CN106003545A - 注射装置及成形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种注射装置及成形装置,可简便地调整蓄压器的压力。注射装置(1)具有:驱动柱塞(5)的注射缸(7);向注射缸(7)供给工作液的气压式的蓄压器(25);向蓄压器(25)供给工作液的工作液供给装置(26)(泵23和第一阀29A的组合);检测蓄压器(25)的气压的压力传感器(37);在成形循环中,在从工作液供给装置(26)向蓄压器(25)供给工作液的状态下,压力传感器(37)的检测值达到规定的注射前目标气压(压力PB的目标值)时,以停止该工作液的供给的方式控制工作液供给装置(26)的控制装置(11)。
Description
技术领域
本发明涉及一种向模型内注射成形材料的注射装置及成形装置(成形机)。成形装置例如为压铸机或注塑成形机。
背景技术
已知有如下的注射装置,即、通过从蓄压器向注射缸供给工作液,而驱动与注射缸的活塞连结的柱塞,并利用柱塞向模型内挤出成形材料(例如专利文献1及2)。作为蓄压器,一般利用被压缩的气体(例如空气)的压力排出工作液的气压式蓄压器。
在专利文献1的注射装置中,在向模型内注射成形材料的工序(包含增压)的至少后半部分,蓄压器成为允许工作液向注射缸的排出的状态。另外,注射缸成为允许伴随活塞前进而活塞前方的工作液排出的状态。因此,填充于模型的成形材料的最终的压力(最终压)由蓄压器的压力决定。因此,在专利文献1中提案有根据设为目标的最终压,进行蓄压器的气体的排出或填充,以适当得到所需要的最终压的技术。
在专利文献2的注射装置中,为了不需要上述那样的蓄压器的气体的排出或填充,提案有在适当的时刻禁止伴随注射缸的活塞前进而来自活塞前方的工作液的排出的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-169432号公报
专利文献2:日本特开2004-330267号公报
发明所要解决的课题
但是,在专利文献1的技术中,每当铸造压力的目标值变化,就必须进行蓄压器的气体的排出或填充。其结果,作业者的负担增加。另外,在专利文献2的技术中,蓄压器的压力对成形材料的最终压造成影响,适当调整蓄压器的压力会比较方便。因此,希望提供可简便地调整蓄压器的压力的注射装置及成形装置。
发明内容
本发明的一方式的注射装置具有:注射缸,其驱动柱塞;气压式的蓄压器,其向所述注射缸供给工作液;工作液供给装置,其向所述蓄压器供给工作液;压力传感器,其检测所述蓄压器的气压;控制装置,其在成形循环中,在从所述工作液供给装置向所述蓄压器供给工作液的状态下,当所述压力传感器的检测值达到规定的注射前目标气压时,以停止该工作液的供给的方式控制所述工作液供给装置。
优选的是,还具有输入装置,该输入装置接收成形材料的最终压的目标值的输入,所述蓄压器的注射前的气体的压力根据输入的所述最终压的目标值的变化而变化。
优选的是,所述蓄压器具有隔开工作液和气体的活塞,所述控制装置基于输入的所述最终压的目标值设定所述注射前目标气压。
优选的是,所述控制装置在将根据将所述柱塞从成形材料受到的压力PC变换成所述蓄压器的气体室的压力PX的公式得到的所述压力PX,代入计算出所述气体室的压力向PA的所述蓄压器中供给体积VU的工作液时的所述气体室的压力PB的公式中的所述压力PA的公式中,将输入的所述最终压的目标值代入所述压力PC,计算出作为所述注射前目标压力的所述压力PB。
优选的是,所述控制装置在将所述柱塞从成形材料受到的压力PC变换成所述蓄压器的气体室的压力PX的公式中的所述压力PC中,代入输入的所述最终压的目标值,计算出作为注射后目标气压的所述压力PX,并基于该计算出的所述注射后目标气压和注射后的所述压力传感器的检测值,设定下一成形循环的所述注射前目标气压。
优选的是,所述控制装置在将所述蓄压器的气体室的压力PX变换成所述柱塞从成形材料受到的压力PC的公式中的所述压力PX中,代入从所述蓄压器全部排出工作液的状态下的所述压力传感器的检测值,计算出作为最小最终压的所述压力PC,并判定输入的所述最终压的目标值是否为所述最小最终压以上。
优选的是,所述控制装置在将通过根据通过从所述蓄压器排出体积VU的工作液而气体室的压力PB成为压力PA的情况下的压力PB计算出压力PA的公式得到的所述压力PA,代入将所述蓄压器的气体的压力PX变换成所述柱塞从成形材料受到的压力PC的公式的所述压力PX的公式中,在所述压力PB代入从所述输入装置输入的值或该控制装置保持的一定的值,计算出作为最大最终压的所述压力PC,并判定输入的所述最终压的目标值是否为所述最大最终压以下。
优选的是,所述工作液供给装置具有:泵,其向所述蓄压器供给工作液;控制阀,其允许或禁止工作液从所述泵向所述蓄压器的流动,所述控制装置在成形循环中,在从所述泵向所述蓄压器供给工作液的状态下,当所述压力传感器的检测值达到所述注射前目标气压时,以利用所述控制阀禁止工作液从所述泵向所述蓄压器的流动的方式控制所述工作液供给装置。
本发明的一方式的成形装置具备上述的注射装置。
根据本发明,可简便地调整用于注射的蓄压器的压力。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的压铸机的注射装置的主要部分结构的示意图;
图2是表示图1的注射装置中的压力及面积的记号的定义的示意图;
图3(a)~图3(c)是表示蓄压器的压力及体积的记号的定义的示意图;
图4是表示图1的注射装置执行的初始处理的顺序的一例的流程图;
图5是表示图1的注射装置执行的成形循环时处理的顺序的一例的流程图;
图6是表示本发明第二实施方式的压铸机的注射装置的主要部分结构的示意图;
图7是表示本发明第三实施方式的压铸机的注射装置的主要部分结构的示意图;
图8是表示本发明第四实施方式的压铸机的注射装置的主要部分结构的示意图。
符号说明
1:注射装置、5:柱塞、7:注射缸、11:控制装置、25:蓄压器、26:工作液供给装置、37:压力传感器。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,第二实施方式以后,有时对与已经说明的实施方式的结构相同或类似的结构标注与已经说明的实施方式的结构所标注的符号相同的符号,且有时省略说明。另外,即使在对与已经说明的实施方式的结构对应(类似)的结构标注与已经说明的结构不同的符号的情况下,只要没有特别说明,就与已经说明的实施方式的结构同样。
[第一实施方式]
(注射装置的结构)
图1是表示本发明第一实施方式的压铸机DC1的注射装置1的主要部分结构的示意图。
压铸机DC1是向模型101内(腔室107)注射熔融金属(熔融状态的金属材料),并使该熔融金属在模型101内凝固,由此,制造压铸件(成形品)的设备。模型101包含例如固定模型103及移动模型105。
具体而言,压铸机DC1例如具有:进行模型101的开闭及合模的未图示的合模装置、向合模的模型101的内部注射熔融金属的注射装置1、从固定模型103或移动模型105挤出压铸件的未图示的挤出装置、控制这些装置的控制装置。注射装置1以外的结构也可以基本上与现有的各种结构同样,而省略说明。
注射装置1例如具有:与腔室107连通的套筒3、向腔室107挤出套筒3内的熔融金属的柱塞5、驱动柱塞5的注射缸7、对注射缸7进行工作液(例如油)的供给等的液压装置9、控制液压装置9的控制装置11。
除了控制装置11的结构(注射装置1的动作)以外,注射装置1的结构概略上也可以与现有的各种结构相同。注射装置1的各部的结构例如如以下那样。
套筒3是例如插通于固定模型103的筒状部件。柱塞5具有在套筒3内沿前后方向可滑动的柱塞头5a和固定于柱塞头5a的柱塞杆5b。在从形成于套筒3的上面的熔融金属供给口3a向套筒3内供给熔融金属的状态下,柱塞头5a在套筒3内向腔室107滑动(前进),由此,熔融金属注射至腔室107。
注射缸7由例如所谓的直接连结形的增压式缸构成。具体而言,例如,注射缸7具有:缸部13、在缸部13的内部可滑动的注射活塞15及增压活塞17、固定于注射活塞15且从缸部13伸出的活塞杆19。
缸部13例如具有注射缸部13a和与注射缸部13a的后端(活塞杆19的伸出侧的相反侧)连接的增压缸部13b。注射缸部13a及增压缸部13b是例如内部的截面形状为圆形的筒状体。注射缸部13a的直径在例如长度方向上一定。增压缸部13b例如具有:注射缸部13a侧的小径缸部13ba、位于小径缸部13ba的相反侧且直径比小径缸部13ba大的大径缸部13bb。小径缸部13ba的直径比例如注射缸部13a小,大径缸部13bb的直径比例如注射缸部13a大。
注射活塞15配置于注射缸部13a内。注射缸部13a的内部利用注射活塞15划分成活塞杆19伸出侧的杆侧室13r和其相反侧的头侧室13h。通过向杆侧室13r及头侧室13h选择性地供给工作液,注射活塞15在注射缸部13a内沿前后方向滑动。
增压活塞17具有在小径缸部13ba内可滑动的小径活塞部17a和在大径缸部13bb内可滑动的大径活塞部17b。大径缸部13bb的内部利用大径活塞部17b划分成小径缸部13ba侧的前侧室13f和其相反侧的后侧室13g。
因此,当进行前侧室13f的泄压时,由于小径活塞部17a的头侧室13h的受压面积和大径活塞部17b的后侧室13g的受压面积之差,增压活塞17可以对头侧室13h的工作液施加比从后侧室13g的工作液受到的压力更高的压力。由此,注射缸7发挥增压功能。
注射缸7相对于柱塞5同轴地配置。而且,活塞杆19经由联轴器(符号省略)与柱塞5连结。缸部13相对于未图示的合模装置等固定地设置。因此,通过注射活塞15相对于缸部13的移动,柱塞5在套筒3内进行前进或后退。
液压装置9例如具有:贮存工作液的罐21、可送出罐21的工作液的泵23、可排出被蓄压的工作液的蓄压器25、将以上装置及注射缸7相互连接的多个流路(第一流路27A~第五流路27E)、控制该多个流路中的工作液的流动的多个阀(第一阀29A~第三阀29C,第六阀29F及第七阀29G)。
图1中,为了便于图示,在多个部位表示罐21及泵23。实际上而言,这多个罐21及泵23也可以集中于一个罐21及一个泵23上。
罐21例如为开放罐,在大气压下保持工作液。罐21经由泵23及蓄压器25向注射缸7供给工作液,且收纳从注射缸7排出的工作液。
泵23由未图示的电动机驱动,而送出工作液。泵也可以是旋转泵、柱塞泵、定容量泵、可变容量泵、单向泵、双方向(两个方向)泵等适当方式的泵。驱动泵23的电动机也可以是直流电动机、交流电动机、感应电动机、同步电动机、伺服电动机等适当方式的电动机。泵23(电动机)也可以在压铸机DC1的工作中总是驱动,也可以根据需要进行驱动。泵23有助于工作液对蓄压器25的供给(蓄压器25的蓄压)及工作液对注射缸7的供给。
蓄压器25例如为缸型蓄压器,并具有缸部31、将缸部31划分成液体室31a和气体室31b的活塞33。液体室31a中可收纳工作液,气体室31b中填充气体(例如空气或氮)。通过向液体室31a供给工作液,活塞33向气体室31b侧移动,由此,气体室31b的气体被压缩,蓄压器25进行蓄压。另外,利用该气体的压力,将工作液从液体室31a排出。
第一流路27A连接泵23和蓄压器25(液体室31a)。由此,例如可以从泵23向蓄压器25供给工作液,并在蓄压器25中进行蓄压。
第二流路27B连接蓄压器25(液体室31a)和头侧室13h。由此,例如可以从蓄压器25向头侧室13h供给工作液,使注射活塞15前进。
第三流路27C连接蓄压器25(液体室31a)和后侧室13g。由此,例如可以从蓄压器25向后侧室13g供给工作液,且利用增压活塞17对头侧室13h的工作液进行加压。
第四流路27D连接杆侧室13r和罐21。由此,例如可以伴随注射活塞15的前进,将从杆侧室13r排出的工作液收纳于罐21。
第五流路27E连接前侧室13f和罐21。由此,例如可以对前侧室13f进行泄压,而得到增压活塞17的增压作用。
此外,图1中示例液压装置9具有代表性的流路,实际上,液压装置9具有未图示的另一流路。例如,液压装置9为了使注射活塞15后退,而具有从泵23向杆侧室13r供给工作液的流路。
图示或未图示的多个流路由例如钢管、挠性的软管或金属块构成。多个流路中,也可以将一部分适当共用化。例如,图1的例子中,第一流路27A~第三流路27C将蓄压器25侧的一部分共用化,第四流路27D及第五流路27E将罐21侧的一部分共用化。
第一阀29A设于第一流路27A,有助于例如工作液从泵23向蓄压器25的供给的允许及禁止,以及工作液从蓄压器25向罐21的排出的允许及禁止。第一阀29A由例如方向控制阀构成,更具体而言,由例如利用弹簧及电磁铁驱动的四通三位切换阀构成。第一阀29A在例如一位置(例如中立位置),禁止蓄压器25和罐21及泵23之间的流动,在另一位置,允许从泵23向蓄压器25的流动,并且禁止从蓄压器25向罐21的流动,进而在又一位置,禁止从泵23向蓄压器25的流动,并且允许从蓄压器25向罐21的流动。
第二阀29B设于第二流路27B,有助于例如防止工作液从头侧室13h向蓄压器25的逆流。第二阀29B由例如先导式的止回阀构成,未导入先导压时,允许工作液从蓄压器25向头侧室13h的流动,并且禁止其相反方向的流动,当导入先导压时,允许双方的流动。先导压向第二阀29B的导入由例如第六阀29F控制。
第三阀29C设于第三流路27C,有助于例如工作液从蓄压器25向后侧室13g的排出的允许及禁止。第三阀29C由例如逻辑阀构成,当导入先导压时关闭,当未导入先导压时打开。先导压向第三阀29C的导入由例如第七阀29G控制。
此外,图1中示例液压装置9具有代表性的阀,实际上,液压装置9具有未图示的其他的阀。例如,液压装置9具有允许或禁止工作液从蓄压器25向头侧室13h的排出的阀(但是,也可以改变第二阀29B的结构进行对应)。另外,也可以设置控制工作液从蓄压器25等向头侧室13h的流量的(构成入口节流回路)伺服阀及/或控制工作液从杆侧室13r向罐21等排出的流量的(构成出口节流回路)伺服阀。
控制装置11没有特别图示,但包含例如CPU、ROM、RAM及外部存储装置等而构成。控制装置11根据预先存储的程序,并基于输入的信号输出用于控制各部分的控制信号(控制指令)。此外,控制装置11也可以作为注射装置1的控制装置而构成,也可以作为不仅控制注射装置1的动作,而且还控制未图示的合模装置及未图示的挤出装置的动作的压铸机DC1的控制装置构成。
向控制装置11输入信号的装置是例如接收用户的输入操作的输入装置35、检测蓄压器25的气体室31b的压力(气压)的压力传感器37、检测柱塞5(活塞杆19)的位置的未图示的位置传感器。控制装置11输出信号的装置是例如向用户显示信息的显示装置39、驱动泵23的未图示的电动机(严格而言是其驱动器)、各种阀(例如,第一阀29A,第六阀29F及第七阀29G)。
输入装置35及显示装置39也可以设为适当的结构,也可以将一部分或全部一体性地构成。例如,输入装置35及显示装置39也可以包含触摸面板和机械开关而构成。压力传感器37也可以是静电容量式、振动式等适当的方式的传感器。
(注射装置的基本动作的概略)
对具有以上结构的注射装置1的基本动作的一例的概略进行说明。
(低速注射)
首先,当利用未图示的合模装置完成固定模型103及移动模型105的合模,且向套筒3供给熔融金属时,控制装置11使柱塞5以较低速前进。由此,抑制熔融金属的卷入,同时向腔室107挤出套筒3内的熔融金属。
具体而言,控制装置11控制液压装置9,例如以从泵23向头侧室13h供给工作液,或以从蓄压器25向头侧室13h供给工作液。杆侧室13r的工作液向例如罐21排出,或回流至头侧室13h。柱塞5的速度例如根据泵23的旋转控制、入口节流回路及/或出口节流回路进行控制。
(高速注射)
当由未图示的位置传感器检测到柱塞5到达规定的高速切换位置时,控制装置11使柱塞5以较高速前进。由此,例如不会晚于熔融金属的凝固而快速地将熔融金属填充于腔室107中。
具体而言,控制装置11例如在低速注射中从蓄压器25向头侧室13h未供给工作液时,打开未图示的阀,允许工作液从蓄压器25向头侧室13h的供给。另外,在例如低速注射中当已经从蓄压器25向头侧室13h供给了工作液时,增大构成入口节流回路及/或出口节流回路的未图示的阀的开度。杆侧室13r的工作液向例如罐21排出,或回流至头侧室13h。柱塞5的速度由例如入口节流回路及/或出口节流回路进行控制。
(减速、增压及保压)
高速注射的结果,当向腔室107填充熔融金属时,柱塞5从熔融金属受到反力而进行减速。也可以通过入口节流回路及/或出口节流回路进行减速控制。
与该减速大致同时,控制装置11打开第三阀29C。由此,从蓄压器25向后侧室13g供给工作液,产生增压活塞17的增压作用。其结果,腔室107内的熔融金属的压力上升。杆侧室13r及前侧室13f例如允许工作液向罐21的排出。而且,熔融金属的压力收敛成一定的大小(最终压,狭义的铸造压力)。从另一观点来看,柱塞5从熔融金属受到的力与蓄压器25经由工作液对柱塞5赋予的力平衡。
然后,通过从蓄压器25向后侧室13g继续赋予压力,熔融金属的压力保持成一定。即,进行保压。此外,现实中,由于各部分的工作液的泄漏等,压力会变化,但其大小微小,本实施方式的说明中有时忽视该变化。
然后,当熔融金属凝固时,进行未图示的合模装置的开模、未图示的挤出装置进行的压铸件从模型的挤出及向杆侧室13r供给工作液所引起的柱塞5的后退等。另外,备置于下一成形循环,从泵23经由第一阀29A向蓄压器25的液体室31a供给工作液,蓄压器25进行蓄压。
(注射装置的各部分的压力的相互关系)
如从上述的基本动作的一例的说明可知,最终压根据蓄压器25的压力决定。如已经叙述,目前,在压铸机DC1的工作开始时(多个成形循环的开始前),通过蓄压器25的气体室31b中的气体的填充或排出,以得到适当的最终压。与之相对,本实施方式中,各成形循环中,在注射前将蓄压器25蓄压到适当的压力,由此,得到希望的最终压。其原理基于以下说明那样的注射装置1的各部分的压力的相互关系。
图2表示在说明各部分的压力的相互关系时所需要的记号的定义。具体而言,如以下所述。
PC:铸造压力(熔融金属的压力,有时是指最终压)
AC:柱塞5从熔融金属接收压力的面积
PR:杆侧室13r的压力
AR:活塞杆19的截面面积
PH:头侧室13h的压力
AH:注射活塞15的截面面积(注射活塞15从头侧室13h的工作液接收压力的面积)
ZR:小径活塞部17a的截面面积(增压活塞17从头侧室13h的工作液接收压力的面积)
PE:前侧室13f的压力
ZH:大径活塞部17b的截面面积(增压活塞17从后侧室13g的工作液接收压力的面积)
PF:后侧室13g的压力
PW:液体室31a的压力
PX:气体室31b的压力
VX:气体室31b的体积
后侧室13g及液体室31a连接,因此,看作PF=PW。另外,蓄压器25的活塞33中,例如液体室31a中的受压面积及气体室31b中的受压面积相等,并看作PW=PX。进而,看作PF=PX。
另外,在熔融金属达到最终压时,例如,杆侧室13r及前侧室13f与罐21连接,因此,看作PR=0及PE=0。
在熔融金属达到最终压时,对柱塞5施加的力平衡,因此,下式(1)成立。
PC×AC=PH×AH (1)
同样地,在熔融金属达到最终压时,对增压活塞17施加的力平衡,因此,下式(2)成立。
PH×ZR=PX×ZH (2)
当为了消除式(1)及式(2)的PH而将一式代入另一式进行变形时,得到将气体室31b的压力PX变换成铸造压力PC的式(3),及得到相反地将铸造压力PC变换成气体室31b的压力PX的式(4)。
PC=PX×(ZH×AH)/(ZR×AC) (3)
PX=PC×(ZR×AC)/(ZH×AH) (4)
在此,AC、AH、ZR及ZH根据注射装置1的结构决定,为固定值。因此,根据式(3)可知,由蓄压器25的气体室31b的压力PX决定铸造压力PC。从相反的观点来看,可以基于为了得到希望的质量所需要的铸造压力PC,求得在达到最终压时气体室31b中所需要的压力PX。
图3(a)是表示气体室31b的压力PX及体积的变化的示意图。
图3(a)的纸面左侧的图表示活塞33位于液体室31a侧的移动极限的状态。即,表示将全部工作液排出的状态(严格而言,具有少许工作液)。将该状态的气体室31b的压力PX及体积VX设为P0及V0。
图3(a)的纸面中央的图表示注射后(在此所说的“注射”是包含增压的广义上的注射。以下,只要没有特别说明,基本上相同。)的状态即铸造压力PC达到最终压的状态。此外,本实施方式中,该状态下,活塞33未到达液体室31a侧的移动极限。将该状态的气体室31b的压力PX及体积VX设为PA及VA。
图3(a)的纸面右侧的图表示注射前(低速注射前)的状态。此外,当然,该状态下,液体室31a的体积比注射后的状态增大,且气体室31b的体积比注射后的状态减小。将该状态的气体室31b的压力PX及体积VX设为PB及VB。
如由图3(a)的纸面中央的图及纸面右侧的图表示那样,当在注射中从蓄压器25排出工作液时,气体室31b的体积增加相当于该排出的工作液的量的体积。将该体积的增加量(排出的工作液的体积)设为VU(=VA-VB)。
体积V0是根据蓄压器25的结构决定的固定值。压力P0根据体积V0及向气体室31b填充的气体的量决定。即,成形循环中,如果忽视气体从气体室31b的泄漏等,则压力P0为固定值。
气体室31b的压力PX和体积VX的积在活塞33的移动前后可以看作大致一定。因此,对于活塞33位于任意位置时的压力PX及体积VX,下式(5)成立。
PX×VX=P0×V0 (5)
注射后的压力PA为到达最终压时的压力,因此,根据式(4),将PC设为最终压,并以下式(6)表示。
PA=PC×(ZR×AC)/(ZH×AH) (6)
另外,注射后的体积VA根据式(5),以下式(7)表示。
VA=V0×P0/PA (7)
注射前的压力PB根据式(5),以下式(8)表示。
PB=PA×VA/VB (8)
另外,注射前的体积VB如已经叙述,并以下式(9)表示。
VB=VA-VU (9)
体积VU主要相当于低速注射及高速注射中向头侧室13h供给的工作液的量及增压中向后侧室13g供给的工作液的量,例如由向套筒3供给的熔融金属的量及增压开始时刻等决定。理想性而言,对一模型101重复进行的成形循环,体积VU是固定值。就体积VU而言,如果计算出或设定例如饼坯厚的目标值等,则可以根据注射的注射活塞15的行程和注射活塞15的截面面积AH之积求得估算值。
式(6)中,ZR、AC、ZH及AH为固定值,注射后的压力PA可基于希望的铸造压力(最终压)PC计算出。式(7)中,如已经叙述,V0及P0为固定值,压力PA可根据式(6)计算出,因此,结果,体积VA可基于希望的铸造压力PC计算出。式(9)中,体积VA可根据式(7)计算出,体积VU可计算出估算值,因此,结果,体积VB可基于希望的铸造压力PC计算出。因此,式(8)中,压力PA、体积VA及体积VB可基于希望的铸造压力PC计算出,进而,注射前的压力PB可基于希望的铸造压力PC计算出。
于是,控制装置11利用输入装置35接收铸造压力PC(最终压)的目标值,并基于该输入的铸造压力的目标值计算出注射前的压力PB。而且,在注射前,从泵23向蓄压器25供给工作液,直到气体室31b的压力达到注射前的压力PB为止。由此,即使不进行蓄压器25相对于气体室31b的气体的填充及/或排出,也可以得到希望的铸造压力。
控制装置11例如也可以通过依次进行式(6)、式(7)、式(9)及式(8)的计算,计算出注射前的压力PB(的目标值),也可以通过计算根据式(6)、式(7)、式(9)及式(8)导出的一个公式,计算出注射前的压力PB。此外,在本实施方式的说明中,有时没有特别区分两者。对于其它公式,有时也没有特别区分一个公式的计算和与该公式的计算实质相同的多个公式的计算。
图3(b)是用于说明铸造压力(最终压)PC的下限值的示意图。
气体室31b的压力PX的下限值是活塞33位于液体室31a侧的移动极限时的压力P0。另一方面,压力PX的成形循环中的最小值为注射后的压力PA。因此,注射后的压力PA必须为压力P0以上。根据该条件,限定铸造压力PC的下限值PCmin。
具体而言,式(3)中,通过设为PX=PA>P0,得到下式。
PC≥PCmin
PCmin=P0×(ZH×AH)/(ZR×AC) (10)
通过将该压力PCmin提示给作业者,及/或检查作业者设定的铸造压力PC的目标值是否为PCmin以上,可以适当地设定铸造压力PC的目标值。
图3(c)是用于说明铸造压力(最终压)PC的上限值的示意图。
气体室31b的压力PX的上限值Pmax例如基于蓄压器25的构造在蓄压器25的生产厂家等设定。此外,该上限值Pmax可根据例如对蓄压器25刻印的信息或蓄压器25的小册子、设计书或说明书掌握。另一方面,压力PX的成形循环中的最大值为注射前的压力PB。因此,注射后的压力PB必须为压力Pmax以下。根据该条件,限定铸造压力PC的上限值PCmax。
具体而言,首先,根据式(5),下式(11)成立。
VB=V0×P0/PB (11)
另外,作为式(9)及式(8)的逆算的式,下式(12)、(13)成立。
VA=VB+VU (12)
PA=PB×VB/VA (13)
因此,式(11)中,V0及P0为固定值,因此,如果设为PB=Pmax,则可计算出上限值Pmax时的体积VB(以下,有时称为体积Vmin。)。式(12)中,VU得到估算值,另外,VB作为Vmin在式(11)中得到,因此,结果,基于压力Pmax可计算出与压力Pmax对应的注射后的体积VA。式(13)中,如果将压力PB、体积VB及体积VA设为与压力Pmax、体积Vmin、压力Pmax对应的体积VA,则可以计算出与压力Pmax对应的压力PA。而且,式(3)中,作为压力PX,如果使用与压力Pmax对应的压力PA,则可以求得铸造压力Pc的上限值PCmax。
控制装置11例如也可以通过依次进行式(11)、式(12)、式(13)及式(3)的计算,计算出上限值PCmax,也可以通过计算根据式(11)、式(12)、式(13)及(3)导出的一个式,计算出上限值PCmax。此外,当利用压力Pmax及体积Vmin表示例如上限值PCmax时,如以下。
PC≤PCmax
PCmax=Pmax×Vmin/(Vmin+VU)×(ZH×AH)/(ZR×AC) (14)
与压力PCmin同样,通过将压力PCmax提示给作业者,及/或作业者检查设定的铸造压力PC的目标值是否为PCmax以下,可以适当地设定铸造压力PC的目标值。
如图3(a)中所示,注射装置1进行初始动作,然后,反复进行成形循环。初始动作中,例如,进行用于取得压力P0及PB的处理。在成形循环中,基于初始动作中取得的压力PB进行蓄压器25的填充。
图4是表示初始动作中注射装置1(控制装置11)执行的初始处理的顺序的一例的流程图。该处理例如通过作业者对输入装置35进行用于设定成形条件的规定的操作而开始。
步骤ST1中,控制装置11利用第一阀29A连接液体室31a和罐21,进行蓄压器25的工作液的全部排出。由此,如图3(a)的纸面左侧所示,蓄压器25成为活塞33位于液体室31a侧的移动极限的状态。
步骤ST2中,控制装置11取得压力传感器37的检测值,并将该检测值作为压力P0保持。此外,控制装置11例如判定蓄压器25的全部排出是否完成,在判定为完成时,取得压力P0。但是,作业者也可以判断蓄压器25的全部排出完成,并经由输入装置35将压力P0的取得指示给控制装置11。蓄压器25的全部排出完成例如也可以通过压力传感器37检测的压力收敛成一定值及/或从开始蓄压器25的排出后经过规定的时间等进行判断。
此外,在步骤ST1和步骤ST2之间,也可以进行气体室31b的气体的排出及/或填充。但是,这种气体的填充量的调整在本实施方式中不是必须的。
步骤ST3中,控制装置11将步骤ST2中取得的压力P0以及预先保持的面积ZH、AH、ZR及AC代入到式(10),计算出铸造压力的下限值PCmin。另外,控制装置11将步骤ST2中取得的压力P0以及预先保持的压力Pmax、体积V0及VU、面积ZH、AH、ZR及AC代入到式(11)~(13)及式(3),计算出铸造压力的上限值PCmax。即,计算出可设定铸造压力的范围。
此外,控制装置11预先保持的值也可以由注射装置1的生产厂家输入,也可以由注射装置1的作业者输入。后述的其它值也同样。注射前后的气体室31b的体积的变化量即体积VU在该初始处理中,也可以在步骤ST3前由作业者输入,也可以由控制装置11基于经由输入装置35向控制装置11输入的各种成形条件(例如饼坯厚)而计算出。
步骤ST4中,控制装置11使可设定步骤ST3中计算出的铸造压力的范围显示于显示装置39。
步骤ST5中,控制装置11经由输入装置35接收作业者的铸造压力的目标值的设定。
步骤ST6中,控制装置11判定步骤ST5中设定的铸造压力的目标值是否在步骤ST3中计算出的范围内。而且,控制装置11在判定为在范围内时,进入步骤ST7,在判定为不在范围内时,返回步骤ST5,并将铸造压力的目标值不适当的内容显示于显示装置39,并且再次接收铸造压力的目标值的设定。
步骤ST7中,控制装置11将步骤ST5中设定的铸造压力的目标值以及预先保持的面积ZR、AC、ZH及AH代入式(6),计算出注射后的压力PA(目标值)。
步骤ST8中,控制装置11将步骤ST7中计算出的注射后的压力PA、步骤ST2中取得的压力P0以及预先保持的体积VU及V0代入式(7)、式(9)及式(8),计算出注射前的压力PB(目标值)。此外,如已经叙述,也可以向预先总结成一个的公式中代入步骤ST5中设定的铸造压力的目标值,计算出注射前的压力PB。
图5是表示成形循环中注射装置1(控制装置11)执行的成形循环时处理的顺序的一例的流程图。该处理例如通过作业者对输入装置35进行用于开始成形循环的规定的操作而开始。
步骤ST11中,控制装置11利用第一阀29A连接泵23和液体室31a。由此,从泵23向液体室31a填充工作液,蓄压器25进行蓄压。此外,泵23也可以如已经叙述那样,遍及多个循环被驱动,也可以仅在这种需要时被驱动。
步骤ST12中,控制装置11判定压力传感器37检测的气压是否达到步骤ST8中计算出的注射前的压力PB(目标值)。而且,控制装置11判定为未达到时,返回步骤ST11,并继续工作液的填充。另外,控制装置11判定为达到时,将第一阀29A设为中立位置,均禁止蓄压器25中的工作液的填充及排出(步骤ST13)。
此外,本实施方式中,利用压力传感器37直接检测气体室31b的压力,并利用控制阀(第一阀29A)停止蓄压器25的蓄压,因此,也可以看作压力PB的目标值与实际的值大致一致。以下,有时没有区分两者。
步骤ST14中,控制装置11如已经说明那样,进行低速注射、高速注射、增压及保压等。
步骤ST15中,控制装置11将压力传感器37的检测值作为注射后的压力PA的实测值取得。此外,图5中,为了方便,以在步骤ST14完成后执行步骤ST15的方式记载,但压力PA的实测值也可以在熔融金属的压力PC达到最终压时或进行保压时等取得。
熔融金属的压力PC是否达到最终压例如也可以通过熔融金属的压力PC是否收敛成(大致)一定值而进行判断。熔融金属的压力PC例如也可以利用检测头侧室13h的压力的未图示的压力传感器(间接地)检测,除此以外,也可以考虑检测杆侧室13r的压力的未图示的压力传感器的检测值,也可以利用直接检测熔融金属的压力的未图示的压力传感器进行检测。
步骤ST16中,基于步骤ST15中取得的注射后的压力PA的实测值,设定(修正)注射前的压力PB的目标值。例如,首先,计算出步骤ST7中计算出的压力PA的目标值和步骤ST15中取得的压力PA的实测值之差ΔPA(=目标值-实测值)。接着,将压力PA的目标值+差ΔPA设为压力PA的新的目标值,且将该值代入式(7)、(9)及式(8),由此,计算出注射前的压力PB的新的目标值。该压力PB的新的目标值在下一成形循环的步骤ST12中被使用。
通过进行这种修正,可以修正例如因工作液的泄漏等引起的注射后的压力PA的实测值与目标值的偏差,并更适当地得到希望的铸造压力PC。另外,例如即使在成形循环的开始当初对体积VU等输入估算值,通过反复进行成形循环,也可以得到希望的铸造压力。
此外,也可以判定差ΔPA是否在规定的允许范围内,且仅在判定为不是允许范围内时,修正注射前的压力PB的目标值。另外,也可以基于直到目前成形循环的多次的成形循环中的差ΔPA的平均值修正注射前的压力PB的目标值。
另外,也可以不使用差ΔPA,而求得注射前后的气体室31b的压力的熔滴(drop)率DP,使用该熔滴率DP进行注射前的压力PB的目标值的修正。此外,熔滴率根据下式(15)表示。
DP=(PB-PA)/PB (15)
然后,控制装置11返回步骤ST11。即,进行下一成形循环。
如以上所述,本实施方式中,注射装置1具有:驱动柱塞5的注射缸7;向注射缸7供给工作液的气压式的蓄压器25;向蓄压器25供给工作液的工作液供给装置26(泵23与第一阀29A的组合);检测蓄压器25的气压的压力传感器37;在成形循环中,在从工作液供给装置26向蓄压器25供给工作液的状态下,压力传感器37的检测值达到规定的注射前目标气压(压力PB的目标值)时,以停止该工作液的供给的方式控制工作液供给装置26的控制装置11。
因此,在成形循环中,可以直接检测气体室31b的压力,且将气体室31b的压力设为与铸造压力PC的目标值相应的压力。其结果,例如即使铸造压力PC的目标值变化,也不需要进行蓄压器的排出或填充。即,可减轻作业者的负担。此外,专利文献1中公开有检测气体室的压力的压力传感器,但这种压力传感器一般在气体的排出及填充中使用,而不用于成形循环中的工作液的供给产生的蓄压中。一般而言,成形循环中,蓄压器的蓄压状态通过工作液的压力的检测进行判断。
另外,本实施方式中,控制装置11还具有接收铸造压力(最终压)PC的目标值的输入的输入装置35。蓄压器25具有隔开工作液和气体的活塞33。控制装置11基于铸造压力PC的目标值设定注射前目标气压(压力PB的目标值)(步骤ST8)。从另一观点来看,注射装置1中,蓄压器25的注射前的气体的压力PB根据输入的铸造压力PC的目标值而变化。
因此,与作业者亲自计算与铸造压力PC相应的压力PB的目标值等方式(该方式也包含于本发明申请中)相比,可减轻作业者的负担。蓄压器25为缸型,因此,与气囊型等的方式(该方式也包含于本发明申请中)相比,控制装置11的计算顺序明确,另外,向具体的构成(尺寸及强度等)不同的蓄压器25的应用也容易。
另外,本实施方式中,控制装置11在将通过将柱塞5从熔融金属受到的压力PC变换成蓄压器25的气体的压力PX的公式(式(4))得到的压力PX,代入计算出气体室31b的压力向PA的蓄压器25供给体积VU的工作液时的气体室31b的压力PB的公式(式(7)、式(9)及式(8))中的压力PA的公式((6)~式(9)的组合。也可以总结成一个式。)中,将经由输入装置35输入的最终压的目标值代入压力PC,计算出作为注射前目标压力的压力PB。
因此,根据希望的铸造压力PC简便地计算出蓄压器25的注射前的气体室31b的压力PB的目标值。对于希望的铸造压力PC以外的值,用于该计算的变数的值在本实施方式中是大致固定值。因此,可减轻作业者的负担。
另外,本实施方式中,控制装置11向将柱塞5从熔融金属受到的压力PC变换成蓄压器25的气体的压力PX的公式(式(4))中的压力PC代入经由输入装置35输入的最终压的目标值,计算出作为注射后目标气压(压力PA的目标值)的压力PX,并基于该计算出的注射后目标气压和注射后的压力传感器37的检测值(压力PA的实测值),设定下一成形循环的注射前目标气压(步骤ST16)。
因此,如已经叙述,可以对应因工作液的泄漏等引起的变化适当地调整蓄压器25的压力,或吸收初始设定的各种值的偏差而得到希望的铸造压力。
另外,本实施方式中,控制装置11向将蓄压器25的气体的压力PX变换成柱塞5从熔融金属受到的压力PC的公式(式(3))中的压力PX代入从蓄压器25全部排出工作液的状态下的压力传感器37的检测值(压力P0),计算出作为最小最终压(最小铸造压力PCmin)的压力PC(步骤ST3),并判定由输入装置35接收的最终压(铸造压力Pc)的目标值是否为最小最终压以上(步骤ST6)。
因此,例如,控制装置11在接收的铸造压力Pc的目标值比最小铸造压力PCmin小时,将该内容通知给作业者,或仅在接收的铸造压力Pc的目标值为最小铸造压力PCmin以上时,开始成形循环,由此,减轻作业者的负担。另外,还降低制造次品的可能性。
另外,本实施方式中,控制装置11在将通过根据通过从蓄压器25排出体积VU的工作液而气体室31b的压力PB成为压力PA的情况下的压力PB计算出压力PA的公式(式(11),式(12)及式(13))得到的压力PA,代入将蓄压器25的气体室31b的压力PX变换成柱塞5从成形材料受到的压力PC的公式(式(3))的压力PX的公式(式(11)、式(12)、式(13)及式(3)的组合。也可以总结成一个式。)中,向压力PB代入从输入装置35输入的值或该控制装置保持的一定的值(Pmax),计算出作为最大最终压(最大铸造压力PCmax)的压力PC(步骤ST3),并判定经由输入装置35输入的最终压的目标值是否为最大最终压以下(步骤ST6)。
因此,与例如最小铸造压力PCmin的动作同样,控制装置11在接收的铸造压力Pc的目标值比最大铸造压力PCmax大时,将该内容通知给作业者,或仅在接收的铸造压力Pc的目标值为最大铸造压力PCmax以下时,开始成形循环,由此,减轻作业者的负担。另外,降低制造次品的可能性及对蓄压器25作用过大的负载的可能性。
另外,本实施方式中,工作液供给装置26具有向蓄压器25供给工作液的泵23和允许或禁止工作液从泵23向蓄压器25的流动的控制阀(第一阀29A)。控制装置11在成形循环中,在从泵23向蓄压器25供给工作液的状态下,压力传感器37的检测值达到注射前目标气压(压力PB的目标值)时,控制工作液供给装置26,以利用第一阀29A禁止工作液从泵23向蓄压器25的流动。
因此,在气体室31b的压力达到目标值时,可以利用第一阀29A快速地停止蓄压器25的蓄压,并将注射前的压力PB设为目标值。通过利用压力传感器37直接检测气体室31b的压力,可以更精确地得到希望的铸造压力PC。
[第二实施方式]
图6是表示本发明第二实施方式的压铸机DC201的主要部分结构的示意图。
压铸机DC201的注射装置201与专利文献2所记载的注射装置同样,在增压中的适当的时期禁止工作液从杆侧室13r的排出。随之,第一实施方式的公式适当变形。除此以外,与第一实施方式相同。具体而言,如以下。
注射装置201的液压装置209具有设于第四流路27D且可允许或禁止工作液从杆侧室13r的排出的第四阀29D。本实施方式中,第四阀29D设于第四流路27D和第五流路27E的共用部分,允许或禁止工作液从杆侧室13r的排出,并且还进行工作液从前侧室13f的排出的允许或禁止。第四阀29D由例如方向控制阀构成,更具体而言,利用例如由弹簧及电磁铁驱动的两通两位置切换阀构成。
第四阀29D设于第四流路27D和第五流路27E的共用部分,在增压中维持杆侧室13r和前侧室13f的连接,因此,与第一实施方式同样,PR=PE(以下,有时使用PR代表两者。)。但是,在熔融金属达到最终压之前,利用第四阀29D禁止工作液从杆侧室13r及前侧室13f的排出,因此,熔融金属达到最终压时,PR≠0。
因此,熔融金属达到最终压时的、对柱塞5施加的力的平衡的式如下述。
PC×AC=PH×AH-PR×(AH-AR) (1)′
另外,熔融金属达到最终压时的、对增压活塞17施加的力的平衡的式如下述。
PH×ZR=PX×ZH+PR×(ZH-ZR) (2)′
第一实施方式中,与根据式(1)及式(2)导出式(3)及式(4)同样,基于式(1)′及式(2)′,得到将气体室31b的压力PX变换成铸造压力PC的式,及得到相反地将铸造压力PC变换成气体室31b的压力PX的式。该式中,除了根据注射装置201的结构决定的固定值(AC,AH,AR,ZR及ZH)以外,还包含压力PR,但如果适当设定该压力PR,则与第一实施方式同样,可以根据铸造压力PC计算出注射前的压力PB的目标值。
压力PR也可以经由例如输入装置35进行输入,也可以通过控制装置11基于压力P0及/或Pmax并基于规定的公式计算出。另外,也可以在铸造压力PC的目标值的输入后,基于该目标值计算出。注射装置201例如具有检测杆侧室13r的压力的未图示的压力传感器,增压中,在该压力传感器的压力达到设定的压力PR时,利用第四阀29D禁止工作液从杆侧室13r及前侧室13f的排出。
另外,第一实施方式的式(5)、(7)~式(9)及式(11)~式(13)在第二实施方式中均相同。另外,对于与第一实施方式的式(6)、式(10)及式(14)相当的式,只要基于根据式(1)′及式(2)′得到的上述的变换式,与第一实施方式同样地导出即可。
[第三实施方式]
图7是表示本发明第三实施方式的压铸机DC301的主要部分结构的示意图。
压铸机DC301的注射装置301中,注射缸207的增压部的结构与第一实施方式不同。具体而言,注射缸207的缸部213中,增压缸部213b设为截面一定的圆筒。而且,增压活塞217的小径活塞部217a设为与注射活塞15相同的直径,可滑动地插入注射缸部213a的后端。即,注射缸部213a的后端部分兼作第一实施方式的小径缸部13ba。
此外,注射活塞15将注射缸部213a的内部划分成杆侧室213r和头侧室213h,和增压活塞217的大径活塞部217b将增压缸部213b(相当于第一实施方式的大径缸部13bb)的内部划分成前侧室213f和后侧室213g的点与第一实施方式相同。
该结构中,AH=ZR。因此,第一实施方式的式(3)及式(4)如以下简化。
PC=PX×ZH/AC (3)″
PX=PC×AC/ZH (4)″
同样,其它式也简化。
此外,以第一实施方式为基础说明第三实施方式,但也可以组合在增压时禁止杆侧室13r的工作液的排出的第二实施方式的液压装置209和第三实施方式的注射缸307。在该情况下,通过AH=ZR,公式也简化。
[第四实施方式]
图8是表示本发明第四实施方式的压铸机DC401的主要部分结构的示意图。
第一实施方式中,蓄压器25用于(狭义)注射及增压双方。与之相对,本实施方式的压铸机DC401的注射装置401中,设有注射用蓄压器25A和增压用蓄压器25B。
注射用蓄压器25A经由第二阀29B可向头侧室13h供给工作液。另外,注射用蓄压器25A利用由泵23及与第一实施方式的第一阀29A相同的阀29A-1构成的工作液供给装置26-1进行蓄压。
增压用蓄压器25B经由第三阀29C可向后侧室13g供给工作液。另外,增压用蓄压器25B利用由泵23及与第一实施方式的第一阀29A相同的阀29A-2构成的工作液供给装置26-2进行蓄压。
注射装置401在例如低速注射及高速注射中,允许工作液从注射用蓄压器25A向头侧室13h的流动,并且利用第三阀29C禁止工作液从压用蓄压器25B向后侧室13g的流动。然后,注射装置401利用未图示的阀禁止工作液从注射用蓄压器25A向头侧室13h的流动,并且允许工作液从增压用蓄压器25B向后侧室13g的流动。而且,柱塞5从熔融金属受到的力与增压用蓄压器25B经由注射缸7对柱塞5施加的力平衡,由此,熔融金属的压力收敛成一定值(到达最终压)。
在这种结构中,也根据例如铸造压力PC的目标值计算出增压用蓄压器25B的注射前的压力PB的目标值,并对增压用蓄压器25B进行蓄压直至该目标值,由此,可以得到希望的铸造压力PC。此外,以第一实施方式为基础说明了第四实施方式,但也可以在第二及第三实施方式或其组合中,设置注射用蓄压器25A和增压用蓄压器25B。
以上的实施方式中,压铸机DC1、DC201、DC301及DC401为成形装置的一例,熔融金属为成形材料的一例。
本发明不限定于以上的实施方式,也可以通过各种方式实施。
成形机不限定于压铸机。例如,成形机也可以是其它的金属成形机,也可以是注塑成形机,也可以是成形向木粉中混合有热塑性树脂等的材料的成形机。另外,注射装置不限定于横向合模横向注射,也可以是例如纵向合模纵向注射、横向合模纵向注射、纵向合模横向注射。工作液不限定于油,也可以是例如水。
注射装置不限定于通过液压进行包含注射及增压的全部工序的装置。例如,低速注射也可以通过电动机的驱动力不经由工作液地向柱塞传递而进行。即,注射装置不是全液压式,也可以是所谓的混合式。
注射缸不限定于增压式的缸,也可以是仅具有注射缸部和注射活塞的缸。在该情况下,柱塞的力的平衡式成为PC×AC=PX×AH,因此,与实施方式的式(3)及式(4)相当的式如以下。
PC=PX×AH/AC (3a)
另外,式(3)及
PX=PC×AC/AH (4a)
此外,在公式上,相当于第一实施方式中置换成ZH/ZR=1。与第一实施方式中的另一式相当的式只要代入式(3)及式(4),使用式(3a)及式(4a)与第一实施方式同样地导出即可。
另外,增压式的注射缸不限定于直接连结形的缸,也可以是注射缸部和增压缸部相互分离并且利用流路连接的缸。另外,增压式的注射缸中,杆侧室和前侧室也可以设为相同压力。此时的各式也可以与实施方式同样地导出。
在如第一实施方式那样,在增压缸部(13b)具有小径缸部(13ba)和大径缸部(13bb)的情况下,如果大径缸部的直径比小径缸部的直径大,则可得到增压作用,注射缸部的直径和增压缸部的直径的关系也可以适当设定。例如,大径缸部的直径也可以与注射缸部13a的直径相同,也可以较小。
蓄压器只要通过气体的压缩得到排出工作液的力即可(广义的气体压式),不限定于缸型蓄压器。例如,蓄压器也可以为气囊型,也可以是气体和工作液相接的蓄压器(狭义的气体压式)。另外,缸型的蓄压器也可以是活塞的气体室中的受压面积与液体室中的受压面积不同的蓄压器。
向蓄压器供给工作液的结构不限定于泵及控制阀的组合。例如,也可以利用电动机驱动缸的活塞,并从缸向蓄压器供给工作液。另外,也可以不通过控制阀的开闭,而通过泵的旋转及其停止,或上述活塞的移动及停止,控制工作液的供给量。
公式不限定于实施方式中示例的公式。例如,也可以利用追加了温度影响等的公式。
Claims (9)
1.一种注射装置,具有:
注射缸,其驱动柱塞;
气压式的蓄压器,其向所述注射缸供给工作液;
工作液供给装置,其向所述蓄压器供给工作液;
压力传感器,其检测所述蓄压器的气压;
控制装置,其在成形循环中,在从所述工作液供给装置向所述蓄压器供给工作液的状态下,当所述压力传感器的检测值达到规定的注射前目标气压时,以停止该工作液的供给的方式控制所述工作液供给装置。
2.如权利要求1所述的注射装置,其中,
还具有输入装置,该输入装置接收成形材料的最终压的目标值的输入,
所述蓄压器的注射前的气体的压力根据输入的所述最终压的目标值的变化而变化。
3.如权利要求2所述的注射装置,其中,
所述蓄压器具有隔开工作液和气体的活塞,
所述控制装置基于输入的所述最终压的目标值设定所述注射前目标气压。
4.如权利要求3所述的注射装置,其中,
所述控制装置在将根据将所述柱塞从成形材料受到的压力PC变换成所述蓄压器的气体室的压力PX的公式得到的所述压力PX,代入计算出所述气体室的压力向PA的所述蓄压器中供给体积VU的工作液时的所述气体室的压力PB的公式中的所述压力PA的公式中,将输入的所述最终压的目标值代入所述压力PC,计算出作为所述注射前目标压力的所述压力PB。
5.如权利要求3或4所述的注射装置,其中,
所述控制装置在将所述柱塞从成形材料受到的压力PC变换成所述蓄压器的气体室的压力PX的公式中的所述压力PC中,代入输入的所述最终压的目标值,计算出作为注射后目标气压的所述压力PX,
并基于该计算出的所述注射后目标气压和注射后的所述压力传感器的检测值,设定下一成形循环的所述注射前目标气压。
6.如权利要求3~5中任一项所述的注射装置,其中,
所述控制装置在将所述蓄压器的气体室的压力PX变换成所述柱塞从成形材料受到的压力PC的公式中的所述压力PX中,代入从所述蓄压器全部排出工作液的状态下的所述压力传感器的检测值,计算出作为最小最终压的所述压力PC,
并判定输入的所述最终压的目标值是否为所述最小最终压以上。
7.如权利要求3~6中任一项所述的注射装置,其中,
所述控制装置在将通过根据通过从所述蓄压器排出体积VU的工作液而气体室的压力PB成为压力PA的情况下的压力PB计算出压力PA的公式得到的所述压力PA,代入将所述蓄压器的气体的压力PX变换成所述柱塞从成形材料受到的压力PC的公式的所述压力PX的公式中,在所述压力PB代入从所述输入装置输入的值或该控制装置保持的一定的值,计算出作为最大最终压的所述压力PC,
并判定输入的所述最终压的目标值是否为所述最大最终压以下。
8.如权利要求1~7中任一项所述的注射装置,其中,
所述工作液供给装置具有:
泵,其向所述蓄压器供给工作液;
控制阀,其允许或禁止工作液从所述泵向所述蓄压器的流动,
所述控制装置在成形循环中,在从所述泵向所述蓄压器供给工作液的状态下,当所述压力传感器的检测值达到所述注射前目标气压时,以利用所述控制阀禁止工作液从所述泵向所述蓄压器的流动的方式控制所述工作液供给装置。
9.一种成形装置,具备权利要求1~8中任一项所述的注射装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109139573A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 帕克-汉尼芬制造业德国有限责任两合公司 | 用于冷室压铸机的液压式切换组件 |
CN113795343A (zh) * | 2019-03-04 | 2021-12-14 | 芝浦机械株式会社 | 注射装置以及成型机 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT518192B1 (de) * | 2016-01-22 | 2017-11-15 | Engel Austria Gmbh | Hydraulikvorrichtung für eine Formgebungsmaschine |
JP6630221B2 (ja) * | 2016-04-05 | 2020-01-15 | 東芝機械株式会社 | 射出装置及び成形機 |
FR3054473B1 (fr) * | 2016-07-28 | 2019-05-24 | Runipsys Europe | Systeme de commande d'un obturateur d'un systeme d'injection de matiere plastique |
DE102017129098A1 (de) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | Parker Hannifin EMEA S.à.r.l | Hydraulische Schaltungsanordnung für eine Kalt- oder Warmkammerdruckgussmaschine |
JP6950596B2 (ja) * | 2018-03-13 | 2021-10-13 | 宇部興産機械株式会社 | 射出成形機の油圧供給システム |
JP6868654B2 (ja) * | 2019-03-14 | 2021-05-12 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形方法及び射出成形機 |
EP4037887A4 (en) | 2019-10-04 | 2024-01-17 | Husky Injection Molding Systems Luxembourg IP Development S.à.r.l | STABILIZED ADAPTIVE HYDRAULIC SYSTEM PRESSURE IN AN INJECTION MOLDING SYSTEM |
DE102020204634A1 (de) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Oskar Frech Gmbh + Co. Kg | Gießkolbensystem und Gießverfahren für eine Druckgießmaschine |
WO2022102597A1 (ja) * | 2020-11-10 | 2022-05-19 | 芝浦機械株式会社 | 射出装置及び成形機 |
KR102546586B1 (ko) * | 2021-04-22 | 2023-06-22 | (주)세미코 | 사출압력이 일정하게 유지되는 고압 다이캐스팅 주조기 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005169432A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Toshiba Mach Co Ltd | アキュムレータの管理装置 |
CN100389907C (zh) * | 2003-05-09 | 2008-05-28 | 东芝机械株式会社 | 模铸机的注射装置及铸造方法 |
CN101557893A (zh) * | 2006-10-25 | 2009-10-14 | 宇部兴产机械株式会社 | 压铸机及压铸铸造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03184664A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-12 | Toshiba Mach Co Ltd | ダイカストマシンの射出圧力制御方法およびその装置 |
US20100000699A1 (en) * | 2006-10-25 | 2010-01-07 | Ube Machinery Corporation, Ltd. | Die casting machine and die casting method |
-
2015
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100389907C (zh) * | 2003-05-09 | 2008-05-28 | 东芝机械株式会社 | 模铸机的注射装置及铸造方法 |
JP2005169432A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Toshiba Mach Co Ltd | アキュムレータの管理装置 |
CN101557893A (zh) * | 2006-10-25 | 2009-10-14 | 宇部兴产机械株式会社 | 压铸机及压铸铸造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109139573A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 帕克-汉尼芬制造业德国有限责任两合公司 | 用于冷室压铸机的液压式切换组件 |
CN113795343A (zh) * | 2019-03-04 | 2021-12-14 | 芝浦机械株式会社 | 注射装置以及成型机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106003545B (zh) | 2019-01-01 |
JP5905617B1 (ja) | 2016-04-20 |
US9968998B2 (en) | 2018-05-15 |
US20160279701A1 (en) | 2016-09-29 |
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