JP4891739B2 - ダイカストマシン - Google Patents

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Description

本発明は、射出プランジャの前進によって金属溶湯を金型内に射出充填するダイカストマシンに係り、特に、少なくとも増圧用の駆動源として用いられる電動サーボモータにより射出プランジャを駆動するダイカストマシンに関する。
溶融金属材料を金型のキャビティ内に射出・充填して製品を得るコールドチャンバー式のダイカストマシンはよく知られており、このダイカストマシンにおいては、溶解炉で溶融した金属材料(例えば、Al合金、Mg合金など)を1ショット毎にラドルで計量して汲み上げ、汲み上げた金属溶湯(溶融金属材料)を射出スリーブ内に注ぎ込んで、これを射出プランジャの前進動作によって金型のキャビティ内に射出・充填するようにしている。
ダイカストマシンによる鋳造過程には、低速射出工程およびこれに引き続く高速射出工程からなる射出工程と、高速射出工程に引き続く増圧工程とが含まれており、高速射出工程ではプラスチック射出成形よりも高速の射出速度が要求され、また、増圧工程では大きな増圧力が求められることから、射出/増圧の駆動源としては、従来は一般的に油圧駆動源が用いられていた。そして、このように射出・増圧の駆動源して油圧駆動源を用いていることから、型開閉やエジェクトの駆動源も油圧駆動源とした、油圧式のダイカストマシンが、従来はダイカストマシンの主流となっていた。
上記した油圧式の射出/増圧の駆動システムでは、特開2004−276092号公報(特許文献1)に開示されているように、射出プランジャと連結された射出用ピストンと、この射出用ピストンを押圧する増圧用ピストンとを備えた複合型射出シリンダ(ダブルピストンタイプの射出シリンダ)を用いて、射出工程は射出用ピストンの前進で行い、増圧工程は増圧用ピストンの前進で行うようにした構成をとることがある。このような構成をとると、油圧システムの構成が比較的に複雑とはなるが、高速射出工程での高速の射出速度と、増圧工程での大きな増圧力とを、共に容易に得ることができる。また、特許文献1に示されているように、油圧アキュームレータからの圧油により射出シリンダを駆動する構成では、加速・減速度として20G程度が達成可能であるため過渡応答性がよく、したがって、増圧工程に切り替えた直後の圧力の立ち上がり性能も良好なものとなる。
しかしながら、油圧式のダイカストマシンは、油による汚損の虞があるため、クリーンな電動式のダイカストマシンへの要望が、近時は高まりつつあり、このような電動式のダイカストマシンの開発が進みつつある。
このような観点から、油圧アキュームレータと電動サーボモータとを併用して射出プランジャを駆動する構成とすることで、射出プランジャの駆動以外の、型開閉やエジェクトの駆動源を電動モータとすることが可能なダイカストマシンを、本願出願人は、特願2005−141344、特願2005−141354、特願2005−142807、特願2005−142812などにおいて提案した。これらの先願の技術では、油圧システムを小型化できて、比較的にクリーンなダイカストマシンを実現できる。
しかしながら、上記した先願の技術では、一部とは言っても油圧駆動源を用いているために、完全な電動式のダイカストマシンの実現には至っていない。
完全な電動式のダイカストマシンを実現するためには、射出用の駆動源と増圧用の駆動源を電動サーボモータにすることが必要である。ところで、このような電動式のダイカストマシンにおいて、射出用の駆動源と増圧用の駆動源を別個にすると、メカニズムが複雑となり、またコストアップにも繋がるので、電動サーボモータを射出(低速射出および高速射出)と増圧の駆動源として兼用して用いることが考えられる。このような構成をとった場合に、本願発明者らは、図10に示すように、射出工程では、位置軸に沿った速度フィードバック制御で電動モータを駆動し、射出工程が終了すると(高速射出工程が終了すると)、電動サーボモータの制御を圧力フィードバック制御に切り替えて、増圧工程を時間軸に沿った圧力フィードバック制御で射出用電動モータを駆動することによって行うことを試みた。なお、図10において、201は速度設定値を、202は圧力設定値をそれぞれ示しており、また、203は、速度制御から圧力制御への制御切り替え位置を示している。
特開2004−276092号公報
ところで、電動サーボモータは、モータ自体の回転イナーシャが大きいため、その加速・減速度としては5G程度程度がほぼ達成可能な限界速度であり、油圧アキュームレータ駆動に比べると加減速性能が劣り、過渡応答性の性能もこれによって自ずと限界のあるものとなっている。また、電動サーボモータの回転を伝達する回転伝達系にも回転イナーシャがあるため、さらに加減速性能は油圧アキュームレータ駆動に比べると劣るものとなる。このため、電動式のダイカストマシンにおいて、図10に示したように、高速射出工程の完了位置を、速度制御から圧力制御への制御切り替え位置203とすると、増圧工程において最高圧力まで圧力を上昇させるのに時間がかかって、プラスチックに比べてはるかに固化の進行の早い、キャビティ内の固化を始めた金属に対して、迅速に圧力を付与することができず、鋳造品の品質を向上させる上での阻害要因となることが判明した。
なお、本願出願人が先に提案した前記先願のメカニズムを用いて、射出工程を速度フィードバック制御による油圧アキュームレータの駆動力のみで行い、増圧工程を圧力フィードバック制御による電動サーボモータの駆動力のみで行うように構成することも可能である。このようにした場合にも、電動サーボモータを用いると上記したように加減速性能の向上には限界があるため、電動サーボモータによって増圧の圧力フィードバック制御を開始させた後の、圧力の急速立ち上げには問題をはらむものとなり、プラスチックに比べてはるかに固化の進行の早い、キャビティ内の固化を始めた金属に対して、迅速に圧力を付与することができず、鋳造品の品質を向上させる上での阻害要因となると考えられる。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、少なくとも増圧用の駆動源として用いられる電動サーボモータにより射出プランジャを駆動するダイカストマシンにおいて、良好な品質の鋳造製品を鋳造可能とすることにある。
本発明は上記した目的を達成するために、少なくとも増圧用の駆動源として用いられる電動サーボモータにより射出プランジャを駆動するダイカストマシンにおいて、金型のキャビティ内へは金属溶湯が完全に行き渡っているも、キャビティと連通する湯だまりには金属溶湯が完全に行き渡ってはいない所定タイミングから、電動サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御する、コントローラを有する。
本願による代表的な発明では、射出・増圧用駆動源として電動サーボモータを用い、金属溶湯の射出開始から、金型のキャビティ内へは金属溶湯が完全に行き渡っているも、キャビティと連通する湯だまりには金属溶湯が完全に行き渡ってはいない所定タイミングまでは、電動サーボモータを速度フィードバック制御で駆動制御し、上記の所定タイミング以降は、電動サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御するようにしている。ここで、ダイカストマシンによる鋳造では、鋳造製品の品質を確保するために、鋳造製品の充填領域においては速度制御が要求されるが、本願による代表的な発明では、キャビティ内に金属溶湯が完全に充填されるまでは、つまり、鋳造製品のための充填完了までは、電動サーボモータを速度フィードバック制御することによって、金属溶湯の射出を行うようにしており、これにより上記の速度制御への要求を満たすようにしている。また、鋳造製品のための充填は完了しているものの、湯だまりには金属溶湯が完全に行き渡ってはいない段階で、電動サーボモータの制御を圧力フィードバック制御に切り替えることにより、金型内の総ての部分に金属溶湯が充填し終わる前から、圧力を立ち上げることができ、これにより、油圧アキュームレータ駆動に比べると過渡応答の遅い電動サーボモータの応答遅れをカバーして、早い段階で最高圧力まで圧力を上昇させることが可能となって、プラスチックに比べてはるかに固化の進行の早い、キャビティ内の固化を始めた金属に対して、迅速に圧力を付与することができ、以って、鋳造品の品質を向上させることができる。なお、圧力フィードバック制御に切り替えると、湯だまり部分への金属溶湯の充填過程では、速度が無視された充填が行われることになるが、湯だまり部分への金属溶湯の充填領域では速度を無視した圧力制御を行っても、鋳造製品の品質に悪影響を与えることはない。
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図1〜図7は、本発明の一実施形態(以下、本実施形態と記す)による電動式のダイカストマシンに係り、図1〜図3は、本実施形態のダイカストマシンの要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。
図1〜図3において、1は固定ダイプレート、2は、固定ダイプレート1に取り付けられた固定側金型、3は、図示せぬ型開閉用電動駆動源および図示せぬ型開閉機構により、固定ダイプレート1に対して前後進駆動される可動ダイプレート、4は、可動ダイプレート3に取り付けられた可動側金型、5は、型締め状態にある両金型2、4によって形づくられるキャビティ(鋳造製品形成用空間)、6は、キャビティ5へ金属溶湯を導く金型湯道部(スプル・ゲート部等)、7は、キャビティ5と連通し、キャビティ5への金属溶湯注入側とは反対側に位置する湯だまり(先走りの金属溶湯をひっぱり込むための空間)である。
また、8は、固定ダイプレート1と所定距離をおいて対向配置された保持プレート、9は、固定ダイプレート1と保持プレート8との間に架け渡された複数本の連結軸、10は、連結軸9に挿通・案内されて固定ダイプレート1と保持プレート8との間を前後進可能な直動体、11は、保持プレート8に搭載された射出・増圧用電動サーボモータ(以下、電動サーボモータ11と記す)、12は、電動サーボモータ11の出力軸に固着された駆動プーリ、13は、電動サーボモータ11の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、14は、保持プレート8に回転可能に保持されたボールネジ機構13のネジ軸、15は、ネジ軸14に螺合されたボールネジ機構13のナット体、16は、ネジ軸14の端部に固着されて、電動サーボモータ11の回転を駆動プーリ12、図示せぬタイミングベルトを介して伝達される被動プーリ、17は、直動体10とナット体15とを連結・固定するロードセルユニット、18は、その端部を固定側金型2に固定され、その内部が金型湯道部6と連通した射出スリーブ、19は、射出スリーブ18に穿設された注湯口、20は、直動体10と一体に形成、またはその端部を直動体10に固定されて、射出スリーブ18内を前後進可能な射出プランジャである。
なお、図1〜図3において、21は、金属溶湯(溶融金属)ないしは固化し始めた金属を示している。
図1〜図3に示す構成において、電動サーボモータ11の回転は、駆動プーリ12、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ16を介して、ボールネジ機構13のネジ軸14に伝達され、これによって、ネジ軸14に螺合されたボールネジ機構13のナット体15がネジ軸14に沿って直線駆動され、ナット体15と一体となって、ロードセルユニット17と直動体10と射出プランジャ20とが直線駆動される。電動サーボモータ11には後記するようにエンコーダが付設されており、このエンコーダの出力によって射出プランジャ20の位置を監視することで、射出工程(低速射出工程および高速射出工程)の大部分では、位置軸に沿った速度フィードバック制御により電動サーボモータ11が駆動制御される。また、射出工程の一部および増圧工程では、ロードセルユニット17に取り付けられた後記するロードセル(荷重センサ)の出力によって射出プランジャ20にかかる圧力を監視しつつ、時間軸に沿った圧力フィードバック制御により電動サーボモータ11を駆動制御する。本実施形態では、後述するように、圧力フィードバック制御の初期領域は、射出工程の終期領域であると同時に、増圧工程の初期領域でもあるようになっている。
図4は、本実施形態のダイカストマシンの制御系の要部構成を示すブロック図であり、同図では、電動サーボモータ11の制御に関連する構成のみを示してある。図4において、31は、マシン(ダイカストマシン)全体の制御を行うシステムコントローラで、該システムコントローラ31は、あらかじめ作成されてワークエリアに展開された各種のアプリケーションプログラムと、各種運転条件設定データと、マシンの各部に配設された各種センサ(位置センサ、圧力センサ、安全確認用センサなど)からの計測情報と、マシンの各種制御系からの状態確認用情報と、計時情報などとに基づき、マシンの各種制御系を制御する。このシステムシステムコントローラ31は、速度フィードバック制御の設定条件を書き替え可能に保持した速度制御条件設定格納部32と、圧力フィードバック制御の設定条件を書き替え可能に保持した圧力制御条件設定格納部33と、速度制御条件設定格納部32と圧力制御条件設定格納部33の設定内容を参照して、サーボドライバ35を介して電動サーボモータ11を制御する射出・増圧制御部34とを、機能として具備したものとなっている。
また、図4において、36は、電動サーボモータ11に付設されたエンコーダで、このエンコーダ36の検出出力S1は、システムコントローラ31およびサーボドライバ35に出力される。37は、ロードセルユニット17に設けられたロードセル(荷重センサ)で、このロードセル37の検出出力S2は、システムコントローラ31およびサーボドライバ35に出力される。システムコントローラ31は、エンコーダ36の検出出力S1によって、射出プランジャ20の位置および速度を認知し、ロードセル37の検出出力S2によって、射出プランジャ20にかかる圧力(金属21の圧力)を認知する。
本実施形態の射出工程、増圧工程について、次に説明する。図1は低速射出工程の開始前の状態を示しており、図2は、キャビティ5内に金属溶湯21が充填され終わった状態を示しており、図3は増圧状態を示している。
図示せぬラドルによって、注湯口19から射出スリーブ18内に所定量の金属溶湯21が注ぎ込まれると、システムコントローラ31からの指令に基づいて、サーボドライバ35を介して、電動サーボモータ11が、所定方向にかつ低速射出工程に設定された速度で回転駆動され、これよって、直動体10と一体となって射出プランジャ20が低速で前進駆動される。本実施形態では、低速射出工程の速度設定は、ユーザの所望する段数かつ速度での位置軸に沿った多段設定が可能となっており、この設定条件に基づいて電動サーボモータ11が速度フィードバック制御されるようになっている。つまり、低速射出工程では、射出プランジャ20の位置を検出するエンコーダ36の検出出力S1を監視しながら、位置軸に沿った速度フィードバック制御によって射出用電動サーボモータ11が駆動制御され、これによって、低速射出工程が実行されて、射出スリープ18内の金属溶湯21が金型湯道部6まで充填され、また、キャビティ5内のガス抜きが行われる。
そして、システムコントローラ31は、エンコーダ36からの検出出力S1により、射出プランジャ20の前進位置を認知して、低速射出工程に設定された距離だけ前進したタイミングで、射出工程を高速射出工程に切り替える。
高速射出工程の開始タイミングとなると、システムコントローラ31からの指令に基づいて、サーボドライバ35を介して、電動サーボモータ11が、所定方向にかつ高速射出工程に設定された速度で回転駆動され、これよって、直動体10と一体となって射出プランジャ20が高速で前進駆動される(なお、本実施形態における高速射出は、一般的なダイカストマシンによる高速射出に比べると、かなり速度の遅いものとなっている)。本実施形態では、高速射出工程の速度設定は、位置軸に沿った1段または2段の設定が可能となっており、この設定条件に基づいて電動サーボモータ11が速度フィードバック制御されるようになっている。つまり、高速射出工程でも、射出プランジャ20の位置を検出するエンコーダ36の検出出力S1を監視しながら、位置軸に沿った速度フィードバック制御によって電動サーボモータ11が駆動制御され、これによって、高速射出工程が実行されて、金属溶湯21がキャビティ5内に急速に射出・充填される。
そして、システムコントローラ31は、エンコーダ36からの検出出力S1により射出プランジャ20が所定の前進位置に至ったことを検知することによって、キャビティ5内へは金属溶湯21が完全に行き渡っているも、キャビティ5と連通する湯だまり7には金属溶湯21が完全に行き渡ってはいない所定タイミングに至ったと認知して、サーボドライバ35を介した電動サーボモータ11の制御を、位置軸に沿った速度フィードバック制御から、時間軸に沿った圧力フィードバック制御に切り替える。図2は、キャビティ5内には金属溶湯21が完全に充填されているも、湯だまり7には未だ金属溶湯21が充填されていない状態を示しており、この図2の状態以降が、上記の速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えタイミングとなるが、望ましくは、図2の状態を速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えタイミングとする。
ここで、上記の例では、射出プランジャ20の前進位置によって、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御へと切り替えるようにしているが、システムコントローラ31が、エンコーダ36からの検出出力S1より求めた射出プランジャ20の前進速度が所定速度まで降下したことを認知することで、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御へと切り替えるようにしてもよい。あるいは、システムコントローラ31が、ロードセル37からの検出出力S2により射出プランジャ20にかかる圧力が所定圧力に達したことを認知することで、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御へと切り替えるようにしてもよい。
電動サーボモータ11の制御が、時間軸に沿った圧力フィードバック制御に切り替わると、金型内の総ての部分に金属溶湯21が充填し終わる前から、圧力を立ち上げる制御が開始され、これによって、速度は無視されるが、圧力制御によって金型内の未充填部分または完全充填されていない部分である、湯だまり7内に金属溶湯21が充填される。つまり、本実施形態では、圧力フィードバック制御の初期領域は、射出工程の終期領域であると同時に、増圧工程の初期領域でもあるようになっている。このような制御とすることにより、油圧アキュームレータ駆動に比べると過渡応答の遅い電動サーボモータ11の応答遅れをカバーして、早い段階で最高圧力まで圧力を上昇させることが可能となり、キャビティ内の固化を始めた金属21に対して迅速に圧力を付与することができ、以って、鋳造品の品質を向上させることができる。
図5は、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えを、射出プランジャ20が所定の前進位置Snに至ったタイミングで行う例を示している。図5中において、41は速度設定値を、42は圧力設定値をそれぞれ示しており、43は、速度制御から圧力制御への制御切り替え位置を示している。また、図5において、202は、図10中で示した従来の圧力設定値を示し、203は、図10中で示した従来の制御切り替え位置を示している。従来との対比から明らかなように、本実施形態では、従来よりも早い段階で最高圧力まで圧力を上昇させることが可能となる。
図6は、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えを、射出プランジャ20の前進速度が所定速度Vnまで降下したタイミングで行う例を示しており、図中の44が、制御切り替え位置(または制御切り替え時点)を示している。本例でも、従来よりも早い段階で最高圧力まで圧力を上昇させることが可能となる。
図7は、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えを、射出プランジャ20にかかる圧力が、金属溶湯21の充填に伴って上昇し、所定圧力Pnに達したタイミングで行う例を示しており、図中の45が、制御切り替え位置(または制御切り替え時点)を示している。本例でも、従来よりも早い段階で最高圧力まで圧力を上昇させることが可能となる。
以上のように本実施形態では、金属溶湯21の射出開始から、金型のキャビティ5内へは金属溶湯21が完全に行き渡っているも、キャビティ5と連通する湯だまり7には金属溶湯21が完全に行き渡ってはいない所定タイミングまでは、電動サーボモータ11を速度フィードバック制御で駆動制御し、上記の所定タイミング以降は、電動サーボモータ11を圧力フィードバック制御で駆動制御するようにしている。ダイカストマシンによる鋳造では、鋳造製品の品質を確保するために、鋳造製品の充填領域においては速度制御が要求されるが、本実施形態では、キャビティ5内に金属溶湯21が完全に充填されるまでは、つまり、鋳造製品のための充填完了までは、電動サーボモータ11を速度フィードバック制御することによって、金属溶湯21の射出を行うようにしており、上記の速度制御への要求は満たされるようになっている。また、鋳造製品のための充填は完了しているものの、湯だまり7には金属溶湯21が完全に行き渡ってはいない段階で、電動サーボモータ11の制御を圧力フィードバック制御に切り替えることにより、金型内の総ての部分に金属溶湯21が充填し終わる前から、圧力を立ち上げることができ、これにより、油圧アキュームレータ駆動に比べると過渡応答の遅い電動サーボモータ11の応答遅れをカバーして、早い段階で最高圧力まで圧力を上昇させることが可能となって、プラスチックに比べてはるかに固化の進行の早い、キャビティ5内の固化を始めた金属21に対して迅速に圧力を付与することができ、以って、鋳造品の品質を向上させることができる。なお、圧力フィードバック制御に切り替えると、湯だまり7部分への金属溶湯21の充填過程では、速度が無視された充填が行われることになるが、湯だまり7部分への金属溶湯21の充填領域では速度を無視した圧力制御を行っても、鋳造製品の品質に悪影響を与えることはない。
次に、本発明の他の実施形態(以下、本他の実施形態と記す)によるダイカストマシンについて説明する。図8は、本他の実施形態に係るダイカストマシンの主として射出系メカニズムを示す要部斜視図である。
図8において、101は主ベース盤、102は、主ベース盤101上に取り付けられた射出系メカニズム用のベース部材、103は、ベース部材102上に取り付けられた保持ブロック、104は、主ベース盤101上に取り付けられた固定ダイプレート、105は、固定ダイプレート104などに保持された支持部材、106は、ベース部材102上に前後進可能であるように設けられた移動体、107は、保持ブロック103と支持部材105との間に架け渡らされ、移動体106の前後進をガイドする複数本のガイドバー、108は、保持ブロック103に取り付けられた1対の電動サーボモータ、109は、保持ブロック103に回転可能に保持され、対応する電動サーボモータ108の回転をプーリ、ベルトよりなる回転伝達系111を介して伝達される1対のボールネジ、110は、対応するボールネジ109とでボールネジ機構を構成し、対応するボールネジ109に螺合されると共に、移動体106にその端部を固定されたナット体、112は、移動体106に搭載され、移動体106と共に移動する1対のアキュームレータ(以下、ACCと記す)、113は、移動体106と一体化され、その内部をピストン体を兼ねる射出プランジャ114が前後進可能な油圧シリンダ、115は、固定ダイプレート104に取り付けられ、射出プランジャ114の先端側がその内部で前後進可能な射出スリーブ、115aは、射出スリーブ115に設けた金属溶湯の注入口である。
本他の実施形態では、1対の電動サーボモータ108の回転力を、回転伝達系111を介してボールネジ機構のボールネジ109に伝達してボールネジ109を回転させ、これにより、ボールネジ109に螺合したボールネジ機構のナット体110を軸方向に移動させることで、移動体106と共に油圧シリンダ113を移動させて、射出プランジャ114を直線運動させ、これによって、射出プランジャ114に前進方向の力(増圧圧力)を付与するようになっている。また、1対のACC112に蓄圧された圧油を、制御弁を介して油圧シリンダ113の前進用油室に送り込むことで、射出プランジャ114に前進させて射出を行うようになっている。また、本実施形態では、電動サーボモータ108とボールネジ機構を2つ設けて、2つの電動サーボモータ108の出力を足し合わせて移動体106(射出プランジャ114)を軸方向に駆動するようにして、大きな推力(大きな押圧力)が得られるようにしている。
次に、本他の実施形態のダイカストマシンの射出系メカニズムの油圧系の構成と、射出系メカニズムの動作を、図9を用いて説明する。図9は、本他の実施形態のダイカストマシンの射出系メカニズムの機能構成を簡略化して示す図であり、図9において、図8の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付してある。
図9において、121は、2つのACC112と油圧シリンダ113の第1油室(前進用油室)113aとを接続する油路上に配設され、方向切り替え機能と流量制御機能とを備えた制御弁、122は、制御弁121とタンク123とを接続する油路上に配設されたクーラー、124は、タンク123と油圧シリンダ113の第2油室113bとを接続する油路上に配設された小容量の油圧ポンプ、125は、油圧ポンプ124と油圧シリンダ113の第2油室113bとを接続する油路126上に配設された逆止弁、127は、油路126における逆止弁125よりも下流側と、油圧シリンダ113の第1油室113aと制御弁121を接続する油路128とを、接続する油路、129は、油路127上に配設された逆止弁、130は、油圧シリンダ113の第1油室113aの圧力を検出し、検出出力S12を出力する圧力センサ、131は、射出プランジャ114の位置を検出し、検出出力S11を出力する位置センサである。
また、141は、マシン全体を統括制御するシステムコントローラ、142は、システムコントローラ141からの指令に基づいて対応する電動サーボモータ108を駆動制御する1対のサーボドライバ、143は、システムコントローラ141からの指令に基づいて制御弁121を駆動制御するサーボドライバである。
本他の実施形態では、射出開始タイミングに至ると、システムコントローラ141が、サーボドライバ143を介して、制御弁121を中立位置から図示で下位置に切り替えると共に、位置センサ131の検出出力S11を参照しつつ制御弁121を速度フィードバック制御により駆動制御して、ACC112に貯えられた圧油を制御弁121を通じて射出シリンダ113の第1油室(前進用油室)113aに送り込み、これによって、射出プランジャ114を低速射出工程の設定速度にしたがって前進させることで、まず位置軸に沿った低速射出工程を実行させる。そして、システムコントローラ141は、位置センサ131の検出データS11により、射出プランジャ114の前進位置を認知して、低速射出工程に設定された距離だけ前進したタイミングで、射出工程を高速射出工程に切り替える。この高速射出工程においても、システムコントローラ141は、サーボドライバ143を介して、制御弁121に図示で下位置を維持させつつ、位置センサ131の検出出力S11を参照して制御弁121を速度フィードバック制御により駆動制御して、ACC112に貯えられた圧油を制御弁121を通じて射出シリンダ113の第1油室(前進用油室)113aに送り込み、これによって、射出プランジャ114を高速射出工程の設定速度にしたがって前進させることで、位置軸に沿った高速射出工程を実行させる。
そして、上記の高速射出が進行して、位置センサ131からの検出データS11により射出プランジャ114が所定の前進位置に至ったことを検知すると、システムコントローラ141は、キャビティ内へは金属溶湯が完全に行き渡っているも、キャビティと連通する湯だまりには金属溶湯が完全に行き渡ってはいない所定タイミングに至ったと判定して、サーボドライバ142を介して電動サーボモータ108を、圧力センサ130からの検出出力S12を参照しながらの時間軸に沿った圧力フィードバック制御によって駆動開始する。この電動サーボモータ108の圧力フィードバック制御による駆動開始のタイミングも、図2を用いて説明した先の実施形態と同様に、キャビティ5には金属溶湯が完全に充填されているも、湯だまりには未だ金属溶湯が全く充填されていない状態とすることが望ましい。なお、上記の電動サーボモータ108を駆動開始とほぼ同時または微小時間の経過後に、制御弁121の速度フィードバック制御は停止されて、制御弁121は中立位置へと切り替えられる。
ここで、上記の例では、射出プランジャ114の前進位置によって、電動サーボモータ108を駆動開始するようにしているが、システムコントローラ141が位置センサ131からの検出データS11により求めた射出プランジャ114の前進速度が所定速度まで降下したことを認知することで、電動サーボモータ108を駆動開始するようにしてもよい。あるいは、システムコントローラ141が圧力センサ130からの検出出力S12により射出プランジャ114にかかる圧力が所定圧力に達したことを認知することで、電動サーボモータ108を駆動開始するようにしてもよい。
以上のような本他の実施形態でも、増圧の駆動源を電動サーボモータ108とする構成において、金型のキャビティ内へは金属溶湯が完全に行き渡っているも、キャビティと連通する湯だまりには金属溶湯が完全に行き渡ってはいない所定タイミングから、電動サーボモータ108を圧力フィードバック制御で駆動制御するようにしているので、先の実施形態と同様に、金型内の総ての部分に金属溶湯が充填し終わる前から、圧力を立ち上げることができ、これにより、油圧アキュームレータ駆動に比べると過渡応答の遅い電動サーボモータ108の応答遅れをカバーして、早い段階で最高圧力まで圧力を上昇させることが可能となって、プラスチックに比べてはるかに固化の進行の早い、キャビティ内の固化を始めた金属に対して迅速に圧力を付与することができる。また、キャビティ内に金属溶湯が完全に充填されるまでは、つまり、鋳造製品のための充填完了までは、速度フィードバック制御によって金属溶湯の射出を行うようにしていることと、金型内の総ての部分に金属溶湯が充填し終わる前から圧力を立ち上げることができることとが相俟って、鋳造品の品質を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、制御系の要部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えの第1例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えの第2例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えの第3例を示す説明図である。 本発明の他の実施形態に係るダイカストマシンにおける、要部構成を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るダイカストマシンにおける、射出系メカニズムの機能構成を簡略化して示す説明図である。 従来技術による速度フィードバック制御から圧力フィードバック制御への切り替えの例を示す説明図である。
符号の説明
1 固定ダイプレート
2 固定側金型
3 可動ダイプレート
4 可動側金型
5 キャビティ
6 金型湯道部
7 湯だまり
8 保持プレート
9 連結軸
10 直動体
11 射出・増圧用電動サーボモータ(電動サーボモータ)
12 駆動プーリ
13 ボールネジ機構
14 ネジ軸
15 ナット体
16 被動プーリ
17 ロードセルユニット
18 射出スリーブ
19 注湯口
20 射出プランジャ
21 金属溶湯(溶融金属)ないしは固化し始めた金属
31 システムコントローラ
32 速度制御条件設定格納部
33 圧力制御条件設定格納部
34 射出・増圧制御部
35 サーボドライバ
36 エンコーダ
37 ロードセル
101 主ベース盤
102 ベース部材
103 保持ブロック
104 固定ダイプレート
105 支持部材
106 移動体
107 ガイドバー
108 電動サーボモータ
109 ボールネジ
110 ナット体
112 アキュームレータ(ACC)
113 油圧シリンダ
113a 第1油室
113b 第2油室
114 射出プランジャ
115 射出スリーブ
115a 金属溶湯の注入口
121 制御弁
122 クーラー
123 タンク
124 油圧ポンプ
125 逆止弁
126 油路
127 油路
128 油路
129 逆止弁
130 圧力センサ
131 位置センサ
141 システムコントローラ
142 サーボドライバ
143 サーボドライバ

Claims (6)

  1. 少なくとも増圧用の駆動源として用いられる電動サーボモータにより射出プランジャを駆動するダイカストマシンであって、
    金型のキャビティ内へは金属溶湯が完全に行き渡っているも前記キャビティと連通する湯だまりには金属溶湯が完全に行き渡ってはいない所定タイミングから、前記電動サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御する、コントローラを有することを特徴とするダイカストマシン。
  2. 請求項1に記載のダイカストマシンにおいて、
    前記コントローラは、前記射出プランジャが所定前進位置に達すると、前記電動サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御することを特徴とするダイカストマシン。
  3. 請求項1に記載のダイカストマシンにおいて、
    前記コントローラは、前記射出プランジャの前進速度が所定速度まで降下すると、前記電動サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御することを特徴とするダイカストマシン。
  4. 請求項1に記載のダイカストマシンにおいて、
    前記コントローラは、前記射出プランジャにかかる圧力が所定圧力に達すると、前記電動サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御することを特徴とするダイカストマシン。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のダイカストマシンにおいて、
    前記電動サーボモータは、射出用の駆動源としても用いられ、
    前記コントローラは、前記電動サーボモータの駆動制御を、射出の開始から前記した所定タイミングまでは速度フィードバック制御で実行し、前記した所定タイミング以降は圧力フィードバック制御で実行することを特徴とするダイカストマシン。
  6. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のダイカストマシンにおいて、
    射出用の駆動源として油圧駆動源を備え、
    前記コントローラは、前記電動サーボモータを前記した所定タイミングから圧力フィードバック制御で駆動開始することを特徴とするダイカストマシン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5514423B2 (ja) * 2008-09-25 2014-06-04 東洋機械金属株式会社 成形機
JP5536326B2 (ja) * 2008-11-12 2014-07-02 東芝機械株式会社 成形機の射出装置
JP6292545B1 (ja) * 2016-10-11 2018-03-14 株式会社安川電機 モータ制御システム、モータ制御装置、モータ制御方法
JP6772032B2 (ja) * 2016-11-02 2020-10-21 東洋機械金属株式会社 電動ダイカストマシンおよびその制御方法
JP6850230B2 (ja) * 2017-09-19 2021-03-31 芝浦機械株式会社 射出装置及びダイカストマシン

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220011B2 (ja) * 1976-04-12 1987-05-02 Sumitomo Heavy Industries
JPH089189B2 (ja) * 1991-04-05 1996-01-31 株式会社日本製鋼所 射出成形機の射出工程制御方法及び装置
JP3064282B2 (ja) * 1998-07-17 2000-07-12 東芝機械株式会社 電動射出ダイカストマシン

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