JP4790869B1 - 成形機の射出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】射出装置1は、プランジャ5と、シリンダ装置7と、駆動装置11と、着脱部13とを有する。プランジャ5は、キャビティ105に成形材料を押し出し可能である。シリンダ装置7は、プランジャ5と連結されたピストンロッド25を有する。駆動装置11は、被駆動部(ナット65等)を有し、ナット65等をピストンロッド25と平行な方向において駆動可能である。着脱部13は、ピストンロッド25とナット65等との連結及び当該連結の解除が可能である。
【選択図】図1
Description
シリンダ装置7は、例えば、単動式のシリンダ装置により構成されており、シリンダチューブ21と、シリンダチューブ21の内部を摺動可能なピストン23と、ピストン23に固定され、シリンダチューブ21から延び出るピストンロッド25とを有している。
駆動装置11は、低速用電動機53と、低速用電動機53の駆動力をプランジャ5(ピストンロッド25)に伝達する伝達機構55と、その伝達の過程でピストンロッド25を傾斜させるモーメントが発生することを抑制するための案内機構57とを有している。なお、駆動装置11からピストンロッド25(着脱部13)への運動の出力は、具体的には、伝達機構55と案内機構57とを連結する連結部材71を介して行われる。
制御装置15は、例えば、CPU77、ROMやRAM等のメモリ79、入力回路81、及び、出力回路83を含んで構成されている。CPU77は、メモリ79に記憶されたプログラムを実行し、入力回路81を介して入力される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回路83を介して出力する。
図2は、射出装置1の動作を説明する図である。図2において、横軸は時間を示している。また、実線Lvは射出速度の変化を示し、実線Lpは射出圧力の変化を示している。実線Lv及びLpが描かれたグラフにおいて、縦軸は射出速度及び射出圧力の大きさを示している。また、当該グラフの下方においては、ピストン23、低速用電動機53、着脱部13、サーボバルブ51、ポンプ用電動機33及びアキュムレータ35の動作を示している。なお、サーボバルブ51のON/OFFは、開口度が制御されている状態/開口度が制御されずに開かれている若しくは閉じられている状態を示している。
低速射出の開始直前において、射出装置1は、図1に示す状態となっている。すなわち、ピストン23及びナット65は、後退限等の初期位置に位置している。この初期位置において、着脱部13の電磁石73と磁性体75とは互いに当接しており、クランプ可能となっている。低速用電動機53及びポンプ用電動機33は停止している。アキュムレータ35は蓄圧が完了している。サーボバルブ51及び第1逆止弁VLA〜第4逆止弁VLDは、アキュムレータ35からの作動液の放出が禁止されている限り適宜な状態とされてよいが、例えば、サーボバルブ51は閉じられ、第1逆止弁VLAはパイロット圧力が導入されずに自閉しており、第2逆止弁VLB〜第4逆止弁VLDはパイロット圧力が導入されて閉じられている。
制御装置15は、第2位置センサ91(第1位置センサ89でもよい)の検出値に基づくプランジャ5の位置が所定の高速切換位置に到達すると、着脱部13をアンクランプ状態とするとともに、低速用電動機53を停止する。また、制御装置15は、第1逆止弁VLAに開くパイロット圧力を導入するとともに、サーボバルブ51を適宜な開度に調整する。
制御装置15は、高速射出開始後から後述するプランジャ5の後退完了までの期間内の適宜な期間において、低速用電動機53を低速射出時とは逆方向に回転させる。すなわち、制御装置15は、駆動装置11の被駆動部(ナット65、連結部材71及びガイドバー67)を後退させ、初期位置に復帰させる。なお、本実施形態では、低速用電動機53を逆回転させる期間として、高速射出が開始される時点t1から少し経過した時点t2から、後述する保圧が開始される時点t6よりも少し前の時点t5までの期間を例示している。
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。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サーボバルブ51の開口度を小さくするなど、適宜な減速制御がなされてもよい。
所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置15は、第2逆止弁VLBへの閉じるパイロット圧力の導入を停止する。増圧開始条件は、例えば、ヘッド圧力センサ93及びロッド圧力センサ95により検出される射出圧力の検出値が所定の値に到達したこと、又は、第1位置センサ89により検出されるプランジャ5の検出位置が所定の位置に到達したことである。
制御装置15は、射出圧力が終圧となっている状態を維持する。この間に、溶湯は冷却されて凝固する。溶湯が凝固すると、制御装置15は、サーボバルブ51を閉じ、第1逆止弁VLAへの開くパイロット圧力の導入を停止し、第2逆止弁VLBに閉じるパイロット圧力を導入する。これにより、アキュムレータ35からヘッド側室21hへの液圧の供給及びロッド側室21rからタンク29への作動液の排出が停止され、保圧は終了する。
保圧終了後、制御装置15は、不図示の型締装置に型開きを行わせるとともに、不図示の押出装置により固定金型101から成形品を押し出す。このとき、制御装置15は、ポンプ用電動機33を駆動して、ポンプ31からヘッド側室21hに作動液を供給するとともに、ロッド側室21rの作動液をタンク29に排出可能とし、プランジャ5によりビスケットを押し出す。
制御装置15は、ポンプ用電動機33を駆動してポンプ31からロッド側室21rに作動液を供給するとともに、ヘッド側室21hの作動液をタンク29に排出可能とし、ピストン23を後退させ、ひいては、プランジャ5を後退させる。
制御装置15は、第4逆止弁VLDへの閉じるパイロット圧力の導入を停止し、ポンプ用電動機33を駆動する。一方、第2逆止弁VLB及び第3逆止弁VLCは、パイロット圧力が導入されて閉じられ、また、サーボバルブ51も閉じられる。従って、ポンプ31から第4流路47を介してアキュムレータ35に作動液が供給され、アキュムレータ35の蓄圧が行われる。なお、第1逆止弁VLAは自閉する。
図3(a)〜図3(c)は、駆動装置の変形例を示す模式図である。
図5(a)〜図5(c)は、着脱部の変形例を示す図である。
Claims (8)
- キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、
前記プランジャと連結されたピストンロッドを有するシリンダ装置と、
被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドと平行な方向において駆動可能な駆動装置と、
前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結及び当該連結の解除が可能な着脱部と、
を有する成形機の射出装置。 - 前記着脱部は、電磁石の励磁及び消磁により前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結及び当該連結の解除を行う
請求項1に記載の成形機の射出装置。 - 前記着脱部は、係合部材のノッチへの係合及び係合解除により前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結及び当該連結の解除を行う
請求項1に記載の成形機の射出装置。 - 前記駆動装置は、
前記被駆動部から後退方向に前記ピストンロッドに平行に延びるガイドバーと、
前記ガイドバーをその軸方向へ移動可能に案内するガイド部と、を有する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。 - キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、
前記プランジャと連結されたピストンロッドと、当該ピストンロッドに固定されたピストンと、当該ピストンを収容するシリンダチューブとを有するシリンダ装置と、
被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドと平行な方向において駆動可能な駆動装置と、
を有し、
前記被駆動部は、前記ピストンロッドに固定された部材に対して前記シリンダチューブ外において前進方向へ当接可能であるとともに、その当接位置から前記ピストンロッドに対して相対的に後退可能である
成形機の射出装置。 - 低速射出においては、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記駆動装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動し、
高速射出、増圧及び製品押出追従においては、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記シリンダ装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動するように、
前記駆動装置及び前記シリンダ装置を制御する制御装置を更に有する
請求項1〜5のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。 - 前記駆動装置は、
回転式の電動機と、
前記電動機の回転を並進運動に変換して前記被駆動部に伝達する伝達機構と、を有する
請求項1〜6のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。 - 前記駆動装置は、
双方向ポンプと、
ピストンに隔てられた一方のシリンダ室が前記双方向ポンプの一方のポートに接続され、他方のシリンダ室が前記双方向ポンプの他方のポートに接続された駆動シリンダ装置と、を有する
請求項1〜6のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。
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