JP7139262B2 - Injection unit and die casting machine - Google Patents
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Description
この発明は、プランジャに接続された射出ピストンを備える射出装置およびダイカストマシンに関する。 The present invention relates to an injection device and a die casting machine comprising an injection piston connected to a plunger.
従来、プランジャに接続された射出ピストンを備える射出装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an injection device having an injection piston connected to a plunger is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、射出シリンダと、油路を介して射出シリンダに接続されるピストンアキュムレータと、ピストンアキュムレータに直列に接続されるガスアキュムレータとを備える射出装置が開示されている。射出シリンダは、プランジャに接続された射出ピストンを有している。
The
ここで、上記特許文献1には明記されていないが、一般的に、ガス室の底部に油を貯留して、油と、ピストンアキュムレータのピストンとの間にガス室を形成する射出装置が知られている。このような射出装置では、ガス室の底部に貯留された油量を変更することにより、ガス室の圧力を調整している。
Here, although not specified in
しかしながら、従来のガス室の底部に貯留された油とピストンとの間にガス室を形成する射出装置では、ガス室の圧力を調整するために、ガス室の底部に貯留された油量を油圧源により変更して間接的に行う必要があることから、ガス室の圧力の調整作業に比較的長い時間を要するとともに、ガス室の圧力を精度よく調整することができないという問題点がある。 However, in a conventional injection device that forms a gas chamber between the oil stored in the bottom of the gas chamber and the piston, the amount of oil stored in the bottom of the gas chamber is hydraulically adjusted in order to adjust the pressure of the gas chamber. Since it is necessary to change the source indirectly, it takes a relatively long time to adjust the pressure in the gas chamber, and the pressure in the gas chamber cannot be adjusted accurately.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、ガス室の圧力の調整作業に要する時間を短縮することが可能であるとともに、ガス室の圧力を精度よく調整することが可能な射出装置およびダイカストマシンを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to shorten the time required for adjusting the pressure in the gas chamber and to An object of the present invention is to provide an injection device and a die casting machine capable of accurately adjusting the pressure of.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における射出装置は、プランジャに接続され、油圧室の増圧により前進する射出ピストンを含む射出シリンダと、油圧室とガス室との間に配置されており、油圧室を加圧する油用ピストンを含むピストンアキュムレータと、ガス室を加圧するガス用ピストンを含み、ピストンアキュムレータに直列に接続されたガスアキュムレータと、ガス用ピストンに取り付けられており、ガス用ピストンをガス室側およびガス室側とは反対側に移動させるネジ送り機構と、ネジ送り機構を駆動させる電動機と、を備え、ガス室の体積を略一定に保持しながら、ネジ送り機構により、ガス用ピストンをガス室側に移動させるように構成されている。 To achieve the above object, the injection device according to the first aspect of the present invention provides an injection cylinder including an injection piston which is connected to a plunger and advances by increasing the pressure in the hydraulic chamber, and between the hydraulic chamber and the gas chamber. A piston accumulator including an oil piston for pressurizing the hydraulic chamber, a gas accumulator including a gas piston for pressurizing the gas chamber and connected in series with the piston accumulator, and attached to the gas piston. , a screw feed mechanism for moving the gas piston to the gas chamber side and to the side opposite to the gas chamber side; and an electric motor for driving the screw feed mechanism . The mechanism is configured to move the gas piston toward the gas chamber .
この発明の第1の局面による射出装置では、上記のように構成することによって、ネジ送り機構により、ガス用ピストンをガス室側およびガス室側とは反対側に移動させるだけで、ガス室の体積を直接的に変化させることができるので、従来のように油による間接的なガス室の圧力の調整を行う場合と比較して、ガス室の圧力の調整作業に要する時間を短縮することができるとともに、ガス室の圧力を精度よく調整することができる。ここで、従来のように油による間接的なガス室の圧力の調整を行う場合、油とガス室の封入ガスとが接触するため、油が劣化しやすくなる。これに対して、本発明ではネジ送り機構を用いることにより、油の劣化という問題を生じさせることなく、ガス室の圧力を調整することができる。 In the injection apparatus according to the first aspect of the present invention, with the configuration as described above, the gas chamber can be moved by simply moving the gas piston to the gas chamber side and the side opposite to the gas chamber side by means of the screw feed mechanism. Since the volume can be changed directly, the time required to adjust the pressure in the gas chamber can be shortened compared to the conventional method of adjusting the pressure in the gas chamber indirectly using oil. In addition, the pressure in the gas chamber can be adjusted with high accuracy. Here, when the pressure of the gas chamber is indirectly adjusted by oil as in the conventional art, the oil is likely to deteriorate because the oil and the gas filled in the gas chamber come into contact with each other. On the other hand, in the present invention, by using the screw feed mechanism, the pressure in the gas chamber can be adjusted without causing the problem of deterioration of the oil.
上記第1の局面による射出装置において、好ましくは、射出ピストンを前進させる際の少なくとも一部の射出ピストンの移動区間において、ネジ送り機構により、ガス用ピストンをガス室側に移動させるように構成されている。このように構成すれば、溶湯の射出時において、ネジ送り機構によりガス用ピストンを油用ピストンに可能な限り追従させることができるので、ガス室の体積が大きくなるのを抑制して、ガス室の圧力が低下するのを抑制することができる。すなわち、アキュムレータ(ピストンアキュムレータ、ガスアキュムレータ)の蓄圧の機能が低下するのを抑制することができる。 In the injection device according to the first aspect, it is preferable that the screw feed mechanism moves the gas piston toward the gas chamber in at least a part of the movement section of the injection piston when the injection piston is advanced. ing. With this configuration, the screw feed mechanism allows the gas piston to follow the oil piston as much as possible when injecting the molten metal. pressure drop can be suppressed. That is, it is possible to suppress deterioration of the pressure accumulation function of the accumulator (piston accumulator, gas accumulator).
この場合、好ましくは、金型への溶湯の充填が略完了し、射出ピストンを前進させて溶湯の射出圧力を増加させる際の射出ピストンの最終の移動区間において、ネジ送り機構により、ガス用ピストンをガス室側に移動させるように構成されている。このように構成すれば、溶湯の射出時の増圧区間において、ネジ送り機構によりガス用ピストンを油用ピストンに確実に追従させることができるので、ガス室の体積が大きくなるのを防止して、ガス室の圧力が低下するのを防止することができる。 In this case, preferably, in the final moving section of the injection piston when the filling of the mold with the molten metal is almost completed and the injection piston is moved forward to increase the injection pressure of the molten metal, It is configured to move the piston toward the gas chamber. With this configuration, the gas piston can be reliably caused to follow the oil piston by the screw feed mechanism in the pressure increasing section when the molten metal is injected, thereby preventing the volume of the gas chamber from increasing. , the pressure in the gas chamber can be prevented from dropping.
上記第1の局面による射出装置において、好ましくは、ガス室の圧力を測定するガス圧計をさらに備え、ガス圧計の測定結果に基づいて、溶湯の射出前において、ネジ送り機構により、ガス用ピストンを移動させてガス室の圧力を調整するように構成されている。このように構成すれば、溶湯の射出前において、ガス圧計の測定結果に基づいてガス室の圧力を調整することができるので、ガス室の圧力をより精度よく調整することができる。 The injection apparatus according to the first aspect preferably further comprises a gas pressure gauge for measuring the pressure of the gas chamber, and based on the measurement result of the gas pressure gauge, the gas piston is moved by the screw feed mechanism before injection of the molten metal. It is configured to be moved to adjust the pressure in the gas chamber. With this configuration, the pressure in the gas chamber can be adjusted based on the measurement result of the gas pressure gauge before the injection of the molten metal, so the pressure in the gas chamber can be adjusted more accurately.
この場合、好ましくは、油圧室の圧力を測定する油圧計をさらに備え、ガス圧計および油圧計の測定結果に基づいて、溶湯の射出時において、ネジ送り機構により、ガス用ピストンを移動させるように構成されている。このように構成すれば、溶湯の射出時において、ガス圧計および油圧計の測定結果に基づいて、ガス用ピストンを移動させることができるので、ネジ送り機構により、油用ピストンの移動に合わせてガス用ピストンを精度よく移動させることができる。このため、ガス室の体積が大きくなるのを抑制して、ガス室の圧力が低下するのを効果的に抑制することができる。 In this case, preferably, a hydraulic gauge for measuring the pressure in the hydraulic chamber is further provided, and based on the measurement results of the gas pressure gauge and the hydraulic gauge, the screw feed mechanism moves the gas piston during injection of the molten metal. It is configured. With this configuration, the gas piston can be moved based on the measurement results of the gas pressure gauge and the oil pressure gauge when the molten metal is injected. The piston can be moved with high precision. Therefore, it is possible to effectively suppress the decrease in the pressure of the gas chamber by suppressing an increase in the volume of the gas chamber.
上記第1の局面による射出装置において、好ましくは、ネジ送り機構は、ガス用ピストンのガス室側とは反対側の面に取り付けられた移動部材と、移動部材に螺合しており、電動機により回転駆動されることによって、移動部材をガス室側およびガス室側とは反対側に移動させる棒状のネジ部材とを含む。このように構成すれば、ガス用ピストンのガス室側とは反対側の面に移動部材を取り付けることにより、移動対象のガス用ピストンにネジ部材用の穴を直接開けることなく、ガス用ピストンを移動させることができる。このため、ガス用ピストンからガス室の封入ガスが漏れることを抑制することができる。 In the injection device according to the first aspect, preferably, the screw feed mechanism includes a moving member attached to a surface of the gas piston opposite to the gas chamber side, and screwed to the moving member, and is driven by the electric motor. It includes a rod-shaped screw member that moves the moving member to the gas chamber side and to the side opposite to the gas chamber side by being rotationally driven. With this configuration, by attaching the moving member to the surface of the gas piston opposite to the gas chamber side, the gas piston can be moved without directly drilling a screw member hole in the gas piston to be moved. can be moved. Therefore, it is possible to suppress leakage of the sealed gas in the gas chamber from the gas piston.
上記第1の局面による射出装置において、好ましくは、電動機は、サーボモータである。このように構成すれば、サーボモータにより、精度よくガス用ピストンを駆動させることができるので、ガス室の圧力をより精度よく調整することができる。 In the injection device according to the first aspect, the electric motor is preferably a servomotor. With this configuration, the gas piston can be driven with high precision by the servomotor, so the pressure in the gas chamber can be adjusted with high precision.
この発明の第2の局面におけるダイカストマシンは、スリーブおよびプランジャを含むダイカストマシン本体と、ダイカストマシン本体のプランジャを移動させる射出装置とを備え、射出装置は、プランジャに接続され、油圧室の増圧により前進する射出ピストンを有する射出シリンダと、油圧室とガス室との間に配置されており、油圧室を加圧する油用ピストンを有するピストンアキュムレータと、ガス室を加圧するガス用ピストンを有し、ピストンアキュムレータに直列に接続されたガスアキュムレータと、ガス用ピストンに取り付けられており、ガス用ピストンをガス室側およびガス室側とは反対側に移動させるネジ送り機構と、ネジ送り機構を駆動させる電動機と、を含み、ガス室の体積を略一定に保持しながら、ネジ送り機構により、ガス用ピストンをガス室側に移動させるように構成されている。
A die casting machine according to a second aspect of the present invention comprises a die casting machine body including a sleeve and a plunger, and an injection device for moving the plunger of the die casting machine body, the injection device being connected to the plunger and increasing the pressure of a hydraulic chamber. a piston accumulator disposed between the hydraulic chamber and the gas chamber and having an oil piston for pressurizing the hydraulic chamber; and a gas piston for pressurizing the gas chamber. , a gas accumulator connected in series with the piston accumulator, a screw feed mechanism attached to the gas piston and moving the gas piston to the gas chamber side and the side opposite to the gas chamber side, and driving the screw feed mechanism and an electric motor for moving the gas piston toward the gas chamber side by the screw feed mechanism while keeping the volume of the gas chamber substantially constant .
この発明の第2の局面によるダイカストマシンでは、上記のように構成することによって、上記第1の局面による射出装置と同様に、ガス室の圧力の調整作業に要する時間を短縮することができるとともに、ガス室の圧力を精度よく調整することができる。 With the die casting machine according to the second aspect of the present invention, the time required for adjusting the pressure of the gas chamber can be shortened in the same manner as the injection device according to the first aspect by configuring as described above. , the pressure in the gas chamber can be adjusted with precision.
本発明によれば、上記のように、ガス室の圧力の調整作業に要する時間を短縮することができるとともに、ガス室の圧力を精度よく調整することができる。 According to the present invention, as described above, the time required for adjusting the pressure of the gas chamber can be shortened, and the pressure of the gas chamber can be adjusted with high accuracy.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施形態]
図1および図2を参照して、実施形態による射出装置102を備えるダイカストマシン100の構成について説明する。
[Embodiment]
A configuration of a
以下の説明では、水平方向のうち移動金型M1の移動方向をX方向として説明する。X方向のうち固定金型M2側から移動金型M1側を向く方向をX1方向とし、その反対方向をX2方向として説明する。 In the following description, the moving direction of the movable mold M1 in the horizontal direction is assumed to be the X direction. The direction from the fixed mold M2 side to the movable mold M1 side in the X direction is defined as the X1 direction, and the opposite direction is defined as the X2 direction.
(ダイカストマシンの概略構成)
図1に示すダイカストマシン100は、移動金型M1を固定金型M2に対して水平方向に往復移動させて成形を行う横型の成形機である。ダイカストマシン100は、金型M内(キャビティ)に液状金属(溶湯)を射出して凝固させることにより成形品を製造するように構成されている。
(Schematic configuration of die casting machine)
The
ダイカストマシン100は、ダイカストマシン本体101と、射出装置102とを備えている。ダイカストマシン本体101は、金型Mが取り付けられる本体部111と、本体部111のX1方向側に設けられる型締め装置112とを備えている。
The die
本体部111は、移動金型M1が取り付けられる移動ダイプレート111aと、固定金型M2が取り付けられる固定ダイプレート111bとを含んでいる。移動ダイプレート111aおよび固定ダイプレート111bは、共に、X方向を厚み方向とする平板形状を有している。
The
本体部111には、X方向に延びる丸棒形状を有し、移動ダイプレート111aの移動をガイドする複数(4本)のタイバーTが設けられている。複数のタイバーTは、移動ダイプレート111aおよび固定ダイプレート111bの四隅近傍にそれぞれ配置されている。複数のタイバーTは、金型Mを取り囲むように、金型Mの外側に配置されている。移動ダイプレート111aは、固定ダイプレート111bのX1方向側でタイバーTにガイドされてX方向に往復移動するように構成されている。
The
固定ダイプレート111bには、注湯装置(図示せず)により供給された溶湯を金型M内に射出するためのスリーブ113およびプランジャ114が設けられている。プランジャ114は、射出装置102により駆動されて、スリーブ113内をX方向に往復移動(前進および後退)するように構成されている。
The fixed
型締め装置112は、固定ダイプレート111bに対して移動ダイプレート111aをX方向に移動させることにより、ダイカストマシン100を型締め状態と型開き状態(移動金型M1と固定金型M2とが所定距離だけ離間している状態)とに移行するように構成されている。一例として、型締め装置112は、トグル機構により構成されている。
The
射出装置102は、プランジャ114を前進させて、型締め状態(移動ダイプレート111aと固定ダイプレート111bとが近接して、移動金型M1と固定金型M2とが接触している状態)にある金型M内(キャビティ)に溶湯を射出するように構成されている。以下、射出装置102の詳細な構成について説明する。
The
(射出装置の構成)
射出装置102は、射出シリンダ1と、作動油供給装置2と、ピストンアキュムレータ3と、ガスアキュムレータ4と、ネジ送り機構5と、ネジ送り機構5を駆動させるサーボモータ6と、制御部7とを備えている。なお、サーボモータ6は、特許請求の範囲の「電動機」の一例である。
(Structure of injection device)
The
さらに、射出装置102は、射出シリンダ1とピストンアキュムレータ3とを接続する油通路8aと、ピストンアキュムレータ3とガスアキュムレータ4とを接続するガス通路8bとを備えている。すなわち、射出シリンダ1とピストンアキュムレータ3とは、油通路8aにより直列に接続されている。また、ピストンアキュムレータ3とガスアキュムレータ4とは、ガス通路8bにより直列に接続されている。
Further, the
射出装置102は、作動油供給装置2により射出シリンダ1に作動油を供給することによって、射出シリンダ1の射出ピストン12を前進させるように構成されている。これにより、射出装置102は、射出ピストン12の先端(X1方向端部)に接続されたプランジャ114を前進させるように構成されている。この際、射出装置102は、射出ピストン12の増速のため、ピストンアキュムレータ3およびガスアキュムレータ4により、射出ピストン12が前進方向(X2方向)に押圧されるように、蓄圧するように構成されている。
The
射出装置102は、ネジ送り機構5によりガスアキュムレータ4のガス用ピストン42を移動させることによって、ガスアキュムレータ4のガス室Gの圧力(および体積)を調整して、蓄圧の状態を調整するように構成されている。
The
〈射出シリンダの構成〉
射出シリンダ1は、筒状の射出シリンダ本体11と、射出シリンダ本体11内に設けられる射出ピストン12とを含んでいる。
<Structure of injection cylinder>
The
射出シリンダ本体11内は、射出ピストン12の移動空間としての機能を有している。射出シリンダ本体11内は、ロッド側(X1方向側、すなわちプランジャ114側)の空間と、ヘッド側(X2方向側)の空間(油圧室Oa)とに、射出ピストン12により仕切られている。
The inside of the injection cylinder
なお、油圧室Oは、射出シリンダ1とピストンアキュムレータ3とに跨って設けられている。そこで、射出シリンダ1側を油圧室Oaとし、ピストンアキュムレータ3側を油圧室Obとし、油圧室Oaと油圧室Obとを合わせて油圧室Oとして説明する。油圧室Oaと油圧室Obとは、油通路8aを介して連通している。
The hydraulic chamber O is provided across the
油圧室Oaには、油圧室Oa(油圧室O)の圧力を測定する油圧計13が設けられている。油圧計13の測定結果は、制御部7により取得され、溶湯の射出時において、ガスアキュムレータ4のガス用ピストン42を駆動させるための制御部7によるネジ送り機構5の制御に用いられる。
The hydraulic chamber Oa is provided with a
射出ピストン12は、油圧室Oa(油圧室O)の増圧により前進するように構成されている。射出ピストン12は、プランジャ114に接続される棒状のロッド部12aと、ロッド部12aのX2方向端部に設けられるヘッド部12bとを有している。射出ピストン12(ロッド部12a)の先端(X1方向端部)は、プランジャ114に接続されている。また、ヘッド部12bは、上記の通り、射出シリンダ本体11内を2つの空間に仕切っている。なお、図1では、ヘッド部12bがX2方向端部に配置されている状態を示しており、油圧室Oaの体積は零である。
The
ここで、溶湯の射出時において、射出ピストン12の移動区間(ストローク)には、前進を開始してから停止するまでに、順に低速移動区間、高速移動区間、増圧区間の3つの区間がある。射出ピストン12は、低速移動区間において、制御部7による制御の下、比較的小さな速度(たとえば10mm/s)で前進する。射出ピストン12は、高速移動区間において、制御部7による制御の下、比較的大きな速度(たとえば50mm/s)で前進する。射出ピストン12は、増圧区間において、制御部7による制御の下、極めて小さな速度(低速移動区間よりも十分に小さい速度)で前進する。なお、油圧室Oa(油圧室O)の圧力は、制御部7により、低速移動区間、高速移動区間、増圧区間の順に高くなるように制御される。
Here, during the injection of the molten metal, the movement section (stroke) of the
〈作動油供給装置の構成〉
作動油供給装置2は、油通路8aに接続されている。そして、作動油供給装置2は、射出ピストン12を前進させるために、油圧室O(油圧室Oa)に作動油を供給するように構成されている。作動油供給装置2は、モータ21と、モータ21により駆動されるオイルポンプ22とを備えている。
<Configuration of hydraulic oil supply device>
The hydraulic
作動油供給装置2は、上記した低速移動区間、高速移動区間、増圧区間の順に油圧室Oa(油圧室O)の圧力が高くなるように、制御部7による制御の下、作動油の供給速度を調整するように構成されている。
The hydraulic
〈ピストンアキュムレータの構成〉
ピストンアキュムレータ3は、筒状のアキュムレータ本体31と、アキュムレータ本体31内に設けられる油用ピストン32とを含んでいる。
<Configuration of piston accumulator>
The
アキュムレータ本体31内は、油用ピストン32の移動空間としての機能を有している。アキュムレータ本体31内は、射出シリンダ1側の空間(油圧室Ob)と、ガスアキュムレータ4側の空間(ガス室Ga)とに、油用ピストン32により仕切られている。
The inside of the accumulator
なお、ガス室Gは、ピストンアキュムレータ3とガスアキュムレータ4とに跨って設けられている。そこで、ピストンアキュムレータ3側をガス室Gaとし、ガスアキュムレータ4側をガス室Gbとし、ガス室Gaとガス室Gbとを合わせてガス室Gとして説明する。ガス室Gaとガス室Gbとは、ガス通路8bを介して連通している。ガス室G(ガス室Ga、ガス室Gb)には、窒素ガスが封入されている。
The gas chamber G is provided across the
アキュムレータ本体31は、油用ピストン32を収容する凹形状の収容部材31aと、収容部材31aの開口を塞ぐ蓋部材31bとを有している。収容部材31aの底部分には、ガス通路8bが接続されている。蓋部材31bには、油通路8aが接続されている。
The accumulator
油用ピストン32は、溶湯の射出時において、前進(射出シリンダ1側に移動)するように構成されている。油用ピストン32は、油圧室Ob(油圧室O)とガス室Ga(ガス室G)との間に配置されており、油圧室Ob(油圧室O)を加圧している。
The
〈ガスアキュムレータの構成〉
ガスアキュムレータ4は、筒状のアキュムレータ本体41と、アキュムレータ本体41内に設けられるガス用ピストン42とを含んでいる。
<Configuration of gas accumulator>
The
アキュムレータ本体41内は、ガス用ピストン42の移動空間としての機能を有している。アキュムレータ本体41内は、ピストンアキュムレータ3側の空間(ガス室Gb)と、ネジ送り機構5側の空間(大気)とに、ガス用ピストン42により仕切られている。
The inside of the accumulator main body 41 functions as a moving space for the
アキュムレータ本体41は、ガス用ピストン42を収容する凹形状の収容部材41aと、収容部材41aの開口を塞ぐ蓋部材41bとを有している。収容部材41aの底部分には、ガス通路8bが接続されている。
The accumulator main body 41 has a concave housing member 41a that houses the
蓋部材41bには、ガス用ピストン42の移動方向に延びる貫通穴41cが形成されている。貫通穴41cには、ネジ送り機構5の後述する移動部材51が挿通されている。貫通穴41cは、内表面をネジ送り機構5の後述する移動部材51に当接させることにより、ガス用ピストン42とともに移動する移動部材51の移動をガイドしている。また、貫通穴41cは、内表面を移動部材51に当接させることにより、移動部材51のアキュムレータ本体41に対する回転を規制している。これにより、移動部材51は、ネジ送り機構5の後述するボールネジ部材52の回転に伴い、ボールネジ部材52とともに回転することが防止される。なお、ボールネジ部材52は、特許請求の範囲の「ネジ部材」の一例である。
A through
ガス用ピストン42は、ガス室Gb(ガス室G)を加圧している。ガス用ピストン42は、溶湯の射出時において、ネジ送り機構5により、ガス室Gb側に移動するように構成されている。また、ガス用ピストン42は、溶湯の射出前の調整時において、調整が必要な場合には、ネジ送り機構5により、ガス室Gb側およびガス室Gbとは反対側の一方に移動するように構成されている。
The
ガス室Gbには、ガス室Gb(ガス室G)の圧力を測定するガス圧計43が設けられている。ガス圧計43の測定結果は、制御部7により取得され、溶湯の射出前の調整時、および、溶湯の射出時において、ガスアキュムレータ4のガス用ピストン42を駆動させるための制御部7によるネジ送り機構5の制御に用いられる。
The gas chamber Gb is provided with a
また、ガス室Gbには、ガス供給部44が設けられている。ガス供給部44は、ガス室Gbに窒素ガスを供給するように構成されている。
A
〈ネジ送り機構の構成〉
ネジ送り機構5は、ガス用ピストン42に取り付けられており、ガス用ピストン42をガス室G側およびガス室G側とは反対側に移動させるように構成されている。ネジ送り機構5は、ボールネジの機構により、アキュムレータ本体41内でガス用ピストン42を所定速度で滑らかに移動させるように構成されている。
<Structure of screw feed mechanism>
The
詳細には、ネジ送り機構5は、移動部材51と、棒状のボールネジ部材52とを備えている。移動部材51は、ガスアキュムレータ4の貫通穴41cに挿通される筒状のロッドチューブ51aと、ロッドチューブ51aの一端に固定的に取り付けられるボールナット51bとを有している。
Specifically, the
棒状のボールネジ部材52は、ガス用ピストン42の移動方向に延びている。ボールネジ部材52は、ベアリング53により回転可能に支持されている。ボールネジ部材52は、移動部材51のボールナット51bに螺合している。ボールネジ部材52は、サーボモータ6により回転駆動されることによって、移動部材51をガス室Gb側およびガス室Gb側とは反対側に移動(直進駆動)させるように構成されている。
The rod-shaped
ロッドチューブ51a(移動部材51)は、貫通穴41cに挿通されることにより回転が規制されている。移動部材51(ロッドチューブ51aの他端)は、ガス用ピストン42のガス室Gb側とは反対側の面42aに固定的に取り付けられている。
Rotation of the
移動部材51は、回転が規制された状態で、ボールネジ部材52が所定方向に回転することにより、ボールネジ部材52を介して、ガス室Gb側に移動するように構成されている。逆に、移動部材51は、回転が規制された状態で、ボールネジ部材52が所定方向とは反対方向に回転することにより、ボールネジ部材52を介して、ガス室Gb側とは反対側に移動するように構成されている。
The moving
〈駆動力伝達機構の構成〉
ここで、ネジ送り機構5とサーボモータ6との間には、サーボモータ6の駆動力をネジ送り機構5に伝達する駆動力伝達機構Kが設けられている。
<Structure of Driving Force Transmission Mechanism>
A driving force transmission mechanism K is provided between the
駆動力伝達機構Kは、大径プーリK1と、小径プーリK2と、タイミングベルトK3とを備えている。 The driving force transmission mechanism K includes a large-diameter pulley K1, a small-diameter pulley K2, and a timing belt K3.
大径プーリK1は、ボールネジ部材52の一端に取り付けられている。小径プーリK2は、サーボモータ6の回転軸に取り付けられている。タイミングベルトK3は、大径プーリK1の外周と小径プーリK2の外周とに掛け渡されている。そして、サーボモータ6により大径プーリK1が回転されると、タイミングベルトK3を介して、小径プーリK2とともにボールネジ部材52が回転される。その結果、ガス用ピストン42が移動される。
The large-diameter pulley K1 is attached to one end of the
なお、駆動力伝達機構Kは、上記例に限らず、ベルト用いることなく複数のギアにより、サーボモータ6の駆動力をネジ送り機構5に伝達する構成などであってもよい。
The driving force transmission mechanism K is not limited to the above example, and may be configured to transmit the driving force of the
〈制御部の構成〉
制御部7は、射出ピストン12を前進させる際の少なくとも一部の射出ピストン12の移動区間において、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42をガス室G側に移動させるように構成されている。
<Configuration of control unit>
The control unit 7 is configured to move the
詳細には、制御部7は、金型Mへの溶湯の充填が略完了し、射出ピストン12を前進させて溶湯の射出圧力を増加させる際の射出ピストン12の最終の移動区間(増圧区間(図2参照))において、ガス室Gの体積(圧力)を略一定に保持しながら、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42をガス室G側に移動させるように構成されている。なお、図2では、実線により増圧区間の開始時点の射出ピストン12、油用ピストン32、ガス用ピストン42を示し、二点鎖線により増圧区間の終了時点の射出ピストン12、油用ピストン32、ガス用ピストン42を示している。
Specifically, the control unit 7 controls the final moving section (pressure increasing section) of the
すなわち、制御部7は、少なくとも、増圧区間において、ガス用ピストン42と油用ピストン32との移動を同期させるように構成されている。
That is, the control unit 7 is configured to synchronize the movements of the
なお、制御部7は、増圧区間よりも前の低速移動区間および高速移動区間において、ガス室Gの体積(圧力)を略一定に保持しながら、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42をガス室G側に移動させるように構成(ガス用ピストン42と油用ピストン32との移動を同期させるように構成)されていてもよい。
In the low-speed movement section and the high-speed movement section before the pressure increasing section, the control unit 7 keeps the volume (pressure) of the gas chamber G substantially constant, and moves the
ガス室Gの体積を略一定に保持する(ガス用ピストン42と油用ピストン32との移動を同期させる)とは、ガス用ピストン42の移動に伴うガスアキュムレータ4内のガス室Gbの体積の減少量と、ガス用ピストン42が移動する際の油用ピストン32の移動に伴うピストンアキュムレータ3内の油圧室Obの体積の減少量とが略等しくなる場合である。この場合において、ガス用ピストン42と油用ピストン32との断面積(移動方向に直交する断面の大きさ)が等しいならば、ガス用ピストン42と油用ピストン32との移動量も略等しくなる。
Keeping the volume of the gas chamber G substantially constant (synchronizing the movements of the
制御部7は、ガス圧計43および油圧計13の測定結果に基づいて、射出ピストン12を前進させる溶湯の射出時において、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42を移動(前進)させるように構成されている。なお、制御部7は、ガス圧計43および油圧計13の少なくとも一方の測定結果に基づいて、射出ピストン12を前進させる溶湯の射出時において、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42を移動(前進)させるように構成されていてもよい。
Based on the measurement results of the
制御部7は、ガス圧計43の測定結果に基づいて、溶湯の射出前において、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42を移動させてガス室Gの圧力を調整するように構成されている。この際、制御部7は、ガス供給部44も制御して、ガス室Gの圧力を調整してもよい。
The control unit 7 is configured to adjust the pressure of the gas chamber G by moving the
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of Embodiment)
The following effects can be obtained in this embodiment.
本実施形態では、上記のように、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42をガス室G側およびガス室G側とは反対側に移動させるだけで、ガス室Gの体積を直接的に変化させることができるので、従来のように油による間接的なガス室Gの圧力の調整を行う場合と比較して、ガス室Gの圧力の調整作業に要する時間を短縮することができるとともに、ガス室Gの圧力を精度よく調整することができる。ここで、従来のように油による間接的なガス室Gの圧力の調整を行う場合、油とガス室Gの封入ガスとが接触するため、油が劣化しやすくなる。これに対して、本実施形態ではネジ送り機構5を用いることにより、油の劣化という問題を生じさせることなく、ガス室Gの圧力を調整することができる。
In the present embodiment, as described above, the volume of the gas chamber G can be directly changed simply by moving the
本実施形態では、上記のように、射出ピストン12を前進させる際の少なくとも一部の射出ピストン12の移動区間において、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42をガス室G側に移動させるように構成されている。これにより、溶湯の射出時において、ネジ送り機構5によりガス用ピストン42を油用ピストン32に可能な限り追従させることができるので、ガス室Gの体積が大きくなるのを抑制して、ガス室Gの圧力が低下するのを抑制することができる。すなわち、アキュムレータ(ピストンアキュムレータ3、ガスアキュムレータ4)の蓄圧の機能が低下するのを抑制することができる。
In this embodiment, as described above, the
本実施形態では、上記のように、金型Mへの溶湯の充填が略完了し、射出ピストン12を前進させて溶湯の射出圧力を増加させる際の射出ピストン12の最終の移動区間において、ガス室Gの体積を略一定に保持しながら、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42をガス室G側に移動させるように構成されている。これにより、溶湯の射出時の増圧区間において、ネジ送り機構5によりガス用ピストン42を油用ピストン32に確実に追従させることができるので、ガス室Gの体積が大きくなるのを防止して、ガス室Gの圧力が低下するのを防止することができる。
In the present embodiment, as described above, when the mold M is substantially filled with the molten metal and the
本実施形態では、上記のように、ガス室Gの圧力を測定するガス圧計43をさらに備え、ガス圧計43の測定結果に基づいて、溶湯の射出前において、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42を移動させてガス室Gの圧力を調整するように構成されている。これにより、溶湯の射出前において、ガス圧計43の測定結果に基づいてガス室Gの圧力を調整することができるので、ガス室Gの圧力をより精度よく調整することができる。
In this embodiment, as described above, the
本実施形態では、上記のように、油圧室Oの圧力を測定する油圧計13をさらに備え、ガス圧計43および油圧計13の測定結果に基づいて、溶湯の射出時において、ネジ送り機構5により、ガス用ピストン42を移動させるように構成されている。これにより、溶湯の射出時において、ガス圧計43および油圧計13の測定結果に基づいて、ガス用ピストン42を移動させることができるので、ネジ送り機構5により、油用ピストン32の移動に合わせてガス用ピストン42を精度よく移動させることができる。このため、ガス室Gの体積が大きくなるのを抑制して、ガス室Gの圧力が低下するのを効果的に抑制することができる。
In this embodiment, as described above, the
本実施形態では、上記のように、ネジ送り機構5は、ガス用ピストン42のガス室G側とは反対側の面42aに取り付けられた移動部材51と、移動部材51に螺合しており、サーボモータ6により回転駆動されることによって、移動部材51をガス室G側およびガス室G側とは反対側に移動させる棒状のボールネジ部材52とを含む。これにより、ガス用ピストン42のガス室G側とは反対側の面42aに移動部材51を取り付けることにより、移動対象のガス用ピストン42にボールネジ部材52用の穴を直接開けることなく、ガス用ピストン42を移動させることができる。このため、ガス用ピストン42からガス室Gの封入ガスが漏れることを抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the
本実施形態では、上記のように、サーボモータ6を設ける。これにより、サーボモータ6により、精度よくガス用ピストン42を駆動させることができるので、ガス室Gの圧力をより精度よく調整することができる。
In this embodiment, the
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
The embodiments disclosed this time should be considered illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
たとえば、上記実施形態では、本発明のネジ送り機構を、ボールネジ機構により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ネジ送り機構を、ボールネジ機構ではなく、ボール部材を有さないネジによる機構により構成してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the screw feed mechanism of the present invention was exemplified by a ball screw mechanism, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the screw feed mechanism may be configured by a screw mechanism having no ball members instead of the ball screw mechanism.
また、上記実施形態では、制御部による制御の下、ネジ送り機構を駆動させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部によることなく、作業者がネジ送り機構を駆動させてもよい(操作してもよい)。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the screw feed mechanism is driven under the control of the control unit has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the operator may drive (operate) the screw feed mechanism without using the control section.
1 射出シリンダ
3 ピストンアキュムレータ
4 ガスアキュムレータ
5 ネジ送り機構
6 サーボモータ(電動機)
12 射出ピストン
13 油圧計
32 油用ピストン
42 ガス用ピストン
42a (ガス用ピストンのガス室側とは反対側の)面
43 ガス圧計
51 移動部材
52 ボールネジ部材(ネジ部材)
100 ダイカストマシン
101 ダイカストマシン本体
102 射出装置
113 スリーブ
114 プランジャ
G、Ga、Gb ガス室
M 金型
O、Oa、Ob 油圧室
1
12
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
前記油圧室とガス室との間に配置されており、前記油圧室を加圧する油用ピストンを含むピストンアキュムレータと、
前記ガス室を加圧するガス用ピストンを含み、前記ピストンアキュムレータに直列に接続されたガスアキュムレータと、
前記ガス用ピストンに取り付けられており、前記ガス用ピストンを前記ガス室側および前記ガス室側とは反対側に移動させるネジ送り機構と、
前記ネジ送り機構を駆動させる電動機と、を備え、
前記ガス室の体積を略一定に保持しながら、前記ネジ送り機構により、前記ガス用ピストンを前記ガス室側に移動させるように構成されている、射出装置。 an injection cylinder connected to the plunger and including an injection piston that advances due to increased pressure in the hydraulic chamber;
a piston accumulator disposed between the hydraulic chamber and the gas chamber and including an oil piston for pressurizing the hydraulic chamber;
a gas accumulator including a gas piston for pressurizing the gas chamber and connected in series with the piston accumulator;
a screw feed mechanism attached to the gas piston for moving the gas piston to the gas chamber side and a side opposite to the gas chamber side;
and an electric motor that drives the screw feed mechanism ,
The injection device is configured to move the gas piston toward the gas chamber by the screw feed mechanism while maintaining the volume of the gas chamber substantially constant .
前記ガス圧計の測定結果に基づいて、溶湯の射出前において、前記ネジ送り機構により、前記ガス用ピストンを移動させて前記ガス室の圧力を調整するように構成されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の射出装置。 Further comprising a gas pressure gauge for measuring the pressure of the gas chamber,
Claims 1 to 3, wherein the screw feed mechanism moves the gas piston to adjust the pressure of the gas chamber based on the measurement result of the gas pressure gauge before injection of the molten metal. The injection device according to any one of Claims 1 to 3.
前記ガス圧計および前記油圧計の測定結果に基づいて、溶湯の射出時において、前記ネジ送り機構により、前記ガス用ピストンを移動させるように構成されている、請求項4に記載の射出装置。 Further comprising a hydraulic gauge for measuring the pressure in the hydraulic chamber,
5. The injection device according to claim 4, wherein the screw feed mechanism moves the gas piston based on the measurement results of the gas pressure gauge and the oil pressure gauge during injection of the molten metal.
前記ガス用ピストンの前記ガス室側とは反対側の面に取り付けられた移動部材と、
前記移動部材に螺合しており、前記電動機により回転駆動されることによって、前記移動部材を前記ガス室側および前記ガス室側とは反対側に移動させる棒状のネジ部材とを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の射出装置。 The screw feed mechanism is
a moving member attached to a surface of the gas piston opposite to the gas chamber;
A rod-shaped screw member that is screwed to the moving member and that is rotated by the electric motor to move the moving member to the gas chamber side and to the side opposite to the gas chamber side. 6. The injection device according to any one of 1 to 5.
前記ダイカストマシン本体の前記プランジャを移動させる射出装置とを備え、
前記射出装置は、
前記プランジャに接続され、油圧室の増圧により前進する射出ピストンを有する射出シリンダと、
前記油圧室とガス室との間に配置されており、前記油圧室を加圧する油用ピストンを有するピストンアキュムレータと、
前記ガス室を加圧するガス用ピストンを有し、前記ピストンアキュムレータに直列に接続されたガスアキュムレータと、
前記ガス用ピストンに取り付けられており、前記ガス用ピストンを前記ガス室側および前記ガス室側とは反対側に移動させるネジ送り機構と、
前記ネジ送り機構を駆動させる電動機と、を含み、
前記ガス室の体積を略一定に保持しながら、前記ネジ送り機構により、前記ガス用ピストンを前記ガス室側に移動させるように構成されている、ダイカストマシン。 a die casting machine body including a sleeve and a plunger;
an injection device for moving the plunger of the die casting machine body,
The injection device is
an injection cylinder connected to the plunger and having an injection piston that advances due to increased pressure in the hydraulic chamber;
a piston accumulator disposed between the hydraulic chamber and the gas chamber and having an oil piston for pressurizing the hydraulic chamber;
a gas accumulator having a gas piston for pressurizing the gas chamber and connected in series with the piston accumulator;
a screw feed mechanism attached to the gas piston for moving the gas piston to the gas chamber side and a side opposite to the gas chamber side;
an electric motor that drives the screw feed mechanism ,
A die casting machine , wherein the screw feeding mechanism moves the gas piston toward the gas chamber while maintaining the volume of the gas chamber substantially constant .
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