JP6560628B2 - Injection device and molding machine - Google Patents

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Description

本発明は、射出装置及び当該射出装置を有する成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンである。   The present invention relates to an injection device and a molding machine having the injection device. The molding machine is, for example, a die casting machine.

成形機においては、例えば、スリーブ内の成形材料をプランジャによって押し出すことによって成形材料を金型内に充填する。この際、成形材料の凝固に遅れずに速やかに成形材料を金型内に充填するためにプランジャの速度は比較的高速とされる。ダイカストマシンにおいては、この高速な射出速度を実現するために、プランジャに連結された射出シリンダと、射出シリンダに作動液を供給するアキュムレータとを備えた構成を採用することが多い(例えば特許文献1又は2)。   In the molding machine, for example, the molding material in the sleeve is extruded by a plunger to fill the molding material into the mold. At this time, the speed of the plunger is made relatively high in order to quickly fill the mold with the molding material without delaying the solidification of the molding material. In order to realize this high injection speed, a die casting machine often employs a configuration including an injection cylinder coupled to a plunger and an accumulator that supplies hydraulic fluid to the injection cylinder (for example, Patent Document 1). Or 2).

成形材料の圧力が比較的高くなると、成形材料が金型間の隙間へ噴き出してバリが生じ、成形品の品質が低下する。このバリが生じる主要な要因として、成形材料の金型への充填が完了するときに生じる一時的かつ比較的急激な圧力上昇(サージ圧の発生)が挙げられる。この圧力上昇は、主として金型へ向かって押し出される成形材料等の慣性力に起因するものであり、その上昇量は、概ね射出速度の2乗に比例して増加する。   When the pressure of the molding material is relatively high, the molding material is ejected into the gaps between the molds to generate burrs, and the quality of the molded product is degraded. A main factor that causes this burr is a temporary and relatively rapid pressure increase (generation of surge pressure) that occurs when filling of the molding material into the mold is completed. This pressure increase is mainly caused by the inertial force of the molding material or the like pushed out toward the mold, and the amount of the increase generally increases in proportion to the square of the injection speed.

サージ圧を小さくする場合、サージ圧が発生する直前にプランジャが減速されるように射出速度を設定することが一般的に行われている。また、特許文献1では、サージ圧吸収用のアキュムレータ又はバネを設ける技術(背景技術の欄)、及びサージ圧をキャンセルする逆慣性力発生装置を設ける技術を開示している。なお、特許文献2は、バリ乃至はサージ圧の低減を課題とするものではないが、高速射出において用いられる速度アキュムレータと、その後の増圧において用いられる増圧アキュムレータとを設ける構成(射出シリンダへ作動液を供給するアキュムレータを2つに分ける構成)を開示している。   When reducing the surge pressure, it is generally performed to set the injection speed so that the plunger is decelerated immediately before the surge pressure is generated. Patent Document 1 discloses a technique for providing an accumulator or a spring for absorbing a surge pressure (background art column) and a technique for providing a reverse inertia force generator for canceling the surge pressure. Although Patent Document 2 does not intend to reduce burr or surge pressure, a configuration in which a speed accumulator used in high-speed injection and a pressure increase accumulator used in subsequent pressure increase are provided (to an injection cylinder). A configuration in which the accumulator for supplying the hydraulic fluid is divided into two is disclosed.

特開2009−183964号公報JP 2009-183964 A 特開2001−300715号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-300715

一般に行われているようにサージ圧が発生する前に減速を行うと、例えば、速やかに成形材料を金型に充填することができなくなる。その結果、例えば、成形品の品質が低下するおそれがある。また、特許文献1に開示されている技術では、サージ圧の吸収又はキャンセルのために特別な構成を設けなければならない。   If the speed is reduced before the surge pressure is generated as is generally done, for example, it becomes impossible to quickly fill the mold with the molding material. As a result, for example, the quality of the molded product may be deteriorated. Moreover, in the technique disclosed in Patent Document 1, a special configuration must be provided for absorbing or canceling surge pressure.

従って、バリが生じるおそれを好適に低減できる射出装置及び成形機が提供されることが望ましい。   Therefore, it is desirable to provide an injection apparatus and a molding machine that can suitably reduce the risk of burrs.

本発明の一態様に係る射出装置は、スリーブ内の成形材料を金型内へ押し出すプランジャを駆動する駆動部と、成形条件を設定する操作を受け付ける入力装置と、前記入力装置を介して設定された成形条件に基づいて前記駆動部を制御する制御装置と、を有しており、前記駆動部は、前記プランジャに連結されている射出シリンダと、前記射出シリンダに作動液を供給可能な速度アキュムレータと、前記プランジャに伝達される駆動力を生じる増圧駆動源と、を有しており、前記制御装置は、成形サイクルにおいて、前記速度アキュムレータから前記射出シリンダへ作動液を供給することによって高速射出を行い、その後、前記増圧駆動源の駆動力によって増圧を行うように前記駆動部を制御する射出制御部と、前記入力装置を介して設定された成形条件としての高速射出速度に基づいて、前記速度アキュムレータの圧力について、前記高速射出速度を実現する必要最小限の圧力を算出する圧力算出部と、を有している。   An injection device according to an aspect of the present invention is set via a drive unit that drives a plunger that pushes a molding material in a sleeve into a mold, an input device that receives an operation for setting molding conditions, and the input device. A control device that controls the drive unit based on molding conditions, and the drive unit is an injection cylinder coupled to the plunger, and a speed accumulator capable of supplying hydraulic fluid to the injection cylinder And a pressure-increasing drive source that generates a driving force transmitted to the plunger, and the control device supplies high-speed injection by supplying hydraulic fluid from the speed accumulator to the injection cylinder in a molding cycle. After that, an injection control unit that controls the drive unit to perform pressure increase by the driving force of the pressure increase drive source, and is set via the input device. Based on the high-speed injection speed as molding conditions, wherein the pressure rate accumulator has a pressure calculation unit for calculating a minimum necessary pressure to achieve the high-speed injection speed.

好適には、前記射出装置は、前記速度アキュムレータを加圧及び減圧可能な加減圧部と、前記速度アキュムレータの圧力を検出可能なACC圧力センサと、を更に有し、前記制御装置は、成形サイクルにおいて、射出前に、前記ACC圧力センサの検出する圧力が前記必要最小限の圧力に基づく目標圧力になるように前記加減圧部を制御する圧力制御部を更に有している。   Preferably, the injection device further includes a pressure increasing / decreasing unit capable of pressurizing and depressurizing the speed accumulator, and an ACC pressure sensor capable of detecting the pressure of the speed accumulator, and the control device includes a molding cycle. The pressure control unit further controls the pressure increasing / decreasing unit so that the pressure detected by the ACC pressure sensor becomes a target pressure based on the necessary minimum pressure before injection.

好適には、前記射出装置は、画像を表示可能な表示装置を更に有し、前記制御装置は、算出された前記必要最小限の圧力及び当該必要最小限の圧力に基づく目標圧力の少なくとも一つを前記表示装置に表示させる画像制御部を更に有している。   Preferably, the injection device further includes a display device capable of displaying an image, and the control device includes at least one of the calculated minimum necessary pressure and a target pressure based on the minimum necessary pressure. Is further displayed on the display device.

好適には、前記圧力算出部は、所定の計算式を計算することによって前記必要最小限の圧力を算出し、前記計算式は、射出速度を成形材料の流量に換算する第1式、P−Q線図におけるダイラインとマシンラインとの交点におけるQが、前記第1式により算出された流量の2乗である場合のマシンラインのP切片を算出する第2式、及び前記第2式により算出されたP切片を前記速度アキュムレータの圧力に換算する第3式を含み、又は前記第1式の前記第2式への代入、及び前記第2式の前記第3式への代入の少なくとも1つによって整理された形で実質的に上記3つの式を含み、前記圧力算出部は、前記設定された高速射出速度を前記第1式の射出速度として前記計算式に代入することによって前記第3式で算出される前記速度アキュムレータの圧力を前記必要最小限の圧力として算出する。 Preferably, the pressure calculation unit calculates the minimum necessary pressure by calculating a predetermined calculation formula, and the calculation formula is a first formula that converts an injection speed into a flow rate of a molding material, P− The second equation for calculating the P intercept of the machine line when Q 2 at the intersection of the die line and the machine line in the Q 2 diagram is the square of the flow rate calculated by the first equation, and the second equation Including the third equation for converting the P-intercept calculated by the above equation into the pressure of the velocity accumulator, or at least the substitution of the first equation into the second equation and the substitution of the second equation into the third equation The pressure calculation unit substantially includes the above three formulas arranged in one, and the pressure calculation unit substitutes the set high-speed injection speed into the calculation formula as the injection speed of the first formula. The speed value calculated by equation (3) It calculates a pressure of Yumureta as the minimum necessary pressure.

好適には、前記射出装置は、射出圧力を検出可能な射出圧力センサを更に有し、前記圧力算出部は、一又は複数の成形サイクル毎に、先に行われた成形サイクルの高速射出において前記射出圧力センサにより検出された射出圧力に基づいてゲート流出係数を算出するとともに、算出したゲート流出係数を前記第2式に用いる。   Preferably, the injection device further includes an injection pressure sensor capable of detecting an injection pressure, and the pressure calculation unit performs the high-speed injection of the molding cycle performed previously for each one or a plurality of molding cycles. A gate outflow coefficient is calculated based on the injection pressure detected by the injection pressure sensor, and the calculated gate outflow coefficient is used in the second equation.

本実施形態の一態様に係る成形機は、上記の射出装置を有している。   A molding machine according to one aspect of the present embodiment includes the above-described injection device.

本発明によれば、射出のためのアキュムレータの圧力を簡便に調整できる。   According to the present invention, the pressure of the accumulator for injection can be easily adjusted.

本発明の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the principal part structure of the injection apparatus of the die-casting machine which concerns on embodiment of this invention. 図1の射出装置の制御系の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system of the injection device of FIG. 図1の射出装置における速度、圧力及び面積に係る記号の定義を示す模式図。The schematic diagram which shows the definition of the symbol which concerns on the speed, pressure, and area in the injection device of FIG. P−Q線図の例を示す模式図。Schematic diagram illustrating an example of a P-Q 2 line view. ゲート流出係数の実測値の一例を示す図。The figure which shows an example of the actual value of a gate outflow coefficient. 図1の射出装置が実行する処理の手順の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the procedure of the process which the injection device of FIG. 1 performs. 図6のステップST3のサイクル処理の詳細の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the detail of the cycle process of step ST3 of FIG. 図1の射出装置における射出速度及び射出圧力の経時変化を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the time-dependent change of the injection speed and injection pressure in the injection device of FIG. 図9(a)〜図9(c)は図1の射出装置の作用を確認するための実験の結果を示す図。FIG. 9A to FIG. 9C are diagrams showing the results of an experiment for confirming the operation of the injection device of FIG.

<射出装置の構成>
図1は、本発明の実施形態に係るダイカストマシンDC1の射出装置1の要部構成を示す模式図である。なお、以下では、紙面の左右方向(後述するプランジャ5の前後進方向)を前後方向ということがある。
<Configuration of injection device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main configuration of an injection apparatus 1 of a die casting machine DC1 according to an embodiment of the present invention. In the following, the left-right direction of the paper (the forward / backward direction of the plunger 5 described later) may be referred to as the front-back direction.

ダイカストマシンDC1は、金型101内(キャビティ107)に溶湯(溶融状態の金属材料)を射出し、その溶湯を金型101内で凝固させることにより、ダイカスト品(成形品)を製造するものである。金型101は、例えば、固定金型103及び移動金型105を含んでいる。   The die casting machine DC1 manufactures a die cast product (molded product) by injecting a molten metal (a molten metal material) into the mold 101 (cavity 107) and solidifying the molten metal in the mold 101. is there. The mold 101 includes, for example, a fixed mold 103 and a moving mold 105.

具体的には、ダイカストマシンDC1は、例えば、金型101の開閉及び型締めを行う不図示の型締装置と、型締めされた金型101の内部に溶湯を射出する射出装置1と、ダイカスト品を固定金型103又は移動金型105から押し出す不図示の押出装置と、これらを制御する制御装置とを有している。射出装置1以外の構成は、基本的に従来の種々の構成と同様でよく、説明は省略する。   Specifically, the die casting machine DC1 includes, for example, a mold clamping device (not shown) that opens and closes the mold 101, an injection apparatus 1 that injects a molten metal into the mold 101, and a die casting. It has an unillustrated extruding device for extruding a product from the fixed mold 103 or the moving mold 105, and a control device for controlling them. The configuration other than the injection device 1 may be basically the same as various conventional configurations, and a description thereof will be omitted.

射出装置1は、例えば、キャビティ107に連通するスリーブ3と、スリーブ3内の溶湯をキャビティ107へ押し出すプランジャ5と、プランジャ5を駆動する駆動部10と、駆動部10を制御する制御装置11とを有している。これらの構成は、例えば、以下のとおりである。   The injection device 1 includes, for example, a sleeve 3 communicating with the cavity 107, a plunger 5 that pushes the molten metal in the sleeve 3 to the cavity 107, a drive unit 10 that drives the plunger 5, and a control device 11 that controls the drive unit 10. have. These configurations are, for example, as follows.

スリーブ3は、例えば、固定金型103に挿通された筒状部材である。プランジャ5は、スリーブ3内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ5aと、プランジャチップ5aに固定されたプランジャロッド5bとを有している。スリーブ3の上面に形成された給湯口3aから溶湯がスリーブ3内に供給され、プランジャチップ5aがスリーブ3内をキャビティ107に向かって摺動する(前進する)ことにより、溶湯はキャビティ107に射出される。   The sleeve 3 is, for example, a cylindrical member inserted through the fixed mold 103. The plunger 5 has a plunger tip 5a that can slide in the front-rear direction within the sleeve 3, and a plunger rod 5b fixed to the plunger tip 5a. The molten metal is supplied into the sleeve 3 from a hot water supply port 3 a formed on the upper surface of the sleeve 3, and the plunger tip 5 a slides (moves forward) toward the cavity 107 in the sleeve 3, whereby the molten metal is injected into the cavity 107. Is done.

駆動部10は、プランジャ5に連結された射出シリンダ7と、射出シリンダ7に対する作動液(例えば油)の供給等を行う液圧装置9とを有している。   The drive unit 10 includes an injection cylinder 7 connected to the plunger 5 and a hydraulic device 9 that supplies hydraulic fluid (for example, oil) to the injection cylinder 7.

射出シリンダ7は、例えば、いわゆる直結形の増圧式シリンダによって構成されている。具体的には、例えば、射出シリンダ7は、シリンダ部13と、シリンダ部13の内部を摺動可能な射出ピストン15及び増圧ピストン17と、射出ピストン15に固定され、シリンダ部13から延び出るピストンロッド19とを有している。   The injection cylinder 7 is constituted by, for example, a so-called direct connection type pressure increasing cylinder. Specifically, for example, the injection cylinder 7 is fixed to the cylinder portion 13, the injection piston 15 and the pressure increasing piston 17 slidable inside the cylinder portion 13, and the injection piston 15, and extends from the cylinder portion 13. And a piston rod 19.

シリンダ部13は、例えば、射出シリンダ部13aと、射出シリンダ部13aの後端(ピストンロッド19の延び出る側とは反対側)に接続された増圧シリンダ部13bとを有している。射出シリンダ部13a及び増圧シリンダ部13bは、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。射出シリンダ部13aは、例えば、径が長手方向において一定である。増圧シリンダ部13bは、例えば、射出シリンダ部13a側の小径シリンダ部13baと、その反対側に位置し、小径シリンダ部13baよりも径が大きい大径シリンダ部13bbとを有している。小径シリンダ部13baは、例えば、射出シリンダ部13aよりも径が小さく、大径シリンダ部13bbは、例えば、射出シリンダ部13aよりも径が大きい。   The cylinder part 13 has, for example, an injection cylinder part 13a and a pressure increasing cylinder part 13b connected to the rear end of the injection cylinder part 13a (the side opposite to the side from which the piston rod 19 extends). The injection cylinder part 13a and the pressure increasing cylinder part 13b are, for example, cylindrical bodies having a circular cross section. The injection cylinder portion 13a has a constant diameter in the longitudinal direction, for example. The pressure-increasing cylinder portion 13b includes, for example, a small-diameter cylinder portion 13ba on the injection cylinder portion 13a side, and a large-diameter cylinder portion 13bb located on the opposite side and having a larger diameter than the small-diameter cylinder portion 13ba. The small diameter cylinder part 13ba has a smaller diameter than the injection cylinder part 13a, for example, and the large diameter cylinder part 13bb has a larger diameter than the injection cylinder part 13a, for example.

射出ピストン15は、射出シリンダ部13a内に配置されている。射出シリンダ部13aの内部は、射出ピストン15により、ピストンロッド19が延び出る側のロッド側室13rと、その反対側のヘッド側室13hとに区画されている。ロッド側室13r及びヘッド側室13hに選択的に作動液が供給されることにより、射出ピストン15は射出シリンダ部13a内を前後方向に摺動する。   The injection piston 15 is disposed in the injection cylinder portion 13a. The inside of the injection cylinder portion 13a is partitioned by the injection piston 15 into a rod side chamber 13r on the side where the piston rod 19 extends and a head side chamber 13h on the opposite side. When the hydraulic fluid is selectively supplied to the rod side chamber 13r and the head side chamber 13h, the injection piston 15 slides in the injection cylinder portion 13a in the front-rear direction.

増圧ピストン17は、小径シリンダ部13baを摺動可能な小径ピストン部17aと、大径シリンダ部13bbを摺動可能な大径ピストン部17bとを有している。大径シリンダ部13bbの内部は、大径ピストン部17bにより、小径シリンダ部13ba側の前側室13fと、その反対側の後側室13gとに区画されている。   The pressure increasing piston 17 has a small-diameter piston portion 17a that can slide the small-diameter cylinder portion 13ba, and a large-diameter piston portion 17b that can slide the large-diameter cylinder portion 13bb. The inside of the large diameter cylinder portion 13bb is partitioned by a large diameter piston portion 17b into a front chamber 13f on the small diameter cylinder portion 13ba side and a rear chamber 13g on the opposite side.

従って、前側室13fの圧抜きを行うと、小径ピストン部17aのヘッド側室13hにおける受圧面積と、大径ピストン部17bの後側室13gにおける受圧面積との差に起因して、増圧ピストン17は、後側室13gの作動液から受ける圧力よりも高い圧力をヘッド側室13hの作動液に加えることが可能である。これにより、射出シリンダ7は、増圧機能を発揮する。   Therefore, when the pressure in the front chamber 13f is released, the pressure increasing piston 17 is caused by the difference between the pressure receiving area in the head side chamber 13h of the small diameter piston portion 17a and the pressure receiving area in the rear chamber 13g of the large diameter piston portion 17b. A pressure higher than the pressure received from the hydraulic fluid in the rear chamber 13g can be applied to the hydraulic fluid in the head side chamber 13h. Thereby, the injection cylinder 7 exhibits a pressure increasing function.

射出シリンダ7は、プランジャ5に対して同軸的に配置されている。そして、ピストンロッド19は、プランジャ5にカップリング(符号省略)を介して連結されている。シリンダ部13は、不図示の型締装置などに対して固定的に設けられている。従って、射出ピストン15のシリンダ部13に対する移動により、プランジャ5はスリーブ3内を前進又は後退する。   The injection cylinder 7 is disposed coaxially with the plunger 5. The piston rod 19 is connected to the plunger 5 via a coupling (reference numeral omitted). The cylinder portion 13 is fixedly provided to a mold clamping device (not shown). Therefore, the plunger 5 moves forward or backward in the sleeve 3 by the movement of the injection piston 15 relative to the cylinder portion 13.

液圧装置9は、例えば、作動液を貯留するタンク21と、タンク21の作動液を送出可能なポンプ23と、蓄圧された作動液を放出可能な速度アキュムレータ25A及び増圧アキュムレータ25B(以下、両者を区別せずに、単にアキュムレータ25ということがある。)と、これら及び射出シリンダ7を互いに接続する複数の流路(第1流路27A〜第6流路27F)と、当該複数の流路における作動液の流れを制御する複数のバルブ(第1バルブ29A〜第5バルブ29E)とを有している。   The hydraulic device 9 includes, for example, a tank 21 that stores hydraulic fluid, a pump 23 that can deliver hydraulic fluid in the tank 21, a speed accumulator 25A and a pressure increase accumulator 25B (hereinafter referred to as pressure accumulator 25B that can discharge accumulated hydraulic fluid). Without distinguishing the two, it may be simply referred to as an accumulator 25.), a plurality of flow paths (first flow path 27A to sixth flow path 27F) that connect these and the injection cylinder 7 to each other, and the plurality of flow paths. And a plurality of valves (first valve 29A to fifth valve 29E) for controlling the flow of hydraulic fluid in the passage.

図1では、図示の都合上、複数個所にタンク21及びポンプ23を示している。実際には、これらの複数のタンク21及びポンプ23は、一のタンク21及び一のポンプ23に統合されていてよい。   In FIG. 1, for convenience of illustration, tanks 21 and pumps 23 are shown at a plurality of locations. In practice, the plurality of tanks 21 and pumps 23 may be integrated into one tank 21 and one pump 23.

タンク21は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク21は、ポンプ23及びアキュムレータ25を介して射出シリンダ7に作動液を供給し、また、射出シリンダ7から排出された作動液を収容する。   The tank 21 is an open tank, for example, and holds the working fluid under atmospheric pressure. The tank 21 supplies the working fluid to the injection cylinder 7 via the pump 23 and the accumulator 25 and stores the working fluid discharged from the injection cylinder 7.

ポンプ23は、不図示の電動機によって駆動され、作動液を送出する。ポンプは、ロータリポンプ、プランジャポンプ、定容量ポンプ、可変容量ポンプ、1方向ポンプ、双方向(2方向)ポンプ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ23を駆動する電動機も、直流モータ、交流モータ、誘導モータ、同期モータ、サーボモータ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ23(電動機)は、ダイカストマシンDC1の稼働中において常時駆動されてもよいし、必要に応じて駆動されてもよい。ポンプ23は、アキュムレータ25に対する作動液の供給(アキュムレータ25の蓄圧)、及び、射出シリンダ7に対する作動液の供給に寄与する。   The pump 23 is driven by an electric motor (not shown) and delivers hydraulic fluid. The pump may be of an appropriate type such as a rotary pump, a plunger pump, a constant displacement pump, a variable displacement pump, a one-way pump, a bidirectional (two-way) pump, or the like. The electric motor that drives the pump 23 may be of an appropriate system such as a DC motor, an AC motor, an induction motor, a synchronous motor, or a servo motor. The pump 23 (electric motor) may be always driven during operation of the die casting machine DC1, or may be driven as necessary. The pump 23 contributes to supply of hydraulic fluid to the accumulator 25 (accumulation pressure in the accumulator 25) and supply of hydraulic fluid to the injection cylinder 7.

アキュムレータ25は、その圧力(以下、ACC圧ということがある。)を調整できるものであれば、適宜な構成とされてよい。例えば、アキュムレータ25は、重量式、ばね式、気体圧式(空気圧式含む)、シリンダ式又はプラダ式のものである。図示の例では、アキュムレータ25は、シリンダ式のものであり、シリンダ部31と、シリンダ部31を液体室31aと気体室31bとに区画するピストン33とを有している。液体室31aには作動液を収容可能であり、気体室31bには気体(例えば空気又は窒素)が充填される。液体室31aに作動液が供給され、ピストン33が気体室31b側へ移動することにより、気体室31bの気体が圧縮され、アキュムレータ25は蓄圧される。また、その気体の圧力を利用して、液体室31aから作動液が放出される。   The accumulator 25 may have an appropriate configuration as long as the pressure (hereinafter sometimes referred to as ACC pressure) can be adjusted. For example, the accumulator 25 is of a weight type, a spring type, a gas pressure type (including a pneumatic type), a cylinder type or a prada type. In the illustrated example, the accumulator 25 is of a cylinder type and includes a cylinder part 31 and a piston 33 that partitions the cylinder part 31 into a liquid chamber 31a and a gas chamber 31b. The liquid chamber 31a can store hydraulic fluid, and the gas chamber 31b is filled with gas (for example, air or nitrogen). When the hydraulic fluid is supplied to the liquid chamber 31a and the piston 33 moves to the gas chamber 31b side, the gas in the gas chamber 31b is compressed, and the accumulator 25 is accumulated. Further, the working fluid is discharged from the liquid chamber 31a using the pressure of the gas.

速度アキュムレータ25A及び増圧アキュムレータ25Bは、互いに異なる構成であってもよいし、互いに同一の構成であってもよいし、いずれがより高圧に蓄圧可能な構成(容量)であってもよい。好ましくは、増圧アキュムレータ25Bは、速度アキュムレータ25Aよりも高圧に蓄圧可能な構成である。また、成形サイクルの、作動液の放出前において(アキュムレータ25の運用において)、いずれが他方よりも高く蓄圧されてもよい。好ましくは、成形サイクルにおいて、増圧アキュムレータ25Bは、速度アキュムレータ25Aよりも高圧に蓄圧される。   The velocity accumulator 25A and the pressure increasing accumulator 25B may have different configurations, may have the same configuration, or may have a configuration (capacity) that can accumulate pressure at a higher pressure. Preferably, the pressure increasing accumulator 25B is configured to be capable of accumulating at a higher pressure than the speed accumulator 25A. Moreover, before discharge | release of hydraulic fluid of a shaping | molding cycle (in operation | use of the accumulator 25), either may accumulate pressure higher than the other. Preferably, in the molding cycle, the pressure increasing accumulator 25B is accumulated at a higher pressure than the speed accumulator 25A.

増圧アキュムレータ25Bは、速度アキュムレータ25Aよりも大きな力(圧力×断面積)をプランジャ5(ピストン15)に対して付与可能であればよい。例えば、本実施形態のように射出シリンダ7が増圧式のものである場合においては、増圧アキュムレータ25Bが後側室13g及び増圧ピストン17を介してヘッド側室13hに付与する圧力が、速度アキュムレータ25Aがヘッド側室13hに付与する圧力よりも高ければよい。具体的には、例えば、前側室13fの圧力を0とし、小径ピストン部17aのヘッド側室13hにおける受圧面積をA、大径ピストン部17bの後側室13gにおける受圧面積をAとした場合、増圧アキュムレータ25Bの圧力は、速度アキュムレータ25Aの圧力のA/A倍よりも大きければよい。 The pressure-increasing accumulator 25B only needs to be able to apply a larger force (pressure x cross-sectional area) to the plunger 5 (piston 15) than the speed accumulator 25A. For example, when the injection cylinder 7 is of the pressure increasing type as in the present embodiment, the pressure applied by the pressure increasing accumulator 25B to the head side chamber 13h via the rear side chamber 13g and the pressure increasing piston 17 is the speed accumulator 25A. Is higher than the pressure applied to the head side chamber 13h. Specifically, when for example, prior to the pressure side chamber 13f and 0, which A 1 a pressure receiving area in the head side chamber 13h of the small-diameter piston portion 17a, a pressure receiving area in the side chamber 13g after the large-diameter piston portion 17b and the A 2, The pressure of the pressure increasing accumulator 25B only needs to be larger than A 1 / A 2 times the pressure of the speed accumulator 25A.

第1流路27Aは、ポンプ23と速度アキュムレータ25A(その液体室31a)とを接続している。これにより、例えば、ポンプ23から速度アキュムレータ25Aへ作動液を供給して速度アキュムレータ25Aを蓄圧することができる。   The first flow path 27A connects the pump 23 and the speed accumulator 25A (its liquid chamber 31a). Thereby, for example, hydraulic fluid can be supplied from the pump 23 to the speed accumulator 25A to accumulate the pressure accumulator 25A.

第2流路27Bは、ポンプ23と増圧アキュムレータ25B(その液体室31a)とを接続している。これにより、例えば、ポンプ23から増圧アキュムレータ25Bへ作動液を供給して増圧アキュムレータ25Bを蓄圧することができる。   The second flow path 27B connects the pump 23 and the pressure increasing accumulator 25B (its liquid chamber 31a). Thereby, for example, the hydraulic fluid can be supplied from the pump 23 to the pressure increasing accumulator 25B to accumulate the pressure increasing accumulator 25B.

第3流路27Cは、速度アキュムレータ25A(その液体室31a)とヘッド側室13hとを接続している。これにより、例えば、速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへ作動液を供給して、射出ピストン15を前進させることができる。   The third flow path 27C connects the speed accumulator 25A (its liquid chamber 31a) and the head side chamber 13h. Thereby, for example, the hydraulic fluid can be supplied from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h, and the injection piston 15 can be advanced.

第4流路27Dは、増圧アキュムレータ25B(その液体室31a)と後側室13gとを接続している。これにより、例えば、増圧アキュムレータ25Bから後側室13gへ作動液を供給し、増圧ピストン17によってヘッド側室13hの作動液を加圧することができる。   The fourth flow path 27D connects the pressure increasing accumulator 25B (its liquid chamber 31a) and the rear chamber 13g. Thereby, for example, the hydraulic fluid can be supplied from the pressure increasing accumulator 25B to the rear chamber 13g, and the hydraulic fluid in the head side chamber 13h can be pressurized by the pressure increasing piston 17.

第5流路27Eは、ロッド側室13rとタンク21とを接続している。これにより、例えば、射出ピストン15の前進に伴ってロッド側室13rから排出される作動液をタンク21に収容することができる。   The fifth flow path 27E connects the rod side chamber 13r and the tank 21. Thereby, for example, the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber 13r as the injection piston 15 moves forward can be stored in the tank 21.

第6流路27Fは、前側室13fとタンク21とを接続している。これにより、例えば、前側室13fを圧抜きし、増圧ピストン17による増圧作用を得ることができる。   The sixth flow path 27F connects the front chamber 13f and the tank 21. Thereby, for example, the front side chamber 13f can be depressurized and the pressure increasing action by the pressure increasing piston 17 can be obtained.

なお、図1では、液圧装置9の有する代表的な流路を例示しており、実際には、液圧装置9は不図示の他の流路を有している。例えば、液圧装置9は、射出ピストン15を後退させるために、ポンプ23からロッド側室13rに作動液を供給する流路を有している。   FIG. 1 illustrates a typical flow path that the hydraulic device 9 has, and the hydraulic device 9 actually has another flow path (not shown). For example, the hydraulic device 9 has a flow path for supplying hydraulic fluid from the pump 23 to the rod side chamber 13r in order to retract the injection piston 15.

図示した若しくは不図示の複数の流路は、例えば、鋼管、可撓性のホース又は金属ブロックにより構成されている。複数の流路は、適宜に一部が共通化されてよい。例えば、図1の例では、第1流路27A及び第3流路27Cは、速度アキュムレータ25A側の一部が共通化され、第2流路27B及び第4流路27Dは、増圧アキュムレータ25B側の一部が共通化され、第5流路27E及び第6流路27Fは、タンク21側の一部が共通化されている。   The plurality of flow paths illustrated or not illustrated is configured by, for example, a steel pipe, a flexible hose, or a metal block. Some of the plurality of flow paths may be shared as appropriate. For example, in the example of FIG. 1, the first flow path 27A and the third flow path 27C are partially shared on the speed accumulator 25A side, and the second flow path 27B and the fourth flow path 27D are the pressure increase accumulator 25B. A part on the side is made common, and a part on the tank 21 side is made common to the fifth flow path 27E and the sixth flow path 27F.

第1バルブ29Aは、第1流路27Aに設けられており、例えば、ポンプ23から速度アキュムレータ25Aへの作動液の供給の許容及び禁止、並びに速度アキュムレータ25Aからタンク21への作動液の排出の許容及び禁止に寄与する。第1バルブ29Aは、例えば、方向制御弁により構成されており、より具体的には、例えば、スプリング及び電磁石によって駆動される4ポート3位置切換弁により構成されている。第1バルブ29Aは、例えば、一の位置(例えば中立位置)では、速度アキュムレータ25Aと、タンク21及びポンプ23との間の流れを禁止し、他の一の位置では、ポンプ23から速度アキュムレータ25Aへの流れを許容するとともに速度アキュムレータ25Aからタンク21への流れを禁止し、さらに他の一の位置では、ポンプ23から速度アキュムレータ25Aへの流れを禁止するとともに速度アキュムレータ25Aからタンク21への流れを許容する。   The first valve 29A is provided in the first flow path 27A, and for example, permits and prohibits the supply of hydraulic fluid from the pump 23 to the speed accumulator 25A, and discharges the hydraulic fluid from the speed accumulator 25A to the tank 21. Contributes to tolerance and prohibition. The first valve 29A is configured by, for example, a direction control valve, and more specifically, is configured by, for example, a 4-port 3-position switching valve driven by a spring and an electromagnet. For example, the first valve 29A prohibits the flow between the speed accumulator 25A and the tank 21 and the pump 23 at one position (for example, neutral position), and from the pump 23 to the speed accumulator 25A at the other position. The flow from the speed accumulator 25A to the tank 21 is prohibited, and at the other position, the flow from the pump 23 to the speed accumulator 25A is prohibited and the flow from the speed accumulator 25A to the tank 21 is prohibited. Is acceptable.

なお、ポンプ23、タンク21及び第1バルブ29Aは、速度アキュムレータ25Aの加減圧を行ってその圧力を調整する加減圧部30を構成している。   The pump 23, the tank 21, and the first valve 29A constitute a pressure increasing / decreasing unit 30 that adjusts the pressure by increasing / decreasing the pressure accumulator 25A.

第2バルブ29Bは、第2流路27Bに設けられており、例えば、ポンプ23から増圧アキュムレータ25Bへの作動液の供給の許容及び禁止、並びに増圧アキュムレータ25Bからタンク21への作動液の排出の許容及び禁止に寄与する。その構成は、例えば、上述の第1バルブ29Aと同様でよく、上記の第1バルブ29Aについての説明は、速度アキュムレータ25Aを増圧アキュムレータ25Bに読み替えることにより、第2バルブ29Bについての説明とされてよい。   The second valve 29B is provided in the second flow path 27B. For example, the supply and the prohibition of the supply of the hydraulic fluid from the pump 23 to the pressure increasing accumulator 25B and the operation fluid from the pressure increasing accumulator 25B to the tank 21 are provided. Contributes to permitting and prohibiting emissions. For example, the configuration may be the same as that of the first valve 29A described above, and the description of the first valve 29A is the description of the second valve 29B by replacing the speed accumulator 25A with the pressure increasing accumulator 25B. It's okay.

第3バルブ29Cは、第3流路27Cに設けられおり、例えば、速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへの作動液の供給の許容及び禁止に寄与する。第3バルブ29Cは、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されており、パイロット圧が導入されていないときは、速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへの作動液の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する。   The third valve 29C is provided in the third flow path 27C, and contributes to, for example, permitting and prohibiting the supply of hydraulic fluid from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h. The third valve 29C is constituted by, for example, a pilot type check valve. When the pilot pressure is not introduced, the third valve 29C allows the flow of the hydraulic fluid from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h and vice versa. Flow in the direction is prohibited, and when the pilot pressure is introduced, both flows are prohibited.

第4バルブ29Dは、第4流路27Dに設けられており、例えば、増圧アキュムレータ25Bから後側室13gへの作動液の供給の許容及び禁止に寄与する。第4バルブ29Dは、例えば、ロジックバルブにより構成されており、パイロット圧が導入されているときは閉じられ、パイロット圧が導入されていないときは開かれる。   The fourth valve 29D is provided in the fourth flow path 27D, and contributes to, for example, permitting and prohibiting the supply of hydraulic fluid from the pressure increasing accumulator 25B to the rear chamber 13g. The fourth valve 29D is constituted by, for example, a logic valve, and is closed when the pilot pressure is introduced, and is opened when the pilot pressure is not introduced.

第5バルブ29Eは、第5流路27Eに設けられており、例えば、ロッド側室13rからタンク21への作動液の流量の制御に寄与する。この流量の制御により、射出ピストン15の前進速度が制御される。すなわち、第5バルブ29Eは、いわゆるメータアウト回路を構成している。第5バルブ29Eは、例えば、圧力変動があっても流量を一定に保つことができる圧力補償付流量調整弁により構成されている。また、第5バルブ29Eは、例えば、サーボ機構の中で使用され、入力信号に応じて流量を無段階に変調できるサーボバルブによって構成されている。   The fifth valve 29E is provided in the fifth flow path 27E and contributes to, for example, control of the flow rate of the hydraulic fluid from the rod side chamber 13r to the tank 21. The forward speed of the injection piston 15 is controlled by controlling the flow rate. That is, the fifth valve 29E constitutes a so-called meter-out circuit. The fifth valve 29E is configured by, for example, a pressure compensation flow regulating valve that can keep the flow rate constant even when there is a pressure fluctuation. The fifth valve 29E is used in a servo mechanism, for example, and is configured by a servo valve that can modulate the flow rate in a stepless manner in accordance with an input signal.

なお、メータアウト回路に代えて、又は加えて、メータイン回路が設けられてよい。例えば、速度アキュムレータ25Aとヘッド側室13hとの間に、第5バルブ29Eと同様の構成の流量制御弁が設けられてよい。   Note that a meter-in circuit may be provided instead of or in addition to the meter-out circuit. For example, a flow rate control valve having the same configuration as the fifth valve 29E may be provided between the speed accumulator 25A and the head side chamber 13h.

図1では、液圧装置9の有する代表的なバルブを例示しており、実際には、液圧装置9は不図示の他のバルブを有している。例えば、液圧装置9は、ポンプ23からロッド側室13rへの作動液の供給を許容及び禁止するためのバルブを有している。   In FIG. 1, the typical valve | bulb which the hydraulic apparatus 9 has is illustrated, and actually the hydraulic apparatus 9 has another valve | bulb not shown. For example, the hydraulic device 9 has a valve for allowing and prohibiting the supply of hydraulic fluid from the pump 23 to the rod side chamber 13r.

制御装置11は、例えば、特に図示しないが、CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置等を含んで構成されている。制御装置11は、予め記憶しているプログラムに従って、入力された信号に基づいて各部を制御するための制御信号(制御指令)を出力する。なお、制御装置11は、射出装置1の制御装置として構成されていてもよいし、射出装置1の動作だけでなく、不図示の型締装置及び不図示の押出装置の動作も制御する、ダイカストマシンDC1の制御装置として構成されていてもよい。また、そのハードウェアは、複数の位置(複数の筐体)に分散されていてもよいし、一纏まりにされていてもよい。   For example, the control device 11 includes a CPU, a ROM, a RAM, an external storage device, and the like, although not particularly illustrated. The control device 11 outputs a control signal (control command) for controlling each part based on the input signal according to a program stored in advance. The control device 11 may be configured as a control device for the injection device 1, and controls not only the operation of the injection device 1 but also the operation of a mold clamping device (not shown) and an extrusion device (not shown). You may be comprised as a control apparatus of machine DC1. Further, the hardware may be distributed in a plurality of positions (a plurality of housings) or may be grouped.

制御装置11に信号を入力するのは、例えば、オペレータの入力操作を受け付ける入力装置35、速度アキュムレータ25Aの圧力を検出する速度ACC圧力センサ37A、増圧アキュムレータ25Bの圧力を検出する増圧ACC圧力センサ37B、ヘッド側室13hの圧力を検出するヘッド側圧力センサ39H、ロッド側室13rの圧力を検出するロッド側圧力センサ39R、プランジャ5(ピストンロッド19)の位置を検出する位置センサ41である。制御装置11が信号を出力するのは、例えば、オペレータに情報を表示する表示装置43、ポンプ23を駆動する不図示の電動機(厳密にはそのドライバ)、各種のバルブ(図示したバルブ又は図示したバルブに対するパイロット圧を制御するバルブ)である。   A signal is input to the control device 11, for example, an input device 35 that receives an operator's input operation, a speed ACC pressure sensor 37 </ b> A that detects the pressure of the speed accumulator 25 </ b> A, and a pressure increase ACC pressure that detects the pressure of the pressure increase accumulator 25 </ b> B. A sensor 37B, a head side pressure sensor 39H that detects the pressure in the head side chamber 13h, a rod side pressure sensor 39R that detects the pressure in the rod side chamber 13r, and a position sensor 41 that detects the position of the plunger 5 (piston rod 19). The control device 11 outputs a signal, for example, a display device 43 that displays information to an operator, an electric motor (not shown) that drives the pump 23, and various valves (the illustrated valve or the illustrated one). Valve for controlling the pilot pressure for the valve).

入力装置35及び表示装置43は、適宜な構成とされてよく、一部又は全部が一体的に構成されていてもよい。例えば、入力装置35及び表示装置43は、タッチパネルと機械スイッチとを含んで構成されてよい。入力装置35は、例えば、低速射出速度、高速射出速度及び鋳造圧力等の成形条件を設定するための操作、並びに成形サイクルの開始を射出装置1に指示するための操作を受け付ける。   The input device 35 and the display device 43 may be appropriately configured, and a part or all of them may be integrally configured. For example, the input device 35 and the display device 43 may include a touch panel and a mechanical switch. The input device 35 receives, for example, an operation for setting molding conditions such as a low injection speed, a high injection speed, and a casting pressure, and an operation for instructing the injection device 1 to start a molding cycle.

速度ACC圧力センサ37A及び増圧ACC圧力センサ37Bは、気体室31bの圧力を検出するものであってもよいし、液体室31aの圧力を検出するものであってもよく、図1では、前者を例示している。これらの圧力センサは、抵抗式、静電容量式、振動式等の適宜な方式のものとされてよい。   The speed ACC pressure sensor 37A and the pressure-increasing ACC pressure sensor 37B may detect the pressure in the gas chamber 31b or may detect the pressure in the liquid chamber 31a. In FIG. Is illustrated. These pressure sensors may be of an appropriate type such as a resistance type, a capacitance type, and a vibration type.

ヘッド側圧力センサ39H及びロッド側圧力センサ39Rは、溶湯をキャビティ107に射出するときにプランジャ5が溶湯に加える圧力(射出圧力)等のプランジャ5が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。これらの圧力センサが検出した作動液の圧力を溶湯の圧力に換算する式については後述する。これらの圧力センサは、抵抗式、静電容量式、振動式等の適宜な方式のものとされてよい。   The head side pressure sensor 39H and the rod side pressure sensor 39R indirectly detect the pressure applied by the plunger 5 to the molten metal, such as the pressure (injection pressure) applied to the molten metal by the plunger 5 when the molten metal is injected into the cavity 107. is there. A formula for converting the pressure of the hydraulic fluid detected by these pressure sensors into the pressure of the molten metal will be described later. These pressure sensors may be of an appropriate type such as a resistance type, a capacitance type, and a vibration type.

位置センサ41は、例えば、シリンダ部13に対するピストンロッド19の位置を検出し、プランジャ5の位置を間接的に検出する。位置センサ41の構成は適宜なものとされてよい。例えば、位置センサ41は、ピストンロッド19に固定的に設けられ、ピストンロッド19の軸方向に延びる不図示のスケール部とともに磁気式又は光学式のリニアエンコーダを構成するものであってもよいし、ピストンロッド19に固定された部材との距離を計測するレーザー測長器によって構成されてもよい。位置センサ41、又は制御装置11は、検出位置の微分値であるプランジャ5の速度を取得(検出)することも可能である。   For example, the position sensor 41 detects the position of the piston rod 19 with respect to the cylinder portion 13 and indirectly detects the position of the plunger 5. The configuration of the position sensor 41 may be appropriate. For example, the position sensor 41 may be fixed to the piston rod 19, and may constitute a magnetic or optical linear encoder together with a scale portion (not shown) extending in the axial direction of the piston rod 19. You may comprise by the laser length measuring device which measures the distance with the member fixed to the piston rod 19. FIG. The position sensor 41 or the control device 11 can also acquire (detect) the speed of the plunger 5 that is a differential value of the detected position.

図2は、射出装置1の制御系の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the injection apparatus 1.

制御装置11のCPUがROM及び/又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、制御装置11には、各種の動作を行う複数の機能部(11a〜11d)が構成される。複数の機能部の動作は、例えば、以下のとおりである。   When the CPU of the control device 11 executes a program stored in the ROM and / or the external storage device, the control device 11 includes a plurality of functional units (11a to 11d) that perform various operations. The operation of the plurality of functional units is, for example, as follows.

射出制御部11aは、低速射出、高速射出及び増圧等の射出に係る動作を実現するために、入力装置35及びセンサ(例えば位置センサ41)からの信号に基づいて、液圧装置9に制御信号を出力する。   The injection controller 11a controls the hydraulic device 9 based on signals from the input device 35 and a sensor (for example, the position sensor 41) in order to realize operations related to injection such as low-speed injection, high-speed injection, and pressure increase. Output a signal.

圧力算出部11bは、入力装置35からの信号に基づいて速度アキュムレータ25Aが保持すべき圧力を算出する。また、圧力算出部11bは、この圧力の算出に際して必要な係数等(例えば後述するゲート流出係数)を射出圧力センサ(39H、39R)の検出値等に基づいて算出する。   The pressure calculation unit 11b calculates the pressure that the speed accumulator 25A should hold based on the signal from the input device 35. Further, the pressure calculation unit 11b calculates a coefficient necessary for calculating the pressure (for example, a gate outflow coefficient described later) based on the detection value of the injection pressure sensor (39H, 39R).

圧力制御部11cは、速度アキュムレータ25Aの圧力(速度ACC圧力センサ37Aの検出圧力)が圧力算出部11bにより算出された圧力になるように液圧装置9に制御信号を出力する。   The pressure control unit 11c outputs a control signal to the hydraulic device 9 so that the pressure of the speed accumulator 25A (detected pressure of the speed ACC pressure sensor 37A) becomes the pressure calculated by the pressure calculation unit 11b.

表示制御部11dは、圧力算出部11bにより算出された圧力を表示装置43に表示させるために表示装置43に制御信号を出力する。   The display control unit 11 d outputs a control signal to the display device 43 in order to cause the display device 43 to display the pressure calculated by the pressure calculation unit 11 b.

<射出装置の基本動作の概略>
以上の構成を有する射出装置1の基本動作の一例の概略を説明する。
<Outline of basic operation of injection device>
An outline of an example of the basic operation of the injection apparatus 1 having the above configuration will be described.

(低速射出)
まず、不図示の型締装置によって固定金型103及び移動金型105の型締めが完了し、溶湯がスリーブ3に供給されると、制御装置11は、比較的低速でプランジャ5を前進させる。これにより、溶湯による空気の巻き込みが抑制されつつ、スリーブ3内の溶湯がキャビティ107へ向かって押し出されていく。このときの射出速度(低速射出速度)は適宜に設定されてよいが、例えば、1m/s未満である。
(Low speed injection)
First, when the clamping of the stationary mold 103 and the movable mold 105 is completed by a mold clamping device (not shown) and the molten metal is supplied to the sleeve 3, the control device 11 advances the plunger 5 at a relatively low speed. Thereby, the molten metal in the sleeve 3 is pushed out toward the cavity 107 while suppressing the air from being entrained by the molten metal. The injection speed (low speed injection speed) at this time may be set as appropriate, but is, for example, less than 1 m / s.

具体的には、制御装置11は、例えば、ポンプ23からヘッド側室13hへ作動液を供給するように、又は速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへ作動液を供給するように液圧装置9を制御する。ロッド側室13rの作動液は、例えば、タンク21に排出され、又は不図示の流路を介してヘッド側室13hに還流される。プランジャ5の速度は、例えば、位置センサ41の検出値に基づいて、ポンプ23の回転制御(ポンプ23からヘッド側室13hへ作動液を供給する場合)、不図示のメータイン回路、及び/又はメータアウト回路(第5バルブ29E)によりフィードバック制御される。   Specifically, for example, the control device 11 controls the hydraulic device 9 so as to supply the working fluid from the pump 23 to the head side chamber 13h or to supply the working fluid from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h. . The hydraulic fluid in the rod side chamber 13r is discharged, for example, to the tank 21 or returned to the head side chamber 13h via a flow path (not shown). The speed of the plunger 5 is determined based on, for example, the rotation value of the pump 23 (when supplying the working fluid from the pump 23 to the head side chamber 13h), meter-in circuit (not shown), and / or meter-out based on the detection value of the position sensor 41. Feedback control is performed by a circuit (fifth valve 29E).

(高速射出)
プランジャ5が所定の高速切換位置に到達したことが位置センサ41によって検出されると、制御装置11は、比較的高速でプランジャ5を前進させる。これにより、例えば、溶湯の凝固に遅れずに速やかに溶湯がキャビティ107に充填される。このときの射出速度(高速射出速度)は適宜に設定されてよいが、例えば、1m/s以上である。
(High speed injection)
When the position sensor 41 detects that the plunger 5 has reached a predetermined high-speed switching position, the control device 11 advances the plunger 5 at a relatively high speed. Thereby, for example, the molten metal is quickly filled into the cavity 107 without delaying the solidification of the molten metal. The injection speed (high-speed injection speed) at this time may be set as appropriate, but is, for example, 1 m / s or more.

具体的には、制御装置11は、例えば、低速射出において速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへ作動液を供給していなかったときは、第3バルブ29Cを開いてアキュムレータ25からヘッド側室13hへの作動液の供給を許容する。また、例えば、低速射出において既に速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへ作動液を供給していたときは、メータイン回路を構成する不図示のバルブ及び/又はメータアウト回路を構成する第5バルブ25Eの開度を大きくする。ロッド側室13rの作動液は、例えば、タンク21に排出され、又は不図示の流路を介してヘッド側室13hに還流される。プランジャ5の速度は、例えば、位置センサ41の検出値に基づいて、不図示のメータイン回路、及び/又はメータアウト回路(第5バルブ29E)によりフィードバック制御される。   Specifically, for example, when the hydraulic fluid is not supplied from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h in the low speed injection, the control device 11 opens the third valve 29C and operates from the accumulator 25 to the head side chamber 13h. Allow supply of liquid. Further, for example, when the hydraulic fluid has already been supplied from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h in the low speed injection, the valve (not shown) constituting the meter-in circuit and / or the fifth valve 25E constituting the meter-out circuit is opened. Increase the degree. The hydraulic fluid in the rod side chamber 13r is discharged, for example, to the tank 21 or returned to the head side chamber 13h via a flow path (not shown). The speed of the plunger 5 is feedback-controlled by a meter-in circuit (not shown) and / or a meter-out circuit (fifth valve 29E) based on, for example, a detection value of the position sensor 41.

(減速、増圧及び保圧)
高速射出の結果、キャビティ107に溶湯が充填されると、溶湯の圧力は上昇し、プランジャ5は減速する。この際、溶湯等の慣性力によって溶湯の圧力は一時的かつ比較的急激に上昇し、いわゆるサージ圧が発生する。なお、サージ圧が発生する前の適宜な時期に、不図示のメータイン回路、及び/又はメータアウト回路(第5バルブ29E)により減速制御が行われてもよい。
(Deceleration, pressure increase and holding pressure)
As a result of the high-speed injection, when the molten metal is filled in the cavity 107, the pressure of the molten metal increases and the plunger 5 decelerates. At this time, the pressure of the molten metal temporarily and relatively rapidly rises due to an inertial force of the molten metal or the like, and a so-called surge pressure is generated. Note that deceleration control may be performed by a meter-in circuit (not shown) and / or a meter-out circuit (fifth valve 29E) at an appropriate time before the surge pressure is generated.

プランジャ5の減速と概ね同時に、制御装置11は、第4バルブ29Dを開く。これにより、増圧アキュムレータ25Bから後側室13gに作動液が供給され、増圧ピストン17による増圧作用が生じる。その結果、キャビティ107内の溶湯の圧力は上昇していく。ロッド側室13r及び前側室13fは、例えば、タンク21への作動液の排出が許容されている。そして、溶湯の圧力は一定の大きさ(終圧、狭義の鋳造圧力)に収束する。別の観点では、プランジャ5が溶湯から受ける力と、増圧アキュムレータ25Bが作動液を介してプランジャ5に付与する力とが釣り合う。   At substantially the same time as the deceleration of the plunger 5, the control device 11 opens the fourth valve 29D. As a result, the hydraulic fluid is supplied from the pressure increasing accumulator 25B to the rear chamber 13g, and the pressure increasing action by the pressure increasing piston 17 occurs. As a result, the pressure of the molten metal in the cavity 107 increases. The rod side chamber 13r and the front side chamber 13f are allowed to discharge the hydraulic fluid to the tank 21, for example. And the pressure of the molten metal converges to a certain magnitude (final pressure, narrowly defined casting pressure). In another viewpoint, the force that the plunger 5 receives from the molten metal is balanced with the force that the pressure increasing accumulator 25B applies to the plunger 5 through the working fluid.

増圧ピストン17によってヘッド側室13hの作動液が加圧され始めるタイミングは、サージ圧の発生後が好ましく、また、サージ圧の発生からのずれが大きくならないことが好ましい。制御装置11が第4バルブ29Dを開くための制御信号を出力するタイミングは、当該タイミングから実際に増圧が開始されるまでの時間遅れを考慮して適宜に設定されてよい。例えば、出力タイミングは、位置センサ41が検出するプランジャ5の速度が所定の閾値を下回ったとき、又はロッド側圧力センサ39R及びヘッド側圧力センサ39Hにより検出される射出圧力が所定の閾値を超えたときとされてよい。閾値は、射出装置1の製造者によって設定されてもよいし、オペレータによって設定されてもよい。   The timing at which the hydraulic fluid in the head side chamber 13h starts to be pressurized by the pressure increasing piston 17 is preferably after the generation of the surge pressure, and it is preferable that the deviation from the generation of the surge pressure does not become large. The timing at which the control device 11 outputs a control signal for opening the fourth valve 29D may be appropriately set in consideration of a time delay from the timing until the actual pressure increase starts. For example, the output timing is such that when the speed of the plunger 5 detected by the position sensor 41 falls below a predetermined threshold, or the injection pressure detected by the rod side pressure sensor 39R and the head side pressure sensor 39H exceeds the predetermined threshold. May be timed. The threshold value may be set by the manufacturer of the injection apparatus 1 or may be set by an operator.

第3バルブ29Cは、ヘッド側室13hの圧力上昇に伴って自閉する。ただし、第3バルブ29Cは、パイロット圧が導入されて閉じられてもよい。この場合の閉じるタイミングは、意図していない減速が生じない範囲で適宜に設定されてよく、また、サージ圧の発生前であってもよいし、サージ圧の発生後であってもよい。   The third valve 29C is self-closed as the pressure in the head side chamber 13h increases. However, the third valve 29C may be closed by introducing pilot pressure. The closing timing in this case may be set as appropriate within a range in which unintended deceleration does not occur, and may be before the generation of surge pressure or after the generation of surge pressure.

溶湯の圧力が終圧に至った後、増圧アキュムレータ25Bから後側室13gへ圧力が継続して付与されることにより、溶湯の圧力は一定に保たれる。すなわち、保圧される。   After the pressure of the molten metal reaches the final pressure, the pressure of the molten metal is kept constant by continuously applying pressure from the pressure increasing accumulator 25B to the rear chamber 13g. That is, the pressure is maintained.

そして、溶湯が凝固すると、不図示の型締装置による型開き、不図示の押出装置によるダイカスト品の金型からの押し出し、及び、ロッド側室13rに作動液が供給されることによるプランジャ5の後退等が行われる。   When the molten metal is solidified, the mold 5 is opened by a mold clamping device (not shown), the die-cast product is pushed out from the mold by an extrusion device (not shown), and the plunger 5 is retracted by supplying hydraulic fluid to the rod side chamber 13r. Etc. are performed.

<バリ抑制方法の概要>
バリが発生する主要な要因としては、既に述べたようにサージ圧の発生が挙げられる。具体的には、サージ圧が、型締力を超えたり、金型101の隙間及びサージ圧発生時点の溶湯表面の凝固厚さ等によって決定されるバリ吹き限界圧力を超えたりすることによってバリが発生する。サージ圧は、溶湯等の慣性力によって生じ、サージ圧発生時の圧力の上昇量は、概ね(高速)射出速度の2乗に比例して増加することから、一般には、サージ圧発生前に減速を行うことによって低減されている。
<Outline of burr suppression method>
As described above, the generation of surge pressure is one of the main factors that generate burrs. Specifically, the burrs are caused by the surge pressure exceeding the mold clamping force or exceeding the burr blowing limit pressure determined by the gap of the mold 101 and the solidified thickness of the molten metal surface at the time of occurrence of the surge pressure. Occur. Surge pressure is generated by the inertial force of the molten metal and the amount of pressure increase when the surge pressure is generated generally increases in proportion to the square of the (high speed) injection speed. Has been reduced by doing

本実施形態では、端的に言えば、速度アキュムレータ25Aの圧力を低くすることによってサージ圧を低くする。従来の構成においても、アキュムレータの圧力は、オペレータ等によって調整可能である。ただし、同一の射出速度であっても、速度アキュムレータ25Aの圧力を低くすることによってサージ圧を低くできることまで理解しているオペレータは少ない。   In short, in this embodiment, the surge pressure is lowered by lowering the pressure of the speed accumulator 25A. Even in the conventional configuration, the pressure of the accumulator can be adjusted by an operator or the like. However, few operators understand that even if the injection speed is the same, the surge pressure can be lowered by lowering the pressure of the speed accumulator 25A.

1つのアキュムレータによって高速射出及び増圧の双方を行う場合(1つのアキュムレータによってヘッド側室13hへの作動液の供給と後側室13gへの作動液の双方を行う場合)、アキュムレータの圧力を下げると、高速射出終了から終圧に至るまでの溶湯の圧力の変化(昇圧曲線。ここではサージ圧は除く。)も影響を受ける。従って、そのような1つのアキュムレータの圧力を低くすると、所望の品質が得られなくなるおそれがある。しかし、本実施形態では、速度アキュムレータ25Aと増圧アキュムレータ25Bとを設け、増圧は増圧アキュムレータ25Bによって行うことから、速度アキュムレータ25Aの圧力の設定が昇圧曲線に及ぼす影響は小さい、又は無い。   When both high-speed injection and pressure increase are performed by one accumulator (when both the hydraulic fluid is supplied to the head side chamber 13h and the hydraulic fluid to the rear chamber 13g by one accumulator), when the accumulator pressure is reduced, Changes in the pressure of the molten metal from the end of high-speed injection to the final pressure (pressure increase curve, where surge pressure is excluded) are also affected. Therefore, if the pressure of one such accumulator is lowered, the desired quality may not be obtained. However, in the present embodiment, the speed accumulator 25A and the pressure increase accumulator 25B are provided, and the pressure increase is performed by the pressure increase accumulator 25B. Therefore, the setting of the pressure of the speed accumulator 25A has little or no effect on the pressure increase curve.

また、速度アキュムレータ25Aの圧力を低くし過ぎれば、所望の高速射出速度を実現することができなくなる。そこで、本実施形態では、P−Q線図などを用いて、所望の高速射出速度を実現するための必要最小限の圧力を算出し、その必要最小限の圧力に速度アキュムレータ25Aの圧力を設定する。なお、P−Q線図は、一般には、金型の条件がマシン(射出装置1)の条件を超えていないことを確認するためのものであり、本実施形態のような用いられ方はしない。 Further, if the pressure of the speed accumulator 25A is too low, a desired high speed injection speed cannot be realized. Therefore, in the present embodiment, a minimum necessary pressure for realizing a desired high-speed injection speed is calculated using a PQ 2 diagram or the like, and the pressure of the speed accumulator 25A is set to the minimum necessary pressure. Set. Note that the PQ 2 diagram is generally used to confirm that the mold conditions do not exceed the machine (injection apparatus 1) conditions. do not do.

<必要最小限の圧力の算出方法>
上記のような所望の(高速)射出速度を実現する必要最小限の圧力の算出方法について説明する。
<Calculation method of minimum necessary pressure>
A method of calculating the minimum necessary pressure for realizing the desired (high speed) injection speed as described above will be described.

(記号の定義)
図3は、必要最小限の圧力の算出方法を説明するに際して必要な記号の定義を示している。具体的には、以下のとおりである。
:金型101のゲート面積
:金型101のゲートにおける溶湯の圧力
:金型101のゲートにおける溶湯の速度
:プランジャチップ5aの先端面積
P:スリーブ3における溶湯の圧力
V:スリーブ3における溶湯の速度
Q:スリーブ3又はゲートにおける溶湯の流量
:Q=0のときのP
:射出ピストン15のロッド側室13rにおける受圧面積
:ロッド側室13rの圧力
:射出ピストン15のヘッド側室13hにおける受圧面積
:ヘッド側室13hの圧力
(Definition of symbols)
FIG. 3 shows definitions of symbols necessary for explaining the calculation method of the minimum necessary pressure. Specifically, it is as follows.
A g: the gate area of the mold 101 P g: pressure of the molten metal in the gate of the mold 101 V g: velocity of the molten metal in the gate of the mold 101 A p: tip area P of the plunger tip 5a: pressure of the molten metal in the sleeve 3 V: Speed of the molten metal in the sleeve 3 Q: Flow rate of the molten metal in the sleeve 3 or gate P t : P when Q = 0
A r : pressure receiving area in the rod side chamber 13r of the injection piston 15 P r : pressure in the rod side chamber 13r A h : pressure receiving area in the head side chamber 13h of the injection piston 15 P h : pressure in the head side chamber 13h

なお、金型101のゲートは、キャビティ107(製品部)とスリーブ3との間で最も断面積が小さくなっている部分である。A、A及びAは、プランジャ5又は射出ピストン15の進退方向において流体(溶湯又は作動液)から圧力を受ける面積(投影面積)であり、基本的に部材表面の凹凸に影響されない。Vは、プランジャ5の速度と等価であり、また、射出速度Vということがある。Qは、スリーブ3とゲートとの間の連続性から両者において共通である。速度アキュムレータ25Aの圧力は、速度アキュムレータ25Aとヘッド側室13hとが接続されている状態においては、Pとみなせる。 The gate of the mold 101 is a portion where the cross-sectional area is the smallest between the cavity 107 (product part) and the sleeve 3. A p, A r and A h is the fluid in the moving direction of the plunger 5, or injection piston 15 area to receive a pressure from the (molten or hydraulic fluid) (projected area) is not affected by the unevenness of the basic member surface. V is equivalent to the speed of the plunger 5 and may be referred to as an injection speed V. Q is common to both because of the continuity between the sleeve 3 and the gate. Pressure rate accumulator 25A, in a state where the speed accumulator 25A and the head side chamber 13h is connected, can be regarded as P h.

(P−Q線図の概要)
図4は、P−Q線図の例を示す模式図である。
(Summary of PQ 2 diagram)
Figure 4 is a schematic diagram showing an example of a P-Q 2 line view.

P−Q線図においては、溶湯の流量の2乗Qが横軸にとられ、溶湯の圧力Pが縦軸にとられる。そして、金型101に関して成立するQとPとの関係を示すダイラインLと、射出装置1に関して成立するQとPとの関係を示すマシンラインLとが引かれる。 In the PQ 2 diagram, the square Q 2 of the flow rate of the molten metal is taken on the horizontal axis, and the pressure P of the molten metal is taken on the vertical axis. Then, the die lines L D showing the relationship between Q 2 and P which satisfies respect mold 101, and machine lines L M showing the relationship between Q 2 and P which satisfies respect injection device 1 is pulled.

ダイラインLは、例えば、原点を通り、傾きが正の1次関数である。その傾きは、金型101の形状(寸法)等によって決定される。 Die line L D, for example, passes through the origin, the slope is positive linear function. The inclination is determined by the shape (dimension) of the mold 101 and the like.

また、マシンラインLは、例えば、切片を有する傾きが負の1次関数である。その傾き及び切片は、射出装置1の条件によって決定される。そして、速度アキュムレータ25Aの圧力が小さくなると、2点鎖線の線L′で示すように、マシンラインLは、原点側へ移動する。 Furthermore, the machine line L M is, for example, a linear function slope is negative with a section. The inclination and intercept are determined by the conditions of the injection apparatus 1. When the pressure of the rate accumulator 25A decreases, as shown by line L M 'of the two-dot chain line, the machine line L M is moved to the origin side.

本実施形態とは異なり、一般には、P−Q線図は、以下のように用いられる。まず、アキュムレータの圧力が十分に大きい値に設定され、その条件下でマシンラインLが求められる。また、金型条件が設定され、ダイラインLが求められる。次に、射出速度V等が設定されると流量の2乗Q(Q とする)が求まることから、ダイラインL上においてQ に応じた点Pn1が求められる。その求められた点Pn1がマシンラインLよりも原点側にあれば、その射出速度Vは実現可能と判断される。 Unlike the present embodiment, generally, the PQ 2 diagram is used as follows. First, the pressure of the accumulator is set to a sufficiently large value, the machine line L M is obtained under these conditions. Further, mold conditions are set, die lines L D is determined. Then, since the the injection speed V and the like are set flow rate of the squared Q 2 (and Q 1 2) is obtained, a point corresponding to Q 1 2 on die line L D Pn1 is obtained. If the origin side than the sought point Pn1 the machine line L M, the injection speed V is determined to be implemented.

本実施形態では、上記とは逆に、マシンラインLを後から求める。具体的には、まず、射出速度Vを設定し、その射出速度Vに対応するダイラインL上の点Pn1を求める。そして、この点Pn1を通るマシンラインL(線L′)を求める。速度アキュムレータ25Aの圧力が、求めたマシンラインL(線L′)に対応する圧力よりも小さくなると、マシンラインLが原点側へ移動して点Pn1を下回り、設定された射出速度Vを実現できなくなる。従って、点Pn1を通るマシンラインLを求めることによって、速度アキュムレータ25Aの圧力について、設定された射出速度Vを実現する必要最小限の圧力が求められることになる。 In this embodiment, contrary to the above, obtaining later machine line L M. Specifically, first, set the injection speed V, determine the point Pn1 on die line L D corresponding to the injection speed V. Then, a machine line L M (line L M ′) passing through the point Pn1 is obtained. When the pressure of the speed accumulator 25A becomes smaller than the pressure corresponding to the calculated machine line L M (line L M ′), the machine line L M moves to the origin side and falls below the point Pn1, and the set injection speed V Cannot be realized. Therefore, by obtaining the machine line L M passing through the point Pn1, the pressure of the rate accumulator 25A, it will be required minimum required pressure to realize the injection speed V that has been set.

そのようにして必要最小限の圧力を求めるための具体的な計算式は、以下のとおりである。   A specific calculation formula for obtaining the minimum necessary pressure in this way is as follows.

(ダイラインの基礎式)
溶湯の圧力及び速度等をベルヌーイの式に当て嵌めると、下記式が成り立つ。
/(ρg)+V /(2g)+Z
=P/(ρg)+V/(2g)+Z
=C(const) (1)
なお、ρは溶湯の密度であり、gは重力加速度である。Z及びZはゲート及びスリーブ3における鉛直方向高さである。
(Basic formula of die line)
When the pressure and speed of the molten metal are applied to Bernoulli's equation, the following equation is established.
P g / (ρg) + V g 2 / (2 g) + Z g
= P / (ρg) + V 2 / (2 g) + Z p
= C (const) (1)
Note that ρ is the density of the molten metal, and g is the acceleration of gravity. Z g and Z p are vertical heights of the gate and sleeve 3.

ここで、一般に、Z−Z≒0、V≪V、かつP≒0であるので、Z、Z、V及びPを省略して、下記式を得ることができる。
P=ρV /2 (2)
この(2)式がダイラインの基礎式である。
Here, in general, since Z g −Z p ≈0, V << V g , and P g ≈0, Z g , Z p , V, and P g can be omitted, and the following formula can be obtained.
P = ρV g 2/2 ( 2)
This formula (2) is the basic formula of the die line.

(マシンラインの基礎式)
上記のように(1)式においてZは省略できるから、(1)式のスリーブ3に係る部分(2行目及び3行目)から下記式が得られる。
P=C′−ρV/2 (3)
ただし、C′=ρgCである。
(Basic formula of machine line)
Since Z p can be omitted in the equation (1) as described above, the following equation is obtained from the portion (second row and third row) related to the sleeve 3 of the equation (1).
P = C'-ρV 2/2 (3)
However, C ′ = ρgC.

ここで、境界条件を考える。溶湯のキャビティ107への充填が完了すると、プランジャ5が停止するから、Q=0(V=0)となる。その一方で、溶湯の圧力は、鋳造圧力Ptになる。ただし、ここでいう鋳造圧力Ptは、増圧シリンダ部13b、増圧ピストン17及び増圧アキュムレータ25Bを設けずに、速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへの作動液の供給のみによって射出を行った場合の鋳造圧力である。すなわち、単動圧による鋳造圧力である。   Here, boundary conditions are considered. When the filling of the molten metal into the cavity 107 is completed, since the plunger 5 stops, Q = 0 (V = 0). On the other hand, the pressure of the molten metal becomes the casting pressure Pt. However, the casting pressure Pt referred to here is a case where injection is performed only by supplying hydraulic fluid from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h without providing the pressure increasing cylinder portion 13b, the pressure increasing piston 17 and the pressure increasing accumulator 25B. Of casting pressure. That is, the casting pressure by a single dynamic pressure.

上記の境界条件Q=0かつP=Ptを(3)式に代入すると、C′=Ptとなる。これを(3)式に代入すると、下記式が得られる。
P=Pt−ρV/2 (4)
この(4)式がマシンラインの基礎式である。
Substituting the above boundary condition Q = 0 and P = Pt into equation (3) yields C ′ = Pt. Substituting this into equation (3) gives the following equation:
P = Pt-ρV 2/2 (4)
This equation (4) is the basic equation of the machine line.

(P−Q線図における式)
スリーブ3とゲートとの連続の式は、以下のようになる。
Q=C=AV (5)
ここで、Cは、ゲート流出係数であり、端的に言えば、流体力学における流量係数において、代表長さの2乗の値としてゲート断面積を用いたものに相当する。
(Formula in PQ 2 diagram)
The continuous equation between the sleeve 3 and the gate is as follows.
Q = C g A g V g = A p V (5)
Here, C g is a gate outflow coefficient, and in short, corresponds to a flow coefficient in fluid dynamics using a gate cross-sectional area as a square value of a representative length.

理論的にはQ=Aであるが、ゲートは、断面積が急激に減少する部分であることから、理論値と実際の値との乖離が比較的大きい。そこで、(5)式では、補正係数であるゲート流出係数CをAに乗じている。ゲート流出係数Cの値としては、一般的に、金型101の形状等によらずに平均的な値(例えば0.6程度)が用いられている。 Theoretically, Q = A g V g , but since the gate is a portion where the cross-sectional area rapidly decreases, the difference between the theoretical value and the actual value is relatively large. Therefore, in Equation (5), A g V g is multiplied by the gate outflow coefficient C g which is a correction coefficient. The value of the gate discharge coefficient C g, in general, an average value irrespective of the shape of the mold 101 such as (e.g., about 0.6) is used.

上記の(5)式から、下記式が得られる。
=Q/(C) (6)
V=Q/A (7)
From the above equation (5), the following equation is obtained.
V g = Q / (C g A g ) (6)
V = Q / A p (7)

上記の(6)式をダイラインの基礎式(2)に代入すると、下記に示す、P−Q線図におけるダイラインの式が得られる。
P=ρQ/(2C ) (8)
When the above equation (6) is substituted into the basic equation (2) of the die line, the die line equation in the PQ 2 diagram shown below is obtained.
P = ρQ 2 / (2C g 2 A g 2 ) (8)

また、上記の(7)式をマシンラインの基礎式(4)に代入すると、下記に示す、P−Q線図におけるマシンラインの式が得られる。
P=Pt−ρQ/(2A ) (9)
Further, when the above equation (7) is substituted into the basic equation (4) of the machine line, the following equation of the machine line in the PQ 2 diagram is obtained.
P = Pt−ρQ 2 / (2A p 2 ) (9)

上記の(8)式に示されているように、ダイラインの式では、Pは、Qを独立変数とし、原点を通る一次関数であり、その傾きは、ρ、C及びAによって決定される。上記の(9)式に示されているように、マシンラインの式では、Pは、Qを独立変数とし、P切片の値をPtとする負の傾きの一次関数であり、傾きはρ及びAによって決定される。なお、Q切片の値Q (図4)は、空打ちのときの流量の2乗に相当する。 As shown in the above equation (8), in the die line equation, P is a linear function passing through the origin with Q 2 as an independent variable, and its slope is determined by ρ, C g, and Ag . Is done. As shown in the above equation (9), in the machine line equation, P is a linear function of negative slope with Q 2 as an independent variable and the value of P intercept as Pt, and the slope is ρ and by the A p. In addition, the value Q 0 2 (FIG. 4) of the Q 2 intercept corresponds to the square of the flow rate at the time of idling.

(必要最小限の圧力を算出する計算式)
上記の(9)式のPtは、単動圧における鋳造圧力であるから、基本的に速度アキュムレータ25Aの圧力(ヘッド側室13hの圧力P)に比例する。従って、速度アキュムレータ25Aの圧力を小さくすると、マシンラインのP切片の値は小さくなり、図4を参照して説明したように、マシンラインLは原点側へ移動する。
(Calculation formula to calculate the minimum required pressure)
Since Pt in the above equation (9) is a casting pressure at a single dynamic pressure, it is basically proportional to the pressure of the speed accumulator 25A (pressure P h of the head side chamber 13h). Thus, reducing the pressure of the speed accumulator 25A, the value of P slices machine line becomes small, as described with reference to FIG. 4, the machine line L M is moved to the home side.

一方、ベルヌーイの式からも理解されるように、P−Q線図において、原点側は力学的エネルギーが低い側である。従って、所望の射出速度Vによって流量Qが決定され、ダイラインL上の点が求められたときに、この点がマシンラインLを原点とは反対側へ超えてしまうと、その射出速度Vは射出装置1において実現不可能ということになる。逆に、所望の射出速度Vに対応する点がマシンラインLから原点側にあれば、その射出速度Vは射出装置1において実現可能ということになる。 On the other hand, as can be understood from Bernoulli's equation, in the PQ 2 diagram, the origin side is the side where the mechanical energy is low. Accordingly, the flow rate Q is determined by the desired injection speed V, die line L when the point on the D has been determined, this point exceeds the side opposite to the origin machine line L M, the injection speed V This is impossible to realize in the injection apparatus 1. Conversely, if the desired injection points corresponding to the velocity V machine line L M to the origin side, the injection speed V will be referred to as feasible in the injection device 1.

従って、所望の射出速度VによってダイラインL上の点(座標(Qc,Pc)とする)が決定されたときに、この点を通るマシンラインLのP切片であるPtは、速度アキュムレータ25Aにおける圧力が所望の射出速度Vを実現するための必要最小限の圧力であるときの溶湯の圧力ということになる。そして、このPtをPに換算することによって、速度アキュムレータ25Aにおける必要最小限の圧力を求めることができる。その具体的な計算式は、例えば、以下のとおりである。 Therefore, when the points on the die line L D by the desired injection speed V (coordinates (Qc 2, Pc) to) is determined, Pt is a P slice machine line L M passing through this point, the rate accumulator This is the pressure of the molten metal when the pressure at 25A is the minimum pressure necessary to achieve the desired injection speed V. Then, by converting the Pt to P h, it can be determined minimal pressure required in the rate accumulator 25A. The specific calculation formula is, for example, as follows.

まず、射出速度Vを流量Qに換算する。その換算式は、(5)式と重複するが、以下のとおりである。
Q=AV (10)
First, the injection speed V is converted into the flow rate Q. Although the conversion formula overlaps with the formula (5), it is as follows.
Q = A p V (10)

次に、下記式により流量Qから単動圧の鋳造圧力Ptを算出する。下記式は、(8)式及び(9)式においてPを消去しつつPtについて解くようにこれらの式を変形することによって得られる。
Pt=ρQ/(2C )+ρQ/(2A ) (11)
Next, the casting pressure Pt of single dynamic pressure is calculated from the flow rate Q by the following formula. The following equations are obtained by modifying these equations so as to solve for Pt while eliminating P in equations (8) and (9).
Pt = ρQ 2 / (2C g 2 A g 2 ) + ρQ 2 / (2A p 2 ) (11)

次に、鋳造圧力Ptをヘッド側室13hの圧力Pに換算し、これにより、速度アキュムレータ25Aの最小限の圧力Pminを得る。その換算式は、以下のとおりである。
min=Pt・A/A (12)
Next, the casting pressure Pt in terms of the pressure P h of the head side chamber 13h, thereby to obtain the minimum pressure P min of the speed accumulator 25A. The conversion formula is as follows.
P min = Pt · A p / A h (12)

なお、上記(1)では、P=0として計算している。ただし、充填完了時にメータアウト回路によって減速が行われる場合等においては、下記式が用いられてもよい。
min=(Pt・A+P)/A (13)
この場合のPは適宜に設定されてよい。
In the above (1), the calculation is performed with P r = 0. However, in the case where deceleration is performed by the meter-out circuit when filling is completed, the following equation may be used.
P min = (Pt · A p + P r Ar ) / A h (13)
Pr in this case may be set appropriately.

このように、最小限の圧力Pminを算出する計算式は、(10)式〜(12)式の3つの式を含んでおり、制御装置11(圧力算出部11b)は、この計算式を計算する。なお、計算式は、実質的にこの3つの式を含んでいればよい。すなわち、(10)式の(11)式への代入、及び(11)式の(12)式(又は(13)式)への代入のうち少なくとも1つが行われることにより、計算式は整理された形とされていてもよい。 Thus, the calculation formula for calculating the minimum pressure P min includes three formulas (10) to (12), and the control device 11 (pressure calculation section 11b) calculate. In addition, the calculation formula should just contain these three formulas substantially. That is, the calculation formula is arranged by performing at least one of the substitution of the formula (10) into the formula (11) and the substitution of the formula (11) into the formula (12) (or the formula (13)). It may be a shape.

例えば、計算式は、以下のように整理されていてもよい。
min=ρV/2×(1+A /(C )) (14)
上記(14)式では、流量Q及びマシンラインのP切片である鋳造圧力Ptが現れていないが、実質的に(10)式〜(12)式を含んでいる。
For example, the calculation formulas may be arranged as follows.
P min = ρV 2/2 × (1 + A p 2 / (C g 2 A g 2)) (14)
In the above equation (14), the flow rate Q and the casting pressure Pt which is the P intercept of the machine line do not appear, but substantially include the equations (10) to (12).

(ゲート流出係数)
上記の(11)式(又は(14)式)から理解されるように、最小限の圧力Pminの算出には、ゲート流出係数Cが必要である。
(Gate runoff coefficient)
As understood from the above equation (11) (or equation (14)), the gate outflow coefficient Cg is required for the calculation of the minimum pressure Pmin .

図5は、ゲート流出係数の実測値の一例を示す図である。図5において、横軸は射出速度V(m/s)を示し、縦軸はゲート流出係数(無次元量)を示している。プロットされたマークは、ゲート厚み(Tg(mm))毎に異なる形状で示されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an actual measurement value of the gate outflow coefficient. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the injection speed V (m / s), and the vertical axis indicates the gate outflow coefficient (dimensionless amount). The plotted marks are shown in different shapes for each gate thickness (Tg (mm)).

この図に示されているように、ゲート流出係数は、金型101の形状及び寸法によって変化する。また、ゲート流出係数は、射出速度Vを流量Qに変換するときの補正係数という趣旨からすれば、射出速度Vによらず一定であるはずであるが、現実には、射出速度Vの変化によって変化する。   As shown in this figure, the gate outflow coefficient varies depending on the shape and size of the mold 101. In addition, the gate outflow coefficient should be constant regardless of the injection speed V in view of the correction coefficient when the injection speed V is converted into the flow rate Q. Change.

一般には、ゲート流出係数は、金型101形状等によらずに平均的な値が用いられている。本実施形態でもそのような平均的な値が用いられてよいが、好ましくは、実測によって金型101及び射出速度に応じた値が求められ、そのゲート流出係数が用いられることが好ましい。   In general, an average value is used for the gate outflow coefficient regardless of the shape of the mold 101 or the like. In the present embodiment, such an average value may be used, but preferably, a value corresponding to the mold 101 and the injection speed is obtained by actual measurement, and the gate outflow coefficient is preferably used.

具体的には、(7)式及び(8)式から得られる下記式において、射出速度V及び溶湯の圧力Pを代入することによって、ゲート流出係数の実測値が得られる。
=√((ρA )/(2PA )) (15)
Specifically, by substituting the injection speed V and the molten metal pressure P in the following formula obtained from the formulas (7) and (8), an actual measurement value of the gate outflow coefficient is obtained.
C g = √ ((ρA p 2 V 2 ) / (2PA g 2 )) (15)

射出速度Vの値としては、例えば、射出速度の目標値、又は位置センサ41によって測定された射出速度の実測値が用いられてよい。なお、一般に、射出速度は、フィードバック制御されており、射出速度の目標値と実測値との差は比較的小さい。   As the value of the injection speed V, for example, a target value of the injection speed or a measured value of the injection speed measured by the position sensor 41 may be used. In general, the injection speed is feedback-controlled, and the difference between the target value of the injection speed and the measured value is relatively small.

また、溶湯の圧力Pは、ヘッド側圧力センサ39H及びロッド側圧力センサ39Rによって射出シリンダ7における作動液の圧力が検出されることによって間接的に測定される。   Further, the pressure P of the molten metal is indirectly measured by detecting the pressure of the working fluid in the injection cylinder 7 by the head side pressure sensor 39H and the rod side pressure sensor 39R.

具体的には、メータアウト回路が設けられていない、又は使用されていない場合においては、ヘッド側圧力センサ39Hによって検出されたヘッド側室13hの圧力Pを用いて、下記式により溶湯の圧力Pの実測値が求められる。
P=P×A/A (16)
Specifically, the meter-out circuit is not provided, or when not in use, using a pressure P h in the head side chamber 13h which is detected by the head-side pressure sensor 39H, pressure P of the molten metal by the following formula Is obtained.
P = Ph * Ah / Ap (16)

また、メータアウト回路が使用されている場合においては、ヘッド側圧力センサ39Hによって検出されたヘッド側室13hの圧力Pと、ロッド側圧力センサ39Rによって検出されたロッド側室13rの圧力Pとを用いて、下記式により溶湯の圧力Pの実測値が求められる。
P=(P−P)/A (17)
Further, when the meter-out circuit is used, the pressure P h of the head side chamber 13h which is detected by the head-side pressure sensor 39H, the pressure P r of the rod side chamber 13r detected by the rod-side pressure sensor 39R The actual measured value of the pressure P of the molten metal is obtained by the following formula.
P = (P h A h -P r A r) / A p (17)

上述の(15)式に代入される射出速度V及び圧力Pは、例えば、高速射出中におけるものである。なお、射出速度V及び圧力Pとして実測値を用いる場合においては、高速射出中における所定の時点の実測値を用いてもよいし、高速射出中の所定の期間における平均値を用いてもよい。なお、理想的には、両者は同一である。   The injection speed V and the pressure P that are substituted into the above equation (15) are, for example, during high-speed injection. In the case where measured values are used as the injection speed V and the pressure P, measured values at a predetermined time point during high-speed injection may be used, or average values during a predetermined period during high-speed injection may be used. Ideally, both are the same.

ゲート流出係数Cは、試運転において実測値が求められ、その後の全ての成形サイクルにおいて一定の値がPminの算出に用いられてもよいし、成形サイクル毎に実測値が求められ、その実測値が次の成形サイクルにおけるPminの算出に用いられてもよい。また、2以上の所定数の成形サイクル毎にゲート流出係数の実測値が求められ、その実測値がその後の所定数の成形サイクルに用いられてもよい。その他、ゲート流出係数C(ひいては最小限の圧力Pmin)は、適宜な時期に算出されてよい。ゲート流出係数の実測値(ひいては最小限の圧力Pmin)は、1つの成形サイクルにおける測定結果に基づいて求められてもよいし、複数の成形サイクルにおける測定結果の平均値に基づいて求められてもよいし、1つ又は所定数の成形サイクル毎に実測値を求める場合においては測定結果の移動平均に基づいて求められてもよい。 The gate outflow coefficient C g is obtained as an actual measurement value in a trial run, and a constant value may be used for calculating P min in all subsequent molding cycles, or an actual measurement value is obtained for each molding cycle. The value may be used to calculate P min in the next molding cycle. Further, an actual measurement value of the gate outflow coefficient may be obtained for every two or more predetermined number of molding cycles, and the actual measurement value may be used for the subsequent predetermined number of molding cycles. In addition, the gate outflow coefficient C g (and thus the minimum pressure P min ) may be calculated at an appropriate time. The actual measurement value (and hence the minimum pressure P min ) of the gate outflow coefficient may be obtained based on the measurement result in one molding cycle, or may be obtained based on the average value of the measurement results in a plurality of molding cycles. Alternatively, when an actual measurement value is obtained for each one or a predetermined number of molding cycles, it may be obtained based on a moving average of measurement results.

(最小限の圧力の補正、又は最小限の圧力に基づく目標圧力の算出)
ベルヌーイの式は、非粘性・非圧縮等の種々の仮定のもとで成立する式である。また、ベルヌーイに式に基づいて上述した各種の式を求めるに際しても、種々の仮定をしている。従って、上述の計算式に基づいて算出した理論上の最小限の圧力Pminと、実際の最小限の圧力Pminとの間にはずれがある。そのようなずれを解消するための補正がなされ、その補正後の最小限の圧力Pminが実現されるように速度アキュムレータ25Aの圧力が調整されてよい。
(Minimum pressure correction or target pressure calculation based on minimum pressure)
Bernoulli's equation is an equation that is established under various assumptions such as non-viscosity and non-compression. Also, various assumptions are made when the above-described various equations are obtained based on Bernoulli's equation. Therefore, there is a difference between the theoretical minimum pressure P min calculated based on the above formula and the actual minimum pressure P min . Correction for eliminating such a deviation may be performed, and the pressure of the speed accumulator 25A may be adjusted so that the minimum pressure P min after the correction is realized.

また、算出した理論上の最小限の圧力Pminが実際の最小限の圧力Pminを下回ると、所望の射出速度を実現できないことになる。従って、理論上の最小限の圧力Pminに対して、所定の余裕量を考慮したものを補正後の最小限の圧力Pmin(別の考え方では、最小限の圧力Pminに基づく、速度アキュムレータ25Aの目標圧力)としてもよい。 Further, minimal pressure P min of the calculated theoretical falls below the actual minimum pressure P min, will not be achieved the desired injection speed. Accordingly, the minimum pressure P min after the correction in consideration of a predetermined margin amount with respect to the theoretical minimum pressure P min (in another concept, a speed accumulator based on the minimum pressure P min is used. 25A target pressure).

補正(余裕量の加味を含む)は、例えば、適宜な補正係数を乗じるもの、及び/又は適宜な補正定数を加算するものであってよい。そのような補正係数及び/又は補正定数は、射出装置1の製造者によって設定されてもよいし、オペレータによって設定されてもよいし、試運転又は成形サイクルで検出された射出速度及び射出圧力等に基づいて制御装置11が算出して設定してもよい。   The correction (including the addition of the margin) may be performed by, for example, multiplying an appropriate correction coefficient and / or adding an appropriate correction constant. Such a correction coefficient and / or correction constant may be set by the manufacturer of the injection apparatus 1, may be set by an operator, or may be set to an injection speed and an injection pressure detected in a test run or a molding cycle. The control device 11 may calculate and set based on this.

また、速度アキュムレータ25Aの圧力は、作動液の放出に伴って低下する。その低下量を考慮してもよい。例えば、(14)式から得られる補正前の最小限の圧力Pminを作動液の射出後の圧力とし、射出前の圧力の目標値を、最終的に求めるべき最小限の圧力Pminとすると、例えば、以下のような補正を行ってよい。 Further, the pressure of the speed accumulator 25A decreases as the hydraulic fluid is released. You may consider the fall amount. For example, assuming that the minimum pressure P min before correction obtained from the equation (14) is the pressure after injection of the hydraulic fluid, and the target value of pressure before injection is the minimum pressure P min to be finally obtained. For example, the following correction may be performed.

速度アキュムレータ25Aが図1で例示したようにシリンダ式のものである場合、気体室31bの圧力と体積との積は、ピストン33の移動前後で概ね一定とみなすことができる。従って、例えば、ピストン33が液体室31a側の駆動源に位置するときの圧力及び体積をP及びV、射出前の圧力及び体積をP及びV、射出後の圧力及び体積をP及びVとすると、下記式が成り立つ。
×V=P×V=P×V (18)
When the speed accumulator 25 </ b> A is a cylinder type as illustrated in FIG. 1, the product of the pressure and the volume of the gas chamber 31 b can be regarded as substantially constant before and after the movement of the piston 33. Therefore, for example, the pressure and volume when the piston 33 is located at the drive source on the liquid chamber 31a side are P 0 and V 0 , the pressure and volume before injection are P 1 and V 1 , and the pressure and volume after injection are P When 2 and V 2, is established the following equation.
P 0 × V 0 = P 1 × V 1 = P 2 × V 2 (18)

は、速度アキュムレータ25Aの構成によって決定される。Pは、例えば、液体室31aの作動液を全放出したときの気体室31bの圧力を速度ACC圧力センサ37Aによって検出することなどにより得ることができる。従って、射出後の圧力Pとして補正前の最小限の圧力Pminを用いると、射出後の体積V(=V×P/P)が求まる。 V 0 is determined by the configuration of the speed accumulator 25A. P 0 can be obtained, for example, by detecting the pressure in the gas chamber 31b when the hydraulic fluid in the liquid chamber 31a is completely discharged by the speed ACC pressure sensor 37A. Accordingly, when the minimum pressure P min before correction is used as the post-injection pressure P 2 , the post-injection volume V 2 (= V 0 × P 0 / P 2 ) is obtained.

射出前の体積と射出後の体積との差V(=V−V)は、低速射出及び高速射出においてヘッド側室13hに供給される作動液の量に相当する。この量は、低速射出及び高速射出におけるプランジャ5の前進距離、並びに射出ピストン15の受圧面積Aによって決定され、また、理想的には、一の金型101に対して繰り返される成形サイクルについて固定値である。従って、この作動液の量と、射出後の体積Vとから射出前の体積V(=V−V)が求まる。 The difference V d (= V 2 −V 1 ) between the volume before injection and the volume after injection corresponds to the amount of hydraulic fluid supplied to the head side chamber 13h in low speed injection and high speed injection. This amount is determined by the advance distance of the plunger 5 in the low speed injection and the high speed injection, and the pressure receiving area A h of the injection piston 15, and ideally fixed for a molding cycle repeated for one mold 101. Value. Therefore, the volume V 1 (= V 2 −V d ) before injection is obtained from the amount of the hydraulic fluid and the volume V 2 after injection.

そして、上述のように、P及びVは得られているから、補正後の最小限の圧力Pminとしての射出前の圧力P(=P×V/V)が求まる。 Since P 0 and V 0 are obtained as described above, the pre-injection pressure P 1 (= P 0 × V 0 / V 1 ) is obtained as the minimum pressure P min after correction.

なお、このような計算をせずに、上述した余裕量を加味する考え方で、速度アキュムレータ25Aにおける射出前後の圧力変化を考慮してもよい。   Note that the pressure change before and after the injection in the speed accumulator 25A may be taken into consideration in consideration of the above-described margin amount without performing such calculation.

(アキュムレータの圧力の調整方法)
速度アキュムレータ25Aの圧力の調整方法は、例えば、液体室31aにおける作動液の給排によって行われる。ただし、気体室31bのガス量(質量)を調整することによって速度アキュムレータ25Aの圧力が調整されてもよい。
(Accumulator pressure adjustment method)
The method for adjusting the pressure of the speed accumulator 25A is performed, for example, by supplying and discharging the hydraulic fluid in the liquid chamber 31a. However, the pressure of the speed accumulator 25A may be adjusted by adjusting the gas amount (mass) of the gas chamber 31b.

(処理の手順の一例)
図6は、上記のような動作を実現するために、射出装置1(制御装置11)が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、射出装置1に電源が投入されたときに開始される。
(Example of processing procedure)
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a procedure of processing executed by the injection device 1 (control device 11) in order to realize the operation as described above. This process is started, for example, when the injection apparatus 1 is turned on.

ステップST1では、制御装置11は、オペレータによる入力装置35に対する操作に基づいて種々の成形条件を設定する。このときに設定する成形条件には、例えば、射出速度V(低速射出速度及び高速射出速度)、低速射出から高速射出への切替位置、及び増圧アキュムレータ25Bによって増圧したときの終圧が含まれる。   In step ST1, the control device 11 sets various molding conditions based on an operation on the input device 35 by the operator. The molding conditions set at this time include, for example, the injection speed V (low speed injection speed and high speed injection speed), the switching position from low speed injection to high speed injection, and the final pressure when the pressure is increased by the pressure increasing accumulator 25B. It is.

ステップST2では、制御装置11は、入力装置35に対して成形サイクルの開始を指示する操作が行われたか否か判定する。そして、制御装置11は、肯定判定のときはステップST3に進み、否定判定のときは待機する。   In step ST2, the control device 11 determines whether or not an operation for instructing the input device 35 to start a molding cycle has been performed. And the control apparatus 11 progresses to step ST3 at the time of affirmation determination, and waits at the time of negative determination.

ステップST3では、制御装置11は、1回の成形サイクルを行うための処理を行う。   In step ST3, the control device 11 performs a process for performing one molding cycle.

ステップST4では、制御装置11は、成形サイクルの繰り返しを終了する条件が満たされたか否か判定する。例えば、ステップST1で設定されたサイクル数に到達したか否か、又は入力装置35に対して成形サイクルを終了するための操作がなされたか否か判定する。そして、制御装置11は、肯定判定のときはステップST4に進み、否定判定のときはステップST3に戻って成形サイクルを繰り返す。   In step ST4, the control device 11 determines whether a condition for ending the repetition of the molding cycle is satisfied. For example, it is determined whether or not the number of cycles set in step ST1 has been reached, or whether or not the input device 35 has been operated to end the molding cycle. When the determination is affirmative, the control device 11 proceeds to step ST4. When the determination is negative, the control device 11 returns to step ST3 and repeats the molding cycle.

図7は、ステップST3のサイクル処理の詳細の一例を示すフローチャートである。ただし、この図では、成形サイクルのうち、射出に係る部分で、かつ本実施形態の特徴に係る部分のみを図示している。   FIG. 7 is a flowchart showing an example of details of the cycle process in step ST3. However, in this drawing, only the part related to the injection and the part related to the feature of the present embodiment in the molding cycle is shown.

ステップST11では、制御装置11は、その成形サイクルが初回であるか否か判定する。そして、そして、制御装置11は、肯定判定のときはステップST12に進み、否定判定のときはステップST13に進む。   In step ST11, the control device 11 determines whether or not the molding cycle is the first time. And the control apparatus 11 progresses to step ST12 at the time of affirmation determination, and progresses to step ST13 at the time of negative determination.

ステップST12では、制御装置11は、ゲート流出係数Cの値として、予め制御装置11が保持している初期値(例えば射出装置1の製造者が制御装置11に記録させた値)、又はステップST1でオペレータが設定した初期値を設定する。成形サイクルを行わなければ、ゲート流出係数Cの実測値を求めることはできないことからである。 In step ST12, the control unit 11, as the value of the gate discharge coefficient C g, (value eg the injection device 1 manufacturer were recorded in the control unit 11) the initial value in advance controller 11 holds, or steps In ST1, an initial value set by the operator is set. Without molding cycle is from that you can not determine the actual value of the gate discharge coefficient C g.

ステップST13では、制御装置11は、射出速度Vの値(ステップST1で設定された目標値、又は先の成形サイクルにおける実測値)、及び先の成形サイクルにおける溶湯の圧力Pの実測値を用いて(15)式を計算し、ゲート流出係数Cの実測値を算出する。そして、制御装置11は、その算出した実測値をゲート流出係数Cの値として設定する。なお、(15)式における、ρ、A及びAの値は、例えば、ステップST1等においてオペレータによって予め制御装置11に記録されている。 In step ST13, the control device 11 uses the value of the injection speed V (the target value set in step ST1 or the actual measurement value in the previous molding cycle) and the actual measurement value of the molten metal pressure P in the previous molding cycle. (15) the calculated formula, and calculates the measured value of the gate discharge coefficient C g. And the control apparatus 11 sets the calculated actual value as a value of the gate outflow coefficient Cg . Incidentally, in (15), [rho, the value of A P and A g are, for example, is recorded in advance in the control unit 11 by the operator in step ST1, and the like.

ステップST14では、制御装置11は、射出速度Vの値(例えばステップST1で設定された目標値)、及びステップST12又はST13で設定したゲート流出係数Cの値を用いて、(10)式〜(12)式(又は(14)式)を計算し、最小限の圧力Pminを算出する。なお、これらの式における、ρ、A及びAの値は、上述のように、予め制御装置11に記録されている。また、最小限の圧力Pminが適宜に補正されてよいことは既に述べたとおりである。 In step ST14, the control unit 11, (target value set, for example, step ST1) injection speed values of V, and using the values of the gate discharge coefficient C g set in step ST12 or ST13, (10) to Expression Equation (12) (or Equation (14)) is calculated, and the minimum pressure P min is calculated. Incidentally, in these formulas, [rho, the value of A P and A g are as described above, it is recorded in advance in the control device 11. As described above, the minimum pressure P min may be corrected as appropriate.

なお、特に図示しないが、ステップST14の後、制御装置11は、算出した最小限の圧力Pminを表示装置43に表示させてもよい。 Although not particularly illustrated, after step ST14, the control device 11 may cause the display device 43 to display the calculated minimum pressure Pmin .

ステップST15では、制御装置11は、速度アキュムレータ25Aの圧力PACCが最小限の圧力Pminと等しいか否か判定する。なお、この等しいか否かの判定は、具体的には、例えば、圧力PACCと圧力Pminとの差が所定の範囲内に収まっているか否かの判定である。所定の範囲は、射出装置1の製造者によって設定されてもよいし、オペレータによって設定されてもよい。そして、制御装置11は、肯定判定のときはステップST19に進み、否定判定のときはステップST16に進む。 In step ST15, the control device 11 determines whether or not the pressure P ACC of the speed accumulator 25A is equal to the minimum pressure P min . Specifically, the determination of whether or not they are equal is, for example, a determination of whether or not the difference between the pressure P ACC and the pressure P min is within a predetermined range. The predetermined range may be set by the manufacturer of the injection apparatus 1 or may be set by the operator. And the control apparatus 11 progresses to step ST19 at the time of affirmation determination, and progresses to step ST16 at the time of negative determination.

ステップST16では、制御装置11は、速度アキュムレータ25Aの圧力PACCが最小限の圧力Pminよりも低いか否か判定する。そして、制御装置11は、肯定判定のときはステップST17に進み、否定判定のときはステップST18に進む。 In step ST16, the control device 11 determines whether or not the pressure P ACC of the speed accumulator 25A is lower than the minimum pressure P min . When the determination is affirmative, the control device 11 proceeds to step ST17, and when the determination is negative, the control device 11 proceeds to step ST18.

ステップST17では、制御装置11は、速度アキュムレータ25Aを加圧して圧力PACCを上昇させる。具体的には、例えば、ポンプ23から速度アキュムレータ25Aの液体室31aに作動液を供給する。 In step ST17, the control device 11 pressurizes the speed accumulator 25A to increase the pressure P ACC . Specifically, for example, the hydraulic fluid is supplied from the pump 23 to the liquid chamber 31a of the speed accumulator 25A.

ステップST18では、制御装置11は、速度アキュムレータ25Aを減圧して圧力PACCを低下させる。具体的には、例えば、速度アキュムレータ25Aの液体室31aの作動液をタンク21に排出する。 In step ST18, the control device 11 reduces the pressure P ACC by reducing the pressure accumulator 25A. Specifically, for example, the hydraulic fluid in the liquid chamber 31a of the speed accumulator 25A is discharged to the tank 21.

ステップST17又はステップST18の後、制御装置11は、ステップST15に戻る。従って、速度アキュムレータ25Aは、その圧力PACCが最小限の圧力Pminになるまで加圧又は減圧が繰り返される。 After step ST17 or step ST18, the control device 11 returns to step ST15. Therefore, the pressure accumulator 25A is repeatedly pressurized or depressurized until the pressure P ACC reaches the minimum pressure P min .

成形サイクルが繰り返されて射出動作が安定してくると、前回の成形サイクルと今回の成形サイクルとで最小限の圧力Pminは同等となる。一方、速度アキュムレータ25Aの圧力PACCは、射出のための作動液の放出によって低くなる。従って、射出動作が安定すると、ステップST15〜ST18は、射出によって低下した圧力を回復させる動作になる。 When the molding cycle is repeated and the injection operation becomes stable, the minimum pressure Pmin is equal between the previous molding cycle and the current molding cycle. On the other hand, the pressure P ACC of the speed accumulator 25A is lowered by the discharge of the working fluid for injection. Therefore, when the injection operation is stabilized, steps ST15 to ST18 are operations for recovering the pressure reduced by the injection.

上記のような圧力PACCが圧力Pminになったか否かの判定と加圧又は減圧とを繰り返す制御においては、ステップST17及びST18における加圧量又は減圧量は一定値とされてよい。また、判定と加圧又は減圧とを繰り返す制御に代えて、又は加えて、圧力PACCと最小限の圧力Pminとの差に応じた加圧量又は減圧量で圧力調整が行われてもよい。 In the control for repeating the determination as to whether or not the pressure P ACC has become the pressure P min and the pressurization or depressurization, the pressurization amount or the depressurization amount in steps ST17 and ST18 may be a constant value. Further, instead of or in addition to the control of repeating the determination and pressurization or depressurization, pressure adjustment may be performed with a pressurization amount or a depressurization amount corresponding to the difference between the pressure PACC and the minimum pressure Pmin. Good.

ステップST19では、制御装置11は、低速射出を行うための制御を行う。具体的には、例えば、制御装置11は、ポンプ23又は速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへ作動液を供給するとともにプランジャ5の速度がステップST1で設定された低速射出速度になるように液圧装置9を制御する。   In step ST19, the control device 11 performs control for performing low-speed injection. Specifically, for example, the control device 11 supplies the hydraulic fluid from the pump 23 or the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h, and the hydraulic device so that the speed of the plunger 5 becomes the low speed injection speed set in step ST1. 9 is controlled.

ステップST20では、制御装置11は、位置センサ41の検出するプランジャ5の位置が所定の切替位置に到達したか否か判定する。そして、制御装置11は、肯定判定のときはステップST21に進み、否定判定のときは低速射出を継続する。   In step ST20, the control device 11 determines whether or not the position of the plunger 5 detected by the position sensor 41 has reached a predetermined switching position. And the control apparatus 11 progresses to step ST21 at the time of affirmation determination, and continues low speed injection at the time of negative determination.

ステップST21では、制御装置11は、高速射出を行うための制御を行う。具体的には、例えば、制御装置11は、速度アキュムレータ25Aからヘッド側室13hへ作動液を供給するとともにプランジャ5の速度がステップST1で設定された高速射出速度になるように液圧装置9を制御する。   In step ST21, the control device 11 performs control for performing high-speed injection. Specifically, for example, the control device 11 supplies the hydraulic fluid from the speed accumulator 25A to the head side chamber 13h and controls the hydraulic device 9 so that the speed of the plunger 5 becomes the high speed injection speed set in step ST1. To do.

なお、速度アキュムレータ25Aの圧力PACCは、ステップST1で設定された高速射出速度を実現可能な最小限の圧力Pminとされているから、理論的には、メータアウト回路及び/又はメータイン回路等による速度制御をしなくても、射出速度は、設定された高速射出速度になる。ただし、理論値と実際の値との差があることから、現実的には、速度制御が必要になる。 The pressure P ACC of the speed accumulator 25A is the minimum pressure P min that can realize the high-speed injection speed set in step ST1, and theoretically, a meter-out circuit and / or a meter-in circuit, etc. Even if the speed control is not performed, the injection speed becomes the set high speed injection speed. However, since there is a difference between the theoretical value and the actual value, in practice, speed control is required.

ステップST22では、制御装置11は、増圧開始条件が満たされたか否か判定する。そして、制御装置11は、肯定判定のときはステップST23に進み、否定判定のときは高速射出を継続する。   In step ST22, the control device 11 determines whether or not the pressure increase start condition is satisfied. And the control apparatus 11 progresses to step ST23 at the time of affirmation determination, and continues high-speed injection at the time of negative determination.

ステップST23では、制御装置11は、増圧を行うための制御を行う。具体的には、例えば、制御装置11は、増圧アキュムレータ25Bから後側室13gへ作動液を供給するように液圧装置9を制御する。   In step ST23, the control device 11 performs control for increasing pressure. Specifically, for example, the control device 11 controls the hydraulic device 9 so as to supply the working fluid from the pressure increasing accumulator 25B to the rear chamber 13g.

なお、ステップST19〜ST23は射出制御部11aの動作に対応し、ステップST11〜ST14は圧力算出部11bの動作に対応し、ステップST15〜ST18は圧力制御部11cの動作に対応している。   Steps ST19 to ST23 correspond to the operation of the injection control unit 11a, steps ST11 to ST14 correspond to the operation of the pressure calculation unit 11b, and steps ST15 to ST18 correspond to the operation of the pressure control unit 11c.

(射出速度及び射出圧力の例)
図8は、本実施形態の射出装置1における射出速度V及び射出圧力Pの経時変化を説明するための模式図である。
(Example of injection speed and injection pressure)
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining temporal changes in the injection speed V and the injection pressure P in the injection apparatus 1 of the present embodiment.

横軸は、時間tを示し、縦軸は、射出速度V及び射出圧力Pを示している。線Ln1は、本実施形態及び比較例における射出速度Vの経時変化を示している。線Ln2は、比較例における射出圧力Pの経時変化を示している。線Ln3は、本実施形態における射出圧力Pの経時変化を示している。ただし、線Ln3は、一部が線Ln2に重なっており、その重なりにおいては線Ln2のみを示している。ここでいう比較例は、速度アキュムレータ25Aの圧力の設定方法を除いては、本実施形態と同様のものである。   The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents injection speed V and injection pressure P. A line Ln1 indicates a change with time of the injection speed V in the present embodiment and the comparative example. A line Ln2 indicates a change with time of the injection pressure P in the comparative example. A line Ln3 indicates a change with time of the injection pressure P in the present embodiment. However, the line Ln3 partially overlaps the line Ln2, and only the line Ln2 is shown in the overlap. The comparative example here is the same as the present embodiment except for the method of setting the pressure of the speed accumulator 25A.

比較例及び本実施形態における射出速度Vは、射出の初期においては、低速射出速度Vとされ、その後、高速射出速度Vとされる。そして、溶湯がキャビティ107にある程度充填されると(時点t1)、射出速度Vは急激に低下し、溶湯が略充填されるとプランジャ5は略停止する(時点t2)。 The injection speed V in the comparative example and the present embodiment is set to the low speed injection speed V L at the initial stage of injection, and then to the high speed injection speed V H. When the molten metal is filled into the cavity 107 to some extent (time point t1), the injection speed V decreases rapidly, and when the molten metal is substantially filled, the plunger 5 is substantially stopped (time point t2).

比較例における射出圧力Pは、低速射出においては比較的低い圧力Pであり、その後、高速射出の開始に伴って圧力Pに比較して相対的に高い圧力Pとなる。そして、溶湯がキャビティ107にある程度充填されると(時点t1)、射出圧力Pは急激に上昇し、溶湯が略充填されるとサージ圧(P)が発生する(時点t2)。その後、射出圧力Pは、増圧がなされることにより、上昇していき、一定値(終圧)になる。 Injection pressure P in the comparative example is relatively low pressure P L in the low-speed injection, then a relatively higher pressure P H in comparison to the pressure P L in accordance with the start of high-speed injection. When the melt 107 is filled to some extent (time t1), the injection pressure P increases rapidly, and when the melt is almost filled, a surge pressure (P S ) is generated (time t2). Thereafter, the injection pressure P increases as the pressure is increased, and reaches a constant value (final pressure).

本実施形態における射出圧力Pは、低速射出及び高速射出においては、概ね比較例と同様である。射出中の圧力は、(3)式から理解されるように射出速度Vに大きく依存しており、また、射出速度Vは、設定された射出速度になるようにフィードバック制御されることにより本実施形態と比較例とで同等であることからである。   The injection pressure P in the present embodiment is substantially the same as that in the comparative example in the low-speed injection and the high-speed injection. The pressure during injection greatly depends on the injection speed V as understood from the equation (3), and the injection speed V is controlled by feedback control so that the set injection speed is achieved. This is because the form and the comparative example are equivalent.

その後、本実施形態においても、溶湯がキャビティ107にある程度充填されると(時点t1)、射出圧力Pは急激に上昇し、溶湯が略充填されるとサージ圧が発生する(時点t2)。ただし、その大きさは、比較例におけるサージ圧(P)よりも小さい。これは、サージ圧(ここでは圧力0を基準とする)は、溶湯の有する動圧と溶湯にかかる静圧とを含んでいるところ、速度アキュムレータ25Aの圧力が低く設定されていることによって、溶湯にかかる静圧が低くされることからである。 Thereafter, also in the present embodiment, when the molten metal is filled into the cavity 107 to some extent (time t1), the injection pressure P rapidly increases, and when the molten metal is substantially filled, a surge pressure is generated (time t2). However, its size is smaller than the surge pressure (P S) in the comparative example. This is because the surge pressure (here, the pressure is 0 as a reference) includes the dynamic pressure of the molten metal and the static pressure applied to the molten metal, and because the pressure of the speed accumulator 25A is set low, This is because the static pressure applied to is reduced.

一方、本実施形態においても、比較例と同様に、増圧アキュムレータ25Bによって増圧がなされるから、サージ圧発生後の昇圧曲線は、概ね比較例と同様になる。すなわち、速度アキュムレータ25Aの圧力を低く設定したことは、昇圧曲線に大きな影響を及ぼさない。   On the other hand, in the present embodiment, as in the comparative example, the pressure is increased by the pressure increasing accumulator 25B. Therefore, the boosting curve after the surge pressure is generated is almost the same as in the comparative example. That is, setting the pressure of the speed accumulator 25A low does not have a great effect on the boost curve.

(実験結果の例)
実験により上述した理論が正しいことを確認した。具体的には、増圧アキュムレータ25Bを用いずに射出を行い、そのときの射出速度V及び射出圧力Pを測定した。そして、速度アキュムレータ25Aの圧力を種々設定して、速度アキュムレータ25Aの圧力が射出速度V及び射出圧力P(サージ圧)に及ぼす影響を確認した。
(Example of experimental results)
Experiments have confirmed that the theory described above is correct. Specifically, injection was performed without using the pressure-increasing accumulator 25B, and the injection speed V and injection pressure P at that time were measured. Then, the pressure of the speed accumulator 25A was set variously, and the influence of the pressure of the speed accumulator 25A on the injection speed V and the injection pressure P (surge pressure) was confirmed.

図9(a)〜図9(c)は実験の結果を示す図である。これらの横軸及び縦軸は、図8と同様である。各図において、線Ln11は射出速度Vの経時変化を示し、線Ln12は射出圧力Pの経時変化を示している。各図の速度アキュムレータ25Aの射出前の圧力は、以下のとおりである。
図9(a):7.5MPa
図9(b):10.0MPa
図9(c):13.5MPa
Fig.9 (a)-FIG.9 (c) are the figures which show the result of experiment. These horizontal and vertical axes are the same as those in FIG. In each figure, a line Ln11 indicates a change with time in the injection speed V, and a line Ln12 indicates a change with time in the injection pressure P. The pressure before injection of the speed accumulator 25A in each figure is as follows.
FIG. 9 (a): 7.5 MPa
FIG. 9B: 10.0 MPa
FIG. 9C: 13.5 MPa

これらの図より、速度アキュムレータ25Aの圧力は、射出速度V、並びに低速射出及び高速射出における射出圧力Pにさほど影響を及ぼさないことが確認できる。その一方で、速度アキュムレータ25Aの圧力を小さくすることによって、サージ圧を小さくできることが確認できる。   From these figures, it can be confirmed that the pressure of the speed accumulator 25A does not significantly affect the injection speed V and the injection pressure P in the low speed injection and the high speed injection. On the other hand, it can be confirmed that the surge pressure can be reduced by reducing the pressure of the speed accumulator 25A.

なお、これらの図は、サージ圧が収まった後の圧力が互いに異なっているが、これは、上述のように増圧アキュムレータ25Bによる増圧を行っていないことによるものである。従って、増圧アキュムレータ25Bによる増圧を行えば、サージ圧が収まった後の圧力は、図示の圧力よりも高い値で、図面相互で同等となる。   In these figures, the pressures after the surge pressure is reduced are different from each other. This is because the pressure increase by the pressure increase accumulator 25B is not performed as described above. Therefore, if the pressure is increased by the pressure increasing accumulator 25B, the pressure after the surge pressure is reduced is higher than the illustrated pressure, and is equivalent to each other in the drawings.

以上のとおり、本実形態に係る射出装置1は、スリーブ3内の成形材料を金型101内へ押し出すプランジャ5を駆動する駆動部10と、成形条件を設定する操作を受け付ける入力装置35と、入力装置35を介して設定された成形条件に基づいて駆動部10を制御する制御装置11と、を有している。駆動部10は、プランジャ5に連結されている射出シリンダ7と、射出シリンダに作動液を供給可能な速度アキュムレータ25Aと、プランジャ5に伝達される駆動力を生じる増圧駆動源(本実施形態では増圧アキュムレータ25B)と、を有している。制御装置11は、射出制御部11a及び圧力算出部11bを有している。射出制御部11aは、成形サイクルにおいて、速度アキュムレータ25Aから射出シリンダ7へ作動液を供給することによって高速射出を行い、その後、増圧駆動源(増圧アキュムレータ25B)の駆動力によって増圧を行うように駆動部10を制御する。圧力算出部11bは、入力装置35を介して設定された成形条件としての高速射出速度に基づいて、速度アキュムレータ25Aの圧力について、高速射出速度を実現する必要最小限の圧力Pminを算出する。 As described above, the injection device 1 according to this embodiment includes the drive unit 10 that drives the plunger 5 that pushes the molding material in the sleeve 3 into the mold 101, the input device 35 that receives an operation for setting molding conditions, And a control device 11 that controls the drive unit 10 based on molding conditions set via the input device 35. The drive unit 10 includes an injection cylinder 7 connected to the plunger 5, a speed accumulator 25 </ b> A capable of supplying hydraulic fluid to the injection cylinder, and a pressure increasing drive source that generates a driving force transmitted to the plunger 5 (in this embodiment). Pressure increasing accumulator 25B). The control device 11 includes an injection control unit 11a and a pressure calculation unit 11b. In the molding cycle, the injection control unit 11a performs high-speed injection by supplying hydraulic fluid from the speed accumulator 25A to the injection cylinder 7, and then increases pressure by the driving force of the pressure-increasing drive source (pressure-increasing accumulator 25B). Thus, the drive unit 10 is controlled. Based on the high-speed injection speed as the molding condition set via the input device 35, the pressure calculation unit 11b calculates the minimum necessary pressure P min for realizing the high-speed injection speed for the pressure of the speed accumulator 25A.

従って、既に述べたように、速度アキュムレータ25Aの圧力を低く設定してサージ圧を下げる一方で、増圧アキュムレータ25Bによって生じる駆動力によって昇圧特性を維持できる。制御装置11が必要最小限の圧力Pminを算出することから、その算出結果を制御装置11によって自動的に利用し、又はオペレータを介して手動で利用することによって、入力装置35を介して設定された高速射出速度を実現するためのACC圧力を過不足なく設定することができる。算出された必要最小限の圧力Pminと、現実の必要最小限の圧力Pminとの間にはずれがあることが予想される。しかし、ACC圧力が比較的高く設定されている現状に比較すれば、十分な効果が期待される。 Therefore, as described above, the pressure increase characteristic can be maintained by the driving force generated by the pressure increasing accumulator 25B while the pressure of the speed accumulator 25A is set low to lower the surge pressure. Since the control device 11 calculates the necessary minimum pressure P min , the calculation result is automatically used by the control device 11 or manually through an operator, and is set via the input device 35. The ACC pressure for realizing the high injection speed can be set without excess or deficiency. It is expected that there is a difference between the calculated minimum necessary pressure Pmin and the actual minimum necessary pressure Pmin . However, a sufficient effect is expected compared to the current situation where the ACC pressure is set to be relatively high.

また、本実施形態では、射出装置1は、速度アキュムレータ25Aを加圧及び減圧可能な加減圧部30(タンク21、ポンプ23及び第1バルブ29A)と、速度アキュムレータ25Aの圧力を検出可能な速度ACC圧力センサ37Aと、を更に有している。制御装置11は、成形サイクルにおいて、射出前に、速度ACC圧力センサ37Aの検出する圧力が必要最小限の圧力Pminに基づく目標圧力(必要最小限の圧力Pmin自体を含む)になるように加減圧部30を制御する圧力制御部11cを更に有している。 Further, in the present embodiment, the injection device 1 has a pressure adjusting / depressurizing unit 30 (tank 21, pump 23 and first valve 29A) capable of pressurizing and depressurizing the speed accumulator 25A, and a speed capable of detecting the pressure of the speed accumulator 25A. And an ACC pressure sensor 37A. In the molding cycle, the control device 11 makes the pressure detected by the speed ACC pressure sensor 37A become a target pressure (including the necessary minimum pressure Pmin itself) based on the minimum required pressure Pmin before the injection. A pressure control unit 11c that controls the pressure increasing / decreasing unit 30 is further provided.

従って、圧力算出部11bによって算出された必要最小限の圧力Pminが自動的に速度アキュムレータ25Aの圧力に反映される。その結果、オペレータの負担が軽減される。また、成形サイクルにおいてゲート流出係数の実測値を求め、その求めた実測値を必要最小限の圧力Pminに利用する場合においては、迅速に実測値を速度アキュムレータ25Aの圧力の調整に反映させることができる。 Therefore, the minimum necessary pressure P min calculated by the pressure calculation unit 11b is automatically reflected in the pressure of the speed accumulator 25A. As a result, the burden on the operator is reduced. Further, when an actual measurement value of the gate outflow coefficient is obtained in the molding cycle and the obtained actual measurement value is used as the minimum necessary pressure Pmin , the actual measurement value is quickly reflected in the adjustment of the pressure of the speed accumulator 25A. Can do.

以上の実施形態において、ダイカストマシンDC1は成形機の一例であり、溶湯は成形材料の一例であり、増圧アキュムレータ25Bは増圧駆動源の一例であり、ヘッド側圧力センサ39H、又はヘッド側圧力センサ39H及びロッド側圧力センサ39Rの組み合わせは射出圧力センサの一例である。必要最小限の圧力Pminは、必要最小限の圧力自体であるが、必要最小限の圧力に基づく目標圧力の一例でもある。 In the above embodiment, the die casting machine DC1 is an example of a molding machine, the molten metal is an example of a molding material, the pressure-increasing accumulator 25B is an example of a pressure-increasing drive source, and the head-side pressure sensor 39H or the head-side pressure The combination of the sensor 39H and the rod side pressure sensor 39R is an example of an injection pressure sensor. The necessary minimum pressure P min is the necessary minimum pressure itself, but is also an example of a target pressure based on the necessary minimum pressure.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.

成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、射出装置は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出、縦型締横射出であってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。   The molding machine is not limited to a die casting machine. For example, the molding machine may be another metal molding machine, a plastic injection molding machine, or a molding machine that molds a material obtained by mixing wood powder with a thermoplastic resin or the like. Good. In addition, the injection device is not limited to horizontal mold clamping horizontal injection, and may be vertical mold clamping vertical injection, horizontal mold clamping vertical injection, vertical mold clamping horizontal injection, for example. The hydraulic fluid is not limited to oil and may be water, for example.

射出装置は、射出及び増圧を含む全工程を液圧によって行うものに限定されない。すなわち、射出装置は、全液圧式でなく、いわゆるハイブリッド式であってもよい。例えば、低速射出は、電動機の駆動力が作動液を介さずにプランジャに伝達されることによって行われてもよい。また、例えば、増圧は、電動機の駆動力が作動液を介さずにプランジャに伝達されることによって行われてもよいし、電動機の駆動力が作動液を介さずに増圧ピストン17に伝達されることによって行われてもよい。   The injection device is not limited to one that performs all processes including injection and pressure increase by hydraulic pressure. That is, the injection device may be a so-called hybrid type instead of the total hydraulic type. For example, the low speed injection may be performed by transmitting the driving force of the electric motor to the plunger without passing through the hydraulic fluid. Further, for example, the pressure increase may be performed by transmitting the driving force of the electric motor to the plunger without passing through the hydraulic fluid, or the driving force of the electric motor is transmitted to the pressure increasing piston 17 without passing through the hydraulic fluid. May be performed.

上記の説明から理解されるように、増圧駆動源は、増圧アキュムレータ25Bに限定されず、例えば、電動機であってもよい。増圧駆動源が速度アキュムレータ25Aとは別に設けられる限り、速度アキュムレータの圧力の調整が昇圧曲線に及ぼす影響を低減できるからである。増圧駆動源は、実施形態においても言及したように、速度アキュムレータが射出シリンダを介してプランジャに付与する力(圧力×断面積)よりも大きな力をプランジャに付与可能であればよい。   As understood from the above description, the pressure increasing drive source is not limited to the pressure increasing accumulator 25B, and may be, for example, an electric motor. This is because as long as the pressure-increasing drive source is provided separately from the speed accumulator 25A, the influence of the adjustment of the pressure of the speed accumulator on the boost curve can be reduced. As mentioned in the embodiment, the pressure-increasing drive source only needs to be able to apply a force larger than the force (pressure × cross-sectional area) applied to the plunger by the speed accumulator via the injection cylinder.

射出シリンダは、増圧式のものに限定されず、単動式(単胴式)のものであってもよい。すなわち、射出シリンダは、実施形態の射出シリンダ7のうち射出シリンダ部13a及び射出ピストン15のみを有するものであってもよい。ただし、この場合、増圧駆動源の駆動力を大きくする必要がある。例えば、増圧駆動源が単動式の射出シリンダのヘッド側室13hに作動液を供給する増圧アキュムレータである場合においては、増圧アキュムレータは、速度アキュムレータよりも高圧に蓄圧される必要がある。また、直結形の増圧式の射出シリンダは、増圧シリンダ部13bの小径シリンダ部13baが射出シリンダ部13aと同径(別の観点では小径シリンダ部13baが設けられていない)ものであってもよい。また、増圧式の射出シリンダは、直結形のものに限定されず、射出シリンダ部13aと増圧シリンダ部13bとが互いに離間するとともに流路によって接続されているものであってもよい。また、増圧式の射出シリンダにおいて、ロッド側室と前側室とは接続されていなくてもよい。   The injection cylinder is not limited to the pressure increasing type, and may be a single acting type (single cylinder type). That is, the injection cylinder may have only the injection cylinder portion 13a and the injection piston 15 in the injection cylinder 7 of the embodiment. However, in this case, it is necessary to increase the driving force of the pressure-increasing driving source. For example, when the pressure increasing drive source is a pressure increasing accumulator that supplies hydraulic fluid to the head side chamber 13h of the single-acting injection cylinder, the pressure increasing accumulator needs to be accumulated at a higher pressure than the speed accumulator. Further, in the directly-coupled pressure-increasing injection cylinder, even if the small-diameter cylinder portion 13ba of the pressure-increasing cylinder portion 13b has the same diameter as the injection cylinder portion 13a (the small-diameter cylinder portion 13ba is not provided from another viewpoint). Good. Further, the pressure increasing type injection cylinder is not limited to a direct connection type, and the injection cylinder portion 13a and the pressure increasing cylinder portion 13b may be separated from each other and connected by a flow path. Further, in the pressure increasing type injection cylinder, the rod side chamber and the front side chamber may not be connected.

実施形態では、制御装置11が液体室31aにおける作動液の給排を行って、速度アキュムレータ25Aの圧力の調整を行った。しかし、速度アキュムレータ25Aの圧力の調整は、気体室31bにおけるガスの給排によってなされてもよいし、また、オペレータによってなされてもよい。   In the embodiment, the control device 11 adjusts the pressure of the speed accumulator 25A by supplying and discharging the hydraulic fluid in the liquid chamber 31a. However, the pressure of the speed accumulator 25A may be adjusted by supplying / discharging the gas in the gas chamber 31b or by an operator.

オペレータが速度アキュムレータ25Aの圧力の調整を行う態様では、例えば、制御装置11(表示制御部11d)は算出した最小限の圧力Pmin又は最小限の圧力Pminに基づく目標圧力(最小限の圧力Pmin自体が目標圧力の場合もある)を表示装置43に表示させ、それを見たオペレータが圧力を調整するための操作を射出装置1に対して行う。この操作は、入力装置35に対するものであってもよいし、直接にバルブを操作するようなものであってもよい。 In an aspect in which the operator adjusts the pressure of the speed accumulator 25A, for example, the control device 11 (display control unit 11d) calculates the calculated minimum pressure P min or a target pressure (minimum pressure) based on the minimum pressure P min. P min itself may be the target pressure) is displayed on the display device 43, and an operator who sees it displays the pressure to adjust the pressure on the injection device 1. This operation may be performed on the input device 35, or may be such that the valve is directly operated.

実施形態では、ゲート流出係数は、初回の成形サイクルを除いて、基本的に実測値が求められた。ただし、ゲート流出係数は、全ての成形サイクルで、金型の形状等によらない平均的な値(例えば0.6程度)が用いられてもよい。この場合、速度アキュムレータ25Aの目標圧力(最小限の圧力Pmin)は、成形サイクル前に1回だけ算出すればよい。なお、ゲート流出係数の実測値の算出(ひいては速度アキュムレータ25Aの目標圧力の算出)が、成形サイクル毎に行われなくてもよいことは既に述べたとおりである。 In the embodiment, the measured value of the gate outflow coefficient is basically obtained except for the first molding cycle. However, the gate outflow coefficient may be an average value (for example, about 0.6) that does not depend on the shape of the mold or the like in all molding cycles. In this case, the target pressure (minimum pressure P min ) of the speed accumulator 25A may be calculated only once before the molding cycle. As described above, the calculation of the measured value of the gate outflow coefficient (and hence the calculation of the target pressure of the speed accumulator 25A) does not have to be performed for each molding cycle.

設定された射出速度(高速射出速度)を実現する必要最小限の圧力を算出する方法は、P−Q線図の考え方を利用するものに限定されない。例えば、金型限界速度の考え方を利用するものであってもよい。金型限界速度(Vpc)は、あるゲート断面積の金型においてその成形システムが実現できる射出速度の上限であり、速度アキュムレータの圧力(PACC)を用いて下記式で表わされる。
Vpc=17.4×√(A ACC/A
上式において、Vpcとして、高速射出速度を用いてPACCを逆算すれば、必要最小限の圧力を求めることができる。なお、この式もベルヌーイの定理に基づいている。
The method for calculating the minimum necessary pressure for realizing the set injection speed (high-speed injection speed) is not limited to the one using the concept of the PQ 2 diagram. For example, the concept of the mold limit speed may be used. The mold limit speed (Vpc) is the upper limit of the injection speed that can be realized by the molding system in a mold having a certain gate cross-sectional area, and is expressed by the following formula using the pressure (P ACC ) of the speed accumulator.
Vpc = 17.4 × √ (A g 2 A h P ACC / A p 3)
In the above equation, the minimum necessary pressure can be obtained by back-calculating P ACC using Vcc as the Vpc. This formula is also based on Bernoulli's theorem.

また、実施形態では、計算式の計算によって必要最小限の圧力を算出したが、データベースに基づいて必要最小限の圧力が算出(特定)されてもよい。例えば、ゲート断面積の大きさを複数に区分し、その区分毎に、射出速度と必要最小限の圧力とを対応付けたマップを用意してもよい。このようなマップは、理論と実験とを総合的に考慮して作成することができる。   In the embodiment, the minimum necessary pressure is calculated by calculating the calculation formula, but the minimum necessary pressure may be calculated (specified) based on the database. For example, the gate cross-sectional area may be divided into a plurality of sections, and a map in which the injection speed is associated with the minimum necessary pressure may be prepared for each section. Such a map can be created by comprehensively considering theory and experiment.

1…射出装置、3…スリーブ、5…プランジャ、7…射出シリンダ、10…駆動部、11…制御装置、11a…射出制御部、11b…圧力算出部、25A…速度アキュムレータ、25B…増圧アキュムレータ(増圧駆動源)、35…入力装置、101…金型。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Injection apparatus, 3 ... Sleeve, 5 ... Plunger, 7 ... Injection cylinder, 10 ... Drive part, 11 ... Control apparatus, 11a ... Injection control part, 11b ... Pressure calculation part, 25A ... Speed accumulator, 25B ... Pressure increase accumulator (Pressure increasing drive source), 35... Input device, 101.

Claims (6)

スリーブ内の成形材料を金型内へ押し出すプランジャを駆動する駆動部と、
成形条件を設定する操作を受け付ける入力装置と、
前記入力装置を介して設定された成形条件に基づいて前記駆動部を制御する制御装置と、
を有しており、
前記駆動部は、
前記プランジャに連結されている射出シリンダと、
前記射出シリンダに作動液を供給可能な速度アキュムレータと、
前記プランジャに伝達される駆動力を生じる増圧駆動源と、を有しており、
前記制御装置は、
成形サイクルにおいて、前記速度アキュムレータから前記射出シリンダへ作動液を供給することによって高速射出を行い、その後、前記増圧駆動源の駆動力によって増圧を行うように前記駆動部を制御する射出制御部と、
前記入力装置を介して設定された成形条件としての高速射出速度に基づいて、前記速度アキュムレータの圧力について、前記高速射出速度を実現する必要最小限の圧力を算出する圧力算出部と、を有している
射出装置。
A drive unit that drives a plunger that pushes the molding material in the sleeve into the mold;
An input device for accepting an operation for setting molding conditions;
A control device for controlling the drive unit based on molding conditions set via the input device;
Have
The drive unit is
An injection cylinder coupled to the plunger;
A speed accumulator capable of supplying hydraulic fluid to the injection cylinder;
A pressure increasing drive source for generating a driving force transmitted to the plunger,
The control device includes:
An injection control unit that controls the drive unit to perform high-speed injection by supplying hydraulic fluid from the speed accumulator to the injection cylinder in a molding cycle, and then increase pressure by the driving force of the pressure increase drive source. When,
A pressure calculation unit that calculates a minimum necessary pressure for realizing the high-speed injection speed with respect to the pressure of the speed accumulator based on a high-speed injection speed as a molding condition set through the input device. The injection device.
前記速度アキュムレータを加圧及び減圧可能な加減圧部と、
前記速度アキュムレータの圧力を検出可能なアキュムレータ用圧力センサと、
を更に有し、
前記制御装置は、成形サイクルにおいて、射出前に、前記アキュムレータ用圧力センサの検出する圧力が前記必要最小限の圧力に基づく目標圧力になるように前記加減圧部を制御する圧力制御部を更に有している
請求項1に記載の射出装置。
A pressurizing / depressurizing unit capable of pressurizing and depressurizing the speed accumulator;
An accumulator pressure sensor capable of detecting the pressure of the speed accumulator;
Further comprising
The control device further includes a pressure control unit that controls the pressure increasing / decreasing unit so that a pressure detected by the accumulator pressure sensor becomes a target pressure based on the minimum necessary pressure before injection in a molding cycle. The injection device according to claim 1.
画像を表示可能な表示装置を更に有し、
前記制御装置は、算出された前記必要最小限の圧力及び当該必要最小限の圧力に基づく目標圧力の少なくとも一つを前記表示装置に表示させる画像制御部を更に有している
請求項1又は2に記載の射出装置。
A display device capable of displaying images;
The control device further includes an image control unit that causes the display device to display at least one of the calculated minimum necessary pressure and a target pressure based on the minimum necessary pressure. The injection device according to.
前記圧力算出部は、所定の計算式を計算することによって前記必要最小限の圧力を算出し、
前記計算式は、
射出速度を成形材料の流量に換算する第1式、
P−Q線図におけるダイラインとマシンラインとの交点におけるQが、前記第1式により算出された流量の2乗である場合のマシンラインのP切片を算出する第2式、及び
前記第2式により算出されたP切片を前記速度アキュムレータの圧力に換算する第3式を含み、又は
前記第1式の前記第2式への代入、及び前記第2式の前記第3式への代入の少なくとも1つによって整理された形で実質的に上記3つの式を含み、
前記圧力算出部は、前記設定された高速射出速度を前記第1式の射出速度として前記計算式に代入することによって前記第3式で算出される前記速度アキュムレータの圧力を前記必要最小限の圧力として算出する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の射出装置。
The pressure calculation unit calculates the minimum necessary pressure by calculating a predetermined calculation formula,
The calculation formula is
The first equation for converting the injection speed into the flow rate of the molding material,
A second equation for calculating the P intercept of the machine line when Q 2 at the intersection of the die line and the machine line in the PQ 2 diagram is the square of the flow rate calculated by the first equation; Including a third equation for converting the P-intercept calculated by equation (2) into the pressure of the velocity accumulator, or substituting the first equation into the second equation and substituting the second equation into the third equation Substantially comprising the above three formulas in an organized form by at least one of
The pressure calculation unit substitutes the pressure of the speed accumulator calculated by the third formula by substituting the set high-speed injection speed as the injection speed of the first formula into the calculation formula. The injection device according to any one of claims 1 to 3.
射出圧力を検出可能な射出圧力センサを更に有し、
前記圧力算出部は、一又は複数の成形サイクル毎に、先に行われた成形サイクルの高速射出において前記射出圧力センサにより検出された射出圧力に基づいてゲート流出係数を算出するとともに、算出したゲート流出係数を前記第2式に用いる
請求項4に記載の射出装置。
An injection pressure sensor capable of detecting the injection pressure;
The pressure calculation unit calculates a gate outflow coefficient based on the injection pressure detected by the injection pressure sensor in the high-speed injection of the molding cycle performed previously for one or a plurality of molding cycles, and calculates the calculated gate The injection device according to claim 4, wherein an outflow coefficient is used in the second equation.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の射出装置を有している成形機。   The molding machine which has the injection apparatus of any one of Claims 1-5.
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