(57)【要約】【課題】  射出機の制御器が同時に射出成形機及び周波数変換機の動作を制御できる射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システムを提供する。【解決手段】  射出成形機１において射出機の制御器１１を射出成形機１の違った射出条件及び過程分析２に合せて圧力弁３、流量比例制御弁４の動作を制御する。射出成形機の制御器１１によって射出成形機１及び周波数変換機５の動作を制御可能である。周波数変換機５において電動機６及び液圧オイルポンプ７を連続して設ける。射出機の制御器１１とは、違った機種及び一つ一つの動作のニーズに対応する周波数変換機５を最高出力周波数及び上限流量に対応して設定するものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機において射出機の制御器を射出成形機の違った射出条件及び過程分析に合せて圧力弁、流量比例制御弁の動作を制御して、射出成形機の制御器によって射出成形機及び周波数変換機の動作を制御可能であり、周波数変換機において電動機及び液圧オイルポンプを連続して設けて、射出機の制御器とは、違った機種及び一つ一つの動作のニーズに対応する周波数変換機を最高出力周波数及び上限流量に対応して設定するものであり、使用者の不当な操作によるエネルギーの浪費を防止可能であり、射出機の制御器は電動機、液圧オイルポンプの回転速度の上下限度を設定し、必要になる流量が液圧オイルポンプに要求される最低回転速度より低い場合、射出機の制御器は周波数変換機に設定された下限周波数を出力させ、電動機、液圧オイルポンプを下限の低回転速度で動作するように制御し、同時に射出機の制御器は流量比例制御弁を制御して、作動過程において必要になる流量を制御し、必要になる流量が液圧オイルポンプに要求される最低回転速度より高い場合、作動過程における実際流量は周波数変換機により電動機、液圧オイルポンプの動作を制御することになり、必要になる作動圧力が低い場合、液圧オイルポンプの回転速度上限内に射出機の制御器で周波数変換機の周波数を高めるようにさせ、速度を向上させるために、電動機、液圧オイルポンプが回転速度を高めるように制御する一方、液圧オイルポンプからの吐き出す量も拡大させることを特徴とする射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システム。
【請求項２】
射出成形機の制御器にスピードアップ射出成形選択ボタンを設置して、スピードアップ射出成形選択ボタンを利用する場合、それぞれの動作部位の違う必要によって周波数変換機の周波数を向上可能であり、低圧において作動速度の向上及び作動のサイクルタイムの減少が可能であることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システム。
【請求項３】
周波数変換機の制御は、射出機の制御器と統合になり、射出成形機、周波数変換機の動作傾度を一致させることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システムであり、主としては、製品生産の品質を保証する状態において、射出成形機の作業においてそれぞれ違った条件、必要及び専業的な液圧作業原理における周波数変換技術を利用して、射出成形機におけるエネルギー消耗の低下及び生産効率の向上に達し、生産コストを降下させ、使用者の競争力を増加させるのである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は現代の工業においてよく使われている生産機具の一つであり、射出成形機は作業中に消耗する電量がかなり大きく、約生産コストの３０％ぐらい占め、作業の作動過程において違った動作により必要なエネルギーも違って、その差は甚だ大きく、１０倍以上になることもあり、エネルギーの膨大な浪費をもたらすため、如何にしてエネルギー消耗を減少するかということが数多くのメーカーが関心を寄せる課題になっている。もともとは、多くのメーカーでは既に周波数変換機を直接射出成形機の電動機のモーター側に追加として据付けたが、図４に示すように、その組立方法は、射出成形機１’、周波数変換機２’にそれぞれ射出機の制御器１１’、周波数変換機の制御器２１’を設置して、且その周波数変換機２１’を射出機の制御器１１’と繋いで、又、射出機の制御器１１’を操作して指令を出してから、周波数変換機の制御器２１’を周波数変換機２’から低周波数を出力するように制御することにより、電動機４’、液圧オイルポンプ５’の回転速度を低下させ、エネルギー消耗を減少させるように制御できる。
【０００３】
しかし、前述した方法では、以下のような問題が残されている。
１．機器のそれぞれの成形条件は作業員が自ら定めるため、電動機４’の運転は顧客操作によって確定される方法とは任意性が大きくなり、且周波数変換機２’の出力周波数が低過ぎることによって、電動機４’が壊れやすいことをもたらす一方、作業員が最低周波数を高めて省エネルギー制限を行う場合、省エネルギーの効果が低くなる。
【０００４】
２．液圧オイルポンプ５’が正常に作動する場合、最低の回転速度と最大の回転速度という制限があって、電動機４’の低速運転が作業員の操作によって確定される場合、もし操作数値が不適当なままで長期に渡って使われると、液圧オイルポンプ５’の寿命が低下し、且液圧オイルポンプ５’が故障することももたらしやすい。
【０００５】
３．図５に示すように、射出成形機１’及び周波数変換機２’はそれぞれ二つの違った射出機の制御器１１’、周波数変換機の制御器２１’によって制御調整されるために、射出成形機１’が加速に動作すると、射出成形機１’と周波数変換機２’の動作傾度が違うようになることをもたらし、且その遅延及び違った傾度という状況によって製品に欠陥が生じることをもたらし、また、対応速度が遅く、生産周期が長くなる欠点をもたらす。
【０００６】
４．周波数変換機の最低安定回転速度における時間制限の問題を克服できない。図４と図６に示すように、周波数変換機２’の周波数が低い場合、圧力の脈動が大きいと、圧力が流量の変化に従って変化するようになるが、周波数変換機２’は作業員によって低過ぎる出力周波数が設定されたら、圧力が不安定になり、製品品質に影響をもたらすことになる。
【０００７】
５．射出成形機１’は、如何なる作動の過程においても圧力に変化が生じると、周波数変換機２’から出力された周波数が違った機種、違った圧力、流量ニーズに対応して違った転換（即ち、作動期間でも電動機４’の回転速度を高めることによって成形のサイクルタイムを減少することができない）を行うことを提供することができなくなる。
【０００８】
６．精密射出成形の過程において、高圧で低流量が必要になると、周波数変換機の制御器２１’が射出機の制御器１１’からの回転速度の指令を受けるものであるため、電動機４’、液圧オイルポンプ５’が低速の運転状態になり、そうすると、電動機４’のモーター及び液圧オイルポンプ５’に不利をもたらすだけではなく、液圧システムの圧力も不安定になり、射出成形が完全にできなくなるので、目下、精密射出成形を行う場合は、周波数変換機２’を利用できなくなり、定格周波数、即ち、伝統的な操作方法を使わなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主な目的とは、射出成形機の射出機の制御器が射出成形機の違った条件及び射出過程分析に合せて圧力弁、流量比例制御弁の動作を制御して、射出機の制御器が同時に射出成形機及び周波数変換機の動作を制御でき、また、周波数変換機に電動機及び液圧オイルポンプを連続で設けることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明においては、射出成形機のそれぞれの動作による違った条件、必要を十分分析しておき、液圧原理を合せて電動機のモーター、液圧オイルポンプに使われるキーポイント的な電気素子、液圧素子の特性を総合的に考え込むために、もともとの周波数変換で回転速度を変えることによって流量を変えることしかできない周波数変換の原理をそれぞれ動作の違った条件、必要に関連させ、利用される圧力にも関らせ、更に流量にも関わりを持たせ、且使用素子の特性も考慮に入れるものに進化させ、もともとただ省エネルギーだけに利用された原理をエネルギー節約の他、更に適当な時間において運転速度を高めさせる一方、生産効率も向上させることができるようなものに変わって、且省エネルギー及び効率のある周波数変換射出成形機に変身させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参考にする。本発明の一実施例による射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システムにおいて、主としては、射出成形機１における射出機の制御器１１は射出成形機１の違った条件及び射出過程分析２に合せて圧力弁３、流量比例制御弁４の動作を制御して、且射出機の制御器１１は同時に射出成形機１及び周波数変換機５の動作を制御でき、また、周波数変換機５に電動機６及び液圧オイルポンプ７を連続で設ける。
【００１２】
そして、本実施例の設定及び作動方式は次のようになる。
１．合せて図２を参考にする。サイズの違った機種の射出成形機１を分類してリストアップし、また、射出過程における違った条件をよく分析しておく。例えば、型締め（多段）→前進→射出保圧（多段）→予備成形→冷却→後退→型開き（３段）→離型であり、それぞれの動作中における油圧シリンダ面積及び電動機６、液圧オイルポンプ７に必要になる排出オイルの量を算出し、また、それぞれ必要になる最高速及び上限により、必要な最大流量を算出する。
【００１３】
２．必要になる最大流量の違いによってそれぞれ一つ一つの動作に対応して射出機の制御器１１において周波数変換機５の出力周波数の上限（この上限は液圧オイルポンプ７の必要になる最低回転速度の吐き出し量より大きいこと）を設定する。
【００１４】
３．射出機の制御器１１において周波数変換機５の最低周波数を設定することによってできた電動機６の回転速度は、液圧オイルポンプ７の必要になる最低回転速度より低くなってはならない。その時、パイプ内の基本流量を満足するような最低流量があるため、流速が低すぎて圧力降下による不安定が避けられる。
【００１５】
４．液圧オイルポンプ７の上下限回転速度の制限に合せて射出機の制御器１１において制限を設定し、即ち、設定流量が液圧オイルポンプ７の求めた最低回転速度より低くなっても、射出機の制御器１１は依然として周波数変換機５に液圧オイルポンプ７の必要になる最低回転速度に対応する周波数を出力するように指令を出し、そうすると、作動過程において実際に必要になる流量は、射出機の制御器１１が流量比例制御弁４にその制御を行わせるため、電動機６、液圧オイルポンプ７を安全な最低速制限で動作させることができ、且電動機６及び液圧オイルポンプ７を加熱による損害から守ることもできる。
【００１６】
５．射出成形機１の必要な流量が液圧オイルポンプ７の安全で最低な回転速度より大きい場合、射出機の制御器１１は、射出成形機１の流量速度を周波数変換機５から出力させることによって、電動機６、液圧オイルポンプ７の必要な回転速度を制御し、この時、射出機の制御器１１は流量比例制御弁４を全開させる。
【００１７】
６．数学方式で出力パワー（周波数変換機５が対応すべき出力周波数ＨＺ＝Ｋ×Ｐ×Ｑ、Ｋはパラメーターで、Ｐは設定圧力で、Ｑは設定流量である）を表示したら、その最も優れた省エネルギー周波数は負荷と関わり、また、流量とも関係があり、又、射出成形機１の必要な作動圧力がより低くなる時、液圧オイルポンプ７の回転速度の上限内において、周波数変換機５によって回転速度を高めて液圧オイルポンプ７の吐出し量を大きくし、そうすると、進行速度及び作業効率を向上でき、且作業員が単純に自ら操作条件を設定するために圧力も流量も設定上限を超えて電動機６のモーターが負荷を超えて損害することを避けることができる。
【００１８】
又、殆どの成形条件の下では、一般のシステムの必要になる圧力が皆７０ｋｇ〜９０ｋｇ以下であって、少数の状況に限って成形条件としてより大きい圧力が必要になるため、射出機の制御器１１において一つのスピードアップ射出成形選択ボタン１１１を追加設置して、このボタンを利用する場合、システムの圧力上限を８０ｋｇ〜１００ｋｇまで制御できるようにさせ、そうすると、射出機の制御器１１から周波数変換機５が周波数を１．４倍〜１．７５倍に高めるように指令を出すと、流量及び進行速度を１．４倍〜１．７５倍まで向上できるため、射出成形の効率向上及び射出成形サイクルタイムの短縮に対してかなり有利になり、更に生産効率を高めること及び製品品質の増加にも役立つ。
【００１９】
７．図１及び図３に示すように、射出機の制御器１１において周波数変換機５への制御を統合するために、射出成形機１及び周波数変換機５の動作傾度の調整は一致し、同期にならない二種類の傾度が生じることなく、製品の効率及び品質を向上でき、また、精密射出成形の使用にも適用される。
８．周波数変換機５に一つの進行回転速度の最低制限を与えるため、安定した最低流量の下では、システムに圧力の不安定をもたらさない。
【００２０】
故に、上述のように、本発明では、周波数変換機を使う時、作業員の不当な操作による電動機、液圧オイルポンプの損害及びシステムの不安定などの欠陥が避けられ、且適当な条件の下で周波数変換機の周波数を高めて生産効率を向上させることもできるため、その産業での利用及び実用効果は伝統の方式よりも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例による射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システムのフローチャートを示す図である。
【図２】本発明の一実施例による射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システムの射出条件及び過程分析を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による射出成形機の周波数変換による省エネルギー及び生産効率向上のための制御システムの射出成形機及び周波数変換機の傾度が重なり合う状態を示す図である。
【図４】従来の周波数変換機の制御システムのフローチャートを示す図である。
【図５】従来の周波数変換機を利用する時の周波数変換機と射出成形機具のそれぞれ違った動作傾度を示す図である。
【図６】従来の周波数変換機の周波数が低い時の圧力が不安定になる状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  射出成形機、２  射出条件及び過程分析、３  圧力弁、４  流量比例制御弁、５  周波数変換機、６  電動機、７  液圧オイルポンプ、１１  射出機の制御器、１１１  スピードアップ射出成形選択ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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