JPH0767608B2 - シリンダの位置制御方法 - Google Patents
シリンダの位置制御方法Info
- Publication number
- JPH0767608B2 JPH0767608B2 JP32323688A JP32323688A JPH0767608B2 JP H0767608 B2 JPH0767608 B2 JP H0767608B2 JP 32323688 A JP32323688 A JP 32323688A JP 32323688 A JP32323688 A JP 32323688A JP H0767608 B2 JPH0767608 B2 JP H0767608B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- cylinder
- cylinder piston
- plunger
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シリンダ装置のシリンダピストンを位置制御
する方法および装置に係り、特に、金型内に材料を射
出，充填して成形する射出成形機やダイカスト機の射出
シリンダおよび加圧シリンダ，ダイスを通して材料を押
出し成形する押出機用シリンダのシリンダピストンを位
置制御する方法および装置に係るものである。
する方法および装置に係り、特に、金型内に材料を射
出，充填して成形する射出成形機やダイカスト機の射出
シリンダおよび加圧シリンダ，ダイスを通して材料を押
出し成形する押出機用シリンダのシリンダピストンを位
置制御する方法および装置に係るものである。
［従来の技術］ 第２図は、ディスクホイール成形用のダイカスト機の主
要部を示す縦断面図である。同図に示すように、上下方
向に開閉可能な上型33,下型35および水平方向に移動可
能な４個の中子34を合わせ、図示していない型締機構に
より図中の上下方向からクランプし、それにより形成さ
れたキャビティ38内に、射出スリーブ39内の溶湯37を、
図示していない射出シリンダの作用による射出プランジ
ャ38およびプランジャチップ36aの上昇作用で充填する
（図示は、キャビティ38内に溶湯37を充填完了した状
態）。溶湯37の充填完了時から所定の時間（加圧タイム
ラグ）経過後、方向切替弁23のソレノイド23aを励磁す
ることにより加圧シリンダ31のシリンダピストン32に取
付けられた加圧プランジャ40を、キャビティ38内に突出
させ、キャビティ38内の溶湯37を加圧し、押湯作用を行
わせる。５はポンプ、４はポンプ５を駆動するモータ、
７はタンクで、加圧シリンダ31駆動のための圧力源を構
成している。
要部を示す縦断面図である。同図に示すように、上下方
向に開閉可能な上型33,下型35および水平方向に移動可
能な４個の中子34を合わせ、図示していない型締機構に
より図中の上下方向からクランプし、それにより形成さ
れたキャビティ38内に、射出スリーブ39内の溶湯37を、
図示していない射出シリンダの作用による射出プランジ
ャ38およびプランジャチップ36aの上昇作用で充填する
（図示は、キャビティ38内に溶湯37を充填完了した状
態）。溶湯37の充填完了時から所定の時間（加圧タイム
ラグ）経過後、方向切替弁23のソレノイド23aを励磁す
ることにより加圧シリンダ31のシリンダピストン32に取
付けられた加圧プランジャ40を、キャビティ38内に突出
させ、キャビティ38内の溶湯37を加圧し、押湯作用を行
わせる。５はポンプ、４はポンプ５を駆動するモータ、
７はタンクで、加圧シリンダ31駆動のための圧力源を構
成している。
このとき、加圧プランジャ40の作動は、作動開始時点か
らの時間の経過とともに、そのキャビティ38内への突出
ストローク量の履歴が、所定の目標軌跡に倣うように制
御する方式が最善である。何故ならば、溶湯37からの熱
量に依って加圧プランジャ40,上型33は寸法変化を生じ
るが、両者の熱膨張係数や冷却状態の違いに依ってその
状態は一様ではないので、単に加圧プランジャ40の作動
圧力すなわち押湯力を制御するだけでは、摩擦抵抗の変
化や、溶湯の差込みなどによる外部要因により、加圧プ
ランジャ40のストロークの出方が一様にならないため、
上記の押湯作用が安定しないからである。これを達成す
るために、例えば、本出願人らは先に、特願昭63−2445
52号でその方法および装置を提示した。
らの時間の経過とともに、そのキャビティ38内への突出
ストローク量の履歴が、所定の目標軌跡に倣うように制
御する方式が最善である。何故ならば、溶湯37からの熱
量に依って加圧プランジャ40,上型33は寸法変化を生じ
るが、両者の熱膨張係数や冷却状態の違いに依ってその
状態は一様ではないので、単に加圧プランジャ40の作動
圧力すなわち押湯力を制御するだけでは、摩擦抵抗の変
化や、溶湯の差込みなどによる外部要因により、加圧プ
ランジャ40のストロークの出方が一様にならないため、
上記の押湯作用が安定しないからである。これを達成す
るために、例えば、本出願人らは先に、特願昭63−2445
52号でその方法および装置を提示した。
まず、加圧プランジャ40の作動開始時点（ｔ＝０）から
の時間ｔを基準として、加圧プランジャ40のキャビティ
38内への移動ストローク量stを目標軌跡としてモデル部
９にあらかじめ定めておく。この目標軌跡とした移動ス
トローク量stと、位置検出器３で検知されたシリンダピ
ストン32、すなわち、加圧プランジャ40の実移動ストロ
ーク量stbとの偏差量ｅ（ｅ＝st−stb）が偏差検出部10
で求められ、この偏差量ｅを受けてゲイン設定部８にお
いて適宜処理し、それに応じた所の出力信号ｖをドライ
バ12に出力する。ドライバ12はゲイン設定部８からの出
力信号ｖの大きさに応じて圧力調整弁６を調節し、圧力
源の圧力ｐを制御している。なお、モデル部9,偏差検出
部10およびゲイン設定部８でフィードバック制御器11を
構成している。
の時間ｔを基準として、加圧プランジャ40のキャビティ
38内への移動ストローク量stを目標軌跡としてモデル部
９にあらかじめ定めておく。この目標軌跡とした移動ス
トローク量stと、位置検出器３で検知されたシリンダピ
ストン32、すなわち、加圧プランジャ40の実移動ストロ
ーク量stbとの偏差量ｅ（ｅ＝st−stb）が偏差検出部10
で求められ、この偏差量ｅを受けてゲイン設定部８にお
いて適宜処理し、それに応じた所の出力信号ｖをドライ
バ12に出力する。ドライバ12はゲイン設定部８からの出
力信号ｖの大きさに応じて圧力調整弁６を調節し、圧力
源の圧力ｐを制御している。なお、モデル部9,偏差検出
部10およびゲイン設定部８でフィードバック制御器11を
構成している。
このように目標軌跡stと加圧プランジャ40の実移動スト
ローク量stbとの偏差量ｅに応じて加圧プランジャ40を
駆動する作用圧力を変化させることによって、時間に対
する加圧プランジャ40の移動ストローク量が、目標軌跡
に倣うように追従制御するように構成したことで、前述
の加圧プランジャ40の摺動抵抗などの変動といった不安
定作動の要因を排除していた。
ローク量stbとの偏差量ｅに応じて加圧プランジャ40を
駆動する作用圧力を変化させることによって、時間に対
する加圧プランジャ40の移動ストローク量が、目標軌跡
に倣うように追従制御するように構成したことで、前述
の加圧プランジャ40の摺動抵抗などの変動といった不安
定作動の要因を排除していた。
［本発明が解決しようとする課題］ 連続運転により成形数が増加してくると、加圧プランジ
ャ40は、毎回、溶湯37に接し押込まれているため、どう
してもその摺動面（円筒側面が相当する）が荒れてく
る。ところが、前述に示した作用により摺動抵抗が増加
しても目標軌跡に追従制御するように加圧シリンダ31へ
の作用圧力を増大させるので、例えば、保守の状態が悪
いと摺動抵抗の増加を放置することに他ならないので、
最終的に圧力源の能力限度までその作用圧力を上昇させ
てしまう。そうすると、加圧プランジャ40と上型33間が
焼き付きを起こすことがあり、その程度に依っては、溶
着状態を招いてまったく作動不能に陥ることもあった。
ャ40は、毎回、溶湯37に接し押込まれているため、どう
してもその摺動面（円筒側面が相当する）が荒れてく
る。ところが、前述に示した作用により摺動抵抗が増加
しても目標軌跡に追従制御するように加圧シリンダ31へ
の作用圧力を増大させるので、例えば、保守の状態が悪
いと摺動抵抗の増加を放置することに他ならないので、
最終的に圧力源の能力限度までその作用圧力を上昇させ
てしまう。そうすると、加圧プランジャ40と上型33間が
焼き付きを起こすことがあり、その程度に依っては、溶
着状態を招いてまったく作動不能に陥ることもあった。
［課題を解決するための手段］ 本発明においては、目標軌跡としたシリンダピストンの
移動ストローク量と、実移動ストローク量との偏差量に
応じて、シリンダピストンを作動させるシリンダ室圧力
を変化させることにより、目標軌跡に対してシリンダピ
ストンの移動ストローク量を追従制御させる時、所定の
時間もしくはシリンダピストンの移動ストローク量範囲
内で、シリンダピストンを作動させるシリンダ室圧力に
制限を加えるようにした。
移動ストローク量と、実移動ストローク量との偏差量に
応じて、シリンダピストンを作動させるシリンダ室圧力
を変化させることにより、目標軌跡に対してシリンダピ
ストンの移動ストローク量を追従制御させる時、所定の
時間もしくはシリンダピストンの移動ストローク量範囲
内で、シリンダピストンを作動させるシリンダ室圧力に
制限を加えるようにした。
［作用］ 本発明においては、前記課題を解決するための手段の中
で示した制御方法と同じような作用が行われる。そし
て、シリンダピストンを作動させるシリンダ室圧力に制
限を加えたので、その制限圧力以上に作用圧力が上昇す
ることが防止できる。しかも、シリンダ室圧力に制限を
加えるのを、所定の時間もしくは所定のシリンダピスト
ンの移動ストローク量範囲内に限ることで、圧力の異常
上昇を抑制しなければならない範囲においてのみ効果的
に適用できる。
で示した制御方法と同じような作用が行われる。そし
て、シリンダピストンを作動させるシリンダ室圧力に制
限を加えたので、その制限圧力以上に作用圧力が上昇す
ることが防止できる。しかも、シリンダ室圧力に制限を
加えるのを、所定の時間もしくは所定のシリンダピスト
ンの移動ストローク量範囲内に限ることで、圧力の異常
上昇を抑制しなければならない範囲においてのみ効果的
に適用できる。
［実施例］ 第１図にしたがって説明する。なお、前述の第２図の説
明と機能が同じ要素については、その番号を同じくし、
ここでは詳細な説明を省略する。
明と機能が同じ要素については、その番号を同じくし、
ここでは詳細な説明を省略する。
モデル部9,偏差検出部10およびゲイン設定部８を経て処
理，出力された信号ｖはゲート13を介してドライバ12に
出力される。ゲート13は、ゲイン設定部８からの出力信
号ｖと後述する圧力制限器14からの出力信号vsを受けて
これを比較し、下記の式I,式IIに示すように、ｖがvsよ
り小さいときは、ゲート13の出力信号voをｖに等しくさ
せ、ｖがvs以上のときは、ゲート13の出力信号voをvsに
等しくさせる機能を持つ。
理，出力された信号ｖはゲート13を介してドライバ12に
出力される。ゲート13は、ゲイン設定部８からの出力信
号ｖと後述する圧力制限器14からの出力信号vsを受けて
これを比較し、下記の式I,式IIに示すように、ｖがvsよ
り小さいときは、ゲート13の出力信号voをｖに等しくさ
せ、ｖがvs以上のときは、ゲート13の出力信号voをvsに
等しくさせる機能を持つ。
vo＝ｖ（ｖ＜vsのとき） ……（式Ｉ） vo＝vs（ｖ≧vsのとき） ……（式II） 圧力制限器14は、例えば、第４図に示すようにプログラ
ムされており、モデル部９からの時間ｔ、または、移動
ストロークstを受け、これがあらかじめ設定されている
時間t1、または、移動ストロークst1に達しないとき
は、制限圧力vsを圧力源の能力限度圧力vmaxとし、時間
t1、または移動ストロークst1以上になった時点でvsを
設定の制限圧力vssに等しくする。
ムされており、モデル部９からの時間ｔ、または、移動
ストロークstを受け、これがあらかじめ設定されている
時間t1、または、移動ストロークst1に達しないとき
は、制限圧力vsを圧力源の能力限度圧力vmaxとし、時間
t1、または移動ストロークst1以上になった時点でvsを
設定の制限圧力vssに等しくする。
なお、モデル部9,偏差検出部10,ゲイン設定部8,ゲート1
3および圧力制限器14でフィードバック制御器15を構成
している。
3および圧力制限器14でフィードバック制御器15を構成
している。
今、加圧プランジャ40の作動が指令され、フィードバッ
ク制御器15が制御を開始し始めると、前述した作用のの
っとり、圧力制御弁６は時々刻々調節されて、目標軌跡
に対して加圧プランジャ40は追従制御される。圧力制限
器14は、あらかじめ設定されている時間t1、または、移
動ストロークst1に達しないときは、制限圧力vsを圧力
源の能力限度圧力vmaxとして出力するので、ゲート13に
おいては（式Ｉ）が成立し、その出力信号voはゲイン設
定部８の出力信号ｖに等しくなるので、本発明のフィー
ドバック制御器15は、従来技術のフィードバック制御器
11と同様の制御を実行する。しかし、圧力制限器14にあ
らかじめ設定されている時間t1、または、移動ストロー
クst1以上になると、圧力制限器14は制限圧力vsを設定
の制限圧力vssとして出力するので、vssの値如何によっ
ては、、ゲート13において（式Ｉ）もしくは（式II）の
いずれかが成立することになる。すなわち、ゲイン設定
部８の出力信号ｖが設定の制限圧力vssより小さいとき
は、ゲート13の出力信号voをｖに等しくさせ、ｖがvss
以上のときは、ゲート13の出力信号voをvssに等しくさ
せる。
ク制御器15が制御を開始し始めると、前述した作用のの
っとり、圧力制御弁６は時々刻々調節されて、目標軌跡
に対して加圧プランジャ40は追従制御される。圧力制限
器14は、あらかじめ設定されている時間t1、または、移
動ストロークst1に達しないときは、制限圧力vsを圧力
源の能力限度圧力vmaxとして出力するので、ゲート13に
おいては（式Ｉ）が成立し、その出力信号voはゲイン設
定部８の出力信号ｖに等しくなるので、本発明のフィー
ドバック制御器15は、従来技術のフィードバック制御器
11と同様の制御を実行する。しかし、圧力制限器14にあ
らかじめ設定されている時間t1、または、移動ストロー
クst1以上になると、圧力制限器14は制限圧力vsを設定
の制限圧力vssとして出力するので、vssの値如何によっ
ては、、ゲート13において（式Ｉ）もしくは（式II）の
いずれかが成立することになる。すなわち、ゲイン設定
部８の出力信号ｖが設定の制限圧力vssより小さいとき
は、ゲート13の出力信号voをｖに等しくさせ、ｖがvss
以上のときは、ゲート13の出力信号voをvssに等しくさ
せる。
ここで、上記のように、圧力制限をする範囲を時間t1、
または、移動ストロークst1以上としたのは、つぎのよ
うな理由による。つまり、第３図に示すように、一般に
加圧プランジャ40の目標軌跡は略前半の比較的急速に出
す範囲r1と略後半の比較的緩やかに出す範囲r2から形成
されることが多く、この初期の加速時に追従するには、
同図に示すように瞬間的に高い圧力を必要とする。した
がって、圧力制限をする範囲を限定しないで常時制限を
加えていると、加速性が要求されている場合の応答性が
劣ることになる。このため、本実施例では、加圧プラン
ジャ40の動きは、比較的緩やかであるが、より高い圧力
を必要とする略後半範囲r2において圧力制限するように
した。
または、移動ストロークst1以上としたのは、つぎのよ
うな理由による。つまり、第３図に示すように、一般に
加圧プランジャ40の目標軌跡は略前半の比較的急速に出
す範囲r1と略後半の比較的緩やかに出す範囲r2から形成
されることが多く、この初期の加速時に追従するには、
同図に示すように瞬間的に高い圧力を必要とする。した
がって、圧力制限をする範囲を限定しないで常時制限を
加えていると、加速性が要求されている場合の応答性が
劣ることになる。このため、本実施例では、加圧プラン
ジャ40の動きは、比較的緩やかであるが、より高い圧力
を必要とする略後半範囲r2において圧力制限するように
した。
第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、その結果の一例で、
時間ｔ（横軸）に対しての圧力ｐ（縦軸）の履歴の実測
図である。第５図（ａ）から第５図（ｂ），第５図
（ｃ）にしたがって、成形数が増え、その結果、摺動抵
抗が増加したため目標軌跡stに対して追従して行くため
には加圧シリンダ31への作用圧力ｐが高くなっていくの
がわかる。また、第５図（ｃ）において、圧力制限部Ａ
として示したその最終部で本発明の圧力制限がなされ、
加圧プランジャ40の焼き付きやかじりが防止される。
時間ｔ（横軸）に対しての圧力ｐ（縦軸）の履歴の実測
図である。第５図（ａ）から第５図（ｂ），第５図
（ｃ）にしたがって、成形数が増え、その結果、摺動抵
抗が増加したため目標軌跡stに対して追従して行くため
には加圧シリンダ31への作用圧力ｐが高くなっていくの
がわかる。また、第５図（ｃ）において、圧力制限部Ａ
として示したその最終部で本発明の圧力制限がなされ、
加圧プランジャ40の焼き付きやかじりが防止される。
なお、前述のゲート13の出力信号voがvssに置換される
頻度やその間の時間を計り、それらに基づいて異常信号
を出力するなどの応用も可能である。
頻度やその間の時間を計り、それらに基づいて異常信号
を出力するなどの応用も可能である。
［発明の効果］ 本発明においては、特許請求の範囲に記載したように、
所定の時間もしくはシリンダピストンの移動ストローク
量範囲内でシリンダピストンを作動させるシリンダ室圧
力に制限を加えるようにしたので、抑制しなければなら
ない範囲においてのみ効果的に圧力上昇を防止でき、加
圧プランジャの焼き付き，かじりなどを防止することが
できる。
所定の時間もしくはシリンダピストンの移動ストローク
量範囲内でシリンダピストンを作動させるシリンダ室圧
力に制限を加えるようにしたので、抑制しなければなら
ない範囲においてのみ効果的に圧力上昇を防止でき、加
圧プランジャの焼き付き，かじりなどを防止することが
できる。
また、射出成形機やダイカスト機の射出シリンダに本発
明を適用した場合には、成形材料の金型内への充填完了
直前から圧力制限を課することで、必要十分な圧力値に
保つことができ、バリなどの発生が防止できる。
明を適用した場合には、成形材料の金型内への充填完了
直前から圧力制限を課することで、必要十分な圧力値に
保つことができ、バリなどの発生が防止できる。
第１図は本発明の実施に用いる装置の１例を示す線図、
第２図は従来の例を示す線図、第３図は第１図に示すモ
デル部における時間−ストローク線図の他の例を示す線
図、第４図は第１図に示す圧力制限器におけるプログラ
ム状態の例を示す線図、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）
は、本発明を実施した場合の実測値を示す時間−圧力線
図である。 ３……位置検出器、６……圧力調整弁、 ８……ゲイン設定部、９……モデル部、 10……偏差検出部、 11,15……フィードバック制御器、 12……ドライバ、13……ゲート、 14……圧力制限器、31……加圧シリンダ、 32……シリンダピストン、 38……キャビティ、40……加圧プランジャ。
第２図は従来の例を示す線図、第３図は第１図に示すモ
デル部における時間−ストローク線図の他の例を示す線
図、第４図は第１図に示す圧力制限器におけるプログラ
ム状態の例を示す線図、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）
は、本発明を実施した場合の実測値を示す時間−圧力線
図である。 ３……位置検出器、６……圧力調整弁、 ８……ゲイン設定部、９……モデル部、 10……偏差検出部、 11,15……フィードバック制御器、 12……ドライバ、13……ゲート、 14……圧力制限器、31……加圧シリンダ、 32……シリンダピストン、 38……キャビティ、40……加圧プランジャ。
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダピストンの移動ストローク量を時
間に対して目標軌跡としてあらかじめ定めておき、この
目標軌跡としたシリンダピストンの移動ストローク量
と、実移動ストローク量との偏差量に応じて、シリンダ
ピストンを作動させるシリンダ室圧力を変化させること
により、目標軌跡に対してシリンダピストンの移動スト
ローク量を追従制御する場合に、所定の時間もしくはシ
リンダピストンの移動ストローク量範囲内で、シリンダ
ピストンを作動させるシリンダ室圧力に制限を加えるこ
とを特徴とするシリンダの位置制御方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32323688A JPH0767608B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | シリンダの位置制御方法 |
| EP89309741A EP0361837B1 (en) | 1988-09-30 | 1989-09-25 | Casting control method by controlling a movement of a fluid-operated cylinder piston and apparatus for carrying out same |
| US07/412,192 US5119866A (en) | 1988-09-30 | 1989-09-25 | Method and apparatus for controlling a casting process by controlling the movement of a squeezing plunger |
| DE68919462T DE68919462T2 (de) | 1988-09-30 | 1989-09-25 | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln eines Druckgiessvorganges durch Steuerung der Bewegung des Druckkolbens. |
| AU42380/89A AU604423B2 (en) | 1988-09-30 | 1989-09-27 | Casting control method by controlling a movement of a fluid- operated cylinder piston and apparatus for carrying out same |
| CA000614943A CA1338746C (en) | 1988-09-30 | 1989-09-29 | Casting control method by controlling a movement of a fluid-operated cylinder piston and apparatus for carrying out same |
| KR1019890014133A KR970005368B1 (ko) | 1988-09-30 | 1989-09-30 | 유압실린더의 피스톤이동량조절에 의한 주조공정 제어방법과 그 방법을 실시하기 위한 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32323688A JPH0767608B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | シリンダの位置制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02169166A JPH02169166A (ja) | 1990-06-29 |
| JPH0767608B2 true JPH0767608B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=18152524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32323688A Expired - Lifetime JPH0767608B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-12-23 | シリンダの位置制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767608B2 (ja) |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32323688A patent/JPH0767608B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02169166A (ja) | 1990-06-29 |
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