JP2018164921A - Electric die casting machine and control method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】サージ圧の発生を効果的に抑制できる電動ダイカストマシンおよびその制御方法を提供する。【解決手段】電動ダイカストマシン1は、制御部30が、射出プランジャ20を低速目標速度V1で前進させる低速射出動作、射出プランジャ20を高速目標速度V2で前進させる高速射出動作、および、射出プランジャ20を前方に押圧する増圧動作を実行するように電動モータ11、12を制御する。そして、制御部30が、高速射出動作中に射出プランジャ20の速度Vの低下を検出したとき、射出プランジャ20を高速目標速度V2より低い充填完了目標速度V3で前進させるように電動モータを制御する。【選択図】図2The present invention provides an electric die casting machine and a control method thereof that can effectively suppress the generation of surge pressure. In the electric die casting machine 1, a control unit 30 performs a low-speed injection operation in which an injection plunger 20 is advanced at a low target speed V1, a high-speed injection operation in which the injection plunger 20 is advanced at a high target speed V2, and an injection plunger 20 The electric motors 11 and 12 are controlled to perform a pressure increasing operation to press forward. When the control unit 30 detects a decrease in the speed V of the injection plunger 20 during the high-speed injection operation, it controls the electric motor to advance the injection plunger 20 at a filling completion target speed V3 lower than the high-speed target speed V2. . [Selection diagram] Figure 2
Description
本発明は、電動ダイカストマシンおよびその制御方法に関する。 The present invention relates to an electric die casting machine and a control method thereof.
特許文献1に従来の電動ダイカストマシンが開示されている。この電動ダイカストマシンは、低速射出工程および増圧工程において動作する第1射出用電動モータ、ならびに高速射出工程において動作する第2射出用電動モータによってボールねじ機構のねじ軸を回転させ、このねじ軸に螺合されたナット体に取り付けられた射出プランジャを前進駆動する。この電動ダイカストマシンでは、2つの電動モータを別々の制御系統で制御しており、一方の電動モータから他方の電動モータへの駆動力の切替えをスムーズに行うためにクラッチ機構が設けられている。 Patent Document 1 discloses a conventional electric die casting machine. The electric die casting machine rotates a screw shaft of a ball screw mechanism by a first injection electric motor that operates in a low speed injection process and a pressure increase process, and a second injection electric motor that operates in a high speed injection process. The injection plunger attached to the nut body screwed in is driven forward. In this electric die casting machine, two electric motors are controlled by separate control systems, and a clutch mechanism is provided to smoothly switch the driving force from one electric motor to the other electric motor.
上述した電動ダイカストマシンとは別に、1または複数の電動モータを1つの制御系統で制御し、低速射出工程、高速射出工程および増圧工程などにおいて、全ての電動モータで1つのねじ軸を駆動する構成が考えられる。この構成の電動ダイカストマシンでは、電動モータ間での駆動力の切り替えがないため、クラッチ機構を省略して装置構成を簡略化できる。 In addition to the electric die casting machine described above, one or a plurality of electric motors are controlled by one control system, and one screw shaft is driven by all the electric motors in a low speed injection process, a high speed injection process, a pressure increase process, and the like. Configuration is conceivable. In the electric die casting machine having this configuration, since the driving force is not switched between the electric motors, the configuration of the apparatus can be simplified by omitting the clutch mechanism.
上述した構成の電動ダイカストマシンでは、高速射出工程において射出プランジャが所定の増圧切替位置に到達することにより、電動モータが射出プランジャをさらに押し込む増圧工程に切り替える。電動ダイカストマシンでは、ラドルですくい上げる金属溶湯の給湯量にばらつきが生じることがあり、金属溶湯の給湯量がサイクル毎に異なると、この給湯量のバラツキに対して、射出プランジャの速度切替を位置による切替制御とした場合、射出プランジャが速度を維持するように制御されて射出圧力が上昇してしまい、その後の増圧工程において増圧圧力の立ち上がりが急峻となって、サージ圧が生じるおそれがあった。 In the electric die casting machine having the above-described configuration, when the injection plunger reaches a predetermined pressure increase switching position in the high-speed injection process, the electric motor switches to the pressure increase process for further pushing the injection plunger. In electric die-casting machines, the amount of molten metal to be scooped up with a ladle may vary, and if the amount of molten metal varies from cycle to cycle, the speed of the injection plunger can be switched depending on the position for variations in the amount of molten metal. In the case of switching control, the injection plunger is controlled so as to maintain the speed and the injection pressure rises, and in the subsequent pressure increase process, the rise of the pressure increase becomes steep, and surge pressure may be generated. It was.
そこで、本発明は、サージ圧の発生を効果的に抑制できる電動ダイカストマシンおよびその制御方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric die-casting machine which can suppress generation | occurrence | production of surge pressure effectively, and its control method.
上記目的を達成するために、本発明の一態様の電動ダイカストマシンは、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、前記制御部が、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electric die casting machine according to an aspect of the present invention includes an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, and the injection plunger. An electric die casting machine having a speed detecting unit for detecting a speed, wherein the driving unit includes one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit. The control unit executes a low-speed injection operation for advancing the injection plunger at a low target speed, a high-speed injection operation for advancing the injection plunger at a high target speed, and a pressure increasing operation for pressing the injection plunger forward. And controlling the electric motor so that the control unit detects the speed of the injection plunger by the speed detection unit during the high-speed injection operation. When detecting the lower, and controls the electric motor so as to advance the injection plunger in the high-speed target speed lower than the filling completion target speed.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンは、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、前記制御部が、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electric die casting machine according to another aspect of the present invention includes an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, and the injection An electric die casting machine having a pressure detecting unit for detecting an injection pressure of the plunger, wherein the driving unit is controlled by the control unit, or a plurality of electric motors controlled by the control unit. A low-speed injection operation for advancing the injection plunger at a low target speed, a high-speed injection operation for advancing the injection plunger at a high target speed, and a pressure-increasing operation for pressing the injection plunger forward The electric motor is controlled so that the injection plunger is further controlled by the pressure detection unit during the high-speed injection operation. Upon detection of a rise in injection pressure, and controls the electric motor so as to advance the injection plunger in the high-speed target speed lower than the filling completion target speed.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンは、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、前記制御部が、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electric die casting machine according to another aspect of the present invention includes an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, and the injection An electric die casting machine having a speed detection unit for detecting the speed of the plunger and a pressure detection unit for detecting the injection pressure of the injection plunger, wherein the drive unit is controlled by the control unit. Alternatively, the control unit has a plurality of electric motors that are controlled in the same manner, and the control unit advances the injection plunger at a low target speed, and the injection unit advances the injection plunger at a high target speed. And the electric motor is controlled so as to execute a pressure increasing operation for pressing the injection plunger forward, and the control unit further includes the high-speed injection. When a decrease in the speed of the injection plunger is detected by the speed detection unit during operation, or when an increase in the injection pressure of the injection plunger is detected by the pressure detection unit during the high-speed injection operation, the injection plunger is The electric motor is controlled to advance at a filling completion target speed lower than the high speed target speed.
本発明においては、前記速度検出部が、前記射出プランジャの速度が速度判定基準値より小さくなったとき、または、前記射出プランジャの速度変化の傾きが速度傾き判定基準値より小さくなったとき、前記射出プランジャの速度の低下を検出することが好ましい。 In the present invention, when the speed of the injection plunger is smaller than a speed determination reference value, or when the inclination of the speed change of the injection plunger is smaller than a speed inclination determination reference value, It is preferable to detect a decrease in the speed of the injection plunger.
本発明においては、前記圧力検出部が、前記射出プランジャの射出圧力が圧力判定基準値より大きくなったとき、または、前記射出プランジャの射出圧力変化の傾きが圧力傾き判定基準値より大きくなったとき、前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出することが好ましい。 In the present invention, when the injection pressure of the injection plunger becomes larger than the pressure determination reference value, or when the inclination of the injection pressure change of the injection plunger becomes larger than the pressure inclination determination reference value It is preferable to detect an increase in the injection pressure of the injection plunger.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、を有し、前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有する電動ダイカストマシンの制御方法であって、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for controlling an electric die casting machine according to another aspect of the present invention includes an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, and a control unit that controls the drive unit. A speed detecting unit that detects the speed of the injection plunger, and the driving unit includes one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit. A control method for a die casting machine, wherein the control unit controls the electric motor so as to execute a low-speed injection operation in which the injection plunger is advanced at a low target speed, and the injection plunger is advanced at a high target speed. A high-speed injection process in which the control unit controls the electric motor so as to execute a high-speed injection operation, and the injection plunger is pushed forward A pressure increasing step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a pressure increasing operation, and when the speed detection unit detects a decrease in the speed of the injection plunger during the high speed injection operation, the injection The control unit controls the electric motor so that the plunger is advanced at a filling completion target speed lower than the high speed target speed.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有し、前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有する電動ダイカストマシンの制御方法であって、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for controlling an electric die casting machine according to another aspect of the present invention includes an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, and a control unit that controls the drive unit. A pressure detection unit that detects an injection pressure of the injection plunger, and the drive unit includes one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit. A method for controlling an electric die casting machine, wherein the control unit controls the electric motor so as to execute a low-speed injection operation in which the injection plunger is advanced at a low target speed, and the injection plunger is operated at a high target speed. A high-speed injection process in which the control unit controls the electric motor so as to execute a high-speed injection operation to move forward; and the injection plunger is pushed forward. A pressure-increasing step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a pressure-increasing operation.When the pressure detecting unit detects a rise in the injection pressure of the injection plunger during the high-speed injection operation, The control unit controls the electric motor to advance the injection plunger at a filling completion target speed lower than the high speed target speed.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有し、前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有する電動ダイカストマシンの制御方法であって、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for controlling an electric die casting machine according to another aspect of the present invention includes an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, and a control unit that controls the drive unit. A speed detection unit that detects the speed of the injection plunger; and a pressure detection unit that detects an injection pressure of the injection plunger, wherein the drive unit is controlled by the control unit, A control method for an electric die casting machine having a plurality of electric motors controlled by the control unit, wherein the control unit controls the electric motor to execute a low-speed injection operation in which the injection plunger is advanced at a low target speed. A high-speed injection step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a high-speed injection operation to advance the injection plunger at a high target speed. An injection step, and a pressure increasing step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a pressure increasing operation for pressing the injection plunger forward, and the speed detection unit performs the pressure detection during the high speed injection operation. When a decrease in the speed of the injection plunger is detected, or when an increase in the injection pressure of the injection plunger is detected by the pressure detection unit during the high-speed injection operation, the injection plunger is set to a filling completion target lower than the high-speed target speed. The control unit controls the electric motor to advance at a speed.
本発明によれば、高速射出動作中に射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、射出プランジャを高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させる。このようにしたことから、給湯量のバラツキにより金型のキャビティが充填状態となるプランジャ位置が異なっても、キャビティの充填による射出プランジャの速度の低下、または、射出圧力の上昇を検出して射出プランジャの目標速度を下げることができる。そのため、増圧工程において増圧圧力の立ち上がりが急峻となることを抑制して、サージ圧の発生を効果的に抑制できる。 According to the present invention, when a decrease in the speed of the injection plunger is detected during a high-speed injection operation, or when an increase in the injection pressure of the injection plunger is detected, the injection plunger is advanced at a filling completion target speed lower than the high-speed target speed. Let As a result, even if the plunger position at which the mold cavity is filled differs due to variations in the amount of hot water supply, the injection plunger detects the decrease in the speed of the injection plunger due to the filling of the cavity or the increase in the injection pressure. The target speed of the plunger can be lowered. For this reason, it is possible to effectively suppress the generation of surge pressure by suppressing the rise of the pressure increase pressure in the pressure increase process.
以下、本発明の一実施形態に係る電動ダイカストマシンについて、図1〜図3を参照して説明する。 Hereinafter, an electric die casting machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の一実施形態に係る電動ダイカストマシンの概略構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態の電動ダイカストマシン1は、第1電動モータ11と、第2電動モータ12と、ボールねじ機構13と、第1動力伝達機構14と、第2動力伝達機構15と、衝撃緩衝機構18と、直動体19と、射出プランジャ20と、ロードセル21、位置センサ22と、制御部30と、を有している。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electric die casting machine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the electric die casting machine 1 of this embodiment includes a first
第1電動モータ11および第2電動モータ12は、例えば、互いに同一構成の電動サーボモータで構成されており、後述する制御部30から送信される制御信号により制御される。第1電動モータ11および第2電動モータ12は、一方をマスターモータとし他方をスレーブモータとして、スレーブモータがマスターモータに追従して、互いに同じ方向に同じ速度で回転する。すなわち、第1電動モータ11および第2電動モータ12は、1つの制御系統によって同一制御されることにより、互いに同じ動作を行う。なお、本実施形態では、2つの電動モータを備える構成であったが、これに限定されるものではなく、1つの電動モータ、または、1つの制御系統によって同一制御される3つ以上の複数の電動モータを備えた構成としてもよい。
The first
ボールねじ機構13は、ねじ軸13aおよびこのねじ軸13aに図示しないボールを介して螺合するナット体13bを有している。ボールねじ機構13は、ねじ軸13aが軸を中心に回転されることにより、ナット体13bがねじ軸13aの軸方向に直線移動する。
The
第1動力伝達機構14は、ねじ軸13aに同軸に設けられた第1プーリ14aと、この第1プーリ14aと第1電動モータ11の出力プーリ11aとに架けわたされる無端ベルト状のタイミングベルト14bとを有している。第1動力伝達機構14は、第1電動モータ11の回転出力をねじ軸13aに伝達して、ねじ軸13aを軸を中心に回転させる。
The first
第2動力伝達機構15も、第1動力伝達機構と同様に、ねじ軸13aに同軸に設けられた第2プーリ15aと、この第2プーリ15aと第2電動モータ12の出力プーリ12aとに架けわたされる無端ベルト状のタイミングベルト15bとを有している。第2動力伝達機構15は、第2電動モータ12の回転出力をねじ軸13aに伝達して、ねじ軸13aを軸を中心に回転させる。
Similarly to the first power transmission mechanism, the second
第1動力伝達機構14および第2動力伝達機構15により、第1電動モータ11および第2電動モータ12の回転出力がねじ軸13aに直接伝達される。
The first
第1電動モータ11、第2電動モータ12、ボールねじ機構13、第1動力伝達機構14および第2動力伝達機構15は、射出プランジャ20を前進方向に移動させる駆動部を構成する。
The first
衝撃緩衝機構18は、第1部材18aと、第2部材18bと、弾性部材18cと、を有している。第1部材18aは、環状に形成され、内側にナット体13bが挿通された状態で当該ナット体13bに固定して取り付けられている。第2部材18bは、環状に形成されるとともに内側にナット体13bが挿通され、弾性部材18cを間に挟んだ状態で第1部材18aと図示しないボルトなどの連結部材で連結されている。第2部材18bはナット体13bに固定されていない。
The shock absorbing mechanism 18 includes a
弾性部材18cは、高速射出工程から増圧工程に切り換える際の溶湯圧力と同等かこれよりも若干(例えば、1.05倍〜1.1倍)大きい圧縮力を付与された状態で、第1部材18aと第2部材18bとの間に配置されている。これにより、高速射出工程中に弾性部材18cが縮むことはなく金属溶湯に所要の射出圧力を付与することができ、瞬間的に大きな圧力が付与されたときに弾性部材18cが縮んで、大きな圧力による装置の損傷などを抑制できる。
The elastic member 18c is in a state where a compressive force equal to or slightly larger (for example, 1.05 to 1.1 times) than the molten metal pressure when switching from the high-speed injection process to the pressure increasing process is applied. It arrange | positions between the
直動体19は、内側にねじ軸13aが挿通される円筒状の本体部19aと、本体部19aの先端側端部を塞ぐ壁部19bと、本体部19aの後端側端部に設けられたフランジ部19cと、を有している。フランジ部19cは、衝撃緩衝機構18の第2部材18bに固定して取り付けられている。
The
射出プランジャ20は、円柱状に形成され、一端が直動体19の先端に固定して取り付けられている。射出プランジャ20は、直動体19および衝撃緩衝機構18を介してナット体13bに取り付けられており、ナット体13bに伴って直線移動される。
The
ロードセル21は、ねじ軸13aに加わる圧力を検出し、この圧力を示す信号を制御部30に送信する。
The
位置センサ22は、例えば、リニアエンコーダで構成され、直動体19の前後方向の位置を検出し、この直動体19の位置を示す信号を制御部30に送信する。
The
制御部30は、例えば、CPU、ROM、RAM、EEPROM、各種I/Oインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部30は、電動ダイカストマシン1全体の制御を司り、型締め工程、低速射出工程、高速射出工程、増圧工程、型開き工程および製品取り出し工程などの各工程において、上記第1電動モータ11および第2電動モータ12、ならびに、図示しない型開閉用アクチュエータや製品取出用アクチュエータなどの各駆動装置の動作を制御する。
The
制御部30は、第1電動モータ11および第2電動モータ12に接続されており、これら電動モータに対して起動・停止および回転速度に関する制御信号を送信する。
The
制御部30は、ロードセル21に接続されており、ロードセル21からの信号に基づいて射出プランジャ20に加わる圧力P(射出圧力)を検出する。ロードセル21と制御部30とで、圧力検出部を構成する。制御部30は、位置センサ22に接続されており、位置センサ22からの信号に基づいて射出プランジャ20の前後進位置Lおよび速度Vを検出する。位置センサ22と制御部30とで、位置検出部および速度検出部を構成する。
The
制御部30は、検出した射出プランジャ20の圧力Pならびに前後進位置Lおよび速度Vを用いて第1電動モータ11および第2電動モータ12をフィードバック制御(PID制御)する。また、制御部30は、第1電動モータ11および第2電動モータ12に送信される制御信号に基づいて第1電動モータ11および第2電動モータ12のトルクを検出する。
The
次に、上述した本実施形態の電動ダイカストマシン1の制御方法の一例について、図2、図3を参照して説明する。 Next, an example of a control method for the electric die casting machine 1 of the present embodiment described above will be described with reference to FIGS.
図2は、図1の電動ダイカストマシンの動作の一例である速度監視切替動作を模式的に示すグラフであり、図3は、他の一例である圧力監視切替動作を模式的に示すグラフである。図2および図3において、上図は射出プランジャ20の速度Vおよび射出プランジャ20に加わる圧力P(射出圧力)の計測値を示し、下図は、射出プランジャ20の目標速度Vmを示す。
FIG. 2 is a graph schematically showing a speed monitoring switching operation as an example of the operation of the electric die casting machine of FIG. 1, and FIG. 3 is a graph schematically showing a pressure monitoring switching operation as another example. . 2 and 3, the upper diagram shows the measured value of the velocity V of the
電動ダイカストマシン1は、射出プランジャ20を前進させることにより金型のキャビティに金属溶湯を射出充填する低速射出動作および高速射出動作、射出プランジャ20をより高い推力で前方に押圧して金属溶湯の充填圧力を高める増圧動作を順に実行する。電動ダイカストマシン1は、制御部30により射出プランジャ20の速度Vおよび射出プランジャ20に加わる圧力P(射出圧力)を監視し、これら速度Vおよび圧力Pに基づいて、射出プランジャ20の目標速度Vmを切り替える。
The electric die casting machine 1 moves the
(速度監視切替動作)
図2を参照して、射出プランジャ20の速度Vに基づき目標速度Vmの切り替えを行う動作について説明する。
(Speed monitoring switching operation)
With reference to FIG. 2, the operation | movement which switches the target speed Vm based on the speed V of the
図2に示すように、低速射出工程において、制御部30は、低速射出動作として、第1電動モータ11および第2電動モータ12の回転動作を開始し、射出プランジャ20の速度を徐々に上昇させたのち一定の低速目標速度V1(例えば0.2m/秒)で前進移動させる。そして、射出プランジャ20の前進位置が所定の高速切替位置L1に到達すると高速射出工程に移行する。
As shown in FIG. 2, in the low speed injection process, the
高速射出工程において、制御部30は、高速射出動作として、第1電動モータ11および第2電動モータ12の回転速度を上げて射出プランジャ20の速度を急速に上昇させたのち一定の高速目標速度V2(例えば2.0m/秒)で前進移動させる。
In the high-speed injection process, the
そして、高速射出工程で所定の増圧切替位置L2に到達する前に、射出プランジャ20の速度Vが速度判定基準値Vf(例えば1.8m/秒)より小さくなると、制御部30は、射出プランジャ20の速度が低下したことを検出して、第1電動モータ11および第2電動モータ12の回転速度を下げて射出プランジャ20を充填完了目標速度V3(例えば0.5m/秒)で前進移動させる。なお、射出プランジャ20の速度Vの変化の傾き(単位時間あたりの変化量)が所定の速度傾き判定基準値より小さくなると、制御部30が射出プランジャ20の速度Vの低下を検出するようにしてもよい。
When the speed V of the
そして、射出プランジャ20が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部30は、増圧工程に移行する。なお、増圧切替位置L2への到達は、射出プランジャ20の位置により検出するものであるが、これ以外にも、射出プランジャ20の速度Vが充填完了目標速度V3より低い増圧切替位置到達速度まで低下することにより、増圧切替位置L2への到達を検出するようにしてもよい。
When the
増圧工程において、制御部30は、増圧動作として、射出プランジャに加わる圧力Pが増圧目標圧力値Pm(例えば60MPa)となるように第1電動モータ11および第2電動モータ12を制御する。これにより、制御部30は、第1電動モータ11および第2電動モータ12のトルクを上昇させ、これに伴って射出プランジャ20に加わる圧力Pが増圧目標圧力値Pmまで上昇して、増圧目標圧力値Pmを一定期間保持する。その後、制御部30は、射出プランジャ20による押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。
In the pressure increasing process, the
(圧力監視切替動作)
図3を参照して、射出プランジャ20に加わる圧力P(射出圧力)に基づき目標速度Vmの切り替えを行う動作について説明する。なお、低速射出工程および増圧工程については、上述した速度監視切替動作と同一であるため、ここでは、高速射出工程についてのみ説明する。
(Pressure monitoring switching operation)
With reference to FIG. 3, the operation | movement which switches the target speed Vm based on the pressure P (injection pressure) added to the
図3に示すように、高速射出工程において、制御部30は、高速射出動作として、第1電動モータ11および第2電動モータ12の回転速度を上げて射出プランジャ20の速度を急速に上昇させたのち一定の高速目標速度V2(例えば2.0m/秒)で前進移動させる。
As shown in FIG. 3, in the high-speed injection process, the
そして、高速射出工程で所定の増圧切替位置L2に到達する前に、射出プランジャ20の圧力Pが圧力判定基準値Pf(例えば10MPa)より大きくなると、制御部30は、射出プランジャ20の圧力Pが上昇したことを検出して、第1電動モータ11および第2電動モータ12の回転速度を下げて射出プランジャ20を充填完了目標速度V3(例えば0.5m/秒)で前進移動させる。なお、射出プランジャ20の圧力Pの変化の傾き(単位時間あたりの変化量)が所定の圧力傾き判定基準値より大きくなると、制御部30が射出プランジャ20の圧力Pの上昇を検出するようにしてもよい。そして、射出プランジャ20が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部30は、増圧工程に移行する。
If the pressure P of the
このように、本実施形態の電動ダイカストマシン1は、高速射出動作中に射出プランジャ20の速度Vの低下、または、圧力Pの上昇を検出して、目標速度Vmを切り替える。
As described above, the electric die casting machine 1 of the present embodiment switches the target speed Vm by detecting a decrease in the speed V of the
以上説明したように、本実施形態の電動ダイカストマシン1によれば、高速射出動作中に射出プランジャ20の速度Vの低下を検出したとき、または、射出プランジャ20の圧力Pの上昇を検出したとき、射出プランジャ20を高速目標速度V2より低い充填完了目標速度V3で前進させる。このようにしたことから、射出プランジャ20が増圧切替位置L2に到達する前に金型のキャビティが充填状態になっても、キャビティの充填による射出プランジャ20の速度Vの低下、または、圧力Pの上昇を検出して射出プランジャ20の目標速度Vmを下げることができる。そのため、増圧工程において増圧圧力の立ち上がりが急峻となることを抑制して、サージ圧の発生を効果的に抑制できる。
As described above, according to the electric die casting machine 1 of the present embodiment, when the decrease in the velocity V of the
上述した実施形態では、制御部30が、速度監視切替動作および圧力監視切替動作の両方の動作を行う構成であったが、これに限定されるものではなく、速度監視切替動作および圧力監視切替動作のいずれか一方の動作のみ行う構成であってもよい。
In the embodiment described above, the
上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. Those in which those skilled in the art appropriately added, deleted, and changed the design of the above-described embodiments, and combinations of the features of the embodiments as appropriate, also include the present invention as long as they include the gist of the present invention. It is included in the scope of the invention.
1…電動ダイカストマシン、11…第1電動モータ、11a…出力プーリ、12…第2電動モータ、12a…出力プーリ、13…ボールねじ機構、13a…ねじ軸、13b…ナット体、14…第1動力伝達機構、14a…第1プーリ、14b…タイミングベルト、15…第2動力伝達機構、15a…第2プーリ、15b…タイミングベルト、18…衝撃緩衝機構、18a…第1部材、18b…第2部材、18c…弾性部材、19…直動体、19a…本体部、19b…壁部、19c…フランジ部、20…射出プランジャ、21…ロードセル、22…位置センサ、30…制御部、L…前後進位置、L1…高速切替位置、L2…増圧切替位置、P…圧力(射出圧力)、V…速度、V1…低速目標速度、V2…高速目標速度、V3…充填完了目標速度、Vf…速度判定基準値、Pf…圧力判定基準値、Pm…増圧目標圧力値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric die-casting machine, 11 ... 1st electric motor, 11a ... Output pulley, 12 ... 2nd electric motor, 12a ... Output pulley, 13 ... Ball screw mechanism, 13a ... Screw shaft, 13b ... Nut body, 14 ... 1st Power transmission mechanism, 14a ... first pulley, 14b ... timing belt, 15 ... second power transmission mechanism, 15a ... second pulley, 15b ... timing belt, 18 ... impact buffering mechanism, 18a ... first member, 18b ... second Member, 18c ... Elastic member, 19 ... Linear motion body, 19a ... Main body part, 19b ... Wall part, 19c ... Flange part, 20 ... Injection plunger, 21 ... Load cell, 22 ... Position sensor, 30 ... Control part, L ... Forward / backward movement Position, L1 ... high speed switching position, L2 ... pressure increase switching position, P ... pressure (injection pressure), V ... speed, V1 ... low speed target speed, V2 ... high speed target speed, V3 ... filling completion target speed Vf ... speed determination reference value, Pf ... pressure determination reference value, Pm ... pressure increase target pressure value
Claims (8)
前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、
前記制御部が、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシン。 An electric die casting machine having an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, and a speed detection unit that detects the speed of the injection plunger,
The drive unit has one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit,
The control unit performs a low-speed injection operation for advancing the injection plunger at a low target speed, a high-speed injection operation for advancing the injection plunger at a high target speed, and a pressure increasing operation for pressing the injection plunger forward. To control the electric motor,
Further, when the control unit detects a decrease in the speed of the injection plunger by the speed detection unit during the high-speed injection operation, the electric motor is driven to advance the injection plunger at a filling completion target speed lower than the high-speed target speed. An electric die casting machine characterized by controlling a motor.
前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、
前記制御部が、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシン。 An electric die casting machine having an injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, and a pressure detection unit that detects an injection pressure of the injection plunger,
The drive unit has one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit,
The control unit performs a low-speed injection operation for advancing the injection plunger at a low target speed, a high-speed injection operation for advancing the injection plunger at a high target speed, and a pressure increasing operation for pressing the injection plunger forward. To control the electric motor,
Further, when the control unit detects an increase in the injection pressure of the injection plunger by the pressure detection unit during the high-speed injection operation, the control unit advances the injection plunger at a filling completion target speed lower than the high-speed target speed. An electric die-casting machine that controls an electric motor.
前記駆動部が、前記制御部に制御される1つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、
前記制御部が、前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシン。 An injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, a speed detection unit that detects the speed of the injection plunger, and a pressure that detects the injection pressure of the injection plunger An electric die casting machine having a detection unit,
The drive unit has one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit,
The control unit performs a low-speed injection operation for advancing the injection plunger at a low target speed, a high-speed injection operation for advancing the injection plunger at a high target speed, and a pressure increasing operation for pressing the injection plunger forward. To control the electric motor,
Further, when the control unit detects a decrease in the speed of the injection plunger by the speed detection unit during the high-speed injection operation, or when the pressure detection unit increases the injection pressure of the injection plunger during the high-speed injection operation When the motor is detected, the electric motor is controlled so that the injection plunger is advanced at a filling completion target speed lower than the high speed target speed.
前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、
前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシンの制御方法。 An injection plunger; a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction; a control unit that controls the drive unit; and a speed detection unit that detects a speed of the injection plunger, wherein the drive unit includes A control method of an electric die casting machine having one electric motor controlled by a control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit,
A low-speed injection step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a low-speed injection operation of moving the injection plunger forward at a low target speed;
A high-speed injection step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a high-speed injection operation of moving the injection plunger forward at a high target speed; and
A pressure increasing step in which the control unit controls the electric motor so as to perform a pressure increasing operation to press the injection plunger forward;
When the speed detection unit detects a decrease in the speed of the injection plunger during the high-speed injection operation, the control unit causes the electric motor to advance the injection plunger at a filling completion target speed lower than the high-speed target speed. A method for controlling an electric die casting machine, characterized by controlling.
前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、
前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシンの制御方法。 An injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, and a pressure detection unit that detects an injection pressure of the injection plunger, and the drive unit includes: A method of controlling an electric die casting machine having one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit,
A low-speed injection step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a low-speed injection operation of moving the injection plunger forward at a low target speed;
A high-speed injection step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a high-speed injection operation of moving the injection plunger forward at a high target speed; and
A pressure increasing step in which the control unit controls the electric motor so as to perform a pressure increasing operation to press the injection plunger forward;
When the pressure detection unit detects an increase in the injection pressure of the injection plunger during the high-speed injection operation, the control unit causes the electric motor to advance the injection plunger at a filling completion target speed lower than the high-speed target speed. A method for controlling an electric die casting machine, characterized by controlling
前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、
前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシンの制御方法。 An injection plunger, a drive unit that moves the injection plunger in the front-rear direction, a control unit that controls the drive unit, a speed detection unit that detects the speed of the injection plunger, and a pressure that detects the injection pressure of the injection plunger And a control unit for an electric die casting machine having one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled by the control unit.
A low-speed injection step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a low-speed injection operation of moving the injection plunger forward at a low target speed;
A high-speed injection step in which the control unit controls the electric motor so as to execute a high-speed injection operation of moving the injection plunger forward at a high target speed; and
A pressure increasing step in which the control unit controls the electric motor so as to perform a pressure increasing operation to press the injection plunger forward;
When the speed detection unit detects a decrease in the speed of the injection plunger during the high-speed injection operation, or when the pressure detection unit detects a rise in the injection pressure of the injection plunger during the high-speed injection operation, The method of controlling an electric die casting machine, wherein the control unit controls the electric motor so that an injection plunger is advanced at a filling completion target speed lower than the high speed target speed.
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