JP7118670B2 - Die casting machine and its control method - Google Patents

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Description

本発明は、ダイカストマシンおよびダイカストマシンの制御方法に関する。 The present invention relates to a die casting machine and a control method for the die casting machine.

特許文献１に従来のダイカストマシンが開示されている。このダイカストマシンは、射出動作を行う低速射出工程および高速射出工程、ならびに、増圧動作を行う増圧工程を有している。このダイカストマシンは、射出プランジャの前進位置が低速射出工程に設定された距離だけ前進したタイミングで、高速射出工程に切り替える。そして、射出プランジャが所定の前進位置に進んだことを検知すると、位置軸に沿った速度フィードバック制御から、時間軸に沿った圧力フィードバック制御に切り替える。 Patent Document 1 discloses a conventional die casting machine. This die casting machine has a low-speed injection process and a high-speed injection process for performing injection operations, and a pressure increasing process for performing pressure increasing operations. This die casting machine switches to the high-speed injection process at the timing when the advance position of the injection plunger has advanced by the distance set in the low-speed injection process. Then, when it is detected that the injection plunger has advanced to a predetermined advance position, the speed feedback control along the position axis is switched to the pressure feedback control along the time axis.

特開２００８－１２６２９４号公報JP 2008-126294 A

ダイカストマシンは、スリーブに注入された金属溶湯をプランジャによって射出して、金型のキャビティに充填する。スリーブに金属溶湯を注入する際に、何らかの原因によって湯こぼれが発生したり、金属溶湯がラドル内で固着したりすると、スリーブ内の金属溶湯の量にバラつきが生じてしまう。そのため、プランジャの絶対的な位置を基準として動作を切り替えるダイカストマシンでは、金属溶湯の量のバラつきがあると、動作切替時にキャビティに充填されている金属溶湯の量もバラついてしまう。これにより、適切でないタイミングでプランジャの動作が切り替えられ、成形品の品質が安定しないおそれがあった。 The die casting machine injects the molten metal injected into the sleeve with a plunger to fill the mold cavity. When the molten metal is poured into the sleeve, if for some reason the molten metal is spilled or if the molten metal sticks in the ladle, the amount of the molten metal in the sleeve will vary. Therefore, in a die casting machine that switches operation based on the absolute position of the plunger, if there is variation in the amount of molten metal, the amount of molten metal filling the cavity at the time of operation switching also varies. As a result, there is a risk that the operation of the plunger will be switched at inappropriate timing, and the quality of the molded product will not be stable.

そこで、本発明は、適切なタイミングでプランジャの動作を切り替えることができるダイカストマシンおよびダイカストマシンの制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a die casting machine and a die casting machine control method capable of switching the operation of the plunger at appropriate timing.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るダイカストマシンは、金型のキャビティに射出される金属溶湯が注入されるスリーブと、前記スリーブに収容されたプランジャと、前記プランジャの前進により前記スリーブから押し出された金属溶湯が前記キャビティに到達したことを検出する到達検出部と、前記到達検出部によって前記キャビティに金属溶湯が到達したことが検出されたときの前記プランジャの位置を基準として、前記プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定する動作切替位置決定部と、前記プランジャを前進するよう動作させるとともに、前記プランジャが前記動作切替位置に進むと前記プランジャの動作を切り替える動作制御部と、を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a die casting machine according to one aspect of the present invention includes a sleeve into which molten metal is injected into a cavity of a mold, a plunger accommodated in the sleeve, and a An arrival detector for detecting that the molten metal pushed out from the sleeve has reached the cavity, and the position of the plunger when the arrival detector detects that the molten metal has reached the cavity is used as a reference. an operation switching position determination unit for determining an operation switching position for switching the operation of the plunger; and an operation control for moving the plunger forward and switching the operation of the plunger when the plunger moves to the operation switching position. and a part.

本発明において、前記プランジャと接続された、油圧で動作するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダと、前記シリンダの前方油室の油圧に応じた信号を出力する油圧センサと、を有し、前記動作制御部が、前記シリンダの後方油室への作動油の供給および前記シリンダの前方油室からの作動油の排出を制御することにより前記プランジャを動作させ、前記到達検出部が、前記油圧センサが出力した信号から検出した前記前方油室の油圧変化に基づいて前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出する。 In the present invention, a hydraulically operated piston connected to the plunger, a cylinder that houses the piston, and a hydraulic sensor that outputs a signal corresponding to the hydraulic pressure of the front oil chamber of the cylinder, The operation control unit operates the plunger by controlling the supply of hydraulic fluid to the rear oil chamber of the cylinder and the discharge of hydraulic fluid from the front oil chamber of the cylinder, and the arrival detection unit controls the hydraulic pressure sensor . arrival of the molten metal in the cavity is detected based on the oil pressure change in the front oil chamber detected from the signal output by the.

本発明において、前記プランジャの位置に応じた信号を出力する位置センサを有し、前記到達検出部が、前記位置センサが出力した信号から検出した前記プランジャの速度変化に基づいて前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出する。
本発明において、前記動作制御部が、前記プランジャを低速で前進するように動作させ、前記プランジャが高速前進開始位置に進むと前記プランジャを高速で前進するように動作させ、前記到達検出部が、前記プランジャが高速で前進しているときに前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出することが好ましい。 In the present invention, a position sensor for outputting a signal corresponding to the position of the plunger is provided, and the arrival detection section detects a change in the speed of the plunger detected from the signal output by the position sensor. Detects the arrival of
In the present invention, the motion control unit causes the plunger to advance at a low speed, and when the plunger reaches a high-speed advance start position, causes the plunger to advance at a high speed. It is preferable to detect arrival of the molten metal in the cavity while the plunger is advancing at high speed.

本発明において、前記到達検出部が、前記プランジャの位置または前記プランジャの動作中の時間について設定された所定の監視範囲内において、前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the arrival detection unit detects that the molten metal has reached the cavity within a predetermined monitoring range set for the position of the plunger or the time during operation of the plunger.

本発明において、前記動作切替位置が、減速開始位置であり、前記動作制御部が、前記プランジャが前記減速開始位置に進むと前記プランジャを減速させることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the operation switching position is a deceleration start position, and the operation control section decelerates the plunger when the plunger moves to the deceleration start position.

本発明において、前記動作切替位置が、増圧開始位置であり、前記動作制御部が、前記プランジャが前記増圧開始位置に進むと増圧動作に切り替えることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the operation switching position is a pressure increase start position, and that the operation control section switches to the pressure increase operation when the plunger advances to the pressure increase start position.

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係るダイカストマシンの制御方法は、金型のキャビティに射出される金属溶湯が注入されるスリーブと、前記スリーブに収容されたプランジャと、前記プランジャと接続された、油圧で動作するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダと、前記シリンダの前方油室の油圧に応じた信号を出力する油圧センサと、を有するダイカストマシンの制御方法であって、前記シリンダの後方油室への作動油の供給および前記シリンダの前方油室からの作動油の排出を制御することにより前記プランジャを前進するよう動作させ、前記油圧センサが出力した信号から検出した前記前方油室の油圧変化に基づいて、前記プランジャの前進により前記スリーブから押し出された金属溶湯が前記キャビティに到達したことを検出し、前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出したときの前記プランジャの位置を基準として、前記プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定し、前記プランジャが前記動作切替位置に進むと前記プランジャの動作を切り替え、前記動作切替位置が、減速開始位置および増圧開始位置のうちの少なくとも一方であり、前記プランジャが前記減速開始位置に進むと前記プランジャを減速させ、前記プランジャが前記増圧開始位置に進むと増圧動作に切り替えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係るダイカストマシンの制御方法は、金型のキャビティに射出される金属溶湯が注入されるスリーブと、前記スリーブに収容されたプランジャと、前記プランジャの位置に応じた信号を出力する位置センサと、を有するダイカストマシンの制御方法であって、前記プランジャを前進するよう動作させ、前記位置センサが出力した信号から検出した前記プランジャの速度変化に基づいて、前記プランジャの前進により前記スリーブから押し出された金属溶湯が前記キャビティに到達したことを検出し、前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出したときの前記プランジャの位置を基準として、前記プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定し、前記プランジャが前記動作切替位置に進むと前記プランジャの動作を切り替え、前記動作切替位置が、減速開始位置および増圧開始位置のうちの少なくとも一方であり、前記プランジャが前記減速開始位置に進むと前記プランジャを減速させ、前記プランジャが前記増圧開始位置に進むと増圧動作に切り替えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for controlling a die casting machine according to another aspect of the present invention includes a sleeve into which molten metal is injected into a cavity of a mold, a plunger accommodated in the sleeve, A control method for a die casting machine having a hydraulically operated piston connected to the plunger, a cylinder housing the piston, and an oil pressure sensor outputting a signal corresponding to the oil pressure in the front oil chamber of the cylinder. and controls the supply of hydraulic fluid to the rear oil chamber of the cylinder and the discharge of hydraulic fluid from the front oil chamber of the cylinder to move the plunger forward, and detects from the signal output by the hydraulic sensor. When it is detected that the molten metal pushed out from the sleeve by the advance of the plunger reaches the cavity based on the oil pressure change in the front oil chamber, and when it is detected that the molten metal reaches the cavity Based on the position of the plunger, an operation switching position for switching the operation of the plunger is determined, and when the plunger advances to the operation switching position, the operation of the plunger is switched , and the operation switching position is set to a deceleration start position and a deceleration start position. At least one of the pressure increase start positions, when the plunger advances to the deceleration start position, the plunger is decelerated, and when the plunger advances to the pressure increase start position, the pressure increase operation is performed. .
In order to achieve the above object, a method for controlling a die casting machine according to another aspect of the present invention includes a sleeve into which molten metal is injected into a cavity of a mold, a plunger accommodated in the sleeve, and a position sensor that outputs a signal corresponding to the position of the plunger, wherein the plunger is operated to move forward, and a speed change of the plunger detected from the signal output by the position sensor. Based on, it is detected that the molten metal pushed out from the sleeve by the advancement of the plunger reaches the cavity, and the position of the plunger when detecting that the molten metal has reached the cavity is used as a reference, determining an operation switching position for switching the operation of the plunger; switching the operation of the plunger when the plunger advances to the operation switching position; On the other hand, the plunger is decelerated when the plunger moves to the deceleration start position, and the plunger moves to the pressure increase operation when the plunger moves to the pressure increase start position.

本発明によれば、プランジャを前進するよう動作させる。プランジャの前進によりスリーブから押し出された金属溶湯が金型のキャビティに到達したことを検出する。キャビティに金属溶湯が到達したことを検出したときのプランジャの位置を基準として、プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定する。そして、プランジャが動作切替位置に進むとプランジャの動作を切り替える。ここで、キャビティの容積は一定であることから、金属溶湯がキャビティに到達した時点以降に押し出すべき金属溶湯の量もあらかじめ決まっている。そのため、金属溶湯がキャビティに到達したときのプランジャの位置を基準位置として、この基準位置からキャビティの容積に応じて動作切替位置を相対的に決定することで、スリーブ内の金属溶湯の量のバラツキにかかわらず、適切なタイミングでプランジャの動作を切り替えることができる。したがって、製品の品質を効果的に安定させることができる。 According to the invention, the plunger is operated forward. It detects that the molten metal pushed out from the sleeve by the forward movement of the plunger reaches the cavity of the mold. Based on the position of the plunger when it is detected that the molten metal has reached the cavity, an operation switching position for switching the operation of the plunger is determined. Then, when the plunger moves to the operation switching position, the operation of the plunger is switched. Here, since the volume of the cavity is constant, the amount of molten metal to be extruded after the molten metal reaches the cavity is also predetermined. Therefore, by setting the position of the plunger when the molten metal reaches the cavity as a reference position, and relatively determining the operation switching position according to the volume of the cavity from this reference position, variations in the amount of molten metal in the sleeve can be minimized. Regardless, the operation of the plunger can be switched at appropriate timing. Therefore, the product quality can be effectively stabilized.

本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of a die-casting machine concerning one embodiment of the present invention. 図１のダイカストマシンが有するダイプレート近傍の断面図である。2 is a cross-sectional view of the vicinity of a die plate of the die casting machine of FIG. 1; FIG. 図１のダイカストマシンが有する制御装置の機能ブロックを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing functional blocks of a control device of the die casting machine of FIG. 1; 図３の制御装置が実行する本発明に係る処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flow chart showing an example of processing according to the present invention executed by the control device of FIG. 3; FIG. 金型のキャビティ近傍の拡大断面図であって、スリーブに金属溶湯を注入した状態を示す図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the cavity of the mold, showing a state in which molten metal is poured into the sleeve; 金型のキャビティ近傍の拡大断面図であって、プランジャが高速前進開始位置に進んだ状態を示す図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the cavity of the mold, showing a state in which the plunger has advanced to the high-speed advance start position; 金型のキャビティ近傍の拡大断面図であって、金属溶湯がキャビティに到達した状態を示す図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the cavity of the mold, showing a state in which the molten metal has reached the cavity. 金型のキャビティ近傍の拡大断面図であって、プランジャが減速開始位置に進んだ状態を示す図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the cavity of the mold, showing a state in which the plunger has advanced to the deceleration start position; 金型のキャビティ近傍の拡大断面図であって、プランジャが増圧開始位置に進んだ状態を示す図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the cavity of the mold, showing a state in which the plunger has advanced to the pressure increase start position; 射出工程および増圧工程におけるシリンダの前方油室の油圧および後方油室の油圧ならびにプランジャの速度の変化の一例を示すグラフである（前方油室の油圧変化に基づいて金属溶湯がキャビティに到達したことを検出する構成）。4 is a graph showing an example of changes in the hydraulic pressure of the front oil chamber, the rear oil chamber, and the speed of the plunger in the injection process and the pressure increasing process (based on the change in the hydraulic pressure of the front oil chamber, the molten metal reached the cavity). (configured to detect that 射出工程および増圧工程におけるシリンダの前方油室の油圧および後方油室の油圧ならびにプランジャの速度の変化の一例を示すグラフである（プランジャの速度変化に基づいて金属溶湯がキャビティに到達したことを検出する構成）。4 is a graph showing an example of changes in the hydraulic pressure in the front oil chamber, the hydraulic pressure in the rear oil chamber, and the speed of the plunger in the injection process and the pressure increasing process (the arrival of the molten metal into the cavity is indicated based on the change in the speed of the plunger; FIG. configuration to detect).

以下、本発明の一実施形態に係るダイカストマシンについて、図１～図１０を参照して説明する。 A die casting machine according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10. FIG.

図１は、本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの概略構成を示す図である。図２は、図１のダイカストマシンが有するダイプレート近傍の断面図である。図３は、図１のダイカストマシンが有する制御装置の機能ブロックを示す図である。図４は、図３の制御装置が実行する本発明に係る処理の一例を示すフローチャートである。図５～図９は、金型のキャビティ近傍の拡大断面図であって、順に、（１）スリーブに金属溶湯を注入した状態、（２）プランジャが高速前進開始位置に進んだ状態、（３）金属溶湯がキャビティに到達した状態、（４）プランジャが減速開始位置に進んだ状態、および、（５）プランジャが増圧開始位置に進んだ状態、を示す図である。図１０は、射出工程および増圧工程におけるシリンダの前方油室の油圧および後方油室の油圧ならびにプランジャの速度の変化の一例を模式的に示すグラフである（前方油室の油圧変化に基づいて金属溶湯がキャビティに到達したことを検出する構成）。本明細書において、図１、図２、図５～図９の左側を前方とし、右側を後方としている。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a die casting machine according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of a die plate of the die casting machine of FIG. FIG. 3 is a diagram showing functional blocks of a control device of the die casting machine of FIG. FIG. 4 is a flow chart showing an example of processing according to the present invention executed by the control device of FIG. 5 to 9 are enlarged cross-sectional views of the vicinity of the cavity of the mold, in order of (1) state in which molten metal is poured into the sleeve, (2) state in which the plunger has advanced to the high-speed forward start position, and (3) (4) the state where the plunger has advanced to the deceleration start position; and (5) the state where the plunger has advanced to the pressure increase start position. FIG. 10 is a graph schematically showing an example of changes in the hydraulic pressure of the front oil chamber, the hydraulic pressure of the rear oil chamber, and the speed of the plunger in the injection process and the pressure increasing process (based on changes in hydraulic pressure in the front oil chamber). configuration to detect when the molten metal reaches the cavity). In this specification, the left side of FIGS. 1, 2, and 5 to 9 is the front, and the right side is the rear.

図１に示すように、本実施形態に係るダイカストマシン１は、油圧で動作するピストン１１と、ピストン１１を前後方向に移動可能に収容するシリンダ１２とを有する。シリンダ１２は、ピストン１１により区画された後方油室１３および前方油室１４を有している。ピストン１１には、プランジャ１５が接続されている。プランジャ１５は、ピストン１１の前面１１ａから前方に延びるロッド１６と、ロッド１６の先端に設けられたプランジャチップ１７と、を有している。プランジャ１５は、固定ダイプレート３１のスリーブ３３（図２）に前後進可能に収容される。 As shown in FIG. 1, a die casting machine 1 according to this embodiment has a hydraulically operated piston 11 and a cylinder 12 accommodating the piston 11 so as to be movable in the front-rear direction. The cylinder 12 has a rear oil chamber 13 and a front oil chamber 14 defined by the piston 11 . A plunger 15 is connected to the piston 11 . The plunger 15 has a rod 16 extending forward from the front surface 11 a of the piston 11 and a plunger tip 17 provided at the tip of the rod 16 . The plunger 15 is housed in a sleeve 33 (FIG. 2) of the fixed die plate 31 so as to be able to move forward and backward.

シリンダ１２の後方には、駆動伝達プレート１８が配設されている。駆動伝達プレート１８は、電動サーボモータ１９、ならびに、駆動伝達歯車およびボールネジ機構等からなる駆動伝達機構２０により前後方向に移動される。駆動伝達プレート１８が前方に移動されることにより、シリンダ１２が押されて前進する。駆動伝達プレート１８、電動サーボモータ１９および駆動伝達機構２０は、電動増圧機構を構成する。なお、このような電動増圧機構に代えて、油圧によってシリンダ１２を押して前進させる油圧増圧機構を有していてもよい。 A drive transmission plate 18 is arranged behind the cylinder 12 . The drive transmission plate 18 is moved back and forth by an electric servomotor 19 and a drive transmission mechanism 20 including a drive transmission gear, a ball screw mechanism, and the like. By moving the drive transmission plate 18 forward, the cylinder 12 is pushed forward. The drive transmission plate 18, the electric servomotor 19 and the drive transmission mechanism 20 constitute an electric booster mechanism. Instead of such an electric pressure boosting mechanism, a hydraulic pressure boosting mechanism that pushes the cylinder 12 forward by hydraulic pressure may be provided.

ダイカストマシン１は、シリンダ１２の後方油室１３に作動油を供給する油圧供給部としてのアキュムレータ２１を有する。アキュムレータ２１とシリンダ１２の後方油室１３とは、油路ａにより接続されている。油路ａ上には、供給バルブ２２が配設されている。供給バルブ２２は、アキュムレータ２１と後方油室１３とを連通および遮断する。本実施形態において、供給バルブ２２は、ソレノイドにより弁体を駆動する電磁弁で構成される。供給バルブ２２として、電磁弁以外にも、例えば、モータにより弁体を駆動するものなど、他の種類のバルブを採用してもよい。 The die casting machine 1 has an accumulator 21 as a hydraulic supply section that supplies hydraulic oil to the rear oil chamber 13 of the cylinder 12 . The accumulator 21 and the rear oil chamber 13 of the cylinder 12 are connected by an oil passage a. A supply valve 22 is arranged on the oil passage a. The supply valve 22 connects and disconnects the accumulator 21 and the rear oil chamber 13 . In this embodiment, the supply valve 22 is composed of an electromagnetic valve that drives a valve body with a solenoid. As the supply valve 22, other types of valves such as valves driven by a motor may be employed other than the electromagnetic valve.

シリンダ１２の前方油室１４と作動油を蓄えるタンク２３とは、油路ｂにより接続されている。油路ｂ上には、サーボバルブ２４が配設されている。サーボバルブ２４は、開度により前方油室１４からタンク２３に流れる作動油の流出量を調整する。本実施形態では、サーボバルブ２４によって、前方油室１４から排出される作動油の量を調整することにより、プランジャ１５が前進する速度などを制御（メータアウト制御）する。なお、上述した供給バルブ２２をサーボバルブで構成し、アキュムレータ２１から後方油室１３に供給される作動油の量を調整することにより、プランジャ１５が前進する速度などを制御（メータイン制御）する構成でもよい。 A front oil chamber 14 of the cylinder 12 and a tank 23 storing hydraulic oil are connected by an oil passage b. A servo valve 24 is arranged on the oil passage b. The servo valve 24 adjusts the flow rate of hydraulic oil flowing from the front oil chamber 14 to the tank 23 depending on the degree of opening. In the present embodiment, the speed at which the plunger 15 moves forward is controlled (meter-out control) by adjusting the amount of hydraulic oil discharged from the front oil chamber 14 by the servo valve 24 . The above-described supply valve 22 is composed of a servo valve, and by adjusting the amount of hydraulic oil supplied from the accumulator 21 to the rear oil chamber 13, the speed at which the plunger 15 moves forward is controlled (meter-in control). It's okay.

ダイカストマシン１は、シリンダ１２の前方油室１４の油圧Ｐｆに応じた信号を出力する油圧センサ２５と、プランジャ１５の位置Ｌに応じた信号を出力する位置センサ２６と、を有している。位置センサ２６は、光学式、磁気式、磁歪式など公知の位置センサを用いることができる。 The die casting machine 1 has a hydraulic sensor 25 that outputs a signal corresponding to the hydraulic pressure Pf of the front oil chamber 14 of the cylinder 12 and a position sensor 26 that outputs a signal corresponding to the position L of the plunger 15 . A known position sensor such as an optical, magnetic, or magnetostrictive sensor can be used as the position sensor 26 .

また、図２に示すように、ダイカストマシン１は、固定金型Ｋ１が取り付けられる固定ダイプレート３１と、移動金型Ｋ２が取り付けられる可動ダイプレート３２と、を有している。固定ダイプレート３１は、固定金型Ｋ１のランナＲに連通された円筒状のスリーブ３３を有している。スリーブ３３は、給湯口３４が上部に形成されており、図示しないラドルによって金属溶湯Ｍが注ぎ入れられる。ダイカストマシン１は、図示しない型締駆動部によって固定ダイプレート３１に対して可動ダイプレート３２を進退させて、固定金型Ｋ１と移動金型Ｋ２とを型閉および型開する。 Further, as shown in FIG. 2, the die casting machine 1 has a stationary die plate 31 to which a stationary die K1 is attached and a movable die plate 32 to which a movable die K2 is attached. The stationary die plate 31 has a cylindrical sleeve 33 communicating with the runner R of the stationary die K1. A molten metal M is poured into the sleeve 33 by a ladle (not shown). The die casting machine 1 moves the movable die plate 32 back and forth with respect to the fixed die plate 31 by a mold clamping drive section (not shown) to close and open the fixed mold K1 and the movable mold K2.

型閉された固定金型Ｋ１および移動金型Ｋ２の内部には、スリーブ３３と連通されたランナＲと、ランナＲと連通されたキャビティＣと、キャビティＣと連通されたオーバーフロー部Ｏと、が形成される。ランナＲは、キャビティＣ側の端部においてキャビティＣに向かうにしたがって徐々に縮径され、キャビティＣに開口されたゲートＧに通じている。そのため、金属溶湯Ｍは、ランナＲからキャビティＣに流れ込むときにゲートＧを通過することで流動抵抗が高まる。 Inside the fixed mold K1 and the movable mold K2 which are closed, there are a runner R communicating with the sleeve 33, a cavity C communicating with the runner R, and an overflow portion O communicating with the cavity C. It is formed. The runner R is gradually reduced in diameter toward the cavity C at its end on the cavity C side, and communicates with a gate G opening into the cavity C. As shown in FIG. Therefore, when the molten metal M flows from the runner R into the cavity C, the flow resistance is increased by passing through the gate G.

ダイカストマシン１は、全体の動作を司る制御装置４０を有している。制御装置４０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種Ｉ／Ｏインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御装置４０は、アキュムレータ２１、供給バルブ２２およびサーボバルブ２４の動作を制御する。制御装置４０は、油圧センサ２５が出力した信号に基づいて前方油室１４の油圧Ｐｆを検出する。制御装置４０は、位置センサ２６が出力した信号に基づいてプランジャ１５の位置Ｌおよび速度Ｖを検出する。制御装置４０は、型閉工程、注湯工程、射出工程（低速射出工程および高速射出工程）、増圧工程、型開工程および製品押出工程などの各種工程において、各種駆動部の動作を制御する。 The die casting machine 1 has a control device 40 that controls the overall operation. The control device 40 includes, for example, a microcomputer for built-in equipment having a CPU, ROM, RAM, EEPROM, and various I/O interfaces. Controller 40 controls the operation of accumulator 21 , supply valve 22 and servo valve 24 . The control device 40 detects the oil pressure Pf of the front oil chamber 14 based on the signal output by the oil pressure sensor 25 . Control device 40 detects position L and velocity V of plunger 15 based on the signal output from position sensor 26 . The control device 40 controls the operation of various drive units in various processes such as a mold closing process, a molten metal pouring process, an injection process (low speed injection process and high speed injection process), a pressure increasing process, a mold opening process, and a product extrusion process. .

制御装置４０のＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、油圧検出部４１、位置・速度検出部４２、到達検出部４３、動作切替位置決定部４４および動作制御部４５として機能する。 The CPU of the control device 40 functions as a hydraulic pressure detection unit 41, a position/speed detection unit 42, an arrival detection unit 43, an operation switching position determination unit 44, and an operation control unit 45 by executing control programs stored in the ROM. do.

油圧検出部４１は、油圧センサ２５が出力した信号に基づいて前方油室１４の油圧Ｐｆを検出する。位置・速度検出部４２は、位置センサ２６が出力した信号に基づいてプランジャ１５の位置Ｌおよび速度Ｖを検出する。 The hydraulic pressure detector 41 detects the hydraulic pressure Pf of the front oil chamber 14 based on the signal output by the hydraulic sensor 25 . The position/velocity detector 42 detects the position L and velocity V of the plunger 15 based on the signal output from the position sensor 26 .

到達検出部４３は、プランジャ１５の前進によりキャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したこと（すなわち、金属溶湯Ｍの先頭がゲートＧを通過したこと）を検出する。 The arrival detector 43 detects that the molten metal M has reached the cavity C due to the forward movement of the plunger 15 (that is, that the head of the molten metal M has passed through the gate G).

具体的には、到達検出部４３は、プランジャ１５の位置Ｌが所定の監視範囲Ｌｗ内にあるときに油圧検出部４１が検出した前方油室１４の油圧Ｐｆを監視する。この監視範囲Ｌｗは、例えば、低速射出工程においてプランジャ１５が前進を開始する位置Ｌ０（図示なし）を基準として、その位置Ｌ０からＡｍｍ進んだ位置（開始位置Ｌａ）からその先にＢｍｍ進んだ位置（終了位置Ｌｂ）までの範囲とするなど、システムや金型に応じて設定される。監視範囲Ｌｗを設定しない構成を採用してもよい。そして、到達検出部４３は、前方油室１４の油圧Ｐｆが前方油室１４の無負荷時油圧Ｐ０に対して所定の割合α以上低い値になったこと検出したとき（Ｐｆ≦Ｐ０×（１－α）、０＜α＜１００％、例えばα＝２０％）、キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したものとする。これは、金属溶湯Ｍの先頭がゲートＧを通過する際に流動抵抗が増加してプランジャ１５に負荷（圧力）が生じ、この負荷が生じた状態で後方油室１３の油圧Ｐｂとの平衡を保つために前方油室１４の油圧Ｐｆが低下することによる。 Specifically, the arrival detector 43 monitors the hydraulic pressure Pf of the front oil chamber 14 detected by the hydraulic pressure detector 41 when the position L of the plunger 15 is within a predetermined monitoring range Lw. This monitoring range Lw is, for example, a position (starting position La) advanced by A mm from the position L0 (not shown) where the plunger 15 starts to advance in the low-speed injection process, and a position advanced by B mm. The range is set according to the system and the mold, such as the range up to (end position Lb). A configuration in which the monitoring range Lw is not set may be adopted. When the arrival detection unit 43 detects that the oil pressure Pf of the front oil chamber 14 has become lower than the no-load oil pressure P0 of the front oil chamber 14 by a predetermined ratio α or more (Pf≦P0×(1 -α), 0<α<100%, eg α=20%), and the molten metal M reaches the cavity C. This is because, when the head of the molten metal M passes through the gate G, the flow resistance increases and a load (pressure) is generated on the plunger 15, and the oil pressure Pb of the rear oil chamber 13 is balanced with this load. This is because the oil pressure Pf of the front oil chamber 14 is lowered to maintain the oil pressure.

なお、到達検出部４３は、プランジャ１５の位置について監視範囲Ｌｗを設定することに代えて、プランジャ１５の動作中の時間Ｔについて監視範囲Ｔｗを設定してもよい。この監視範囲Ｔｗは、例えば、低速射出工程においてプランジャ１５が前進を開始した時間Ｔ０を基準として、その時間Ｔ０からＣ秒進んだ時間Ｔａからその先のＤ秒間（時間Ｔｂまで）とするなど、システムや金型に応じて設定される。このように、プランジャ１５の位置Ｌまたはプランジャ１５の動作中の時間Ｔについて、前方油室１４の油圧Ｐｆを監視する監視範囲Ｌｗまたは監視範囲Ｔｗを設定することで、前方油室１４の油圧Ｐｆが低下する確度の高い位置または時間に範囲を限定して当該油圧Ｐｆを監視することができる。そのため、キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを誤って検出してしまうことを抑制できる。 In place of setting the monitoring range Lw for the position of the plunger 15, the arrival detection unit 43 may set the monitoring range Tw for the time T during which the plunger 15 is operating. This monitoring range Tw is, for example, based on the time T0 at which the plunger 15 starts moving forward in the low-speed injection process, and is set from time Ta, which is C seconds ahead of time T0, to D seconds (up to time Tb). It is set according to the system and mold. Thus, by setting the monitoring range Lw or the monitoring range Tw for monitoring the hydraulic pressure Pf of the front oil chamber 14 for the position L of the plunger 15 or the time T during which the plunger 15 is operating, the hydraulic pressure Pf of the front oil chamber 14 is set. It is possible to monitor the hydraulic pressure Pf by limiting the range to positions or times at which Pf is likely to decrease. Therefore, erroneous detection that the molten metal M has reached the cavity C can be suppressed.

前方油室１４の無負荷時油圧Ｐ０は、アキュムレータ２１に設定した油圧に基づいて算出される。アキュムレータ２１と連通される後方油室１３の油圧Ｐｂはアキュムレータ２１に設定した油圧と同じになる。そして、プランジャ１５に負荷がかかっていない無負荷時において、前方油室１４の無負荷時油圧Ｐ０は、後方油室１３の油圧Ｐｂにピストン１１の後面１１ｂと前面１１ａとの面積比を掛けることで算出できる（前方油室１４の無負荷時油圧Ｐ０＝後方油室１３の油圧Ｐｂ×（ピストン１１の後面１１ｂの面積Ｓｂ／前面１１ａの面積Ｓａ））。 The no-load oil pressure P<b>0 of the front oil chamber 14 is calculated based on the oil pressure set in the accumulator 21 . The hydraulic pressure Pb of the rear oil chamber 13 communicating with the accumulator 21 is the same as the hydraulic pressure set for the accumulator 21 . When no load is applied to the plunger 15, the no-load oil pressure P0 of the front oil chamber 14 is obtained by multiplying the oil pressure Pb of the rear oil chamber 13 by the area ratio between the rear surface 11b and the front surface 11a of the piston 11. (no-load oil pressure P0 of front oil chamber 14 = oil pressure Pb of rear oil chamber 13 x (area Sb of rear surface 11b of piston 11/area Sa of front surface 11a)).

動作切替位置決定部４４は、到達検出部４３によってキャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことが検出されたときのプランジャ１５の位置Ｌを基準として、プランジャ１５の動作を切り替えるための減速開始位置Ｌ２および増圧開始位置Ｌ３を決定する。減速開始位置Ｌ２および増圧開始位置Ｌ３は、動作切替位置である。 The operation switching position determination unit 44 determines a deceleration start position L2 for switching the operation of the plunger 15 based on the position L of the plunger 15 when the arrival detection unit 43 detects that the molten metal M has reached the cavity C. and the pressure increase start position L3. The deceleration start position L2 and the pressure increase start position L3 are operation switching positions.

具体的には、動作切替位置決定部４４は、到達検出部４３によってキャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことが検出されると、そのとき（時間Ｔｓ）に位置・速度検出部４２が検出したプランジャ１５の位置Ｌ（すなわち基準位置Ｌｓ）を取得する。そして、スリーブ３３の内径およびキャビティＣの容積などに基づいて、基準位置Ｌｓから相対的に、高速射出工程においてプランジャ１５を減速する減速開始位置Ｌ２、および、プランジャ１５の動作について速度制御から圧力制御に切り替えて増圧動作を開始する増圧開始位置Ｌ３を決定する。 Specifically, when the arrival detection unit 43 detects that the molten metal M has reached the cavity C, the operation switching position determination unit 44 detects that the position/speed detection unit 42 detects at that time (time Ts). The position L of the plunger 15 (that is, the reference position Ls) is obtained. Then, based on the inner diameter of the sleeve 33 and the volume of the cavity C, relative to the reference position Ls, a deceleration start position L2 for decelerating the plunger 15 in the high-speed injection process, and speed control to pressure control for the operation of the plunger 15 to determine the pressure increase start position L3 at which the pressure increase operation is started.

減速開始位置Ｌ２は、一例として、キャビティＣの全体に金属溶湯Ｍが充填される位置である。プランジャ１５が基準位置Ｌｓから距離Ｄ２進んだときにスリーブ３３から押し出される金属溶湯Ｍの量がキャビティＣの容積と等しくなる場合、基準位置Ｌｓから距離Ｄ２進んだ地点に減速開始位置Ｌ２が設定される。 The deceleration start position L2 is, for example, a position where the entire cavity C is filled with the molten metal M. If the amount of molten metal M pushed out from the sleeve 33 when the plunger 15 has advanced a distance D2 from the reference position Ls is equal to the volume of the cavity C, the deceleration start position L2 is set at a point that has advanced a distance D2 from the reference position Ls. be.

増圧開始位置Ｌ３は、一例として、キャビティＣおよびオーバーフロー部Ｏの全体に金属溶湯Ｍが充填される位置である。プランジャ１５が基準位置Ｌｓから距離Ｄ３進んだときにスリーブ３３から押し出される金属溶湯Ｍの量がキャビティＣとオーバーフロー部Ｏの合計容積と等しくなる場合、基準位置Ｌｓから距離Ｄ３進んだ地点に増圧開始位置Ｌ３が設定される。 The pressure increase start position L3 is, for example, a position where the cavity C and the overflow portion O are entirely filled with the molten metal M. When the amount of molten metal M pushed out from the sleeve 33 when the plunger 15 has advanced a distance D3 from the reference position Ls is equal to the total volume of the cavity C and the overflow portion O, the pressure is increased at a point distance D3 from the reference position Ls. A starting position L3 is set.

動作制御部４５は、プランジャ１５を前進するよう動作させるとともに、プランジャ１５が高速前進開始位置Ｌ１、減速開始位置Ｌ２、増圧開始位置Ｌ３に進むとプランジャ１５の動作を各位置に応じた動作に切り替える。高速前進開始位置Ｌ１は、あらかじめ設定されている。 The operation control unit 45 operates the plunger 15 to advance, and when the plunger 15 advances to the high-speed advance start position L1, the deceleration start position L2, and the pressure increase start position L3, the operation of the plunger 15 is changed to the operation corresponding to each position. switch. The high-speed forward start position L1 is set in advance.

具体的には、動作制御部４５は、アキュムレータ２１の油圧を設定し、供給バルブ２２を開くとともにサーボバルブ２４の開度を調整して、シリンダ１２の後方油室１３への作動油の供給およびシリンダ１２の前方油室１４からの作動油の排出を制御することによりプランジャ１５を動作させる。 Specifically, the operation control unit 45 sets the hydraulic pressure of the accumulator 21, opens the supply valve 22, and adjusts the opening degree of the servo valve 24 to supply hydraulic oil to the rear oil chamber 13 of the cylinder 12 and The plunger 15 is operated by controlling the discharge of hydraulic oil from the front oil chamber 14 of the cylinder 12 .

ダイカストマシン１は、製品成形における一連の動作として、まず、可動ダイプレート３２を駆動して固定金型Ｋ１および移動金型Ｋ２を型締する（型閉工程）。次いで、固定ダイプレート３１のスリーブ３３に金属溶湯Ｍを注入する（注湯工程）。そして、アキュムレータ２１内の作動油の油圧を高め、供給バルブ２２を開状態としてシリンダ１２の後方油室１３に作動油を供給し、サーボバルブ２４により前方油室１４から作動油を流出させてピストン１１を前進させる。このときサーボバルブ２４の開度によって作動油の流出量を調整し、ピストン１１を低速前進させたのち高速前進させて、プランジャ１５によりスリーブ３３内の金属溶湯ＭをキャビティＣに射出充填する（低速射出工程、高速射出工程）。さらに、電動サーボモータ１９を動作させ、駆動伝達プレート１８を前進させてシリンダ１２（すなわちピストン１１）を押圧する（増圧工程）。その後、可動ダイプレート３２を駆動して固定金型Ｋ１および移動金型Ｋ２を開いて（型開工程）、キャビティＣから製品を押し出す（製品押出工程）。 As a series of operations in product molding, the die casting machine 1 first drives the movable die plate 32 to clamp the fixed mold K1 and the movable mold K2 (mold closing process). Next, the molten metal M is poured into the sleeve 33 of the stationary die plate 31 (pouring step). Then, the hydraulic pressure of the working oil in the accumulator 21 is increased, the supply valve 22 is opened to supply the working oil to the rear oil chamber 13 of the cylinder 12, and the servo valve 24 causes the working oil to flow out from the front oil chamber 14, thereby Move 11 forward. At this time, the amount of outflow of hydraulic oil is adjusted by the opening of the servo valve 24, the piston 11 is advanced at low speed and then at high speed, and the plunger 15 injects and fills the cavity C with the molten metal M in the sleeve 33 (low speed). injection process, high-speed injection process). Further, the electric servomotor 19 is operated to move the drive transmission plate 18 forward to press the cylinder 12 (that is, the piston 11) (pressurization step). After that, the movable die plate 32 is driven to open the fixed mold K1 and the movable mold K2 (mold opening process), and the product is extruded from the cavity C (product extrusion process).

次に、上述した本実施形態のダイカストマシン１の制御方法として、制御装置４０における本発明に係る処理の一例について、図４のフローチャートおよび図５～図１０を参照して説明する。この処理は、低速射出工程および高速射出工程において実行される。 Next, as a method of controlling the die casting machine 1 of the present embodiment described above, an example of processing according to the present invention in the control device 40 will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 and FIGS. 5 to 10. FIG. This process is performed in the low speed injection process and the high speed injection process.

図５に示すように、制御装置４０は、注湯工程において固定ダイプレート３１のスリーブ３３に金属溶湯Ｍを注入したのち、低速射出工程を開始し、プランジャを低速で前進するよう動作させる（Ｓ１１０）。具体的には、制御装置４０は、アキュムレータ２１の油圧を設定してアキュムレータ２１内の作動油の油圧を高める。制御装置４０は、供給バルブ２２を開状態として、シリンダ１２の後方油室１３に作動油を供給する。そして、制御装置４０は、サーボバルブ２４の開度を調整して前方油室１４から作動油を流出させる。これにより、ピストン１１に接続されたプランジャ１５が位置Ｌ０を起点として低速（例えば０．５ｍ／秒）で前進する。 As shown in FIG. 5, after injecting the molten metal M into the sleeve 33 of the fixed die plate 31 in the pouring process, the control device 40 starts the low speed injection process and moves the plunger forward at a low speed (S110 ). Specifically, the control device 40 sets the hydraulic pressure of the accumulator 21 to increase the hydraulic pressure of the working oil in the accumulator 21 . The control device 40 opens the supply valve 22 and supplies hydraulic fluid to the rear oil chamber 13 of the cylinder 12 . Then, the control device 40 adjusts the degree of opening of the servo valve 24 to cause hydraulic oil to flow out from the front oil chamber 14 . As a result, the plunger 15 connected to the piston 11 advances at a low speed (for example, 0.5 m/sec) starting from the position L0.

制御装置４０は、プランジャ１５が高速前進開始位置Ｌ１に進むまで待つ（Ｓ１２０でＮ）。そして、図６に示すように高速前進開始位置Ｌ１まで進むと（Ｓ１２０でＹ）、高速射出工程を開始し、プランジャを高速で前進するよう動作させる（Ｓ１３０）。具体的には、制御装置４０は、サーボバルブ２４の開度を大きくして作動油の排出量を増加させる。これにより、ピストン１１に接続されたプランジャ１５が高速（例えば２ｍ／秒）で前進する。 The control device 40 waits until the plunger 15 advances to the high-speed forward movement start position L1 (N in S120). Then, as shown in FIG. 6, when it reaches the high-speed advance start position L1 (Y in S120), the high-speed injection process is started and the plunger is operated to advance at high speed (S130). Specifically, the control device 40 increases the opening of the servo valve 24 to increase the discharge amount of hydraulic oil. As a result, the plunger 15 connected to the piston 11 advances at high speed (for example, 2 m/sec).

制御装置４０は、プランジャ１５の位置があらかじめ定められた監視範囲Ｌｗに進むまで待つ（Ｓ１４０でＮ）。そして、制御装置４０は、プランジャ１５が監視範囲Ｌｗの開始位置Ｌａまで進むと（Ｓ１４０でＹ）、そこから終了位置Ｌｂに進むまでの監視範囲Ｌｗ内で油圧センサ２５が出力する信号に基づいて前方油室１４の油圧Ｐｆの監視を開始する（Ｓ１５０）。 The control device 40 waits until the position of the plunger 15 reaches the predetermined monitoring range Lw (N in S140). Then, when the plunger 15 advances to the start position La of the monitoring range Lw (Y in S140), the control device 40 operates based on the signal output from the hydraulic sensor 25 within the monitoring range Lw from there to the end position Lb. Monitoring of the oil pressure Pf of the front oil chamber 14 is started (S150).

制御装置４０は、プランジャ１５の前進によりスリーブ３３から押し出された金属溶湯ＭがキャビティＣに到達したことを検出する（Ｓ１６０）。具体的には、制御装置４０は、前方油室１４の油圧Ｐｆが無負荷時油圧Ｐ０に対して所定の割合α以上低い値になるまで待つ（Ｓ１６０でＮ）。そして、図１０のグラフに示すように、前方油室１４の油圧Ｐｆが無負荷時油圧Ｐ０に対して所定の割合α以上低い値になると（Ｐｆ≦Ｐ０×（１－α）、Ｓ１６０でＹ）、図７に示すように、そのとき（時間Ｔｓ）のプランジャ１５の位置Ｌを基準位置Ｌｓとする。そして、制御装置４０は、基準位置Ｌｓから減速開始距離Ｄ２進んだ位置を減速開始位置Ｌ２とし、基準位置Ｌｓから増圧開始距離Ｄ３進んだ位置を増圧開始位置Ｌ３として決定する（Ｓ１７０）。 The controller 40 detects that the molten metal M pushed out from the sleeve 33 by the advance of the plunger 15 has reached the cavity C (S160). Specifically, the control device 40 waits until the oil pressure Pf of the front oil chamber 14 becomes lower than the no-load oil pressure P0 by a predetermined ratio α or more (N in S160). Then, as shown in the graph of FIG. 10, when the hydraulic pressure Pf of the front oil chamber 14 becomes lower than the no-load hydraulic pressure P0 by a predetermined rate α or more (Pf≦P0×(1−α)), Y ), and as shown in FIG. 7, the position L of the plunger 15 at that time (time Ts) is defined as a reference position Ls. Then, the control device 40 determines a position advanced by a deceleration start distance D2 from the reference position Ls as a deceleration start position L2, and a position advanced by a pressure increase start distance D3 from the reference position Ls as a pressure increase start position L3 (S170).

制御装置４０は、プランジャ１５が減速開始位置Ｌ２に進むまで待つ（Ｓ１８０でＮ）。そして、図８に示すように減速開始位置Ｌ２まで進むと（Ｓ１８０でＹ）、プランジャ１５を減速させる（Ｓ１９０）。具体的には、制御装置４０は、サーボバルブ２４の開度を小さくして作動油の排出量を減少させる。これにより、制御装置４０は、ピストン１１に接続されたプランジャ１５を減速させる。 The control device 40 waits until the plunger 15 advances to the deceleration start position L2 (N in S180). Then, as shown in FIG. 8, when it reaches the deceleration start position L2 (Y in S180), the plunger 15 is decelerated (S190). Specifically, the control device 40 reduces the opening of the servo valve 24 to reduce the discharge amount of hydraulic oil. This causes the controller 40 to decelerate the plunger 15 connected to the piston 11 .

制御装置４０は、プランジャ１５が増圧開始位置Ｌ３に進むまで待つ（Ｓ２００でＮ）。そして、図９に示すように増圧開始位置Ｌ３まで進むと（Ｓ２００でＹ）、プランジャの動作を射出動作から増圧動作に切り替える（Ｓ２１０）。具体的には、制御装置４０は、電動増圧機構（駆動伝達プレート１８、電動サーボモータ１９および駆動伝達機構２０）によりシリンダ１２を前進するよう動作させ、位置軸に沿った速度フィードバック制御（速度制御）から、時間軸に沿った圧力フィードバック制御（圧力制御）に切り替える。これにより、制御装置４０は、プランジャ１５の動作を射出動作から増圧動作に切り替えて増圧工程を開始し、本フローチャートの処理を終了する。これ以降は、増圧工程、型開工程および製品押出工程における動作を実行する。 The control device 40 waits until the plunger 15 advances to the pressure increase start position L3 (N in S200). Then, as shown in FIG. 9, when the pressure increase start position L3 is reached (Y in S200), the operation of the plunger is switched from the injection operation to the pressure increase operation (S210). Specifically, the control device 40 causes the cylinder 12 to move forward by means of the electric pressure increasing mechanism (the drive transmission plate 18, the electric servo motor 19 and the drive transmission mechanism 20), and speed feedback control along the position axis (speed control) to pressure feedback control along the time axis (pressure control). As a result, the control device 40 switches the operation of the plunger 15 from the injection operation to the pressure increasing operation, starts the pressure increasing process, and ends the processing of this flowchart. After that, the operations in the pressure increasing process, the mold opening process and the product extrusion process are executed.

以上より、本実施形態のダイカストマシン１によれば、プランジャ１５を前進するよう動作させる。プランジャ１５の前進によりスリーブ３３から押し出された金属溶湯ＭがキャビティＣに到達したことを検出する。キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを検出したときのプランジャ１５の位置Ｌを基準（基準位置Ｌｓ）として、プランジャ１５の動作を切り替えるための減速開始位置Ｌ２および増圧開始位置Ｌ３を決定する。そして、プランジャ１５がこれら減速開始位置Ｌ２および増圧開始位置Ｌ３に進むとプランジャ１５の動作を各位置に応じたものに切り替える。ここで、キャビティＣの容積は一定であることから、金属溶湯ＭがキャビティＣに到達した時点以降に押し出すべき金属溶湯Ｍの量もあらかじめ決まっている。そのため、金属溶湯ＭがキャビティＣに到達したときのプランジャ１５の位置Ｌを基準位置Ｌｓとして、この基準位置ＬｓからキャビティＣの容積に応じて減速開始位置Ｌ２および増圧開始位置Ｌ３を相対的に決定することで、スリーブ３３内の金属溶湯Ｍの量のバラツキにかかわらず、適切なタイミングでプランジャ１５の動作を切り替えることができる。したがって、製品の品質を効果的に安定させることができる。 As described above, according to the die casting machine 1 of the present embodiment, the plunger 15 is moved forward. It is detected that the molten metal M pushed out from the sleeve 33 by the advance of the plunger 15 reaches the cavity C. Using the position L of the plunger 15 when it is detected that the molten metal M reaches the cavity C as a reference (reference position Ls), a deceleration start position L2 and a pressure increase start position L3 for switching the operation of the plunger 15 are determined. . When the plunger 15 advances to the deceleration start position L2 and the pressure increase start position L3, the operation of the plunger 15 is switched according to each position. Here, since the volume of the cavity C is constant, the amount of the molten metal M to be extruded after the molten metal M reaches the cavity C is also determined in advance. Therefore, the position L of the plunger 15 when the molten metal M reaches the cavity C is set as a reference position Ls, and the deceleration start position L2 and the pressure increase start position L3 are set relative to the reference position Ls according to the volume of the cavity C. By determining, the operation of the plunger 15 can be switched at appropriate timing regardless of variations in the amount of the molten metal M in the sleeve 33 . Therefore, the product quality can be effectively stabilized.

また、ダイカストマシン１は、プランジャ１５と接続された、油圧で動作するピストン１１と、ピストン１１を収容するシリンダ１２と、を有している。制御装置４０の動作制御部４５が、シリンダ１２の後方油室１３への作動油の供給およびシリンダ１２の前方油室１４からの作動油の排出を制御することによりプランジャ１５を動作させる。そして、制御装置４０の到達検出部４３が、前方油室１４の油圧変化に基づいてキャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを検出する。このようにすることで、比較的簡易な構成により精度よくキャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを検出できる。 The die casting machine 1 also has a hydraulically operated piston 11 connected to a plunger 15 and a cylinder 12 housing the piston 11 . The operation control unit 45 of the control device 40 operates the plunger 15 by controlling the supply of hydraulic oil to the rear oil chamber 13 of the cylinder 12 and the discharge of hydraulic oil from the front oil chamber 14 of the cylinder 12 . Then, the arrival detector 43 of the control device 40 detects that the molten metal M has reached the cavity C based on the change in the oil pressure in the front oil chamber 14 . By doing so, it is possible to accurately detect that the molten metal M has reached the cavity C with a relatively simple configuration.

また、到達検出部４３が、プランジャ１５の位置Ｌについて設定された所定の監視範囲Ｌｗ内において、キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを検出する。このようにすることで、スリーブ３３内の金属溶湯Ｍの量のバラツキをふまえて、キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達すると予測されるプランジャ１５の位置範囲を監視範囲Ｌｗとして設定することで、キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを検出する精度を高めることができる。 Further, the arrival detector 43 detects that the molten metal M has reached the cavity C within a predetermined monitoring range Lw set for the position L of the plunger 15 . By doing so, the position range of the plunger 15 in which the molten metal M is expected to reach the cavity C is set as the monitoring range Lw based on the variation in the amount of the molten metal M in the sleeve 33. The accuracy of detecting that the molten metal M has reached C can be improved.

また、動作制御部４５が、プランジャ１５が減速開始位置Ｌ２に進むとプランジャ１５を減速させる。動作制御部４５が、プランジャ１５が増圧開始位置Ｌ３に進むと増圧動作に切り替える。このようにすることで、プランジャ１５の減速および増圧動作への切り替えを適切なタイミングで行うことができる。 Further, the operation control unit 45 decelerates the plunger 15 when the plunger 15 advances to the deceleration start position L2. When the plunger 15 advances to the pressure increase start position L3, the operation control unit 45 switches to the pressure increase operation. By doing so, the deceleration of the plunger 15 and switching to the pressure increasing operation can be performed at an appropriate timing.

上述した実施形態では、到達検出部４３が、前方油室１４の油圧Ｐｆが前方油室１４の無負荷時油圧Ｐ０に対して所定の割合α以上低い値になったこと検出したとき、キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したものとする構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、到達検出部４３は、プランジャ１５の速度変化に基づいてキャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを検出する構成を採用してもよい。具体的には、図１１に模式的に示すように、到達検出部４３は、プランジャ１５の速度Ｖが目標速度Ｖ０に対して所定の割合β以上低い値になったことを検出したとき（Ｖ≦Ｖ０×（１－β）、０＜β＜１００％）、キャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したものとする。これは、金属溶湯Ｍの先頭がゲートＧを通過する際に流動抵抗が増加してプランジャ１５に負荷（圧力）が生じ、この負荷が生じた状態で後方油室１３の油圧Ｐｂとの平衡を保つために前方油室１４の油圧Ｐｆが低下して、これに伴いプランジャ１５の速度も低下することによる。このような構成においても、上記実施形態のダイカストマシン１と同様の効果を奏する。到達検出部４３がキャビティＣに金属溶湯Ｍが到達したことを検出する構成については、本発明の目的に反しない限り任意である。 In the above-described embodiment, when the arrival detection unit 43 detects that the oil pressure Pf of the front oil chamber 14 has become lower than the no-load oil pressure P0 of the front oil chamber 14 by a predetermined ratio α or more, the cavity C Although the configuration was such that the molten metal M reached , the configuration is not limited to this. For example, the arrival detector 43 may employ a configuration that detects that the molten metal M has reached the cavity C based on the speed change of the plunger 15 . Specifically, as schematically shown in FIG. 11, when the arrival detection unit 43 detects that the speed V of the plunger 15 has become lower than the target speed V0 by a predetermined rate β or more (V ≦V0×(1−β), 0<β<100%), and the molten metal M reaches the cavity C. This is because, when the head of the molten metal M passes through the gate G, the flow resistance increases and a load (pressure) is generated on the plunger 15, and the oil pressure Pb of the rear oil chamber 13 is balanced with this load. This is because the oil pressure Pf of the front oil chamber 14 is lowered to maintain the pressure, and the speed of the plunger 15 is accordingly lowered. Even in such a configuration, the same effects as the die casting machine 1 of the above embodiment are obtained. The configuration for detecting that the molten metal M has reached the cavity C by the arrival detector 43 is arbitrary as long as it does not violate the object of the present invention.

また、上述した実施形態では、射出動作を油圧で行い、増圧動作を電動で行う構成であったが、これ以外にも、射出動作及び増圧動作を油圧で行う構成、または、射出動作および増圧動作を電動で行う構成に対して本発明を適用してもよい。 In the above-described embodiment, the injection operation is performed hydraulically and the pressure increasing operation is performed electrically. The present invention may be applied to a configuration in which the pressure increasing operation is performed electrically.

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨を逸脱しない限り、本発明の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. A person skilled in the art may add, delete, or change the design of the above-described embodiments as appropriate, or combine the features of the embodiments as appropriate without departing from the scope of the present invention. included in the range of

１…ダイカストマシン、１１…ピストン、１２…シリンダ、１３…後方油室、１４…前方油室、１５…プランジャ、１６…ロッド、１７…プランジャチップ、１８…駆動伝達プレート、１９…電動サーボモータ、２０…駆動伝達機構、２１…アキュムレータ、２２…供給バルブ、２３…タンク、２４…サーボバルブ、２５…油圧センサ、２６…位置センサ、３１…固定ダイプレート、３２…可動ダイプレート、３３…スリーブ、３４…給湯口、４０…制御装置、ａ、ｂ…油路、Ｋ１…固定金型、Ｋ２…移動金型、Ｃ…キャビティ、Ｒ…ランナ、Ｇ…ゲート、Ｏ…オーバーフロー部、Ｌ…プランジャの位置、Ｍ…金属溶湯、Ｓａ…ピストンの前面の面積、Ｓｂ…ピストンの後面の面積、Ｌ０…プランジャが前進を開始する位置、Ｌ１…高速前進開始位置、Ｌ２…減速開始位置、Ｌ３…増圧開始位置、Ｌｓ…基準位置、Ｌｗ…監視範囲、Ｌａ…監視範囲の開始位置、Ｌｂ…監視範囲の終了位置、Ｐｂ…後方油室の油圧、Ｐｆ…前方油室の油圧、Ｐ０…前方油室の無負荷時油圧、Ｖ…プランジャの速度、Ｖ０…プランジャの目標速度、α…前方油室の無負荷時油圧に対する低下の割合、β…プランジャの目標速度に対する低下の割合
REFERENCE SIGNS LIST 1 die casting machine 11 piston 12 cylinder 13 rear oil chamber 14 front oil chamber 15 plunger 16 rod 17 plunger tip 18 drive transmission plate 19 electric servo motor 20 Drive transmission mechanism 21 Accumulator 22 Supply valve 23 Tank 24 Servo valve 25 Oil pressure sensor 26 Position sensor 31 Fixed die plate 32 Movable die plate 33 Sleeve 34... Hot water supply port, 40... Control device, a, b... Oil passage, K1... Fixed mold, K2... Moving mold, C... Cavity, R... Runner, G... Gate, O... Overflow part, L... Plunger Position, M...Molten metal, Sa...Area of the front surface of the piston, Sb...Area of the rear surface of the piston, L0...Position where the plunger starts advancing, L1...High-speed advance start position, L2...Deceleration start position, L3...Pressure increase Start position, Ls: Reference position, Lw: Monitoring range, La: Start position of monitoring range, Lb: End position of monitoring range, Pb: Hydraulic pressure of rear oil chamber, Pf: Hydraulic pressure of front oil chamber, P0: Front oil chamber No-load oil pressure V... Plunger speed V0... Plunger target speed α... Decrease rate of front oil chamber relative to no-load oil pressure β... Decrease rate of plunger relative to target speed

Claims (6)

金型のキャビティに射出される金属溶湯が注入されるスリーブと、
前記スリーブに収容されたプランジャと、
前記プランジャと接続された、油圧で動作するピストンと、
前記ピストンを収容するシリンダと、
前記シリンダの前方油室の油圧に応じた信号を出力する油圧センサと、
前記プランジャの前進により前記スリーブから押し出された金属溶湯が前記キャビティに到達したことを検出する到達検出部と、
前記到達検出部によって前記キャビティに金属溶湯が到達したことが検出されたときの前記プランジャの位置を基準として、前記プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定する動作切替位置決定部と、
前記シリンダの後方油室への作動油の供給および前記シリンダの前方油室からの作動油の排出を制御することにより前記プランジャを前進するよう動作させるとともに、前記プランジャが前記動作切替位置に進むと前記プランジャの動作を切り替える動作制御部と、を有し、
前記到達検出部が、前記油圧センサが出力した信号から検出した前記前方油室の油圧変化に基づいて前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出し、
前記動作切替位置が、減速開始位置および増圧開始位置のうちの少なくとも一方であり、
前記動作制御部が、前記プランジャが前記減速開始位置に進むと前記プランジャを減速させ、前記プランジャが前記増圧開始位置に進むと増圧動作に切り替えることを特徴とするダイカストマシン。 a sleeve into which the molten metal injected into the cavity of the mold is injected;
a plunger housed in the sleeve;
a hydraulically operated piston connected to the plunger;
a cylinder housing the piston;
a hydraulic sensor that outputs a signal corresponding to the hydraulic pressure in the front oil chamber of the cylinder;
an arrival detector for detecting that the molten metal pushed out from the sleeve by the advance of the plunger has reached the cavity;
an operation switching position determination unit that determines an operation switching position for switching the operation of the plunger based on the position of the plunger when the arrival detection unit detects that the molten metal has reached the cavity;
By controlling the supply of hydraulic fluid to the rear oil chamber of the cylinder and the discharge of hydraulic fluid from the front oil chamber of the cylinder, the plunger is operated to move forward, and when the plunger advances to the operation switching position. and an operation control unit that switches the operation of the plunger ,
the arrival detection unit detects that the molten metal has reached the cavity based on a change in hydraulic pressure of the front oil chamber detected from the signal output by the hydraulic sensor;
the operation switching position is at least one of a deceleration start position and a pressure increase start position;
A die casting machine , wherein the operation control unit decelerates the plunger when the plunger advances to the deceleration start position, and switches to pressure increase operation when the plunger advances to the pressure increase start position . 金型のキャビティに射出される金属溶湯が注入されるスリーブと、
前記スリーブに収容されたプランジャと、
前記プランジャの位置に応じた信号を出力する位置センサと、
前記プランジャの前進により前記スリーブから押し出された金属溶湯が前記キャビティに到達したことを検出する到達検出部と、
前記到達検出部によって前記キャビティに金属溶湯が到達したことが検出されたときの前記プランジャの位置を基準として、前記プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定する動作切替位置決定部と、
前記プランジャを前進するよう動作させるとともに、前記プランジャが前記動作切替位置に進むと前記プランジャの動作を切り替える動作制御部と、を有し、
前記到達検出部が、前記位置センサが出力した信号から検出した前記プランジャの速度変化に基づいて前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出し、
前記動作切替位置が、減速開始位置および増圧開始位置のうちの少なくとも一方であり、
前記動作制御部が、前記プランジャが前記減速開始位置に進むと前記プランジャを減速させ、前記プランジャが前記増圧開始位置に進むと増圧動作に切り替えることを特徴とするダイカストマシン。 a sleeve into which the molten metal injected into the cavity of the mold is injected;
a plunger housed in the sleeve;
a position sensor that outputs a signal corresponding to the position of the plunger;
an arrival detector for detecting that the molten metal pushed out from the sleeve by the advance of the plunger has reached the cavity;
an operation switching position determination unit that determines an operation switching position for switching the operation of the plunger based on the position of the plunger when the arrival detection unit detects that the molten metal has reached the cavity;
a motion control unit that moves the plunger forward and switches the motion of the plunger when the plunger moves to the motion switching position ;
The arrival detection unit detects that the molten metal has reached the cavity based on a speed change of the plunger detected from the signal output by the position sensor;
the operation switching position is at least one of a deceleration start position and a pressure increase start position;
A die casting machine , wherein the operation control unit decelerates the plunger when the plunger advances to the deceleration start position, and switches to pressure increase operation when the plunger advances to the pressure increase start position . 前記動作制御部が、前記プランジャを低速で前進するように動作させ、前記プランジャが高速前進開始位置に進むと前記プランジャを高速で前進するように動作させ、 The motion control unit operates the plunger to advance at a low speed, and operates the plunger to advance at a high speed when the plunger advances to a high speed advance start position;
前記到達検出部が、前記プランジャが高速で前進しているときに前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイカストマシン。 3. A die casting machine according to claim 1, wherein said arrival detector detects that molten metal has reached said cavity while said plunger is moving forward at high speed. 前記到達検出部が、前記プランジャの位置または前記プランジャの動作中の時間について設定された所定の監視範囲内において、前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出することを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のダイカストマシン。 1-, wherein the arrival detector detects that the molten metal has reached the cavity within a predetermined monitoring range set for the position of the plunger or the time during which the plunger is in operation. A die casting machine according to any one of claims 3. 金型のキャビティに射出される金属溶湯が注入されるスリーブと、前記スリーブに収容されたプランジャと、前記プランジャと接続された、油圧で動作するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダと、前記シリンダの前方油室の油圧に応じた信号を出力する油圧センサと、を有するダイカストマシンの制御方法であって、
前記シリンダの後方油室への作動油の供給および前記シリンダの前方油室からの作動油の排出を制御することにより前記プランジャを前進するよう動作させ、
前記油圧センサが出力した信号から検出した前記前方油室の油圧変化に基づいて、前記プランジャの前進により前記スリーブから押し出された金属溶湯が前記キャビティに到達したことを検出し、
前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出したときの前記プランジャの位置を基準として、前記プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定し、
前記プランジャが前記動作切替位置に進むと前記プランジャの動作を切り替え、
前記動作切替位置が、減速開始位置および増圧開始位置のうちの少なくとも一方であり、前記プランジャが前記減速開始位置に進むと前記プランジャを減速させ、前記プランジャが前記増圧開始位置に進むと増圧動作に切り替えることを特徴とするダイカストマシンの制御方法。 A sleeve into which molten metal is injected into a mold cavity, a plunger housed in the sleeve , a hydraulically operated piston connected to the plunger, a cylinder housing the piston, and the cylinder A control method for a die casting machine having a hydraulic sensor that outputs a signal corresponding to the hydraulic pressure of the front oil chamber of
operating the plunger to advance by controlling the supply of hydraulic fluid to the rear oil chamber of the cylinder and the discharge of hydraulic fluid from the front oil chamber of the cylinder ;
detecting that the molten metal pushed out from the sleeve due to the advancement of the plunger has reached the cavity , based on the change in the hydraulic pressure of the front oil chamber detected from the signal output by the hydraulic sensor ;
determining an operation switching position for switching the operation of the plunger based on the position of the plunger when it is detected that the molten metal has reached the cavity;
switching the operation of the plunger when the plunger advances to the operation switching position ;
The operation switching position is at least one of a deceleration start position and a pressure increase start position, the plunger is decelerated when the plunger moves to the deceleration start position, and the plunger increases when the plunger moves to the pressure increase start position. A control method for a die casting machine characterized by switching to pressure operation. 金型のキャビティに射出される金属溶湯が注入されるスリーブと、前記スリーブに収容されたプランジャと、前記プランジャの位置に応じた信号を出力する位置センサと、を有するダイカストマシンの制御方法であって、
前記プランジャを前進するよう動作させ、
前記位置センサが出力した信号から検出した前記プランジャの速度変化に基づいて、前記プランジャの前進により前記スリーブから押し出された金属溶湯が前記キャビティに到達したことを検出し、
前記キャビティに金属溶湯が到達したことを検出したときの前記プランジャの位置を基準として、前記プランジャの動作を切り替えるための動作切替位置を決定し、
前記プランジャが前記動作切替位置に進むと前記プランジャの動作を切り替え、
前記動作切替位置が、減速開始位置および増圧開始位置のうちの少なくとも一方であり、前記プランジャが前記減速開始位置に進むと前記プランジャを減速させ、前記プランジャが前記増圧開始位置に進むと増圧動作に切り替えることを特徴とするダイカストマシンの制御方法。 A control method for a die casting machine having a sleeve into which molten metal is injected into a mold cavity, a plunger housed in the sleeve, and a position sensor for outputting a signal corresponding to the position of the plunger. hand,
operating the plunger to move forward;
detecting that the molten metal pushed out from the sleeve by the forward movement of the plunger has reached the cavity , based on the speed change of the plunger detected from the signal output by the position sensor ;
determining an operation switching position for switching the operation of the plunger based on the position of the plunger when it is detected that the molten metal has reached the cavity;
switching the operation of the plunger when the plunger advances to the operation switching position ;
The operation switching position is at least one of a deceleration start position and a pressure increase start position, the plunger is decelerated when the plunger moves to the deceleration start position, and the plunger increases when the plunger moves to the pressure increase start position. A control method for a die casting machine characterized by switching to pressure operation.
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