JP2008073708A - Hybrid high speed injection apparatus having excellent controllability, and controlling method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection apparatus having excellent controllability and maintainability in a small size and a light weight with which a plunger is driven with a simple driving mechanism. <P>SOLUTION: Regarding the hybrid high speed injection apparatus having excellent controllability, in an injection apparatus where molten metal is filled up into a cavity in a die by driving a plunger, the rear part of a hydraulic cylinder with a built-in plunger rod controlled by a hydraulic control mechanism is provided with a piston rod controlled by an advancing/retreating control mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ダイカストマシン等の射出装置に関するものである。   The present invention relates to an injection apparatus such as a die casting machine.

アルミニウム合金等のダイカスト鋳造においては、従来から、射出プランジャを油圧シリンダで駆動する油圧式ダイカストマシンが使用されている。このダイカストマシンにおいては、射出プランジャを駆動する油圧シリンダに供給する作動油の圧力及び流量を調整して、射出プランジャ速度及び圧力を制御する。   In die casting of aluminum alloy or the like, a hydraulic die casting machine that conventionally drives an injection plunger with a hydraulic cylinder has been used. In this die casting machine, the pressure and flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder that drives the injection plunger are adjusted to control the injection plunger speed and pressure.

このようなダイカスト鋳造において、鋳造品の品質を高めるには、射出プランジャ速度を安定的に維持することが重要であるが、油圧シリンダを用いて駆動する射出プランジャの速度を制御する場合、油圧シリンダに供給する作動油の流量を油圧制御バルブで調整して制御するので、応答性が低く、安定した射出プランジャ速度を維持することが難しい。   In such die casting, in order to improve the quality of the cast product, it is important to stably maintain the injection plunger speed. When controlling the speed of the injection plunger driven by the hydraulic cylinder, the hydraulic cylinder Since the flow rate of the hydraulic oil supplied to the engine is controlled by a hydraulic control valve, the response is low and it is difficult to maintain a stable injection plunger speed.

また、油圧シリンダを用いて駆動する射出プランジャの速度を制御する場合、射出プランジャが受ける負荷を検知することが難しく、フィードバック制御を行うことが困難であり、この点でも、安定した射出プランジャ速度を維持することが難しい。   In addition, when controlling the speed of the injection plunger driven using a hydraulic cylinder, it is difficult to detect the load received by the injection plunger and it is difficult to perform feedback control. Difficult to maintain.

さらに、油圧を射出プランジャの駆動源とする場合、エネルギー効率が低いし、また、作動油漏れによる環境汚染、作動油廃液の処理等を伴い、作業環境が劣悪化する。   Furthermore, when hydraulic pressure is used as the drive source for the injection plunger, the energy efficiency is low, and the working environment is deteriorated due to environmental pollution due to hydraulic oil leakage, processing of hydraulic oil waste liquid, and the like.

そこで、上記の点を改善するため、射出プランジャに、電動サーボモータによって駆動するボールネジ機構と、油圧ポンプ及びアキュームレータの油圧によって作動する油圧シリンダを直列に連結した射出装置が提案された(特許文献1〜3、参照)。   In order to improve the above points, an injection device has been proposed in which 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 (Patent Document 1). ~ 3).

上記射出装置においては、高速射出時に、射出速度の制御性を高めるため電動サーボモータを使用し、増圧・保圧時に、十分大きな増圧・保持力を得るため油圧シリンダを使用して射出シリンダを駆動する。この駆動機構において、油圧シリンダの推力は、ボールネジの軸を介して射出プランジャに伝達されるので、ボールネジの軸径は、機械的強度確保の点から、ある程度大径化する必要がある。しかし、この大径化は、射出プランジャ速度の高速化、安定化を妨げる。   In the above injection device, an electric servo motor is used to increase the controllability of the injection speed during high-speed injection, and an injection cylinder using a hydraulic cylinder to obtain a sufficiently large pressure increase / holding force during pressure increase / hold pressure Drive. In this drive mechanism, the thrust of the hydraulic cylinder is transmitted to the injection plunger through the shaft of the ball screw, so that the shaft diameter of the ball screw needs to be increased to some extent from the viewpoint of securing mechanical strength. However, this increase in diameter prevents the injection plunger speed from being increased and stabilized.

また、射出プランジャを電動サーボモータで前進させる間、この前進に追従して、作動油を油圧シリンダへ供給する必要があるが、この作動油の追従供給のための油圧回路が複雑になるとともに、制御自体も難しくなる。   Further, while the injection plunger is moved forward by the electric servo motor, it is necessary to supply the hydraulic oil to the hydraulic cylinder following the advance, but the hydraulic circuit for the hydraulic supply follow-up supply becomes complicated, Control itself becomes difficult.

さらに、油圧で、射出圧力を増圧・保持する時、電動サーボモータの回転速度によるフィードバック制御を解除し、常時、射出プランジャを前進させる方向のトルクを発生させ、電動サーボモータの制御トルクが油圧シリンダに対する反力にならないように制御する必要があり、油圧回路を含めた全体的な回路構成が複雑にならざるを得ない。   Furthermore, when the injection pressure is increased and maintained with hydraulic pressure, feedback control based on the rotation speed of the electric servo motor is canceled, and torque in the direction in which the injection plunger is moved forward is always generated. It is necessary to perform control so as not to react with the cylinder, and the overall circuit configuration including the hydraulic circuit must be complicated.

結局、上記射出装置(特許文献1〜3、参照)においては、制御回路及び制御方法が複雑にならざるを得ない。しかも、この複雑化が、必ずしも、射出プランジャ速度の高速化、安定化に直結しない。   After all, in the injection device (see Patent Documents 1 to 3), the control circuit and the control method must be complicated. Moreover, this complication does not necessarily lead directly to an increase in speed and stabilization of the injection plunger speed.

そこで、上記の点を改善するため、射出プランジャに、電動サーボモータによって駆動するボールネジ機構と、油圧ポンプ及びアキュームレータの油圧によって作動する油圧シリンダを並列に連結して射出プランジャを駆動する射出装置が提案された(特許文献4、参照)。   Therefore, in order to improve the above points, an injection device that drives the injection plunger by connecting in parallel the ball screw mechanism driven by the electric servo motor and the hydraulic cylinder operated by the hydraulic pressure of the hydraulic pump and accumulator to the injection plunger is proposed. (See Patent Document 4).

上記射出装置においては、油圧シリンダの推力を、ボールネジを介さずに、直接、射出プランジャに伝達するので、ボールネジの軸径を大径とする必要がなく、この点で、制御性が改善されている。   In the above injection device, the thrust of the hydraulic cylinder is directly transmitted to the injection plunger without passing through the ball screw, so there is no need to increase the shaft diameter of the ball screw, and in this respect, controllability is improved. Yes.

しかし、射出プランジャを電動サーボモータで前進させる間、この前進に追従して、作動油を油圧シリンダへ供給する必要がある点、また、油圧で、射出圧力を増圧、保圧する時、電動サーボモータの回転速度によるフィードバック制御を解除し、常時、射出プランジャを前進させる方向のトルクを発生させ、電動サーボモータの制御トルクが油圧シリンダに対する反力にならないように制御する必要がある点は、特許文献1〜3に開示の射出装置の場合と同様であり、結局、制御回路及び制御方法は、複雑にならざるを得ない。   However, while the injection plunger is moved forward by the electric servomotor, it is necessary to supply the hydraulic oil to the hydraulic cylinder following the advancement, and when the injection pressure is increased and held by hydraulic pressure, the electric servo is used. It is necessary to cancel the feedback control based on the rotation speed of the motor, always generate torque in the direction to advance the injection plunger, and control so that the control torque of the electric servo motor does not become a reaction force against the hydraulic cylinder. This is the same as the case of the injection apparatus disclosed in Documents 1 to 3, and the control circuit and the control method must be complicated after all.

さらに、特許文献4記載の射出装置は、油圧タンクや、油圧ポンプを備えているので、装置規模が大きくなり、保守性に劣り、また、作業環境が劣悪化する。   Furthermore, since the injection apparatus described in Patent Document 4 includes a hydraulic tank and a hydraulic pump, the scale of the apparatus is increased, the maintainability is deteriorated, and the working environment is deteriorated.

ところで、近年、ダイカスト鋳造においては、形状が複雑な鋳造品を、高速、高品質で歩留りよく製造することが求められている。それに応える一つの方法として、射出プランジャの駆動に、大型・大出力モータを使用することが考えられている。   By the way, in recent years, in die casting, it is required to manufacture a cast product having a complicated shape at high speed and high quality with a high yield. As one method for responding to this, it is considered to use a large and large output motor for driving the injection plunger.

しかし、大型モータは、一般に応答性が悪く、射出プランジャを低速から高速へ切り替えるタイミングが遅れるので、鋳造品の品質を維持することが難しくなる。   However, large motors generally have poor responsiveness, and the timing for switching the injection plunger from low speed to high speed is delayed, making it difficult to maintain the quality of the cast product.

また、大型モータを、例えば、350トン級のダイカストマシンに使用する場合、瞬時出力で500Kwの大型モータが必要となり、さらに、射出プランジャの高速化には、大ピッチのネジ送り機構(例えば、2000rpmで高速5m/sを得るには、ピッチ150mmのネジが必要であり、3m/sでもピッチ90mmのネジが必要となる)が必要となる。   In addition, when a large motor is used in, for example, a 350 ton class die casting machine, a large motor of 500 Kw is required for instantaneous output. Furthermore, a high-pitch screw feed mechanism (for example, 2000 rpm) is required to increase the speed of the injection plunger. In order to obtain a high speed of 5 m / s, a screw with a pitch of 150 mm is required, and a screw with a pitch of 90 mm is required even at 3 m / s).

結局、大型・大出力モータを用いて射出プランジャを駆動する駆動装置は、大規模、大容量とならざるを得ず、その制御性が低下し、また、大規模、大容量の駆動装置を用いると、鋳造品の慣性質量が大きくなり、鋳造品にバリが発生し易くなるので、鋳造品の品質を維持することが難しくなる。   After all, the drive device that drives the injection plunger using a large and large output motor must be large-scale and large-capacity, its controllability is reduced, and a large-scale and large-capacity drive device is used. Then, the inertial mass of the cast product becomes large, and burrs are easily generated in the cast product, so that it becomes difficult to maintain the quality of the cast product.

ダイカスト鋳造で、形状が複雑な鋳造品を、高速、高品質で歩留り良く製造することが求められている現状において、簡単な駆動機構で制御性、さらには、保守性にも優れ、かつ、小型・軽量の省エネルギー型高速射出装置が求められている。   There is a demand for high-speed, high-quality, high-yield production of castings with complex shapes by die casting, and with a simple drive mechanism, controllability, excellent maintainability, and small size・ Lightweight, energy-saving high-speed injection device is required.

本出願人は、上記要請に鑑み、特許文献5で、プランジャを連結した油圧制御機構に、該油圧制御機構をプランジャの進退方向に駆動する進退制御機構を設けたことを特徴とする制御性に優れたハイブリッド射出装置を提案した。   In view of the above request, the applicant of the present invention has a controllability characterized in that, in Patent Document 5, the hydraulic control mechanism connected with the plunger is provided with an advance / retreat control mechanism that drives the hydraulic control mechanism in the advance / retreat direction of the plunger. An excellent hybrid injection device was proposed.

特許文献5で提案のハイブリッド射出装置によれば、射出装置自体を、従来装置に比べ、小型化、軽量化できるとともに、低速−高速切替位置での切替・増圧を、応答性よく高精度で制御できるので、高品質の鋳造品を歩留りよく製造することができるが、小型化、軽量化には限度がある。   According to the hybrid injection device proposed in Patent Document 5, the injection device itself can be made smaller and lighter than the conventional device, and switching and pressure increase at the low speed-high speed switching position can be performed with high responsiveness and high accuracy. Since it can be controlled, a high-quality casting can be manufactured with a high yield, but there is a limit to miniaturization and weight reduction.

特開2000−033472号公報JP 2000-033472 A 特開2000−084654号公報JP 2000-084654 A 特開2001−001126号公報JP 2001-100126 A 特開2006−000887号公報JP 2006-000887 A 特願2006−115859号Japanese Patent Application No. 2006-115859

電動機構と油圧機構で射出プランジャを制御する従来の射出装置において、一層の小型化・軽量化、さらには、高速化を妨げている要因の一つは、電動機構により、直接、射出プランジャを駆動する進退構造を採用していることである。即ち、電動機構で、射出プランジャを進退させる場合、射出プランジャを駆動する油圧機構も含めて進退させなければならないので、電動機構の小型化・軽量化には限度がある。   In the conventional injection device that controls the injection plunger with an electric mechanism and a hydraulic mechanism, one of the factors that hinders further miniaturization and weight reduction and further speeding up is to drive the injection plunger directly by the electric mechanism. It is to adopt an advancing and retreating structure. That is, when the injection plunger is advanced and retracted by the electric mechanism, it must be advanced and retracted including the hydraulic mechanism that drives the injection plunger, so there is a limit to the reduction in size and weight of the electric mechanism.

本発明は、上記現状の限界に鑑み、プランジャを簡単な駆動機構で駆動する、小型・軽量で制御性に優れ、かつ、保守性にも優れた高速射出装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a high-speed injection device that is small, lightweight, excellent in controllability, and excellent in maintainability, in which the plunger is driven by a simple drive mechanism in view of the above-mentioned limitations.

本発明者は、電動機構と油圧機構を併用し、複雑形状の鋳造品を、高品質で歩留り良く製造することができる小型・軽量の高速射出構造(ハイブリッド高速射出機構)について、鋭意検討した。   The inventor has intensively studied a compact and lightweight high-speed injection structure (hybrid high-speed injection mechanism) capable of manufacturing a cast product having a complicated shape with high quality and high yield by using both an electric mechanism and a hydraulic mechanism.

その結果、本発明者は、プランジャを連結したピストンロッドの後方の油圧シリンダに、電動機構で進退するピストンロッドを設け、二つのピストンロッドを、適宜、単独で又は一体化して駆動すれば、プランジャの前後進を、高速で適確に制御でき、複雑形状の鋳造品を、高品質で歩留り良く製造することができることを見いだした。   As a result, the present inventor provides a piston rod that is advanced and retracted by an electric mechanism in a hydraulic cylinder behind the piston rod connected to the plunger, and if the two piston rods are driven individually or integrally as appropriate, the plunger It has been found that it is possible to accurately control the forward / backward movement at a high speed, and to manufacture a cast product having a complicated shape with high quality and high yield.

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。   This invention was made | formed based on the said knowledge, and the summary is as follows.

(1) プランジャを駆動し溶湯を金型キャビティに充填する射出装置において、油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するピストンロッドを設けたことを特徴とする制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。   (1) In an injection apparatus that drives a plunger and fills a mold cavity with a molten metal, a piston rod controlled by an advance / retreat control mechanism is provided behind a hydraulic cylinder that incorporates a plunger rod controlled by a hydraulic control mechanism. Hybrid high-speed injection device with excellent controllability.

(2) 前記進退制御機構がボールネジ機構であることを特徴とする前記(1)に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。   (2) The hybrid high-speed injection device with excellent controllability according to (1), wherein the advance / retreat control mechanism is a ball screw mechanism.

(3) 前記ボールネジ機構をサーボモータで駆動することを特徴とする前記(2)に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。   (3) The hybrid high-speed injection device with excellent controllability according to (2), wherein the ball screw mechanism is driven by a servo motor.

(4) 油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するピストンロッドを設け、油圧制御機構と進退制御機構を連携して駆動して、溶湯の金型キャビティへの充填を制御する制御方法において、
(i)進退制御機構を駆動して、プランジャロッドを、ピストンロッドと一体化して、低速−高速切替位置に到達するまで前進させ、到達後、
(ii)油圧制御機構を駆動し、進退制御機構との協働で、プランジャを高速で前進させることを特徴とするハイブリッド高速射出制御方法。
(4) A piston rod controlled by the advance / retreat control mechanism is provided behind the hydraulic cylinder containing the plunger rod controlled by the hydraulic control mechanism, and the hydraulic control mechanism and the advance / retreat control mechanism are driven in cooperation to form a molten metal mold. In a control method for controlling the filling of the cavity,
(I) The advance / retreat control mechanism is driven, and the plunger rod is integrated with the piston rod and advanced until reaching the low speed-high speed switching position.
(Ii) A hybrid high-speed injection control method characterized by driving the hydraulic control mechanism and advancing the plunger at a high speed in cooperation with the advance / retreat control mechanism.

(5) 前記油圧制御機構の駆動を、予め設定した射出圧力までの上昇曲線に従い、リアルタイムフィードバック制御することを特徴とする前記(4)に記載のハイブリッド高速射出制御方法。   (5) The hybrid high-speed injection control method according to (4), wherein the drive of the hydraulic control mechanism is real-time feedback controlled according to a rising curve up to a preset injection pressure.

本発明によれば、射出装置自体を、従来装置に比べ、一層、小型化、軽量化できるとともに、低速−高速切替位置での切替・増圧を、応答性よく高精度で高速制御できる。したがって、本発明により、高品質の鋳造品を歩留りよく製造することができる。しかも、本発明は、一層の小型化、軽量化に伴い、保守性にも格段に優れているものである。   According to the present invention, the injection device itself can be further reduced in size and weight as compared with the conventional device, and switching and pressure increase at the low speed-high speed switching position can be controlled with high responsiveness and high accuracy. Therefore, according to the present invention, a high-quality cast product can be manufactured with a high yield. Moreover, the present invention is remarkably excellent in maintainability as the size and weight are further reduced.

本発明のハイブリッド高速射出装置(本発明装置)を、図面に基づいて説明する。図1に、本発明装置の一構造を示す。また、図10に、本発明装置の別の構造を示す。   A hybrid high-speed injection device (device of the present invention) according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows one structure of the device of the present invention. FIG. 10 shows another structure of the device of the present invention.

1)まず、図1に示す構造とその駆動態様について説明する。   1) First, the structure shown in FIG. 1 and its driving mode will be described.

図1に示す構造において、固定盤1に固定した固定金型3に対し、可動盤2に固定した可動金型4を閉じた状態で、鋳造空間としての金型キャビティ5が形成されている。固定型3には、射出スリーブ6が連結されていて、射出スリーブ6内を摺動するプランジャチップ7を先端に備えるプランジャロッド8を高速で駆動し、射出スリーブ6内に保持した溶湯Meを金型キャビティ5に充填する。   In the structure shown in FIG. 1, a mold cavity 5 is formed as a casting space in a state where the movable mold 4 fixed to the movable platen 2 is closed with respect to the fixed mold 3 fixed to the fixed platen 1. An injection sleeve 6 is connected to the fixed mold 3, and a plunger rod 8 having a plunger tip 7 sliding at the tip of the injection sleeve 6 is driven at high speed, and the molten metal Me held in the injection sleeve 6 is made of gold. The mold cavity 5 is filled.

プランジャロッド8の後端は、油圧シリンダ9内を摺動するピストン13を構成し、プランジャロッド8は、油圧シリンダ9を含む油圧制御機構10により駆動される。   The rear end of the plunger rod 8 constitutes a piston 13 that slides in the hydraulic cylinder 9, and the plunger rod 8 is driven by a hydraulic control mechanism 10 including the hydraulic cylinder 9.

油圧制御機構10は、高速バルブ12を介して油圧シリンダ9に接続したアキュームレータ11を備えていて、制御信号(図示なし)に従って電磁開閉機構Mを起動して高速バルブ12を開き、作動油を、アキュームレータ11から、ピストン13後方の油室16Hに供給して、プランジャロッド8を駆動する。   The hydraulic control mechanism 10 includes an accumulator 11 connected to a hydraulic cylinder 9 via a high-speed valve 12, and activates the electromagnetic switching mechanism M in accordance with a control signal (not shown) to open the high-speed valve 12, The accumulator 11 supplies the oil chamber 16H behind the piston 13 to drive the plunger rod 8.

なお、プランジャロッド8の駆動を高精度で制御するため、アキュームレータ11の内部、及び、油圧シリンダ9の油室16R,16Hには、作動油の油圧を検出する油圧センサー(図示なし)が取り付けられている。   In order to control the driving of the plunger rod 8 with high accuracy, a hydraulic sensor (not shown) for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic oil is attached to the inside of the accumulator 11 and the oil chambers 16R and 16H of the hydraulic cylinder 9. ing.

そして、ピストン13後方の油室16Hには、プランジャロッド8の駆動を高精度で制御し、高品質の鋳造品を歩留りよく製造するため、プランジャロッド8の進退方向に進退し、射出時、プランジャロッド8と協働して高速射出を実現するピストンロッド14が設けられている。この点が、本発明の特徴である。   Then, in the oil chamber 16H behind the piston 13, the plunger rod 8 is driven with high precision, and a high-quality cast product is manufactured with high yield. A piston rod 14 that realizes high-speed injection in cooperation with the rod 8 is provided. This is a feature of the present invention.

ピストンロッド14の後端は、連結部材15を介して、ボールネジ機構18のボールネジ17の端部に連結されていて、サーボモータ19及びボールネジ機構18とともに進退制御機構を構成する制御装置(図示なし)からの信号に従ってサーボモータ19の回転を制御することにより、ピストンロッド14の進退を、進退速度も含めて制御することができる。   The rear end of the piston rod 14 is connected to the end of the ball screw 17 of the ball screw mechanism 18 via the connecting member 15, and a control device (not shown) constituting an advance / retreat control mechanism together with the servo motor 19 and the ball screw mechanism 18. By controlling the rotation of the servo motor 19 in accordance with the signal from, the advance / retreat of the piston rod 14 can be controlled including the advance / retreat speed.

即ち、サーボモータ19を、制御信号に従って、所要の回転数で左右に回転することにより、ピストンロッド14とプランジャロッド8を一体化し又は別個に、プランジャチップ7を、射出スリーブ内に、所要の速度で、所要の距離、押込むことができる。   That is, by rotating the servo motor 19 left and right at a required number of rotations according to the control signal, the piston rod 14 and the plunger rod 8 are integrated or separately, and the plunger tip 7 is placed in the injection sleeve at the required speed. Then you can push in the required distance.

このように、射出時、進退制御機構で、直接、プランジャロッド又は油圧制御機構を駆動するのではなく、油圧制御機構で制御するプランジャロッドの後方に、該プランジャロッドと協働して高速射出を実現するピストンロッドを配置し、該ピストンロッドの進退を進退制御機構で制御することが、本発明の特徴である。   Thus, at the time of injection, instead of directly driving the plunger rod or the hydraulic control mechanism by the advance / retreat control mechanism, high-speed injection is performed in cooperation with the plunger rod behind the plunger rod controlled by the hydraulic control mechanism. It is a feature of the present invention that a piston rod to be realized is arranged and the advance / retreat of the piston rod is controlled by an advance / retreat control mechanism.

即ち、本発明においては、油圧制御機構と進退制御機構を組み合わせ、その作用効果を相乗的に発揮するハイブリッド高速射出構造を採用する点が特徴であり、この採用により、プランジャロッドの駆動を高精度で制御し、高品質の鋳造品を歩留りよく製造することができる。   In other words, the present invention is characterized in that a hybrid high-speed injection structure that combines the hydraulic control mechanism and the advance / retreat control mechanism and synergistically exhibits its effects is adopted, and this adoption makes it possible to drive the plunger rod with high accuracy. It is possible to produce a high-quality casting with a high yield.

また、進退制御機構は、ピストンロッドの進退を制御するだけの機構であるので、油圧制御機構を進退させる場合や、プランジャロッドを進退させる場合(この場合も、結局は、プランジャロッドの油圧制御機構も含めて進退させることになる)に比べ、進退制御機構を小型化・軽量化することができる。この点も、本発明の特徴である。   Further, the advance / retreat control mechanism is a mechanism that only controls the advance / retreat of the piston rod. Therefore, when the hydraulic control mechanism is advanced / retracted, or when the plunger rod is advanced / retracted (in this case, the hydraulic control mechanism for the plunger rod is ultimately also used). The advance / retreat control mechanism can be made smaller and lighter than the control unit. This point is also a feature of the present invention.

なお、図1には、進退制御機構の一構成としてボールネジ機構18を示したが、進退制御機構は、ピストンロッドを、制御性よく前進又は後退させる機械的機構であればよく、ボールネジ機構に限られるものではない。進退制御機構は、例えば、ラックピニオン機構でもよい。   FIG. 1 shows the ball screw mechanism 18 as one configuration of the advance / retreat control mechanism, but the advance / retreat control mechanism may be a mechanical mechanism that moves the piston rod forward or backward with good controllability, and is limited to the ball screw mechanism. Is not something The advance / retreat control mechanism may be, for example, a rack and pinion mechanism.

次に、図1に示す本発明装置の基本的な駆動態様を、図2〜図8に基づいて説明する。   Next, a basic driving mode of the device of the present invention shown in FIG. 1 will be described based on FIGS.

図2に、所定量の溶湯を注湯口(図示なし)から射出スリーブ内に注湯し(図1、参照)、射出を開始する直前の本発明装置の態様を示す。この時、プランジャロッド8は、油圧シリンダ9の最後端まで後退し、ピストンロッド14は、プランジャロッド8のピストン13に接して待機している。   FIG. 2 shows an embodiment of the apparatus of the present invention immediately before a predetermined amount of molten metal is poured from a pouring port (not shown) into the injection sleeve (see FIG. 1) and injection is started. At this time, the plunger rod 8 is retracted to the end of the hydraulic cylinder 9, and the piston rod 14 is in contact with the piston 13 of the plunger rod 8 and is on standby.

次に、図3に示すように、制御信号に従ってサーボモータ19を回転してボールネジ機構18を駆動し、ピストンロッド14を、プランジャロッド8と一体化して所定の速度で固定盤に対し前進させる。この時、電磁開閉機構Mを起動して高速バルブ12を閉じ、ピストンロッド14とプランジャロッド8の前進に追従して、ピストン13の後方の油室16Hに作動油を供給し、前方の油室16Rから作動油を排出する。   Next, as shown in FIG. 3, the servo motor 19 is rotated in accordance with the control signal to drive the ball screw mechanism 18, and the piston rod 14 is integrated with the plunger rod 8 to advance with respect to the fixed plate at a predetermined speed. At this time, the electromagnetic opening / closing mechanism M is activated to close the high-speed valve 12, following the advance of the piston rod 14 and the plunger rod 8, supplying hydraulic oil to the oil chamber 16 </ b> H behind the piston 13, The hydraulic oil is discharged from 16R.

ピストンロッド14と一体化したプランジャロッド8は、ボールネジ機構18が形成、維持する所定の前進速度で、射出スリーブ内の低速射出領域を前進することになる。   The plunger rod 8 integrated with the piston rod 14 advances in the low speed injection region in the injection sleeve at a predetermined advance speed that the ball screw mechanism 18 forms and maintains.

そして、プランジャロッド8の前進距離を変位センサー(図示なし)で検出し、プランジャロッド8の先端が、低速射出を高速射出に切り替える位置(低速−高速切替位置S、図3、参照)に到達するまで、プランジャロッド8を、ボールネジ機構18のみで前進させる。   Then, the advance distance of the plunger rod 8 is detected by a displacement sensor (not shown), and the tip of the plunger rod 8 reaches a position where the low speed injection is switched to the high speed injection (low speed-high speed switching position S, see FIG. 3). Until then, the plunger rod 8 is advanced only by the ball screw mechanism 18.

プランジャロッド8の前進速度は、低速−高速切替位置Sに到達するまで、一定に維持してもよいし、また、途中から加速してもよい。   The forward speed of the plunger rod 8 may be kept constant until it reaches the low speed-high speed switching position S, or may be accelerated from the middle.

プランジャロッド8が、低速−高速切替位置Sに到達した時、図4に示すように、電磁開閉機構Mを起動して高速バルブ12を開き、アキュームレータ11から、作動油を後方の油室16Hへ供給し、プランジャロッド8を高速で前進させる。前方の油室16Rからは、作動油を排出する。   When the plunger rod 8 reaches the low speed-high speed switching position S, as shown in FIG. 4, the electromagnetic opening / closing mechanism M is activated to open the high speed valve 12, and from the accumulator 11, the hydraulic oil is moved to the rear oil chamber 16H. The plunger rod 8 is advanced at a high speed. The hydraulic oil is discharged from the front oil chamber 16R.

プランジャロッド8が、低速−高速切替位置Sに到達した後も、ボールネジ機構18を継続して駆動し、ピストンロッド14を前進させ、油室16H内の作動油を加圧する。この加圧で、プランジャロッド8の前進速度をより高速化し、射出スリーブ内の溶湯を、安定した高速で、金型キャビティ内に充填することができる。その結果、高品質の鋳造品を、歩留りよく製造することができる。   Even after the plunger rod 8 reaches the low speed-high speed switching position S, the ball screw mechanism 18 is continuously driven to advance the piston rod 14 and pressurize the hydraulic oil in the oil chamber 16H. With this pressurization, the forward speed of the plunger rod 8 can be further increased, and the molten metal in the injection sleeve can be filled into the mold cavity at a stable high speed. As a result, a high-quality cast product can be manufactured with a high yield.

この点が、ハイブリッド高速射出構造を採用する本発明装置の機能的な特徴である。   This is a functional feature of the device of the present invention that employs a hybrid high-speed injection structure.

本発明装置においては、プランジャロッドが低速−高速切替位置Sに到達するまでの間は、油圧制御機構を駆動せずに、プランジャロッドを、ピストンロッドと一体化して進退制御機構だけで前進させ、プランジャロッドが低速−高速切替位置Sに到達した時、油圧制御機構を駆動し、進退制御機構と油圧制御機構の協働で、プランジャロッドを高速で前進させるハイブリッド高速射出構造を採用する。   In the device of the present invention, until the plunger rod reaches the low speed-high speed switching position S, the plunger rod is integrated with the piston rod and advanced only by the advance / retreat control mechanism without driving the hydraulic control mechanism, When the plunger rod reaches the low speed-high speed switching position S, a hybrid high speed injection structure is adopted in which the hydraulic control mechanism is driven and the plunger rod is advanced at high speed in cooperation with the advance / retreat control mechanism and the hydraulic control mechanism.

ハイブリッド高速射出構造において、進退制御機構は、プランジャロッドと一体化したピストンロッド又はピストンロッド単独を進退させる機能と容量を備えていればよいから、油圧制御機構全体を進退させる従来機構に比べ、より一層、小型化、軽量化することができる。その結果、射出装置全体が小型化、軽量化し、射出装置の保守性も向上する。   In the hybrid high-speed injection structure, the advance / retreat control mechanism only needs to have a function and capacity for advancing and retracting the piston rod integrated with the plunger rod or the piston rod alone. Further reduction in size and weight can be achieved. As a result, the entire injection device is reduced in size and weight, and the maintainability of the injection device is improved.

このように、小型化、軽量化、及び、保守性の向上を顕著に達成した点も、本発明装置における構造的な特徴である。   Thus, it is also a structural feature in the device of the present invention that the reduction in size, weight, and improvement in maintainability have been significantly achieved.

溶湯の充填が完了すると、プランジャロッド8の前進がほぼ停止し、ヘッド圧が上昇するが、本発明装置においては、この上昇圧が所定の値に達するまで、進退制御機構と油圧制御機構を継続的に駆動する。   When the filling of the molten metal is completed, the forward movement of the plunger rod 8 is almost stopped and the head pressure rises. In the apparatus of the present invention, the advance / retreat control mechanism and the hydraulic control mechanism are continued until the increased pressure reaches a predetermined value. Drive.

上昇圧が所定の値に達した時、図5に示すように、高速バルブ12を閉じ、前方の油室16Rの作動油を排出経路に接続し、進退制御機構は継続して駆動し、ピストンロッド14を前進させる。   When the upper pressure increase reaches a predetermined value, as shown in FIG. 5, the high speed valve 12 is closed, the hydraulic oil in the front oil chamber 16R is connected to the discharge path, and the advance / retreat control mechanism is continuously driven, The rod 14 is advanced.

ピストンロッド14の前進により、後方の油室16Hの作動油が排出経路から排出されつつ、プランジャロッド8に圧力が継続的に負荷されるので、プランジャロッド8は、さらに前進し、ヘッド圧がさらに上昇する。   As the piston rod 14 advances, the hydraulic oil in the rear oil chamber 16H is discharged from the discharge path, and pressure is continuously applied to the plunger rod 8, so that the plunger rod 8 further advances and the head pressure further increases. To rise.

進退制御機構を継続して駆動してピストンロッド14を前進させ、同時に、高速バルブ12を、図9に示す射出圧力の設定に従ってリアルタイムフィードバック制御し、図6に示すように、油室16Hの作動油をアキュムレータ11に蓄圧する。冷却時間が満了し、ダイカスト鋳造が完了するまでの間、サーボモータのトルク制御により設定圧Pmを維持する。   The advance / retreat control mechanism is continuously driven to move the piston rod 14 forward, and at the same time, the high speed valve 12 is controlled in real time by the injection pressure setting shown in FIG. 9, and the operation of the oil chamber 16H is operated as shown in FIG. The oil is accumulated in the accumulator 11. The set pressure Pm is maintained by torque control of the servo motor until the cooling time expires and die casting is completed.

鋳造品を取り出した後、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、図7に示すように、再度、進退制御機構を駆動し、ピストンロッド14とプランジャロッド8を一体化して前進させる。   After taking out the cast product, in order to discharge the solidified material remaining in the injection sleeve, as shown in FIG. 7, the advance / retreat control mechanism is driven again, and the piston rod 14 and the plunger rod 8 are integrated and advanced.

残存凝固物を排出した後は、図8に示すように、油圧制御機構を駆動して、ピストン13前方の油室16Rに作動油を供給し、ピストン13後方の油室16Hから作動油を排出するとともに、進退制御機構を駆動して、プランジャロッド8とピストンロッド14を後退させ、次の射出に備え、図2に示す位置に待機させる。   After discharging the remaining solidified product, as shown in FIG. 8, the hydraulic control mechanism is driven to supply the hydraulic oil to the oil chamber 16R in front of the piston 13, and the hydraulic oil is discharged from the oil chamber 16H in the rear of the piston 13. At the same time, the advance / retreat control mechanism is driven to retract the plunger rod 8 and the piston rod 14 to stand by at the position shown in FIG. 2 in preparation for the next injection.

なお、ピストン13前方の油室16Rに作動油を供給する時、作動油の減量分を補うため、ポンプ21から作動油を補給する。   When supplying the hydraulic oil to the oil chamber 16R in front of the piston 13, the hydraulic oil is supplied from the pump 21 in order to compensate for the reduced amount of the hydraulic oil.

以上、図面に基づいて、本発明装置の一連の動作を説明したが、該動作に基づく射出圧力の上昇過程は、通常のダイカスト鋳造における射出圧力の直線的な上昇過程と異なるので、それを、図2〜図8に示す動作と関連付けて、図9に示す。図9には、射出速度の推移も併せて示した。   As described above, the series of operations of the apparatus of the present invention has been described based on the drawings. Since the process of increasing the injection pressure based on the operation is different from the linear process of increasing the injection pressure in normal die casting, 9 is shown in association with the operations shown in FIGS. FIG. 9 also shows the transition of the injection speed.

本発明装置における射出速度は、通常のダイカスト鋳造における射出速度と同じ推移を辿るが、射出圧力は、通常のダイカスト鋳造における直線的な上昇過程(図中、点線、参照)と異なり、2段階で上昇することになる。この点も、本発明の特徴である。   The injection speed in the apparatus of the present invention follows the same transition as the injection speed in normal die casting, but the injection pressure is different from the linear rising process in normal die casting (see the dotted line in the figure) in two stages. Will rise. This point is also a feature of the present invention.

図4に示す進退制御機構と油圧制御機構の駆動態様のもとで、溶湯の充填が完了すると、プランジャロッドの前進はほぼ停止し、ヘッド圧が上昇し始めるが、本発明装置においては、この上昇圧が所定の値(図9中、Pm’、参照)に達するまで、進退制御機構と油圧制御機構の駆動を継続する。   Under the drive mode of the advance / retreat control mechanism and the hydraulic control mechanism shown in FIG. 4, when the filling of the molten metal is completed, the forward movement of the plunger rod almost stops and the head pressure starts to rise. The drive of the advance / retreat control mechanism and the hydraulic control mechanism is continued until the upper pressure boost reaches a predetermined value (see Pm ′ in FIG. 9).

上昇圧が所定の値に達し、所定時間が経過した時(図9、参照)、図5に示すように、高速バルブ12を閉じて油圧制御機構の駆動を停止するが、進退制御機構を継続して駆動し、ピストンロッド14を前進させる。ピストンロッド14の前進により、後方の油室16Hの作動油が排出経路から排出されつつ、プランジャロッド8に圧力が継続的に負荷されるので、ヘッド圧は、再度、上昇して設定圧(図9中、Pm、参照)に到達する。   When the upper pressure boost reaches a predetermined value and a predetermined time has elapsed (see FIG. 9), as shown in FIG. 5, the high speed valve 12 is closed to stop the hydraulic control mechanism, but the advance / retreat control mechanism is continued. To drive the piston rod 14 forward. As the piston rod 14 advances, the hydraulic oil in the rear oil chamber 16H is discharged from the discharge path, and pressure is continuously applied to the plunger rod 8, so that the head pressure rises again to the set pressure (see FIG. 9 (see Pm).

このように、本発明装置においては、射出圧力を、プログラム制御し、設定圧Pmまで高めることができるので、高品質の鋳造品を歩留りよく製造することができる。   As described above, in the apparatus of the present invention, the injection pressure can be program-controlled and increased to the set pressure Pm, so that a high-quality cast product can be manufactured with a high yield.

2)次に、図10に示す構造とその駆動態様について説明する。   2) Next, the structure shown in FIG. 10 and its driving mode will be described.

図10に示す構造は、基本的には、図1に示す構造と同じである。なお、図10において、図1で示す構成と同じ構成には、図1中の数字と同じ数字が付されているが、油圧制御機構を構成する油圧回路の一部が省略されている。   The structure shown in FIG. 10 is basically the same as the structure shown in FIG. 10, the same components as those shown in FIG. 1 are given the same numerals as those in FIG. 1, but a part of the hydraulic circuit constituting the hydraulic control mechanism is omitted.

構造的に異なる点は、(i)ピストン13後方の油室16Hが、油圧シリンダ9に対し垂直に設けられている点と、(ii)上記油室16Hの下部側壁に、プランジャロッド8の後退位置を決める位置決め部材22が取付けられている点である。   The structural difference is that (i) the oil chamber 16H behind the piston 13 is provided perpendicular to the hydraulic cylinder 9, and (ii) the plunger rod 8 is retracted on the lower side wall of the oil chamber 16H. The positioning member 22 for determining the position is attached.

この構造上の相違に起因して、駆動態様も、図1に示す構造の駆動態様と異なるので、以下、図11〜17に基づいて説明する。   Due to this structural difference, the drive mode is also different from the drive mode of the structure shown in FIG. 1 and will be described below with reference to FIGS.

図11に、所定量の溶湯Meを注湯口(図示なし)から射出スリーブ内に注湯し(図10、参照)、射出を開始する直前の本発明装置の態様を示す。この時、プランジャロッド8は、油圧シリンダ9において、位置決め部材22で設定される最後端まで後退していて、ピストンロッド14は、油室16Hの最上部で待機している。   FIG. 11 shows an embodiment of the apparatus of the present invention immediately before the injection is started after pouring a predetermined amount of molten metal Me into the injection sleeve from a pouring port (not shown) (see FIG. 10). At this time, the plunger rod 8 is retracted to the rearmost end set by the positioning member 22 in the hydraulic cylinder 9, and the piston rod 14 is standing by at the top of the oil chamber 16H.

次に、図12に示すように、制御信号に従ってサーボモータ19を回転してボールネジ機構18を駆動し、ピストンロッド14を、油室16Hの下方に向けて前進させる。   Next, as shown in FIG. 12, the servo motor 19 is rotated in accordance with the control signal to drive the ball screw mechanism 18, and the piston rod 14 is moved downward toward the oil chamber 16H.

この時、アキュームレータ11に連結された高速バルブ12を閉じ、かつ、別系統回路からも、油室16Hに作動油を供給しないので、プランジャロッド8は、ピストンロッド14の前進に追従して前進する。なお、プランジャロッド8の前進中、前方の油室16Rから作動油を排出する。   At this time, since the high-speed valve 12 connected to the accumulator 11 is closed and the hydraulic oil is not supplied to the oil chamber 16H from another system circuit, the plunger rod 8 moves forward following the advance of the piston rod 14. . During the forward movement of the plunger rod 8, the hydraulic oil is discharged from the front oil chamber 16R.

プランジャロッド8は、構造的に、ピストンロッド14と一体化しないが、その動作は、ピストンロッド14と一体化し、ボールネジ機構18が形成、維持する所定の前進速度で、射出スリーブ内の低速射出領域を前進することになる。   The plunger rod 8 is structurally not integrated with the piston rod 14, but its operation is integrated with the piston rod 14 and at a predetermined forward speed formed and maintained by the ball screw mechanism 18 at a low speed injection region in the injection sleeve. Will move forward.

そして、プランジャロッド8の前進距離を変位センサー(図示なし)で検出し、プランジャロッド8の先端が、低速射出を高速射出に切り替える位置(低速−高速切替位置S、図3、参照)に到達するまで、プランジャロッド8を、ピストンロッド14の前進を介しボールネジ機構18のみで前進させる。   Then, the advance distance of the plunger rod 8 is detected by a displacement sensor (not shown), and the tip of the plunger rod 8 reaches a position where the low speed injection is switched to the high speed injection (low speed-high speed switching position S, see FIG. 3). Until then, the plunger rod 8 is advanced only by the ball screw mechanism 18 through the advance of the piston rod 14.

プランジャロッド8の前進速度は、低速−高速切替位置Sに到達するまで、一定に維持してもよいし、また、途中から加速してもよい。途中から加速する場合は、サーボモータの回転数を高める。   The forward speed of the plunger rod 8 may be kept constant until it reaches the low speed-high speed switching position S, or may be accelerated from the middle. When accelerating from the middle, increase the rotation speed of the servo motor.

プランジャロッド8が、低速−高速切替位置Sに到達した時、図13に示すように、電磁開閉機構Mを起動して高速バルブ12を開き、アキュームレータ11から、作動油を後方の油室16Hへ供給し、プランジャロッド8を高速で前進させる。前方の油室16Rからは、作動油を排出する。   When the plunger rod 8 reaches the low speed-high speed switching position S, as shown in FIG. 13, the electromagnetic opening / closing mechanism M is activated to open the high speed valve 12, and from the accumulator 11, the hydraulic oil is moved to the rear oil chamber 16H. The plunger rod 8 is advanced at a high speed. The hydraulic oil is discharged from the front oil chamber 16R.

プランジャロッド8が、低速−高速切替位置Sに到達した後も、ボールネジ機構18を継続して駆動し、ピストンロッド14を下方に前進させ、油室16H内の作動油を加圧する。この加圧で、プランジャロッド8の前進速度をより高速化し、射出スリーブ内の溶湯を、安定した高速で、金型キャビティ内に充填することができる。その結果、高品質の鋳造品を、歩留りよく製造することができる。この点は、図1に示す構造の駆動態様と同じである。   Even after the plunger rod 8 reaches the low speed-high speed switching position S, the ball screw mechanism 18 is continuously driven, the piston rod 14 is advanced downward, and the hydraulic oil in the oil chamber 16H is pressurized. With this pressurization, the forward speed of the plunger rod 8 can be further increased, and the molten metal in the injection sleeve can be filled into the mold cavity at a stable high speed. As a result, a high-quality cast product can be manufactured with a high yield. This point is the same as the driving mode of the structure shown in FIG.

即ち、図10に示す本発明装置において、プランジャロッド8は、構造的に、ピストンロッド14と一体化しないが、動作の点では、ピストンロッド14と一体化し、ボールネジ機構18が形成、維持する所定の前進速度で、射出スリーブ内の低速射出領域を前進することになる。   That is, in the device of the present invention shown in FIG. 10, the plunger rod 8 is structurally not integrated with the piston rod 14 but is integrated with the piston rod 14 in terms of operation, and is formed and maintained by the ball screw mechanism 18. The low-speed injection region in the injection sleeve is moved forward at the forward speed.

結局、図10に示す本発明装置の駆動態様は、図1に示す本発明装置の駆動態様と同じであり、図10に示す構造は、同様に、ハイブリッド高速射出構造の一つである。   After all, the drive mode of the device of the present invention shown in FIG. 10 is the same as the drive mode of the device of the present invention shown in FIG. 1, and the structure shown in FIG. 10 is also one of the hybrid high-speed injection structures.

溶湯の充填が完了すると、プランジャロッド8の前進がほぼ停止し、ヘッド圧が上昇するが、本発明装置においては、この上昇圧が所定の値に達するまで、進退制御機構と油圧制御機構を継続的に駆動する。   When the filling of the molten metal is completed, the forward movement of the plunger rod 8 is almost stopped and the head pressure rises. In the apparatus of the present invention, the advance / retreat control mechanism and the hydraulic control mechanism are continued until the increased pressure reaches a predetermined value. Drive.

上昇圧が所定の値に達した時、図14に示すように、高速バルブ12を閉じ、後方の油室16Hの作動油を排出経路に接続し、進退制御機構は継続して駆動し、ピストンロッド14を前進させる。   When the upper pressure increase reaches a predetermined value, as shown in FIG. 14, the high speed valve 12 is closed, the hydraulic oil in the rear oil chamber 16H is connected to the discharge path, and the advance / retreat control mechanism is continuously driven, The rod 14 is advanced.

ピストンロッド14の前進により、前方の油室16Rの作動油が排出経路から排出されつつ、プランジャロッド8に圧力が継続的に負荷されるので、プランジャロッド8は、さらに前進し、ヘッド圧がさらに上昇する。   As the piston rod 14 advances, the hydraulic oil in the front oil chamber 16R is discharged from the discharge path, and pressure is continuously applied to the plunger rod 8, so that the plunger rod 8 further advances and the head pressure further increases. To rise.

進退制御機構を継続して駆動してピストンロッド14を前進させ、同時に、高速バルブ12を、図18に示す射出圧力の設定に従って、リアルタイムフィードバック制御し、図15に示すように、油室16Hの作動油をアキュムレータ11に蓄圧する。冷却時間が満了し、ダイカスト鋳造が完了するまでの間、サーボモータのトルク制御により、設定圧Pmを維持する。   The advance / retreat control mechanism is continuously driven to move the piston rod 14 forward, and at the same time, the high speed valve 12 is controlled in real time according to the setting of the injection pressure shown in FIG. 18, and as shown in FIG. The hydraulic oil is accumulated in the accumulator 11. The set pressure Pm is maintained by torque control of the servo motor until the cooling time expires and die casting is completed.

鋳造品を取り出した後、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、図16に示すように、再度、進退制御機構を駆動して、ピストンロッド14を前進させることにより、プランジャロッド8を前進させる。   After taking out the cast product, in order to discharge the solidified material remaining in the injection sleeve, as shown in FIG. 16, the advance / retreat control mechanism is driven again to advance the piston rod 14, thereby moving the plunger rod 8 forward. Move forward.

残存凝固物を排出した後は、図17に示すように、油圧制御機構を駆動して、ピストン13前方の油室16Rに作動油を供給しつつ、ピストン13後方の油室16Hから作動油を排出して、プランジャロッド8を後退させるとともに、進退制御機構を駆動して、ピストンロッド14を後退させ、それぞれを、次の射出に備え、図11に示す位置に待機させる。   After discharging the remaining solidified product, as shown in FIG. 17, the hydraulic control mechanism is driven to supply the hydraulic oil to the oil chamber 16R in front of the piston 13, while the hydraulic oil is supplied from the oil chamber 16H in the rear of the piston 13. Then, the plunger rod 8 is retreated, and the advance / retreat control mechanism is driven to retreat the piston rod 14, and each of them is put on standby at the position shown in FIG. 11 in preparation for the next injection.

なお、ピストン13前方の油室16Rに作動油を供給する時、作動油の減量分を補うため、ポンプ21から作動油を補給する。   When supplying the hydraulic oil to the oil chamber 16R in front of the piston 13, the hydraulic oil is supplied from the pump 21 in order to compensate for the reduced amount of the hydraulic oil.

以上、図面に基づいて、図10に示す本発明装置の一連の動作を説明したが、該動作に基づく射出圧力は、予め設定し、プログラムした上昇カーブに従って、リアルタイムフィードバック制御により上昇する。それを、図12〜図17に示す動作と関連付けて、図18に示す。図18には、射出速度の推移も併せて示した。   The series of operations of the device of the present invention shown in FIG. 10 has been described with reference to the drawings. The injection pressure based on the operations rises by real-time feedback control according to preset and programmed rise curves. This is shown in FIG. 18 in association with the operations shown in FIGS. FIG. 18 also shows the transition of the injection speed.

前述したように、本発明によれば、高品質の鋳造品を歩留りよく製造することができる。しかも、本発明は、より一層の小型化、軽量化を実現するもので、保守性も格段に優れている。したがって、本発明は、ダイカスト鋳造産業において利用可能性が高いものである。   As described above, according to the present invention, a high-quality cast product can be manufactured with a high yield. In addition, the present invention realizes further reduction in size and weight, and is also excellent in maintainability. Therefore, the present invention has high applicability in the die casting industry.

本発明のハイブリッド高速射出装置の一構造を示す図である。It is a figure which shows one structure of the hybrid high-speed injection apparatus of this invention. 本発明における射出開始直前の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect just before the injection start in this invention. 本発明において、プランジャが低速−高速切替位置Sに到達する直前の態様を示す図である。In this invention, it is a figure which shows the aspect just before a plunger arrives at the low speed-high speed switching position S. 本発明において、プランジャロッドが高速で前進する態様を示す図である。In this invention, it is a figure which shows the aspect which a plunger rod advances at high speed. 本発明において、溶湯の充填が完了し、プランジャロッドの前進がほぼ停止した時の態様を示す図である。In this invention, filling of a molten metal is completed and it is a figure which shows an aspect when advance of a plunger rod has stopped substantially. 本発明において、射出が完了し、プランジャロッドの前進が完全に停止し時の態様を示す図である。In this invention, injection is completed and it is a figure which shows the aspect when advance of a plunger rod stops completely. 本発明において、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、ピストンロッドとプランジャロッドを一体化して前進させる態様を示す図である。In this invention, in order to discharge | emit the solidified substance which remains in an injection sleeve, it is a figure which shows the aspect which advances a piston rod and a plunger rod integrally. 本発明において、次の射出に備えるため、プランジャロッドとピストンロッドを後退させせる態様を示す図である。In this invention, in order to prepare for the next injection, it is a figure which shows the aspect which makes a plunger rod and a piston rod retreat. 本発明における射出圧力の上昇経過を示す図である。It is a figure which shows the raise progress of the injection pressure in this invention. 本発明のハイブリッド高速射出装置の別の構造を示す図である。It is a figure which shows another structure of the hybrid high-speed injection apparatus of this invention. 本発明における射出開始直前の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect just before the injection start in this invention. 本発明において、プランジャが低速−高速切替位置Sに到達する直前の別の態様を示す図である。In this invention, it is a figure which shows another aspect immediately before a plunger arrives at the low speed-high speed switching position S. 本発明において、プランジャロッドが高速で前進する別の態様を示す図である。In this invention, it is a figure which shows another aspect which a plunger rod advances at high speed. 本発明において、溶湯の充填が完了し、プランジャロッドの前進がほぼ停止した時の別の態様を示す図である。In this invention, it is a figure which shows another aspect when filling with a molten metal is completed and the advance of a plunger rod has stopped substantially. 本発明において、射出が完了し、プランジャロッドの前進が完全に停止し時の別の態様を示す図である。In this invention, it is a figure which shows another aspect when injection is completed and advance of a plunger rod stops completely. 本発明において、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、ピストンロッドとプランジャロッドを一体化して前進させる別の態様を示す図である。In this invention, in order to discharge | emit the solidified substance which remains in an injection sleeve, it is a figure which shows another aspect which advances a piston rod and a plunger rod integrally. 本発明において、次の射出に備えるため、プランジャロッドとピストンロッドを後退させせる別の態様を示す図である。In this invention, in order to prepare for the next injection, it is a figure which shows another aspect which makes a plunger rod and a piston rod retreat. 本発明における射出圧力の別の上昇経過を示す図である。It is a figure which shows another rise progress of the injection pressure in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 固定盤
2 可動盤
3 固定金型
4 可動金型
5 金型キャビティ
6 射出スリーブ
7 プランジャチップ
8 プランジャロッド
9 油圧シリンダ
10 油圧制御機構
11 アキュームレータ
12 高速バルブ
13 ピストン
14 ピストンロッド
15 連結部材
16R,16H 油室
17 ボールネジ
18 ボールネジ機構
19 サーボモータ
20 進退制御機構
21 ポンプ
22 位置決め部材
M 電磁開閉機構
Me 溶湯
S 低速−高速切替位置
Pm、Pm’ 射出圧力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed platen 2 Movable platen 3 Fixed metal mold 4 Movable metal mold 5 Mold cavity 6 Injection sleeve 7 Plunger tip 8 Plunger rod 9 Hydraulic cylinder 10 Hydraulic control mechanism 11 Accumulator 12 High speed valve 13 Piston 14 Piston rod 15 Connecting member 16R, 16H Oil chamber 17 Ball screw 18 Ball screw mechanism 19 Servo motor 20 Advance / retreat control mechanism 21 Pump 22 Positioning member M Electromagnetic switching mechanism Me Molten metal S Low speed-high speed switching position Pm, Pm 'Injection pressure

Claims (5)

プランジャを駆動し溶湯を金型キャビティに充填する射出装置において、
油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するピストンロッドを設けた
ことを特徴とする制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。
In the injection device that drives the plunger and fills the mold cavity with molten metal,
A hybrid high-speed injection device with excellent controllability, wherein a piston rod controlled by an advance / retreat control mechanism is provided behind a hydraulic cylinder containing a plunger rod controlled by a hydraulic control mechanism.
前記進退制御機構がボールネジ機構であることを特徴とする請求項1に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。   The hybrid high-speed injection device with excellent controllability according to claim 1, wherein the advance / retreat control mechanism is a ball screw mechanism. 前記ボールネジ機構をサーボモータで駆動することを特徴とする請求項2に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。   The hybrid high-speed injection device with excellent controllability according to claim 2, wherein the ball screw mechanism is driven by a servo motor. 油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するピストンロッドを設け、油圧制御機構と進退制御機構を連携して駆動して、溶湯の金型キャビティへの充填を制御する制御方法において、
(i)進退制御機構を駆動して、プランジャロッドを、ピストンロッドと一体化して、低速−高速切替位置に到達するまで前進させ、到達後、
(ii)油圧制御機構を駆動し、進退制御機構との協働で、プランジャを高速で前進させる
ことを特徴とするハイブリッド高速射出制御方法。
A piston rod controlled by the advance / retreat control mechanism is provided behind the hydraulic cylinder containing the plunger rod controlled by the hydraulic control mechanism, and the hydraulic control mechanism and the advance / retreat control mechanism are driven in cooperation to move the molten metal into the mold cavity. In a control method for controlling filling,
(I) The advance / retreat control mechanism is driven, and the plunger rod is integrated with the piston rod and advanced until reaching the low speed-high speed switching position.
(Ii) A hybrid high-speed injection control method characterized by driving the hydraulic control mechanism and advancing the plunger at a high speed in cooperation with the advance / retreat control mechanism.
前記油圧制御機構の駆動を、予め設定した射出圧力までの上昇曲線に従い、リアルタイムフィードバック制御することを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド高速射出制御方法。   5. The hybrid high-speed injection control method according to claim 4, wherein the drive of the hydraulic control mechanism is real-time feedback controlled according to a rising curve up to a preset injection pressure.
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