JP2016055307A - Injection unit, and molding machine - Google Patents

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一馬 早瀬
Kazuma Hayase
一馬 早瀬
中村 大輔
Daisuke Nakamura
大輔 中村
俊昭 豊島
Toshiaki Toyoshima
俊昭 豊島
光辰 濱田
Mitsuyoshi Hamada
光辰 濱田
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Shibaura Machine Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection unit capable of lightening the burden on an electric motor.SOLUTION: An injection unit 1 comprises: an injection cylinder device 9 arranged with a cylinder member 29 stationally; a screw mechanism 12 interposed between a plunger 5 and a piston rod 35 of the injection cylinder device 9 and capable of moving them relatively in cross directions; and a nut electric motor 19N for rotating the nut 13 of the screw mechanism 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、成形装置(成形機)及びその射出装置に関する。成形装置は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。   The present invention relates to a molding apparatus (molding machine) and an injection apparatus thereof. The molding apparatus is, for example, a die casting machine or an injection molding machine.

スリーブ内の成形材料をキャビティへ押し出すプランジャを液圧機器と他の駆動機器(例えば電動機)との組み合わせにより駆動する、いわゆるハイブリッド式の射出装置が知られている。   A so-called hybrid injection device is known in which a plunger that pushes a molding material in a sleeve into a cavity is driven by a combination of a hydraulic device and another driving device (for example, an electric motor).

例えば、特許文献1の射出装置は、プランジャに連結された射出シリンダ装置と、射出シリンダ装置を移動させることが可能なボールねじ機構と、ボールねじ機構を駆動する電動機とを有している。この射出装置は、電動機を駆動して低速射出を行い、次に、電動機の駆動を継続したまま、射出シリンダ装置に作動液を供給して高速射出を行っている。   For example, the injection device disclosed in Patent Document 1 includes an injection cylinder device connected to a plunger, a ball screw mechanism that can move the injection cylinder device, and an electric motor that drives the ball screw mechanism. This injection device performs low-speed injection by driving an electric motor, and then performs high-speed injection by supplying hydraulic fluid to the injection cylinder device while continuing to drive the electric motor.

なお、標準射出法と超低速射出法とを選択的に実行可能な射出装置も知られている(例えば特許文献2)。標準射出法は、主要な工程として、低速射出工程と、この低速射出工程に続く高速射出工程とを含む方法である。超低速射出法は、主要な工程として、前記の低速射出工程の射出速度よりも低速の射出速度での射出工程を含む方法である。また、スリーブ内の成形材料をキャビティへ押し出すプランジャを電動機のみにより駆動する射出装置が知られている(例えば、特許文献3、4)   An injection device that can selectively execute the standard injection method and the ultra-low speed injection method is also known (for example, Patent Document 2). The standard injection method includes a low speed injection process and a high speed injection process following the low speed injection process as main processes. The ultra-low speed injection method is a method including an injection process at an injection speed lower than the injection speed of the low speed injection process as a main process. In addition, an injection device is known in which a plunger that pushes a molding material in a sleeve into a cavity is driven only by an electric motor (for example, Patent Documents 3 and 4).

特開2008−114234号公報JP 2008-114234 A 特開平05−253662号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-253661 特開2008−230192号公報JP 2008-230192 A 特開2009−012050号公報JP 2009-012050 A

特許文献1の射出装置は、電動機によって射出シリンダ装置を移動させることから、電動機の負担が大きい。その結果、例えば、大型の電動機を特注する必要が生じ、コスト増大を招く。また、特許文献3、4の射出装置では、電動機のみによって射出動作を行わせることから、高速射出の際に電動機の負担が大きくなる。その結果、例えば、大型の電動機を特注する必要が生じ、コスト増大を招く。   Since the injection device of patent document 1 moves an injection cylinder apparatus with an electric motor, the burden of an electric motor is large. As a result, for example, it becomes necessary to specially order a large electric motor, resulting in an increase in cost. In addition, in the injection devices of Patent Documents 3 and 4, since the injection operation is performed only by the electric motor, the load on the electric motor is increased during high-speed injection. As a result, for example, it becomes necessary to specially order a large electric motor, resulting in an increase in cost.

従って、電動機の負担を軽減できる射出装置及び成形装置が提供されることが望まれる。   Accordingly, it is desirable to provide an injection device and a molding device that can reduce the burden on the electric motor.

本発明の一態様に係る射出装置は、スリーブ内を前後進可能なプランジャと、固定的に配置されたシリンダ部材と、前後方向に摺動可能に前記シリンダ部材に収容されたピストンと、前記ピストンに固定されたピストンロッドとを有している射出シリンダ装置と、前記プランジャと前記ピストンロッドとの間に介在する雄ねじ部材及び雌ねじ部材を有し、雄ねじ部材及び雌ねじ部材の軸回りの相対回転によって前記プランジャと前記ピストンロッドとを前後方向に相対移動させることが可能なねじ機構と、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の少なくとも一方を回転させる電動機と、を有している。   An injection device according to an aspect of the present invention includes a plunger that can move back and forth in a sleeve, a cylinder member that is fixedly disposed, a piston that is housed in the cylinder member so as to be slidable in the front-rear direction, and the piston An injection cylinder device having a piston rod fixed to the piston rod, a male screw member and a female screw member interposed between the plunger and the piston rod, and by relative rotation around the axis of the male screw member and the female screw member. A screw mechanism capable of relatively moving the plunger and the piston rod in the front-rear direction; and an electric motor that rotates at least one of the male screw member and the female screw member.

好適には、前記射出装置は、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方と回転不可能且つ前後方向に相対移動可能な回転部材を更に有し、前記電動機は、固定的に配置されており、その回転は、前記回転部材に伝達されることにより前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方に伝達される。   Preferably, the injection device further includes a rotating member that is not rotatable with respect to the one of the male screw member and the female screw member and is relatively movable in the front-rear direction, and the electric motor is fixedly disposed, The rotation is transmitted to the one of the male screw member and the female screw member by being transmitted to the rotating member.

好適には、前記回転部材は、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方と回転不可能且つ前後方向に相対移動可能な第1回転部材と、第2回転部材とを有し、環状に延び、前記第1回転部材及び前記第2回転部材に掛けられる可撓性の長尺部材を更に有し、前記電動機の回転は、前記第2回転部材、前記長尺部材及び前記第1回転部材に順に伝達されることにより前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方に伝達される。   Preferably, the rotating member includes a first rotating member that is non-rotatable and relatively movable in the front-rear direction with the one of the male screw member and the female screw member, and a second rotating member, and extends in an annular shape. A flexible elongated member that is hung on the first rotating member and the second rotating member is further provided, and the rotation of the electric motor is sequentially performed on the second rotating member, the elongated member, and the first rotating member. By being transmitted, it is transmitted to the one of the male screw member and the female screw member.

好適には、前記電動機は、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の一方を回転させる第1電動機と、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の他方を回転させる第2電動機と、を有している。   Preferably, the electric motor includes a first electric motor that rotates one of the male screw member and the female screw member, and a second electric motor that rotates the other of the male screw member and the female screw member.

好適には、前記雄ねじ部材と前記雌ねじ部材とを互いに逆方向へ回転させて前記プランジャを前進させるように前記第1電動機及び前記第2電動機が制御される。   Preferably, the first electric motor and the second electric motor are controlled such that the male screw member and the female screw member are rotated in opposite directions to advance the plunger.

好適には、前記射出装置は、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の他方の回転を規制する回転規制部材を更に有している。   Preferably, the injection device further includes a rotation restricting member that restricts rotation of the other of the male screw member and the female screw member.

本発明の一態様に係る成形装置は、上記の射出装置を有している。   A molding apparatus according to an aspect of the present invention includes the above-described injection device.

本発明によれば、電動機の負担を軽減できる。   According to the present invention, the burden on the electric motor can be reduced.

本発明の第1の実施形態に係るダイカストマシンの要部の構成を射出開始前の状態で示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the principal part of the die-casting machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention in the state before an injection start. 図1のダイカストマシンの要部の構成を超低速射出法の射出完了の状態で示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the principal part of the die-casting machine of FIG. 1 in the state of the injection completion of a super-low-speed injection method. 図1のダイカストマシンの要部の構成を標準射出法の射出完了の状態で示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the principal part of the die-casting machine of FIG. 1 in the state of the injection completion of a standard injection method. 図1のIV−IV線における断面図。Sectional drawing in the IV-IV line of FIG. 図1のダイカストマシンの射出装置の動作を説明する図。The figure explaining operation | movement of the injection device of the die-casting machine of FIG. 本発明の第2の実施形態に係るダイカストマシンの要部の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the principal part of the die-casting machine concerning the 2nd Embodiment of this invention.

<第1の実施形態>
(射出装置の構成)
図1〜図3は、本発明の第1の実施形態に係るダイカストマシンDC1及び射出装置1の要部の構成を模式的に示す側方から見た断面図である。図1は、射出開始前の状態を示している。図2は、超低速射出法における射出完了の状態を示している。図3は、標準射出法における射出完了の状態を示している。なお、ここでいう射出完了は、増圧・保圧等を含まない狭義の射出の完了である。
<First Embodiment>
(Configuration of injection device)
FIGS. 1 to 3 are cross-sectional views seen from the side schematically showing the configuration of the main parts of the die casting machine DC1 and the injection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state before the start of injection. FIG. 2 shows the state of injection completion in the ultra-low speed injection method. FIG. 3 shows a state of injection completion in the standard injection method. Note that the completion of injection referred to here is completion of injection in a narrow sense that does not include pressure increase or holding pressure.

以下では、図1の紙面左側(プランジャ5によりキャビティ105に溶湯を押し出すときのプランジャ5の進む方向)を前方といい、図1の紙面右側を後方ということがある。   In the following, the left side of FIG. 1 (the direction in which the plunger 5 advances when the molten metal is pushed out into the cavity 105 by the plunger 5) may be referred to as the front, and the right side of FIG.

ダイカストマシンDC1は、例えば、固定金型101及び移動金型103を型締めする不図示の型締装置と、型締めされた固定金型101及び移動金型103により構成されたキャビティ105に成形材料(材料)としての溶湯(溶融状態の金属材料)を射出・充填する射出装置1と、成形されたダイカスト品(成形品)を固定金型101又は移動金型103から押し出す不図示の押出装置と、これら各装置を制御する制御装置111とを有している。なお、制御装置111は、各装置の一部を構成していると捉えられてもよい。   For example, the die casting machine DC1 includes a molding material (not shown) that clamps the fixed mold 101 and the movable mold 103, and a molding material in the cavity 105 that is configured by the clamped fixed mold 101 and the movable mold 103. An injection device 1 for injecting and filling molten metal (a molten metal material) as (material), and an unillustrated extrusion device for extruding a molded die-cast product (molded product) from the fixed mold 101 or the moving mold 103; And a control device 111 for controlling these devices. Note that the control device 111 may be regarded as constituting a part of each device.

射出装置1は、キャビティ105に通じるスリーブ3と、スリーブ3内の溶湯をキャビティ105へ押し出すプランジャ5と、プランジャ5を駆動する電動駆動部7と、同じくプランジャ5を駆動する射出シリンダ装置9と、射出シリンダ装置9に作動液を供給する液圧装置11とを有している。   The injection device 1 includes a sleeve 3 that communicates with the cavity 105, a plunger 5 that pushes the molten metal in the sleeve 3 into the cavity 105, an electric drive unit 7 that drives the plunger 5, an injection cylinder device 9 that also drives the plunger 5, And a hydraulic device 11 for supplying hydraulic fluid to the injection cylinder device 9.

スリーブ3は、例えば、固定金型101を保持する不図示の固定ダイプレートに挿通されるように設けられている。なお、スリーブ3は、固定金型101にも挿通されていてよい。プランジャ5は、スリーブ3を前後方向に摺動可能なプランジャチップ5aと、プランジャチップ5aに固定されたプランジャロッド5bとを有している。なお、本願において、「固定」は、2部材が連結された場合だけでなく、2部材が一体的に形成された場合も含むものとする。   The sleeve 3 is provided so as to be inserted through a fixed die plate (not shown) that holds the fixed mold 101, for example. The sleeve 3 may be inserted through the fixed mold 101. The plunger 5 includes a plunger tip 5a that can slide the sleeve 3 in the front-rear direction, and a plunger rod 5b that is fixed to the plunger tip 5a. In the present application, “fixed” includes not only the case where the two members are connected but also the case where the two members are formed integrally.

スリーブ3に形成された給湯口3aから溶湯がスリーブ3内に供給された状態で、プランジャチップ5aがスリーブ3内をキャビティ105に向かって摺動する(前進する)ことにより、溶湯はキャビティ105内に射出、充填される。   When the molten metal is supplied into the sleeve 3 from the hot water supply port 3 a formed in the sleeve 3, the plunger tip 5 a slides (moves forward) toward the cavity 105 in the sleeve 3, so that the molten metal is contained in the cavity 105. Injected and filled.

電動駆動部7は、プランジャ5と射出シリンダ装置9との間に介在するねじ機構12を有している。具体的には、例えば、ねじ機構12は、プランジャ5に連結されたナット13と、ナット13に螺合されたボルト15とを有している。ボルト15は、後述するように、射出シリンダ装置9によって、前後方向の移動が規制される。   The electric drive unit 7 has a screw mechanism 12 interposed between the plunger 5 and the injection cylinder device 9. Specifically, for example, the screw mechanism 12 includes a nut 13 connected to the plunger 5 and a bolt 15 screwed to the nut 13. As will be described later, the movement of the bolt 15 in the front-rear direction is restricted by the injection cylinder device 9.

従って、図2において矢印で示すように、ナット13及びボルト15が互いに逆方向に回転し、ひいては、相対回転すると、ナット13は前進する。また、ナット13及びボルト15それぞれがナット13の前進時とは逆方向に回転し、ナット13及びボルト15がナット13の前進時とは逆方向に相対回転すると、ナット13は後退する。   Therefore, as indicated by arrows in FIG. 2, the nut 13 and the bolt 15 rotate in opposite directions, and as a result, when the relative rotation occurs, the nut 13 moves forward. Further, each of the nut 13 and the bolt 15 rotates in a direction opposite to that when the nut 13 moves forward, and when the nut 13 and the bolt 15 rotate relative to each other in a direction opposite to that when the nut 13 moves forward, the nut 13 moves backward.

ナット13は、例えば、後方が開放された概ね筒状に形成されており、その内周面に雌ねじが形成されている。ナット13とプランジャ5とは前後方向において相対移動不可能とされている。例えば、ナット13の前端には、前方に突出する軸部が形成され、当該軸部は、カップリング17によってプランジャロッド5bの後端と連結されている。   The nut 13 is formed, for example, in a generally cylindrical shape with the rear opened, and an internal thread is formed on the inner peripheral surface thereof. The nut 13 and the plunger 5 cannot be moved relative to each other in the front-rear direction. For example, a shaft portion that protrudes forward is formed at the front end of the nut 13, and the shaft portion is connected to the rear end of the plunger rod 5 b by a coupling 17.

なお、ナット13とプランジャロッド5bとは軸回りに相対回転可能であることが好ましい。この場合、例えば、プランジャ5の慣性モーメント、及び、プランジャ5とスリーブ3との摩擦抵抗によって、ナット13の回転駆動に必要なトルクが大きくなることを抑制できる。ナット13とプランジャ5との間にはベアリングが介在していてもよい。   The nut 13 and the plunger rod 5b are preferably rotatable relative to each other around the axis. In this case, for example, it is possible to suppress an increase in the torque necessary for the rotational drive of the nut 13 due to the moment of inertia of the plunger 5 and the frictional resistance between the plunger 5 and the sleeve 3. A bearing may be interposed between the nut 13 and the plunger 5.

ボルト15は、例えば、後方が開放された概ね筒状に形成されており、その外周面のうち前方側部分に雄ねじが形成されている。ボルト15は中実であってもよい。ただし、ボルト15が筒状であることにより、ボルト15の軽量化が図られる。ボルト15と射出シリンダ装置9との連結については後述する。   For example, the bolt 15 is formed in a substantially cylindrical shape with the rear opened, and a male screw is formed on the front side portion of the outer peripheral surface thereof. The bolt 15 may be solid. However, since the bolt 15 is cylindrical, the weight of the bolt 15 can be reduced. The connection between the bolt 15 and the injection cylinder device 9 will be described later.

ねじ機構12は、ボールねじ機構により構成されていてもよいし、すべりねじ機構により構成されていてもよい。好ましくは、ねじ機構12は、すべりねじ機構により構成されている。すべりねじ機構であれば、例えば、ナット13が後方への力を受けたときに、ナット13とボルト15との相対回転を生じつつナット13がボルト15に対して後退してしまうことが抑制される。   The screw mechanism 12 may be a ball screw mechanism or a sliding screw mechanism. Preferably, the screw mechanism 12 is constituted by a sliding screw mechanism. In the case of a sliding screw mechanism, for example, when the nut 13 receives a backward force, the nut 13 is prevented from moving backward with respect to the bolt 15 while causing relative rotation between the nut 13 and the bolt 15. The

ねじ機構12のリード角は適宜に設定されてよい。リード角を小さくすると、上述のようなナット13の後退が抑制される一方で、ナット13の前進速度を大きくすることが困難になる。従って、好適には、例えば、リード角は、ナット13がプランジャ5から受ける後方への力であって想定される最大の力によってナット13の後退が生じない範囲内で、最大限大きくされる。   The lead angle of the screw mechanism 12 may be set as appropriate. When the lead angle is reduced, the backward movement of the nut 13 as described above is suppressed, but it is difficult to increase the forward speed of the nut 13. Therefore, for example, the lead angle is preferably maximized within a range in which the nut 13 is retracted by the maximum force assumed by the nut 13 from the plunger 5 and is not retracted.

電動駆動部7は、ナット13を回転させるために、ナット用電動機19Nと、ナット用電動機19Nの回転をナット13に伝達するナット用伝達機構21Nとを有している。また、電動駆動部7は、ボルト15を回転させるために、ボルト用電動機19Bと、ボルト用電動機19Bの回転をボルト15に伝達するボルト用伝達機構21Bとを有している。   The electric drive unit 7 includes a nut motor 19N and a nut transmission mechanism 21N that transmits the rotation of the nut motor 19N to the nut 13 in order to rotate the nut 13. Further, the electric drive unit 7 includes a bolt motor 19B and a bolt transmission mechanism 21B that transmits the rotation of the bolt motor 19B to the bolt 15 in order to rotate the bolt 15.

なお、以下では、ナット用電動機19N及びボルト用電動機19Bを区別せずに、単に電動機19ということがある。また、ナット用伝達機構21N及びボルト用伝達機構21Bを区別せずに、単に伝達機構21ということがある。また、図面において、ナット用伝達機構21Nが含む部材の符号に「N」を付し、ボルト用伝達機構21Bが含む部材の符号に「B」を付し、以下の説明において「N」「B」を省略することがある。   Hereinafter, the nut motor 19N and the bolt motor 19B may be simply referred to as the motor 19 without being distinguished from each other. Further, the nut transmission mechanism 21N and the bolt transmission mechanism 21B may be simply referred to as the transmission mechanism 21 without being distinguished from each other. Further, in the drawings, “N” is attached to the reference numeral of the member included in the nut transmission mechanism 21N, “B” is attached to the reference numeral of the member included in the bolt transmission mechanism 21B, and “N” “B” is described in the following description. ] May be omitted.

電動機19は、回転式のものである。電動機19は、直流モータでも交流モータでもよいし、誘導モータでも同期モータでもよい。電動機19は、例えば、不図示のエンコーダ及び不図示のサーボドライバと組み合わされて、入力指令に対して追従するサーボモータとされている。   The electric motor 19 is a rotary type. The electric motor 19 may be a direct current motor or an alternating current motor, and may be an induction motor or a synchronous motor. The electric motor 19 is, for example, a servo motor that follows an input command in combination with an encoder (not shown) and a servo driver (not shown).

なお、後述する動作の説明において、電動機19が停止しているとき、電動機19は、トルクフリーの状態とされてもよいし、一定位置に停止するように制御されてもよいし、ブレーキを含んで構成され、ブレーキが使用されてもよい。電動機19が停止される状況等に応じて適切な停止方法が選択されてよい。   In the description of the operation to be described later, when the electric motor 19 is stopped, the electric motor 19 may be in a torque-free state, may be controlled to stop at a certain position, and includes a brake. And a brake may be used. An appropriate stopping method may be selected according to the situation where the electric motor 19 is stopped.

電動機19は、固定的に配置されている。例えば、ダイカストマシンDC1は、不図示の固定ダイプレート等が固定されるベース113を有しており、電動機19の本体部(ステータ)は、ベース113に固定されている。   The electric motor 19 is fixedly arranged. For example, the die casting machine DC1 has a base 113 to which a fixed die plate (not shown) or the like is fixed, and the main body (stator) of the electric motor 19 is fixed to the base 113.

ナット用伝達機構21Nは、例えば、ナット用電動機19Nの出力軸に固定された入力プーリ23Nと、ナット13に対して相対回転不可能に取り付けられた出力プーリ27Nと、入力プーリ23N及び出力プーリ27Nに掛架されたベルト25Nとを有している。   The nut transmission mechanism 21N includes, for example, an input pulley 23N fixed to the output shaft of the nut electric motor 19N, an output pulley 27N attached so as not to rotate relative to the nut 13, and the input pulley 23N and the output pulley 27N. And a belt 25N hung on the belt.

同様に、ボルト用伝達機構21Bは、例えば、ボルト用電動機19Bの出力軸に固定された入力プーリ23Bと、ボルト15に対して相対回転不可能に取り付けられた出力プーリ27Bと、入力プーリ23B及び出力プーリ27Bに掛架されたベルト25Bとを有している。   Similarly, the bolt transmission mechanism 21B includes, for example, an input pulley 23B fixed to the output shaft of the bolt motor 19B, an output pulley 27B attached so as not to rotate relative to the bolt 15, an input pulley 23B, A belt 25B hung on the output pulley 27B.

図4は、図1のIV−IV線における断面図である。   4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.

ベルト25Nは、例えば、歯付きベルトである。出力プーリ27Nは、ベルト25Nの複数の歯に対応する複数の歯を有している。特に図示しないが、入力プーリ23Nも、ベルト25Nの複数の歯に対応する複数の歯を有している。また、特に図示しないが、ベルト25B、出力プーリ27B及び入力プーリ23Bも同様に複数の歯を有している。   The belt 25N is, for example, a toothed belt. The output pulley 27N has a plurality of teeth corresponding to the plurality of teeth of the belt 25N. Although not particularly illustrated, the input pulley 23N also has a plurality of teeth corresponding to the plurality of teeth of the belt 25N. Although not particularly shown, the belt 25B, the output pulley 27B, and the input pulley 23B also have a plurality of teeth.

出力プーリ27Nは、内周面に前後方向に延びる1以上の溝27sを有している。一方、ナット13の外周面には、前後方向に延び、溝27sに嵌合する突条13sが形成されている。これにより、出力プーリ27N及びナット13は、軸回りに相対回転が不可能、且つ、軸方向(前後方向)に相対移動が可能とされている。   The output pulley 27N has one or more grooves 27s extending in the front-rear direction on the inner peripheral surface. On the other hand, on the outer peripheral surface of the nut 13, a ridge 13s extending in the front-rear direction and fitted in the groove 27s is formed. As a result, the output pulley 27N and the nut 13 cannot be relatively rotated around the axis, and can be relatively moved in the axial direction (front-rear direction).

従って、図2に示すように、ナット用電動機19Nが駆動され、その回転が入力プーリ23N及びベルト25Nを介して出力プーリ27Nに伝達されると、ナット13は、出力プーリ27Nとともに回転する。その一方で、ナット13は、ボルト15との相対回転に伴う前後方向の駆動力によって出力プーリ27Nに対して前後進する。   Therefore, as shown in FIG. 2, when the nut motor 19N is driven and the rotation is transmitted to the output pulley 27N via the input pulley 23N and the belt 25N, the nut 13 rotates together with the output pulley 27N. On the other hand, the nut 13 moves forward and backward with respect to the output pulley 27N by the driving force in the front-rear direction accompanying the relative rotation with the bolt 15.

出力プーリ27N及びナット13と同様に、出力プーリ27Bは、その内周面に前後方向に延びる溝27sを有しており、ボルト15は、その外周面に前後方向に延び、溝27sに嵌合する突条15s(図1〜図3)を有している。   Similar to the output pulley 27N and the nut 13, the output pulley 27B has a groove 27s extending in the front-rear direction on its inner peripheral surface, and the bolt 15 extends in the front-rear direction on its outer peripheral surface and is fitted in the groove 27s. 15 s (FIGS. 1 to 3).

従って、図2に示すように、ボルト用電動機19Bが駆動され、その回転が入力プーリ23B及びベルト25Bを介して出力プーリ27Bに伝達されると、ボルト15は、出力プーリ27Bとともに回転する。また、図3に示すように、ボルト15は、射出シリンダ装置9の駆動力によって出力プーリ27Bに対して前後進する。この際、ナット13も出力プーリ27Nに対して前後進する。   Therefore, as shown in FIG. 2, when the bolt motor 19B is driven and the rotation is transmitted to the output pulley 27B via the input pulley 23B and the belt 25B, the bolt 15 rotates together with the output pulley 27B. Further, as shown in FIG. 3, the bolt 15 moves forward and backward with respect to the output pulley 27 </ b> B by the driving force of the injection cylinder device 9. At this time, the nut 13 also moves forward and backward with respect to the output pulley 27N.

なお、特に図示しないが、出力プーリ27の前後方向の移動を規制する部材(例えばベアリング)が適宜に設けられてもよい。   Although not particularly illustrated, a member (for example, a bearing) that restricts the movement of the output pulley 27 in the front-rear direction may be appropriately provided.

図1〜図3に戻り、射出シリンダ装置9は、例えば、直結型増圧シリンダにより構成されている。すなわち、射出シリンダ装置9は、シリンダ部材29と、シリンダ部材29の内部を摺動可能な射出ピストン31及び増圧ピストン33と、射出ピストン31から前方(プランジャ5側)へ延びるピストンロッド35とを有している。   Returning to FIG. 1 to FIG. 3, the injection cylinder device 9 is constituted by, for example, a direct connection type pressure increasing cylinder. That is, the injection cylinder device 9 includes a cylinder member 29, an injection piston 31 and a pressure increasing piston 33 that can slide inside the cylinder member 29, and a piston rod 35 that extends forward (from the plunger 5 side) from the injection piston 31. Have.

シリンダ部材29は、射出シリンダ部29aと、その後方に位置し、射出シリンダ部29aよりも内径が大きい増圧シリンダ部29bとを有している。射出ピストン31は、射出シリンダ部29aを摺動可能であり、射出シリンダ部29aの内部を前側のロッド側室29rと、その反対側のヘッド側室29hとに区画している。増圧ピストン33は、射出シリンダ部29aを摺動可能な小径部33aと、増圧シリンダ部29bを摺動可能な大径部33bとを有している。大径部33bは、増圧シリンダ部29bの内部を前側の前側室29fと、後側の後側室29eとに区画している。ピストンロッド35は、先端部がシリンダ部材29(ロッド側室29r)から延び出ている。   The cylinder member 29 has an injection cylinder part 29a and a pressure increasing cylinder part 29b which is located behind the injection cylinder part 29a and has an inner diameter larger than that of the injection cylinder part 29a. The injection piston 31 is slidable on the injection cylinder part 29a and divides the inside of the injection cylinder part 29a into a front rod side chamber 29r and a head side chamber 29h on the opposite side. The pressure increasing piston 33 has a small diameter portion 33a that can slide the injection cylinder portion 29a and a large diameter portion 33b that can slide the pressure increasing cylinder portion 29b. The large diameter portion 33b divides the inside of the pressure increasing cylinder portion 29b into a front front chamber 29f and a rear rear chamber 29e. The tip of the piston rod 35 extends from the cylinder member 29 (rod side chamber 29r).

ヘッド側室29hに作動液が供給されることにより射出ピストン31は前進可能であり、ロッド側室29rに作動液が供給されることにより射出ピストン31は後退可能である。また、ヘッド側室29hからの作動液の流出が規制され、後側室29eに液圧が付与され、前側室29fがタンク圧とされると、増圧ピストン33の前後の受圧面積の差に応じてヘッド側室29hの作動液が増圧される。   The injection piston 31 can move forward by supplying hydraulic fluid to the head side chamber 29h, and the injection piston 31 can move backward by supplying hydraulic fluid to the rod side chamber 29r. Further, when the hydraulic fluid outflow from the head side chamber 29h is restricted, the hydraulic pressure is applied to the rear side chamber 29e, and the front side chamber 29f is set to the tank pressure, according to the difference in pressure receiving area before and after the pressure increasing piston 33. The hydraulic fluid in the head side chamber 29h is increased.

シリンダ部材29は、不図示の固定ダイプレート等に対して固定的に設けられている。例えば、ダイカストマシンDC1は、上述のベース113と、ベース113に対して固定された支持フレーム115とを有し、シリンダ部材29は、支持フレーム115に対して固定されている。一方、ピストンロッド35は、その先端においてボルト15と連結されている。従って、上述のように作動液の供給によって射出ピストン31がシリンダ部材29に対して前後進すると、ボルト15、ナット13及びプランジャ5が前後進する。   The cylinder member 29 is fixed to a fixed die plate (not shown) or the like. For example, the die casting machine DC1 includes the above-described base 113 and a support frame 115 fixed to the base 113, and the cylinder member 29 is fixed to the support frame 115. On the other hand, the piston rod 35 is connected to the bolt 15 at its tip. Accordingly, when the injection piston 31 moves back and forth with respect to the cylinder member 29 by supplying hydraulic fluid as described above, the bolt 15, the nut 13 and the plunger 5 move back and forth.

プランジャ5を前進させるときに、プランジャ5が溶湯等から抵抗力を受けると、ナット13をボルト15に対して相対的に後退させようとする力がナット13に加えられることになる。ナット13のボルト15に対する相対的な後退は適宜に抑制されてよい。例えば、ナット13がボルト15に対して後退限に位置すること(例えばナット13の雌ねじ後端がボルト15の雄ねじ後端に到達するなど)により抑制されてもよいし、上述のようにリード角を大きくすることによって抑制されてもよいし、電動機19の駆動力又はブレーキによりナット13及びボルト15の回転を抑制することにより抑制されてもよい。   If the plunger 5 receives a resistance force from the molten metal or the like when the plunger 5 is moved forward, a force for moving the nut 13 backward relative to the bolt 15 is applied to the nut 13. The relative retreat of the nut 13 with respect to the bolt 15 may be appropriately suppressed. For example, the nut 13 may be restrained by being positioned at the backward limit with respect to the bolt 15 (for example, the rear end of the female screw of the nut 13 reaches the rear end of the male screw of the bolt 15). Or may be suppressed by suppressing the rotation of the nut 13 and the bolt 15 by the driving force or brake of the electric motor 19.

ボルト15とピストンロッド35とは前後方向において相対移動不可能とされている。例えば、ピストンロッド35の先端にはフランジが設けられており、ボルト15は、このフランジを前後方向に挟むように互いに固定される部材を含んでいる(図において分割線は省略)。   The bolt 15 and the piston rod 35 are not movable relative to each other in the front-rear direction. For example, a flange is provided at the tip of the piston rod 35, and the bolt 15 includes members that are fixed to each other so as to sandwich the flange in the front-rear direction (the dividing line is omitted in the figure).

ボルト15及びピストンロッド35は軸回りに相対回転可能であることが好ましい。この場合、例えば、ピストンロッド35及び射出ピストン31の慣性モーメント、及び、射出ピストン31とシリンダ部材29との摩擦抵抗によって、ボルト15の回転駆動に必要なトルクが大きくなることを抑制できる。ボルト15及びピストンロッド35との間にはベアリングが介在していてもよい。   The bolt 15 and the piston rod 35 are preferably rotatable relative to each other around the axis. In this case, for example, it is possible to suppress an increase in torque necessary for rotational driving of the bolt 15 by the moment of inertia of the piston rod 35 and the injection piston 31 and the frictional resistance between the injection piston 31 and the cylinder member 29. A bearing may be interposed between the bolt 15 and the piston rod 35.

液圧装置11は、例えば、作動液を貯留するタンク37と、タンク37の作動液を送出するポンプ39と、ポンプ39を駆動するポンプ用電動機41と、蓄圧した作動液を供給するアキュムレータ43と、これらの要素及び射出シリンダ装置9を互いに接続する液圧回路45とを有している。   The hydraulic device 11 includes, for example, a tank 37 that stores hydraulic fluid, a pump 39 that delivers hydraulic fluid from the tank 37, a pump motor 41 that drives the pump 39, and an accumulator 43 that supplies accumulated hydraulic fluid. And a hydraulic circuit 45 for connecting these elements and the injection cylinder device 9 to each other.

タンク37は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク37は、例えば、液圧回路45等を介して射出シリンダ装置9との間で作動液の受給を行い、また、ポンプ39及び液圧回路45を介してアキュムレータ43に作動液を供給する。   The tank 37 is an open tank, for example, and holds hydraulic fluid under atmospheric pressure. For example, the tank 37 receives hydraulic fluid from the injection cylinder device 9 via the hydraulic circuit 45 and the like, and supplies hydraulic fluid to the accumulator 43 via the pump 39 and the hydraulic circuit 45.

ポンプ39は、歯車ポンプやベーンポンプ等のロータの回転により作動液を吐出するロータリポンプであってもよいし、アキシャル型のプランジャポンプやラジアル式のプランジャポンプ等のピストンの往復により作動液を吐出するプランジャポンプであってもよい。ポンプ39は、ロータやピストンの1周期の運動における吐出量が固定された定容量ポンプによって構成されていてもよいし、当該吐出量が可変とされた可変容量ポンプによって構成されていてもよい。また、ポンプ39は、1方向に作動液を吐出できれば十分であるが、双方向(2方向)ポンプと構造が同一であってもよい。   The pump 39 may be a rotary pump that discharges hydraulic fluid by rotation of a rotor such as a gear pump or a vane pump, or discharges hydraulic fluid by reciprocation of a piston such as an axial plunger pump or a radial plunger pump. A plunger pump may be used. The pump 39 may be configured by a constant displacement pump in which the discharge amount in one cycle of movement of the rotor or piston is fixed, or may be configured by a variable displacement pump in which the discharge amount is variable. The pump 39 is sufficient if it can discharge the hydraulic fluid in one direction, but the structure may be the same as that of the bidirectional (two-way) pump.

ポンプ用電動機41は、例えば、回転式の電動機である。ポンプ用電動機41は、直流モータでも交流モータでもよいし、誘導モータでも同期モータでもよい。ポンプ用電動機41は、オープンループにおいて設けられた定速電動機として機能するものであってもよいし、クローズドループにおいて設けられたサーボモータとして機能するものであってもよい。なお、ポンプ用電動機41が停止しているとき、ポンプ用電動機41が停止される状況等に応じて適切な停止方法が選択されてよいことは、電動機19と同様である。   The pump motor 41 is, for example, a rotary motor. The pump motor 41 may be a DC motor or an AC motor, or may be an induction motor or a synchronous motor. The pump motor 41 may function as a constant speed motor provided in an open loop, or may function as a servo motor provided in a closed loop. As in the case of the electric motor 19, when the pump electric motor 41 is stopped, an appropriate stopping method may be selected depending on the situation in which the pump electric motor 41 is stopped.

アキュムレータ43は、重量式、ばね式、気体圧式(空気圧式含む)、シリンダ式、プラダ式などの適宜な形式のアキュムレータにより構成されてよい。例えば、アキュムレータ43は、気体圧式、シリンダ式又はプラダ式のアキュムレータであり、アキュムレータ43内に保持されている気体(例えば空気若しくは窒素)が圧縮されることにより蓄圧される。蓄圧された作動液は、液圧回路45を介して射出シリンダ装置9に供給される。   The accumulator 43 may be configured by an accumulator of an appropriate type such as a weight type, a spring type, a gas pressure type (including a pneumatic type), a cylinder type, and a prada type. For example, the accumulator 43 is a gas pressure type, cylinder type or prada type accumulator, and pressure is accumulated by compressing a gas (for example, air or nitrogen) held in the accumulator 43. The accumulated hydraulic fluid is supplied to the injection cylinder device 9 via the hydraulic circuit 45.

液圧回路45は、射出シリンダ装置9、タンク37、ポンプ39及びアキュムレータ43を互いに接続する複数の流路、及び、当該複数の流路における作動液の流れを制御する複数の弁を有している。複数の流路は、例えば、鋼管、可撓性のホース又は金属ブロックにより構成されている。複数の弁は、例えば、パイロット式でない又はパイロット式の逆止弁、切換弁、流量制御を行うサーボバルブである。   The hydraulic circuit 45 includes a plurality of flow paths that connect the injection cylinder device 9, the tank 37, the pump 39, and the accumulator 43, and a plurality of valves that control the flow of hydraulic fluid in the plurality of flow paths. Yes. The plurality of flow paths are constituted by, for example, a steel pipe, a flexible hose, or a metal block. The plurality of valves are, for example, non-pilot type or pilot type check valves, switching valves, and servo valves that perform flow rate control.

制御装置111は、例えば、特に図示しないが、CPU、ROM、RAM、外部記憶装置、入力回路、及び、出力回路を含んで構成されている。制御装置111は、入力された各種の入力信号に基づいて、各部を制御するための制御信号を出力する。   The control device 111 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, an external storage device, an input circuit, and an output circuit, although not particularly illustrated. The control device 111 outputs a control signal for controlling each unit based on various input signals that have been input.

制御装置111に信号を入力するのは、例えば、ユーザの入力操作を受け付ける不図示の入力装置、電動機19の不図示のエンコーダ、ポンプ用電動機41の不図示のエンコーダ、プランジャ5の位置を検出する位置センサ47、液圧系の適宜な位置において作動液の圧力を検出する不図示の圧力センサである。   The signal is input to the control device 111, for example, an input device (not shown) that accepts a user input operation, an encoder (not shown) of the electric motor 19, an encoder (not shown) of the pump motor 41, and the position of the plunger 5 are detected. The position sensor 47 is a pressure sensor (not shown) that detects the pressure of the working fluid at an appropriate position in the hydraulic system.

制御装置111が信号を出力するのは、例えば、ユーザに情報を表示する不図示の表示器、電動機19に電力を供給する不図示のドライバ、ポンプ用電動機41に電力を供給する不図示のドライバ、液圧回路45である。   The control device 111 outputs a signal, for example, a display (not shown) that displays information to the user, a driver (not shown) that supplies power to the motor 19, and a driver (not shown) that supplies power to the pump motor 41. The hydraulic circuit 45.

位置センサ47は、例えば、不図示のスケール部とともにリニアエンコーダを構成している。例えば、位置センサ47は、スリーブ3の後方に固定的に設けられ、スケール部は、プランジャ5に対して固定的に設けられ、前後方向に延びている。そして、位置センサ47は、プランジャ5の移動に伴って移動するスケール部の位置を検出することによってプランジャ5の位置を検出する。なお、位置センサ47、又は、制御装置111は、検出した位置を微分することにより、速度を検出することが可能である。   For example, the position sensor 47 constitutes a linear encoder together with a scale unit (not shown). For example, the position sensor 47 is fixedly provided behind the sleeve 3, and the scale portion is fixedly provided with respect to the plunger 5 and extends in the front-rear direction. The position sensor 47 detects the position of the plunger 5 by detecting the position of the scale portion that moves as the plunger 5 moves. The position sensor 47 or the control device 111 can detect the speed by differentiating the detected position.

圧力センサは、液圧系において適宜な位置に設けられる。例えば、特に図示しないが、ヘッド側室29hの圧力を検出する圧力センサ及びロッド側室29rの圧力を検出する圧力センサが設けられ、制御装置111は、これらの圧力センサの検出値に基づいて、プランジャ5が溶湯に加える圧力を特定可能である。また、例えば、特に図示しないが、アキュムレータ43の圧力を検出する圧力センサが設けられ、制御装置111は、その検出値に基づいて、アキュムレータ43の充填完了を判定可能である。   The pressure sensor is provided at an appropriate position in the hydraulic system. For example, although not particularly illustrated, a pressure sensor for detecting the pressure of the head side chamber 29h and a pressure sensor for detecting the pressure of the rod side chamber 29r are provided, and the control device 111 determines whether the plunger 5 The pressure applied to the molten metal can be specified. Further, for example, although not particularly shown, a pressure sensor for detecting the pressure of the accumulator 43 is provided, and the control device 111 can determine the completion of filling of the accumulator 43 based on the detected value.

(射出装置の動作)
図5は、射出装置1の動作を説明する図である。図5において、横軸は時間を示している。最上段のグラフにおいて、縦軸は射出速度(プランジャ5の速度)を示している。その下のグラフにおいて、縦軸は電動駆動部のボルト15に対するナット13の相対速度を示している。その下のグラフにおいて、縦軸はポンプ39の回転速度を示している。その下のグラフにおいて、縦軸はアキュムレータ43の動作を示している。
(Operation of injection device)
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the injection apparatus 1. In FIG. 5, the horizontal axis represents time. In the uppermost graph, the vertical axis indicates the injection speed (the speed of the plunger 5). In the lower graph, the vertical axis indicates the relative speed of the nut 13 with respect to the bolt 15 of the electric drive unit. In the lower graph, the vertical axis indicates the rotational speed of the pump 39. In the lower graph, the vertical axis indicates the operation of the accumulator 43.

射出装置1は、点線で示す標準射出法と、実線で示す超低速射出法とを選択的に実行可能である。なお、1点鎖線及び2点鎖線は、後述する変形例を示している。   The injection apparatus 1 can selectively execute a standard injection method indicated by a dotted line and an ultra-low speed injection method indicated by a solid line. In addition, the dashed-dotted line and the dashed-two dotted line have shown the modification mentioned later.

標準射出法は、一般的に広く利用されている射出方法であり、低速射出工程(t0〜t2)及び高速射出工程(t2〜t3)を含んでいる。すなわち、射出の初期段階においては、溶湯の空気の巻き込みを防止するために比較的低速の速度Vでプランジャ5を前進させ、次に、溶湯の凝固に遅れずに溶湯を充填するため等の観点から比較的高速の速度Vでプランジャ5を前進させる。その後、特に図示しないが、成形品のヒケをなくすために、プランジャ5の前進する方向の力によりキャビティ内の溶湯が増圧及び保圧される。 The standard injection method is an injection method that is generally widely used, and includes a low-speed injection process (t0 to t2) and a high-speed injection process (t2 to t3). That is, in the initial stage of injection, the plunger 5 is advanced at a relatively low speed V L to prevent the molten air from being caught, and then the molten metal is filled without delaying the solidification of the molten metal. viewpoint plunger 5 is advanced at a relatively fast speed V H from. Thereafter, although not particularly shown, in order to eliminate sink marks in the molded product, the molten metal in the cavity is increased and held by the force in the direction in which the plunger 5 moves forward.

速度Vは、スリーブ3の径及び1ショットの湯量等の各種の条件に応じて設定されるが、例えば、1.0m/s未満であり、より具体的には、例えば、0.2m/s以上0.5m/s以下である。速度Vも各種の条件に応じて設定されるが、例えば、1m/s以上であり、より具体的には、例えば、2m/s以上10m/s以下である。 The speed V L is set according to various conditions such as the diameter of the sleeve 3 and the amount of hot water per shot, and is, for example, less than 1.0 m / s, and more specifically, for example, 0.2 m / s. s to 0.5 m / s. Although the speed VH is also set according to various conditions, it is, for example, 1 m / s or more, and more specifically, for example, 2 m / s or more and 10 m / s or less.

超低速射出法は、超精密部品の製造などにおいて利用される射出方法であり、溶湯がキャビティ105の微細な凹凸に確実に充填されるように、例えば、低速射出工程の速度Vよりも低い速度Vでプランジャ5を前進させる低速射出工程(t1〜)を含んでいる。低速射出工程の前においては、溶湯がキャビティ105に到達するまえに溶湯が凝固してしまうことを抑制するために、低速射出工程の速度Vに近い速度でプランジャ5を前進させる初期射出工程(t0〜t1)が行われてもよい。 The ultra-low speed injection method is an injection method used in the manufacture of ultra-precision parts and the like, for example, lower than the speed V L of the low speed injection process so that the molten metal is surely filled into the fine irregularities of the cavity 105. It contains low-speed injection step (tl to) to advance the plunger 5 at a velocity V S. Prior to the low speed injection process, in order to prevent the molten metal from solidifying before reaching the cavity 105, an initial injection process in which the plunger 5 is advanced at a speed close to the speed V L of the low speed injection process ( t0 to t1) may be performed.

速度Vは、例えば、0.2m/s未満であり、より具体的には、例えば、0.01m/s以上0.05m/s未満である。また、初期射出工程の速度は、例えば、0.05m/s以上0.25m/s以下である。 The speed V S is, for example, less than 0.2 m / s, and more specifically, for example, 0.01 m / s or more and less than 0.05 m / s. Moreover, the speed | rate of an initial stage injection process is 0.05 m / s or more and 0.25 m / s or less, for example.

なお、図5に示す、標準射出法の経時変化のグラフと、超低速射出法の経時変化のグラフとでは、キャビティ105の形状及び湯量等が異なる。図5では、超低速射出工程の開始時点t1の後に高速射出工程の開始時点t2が到来しているが、必ずしもこの限りではない。   It should be noted that the shape of the cavity 105, the amount of hot water, and the like are different between the graph of change with time of the standard injection method and the graph of change with time of the ultra-low speed injection method shown in FIG. In FIG. 5, the start time t2 of the high-speed injection process comes after the start time t1 of the ultra-low-speed injection process, but this is not necessarily the case.

制御装置111は、例えば、不図示の入力装置を介して標準射出法及び超低速射出法のいずれを実行するかの設定を受け付け、その設定に基づいて、標準射出法及び超低速射出法のいずれかを実行すべく、各部の動作を制御する。   The control device 111 receives, for example, a setting for executing a standard injection method or an ultra-low speed injection method via an input device (not shown), and based on the setting, which of the standard injection method and the ultra-low speed injection method is selected. The operation of each unit is controlled to execute this.

(標準射出法における各部の動作)
標準射出法において、プランジャ5の駆動は、例えば、基本的に射出シリンダ装置9の駆動力のみにより行われ、電動駆動部7の駆動力によっては行われない。すなわち、電動機19は停止されており、射出シリンダ装置9に作動液が供給されて、プランジャ5は駆動される。射出シリンダ装置9に対する作動液の供給は、プランジャ5を駆動する駆動源として射出シリンダ装置9のみを有している公知の液圧式の射出装置と同様に行われてよい。例えば、以下のとおりである。
(Operation of each part in the standard injection method)
In the standard injection method, for example, the plunger 5 is basically driven only by the driving force of the injection cylinder device 9 and not by the driving force of the electric drive unit 7. That is, the electric motor 19 is stopped, the working fluid is supplied to the injection cylinder device 9, and the plunger 5 is driven. The supply of the hydraulic fluid to the injection cylinder device 9 may be performed in the same manner as a known hydraulic injection device having only the injection cylinder device 9 as a drive source for driving the plunger 5. For example, it is as follows.

(低速射出工程:t0〜t2)
低速射出工程の開始前においては、射出装置1は、例えば、図1に示す状態とされている。すなわち、ナット13は、ボルト15に対して後退限に位置しており、射出ピストン31はシリンダ部材29に対して後退限に位置しており、増圧ピストン33はシリンダ部材29に対して後退限に位置している。電動機19及びポンプ用電動機41は停止されており、アキュムレータ43の充填は完了している。各シリンダ室は、例えば、タンク圧とされている。
(Low speed injection process: t0 to t2)
Before the start of the low-speed injection process, the injection device 1 is in the state shown in FIG. 1, for example. That is, the nut 13 is located at the retreat limit with respect to the bolt 15, the injection piston 31 is located at the retreat limit with respect to the cylinder member 29, and the pressure increasing piston 33 is retreated with respect to the cylinder member 29. Is located. The electric motor 19 and the pump electric motor 41 are stopped, and the charging of the accumulator 43 is completed. Each cylinder chamber has a tank pressure, for example.

不図示の型締装置による型締が完了し、不図示の給湯装置によるスリーブ3への溶湯の供給が完了するなど、所定の射出開始条件が満たされると、制御装置111は、アキュムレータ43から液圧回路45を介してヘッド側室29hへ作動液を供給する。これにより、射出ピストン31が前進し、ひいては、プランジャ5が速度Vで前進する。 When a predetermined injection start condition is satisfied, such as completion of mold clamping by a mold clamping device (not shown) and completion of supply of molten metal to the sleeve 3 by a water heater (not shown), the control device 111 causes the liquid from the accumulator 43 to The hydraulic fluid is supplied to the head side chamber 29h via the pressure circuit 45. As a result, the injection piston 31 moves forward, and as a result, the plunger 5 moves forward at the speed VL .

この際、ロッド側室29rから排出される作動液は、液圧回路45を介してタンク37に排出されてもよいし、液圧回路45(不図示のランアラウンド回路)を介してヘッド側室29hに還流されてもよい。また、ピストンロッド35とプランジャ5との間に介在するボルト15及びナット13は、既に説明したように、出力プーリ27に対して前後方向において相対移動しつつ前進する。   At this time, the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber 29r may be discharged to the tank 37 via the hydraulic circuit 45 or to the head side chamber 29h via the hydraulic circuit 45 (runaround circuit not shown). It may be refluxed. Further, as already described, the bolt 15 and the nut 13 interposed between the piston rod 35 and the plunger 5 advance while moving relative to the output pulley 27 in the front-rear direction.

プランジャ5の速度制御は、例えば、制御装置111が、位置センサ47の検出結果に基づいて、液圧回路45内のメータイン回路を構成する不図示のサーボ弁の開度、及び/又は、液圧回路45内のメータアウト回路を構成する不図示のサーボ弁の開度をフィードバック制御することにより実現される。   The speed control of the plunger 5 is performed by, for example, the opening of a servo valve (not shown) constituting the meter-in circuit in the hydraulic circuit 45 based on the detection result of the position sensor 47 and / or the hydraulic pressure. This is realized by feedback-controlling the opening degree of a servo valve (not shown) constituting the meter-out circuit in the circuit 45.

(高速射出工程:t2〜t3)
位置センサ47の検出するプランジャ5の位置が所定の切換位置に到達するなど、高速射出の開始条件が満たされると、制御装置111は、アキュムレータ43の作動液を低速射出の時よりも多くヘッド側室29hに供給するように、液圧回路45の不図示の弁を制御する。これにより、射出ピストン31が比較的高速で前進し、ひいては、プランジャ5が速度Vで前進する。
(High-speed injection process: t2 to t3)
When the high-speed injection start condition is satisfied, for example, when the position of the plunger 5 detected by the position sensor 47 reaches a predetermined switching position, the control device 111 increases the amount of hydraulic fluid in the accumulator 43 more than in the low-speed injection. A valve (not shown) of the hydraulic circuit 45 is controlled so as to be supplied to 29h. Thus, the injection piston 31 moves forward at a relatively high speed, thus, the plunger 5 is advanced at a velocity V H.

この際、ロッド側室29rから排出される作動液は、低速射出工程と同様に、タンク37に排出されてもよいし、ヘッド側室29hに還流されてもよい。また、ボルト15及びナット13は、低速射出工程と同様に、出力プーリ27に対して前後方向において相対移動しつつ前進する。   At this time, the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber 29r may be discharged to the tank 37 or returned to the head side chamber 29h, as in the low speed injection process. Further, the bolt 15 and the nut 13 move forward relative to the output pulley 27 in the front-rear direction, similarly to the low-speed injection process.

プランジャ5の速度制御は、例えば、制御装置111が、位置センサ47の検出結果に基づいて、液圧回路45内のメータイン回路を構成する不図示のサーボ弁の開度、及び/又は、液圧回路45内のメータアウト回路を構成する不図示のサーボ弁の開度をフィードバック制御することにより実現される。   The speed control of the plunger 5 is performed by, for example, the opening of a servo valve (not shown) constituting the meter-in circuit in the hydraulic circuit 45 based on the detection result of the position sensor 47 and / or the hydraulic pressure. This is realized by feedback-controlling the opening degree of a servo valve (not shown) constituting the meter-out circuit in the circuit 45.

(高速射出工程後:t2〜)
溶湯がキャビティ105にある程度充填されると、プランジャ5は、その充填された溶湯から反力を受けて減速され、その一方で、射出圧力は、急激に上昇していく(t2〜t3)。なお、各部の動作は、高速射出時と同様である。ただし、充填時の衝撃を緩和するために、プランジャ5が所定の減速位置に到達するなど所定の減速開始条件が満たされたときにメータアウト回路等により適宜な減速制御がなされてもよい。
(After high-speed injection process: t2)
When the molten metal is filled into the cavity 105 to some extent, the plunger 5 receives a reaction force from the filled molten metal and decelerates, while the injection pressure rapidly increases (t2 to t3). The operation of each part is the same as that during high-speed injection. However, in order to alleviate the impact at the time of filling, appropriate deceleration control may be performed by a meter-out circuit or the like when a predetermined deceleration start condition is satisfied, such as the plunger 5 reaching a predetermined deceleration position.

次に、特に図示しないが、制御装置111は、ロッド側室29r及び前側室29fをタンク圧とし、ヘッド側室29hからの作動液の排出を禁止し、アキュムレータ43の液圧を後側室29eに付与するように液圧回路45を制御する。これにより、増圧及び保圧が行われる。   Next, although not particularly illustrated, the control device 111 sets the rod side chamber 29r and the front side chamber 29f to the tank pressure, prohibits the discharge of the hydraulic fluid from the head side chamber 29h, and applies the hydraulic pressure of the accumulator 43 to the rear side chamber 29e. Thus, the hydraulic circuit 45 is controlled. Thereby, pressure increase and holding pressure are performed.

その後、溶湯が凝固すると、制御装置111は、不図示の型締装置により型開きを行い、また、不図示の押出装置により成形品を金型から押し出す。なお、この際、射出装置1は、ビスケットを押す動作を行ってもよい。当該動作は、例えば、射出シリンダ装置9の駆動力によって実現される。   After that, when the molten metal solidifies, the control device 111 performs mold opening by a mold clamping device (not shown), and pushes out a molded product from the mold by an extrusion device (not shown). At this time, the injection device 1 may perform an operation of pushing a biscuit. The said operation | movement is implement | achieved by the driving force of the injection cylinder apparatus 9, for example.

また、制御装置111は、射出ピストン31(プランジャ5)及び増圧ピストン33を初期位置に復帰させるように液圧回路45を制御する。この制御は、公知の液圧式の射出装置における制御と同様でよい。   Further, the control device 111 controls the hydraulic circuit 45 so as to return the injection piston 31 (plunger 5) and the pressure increasing piston 33 to the initial positions. This control may be the same as the control in a known hydraulic injection device.

(超低速射出法における各部の動作)
超低速射出法において、プランジャ5の駆動は、例えば、基本的に電動駆動部7の駆動力のみにより行われ、射出シリンダ装置9の駆動力によっては行われない。すなわち、射出シリンダ装置9に作動液は供給されず、電動機19が回転されて、プランジャ5は駆動される。例えば、以下のとおりである。
(Operation of each part in the ultra-low speed injection method)
In the ultra-low speed injection method, for example, the plunger 5 is basically driven only by the driving force of the electric drive unit 7 and not by the driving force of the injection cylinder device 9. That is, the hydraulic fluid is not supplied to the injection cylinder device 9, the electric motor 19 is rotated, and the plunger 5 is driven. For example, it is as follows.

(初期射出工程:t0〜t1)
初期射出工程の開始前において、射出装置1は、例えば、上述した低速射出工程の開始前と同様の状態とされている。そして、所定の射出開始条件が満たされると、制御装置111は、ナット用電動機19N及びボルト用電動機19Bを駆動する。2つの電動機19の回転方向は、ナット13及びボルト15が互いに逆方向に回転し、且つ、ナット13が前進する方向である。これにより、プランジャ5が速度Vに比較的近い速度で前進する。
(Initial injection process: t0 to t1)
Before the start of the initial injection process, the injection device 1 is, for example, in the same state as before the low-speed injection process described above. When a predetermined injection start condition is satisfied, the control device 111 drives the nut motor 19N and the bolt motor 19B. The rotation direction of the two electric motors 19 is a direction in which the nut 13 and the bolt 15 rotate in directions opposite to each other and the nut 13 moves forward. Thereby, the plunger 5 moves forward at a speed relatively close to the speed VL .

(超低速射出工程:t1〜)
位置センサ47の検出するプランジャ5の位置が所定の切換位置に到達するなど、超低速射出の開始条件が満たされると、制御装置111は、ナット用電動機19N及び/又はボルト用電動機19Bの回転数を低くする。これにより、プランジャ5は速度Vで前進する。
(Ultra-low speed injection process: t1)
When the start condition of the ultra-low speed injection is satisfied, such as the position of the plunger 5 detected by the position sensor 47 reaches a predetermined switching position, the control device 111 rotates the rotational speed of the nut motor 19N and / or the bolt motor 19B. Lower. As a result, the plunger 5 moves forward at the speed V S.

初期射出工程及び超低速射出工程において、ナット13が前進するとき、作用反作用の法則に従って、ボルト15には、後方への力が加えられる。この後方への力は、固定的に設けられた部材によって受けられる。具体的には、例えば、射出ピストン31は、後退限に位置し、シリンダ部材29がその内部に有する不図示のストッパ(又は、シリンダ部材29の後端部に当接している増圧ピストン33)に当接している。シリンダ部材29は、上述のように、支持フレーム115及びベース113に対して固定されている。そして、ボルト15に加えられる後方への力は、ピストンロッド35、射出ピストン31及びシリンダ部材29を介して支持フレーム115及びベース113によって受けられる。   In the initial injection process and the ultra-low speed injection process, when the nut 13 moves forward, a backward force is applied to the bolt 15 according to the law of action and reaction. This backward force is received by a fixed member. Specifically, for example, the injection piston 31 is positioned at the retreat limit, and the cylinder member 29 has a stopper (not shown) included in the cylinder piston 29 (or the pressure increasing piston 33 that is in contact with the rear end portion of the cylinder member 29). Abut. The cylinder member 29 is fixed to the support frame 115 and the base 113 as described above. A backward force applied to the bolt 15 is received by the support frame 115 and the base 113 via the piston rod 35, the injection piston 31 and the cylinder member 29.

初期射出工程及び超低速射出工程において、プランジャ5の速度制御は、例えば、制御装置111が、位置センサ47の検出結果に基づいて、ナット用電動機19N及び/又はボルト用電動機19Bの回転数をフィードバック制御することにより実現される。なお、2つの電動機19の回転数は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。   In the initial injection process and the ultra-low speed injection process, for example, the control device 111 feeds back the rotation speed of the nut motor 19N and / or the bolt motor 19B based on the detection result of the position sensor 47. It is realized by controlling. The rotational speeds of the two electric motors 19 may be the same or different from each other.

(超低速射出工程後)
特に図示しないが、超低速射出工程によって、溶湯がキャビティ105にある程度充填されると、プランジャ5は、その充填された溶湯から反力を受けて減速され、その一方で、射出圧力は上昇していく。その後、電動機19の制御は、例えば、トルク制御に切り換えられ、所定のトルクを生じるように制御される。これにより、増圧及び保圧が行われる。
(After ultra-low speed injection process)
Although not shown in particular, when the molten metal is filled in the cavity 105 to some extent by the ultra-low speed injection process, the plunger 5 receives the reaction force from the filled molten metal and is decelerated, while the injection pressure increases. Go. Thereafter, the control of the electric motor 19 is switched to, for example, torque control, and is controlled so as to generate a predetermined torque. Thereby, pressure increase and holding pressure are performed.

その後、溶湯が凝固すると、標準射出法のときと同様に、制御装置111は、不図示の型締装置により型開きを行い、また、不図示の押出装置により成形品を金型から押し出す。なお、この際、射出装置1は、ビスケットを押す動作を行ってもよい。当該動作は、例えば、電動駆動部7の駆動力によって実現される。   After that, when the molten metal solidifies, the control device 111 opens the mold with a mold clamping device (not shown), and pushes out the molded product from the mold with an extrusion device (not shown), as in the standard injection method. At this time, the injection device 1 may perform an operation of pushing a biscuit. The said operation | movement is implement | achieved by the driving force of the electric drive part 7, for example.

また、制御装置111は、プランジャ5を初期位置に復帰させるように、プランジャ5を前進させたときとは逆方向へ、ナット用電動機19N及びボルト用電動機19Bを駆動する。なお、ナット用電動機19N及びボルト用電動機19Bの一方のみを駆動して、プランジャ5を後退させてもよい。   Further, the control device 111 drives the motor 19N for nuts and the motor 19B for bolts in directions opposite to those when the plunger 5 is advanced so as to return the plunger 5 to the initial position. The plunger 5 may be moved backward by driving only one of the nut motor 19N and the bolt motor 19B.

以上のとおり、本実施形態では、射出装置1は、シリンダ部材29が固定的に配置された射出シリンダ装置9と、プランジャ5と射出シリンダ装置9のピストンロッド35との間に介在し、これらを前後方向に相対移動させることが可能なねじ機構12と、ねじ機構12のナット13を回転させるナット用電動機19Nと、を有している。   As described above, in the present embodiment, the injection device 1 is interposed between the injection cylinder device 9 in which the cylinder member 29 is fixedly disposed, the plunger 5 and the piston rod 35 of the injection cylinder device 9, and these are arranged. A screw mechanism 12 that can be relatively moved in the front-rear direction and a nut motor 19N that rotates a nut 13 of the screw mechanism 12 are provided.

従って、例えば、ナット用電動機19Nは、射出シリンダ装置9を移動させる駆動力を生じる必要が無く、ナット用電動機19Nの負担が軽減される。その結果、例えば、大型の電動機19を特注する必要性が低減され、コスト削減が期待される。   Therefore, for example, the nut motor 19N does not need to generate a driving force for moving the injection cylinder device 9, and the burden on the nut motor 19N is reduced. As a result, for example, the need for customizing a large electric motor 19 is reduced, and cost reduction is expected.

射出シリンダ装置9に高圧の作動液を供給したときには、シリンダ部材29を後方へ移動させようとする力が生じる。本実施形態は、射出シリンダ装置が電動機によって移動される態様ではなく、シリンダ部材29は、固定的に設けられるから、シリンダ部材29の後方への移動が強固に阻止される。その結果、例えば、効果的に射出ピストン31を前方へ移動させることができ、低速射出工程から高速射出工程への切り換え時の加速を好適に行うことができる。   When high-pressure hydraulic fluid is supplied to the injection cylinder device 9, a force is generated to move the cylinder member 29 backward. This embodiment is not an aspect in which the injection cylinder device is moved by an electric motor, and the cylinder member 29 is fixedly provided, so that the rearward movement of the cylinder member 29 is firmly prevented. As a result, for example, the injection piston 31 can be effectively moved forward, and acceleration at the time of switching from the low speed injection process to the high speed injection process can be suitably performed.

また、本実施形態では、射出装置1の制御装置111は、射出開始から(狭義の)射出完了までにおいて射出シリンダ装置9及びナット用電動機19Nのうちナット用電動機19Nのみを駆動する超低速射出法と、射出開始から(狭義の)射出完了までにおいて射出シリンダ装置9及びナット用電動機19Nのうち少なくとも射出シリンダ装置9を駆動する標準射出法と、を選択的に実行するように射出シリンダ装置9及びナット用電動機19Nを制御する。   Further, in the present embodiment, the control device 111 of the injection device 1 performs an ultra-low speed injection method that drives only the nut motor 19N among the injection cylinder device 9 and the nut motor 19N from the start of injection to the completion of injection (in a narrow sense). The injection cylinder device 9 and the injection cylinder device 9 and the standard injection method for driving at least the injection cylinder device 9 among the injection cylinder device 9 and the nut motor 19N from the start of injection to the completion of injection (in a narrow sense) and The nut motor 19N is controlled.

従って、超低速射出法において、射出速度の制御性が向上する。例えば、超低速射出工程の速度V(一例として0.01m/s)と高速射出工程の速度V(一例として10m/s)とでは大きな開きがある。従って、両速度を射出シリンダ装置によって実現しようとすると、射出シリンダ装置に供給される作動液の流量は、超低速射出工程と高速射出工程とで大きな開きが生じる(例えば1000倍)。その流量制御をサーボ弁によって行うことは困難である。とりわけ、微小流量制御を実現することは困難である。しかし、超低速射出法を電動機によって実現することにより、そのような不都合が解消される。 Therefore, the controllability of the injection speed is improved in the ultra-low speed injection method. For example, there is a large difference between the speed V S (as an example, 0.01 m / s) of the ultra-low speed injection process and the speed V H (10 m / s as an example) of the high speed injection process. Therefore, if both speeds are to be realized by the injection cylinder device, the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the injection cylinder device is greatly different between the ultra-low speed injection process and the high speed injection process (for example, 1000 times). It is difficult to control the flow rate with a servo valve. In particular, it is difficult to realize minute flow rate control. However, by realizing the ultra-low speed injection method with an electric motor, such inconvenience is eliminated.

また、超低速射出法において、射出速度の繰り返し精度も向上する。例えば、射出シリンダ装置によって超低速射出法を行う場合、速度制御において、作動液の温度、気泡混入率、その他の様々な要因によって外乱が生じ、射出速度の繰り返し精度が低下する。しかし、超低速射出法を電動機によって実現することにより、そのような不都合が解消される。   In addition, in the ultra-low speed injection method, the repetition accuracy of the injection speed is also improved. For example, when the ultra-low speed injection method is performed by the injection cylinder device, disturbance is caused by the temperature of the working fluid, the bubble mixing rate, and various other factors in the speed control, and the repetition accuracy of the injection speed is lowered. However, by realizing the ultra-low speed injection method with an electric motor, such inconvenience is eliminated.

このように、本実施形態では、超低速の射出速度を高精度に実現する一方で、高速射出工程に必要な高速の射出速度を実現することができる。その結果、超低速射出法のための専用機を用意する必要が無くなる。   Thus, in the present embodiment, an ultra-low injection speed can be realized with high accuracy, while a high-speed injection speed necessary for a high-speed injection process can be realized. As a result, there is no need to prepare a dedicated machine for the ultra-low speed injection method.

また、本実施形態では、射出装置1は、ナット13と回転不可能且つ前後方向に相対移動可能な出力プーリ27Nを更に有している。ナット用電動機19Nは、固定的に配置されており、その回転は、出力プーリ27Nに伝達されることによりナット13に伝達される。   Moreover, in this embodiment, the injection device 1 further includes an output pulley 27N that is not rotatable with the nut 13 and is relatively movable in the front-rear direction. The nut motor 19N is fixedly arranged, and the rotation thereof is transmitted to the nut 13 by being transmitted to the output pulley 27N.

すなわち、ナット用電動機19Nは、ナット13と共に前後方向に移動可能に設けられる必要は無い。従って、ナット用電動機19Nは、自身を前後方向に移動させるための駆動力を生じる必要が無い。その結果、ナット用電動機19Nの負担の軽減が期待される。さらに、射出シリンダ装置9においても、ナット用電動機19Nを移動させる駆動力を生じる必要がなくなる。その結果、例えば、高速射出に必要な射出速度を得ることが容易化される。   That is, the nut motor 19N does not need to be provided so as to be movable in the front-rear direction together with the nut 13. Accordingly, the nut motor 19N does not need to generate a driving force for moving itself in the front-rear direction. As a result, reduction of the burden on the nut motor 19N is expected. Further, in the injection cylinder device 9, it is not necessary to generate a driving force for moving the nut motor 19N. As a result, for example, it is easy to obtain an injection speed necessary for high-speed injection.

また、本実施形態では、射出装置1は、環状に延び、出力プーリ27Nに掛けられた可撓性のベルト25Nと、ベルト25Nが掛けられた入力プーリ23Nと、を更に有している。ナット用電動機19Nの回転は、入力プーリ23N、ベルト25N及び出力プーリ27Nに順に伝達されることによりナット13に伝達される。   In the present embodiment, the injection device 1 further includes a flexible belt 25N that extends in an annular shape and is hung on the output pulley 27N, and an input pulley 23N on which the belt 25N is hung. The rotation of the nut motor 19N is transmitted to the nut 13 by being sequentially transmitted to the input pulley 23N, the belt 25N, and the output pulley 27N.

従って、例えば、ナット用電動機19Nの回転を適宜に変速することができる。また、例えば、ナット用電動機19Nと出力プーリ27Nとの距離を適宜に設定できる。その結果、例えば、ナット用電動機19Nをスリーブ3付近の温度の高い雰囲気から離すことが容易化される。   Therefore, for example, the rotation of the nut motor 19N can be appropriately changed. Further, for example, the distance between the nut motor 19N and the output pulley 27N can be set as appropriate. As a result, for example, it is easy to separate the nut motor 19N from the high-temperature atmosphere near the sleeve 3.

また、本実施形態では、射出装置1は、ボルト15を回転させるボルト用電動機19Bを更に有している。   In the present embodiment, the injection device 1 further includes a bolt motor 19 </ b> B that rotates the bolt 15.

従って、例えば、ボルト15がナット13と同一方向に回転してしまうことをボルト用電動機19Bの駆動力によって抑制できる。また、例えば、溶湯の充填完了時のサージ圧によってナット13が後方に押されたときに、ボルト15が回転してナット13が後退してしまうことをボルト用電動機19Bの駆動力によって抑制できる。   Therefore, for example, the rotation of the bolt 15 in the same direction as the nut 13 can be suppressed by the driving force of the bolt motor 19B. Further, for example, when the nut 13 is pushed backward by the surge pressure at the completion of the filling of the molten metal, the bolt 15 is rotated and the nut 13 is retracted by the driving force of the bolt motor 19B.

さらに、本実施形態では、ナット13とボルト15とを互いに逆方向へ回転させてプランジャ5を前進させるようにナット用電動機19N及びボルト用電動機19Bが制御されることから、ナット13のみを回転させる場合に比較して、高い速度を実現することが容易化される。   Further, in the present embodiment, the nut motor 19N and the bolt motor 19B are controlled so as to advance the plunger 5 by rotating the nut 13 and the bolt 15 in opposite directions, so that only the nut 13 is rotated. Compared to the case, it is easy to realize a high speed.

なお、超低速射出工程は、標準射出法における低速工程と高速工程とに分けるとすると、射出速度の関係から、低速工程に該当するものと捉えることができる。つまり、超低速射出法では、標準射出法における低速工程を実現していると捉えることもできる。   If the ultra-low speed injection process is divided into a low speed process and a high speed process in the standard injection method, it can be regarded as corresponding to the low speed process from the relationship of injection speed. That is, it can be understood that the ultra-low speed injection method realizes the low speed process in the standard injection method.

(標準射出法における各部の動作の変形例)
上述の実施形態の説明では、標準射出法において、基本的に射出シリンダ装置9のみを用い、電動駆動部7を用いない場合を説明した。ただし、標準射出法においても、電動駆動部7が用いられてもよい。例えば、以下のとおりである。
(Modification of operation of each part in standard injection method)
In the description of the above-described embodiment, a case has been described in which only the injection cylinder device 9 is basically used and the electric drive unit 7 is not used in the standard injection method. However, the electric drive unit 7 may also be used in the standard injection method. For example, it is as follows.

既述の図5(「電動駆動部」及び「ACC」の部分)においては、1点鎖線により、標準射出法における各部の動作の第1の変形例を示している。   In the above-described FIG. 5 (“electric drive unit” and “ACC” portions), a first modified example of the operation of each unit in the standard injection method is shown by a one-dot chain line.

第1の変形例においては、低速射出工程は、電動駆動部7の駆動力により実現される。その詳細は、超低速射出法の初期射出工程と概ね同様である。   In the first modification, the low-speed injection process is realized by the driving force of the electric drive unit 7. The details are substantially the same as the initial injection process of the ultra-low speed injection method.

また、第1の変形例においては、高速射出工程は、実施形態の標準射出法の高速射出工程と同様に、射出シリンダ装置9の駆動力により実現される。その詳細は、標準射出法の高速射出工程と概ね同様である。   In the first modification, the high-speed injection process is realized by the driving force of the injection cylinder device 9 as in the high-speed injection process of the standard injection method of the embodiment. The details are almost the same as the high-speed injection process of the standard injection method.

高速射出工程において、ナット13及びボルト15の相対位置は、低速射出工程から高速射出工程への切り換え時の位置とされる。ナット13のボルト15に対する相対的な後退の抑制は、例えば、これらがすべりねじ機構により構成されていること、リード角が大きくされていること、及び/又は、電動機19の駆動力若しくはブレーキにより出力プーリ27の回転が規制されていること等により実現される。   In the high-speed injection process, the relative position of the nut 13 and the bolt 15 is the position at the time of switching from the low-speed injection process to the high-speed injection process. The suppression of the relative backward movement of the nut 13 with respect to the bolt 15 is, for example, that the nut 13 is constituted by a sliding screw mechanism, the lead angle is increased, and / or the driving force or brake of the electric motor 19 is output. This is realized by restricting the rotation of the pulley 27 or the like.

この変形例においては、アキュムレータ43は、低速射出工程において射出シリンダ装置9に作動液を供給する必要が無い。従って、アキュムレータ43の充填工程は、その少なくとも一部が低速射出工程と重複してもよい。   In this modification, the accumulator 43 does not need to supply hydraulic fluid to the injection cylinder device 9 in the low speed injection process. Therefore, at least a part of the filling process of the accumulator 43 may overlap with the low-speed injection process.

また、実施形態では、標準射出法の低速射出は、アキュムレータ43から射出シリンダ装置9に作動液を供給した。しかし、アキュムレータ43に代えて、ポンプ39から射出シリンダ装置9に作動液が供給されてもよい。具体的には、以下のとおりである。   In the embodiment, in the low-speed injection of the standard injection method, the working fluid is supplied from the accumulator 43 to the injection cylinder device 9. However, hydraulic fluid may be supplied from the pump 39 to the injection cylinder device 9 instead of the accumulator 43. Specifically, it is as follows.

図5(「ポンプ」の部分)においては、2点鎖線により、標準射出法における各部の動作の第2の変形例を示している。   In FIG. 5 (portion “Pump”), a two-dot chain line indicates a second modification of the operation of each part in the standard injection method.

第2の変形例においては、ポンプ39からヘッド側室29hに作動液が供給されて低速射出が行われる。このときのプランジャ5の速度制御は、例えば、実施形態と同様に、メータイン回路及び/又はメータアウト回路によってなされてもよいし、位置センサ47の検出結果に基づいてポンプ39の回転速度がフィードバック制御されることによりなされてもよい。   In the second modification, the hydraulic fluid is supplied from the pump 39 to the head side chamber 29h, and the low speed injection is performed. The speed control of the plunger 5 at this time may be performed by a meter-in circuit and / or a meter-out circuit, for example, as in the embodiment, and the rotational speed of the pump 39 is feedback controlled based on the detection result of the position sensor 47. It may be done by doing.

その後、第1の変形例と同様に、アキュムレータ43の作動液が射出シリンダ装置9に供給され、高速射出が行われる。その詳細は、実施形態と同様である。   Thereafter, as in the first modification, the working fluid of the accumulator 43 is supplied to the injection cylinder device 9 and high-speed injection is performed. The details are the same as in the embodiment.

<第2の実施形態>
図6は、本発明の第2の実施形態に係るダイカストマシンDC201及び射出装置201の要部の構成を模式的に示す側方から見た断面図である。なお、第1の実施形態の射出装置1と同一又は類似する構成については、第1の実施形態の符号と同一の符号を付すことがあり、また、説明を省略することがある。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a cross-sectional view from the side schematically showing the configuration of the main parts of the die casting machine DC 201 and the injection apparatus 201 according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the structure same or similar to the injection device 1 of 1st Embodiment, the code | symbol same as the code | symbol of 1st Embodiment may be attached | subjected, and description may be abbreviate | omitted.

射出装置201は、第1の実施形態の射出装置1と、ボルトに係る構成のみが相違する。すなわち、第1の実施形態のボルト15は、回転可能に設けられ、また、ボルト用電動機19Bの回転が伝達されたのに対して、本実施形態のボルト215は回転が規制されており、ボルト用電動機19Bは設けられていない。   The injection device 201 is different from the injection device 1 of the first embodiment only in the configuration related to the bolt. That is, the bolt 15 of the first embodiment is rotatably provided, and the rotation of the bolt motor 19B is transmitted, whereas the bolt 215 of the present embodiment is restricted from rotating. The electric motor 19B is not provided.

より具体的には、例えば、支持フレーム115には、前方へ延びる1以上のガイド軸117が固定されている。そして、ボルト215には、ガイド軸117が挿通されている。これにより、ボルト215は、回転が規制されるとともに、前後方向に移動可能とされている。   More specifically, for example, one or more guide shafts 117 extending forward are fixed to the support frame 115. A guide shaft 117 is inserted through the bolt 215. As a result, the bolt 215 is restricted in rotation and is movable in the front-rear direction.

本実施形態の射出装置201の動作は、ボルト215が回転されないことを除いては、第1の実施形態の射出装置1の動作と同様である。なお、本実施形態の電動駆動部207によって、第1の実施形態の電動駆動部7による射出速度と同等の射出速度を実現する場合、第1の実施形態よりもナット13が高速に回転される等の適宜な具体的変更が必要である。   The operation of the injection device 201 of the present embodiment is the same as the operation of the injection device 1 of the first embodiment except that the bolt 215 is not rotated. In addition, when the injection speed equivalent to the injection speed by the electric drive unit 7 of the first embodiment is realized by the electric drive unit 207 of the present embodiment, the nut 13 is rotated at a higher speed than the first embodiment. Appropriate concrete changes such as these are necessary.

以上のとおり、射出装置201は、シリンダ部材29が固定的に配置された射出シリンダ装置9と、射出シリンダ装置9のプランジャ5とピストンロッド35との間に介在し、プランジャ5とピストンロッド35とを前後方向に相対移動させることが可能なねじ機構212と、ねじ機構212のナット13を回転させるナット用電動機19Nとを有している。   As described above, the injection device 201 is interposed between the injection cylinder device 9 in which the cylinder member 29 is fixedly disposed, and the plunger 5 and the piston rod 35 of the injection cylinder device 9. Has a screw mechanism 212 that can be relatively moved in the front-rear direction, and a nut motor 19N that rotates the nut 13 of the screw mechanism 212.

従って、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が奏される。例えば、電動機の負担が軽減され、また、高速射出におけるシリンダ部材29の後退が強固に規制される。   Therefore, also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment is achieved. For example, the burden on the electric motor is reduced, and the retreat of the cylinder member 29 in high-speed injection is firmly regulated.

なお、以上の第1及び第2の実施形態において、ナット13は雄ねじ部材及び雌ねじ部材の一方、及び、雌ねじ部材の一例であり、ボルト15及び215は雄ねじ部材及び雌ねじ部材の他方、及び、雄ねじ部材の一例であり、ナット用電動機19Nは第1電動機(電動機)の一例であり、出力プーリ27Nは第1回転部材(回転部材)の一例であり、ベルト25Nは長尺部材の一例であり、入力プーリ23Nは第2回転部材(回転部材)の一例であり、ボルト用電動機19Bは第2電動機(電動機)の一例であり、ガイド軸117は回転規制部材の一例であり、ダイカストマシンDC1及びDC201は成形装置の一例である。   In the first and second embodiments described above, the nut 13 is an example of one of the male screw member and the female screw member and the female screw member, and the bolts 15 and 215 are the other of the male screw member and the female screw member, and the male screw. The nut motor 19N is an example of a first motor (electric motor), the output pulley 27N is an example of a first rotating member (rotating member), and the belt 25N is an example of a long member. The input pulley 23N is an example of a second rotating member (rotating member), the bolt motor 19B is an example of a second electric motor (electric motor), the guide shaft 117 is an example of a rotation restricting member, and the die casting machines DC1 and DC201. Is an example of a molding apparatus.

第1の実施形態においては、上記とは逆に、ボルト15が雄ねじ部材及び雌ねじ部材の一方の一例であり、ナット13が雄ねじ部材及び雌ねじ部材の他方の一例であると捉えられてもよい。同様に、ナット用電動機19Nが第2電動機(電動機)の一例であり、出力プーリ27Bが第1回転部材(回転部材)の一例であり、ベルト25Bが長尺部材の一例であり、入力プーリ23Bが第2回転部材(回転部材)の一例であり、ボルト用電動機19Bが第1電動機(電動機)の一例であると捉えられてもよい。   In the first embodiment, contrary to the above, the bolt 15 may be an example of one of a male screw member and a female screw member, and the nut 13 may be regarded as an example of the other of the male screw member and the female screw member. Similarly, the nut motor 19N is an example of a second motor (electric motor), the output pulley 27B is an example of a first rotating member (rotating member), the belt 25B is an example of a long member, and the input pulley 23B. Is an example of the second rotating member (rotating member), and the bolt motor 19B may be regarded as an example of the first electric motor (electric motor).

本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。   The present invention is not limited to the above embodiments and modifications, and may be implemented in various aspects.

成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、縦型締横射出、横型締縦射出であってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。   The molding machine is not limited to a die casting machine. For example, the molding machine may be another metal molding machine, an injection molding machine, or a molding machine that molds a material obtained by mixing wood powder with a thermoplastic resin or the like. . Further, the molding machine is not limited to horizontal mold clamping horizontal injection, and may be vertical mold clamping vertical injection, vertical mold clamping horizontal injection, horizontal mold clamping vertical injection, for example. The hydraulic fluid is not limited to oil and may be water, for example.

射出装置(制御装置)は、超低速射出法を実行可能でなくてもよく、標準射出法のみを実行可能であってもよい。また、超低速射出法又は標準射出法において、電動駆動部及び射出シリンダ装置の役割分担は、適宜に設定されてよい。例えば、標準射出法において、ビスケットの押し出しは、電動駆動部によってなされてもよい。本願発明は、電動機の負担を軽減可能であるが、電動機の負荷が大きくなるような役割分担とされてもよい。例えば、標準射出法の高速射出において、ピストンロッドの前進に加えて、ナット13のボルト15に対する前進がなされてもよい。   The injection device (control device) may not be able to execute the ultra-low speed injection method, and may be able to execute only the standard injection method. Further, in the ultra-low speed injection method or the standard injection method, the roles of the electric drive unit and the injection cylinder device may be set as appropriate. For example, in the standard injection method, the biscuit may be pushed out by an electric drive unit. Although the present invention can reduce the load on the electric motor, it may be divided into roles that increase the load on the electric motor. For example, in the high-speed injection of the standard injection method, the nut 13 may be advanced with respect to the bolt 15 in addition to the advance of the piston rod.

螺合部材(雄ねじ部材及び雌ねじ部材)は、2つに限定されず、3つ以上設けられてもよい。例えば、プランジャに固定され、回転が規制された第1ナットと、ピストンロッドに固定され、回転が規制された第2ナットと、第1ナット及び第2ナットに螺合する両ねじボルトとが設けられてもよい。そして、電動機によって両ねじボルトを回転させ、第1ナット及び第2ナットを互いに接近又は離反させることにより、プランジャを後退又は前進させてよい。   The number of screwing members (a male screw member and a female screw member) is not limited to two, and three or more may be provided. For example, a first nut that is fixed to the plunger and whose rotation is restricted, a second nut that is fixed to the piston rod and whose rotation is restricted, and a screw bolt that is screwed into the first nut and the second nut are provided. May be. Then, the plunger may be moved backward or forward by rotating both screw bolts with an electric motor and causing the first nut and the second nut to approach or separate from each other.

雄ねじ部材及び雌ねじ部材のいすれがプランジャ側及びピストンロッド側とされるかも適宜に設定されてよい。例えば、実施形態のように、螺合部材が2つである場合において、実施形態とは逆に、雄ねじ部材がプランジャに対して前後方向に移動不可能とされ、雌ねじ部材がピストンロッドに対して前後方向に移動不可能とされてもよい。   Whether the male screw member and the female screw member are set to the plunger side and the piston rod side may be appropriately set. For example, when the number of screwing members is two as in the embodiment, the male screw member is not movable in the front-rear direction with respect to the plunger, and the female screw member is not movable relative to the piston rod. It may be impossible to move in the front-rear direction.

第2の実施形態のように、互いに螺合する螺合部材のうち一方のみが回転される場合、回転されるのは、プランジャ側及びピストンロッド側のいずれであってもよい。例えば、実施形態において、ナット13の回転が規制され、ボルト15のみが回転されてもよい。   When only one of the screwing members that are screwed together is rotated as in the second embodiment, it may be rotated on either the plunger side or the piston rod side. For example, in the embodiment, the rotation of the nut 13 may be restricted and only the bolt 15 may be rotated.

第1電動機は、雄ねじ部材及び雌ねじ部材の一方を回転させるだけでなく、雄ねじ部材及び雌ねじ部材の他方も回転させてよい。例えば、1台の電動機の回転が適宜な歯車機構等を介して雄ねじ部材及び雌ねじ部材の双方に伝達され、雄ねじ部材及び雌ねじ部材が互いに逆方向へ回転してもよい。   The first electric motor may rotate not only one of the male screw member and the female screw member but also the other of the male screw member and the female screw member. For example, the rotation of one electric motor may be transmitted to both the male screw member and the female screw member via an appropriate gear mechanism or the like, and the male screw member and the female screw member may rotate in directions opposite to each other.

第1電動機によって回転される螺合部材(雄ねじ部材又は雌ねじ部材)と相対回転不可能且つ前後方向に相対移動可能な第1回転部材は設けられなくてもよい。別の観点では、第1電動機は、前後方向に移動可能に設けられてもよい。第2電動機についても同様である。また、第1回転部材及び螺合部材は、いずれに溝(又は突条)が設けられてもよい。   The first rotating member that cannot be rotated relative to the screwing member (the male screw member or the female screw member) rotated by the first electric motor and that is relatively movable in the front-rear direction may not be provided. In another aspect, the first electric motor may be provided to be movable in the front-rear direction. The same applies to the second electric motor. Further, the first rotating member and the screwing member may be provided with grooves (or protrusions).

電動機と螺合部材との間の伝達機構は適宜に構成されてよく、例えば、歯車機構を含んで構成されていてもよい。また、伝達機構が環状に延びる可撓性の長尺部材を含む場合において、長尺部材はベルトに限定されず、チェーンであってもよい。   The transmission mechanism between the electric motor and the screwing member may be appropriately configured. For example, the transmission mechanism may include a gear mechanism. In the case where the transmission mechanism includes a flexible long member that extends in an annular shape, the long member is not limited to a belt, and may be a chain.

射出シリンダ装置は、増圧式のものに限定されず、増圧ピストンを有さない単動式のものであってもよい。   The injection cylinder device is not limited to a pressure-increasing type, and may be a single-acting type that does not have a pressure-increasing piston.

1…射出装置、3…スリーブ、5…プランジャ、9…射出シリンダ装置、13…ナット(雄ねじ部材及び雌ねじ部材の一方)、15…ボルト(雄ねじ部材及び雌ねじ部材の他方)、19N…ナット用電動機(第1電動機)、35…ピストンロッド、105…キャビティ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Injection apparatus, 3 ... Sleeve, 5 ... Plunger, 9 ... Injection cylinder apparatus, 13 ... Nut (one of a male screw member and a female screw member), 15 ... Bolt (the other of a male screw member and a female screw member), 19N ... Electric motor for nuts (1st electric motor), 35 ... piston rod, 105 ... cavity.

Claims (7)

スリーブ内を前後進可能なプランジャと、
固定的に配置されたシリンダ部材と、前後方向に摺動可能に前記シリンダ部材に収容されたピストンと、前記ピストンに固定されたピストンロッドとを有している射出シリンダ装置と、
前記プランジャと前記ピストンロッドとの間に介在する雄ねじ部材及び雌ねじ部材を有し、雄ねじ部材及び雌ねじ部材の軸回りの相対回転によって前記プランジャと前記ピストンロッドとを前後方向に相対移動させることが可能なねじ機構と、
前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の少なくとも一方を回転させる電動機と、
を有した射出装置。
A plunger capable of moving back and forth in the sleeve;
An injection cylinder device having a fixedly arranged cylinder member, a piston accommodated in the cylinder member so as to be slidable in the front-rear direction, and a piston rod fixed to the piston;
It has a male screw member and a female screw member interposed between the plunger and the piston rod, and the plunger and the piston rod can be relatively moved in the front-rear direction by relative rotation around the axis of the male screw member and the female screw member. Screw mechanism,
An electric motor for rotating at least one of the male screw member and the female screw member;
Injection device with.
前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方と回転不可能且つ前後方向に相対移動可能な回転部材を更に有し、
前記電動機は、固定的に配置されており、その回転は、前記回転部材に伝達されることにより前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方に伝達される
請求項1に記載の射出装置。
A rotating member that is non-rotatable with the one of the male screw member and the female screw member and is relatively movable in the front-rear direction;
The injection device according to claim 1, wherein the electric motor is fixedly disposed, and rotation thereof is transmitted to the one of the male screw member and the female screw member by being transmitted to the rotating member.
前記回転部材は、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方と回転不可能且つ前後方向に相対移動可能な第1回転部材と、第2回転部材とを有し、
環状に延び、前記第1回転部材及び前記第2回転部材に掛けられる可撓性の長尺部材を更に有し、
前記電動機の回転は、前記第2回転部材、前記長尺部材及び前記第1回転部材に順に伝達されることにより前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の前記一方に伝達される
請求項2に記載の射出装置。
The rotating member includes a first rotating member that is not rotatable with respect to the one of the male screw member and the female screw member and is relatively movable in the front-rear direction, and a second rotating member,
A flexible elongate member extending annularly and being hung on the first rotating member and the second rotating member;
The injection according to claim 2, wherein the rotation of the electric motor is transmitted to the one of the male screw member and the female screw member by being sequentially transmitted to the second rotating member, the long member, and the first rotating member. apparatus.
前記電動機は、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の一方を回転させる第1電動機と、前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の他方を回転させる第2電動機と、を有した
請求項1〜3のいずれか1項に記載の射出装置。
4. The motor according to claim 1, further comprising: a first motor that rotates one of the male screw member and the female screw member; and a second motor that rotates the other of the male screw member and the female screw member. The injection device according to item.
前記雄ねじ部材と前記雌ねじ部材とを互いに逆方向へ回転させて前記プランジャを前進させるように前記第1電動機及び前記第2電動機が制御される
請求項4に記載の射出装置。
The injection device according to claim 4, wherein the first electric motor and the second electric motor are controlled such that the male screw member and the female screw member are rotated in opposite directions to advance the plunger.
前記雄ねじ部材及び前記雌ねじ部材の他方の回転を規制する回転規制部材を更に有した
請求項1〜3のいずれか1項に記載の射出装置。
The injection device according to claim 1, further comprising a rotation restricting member that restricts rotation of the other of the male screw member and the female screw member.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の射出装置を有した成形装置。   The shaping | molding apparatus which has the injection apparatus of any one of Claims 1-6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107081882A (en) * 2017-06-20 2017-08-22 富强鑫(宁波)机器制造有限公司 A kind of injection cylinder component structure of Jet forming machine

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