(57)【要約】【課題】  圧力オーバーシュートが生じても、射出シリンダの前進速度に変動が生じないようにして、成形品の品質の悪化を防止できる射出成形機用油圧ユニットを提供することにある。【解決手段】  この油圧ユニットは、射出シリンダの作動開始を検出して、所定時間ｔ３の間、カットオフ開始圧力を所定値だけ高く補正している。このため、上記射出シリンダの作動開始後、上記所定時間ｔ３の間、圧力オーバーシュートが生じても、この所定時間ｔ３の間に、油圧ポンプの吐出圧力は、上記カットオフ開始圧力に到達せず、上記モータの回転数は、低下せず、上記油圧ポンプの吐出流量は、低下しない。【選択図】  図２
2006321153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出シリンダ（２）に作動油を供給する固定容量型の油圧ポンプ（１１）と、
この油圧ポンプ（１１）を駆動する可変速のモータ（１２）と、
上記油圧ポンプ（１１）の吐出圧力を検出する圧力検出部（１３）と、
この圧力検出部（１３）にて検出された圧力が、予め設定されたカットオフ開始圧力になっていることを示したとき、上記モータ（１２）の回転数を低下させるカットオフ制御部（１６）と、
上記射出シリンダ（２）の作動開始を検出して、所定時間の間、上記カットオフ制御部（１６）の作動を抑制する抑制部（１７）と、
上記カットオフ制御部（１６）の出力を受けて上記油圧ポンプ（１１）の吐出圧力または吐出流量が所定の値になるように上記モータ（１２）を制御する主制御部（１８）と
を備えることを特徴とする射出成形機用油圧ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形機用油圧ユニットにおいて、
上記所定時間は、上記圧力検出部（１３）にて検出された圧力が略一定になる直前迄の時間であることを特徴とする射出成形機用油圧ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の射出成形機用油圧ユニットにおいて、
上記抑制部（１７）は、上記所定時間の間、上記カットオフ開始圧力を、上記圧力検出部（１３）にて検出された最高圧力よりも、高く補正して、上記カットオフ制御部（１６）の作動を抑制することを特徴とする射出成形機用油圧ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の射出成形機用油圧ユニットにおいて、
上記抑制部（１７）は、上記所定時間の間、上記カットオフ制御部（１６）の作動を停止させることを特徴とする射出成形機用油圧ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、射出シリンダに供給する作動油の流量および圧力を制御する射出成形機用油圧ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機用油圧ユニットとしては、射出シリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する可変速モータと、上記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力センサと、上記可変速モータの回転数を制御して上記油圧ポンプの吐出圧力および吐出流量を制御するコントローラとを備えたものがある（特開２００３−１７２３０２号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
上記コントローラによる上記油圧ポンプの圧力制御について説明すると、上記コントローラは、上記圧力センサにて検出された圧力が、予め設定されたカットオフ開始圧力になっていることを示したとき、上記モータの回転数を低下させる。
【０００４】
図５に、上記圧力センサにて検出された圧力と、時間との関係を示す。具体的に述べると、上記射出シリンダの作動開始（射出開始）の時間を０とし、上記射出シリンダの射出終了の時間をｔ２とする。上記カットオフ開始圧力を、一点鎖線に示す。また、このカットオフ開始圧力よりも大きな二点鎖線に示すフルカットオフ圧力が設定されている。
【０００５】
そして、上記射出シリンダの全工程において、上記コントローラは、上記フルカットオフ圧力を一定値ｐ２に設定している。また、上記コントローラは、上記射出シリンダの前進速度が一定になるように制御しているが、前進を開始した直後に、樹脂材料を射出する初期抵抗により、しばしば、圧力オーバーシュートが生じる。このとき、カットオフ制御、つまり、上記カットオフ開始圧力の値ｐ１で上記モータの回転速度の低下を時間ｔ１で始め、上記フルカットオフ圧力の値ｐ２以上に圧力が過大に上昇しないように制御される。
【特許文献１】特開２００３−１７２３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５からわかるように、圧力がｐ１を越えると、上記コントローラのカットオフ制御の働きにより、上記モータの回転速度を低下し、上記油圧ポンプの吐出流量が所定値ｑ１よりも小さくなってしまう。そして、射出開始時に上記射出シリンダへの油量が低下すると、樹脂材料が型に十分に充填されないなどの不具合が発生し、成形品の品質が悪くなる。さらに、成形品の品質不良により、歩留まり（合格率）が悪くなり、成形コストが高くなるという問題が生じる。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、圧力オーバーシュートが生じても、射出シリンダの前進速度に変動が生じないようにして、成形品の品質の悪化を防止できる射出成形機用油圧ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の射出成形機用油圧ユニットは、
射出シリンダに作動油を供給する固定容量型の油圧ポンプと、
この油圧ポンプを駆動する可変速のモータと、
上記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出部と、
この圧力検出部にて検出された圧力が、予め設定されたカットオフ開始圧力になっていることを示したとき、上記モータの回転数を低下させるカットオフ制御部と、
上記射出シリンダの作動開始を検出して、所定時間の間、上記カットオフ制御部の作動を抑制する抑制部と、
上記カットオフ制御部の出力を受けて上記油圧ポンプの吐出圧力または吐出流量が所定の値になるように上記モータを制御する主制御部と
を備えることを特徴としている。
【０００９】
この発明の射出成形機用油圧ユニットによれば、上記抑制部は、上記射出シリンダの作動開始を検出して、所定時間の間、上記カットオフ制御部の作動を抑制するので、上記所定時間の間、圧力オーバーシュートが生じても、上記モータの回転数は、低下せず、上記油圧ポンプの吐出流量は、減少しない。
【００１０】
このように、上記射出シリンダの作動開始後に圧力オーバーシュートが生じても、上記射出シリンダの前進速度に変動が生じないようにして、成形品の品質の悪化を防止できる。
【００１１】
また、一実施形態の射出成形機用油圧ユニットでは、上記所定時間は、上記圧力検出部にて検出された圧力が略一定になる直前迄の時間である。
【００１２】
この実施形態の射出成形機用油圧ユニットによれば、上記圧力検出部にて検出された圧力が略一定になった以後は、上記抑制部が働かないので、次工程（保圧工程）に移るための圧力設定に復帰する。
【００１３】
また、一実施形態の射出成形機用油圧ユニットでは、上記抑制部は、上記所定時間の間、上記カットオフ開始圧力を、上記圧力検出部にて検出された最高圧力よりも、高く補正して、上記カットオフ制御部の作動を抑制する。
【００１４】
この実施形態の射出成形機用油圧ユニットによれば、上記抑制部は、上記所定時間の間、上記カットオフ開始圧力を、上記圧力検出部にて検出された最高圧力よりも、高く補正するので、上記所定時間の間、圧力オーバーシュートが生じても、この所定時間の間に上記圧力検出部によって検出された圧力は、上記カットオフ開始圧力に到達しない。このため、上記所定時間の間、上記モータの回転数は、低下せず、上記油圧ポンプの吐出流量は、減少しない。
【００１５】
また、一実施形態の射出成形機用油圧ユニットでは、上記抑制部は、上記所定時間の間、上記カットオフ制御部の作動を停止させる。
【００１６】
この実施形態の射出成形機用油圧ユニットによれば、上記抑制部は、上記所定時間の間、上記カットオフ制御部の作動を停止させるので、上記所定時間の間、圧力オーバーシュートが生じても、上記モータの回転数は、低下せず、上記油圧ポンプの吐出流量は、減少しない。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の射出成形機用油圧ユニットによれば、上記抑制部は、上記射出シリンダの作動開始を検出して、所定時間の間、上記カットオフ制御部の作動を抑制するので、上記所定時間の間、圧力オーバーシュートが生じても、上記射出シリンダの前進速度に変動が生じないようにして、成形品の品質の悪化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１９】
図１は、この発明の射出成形機用油圧ユニットの一実施形態であるブロック図を示している。この油圧ユニット１０は、固定容量型の油圧ポンプ１１と、この油圧ポンプ１１を駆動する可変速のモータ１２と、このモータ１２の回転数を制御するコントローラ１５と、上記油圧ポンプ１１の吐出ライン７に接続された圧力検出部１３と、上記油圧ポンプ１１の吐出ライン７に接続された安全弁１４とを備えている。上記吐出ライン７は、３位置電磁切換弁５を介して、射出成形機１の射出シリンダ２に接続されている。
【００２０】
この射出成形機１は、ゴムや樹脂等の材料を、スクリュや加熱筒によって加熱して、上記射出シリンダ２によって射出する。上記油圧ポンプ１１は、上記射出シリンダ２に作動油を供給する。
【００２１】
上記モータ１２は、例えば、サーボモータである。このモータ１２には、モータの回転数を計測するエンコーダ１２ａが設けられている。
【００２２】
上記圧力検出部１３は、例えば、圧力センサであり、上記油圧ポンプ１１の吐出圧力を検出する。上記安全弁１４の動作を説明すると、上記コントローラ１５または上記圧力検出部１３が故障し、このコントローラ１５のカットオフ制御部１６が働かなくなった場合に、上記射出シリンダ２のストロークエンドで、上記吐出ライン７に過大な油圧力が生じるが、このとき、上記安全弁１４が作動して、過大な油圧力に制限をかけて、機械を保護する。
【００２３】
上記コントローラ１５は、例えば、サーボコントローラであり、上記モータ１２の回転数を制御して上記油圧ポンプ１１の吐出圧力を制御し（以下、圧力制御という）、かつ、上記モータ１２の回転数を制御して上記油圧ポンプ１１の吐出流量を制御する（以下、流量制御という）。
【００２４】
上記コントローラ１５は、カットオフ制御部１６と、抑制部１７と、主制御部１８とを備える。
【００２５】
上記カットオフ制御部１６は、上記圧力検出部１３にて検出された圧力が、予め設定されたカットオフ開始圧力になっていることを示したとき、上記モータ１２の回転数を低下させる。
【００２６】
上記抑制部１７は、上記射出シリンダ２の作動開始を検出して、所定時間の間、上記カットオフ制御部１６の作動を抑制する。具体的には、上記抑制部１７は、上記所定時間の間、上記カットオフ開始圧力を、上記圧力検出部１３にて検出された最高圧力よりも、高く補正して、上記カットオフ制御部１６の作動を抑制する。
【００２７】
上記主制御部１８は、上記カットオフ制御部１６の出力を受けて上記油圧ポンプ１１の吐出圧力または吐出流量が所定の値になるように上記モータ１２を制御する。
【００２８】
まず、上記コントローラ１５の圧力制御について説明する。
【００２９】
図２に、上記圧力検出部１３にて検出された圧力と、時間との関係を示す。上記射出シリンダの作動開始（射出開始）の時間を０とし、上記射出シリンダの射出終了の時間をｔ２とする。
【００３０】
上記カットオフ開始圧力は、一点鎖線に示す。また、このカットオフ開始圧力よりも高い二点鎖線に示すフルカットオフ圧力が設定されている。射出開始後所定時間の間（０〜ｔ３）、図５の従来例と比べて、上記カットオフ開始圧力は、上記抑制部１７により、所定値だけ高く補正されて、ｐ３となり、上記フルカットオフ圧力は、上記抑制部１７により、所定値だけ高く補正されて、ｐ４となる（ｐ３＜ｐ４）。
【００３１】
また、少なくとも上記所定時間から射出終了までの間（ｔ３〜ｔ２）、図５の従来例と同様に、上記カットオフ開始圧力は、一定値ｐ１であり、上記フルカットオフ圧力は、一定値ｐ２である（ｐ１＜ｐ２）。
【００３２】
実線に示す上記油圧ポンプ１１の吐出圧力は、上記主制御部１８によって、所定の値になるように制御されているが、上記油圧ポンプ１１の吐出圧力が、上記カットオフ開始圧力に達すると、上記カットオフ制御部１６は、上記モータ１２の回転数を低下させ、上記油圧ポンプ１１の吐出流量を低下させる。
【００３３】
上記フルカットオフ圧力と上記カットオフ開始圧力との差（ｐ４−ｐ３，ｐ２−ｐ１）は、カットオフ圧力幅といい、このカットオフ圧力幅は、カットオフ状態（カットオフ開始とフルカットオフの間）を安定させるために必要である。例えば、上記フルカットオフ圧力ｐ２が、２０ＭＰａであることに対して、上記カットオフ圧力幅（ｐ２−ｐ１）は、１ＭＰａである。
【００３４】
上記所定時間ｔ３は、上記圧力検出部１３にて検出された圧力が略一定になる直前迄の時間である。例えば、上記所定時間ｔ３は、０．２秒である。そして、上記所定時間ｔ３から射出終了時ｔ２までは、上記射出シリンダ２の前進速度が略一定であると共に上記圧力検出部１３にて検出された圧力が略一定である定常状態である。
【００３５】
上記カットオフ開始圧力ｐ３、上記フルカットオフ圧力ｐ４および上記所定時間ｔ３は、上記コントローラ１５の外部から入力され、または、上記コントローラ１５の内部で設定される。
【００３６】
次に、上記コントローラ１５の流量制御について説明する。
【００３７】
図２に、上記油圧ポンプの吐出流量と、時間との関係を示す。射出開始の時間を０とし、射出終了の時間をｔ２とする。上記主制御部１８は、実線に示す上記油圧ポンプ１１の吐出流量が一定値ｑ１を維持するように、上記モータ１２の回転数を制御する。
【００３８】
上記油圧ポンプ１１の吐出流量は、図１の上記エンコーダ１２ａによって計測される上記モータ１２の回転数から算出される。なお、上記エンコーダ１２ａの代わりに、上記吐出ライン７に流量計を接続して、直接に、上記油圧ポンプ１１の吐出流量を求めるようにしてもよい。
【００３９】
上記構成の射出成形機用油圧ユニットによれば、上記抑制部１７によって、上記射出シリンダ２の作動開始後、上記所定時間ｔ３の間、上記カットオフ開始圧力ｐ３を上記定常時のカットオフ開始圧力ｐ１よりも所定値だけ高く補正するので、上記射出シリンダ２の作動開始後、上記所定時間ｔ３の間、圧力オーバーシュートが生じても、この所定時間ｔ３の間に上記圧力検出部１３によって検出された圧力は、上記カットオフ開始圧力ｐ３に到達しない。このため、上記所定時間ｔ３の間、上記モータ１２の回転数は、低下せず、上記油圧ポンプ１１の吐出流量は、減少しない。
【００４０】
このように、上記射出シリンダ２の作動開始後に圧力オーバーシュートが生じても、上記射出シリンダ２の前進速度に変動が生じないようにして、成形品の品質の悪化を防止できる。この結果、上記射出シリンダ２による成形品の品質が安定し、歩留まりが向上する。
【００４１】
なお、上記所定時間ｔ３以降の定常時では、上記カットオフ開始圧力は、ｐ１になり、上記フルカットオフ圧力は、次工程（保圧工程）の圧力設定ｐ２となる。
【００４２】
すなわち、上記所定時間ｔ３以降では、図３の実線に示すように、上記コントローラ１５は、定常時のカットオフ開始圧力ｐ１およびフルカットオフ圧力ｐ２のもとで、カットオフ圧力幅をもたせて、上記油圧ポンプ１１の吐出圧力および吐出流量を制御している。一方、上記所定時間ｔ３以前では、図３の破線に示すように、上記コントローラ１５は、一時的に高く補正されたカットオフ開始圧力ｐ３およびフルカットオフ圧力ｐ４のもとで、上記油圧ポンプ１１の吐出圧力および吐出流量を制御している。
【００４３】
次に、図４に、上記射出シリンダ２のスタート時の制御のフローチャートを示す。
【００４４】
上記射出シリンダ２の射出開始を検出して（Ｓ１）、一定時間ｔ３経過したか否かを判断する（Ｓ２）。
【００４５】
上記一定時間ｔ３経過していない場合、上記抑制部１７によって、カットオフ開始圧力を所定値高く補正して（Ｓ３）、上記コントローラ１５によって、上記補正されたカットオフ開始圧力のもとで圧力制御または流量制御を行う（Ｓ４）。
【００４６】
一方、上記一定時間ｔ３経過している場合、上記コントローラ１５によって、高く補正されない定常時の通常カットオフ開始圧力のもとで圧力制御または流量制御を行う通常工程になる（Ｓ５）。
【００４７】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記抑制部１７は、上記一定時間ｔ３の間、上記カットオフ制御部１６の作動を停止させるようにしてもよい。  
【００４８】
また、上記安全弁１４は取り除いてもよい。この場合は、通常、射出成形機の油圧回路内に安全弁が設置される。また、上記モータ１２は、上記コントローラ１５により回転数が制御できるものならば、どのようなモータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の射出成形機用油圧ユニットの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】油圧ポンプの吐出圧力と時間との関係を示すグラフ、および、油圧ポンプの吐出流量と時間との関係を示すグラフである。
【図３】油圧ポンプの吐出流量と吐出圧力との関係を示すグラフである。
【図４】射出シリンダのスタート時の制御を示すフローチャートである。
【図５】従来の油圧ポンプの吐出圧力と時間との関係を示すグラフ、および、従来の油圧ポンプの吐出流量と時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１    射出成形機
２    射出シリンダ
５    切換弁
７    吐出ライン
１０    油圧ユニット
１１    油圧ポンプ
１２    モータ
１２ａ    エンコーダ
１３    圧力検出部
１４    安全弁
１５    コントローラ
１６    カットオフ制御部
１７    抑制部
１８    主制御部
１９    タンク
【図１】
2006321153.tif 000003
【図２】
2006321153.tif 000004
【図３】
2006321153.tif 000005
【図４】
2006321153.tif 000006
【図５】
2006321153.tif 000007