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技術 成形装置および成形装置の制御方法

出願人 株式会社名機製作所
発明者 神野鎮緒樫内弘幸本荘豊
出願日 2013年12月16日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2013-259149
公開日 2015年6月22日 (5年6ヶ月経過) 公開番号 2015-112864
状態 特許登録済
技術分野 チル鋳造・ダイキャスト プラスチック等の射出成形 プラスチック等の成形用の型
主要キーワード 待機回転数 前後進機構 ハウジングプレート カートリッジバルブ 回転継続 可変吐出ポンプ パイロット管 双方向ポンプ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年6月22日)のものです。
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図面 (4)

課題

サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプを用いて、省エネルギー化を図ることができるとともに油圧シリンダの作動の際の応答性制御性を高めることができる成形装置および成形装置の制御方法を提供する。

解決手段

ポンプ28から送られる作動油が油圧シリンダ19へ送られることにより少なくとも一部の機構18の作動が行われる成形装置11において、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータ30により駆動されるポンプ28と、1成形サイクル内において一定時間前記ポンプ28の作動を停止するとともに、油圧シリンダ19へ作動油の送油を開始する前から前記ポンプ28の作動を開始し所定の設定条件p1に到達したら前記ポンプ28の回転数待機回転数r1とする制御装置39と、が備えられている。

概要

背景

従来、ポンプから送られる作動油油圧シリンダへ送られることにより少なくとも一部の作動が行われる成形装置としては、代表的なものとして射出成形機があげられ多数が存在する。特に最近では特許文献1に示されるように、サーボモータ等により回転数が制御されて駆動されるポンプが射出成形機にも用いられつつある。特許文献1には、更にポンプの斜板の角度を制御することにより油圧シリンダの圧力を制御することも記載されている。しかしながら特許文献1はポンプを停止させるものではなく、ポンプが常時作動されており、大きな省エネルギー化に結びつかないものであった。

特許文献2には、サーボモータにより作動されるポンプを停止させることが記載されている。また特許文献2には、サーボモータにより駆動される小型の補助のポンプにより流量および圧力を制御することによって低速領域制御性を向上させることも記載されている。しかしながら特許文献2については停止したポンプを再作動する際の記載は無く、ポンプを再作動した際に所定の圧力および流量に達するのに時間がかかり、油圧シリンダの応答性や制御性に問題がある場合もあった。

更に特許文献3には、特にベーンポンプ吐出圧立ち上がりを早めることが記載されている。しかし特許文献3は、ポンプ間においてパイロット圧供給ラインを設け、他のポンプを常時回転させておいて他のポンプからパイロット圧をベーンポンプに供給するための構造を必要とするものであった。また油圧シリンダの作動開始の際は、油圧シリンダの作動開始と同時にポンプを停止状態から作動させるため、急速にポンプの吐出流量を得るためには有利な方式ではなかった。

概要

サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプを用いて、省エネルギー化をることができるとともに油圧シリンダの作動の際の応答性や制御性を高めることができる成形装置および成形装置の制御方法を提供する。ポンプ28から送られる作動油が油圧シリンダ19へ送られることにより少なくとも一部の機構18の作動が行われる成形装置11において、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータ30により駆動されるポンプ28と、1成形サイクル内において一定時間前記ポンプ28の作動を停止するとともに、油圧シリンダ19へ作動油の送油を開始する前から前記ポンプ28の作動を開始し所定の設定条件p1に到達したら前記ポンプ28の回転数を待機回転数r1とする制御装置39と、が備えられている。

目的

本発明においては、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプを用いて、省エネルギー化を図ることができるとともに油圧シリンダの作動の際の応答性や制御性を高めることができる成形装置および成形装置の制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ポンプから送られる作動油油圧シリンダへ送られることにより少なくとも一部の作動が行われる成形装置において、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプと、1成形サイクル内において一定時間前記ポンプの作動を停止するとともに油圧シリンダへ作動油の送油を開始する前から前記ポンプの作動を開始し所定の設定条件に到達したら前記ポンプの回転数待機回転数とする制御装置と、が備えられたことを特徴とする成形装置。

請求項2

前記ポンプはベーンポンプであり、前記ベーンポンプまたは前記ベーンポンプに接続される管路に設けられ前記ベーンポンプの吐出圧を検出する油圧センサが備えられたことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。

請求項3

ポンプから送られる作動油により少なくとも一部の作動が行われる成形装置の制御方法において、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプが設けられ、1成形サイクル内において一定時間ポンプの作動を停止するとともに、油圧シリンダへ作動油の送油を開始する前からポンプの作動を開始し、所定の設定条件に到達したらポンプの回転数を待機回転数とすることを特徴とする成形装置の制御方法。

請求項4

前記ポンプの作動を開始するタイミングは、予め設定されたタイミングまたは射出成形機センサ検出値が所定の設定条件に到達したことの少なくとも一方であることを特徴とするとする請求項3に記載の成形装置の制御方法。

技術分野

0001

本発明は、ポンプから送られる作動油油圧シリンダへ送られることにより少なくとも一部の作動が行われる成形装置および成形装置の制御方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、ポンプから送られる作動油が油圧シリンダへ送られることにより少なくとも一部の作動が行われる成形装置としては、代表的なものとして射出成形機があげられ多数が存在する。特に最近では特許文献1に示されるように、サーボモータ等により回転数が制御されて駆動されるポンプが射出成形機にも用いられつつある。特許文献1には、更にポンプの斜板の角度を制御することにより油圧シリンダの圧力を制御することも記載されている。しかしながら特許文献1はポンプを停止させるものではなく、ポンプが常時作動されており、大きな省エネルギー化に結びつかないものであった。

0003

特許文献2には、サーボモータにより作動されるポンプを停止させることが記載されている。また特許文献2には、サーボモータにより駆動される小型の補助のポンプにより流量および圧力を制御することによって低速領域制御性を向上させることも記載されている。しかしながら特許文献2については停止したポンプを再作動する際の記載は無く、ポンプを再作動した際に所定の圧力および流量に達するのに時間がかかり、油圧シリンダの応答性や制御性に問題がある場合もあった。

0004

更に特許文献3には、特にベーンポンプ吐出圧立ち上がりを早めることが記載されている。しかし特許文献3は、ポンプ間においてパイロット圧供給ラインを設け、他のポンプを常時回転させておいて他のポンプからパイロット圧をベーンポンプに供給するための構造を必要とするものであった。また油圧シリンダの作動開始の際は、油圧シリンダの作動開始と同時にポンプを停止状態から作動させるため、急速にポンプの吐出流量を得るためには有利な方式ではなかった。

先行技術

0005

特開2011−93139号公報(請求項1、0007、図1
特開平11−19997号公報(請求項1、0033、図1
特開2001−193706号公報(請求項1、0018、図1、図5)

発明が解決しようとする課題

0006

前記のように従来の成形装置では、ポンプを停止させずに作動させ続けると十分な省エネルギー化が図れないし、またポンプを停止させて再作動させようとすると、所定の圧力および流量に達するのに時間がかかり、油圧シリンダの応答性や制御性に問題がある場合があるという問題があった。更にはポンプに所定の圧力および流量に達する時間を短縮するための工夫がなされたものも存在するが、構造が複雑になる割には、油圧シリンダの応答性や制御性に問題がある場合があった。

0007

そこで本発明においては、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプを用いて、省エネルギー化を図ることができるとともに油圧シリンダの作動の際の応答性や制御性を高めることができる成形装置および成形装置の制御方法を提供することを目的とする。またはサーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプの中でも構造が簡単で比較的廉価なポンプを用いて、省エネルギー化と油圧シリンダの作動の際の応答性や制御性を高めることができる成形装置および成形装置の制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明の請求項1に記載の成形装置は、ポンプから送られる作動油が油圧シリンダへ送られることにより少なくとも一部の作動が行われる成形装置において、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプと、1成形サイクル内において一定時間前記ポンプの作動を停止するとともに油圧シリンダへ作動油の送油を開始する前から前記ポンプの作動を開始し所定の設定条件に到達したら前記ポンプの回転数を待機回転数とする制御装置と、が備えられたことを特徴とする。

0009

本発明の請求項2に記載の成形装置は、請求項1において、前記ポンプはベーンポンプであり、前記ベーンポンプまたは前記ベーンポンプに接続される管路に設けられ前記ベーンポンプの吐出圧を検出する油圧センサが備えられたことを特徴とする。

0010

本発明の請求項3に記載の成形装置の制御方法は、ポンプから送られる作動油により少なくとも一部の作動が行われる成形装置の制御方法において、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプが設けられ、1成形サイクル内において一定時間ポンプの作動を停止するとともに、油圧シリンダへ作動油の送油を開始する前からポンプの作動を開始し、所定の設定条件に到達したらポンプの回転数を待機回転数とすることを特徴とする。

0011

本発明の請求項4に記載の成形装置の制御方法は、請求項3において、前記ポンプの作動を開始するタイミングは、予め設定されたタイミングまたは射出成形機のセンサ検出値が所定の設定条件に到達したことの少なくとも一方であることを特徴とする。

発明の効果

0012

本発明の成形装置は、ポンプから送られる作動油が油圧シリンダへ送られることにより少なくとも一部の作動が行われる成形装置において、サーボモータまたはインバータにより制御されるモータにより駆動されるポンプと、1成形サイクル内において一定時間前記ポンプの作動を停止するとともに油圧シリンダへ作動油の送油を開始する前から前記ポンプの作動を開始し所定の設定条件に到達したら前記ポンプの回転数を待機回転数とする制御装置を備えているので、省エネルギー化と油圧シリンダの作動の際の応答性を高めることの両立が可能である。また本発明の成形装置の制御方法も前記と同じ効果を有する。

図面の簡単な説明

0013

本実施形態の射出成形機の概略図である。
本実施形態の射出成形機のポンプの回転制御方法を示す図である。
別の実施形態の射出成形機のポンプの回転制御方法を示す図である。

実施例

0014

図1により、ポンプから送られる作動油が油圧シリンダへ送られることにより一部の作動が行われる成形装置である本実施形態のハイブリッド式の射出成形機11について説明する。射出成形機11は、型締装置12と射出装置13とを備えている。まず型締装置12について説明すると、型締装置12は、ベース14上に、固定金型15が取付けられる固定盤16と可動金型17が取付けられる可動盤18が設けられている。本実施形態では金型15,17の型締を行う型締機構としては、ポンプ27,28の双方から送られる作動油を用いて作動される油圧シリンダである型締シリンダ19が設けられている。固定盤16の4隅近傍には型締シリンダ19がそれぞれ設けられ、型締シリンダ19のロッドタイバ20となっていてそれぞれ可動盤18の四隅近傍挿通されている。またタイバ20には周方向に溝が形成されている。また可動盤18の背面のタイバ20が挿通される部分の周囲には前記溝に係合されるハーフナット21がそれぞれ設けられている。ハーフナット21の駆動手段は、油圧シリンダでもよく、電動モータによって直接に機械的に駆動されるものでもよい。なお型締シリンダ19は、可動盤18の4隅近傍に設けられたものでもよく、別途設けた受圧盤と可動盤の間、または可動盤と連動する型締盤と可動盤の間に設けたもの等でもよい。更に型締シリンダ19は、トグル機構を駆動させるものでもよい。

0015

また型締装置12は、可動盤18を固定盤16に対して移動させる型開閉機構22が固定盤16と可動盤18とに亘って設けられている。型開閉機構22は、型開閉用のサーボモータ23が固定盤16に固定され、サーボモータ23の駆動軸に対して図示しないカップリング等を介してボールネジ24が接続されている。ボールネジ24は、固定盤16のブラケット等に取付けられたベアリングにより回転自在に取付けられている。また可動盤18の側面にはボールネジナット25が固定され、ボールネジナット25は前記ボールネジ24に挿通されている。そしてサーボモータ23の駆動によってボールネジ24が回転されることにより、ボールネジナット25を含む可動盤18は型開閉方向図1において左右方向)に移動可能となっている。なお型開閉機構22は、電動モータを用いた他の構造のものでもよく、型開閉用の油圧シリンダを用いたものでもよい。

0016

また可動盤18の背面には、可動金型17に張付いた状態で離型された成形品Pを突出すためのエジェクタ機構26が設けられている。本実施形態では、エジェクタ機構26は、エジェクタ用のサーボモータ50によって駆動されるが、他の構造でもよく、油圧シリンダを用いたものでもよい。

0017

次に本実施形態の射出成形機11の射出装置13について説明する。射出装置13は、ヒータが設けられる加熱筒34の先端側にノズル35が設けられ、加熱筒34の後部近傍にはハウジングプレート36が設けられている。また加熱筒34の内孔にはスクリュ37が回転可能かつ前後進可能に配置されている。本実施形態の射出装置13の射出機構32と計量機構33は、それぞれ射出用のサーボモータ38と計量用のサーボモータ42により駆動される。しかしながら射出装置13の射出機構32は射出用の油圧シリンダを用いたものでもよく、計量機構33は油圧モータを用いたものでもよい。またハウジングプレート36の前面には、ベッド14上の射出装置13全体を型締装置12側に移動させてノズル35を固定金型15のノズルタッチ面押し付けるための射出装置前後進機構43(シフト機構)が設けられている。本実施形態では、射出装置前後進機構43は、油圧シリンダ(シフトシリンダ44)からなり、シフトシリンダ44のシリンダ部はハウジングプレート36に取付けられ、ロッドは固定盤16に取付けられている。

0018

なお射出成形機11では、図1に記載した以外に金型コア作動など多数の油圧シリンダが設けられていて、それぞれがポンプ27,28の少なくとも一方からの作動油で作動がなされるようにしてもよい。また本発明の射出成形機11(成形装置)は、ポンプから送られる作動油が油圧シリンダへ送られることにより少なくとも一部の作動が行われるものであって、全部の機構の作動が油圧により行われるものも含まれる。

0019

次に本実施形態の油圧機構について説明する。本実施形態の油圧機構のポンプ27,28は、それぞれポンプの回転数を制御可能なサーボモータ29,30により駆動されるポンプが用いられている。ポンプ27はタンク45に接続されるとともに、型締シリンダ19やシフトシリンダ44、油圧回路31の図示しないパイロットラインにも作動油を供給する。従ってポンプ27は1成形サイクルの間、常時回転している。本実施形態において、ポンプ27は、可変吐出ポンプであるアキシャルピストンポンプが使用され、作動油の供給が不要なときや極めて少量の際は、斜板の角度を調整することにより、ポンプの吐出量を0か極めて少量にすることが可能となっている。ポンプ27の駆動用モータは、図1の例では制御装置39により回転数が制御されるサーボモータ29が用いられるが、インバータで制御される回転数を制御可能なモータであってもよく、その他回転数を制御不可能なモータであってもよい。

0020

ポンプ28は、油圧回路を介して型締シリンダ19の作動時に作動油を供給するポンプである。ポンプ28はタンク45に接続されるとともに、吐出側に接続される管路46にはポンプ28から吐出される作動油の圧力を検出する油圧センサ47が設けられている。なお油圧センサ47は、ポンプ28に直接設けられたものでもよい。また前記管路46に設けられたチェックバルブ48よりもポンプ側から分岐した管路にはリリーフバルブ49が設けられている。リリーフバルブ49は設定圧可変に制御可能なリリーフバルブであることが望ましい。ポンプ28については、少なくとも型締シリンダ19に作動油を供給するが、更に別の油圧シリンダにも作動油を供給するものでもよい。

0021

本実施形態ではポンプ28の種類は、固定吐出型のベーンポンプが用いられる。ベーンポンプは、特許文献3の図5に示されるように、中心軸から突出するベーンが回転することにより作動油を吐出するポンプ28であって、サーボモータ30の駆動軸のポンプの中心軸に直接連結されている。固定吐出型のベーンポンプは、構造が比較的簡単でメンテナンスも容易であり価格が比較的安いという特徴がある。しかしながら、ベーンポンプは、特許文献3の段落番号(0019)にも記載されるように、ポンプ28の回転開始からベーンが確実に外側へ突出するまでに時間がかかり、1回転あたりの吐出量が所定の値に達するまでに時間がかかるという問題がある。

0022

なお本発明に使用されるポンプ28は、固定吐出型のベーンポンプに限定されず、可変吐出型のベーンポンプ、アキシャルピストンポンプ、およびギアポンプなど他の種類のポンプでもよい。アキシャルピストンポンプの場合は、斜板の角度を制御することによりポンプ1回転あたりの吐出量も制御可能であるが比較的高価である。固定吐出型のギアポンプの場合は、構造が比較的簡単でメンテナンスも容易であり価格も比較的安いという特徴がある。またポンプ28の駆動用モータは、制御装置39により回転数が制御されるサーボモータ30が用いられているが、回転数を制御可能なモータであれば、インバータにより制御されるモータであってもよい。更にはモータとポンプの間には減速機などの減速機構が設けられたものでもよい。

0023

射出成形機11のポンプ27,28の数については、図1では、それぞれ1個(合計2個)が記載されているが、ポンプ28の1個のみでもよく、合計3個以上のポンプを用いるものでもよい。特に大型の射出成形機11においては1成形サイクル内において一定時間停止させておくポンプ28は、2個以上であってもよい。また図1では、1個のサーボモータ30により1個のポンプ28が作動されるポンプが記載されているが、1個のサーボモータ30により2個や3個または4個以上のポンプが同時に回転される2連、3連、4連等のポンプを用いてもよい。2連や3連または4連以上のポンプを用いる場合、いずれかのポンプまたはポンプから作動油が吐出される管路に油圧センサが設けられていればよい。またポンプは、逆方向へ作動油を送油できる双方向ポンプを用いてもよい。

0024

油圧回路31については詳細を省略するが、型締シリンダ19を作動させる際に切換えカートリッジバルブや前記カートリッジバルブの切換制御に用いられるパイロット管およびパイロット管を介してカートリッジバルブへ送油するためのソレノイド換バルブなどが備えられている。更には射出成形機11の制御の必要に応じて、速度制御を行うための流量制御バルブや、圧力制御を行うための圧力制御バルブなど種々のバルブや油圧センサが設けられている。また前記バルブのソレノイドや油圧センサは制御装置39に接続されている。

0025

本実施形態で制御装置39には油圧回路31のシーケンス制御を行うコントローラとサーボモータ23,27,29,30,38,42の駆動制御を行うサーボアンプなどが含まれる。また制御装置39は、成形条件設定値を保存する記憶部40を有し、成形条件等の設定および表示をする設定表示画面41にも接続されている。

0026

なお本発明を射出成形機に用いる場合、射出装置の数や盤に取付けられる金型の数は限定されない。また型締装置の盤に回転盤が回転可能に設けられ、回転盤に金型が取付けられたものや、固定盤と可動盤の間に、垂直方向の軸を中心に回転される盤や金型が設けられたものでもよい。更に型締装置は縦方向に型締を行うものでもよい。また射出成形機は、射出圧縮成形を行うものでもよい。

0027

次に本実施形態の射出成形機11の制御方法について説明する。図2は、横軸(x軸)に射出成形機11の1成形サイクル内の一部時間、縦軸(y軸)に油圧センサ47によって検出される作動油の検出圧力とポンプ28を回転駆動させるサーボモータ30の回転数を示したグラフ図である。図2に記載はされていないが、ポンプ27はシフトシリンダ44については常時固定金型15にノズルタッチされていることが多く、また油圧回路31の図示しないパイロット管は常時所定圧に保つ必要があるため常時回転されている。一方ポンプ28は、型締シリンダ19の作動に用いられるので、1成形サイクル内において一定時間(ここでは型開閉時間、冷却時間(計量時間)、取出時間等)は、制御装置39からの制御により作動を停止している。ポンプ28の作動を停止させているのは、電力消費量の削減のためである。

0028

型開閉機構のサーボモータ23により可動盤18が移動される際は、所定位置まで加速された後高速移動し再度所定位置から減速されて可動盤18は型閉位置に停止される。そしてハーフナット21の係止完了が確認されると、型締シリンダ19が作動されて型締が開始される。型締シリンダ19への作動油の送油は、ポンプ27とポンプ28の作動油を合流させて送油する。この際に本発明では型締シリンダ19の作動の応答性を高めるために、型締シリンダ19へ作動油の送油を開始する前から停止しているポンプ28を再作動させる。

0029

本実施形態では型開閉機構22による可動盤18の移動が高速移動から減速開始されるタイミングt1(予め設定されたタイミング)でポンプ28の作動を開始する。この際、ポンプ28の回転数が予め設定された回転数まで上昇するように、制御装置39によってサーボモータ30の回転数のクローズドループ制御が行われる。そしてポンプ28から吐出される作動油の圧力は、油圧センサ47により検出され、所定の設定圧力p1(所定の設定条件)となったことが検出された時点t2で、ポンプ28のベーンが突出して作動油が正常に吐出されているものと判断して、制御装置39はサーボモータ30の設定回転数を所定の待機回転数r1(待機回転数)に低下させる。

0030

この際のポンプ28の所定の待機回転数r1は、一旦突出したポンプ28のベーンが突出した状態を保ち、吐出される作動油が脈動などして不安定にならない範囲で設定される。前記所定の待機回転数r1を予め設定しておく場合は、これ限定されるものではないが1例として100min-1〜400min−1が望ましい。また所定の待機回転数r1は、1例としてポンプ28の定格回転数の5%〜30%となるように設定することが望ましい。ポンプ28の待機回転数が前記の値を超えても型締装置19の作動開始の応答性については問題無いが、省エネルギーの観点からすると無駄になる。

0031

なお本実施形態では、可動盤18の移動が高速移動から減速開始されるタイミングt1でポンプ28の作動を開始するが、予め設定されたタイミングまたは射出成形機のセンサの検出値または射出成形機のセンサの検出値が所定の設定条件に到達したことの少なくとも一方であればよい。より具体的にはポンプ28の作動を開始するタイミングは、シーケンス制御の制御切換時や制御切換時からタイマーにて計時されるタイミング等、予め設定されたタイミングであってもよい。またポンプ28の作動を開始するタイミングは、油圧センサ47等の油圧の検出値や、可動盤18の位置の検出値(サーボモータ23のエンコーダの検出値)、その他の射出成形機のセンサの値やポンプの値など、センサの検出値が所定の設定条件に到達した際でもよい。そして特に型締シリンダ19の場合の作動開始前のポンプ28の作動開始のタイミングは、型開閉機構22の作動が減速開始される時点からハーフナット21の係止が完了する時点までの間のタイミングt1でポンプ28の作動を開始するものでもよい。またポンプ28の作動を開始してから所定の待機回転数r1に切換えるための所定の設定条件についても、別の油圧センサの値や、ポンプの回転数(サーボモータ30のエンコーダにより検出された回転数)、サーボモータ30の電流値トルク、サーボモータを回転開始してからの時間など種々の条件によって待機回転数r1に変更するようにしてもよい。

0032

また待機回転数r1についても、制御装置39からサーボモータ30の回転数をクローズドループ制御する場合は、最初から最後まで一定の待機回転数を保つものだけに限定されず、所定幅内で例えば後半上昇するように待機回転数が変更されるものでもよい。更には油圧センサ47の検出値が設定値となるようクローズドループ圧力制御を行い、結果的に待機回転数r1に保たれるものでもよい。更にまた、回転するポンプ28がベーンの出た状態を保つことの可能な所定の電流値をモータに送って待機回転数r1でポンプ28を回転させるものでもよい。後者の2例の場合、制御装置39には待機回転数r1の設定値は設定されない。

0033

このポンプ28の回転開始から待機回転数r1で回転継続する間のポンプ28から吐出される作動油は、それほど大量の流量ではないがまだこの段階ではポンプ28と型締シリンダ19は連通されておらず、油圧回路31内での行き場が無いのでリリーフバルブ49からタンク45へ戻される。この際にリリーフバルブ49の設定圧を所定の低圧に設定しておけばサーボモータ30およびポンプ28の負荷を低減でき、消費電力の低減に繋がる。なお油圧回路31にアキュームレータが設けられたものでは、ポンプ28から吐出された作動油を蓄圧することができ、更にエネルギー効率が良好となる。またアキュームレータを使用したものは、射出圧縮成形などで、型締シリンダ19の昇圧時に一度に大量の作動油が必要となる場合にも望ましい。

0034

そして次にハーフナット21の係合等を経て、型締シリンダ19の作動を開始する(t3)。この際、図示しないパイロット管のソレノイド切換バルブ等を切り換えてパイロット圧によりカートリッジバルブ等を作動させ、ポンプ27,28に接続される管路と型締シリンダ19の型締側油室を接続させる。それと同時にポンプ27,28の回転数も最大回転数または所定の設定回転数(高回転数)に上昇されるよう制御される。この本発明ではこの型締シリンダ19作動のタイミングt3に至るまでポンプ28が所定の待機回転数r1で回転されており、ポンプ28に接続されている管路46の圧力が所定の圧力となっていることから、ポンプ28を最大回転数または所定の設定回転数に上昇させた際の型締シリンダ19(油圧シリンダ)の応答性を高めることができ、作動開始から昇圧完了までの時間を短縮することができる。またポンプ28が停止した状態から急速に駆動されるものと比較するとポンプ28の負荷が軽減することから、ポンプ28の寿命が延びるというメリットもある。

0035

そして型締シリンダ19が昇圧完了すると、射出装置13から固定金型15と可動金型17の間のキャビティ内に射出充填保圧が行われ、次に冷却工程(射出装置側では計量工程)となる。前記の間の型締シリンダ19の型締側油室への作動油の供給は一旦昇圧してしまえばリーク分を補うだけとなるので、ポンプ28のサーボモータ30は停止され、ポンプ27のみから型締シリンダ19の圧力の低下に応じて作動油が供給される。

0036

冷却工程が完了すると型締シリンダ19の型締側油室の作動油が一旦開放されて圧抜が行われ、次に型開側油室にポンプ27,28から作動油が供給されて型締シリンダ19によって可動金型17を所定距離だけ離型する強力型開が行われる。この際も型締開始の前と同様に、型締シリンダ19に作動油の送油を開始する前から停止していたポンプ28の作動を開始する。具体的には圧抜開始と同時のタイミングt1にポンプ28を作動開始してもよく、その前後のタイミングt1でもよい。そして図2と同様に、所定の設定条件p1に到達したらポンプ28の回転数を所定の待機回転数r1として次の強力型開の開始のタイミングt3を待つ。強力型開は、油圧回路31の図示しないカートリッジバルブを切換えてポンプ27,28と型締シリンダ19の型開側油室を連通させることにより開始され、それと同時にポンプ27,28の回転数も最大回転数または所定の設定回転数(高回転数)に制御される。これら一連の制御は、制御装置39からの指令により行われることは言うまでもない。

0037

また上記の本実施形態では、型締シリンダ19の作動開始と同時にポンプ28から作動油を供給する例について記載したが、本発明の成形装置の制御方法については、一のポンプから作動油が供給されて油圧シリンダが既に作動中に、他のポンプから同じ油圧シリンダに作動油の供給を開始するものでもよい。具体的には図3の別の実施形態の射出成形機のポンプの回転制御方法に示されるように、型開閉機構を油圧シリンダで作動させる場合などで、2個または2個以上のポンプで所望の速度を得ようとする場合である。図3の(a)では、所定のポンプの回転数s2(サーボモータのエンコーダで検出される回転数であって流量と略一致)まではポンプAからのみ油圧シリンダへ作動油を供給し、所定のポンプの回転数s2となると、ポンプAのみでは流量が不足するためポンプAとポンプBから油圧シリンダに均等に作動油を供給する。または図3の(b)では、所定のポンプの回転数s2まではポンプAからのみ油圧シリンダへ作動油を供給し、所定のポンプの回転数s2となると、ポンプAのみでは流量が不足するためポンプBから100%作動油を供給開始し、ポンプAからも速度に応じて油圧シリンダに作動油を供給する。

0038

これらの場合、ポンプAの回転数s2が所定の設定値に到達し、ポンプBからも作動油が油圧シリンダに供給されるタイミングt3(ポンプ切換のタイミング)でポンプBの駆動を開始したのでは、図3の(a)、(b)のような滑らかな上昇速度(制御性)が得られない場合がある。従って図3破線で示されるようにポンプAの回転数s2に到達する前の所定のタイミングt1からポンプBの回転を開始させ、ポンプBを所定の設定圧力p1等を検出したら所定の待機回転数r1で連続回転させておく。なお図3において破線よりも下の領域は、ポンプAの回転数も重ねて表示されている。前記においてポンプBの回転を開始する所定のタイミングt1については、ポンプAの駆動開始と同時でもよく、ポンプAの駆動開始の前後でもよい。

0039

別の実施形態は、ポンプBについて所定の設定条件s1が検出された時点t2でポンプBの回転数を所定の待機回転数r1になるように制御開始する点や、ポンプBからの作動油はそのまま油圧シリンダへ供給されずリリーフバルブを介してタンクに戻される点は、先の本実施形態の型締シリンダ19の制御と同じである。なお上記はポンプAとポンプBの合流回路における速度制御の例について説明したが、所定の圧力を検出したことにより、後のポンプBの作動油を合流させる場合も同様である。また後から合流されるポンプの数は2個に限定されず3個以上でもよい。

0040

また更に別の実施形態として図示は省略するが、小型の射出成形機等で常時作動油の供給を必要とせず、供給する際も一度に大量の作動油の供給を必要としない射出成形機の場合は、油圧シリンダに作動油を供給する回転数を制御可能なポンプが1個のみのものでもよい。更に別の実施形態の場合も、作動油の供給が不要な工程では前記ポンプは回転を停止しており、油圧シリンダとポンプが連通されて作動油が供給され油圧シリンダが作動される前からポンプの回転を開始する。その際のポンプ制御の手順は、本実施形態と同様であるので説明を省略する。

0041

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。本発明の成形装置については、ダイカスト成形機を含む射出成形機11の他、圧縮成形装置プレス装置などであってもよい。また成形装置において成形される材料も、樹脂の他、金属、セラミック等の無機材料等、限定はされない。

0042

11射出成形機(成形装置)
12型締装置
13射出装置
19型締シリンダ(油圧シリンダ)
27,28ポンプ
23,29,30,38,42,50サーボモータ
39制御装置
47油圧センサ
t1 所定のタイミング
p1 所定の設定圧力(所定の設定条件)
r1 所定の待機回転数(待機回転数)

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