JP5424618B2 - Injection machine for molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、成形機の射出装置に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。 The present invention relates to an injection device for a molding machine. The molding machine is, for example, a die casting machine or an injection molding machine.
成形機の射出装置は、射出シリンダ装置により射出プランジャをスリーブ内において前進させ、スリーブ内の成形材料(例えば溶湯)を金型間に形成されたキャビティに押し出すことにより、成形材料をキャビティに射出・充填する。射出・充填工程は、概略、低速射出工程、高速射出工程及び増圧工程からなる。すなわち、射出装置は、射出の初期段階においては、成形材料の空気の巻き込みを防止するために比較的低速で射出プランジャを前進させ、次に、成形サイクルの短縮の観点から比較的高速で射出プランジャを前進させる。その後、射出装置は、成形品のヒケをなくすために、射出プランジャの前進する方向の力によりキャビティ内の成形材料を増圧する。このような射出装置の動作を実現するために、種々の射出シリンダ装置や射出シリンダ装置に作動液を供給するための液圧回路が提案されている。 The injection device of the molding machine is configured to inject the molding material into the cavity by advancing the injection plunger in the sleeve by the injection cylinder device and pushing the molding material (for example, molten metal) in the sleeve into the cavity formed between the molds. Fill. The injection / filling process generally includes a low-speed injection process, a high-speed injection process, and a pressure increasing process. That is, in the initial stage of injection, the injection device advances the injection plunger at a relatively low speed in order to prevent air entrainment of the molding material, and then the injection plunger at a relatively high speed from the viewpoint of shortening the molding cycle. Move forward. Thereafter, the injection device increases the pressure of the molding material in the cavity by a force in the direction in which the injection plunger advances in order to eliminate sink marks of the molded product. In order to realize the operation of such an injection device, various injection cylinder devices and hydraulic circuits for supplying hydraulic fluid to the injection cylinder device have been proposed.
特許文献1の射出装置は、射出シリンダ装置のヘッド側室に連通し、当該ヘッド側室側を凸とする、凸形状のシリンダチューブ及び凸形状のピストンを有する他のシリンダ装置を有することにより、高速射出工程と増圧工程とを好適に行っている。すなわち、凸形状のピストン全体が凸形状のシリンダチューブの大径室を前進しているときは、大量の作動液を射出シリンダ装置のヘッド側室へ供給して射出プランジャを前進させ、凸形状のピストンの小径部が凸形状のシリンダチューブの小径室に嵌合した後は、凸形状のピストンの前後の受圧面積の差から生じる増圧効果により、高い圧力の作動液を射出シリンダ装置のヘッド側室へ供給して増圧を行う。
特許文献1の技術では、高速射出工程から増圧工程への切換は、ピストンの受圧面積の変化を利用して行われているものの、低速射出工程から高速射出工程への切換は、射出シリンダ装置に連通する他のシリンダ装置に供給される作動液を増加させることにより、実現されている。従って、所望の高速移動を実現するために比較的高圧のアキュムレータが必要であるとともに、流量を制御するサーボバルブが必要であり、液圧回路が複雑化する。
In the technique of
本発明の目的は、簡素な構成で高性能な成形機の射出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an injection device for a high-performance molding machine with a simple configuration.
本発明の成形機の射出装置は、射出プランジャにより成形材料をキャビティに押し出す射出装置であって、前記射出プランジャに連結された射出ピストンロッド、当該射出ピストンロッドが固定された射出ピストン、及び、当該射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブ内が、前記射出ピストンにより、前記射出ピストンロッドが延出する側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画される射出シリンダ装置と、前記ヘッド側室に連通する変換シリンダチューブ、及び、当該変換シリンダチューブ内に摺動可能に収容された変換ピストンを有する変換シリンダ装置と、前記射出シリンダ装置及び前記変換シリンダ装置に作動液を供給する作動液供給部と、を有し、前記変換シリンダチューブは、大径シリンダ部と、前記大径シリンダ部の、前記ヘッド側室とは反対側に連通し、前記大径シリンダ部よりも小径の後側小径シリンダ部と、を有し、前記変換ピストンは、前記大径シリンダ部を摺動可能な大径部と、前記後側小径シリンダ部を摺動可能な後側小径部と、を有し、前記作動液供給部は、駆動シリンダチューブ、当該駆動シリンダチューブ内に摺動可能に収容された駆動ピストン、及び、前記駆動ピストンに固定され、前記駆動シリンダチューブの外部へ延出する駆動ピストンロッドを有し、前記駆動シリンダチューブ内が、前記駆動ピストンにより、前記ロッド側室に連通される射出側室と、前記大径シリンダ部の前記大径部よりも前記後側小径シリンダ部側となる大径後側室及び前記小径シリンダ部の前記小径部よりも前記大径シリンダ部とは反対側となる小径後側室に連通される変換側室とに区画される駆動シリンダ装置と、前記駆動ピストンロッドを駆動することにより前記駆動ピストンを前記駆動シリンダチューブ内で摺動させる電動機と、を有する。 An injection device of a molding machine according to the present invention is an injection device for extruding a molding material into a cavity by an injection plunger, an injection piston rod connected to the injection plunger, an injection piston to which the injection piston rod is fixed, and the An injection cylinder tube that slidably accommodates an injection piston is provided, and the inside of the injection cylinder tube is divided into a rod side chamber on the side where the injection piston rod extends by the injection piston and a head side chamber on the opposite side. A partitioned injection cylinder device, a conversion cylinder tube communicating with the head side chamber, a conversion cylinder device having a conversion piston slidably accommodated in the conversion cylinder tube, the injection cylinder device and the conversion cylinder A hydraulic fluid supply section for supplying hydraulic fluid to the apparatus, and the conversion cylinder The tube has a large-diameter cylinder portion and a rear-side small-diameter cylinder portion communicating with the opposite side of the large-diameter cylinder portion to the head-side chamber and having a smaller diameter than the large-diameter cylinder portion, and the conversion piston Has a large diameter part capable of sliding the large diameter cylinder part and a rear small diameter part capable of sliding the rear small diameter cylinder part, and the hydraulic fluid supply part includes a drive cylinder tube, A drive piston slidably accommodated in the drive cylinder tube; and a drive piston rod fixed to the drive piston and extending to the outside of the drive cylinder tube, wherein the drive cylinder tube has the drive An injection-side chamber communicated with the rod-side chamber by a piston, a large-diameter rear chamber that is closer to the rear-small cylinder portion than the large-diameter portion of the large-diameter cylinder portion, and the small-diameter of the small-diameter cylinder portion A drive cylinder device partitioned into a conversion side chamber communicated with a small diameter rear chamber opposite to the large diameter cylinder portion, and driving the drive piston rod to place the drive piston in the drive cylinder tube And an electric motor to be slid.
好適には、前記変換シリンダチューブは、前記ヘッド側室と前記大径シリンダ部との間に設けられ、前記大径シリンダ部よりも小径の前側小径シリンダ部を有し、前記変換ピストンは、前記前側小径シリンダ部を摺動可能な前側小径部を有する。 Preferably, the conversion cylinder tube is provided between the head side chamber and the large diameter cylinder portion, and has a front small diameter cylinder portion having a smaller diameter than the large diameter cylinder portion, and the conversion piston is formed on the front side. It has a front side small diameter part which can slide a small diameter cylinder part.
好適には、前記変換ピストンは、前記前側小径部を前記大径シリンダ部側から前記前側小径シリンダ部に出し入れ可能に前記変換シリンダチューブに収容されている。 Suitably, the said conversion piston is accommodated in the said conversion cylinder tube so that the said front side small diameter part can be taken in / out from the said large diameter cylinder part side to the said front side small diameter cylinder part.
好適には、射出装置は、前記作動液供給部と、前記射出シリンダ装置及び前記変換シリンダ装置との間の作動液の流れを制御する液圧回路を有し、前記駆動ピストンロッドは、前記変換側室側へ延出しており、前記液圧回路は、前記射出側室と前記ロッド側室とを連通する射出側流路と、前記変換側室と前記ヘッド側室とを連通する変換側流路と、前記変換側流路と前記射出側流路とを接続する中間流路と、前記中間流路の中途に接続されたタンクと、前記中間流路において前記変換側流路と前記タンクとの間に設けられたパイロット式の逆止弁であって、当該逆止弁を開くためのパイロット圧力として前記射出側流路の圧力が導入され、パイロット圧力が導入されていないときは、前記変換側流路から前記タンクへの流れを阻止するとともに前記タンクから前記変換側流路への流れを許容する変換側逆止弁と、前記中間流路において前記射出側流路と前記タンクとの間に設けられたパイロット式の逆止弁であって、当該逆止弁を開くためのパイロット圧力として前記変換側流路の圧力が導入され、パイロット圧力が導入されていないときは、前記射出側流路から前記タンクへの流れを阻止するとともに前記タンクから前記射出側流路への流れを許容する射出側逆止弁と、を有する。 Preferably, the injection device includes a hydraulic circuit that controls a flow of the hydraulic fluid between the hydraulic fluid supply unit and the injection cylinder device and the conversion cylinder device, and the drive piston rod is the conversion piston. The hydraulic circuit extends to a side chamber side, and the hydraulic circuit includes an injection side flow path that connects the injection side chamber and the rod side chamber, a conversion side flow path that connects the conversion side chamber and the head side chamber, and the conversion An intermediate flow path connecting the side flow path and the injection side flow path, a tank connected midway of the intermediate flow path, and the intermediate flow path between the conversion side flow path and the tank. A pilot-type check valve, in which the pressure of the injection-side flow path is introduced as a pilot pressure for opening the check valve, and when the pilot pressure is not introduced, the conversion-side flow path Blocking the flow to the tank A conversion-side check valve that allows flow from the tank to the conversion-side flow path, and a pilot-type check valve provided between the injection-side flow path and the tank in the intermediate flow path, When the pressure in the conversion side flow path is introduced as a pilot pressure for opening the check valve and no pilot pressure is introduced, the flow from the injection side flow path to the tank is blocked and the tank And an injection-side check valve that allows a flow from the injection-side flow path to the injection-side flow path.
好適には、前記駆動ピストンロッドは、前記射出側室側へ延出しており、前記射出ピストンロッドと同じ径である。 Preferably, the drive piston rod extends toward the injection side chamber and has the same diameter as the injection piston rod.
好適には、射出装置は、前記変換側室から前記小径後側室への作動液の流れを許容又は禁止可能な小径後側弁を有する。 Preferably, the injection device includes a small-diameter rear valve capable of allowing or prohibiting the flow of hydraulic fluid from the conversion-side chamber to the small-diameter rear chamber.
好適には、射出装置は、前記射出プランジャの位置を検出する検出器と、前記検出器の検出結果に基づいて、前記電動機及び前記小径後側弁を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記キャビティに成形材料を供給するとき、前記小径後側弁により前記変換側室から前記小径後側室への作動液の流れを禁止した状態で、前記電動機により前記駆動ピストンを駆動し、前記変換側室から前記大径後側室へ作動液を供給して前記射出プランジャの前進を開始し、その後、前記検出器の検出する位置が所定の高速切換位置に到達したときに前記小径後側弁により前記変換側室から前記小径後側室への作動液の流れを許容し、前記小径後側室に作動液を供給して前記射出プランジャを増速する。 Preferably, the injection device includes a detector that detects a position of the injection plunger, and a control device that controls the electric motor and the small-diameter rear valve based on a detection result of the detector, When supplying the molding material to the cavity, the control device drives the driving piston by the electric motor in a state where the small-diameter rear valve prohibits the flow of hydraulic fluid from the conversion-side chamber to the small-diameter rear chamber, The hydraulic fluid is supplied from the conversion side chamber to the large-diameter rear chamber to start the advancement of the injection plunger, and then the small-diameter rear valve when the position detected by the detector reaches a predetermined high-speed switching position. Thus, the flow of hydraulic fluid from the conversion side chamber to the small diameter rear chamber is allowed, and the hydraulic fluid is supplied to the small diameter rear chamber to accelerate the injection plunger.
好適には、射出装置は、ガスアキュムレータと、前記ガスアキュムレータと前記大径後側室との間の流れを許容又は禁止可能な大径後側弁と、前記ガスアキュムレータと前記ロッド側室との間の流れを許容又は禁止可能なロッド側弁と、を有する。 Preferably, the injection device includes a gas accumulator, a large-diameter rear valve capable of allowing or prohibiting a flow between the gas accumulator and the large-diameter rear chamber, and between the gas accumulator and the rod-side chamber. And a rod side valve capable of allowing or prohibiting the flow.
好適には、前記ガスアキュムレータに保持されるガスは1MPa未満である。 Preferably, the gas held in the gas accumulator is less than 1 MPa.
本発明によれば、簡素な構成で高性能な成形機の射出装置を提供できる。 According to the present invention, a high-performance injection machine for a molding machine can be provided with a simple configuration.
図1は、本発明の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置1の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
射出装置1は、固定金型101及び移動金型103により形成されたキャビティ105に溶湯を射出・充填する装置である。なお、固定金型101及び移動金型103は、ダイカストマシンの不図示の型締装置により型開閉及び型締がなされる。
The
射出装置1は、キャビティ105に連通する射出スリーブ3と、射出スリーブ3内を摺動可能な射出プランジャ5と、射出プランジャ5を駆動する射出シリンダ装置7と、射出シリンダ装置7に連通する変換シリンダ装置9とを有する。また、射出装置1は、射出シリンダ装置7及び変換シリンダ装置9に作動液(例えば油)を送出可能な作動液供給部11と、畜圧された作動液を保持するアキュムレータ13と、作動液を貯蓄するタンク15と、作動液の流れを制御する液圧回路17と、作動液供給部11及び液圧回路17を制御する制御装置19とを有している。
The
射出スリーブ3は、例えば、固定金型101に挿通されるように設けられている。射出プランジャ5は、射出スリーブ3を摺動するプランジャチップ5aと、プランジャチップ5aに固定されたプランジャロッド5bとを有している。射出スリーブ3に形成された不図示の給湯口から溶湯が射出スリーブ3に供給された状態で、プランジャチップ5aが射出スリーブ3内をキャビティ105に向かって摺動することにより、溶湯はキャビティ105に射出、充填される。
The
射出シリンダ装置7は、射出プランジャ5のプランジャロッド5bにカップリングを介して連結された射出ピストンロッド21、射出ピストンロッド21が固定された射出ピストン23、及び、射出ピストン23を摺動可能に収容する射出シリンダチューブ25を有している。なお、射出ピストンロッド21及び射出ピストン23は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。
The
射出シリンダチューブ25は、例えば、断面円形である。射出シリンダチューブ25の内部は、射出ピストン23により、射出ピストンロッド21が延出する側のロッド側室25rと、その反対側のヘッド側室25hとに区画されている。ロッド側室25r及びヘッド側室25hに選択的に作動液が供給されることにより、射出ピストン23は射出シリンダチューブ25内を摺動する。
The
変換シリンダ装置9は、ヘッド側室25hに連通する変換シリンダチューブ27、及び、変換シリンダチューブ27内に摺動可能に収容された変換ピストン29を有している。変換シリンダ装置9は、変換ピストン29の前進(図1の紙面下方への移動)により、ヘッド側室25hに作動液を供給して、射出ピストン23を前進(図1の紙面左側への移動)させることが可能に構成されている。また、変換シリンダ装置9は、射出ピストン23が後退(図1の紙面右側への移動)すると、ヘッド側室25hから変換シリンダチューブ27に作動液が供給されて変換ピストン29が後退(図1の紙面上方への移動)するように構成されている。具体的には、以下のとおりである。
The
変換シリンダチューブ27は、例えば、断面が円形に、また、前側(図1の紙面下方側)及び後側(図1の紙面上方側)に凸となるように形成されている。すなわち、変換シリンダチューブ27は、ヘッド側室25hに連通する前側小径シリンダ部27aと、前側小径シリンダ部27aに連通し、前側小径シリンダ部27aよりも大径の大径シリンダ部27bと、大径シリンダ部27bに連通し、大径シリンダ部27bよりも小径の後側小径シリンダ部27cとを有している。
The
前側小径シリンダ部27aの径d3、大径シリンダ部27bの径d2、後側小径シリンダ部27cの径d1、射出シリンダチューブ25の径d4は、所望の効果を得ることができる範囲で適宜に設定されてよいが、例えば、d1<d3=d4<d2、d12<d22−d12である。
The diameter d3 of the front small
変換ピストン29も、変換シリンダチューブ27の形状に対応して、前側及び後側に凸となるように形成されている。すなわち、変換ピストン29は、前側小径シリンダ部27aを摺動可能な前側小径部29aと、大径シリンダ部27bを摺動可能な大径部29bと、後側小径シリンダ部27cを摺動可能な後側小径部29cとを有している。
The
変換ピストン29は、2点鎖線で示すように、前側小径部29aを前側小径シリンダ部27aに挿入した状態と、前側小径部29aを前側小径シリンダ部27aから引き抜いた状態との間で移動可能である。すなわち、変換ピストン29は、前側小径部29aを大径シリンダ部27b側から前側小径シリンダ部27aに出し入れ可能に変換シリンダチューブ27に収容されている。
As shown by a two-dot chain line, the
なお、後側小径部29cは、変換ピストン29が前進したときに、後側小径シリンダ部27cから引き抜かれても引き抜かれなくてもよいが、後述するように、高速射出動作は後側小径部29cが後側小径シリンダ部27cに挿入された状態で行われ、高速射出動作の後の増圧動作は前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aに挿入された状態で行われるから、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27a内に到達するまでは、後側小径シリンダ部27cから引き抜かれない長さであることが好ましい。
The rear
後側小径シリンダ部27cの、後側小径部29cに対して大径シリンダ部27bとは反対側(図1の紙面上方側)となる小径後側室27ch、及び/又は、大径シリンダ部27bの、大径部29bに対して後側小径シリンダ部27c側となる大径後側室27bhに作動液が供給されることにより、変換ピストン29は前進する。また、前側小径シリンダ部27aの、前側小径部29aに対して大径シリンダ部27bとは反対側(図1の紙面下方側)となる小径前側室27ar、及び/又は、大径シリンダ部27bの、大径部29bに対して前側小径シリンダ部27a側となる大径前側室27brに作動液が供給されることにより、変換ピストン29は後退する。
The rear small
ここで、後側小径シリンダ部27cは、径が比較的小さく形成されているから、小径後側室27chのみに作動液を供給して変換ピストン29を前進させる場合、比較的少量の作動液で高速に変換ピストン29を前進させることができる。
Here, since the rear side small
また、変換ピストン29の前進時において前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aに挿入された後は、大径前側室27brの作動液を排出可能とすれば、大径部29bの大径後側室27bhにおける受圧面積(若しくは、この受圧面積に後側小径部29cの小径後側室27chにおける受圧面積を加算した受圧面積)と、前側小径部29aの小径前側室27arにおける受圧面積の差に起因する増圧効果により、高い圧力の作動液をヘッド側室25hに供給することができる。
Further, after the front small-
なお、ヘッド側室25hと小径前側室27arとは、適宜な構成により連通されてよい。例えば、射出シリンダチューブ25と変換シリンダチューブ27とが互いに固定されることにより直接的に連通されてもよいし、剛体の部材により形成された流路を介して連通されてもよいし、可撓性を有する部材により形成された流路を介して連通されてもよい。射出シリンダ装置7と変換シリンダ装置9との相対位置及び向きも適宜に設定されてよい。
The
作動液供給部11は、モータ31と、モータ31の駆動力を伝達する伝達機構33と、伝達機構33を介して伝達されるモータ31の駆動力によって駆動され、作動液を送出する駆動シリンダ装置35とを有している。
The hydraulic fluid supply unit 11 is driven by the driving force of the
モータ31は、例えば、回転式の電動機により構成されている。モータ31は、直流モータでも交流モータでもよい。また、モータ31は、誘導モータや同期モータ等の適宜なモータにより構成されてよい。モータ31は、例えば、サーボモータとして構成されており、モータ31の回転を検出するエンコーダ37と、モータ31に電力を供給するサーボドライバ(サーボアンプ)39と共にサーボ機構を構成している。
The
エンコーダ37は、例えば、モータ31の回転に同期してパルス信号を出力する。サーボドライバ39は、例えば、エンコーダ37からのパルス信号を計数してモータ31の回転数を検出する。そして、サーボドライバ39は、制御装置19からサーボドライバ39に入力された制御信号とエンコーダ37の検出結果との偏差に基づいて、モータ31の回転が、入力された制御信号に追従するようにフィードバック制御を行う。
For example, the encoder 37 outputs a pulse signal in synchronization with the rotation of the
伝達機構33は、例えば、モータ31の出力軸に固定されたプーリ41と、プーリ41に掛架されたベルト43と、ベルト43が掛架されたナット45と、ナット45が螺合されたネジ軸47とを有している。
The
モータ31の回転は、プーリ41及びベルト43を介してナット45に伝達される。ナット45に伝達された回転は、ナット45及びネジ軸47により、ネジ軸47の軸方向の並進運動に変換される。なお、ナット45及びネジ軸47により構成されるネジ機構は、例えば、ボールネジ機構により構成されている。
The rotation of the
駆動シリンダ装置35は、駆動シリンダチューブ49と、駆動シリンダチューブ49内に摺動可能に収容された駆動ピストン51と、駆動ピストン51に固定され、駆動シリンダチューブ49の外部へ延出する駆動ピストンロッド53とを有する。なお、駆動ピストンロッド53及び駆動ピストン51は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。
The
駆動シリンダチューブ49は、例えば、断面円形である。駆動シリンダチューブ49の内部は、駆動ピストン51により、駆動ピストンロッド53が延出する側のシリンダ室と、その反対側のシリンダ室とに区画されている。2つのシリンダ室の一方は、ロッド側室25rに連通される射出側室49hとなっており、他方は、大径後側室27bh及び小径後側室27chに連通される変換側室49rとなっている。
The
駆動ピストンロッド53が延出する側のシリンダ室、及び、その反対側のシリンダ室のいずれが射出側室又は変換側室となってもよいが、本実施形態では、駆動ピストンロッド53が延出する側のシリンダ室が変換側室となっている場合を例示している。すなわち、本実施形態では、駆動ピストンロッド53は、変換側室49r側に延出している。
Either the cylinder chamber on the side from which the
駆動ピストン51が変換側室49r側へ移動することにより、変換側室49rから大径後側室27bh及び/又は小径後側室27chに作動液が供給されるとともに、ロッド側室25rから射出側室49hに作動液が供給される。逆に、駆動ピストン51が射出側室49h側へ移動することにより、射出側室49hからロッド側室25rに作動液が供給されるとともに、大径後側室27bh及び/又は小径後側室27chから変換側室49rに作動液が供給される。
When the
ネジ軸47は、駆動ピストンロッド53の駆動シリンダチューブ49の外部へ延出した部分に形成されている。従って、モータ31によってネジ軸47が駆動されると、駆動ピストンロッド53が駆動される。
The
なお、ネジ軸47は、駆動ピストンロッド53の一部として捉えられてもよいし、駆動ピストンロッド53に固定された部材として捉えられてもよい。本実施形態では、説明の便宜上、ネジ軸47は駆動ピストンロッド53に固定された部材であるものとして説明する。ネジ軸47と駆動ピストンロッド53とは、一体的に形成されて互いに固定されていてもよいし、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよい。ネジ軸47及び駆動ピストンロッド53の回り止めは、適宜な方法によりなされる。例えば、ネジ軸47としてボールネジスプライン軸が用いられることにより、回り止めがなされる。
The
アキュムレータ13は、いわゆるガス式のアキュムレータであり、蓄圧シリンダチューブ55と、蓄圧シリンダチューブ55内を摺動可能な蓄圧ピストン57とを有している。蓄圧シリンダチューブ55内は、蓄圧ピストン57によりガス室55gと液室55oとに区画されている。ガス室55gには、ガス(例えば空気や窒素)が圧縮されて保持されている。液室55oには、射出シリンダ装置7や変換シリンダ装置9に供給される作動液が保持されている。
The
液室55oは、ロッド側室25r、大径前側室27br及び大径後側室27bhに連通している。従って、アキュムレータ13は、大径前側室27br及び大径後側室27bhに作動液を補給したり、ロッド側室25rに生じるサージ圧を除去したりすることが可能である。
The liquid chamber 55o communicates with the rod-
ガス室55gのガスは、比較的低圧に保持されている。例えば、ガス室55gのガスは、1MPa未満に保持されている。なお、高圧ガス保安法では、1MPa以上を高圧と定義している。アキュムレータ13には、ガス室55gの圧力を所定の圧力に保つように、ガス室55gと大気とを連通する流路、当該流路を開閉するコック、ガス室55gの圧力を検出する圧力計等が設けられている。
The gas in the
タンク15は、作動液を大気圧下で貯蓄する。なお、図1では、図示の都合上、タンク15を複数の位置に図示しているが、実際には一つ設けられればよい。
The
液圧回路17は、駆動シリンダチューブ49及び射出シリンダチューブ25を連通する射出側流路59と、駆動シリンダチューブ49及び変換シリンダチューブ27を連通する変換側流路61とを有している。
The
射出側流路59は、射出側室49hとロッド側室25rとを連通している。変換側流路61の一端は、変換側室49rに接続されている。変換側流路61の他端は、大径後側室27bhに接続される大径側分岐流路61aと、小径後側室27chに接続される小径側分岐流路61bとに分岐している。
The injection
液圧回路17は、作動液供給部11からの作動液の供給を許容又は禁止可能な駆動側弁63と、小径側分岐流路61bにおいて小径後側室27chへの作動液の供給を許容又は禁止可能な小径後側弁VLdと、作動液供給部11における作動液の過不足を補償する自給弁回路65とを有している。
The
駆動側弁63は、例えば、4ポート2位置の切換弁によって構成されており、遮断位置63aと接続位置63bとの間で切り換え可能である。駆動側弁63は、遮断位置63aにおいては、射出シリンダ装置7と射出側室49hとの接続を遮断するとともに、変換シリンダ装置9と変換側室49rとの接続を遮断する。また、駆動側弁63は、接続位置63bにおいては、射出シリンダ装置7と射出側室49hとを接続するとともに、変換シリンダ装置9と変換側室49rとを接続する。駆動側弁63の位置の切り換えは、例えば、電磁力によってパイロット圧の導入が制御されることにより行われる。
The drive side valve 63 is constituted by, for example, a 4-port 2-position switching valve, and can be switched between a
小径後側弁VLdは、例えば、パイロット式の逆止弁(チェック弁)により構成されている。小径後側弁VLdは、パイロット圧力が導入されると開かれる。また、小径後側弁VLdは、パイロット圧力が導入されていないときに、小径後側室27chへの流れを阻止するとともに小径後側室27chからの流れを許容する。 The small-diameter rear valve VLd is configured by, for example, a pilot type check valve (check valve). The small-diameter rear valve VLd is opened when pilot pressure is introduced. Further, the small diameter rear valve VLd prevents the flow to the small diameter rear chamber 27ch and allows the flow from the small diameter rear chamber 27ch when the pilot pressure is not introduced.
従って、変換側室49rから変換側流路61へ作動液が供給されている場合、パイロット圧力が導入されていないときは、大径側分岐流路61aを介して大径後側室27bhのみに作動液が供給され、変換ピストン29は比較的低速で前進し、パイロット圧力が導入されているときは、小径後側室27chにも作動液が供給されることになり、変換ピストン29は比較的高速で前進する。なお、小径側分岐流路61bは、このような効果を奏するように、大径側分岐流路61aと同等以上の流量で作動液を流すことができるなど、大径側分岐流路61aに対して十分な大きさの断面積に形成されている。
Accordingly, when the working fluid is supplied from the
自給弁回路65は、作動液供給部11における作動液の過不足を補償する。作動液供給部11の過不足は、例えば、以下の要因によって生じる。駆動シリンダ装置35においては、駆動ピストンロッド53が駆動シリンダチューブ49の外部へ延出していることから、駆動ピストン51が駆動されると、駆動ピストンロッド53の駆動シリンダチューブ49内における占有体積が変化する。従って、駆動シリンダ装置35においては、作動液の流入量及び流出量の一方が他方よりも大きくなる。射出シリンダ装置7においても同様である。また、後述するように、変換シリンダ装置9は、作動液供給部11とだけでなく、アキュムレータ13やタンク15とも作動液の供給及び排出を行う。以上のような理由により、駆動ピストン51を変換側室49r及び射出側室49hのうち一方のシリンダ室へ移動させ、当該一方のシリンダ室から変換シリンダ装置9及び射出シリンダ装置7に作動液を供給すると、他方のシリンダ室においては、変換シリンダ装置9及び射出シリンダ装置7から供給される作動液だけでは、作動液が不足又は過剰となる。
The self-
自給弁回路65は、射出側流路59と変換側流路61とを接続する中間流路67と、中間流路67に接続されたタンク15と、中間流路67において、射出側流路59とタンク15との間に設けられた射出側弁69と、中間流路において、変換側流路61とタンク15との間に設けられた変換側弁71とを有している。
The self-
射出側弁69は、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されている。射出側弁69は、パイロット圧力が導入されると開かれる。また、射出側弁69は、パイロット圧力が導入されていないときは、射出側流路59からタンク15への流れを阻止するとともにタンク15から射出側流路59への流れを許容する。射出側弁69は、パイロット圧力として変換側流路61の圧力が導入されている。
The
変換側弁71は、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されている。変換側弁71は、パイロット圧力が導入されると開かれる。変換側弁71は、パイロット圧力が導入されていないときは、変換側流路61からタンク15への流れを阻止するとともにタンク15から変換側流路61への流れを許容する。また、変換側弁71は、パイロット圧力として射出側流路59の圧力が導入されている。
The
なお、図1では、射出側弁69のパイロット圧力の導入のための流路が変換側流路61に接続されている場合を例示しているが、変換側流路61の圧力の導入は、パイロット圧力の導入のための流路を、中間流路67のうち変換側弁71よりも変換側流路61側の部分に接続すること等によっても可能である。同様に、変換側弁71への射出側流路59の圧力の導入は、適宜な位置から行われてよい。
1 illustrates the case where the flow path for introducing pilot pressure of the
自給弁回路65は、以下のように動作する。
The self-
駆動ピストン51が変換側室49r側へ移動し、変換側室49rから変換側流路61に作動液が供給されているとき、変換側弁71は、変換側流路61からタンク15への流れを阻止する。一方、射出側弁69は、変換側流路61から導入されるパイロット圧力により開状態となる。
When the
このとき、射出側室49hに流入する作動液が不足する場合、負圧によりタンク15の作動液が、射出側弁69を介して、射出側流路59経由で射出側室49hに供給され、不足分が補償される。一方、射出側室49hに流入する作動液が過剰となる場合は、射出側流路59の過剰な作動液が射出側弁69を介してタンク15に排出される。
At this time, when the hydraulic fluid flowing into the
上記とは逆に、駆動ピストン51が射出側室49h側へ移動し、射出側室49hから射出側流路59に作動液が供給されているときは、上述の動作における、変換側弁71と射出側弁69の役割が逆となり、変換側室49rにおける作動液の過不足が補償される。
Contrary to the above, when the
液圧回路17は、変換シリンダ装置9の大径前側室27brと、小径前側室27arとを連通するバイパス流路73を有している。バイパス流路73には、バイパス流路73を開閉可能なバイパス弁VLaが設けられている。
The
バイパス流路73は、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aに挿入されている状態においても、大径前側室27brと小径前側室27arとが連通されるように設けられている。なお、バイパス流路73の小径前側室27arに連通する部分は、射出シリンダ装置7のヘッド側室25hや、ヘッド側室25hと小径前側室27arとを連通する連通路等に開口することにより、間接的に小径前側室27arに連通していてもよい。
The
バイパス弁VLaは、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されている。バイパス弁VLaは、パイロット圧力が導入されると閉じられる。また、バイパス弁VLaは、パイロット圧力が導入されていないときに、小径前側室27arから大径前側室27brへの流れを阻止するとともに大径前側室27brから小径前側室27arへの流れを許容する。 The bypass valve VLa is constituted by, for example, a pilot type check valve. The bypass valve VLa is closed when pilot pressure is introduced. The bypass valve VLa prevents the flow from the small-diameter front chamber 27ar to the large-diameter front chamber 27br and allows the flow from the large-diameter front chamber 27br to the small-diameter front chamber 27ar when the pilot pressure is not introduced. .
従って、前側小径部29aが小径前側室27arに挿入されている状態で変換ピストン29が前進している場合、パイロット圧力が導入されていないときは、大径前側室27brの作動液はバイパス流路73を介して小径前側室27arに流れ込み、パイロット圧力が導入されているときは、小径前側室27arは密閉される。また、前側小径部29aが小径前側室27arに挿入されている状態で変換ピストン29が後退している場合、小径前側室27arは密閉される。
Therefore, when the
液圧回路17は、アキュムレータ13による作動液の補給や背圧のサージ除去を可能とするために、アキュムレータ13とロッド側室25rとを連通するロッド側流路75と、ロッド側流路75に設けられたロッド側弁VLbと、アキュムレータ13と大径前側室27brとを連通する大径前側流路77と、大径前側流路77に設けられた大径前側弁VLeと、アキュムレータ13と大径後側室27bhとを連通する大径後側流路79と、大径後側流路79に設けられた大径後側弁VLcとを有している。
The
ロッド側弁VLbは、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されている。ロッド側弁VLbは、パイロット圧力が導入されると閉じられる。また、ロッド側弁VLbは、パイロット圧力が導入されていないときに、アキュムレータ13からロッド側室25rへの流れを阻止するとともに、ロッド側室25rからアキュムレータ13への流れを許容する。
The rod side valve VLb is constituted by, for example, a pilot type check valve. The rod side valve VLb is closed when pilot pressure is introduced. Further, the rod side valve VLb prevents the flow from the
従って、射出ピストン23が前進する場合において、パイロット圧力が導入されていないときは、ロッド側室25rからアキュムレータ13への流れが許容されることによりサージ圧の発生が抑制され、パイロット圧力が導入されているときは、ロッド側室25rからアキュムレータ13への流れが阻止されて、ロッド側室25rの作動液は全て射出側流路59に流入する。
Therefore, when the
大径前側弁VLeは、閉状態とするパイロット圧力と、開状態とするパイロット圧力とを導入可能なパイロット式の逆止弁により構成されている。大径前側弁VLeは、パイロット圧力が導入されていないときに、アキュムレータ13から大径前側室27brへの流れを阻止するとともに、大径前側室27brからアキュムレータ13への流れを許容する。
The large-diameter front valve VLe is configured by a pilot type check valve capable of introducing a pilot pressure to be closed and a pilot pressure to be opened. The large-diameter front valve VLe prevents the flow from the
従って、変換ピストン29が後退する場合において、開状態とするパイロット圧力の導入により、アキュムレータ13から大径前側室27brへ作動液を補給することができる。また、変換ピストン29が前進又は後退する場合等において、閉状態とするパイロット圧力を導入することにより、アキュムレータ13と大径前側室27brとの間の流れを阻止し、大径前側室27brと小径前側室27arとの間で、無駄なく作動液を流すことができる。なお、大径前側弁VLeは、固定絞りを含んでいる。
Therefore, when the
大径後側弁VLcは、閉状態とするパイロット圧力と、開状態とするパイロット圧力とを導入可能なパイロット式の逆止弁により構成されている。大径後側弁VLcは、パイロット圧力が導入されていないときに、アキュムレータ13から大径後側室27bhへの流れを阻止するとともに、大径後側室27bhからアキュムレータ13への流れを許容する。
The large-diameter rear valve VLc is configured by a pilot check valve that can introduce a pilot pressure to be closed and a pilot pressure to be opened. The large-diameter rear valve VLc blocks the flow from the
従って、変換ピストン29が前進する場合において、開状態とするパイロット圧力の導入により、アキュムレータ13から大径後側室27bhへ作動液を補給することができる。また、変換ピストン29が前進又は後退する場合等において、閉状態とするパイロット圧力を導入することにより、大径後側室27bhとアキュムレータ13との間の流れを阻止し、大径後側室27bhと作動液供給部11との間で作動液を無駄なく流すことができる。なお、大径後側弁VLcは、固定絞りを含んでいる。
Therefore, when the
制御装置19は、例えば、CPU81、ROMやRAM等のメモリ83、入力回路85、及び、出力回路87を含んで構成されている。CPU81は、メモリ83に記憶されたプログラムを実行し、入力回路85を介して入力される入力信号に基づいて、モータ31や各種の弁を制御するための制御信号を出力回路87を介して出力する。
The
入力回路85に信号を入力するのは、例えば、ユーザの入力操作を受け付ける入力装置89、変換側流路61の圧力を検出する変換側圧力センサ91、射出シリンダ装置7のヘッド側室25hの圧力を検出するヘッド側圧力センサ93、射出側流路59(ロッド側室25r)の圧力を検出するロッド側圧力センサ95、アキュムレータ13の液室55oの圧力を検出する蓄圧側圧力センサ97、変換ピストン29が後退限に到達したか否かを検出する後退限検出器99、射出プランジャ5の位置を検出する測長センサ111である。
The input of the signal to the
出力回路87が信号を出力するのは、例えば、サーボドライバ39、ユーザに情報を表示する表示器113、各種の弁(バイパス弁VLa、ロッド側弁VLb、大径後側弁VLc、小径後側弁VLd、大径前側弁VLe等)にパイロット圧力を導入するための不図示の液圧回路である。
The output circuit 87 outputs a signal, for example, a
後退限検出器99は、例えば、レバー式のスイッチにより構成されている。変換ピストン29には、変換シリンダチューブ27の後側小径シリンダ部27cから延出する操作部材115が固定されている。変換ピストン29が後退限に到達すると、操作部材115が後退限検出器99のレバーに当接し、後退限検出器99はオン状態とされる。変換ピストン29が後退限から前進すると、操作部材115がレバーから離間し、後退限検出器99はオフ状態とされる。
The
測長センサ111は、例えば、射出シリンダ装置7に設けられ、射出ピストンロッド21の射出シリンダチューブ25に対する変位量を測定するものであり、射出プランジャ5の位置を間接的に検出するものである。なお、射出シリンダ装置7は、測長機能付きのシリンダ装置により構成されていると捉えられることができる。
The
測長センサ111は、例えば、射出ピストンロッド21の延びる方向に沿って射出ピストンロッド21に設けられたスケール部117と、スケール部117に対向配置され、スケール部117の移動を検出するセンサ部119とを有するリニアエンコーダにより構成されている。
The
具体的には、例えば、測長センサ111が磁気式のリニアエンコーダにより構成されている場合には、スケール部117は、射出ピストンロッド21の長手方向に沿ってN極、S極が交互に配列されることにより構成される。センサ部119は、例えば、MR素子やホールICを含んで構成される。また、例えば、測長センサ111が光学式のリニアエンコーダにより構成されている場合には、スケール部117は、射出ピストンロッド21の長手方向に沿って透過部や反射部等が配列されることにより構成される。センサ部119は、受光素子により構成される。
Specifically, for example, when the
ヘッド側圧力センサ93及びロッド側圧力センサ95は、溶湯をキャビティ105に射出するときに射出プランジャ5が溶湯に加える圧力(射出圧力)等の射出プランジャ5が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。すなわち、ヘッド側圧力センサ93の検出した圧力と射出ピストン23のヘッド側室25hにおける受圧面積との積と、ロッド側圧力センサ95の検出した圧力と射出ピストン23のロッド側室25rにおける受圧面積との積との差により、射出プランジャ5が溶湯に加えている力を算出することができ、ひいては、射出圧力等を検出できる。
The head
以上の構成を有する射出装置1の動作を説明する。
The operation of the
図2は、射出装置1における射出圧力P及び射出速度Vの変化を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing changes in injection pressure P and injection speed V in the
射出装置1は、概観すると、射出プランジャ5を比較的低速で前進させる低速射出制御、射出プランジャ5を比較的高速で前進させる高速射出制御、射出プランジャ5によりキャビティ105内の溶湯を増圧する増圧制御を順に行う。
In general, the
図3は、図2の動作を実現する、駆動ピストン51、各種の弁(VLa〜VLe)、アキュムレータ13、変換ピストン29及び射出ピストン23の動作を示す図表である。
FIG. 3 is a chart showing operations of the
図3において、各行は、上方側から下方側への順が時系列順になっている。図3の最も左側の「射出動作」の欄は、各行の動作の概略を説明している。「射出速度」及び「射出圧力」の欄は、図2に付した符号を示すことにより、図3と図2との対応関係を示している。ただし、溶湯の凝固後、射出ピストン23や変換ピストン29が後退するときにおける速度や圧力については、図3において記載されているのみである。
In FIG. 3, in each row, the order from the upper side to the lower side is chronological order. The leftmost “injection operation” column in FIG. 3 outlines the operation of each row. The columns of “injection speed” and “injection pressure” indicate the correspondence between FIG. 3 and FIG. 2 by indicating the reference numerals given in FIG. However, the speed and pressure when the
「駆動ピストン移動方向」の欄は、駆動ピストン51の変換側室49r側への移動を「L」により、駆動ピストン51の射出側室49hへの移動を「R」により、駆動ピストン51の停止を「−」により示している。
In the column of “drive piston moving direction”, the movement of the
「パイロットチェック弁」の欄では、各種の弁の符号VLa〜VLeからVLを省略して、各種の弁(VLa〜VLe)に対応する「a」〜「e」の欄が設けられている。「パイロットチェック弁」の欄において、「N」は、パイロット圧力が導入されていない状態を示し、「C」は、閉じるパイロット圧力が導入されていることを示し、「O」は、開くパイロット圧力が導入されていることを示している。 In the “Pilot check valve” column, VL is omitted from the symbols VLa to VLe of various valves, and “a” to “e” columns corresponding to the various valves (VLa to VLe) are provided. In the column of “Pilot check valve”, “N” indicates a state in which no pilot pressure is introduced, “C” indicates that a pilot pressure to be closed is introduced, and “O” indicates a pilot pressure to be opened. Indicates that it has been introduced.
「アキュムレータ」の「放出」の欄では、アキュムレータ13から作動液が放出されることを丸(○)により、アキュムレータ13から作動液が放出されないことをバツ(×)により、アキュムレータ13から作動液が適宜に放出されることを三角(△)で示している。「アキュムレータ」の「充填」の欄では、アキュムレータ13に作動液が充填されることを丸(○)により、アキュムレータ13に作動液が充填されないことをバツ(×)により、アキュムレータ13に作動液が適宜に充填されることを三角(△)で示している。
In the “Release” column of “Accumulator”, the hydraulic fluid is discharged from the
「変換ピストン位置」の欄は、後退限検出器99がオンとされることを「ON」で示し、オフされていることを「−」で示している。
The column of “conversion piston position” indicates that the
「射出ピストン後退限」の欄は、射出ピストン23が後退限に位置することを丸(○)により、後退限に位置しないことを「−」により示している。
The column of “injection piston retreat limit” indicates that the
以下、図3の時系列に沿って(図3の上方側から下方側へ)、射出装置1の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the
(低速射出動作)
低速射出動作の開始前において、変換ピストン29及び射出ピストン23は後退限に位置している。従って、前側小径部29aは、前側小径シリンダ部27aに挿入されておらず、大径前側室27brと小径前側室27arとは直接的に連通されている。なお、変換ピストン29及び射出ピストン23を後退限以外の適宜な位置に配置した状態で、低速射出動作を開始することも可能である。
(Low speed injection operation)
Before the start of the low-speed injection operation, the
駆動側弁63は、複数回の成形サイクルが繰り返される間に亘って開かれていてもよいし、各成形サイクルの所定の動作中においてのみ(例えば低速射出動作の開始から射出プランジャ5の後退の完了まで)において開かれていてもよい。 The drive side valve 63 may be opened during a plurality of molding cycles, or only during a predetermined operation of each molding cycle (for example, from the start of the low speed injection operation to the retraction of the injection plunger 5). Open until completion).
固定金型101及び移動金型103の型締が終了し、溶湯が射出スリーブ3に供給されるなど、所定の低速射出開始条件が満たされると、制御装置19は、モータ31を駆動して、駆動ピストン51を変換側室49r側に移動させる。これにより、変換側室49rから変換側流路61に作動液が供給される。
When a predetermined low-speed injection start condition is satisfied, for example, when the clamping of the fixed
このとき、小径後側弁VLdは、パイロット圧力が導入されておらず、変換側流路61から小径後側室27chへの流れを阻止する。従って、変換側流路61に供給された作動液は、大径後側室27bhにのみ供給される。大径後側室27bhにおける大径部29bの受圧面積は比較的大きく設定されているから、変換ピストン29は、比較的低速で前進する。
At this time, pilot pressure is not introduced to the small diameter rear valve VLd, and the flow from the conversion
変換ピストン29が比較的低速で前進することにより、変換シリンダチューブ27から射出シリンダチューブ25のヘッド側室25hへ、比較的緩やかに作動液が供給され、射出ピストン23も比較的低速で前進する。ただし、大径シリンダ部27bの径d2は、ヘッド側室25hの径d4よりも大きく設定されているから、射出ピストン23は、変換ピストン29よりも高速(d22/d42倍)で前進する。射出ピストン23の前進により、射出プランジャ5は、比較的低速の速度VLで前進し、射出圧力はPLとなる。
When the
なお、小径後側室27chには、例えば、変換ピストン29が前進することにより小径後側室27chに生じる負圧により、タンク15の作動液が負圧制御用弁121を介して供給される。負圧制御用弁121は、例えば、タンク15から小径後側室27chへの流れを許容するとともに小径後側室27chからタンク15への流れを禁止する逆止弁により構成されている。
Note that the hydraulic fluid in the
バイパス弁VLaは、パイロット圧力が導入されない。すなわち、大径前側室27brから小径前側室27arへの流れが許容される。なお、低速射出及び後述する高速射出においては、大径前側室27brと小径前側室27arとは直接的に連通されているから、バイパス弁VLaは、閉じるパイロット圧力が導入されてもよい。 Pilot pressure is not introduced into the bypass valve VLa. That is, the flow from the large-diameter front chamber 27br to the small-diameter front chamber 27ar is allowed. In the low-speed injection and the high-speed injection described later, the large-diameter front chamber 27br and the small-diameter front chamber 27ar are in direct communication with each other, and thus a pilot pressure for closing the bypass valve VLa may be introduced.
ロッド側弁VLbは、パイロット圧力が導入されて閉じられている。従って、射出ピストン23により押し出されるロッド側室25rの作動液は全て射出側流路59へ排出される。
The rod side valve VLb is closed by introducing pilot pressure. Accordingly, all the hydraulic fluid in the
大径後側弁VLcは、閉じるパイロット圧力が導入されている。従って、変換側流路61から大径後側室27bhに供給された作動液は、アキュムレータ13には流れず、全て大径部29bに圧力を付与することに利用される。
A closing pilot pressure is introduced into the large-diameter rear valve VLc. Therefore, the hydraulic fluid supplied from the conversion
大径前側弁VLeは、閉じるパイロット圧力が導入されている。従って、変換ピストン29により押し出される大径前側室27br及び小径前側室27arの作動液は、アキュムレータ13には流れず、全て射出ピストン23に圧力を付与することに利用される。
A closing pilot pressure is introduced into the large-diameter front valve VLe. Accordingly, the hydraulic fluid in the large-diameter front chamber 27br and the small-diameter front chamber 27ar pushed out by the
(高速射出動作)
制御装置19は、測長センサ111の検出値に基づく射出プランジャ5の位置が所定の高速切換位置に到達すると、小径後側弁VLdにパイロット圧力を導入して、小径後側弁VLdを開く。これにより、変換側室49rからの作動液は変換側流路61を介して小径後側室27chに供給される。小径後側室27chの断面積は、大径後側室27bhの、後側小径部29cを除く断面積よりも小さいから、変換ピストン29は、比較的高速で前進し、ひいては、射出ピストン23も比較的高速で前進する。これにより、射出プランジャ5は、比較的高速の速度VHで前進し、射出圧力は上昇してPHとなる。
(High-speed injection operation)
When the position of the injection plunger 5 based on the detection value of the
このとき、ロッド側弁VLbは、閉じるためのパイロット圧力が導入されていない。従って、射出ピストン23の高速移動により、ロッド側室25rにサージ圧が発生し、ロッド側室25rの圧力がアキュムレータ13の圧力を超えた場合には、ロッド側室25rの作動液がロッド側弁VLbを押し開いてアキュムレータ13に流れ込み、サージ圧が除去される。なお、アキュムレータ13は、サージ圧を除去した分だけ、蓄圧されることになる。
At this time, the pilot pressure for closing the rod side valve VLb is not introduced. Therefore, when the
大径後側弁VLcは、開くパイロット圧力が導入されている。従って、大径後側室27bhには、アキュムレータ13から作動液が補給される。補給される作動液には、アキュムレータ13の蓄圧した圧力が付与されるから、変換ピストン29の前進に伴って大径後側室27bhに生じる負圧のみによりタンク15から作動液を補給する場合に比較して、効率的に作動液の補給がなされる。
An open pilot pressure is introduced into the large-diameter rear valve VLc. Therefore, the hydraulic fluid is supplied from the
なお、バイパス弁VLa及び大径前側弁VLeは、低速射出動作時における状態のままである。 Note that the bypass valve VLa and the large-diameter front valve VLe remain in the state during the low-speed injection operation.
(減速射出動作)
減速射出動作は、適宜な事象の発生により開始される。例えば、減速射出動作は、溶湯がキャビティ105にある程度充填され、射出プランジャ5がキャビティ105に充填された溶湯から反力を受けて減速されることにより開始される。若しくは、減速射出動作は、後述するように、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aへ挿入され、射出ピストン23が減速されることにより、開始される。若しくは、減速射出動作は、射出プランジャ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、後述するように、小径後側室27chへの作動液の流れが禁止されて変換ピストン29が減速されることにより、開始される。又は、上記に例示した事象が2以上同時に発生することにより開始される。なお、上記に例示した事象は、いずれが先に生じてもよいが、概ね同時に生じるように、1回の射出における溶湯の量等が調整されることが好ましい。
(Decelerated injection operation)
The deceleration injection operation is started when an appropriate event occurs. For example, the deceleration injection operation is started when the molten metal is filled in the
減速射出動作では、射出速度は、高速射出速度VHから減速されて速度Vdとなる。ただし、キャビティ105には、ある程度溶湯が充填されていることから、射出圧力は、高速射出における高速射出圧力PHから上昇して圧力Pdとなる。
In the deceleration injection operation, the injection speed is reduced from the high injection speed VH to the speed Vd. However, the
また、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aに挿入されることにより、大径前側室27brと前側小径シリンダ部27aとは、直接的には遮断され、バイパス流路73を介して間接的に接続されるのみとなる。その結果、変換シリンダチューブ27からヘッド側室25hに供給される作動液が減少し、射出ピストン23は減速される。
Further, by inserting the front
各種の弁VLa〜VLeは、低速射出時と同様の状態とされる。従って、小径後側弁VLdはパイロット圧が導入されず、小径後側室27chへの作動液の流れを禁止する。これにより、変換ピストン29、ひいては、射出プランジャ5は減速される。
The various valves VLa to VLe are in the same state as during low-speed injection. Therefore, pilot pressure is not introduced into the small diameter rear valve VLd, and the flow of hydraulic fluid to the small diameter rear chamber 27ch is prohibited. Thereby, the
(増圧動作)
制御装置19は、所定の増圧開始条件が満たされると、バイパス弁VLaにパイロット圧力を導入してバイパス弁VLaを閉じる。これにより、大径前側室27brから小径前側室27arへの作動液の流れが遮断される。また、大径前側弁VLeは、パイロット圧力が導入されず、若しくは、開くためのパイロット圧力が導入される。これにより、大径前側室27brからアキュムレータ13への作動液の流れが許容される。ロッド側弁VLb、大径後側弁VLc、小径後側弁VLdは、減速射出動作と同様の状態とされる。
(Pressure increase operation)
When a predetermined pressure increase start condition is satisfied, the
変換ピストン29は、大径前側室27brの作動液をアキュムレータ13に排出しつつ前進する。また、変換ピストン29は、大径部29bの大径後側室27bhにおける受圧面積と前側小径部29aの小径前側室27arにおける受圧面積との比に応じた増圧比((d22−d12)/d32)で、大径後側室27bhの作動液の圧力を増幅し、その増圧した圧力を小径前側室27arの作動液に付与する。これにより、射出圧力は、圧力Ptを経てPmaxに到達する。また、射出速度は、速度Vtを経て0となる。
The
なお、増圧開始条件は、例えば、ヘッド側圧力93及びロッド側圧力センサ95の検出圧力の差が所定の値に到達したこと、又は、射出プランジャ5が所定の位置に到達したことである。
The pressure increase start condition is, for example, that the difference between the pressure detected by the
増圧動作の後、射出装置1は、保圧動作を行う。すなわち、射出装置1は、射出圧力をPmaxに保持する。
After the pressure increasing operation, the
(射出ピストン後退)
溶湯が凝固すると、制御装置19は、駆動ピストン51を射出側室49h側に移動させるようにモータ31を回転させる。これにより、射出側室49hから射出側流路59に作動液が供給される。なお、制御装置19における、溶湯が凝固したか否かの判定は、例えば、鋳造圧力Pmaxに達した時点等の所定の基準時点から、所定の時間が経過したか否かにより行われる。
(Reverse injection piston)
When the molten metal solidifies, the
射出側流路59に供給された作動液は、ロッド側室25rに供給され、射出ピストン23は後退を開始する。射出ピストン23の後退により、ヘッド側室25hの作動液は、小径前側室27arに押し出され、変換ピストン29も後退する。
The hydraulic fluid supplied to the injection
ロッド側弁VLbは、パイロット圧力が導入されて閉じられている。従って、射出側流路59からロッド側室25rに供給された作動液は全て、射出ピストン23の後退に利用される。
The rod side valve VLb is closed by introducing pilot pressure. Therefore, all of the hydraulic fluid supplied from the injection
大径後側弁VLcは、パイロット圧力が導入されて閉じられている。従って、変換ピストン29の後退に伴って大径後側室27bhから排出される作動液は全て、変換側流路61に供給される。
The large-diameter rear valve VLc is closed by introducing pilot pressure. Accordingly, all of the hydraulic fluid discharged from the large-diameter rear chamber 27bh as the
小径後側弁VLdはパイロット圧力が導入されて開かれている。又、パイロット圧力が導入されていないとしても、小径後側弁VLdは、大径後側室27bhから変換側流路61への流れを許容している。従って、変換ピストン29の後退に伴って小径後側室27chから排出される作動液は、変換側流路61に供給される。
The small-diameter rear valve VLd is opened by introducing pilot pressure. Further, even if the pilot pressure is not introduced, the small-diameter rear valve VLd allows the flow from the large-diameter rear chamber 27bh to the conversion-
大径前側弁VLeは、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aから引き抜かれるまでは、開くパイロット圧力が導入される。従って、大径前側室27brにはアキュムレータ13から作動液が補給される。なお、補給される作動液には、アキュムレータ13の蓄圧した圧力が付与されるから、変換ピストン29の後退に伴って大径前側室27brに生じる負圧のみによりタンク15から作動液を補給する場合に比較して、効率的に作動液の補給がなされる。
The large-diameter front valve VLe is introduced with a pilot pressure that opens until the front small-
また、大径前側弁VLeは、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aから引き抜かれた後は、閉じるパイロット圧が導入される。これにより、ヘッド側室25h、小径前側室27ar及び大径前側室27brは密閉され、射出ピストン23の後退による変換ピストン29の後退が効率的になされる。
The large-diameter front valve VLe is introduced with a pilot pressure that closes after the front small-
なお、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aから引き抜かれたか否かは、例えば、操作部材115によって操作される不図示のスイッチにより検出される。また、前側小径部29aが前側小径シリンダ部27aから引き抜かれる前における大径前側室27brへの補給は、バイパス弁VLaを、開くパイロット圧力を導入可能な逆止弁により構成し、小径前側室27arからバイパス流路73を経由して大径前側室27brに作動液を供給することによっても可能である。バイパス弁VLaはパイロット圧力が導入されても、導入されなくてもよい。
Whether or not the front
(射出ピストン後退限及び変換ピストン後退限)
制御装置19は、測長センサ111の検出結果に基づいて、射出ピストン23が後退限に到達したことを検出する。また、制御装置19は、後退限検出器99からのオン信号に基づいて、変換ピストン29が後退限に到達したことを検出する。
(Injection piston retract limit and conversion piston retract limit)
The
なお、射出ピストン23及び変換ピストン29の後退は、射出動作及び増圧動作と、概ね、逆の動作となっているから、理想的には、射出ピストン23及び変換ピストン29は、射出動作の初期位置である後退限に同時に到達する。ただし、実際には、作動液の漏れ等によって、いずれかが先に後退限に到達することがある。この場合における、後退限への到達が遅れたピストンを後退限まで移動させる方法は、適宜に選択されてよいが、例えば、以下のように行われる。
Note that the reverse movement of the
射出ピストン23が先に後退限に到達した場合には、「射出ピストン後退限」の欄において示すように、制御装置19は、上述の「射出ピストン後退」の動作に対して、ロッド側弁VLbへのパイロット圧力の導入を停止するとともに、大径前側弁VLeに開くためのパイロット圧力を導入する。これにより、射出側室49hからロッド側室25r及びロッド側弁VLbを介してアキュムレータ13に作動液が供給され、アキュムレータ13から大径前側弁VLeを介して大径前側室27brに作動液が供給され、変換ピストン29は後退する。ただし、このとき、射出ピストン23がロッド側室25rとヘッド側室25hとの受圧面積の差により前進するので、制御装置19は、適宜なタイミングでロッド側弁VLb及び大径前側弁VLeを閉じ、再度、変換ピストン29とともに射出ピストン23を後退させ、双方を後退限に到達させる。
When the
変換ピストン29が先に後退限に到達した場合には、「変換ピストン後退限」の欄において示すように、制御装置19は、上述の「射出ピストン後退」の動作に対して、大径前側弁VLeへのパイロット圧力の導入を停止し、又は、大径前側弁VLeに開くパイロット圧力を導入する。これにより、ヘッド側室25h、小径前側室27ar及び大径前側室27brの作動液のアキュムレータ13への排出が許容され、ひいては、変換ピストン29が後退しない状態での射出ピストン23の後退が許容される。なお、この際、アキュムレータ13は畜圧される。
When the
(アキュムレータ充填)
射出ピストン23及び変換ピストン29が後退限に到達すると、制御装置19は、ロッド側弁VLbにパイロット圧力を導入し、ロッド側弁VLbを開き、ロッド側室25rからアキュムレータ13への流れを許容する。また、制御装置19は、大径前側弁VLe及び大径後側弁VLcにパイロット圧力を導入せず、又は、閉じるパイロット圧力を導入し、アキュムレータ13から変換シリンダ装置9への作動液の流れを禁止する。これにより、射出側室49hから排出された作動液は、ロッド側室25rを経由してアキュムレータ13に畜圧される。
(Accumulator filling)
When the
(次サイクル準備)
制御装置19は、射出ピストン23及び変換ピストン29の双方が後退限に到達すると、モータ31を停止させ、次サイクルの準備を行う。次サイクルの準備では、例えば、各弁(VLa〜VLe)は、低速射出動作における状態とされる。
(Preparation for the next cycle)
When both the
なお、上述の各動作に亘って、モータ31(駆動ピストン51)の目標回転速度は、基本的には一定である。ただし、高速射出動作におけるモータ31の目標回転速度を低速射出動作や減速射出動作におけるモータ31の目標回転速度よりも速く設定するなど、各動作に応じた目標回転速度が設定されてもよい。また、モータ31の制御は、射出動作から増圧動作への切り換えに伴って、所望の回転数を得る速度制御から所望のトルクを得るトルク制御に切り換えられてもよい。
Note that the target rotational speed of the motor 31 (drive piston 51) is basically constant over the above-described operations. However, the target rotational speed corresponding to each operation may be set such that the target rotational speed of the
以上の実施形態によれば、射出装置1は、射出シリンダ装置7と、射出シリンダ装置7に連通された変換シリンダ装置9と、射出シリンダ装置7及び変換シリンダ装置9に作動液を供給する作動液供給部11とを有する。変換シリンダチューブ27は、大径シリンダ部27bと、大径シリンダ部27bの、ヘッド側室25hとは反対側に連通し、大径シリンダ部27bよりも小径の後側小径シリンダ部27cとを有する。変換ピストン29は、大径シリンダ部27bを摺動可能な大径部29bと、後側小径シリンダ部27cを摺動可能な後側小径部29cとを有する。作動液供給部11は、射出シリンダ装置7及び変換シリンダ装置9に連通する駆動シリンダ装置35と、駆動ピストンロッド53を駆動することにより駆動ピストン51を駆動シリンダチューブ49内で摺動させるモータ31とを有する。
According to the above embodiment, the
従って、大径シリンダ部27bの大径後側室27bhに作動液を供給することにより、低速で射出プランジャ5を前進させ、後側小径シリンダ部27cに作動液を供給することにより、高速で射出プランジャ5を前進させることができる。すなわち、作動液の供給先を切り換えるだけで変速動作が可能であり、射出装置1の簡素化及び高機能化が図られる。例えば、小径側分岐流路61bにパイロット式の逆止弁(VLd)を設けるだけで、低速射出動作から高速射出動作への切換ができる。また、モータ31の回転数を、駆動シリンダ装置35、変換シリンダ装置9及び射出シリンダ装置7の受圧面積の比によって変速することから、モータ31の回転数と射出プランジャ5との速度の相関が把握されやすく、高圧のアキュムレータによって変換シリンダ装置9に作動液を供給する場合に比較して、各シリンダ装置の径や制御変数の設定等が容易化される。
Accordingly, by supplying the working fluid to the large-diameter rear chamber 27bh of the large-
射出装置1は、作動液供給部11と、射出シリンダ装置7及び変換シリンダ装置9との間の作動液の流れを制御する液圧回路17を有する。駆動ピストンロッド53は、変換側室49r側へ延出している。また、液圧回路17は、自給弁回路65を有している。従って、増圧動作を好適に行うことができる。すなわち、本実施形態は、本実施形態とは逆に駆動ピストンロッド53が射出側室49hへ延出している場合に比較して、駆動ピストン51の変換側室49rにおける受圧面積が小さいことから、パスカルの原理より、モータ31の駆動力を小さくしても、大きな圧力を変換ピストン29に付与して、増圧を行うことができる。駆動ピストンロッド53が変換側室49rに延出していることによって、駆動シリンダ装置35においては、増圧時における、変換側室49rからの作動液の流出量が射出側室49hへの作動液の流入量よりも少ない。一方、変換シリンダ装置9及び射出シリンダ装置7においては、射出ピストンロッド21が延出していることなどにより、増圧時において、変換側室49rからの作動液の流入量よりも、射出側室49hへの作動液の流出量が少ない。従って、増圧時において、射出側室49hにおいては、作動液が必ず不足する。この場合、射出側室49hにおいて負圧が生じて増圧の効率が低下するおそれがあるが、自給弁回路65から作動液が適切に補給されることにより、そのような不都合が緩和される。
The
射出装置1は、ガス式のアキュムレータ13と、アキュムレータ13と大径後側室27bhとの間の流れを許容又は禁止可能な大径後側弁VLcと、アキュムレータ13とロッド側室25rとの間の流れを許容又は禁止可能なロッド側弁VLbとを有する。従って、変換シリンダ装置9への作動液の供給を迅速に行いつつ、射出シリンダ装置7の背圧のサージ除去を確実に行うことができる。しかも、上述のように、高速射出動作及び増圧動作は、アキュムレータ13なしで可能であるから、アキュムレータ13は、負圧の発生を抑制すること等を目的とした作動液の補給やサージ除去に十分な低圧のものでよく、小型化、低コスト化、安全性の向上が図られる。
The
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、射出装置は、横型締横射出に限定されず、縦型締縦射出、横型締縦射出であってもよい。作動液は、液に限定されず、例えば水でもよい。 The molding machine is not limited to a die casting machine. For example, the molding machine may be another metal molding machine, a plastic injection molding machine, or a molding machine that molds a material obtained by mixing wood powder with a thermoplastic resin or the like. Good. Further, the injection device is not limited to horizontal mold clamping horizontal injection, and may be vertical mold clamping vertical injection or horizontal mold clamping vertical injection. The hydraulic fluid is not limited to liquid, and may be water, for example.
駆動シリンダ装置(35)において、駆動ピストンロッド(53)は、射出側室(49h)に延出していてもよい。駆動ピストンロッドが射出側室に延出している場合には、増圧時等においては、変換側室からの流出量が射出側室への流入量よりも多くなる。一方、上述のように、変換シリンダ装置(9)及び射出シリンダ装置(7)においては、射出ピストンロッド(21)がロッド側室(25r)に延出していることにより、変換側室からの作動液の流入量よりも、射出側室への作動液の流出量が少ない。従って、増圧時等においては、駆動シリンダ装置における作動液の過不足が、変換シリンダ装置及び射出シリンダ装置における作動液の過不足によって緩和されることになる。その結果、タンク等を小さくすることが可能である。特に、射出ピストンロッド21の径(d5)と、駆動ピストンロッドの径(d6)とが同一である場合には、射出シリンダ装置における作動液の過不足と、駆動シリンダ装置における作動液の過不足とが相殺されることになるから、種々の工程における作動液の補給量等を算出することが容易化され、設計や制御が容易化される。
In the drive cylinder device (35), the drive piston rod (53) may extend to the injection side chamber (49h). When the drive piston rod extends to the injection side chamber, the amount of outflow from the conversion side chamber becomes larger than the amount of inflow to the injection side chamber when pressure is increased. On the other hand, as described above, in the conversion cylinder device (9) and the injection cylinder device (7), the injection piston rod (21) extends to the rod side chamber (25r), so that the working fluid from the conversion side chamber is removed. The outflow amount of the working fluid to the injection side chamber is smaller than the inflow amount. Therefore, at the time of pressure increase or the like, the excess or deficiency of the hydraulic fluid in the drive cylinder device is alleviated by the excess or deficiency of the hydraulic fluid in the conversion cylinder device and the injection cylinder device. As a result, it is possible to reduce the tank and the like. In particular, when the diameter (d5) of the
電動機は、回転式のものに限定されない。また、伝達機構(33)は、省略されてもよい。例えば、電動機としてリニアモータを利用し、電動機により直接的に変換ピストンを駆動してもよい。 The electric motor is not limited to a rotary type. Further, the transmission mechanism (33) may be omitted. For example, a linear motor may be used as the electric motor, and the conversion piston may be driven directly by the electric motor.
回転式の電動機が用いられる場合において、回転運動を並進運動に変換する変換機構は、ネジ機構に限定されない。例えば、変換機構は、ラックピニオン機構であってもよい。また、回転運動を伝達する回転伝達機構は、プーリ及びベルトに限定されない。例えば、回転伝達機構は、歯車機構であってもよい。また、ネジ軸は、駆動ピストンと同軸に設けられることが好ましいが、駆動ピストンと並列に設けられるなどしてもよい。 When a rotary electric motor is used, the conversion mechanism that converts the rotational motion into the translational motion is not limited to the screw mechanism. For example, the conversion mechanism may be a rack and pinion mechanism. Further, the rotation transmission mechanism that transmits the rotational motion is not limited to the pulley and the belt. For example, the rotation transmission mechanism may be a gear mechanism. The screw shaft is preferably provided coaxially with the drive piston, but may be provided in parallel with the drive piston.
前側小径シリンダ部は、設けられなくてもよい。この場合であっても、後側小径シリンダ部と大径シリンダ部とが設けられることにより、受圧面積の切り換えが可能となり、ひいては、射出プランジャの好適な変速が可能である。 The front side small diameter cylinder part may not be provided. Even in this case, the pressure-receiving area can be switched by providing the rear small-diameter cylinder portion and the large-diameter cylinder portion, and accordingly, a suitable shift of the injection plunger is possible.
前側小径シリンダ部の径(d3)、大径シリンダ部の径(d2)、後側小径シリンダ部の径(d1)は、適宜に設定されてよい。 The diameter (d3) of the front small diameter cylinder part, the diameter (d2) of the large diameter cylinder part, and the diameter (d1) of the rear small diameter cylinder part may be set as appropriate.
例えば、後側小径シリンダ部の径(d1)は、大径シリンダ部の径(d2)よりも小さければ、従来の後側小径シリンダ部(27c)がない構成のものに比較して、又は、変換シリンダ装置(9)がない構成のものに比較して、少量の作動液で変換ピストン(29)を前進させることができるという効果を奏するのであるから、射出シリンダチューブの径(d4)や前側小径シリンダ部の径(d3)よりも小さくなくてもよい。また、例えば、大径シリンダ部の径(d2)は、射出シリンダチューブの径(d4)よりも大きくなくてもよいし、前側小径シリンダ部の径(d3)は、射出シリンダチューブの径(d4)よりも大きくても小さくてもよい。 For example, if the diameter (d1) of the rear small-diameter cylinder part is smaller than the diameter (d2) of the large-diameter cylinder part, it is compared with a configuration without the conventional rear small-diameter cylinder part (27c), or Compared to the configuration without the conversion cylinder device (9), the conversion piston (29) can be advanced with a small amount of hydraulic fluid, so the diameter (d4) of the injection cylinder tube and the front side The diameter may not be smaller than the diameter (d3) of the small diameter cylinder portion. Further, for example, the diameter (d2) of the large diameter cylinder portion may not be larger than the diameter (d4) of the injection cylinder tube, and the diameter (d3) of the front small diameter cylinder portion is the diameter (d4) of the injection cylinder tube. ) May be larger or smaller.
なお、実施形態のように、増圧時に、大径後側室(27bh)にのみ作動液を供給し、後側小径室(27ch)に作動液を供給していない場合には、増圧比ρ=(d22−d12)/d32であるから、d22−d12>d32を満たすように、d1〜d3が決定されなければならない。すなわち、大径部(29b)の大径シリンダ部(27b)における後側小径シリンダ部(27c)側の受圧面積が前側小径部(29a)の前側小径シリンダ部(27a)における受圧面積よりも大きくなければならない。しかし、大径後側室(27bh)及び後側小径室(27ch)の双方に作動液を供給して増圧を行うのであれば、増圧比ρ=d22/d32であり、d2>d3を満たせばよい。 As in the embodiment, when the hydraulic fluid is supplied only to the large-diameter rear chamber (27bh) and the hydraulic fluid is not supplied to the rear small-diameter chamber (27ch) during pressure increase, the pressure increase ratio ρ = Since (d2 2 −d1 2 ) / d3 2 , d1 to d3 must be determined so as to satisfy d2 2 −d1 2 > d3 2 . That is, the pressure receiving area on the rear small diameter cylinder portion (27c) side of the large diameter cylinder portion (27b) of the large diameter portion (29b) is larger than the pressure receiving area of the front small diameter cylinder portion (27a) of the front small diameter portion (29a). There must be. However, if pressure is increased by supplying hydraulic fluid to both the large-diameter rear chamber (27bh) and the rear small-diameter chamber (27ch), the pressure increase ratio ρ = d2 2 / d3 2 and d2> d3 Just fill it.
また、実施形態では、d12<d22−d12であるから、小径後側室(27ch)に作動液を供給した場合に、大径後側室(27bh)に作動液を供給する場合よりも高速となった。しかし、d12>d22−d12となるように変換シリンダチューブ(27)を構成し、小径後側室(27ch)に作動液を供給して低速移動を行い、大径後側室(27bh)に作動液を供給して高速移動を行ってもよい。ただし、d12<d22−d12としたほうが、後側小径シリンダ部(27c)の径d1が小さくなり、変換シリンダ装置9の小型化が図られ、また、後側小径部(29c)の摺動面積を小さくして摺動抵抗を低減できる。
In the embodiment, since d1 2 <d2 2 −d1 2 , when hydraulic fluid is supplied to the small-diameter rear chamber (27ch), the hydraulic fluid is faster than when hydraulic fluid is supplied to the large-diameter rear chamber (27bh). It became. However, the conversion cylinder tube (27) is configured so that d1 2 > d2 2 -d1 2 , the hydraulic fluid is supplied to the small-diameter rear chamber (27ch) to move at low speed, and the large-diameter rear chamber (27bh) is moved. The hydraulic fluid may be supplied to perform high speed movement. However, when d1 2 <d2 2 −d1 2 , the diameter d1 of the rear small diameter cylinder portion (27c) is reduced, and the
前側小径部(29a)は、前側小径シリンダ部(27a)に挿入されたままでもよい。この場合でも、実施形態のように、小径前側室(27br)からバイパス流路(73)を介してヘッド側室(25h)に作動液を供給することができる。ただし、実施形態のように、前側小径部(29a)が前側小径シリンダ部(27a)に挿入されていない状態で、小径前側室(27br)からヘッド側室(25h)へ作動液を押し出した方が作動液に加えられる抵抗を少なくして、確実に高速射出動作を行うことができる。 The front small diameter part (29a) may remain inserted in the front small diameter cylinder part (27a). Even in this case, the working fluid can be supplied from the small-diameter front side chamber (27br) to the head side chamber (25h) via the bypass channel (73) as in the embodiment. However, as in the embodiment, when the front small diameter portion (29a) is not inserted into the front small diameter cylinder portion (27a), the hydraulic fluid should be pushed out from the small diameter front chamber (27br) to the head side chamber (25h). The resistance applied to the hydraulic fluid can be reduced, and the high-speed injection operation can be reliably performed.
各シリンダ室(25r、25h、27ar、27br、27bh、27ch)には、適宜な構成の液圧回路により、適宜なタイミングで作動液が供給されてよい。例えば、実施形態において、小径後側弁VLdに代えて、若しくは、小径後側弁VLdに加えて、大径側分岐流路61aにパイロット式の逆止弁を設けてもよい。そして、高速射出動作では、駆動シリンダ装置35から大径後側室27bhへの作動液の流れを阻止して、小径後側室27chのみに駆動シリンダ装置35から作動液を供給し、大径後側室27bhへはタンクから負圧により作動液を供給したり、低圧のアキュムレータから作動液を供給するようにしてもよい。この場合、駆動シリンダ装置35からの作動液を小径後側室27chのみに供給することにより、一層の高速化を図ることができる。
The hydraulic fluid may be supplied to each cylinder chamber (25r, 25h, 27ar, 27br, 27bh, 27ch) at an appropriate timing by an appropriately configured hydraulic circuit. For example, in the embodiment, a pilot type check valve may be provided in the large diameter side
また、例えば、各逆止弁は切換弁等の他の方向制御弁であってもよい。逆止弁として、閉じるパイロット圧力を導入可能なもの、開くパイロット圧力を導入可能なもの、閉じるパイロット圧力及び開くパイロット圧力の双方を導入可能なもの、パイロット式でないものが適宜に用いられてよい。 Further, for example, each check valve may be another direction control valve such as a switching valve. As the check valve, a valve that can introduce a closed pilot pressure, a valve that can introduce an open pilot pressure, a valve that can introduce both a closed pilot pressure and an open pilot pressure, and a valve that is not pilot-type may be used as appropriate.
1…射出装置、5…射出プランジャ、7…射出シリンダ装置、9…変換シリンダ装置、11…作動液供給部、21…射出ピストンロッド、23…射出ピストン、25…射出シリンダチューブ、25r…ロッド側室、25h…ヘッド側室、27…変換シリンダチューブ、27a…前側小径シリンダ部、27b…大径シリンダ部、27c…後側小径シリンダ部、27bh…大径後側室、27ch…小径後側室、29…変換ピストン、29a…前側小径部、29b…大径部、29c…後側小径部、31…モータ(電動機)、35…駆動シリンダ装置、49…駆動シリンダチューブ、51…駆動ピストン、53…駆動ピストンロッド、49h…射出側室、49r…変換側室、105…キャビティ。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記射出プランジャに連結された射出ピストンロッド、当該射出ピストンロッドが固定された射出ピストン、及び、当該射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブ内が、前記射出ピストンにより、前記射出ピストンロッドが延出する側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画される射出シリンダ装置と、
前記ヘッド側室に連通する変換シリンダチューブ、及び、当該変換シリンダチューブ内に摺動可能に収容された変換ピストンを有する変換シリンダ装置と、
前記射出シリンダ装置及び前記変換シリンダ装置に作動液を供給する作動液供給部と、
を有し、
前記変換シリンダチューブは、
大径シリンダ部と、
前記大径シリンダ部の、前記ヘッド側室とは反対側に連通し、前記大径シリンダ部よりも小径の後側小径シリンダ部と、
を有し、
前記変換ピストンは、
前記大径シリンダ部を摺動可能な大径部と、
前記後側小径シリンダ部を摺動可能な後側小径部と、
を有し、
前記作動液供給部は、
駆動シリンダチューブ、当該駆動シリンダチューブ内に摺動可能に収容された駆動ピストン、及び、前記駆動ピストンに固定され、前記駆動シリンダチューブの外部へ延出する駆動ピストンロッドを有し、前記駆動シリンダチューブ内が、前記駆動ピストンにより、前記ロッド側室に連通される射出側室と、前記大径シリンダ部の前記大径部よりも前記後側小径シリンダ部側となる大径後側室及び前記小径シリンダ部の前記小径部よりも前記大径シリンダ部とは反対側となる小径後側室に連通される変換側室とに区画される駆動シリンダ装置と、
前記駆動ピストンロッドを駆動することにより前記駆動ピストンを前記駆動シリンダチューブ内で摺動させる電動機と、
を有する
成形機の射出装置。 An injection device for extruding a molding material into a cavity by an injection plunger,
An injection piston rod connected to the injection plunger, an injection piston to which the injection piston rod is fixed, and an injection cylinder tube that slidably accommodates the injection piston, the inside of the injection cylinder tube being the injection An injection cylinder device partitioned by a piston into a rod side chamber on the side where the injection piston rod extends and a head side chamber on the opposite side thereof,
A conversion cylinder device communicating with the head side chamber, and a conversion cylinder device having a conversion piston slidably accommodated in the conversion cylinder tube;
A hydraulic fluid supply section for supplying hydraulic fluid to the injection cylinder device and the conversion cylinder device;
Have
The conversion cylinder tube is
A large diameter cylinder,
The large diameter cylinder portion communicates with the side opposite to the head side chamber, and the rear small diameter cylinder portion has a smaller diameter than the large diameter cylinder portion,
Have
The conversion piston is
A large diameter portion capable of sliding the large diameter cylinder portion;
A rear small diameter portion that can slide the rear small diameter cylinder portion; and
Have
The hydraulic fluid supply unit is
A drive cylinder tube, a drive piston slidably accommodated in the drive cylinder tube, and a drive piston rod fixed to the drive piston and extending to the outside of the drive cylinder tube; The inside of the injection side chamber communicated with the rod side chamber by the drive piston, the large diameter rear side chamber that is closer to the rear small diameter cylinder portion than the large diameter portion of the large diameter cylinder portion, and the small diameter cylinder portion A drive cylinder device partitioned into a conversion side chamber communicated with a small diameter rear chamber opposite to the large diameter cylinder portion from the small diameter portion;
An electric motor that slides the drive piston in the drive cylinder tube by driving the drive piston rod;
An injection device for a molding machine.
前記変換ピストンは、前記前側小径シリンダ部を摺動可能な前側小径部を有する
請求項1に記載の成形機の射出装置。 The conversion cylinder tube is provided between the head side chamber and the large diameter cylinder part, and has a front small diameter cylinder part having a smaller diameter than the large diameter cylinder part,
The injection device for a molding machine according to claim 1, wherein the conversion piston has a front small-diameter portion that can slide on the front small-diameter cylinder portion.
請求項2に記載の成形機の射出装置。 The injection device for a molding machine according to claim 2, wherein the conversion piston is accommodated in the conversion cylinder tube so that the front small diameter portion can be inserted into and extracted from the large diameter cylinder portion side to the front small diameter cylinder portion.
前記駆動ピストンロッドは、前記変換側室側へ延出しており、
前記液圧回路は、
前記射出側室と前記ロッド側室とを連通する射出側流路と、
前記変換側室と前記ヘッド側室とを連通する変換側流路と、
前記変換側流路と前記射出側流路とを接続する中間流路と、
前記中間流路の中途に接続されたタンクと、
前記中間流路において前記変換側流路と前記タンクとの間に設けられたパイロット式の逆止弁であって、当該逆止弁を開くためのパイロット圧力として前記射出側流路の圧力が導入され、パイロット圧力が導入されていないときは、前記変換側流路から前記タンクへの流れを阻止するとともに前記タンクから前記変換側流路への流れを許容する変換側逆止弁と、
前記中間流路において前記射出側流路と前記タンクとの間に設けられたパイロット式の逆止弁であって、当該逆止弁を開くためのパイロット圧力として前記変換側流路の圧力が導入され、パイロット圧力が導入されていないときは、前記射出側流路から前記タンクへの流れを阻止するとともに前記タンクから前記射出側流路への流れを許容する射出側逆止弁と、
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。 A hydraulic circuit that controls the flow of hydraulic fluid between the hydraulic fluid supply unit, the injection cylinder device, and the conversion cylinder device;
The drive piston rod extends to the conversion side chamber side,
The hydraulic circuit is
An injection-side flow path communicating the injection-side chamber and the rod-side chamber;
A conversion-side flow path communicating the conversion-side chamber and the head-side chamber;
An intermediate flow path connecting the conversion side flow path and the emission side flow path;
A tank connected in the middle of the intermediate flow path;
A pilot-type check valve provided between the conversion-side flow path and the tank in the intermediate flow path, wherein the pressure of the injection-side flow path is introduced as a pilot pressure for opening the check valve When the pilot pressure is not introduced, a conversion-side check valve that prevents the flow from the conversion-side flow path to the tank and allows the flow from the tank to the conversion-side flow path,
A pilot type check valve provided between the injection side flow path and the tank in the intermediate flow path, wherein the pressure of the conversion side flow path is introduced as a pilot pressure for opening the check valve And when the pilot pressure is not introduced, an injection-side check valve that prevents the flow from the injection-side flow path to the tank and allows the flow from the tank to the injection-side flow path,
The injection device for a molding machine according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。 The injection device for a molding machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive piston rod extends toward the injection side chamber and has the same diameter as the injection piston rod.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。 The injection device for a molding machine according to any one of claims 1 to 5, further comprising a small-diameter rear side valve capable of allowing or prohibiting a flow of hydraulic fluid from the conversion-side chamber to the small-diameter rear side chamber.
前記検出器の検出結果に基づいて、前記電動機及び前記小径後側弁を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記キャビティに成形材料を供給するとき、前記小径後側弁により前記変換側室から前記小径後側室への作動液の流れを禁止した状態で、前記電動機により前記駆動ピストンを駆動し、前記変換側室から前記大径後側室へ作動液を供給して前記射出プランジャの前進を開始し、その後、前記検出器の検出する位置が所定の高速切換位置に到達したときに前記小径後側弁により前記変換側室から前記小径後側室への作動液の流れを許容し、前記小径後側室に作動液を供給して前記射出プランジャを増速する
請求項6に記載の成形機の射出装置。 A detector for detecting the position of the injection plunger;
Based on the detection result of the detector, a control device for controlling the electric motor and the small-diameter rear valve;
Have
When supplying the molding material to the cavity, the control device drives the drive piston by the electric motor in a state where the small-diameter rear valve prohibits the flow of hydraulic fluid from the conversion-side chamber to the small-diameter rear chamber. The hydraulic fluid is supplied from the conversion side chamber to the large-diameter rear chamber to start the advancement of the injection plunger, and then the small-diameter rear side when the position detected by the detector reaches a predetermined high-speed switching position. The injection device for a molding machine according to claim 6, wherein a valve allows a flow of hydraulic fluid from the conversion-side chamber to the small-diameter rear chamber and supplies the hydraulic fluid to the small-diameter rear chamber to accelerate the injection plunger.
前記ガスアキュムレータと前記大径後側室との間の流れを許容又は禁止可能な大径後側弁と、
前記ガスアキュムレータと前記ロッド側室との間の流れを許容又は禁止可能なロッド側弁と、
を有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。 A gas accumulator,
A large-diameter rear valve capable of allowing or prohibiting a flow between the gas accumulator and the large-diameter rear chamber;
A rod side valve capable of allowing or prohibiting a flow between the gas accumulator and the rod side chamber;
The injection apparatus for a molding machine according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載の成形機の射出装置。 The injection device for a molding machine according to claim 8, wherein the gas held in the gas accumulator is less than 1 MPa.
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