JP2007210000A - Electric injection device and injection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動射出装置および射出方法に関し、さらに詳しくは、電動モータによってプランジャスリーブ内に嵌合されたプランジャチップを駆動して流動化された成形材料を所望の圧力および速度で金型に射出させるための電動射出装置および射出方法に関するものである。 The present invention relates to an electric injection device and an injection method, and more specifically, a plunger chip fitted in a plunger sleeve is driven by an electric motor to inject a fluidized molding material into a mold at a desired pressure and speed. The present invention relates to an electric injection device and an injection method.
例えば、ダイカストマシンにおいては、プランジャスリーブ内にプランジャチップが摺動可能に嵌合された射出装置を用いて、加熱溶融された金属(溶湯)を金型のキャビティ内に射出充填して、固化するまで保圧している。そして、射出装置のプランジャチップを少なくとも前進駆動させるための機構としては、油圧シリンダを用いるものと、電動モータを用いる電動射出装置とが知られている。 For example, in a die casting machine, using an injection device in which a plunger tip is slidably fitted in a plunger sleeve, the molten metal (molten metal) is injected and filled into a mold cavity and solidified. Holds up to. As a mechanism for driving at least the plunger tip of the injection device forward, a mechanism using a hydraulic cylinder and an electric injection device using an electric motor are known.
従来の一般的な電動射出装置は、図8に示すように、電動モータ60の回転を直線運動に変換する回転‐直線運動変換機構を有している。回転‐直線運動変換機構は、一般に、電動モータ60の回転を直線運動に変換するボールネジ機構6により構成されており、必要に応じて電動モータ60の回転を所定の比で減速する減速手段61を備えている。ボールネジ機構6は、軸周りに回転されるボールネジ軸62と、ボールネジ軸62に螺合されるボールネジナットを備えた駆動部材63と、ボールネジ軸62をその軸周りに回動可能に支持する軸受64と、を有しており、駆動部材63はプランジャチップ2’の駆動ロッド2a’に連結されている。
As shown in FIG. 8, the conventional general electric injection apparatus has a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the rotation of the
ところで、射出装置においては一般に、一射出工程のなかで、低速射出工程から高速射出工程に変化させ、その後、所定の圧力に上昇させた状態に保持する加圧工程を行うことが知られている。そのため、図8に示した従来の一般的な電動射出装置においては、電動モータ60の回転速度を制御することにより、低速射出工程から高速射出工程に切り替え移行させていた。
By the way, in an injection apparatus, it is generally known that, in one injection process, a low pressure injection process is changed to a high speed injection process, and then a pressurizing process is performed to keep the pressure increased to a predetermined pressure. . Therefore, in the conventional general electric injection device shown in FIG. 8, the rotational speed of the
また、低速射出工程と、高速射出工程と、昇圧・保圧工程(加圧工程)とに切り替えるための電動射出装置として、例えば特許文献1が知られている。
特許文献1には、射出用電動サーボモータの回転を直線運動に変換し、射出スリーブ内の可塑状の金属をプランジャチップの前進移動によって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に動力補給クラッチを介して装着したフライホィール装置と、前記射出用電動サーボモータの回転エネルギーを前記フライホィール装置に蓄勢すると共に、前記充填加圧時における高速射出運転及び昇圧・保圧運転の前記射出用電動サーボモータへの、前記蓄勢した回転エネルギーの動力補給タイミングを前記動力補給クラッチのON・OFF制御により行う制御機構と、を備えて構成したことなどを特徴とする電動射出ダイカストマシンが開示されている。
For example,
そして、特許文献1には、「射出用電動サーボモータに動力補給するフライホィール装置を設けたので、フライホィール装置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、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。」(0006)、「そしてこのときの動力補給タイミングは、動力補給クラッチのON・OFF制御により行うようにしたので、フライホィール装置の慣性力を動力補給クラッチの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。」(0007)、「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。」(0008)などと記載されている。
しかしながら、上記従来の技術のうち、図8に示したように構成された電動射出装置にあっては、低速射出工程から高速射出工程に切り替えるときに、電動モータ60や、減速機61、ボールネジ軸62の慣性モーメントが加速抵抗となり、プランジャチップ2’の加速度が容易に上昇しないことから、低速射出工程から高速射出工程の設定された速度に到達するのに時間がかかり、またストローク(すなわち、ボールネジの長さ)が長くなり、高速射出工程での設定された高い速度を得ることが困難になるなどの問題があった。そして、これらの問題が大きくなると、溶湯の温度を維持することが困難となり、温度低下により製品の品質を維持することが困難となる。
However, in the electric injection apparatus configured as shown in FIG. 8 among the above conventional techniques, when switching from the low-speed injection process to the high-speed injection process, the
さらに、図8に示した電動射出装置にあっては、加圧工程で、高い圧力に設定する必要がある場合、減速手段61の減速比を大きくする必要がある。しかしながら、減速手段61の減速比を大きくすると、高速射出工程での最高速度が低下することとなるため、高速射出工程における速度と、加圧工程における圧力とを両立することができなかった。そして、この両立を図るためには、電動モータ60を大型化することが考えられるが、この場合には電動モータ60の必要電力が多くなり、また、電動モータ60自体の慣性モーメントも大きくなるため、プランジャチップ2’の加速度を上昇させることが困難となる。
Furthermore, in the electric injection device shown in FIG. 8, when it is necessary to set a high pressure in the pressurizing step, it is necessary to increase the reduction ratio of the reduction means 61. However, if the speed reduction ratio of the speed reduction means 61 is increased, the maximum speed in the high-speed injection process is lowered, so that it is impossible to achieve both the speed in the high-speed injection process and the pressure in the pressurization process. In order to achieve this compatibility, it is conceivable to increase the size of the
また、上記従来の技術のうち、特許文献1にあっては、高速射出工程で必要な出力を得るために動力補給クラッチを介してフライホイール装置から動力補給する構成であるために、構造や制御が複雑となるという問題があった。また、特許文献1にあっては、低速射出工程から高速射出工程に移行するときの射出速度の加速を可変角度(θVP)とする(0040)ことができたとしても、この加速角度には限界があるため、低速射出工程から高速射出工程へと応答性よく急激に加速させることは困難であるという問題もあった。
Further, among the above conventional techniques, in
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、電動モータによってプランジャスリーブ内に嵌合されたプランジャチップを駆動して流動化された成形材料を金型に射出させる際に、プランジャチップの前進駆動を容易に且つ精度良く低速射出工程から所望の速度の高速射出工程に素早く移行させることができる電動射出装置および射出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. When a plunger chip fitted in a plunger sleeve is driven by an electric motor with a simple configuration, a fluidized molding material is injected into a mold. Another object of the present invention is to provide an electric injection device and an injection method that can quickly and accurately shift the forward movement of the plunger tip from the low-speed injection process to the high-speed injection process at a desired speed.
請求項1の電動射出装置に係る発明は、上記目的を達成するため、電動モータによってプランジャスリーブ内に嵌合されたプランジャチップを前進駆動して流動化された成形材料を低速射出工程から高速射出工程に移行させて射出させるための電動射出装置であって、低速でプランジャチップを前進駆動して低速射出工程を行う低速電動機構と、該低速電動機構に対して前記プランジャチップの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構と、該ワンウエイクラッチ機構を介して低速電動機構により低速で前進駆動されているプランジャチップを高速で前進駆動する高速電動機構と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項2の射出方法に係る発明は、上記目的を達成するため、電動モータによってプランジャスリーブ内に嵌合されたプランジャチップを前進駆動して流動化された成形材料を低速射出工程から高速射出工程に移行させて射出させるための射出方法であって、前記低速射出工程を行う低速電動機構に対して前記プランジャチップの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構を介して、前記低速電動機構により低速で前記プランジャチップを前進駆動して低速射出工程を行うとともに、前記高速射出工程を行う高速電動機構をその高速射出工程の設定速度に達するよう助走させ、プランジャチップを所定位置から前記高速電動機構により前進駆動して高速射出工程を行うことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the electric injection device according to the first aspect of the invention injects fluidized molding material from the low-speed injection process to the high-speed injection by driving the plunger tip fitted in the plunger sleeve forward by the electric motor. An electric injection device for shifting to a process and injecting, a low-speed electric mechanism for performing a low-speed injection process by driving a plunger tip forward at a low speed, and a relative retraction of the plunger chip with respect to the low-speed electric mechanism A one-way clutch mechanism that allows relative advancement, and a high-speed electric mechanism that drives a plunger tip that is driven forward at a low speed by a low-speed electric mechanism through the one-way clutch mechanism at a high speed. It is characterized by having.
In order to achieve the above object, the invention according to the second aspect of the invention achieves the above object by moving the plunger tip fitted in the plunger sleeve forward by the electric motor forward and fluidizing the molding material fluidized from the low speed injection process to the high speed injection process. A one-way clutch mechanism that prevents the plunger tip from retreating relative to a low-speed electric mechanism that performs the low-speed injection step and allows relative advancement. Through the low-speed electric mechanism, the plunger tip is driven forward at low speed to perform a low-speed injection process, and the high-speed electric mechanism that performs the high-speed injection process is allowed to run to reach the set speed of the high-speed injection process. The chip is driven forward by the high-speed electric mechanism from a predetermined position to perform a high-speed injection process.
請求項1の電動射出装置に係る発明では、低速電動機構によりプランジャチップを低速で前進駆動して低速射出工程を行う。このとき、プランジャチップは、ワンウエイクラッチ機構を介して低速電動機構と接続されており、低速電動機構に対する相対的な後退が防止され、且つ、相対的な前進が許容された状態となっている。また、高速電動機構は、所定のタイミングで、プランジャチップに向かって後方から前進する助走を開始する。そして、高速電動機構は、ワンウエイクラッチ機構を介して低速電動機構により低速で前進駆動されているプランジャチップに対して、低速で前進されるプランジャチップの速度を上回る速度で、低速射出工程から高速射出工程に移行させる所定の位置で係合するなどして、さらに前進し続ける。そのため、プランジャチップがワンウエイクラッチにより低速電動機構に対して相対的に前進することから、高速電動機構による速度で前進駆動されて、低速射出工程から高速射出工程へと急激に移行される。なお、低速電動機構は、必要に応じて、高速射出工程が完了してから、成形材料を所定の圧力に昇圧させ保持する加圧工程を行うこともできる。
請求項2の射出方法に係る発明では、ワンウエイクラッチを介して低速電動機構により設定された低速でプランジャチップを前進駆動して低速射出工程を行う。このとき、ワンウエイクラッチ機構は、低速電動機構に対してプランジャチップの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容している。また、この低速射出工程を行っているときに、高速電動機構を、所定のタイミングで、プランジャチップに向かって後方から低速電動機構よりも速い高速射出工程の設定速度以上に達するよう前進する助走を開始させる。そして、高速電動機構が、ワンウエイクラッチ機構を介して低速電動機構により低速で前進駆動されているプランジャチップに対して、低速で前進されるプランジャチップの速度を上回る速度で、低速射出工程から高速射出工程に移行させる所定の位置で係合するなどして、さらに前進し続けると、プランジャチップがワンウエイクラッチにより低速電動機構に対して相対的に前進することから、高速電動機構による高速射出工程で設定された速度で前進駆動されて、低速射出工程から高速射出工程へと急激に移行する。なお、高速射出工程が完了すると、必要に応じて、低速電動機構により成形材料を所定の圧力に昇圧させ保持して加圧工程を行うこともできる。
In the invention relating to the electric injection device according to the first aspect, the low-speed injection process is performed by driving the plunger tip forward at a low speed by the low-speed electric mechanism. At this time, the plunger tip is connected to the low-speed electric mechanism via the one-way clutch mechanism, and is prevented from moving backward relative to the low-speed electric mechanism and is allowed to move forward. In addition, the high-speed electric mechanism starts running that advances from the rear toward the plunger tip at a predetermined timing. The high-speed electric mechanism performs high-speed injection from the low-speed injection process at a speed that exceeds the speed of the plunger tip that is advanced at low speed relative to the plunger tip that is driven forward at low speed by the low-speed electric mechanism via the one-way clutch mechanism. Continue to move forward by engaging at a predetermined position to be transferred to the process. Therefore, since the plunger tip moves forward relative to the low speed electric mechanism by the one-way clutch, the plunger tip is driven forward at a speed by the high speed electric mechanism, and abruptly shifts from the low speed injection process to the high speed injection process. Note that the low-speed electric mechanism can perform a pressurizing step of increasing the pressure of the molding material to a predetermined pressure and holding it after completion of the high-speed injection step, if necessary.
In the invention according to the second aspect of the invention, the low speed injection process is performed by driving the plunger tip forward at a low speed set by the low speed electric mechanism via the one-way clutch. At this time, the one-way clutch mechanism prevents the plunger tip from retreating relative to the low-speed electric mechanism and allows relative advancement. Further, when performing the low speed injection process, the high speed electric mechanism is moved forward at a predetermined timing from the rear toward the plunger tip so as to reach the set speed of the high speed injection process faster than the low speed electric mechanism. Let it begin. Then, the high-speed electric mechanism performs high-speed injection from the low-speed injection process at a speed exceeding the speed of the plunger tip that is advanced at a low speed with respect to the plunger tip that is driven forward at a low speed by the low-speed electric mechanism via the one-way clutch mechanism As the plunger tip moves forward relative to the low-speed electric mechanism by the one-way clutch when engaged further at a predetermined position to be transferred to the process, it is set in the high-speed injection process by the high-speed electric mechanism. Driven forward at the set speed, abruptly shifts from the low speed injection process to the high speed injection process. When the high-speed injection process is completed, the pressurization process can be performed by increasing the pressure of the molding material to a predetermined pressure by a low-speed electric mechanism as necessary.
請求項1の発明によれば、低速でプランジャチップを前進駆動して低速射出工程を行う低速電動機構と、該低速電動機構に対してプランジャチップの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構と、該ワンウエイクラッチ機構を介して低速電動機構により低速で前進駆動されているプランジャチップを高速で前進駆動する高速電動機構と、を備えた簡単な構成により、プランジャチップの前進駆動を容易に且つ精度良く低速射出工程から所望の速度の高速射出工程に素早く移行させることができ、したがって、流動化された成形材料を適切な速度で射出させることが可能な電動射出装置を提供することができる。
請求項2の発明によれば、低速射出工程を行う低速電動機構に対して前記プランジャチップの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構を介して、前記低速電動機構により低速で前記プランジャチップを前進駆動して低速射出工程を行うとともに、前記高速射出工程を行う高速電動機構をその高速射出工程の設定速度に達するよう助走させ、プランジャチップを所定位置から前記高速電動機構により前進駆動して高速射出工程を行うという簡単な構成で、プランジャチップの前進駆動を容易に且つ精度良く低速射出工程から所望の速度の高速射出工程に素早く移行させることができ、したがって、流動化された成形材料を適切な速度で射出させることが可能な射出方法を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the low-speed electric mechanism that performs the low-speed injection process by driving the plunger tip forward at low speed, the plunger chip is prevented from moving backward relative to the low-speed electric mechanism, and The plunger has a simple structure including a one-way clutch mechanism that allows a simple forward movement, and a high-speed electric mechanism that drives a plunger tip that is driven forward at a low speed by a low-speed electric mechanism through the one-way clutch mechanism at a high speed. Electric injection that allows the forward drive of the chip to be easily and accurately transferred from the low-speed injection process to the high-speed injection process at the desired speed quickly, and thus fluidized molding material can be injected at an appropriate speed An apparatus can be provided.
According to the second aspect of the present invention, the low-speed electric mechanism that performs the low-speed injection process prevents the plunger tip from moving backward relative to the low-speed electric mechanism, and allows the relative advance to move through the low-speed electric mechanism. The plunger tip is driven forward at a low speed by an electric mechanism to perform a low-speed injection process, and a high-speed electric mechanism that performs the high-speed injection process is run to reach a set speed of the high-speed injection process, and the plunger chip is moved from a predetermined position to the predetermined position. With a simple configuration in which a high-speed electric mechanism performs forward drive to perform a high-speed injection process, the forward drive of the plunger tip can be easily and accurately transferred from a low-speed injection process to a desired high-speed injection process quickly. It is possible to provide an injection method capable of injecting the fluidized molding material at an appropriate speed.
最初に、本発明の電動射出装置の実施の一形態を、ダイカストマシンに適用する場合により、主に図1に基づいて詳細に説明する。図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明の電動射出装置は、概略、電動モータによってプランジャスリーブ1内に嵌合されたプランジャチップ2を前進駆動して、流動化された成形材料を低速射出工程から高速射出工程に移行させて射出させるためのもので、電動モータ30の回転を直線運動に変換して比較的低速でプランジャチップ2を前進駆動して低速射出工程を行う低速電動機構3と、この低速電動機構3に対してプランジャチップ2の相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構4と、電動モータ50の回転を直線運動に変換して、ワンウエイクラッチ機構4を介して低速電動機構3により低速で前進駆動されているプランジャチップ2を低速射出工程よりも早い高速で前進駆動して高速射出工程を行う高速電動機構5と、を備えている。
First, an embodiment of the electric injection apparatus of the present invention will be described in detail mainly based on FIG. 1 in the case of being applied to a die casting machine. In the drawings, the same reference numerals are given to similar or corresponding parts.
The electric injection apparatus of the present invention is generally driven by a forward drive of a
プランジャスリーブ1には、その内部にプランジャチップ2が摺動可能に嵌挿されている。プランジャチップ2の後方(図1の右方)端面には駆動ロッド2aが設けられており、駆動ロッド2aの後方端にはヘッド2bが設けられている。プランジャスリーブ1の内部には、その給湯口から、流動化された成形材料として加熱溶融された金属材料(溶湯)が内部に供給され、プランジャチップ2を図1の左方に所定の速度および力で前進させることにより、金型へ溶湯が所定の速度および圧力で射出される。
A
低速電動機構3は、電動モータとして回転制御が可能なサーボモータ30と、電動モータ30の回転を所定の比で減速する減速手段31と、減速手段31に接続されたボールネジ軸32と、ボールネジ軸32に螺合されるボールネジナットを備えた低速駆動部材33と、ボールネジ軸32をその軸周りに回動可能に支持する軸受35と、を備えている。なお、減速手段31による減速比は、後述する加圧工程で、サーボモータ30の駆動力によりボールネジ軸32と低速駆動部材33のボールネジナットとを介して充分に成形材料を所定の圧力に昇圧して保持し得るよう設定される。
The low-speed electric mechanism 3 includes a
図におけるワンウエイクラッチ機構4は、概念的に示されたもので、低速電動機構3に対するプランジャチップ2の相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容する、すなわち、低速射出工程でヘッド2bと低速駆動部材33とを結合するとともに高速射出工程でヘッド2bが低速駆動部材33からフリーとなって前進することができるものであればよく、例えばラチェット機構や、ドグクラッチ、あるいはヘッド2bと低速駆動部材33とを係合させるフックなど、公知の機構をプランジャチップ2の後方端のヘッド2bと低速電動機構3の低速駆動部材33とに対応するように設けることができる。
The one-way clutch mechanism 4 in the figure is conceptually shown and prevents the
高速電動機構5は、電動モータとして回転制御が可能なサーボモータ50と、このサーボモータ50の回転駆動軸に直接接続されたボールネジ軸52と、ボールネジ軸52に螺合されるボールネジナットを備えた高速駆動部材53と、ボールネジ軸52をその軸周りに回動可能に支持する軸受55と、を備えている。高速電動機構5は、必要に応じて、サーボモータ50とボールネジ軸52との間に所定の比の減速または増速手段を介装することもできる。高速駆動部材53の前面には、ヘッド2bと衝合されて押圧する押圧部材53aが設けられている。なお、押圧部材53aとプランジャチップ2のヘッド2bとの少なくとも一方には、後述する衝突時の衝撃を和らげるための緩衝機構を必要に応じて設けてもよい。また、低速電動機構3の低速駆動部材33と高速電動機構5の高速駆動部材53の少なくとも一方には、一射出工程が完了した後にプランジャチップ2を引き戻し・後退させるために、ヘッド2bとの連結機構を設けてもよい。さらに、高速駆動部材53によりヘッド2bを高速で前進駆動させるために、押圧部材53aに替えて、図5に概念的に示すようにボールネジナットを備えた高速駆動部材53の支持部材の上面と、ヘッド2bの対応する側面とを結合するクラッチ部材53b、23bを設けてもよく、また、図6に概念的に示すように、ボールネジナットを備えた高速駆動部材53とプランジャチップ2のヘッド2bとを結合するリンク機構53c、23cや、可撓性を有するワイヤなどの線材を設けてもよい。リンク機構53c、23cは、互いが屈曲した状態(図6に示した状態)から直線状に延びたときに、高速駆動部材53の前進駆動力をプランジャチップ2に伝達する。
The high-speed
以上のように構成された低速電動機構3と高速電動機構5を比較すると、高速電動機構5は、低速電動機構3のような減速手段31を有していない分だけ、ボールネジ軸32よりもボールネジ軸52が高速で回転することとなる。したがって、サーボモータ30と50を同じ回転速度で駆動制御した場合であっても、高速駆動部材53は低速駆動部材33よりも高速で前進移動することができる。
Comparing the low-speed electric mechanism 3 and the high-speed
次に、本発明の射出方法を、上述したように構成されたダイカストマシンに適用される電動射出装置を用いた場合により、図1〜4と図7に基づいて詳細に説明する。
本発明の射出方法は、概略、電動モータによってプランジャスリーブ1内に嵌合されたプランジャチップ2を前進駆動して流動化された成形材料を低速射出工程から高速射出工程に移行させて射出させるためのもので、低速射出工程を行う低速電動機構3の低速駆動部材33に対してプランジャチップ2のヘッド2bの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構4を介して、低速電動機構3により低速でプランジャチップ2を前進駆動して低速射出工程を行うとともに、高速射出工程を行う高速電動機構5の高速駆動部材53をその高速射出工程の設定速度に達するよう助走させ、低速電動機構3により低速で前進駆動されているプランジャチップ2のヘッド2bに対して所定の位置で高速電動機構5の高速駆動部材53を衝突させてさらにその前進駆動を維持させることにより高速射出工程を行うものである。
Next, the injection method of the present invention will be described in detail based on FIGS. 1 to 4 and FIG. 7 by using the electric injection device applied to the die casting machine configured as described above.
In the injection method of the present invention, generally, the
金型に溶湯を射出するに際しては、最初に図1に示すように、プランジャチップ2と低速電動機構3の低速駆動部材33と高速電動機構5の高速駆動部材53は、それぞれ後退限に位置されており、したがって、ワンウエイクラッチ機構4は、プランジャチップ2のヘッド2bが低速駆動部材33に対して後退限に位置している。この状態でプランジャスリーブ1内に所定量の溶湯が供給されると、図2に示すようにサーボモータ30が回転駆動され、減速手段31を介して所定の減速比でボールネジ軸32がその軸周りに回転駆動され、これにボールネジナットを螺合された低速駆動部材33が所定の速度で図の左方へ前進駆動され、ワンウエイクラッチ機構4により低速駆動部材33に対してヘッド2bの相対的な後退が防止されているために、プランジャチップ2が低速駆動部材33の前進移動に追従して前進し、低速射出工程が行われる。このときの低速電動機構3のサーボモータ30の回転速度は一定であり、したがって低速駆動部材33の前進速度は、図7の(a)に示すように、一定となっている。
When the molten metal is injected into the mold, first, as shown in FIG. 1, the
この低速射出工程の初期においては、高速電動機構5のサーボモータ50はまだ駆動されておらず、したがって、プランジャチップ2のヘッド2bが高速駆動部材53の押圧部材53aから離間する。そして、図7の(b)に高速電動機構5による前進速度の変化を示すように、低速電動機構3のサーボモータ30の駆動開始から所定時間経過後、高速電動機構5のサーボモータ50の駆動が開始されると、高速駆動部材53は、その前進速度を加速して設定された速度となり(すなわち助走することとなり)、その後、プランジャチップ2の低速射出工程から高速射出工程に移行すべき時点で、高速駆動部材53の押圧部材53aがプランジャチップ2のヘッド2bに衝突する。このとき、高速駆動部材53が助走で設定された速度となっていることから、その慣性モーメントによる運動量をプランジャチップ2に与えることとなり、図7の(c)にプランジャチップ2の前進速度の変化を示すように、それまで低速射出工程を行っていたプランジャチップ2が瞬時に素早く高速前進駆動に移行される。そして、図3に示すように、ワンウエイクラッチ4によって低速駆動部材33に対してプランジャチップ2のヘッド2bが相対的に前進するのを許容されているため、さらに高速駆動部材53が前進するのに伴って高速射出工程が安定して行われることとなる。なお、高速電動機構5のサーボモータ50の駆動開始の時期は、低速射出工程から高速射出工程に移行させる位置やタイミングや、低速電動機構3の低速駆動部材33の前進速度、高速電動機構5の高速駆動部材53が設定された速度にまで加速するのにかかる時間やストロークから逆算することにより決定することができる。また、高速駆動部材53を加速させる速度(図7の(b)における最高速度)は、高速駆動部材53がヘッド2bに係合して前進駆動し続けるときに所望の速度となるよう逆算することにより設定される。
In the initial stage of the low-speed injection process, the
高速駆動部材53が前進限に達するかまたは所定の位置まで前進してサーボモータ50の駆動が停止されると、図4に示すように、ワンウエイクラッチ4によって低速駆動部材33に対してプランジャチップ2のヘッド2bの相対的な後退が規制されており、低速電動機構3のサーボモータ30が減速手段31を介して駆動されていることにより、プランジャチップ2が所定の圧力でプランジャスリーブ1内の溶湯の圧力を上昇させ保持して、加圧工程が行われることとなる。
When the high-
以上説明したように、本発明では、単に低速電動機構3による低速射出工程と、高速電動機構5による高速射出工程とに分けて構成したのではなく、ワンウエイクラッチ機構4を介して低速電動機構3により低速で前進駆動されているプランジャチップ2に対して、助走により設定速度まで加速されている状態の高速電動機構5の高速駆動部材53を、所定の時点で衝突や衝合あるいは結合することなどを含めて係合して、高速で前進駆動するよう構成したので、低速射出工程から高速射出工程へと容易に精度よく素早く移行させることができ、また、プランジャチップ2の前進駆動速度を低速射出工程と高速射出工程でそれぞれ設定された通りに精度良く実現することができる。
As described above, in the present invention, the low-speed electric mechanism 3 is not simply divided into the low-speed injection process by the low-speed electric mechanism 3 and the high-speed injection process by the high-speed
1:プランジャスリーブ、 2:プランジャチップ、 3:低速電動機構、 4:ワンウエイクラッチ、 5:高速電動射出装置、 30:サーボモータ(電動モータ): 31:減速手段、 32:ボールネジ軸、 33:ボールネジナットを有する低速駆動部材、
50:サーボモータ(電動モータ)、 52:ボールネジ軸、 55:ボールネジナットを有する高速駆動部材
1: Plunger sleeve, 2: Plunger tip, 3: Low speed electric mechanism, 4: One-way clutch, 5: High speed electric injection device, 30: Servo motor (electric motor): 31: Deceleration means, 32: Ball screw shaft, 33: Ball A low-speed drive member having a screw nut,
50: Servo motor (electric motor), 52: Ball screw shaft, 55: High speed drive member having ball screw nut
Claims (2)
低速でプランジャチップを前進駆動して低速射出工程を行う低速電動機構と、
該低速電動機構に対して前記プランジャチップの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構と、
該ワンウエイクラッチ機構を介して低速電動機構により低速で前進駆動されているプランジャチップを高速で前進駆動する高速電動機構と、
を備えたことを特徴とする電動射出装置。 An electric injection device for causing a plunger chip fitted in a plunger sleeve to be driven forward by an electric motor to inject the fluidized molding material from a low-speed injection process to a high-speed injection process,
A low-speed electric mechanism that performs a low-speed injection process by driving the plunger tip forward at low speed;
A one-way clutch mechanism that prevents the plunger tip from retreating relative to the low-speed electric mechanism and that allows relative advancement;
A high-speed electric mechanism for driving a plunger tip that is driven forward at a low speed by a low-speed electric mechanism through the one-way clutch mechanism at a high speed;
An electric injection device comprising:
前記低速射出工程を行う低速電動機構に対して前記プランジャチップの相対的な後退を防止し、且つ、相対的な前進を許容するワンウエイクラッチ機構を介して、前記低速電動機構により低速で前記プランジャチップを前進駆動して低速射出工程を行うとともに、前記高速射出工程を行う高速電動機構をその高速射出工程の設定速度に達するよう助走させ、
プランジャチップを所定位置から前記高速電動機構により前進駆動して高速射出工程を行うことを特徴とする射出方法。
An injection method for causing a plunger tip fitted in a plunger sleeve by an electric motor to move forward to cause a fluidized molding material to be transferred from a low-speed injection step to a high-speed injection step, and to be injected,
The plunger tip is moved at a low speed by the low-speed electric mechanism through a one-way clutch mechanism that prevents the plunger tip from retreating relative to the low-speed electric mechanism that performs the low-speed injection process and allows relative advancement. Is driven forward to perform the low-speed injection process, and the high-speed electric mechanism that performs the high-speed injection process is allowed to run to reach the set speed of the high-speed injection process,
An injection method characterized in that a high-speed injection process is performed by driving a plunger tip forward from a predetermined position by the high-speed electric mechanism.
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