JP6939221B2 - Injection speed control method and control device of injection device - Google Patents
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Description
本発明は、溶融状態の材料を金型に射出充填させる射出装置の射出速度制御方法、及び、射出装置の制御装置に関するものである。 The present invention relates to an injection speed control method for an injection device that injects and fills a molten material into a mold, and a control device for the injection device.
溶融状態の材料を金型に射出充填させる射出装置を備える成形装置としては、アルミニウム等の金属を材料として、金属鋳造品を鋳造するダイカストマシンや、樹脂を材料として、樹脂成形品を成形する射出成形機がある。これらのダイカストマシンや射出成形機においては、射出装置により溶融材料を金型内に射出充填させる際の速度、すなわち、射出速度が、所定の条件の下で制御される。そこで、そこで、図１を参照しながら、油圧式射出装置を備える、一般的な横型ダイカストマシンを使用するアルミニウム製品の鋳造方法における射出速度制御を説明する。 Molding equipment equipped with an injection device that injects and fills a molten material into a mold includes a die casting machine that casts a metal casting using a metal such as aluminum as a material, and an injection that molds a resin molded product using a resin as a material. There is a molding machine. In these die casting machines and injection molding machines, the speed at which the molten material is injected and filled into the mold by the injection device, that is, the injection speed is controlled under predetermined conditions. Therefore, with reference to FIG. 1, injection speed control in a method of casting an aluminum product using a general horizontal die casting machine provided with a hydraulic injection device will be described.
横型ダイカストマシン１００は、金型装置１０１と、射出装置１０２とから構成されている。金型装置１０１には、対向する一対の固定プラテン１と可動プラテン２との間に、固定金型３と可動金型４とがそれぞれ取付けられている。固定金型３及び可動金型４は、それぞれが取り付けられた固定プラテン１及び可動プラテン２が、図示しない型開閉手段によって型閉じされることにより、その間に製品形状を含む金型キャビティ（空洞）５が形成される。また、固定プラテン１には、アルミニウム（ＡＬ）等の溶湯（高温で溶融状態）が供給（注湯）されるスリーブ６が、固定プラテン１の固定金型３側から、固定プラテン１を貫通させて突出されるように配置されている。そして、スリーブ６内は、固定金型３を貫通させて金型キャビティ５内に連通されている。
The horizontal
次に、射出装置１０２には、本体１３と、往復運動するピストン１２とを具備する油圧式の射出シリンダ１０が設けられている。ピストン１２は、図１において右端にピストンヘッドを具備し、その左端は、射出カップリング９によってプランジャロッド８と連結され、プランジャロッド８の左端にプランジャチップ７が取付けられている。プランジャチップ７は、スリーブ６の突出端側からスリーブ６内に嵌合されており、射出シリンダ１０のピストン１２を前進（図１の左側）させることにより、スリーブ６内に注湯された溶湯を金型キャビティ５内に射出充填させることができる。
Next, the
そして、横型ダイカストマシン１００は、同ダイカストマシンを操作するための操作盤２０１と、同ダイカストマシンを制御するための、各種制御機器や電子機器が収納された制御装置２０２とを備えている。それぞれの盤には、運転状況及び警報・警告メッセージ等の表示や、タッチパネルとして、各種鋳造条件等の入力・設定が可能な表示装置２０１ａ、２０２ａが配置されている。
The horizontal die-
図１においては、射出シリンダ１０が油圧式であるので、図示せぬ油圧供給源（油圧ポンプ、蓄圧器等）より、圧油を射出シリンダ１０のヘッド室１０Ｈに供給させて、ピストン１２を前進させる。金型キャビティ５内に射出充填させた溶湯を凝固させた後、図示せぬ型開閉手段によって可動金型４を固定金型３から型開きさせて、図示しない製品取出手段等で、いずれかの金型（一般的には可動金型４側）に保持させたアルミニウム製品を金型装置１０１外へ搬送させることにより、アルミニウム製品が鋳造成形される。
In FIG. 1, since the
このような鋳造方法では、スリーブ６内に供給（注湯）された溶湯を、金型キャビティ５内に満たす（射出充填工程）までの射出速度（ピストン１２の前進速度）、その後（増圧工程）の射出圧力（ピストン１２の前方への押圧力／メタル圧）、そして、射出充填工程（速度制御）から増圧工程（圧力制御）への切換タイミングを好適に設定できるかが、良品を鋳造するために極めて重要である。一般的なアルミニウム製品の鋳造方法の、射出充填工程における射出速度と、増圧工程における射出圧力の関係とを、図２を用いて説明する。射出充填工程が開始される前の注湯工程において、図示せぬ注湯装置により溶湯がスリーブ６上面の開口部からスリーブ６内に注湯され射出開始状態となる。この時のプランジャチップ７の先端位置はＡである。（図２の上の図を参照）
In such a casting method, the injection speed (advance speed of the piston 12) until the molten metal supplied (pouring) in the sleeve 6 is filled in the mold cavity 5 (injection filling step), and then (pressure increasing step). ) Injection pressure (pressing pressure forward of
この状態から、まず低速射出工程（ＳＬ）が行われる。この工程ではプランジャチップ７を安定した低速（ＶＬ）で前進させる制御が要求される。この状態でプランジャチップ７を高速で前進させたり、速度変動を伴う不安定な状態で前進させたりすると、スリーブ６の内部において溶湯を波立たせて、溶湯内に空気が巻き込まれ、巣等の品質不良の要因となるためである。溶湯がスリーブ６内を満たし、更に、溶湯の湯面がゲート（金型キャビティ５内への溶湯流入口）近傍まで上昇するＢ位置までプランジャチップ７を前進させると、図示しない射出ストロークセンサ等によりこれを検出させて、低速射出工程から高速射出工程に切り換えさせる。（図２の上から２番目の図を参照） From this state, the low-speed injection process ( SL ) is first performed. In this step, control for advancing the plunger tip 7 at a stable low speed ( VL) is required. If the plunger tip 7 is advanced at high speed in this state or is advanced in an unstable state accompanied by speed fluctuation, the molten metal is ruffled inside the sleeve 6 and air is entrained in the molten metal, resulting in the quality of nests and the like. This is because it causes defects. When the molten metal fills the inside of the sleeve 6 and the plunger tip 7 is advanced to the position B where the molten metal surface rises to the vicinity of the gate (the inlet of the molten metal into the mold cavity 5), an injection stroke sensor (not shown) or the like is used. This is detected and the low-speed injection process is switched to the high-speed injection process. (See the second figure from the top in Figure 2)
高速射出工程（Ｓｈ）では、プランジャチップ７の前進速度を一気に加速させ、高速（Ｖｈ）で金型キャビティ５内に溶湯を射出充填させる。これは、溶湯に対して温度が低い金型キャビティ５の表面に溶湯が接触すると急速に溶湯の凝固が進行するためであり、良品の鋳造のためには、できるだけ短時間で金型キャビティ５内への溶湯の射出充填を完了させることが望ましい。特に、アルミニウム製品が大型の場合、あるいは複雑な形状の場合、高速射出工程においてより高速での射出充填が求められる。
In the high-speed injection step (Sh), the forward speed of the plunger tip 7 is accelerated at once, and the molten metal is injected and filled into the
そして、金型キャビティ５内が溶湯で完全に満たされる直前になると、金型キャビティ５内の各部位に充填された溶湯の冷却凝固の進行に伴い、溶湯の流動性が低下し、金型キャビティ５内への溶湯の充填抵抗が急激に上昇する。そのため、射出圧力（射出シリンダ１０のヘッド室１０Ｈの圧力）が急激に上昇し、これに呼応するように射出速度が急速に低下する。そして、プランジャチップ７がＣ位置に達し、金型キャビティ５内が溶湯で完全に満たされる（ＶＰ切換位置等と呼称する）と、次の増圧工程に切り換えさせる（図２の上から３番目の図を参照）。
Immediately before the inside of the
ここで、上記の射出充填工程（速度制御）では、高速射出工程（Ｓｈ）における射出速度が重要である。図２の上から２番目の図に示すように、高速射出工程（Ｓｈ）が開始されるのは、先に説明した、溶湯の湯面がゲート近傍まで上昇するＢ位置である。一般的に、スリーブ６の内径の断面積（以後：スリーブ断面積）に対して、ゲート通過時の溶湯の流動方向に直交するゲート断面積（以後：ゲート断面積）は小さい。従って、スリーブ６から金型キャビティ５内に充填される溶湯は、ゲート通過時に流動断面積が減少し、流動が絞り込まれるため、流動抵抗（充填抵抗）が急増する。横型ダイカストマシン１００の射出装置１０２には、スリーブ６内の溶湯を、同溶湯がゲートを通過する際の充填抵抗に打ち勝って、且つ、所望する射出速度（Ｖｈ）で金型キャビティ５内に充填させる能力（以後：鋳造能力）が要求される。
Here, in the above-mentioned injection filling step (speed control), the injection speed in the high-speed injection step (Sh) is important. As shown in the second figure from the top of FIG. 2, the high-speed injection step (Sh) is started at the position B where the molten metal surface rises to the vicinity of the gate, which was described above. Generally, the gate cross-sectional area (hereinafter: gate cross-sectional area) orthogonal to the flow direction of the molten metal when passing through the gate is smaller than the cross-sectional area of the inner diameter of the sleeve 6 (hereinafter: sleeve cross-sectional area). Therefore, in the molten metal filled in the
なお、図示はしていないが、横型ダイカストマシン１００の射出装置１０２は、射出装置１０２（ヘッド室１０Ｈ）への圧湯の供給量、及び、射出装置１０２（ロッド室１０Ｒ）からの圧湯の排出量の少なくとも一方を制御して、射出速度の、後述するリアルタイムフィードバック制御が可能な流量制御弁を備えているものとする。
Although not shown, the
上述したような、ゲートを通過する際の溶湯の充填抵抗は、ゲート断面積に反比例し、ゲートを通過する溶湯の流量（単位時間当たりの流動容積／以後：溶湯流量）に比例する。また、このようなゲートは、ゲート断面積も含め、形状等、金型設計の要素であるため、金型（アルミニウム製品）毎に異なる。そのため、様々な金型が取り付けられる前提の横型ダイカストマシンにおいて、このような、金型のゲートに起因する充填抵抗を加味した鋳造能力を、横型ダイカストマシン単体の装置仕様として提示することは困難である。そこで、横型ダイカストマシンでは、溶湯の充填抵抗を考慮していない、空打ち等で再現可能な最大射出速度を、装置仕様上の最大射出速度として提示すると共に、ダイカストマシンの操作盤等で設定する設定射出速度を、同最大射出速度に基づいた、溶湯の充填抵抗を考慮していない、空打ち等で再現可能な射出速度とすることが一般的である。これは、射出成形機単体の装置仕様としての最大射出速度や設定射出速度においても同様である。尚、次の増圧工程については、本発明と直接関係ないため、説明を割愛する。 As described above, the filling resistance of the molten metal when passing through the gate is inversely proportional to the cross-sectional area of the gate and proportional to the flow rate of the molten metal passing through the gate (flow volume per unit time / thereafter: molten metal flow rate). Further, since such a gate is an element of mold design such as shape including the cross-sectional area of the gate, it differs for each mold (aluminum product). Therefore, in a horizontal die casting machine on the premise that various dies can be attached, it is difficult to present such casting ability in consideration of the filling resistance caused by the gate of the die as the device specifications of the horizontal die casting machine alone. be. Therefore, in the horizontal die casting machine, the maximum injection speed that can be reproduced by blank shot, etc., without considering the filling resistance of the molten metal, is presented as the maximum injection speed in the device specifications, and is set on the operation panel of the die casting machine. Generally, the set injection speed is set to an injection speed based on the same maximum injection speed, which does not consider the filling resistance of the molten metal and can be reproduced by blank casting or the like. This also applies to the maximum injection speed and the set injection speed as the device specifications of the injection molding machine alone. Since the next pressure increasing step is not directly related to the present invention, the description thereof will be omitted.
上記のように、ダイカストマシンや射出成形機における、射出装置の設定射出速度は、溶融状態の材料の金型への充填抵抗を考慮していない装置仕様上の射出速度であるため、実際の射出装置の射出速度制御においては、所定のタイミング（位置）において所望する射出速度（例えばＶＬやＶｈ）を設定射出速度として再現する制御と合わせて、同充填抵抗により生じる、実射出速度及び設定射出速度の差違を補正する制御が必要となる。特に、同充填抵抗が大きくなる高速射出工程（Ｓｈ）において、実射出速度及び設定射出速度の差違は大きく、高速射出工程における射出速度制御がより重要となる。 As described above, the set injection speed of the injection device in the die casting machine or the injection molding machine is the injection speed according to the device specifications that does not consider the filling resistance of the molten material into the mold, so that the actual injection is performed. In the injection speed control of the device, the actual injection speed and the set injection generated by the filling resistance are combined with the control to reproduce the desired injection speed (for example, VL or Vh) as the set injection speed at a predetermined timing (position). Control is required to correct the difference in speed. In particular, in the high-speed injection process (Sh) in which the filling resistance becomes large, the difference between the actual injection speed and the set injection speed is large, and the injection speed control in the high-speed injection process becomes more important.
上記のような、充填抵抗により生じる、実射出速度及び設定射出速度の差違を補正する制御、所謂、フィードバック制御（ＦＢ制御）について、図３を参照しながら説明する。図３は、実射出速度を設定射出速度に近づけるフィードバック制御を行わない場合（ＦＢなし）の、時間経過に伴う、実射出速度及び設定射出速度のグラフである。横軸が時間、縦軸が速度（射出速度）を示す。射出充填工程において、点線で示す射出速度（設定射出速度）をそのタイミング（位置）を含めて設定したものとする。点線中の丸印は、設定射出速度の変位タイミング（位置）を分かり易くするために図示したものである。また、実線が、各種センサ類で計測される実射出速度（ＦＢなし／補正なし）を示す。 The control for correcting the difference between the actual injection speed and the set injection speed caused by the filling resistance as described above, so-called feedback control (FB control), will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph of the actual injection speed and the set injection speed with the passage of time when the feedback control for bringing the actual injection speed closer to the set injection speed is not performed (without FB). The horizontal axis shows time and the vertical axis shows speed (injection speed). In the injection filling step, it is assumed that the injection speed (set injection speed) indicated by the dotted line is set including the timing (position). The circles in the dotted line are shown to make it easier to understand the displacement timing (position) of the set injection speed. The solid line indicates the actual injection speed (without FB / without correction) measured by various sensors.
射出充填工程前半の低速射出工程においては、溶融状態の材料の金型への充填抵抗が小さいため、射出速度はほぼ設定射出速度通りに制御されており、実射出速度及び設定射出速度の差違は小さい。しかしながら、低速射出工程から高速射出工程に移行し、設定射出速度が急激に高くなると、移行初期はかろうじて実射出速度が設定射出速度に追従するものの、実射出速度が設定射出速度に到達することはなく、また上昇した実射出速度が維持されることもない。 In the low-speed injection process in the first half of the injection filling process, the injection speed is controlled almost according to the set injection speed because the filling resistance of the molten material into the mold is small, and the difference between the actual injection speed and the set injection speed is different. small. However, when the low-speed injection process shifts to the high-speed injection process and the set injection speed rises sharply, the actual injection speed barely follows the set injection speed at the beginning of the transition, but the actual injection speed does not reach the set injection speed. Nor is the increased actual injection rate maintained.
この状況は、先に説明したように、射出装置の設定射出速度は、溶融状態の材料の金型への充填抵抗を考慮していない装置仕様上の射出速度であるため、充填抵抗が生じる実際の鋳造（成形）において、設定射出速度に伴う射出力が同充填抵抗に抗することができず発生するものである。従って、実射出速度を所望する射出速度に到達させる、すなわち、補正するためには、設定射出速度に伴う射出力が同充填抵抗に抗することができるように、所望する射出速度よりも大きな設定射出速度の設定が必要になることが一般的である。 In this situation, as explained above, since the set injection speed of the injection device is the injection speed according to the device specifications that does not consider the filling resistance of the molten material into the mold, the filling resistance actually occurs. In the casting (molding) of the above, the emission output due to the set injection speed cannot withstand the filling resistance and is generated. Therefore, in order to bring the actual injection speed to the desired injection speed, that is, to correct it, the injection speed is set to be larger than the desired injection speed so that the emission output associated with the set injection speed can withstand the same filling resistance. It is common to need to set the injection rate.
このような射出装置の射出速度制御方法における、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違を補正する手段としては、射出充填工程中に、複数のタイミング（位置）で実射出速度及び設定射出速度の差違を検出して、次の射出充填工程において、同差違を補正して、設定射出速度を変更させるフィードバック制御と、その射出充填工程中に、同差違を補正して、実射出速度を設定射出速度に近づけるフィードバック制御とが一般的である。前者をサイクルフィードバック制御、後者をリアルタイムフィードバック制御と呼称するものとする。 As a means for correcting the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed) in the injection speed control method of such an injection device, the actual injection speed is performed at a plurality of timings (positions) during the injection filling process. And the feedback control that detects the difference in the set injection speed, corrects the difference in the next injection filling process, and changes the set injection speed, and corrects the difference during the injection filling process, and actually Feedback control that brings the injection speed closer to the set injection speed is common. The former is called cycle feedback control, and the latter is called real-time feedback control.
前者のサイクルフィードバック制御（サイクルＦＢ制御）について、図４を参照しながら説明する。図４は、従来のサイクルフィードバック制御を行った場合（サイクルＦＢ）の、時間経過に伴う、実射出速度及び設定射出速度のグラフである。横軸が時間、縦軸が速度（射出速度）を示す。射出充填工程における設定射出速度及びそのタイミング（位置）は、図３と同様に点線及び丸印で、実射出速度を実線で示している。 The former cycle feedback control (cycle FB control) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph of the actual injection speed and the set injection speed with the passage of time when the conventional cycle feedback control is performed (cycle FB). The horizontal axis shows time and the vertical axis shows speed (injection speed). The set injection speed and its timing (position) in the injection filling step are indicated by dotted lines and circles as in FIG. 3, and the actual injection speed is indicated by the solid line.
サイクルフィードバック制御においては、前の射出充填工程（前の鋳造・成形サイクル）における、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違に基づいて、次の射出充填工程（次の鋳造・成形サイクル）の設定射出速度を変更させる補正が行われる。そのため、図４の高速射出工程（設定射出速度が高い部分）に示すように、実射出速度（実線）及び当初の設定射出速度（所望する射出速度）の差違が射出充填工程（鋳造・成形サイクル）を重ねる度に小さくなり（補正なし／１回目）、最終的に、実射出速度を当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達させることができる（２回目）。 In the cycle feedback control, the next injection filling step (next casting / molding / molding cycle) is based on the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed) in the previous injection filling step (previous casting / molding cycle). A correction is made to change the set injection speed of the molding cycle). Therefore, as shown in the high-speed injection process (part where the set injection speed is high) in FIG. 4, the difference between the actual injection speed (solid line) and the initially set injection speed (desired injection speed) is the injection filling process (casting / molding cycle). ) Is repeated (no correction / first time), and finally the actual injection speed can reach the initially set injection speed (desired injection speed) (second time).
しかしながら、一般的なサイクルフィードバック制御においては、前の射出充填工程における、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違に基づいて、次の射出充填工程の設定射出速度を変更させる補正において、同差違をそのまま設定射出速度に加算又は減算させることは少ない。実際には、１を最大値とする所定の係数を同差違に乗じた補正値を設定射出速度に加算又は減算させることが多く、該所定の係数としては、０．５〜０．８の範囲から選択されることが多い。これは、同差違をそのまま設定射出速度に加算又は減算させた場合に発生する可能性があるハンチング（設定値に対して実測値が所定幅で上下変動し、設定値近傍に収束しない）を防止することや、同差違が大きい場合に、設定射出速度の一度の補正量が過大なことによる、機械的負荷の急増を抑制することを目的としたものである。 However, in general cycle feedback control, a correction for changing the set injection speed of the next injection filling process based on the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed) in the previous injection filling process. In, it is rare that the same difference is added or subtracted to the set injection speed as it is. In practice, a correction value obtained by multiplying a predetermined coefficient having 1 as the maximum value by the same difference is often added or subtracted from the set injection speed, and the predetermined coefficient is in the range of 0.5 to 0.8. Often selected from. This prevents hunting that may occur when the same difference is added or subtracted to the set injection speed as it is (the measured value fluctuates up and down within a predetermined width with respect to the set value and does not converge near the set value). The purpose is to suppress a sudden increase in mechanical load due to an excessive amount of correction of the set injection speed at one time when the difference is large.
図４においては、図を見易くするために、２回目の補正、すなわち、３回目の射出充填工程（鋳造・成形サイクル）で到達するよう図示されているが、上記のような理由で、一般的なサイクルフィードバック制御において、実射出速度を設定射出速度（所望する射出速度）に到達させるには、上記所定の係数にも依るが、更に射出充填工程（鋳造・成形サイクル）を要する場合が一般的であり、その間は良品を製造（鋳造／成形）することができないという問題がある。 In FIG. 4, in order to make the figure easier to see, it is shown to be reached in the second correction, that is, the third injection filling step (casting / molding cycle), but for the above reasons, it is general. In general, an injection filling step (casting / molding cycle) is required to reach the set injection speed (desired injection speed) in the cycle feedback control, although it depends on the above-mentioned predetermined coefficient. During that time, there is a problem that a good product cannot be manufactured (casting / molding).
また、実射出速度が当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達した場合でも、射出充填工程中の実射出速度及び設定射出速度の差違の補正が行われないため、図４に示すように、高速射出工程（設定射出速度が高い部分）において、実射出速度を到達した当初の設定射出速度（所望する射出速度）に維持させることができないという問題もある。 Further, even when the actual injection speed reaches the initially set injection speed (desired injection speed), the difference between the actual injection speed and the set injection speed during the injection filling process is not corrected. Therefore, as shown in FIG. In addition, in the high-speed injection process (the portion where the set injection speed is high), there is also a problem that the actual injection speed cannot be maintained at the initial set injection speed (desired injection speed).
射出装置の射出速度制御に係るサイクルフィードバック制御には上記のような問題がある。その一方で、射出装置に採用される被制御機器及び制御機器、例えば、流量制御弁や電磁制御弁、サーボモータ、及び各種センサ等の電子機器等、の制御・被制御能力が向上し、制御系の応答速度が短縮された近年においては、射出装置の射出速度制御方法が、サイクルフィードバック制御ではなく、リアルタイムフィードバック制御であることが多い。 The cycle feedback control related to the injection speed control of the injection device has the above-mentioned problems. On the other hand, the controlled and controlled capabilities of controlled devices and control devices used in injection devices, such as flow control valves, electromagnetic control valves, servomotors, and electronic devices such as various sensors, are improved and controlled. In recent years when the response speed of the system has been shortened, the injection speed control method of the injection device is often real-time feedback control instead of cycle feedback control.
後者のリアルタイムフィードバック制御（リアルタイムＦＢ制御）について、図５を参照しながら説明する。図５は、従来のリアルタイムフィードバック制御（リアルタイムＦＢ／（制御能力内））を行った場合の、時間経過に伴う、実射出速度及び設定射出速度のグラフである。横軸が時間、縦軸が速度（射出速度）を示す。射出充填工程における設定射出速度及びそのタイミング（位置）は、図３と同様に点線及び丸印で、実射出速度を実線で示している。 The latter real-time feedback control (real-time FB control) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph of the actual injection speed and the set injection speed with the passage of time when the conventional real-time feedback control (real-time FB / (within control capability)) is performed. The horizontal axis shows time and the vertical axis shows speed (injection speed). The set injection speed and its timing (position) in the injection filling step are indicated by dotted lines and circles as in FIG. 3, and the actual injection speed is indicated by the solid line.
リアルタイムフィードバック制御においては、その射出充填工程（鋳造・成形サイクル）中に、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違に基づき、その射出充填工程中（リアルタイム）に、その設定射出速度を変更させる補正が行われる。そのため、図５の高速射出工程（設定射出速度が高い部分）に示すように、実射出速度（実線）が、当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達するように制御されている（ＦＢあり）。また、射出充填工程中の実射出速度及び設定射出速度の差違の補正が行われるため、高速射出工程（設定射出速度が高い部分）において、実射出速度を到達した当初の設定射出速度（所望する射出速度）に維持させるように制御されている。図５に同じく実線で示した「補正なし」の実射出速度と比較するとその差は明白である。 In real-time feedback control, during the injection filling process (casting / molding cycle), the set injection is performed during the injection filling process (real time) based on the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed). A correction is made to change the speed. Therefore, as shown in the high-speed injection process (the portion where the set injection speed is high) in FIG. 5, the actual injection speed (solid line) is controlled to reach the initial set injection speed (desired injection speed) ( With FB). In addition, since the difference between the actual injection speed and the set injection speed during the injection filling process is corrected, the initial set injection speed (desired) that reaches the actual injection speed in the high-speed injection process (the part where the set injection speed is high). It is controlled to maintain the injection speed). The difference is clear when compared with the actual injection speed of "without correction" also shown by the solid line in FIG.
しかしながら、射出装置の射出速度制御に係るリアルタイムフィードバック制御について、特許文献１には、強制的に設定速度を出すよう制御されることに起因する、金型や射出機構の破損（同文献明細書の段落［０００６］）や、ハンチングが収束するまでの不安定状態（同文献明細書の段落［０００８］）が課題として挙げられている。また、後者のハンチングについては、特許文献２にも課題として挙げられている（同文献明細書の段落［０００３］）。
However, regarding the real-time feedback control related to the injection speed control of the injection device,
一方、射出装置の射出速度制御に係るリアルタイムフィードバック制御については、採用される被制御機器（例えばサーボ電磁制御弁、高速比例電磁制御弁、サーボモータ等）に依って、短時間での射出速度の制御範囲（制御能力／設定射出速度の変更可能範囲）に機械構造上の制約がある場合がある。また、これが十分に確保されている場合でも、前述したハンチングを防止するために、あるいは、短時間での大幅な設定射出速度の変更による、制御上の意図しない制御不能状態の発生や、急激な負荷変動を受ける被制御機器の駆動部位等の機械的負荷の急増を抑制するために、制御上、一回の射出速度制御範囲（制御能力）に所定の最大制御範囲が設定されている場合がある。 On the other hand, regarding the real-time feedback control related to the injection speed control of the injection device, the injection speed can be determined in a short time depending on the controlled device (for example, servo electromagnetic control valve, high-speed proportional electromagnetic control valve, servo motor, etc.) adopted. There may be mechanical structural restrictions on the control range (control capacity / changeable range of set injection speed). Even if this is sufficiently secured, an unintended uncontrollable state in control may occur or a sudden change in the set injection speed in order to prevent the above-mentioned hunting or due to a large change in the set injection speed in a short time. In order to suppress a sudden increase in mechanical load such as the drive part of the controlled device that is subject to load fluctuations, a predetermined maximum control range may be set for one injection speed control range (control capability) in terms of control. be.
そのため、射出装置の射出速度制御に係る、従来のリアルタイムフィードバック制御においては、溶融状態の材料の金型への充填抵抗等に起因する、実射出速度及び設定射出速度の差違が大きく、この差違が、前述した射出速度の最大制御範囲（制御能力）を超える場合、実射出速度が所望する射出速度に到達しないという問題があった。 Therefore, in the conventional real-time feedback control related to the injection speed control of the injection device, there is a large difference between the actual injection speed and the set injection speed due to the filling resistance of the molten material into the mold, etc., and this difference is large. When the maximum control range (control ability) of the injection speed described above is exceeded, there is a problem that the actual injection speed does not reach the desired injection speed.
また、上記のように、実射出速度及び設定射出速度の差違が、前述した射出速度の最大制御範囲を超える場合、実射出速度が所望する射出速度に到達するように、設定射出速度を変更する必要があるが、同最大制御範囲が、被制御機器の機械構造上の制約である場合は、このような設定射出速度の変更が困難であり、あるいは、制御上の制約である場合は、このような設定射出速度の変更を自動で行わせることはできない。従って、成形装置のオペレーターが手動で、このような設定射出速度の変更（設定変更）を都度行う必要があるため、その間は良品を製造（鋳造／成形）することが出来ないという問題があった。 Further, as described above, when the difference between the actual injection speed and the set injection speed exceeds the maximum control range of the injection speed described above, the set injection speed is changed so that the actual injection speed reaches the desired injection speed. It is necessary, but if the maximum control range is a mechanical structural constraint of the controlled device, it is difficult to change the set injection speed, or if it is a control constraint, this is the case. It is not possible to automatically change the set injection speed. Therefore, since it is necessary for the operator of the molding apparatus to manually change the set injection speed (setting change) each time, there is a problem that a non-defective product cannot be manufactured (casting / molding) during that time. ..
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、具体的には、射出装置の射出速度制御に係るフィードバック制御において、金型に依らず、実射出速度を、少ない射出回数で所望する射出速度に到達させることができる、射出装置の射出速度制御方法、及び、射出装置の制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. Specifically, in the feedback control related to the injection speed control of the injection device, the actual injection speed can be reduced by a small number of injections regardless of the mold. It is an object of the present invention to provide an injection speed control method for an injection device and a control device for the injection device, which can reach a desired injection speed.
本発明の上記目的は、溶融状態の材料を金型に射出充填させる射出装置の射出速度制御方法であって、
射出充填工程中に、実射出速度及び設定射出速度の差違を検出して、該射出充填工程中に該差違を補正して、該実射出速度を該設定射出速度に近づけるリアルタイムフィードバック制御において、
次の射出充填工程において、前記差違を補正して、前記設定射出速度を変更させるサイクルフィードバック制御を含み、
前記サイクルフィードバック制御では、
検出された前記差違を、許容差違と比較する射出速度監視工程と、
前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、１を最大値とする所定の係数を前記差違に乗じた補正値を前記設定射出速度に加算又は減算させた修正設定射出速度が設定される設定射出速度再設定工程と、
が前記リアルタイムフィードバック制御とは独立して行われ、
前記次回の射出充填工程の前記リアルタイムフィードバック制御が、前記修正設定射出速度に基づいて行われるとともに、
実射出速度及び前記設定射出速度の差違を検出して、該差違が前記許容差違を超える場合に、前記サイクルフィードバック制御を、前記リアルタイムフィードバック制御と平行して行うことにより、該差違を補正することを特徴とする、射出装置の射出速度制御方法によって達成される。
An object of the present invention is a method for controlling an injection speed of an injection device for injecting and filling a mold with a molten material.
In real-time feedback control that detects a difference between the actual injection speed and the set injection speed during the injection filling process, corrects the difference during the injection filling process, and brings the actual injection speed closer to the set injection speed.
In the next injection filling step, the cycle feedback control for correcting the difference and changing the set injection speed is included.
In the cycle feedback control,
An injection speed monitoring process that compares the detected difference with the permissible difference,
In the injection speed monitoring step, when the difference exceeds the permissible difference, a correction set injection speed obtained by adding or subtracting a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient having 1 as the maximum value is added to or subtracted from the set injection speed. Set injection speed resetting process and
Is performed independently of the real-time feedback control,
The real-time feedback control of the next injection filling step is performed based on the modified set injection speed, and
When the difference between the actual injection speed and the set injection speed is detected and the difference exceeds the permissible difference, the difference is corrected by performing the cycle feedback control in parallel with the real-time feedback control. It is achieved by the injection speed control method of the injection device, which is characterized by.
また、本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法は、前記設定射出速度再設定工程において、前記射出充填工程中の１つ以上のタイミングにおいて検出された前記差違を、前記次回の射出充填工程中の１つ以上の前記タイミングにおける前記設定射出速度に加算又は減算させた修正設定射出速度が設定されても良い。 Further, in the injection speed control method of the injection device according to the present invention, in the set injection speed resetting step, the difference detected at one or more timings in the injection filling step is detected in the next injection filling step. A modified set injection speed added or subtracted from the set injection speed at one or more of the above timings may be set.
また、本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法は、前記修正設定射出速度に基づく前記リアルタイムフィードバック制御が行われる射出充填工程において、前記設定射出速度再設定工程が行われない該射出充填工程における前記修正設定射出速度を、最終修正設定射出速度として記録させて、
該最終修正設定射出速度が記録された射出充填工程以降の射出充填工程の、前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、前記設定射出速度再設定工程を行わず、射出速度制御異常信号を発信させることが好ましい。
Further, the injection speed control method of the injection device according to the present invention is the injection filling step in which the set injection speed resetting step is not performed in the injection filling step in which the real-time feedback control based on the modified set injection speed is performed. The correction set injection speed in the above is recorded as the final correction setting injection speed.
In the injection speed monitoring step of the injection filling step after the injection filling step in which the final correction set injection speed is recorded, if the difference exceeds the allowable difference, the set injection speed resetting step is not performed and the injection speed is not performed. It is preferable to transmit a control abnormality signal.
そして、本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法は、前記最終修正設定射出速度が、前記設定射出速度及び前記金型のデータとともに保存され、
前記金型を使用する成形の射出充填工程において、前記設定射出速度の設定に対して、前記最終修正設定射出速度に基づく前記リアルタイムフィードバック制御が行われても良い。
Then, according to the present invention, the injection rate control method of the injection device, the last modification set injection speed is stored with the data of the set injection speed and the mold,
In the injection filling step of molding using the mold, the real-time feedback control based on the final correction set injection speed may be performed with respect to the setting of the set injection speed.
一方、本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法は、前記射出装置が、ダイカストマシンの、油圧アクチュエータで構成される射出装置であって、前記リアルタイムフィードバック制御が、前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量、及び、前記油圧アクチュエータから排出される作動油の流量、の少なくとも一方を制御して行われても良い。
On the other hand, in the injection speed control method of the injection device according to the present invention, the injection device is an injection device composed of a hydraulic actuator of a die casting machine, and the real-time feedback control is supplied to the hydraulic actuator. At least one of the flow rate of the hydraulic oil and the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic actuator may be controlled.
また、本発明の上記目的は、溶融状態の材料を金型に射出充填させる射出装置の制御装置であって、
射出充填工程中に、実射出速度及び設定射出速度の差違を検出して、該射出充填工程中に該差違を補正して、該実射出速度を該設定射出速度に近づけるリアルタイムフィードバック制御において、
次の射出充填工程において、前記差違を補正して、前記設定射出速度を変更させるサイクルフィードバック制御を含み、
前記サイクルフィードバック制御では、
検出された前記差違を、許容差違と比較する射出速度監視工程と、
前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、１を最大値とする所定の係数を前記差違に乗じた補正値を前記設定射出速度に加算又は減算させた修正設定射出速度が設定される設定射出速度再設定工程と、
が前記リアルタイムフィードバック制御とは独立して行われ、
前記次回の射出充填工程の前記リアルタイムフィードバック制御が、前記修正設定射出速度に基づいて行われることを特徴とする、射出装置の制御装置によって達成される。
Further, the above object of the present invention is a control device for an injection device for injecting and filling a mold with a molten material.
In real-time feedback control that detects a difference between the actual injection speed and the set injection speed during the injection filling process, corrects the difference during the injection filling process, and brings the actual injection speed closer to the set injection speed.
In the next injection filling step, the cycle feedback control for correcting the difference and changing the set injection speed is included.
In the cycle feedback control,
An injection speed monitoring process that compares the detected difference with the permissible difference,
In the injection speed monitoring step, when the difference exceeds the permissible difference, a correction set injection speed obtained by adding or subtracting a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient having 1 as the maximum value is added to or subtracted from the set injection speed. Set injection speed resetting process and
Is performed independently of the real-time feedback control,
The real-time feedback control of the next injection filling step is achieved by the control device of the injection device, characterized in that the real-time feedback control is performed based on the modified set injection rate.
また、本発明に係る、射出装置の制御装置は、前記修正設定射出速度に基づく前記リアルタイムフィードバック制御が行われる射出充填工程において、前記設定射出速度再設定工程が行われない該射出充填工程における前記修正設定射出速度を、最終修正設定射出速度として記録させて、
該最終修正設定射出速度が記録された射出充填工程以降の射出充填工程の、前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、前記設定射出速度再設定工程を行わず、射出速度制御異常信号を発信させることが好ましい。
Further, the control device of the injection device according to the present invention is the injection filling step in which the set injection speed resetting step is not performed in the injection filling step in which the real-time feedback control based on the modified set injection speed is performed. Record the correction set injection speed as the final correction setting injection speed,
In the injection speed monitoring step of the injection filling step after the injection filling step in which the final correction set injection speed is recorded, if the difference exceeds the allowable difference, the set injection speed resetting step is not performed and the injection speed is not performed. It is preferable to transmit a control abnormality signal.
そして、本発明に係る、射出装置の制御装置は、前記設定射出速度再設定工程において設定された前記最終修正設定射出速度が、前記設定射出速度及び前記金型のデータとともに保存され、
前記金型を使用する成形の射出充填工程において、前記設定射出速度の設定に対して、前記最終修正設定射出速度に基づく前記リアルタイムフィードバック制御が行われても良い。
Then, according to the present invention, the control device of the injection device, the last modification set injection speed set in the setting injection speed resetting step is stored with the data of the set injection speed and the mold,
In the injection filling step of molding using the mold, the real-time feedback control based on the final correction set injection speed may be performed with respect to the setting of the set injection speed.
本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法は、溶融状態の材料を金型に射出充填させる射出装置の射出速度制御方法であって、
射出充填工程中に、実射出速度及び設定射出速度の差違を検出して、該射出充填工程中に該差違を補正して、該実射出速度を該設定射出速度に近づけるフィードバック制御において、
検出された前記差違を、許容差違と比較する射出速度監視工程と、
前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、１を最大値とする所定の係数を前記差違に乗じた補正値を前記設定射出速度に加算又は減算させた修正設定射出速度が設定される設定射出速度再設定工程と、
が行われ、
前記次回の射出充填工程の前記フィードバック制御が、前記修正設定射出速度に基づいて行われるとともに、
実射出速度及び前記設定射出速度の差違を検出して、該射出充填中に該差違を補正するため、射出装置の射出速度制御に係るリアルタイムフィードバック制御において、金型に依らず、実射出速度を、少ない射出回数で所望する射出速度に到達させることができる。
The injection speed control method for an injection device according to the present invention is an injection speed control method for an injection device in which a molten material is injected and filled in a mold.
In the feedback control that detects the difference between the actual injection speed and the set injection speed during the injection filling process, corrects the difference during the injection filling process, and brings the actual injection speed closer to the set injection speed.
An injection speed monitoring process that compares the detected difference with the permissible difference,
In the injection speed monitoring step, when the difference exceeds the permissible difference, a correction set injection speed obtained by adding or subtracting a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient having 1 as the maximum value is added to or subtracted from the set injection speed. Set injection speed resetting process and
Is done,
The feedback control of the next injection filling step is performed based on the modified set injection speed, and the feedback control is performed.
In order to detect the difference between the actual injection speed and the set injection speed and correct the difference during the injection filling, the actual injection speed is determined in the real-time feedback control related to the injection speed control of the injection device regardless of the mold. The desired injection speed can be reached with a small number of injections.
また、本発明に係る、射出装置の制御装置は、本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法を実施するのに好適である。 Further, the control device for the injection device according to the present invention is suitable for carrying out the injection speed control method for the injection device according to the present invention.
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the invention according to each claim, and not all combinations of features described in the embodiments are essential for the means for solving the invention. ..
本発明の、後述する第１実施形態は、先に説明した、横型ダイカストマシン１００を使用するアルミニウム製品の鋳造方法を前提としている。まず、採用される被制御機器の、一回の射出速度制御範囲（制御能力）に所定の最大制御範囲が設定されている場合で、実射出速度及び設定射出速度の差違が、射出速度の同最大制御範囲を超える（制御能力外）場合に、従来のリアルタイムフィードバック制御を行う形態を、後述する第１実施形態の比較実施形態として、図６を参照しながら説明する。
The first embodiment of the present invention, which will be described later, is premised on the method for casting an aluminum product using the horizontal
［比較実施形態］
後述する第１実施形態と同様に、比較実施形態においても、横型ダイカストマシン１００の射出装置１０２は、射出装置１０２（ロッド室１０Ｒ）からの圧湯の排出量を制御して、射出速度の、リアルタイムフィードバック制御が可能な図示しない流量制御弁を備えており、同流量制御弁が、サーボモータ及びボールねじ機構を組み合わせた駆動手段により、弁体（スプール）を弁本体内で直接移動・位置制御させて、弁本体内を流動する圧油の流量を調整する形態のものとする。
[Comparative Embodiment]
Similar to the first embodiment described later, in the comparative embodiment, the
図６は、従来のリアルタイムフィードバック制御（リアルタイムＦＢ／（制御能力外））を行った場合の、時間経過に伴う、実射出速度及び設定射出速度のグラフであって、実射出速度及び設定射出速度の差違が、射出速度の最大制御範囲を超える（制御能力外）場合である。図５と同様に、横軸が時間、縦軸が速度（射出速度）を示す。射出充填工程における設定射出速度及びそのタイミング（位置）は、図３と同様に点線及び丸印で、実射出速度を実線で示している。 FIG. 6 is a graph of the actual injection speed and the set injection speed with the passage of time when the conventional real-time feedback control (real-time FB / (outside the control capability)) is performed, and shows the actual injection speed and the set injection speed. The difference between the above is the case where the maximum control range of the injection speed is exceeded (outside the control capability). Similar to FIG. 5, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents velocity (injection velocity). The set injection speed and its timing (position) in the injection filling step are indicated by dotted lines and circles as in FIG. 3, and the actual injection speed is indicated by the solid line.
リアルタイムフィードバック制御においては、その射出充填工程（鋳造・成形サイクル）中に、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違に基づき、その射出充填工程中（リアルタイム）に、その設定射出速度を変更させる補正が行われる。そのため、図６の高速射出工程（設定射出速度が高い部分）に示すように、実射出速度（実線）が、当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達するように制御される。例えば、図６の高速射出工程において、補正なしで制御タイミングに沿って到達した実射出速度の最高速度（約３．２ｍ／ｓｅｃ．）及び設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）との差違が約０．８ｍ／ｓｅｃ．であったとする（ＦＢあり）。 In real-time feedback control, during the injection filling process (casting / molding cycle), the set injection is performed during the injection filling process (real time) based on the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed). A correction is made to change the speed. Therefore, as shown in the high-speed injection process (the portion where the set injection speed is high) in FIG. 6, the actual injection speed (solid line) is controlled so as to reach the initial set injection speed (desired injection speed). For example, in the high-speed injection process of FIG. 6, the difference between the maximum actual injection speed (about 3.2 m / sec.) And the set injection speed (4 m / sec.) Reached along the control timing without correction is about about. 0.8 m / sec. (With FB).
一方、採用される被制御機器、ここでは、先に説明した、弁体（スプール）を弁本体内で直接移動・位置制御させて、弁本体内を流動する圧油の流量を調整する流量制御弁の、一回の射出速度制御範囲（制御能力）に、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」が設定されているものとする。 On the other hand, the controlled device to be adopted, here, the flow control that adjusts the flow rate of the pressure oil flowing in the valve body by directly moving and controlling the position of the valve body (spool) described above in the valve body. It is assumed that the maximum control range "0.2 m / sec." Is set in the single injection speed control range (control capacity) of the valve.
射出装置の射出速度制御に係る、従来のリアルタイムフィードバック制御においては、補正なしで制御タイミングに沿って到達した実射出速度の最高速度（約３．２ｍ／ｓｅｃ．）及び設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）との差違が、そのタイミングで約０．８ｍ／ｓｅｃ．であることを検出して、リアルタイムで設定射出速度を補正して大きく変更する。しかしながら、被制御機器の一回の射出速度制御範囲（制御能力）に、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」が設定されているため、実際には、実射出速度が到達した約３．２ｍ／ｓｅｃ．に対応する設定射出速度４ｍ／ｓｅｃ．に、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」を加えた約４．２ｍ／ｓｅｃ．までしか設定射出速度を大きく変更できない。 In the conventional real-time feedback control related to the injection speed control of the injection device, the maximum speed (about 3.2 m / sec.) Of the actual injection speed reached along the control timing without correction and the set injection speed (4 m / sec.) The difference from) is about 0.8 m / sec. Is detected, and the set injection speed is corrected in real time to make a large change. However, since the maximum control range "0.2 m / sec." Is set in the one-time injection speed control range (control capability) of the controlled device, the actual injection speed has actually reached about 3. 2 m / sec. Setting injection speed corresponding to 4 m / sec. The maximum control range "0.2 m / sec." Is added to about 4.2 m / sec. The set injection speed can only be changed significantly up to.
この補正された設定射出速度約４．２ｍ／ｓｅｃ．に伴う射出力が、所望する射出速度４ｍ／ｓｅｃ．を実射出速度として実現可能な設定射出速度に伴う射出力よりも小さいため、所望する射出速度４ｍ／ｓｅｃ．に伴う充填抵抗に抗することができない。そのため、図６の高速射出工程に示すように、リアルタイムフィードバック制御を行った場合でも、実射出速度（ＦＢあり）は、「補正なし」の実射出速度と比較して、当初の設定射出速度（所望する射出速度）に漸次近づくものの、所望するタイミングで当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達することはなく、実射出速度を維持することもできない。 This corrected set injection speed is about 4.2 m / sec. The firing output associated with this is a desired injection speed of 4 m / sec. Is smaller than the firing output associated with the set firing speed that can be realized as the actual firing speed, so the desired firing speed is 4 m / sec. It is not possible to withstand the filling resistance that accompanies this. Therefore, as shown in the high-speed injection process of FIG. 6, even when the real-time feedback control is performed, the actual injection speed (with FB) is the initially set injection speed (with FB) as compared with the actual injection speed without correction. Although the desired injection speed is gradually approached, the initially set injection speed (desired injection speed) is not reached at the desired timing, and the actual injection speed cannot be maintained.
［第１実施形態］
引き続き、第１実施形態に係る、射出装置の射出速度制御方法について、図７を参照しながら説明する。先に説明したとおり、第１実施形態も、先に説明した、横型ダイカストマシン１００を使用するアルミニウム製品の鋳造方法を前提としており、採用される被制御機器の、一回の射出速度制御範囲（制御能力）に所定の最大制御範囲が設定されている場合で、実射出速度及び設定射出速度の差違が、射出速度の同最大制御範囲を超える（制御能力外）場合である点は、比較実施形態と同じである。
[First Embodiment]
Subsequently, the injection speed control method of the injection device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 7. As described above, the first embodiment also presupposes the casting method of the aluminum product using the horizontal
図７は、本発明に係る、射出装置の射出速度制御（新制御）を行った場合の、時間経過に伴う、実射出速度及び設定射出速度のグラフである。図６と同様に、横軸が時間、縦軸が速度（射出速度）を示す。射出充填工程における設定射出速度及びそのタイミング（位置）は、図３と同様に点線及び丸印で、実射出速度を実線で示している。 FIG. 7 is a graph of the actual injection speed and the set injection speed with the passage of time when the injection speed control (new control) of the injection device according to the present invention is performed. Similar to FIG. 6, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents velocity (injection velocity). The set injection speed and its timing (position) in the injection filling step are indicated by dotted lines and circles as in FIG. 3, and the actual injection speed is indicated by the solid line.
本発明に係る、射出装置の射出速度制御（新制御）の、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違の補正も、比較実施形態と同様にリアルタイムフィードバック制御で行われる。比較実施形態との相違点は、射出充填工程中、検出された実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違を、予め設定する許容差違と比較する「射出速度監視工程」と、同射出速度監視工程において、検出された同差違が同許容差違を超えると、１を最大値とする所定の係数をこの差違に乗じた補正値を設定射出速度に加算させた修正設定射出速度が設定される「設定射出速度再設定工程」とが行われ、同修正設定射出速度が設定された射出充填工程の、次の射出充填工程のリアルタイムフィードバック制御が、当初設定した設定射出速度ではなく、この修正設定射出速度に基づいて行われるともに、実射出速度及び設定射出速度の差違を検出して、該射出充填中に該差違を補正する点である。 Correction of the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed) in the injection speed control (new control) of the injection device according to the present invention is also performed by real-time feedback control as in the comparative embodiment. The difference from the comparative embodiment is the "injection speed monitoring step" in which the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed) detected during the injection filling process is compared with the preset allowable difference. In the same injection speed monitoring process, when the same difference detected exceeds the same allowable difference, a correction value obtained by multiplying this difference by a predetermined coefficient having 1 as the maximum value is added to the set injection speed to obtain a correction set injection speed. The set "set injection speed resetting process" is performed, and the real-time feedback control of the next injection filling process of the injection filling process with the same modified set injection speed is not the initially set injection speed. It is a point that is performed based on this modified set injection speed, detects a difference between the actual injection speed and the set injection speed, and corrects the difference during the injection filling.
尚、これら「射出速度監視工程」及び「設定射出速度再設定工程」は、リアルタイムフィードバック制御中に行われる工程であっても、リアルタイムフィードバック制御とは独立して行われる工程であって、「設定射出速度再設定工程」で設定される修正設定射出速度は、その射出充填工程中に、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違に基づき、その射出充填工程中（リアルタイム）に変更される設定射出速度ではない。この修正設定射出速度は、これが設定された射出充填工程の、次の射出充填工程のリアルタイムフィードバック制御において、当初の設定射出速度（所望する射出速度）に代えて、射出速度を制御するための制御基準となるものである。 It should be noted that these "injection speed monitoring process" and "set injection speed resetting process" are processes performed independently of the real-time feedback control even if they are performed during the real-time feedback control, and are "setting". The modified set injection speed set in the "injection speed resetting process" is set during the injection filling process (in real time) based on the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed) during the injection filling process. Not the set injection speed to be changed. This modified set injection speed is a control for controlling the injection speed in place of the initially set injection speed (desired injection speed) in the real-time feedback control of the next injection filling process of the injection filling process in which the set injection speed is set. It is a standard.
図７の説明に戻る。比較実施形態と同様に、図７の高速射出工程において、補正なしで制御タイミングに沿って到達した実射出速度の最高速度（約３．２ｍ／ｓｅｃ．）及び設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）との差違が約０．８ｍ／ｓｅｃ．であったとする。 Returning to the description of FIG. Similar to the comparative embodiment, in the high-speed injection process of FIG. 7, the maximum speed (about 3.2 m / sec.) Of the actual injection speed reached along the control timing without correction and the set injection speed (4 m / sec.) The difference from is about 0.8 m / sec. Suppose it was.
本発明に係る、射出装置の射出速度制御（新制御）の、実射出速度及び設定射出速度（所望する射出速度）の差違の補正も、比較実施形態と同様にリアルタイムフィードバック制御で行われる。そのため、最初の射出充填工程のリアルタイムフィードバック制御においては、被制御機器の一回の射出速度制御範囲（制御能力）に、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」が設定されているため、比較実施形態と同様に、所望するタイミングで当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達することはなく、実射出速度を維持することもできない。ここで、以降の説明を分かり易くするため、この射出充填工程を「射出充填工程１」（ＦＢあり）とする。
Correction of the difference between the actual injection speed and the set injection speed (desired injection speed) in the injection speed control (new control) of the injection device according to the present invention is also performed by real-time feedback control as in the comparative embodiment. Therefore, in the real-time feedback control of the first injection filling process, the maximum control range "0.2 m / sec." Is set in the one-time injection speed control range (control capability) of the controlled device, so that comparison is made. Similar to the embodiment, the initially set injection speed (desired injection speed) is not reached at the desired timing, and the actual injection speed cannot be maintained. Here, in order to make the following explanation easy to understand, this injection filling step is referred to as "
しかしながら、本発明に係る、射出装置の射出速度制御（新制御）においては、上記リアルタイムフィードバック（射出充填工程１／ＦＢあり）中に、「射出速度監視工程」が行われる。予め設定する許容差違は、被制御機器の一回の射出速度制御範囲（制御能力）として設定されている最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」と同じ値で設定されることが好ましい。検出された、実射出速度（約３．２ｍ／ｓｅｃ．）及び設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）との差違が約０．８ｍ／ｓｅｃ．で、同許容差違を超えるため、「射出速度監視工程」に引き続き「設定射出速度再設定工程」が行われる。
However, in the injection speed control (new control) of the injection device according to the present invention, the "injection speed monitoring step" is performed during the real-time feedback (with
この「設定射出速度再設定工程」においては、１を最大値とする所定の係数を同差違に乗じた補正値を設定射出速度に加算又は減算させた修正設定射出速度が設定される。ここで設定される修正設定射出速度は、先に説明したように、次の射出充填工程のリアルタイムフィードバック制御において、当初の設定射出速度（所望する射出速度）に代えて、射出速度を制御するための制御基準となるものである。すなわち、この「設定射出速度再設定工程」は、従来のサイクルフィードバック制御を、リアルタイムフィードバック制御と平行して行うものであるから、一般的なサイクルフィードバック制御と同様に、上記所定の係数が０．５〜０．８の範囲から選択されることが好ましい。しかしながら、本第１実施形態においては、説明や図（グラフ）を簡単にするために、上記所定の係数を１として、修正設定射出速度＝同差違＋設定射出速度を前提に説明する。従って、この差違（０．８ｍ／ｓｅｃ．）を、当初の設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）に加算させた修正設定射出速度（４．８ｍ／ｓｅｃ）が設定される。 In this "set injection speed resetting step", a correction set injection speed is set by adding or subtracting a correction value obtained by multiplying a predetermined coefficient having 1 as the maximum value by the same difference to the set injection speed. The modified set injection speed set here is for controlling the injection speed in place of the initially set injection speed (desired injection speed) in the real-time feedback control of the next injection filling process, as described above. It serves as a control standard for. That is, in this "set injection speed resetting step", the conventional cycle feedback control is performed in parallel with the real-time feedback control, so that the predetermined coefficient is 0, as in the general cycle feedback control. It is preferably selected from the range of 5 to 0.8. However, in the first embodiment, in order to simplify the explanation and the figure (graph), the above-mentioned predetermined coefficient is set to 1, and the description will be made on the premise that the modified set injection speed = the same difference + the set injection speed. Therefore, the corrected set injection speed (4.8 m / sec) is set by adding this difference (0.8 m / sec.) To the initially set injection speed (4 m / sec.).
ここで、被制御機器の一回の射出速度制御範囲（制御能力）として設定されている最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」は、リアルタイムフィードバック制御における、１射出充填工程中のリアルタイムでの最大制御範囲として設定されているものである。そのため、上記の「設定射出速度再設定工程」で再設定される、修正設定射出速度（４．８ｍ／ｓｅｃ）の設定に、制御上の制約をもたらすものではない。そして、上記の「設定射出速度再設定工程」で再設定される修正設定射出速度は、上記の被制御機器の最大制御範囲に依らず、ダイカストマシンや射出成形機等の成形装置の射出装置に、溶融状態の材料を金型に射出充填させる際の充填抵抗を考慮していない、装置仕様上の最大射出速度を上限として再設定されることが可能である。 Here, the maximum control range "0.2 m / sec." Set as one injection speed control range (control capability) of the controlled device is the real-time injection filling process in the real-time feedback control. It is set as the maximum control range. Therefore, the setting of the modified set injection speed (4.8 m / sec), which is reset in the above-mentioned "set injection speed resetting step", does not impose control restrictions. Then, the modified set injection speed reset in the above-mentioned "set injection speed resetting step" is applied to the injection device of the molding device such as the die casting machine or the injection molding machine regardless of the maximum control range of the controlled device. It is possible to reset the material in a molten state up to the maximum injection speed in the device specifications without considering the filling resistance when injection-filling the mold.
上記の修正設定射出速度が設定された射出充填工程の、次の射出充填工程（この射出充填工程を「射出充填工程２」（新ＦＢ１回目）とする。）のリアルタイムフィードバック制御においては、射出速度を制御する被制御機器の制御が、当初の設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）ではなく、上記修正設定射出速度（４．８ｍ／ｓｅｃ）に基づいて行われる。設定射出速度が大きく変更されているため、当然ながら、制御タイミングに沿って到達した実射出速度の最高速度は約３．７ｍ／ｓまで上昇する。また、このリアルタイムフィードバック制御（射出充填工程２／新ＦＢ１回目）においては、上記修正設定射出速度により制御タイミングに沿って到達した実射出速度の最高速度（約３．７ｍ／ｓｅｃ．）及び当初の設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）との差違が、そのタイミングで約０．３ｍ／ｓｅｃ．であることを検出して、リアルタイムで設定射出速度を、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」分補正して、上記修正設定射出速度（４．８ｍ／ｓｅｃ）を５ｍ／ｓｅｃ．（＝４．８ｍ／ｓｅｃ．＋０．２ｍ／ｓｅｃ．）まで大きく変更する。
In the real-time feedback control of the next injection filling step (this injection filling step is referred to as "
検出された、実射出速度（約３．７ｍ／ｓｅｃ．）及び設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）との差違が約０．３ｍ／ｓｅｃ．であり、許容差違である最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」を超えているため、これにより、図７の高速射出工程に示すように、射出充填工程２のリアルタイムフィードバック制御において、所望するタイミングで当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達させることはできないが、射出充填工程１のリアルタイムフィードバック制御に対しては、実射出速度（新ＦＢ１回目）は、当初の設定射出速度（所望する射出速度）に近づく。
The difference between the detected actual injection speed (about 3.7 m / sec.) And the set injection speed (4 m / sec.) Is about 0.3 m / sec. Therefore, since the maximum control range “0.2 m / sec.”, Which is a permissible difference, is exceeded, this is desired in the real-time feedback control of the
一方、射出充填工程２（新ＦＢ１回目）のリアルタイムフィードバック制御においても、「射出速度監視工程」が行われ、検出された、実射出速度及び設定射出速度との差違が約０．３ｍ／ｓｅｃ．が、許容差違である最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」を超えているため、「射出速度監視工程」に引き続き「設定射出速度再設定工程」が行われる。そして、この差違（０．３ｍ／ｓｅｃ．）を、射出充填工程２の修正設定射出速度（５ｍ／ｓｅｃ．）に加算させた新たな修正設定射出速度（５．３ｍ／ｓｅｃ）が設定される。
On the other hand, also in the real-time feedback control of the injection filling step 2 (the first new FB), the "injection speed monitoring step" is performed, and the difference between the detected actual injection speed and the set injection speed is about 0.3 m / sec. However, since the maximum control range "0.2 m / sec.", Which is a permissible difference, is exceeded, the "set injection speed resetting step" is performed following the "injection speed monitoring step". Then, a new correction set injection speed (5.3 m / sec) is set by adding this difference (0.3 m / sec.) To the correction set injection speed (5 m / sec.) Of the
上記射出充填工程２（新ＦＢ１回目）の、次の射出充填工程（この射出充填工程を「射出充填工程３」（新ＦＢ２回目）とする。）のリアルタイムフィードバック制御においては、射出速度を制御する被制御機器の制御が、上記修正設定射出速度（４．８ｍ／ｓｅｃ）ではなく、上記射出充填工程２（新ＦＢ１回目）で新たに設定された修正設定射出速度（５．３ｍ／ｓｅｃ）に基づいて行われる。設定射出速度が大きく変更されているため、上記射出充填工程２（新ＦＢ１回目）よりも更に実射出速度が高くなり、制御タイミングに沿って実射出速度が当初の設定射出速度４ｍ／ｓｅｃ．に到達する。また、実射出速度及び当初の設定射出速度との差違を検出が継続され、実射出速度に変動が生じた場合に、リアルタイムで設定射出速度を、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」内で変更するため、実射出速度が当初の設定射出速度に維持される。その結果、図７に示すように、３回目の射出充填工程（鋳造・成形サイクル）で、実射出速度を当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達させることができる。
In the real-time feedback control of the next injection filling step (this injection filling step is referred to as "
３回目の射出充填工程（新ＦＢ２回目／鋳造・成形サイクル）で、実射出速度を当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達させることができるのは、サイクルフィードバック制御を説明した図３においても同じであるが、これは、あくまでも図を見易くするためであって、先に説明したように、サイクルフィードバック制御の場合、実射出速度を当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達させるのに、更に射出充填工程（鋳造・成形サイクル）を必要とすることが一般的であり、また、当初の設定射出速度（所望する射出速度）に到達させた実射出速度を必要なタイミングまで維持させることができない。 In the third injection filling step (new FB second / casting / molding cycle), the actual injection speed can reach the initially set injection speed (desired injection speed) in FIG. 3 explaining the cycle feedback control. However, this is just to make the figure easier to see, and as explained earlier, in the case of cycle feedback control, the actual injection speed reaches the initially set injection speed (desired injection speed). In general, an injection filling process (casting / molding cycle) is further required to achieve the injection rate, and the actual injection rate reached the initially set injection rate (desired injection rate) until the required timing. Cannot be maintained.
一方、射出充填工程３（新ＦＢ２回目）のリアルタイムフィードバック制御においても、「射出速度監視工程」が行われる。しかしながら、実射出速度及び設定射出速度との差違がほぼ０（ゼロ）で、許容差違である最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」を超えていないため、「設定射出速度再設定工程」は行われない。 On the other hand, the "injection speed monitoring step" is also performed in the real-time feedback control of the injection filling step 3 (the second new FB). However, since the difference between the actual injection speed and the set injection speed is almost 0 (zero) and does not exceed the maximum control range "0.2 m / sec." Which is the permissible difference, the "set injection speed resetting step" is performed. Not done.
従って、上記射出充填工程３（新ＦＢ２回目）の、次の射出充填工程（この射出充填工程を「射出充填工程４」とする。図７中では、新ＦＢ２回目と略同じになるため図示せず。）のリアルタイムフィードバック制御においては、射出速度を制御する被制御機器の制御が、上記射出充填工程２で設定された修正設定射出速度（５．３ｍ／ｓｅｃ）に基づいて行われる。そして、実射出速度に変動が生じた場合に、リアルタイムで設定射出速度を、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」内で変更して、実射出速度が当初の設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）に維持される。
Therefore, the next injection filling step (this injection filling step is referred to as “
ここで、射出充填工程２の「設定射出速度再設定工程」で設定された修正設定射出速度（５．３ｍ／ｓｅｃ）に基づくリアルタイムフィードバック制御が行われる射出充填工程３において、上記のように「設定射出速度再設定工程」が行われない場合、所望する射出速度（当初の設定射出速度）を実現可能な、適切な修正設定射出速度の情報が得られたものと判断して、同射出充填工程３における修正設定射出速度（５．３ｍ／ｓｅｃ）を、最終修正設定射出速度として、制御装置２０２他に記録させることが好ましい。
Here, in the
そして、この最終修正設定射出速度が記録された射出充填工程３以降の射出充填工程の、「射出速度監視工程」において、検出された差違が許容差違を超えると、新たに「設定射出速度再設定工程」を行わず、射出速度制御異常信号を発信させることが好ましい。この射出速度制御異常信号により、操作盤２０１の表示装置２０１ａや制御装置２０２の表示装置２０２ａへの異常発生表示、あるいは、異常表示灯の点灯・点滅、あるいは、異常発生音声により、横型ダイカストマシン１００の操作者（オペレーター）や管理者に、射出速度制御の異常をアナウンスさせる。
Then, when the difference detected in the "injection speed monitoring process" of the injection filling process after the
これは、所望する射出速度（当初の設定射出速度）を実現可能な、適切な修正設定射出速度（最終修正設定射出速度）に基づくリアルタイムフィードバック制御が行われるようになった後に、実射出速度及び当初の設定射出速度（所望する射出速度）の差違が、許容差違（最大制御範囲）を超えるような状況の発生が、射出速度制御に影響を与える、何らかの内因あるいは外因の発生に起因する可能性が高いと判断するものである。 This is done after real-time feedback control is performed based on the appropriate modified set injection speed (final modified set injection speed) that can achieve the desired injection speed (initially set injection speed), and then the actual injection speed and The occurrence of a situation in which the difference in the initially set injection speed (desired injection speed) exceeds the allowable difference (maximum control range) may be caused by the occurrence of some internal or external factor that affects the injection speed control. Is judged to be high.
この状況において、「設定射出速度再設定工程」で新たに修正設定射出速度を設定し、次の射出充填工程が、その新たな修正設定射出速度に基づくリアルタイムフィードバック制御が行われれば、その射出充填工程における実射出速度は、所望する射出速度から掛け離れた速度になる可能性が高い。すなわち、多く掛け離れた場合は、急激な負荷変動による被制御機器の駆動部位等への機械的負荷の急増を招き、少なく掛け離れた場合は、射出速度の不足による、良品の製造（鋳造／成形）を招く。このような問題の発生を防ぐために、最終修正設定射出速度が記録された射出充填工程以降の射出充填工程の、「射出速度監視工程」において、検出された差違が許容差違を超えると、「設定射出速度再設定工程」を行わず、射出速度制御異常信号を発信させ、射出速度制御に影響を与える内因あるいは外因を追求することが好ましい。 In this situation, if a new correction set injection speed is set in the "set injection speed resetting process" and the next injection filling process is subjected to real-time feedback control based on the new correction setting injection speed, the injection filling is performed. The actual injection rate in the process is likely to be far from the desired injection rate. That is, if the distance is large, the mechanical load on the drive part of the controlled device will increase sharply due to sudden load fluctuations, and if the distance is small, the injection speed will be insufficient and a good product will be manufactured (casting / molding). Invite. In order to prevent the occurrence of such a problem, if the difference detected in the "injection speed monitoring process" of the injection filling process after the injection filling process in which the final correction setting injection speed is recorded exceeds the permissible difference, "setting" is performed. It is preferable to send an injection speed control abnormality signal and pursue an internal or external factor that affects the injection speed control without performing the "injection speed resetting step".
ここで、レアケースではあるが、上記射出充填工程２（新ＦＢ１回目）で設定された修正設定射出速度が大きすぎて、上記射出充填工程３（新ＦＢ２回目）で、実射出速度が当初の設定射出速度を超えた場合について説明する。図示はしていないが、上記射出充填工程３（新ＦＢ２回目）のリアルタイムフィードバック制御において、実射出速度及び当初の設定射出速度の差違を、リアルタイムで設定射出速度を、最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」内で変更して、実射出速度を当初の設定射出速度（４ｍ／ｓｅｃ．）に到達させる（この場合は実射出速度を下げる方向）ように制御する。 Here, although it is a rare case, the correction setting injection speed set in the injection filling step 2 (new FB first time) is too large, and the actual injection speed is initially set in the injection filling step 3 (new FB second time). The case where the set injection speed is exceeded will be described. Although not shown, in the real-time feedback control of the injection filling step 3 (new FB second time), the difference between the actual injection speed and the initially set injection speed is set, the set injection speed is set in real time, and the maximum control range is "0.2 m". By changing within "/ sec.", The actual injection speed is controlled to reach the initially set injection speed (4 m / sec.) (In this case, the direction of lowering the actual injection speed).
また、この場合も、上記射出充填工程３（新ＦＢ２回目）のリアルタイムフィードバック制御において、「射出速度監視工程」が行われ、検出された、実射出速度及び当初の設定射出速度との差違が、許容差違である最大制御範囲「０．２ｍ／ｓｅｃ．」を超えていない場合は「設定射出速度再設定工程」は行われず、上記のようなリアルタイムフィードバック制御で、実射出速度を当初の設定射出速度に到達させるように制御する。同差違が、許容差違を超えている場合は、「射出速度監視工程」に引き続き「設定射出速度再設定工程」が行われ、同差違を、射出充填工程２の修正設定射出速度に減算させた新たな修正設定射出速度が設定され、これに基づいて、上記射出充填工程４が行われる。この射出充填工程４において「設定射出速度再設定工程」が行われない場合も、最終修正設定射出速度が記録され、これが記録された射出充填工程以降の射出充填工程の、「射出速度監視工程」において、検出された差違が許容差違を超えると、「設定射出速度再設定工程」を行わず、射出速度制御異常信号を発信させることが好ましいことは言うまでもない。
Also in this case, in the real-time feedback control of the injection filling step 3 (the second new FB), the "injection speed monitoring step" is performed, and the difference between the detected actual injection speed and the initially set injection speed is found. If the maximum control range "0.2 m / sec.", Which is a permissible difference, is not exceeded, the "set injection speed resetting process" is not performed, and the actual injection speed is set to the initial setting by the above real-time feedback control. Control to reach speed. If the difference exceeds the permissible difference, the "set injection speed resetting process" is performed following the "injection speed monitoring process", and the difference is subtracted from the modified set injection speed of the
以上説明したように、本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法は、従来のリアルタイムフィードバック制御をベースにしながら、溶融状態の材料の金型への充填抵抗等に起因する、実射出速度及び設定射出速度の差違が大きい場合に、この差違を、あえてリアルタイムではなく、次の射出充填工程において補正する、所謂、サイクルフィードバック制御で補正するものである。これにより、この差違が、前述した射出速度の最大制御範囲（制御能力）を超える場合であっても、設定射出速度の変更を自動で行わせることが可能になり、成形装置のオペレーターが手動で設定変更を行う必要がなくなり、金型に依らず、実射出速度を、少ない射出回数で所望する射出速度に到達させることができる。その結果、不良品の製造（鋳造／成形）数を押さえ、少ない射出回数で良品を製造（鋳造／成形）することができるようになる。 As described above, the injection speed control method of the injection device according to the present invention is based on the conventional real-time feedback control, and is caused by the actual injection speed and the filling resistance of the molten material into the mold. When the difference in the set injection speed is large, this difference is intentionally corrected not in real time but by so-called cycle feedback control, which is corrected in the next injection filling step. As a result, even if this difference exceeds the above-mentioned maximum control range (control capacity) of the injection speed, the set injection speed can be automatically changed, and the operator of the molding apparatus can manually change the set injection speed. It is not necessary to change the setting, and the actual injection speed can be reached to the desired injection speed with a small number of injections regardless of the mold. As a result, the number of defective products manufactured (casting / molding) can be suppressed, and good products can be manufactured (casting / molding) with a small number of injections.
一方、射出充填工程において「設定射出速度再設定工程」が行われない場合、同射出充填工程における修正設定射出速度を最終修正設定射出速度として記録させて、これが記録された射出充填工程以降の射出充填工程の、「射出速度監視工程」において、検出された差違が許容差違を超えると、「設定射出速度再設定工程」を行わず、射出速度制御異常信号を発信させて、操作者（オペレーター）や管理者に、射出速度制御の異常をアナウンスさせることにより、射出速度制御の異常発生時に、射出速度制御に影響を与える内因あるいは外因をただちに追求することができる。 On the other hand, when the "set injection speed resetting step" is not performed in the injection filling process, the modified set injection speed in the injection filling process is recorded as the final modified set injection speed, and the injection after the injection filling process in which this is recorded is recorded. If the difference detected in the "injection speed monitoring process" of the filling process exceeds the permissible difference, the "set injection speed resetting process" is not performed and the injection speed control abnormality signal is transmitted to the operator (operator). By having the administrator or the administrator announce the abnormality of the injection speed control, it is possible to immediately pursue the internal or external factors that affect the injection speed control when the abnormality of the injection speed control occurs.
［第２実施形態］
第２実施形態に係る、射出装置の射出速度制御方法及び射出装置の制御装置について、図１を参照しながら説明する。第２実施形態も、先に説明した、横型ダイカストマシン１００を使用するアルミニウム製品の鋳造方法を前提としており、射出装置の射出速度制御方法も、基本的に第１実施形態と同じであるため、第１実施形態とことなる点のみ説明し、それ以外の点については、同じ構成については、第１実施形態と同じ符号を使用すると共に、重複する説明は割愛する。
[Second Embodiment]
The injection speed control method of the injection device and the control device of the injection device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is also premised on the method of casting an aluminum product using the horizontal
第１実施形態で説明したように、溶融状態の材料の金型への充填抵抗が大きければ大きい程、所望する射出速度と、射出装置の装置仕様上の設定射出速度との乖離は大きくなり、所望する射出速度に対して、大きな設定射出速度に基づく射出速度制御が必要となる。第１実施形態で説明した、射出装置の射出速度制御方法は、これを手動ではなく自動で可能にするが、制御上、使用する金型毎に、所望する射出速度を実現可能な、実際に、射出速度制御に使用される最終修正設定射出速度がデータとして取得できる。 As described in the first embodiment, the greater the filling resistance of the molten material into the mold, the greater the discrepancy between the desired injection speed and the set injection speed in the device specifications of the injection device. For the desired injection speed, injection speed control based on a large set injection speed is required. The injection speed control method of the injection device described in the first embodiment enables this automatically instead of manually, but in terms of control, it is possible to realize a desired injection speed for each mold used, actually. , The final correction setting injection speed used for injection speed control can be acquired as data.
第２実施形態に係る、射出装置の射出速度制御方法及び射出装置の制御装置は、この金型毎に入手可能な、所望する射出速度を実現可能な、実際に、射出速度制御に使用される最終修正設定射出速度のデータを活用して、金型に依らず、実射出速度を、更に少ない射出回数で所望する射出速度に到達させることができるものである。 The injection speed control method of the injection device and the control device of the injection device according to the second embodiment are available for each mold and can realize a desired injection speed, and are actually used for injection speed control. By utilizing the data of the final correction set injection speed, the actual injection speed can be reached to the desired injection speed with a smaller number of injections regardless of the mold.
ある金型（図１の固定金型３及び可動金型４）を使用して、横型ダイカストマシン１００でアルミニウム製品を鋳造した結果、所望する射出速度を実現可能な最終修正設定射出速度ＨＶがデータとして取得できたものとする。一般的に、横型ダイカストマシン１００等の成形装置は、使用する金型毎に、良品製造（鋳造・成形）に必要な諸条件（製造条件）が決まっており、これら製造条件を使用する金型に紐付けて、成形装置の制御装置に記憶させる。従って、新しい金型でない限り、固定金型３及び可動金型４を横型ダイカストマシン１００に取り付けて、金型を特定する情報を操作盤２０１の表示装置２０１ａや、制御装置２０２の表示装置２０２ａから入力することによって、同金型に必要な製造条件が自動で設定される。
As a result of casting an aluminum product with a horizontal
しかしながら、設定射出速度については、所望する射出速度（≒最終修正設定射出速度）と装置仕様上の設定射出速度が異なるため、いずれか一方のみを、表示装置２０１ａや２０２ａに表示させると、横型ダイカストマシン１００のオペレーターが混乱する虞がある。また、製品の品質向上のために所望する射出速度を変更しようとした場合、それぞれに説明を付記したとしても、表示装置２０１ａや２０２ａからの設定射出速度の設定変更において、いずれの射出速度をどのくらい変更するのか、表示や入力、データの記録に混乱が生じる虞がある。
However, regarding the set injection speed, the desired injection speed (≈ final correction set injection speed) and the set injection speed in the device specifications are different. Therefore, if only one of them is displayed on the
そこで、最終修正設定射出速度が、設定射出速度及び金型データとともに制御装置２０２に保存され、同金型を使用する成形（鋳造・成形）の射出充填工程において、所望する射出速度とは異なる設定射出速度の設定や表示に対して、最初の射出充填工程から、最終修正設定射出速度に基づいて、第１実施形態に係る、射出装置の射出速度制御（新制御）が行われれば、理論上は、最初の射出充填工程（鋳造・成形サイクル）から良品を製造することが可能である。
Therefore, the final correction set injection speed is stored in the
そして、基本的に、使用する金型に対して、装置仕様上の設定射出速度を、所望する射出速度として、射出速度の表示や入力、データの記録を行わせ、その金型の設定射出速度に対応する最終修正設定射出速度については、表示装置２０１ａや２０２ａに表示しないか、表示するとしても、修正設定射出速度の設定変更や保存が、表示装置２０１ａや２０２ａからできないようにしても良い。
Then, basically, the set injection speed in the device specifications is set as the desired injection speed for the mold to be used, and the injection speed is displayed, input, and data is recorded, and the set injection speed of the mold is set. The final correction setting injection speed corresponding to the above may not be displayed on the
このようにすることで、データ管理上は、使用する金型に対して、所望する射出速度と設定射出速度とはほぼ同じとオペレーターが認識することができ、混乱することがない。また、設定射出速度の設定変更においても、表示や入力、データの記録に混乱が生じることがない。 By doing so, in terms of data management, the operator can recognize that the desired injection speed and the set injection speed are almost the same for the mold to be used, and there is no confusion. In addition, even when the setting of the set injection speed is changed, there is no confusion in the display, input, and data recording.
以上、発明を実施するための形態について、第１実施形態及び第２実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で、色々な形で実施できることは言うまでもない。 Although the first embodiment and the second embodiment have been described above with respect to the embodiment for carrying out the invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment and is described in the scope of claims. Needless to say, it can be implemented in various ways without departing from the above.
例えば、第１実施形態及び第２実施形態は、横型ダイカストマシン１００を使用するアルミニウム製品の鋳造方法を前提としている。しかしながら、本発明に係る、射出装置の射出速度制御方法及び射出装置の制御装置は、樹脂を材料とする射出成形機の射出装置に採用されても良い。
For example, the first embodiment and the second embodiment presuppose a method of casting an aluminum product using a horizontal
また、第１実施形態及び第２実施形態は、油圧式射出装置を前提としているが、サーボモータ及びボールねじ機構を組み合わせた電動式射出装置であっても、油圧式射出装置と電動式射出装置を組み合わせた射出装置であっても良い。 Further, although the first embodiment and the second embodiment are premised on a hydraulic injection device, even if the electric injection device is a combination of a servomotor and a ball screw mechanism, the hydraulic injection device and the electric injection device are used. It may be an injection device in which the above is combined.
３ 固定金型、４ 可動金型、１００ 横型ダイカストマシン、１０２ 射出装置、２０１ 操作盤、２０１ａ 表示装置、２０２ 制御装置、２０２ａ 表示装置 3 Fixed mold, 4 Movable mold, 100 Horizontal die casting machine, 102 Injection device, 201 Operation panel, 201a display device, 202 control device, 202a display device
Claims (8)
射出充填工程中に、実射出速度及び設定射出速度の差違を検出して、該射出充填工程中に該差違を補正して、該実射出速度を該設定射出速度に近づけるリアルタイムフィードバック制御において、
次の射出充填工程において、前記差違を補正して、前記設定射出速度を変更させるサイクルフィードバック制御を含み、
前記サイクルフィードバック制御では、
検出された前記差違を、許容差違と比較する射出速度監視工程と、
前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、１を最大値とする所定の係数を前記差違に乗じた補正値を前記設定射出速度に加算又は減算させた修正設定射出速度が設定される設定射出速度再設定工程と、
が前記リアルタイムフィードバック制御とは独立して行われ、
前記次回の射出充填工程の前記リアルタイムフィードバック制御が、前記修正設定射出速度に基づいて行われるとともに、
実射出速度及び前記設定射出速度の差違を検出して、該差違が前記許容差違を超える場合に、前記サイクルフィードバック制御を、前記リアルタイムフィードバック制御と平行して行うことにより、該差違を補正することを特徴とする、射出装置の射出速度制御方法。 It is an injection speed control method of an injection device that injects and fills a molten material into a mold.
In real-time feedback control that detects a difference between the actual injection speed and the set injection speed during the injection filling process, corrects the difference during the injection filling process, and brings the actual injection speed closer to the set injection speed.
In the next injection filling step, the cycle feedback control for correcting the difference and changing the set injection speed is included.
In the cycle feedback control,
An injection speed monitoring process that compares the detected difference with the permissible difference,
In the injection speed monitoring step, when the difference exceeds the permissible difference, a correction set injection speed obtained by adding or subtracting a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient having 1 as the maximum value is added to or subtracted from the set injection speed. Set injection speed resetting process and
Is performed independently of the real-time feedback control,
The real-time feedback control of the next injection filling step is performed based on the modified set injection speed, and
When the difference between the actual injection speed and the set injection speed is detected and the difference exceeds the permissible difference, the difference is corrected by performing the cycle feedback control in parallel with the real-time feedback control. A method for controlling the injection speed of an injection device, which comprises.
該最終修正設定射出速度が記録された射出充填工程以降の射出充填工程の、前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、前記設定射出速度再設定工程を行わず、射出速度制御異常信号を発信させる、請求項１又は２に記載の射出装置の射出速度制御方法。 In the injection filling step in which the real-time feedback control based on the modified set injection speed is performed, the modified set injection speed in the injection filling step in which the set injection speed resetting step is not performed is recorded as the final modified set injection speed. hand,
In the injection speed monitoring step of the injection filling step after the injection filling step in which the final correction set injection speed is recorded, if the difference exceeds the allowable difference, the set injection speed resetting step is not performed and the injection speed is not performed. The method for controlling an injection speed of an injection device according to claim 1 or 2, wherein a control abnormality signal is transmitted.
前記金型を使用する成形の射出充填工程において、前記設定射出速度の設定に対して、前記最終修正設定射出速度に基づく前記リアルタイムフィードバック制御が行われることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の射出装置の射出速度制御方法。 The last modification set injection speed is stored with the data of the set injection speed and the mold,
In the injection step of filling the molding using the mold, for the setting of the setting injection speed, and wherein said that the real-time feedback control is performed based on the last modified set injection speed, claim 1 or claim 2. The injection speed control method for an injection device according to 2.
射出充填工程中に、実射出速度及び設定射出速度の差違を検出して、該射出充填工程中に該差違を補正して、該実射出速度を該設定射出速度に近づけるリアルタイムフィードバック制御において、
次の射出充填工程において、前記差違を補正して、前記設定射出速度を変更させるサイクルフィードバック制御を含み、
前記サイクルフィードバック制御では、
検出された前記差違を、許容差違と比較する射出速度監視工程と、
前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、１を最大値とする所定の係数を前記差違に乗じた補正値を前記設定射出速度に加算又は減算させた修正設定射出速度が設定される設定射出速度再設定工程と、
が前記リアルタイムフィードバック制御とは独立して行われ、
前記次回の射出充填工程の前記リアルタイムフィードバック制御が、前記修正設定射出速度に基づいて行われることを特徴とする、射出装置の制御装置。 It is a control device of an injection device that injects and fills a molten material into a mold.
In real-time feedback control that detects a difference between the actual injection speed and the set injection speed during the injection filling process, corrects the difference during the injection filling process, and brings the actual injection speed closer to the set injection speed.
In the next injection filling step, the cycle feedback control for correcting the difference and changing the set injection speed is included.
In the cycle feedback control,
An injection speed monitoring process that compares the detected difference with the permissible difference,
In the injection speed monitoring step, when the difference exceeds the permissible difference, a correction set injection speed obtained by adding or subtracting a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient having 1 as the maximum value is added to or subtracted from the set injection speed. Set injection speed resetting process and
Is performed independently of the real-time feedback control,
A control device for an injection device, wherein the real-time feedback control of the next injection filling step is performed based on the modified set injection speed.
該最終修正設定射出速度が記録された射出充填工程以降の射出充填工程の、前記射出速度監視工程において、前記差違が前記許容差違を超えると、前記設定射出速度再設定工程を行わず、射出速度制御異常信号を発信させる、請求項６に記載の射出装置の制御装置。 In the injection filling step in which the real-time feedback control based on the modified set injection speed is performed, the modified set injection speed in the injection filling step in which the set injection speed resetting step is not performed is recorded as the final modified set injection speed. hand,
In the injection speed monitoring step of the injection filling step after the injection filling step in which the final correction set injection speed is recorded, if the difference exceeds the allowable difference, the set injection speed resetting step is not performed and the injection speed is not performed. The control device for an injection device according to claim 6, which transmits a control abnormality signal.
前記金型を使用する成形の射出充填工程において、前記設定射出速度の設定に対して、前記最終修正設定射出速度に基づく前記リアルタイムフィードバック制御が行われることを特徴とする、請求項６または７に記載の、射出装置の制御装置。 The last modification set injection speed is stored with the data of the set injection speed and the mold,
6 or 7, wherein in the injection filling step of molding using the mold, the real-time feedback control based on the final modified set injection speed is performed with respect to the setting of the set injection speed. The control device for the injection device as described.
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