JPH0359680B2 - - Google Patents
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- JPH0359680B2 JPH0359680B2 JP60079195A JP7919585A JPH0359680B2 JP H0359680 B2 JPH0359680 B2 JP H0359680B2 JP 60079195 A JP60079195 A JP 60079195A JP 7919585 A JP7919585 A JP 7919585A JP H0359680 B2 JPH0359680 B2 JP H0359680B2
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- pulse motor
- frequency
- pulse
- injection speed
- speed
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、ダイカストマシンの射出速度制御用
パルスモータ(ステツピングモータ)駆動型流量
制御弁の制御方法に関するものであり、特に、射
出開始時点から所定の低速射出速度までの立上り
部分を含む低速射出速度の全域を使用可能にした
ものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for controlling a pulse motor (stepping motor)-driven flow control valve for controlling the injection speed of a die-casting machine. This makes it possible to use the entire range of low injection speeds, including the rising portion from 1 to a predetermined low injection speed.
[従来の技術]
パルスモータ(ステツピングモータ)は、1つ
の入力のパルスに対して、一定の角度だけ回転す
る電動機で、入力されるパルス数で、回転角が定
まり、パルスの周波数で、角速度が決まる特徴を
有しており、その構造、駆動方式の点で、幾多の
種類をもつている。簡単のため、ここでは、3相
パルスモータを例にして説明する。[Prior Art] A pulse motor (stepping motor) is an electric motor that rotates by a fixed angle in response to one input pulse.The rotation angle is determined by the number of input pulses, and the angular velocity is determined by the pulse frequency. There are many different types in terms of structure and drive method. For simplicity, a three-phase pulse motor will be described here as an example.
第2図は、3相パルスモータの構造図で、その
構造は、コイル3を中心とする3つのブロツクよ
り構成されている。ステータ1の歯部はインター
ナルギア状となり、その1相あたりの歯数は、ロ
ータ2の歯数と等しく、3組のものの歯部が1/3
ピツチずつずらして積層されている。4はヨー
ク、5はフランジ、6は軸受、7は軸である。 FIG. 2 is a structural diagram of a three-phase pulse motor, which is composed of three blocks with a coil 3 at its center. The teeth of the stator 1 are in the shape of an internal gear, and the number of teeth per phase is equal to the number of teeth of the rotor 2, and the teeth of the three sets are 1/3
They are stacked one on top of the other in a staggered manner. 4 is a yoke, 5 is a flange, 6 is a bearing, and 7 is a shaft.
第3図a,bはロータ2の形状を示している。 3a and 3b show the shape of the rotor 2. FIG.
第4図は、3相型パルスモータの動作原理図
で、、、のコイル3は3相に巻かれたコイ
ルでに励磁されると、ロータ2は図の位置に安
定し、次にを切り、に励磁を切り換えること
でθ1だけ移動し、相目の位置に安定する。 Figure 4 is a diagram of the operating principle of a three-phase pulse motor. When the coil 3 is excited by the coil wound in three phases, the rotor 2 stabilizes at the position shown in the figure, and then turns off. By switching the excitation to , it moves by θ1 and stabilizes at the matching position.
の励磁を切り、を励磁すると相目の位置
に静止する。このように、パルスモータは、入力
1パルスごと、コイル3の励磁により始動、加
速、停止を繰り返しており、過渡的状態の連続で
回転運動を形成している。 When the excitation is turned off and the is energized, it comes to rest at the position of the partner. In this way, the pulse motor repeatedly starts, accelerates, and stops due to the excitation of the coil 3 for each input pulse, and forms rotational motion in a series of transient states.
[発明が解決しようとする問題点]
前述の様に、パルスモータは一見連続して回転
している様に見えても、微視的には、1パルスご
とに、始動、加速、停止というステツプを踏んで
いるため、その瞬間的停止時には、減衰振動が発
生する。この減衰振動は、パルスモータと、それ
により駆動される被駆動部より成る系に固有の値
をとる。この振動数と、パルスモータへ指令とし
て入力されるパルス(以下指令パルスという)の
周波数がほぼ一致すると、1ステツプごとに表わ
れる減衰振動に同期して、次の指令が入ることに
なり、収束に向うどころか、逆に励起、共振状態
に陥つてしまう。その結果、その周波数付近での
指令パレスに対しては、パルスモータは、著しく
トルクを低下させるか、もしくは、全く作動しな
くなり、いわゆる、脱調現象の大きな要因となつ
ていた。[Problems to be solved by the invention] As mentioned above, even though a pulse motor appears to be rotating continuously, microscopically, each pulse consists of steps such as starting, accelerating, and stopping. Because the driver is stepping on the motor, damped vibrations occur when the motor stops momentarily. This damped vibration takes a value specific to the system consisting of the pulse motor and the driven part driven by the pulse motor. When this frequency and the frequency of the pulse input as a command to the pulse motor (hereinafter referred to as command pulse) almost match, the next command will be input in synchronization with the damped vibration that appears at each step, and convergence will occur. Instead of moving toward the desired state, it instead falls into an excited and resonant state. As a result, in response to a command pulse near that frequency, the pulse motor significantly reduces its torque or does not operate at all, which is a major cause of the so-called step-out phenomenon.
一方、ダイカスストマシンにおいては、低速射
出を行う場合、その低速射出速度の大きさ、およ
び、速度0から所定の低速射出速度に立上るまで
の速度の上昇度合を、射出する製品の形状やその
他の射出条件に合わせた種々変更して、最適な射
出速度および最適な速度上昇度合に選定する必要
がある。その為には、適宜、流量制御弁の弁開度
を変更し、その射出速度を変更しても、常に、低
速射出速度の全域を使用できるようにしておく必
要がある。 On the other hand, when performing low-speed injection in a die-casting machine, the size of the low-speed injection speed and the degree of increase in speed from speed 0 to a predetermined low-speed injection speed are determined based on the shape of the product to be injected and other factors. It is necessary to select the optimum injection speed and optimum speed increase degree by making various changes according to the injection conditions. For this purpose, it is necessary to change the opening degree of the flow rate control valve as appropriate, and even if the injection speed is changed, it is necessary to always be able to use the entire range of the low injection speed.
その場合、射出速度制御用パルスモータ駆動型
流量制御弁を用いて低速射出まで立上らせると
き、パルスモータ及びパルスモータにより駆動さ
れる被駆動部より成る系の有する固有振動数近傍
にパルスモータを駆動する指令周波数が来た場
合、脱調現象を起したりするので、例えば、特開
昭58−107094号公報に記載されているように、指
令パルスの周波数を検知し、共振周波数領域にな
つたら、この領域より高い領域及び低い領域で交
互に駆動させた場合、例えば、第10図に示すよ
うに、流量制御弁の弁開度Fが0から所定の低速
射出速度V1に対応した弁開度F1まで大きくなる
場合の弁開度の増大度合は、理想的な直線状の弁
開度増大度合aよりも、早く増大する部分bと遅
く増大する部分cが交互に来るようになる。そう
すると、弁開度の増大に余分な制御や動作をさせ
る必要があるだけでなく、弁開度の増大が円滑に
行われない。 In that case, when ramping up to low-speed injection using a pulse motor-driven flow control valve for controlling injection speed, the pulse motor is If the command frequency to drive the pulse is reached, a step-out phenomenon may occur. When the valve opening F of the flow rate control valve changes from 0 to a predetermined low injection speed V 1 , for example, as shown in FIG. The degree of increase in the valve opening when the valve opening increases up to F 1 is such that a portion b that increases faster and a portion c that increases slower than the ideal linear valve opening increase degree a alternate. Become. In this case, not only is it necessary to perform extra control or operation to increase the valve opening degree, but also the increase in the valve opening degree is not performed smoothly.
すなわち、ダイカストマシンにおいては、射出
装置のプランジヤチツプで溶湯を押して前進させ
るとき、プランジヤチツプの速度の上昇状態が直
線的に増大するのではなく、比較的に早く大きく
なるのと比較的に遅く大きくなるのを交互に繰返
しながらジグザグ状に大きくなるので、溶湯に振
動を与え、溶湯を波立たせることになる。 In other words, in a die casting machine, when the plunger tip of the injection device pushes the molten metal forward, the speed of the plunger tip does not increase linearly, but rather increases relatively quickly and increases relatively slowly. As the molten metal increases in size in a zigzag pattern, it vibrates the molten metal and causes it to ripple.
そうなると、溶湯温度が下がつて射出時の金型
キヤビテイ内への湯回り状態が悪くなるばかりで
なく、溶湯表面が波立つて射出スリーブ内の空気
が溶湯内に巻込まれ、射出製品内に空気が混入
し、いわゆる巣が生じ、射出製品の強度や緻密度
等を低下させることになる。 If this happens, not only will the temperature of the molten metal drop and the flow of the molten metal into the mold cavity during injection will become poor, but the surface of the molten metal will ripple and the air in the injection sleeve will be drawn into the molten metal, causing air to flow into the injected product. This causes so-called cavities, which reduce the strength and density of the injection product.
なお、射出速度を0から低速射出速度V1へ立
上がらせる場合、すなわち、弁開度を0からF1
に大きくする場合の弁開度増大度合aは、射出条
件により、第10図に点線a1,a2で示したよう
に、適宜変える必要があるが、変えた場合でも、
常に直線的に大きくすることが望ましい。 In addition, when increasing the injection speed from 0 to low injection speed V 1 , that is, when increasing the valve opening from 0 to F 1
The degree of increase in the valve opening, a , when increasing the opening to
It is always desirable to increase linearly.
このような理由で、特開昭58−107094号公報の
技術は、ダイカストマシンの射出速度制御用パル
スモータ駆動型流量制御弁の制御に使用するの
は、好ましくない。 For these reasons, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-107094 is not preferable for use in controlling a pulse motor-driven flow control valve for controlling the injection speed of a die-casting machine.
なお、特開昭58−107094号公報の一部には、慣
性負荷を設け、機械の固有振動数をずらすことが
示されているが、これは、常時、慣性負荷をパル
スモータの出力軸に固定して、慣性負荷を常時か
けておくこと思われる。したがつて、パルスモー
タのトルクが下がり、能力が低下するだけでな
く、ダイカストマシンの射出制御の場合のよう
に、低速射出速度への立上り状態等を射出製品に
応じて適宜いろいろ変える必要があるところには
使用できないという欠点がある。 Note that a part of JP-A-58-107094 discloses that an inertial load is provided to shift the natural frequency of the machine, but this is because the inertial load is always placed on the output shaft of the pulse motor. It seems to be fixed and an inertial load is constantly applied. Therefore, not only does the torque of the pulse motor decrease and its capacity decrease, but also, as in the injection control of a die-casting machine, it is necessary to change the startup state to a low injection speed, etc., as appropriate depending on the injection product. The disadvantage is that it cannot be used in some places.
[問題点を解決するための手段]
本発明においては、ダイカストマシンの射出速
度制御において前記したような問題点を解決する
ために、ダイカストマシンの射出速度制御用パル
スモータ駆動型流量制御弁のパルスモータ出力軸
に、クラツチを介してフライホイール等の慣性モ
ーメント変更部材を連結したり連結を断つたりし
得る装置を用い、射出速度を所定の低速射出速度
まで所定の速度上昇度合を選定して立上らせるに
際し、前記射出速度制御用パルスモータ駆動型流
量制御弁のパルスモータ及びパルスモータにより
駆動される被駆動部により成る糸の有する固有振
動数近傍にパルスモータを駆動する指令周波数が
来た場合には、パルスモータ出力軸と慣性モーメ
ント変更部材をクラツチを介して連結することに
より、パルスモータ出力軸の慣性モーメントを変
化させるようにし、前記固有振動近傍にパルスモ
ータを駆動する指令周波数が来ない場合にはクラ
ツチを断つておくようにして、低速射出速度の全
域を使用可能にした。[Means for Solving the Problems] In the present invention, in order to solve the above-mentioned problems in injection speed control of a die-casting machine, a pulse motor-driven flow control valve for controlling the injection speed of a die-casting machine is provided. Using a device that can connect or disconnect a moment of inertia change member such as a flywheel to the motor output shaft via a clutch, the injection speed is increased to a predetermined low injection speed by selecting a predetermined rate of increase in speed. When raising, the command frequency for driving the pulse motor comes close to the natural frequency of the thread made up of the pulse motor of the pulse motor-driven flow control valve for controlling the injection speed and the driven part driven by the pulse motor. In some cases, the moment of inertia of the pulse motor output shaft is changed by connecting the pulse motor output shaft and the moment of inertia changing member via a clutch, and the command frequency for driving the pulse motor comes near the natural vibration. If not, the clutch is disengaged, allowing use of the entire range of low injection speeds.
[作用]
パルスモータと、パルスモータにより駆動され
る被駆動部より成る系の固有振動数ω0は、パル
スモータの駆動トルクをT、その系の慣性モーメ
ントをJとすると、一般的に、
の関係を有するので、慣性モーメントが変れば、
ステツプの時の減衰振動の状態が変わり、その結
果、指令パルスの周波数との共振現象が防止でき
る。[Operation] The natural frequency ω 0 of a system consisting of a pulse motor and a driven part driven by the pulse motor is generally expressed as follows, where T is the drive torque of the pulse motor and J is the moment of inertia of the system. Since we have the relationship, if the moment of inertia changes,
The state of the damped vibration during the step changes, and as a result, resonance with the frequency of the command pulse can be prevented.
ここで、慣性モーメントを変えるといつても、
パルスモータのロータ等の回転部とパルスモータ
により、駆動される被駆動部の慣性モーメントは
固有的に存在するので、それを相対的にでも減少
させる手段は限られ、増加させることにより、慣
性モーメントを変化させる事がほとんである。従
つて、パルスモータのトルクの側から見ると、慣
性モーメントの増加は、能力低下につながるが、
本発明では、パルスモータの適用の方法と、上記
の共振状況に鑑み、このトルク低下が重大な欠点
とならないことをつきつめた。即ち(1)パルスモー
タは、一般に回転数(指令パルス因数)が上昇す
るに従つてトルクが減少するパワーコンスタント
形である。(第5図参照)(2)高応答性を有してい
ることから、高速での位置決め、送りに利用され
ることがほとんどである。(3)共振現象を起こす周
波数が比較的低く、自起動周波数、即ちその周波
数で、ただちにパルスモータを起動出来る限界の
周波数内である。(第6図参照)
第5図は、第6図に示した自起動周波数内で、
起動開始したパルスモータの指令パルス周波数を
徐々に上げていつた場合の指令パルス周波数とト
ルクの関係であり、前記(1)、(2)の理由から、通常
は、保持トルク(パルスモータ停止状態、周波数
=0の状態でのトルク)T0の1/2〜1/3までの周
波数fc範囲を使用するのがほとんどである。とい
うことは、パルスモータの駆動する被駆動部の負
荷トルク分は、(1/2〜1/3)T0以下で、その残り
は、該被駆動部及び、パルスモータのロータ等の
回転部を所要の加速特性に従つて回転、移動させ
るに必要な加速トルクとして使用出来るトルクで
ある。(第1図参照)
第1図に示すごとく、系の固有振動数ω0付近
の周波数を持つ指令パルスで、パルスモータを駆
動しようとしても、前述の様な共振現象を起こ
し、脱調してしまうが、その共振周波数は、第
6,1図に示すごとく、自起動周波数内の低い周
波数になることがほとんどである。ここで到達周
波数fcまで等加速度的に加速するとすれば、その
加速に要するトルクTAは一定で、fcにおけるパ
ルスモータの有する駆動トルクTcより、負荷ト
ルクTLを減じた範囲内である。従つて、fc以下
の周波数で駆動トルクTcから、TA+TLを減じた
部分は、全て余剰トルクとなり、実際の駆動に
は、寄与していないパルスモータの余力になる。
この余力は、周波数が低い程大きく(前記(1)に示
した様にパルスモータはパワーコンスタント形)、
共振周波数数ω0付近では、ほぼ保持トルクT0と
同等の駆動トルクを有しているから、その余分も
十分あるといえる。 Here, whenever we change the moment of inertia,
Since there is an inherent moment of inertia of rotating parts such as the rotor of a pulse motor and driven parts driven by the pulse motor, there are limited means to reduce it even relatively. Most of the time, it changes. Therefore, from the perspective of pulse motor torque, an increase in the moment of inertia leads to a decrease in performance, but
In the present invention, in view of the method of applying the pulse motor and the above-mentioned resonance situation, it has been determined that this torque reduction does not become a serious drawback. That is, (1) a pulse motor is generally a power constant type in which torque decreases as the rotation speed (command pulse factor) increases. (See Figure 5) (2) Since it has high responsiveness, it is mostly used for high-speed positioning and feeding. (3) The frequency that causes the resonance phenomenon is relatively low and is within the self-starting frequency, that is, the limit frequency at which the pulse motor can be started immediately at that frequency. (See Figure 6) Figure 5 shows that within the self-starting frequency shown in Figure 6,
This is the relationship between the command pulse frequency and torque when the command pulse frequency of the pulse motor that has started is gradually increased.For reasons (1) and (2) above, the holding torque (pulse motor stopped state, In most cases, the frequency fc range from 1/2 to 1/3 of T0 (torque when frequency = 0 ) is used. This means that the load torque of the driven part driven by the pulse motor is less than (1/2 to 1/3) T 0 , and the rest is due to the driven part and rotating parts such as the rotor of the pulse motor. This is the torque that can be used as the acceleration torque necessary to rotate and move according to the required acceleration characteristics. (See Figure 1) As shown in Figure 1, even if you try to drive a pulse motor with a command pulse with a frequency near the system's natural frequency ω 0 , the resonance phenomenon described above will occur and the motor will step out. However, as shown in FIG. 6, the resonant frequency is almost always a low frequency within the self-starting frequency. Here, if acceleration is performed at a constant rate up to the final frequency fc, the torque TA required for the acceleration is constant and is within the range obtained by subtracting the load torque TL from the drive torque Tc of the pulse motor at fc. Therefore, the portion obtained by subtracting T A + T L from the driving torque Tc at a frequency lower than fc is all surplus torque, and becomes the surplus power of the pulse motor that does not contribute to actual driving.
This surplus power increases as the frequency decreases (as shown in (1) above, the pulse motor is a constant power type),
Near the resonance frequency number ω 0 , the driving torque is approximately equal to the holding torque T 0 , so it can be said that there is sufficient surplus.
従つて、この共振周波数ω0近傍で、パルスモ
ータ出力軸の慣性モーメントを増加せしめても、
駆動には、何ら問題はない。例えば、現状のパル
スモータ及びその駆動部が有する慣性モーメント
の総和と等しい量、増加させても(2倍にして
も)、それによる駆動トルクに与える影響は、加
速トルクTA強程度の値になるだけであり、これ
で式(a)より共振周波数は第1図中破線で示す様に
ω1、(≒1/√2ω0)まで下がるため、結果的には、
ω0周波数近辺でのトルクは増加し、脱調の発生
を防止できることになる。 Therefore, even if the moment of inertia of the pulse motor output shaft is increased near this resonance frequency ω 0 ,
There are no problems with the drive. For example, even if it is increased by an amount equal to the total moment of inertia of the current pulse motor and its drive unit (even if it is doubled), the effect on the drive torque will be approximately the same as the acceleration torque TA . According to equation (a), the resonant frequency decreases to ω 1 , (≒1/√2ω 0 ) as shown by the broken line in Figure 1, and as a result, the resonance frequency near the ω 0 frequency The torque increases, and the occurrence of step-out can be prevented.
以上のことを、ダイカストマシンの射出速度制
御用パルスモータ駆動型流量制御弁を用いた低速
射出速度への立上り状態の制御に用いるときは、
射出速度制御用パルスモータ駆動型流量制御弁の
パルスモータ及びパルスモータにより駆動される
被駆動部により成る系の有する固有振動数近傍に
パルスモータを駆動する指令周波数が来た場合に
は、パルスモータ出力軸と慣性モーメント変更部
材をクラツチを介して連結することにより、パル
スモータ出力軸の慣性モーメントを変化させるよ
うにし、前記固有振動数近傍にパルスモータを駆
動する指令周波数が来ない場合にはクラツチを断
つておくようにして、低速射出速度の全域を使用
可能にする。 When using the above to control the rising state to a low injection speed using a pulse motor-driven flow control valve for controlling the injection speed of a die-casting machine,
If the command frequency for driving the pulse motor comes close to the natural frequency of the system consisting of the pulse motor of the pulse motor-driven flow control valve for injection speed control and the driven part driven by the pulse motor, the pulse motor The moment of inertia of the pulse motor output shaft is changed by connecting the output shaft and the moment of inertia changing member via a clutch, and when the command frequency for driving the pulse motor does not come near the natural frequency, the clutch This enables the use of the entire range of low injection speeds.
[実施例]
つぎに、図面に示した実施例によつて、本発明
をさらに詳細に説明する。[Example] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to an example shown in the drawings.
第7図は例えば、ダイカストマシンの射出シリ
ンダ10等の速度制御を行う流量制御弁11のス
プール12の駆動にパルスモータ13を用いた実
施例で、パルスモータ13の回転力をボールネジ
14でスプール12のストローク移動方向力に変
換している。液圧供給源15の圧力とスプール1
2の受圧面積による力が、ボールネジ14を介し
てスプール12を所定の位置に保持しておくのに
必要なパルスモータ13の負荷トルクに相当し、
スプール12を所定の速度で開くのに必要なトル
クがパルスモータ13の加速トルクとして表われ
てくる。位置検出器16は射出シリンダ10の位
置を検出し、この位置信号21を受けて、指令パ
ルス発生器17はスプール12を所定の開度まで
所定の速度で移動させるために、パルスモータ1
3を駆動する指令パルス19を出力する。18は
ドライブユニツトで、指令パルス19を、最終的
にパルスモータ13を駆動出来る電圧と相電流を
持つた信号22に変換する機能を持つている。 FIG. 7 shows an example in which a pulse motor 13 is used to drive a spool 12 of a flow control valve 11 that controls the speed of an injection cylinder 10, etc. of a die-casting machine. is converted into a force in the direction of stroke movement. Pressure of hydraulic pressure source 15 and spool 1
The force due to the pressure receiving area 2 corresponds to the load torque of the pulse motor 13 necessary to hold the spool 12 in a predetermined position via the ball screw 14,
The torque required to open the spool 12 at a predetermined speed appears as the acceleration torque of the pulse motor 13. The position detector 16 detects the position of the injection cylinder 10, and upon receiving this position signal 21, the command pulse generator 17 activates the pulse motor 1 in order to move the spool 12 at a predetermined speed to a predetermined opening degree.
A command pulse 19 is output to drive 3. A drive unit 18 has a function of converting the command pulse 19 into a signal 22 having a voltage and phase current that can ultimately drive the pulse motor 13.
今、射出シリンダ10の位置信号21に対し
て、スプール12を開度、即ち、射出シリンダ1
0のピストンの移動速度を、第8図に示す様に、
指令パルス発生器17にプログラムされていたと
する。 Now, with respect to the position signal 21 of the injection cylinder 10, the opening degree of the spool 12, that is, the opening of the injection cylinder 1
The moving speed of the piston at 0 is as shown in Figure 8,
Assume that the command pulse generator 17 is programmed.
位置S2で、開度V1→V2、位置S3で開度V2→V3
へ変更するには、短い時間に開度差を大きくとる
必要があるので、指令パルス19は、自起動周波
数が駆動を開始して高い周波数まで到達させねば
達成出来ないが、S1点から開度V1まで開くのに
は、低い周波数でよいので、必要な周波数が自起
動周波数内であれば、指令パルス19は、一定の
周波数でよい。 At position S 2 , opening degree V 1 → V 2 , at position S 3 , opening degree V 2 → V 3
In order to change to S, it is necessary to make a large opening difference in a short time, so the command pulse 19 cannot be achieved unless the self-starting frequency starts driving and reaches a high frequency. Since a low frequency is sufficient for opening up to the degree V 1 , the command pulse 19 may have a constant frequency as long as the required frequency is within the self-starting frequency.
この様な場合、その周波数が、共振周波数ω0
近傍であると、これまでの説明で明らかな様に、
脱調を誘発してしまう。従つて、共振周波数ω0
近辺の周波数が指令パルス発生器17にプログラ
ムされた場合は、共振周波数ω0近傍の指令パル
スが発せられる直前に慣性切換信号20をクラツ
チ23に出力し、パルスモータ13の出力軸とフ
ライスホイール24を連結し、系の慣性モーメン
トを増加させ、共振周波数ω0を下げる。本実施
例では、パルスモータ出力軸の慣性モーメントを
増加させる手段としてフライホイールを用いた
が、これは、電磁ブレーキ等の制動力を利用して
も同様の結果が得られる。 In such a case, the frequency is the resonant frequency ω 0
As is clear from the previous explanation, if it is nearby,
It induces loss of synchronicity. Therefore, the resonant frequency ω 0
When a nearby frequency is programmed into the command pulse generator 17, the inertia switching signal 20 is output to the clutch 23 immediately before the command pulse near the resonance frequency ω 0 is issued, and the output shaft of the pulse motor 13 and the milling wheel 24 are output. , increasing the moment of inertia of the system and lowering the resonant frequency ω 0 . In this embodiment, a flywheel is used as a means for increasing the moment of inertia of the pulse motor output shaft, but the same result can be obtained by using a braking force such as an electromagnetic brake.
また、第9図は別の実施例で、パルスモータ1
3の出力軸にカツプリング26で直流モータ25
を連結し、この直流モータ25に印加する電圧に
より、慣性モーメントを制御したものである。 In addition, FIG. 9 shows another embodiment, in which the pulse motor 1
A DC motor 25 is attached to the output shaft of 3 with a coupling 26.
The moment of inertia is controlled by the voltage applied to the DC motor 25.
慣性切換信号20を受け、アンプ27で所定の
電圧値28を、直流モータ25をパルスモータ1
3に対し反対方向の回転を与える様に印加するこ
とで、任意の制動状態、即ち、任意に慣性モーメ
ントを増加出来る様にしたものである。 Upon receiving the inertia switching signal 20, the amplifier 27 applies a predetermined voltage value 28, and the DC motor 25 is switched to the pulse motor 1.
By applying rotation in the opposite direction to 3, it is possible to obtain an arbitrary braking state, that is, to arbitrarily increase the moment of inertia.
また、本実施例のようにすれば、直流モータ2
5パルスモータ13に対して同方向に回転させて
もよい。そうすると、パルスモータ13側から見
ると、その系のもつ慣性モーメントはかわらず、
トルクが増加した形になるので、式(a)より、振動
数ω0は増加し、指令パルスの周波数領域からは
ずれ、共振が防止出来る。しかも、トルク損失は
無い(増加してる)ので、駆動にも全く問題がな
くなる。 Moreover, if the present embodiment is used, the DC motor 2
It may be rotated in the same direction as the 5-pulse motor 13. Then, when viewed from the pulse motor 13 side, the moment of inertia of the system remains unchanged.
Since the torque increases, according to equation (a), the frequency ω 0 increases and deviates from the frequency range of the command pulse, thereby preventing resonance. Furthermore, since there is no (increased) torque loss, there is no problem with driving at all.
[効果]
本発明においては、特許請求の範囲に記載した
様にしたので、共振周波数の近辺でパルスモータ
の駆動が可能となり、例えば、低速時の流量調整
弁の開度への立ち上り勾配が任意にとれる様にな
つた。なお、従来では、共振の問題から、立ち上
り勾配に制約を受け、これが、ダイカスト機等の
射出シリンダの制御に適用された場合、溶湯への
空気の巻き込み、溶湯の乱れが発生し、成形品に
悪影響を及ぼしていたが、本発明の実施により、
これらのことがほとんどなくなる。[Effect] In the present invention, as described in the claims, it is possible to drive the pulse motor near the resonance frequency, and, for example, the rising slope of the opening of the flow rate regulating valve at low speed can be set arbitrarily. It became like I could take it. Conventionally, the rising slope was limited due to resonance problems, and when this was applied to control the injection cylinder of a die-casting machine, air was drawn into the molten metal, turbulence of the molten metal occurred, and the molded product was damaged. However, by implementing the present invention,
These things will almost disappear.
すなわち、本発明は、ダイカストマシンの射出
速度制御用パルスモータ駆動型流量制御弁の制御
方法であり、かつ、射出速度を所定の低速射出速
度まで所定の速度上昇度合を選定して立上らせる
に際し、パルスモータ出力軸にクラツチを介して
フライホイール等の慣性モーメント変更部材を連
結したり断つたりし得るようにしたものであり、
射出速度制御用パルスモータ駆動型流量制御弁の
パルスモータ及びパルスモータにより駆動される
被駆動部により成る系の有する固有振動数近傍に
パルスモータを駆動する指令周波数が来た場合に
は、パルスモータ出力軸と慣性モーメント変更部
材をクラツチを介して連結することにより、パル
スモータ出力軸の慣性モーメントを変化させるよ
うにして使用し、一方、前記固有振動数近傍にパ
ルスモータを駆動する指令周波数が来ない場合に
はクラツチを断つたままの状態にして使用するよ
うにして、低速射出速度の全域を使用可能にした
ものである。 That is, the present invention is a method of controlling a pulse motor-driven flow control valve for controlling the injection speed of a die-casting machine, and in which the injection speed is increased to a predetermined low injection speed by selecting a predetermined speed increase degree. In this case, a moment of inertia changing member such as a flywheel can be connected or disconnected to the pulse motor output shaft via a clutch,
If the command frequency for driving the pulse motor comes close to the natural frequency of the system consisting of the pulse motor of the pulse motor-driven flow control valve for injection speed control and the driven part driven by the pulse motor, the pulse motor By connecting the output shaft and the moment of inertia changing member via a clutch, the moment of inertia of the pulse motor output shaft is changed. If the clutch is not available, the clutch is kept in the disengaged state, making it possible to use the entire range of low injection speeds.
したがつて、本発明においては、低速射出速度
の全域において、速度の立上り状態を第10図に
a,a1,a2で示すように種々変えても、常に直線
的に、すなわち、等加速度で円滑に立上らせるこ
とができる。 Therefore, in the present invention, even if the speed rise state is variously changed as shown by a, a 1 , a 2 in FIG. It can be started up smoothly.
その結果、低速射出中に、溶湯の振動、波立ち
を極力押さえることができ、溶湯温度の低下を防
ぎ、湯回り状態を常に良好に保つことができると
ともに、溶湯への空気の混入を防ぎ、射出製品内
に巣が生じるのを極力押さえ、強度が大きく、緻
密性も大きく、後で熱処理や溶接をした場合の火
ぶくれ等もほとんど生じない機械的性質の良好な
射出製品を確実容易に得ることができる。 As a result, during low-speed injection, vibrations and ripples in the molten metal can be suppressed as much as possible, preventing a drop in molten metal temperature and maintaining good running conditions at all times, and preventing air from entering the molten metal. By minimizing the formation of cavities within the product, it is possible to reliably and easily obtain injection products with good mechanical properties that have high strength, high density, and almost no blistering when heat-treated or welded later. be able to.
そして、本発明は、ダイカストマシンの射出に
おいて、低速射出速度や低速射出速度への立上り
状態を適宜いろいろ変える必要がある場合に用い
て特に有用である。 The present invention is particularly useful when it is necessary to appropriately change the low injection speed or the rise state to the low injection speed in injection of a die-casting machine.
第1図は本発明の原理を説明するためのもの
で、周波数とトルクとの関係を示す線図、第2図
は通常用いられる3相パルスモータの正面図(上
半分は縦断面図)、第3図aはロータの正面図、
第3図bは第3図aの右側面図、第4図は3相パ
ルスモータの動作原理図、第5図は指令パルス周
波数とトルクの関係を示す線図、第6図は自起動
周波数とトルクの関係を示す線図、第7図は本発
明を実施するための装置の1実施例を例す図、第
8図は射出シリンダの作動における位置と流量制
御弁の開度との関係を示す線図、第9図は本発明
を実施する装置の他の実施例を示す図、第10図
は射出速度制御用パルスモータ駆動型流量制御弁
の弁開度を増大させる場合の従来と本発明の違い
を説明するための線図である。
10……射出シリンダ、11……流量制御弁、
12……スプール、13……パルスモータ、14
……ボールネジ、15……油圧供給源、16……
位置検出器、17……指令パスル発生器、18…
…ドライブユニツト、19……指令パルス、20
……慣性切換信号、23……クラツチ、24……
フライホイール、25……直流モータ、26……
カツプリング。
Figure 1 is for explaining the principle of the present invention, and is a diagram showing the relationship between frequency and torque. Figure 2 is a front view (the upper half is a vertical cross-sectional view) of a commonly used three-phase pulse motor. Figure 3a is a front view of the rotor;
Figure 3b is a right side view of Figure 3a, Figure 4 is a diagram of the operating principle of a three-phase pulse motor, Figure 5 is a diagram showing the relationship between command pulse frequency and torque, and Figure 6 is a self-starting frequency. Fig. 7 is a diagram illustrating an embodiment of the device for carrying out the present invention, Fig. 8 is a diagram showing the relationship between the position of the injection cylinder during operation and the opening degree of the flow rate control valve. FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the apparatus implementing the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing a conventional method for increasing the valve opening of a pulse motor-driven flow control valve for injection speed control. FIG. 3 is a diagram for explaining the differences in the present invention. 10...Injection cylinder, 11...Flow control valve,
12...Spool, 13...Pulse motor, 14
... Ball screw, 15 ... Hydraulic supply source, 16 ...
Position detector, 17... Command pulse generator, 18...
...Drive unit, 19...Command pulse, 20
...Inertia switching signal, 23...Clutch, 24...
Flywheel, 25...DC motor, 26...
cutlet ring.
Claims (1)
ータ駆動型流量制御弁のパルスモータ出力軸に、
クラツチを介してフライホイール等の慣性モーメ
ント変更部材を連結したり連結を断つたりし得る
装置を用い、 射出速度を所定の低速射出速度まで所定の速度
上昇度合を選定して立上らせるに際し、 前記射出速度制御用パルスモータ駆動型流量制
御弁のパルスモータ及びパルスモータにより駆動
される被駆動部により成る系の有する固有振動数
近傍にパルスモータを駆動する指令周波数が来た
場合には、パルスモータ出力軸と慣性モーメント
変更部材をクラツチを介して連結することによ
り、パルスモータ出力軸の慣性モーメントを変化
させるようにし、前記固有振動数近傍にパルスモ
ータを駆動する指令周波数が来ない場合にはクラ
ツチを断つておくようにして、低速射出速度の全
域を使用可能にしたことを特徴とするタイカスト
マシンの射出速度制御用パルスモータ駆動型流量
制御弁の制御方法。[Claims] 1. A pulse motor output shaft of a pulse motor-driven flow control valve for injection speed control of a die-casting machine,
When increasing the injection speed to a predetermined low injection speed by selecting a predetermined speed increase rate and starting up, using a device that can connect or disconnect a moment of inertia changing member such as a flywheel via a clutch, When the command frequency for driving the pulse motor comes close to the natural frequency of the system consisting of the pulse motor of the pulse motor-driven flow control valve for controlling the injection speed and the driven part driven by the pulse motor, the pulse By connecting the motor output shaft and the moment of inertia changing member via a clutch, the moment of inertia of the pulse motor output shaft is changed, and when the command frequency for driving the pulse motor does not come near the natural frequency, A control method for a pulse motor-driven flow control valve for controlling injection speed of a tie casting machine, characterized in that a clutch is kept disengaged to enable use of the entire range of low injection speeds.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7919585A JPS61240895A (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | Driving method for pulse motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7919585A JPS61240895A (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | Driving method for pulse motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240895A JPS61240895A (en) | 1986-10-27 |
| JPH0359680B2 true JPH0359680B2 (en) | 1991-09-11 |
Family
ID=13683190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7919585A Granted JPS61240895A (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | Driving method for pulse motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61240895A (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5134491A (en) * | 1974-09-18 | 1976-03-24 | Hitachi Ltd | KAHENKANSEIRYOSENDANKIKUDOSOCHI |
| JPS5554277A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-21 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Weaving device |
| JPS5810709A (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-21 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Optical system of automatic focus detection device |
| JPS58107094A (en) * | 1981-12-17 | 1983-06-25 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for pulse motor |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP7919585A patent/JPS61240895A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61240895A (en) | 1986-10-27 |
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