、位置検出器２４によって検出され、上記減算器２０
に送られて上記位置指令信号ｘｌｒｅｆとの偏差を得る
ことができるようになっている。上記位置指令信号ｘｌ
ｒｅｆは、図５に示すように出力される。

【００２８】そして、上記速度指令信号ｄｘｌｒｅｆ／
ｄｔが大きい場合、コンパレータ１８は上記アンロード
弁１６に対してオンロードの指令を出し、固定容量ポン
プ１２をオンロードする。これにより固定容量ポンプ１
２の吐出油は可変容量ポンプ１の吐出油と合流して型開
閉シリンダ４に送られ、ピストン５の移動速度を高くし
て立上がりを良好にすることができる。また、速度指令
信号ｄｘｌｒｅｆ／ｄｔが小さい場合や位置制御時には
、固定容量ポンプ１２はアンロードされ、従来の型開閉
制御装置と同様に可変容量ポンプ１のみが制御される。 この場合、位置制御の精度は変わらない。

【００２９】なお、可変容量ポンプ１、固定容量ポンプ
１２及びアンロード弁１６から成る油圧回路は、同じ最
大流量を得ることが可能な２台の可変容量ポンプ又は大
型の可変容量ポンプを採用した油圧回路よりコストを低
減することができる。なお、本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形
することが可能であり、それらを本発明の範囲から排除
するものではない。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、可変容量ポンプと、該可変容量ポンプと並列に固
定容量ポンプが配設され、該固定容量ポンプをオンロー
ドとアンロードで切り換えることができるようになって
いる。そして、速度指令信号を設定値と比較するコンパ
レータが配設され、速度指令信号が設定値になった時に
、固定容量ポンプがオンロードされる。すなわち、速度
指令信号が大きくなった場合には、固定容量ポンプがオ
ンロードされ、上記可変容量ポンプと固定容量ポンプが
同時に作動し、大量の油が吐出される。また、速度指令
信号が小さい場合には、固定容量ポンプがアンロードさ
れ、上記可変容量ポンプのみが作動し、単体で制御され
る。

【００３１】したがって、型開閉シリンダの移動速度を
高くして、立上がりを良好にすることができる。また、
上記速度指令信号は積分器に送られ、該積分器において
積分され、位置指令信号が出力される。一方、型開閉シ
リンダの位置が位置検出器によって検出され、検出され
た位置と上記位置指令信号との偏差によって上記可変容
量ポンプの吐出流量が制御されるようになっているので
、型開閉シリンダの位置を正確に制御することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の型開閉制御装置のブロック図である。

【図２】制御弁により制御する型開閉制御装置を示す図
である。

【図３】可変容量ポンプと電磁比例流量制御弁を制御す
る型開閉制御装置を示す図である。

【図４】本発明の型開閉制御装置における速度指令信号
の変化を示す図である。

【図５】本発明の型開閉制御装置における位置指令信号
及び位置の変化を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　可変容量ポンプ ４　　　　型開閉シリンダ １２　　固定容量ポンプ １４　　逆止弁 １６　　アンロード弁 １８　　コンパレータ １９　　積分器 ２０　　減算器 ２１　　増幅器 ２４　　位置検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）可変容量ポンプと、（ｂ）該可
   変容量ポンプと並列に配設され、オンロードとアンロー
   ドの切換えが行われる固定容量ポンプと、（ｃ）速度指
   令信号が設定値になった時に、固定容量ポンプをオンロ
   ードする手段と、（ｄ）上記速度指令信号を積分して位
   置指令信号を出力する積分器と、（ｅ）型開閉シリンダ
   の位置を検出する位置検出器と、（ｆ）該位置検出器に
   よって検出した位置と上記位置指令信号との偏差によっ
   て、上記可変容量ポンプの吐出流量を制御する手段を有
   することを特徴とする型開閉制御装置。