JP2018176192A - Die casting machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイカストマシンに関する。 The present invention relates to a die casting machine.
特許文献1に従来のダイカストマシンが開示されている。このダイカストマシンは、金属溶湯が供給される筒状の射出スリーブと、射出スリーブ内で進退される射出プランジャとを備え、射出プランジャの前進により金属溶湯を型閉された金型のキャビティ内に射出充填する射出工程の駆動源に、油圧動作手段および電動サーボモータを用いている。このダイカストマシンは、油圧動作手段および電動サーボモータにより、金型のキャビティ内に金属溶湯を射出する射出動作を行う射出機構と、金型のキャビティ内に充填された金属溶湯を押し込む増圧動作を行う増圧機構とを実現している。 Patent Document 1 discloses a conventional die casting machine. This die casting machine has a cylindrical injection sleeve to which molten metal is supplied, and an injection plunger moved back and forth in the injection sleeve, and the molten metal is injected into the cavity of a mold closed by advancing the injection plunger. A hydraulic operation means and an electric servomotor are used as a drive source of the injection process to be filled. This die casting machine has an injection mechanism for injecting molten metal into the cavity of the mold and an pressurizing mechanism for pushing the molten metal charged into the cavity of the mold by means of hydraulic operation means and an electric servomotor. And a pressure-increasing mechanism.
一般的に、ダイカストマシンは、射出機構および増圧機構の2つの直動駆動系を多段接続した構成を備えているが、小型のダイカストマシンは、油圧動作手段または電動モータで構成された1つの直動駆動系としての射出機構のみ有し、増圧機構を有していない。このような小型のダイカストマシンでは、射出機構により、射出動作および増圧動作の両方を行う。 Generally, a die-casting machine has a configuration in which two linear drive systems of an injection mechanism and a pressure-increasing mechanism are connected in multiple stages, but a small die-casting machine is composed of one hydraulic operating means or one electric motor. It has only an injection mechanism as a linear drive system, and does not have a pressure increasing mechanism. In such a small die casting machine, the injection mechanism performs both the injection operation and the pressure increase operation.
ダイカストマシンでは、製品製造動作の前に金型を温めるウォームアップ動作が行われる。しかしながら、射出機構のみ有するダイカストマシンでは、射出機構が射出動作から増圧動作まで一連の動作を行うことから、ウォームアップ動作時に、十分に温まっていない金型に充填された金属溶湯に比較的高い増圧圧力が加わってしまうおそれがあった。 In die casting machines, a warm-up operation is performed to warm the mold prior to the product manufacturing operation. However, in a die casting machine having only an injection mechanism, since the injection mechanism performs a series of operations from the injection operation to the pressure increase operation, the molten metal filled in the mold that is not sufficiently warmed during the warm-up operation is relatively high. There is a possibility that intensified pressure may be applied.
そこで、本発明は、温まっていない状態の金型に充填された金属溶湯に高い圧力が加わってしまうことを効果的に抑制できるダイカストマシンを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the die-cast machine which can suppress effectively that a high pressure is added to the molten metal with which the metal mold | die in the unheated state was filled.
上記目的を達成するために、本発明の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方に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を有するダイカストマシンであって、前記駆動部が、1つの直動駆動系のみ有し、前記制御部が、(1)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通常増圧目標圧力で前方に押圧する通常増圧動作を含む射出充填動作を実行するように前記駆動部を制御する製品製造モードと、(2)前記低速射出動作、および、前記射出プランジャを前記通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧するウォームアップ増圧動作を少なくとも含むウォームアップ動作を実行するように前記駆動部を制御するウォームアップモードと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a die casting machine according to the present invention is a die casting machine having an injection plunger, a drive unit for moving the injection plunger forward, and a control unit for controlling the drive unit, The drive unit has only one linear drive system, and the control unit performs: (1) 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 (2) the low-speed injection operation, and a product manufacturing mode in which the drive unit is controlled to perform an injection filling operation including a normal pressure increase operation of pressing the injection plunger forward with a normal pressure increase target pressure. At least including a warm-up pressure-increasing operation for pressing the injection plunger forward with a warm-up pressure-increasing target pressure lower than the normal pressure-increasing target pressure And having a warm-up mode for controlling the driving unit to perform Muappu operation, the.
本発明によれば、制御部が、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、および、射出プランジャを通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧するウォームアップ増圧動作を少なくとも含むウォームアップ動作を実行するように駆動部を制御する。このようにしたことから、製品製造モードの前にウォームアップモードに移行してウォームアップ動作を行うようにすることで、通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で増圧動作を行うことができる。 According to the present invention, the control unit performs the low speed injection operation for advancing the injection plunger at the low speed target speed, and the warm up pressure increase for pressing the injection plunger forward with the warm up pressure increase target pressure lower than the normal pressure increase target pressure. The drive unit is controlled to perform a warm-up operation including at least an operation. Since it did in this way, it shifts to a warm up mode and performs warm up operation before product manufacture mode, and performs pressure increase operation with a warm up pressure increase target pressure lower than a normal pressure increase target pressure. be able to.
本発明においては、前記ウォームアップ動作には、前記高速射出動作を含むことが好ましい。このようにすることで、ウォームアップ動作において、低速射出動作、高速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行うので、製品製造の一般的な立上動作により近い動作を実行することができる。 In the present invention, the warm-up operation preferably includes the high-speed injection operation. In this way, in the warm-up operation, the low-speed injection operation, the high-speed injection operation, and the warm-up pressure increase operation are performed, so that an operation closer to a general start-up operation of product manufacture can be performed.
本発明においては、前記制御部が、前記ウォームアップモードで起動して前記ウォームアップ動作を実行したのち、前記製品製造モードに自動的に移行することが好ましい。このようにすることで、起動直後に誤って、通常の製品製造のための射出充填動作を行ってしまうことを防ぐことができる。 In the present invention, preferably, the control unit is automatically started in the warm-up mode and executes the warm-up operation, and then automatically shifts to the product manufacturing mode. By doing this, it is possible to prevent an injection filling operation for manufacturing a normal product from being accidentally performed immediately after startup.
本発明においては、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、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出プランジャが前記ウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧され、かつ前記通常増圧動作において前記射出プランジャが前記通常増圧目標圧力で前方に押圧されるように前記電動モータを制御することが好ましい。このようにすることで、電動式のダイカストマシンにおいて、例えば、電動モータに流れる電流値を制御することなどにより、比較的容易にウォームアップ増圧動作を実行することができる。 In the present invention, the drive unit includes one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled identically to the control unit, and the control unit performs the warm-up pressure increase operation. Controlling the electric motor such that the injection plunger is pressed forward by the warm-up pressure increase target pressure and the injection plunger is pressed forward by the normal pressure increase target pressure in the normal pressure increase operation. preferable. In this way, in the electric die casting machine, for example, the warm-up pressure-increasing operation can be performed relatively easily by controlling the value of the current flowing through the electric motor.
本発明においては、前記駆動部が、前記射出プランジャに接続された射出ピストンと、前記射出ピストンを収容する射出シリンダと、前記射出シリンダに油圧を加える油圧動作手段と、前記射出シリンダの油圧を減圧する減圧手段と、を有し、前記制御部が、前記通常増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加え、かつ、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加えるとともに前記射出シリンダの油圧を前記ウォームアップ増圧目標圧力に減圧する、ように前記油圧動作手段および前記減圧手段を制御することが好ましい。このようにすることで、油圧式のダイカストマシンにおいて、比較的簡易な構成により、ウォームアップ増圧動作を実行することができる。 In the present invention, the drive unit includes: an injection piston connected to the injection plunger; an injection cylinder accommodating the injection piston; hydraulic operation means for applying oil pressure to the injection cylinder; and reducing oil pressure of the injection cylinder The control unit applies a hydraulic pressure to become the normal pressure increase target pressure to the injection cylinder in the normal pressure increase operation, and the control unit applies the hydraulic pressure to the injection cylinder in the warm-up pressure increase operation. It is preferable to control the hydraulic operating means and the pressure reducing means so as to apply a hydraulic pressure which is a normal pressure increase target pressure and reduce the oil pressure of the injection cylinder to the warm-up pressure increase target pressure. In this way, in the hydraulic die casting machine, the warm-up pressure-increasing operation can be performed with a relatively simple configuration.
本発明によれば、温まっていない状態の金型に充填された金属溶湯に大きな圧力が加わってしまうことを効果的に抑制できる。そのため、金型の寿命を延ばすことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress effectively that big pressure is added to the molten metal with which the metal mold | die of the state which is not warmed is filled. Therefore, the life of the mold can be extended.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る電動ダイカストマシンについて、図1、図2を参照して説明する。
First Embodiment
Hereinafter, the electric die-casting machine according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
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 view 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 rotational outputs of 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1つの直動駆動系を有する駆動部を構成する。1つの直動駆動系とは、1つの駆動系(1つの電動モータ、もしくは1つの制御系統によって同一制御される複数の電動モータ、または、1組の射出ピストン及び射出シリンダ)により直線運動する機構のことをいう。
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 first elastic member 18c is applied with a compressive force equal to or slightly (for example, 1.05 to 1.1 times) greater than the molten metal pressure at the time of switching from the high speed injection step to the pressure increase step. It is disposed 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 linear moving
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、通常増圧工程、ウォームアップ増圧工程、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を押圧する圧力P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。本実施形態は、射出プランジャ20を押圧する圧力Pと射出プランジャ20の射出圧力とが同一となるように構成されている。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を押圧する圧力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。制御部30は、制御信号により第1電動モータ11および第2電動モータ12に流れる電流(すなわちトルク)を制御する。
The
制御部30は、動作モードとして、製品製造のための射出充填動作を実行する製品製造モード、および、金型を温めるウォームアップ動作を実行するウォームアップモードを有している。本実施形態において、制御部30は、ウォームアップモードで起動し、所定の条件を満足すると自動的に製品製造モードに移行する。ここで、所定の条件とは、例えば、ウォームアップ動作を所定のウォームアップ回数以上実行することや、金型の温度を監視して、当該金型の温度がモード移行基準値を超えることなどである。手動により、ウォームアップモードから製品製造モードに移行してもよい。
The
次に、上述した本実施形態の電動ダイカストマシン1の動作の一例について、図2を参照して説明する。図2は、図1の電動ダイカストマシンの動作の一例を示すグラフであり、(a)は第1ウォームアップ動作であり、(b)は第2ウォームアップ動作であり、(c)は製品製造のための射出充填動作である。これらグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は射出プランジャの速度および射出プランジャを押圧する圧力である。 Next, an example of the operation of the electric die casting machine 1 of the present embodiment described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph showing an example of the operation of the electric die casting machine of FIG. 1, wherein (a) is a first warm-up operation, (b) is a second warm-up operation, and (c) is product manufacture Injection filling operation. In these graphs, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the velocity of the injection plunger and the pressure for pressing the injection plunger.
電動ダイカストマシン1(具体的には制御部30)は、ウォームアップモードで起動する。そして、電動ダイカストマシン1は、始めに図2(a)に示す第1ウォームアップ動作を実行する。 The electric die casting machine 1 (specifically, the control unit 30) starts up in the warm-up mode. Then, the electric die-casting machine 1 first executes a first warm-up operation shown in FIG. 2 (a).
図2(a)に示すように、第1ウォームアップ動作では、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の速度を一定の低速目標速度V1(例えば0.2m/秒)で前進させる。そして、射出プランジャ20の前進位置が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部30は、ウォームアップ増圧動作として、射出プランジャ20を押圧する圧力Pがウォームアップ増圧目標圧力Pw(例えば30MPa)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を押圧する圧力Pがウォームアップ増圧目標圧力Pwまで上昇して、ウォームアップ増圧目標圧力Pw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を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第1ウォームアップ動作を所定回数(例えば、10回)実行すると、次に、電動ダイカストマシン1は、図2(b)に示す第2ウォームアップ動作を実行する。
As shown in FIG. 2A, in the first warm-up operation, the
図2(b)に示すように、第2ウォームアップ動作では、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の速度を一定の低速目標速度V1で前進させる。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、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)で前進させる。そして、射出プランジャ20の前進位置が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部30は、ウォームアップ増圧動作として、射出プランジャを押圧する圧力Pがウォームアップ増圧目標圧力Pw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を押圧する圧力Pがウォームアップ増圧目標圧力Pwまで上昇して、ウォームアップ増圧目標圧力Pw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を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第2ウォームアップ動作を所定回数(例えば、10回)実行すると、次に、電動ダイカストマシン1の制御部30は、ウォームアップモードから製品製造モードに自動的に移行して、図2(c)に示す射出充填動作を実行する。
As shown in FIG. 2B, in the second warm-up operation, the
図2(c)に示すように、射出充填動作では、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の速度を一定の低速目標速度V1で前進させる。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、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で前進させる。そして、射出プランジャ20の前進位置が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部30は、通常増圧動作として、射出プランジャ20を押圧する圧力Pが通常増圧目標圧力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を押圧する圧力Pが通常増圧目標圧力Pmまで上昇して、通常増圧目標圧力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を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて製品となる成形品を取り出す。これ以降、電動ダイカストマシン1は、射出充填動作を繰り返し実行する。
As shown in FIG. 2C, in the injection filling operation, 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、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、および、射出プランジャ20を通常増圧目標圧力Pmより低いウォームアップ増圧目標圧力Pwで前方に押圧するウォームアップ増圧動作を含む第1ウォームアップ動作を実行するように第1電動モータ11および第2電動モータ12を制御する。このようにしたことから、製品製造モードの前にウォームアップモードに移行してウォームアップ動作を行うようにすることで、通常増圧目標圧力Pmより低いウォームアップ増圧目標圧力Pwで増圧動作を行うことができる。
As described above, according to the electric die casting machine 1 of the present embodiment, the
また、第1ウォームアップ動作に続く第2ウォームアップ動作に高速射出動作を含めることにより、始めに、第1ウォームアップ動作において低速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行い、次いで、第2ウォームアップ動作において低速射出動作、高速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行うので、徐々に製品製造の一般的な立上動作に近づけることができる。 In addition, by including the high-speed injection operation in the second warm-up operation following the first warm-up operation, first, the low-speed injection operation and the warm-up pressure increase operation are performed in the first warm-up operation, and then the second warm-up operation is performed. Since the low speed injection operation, the high speed injection operation and the warm-up pressure increase operation are performed in operation, it is possible to gradually approach the general start-up operation of product manufacture.
また、制御部30が、ウォームアップモードで起動して第1ウォームアップ動作および第2ウォームアップ動作を実行したのち、製品製造モードに自動的に移行するので、起動直後に誤って、通常の製品製造のための射出充填動作を行ってしまうことを防ぐことができる。
In addition, since the
(第2実施形態)
以下、本発明の第2実施形態に係る油圧ダイカストマシンについて、図3を参照して説明する。
Second Embodiment
Hereinafter, a hydraulic die-casting machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図3は、本発明の一実施形態に係る油圧ダイカストマシンの概略構成を示す図である。図3に示すように、本実施形態の油圧ダイカストマシン51は、射出プランジャ61と、射出ピストン62と、連結部材63と、射出シリンダ64と、油圧動作手段71と、減圧手段75と、タンク79と、制御部80と、を有している。
FIG. 3 is a view showing a schematic configuration of a hydraulic die casting machine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the hydraulic
射出プランジャ61は、図示しない固定ダイプレートに形成された射出スリーブ内に進退可能(前後方向に移動可能)に配置されている。射出ピストン62は、射出プランジャ61の後端部に連結部材63を介して接続されている。射出シリンダ64は、射出ピストン62を進退可能に収容している。
The
油圧動作手段71は、アキュムレータ72と流量調整弁73とを有している。アキュムレータ72は、流量調整弁73を通じて射出シリンダ64の射出ピストン62後方側の空間である第1油室64aに接続されており、流量調整弁73を開いてアキュムレータ72から第1油室64aに作動油が流れ込むことで、第1油室64aの圧力(油圧)が高まり射出ピストン62が前進する。このとき流量調整弁73の開度によって射出ピストン62の前進の速度が調整される。射出シリンダ64の前方側の空間である第2油室64bはタンク79に接続されている。なお、図示は省略しているが、油圧ダイカストマシン51には、射出ピストン62を後退させる機構も設けられている。
The hydraulic operating means 71 has an
減圧手段75は、互いに直列に接続された制御弁76とリリーフ弁77とを有している。制御弁76は、射出シリンダ64の第1油室64aに接続されており、リリーフ弁77は、タンク79に接続されている。制御弁76は、例えば、2ポート単動常時閉電磁弁であって、オン状態で第1油室64aとリリーフ弁77とを接続し、オフ状態でこれらを切断する。制御弁76がオン状態となり第1油室64aとリリーフ弁77とが接続されると、第1油室64a内の作動油がリリーフ弁77を通じてタンク79に流れ、第1油室64aの油圧がリリーフ弁77の設定圧力まで減圧される。本実施形態において、リリーフ弁77の設定圧力は、ウォームアップ増圧目標圧力Pwに設定されている。
The
射出ピストン62、連結部材63、射出シリンダ64、油圧動作手段71および減圧手段75は、射出プランジャ61を前進方向に移動させる1つの直動駆動系を有する駆動部を構成する。
The
また、油圧ダイカストマシン51は、図示しない圧力センサおよび位置センサを有している。圧力センサは、射出プランジャ61を押圧する圧力Pを検出し、この圧力を示す信号を制御部80に送信する。位置センサは、例えば、リニアエンコーダで構成され、射出プランジャ61の前後方向の位置を検出し、検出した位置を示す信号を制御部80に送信する。
Further, the hydraulic
制御部80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80は、油圧ダイカストマシン51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、通常増圧工程、ウォームアップ増圧工程、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、上記アキュムレータ72、流量調整弁73および制御弁76、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80は、上記アキュムレータ72、流量調整弁73および制御弁76に接続されており、アキュムレータ72に対して作動油の圧力に関する制御信号を送信し、流量調整弁73に対して作動油の流量に関する制御信号を送信し、制御弁76に対して接続(オン状態)および切断(オフ状態)に関する制御信号を送信する。
The
制御部80は、図示しない圧力センサに接続されており、圧力センサからの信号に基づいて射出プランジャ61を押圧する圧力Pを検出する。圧力センサと制御部80とで、圧力検出部を構成する。制御部80は、図示しない位置センサに接続されており、位置センサからの信号に基づいて射出プランジャ61の前後進位置Lおよび速度Vを検出する。位置センサと制御部80とで、位置検出部および速度検出部を構成する。
The
制御部80は、動作モードとして、製品製造のための射出充填動作を実行する製品製造モード、および、金型を温めるウォームアップ動作を実行するウォームアップモードを有している。本実施形態において、制御部80は、ウォームアップモードで起動し、所定の条件を満足すると自動的に製品製造モードに移行する。ここで、所定の条件とは、例えば、ウォームアップ動作を所定のウォームアップ回数以上実行することや、金型の温度を監視して、当該金型の温度がモード移行基準値を超えることなどである。手動により、ウォームアップモードから製品製造モードに移行してもよい。
The
次に、上述した本実施形態の油圧ダイカストマシン51の動作の一例について、図2を参考として説明する。図2は、図1の電動ダイカストマシンの動作の一例を示すグラフであるが、図3の油圧ダイカストマシンにおいても同様の動作となる。
Next, an example of the operation of the hydraulic
油圧ダイカストマシン51(具体的には制御部80)は、ウォームアップモードで起動する。そして、油圧ダイカストマシン51は、始めに図2(a)に示す第1ウォームアップ動作を実行する。
The hydraulic die casting machine 51 (specifically, the control unit 80) starts in the warm-up mode. Then, the hydraulic die-casting
図2(a)に示すように、第1ウォームアップ動作では、制御部80は、まずアキュムレータ72の作動油の圧力を通常増圧目標圧力Pm(例えば15MPa)まで高める。このとき、制御弁76はオフ状態である。制御部80は、次に、低速射出動作として、流量調整弁73を開いて射出プランジャ61の速度を一定の低速目標速度V1(例えば0.2m/秒)で前進させる。そして、射出プランジャ61の前進位置が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部80は、ウォームアップ増圧動作として、制御弁76をオン状態として射出シリンダ64の第1油室64aとリリーフ弁77とを接続する。これにより、第1油室64aの油圧がリリーフ弁77の設定圧力であるウォームアップ増圧目標圧力Pw(例えば7.5MPa)となり、この圧力を一定期間保持する。その後、制御部80は、射出プランジャ61を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第1ウォームアップ動作を所定回数(例えば、10回)実行すると、次に、油圧ダイカストマシン51は、図2(b)に示す第2ウォームアップ動作を実行する。
As shown in FIG. 2A, in the first warm-up operation, the
図2(b)に示すように、第2ウォームアップ動作では、制御部80は、まずアキュムレータ72の作動油の圧力を通常増圧目標圧力Pmまで高める。このとき、制御弁76はオフ状態である。制御部80は、次に、低速射出動作として、流量調整弁73を開いて射出プランジャ61の速度を一定の低速目標速度V1で前進させる。そして、射出プランジャ61の前進位置が所定の高速切替位置L1に到達すると、制御部80は、高速射出動作として、流量調整弁73をさらに開いて射出プランジャ61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)で前進させる。そして、射出プランジャ61の前進位置が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部80は、ウォームアップ増圧動作として、制御弁76をオン状態として射出シリンダ64の第1油室64aとリリーフ弁77とを接続する。これにより、第1油室64aの油圧がウォームアップ増圧目標圧力Pwとなり、この圧力を一定期間保持する。その後、制御部80は、射出プランジャ61を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第2ウォームアップ動作を所定回数(例えば、10回)実行すると、次に、油圧ダイカストマシン51の制御部80は、ウォームアップモードから製品製造モードに自動的に移行して、図2(c)に示す射出充填動作を実行する。
As shown in FIG. 2B, in the second warm-up operation, the
図2(c)に示すように、射出充填動作では、制御部80は、まずアキュムレータ72の作動油の圧力を通常増圧目標圧力Pmまで高める。このとき、制御弁76はオフ状態である。制御部80は、次に、低速射出動作として、流量調整弁73を開いて射出プランジャ61の速度を一定の低速目標速度V1で前進させる。そして、射出プランジャ61の前進位置が所定の高速切替位置L1に到達すると、制御部80は、高速射出動作として、流量調整弁73をさらに開いて射出プランジャ61の速度を急速に上昇させたのち一定の高速目標速度V2で前進させる。そして、射出プランジャ61の前進位置が所定の増圧切替位置L2に到達すると、制御部80は、通常増圧動作として、引き続き制御弁76のオフ状態を維持し、射出シリンダ64の第1油室64aとリリーフ弁77とを切断したままとする。これにより、第1油室64aの油圧が通常増圧目標圧力Pmとなり、この圧力を一定期間保持する。その後、制御部80は、射出プランジャ61を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて製品となる成形品を取り出す。これ以降、油圧ダイカストマシン51は、射出充填動作を繰り返し実行する。
As shown in FIG. 2C, in the injection filling operation, the
以上説明したように、本実施形態の油圧ダイカストマシン51によれば、制御部80が、射出プランジャ61を低速目標速度V1で前進させる低速射出動作、および、射出プランジャ61を通常増圧目標圧力Pmより低いウォームアップ増圧目標圧力Pwで前方に押圧するウォームアップ増圧動作を含む第1ウォームアップ動作を実行するようにアキュムレータ72、流量調整弁73および制御弁76を制御する。このようにしたことから、製品製造モードの前にウォームアップモードに移行してウォームアップ動作を行うようにすることで、通常増圧目標圧力Pmより低いウォームアップ増圧目標圧力Pwで増圧動作を行うことができる。
As described above, according to the hydraulic die-casting
また、第1ウォームアップ動作に続く第2ウォームアップ動作に高速射出動作を含めることにより、始めに、第1ウォームアップ動作において低速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行い、次いで、第2ウォームアップ動作において低速射出動作、高速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行うので、徐々に製品製造の一般的な立上動作に近づけることができる。 In addition, by including the high-speed injection operation in the second warm-up operation following the first warm-up operation, first, the low-speed injection operation and the warm-up pressure increase operation are performed in the first warm-up operation, and then the second warm-up operation is performed. Since the low speed injection operation, the high speed injection operation and the warm-up pressure increase operation are performed in operation, it is possible to gradually approach the general start-up operation of product manufacture.
また、制御部80が、ウォームアップモードで起動して第1ウォームアップ動作および第2ウォームアップ動作を実行したのち、製品製造モードに自動的に移行するので、起動直後に誤って、通常の製品製造のための射出充填動作を行ってしまうことを防ぐことができる。
In addition, since the
上述した各実施形態によれば、温まっていない状態の金型に充填された金属溶湯に大きな圧力が加わってしまうことを効果的に抑制できる。そのため、金型の寿命を延ばすことができる。 According to each embodiment described above, it is possible to effectively suppress that a large pressure is applied to the molten metal filled in the mold in the unheated state. Therefore, the life of the mold can be extended.
また、上述した各実施形態では、ウォームアップモードにおいて、第1ウォームアップ動作および第2ウォームアップ動作を実行する構成であったが、これに限定されるものではなく、第1ウォームアップ動作および第2ウォームアップ動作のいずれか一方のみを実行する構成であってもよい。 Moreover, in each embodiment mentioned above, although it was the structure which performs a 1st warm-up operation and a 2nd warm-up operation in a warm-up mode, it is not limited to this, The 1st warm-up operation and the 1st Only one of the two warm-up operations may be executed.
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 skilled in the art may appropriately add, delete, or change the design elements from the above-described embodiment, or may appropriately combine the features of the embodiment, as long as the gist of the present invention is included. Included in the scope of the invention.
(第1実施形態)
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、V…速度、V1…低速目標速度、V2…高速目標速度、Pw…ウォームアップ増圧目標圧力、Pm…通常増圧目標圧力
(第2実施形態)
51…油圧ダイカストマシン、61…射出プランジャ、62…射出ピストン、63…連結部材、64…射出シリンダ、64a…第1油室、64b…第2油室、71…油圧動作手段、72…アキュムレータ、73…流量調整弁、75…減圧手段、76…制御弁、77…リリーフ弁、79…タンク、80…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、V…速度、V1…低速目標速度、V2…高速目標速度、Pw…ウォームアップ増圧目標圧力、Pm…通常増圧目標圧力
First Embodiment
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric die-cast 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: shock absorbing mechanism, 18a: first member, 18b: second 18c: elastic member 19:
51 ... hydraulic die casting machine, 61 ... injection plunger, 62 ... injection piston, 63 ... connecting member, 64 ... injection cylinder, 64 a ... first oil chamber, 64 b ... second oil chamber, 71 ... hydraulic operation means, 72 ... accumulator, 73: flow rate adjusting valve, 75: pressure reducing means, 76: control valve, 77: relief valve, 79: tank, 80: control unit, L: forward and reverse advancing position, L1: high speed switching position, L2: pressure increasing switching position, P ... Pressure, V ... Speed, V1 ... Low speed target speed, V2 ... High speed target speed, Pw ... Warm-up pressure increase target pressure, Pm ... Normal pressure increase target pressure
Claims (5)
前記駆動部が、1つの直動駆動系のみ有し、
前記制御部が、(1)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通常増圧目標圧力で前方に押圧する通常増圧動作を含む射出充填動作を実行するように前記駆動部を制御する製品製造モードと、(2)前記低速射出動作、および、前記射出プランジャを前記通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧するウォームアップ増圧動作を少なくとも含むウォームアップ動作を実行するように前記駆動部を制御するウォームアップモードと、を有することを特徴とするダイカストマシン。 A die cast machine comprising: an injection plunger; a drive unit for moving the injection plunger forward; and a control unit for controlling the drive unit,
The drive unit has only one linear drive system,
The control section performs (1) a low speed injection operation to advance the injection plunger at a low target speed, a high speed injection operation to advance the injection plunger at a high target speed, and forward the injection plunger at a normal target pressure. (2) the low-speed injection operation, and a worm whose injection plunger is lower than the normal pressure increase target pressure to control the drive unit to execute the injection filling operation including the normal pressure increase operation to press; And a warm-up mode for controlling the drive unit to execute a warm-up operation including at least a warm-up pressure-increasing operation of pressing up with a target pressure for increasing pressure-up.
前記制御部が、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出プランジャが前記ウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧され、かつ前記通常増圧動作において前記射出プランジャが前記通常増圧目標圧力で前方に押圧されるように前記電動モータを制御することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のダイカストマシン。 The drive unit includes one electric motor controlled by the control unit or a plurality of electric motors controlled identically by the control unit.
The control unit causes the injection plunger to be pushed forward at the warm-up pressure increase target pressure in the warm-up pressure increase operation, and the injection plunger is pressed forward at the normal pressure increase target pressure in the normal pressure-increase operation. The die casting machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric motor is controlled to be controlled.
前記制御部が、前記通常増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加え、かつ、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加えるとともに前記射出シリンダの油圧を前記ウォームアップ増圧目標圧力に減圧する、ように前記油圧動作手段および前記減圧手段を制御することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のダイカストマシン。 The driving unit includes: an injection piston connected to the injection plunger; an injection cylinder accommodating the injection piston; hydraulic operation means for applying oil pressure to the injection cylinder; and pressure reduction means for reducing oil pressure of the injection cylinder. Have
The control unit applies an oil pressure to be the normal pressure increase target pressure to the injection cylinder in the normal pressure increase operation, and sets an oil pressure to be the normal pressure increase target pressure to the injection cylinder in the warm-up pressure increase operation. The hydraulic operating means and the pressure reducing means are controlled so as to reduce the hydraulic pressure of the injection cylinder to the warm-up pressure increase target pressure while adding the pressure to the injection cylinder, according to any one of claims 1 to 3. Die casting machine described.
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