JP6621314B2

JP6621314B2 - 加圧ピンの制御装置

Info

Publication number: JP6621314B2
Application number: JP2015238729A
Authority: JP
Inventors: 安藤　隆史; 隆史安藤
Original assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2035-12-07
Also published as: JP2017104873A

Description

本発明は、ダイキャスト装置や射出成形機の金型内のキャビティに充填された溶湯を局所的に加圧する加圧ピンをシリンダで移動する加圧ピンの制御装置に関する。

この種の加圧ピンの制御装置は、油圧源からの作動油を、流量調整弁で流量を調整して増圧器のシリンダ室に供給し、増圧器の加圧室から増圧して吐出した作動油をシリンダのキャップ側室に供給し、シリンダがロッドを前進して加圧ピンで金型内のキャビティに充填された溶湯を局所的に加圧している。

特開２００３−１０９５６

ところが、かかる従来の加圧ピンの制御装置では、作動油の流量を調整する流量調整弁は、電流値に応じて絞り開度を設定する電流制御弁であるため、コントローラ、増幅器等の付属機器を必要とするのと相俟って高価なものとなり、装置全体が高価になってしまう。

本発明の課題は、安価に製作し得る加圧ピンの制御装置を提供するものである。

かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、金型内のキャビティに充填された溶湯を局所的に加圧する加圧ピンをシリンダのロッドに具備し、シリンダは加圧ピンを金型内のキャビティに突き出す方向に前進するようキャップ側室へ作動油を供給可能に設け、油圧源からの作動油をシリンダのキャップ側室に供給する流路には、シリンダのロッドの前進速度を制御する制御部を設け、制御部は複数の流量調整弁および複数の電磁操作の開閉弁をそれぞれ並列に分岐接続すると共に、各流量調整弁と各開閉弁とをそれぞれ直列に配設して構成し、各流量調整弁は絞り開度を作業者の手動による回動操作で変更自在に設定し、制御部とシリンダのキャップ側室との間には、キャップ側室へ供給する作動油の圧力を検知する圧力センサを設け、制御部の複数の開閉弁は圧力センサで検知した圧力に応じて開閉制御されることを特徴とする加圧ピンの制御装置がそれである。

この場合、前記制御部の前記流量調整弁および前記開閉弁は、それぞれ３個以下であってもよい。また、前記油圧源からの作動油を前記シリンダのキャップ側室に供給する前記流路には、前記制御部の上流側に、作動油に混入している塵埃を捕捉するフィルタを配設してもよい。また、前記油圧源と前記制御部との間には、油圧源からの作動油の圧力を検知する第２の圧力センサを設けてもよい。

以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、シリンダのロッドの前進速度を制御する制御部は、複数の流量調整弁および複数の電磁操作の開閉弁をそれぞれ並列に分岐接続すると共に、各流量調整弁と各開閉弁とをそれぞれ直列に配設して構成し、流量調整弁は、絞り開度を作業者の手動による回動操作で変更自在に設定し、従来の如き、電流制御弁ではない。このため、電流制御弁で必要となるコントローラ、増幅器等の付属機器を不要にできることと相俟って流量調整弁を安価にでき、装置全体を安価に製作することができる。

また、請求項２に記載の発明は、制御部の流量調整弁および開閉弁は、それぞれ３個以下である。このため、弁の個数増加を抑制でき、装置全体をより一層安価に製作することができる。

また、請求項３に記載の発明は、油圧源からの作動油をシリンダのキャップ側室に供給する流路には、制御部の上流側に、作動油に混入している塵埃を捕捉するフィルタを配設している。このため、制御部で流量を調整してシリンダのキャップ側室に供給する作動油の塵埃を確実に捕集でき、塵埃による制御部の作動不良を確実に防止することができる。

また、請求項４に記載の発明は、油圧源と制御部との間には、油圧源からの作動油の圧力を検知する第２の圧力センサを設けている。このため、油圧源を他の装置と兼用し、他の装置の使用等により油圧源からの作動油の圧力が低下した際には、この圧力低下を第２の圧力センサで検知することができ、圧力低下した異常を確実に知らせることができる。

本発明の一実施形態を示し、加圧ピンの制御装置の油圧回路図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１はロッド２の先端に加圧ピン３を具備したシリンダで、内部にキャップ側室４とロッド２断面積に応じた容積分だけキャップ側室４より容積が小さいヘッド側室５とを区画形成している。シリンダ１はキャップ側室４への作動油の供給で加圧ピン３を金型６、７内のキャビティ８に突き出す方向に前進してキャビティ８に充填された溶湯を局所的に加圧すると共に、ヘッド側室５への作動油の供給で加圧ピン３を金型６、７内のキャビティ８から引き出す方向に後退し、ロッド２に具備した加圧ピン３を移動自在に設けている。そして、シリンダ１はキャビティ８に溶湯を充填した金型６、７の近傍で高温の環境下に配置している。

Ｐは作動油を吐出する油圧源で、供給流路Ｐ１により電磁切換弁９に接続している。また、油圧源Ｐは供給流路Ｐ１に分岐接続する第２供給流路Ｐ２により図示しない他の装置に接続している。Ｔは作動油を貯蔵する低圧側としてのタンクで、排出流路Ｒ１により電磁切換弁９に接続している。また、タンクＴは排出流路Ｒ１に分岐接続する第２排出流路Ｒ２により図示しない他の装置に接続している。Ａは第１負荷流路で、シリンダ１のキャップ側室４と電磁切換弁９との間を接続している。Ｂは第２負荷流路で、シリンダ１のヘッド側室５と電磁切換弁９との間を接続している。電磁切換弁９は電磁操作の４ポート３位置で、中立位置Ｘと第１位置Ｙと第２位置Ｚとを有し、中立位置Ｘでは供給流路Ｐ１を遮断して第１負荷流路Ａと第２負荷流路Ｂとを排出流路Ｒ１に切換連通し、第１位置Ｙでは第１負荷流路Ａを供給流路Ｐ１に切換連通すると共に第２負荷流路Ｂを排出流路Ｒ１に切換連通し、第２位置Ｚでは第１負荷流路Ａを排出流路Ｒ１に切換連通すると共に第２負荷流路Ｂを供給流路Ｐ１に切換連通している。

１０はシリンダ１のロッド２の前進速度を制御する制御部で、第１負荷流路Ａに設けている。制御部１０は、３個の流量調整弁１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび３個の電磁操作の開閉弁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃをそれぞれ並列に分岐接続すると共に、各流量調整弁１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと各開閉弁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとをそれぞれ直列に各流量調整弁１１Ａ〜１１Ｃを油圧源Ｐ側の上流にして配設して構成している。流量調整弁１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、絞り開度を作業者の手動による回動操作で変更自在に設定し、絞り開度の前後差圧を負荷の変動に関わりなく略一定に圧力補償して流量を設定した値に維持している。開閉弁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、シャットオフ弁であり、通電操作により開作動すると共に非通電操作によりばね力で閉作動する。

１３はシリンダ１のキャップ側室４へ供給する作動油の圧力を検知する圧力センサで、制御部１０とキャップ側室４との間に設けている。圧力センサ１３は、２段階の設定値で検知信号を出力するもので、第１設定値で第１検知信号を出力すると共に、第１設定値より高圧力の第２設定値で第２検知信号を出力する。制御部１０は、圧力センサ１３で検知した圧力が第１設定値に達するまでは第１のシャットオフ弁１２Ａを開作動すると共に第２のシャットオフ弁１２Ｂと第３のシャットオフ弁１２Ｃを閉作動している第１状態と、圧力センサ１３で検知した圧力が第１設定値に達すると第１のシャットオフ弁１２Ａに加えて第２のシャットオフ弁１２Ｂを開作動すると共に第３のシャットオフ弁１２Ｃの閉状態を維持する第２状態と、圧力センサ１３で検知した圧力が第２設定値に達すると第１から第３の全てのシャットオフ弁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを開作動する第３状態とを有している。

１４は油圧源Ｐからの作動油の圧力を検知する第２の圧力センサで、制御部１０と油圧源Ｐとの間で電磁切換弁９より制御部１０側に設けている。第２の圧力センサ１４は、油圧源Ｐからの作動油の圧力が設定値より低下すると検知信号を出力し、油圧源Ｐの圧力が低下している異常を知らせる。

１５は制御部１０と並列に第１負荷流路Ａへ配設した逆止め弁で、油圧源Ｐからシリンダ１のキャップ側室４へ向けての流れを阻止すると共にその逆方向への流れを許容するよう設けている。１６は作動油に混入している塵埃を捕捉するバイパス弁付きのフィルタで、制御部１０と直列で上流側に、かつ逆止め弁１５と並列に第１負荷流路Ａへ配設している。

次に、かかる構成の作動を説明する。
図１の状態は、電磁切換弁９が中立位置Ｘに位置し、第１負荷流路Ａと第２負荷流路Ｂとを排出流路Ｒ１に切換連通し、制御部１０はシャットオフ弁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを閉状態にし、シリンダ１はロッド２を左端の原位置に停止している。

この状態で、電磁切換弁９を通電して第１位置Ｙに切り換えると、油圧源Ｐからの作動油は供給流路Ｐ１より第１負荷流路Ａを流れ、フィルタ１６で塵埃を捕捉され、制御部１０に至る。制御部１０は電磁切換弁９の第１位置Ｙへの切り換えに応じて第１のシャットオフ弁１２が通電されて開作動する第１状態になり、第１の流量調整弁１１Ａで設定した流量に作動油を調整する。制御部１０の第１の流量調整弁１１Ａで設定した流量に調整された作動油は、シリンダ１のキャップ側室４に供給され、シリンダ１はキャップ側室４に供給された作動油の圧力に基づく作用力でロッド２を前進して加圧ピン３で金型６、７内のキャビティ８に充填された溶湯を局所的に加圧する。ロッド２の前進によりヘッド側室５の作動油は、第２負荷流路Ｂより排出流路Ｒ１を流れてタンクＴに排出される。

ロッド２を前進して加圧ピン３で溶湯を局所的に加圧している状態で、溶湯の凝固が進行すると加圧の反力が上昇してキャップ側室４の圧力が上昇する。そして、キャップ側室４の圧力が圧力センサ１３の第１設定値に達すると、圧力センサ１３は第１検知信号を出力し、制御部１０は第１のシャットオフ弁１２Ａに加えて第２のシャットオフ弁１２Ｂが通電されて開作動する第２状態になり、第１の流量調整弁１１Ａで設定した流量に第２の流量調整弁１１Ｂで設定した流量を加え、増加した流量に作動油を調整する。シリンダ１は増加した流量がキャップ側室４に供給され、ロッド２の前進速度を増速して加圧ピン３で溶湯を局所的に加圧する。

この状態で、溶湯の凝固がさらに進行すると、加圧ピン３による加圧の反力がさらに上昇してキャップ側室４の圧力がさらに上昇する。そして、キャップ側室４の圧力が圧力センサ１３の第２設定値に達すると、圧力センサ１３は第２検知信号を出力し、制御部１０は全てのシャットオフ弁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを開作動する第３状態になり、全ての流量調整弁１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃで設定した流量に作動油を調整する。シリンダ１はさらに増加した流量がキャップ側室４に供給され、ロッド２の前進速度を一層増速して加圧ピン３で溶湯を局所的に加圧する。

そして、加圧ピン３による加圧が完了すると、電磁切換弁９を第２位置Ｚに切り換え、制御部１０は全てのシャットオフ弁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを非通電操作して閉作動する。油圧源Ｐからの作動油は、第２負荷流路Ｂを流れシリンダ１のヘッド側室５に供給され、シリンダ１はヘッド側室５に供給された作動油の圧力に基づく作用力でロッド２を金型６、７内のキャビティ８から引き出す方向に後退し、ロッド２の後退によりキャップ側室４の作動油は、第１負荷流路Ａより逆止め弁１５を経て排出流路Ｒ１を流れタンクＴに排出される。

そして、図１に示す原位置までロッド２が後退すると、電磁切換弁９を中立位置Ｘに切り換えてロッド２を停止する。

かかる作動で、シリンダ１のロッド２の前進速度を制御する制御部１０は、３個の流量調整弁１１Ａ〜１１Ｃおよび３個の電磁操作の開閉弁１２Ａ〜１２Ｃをそれぞれ並列に分岐接続すると共に、各流量調整弁１１Ａ〜１１Ｃと各開閉弁１２Ａ〜１２Ｃとをそれぞれ直列に配設して構成し、流量調整弁は、従来の如き、電流制御弁ではない。このため、電流制御弁で必要となるコントローラ、増幅器等の付属機器を不要にできることと相俟って流量調整弁を安価にでき、装置全体を安価に製作することができる。

また、油圧源Ｐからの作動油をシリンダ１のキャップ側室４に供給する第１負荷流路Ａには、制御部１０の上流側に、作動油に混入している塵埃を捕捉するフィルタ１６を配設している。このため、制御部１０で流量を調整してシリンダ１のキャップ側室４に供給する作動油の塵埃を確実に捕捉でき、塵埃による制御部１０の作動不良を確実に防止することができる。

また、油圧源Ｐと制御部１０との間には、油圧源Ｐからの作動油の圧力を検知する第２の圧力センサ１４を設けている。このため、油圧源Ｐを他の装置と兼用し、他の装置の使用等により油圧源Ｐからの作動油の圧力が低下した際には、この圧力低下を第２の圧力センサ１４で検知することができ、圧力低下した異常を確実に知らせることができる。

なお、一実施形態では、制御部１０の流量調整弁１１Ａ〜１１Ｃおよび開閉弁１２Ａ〜１２Ｃをそれぞれ３個設けたが、これに限定されるものではなく、用途に応じて、例えば２個であったり、４個以上であってもよい。また、制御部１０は流量調整弁１１Ａ〜１１Ｃを油圧源Ｐ側の上流にして開閉弁１２Ａ〜１２Ｃと直列に配設して構成したが、開閉弁１２Ａ〜１２Ｃを油圧源Ｐ側の上流にして流量調整弁１１Ａ〜１１Ｃと直列に配設して構成してもよいことは勿論である。

１：シリンダ
２：ロッド
３：加圧ピン
４：キャップ側室
６、７：金型
８：キャビティ
１０：制御部
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ：流量調整弁
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ：シャットオフ弁（開閉弁）
１３：圧力センサ
Ｐ：油圧源

Claims

金型内のキャビティに充填された溶湯を局所的に加圧する加圧ピンをシリンダのロッドに具備し、シリンダは加圧ピンを金型内のキャビティに突き出す方向に前進するようキャップ側室へ作動油を供給可能に設け、油圧源からの作動油をシリンダのキャップ側室に供給する流路には、シリンダのロッドの前進速度を制御する制御部を設け、制御部は複数の流量調整弁および複数の電磁操作の開閉弁をそれぞれ並列に分岐接続すると共に、各流量調整弁と各開閉弁とをそれぞれ直列に配設して構成し、各流量調整弁は絞り開度を作業者の手動による回動操作で変更自在に設定し、制御部とシリンダのキャップ側室との間には、キャップ側室へ供給する作動油の圧力を検知する圧力センサを設け、制御部の複数の開閉弁は圧力センサで検知した圧力に応じて開閉制御されることを特徴とする加圧ピンの制御装置。
前記制御部の前記流量調整弁および前記開閉弁は、それぞれ３個以下であることを特徴とする請求項１に記載の加圧ピンの制御装置。
前記油圧源からの作動油を前記シリンダのキャップ側室に供給する前記流路には、前記制御部の上流側に、作動油に混入している塵埃を捕捉するフィルタを配設したことを特徴とする請求項１ないし２に記載の加圧ピンの制御装置。
前記油圧源と前記制御部との間には、油圧源からの作動油の圧力を検知する第２の圧力センサを設けたことを特徴とする請求項１ないし２に記載の加圧ピンの制御装置。