JP7168707B2 - Injection device, molding machine, and control method for molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、金型内の空洞に液状材料を充填する射出装置、成形機、及び成形機の制御方法に関する。 The present invention relates to an injection device for filling a cavity in a mold with a liquid material, a molding machine, and a control method for the molding machine.
ダイカストマシンは、型締装置を用いて型締めされた金型内の空洞に、射出装置を用いて溶湯を充填することで、成形品(ダイカスト品)を製造する。射出装置は、例えば、アクチュエータとして、射出シリンダを含む。射出シリンダは、例えば、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、ロッドに固定される射出ピストンと、内部にピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、を含む。シリンダチューブは、ロッドが配置されるロッド側室と、射出ピストンを間に挟んでロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を内部に有する。 A die-cast machine manufactures a molded product (die-cast product) by using an injection device to fill a cavity in a mold clamped by a mold clamping device with molten metal. The injection device includes, for example, an injection cylinder as an actuator. The injection cylinder includes, for example, a rod connectable to a plunger that slides within a sleeve, an injection piston fixed to the rod, and a cylinder tube that slidably houses the piston therein. The cylinder tube has therein a rod-side chamber in which the rod is arranged and a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the injection piston interposed therebetween.
ヘッド側室に作動油が供給されることによって、射出ピストンがロッド側へ移動する。射出ピストンの移動に伴い、プランジャがスリーブの中を金型の方向に前進し、溶湯が金型内の空洞に充填される。 The injection piston moves toward the rod side by supplying hydraulic oil to the head-side chamber. As the injection piston moves, the plunger advances through the sleeve toward the mold, filling the cavity in the mold with molten metal.
射出ピストンの速度は、例えば、ロッド側室から排出される作動油の流量を流量制御バルブによって制御することにより、制御される。この制御方法は、メータアウト制御と称される。 The speed of the injection piston is controlled, for example, by controlling the flow rate of hydraulic fluid discharged from the rod-side chamber with a flow control valve. This control method is called meter-out control.
メータアウト制御により溶湯の射出を行う場合、ヘッド側室に作動油が供給される際に、ロッド側室の作動油が圧縮され、射出ピストンが急激に飛び出すおそれがある。射出ピストンが急激に飛び出すと、溶湯の中に空気が巻き込まれるおそれがある。溶湯の中に空気が巻き込まれると、成形品の品質が低下するおそれがある。 When the molten metal is injected by meter-out control, the hydraulic oil in the rod side chamber may be compressed when the hydraulic oil is supplied to the head side chamber, causing the injection piston to suddenly pop out. If the injection piston suddenly protrudes, there is a risk that air will be caught in the molten metal. If air is entrained in the molten metal, the quality of the molded product may deteriorate.
特許文献1には、射出ピストンの急激な飛び出しを抑制するために、ロッド側室の作動油の圧力が基準値以下の場合に、作動油を補給する補助油圧供給部を備える射出装置が記載されている。 Patent Literature 1 describes an injection device that includes an auxiliary hydraulic supply unit that replenishes hydraulic fluid when the pressure of hydraulic fluid in the rod-side chamber is below a reference value in order to suppress sudden ejection of the injection piston. there is
本発明が解決しようとする課題は、ピストンの急激な飛び出しを抑制できる射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an injection device, a molding machine, and a control method for the molding machine that can suppress sudden projection of the piston.
本発明の一態様の射出装置は、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、前記ロッドに固定されるピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、前記ロッドが配置されるロッド側室と、前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を含む射出シリンダと、液圧ポンプと、前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御バルブと、前記ヘッド側室に供給される前記作動液の流量を大きくするためのアキュムレータと、前記プランジャを用いた液状材料の射出を行う際に、前記流量制御バルブを閉じた状態で、前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始し、前記ヘッド側室の前記作動液が所定の圧力に達した後に、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うように、前記液圧ポンプ、前記流量制御バルブ、及び前記アキュムレータを制御する制御部と、を備え、前記所定の圧力は、前記ロッド側室の前記作動液の圧力と、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が平衡状態となる圧力である。 An injection device of one aspect of the present invention includes a rod connectable to a plunger that slides in a sleeve, a piston fixed to the rod, a cylinder tube that slidably houses the piston, and the rod: an injection cylinder including a rod-side chamber and a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween; a hydraulic pump; a flow control valve to control; an accumulator for increasing the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the head-side chamber; and starting to supply the working fluid to the head-side chamber using the hydraulic pump, and after the working fluid in the head-side chamber reaches a predetermined pressure, using the accumulator to supply the working fluid to the head-side chamber. a control unit that controls the hydraulic pump, the flow control valve, and the accumulator so as to supply liquid, and the predetermined pressure is the pressure of the hydraulic fluid in the rod side chamber and the head This is the pressure at which the pressure of the hydraulic fluid in the side chamber is in equilibrium .
上記態様の射出装置において、前記制御部は、前記所定の圧力に達した後に、前記流量制御バルブを開け、前記作動液を前記ロッド側室から排出させることが好ましい。 In the injection device of the aspect described above, it is preferable that the control unit opens the flow control valve after the predetermined pressure is reached, and discharges the hydraulic fluid from the rod-side chamber.
上記態様の射出装置において、前記液圧ポンプは前記作動液の吐出量又は吐出圧力が可変であり、前記制御部は前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量又は吐出圧力を制御して、前記ヘッド側室の圧力を上昇させることが好ましい。 In the injection apparatus of the above aspect, the hydraulic pump has a variable discharge amount or discharge pressure of the hydraulic fluid, and the control unit controls the discharge amount or discharge pressure of the hydraulic fluid of the hydraulic pump to control the It is preferable to increase the pressure in the head-side chamber.
上記態様の射出装置において、前記液圧ポンプを用いて前記アキュムレータに前記作動液を供給する第1の流路と、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給する第2の流路と、前記ロッド側室から前記作動液を排出し、前記流量制御バルブを有する第3の流路と、前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給し、前記第1の流路と異なる第4の流路と、を更に備え、前記制御部は、前記液圧ポンプ及び前記第4の流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始した後に、前記アキュムレータ及び前記第2の流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うことが好ましい。 In the injection apparatus of the aspect described above, a first flow path that supplies the hydraulic fluid to the accumulator using the hydraulic pump, and a second flow path that supplies the hydraulic fluid to the head-side chamber using the accumulator. a third flow path for discharging the hydraulic fluid from the rod-side chamber and having the flow rate control valve; and supplying the hydraulic fluid to the head-side chamber using the hydraulic pump, and supplying the hydraulic fluid to the first flow path. and a fourth flow path different from the accumulator and It is preferable that the hydraulic fluid is supplied to the head-side chamber using the second flow path.
上記態様の射出装置において、前記液圧ポンプと前記第4の流路との間に、第1の圧力で前記作動液を供給可能な第1の分岐流路と、前記第1の圧力よりも高い第2の圧力で前記作動液を供給可能な第2の分岐流路と、を更に備え、前記制御部は、前記第1の分岐流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始した後、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行う前に、前記第2の分岐流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うように制御することが好ましい。 In the injection device of the aspect described above, a first branch flow path capable of supplying the hydraulic fluid at a first pressure and a pressure higher than the first pressure are provided between the hydraulic pump and the fourth flow path. a second branch flow path capable of supplying the hydraulic fluid at a high second pressure, wherein the control unit supplies the hydraulic fluid to the head-side chamber using the first branch flow path. is started, and before supplying the working fluid to the head-side chamber using the accumulator, the second branch flow path is used to supply the working fluid to the head-side chamber. preferably.
上記態様の射出装置において、前記制御部は、前記アキュムレータ及び前記第2の流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行う際に、前記第1の流路も用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うように制御することが好ましい。 In the injection device of the aspect described above, the control unit supplies the head-side chamber with the hydraulic fluid using the accumulator and the second flow path, and also uses the first flow path to supply the head-side chamber with the hydraulic fluid. It is preferable to control so as to supply the hydraulic fluid to the side chamber.
本発明の一態様の成形機は、上記態様の射出装置と、金型を型締めする型締装置と、前記金型から成形品を押し出す押出装置と、を備え、前記射出装置は、前記金型の中に液状材料を射出する。 A molding machine according to one aspect of the present invention includes the injection device according to the aspect described above, a mold clamping device that clamps a mold, and an extrusion device that extrudes a molded product from the mold, wherein the injection device includes the mold A liquid material is injected into the mold.
本発明の一態様の成形機の制御方法は、金型を型締めする型締装置と、前記金型から成形品を押し出す押出装置と、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、前記ロッドに固定されるピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、前記ロッドが配置されるロッド側室と、前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を含む射出シリンダと、液圧ポンプと、前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御バルブと、前記ヘッド側室に供給される前記作動液の流量を大きくするためのアキュムレータと、を含み、前記金型の中に前記プランジャを用いて液状材料を射出する射出装置と、を備える成形機の制御方法であって、前記液状材料の射出を行う際に、前記流量制御バルブを閉じた状態で、前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始し、前記ヘッド側室の前記作動液が所定の圧力に達した後に、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行い、前記所定の圧力は、前記ロッド側室の前記作動液の圧力と、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が平衡状態となる圧力である。 A molding machine control method according to one aspect of the present invention includes a mold clamping device that clamps a mold, an extrusion device that pushes a molded product out of the mold, and a rod that can be connected to a plunger that slides in a sleeve. a piston fixed to the rod; a cylinder tube slidably housing the piston; a rod-side chamber in which the rod is disposed; and a head located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween a side chamber; a hydraulic pump; a flow rate control valve for controlling the flow rate of hydraulic fluid discharged from the rod side chamber; an accumulator, and an injection device for injecting a liquid material into the mold using the plunger, wherein the flow rate control is performed when injecting the liquid material. With the valve closed, the hydraulic pump is used to start supplying the hydraulic fluid to the head-side chamber, and after the hydraulic fluid in the head-side chamber reaches a predetermined pressure, the accumulator is used to The working fluid is supplied to the head-side chamber, and the predetermined pressure is a pressure at which the pressure of the working fluid in the rod-side chamber and the pressure of the working fluid in the head-side chamber are in equilibrium .
上記態様の成形機の制御方法において、前記所定の圧力に達した後に、前記流量制御バルブを開け、前記作動液を前記ロッド側室から排出させることが好ましい。 In the method for controlling a molding machine according to the aspect described above, it is preferable to open the flow rate control valve to discharge the hydraulic fluid from the rod-side chamber after the predetermined pressure is reached.
上記態様の成形機の制御方法において、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量又は吐出圧力を制御して、前記ヘッド側室の圧力を上昇させることが好ましい。 In the method for controlling a molding machine according to the aspect described above, it is preferable to increase the pressure in the head-side chamber by controlling the discharge amount or discharge pressure of the working fluid of the hydraulic pump.
本発明によれば、ピストンの急激な飛び出しを抑制できる射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an injection device, a molding machine, and a control method for a molding machine that can suppress sudden projection of a piston.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、本明細書では、液圧の一例として、油圧を用いて説明する。例えば、液圧ポンプの一例として油圧ポンプを用いて説明する。油圧にかえて、例えば、水圧を用いることも可能である。また、本明細書では、作動液の一例として、作動油を用いて説明する。 In this specification, hydraulic pressure will be used as an example of the hydraulic pressure. For example, description will be made using a hydraulic pump as an example of the hydraulic pump. Instead of hydraulic pressure, it is also possible to use, for example, water pressure. Further, in this specification, description will be made using hydraulic oil as an example of the hydraulic fluid.
(第1の実施形態)
第1の実施形態の射出装置は、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、ロッドに固定されるピストンと、ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、ロッドが配置されるロッド側室と、ピストンを間に挟んでロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を含む射出シリンダと、液圧ポンプと、ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御バルブと、ヘッド側室に供給される作動液の流量を大きくするためのアキュムレータと、プランジャを用いた液状材料の射出を行う際に、流量制御バルブを閉じた状態で、液圧ポンプを用いてヘッド側室への作動液の供給を開始し、ヘッド側室の作動液が所定の圧力に達した後に、アキュムレータを用いてヘッド側室への作動液の供給を行うように、液圧ポンプ、流量制御バルブ、及びアキュムレータを制御する制御部と、を備える。
(First embodiment)
The injection device of the first embodiment includes a rod connectable to a plunger that slides in a sleeve, a piston fixed to the rod, a cylinder tube that slidably houses the piston, and a rod. an injection cylinder including a rod-side chamber and a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween; a hydraulic pump; , an accumulator for increasing the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the head-side chamber, and a hydraulic pump to the head-side chamber with the flow control valve closed when injecting the liquid material using the plunger. , and after the hydraulic fluid in the head-side chamber reaches a predetermined pressure, the accumulator is used to supply the hydraulic fluid to the head-side chamber. and a control unit that controls the
第1の実施形態の成形機は、上記射出装置と、金型を型締めする型締装置と、金型から成形品を押し出す押出装置と、を備え、上記射出装置は、金型の中に液状材料を射出する。 The molding machine of the first embodiment includes the injection device, a mold clamping device that clamps the mold, and an extrusion device that extrudes the molded product from the mold. Inject liquid material.
図1は、第1の実施形態の成形機の全体構成を示す模式図である。図1は、一部に断面図を含む側面図である。第1の実施形態の成形機は、ダイカストマシン100である。ダイカストマシン100は、例えば、コールドチャンバ式のダイカストマシンである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the molding machine of the first embodiment. FIG. 1 is a side view partially including a cross-sectional view. A molding machine of the first embodiment is a die
ダイカストマシン100は、型締装置10、押出装置12、射出装置14、金型18、及び制御ユニット20を備える。
The
ダイカストマシン100は、ベース22、固定ダイプレート24、可動ダイプレート26、リンクハウジング28、タイバー30、スリーブ31、及びプランジャ33を備える。プランジャ33は、プランジャチップ33aとプランジャロッド33bを有する。
Die
ダイカストマシン100は、金型18の内部(図1中の空洞Ca)に液状金属(溶湯)を射出して充填し、その液状金属を金型18内で凝固させることにより、ダイカスト品を製造する機械である。金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、又は、マグネシウム合金である。液状金属(溶湯)は、液状材料の一例である。
The
金型18は、固定金型18aと可動金型18bを含む。金型18は、型締装置10と射出装置14との間に設けられる。
The
固定ダイプレート24はベース22の上に固定される。固定ダイプレート24は、固定金型18aを保持することが可能である。
A fixed
可動ダイプレート26は、ベース22の上に型開閉方向に移動可能に設けられる。型開閉方向とは、図1に示す型開方向及び型閉方向の両方向を意味する。可動ダイプレート26は、可動金型18bを固定金型18aに対向して保持することが可能である。
The
リンクハウジング28は、ベース22の上に設けられる。リンクハウジング28には、型締装置10を構成するリンク機構の一端が固定される。
A
固定ダイプレート24とリンクハウジング28は、タイバー30により固定される。タイバー30は、固定金型18aと可動金型18bに型締力が加えられている間は、型締力を支える。
Fixed
型締装置10は、金型18の開閉及び型締めを行う機能を有する。
The
射出装置14は、金型18の空洞Caに溶湯を射出し、溶湯を加圧する機能を有する。射出装置14は、スリーブ31の中を摺動するプランジャ33に連結可能なロッド80を備える。
The
押出装置12は、製造されたダイカスト品を金型18から押し出す機能を有する。
The extruding
スリーブ31は、金型18の空洞Caに通じる。スリーブ31は、例えば、固定金型18aに連結された筒状の部材である。スリーブ31は、例えば、円筒形状である。
The
プランジャ33は、スリーブ31の中を摺動する。プランジャ33は、プランジャチップ33aとプランジャロッド33bを含む。プランジャロッド33bの先端に固定されたプランジャチップ33aが、スリーブ31の中を前後方向に摺動する。スリーブ31の中をプランジャチップ33aが前方へ摺動することにより、スリーブ31の中の溶湯が金型18の中に押し出される。
A
制御ユニット20は、制御装置32、入力装置34、表示装置36を含む。制御ユニット20は、型締装置10、押出装置12、及び、射出装置14を用いたダイカストマシン100の成形動作を制御する機能を有する。
入力装置34は、オペレータの入力操作を受け付ける。オペレータは、入力装置34を用いて、ダイカストマシン100の成形条件等の設定が可能となる。入力装置34は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイを用いたタッチパネルである。
The
表示装置36は、例えば、ダイカストマシン100の成形条件、動作状況等を画面に表示する。表示装置36は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイである。
The
制御装置32は、各種の演算を行って、ダイカストマシン100の各部に制御指令を出力する機能を有する。制御装置32は、例えば、成形条件等を記憶する機能を有する。制御装置32は、例えば、射出装置14の動作を制御する。
The
制御装置32は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。制御装置32は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。
The
図2は、第1の実施形態の射出装置の構成を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the injection device of the first embodiment.
射出装置14は、射出シリンダ44、油圧ポンプ46(液圧ポンプ)、油タンク48、アキュムレータ50、位置センサ52、射出用バルブ54、速度制御用バルブ56(流量制御バルブ)、方向切替バルブ58、第1の開閉バルブ60、第2の開閉バルブ62、充填補充用バルブ64、第1の流路70a、第2の流路70b、第3の流路70c、第4の流路70d、第5の流路70e、第6の流路70f、及びコントローラ72(制御部)を備える。油圧ポンプ46は、液圧ポンプの一例である。速度制御用バルブ56は流量制御バルブの一例である。コントローラ72は、制御部の一例である。
The
射出シリンダ44は、ロッド80、射出ピストン82(ピストン)、シリンダチューブ84、ロッド側室86、ヘッド側室88を含む。射出ピストン82は、ピストンの一例である。
The
ロッド80は、スリーブ31の中を摺動するプランジャ33に連結可能である。ロッド80の移動により、スリーブ31の中をプランジャ33が移動する。
射出ピストン82は、ロッド80に固定される。射出ピストン82は、シリンダチューブ84に摺動可能に収容される。射出ピストン82は、例えば円柱状である。
An
シリンダチューブ84は、射出ピストン82を摺動可能に収容する。シリンダチューブ84は、例えば、円筒状である。
The
シリンダチューブ84の内部のロッド80側に、ロッド側室86が設けられる。ロッド側室86には、ロッド80が配置される。
A rod-
シリンダチューブ84の内部のロッド80側と反対側にヘッド側室88が設けられる。射出ピストン82を間に挟んで、ヘッド側室88はロッド側室86の反対側に位置する。
A head-
油圧ポンプ46は、例えば、図示しないポンプ用電動機によって駆動される。油圧ポンプ46は、油タンク48から作動油を吸い上げ、吐出する機能を有する。油圧ポンプ46は、例えば、アキュムレータ50への作動油の供給、及び、射出シリンダ44への作動油の供給に寄与する。
The
油圧ポンプ46によって吐出される作動油の吐出量又は吐出圧力は可変である。油圧ポンプ46は、例えば、可変容量形ポンプである。可変容量形ポンプは、作動油の吐出量及び吐出圧力を変化させることが可能である。
The discharge amount or discharge pressure of hydraulic oil discharged by the
油タンク48は、例えば、アキュムレータ50や射出シリンダ44へ供給する作動油を貯留する。また、油タンク48は、例えば、アキュムレータ50や射出シリンダ44で使用された作動油を回収する。
The
アキュムレータ50は、ヘッド側室88に供給される作動油の流量を大きくする機能を有する。アキュムレータ50は、高圧の封入ガスを用いてエネルギーを蓄積し、瞬間的にそのエネルギーを放出することで、作動油の流量を大きくする。アキュムレータ50を設けることで、射出シリンダ44を高速に動作させることが可能となる。
The
第1の流路70aは、油圧ポンプ46とアキュムレータ50を接続する。第1の流路70aを用いて、油圧ポンプ46からアキュムレータ50に作動油を供給して、アキュムレータ50に作動油を充填し蓄圧することが可能である。
A
また、第1の流路70aは、第2の流路70bを経由して、ヘッド側室88に接続される。射出シリンダ44の射出動作の際に、第1の流路70aを用いて第2の流路70bに作動油を補充することが可能となる。
Also, the
第6の流路70fは、第4の流路70dを経由して、油圧ポンプ46とヘッド側室88を接続する。第6の流路70fと第4の流路70dを用いて、油圧ポンプ46からヘッド側室88に作動油を供給することが可能となる。第4の流路70dは、第1の流路70aと異なる。
70 f of 6th flow paths connect the
また、第6の流路70fは、第5の流路70eを経由して、油圧ポンプ46とロッド側室86を接続する。第6の流路70fと第5の流路70eを用いて、油圧ポンプ46からロッド側室86に作動油を供給することが可能である。
Also, the
第3の流路70cは、ロッド側室86と油タンク48を接続する。第3の流路70cを用いて、ロッド側室86から排出される作動油を油タンク48に回収することが可能である。
A
第1の流路70aないし第6の流路70fは、例えば、鋼管又はホースにより構成される。
The
射出用バルブ54は、第2の流路70bに設けられる。射出用バルブ54は、ヘッド側室88とアキュムレータ50との間に設けられる。射出用バルブ54は、アキュムレータ50からヘッド側室88への作動油の供給を許容又は遮断する。
The injection valve 54 is provided in the
射出用バルブ54は、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、パイロット圧が導入されていない時は、アキュムレータ50からヘッド側室88への作動油の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを遮断する。射出用バルブ54にパイロット圧が導入されている時は、双方の流れを遮断する。射出用バルブ54は、ヘッド側室88からアキュムレータ50への作動油の逆流を防止する機能を有する。
The injection valve 54 is composed of, for example, a pilot-type check valve, and when the pilot pressure is not introduced, the hydraulic oil is allowed to flow from the
射出用バルブ54が開状態の時に、アキュムレータ50からヘッド側室88への作動油の流れが許容される。射出用バルブ54が閉状態の時に、アキュムレータ50からヘッド側室88への作動油の流れが遮断される。
Hydraulic oil is permitted to flow from the
速度制御用バルブ56は、第3の流路70cに設けられる。速度制御用バルブ56は、ロッド側室86と油タンク48との間に設けられる。速度制御用バルブ56は、ロッド側室86から油タンク48に排出される作動油の流量を制御する。
A
速度制御用バルブ56による作動油の流量の制御により、射出ピストン82の前進速度が制御される。速度制御用バルブ56により、いわゆる、メータアウト制御が行われる。速度制御用バルブ56が閉状態の場合、ロッド側室86と油タンク48との間の作動油の流れが遮断される。
The forward speed of the
速度制御用バルブ56の種類は、作動油の流量が制御可能であれば、特に限定されるものではない。速度制御用バルブ56は、例えば、圧力補償を行うバルブであっても、圧力補償を行わないバルブであっても、構わない。また、速度制御用バルブ56は、例えば、フィードバック制御がなされるサーボバルブであっても、オープン制御がなされる比例弁であっても構わない。
The type of the
方向切替バルブ58は、第6の流路70fと第4の流路70dとの間、及び、第6の流路70fと第5の流路70eとの間に設けられる。方向切替バルブ58は、ヘッド側室88と油圧ポンプ46との間、及び、ロッド側室86と油圧ポンプ46との間に設けられる。
The
方向切替バルブ58は、油圧ポンプ46から第6の流路70fを通って供給される作動油の流路を、第4の流路70dと第5の流路70eとの間で切り替える機能を有する。方向切替バルブ58は、油圧ポンプ46から供給される作動油の供給先を、ヘッド側室88とロッド側室86との間で切り替える機能を有する。
The
例えば、作動油をヘッド側室88に供給することで、射出ピストン82が前進する。また、例えば、作動油をロッド側室86に供給することで、射出ピストン82が後退する。
For example, by supplying hydraulic oil to the head-
方向切替バルブ58の種類は、油圧ポンプ46から供給される作動油の流れる方向を切り替えることが可能であれば、特に限定されるものではない。方向切替バルブ58は、例えば、電磁石を用いてスプールを動かす電磁切替弁である。
The type of the
第1の開閉バルブ60は、第4の流路70dに設けられる。第1の開閉バルブ60は、ヘッド側室88と方向切替バルブ58との間に設けられる。第1の開閉バルブ60は、方向切替バルブ58とヘッド側室88との間の作動油の流れを許容又は遮断する。
The first open/
第1の開閉バルブ60が開状態の時に、方向切替バルブ58とヘッド側室88との間の作動油の流れが許容される。第1の開閉バルブ60が閉状態の時に、方向切替バルブ58とヘッド側室88との間の作動油の流れが遮断される。
When the first open/
第1の開閉バルブ60の種類は、作動油の流れを許容及び遮断することが可能であれば、特に限定されるものではない。
The type of the first opening/closing
第2の開閉バルブ62は、第5の流路70eに設けられる。第2の開閉バルブ62は、ロッド側室86と方向切替バルブ58との間に設けられる。第2の開閉バルブ62は、方向切替バルブ58とロッド側室86との間の作動油の流れを許容又は遮断する。
The second open/
第2の開閉バルブ62が開状態の時に、方向切替バルブ58とロッド側室86との間の作動油の流れが許容される。第2の開閉バルブ62が閉状態の時に、方向切替バルブ58とロッド側室86との間の作動油の流れが遮断される。
When the second open/
第2の開閉バルブ62の種類は、作動油の流れを許容及び遮断することが可能であれば、特に限定されるものではない。
The type of the second opening/closing
充填補充用バルブ64は、第1の流路70aに設けられる。充填補充用バルブ64は、アキュムレータ50と油圧ポンプ46との間に設けられる。充填補充用バルブ64は、ヘッド側室88と油圧ポンプ46との間に設けられる。
A filling
充填補充用バルブ64は、例えば、アキュムレータ50と油圧ポンプ46との間の作動油の流れを許容又は遮断する。充填補充用バルブ64は、例えば、ヘッド側室88と油圧ポンプ46との間の作動油の流れを許容又は遮断する。
A
充填補充用バルブ64の種類は、作動油の流れを許容及び遮断することが可能であれば、特に限定されるものではない。
The type of filling
位置センサ52は、ロッド80の位置を検出する機能を有する。位置センサ52は、例えば、光学式又は磁気式のリニアエンコーダである。位置センサ52で検出されるロッド80の位置を微分することで、ロッド80の速度を検出することが可能である。
コントローラ72は、例えば、射出シリンダ44、油圧ポンプ46、油タンク48、アキュムレータ50、射出用バルブ54、速度制御用バルブ56、方向切替バルブ58、第1の開閉バルブ60、第2の開閉バルブ62、及び充填補充用バルブ64の動作を制御する。
The
コントローラ72は、例えば、プランジャ33を用いた溶湯の射出を行う際に、速度制御用バルブ56を閉じた状態で、油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88への作動油の供給を開始し、ヘッド側室88の作動油が所定の圧力に達した後に、アキュムレータ50を用いてヘッド側室88への作動油の供給を行うように、速度制御用バルブ56、油圧ポンプ46、及びアキュムレータ50を制御する機能を備える。
For example, when the
上記所定の圧力は、例えば、ロッド側室86の作動油の圧力と、ヘッド側室88の作動油の圧力が平衡状態となる圧力である。コントローラ72は、例えば、ヘッド側室88の作動油が上記所定の圧力に達した後に、速度制御用バルブ56を開け、作動油をロッド側室86から排出させるように制御する機能を備える。
The predetermined pressure is, for example, a pressure at which the pressure of the hydraulic fluid in the
コントローラ72は、例えば、油圧ポンプ46の作動油の吐出量又は吐出圧力を制御して、ヘッド側室88の作動油の圧力を上昇させる機能を有する。コントローラ72は、例えば、油圧ポンプ46の作動油の吐出量又は吐出圧力を制御して、ヘッド側室88の作動油の圧力を緩やかに上昇させることが好ましい。
The
コントローラ72は、例えば、油圧ポンプ46及び第4の流路70dを用いてヘッド側室88への作動油の供給を開始した後に、アキュムレータ50及び第2の流路70bを用いてヘッド側室88への作動油の供給を行うように制御する機能を有する。
For example, the
また、コントローラ72は、例えば、アキュムレータ50及び第2の流路70bを用いてヘッド側室88への作動油の供給を行う際に、第1の流路70aも用いてヘッド側室88への作動油の供給を行うように制御する機能を備える。
Further, for example, when supplying hydraulic fluid to the head-
コントローラ72は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。コントローラ72は、例えば、CPU、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。
The
コントローラ72は、例えば、制御装置32の一部である。
次に、ダイカストマシン100の制御方法の一例について説明する。特に、ダイカストマシン100の射出装置14の制御方法について説明する。ダイカストマシン100の射出装置14の制御方法以外の制御、例えば、型締装置10や押出装置12の制御については、一部記述を省略する。
Next, an example of a control method for the
図3、図4、図5、及び図6は、第1の実施形態の成形機の制御方法の説明図である。図3、図4、図5、及び図6は、ダイカストマシン100の射出装置14の制御方法の説明図である。
3, 4, 5, and 6 are explanatory diagrams of the control method of the molding machine of the first embodiment. 3, 4, 5, and 6 are explanatory diagrams of the control method of the
ダイカストマシン100でダイカスト品を製造する際、型締装置10を用いて金型18が型締めされる。型締めされた金型18内の空洞Caに、射出装置14を用いて溶湯を射出し充填する。
When manufacturing a die cast product with the
まず、図3に示すように、アキュムレータ50に作動油を充填する。作動油は、油圧ポンプ46から第1の流路70aを通ってアキュムレータ50に充填される。この時、充填補充用バルブ64を開状態とする。また、射出用バルブ54、速度制御用バルブ56(流量制御バルブ)、方向切替バルブ58、第1の開閉バルブ60、及び第2の開閉バルブ62は閉状態とする。白矢印は、作動油の流れを示す。
First, as shown in FIG. 3, the
アキュムレータ50への作動油の充填を行った後、プランジャ33を用いた溶湯の射出を行う。
After filling the
スリーブ31内に、図示しない給湯装置から溶湯が供給される。
Molten metal is supplied into the
次に、図4に示すように、油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88への作動湯の供給を開始する。コントローラ72は、方向切替バルブ58を、油圧ポンプ46から供給される作動油の供給先がヘッド側室88になるように制御する。すなわち、作動油が第6の流路70fから第4の流路70dに流れるように方向切替バルブ58を制御する。
Next, as shown in FIG. 4, the
油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88への作動湯の供給を開始する際、第1の開閉バルブ60を開状態にする。射出用バルブ54、速度制御用バルブ56、第2の開閉バルブ62、及び充填補充用バルブ64は、閉状態にする。
When starting to supply the working hot water to the head-
油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88へ作動湯を供給する際、例えば、ヘッド側室88へ供給される作動油の流量が、連続的又は段階的に大きくなるように油圧ポンプ46の吐出量又は吐出圧力を制御する。油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88へ作動湯を供給する際、例えば、ヘッド側室88の作動油の圧力が、連続的又は段階的に大きくなるように油圧ポンプ46の吐出量又は吐出圧力を制御する。
When the
ヘッド側室88へ作動湯が供給されると、ロッド側室86の作動油が圧縮され、ロッド80が前進する。
When the hydraulic fluid is supplied to the
次に、図5に示すように、油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88へ作動湯を供給し、ヘッド側室88の作動油が所定の圧力に達した後に、ヘッド側室88への作動湯の供給を停止する。この時、第1の開閉バルブ60を閉状態にする。
Next, as shown in FIG. 5, the
所定の圧力とは、例えば、ヘッド側室88の作動油の圧力が、ロッド側室86の作動油の圧力と平衡状態となる圧力である。すなわち、いわゆるメータアウト状態が実現される圧力である。所定の圧力を、例えば、ヘッド側室88の作動油の圧力が、ロッド側室86の作動油の圧力と平衡状態となる圧力よりも低い圧力に設定することも可能である。なお、所定の圧力を、後にアキュムレータ50を用いてヘッド側室88への作動油の供給する際の供給圧力と同じ圧力とすることも可能である。
The predetermined pressure is, for example, a pressure at which the pressure of the hydraulic fluid in the
所定の圧力に達したか否かの判断は、例えば、ヘッド側室88の作動油の圧力を直接測定することで行うことが可能である。また、所定の圧力に達したか否かの判断は、例えば、ヘッド側室88への作動油の供給開始からの経過時間で行うことも可能である。また、所定の圧力に達したか否かの判断は、例えば、位置センサ52によって測定されるロッド80の移動量に基づくことも可能である。
Whether or not the predetermined pressure has been reached can be determined, for example, by directly measuring the pressure of the hydraulic fluid in the head-
次に、図6に示すように、アキュムレータ50を用いてヘッド側室88への作動油の供給を行う。また、ロッド側室86から作動油を排出する。
Next, as shown in FIG. 6, the hydraulic fluid is supplied to the head-
この時、射出用バルブ54を開状態とする。また、速度制御用バルブ56を開状態とする。第1の開閉バルブ60、第2の開閉バルブ62は、閉状態にする。
At this time, the injection valve 54 is opened. Also, the
速度制御用バルブ56を開状態とすることで、ロッド側室86から作動油が排出される。
Hydraulic oil is discharged from the
ヘッド側室88へ作動油が供給され、ロッド側室86から作動油が排出されることで、ロッド80が前進する。ロッド80の前進速度は、速度制御用バルブ56により、ロッド側室86から排出される作動油の流量を制御することで、所望の速度に制御される。
Hydraulic oil is supplied to the head-
充填補充用バルブ64は、例えば、開状態にする。充填補充用バルブ64を開状態にすることで、ヘッド側室88へ供給される作動油を補充することが可能となる。
The filling
ヘッド側室88へ供給される作動油の補充は、例えば、アキュムレータ50を用いてヘッド側室88への作動油の供給を終了する前に、停止する。充填補充用バルブ64を、例えば、ロッド80の前進速度が所定の速度に達した後に閉状態とすることで、作動油の補充を停止する。
Replenishment of hydraulic fluid supplied to the head-
ロッド80が前進することで、ロッド80に連結されたプランジャ33がスリーブ31内を前進する。そして、スリーブ31内に供給された溶湯が、金型18内の空洞Caに充填される。
As the
次に、第1の実施形態の射出装置14、ダイカストマシン100、及びダイカストマシン100の制御方法の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effects of the
ダイカストマシンでは、射出シリンダのヘッド側室に作動油が供給されることによって、射出ピストンがロッド側へ移動する。射出ピストンの移動に伴い、プランジャがスリーブの中を金型の方向に前進し、溶湯が金型内の空洞に充填される。 In the die casting machine, the injection piston moves toward the rod side by supplying hydraulic oil to the head-side chamber of the injection cylinder. As the injection piston moves, the plunger advances through the sleeve toward the mold, filling the cavity in the mold with molten metal.
射出ピストンの速度は、例えば、ロッド側室から排出される作動油の流量を流量制御バルブを用いて制御することにより、制御される。この制御方法は、メータアウト制御と称される。 The speed of the injection piston is controlled, for example, by controlling the flow rate of hydraulic fluid discharged from the rod-side chamber using a flow control valve. This control method is called meter-out control.
メータアウト制御により溶湯の射出動作を行う場合、最初にヘッド側室に作動油が供給される際に、ロッド側室の作動油が圧縮され、射出ピストンが急激に飛び出すおそれがある。射出ピストンが急激に飛び出すと、ブランジャで押し出される溶湯の中に空気が巻き込まれるおそれがある。溶湯の中に空気が巻き込まれると、成形品の品質が低下するおそれがある。 When the molten metal is injected by meter-out control, when the hydraulic oil is first supplied to the head side chamber, the hydraulic oil in the rod side chamber may be compressed and the injection piston may suddenly pop out. If the injection piston suddenly protrudes, there is a risk that air will be caught in the molten metal pushed out by the plunger. If air is entrained in the molten metal, the quality of the molded product may deteriorate.
図7は、第1の実施形態の比較例の射出装置の作用の説明図である。比較例の射出装置は、第1の実施形態の射出装置と比較して、制御部が、アキュムレータを用いてヘッド側室への作動油の供給を行う前に、油圧ポンプを用いたヘッド側室への作動油の供給を行わない点で異なる。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the action of the injection device of the comparative example of the first embodiment. In the injection apparatus of the comparative example, compared with the injection apparatus of the first embodiment, before the control unit supplies the hydraulic oil to the head side chamber using the accumulator, the hydraulic pump is used to supply the head side chamber. It differs in that hydraulic oil is not supplied.
比較例の射出装置の制御方法では、金型18内の空洞Caに、射出装置14を用いて溶湯を充填する際に、図4に示すステップが省略され、図6に示すアキュムレータを用いたヘッド側室への作動油の供給が行われる。
In the injection device control method of the comparative example, when filling the cavity Ca in the
図7の横軸は時間である。図7の縦軸は、ロッド側室及びヘッド側室の作動油の圧力、及び、ロッドの前進速度である。 The horizontal axis of FIG. 7 is time. The vertical axis in FIG. 7 represents the pressure of hydraulic fluid in the rod-side chamber and the head-side chamber, and the advancing speed of the rod.
比較例の射出装置の制御方法では、アキュムレータを用いてヘッド側室へ多量の作動油が短時間に供給される。このため、ヘッド側室の作動油の圧力が急激に上昇する。ロッド側室の作動油は急激に圧縮され、ロッド側室の作動油の圧力も急激に上昇する。 In the injection device control method of the comparative example, a large amount of hydraulic oil is supplied to the head-side chamber in a short period of time using the accumulator. As a result, the pressure of the hydraulic fluid in the head-side chamber rises sharply. The hydraulic fluid in the rod side chamber is abruptly compressed, and the pressure of the hydraulic fluid in the rod side chamber also rises abruptly.
ロッド側室の作動油が急激に圧縮されることで、射出ピストンが急激に飛び出す。すなわち、ロッドが大きな速度で急激に前進する。したがって、ロッドの先に固定されたプランジャが急激に前進して溶湯を押す。よって、溶湯の中に空気が巻き込まれ、ダイカスト品の品質が低下するおそれがある。 The sudden compression of the hydraulic fluid in the rod-side chamber causes the injection piston to suddenly pop out. That is, the rod advances rapidly at high speed. Therefore, the plunger fixed to the tip of the rod advances rapidly and pushes the molten metal. Therefore, there is a risk that air will be entrained in the molten metal, degrading the quality of the die-cast product.
図8は、第1の実施形態の射出装置の作用の説明図である。図8の横軸は時間である。図8の縦軸は、ロッド側室及びヘッド側室の作動油の圧力、及び、ロッドの前進速度である。 FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the injection device of the first embodiment. The horizontal axis of FIG. 8 is time. The vertical axis in FIG. 8 represents the pressure of hydraulic fluid in the rod-side chamber and the head-side chamber, and the advancing speed of the rod.
第1の実施形態の射出装置14では、アキュムレータ50を用いてヘッド側室88へ多量の作動油を供給する前に、油圧ポンプ46を制御することで、例えば、ヘッド側室88へ供給される作動油の流量が、連続的に大きくなるようにする。また、例えば、ヘッド側室88の作動油の圧力が、連続的に大きくなるようにする。
In the
このため、図8に示すように、ヘッド側室88の作動油の圧力は徐々に上昇する。また、ロッド側室86の作動油の圧力も徐々に上昇する。
Therefore, as shown in FIG. 8, the pressure of the hydraulic fluid in the head-
したがって、射出ピストン82の急激な飛び出しが抑制され、図8に示すようにロッド80の前進速度が抑制される。よって、溶湯を押すプランジャ33の前進速度も抑制され、溶湯の中への空気の巻き込みが低減し、ダイカスト品の品質が向上する。
Therefore, the
第1の実施形態の射出装置は、メータアウト制御を採用しつつ、比較例の射出装置に対し、コントローラ72に新たな機能を追加するだけの簡易な構成で射出ピストン82の急激な飛び出しを抑制できる。第1の実施形態の射出装置は、メータアウト制御のための構造を採用しつつ、油圧ポンプを制御してメータイン制御を行う。
While adopting meter-out control, the injection apparatus of the first embodiment has a simple configuration in which a new function is added to the
溶湯の中に空気が巻き込まれることを抑制する観点から、ロッド80の前進速度は、0.1m/秒以下であることが好ましい。
From the viewpoint of suppressing air from being entrained in the molten metal, the advancing speed of the
油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88へ作動湯を供給し、ヘッド側室88の作動油が所定の圧力に達した後、第4の流路70dを用いたヘッド側室88への作動油の供給を停止するタイミングは、アキュムレータ50を用いたヘッド側室88へ作動油の供給を開始するタイミングと同時であることが好ましい。2つのタイミングを同時にすることで、射出装置14による射出動作の時間を短縮するとともに、射出動作を安定化させることが可能である。例えば、第1の開閉バルブを閉状態にすると同時に、射出用バルブ54を開状態とすることで、上記2つのタイミングを同時にすることが可能である。
上記2つのタイミングは、いずれか一方が先になるようにすることも可能である。 Either one of the above two timings may come first.
アキュムレータ50を用いてヘッド側室88へ多量の作動油を供給する前に、油圧ポンプ46を制御することで、例えば、ヘッド側室88へ供給される作動油の流量が、段階的に大きくなるようにしても構わない。また、例えば、ヘッド側室88の作動油の圧力が段階的に大きくなるようにしても構わない。
By controlling the
以上、第1の実施形態によれば、ピストンの急激な飛び出しを抑制でき、成形品の品質を向上させる射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供できる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to provide an injection device, a molding machine, and a method of controlling the molding machine that can suppress sudden projection of the piston and improve the quality of the molded product.
(第2の実施形態)
第2の実施形態の射出装置は、液圧ポンプと第4の流路との間に、第1の圧力で作動液を供給可能な第1の分岐流路と、第1の圧力よりも高い第2の圧力で作動液を供給可能な第2の分岐流路と、を更に備え、制御部は、第1の分岐流路を用いてヘッド側室への作動液の供給を開始した後、アキュムレータを用いてヘッド側室への作動液の供給を行う前に、第2の分岐流路を用いてヘッド側室への作動液の供給を行うように制御する点で、第1の実施形態の射出装置と異なる。以下、第1の実施形態と重複する内容については、一部記述を省略する場合がある。
(Second embodiment)
The injection device of the second embodiment includes, between the hydraulic pump and the fourth flow path, a first branch flow path capable of supplying hydraulic fluid at a first pressure, and a pressure higher than the first pressure. a second branch flow path capable of supplying hydraulic fluid at a second pressure, wherein the control unit starts supply of the hydraulic fluid to the head-side chamber using the first branch flow path, and then the accumulator The injection apparatus of the first embodiment is characterized in that the supply of the working fluid to the head-side chamber is performed using the second branch flow path before the working fluid is supplied to the head-side chamber using the different from In the following, a part of description may be omitted for contents that overlap with the first embodiment.
第2の実施形態の成形機は、射出装置が異なる点で、第1の実施形態の成形機と異なる。 The molding machine of the second embodiment differs from the molding machine of the first embodiment in that the injection device is different.
第2の実施形態の成形機は、ダイカストマシン200である。ダイカストマシン200は、例えば、コールドチャンバ式のダイカストマシンである。
A molding machine of the second embodiment is a
ダイカストマシン200は、型締装置10、押出装置12、射出装置15、金型18、及び制御ユニット20を備える。
A
図9は、第2の実施形態の射出装置の構成を示す模式図である。 FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the injection device of the second embodiment.
射出装置15は、射出シリンダ44、油圧ポンプ46(液圧ポンプ)、油タンク48、アキュムレータ50、位置センサ52、射出用バルブ54、速度制御用バルブ56(流量制御バルブ)、方向切替バルブ58、第1の開閉バルブ60、第2の開閉バルブ62、充填補充用バルブ64、第1のリリーフバルブ66、第2のリリーフバルブ68、第1の流路70a、第2の流路70b、第3の流路70c、第4の流路70d、第5の流路70e、第6の流路70f、第1の分岐流路71a、第2の分岐流路71b、及びコントローラ72(制御部)を備える。油圧ポンプ46は、液圧ポンプの一例である。速度制御用バルブ56は流量制御バルブの一例である。コントローラ72は、制御部の一例である。
The
射出シリンダ44は、ロッド80、射出ピストン82(ピストン)、シリンダチューブ84、ロッド側室86、及びヘッド側室88を含む。射出ピストン82は、ピストンの一例である。
The
油圧ポンプ46は、例えば、定容量形ポンプである。定容量形ポンプは、例えば、作動油の吐出量が使用圧力に関係なく一定である。
The
第1の分岐流路71aは、油圧ポンプ46と第4の流路70dとの間に設けられる。第1の分岐流路71aは、例えば、方向切替バルブ58と第6の流路70fとの間に設けられる。第1の分岐流路71aは、第1の圧力P1で作動油を供給可能である。
The first
第2の分岐流路71bは、油圧ポンプ46と第4の流路70dとの間に設けられる。第2の分岐流路71bは、例えば、方向切替バルブ58と第6の流路70fとの間に設けられる。第2の分岐流路71bは、第1の圧力よりも高い第2の圧力P2で作動油を供給可能である。第2の分岐流路71bは、第1の分岐流路71aと並列に設けられる。
The second
第1のリリーフバルブ66は、第1の分岐流路71aに設けられる。第1のリリーフバルブ66により、第1の分岐流路71aを流れる作動油の圧力が第1の圧力P1に設定される。
A
第1のリリーフバルブ66は、第1の分岐流路71aの作動油の流れを許容又は遮断する機能も備える。第1のリリーフバルブ66が開状態の時に、第1の分岐流路71aの作動油の流れが許容される。第1のリリーフバルブ66が閉状態の時に、第1の分岐流路71aの作動油の流れが遮断される。
The
第2のリリーフバルブ68は、第2の分岐流路71bに設けられる。第2のリリーフバルブ68により、第2の分岐流路71bを流れる作動油の圧力が第1の圧力P1よりも高い第2の圧力P2に設定される。
A
第2のリリーフバルブ68は、第2の分岐流路71bの作動油の流れを許容又は遮断する機能も備える。第2のリリーフバルブ68が開状態の時に、第2の分岐流路71bの作動油の流れが許容される。第2のリリーフバルブ68が閉状態の時に、第2の分岐流路71bの作動油の流れが遮断される。
The
コントローラ72は、例えば、射出シリンダ44、油圧ポンプ46、油タンク48、アキュムレータ50、射出用バルブ54、速度制御用バルブ56、方向切替バルブ58、第1の開閉バルブ60、第2の開閉バルブ62、第1のリリーフバルブ66、第2のリリーフバルブ68、及び充填補充用バルブ64の動作を制御する。
The
コントローラ72は、例えば、第1の分岐流路71aを用いてヘッド側室88への作動油の供給を開始した後、アキュムレータ50を用いてヘッド側室88への作動油の供給を行う前に、第2の分岐流路71bを用いてヘッド側室88への作動油の供給を行うように制御する機能を備える。
For example, after starting to supply hydraulic fluid to the head-
次に、ダイカストマシン200の制御方法の一例について説明する。特に、ダイカストマシン200の射出装置15の制御方法について説明する。ダイカストマシン200の射出装置15の制御方法以外の制御、例えば、型締装置10や押出装置12の制御については、一部記述を省略する。
Next, an example of a control method for the
図10、図11、図12、図13、及び図14は、第2の実施形態の成形機の制御方法の説明図である。図10、図11、図12、図13、及び図14は、ダイカストマシン200の射出装置15の制御方法の説明図である。
10, 11, 12, 13, and 14 are explanatory diagrams of the control method of the molding machine of the second embodiment. 10, 11, 12, 13, and 14 are explanatory diagrams of the control method of the
ダイカストマシン200でダイカスト品を製造する際、型締装置10を用いて金型18が型締めされる。型締めされた金型18内の空洞Caに、射出装置15を用いて溶湯を射出し充填する。
When manufacturing a die cast product with the
まず、図10に示すように、アキュムレータ50に作動油を充填する。作動油は、油圧ポンプ46から第1の流路70aを通ってアキュムレータ50に充填される。この時、充填補充用バルブ64を開状態とする。また、射出用バルブ54、速度制御用バルブ56、方向切替バルブ58、第1の開閉バルブ60、第2の開閉バルブ62、充填補充用バルブ64、第1のリリーフバルブ66、及び第2のリリーフバルブ68は閉状態とする。白矢印は、作動油の流れを示す。
First, as shown in FIG. 10, the
アキュムレータ50への作動油の充填を行った後、プランジャ33を用いた溶湯の射出を行う。
After filling the
スリーブ31内に、図示しない給湯装置から溶湯が供給される。
Molten metal is supplied into the
次に、図11に示すように、油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88への作動湯の供給を開始する。コントローラ72は、方向切替バルブ58を、油圧ポンプ46から供給される作動油の供給先がヘッド側室88になるように制御する。すなわち、作動油が第6の流路70fから第4の流路70dに流れるように方向切替バルブ58を制御する。
Next, as shown in FIG. 11, the
また、コントローラ72は、第1の分岐流路71aを用いてヘッド側室88への作動油が第1の圧力P1で供給されるように制御する。コントローラ72は、第1のリリーフバルブ66を開状態、第2のリリーフバルブ68を閉状態になるように制御し、第1の分岐流路71aを用いてヘッド側室88へ作動油が供給される。
Further, the
油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88への作動湯の供給を開始する際、第1の開閉バルブ60を開状態にする。射出用バルブ54、速度制御用バルブ56、第2の開閉バルブ62、及び充填補充用バルブ64は、閉状態にする。
When starting to supply the working hot water to the head-
第1の分岐流路71aを用いてヘッド側室88へ作動湯が供給されると、ロッド側室86の作動油が圧縮され、ロッド80が前進する。
When the hydraulic fluid is supplied to the head-
次に、図12に示すように、コントローラ72は、第2の分岐流路71bを用いてヘッド側室88への作動油が、第1の圧力P1よりも高い第2の圧力P2で供給されるように制御する。コントローラ72は、第2のリリーフバルブ68を開状態、第1のリリーフバルブ66を閉状態になるように制御し、第2の分岐流路71bを用いてヘッド側室88へ作動油が供給される。
Next, as shown in FIG. 12, the
第2の分岐流路71bを用いてヘッド側室88へ作動湯が供給されると、ロッド側室86の作動油が圧縮され、ロッド80が更に前進する。
When the hydraulic fluid is supplied to the head-
次に、図13に示すように、油圧ポンプ46を用いてヘッド側室88へ作動湯を供給し、ヘッド側室88の作動油が所定の圧力に達した後に、ヘッド側室88への作動湯の供給を停止する。この時、第1の開閉バルブ60及び第2のリリーフバルブ68を閉状態にする。
Next, as shown in FIG. 13, the
次に、図14に示すように、アキュムレータ50を用いてヘッド側室88への作動油の供給を行う。また、ロッド側室86から作動油を排出する。
Next, as shown in FIG. 14, the
この時、射出用バルブ54を開状態とする。また、速度制御用バルブ56を開状態とする。第1の開閉バルブ60、第2の開閉バルブ62、第1のリリーフバルブ66、及び第2のリリーフバルブ68は、閉状態にする。
At this time, the injection valve 54 is opened. Also, the
速度制御用バルブ56を開状態とすることで、ロッド側室86から作動油が排出される。
Hydraulic oil is discharged from the
ヘッド側室88へ作動油が供給され、ロッド側室86から作動油が排出されることで、ロッド80が前進する。ロッド80の前進速度は、速度制御用バルブ56により、ロッド側室86から排出される作動油の流量を制御することで、所望の速度に制御される。
Hydraulic oil is supplied to the head-
充填補充用バルブ64は、例えば、開状態にする。充填補充用バルブ64を開状態にすることで、ヘッド側室88へ供給される作動油を補充することが可能となる。充填補充用バルブ64は、例えば、ロッド80の前進速度が所定の速度に達した後に閉状態とする。
The filling
ロッド80が前進することで、プランジャ33がスリーブ31内を前進する。そして、スリーブ31内に供給された溶湯が、金型18内の空洞Caに充填される。
As the
次に、第2の実施形態の射出装置15、ダイカストマシン200、ダイカストマシン200の制御方法の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effects of the
図15は、第2の実施形態の射出装置の作用の説明図である。図15の横軸は時間である。図15の縦軸は、ロッド側室及びヘッド側室の作動油の圧力、及び、ロッドの前進速度である。 FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation of the injection device of the second embodiment. The horizontal axis of FIG. 15 is time. The vertical axis in FIG. 15 is the pressure of hydraulic fluid in the rod-side chamber and the head-side chamber, and the advancing speed of the rod.
第2の実施形態の射出装置15では、アキュムレータ50を用いてヘッド側室88へ多量の作動油を供給する前に、第1の分岐流路71a及び第2の分岐流路71bを段階的に用いて、ヘッド側室88へ供給される作動油の流量が、段階的に大きくなるようにする。また、第1の分岐流路71a及び第2の分岐流路71bを段階的に用いて、例えば、ヘッド側室88の作動油の圧力が、段階的に大きくなるようにする。
In the
このため、図15に示すように、ヘッド側室88の作動油の圧力が段階的に上昇する。また、ロッド側室86の作動油の圧力も段階的に上昇する。
Therefore, as shown in FIG. 15, the pressure of the hydraulic fluid in the head-
このため、射出ピストン82の飛び出しが2回に分かれる。したがって、図15に示すようにロッド80の前進速度が抑制される。よって、溶湯を押すプランジャ33の前進速度も抑制され、溶湯の中への空気の巻き込みが抑制され、ダイカスト品の品質が向上する。
Therefore, the
なお、圧力の異なる作動油を供給可能な分岐流路を3本以上設けることにより、溶湯を押すプランジャ33の前進速度を更に抑制することも可能である。
By providing three or more branch flow paths capable of supplying working oil having different pressures, it is possible to further suppress the advancing speed of the
以上、第2の実施形態によれば、ピストンの急激な飛び出しを抑制でき、成形品の品質を向上させる射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供できる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to provide an injection apparatus, a molding machine, and a method of controlling the molding machine that can suppress sudden projection of the piston and improve the quality of the molded product.
第1及び第2の実施形態では、成形機として溶湯を金型に充填するダイカストマシンを例に説明したが、例えば、樹脂材料を金型に充填する射出成形機に本発明を適用することも可能である。 In the first and second embodiments, a die-casting machine that fills a mold with molten metal has been described as an example of a molding machine. However, for example, the present invention can also be applied to an injection molding machine that fills a mold with a resin material. It is possible.
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。実施形態においては、射出装置、成形機、及び成形機の制御方法などで、本発明の説明に直接必要としない部分については記載を省略したが、必要とされる、射出装置、成形機、及び成形機の制御方法などに関わる要素を適宜選択して用いることができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the invention is not limited to these specific examples. In the embodiments, the injection device, the molding machine, and the control method of the molding machine, etc., which are not directly necessary for the explanation of the present invention, are omitted. Elements related to the control method of the molding machine can be appropriately selected and used.
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての射出装置、成形機、及び成形機の制御方法は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。 In addition, all injection apparatuses, molding machines, and molding machine control methods that have the elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.
10 型締装置
12 押出装置
14 射出装置
15 射出装置
18 金型
31 スリーブ
33 プランジャ
44 射出シリンダ
46 油圧ポンプ(液圧ポンプ)
50 アキュムレータ
56 速度制御用バルブ(流量制御バルブ)
70a 第1の流路
70b 第2の流路
70c 第3の流路
70d 第4の流路
71a 第1の分岐流路
71b 第2の分岐流路
72 コントローラ(制御部)
80 ロッド
82 射出ピストン(ピストン)
84 シリンダチューブ
86 ロッド側室
88 ヘッド側室
100 ダイカストマシン
200 ダイカストマシン
Ca 空洞
10
50
70a
80
84
Claims (10)
前記ロッドに固定されるピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、
前記ロッドが配置されるロッド側室と、
前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、
を含む射出シリンダと、
液圧ポンプと、
前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御バルブと、
前記ヘッド側室に供給される前記作動液の流量を大きくするためのアキュムレータと、
前記プランジャを用いた液状材料の射出を行う際に、前記流量制御バルブを閉じた状態で、前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始し、前記ヘッド側室の前記作動液が所定の圧力に達した後に、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うように、前記液圧ポンプ、前記流量制御バルブ、及び前記アキュムレータを制御する制御部と、
を備え、
前記所定の圧力は、前記ロッド側室の前記作動液の圧力と、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が平衡状態となる圧力であることを特徴とする射出装置。 a rod connectable to a plunger that slides within the sleeve;
a piston fixed to the rod;
a cylinder tube that slidably accommodates the piston;
a rod-side chamber in which the rod is arranged;
a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween;
an injection cylinder comprising
a hydraulic pump;
a flow control valve for controlling the flow rate of hydraulic fluid discharged from the rod-side chamber;
an accumulator for increasing the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the head-side chamber;
When injecting the liquid material using the plunger, with the flow rate control valve closed, the hydraulic pump is used to start supplying the hydraulic fluid to the head-side chamber. a control unit that controls the hydraulic pump, the flow control valve, and the accumulator so that the accumulator is used to supply the hydraulic fluid to the head-side chamber after the hydraulic fluid reaches a predetermined pressure; ,
with
The injection device , wherein the predetermined pressure is a pressure at which the pressure of the hydraulic fluid in the rod-side chamber and the pressure of the hydraulic fluid in the head-side chamber are in equilibrium .
前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給する第2の流路と、
前記ロッド側室から前記作動液を排出し、前記流量制御バルブを有する第3の流路と、
前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給し、前記第1の流路と異なる第4の流路と、を更に備え、
前記制御部は、前記液圧ポンプ及び前記第4の流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始した後に、前記アキュムレータ及び前記第2の流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項3いずれか一項記載の射出装置。 a first flow path that supplies the hydraulic fluid to the accumulator using the hydraulic pump;
a second flow path that supplies the working fluid to the head-side chamber using the accumulator;
a third channel that discharges the hydraulic fluid from the rod-side chamber and has the flow control valve;
a fourth flow path that supplies the hydraulic fluid to the head-side chamber using the hydraulic pump and is different from the first flow path;
After starting the supply of the working fluid to the head-side chamber using the hydraulic pump and the fourth flow path, the control unit supplies the hydraulic fluid to the head-side chamber using the accumulator and the second flow path. 4. The injection device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the hydraulic fluid is supplied from a.
前記制御部は、前記第1の分岐流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始した後、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行う前に、前記第2の分岐流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うように制御することを特徴とする請求項4記載の射出装置。 Between the hydraulic pump and the fourth flow path, a first branch flow path capable of supplying the hydraulic fluid at a first pressure, and a second pressure higher than the first pressure, the a second branch channel capable of supplying the hydraulic fluid,
After starting to supply the working fluid to the head-side chamber using the first branch flow path, and before supplying the working fluid to the head-side chamber using the accumulator, 5. The injection device according to claim 4 , wherein control is performed so that the hydraulic fluid is supplied to the head-side chamber using the second branch flow path.
金型を型締めする型締装置と、
前記金型から成形品を押し出す押出装置と、を備え、
前記射出装置は、前記金型の中に液状材料を射出することを特徴とする成形機。 an injection device according to any one of claims 1 to 6 ;
a mold clamping device for clamping the mold;
and an extrusion device for extruding a molded product from the mold,
A molding machine, wherein the injection device injects a liquid material into the mold.
前記金型から成形品を押し出す押出装置と、
スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、
前記ロッドに固定されるピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、
前記ロッドが配置されるロッド側室と、
前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、
を含む射出シリンダと、
液圧ポンプと、
前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御バルブと、
前記ヘッド側室に供給される前記作動液の流量を大きくするためのアキュムレータと、を含み、前記金型の中に前記プランジャを用いて液状材料を射出する射出装置と、
を備える成形機の制御方法であって、
前記液状材料の射出を行う際に、前記流量制御バルブを閉じた状態で、前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を開始し、
前記ヘッド側室の前記作動液が所定の圧力に達した後に、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行い、
前記所定の圧力は、前記ロッド側室の前記作動液の圧力と、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が平衡状態となる圧力であることを特徴とする成形機の制御方法。 a mold clamping device for clamping the mold;
an extrusion device for extruding a molded product from the mold;
a rod connectable to a plunger that slides within the sleeve;
a piston fixed to the rod;
a cylinder tube that slidably accommodates the piston;
a rod-side chamber in which the rod is arranged;
a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween;
an injection cylinder comprising
a hydraulic pump;
a flow control valve for controlling the flow rate of hydraulic fluid discharged from the rod-side chamber;
an accumulator for increasing the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the head-side chamber, the injection device using the plunger to inject the liquid material into the mold;
A control method for a molding machine comprising
When injecting the liquid material, with the flow control valve closed, the hydraulic pump is used to start supplying the hydraulic fluid to the head-side chamber;
After the hydraulic fluid in the head-side chamber reaches a predetermined pressure, the accumulator is used to supply the hydraulic fluid to the head-side chamber ;
A control method for a molding machine , wherein the predetermined pressure is a pressure at which the pressure of the working fluid in the rod-side chamber and the pressure of the working fluid in the head-side chamber are in equilibrium .
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