JP2006000887A - Injection apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection apparatus for die casting, which can improve its controllability with a simple structure, and can reduce its size, energy consumption, and cost. <P>SOLUTION: A hydraulic cylinder 6 and a nut 34 of a ball screw mechanism 8 are connected to a rod 5 of a plunger 4, which fills a cavity C of a die 2 with molten metal, in parallel. An injection motor 9 is connected to the screw shaft 33 of the ball screw mechanism 8. The cavity C of the die 2 is filled with molten metal M by driving the plunger 4 by means of the injection motor 9 and the ball screw mechanism 8. The plunger 4 is held in a pressurized state by driving the hydraulic cylinder 6 by means of a hydraulic unit 7. By this configuration, the control of injection speed and the increase and holding of casting pressure can be effectively carried out. Because the hydraulic cylinder 6 and the ball screw mechanism 8 are arranged in parallel, the load applied to the ball screw mechanism 8 can be reduced. As a result, the diameter of the screw shaft 33 can be reduced, and the plunger 4 can rapidly travel. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金型のキャビティに溶湯を充填するためのプランジャタイプの射出装置に関するものである。   The present invention relates to a plunger type injection device for filling a mold cavity with a molten metal.

金型のキャビティに、アルミニウム合金等の溶湯を高速で射出、充填して鋳造を行うダイカスト鋳造法に用いられるプランジャタイプの従来の射出装置は、一般的に、射出プランジャを作動させる油圧シリンダ、油圧ポンプ、アキュムレータ、油圧制御バルブ等を備えている。そして、油圧ポンプによってアキュムレータに蓄圧した油圧を油圧制御バルブによって油圧シリンダに供給し、射出プランジャを作動させて、溶湯を射出する。このとき、油圧制御バルブによって、油圧シリンダに供給する作動油の圧力及び流量を調整することにより、射出速度及び圧力を制御することができる。また、ダイカスト鋳造法では、金型のキャビティに溶湯を高速で充填した後、溶湯圧力を増圧、保持する必要があるため、高速射出用および増圧、保持用の２つ異なる圧力を蓄圧するアキュムレータを備えた射出装置が知られている。   A conventional plunger type injection device used in a die casting method, in which a molten metal such as an aluminum alloy is injected into a mold cavity at a high speed and is cast, is generally a hydraulic cylinder that operates an injection plunger, hydraulic pressure A pump, accumulator, hydraulic control valve, etc. are provided. Then, the hydraulic pressure accumulated in the accumulator by the hydraulic pump is supplied to the hydraulic cylinder by the hydraulic control valve, and the injection plunger is operated to inject the molten metal. At this time, the injection speed and pressure can be controlled by adjusting the pressure and flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder by the hydraulic control valve. Further, in the die casting method, since it is necessary to increase and hold the molten metal pressure after filling the mold cavity at high speed, two different pressures for high-speed injection, increased pressure, and holding are accumulated. An injection device equipped with an accumulator is known.

しかしながら、ダイカスト鋳造法において、製品品質を高めるためには、射出速度の安定が重要であるが、上記従来の油圧シリンダを用いた射出装置では、油圧制御バルブによって油圧シリンダに供給する作動油の流量を調整してプランジャ速度を制御するため、応答性が低く、また、プランジャの負荷を検知することが困難であり、フィードバック制御が行いにくくいので、安定した射出速度を得ることが困難である。また、高価な油圧制御バルブ等を必要とするため、設備コストがかかる。   However, in the die casting method, in order to improve product quality, it is important to stabilize the injection speed. However, in the above-described conventional injection device using a hydraulic cylinder, the flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder by a hydraulic control valve. Therefore, it is difficult to detect the load of the plunger and difficult to perform the feedback control, so that it is difficult to obtain a stable injection speed. In addition, since an expensive hydraulic control valve or the like is required, equipment costs are increased.

そこで、従来、例えば特許文献１に示されるように、射出プランジャに、電動サーボモータによって駆動されるボールねじ機構と、油圧ポンプ及びアキュムレータの油圧によって作動する油圧シリンダとを直列に連結し、電動及び油圧によってプランジャを作動させるようにした射出装置が提案されている。これにより、高速注入時には、電動サーボモータを使用することにより、射出速度の制御性を向上させ、また、増圧、保持時には、油圧シリンダを使用することにより、充分大きな保持力を得ることが可能となる。
特開２０００−８４６５４号公報 Therefore, conventionally, as shown in, for example, Patent Document 1, a ball screw mechanism driven by an electric servo motor and a hydraulic cylinder operated by hydraulic pressure of a hydraulic pump and an accumulator are connected in series to an injection plunger. An injection device has been proposed in which the plunger is operated by hydraulic pressure. This makes it possible to improve the controllability of the injection speed by using an electric servo motor during high-speed injection, and to obtain a sufficiently large holding force by using a hydraulic cylinder during pressure increase and holding. It becomes.
JP 2000-84654 A

しかしながら、上記公報記載の射出装置では、次のような問題がある。ボールねじ機構と油圧シリンダとが直列に連結されているため、油圧シリンダの推力がボールねじの軸を介してプランジャに伝達されることになる。このため、ボールねじの軸は、必要な強度を確保するため、ある程度大径とする必要があるが、ボールねじの軸を大径とすると、プランジャの高速移動が困難になる。また、構造が複雑であり、設備コストがかかる。   However, the injection device described in the above publication has the following problems. Since the ball screw mechanism and the hydraulic cylinder are connected in series, the thrust of the hydraulic cylinder is transmitted to the plunger via the ball screw shaft. For this reason, the ball screw shaft needs to have a certain diameter to ensure the required strength, but if the ball screw shaft has a large diameter, it is difficult to move the plunger at high speed. In addition, the structure is complicated and equipment costs are high.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、制御性に優れ、かつ、小型化、省エネルギ化及び低コスト化を達成することができる射出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an injection device having a simple structure, excellent controllability, and capable of achieving downsizing, energy saving, and cost reduction. With the goal.

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、プランジャによって溶湯を金型のキャビティに充填する射出装置において、前記プランジャに推力を付与する油圧シリンダと、前記プランジャを駆動するための電動回転モータと、前記プランジャと前記電動回転モータのと間に介装される回転−直線運動変換機構とを備え、前記油圧シリンダと前記回転−直線運動変換機構とを並列に配置したことを特徴とする。
請求項２の発明に係る射出装置は、上記請求項１の構成において、前記回転−直線運動変換機構は、ボールねじ機構であることを特徴とする。
請求項３の発明に係る射出装置は上記請求項１又は２の構成において、前記電動回転モータによってプランジャを駆動して溶湯を前記金型のキャビティ内に充填し、前記油圧シリンダによって鋳造圧力を増圧、保持することを特徴とする。
また、請求項４の発明に係る射出装置は、上記請求項３の構成において、前記電動モータによって前記プランジャに駆動力をかけた状態で前記油圧シリンダの推力を付与することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is an injection device for filling a mold cavity with molten metal by a plunger, and a hydraulic cylinder for imparting thrust to the plunger, and for driving the plunger. An electric rotation motor, a rotation-linear motion conversion mechanism interposed between the plunger and the electric rotation motor, and the hydraulic cylinder and the rotation-linear motion conversion mechanism are arranged in parallel. And
According to a second aspect of the present invention, there is provided the injection apparatus according to the first aspect, wherein the rotation-linear motion conversion mechanism is a ball screw mechanism.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the injection apparatus according to the first or second aspect, wherein the plunger is driven by the electric rotary motor to fill the mold with a molten metal, and the casting pressure is increased by the hydraulic cylinder. It is characterized by holding pressure.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the injection apparatus according to the third aspect, wherein the thrust of the hydraulic cylinder is applied in a state where a driving force is applied to the plunger by the electric motor.

本発明に係る射出装置によれば、油圧シリンダと、電動回転モータで駆動する回転−直線運動変換機構とを並列に配置したので、プランジャの移動及び鋳造圧力の増圧、保持を効率的に行うとともに、回転−直線運動変換機構にかかる負荷を軽減することができ、装置の小型化、省エネルギ化及び低コスト化を達成することができる。   According to the injection device of the present invention, since the hydraulic cylinder and the rotation-linear motion conversion mechanism driven by the electric rotary motor are arranged in parallel, the plunger is moved and the casting pressure is increased and maintained efficiently. At the same time, it is possible to reduce the load applied to the rotation-linear motion conversion mechanism, and to achieve downsizing, energy saving, and cost reduction of the apparatus.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る射出装置は、アルミニウム合金製のエンジンのシリンダブロックを鋳造するダイカスト用金型に溶湯を充填するための射出装置である。図１乃至図４に示すように、射出装置１は、キャビティＣを有する金型２に結合された射出スリーブ３と、射出スリーブ３に嵌装されたプランジャ４と、プランジャ４のロッド５に連結された油圧シリンダ６と、油圧シリンダ６に作動油を給排する油圧装置７と、油圧シリンダ６に対して並列に配置されて、プランジャ４のロッド５に連結されたボールねじ機構８（回転−直線運動変換機構）と、ボールねじ機構８を駆動する射出用電動サーボモータ９（以下、射出モータ９という）（電動回転モータ）と、油圧装置７及び射出モータ９を制御するコントローラ１０（図１参照）と、これらを支持するフレーム１１とを備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The injection device according to the present embodiment is an injection device for filling molten metal into a die casting mold for casting a cylinder block of an engine made of an aluminum alloy. As shown in FIGS. 1 to 4, the injection device 1 is connected to an injection sleeve 3 coupled to a mold 2 having a cavity C, a plunger 4 fitted to the injection sleeve 3, and a rod 5 of the plunger 4. A hydraulic cylinder 6, a hydraulic device 7 that supplies and discharges hydraulic oil to and from the hydraulic cylinder 6, and a ball screw mechanism 8 that is arranged in parallel to the hydraulic cylinder 6 and connected to the rod 5 of the plunger 4 (rotation − A linear motion conversion mechanism), an injection electric servo motor 9 (hereinafter referred to as an injection motor 9) (electric rotation motor) for driving the ball screw mechanism 8, and a controller 10 for controlling the hydraulic device 7 and the injection motor 9 (FIG. 1). And a frame 11 for supporting them.

射出スリーブ３は、その内部が金型２のキャビティＣに連通され、基端側の側壁に、アルミニウム合金の溶湯を注入するための注入口１３（図１参照）が設けられている。射出スリーブ３には、プランジャ４が摺動可能に嵌装されている。プランジャ４に連結されたロッド５には、その基端部にスライダ１２が取付けられ、スライダ１２は、リニアガイド１４によって、プランジャ４の移動方向に沿って直動可能に案内されている。また、ロッド５の基端部には、カップリング１５によって油圧シリンダ６の作動ロッド１６の先端部が連結されている。   The inside of the injection sleeve 3 communicates with the cavity C of the mold 2, and an injection port 13 (see FIG. 1) for injecting a molten aluminum alloy is provided on the side wall on the base end side. A plunger 4 is slidably fitted to the injection sleeve 3. The rod 5 connected to the plunger 4 has a slider 12 attached to the base end portion thereof, and the slider 12 is guided by a linear guide 14 so as to be linearly movable along the movement direction of the plunger 4. Further, the proximal end portion of the rod 5 is connected to the distal end portion of the operating rod 16 of the hydraulic cylinder 6 by a coupling 15.

油圧シリンダ６は、単動シリンダであり、ピストン１７によって画成された油室１８に油圧装置７が接続されており、油圧装置７によって油室１８に作動油を給排して作動ロッド１６を伸縮させる。   The hydraulic cylinder 6 is a single-acting cylinder, and a hydraulic device 7 is connected to an oil chamber 18 defined by a piston 17, and hydraulic oil is supplied to and discharged from the oil chamber 18 by the hydraulic device 7 to remove the operating rod 16. Extend and contract.

油圧装置７は、作動油を貯留するタンク１９と、油圧源である油圧ポンプ２０と、油圧ポンプ２０を駆動するポンプモータ２１と、油圧ポンプ２０が発生した油圧を蓄圧するアキュムレータ２２とを備えている。油圧装置７には、さらに、増圧切換弁２３と、増圧切換用パイロット弁２４（電磁切換弁）と、プレフィル弁２５と、パイロット弁２６と、圧抜き弁２７と、リリーフ弁２８と、逆止弁２９、３０と、圧力センサ３１、３２とが設けられている。   The hydraulic device 7 includes a tank 19 that stores hydraulic oil, a hydraulic pump 20 that is a hydraulic source, a pump motor 21 that drives the hydraulic pump 20, and an accumulator 22 that accumulates the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 20. Yes. The hydraulic device 7 further includes a pressure increase switching valve 23, a pressure increase switching pilot valve 24 (electromagnetic switching valve), a prefill valve 25, a pilot valve 26, a pressure release valve 27, a relief valve 28, Check valves 29 and 30 and pressure sensors 31 and 32 are provided.

増圧切換用パイロット弁２４は、油圧ポンプ２０とアキュムレータ２２とを連通させる蓄圧位置と、増圧切換弁２３にパイロット圧を供給する増圧位置とを切換可能な電磁弁である。そして、増圧切換用パイロット弁２４からのパイロット圧によって、増圧切換弁２３が開くと、アキュムレータ２２に蓄圧された油圧が油圧シリンダ６の油室１８に供給されて作動ロッド１６に推力が発生する。アキュムレータ２２の蓄圧圧力は、圧力センサ３１によって検出することができる。プレフィル弁２５は、パイロット型逆止弁であり、通常は、タンク１９から油圧シリンダ６の油室１８への作動油の流通のみを許容し、パイロット弁２６（電磁切換弁）からのパイロット圧によって開弁して、油室１８からタンク１９への作動油の流れを許容する。圧抜き弁２７は、電磁式開閉弁であり、油室１８とタンク１９と間を連通、遮断する。油室１８の圧力は、圧力センサ３２によって検出することができる。   The boost pressure switching pilot valve 24 is an electromagnetic valve capable of switching between a pressure accumulating position for communicating the hydraulic pump 20 and the accumulator 22 and a pressure increasing position for supplying the pilot pressure to the pressure boost switching valve 23. When the pressure increase switching valve 23 is opened by the pilot pressure from the pressure increase switching pilot valve 24, the hydraulic pressure accumulated in the accumulator 22 is supplied to the oil chamber 18 of the hydraulic cylinder 6 and thrust is generated in the operating rod 16. To do. The accumulated pressure of the accumulator 22 can be detected by the pressure sensor 31. The prefill valve 25 is a pilot-type check valve, and normally allows only hydraulic oil to flow from the tank 19 to the oil chamber 18 of the hydraulic cylinder 6, and is controlled by the pilot pressure from the pilot valve 26 (electromagnetic switching valve). The valve is opened to allow the hydraulic oil to flow from the oil chamber 18 to the tank 19. The pressure release valve 27 is an electromagnetic on-off valve that communicates and blocks between the oil chamber 18 and the tank 19. The pressure in the oil chamber 18 can be detected by the pressure sensor 32.

ボールねじ機構８は、ねじ軸３３とナット３４のねじ溝間に複数の鋼球が介装されており、ねじ軸３３の回転をナット３４の直線運動に変換するようになっている。ねじ軸３３は、プランジャ４のロッド５及び油圧シリンダ６の作動ロッド１６と平行に配置されて、アンギュラベアリング３５及びベアリング３６によって回転可能かつ軸方向に支持されており、固定ナット３７によって取付けられている。ねじ軸３３の一端部には、カップリング３８によって射出モータ９のシャフト３９が連結されている。ナット３４は、スライダ１２に固定されており、射出モータ９によってねじ軸３３を回転させることにより、ねじ軸３３上を直線運動して、プランジャ４を移動させる。射出モータ９には、シャフト３９の回転位置を検出する位置センサ４０が取付けられている。   In the ball screw mechanism 8, a plurality of steel balls are interposed between the screw grooves of the screw shaft 33 and the nut 34, and the rotation of the screw shaft 33 is converted into a linear motion of the nut 34. The screw shaft 33 is disposed in parallel with the rod 5 of the plunger 4 and the operation rod 16 of the hydraulic cylinder 6, is rotatably supported by the angular bearing 35 and the bearing 36, and is attached by a fixing nut 37. Yes. A shaft 39 of the injection motor 9 is connected to one end of the screw shaft 33 by a coupling 38. The nut 34 is fixed to the slider 12, and the screw shaft 33 is rotated by the injection motor 9 to linearly move on the screw shaft 33 to move the plunger 4. A position sensor 40 that detects the rotational position of the shaft 39 is attached to the injection motor 9.

コントローラ１０は、位置センサ４０、圧力センサ３１、３２からの検出信号を入力して、これらの入力信号に基づいて、射出モータ９、ポンプモータ２１、増圧切換用パイロット弁２４、パイロット弁２６及び圧抜き弁２７の作動を制御する。   The controller 10 receives detection signals from the position sensor 40 and the pressure sensors 31 and 32, and based on these input signals, the injection motor 9, the pump motor 21, the pressure increase switching pilot valve 24, the pilot valve 26, and the like. The operation of the pressure relief valve 27 is controlled.

次に、図６のフローチャートを参照して、射出装置１の動作について説明する。
（１）射出準備動作
増圧切換用パイロット弁２４を蓄圧位置とし、ポンプモータ２１によって油圧ポンプ２０を駆動して（ステップＳ１）、アキュムレータ２２に作動油を供給し、その圧力を圧力センサ３１によって監視して（ステップＳ２）、アキュムレータ２２に所定圧力の作動油を蓄圧する（ステップＳ３）。 Next, the operation of the injection apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
(1) Injection preparatory operation The pressure increasing switching pilot valve 24 is set to the pressure accumulation position, the hydraulic pump 20 is driven by the pump motor 21 (step S1), hydraulic oil is supplied to the accumulator 22, and the pressure is measured by the pressure sensor 31. Monitoring is performed (step S2), and hydraulic oil of a predetermined pressure is accumulated in the accumulator 22 (step S3).

（２）射出動作
射出スリーブ３内に注入口１３からアルミニウム合金の溶湯Ｍを注入し、射出モータ９を作動させて、ボールねじ機構８によってプランジャ４を前進させて、溶湯Ｍを金型２のキャビティＣに充填する（ステップＳ４）。このとき、コントローラ１０によって射出モータ９の回転（プランジャ速度）を制御して、所定の射出速度パターンに従って射出を行う。プランジャ速度パターンの一例を図５中にグラフＡで示す。このとき、プレフィル弁２５が開いて、作動油をタンク１９から油室１８に導入することにより、射出モータ９及びボールねじ機構８によるスライダ１２の移動に対して、油圧シリンダ６の作動ロッド１６を追従させることができる。 (2) Injection operation The molten metal M of aluminum alloy is injected into the injection sleeve 3 from the injection port 13, the injection motor 9 is operated, the plunger 4 is advanced by the ball screw mechanism 8, and the molten metal M is moved into the mold 2. The cavity C is filled (step S4). At this time, the controller 10 controls the rotation (plunger speed) of the injection motor 9 to perform injection according to a predetermined injection speed pattern. An example of the plunger speed pattern is shown by graph A in FIG. At this time, the prefill valve 25 is opened and the working oil is introduced from the tank 19 into the oil chamber 18, so that the working rod 16 of the hydraulic cylinder 6 is moved against the movement of the slider 12 by the injection motor 9 and the ball screw mechanism 8. Can be followed.

位置センサ４０の検出に基づいてキャビティＣ内への溶湯Ｍの充填の完了を確認した後（ステップＳ５）、増圧切換用パイロット弁２４によって増圧バルブ２３を開き、アキュムレータ２２に蓄圧された作動油を油圧シリンダ６の油室１８に供給する（ステップＳ６）。これにより、油圧シリンダ６の推力をプランジャ４に作用させて、射出圧力を増圧、保持する。このとき、油圧シリンダ６を作動させる際には、射出モータ９の回転速度のフィードバック制御を解除し、常時、プランジャ４を前進させる方向のトルクを発生させることにより、射出モータ９の制御トルクが油圧シリンダ６の反力とならないようにする。また、射出モータ９によるトルクをかけた状態で、油圧シリンダ６を作動させることにより、増圧切換用パイロット弁２４の切換時に、鋳造圧力が低下しないようにする。鋳造圧力の変化を図５中にグラフＢで示す。   After confirming the completion of the filling of the molten metal M into the cavity C based on the detection of the position sensor 40 (step S5), the pressure increasing valve 23 is opened by the pressure increasing switching pilot valve 24, and the operation accumulated in the accumulator 22 is performed. Oil is supplied to the oil chamber 18 of the hydraulic cylinder 6 (step S6). As a result, the thrust of the hydraulic cylinder 6 is applied to the plunger 4 to increase and maintain the injection pressure. At this time, when the hydraulic cylinder 6 is operated, the feedback control of the rotation speed of the injection motor 9 is canceled and the torque in the direction in which the plunger 4 is moved forward is always generated. The reaction force of the cylinder 6 should be avoided. In addition, by operating the hydraulic cylinder 6 in a state where the torque by the injection motor 9 is applied, the casting pressure is prevented from being lowered when the pressure increasing switching pilot valve 24 is switched. The change in casting pressure is shown by graph B in FIG.

一定時間の経過を確認した後（ステップＳ７）、増圧切換用パイロット弁２４を蓄圧位置に切換え、増圧バルブ２３を閉じて、アキュムレータ２２から油圧シリンダ６の油室１８への作動油の供給を停止し（ステップＳ８）、射出モータ９を停止し（ステップＳ９）、そして、圧抜き弁２７を開いて（ステップＳ１０）、油圧シリンダ６の保持圧力を開放する。油室１８の圧力が開放されたことを圧力センサ３２によって確認した後（ステップＳ１１）、圧抜き弁２７を閉じる（ステップＳ１２）。   After confirming that a certain time has elapsed (step S7), the pressure increase switching pilot valve 24 is switched to the pressure accumulation position, the pressure increase valve 23 is closed, and the hydraulic oil is supplied from the accumulator 22 to the oil chamber 18 of the hydraulic cylinder 6. Is stopped (step S8), the injection motor 9 is stopped (step S9), and the pressure relief valve 27 is opened (step S10), and the holding pressure of the hydraulic cylinder 6 is released. After confirming that the pressure in the oil chamber 18 has been released by the pressure sensor 32 (step S11), the pressure relief valve 27 is closed (step S12).

（３）製品突出し動作
射出モータ９を作動させて、プランジャ４を前進させ（ステップＳ１３）、型締装置によって金型２を開いて製品を突出し（ステップＳ１４）、製品の突出し完了を確認する（ステップＳ１５）。 (3) Product projecting operation The injection motor 9 is operated to advance the plunger 4 (step S13), the mold 2 is opened by the mold clamping device to project the product (step S14), and the completion of projecting of the product is confirmed ( Step S15).

（４）プランジャ戻し動作
パイロット弁２６によってプレフィル弁２５を開き（ステップＳ１６）、射出モータ９を逆回転させて、ボールねじ機構８によってプランジャ４及び油圧シリンダ６の作動ロッド１６を原位置まで後退させる（ステップＳ１７）。このとき、油圧シリンダ６の油室１８の作動油は、プレフィル弁２５を通ってタンク１９に戻される。 (4) Plunger return operation The prefill valve 25 is opened by the pilot valve 26 (step S16), the injection motor 9 is rotated in the reverse direction, and the plunger 4 and the operating rod 16 of the hydraulic cylinder 6 are retracted to the original position by the ball screw mechanism 8. (Step S17). At this time, the hydraulic oil in the oil chamber 18 of the hydraulic cylinder 6 is returned to the tank 19 through the prefill valve 25.

このようにして、射出装置１によって、アルミニウム合金の溶湯を金型２のキャビティＣに充填し、増圧、保持することができ、製品であるシリンダブロックを得ることができる。このとき、射出動作（動的制御領域）を射出モータ９（電動サーボモータ）によって行うことにより、射出速度の制御を容易に正確に行うことができ、鋳造品質を向上させることができる。なお、例えばゲートが大きく射出速度が遅い層流充填ダイカストのようにゲート抵抗が小さい場合、射出時の負荷、抵抗が小さくなるので、射出モータ９及びボールねじ機構８の出力及び容量を小さくすることが可能である。一方、増圧、保持（静的制御領域）を油圧シリンダ６によって行うことにより、容易に大出力を発生させることができるので、安定した増圧、保持力を効率的に得ることができる。このように、射出動作（動的制御領域）を射出モータ９の電動サーボによって行い、増圧、保持（静的制御領域）を油圧シリンダ６（アキュムレータ２２の蓄圧圧力）によって行うことにより、電動と油圧を最適活用することができ、装置の小型化、省エネルギ化及び低コスト化を達成することができる。   In this way, the injection device 1 can fill the cavity C of the mold 2 with the molten aluminum alloy, increase the pressure and hold it, and obtain the product cylinder block. At this time, by performing the injection operation (dynamic control region) by the injection motor 9 (electric servo motor), the injection speed can be controlled easily and accurately, and the casting quality can be improved. For example, when the gate resistance is small, such as a laminar flow filling die casting with a large gate and a slow injection speed, the load and resistance at the time of injection are reduced, so the output and capacity of the injection motor 9 and the ball screw mechanism 8 must be reduced. Is possible. On the other hand, by performing the pressure increase and holding (static control region) by the hydraulic cylinder 6, a large output can be easily generated, so that stable pressure increase and holding force can be obtained efficiently. Thus, the injection operation (dynamic control region) is performed by the electric servo of the injection motor 9, and the pressure increase and holding (static control region) are performed by the hydraulic cylinder 6 (accumulated pressure of the accumulator 22). The oil pressure can be optimally utilized, and the size reduction, energy saving, and cost reduction of the apparatus can be achieved.

また、射出モータ９の回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構８と、増圧、保持用の油圧シリンダ６とを並列に配置したことにより、増圧、保持の反力による大きな荷重がボールねじ機構８に作用することがないので、ボールねじ機構８を小径化することができ、高速動作が可能となる。また、ボールねじ機構８の小型化が可能となり、寿命も向上する。   Further, since the ball screw mechanism 8 for converting the rotary motion of the injection motor 9 into a linear motion and the hydraulic cylinder 6 for pressure increase and holding are arranged in parallel, a large load due to the reaction force of pressure increase and hold is applied to the ball. Since it does not act on the screw mechanism 8, the diameter of the ball screw mechanism 8 can be reduced, and high speed operation becomes possible. Further, the ball screw mechanism 8 can be miniaturized, and the life is improved.

本発明の一実施形態に係る射出装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the injection device which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示す射出装置の平面図である。It is a top view of the injection device shown in FIG. 図２に示す射出装置の側面図である。It is a side view of the injection device shown in FIG. 図２のＡ−Ａ線による縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view by the AA line of FIG. 図１の射出装置のプランジャ速度及び鋳造圧力のパターンの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the pattern of the plunger speed and casting pressure of the injection device of FIG. 図１の射出装置における射出動作の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of the injection operation in the injection device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 射出装置、２ 金型、４ プランジャ、６ 油圧シリンダ、８ ボールねじ機構（回転−直線運動変換機構）、９ 射出用電動サーボモータ（電動回転モータ）、Ｃ キャビティ
1 injection device, 2 molds, 4 plunger, 6 hydraulic cylinder, 8 ball screw mechanism (rotation-linear motion conversion mechanism), 9 electric servo motor for injection (electric rotation motor), C cavity

Claims (4)

プランジャによって溶湯を金型のキャビティに充填する射出装置において、前記プランジャに推力を付与する油圧シリンダと、前記プランジャを駆動するための電動回転モータと、前記プランジャと前記電動回転モータのと間に介装される回転−直線運動変換機構とを備え、前記油圧シリンダと前記回転−直線運動変換機構とを並列に配置したことを特徴とする射出装置。 In an injection apparatus that fills a mold cavity with a molten metal by a plunger, a hydraulic cylinder that applies thrust to the plunger, an electric rotary motor for driving the plunger, and an intermediate between the plunger and the electric rotary motor. An injection apparatus comprising: a rotation-linear motion conversion mechanism mounted thereon, wherein the hydraulic cylinder and the rotation-linear motion conversion mechanism are arranged in parallel. 前記回転−直線運動変換機構は、ボールねじ機構であることを特徴とする請求項１に記載の射出装置。 The injection device according to claim 1, wherein the rotation-linear motion conversion mechanism is a ball screw mechanism. 前記電動回転モータによってプランジャを駆動して溶湯を前記金型のキャビティ内に充填し、前記油圧シリンダによって鋳造圧力を増圧、保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の射出装置。 The injection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the plunger is driven by the electric rotary motor to fill the mold with a molten metal, and the casting pressure is increased and held by the hydraulic cylinder. 前記電動モータによって前記プランジャに駆動力をかけた状態で前記油圧シリンダの推力を付与することを特徴とする請求項３に記載の射出装置。
The injection device according to claim 3, wherein thrust of the hydraulic cylinder is applied in a state where a driving force is applied to the plunger by the electric motor.
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