JP5121242B2

JP5121242B2 - Die casting machine

Info

Publication number: JP5121242B2
Application number: JP2007025490A
Authority: JP
Inventors: 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-02-05
Also published as: JP2008188628A

Description

本発明は、金属溶湯を金型内に射出・充填するダイカストマシンに係り、特に、射出・充填を電動サーボモータで行うダイカストマシンにかかわる技術に関する。 The present invention relates to a die casting machine that injects and fills molten metal into a mold, and more particularly, to a technique related to a die casting machine that performs injection and filling with an electric servo motor.

溶融金属材料を射出スリーブから金型のキャビティ内に射出・充填して製品を得るコールドチャンバー式のダイカストマシンはよく知られており、このダイカストマシンにおいては、溶解炉で溶融した金属材料（例えば、Ａｌ合金、Ｍｇ合金など）を１ショット毎にラドルで計量して汲み上げ、汲み上げた金属溶湯（溶融金属材料）を射出スリーブ内に注ぎ込んで、これを射出プランジャの前進動作によって金型のキャビティ内に射出・充填するようにしている。 A cold chamber type die casting machine that obtains a product by injecting and filling a molten metal material into a mold cavity from an injection sleeve is well known, and in this die casting machine, a metal material (for example, a metal material melted in a melting furnace) is known. Al alloy, Mg alloy, etc.) are weighed and pumped by a ladle for each shot, and the pumped molten metal (molten metal material) is poured into the injection sleeve, and this is moved into the mold cavity by the forward movement of the injection plunger. Injection and filling are done.

ダイカストマシンによる鋳造過程には、一般的に、低速射出工程およびこれに引き続く高速射出工程からなる射出・充填工程と、高速射出工程に引き続く増圧工程とが含まれており、高速射出工程ではプラスチック射出成形よりも高速の射出速度が要求されることから、射出／増圧の駆動源としては、従来は一般的に油圧駆動源が用いられていた。これは、射出／増圧の駆動源として電動サーボモータを用いると、小型の電動サーボモータの加速性能では、ダイカストマシンで要求される高速速度への急速な立ち上げ性能を満足させることが困難であるためであり、かと言って、大型で高出力の電動サーボモータを用いると、大幅なコストアップに繋がるからである。 The casting process by a die casting machine generally includes an injection / filling process consisting of a low-speed injection process and a subsequent high-speed injection process, and a pressure increasing process following the high-speed injection process. Since an injection speed higher than that of injection molding is required, a hydraulic drive source has been generally used as an injection / pressure increase drive source. This is because if an electric servomotor is used as the drive source for injection / intensification, the acceleration performance of a small electric servomotor is difficult to satisfy the rapid start-up performance required for die casting machines. This is because using a large, high-output electric servomotor leads to a significant cost increase.

図１２は、射出／増圧の駆動源として油圧駆動源を用いたダイカストマシンにおける、射出・充填工程と増圧工程の様子の１例を示す図で、同図において横軸は時間、縦軸は速度と圧力である。この図１２に示した油圧式のダイカストマシンの例では、高速応答の油圧サーボバルブを用いて、射出・充填工程の低速射出工程を等加速制御することで、低速射出工程の速度を徐々に上げるようにして、射出・充填工程の高速射出工程に入ると、油圧のパワーを一挙に放出することで高速速度を得るようにしている。しかし、このような油圧式のダイカストマシンでは、大量の油を使用するので、油による汚損の虞があることは否めない。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the state of the injection / filling process and the pressure increasing process in a die casting machine using a hydraulic drive source as the injection / pressure increasing drive source, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis Is speed and pressure. In the example of the hydraulic die casting machine shown in FIG. 12, the speed of the low-speed injection process is gradually increased by performing equal acceleration control of the low-speed injection process of the injection / filling process using a high-speed hydraulic servo valve. In this way, when entering the high-speed injection process of the injection / filling process, the hydraulic power is released all at once to obtain a high speed. However, since such a hydraulic die casting machine uses a large amount of oil, it cannot be denied that there is a risk of contamination by oil.

上記のように油圧式のダイカストマシンは油による汚損の虞があるため、近時は、クリーンイメージの電動式のダイカストマシンへの要望が高まりつつあり、このような電動式のダイカストマシンの開発が進みつつある。射出／増圧の駆動源を電動サーボモータとしたダイカストマシンの従来技術としては、特許第３２４７０８６号明細書（特許文献１）に記載のダイカストマシンが挙げられる。この特許文献１のダイカストマシンにおいては、回転エネルギーを蓄勢するフライホイール装置を設けて、射出／増圧の動作に先立って射出用電動サーボモータ（射出／増圧用電動サーボモータ）によりフライホイール装置を回転駆動することで、フライホイール装置に回転エネルギーを蓄勢し、射出・充填工程の高速射出工程の初期および増圧工程（昇圧・保圧工程）の初期に、射出用電動サーボモータによる駆動力にフライホイール装置からの動力を補給（付加）するようにしている。 As mentioned above, the hydraulic die casting machine may be damaged by oil. Recently, there is a growing demand for a clean image electric die casting machine, and the development of such an electric die casting machine has been increasing. Progressing. As a conventional technique of a die casting machine in which an injection / pressure increasing drive source is an electric servo motor, there is a die casting machine described in Japanese Patent No. 3247086 (Patent Document 1). In the die casting machine of Patent Document 1, a flywheel device that stores rotational energy is provided, and the flywheel device is driven by an injection electric servomotor (injection / pressure increase electric servomotor) prior to the injection / pressure increase operation. Rotation drive stores rotational energy in the flywheel device, and is driven by the injection servo motor at the beginning of the high-speed injection process and the pressure-increasing process (pressurizing / holding process) in the injection / filling process. The power from the flywheel device is replenished (added) to the force.

図１１は、特許文献１に示されたダイカストマシンにおける射出・充填工程と増圧工程の様子を示す図で、同図において横軸は時間、縦軸は速度と圧力である。図１１に示すように、高速射出工程の初期と増圧工程の初期にフライホイール装置からの動力を付加する期間を設けて、高速射出速度への立ち上げ時間を短くし、また、増圧圧力への立ち上げ時間を短くするようにしている。 FIG. 11 is a diagram illustrating the state of the injection / filling process and the pressure increasing process in the die casting machine disclosed in Patent Document 1, in which the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents speed and pressure. As shown in FIG. 11, a period for adding power from the flywheel device is provided at the initial stage of the high-speed injection process and the initial stage of the pressure-increasing process to shorten the start-up time to the high-speed injection speed. The start-up time is shortened.

なお、図１２や図１１に示すように、従来は、射出・充填工程を低速射出工程と高速射出工程とに明確に区分し、低速射出工程と高速射出工程との境目Ｎ（図１２）あるいは境目Ｍ（図１１）での速度設定を、折れ線特性となるように設定していた。上記の低速射出工程と高速射出工程との境目Ｎあるいは境目Ｍ（低速射出工程の終了タイミング）は、ガス抜きが完了して金属溶湯の先頭が金型のゲートまで到達したタイミングに相当し、このタイミング以降に速度（射出プランジャの速度）を急速に立ち上げるようにしている。
特許第３２４７０８６号明細書 As shown in FIGS. 12 and 11, conventionally, the injection / filling process is clearly divided into a low-speed injection process and a high-speed injection process, and the boundary N (FIG. 12) between the low-speed injection process and the high-speed injection process or The speed setting at the boundary M (FIG. 11) was set so as to have a polygonal line characteristic. The boundary N or boundary M between the low-speed injection process and the high-speed injection process (end timing of the low-speed injection process) corresponds to the timing when the degassing is completed and the top of the molten metal reaches the gate of the mold. After the timing, the speed (speed of the injection plunger) is rapidly increased.
Japanese Patent No. 3247086

ところで、射出／増圧の駆動源を電動サーボモータとした従来のダイカストマシンでは、射出／増圧用の電動サーボモータを１台だけ使用する構成となっていたため、たとえ、特許文献１に示されたように、フライホイール装置の回転エネルギーを補助的に用いる構成としても、低速から高速へと急速に速度を立ち上げる速度立ち上げ性能の改善には、自ずと限界がある。 By the way, the conventional die casting machine in which the injection / pressure increasing drive source is an electric servomotor has a configuration in which only one electric servomotor for injection / pressure increasing is used. As described above, even if the rotational energy of the flywheel device is supplementarily used, there is a limit to the improvement in the speed-up performance in which the speed is rapidly raised from low speed to high speed.

また、従来は、前記したように、射出・充填工程を低速射出工程と高速射出工程とに明確に区分し、低速射出工程と高速射出工程との境目Ｎあるいは境目Ｍでの速度設定を、折れ線特性となるように設定していた。 Conventionally, as described above, the injection / filling process is clearly divided into a low-speed injection process and a high-speed injection process, and the speed setting at the boundary N or M between the low-speed injection process and the high-speed injection process is a broken line. It was set to be characteristic.

このため、特許文献１に示された技術では、高速射出速度への立ち上げ時間を短くするために、先にも述べたように、フライホイール装置に蓄勢した回転エネルギーを利用するようにしているが、フライホイール装置に蓄勢した回転エネルギーを利用するためには、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるクラッチを必要とし、クラッチのＯＮ動作の時間（クラッチの応答遅延時間）だけ、高速の速度への立ち上げの過渡応答性が鈍くなる。さらに、そもそも、特許文献１に示された技術では、一定速の低速から高速へと、いきなり急速に速度を立ち上げようとしているため、モータサーボ制御の過渡応答性の改善には自ずと限界があり、つまり、金属溶湯が金型のキャビティ内に射出・充填され始める過程で電動サーボモータの加速制御を行うようにしているので、高速達成までの時間短縮には自ずと限界がある。さらにまた、従来は、低速射出工程と高速射出工程との境目Ｍ（低速射出工程の終了タイミング）での速度は、０．７ｍ／ｓｅｃ以下程度の値に設定されていたので、このような速度値から高速速度まで立ち上げるためには、所定の時間を要する。 For this reason, in the technique shown in Patent Document 1, in order to shorten the startup time to the high injection speed, as described above, the rotational energy stored in the flywheel device is used. However, in order to use the rotational energy stored in the flywheel device, a clutch that is ON / OFF controlled is required, and the speed is increased to the high speed only during the ON operation time of the clutch (clutch response delay time). Start-up transient response becomes dull. Furthermore, in the first place, since the technique disclosed in Patent Document 1 tries to increase the speed suddenly from a constant low speed to a high speed, there is a limit to improving the transient response of motor servo control. In other words, since the acceleration control of the electric servo motor is performed in the process where the molten metal begins to be injected and filled in the cavity of the mold, there is a limit to shortening the time until the high speed is achieved. Furthermore, conventionally, the speed at the boundary M between the low speed injection process and the high speed injection process (end timing of the low speed injection process) has been set to a value of about 0.7 m / sec or less. It takes a predetermined time to rise from the value to the high speed.

なお、図１２に示した油圧式のダイカストマシンにおいては、射出・充填工程の低速射出工程を等加速制御することで、低速射出工程の速度を徐々に上げるようにしているが、この図１２に示した制御においても、低速射出工程と高速射出工程との境目Ｎでの速度設定は、折れ線特性となるように設定されており、また、低速射出工程と高速射出工程との境目Ｎ（低速射出工程の終了タイミング）での速度は、０．７ｍ／ｓｅｃ以下程度の値に設定されていたので、たとえ、油圧式のダイカストマシンであっても、程度の違いこそあれ、上述と同様の課題があることは否めない。 In the hydraulic die casting machine shown in FIG. 12, the speed of the low-speed injection process is gradually increased by performing equal acceleration control of the low-speed injection process of the injection / filling process. Also in the control shown, the speed setting at the boundary N between the low-speed injection process and the high-speed injection process is set to have a polygonal line characteristic, and the boundary N between the low-speed injection process and the high-speed injection process (low-speed injection process) Since the speed at the end timing of the process) was set to a value of about 0.7 m / sec or less, even if it is a hydraulic die casting machine, there is a problem similar to the above, although there is a difference in degree. There is no denying.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、射出・充填の駆動源として電動サーボモータを用いるダイカストマシンにおいて、高速の射出速度への立ち上げが、迅速かつ円滑に行えるダイカストマシンを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its object is to quickly and smoothly start up to a high injection speed in a die casting machine using an electric servo motor as a driving source for injection and filling. It is to realize a die casting machine that can be used.

本発明は上記した目的を達成するために、射出スリーブから金型のキャビティ内に金属溶湯を射出・充填するダイカストマシンにおいて、前記金属溶湯を前記金型のキャビティ内に射出・充填する射出部材の駆動源として複数の電動サーボモータを備えると共に、前記射出部材に対して直列に配置され、前記複数の電動サーボモータの駆動力をそれぞれ前記射出部材に伝達して前記射出部材を直線駆動する複数の力の伝達機構を備え、前記複数の電動サーボモータの協働で前記射出部材を前進駆動することを特徴とする。
また、前記力の伝達機構の１つはクランク機構であるようにされ、このクランク機構を駆動する前記電動サーボモータの加速制御を、金属溶湯が金型のゲートに到達したタイミングで完了させて、金属溶湯が金型のゲートに達した後の前記射出部材の加速を、前記クランク機構の速比特性にしたがって行うように、構成する。
また、前記クランク機構の力の入力端は、前記電動サーボモータによって回転駆動されるフライホイールを介して、回転駆動されるように、構成する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a die casting machine for injecting and filling a molten metal from an injection sleeve into a cavity of a mold, and an injection member for injecting and filling the molten metal into the cavity of the mold. A plurality of electric servomotors as a drive source are arranged in series with the injection member, and a plurality of electric servomotors are respectively transmitted to the injection member to linearly drive the injection member. A force transmission mechanism is provided, and the injection member is driven forward by the cooperation of the plurality of electric servo motors.
Further, one of the force transmission mechanisms is a crank mechanism, and the acceleration control of the electric servo motor that drives the crank mechanism is completed at the timing when the molten metal reaches the gate of the mold, The injection member is accelerated according to the speed ratio characteristic of the crank mechanism after the molten metal reaches the gate of the mold.
Also, the force input end of the crank mechanism is configured to be rotationally driven via a flywheel that is rotationally driven by the electric servomotor.

本発明では、金属溶湯を射出・充填する駆動源としての電動サーボモータを複数備え、各電動サーボモータの駆動力でそれぞれ射出部材を直線駆動するための複数の力の伝達機構を、射出部材に対して直列に配置して、各電動サーボモータの協働で射出部材を直線駆動するようにしているので、複数の電動サーボモータによる速度を足し合わせることで、射出部材を高速前進させることが容易に達成可能となり、射出・充填工程の開始から金属溶湯が金型のゲートに到達するまでの時間、および、金属溶湯が金型のゲートに到達してから射出部材の速度が最高速度に達するまでの時間を短縮することが可能となり、良品鋳造に大いに貢献することができる。また、このことを複数の小型の電動サーボモータで実現できるので、大出力の高価な電動サーボモータを用いることに比較すると、コストダウンを図ることができる。
さらに、電動サーボモータで駆動される力の伝達機構の１つをクランク機構で構成することで、クランク機構の速比特性を効果的に利用して、クランク機構の動作領域中の速比の大きな部分で、キャビティ内への金属溶湯の射出・充填開始から射出・充填完了までを行うようにすることができ、金属溶湯が金型のゲートに到達してから射出・充填完了までの時間をより一層短縮することが可能となり、この点でも、良品鋳造に大いに貢献することができる。また、クランク機構を駆動する電動サーボモータの加速制御を、金属溶湯が金型のゲートに到達したタイミングで完了させることで、キャビティ内への金属溶湯の射出・充填開始に際して、従来のような電動サーボモータによる加速応答遅れの懸念が一切なくなる。
また、クランク機構の力の入力端を、電動サーボモータによって回転駆動されるフライホイールを介して回転駆動するようし、増圧工程の初期の増圧力にフライホイールの回転慣性力を利用するようにすることで、増圧工程初期から大きな増圧力を得ることが可能となり、複数の電動サーボモータによる圧力制御立ち上げ時の過渡応答遅れを完全にカバーすることができ、しかも、複数の電動サーボモータのトルクを足し合わせることで、大きな増圧力を得ることを容易に達成できる。 In the present invention, a plurality of electric servo motors as drive sources for injecting and filling molten metal are provided, and a plurality of force transmission mechanisms for linearly driving the injection members with the driving force of each electric servo motor are provided in the injection members. In contrast, since the injection member is linearly driven in cooperation with each electric servo motor, the injection member can be easily advanced at high speed by adding the speeds of multiple electric servo motors. The time from the start of the injection / filling process until the molten metal reaches the mold gate, and the time when the molten metal reaches the mold gate until the speed of the injection member reaches the maximum speed. This makes it possible to shorten the time required for the casting and can greatly contribute to the casting of non-defective products. In addition, since this can be realized by a plurality of small electric servo motors, the cost can be reduced as compared to using an expensive electric servo motor with a large output.
Furthermore, by constructing one of the force transmission mechanisms driven by the electric servo motor as a crank mechanism, the speed ratio characteristic of the crank mechanism can be effectively utilized to increase the speed ratio in the operating region of the crank mechanism. It is possible to perform from the start of injection / filling of molten metal into the cavity to the completion of injection / filling at the part, and the time from the arrival of the molten metal to the mold gate until the completion of injection / filling is further increased. This can be further shortened, and in this respect as well, can greatly contribute to non-defective casting. In addition, the acceleration control of the electric servo motor that drives the crank mechanism is completed at the timing when the molten metal reaches the gate of the mold. No fear of delay in acceleration response due to servo motor.
Also, the input end of the crank mechanism force is rotationally driven via a flywheel that is rotationally driven by an electric servomotor, and the rotational inertial force of the flywheel is used for the initial pressure increase in the pressure increasing process. By doing so, it becomes possible to obtain a large pressure increase from the beginning of the pressure increasing process, and it is possible to completely cover the transient response delay when the pressure control is started up by a plurality of electric servo motors. By adding these torques, it is possible to easily obtain a large pressure increase.

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１、図２、図４〜図１０は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による電動式のダイカストマシンに係り、図１は、本実施形態のダイカストマシンの要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。なお、図１および後述する図５〜図８においては、以下に述べるクランク機構のリンク（アーム）の状態を示す都合上、以下に述べる直動ブロックの構成を一部割愛して描いてある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1, 2, and 4 to 10 relate to an electric die casting machine according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment), and FIG. 1 illustrates a main part of the die casting machine according to the present embodiment. It is the explanatory view which simplified and showed a part which showed composition. In FIG. 1 and FIGS. 5 to 8 to be described later, for the convenience of showing the state of the link (arm) of the crank mechanism described below, the configuration of the linear motion block described below is partially omitted.

図１において、１は固定ダイプレート、２は、固定ダイプレート１に取り付けられた固定側金型、３は、固定ダイプレート１と所定距離をおいて対向配置された保持プレート、４は、固定ダイプレート１と保持プレート３との間に架け渡された複数本の連結軸、５は、連結軸４に挿通・案内されて固定ダイプレート１と保持プレート３との間を前後進可能な直動ブロック、６は、保持プレート３に搭載された射出プランジャ駆動用（射出部材駆動用）の第１電動サーボモータ、７は、第１電動サーボモータ６の出力軸に固定された駆動プーリ、８は、第１電動サーボモータ６の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、９は、保持プレート３に回転可能に保持されたボールネジ機構８のネジ軸、１０は、ネジ軸９に螺合されると共に、直動ブロック５にその端部を固定されたボールネジ機構８のナット、１１は、ネジ軸９の端部に固定されて、第１電動サーボモータ６の回転を駆動プーリ７、図示せぬタイミングベルトを介して伝達される被動プーリである。 In FIG. 1, 1 is a fixed die plate, 2 is a fixed die attached to the fixed die plate 1, 3 is a holding plate arranged to face the fixed die plate 1 at a predetermined distance, and 4 is fixed A plurality of connecting shafts 5, spanned between the die plate 1 and the holding plate 3, are inserted and guided through the connecting shaft 4 so that they can move forward and backward between the fixed die plate 1 and the holding plate 3. The moving block 6 is a first electric servo motor for driving an injection plunger (for driving an injection member) mounted on the holding plate 3, 7 is a driving pulley fixed to the output shaft of the first electric servo motor 6, 8 Is a ball screw mechanism that converts the rotation of the first electric servomotor 6 into a linear motion, 9 is a screw shaft of the ball screw mechanism 8 that is rotatably held by the holding plate 3, and 10 is screwed to the screw shaft 9. And linear motion The nut 11 of the ball screw mechanism 8 whose end is fixed to the lock 5 is fixed to the end of the screw shaft 9, and the rotation of the first electric servo motor 6 is driven via the drive pulley 7 and a timing belt (not shown). Driven pulley to be transmitted.

１２は、直動ブロック５に搭載された射出プランジャ駆動用（射出部材駆動用）の第２の電動サーボモータ、１３は、第２電動サーボモータ１２の出力軸に固定された駆動プーリ、１４は、直動ブロック５に回転可能に保持されて、第２電動サーボモータ１２の回転を駆動プーリ１３、タイミングベルト１５を介して伝達される被動プーリでもある、大径で質量の大きなフライホイール、１６は、フライホイール１４の回転によりその入力端が回転駆動されてクランク運動をするクランク機構、１７は、クランク機構１６の出力端に固定されてクランク機構１６により直線駆動（前後進駆動）されるプランジャ駆動体、１８は、その端部を固定側金型２に固定され、その内部がキャビティ２３と連通した射出スリーブ、１９は、射出スリーブ１８に穿設された注湯口、２０は、その端部をプランジャ駆動体１７に固定されて、射出スリーブ１８内を直線移動可能（前後進）可能な射出プランジャである。 12 is a second electric servo motor for driving an injection plunger (for driving an injection member) mounted on the linear motion block 5, 13 is a drive pulley fixed to the output shaft of the second electric servo motor 12, and 14 is A flywheel having a large diameter and a large mass, which is also a driven pulley that is rotatably held by the linear motion block 5 and transmits the rotation of the second electric servo motor 12 via the drive pulley 13 and the timing belt 15. Is a crank mechanism in which the input end of the flywheel 14 is rotationally driven by the rotation of the flywheel 14 to perform a crank motion. The driving body 18 has an injection sleeve whose end is fixed to the fixed mold 2 and the inside communicates with the cavity 23, and 19 an injection sleeve. Pouring port drilled in the 8, 20 is fixed to the end portion on the plunger driver 17 is linearly move (forward and backward) can the injection plunger and the injection sleeve 18.

２１は、図示せぬ型開閉用電動駆動源および図示せぬ型開閉機構により、固定ダイプレート１に対して前後進駆動される可動ダイプレート、２２は、可動ダイプレート２１に取り付けられた可動側金型、２３は、型締め状態にある両金型２、２２によって形づくられるキャビティ（鋳造製品形成用空間）、２４は、キャビティ２３内へ金属溶湯を導く金型湯道部、２５は、金型湯道部２４とキャビティ２３とを連通させるゲート、２６は、金属溶湯（溶融金属）である。 21 is a movable die plate that is driven forward and backward with respect to the fixed die plate 1 by a mold opening / closing electric drive source (not shown) and a mold opening / closing mechanism (not shown), and 22 is a movable side attached to the movable die plate 21. A mold 23 is a cavity (cast product forming space) formed by both molds 2 and 22 in a clamped state, 24 is a mold runner that guides the molten metal into the cavity 23, and 25 is a mold. A gate 26 for communicating the mold runner portion 24 and the cavity 23 is a molten metal (molten metal).

本実施形態では、第１電動サーボモータ６の回転は、駆動プーリ７、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ１１を介してボールネジ機構８のネジ軸９に伝達され、これによって、ネジ軸９に螺合されたボールネジ機構８のナット１０がネジ軸９に沿って直線駆動され、ナット１０と一体となって、直動ブロック５とそれに搭載された構成要素と共に射出プランジャ２０が直線駆動される。また、第２電動サーボモータ１２の回転は、駆動プーリ１３、タイミングベルト１５、フライホイール１４を介してクランク機構１６の入力端に伝達され、これによって、クランク機構１６がクランク運動することでクランク機構１６の出力端が直線移動し、クランク機構１６の出力端と一体となって、プランジャ駆動体１７と射出プランジャ２０が直線駆動される。このように、本実施形態では、第１電動サーボモータ６で駆動されるボールネジ機構８と、第２電動サーボモータ１２で駆動されるクランク機構１６とが、射出プランジャ２０に対してインラインで直列に配置され、射出プランジャ２０は、第１電動サーボモータ６と第２電動サーボモータ１２の協働で直線駆動されるようになっている。 In the present embodiment, the rotation of the first electric servo motor 6 is transmitted to the screw shaft 9 of the ball screw mechanism 8 via the driving pulley 7, a timing belt (not shown), and the driven pulley 11, thereby screwing the screw shaft 9. The nut 10 of the combined ball screw mechanism 8 is linearly driven along the screw shaft 9, and integrally with the nut 10, the injection plunger 20 is linearly driven together with the linear motion block 5 and components mounted thereon. The rotation of the second electric servo motor 12 is transmitted to the input end of the crank mechanism 16 via the drive pulley 13, the timing belt 15, and the flywheel 14, and the crank mechanism 16 performs a crank motion, thereby the crank mechanism. The output end of 16 moves linearly, and the plunger drive body 17 and the injection plunger 20 are linearly driven together with the output end of the crank mechanism 16. Thus, in this embodiment, the ball screw mechanism 8 driven by the first electric servo motor 6 and the crank mechanism 16 driven by the second electric servo motor 12 are in-line with the injection plunger 20 in series. The injection plunger 20 is linearly driven by the cooperation of the first electric servo motor 6 and the second electric servo motor 12.

図２は、本実施形態のダイカストマシンにおけるクランク機構およびその周辺の構成を示す簡略化し且つ一部を破断した要部側面図であり、図２において、直動ブロック５は左右で分離されて描かれているが、実際には、直動ブロック５は全体が一体に連なった構造物となっている。なお、図２において、先に説明した構成要素には同一符号を付してある（これは、以下の図５〜図１０においても同様である）。 FIG. 2 is a simplified side view of the crank mechanism and its peripheral configuration in the die casting machine of the present embodiment, with a part broken away, and in FIG. 2, the linear motion block 5 is depicted separated on the left and right. However, in practice, the linear motion block 5 is a structure that is integrally connected as a whole. In FIG. 2, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals (the same applies to the following FIGS. 5 to 10).

図２において、３１は、直動ブロック５に回転可能に保持された１対の第１回転軸で、対をなす第１回転軸３１はその回転中心が同一線上にあるように配置されていて、クランク機構１６の力の入力端である一方の第１回転軸３１の端部に、フライホイール１４の中心が固定されている。各第１回転軸３１には、それぞれ第１リンク（第１アーム）３２の一端側が固定されていて、この１対の第１リンク３２の他端側には、この他端側同士を一体に結合する連結軸３３が固定されている。この連結軸３３の中間部には、第２リンク（第２アーム）３４の一端側が回転可能に保持されていて、第２リンク３４の他端側は、図１に示すように、プランジャ駆動体１７に回転可能に保持された第２回転軸３５（この第２回転軸３５はクランク機構１６の力の出力端である）に固定されている。そして、第１回転軸３１、第１リンク３２、連結軸３３、第２リンク３４、第２回転軸３５により、クランク機構１６が構成されている。なお、上記のように、第１リンク３２を１対設ける所以は、１対の第１リンク３２の他端側で１つの第２リンク３４の一端側を保持・結合することで、力を支承するメカニズムをバランスのよいものとし、かつ、機械的強度に優れたものとするためであるが、第１回転軸３１の回転中心の延長線が、第２リンク３４の回転軌跡とオーバーラップする都合上、２つの第１回転軸３１は互いに独立したものとなっている。 In FIG. 2, 31 is a pair of first rotating shafts rotatably held by the linear motion block 5, and the paired first rotating shafts 31 are arranged such that their rotation centers are on the same line. The center of the flywheel 14 is fixed to the end of the first rotary shaft 31 that is the input end of the force of the crank mechanism 16. One end side of a first link (first arm) 32 is fixed to each first rotating shaft 31, and the other end sides of the pair of first links 32 are integrated with each other. The connecting shaft 33 to be coupled is fixed. One end side of a second link (second arm) 34 is rotatably held at an intermediate portion of the connecting shaft 33, and the other end side of the second link 34 is a plunger driver as shown in FIG. 17 is fixed to a second rotary shaft 35 that is rotatably held at 17 (the second rotary shaft 35 is an output end of the force of the crank mechanism 16). The crank mechanism 16 is configured by the first rotating shaft 31, the first link 32, the connecting shaft 33, the second link 34, and the second rotating shaft 35. As described above, the reason for providing one pair of first links 32 is to support and support the force by holding and joining one end of one second link 34 to the other end of the pair of first links 32. This is to provide a balanced mechanism and excellent mechanical strength. However, the extension line of the rotation center of the first rotation shaft 31 overlaps the rotation locus of the second link 34. The two first rotating shafts 31 are independent from each other.

なお、図において２点鎖線で示すナット１０は、図２で左右に分離されて描かれている直動ブロック５を左右で連結した、直動ブロック５の図示せぬ後部側（図１で右側）の左右連結部に固定されていて、この後部側の左右連結部は、ネジ軸９と干渉しない形状となっている。また、図において２点鎖線で示すプランジャ駆動体１７は、図２で左右に分離されて描かれている直動ブロック５を左右で連結した、直動ブロック５の図示せぬ前部側（図１で左側）の左右連結部に、直線移動可能（前後進可能）であるように保持されている。 In addition, the nut 10 shown with a dashed-two dotted line in the figure is connected to the left and right of the linear motion block 5 which is drawn separately on the left and right in FIG. The left and right connecting portions on the rear side have a shape that does not interfere with the screw shaft 9. Moreover, the plunger drive body 17 shown with a dashed-two dotted line in the figure has connected the linear motion block 5 separated and drawn by right and left in FIG. 1 (left side in FIG. 1) is held so as to be linearly movable (possible to move forward and backward).

第２電動サーボモータ１２の回転は、駆動プーリ１３、タイミングベルト１５、フライホイール１４からなる減速回転伝達系によって減速されて、一方の第１回転軸３１に伝達され、この一方の第１回転軸３１にその一端側を固定された一方の第１リンク３２が、その一端側を回転中心として回転駆動される。これによって、第２リンク３４が、一方の第１リンク３１の回転に追従して連携追従動作（第２リンク３４が、プランジャ駆動体１７に軸支結合されたその他端側を直線運動させるように、第１リンク３２の回転に追従して所定の軌跡で回動動作）すると共に、他方の第１リンク３２が、一方の第１リンク３２の回転に追従して、他方の第１回転軸３１と一体となってその一端側を回転中心として回転する。このような動作によって、プランジャ駆動体１７が直線駆動されることで、射出プランジャ２０が直線駆動されるようになっている。 The rotation of the second electric servo motor 12 is decelerated by a decelerating rotation transmission system including the drive pulley 13, the timing belt 15, and the flywheel 14, and is transmitted to one first rotating shaft 31, and this one first rotating shaft. One first link 32, whose one end is fixed to 31, is driven to rotate about its one end. As a result, the second link 34 follows the rotation of one of the first links 31 to perform a cooperative follow-up operation (the second link 34 linearly moves the other end side that is pivotally coupled to the plunger driver 17). The first link 32 follows the rotation of the first link 32 and the other first link 32 follows the rotation of one of the first links 32. And one end side thereof as a center of rotation. By such an operation, the plunger driving body 17 is linearly driven, so that the injection plunger 20 is linearly driven.

図３は、クランク機構１６の力の入力端（第１回転軸３１）を一定速度で回転させたときの、クランク機構１６の力の出力端（第２回転軸３５）における速度変化と力の拡大率の変化とを示す、ごく模式的な概略特性図である。図３において、横軸はクランク機構１６の力の出力端の位置を示し、縦軸は速比（相対速度）および力の拡大率を示しており、４１は速比の特性線であり、４２は力の拡大率の特性線である。図３には、クランク機構１６の第１リンク３２が後記する図５に示す状態にあるときから（０°位置にある状態から）、１８０°回転するときの特性が示されている。なお、本実施形態においては、クランク機構１６の力の入力端（第１回転軸３１）および第１リンク３２は、−３０°から９０°まで回転されるようになっているが、ここでは、クランク機構１６の速比特性と力の拡大率の特性を説明する都合上、０°から１８０°まで回転する場合を示している。 FIG. 3 shows changes in speed and force at the output end (second rotary shaft 35) of the force of the crank mechanism 16 when the force input end (first rotary shaft 31) of the crank mechanism 16 is rotated at a constant speed. FIG. 5 is a very schematic schematic characteristic diagram showing a change in magnification. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the position of the output end of the force of the crank mechanism 16, the vertical axis indicates the speed ratio (relative speed) and the power expansion rate, 41 is a speed ratio characteristic line, and 42 Is the characteristic line of force magnification. FIG. 3 shows characteristics when the first link 32 of the crank mechanism 16 is rotated 180 ° from the state shown in FIG. 5 (described later) (from the state at the 0 ° position). In the present embodiment, the force input end (first rotating shaft 31) and the first link 32 of the crank mechanism 16 are rotated from −30 ° to 90 °. For the convenience of explaining the speed ratio characteristics and the force magnification characteristics of the crank mechanism 16, a case of rotating from 0 ° to 180 ° is shown.

第１リンク３２が０°位置にある状態から回転を始めると、クランク機構１６の力の出力端の速度は、速比（相対速度）「０」から上昇を始めて、速比（相対速度）「１」を超えた後に、第１リンク３２の９０°回転で最高速度に達し、最高速度に到達した以降は速度は下降を始めて、速比（相対速度）「１」を下回った後、第１リンク３２が１８０°回転し終わると、速比（相対速度）は「０」となる。これに対して、第１リンク３２が０°位置にある状態から回転を始めると、クランク機構１６の力の出力端の力の拡大率は、無限大から下降を始めて、拡大率「１」を下回った後に最低拡大率に達し、最低拡大率に到達した以降は力の拡大率は上昇を始めて、拡大率「１」を超えた後に、第１リンク３２が１８０°回転し終わると、力の拡大率は無限大となる。なお、図３の特性線４１、４２は、先にも述べたようにごく模式的な概略特性であり、クランク機構１６の設計の如何により所望の動作特性を得ることが可能である。 When the rotation starts from the state where the first link 32 is at the 0 ° position, the speed of the output end of the force of the crank mechanism 16 starts to increase from the speed ratio (relative speed) “0” and the speed ratio (relative speed) “ After exceeding 1 ", the maximum speed is reached by 90 ° rotation of the first link 32, and after reaching the maximum speed, the speed starts to decrease and falls below the speed ratio (relative speed)" 1 ". When the link 32 finishes rotating 180 °, the speed ratio (relative speed) becomes “0”. On the other hand, when the rotation starts from the state where the first link 32 is at the 0 ° position, the expansion rate of the force at the output end of the crank mechanism 16 starts to decrease from infinity, and the expansion rate is “1”. After reaching the minimum expansion rate, the force expansion rate starts to rise, and after exceeding the expansion rate “1”, when the first link 32 finishes rotating 180 °, The magnification is infinite. The characteristic lines 41 and 42 in FIG. 3 are very schematic outline characteristics as described above, and desired operating characteristics can be obtained depending on the design of the crank mechanism 16.

本実施形態では、上記のようなクランク機構１６の速比の特性および力の拡大率の特性を考慮して、金属溶湯２６の先頭がゲート２５に達したタイミングでは、クランク機構１６が速比「１」を上回るように設定し、より望ましくは、クランク機構１６が速比「１．５」を上回るように設定し、また、金属溶湯２６のキャビティ２３内への射出・充填が完了したタイミングでは、クランク機構１６の速比が最高速度となるように設定している。つまり、金属溶湯２６をゲート２５からキャビティ２３内へ高速で射出・充填するために、クランク機構１６の動作領域のうちで速比の大きい領域を利用するようにしている。このようにする所以は、射出プランジャ２０の駆動源を電動サーボモータとしたダイカストマシンにおいては、小型の電動サーボモータの出力のみでは達成が難しいのは、増圧工程の圧力ではなく、高速の射出速度への短時間での立ち上げであるからである。 In the present embodiment, in consideration of the characteristics of the speed ratio of the crank mechanism 16 and the characteristics of the power expansion rate as described above, the crank mechanism 16 has the speed ratio “at the timing when the top of the molten metal 26 reaches the gate 25. 1 ”, more desirably, the crank mechanism 16 is set to exceed the speed ratio“ 1.5 ”, and at the timing when the injection / filling of the molten metal 26 into the cavity 23 is completed. The speed ratio of the crank mechanism 16 is set to the maximum speed. In other words, in order to inject and fill the molten metal 26 from the gate 25 into the cavity 23 at a high speed, an area having a large speed ratio is used in the operating area of the crank mechanism 16. Because of this, in a die casting machine in which the drive source of the injection plunger 20 is an electric servo motor, what is difficult to achieve only with the output of a small electric servo motor is not the pressure in the pressure increasing process, but the high speed injection. This is because it is a quick start to speed.

また、本実施形態では、クランク機構１６を慣性の大きいフライホイール１４を介して第２電動サーボモータ１２によって駆動するようにしているので、金属溶湯２６の先頭がゲート２５に達したタイミングにおいて、第２電動サーボモータ１２の加速動作、すなわち、フライホイール１４の回転加速動作を完了させるようにしている。このため、慣性の大きいフライホイール１４が、金属溶湯２６の先頭がゲート２５に達したタイミングにおいて回転加速完了とするために、あえて、クランク機構１６の力の入力端（第１回転軸３１）および第１リンク３２を、−３０°の回転位置から回転開始させるようにしている。 In the present embodiment, the crank mechanism 16 is driven by the second electric servo motor 12 via the flywheel 14 having a large inertia. Therefore, at the timing when the top of the molten metal 26 reaches the gate 25, (2) The acceleration operation of the electric servo motor 12, that is, the rotation acceleration operation of the flywheel 14 is completed. For this reason, in order for the flywheel 14 with high inertia to complete the rotation acceleration at the timing when the top of the molten metal 26 reaches the gate 25, the force input end (first rotation shaft 31) of the crank mechanism 16 and the The first link 32 starts to rotate from a rotation position of −30 °.

次に、本実施形態のダイカストマシンの射出・充填動作について説明する。図４は、本実施形態のダイカストマシンにおける主として射出・充填工程の動作特性を示す図である。図４において、縦軸は速度と圧力であり、射出・充填工程における横軸は位置であり、増圧工程における横軸は時間である。 Next, the injection / filling operation of the die casting machine of this embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram mainly showing operating characteristics of the injection / filling process in the die casting machine of the present embodiment. In FIG. 4, the vertical axis represents speed and pressure, the horizontal axis in the injection / filling process represents position, and the horizontal axis in the pressure increasing process represents time.

図４において、５１は、第１電動サーボモータ６により駆動されるナット１０の速度（設定速度）、５２は、第２電動サーボモータ１２により駆動されるクランク機構１６の力の出力端の速度（設定速度）、５３は、速度５１と速度５２とを足し合わせて表される射出プランジャ２０の速度（設定速度）であり、射出・充填工程においては、第１電動サーボモータ６および第２電動サーボモータ１２は、位置軸に沿って速度フィードバック制御で駆動されるようになっている。また、５４は、金属溶湯２６に付加する（射出プランジャ２０に付加する）圧力（負荷圧力）である。 In FIG. 4, 51 is the speed (set speed) of the nut 10 driven by the first electric servomotor 6, and 52 is the speed of the output end of the force of the crank mechanism 16 driven by the second electric servomotor 12 ( (Set speed) 53 is a speed (set speed) of the injection plunger 20 expressed by adding the speed 51 and the speed 52. In the injection / filling process, the first electric servo motor 6 and the second electric servo The motor 12 is driven by speed feedback control along the position axis. Reference numeral 54 denotes a pressure (load pressure) applied to the molten metal 26 (applied to the injection plunger 20).

射出・充填工程の開始前には図１に示す状態にあり、このとき、ナット１０は後退位置にあり、クランク機構１６の力の入力端（第１回転軸３１）および第１リンク３２は−３０°の回転位置にあって、射出プランジャ２０は設定された後退位置に位置付けられていて、射出スリーブ１８の注湯口１９から射出スリーブ１８内に金属溶湯２６が供給可能な状態となっている。 Before starting the injection / filling process, the state shown in FIG. 1 is established. At this time, the nut 10 is in the retracted position, and the force input end (first rotating shaft 31) of the crank mechanism 16 and the first link 32 are − At the 30 ° rotation position, the injection plunger 20 is positioned at the set retracted position, and the molten metal 26 can be supplied into the injection sleeve 18 from the pouring port 19 of the injection sleeve 18.

このような図１に示す状態において、図示せぬ給湯機のラドルによって金属溶湯２６が注湯口１９から射出スリーブ１８内に注ぎ込まれる給湯動作が行われ、この給湯動作が完了すると、第１電動サーボモータ６と第２電動サーボモータ１２とが、直ちに所定方向に回転駆動開始される。本実施形態の図４に示した動作例では、第１電動サーボモータ６は、ナット１０の前進速度が１．０ｍ／ｓｅｃに達するまで加速制御され、第２電動サーボモータ１２は、クランク機構１６の力の出力端の前進速度が１．０ｍ／ｓｅｃに達するまで加速制御されて、これによって射出プランジャ２０は前進を開始する。なお、本実施形態では、クランク機構１６の力の入力端および第１リンク３２は−３０°の回転位置から回転開始されるので、第２電動サーボモータ１２の回転の初期には（クランク機構１６の力の入力端が−３０°の回転位置から０°回転位置まで回転するまでの間には）、クランク機構１６の力の出力端は約７ｍｍだけ後退することになるが、このときナット１０は前進しているので、射出プランジャ２０は前進するようになっている。 In the state shown in FIG. 1, a hot water supply operation is performed in which the molten metal 26 is poured into the injection sleeve 18 from the pouring port 19 by a ladle of a water heater (not shown), and when this hot water supply operation is completed, the first electric servo is operated. The motor 6 and the second electric servo motor 12 are immediately started to rotate in a predetermined direction. In the operation example shown in FIG. 4 of the present embodiment, the first electric servo motor 6 is accelerated and controlled until the forward speed of the nut 10 reaches 1.0 m / sec, and the second electric servo motor 12 is controlled by the crank mechanism 16. Acceleration control is performed until the forward speed of the output end of the force reaches 1.0 m / sec, whereby the injection plunger 20 starts to advance. In the present embodiment, the force input end of the crank mechanism 16 and the first link 32 start to rotate from a rotation position of −30 °, and therefore, at the initial stage of rotation of the second electric servo motor 12 (the crank mechanism 16 The force output end of the crank mechanism 16 is retracted by about 7 mm until the force input end is rotated from the -30 ° rotation position to the 0 ° rotation position. Is moving forward, the injection plunger 20 moves forward.

図５は、第１電動サーボモータ６の加速が完了し、かつ、クランク機構１６の力の入力端が０°回転位置まで回転した際の様子を示している。このとき、フライホイール１４は、停止状態から３０°だけ回転しているので、回転慣性がつき始めている。 FIG. 5 shows a state when the acceleration of the first electric servomotor 6 is completed and the input end of the force of the crank mechanism 16 is rotated to the 0 ° rotation position. At this time, since the flywheel 14 is rotated by 30 ° from the stopped state, the rotational inertia starts to be applied.

第１電動サーボモータ６は、加速が完了すると一定速度で回転駆動され、第２電動サーボモータ１２は、クランク機構１６の力の出力端の前進速度が１．０ｍ／ｓｅｃに達するまで加速され、これによって、図５の状態から射出プランジャ２０は前進速度を上げながら（加速されながら）前進し、図６に示すように、射出プランジャ２０が射出スリーブ１８の注湯口１９を閉塞した状態を経て、射出プランジャ２０に押圧された金属溶湯２６の先頭がゲート２５まで到達した、図７に示した状態に至る。そして、上記の図６の状態から図７の状態に至る過程でガス抜きが行われる。本実施形態では、ガス抜きの過程において射出プランジャ２０は加速され続けているので、短時間で良好なガス抜きが行われる（これについては、図９を用いて後で詳述する）。 The first electric servo motor 6 is rotationally driven at a constant speed when the acceleration is completed, and the second electric servo motor 12 is accelerated until the forward speed of the output end of the force of the crank mechanism 16 reaches 1.0 m / sec. As a result, the injection plunger 20 advances from the state shown in FIG. 5 while increasing the forward speed (while being accelerated), and after the injection plunger 20 closes the pouring port 19 of the injection sleeve 18 as shown in FIG. The leading end of the molten metal 26 pressed by the injection plunger 20 reaches the gate 25 and reaches the state shown in FIG. And degassing is performed in the process from the state of FIG. 6 to the state of FIG. In this embodiment, since the injection plunger 20 continues to be accelerated during the degassing process, good degassing is performed in a short time (this will be described in detail later with reference to FIG. 9).

金属溶湯２６の先頭がゲート２５まで到達した図７に示す状態に至ると、第２電動サーボモータ１２の加速が完了し、フライホイール１４の加速が完了する。この図７に示した状態は、図４中のＡのタイミングに相当し、このとき、射出プランジャ２０の前進速度は２．０ｍ／ｓｅｃとなっており、図１１、図１２に示した従来のＭ、Ｎのタイミングおける０．７ｍ／ｓｅｃ以下程度の値と較べて、大幅に速い前進速度となっている。 When the state shown in FIG. 7 in which the top of the molten metal 26 reaches the gate 25 is reached, the acceleration of the second electric servo motor 12 is completed and the acceleration of the flywheel 14 is completed. The state shown in FIG. 7 corresponds to the timing A in FIG. 4. At this time, the forward speed of the injection plunger 20 is 2.0 m / sec, which is the conventional state shown in FIGS. Compared with a value of about 0.7 m / sec or less at the timing of M and N, the forward speed is significantly faster.

金属溶湯２６の先頭がゲート２５まで到達した図７に示す状態（図４中のＡのタイミング）以降は、第２電動サーボモータ１２も一定速度で回転駆動されるが、図４中のＡのタイミング以降は、先にも述べたように、クランク機構１６の速比が「１」を上回るようになっているので、図４中のＡのタイミング以降において第１電動サーボモータ６および第２電動サーボモータ１２が共に一定速度で回転駆動されても、射出プランジャ２０は、クランク機構１６の前記した速比特性にしたがって加速され続けることになる。 After the state shown in FIG. 7 in which the top of the molten metal 26 reaches the gate 25 (timing A in FIG. 4), the second electric servomotor 12 is also driven to rotate at a constant speed. After the timing, as described above, since the speed ratio of the crank mechanism 16 exceeds “1”, the first electric servo motor 6 and the second electric motor 6 are processed after the timing A in FIG. Even if both servomotors 12 are driven to rotate at a constant speed, the injection plunger 20 continues to be accelerated according to the speed ratio characteristic of the crank mechanism 16.

図４中のＡのタイミング以降は、射出プランジャ２０はクランク機構１６の速比特性にしたがって加速され、これによって、キャビティ２３内に金属溶湯２６が急速に充填される。そして、クランク機構１６における速比特性が最高速度に到達した時点で、射出・充填（射出・充填工程）が完了し（図４中のＢのタイミングが射出・充填の完了タイミングである）、射出・充填工程が完了すると、図８に示すように、キャビティ２３の隅々まで金属溶湯２６が行き渡った状態となる。 After the timing A in FIG. 4, the injection plunger 20 is accelerated according to the speed ratio characteristic of the crank mechanism 16, whereby the molten metal 26 is rapidly filled into the cavity 23. When the speed ratio characteristic in the crank mechanism 16 reaches the maximum speed, the injection / filling (injection / filling process) is completed (the timing B in FIG. 4 is the injection / filling completion timing). -When a filling process is completed, as shown in FIG. 8, it will be in the state which the metal melt 26 spread over every corner of the cavity 23. As shown in FIG.

本実施形態では、クランク機構１６の力の入力端が０°回転位置まで回転した状態（図５の状態）から、射出・充填が完了するまで（図８の状態となるまで）、図４中に示すように射出プランジャ２０は、折れ線特性ではない滑らかな速度特性カーブで加速制御されるようになっており、つまり、金属溶湯２６がゲート２５に達する手前から金属溶湯２６がゲート２５を通過し始める過程においても、折れ線特性ではない滑らかな速度特性カーブで加速制御されるようになっている。したがって、従来のように、金属溶湯がゲートに達する手前から金属溶湯がゲートを通過し始める過程において、折れ線の速度特性カーブを用いていた構成に較べると、金属溶湯２６がゲート２５を通過し始めてから以降の射出プランジャ２０の加速性能を大幅に向上させることができ、射出プランジャ２０が最高速度（例えば、本実施形態では３．５ｍ／ｓｅｃ）に達するまでの時間を短縮することができ、しかも、射出プランジャの加速の挙動を円滑で無理のないものとすることができる。さらに、金属溶湯２６がゲート２５に達するタイミング（図４中のＡのタイミング）における射出プランジャの速度を、２．０ｍ／ｓｅｃに設定しているので、従来と較べると、金属溶湯２６がゲート２５を通過し始める時点から射出プランジャ２０が最高速度に達するまでの時間を、より一層短縮することが可能となる。よって、射出・充填の駆動源として電動サーボモータを用いる構成であっても、合成樹脂に較べて冷却・固化の時間が短い金属溶湯２６の射出・充填の動作（挙動）を好適制御することができ、良品鋳造に大いに貢献することができる。 In the present embodiment, from the state where the force input end of the crank mechanism 16 is rotated to the 0 ° rotation position (the state of FIG. 5) until the injection / filling is completed (until the state of FIG. 8), in FIG. As shown in FIG. 4, the injection plunger 20 is controlled to be accelerated with a smooth speed characteristic curve that is not a polygonal line characteristic. That is, the molten metal 26 passes through the gate 25 from before the molten metal 26 reaches the gate 25. Even in the starting process, acceleration control is performed with a smooth speed characteristic curve that is not a polygonal line characteristic. Therefore, in the process in which the molten metal starts to pass through the gate just before the molten metal reaches the gate as in the prior art, the molten metal 26 starts to pass through the gate 25 as compared with the configuration using the broken line speed characteristic curve. The acceleration performance of the injection plunger 20 thereafter can be greatly improved, and the time until the injection plunger 20 reaches the maximum speed (for example, 3.5 m / sec in this embodiment) can be shortened. The acceleration behavior of the injection plunger can be made smooth and reasonable. Furthermore, since the speed of the injection plunger at the timing when the molten metal 26 reaches the gate 25 (timing A in FIG. 4) is set to 2.0 m / sec, the molten metal 26 is more than the gate 25 compared to the conventional case. It is possible to further reduce the time from the point of starting to pass through until the injection plunger 20 reaches the maximum speed. Therefore, even when the electric servo motor is used as the injection / filling drive source, the injection / filling operation (behavior) of the molten metal 26 having a shorter cooling / solidifying time than the synthetic resin can be suitably controlled. Can contribute greatly to good casting.

また、本実施形態では、第１電動サーボモータ６で駆動されるボールネジ機構８と、第２電動サーボモータ１２で駆動されるクランク機構１６とを、射出プランジャ２０に対してインラインで直列に配置し、射出プランジャ２０を、第１電動サーボモータ６と第２電動サーボモータ１２の協働で前進駆動するようにしている。したがって、２つの電動サーボモータ６、１２による速度を足し合わせることで、射出プランジャ２０を高速前進させることが容易に達成可能となり、射出・充填工程の開始から図４中のＡのタイミングに達するまでの時間、および、図４中のＡのタイミングから図４中のＢのタイミングまでの時間を短縮することが可能となり、良品鋳造に大いに貢献することができる。また、このことを小型の２つの電動サーボモータ６、１２で実現できるので、大出力の高価（小型の電動サーボモータ２つ分より高価）な電動サーボモータを用いることに比較すると、コストダウンを図ることができる。さらに、第２電動サーボモータ１２で駆動されるクランク機構１６の速比特性を効果的に利用して、クランク機構１６の動作領域中の速比の大きな部分で、キャビティ２３内への金属溶湯２６の射出・充填開始から射出・充填完了までを行うので、図４中のＡのタイミングから図４中のＢのタイミングまでの時間をより一層短縮することが可能となり、この点でも、良品鋳造に大いに貢献することができる。 In this embodiment, the ball screw mechanism 8 driven by the first electric servo motor 6 and the crank mechanism 16 driven by the second electric servo motor 12 are arranged in-line with the injection plunger 20 in series. The injection plunger 20 is driven forward by the cooperation of the first electric servo motor 6 and the second electric servo motor 12. Therefore, by adding the speeds of the two electric servomotors 6 and 12, it is possible to easily advance the injection plunger 20 at a high speed, from the start of the injection / filling process until the timing A in FIG. 4 is reached. 4 and the time from the timing A in FIG. 4 to the timing B in FIG. 4 can be shortened, which can greatly contribute to non-defective casting. Moreover, since this can be realized by two small electric servomotors 6 and 12, the cost can be reduced as compared to using an expensive electric servomotor having a large output (more expensive than two small electric servomotors). Can be planned. Further, by effectively utilizing the speed ratio characteristics of the crank mechanism 16 driven by the second electric servomotor 12, the molten metal 26 into the cavity 23 is obtained at a portion where the speed ratio is large in the operating region of the crank mechanism 16. From the start of injection / filling to the completion of injection / filling, the time from the timing A in FIG. 4 to the timing B in FIG. 4 can be further shortened. You can contribute a lot.

なお、本実施形態では、金属溶湯２６がゲート２５に達するタイミングにおける射出プランジャの速度を２．０ｍ／ｓｅｃに設定しているが、金属溶湯２６がゲート２５に達するタイミングにおける射出プランジャ２０の速度は任意である。しかし、上記のように、金属溶湯２６がゲート２５を通過し始める時点から射出プランジャ２０が最高速度に達するまでの時間をより一層短縮するためには、金属溶湯２６がゲート２５に達するタイミングにおける射出プランジャの速度を、１．５ｍ／ｓｅｃ以上に設定することが望ましい。 In this embodiment, the speed of the injection plunger when the molten metal 26 reaches the gate 25 is set to 2.0 m / sec. However, the speed of the injection plunger 20 when the molten metal 26 reaches the gate 25 is as follows. Is optional. However, as described above, in order to further reduce the time from when the molten metal 26 starts to pass through the gate 25 to when the injection plunger 20 reaches the maximum speed, the injection at the timing when the molten metal 26 reaches the gate 25 is performed. It is desirable to set the speed of the plunger to 1.5 m / sec or more.

射出・充填工程が完了すると増圧工程に遷移し、第１電動サーボモータ６と第２電動サーボモータ１２の制御は、位置軸に沿った速度フィードバック制御から、時間軸に沿った圧力フィードバック制御に切り替えられる。本実施形態では、射出・充填工程が完了して増圧工程に遷移した当初には、フライホイール１４には大きな回転慣性が残っており、このフライホイール１４の回転慣性による大きなトルクによって、射出プランジャ２０には大きな前進慣性力がかかり、これによって、固化し始めた金属２６からの反力で射出プランジャ２０は急速停止すると共に、射出プランジャ２０に対して、急速に大きな圧力がかかるようになっている。本実施形態においては、増圧工程では、例えば、第２電動サーボモータ１２を常に一定圧力（一定トルク）が出るように制御し、第１電動サーボモータ６は、射出プランジャ２０にかかる圧力を検出する圧力センサの検出値を監視しつつ、設定圧力から実測圧力が外れた場合には、実測圧力が設定圧力に倣うように制御するようになっている。 When the injection / filling process is completed, the process proceeds to the pressure increasing process, and the control of the first electric servo motor 6 and the second electric servo motor 12 is changed from speed feedback control along the position axis to pressure feedback control along the time axis. Can be switched. In this embodiment, at the beginning of the injection / filling process and the transition to the pressure increasing process, a large rotational inertia remains in the flywheel 14, and the injection plunger is driven by a large torque due to the rotational inertia of the flywheel 14. 20 is subjected to a large forward inertial force, whereby the injection plunger 20 is rapidly stopped by a reaction force from the metal 26 that has started to solidify, and a large pressure is rapidly applied to the injection plunger 20. Yes. In the present embodiment, in the pressure increasing process, for example, the second electric servo motor 12 is controlled so that a constant pressure (a constant torque) is always output, and the first electric servo motor 6 detects the pressure applied to the injection plunger 20. While the detected value of the pressure sensor is monitored, when the measured pressure deviates from the set pressure, control is performed so that the measured pressure follows the set pressure.

上記のように、本実施形態では、フライホイール１４の大きな回転慣性により増圧工程初期から大きな増圧力を得ることができ、２つの電動サーボモータ６、１２の圧力制御の立ち上げ時の過渡応答遅れを完全にカバーすることができ、しかも、２つの電動サーボモータ６、１２のトルクを足し合わせることで、大きな増圧力を得ることを容易に達成できる。 As described above, in the present embodiment, a large pressure increase can be obtained from the initial stage of the pressure increasing process due to the large rotational inertia of the flywheel 14, and the transient response at the start-up of the pressure control of the two electric servomotors 6, 12. The delay can be completely covered, and a large pressure increase can be easily achieved by adding the torques of the two electric servomotors 6 and 12 together.

図９は、本実施形態のガス抜きの挙動と従来のガス抜きの挙動とを対比して示す図である。本実施形態では、図９の（ａ）の給湯動作の完了から開始される射出・充填工程の第１段階のガス抜きは、射出プランジャ２０が加速され続けることで行われ、しかも、図９の（ｄ）に示す、ガス抜きの完了時の射出プランジャ２０の前進速度は２．０ｍ／ｓｅｃであるので、射出・充填工程の第１段階のガス抜きでの射出プランジャ２０の加速カーブは、図１２に示した従来の射出・充填工程の第１段階（図１２の低速射出工程）のガス抜きに較べると、急峻なものとなっている。したがって、本実施形態では、図９の（ｂ−１）に示すように、射出プランジャ２０が前進開始され、射出プランジャ２０の前進速度が急速加速により上がってくると、加速された射出プランジャ２０により、金属溶湯２６が、図９の（ｃ−１）に示すように、液面を図示左下がり状に変化させる。そして、このことによって、射出スリーブ１８内のガスは、図９の（ｃ−１）の矢印で示すような、キャビティ２３方向に向かう前進力を受けて、キャビティ２３を経由し図示せぬ金型のガス抜き微小溝を通って、金型内に速やかに排出される。したがって、射出・充填工程の第１段階のガス抜きの時間（射出・充填工程の開始から、金属溶湯２６の先頭がゲート２５に達するまでの時間）を短くしても、支障なく確実にガス抜きを行うことができる。 FIG. 9 is a diagram showing a comparison between the degassing behavior of the present embodiment and the conventional degassing behavior. In the present embodiment, the degassing of the first stage of the injection / filling process started from the completion of the hot water supply operation of FIG. 9A is performed by continuing to accelerate the injection plunger 20, and in addition, FIG. Since the forward speed of the injection plunger 20 at the time of degassing shown in (d) is 2.0 m / sec, the acceleration curve of the injection plunger 20 in the first stage of degassing in the injection / filling process is shown in FIG. Compared with the degassing of the first stage (low-speed injection process in FIG. 12) of the conventional injection / filling process shown in FIG. Therefore, in this embodiment, as shown in (b-1) of FIG. 9, when the injection plunger 20 starts to advance and the forward speed of the injection plunger 20 increases due to rapid acceleration, the accelerated injection plunger 20 causes the acceleration. The molten metal 26 changes the liquid level downwardly as shown in the figure as shown in (c-1) of FIG. As a result, the gas in the injection sleeve 18 receives a forward force in the direction of the cavity 23 as indicated by the arrow in FIG. 9C-1, and a mold (not shown) passes through the cavity 23. It is quickly discharged into the mold through the degassing minute groove. Therefore, even if the degassing time of the first stage of the injection / filling process (the time from the start of the injection / filling process until the top of the molten metal 26 reaches the gate 25) is shortened, the degassing is ensured without any trouble. It can be performed.

これに対して、図１２に示した従来の射出・充填工程の第１段階（図１２の低速射出工程）のガス抜きでは、射出プランジャ２０を徐々に加速してはいるものの、その加速はきわめて緩やかなものであるため、図９の（ｂ−２）、図９の（ｃ−２）に示すように、金属溶湯２６はその水平な液面を徐々に上昇させる挙動を示し、ガス抜きは緩やかに行われることとなって、射出・充填工程の開始から、金属溶湯２６の先頭がゲート２５に達するまでの時間に所定の時間を要するものとなる。 In contrast, in the first stage of the conventional injection / filling process shown in FIG. 12 (the low-speed injection process in FIG. 12), the injection plunger 20 is gradually accelerated, but the acceleration is extremely high. 9 (b-2) and FIG. 9 (c-2), the molten metal 26 behaves to gradually raise its horizontal liquid level, and the degassing is As a result, the predetermined time is required from the start of the injection / filling process until the top of the molten metal 26 reaches the gate 25.

なお、本実施形態では、第１電動サーボモータ６の加速と第２電動サーボモータ１２の加速制御を等加速制御によって行っているが、第１電動サーボモータ６および／または第２電動サーボモータ１２の加速制御を、加速度が指数関数的に上昇していくような無段階加速制御によって行ってもよく、このような無段階加速制御を行うと、図９の（ｃ−１）のような金属溶湯２６の挙動が顕著となることが期待できる。 In this embodiment, the acceleration of the first electric servo motor 6 and the acceleration control of the second electric servo motor 12 are performed by equal acceleration control. However, the first electric servo motor 6 and / or the second electric servo motor 12 are controlled. 9 may be performed by stepless acceleration control in which the acceleration increases exponentially. When such stepless acceleration control is performed, a metal as shown in FIG. It can be expected that the behavior of the molten metal 26 becomes remarkable.

図１０は、本実施形態のダイカストマシンの制御系の要部構成を示すブロック図であり、同図では、第１電動サーボモータ６および第２電動サーボモータ１２の制御に関連する構成のみを示してある。 FIG. 10 is a block diagram showing the main configuration of the control system of the die casting machine of the present embodiment. In FIG. 10, only the configuration related to the control of the first electric servo motor 6 and the second electric servo motor 12 is shown. It is.

図１０において、６１は、マシン（ダイカストマシン）全体の制御を行うシステムコントローラで、該システムコントローラ６１は、あらかじめ作成されてワークエリアに展開された各種のアプリケーションプログラムと、各種運転条件設定データと、マシンの各部に配設された各種センサ（位置センサ、圧力センサ、安全確認用センサなど）からの計測情報と、マシンの各種制御系からの状態確認用情報と、計時情報などとに基づき、マシンの各種制御系を制御する。このシステムコントローラ６１内には、射出・充填工程および増圧工程を制御するための、図示せぬ第１電動サーボモータ用の射出／増圧制御条件設定格納部と第２電動サーボモータ用の射出／増圧制御条件設定格納部とが設けられている。 In FIG. 10, reference numeral 61 denotes a system controller that controls the entire machine (die casting machine). The system controller 61 includes various application programs created in advance and deployed in a work area, various operation condition setting data, Based on measurement information from various sensors (position sensors, pressure sensors, safety confirmation sensors, etc.) arranged in each part of the machine, status confirmation information from various machine control systems, timekeeping information, etc. Control various control systems. In the system controller 61, an injection / pressure-increasing control condition setting storage unit for a first electric servo motor (not shown) and an injection for a second electric servo motor for controlling the injection / filling process and the pressure-increasing process. / A pressure increase control condition setting storage unit.

６２は、システムコントローラ６１からの指令に基づき第１電動サーボモータ６を駆動制御するサーボドライバ、６３は、第１電動サーボモータ６に付設されたエンコーダで、このエンコーダ６３の検出出力Ｓ１は、システムコントローラ６１およびサーボドライバ６２に出力される。６４は、第１電動サーボモータ６に付設されたトルクセンサで、このトルクセンサ６４の検出出力Ｓ２は、システムコントローラ６１およびサーボドライバ６２に出力される。６５は、システムコントローラ６１からの指令に基づき第２電動サーボモータ１２を駆動制御するサーボドライバ、６６は、第２電動サーボモータ１２に付設されたエンコーダで、このエンコーダ６６の検出出力Ｓ３は、システムコントローラ６１およびサーボドライバ６５に出力される。６７は、第２電動サーボモータ１２に付設されたトルクセンサで、このトルクセンサ６７の検出出力Ｓ４は、システムコントローラ６１およびサーボドライバ６５に出力される。６８は、射出プランジャ２０にかかる圧力（荷重）を検出する圧力センサで、この圧力センサ６８の検出出力Ｓ５は、システムコントローラ６１に出力される。 Reference numeral 62 denotes a servo driver that drives and controls the first electric servomotor 6 based on a command from the system controller 61. Reference numeral 63 denotes an encoder attached to the first electric servomotor 6. The detection output S1 of the encoder 63 is a system output. The data is output to the controller 61 and the servo driver 62. Reference numeral 64 denotes a torque sensor attached to the first electric servomotor 6, and the detection output S <b> 2 of the torque sensor 64 is output to the system controller 61 and the servo driver 62. Reference numeral 65 denotes a servo driver that drives and controls the second electric servo motor 12 based on a command from the system controller 61. Reference numeral 66 denotes an encoder attached to the second electric servo motor 12. The detection output S3 of the encoder 66 is a system output. It is output to the controller 61 and the servo driver 65. Reference numeral 67 denotes a torque sensor attached to the second electric servo motor 12, and the detection output S 4 of the torque sensor 67 is output to the system controller 61 and the servo driver 65. Reference numeral 68 denotes a pressure sensor that detects a pressure (load) applied to the injection plunger 20, and a detection output S <b> 5 of the pressure sensor 68 is output to the system controller 61.

射出・充填工程の際には、システムコントローラ６１は、図示せぬ第１電動サーボモータ用の射出／増圧制御条件設定格納部の設定内容を参照しつつ、エンコーダ６３の検出出力Ｓ１に基づきナット１０の現在速度を認知して、ナット１０の速度が設定値に倣うようにサーボドライバ６２に指令Ｓ６を与えて、これにより、第１電動サーボモータ６を位置軸に沿う速度フィードバック制御により駆動し、また、システムコントローラ６１は、図示せぬ第２電動サーボモータ用の射出／増圧制御条件設定格納部の設定内容を参照しつつ、エンコーダ６６の検出出力Ｓ３に基づきクランク機構１６の力の出力端の現在速度を認知して、クランク機構１６の力の出力端の速度が設定値に倣うようにサーボドライバ６５に指令Ｓ８を与えて、これにより、第２電動サーボモータ１２を位置軸に沿う速度フィードバック制御により駆動する。 During the injection / filling process, the system controller 61 refers to the setting contents of the injection / intensification control condition setting storage unit for the first electric servomotor (not shown), and nuts based on the detection output S1 of the encoder 63. 10 is given to the servo driver 62 so that the speed of the nut 10 follows the set value, thereby driving the first electric servo motor 6 by speed feedback control along the position axis. The system controller 61 outputs the force of the crank mechanism 16 based on the detection output S3 of the encoder 66 while referring to the setting contents of the injection / pressure increase control condition setting storage unit for the second electric servomotor (not shown). A command S8 is given to the servo driver 65 so that the current speed of the end is recognized and the speed of the output end of the force of the crank mechanism 16 follows the set value. , Driven by the speed feedback control along the second electric servomotor 12 to position axis.

また、増圧工程の際には、システムコントローラ６１は、図示せぬ第２電動サーボモータ用の射出／増圧制御条件設定格納部の設定内容を参照しつつ、トルクセンサ６７の検出出力Ｓ４に基づき第２サーボモータ１２の現在の出力トルク（すなわち、出力圧力）を認知して、第２サーボモータ１２の出力トルク（出力圧力）が、一定値の設定値Ｎとなるようにサーボドライバ６５に指令Ｓ９を与えて、これにより、第２電動サーボモータ１２を時間軸に沿う速度フィードバック制御により駆動する。また、システムコントローラ６１は、図示せぬ第１電動サーボモータ用の射出／増圧制御条件設定格納部の設定内容を参照しつつ、トルクセンサ６４の検出出力Ｓ２に基づいて第１サーボモータ６の現在の出力トルク（すなわち、出力圧力）を認知すると共に、圧力センサ６８の検出出力Ｓ５に基づて射出プランジャ２０にかかっている現在の圧力を認知して、第１サーボモータ６の出力トルク（出力圧力）が（増圧設定値−Ｎ）に倣うように、サーボドライバ６２に指令Ｓ７を与えて、これにより、第１電動サーボモータ６を時間軸に沿う速度フィードバック制御により駆動する。 Further, during the pressure increasing process, the system controller 61 outputs the detection output S4 of the torque sensor 67 while referring to the setting contents of the injection / pressure increasing control condition setting storage unit for the second electric servomotor (not shown). Based on the current output torque (that is, output pressure) of the second servo motor 12 based on the servo driver 65 so that the output torque (output pressure) of the second servo motor 12 becomes a predetermined set value N. By giving a command S9, the second electric servo motor 12 is thereby driven by speed feedback control along the time axis. Further, the system controller 61 refers to the setting contents of the injection / intensification control condition setting storage unit for the first electric servo motor (not shown), and based on the detection output S2 of the torque sensor 64, the first servo motor 6 The current output torque (that is, the output pressure) is recognized, and the current pressure applied to the injection plunger 20 is recognized based on the detection output S5 of the pressure sensor 68, and the output torque of the first servo motor 6 ( A command S7 is given to the servo driver 62 so that the (output pressure) follows (pressure increase set value -N), thereby driving the first electric servo motor 6 by speed feedback control along the time axis.

本発明の一実施形態に係るダイカストマシンが射出・充填前である際の、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。It is explanatory drawing which simplified and showed a part | section fracture | ruptured which shows the principal part structure when the die-casting machine concerning one Embodiment of this invention is before injection | emission and filling. 本実施形態のダイカストマシンにおける、クランク機構およびその周辺の構成を示す簡略化し且つ一部を破断した要部側面図である。It is the principal part side view which simplified and showed one part fracture | rupture which shows the structure of the crank mechanism and its periphery in the die-casting machine of this embodiment. クランク機構の力の入力端を一定速度で回転させたときの、クランク機構の力の出力端における速度変化と力の拡大率の変化とを示す、ごく模式的な概略特性図である。FIG. 5 is a very schematic schematic characteristic diagram showing a change in speed and a change in a force expansion rate at the output end of the force of the crank mechanism when the input end of the force of the crank mechanism is rotated at a constant speed. 本実施形態のダイカストマシンにおける主として射出・充填工程の動作特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which mainly shows the operating characteristic of the injection | emission and filling process in the die-casting machine of this embodiment. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンが射出・充填工程の途上である際の、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。It is the explanatory view which simplified and showed a part fracture | rupture which shows the principal part structure when the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention is in the middle of an injection | emission and filling process. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンが射出・充填工程の途上である際の、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。It is the explanatory view which simplified and showed a part fracture | rupture which shows the principal part structure when the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention is in the middle of an injection | emission and filling process. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンが射出・充填工程の途上である際の、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。It is the explanatory view which simplified and showed a part fracture | rupture which shows the principal part structure when the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention is in the middle of an injection | emission and filling process. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンが射出・充填工程を完了した際の、要部構成を示す簡略化し且つ一部を破断した説明図である。It is explanatory drawing which simplified and showed a part fracture | rupture which shows the principal part structure when the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention completes an injection | emission and filling process. 本発明の一実施形態のガス抜きの挙動と従来のガス抜きの挙動とを対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the behavior of degassing of one Embodiment of this invention, and compares the behavior of the conventional degassing. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、制御系の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of a control system in the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention. 従来のダイカストマシンにおける、射出・充填工程と増圧工程の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the injection / filling process and the pressure increase process in the conventional die-casting machine. 従来のダイカストマシンにおける、射出・充填工程と増圧工程の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the injection / filling process and the pressure increase process in the conventional die-casting machine.

Explanation of symbols

１固定ダイプレート
２固定側金型
３保持プレート
４連結軸
５直動ブロック
６第１電動サーボモータ
７駆動プーリ
８ボールネジ機構
９ボールネジ機構のネジ軸
１０ボールネジ機構のナット
１１被動プーリ
１２第２の電動サーボモータ
１３駆動プーリ
１４フライホイール
１５タイミングベルト
１６クランク機構
１７プランジャ駆動体
１８射出スリーブ
１９注湯口
２０射出プランジャ
２１可動ダイプレート
２２可動側金型
２３キャビティ
２４金型湯道部
２５ゲート
２６金属溶湯
３１第１回転軸
３２第１リンク
３３連結軸
３４第２リンク
３５第２回転軸
４１速比の特性線
４２力の拡大率の特性線
５１ナットの速度（設定速度）
５２クランク機構の力の出力端の速度（設定速度）
５３射出プランジャの速度（設定速度）
５４金属溶湯に付加する（射出プランジャに付加する）圧力（負荷圧力）
６１システムコントローラ
６２サーボドライバ
６３エンコーダ
６４トルクセンサ
６５サーボドライバ
６６エンコーダ
６７トルクセンサ
６８圧力センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed die plate 2 Fixed side metal mold 3 Holding plate 4 Connecting shaft 5 Linear motion block 6 1st electric servomotor 7 Driving pulley 8 Ball screw mechanism 9 Screw shaft of ball screw mechanism 10 Nut of ball screw mechanism 11 Driven pulley 12 Second electric motor Servo motor 13 Drive pulley 14 Flywheel 15 Timing belt 16 Crank mechanism 17 Plunger drive 18 Injection sleeve 19 Pouring port 20 Injection plunger 21 Movable die plate 22 Movable side mold 23 Cavity 24 Mold runner 25 Gate 26 Metal melt 31 First rotating shaft 32 First link 33 Connecting shaft 34 Second link 35 Second rotating shaft 41 Speed ratio characteristic line 42 Force magnification ratio characteristic line 51 Nut speed (set speed)
52 Speed at the output end of the crank mechanism force (set speed)
53 Injection plunger speed (set speed)
54 Pressure applied to molten metal (added to injection plunger) (load pressure)
61 System Controller 62 Servo Driver 63 Encoder 64 Torque Sensor 65 Servo Driver 66 Encoder 67 Torque Sensor 68 Pressure Sensor

Claims

In a die casting machine that injects and fills molten metal from the injection sleeve into the mold cavity,
A plurality of electric servo motors are provided as a drive source of an injection member for injecting and filling the molten metal into the mold cavity, and are arranged in series with respect to the injection member, and the driving force of the plurality of electric servo motors And a plurality of force transmission mechanisms for linearly driving the injection member by transmitting each of the injection member to the injection member, and driving the injection member forward in cooperation with the plurality of electric servo motors.

In the die casting machine according to claim 1,
One of the force transmission mechanisms is a crank mechanism.

In the die-casting machine according to claim 2,
The die casting machine is characterized in that the input end of the force of the crank mechanism is rotationally driven via a flywheel that is rotationally driven by the electric servomotor.

In the die-casting machine according to claim 2 or 3,
A die casting machine comprising: a controller that completes acceleration control of the electric servo motor that drives the crank mechanism at a timing when the molten metal reaches a gate of a mold.

In the die-casting machine according to claim 4,
A die casting machine characterized in that the injection member is accelerated according to the speed ratio characteristic of the crank mechanism after the molten metal reaches the gate of the mold.