JP2001001126A

JP2001001126A - 電動射出ダイカストマシン

Info

Publication number: JP2001001126A
Application number: JP11177163A
Authority: JP
Inventors: Saburo Noda; 三郎野田
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】大出力の電動サーボモータを不要とし、コス
ト高および応答性の低下を伴うことなく環境保護、省エ
ネルギーに優れていること。【解決手段】制御機構１１を、運動変換機構１２，動
力補給機構１０の駆動状態を検知するセンサＡ〜Ｄから
なるセンサ機構と、各センサＡ〜Ｄの出力信号の入力に
より、運動変換機構１２，動力補給機構１０の駆動状
態，および動力補給タイミングを判断し、この判断に基
づいてパワーソース１９を介して所定部位の駆動を制御
すると共に、動力補給タイミング時に、流量制御弁８を
ＯＮ・ＯＦＦして、動力補給機構１０から運動変換機構
１２への動力補給を油圧シリンダ５０を介して制御する
ようにした制御装置２０とを備えて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイカストマシ
ンであって、より詳しくは合成樹脂用の射出成形機に採
用されている電動射出式を適用した電動射出ダイカスト
マシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイカストマシンは、油圧を動力
として採用している関係で、環境保護、省エネルギー等
に課題を有しており、この課題を解消するために合成樹
脂用の射出成形機に採用されている電動射出式の実現が
要望されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム合金等の軽金属は、合成樹脂に比べて冷却時間が
短いため、高速の射出速度（通常、射出成形機の１０倍
程度の３ｍ／ｓｅｃ．以上の実鋳造速度が必要）を実現
することが必要で、このため合成樹脂用の射出成形機を
そのまま採用したのでは、大出力の電動サーボモータが
必要となって、コスト高を招くばかりでなく、モータの
ロータが大きくなって慣性力による応答性の低下をも招
き、かつ電力消費も大きくなる、と言う課題を有してい
る。

【０００４】そこで、この発明は、大出力の電動サーボ
モータを不要としたにも拘わらず高速の射出速度を達成
することができ、以てコスト高および応答性の低下を伴
うことなく環境保護、省エネルギーに優れた電動射出ダ
イカストマシンを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、射出用電動サーボモータの回転
を直線運動に変換し、この直線運動に連動して前進移動
するプランジャチップによって、射出スリーブ内の可塑
状の金属を金型キャビティ内へ充填加圧する電動射出ダ
イカストマシンであって、前記射出用電動サーボモータ
の回転を直線運動に変換する運動変換機構と、この運動
変換機構により前進移動させられる前記プランジャチッ
プに動力を補給する動力補給機構と、この動力補給機構
への蓄圧、および前記充填加圧時における低速射出運
転，高速射出運転，および昇圧・保圧運転を制御する制
御機構とを備えており、前記運動変換機構が、前記プラ
ンジャチップを一端側に連係する雄ねじにナットを螺合
してなるボールねじと、このボールねじのナットの外径
に形成された歯車に噛合すると共に、前記射出用電動サ
ーボモータに連係する駆動歯車とからなり、前記動力補
給機構が、前記ボールねじの雄ねじの他端側をシリンダ
ロッドとして構成される油圧シリンダと、この油圧シリ
ンダに流量制御弁を介して連結されるアキュムレータ
と、このアキュムレータに作動油を供給するポンプ手段
とからなり、かつ前記制御機構が、前記運動変換機構お
よび前記動力補給機構の駆動状態を検知する複数のセン
サからなるセンサ機構と、前記センサ機構の各センサか
らの出力信号の入力により、前記運動変換機構および前
記動力補給機構の駆動状態，および動力補給タイミング
を判断し、この判断に基づいてパワーソースを介して所
定部位の駆動を制御すると共に、前記動力補給タイミン
グ時に、前記流量制御弁をＯＮ・ＯＦＦして、前記プラ
ンジャチップへの動力補給を前記油圧シリンダを介して
制御するようにした制御装置とを備えて構成されている
ことを特徴とする。

【０００６】このため、請求項１の発明では、運動変換
機構により前進移動させられるプランジャチップに動力
補給する動力補給機構を設けたので、運動変換機構の射
出用電動サーボモータだけでは不足する出力を、動力補
給機構からの動力補給により補って必要とする出力を得
ることができ、これにより射出用電動サーボモータの出
力を大きくすることなく、可塑状の金属の充填加圧時に
おける、高速射出運転及び昇圧・保圧運転が可能とな
る。

【０００７】そして、このときの動力補給タイミング
は、流量制御弁のＯＮ・ＯＦＦ制御により、アキュムレ
ータから油圧シリンダへの作動油の流れを制御すること
により行うようにしたので、動力補給機構の慣性力の伝
達を流量制御弁のＯＦＦにより断ち切ることができるの
で、応答性の低下を伴うこともない。

【０００８】また、センサ機構の各センサからの出力信
号の入力により駆動系の駆動及び動力補給タイミングを
判断する制御装置を備えて制御機構を構成したので、前
記した低速射出運転，高速射出運転，及び昇圧・保圧運
転を精度良く実行することができると共に、そのときの
動力補給タイミングを的確に実行することができる。

【０００９】また、射出用電動サーボモータによる射出
は、射出速度の多段変速が容易で、最適射出速度の設定
が可能となる。

【００１０】また、アキュムレータを備えて動力補給機
構を構成したので、保圧運転を蓄圧されたアキュムレー
タを動力源として、動力補給機構のみで行うことができ
る。

【００１１】また、動力補給機構を、油圧シリンダを備
えて構成し、この油圧シリンダを介して運動変換機構へ
の動力補給を行うようにしたので、油圧シリンダで高荷
重を発生および受圧することができ、これにより運動変
換機構のボールねじの小容量化および長寿命化が図れ
る。

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１記載の
電動射出ダイカストマシンであって、前記動力補給機構
の油圧シリンダが、前記ボールねじの雄ねじの他端側に
設けられる主ピストンと、この主ピストンに対して直列
に配置される従ピストンとを有して構成される増圧シリ
ンダであることを特徴とする。

【００１３】このため、請求項２の発明では、アキュム
レータ内の油圧は、増圧シリンダでさらに増圧されて運
動変換機構に作用する。

【００１４】また、請求項３の発明は、請求項１または
２記載の電動射出ダイカストマシンであって、前記動力
補給機構の流量制御弁は、前記アキュムレータから供給
される作動油の通過量を、前記制御機構により可変可能
に構成されていることを特徴とする。

【００１５】このため、請求項３の発明では、流量制御
弁への供給電力を制御機構により制御することにより、
運動変換機構に補給される動力の大きさを可変すること
ができ、これにより油圧駆動と同様な射出波形を得るこ
とができると共に、このときの鋳造圧力を許容鋳造圧力
の範囲内に維持して、鋳張りの原因となるキャビティ外
への可塑状の金属の浸出を防ぐことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００１７】図１は、この発明の一実施の形態としての
電動射出ダイカストマシンを示す。この電動射出ダイカ
ストマシンは、射出用電動サーボモータ１の回転を直線
運動に変換し、この直線運動に連動して前進移動するプ
ランジャチップ３によって、射出スリーブ２内の可塑状
の金属Ｍを金型５のキャビティ４内へ充填加圧するよう
にしたもので、射出用電動サーボモータ１の回転を直線
運動に変換する運動変換機構１２と、この運動変換機構
１２により前進移動させられるプランジャチップ３に動
力を補給する動力補給機構１０と、この動力補給機構１
０への蓄圧、および前記充填加圧時における低速射出運
転，高速射出運転，および昇圧・保圧運転を制御する制
御機構１１とを備えて大略構成されている。可塑状の金
属Ｍは、給湯装置（図示せず）により、給湯口２ａから
射出スリーブ２内に供給される。

【００１８】このとき運動変換機構１２は、プランジャ
チップ３を一端側に連係する雄ねじ１８にナット１７を
螺合してなるボールねじ２２と、このボールねじ２２の
ナット１７の外径に形成された歯車に噛合すると共に、
射出用電動サーボモータ１に連係する駆動歯車１４とか
ら構成されている。本実施形態では、プランジャチップ
３は、雄ねじ１８の先端（一端側）にカップリング２１
を介して取り付けられたプランジャロッド２５の先端に
取り付けられており、かつ駆動歯車１４は、電磁クラッ
チ１６を介して射出用電動サーボモータ１に連係されて
いる。電磁クラッチ１６は、好ましくは湿式の電磁クラ
ッチが用いられる。

【００１９】また、動力補給機構１０は、ボールねじ２
２の雄ねじ１８の他端側をシリンダロッドとして構成さ
れる油圧シリンダ５０と、この油圧シリンダ５０に流量
制御弁８を介して連結されるアキュムレータ６と、この
アキュムレータ６に作動油を供給するポンプ手段７とか
ら構成されている。

【００２０】本実施形態では、油圧シリンダ５０は、ボ
ールねじ２２の雄ねじ１８の他端側に設けられる主ピス
トン５１と、この主ピストン５１に対して直列に配置さ
れる従ピストン５２とを有する増圧シリンダで構成され
ている。この油圧シリンダ５０には、主ピストン５１と
従ピストン５２の間に形成されて少なくとも主ピストン
５１を鋳込み方向へと変位させる中間ポート５１ａと従
ピストン５２を鋳込み方向へと変位させる端末ポート５
２ａとを備えて構成されている。なお、符号５３は、油
圧シリンダ５０の前部および後部に接続するタンクを示
す。

【００２１】また、流量制御弁８は、アキュムレータ６
から供給される作動油の通過量を、制御機構１１により
可変可能に構成されている。具体的には、流量制御弁８
は、制御機構１１からの供給電力で駆動するデジタル制
御弁で構成されており、供給電力の制御によりアキュム
レータ６から供給される作動油の通過量を可変すること
ができる。

【００２２】さらに、ポンプ手段７は、制御機構１１に
よって駆動を制御される電動機９と、この電動機９によ
り駆動する油圧ポンプ１３と、この油圧ポンプ１３で送
給される作動油を貯留する油タンク２３と、油圧ポンプ
１３とアキュムレータ６とを連結する油圧回路ｃに介装
したアンロディングバルブ１５とを備えて構成されてい
る。

【００２３】また、アキュムレータ６は、本実施形態で
はガス室６ａと油室６ｂとを仕切り、かつ上下動可能に
設けられたピストン６ｃを有するピストンアキュムレー
タで構成されている。このアキュムレータ６のガス室６
ａには、ガス圧を検出する圧力計６ｄが室外に導出され
て設けられており、その油室６ｂには、ポート６ｅが設
けられている。

【００２４】そして、この動力補給機構１０の油圧回路
は、アキュムレータ６のポート６ｅと流量制御弁８とを
接続する通路ａと、流量制御弁８と油圧シリンダ５０の
端末ポート５２ａとを接続する通路ｂと、通路ａから分
岐され逆止弁３１，アンロディングバルブ１５，および
油圧ポンプ１３を介装して油タンク２３に接続する通路
ｃと、通路ｂから分岐され逆止弁３２を介装する通路ｄ
と、この通路ｄと電磁切換弁２４に接続する通路ｆとを
収束して油圧シリンダ５０の中間ポート５１ａに接続す
る通路ｅと、電磁切換弁２４と油タンク２３とを接続す
る通路ｈとを備えて構成される。

【００２５】また、制御機構１１は、運動変換機構１２
および動力補給機構１０の駆動状態を検知する複数のセ
ンサからなるセンサ機構と、センサ機構の各センサから
の出力信号の入力により、運動変換機構１２および動力
補給機構１０の駆動状態，および動力補給タイミングを
判断し、この判断に基づいてパワーソース１９を介して
所定部位の駆動を制御すると共に、動力補給タイミング
時に、流量制御弁８をＯＮ・ＯＦＦして、プランジャチ
ップ３への動力補給を油圧シリンダ５０を介して制御す
るようにした制御装置２０とを備えて構成されている。

【００２６】このときセンサ機構は、射出用電動サーボ
モータ１の回転数を検出するモータ用センサＡと、アキ
ュムレータ６の圧力を検出するアキュムレータ用センサ
Ｂと、プランジャチップ３の前進移動速度を検出する射
出速度センサＣと、プランジャチップ３に負荷する荷重
を検出する鋳造圧力センサＤとから構成されている。モ
ータ用センサＡは、モータの回転軸の回転数を検出する
ように射出用電動サーボモータ１に取り付けられてお
り、アキュムレータ用センサＢは、油圧を検出するよう
にアキュムレータ６の油室６ｂに取り付けられている。
また、射出速度センサＣは、雄ねじ１８の移動速度を検
出するようにボールねじ２２に取り付けられており、鋳
造圧力センサＤは、プランジャチップ３に負荷する荷重
をプランジャロッド２５および雄ねじ１８を介して検出
するように、油圧シリンダ５０の中間ポート５１ａに接
続する通路ｅに取り付けられている。

【００２７】また、制御装置２０は、記憶手段，タイマ
手段，及び中央処理装置（ＣＰＵ）等が搭載されて構成
されており、パワーソース１９は、動力補給機構１０の
流量制御弁８，電動機９，および電磁切換弁２４、およ
び運動変換機構１２の射出用電動サーボモータ１および
電磁クラッチ１６とに少なくとも導通接続されて配置さ
れている。

【００２８】すなわち、制御装置２０は、センサ機構の
各センサＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの出力信号の入力により駆
動系の駆動及び動力補給タイミングを判断し、この判断
に基づいてパワーソース１９に出力信号を発信すると共
に、パワーソース１９を介して駆動系の所定部位を駆動
させることができるように構成されている。

【００２９】次に、このように構成された電動射出ダイ
カストマシンの作動を、図２乃至図７に基づいて説明す
る。

【００３０】図２は、電動射出ダイカストマシンの運転
線図であり、図３は、電動射出ダイカストマシンの運転
時の射出用電動サーボモータ１，電磁クラッチ１６，電
動機９，電磁切換弁２４，流量制御弁８，およびセンサ
Ａ〜Ｄのタイミングチャートであり、図４乃至図７は、
電動射出ダイカストマシンの運転フローチャートであ
る。

【００３１】まず、図４に示す蓄圧工程を行う。この蓄
圧工程では、油圧ポンプ１３を駆動して、油タンク２３
の作動油をアキュムレータ６に供給して、アキュムレー
タ６の圧力を所定高さにする。

【００３２】先ず、運転開始点（時刻ｔ０）において、
射出用電動サーボモータ１，電磁クラッチ１６，電磁切
換弁２４，および流量制御弁８をＯＦＦ状態にしたま
ま、電動機９をＯＮして油圧ポンプ１３を駆動する。こ
の運転により油タンク２３の作動油は、アキュムレータ
６に充填される。

【００３３】この作動油の充填によりアキュムレータ６
のガス圧（Ｐａｃ）が上昇する。このガス圧は、アキュ
ムレータ用センサＢにより検出される。アキュムレータ
用センサＢは、アキュムレータ６のガス圧が設定ガス圧
Ｐａｃ１に到達したことを検出し（時刻ｔ１）、この検
出信号を制御装置２０へ発信する。制御装置２０は、前
記検出信号の入力により蓄圧工程の終了を確認すると共
に、この確認信号をパワーソース１９に発信し、パワー
ソース１９を介して電動機９をＯＦＦ状態にする。

【００３４】この蓄圧工程においては、電動機９は、時
刻ｔ０からｔ１まで継続して運転される。なお、図４中
の符号Ｘは、図５中の符号Ｘに続く。

【００３５】次に、図５に示す低速射出工程を継続して
行う。この低速射出工程では、貯留されている空気を可
塑状の金属Ｍで置換するようにして可塑状の金属Ｍが射
出スリーブ２を経てランナ部（図示せず）へ充填され
る。

【００３６】すなわち、制御装置２０は、時刻ｔ１で、
パワーソース１９を介して電動機９をＯＦＦ状態にする
と共に、射出用電動サーボモータ１をＯＮする。この時
点では、電磁クラッチ１６，電磁切換弁２４，および流
量制御弁８は、ＯＦＦ状態のままになっている。

【００３７】その後、制御装置２０のタイマー制御によ
り時刻ｔ２で、電磁クラッチ１６および電磁切換弁２４
がＯＮ状態になる。この電磁切換弁２４がＯＮになるこ
とによって、油圧シリンダ５０の主ピストン５１のヘッ
ド側と油タンク２３（図１参照）は連通状態となる。

【００３８】さらにその後、モータ用センサＡは、射出
用電動サーボモータ１が、低速射出速度ＶＰ１換算の設
定回転数Ｎ１に到達したことを検出し、この検出信号を
制御装置２０へ発信する。制御装置２０は、前記検出信
号の入力によりパワーソース１９を介して射出用電動サ
ーボモータ１を設定回転数Ｎ１で駆動する。

【００３９】これにより射出用電動サーボモータ１の回
転が、運動変換機構１２で直線運動に変換され、プラン
ジャチップ３が、射出スリーブ２内を前進して射出スリ
ーブ２内の可塑状の金属Ｍを、射出スリーブ２を経て金
型５のランナ部へ充填することができる。このときプラ
ンジャチップ３は、低速射出速度ＶＰ１，鋳造圧力Ｐｈ
１で前進する。また、このとき油圧シリンダ５０の主ピ
ストン５１のヘッド側にできた空間は真空状態となり、
油タンク２３の作動油で充満される。

【００４０】その後、射出速度センサＣは、プランジャ
チップ３が高速射出速度ＶＰ２に切り換える位置に到達
したことを検出し、この検出信号を制御装置２０へ発信
する。制御装置２０は、前記検出信号の入力により低速
射出工程の終了を確認する。この低速射出工程は、時刻
ｔ２から時刻ｔ３まで行われ、射出用電動サーボモータ
１の動力のみで行われる。なお、図５中の符号Ｙは、図
６中の符号Ｙに続く。

【００４１】また次に、図６に示す高速射出工程を継続
して行う。この高速射出工程では、プランジャチップ３
の前進変位量が一挙に増大し、可塑状の金属Ｍを金型キ
ャビティ４内へ充填する。

【００４２】すなわち、制御装置２０は、低速射出工程
の終了確認後、パワーソース１９を介して射出用電動サ
ーボモータ１の回転数を高速射出速度ＶＰ２換算の回転
数Ｎ２に制御する。そして制御装置２０は、モータ用セ
ンサＡから射出用電動サーボモータ１の回転数Ｎ２の検
出信号を受信し、これによりプランジャチップ３の射出
速度が高速射出速度ＶＰ２に到達したことを確認する
（時刻ｔ４）。

【００４３】時刻ｔ４以降は、射出用電動サーボモータ
１のみの動力により高速射出速度ＶＰ２，鋳造圧力Ｐｈ
２で運転する。この運転は、時刻ｔ５まで継続される。

【００４４】時刻ｔ５で、射出速度センサＣが、プラン
ジャチップ３の昇圧・保圧切換位置に到達したことを検
出し、この検出信号を制御装置２０へ発信する。制御装
置２０は、前記検出信号の入力により高速射出工程の終
了を確認する。なお、図６中の符号Ｚは、図７中の符号
Ｚに続く。

【００４５】さらに、図７に示す昇圧・保圧工程を継続
して行う。この昇圧・保圧工程では、さらなる増圧によ
って金型キャビティ４内に十分な押湯が加えられる。

【００４６】すなわち、制御装置２０は、高速射出工程
の終了を確認した後、パワーソース１９を介して電磁切
換弁２４をＯＦＦにすると共に、流量制御弁８をＯＮ状
態にする（時刻ｔ５）。電磁切換弁２４をＯＦＦにする
ことにより、油圧シリンダ５０の主ピストン５１のヘッ
ド側に作動油が充満した状態で、油タンク２３との連通
を断つことができ、かつ流量制御弁８をＯＮにすること
により、アキュムレータ６の作動油を油圧シリンダ５０
の従ピストン５２のヘッド側へただちに供給することが
できる。これにより、主ピストン５１のヘッド側の油圧
が従ピストン５２のヘッド側との面積比で増圧され、鋳
造圧力が一挙に増大する。

【００４７】その後、鋳造圧力センサＤは、プランジャ
チップ３に負荷される圧力が、保圧Ｐｈ３に到達したこ
とを検出し、この検出信号を制御装置２０へ発信する。
制御装置２０は、前記検出信号の入力により昇圧工程が
終了して保圧工程に移行したことを確認し、パワーソー
ス１９を介して、射出用電動サーボモータ１および電磁
クラッチ１６をＯＦＦ状態（時刻ｔ６）にすると共に、
継続して油圧シリンダ５０のみの駆動で保圧運転を行
う。この保圧運転は、キャビティ４内に充填した軽金属
が凝固する時間として予め入力されている制御装置２０
のタイマ制御により時刻ｔ７まで継続して行う。この保
圧運転時のアキュムレータ６は、設定された保圧Ｐｈ３
の圧力が低下しないガス圧Ｐａｃ２に維持されている。

【００４８】時刻ｔ７以降、制御装置２０は、パワーソ
ース１９を介して、流量制御弁８ををＯＦＦ状態にする
と共に、電磁切換弁２４をＯＮ状態にする。これにより
油圧シリンダ５０に対するアキュムレータ６の油圧を速
やかに断つことができ、昇圧・保圧工程が終了する。

【００４９】この昇圧・保圧工程の終了後、制御装置２
０のタイマー制御により、時刻ｔ８で射出用電動サーボ
モータ１および電磁クラッチ１６をＯＮ状態にすると共
に、射出用電動サーボモータ１を逆回転させてプランジ
ャチップ３を原位置（射出スリーブ２の給湯口２ａを開
口させる位置）に復帰させ、その後時刻ｔ９で射出用電
動サーボモータ１，電磁切換弁２４，および電磁クラッ
チ１６をＯＦＦにして鋳造サイクルが終了する。

【００５０】次サイクルは、続けて行う場合は前サイク
ルで蓄圧（油圧Ｐａｃ２）されたアキュムレータ６をそ
のまま利用することができる。すなわち、次サイクル
は、図２及び図３に示すように、時刻ｔ１０で油圧Ｐａ
ｃ２のアキュムレータ６の蓄圧運転で開始され、時刻ｔ
１１で低速射出工程が開始される。以降、前サイクルと
同様にして蓄圧工程、低速射出工程、高速射出工程、及
び昇圧・保圧工程を継続して行なって次鋳造サイクルが
終了する。

【００５１】また、この電動射出ダイカストマシンは、
動力補給機構１０を、供給電力の制御によりアキュムレ
ータ６から供給される圧油の通過量を可変する流量制御
弁８を備えて構成したので、流量制御弁８の供給電力を
制御装置２０により制御することにより、油圧シリンダ
５０を介して伝達される伝達力を可変することができ、
これにより油圧駆動と同様な射出波形を得ることができ
ると共に、このときの鋳造圧力を許容鋳造圧力の範囲内
に維持して、鋳張りの原因となるキャビティ４外への可
塑状の金属Ｍの浸出を防ぐことができる。

【００５２】すなわち、図２に示すように高速射出工程
から昇圧・保圧工程に移行するときの鋳造圧力Ｐｈの昇
圧を、それぞれ可変角度θＰｈの範囲内で可変すること
ができ、これによってダイカスト鋳造に最適な射出波形
（油圧駆動と同様な射出波形）を選択することができ
る。

【００５３】さらに、射出用電動サーボモータ１は、射
出速度の多段変速が容易で、ダイカスト鋳造に最適な射
出速度を選択することができ、前記したダイカスト鋳造
に最適な射出波形と併せて、ダイカスト鋳造に最適な成
形サイクル波形を得ることができ、ひいては高品質鋳造
が可能となる。

【００５４】また、電動射出ダイカストマシンは、鋳造
圧力Ｐｈの昇圧を、動力補給機構１０からの動力補給に
より行うようにし、かつ動力補給機構１０の油圧シリン
ダ５０を増圧シリンダで構成したので、アキュムレータ
６の油圧を、さらに増圧して油圧シリンダ５０に作用さ
せることができ、これにより射出用電動サーボモータ１
の出力を大きくする必要が無いことによる省電力化を達
成することができるばかりでなく、大型の鋳造品に対応
する射出を行うことができる。

【００５５】さらに、保圧運転は、動力補給機構１０の
みで行うようにしたので、射出用電動サーボモータ１の
発熱を極力避けることができ、これにより射出用電動サ
ーボモータ１の長寿命化を図ることができる。

【００５６】また、動力補給タイミングは、流量制御弁
８および電磁切換弁２４のＯＮ・ＯＦＦ制御により行う
ようにしたので、動力補給機構１０（厳密にはアキュム
レータ６）の慣性力を瞬時に断ち切ることができるの
で、応答性の低下を伴うこともない。

【００５７】また、本実施形態の電動射出ダイカストマ
シンによれば、油圧シリンダ５０で高荷重を、発生およ
び受圧することができるので、ボールねじ２２の小容量
化および長寿命化が図れると共に、ボールねじ２２等の
高価な機器のコストアップをも抑制することができる。

【００５８】また、本実施形態の電動射出ダイカストマ
シンによれば、電動機９，油圧ポンプ１３，および油タ
ンク２３等のポンプ手段７の構成機器の容量を、従来の
１／１０〜１／５に小さくすることができ、これにより
動力補給機構１０を小型化することができるばかりでな
く、前記したボールねじ２２の小容量化と相俟って、フ
レーム（ベッド）内へ電気の制御盤等が収納可能となっ
て装置全体をコンパクトに構成することができ、ひいて
は１マシン化が達成できる。

【００５９】加えて、動力補給機構１０の小型化によ
り、作動油の使用量が極少量に抑えられるので、ひいて
は省エネルギー、省資源、地球環境保護等に貢献でき
る。

【００６０】また、本発明は、前記した実施形態に限定
されるものではなく、次のような変形例をも含む。

【００６１】すなわち、射出用電動サーボモータ１と駆
動歯車１４とは、電磁クラッチ１６を介することなく直
接連係しても良い。また、動力補給機構１０による動力
補給は、昇圧・保圧工程ばかりでなく、高速射出工程へ
の切り替わりの際にも援用することも可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１の発
明によれば、プランジャチップを駆動する運動変換機構
が、動力補給機構からの動力補給により必要とする出力
を得ることができるように構成されており、かつこのと
きの動力補給タイミングを流量制御弁のＯＮ・ＯＦＦ制
御により行って、流量制御弁のＯＦＦにより動力補給機
構の慣性力の伝達を断ち切るようにしたので、大出力の
電動サーボモータを不要としたにも拘わらず高速の射出
速度および高鋳造圧力を達成することができ、以てコス
ト高および応答性の低下を伴うことのない電動射出ダイ
カストマシンを提供することができる。

【００６３】その上、請求項１の発明によれば、ポンプ
手段の容量を、従来の１／１０〜１／５に小さくするこ
とができ、これにより動力補給機構を小型化することが
できるばかりでなく、油圧シリンダで高荷重を発生およ
び受圧することができることによるボールねじの小容量
化も可能で、これらが相俟って装置全体をコンパクトに
構成することができ、ひいては１マシン化が達成でき
る。

【００６４】加えて、動力補給機構の小型化により、作
動油の使用量が極少量に抑えられるので、ひいては省エ
ネルギー、省資源、地球環境保護等に貢献できる。

【００６５】またさらには、アキュムレータを備えて動
力補給機構を構成したので、保圧運転を蓄圧されたアキ
ュムレータを動力源として、エネルギー変換機構のみで
行うことができ、これにより射出用電動サーボモータの
発熱を極力避けて射出用電動サーボモータの長寿命化を
図ることができる。

【００６６】また、請求項２の発明によれば、動力補給
機構の油圧シリンダを増圧シリンダで構成したので、ア
キュムレータ内の油圧は、増圧シリンダでさらに増圧さ
れて主ピストンに作用することになり、これにより請求
項１の発明の効果に加えて、射出用電動サーボモータの
出力を大きくする必要が無いことによる省電力化を達成
することができるばかりでなく、大型の鋳造品に対応す
る射出を行うことができる。

【００６７】また、請求項３の発明によれば、請求項１
または２の発明の効果に加えて、流量制御弁の供給電力
を制御することにより、主ピストンへの伝達力を可変さ
せて油圧駆動と同様な射出波形を得ることができるこ
と、および射出用電動サーボモータの射出速度の多段変
速が容易なこととがあいまって、ダイカスト鋳造に最適
な成形サイクル波形を得ることができ、ひいては高品質
鋳造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての電動射出ダイカス
トマシンの構成を示す概略説明図である。

【図２】図１の電動射出ダイカストマシンの運転線図で
ある。

【図３】図１の電動射出ダイカストマシンの運転時の射
出用電動サーボモータ，電磁クラッチ，電動機，電磁切
換弁，流量制御弁，及びセンサＡ〜Ｄのタイミングチャ
ートである。

【図４】図１の電動射出ダイカストマシンの運転時の蓄
圧工程のフローチャートである。

【図５】図１の電動射出ダイカストマシンの運転時の低
速射出工程のフローチャートである。

【図６】図１の電動射出ダイカストマシンの運転時の高
速射出工程のフローチャートである。

【図７】図１の電動射出ダイカストマシンの運転時の昇
圧・保圧工程のフローチャートである。

【符号の説明】

１射出用電動サーボモータ（サーボモータ）２射出スリーブ３プランジャチップ４金型キャビティ６アキュムレータ７ポンプ手段８流量制御弁１０動力補給機構１１制御機構１２運動変換機構１４駆動歯車１７ナット１８雄ねじ１９パワーソース２０制御装置２２ボールねじ５０油圧シリンダ５１主ピストン５２従ピストンＡモータ用センサ（センサ機構）Ｂアキュムレータ用センサ（センサ機構）Ｃ射出速度センサ（センサ機構）Ｄ鋳造圧力センサ（センサ機構）Ｍ可塑状の金属

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出用電動サーボモータの回転を直線運
動に変換し、この直線運動に連動して前進移動するプラ
ンジャチップによって、射出スリーブ内の可塑状の金属
を金型キャビティ内へ充填加圧する電動射出ダイカスト
マシンであって、前記射出用電動サーボモータの回転を直線運動に変換す
る運動変換機構と、この運動変換機構により前進移動さ
せられる前記プランジャチップに動力を補給する動力補
給機構と、この動力補給機構への蓄圧、および前記充填
加圧時における低速射出運転，高速射出運転，および昇
圧・保圧運転を制御する制御機構とを備えており、前記運動変換機構が、前記プランジャチップを一端側に
連係する雄ねじにナットを螺合してなるボールねじと、
このボールねじのナットの外径に形成された歯車に噛合
すると共に、前記射出用電動サーボモータに連係する駆
動歯車とからなり、前記動力補給機構が、前記ボールねじの雄ねじの他端側
をシリンダロッドとして構成される油圧シリンダと、こ
の油圧シリンダに流量制御弁を介して連結されるアキュ
ムレータと、このアキュムレータに作動油を供給するポ
ンプ手段とからなり、かつ前記制御機構が、前記運動変
換機構および前記動力補給機構の駆動状態を検知する複
数のセンサからなるセンサ機構と、前記センサ機構の各
センサからの出力信号の入力により、前記運動変換機構
および前記動力補給機構の駆動状態，および動力補給タ
イミングを判断し、この判断に基づいてパワーソースを
介して所定部位の駆動を制御すると共に、前記動力補給
タイミング時に、前記流量制御弁をＯＮ・ＯＦＦして、
前記プランジャチップへの動力補給を前記油圧シリンダ
を介して制御するようにした制御装置とを備えて構成さ
れていることを特徴とする電動射出ダイカストマシン。
【請求項２】請求項１記載の電動射出ダイカストマシ
ンであって、前記動力補給機構の油圧シリンダが、前記ボールねじの
雄ねじの他端側に設けられる主ピストンと、この主ピス
トンに対して直列に配置される従ピストンとを有して構
成される増圧シリンダであることを特徴とする電動射出
ダイカストマシン。
【請求項３】請求項１または２記載の電動射出ダイカ
ストマシンであって、前記動力補給機構の流量制御弁は、前記アキュムレータ
から供給される作動油の通過量を、前記制御機構により
可変可能に構成されていることを特徴とする電動射出ダ
イカストマシン。