專利名稱：斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置，特別是涉及一種適用于為向油壓式注射成形機的注射油缸提供加壓的動作油的斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置。
油壓式注射成形機設(shè)置由油壓驅(qū)動的注射裝置。注射裝置包含由油壓驅(qū)動注射軸使熱油缸內(nèi)的活塞前進或后退的注射油缸和向注射油缸提供加壓動作油的油壓泵。而油壓泵通常使用斜盤式可變?nèi)萘勘?。在這樣的注射成形機的注射裝置中，當(dāng)向模具充填熔融樹脂時，進行注射速度控制及注射壓力控制。例如，在進行控制注射速度時，存在由于熱油缸內(nèi)的熔融樹脂及模具內(nèi)的熔融樹脂的阻力作用。該阻力作用變大，注射速度就降低。特別是在低速下螺旋動作的場合，也有使螺旋停止的情況。其原因由以下理由。
油壓式的注射裝置帶有為導(dǎo)通動作油的多根管道。在這樣的管道中不可避免動作的微量的漏泄。一方面，當(dāng)所述阻力變大，作用在注射油缸的動作油的壓力就上升。而動作油的壓力上升，也就增加動作油的漏泄流量。其結(jié)果，減少了向注射油缸所提供的動作油的流量。這樣，注射壓力變得越高，注射速度，即螺旋速度變得越低。另一方面，由于動作油的漏泄流量隨注射壓力變大而增加，所以動作油的漏泄流量的影響在注射速度低的情況變大。
另外，當(dāng)動作油壓力上升，就壓縮動作油。動作油的壓縮量與氣體的壓縮量相比是非常小的，可用下式表示動作油的壓縮比β。
β＝-(1/VO)·(dV/dP)式中，VO為壓縮前的動作油的體積，dV為動作油的體積變化、dP為動作油的壓力變化。
由于動作油的壓縮量隨注射壓力變高而增加，在注射速度低的情況動作油壓縮量的影響變大。
鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種不受因動作油管道的動作油漏泄及壓縮的影響，能得到良好的控制速度特征的斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置。
本發(fā)明適用于向油壓油缸提供加壓的動作油的斜盤式可變?nèi)萘勘谩目勺內(nèi)萘勘盟懦龅膭幼饔团c斜盤位置轉(zhuǎn)位成正比變化。本發(fā)明的控制裝置含有為使可變?nèi)萘勘玫男北P位置轉(zhuǎn)位的驅(qū)動活塞，為驅(qū)動驅(qū)動活塞的電磁比例閥，和為檢測斜盤位置的位置檢測器。該控制裝置按照動作油的流量指令值與從位置檢測器的位置檢測值的差控制電磁比例閥，使由改變斜盤位置控制動作油的流量。
按本發(fā)明，其控制裝置還包括檢測向油壓油缸提供動作油壓力的壓力檢測器，和按照從壓力檢測器檢測的壓力值修正流量指令值、輸出修正流量指令值的補償手段。
下面對附圖作簡單說明

圖1示出了在以往注射成形機注射裝置的控制裝置的構(gòu)成圖；圖2示出了從注射成形機注射裝置的油壓管道的動作油的漏泄流量與壓力關(guān)系圖；圖3表示按本發(fā)明的實施例1的控制裝置適用于油壓式注射成形機的注射裝置時的構(gòu)成圖；圖4是為在圖3所示控制裝置的流量控制與以往的裝置相比進行說明的圖；圖5表示按本發(fā)明的實施例2的控制裝置適用于油壓式注射成形機的注射裝置時的構(gòu)成圖；圖6是在本發(fā)明中為說明計算出斜盤位置修正量的原量圖；圖7是在本發(fā)明中表示計算出斜盤位置修正量過程的流程圖。
下面對本發(fā)明理想的實施例進行說明。
為了易于理解本發(fā)明，參照圖1，對適用于油壓注射成形機的注射裝置說明以往斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置。該控制裝置，如眾所周知實行注射速度控制及注射壓力控制。
在圖1中，控制裝置包括為提供向注射油缸10加壓的動作油的斜盤式可變?nèi)萘勘?以下簡稱可變?nèi)萘勘?11，為了使可變?nèi)萘勘?1的斜盤位置轉(zhuǎn)位在驅(qū)動油缸12內(nèi)所設(shè)置的驅(qū)動活塞12P，為驅(qū)動活塞12P的電磁比例閥13，為檢測可變?nèi)萘勘?1的斜盤位置的位置檢測器14和控制部15。該控制部15包括為轉(zhuǎn)換注射速度控制和注射壓力控制的轉(zhuǎn)換部15-1?？勺?nèi)萘勘?1的斜盤位置轉(zhuǎn)位與從可變?nèi)萘勘?1所排出的動作油的流量成正比。
在進行注射速度控制時，轉(zhuǎn)換部15-1接續(xù)在放大器15-3-側(cè)。這時，在位置檢測器14所檢測的位置檢測值被反饋到控制部分15。在控制部15，用減法器15-2檢測流量指令值Fr與位置檢測值的差。所檢測出的差經(jīng)由放大器15-3及轉(zhuǎn)換部15-1送與電磁比例閥13。由此，用電磁比例閥13使可變?nèi)萘勘?1的斜盤位置轉(zhuǎn)位。進行控制動作油的流量。
從可變?nèi)萘勘门懦龅膭幼饔徒?jīng)轉(zhuǎn)換閥16提供給注射油缸10。在為提供動作油的管道17上設(shè)置壓力檢測器18。
在進行注射壓力控制時，轉(zhuǎn)換部15-1接續(xù)在放大器15-5-側(cè)。這時，從壓力檢測器18的壓力檢測值反饋到控制部15。在控制部15由減法器15-4檢測壓力指令值Pr與壓力檢測值的差。所檢測出的差經(jīng)放大器15-5送與電磁比例閥13。由此，用電磁比例閥13使可變量容量泵11的斜盤位置轉(zhuǎn)位。進行控制動作油的流量。而流量指令值Fr與壓力指令值Pr從圖中沒示出的主控制裝置送與。
驅(qū)動活塞12P及電磁比例閥13用從定壓油壓源19的動作油能被驅(qū)動。從驅(qū)動活塞12P及電磁比例閥13的返回油回到油槽20a?？勺?nèi)萘勘?1用馬達21驅(qū)動、該返回油返回到油槽20b。
在這樣的油壓驅(qū)動系中，不可避免從管道17的各各部件有動作油的漏泄。在圖1，這種動作油的漏泄象征性地用作為從節(jié)流閥22的漏泄來表示。
在進行注射成形時，在控制注速度時存在由于熱油缸或模具內(nèi)的溶融樹脂的阻力作用。該阻力變大，注射速度就降低。特別是在以低速注射速度進行動作時，也存在螺旋停止的情況。其原因如以下理由。
在上述的油壓式注射裝置中，所述阻力變大、作用在注射油缸的動作油的壓力就上升。當(dāng)動作油的壓力上升，如圖2所示，動作油的漏泄也就增加。其結(jié)果，提供給注射油缸的動作油的流量減少。由此，注射壓力變得越高、注射速度，即螺旋速度變得越低。另一方面，由于動作油的漏泄流量隨注射壓力變高而增加，所以在注射速度低時，動作油的漏泄流量的影響大。
另外，當(dāng)動作油的壓力上升，動作油就被壓縮。動作油的壓縮量與氣體的壓縮量相比是非常小，但由于動作油的壓縮量隨注射壓力變得越高而越增加，所以在注射速度低時，動作油的壓縮量的影響大。
作為其對策，有檢測在注射油缸10的活塞23的速度，進行反饋控制方法，但存在所謂響應(yīng)性降低的缺點。
關(guān)于按本發(fā)明的實施例1的斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置，參照圖3進行說明。在同圖1所示的構(gòu)成要素相同的部分帶有同一符號。該控制裝置設(shè)置與圖1所示控制部15構(gòu)成不同的控制部25。換句話說，控制部25只設(shè)置在用圖1所說明的控制注射速度必需的構(gòu)成。為此，控制部25在用圖1說明的減法器15-2及放大器15-3上增加，進一步包括微分部分25-1、放大部分25-2、及加法器25-3。該微分部分25-1、放大部分25-2及加法器25-3也可統(tǒng)稱修正部分。如用圖1所說明的那樣，由設(shè)置在管道17上的壓力檢測器28，能檢測動作油的壓力。
此外，在本發(fā)明是以下述條件作為前提。
A、可變?nèi)萘勘?1的排出流量與斜盤位置成正比例。由此，控制可變?nèi)萘勘?1的排出流量可通過控制斜盤位置來實現(xiàn)。
B、在注射油缸10的活塞23的速度與流入注射油缸10的動作油的流量成正比例。因此，如控制可為容量泵11的排出流量、能夠控制根據(jù)注射油缸10的注射速度。
在進行控制注射速度時，驅(qū)動馬達21從可變?nèi)萘勘?1把動作油提供給注射油缸10。而且，把響應(yīng)注射速度的流量指令值Fr給與控制部25。
從壓力檢測器18的壓力檢測值給與控制部25。如用圖2所說明的，由于從管道17的動作油的漏泄量與動作油的壓力變化成正比例，在控制部25，用微分部25-1微分所述壓力檢測值，計算出每單位時間的壓力變化量。該壓力變化量給與放大部25-2。
另外，由于動作油的漏泄量與注射油缸10及管道17中的動作油的容積成正比例，在放大部25-2進行響應(yīng)了動作油容積的放大調(diào)整，對從微分部25-1的壓力變化量進行修正。放大部25-2輸出修正了的值作為修正值。而且，該修正值給與加法器25-3。在加法器25-3，用修正值修正流量指令值Fr作為修正流量值輸出。
減法器15-2計算出修正流量值與從位置檢測器14的流量檢測值的差，把計算出的差作為流量偏差輸出。該流量偏差通過放大器15-3給與電磁比例閥13。電磁比例閥13根據(jù)流量偏差調(diào)整提供驅(qū)動油缸12的油量。由此，驅(qū)動活塞12P向圖中右方向或左方向被驅(qū)動，根據(jù)驅(qū)動活塞12P的移動量可變?nèi)萘勘?1的斜盤位置，即動作油的排出容量被控制。
如前述，位置檢測器14根據(jù)驅(qū)動活塞12P位置檢測斜盤位置將位置檢測值給與控制部25。該集團檢測值與從可變?nèi)萘勘?1的動作油的排出容量對應(yīng)。
對于進行注射速度控制的情況，參照圖4，將以往可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置與按實施例1的可變量泵的控制裝置比較進行說明。
向模具內(nèi)開始充填熔融樹脂，如前所述，即進行響應(yīng)了流量指令值Fr的注射速度控制。模具內(nèi)的樹脂量達到所定量(在體上被充填)，模具內(nèi)的壓力就急激地上升。這時，急激的負(fù)荷壓力作用于注射油缸10，由此，管道17內(nèi)的動作油的壓力上升。
動作油壓力一上升，動作油的漏泄量就增加，在以往的控制裝置，如圖4用實線所示，注射速度降下來。即，根據(jù)流量指令值Fr變得不能一定地控制注射速度。
另一方面，在按實施例1的控制裝置、在注射油缸10急激的負(fù)荷壓力作用，動作油的壓力即使上升，由于前述那樣，根據(jù)動作油的壓力變化修正流量指令值，如在圖4用點線所示，直到充填結(jié)束能一定地保持注射速度。
關(guān)于由本發(fā)明實施例2的可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置，參照圖5進行說明。圖5示出本發(fā)明適用在與1同樣的注射成形機的注射裝置的實例。因此，在與圖1相同的部分加上同一符號，并省略其說明。
按實施例2的控制裝置、設(shè)置與圖1所示的控制部15構(gòu)成不同的控制部30。也就是說，控制部30在圖1所示的控制部15的構(gòu)成上進一步地設(shè)置修正量運算部分30-1，加法器30-2。修正量運算部分30-1參照表示提供射油缸10動作油的壓力與斜盤位置的修正量的關(guān)系的修正表由從壓力檢測器18的壓力檢測值，得到流量指令值的修正量。表示動作油壓力與斜盤位置修正量關(guān)系的修正表是事先作成的，簡單地講，可按以下計測求出。
在注射成形機的始動時，于閉合轉(zhuǎn)換閥16的狀態(tài)下進行壓力控制，計算測量動作油的壓力和伴隨該變化的斜盤位置。而且，在某壓力下的斜盤位置與壓力為0時的斜盤位置差作為修正量計算出。對于設(shè)定控制注射速度時的動作油的壓力的全范圍，進行這樣的修正量的計算，其所得到結(jié)果的大量的修正量作為修正表作成，被存儲在修正量運算部30-1內(nèi)的存儲裝置中。該修正量由加法器30-2被加在流量指令值Fr上，加法結(jié)果作為修正流量指令值，給與減法器15-2。
關(guān)于修正量運算部30-1，參照圖6圖7詳細(xì)地進行說明。在計算出修正量時，閉合轉(zhuǎn)換閥16，轉(zhuǎn)換部15-1置于選擇放大部15-5側(cè)，即選擇注射壓力控制的狀態(tài)。最初，在步驟S1，如圖6(a)所示，按給與所定圖形的壓力指令值，在步驟S2進行壓力控制。在步驟S3，由位置檢測器14測定這時的斜盤位置的同時，用壓力檢測器18測定動作油的壓力。在步驟S4，存儲斜盤位置與動作油的壓力的關(guān)系。為此，修正量運算部30-1帶有存儲裝置。
在該狀態(tài)下，由于關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥16，可變?nèi)萘勘?1的排出流量與從管道17的動作油的漏泄量相一致。由此，根據(jù)動作油的壓力，如圖6(b)所示，改變的斜盤位置與動作油的壓力0時的斜盤位置P0的差，由可變?nèi)萘勘?1排出，相當(dāng)于漏泄量的流量等于必要的斜盤的移動量。在步驟5，修正量運算部30-1從在各壓力的斜盤移動量減去斜盤位置，作為各壓力每個斜盤位置的修正量存儲。這些修正量，以與動作油一一對應(yīng)的關(guān)系作為修正表被存儲在存儲裝置。
其次，說明有關(guān)注射速度控制時的動作。這種場合，轉(zhuǎn)換部15-1位于放大器15-3一側(cè)，轉(zhuǎn)換閥16打開。修正量運算部30-1用壓力檢測器18檢測出的壓力檢測值，即根據(jù)負(fù)荷壓力，從存儲裝置讀出與負(fù)荷壓力對應(yīng)的修正量，給與加法器30-2。在加法器30-2，所給與的修正量加到流量指令值Fr，所加結(jié)果作為修正流量指令值給與減法器15-2。其結(jié)果，可變?nèi)萘勘?1按通常只相于從管道17動作油的漏泄量部分，格外地排出動作油。因此，注射油缸10不受動作油漏泄的影響用與流量指令Fr成正比的注射速度進行動作。其結(jié)果，能得到被改善了的注射速度控制。所述的動作也可適用于動作油的壓縮。
在上述的說明中，是對適用于油壓式注射成形機的注射裝置進行說明的，但是本發(fā)明不限于注射成形機，對由斜盤式可變?nèi)萘勘眠M行控制的其他油壓驅(qū)動系統(tǒng)全都可以適用。
權(quán)利要求
1.一種斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置，為向油壓油缸提供加壓動作油的斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置，從所述可變?nèi)萘勘门懦龅膭幼饔团c斜盤位置轉(zhuǎn)位成正變化，所述控制裝置含有為使所述可變?nèi)萘勘玫男北P位置轉(zhuǎn)位的驅(qū)動活塞、為驅(qū)動該驅(qū)動活塞的電磁比例閥和為檢測所述斜盤位置的位置檢測器，并按照動作油的流量指令值與從所述位置檢測器的位置檢測的差，控制所述電磁比例閥，使由改變所述斜盤位置進行所述動作油的流量控制，其特征是所述控制裝置還包括檢測向所述油壓油缸所提供動作油壓力的壓力檢測器和根據(jù)從所述壓力檢測器檢出的壓力值修正所述流量指令值，輸出修正流量指令值的補償手段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述補償手段包括微分所述壓力檢測值求出每單位時間的壓力變化量的微分手段，用所定的放大器放大調(diào)整該壓力變化量求出修正量的調(diào)整手段和用所述修正量補償所述流量指令值并作為所述修正流量指令值輸出的加法手段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述補償手段包括根據(jù)預(yù)先修正表存儲向油壓油缸提供動作油的壓力與所述斜盤位置的修正量的關(guān)系的存儲裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于在為向所述油壓油缸提供所述動作油的管道中設(shè)置閥，在該閥閉合狀態(tài)使所述斜盤式可變量泵起動，測量所述動作油的壓力變化和所述斜盤位置，在保持所述動作油的壓力值時的所述斜盤位置與所述動作油的壓力為0時的所述斜盤位置的差作為所述修正量被計算出。
全文摘要
一種斜盤式可變?nèi)萘勘玫目刂蒲b置包括為使可變?nèi)萘勘?1的斜盤位置變化的驅(qū)動活塞12P,為驅(qū)動驅(qū)動活塞的電磁比例閥13和為檢測斜盤位置的位置檢測器14。該控制裝置根據(jù)動作油的流量指令值與從位置檢測器的位置檢測值的差控制電磁比例閥,使由斜盤位置變化控制動作油的流量。該控制裝置還包括檢測向注射油缸10所提供動作油壓力的壓力檢測器18,基于從壓力檢測器的壓力檢測值修正流量指令值,輸出修正流量的修正手段。
文檔編號F04B49/08GK1196449SQ9810128
公開日1998年10月21日 申請日期1998年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月16日
發(fā)明者井辻孔康, 四元晃史, 藤田謙志 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社