JPH0825449A

JPH0825449A - 射出成形機の保護装置

Info

Publication number: JPH0825449A
Application number: JP19098394A
Authority: JP
Inventors: Takahito Shioiri; 隆仁塩入; Takeshi Arai; 健荒井
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1996-01-30
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JP2770132B2

Abstract

(57)【要約】【目的】停電が発生した場合でも、不用意な状態で樹
脂が高速で噴出する不具合を解消する。【構成】両ロッドタイプのピストン３を内蔵した油圧
シリンダ２、例えば、射出シリンダ２ｉ及びこの射出シ
リンダ２ｉを駆動制御するサーボ弁４を備える射出成形
機Ｍにおいて、停電を検出する停電検出回路Ｕａと、こ
の停電検出回路Ｕａによる停電の検出により、サーボ弁
４に対する指令信号入力ラインＬｃに、サーボ弁４を中
立位置に制御する中立信号Ｓｎを付与する停電時信号付
与回路Ｕｂを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は両ロッドタイプのピスト
ンを内蔵した油圧シリンダ及びこの油圧シリンダを駆動
制御するサーボ弁を備える射出成形機の保護装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、両ロッドタイプのピストンを内蔵
した射出シリンダ及びこの射出シリンダを駆動制御する
サーボ弁を備えた射出成形機は知られている（例えば、
特開平５−５０４８３号公報等参照）。

【０００３】図６はこの種の射出成形機の概略構成を示
す。同図中、射出成形機５０は射出装置５１と型締装置
５２を備える。射出装置５１はスクリュ５３を内蔵する
加熱筒５４を備え、この加熱筒５４の前端には射出ノズ
ル５５を有するとともに、加熱筒５４の後部には成形材
料を供給するホッパ５６を有する。また、加熱筒５４の
後端にはスクリュ５３を前後方向に駆動する射出シリン
ダ５７を備える。射出シリンダ５７は両ロッドタイプの
ピストン５８を内蔵し、このピストン５８の前端にスク
リュ５３の後端を結合する。さらに、射出シリンダ５７
の後端にはオイルモータ５９を備え、このオイルモータ
５９の回転シャフト６０はピストン５８の後端にスプラ
イン結合する。一方、射出シリンダ５７の前油室及び後
油室は四ポートのサーボ弁６１を介して圧油供給部６２
及びオイルタンク６３に接続する。なお、圧油供給部６
２は、油圧ポンプ６４、油圧ポンプ６４のロード／アン
ロード切換弁６５、逆止弁６６及びアキュムレータ６７
を備える。他方、６８はサーボ弁６１を制御する制御回
路であり、この制御回路６８には電源部６９から給電が
行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の射
出成形機５０は両ロッドタイプのピストン５８を内蔵し
た射出シリンダ５７を備え、また、サーボ弁６１により
射出シリンダ５７を駆動制御するため、スクリュ５３に
対する位置制御（停止制御）を容易に行うことができ
る。

【０００５】一方、成形品の種類等によっては射出充填
完了前における固化の進行を避けるため、短時間に射出
充填を完了させたい場合があり、通常、圧油供給部６２
側にアキュムレータ６７を接続するとともに、サーボ弁
６１を大容量化することによって、射出速度の高速化を
図っている。

【０００６】しかし、このような高速化した射出成形機
５０においてスクリュ５３に対する位置制御を行った場
合、ピストン５８は停止していても、射出シリンダ５７
における前油室及び後油室には、常に油圧が付与されて
いる。このため、停電が発生し、図７（Ａ）に示すｔｐ
点で、ＡＣ電源電圧が０ボルトに低下した場合、制御回
路６８の電源入力電圧Ｅ（＋Ｅ，−Ｅ）は図７（Ｂ）に
示すように瞬時には低下しないとともに、これに基づい
てサーボ弁６１に付与される指令信号Ｓｃは、図７
（Ｃ）に示す区間Ｚｃにおいて極めて不安定な無制御状
態となる。この不安定な区間Ｚｃは短時間であるため、
一般的な射出成形機の場合にはほとんど問題にならない
が、高速化した射出成形機の場合、０．１秒程度で射出
が完了するため、停電発生時の僅かな時間に射出ノズル
５５から高速の樹脂が噴出してしまう問題があった。

【０００７】なお、正常な高速射出では樹脂の飛散防止
のため、パージングカバーを用いてスクリュ５３の作動
をインタロックさせ、パージングカバーを閉鎖しなけれ
ばスクリュ５３が前進しないようにしているが、無制御
状態にあってはこのような保護対策は無視され、不用意
な状態で樹脂が噴出してしまう。

【０００８】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、停電が発生した場合であっ
ても、不用意な状態で樹脂が高速で噴出する不具合を確
実に解消することができる射出成形機の保護装置の提供
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る保護装置１
は、両ロッドタイプのピストン３を内蔵した油圧シリン
ダ２、例えば、射出シリンダ２ｉ及びこの射出シリンダ
２ｉを駆動制御するサーボ弁４を備える射出成形機Ｍに
おいて、停電を検出する停電検出回路Ｕａと、この停電
検出回路Ｕａによる停電の検出により、サーボ弁４に対
する指令信号入力ラインＬｃに、サーボ弁４を中立位置
に制御する中立信号Ｓｎを付与する停電時信号付与回路
Ｕｂを備えてなることを特徴とする。

【００１０】この場合、停電時信号付与回路Ｕｂは、指
令信号入力ラインＬｃと接地ラインＧ間に接続すること
により、停電検出回路Ｕａによる停電の検出によって閉
じる開閉スイッチＫａを備えて構成できる。また、サー
ボ弁４に対する電源入力ラインＬ１，Ｌ２と接地ライン
Ｇ間には、蓄電用のコンデンサＣ１，Ｃ２を接続するこ
とが望ましい。

【００１１】他方、油圧シリンダ２ｉに対して圧油を供
給する送油ラインＬには、非停電時に送油ラインＬを開
放し、かつ停電により送油ラインＬを遮断する制御弁６
を有する停電時遮断回路５を接続することが望ましい。
この際、制御弁６はサーボ弁４を制御する制御回路７に
給電を行う電源部８側からの通電により送油ラインＬを
開放し、かつ通電停止により送油ラインＬを遮断するよ
うに構成できる。また、送油ラインＬには、ピストン３
に結合したスクリュ９の位置制御時に圧油の流量を低減
させる流量低減回路１０を設けることが望ましい。

【００１２】

【作用】本発明に係る保護装置１によれば、非停電時の
正常な状態においては、停電検出回路Ｕａは停電を検出
しないため、停電時信号付与回路Ｕｂにおける開閉スイ
ッチＫａは開いている。したがって、指令信号入力ライ
ンＬｃは接地ラインＧに対して非接触となるため、指令
信号Ｓｃは制御回路７からサーボ弁４にそのまま付与さ
れる。また、制御弁６に対しては電源部８側から通電さ
れるため、制御弁６が切換わり停電時遮断回路５は流通
状態となる。これにより、送油ラインＬは開放され、制
御回路７からの指令信号Ｓｃによりサーボ弁４が制御さ
れつつ射出シリンダ２ｉが駆動制御せしめられる通常の
制御が行われる。

【００１３】一方、停電が発生した場合には、停電検出
回路Ｕａにより停電が検出され、これにより、サーボ弁
４の指令信号入力ラインＬｃには、停電時信号付与回路
Ｕｂからサーボ弁４を中立位置に制御する中立信号Ｓｎ
が付与される。即ち、開閉スイッチＫａが閉じることに
より、指令信号入力ラインＬｃと接地ラインＧ間が接続
され、指令信号入力ラインＬｃに零電位が付与される。
これにより、サーボ弁４は中立位置に固定され、停電の
発生により指令信号Ｓｃが不安定となる不具合は解消さ
れる。

【００１４】また、サーボ弁４の電源入力ラインＬ１，
Ｌ２と接地ラインＧ間には、蓄電用のコンデンサＣ１，
Ｃ２を接続するため、停電が発生してもコンデンサＣ
１，Ｃ２の蓄電作用により、サーボ弁４の電源入力ライ
ンＬ１，Ｌ２には一定時間、本来の電源入力電圧＋Ｅ，
−Ｅがそれぞれ付与され、サーボ弁４に対して電源入力
電圧の側面から、指令信号Ｓｃの安定化が図られる。

【００１５】さらに、制御弁６に対する電源部８側から
の通電も停止し、制御弁６が切換わることにより送油ラ
インＬは停電時遮断回路５により遮断される。これによ
り、射出シリンダ２ｉに対する圧油の供給が停止する。
この場合、制御弁６は電源部８側からの通電により制御
されるため、サーボ弁４を制御する制御回路７が無制御
状態となる前に、射出シリンダ２ｉに対する圧油の供給
が停止する。なお、送油ラインＬに流量低減回路１０を
設けることにより、位置制御時における流量を低減させ
ることができ、位置制御時に停電が発生した際の制御弁
６の応答性（閉速度）を高めることができる。

【００１６】よって、位置制御時におけるパージングカ
バーが閉鎖されていない状態、即ち、不用意な状態で停
電が発生しても、樹脂が高速で噴出してしまう不具合は
生じない。

【００１７】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【００１８】まず、本実施例に係る保護装置１を含む射
出成形機Ｍの構成について、図３を参照して説明する。

【００１９】同図中、射出成形機Ｍは射出装置１１と型
締装置１２を備える。射出装置１１はスクリュ９を内蔵
する加熱筒１３を備え、この加熱筒１３の前端には射出
ノズル１４を有するとともに、加熱筒１３の後部には成
形材料を供給するホッパ１５を有する。また、加熱筒１
３の後端にはスクリュ９を前後方向に駆動する射出シリ
ンダ２ｉを備える。射出シリンダ２ｉは両ロッドタイプ
のピストン３を内蔵し、このピストン３の前端にスクリ
ュ９の後端を結合する。さらに、射出シリンダ２ｉの後
端にはオイルモータ１６を備え、このオイルモータ１６
の回転シャフト１７はピストン３の後端にスプライン結
合する。

【００２０】一方、射出シリンダ２ｉの前油室２ｆ及び
後油室２ｒは四ポートのサーボ弁４のＡポート及びＢポ
ートにそれぞれ接続する。また、サーボ弁４のＰポート
は送油ラインＬを介して本実施例に係る保護装置１の一
部を構成する大流量回路２１と小流量回路２２の並列回
路における流出側に接続するとともに、サーボ弁４のＴ
ポートはオイルタンク２３に接続する。

【００２１】大流量回路２１にはロジック弁２４及びこ
のロジック弁２４を制御する制御弁２５を備え、制御弁
２５をシンボルａに切換えれば、ロジック弁２４が閉じ
て大流量回路２１を遮断状態にするとともに、制御弁２
５をシンボルｂに切換えれば、ロジック弁２４が開いて
大流量回路２１を流通許容状態にする。

【００２２】他方、小流量回路２２は逆止弁２６、停電
時遮断回路５を構成する制御弁６及び絞り弁２７を縦列
に接続して構成する。これにより、制御弁６をシンボル
ａに切換えれば、小流量回路２２を遮断状態にするとと
もに、制御弁６をシンボルｂに切換えれば、小流量回路
２２を流通許容状態にする。この場合、制御弁６は逆止
弁を内蔵し、閉じた際の漏洩を完全に遮断するタイプを
用いる。また、制御弁６は通電によりシンボルｂに切換
わり、通電が停止したならリターンスプリングによりシ
ンボルａに切換わる。さらに、絞り弁２７は流量を低減
させる流量低減回路１０を構成する。

【００２３】そして、大流量回路２１と小流量回路２２
の並列回路における流入側は送油ラインＬを介して、逆
止弁２８の流出側及びアキュムレータ２９にそれぞれ接
続するとともに、逆止弁２８の流入側はロード／アンロ
ード切換弁３０を介して油圧ポンプ３１に接続する。な
お、３１ｍはポンプモータを示す。

【００２４】一方、７は制御回路であり、サーボ弁４及
び制御弁２５を制御する機能を有する。また、制御回路
７には本実施例に係る保護装置１を内蔵する。

【００２５】次に、図１を参照して保護装置１の構成に
ついて具体的に説明する。制御回路７は制御回路本体７
ｍを備え、サーボ弁４はこの制御回路本体７ｍに対して
四本の信号ライン、即ち、正極側電源入力ラインＬ１，
負極側電源入力ラインＬ２，接地ラインＧ，指令信号入
力ラインＬｃにより接続する。この場合、正極側電源入
力ラインＬ１内及び負極側電源入力ラインＬ２内にはダ
イオードＤ１及びＤ２をそれぞれ接続する。また、サー
ボ弁４の電源入力ラインＬ１，Ｌ２と接地ラインＧ間に
は、例えば、電解コンデンサ等を用いた静電容量の大き
い蓄電用のコンデンサＣ１，Ｃ２をそれぞれ接続する。

【００２６】他方、停電を検出する停電検出回路Ｕａを
設ける。停電検出回路Ｕａは入力側をＡＣ電源（商用交
流電源）に接続し、停電に基づく電源電圧の低下により
停電を検出するとともに、その検出結果を出力する。ま
た、指令信号入力ラインＬｃと接地ラインＧ間には停電
時信号付与回路Ｕｂを構成する開閉スイッチＫａを接続
する。開閉スイッチＫａは非停電時に開いているが、停
電検出回路Ｕａが停電を検出することにより閉じ、指令
信号入力ラインＬｃを接地ラインＧに接続する機能を備
える。

【００２７】また、８はＡＣ電源が入力する電源部であ
り、この電源部８は制御回路７に対して給電を行うとと
もに、図３に示すように、制御弁６に対する通電を行
う。この場合、制御弁６に対する通電は、停電時にでき
るだけ速やかに制御弁６を閉じることができるように、
電源部８におけるＡＣ電源側の電位を付与することが望
ましい。したがって、ＡＣ電源により直接通電してもよ
い。

【００２８】次に、本実施例に係る保護装置１の動作に
ついて、図１〜図４を参照して説明する。

【００２９】まず、スクリュ９に対する位置制御時以外
の工程では、制御回路７により制御弁２５はシンボルｂ
に切換えられ、ロジック弁２４は開いている。また、非
停電時の正常な状態では、制御弁６に対して電源部８か
ら通電するため、図４に示すように、制御弁６はシンボ
ルｂに切換わり、停電時遮断回路５は流通状態となる。
よって、大流量回路２１と小流量回路２２は共に流通許
容状態となり、送油ラインＬは開放される。この結果、
制御回路７から付与される指令信号Ｓｃによりサーボ弁
４が制御されつつ、射出シリンダ２ｉが駆動制御せしめ
られる通常の制御（高速制御）が行われる。

【００３０】一方、スクリュ９に対する位置制御時に
は、図３に示すように、制御回路７により制御弁２５が
シンボルａに切換えられ、ロジック弁２４は閉じる。こ
れにより、大流量回路２１は遮断状態となり、小流量回
路２２のみが流通許容状態となる。よって、小流量回路
２２には絞り弁２７を含むため、送油ラインＬの流量は
低減される。なお、位置制御時には、射出シリンダ２ｉ
における前油室２ｆと後油室２ｒの双方に油圧が作用
し、両室２ｆと２ｒ間の圧力バランスにより位置制御
（停止制御）されるため、流量は小流量で足りる。

【００３１】また、非停電時の正常な状態においては、
停電検出回路Ｕａは停電を検出しないため、停電時信号
付与回路Ｕｂにおける開閉スイッチＫａは開いた状態と
なる。したがって、指令信号入力ラインＬｃは接地ライ
ンＧに対して非接触となるため、指令信号Ｓｃは制御回
路７からそのままサーボ弁４に付与される。

【００３２】他方、このような位置制御時において、図
２（Ａ）に示すｔｐ時点で停電が発生した場合を想定す
る。この場合、停電検出回路Ｕａにより停電が検出さ
れ、これに基づいて、停電時信号付与回路Ｕｂからサー
ボ弁４の指令信号入力ラインＬｃに対して中立信号Ｓｎ
が付与される。即ち、開閉スイッチＫａが閉じることに
より、指令信号入力ラインＬｃと接地ラインＧ間が接続
され、指令信号入力ラインＬｃには、図２（Ｃ）に示す
ような零電位（中立信号Ｓｎ）が付与される。これによ
り、サーボ弁４は直ちに中立位置に固定され、停電の発
生により指令信号Ｓｃが不安定になる不具合は解消され
る。

【００３３】また、サーボ弁４の電源入力ラインＬ１，
Ｌ２と接地ラインＧ間に接続した蓄電用のコンデンサＣ
１，Ｃ２により、停電が発生してもサーボ弁４の電源入
力ラインＬ１，Ｌ２には、図２（Ｂ）に示すように、一
定時間、本来の電源入力電圧＋Ｅ，−Ｅがそれぞれ付与
され、サーボ弁４に対する電源入力電圧の側面から安定
化が図られる。

【００３４】さらに、制御弁６に対する電源部８側から
の通電が停止するため、図３に示すように、制御弁６は
シンボルａに切換わる。この結果、停電時遮断回路５に
より送油ラインＬが遮断され、射出シリンダ２ｉに対す
る圧油の供給が停止する。この際、制御弁６は電源部８
側から通電が行われるため、制御回路７が無制御状態と
なる前に、射出シリンダ２ｉに対する圧油の供給が停止
せしめられる。よって、位置制御時ににおけるパージン
グカバーが閉鎖されていない状態で停電が発生しても、
樹脂が高速で噴出する不具合は解消される。よって、サ
ーボ弁４に対する圧油供給の側面から安定化が図られ
る。

【００３５】なお、送油ラインＬに流量低減回路１０を
設けることにより、位置制御時における流量を低減させ
ることができ、位置制御時に停電が発生した際の制御弁
６の応答性（閉速度）を高めることができる。

【００３６】これにより、位置制御時におけるパージン
グカバーが閉鎖されていない状態で停電が発生しても、
樹脂が高速で噴出する不具合は解消される。

【００３７】次に、本発明の変更実施例について、図５
を参照して説明する。なお、図５中、図３と同一部分に
は同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、そ
の詳細な説明は省略する。

【００３８】変更実施例は図３に示した回路から小流量
回路２２を取除き、大流量回路２１を停電時遮断回路５
として機能させたものである。したがって、この場合に
は、ロジック弁２４が制御弁６を構成するとともに、こ
のロジック弁２４と制御弁２５が停電時遮断回路５を構
成する。また、図３に示した制御弁６に対して通電する
電源部８の通電ライン８ｅは制御弁２５に対する通電に
使用される。よって、非停電時には、制御弁２５がシン
ボルｂに切換わり、送油ラインＬが開放されるととも
に、停電時には、制御弁２５はシンボルａに切換わり、
送油ラインＬは遮断され、図３の回路と同様に機能す
る。

【００３９】なお、図３の実施例では、送油ラインＬに
流量低減回路１０が存在することになるため、位置制御
時における流量を低減させることができ、位置制御時に
停電が発生した際の制御弁６の応答性（閉速度）を高め
ることができるが、変更実施例の場合には、大流量をロ
ジック弁２４により直接遮断するため、応答性は図３の
実施例よりも低下する。

【００４０】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、油圧シリンダ２として射出シリンダ２ｉを例示
したが、型締シリンダ等の他の油圧シリンダにも同様に
適用できる。また、コンデンサＣ１，Ｃ２は必ずしも接
続することを要しないとともに、大流量回路２１及び小
流量回路２２も必ずしも設けることを要しない。その
他、細部の構成、形式等において、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で任意に変更できる。

【００４１】

【発明の効果】このように、本発明は両ロッドタイプの
ピストンを内蔵した油圧シリンダ及びこの油圧シリンダ
を駆動制御するサーボ弁を備える射出成形機の保護装置
において、停電を検出する停電検出回路と、この停電検
出回路による停電の検出により、サーボ弁に対する指令
信号入力ラインに、サーボ弁を中立位置に制御する中立
信号を付与する停電時信号付与回路を備えてなるため、
停電が発生した場合であっても、不用意な状態で樹脂が
高速で噴出する不具合を確実に解消できるという顕著な
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る保護装置の電気回路の構成図、

【図２】同保護装置の各部における電圧波形のタイムチ
ャート、

【図３】本発明に係る保護装置を含む射出成形機の構成
図、

【図４】同保護装置に備える制御弁を切換えた状態の油
圧回路の構成図、

【図５】本発明の変更実施例に係る保護装置に備える油
圧回路の構成図、

【図６】従来の技術に係る射出成形機の構成図、

【図７】同射出成形機の各部における電圧波形のタイム
チャート、

【符号の説明】

１保護装置２油圧シリンダ２ｉ射出シリンダ３ピストン４サーボ弁５停電時遮断回路６制御弁７制御回路８電源部９スクリュ１０流量低減回路Ｍ射出成形機Ｕａ停電検出回路Ｕｂ停電時信号付与回路Ｌｃ指令信号入力ラインＳｎ中立信号Ｇ接地ラインＫａ開閉スイッチＬ１電源入力ラインＬ２電源入力ラインＣ１コンデンサＣ２コンデンサＬ送油ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｆ１５Ｂ 9/09 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両ロッドタイプのピストンを内蔵した油
圧シリンダ及びこの油圧シリンダを駆動制御するサーボ
弁を備える射出成形機の保護装置において、停電を検出
する停電検出回路と、この停電検出回路による停電の検
出により、サーボ弁に対する指令信号入力ラインに、サ
ーボ弁を中立位置に制御する中立信号を付与する停電時
信号付与回路を備えてなることを特徴とする射出成形機
の保護装置。
【請求項２】停電時信号付与回路は、指令信号入力ラ
インと接地ライン間に接続することにより、停電検出回
路による停電の検出によって閉じる開閉スイッチを備え
ることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の保護装
置。
【請求項３】サーボ弁に対する電源入力ラインと接地
ライン間に蓄電用のコンデンサを接続することを特徴と
する請求項１又は２記載の射出成形機の保護装置。
【請求項４】油圧シリンダに対して圧油を供給する送
油ラインに、非停電時に送油ラインを開放し、かつ停電
により送油ラインを遮断する制御弁を有する停電時遮断
回路を接続してなることを特徴とする請求項１記載の射
出成形機の保護装置。
【請求項５】制御弁はサーボ弁を制御する制御回路に
給電を行う電源部側からの通電により送油ラインを開放
し、かつ通電停止により送油ラインを遮断することを特
徴とする請求項４記載の射出成形機の保護装置。
【請求項６】送油ラインには、ピストンに結合したス
クリュの位置制御時に圧油の流量を低減させる流量低減
回路を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の射
出成形機の保護装置。
【請求項７】油圧シリンダは射出シリンダであること
を特徴とする請求項１又は４記載の射出成形機の保護装
置。