KR920001605B1 - 사출성형장치의 실린더 속도제어방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

사출성형장치의 실린더 속도제어방법

제1도는 본 발명의 방법을 실시하기 위한 장치와 유사한 종래장치의 한예를 나타내는 장치의 블록선도면이다.

제2도는 사출실린더의 스트로크와 사출속도의 관계의 한예를 나타낸 선도면이다.

제3도는 속도변경상태를 나타낸 선도면이다.

제4도는 본 발명의 실시에 사용되는 유량제어 밸브의 한 실시예를 나타낸 종단면도이다.

제5도, 제6도 및 제11도는 본 발명에 있어서 각각 다른 속도변경의 모형을 나타낸 선도면이다.

제7도 및 제10도는 본 발명의 방법을 실시하기 위한 장치의 각각 다른 실시예를 나타낸 블럭선 도면이다.

제8도 및 제9도는 속도의 상승점의 변경상태를 나타낸 선도면이다.

제12도는 속도변경 상태의 다른 실시예를 나타낸 선도면이다.

제13b도는 유량제어 밸브에서 밸브 개방에 소요되는 시간과 유량 또는 속도와의 관계를 나타낸 선도면이고, 제13a도는 유량제어 밸브의 개방량을 변화시킬 경우 발진되는 펄스의 시간-주파수 선도면이다.

제14a,b도는 속도변경 상태를 나타내는 선도면과 펄스발진 상태 도면이다.

제15a,b도는 펄스를 발진시킬때의 펄스의 시간-주파수 선도면 및 펄스 발진상태 도면이다.

제16도는 펄스발진 상태의 모형을 나타내는 시간-주파수 선도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 사출실린더 2 : 유량제어밸브

7 : 리미트 스위치 8 : 리미트 스위치 신호검출기

9 : 제어지시발생장치 10 : 속도설정기

14 : 밸브스풀 19 : 펄스 모터

24 : 보정제어지시 발생장치 25 : 자기 스케일

26 : 검출 헤드 27 : 일치 판별기

28 : 속도변경위치 설정기 29 : 보정장치

30 : 스트로크 변환장치

본 발명은 다이캐스팅기(die cast machine) 또는 사출성형기 등의 사출성형장치에 있어서 실린더 속도제어방법에 관한 것으로서, 주로 사출실린더의 속도제어방법을 대상으로 한 것이다.

제1도는 표준형 다이캐스팅기의 사출실린더 및 실린더 속도의 제어기구의 개략도이다.

제1도에 있어서, (1)은 사출실린더이며, 사출실린더(1)의 피스톤봉(捧)(Ia)에는 커플링(4)을 끼워서 용융 금속을 금형내(도면에서 표시안됨)로 녹아들어가게 하기 위한 사출플런저(plunger)(5)가 연결되어 있다. 피스톤봉(1a) 또는 커플링(4)에는 일반적으로 스트라이커(striker)(6)가 연결되어, 리미트 스위치(limit switch)(7)(7a 내지 7e로 표시됨)를 켜거나 끄는 작용을 한다. 리미트 스위치(7)의 신호는 리미트 스위치 신호검출기(8)에 입력된다. 상기 스트라이커(6), 리미트 스위치(7), 리미트스위치 신호검출기(8)에 입력된다. 상기 스트라이커(6), 리미트 스위치(7), 리미트스위치 신호검출기(8)로 실린더의 위치 검출장치가 구성되어 있다. 또한 도면으로 표시한 예와는 별도로, 자기 스케일과 자기 헤드를 결합하으로써 리미트 스위치(7) 및 스트라이커(6)를 바꾸어 놓을 경우도 있다.

리미트 스위치 신호검출기(8)로부터의 신호는 제어지시 발생장치(9)에 입력되어, 사출 플런지(5)가 정해진 위치에 도달했을 때, 속도설정기(10)에 의해 상기 장치내에 미리 설정된 설정값에 상응하는 크기까지 유량제어 밸브(2)를 개폐한다. (2a)는 액압원(掖壓源)이고, 유량제어 밸브(2)는 실린더의 전진 및 후퇴용 교환 밸브(2b)를 설치한 액압회로(3)에서 사출실린더(1)와 연결되어, 유량제어 밸브(2)의 개폐량으로서 사출 실린더(1)에 도입되어 액량을 조정하여 사출실린더(1)의 속도를 제어하고 있다.

제2도는, 제1도에 나타낸 사출실린더(1)의 속도제어 기구에 의해 사출실린더의 속도를 변화시킨 예로서, 횡축은 사출실린더의 스트로크 st를, 종축은 사출속도 V를 나타낸다. 또한 제2도중의 (a) 내지 (e)의 기호는 제1도에 표시된 리미트 스위치(7)의 각 위치(7a) 내지 (7e)와 대응된다.

제3도는 제2도에 나타낸 공동(cavity) 충진 영역의 상세도이며, 스트로크 S의 시점에서, 예를들면, 제1도에 나타낸 리미트 스위치(7)의 (7d)가 작동하여, 사출실린더 속도를 V₁에서 V2로 변경시키는 상태를 나타내고 있다.

그러나, 스트로크 S의 시점에서 유량제어 밸브(2)가 작동을 개시하여도, 소정의 크기까지 개방되기에는 시간을 요하므로, 제3도에서 점선으로 표시된 바와같이, 순간적으로 속도 V₁에서 V₂에 도달되는 것이 아니라, 실선으로 표시된 바와같이, △S₂의 스트로크를 변위시킨 후, 속도 V₂에 도달한다. 그러나, 사출실린더(1)의 속도 추이 상태를 실측해보면, 제3도중에서 점선으로 표시된 바와같이, 스트로크 S의 시점에서 유량제어 밸브(2)가 작동 개시하여도 속도 V₁을 유지하면서 △S₁가 변위한 후, 속도가 상승한 사실을 확인 할 수 있다. 이 △S₁의 스트로크 변위는 제어매체인 작동액 및 피스톤계가 그 자체가 갖는 관성 및 압축성으로 인해 유량제어 밸브(2)가 급속도로 개폐하는 것에 대해 미처 따르지 못하여 지연된 영역을 나타내고 있다.

또한, 종래부터, 리미트 스위치(7)가 작동하여 유량제어 밸브(2)의 스풀등의 가동부가 작동하기까지 시간적으로 지연된다는 것은 알 수 있었으나, 그것은 종래에는, 리미트 스위치(7)의 작동에 의해서 제어기내의 계전기(繼電器)를 작동시켜 솔레노이드, 스풀이 순차적으로 작동될 때, 각각의 작동에 있어서, 전기 신호의 지연 또는 유량제어 밸브의 작동지연 등으로부터 생기는 전기적, 기계적인 지연 또는, 시간적 지연현상이 생기고 있다고 생각되어왔다. 사실, 솔레노이드에 전기가 전달되어도 스풀 등의 가동부가 작동될 때 가지는 소정시간 이상의 시간이 소요되며, 그 시간예는 차이가 있어서 상술한 가동부의 스트로크에도 차이가 있음을 알 수 있다. 따라서, 종래의 장치에서는, 리미트 스위치(7)가 작동한후 실제로 피스톤의 속도 변화가 시작될때가지 20 내지 100m초 정도의 시간이 필요했다. 또한 종래에는, 상기 지연 현상은, 거의가 상술한 바와같이 전기적 및 기계적인 지연만으로 인해 생기는 것으로 생각되어 왔다.

그러나, 본 바령에 의해서 이러한 지연을 방지할 수 있는 펄스모터 구동에 의한 특수한 유량제어 밸브(참조 : 일본국 실용공개소 제58-102878)를 개발하여, 리미트 스위치가 작동한후, 마이크로프로세서를 통하여 이 특수한 유량제어 밸브의 스풀이 열리기 시작할 때가지의 시간적 지연을 최고 1m초 이하가 되도록 하였다. 이 장치를 사용하여 실험을 하면, 유량제어 밸브가 작동하여 피스톤 속도가 변화하기 시작할 때까지 역시 10 내지 50m초 정도의 시간적 지연이 발생됨을 알았다.

그 결과, 이러한 지연은, 가속에 요구되는 시간을 필요로 하는 기계부분과 작동유의 관성, 및 작동유의 점성 또는 압축성 등에 의해 발생함을 알았다. 이들 기계부분과 작동유의 관성 또는 작동유의 압축성에 의한 시간적 지연을 방지할 수 없는 것이다. 따라서, 사출속도 변경에 있어서는, 이러한 지연을 사전에 고려하여 지시하고 속도를 제어할 필요가 있다.

또한, 상술한 펄스모터 구동에 의한 특수한 유량 제어 밸브는, 개략 제4도에 나타난 바와같은 구조를 갖고 있다.

제4도에 있어서, (2)는 유량제어 밸브, (11)은 축선방향으로부터의 작동유 유입구(12) 및, 축선과, 직각방향에 작동유 유출구(13)를 갖는 밸브 몸체, (14)는 밸브 몸체(11) 내부를 축선방향으로 이동하는 밸브 스풀, (15)는 밸브 스폴(14)의 후부에 하나로 연결된 너트축, (16)은 너트축(15)의 내부축 중심부에 볼나사(17)에 의해 연결된 나사축, (17)은 나사축(16)의 후부 톱니바퀴(18)에 연결된 피니온 기어, (19)는 회전량을 제어가능한 펄스 모터, (20)은 키이고, 펄스 모터(19)의 회전에 따라 밸브 스폴(14)이 축선 방향으로 전후진하여 밸브의 개폐와 개방 크기 조정을 순간적으로 행하여 유량을 제어한다. 이 유량제어 밸브는, 상술한 바와같이, 축선방향 단면부에 작동유 유입구(12)가 있고, 측면에 작동유 유출구(13)가 있는 실린더 모양의 밸브 몸체(11)내에서, 밸브 스폴(14)을 펄스모터(19)의 작용에 의해 축선방향으로 구동시켜 유량제어를 수행하는 것으로서, 작동유에 의한 밸브 스풀(14)의 축선 방향 추진력을 밸브 스풀(14)의 개방크기 및 이동속도의 증가에 따라 급격히 저하시킴으로써 유량의 고속전환에 필요한 구동력을 경감시켜, 유량제어 밸브에 의한 유량의 고속전환 성능을 한층 더 향상시키고, 구동력을 경감시킬 수 있도록 한 것이다.

더욱이, 너트축(15)의 표면의 일부에는 영구자석(21)을 고정시키고, 이 영구자석(21)과 대향한 케이싱(22)의 일부에는, 예를들면 제로크로스센서라는 자기작용에 의한 위치검출기(23)를 부착시켰다. 위치 검출기(23)는 영구자석(21)의 이동을 감지하는 근접 스위치로서 구성되어, 너트축(15)과 밸브스풀(14)의 축선방향의 이동거리를 이곳에서 정확히 검지하여, 제어장치에 피이드백할 수 있도록 되어 있다. 또한, 밸브 스풀(14)의 영(零)위치를 영구자석(21)과 위치검출기(23)의 작용에 의해 전기적으로 검지하여, 제어장치를 통하여 펄스모터(19)를 그 위치에 정확히 정지할 수 있도록 하였다. 더욱이, 위치 검출기(23)로서는, 정밀도가 0.01mm인 것을 사용하도록 하였다.

제3도로부터 알 수 있는 바와같이, 실린더의 속도가 V₁에서 V₂로 변화하기 위해 스트로크 S의 시점으로부터 S₁+S₂만큼 사출실린더가 변위할 필요가 있고, 실제로 사출이 완료될 때까지 속도 V₂로 이동되는 스트로크 구간은 S₄가 된다. 이것으로는 성형품의 주입 조건중, 사출실린더의 속도변화를 실린더의 위치(스트로크)에서 관리하고자 할 경우, 불안정하게 된다.

따라서, 제3도로부터 알 수 있는 바와같이, 속도 V₁에서 V₂로의 상승하는 위치를 S위치에 맞도록 하려면, 유량제어 밸브(2)에 작동개시의 지시를 주는 위치, 예를들면 리미트 스위치(7d)의 작동위치를, 그만큼 앞으로 조정해둘 필요가 있다.

그러나, 종래에는 이 조정정도를 결정하기 위해서는 복잡한 측정작업을 요하였으므로, 작업자의 육감에 의해서 이루어졌었다.

그러나, 성형품의 형태가 복잡하고, 품질의 향상과 균질화가 요구됨에 따라, 보다 섬세하고 정밀도가 양호한 조정이 필요해졌다.

본 발명은 이상의 결점을 해소하고 정해진 실린더 스트로크 위치에서 확실하게 소정의 실린더 속도를 얻을 수 있도록 한 것이다.

다음에, 도면에 표시한 실시예에 따라 본 발명을 설명하고자 한다.

제5도는, 실린더 유량제어 밸브, 액압회로로 구성되는 액압회로계의 유량특성 및 실린더의 속도 특성을 나타내고 있다. 종축은 유량 Q또는 실린더 속도 V이고, 횡축은 시간 t(또는 스트로크 st이어도 좋다)를 나타내며, t=0의 시점에서 유량제어 밸브(2)에 대해 유량 조정 지시를 출력하고 있다. 또한, 제5도의 선도는 액압회로계의 압력이 일정한 압력 P₂의 상태임을 나타낸다.

제5도에 나타낸 바와같이, 액압회로계를 흐르는 유량 Q와 실린더 속도 V의 관계는 1대 1로 대응되어, 유량이 Q₁에서 Q₂로, 속도가 V₁에서 V₂로 변화하는 상태를 나타내고 있다. 또한 ①,②…ⓝ으로 표시된 궤적의 각가은 유량제어 밸브(2)의 밸브몸체의 개폐정도의 차이를 나타내고 있어서 유량제어 밸브(2)의 개방 크기가 동일해도, 예를들면, 보다 늦은 속도로 밸브몸체를 열면 도면중의 ①에서 ⓝ의 모형을 향해 유량의 증감특성을 변화시킬 수 있다. 이제, 예로서 선택적으로 ①의 모형으로 표시된 특성을 채택할 경우, 유량제어 밸브(2)가 열리기 시작하여 유량 또는 속도가 상승할때까지 ta₁, 유량 또는 속도가 상승하기 시작하여 소정의 유량 Q2 또는 속도 V₂에 도달할때가지 tb₁의 시간이 소용된다. 따라서, 실린더 속도의 상승점을 관리하고자 할 경우, ta₁만큼 이전에, 또는 실린더의 도달속도에 있어서 실린더의 스트로크 이동량을 확보 하고자 할 경우, ta₁+tb₁만큼 이전에, 유량제어 밸브(2)에 대해 개방지시를 수행하면 된다.

제6도는 유량제어 밸브의 개방 크기의 모형을 일정하게 하여, 액압을 변화시킬 경우의 유량 특성을 표시한 것으로서, P₁에서 P_n으로 갈수록 액압이 저하됨을 나타내고, 도시한 예에서는 압력이 P₂일 때 목적하는 유량 Q₂또는 실린더 속도가 얻어지고, P₃이하의 압력상태에서는 유량이 Q₂까지 또는 실린더 속도 V₂까지 상승하지 않음을 나타내고 있다.

상기의 설명 및 제5도, 제6도에서 명확히 알 수 있는 바와같이 tai(i=1,2…n), 또는 tbi(i=1,2…n)는 현상태의 유량 Q₁또는 속도 V₁, 목표의 유량 Q₂또는 속도 V₂, 유량제어 밸브의 개방 크기의 모형 i(i=1,2…n) 및, 액화회로계의 액압 Pj(J=1,2…n)에 의해 달라지므로, 일반적으로 tai=f₁(Q₁,Q₂,i,Pj)=f₂(V₁,V₂,i,Pj), tbi=f₃(Q₁,Q₂,i,Pj)=f₄(V₁,V₂,i,Rj)의 관계식으로 표시된다.

여기서 유량제어 밸브의 개방 크기의 모형 i과, 유량제어 밸브가 개방되기 시작하여 유량 또는 속도가 상승하기 시작할때가지 소용되는 시간 tai 및 유량 또는 속도가 상승하기 시작하여 소정의 유량 Q₂또는 속도 V₂에 도달할때까지 소요되는 시간 tb₁과의 관계에 대해 설명한다.

유량제어 밸브가 개방되기 시작하여 소정의 유량 Q₂또는 속도 V₂에 도달할때까지 소요되는 시간 tc=ta+tb의 값은, 액압회로계의 액압 Pj가 일정할 경우, 모형 i(i=1 내지 n)가 결정되면 자연히 결정된다.

본 발명에 제어에 사용되는 유량제어 밸브(2)의 구조 및 치수가 결정되면, 유량제어 밸브(2)가 목적하는 적은 개방 크기상태에서 목적하는 큰 개방크기 상태에 도달할때까지의 밸브의 개방량, 또는 유량제어 밸브(2)가 폐쇄된 상태에서 목적하는 큰 개방크기 상태에 도달할때가지의 밸브의 개방량, 또는 유량제어 밸브(2)가 폐쇄된 상태에서 목적하는 개방 상태로 도달할때까지의 밸브의 개방량, 즉, 유량제어 밸브(2)의 펄스모터(19)에 입력되는 펄스수 M과, 이 유량제어 밸브(2)에 의해서 얻어진 유량 Q또는 속도 V와의 관계는 저절로 결정되어, 예를들면 제13b도에 나타낸 바와같이 된다. 몰론 이대, 시간 t와 유량 Q또는 속도 V와의 관계는 제13b도에 나타낸 선도가 된다. 그리고, 제13b도에 있어서, 실선으로 나타낸 것과 점선으로 나타낸 것은 서로 모형 i이 다른다.

소정의 유량제어 밸브(2)에 있어서, 제13b도에 실선으로 나타낸 선도가 얻어지도록 할 경우, 밸브가 조금만 개방되어 있는 상태에서 유량 Q₁또는 속도 V₁이 얻어지는 상태로부터 밸브가 크게 개방되어 유량Q₂또는 속도 V₂가 얻어지는 상태까지, 밸브의 개방량을 변화시킬 경우는, 이때의 펄스 모터(19)에 펄스가 입력되는 시간 t과 펄스의 주파수 Hz와의 관계는 예를들면 제13a도에 실선으로서 나타낼 수 있다. 역시, 동일한 유량제어 밸브(2)에서, 제13b도에 점선으로 나타낸 선도가 얻어지도록 하려면, 유량 Q₁또는 속도 V₁으로부터 유량 Q₂또는 속도 V₂로 변화하는 시간 t과 주파수 Hz와의 관계는 제13a도에 점선으로 나타낼 수 있다. 이 경우, 제13a도에 나타낸 선도로 둘러싸인 부분의 면적은 발진하는 펄스의 총수, 즉 밸브의 개방량의 차를 나타내지만, 실선으로 표시된 부분의 면적 S₁과 점선으로 표시된 부분의 면적 S₂은 동일하다. 이 경우, 펄스의 발진시간이 긴만큼 펄스의 주파수 Hz의 최고치의 폭이 좁아지도록 하였다. 역시, 실선으로 표시된 부분의 면적 S₁과 점선으로 표시된 부분의 면적 S₂이 동일하면, 주파수 Hz의 최고치의 폭을 변화시킬 뿐아니라, 주파수 Hz의 최고치도 변화시킬 수 있다.

제13b도에 나타낸 바와같이 사출속도를 V₁에서 V₂로 변화시키기 위해서는, 밸브의 개방량, 즉 펄스수 M를 M₁에서 M₂로 변화시키지 않으면 안되므로, △M=M₂-M₁의 펄스수를 펄스모터(19)에 입력할 필요가 있으나, 이때 밸브의 개방량 차이를 얻기 위한 시간, 다시 말하면 펄스 모터(19)에 입력되는 펄스수의 발진 시간은 모형 i에 의해 결정된다.

이 경우, 사출속도를 변경시킬때의 선도 및 각시간 ta,tb,tc은 제14a도에 표시된 바와같고, 이때의 펄스의 발진상태는 제14b도에 나타난 바와같으나, 사출 속도의 변경에 있어서는, 제14a,b도에 나타낸 바와같이 펄스의 출력 완료 시점과 속도의 변경 완료시점이 합지된다. 이것은 본 발명자가 실험에 의해서 확인한 특성이다. 따라서, 밸브의 개방량의 차이에 상응하는 펄스수 △M를 알면, 펄스의 출력시간은 제어 장치에 연결된 컴퓨터로 간단히 계산되고, 시간 tc를 알 수 있다.

또한, 시간 ta과 시간 tb이 각각 점유하는 비율은 대략 제15도에 나타낸다.

제15a도에 나타낸 시간-주파수 선도에 있어서, 모형 i의 구성은, 지수함수부 ⓐ, ⓐ′, 일차(직선형)함수부 ⓑ, ⓑ′, 일정주파수부 ⓒ에 의해 이루어진다. 지수함수부 ⓐ에 있어서는, 정지 상태의 펄스모터를 급회전시키면 탈조(脫調)가 일어나기도 하고 또는 진동이 수반되기 때문에 서서히 구동시킨다. 일차함수부 ⓑ의 경사와 일정주파수부 ⓒ의 주파수 Hz로써, 실제상의 사출가속도가 결정된다. 본 실시예에서는, 주파수 Hz의 상승부 ⓑ와 하강부 ⓑ′를 일차함수로 했으나, 이것은 반드시 국한된 것이 아니다. 예를들면, 일차함수에 가까운 함수로 할 수도 있다. 도면에 있어서, ⓐ와 ⓑ로 나타내는 부분이 가속도의 정도를 증가시키는 부분이 모형을 나타내며, ⓑ′와 ⓐ′로 나타낸 부분이 가속도의 정도를 감소시키는 부분의 모형을 나타내지만, 이들 모형은 어느 것도 서로 무관하게 선정될 수 있다. 또한, 제15a도에 있어서, 시간 ta+tb에 상당하는 부분의 면적이 총 펄스 수차를 나타내며, 시간 ta에 상당하는 부분의 면적이 시간 ta에 관한 펄스 수차를 나타낸다.

제15a도에 나타낸 모형으로 속도를 변경할 때, 펄스는 제15b도에 나타낸 바와같은 상태에서 발진 되지만, 제15a도에 나타낸 지수함수부 ⓐ로서 나타낸 부분이, 유량제어밸브가 개방되기 시작한 후 유량 또는 속도가 상승하기 시작할때까지 소요되는 지연시간 ta에 상당한다는 것을 본 발명자는 실험적으로 확인하였다.

이상으로부터, 모형 i의 선정에 따라, 시간 ta₁및 ta₂를 구할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 모형 i를 적절히 선정하여, 밸브의 개방량에 상당하는 펄스수 M를 컴퓨터에 주입하면, 주파수의 모형이 결정되고, 이에 따라서 시간 ta₁, ta₁등이 결정된다.

액압회로계의 액압 Pj과 시간 ta, tb등의 관계는 다음과 같이 표시된다.

제6도에 있어서, P₂로서 표시된 압력을 기준압으로 하면, 밸브의 개방량을 변경하는데 필요한 시간은, 압력 Pj하에서는, 압력 P₂하에서의 변경시간 Ta₂, tb₂에 대하여 다음식이 성립한다.

상기식에서, k는 비례정수이다.

따라서, 액압회로계의 압력 Pj의 변화에 따라, 밸브의 개방량의 변경시 소요되는 시간 ta, tb등은 제어장치에 연결되어 있는 컴퓨터에 의해 간단히 계산할 수 있다.

이와같이 하여, 시간 ta₁, tb₁등을 구하고, 이에 따라서 상술한 바와같이 유량제어밸브(2)에 대해 개방지시를 하면 된다.

또한, 제어에 있어서는, 상술한 바와같이 연속한 소정의 함수에 의해 무단계 상태로 제어하도록 할 수도 있으나, 이것은 미리 유량제어의 영역을 정해두고, 그것을 복수로 분할하여 단계적으로 시간 ta₁, tb₁등의 값을 구해놓고 제어할 수도 있다.

이경우, 컴퓨터에 내장시키는 발신 모형을, 예를들면, 제16도에 나타내었다. 예를들면, 다이캐스팅기에서 0.1 내지 0.2m/초의 저속사출 상태에서 1 내지 5m/초와 같은 고속사출 상태로 변화시킬 경우, 펄스의 주파수를 예를들면 400Hz로부터 3000Hz로 20 내지 60m초와 같은 극히 단시간 내로 바꾼다. 그리고, 저속으로부터 고속으로 변경하는데 소요되는 시간, 즉 속도변경시 펄스를 발신하기 시작하여 발신완료까지의 소요시간 tc가 예를들면 50 내지 70m초가 되도록 하여, 예를들면 모형 i₁에서는 tc가 50m초가 되도록하고, 모형 in에서는 tc가 70m초가 되도록 하여, 예를들면 모형 i₁에서는 tc가 50m초가 되도록하고, 모형 in에서는 tc가 70m초가 되도록 한다. 이들의 모형 i는 예를들면 약 10개 정도 컴퓨터에 주입한후 적절히 선택하여 사용한다.

제7도는 상술한 제어방법에 의해 사출실린더 속도를 제어하는 경우의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 공동 충진 영역의 최종속도 구내에 적용한 경우이다.

제7도에 있어서, (1) 내지 (10)은 제1도에 표시된 것과 같은 것이다. (24)는 보정제어 지시 발생장치로서, 계시가능(計時機能) 및 상기 tai, tbi을 구하는 항수 기능을 갖고 있다. 이 경우는, 먼저 통상의 속도 제어방법에 따라 주입한다. 이때, 리미트 스위치(7a)에서 계시 시작하여, 리미트 스위치(7d)에서 정지시켜, 그동안의 소요시간 td을 보정제어지시발생장치(24)에서 계측한다. 다음의 주입에서는, 미리 설정된 V₁, V₂, i, Pj에 다라서 tai, tbi를 구하고, 제8도에 표시된 바와같이 속도의 상승위치를 억제하려면 td-tai의 시점에서, 제9도에 표시된 바와같이 도달속도 V₂의 속도 구간을 억제하려면, td-(tai+tbi)의 시점에서, 유량제어밸브(2)에 대해 개방 지시를 출력시킨다.

제10도는, 다른 실시예를 나타낸는 것으로서, 상술한 보정시간 tai, tbi를 스트로크량으로 환산하여 속도 제어를 수행한 것이다.

제10도에 있어서, (1) 내지 (10)은 제1도 및 제7도에 표시된 것과 동일하다. (25)는 스트라이커(l6)에 설치된 자기 스케일, (26)은 검출헤드, (27)은 속도변경위치설정기(28)의 설정치와 검출헤드(26)로부터 입력의 일치 여부를 판별하는 일치판별기, (29)는 tai, tbi를 지시하는 보정장치, (30)은 스트로크 변환 장치이다. 속도 변경위치설정기(28)에서 설정된 위치와, 자기 스케일(25)과 검출헤드(26)에서 검출된 신호를 일치판별기(27)로 판별하면, 제어지시 발생장치(9)는 속도설정기(10)에서 미리 설정된 설정치에 따라 유량 제어밸브(2)에 대해 개방크기 설정을 수행한다. 보정 장치(29)에는 tai, tbi가 입력되어 있고, 스트로크 변환 장치(30)에서 스트로크량으로 변환시켜, 속도변경위치 설정기(28)에서 설정한 위치를 보정하여 유량제어밸브(2)에 개방크기 조정지시를 보낸다.

제11도는, 미리 보정 값을 스트로크에 대한 값으로 설정한 것으로서, 이것을 사용하면 제10도에 나타낸 스트로크 변환장치(30)가 불필요하게 된다.

제12도는, 공동충진구간의 최종 영역의 다른 속도상태를 나타낸 것이다. 제12도에 나타낸 바와같이, 사출 상황에 따라서는, 사출속도를 사출완료시 상기 V₂가지 도달시키지 않고, V₁과 V₂의 중간의 V₃같이, 속도가 변화하는 천이영역에서 주입을 완료시킬 경우도 있다.

이 경우, V₁, V₂, V₃, i, Pj를 사용하여 속도변경의 모형을 결정함과 동시에, 속도 상승에서 주입 완료까지 소요되는 시간 △ti 도는 스트로크 △sti를 얻고, 주입 완료 스트로크의 △sti 또는 △ti전에, 유량제어밸브(2)가 작동하기 시작하도록 하고, 한편 이와 같이 되도록, 상기한 바와같이 tai만큼 먼저 개방크기 조정지시를 자동적으로 수행한다. 그리하여, 선정된 속도 변경의 모형에서 속도가 상승하는 도중에 주입이 완료되도록한다.

또한, 상기 시간 tai와 tbi는 유량 Q₁, Q₂또는 속도 V₁, V₂유량제어밸브(2)의 개방정도의 모형 i 및 액압Pj이외에, 작동유의 온도까지 포함한 함수로서 표시할 수도 있다. 통상의 운전시에는, 작동유의 온도는 대략 일정하게 되도록 운전하므로, 온도는 반드시 함수의 요인의 하나로 할 필요는 없으나, 만일 작동유의 온도가 크게 변화한다면 온도 역시 함수의 요인의 하나로 하는 것이 좋다. 작동유의 온도와 시간 tai,tbi과의 관계는 온도가 상승하면 작동유의 점도가 하강하므로, 작동유의 유동성이 양호해지고, 시간 tai,tbi은 짧아지는 경향이 있다.

유량제어밸브(2)는, 제7, 10도에 나타낸 바와같이 사출실린더(1)로 작동유를 공급하는 액압회로(3)내에 설치하여, 사출실린더(1)의 공급액량을 제어할 경우로만 한정되지 않고, 사출실린저(1)에서부터 탱크까지의 배출액 라인중에 설치하여, 사출 실린더(1)로부터의 배출액량을 제어할 경우에도 사용될 수 있다. 어느 경우에도, 유량제어밸브(2)에 의해서, 사출 실린더(1)의 속도를 목적하는 값으로 변화시킨다.

또한, 상술한 바와같이 제어회로에서, 실제의 시간 tai,tbi, 유량 Q₂또는 속도 V₂및 속도의 변화율 등을 실측하여, 이것들을 미리 작업자가 조작반(操作盤)에 설정해 둔 설정치 또는 컴퓨터로 계산하여 얻어진 설정치와 비교하여, 그 차이의 온도에 따라 다음 사출시 제어를 할 수 있도록 하면 좋다. 이때, 차이의 정도를 복수개 설치한 역치(

値)에 따라서 식별할 수 있도록 한다.

그리고, 이들 측정치가 설정치와 차이가 있으면 이상이 있는 것으로 판단하여 램프나 버저(buzzer)로 경보를 발생시키며, 측정치와 설정치의 차이 정도가 적을 경우는, 유량 제어밸브를 개방할 때의 상태를 자동적으로 조정하여 미리 목적하는 시간 tai, tbi 또는 속도 V₂가 얻어지도록 안정화를 시도하거나, 또는 상기의 차이가 예를들면 120%와 같이 미리정해진 차이보다 커질 경우는, 액압 공급원(2a)으로부터의 액압공급을 긴급차단하여 액압 회로계를 보호가능토록 한다.

또한, 사출시에는 상기 차이의 정도에 따른 지시치로서 시간 tbi와 속도의 변화율을 목적하는 값으로 변경할 수 없다고 판단한 경우는, 상기 지시치를 변화시켜 목적하는 상태가 얻어지도록 하는 것이 좋다.

이와같이 본 발명에 있어서, 특허청구범위에 기재한 바와같이 실린더의 속도를 변경하기 위한 유량 조정지시를 수행함에 있어서, 작동유의 관성에 의한 추종성 또는 유량제어 밸브의 상승등에 기인하는 액압 회로계의 상승 지연이 보정되므로, 설정한 시점에서 실린더의 속도를 확실히 쉽게 변경할 수 있다. 또한, 용탕(溶湯)의 유출모형을 보다 정확하게 제어할 수가 있으며, 그 결과 양질의 주입제품을 얻기 쉽게 된다.

또한, 유량제어밸브에, 펄스신호에 의해 작동하는 펄스모터등의 가속기 및 이 가속기와 직결된 개방크기 조정편인 밸브스풀을 갖는 직접 구동형의 유량 조절밸브를 사용하면 밸브 작동지연이 대단히 적어져서, 제어가 대단히 쉽게 되어, 효과는 더욱 증대한다.

Claims (10)

1. 사출성형장치의 실린더(1)의 속도를 제어하는 방법에 있어서, 실린더(1)의 공급액량 내지 실린더(1)로 부터의 배출액량을 유량제어밸브(2)로 조정하여 실린더(1)의 속도를 목적하는 값으로 변화시킬 경우, 유량제어밸브(2)에 유량조정지시를 행할 때 유량제어밸브(2)와 실린더(1)를 포함하는 액압회로계 고유의 유량증감특성을 기초로 유량조정지시를 행하는 시점을 교정하거나 자동설정하여 실린더(1)의 속도를 목적하는 값까지 확실히 도달할 수 있게 함을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 액압회로계 고유의 유량 증감특성을 시간 또는 시간의 함수로서 취하고, 유량제어 밸브(2)에 대해 유량조정지시를 행하는 시점을 시간축을 기준으로 하거나 또는 시간축을 실린더(1)의 이동 스트로크량으로 환산한 후의 이동 스트로크량을 기준으로 하여 교정하거나 자동설정함을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 액압회로계 고유의 유량 증감특성을 실린더(1)의 이동 스트로크량 또는 이동 스트로크량의 함수로서 취하고, 유량제어밸브(2)에 대해 유량조정지시를 행하는 시점을 실린더(1)의 이동 스트로크량을 기준으로 하여 교정하거나 자동설정함을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 액압이 변동된 경우에 액압회로계 고유의 유량 증감특성을 보상하는 기능을 가짐을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 실린더(1)의 속도제어영역을 주로 사출 실린더의 사출행정내의 거의 후반과정인 용융물질의 공동 충진 과정에 적용함을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 유량제어밸브(2)로서, 펄스신호에 의해 작동하는 가속기(19) 및 가속기(19)와 직결된 개방크기조정편(14)을 갖는 직접구동형 유량제어밸브(2)를 사용함을 특징으로 하는 방법.
7. 제4항에 있어서, 실린더(1)의 속도제어영역을 주로 사출 실린더의 사출행정내의 거의 후반과정인 용융물질의 공동 충진 과정에 적용함을 특징으로 하는 방법.
8. 제4항에 있어서, 유량제어밸브(2)로서, 펄스신호에 의해 작동하는 가속기(19) 및 가속기(19)와 직결된 개방 크기조정편(14)을 갖는 직접구동형 유량제어밸브(2)를 상용함을 특징으로 하는 방법.
9. 제5항에 있어서, 유량제어밸브(2)로서, 펄스 신호에 의해 작동하는 가속기(19) 및 가속기(19)와 직결된 개방 크기조정편(14)을 갖는 직접구동형 유량제어밸브(2)를 사용함을 특징으로 하는 방법.
10. 제7항에 있어서, 유량제어밸브(2)로서, 펄스 신호에 의해 작동하는 가속기(19) 및 가속기(19)와 직결된 개방 크기조정편(14)을 갖는 직접구동형 유량제어밸브(2)를 사용함을 특징으로 하는 방법.

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