JP2005021976A - ダイカスト鋳造機 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイカスト鋳造機において、射出ピストンの速度制御と増圧制御とをそれぞれ独立して任意に設定する。
【解決手段】射出ピストン１２ａの速度制御を行うサーボ弁４４と、増圧ピストン１４ａの増圧制御を行うチェック弁５４とを並列に配置し、前記サーボ弁４４の入力ポート４６ａと増圧シリンダ１４のロッド側圧力室１２ｂとを増圧作動油管路７４を介して接続すると共に、前記チェック弁５４の入力ポート５５ａと射出シリンダ１２のロッド側圧力室１２ｂとを射出作動油管路７２を介して接続する。そして、前記サーボ弁４４の出力ポート４６ｂを作動油排出管路７６に接続し、チェック弁５４の出力ポート５５ｂをタンク管路５６によりタンク５７に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイカスト鋳造機に関し、一層詳細には、射出シリンダの速度制御及び増圧制御をそれぞれ独立して行うことができるダイカスト鋳造機に関する。

従来からキャビティにアルミニウム等の軽合金を射出して鋳造を行うダイカスト鋳造機が広汎に用いられている。このダイカスト鋳造機の中には、例えば、メータアウト制御を行うものが知られている。

図６に示されるように、このメータアウト制御を行うダイカスト鋳造機１０では、溶湯の射出回路を構成する射出シリンダ１２に、射出ピストン１２ａを摺動自在に内設すると共に、該射出ピストン１２ａにピストンロッド１２ｄを取着し、且つ前記射出ピストン１２ａに面積比を利用してヘッド側圧力室１２ｃに高圧を発生させる増圧ピストン１４ａが内設された増圧シリンダ１４を備えている。

参照符号１２ｂ、１４ｂは、ロッド側圧力室を示し、参照符号１４ｃは、ヘッド側圧力室を示す。この場合、射出ピストン１２ａの外径と増圧シリンダ１４のピストンロッド１４ｄの外径とが、略同一径となるように形成されている。

ヘッド側圧力室１２ｃには、射出シリンダ１２の油圧源である射出アキュムレータ１６がチェック弁１８、増圧チェック弁２０を介装してなる射出作動管路２２により連通されている。なお、チェック弁１８は、コントローラ４８による操作信号により開閉し、該チェック弁１８が開くと、射出アキュムレータ１６に貯蔵される作動油が射出作動管路２２を介して射出シリンダ１２のヘッド側圧力室１２ｃに供給される。

増圧チェック弁２０は、コントローラ４８による操作信号により開閉し、該増圧チェック弁２０が開くと、ヘッド側圧力室１２ｃ内の作動油が射出戻り管路２４よりチェック弁２６を介してタンク３７に戻される。この場合、前記チェック弁２６は、コントローラ４８による操作信号により開閉する。

一方、増圧シリンダ１４のヘッド側圧力室１４ｃには、該増圧シリンダ１４の油圧源である増圧アキュムレータ２８が増圧アキュムレータチェック弁３０、増圧速度調整弁３２を介装してなる増圧作動管路３４により連通されている。

この増圧アキュムレータチェック弁３０、増圧速度調整弁３２は、コントローラ４８による操作信号により開閉が行われ、前記増圧アキュムレータチェック弁３０、増圧速度調整弁３２が開くと、増圧アキュムレータ２８に貯蔵される作動油が、増圧作動管路３４よりヘッド側圧力室１４ｃに供給される。

また、ヘッド側圧力室１４ｃは、チェック弁６５が接続された戻り管路６４を介してタンク３７に接続されている。

増圧速度調整弁３２は、増圧アキュムレータ２８の流量を調整して増圧ピストン１４ａの矢印Ａ方向への前進速度を制御する。

参照符号３６は、油圧供給源であるポンプユニットを示し、前記ポンプユニット３６は、ポンプ３６ａと、前記ポンプ３６ａを駆動する電動機３６ｂ（例えば、モータ）と、回路内の圧力を設定値以下に制限するリリーフ弁３６ｃと、フィルタ３６ｄ及びタンク３６ｅとを備える。前記ポンプユニット３６は、作動油供給管路３８、充填チェック弁４０を介して射出アキュムレータ１６及び増圧アキュムレータ２８に接続されて、作動油が前記射出アキュムレータ１６及び増圧アキュムレータ２８に充填される。なお、前記充填チェック弁４０は、コントローラ４８による操作信号により開閉する。

作動油給排管路４２は、その一端が射出シリンダ１２のロッド側圧力室１２ｂ及び増圧シリンダ１４のロッド側圧力室１４ｂに接続され、他端がサーボ弁（サーボ手段）４４の入力ポート４６ａに連通されている。

このサーボ弁４４は、パーソナルコンピュータ５２のプログラムに従ってスプール４４ａが軸線方向（図６の上下方向）に沿って変位し、前記スプール４４ａの先端面とバルブ本体４４ｂの傾斜面との係合部の隙間が、縮小若しくは拡大されて入力ポート４６ａから出力ポート４６ｂへと流れる作動油の流量が制御される。

このパーソナルコンピュータ５２は、射出シリンダ１２の端部に設けられた速度検出センサ６２によって検出されたピストンロッド１２ｄの速度検出信号を演算処理することにより、サーボ弁４４のスプール４４ａの変位量を制御し、射出ピストン１２ａの射出速度が適宜調整される。

また、前記サーボ弁４４の出力ポート４６ｂには、作動油管路５０の一端が接続されている。そして、作動油管路５０の他端に接続されたチェック弁（増圧バルブ手段）５４は、コントローラ４８による操作信号によりスプール５４ａが軸線方向（図６の上下方向）に沿って変位し、前記スプール５４ａの先端面とバルブ本体５４ｂの傾斜面との係合部の隙間が調整されて、作動油管路５０とタンク管路５６とを連通若しくは遮断する。このタンク管路５６は、タンク５７に連結されている。

参照符号５８は、戻り作動油供給管路を示し、この戻り作動油供給管路５８の一端が作動油管路５０に接続され、他端が作動油供給管路３８に接続されている。そして、この戻り作動油供給管路５８の途中には、チェック弁６０が設けられ、前記チェック弁６０は、コントローラ４８による操作信号により開閉が行われる。

この従来技術に係るダイカスト鋳造機１０において、図示しない射出スリーブに所定量の溶湯を注入した後、コントローラ４８によりチェック弁１８が開かれると、射出アキュムレータ１６内の作動油が、増圧チェック弁２０を介して射出作動管路２２より射出シリンダ１２のヘッド側圧力室１２ｃに導かれる。

このチェック弁１８を開く操作と並行して、パーソナルコンピュータ５２のプログラムに従いサーボ弁４４を作動させ、且つコントローラ４８によりチェック弁５４が作動してスプール５４ａを変位させる。このことにより、ヘッド側圧力室１２ｃの作動油が、射出ピストン１２ａを矢印Ａ方向へと押圧し、前記射出ピストン１２ａの変位作用下にロッド側圧力室１２ｂの作動油が作動油給排管路４２、サーボ弁４４、作動油管路５０よりチェック弁５４、タンク管路５６を介してタンク５７に流れる。なお、この場合、チェック弁６０は閉じておく。

この溶湯が、キャビティの湯口に到達した時点で、サーボ弁４４のスプール４４ａが変位して該スプール４４ａの先端面とバルブ本体４４ｂの傾斜面との係合部の隙間が拡大して、ロッド側圧力室１２ｂ内の作動油が大流量で作動油管路５０、タンク管路５６よりタンク５７に流れる。

また、射出ピストン１２ａが減速すると、コントローラ４８の操作信号の作用下に増圧アキュムレータチェック弁３０、増圧速度調整弁３２を開き、増圧アキュムレータ２８内の作動油が増圧作動管路３４より増圧シリンダ１４のヘッド側圧力室１４ｃに流れる。

そして、ロッド側圧力室１４ｂの作動油が、作動油給排管路４２、サーボ弁４４、作動油管路５０よりチェック弁５４、タンク管路５６を介してタンク５７に流れる。そのため、増圧ピストン１４ａに圧力が付与されて前記増圧ピストン１４ａの矢印Ａ方向への前進により、射出ピストン１２ａに増圧力が付与される。

一方、上記とは反対に、射出ピストン１２ａを矢印Ｂ方向へと後退させるには、コントローラ４８の操作信号により増圧チェック弁２０、チェック弁２６、６０、６５を開き、チェック弁５４を閉じると、ポンプユニット３６の作動油は、戻り作動油供給管路５８、チェック弁６０、作動油管路５０、サーボ弁４４を経て、作動油給排管路４２からロッド側圧力室１２ｂ、１４ｂに導かれる。

また、ヘッド側圧力室１２ｃは、増圧チェック弁２０、射出戻り管路２４、チェック弁２６よりタンク３７に連通し、前記ヘッド側圧力室１４ｃが、戻り管路６４、チェック弁６５を介して射出戻り管路２４に連通しているので、前記ヘッド側圧力室１２ｃ、１４ｃ内の作動油がそれぞれタンク３７に戻される。

その結果、射出ピストン１２ａ及び増圧ピストン１４ａは、それぞれ初期位置に戻る。

なお、ダイカスト鋳造機に関する先行技術文献を調べたが見つけることができなかった。

ところで、このダイカスト鋳造機１０では、サーボ弁４４とチェック弁５４とが作動油管路５０を介して直列に接続され、射出シリンダ１２のヘッド側圧力室１２ｃと増圧シリンダ１４のヘッド側圧力室１４ｃとが作動油給排管路４２を介して前記サーボ弁４４に接続されている。

この構成では、射出ピストン１２ａの速度制御及び増圧ピストン１４ａの増圧制御が、サーボ弁４４の入力ポート４６ａから出力ポート４６ｂへと流れる作動油の流量を調整することによって行われているため、射出ピストン１２ａの速度制御及び増圧ピストン１４ａの増圧制御をそれぞれ独立して別個に行うことが不可能である。

このため、キャビティ形状、大きさ、溶湯温度、射出圧力等により射出ピストン１２ａの速度及び増圧ピストン１４ａの増圧をそれぞれ別個に独立して任意に設定することができない。その結果、鋳造製品に対して最適な射出条件を設定することが困難であり、前記鋳造製品の歩留まりが低下するため、ダイカスト鋳造機の生産性が低下する。

本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、射出ピストンの速度制御及び増圧制御をそれぞれ独立して任意に設定することが可能なダイカスト鋳造機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、射出ピストンが摺動自在に設けられた射出シリンダと、
前記射出ピストンが変位する際の速度制御を行うサーボ手段と、
前記射出ピストンが変位する際に付与される圧力を増大させる増圧制御を行う増圧バルブ手段と、
を備え、
前記サーボ手段と前記増圧バルブ手段とが管路を介して並列に配置され、前記射出シリンダの速度制御及び増圧制御をそれぞれ別個に独立して行うことを特徴とする。

本発明によれば、射出ピストンの速度制御を行うサーボ手段と、前記射出ピストンが変位する際に付与される圧力を増大させる増圧制御を行う増圧バルブ手段とを管路を介して並列に配置し、前記射出シリンダの速度制御及び増圧制御をそれぞれ別個に独立して行っている。

従って、キャビティ形状、大きさ、溶湯温度、射出圧力等により射出ピストンの速度制御及び増圧制御をそれぞれ別個に独立して任意に設定することができるので、鋳造製品に対して最適な射出条件を設定することにより前記鋳造製品の歩留まりを向上させることができ、ダイカスト鋳造機の生産性を向上させることができる。

また、射出ピストンと同軸上に増圧ピストンを軸線方向に沿って摺動自在に設け、前記増圧ピストンの変位作用下に前記射出ピストンを一体的に変位させることにより、射出ピストンに付与される圧力を好適に増圧させることができる。

さらに、射出シリンダの軸線方向に沿った一端部側に、軸線方向に沿って摺動自在に設けられる増圧ピストンを有する増圧シリンダを接続管路を介して接続し、前記増圧ピストンの変位作用下に前記射出ピストンを一体的に変位させるように構成する。これにより、前記射出ピストンと増圧ピストンとの外周径をそれぞれ別個に任意の大きさに設定することができるため、増圧ピストンから射出ピストンへと付与される増圧力を自在に調整することができる。

さらにまた、射出ピストンの外周径を、増圧ピストンの射出シリンダ側に形成されるピストンロッドの外周径より大きく形成することにより、前記射出ピストンが設けられる射出シリンダと前記増圧ピストンが設けられる増圧シリンダとの間に生じる面積差に応じて、増圧シリンダによる増圧力を調整することができる。そのため、増圧シリンダにおけるピストンロッドから射出ピストンに付与される増圧力を調整することができる。

またさらに、サーボ手段をサーボ弁とすることにより、コントローラからの操作信号によって前記サーボ弁を開閉させて射出ピストンが変位する際の速度制御を好適に行うことができる。

また、増圧バルブ手段をチェック弁とすることにより、射出ピストンがストローク変位する際に付与される圧力を増大させる増圧制御を好適に行うことができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、射出ピストンの速度制御を行うサーボ手段と、前記射出ピストンが変位する際に付与される圧力を増大させる増圧制御を行う増圧バルブ手段とを管路を介して別個に並列配置することにより、キャビティ形状、大きさ、溶湯温度、射出圧力等に応じて射出ピストンの速度制御及び増圧制御をそれぞれ独立して任意に設定することができるため、鋳造製品に対して最適な射出条件を設定することが可能になり、前記鋳造製品の歩留まりを向上させてダイカスト鋳造機の生産性を向上させることができる。

本発明に係るダイカスト鋳造機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号７０は、本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト鋳造機を示す。なお、上述した従来技術に係るダイカスト鋳造機１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、以下に示す第２及び第３の実施の形態に係るダイカスト鋳造機８０、９０についても同様とする。

このダイカスト鋳造機７０は、図１に示されるように、射出ピストン１２ａの速度制御と増圧ピストン１４ａの増圧制御とをそれぞれ独立して行うために、サーボ弁４４とチェック弁５４とを並列に別個に独立して配置すると共に、前記射出ピストン１２ａの速度制御をサーボ弁４４の開閉により行い、増圧ピストン１４ａの増圧制御をチェック弁５４の作動により行う構成としている。

射出作動油管路７２は、その一端が射出シリンダ１２のロッド側圧力室１２ｂに接続され、他端がチェック弁５４の入力ポート５５ａに連通されている。一方、増圧作動油管路７４は、その一端が増圧シリンダ１４のロッド側圧力室１４ｂに接続され、他端がサーボ弁４４の入力ポート４６ａに連通されている。さらに、作動油排出管路７６は、その一端がサーボ弁４４の出力ポート４６ｂに接続され、他端がタンク管路５６に連通されている。なお、射出作動油管路７２及び増圧作動油管路７４は、交差部７８で互いに連通している。

本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト鋳造機７０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作及び作用効果について説明する。

このダイカスト鋳造機７０において、溶湯を図示しない射出スリーブに所定量だけ注入した後、コントローラ４８による操作信号によりチェック弁１８を開くと、射出アキュムレータ１６内の作動油が、チェック弁１８及び増圧チェック弁２０を介して射出作動管路２２よりヘッド側圧力室１２ｃに導かれる。

そして、チェック弁１８を開く操作に並行して、パーソナルコンピュータ５２のプログラムに従ってサーボ弁４４を作動させる。前記サーボ弁４４の作動作用下にスプール４４ａを変位させると、ヘッド側圧力室１２ｃの作動油による押圧作用下に射出ピストン１２ａが矢印Ａ方向へと変位し、ロッド側圧力室１２ｂの内部の作動油が射出ピストン１２ａによって押圧され、射出作動油管路７２、増圧作動油管路７４を介してサーボ弁４４の入力ポート４６ａから出力ポート４６ｂを経て、作動油排出管路７６を通りタンク管路５６を介してタンク５７に流れる。

従って、射出ピストン１２ａは、図４に示されるように、低速射出速度Ｖ１で前進し、前記射出ピストン１２ａが射出スリーブ内をストロークＬ１だけ変位すると、前記射出スリーブ内の溶湯がキャビティ（図示せず）の湯口に到達する。

この場合、図５に示されるように、射出ピストン１２ａが低速射出速度Ｖ１（図４参照）で射出スリーブ内をストロークＬ１だけ変位する際、前記射出ピストン１２ａは、略一定の射出圧力Ｐ１で前進する。

溶湯がキャビティの湯口に到達した時点で、コントローラ４８からの操作信号によってサーボ弁４４のスプール４４ａを軸線方向に沿って変位させることにより、ロッド側圧力室１２ｂ内における作動油が流量を大として導出され、この増大した流量の作動油は、射出作動油管路７２、増圧作動油管路７４を介してサーボ弁４４の入力ポート４６ａに導入される。そして、該サーボ弁４４の出力ポート４６ｂから導出されてタンク管路５６よりタンク５７へと流れる。

そして、射出ピストン１２ａが低速射出速度Ｖ１から高速射出速度Ｖ２に切り換わり（図４参照）、ストロークＬ２に達するまで高速射出速度Ｖ２で前進し、溶湯がキャビティ内に充填される。この際、射出ピストン１２ａは溶湯の抵抗により略一定の射出圧力Ｐ２下に前進する（図５参照）。

一方、キャビティに対して溶湯の充填が完了する直前に、サーボ弁４４の作動によりスプール４４ａを軸線下方向に沿って変位させて、前記スプール４４ａの先端面とバルブ本体４４ｂの傾斜面との係合部の隙間を縮小すると、ロッド側圧力室１２ｂから射出作動油管路７２、サーボ弁４４の入力ポート４６ａ、出力ポート４６ｂへと流れる作動油の流量が小さくなり、射出ピストン１２ａの変位速度が急速に減速する。

すなわち、射出ピストン１２ａは、図４に示されるように、ストロークＬ２に到達した時点で急激に減速を開始し、溶湯が固化するストロークＬ４に到達したときに停止する。

ここで、サーボ弁４４は、スプール４４ａの変位により該スプール４４ａの先端面とバルブ本体４４ｂの傾斜面との係合部の隙間が縮小し、ロッド側圧力室１２ｂの作動油が入力ポート４６ａから出力ポート４６ｂに流れる際にその流量が絞られ、射出ピストン１２ａを減速させることになる。その後、コントローラ４８により増圧アキュムレータチェック弁３０、増圧速度調整弁３２及びチェック弁５４を開くと、増圧アキュムレータ２８内の作動油が増圧作動管路３４から戻り管路６４を介して増圧シリンダ１４のヘッド側圧力室１４ｃに流れ、増圧ピストン１４ａが変位し、ロッド側圧力室１４ｂ内の作動油が増圧作動油管路７４、チェック弁５４及びタンク管路５６を介してタンク５７に流れる。すなわち、増圧ピストン１４ａが前進して（図１中、矢印Ａ方向）、前記射出ピストン１２ａに増圧力が作用する。

そのため、図５に示されるように、前記射出ピストン１２ａに作用する抵抗力、すなわち増圧力Ｐ４は、溶湯の凝固と共に圧力が次第に上昇し、射出ピストン１２ａが停止した時点で最も高くなる。すなわち、キャビティに充填された溶湯には、射出ピストン１２ａが減速を開始すると共に増圧力Ｐ４が作用し、該増圧力Ｐ４は溶湯の凝固と共にその値が大きくなり、溶湯が固化して射出ピストン１２ａがストロークＬ４で停止したときに最大になる。

なお、射出ピストン１２ａは、図４に示されるように、溶湯が凝固を開始すると共に減速を始め、前記溶湯が固化したときにストロークＬ３で停止する。そして、キャビティに鋳造製品（図示せず）が形成される。その際、サーボ弁４４は、スプール４４ａの先端面とバルブ本体４４ｂの傾斜面との係合部の隙間が縮小した状態に保持される。

このため、図５に示されるように、射出ピストン１２ａに作用する増圧力Ｐ４は、従来技術に係る射出ピストン１２ａに作用する増圧力Ｐ３（図５中、破線）と比較して急激に上昇し、射出ピストン１２ａが停止したＬ３の時点で最も高くなる。従って、増圧ピストン１４ａの前進により射出ピストン１２ａに増圧力Ｐ４が付与されるに至る。

一方、上記とは反対に、射出ピストン１２ａを矢印Ｂ方向へと後退させるには、コントローラ４８の操作信号により増圧チェック弁２０、チェック弁２６、６０、６５を開き、チェック弁５４を閉じると、ポンプユニット３６の作動油は、戻り作動油供給管路５８、チェック弁６０を経て、射出作動油管路７２からロッド側圧力室１２ｂに導かれると共に、略同時に交差部７８を介して増圧作動油管路７４からロッド側圧力室１４ｂに導かれる。

また、ヘッド側圧力室１２ｃは、増圧チェック弁２０、射出戻り管路２４、チェック弁２６よりタンク３７に連通し、且つ前記ヘッド側圧力室１４ｃが戻り管路６４、チェック弁６５を介して射出戻り管路２４に連通しているので、前記ヘッド側圧力室１２ｃ、１４ｃ内の作動油がそれぞれタンク３７に戻される。その際、チェック弁６５を介してタンク３７へと戻される作動油は、射出アキュムレータ１６から供給される作動油と比較してその圧力が小さいため、チェック弁２６の方向へと逆流することがない。

その結果、射出ピストン１２ａ及び増圧ピストン１４ａは、それぞれ初期位置に戻る。

なお、この第１の実施の形態に係るダイカスト鋳造機７０においては、メータアウト制御に適用した場合について説明したが、メータイン制御にも適用可能であることは勿論である。

以上のように、この第１の実施の形態では、射出ピストン１２ａの速度制御を行うためのサーボ弁４４と、増圧ピストン１４ａの増圧制御を行うためのチェック弁５４とを並列に配置し、前記サーボ弁４４を射出作動油管路７２、増圧作動油管路７４を介して射出シリンダ１２のロッド側圧力室１２ｂに接続すると共に、チェック弁５４を射出作動油管路７２、増圧作動油管路７４を介してヘッド側圧力室１２ｃに接続することにより、射出ピストン１２ａの速度制御及び増圧ピストン１４ａの増圧制御を独立して行うことができる。

その結果、キャビティ形状、大きさ、溶湯温度、射出圧力等に応じて射出ピストン１２ａの速度制御及び増圧ピストン１４ａの増圧制御をそれぞれ独立して任意に設定することができるため、鋳造製品に対して最適な射出条件を設定することが可能になり、前記鋳造製品の歩留まりを向上させてダイカスト鋳造機７０の生産性を向上させることができる。

また、一般的に、従来技術に係るダイカスト鋳造機１０では、溶湯をキャビティに充填する際の射出ピストン１２ａの射出速度、該射出ピストン１２ａの射出圧力等の射出条件により鋳造製品にバリが発生し、最悪の場合には、溶湯が前記ダイカスト鋳造機１０を構成する金型分割面より噴出することがある。

本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト鋳造機７０では、図４に示されるように、射出ピストン１２ａの高速射出速度Ｖ２を、図６の従来技術に係る射出ピストン１２ａの高速射出速度（図４中、破線）と比較して急激に減速させることができる。

すなわち、射出ピストン１２ａは、ストロークＬ２に到達した時点で急激に減速を開始し、溶湯が固化するストロークＬ４に到達したときに停止する。そのため、キャビティへの溶湯の充填を完了する直前に、射出ピストン１２ａの射出ストロークの速度を高速射出速度Ｖ２から急激に低下させることにより鋳造製品へのバリの発生を防止し、しかも溶湯が金型分割面より噴出する懸念も生じない。その結果、鋳造製品にバリが発生することがないため、前記バリを除去する工程が不要となり、製造工程の短縮化を図ることができる。

さらに、射出ピストン１２ａの高速射出速度Ｖ２が急激に低下した後にチェック弁５４を作動させることにより、増圧ピストン１４ａを速く作動させることができる。このため、射出ピストン１２ａに対して増圧力を短時間で付与することができる。

次に、図２は、本発明の第２の実施の形態に係るダイカスト鋳造機８０の概略構成を示す。

この第２の実施の形態に係るダイカスト鋳造機８０では、増圧シリンダ１４のピストンロッド１４ｄの外径Ｃが、射出シリンダ１２の射出ピストン１２ａの外径Ｄよりも小さく形成され（Ｃ＜Ｄ）、且つ射出シリンダ１２と増圧シリンダ１４とが管路（接続管路）８２により接続されている点で、本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト鋳造機７０と相違している。

このダイカスト鋳造機８０では、コントローラ４８の操作信号によりチェック弁１８を開くと、射出アキュムレータ１６から作動油が、射出作動管路２２、増圧チェック弁２０を介して射出シリンダ１２のヘッド側圧力室１２ｃに導かれる。

このチェック弁１８を開く操作と並行して、パーソナルコンピュータ５２のプログラムに従いサーボ弁４４を作動させる。このことにより、ヘッド側圧力室１２ｃの作動油の押圧作用下に射出ピストン１２ａが矢印Ａ方向へと変位し、前記射出ピストン１２ａによって１２ｂ内の作動油が、射出作動油管路７２、サーボ弁４４、増圧作動油管路７４よりサーボ弁４４、作動油排出管路７６、タンク管路５６を介してタンク５７に流れる。なお、この場合、チェック弁６０は閉じておく。

そして、射出ピストン１２ａが減速すると、コントローラ４８の操作信号の作用下に増圧アキュムレータチェック弁３０、増圧速度調整弁３２及びチェック弁５４を開き、増圧アキュムレータ２８内の作動油が増圧作動管路３４より戻り管路６４を介して増圧シリンダ１４のヘッド側圧力室１４ｃに流れ、増圧ピストン１４ａが変位してロッド側圧力室１４ｂ内の作動油が増圧作動油管路７４、チェック弁５４及びタンク管路５６を介してタンク５７に流れる。

これにより、ヘッド側圧力室１４ｃの作動油によって増圧ピストン１４ａに圧力が付与されて前記増圧ピストン１４ａの矢印Ａ方向への前進により、管路８２を介して射出ピストン１２ａに増圧力が付与される。

一方、上記とは反対に、射出ピストン１２ａを矢印Ｂ方向へと後退させるには、コントローラ４８の操作信号により増圧チェック弁２０、チェック弁２６、６０を開き、チェック弁５４を閉じると、ポンプユニット３６の作動油は、戻り作動油供給管路５８、チェック弁６０を経て、射出作動油管路７２からロッド側圧力室１２ｂに導かれると共に、略同時に交差部７８を介して増圧作動油管路７４からロッド側圧力室１４ｂに導かれる。

また、ヘッド側圧力室１２ｃは、増圧チェック弁２０、射出戻り管路２４、チェック弁２６よりタンク３７に連通すると共に、管路８２を介してロッド側圧力室１４ｂに連通している。さらに、前記ヘッド側圧力室１４ｃが戻り管路６４、チェック弁２６を介して射出戻り管路２４に連通しているので、前記ヘッド側圧力室１２ｃ、１４ｃ内の作動油がそれぞれタンク３７に戻される。その際、ヘッド側圧力室１２ｃ内の作動油が管路８２を介してロッド側圧力室１４ｂの内部に導入されることにより、増圧ピストン１４ａの矢印Ｂ方向への戻り速度が増大する。その結果、射出ピストン１２ａ及び増圧ピストン１４ａは、それぞれ初期位置に戻る。

以上のように、この第２の実施の形態では、射出ピストン１２ａの速度制御を行うためのサーボ弁４４と、増圧ピストン１４ａの増圧制御を行うためのチェック弁５４とを並列に配置すると共に、増圧シリンダ１４を射出シリンダ１２と管路８２を介して別個に設けることにより、射出ピストン１２ａの速度制御及び増圧制御を独立して行うことができる。そして、射出シリンダ１２における射出ピストン１２ａの外径Ｄと、増圧シリンダ１４におけるピストンロッド１４ｄの外径Ｃとを任意の大きさに設定することにより、ロッド側圧力室１４ｂとヘッド側圧力室１４ｃとの間に生じる面積差に応じて、増圧シリンダ１４の増圧力を任意に調整することが可能である。すなわち、増圧シリンダ１４におけるピストンロッド１４ｄから射出ピストン１２ａに付与される増圧力を任意に調整することができる。

その結果、増圧ピストン１４ａによる増圧制御を、速度制御とは別個により一層高精度に行うことができるため、鋳造製品に対してより一層最適な射出条件を設定することが可能になり、前記鋳造製品の歩留まりを向上させてダイカスト鋳造機８０の生産性を向上させることができる。

図３は、本発明の第３の実施の形態に係るダイカスト鋳造機９０の概略構成を示す。

この第３の実施の形態に係るダイカスト鋳造機９０では、増圧チェック弁２０、サーボ弁４４を並列に配置し、前記増圧チェック弁２０、サーボ弁４４をそれぞれ射出シリンダ１２のロッド側圧力室１２ｂ、ヘッド側圧力室１２ｃに接続し、且つ該ヘッド側圧力室１２ｃを前記サーボ弁４４の入力ポート４６ａに連通してランラウンド回路を構成している点で、本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト鋳造機７０と相違している。

このダイカスト鋳造機９０におけるロッド側作動油管路９２は、その一端が射出シリンダ１２のロッド側圧力室１２ｂに接続され、他端が増圧チェック弁２０に連通されている。また、ヘッド側作動油管路９４は、その一端が射出シリンダ１２のヘッド側圧力室１２ｃに接続され、他端がサーボ弁４４の出力ポート４６ｂに連通されている。さらに、作動油管路９６は、その一端がサーボ弁４４の入力ポート４６ａに接続され、他端がロッド側作動油管路９２に連通している。なお、ヘッド側作動油管路９４及び作動油管路９６は、交差部１００で互いに連通している。

以上のような構成において、射出ピストン１２ａを低速射出速度Ｖ１（図４参照）で矢印Ａ方向に前進させるには、コントローラ４８による操作信号によりチェック弁１８、サーボ弁４４を開き、増圧チェック弁２０を閉じ、射出アキュムレータ１６の作動油を射出作動管路２２より射出シリンダ１２のヘッド側圧力室１２ｃに供給する。

一方、ヘッド側圧力室１２ｃに導入された作動油による押圧作用下に射出ピストン１２ａが矢印Ａ方向へと変位し、ロッド側圧力室１２ｂの作動油が、ロッド側作動油管路９２、作動油管路９６よりサーボ弁４４の入力ポート４６ａ、出力ポート４６ｂを経てヘッド側作動油管路９４よりヘッド側圧力室１２ｃに流入する。そのため、図４に示されるように、射出ピストン１２ａは低速射出速度Ｖ１で前進する。

図３に示されるように、射出ピストン１２ａを前記低速射出速度Ｖ１から高速射出速度Ｖ２（図４参照）に切り換える際には、コントローラ４８の操作信号によりサーボ弁４４のスプール４４ａを変位させることにより、該スプール４４ａの先端面とバルブ本体４４ｂと傾斜面との隙間を拡大する。これによって、ロッド側圧力室１２ｂにおける作動油の流量を増大させてサーボ弁４４の入力ポート４６ａから出力ポート４６ｂを介してヘッド側圧力室１２ｃへと流す。

さらに、射出ピストン１２ａに増圧を発生させるには、増圧チェック弁２０、増圧タンク弁９８を開き、ヘッド側圧力室１２ｃの作動油をロッド側作動油管路９２より増圧チェック弁２０、増圧タンク弁９８を介してタンク５７に流すことにより可能である。

一方、上記とは反対に、射出ピストン１２ａを矢印Ｂ方向へと後退させるには、コントローラ４８の操作信号によりサーボ弁４４と増圧タンク弁９８を閉じると、ポンプユニット３６の作動油は、戻り作動油供給管路５８、チェック弁６０、増圧チェック弁２０を経て、ロッド側作動油管路９２からロッド側圧力室１２ｂに導かれる。そして、ロッド側圧力室１２ｂの内部の作動油の押圧作用下に射出ピストン１２ａを矢印Ｂ方向へと変位させる。この場合、ヘッド側圧力室１２ｃが、射出戻り管路２４、チェック弁２６を介してタンク３７に連通しているため、前記ヘッド側圧力室１２ｃ内の作動油がタンク３７に戻される。その結果、射出ピストン１２ａは初期位置に戻る。

すなわち、この第３の実施の形態では、増圧チェック弁２０、サーボ弁４４が並列に配置され、前記増圧チェック弁２０、サーボ弁４４のそれぞれを射出シリンダ１２のロッド側圧力室１２ｂ、ヘッド側圧力室１２ｃに接続し、且つ該ヘッド側圧力室１２ｃを前記サーボ弁４４に連通してランアラウンド回路を構成することにより、射出ピストン１２ａの速度制御及び増圧制御を独立して行うことができる。その結果、キャビティ形状、大きさ、溶湯温度、射出圧力等に応じて射出ピストン１２ａの速度制御及び増圧ピストン１４ａの増圧制御をそれぞれ独立して任意に設定することができるため、鋳造製品に対して最適な射出条件を設定することが可能になり、前記鋳造製品の歩留まりを向上させてダイカスト鋳造機９０の生産性を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト鋳造機の概略構成図である。 本発明の第２の実施の形態に係るダイカスト鋳造機の概略構成図である。 本発明の第３の実施の形態に係るダイカスト鋳造機の概略構成図である。 射出ピストンの射出ストロークに対する射出速度の関係を示す説明図である。 図４の射出ストロークに対する射出圧力の関係を示す説明図である。 従来技術に係るダイカスト鋳造機の概略構成図である。

符号の説明

１２…射出シリンダ １２ａ…射出ピストン
１２ｂ、１４ｂ…ロッド側圧力室 １２ｃ、１４ｃ…ヘッド側圧力室
１４…増圧シリンダ １４ａ…増圧ピストン
１６…射出アキュムレータ １８、２６、５４、６０、６５…チェック弁
２０…増圧チェック弁 ２８…増圧アキュムレータ
３６…ポンプユニット ４４…サーボ弁
４８…コントローラ ５６…タンク管路
７０、８０、９０…ダイカスト鋳造機 ９２…ロッド側作動油管路
９４…ヘッド側作動油管路 ９８…増圧タンク弁

Claims (6)

1. 射出ピストンが摺動自在に設けられた射出シリンダと、
   前記射出ピストンが変位する際の速度制御を行うサーボ手段と、
   前記射出ピストンが変位する際に付与される圧力を増大させる増圧制御を行う増圧バルブ手段と、
   を備え、
   前記サーボ手段と前記増圧バルブ手段とが管路を介して並列に配置され、前記射出シリンダの速度制御及び増圧制御をそれぞれ別個に独立して行うことを特徴とするダイカスト鋳造機。
2. 請求項１記載のダイカスト鋳造機において、
   前記射出ピストンと同軸上に増圧ピストンが軸線方向に沿って摺動自在に設けられ、前記増圧ピストンの変位作用下に前記射出ピストンが一体的に変位することを特徴とするダイカスト鋳造機。
3. 請求項１記載のダイカスト鋳造機において、
   前記射出シリンダの軸線方向に沿った一端部側には、軸線方向に沿って摺動自在に設けられる増圧ピストンを有する増圧シリンダが接続管路を介して接続され、前記増圧ピストンの変位作用下に前記射出ピストンが一体的に変位することを特徴とするダイカスト鋳造機。
4. 請求項３記載のダイカスト鋳造機において、
   前記射出ピストンの外周径は、前記増圧ピストンの前記射出シリンダ側に形成されるピストンロッドの外周径より大きく形成されることを特徴とするダイカスト鋳造機。
5. 請求項１記載のダイカスト鋳造機において、
   前記サーボ手段は、サーボ弁であることを特徴とするダイカスト鋳造機。
6. 請求項１記載のダイカスト鋳造機において、
   前記増圧バルブ手段は、チェック弁であることを特徴とするダイカスト鋳造機。
   
   

Images