(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出用の油圧シリンダに、ポンプ系油圧供給系統とアキュームレータ系油圧供給系統とを接続し、
上記ポンプ系油圧供給系統を単独で用いる射出制御モードと、上記アキュームレータ系油圧供給系統を単独で用いる射出制御モードと、上記ポンプ系油圧供給系統および上記アキュームレータ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードとが、選択可能とされ、
上記ポンプ系油圧供給系統および上記アキュームレータ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードをとった際には、
１次射出行程は、上記ポンプ系油圧供給系統においては速度を優先したオープン制御で、上記アキュームレータ系油圧供給系統においては速度フィードバック制御でそれぞれ実行されるとともに、
上記ポンプ系油圧供給系統中の圧力制御用の電磁リリーフ弁への指令は圧力設定値とし、
射出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発生した場合には、ピーク圧で上記圧力設定値からオーバーした圧力を、上記ポンプ系油圧供給系統中の上記電磁リリーフ弁によって逃がすようにしたことを特徴とする射出成形機の射出制御装置。
【請求項２】
請求項１記載において、
前記アキュームレータ系油圧供給系統中には高速比例電磁弁が用いられ、この高速比例電磁弁によって速度フィードバック制御または圧力フィードバック制御が行われることを特徴とする射出成形機の射出制御装置。
【請求項３】
請求項１記載において、
前記アキュームレータ系油圧供給系統中にはサーボ弁が用いられ、このサーボ弁によって速度フィードバック制御または圧力フィードバック制御が行われることを特徴とする射出成形機の射出制御装置。
【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射出制御装置に係り、特に、射出用の油圧シリンダ（以下、射出シリンダと称す）にポンプ系油圧供給系統とアキュームレータ系油圧供給系統とを接続した構成をとる射出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機の油圧回路においては、通常、射出シリンダへの圧油供給は、油圧ポンプで昇圧した圧油が用いられるが、薄物（肉厚の薄い成形品）の成形などのように、高速射出が要求されるものには、アキュームレータ（以下、ＡＣＣと称す）を用いて射出シリンダへ圧油供給を行うことがある。
【０００３】
ところで、上記のＡＣＣ射出を可能とする従来の射出成形機においては、通常のポンプ系油圧供給系統とＡＣＣ系油圧供給系統とを、射出シリンダにそれぞれ接続し、さほどの高速射出が要求されない場合には、ポンプ系油圧供給系統のみを用いて射出シリンダへの圧油供給を行い、高速射出が要求される場合には、ＡＣＣ系油圧供給系統のみを用いて射出シリンダへの圧油供給を行っていた。
【０００４】
また、ＡＣＣ系油圧供給系統を用いたＡＣＣ射出は、高速比例電磁弁により１次射出は速度フィードバック制御で、保圧は圧力フィードバック制御で行うようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来技術においては、高速射出を行う場合にはＡＣＣに貯えられた圧油のみを用いて射出制御を行っているので、高速射出時の能力はＡＣＣの能力で規定され、より高速の射出を達成するためには、それに応じてＡＣＣの能力をアップしなければならず、コストアップにつながるという指摘があった。
【０００６】
また、ＡＣＣ系油圧供給系統のみを用いた高速射出時には、高速比例電磁弁によって、１次射出行程を速度フィードバック制御で、保圧行程を圧力フィードバック制御でそれぞれ実行し、保圧切替点（金型内に溶融樹脂がほぼ充填完了する付近）で、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御に切り替えるが、高速比例電磁弁の応答遅れにより、速度（射出速度）に急速にブレーキをかける１次射出行程の終期においてピーク圧が発生することがあり、特に、薄物（肉厚の薄い成形品）の成形時にはこの傾向が顕著であった。この点に対処するため、高速比例電磁弁に代えて応答性のよいサーボ弁を用いることも考えられるが、サーボ弁は高価であり、コストアップにつながるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ＡＣＣのもつ能力以上の高速射出が可能な射出成形機を、コストアップすることなく実現することにある。また、本発明の目的とするところは、従来抑止が困難であったＡＣＣを用いた射出の際のピーク圧の発生を、可及的に抑止可能な射出成形機を、コストアップすることなく実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による射出成形機の射出制御装置は、上記した目的を達成するため、
射出用の油圧シリンダに、ポンプ系油圧供給系統とアキュームレータ系油圧供給系統とを接続し、
上記ポンプ系油圧供給系統を単独で用いる射出制御モードと、上記アキュームレータ系油圧供給系統を単独で用いる射出制御モードと、上記ポンプ系油圧供給系統および上記アキュームレータ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードとが、選択可能とされ、
上記ポンプ系油圧供給系統および上記アキュームレータ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードをとった際には、
１次射出行程は、上記ポンプ系油圧供給系統においては速度を優先したオープン制御で、上記アキュームレータ系油圧供給系統においては速度フィードバック制御でそれぞれ実行されるとともに、
上記ポンプ系油圧供給系統中の圧力制御用の電磁リリーフ弁への指令は圧力設定値とし、
射出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発生した場合には、ピーク圧で上記圧力設定値からオーバーした圧力を、上記ポンプ系油圧供給系統中の上記電磁リリーフ弁によって逃がすように、構成される。
【０００９】
【作用】
ポンプ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードを選択すると、例えば、ポンプ系油圧供給系統の最大射出速度を１００％、ＡＣＣ系油圧供給系統の最大射出速度を２００％とした場合、最大射出速度を３００％とすることができ、ＡＣＣのもつ能力以上の高速射出が可能となる。また、ポンプ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードを選択した際に、射出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発生した場合には、ピーク圧で所定設定圧からオーバーした圧力を、ポンプ系油圧供給系統中の電磁リリーフ弁によって逃がすので、ピーク圧を容易に抑止可能となる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の詳細を図示した実施例によって説明する。
図１は、本発明の１実施例に係る射出成形機の射出制御装置の簡略化した油圧回路図である。同図において、１は射出シリンダ、２はポンプ系油圧供給系統、３はＡＣＣ（アキュームレータ）系油圧供給系統、４はモード選択用の電磁切替弁、５は可変容量ポンプ、６は電磁リリーフ弁（圧力制御比例電磁弁）、７は電磁流量制御弁（流量（速度）制御比例電磁弁）、８は電磁切替弁、９は蓄圧動作制御用の電磁切替弁、１０はＡＣＣ（アキュームレータ）、１１はパイロットオペレート式のポペット弁、１２はポペット弁１１のパイロット圧制御用の電磁切替弁、１３は高速比例電磁弁である。
【００１１】
本実施例においては、図示せぬシステムコントローラからの指令に基づき、ポンプ系油圧供給系統２のみを単独で用いる第１の射出制御モードと、ＡＣＣ系油圧供給系統３のみを単独で用いる第２の射出制御モードと、ポンプ系油圧供給系統２およびＡＣＣ系油圧供給系統３の両者を用いる第３の射出制御モードとが、択一選択可能であるように構成されている。そして、第１の射出制御モードおよび第３の射出制御モードが選択されたときには、モード選択用の電磁切替弁４は図示左位置をとり、また、第２の射出制御モードが選択されたときには、モード選択用の電磁切替弁４は図示右位置をとるようになっている。
【００１２】
次に、上記した構成をとる本実施例の、上記第１，第２，第３の射出制御モードの動作について順次説明する。
【００１３】
〈第１の射出制御モード〉
第１の射出制御モードが選択されると、前記蓄圧動作制御用の電磁切替弁９は常に図示左位置をとり、また、前記高速比例電磁弁１３は常に図示中立位置をとり、これよって、前記可変容量ポンプ５とＡＣＣ系油圧供給系統３とが縁切りされると共に、ＡＣＣ系油圧供給系統３と前記射出シリンダ１とが縁切りされる。さらに、前記したように、モード選択用の電磁切替弁４は図示左位置をとるようにされる。
【００１４】
上記の状態で射出開始タイミングに至ると、図示せぬシステムコントローラからの指令によって、前記電磁切替弁８が中立位置から図示左位置に切り替えられ、これによって、可変容量ポンプ５からの圧油が射出シリンダ１の前進用油室に供給され、図示せぬスクリューが前進して溶融樹脂の金型内への射出・充填が実行される。
【００１５】
この際、射出行程の１次射出行程は、予め設定された射出速度が出るように、前記電磁流量制御弁７のオープン制御によって、速度を優先した制御が行われ、射出行程の保圧行程は、予め設定された圧力（保圧力）が金型内の溶融樹脂に付加されるように、前記電磁リリーフ弁６のオープン制御によって、圧力を優先した制御が行われる。
【００１６】
〈第２の射出制御モード〉
第２の射出制御モードが選択されると、前記したように、モード選択用の電磁切替弁４は図示右位置をとるようにされ、これによって前記ポンプ系油圧供給系統２と前記射出シリンダ１とが縁切りされる。
【００１７】
先ず、ＡＣＣ１０への蓄圧動作について説明する。ＡＣＣ１０への蓄圧に際しては、前記パイロット圧制御用の電磁切替弁１２が図示右位置をとるように制御され、この状態で前記蓄圧動作制御用の電磁切替弁９が図示右位置をとるように切り替えられる。これによって、可変容量ポンプ５からの圧油がＡＣＣ１０へ供給されて蓄圧される。このとき、前記ポペット弁１１の弁体１１ａの断面積の大きい側には、電磁切替弁１２を介してＡＣＣ１０と同圧の圧油がかかっているため、ポペット弁１１は閉止状態を確実に保たれている。そして、ＡＣＣ１０への蓄圧が完了すると、蓄圧動作制御用の電磁切替弁９は図示左位置をとるように切り替えられる。なお、このＡＣＣ１０への蓄圧動作は、１ショットサイクル中における射出行程以外の適宜期間に行われることは、言うまでもない。
【００１８】
上記したＡＣＣ１０への蓄圧動作の完了後の状態において、射出開始タイミングの直前に至ると、図示せぬシステムコントローラからの指令によって、先ず前記パイロット圧制御用の電磁切替弁１２が図示左位置をとるように切り替えられ、これによって、前記ポペット弁１１の弁体１１ａの断面積の大きい側にかかっていた圧力を逃がし、ＡＣＣ１０からの高い圧力の圧油をポペット弁１１を介して前記高速比例電磁弁１３まで導く。続いて、射出開始タイミングに至ると、システムコントローラからの指令によって、高速比例電磁弁１３を中立位置から図示左位置をとるように切り替えて、ＡＣＣ１０からの圧油を射出シリンダ１の前進用油室に供給して、射出行程を実行させる。
【００１９】
この際、射出行程の１次射出行程においては、予め設定された射出速度に倣うように、高速比例電磁弁１３を用いた速度フィードバック制御が実行され、射出行程の保圧行程においては、予め設定された圧力（保圧力）に倣うように、高速比例電磁弁１３を用いた圧力フィードバック制御が実行される。
【００２０】
〈第３の射出制御モード〉
この第３の射出制御モードは、基本的に、前記第１の射出制御モードのポンプ系油圧供給系統２の動作と、前記第２の射出制御モードのＡＣＣ系油圧供給系統３の動作との複合動作である。第３の射出制御モードが選択されると、前記したように、モード選択用の電磁切替弁４は図示左位置をとるように制御される。
【００２１】
ＡＣＣ系油圧供給系統３のＡＣＣ１０には、先と同様の動作で圧油が蓄圧される。そして、ＡＣＣ１０への蓄圧動作の完了後の状態において、射出開始タイミングの直前に至ると、図示せぬシステムコントローラからの指令によって、先ずパイロット圧制御用の電磁切替弁１２を図示左位置へ切り替えて、ＡＣＣ１０からの圧油をポペット弁１１を介して高速比例電磁弁１３まで導く。続いて、射出開始タイミングに至ると、システムコントローラからの指令によって、高速比例電磁弁１３を中立位置から図示左位置をとるように切り替えて、ＡＣＣ１０からの圧油を射出シリンダ１の前進用油室に供給し、また、電磁切替弁８を中立位置から図示左位置をとるように切り替えて、可変容量ポンプ５からの圧油を射出シリンダ１の前進用油室に供給して、射出行程を実行させる。
【００２２】
このように、第３の射出制御モードにおいては、ポンプ系油圧供給系統２からの圧油とＡＣＣ系油圧供給系統３からの圧油とが、足し合わされて射出シリンダ１の前進用油室に供給されるので、射出能力が高まり、前記した第２の射出制御モード（ＡＣＣ系油圧供給系統３のみを用いる射出制御モード）のときよりも、より高速の射出を達成することが可能となる。本実施例では、ポンプ系油圧供給系統２の最大射出速度を１００％としたとき、ＡＣＣ系油圧供給系統３の最大射出速度を２００％に設定しており、したがって、第３の射出制御モードをとった際には、最大射出速度を３００％とすることができ、ＡＣＣ１０のもつ能力以上の高速射出が可能となるようになっている。
【００２３】
また、第３の射出制御モード時の１次射出行程は、ポンプ系油圧供給系統２においては速度を優先したオープン制御で、ＡＣＣ系油圧供給系統３においては速度フィードバック制御でそれぞれ実行され、第３の射出制御モード時の保圧行程は、ポンプ系油圧供給系統２においては圧力を優先したオープン制御で、ＡＣＣ系油圧供給系統３においては圧力フィードバック制御でそれぞれ実行される。この際、ポンプ系油圧供給系統２への指令は、電磁流量制御弁７に対しては、速度指令値＝（速度設定値×ポンプ流量）／（ポンプ流量＋ＡＣＣ流量）とされ、電磁リリーフ弁６に対しては圧力設定値とされる。すなわち、所定量（ここでは、全体に対して１／３）のオフセットがかかった状態で、速度フィードバック制御および圧力フィードバック制御が実行されるが、実験によれば、精度のよい速度／圧力制御が達成されることが確認された。
【００２４】
なお、ＡＣＣ１０を用いた射出を行うと、前記したように特に薄物（肉厚の薄い成形品）の成形時には、速度（射出速度）に急速にブレーキをかける１次射出行程の終期においてピーク圧が発生しやすい。ところが、本実施例の第３の射出制御モードにおいては、射出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発生した場合には、ピーク圧で所定設定圧からオーバーした圧力を、ポンプ系油圧供給系統２中の電磁リリーフ弁６によってタンクに逃がすので（図１中において、破線Ａで示す流れ）、高速比例電磁弁１３の応答遅れをカバーして、ピーク圧を容易に抑止可能となる。
【００２５】
図２は、第３の射出制御モードによる射出（１次射出およびこれに引き続く保圧）時の速度と圧力の実測値の１例を示す図で、同図の縦軸は速度および圧力を、横軸は、１次射出領域においてはストローク（位置）を、保圧領域においては時間を、それぞれ表している。ピーク圧で所定設定圧からオーバーした圧力を、ポンプ系油圧供給系統２中の電磁リリーフ弁６によって逃がさない場合には、図示で破線で示したような大きなピーク圧が生じて良品成形を阻害するが、本実施例では上述したように、ピーク圧で所定設定圧からオーバーした圧力を、電磁リリーフ弁６によって逃がすので、ピーク圧は実用上障害とならない程度に抑止される。
【００２６】
なお、図１中の高速比例電磁弁１３に替えて、高価ではあるが応答特性に優れたサーボ弁を用いて、速度フィードバック制御または圧力フィードバック制御を行うように構成することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ポンプ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードを選択すると、例えば、ポンプ系油圧供給系統の最大射出速度を１００％、ＡＣＣ系油圧供給系統の最大射出速度を２００％とした場合、最大射出速度を３００％とすることができ、ＡＣＣのもつ能力以上の高速射出が可能となる。よって、ＡＣＣ自体の能力アップを図らなくても、ＡＣＣのもつ能力以上の高速射出を達成可能とでき、かつ、コストアップ要因となることがない。また、ポンプ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードを選択した際に、射出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発生した場合には、ピーク圧で所定設定圧からオーバーした圧力を、ポンプ系油圧供給系統中の電磁リリーフ弁によって逃がすので、ピーク圧を容易に抑止可能となり、したがって、高価なサーボ弁を用いなくてもピーク圧が抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る射出成形機の射出制御装置の簡略化した油圧回路図である。
【図２】本発明の１実施例における、第３の射出制御モードによる射出時の速度と圧力の実測値の１例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  射出シリンダ
２  ポンプ系油圧供給系統
３  アキュームレータ（ＡＣＣ）系油圧供給系統
４  モード選択用の電磁切替弁
５  可変容量ポンプ
６  電磁リリーフ弁
７  電磁流量制御弁
８  電磁切替弁
９  蓄圧動作制御用の電磁切替弁
１０  アキュームレータ（ＡＣＣ）
１１  ポペット弁
１２  電磁切替弁
１３  高速比例電磁弁
【図１】
0003607368.tif 000002
【図２】
0003607368.tif 000003