JP2021030293A - Injection device and molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動式の射出装置及び成形機に関する。 The present invention relates to an electric injection device and a molding machine.
ダイカストマシンや射出成形機等の成形機では、金型内のキャビティに材料を射出するための射出装置が設けられる。作業環境の改善、省エネルギー、省スペース、省資源の観点から、極力油圧機構を用いない電動式の射出装置の実現が望まれる。 In a molding machine such as a die casting machine or an injection molding machine, an injection device for injecting a material into a cavity in a mold is provided. From the viewpoints of improving the working environment, energy saving, space saving, and resource saving, it is desired to realize an electric injection device that does not use a hydraulic mechanism as much as possible.
特許文献1には、小型の電動サーボモータを用いて所要の高速射出工程を実行可能なダイカストマシン用の電動式の射出装置が記載されている。しかしながら、特許文献1の電動式の射出装置では、実使用上十分な高速特性及び加速特性の実現が困難である。
本発明が解決しようとする課題は、高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide an electric injection device capable of improving high-speed characteristics and acceleration characteristics.
本発明の一態様の射出装置は、成形機の金型内に材料を射出し第1の方向に延びる射出部材に連結可能で、第1のラックを有し、前記第1の方向に延びる第1の部材と、前記第1のラックに組み合わされる第1のピニオンギアと、前記第1のピニオンギアと連動して回転する第2のピニオンギアと、を有し、前記第1の方向に延びる第2の部材と、前記第2のピニオンギアに組み合わされる第2のラックを有する第3の部材と、前記第1の部材及び前記第2の部材を前記第1の方向に移動させる第1のモータと、を備える。 The injection device according to one aspect of the present invention has a first rack, which can inject materials into a mold of a molding machine and can be connected to an injection member extending in the first direction, and has a first rack extending in the first direction. It has a member, a first pinion gear combined with the first rack, and a second pinion gear that rotates in conjunction with the first pinion gear, and extends in the first direction. A second member, a third member having a second rack combined with the second pinion gear, and a first member that moves the first member and the second member in the first direction. It is equipped with a motor.
上記態様の射出装置において、前記第2のピニオンギアの歯数は、前記第1のピニオンギアの歯数以下であることが好ましい。 In the injection device of the above aspect, the number of teeth of the second pinion gear is preferably equal to or less than the number of teeth of the first pinion gear.
上記態様の射出装置において、前記第1のモータは、前記第1のピニオンギア及び前記第2のピニオンギアの少なくともいずれか一方の回転軸に駆動力を加えることが好ましい。 In the injection device of the above aspect, it is preferable that the first motor applies a driving force to at least one of the rotation shafts of the first pinion gear and the second pinion gear.
上記態様の射出装置において、前記第1の方向に延び、前記第2の部材に接続された支持棒を、更に備え、前記第1のモータは前記支持棒に駆動力を加え、前記支持棒を前記第1の方向に移動させることが好ましい。 In the injection device of the above aspect, a support rod extending in the first direction and connected to the second member is further provided, and the first motor applies a driving force to the support rod to cause the support rod. It is preferable to move it in the first direction.
上記態様の射出装置において、前記支持棒と組み合わされたナットを、更に備え、前記支持棒はねじ軸であり、前記第1のモータは前記ナットを回転させて前記支持棒を前記第1の方向に移動させることが好ましい。 In the injection device of the above aspect, a nut combined with the support rod is further provided, the support rod is a screw shaft, and the first motor rotates the nut to move the support rod in the first direction. It is preferable to move to.
上記態様の射出装置において、前記第2の部材に固定されたアキュムレータを、更に備え、前記第1の部材は、ピストンロッドと、前記ピストンロッドに接続されたピストンと、を有し、前記第2の部材は、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの背後のヘッド側室を含むシリンダを有し、前記アキュムレータは前記ヘッド側室に液体を供給することが好ましい。 In the injection device of the above aspect, the accumulator fixed to the second member is further provided, and the first member has a piston rod and a piston connected to the piston rod, and the second member. It is preferable that the member of the accumulator has a cylinder that slidably accommodates the piston and includes a head side chamber behind the piston, and the accumulator supplies liquid to the head side chamber.
上記態様の射出装置において、第2のモータと、前記ヘッド側室に供給された前記液体を加圧する加圧部材と、を更に備え、前記第2のモータは前記加圧部材に駆動力を加えることが好ましい。 In the injection device of the above aspect, the second motor and the pressurizing member for pressurizing the liquid supplied to the head side chamber are further provided, and the second motor applies a driving force to the pressurizing member. Is preferable.
上記態様の射出装置において、前記射出部材の後端と前記ピストンロッドの前端とを連結する連結部を更に備え、前記連結部は、前記射出部材の後端と前記ピストンロッドの前端との間に、前記液体が満たされたサージ圧吸収室を構成するケースを有し、前記ピストンロッド及び前記ピストンに、前記ヘッド側室と前記サージ圧吸収室を連通する連通路が形成されていることが好ましい。 In the injection device of the above aspect, a connecting portion for connecting the rear end of the injection member and the front end of the piston rod is further provided, and the connecting portion is provided between the rear end of the injection member and the front end of the piston rod. It is preferable that the piston rod and the piston are formed with a communication passage for communicating the head side chamber and the surge pressure absorption chamber.
上記態様の射出装置において、前記第1のピニオンギアの歯数は、前記第2のピニオンギアの歯数の2倍以上であることが好ましい。 In the injection device of the above aspect, the number of teeth of the first pinion gear is preferably twice or more the number of teeth of the second pinion gear.
本発明の一態様の成形機は、上記態様の射出装置を備える。 The molding machine of one aspect of the present invention includes the injection device of the above aspect.
本発明によれば、高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric injection device capable of improving high-speed characteristics and acceleration characteristics.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、本明細書では、液圧の一例として、油圧を用いて説明する。例えば、液圧機構の一例として油圧機構、液圧を発生する液体の一例として油を用いて説明する。油圧にかえて、例えば、水圧を用いることも可能である。また、本明細書では、作動液の一例として、作動油を用いて説明する。 In this specification, hydraulic pressure will be used as an example of hydraulic pressure. For example, a hydraulic mechanism will be described as an example of a hydraulic mechanism, and oil will be used as an example of a liquid that generates hydraulic pressure. For example, water pressure can be used instead of hydraulic pressure. Further, in the present specification, a hydraulic oil will be used as an example of the hydraulic fluid.
(第1の実施形態)
第1の実施形態の射出装置は、成形機の金型内に材料を射出し第1の方向に延びる射出部材に連結可能で、第1のラックを有し、第1の方向に延びる第1の部材と、第1のラックに組み合わされる第1のピニオンギアと、第1のピニオンギアと連動して回転する第2のピニオンギアと、を有し、第1の方向に延びる第2の部材と、第2のピニオンギアに組み合わされる第2のラックを有する第3の部材と、第1の部材及び第2の部材を第1の方向に移動させる第1のモータと、を備える。
(First Embodiment)
The injection device of the first embodiment is capable of injecting a material into a mold of a molding machine and connected to an injection member extending in the first direction, having a first rack and extending in the first direction. Member, a first pinion gear combined with the first rack, and a second pinion gear that rotates in conjunction with the first pinion gear, and a second member extending in the first direction. A third member having a second rack combined with the second pinion gear, and a first motor for moving the first member and the second member in the first direction.
また、第1の実施形態の成形機は、上記射出装置を備える。 Further, the molding machine of the first embodiment includes the above-mentioned injection device.
第2のピニオンギアの歯数は、例えば、第1のピニオンギアの歯数以下である。以下、第1の実施形態では、特に、第2のピニオンギアの歯数が第1のピニオンギアの歯数と同一である場合を例に説明する。 The number of teeth of the second pinion gear is, for example, equal to or less than the number of teeth of the first pinion gear. Hereinafter, in the first embodiment, a case where the number of teeth of the second pinion gear is the same as the number of teeth of the first pinion gear will be described as an example.
図1は、第1の実施形態の成形機の全体構成を示す模式図である。図1は、一部に断面図を含む側面図である。 FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of the molding machine of the first embodiment. FIG. 1 is a side view including a cross-sectional view in part.
第1の実施形態の成形機は、ダイカストマシン100である。ダイカストマシン100は、成形機の一例である。第1の実施形態のダイカストマシン100は、コールドチャンバ式のダイカストマシンである。
The molding machine of the first embodiment is a die
ダイカストマシン100は、型締装置10、押出装置12、射出装置14、金型18、制御ユニット20を備える。
The
ダイカストマシン100は、ベース22、固定ダイプレート24、可動ダイプレート26、リンクハウジング28、タイバー30を備える。
The die
ダイカストマシン100は、金型18の内部(図1中の空洞Ca)に液状金属(溶湯)を射出して充填し、その液状金属を金型18内で凝固させることにより、ダイカスト品を製造する機械である。金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、又は、マグネシウム合金である。
The
金型18は、固定金型18aと可動金型18bを含む。金型18は、型締装置10と射出装置14との間に設けられる。
The
固定ダイプレート24はベース22の上に固定される。固定ダイプレート24は、固定金型18aを保持することが可能である。
The fixed
可動ダイプレート26は、ベース22の上に型開閉方向に移動可能に設けられる。型開閉方向とは、図1に示す型開方向及び型閉方向の両方向を意味する。可動ダイプレート26は、可動金型18bを固定金型18aに対向して保持することが可能である。
The
リンクハウジング28は、ベース22の上に設けられる。リンクハウジング28には、型締装置10を構成するリンク機構の一端が固定される。
The
固定ダイプレート24とリンクハウジング28は、タイバー30により固定される。タイバー30は、固定金型18aと可動金型18bに型締力が加えられている間は、型締力を支える。
The fixed
型締装置10は、金型18の開閉及び型締めを行う機能を有する。
The
射出装置14は、金型18の空洞Caに溶湯を射出し、溶湯を加圧する機能を有する。射出装置14は、射出スリーブ40、射出プランジャ42(射出部材)、カップリング44(連結部)、位置センサ46、及び、射出アクチュエータ51を有する。射出プランジャ42は、射出プランジャチップ42aと射出プランジャロッド42bとを含む。
The
射出スリーブ40は、金型18の空洞Caに通じる。射出スリーブ40は、例えば、固定金型18aに連結された筒状の部材である。射出スリーブ40は、例えば、円筒形状である。
The
射出プランジャ42は、射出スリーブ40の中を摺動する。射出プランジャ42は、第1の方向に延びる。
The
射出プランジャロッド42bの先端に固定された射出プランジャチップ42aが、射出スリーブ40の中を前後方向(第1の方向)に摺動する。射出スリーブ40の中を射出プランジャチップ42aが前方へ摺動することにより、射出スリーブ40の中の溶湯が金型18の中に押し出される。
The
射出プランジャ42は、金型18の空洞Caの中に溶湯が充填された後、溶湯を加圧して溶湯に圧力を加える。
After the molten metal is filled in the cavity Ca of the
例えば、図示しない給湯口が射出スリーブ40の上部に設けられる。例えば、図示しないラドルにより溶湯が給湯口から射出スリーブ40内に供給される。
For example, a hot water supply port (not shown) is provided on the upper part of the
カップリング44は、射出プランジャ42の射出プランジャロッド42bと射出アクチュエータ51を連結する機能を有する。
The
押出装置12は、製造されたダイカスト品を金型18から押し出す機能を有する。
The
制御ユニット20は、制御装置32、入力装置34、表示装置36を含む。制御ユニット20は、型締装置10、押出装置12、及び、射出装置14を用いたダイカストマシン100の成形動作を制御する機能を有する。
The
入力装置34は、オペレータの入力操作を受け付ける。オペレータは、入力装置34を用いて、ダイカストマシン100の成形条件等の設定が可能となる。入力装置34は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイを用いたタッチパネルである。
The
表示装置36は、例えば、ダイカストマシン100の成形条件、動作状況等を画面に表示する。表示装置36は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイである。
The
制御装置32は、各種の演算を行って、ダイカストマシン100の各部に制御指令を出力する機能を有する。制御装置32は、例えば、成形条件等を記憶する機能を有する。制御装置32は、例えば、射出装置14の動作を制御する。
The
制御装置32は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。制御装置32は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。
The
図2は、第1の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図2(a)は上面図、図2(b)は側面図である。図2は、射出装置14の射出アクチュエータ51を含む模式図である。
FIG. 2 is a schematic view of a main part of the injection device of the molding machine of the first embodiment. FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a side view. FIG. 2 is a schematic view including an
射出アクチュエータ51は、押出しロッド60(第1の部材)、可動ステージ62(第2の部材)、固定台64(第3の部材)、及び、駆動モータ66(第1のモータ)を備える。押出しロッド60は、第1のラック60aを有する。可動ステージ62は、第1のピニオンギア62a、第2のピニオンギア62b、駆動伝達ベルト62cを有する。固定台64は、第2のラック64aを有する。
The
射出アクチュエータ51は、第1のラック・アンド・ピニオン機構と第2のラック・アンド・ピニオン機構を備える。第1のラック・アンド・ピニオン機構は、第1のラック60aと第1のピニオンギア62aの組み合わせで構成される。第2のラック・アンド・ピニオン機構は、第2のラック64aと第2のピニオンギア62bで構成される。
The
押出しロッド60は、例えば、丸棒である。押出しロッド60は、射出プランジャ42の延伸方向(第1の方向)に延びる。押出しロッド60は、射出プランジャ42を押し出す機能を有する。押出しロッド60は、射出プランジャ42を第1の方向に移動させる機能を有する。
The
押出しロッド60は、射出プランジャ42に連結可能である。押出しロッド60は、射出プランジャロッド42bに連結可能である。押出しロッド60は、例えば、カップリング44を用いて、射出プランジャロッド42bに連結される。
The
押出しロッド60は、第1のラック60aを有する。例えば、押出しロッド60の両側面に第1のラック60aが設けられる。
The
押出しロッド60は、例えば、図示しないリニア・モーション・ガイド(LMガイド)を用いて、可動ステージ62に対して移動可能に支持される。
The
可動ステージ62は、例えば、板状の部材である。可動ステージ62は、例えば、押出しロッド60の両側に設けられる。可動ステージ62は、射出プランジャ42の延伸方向(第1の方向)に延びる。可動ステージ62は、射出プランジャロッド42bを前進させる機能を有する。
The
可動ステージ62には、第1のピニオンギア62aと第2のピニオンギア62bが固定される。第1のピニオンギア62aは、押出しロッド60に設けられた第1のラック60aと組み合わされる。第1のピニオンギア62aは、第1のラック60aに噛みあう。
A
第2のピニオンギア62bは、固定台64に設けられた第2のラック64aと組み合わされる。第2のピニオンギア62bは、第2のラック64aに噛みあう。
The
第2のピニオンギア62bは第1のピニオンギア62aと連動して回転する。第2のピニオンギア62bの回転軸と第1のピニオンギア62aの回転軸は、例えば、駆動伝達ベルト62cで連結される。第2のピニオンギア62bと第1のピニオンギア62aとは、例えば、駆動伝達ベルト62cで連結されることにより、同一の回転数で回転する。なお、第2のピニオンギア62bと第1のピニオンギア62aとの間の駆動伝達機構として、駆動伝達ベルト62cにかえて、駆動伝達チェーンを用いることも可能である。
The
第2のピニオンギア62bの歯数は、例えば、第1のピニオンギア62aの歯数と同一である。第2のピニオンギア62bの直径は、例えば、第1のピニオンギア62aの直径と同一である。第2のピニオンギア62bの回転数は、例えば、第1のピニオンギア62aの回転数と同一である。
The number of teeth of the
可動ステージ62は、例えば、図示しないリニア・モーション・ガイド(LMガイド)を用いて、固定台64に対して移動可能に支持される。
The
固定台64は、例えば、板状の部材である。固定台64は、例えば、押出しロッド60及び可動ステージ62の両側に設けられる。固定台64は、例えば、射出プランジャ42の延伸方向(第1の方向)に延びる。固定台64は、可動ステージ62を移動可能に支持する機能を有する。
The fixing
固定台64には、第2のラック64aが設けられる。第2のラック64aは、第2のピニオンギア62bに組み合わされる。第2のラック64aは、第2のピニオンギア62bに噛みあう。
A
駆動モータ66は、押出しロッド60及び可動ステージ62を移動させる機能を有する。駆動モータ66は、例えば、サーボモータである。例えば、駆動モータ66にサーボモータが用いられ、位置センサ46で検出された押出しロッド60の位置情報に基づき、駆動モータ66はフィードバック制御される。
The
駆動モータ66は、例えば、第1のピニオンギア62aの回転軸に駆動力を加える。駆動モータ66は、例えば、第1のピニオンギア62aの回転軸を回転させる。駆動モータ66の回転軸は、例えば、第1のピニオンギア62aの回転軸に連結され、第1のピニオンギア62aを回転させる。
The
駆動モータ66は、例えば、2個の第1のピニオンギア62aの両方の回転軸に駆動力を加える。この場合、駆動モータ66は、例えば、2個設けられる。
The
駆動モータ66は、例えば、第2のピニオンギア62bの回転軸に駆動力を加えても構わない。駆動モータ66は、例えば、第2のピニオンギア62bの回転軸を回転させる。駆動モータ66の回転軸は、例えば、第2のピニオンギア62bの回転軸に連結され、第2のピニオンギア62bを回転させる。
The
駆動モータ66は、例えば、第1のピニオンギア62a及び第2のピニオンギア62bの両方の回転軸に駆動力を加える。駆動モータ66は、例えば、第1のピニオンギア62a及び第2のピニオンギア62bの両方の回転軸に連結される。この場合、駆動モータ66は、例えば、2個設けられる。
The
駆動モータ66は、例えば、2個の第2のピニオンギア62bの両方の回転軸に駆動力を加える。この場合、駆動モータ66は、例えば、2個設けられる。
The
駆動モータ66は、例えば、2個の第1のピニオンギア62a、2個の第2のピニオンギア62bのすべての回転軸に駆動力を加えても構わない。この場合、駆動モータ66は、例えば、4個設けられる。
The
位置センサ46は、押出しロッド60の位置を検出する機能を有する。位置センサ46は、射出プランジャ42の位置を検出する機能を有する。位置センサ46は、例えば、光学式又は磁気式のリニアエンコーダである。位置センサ46で検出される押出しロッド60の位置を微分することで、押出しロッド60及び射出プランジャ42の速度を検出することが可能である。
The
位置センサ46で検出された押出しロッド60の位置情報は、例えば、駆動モータ66の駆動にフィードバックされる。
The position information of the
次に、第1の実施形態の射出装置の動作の一例について説明する。第1の実施形態の射出装置14の射出アクチュエータ51の動作の一例について説明する。
Next, an example of the operation of the injection device of the first embodiment will be described. An example of the operation of the
図3、図4は、第1の実施形態の成形機の射出装置の動作を説明する模式図である。図3、図4は、射出装置14の要部の模式図である。図3(a)、図4(a)は上面図、図3(b)、図4(b)は側面図である。図3、図4は、射出装置14の射出アクチュエータ51を含む模式図である。
3 and 4 are schematic views illustrating the operation of the injection device of the molding machine of the first embodiment. 3 and 4 are schematic views of a main part of the
図2の射出アクチュエータ51は、射出動作開始前の状態にある。言い換えれば、図2の射出アクチュエータ51は、射出プランジャ42が最も後退した状態にある。
The
射出動作を開始する際、例えば、制御装置32からの指令により、射出装置14の駆動モータ66が動作を開始する。
When starting the injection operation, for example, the
図3は、押出しロッド60が前進している状態を示す。言い換えれば、射出プランジャ42が前進している状態を示す。
FIG. 3 shows a state in which the
図3に示すように、駆動モータ66が回転することで、第1のピニオンギア62aが回転する。同時に、第1のピニオンギア62aに駆動伝達ベルト62cで連結された第2のピニオンギア62bも連動して回転する。
As shown in FIG. 3, the rotation of the
第1のラック60aと第1のピニオンギア62aの組み合わせで構成される第1のラック・アンド・ピニオン機構により、押出しロッド60が可動ステージ62に対して相対的に前進する。また、第2のラック64aと第2のピニオンギア62bで構成される第2のラック・アンド・ピニオン機構により、可動ステージ62が固定台64に対して相対的に前進する。
The
可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離をd2とすると、押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離もd2となる。第2のピニオンギア62bの歯数が、第1のピニオンギア62aの歯数と同一であるため、可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離と押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離とが同一となる。したがって、押出しロッド60の固定台64に対する相対移動距離をd1とすると、d1=2×d2となる。
Assuming that the relative movement distance of the
駆動モータ66の回転を制御することにより、射出動作から所定の時間は押出しロッド60を低速度で前進させる。例えば、押出しロッド60の速度は、例えば、1m/sec未満である。
By controlling the rotation of the
所定の時間が経過した後、駆動モータ66の回転を上げることにより、押出しロッド60の速度を増加させる。射出プランジャ42の速度を、例えば、3m/sec以上とする。
After a predetermined time has elapsed, the speed of the
図4は、押出しロッド60が停止した状態を示す。言い換えれば、射出プランジャ42が停止している状態を示す。図4の射出アクチュエータ51は、射出プランジャ42が最も前進した状態にある。この状態で、固定金型18aと可動金型18bとで形成される空洞Caの中への溶湯の充填が完了する。
FIG. 4 shows a state in which the
溶湯の充填中に巻き込まれる空気による鋳巣や、充填完了後に溶湯が凝固する際に発生する鋳巣を減少させるために、充填完了後に高い圧力が溶湯に加えられる。例えば、駆動モータ66の駆動を続け、押出しロッド60に力を加え続けることにより、溶湯を加圧する。
High pressure is applied to the molten metal after the filling is completed in order to reduce the cavities caused by air that are caught during the filling of the molten metal and the cavities that are generated when the molten metal solidifies after the filling is completed. For example, the molten metal is pressurized by continuing to drive the
溶湯の加圧が終了した後、駆動モータ66を逆回転させることにより、押出しロッド60が後退し、図2に示す射出動作開始前の状態に戻る。
After the pressurization of the molten metal is completed, the
次に、第1の実施形態の射出装置及び成形機の作用及び効果について説明する。 Next, the operations and effects of the injection device and the molding machine of the first embodiment will be described.
ダイカストマシン等の成形機では、金型内のキャビティに材料を射出するための射出装置が設けられる。作業環境の改善、省エネルギー、省スペース、省資源の観点から、極力油圧機構を用いない電動式の射出装置の実現が望まれる。特に、実用上十分な高速特性及び加速特性を有する電動式の射出装置が望まれる。 In a molding machine such as a die casting machine, an injection device for injecting a material into a cavity in a mold is provided. From the viewpoints of improving the working environment, energy saving, space saving, and resource saving, it is desired to realize an electric injection device that does not use a hydraulic mechanism as much as possible. In particular, an electric injection device having practically sufficient high-speed characteristics and acceleration characteristics is desired.
第1の実施形態の射出装置14は、駆動モータ66を用いて動作する電動式の射出装置である。射出装置14の射出アクチュエータ51は、2つのラック・アンド・ピニオン機構、すなわち、第1のラック・アンド・ピニオン機構と第2のラック・アンド・ピニオン機構を組み合わせた構造を備える。
The
図3、図4に示すように、射出アクチュエータ51では、2つのラック・アンド・ピニオン機構を組み合わせることにより、1つのラック・アンド・ピニオン機構を用いる場合に比べ、単位時間当たりの押出しロッド60の移動量を2倍にすることが可能である。したがって、押出しロッド60の速度を2倍、押出しロッド60の加速度を2倍にすることが可能である。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
よって、実用上十分な高速特性及び加速特性を有する電動式の射出装置14が実現される。また、射出装置14を用いて、実用上十分な高速特性及び加速特性を有するダイカストマシン100が実現される。
Therefore, an
射出装置14の駆動力を向上させる観点から、駆動モータ66が、第1のピニオンギア62a及び第2のピニオンギア62bの両方の回転軸にそれぞれ連結されることが好ましい。
From the viewpoint of improving the driving force of the
以上、第1の実施形態によれば、高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置及び成形機が実現できる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to realize an electric injection device and a molding machine capable of improving high-speed characteristics and acceleration characteristics.
(第2の実施形態)
第2の実施形態の射出装置は、第2のピニオンギアの歯数が、第1のピニオンギアの歯数より小さい点で、第1の実施形態で例示した射出装置と異なっている。言い換えれば、第1のピニオンギアの歯数が第2のピニオンギアの歯数よりも大きい点で、第1の実施形態で例示した射出装置と異なっている。以下、第1の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する。
(Second embodiment)
The injection device of the second embodiment is different from the injection device illustrated in the first embodiment in that the number of teeth of the second pinion gear is smaller than the number of teeth of the first pinion gear. In other words, it differs from the injection device illustrated in the first embodiment in that the number of teeth of the first pinion gear is larger than the number of teeth of the second pinion gear. Hereinafter, some descriptions of the contents overlapping with the first embodiment will be omitted.
また、第2の実施形態の成形機は、上記射出装置を備える。 The molding machine of the second embodiment includes the injection device.
図5は、第2の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図5(a)は上面図、図5(b)は側面図である。図5は、射出装置14の射出アクチュエータ52を含む模式図である。図5の射出アクチュエータ52は、射出プランジャ42が最も後退した状態にある。
FIG. 5 is a schematic view of a main part of the injection device of the molding machine of the second embodiment. 5 (a) is a top view and FIG. 5 (b) is a side view. FIG. 5 is a schematic view including an
図6は、第2の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図6(a)は上面図、図6(b)は側面図である。図6は、射出装置14の射出アクチュエータ52を含む模式図である。図6の射出アクチュエータ52は、射出プランジャ42が最も前進した状態にある。
FIG. 6 is a schematic view of a main part of the injection device of the molding machine of the second embodiment. 6 (a) is a top view and FIG. 6 (b) is a side view. FIG. 6 is a schematic view including an
第2のピニオンギア62bの歯数は、第1のピニオンギア62aの歯数より小さい。言い換えれば、第1のピニオンギア62aの歯数が第2のピニオンギア62bの歯数よりも大きい。第1のピニオンギア62aの歯数は、第2のピニオンギア62bの歯数のn倍(n>1)である。
The number of teeth of the
第2のピニオンギア62bの直径は、例えば、第1のピニオンギア62aの直径より小さい。第2のピニオンギア62bの回転数は、例えば、第1のピニオンギア62aの回転数と同一である。
The diameter of the
可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離をd2とすると、押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離はn×d2となる。これは、第1のピニオンギア62aの歯数が、第2のピニオンギア62bの歯数のn倍であるため、可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離に対して、押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離がn倍となるからである。したがって、押出しロッド60の固定台64に対する相対移動距離をd1とすると、d1=(1+n)×d2となる。
Assuming that the relative movement distance of the
例えば、n=2の場合、すなわち、第1のピニオンギア62aの歯数が第2のピニオンギア62bの歯数の2倍の場合、d1=3×d2となる。押出しロッド60の固定台64に対する相対移動距離d2は、可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離d1の3倍となる。
For example, when n = 2, that is, when the number of teeth of the
例えば、n=2の場合、射出アクチュエータ52では、2つのラック・アンド・ピニオン機構を組み合わせることにより、1つのラック・アンド・ピニオン機構を用いる場合に比べ、単位時間当たりの押出しロッド60の移動量を3倍にすることが可能である。したがって、押出しロッド60の速度を3倍、押出しロッド60の加速度を3倍にすることが可能である。
For example, when n = 2, the
なお、第1の実施形態の射出アクチュエータ51の場合は、n=1に相当する。nが大きければ大きい程、押出しロッド60の速度及び加速度を向上させることが可能である。
In the case of the
押出しロッド60の速度及び加速度を向上させる観点から、第1のピニオンギア62aの歯数は、第2のピニオンギア62bの歯数の2倍以上であることが好ましく、3倍以上であることがより好ましい。
From the viewpoint of improving the speed and acceleration of the
以上、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と比較して、更に高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置及び成形機が実現できる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to realize an electric injection device and a molding machine capable of further improving high-speed characteristics and acceleration characteristics as compared with the first embodiment.
(第3の実施形態)
第3の実施形態の射出装置は、第1の方向に延び、第2の部材に接続された支持棒を、更に備え、第1のモータは支持棒に駆動力を加え、支持棒を第1の方向に移動させる点で、第1の実施形態の射出装置と異なっている。以下、第1の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する。
(Third Embodiment)
The injection device of the third embodiment further includes a support rod extending in the first direction and connected to the second member, the first motor applies a driving force to the support rod, and the support rod is first. It differs from the injection device of the first embodiment in that it is moved in the direction of. Hereinafter, some descriptions of the contents overlapping with the first embodiment will be omitted.
また、第3の実施形態の成形機は、上記射出装置を備える。 Further, the molding machine of the third embodiment includes the above-mentioned injection device.
図7は、第3の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図7(a)は上面図、図7(b)は側面図である。図7は、射出装置14の射出アクチュエータ53を含む模式図である。図7の射出アクチュエータ53は、射出プランジャ42が最も後退した状態にある。
FIG. 7 is a schematic view of a main part of the injection device of the molding machine of the third embodiment. 7 (a) is a top view and FIG. 7 (b) is a side view. FIG. 7 is a schematic view including an
図8は、第3の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図8(a)は上面図、図8(b)は側面図である。図8は、射出装置14の射出アクチュエータ52を含む模式図である。図8の射出アクチュエータ53は、射出プランジャ42が最も前進した状態にある。
FIG. 8 is a schematic view of a main part of the injection device of the molding machine of the third embodiment. 8 (a) is a top view and FIG. 8 (b) is a side view. FIG. 8 is a schematic view including an
射出アクチュエータ53は、押出しロッド60(第1の部材)、可動ステージ62(第2の部材)、固定台64(第3の部材)、駆動モータ66(第1のモータ)、支持棒68、ナット70を備える。押出しロッド60は、第1のラック60aを有する。可動ステージ62は、第1のピニオンギア62a、第2のピニオンギア62b、駆動伝達ベルト62cを有する。固定台64は、第2のラック64aを有する。
The
支持棒68は、棒状の部材である。支持棒68は、可動ステージ62の後方に接続される。駆動モータ66は、支持棒68に駆動力を加え、支持棒68を射出プランジャ42の延伸方向(第1の方向)に移動させる。
The
支持棒68は、例えば、ねじ軸である。ナット70は、支持棒68に組み合わされる。支持棒68と、ナット70がボールねじ構造を備える。駆動モータ66は、ナット70を回転させて、支持棒68を射出プランジャ42の延伸方向に移動させる。
The
駆動モータ66が回転することで、ナット70が回転する。ナット70が回転することで、可動ステージ62が固定台64に対して相対的に前進する。駆動モータ66から可動ステージ62への駆動力の伝達には、いわゆる、ボールねじ機構が用いられる。第2のラック64aと第2のピニオンギア62bで構成される第2のラック・アンド・ピニオン機構により、第2のピニオンギア62bが回転する。
As the
第2のピニオンギア62bに駆動伝達ベルト62cで連結された第1のピニオンギア62aも、第2のピニオンギア62bに連動して回転する。第1のラック60aと第1のピニオンギア62aの組み合わせで構成される第1のラック・アンド・ピニオン機構により、押出しロッド60が可動ステージ62に対して相対的に前進する。
The
第2のピニオンギア62bの歯数は、例えば、第1のピニオンギア62aの歯数と同一である。第2のピニオンギア62bの直径は、例えば、第1のピニオンギア62aの直径と同一である。第2のピニオンギア62bの回転数は、例えば、第1のピニオンギア62aの回転数と同一である。
The number of teeth of the
可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離をd2とすると、押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離もd2となる。第2のピニオンギア62bの歯数が、第1のピニオンギア62aの歯数と同一であるため、可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離と押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離とが同一となる。したがって、押出しロッド60の固定台64に対する相対移動距離をd1とすると、d1=2×d2となる。
Assuming that the relative movement distance of the
第3の実施形態の射出アクチュエータ53は、駆動モータ66が可動ステージ62と分離されている。したがって、可動ステージ62の軽量化が可能となる。したがって、第1の実施形態と比較して、更なる高速特性及び加速特性の向上が可能となる。
In the
以上、第3の実施形態によれば、第1の実施形態と比較して、更に高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置及び成形機が実現できる。 As described above, according to the third embodiment, it is possible to realize an electric injection device and a molding machine capable of further improving high-speed characteristics and acceleration characteristics as compared with the first embodiment.
(第4の実施形態)
第4の実施形態の射出装置は、第2の部材に固定されたアキュムレータを、更に備え、第1の部材は、ピストンロッドと、ピストンロッドに接続されたピストンと、を有し、第2の部材は、ピストンを摺動可能に収容し、ピストンの背後のヘッド側室を含むシリンダを有し、アキュムレータはヘッド側室に液体を供給する点で、第1の実施形態の射出装置と異なっている。以下、第1の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する。
(Fourth Embodiment)
The injection device of the fourth embodiment further includes an accumulator fixed to the second member, the first member having a piston rod and a piston connected to the piston rod, and a second member. The member is different from the injection device of the first embodiment in that it slidably accommodates the piston, has a cylinder including a head side chamber behind the piston, and the accumulator supplies liquid to the head side chamber. Hereinafter, some descriptions of the contents overlapping with the first embodiment will be omitted.
また、第4の実施形態の成形機は、上記射出装置を備える。 Further, the molding machine of the fourth embodiment includes the above-mentioned injection device.
図9、図10は、第4の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図9、図10は、射出装置14の射出アクチュエータ54を含む模式図である。図9(a)は上面図、図9(b)は側面図である。図10(a)は、図9(a)の一部の断面図である。図10(b)は、図9(b)の一部の断面図である。図9、図10の射出アクチュエータ54は、射出プランジャ42が最も後退した状態にある。
9 and 10 are schematic views of a main part of the injection device of the molding machine of the fourth embodiment. 9 and 10 are schematic views including an
図11、図12は、第4の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図11、図12は、射出装置14の射出アクチュエータ54を含む模式図である。図11(a)は上面図、図11(b)は側面図である。図12(a)は、図11(a)の一部の断面図である。図12(b)は、図11(b)の一部の断面図である。図11、図12の射出アクチュエータ54は、射出プランジャ42が最も前進した状態にある。
11 and 12 are schematic views of a main part of the injection device of the molding machine of the fourth embodiment. 11 and 12 are schematic views including an
射出アクチュエータ54は、押出しロッド60(第1の部材)、可動ステージ62(第2の部材)、固定台64(第3の部材)、駆動モータ66(第1のモータ)、支持棒68、ナット70、アキュムレータ72、バルブ74を備える。
The
押出しロッド60は、第1のラック60a、ピストンロッド60b、ピストン60cを有する。可動ステージ62は、第1のピニオンギア62a、第2のピニオンギア62b、駆動伝達ベルト62c、シリンダ62d、ヘッド側室62eを有する。固定台64は、第2のラック64aを有する。
The
ピストンロッド60bは、丸棒状の部材である。例えば、ピストンロッド60bの側面に第1のラック60aが設けられる。
The
ピストン60cは、ピストンロッド60bに接続される。ピストン60cは、シリンダ62d内を摺動可能に設けられる。
The
シリンダ62dは、ヘッド側室62eを有する。ヘッド側室62eは、ピストン60cの背後、すなわち、ピストン60cに対してピストンロッド60bと反対側に設けられる。ヘッド側室62eには、例えば、作動油(液体)が貯留される。
The
アキュムレータ72は、可動ステージ62に固定される。アキュムレータ72は、ヘッド側室62eに作動油を供給する機能を備える。
The
アキュムレータ72は、高圧の封入ガスを用いてエネルギーを蓄積し、瞬間的にそのエネルギーを放出することで、作動油の流量を大きくする。アキュムレータ72を設けることで、射出アクチュエータ54を更に高速に動作させ、射出アクチュエータ54により更に高い圧力を発生させることが可能となる。
The
バルブ74は、アキュムレータ72とシリンダ62dとの間に設けられる。バルブ74は、アキュムレータ72とヘッド側室62eとの間に設けられる。
The
バルブ74は、アキュムレータ72とヘッド側室62eとの間を流れる作動油の流れを制御する。バルブ74は、アキュムレータ72からヘッド側室62eへの作動油の供給及び停止を制御する。
The
バルブ74は、例えば、サーボバルブである。サーボバルブは、電磁力を用いて流路を切り替える電磁方向切換弁である。サーボバルブは、入力信号に対して高い応答性能を有する。例えば、バルブ74にサーボバルブが用いられ、位置センサ46で検出された押出しロッド60の位置情報に基づき、バルブ74はフィードバック制御される。
The
次に、第4の実施形態の射出装置の動作の一例について説明する。第4の実施形態の射出装置14の射出アクチュエータ54の動作の一例について説明する。
Next, an example of the operation of the injection device of the fourth embodiment will be described. An example of the operation of the
図9、図10の射出アクチュエータ54は、射出動作開始前の状態にある。図9、図10の射出アクチュエータ54は、射出プランジャ42が最も後退した状態にある。
The
射出動作を開始する際、例えば、制御装置32からの指令により、射出装置14の駆動モータ66が動作を開始する。駆動モータ66によりナット70が回転し、支持棒68が前進することで、可動ステージ62が固定台64に対して前進する。
When starting the injection operation, for example, the
可動ステージ62が前進することで、第2のピニオンギア62bに連結する第1のピニオンギア62aが回転する。したがって、押出しロッド60が可動ステージ62に対して相対的に前進する。
As the
また、制御装置32からの指令により、バルブ74が開き、アキュムレータ72からヘッド側室62eへ作動油が供給される。作動油の圧力によりピストン60cが押され、押出しロッド60が前進する。
Further, in response to a command from the
押出しロッド60が前進することで、第1のピニオンギア62aに連結する第2のピニオンギア62bが回転する。したがって、可動ステージ62が固定台64に対して前進する。
As the
押出しロッド60には、アキュムレータ72で発生される作動油の圧力による駆動力が直接加わる。また、同時に、押出しロッド60には、第1のラック・アンド・ピニオン機構及び第2のラック・アンド・ピニオン機構により間接的に駆動モータ66の駆動力が加わる。
A driving force due to the pressure of the hydraulic oil generated by the
押出しロッド60の移動は、アキュムレータ72の駆動力と、駆動モータ66の駆動力の両方を用いて制御される。
The movement of the
可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離をd2とすると、押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離もd2となる。第2のピニオンギア62bの歯数が、第1のピニオンギア62aの歯数と同一であるため、可動ステージ62の固定台64に対する相対移動距離と押出しロッド60の可動ステージ62に対する相対移動距離とが同一となる。したがって、押出しロッド60の固定台64に対する相対移動距離をd1とすると、d1=2×d2となる。
Assuming that the relative movement distance of the
例えば、駆動モータ66の回転、及び、アキュムレータ72からヘッド側室62eへの作動油の供給量を制御することにより、射出動作から所定の時間は押出しロッド60を低速度で前進させる。例えば、押出しロッド60の速度は、例えば、1m/sec未満である。
For example, by controlling the rotation of the
所定の時間が経過した後、例えば、駆動モータ66の回転を上げることにより、押出しロッド60の速度を増加させる。また、例えば、アキュムレータ72からヘッド側室62eへの作動油の供給量を増加させることにより、射出プランジャ42の速度を、例えば、1m/sec以上とする。
After a predetermined time has elapsed, the speed of the
図11、図12は、押出しロッド60が停止した状態を示す。言い換えれば、射出プランジャ42が停止している状態を示す。図11、図12の射出アクチュエータ54は、射出プランジャ42が最も前進した状態にある。この状態で、固定金型18aと可動金型18bとで形成される空洞Caの中への溶湯の充填が完了する。
11 and 12 show a state in which the
溶湯の充填中に巻き込まれる空気による鋳巣や、充填完了後に溶湯が凝固する際に発生する鋳巣を減少させるために、充填完了後に高い圧力が溶湯に加えられる。例えば、駆動モータ66の駆動を続け、押出しロッド60に力を加え続けることにより、溶湯を加圧する。また、例えば、アキュムレータ72で作動油に圧力を加え続けることにより、溶湯を加圧する。
High pressure is applied to the molten metal after the filling is completed in order to reduce the cavities caused by air that are caught during the filling of the molten metal and the cavities that are generated when the molten metal solidifies after the filling is completed. For example, the molten metal is pressurized by continuing to drive the
溶湯の加圧が終了した後、駆動モータ66を逆回転させることにより、押出しロッド60が後退し、図9、図10に示す射出動作開始前の状態に戻る。この時、アキュムレータ72に作動油が戻る。アキュムレータ72に作動油が戻ることにより、高圧の封入ガスを用いてアキュムレータ72にエネルギーが蓄積される。
After the pressurization of the molten metal is completed, the
第4の実施形態の射出アクチュエータ54は、駆動力の発生源として、駆動モータ66及びアキュムレータ72を用いる。したがって、射出装置14の動作を、精度高く制御することが可能となる。よって、高速特性及び加速特性の向上を更に向上させることが可能となる。また、駆動力として油圧も併用することで、更に高い圧力を発生させることが可能となる。また、駆動力として油圧も併用することで、駆動モータ66の負荷が低減される。
The
以上、第4の実施形態によれば、第1の実施形態と比較して、更に高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置及び成形機が実現できる。また、更に高い圧力を発生させることが可能となる。また、モータの負荷が低減される。 As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to realize an electric injection device and a molding machine capable of further improving high-speed characteristics and acceleration characteristics as compared with the first embodiment. Moreover, it becomes possible to generate a higher pressure. In addition, the load on the motor is reduced.
(第5の実施形態)
第5の実施形態の射出装置は、第2のモータと、ヘッド側室に供給された液体を加圧する加圧部材と、を更に備え、第2のモータは加圧部材に駆動力を加える点で、第4の実施形態の射出装置と異なっている。以下、第4の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する。
(Fifth Embodiment)
The injection device of the fifth embodiment further includes a second motor and a pressurizing member that pressurizes the liquid supplied to the head side chamber, and the second motor applies a driving force to the pressurizing member. , Different from the injection device of the fourth embodiment. Hereinafter, some descriptions of the contents overlapping with the fourth embodiment will be omitted.
また、第5の実施形態の成形機は、上記射出装置を備える。 Further, the molding machine of the fifth embodiment includes the above-mentioned injection device.
図13、図14は、第5の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図13、図14は、射出装置14の射出アクチュエータ55を含む模式図である。図13(a)は上面図、図13(b)は側面図である。図14(a)は、図13(a)の一部の断面図である。図14(b)は、図13(b)の一部の断面図である。図13、図14の射出アクチュエータ55は、射出プランジャ42が最も後退した状態にある。
13 and 14 are schematic views of a main part of the injection device of the molding machine of the fifth embodiment. 13 and 14 are schematic views including an
図15、図16は、第5の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図15、図16は、射出装置14の射出アクチュエータ54を含む模式図である。図15(a)は上面図、図15(b)は側面図である。図16(a)は、図15(a)の一部の断面図である。図16(b)は、図15(b)の一部の断面図である。図15、図16の射出アクチュエータ55は、射出プランジャ42が最も前進した状態にある。
15 and 16 are schematic views of a main part of the injection device of the molding machine of the fifth embodiment. 15 and 16 are schematic views including an
射出アクチュエータ55は、押出しロッド60(第1の部材)、可動ステージ62(第2の部材)、固定台64(第3の部材)、駆動モータ66(第1のモータ)、支持棒68、ナット70、アキュムレータ72、バルブ74、加圧モータ76(第2のモータ)、加圧プランジャ78(加圧部材)を備える。
The
加圧プランジャ78は、ヘッド側室62eの中の作動油を加圧する機能を有する。加圧プランジャ78は、可動ステージ62に形成された開口部に対して摺動可能に設けられる。
The pressurizing
加圧モータ76は、加圧プランジャ78を駆動する機能を有する。加圧モータ76は、可動ステージ62に固定される。加圧モータ76から加圧プランジャ78への駆動力の伝達には、例えば、ボールねじ機構が用いられる。
The pressurizing
溶湯の充填中に巻き込まれる空気による鋳巣や、充填完了後に溶湯が凝固する際に発生する鋳巣を減少させるために、充填完了後に高い圧力が溶湯に加えられる。第5の実施形態の射出装置14では、加圧モータ76と加圧プランジャ78を用いて、作動油に圧力を加え続けることにより、溶湯を加圧する。したがって、第4の実施形態の射出装置14と比較して加圧特性が向上する。
High pressure is applied to the molten metal after the filling is completed in order to reduce the cavities caused by air that are caught during the filling of the molten metal and the cavities that are generated when the molten metal solidifies after the filling is completed. In the
以上、第5の実施形態によれば、第4の実施形態と同様、高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置及び成形機が実現できる。また、特に加圧特性が向上した電動式の射出装置及び成形機が実現できる。 As described above, according to the fifth embodiment, it is possible to realize an electric injection device and a molding machine capable of improving high-speed characteristics and acceleration characteristics as in the fourth embodiment. Further, it is possible to realize an electric injection device and a molding machine having particularly improved pressurizing characteristics.
(第6の実施形態)
第6の実施形態の射出装置は、連結部は、射出部材の後端と、ピストンロッドの前端とを連結し、連結部は、射出部材の後端とピストンロッドの前端との間に、液体が満たされたサージ圧吸収室を構成するケースを有し、ピストンロッド及びピストンに、ヘッド側室とサージ圧吸収室を連通する連通炉が形成されている点で、第5の実施形態の射出装置と異なっている。以下、第5の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する。
(Sixth Embodiment)
In the injection device of the sixth embodiment, the connecting portion connects the rear end of the injection member and the front end of the piston rod, and the connecting portion is a liquid between the rear end of the injection member and the front end of the piston rod. The injection device of the fifth embodiment is provided with a case forming a surge pressure absorption chamber filled with the above, and a communication furnace for communicating the head side chamber and the surge pressure absorption chamber is formed in the piston rod and the piston. Is different. Hereinafter, some descriptions of the contents overlapping with the fifth embodiment will be omitted.
また、第6の実施形態の成形機は、上記射出装置を備える。 Further, the molding machine of the sixth embodiment includes the above-mentioned injection device.
図17は、第6の実施形態の成形機の射出装置の要部の模式図である。図17は、第5の実施形態の図14に対応する射出装置の要部の一部の断面図である。図17の射出アクチュエータは、射出プランジャ42が最も後退した状態にある。
FIG. 17 is a schematic view of a main part of the injection device of the molding machine of the sixth embodiment. FIG. 17 is a cross-sectional view of a part of a main part of the injection device corresponding to FIG. 14 of the fifth embodiment. In the injection actuator of FIG. 17, the
射出装置14のカップリング44は、射出プランジャロッド42bの後端42cと、ピストンロッド60bの前端60dとを連結する。
The
カップリング44は、ケース44aを有する。ケース44aは、サージ圧吸収室44bを備える。サージ圧吸収室44bは、射出プランジャロッド42bの後端42cと、ピストンロッド60bの前端60dとの間に位置する。サージ圧吸収室44bは、作動油で満たされる。
The
また、ピストンロッド60b及びピストン60cに、ヘッド側室62eとサージ圧吸収室44bを連通する連通路60eが形成されている。連通路60eにより、ヘッド側室62eとサージ圧吸収室44bとの間で、作動油の移動が可能である。
Further, the
射出装置において、金型内への溶湯の充填が完了する時に、瞬間的に高い圧力が生じることが知られている。すなわち、いわゆるサージ圧が生じることが知られている。このサージ圧が大きいと、例えば、射出装置を駆動するモータ等の駆動機構に加わる衝撃が大きくなり、駆動機構が故障するおそれがある。 In the injection device, it is known that a high pressure is instantaneously generated when the filling of the molten metal into the mold is completed. That is, it is known that so-called surge pressure is generated. If this surge pressure is large, for example, the impact applied to a drive mechanism such as a motor that drives an injection device becomes large, and the drive mechanism may break down.
第6実施形態の射出装置14では、サージ圧吸収室44bが作動油で満たされている。金型内への溶湯の充填が完了する時に、射出プランジャロッド42bの後端42cと、ピストンロッド60bの前端60dとの間のサージ圧吸収室44bの容積が縮小する。したがって、サージ圧が低減され、ピストンロッド60bに加えられる衝撃が低減する。よって、駆動モータ66、第1のラック・アンド・ピニオン機構、第2のラック・アンド・ピニオン機構等の駆動機構に加わる衝撃が低減され、駆動機構の故障を抑制できる。
In the
以上、第6の実施形態によれば、第5の実施形態と同様、高速特性及び加速特性の向上が可能な電動式の射出装置及び成形機が実現できる。また、加圧特性が向上した電動式の射出装置及び成形機が実現できる。また、特に駆動機構の故障を抑制できる電動式の射出装置及び成形機が実現できる。 As described above, according to the sixth embodiment, an electric injection device and a molding machine capable of improving high-speed characteristics and acceleration characteristics can be realized as in the fifth embodiment. Further, an electric injection device and a molding machine having improved pressurizing characteristics can be realized. In addition, an electric injection device and a molding machine capable of suppressing a failure of the drive mechanism can be realized.
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。射出装置や成形機などで、本発明の説明に直接必要としない部分については記載を省略したが、必要とされる、射出装置や成形機などに関わる要素を適宜選択して用いることができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. Although the description is omitted for parts of the injection device, molding machine, etc. that are not directly required for the description of the present invention, the required elements related to the injection device, molding machine, etc. can be appropriately selected and used.
第1ないし第6の実施形態においては、成形機の一例としてダイカストマシンを用いて説明したが、本発明を射出成形機等に適用することも可能である。 In the first to sixth embodiments, a die casting machine has been described as an example of a molding machine, but the present invention can also be applied to an injection molding machine or the like.
また、第1ないし第6の実施形態において、押出しロッド60の両側にラック・アンド・ピニオン機構が設けられる場合を例に説明したが、例えば、押出しロッド60の上下にラック・アンド・ピニオン機構が設けられる構成とすることも可能である。
Further, in the first to sixth embodiments, the case where the rack and pinion mechanisms are provided on both sides of the
また、第1ないし第6の実施形態において、2段のラック・アンド・ピニオン機構を適用して高速特性及び加速特性を向上させる場合を例に説明したが、3段以上のラック・アンド・ピニオン機構を適用して、更に高速特性及び加速特性を向上させることも可能である。 Further, in the first to sixth embodiments, a case where a two-stage rack and pinion mechanism is applied to improve high-speed characteristics and acceleration characteristics has been described as an example, but three or more stages of rack and pinions have been described. It is also possible to apply the mechanism to further improve the high speed characteristics and acceleration characteristics.
また、第1ないし第6の実施形態において、第2のピニオンギア62bの歯数が、第1のピニオンギア62aの歯数以下である場合を例に説明したが、第2のピニオンギア62bの歯数を、第1のピニオンギア62aの歯数よりも大きくすることも可能である。
Further, in the first to sixth embodiments, the case where the number of teeth of the
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての射出装置及び成形機は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。 In addition, all injection devices and molding machines having the elements of the present invention and which can be appropriately redesigned by those skilled in the art are included in the scope of the present invention. The scope of the present invention is defined by the scope of claims and the scope of their equivalents.
10 型締装置
12 押出装置
14 射出装置
18 金型
18a 固定金型
18b 可動金型
20 制御ユニット
22 ベース
24 固定ダイプレート
26 可動ダイプレート
28 リンクハウジング
30 タイバー
32 制御装置
34 入力装置
36 表示装置
40 射出スリーブ
42 射出プランジャ(射出部材)
42a 射出プランジャチップ
42b 射出プランジャロッド
42c 後端
44 カップリング(連結部)
44a ケース
44b サージ圧吸収室
46 位置センサ
51 射出アクチュエータ
52 射出アクチュエータ
53 射出アクチュエータ
54 射出アクチュエータ
55 射出アクチュエータ
60 押出しロッド(第1の部材)
60a 第1のラック
60b ピストンロッド
60c ピストン
60d 前端
60e 連通路
62 可動ステージ(第2の部材)
62a 第1のピニオンギア
62b 第2のピニオンギア
62c 駆動伝達ベルト
62d シリンダ
62e ヘッド側室
64 固定台(第3の部材)
64a 第2のラック
66 駆動モータ(第1のモータ)
68 支持棒
70 ナット
72 アキュムレータ
74 バルブ
76 加圧モータ(第2のモータ)
78 加圧プランジャ(加圧部材)
100 ダイカストマシン(成形機)
Ca 空洞
10
42a
60a
62a
68
78 Pressurized plunger (pressurized member)
100 Die casting machine (molding machine)
Ca cavity
Claims (10)
前記第1のラックに組み合わされる第1のピニオンギアと、前記第1のピニオンギアと連動して回転する第2のピニオンギアと、を有し、前記第1の方向に延びる第2の部材と、
前記第2のピニオンギアに組み合わされる第2のラックを有する第3の部材と、
前記第1の部材及び前記第2の部材を前記第1の方向に移動させる第1のモータと、
を備えることを特徴とする射出装置。 A first member that injects material into a mold of a molding machine and can be connected to an injection member that extends in the first direction, has a first rack, and extends in the first direction.
A second member having a first pinion gear combined with the first rack, a second pinion gear that rotates in conjunction with the first pinion gear, and a second member extending in the first direction. ,
A third member having a second rack combined with the second pinion gear, and
A first motor that moves the first member and the second member in the first direction, and
An injection device characterized by:
前記第1のモータは前記支持棒に駆動力を加え、前記支持棒を前記第1の方向に移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の射出装置。 A support rod extending in the first direction and connected to the second member is further provided.
The injection device according to claim 1 or 2, wherein the first motor applies a driving force to the support rod to move the support rod in the first direction.
前記支持棒はねじ軸であり、
前記第1のモータは前記ナットを回転させて前記支持棒を前記第1の方向に移動させることを特徴とする請求項4記載の射出装置。 Further provided with a nut combined with the support rod,
The support rod is a screw shaft and
The injection device according to claim 4, wherein the first motor rotates the nut to move the support rod in the first direction.
前記第1の部材は、ピストンロッドと、前記ピストンロッドに接続されたピストンと、を有し、
前記第2の部材は、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの背後のヘッド側室を含むシリンダを有し、
前記アキュムレータは前記ヘッド側室に液体を供給することを特徴とする請求項1ないし請求項5いずれか一項記載の射出装置。 An accumulator fixed to the second member is further provided.
The first member includes a piston rod and a piston connected to the piston rod.
The second member has a cylinder that slidably accommodates the piston and includes a head concubine behind the piston.
The injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the accumulator supplies a liquid to the head side chamber.
前記ヘッド側室に供給された前記液体を加圧する加圧部材と、を更に備え、
前記第2のモータは前記加圧部材に駆動力を加えることを特徴とする請求項6記載の射出装置。 With the second motor
A pressurizing member that pressurizes the liquid supplied to the head side chamber is further provided.
The injection device according to claim 6, wherein the second motor applies a driving force to the pressurizing member.
前記連結部は、前記射出部材の後端と前記ピストンロッドの前端との間に、前記液体が満たされたサージ圧吸収室を構成するケースを有し、
前記ピストンロッド及び前記ピストンに、前記ヘッド側室と前記サージ圧吸収室を連通する連通路が形成されていることを特徴とする請求項6又は請求項7記載の射出装置。 Further provided with a connecting portion for connecting the rear end of the injection member and the front end of the piston rod.
The connecting portion has a case forming a surge pressure absorption chamber filled with the liquid between the rear end of the injection member and the front end of the piston rod.
The injection device according to claim 6 or 7, wherein a communication passage connecting the head side chamber and the surge pressure absorption chamber is formed in the piston rod and the piston.
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