JPH07115149B2 - Cylinder position and output control method and device - Google Patents
Cylinder position and output control method and deviceInfo
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- JPH07115149B2 JPH07115149B2 JP63323237A JP32323788A JPH07115149B2 JP H07115149 B2 JPH07115149 B2 JP H07115149B2 JP 63323237 A JP63323237 A JP 63323237A JP 32323788 A JP32323788 A JP 32323788A JP H07115149 B2 JPH07115149 B2 JP H07115149B2
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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,圧
力制御する方法及び装置に係り、例えば、全型内に材料
を射出,充填して成形する射出成形機やダイカスト機の
射出シリンダ及び加圧シリンダ,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等のシリンダピストン
を位置,圧力制御する方法及びその装置に係るものであ
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and a device for controlling the position and pressure of a cylinder piston of a cylinder device, for example, by injecting and filling a material into a whole mold for molding. The present invention relates to a method and an apparatus for controlling the position and pressure of a cylinder piston such as an injection cylinder and a pressure cylinder of an injection molding machine or a die casting machine, and an extruder cylinder for extruding and molding a material through a die.
[従来の技術] 従来、射出成形機やダイカスト機の射出シリンダのシリ
ンダピストンを制御する方法は第2図に示すようであっ
た。これは、射出シリンダ1のシリンダピストン2の位
置に対してシリンダピストン2が所定の速度になるよう
に制御すると共に、所定の切替え点から射出シリンダ1
のヘッド室側の圧力を制御するなどしてシリンダピスト
ン2の出力を調整する方式で、一般に、次のように構成
されている。なお、射出シリンダ1において、1aはシリ
ンダヘッド室、1bはシリンダロッド室である。[Prior Art] Conventionally, a method of controlling a cylinder piston of an injection cylinder of an injection molding machine or a die casting machine is as shown in FIG. This controls the cylinder piston 2 at a predetermined speed with respect to the position of the cylinder piston 2 of the injection cylinder 1, and at the same time, controls the injection cylinder 1 from a predetermined switching point.
The method of adjusting the output of the cylinder piston 2 by controlling the pressure on the side of the head chamber is generally configured as follows. In the injection cylinder 1, 1a is a cylinder head chamber and 1b is a cylinder rod chamber.
ここでシリンダピストン2の出力とは、シリンダヘッド
室1aに圧油が供給された時、シリンダピストン2に前進
力が発生した結果、シリンダピストン2に物を押す力が
発生するが、この時に出し得る最大の力のことを言い、
通常、単位tonをもって表す。Here, the output of the cylinder piston 2 means that when pressure oil is supplied to the cylinder head chamber 1a, a forward force is generated in the cylinder piston 2 so that a force for pushing an object is generated in the cylinder piston 2. It means the maximum power to obtain,
Usually expressed in units of ton.
速度設定器20には図示のごとく位置検出器3で検出され
たシリンダピストン2の位置stに対して所望の速度vが
あらかじめ設定されており、外部からの指令によりこの
速度指令値vがサーボ弁コントローラ22に出力される。
ここで、位置stは、シリンダピストン2が最も射出シリ
ンダ1内に引っ込んだ状態を0として、図示のfwd方向
の作動を正の記号を付けて表わし、bwd方向の作動を負
の記号を付けて表わしている。同サーボ弁コントローラ
22は、速度指令値vと、位置検出器3で検知された位置
stを速度検出器21で時間微分することにより得られる速
度計測値vmとからサーボ弁25を駆動する開度信号voを演
算出力する。図示のサーボ弁25は、流量制御式のもので
油圧源24からの作動油の流量を開度信号voにしたがって
増減することにより、シリンダピストン2の速度が所定
の値になるように制御している。なお、23は方向切替弁
であり、ソレノイド23aあるいは23bの励磁によりシリン
ダピストン2の移動方向を切替える作用をする。As shown in the figure, the speed setter 20 is preset with a desired speed v with respect to the position st of the cylinder piston 2 detected by the position detector 3, and this speed command value v is given by a command from the outside. Output to the controller 22.
Here, at the position st, the operation in the illustrated fwd direction is represented by a positive symbol, and the operation in the bwd direction is represented by a negative symbol, with the state where the cylinder piston 2 is retracted most inside the injection cylinder 1 as 0. It represents. The same servo valve controller
22 is the speed command value v and the position detected by the position detector 3.
The opening signal vo for driving the servo valve 25 is calculated and output from the speed measurement value vm obtained by time-differentiating st with the speed detector 21. The illustrated servo valve 25 is of a flow rate control type and controls the speed of the cylinder piston 2 to a predetermined value by increasing or decreasing the flow rate of the hydraulic oil from the hydraulic pressure source 24 in accordance with the opening signal vo. There is. Reference numeral 23 is a direction switching valve, which functions to switch the moving direction of the cylinder piston 2 by exciting the solenoid 23a or 23b.
このシリンダピストン2を例えば図示のfwd方向に操作
することにより、図示しない金型キャビティ内に成形材
料を射出すると、その成形材料の充填完了と共にシリン
ダピストン2は制動され、シリンダヘッド室1aの圧力は
上昇する。通常、このシリンダヘッド室1aの圧力が所定
の圧力以上に上昇した信号を得て、圧力制御弁26を作動
させ、以下に示すような時間に対する圧力制御を行いシ
リンダピストン2の出力制御に切替える。When the molding material is injected into a mold cavity (not shown) by operating the cylinder piston 2 in the direction of the illustrated fwd, the cylinder piston 2 is braked when the filling of the molding material is completed, and the pressure in the cylinder head chamber 1a is To rise. Normally, when a signal indicating that the pressure in the cylinder head chamber 1a has risen above a predetermined pressure is obtained, the pressure control valve 26 is operated to perform pressure control for the time shown below and switch to output control of the cylinder piston 2.
圧力検出器27で検出されたシリンダヘッド室1aの圧力pb
が、あらかじめ圧力スイッチ28に設定されている切替圧
力ps以上になると、圧力スイッチ28は圧力設定器29に対
して圧力制御指令pstを出力する。圧力設定器29には図
示のごとく時間tに対して所望の圧力pがあらかじめ設
定されており、圧力制御指令pstによりこの圧力指令値
pが圧力制御弁コントローラ30に出力される。ここで、
時間tは、圧力制御指令pstが入力された時点を0とし
て表わしている。同圧力制御弁コントローラ30は、圧力
指令値pと、圧力検出器27で検知された圧力pbとから圧
力制御弁26を駆動する圧力信号poを演算出力する。圧力
制御弁26は、圧力信号poにしたがって、シリンダヘッド
室1aの圧力pbが、すなわち、シリンダピストン2の出力
が所定の値になるように制御している。Pressure pb in cylinder head chamber 1a detected by pressure detector 27
However, when the switching pressure ps set in advance in the pressure switch 28 is exceeded, the pressure switch 28 outputs a pressure control command pst to the pressure setter 29. A desired pressure p is preset in the pressure setter 29 with respect to the time t as shown in the figure, and this pressure command value p is output to the pressure control valve controller 30 by the pressure control command pst. here,
The time t is represented by 0 when the pressure control command pst is input. The pressure control valve controller 30 calculates and outputs a pressure signal po that drives the pressure control valve 26 from the pressure command value p and the pressure pb detected by the pressure detector 27. The pressure control valve 26 controls the pressure pb of the cylinder head chamber 1a, that is, the output of the cylinder piston 2 to a predetermined value according to the pressure signal po.
図示したごとく、速度設定器20への設定はシリンダピス
トン2の位置stに対しての速度vであり、それも例示の
ごとく速度の目標値v1,v2,v3,………だけであって、
v1≧v2,v2≧v3,………の変速の過程は基本的に制御の
対象とはならない階段状調整であった。同様に、圧力設
定器29への設定も圧力制御に切替えられてからの、時間
tに対する圧力pであり、それも例示のごとく圧力の目
標値p1,p2,p3,………だけであって、p1≧p2,p2≧p3,
………の変圧の過程は基本的に制御の対象とはならない
階段状調整であった。また、変速時や変圧時の過渡特性
は、サーボ弁コントローラ22や圧力制御弁コントローラ
30が有する固定的なゲイン調整によって行っていた。As shown in the figure, the setting to the speed setter 20 is the speed v with respect to the position st of the cylinder piston 2, and it is also only the target values v 1 , v 2 , v 3 , ... …… of the speed as illustrated. There
The shift process of v 1 ≧ v 2 , v 2 ≧ v 3 , ……… was basically stepwise adjustment that is not the target of control. Similarly, the setting in the pressure setter 29 is also the pressure p with respect to the time t after switching to the pressure control, which is only the target pressure values p1, p2, p3, ... , P 1 ≧ p 2 , p 2 ≧ p 3 ,
The transformation process of ……… was basically stepwise adjustment, which is not the target of control. In addition, the transient characteristics during gear shifting and voltage transformation are determined by the servo valve controller 22
It was done by the fixed gain adjustment of 30.
[本発明が解決しようとする課題] 従来のような方式であると、速度制御用,圧力制御用と
各々に専用の制御弁及びそのコントローラを必要とし、
制御回路が複雑で高価になる。また、基本的に両制御弁
及びそのコントローラ間は、独立しているため、相互の
関係が無いので、一方から他方への制御の切替え時にお
いては、それ相応の補償をしておく必要があるなど、煩
雑さもあった。[Problems to be Solved by the Present Invention] The conventional system requires a control valve and a controller for speed control and pressure control, respectively.
The control circuit is complicated and expensive. Also, since both control valves and their controllers are basically independent of each other, there is no mutual relationship, so it is necessary to compensate accordingly when switching control from one to the other. It was also complicated.
例えば、速度制御から圧力制御へ切替えるときに、最終
段の速度値(第2図の例ではv3)を低くとると、すなわ
ち、サーボ弁25の開度が小さくなることにはほかなら
ず、そうすると、次段の圧力制御に切替わったときに、
サーボ弁25で絞られ射出シリンダ1への圧力伝播が遅れ
る。つまり、圧力制御弁による制御は、最終段の速度値
に大きく依存するので、これを防止するには、本出願人
らが先に発明した特開昭60−99470号公報記載のものの
ように、最終段の速度値の後、圧力制御指令pstが入力
された時点で、別にサーボ弁25に圧力制御補償用の開度
を設けておき、圧力制御弁29の制御性を最も良く確保す
るためほぼ最大開度まで開くなどする必要がある。とこ
ろで、圧力スイッチ28に設定されている切替圧力psの値
が低すぎたり、金型キャビティ内に成形材料を射出する
射出装置の摺動抵抗が変動したりして、圧力制御指令ps
tが早めに入力されることがあると、前記の理由により
圧力制御補償用の開度はほぼ最大開度まで開いてあるた
め、成形材料の充填完了時点で非常に大きな速度が発生
し、バリが吹いたり、金型を破損したりする原因となっ
ていた。For example, when the speed control is switched to the pressure control, the speed value at the final stage (v 3 in the example of FIG. 2) is set low, that is, the opening of the servo valve 25 becomes small. , When switching to the next stage pressure control,
It is throttled by the servo valve 25 and the pressure transmission to the injection cylinder 1 is delayed. That is, since the control by the pressure control valve largely depends on the speed value of the final stage, in order to prevent this, like the one described in JP-A-60-99470 previously invented by the present applicants, After the speed value at the final stage, at the time when the pressure control command pst is input, the servo valve 25 is separately provided with an opening for pressure control compensation, and in order to ensure the best controllability of the pressure control valve 29, It is necessary to open up to the maximum opening. By the way, the value of the switching pressure ps set in the pressure switch 28 is too low, or the sliding resistance of the injection device that injects the molding material into the mold cavity fluctuates.
If t is input early, the opening for pressure control compensation is opened to almost the maximum opening for the above reason, so a very large speed is generated at the completion of filling the molding material and Was blowing, and the mold was damaged.
そのほかにも、最近、特に、精密成形,高品質成形が指
向されるにつれ、従来の速度及び圧力の段階状調整で
は、負荷が大きく変動する場合など、微妙な成形条件を
安定して満足させるのに限度がある等の問題点もあっ
た。In addition, with the recent trend toward precision molding and high-quality molding, the conventional stepwise adjustment of speed and pressure can stably satisfy delicate molding conditions such as when the load fluctuates greatly. There was also a problem that there was a limit.
[課題を解決するための手段] 本発明においては、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、時間に対するシリ
ンダピストンの移動ストローク量と時間に対するシリン
ダピストンの出力とを任意に切替えて、シリンダの位置
及び出力を制御するようにした。[Means for Solving the Problems] In the present invention, by changing the cylinder chamber pressure for operating the cylinder piston, the movement stroke amount of the cylinder piston with respect to time and the output of the cylinder piston with respect to time are arbitrarily switched, The position and output of the cylinder are controlled.
また、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、シリ
ンダピストンの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駆動するシリンダヘッド室及び
シリンダロッド室に作用する圧力を独立して変化させる
ことにより、時間に対するシリンダピストンの移動スト
ローク量が前記目標軌跡に倣うようにシリンダピストン
の作動を制御すると共に、シリンダピストンの出力を時
間を基準と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出力と実出力と
の偏差量に応じて、シリンダピストンを駆動するシリン
ダヘッド室及びシリンダロッド室に作用する圧力を独立
して変化させることにより、時間に対するシリンダピス
トンの出力が前記目標軌跡に倣うようにシリンダピスト
ンの作動を制御するような構成とし、時間に対するシリ
ンダピストンの移動ストローク量の制御と時間に対する
シリンダピストンの出力の制御とを任意に切替え得るよ
うにした。In addition, the moving stroke amount of the cylinder piston is set in advance as a target locus with respect to time, and the cylinder stroke is determined according to the deviation amount between the moving stroke amount of the cylinder piston and the actual moving stroke amount of the cylinder piston. By independently changing the pressure acting on the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber that drive the piston, the operation of the cylinder piston is controlled so that the movement stroke amount of the cylinder piston with respect to time follows the target locus, and Predetermine the output of the piston as a target trajectory based on time,
By independently changing the pressure acting on the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber that drive the cylinder piston according to the amount of deviation between the actual output and the output of the cylinder piston that is the target locus, The operation of the cylinder piston is controlled so that the output follows the target locus, and the control of the movement stroke amount of the cylinder piston with respect to time and the control of the output of the cylinder piston with respect to time can be arbitrarily switched.
なお、シリンダヘッド室に圧油を供給してシリンダピス
トンを前進させようとするとき、シリンダヘッド室内で
は、シリンダピストンの後面に、シリンダヘッド室内の
油圧力とシリンダピストン(単に、ピストンとも言
う。)の後面の面積との積からなるシリンダピストンを
前進させようとする力が作用し、一方、シリンダロッド
室内では、ピストンの前面に、シリンダロッド室内の油
圧力とピストンの前面の面積(=ピストンヘッドの後面
の面積−ピストンロッドの断面積)との積からなるシリ
ンダピストンを後退させようとする力が作用するが、こ
のシリンダピストンを前進させようとする力とシリンダ
ピストンを後退させようとする力の差がシリンダピスト
ンの前進力となり、この力がシリンダピストンが物を押
す力となるが、この時にシリンダピストンが出し得る最
大の力のことをシリンダピストンの出力と言い、通常、
単位tonをもって表す。When supplying pressure oil to the cylinder head chamber to move the cylinder piston forward, the hydraulic pressure in the cylinder head chamber and the cylinder piston (also simply referred to as piston) are provided on the rear surface of the cylinder piston in the cylinder head chamber. The force acting to move the cylinder piston forward, which is the product of the area of the rear surface of the cylinder, acts on the front surface of the piston in the cylinder rod chamber. The product of the area of the rear surface-the cross-sectional area of the piston rod) acts to move the cylinder piston backward, but the force to move the cylinder piston forward and the force to move the cylinder piston backward. Difference becomes the forward force of the cylinder piston, and this force becomes the force that the cylinder piston pushes the object. To a maximum force cylinder piston may issue said that the output of the cylinder piston, usually,
Expressed in units of ton.
この制御の切替えの基準としては、時間に対するシリン
ダピストンの移動ストローク量の制御から、時間に対す
るシリンダピストンの出力の制御への切替えは、時間、
シリンダピストンの移動ストローク、出力、前記目標軌
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を採用し、時間に対するシリ
ンダピストンの出力の制御から、時間に対するシリンダ
ピストンの移動ストローク量の制御への切替えは、時
間、シリンダピストンの移動ストローク、出力を採用す
るようにした。As a standard for switching this control, the control from the control of the movement stroke amount of the cylinder piston with respect to time to the control of the output of the cylinder piston with respect to time is
Cylinder piston movement stroke, output, deviation amount between the actual movement stroke amount and the cylinder piston movement stroke amount that is the target locus is adopted, and from the control of the cylinder piston output with respect to time, the movement stroke of the cylinder piston with respect to time When switching to control of quantity, time, moving stroke of cylinder piston, and output are adopted.
また、このようなシリンダの位置及び出力を制御する方
法を実施するための装置として、シリンダヘッド室及び
シリンダロッド室が各々独立した圧力源に連通したシリ
ンダ装置と、入力信号の大きさに応じてシリンダヘッド
室及びシリンダロッド室に作用する圧力を制御し得る独
立した圧力制御弁と、各シリンダ室に作用する圧力を検
知してその圧力に応じた電気的な信号を出力する圧力検
出器と、シリンダピストンの位置を検知してその位置に
応じた電気的な信号を出力する位置検出器と、時間に対
するシリンダピストンの移動ストローク量を目標軌跡と
して設定,指令するストローク指令信号設定部を有し、
このストローク指令信号設定部からの出力信号と前記位
置検出器からの出力信号との偏差量に応じて、シリンダ
ヘッド室及びシリンダロッド室の独立したストロークゲ
イン設定器を介して前記圧力制御弁の圧力調整駆動部に
おくる駆動信号を出力するストロークフィードバック制
御器と、時間に対するシリンダピストンの出力を目標軌
跡として設定,指令する出力指令信号設定部を有し、こ
の出力指令信号設定部からの出力信号と前記各圧力検出
器の出力信号から演算されるシリンダピストンの実出力
値との偏差量に応じて、シリンダヘッド室及びシリンダ
ロッド室用の独立した出力ゲイン設定器を介して前記圧
力制御弁の圧力調整駆動部におくる駆動信号を出力する
出力フィードバック制御器と、これらストロークフィー
ドバック制御器と出力フィードバック制御器とを、時
間、シリンダピストンの移動ストローク、出力、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を基準に選択的に切替える制御
切替器とを、備えたシリンダの位置及び出力制御装置と
した。Further, as a device for implementing such a method for controlling the position and output of the cylinder, a cylinder device in which the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber communicate with independent pressure sources respectively, and a device depending on the magnitude of the input signal An independent pressure control valve capable of controlling the pressure acting on the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber, a pressure detector that detects the pressure acting on each cylinder chamber and outputs an electric signal according to the pressure, It has a position detector that detects the position of the cylinder piston and outputs an electrical signal corresponding to the position, and a stroke command signal setting unit that sets and commands the movement stroke amount of the cylinder piston as a target trajectory with respect to time.
Depending on the deviation amount between the output signal from the stroke command signal setting unit and the output signal from the position detector, the pressure of the pressure control valve is set via the independent stroke gain setting unit for the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber. A stroke feedback controller that outputs a drive signal to the adjustment drive unit and an output command signal setting unit that sets and commands the output of the cylinder piston with respect to time as a target locus, and the output signal from this output command signal setting unit According to the deviation amount from the actual output value of the cylinder piston calculated from the output signal of each pressure detector, the pressure of the pressure control valve is output via an independent output gain setter for the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber. An output feedback controller that outputs a drive signal to the adjustment driver, and these stroke feedback controllers A force feedback controller and a control switcher for selectively switching the time, the movement stroke of the cylinder piston, the output, and the deviation amount between the movement stroke amount of the cylinder piston as the target locus and the actual movement stroke amount. The cylinder position and output control device.
[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。その結
果、本発明によれば、時間に対するシリンダピストンの
ストローク及び出力を任意に切替えて、フィードバック
制御することが可能となり、しかも、どちらの制御状態
においても、制御対象は、シリンダヘッド室及びシリン
ダロッド室に作用する圧力であるため、制御の切替え時
に何等補償の手段を講じ無くとも平滑に移行可能とな
る。[Operation] In the present invention, the same operation as the control method shown in the means for solving the above problems is performed. As a result, according to the present invention, it becomes possible to arbitrarily switch the stroke and output of the cylinder piston with respect to time to perform feedback control, and in either control state, the control target is the cylinder head chamber and the cylinder rod. Since the pressure is applied to the chamber, smooth transition can be made without any compensation means when switching the control.
[実施例] 第1図によって、本発明の1実施例を説明する。1は射
出成形機やダイカスト機の射出シリンダであり、シリン
ダピストン2を有し、シリンダヘッド室1a及びシリンダ
ロッド室1bを形成している。シリンダヘッド室1aは、油
圧回路により、独立した油圧源であるポンプ5a及び圧力
制御弁6aに接続され、同じくシリンダロッド室1bは、油
圧回路により、独立した油圧源であるポンプ5b及び圧力
制御弁6bに接続されている。4はポンプ5a,5bを駆動す
る電動機である。ここで、圧力制御弁6a,6bはいわゆる
電磁比例自動圧力調整弁である電磁リリーフ弁であり、
所定の電気信号により各油圧源の圧力を随意に制御可能
としている。すなわち、この圧力制御弁6a,6bで、入力
信号の大きさに応じてシリンダピストン2の作動力を制
御すると共に、例えば圧力制御弁6aの制御圧力を上げ、
圧力制御弁6bの制御圧力を下げていけば、ポンプ5aから
の圧油はシリンダヘッド室1aに入り、シリンダロッド室
1b及びポンプ5bからの作動油は圧力制御弁6bを経てタン
ク7に解放されるので図上シリンダピストン2は出方向
(fwd方向)に作動することになる。逆に圧力制御弁6b
の制御圧力を上げ、圧力制御弁6aの制御圧力を下げてい
けば、上記と反対の操作になり、シリンダピストン2は
戻方向(bwd方向)に作動することになる。さらに、3
はボテンショメータからなる位置検出器で、シリンダピ
ストン2のストローク位置を検出して、その位置に応じ
た電気信号を出力し得るようになっている。18a,18bは
各々シリンダヘッド室1a,シリンダロッド室1b内の圧力
を検出して、その圧力に応じた電気信号を出力する圧力
検出器である。17は出力演算器で、圧力検出器18a,18b
により検出されたシリンダヘッド室1a,シリンダロッド
室1b内の圧力と、各々のシリンダ室の受圧面積からシリ
ンダピストン2の作動力、すなわち出力を演算する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An injection cylinder 1 of an injection molding machine or a die casting machine has a cylinder piston 2 and forms a cylinder head chamber 1a and a cylinder rod chamber 1b. The cylinder head chamber 1a is connected to a pump 5a and a pressure control valve 6a which are independent hydraulic sources by a hydraulic circuit, and the cylinder rod chamber 1b is also a pump 5b and a pressure control valve which are independent hydraulic sources by a hydraulic circuit. It is connected to 6b. Reference numeral 4 is an electric motor that drives the pumps 5a and 5b. Here, the pressure control valves 6a, 6b are electromagnetic relief valves which are so-called electromagnetic proportional automatic pressure control valves,
The pressure of each hydraulic source can be arbitrarily controlled by a predetermined electric signal. That is, the pressure control valves 6a and 6b control the operating force of the cylinder piston 2 according to the magnitude of the input signal, and increase the control pressure of the pressure control valve 6a, for example.
If the control pressure of the pressure control valve 6b is reduced, the pressure oil from the pump 5a enters the cylinder head chamber 1a and the cylinder rod chamber
Since the hydraulic oil from 1b and the pump 5b is released to the tank 7 via the pressure control valve 6b, the cylinder piston 2 operates in the outflow direction (fwd direction) in the figure. Conversely, pressure control valve 6b
If the control pressure is increased and the control pressure of the pressure control valve 6a is decreased, the operation is the reverse of the above, and the cylinder piston 2 operates in the return direction (bwd direction). Furthermore, 3
Is a position detector composed of a potentiometer, which is capable of detecting the stroke position of the cylinder piston 2 and outputting an electric signal corresponding to the position. Reference numerals 18a and 18b are pressure detectors that detect the pressure in the cylinder head chamber 1a and the cylinder rod chamber 1b, respectively, and output an electric signal corresponding to the pressure. 17 is an output calculator, which is a pressure detector 18a, 18b
The operating force, that is, the output of the cylinder piston 2 is calculated from the pressures in the cylinder head chamber 1a and the cylinder rod chamber 1b detected by and the pressure receiving area of each cylinder chamber.
9は時間に対するシリンダピストン2の移動ストローク
の変化量を目標軌跡として設定し、指令するマイコンに
創成してあるモデル部、すなわち、ストローク指令信号
設定部であり、10は位置検出器3からの入力信号とスト
ローク指令信号設定部9からの入力信号とを比較し、こ
れら両者の入力信号の偏差量に応じた出力信号を出すス
トローク偏差検出器である。8a,8bはストローク偏差検
出部10からの信号を受けて適宜処理し、それに応じた所
定の出力信号を出すストロークゲイン設定部であり、各
々、前記圧力制御弁6a用,同6b用に対応している。これ
らストローク指令信号設定部9,ストローク偏差検出部10
及びストロークゲイン設定部8a,8bはストロークフィー
ドバッグ制御器11を構成している。Reference numeral 9 is a model portion created in the microcomputer that sets and designates a change amount of the movement stroke of the cylinder piston 2 with respect to time as a target trajectory, that is, a stroke instruction signal setting portion, and 10 is an input from the position detector 3. It is a stroke deviation detector that compares a signal with an input signal from the stroke command signal setting unit 9 and outputs an output signal according to a deviation amount between these two input signals. Reference numerals 8a and 8b denote stroke gain setting sections that receive signals from the stroke deviation detecting section 10 and appropriately process the signals, and output predetermined output signals corresponding to the signals, respectively corresponding to the pressure control valves 6a and 6b. ing. These stroke command signal setting section 9, stroke deviation detection section 10
The stroke gain setting units 8a and 8b form a stroke feed bag controller 11.
14は時間に対するシリンダピストン2の出力の変化量を
目的軌跡として設定し、指令するマイコンに創成してあ
るモデル部、すなわち、出力指令信号設定部であり、15
は出力演算部17からの入力信号と出力指令信号設定14か
らの入力信号とを比較し、これら両者の入力信号の偏差
量に応じた出力信号を出す出力偏差検出部である。13a,
13bは出力偏差検出部15からの信号を受けて適宜処理
し、それに応じた所定の出力信号を出す出力ゲイン設定
部であり、各々、前記圧力制御弁6a用,同6b用に対応し
ている。これら出力指令信号設定部14,出力偏差検出部1
5及び出力ゲイン設定部13a,13bは出力フィードバッグ制
御器16を構成している。Reference numeral 14 is a model portion created in the microcomputer which sets and outputs a change amount of the output of the cylinder piston 2 as a target locus with respect to time, that is, an output instruction signal setting portion, and 15
Is an output deviation detection unit that compares the input signal from the output calculation unit 17 with the input signal from the output command signal setting unit 14 and outputs an output signal according to the deviation amount between these two input signals. 13a,
Reference numeral 13b denotes an output gain setting unit that receives a signal from the output deviation detection unit 15 and appropriately processes the signal, and outputs a predetermined output signal corresponding to the signal, which correspond to the pressure control valves 6a and 6b, respectively. . These output command signal setting unit 14, output deviation detection unit 1
5 and the output gain setting units 13a and 13b constitute an output feedback controller 16.
12a,12bは、各々ストロークゲイン設定部8a,8bからの、
または各々出力ゲイン設定部13a,13bからの出力信号の
大きさに応じて圧力制御弁6a,同6bの圧力を制御するド
ライバであり、圧力調整駆動部を構成している。12a and 12b are respectively from the stroke gain setting units 8a and 8b,
Alternatively, it is a driver that controls the pressures of the pressure control valves 6a and 6b in accordance with the magnitudes of the output signals from the output gain setting units 13a and 13b, respectively, and constitutes a pressure adjustment drive unit.
19はストロークフィードバッグ制御器11と出力フィード
バッグ制御器16とを選択的に切替える制御切替器であ
る。Reference numeral 19 is a control switching device for selectively switching between the stroke feed bag controller 11 and the output feed bag controller 16.
今、図示していないコントローラが射出シリンダ1の作
動指令cを制御切替器19に与える。制御切替器19には、
例えば、第3図(a)に示すようにプログラムされてお
り、まず、前記射出シリンダ1の作動指令が入力された
時点をt=0として計時開始し、あらかじめ設定されて
いる時間tsに達しないうちはストロークフィードバッグ
制御器11に作動指令csを与えて、これを作動させる。Now, a controller (not shown) gives an operation command c for the injection cylinder 1 to the control switch 19. In the control switch 19,
For example, it is programmed as shown in FIG. 3 (a). First, the time point at which the operation command of the injection cylinder 1 is input is set to t = 0 to start time measurement, and the preset time ts is not reached. We give the stroke feed bag controller 11 an operation command cs to operate it.
第1図に示したように、ストロークフィードバッグ制御
器11のストローク指令信号設定部9には、時間t1に対す
るシリンダピストン2の移動ストロークstの所望の軌跡
があらかじめプログラムされており、前記の作動指令cs
を受けて目標となる移動ストロークstを例えば数ミリ秒
ごとに時分割処理して、ストローク偏差検出部10に入力
する。ここで、時間t1は、作動指令csが入力された時点
を0として計時開始し、また、移動ストロークstは、シ
リンダピストン2が最もシリンダ1内に引っ込んだ状態
を0として、図示のfwd方向の作動を正の記号を付けて
表わし、bwd方向の作動を負の記号を付けて表わしてい
る。ストローク偏差検出部10では位置検出器3で検知さ
れるシリンダピストン2の実位置stbとの偏差量es(es
=st−stb)を演算し、これをストロークゲイン設定部8
a,8bに入力する。ここで、ストロークゲイン設定部8a,8
bは、偏差量esの結果を基に、所定のP(比例)I(積
分)ゲインk1,k2を乗し、ストロークの偏差量esに対
し、制御量である圧力指令値v1,v2に変換する。ここ
で、ゲインk1,k2の特性は、図示のごとく、基本的に、
偏差量esに対して相反する符号特性を有し、その傾きの
大きさは、実際に作動させてみて、経験をいかし、最も
追従性が上がるように、各々決定するのが通常である
が、シリンダピストン2の力平衡を保つためには、概
略、シリンダヘッド室1aとシリンダロッド室1bの面積差
を考慮した値、すなわち、両面積の逆比の配分となる。
また、ドライバ12a,12bはストロークゲイン設定部8a,8b
側からの圧力指令値v1,v2を得て、実際に電磁リリーフ
弁6a,6bを駆動する信号p1,p2に変換し、シリンダヘッ
ド室1a,同ロッド室1bの圧力を制御している。As shown in FIG. 1, a desired trajectory of the moving stroke st of the cylinder piston 2 with respect to time t 1 is programmed in advance in the stroke command signal setting unit 9 of the stroke feed-bag controller 11, and the above-mentioned operation is performed. Command cs
In response, the target moving stroke st is time-divisionally processed, for example, every few milliseconds, and is input to the stroke deviation detection unit 10. Here, the time t 1 starts counting at the time when the operation command cs is input as 0, and the moving stroke st is 0 when the state where the cylinder piston 2 is retracted most into the cylinder 1 is set as 0 in the illustrated fwd direction. The positive sign is used to indicate the operation of, and the negative sign is used to indicate the operation in the bwd direction. In the stroke deviation detection unit 10, the deviation amount es (es from the actual position stb of the cylinder piston 2 detected by the position detector 3
= St-stb) is calculated, and this is calculated by the stroke gain setting unit 8
Input in a and 8b. Here, the stroke gain setting units 8a, 8
b is obtained by multiplying a predetermined P (proportional) I (integral) gain k 1 , k 2 based on the result of the deviation amount es, and the pressure command value v 1 , which is a control amount, with respect to the stroke deviation amount es. Convert to v 2 . Here, the characteristics of the gains k 1 and k 2 are, as shown in the figure, basically:
It has a sign characteristic that is contradictory to the deviation amount es, and the magnitude of the inclination is usually determined by actually operating it, making the most of experience, and determining it so that the following capability is most improved. In order to maintain the force balance of the cylinder piston 2, a value that roughly takes into consideration the area difference between the cylinder head chamber 1a and the cylinder rod chamber 1b, that is, the distribution of the inverse ratio of both areas is distributed.
In addition, the drivers 12a and 12b include stroke gain setting units 8a and 8b.
Side pressure command values v 1 and v 2 are obtained and converted into signals p 1 and p 2 that actually drive the electromagnetic relief valves 6a and 6b, and the pressures in the cylinder head chamber 1a and the rod chamber 1b are controlled. ing.
例としてシリンダピストン2をfwd方向に移動させる場
合について説明すると、偏差量esが前述の定義(es=st
−stb)に従えば、esが正の値を有することは、目標軌
跡stに対して実移動ストローク量stbが未達であるとい
うことに他ならない。したがって、ストロークフィード
バック制御器11は、各々のゲインk1,k2の特性から、シ
リンダピストン2の移動方向に寄与するシリンダ室(本
実施例ではシリンダヘッド室1a)側の圧力v1(p1)をそ
の偏差量esに応じて増加させ、逆に、他方のシリンダ室
(本実施例ではシリンダロッド室1b)側の圧力v2(p2)
をその偏差量esに応じて減少させるので、シリンダピス
トン2をよりfwd方向に押し出そうとする作用をする。
また、目標軌跡stに対して実移動ストローク量stbが過
越であれば、偏差量esは負の値を取るので、ストローク
フィードバック制御器11は、各々のゲインk1,k2の特性
から、シリンダピストン2の移動方向に寄与するシリン
ダ室(本実施例ではシリンダヘッド室1a)側の圧力v
1(p1)をその偏差量esに応じて減少させ、逆に、他方
のシリンダ室(本実施例ではシリンダロッド室1b)側の
圧力v2(p2)をその偏差量esに応じて増加させるので、
シリンダピストン2をbwd方向に押し戻そうとする作用
をする。以上のようにして、目標軌跡stに対して、実際
のシリンダピストンの移動を追従せしめている。As an example, when the cylinder piston 2 is moved in the fwd direction, the deviation amount es is defined as above (es = st
According to −stb), the fact that es has a positive value is nothing but the fact that the actual movement stroke amount stb has not reached the target locus st. Therefore, the stroke feedback controller 11 determines, based on the characteristics of the gains k 1 and k 2 , the pressure v 1 (p 1 ) on the cylinder chamber (cylinder head chamber 1a in this embodiment) side that contributes to the moving direction of the cylinder piston 2. ) Is increased according to the deviation amount es, and conversely, the pressure v 2 (p 2 ) on the side of the other cylinder chamber (cylinder rod chamber 1b in this embodiment) side
Is reduced in accordance with the deviation amount es, so that the cylinder piston 2 acts to push it further in the fwd direction.
Further, if the actual movement stroke amount stb is over with respect to the target trajectory st, the deviation amount es takes a negative value, so the stroke feedback controller 11 determines from the characteristics of the gains k 1 and k 2 that: Pressure v on the cylinder chamber (cylinder head chamber 1a in this embodiment) side that contributes to the moving direction of the cylinder piston 2
1 (p 1 ) is decreased according to the deviation amount es, and conversely, the pressure v 2 (p 2 ) on the other cylinder chamber (cylinder rod chamber 1b in this embodiment) side is changed according to the deviation amount es. To increase,
It works to push the cylinder piston 2 back in the bwd direction. As described above, the actual movement of the cylinder piston is made to follow the target locus st.
次に、第3図(a)に示すように作動指令cが入力され
た時点(t=0)からあらかじめ設定されている時間ts
経過すると、制御切替器19はシリンダピストン2の出力
の検知を開始する。すなわち、出力演算器17からのシリ
ンダピストン2の実出力fbがあらかじめ設定されている
出力値fsに達しないうちはストロークフィードバック制
御器11による制御を続行するが、fbがfs以上になると、
ストロークフィードバック制御器11による制御を停止
し、出力フィードバック制御器16に作動指令cfを与え
て、これを作動させる。ここで示したfsは、射出成形機
やダイカスト機が、その射出シリンダ1のシリンダピス
トン2の作動により図示しない金型内に成形材料を充填
完了した時点を知るための基準であり、また、前述の時
間tsが経過するまで出力の検知を行わなかったのは、充
填途中でシリンダピストン2の不慮の摺動抵抗等の変動
により、作動圧力が増大して充填完了時点を誤検知する
のを防止するためであり、そのためにタイマが設けられ
ている。Next, as shown in FIG. 3A, a preset time ts from the time point (t = 0) when the operation command c is input.
After a lapse of time, the control switching device 19 starts detecting the output of the cylinder piston 2. That is, the stroke feedback controller 11 continues the control until the actual output fb of the cylinder piston 2 from the output calculator 17 does not reach the preset output value fs, but when fb becomes fs or more,
The control by the stroke feedback controller 11 is stopped, the operation command cf is given to the output feedback controller 16, and this is operated. The fs shown here is a reference for the injection molding machine or die casting machine to know the time when the injection of the molding material is completed in the mold (not shown) by the operation of the cylinder piston 2 of the injection cylinder 1. The output is not detected until the time ts has elapsed since the working pressure is prevented from increasing due to an accidental change in the sliding resistance of the cylinder piston 2 during the filling and the false detection of the filling completion time is prevented. In order to do so, a timer is provided for that purpose.
第1図に示したように出力フィードバック制御器16の出
力信号設定部14には、時間t2に対するシリンダピストン
2の出力fの所望の軌跡があらかじめプログラムされて
おり、前記の作動指令cfを受けて目標となる出力fを例
えば数ミリ秒ごとに時分割処理して、出力偏差検出部15
に入力する。ここで、時間t2は、作動指令cfが入力され
た時点を0として計時開始し、また、出力fは、シリン
ダピストン2が力平衡している状態を0として、図示の
fwd方向の作用力を正の記号を付けて表わし、bwd方向の
作用力を負の記号を付けて表わしている。出力偏差検出
部15では出力演算器17からのシリンダピストン2の実出
力fとの偏差量ef(ef=f−fb)を演算し、これを出力
ゲイン設定部13a,13bに入力する。ここで、出力ゲイン
設定部13a,13bは、偏差量efの結果を基に、所定のP
(比例)I(積分)ゲインk3,k4を乗し、出力の偏差量
efに対し、制御量である圧力指令値v1,v2に変換する。
ここで前述したゲインk1,k2同様、ゲインk3,k4の特性
は、図示のごとく、基本的に、偏差量efに対して相反す
る符号特性を有し、その傾きの大きさは、実際に作動さ
せてみて、経験をいかし、最も追従性が上がるように、
各々決定するのが通常であるが、シリンダピストン2の
力平衡を保つためには、概略、シリンダヘッド室1aと同
ロッド室1bの面積差を考慮した値、すなわち、両面積の
逆比の配分となる。また、ドライバ12a,12bは出力ゲイ
ン設定部13a,13b側からの圧力指令値v1,v2を得て、実
際に電磁リリーフ弁6a,6bを駆動する信号p1,p2に変換
し、シリンダヘッド室1a,同ロッド室1bの圧力を制御し
ている。As shown in FIG. 1, the desired trajectory of the output f of the cylinder piston 2 with respect to the time t 2 is programmed in advance in the output signal setting unit 14 of the output feedback controller 16, and the operation command cf is received. Target output f is time-divisionally processed, for example, every few milliseconds, and output deviation detection unit 15
To enter. Here, the time t 2 starts counting with the time point when the operation command cf is input as 0, and the output f with the state where the cylinder piston 2 is in force balance as 0 is shown in the figure.
The acting force in the fwd direction is represented by a positive sign, and the acting force in the bwd direction is represented by a negative sign. The output deviation detecting unit 15 calculates a deviation amount ef (ef = f−fb) from the actual output f of the cylinder piston 2 from the output calculator 17, and inputs this to the output gain setting units 13a and 13b. Here, the output gain setting units 13a and 13b determine the predetermined P based on the result of the deviation amount ef.
(Proportion) I (Integration) Multiply the gains k 3 and k 4 and output deviation
ef is converted into pressure command values v 1 and v 2 which are control amounts.
Similar to the gains k 1 and k 2 described above, the characteristics of the gains k 3 and k 4 basically have opposite sign characteristics with respect to the deviation amount ef, and the magnitude of the slope is Actually, try operating it, make use of the experience,
Normally, each value is determined, but in order to maintain the force balance of the cylinder piston 2, roughly, a value that takes into consideration the area difference between the cylinder head chamber 1a and the rod chamber 1b, that is, the distribution of the inverse ratio of both areas. Becomes Further, the drivers 12a, 12b obtain the pressure command values v 1 , v 2 from the output gain setting units 13a, 13b side, and convert them into signals p 1 , p 2 for actually driving the electromagnetic relief valves 6a, 6b, The pressures of the cylinder head chamber 1a and the rod chamber 1b are controlled.
例としてシリンダピストン2のfwd方向に出力を作用さ
せる場合について説明すると、偏差量efが前述の定義
(ef=f−fb)に従えば、efが正の値を有することは、
目標軌跡fに対して実出力fbが未達であるということに
他ならない。したがって、出力フィードバック制御器16
は、各々のゲインk3,k4の特性から、シリンダピストン
2の出力作用方向に寄与するシリンダ室(本実施例では
シリンダヘッド室1a)側の圧力v1(p1)をその偏差量ef
に応じて増加させ、逆に他方のシリンダ室(本実施例で
はシリンダロッド室1b)側の圧力v2(p2)をその偏差量
efに応じて減少させるので、シリンダピストン2のfwd
方向の出力をより増加せしめる作用をする。また、目標
軌跡fに対して実出力fbが過越であれば、偏差量efは負
の値を取るので、出力フィードバック制御器16は、各々
のゲインk3,k4の特性から、シリンダピストン2の出力
作用方向に寄与するシリンダ室(本実施例ではシリンダ
ヘッド室1a)側の圧力v1(p1)をその偏差量efに応じて
減少させ、逆に他方のシリンダ室(本実施例ではシリン
ダロッド室1b)側の圧力v2(p2)をその偏差量efに応じ
て増加させるので、シリンダピストン2のfwd方向の出
力をより減少せしめる作用をする。以上のようにして、
目標軌跡fに対して、実際のシリンダピストンの出力を
追従せしめている。As an example, the case where the output is applied in the fwd direction of the cylinder piston 2 will be described. If the deviation amount ef is in accordance with the above definition (ef = f−fb), ef has a positive value.
It is nothing but the fact that the actual output fb has not reached the target trajectory f. Therefore, the output feedback controller 16
Is the deviation ef of the pressure v 1 (p 1 ) on the cylinder chamber (cylinder head chamber 1a in this embodiment) side that contributes to the output action direction of the cylinder piston 2 from the characteristics of the respective gains k 3 and k 4.
The pressure v 2 (p 2 ) on the side of the other cylinder chamber (cylinder rod chamber 1b in this embodiment) side is increased by the deviation amount.
Since it decreases according to ef, fwd of cylinder piston 2
It acts to increase the output in the direction. Further, if the actual output fb is over the target locus f, the deviation amount ef takes a negative value, and therefore the output feedback controller 16 determines that the cylinder piston has the characteristics of the gains k 3 and k 4. The pressure v 1 (p 1 ) on the side of the cylinder chamber (cylinder head chamber 1a in the present embodiment) that contributes to the output action direction of No. 2 is reduced according to the deviation amount ef, and conversely the other cylinder chamber (the present embodiment Then, since the pressure v 2 (p 2 ) on the cylinder rod chamber 1b) side is increased according to the deviation amount ef, the output of the cylinder piston 2 in the fwd direction is further reduced. As described above,
The actual output of the cylinder piston is made to follow the target trajectory f.
なお、本実施例では制御切替器19は、ある程度の時間範
囲を設けた上でシリンダピストン2の出力を基準にし
て、その制御を切替えたが、第3図(b),第5図に示
すようにシリンダピストン2の目標軌跡stと実移動スト
ローク量stbとの偏差量esを基準にして制御を切替えて
もよい。つまり、成形材料の充填完了近傍になれば、シ
リンダピストン2の目標軌跡stを漸次増加的に設定して
いたとするとシリンダピストン2の出力が増大しても負
荷の上昇に追従せず、その結果、正の偏差量esが蓄積す
る。偏差量esがあらかじめ設定されている偏差量ess以
上になると、ストロークフィードバック制御器11による
制御を停止し、出力フィードバック制御器16に作動指令
cfを与えて、これを作動させる。このように構成するこ
とで前述の実施例と同様な作用ならびに成果が得られ
る。In the present embodiment, the control switching device 19 switches the control based on the output of the cylinder piston 2 after providing a certain time range, as shown in FIG. 3 (b) and FIG. As described above, the control may be switched based on the deviation amount es between the target locus st of the cylinder piston 2 and the actual movement stroke amount stb. That is, if the target locus st of the cylinder piston 2 is set to be gradually increased near the completion of the filling of the molding material, the increase of the load of the cylinder piston 2 does not follow the increase of the load, and as a result, Positive deviation amount es accumulates. When the deviation amount es exceeds the preset deviation amount ess, the control by the stroke feedback controller 11 is stopped and the output feedback controller 16 is commanded to operate.
Give it cf to activate it. With this configuration, the same operation and result as those of the above-described embodiment can be obtained.
第4図は、別の実施例で、本発明の方法ならびに装置
を、ディスクホイール成形用のダイカスト機の加圧シリ
ンダ31に適用した例であり、機能上第1図と同様のもの
は番号を同じくし、説明を省略する。同図に示すよう
に、上下方向に開閉可能な上型33,下型35及び水平方向
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36及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、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。FIG. 4 shows another embodiment in which the method and apparatus of the present invention are applied to a pressurizing cylinder 31 of a die-casting machine for disk wheel molding, and those functionally similar to those in FIG. Similarly, the description is omitted. As shown in the figure, the upper mold 33, the lower mold 35 that can be opened and closed in the vertical direction, and the four cores 34 that can move in the horizontal direction are combined, and the mold clamping mechanism (not shown) allows The cavity 38 formed by clamping is filled with the molten metal 37 in the injection sleeve 39 by the ascending action of the injection plunger 36 and the plunger tip 36a by the action of an injection cylinder (not shown). (The state where the molten metal 37 is completely filled inside). Cylinder piston of the pressurizing cylinder 31 after a predetermined time (pressurizing time lag) has elapsed from the completion of filling the molten metal 37.
A pressure plunger 40 attached to 32 is projected into the cavity 38 to pressurize the molten metal 37 in the cavity 38 to perform a feeder action.
この加圧方法として、本出願人らは先に、特願昭63−24
4552号でその方法ならびに装置を提示した。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、溶湯37の冷却に伴う収縮代(凝固収縮)に
見合うような所定の目標軌跡に倣うように制御するが、
加圧の最終段階においては、加圧プランジャ40をキャビ
ティ38のゲート部38aの位置(ゲートシール位置)まで
確実に下降(fwd方向)させる必要がある。すなわち、
ゲート部38aよりも若干径の小さい加圧プランジャ40を
ゲートシール位置まで下降することで、薄肉の溶湯固化
物を形成して貫通させるようにし、その後に続く上型33
及び中子34と、下型35間の型開き操作でこの薄肉部から
溶湯に切断されるようにし、成形品であるディスクホイ
ールの歪を防止している。As this pressurizing method, the present applicants have previously described Japanese Patent Application No. 63-24.
No. 4552 presents the method and apparatus. At this time,
The operation of the pressurizing plunger 40 is a predetermined target such that the history of the amount of protrusion stroke into the cavity 38 with the passage of time from the start of operation is commensurate with the contraction allowance (solidification contraction) accompanying the cooling of the molten metal 37. Controls to follow the trajectory,
In the final stage of pressurization, the pressurizing plunger 40 needs to be reliably lowered (fwd direction) to the position of the gate portion 38a of the cavity 38 (gate seal position). That is,
By lowering the pressure plunger 40 having a diameter slightly smaller than that of the gate portion 38a to the gate seal position, a thin molten metal solidified product is formed and penetrated, and then the upper mold 33
The molten metal is cut from this thin portion by the mold opening operation between the core 34 and the lower mold 35 to prevent distortion of the disk wheel, which is a molded product.
本発明では、第3図(c)に示すようなプログラムを制
御切替器19に与え、これに対処した。今、図示していな
いコントローラが加圧シリンダ31の作動指令cを制御切
替器19に与えると、この時点からt=0として計時開始
し、あらかじめ設定されている時間tsに達しないうちは
ストロークフィードバック制御器11に作動指令csを与え
て、これを作動させる。ストロークフィードバック制御
器11は、第1図の説明と同様の作用により目標軌跡stに
対して、実際のシリンダピストンすなわち加圧プランジ
ャ40の移動を追従させている。次に、時間tがあらかじ
め設定されている時間ts経過すると、制御切替器19はス
トロークフィードバック制御器11による制御を停止し、
出力フィードバック制御器16に作動指令cfを与えて、こ
れを作動させ、第1図の説明と同様の作用により目標軌
跡fに対して、実際のシリンダピストンすなわち加圧プ
ランジャ40の出力を追従させている。In the present invention, the program as shown in FIG. 3 (c) is given to the control switch 19 to deal with this. Now, when a controller (not shown) gives an operation command c of the pressurizing cylinder 31 to the control switch 19, the timing starts at t = 0 from this point, and stroke feedback is performed before the preset time ts is reached. The operation command cs is given to the controller 11 to operate it. The stroke feedback controller 11 causes the actual movement of the cylinder piston, that is, the pressurizing plunger 40, to follow the target locus st by the same operation as described with reference to FIG. Next, when the time t has passed the preset time ts, the control switching device 19 stops the control by the stroke feedback controller 11,
By giving an operation command cf to the output feedback controller 16 and operating it, the actual output of the cylinder piston, that is, the pressurizing plunger 40 is made to follow the target locus f by the same operation as described in FIG. There is.
ここで、時間tsとしては、ストローク指令信号設定部9
に設定されている時間t1に対する加圧プランジャ40の移
動ストロークstの関係を参照し、ゲートシール位置stg
からゲートシール位置にかかる時間t1gを得て、これよ
り若干早めの値を設定するか、キャビティ38の容積と、
その表面積、及び金型33,34,35の冷却能を勘案して、溶
湯37の凝固収縮代から換算される加圧プランジャ40の移
動ストローク量または凝固収縮時間を参考に決定する。
また、出力の目標軌跡fとしては、その前段の移動スト
ロークstの制御で溶湯37の凝固収縮に伴ういわゆる引巣
の発生防止はほとんど完了しているので、加圧プランジ
ャ40をゲートシール位置まで確実に下降させることにの
み専念すれば良く、次に、短時間のうちにほぼ最大値ま
で出力を増大させれば良い。完全にゲートシール位置ま
で到達したときには、図示はしていないコントローラが
位置検出器3によりそれを検知し、加圧シリンダ31の作
動指令cそのものを停止し、全体の制御を終了する。こ
のようにすることで、より短時間に確実にゲートシール
位置まで下降させることが可能となった。なお、本例で
は制御切替器19は時間を基準に切替えたが、上記説明で
明らかなように、移動ストロークを基準に切替えても同
様な作用ならびに成果が得られる。Here, as the time ts, the stroke command signal setting unit 9
Referring to the relationship of the moving stroke st of the pressure plunger 40 with respect to the time t 1 set at
Obtain the time t 1 g required for the gate seal position from, and set a slightly earlier value, or with the volume of the cavity 38,
In consideration of the surface area and the cooling ability of the dies 33, 34, 35, the moving stroke amount of the pressure plunger 40 or the solidification shrinkage time converted from the solidification shrinkage allowance of the molten metal 37 is determined for reference.
As for the output target locus f, the prevention of so-called cavities caused by the solidification contraction of the molten metal 37 is almost completed by controlling the moving stroke st of the preceding stage, so that the pressure plunger 40 can be reliably moved to the gate seal position. It is only necessary to concentrate on lowering the output to, and then the output may be increased to almost the maximum value in a short time. When the gate seal position is completely reached, a controller (not shown) detects it by the position detector 3, stops the operation command c itself of the pressurizing cylinder 31, and completes the overall control. By doing so, it is possible to reliably lower the gate seal position in a shorter time. In this example, the control switch 19 is switched on the basis of time, but as is clear from the above description, the same operation and result can be obtained by switching on the basis of the moving stroke.
以上、第1図、または、第4図によって示した本発明の
実施例は、いずれも、シリンダピストンの移動ストロー
クの制御から出力の制御への切替えについて示したが、
その逆に、シリンダピストンの出力の制御から移動スト
ロークの制御への切替えについても、容易に理解できる
ように、制御切替器19のプログラムだけで適用できるこ
とは言うまでもない。また、シリンダピストンの移動ス
トロークの制御から出力の制御への切替えの後、再度、
移動ストロークの制御に切替える等、その組合わせは任
意に行うことができる。As described above, in each of the embodiments of the present invention shown in FIG. 1 or FIG. 4, the switching from the control of the movement stroke of the cylinder piston to the control of the output has been described.
On the contrary, it goes without saying that the switching from the control of the output of the cylinder piston to the control of the moving stroke can be applied only by the program of the control switching device 19 so that it can be easily understood. Also, after switching from the control of the movement stroke of the cylinder piston to the control of the output, again
The combination can be arbitrarily performed such as switching to the control of the moving stroke.
なお、本発明においては、時間に対するシリンダピスト
ンの移動ストローク量の制御から、時間に対するシリン
ダピストンの出力の制御への切替えは、時間、シリンダ
ピストンの移動ストローク、出力、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
との偏差量等を基準として行うことができるし、時間に
対するシリンダピストンの出力の制御から、時間に対す
るシリンダピストンの移動ストローク量の制御への切替
えは、時間、シリンダピストンの移動ストローク、出力
等を基準として行うことができる。In the present invention, the control from the control of the movement stroke amount of the cylinder piston with respect to time to the control of the output of the cylinder piston with respect to time is performed by changing the time, the movement stroke of the cylinder piston, the output, and the movement of the cylinder piston as the target trajectory. The amount of deviation between the stroke amount and the actual movement stroke amount can be used as a reference, and switching from control of the cylinder piston output with respect to time to control of the cylinder piston movement stroke amount with respect to time is The movement stroke, output, etc. can be used as a reference.
また、前記実施例では、成形材料を金型内に射出,充
填,加圧するためのシリンダ装置の例を示したが、これ
は成形材料をダイスで押圧成形するためのシリンダ装置
や、その他のシリンダ装置に適用することもできる。Further, in the above embodiment, the example of the cylinder device for injecting, filling and pressurizing the molding material in the mold is shown. However, this is a cylinder device for press molding the molding material with a die and other cylinders. It can also be applied to a device.
[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な構
成にしたので、射出成形機やダイカスト機の射出シリン
ダのように、金型キャビティへの成形材料の射出中は比
較的負荷が軽く、充填完了と同時に負荷が増大するよい
うように、負荷が1行程中で大きく変動するような場合
や、加圧シリンダのように、その摺動抵抗が経時的に変
動する場合でも、時間に対するシリンダピストンの位置
を応答性良く確実に追従制御でき、しかも、任意に出力
の追従制御への切替えが滑らかに移行可能となり、微妙
な成形条件を安定して満足させるのに多大の効果を発揮
できる。[Advantages of the Invention] In the present invention, since the configuration as described in the claims is adopted, it is relatively possible during the injection of the molding material into the mold cavity like an injection cylinder of an injection molding machine or a die casting machine. Even if the load fluctuates greatly during one stroke so that the load is light and increases as soon as the filling is completed, or if the sliding resistance fluctuates over time, such as with a pressure cylinder. The cylinder piston position with respect to time can be controlled responsively and reliably, and the output control can be smoothly switched to the following control. This is a great effect for stably satisfying delicate molding conditions. Can be demonstrated.
第1図は本発明の方法を実施するための装置の1実施例
を示す線図、第2図は本発明に類した従来の例を示す線
図、第3図(a)は第1図に示す制御切替器におけるプ
ログラム状態の例を示す線図、第3図(b)は第3図
(a)に対応する他の実施例を示す線図、第4図は本発
明の方法を実施するための装置の他の実施例を示す線
図、第3図(c)は第4図に示す制御切替器におけるプ
ログラム状態の例を示す線図、第5図は第1図に示すス
トローク指令信号設定部における時間−ストローク線図
の他の例を示す線図である。 1……射出シリンダ、2……シリンダピストン、3……
位置検出器、8a,8b……ストロークゲイン設定部、9…
…モデル部(ストローク指令信号設定部)、10……スト
ローク偏差検出部、11……ストロークフィードバック制
御器、12a,12b……ドライバ、13a、13b……出力ゲイン
設定部、14……モデル部(出力指令信号設定部)、15…
…出力偏差検出部、16……フィードバック制御器、17…
…出力演算器、18a,18b……圧力検出器、19……制御切
替器、31……加圧シリンダ、36……射出プランジャ、38
……キャビティ、40……加圧プランジャ。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a conventional example similar to the present invention, and FIG. 3 (a) is FIG. Fig. 3 is a diagram showing an example of a program state in the control switch shown in Fig. 3, Fig. 3 (b) is a diagram showing another embodiment corresponding to Fig. 3 (a), and Fig. 4 is a diagram for carrying out the method of the present invention. FIG. 3 (c) is a diagram showing an example of a program state in the control switch shown in FIG. 4, and FIG. 5 is a stroke command shown in FIG. It is a diagram which shows the other example of the time-stroke diagram in a signal setting part. 1 ... Injection cylinder, 2 ... Cylinder piston, 3 ...
Position detectors, 8a, 8b ... Stroke gain setting section, 9 ...
… Model part (stroke command signal setting part), 10 …… Stroke deviation detection part, 11 …… Stroke feedback controller, 12a, 12b …… Driver, 13a, 13b …… Output gain setting part, 14 …… Model part ( Output command signal setting section), 15 ...
… Output deviation detector, 16… Feedback controller, 17…
Output calculator, 18a, 18b Pressure detector, 19 Control switch, 31 Pressurizing cylinder, 36 Injection plunger, 38
...... Cavity, 40 ...... Pressure plunger.
Claims (3)
圧力を変化させることにより、時間に対するシリンダピ
ストンの移動ストローク量と時間に対するシリンダピス
トンの出力とを任意に切替えて制御するようにしたこと
を特徴とするシリンダの位置及び出力制御方法。1. The pressure in a cylinder chamber for operating a cylinder piston is changed so as to arbitrarily control the moving stroke amount of the cylinder piston with respect to time and the output of the cylinder piston with respect to time. Cylinder position and output control method.
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、シリンダピストンの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ヘッ
ド室の圧力及びシリンダロッド室の圧力を独立して変化
させることにより、シリンダピストンの移動ストローク
量を制御すると共に、シリンダピストンの出力を時間に
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出力と実出力との偏差量
に応じて、シリンダピストンを作動させるシリンダヘッ
ド室の圧力及びシリンダロッド室の圧力を独立して変化
させることにより、シリンダピストンの出力を制御する
ようにしたことを特徴とする請求項第1項記載のシリン
ダの位置及び出力制御方法。2. A moving stroke amount of a cylinder piston is predetermined as a target locus with respect to time, and a moving amount of the cylinder piston is set as a target locus according to a deviation amount between an actual moving stroke amount of the cylinder piston. By controlling the pressure in the cylinder head chamber and the pressure in the cylinder rod chamber that operate the cylinder piston independently, the stroke of movement of the cylinder piston is controlled and the output of the cylinder piston is set as the target locus with respect to time. By setting in advance, the pressure of the cylinder head chamber and the pressure of the cylinder rod chamber that actuate the cylinder piston are independently changed according to the amount of deviation between the output of the cylinder piston and the actual output that is the target locus. The feature is that the output of the cylinder piston is controlled. Position and output control method as in claim 1 wherein the cylinder to.
各々独立した圧力源に連通したシリンダ装置と、入力信
号の大きさに応じてシリンダヘッド室及びシリンダロッ
ド室に作用する圧力を制御し得る独立した圧力制御弁
と、 シリンダヘッド室及びシリンダロッド室に作用する各圧
力を検知してその圧力に応じた電気的な信号を出力する
圧力検出器と、 シリンダピストンの位置を検知してその位置に応じた電
気的な信号を出力する位置検出器と、 時間に対するシリンダピストンの移動ストローク量を目
標軌跡として設定,指令するストローク指令信号設定部
を有し、このストローク指令信号設定部からの出力信号
と前記位置検出器からの出力信号との偏差量に応じて、
シリンダヘッド室及びシリンダロッド室用の独立したス
トロークゲイン設定器を介して前記圧力制御弁の圧力調
整駆動部におくる駆動信号を出力するストロークフィー
ドバック制御器と、 時間に対するシリンダピストンの出力を目標軌跡として
設定,指令する出力指令信号設定部を有し、この出力指
令信号設定部からの出力信号と前記各圧力検出器の出力
信号から演算されるシリンダピストンの実出力値との偏
差量に応じて、シリンダヘッド室及びシリンダロッド室
用の独立した出力ゲイン設定器を介して前記圧力制御弁
の圧力調整駆動部におくる駆動信号を出力する出力フィ
ードバック制御器と、 ストロークフィードバック制御器と出力フィードバック
制御器とを、時間もしくは、シリンダピストンの移動ス
トローク量または出力を基準に選択的に切替える制御切
替器とを、備えたことを特徴とするシリンダの位置及び
出力制御装置。3. A cylinder device in which a cylinder head chamber and a cylinder rod chamber are respectively connected to independent pressure sources, and an independent cylinder device capable of controlling the pressure acting on the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber according to the magnitude of an input signal. A pressure control valve, a pressure detector that detects each pressure acting on the cylinder head chamber and cylinder rod chamber, and outputs an electrical signal corresponding to that pressure, and detects the position of the cylinder piston and responds to that position. A position detector that outputs an electric signal and a stroke command signal setting unit that sets and commands the movement stroke amount of the cylinder piston with respect to time as a target locus. The output signal from this stroke command signal setting unit and the above-mentioned Depending on the amount of deviation from the output signal from the position detector,
A stroke feedback controller that outputs a drive signal to the pressure adjustment drive unit of the pressure control valve via independent stroke gain setters for the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber, and the output of the cylinder piston with respect to time as a target trajectory. The output command signal setting unit for setting and commanding is provided, and according to the deviation amount between the output signal from the output command signal setting unit and the actual output value of the cylinder piston calculated from the output signal of each pressure detector, An output feedback controller that outputs a drive signal to the pressure adjustment drive section of the pressure control valve via independent output gain setting devices for the cylinder head chamber and the cylinder rod chamber, a stroke feedback controller and an output feedback controller. Based on time, cylinder stroke movement stroke amount or output Position and the output control device of the cylinder, characterized in that the selectively switching control switch, comprising a.
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
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| 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 |
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| 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 |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| JPH02169167A JPH02169167A (en) | 1990-06-29 |
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-
1988
- 1988-12-23 JP JP63323237A patent/JPH07115149B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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