CN117321311A - 蓄能器用供气装置及成型机 - Google Patents

蓄能器用供气装置及成型机 Download PDF

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CN117321311A CN202280036172.7A CN202280036172A CN117321311A CN 117321311 A CN117321311 A CN 117321311A CN 202280036172 A CN202280036172 A CN 202280036172A CN 117321311 A CN117321311 A CN 117321311A
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accumulator
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中野敏彰
宇佐见兵卫
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Abstract

供给装置(1)通过不经由工作液将电动机(9)的驱动力施加给气体,而向蓄能器(103)供给气体。

Description

蓄能器用供气装置及成型机
技术领域
本公开涉及一种向蓄能器供给气体的蓄能器用供气装置(以下,有时简称为“供给装置”)。另外,本公开涉及具有上述蓄能器及供给装置的成型机。气体例如是氮气(以下,有时简称为“氮”)。成型机例如是压铸机、注射成型机或挤出成型机。
背景技术
已知一种成型机,其利用从蓄能器供给的工作液(例如油)驱动液压缸等驱动元件。蓄能器例如利用被压缩的气体的压力送出工作液。作为气体,通常使用惰性气体中廉价的氮。气体例如从气体罐(气体瓶)填充到蓄能器中。随着气体的填充,也进行蓄能器的蓄压(使压力上升的动作)。另外,关于这样的气体的填充,后面参照图4(a)进行详细说明。
当向蓄能器的气体填充完成时,有时通过工作液的供给进一步进行气体的压缩(蓄能器的升压)(例如下述专利文献1及2)。后面将参照图4(a)详细描述这一点。另外,专利文献3公开了向蓄能器供给工作液的增压器。
通过供给工作液而升压的蓄能器相反地能够通过将工作液从蓄能器排出而降低蓄能器的压力。即,专利文献1~3能够看作公开了与蓄能器的压力的调整相关的技术。蓄能器的压力因成型机的温度变化等而发生变动。为了减少这样的变动,进行工作液的供给或排出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平02-142665号公报
专利文献2:日本特开平03-184664号公报
专利文献3:日本特开2009-131868号公报
发明内容
发明要解决的课题
迄今为止的气体的填充方法及/或蓄能器的压力调节方法产生各种不良情况。希望消除其中至少一个不良情况。即,希望提供一种能够适当地向蓄能器填充气体及/或能够调整蓄能器的压力的装置。另外,关于现有的气体的填充方法及/或蓄能器的压力的调整方法中的具体课题,后面参照图4(a)进行详细说明。但是,本公开的技术并不将能够解决后述的具体课题这一情况作为必要的要件。
用于解决课题的技术方案
本公开一方面的蓄能器用供气装置通过不经由工作液地对气体施加电动机的驱动力而向蓄能器供给所述气体。
本发明一方面的成型机具有上述蓄能器用供气装置、上述蓄能器、从上述蓄能器供给工作液而被驱动的驱动部。
发明效果
根据上述结构,能够适当地进行气体的填充及/或蓄能器的压力的调整。
附图说明
图1是表示第一实施方式的供给装置的结构的示意图。
图2是用于说明图1的供给装置的动作的曲线图。
图3是示例图1的供给装置的控制装置执行的处理的顺序的流程图。
图4(a)是表示比较例的气体的供给方式的示意图,图4(b)是说明变形例的气体的供给方式的示意图。
图5是表示第二实施方式的供给装置的结构的示意图。
图6是用于说明图5的供给装置的动作的曲线图。
图7是示例图5的供给装置的控制装置执行的处理的顺序的流程图。
图8是表示第三实施方式的供给装置的结构的示意图。
图9是表示实施方式的压铸机的结构的侧视图。
图10是表示图9的压铸机的射出装置的结构的示意图。
具体实施方式
以下,对本公开的多个实施方式及变形例进行说明。另外,在第一实施方式以外的实施方式或变形例的说明中,基本上只对与前面说明的实施方式或变形例的不同点进行说明。没有特别说明的事项可以与前面说明的实施方式或变形例相同,也可以从前面说明的实施方式或变形例类推。
<第一实施方式>
图1是表示第一实施方式的供给装置1的结构的示意图。另外,图1的上下方向与实际的上下方向可以一致,也可以不一致。另外,该一致及不一致可以在图1所示的构成要件中彼此通用,也可以不通用。
供给装置1例如包含在成型机101中。成型机101除了供给装置1之外,例如还具有蓄能器103和控制装置105。供给装置1根据来自控制装置105的控制信号向蓄能器103供给气体。另外,在图1中,将供给装置1和控制装置105看作不同的装置。但是,也可以将控制装置105的一部分或全部看作供给装置1的一部分。
蓄能器103通过气体的压力向成型机101具有的一个以上的驱动部(在此未作图示)供给工作液。在图1中,通过矩形示意性地表示控制工作液从蓄能器103流向驱动部的阀单元107。
另外,有时蓄能器103的工作液不到达驱动部及/或几乎没有工作液的流动,进而蓄能器103仅向驱动部施加液压(工作液的压力)。在本公开的说明中,为了方便,在这种情况下,有时也表现为从蓄能器103向驱动部供给工作液。对于其它部位的工作液的流动以及气体的流动也同样。
供给到蓄能器103的气体可以是适当的种类,例如可以是惰性气体或空气。作为惰性气体,可举出氮。在实施方式的说明中,以气体基本为氮的方式为例。
另外,蓄能器103放出的工作液的种类也可以是适当的,例如可以是油。另外,作为工作液,也可以利用水等其他液体。
以下,首先对成型机101的概要进行说明。然后,依次说明蓄能器103、供给装置1及控制装置105。
(成型机)
成型机101例如是压铸机、注射成型机或挤出成型机。成型机101的结构除了供给装置1的结构及动作(控制)以外,可以为各种结构,例如也可以与公知的结构相同。
压铸机例如在构成于开闭的2个以上的模具之间的规定形状的型腔内填充(射出)熔融状态的金属(熔液)。由此,由凝固的金属构成,制作具有上述规定形状的成型件(压铸件)。
注射成型机例如在构成于开闭的2个以上的模具之间的规定形状的型腔内填充(射出)熔融状态的树脂。由此,由凝固的树脂构成,制作具有上述规定形状的成型件。
挤出成型机例如将熔融状态的金属或树脂向形成于模具的贯通孔挤出。由此,制作由凝固了的金属或树脂构成,以与贯通孔的横截面(与贯通方向正交的截面)的形状相同的截面形状延伸的成型件。
(蓄能器)
蓄能器103通过向成型机101所具有的液压元件供给工作液来驱动该液压元件。作为液压元件,例如举出液压缸和液压马达。在本实施方式的说明中,基本上以液压缸为例。
液压缸例如具有缸部件和收纳在缸部件内部的活塞。而且,通过向缸部件的内部供给工作液,活塞和缸部件沿轴向相对移动。由此,与活塞连结的部件和与缸部件连结的部件相对移动。另外,通过该相对移动而在绝对坐标系中移动的部件可以是活塞及缸部件中的任一个。
成型机101具有各种驱动部。而且,从蓄能器103供给工作液的液压元件可以构成各种驱动部中的任一个。
例如,上述三种成型机中的任一种都具有驱动将成型材料(例如金属或树脂)向模具推压的柱塞(包括螺杆)的驱动部。该驱动部可以由与柱塞串联连结且从蓄能器103供给工作液的液压缸构成。
另外,例如压铸机及注射成型机具有开闭模具的合模装置、以及成型材料凝固后从模具挤出成型件的挤出装置。作为该合模装置的驱动部或挤出装置的驱动部,也可以使用从蓄能器103供给工作液的液压缸。
另外,蓄能器103可以仅向上述多种驱动部中的一种驱动部供给工作液,也可以向两种以上的驱动部供给工作液。不从蓄能器103供给工作液的驱动部可以是从其他驱动源(例如泵或其他蓄能器)供给工作液的液压式的驱动部,也可以是电动式的驱动部。
蓄能器103可以是能够通过压缩的气体的压力送出工作液的各种结构,例如也可以与公知的结构相同。蓄能器103可以是例如活塞式(图示的例子)、囊式、隔膜式或其它气体式的蓄能器。在实施方式的说明中,基本上以活塞式为例。
活塞式的蓄能器103具有缸部件109和能够在缸部件109内沿轴向滑动的活塞111。缸部件109的内部由活塞111划分为气体室109a和液体室109b。在气体室109a中收纳有气体。在液体室109b中收纳有工作液。收纳在气体室109a中的气体被压缩成比大气压高的压力。通过该被压缩的气体的压力,活塞111向液体室109b侧移动,液体室109b的工作液被供给到成型机101的驱动部。
另外,在囊式的蓄能器中,囊代替活塞划分气体室和液体室。同样,在隔膜式的蓄能器中,隔膜代替活塞划分气体室和液体室。作为其他的蓄能器,例如举出气体与工作液直接接触的结构(参照后述的图4(a)的储气器115A)。
在缸部件109与活塞111之间,为了提高气体室109a与液体室109b之间的密闭性,可以设置O形圈等密封件113。另外,例如,当活塞111相对于缸部件109滑动时,也可以通过在两者之间夹设有密封件113而使两者不直接抵接。其他部件也同样。
活塞式的蓄能器103能够相对于竖直方向以任意方向使用。但是,一般如图1所示,气体室109a位于液体室109b的上方。
当使用蓄能器103时(成型机101运转时)的气体室109a的压力可以为适当的大小。例如,当活塞111位于液体室109b侧的驱动极限时(不排出气体而得到最低压力时),气体室109a的压力至少比大气压高。举一个更具体的例子,所述最低压力可以是例如10MPa以上或15MPa以上。
(供给装置)
供给装置1向蓄能器103的气体室109a供给气体。供给装置1可用于向未填充气体(从另一个观点来看,具有与大气压相同的压力)的气体室109a填充气体。另外,供给装置1也可以用于通过向填充有气体的气体室109a供给(及/或气体的排出)更多的气体来调整(微调)蓄能器103的压力。在本实施方式的说明中,基本上以用于压力的调整的方式为例。
供给装置1具有收纳气体的气体罐3(以下有时简称为“罐3”)和压缩来自罐3的气体的压缩部5。另外,供给装置1具有连接罐3、压缩部5以及蓄能器103并且控制它们之间的气体流动的气体回路7。在此,将罐3看作供给装置1的一部分。如后所述,罐3可与其他罐更换地与压缩部5(更严格地说是气体回路7)连接。因此,罐3也可以看作与供给装置不同的要素。
通过将罐3的气体供给气体室109a,蓄能器103的压力上升。另外,通过将气体室109a的气体排出到罐3,蓄能器103的压力降低。这样,调节蓄能器103的压力。
压缩部5压缩气体,以使从罐3供给的气体的压力比气体室109a的压力高。由此,气体从压缩部5向气体室109a流动,蓄能器103的压力上升。
与本实施方式不同,在将罐3与气体室109a直接连接的方式中,如果罐3的压力不高于气体室109a的压力,则不能从罐3向气体室109a供给气体。另一方面,在本实施方式中,即使罐3的压力比气体室109a的压力低,也能够通过压缩部5向气体室109a供给罐3的气体。即,通过设置压缩部5,能够使罐3的压力比蓄能器103的压力低。由此,例如,仅通过将气体室109a和罐3直接连接,能够将气体室109a的气体向罐3排出,从而能够降低蓄能器103的压力。气体回路7构成为能够进行这样的动作。
(罐)
只要罐3能够封入气体,则可以采用适当的结构。换言之,罐3的形状、尺寸(容量等)以及材料是任意的。例如,罐3既可以是与为了向未填充有气体的蓄能器103供给气体而以高压力收纳气体的罐(瓶)同样的结构,也可以是与这样的结构不同的结构。另外,例如,罐3的概略形状既可以是圆筒状,也可以是球体状。另外,例如在罐3中,高度和宽度的任一个都可以大。
罐3具有与气体回路7连接的端口(省略附图标记)。该端口及其周边的结构既可以是设想相对于气体回路7的拆装的结构,也可以是未设想拆装的结构。作为前者,例如可举出为了向未填充气体的蓄能器103供给气体而以高压力收纳气体的罐的拆装部。作为该拆装部,例如可举出在止动阀的金属口形成有内螺纹或外螺纹的部件、以及具有能够通过一次触摸拆装的特殊结构的部件。作为未设想拆装的结构,例如可举出气体回路7的流路与罐3接合的方式。
罐3可在任意方向上使用。在另一方面,与气体回路7连接的端口在罐3中的位置是任意的,罐3的形状与竖直方向的关系也是任意的。例如,在图示的例子中,与气体回路7连接的端口位于罐3的上端。但是,该端口也可以位于罐3的下方侧部分。
在使用供给装置1时,可以适当设定罐3的压力。如上所述,罐3在使用时的压力可以低于气体室109a的压力。这里所说的气体室109a的压力是已经填充了一定量的气体的气体室109a的压力,例如为10MPa以上或15MPa以上。因此,例如,以罐3的压力比蓄能器103的压力低为条件,罐3的压力可以为10MPa以下、5MPa以下或1MPa以下。另外,使用时的罐3的压力例如可以比大气压(约0.1MPa)高。
(压缩部)
压缩部5是电动式的。即,压缩部5具有电动机9。然后,通过对来自罐3的气体施加电动机9的驱动力,将气体供给到蓄能器103。另外,在从泵向蓄能器供给工作液而使蓄能器的压力上升的结构(液压式的结构)中,也可以说对气体施加驱动泵的电动机的驱动力。但是,驱动泵的电动机的驱动力经由工作液向气体施加。另一方面,从后述的说明可以理解,电动机9的驱动力不经由工作液地施加给气体。
压缩部5作为直接承担气体压缩的机构,具有压缩缸11。压缩缸11具有缸部件13和能够在缸部件13内沿轴向滑动的活塞15。罐3的气体被供给到缸部件13内。而且,供给到缸部件13内的气体通过活塞15向相对于缸部件13的轴向移动而被压缩。电动机9的驱动力可以施加在缸部件13和活塞15中的任一个上。在本实施方式中,以电动机9的驱动力被施加给活塞15的方式为例。
电动机9例如为旋转式电动机。作为将电动机9的驱动力向压缩缸11(活塞15)传递的机构,压缩部5例如具有传递电动机9的旋转的传递机构17和将来自传递机构17的旋转运动转换为直线运动(平移运动)的转换机构19。另外,压缩部5具有有助于电动机9、传递机构17以及转换机构19的支承的支承部件21。
(电动机)
电动机9虽然没有特别图示,但具有构成电枢或励磁的一方的定子和构成电枢或励磁的另一方的转子。转子相对于定子绕轴旋转。电动机9的具体结构可以是适当的。例如,电动机9可以是直流电动机、交流电动机,也可以是感应电动机、同步电动机,还可以不具有制动器。电动机9可以作为在开环中设置的定速电动机发挥功能,也可以作为在闭环中设置的伺服电动机发挥功能。
电动机9的配置位置及朝向等可以适当设定。从可以设置将电动机9的旋转传递给转换机构19的传递机构17可知,电动机9的配置位置及朝向等是任意的。在图示的例子中,电动机9以输出轴朝向与压缩缸11相反侧的方式与转换机构19并列配置。由此,例如实现压缩部5的短小化。另外,在图示的例子中,电动机9的主体部(定子)相对于支承部件21被固定。
(传递机构)
传递机构17例如由带轮、带机构构成。具体而言,传递机构17具有固定在电动机9的输出轴上的第一带轮23、固定在转换机构19的螺纹轴29(后述)上的第二带轮25、架设在这些带轮上的带27。因此,当电动机9旋转时,其旋转依次经由第一带轮23、带27及第二带轮25输入到转换机构19。传递机构17既可以进行变速,也可以不进行变速。在图示的例子中,第二带轮25的直径比第一带轮23的直径大,传递机构17进行增速。
另外,传递机构17既可以是其他的卷绕传动机构(例如链轮链条机构),也可以是卷绕传动机构以外的机构(例如齿轮机构)。传递机构也可以像包括锥齿轮的齿轮机构那样使旋转的方向变化。另外,也可以不设置传递机构17,直接将电动机9的旋转输入到转换机构19。例如,电动机9的输出轴也可以与螺纹轴29同轴地连结。
(转换机构)
转换机构19在图示的例子中由螺纹机构(例如滚珠丝杠机构或滑动丝杠机构)构成。丝杠机构具有螺纹轴29和与螺纹轴29拧合的螺母31。螺纹轴29及螺母31的一方的部件(在图示的例子中为螺纹轴29)例如被限制相对于支承部件21的轴向(图的上下方向)的移动,并且允许绕轴旋转。螺纹轴29和螺母31的另一个部件(在图示的例子中为螺母31)例如允许相对于支承部件21的轴向移动,并且限制绕轴的旋转。因此,通过上述一方的部件旋转,上述另一方的部件沿轴向移动。
螺母31及螺纹轴29可以适当地被支承。在图示的例子中,螺纹轴29通过设置在支承部件21上的轴承(省略附图标记)被支承为不能沿轴向移动且能够绕轴旋转。轴承例如是滚珠轴承。螺母31固定在活塞15上,通过限制活塞15绕轴的旋转(后述),限制螺母31绕轴的旋转。
螺母31的行程(从另一观点来看为前进极限或后退极限)在转换机构19单体中例如由螺纹轴29上的切出螺纹槽的范围的长度来规定。该行程(驱动极限)可以规定活塞15相对于缸部件13的前进极限或后退极限,也可以不规定。从另一观点来看,转换机构19既可以在全行程中使用,也可以不使用。
虽然未作特别图示,但也可以使螺母31旋转而沿轴向驱动螺纹轴29。也可以代替螺纹机构,设置其他的转换机构(例如齿条与小齿轮机构或连杆机构)。
(压缩缸)
在缸部件13的内部构成有从罐3供给气体的缸室13a。缸室13a的轴向的一方被活塞15堵塞。因此,活塞15向缸室13a侧移动,缸室13a的容积缩小,从而缸室13a内的气体被压缩。另外,活塞15向缸室13a的相反侧移动,缸室13a的容积扩大,由此向缸室13a补给气体。
缸部件13例如是在轴向的一侧(图1的上方)具有开口13f的筒状。换言之,缸部件13具有绕轴包围缸室13a的周面部13c和堵塞周面部13c的轴向的一端(图1的下方侧的端部)的端面部13d。由周面部13c、端面部13d及活塞15包围的空间成为缸室13a。开口13f有助于使活塞15向缸部件13的外部延伸。通过活塞15向外部延伸,能够将电动机9的驱动力向活塞15传递。
缸部件13和活塞15的具体形状、尺寸和材料等是任意的。例如,在压缩缸11的横截面(与轴向正交的截面)上,缸部件13的内表面和活塞15的形状是任意的。在一例中,这些形状是圆形的。另外,例如,缸部件13的轴向长度和直径任一个都可以大,例如前者比后者长。
在图示的例子中,活塞15以大致恒定的直径沿轴向延伸。另外,活塞15的长度为即使在活塞15向端面部13d侧(图1的下方)的驱动极限移动的情况下,活塞15也从开口13f延伸出的长度。开口13f能够使这样的活塞15向缸部件13的外部延伸地具有与周面部13c的内表面的形状及直径相同的形状和直径。
另外,在图示的例子中,活塞15具有在缸室13a的相反侧开口的空洞(省略附图标记),在该空洞中收纳有转换机构19的一部分。即,转换机构19和活塞15设置为同心状。由此,实现压缩部5的短小化。具体而言,例如在活塞15位于最靠近转换机构19侧的状态下,螺纹轴29的长度的6成以上或8成以上可以收纳在空洞中。另外,螺母31以位于活塞15的后端且螺母31的大致整体(例如轴向长度的8成以上)位于活塞15内部的方式相对于活塞15同心状地配置。为了慎重起见,上述空洞无需密封,例如可以是大气开放的。
活塞15相对于缸部件13的轴向(物理的)驱动极限可以适当设定。例如,活塞15的端面部13d侧的驱动极限可以通过活塞15与端面部13d或在其附近设置的未图示的止动件抵接来限定。活塞15的与缸室13a相反侧的驱动极限既可以通过活塞15与设置在缸部件13或支承部件21上的未图示的止动件抵接来规定,也可以由转换机构19的驱动极限来规定。
活塞15可以限制相对于缸部件13的绕轴的旋转。例如,虽然没有特别图示,但也可以在活塞15中比后述的密封件33更靠转换机构19侧的部分形成沿轴向延伸的键槽,也可以在缸部件13的开口13f或其附近形成与上述键槽嵌合的键。
如上所述,O形圈等密封件33可介于缸部件13与活塞15之间。通过密封件33,缸室13a的密闭性提高。密封件33的结构可以与各种结构相同,例如也可以与公知的结构相同。
另外,与图示的例子不同,活塞15的轴向长度缩短,缸部件13的内部也可以被划分为缸室13a和相对于活塞15位于其相反侧的缸室。而且,直径比活塞15小的杆也可以从开口13f向外部延伸,向该杆传递电动机9的驱动力。在该情况下,开口13f既可以是与图示相同的直径,也可以是与杆相同的直径。在本实施方式中,可以不利用上述杆侧的缸室。从另一观点来看,杆侧的缸室可以是大气开放的。另外,与图示的例子不同,活塞15及转换机构19也可以不是同心状,而是在同轴上串联排列。
(支承部件)
支承部件21的形状、尺寸及材料等是任意的。在图示的例子中,支承部件21具有相对于缸部件13在轴向上串联连接的侧方部21a和位于侧方部21a的与缸部件13相反侧的端部21b。为了慎重起见,收纳支承部件21的转换机构19等的空间无需密闭,例如可以向大气开放。
侧方部21a例如可以由绕轴包围转换机构19的筒状(横截面的形状不限于圆形)的部件、或者绕转换机构19的轴排列并在转换机构19的轴向上延伸的多个杆构成。侧方部21a例如有助于缸部件13和端部21b的固定。另外,侧方部21a可以有助于保护活塞15及/或转换机构19。
端部21b例如由面向转换机构19的轴向的板状部件构成。而且,端部21b直接支承电动机9、传递机构17及转换机构19。具体而言,电动机9的主体部分(定子)固定在端部21b的缸部件13侧的面上。螺纹轴29经由轴承支承在端部21b上。端部21b可以经由转换机构19有助于活塞15的支承。
(气体回路的流路)
气体回路7具有多个流路。多个流路例如包括以下的流路。用于从罐3向缸室13a供给气体的上游流路35。用于将气体从缸室13a向蓄能器103的气体室109a供给的下游流路37。用于将气体从气体室109a向罐3排出的返回流路39。
上游流路35及返回流路39的罐3侧的一部分通用化。该通用化的部分的一端构成与罐3连接的第一端口41。另外,与图示的例子不同,也可以不使上游流路35及返回流路39通用化,而分别独立地与罐3连接。
下游流路37和返回流路39的蓄能器103侧的一部分被通用化。该通用化的部分的一端构成与蓄能器103连接的第二端口43。另外,与图示的例子不同,也可以不使下游流路37和回流流路39通用化,而分别独立地与蓄能器103连接。
各流路的具体形状和尺寸、以及构成各流路的部件的结构等是任意的。例如,每个流路的一部分或全部可由管道、块或软管构成。从另一观点来看,构成流路的部件既可以认为是刚性部件(管道或块),也可以是具有挠性的部件(软管)。
从罐3的上述说明可以理解,第一端口41既可以设想相对于罐3的拆装,也可以不设想。同样地,第二端口43既可以设想相对于蓄能器103的拆装,也可以不设想。对于设想拆装时的结构以及未设想拆装时的结构,既可以引用对罐3的端口的上述说明,或者可以根据该说明类推。
另外,在未设想罐3和气体回路7的装卸的结构中,两者的边界未必清楚,进而,第一端口41不能唯一地确定。在这种情况下,例如,压缩部5与罐3之间的任意位置可看作第一端口41。同样地,在未设想蓄能器103和气体回路7的拆装的结构中,压缩部5与蓄能器103之间的任意位置可看作第二端口43。在图1中,将蓄能器103附近的止动阀45(后述)看作供给装置1的外部的要素,在止动阀45与气体回路7的连接位置标注第二端口43的附图标记。但是,也可以将止动阀45看作气体回路7的一部分,将比止动阀45更靠蓄能器103侧的位置看作第二端口43。
从上述说明可理解,第一端口41和第二端口43的结构是任意的。例如,这些端口可以是仅作为流路的一端的开口。另外,例如,这些端口可以是止动阀的金属口。
(气体回路的阀)
气体回路7具有位于上述多个流路的多个阀。具体如下。
(有助于压缩部压缩气体的阀)
气体回路7具有位于上游流路35的上游止回阀47和位于下游流路37的下游止回阀49。更详细地说,上游止回阀47位于上游流路35中的不与返回流路39通用化的部分。另外,下游止回阀49位于下游流路37中的不与返回流路39通用化的部分。上游止回阀47允许从第一端口41(罐3)向缸室13a的流动,并且禁止向其相反方向的流动。下游止回阀49允许从缸室13a向第二端口43(蓄能器103)的流动,并且禁止向其相反方向的流动。
因此,当活塞15向缸室13a侧移动而压缩缸室13a的气体时,由上游止回阀47禁止气体从缸室13a向罐3的逆流,另一方面,由下游止回阀49允许气体从缸室13a向蓄能器103的供给。另外,当活塞15向缸室13a相反侧移动而缸室13a的压力降低时,气体从蓄能器103向缸室13a的逆流被下游止回阀49禁止,另一方面,由上游止回阀47允许从罐3向缸室13a补给气体。
这些止回阀的具体结构可以是各种结构,例如可以与公知的结构相同。例如,止回阀既可以通过弹簧向打开流路的方向对阀芯施力,通过被禁止流动的气体的压力而关闭,相反,也可以通过弹簧向关闭流路的方向对阀芯施力,通过允许流动的气体的压力而打开。此外,止回阀既可以是不进行用于打开动作及/或关闭动作的先导压力的导入的结构(图示的例子),也可以是进行先导压力的导入的结构。
另外,在此,以止回阀为例,但也可以使用其他形式的阀。例如,也可以使用由螺线管驱动阀芯的切换阀。而且,也可以由控制装置105进行控制,以在应允许气体从罐3向缸室13a流动(或从缸室13a向蓄能器103流动)的时期打开切换阀,在应禁止其反方向流动的时期关闭切换阀。
(与气体的供给及排出的控制有关的阀)
气体回路7具有位于下游流路37的供给控制阀51和位于返回流路39的返回控制阀53。更详细地说,供给控制阀51位于下游流路37中的不与返回流路39通用化的部分,并且位于比下游止回阀49更靠蓄能器103侧。另外,返回控制阀53位于返回流路39中的不与下游流路37通用化的部分。这些控制阀根据来自控制装置105的控制信号开闭流路。
在打开供给控制阀51且关闭返回控制阀53的状态下,通过驱动压缩部5,能够从压缩部5向蓄能器103供给气体。在返回流路39中,由返回控制阀53禁止从蓄能器103向罐3的逆流。另外,通过打开返回控制阀53,能够从蓄能器103经由返回流路39向罐3排出气体。此时,供给控制阀51的状态是任意的,但例如可以关闭。另外,压缩部5可以停止。另外,例如通过关闭供给控制阀51和返回控制阀53双方,能够禁止气体流入蓄能器103以及气体从蓄能器103流出双方。由此,例如能够停止供给装置1对蓄能器103的压力施加的作用。
这些控制阀的结构只要能够开闭流路,就可以采用适当的结构。例如,这些控制阀可以由螺线管直接(而不是由先导压力)驱动阀芯。此时,控制的响应性提高,能够高精度地调整蓄能器103的压力。显然,控制阀也可以代替螺线管或另外利用先导压。在图示的例子中,控制阀由通过弹簧将阀芯向关闭位置施力、通过螺线管(不依赖先导压)将阀芯向打开位置施力的两端口两位置的切换阀构成。此外,控制阀也可以由止回阀构成,或者由流量调整阀构成。
在返回控制阀53之前及/或之后也可以设置减小流路的截面面积的节流孔(省略附图标记)。通过设置这样的节流孔,例如能够使从蓄能器103向罐3排出气体时的蓄能器103的压力的降低缓和,进而能够提高蓄能器103的压力的调整精度。
(其他阀)
气体回路7可以在适当的位置以适当的数量具有止动阀(45、55及57)。止动阀是手动开闭的阀。在本实施方式中,在成型机101的运转中,止动阀基本上被打开。止动阀例如有助于在进行成型机101的维护、成型机101的组装或成型机101的解体时禁止气体的流动。
在图1中,示例了以下的止动阀。在上游流路35(更详细地,不与返回流路39通用化的部分),止动阀55比上游止回阀47更位于罐3。在下游流路37(更详细地,不与返回流路39通用化的部分),止动阀57位于下游止回阀49与供给控制阀51之间。止动阀45构成与蓄能器103的第二端口43连接的端口。另外,从第二端口43的上述说明可以理解,止动阀45既可以看作设置在蓄能器103上,也可以看作设置在气体回路7上。
气体回路7可以在适当的位置以适当的数量具有安全阀(59及61)。当气体的压力达到规定的设定压力时,安全阀打开并排出气体。在图1中,示例了与罐3连接的安全阀59和与蓄能器103连接的安全阀61。这些安全阀的具体结构可以是各种结构,例如可以与公知的结构相同。另外,打开这些安全阀的设定压力可以适当设定。在将罐3看作供给装置1的外部的构成要件的情况下,安全阀59既可以看作设于罐3,也可以看作气体回路7的构成要件。同样,安全阀61既可以看作设置在蓄能器103上,也可以看作气体回路7的构成要件。
(控制装置及传感器)
例如,控制器105例如没有特别图示,但可以包括计算机而构成。例如,计算机虽然没有特别图示,但可以包含CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、ROM(ReadOnly Memory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机访问存储器)和外部存储设备。CPU通过执行存储在ROM及/或外部存储装置中的程序,构建进行各种运算(包括控制)的各种功能部。另外,控制装置105既可以包括执行一定动作的逻辑电路,也可以包括电源电路,还可以包括驱动器。控制装置105既可以在硬件上集中在一处,也可以分散在多处。
在控制装置105的控制下,例如通过成型机101反复进行用于制作成型件的一系列动作(成型循环)。另外,控制装置105进行供给装置1的控制。具体而言,控制装置105控制电动机9,并且进行气体回路7所具有的各种阀(在图示的例子中为供给控制阀51及返回控制阀53)的控制。
供给装置1(从另一观点来看为成型机101)可以具有各种传感器。各种传感器的检测值被输入到控制装置105,可用于控制装置105对供给装置1(成型机101)的控制。例如,供给装置1可以具有检测罐3的压力的罐压传感器63和检测蓄能器103的压力的ACC压力传感器65。另外,在上述中,将这些压力传感器看作供给装置1的构成要件。但是,这些压力传感器也可以看作供给装置1的外部的构成要件。
罐压传感器63如图示的例子那样,典型地设置在罐3上,检测罐3内部的气体的压力。但是,罐压传感器63在成型机101的运转中,只要能够检测出与罐3的压力相同的压力即可。因此,例如,罐压传感器63也可以检测罐3外部的流路的压力。具体而言,在图示的例子中,例如,罐压传感器63也可以设置在上游流路35中的上游止回阀47与第一端口41之间的适当位置。此外,由此,例如在本公开的说明中,关于第一端口41的压力和罐3的压力,有时不区分两者而提及。
ACC压力传感器65也可以说与上述相同。例如,ACC压力传感器65如图示的例子那样,典型地设置在蓄能器103中,检测气体室109a的压力。但是,ACC压力传感器65在成型机101的运转中,只要能够检测出与气体室109a的压力相同的压力即可。因此,例如,ACC压力传感器65可以检测供给装置1的流路的压力。具体而言,在图示的例子中,例如ACC压力传感器65也可以设置在下游流路37中的供给控制阀51与第二端口43之间的适当位置。此外,由此,例如在本公开的说明中,关于第二端口43的压力和蓄能器103的压力,有时不区分二者而提及。
ACC压力传感器65例如如后所述,在供给装置1的调节蓄能器103的压力的动作中,由控制装置105或操作员利用。此外,ACC压力传感器65及/或罐压传感器63可以通过由控制装置105及/或操作员监视其检测值来用于检测任何异常。
供给装置1也可以具有用于检测活塞15相对于缸部件13的位置的传感器。在图1中,作为这样的传感器,示例了第一限位开关67和第二限位开关69。这些限位开关通过活塞15的一部分(在图示的例子中为活塞15的上方侧的凸缘部分)抵接而接通并输出信号(或者断开而停止信号的输出)。第一限位开关67在活塞15位于与缸室13a相反侧的驱动极限或其稍靠前的位置时接通。当活塞15位于缸室13a侧的驱动极限或其稍靠前时,第二限位开关69接通。因此,例如,控制装置105能够基于来自这些限位开关的信号判定是否需要转换活塞15的移动方向(电动机9的旋转方向)。
另外,用于检测活塞15相对于缸部件13的位置的传感器也可以采用其他形式。例如,可以使用检测活塞15位于驱动极限的非接触式传感器,或者可以使用能够检测活塞15的任意位置的线性编码器或激光测长器。另外,理论上,也能够通过电动机9的旋转量的检测来检测活塞15的位置。
(调整蓄能器压力的动作)
图2是用于说明调整蓄能器103的压力的动作的曲线图。
在该图中,横轴t表示时间。纵轴P表示压力。图中的各种线表示了蓄能器103的压力随时间的变化。但是,忽略由从蓄能器103向成型机101的驱动部供给工作液等引起的蓄能器103的压力变动(一循环内的压力变动)。
首先,对时刻t0~t1为止的期间进行说明。在该期间中,线L1表示在调整了蓄能器103的压力时的蓄能器103的压力随时间的变化。线L2表示当蓄能器103的压力未被调整时蓄能器103的压力随时间的变化。
在图示的例子中,在时刻t0,蓄能器103的压力是目标压力Pt0。然后,例如通过开始成型机101的运转及/或成型机101周围的气温上升,收纳在蓄能器103中的气体及/或工作液的温度上升。进而,如线L2所示,蓄能器103的压力上升。因此,通过打开返回控制阀53使气体从蓄能器103向罐3放出,如线L1所示,能够使蓄能器103的压力为目标压力Pt0。
虽然未作特别图示,但与上述相反,使蓄能器103的压力上升的调整也在适当的时期进行。例如,在成型机101开始运转时,在蓄能器103的压力低于目标压力Pt0的情况下,可以通过压缩部5的驱动从罐3向气体室109a供给气体,将蓄能器103的压力调整到目标压力Pt0。及/或通过降低成型机101周围的气温,在蓄能器103的压力低于目标压力Pt0的情况下,可以通过压缩部5从罐3向气体室109a供给气体,将蓄能器103的压力调整为目标压力Pt0。
接着,对时刻t1以后的动作进行说明。
在此,假定在时刻t1,蓄能器103的目标压力变更为比目标压力Pt0高的目标压力PtH或比目标压力Pt0低的目标压力PtL的情况。例如,如从后述的说明中理解的那样,在成型机101中,有时决定蓄能器103的压力对模具内的成型材料施加的压力。并且,该压力对成型件的品质产生影响。因此,例如,蓄能器103的目标压力根据模具的更换或成型件的品质由操作员及/或控制装置105来改变。
在目标压力从目标压力Pt0向目标压力PtH变更的情况下,驱动压缩部5从罐3向气体室109a供给气体,将蓄能器103的压力调整为目标压力PtH。在目标压力从目标压力Pt0向目标压力PtL变更的情况下,打开返回控制阀53,使气体从气体室109a向罐3放出,将蓄能器103的压力调整为目标压力PtL。
例如,控制装置105可以通过基于ACC压力传感器65的检测值控制供给装置1(更具体地,电动机9、供给控制阀51及返回控制阀53)来实现向上述蓄能器103供给气体及/或从蓄能器103排出气体。但是,例如,操作员也可以一边观察在显示装置显示的ACC压力传感器65的检测值,一边通过对输入装置的操作来控制供给装置1,进行气体的供给及/或排出。
在控制装置105基于ACC压力传感器65的检测值控制供给装置1的情况下,该控制例如既可以在成型机101运转的整个期间进行,也可以在特定的定时开始而在得到目标压力时结束。作为特定的定时,例如可举出以下的定时。操作员通过对输入装置的操作,指示控制装置105调整蓄能器103的压力的定时。成型机101开始运转的定时。设定或改变目标压力的定时。
(与压力调整有关的流程图的例子)
图3是表示为了实现参照图2说明的动作而由控制装置105执行的处理的顺序的一例的流程图。
该处理例如在成型机101的运转开始时开始,或者在上述特定的定时开始。在该处理开始时,例如电动机9停止,供给控制阀51及返回控制阀53关闭。活塞15例如位于缸室13a的容积最大的位置(驱动极限)。但是,活塞15也可以位于比该驱动极限靠缸室13a侧的位置。
在步骤ST1中,控制装置105判定ACC压力传感器65的检测压力Pa是否低于阈值PL。阈值PL是从目标压力(Pt0、PtL或PtH)减去可接受误差的压力。然后,控制装置105在肯定判定时进入步骤ST2,在否定判定时跳过步骤ST2,进入步骤ST3。
在步骤ST2中,控制装置105控制供给装置1以从供给装置1向蓄能器103供给气体。具体而言,控制装置105打开供给控制阀51,并且驱动电动机9,使活塞15向缸室13a侧移动。通过向蓄能器103供给气体,蓄能器103的压力上升,接近目标压力。
在执行步骤ST2的情况下,控制装置105跳过步骤ST3和ST4,进入步骤ST5。
在步骤ST3中,控制装置105判定ACC压力传感器65的检测压力Pa是否高于阈值PH。阈值PH是目标压力(Pt0、PtL或PtH)加上可接受误差的压力。然后,控制装置105在肯定判定时进入步骤ST4,在否定判定时跳过步骤ST4。
在步骤ST4中,控制装置105控制供给装置1以将气体从蓄能器103向供给装置1排出。具体而言,控制装置105打开返回控制阀53。通过从蓄能器103排出气体,蓄能器103的压力降低,接近目标压力。
在步骤ST5中,控制装置105判定是否满足了结束图3所示的处理的条件。结束条件例如可以是发出停止成型机101的运转的指示或得到目标压力。得到目标压力也可以是在控制装置105的具体处理中,检测压力Pa与目标压力之差为规定值以下。然后,控制装置105在肯定判定时进行处理,在否定判定时返回步骤ST1。
在步骤ST2中,控制装置105的具体控制可以是适当的。例如,控制装置105可以控制电动机9以使活塞15以预定的移动量向缸室13a侧移动。另外,例如,控制装置105也可以驱动电动机9使活塞15以与检测压力Pa和目标压力的偏差对应的移动量向缸室13a侧移动。另外,例如,控制装置105也可以监视ACC压力传感器65的检测压力Pa,继续电动机9的驱动,直到检测压力Pa成为规定压力(例如目标压力、或目标压力与阈值PL之间的压力)。
在上述控制中,预定的活塞15的移动量例如既可以是活塞15从与缸室13a相反侧的驱动极限向缸室13a侧的驱动极限移动的距离以下,也可以是上述距离的2倍以上。即,在步骤ST2中,活塞15既可以向缸室13a侧移动一次,也可以向缸室13a侧移动两次以上(从另一观点来看,可以超过一个往复移动)。根据偏差的移动量或直到得到预定压力为止的移动量可以为单程距离以下,或者可以为超过单程距离的2倍的距离。但是,与偏差对应的移动量也可以设置上限值,此时,上限值可以是单程的距离。
在步骤ST4中,控制装置105的具体控制可以是适当的。例如,控制装置105可以以预定的时间长度打开返回控制阀53。另外,例如,控制装置105可以以与检测压力Pa和目标压力的偏差对应的时间长度打开返回控制阀53。另外,例如,控制装置105也可以监视ACC压力传感器65的检测压力Pa,继续打开返回控制阀53的动作,直到检测压力Pa成为规定压力(例如目标压力、或目标压力与阈值PH之间的压力)。
上述顺序可以适当变形。例如,步骤ST1和ST2与步骤ST3和ST4的顺序可以相反。另外,如上所述,可以插入监视罐压传感器63及/或ACC压力传感器65的检测压力来检测异常的步骤。
如上所述,在本实施方式中,供给装置1通过不经由工作液而对气体施加电动机9的驱动力而向蓄能器103供给气体。
因此,例如,与供给工作液来调整蓄能器103的压力的结构相比,例如能够扩大压力的设定范围、使蓄能器103(其附属的储气器)小型化、提高压力的调整精度、降低浪费的气体。以下,对该效果表示比较例及变形例进行说明。
图4(a)是表示比较例的气体的供给方式的示意图。
在比较例中,设有通向蓄能器103的气体室109a的储气器115A。当向这些蓄能器(103及115A)填充气体时,连接以比蓄能器的压力高的压力收纳气体的罐3A。然后,通过蓄能器与罐3A之间的压力差,从罐3A向蓄能器供给气体。
随着供气的进行,罐3A的压力降低,蓄能器(103及115A)的压力上升。当两者的压力相等时,结束从罐3A向蓄能器的供气。然后,与蓄能器连接的罐3A被更换为新的罐3A,直到蓄能器的压力达到所希望的压力,重复同样的作业。
当蓄能器的压力达到所希望的压力时,通过关闭蓄能器与罐3A之间的阀等,停止从罐3向蓄能器103的供气。即,气体的填充完成。
然后,从泵117向储气器115A供给工作液。由此,在储气器115A中气体能够存在的容积缩小,蓄能器内的气体被压缩。进而,蓄能器103的压力上升。然后,蓄能器103的压力达到目标压力(例如Pt0)。
当目标压力改变为高于Pt0的PtH时,从泵117向储气器115A供给工作液。由此,气体被进一步压缩,蓄能器103的压力达到目标压力PtH。相反,在目标压力变更为比Pt0低的PtL时,打开控制阀121,从储气器115A向罐119排出工作液。由此,气体的压缩被缓和,蓄能器103的压力达到目标压力PtL。
图4(b)是表示实施方式的变形例的气体的供给方式的示意图。
变形例在比较例中具有在相当于储气器115A的辅助罐115B与罐3A之间夹设有供给装置1的结构。罐3A代替图1的罐3而配置,与第一端口41连接。在图1中,罐3A表示为供给装置1的外部的要素。
在变形例中,在向蓄能器103填充气体时,与比较例不同,在罐3A的压力降低到与蓄能器103的压力相同的大小之后,也能够通过供给装置1压缩罐3A的气体而向蓄能器103供给。
另外,变形例与实施方式同样,通过选择性地进行气体的供给及排出,能够进行蓄能器103的压力的调整。此时,罐3A只要其压力降低一定程度,也可以作为实施方式的罐3使用。显然,也可以代替罐3A而连接实施方式的罐3。
在比较例中,当罐3A的压力降低到与蓄能器103的压力相同的大小时,罐3A被更换为新的罐3A。因此,在先前使用的罐3A中,气体以与更换时的蓄能器103的压力相同的压力残留。即,产生气体的浪费。特别是,越是后连接的罐3A,拆下时的压力越高,进而浪费的氮越多。
另一方面,在变形例中,如上所述,即使在罐3A的压力降低到与蓄能器103的压力相同的大小之后,也能够将罐3A的气体向蓄能器103供给。例如,在罐3A的压力成为与大气压相同的大小之前,能够将罐3A的气体向蓄能器103供给。其结果,气体的浪费消失。另外,在申请人的试算中,例如在比较例中需要20个罐3A的情况下,在变形例中只要4个罐3A即可。
在比较例中,蓄能器103中的压力的调整量与向储气器115A的工作液的供给量相关。从另一观点来看,可调节压力的范围受储气器115A的容积的限制。其结果,可调节压力的范围变窄及/或储气器115A变大。
另一方面,在实施方式及变形例中,通过向蓄能器103供给气体来调整蓄能器103的压力。因此,压力的调整范围不受储气器115A的容积的限制,而由压缩部5的性能来规定。因此,容易扩大能够调整压力的范围。从另一观点来看,能够使变形例的辅助罐115B小型化,或者如实施方式那样消除辅助罐115B。
另外,在比较例中,还需要检测储气器115A的液面的传感器等。其结果,在比较例中,与蓄能器(103和115A)有关的结构大型化及/或与该结构有关的成本增大。另一方面,在实施方式及变形例中,不产生这样的不良情况。
在本实施方式中,将供给装置1作为成型机101的一部分进行了说明。但是,如从后述的第二实施方式的说明也能理解的那样,供给装置也可以构成为在需要填充气体的成型机上拆装的装置。从另一观点来看,供给装置可以依次用于多个成型机。从又一观点来看,供给装置可以是不被成型机的所有者拥有而被成型机的所有者出借的装置。在这种情况下,如上所述,通过使辅助罐115B小型化或废止以及液面传感器的废止,如果实现了与蓄能器有关的结构的小型化及/或成本削减,则实现成型机的小型化及/或成本削减。
在比较例中,蓄能器(103和115A)中的压力调节量的精度由工作液向储气器115A的供给量或排出量的精度决定。另一方面,工作液的供给量或排出量的精度一般比较低。其结果,压力的调整量的精度变低。
另一方面,在实施方式及变形例中,通过电动机9调整压力。通常,电动机9的控制精度高。因此,容易提高压力的调整量的精度。例如,在实施方式中,可以通过高精度地进行活塞15的定位及/或在监视检测压力的同时使活塞15低速地移动来得到任意的压力。
在比较例中,包含泵117及控制阀121的液压装置例如也向成型机的各种驱动部供给工作液。在这种情况下,当成型机工作时,通过向储气器115A供给工作液或从储气器115A排出工作液欲调整蓄能器103压力时,用于与成型直接相关的动作的工作液的压力变动可影响蓄能器103的压力的调整。另外,也可以产生相反的影响。
另一方面,在实施方式及变形例中,由于通过向蓄能器103供给气体或从蓄能器103排出气体来调整蓄能器103的压力,所以上述的不良情况被消除。
供给装置1可以具有第一端口41、第二端口43、收纳部件(缸部件13)、可动部件(活塞15)。第一端口41可以与容器3连接。第二端口43可以与蓄能器103连接。缸部件13可以具有至少一个空间(缸室13a),该空间通向第一端口41和第二端口43。活塞15可以通过缸部件13内的移动来压缩缸室13a内的气体。电动机9可以与活塞15连接。
作为利用电动机9压缩气体的结构,除了实施方式的结构以外,例如可以举出利用电动机9驱动缸部件13的结构、使通向第一端口41和第二端口42的波纹状容器伸缩的结构(都可以包含在本公开的技术中)。与这样的其他结构相比,实施方式例如容易使由电动机9驱动的部件小型化。另外,第一端口41和第二端口43的位置不动,气体的流路的设计容易。
上述收纳部件可以是具有作为上述至少一个空间的第一缸室(缸室13a)的缸部件13。上述可动部件可以是通过在缸部件13内向轴向移动而使缸室13a的容积变化的活塞15。
在这种情况下,例如,与具有作为收纳部件的壳体和作为在壳体内旋转的可动部件的风扇的压缩部(该结构也可以包含在本发明的技术中。)相比,可动部件(活塞15)的移动量与气体的供给量(压缩量)的关系明确。因此,例如容易提高压力的调整精度。另外,例如在向未填充有气体(例如具有与大气压相同压力)的蓄能器103填充气体时,容易计算罐3A的压力与大气压相同的活塞15的移动量及/或用于使蓄能器103达到所希望的压力的活塞15的移动量。其结果,例如,能够预先计算储罐3A的更换时期及/或储能器103的填充完成时间,并通知操作员。
缸部件13可以仅具有第一缸室(缸室13a)作为通向第一端口41及第二端口43的缸室。
此时,与后述的第二实施方式相比,能够减少用于将封入气体的空间(缸室)密闭的结构(密封件33等)。从另一观点来看,气体的泄漏少。其结果,例如能够减少气体的补充量。另外,与第二实施方式相比,容易减小压缩部。
供给装置1可以具有上游止回阀47和下游止回阀49。上游止回阀47可以允许从第一端口41向缸室13a的流动,并且可以禁止向其相反方向的流动。下游止回阀49可以允许从缸室13a向第二端口43的流动,并且可以禁止向其向相反方向的流动。
在这种情况下,例如利用根据流动而自行开闭的止回阀的作用,能够实现活塞15对缸室13a内的气体的压缩的效率化。其结果,与例如通过电磁式的阀减少气体逆流的方式(该方式也可以包含在本发明的技术中)相比,控制变得容易。
供给装置1可以具有返回流路39和返回控制阀53。返回流路39可以避开上述至少一个空间(缸室13a)的全部而连接第一端口41和第二端口43。返回控制阀53可以开闭返回流路39。
此外,供给装置1可以具有ACC压力传感器65和控制装置105。ACC压力传感器65可以检测第二端口43(从另一观点来看为蓄能器103)中的气体的压力。控制器105可以控制电动机9和返回控制阀53,使得当ACC压力传感器65低于目标压力(例如Pt0、PtH或PtL,更严格地说,在图3的例子中为PL)时,由电动机9压缩气体并供给蓄能器103(步骤ST1和2)。另外,控制装置105也可以控制电动机9和返回控制阀53,以在ACC压力传感器65高于目标压力(例如,Pt0、PtH或PtL,更严格地说,在图3的例子中为PH)时将气体从蓄能器103经由返回流路39向第一端口41排出(步骤ST3和4)。
在这些情况下,例如,供给装置1不仅可用于向蓄能器103供给气体,还可以用于从蓄能器103排出气体。即,供给装置1能够实现蓄能器103的压力的上升及下降双方。另外,例如,在从蓄能器103经由缸室13a向罐3返回气体的方式(该方式也包含在本发明的技术中)中,必须采用利用先导压打开上游止回阀47及下游止回阀49的结构,但这样的必要性消失。另外,返回流路39也可以在变形例的罐3A的压力高于蓄能器103的压力的状态下,用于从罐3A向蓄能器103供给气体。
<第二实施方式>
图5是表示第二实施方式的供给装置201(成型机101A)的结构的示意图,对应于图1。
供给装置201与供给装置1同样,可以用于向未填充气体(例如具有与大气压相同的压力)的气体室109a填充气体,也可以用于调整填充有气体的气体室109a的压力。在此,与第一实施方式相反,以用于气体的填充的方式为例。
供给装置201在两个方面与第一实施方式不同。一个是,在第二实施方式的压缩部205中,压缩缸211具有两个缸室(213a及213b),在活塞15的去路及回路的移动中都进行气体的压缩。另一方面,如上所述,在本实施方式中,假设供给装置201用于气体的填充(不用于压力的调整),这是起因于此的不同点。具体如下。
(压缩部)
第二实施方式的压缩部205的压缩缸的结构与第一实施方式的压缩部5不同。在第二实施方式的压缩缸211中,活塞215例如具有活塞主体215a、从活塞主体215a向轴向延伸的第一杆215b及第二杆215c。
活塞主体215a在与轴向正交的截面上具有与缸部件213的内表面的形状及尺寸相同的形状及尺寸。即,活塞主体215a以能够在缸部件213内滑动的方式收纳在缸部件213内。活塞主体215a将缸部件213的内部划分为轴向的一侧(图5的下方)的第一缸室213a和其相反侧的第二缸室213b。
因此,活塞主体215a通过向第一缸室213a侧移动,能够一边压缩第一缸室213a内的气体并向蓄能器103供给,一边将来自罐3A的气体接受到第二缸室213b。相反,活塞主体215a通过向第二缸室213b侧移动,能够一边压缩第二缸室213b内的气体并向蓄能器103供给,一边将来自罐3A的气体接受到第一缸室213a。
第二杆215c从活塞主体215a向转换机构19侧延伸。第二杆215c的直径比活塞主体215a的直径小。由此,与第一实施方式不同,在缸部件213的转换机构19侧构成有第二缸室213b。缸部件213具有位于转换机构19侧的端面部213e。端面部213e具有开口213f。第二杆215c从开口213f向缸部件213的外部延伸,有助于活塞215与转换机构19的连结。
在图示的例子中,第二杆215c与第一实施方式的活塞15同样,构成为收纳转换机构19的大部分。进而,第二杆215c的直径及开口213f的直径与第一实施方式的活塞15的直径及开口13f的直径同样地被描绘。活塞主体215a构成为使第一实施方式的活塞15的一部分扩径。缸部件213也构成为使第一实施方式的缸部件13扩径。
但是,第二杆215c和活塞主体215a的绝对直径或相对于转换机构19的相对直径等是任意的。如第一实施方式的说明中所述,活塞和转换机构既可以不同心状地设置,转换机构也可以是难以与活塞同心状地设置的结构(例如连杆机构)。
如从第一实施方式理解的那样,也可以不设置第一杆215b。第一杆215b例如有助于使第一缸室213a的横截面(与轴向正交的截面)的面积与第二缸室213b的横截面的面积相等。通过使两者的面积相等,例如在活塞15未被驱动的状态下,来自罐3的气体的压力不作为向轴向的一侧驱动活塞15的力而起作用。进而,降低了电动机9向轴向的另一侧驱动活塞15时电动机9所要求的驱动力变大的可能性。另外,例如,相对于去路中的活塞15的移动距离的气体的压缩量与相对于回路中的活塞15的移动距离的气体的压缩量相同,压缩部205的控制变得容易。
具体而言,第一杆215b从活塞主体215a向转换机构19的相反侧(图5的下方)延伸。第一杆215b的直径比活塞主体215a的直径小。更详细地,例如,第一杆215b的直径等于第二杆215c的直径。缸部件213具有位于转换机构19相反侧的端面部213d。端面部213d具有开口213h。第一杆215b从开口213h向缸部件213的外部延伸。通过这样的结构,构成具有与第二缸室213b的横截面的面积相同的横截面的面积的第一缸室213a。
与第一实施方式同样,在活塞主体215a与缸部件213的内表面之间可以设置密封件33。在第二实施方式中,还可以在第一杆215b与开口213h的内表面之间以及第二杆215c与开口213f之间设置密封件33。
(与两个缸室对应的电路)
气体回路207对应于压缩部205具有两个缸室,各具有两个第一实施方式的气体回路7的几个构成要件。具体地说,关于第一缸室213a,设有与第一实施方式的上游流路35、下游流路37、上游止回阀47以及下游止回阀49对应的第一上游流路35A、第一下游流路37A、第一上游止回阀47A以及第一下游止回阀49A。同样,关于第二缸室213b,设有与第一实施方式的上述流路和止回阀对应的第二上游流路35B、第二下游流路37B、第二上游止回阀47B和第二下游止回阀49B。
第一实施方式中的上游流路35、下游流路37、上游止回阀47及下游止回阀49以及缸室13a的结构及作用的说明为:可以适当援用于第一上游流路35A、第一下游流路37A、第一上游止回阀47A及第一下游止回阀49A以及第一缸室213a的结构和作用。同样,第一实施方式中的上述流路、阀及缸室13a的结构及作用的说明可以适当地援用于第二上游流路35B、第二下游流路37B、第二上游止回阀47B及第二下游止回阀49B以及第二缸室213b的结构及作用。
在图示的例子中,第一上游流路35A和第二上游流路35B例如在第一端口41侧将一部分通用化。第一下游流路37A和第二下游流路37B的一部分在第二端口43侧通用化。
(设想了填充气体的供给装置的运用方法)
由于供给装置201用于气体的填充,因此在图5中,与第一实施方式不同(与图4(b)的变形例相同),表示了代替罐3而以比较高的压力收纳气体的罐3A。另外,该罐3A表示为供给装置201的外部的要素。
如在图4(b)的变形例的说明中所述,用于气体的填充的供给装置可以是根据需要与成型机连接的装置,换言之,可以看作成型机的外部装置。但是,在图5中,为了方便,将供给装置201表示为成型机101A的一部分。在以下的说明中,供给装置201可以作为成型机101A的一部分提及,也可以作为成型机101A的外部装置提及。
在供给装置201是根据需要与成型机101A连接的装置的方式中,供给装置201可以为可移动式。即,供给装置201可以是容易移动的结构。例如,供给装置201可以具有承担该供给装置201的支承的脚轮75(用虚线表示)。另外,用于压力调整的供给装置(例如第一实施方式)也可以通过具有脚轮等而成为可移动式。
(设想了填充气体的电路结构)
第二实施方式的气体回路207不具有用于调整第一实施方式的气体的压力的结构。即,在气体回路207中,未设有第一实施方式的返回流路39、返回控制阀53及供给控制阀51。
在第二实施方式中,如上所述,设想更换罐3A。伴随于此,在图5中,关于罐3A与气体回路207的连接方式,示例了与图1不同的方式。具体而言,气体回路207在止动阀55的金属口或其附近具有第一端口41。而且,第一端口41和罐3A的端口(省略附图标记)通过连接部件123B相互连接。
另外,假设供给装置201根据需要与成型机连接的方式。伴随于此,在图5中,关于蓄能器103与气体回路的连接方式,示例了与图1不同的方式。具体而言,气体回路207在止动阀57的金属口或其附近具有第二端口43。而且,第二端口43和蓄能器103的止动阀45通过连接部件123A相互连接。
连接部件123A及123B例如没有特别附加标记,但具有一部分或全部由管道及/或软管构成的流路和位于其两端的被拆装部。被拆装部的结构例如具有与在罐3的说明中所述的拆装部的结构对应的结构。
除了上述以外,与更换罐3B、供给装置201根据需要与成型机连接的方式相对应,第一实施方式所示的各种传感器及阀也可以设置在与第一实施方式不同的位置。
例如,在图5的例子中,罐压传感器63不位于罐3B,而是位于上游流路(35B等)。由此,即使更换罐3B,也能够使用相同的罐压传感器63的检测值。另外,罐压传感器63的更具体的位置是任意的,例如可以是第一上游流路35A及第二上游流路35B(图示的例子)中的任意一个,也可以是两者的通用化部分。
另外,在图5的例子中,ACC压力传感器65不位于蓄能器103,而是位于下游流路(37B等)。由此,即使与各种成型机连接,也能够使用相同的ACC压力传感器的检测值。ACC压力传感器65的更具体的位置是任意的,例如既可以是第一下游流路37A和第二下游流路37B(图示的例子)中的任一个,也可以是两者的通用化部分。
另外,安全阀61不位于蓄能器103,而是位于下游流路(37B等)。由此,即使与各种成型机连接,也能够释放蓄能器103中的过度的压力。安全阀61的更具体的位置是任意的,例如既可以是第一下游流路37A和第二下游流路37B(图示的例子)中的任一个,也可以是两者的通用化部分。
(浓度传感器)
供给装置201可以具有检测气体成分的浓度的浓度传感器71。由此,例如降低了向蓄能器103填充与设想的气体种类(成分)不同种类的气体的可能性。另外,浓度传感器71的结构也可以设置在第一实施方式的供给装置1中。
浓度传感器71可以检测设想填充在蓄能器103中的气体的成分。相反,浓度传感器71可以检测未设想填充在蓄能器103中(例如不希望填充)的气体的成分。另外,也可以设置前者的传感器和后者的传感器双方。另外,浓度传感器71也可以检测2种以上的成分。在这种情况下,该两种以上的成分可以包含设想填充到蓄能器103中的气体的成分及/或未设想填充到蓄能器103中的气体的成分。
具体地说,例如,在设想氮气或空气作为填充在蓄能器103中的气体的情况下,作为浓度传感器71,可以利用检测氮的浓度的传感器。此时,在检测出的氮的浓度低于规定的阈值的情况下,能够判断为供给了与设想的气体不同的气体。
另外,例如在假设氮气或空气作为填充在蓄能器103中的气体的情况下,作为浓度传感器71,可以利用检测氧的浓度的气体。此时,在检测出的氧的浓度高于规定的阈值的情况下,可判断为供给了与设想的气体不同的气体。
另外,在以下的说明中,有时设想浓度传感器71检测氮的浓度以及氧的浓度这两者(也可以是检测氮的浓度的传感器和检测氧的浓度的传感器的组合)来进行说明。
检测浓度的传感器的具体结构可以为各种结构,也可以与公知的结构相同。浓度可以是例如体积比、单位体积中的质量或单位体积中的物质量(摩尔浓度)。
浓度传感器71的位置例如可以是从第一端口41到第二端口43的任意位置。在图示的例子中,浓度传感器71位于压缩部205与第二端口43之间。另外,在浓度传感器71与流路之间可以设置连接和截断两者的控制阀73。
(与气体的填充相关的动作)
图6是用于说明向蓄能器103填充气体的动作的曲线图,是与图2相同的图。
线L11表示罐3A的压力随时间的变化。线L12表示蓄能器103的压力随时间的变化。在此,为了便于说明,设想仅通过一个罐3A就能够将蓄能器103的压力从大气压(图6的atm)升压到目标压力Pt0的情况。
首先,在气体的填充的初始,不驱动压缩部205,仅连接罐3A和蓄能器103的气体室109a,通过两者的压力差,向蓄能器103供给气体。因此,如时刻t10~时刻t11所示,罐3A的压力逐渐降低,相反,蓄能器103的压力上升。然后,在时刻t11,两压力相等。另外,以下有时将这样的填充称为自然填充。
然后,驱动压缩部205,将罐3A的气体供给到蓄能器103。由此,蓄能器103的压力上升,达到目标压力Pt0。另外,罐3A的压力降低,在蓄能器103的压力达到目标压力Pt0的时刻成为适当的大小。另外,以下有时将这样的填充称为压缩填充。
(与气体填充相关的流程图的例子)
图7是表示为了实现参照图6说明的动作而由控制装置105执行的处理的顺序的一例的流程图。
该处理例如在操作员对供给装置201的输入装置进行了规定的操作时开始。在该处理开始时,供给装置201与成型机101A连接,并且新的罐3A与供给装置201连接。另外,电动机9停止。
在步骤ST11中,控制装置105开始参照图6中的时刻t10~时刻t11的期间说明的自然填充。自然填充可以例如通过控制器105控制阀以打开设置在止动阀55或57附近的未图示的阀而开始。或者,与图示的例子不同,也可以通过操作员手动打开止动阀55及57等而开始。
在步骤ST12中,控制装置105判定浓度传感器71检测出的氮的浓度(图中表示为N2)是否比规定的阈值CN高。控制装置105在肯定判定时进入步骤ST13,在否定判定时进入步骤ST19。由此,如从后述的说明中理解的那样,降低了与设想的气体种类(氮)不同种类的气体填充到蓄能器103中的可能性。
在步骤ST13中,控制装置105判定浓度传感器71检测出的氧的浓度(图中表示为O2)是否低于规定的阈值CO。控制装置105在肯定判定时进入步骤ST14,在否定判定时进入步骤ST19。由此,如从后述的说明中理解的那样,降低了与设想的气体种类(氮)不同种类的气体填充到蓄能器103中的可能性。
在步骤ST14中,控制装置105算出直到罐3A降低到规定的压力(例如大气压)为止的时间及/或直到蓄能器103的压力达到所希望的压力为止的时间。然后,控制装置105在显示装置上显示该算出的时间。该计算可以基于罐压传感器63的检测压力、ACC压力传感器65的检测压力、目标压力Pt0、压缩部205的能力等来进行。更详细地说,也可以利用罐压传感器63的检测压力的降低值和ACC压力传感器65的检测压力的上升值。
在步骤ST15中,控制装置105判定罐压传感器63的检测压力Pk是否与ACC压力传感器65的检测压力Pa相等(作为具体的处理,也可以是两者的差是否在规定的范围内)。然后,控制装置105在肯定判定时进入步骤ST16,在否定判定时待机(重复步骤ST15),继续自然填充。
在步骤ST16中,控制装置105驱动压缩部205开始压缩填充。更详细地说,控制装置105基于第一限位开关67和第二限位开关69的信号等控制电动机9,以使活塞215在轴向上以全行程往复。
在步骤ST17中,控制装置105判定罐压传感器63的检测压力Pk是否达到大气压(作为具体的处理,也可以是两者的差是否在规定的范围内)。然后,控制装置105在否定判定时进入步骤ST18,在肯定判定时进入步骤ST21。由此,例如如从后述的说明中理解的那样,将罐3A的更换时期的到来告知操作员。
在步骤ST18中,控制装置105判定ACC压力传感器65的检测压力Pa是否达到目标压力Pt(作为具体的处理,也可以是两者的差是否在规定的范围内)。然后,控制装置105在否定判定时返回步骤ST17。由此,继续压缩填充。
另一方面,在步骤ST18中进行了肯定判定时,控制装置105进行用于结束压缩填充的处理(未图示),进而结束图7所示的用于填充气体的处理。例如,控制装置105停止电动机9。由此,停止向蓄能器103供给气体。另外,气体从蓄能器103向压缩部205的逆流被下游止回阀(49A及49B)禁止。
在步骤ST12或ST13中,在判定为气体的种类不是设想的情况下,例如经由步骤ST19及ST20结束图7所示的处理。
在步骤ST19中,控制装置105执行用于结束气体的填充的处理。例如,控制器105可以关闭设置在止动阀55或57附近的未图示的阀。由此,降低了未设想的气体填充到蓄能器103中的可能性。
在步骤ST20中,控制装置105执行用于将供给到第一端口41的气体(在此为收纳在罐3A中的气体)的种类不是设想的气体(警告)告知操作员的处理。例如,控制设备105可以在显示设备上显示规定的图像(包括文字)、点亮或闪烁规定的灯及/或输出规定的声音(包括声音)。
在步骤ST17中判定为罐压传感器63的检测压力Pk达到大气压(atm)的情况下,控制装置105经由步骤ST21结束图7所示的处理。
在步骤ST21中,控制装置105执行用于向操作员通知需要将罐3A更换为新的罐3A的处理。例如,控制设备105可以在显示设备上显示规定的图像(包含文字)、点亮或闪烁规定的灯及/或输出规定的声响(包括声音)。
另外,如果反复更换罐3A,蓄能器103的压力上升,则在自然填充开始时,罐3A的压力Pk比蓄能器103的压力Pa低,也可以实质上不进行自然填充。
目标压力Pt可以高于新罐3A的压力。在这种情况下,在自然填充中,蓄能器103的压力Pa不达到目标压力Pt。但是,也可以以在自然填充中蓄能器103的压力Pa能够达到目标压力Pt的方式运用供给装置201。在这种情况下,也可以在自然填充中执行与步骤ST18同样的步骤,在得到目标压力Pt时,关闭设置在止动阀55或57附近的未图示的阀。
上述流程图可以适当变形。例如,可以省略步骤ST12及ST13中的一方或双方,两者的顺序也可以相反。也可以省略步骤ST14。步骤ST19和ST20的顺序可以相反。也可以省略步骤ST19,通过步骤ST20的警告使操作员关闭止动阀55等。另外,步骤ST19和ST20都可以看作是与步骤ST12及/或ST13的否定判定对应的异常时处理。步骤ST17和ST18的顺序可以相反。在步骤ST21中,供给装置201也可以执行更换罐3A的动作,而不是将罐3A的更换时期的到来告知操作员。步骤ST21可以看作输出与步骤ST17的肯定判定对应的信号的处理。
另外,参照图6及图7说明的动作及流程图在将第一实施方式的供给装置1用于气体的填充的情况下,可以应用于供给装置1。
如上所述,在本实施方式中,供给装置201也通过不经由工作液而对气体施加电动机9的驱动力而向蓄能器103供给气体。因此,起到与第一实施方式同样的效果。
供给装置201与第一实施方式同样,可以具有收纳部件(缸部件213)及可动部件(活塞215)。缸部件213可具有通向第一端口41和第二端口43的至少一个空间(第一缸室213a和第二缸室213b)。缸部件213作为上述至少一个空间,除了第一缸室213a之外,还可以相对于活塞215在与第一缸室213a相反的一侧具有作为上述至少一个空间的第二缸室213b。
在这种情况下,例如,不仅通过活塞215的去路的移动,还能够通过活塞215的回路的移动来压缩气体。其结果,气体的填充速度提高。例如,在第一实施方式和第二实施方式中,在假设缸室的横截面的面积相等、活塞的移动速度相等的情况下,与第一实施方式相比,气体的填充速度变为2倍。另外,已经描述了第一实施方式与第二实施方式相比的有利效果。
供给装置201还可以具有检测气体中所含的规定成分的浓度的浓度传感器71。
此外,供给装置201可以具有控制装置105。控制装置105在浓度传感器71检测出的规定成分(例如氮)的浓度为规定的阈值以下时(步骤ST12的否定判定)、或者浓度传感器检测出的规定成分(例如氧)的浓度为规定的阈值以上时(步骤ST12的否定判定),可以执行停止从第一端口41向第二端口43供给气体的处理(步骤ST19)和通知规定的警告的处理(步骤ST20)中的至少一方。
在这些情况下,例如降低错误地将不同种类的气体填充到蓄能器103中的可能性。例如,收纳有氮的罐与收纳有氧的罐不同,降低了氧被填充到蓄能器103中的可能性。进而,提高了与对蓄能器103填充气体相关的安全性。
供给装置201还可以具有可搬运该供给装置201的脚轮75。
在这种情况下,容易将供给装置201依次用于多个成型机101A。
供给装置201可以具有第一压力传感器(罐压传感器63)、第二压力传感器(ACC压力传感器65)和控制装置105。罐压传感器63可以检测第一端口41处的气体压力。ACC压力传感器65可以检测第二端口43处的气体压力。控制装置105在电动机9停止的状态下,气体从第一端口41向第二端口43流动,罐压传感器63的检测值降低,且ACC压力传感器65的检测值上升,当这些检测值相等时(步骤ST15的肯定判定),可以控制电动机9以使电动机9开始气体的压缩(步骤ST16)。
在这种情况下,不在填充的整个期间驱动压缩部205,而是在一部分期间进行利用了压力差的自然填充。其结果,压缩部205的耗能降低。另外,与实施方式不同,也可以在填充的整个期间驱动压缩部205。
<第三实施方式>
图8是表示第三实施方式的供给装置301(成型机101B)的结构的示意图,对应于图1。
确切地说,供给装置301是第一实施方式和第二实施方式的组合。即,对于用于调整第一实施方式的压力的结构,是应用了第二实施方式的压缩部205的结构。
具体而言,由于假定供给装置301的气体回路307进行调整压力的动作,因此与第一实施方式的气体回路7同样,具有返回流路39、供给控制阀51以及返回控制阀53。另外,作为气体罐,表示了第一实施方式的罐3。蓄能器103与供给装置301的连接方式、以及罐3与供给装置301的连接方式也与第一实施方式相同。另一方面,压缩部205是第二实施方式的部件,其周围的流路也与第二实施方式相同。
<成型机的具体例>
(成型机的整体结构)
图9是表示作为成型机101的具体例的压铸机的侧视图。另外,这里使用了成型机101的附图标记,但图示的压铸机也可以看作成型机101A或101B的具体例。该图的上下方向为竖直方向。
成型机101将未固化状态的金属材料向模具Md0的内部(型腔Ca)射出,使金属材料在模具Md0内凝固,由此制造压铸件(成型件)。未固化状态例如为液状或固液共存状态。金属例如是铝或铝合金。另外,以下,作为未固化的金属材料,基本上以金属熔液(液状的金属材料)为例。模具Md0例如包括固定模具Md1和移动模具Md2。
成型机101例如具有进行用于成型的机械动作的机器主体125和控制机器主体125的动作的控制装置105。机器主体125例如具有进行模具Md0的开闭及合模的合模装置127、向模具Md0内注射熔液的注射装置129、将压铸件从固定模Md1或移动模Md2(图9中为移动模Md2)挤出的挤出装置131。
在成型周期中,合模装置127使移动模Md2向固定模Md1移动,进行合模。进而,合模装置127对模Md0施加与连接杆(省略附图标记)的伸长量对应的合模力而进行合模。在合模的模具Md0内构成与成型件相同形状的型腔Ca。注射装置129向该型腔Ca注射、填充金属熔液。填充在型腔Ca中的金属熔液被模具Md0带走热量而被冷却并凝固。由此,形成成型件。然后,合模装置127使移动模Md2向离开固定模Md1的方向移动而进行开模。此时或之后,挤出装置131从移动模Md2挤出成型件。
控制装置105例如可以包括接口装置141的一部分以及未图示的控制盘而构成。接口装置141具有接受操作员的输入操作的输入装置145和显示图像的显示装置143。显示装置143例如由液晶显示显示器或包含有机EL显示器的触摸面板构成。输入装置145例如由机械式开关及上述触摸面板构成。
另外,到目前为止,已经提及了供给装置的输入装置和显示装置,但它们可以是输入装置145和显示装置143。如第二实施方式那样,在成型机和供给装置是分开的装置的情况下,如图所示的输入装置145和显示装置143可以设置在供给装置上。
(射出装置的整体结构)
图10是表示射出装置129的结构的示意图。
注射装置129例如具有通向模具Md0内的注射套筒133、能够在注射套筒133内滑动的柱塞135、驱动柱塞135的注射缸137。另外,在注射装置129的说明中,有时将模Md0侧称为前方,将其相反侧称为后方。
注射套筒133例如是与固定模Md1连结的筒状部件,在上表面开设有用于将金属熔液接受到注射套筒133内的供给口(省略附图标记)。柱塞135例如具有能够在注射套筒133内沿前后方向滑动的柱塞片135a和前端固定在柱塞芯片上的柱塞杆135b。
当由合模装置127进行的模Md0的合模结束时,通过未图示的热水供给装置从供给口向注射套筒133内注入1次量的金属熔液。而且,通过柱塞135从图示的位置在射出套筒133内向前方滑动,射出套筒133内的金属熔液被推出(射出)到模具Md0内。
(射出缸)
注射缸137与柱塞135同轴地配置在柱塞135的后方。图示的例子的注射缸137为所谓的增压式注射缸137。具体而言,注射缸137具有缸部件147、能够在缸部件147的内部滑动的注射活塞149及增压活塞150、从注射活塞149向前方(柱塞135侧)延伸的活塞杆153。
缸部件147主要具有注射活塞149滑动的小径缸(省略附图标记)和位于其后方且增压活塞150滑动的大径缸(省略附图标记)。后者的直径比前者大。另外,小径缸的内部被注射活塞149划分为活塞杆153侧的杆侧室147r和其相反侧的头侧室147h。增压活塞150具有在小径缸中滑动的小径活塞(省略附图标记)和在大径缸中滑动的大径缸(省略附图标记)。大径缸通过大径活塞被划分为前侧室147a和后侧室147b。
蓄能器103的工作液例如被供给头侧室147h及后侧室147b。
具体而言,阀157被打开,蓄能器103的工作液被供给到头侧室147h。由此,注射活塞149前进,进而进行注射(例如低速注射及高速注射)。此时,杆侧室147r的工作液例如经由流量控制阀161(从另一观点来看为计量电路)向罐163排出。
另外,当金属熔液大致填充到型腔Ca中时,通过打开阀159,蓄能器103的工作液被供给到后侧室147b。增压活塞150以从头侧室147h接受压力的面积与从后侧室147b接受压力的面积之比,对来自蓄能器103的压力进行增压并向头侧室147h传递。此时,由阀157禁止从头侧室147h排出工作液。
另外,这里所示的射出装置129仅为一例。例如,注射缸可以是不具有增压活塞150的单体式注射缸。另外,柱塞135的前进及后退的一部分也可以由电动机进行。即,注射装置也可以是所谓的混合式注射装置。如在图1的说明中所述,蓄能器103的工作液的供给目的地也可以是注射装置以外。
本发明不限于以上的实施方式和变形例,可以以各种方式实施。
例如,应用供给装置的机械不限于成型机。例如,也可以是机床或机器人等其他产业机械。
在实施方式中,从气体罐向供给装置供给气体。换言之,第一端口41与罐3(3A)连接。但是,在气体为空气的情况下,第一端口也可以不与罐连接而向大气开放。
在供给装置的压缩部中驱动可动部件(例如活塞)的电动机可以不是旋转式的电动机,也可以是线性电动机。
附图标记说明
1:供给装置
3:气体罐
5:压缩部
9:电动机
11:压缩缸
13:缸部件
101:成型机
103:蓄能器

Claims (15)

1.一种蓄能器用供气装置,其中,
通过不经由工作液地对气体施加电动机的驱动力,而向蓄能器供给所述气体。
2.如权利要求1所述的蓄能器用供气装置,其中,具有:
第一端口,其与气体罐连接或向大气开放;
第二端口,其与所述蓄能器连接;
收纳部件,其具有与所述第一端口及所述第二端口相通的至少一个空间;
可动部件,其通过所述收纳部件内的移动来压缩所述至少一个空间内的气体;
所述电动机,其与所述可动部件连结。
3.如权利要求2所述的蓄能器用供气装置,其中,
所述收纳部件是具有作为所述至少一个空间的第一缸室的缸部件,
所述可动部件是通过在所述缸部件内向轴向移动而使所述第一缸室的容积变化的活塞。
4.如权利要求3所述的蓄能器用供气装置,其中,
所述缸部件仅具有所述第一缸室作为与所述第一端口及所述第二端口相通的缸室。
5.如权利要求3所述的蓄能器用供气装置,其中,
所述缸部件在相对于所述活塞与所述第一缸室的相反侧,还具有作为所述至少一个空间的第二缸室。
6.如权利要求4所述的蓄能器用供气装置,其中,还具有:
上游止回阀,其允许从所述第一端口向所述第一缸室的流动,且禁止向其相反方向的流动;
下游止回阀,其允许从所述第一缸室向所述第二端口的流动,且禁止向其相反方向的流动。
7.如权利要求5所述的蓄能器用供气装置,其特征在于,还具有:
第一上游止回阀,其允许从所述第一端口向所述第一缸室的流动,且禁止向其相反方向的流动;
第一下游止回阀,其允许从所述第一缸室向所述第二端口的流动,且禁止向其相反方向的流动;
第二上游止回阀,其允许从所述第一端口向所述第二缸室的流动,且禁止向其相反方向的流动;
第二下游止回阀,其允许从所述第二缸室向所述第二端口的流动,且禁止向其相反方向的流动。
8.如权利要求2~7中任一项所述的蓄能器用供气装置,其中,还具有:
返回流路,其避开所述至少一个空间的全部而连接所述第一端口和所述第二端口;
控制阀,其开闭所述返回流路。
9.如权利要求1~8中任一项所述的蓄能器用供气装置,其中,还具有检测所述气体中含有的规定成分的浓度的浓度传感器。
10.如权利要求1~9中任一项所述的蓄能器用供气装置,其中,还具有使该蓄能器用供气装置能够搬运的脚轮。
11.如权利要求8所述的蓄能器用供气装置,其中,还具有:
压力传感器,其检测所述第二端口的所述气体的压力;
控制装置,其控制所述电动机,
所述控制装置控制所述电动机及所述控制阀,以在所述压力传感器的检测值低于目标压力时利用所述电动机压缩所述气体并向所述蓄能器供给,在所述压力传感器的检测值高于所述目标压力时从所述蓄能器经由所述返回流路向所述第一端口放出所述气体。
12.如权利要求2~8中任一项所述的蓄能器用供气装置,其中,还具有:
第一压力传感器,其检测所述第一端口的所述气体的压力;
第二压力传感器,其检测所述第二端口的所述气体的压力;
控制装置,其控制所述电动机,
在所述电动机停止的状态下,所述气体从所述第一端口流向所述第二端口,所述第一压力传感器的检测值降低且所述第二压力传感器的检测值上升,当这些检测值变得相等时,所述控制装置控制所述电动机以使所述电动机开始所述气体的压缩。
13.如权利要求9所述的蓄能器用供气装置,其中,
还具有控制装置,其在所述浓度传感器检测出的所述规定成分的浓度为规定的阈值以下时,或者所述浓度传感器检测出的所述规定成分的浓度为规定的阈值以上时,执行停止从所述第一端口向所述第二端口供给所述气体的处理及通知规定警告的处理中的至少一方。
14.一种成型机,其中,具有:
权利要求1~13中任一项所述的蓄能器用供气装置;
所述蓄能器;
从所述蓄能器供给工作液而被驱动的驱动部。
15.如权利要求14所述的成型机,其中,
所述驱动部是与向模具内挤出成型材料的柱塞连结的液压缸。
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