專利名稱：壓鑄機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓鑄機(jī)，特別是涉及作為注射用驅(qū)動(dòng)源具備電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)及油壓氣 缸的混合型壓鑄機(jī)中的電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)及油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
壓鑄機(jī)針對(duì)每一注射(shot)料量，通過(guò)鑄勺(ladle)計(jì)量通過(guò)溶解爐所熔化的Al 合金或Mg合金等熔化金屬材料(金屬熔液)并進(jìn)行汲取，將汲取后的金屬熔液注入到注入 套管(sleeve)內(nèi)，通過(guò)注射柱塞(plunger)的前進(jìn)動(dòng)作將其注射/填充到模具腔(cavity) 內(nèi)，得到產(chǎn)品。壓鑄機(jī)的鑄造過(guò)程由注射工序和與注射工序連續(xù)的增壓工序構(gòu)成，該注射工 序由低速注射工序以及與低速注射工序連續(xù)的高速注射工序構(gòu)成，但是因?yàn)榻饘偃垡罕群?成樹(shù)脂材料容易凝固，因此在高速注射工序中，要求比合成樹(shù)脂材料的注射成型快的注射 速度，在增壓工序中，要求比合成樹(shù)脂材料的注射成型高的壓力。因此，作為注射用驅(qū)動(dòng)源，當(dāng)與合成樹(shù)脂材料的注射成型機(jī)一樣僅使用電動(dòng)伺服 電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要高輸出的電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，因此不僅導(dǎo)致機(jī)械成本增高及電力消耗增加，電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子也變大，導(dǎo)致慣性力增加，因此發(fā)生應(yīng)答性降低這樣的問(wèn)題。為了消除這樣的問(wèn)題，提出了如下一種壓鑄機(jī)作為注射用驅(qū)動(dòng)源具備電動(dòng)伺服 電動(dòng)機(jī)和油壓氣缸兩方，僅通過(guò)電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行低速注射工序以及高速注射工 序，僅通過(guò)油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行增壓運(yùn)轉(zhuǎn)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)該壓鑄機(jī)，能夠通過(guò) 油壓氣缸來(lái)補(bǔ)償電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的輸出的不足，因此使用較低輸出能力的電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī) 就能夠賦予高的增壓壓力。專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2001-1126號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的技術(shù)中，僅通過(guò)電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行低速注射 工序及高速注射工序，僅通過(guò)油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行保壓運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不能在注射工序的執(zhí)行 中使用油壓氣缸的動(dòng)力，在電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的小型化上有改善的余地。即、如果僅通過(guò)電動(dòng) 伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)來(lái)執(zhí)行低速注射工序及增壓工序，通過(guò)合用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)和油 壓氣缸的驅(qū)動(dòng)來(lái)執(zhí)行高速注射工序，就能夠使用更低輸出的電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，有利于實(shí)現(xiàn) 機(jī)械的低成本化及省電力化，以及應(yīng)答性的改善。但是，根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)，判明了如下問(wèn)題當(dāng)從合用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū) 動(dòng)和油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)后的高速注射工序切換到僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的增壓工序時(shí)，在通 過(guò)高輸出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)程中，油壓氣缸的反作用力作用到電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)， 因此電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)生增壓壓力不穩(wěn)。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種壓鑄機(jī)，其作為注射用驅(qū) 動(dòng)源具備電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)和油壓氣缸，在注射工序中的動(dòng)作具有高度穩(wěn)定性。為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)具備注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)；具備活塞的注射用油壓氣缸；滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，其將所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)?直線運(yùn)動(dòng)，傳遞給所述注射用油壓氣缸；以及控制裝置，其對(duì)所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的 驅(qū)動(dòng)及所述注射用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，并依次執(zhí)行注射工序和與注射工序連續(xù)的增 壓工序，該注射工序由低速注射工序以及與低速注射工序連續(xù)的高速注射工序構(gòu)成，所述 控制裝置在所述注射工序的執(zhí)行過(guò)程中，對(duì)所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)及所述注射 用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，使得與所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的所述活塞的 前進(jìn)速度和與所述注射用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的所述活塞的前進(jìn)速度的合計(jì)速度成為所 述活塞的目標(biāo)速度。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，在執(zhí)行注射工序過(guò)程中通過(guò)控制裝置對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū) 動(dòng)和注射用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)兩方進(jìn)行控制，因此僅能夠?qū)⒆⑸涔ば蛑械淖⑸溆秒妱?dòng)伺服電 動(dòng)機(jī)的輸出設(shè)定值降低與注射用油壓氣缸的貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的量。因此，當(dāng)從高速注射工序向增 壓工序切換時(shí)，即使大的注射用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)反作用力作用到注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)， 注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)也不振動(dòng)，能夠穩(wěn)定地保持增壓壓力。根據(jù)本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)，在所述第一壓鑄機(jī)中，所述控制裝置進(jìn)行模式控制使得所 述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速追隨預(yù)先設(shè)定的速度指令模式，并且通過(guò)由所述注射用電 動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度和由所述注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前 進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)，對(duì)通過(guò)所述注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度進(jìn)行反饋控 制。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的活塞的前進(jìn)速度和由注射用油 壓氣缸驅(qū)動(dòng)的活塞的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)，對(duì)通過(guò)注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的活塞的前進(jìn)速度 進(jìn)行反饋控制，因此能夠?qū)母咚僮⑸涔ば蛞葡蛟鰤鹤⑸涔ば驎r(shí)的注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速設(shè)定為充分低的值，從高速注射工序向增壓工序移動(dòng)時(shí)，由于注射用電動(dòng)伺服電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速過(guò)高而產(chǎn)生的注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，進(jìn)而能夠防止與此相伴的增壓壓力 的不恰當(dāng)?shù)淖儎?dòng)。根據(jù)本發(fā)明第三結(jié)構(gòu)，所述控制裝置進(jìn)行模式控制使得由所述注射用油壓氣缸驅(qū) 動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度追隨預(yù)先設(shè)定的速度指令模式，并且通過(guò)由所述注射用電動(dòng)伺服 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度和由所述注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度 的合計(jì)信號(hào)，對(duì)所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的活塞的前進(jìn)速度和由注射用油 壓氣缸驅(qū)動(dòng)的活塞的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制， 因此能夠高精度地對(duì)活塞的前進(jìn)速度進(jìn)行反饋控制。本發(fā)明在注射工序中對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)和注射用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng) 的雙方進(jìn)行控制，因此能夠使注射工序中的注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的輸出降低與注射用油 壓氣缸的貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的量，能夠防止從高速注射工序向增壓工序移動(dòng)時(shí)的注射用電動(dòng)伺服電 動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。


圖1是本發(fā)明的壓鑄機(jī)具備的注射裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是第一實(shí)施方式的壓鑄機(jī)控制裝置的控制框圖。
圖3是用于說(shuō)明圖2所示的控制裝置中的各控制量的變動(dòng)的圖。圖4是第二實(shí)施方式的壓鑄機(jī)控制裝置的控制框圖。
具體實(shí)施例方式以下參照?qǐng)D1 圖3對(duì)本發(fā)明的壓鑄機(jī)的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā) 明的壓鑄機(jī)中具備的注射裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖2是第一實(shí)施方式的壓鑄機(jī)控制裝置的控制框 圖，圖3是圖2所示的控制裝置中的各控制量的變動(dòng)的圖。如圖1所示那樣，本發(fā)明的壓鑄機(jī)的注射裝置具備水平配置的基座(base)l ；固 定在基座1上的電動(dòng)機(jī)安裝板2 ；安裝在電動(dòng)機(jī)安裝板2上的注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3 ；檢 測(cè)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)位置的編碼器5 ；滾珠絲杠機(jī)構(gòu)6，其將注射用電動(dòng)伺服 電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)并傳遞給注射用油壓氣缸5 ；儲(chǔ)存提供給注射用油壓 氣缸5的圧油的儲(chǔ)油器7 (accumulator)；用于控制向注射用油壓氣缸5提供壓油的伺服閥 (valve) 8 ；設(shè)置在基座1上，用于檢測(cè)活塞5a的前端位置的活塞傳感器(lot sensor) 9 ；以 及控制裝置10，其讀取編碼器4及活塞傳感器9的輸出信號(hào)，對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3及 注射用油壓氣缸5的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。滾珠絲杠機(jī)構(gòu)6由可旋轉(zhuǎn)地安裝在電動(dòng)機(jī)安裝板2上 并通過(guò)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的絲杠軸6a和固定在注射用油壓氣缸5上 并且被擰在絲杠軸6a上的螺母體6b構(gòu)成。另外，在活塞5a的前端連接有未圖示的注射柱塞，該注射柱塞的前端部可滑動(dòng)地 被收納在套管內(nèi)，該套管設(shè)置在未圖示的固定模具墊板(tie plate)上。在固定模具墊板 上開(kāi)設(shè)連通套管內(nèi)的溶液注入孔，當(dāng)在使注射柱塞(活塞5a)后退的狀態(tài)下，將溶液從熔液 注入孔注入到套管內(nèi)后，使注射柱塞前進(jìn)時(shí)，通過(guò)在固定側(cè)模具中開(kāi)設(shè)的滑槽(runner)將 注入到套管內(nèi)的熔液注射到已合模的模具內(nèi)，進(jìn)行所希望形狀的成型品的壓鑄。如上述那樣，本發(fā)明的注射裝置作為驅(qū)動(dòng)注射柱塞(活塞5a)的注射用驅(qū)動(dòng)源，具 備注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3和注射用油壓氣缸5，因此在單獨(dú)驅(qū)動(dòng)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3 的情況下，能夠以與其轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的速度使活塞5a前進(jìn)，在單獨(dú)驅(qū)動(dòng)注射用油壓氣缸5的情 況下，能夠以與伺服閥8的開(kāi)度對(duì)應(yīng)的速度使活塞5a前進(jìn)，在同時(shí)驅(qū)動(dòng)注射用電動(dòng)伺服電 動(dòng)機(jī)3和注射用油壓氣缸5的情況下，能夠以它們的合計(jì)速度使活塞5a前進(jìn)。因此能夠通 過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂谱⑸溆秒妱?dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)和注射用油壓氣缸5的驅(qū)動(dòng)，來(lái)實(shí)施低速注 射工序、高速注射工序以及增壓工序的各工序。接著使用圖2及圖3對(duì)第一實(shí)施方式的壓鑄機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)和使用該控制裝 置的壓鑄機(jī)的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。本例的壓鑄機(jī)控制裝置及方法的特征在于，在低速注射 工序中進(jìn)行模式控制，使得注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速追隨預(yù)先所設(shè)定的速度指令模 式，并且通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度和由注射用油壓氣缸5 驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)，對(duì)通過(guò)注射用油壓氣缸5驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速 度進(jìn)行反饋控制。在圖2中，XijO是表示換算為活塞5a的前進(jìn)位置后的注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的 旋轉(zhuǎn)位置的電動(dòng)機(jī)位置指令模式信號(hào)，VijO是表示換算為活塞5a的前進(jìn)速度后的注射用 電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)速度指令模式信號(hào)，vij3是表示換算為伺服閥8的開(kāi)度 后的活塞5a的目標(biāo)前進(jìn)速度的伺服閥整體速度設(shè)定信號(hào)，vijff是表示換算為活塞5a的前進(jìn)速度后的伺服閥8的開(kāi)度的伺服閥指令模式信號(hào)，這些信號(hào)例如由未圖示的上位控制 器來(lái)提供。如圖3(a)所示那樣設(shè)定本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)速度指令模式信號(hào)vij0，使得從鑄 造開(kāi)始到執(zhí)行低速注射工序所要求的電動(dòng)機(jī)速度Vl為止，電動(dòng)機(jī)速度上升后，在到達(dá)高速 注射工序以前降低到電動(dòng)機(jī)速度v2。在向增壓工序切換時(shí)，將降低時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度v2設(shè)定 為在注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3中不發(fā)生振動(dòng)的適當(dāng)?shù)闹?。與此相對(duì)，如圖3(b)所示那樣， 將伺服閥指令模式信號(hào)vi jff設(shè)定為補(bǔ)償?shù)退僮⑸涔ば蛑械碾妱?dòng)機(jī)速度的不足量vl_v2的 值。由此，如圖3(c)所示那樣，能夠確保執(zhí)行低速注射工序所要求的電動(dòng)機(jī)速度vl。電動(dòng)機(jī)位置指令模式信號(hào)XijO和通過(guò)編碼器4測(cè)定、并通過(guò)伺服放大器15后的 電動(dòng)機(jī)位置信號(hào)xijm，將電動(dòng)機(jī)位置信號(hào)xijm作為反饋信號(hào)，在加法器11中獲取偏差el， 根據(jù)該偏差el對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行反饋控制。PID運(yùn)算器12根據(jù)所述偏差el來(lái)計(jì)算注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的操作量ul，速 度運(yùn)算器13根據(jù)所述操作量ul來(lái)計(jì)算速度指令vOl。加法器14通過(guò)緩沖放大器16將作 為前饋信號(hào)Vffl的電動(dòng)機(jī)速度指令模式信號(hào)vijO與所述速度指令vOl相加，獲得反饋速 度指令計(jì)算值vOlf。將該反饋速度指令計(jì)算值vOlf提供給伺服放大器15，伺服放大器15根據(jù)該反饋 速度指令計(jì)算值vOlf來(lái)控制注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)。通過(guò)安裝在該電動(dòng)機(jī)3上的 編碼器4測(cè)量注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)位置，經(jīng)由伺服放大器15提供給加法器11。 由此控制注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速追隨電動(dòng)機(jī)位置指令模式信號(hào)xi j0。當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)了注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3時(shí)，通過(guò)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)6將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變 換為油壓氣缸5的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，油壓氣缸5所具備的活塞5a前進(jìn)。通過(guò)活塞傳感器9來(lái)檢測(cè) 該活塞5a的前進(jìn)位置。速度計(jì)算器21根據(jù)通過(guò)活塞傳感器9檢測(cè)到的活塞5a的前進(jìn)位置 的變化來(lái)計(jì)算活塞5a的前進(jìn)速度。該速度計(jì)算器21的輸出在單獨(dú)驅(qū)動(dòng)注射用電動(dòng)伺服電 動(dòng)機(jī)3時(shí)成為通過(guò)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度，在同時(shí)驅(qū)動(dòng)了注射 用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3和注射用油壓氣缸5時(shí)成為通過(guò)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的活塞 5a的前進(jìn)速度和通過(guò)注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度的合計(jì)速度(整體速度)。伺服閥整體速度設(shè)定信號(hào)vij3和活塞5a的整體速度信號(hào)vail將整體速度信號(hào) vail作為反饋信號(hào)，在加法器22中取得偏差e3，根據(jù)該偏差e3對(duì)伺服閥8的開(kāi)度進(jìn)行反 饋控制。PID運(yùn)算器23根據(jù)所述偏差e3來(lái)計(jì)算注射用油壓氣缸5的操作量u3，速度運(yùn)算 器24根據(jù)所述操作量u3計(jì)算速度指令v03。加法器25在緩沖放大器28中將伺服閥指令 模式信號(hào)Vijff作為前饋信號(hào)vff2，與所述速度指令v03相加，獲得反饋速度指令計(jì)算值 v03fo將該反饋速度指令計(jì)算值v03f變換為與存儲(chǔ)在控制裝置10中的伺服閥特性表26 對(duì)應(yīng)的各伺服閥8中固有的速度指令v0ij3，輸入到D/A逆變器(converter) 27。由此，從 D/A變換器27輸出與速度指令v0ij3對(duì)應(yīng)的速度指令電壓，調(diào)整伺服閥8的開(kāi)度。由此在低速注射工序及高速注射工序中，即使降低注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn) 速，也能夠通過(guò)注射用油壓氣缸5的驅(qū)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償其降低量，能夠確保執(zhí)行低速注射工序及 高速注射工序所需要的活塞5a的前進(jìn)速度vl。另外，通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度和由注射用油壓氣缸5驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)對(duì)通過(guò) 注射用油壓氣缸5驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度進(jìn)行反饋控制，因此能夠?qū)母咚僮⑸涔ば蛳?增壓工序移動(dòng)時(shí)的注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速設(shè)定為充分低的值，能夠防止因從高速 注射工序向增壓工序移動(dòng)時(shí)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速過(guò)高而產(chǎn)生的注射用電動(dòng)伺 服電動(dòng)機(jī)3的振動(dòng)。因此能夠防止增壓工序中的增壓壓力的不適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)，能夠以高成品 率來(lái)制作優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。接著使用圖4對(duì)第二實(shí)施方式的壓鑄機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)和使用該控制裝置的壓 鑄機(jī)的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。本例的壓鑄機(jī)控制裝置及方法的特征在于，在注射工序中進(jìn)行 模式控制使得通過(guò)注射用油壓氣缸5驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度追隨預(yù)先設(shè)定的速度指令 模式，并且通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度和由注射用油壓氣缸 5驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)，對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。如圖4所示那樣，在本例的壓鑄機(jī)控制裝置中，除了所述電動(dòng)機(jī)位置指令模式信 號(hào)Xi j0，電動(dòng)機(jī)速度指令模式信號(hào)Vi j0，伺服閥整體速度設(shè)定信號(hào)Vi j3以及伺服閥指令模 式信號(hào)vijff之外，還從上位控制器提供表示注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速的降低量的 電動(dòng)機(jī)速度模式信號(hào)vi j4。在本實(shí)施方式中，將伺服閥指令模式信號(hào)vijff變換為與存儲(chǔ)在控制裝置10中的 伺服閥特性表26對(duì)應(yīng)的、各伺服閥8中固有的速度指令vOi j3，輸入到D/A逆變器27，從D/ A逆變器27輸出與伺服閥指令模式信號(hào)vijff對(duì)應(yīng)的速度指令電壓，調(diào)整伺服閥8的開(kāi)度。電動(dòng)機(jī)位置指令模式信號(hào)XijO和通過(guò)解碼器4測(cè)量并經(jīng)過(guò)伺服放大器15的電動(dòng) 機(jī)位置信號(hào)Xi加，將電動(dòng)機(jī)位置信號(hào)Xijm作為反饋信號(hào)，在加法器11中取得偏差el，根據(jù) 該偏差el對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行反饋控制。PID運(yùn)算器12根據(jù)所述偏差el計(jì)算注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的操作量ul，速度 運(yùn)算器13根據(jù)所述操作量ul計(jì)算速度指令vOl。加法器14在緩沖放大器16中將作為前 饋信號(hào)Vffl的電動(dòng)機(jī)速度指令模式信號(hào)vijO與所述速度指令vOl相加，獲得反饋速度指 令計(jì)算值v0 If。最小值選擇器17選擇該反饋速度指令計(jì)算值vOlf 和后述的反饋速度指令計(jì)算值 v03f中的某一個(gè)小的值，并將所選擇的值作為對(duì)伺服放大器15的速度指令信號(hào)vOijl來(lái) 輸出。伺服放大器15根據(jù)該速度指令信號(hào)vOi jl來(lái)控制注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)。 通過(guò)安裝在該電動(dòng)機(jī)3上的編碼器4來(lái)測(cè)量注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)位置，并經(jīng)由 伺服放大器15提供給加法器11。由此將反饋速度指令計(jì)算值v03f作為反饋信號(hào)對(duì)注射用 電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。通過(guò)以下的步驟來(lái)生成反饋速度指令計(jì)算值v03f。即整體速度設(shè)定信號(hào)Vi j3和 根據(jù)通過(guò)活塞傳感器9檢測(cè)的活塞5a的位置，通過(guò)速度計(jì)算器21計(jì)算的活塞5a的整體速 度信號(hào)vail將整體速度信號(hào)vail作為反饋信號(hào)，在加法器22中取得偏差e3，根據(jù)該偏差 e3對(duì)電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行反饋控制。PID運(yùn)算器23根據(jù)所述偏差e3計(jì)算注射用油壓氣缸5的操作量u3，速度運(yùn)算器 24根據(jù)所述操作量u3計(jì)算速度指令v03。加法器25在緩沖放大器28中將電動(dòng)機(jī)速度模式 信號(hào)vi j4作為前饋信號(hào)vfT2，與所述速度指令v03相加，獲得反饋速度指令計(jì)算值v03f。由此，通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度和由注射用油壓氣缸5驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋 控制。這樣，本例的壓鑄機(jī)控制裝置通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn) 速度和由注射用油壓氣缸5驅(qū)動(dòng)的活塞5a的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng) 機(jī)3的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制，因此能夠高精度地對(duì)活塞5a的前進(jìn)速度進(jìn)行反饋控制。符號(hào)說(shuō)明
1基座
2電動(dòng)機(jī)安裝板
3注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)
4編碼器
5注射用油壓氣缸
6滾珠絲杠機(jī)構(gòu)
7儲(chǔ)油器
8伺服閥
9活塞傳感器
10控制裝置
11、22加法器
12、23PID運(yùn)算器
13,24速度運(yùn)算器
14、25加法器
15伺服放大器
16、28緩沖放大器
17最小值選擇器
21速度計(jì)算器
26伺服閥特性表
27D/A變換器
權(quán)利要求
1.一種壓鑄機(jī)，其具備注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)；具有活塞的注射用油壓氣缸；滾珠絲 杠機(jī)構(gòu)，其將所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，并傳遞給所述注射 用油壓氣缸；以及控制裝置，其控制所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)以及所述注射用油 壓氣缸的驅(qū)動(dòng)，依次執(zhí)行注射工序和與該注射工序連續(xù)的增壓工序，該注射工序由低速注 射工序以及與該低速注射工序連續(xù)的高速注射工序構(gòu)成，該壓鑄機(jī)的特征在于，所述控制裝置在所述注射工序的執(zhí)行過(guò)程中，控制所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng) 和所述注射用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)，使得與所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的所述活塞 的前進(jìn)速度和與所述注射用油壓氣缸的驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的所述活塞的前進(jìn)速度的合計(jì)速度成為 所述活塞的目標(biāo)速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓鑄機(jī)，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行模式控制，使得所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速追隨預(yù)先設(shè)定的 速度指令模式，并且通過(guò)由所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度和由所 述注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)，對(duì)通過(guò)所述注射用油壓氣缸驅(qū) 動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度進(jìn)行反饋控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓鑄機(jī)，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行模式控制，使得由所述注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度 追隨預(yù)先設(shè)定的速度指令模式，并且通過(guò)由所述注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述活塞的 前進(jìn)速度和由所述注射用油壓氣缸驅(qū)動(dòng)的所述活塞的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)，對(duì)所述注射用 電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓鑄機(jī)，通過(guò)該壓鑄機(jī)提高作為注射用驅(qū)動(dòng)源來(lái)具備電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)和油壓氣缸的壓鑄機(jī)的注射工序中的動(dòng)作穩(wěn)定性。在注射工序中進(jìn)行模式控制，使得對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)(3)的轉(zhuǎn)速追隨預(yù)先所設(shè)定的速度指令模式，并且通過(guò)由注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)的活塞(5a)的前進(jìn)速度和由注射用油壓氣缸(5)驅(qū)動(dòng)的活塞(5a)的前進(jìn)速度的合計(jì)信號(hào)對(duì)通過(guò)注射用油壓氣缸(5)驅(qū)動(dòng)的活塞(5a)的前進(jìn)速度進(jìn)行反饋控制。另外，對(duì)通過(guò)注射用油壓氣缸(5)驅(qū)動(dòng)的活塞(5a)的前進(jìn)速度進(jìn)行模式控制，以使該前進(jìn)速度追隨預(yù)先設(shè)定的速度指令模式，并且也能夠通過(guò)所述合計(jì)信號(hào)對(duì)注射用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)(3)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。
文檔編號(hào)B22D17/32GK102112257SQ20098012993
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者山田明雄, 行友博司 申請(qǐng)人:東洋機(jī)械金屬株式會(huì)社