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JPH11268092A - Injection apparatus - Google Patents

Injection apparatus

Info

Publication number
JPH11268092A
JPH11268092A JP7445398A JP7445398A JPH11268092A JP H11268092 A JPH11268092 A JP H11268092A JP 7445398 A JP7445398 A JP 7445398A JP 7445398 A JP7445398 A JP 7445398A JP H11268092 A JPH11268092 A JP H11268092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
injection
cylinder
plunger
servomotor
Prior art date
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Granted
Application number
JP7445398A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3792394B2 (en
Inventor
Hiroshi Kumazaki
崎 洋 熊
Shigeru Fujita
田 滋 藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP07445398A priority Critical patent/JP3792394B2/en
Publication of JPH11268092A publication Critical patent/JPH11268092A/en
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Publication of JP3792394B2 publication Critical patent/JP3792394B2/en
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection apparatus employing a fluid pressure drive system reducing the size and capacity of the motor and ball screw of a drive system. SOLUTION: In an injection apparatus wherein a resin material is melted to be weighed while an injection plunger screw is retracted and the injection plunger or screw is advanced to eject the molten resin, an injection fluid pressure cylinder 40 is connected to the injection plunger or screw 10 and a first fluid pressure control cylinder having a first plunger 47 driven by an electromotor is connected to the advance cylinder chamber 43 of the injection fluid pressure cylinder 40 and a second fluid pressure controlling cylinder 46 having a second plunger 52 is connected to the retraction cylinder chamber 44 of the injection fluid pressure cylinder 40.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の射出
装置に係り、特に、射出動作を行う射出用シリンダの流
体圧駆動制御を改良した射出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection device for an injection molding machine, and more particularly to an injection device with improved fluid pressure drive control of an injection cylinder for performing an injection operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、射出成形機に使用される射出装置
には、油圧式の他、電動式の射出装置がある。この電動
式射出装置では、電動機の回転運動をボールネジなどの
伝動機構によって、スクリュや射出プランジャの直進運
動に変換している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an injection device used for an injection molding machine, there is an electric injection device in addition to a hydraulic injection device. In this electric injection device, the rotational motion of the electric motor is converted into the linear motion of a screw or an injection plunger by a transmission mechanism such as a ball screw.

【0003】この種の電動式射出装置では、電動機の出
力でスクリュや射出プランジャを直動する方式なので、
電動機の速度、トルクを制御することで射出速度や射出
力などを制御することができる。したがって、射出速度
や射出力の多様な変化のパターンに応じるためには、電
動機にはできるだけ大容量の電動機が必要とされてお
り、それにともないボールネジにも大容量のものが使用
されている。
[0003] In this type of electric injection device, a screw or an injection plunger is driven directly by the output of the electric motor.
By controlling the speed and torque of the electric motor, it is possible to control the injection speed, the firing power, and the like. Therefore, in order to respond to various patterns of changes in the injection speed and the firing power, the motor needs to have as large a capacity as possible, and accordingly, a ball screw having a large capacity is used.

【0004】図5は、従来の電動式射出装置の一例を示
す。この電動式射出装置は、スクリュインライン式の射
出装置で、10は、スクリュを示す。このスクリュ10
は、樹脂の可塑化、計量を行うとともに、射出プランジ
ャとしても働くスクリュである。スクリュ10は、バレ
ル11に回転自在でかつ軸方向に前進および後退可能な
ように挿入されている。バレル11の外周部には、加熱
用のヒータ12が設けられている。成形材料の樹脂は、
バレル11の一端部に取り付けられたホッパ13からバ
レル11内部に投入され、スクリュ10の回転によって
可塑化される。14がスクリュ10の回転駆動部であ
る。スクリュ10は、継手15を介して駆動軸16と連
結されている。ハウジング17の内部には、駆動軸16
を回転自在に支持するラジアル軸受18と、射出力の反
力のスラスト荷重を受けるスラスト軸受19が内蔵され
ている。
FIG. 5 shows an example of a conventional electric injection device. This motor-driven injection device is a screw-in-line type injection device, and reference numeral 10 denotes a screw. This screw 10
Is a screw that plasticizes and measures resin and also works as an injection plunger. The screw 10 is inserted into the barrel 11 so as to be rotatable and move forward and backward in the axial direction. A heater 12 for heating is provided on an outer peripheral portion of the barrel 11. The molding material resin is
It is put into the barrel 11 from a hopper 13 attached to one end of the barrel 11, and is plasticized by the rotation of the screw 10. Reference numeral 14 denotes a rotation drive unit of the screw 10. The screw 10 is connected to a drive shaft 16 via a joint 15. A drive shaft 16 is provided inside the housing 17.
, And a thrust bearing 19 for receiving a thrust load of a reaction force of the radiating power.

【0005】20は、駆動軸16を駆動する電動機を示
す。この電動機の出力軸には、歯車21が取り付けら
れ、この歯車21と駆動軸に取り付けられている歯車2
2が噛み合っている。従って、電動機の回転動力は、歯
車21、22を介して駆動軸16に伝動され、スクリュ
10を回転させる。
[0005] Reference numeral 20 denotes an electric motor for driving the drive shaft 16. A gear 21 is attached to the output shaft of the electric motor, and the gear 21 and a gear 2 attached to the drive shaft are attached.
2 are engaged. Therefore, the rotational power of the electric motor is transmitted to the drive shaft 16 via the gears 21 and 22 to rotate the screw 10.

【0006】一方、射出工程では、スクリュ10を前進
させ、計量工程ではスクリュ10を後退させるための電
動駆動機構としては、回転駆動部14と連結しているボ
ールネジ24とこれに螺合しているナット25と電動機
26が設けられている。電動機26の出力軸には歯車2
7が設けられ、この歯車27がボールナット25側に取
り付けられている歯車28に噛み合い、電動機26の回
転運動をボールナット25に伝達している。
On the other hand, as an electric drive mechanism for moving the screw 10 forward in the injection step and retracting the screw 10 in the metering step, a ball screw 24 connected to the rotary drive unit 14 is screwed to this. A nut 25 and an electric motor 26 are provided. The output shaft of the motor 26 has a gear 2
The gear 27 meshes with a gear 28 attached to the ball nut 25 side, and transmits the rotational motion of the electric motor 26 to the ball nut 25.

【0007】このような電動式射出装置は、電動直動式
であり、ボールネジ24とボールナット25には、射出
力そのものが負荷される。このため、電動機26には、
歯車27、28の減速比で決まる駆動トルクが負荷さ
れ、ボールネジ24と電動機26には大容量のものが必
要であった。
[0007] Such an electric injection device is of the electric linear motion type, and the ball screw 24 and the ball nut 25 are loaded with the firing power itself. For this reason, the electric motor 26
A driving torque determined by the reduction ratio of the gears 27 and 28 is applied, and the ball screw 24 and the electric motor 26 need to have a large capacity.

【0008】図6は、スクリュ10を前進および後退さ
せるための電動駆動機構の各要素の小型化、小容量化を
図るために、電動機30、歯車31、32からなる伝達
機構、ボールナット33、ボールネジ34をそれぞれ二
組並列に配置した射出装置である。
FIG. 6 shows a motor 30, a transmission mechanism including gears 31 and 32, a ball nut 33, and a motor 30 in order to reduce the size and capacity of each element of an electric drive mechanism for moving the screw 10 forward and backward. This is an injection device in which two sets of ball screws 34 are arranged in parallel.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図6の射出装置のよう
に、並列な二組の電動駆動機構では、各組の機械的な平
行度を正確に保ち、しかも、駆動制御を完全に同期させ
る必要がある。しかし、実際問題としては、2台の電動
機30、30の完全な同期運転は難しい。このため、ボ
ールネジ34、34には、厳密にはアンバランスな推力
が負荷されて偏荷重にさらされる。そして、しだいにア
ンバランス量が拡大されて、どちらか片方のボールネジ
34に過大な負荷がかかり、摩耗を速めるという問題が
あった。
In the case of two sets of electric drive mechanisms in parallel, as in the injection apparatus shown in FIG. 6, the mechanical parallelism of each set is accurately maintained, and the drive control is completely synchronized. There is a need. However, as a practical matter, perfect synchronous operation of the two electric motors 30, 30 is difficult. For this reason, strictly unbalanced thrust is applied to the ball screws 34, 34, and the ball screws 34 are exposed to an eccentric load. Then, the amount of unbalance is gradually increased, and an excessive load is applied to one of the ball screws 34, resulting in a problem that wear is accelerated.

【0010】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、スクリュまたは射出プランジャ
の前進後退動作を射出用流体圧シリンダで行い、射出用
流体圧シリンダへ送る作動流体の方向、圧力、流量制御
する制御用シリンダのプランジャの駆動にサーボモータ
を用いることにより、駆動機構のモータおよびボールネ
ジの小型化、小容量化を達成する新しい流体圧駆動方式
を採用した射出装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, in which the forward or backward movement of a screw or an injection plunger is performed by an injection hydraulic cylinder and the direction of the working fluid sent to the injection hydraulic cylinder. The present invention provides an injection device employing a new fluid pressure drive system that achieves downsizing and downsizing of a motor of a drive mechanism and a ball screw by using a servomotor to drive a plunger of a control cylinder for controlling pressure and flow rate. It is in.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、樹脂材料を溶融し、射出プランジャま
たはスクリュを後退させながら溶融樹脂の計量を行い、
前記射出プランジャまたはスクリュを前進させ溶融樹脂
を射出する射出装置において、射出プランジャまたはス
クリュに射出用流体圧シリンダを連結し、前記射出用流
体圧シリンダの前進側シリンダ室に電動機駆動の第1の
プランジャを有する第1の流体圧制御用シリンダを接続
するとともに、前記射出用流体圧シリンダの後退側シリ
ンダ室に電動機駆動の第2のプランジャを有する第2の
流体圧制御用シリンダを接続したことを特徴とするもの
である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of melting a resin material and measuring a molten resin while retreating an injection plunger or a screw.
In an injection apparatus for injecting molten resin by advancing the injection plunger or screw, an injection fluid pressure cylinder is connected to the injection plunger or screw, and a first motor driven plunger is connected to a forward cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder. And a second fluid pressure control cylinder having a motor driven second plunger is connected to the retraction cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder. It is assumed that.

【0012】前記の構成において、本発明は、第1流体
圧制御用シリンダは、前記第1プランジャに連結する第
1ボールネジと、この第1ボールネジを回転駆動する第
1のサーボモータとを有し、前記第2流体圧制御用シリ
ンダは、第2プランジャに連結する第2ボールネジと、
この第2ホールネジを回転駆動する第2のサーボモータ
とを有し、一方の前記プランジャが最前進位置にあると
きに、他方の前記プランジャは最後退位置にあるように
構成される。
According to the present invention, in the present invention, the first fluid pressure control cylinder includes a first ball screw connected to the first plunger, and a first servomotor for driving the first ball screw to rotate. A second ball screw connected to a second plunger, the second fluid pressure control cylinder;
A second servomotor that rotationally drives the second hole screw, so that when one of the plungers is in the most advanced position, the other is in the most retracted position.

【0013】また、本発明は、前記第1サーボモータと
第2サーボモータをそれぞれ単独に、または両方を同時
に動作させ、第1プランジャと第2プランジャを互いに
逆方向に進退させ、前記射出用流体圧シリンダに作動流
体の流量、圧力を制御し給排する流体圧制御手段を備え
ることを特徴とする。
Further, according to the present invention, the first servomotor and the second servomotor are operated independently or both simultaneously, and the first plunger and the second plunger are advanced and retracted in opposite directions to each other. The pressure cylinder is provided with fluid pressure control means for controlling the flow rate and pressure of the working fluid and for supplying and discharging the working fluid.

【0014】前記流体圧制御手段は、前記射出用流体圧
シリンダの前進側シリンダ室の作動流体の圧力を検出す
る第1の圧力検出手段と、前記射出用流体圧シリンダの
後退側シリンダ室の作動流体の圧力を検出する第2の圧
力検出手段と、前記射出用流体圧シリンダの前進側シリ
ンダ室または後退側シリンダ室の圧力の目標値をそれぞ
れ設定する手段と、前記第1圧力検出手段または第2圧
力検出手段からフィードバックした検出圧力と目標値と
を比較し、射出用流体圧シリンダの前進側シリンダ室ま
たは後退側シリンダ室の作動流体の圧力が目標値になる
ように第1サーボモータと第2サーボモータの速度を同
時に制御し、または、目標値が設定された方のシリンダ
室の作動流体の圧力を当該圧力検出手段からフィードバ
ックし、圧力が目標値になるように第1または第2サー
ボモータの速度を制御するサーボ制御手段とからなり、
射出用流体圧シリンダへ供給する作動流体、排出する作
動流体の圧力、流量がサーボモータの操作を通じて正確
にフィードバック制御される。
The fluid pressure control means includes a first pressure detecting means for detecting a pressure of a working fluid in a forward cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder, and an operation of a retreating cylinder chamber of the ejection fluid pressure cylinder. A second pressure detecting means for detecting a pressure of the fluid, a means for setting a target value of a pressure in a forward cylinder chamber or a retreating cylinder chamber of the injection hydraulic cylinder, respectively, the first pressure detecting means or the first pressure detecting means. (2) The detected pressure fed back from the pressure detecting means is compared with a target value, and the first servo motor and the second servo motor are adjusted so that the pressure of the working fluid in the forward cylinder chamber or the backward cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder becomes the target value. 2 Simultaneously control the speed of the servomotor or feed back the pressure of the working fluid in the cylinder chamber in which the target value is set from the pressure detecting means, and check the pressure. As a value consists of a servo control means for controlling the speed of the first or second servo motor,
The pressure and flow rate of the working fluid supplied to and discharged from the injection fluid pressure cylinder are accurately feedback controlled through the operation of the servomotor.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明による射出装置の一
実施形態について、添付の図面を参照して説明する。図
1は、本実施の形態による射出装置の構成を示す断面図
である。この射出装置では、図5及び図6の従来の射出
装置と共通する構成要素には同一の参照番号を付してい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the injection device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the injection device according to the present embodiment. In this injection device, the same components as those of the conventional injection device shown in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals.

【0016】スクリュ10は、樹脂の可塑化、計量を行
うとともに、射出プランジャとしても働くスクリュであ
る。スクリュ10は、バレル11に回転自在でかつ軸方
向に前進および後退可能なように挿入されている。バレ
ル11の外周部には、加熱用のヒータ12が設けられて
いる。成形材料の樹脂は、バレル11の一端部に取り付
けられたホッパ13からバレル11内部に投入され、ス
クリュ10の回転によって可塑化される。
The screw 10 is a screw that plasticizes and measures the resin and also functions as an injection plunger. The screw 10 is inserted into the barrel 11 so as to be rotatable and move forward and backward in the axial direction. A heater 12 for heating is provided on an outer peripheral portion of the barrel 11. The resin of the molding material is put into the barrel 11 from a hopper 13 attached to one end of the barrel 11, and is plasticized by the rotation of the screw 10.

【0017】14がスクリュ10の回転駆動部である。
スクリュ10は、継手15を介して駆動軸16と連結さ
れている。ハウジング17の内部には、駆動軸16を回
転自在に支持するラジアル軸受18と、射出力の反力の
スラスト荷重を受けるスラスト軸受19が内蔵されてい
る。
Reference numeral 14 denotes a rotation drive unit of the screw 10.
The screw 10 is connected to a drive shaft 16 via a joint 15. Inside the housing 17, a radial bearing 18 that rotatably supports the drive shaft 16 and a thrust bearing 19 that receives a thrust load of a reaction force of the radiation output are built in.

【0018】20は、駆動軸16を駆動する電動機を示
す。この電動機の出力軸には、歯車21が取り付けら
れ、この歯車21と駆動軸に取り付けられている歯車2
2が噛み合っている。従って、電動機の回転動力は、歯
車21、22を介して駆動軸16に伝動され、スクリュ
10を回転させる。
Reference numeral 20 denotes an electric motor for driving the drive shaft 16. A gear 21 is attached to the output shaft of the electric motor, and the gear 21 and a gear 2 attached to the drive shaft are attached.
2 are engaged. Therefore, the rotational power of the electric motor is transmitted to the drive shaft 16 via the gears 21 and 22 to rotate the screw 10.

【0019】40は、射出用の流体圧シリンダ、この実
施形態では作動流体として圧油を使用する油圧シリンダ
である。射出用油圧シリンダ40にはピストン41が摺
動自在に嵌合し、ピストンロッド42は、スクリュ10
の回転駆動部14と連結されている。射出用油圧シリン
ダ40のシリンダ室は、ピストン41によってヘッド側
のシリンダ室43とロッド側のシリンダ室44とに区画
されている。本実施形態では、ヘッド側のシリンダ室4
3はスクリュ10を前進させる方の(前進側)シリンダ
室であり、ロッド側のシリンダ室44は、スクリュ10
を後退させる方の(後退側)シリンダ室である。
Reference numeral 40 denotes a hydraulic cylinder for injection, and in this embodiment, a hydraulic cylinder using hydraulic oil as a working fluid. A piston 41 is slidably fitted to the injection hydraulic cylinder 40, and the piston rod 42 is
Is connected to the rotation drive unit 14. The cylinder chamber of the injection hydraulic cylinder 40 is divided by a piston 41 into a cylinder chamber 43 on the head side and a cylinder chamber 44 on the rod side. In the present embodiment, the cylinder chamber 4 on the head side
Reference numeral 3 denotes a cylinder chamber for moving the screw 10 forward (forward side), and the cylinder chamber 44 on the rod side
Is the cylinder chamber for retracting (retracting side).

【0020】なお、射出用油圧シリンダ40の組み込み
態様には、シリンダ本体のヘッド側を回転駆動部14に
連結するようにすることもある。この場合は、ロッド側
シリンダ室44が前進側シリンダ室になり、ヘッド側シ
リンダ室43が後退側シリンダ室になる。
The hydraulic cylinder 40 for injection may be assembled in such a manner that the head side of the cylinder body is connected to the rotary drive unit 14. In this case, the rod-side cylinder chamber 44 becomes the forward cylinder chamber, and the head-side cylinder chamber 43 becomes the backward cylinder chamber.

【0021】45は、射出用油圧シリンダ40のヘッド
側シリンダ室43のポートに接続されている第1の油圧
制御用シリンダである。46は、射出用油圧シリンダ4
0のロッド側シリンダ室44のポートに接続されている
第2の油圧制御用シリンダである。
Reference numeral 45 denotes a first hydraulic control cylinder connected to a port of the head side cylinder chamber 43 of the injection hydraulic cylinder 40. 46 is an injection hydraulic cylinder 4
This is a second hydraulic control cylinder connected to the port of the No. 0 rod side cylinder chamber 44.

【0022】射出用油圧シリンダ40のヘッド側のシリ
ンダ室43へ作動油を供給、排出する第1油圧制御用シ
リンダ45には、第1のプランジャ47が摺動自在に嵌
合している。この第1プランジャ47には、雌ねじの形
成された軸孔を持っており、この軸孔に第1のボールネ
ジ48が螺合するようになっている。この第1ボールネ
ジ48は、第1のサーボモータ50により回転駆動され
るもので、カップリング51を介して第1サーボモータ
50の駆動軸と連結されている。
A first plunger 47 is slidably fitted to a first hydraulic control cylinder 45 for supplying and discharging hydraulic oil to and from the cylinder chamber 43 on the head side of the injection hydraulic cylinder 40. The first plunger 47 has a shaft hole in which a female screw is formed, and a first ball screw 48 is screwed into the shaft hole. The first ball screw 48 is driven to rotate by a first servomotor 50, and is connected to a drive shaft of the first servomotor 50 via a coupling 51.

【0023】一方、射出用油圧シリンダ40のロッド側
のシリンダ室44へ作動油を供給、排出する第2油圧制
御用シリンダ46は、この実施形態では、第1油圧制御
用シリンダ45と同じシリンダ径とシリンダストローク
をもったシリンダであるが、異なるサイズのシリンダで
あってもよい。第2プランジャ52の軸孔には第2のボ
ールネジ53が螺合するようになっている。この第2ボ
ールネジ53は、カップリング55を介して第2サーボ
モータ54の駆動軸と連結されている。
On the other hand, the second hydraulic control cylinder 46 for supplying and discharging hydraulic oil to and from the cylinder chamber 44 on the rod side of the injection hydraulic cylinder 40 has the same cylinder diameter as the first hydraulic control cylinder 45 in this embodiment. And a cylinder having a cylinder stroke, but may be cylinders of different sizes. A second ball screw 53 is screwed into a shaft hole of the second plunger 52. The second ball screw 53 is connected to a drive shaft of a second servomotor 54 via a coupling 55.

【0024】なお、本実施形態では、第1サーボモータ
50、第2サーボモータ54から伝えられる回転運動
は、それぞれ直接第1ボールネジ48、第2ボールネジ
53により直線運動に変換して第1プランジャ47、第
2プランジャ52に伝達するようにしているが、ボール
ネジ48、53とプランジャ47、52の間には他の伝
動要素を介して直線運動を伝達するようにしてもよい。
In this embodiment, the rotary motion transmitted from the first servomotor 50 and the second servomotor 54 is directly converted into linear motion by the first ball screw 48 and the second ball screw 53, respectively, and the first plunger 47 is rotated. , The second plunger 52, but a linear motion may be transmitted between the ball screws 48, 53 and the plungers 47, 52 via another transmission element.

【0025】このように射出用油圧シリンダ40には、
従来の油圧ユニットのように油圧ポンプ、方向切換弁や
圧力制御弁、流量制御弁などから構成される油圧回路を
用いずに、直接、第1油圧制御用シリンダ45または第
2油圧制御用シリンダ46で加圧された圧油が供給され
る。スクリュ10を前進させる場合には、第1サーボモ
ータ50が第1プランジャ47を前進させ、圧油をヘッ
ド側シリンダ室43に送るとともに、第2サーボモータ
54が第2プランジャ52を後退させ、ロッド側シリン
ダ室44の圧油を排出させる。また、第2サーボモータ
54は運転せず、第1サーボモータ50だけを単独に動
作させることによっても、スクリュ10を前進させるこ
とができる。この場合には、第2サーボモータ54はト
ルクは発生しないフリーな状態なので、第2プランジャ
52は、ロッド側シリンダ室44から第2油圧制御用シ
リンダ46に戻された作動油に押されて後退するように
なっている。スクリュ10を後退させる場合は、前進の
ときと反対の動作をするようになっている。
As described above, the injection hydraulic cylinder 40 includes:
The first hydraulic control cylinder 45 or the second hydraulic control cylinder 46 is directly used without using a hydraulic circuit including a hydraulic pump, a directional control valve, a pressure control valve, a flow control valve, and the like as in a conventional hydraulic unit. The pressurized oil pressurized by is supplied. When the screw 10 is advanced, the first servomotor 50 advances the first plunger 47 and sends the pressure oil to the head side cylinder chamber 43, and the second servomotor 54 retreats the second plunger 52, and the rod The pressure oil in the side cylinder chamber 44 is discharged. The screw 10 can also be moved forward by operating the first servomotor 50 alone without operating the second servomotor 54. In this case, since the second servomotor 54 is in a free state in which no torque is generated, the second plunger 52 is pushed backward by the hydraulic oil returned from the rod-side cylinder chamber 44 to the second hydraulic control cylinder 46 and retreats. It is supposed to. When the screw 10 is moved backward, an operation opposite to that of the forward movement is performed.

【0026】射出力は、射出用油圧シリンダ40の容量
によるが、圧油を第1プランジャ47、第2プランジャ
52で直接加圧するため、ピストン41の受圧面積とプ
ランジャの受圧面積との比に力が拡大されるので、射出
用油圧シリンダ40のピストン径にくらべて小さな直径
の第1プランジャ47、第2プランジャ52を使用する
ことができる。その場合、必要な射出力との関係で射出
用油圧シリンダ40のピストン径に対して適切な径を選
択すればよい。
The firing force depends on the capacity of the injection hydraulic cylinder 40. However, since the pressurized oil is directly pressurized by the first plunger 47 and the second plunger 52, a force is applied to the ratio between the pressure receiving area of the piston 41 and the pressure receiving area of the plunger. Is enlarged, so that the first plunger 47 and the second plunger 52 having a smaller diameter than the piston diameter of the injection hydraulic cylinder 40 can be used. In that case, an appropriate diameter may be selected with respect to the piston diameter of the injection hydraulic cylinder 40 in relation to the required firing power.

【0027】図1では、射出動作を開始する位置にそれ
ぞれ第1プランジャ47と第2プランジャ52がある。
すなわち、第1プランジャ47が最後退位置にあるとき
には、第2プランジャ52は最前進位置にある。また、
計量工程では、これとは逆に、第1プランジャ47が最
前進位置にあり、第2プランジャ52が最後退位置にあ
る。第1プランジャ47と第2プランジャ52は、各工
程を通じて、一方が前進すれば他方は後退するというよ
うに反対方向に移動するようになっている。
In FIG. 1, there are a first plunger 47 and a second plunger 52 at positions where the injection operation is started.
That is, when the first plunger 47 is at the rearmost position, the second plunger 52 is at the most advanced position. Also,
Conversely, in the weighing step, the first plunger 47 is at the most advanced position, and the second plunger 52 is at the most retracted position. The first plunger 47 and the second plunger 52 are configured to move in opposite directions through each process, such that if one advances, the other retreats.

【0028】このような第1プランジャ47と第2プラ
ンジャ52を駆動する第1サーボモータ50、第2サー
ボモータ54を同時にまたは一方を制御し、射出用油圧
シリンダ40へ供給する圧油の圧力、流量、方向を制御
するための油圧制御のブロック線図を図2に示す。
The first servomotor 50 and the second servomotor 54 for driving the first plunger 47 and the second plunger 52 are controlled at the same time or one of them, and the pressure of the pressure oil supplied to the injection hydraulic cylinder 40 is controlled. FIG. 2 shows a block diagram of hydraulic control for controlling the flow rate and the direction.

【0029】図2において、60は、数値制御装置の演
算装置を示す。この演算装置60は、射出速度の変化の
パターンについて予め定めた速度プログラムPから速度
指令を演算する。この場合、射出速度、つまりスクリュ
10の前進速度は、射出用油圧シリンダ40のピストン
41の移動速度と同じである。射出速度と前進する第1
プランジャ47の移動速度とは、ピストン41のヘッド
側シリンダ室43における受圧面積と、第1プランジャ
47の受圧面積の比に反比例する関係にある。また、射
出速度と後退する第2プランジャ52の移動速度は、ピ
ストン41のロッド側シリンダ室44における受圧面積
と、第2プランジャ52の受圧面積の比に反比例する関
係にある。また、射出速度は、射出用油圧シリンダ40
に供給する圧油の流量と対応するので、射出速度が決ま
れば、第1プランジャ47の前進速度、第2プランジャ
52の後退速度も決まり、それぞれ第1サーボモータ5
0、第2サーボモータ54に与えるべき速度指令も一義
的に定まる。速度プログラムPは、このような関係とそ
の製品ごとの射出条件に応じて予め設定されて数値制御
装置に入力される。
In FIG. 2, reference numeral 60 denotes an arithmetic unit of the numerical controller. The arithmetic unit 60 calculates a speed command from a speed program P predetermined for a pattern of a change in the injection speed. In this case, the injection speed, that is, the forward speed of the screw 10 is the same as the moving speed of the piston 41 of the hydraulic cylinder 40 for injection. Injection speed and first moving forward
The moving speed of the plunger 47 is in a relationship inversely proportional to the ratio of the pressure receiving area of the piston 41 in the head-side cylinder chamber 43 to the pressure receiving area of the first plunger 47. Further, the injection speed and the moving speed of the retreating second plunger 52 are in inverse proportion to the ratio of the pressure receiving area of the piston 41 in the rod side cylinder chamber 44 to the pressure receiving area of the second plunger 52. The injection speed is controlled by the injection hydraulic cylinder 40.
When the injection speed is determined, the forward speed of the first plunger 47 and the retreat speed of the second plunger 52 are also determined.
0, the speed command to be given to the second servomotor 54 is also uniquely determined. The speed program P is set in advance in accordance with such a relationship and the injection conditions for each product, and is input to the numerical controller.

【0030】演算装置60で演算された速度指令は、そ
れぞれ第1サーボモータ50、第2サーボモータ54を
制御するサーボコントローラ61、62に分配されて入
力される。サーボコントローラ61、62は、それぞれ
第1サーボモータ50、第2サーボモータ54からフィ
ードバックした速度が速度指令に一致するようにトルク
指令を与える。
The speed command calculated by the arithmetic unit 60 is distributed and input to servo controllers 61 and 62 for controlling the first servomotor 50 and the second servomotor 54, respectively. The servo controllers 61 and 62 give torque commands so that the speeds fed back from the first servomotor 50 and the second servomotor 54 match the speed commands, respectively.

【0031】なお、第2サーボモータ54を運転しない
でトルクのかからない状態にしておく場合には、速度プ
ログラムPは、射出速度に対応する速度指令を第1サー
ボモータ50にだけ与える。
When the second servomotor 54 is not operated and no torque is applied, the speed program P gives only the first servomotor 50 a speed command corresponding to the injection speed.

【0032】一方、射出用油圧シリンダ40には、ヘッ
ド側のシリンダ室43の圧油の圧力を検出する圧力検出
器64と、ロッド側のシリンダ室44の圧油の圧力を検
出する圧力検出器65が設けられており、それぞれ出力
がフィードバックされて圧力設定器66、67によって
設定される目標圧力値と比較する圧力制御のループが構
成されている。それぞれ圧力の検出値と目標値との偏差
は、速度指令に加算されて速度指令が補正されるように
なっている。
On the other hand, the injection hydraulic cylinder 40 has a pressure detector 64 for detecting the pressure of the pressure oil in the cylinder chamber 43 on the head side and a pressure detector for detecting the pressure of the pressure oil in the cylinder chamber 44 on the rod side. A pressure control loop is provided in which outputs are fed back and compared with target pressure values set by the pressure setting devices 66 and 67, respectively. The deviation between the detected value of the pressure and the target value is added to the speed command to correct the speed command.

【0033】以下、射出装置の動作と関連させながら、
油圧制御の内容について説明する。図3は、スクリュー
10の位置と射出用シリンダ40の圧力の関係を表した
図である。この図3において、Paは、射出用シリンダ
40のヘッド側シリンダ室43の圧油の圧力を示し、P
bは、ロッド側シリンダ44の圧油の圧力を示す。図3
(a)に示すように、射出工程において、第1サーボモ
ータ50により第1油圧制御シリンダ45だけを駆動し
てスクリュ10を前進させる場合には、ヘッド側シリン
ダ室43の圧力Paは、射出圧力の目標圧力Pに設定さ
れ、ロッド側シリンダ室44の圧力については制御しな
いので、目標値は設定されない。
Hereinafter, while relating to the operation of the injection device,
The details of the hydraulic control will be described. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the position of the screw 10 and the pressure of the injection cylinder 40. In FIG. 3, Pa indicates the pressure of the pressure oil in the head side cylinder chamber 43 of the injection cylinder 40.
b indicates the pressure of the pressure oil in the rod-side cylinder 44. FIG.
As shown in (a), in the injection step, when only the first hydraulic control cylinder 45 is driven by the first servomotor 50 to advance the screw 10, the pressure Pa of the head-side cylinder chamber 43 becomes equal to the injection pressure. , And the pressure in the rod-side cylinder chamber 44 is not controlled, so the target value is not set.

【0034】速度プログラムPに基づいて、演算装置6
0は、第1サーボモータ50のサーボコントローラ61
には所定の速度指令を与えるが、第2サーボモータ54
には、トルクフリーで回転するように、速度指令は与え
られない。
Based on the speed program P, the arithmetic unit 6
0 is the servo controller 61 of the first servomotor 50
Is given a predetermined speed command.
Is not given a speed command so as to rotate in a torque-free state.

【0035】そこで、第1サーボモータ50に駆動され
て第1プランジャ47が前進すると、第1油圧制御用シ
リンダ45の圧油は加圧されて、この圧油が射出用シリ
ンダ40のヘッド側シリンダ室43に供給されて、スク
リュ10が前進する。他方、ロッド側シリンダ室44の
作動油は、第2油圧制御用シリンダ46に排出されて、
それにともない第2プランジャ52は後退しながら、ト
ルクゼロでフリーに回転できる状態にある第2サーボモ
ータ54を逆転させる。こうしてスクリュー10は、ヘ
ッド側シリンダ室43の圧力Paがピストン41のヘッ
ド側の受圧面積に作用する力を射出力として樹脂を金型
内に射出する。
When the first plunger 47 is driven forward by the first servomotor 50, the hydraulic oil in the first hydraulic control cylinder 45 is pressurized, and this hydraulic oil is released from the head side cylinder of the injection cylinder 40. The screw 10 is supplied to the chamber 43 and moves forward. On the other hand, the hydraulic oil in the rod-side cylinder chamber 44 is discharged to the second hydraulic control cylinder 46,
Along with this, the second plunger 52 reversely rotates the second servomotor 54, which is freely rotatable with zero torque. Thus, the screw 10 injects the resin into the mold using the force of the pressure Pa of the head-side cylinder chamber 43 acting on the pressure-receiving area of the piston 41 on the head side as a radiation output.

【0036】金型内では樹脂流動に対する抵抗があり、
スクリュ10の受ける負荷に変動がある。この負荷の変
動によって、射出用油圧シリンダ40のヘッド側シリン
ダ室43の圧油の圧力にも変動が生じる。このヘッド側
シリンダ室43の圧油の圧力は、圧力検出器64により
検出される。そして、検出圧力はフィードバックされ
て、この検出圧力は圧力設定器66で設定してある設定
値Paと比較される。その偏差は速度指令に加えられ、
検出圧力が設定値よりも高い場合は、サーボコントロー
ラ61は、第1サーボモータ50に与えるトルク指令入
力の大きさを減じる。これによりトルクが減少し、ヘッ
ド側シリンダ室43の圧油の圧力は下がり目標値Paに
なるように制御される。他方、検出圧力が目標値Paよ
りも低い場合は、速度指令は変えずにそのままで第1サ
ーボモータ50の速度制御を継続する。
In the mold, there is resistance to resin flow,
The load on the screw 10 varies. This change in load also causes a change in the pressure of the pressure oil in the head side cylinder chamber 43 of the injection hydraulic cylinder 40. The pressure of the pressure oil in the head-side cylinder chamber 43 is detected by a pressure detector 64. Then, the detected pressure is fed back, and the detected pressure is compared with a set value Pa set by the pressure setter 66. The deviation is added to the speed command,
When the detected pressure is higher than the set value, the servo controller 61 reduces the magnitude of the torque command input given to the first servomotor 50. As a result, the torque is reduced, and the pressure of the pressure oil in the head-side cylinder chamber 43 is controlled to decrease to the target value Pa. On the other hand, when the detected pressure is lower than the target value Pa, the speed control of the first servomotor 50 is continued without changing the speed command.

【0037】次に、射出工程において、第1サーボモー
タ50、第2サーボモータ54を共に駆動してスクリュ
10を前進させる場合には、図3(b)に示すように、
射出用油圧シリンダ40のヘッド側シリンダ室43の圧
油の圧力はPaに設定され、ロッド側シリンダ室44の
圧油の圧力はPbに設定される。
Next, in the injection step, when the first servomotor 50 and the second servomotor 54 are driven together to advance the screw 10, as shown in FIG.
The pressure of the pressure oil in the head side cylinder chamber 43 of the injection hydraulic cylinder 40 is set to Pa, and the pressure of the pressure oil in the rod side cylinder chamber 44 is set to Pb.

【0038】前述と同じようにして、第1サーボモータ
50は、第1プランジャ47を前進させ、第2サーボモ
ータ54は、第2プランジャ52を後退させる。そし
て、第1油圧制御用シリンダ45から圧油が供給される
ヘッド側のシリンダ室43の圧力は、前述したのと同じ
ようにして圧力目標値のPaを越えないように制御され
る。第2油圧制御用シリンダ46に圧油が排出されるロ
ッド側シリンダ室44の圧力は、負圧の目標圧力Pbに
一致するようにフィードバック制御される。
In the same manner as described above, the first servomotor 50 advances the first plunger 47, and the second servomotor 54 retracts the second plunger 52. Then, the pressure in the cylinder chamber 43 on the head side to which the pressure oil is supplied from the first hydraulic control cylinder 45 is controlled so as not to exceed the pressure target value Pa in the same manner as described above. The pressure in the rod-side cylinder chamber 44 from which the pressure oil is discharged to the second hydraulic control cylinder 46 is feedback-controlled so as to match the negative target pressure Pb.

【0039】このように、第2サーボモータ54により
第2プランジャ52を後退させてロッド側シリンダ室4
4の圧力を負圧に保つことにより、第1サーボモータ5
0とともに第2サーボモータ54にも射出力の負荷を担
わせることができる。
As described above, the second plunger 52 is retracted by the second servomotor 54 to move the rod-side cylinder chamber 4
By keeping the pressure at 4 negative, the first servo motor 5
In addition to 0, the second servomotor 54 can also bear the load of the radiation output.

【0040】この負荷の負担割合は、目標圧力PaとP
bの比であるため、例えば、両者を絶対値で1対1にす
れば負荷を等分に分担させることができる。また、この
ように、ロッド側シリンダ室44の圧力を負圧に設定し
て、目標圧力の設定値の大きさに応じて第1サーボモー
タ50と第2サーボモータ54で負荷を分担できるとい
うことは、サーボモータ50、54を小容量化できるこ
とにつながる。また、2台のサーボモータの運転を厳密
に同期させる必要はなく、それぞれ目標圧力に一致する
ように運転すればよいため、モータの動力を伝達するボ
ールネジ48、53に過負荷を本来的にかからなくする
ことができる。
The load sharing ratio is determined by the target pressure Pa and P
Since the ratio is b, the load can be equally divided by setting the absolute value to one-to-one. Further, as described above, the pressure in the rod-side cylinder chamber 44 is set to the negative pressure, and the load can be shared by the first servomotor 50 and the second servomotor 54 according to the magnitude of the set value of the target pressure. Means that the servomotors 50 and 54 can be reduced in capacity. Further, it is not necessary to synchronize the operations of the two servomotors strictly, and it is only necessary to operate the two servomotors so as to coincide with the respective target pressures. Can be eliminated.

【0041】以上、射出工程におけるサーボモータ5
0、54による射出用油圧シリンダ40の圧力制御を単
純化して説明したが、次に、射出速度との関連について
図4を参照しながら説明する。
As described above, the servo motor 5 in the injection process
Although the pressure control of the injection hydraulic cylinder 40 by 0 and 54 has been simplified, the relationship with the injection speed will now be described with reference to FIG.

【0042】図4は、射出速度をVpで示すような段階
的に変化するように制御しながらスクリュ10を前進さ
せて射出を行うときの、射出圧力Pの変化を示す図であ
る。実際の射出工程では、Vpで示すように射出速度が
変化するように射出動作が必要とされる。このような射
出速度のパターンに応じて、速度プログラムPを作成し
て演算装置60に入力する。演算装置60は、この速度
プログラムから、曲線Vpで示すような射出速度の変化
を実現するための速度指令をそれぞれ第1サーボモータ
50と第2サーボモータ54の両方に与え、第1プラン
ジャ47と第2プランジャ52の移動速度、つまり第1
油圧制御用シリンダ45から射出用油圧シリンダ40に
送る圧油の流量と第2油圧制御用シリンダ46に戻す圧
油の流量を制御する(第1サーボモータだけを運転する
場合には、第1油圧制御用シリンダ45から射出用油圧
シリンダ40のヘッド側シリンダ室43に送る圧油の流
量を制御する。)。
FIG. 4 is a diagram showing a change in the injection pressure P when the screw 10 is advanced while performing injection while controlling the injection speed to change stepwise as indicated by Vp. In the actual injection process, an injection operation is required so that the injection speed changes as indicated by Vp. A speed program P is created in accordance with such an injection speed pattern and input to the arithmetic unit 60. The arithmetic unit 60 gives speed commands for realizing the change of the injection speed as shown by the curve Vp to both the first servomotor 50 and the second servomotor 54 from this speed program, and the first plunger 47 and The moving speed of the second plunger 52, that is, the first
The flow rate of the hydraulic oil sent from the hydraulic control cylinder 45 to the injection hydraulic cylinder 40 and the flow rate of the hydraulic oil returned to the second hydraulic control cylinder 46 are controlled (when operating only the first servomotor, the first hydraulic pressure is used). The flow rate of the pressure oil sent from the control cylinder 45 to the head side cylinder chamber 43 of the injection hydraulic cylinder 40 is controlled.).

【0043】このような射出速度の変化にともなう樹脂
の流動抵抗の変化により、圧力損失等が生じて実際にス
クリュ10が樹脂に加える射出圧力はPで示すように変
化する。この間、第1サーボモータ50と第2サーボモ
ータ54で射出力の負荷を等分に分担するためには、速
度指令Vpで指令されている第1サーボモータ50と第
2サーボモータ54をトルクの絶対値が等しくなるよう
に制御すればよい。
The change in the flow resistance of the resin accompanying the change in the injection speed causes a pressure loss or the like, and the injection pressure actually applied to the resin by the screw 10 changes as indicated by P. During this time, in order for the first servo motor 50 and the second servo motor 54 to equally share the load of the radiation output, the first servo motor 50 and the second servo motor 54 commanded by the speed command Vp must What is necessary is just to control so that an absolute value may become equal.

【0044】このように成形品の品質要求に応じて、射
出速度を変化させて樹脂を射出する場合、流動抵抗その
他の負荷の急激な増大により、圧力の制御が追従できず
に、例えば、位置x1で急に射出圧力が増大することが
あり得る。この事態を放置すると、サーボモータ50、
54に異常な負荷がかかるため、次のようにして、圧力
が最大圧力を越えないように負荷の急上昇により圧力が
増大する方のヘッド側シリンダ室43の圧力が最大圧力
を越えないように過負荷を防止することができる。
When the resin is injected by changing the injection speed in accordance with the quality requirements of the molded article, the control of the pressure cannot be followed due to a sudden increase in the flow resistance and other loads. The injection pressure may suddenly increase at x1. If this situation is left unchecked, the servo motor 50,
Since an abnormal load is applied to the pressure 54, the pressure in the head-side cylinder chamber 43, whose pressure increases due to a sudden increase in the load, does not exceed the maximum pressure so that the pressure does not exceed the maximum pressure as follows. Load can be prevented.

【0045】この場合、ヘッド側シリンダ室43の圧力
を検出する圧力検出器64の出力は、比較部70を介し
て演算装置60にフィードバックされる。この比較部7
0では、最大圧を設定するための最大圧設定器71で設
定した設定値Psと、検出圧力Paとが比較され、圧力
上昇が監視される。もし、検出圧力Paが急激に増大し
設定値Psに達したら、演算装置60はその比較結果に
基づいて、第1サーボモータ50のサーボコントローラ
61に速度を減少させる速度指令を出力する。これによ
り、第1プランジャ48の前進速度が遅くなり、射出速
度は例えば、図4でVp1で示すように減少し、圧力の
上昇を防ぐことができる。
In this case, the output of the pressure detector 64 for detecting the pressure of the head-side cylinder chamber 43 is fed back to the arithmetic unit 60 via the comparison unit 70. This comparison unit 7
At 0, the set value Ps set by the maximum pressure setting device 71 for setting the maximum pressure is compared with the detected pressure Pa, and the pressure rise is monitored. If the detected pressure Pa suddenly increases and reaches the set value Ps, the arithmetic unit 60 outputs a speed command to decrease the speed to the servo controller 61 of the first servomotor 50 based on the comparison result. As a result, the forward speed of the first plunger 48 decreases, and the injection speed decreases, for example, as indicated by Vp1 in FIG. 4, so that an increase in pressure can be prevented.

【0046】別の方法としては次のようにしてもよい。
すなわち、検出圧力Paが急激に増大し設定値Psに達
したら、演算装置60は、その比較結果に基づいて、第
2サーボモータ54のサーボコントローラ62に、速度
プログラムPで指令された後退速度とは関わりなく、強
制的に第2プランジャ52を速い速度で後退させるため
の速度指令を与えるようにしてもよい。また、上記の速
度指令の制御を第1サーボモータ50と第2サーボモー
タ54の両方について同時に行うようにしてもよい。
Another method may be as follows.
That is, when the detected pressure Pa sharply increases and reaches the set value Ps, the arithmetic unit 60 determines, based on the comparison result, the reverse speed commanded by the speed program P to the servo controller 62 of the second servomotor 54. Regardless, the speed command for forcibly retracting the second plunger 52 at a high speed may be given. Further, the above-described control of the speed command may be performed simultaneously for both the first servomotor 50 and the second servomotor 54.

【0047】次に、計量工程での動作について説明す
る。射出工程が完了すると、次の成形サイクルで射出す
る樹脂材料を可塑化しこれを計量する工程に移る。この
計量工程では、スクリュ10を電動機20により回転さ
せ、スクリュ10の螺旋の溝を通って移送される樹脂材
料をヒータ12の加熱と、回転するスクリュ10から受
けるせん断エネルギによって溶融させる。スクリュ10
の先端に送られた溶融樹脂の圧力を受けて、スクリュ1
0は後退する。
Next, the operation in the measuring step will be described. When the injection step is completed, the process proceeds to the step of plasticizing and measuring the resin material to be injected in the next molding cycle. In this measuring step, the screw 10 is rotated by the electric motor 20, and the resin material transferred through the spiral groove of the screw 10 is melted by the heating of the heater 12 and the shear energy received from the rotating screw 10. Screw 10
Receiving the pressure of the molten resin sent to the tip of
0 retreats.

【0048】このスクリュ10が後退する間は、溶融樹
脂を混練するために、図3(c)で示すように、射出用
油圧シリンダ40のヘッド側シリンダ室43の圧油の圧
力をPaに設定し、これを背圧としてスクリュ10に加
える。
While the screw 10 is retracted, the pressure of the pressure oil in the head side cylinder chamber 43 of the hydraulic cylinder 40 for injection is set to Pa, as shown in FIG. Then, this is applied to the screw 10 as back pressure.

【0049】この計量工程では、第2サーボモータ54
は運転せずにトルクフリーで回転するようにしておき、
第1サーボモータ50に所定の速度指令を与えて回転さ
せる。そして、スクリュ10が後退する間は、ヘッド側
シリンダ室43の検出圧力をフィードバックし、検出圧
力が目標圧力Paに一致するように速度指令がサーボコ
ントローラ61に与えられ、サーボコントローラ61
は、第1サーボモータ50に目標圧力に一致させるよう
なトルク指令を出力する。こうして、第1プランジャ4
7は後退して、圧油が第1油圧制御用シリンダ45に排
出されるが、ヘッド側シリンダ室43では圧力が設定値
にPaに保たれ、この圧力が背圧としてスクリュ10に
作用する。
In this measuring step, the second servomotor 54
Make sure to rotate without torque without driving,
A first speed command is given to the first servomotor 50 to rotate it. While the screw 10 is retracted, the detected pressure of the head side cylinder chamber 43 is fed back, and a speed command is given to the servo controller 61 so that the detected pressure matches the target pressure Pa.
Outputs a torque command to the first servomotor 50 so as to match the target pressure. Thus, the first plunger 4
7, the pressure oil is discharged to the first hydraulic control cylinder 45, but the pressure is maintained at the set value Pa in the head side cylinder chamber 43, and this pressure acts on the screw 10 as a back pressure.

【0050】他方、ロッド側シリンダ室44では、ピス
トン41の後退により減圧されるので、第2油圧制御用
シリンダ46内の作動油はロッド側シリンダ室44に吸
引され、これにより、第2プランジャ52は前進する。
On the other hand, in the rod side cylinder chamber 44, the pressure is reduced by the retreat of the piston 41, so that the hydraulic oil in the second hydraulic control cylinder 46 is sucked into the rod side cylinder chamber 44, whereby the second plunger 52 Moves forward.

【0051】以上、本発明について、スクリュインライ
ン式の射出装置に本発明を適用した実施形態を挙げて説
明したが、スクリュプリプラタイプやプランジャタイプ
の射出装置のように、射出用流体圧シリンダに連結した
射出プランジャを前進させて溶融樹脂を射出する形式の
射出装置にも同じようにして本発明を適用することがで
きる。
Although the present invention has been described above with reference to the embodiment in which the present invention is applied to a screw-in-line type injection device, it is connected to an injection fluid pressure cylinder like a screw prepura type or a plunger type injection device. The present invention can be similarly applied to an injection device of a type in which a molten resin is injected by moving the injection plunger forward.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果が得られる。射出用流体圧
シリンダの作動流体を電動駆動のプランジャで直接加圧
する流体圧制御用シリンダで供給するようにしているの
で、プランジャ径を適切な小さい径に選択することによ
り、プランジャの駆動機構を小型化し、既存の流体圧式
射出装置を利用してコンパクトに構成することができ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained. The working fluid of the injection fluid pressure cylinder is supplied by a fluid pressure control cylinder that directly pressurizes with an electrically driven plunger, so by selecting an appropriate small plunger diameter, the driving mechanism of the plunger can be reduced in size. It can be made compact by using an existing hydraulic injection device.

【0053】また、それぞれプランジャを駆動する電動
機としてはサーボモータを用い、各サーボモータを連動
させて射出用流体圧シリンダに供給する作動流体の流
量、圧力を容易に正確に制御することができる。そし
て、スクリュまたは射出プランジャにかかる射出力の負
荷をそれぞれサーボモータで分担できるため、前記のプ
ランジャ径の選択と相俟って大容量のサーボモータを必
要としない。
Further, servo motors are used as the motors for driving the plungers, and the flow rates and pressures of the working fluid supplied to the injection fluid pressure cylinder can be easily and accurately controlled by interlocking the servo motors. Further, since the load of the ejection force applied to the screw or the injection plunger can be shared by the servo motor, a large-capacity servo motor is not required together with the selection of the plunger diameter.

【0054】しかも、後退側のシリンダ室の負圧の大き
さに応じて負荷の負担割合を変えられることや、制御対
象が射出用流体圧シリンダへ給排する作動流体の圧力、
流量であるため、機械的な駆動伝達を並列した機構にく
らべて2台のサーボモータの厳密な同期運転を必要とせ
ず、誤差は圧力のフィードバック制御の制御ループの中
で吸収され、ボールネジに異常な過負荷を与えて摩耗を
速めることを回避できる。また、負荷の変動に伴う急激
な圧力上昇を防ぐために最大圧を越えないように圧力を
制御することも容易である。
In addition, the load share ratio can be changed in accordance with the magnitude of the negative pressure in the cylinder chamber on the retreating side, and the pressure of the working fluid supplied and discharged by the control object to and from the injection fluid pressure cylinder can be controlled.
Because the flow rate is used, strictly synchronous operation of the two servomotors is not required compared to a mechanism that uses mechanical drive transmission in parallel, and errors are absorbed in the pressure feedback control loop, causing abnormalities in the ball screw. It is possible to avoid accelerated wear due to excessive overload. In addition, it is easy to control the pressure so as not to exceed the maximum pressure in order to prevent a sudden increase in pressure due to a change in load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による射出装置の一実施形態を示す断面
図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an injection device according to the present invention.

【図2】本発明による射出装置の射出用流体圧シリンダ
に供給する作動流体の圧力、流量等を制御する制御のブ
ロック線図。
FIG. 2 is a block diagram of control for controlling a pressure, a flow rate, and the like of a working fluid supplied to an injection fluid pressure cylinder of the injection device according to the present invention.

【図3】スクリュ位置と射出用流体圧シリンダの設定圧
力の関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a screw position and a set pressure of an injection fluid pressure cylinder.

【図4】射出工程におけるスクリュ位置と速度変化およ
び射出圧力の変化を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a change in screw position and speed and a change in injection pressure in an injection step.

【図5】従来の電動式射出装置の構成を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a conventional electric injection device.

【図6】従来の電動式射出装置の他の例の構成を示す断
面図。
FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of another example of a conventional electric injection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 スクリュ 11 バレル 12 ヒータ 13 ホッパ 14 回転駆動部 16 駆動軸 20 電動機 40 射出用油圧(流体圧)シリンダ 41 ピストン 43 前進側シリンダ室 44 後退側シリンダ室 45 第1油圧(流体圧)制御用シリンダ 46 第2油圧(流体圧)制御用シリンダ 47 第1プランジャ 48 第1ボールネジ 50 第1サーボモータ 52 第2プランジャ 53 第2ボールネジ 54 第2サーボモータ Reference Signs List 10 screw 11 barrel 12 heater 13 hopper 14 rotation drive unit 16 drive shaft 20 motor 40 injection hydraulic (fluid pressure) cylinder 41 piston 43 forward cylinder chamber 44 retreat cylinder chamber 45 first hydraulic (fluid pressure) control cylinder 46 Second hydraulic (fluid pressure) control cylinder 47 First plunger 48 First ball screw 50 First servo motor 52 Second plunger 53 Second ball screw 54 Second servo motor

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】樹脂材料を溶融し、射出プランジャまたは
スクリュを後退させながら溶融樹脂の計量を行い、前記
射出プランジャまたはスクリュを前進させ溶融樹脂を射
出する射出装置において、 射出プランジャまたはスクリュに射出用流体圧シリンダ
を連結し、 前記射出用流体圧シリンダの前進側シリンダ室に電動機
駆動の第1のプランジャを有する第1の流体圧制御用シ
リンダを接続するとともに、前記射出用流体圧シリンダ
の後退側シリンダ室に電動機駆動の第2のプランジャを
有する第2の流体圧制御用シリンダを接続したことを特
徴とする射出装置。
1. An injection device for melting a resin material, measuring the molten resin while retreating an injection plunger or a screw, and advancing the injection plunger or the screw to inject the molten resin. A fluid pressure cylinder is connected, a first fluid pressure control cylinder having a first plunger driven by an electric motor is connected to a forward cylinder chamber of the ejection fluid pressure cylinder, and a retreat side of the ejection fluid pressure cylinder is connected to the fluid pressure cylinder. An injection device, wherein a second fluid pressure control cylinder having a second plunger driven by an electric motor is connected to the cylinder chamber.
【請求項2】前記第1流体圧制御用シリンダは、前記第
1プランジャに連結する第1ボールネジと、この第1ボ
ールネジを回転駆動する第1のサーボモータとを有し、 前記第2流体圧制御用シリンダは、第2プランジャに連
結する第2ボールネジと、この第2ホールネジを回転駆
動する第2のサーボモータとを有し、 一方の前記プランジャが最前進位置にあるときに、他方
の前記プランジャは最後退位置にあるようにしたことを
特徴とする請求項1に記載の射出装置。
2. The first hydraulic pressure control cylinder includes a first ball screw connected to the first plunger, and a first servomotor that drives the first ball screw to rotate. The control cylinder includes a second ball screw connected to the second plunger, and a second servomotor that rotationally drives the second hole screw. When one of the plungers is at the most advanced position, the other of the other cylinder is connected to the second cylinder screw. 2. The injection device according to claim 1, wherein the plunger is at a rearmost position.
【請求項3】前記第1サーボモータと第2サーボモータ
をそれぞれ単独に、または両方を同時に動作させ、第1
プランジャと第2プランジャを互いに逆方向に進退さ
せ、前記射出用流体圧シリンダに作動流体の流量、圧力
を制御し給排する流体圧制御手段を備えることを特徴と
する請求項2に記載の射出装置。
3. The first servomotor and the second servomotor are operated independently, or both are operated simultaneously.
3. The injection according to claim 2, wherein the plunger and the second plunger advance and retreat in directions opposite to each other, and the injection fluid pressure cylinder includes a fluid pressure control unit that controls a flow rate and a pressure of the working fluid to supply and discharge the fluid. apparatus.
【請求項4】前記流体圧制御手段は、 前記射出用流体圧シリンダの前進側シリンダ室の作動流
体の圧力を検出する第1の圧力検出手段と、 前記射出用流体圧シリンダの後退側シリンダ室の作動流
体の圧力を検出する第2の圧力検出手段と、 前記射出用流体圧シリンダの前進側シリンダ室、後退側
シリンダ室の圧力の目標値をそれぞれ設定する手段と、 前記第1圧力検出手段または第2圧力検出手段からフィ
ードバックした検出圧力と目標値とを比較し、射出用流
体圧シリンダの前進側シリンダ室または後退側シリンダ
室の作動流体の圧力が目標値になるように第1サーボモ
ータと第2サーボモータの速度を同時に制御し、また
は、目標値が設定された方のシリンダ室の作動流体の圧
力を当該圧力検出手段からフィードバックし、圧力が目
標値になるように第1または第2のサーボモータの速度
を制御するサーボ制御手段と、を具備することを特徴と
する請求項3に記載の射出装置。
4. The fluid pressure control means includes: first pressure detection means for detecting a pressure of working fluid in a forward cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder; and a retraction cylinder chamber of the ejection fluid pressure cylinder. Second pressure detecting means for detecting the pressure of the working fluid, and means for setting target values of the pressures of the forward cylinder chamber and the retreat cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder, respectively, and the first pressure detecting means. Alternatively, the detected pressure fed back from the second pressure detecting means is compared with a target value, and the first servo motor is driven so that the pressure of the working fluid in the forward cylinder chamber or the backward cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder becomes the target value. And the speed of the second servomotor are controlled at the same time, or the pressure of the working fluid in the cylinder chamber in which the target value is set is fed back from the pressure detecting means so that the pressure becomes the target value. The injection apparatus according to claim 3, further comprising: servo control means for controlling a speed of the first or second servo motor so as to obtain a value.
【請求項5】射出工程では、前記サーボ制御手段は、前
記第1サーボモータだけを動作させ、前記射出用流体圧
シリンダの前進側シリンダ室の圧力を目標値になるよう
に制御することを特徴とする請求項4に記載の射出装
置。
5. In the injection step, the servo control means operates only the first servo motor to control the pressure of the forward cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder to a target value. The injection device according to claim 4, wherein
【請求項6】射出工程では、前記射出用流体圧シリンダ
の後退側シリンダ室の圧力が負圧に設定され、前記サー
ボ制御手段は、前記後退側シリンダ室の負圧の大きさに
応じて射出力の負荷を第1サーボモータと第2サーボモ
ータとで分担するように、両シリンダ室の圧力を同時に
制御することを特徴とする請求項4に記載の射出装置。
6. In the injection step, the pressure in the retraction cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder is set to a negative pressure, and the servo control means performs injection in accordance with the magnitude of the negative pressure in the retraction cylinder chamber. 5. The injection device according to claim 4, wherein the pressures in both cylinder chambers are simultaneously controlled so that the output load is shared by the first servomotor and the second servomotor.
【請求項7】前記射出用流体圧シリンダの前進側シリン
ダ室の作動流体の圧力が、予め設定された最大圧を越え
ないようにそれぞれ第1サーボモータまたは第2サーボ
モータをそれぞれ単独にまたは両者を同時に制御する過
負荷防止手段を有することを特徴とする請求項4に記載
の射出装置。
7. A first servomotor or a second servomotor, respectively, so that the pressure of the working fluid in the forward cylinder chamber of the injection fluid pressure cylinder does not exceed a preset maximum pressure. 5. The injection device according to claim 4, further comprising an overload prevention unit that simultaneously controls the operation of the injection device.
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