ダイカス トマシンの射出装置 関連出願に関する相互参照 Die casting machine injection device Cross-reference for related applications
本発明は、 2 0 0 6年 9月 2 0 日付けの特願 2 0 0 6— 2 5 4 0 0 2、 2 0 0 6年 1 1月 3 0 日付けの特願 2 0 0 6 — 3 2 4 0 0 0 、 2 0 0 7年 5月 3 0 日付け明の特願 2 0 0 7 - 1 4 3 3 4 7の優先 権に基づいて特許請求しており、 田それらの内容は、 本明細書におい て参考文献として組み込まれ、 本願に書おいて継続する。 技術分野 The present invention relates to a Japanese patent application dated 20 September 2006, 20 00 06 — 2 5 4 0 0 2, 2 0 0 6 years 1 January 30, Japanese patent application dated 2 0 0 6 — 3 2 4 0 0 0, 2 0 0 May 3 0 Claimed on the basis of the priority of 2 0 0 7-1 4 3 3 4 7 , Incorporated herein by reference and continued in this application. Technical field
本発明は、 ダイカス トマシン等の射出装置に係り、 より特別には ハイブリ ッ ド式射出装置に関する。 背景技術 The present invention relates to an injection apparatus such as a die casting machine, and more particularly to a hybrid type injection apparatus. Background art
アルミニウム合金等のダイカス ト铸造においては、 従来から、 射 出ピス トン (プランジャ) を油圧シリンダで駆動する油圧式ダイ力 ス トマシンが使用されている。 このタイプのダイカス トマシンにお いては、 射出ピス トンを駆動する油圧シリ ンダに供給する作動油の 圧力及び流量を調整して、 射出ピス トン速度及び圧力を制御する。 In die casting of aluminum alloys and the like, a hydraulic die force stamping machine that drives a jet piston (plunger) with a hydraulic cylinder has been used. In this type of die casting machine, the injection piston speed and pressure are controlled by adjusting the pressure and flow rate of hydraulic fluid supplied to the hydraulic cylinder that drives the injection piston.
このようなダイカス 卜铸造において、 铸造品の品質を高めるには 、 射出ピス トン (プランジャ) 速度を安定的に維持することが重要 であるが、 油圧シリンダを用いて駆動する射出ピス トンの速度を制 御する場合、 油圧シリ ンダに供給する作動油の流量を油圧制御バル ブで調整して制御するので、 応答性が低く、 安定した射出ピス トン 速度を維持することが難しい。
また、 油圧シリンダを用いて駆動する射出ピス トンの速度を制御 する場合、 射出ピス トンが受ける負荷を検知することが難しく、 フ イードバック制御を行うことが困難であり、 この点でも、 安定した 射出ピス トン速度を維持することが難しい。 In such die casting, it is important to stably maintain the injection piston (plunger) speed in order to improve the quality of the manufactured product, but the speed of the injection piston driven using a hydraulic cylinder is important. When controlling, the flow rate of hydraulic fluid supplied to the hydraulic cylinder is controlled by adjusting the hydraulic control valve, so the response is low and it is difficult to maintain a stable injection piston speed. In addition, when controlling the speed of an injection piston driven using a hydraulic cylinder, it is difficult to detect the load applied to the injection piston and it is difficult to perform feedback control. Difficult to maintain injection piston speed.
さらに、 油圧を射出ピス トンの駆動源とする場合、 エネルギー効 率が低く、 更には作動油漏れによる環境汚染、 作動油廃液の処理等 を伴い、 作業環境が劣悪化する。 In addition, when hydraulic pressure is used as the driving source for injection pistons, the energy efficiency is low, and the working environment deteriorates due to environmental pollution due to hydraulic oil leakage and the treatment of hydraulic fluid waste.
そこで、 上記の点を改善するため、 射出ピス トン (プランジャ) に、 電動サーポモー夕によって駆動するポールネジ機構と、 油圧ポ ンプ及びアキュームレータの油圧によって作動する油圧シリンダを 直列に連結した射出装置が提案された (例えば、 特許文献 1 〜 3 、 参照) 。 このように油圧駆動と電動駆動を組み合わせたタイプのダ イカス トマシン用射出装置をハイブリ ッ ドタイプ (式) と呼んでい る。 ハイブリ ッ ドタイプの射出装置では、 安定的で且つ精密な制御 を必要とする射出工程における射出ピス トン速度等を電気的に制御 可能にするものである。 Therefore, in order to improve the above points, an injection device has been proposed in which an injection piston (plunger) is connected in series with a pole screw mechanism that is driven by an electric servomotor and a hydraulic cylinder that is operated by the hydraulic pressure of the hydraulic pump and accumulator. (For example, see Patent Documents 1 to 3). This type of injection device for a die machine that combines hydraulic and electric drive is called a hybrid type (formula). The hybrid type injection device makes it possible to electrically control the injection piston speed and the like in an injection process that requires stable and precise control.
ダイカス トマシンの射出装置としてハイブリ ツ ト式射出装置が考 案されているが、 この装置で射出昇圧及び昇圧後の加圧保持を電動 で行うタイプの場合、 加圧保持時、 モー夕を最高トルクで維持する 為、 大電流を流しておく必要があり、 大きな電力ロスを発生すると いう問題と、 モー夕サイズが大きくなるという問題がある。 上述の 問題が発生するのは昇圧時及び加圧時の場合で、 その内容を下記説 明する。 図 3にダイカス トマシンの作動 (射出) 工程における射出 時間 (又は、 射出ス トローク) に対する射出ピス トン (プランジャ ) の射出速度 (V ) 及びシリンダヘッ ド圧 (P H ) の変化 (射出特 性図と呼ぶ) を示している。 図 3から射出工程において、 どの程度 の射出ピス トン駆動動力が必要であるかが分る。
まず、 昇圧時 (工程) において、 成形品において巣を少なくする ために、 図 3 の射出特性図に示す昇圧時間△ t は、 1 0 m s e c以 下という性能が要求されている。 金型の中の未充填部への A L (ァ ルミ二ゥム) を押し込む工程において一般的に、 油圧シリンダ内の 作動液の圧縮の為に射出ピス トンを数 m m前進させるが、 これを 1 0 m s e cで完了するには大流量の作動油の供給を必要とする (例 えば、 5 0 0 t機の場合で約 5 0 0 L / i nの流量が必要である ) 。 射出工程を電動で実施する電動ブース夕の場合、 大径のブース 夕 (ピス トン) ロッ ドを高速で前進させる必要があり、 この時、 最 大の回転数と トルクを必要とする。 ところが、 次の加圧保持時 (ェ 程) では溶湯 A L (アルミニウム) の凝固収縮に対応して加圧保持 時間 T Hの間 (約 5〜 1 0 s e c ) 、 圧力を維持する必要があり、 この間、 この高トルクを必要とし、 大電流が流れ従って、 動力ロス が発生し、 かつモー夕 トリ ップが起こる等の問題が発生する可能性 がある。 A hybrid injection device has been conceived as an injection device for a die casting machine. However, when this type is a type in which injection boosting and pressurization holding after boosting are carried out electrically, the maximum torque is maintained during pressurization holding. Therefore, there is a problem that a large current is required to flow in order to generate a large power loss and a problem that the size of the camera increases. The above problems occur at the time of pressurization and pressurization, and the details are described below. Figure 3 shows changes in injection speed (V) and cylinder head pressure (P H ) of the injection piston (plunger) with respect to injection time (or injection stroke) in the operation (injection) process of the die casting machine (injection characteristics diagram and Call). Figure 3 shows how much injection piston drive power is required in the injection process. First, during pressurization (process), in order to reduce nests in the molded product, the pressurization time Δt shown in the injection characteristic diagram of Fig. 3 is required to have a performance of 10 msec or less. In the process of pushing AL into the unfilled part of the mold, the injection piston is generally moved forward by several mm to compress the hydraulic fluid in the hydraulic cylinder. To complete in 0 msec, it is necessary to supply a large amount of hydraulic oil (for example, a flow rate of about 500 L / in is required for a 500 t machine). In the case of an electric booth that performs the injection process electrically, the large-diameter booth evening (piston) rod must be advanced at a high speed, and at this time, the maximum rotation speed and torque are required. However, at the time of the next pressurization holding (step), it is necessary to maintain the pressure for the pressurization holding time TH (about 5 to 10 sec) corresponding to the solidification shrinkage of the molten metal AL (aluminum). This high torque is required, and a large current flows. Therefore, there is a possibility that problems such as power loss and motor trip occur.
また、 従来の射出装置 (特許文献 1〜 3参照) においては、 制御 回路及び制御方法が複雑にならざるを得ない。 しかも、 この複雑化 が、 必ずしも、 射出ピス トン (プランジャ) 速度の高速化、 安定化 に直結しない。 Moreover, in the conventional injection apparatus (refer patent documents 1-3), a control circuit and a control method must be complicated. In addition, this complication does not necessarily lead directly to increased injection piston (plunger) speed and stabilization.
上記射出装置においては、 高速射出時に、 射出速度の制御性を高 めるため電動サ一ボモ一夕を使用し、 増圧 · 保圧時に、 十分大きな 増圧 · 保持力を得るため油圧シリンダを使用 して射出シリ ンダを駆 動する。 この駆動機構において、 油圧シリンダの推力は、 ポールネ ジの軸を介して射出プランジャに伝達されるので、 ポールネジの軸 径は、 機械的強度確保の点から、 ある程度大径化する必要がある。 しかし、 この大径化は、 射出プランジャ速度の高速化、 安定化を妨 げる。
また、 射出プランジャを電動サ一ポモータで前進させる間、 この 前進に追従して、 作動油を油圧シリ ンダへ供給する必要があるが、 この作動油の追従供給のための油圧回路が複雑になるとともに、 制 御自体も難しくなる。 In the above injection device, an electric servo motor is used to increase the controllability of the injection speed during high-speed injection, and a hydraulic cylinder is used to obtain a sufficiently large pressure increase / holding force during pressure increase / hold pressure. Use to drive the injection cylinder. In this drive mechanism, the thrust of the hydraulic cylinder is transmitted to the injection plunger through the pole screw shaft, so that the shaft diameter of the pole screw needs to be increased to some extent from the viewpoint of securing mechanical strength. However, this increase in diameter prevents the injection plunger speed from being increased and stabilized. In addition, while the injection plunger is moved forward by the electric support motor, it is necessary to supply the hydraulic oil to the hydraulic cylinder following the advance, but the hydraulic circuit for following the hydraulic oil supply is complicated. At the same time, control itself becomes difficult.
さらに、 油圧で、 射出圧力を増圧 , 保持する時、 電動サーポモ一 夕の回転速度によるフィー ドバック制御を解除し、 常時、 射出ブラ ンジャを前進させる方向の トルクを発生させ、 電動サ一ポモ一夕の 制御トルクが油圧シリ ンダに対する反力にならないように制御する 必要があり、 油圧回路を含めた全体的な回路構成が複雑にならざる を得ない。 Furthermore, when the injection pressure is increased and maintained with hydraulic pressure, the feedback control based on the rotation speed of the electric surpamo is canceled, and the torque in the direction to advance the injection plunger is always generated. It is necessary to control the evening control torque so that it does not become a reaction force against the hydraulic cylinder, and the overall circuit configuration including the hydraulic circuit must be complicated.
結局、 上記射出装置 (特許文献 1 〜 3、 参照) においては、 制御 回路及び制御方法が複雑にならざるを得ない。 しかも、 この複雑化 が、 必ずしも、 射出プランジャ速度の高速化、 安定化に直結しない そこで、 上記の点を改善するため、 射出プランジャに、 電動サー ポモ一夕によって駆動するボールネジ機構と、 油圧ポンプ及びアキ ュムレー夕の油圧によって作動する油圧シリンダを並列に連結して 射出プランジャを駆動する射出装置が提案された (特許文献 4、 参 照) 。 After all, in the injection device (see Patent Documents 1 to 3), the control circuit and the control method must be complicated. Moreover, this complication does not necessarily directly lead to an increase in the speed and stabilization of the injection plunger speed. Therefore, in order to improve the above points, a ball screw mechanism that is driven by an electric thermocouple, a hydraulic pump, There has been proposed an injection device that drives an injection plunger by connecting hydraulic cylinders that are operated by the hydraulic pressure of the accumulator in parallel (see Patent Document 4).
上記射出装置においては、 油圧シリンダの推力を、 ボールネジを 介さずに、 直接、 射出プランジャに伝達するので、 ポールネジの軸 径を大径とする必要がなく、 この点で、 制御性が改善されている。 In the above injection device, the thrust of the hydraulic cylinder is transmitted directly to the injection plunger without going through the ball screw, so there is no need to increase the shaft diameter of the pole screw. In this respect, controllability is improved. Yes.
しかし、 射出プランジャを電動サーポモ一夕で前進させる間、 こ の前進に追従して、 作動油を油圧シリンダへ供給する必要がある点 、 また、 油圧で、 射出圧力を増圧、 保圧する時、 電動サ一ポモ一夕 の回転速度によるフィードバック制御を解除し、 常時、 射出プラン ジャを前進させる方向のトルクを発生させ、 電動サーポモ一夕の制
御トルクが油圧シリ ンダに対する反力にならないように制御する必 要がある点は、 特許文献 1〜 3に開示の射出装置の場合と同様であ り、 結局、 制御回路及び制御方法は、 複雑にならざるを得ない。 さちに、 特許文献 4記載の射出装置は、 油圧タンクや、 油圧ボン プを備えているので、 装置規模が大きくなり、 保守性に劣り、 また 、 作業環境が劣悪化する。 However, it is necessary to supply hydraulic oil to the hydraulic cylinder following the advance while the injection plunger is moved forward by the electric thermopmo, and when the injection pressure is increased and maintained with hydraulic pressure, The feedback control based on the rotation speed of the electric supporter is released, and the torque in the direction to move the injection plunger forward is generated at all times. It is necessary to control the control torque so that it does not become a reaction force against the hydraulic cylinder, as in the case of the injection device disclosed in Patent Documents 1 to 3. As a result, the control circuit and control method are complicated. I have to be. Further, since the injection device described in Patent Document 4 includes a hydraulic tank and a hydraulic pump, the scale of the device is increased, the maintainability is deteriorated, and the working environment is deteriorated.
ところで、 近年、 ダイカス ト铸造においては、 形状が複雑な铸造 品を、 高速、 高品質で歩留りよく製造することが求められている。 それに応える一つの方法として、 射出プランジャの駆動に、 大型 ' 大出力モータを使用することが考えられている。 By the way, in recent years, in die casting, it is required to manufacture a forged product having a complicated shape at high speed and high quality with a high yield. One way to respond to this is to use a large and large output motor to drive the injection plunger.
しかし、 大型モー夕は、 一般に応答性が悪く、 射出プランジャを 低速から高速へ切り替えるタイミングが遅れるので、 铸造品の品質 を維持することが難しくなる。 However, large motors generally have poor responsiveness, and the timing for switching the injection plunger from low speed to high speed is delayed, making it difficult to maintain the quality of the fabricated product.
また、 大型モ一夕を、 例えば、 3 5 0 トン級のダイカス トマシン に使用する場合、 瞬時出力で 5 0 O K wの大型モー夕が必要となり 、 さらに、 射出プランジャの高速化には、 大ピッチのネジ送り機構 (例えば、 2 0 0 0 r p mで高速 5 mノ s を得るには、 ピッチ 1 5 0 m mのネジが必要であり、 3 m / sでもピッチ 9 0 m mのネジが 必要となる) が必要となる。 In addition, when using a large motor for a die casting machine of 3500 tons, for example, a large motor of 50 OK w is required for instantaneous output, and a large pitch is required to increase the speed of the injection plunger. Screw feed mechanism (for example, to obtain a high speed of 5 m / s at 200 rpm, a screw with a pitch of 150 mm is required, and a screw with a pitch of 90 mm is required even at 3 m / s ) Is required.
結局、 大型 · 大出力モータを用いて射出プランジャを駆動する駆 動装置は、 大規模、 大容量とならざるを得ず、 その制御性が低下し 、 また、 大規模、 大容量の駆動装置を用いると、 铸造品の慣性質量 が大きくなり、 铸造品にバリが発生し易くなるので、 铸造品の品質 を維持することが難しくなる。 After all, the drive device that drives the injection plunger using a large and large output motor has to be large-scale and large-capacity, its controllability is reduced, and a large-scale and large-capacity drive device is reduced. If it is used, the inertial mass of the forged product will increase, and burrs will easily occur in the forged product, making it difficult to maintain the quality of the forged product.
ダイカス ト铸造で、 形状が複雑な铸造品を、 高速、 高品質で歩留 り良く製造することが求められている現状において、 簡単な駆動機 構で制御性、 さらには、 保守性にも優れ、 かつ、 小型 · 軽量の省ェ
ネルギー型高速射出装置が求められている。 In the current situation where die-cast forged products with complex shapes are required to be manufactured at high speed, high quality, and high yield, a simple drive mechanism with excellent controllability and excellent maintainability And small size and light weight saving There is a need for energy-type high-speed injection devices.
本出願人は、 上記要請に鑑み、 特許文献 5で、 プランジャを連結 した油圧制御機構に、 該油圧制御機構をプランジャの進退方向に駆 動する進退制御機構を設けたことを特徴とする制御性に優れたハイ ブリツ ド射出装置を提案した。 In view of the above request, the applicant of the present invention disclosed in Patent Document 5 that the hydraulic control mechanism connected with the plunger is provided with an advance / retreat control mechanism that drives the hydraulic control mechanism in the advance / retreat direction of the plunger. We have proposed a hybrid injection device that excels in performance.
特許文献 5で提案のハイブリ ッ ド射出装置によれば、 射出装置自 体を、 従来装置に比べ、 小型化、 軽量化できるとともに、 低速一高 速切替位置での切替 · 増圧を、 応答性よく高精度で制御できるので 、 高品質の铸造品を歩留りよく製造することができるが、 小型化、 軽量化には限度がある。 According to the hybrid injection device proposed in Patent Document 5, the injection device itself can be reduced in size and weight as compared with the conventional device, and at the same time, switching and pressure increase at the low-speed and high-speed switching positions can be achieved. Because it can be controlled with high precision, it can produce high quality forged products with good yield, but there are limits to miniaturization and weight reduction.
図 1 においては、 図示されていないが実際には、 アキュムレータ ( A C C ) 出口にロジックバルブが設けられる。 この理由について 以下で説明する。 ダイカス トマシンでは、 射出動作を行う前に、 ァ キュムレー夕 (AC C ) への圧油を規定圧力まで供給しておく必要 があり、 ポンプによる A C Cへの圧油供給時間は、 例を上げると、 型締カ 5 0 0 t機で 8 s e c必要である。 いつ、 この A C Cへの圧 油供給を行っているかについて、 図 9を参照して下記に説明する。 図 9 において、 射出スタート前の概略の工程が示されており、 各ェ 程の各所要時間が ( ) 内に示される。 In FIG. 1, although not shown, a logic valve is actually provided at the outlet of the accumulator (A C C). The reason for this will be described below. In the die-casting machine, it is necessary to supply the pressure oil to the accumulator (AC C) to the specified pressure before performing the injection operation. The pressure oil supply time to the ACC by the pump is, for example, 8 sec is required for the mold clamping machine. The following explains when the hydraulic oil is supplied to A C C with reference to Fig. 9. In Fig. 9, the schematic steps before the start of injection are shown, and the required time for each process is shown in parentheses.
製品取出手順 ( S 1 ) において、 前の工程において成形された製 品を取り出す。 スプレー手順 ( S 2 ) において、 金型内面に離型剤 をスプレーして塗布する。 中子入り手順 (S 3 ) において、 必要に 応じて、 製品形状に合わせて金型を動かす。 型締め手順 ( S 4 ) に おいて、 固定及び可動金型を係合させる。 給湯手順 (P 5 ) におい て、 溶湯をスリーブに供給する。 その後、 射出手順 ( S 6 ) におい て、 溶湯を金型内キヤビティに射出して成形する。 それぞれの手順 における各所要時間は、 図 9に示すように、 8 s e c ( S I ) 、 9
s e c ( S 2 ) 、 2 s e c ( S 3 ) 、 5 s e c ( S 4 ) 、 3 s e c ( S 5 ) である。 In the product removal procedure (S 1), the product molded in the previous process is removed. In the spraying procedure (S2), spray the release agent on the inner surface of the mold. In the core insertion procedure (S 3), move the mold according to the product shape as necessary. In the mold clamping procedure (S4), the fixed and movable molds are engaged. In the hot water supply procedure (P 5), supply the molten metal to the sleeve. Thereafter, in the injection procedure (S 6), the molten metal is injected into the mold cavity and molded. The time required for each procedure is 8 sec (SI), 9 sec (S 2), 2 sec (S 3), 5 sec (S 4), and 3 sec (S 5).
こ こで、 中子入り手順 ( S 3 ) 及び型締め手順 ( S 4 ) において はポンプを使用する為、 A C Cへの圧油供給は出来ない。 射出直前 の給湯動作時間は 3 s e c しか無く、 この間では時間的に間に合わ ない。 従って、 A C Cチャージは製品取出手順 ( S 1 ) か又はスプ レー手順 ( S 2 ) で行っている。 この場合に発生する問題点は、 ス プレー手順 ( S 2 ) の終了した時点で A C Cチャージが終了したと して、 (最短時間で) 射出手順になるまで 1 0 s e cの時間を必要 とする。 これは全自動動作の最短時間だが、 オペレータの補助動作 が必要な場合 (半自動動作) は、 スプレー後に 5〜 1 0 s e cの時 間を更に必要とする。 この場合は 1 5〜 2 0 s e c となってくる。 この間、 A C Cの圧油は回路上のバルブのリークで圧力降下を起こ し、 実際に使用する時の圧力が変動 (低下) する。 Here, pumps are used in the core insertion procedure (S 3) and mold clamping procedure (S 4), so pressure oil cannot be supplied to A C C. The hot water supply operation time just before injection is only 3 sec, which is not enough in time. Therefore, the AC C charge is performed by the product removal procedure (S 1) or the spray procedure (S 2). The problem that occurs in this case is that it takes 10 sec to reach the injection procedure (in the shortest time), assuming that the ACC charge ends at the end of the spray procedure (S 2). This is the shortest time for fully automatic operation, but if an operator's auxiliary operation is required (semi-automatic operation), it will require 5 to 10 seconds after spraying. In this case, 15 to 20 sec. During this time, the A C C pressure oil causes a pressure drop due to valve leakage on the circuit, and the pressure during actual use fluctuates (decreases).
この圧力の変動は、 射出用アキュムレータ (A C C) では、 速度 の立上り、 最高値等の変動 (低下) を起こし、 昇圧用アキュムレー 夕 (A C C) では昇圧時間のパラツキ、 昇圧圧力値の変動を起こし 、 ダイカス ト鍀造品の品質バラツキに直接影響を及ぼす。 これを防 ぐ為に、 A C Cの出口に最もリークの少ないバルブであるロジック バルブが設けられ、 それが、 図 1 0の従来例の回路において射出用 ロジックバルブ 7 1 と昇圧用ロジックバルブ 7 3であり、 更に射出 用ロジック開閉バルブ 7 0 と昇圧用ロジック開閉バルブ 7 2が必要 である。 これらのバルブを設けることで、 圧力降下で許容値を下回 るのが 8〜 1 0 s e cだったものが 4 0〜 6 0 s e c と長くなり、 これにより上記の問題点が解決し、 従来のダイカス トマシンでは全 てのダイカス トマシンでこの方式が採用されていると言っても過言 ではない。
一方、 最近のダイカス トマシンでは射出速度の最高値が、 従来のThis pressure fluctuation causes a rise in speed and a fluctuation (decrease) in the maximum value in the injection accumulator (ACC), and a fluctuation in the pressure rise time and fluctuation in the pressure rise in the pressure accumulation accumulator (ACC). It directly affects the quality variation of die cast products. To prevent this, a logic valve, the least leaking valve, is installed at the outlet of the ACC, which is the injection logic valve 7 1 and boosting logic valve 7 3 in the conventional circuit shown in Fig. 10. In addition, an injection logic opening / closing valve 70 and a boosting logic opening / closing valve 72 are required. By providing these valves, the pressure drop that falls below the allowable value from 8 to 10 seconds is longer from 40 to 60 seconds, which solves the above problems and It is no exaggeration to say that this method is used in all die casting machines. On the other hand, with the latest die casting machines, the maximum injection speed is
5 mZ s e cに対し、 1 0 m/ s e c と倍増を求められている。 ま た、 高速の立上り時間が 0. 5〜 5 m/ s e c までで、 従来機が 2 0 m s e cだったものが、 5 m s e c と 1 Z 4に短縮することが、 求められている。 この場合、 射出用 A C Cから射出シリンダまでの 管路抵抗を最小にする必要があり、 このためロジックバルブ 7 1 , 7 3は大きな負担となる。 このような問題が、 ロジックバルブに関 連して存在する。 For 5 mZ s e c, a doubling of 10 m / s e c is required. In addition, the high-speed rise time is 0.5 to 5 m / s e c, and the conventional machine, which was 20 m sec, is required to be reduced to 5 ms and 1 Z 4. In this case, it is necessary to minimize the pipe resistance from the injection A C C to the injection cylinder. Therefore, the logic valves 7 1 and 7 3 are burdened heavily. Such a problem exists in connection with logic valves.
更に、 別の射出装置が提案されている (例えば、 特許文献 4及び 5参照) が、 装置が大きくなり、 保守性や作業環境性が不十分であ つたり、 小型化 · 軽量化に限度がある等の改善の余地があつた。 別の従来案 (特許文献 6参照) は、 標準的な油圧回路であり、 こ の従来案において、 ロジックバルブであるカートリ ッジ弁 2 2, 2 8が具備されており、 これらのロジックバルブが本発明の削除対象 である。 図 1 0 の従来例は、 特許文献 6の従来案に基づいた油圧回 路であり、 ハイブリ ッ ドタイプではなく、 油圧式の従来型射出装置 であり、 低圧用アキュムレータ (射出用ピス トンアキュムレータ 3 0 ) 及び高圧用アキュムレータ (昇圧用ピス トンアキュムレータ 3 2 ) を備える射出シリ ンダ用油圧回路となっている。 図 1 0の従来 例において、 射出用ロジックバルブ 7 1 と、 射出用ロジック開閉バ ルブ 7 0 と、 昇圧用ロジックバルブ 7 3と、 昇圧用ロジック開閉バ ルブ 7 2が設けられている。 これらのロジックバルブは上記したよ うに、 ピス トンアキュムレータ 3 1 , 3 3からの油圧の漏れを防止 するように機能している。 図 1 0 に示す従来例の油圧回路について は、 本発明の実施の形態において詳しく説明する部分と説明が重複 するので不要な部分の説明は省略し、 説明を簡略化する。 また、 図 1 0の従来例において、 図 7及び図 8 a〜 8 hに示す本発明の実施
の形態の要素部分と同じ又は同様である図 1 0の要素部分は、 同じ 参照符号により指定されている。 In addition, other injection devices have been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5). However, the size of the device is large, and maintenance and work environment are insufficient. There is a limit to downsizing and weight reduction. There was room for improvement. Another conventional plan (see Patent Document 6) is a standard hydraulic circuit. In this conventional plan, the cartridge valves 2 2 and 2 8 which are logic valves are provided. It is a deletion target of the present invention. The conventional example in FIG. 10 is a hydraulic circuit based on the conventional proposal of Patent Document 6, which is not a hybrid type but a hydraulic type conventional injection device, and a low pressure accumulator (piston accumulator for injection 30). ) And a high-pressure accumulator (pressure-up piston accumulator 3 2). In the conventional example of FIG. 10, an injection logic valve 7 1, an injection logic open / close valve 70, a boost logic valve 7 3, and a boost logic open / close valve 7 2 are provided. As described above, these logic valves function to prevent leakage of hydraulic pressure from the piston accumulators 3 1 and 3 3. Since the description of the conventional hydraulic circuit shown in FIG. 10 overlaps with the detailed description in the embodiment of the present invention, the description of the unnecessary part is omitted and the description is simplified. Further, in the conventional example of FIG. 10, the implementation of the present invention shown in FIG. 7 and FIGS. Elements of FIG. 10 that are the same as or similar to elements of the form are designated by the same reference numerals.
図 1 0 において、 参照番号 3 2 と 3 4はそれぞれ、 射出用ガスポ トルと昇圧用ガスボトルである。 参照番号 7 7 , 7 8 , 7 9は逆止 弁である。 参照番号 1 8 と 1 9は、 電磁切替弁であり、 ポンプ供給 ライン 3 6 に設けられている。 参照番号 7 5は、 電磁三方切替弁で あり、 バルブ M 2 4の上流側に設けられている。 参照番号 7 6は、 電磁三方切替弁であり、 射出シリンダのロッ ド室に連絡するライ ン に設けられる。 In FIG. 10, reference numbers 3 2 and 3 4 are an injection gas bottle and a pressurization gas bottle, respectively. Reference numbers 7 7, 7 8, 7 9 are check valves. Reference numerals 1 8 and 1 9 are electromagnetic switching valves and are provided in the pump supply line 3 6. Reference numeral 75 is an electromagnetic three-way switching valve, which is provided upstream of the valve M 24. Reference number 76 is an electromagnetic three-way switching valve, which is provided on the line that communicates with the injection cylinder rod chamber.
〔特許文献 1〕 特開 2 0 0 0 - 0 3 3 4 7 2号公報 [Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 0-0 3 3 4 7 2
〔特許文献 2〕 特開 2 0 0 0 一 0 8 4 6 5 4号公報 [Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 0 1 0 8 4 6 5 4
〔特許文献 3〕 特開 2 0 0 1 一 0 0 1 1 2 6号公報 [Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 1 1 0 0 1 1 2 6
〔特許文献 4〕 特開 2 0 0 6 一 0 0 0 8 8 7号公報 [Patent Document 4] Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 6 1 0 0 0 8 8 7
〔特許文献 5〕 特願 2 0 0 6 一 1 1 5 8 5 9号公報 [Patent Document 5] Japanese Patent Application No. 2 0 0 6 1 1 1 5 8 5 9
〔特許文献 6〕 特開平 8 ― 1 1 7 9 6 2号公報 発明の開示 [Patent Document 6] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1 1 7 9 6 2 Disclosure of Invention
本発明は、 上述した事情に鑑みなされたもので、 射出昇圧及び昇 圧後の加圧保持を電動で行うタイプの場合、' 加圧保持時において大 電流を流しておく必要を回避して、 大きな電力ロスの発生を防止可 能で且つモー夕サイズを小さくできる、 ダイカス トマシンの射出装 置、 特にはハイブリ ッ ト式射出装置を提供することを目的としてい る。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and in the case of a type in which the pressurization holding after injection boosting and boosting is performed electrically, avoiding the necessity of flowing a large current during pressurization holding, An object of the present invention is to provide a die-cast machine injection device, in particular a hybrid injection device, which can prevent a large power loss and reduce the size of the machine.
本発明の別の目的は、 ダイカス トマシンのハイブリ ッ ト式射出装 置において、 アキュムレータの出口のロジックバルブを削除して、 流動抵抗を大幅に低減することにより、 射出速度を向上する等要求 される射出性能を達成可能であるハイブリ ッ ト式射出装置を提供す
ることである。 更には、 射出装置のコス トを削減する。 Another object of the present invention is that, in a hybrid injection device of a die cast machine, the logic valve at the outlet of the accumulator is deleted, and the flow resistance is greatly reduced, thereby improving the injection speed. Providing a hybrid injection device that can achieve injection performance Is Rukoto. Furthermore, the cost of the injection device is reduced.
電動機構と油圧機構で射出プランジャを制御する従来の射出装置 において、 一層の小型化 · 軽量化、 さらには、 高速化を妨げている 要因の一つは、 電動機構により、 直接、 射出プランジャを駆動する 進退構造を採用していることである。 即ち、 電動機構で、 射出ブラ ンジャを進退させる場合、 射出プランジャを駆動する油圧機構も含 めて進退させなければならないので、 電動機構の小型化 · 軽量化に は限度がある。 In the conventional injection device that controls the injection plunger with the electric mechanism and hydraulic mechanism, one of the factors that hinders further reduction in size, weight, and speed is directly driven by the electric mechanism. It is to adopt the advance / retreat structure. That is, when the injection mechanism is moved back and forth with an electric mechanism, it must be moved back and forth including the hydraulic mechanism that drives the injection plunger, so there is a limit to reducing the size and weight of the electric mechanism.
本発明は、 上記現状の限界に鑑み、 プランジャを簡単な駆動機構 で駆動する、 小型 · 軽量で制御性に優れ、 かつ、 保守性にも優れた 高速射出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-speed injection device that drives a plunger with a simple drive mechanism and is small, light, excellent in controllability, and excellent in maintainability.
本発明の第 1の形態に係るダイカス トマシンの射出装置 ( 1 0 ) は、 上述した目的を達成するために、 ダイカス トマシンの金型にァ ルミニゥム等の溶湯を射出するための射出ピス トン ( 1 5 ) を収容 する射出シリ ンダ ( 1 6 ) と、 油圧シリ ンダ形式の電動ブース夕 ( 8 ) とを具備する。 該射出装置において、 電動ブースタ ( 8 ) のへ ッ ド室 ( 8 H ) は、 射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H ) と 流体連絡するので、 電動ブースタ ( 8 ) において、 その中に収容す るブース夕ピス トンロッ ド ( 5 ) を直線動させることにより、 射出 シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H) に圧油を供給して射出ビス トン ( 1 5 ) を押圧して移動させることにより射出成形を実施する 。 射出成形工程において電動ブース夕 ( 8 ) は、 昇圧時において電 動ブースタ ( 8 ) のヘッ ド面積で加圧し、 加圧保持時においてはそ れのロッ ド面積で加圧する構造を有する。 An injection device (10) for a die casting machine according to a first embodiment of the present invention is an injection piston (1) for injecting a molten metal such as aluminum into a die of a die casting machine in order to achieve the above-described object. 5) and an injection cylinder (16) for accommodating a hydraulic cylinder type electric booth (8). In the injection device, the head chamber (8H) of the electric booster (8) is in fluid communication with the head chamber (16H) of the injection cylinder (16), so that the electric booster (8) The piston rod (5) accommodated in the booth is moved linearly to supply pressure oil to the head chamber (16 H) of the injection cylinder (16) to bring the injection piston (15) Injection molding is performed by pressing and moving. In the injection molding process, the electric booth (8) has a structure in which the pressure is increased with the head area of the electric booster (8) when the pressure is increased, and the pressure is increased with the load area when the pressure is maintained.
より具体的には、 射出シリンダのヘッ ド室 ( 1 6 H ) とブースタ ( 8 ) のロッ ド室 ( 8 R) を流体連絡させる連絡配管 ( 4 1, 4 3 , 4 4, 4 5 ) が設けられ、 その連絡配管には作動油の流れを断続
させる止め弁 ( 2 5 ) が設けられる。 More specifically, there are connecting pipes (41, 43, 44, 45) that fluidly connect the head chamber (16H) of the injection cylinder and the rod chamber (8R) of the booster (8). It is provided, and the flow of hydraulic oil is interrupted in the connecting pipe A stop valve (25) is provided.
電動ブースタ ( 8 ) は、 電動モー夕 ( 1 ) 駆動であることが好ま しく、 電動モータ ( 1 ) はサ一ポモータであることがより好ましい また、 射出装置 ( 1 0 ) は、 射出シリ ンダの前記ヘッ ド室 ( 1 6 H) に圧油を供給するための射出用ピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) と、 ブース夕の口ッ ド室 ( 8 R) からタンク ( 3 5 ) に流体連絡 させる配管 ( 4 3 ) に設けられる止め弁 ( 2 6 ) と、 を更に具備し ており、 射出シリンダ ( 1 6 ) のロッ ド室 ( 1 6 R ) は、 タンク ( 3 5 ) 及びポンプ等からの圧油供給口 ( 3 6 ) に流体連絡すること が好ましい。 The electric booster (8) is preferably driven by an electric motor (1), and the electric motor (1) is more preferably a support motor, and the injection device (10) is an injection cylinder Piston accumulator for injection (3 1) for supplying pressure oil to the head chamber (16 H), and piping for fluid communication from the boot chamber (8 R) to the tank (3 5) (4 3) and a stop valve (2 6), and the rod chamber (1 6 R) of the injection cylinder (16) is supplied with pressure from the tank (3 5) and the pump. It is preferable to make fluid communication with the oil supply port (36).
射出装置は、 電動ブース夕 ( 8 ) において、 射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H) の圧力であるヘッ ド圧を検出するための圧 力検出センサ ( 3 7 ) を更に具備することが好ましく、 これにより 、 ヘッ ド圧を検知して、 電動モータ ( 1 ) のトルクを制御、 昇圧運 転から加圧保持運転への切り替え制御等を実施する。 The injection device further includes a pressure detection sensor (37) for detecting the head pressure, which is the pressure in the head chamber (16 H) of the injection cylinder (16), in the electric booth (8). In this way, the head pressure is detected, the torque of the electric motor (1) is controlled, and the switching control from the boosting operation to the pressurization holding operation is performed.
本発明の第 2の形態に係るダイカス トマシンの射出装置 ( 1 0 0 ) は、 ダイカストマシンの金型にアルミニウム等の溶湯を射出する ための射出ピストン ( 1 5 ) を収容する射出シリンダ ( 1 6 ) と、 射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H) に圧油を供給して射出 ピス トン ( 1 5 ) を押圧して移動させることにより、 射出成形を実 施するためのブース夕ピス トンロッ ド ( 5 ) を収容する油圧シリ ン ダ形式の電動ブースタ ( 8 ) と、 所定量の作動油を所定の最大圧力 で貯蔵可能であって且つやはり射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H) に圧油を供給して射出ピス トン ( 1 5 ) を押圧して移動さ せることができるように形成されるピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) であって、 電動ブースタ ( 8 ) と協働して射出成形を実施するピ
ス トンアキュムレータ ( 3 1 ) と、 ピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) の出口側に設けられていて且つその出口からの圧油の流路を開閉 可能である第 1の切替バルブ ( 2 4 ) とを具備する。 該射出装置 ( 1 0 0 ) において、 射出開始直前に、 ピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) への圧油の供給を行うことで、 第 1 の切替バルブ ( 2 4) から の圧油の漏れを防止するためにピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) の 出口に設けられるはずのロジックバルブを削除可能にすることを特 徴とする。 具体的には、 射出開始直前には、 給湯工程が実施され、 給湯工程中にピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) への圧油の供給は完 了している。 An injection device (1 0 0) for a die casting machine according to a second embodiment of the present invention includes an injection cylinder (1 6) that houses an injection piston (1 5) for injecting a molten metal such as aluminum into a die of the die casting machine. ) And pressure oil is supplied to the head chamber (16 H) of the injection cylinder (16) and the injection piston (15) is pressed and moved to perform a booth for performing injection molding. A hydraulic cylinder type electric booster (8) that houses the piston rod (5) in the evening and a head of the injection cylinder (16) that can store a predetermined amount of hydraulic oil at a predetermined maximum pressure. A piston accumulator (3 1) formed so as to be able to press and move the injection piston (15) by supplying pressurized oil to the chamber (16 H), and comprising an electric booster (8 ) A Stone accumulator (3 1) and a first switching valve (2 4) provided on the outlet side of the piston accumulator (3 1) and capable of opening and closing the flow path of the pressure oil from the outlet. It has. In the injection device (1 0 0), pressure oil is supplied to the piston accumulator (3 1) just before the start of injection to prevent leakage of the pressure oil from the first switching valve (2 4). Therefore, it is possible to delete a logic valve that should be provided at the outlet of the piston accumulator (3 1). Specifically, the hot water supply process was performed immediately before the start of injection, and the supply of pressure oil to the piston accumulator (31) was completed during the hot water supply process.
より具体的には、 電動ブースタ ( 8 ) のヘッ ド室 ( 8 H) は、 射 出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H) と流体連絡し、 且つピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) の出口とも流体連絡しており、 電動ブ —スタヘッ ド室 ( 8 H ) と射出シリンダヘッ ド室 ( 1 6 H ) とを流 体連絡させる流路には、 第 2の切替バルブ ( 2 5 ) が設けられてお り、 第 2の切替バルブ ( 2 5 ) は、 一方の流路接続側において、 電 動ブース夕ヘッ ド室 ( 8 H) に連絡する流路と、 作動油が貯蔵され るタンク ( 3 5 ) に連絡する流路とに流体接続し、 もう一方の流路 接続側において、 射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H) に連 絡する流路と、 ピス トンアキュムレータ ( 3 1 ) に連絡する流路と に流体接続する。 More specifically, the head chamber (8H) of the electric booster (8) is in fluid communication with the head chamber (16H) of the ejection cylinder (16) and the piston accumulator (31). The second switching valve (25) is provided in the flow path that fluidly connects the electric bush head chamber (8H) and the injection cylinder head chamber (16H). The second switching valve (25) is provided on one side of the flow path connection side with a flow path communicating with the electric booth evening head chamber (8H) and a tank for storing hydraulic oil. (35) fluidly connected to the flow path communicating with the flow path, and on the other flow path connection side, the flow path communicating with the head chamber (16 H) of the injection cylinder (16) and the piston accumulator (3 1) Fluid connection to the flow path communicating with.
ビス トンアキュムレータ ( 3 1 ) への圧油の供給は、 電動ブース 夕 ( 8 ) によって実施され、 電動ブースタ ( 8 ) の前記ヘッ ド室 ( 8 H) の圧油が押圧されて供給されることが好ましく、 更には射出 動作終了後に、 射出ピス トン ( 1 5 ) を射出シリ ンダ ( 1 6 ) のへ ッ ド側端部へ戻すために、 電動ブース夕 ( 8 ) を駆動して圧油を射 出シリンダ ( 1 6 ) のロッ ド室 ( 1 6 R ) に供給することが好まし
い。 Pressure oil is supplied to the piston accumulator (3 1) by an electric booth (8), and the pressure oil in the head chamber (8H) of the electric booster (8) is pressed and supplied. Furthermore, after the injection operation is completed, in order to return the injection piston (15) to the head side end of the injection cylinder (16), the electric booth (8) is driven to apply pressure oil. It is preferable to supply to the rod chamber (16 R) of the ejection cylinder (16). Yes.
より具体的には、 該射出装置は、 電動ブース夕ロッ ド室 ( 8 R) と射出シリ ンダヘッ ド室 ( 1 6 H) とを流体連絡させる流路に設け られた第 3の切替バルブ ( 6 2 ) を更に具備する。 第 1の切替バル ブ ( 2 4) は、 一方の流路接続側において、 ピス トンアキュムレー 夕 ( 3 1 ) に連絡する流路と、 作動油が貯蔵されるタンク ( 3 5 ) に連絡する流路とに流体接続し、 もう一方の流路接続側において、 射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H ) に連絡する流路と、 射 出シリンダ ( 1 6 ) のロッ ド室 ( 1 6 R ) に連絡する流路とに流体 接続しており、 第 3の切替バルブ ( 6 2 ) は、 一方の流路接続側に おいて、 タンク ( 3 5 ) に連絡する流路と、 射出電動ブース夕ロッ ド室 ( 8 R) に連絡する流路とに流体接続し、 もう一方の流路接続 側において、 射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H ) に連絡す る流路と、 射出シリンダ ( 1 6 ) のロッ ド室 ( 1 6 R ) に連絡する 流路とに流体接続する。 More specifically, the injection device includes a third switching valve (6) provided in a flow path for fluid communication between the electric booth evening chamber chamber (8R) and the injection cylinder head chamber (16H). 2) is further provided. The first switching valve (2 4) is connected to the flow path communicating with the piston accumulator (3 1) and the tank (3 5) storing hydraulic oil on one flow path connection side. The fluid passage is connected to the fluid passage, and on the other fluid passage connection side, the fluid passage connected to the head chamber (16H) of the injection cylinder (16) and the rod chamber of the ejection cylinder (16) (3 6 R) is fluidly connected to the flow path communicating with the flow path, and the third switching valve (6 2) is connected to the flow path communicating with the tank (3 5) on one flow path connection side. , Fluid connection to the flow passage connecting to the injection electric booth evening lock chamber (8R), and to the head chamber (16H) of the injection cylinder (16) on the other flow passage connection side And a fluid channel connected to the rod chamber (16 R) of the injection cylinder (16).
本発明者は、 電動機構と油圧機構を併用し、 複雑形状の铸造品を 、 高品質で歩留り良く製造することができる小型 · 軽量の高速射出 構造 (ハイブリッ ド高速射出機構) について、 鋭意検討した。 The present inventor has intensively studied a compact and lightweight high-speed injection structure (hybrid high-speed injection mechanism) that can produce a complex-shaped forged product with a high quality and a high yield by using both an electric mechanism and a hydraulic mechanism. .
その結果、 本発明者は、 プランジャを連結したピス トンロッ ドの 後方の油圧シリンダに、 電動機構で進退するビス トンロッ ドを設け 、 二つのピス トンロッ ドを、 適宜、 単独で又は一体化して駆動すれ ば、 プランジャの前後進を、 高速で適確に制御でき、 複雑形状の铸 造品を、 高品質で歩留り良く製造することができることを見いだし た。 As a result, the present inventor provided a piston rod that is advanced and retracted by an electric mechanism in the hydraulic cylinder behind the piston rod to which the plunger is connected, and the two piston rods are driven individually or integrally as appropriate. For example, we have found that it is possible to accurately control the forward / backward movement of the plunger at high speed, and to manufacture a complex shaped product with high quality and high yield.
本発明は、 上記知見に基づいてなされたもので、 その要旨は以下 のとおりである。 The present invention has been made on the basis of the above findings, and the gist thereof is as follows.
( 1 ) プランジャを駆動し溶湯を金型キヤビティ に充填する射
出装置において、 油圧制御機構で制御するプランジャロッ ドを内蔵 する油圧シリンダの後方に、 進退制御機構で制御するピス トン口ッ ドを設けたことを特徴とする制御性に優れたハイブリッ ド高速射出 装置。 (1) Drive the plunger to fill the mold cavity with molten metal Hybrid high-speed injection with excellent controllability, characterized in that a piston port controlled by the advance / retreat control mechanism is provided behind the hydraulic cylinder that contains the plunger rod controlled by the hydraulic control mechanism. apparatus.
( 2 ) 前記進退制御機構がポールネジ機構であることを特徴と する前記 ( 1 ) に記載の制御性に優れたハイブリッ ド高速射出装置 (2) The hybrid high-speed injection device excellent in controllability according to (1), wherein the advance / retreat control mechanism is a pole screw mechanism.
( 3 ) 前記ポールネジ機構をサーポモー夕で駆動することを特 徴とする前記 ( 2 ) に記載の制御性に優れたハイブリ ッ ド高速射出 装置。 (3) The hybrid high-speed injection device excellent in controllability as described in (2) above, characterized in that the pole screw mechanism is driven by a servomotor.
( 4 ) 油圧制御機構で制御するプランジャロッ ドを内蔵する油 圧シリンダの後方に、 進退制御機構で制御するピス トンロッ ドを設 け、 油圧制御機構と進退制御機構を連携して駆動して、 溶湯の金型 キヤビティへの充填を制御する制御方法において、 (4) A piston rod controlled by the advance / retreat control mechanism is installed behind the hydraulic cylinder containing the plunger rod controlled by the hydraulic control mechanism, and the hydraulic control mechanism and the advance / retreat control mechanism are driven in cooperation. In a control method for controlling filling of molten metal mold cavity,
( i ) 進退制御機構を駆動して、 プランジャロッ ドを、 ピス トン ロッ ドと一体化して、 低速一高速切替位置に到達するまで前進させ 、 到達後、 (i) Drive the advance / retreat control mechanism to integrate the plunger rod with the piston rod until it reaches the low speed / high speed switching position.
( i i ) 油圧制御機構を駆動し、 進退制御機構との協働で、 プラン ジャを高速で前進させることを特徴とする Λイブリ ツ ド高速射出制 御方法。 (i i) A Λ hybrid high-speed injection control method characterized in that the hydraulic control mechanism is driven and the plunger is advanced at high speed in cooperation with the advance / retreat control mechanism.
( 5 ) 前記油圧制御機構の駆動を、 予め設定した射出圧力まで の上昇曲線に従い、 リアルタイムフィードバック制御することを特 徴とする前記 ( 4 ) に記載のハイブリ ッ ド高速射出制御方法。 発明の効果 (5) The hybrid high-speed injection control method according to (4), characterized in that the hydraulic control mechanism is driven in real-time feedback control according to a rising curve up to a preset injection pressure. The invention's effect
本発明によれば、 射出昇圧及び昇圧後の加圧保持を電動で行うダ イカス トマシンのハイブリ ツ ドタイプ射出装置の油圧回路において
、 加圧保持時において、 例えば、 射出シリ ンダヘッ ド室の圧力をブ ース夕ロッ ド室に連絡させることの出来る切換弁を設けることによ り、 ブースタピス トンロッ ドを駆動するサ一ポモ一夕の必要最大ト ルクを小さく して、 加圧保持時に大電流を流しておく必要を回避し 、 大きな電力ロスの発生を防止可能で且つモータサイズを小さくで きる。 これにより、 射出装置自体のサイズを小さく出来ると共に、 射出装置の製造コス トを低減できる。 According to the present invention, in a hydraulic circuit of a hybrid type injection device of a die machine that performs injection boosting and pressurization holding after boosting electrically. At the time of pressurization, for example, by providing a switching valve that can communicate the pressure of the injection cylinder head chamber to the booth rod chamber, the booster piston rod drive is driven. By reducing the required maximum torque, it is possible to avoid the need for a large current to flow during pressurization and to prevent a large power loss and to reduce the motor size. As a result, the size of the injection device itself can be reduced, and the manufacturing cost of the injection device can be reduced.
また、 射出シリンダ ( 1 6 ) のヘッ ド室 ( 1 6 H ) の圧力である ヘッ ド圧を検出するための圧力検出センサ ( 3 7 ) を更に具備する ことにより、 ヘッ ド圧を検知して、 ヘッ ド圧を所定の値になるよう に、 電動モー夕 ( 1 ) のトルクを制御することできるので、 安定的 で正確な射出成形が可能になる。 さらには、 ヘッ ド圧に基いて、 昇 圧運転から加圧保持運転への切り替え制御を実施することにより、 射出圧力の過剰な上昇等の不適切な運転を防止可能である。 In addition, by further providing a pressure detection sensor (37) for detecting the head pressure, which is the pressure in the head chamber (16H) of the injection cylinder (16), the head pressure is detected. Since the torque of the electric motor (1) can be controlled so that the head pressure becomes a predetermined value, stable and accurate injection molding becomes possible. Furthermore, by performing switching control from the pressure increasing operation to the pressure holding operation based on the head pressure, it is possible to prevent inappropriate operation such as an excessive increase in injection pressure.
更には、 第 2の形態により、 ピス トンアキュムレータからの圧油 の漏れを防ぐために設けられていたアキュムレータ (A C C ) 出口 のロジックバルブを削除でき、 管路抵抗を大幅に削減でき、 要求さ れる射出性能を達成することが容易になると共に、 コス 卜の削減が 実施できる。 Furthermore, according to the second mode, the logic valve at the outlet of the accumulator (ACC) provided to prevent the leakage of pressure oil from the piston accumulator can be eliminated, the pipe resistance can be greatly reduced, and the required injection Achievement of performance becomes easy and cost reduction can be implemented.
本発明によれば、 射出装置自体を、 従来装置に比べ、 一層、 小型 化、 軽量化できるとともに、 低速一高速切替位置での切替 · 増圧を 、 応答性よく高精度で高速制御できる。 したがって、 本発明により 、 高品質の铸造品を歩留りよく製造することができる。 しかも、 本 発明は、 一層の小型化、 軽量化に伴い、 保守性にも格段に優れてい るものである。 According to the present invention, the injection device itself can be further reduced in size and weight as compared with the conventional device, and at the same time, switching and pressure increase at a low speed / high speed switching position can be controlled with high responsiveness and high accuracy. Therefore, according to the present invention, a high-quality forged product can be manufactured with a high yield. In addition, the present invention is remarkably excellent in maintainability as it is further reduced in size and weight.
. 上記の本発明の説明において、 カツコ () 内の記号又は数字は、 以下に示す実施の形態との対応を示すために添付される。
本発明は、 添付図と共に、 下記の本発明の好適な実施の形態の説 明によって、 より十分に理解されても良い。 図面の簡単な説明 In the above description of the present invention, symbols or numbers in parentheses () are attached to show correspondence with the embodiments shown below. The present invention may be more fully understood from the following description of preferred embodiments of the present invention, with reference to the accompanying drawings. Brief Description of Drawings
図 1 は、 本発明に係るダイカス トマシン用射出装置の一実施の形 態の油圧回路の概要構成を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a hydraulic circuit according to an embodiment of an injection device for a die casting machine according to the present invention.
図 2 aは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における油 圧回路の状態を示す説明図であり、 低速射出時の回路を示す。 Fig. 2a is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit in various work processes in the die casting machine, showing the circuit during low-speed injection.
図 2 bは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における油 圧回路の状態を示す説明図であり、 高速射出時の回路を示す。 Fig. 2b is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit in various work processes in the die casting machine, showing the circuit during high-speed injection.
図 2 ciは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における油 圧回路の状態を示す説明図であり、 昇圧時の回路を示す。 Fig. 2 ci is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit in various work processes in the die casting machine, and shows the circuit during boosting.
図 2 dは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における油 圧回路の状態を示す説明図であり、 加圧保持時の回路を示す。 FIG. 2d is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit in various work processes in the die casting machine, and shows the circuit during pressure holding.
図 2 eは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における油 圧回路の状態を示す説明図であり、 突き出し時の回路を示す。 Fig. 2e is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit in various work processes in the die casting machine, and shows the circuit during ejection.
図 2 f は、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における油 圧回路の状態を示す説明図であり、 後退時の回路を示す。 Fig. 2f is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit in various work processes in the die-casting machine, and shows the circuit during reverse operation.
図 3は、 ダイカス トマシンの作動工程の射出時間 (又は、 射出ス トローク) に対する射出ビス トンの射出速度及びシリ ンダへッ ド圧 の変化を示すグラフ (射出特性図) である。 Fig. 3 is a graph (injection characteristics diagram) showing the change in injection speed and cylinder head pressure of the injection piston with respect to the injection time (or injection stroke) in the operation process of the die casting machine.
図 4は、 図 3のグラフに昇圧時、 加圧保持時等の各工程 (領域) を分かり易く書き込んだグラフである。 Fig. 4 is a graph in which each process (region) during pressurization and pressurization holding is clearly written on the graph of Fig. 3.
図 5は、 図 2 cの昇圧工程の油圧回路 (昇圧時のブースタ回路) と、 図 2 dの加圧保持工程の油圧回路 (加圧保持回路) の相違の説 明図であり、 昇圧時のブースタ回路を示す。 Fig. 5 is an explanatory diagram of the difference between the hydraulic circuit in the boosting step (booster circuit during boosting) in Fig. 2c and the hydraulic circuit (pressurizing and holding circuit) in the pressurizing and holding step in Fig. 2d. The booster circuit is shown.
図 6は、 図 2 cの昇圧工程の油圧回路 (昇圧時のブースタ回路)
と、 図 2 dの加圧保持工程の油圧回路 (加圧保持回路) の相違の説 明図であり、 加圧保持時のブースタ回路を示す。 Fig. 6 shows the hydraulic circuit in the boosting process of Fig. 2c (booster circuit during boosting) FIG. 2d is an explanatory diagram of the difference between the hydraulic circuit (pressure holding circuit) in the pressure holding process of FIG. 2d and shows the booster circuit at the time of pressure holding.
図 7は、 本発明に係るダイカス トマシン用射出装置の第 2の実施 の形態の油圧回路の概要構成を示す説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a hydraulic circuit of the second embodiment of the die casting machine injection device according to the present invention.
図 8 aは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、 アキュムレータの充填 ( チャージ) 時の回路を示す。 FIG. 8a is an explanatory view showing the state of the hydraulic circuit of FIG. 7 in various work processes in the die casting machine, and shows the circuit when charging (charging) the accumulator.
図 8 bは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、 低速射出時の回路を示す 図 8 cは、 ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、 高速射出時の回路を示す 図 8 dは、 ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、 昇圧時の回路を示す。 図 8 eは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、 加圧保持時の回路を示す 図 8 f は、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、 突き出し時の回路を示す 図 8 gは、 ダイカス トマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、 後退時の回路を示す。 図 9は、 一般的な射出成形における、 射出スタート前の工程のフ ローを示す説明図であり、 各工程の所要時間が同時に示されている 図 1 0は、 従来例の油圧式のダイカス トマシン用射出装置の油圧
回路の概要構成を示す説明図である。 Fig. 8b is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit of Fig. 7 in various work processes in the die-casting machine, and Fig. 8c shows the circuit during low-speed injection in Fig. 7 in various work processes in the die-casting machine. FIG. 8 d is a diagram illustrating the state of the hydraulic circuit, and FIG. 8 d is a diagram illustrating the circuit during high-speed injection. FIG. 8 d is a diagram illustrating the state of the hydraulic circuit of FIG. 7 in various work processes in the die casting machine. Show. Fig. 8e is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic circuit of Fig. 7 in various work processes in the die-casting machine. Fig. 8f shows the circuit during pressurization holding. Fig. 8f is a diagram of various work processes in the die-cast machine. FIG. 8g is a diagram illustrating the state of the hydraulic circuit of FIG. 7, and FIG. 8g is a diagram illustrating the state of the hydraulic circuit of FIG. 7 in various work processes in the die casting machine. Show. Fig. 9 is an explanatory diagram showing the flow of the process before the start of injection in general injection molding. The time required for each process is shown at the same time. Figure 10 shows the conventional hydraulic die casting machine. Hydraulics for injection equipment It is explanatory drawing which shows schematic structure of a circuit.
図 1 1 は、 実際の実機 (型締力 3 7 5 tから 4 0 0 0 t機) につ いてのアキュムレータチャージ時間と最短給湯時間を比較する表を 示す。 Figure 11 shows a table comparing the accumulator charge time and the shortest hot water supply time for an actual actual machine (clamping force from 3 75 t to 40 00 t machine).
図 1 2 は、 本発明のハイブリ ッ ド高速射出装置の一構造を示す図 である。 FIG. 12 is a diagram showing one structure of the hybrid high-speed injection device of the present invention.
図 1 3 は、 発明における射出開始直前の態様を示す図である。 図 1 4は、 本発明において、 プランジャが低速—高速切替位置 S に到達する直前の態様を示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing a mode immediately before the start of injection in the invention. FIG. 14 is a diagram showing a state immediately before the plunger reaches the low speed-high speed switching position S in the present invention.
図 1 5 は、 本発明において、 プランジャロッ ドが高速で前進する 態様を示す図である。 FIG. 15 is a view showing a state in which the plunger rod advances at a high speed in the present invention.
図 1 6 は、 本発明において、 溶湯の充填が完了し、 プランジャロ ッ ドの前進がほぼ停止した時の態様を示す図である。 FIG. 16 is a view showing an aspect when the filling of the molten metal is completed and the forward movement of the plunger rod is almost stopped in the present invention.
図 1 7 は、 本発明において、 射出が完了し、 プランジャロッ ドの 前進が完全に停止し時の態様を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing an aspect when injection is completed and the forward movement of the plunger rod is completely stopped in the present invention.
図 1 8 は、 本発明において、 射出スリーブ内に残存する凝固物を 排出するため、 ピストンロッ ドとプランジャロッ ドを一体化して前 進させる態様を示す図である。 FIG. 18 is a view showing a state in which the piston rod and the plunger rod are integrated and advanced in order to discharge the solidified substance remaining in the injection sleeve in the present invention.
図 1 9 は、 本発明において、 次の射出に備えるため、 プランジャ ロッ ドとビス トンロッ ドを後退させせる態様を示す図である。 FIG. 19 is a view showing a mode in which the plunger rod and the piston rod are retracted in preparation for the next injection in the present invention.
図 2 0 は、 本発明における射出圧力の上昇経過を示す図である。 図 2 1 は、 本発明のハイブリ ッ ド高速射出装置の別の構造を示す 図である。 FIG. 20 is a diagram showing the rise of the injection pressure in the present invention. FIG. 21 is a diagram showing another structure of the hybrid high-speed injection device of the present invention.
図 2 2 は、 本発明における射出開始直前の態様を示す図である。 図 2 3 は、 本発明において、 プランジャが低速一高速切替位置 S に到達する直前の別の態様を示す図である。 FIG. 22 is a diagram showing a mode immediately before the start of injection in the present invention. FIG. 23 is a diagram showing another mode immediately before the plunger reaches the low speed / high speed switching position S in the present invention.
図 2 4は、 本発明において、 プランジャロッ ドが高速で前進する
別の態様を示す図である。 Fig. 24 shows that the plunger rod moves forward at high speed in the present invention. It is a figure which shows another aspect.
図 2 5は、 本発明において、 溶湯の充填が完了し、 プランジャロ ッ ドの前進がほぼ停止した時の別の態様を示す図である。 FIG. 25 is a diagram showing another aspect when the molten metal filling is completed and the forward movement of the plunger rod is almost stopped in the present invention.
図 2 6は、 本発明において、 射出が完了し、 プランジャロッ ドの 前進が完全に停止し時の別の態様を示す図である。 FIG. 26 is a view showing another aspect of the present invention when the injection is completed and the forward movement of the plunger rod is completely stopped.
図 2 7は、 本発明において、 射出スリーブ内に残存する凝固物を 排出するため、 ビス トンロッ ドとプランジャロッ ドを一体化して前 進させる別の態様を示す図である。 FIG. 27 is a view showing another embodiment in which the piston rod and the plunger rod are integrated and advanced in order to discharge the coagulum remaining in the injection sleeve in the present invention.
図 2 8は、 本発明において、 次の射出に備えるため、 プランジャ ロッ ドとピス トン口ッ ドを後退させせる別の態様を示す図である。 図 2 9は、 本発明における射出圧力の別の上昇経過を示す図であ る。 発明を実施するための好適な形態の説明 FIG. 28 is a view showing another mode in which the plunger rod and the piston port are moved backward in preparation for the next injection in the present invention. FIG. 29 is a diagram showing another increase in the injection pressure according to the present invention. DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 実施の形態に基づき、 図面を参照して本発明のダイカス ト マシン用射出装置を詳細に説明する。 図 1及び図 2 a〜 2 f は、 本 発明に係るダイカス トマシン用射出装置の第 1 の実施の形態を示し ており、 図 1 は、 ダイカス トマシン用射出装置の第 1 の実施の形態 の油圧回路の概要構成を示す説明図であり、 図 2 a〜図 2 f は、 図 1のダイカス トマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の 状態を示す説明図である。 Hereinafter, based on embodiments, an injection device for a die casting machine of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2a to 2f show a first embodiment of an injection device for a die casting machine according to the present invention, and FIG. 1 shows a hydraulic pressure of the first embodiment of the injection device for a die casting machine. FIG. 2a to FIG. 2f are explanatory diagrams showing states of the hydraulic circuit in various work processes in the die casting machine of FIG.
本実施の形態の射出装置 1 0は、 ハイブリッ ドタイプであって、 サーポモー夕 1 によりブース夕ピス トンロッ ド 5を駆動して射出ピ ス トン (プランジャ) 1 5 を作動させ、 金型にアルミニウム (A L ) 溶湯を射出する。 The injection device 10 according to the present embodiment is a hybrid type, and the injection piston (plunger) 15 is actuated by driving the booth evening piston rod 5 by the thermopo 1 and the mold is made of aluminum (AL ) Inject molten metal.
本実施の形態における射出装置 1 0の油圧回路において、 電動式 駆動部としてサーポモ一夕 1が具備されており、 サーポモ一夕 1 は
駆動ギア 2に連結してこれを回転駆動し、 駆動ギア 2は、 外側が歯 車で内側がネジ切られたポールナツ トギア 3に嚙合し、 ポールナツ 卜ギア 3は、 外面がネジ切られたポールネジ軸 4に係合するが、 ポ —ルネジ軸 4はポールナッ トギア 3の中心を通る開口を貫通してい る。 ボールネジ軸 4の上端部は、 トッププレート 7の一方の端部に 連結しており、 トッププレート 7のもう一方の端部は、 ブース夕ピ ス トンロッ ド 5の上端部に連結する。 この様な構成により、 サ一ポ モータ 1 の回転動により、 ポールネジ軸 4が上下方向に往復直線動 し、 更にブースタピス トンロッ ド 5が上下方向に往復直線動する。 In the hydraulic circuit of the injection device 10 according to the present embodiment, the thermoplum 1 is provided as an electric drive unit. It is connected to the drive gear 2 and driven to rotate. The drive gear 2 meshes with the pole nut gear 3 whose outer side is a gear and whose inner side is threaded, and the pole nut 卜 gear 3 is a pole screw shaft whose outer surface is threaded. The pole screw shaft 4 passes through the opening passing through the center of the pole nut gear 3. The upper end portion of the ball screw shaft 4 is connected to one end portion of the top plate 7, and the other end portion of the top plate 7 is connected to the upper end portion of the booth piston rod 5. With such a configuration, the pole screw shaft 4 reciprocates linearly in the vertical direction and the booster piston rod 5 reciprocates linearly in the vertical direction by the rotation of the support motor 1.
ブースタピス トンロッ ド 5の下端部には、 ブースタピス トン 6が 備えられており、 ブースタピス トンロッ ド 5の上下動により、 ブー ス夕ビス トン 6は、 シリンダ状のブ一ス夕 8内において往復動し、 ブース夕 (シリンダ) 8内の作動油を圧送 · 吸引する。 ブースタ 8 のブース夕ヘッ ド室 8 H側の先端部は、 図 1 に示されるように、 射 出シリ ンダ 1 6の射出シリンダヘッ ド室 1 6 Hと流体連絡している 。 本実施の形態においては、 図 1 に示すように、 射出シリンダ 1 6 は水平に設置されるのに対して、 ブース夕 8はそれに直交するよう に、 垂直に設置されており、 この構成を一般的に縦型と呼んでいる 。 本実施の形態の射出装置 1 0は、 縦型の構成で説明されるが、 こ れとは別に本発明の射出装置が、 ブースタ 8が水平に設置されて、 射出シリンダ 1 6に平行に接続する、 横型であっても良い。 Booster piston piston 5 is provided at the lower end of booster piston rod 5, and booster piston piston 5 reciprocates in cylinder-shaped bush evening 8 by the vertical movement of booster piston rod 5. Booth evening (cylinder) The hydraulic fluid in 8 is pumped and sucked. As shown in FIG. 1, the front end of the booth evening head chamber 8 H side of the booster 8 is in fluid communication with the injection cylinder head chamber 16 H of the injection cylinder 16. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the injection cylinder 16 is installed horizontally, while the booth evening 8 is installed vertically so as to be orthogonal thereto. Is called vertical type. The injection device 10 according to the present embodiment is described in a vertical configuration. However, the injection device according to the present invention is connected to the injection cylinder 16 in parallel with the booster 8 installed horizontally. Yes, it may be horizontal.
射出シリンダ 1 6内には、 射出ピス トン 1 5が収容され、 射出ピ ス トン 1 5には、 その左方向先端にプランジャチップ (図示されな い) が取り付けられており、 プランジャチップは、 ダイカス トマシ ンの固定金型内に貫通するプランジャスリーブ (図示されない) 内 に収容されており、 プランジャスリーブは金型に流体連絡する。 本 実施の形態の射出装置 1 0は、 射出用ピス トンアキュムレータ (A
C C ) 3 1及びこれを加圧駆動するためのガスボトル 3 2 と、 バル ブ A 2 1 と、 バルブ B 2 2 と、 ノ レブ C 2 3 と、 バルブ M 2 4と、 作動油を貯めるためのタンク 3 5 とを具備する。 An injection piston 15 is accommodated in the injection cylinder 16, and a plunger tip (not shown) is attached to the left end of the injection piston 15. Housed in a plunger sleeve (not shown) that penetrates into the stationary mold of the machine, the plunger sleeve is in fluid communication with the mold. The injection apparatus 10 according to the present embodiment includes an injection piston accumulator (A CC) 3 1 and gas bottle 3 2 for driving it under pressure, valve A 2 1, valve B 2 2, nozzle C 2 3, valve M 2 4, and for storing hydraulic oil 3 and 5 tanks.
本実施の形態において、 射出装置 1 0 はその油圧回路において、 図 1 に示すように、 射出シリンダ 1 6 のヘッ ド室 1 6 H及びシリン ダ状のブースタ 8のロッ ド室 8 Rとタンク 3 5 との間を繋ぐ配管ラ イン 4 5, 4 4, 4 3に設けられた、 ノ ルブ D 2 5及びバルブ E 2 6 と、 ブースタ 8のへッ ド室側の端面に設けられた圧力検出センサ 3 7 とを具備する。 In the present embodiment, the injection device 10 has its hydraulic circuit in its hydraulic circuit, as shown in FIG. 1, the head chamber 16 H of the injection cylinder 16 and the rod chamber 8 R of the cylinder-like booster 8 and the tank 3. Pressure detection provided on the end face of the booster 8 on the head chamber side of the valve D 2 5 and valve E 2 6 provided on the piping lines 4 5, 4 4 and 4 3 Sensor 3 7.
次に、 本実施の形態における射出装置の作動について説明する。 図 2 aは、 低速射出時の油圧回路の状態を示している。 図 2 aの 低速射出時において、 サーポモータ 1によりブースタービス トン口 ッ ド 5は、 下向きに (前進) 駆動されて、 ブース夕ヘッ ド 8 H内の 作動油を低速で押して射出シリンダ室 1 6 Hに流入させ、 更に射出 シリンダ 1 6 内の射出ピス トン 1 5 を左方向 ( A L溶湯が貯められ たプランジャスリーブ方向) に押圧する。 この際、 本実施の形態の ブース夕一ピス トンロッ ド 5は、 径が小さいので、 ブースタ 8の口 ッ ド室 8 Rが形成されており、 ブースタロッ ド室 8 Rは図 2 aに示 すごとく、 タンク 3 5にバルブ E 2 6を介して流体連絡する配管ラ イン 4 4 , 4 3が接続する。 従って、 ブースタ一ピス トンロッ ド 5 が下降する際、 バルブ E 2 6は開放されるので、 タンク 3 5からラ イン 4 3 , 4 4及びバルブ E 2 6を介してブースタロッ ド室 8 Rに 作動油が流入する。 この際、 タンク 3 5は、 ブース夕ロッ ド室 8 R より高い位置に設置されて、 作動油が重力によりブースタロッ ド室 8 Rに流れ込んでも良いが、 ポンプ等の別の手段により作動油がブ —ス夕ロッ ド室 8 Rに供給されても良い。 射出ピス トン 1 5の左方 向先端にプランジャチップ (図示されない) が取り付けられ、 ブラ
ンジャチップは、 ダイカス トマシンの固定金型内に貫通するプラン ジャスリーブ (図示されない) 内に収容されており、 アルミニウムNext, the operation of the injection device in the present embodiment will be described. Figure 2a shows the state of the hydraulic circuit during low speed injection. During low-speed injection in Fig. 2a, booster piston head 5 is driven downward (forward) by servo motor 1, and the hydraulic oil in booth evening head 8H is pushed at low speed, and injection cylinder chamber 1 6 H Then, the injection piston 15 in the injection cylinder 16 is pushed to the left (toward the plunger sleeve in which the molten AL is stored). At this time, the booth evening piston rod 5 of the present embodiment has a small diameter, so that an opening chamber 8 R of the booster 8 is formed, and the booster rod chamber 8 R is as shown in FIG. The piping lines 4 4 and 4 3 are connected to the tank 3 5 through the valve E 2 6 for fluid communication. Therefore, when the booster piston rod 5 is lowered, the valve E 26 is opened, so that the hydraulic oil is supplied from the tank 35 to the booster rod chamber 8 R via the lines 4 3 and 4 4 and the valve E 2 6. Flows in. At this time, the tank 35 may be installed at a position higher than the booth evening load chamber 8 R, and the hydraulic oil may flow into the booster rod chamber 8 R due to gravity, but the hydraulic oil may be blocked by another means such as a pump. —It may be supplied to the 8 R room. A plunger tip (not shown) is attached to the left end of the injection piston 15 and The nanger chip is housed in a plunger sleeve (not shown) that penetrates into the die of the die casting machine.
( A L ) 溶湯を押圧して、 溶湯を金型 (図示されない) 内のキヤビ ティ に充填する。 また低速射出時において、 バルブ B 2 2が開でバ ルブ C 2 3は閉であり、 射出ピス トン 1 5の左方向への移動により 、 射出シリンダロッ ド室 1 6 R内の作動油は、 配管ライン 4 2及び 開放されたバルブ B 2 2を通りタンク 3 5へ流れる。 やはり この低 速射出時は、 図 3及び図 4 (図 3において低速射出領域等を説明す る図) において時間 t 0から t 1 までに相当する。 低速射出時にお いて、 サーポモータ 1 の回転制御を行うことにより、 スタート時の 衝撃を緩和するショックレス制御、 低速射出速度多段制御及び速度 リアルタイム制御を行うことができる。 (A L) Press the molten metal to fill the cavity in the mold (not shown). During low-speed injection, valve B 2 2 is open and valve C 2 3 is closed. As the injection piston 15 moves to the left, the hydraulic oil in the injection cylinder rod chamber 16 R Flows through line 4 2 and open valve B 2 2 to tank 3 5. Again, this low-speed injection corresponds to the time t 0 to t 1 in FIGS. 3 and 4 (the figure explaining the low-speed injection region etc. in FIG. 3). By controlling the rotation of the servo motor 1 during low-speed injection, shockless control, low-speed injection speed multi-stage control, and real-time speed control can be performed.
図 2 bは、 高速射出時の油圧回路を示す。 次の図 2 bの高速射出 時においては、 引き続きブースタピス トンロッ ド 5を下降 (前進) させながら (図 2 a状態から更に) 、 バルブ M 2 4を開方向に作動 させて射出用ピス トンアキュムレータ (A C C ) 3 1の圧油を配管 ライン 4 1 を介して射出シリンダ 1 6のへッ ド室 1 6 Hに導入して 、 2つの動力源から大流量の作動油を導入することにより、 射出ピ ス 卜ン 1 5を高速で駆動する。 この時、 バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つバルブ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであ り、 バルブ A 2 1 も閉である。 ここで、 バルブ M 2 4の開度をコン トロールすることにより、 高速速度を制御しながら高速射出を完了 させる (この間、 ブースタピス トンロッ ド 5は前進し続けている) 。 この高速射出時は、 図 3及び 4において時間 1; 1から t 2までに 相当する。 Figure 2b shows the hydraulic circuit during high speed injection. At the time of high-speed injection shown in Fig. 2b, while the booster piston rod 5 continues to be lowered (advanced) (further from the state shown in Fig. 2a), the valve accumulator for injection ( ACC) 3 1 Pressure oil is introduced into the head chamber 16H of the injection cylinder 16 via the piping line 41, and a large flow rate of hydraulic fluid is introduced from the two power sources. Drive 1 5 at high speed. At this time, valve E 2 6 is open and valve D 2 5 is closed and valve B 2 2 is open and valve C 2 3 is still closed, and valve A 2 1 is also closed. Here, by controlling the opening degree of the valve M 24, the high-speed injection is completed while controlling the high-speed speed (the booster piston rod 5 keeps moving forward during this time). This high-speed injection corresponds to time 1; 1 to t 2 in Figs.
図 2 cは、 昇圧時の油圧回路を示す。 図 2 cの昇圧時においては 、 図 2 bの状態からバルブ M 2 4を閉じて、 射出用ピス トンアキュ
ムレー夕 (A C C ) 3 1からの油圧を遮断した状態で、 ブース夕ピ ストンロッ ド 5を更に前進 (下降) させて射出シリ ンダヘッ ド室 1 6 Hの圧力を加圧していく。 この時、 バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つバルブ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであり 、 バルブ A 2 1 も閉である。 この昇圧時は、 図 3及び 4において時 間 t 2から t 3までに相当しており、 金型キヤビティ内の A L溶湯 は昇圧される。 Figure 2c shows the hydraulic circuit during boosting. During the pressure increase in Fig. 2c, the valve M 24 is closed from the state of Fig. 2b, and the piston accumulator for injection Murray evening (ACC) 3 With the hydraulic pressure from 1 cut off, the booth evening piston rod 5 is further advanced (lowered) to increase the pressure in the injection cylinder head chamber 16 H. At this time, valve E 2 6 is open, valve D 2 5 is closed, and valve B 2 2 is open, valve C 2 3 is still closed, and valve A 2 1 is also closed. This pressure increase corresponds to the time from t2 to t3 in Figs. 3 and 4, and the molten AL in the mold cavity is boosted.
そして圧力検出センサ 3 7によりブースタ 8による加圧圧力を計 測し、 その圧力が目的の 8 0〜 9 0 %になった時、 図 2 dに示す加 圧保持時の油圧回路に切り替える。 図 2 dの加圧保持時の油圧回路 において、 ブース夕ビス トンロッ ド 5がサーポモー夕 1 により前進 (下降) させられながら、 バルブ E 2 6は閉でバルブ D 2 5が開に 切り替えられる。 これにより、 ブース夕ピス トン 6 により押される 作動油の圧力は、 ブースタ 8のロッ ド室 8 Rに伝達されるので、 サ 一ポモ一夕 1の発揮するべき力は、 ブース夕ビス トンロッ ド 5の直 径に相当する面積と圧力の積の力で、 従来例の射出ピス トン 1 5 を 押圧する力と同じ力が発揮できる。 この工程において、 バルブ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであり、 バルブ A 2 1及びバルブ M 2 4も閉である。 この加圧保持時は、 図 3及び 4において時間 t 3から t 4までに相当する。 Then, the pressure applied by the booster 8 is measured by the pressure detection sensor 37, and when the pressure reaches the target 80 to 90%, the hydraulic circuit for maintaining the pressure shown in Fig. 2d is switched. In the hydraulic circuit during pressurization holding in Fig. 2d, while booth evening biston rod 5 is moved forward (lowered) by thermopow 1, valve E 26 is closed and valve D 25 is switched to open. As a result, the pressure of the hydraulic oil pushed by the booth piston 6 is transmitted to the rod chamber 8 R of the booster 8, so that the force that should be exerted by the supporter 1 is The force that is the product of the area corresponding to the diameter of and the pressure, can exert the same force as the force for pressing the injection piston 15 of the conventional example. In this process, the valve B 2 2 is opened and the valve C 2 3 is kept closed, and the valve A 2 1 and the valve M 2 4 are also closed. This pressure holding time corresponds to the time t 3 to t 4 in FIGS.
その後、 図 2 e に示す突き出し工程が実施されるが、' この工程に おいては、 サーボモ一夕 1 によりブース夕ピス トンロッ ド 5 を前進 (下降) させて射出ピス トン 1 5を左方向に押すことにより、 金型 が開かれ、 ダイカス ト製品を取り出すことができる。 更に、 図 2 f の射出戻り工程が実施されて、 ポンプ供給口 3 6から、 ライ ン 4 2 を介して射出シリ ンダロッ ド室 1 6 Rに作動油が供給されて、 射出 ピス トン 1 5は、 射出シリンダ 1 6内でヘッ ド側に (右方向) に移
動させられると同時に、 ブースタピス トンロッ ド 5は、 サーポモ一 夕 1 により上昇駆動される。 射出シリンダヘッ ド室 1 6 H及びブ一 スタロッ ド室 8 Rの作動油は、 バルブ A 2 1及びバルブ E 2 6が共 に開けられることにより、 タンク 3 5へ戻される。 図 2 eの示す突 き出し工程において、 バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つ バルプ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであり、 ノ ルブ A 2 1 及びバルブ M 2 4も閉である。 図 2 f の示す射出戻り工程において 、 バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つバルブ B 2 2が閉で バルブ C 2 3は開に設定され、 バルブ A 2 1 は開でバルブ M 2 4は 閉である。 After that, the ejecting process shown in Fig. 2e is carried out. 'In this process, the servo motor 1 moves the booth evening piston rod 5 forward (lowers) to move the injection piston 15 to the left. By pressing, the mold is opened and the die-cast product can be taken out. Furthermore, the injection return process of FIG. 2 f is performed, and hydraulic oil is supplied from the pump supply port 36 to the injection cylinder rod chamber 16 R via the line 42, and the injection piston 15 is Move to the head side (right direction) in the injection cylinder 16 At the same time, Booster Piston Rod 5 is driven up by the Serpomo. The hydraulic oil in the injection cylinder head chamber 16 H and the booster chamber 8 R is returned to the tank 35 by opening the valve A 21 and valve E 26 together. In the ejecting process shown in Fig. 2e, valve E 2 6 is open and valve D 2 5 is closed, and valve B 2 2 is open and valve C 2 3 is closed, and valves A 2 1 and Valve M 2 4 is also closed. In the injection return process shown in Fig. 2f, valve E 2 6 is open, valve D 2 5 is closed and valve B 2 2 is closed, valve C 2 3 is set to open, valve A 2 1 is open, and valve A 2 1 is open. M 2 4 is closed.
図 2 cの昇圧工程の油圧回路 (昇圧時のブースタ回路) と、 図 2 dの加圧保持工程の油圧回路 (加圧保持回路) の相違 (即ち、 図 2 c及び 2 dにおいて、 ノ レブ E 2 6 を開から閉に、 ノ ルブ D 2 5を 閉から開に切換えた場合の相違) を図 5及び図 6に示す。 昇圧時は 時間短縮のため、 ブースタピス トンの面積 A B H で圧油を押し込む 。 この時の必要ブース夕力 F 1は The difference between the hydraulic circuit in the boosting process in Fig. 2c (booster circuit during boosting) and the hydraulic circuit in the pressurizing and holding process (pressurizing and holding circuit) in Fig. 2d (ie, in Fig. 2c and 2d, Fig. 5 and Fig. 6 show the difference when E 2 6 is switched from open to closed and knob D 2 5 is switched from closed to open. Pressurize the pressure oil with the booster piston area A BH in order to shorten the time during pressurization. Necessary booth evening power F 1 at this time
F 1 = A B H X P H ' そのときにモータが出すトルク T 1は F 1 = A B HXP H 'Torque T 1 generated by the motor at that time is
Τ 1 = C X F 1 Τ 1 = C X F 1
1 X A g Η 入 1 I 1 XA g Insert 1 I
加圧保持時はブース夕のヘッ ド室とロッ ド室を同じ圧力にする。 す ると必要トルク Τ 2は When maintaining pressure, the head room and the lodge room at the booth evening should be at the same pressure. The required torque Τ 2 is
F 2 = A B R X P H F 2 = A BR XPH
T 2 = C X A B R X P H T 2 = CXA BR XPH
口ッ ド面積 A B R をへッ ド面積 A B H の 1ノ 3にすれば、 必要トル クは同じ割合で下がり、 トルクと比例状態になるモー夕電流値も同 じ割合で下がり、 エネルギロスや、 モー夕 トリップ等の問題が解決
される。 この場合注意することは、 トルク T 1 を維持したまま、 回 路を切り替えると、 圧力 P H はロッ ド面積とヘッ ド面積の比だけ高 くなり射出シリンダの加圧力が大きくオーバ一する問題が発生するIf the head area A BR is set to 1 to 3 of the head area A BH , the required torque decreases at the same rate, and the motor current value that is proportional to the torque also decreases at the same rate. Solve problems such as Moyu trip Is done. In this case note that while maintaining the torque T 1, switching the circuits, the problem of the pressure P H is applied pressure by a height no longer injection cylinder ratio of rod de area and heads area is increased over one appear
。 従って、 ロッ ド室に圧力が伝わるにつれ P H が上昇していくので. Therefore, since P H rises as the pressure in the rod-de chamber is transmitted
、 この圧力を、 圧力センサで検出し、 目的値に対し、 同じかまたは 数%U P したことを感知し、 サ一ポモ一夕 トルクを徐々に下げる自 動制御を行う必要がある。 It is necessary to detect this pressure with a pressure sensor, detect that the target value is the same or several percent UP, and perform automatic control to gradually reduce the torque.
本実施の形態においては、 昇圧工程までは、 前述の従来例と同様 の過程を行っていく力 、 加圧保持工程で、 回路を切り替え、 ブース 夕の加圧面積をかえる方法を組み込んでいる。 加圧保持時はビス ト ンはほとんど動かず、 1 0〜 2 0 L / m i n の油量を送ればよい ことに着眼し、 かつ、 モータの発生必要トルク Tは ブース夕加圧 の面積 A B とへッ ド圧 P H の積に比例するので、 面積 A B の方を変 え必要発生トルク Tを下げ電流値を下げる (射出ピス トンの加圧力 保持の為、 P H は一定) 方法である。 In the present embodiment, a force for performing the same process as the above-described conventional example until the boosting step is incorporated, and a method of switching the circuit and changing the pressurizing area of the booth evening is incorporated in the pressurizing and holding step. At the time of pressurization and holding, the piston hardly moves, and it should be noted that the oil amount of 10 to 20 L / min should be sent, and the necessary torque T generated by the motor is the area of the booth evening pressurization A B Is proportional to the product of the head pressure P H and the area A B is changed to reduce the required torque T and lower the current value (P H is constant to maintain the injection piston pressure). is there.
T = C X A B X P H T = CXA B XPH
(第 2の実施の形態) (Second embodiment)
次に本発明の第 2の実施の形態のダイカス トマシン用射出装置 1 0 0 を説明する。 図 7及び図 8 a〜 8 gは、 本発明の第 2の実施の 形態に係るダイカス トマシン用射出装置 1 0 0 を示しており、 図 7 は、 ダイカス トマシン用射出装置の第 2の実施の形態の油圧回路の 概要構成を示す説明図であり、 図 8 a〜図 8 gは、 ダイカス トマシ ンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図で ある。 図 1、 図 2 a〜図 2 f に示される第 1 の実施の形態の要素部 分と同じ又は同様である図 7及び図 8 a〜図 8 gの要素部分は、 同 じ参照符号により指定されている。 Next, the die casting machine injection device 100 according to the second embodiment of the present invention will be described. FIGS. 7 and 8a to 8g show a die casting machine injection device 100 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows a second embodiment of the die casting machine injection device. FIG. 8A to FIG. 8G are explanatory diagrams showing states of the hydraulic circuit in various work processes in the die casting machine. Elements in FIGS. 7 and 8a to 8g that are the same as or similar to the elements in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2a to 2f are designated by the same reference numerals. Has been.
第 1 の実施の形態において、 射出用ピストンアキュムレータ 3 1
からの圧油の漏れ (即ち、 バルブ M 2 4からの漏れ) については記 載されず、 射出用ピス トンアキュムレータ 3 1の充填のタイミング に関しても説明されていない。 第 2 の実施の形態において、 電動ブ ース夕 8周りの構成及び射出シリンダ 1 6周りの構成については、 第 1の実施の形態と同じであるので説明は省略する。 第 2の実施の 形態の油圧回路は、 射出用ピス トンアキュムレータ 3 1 をブース夕 8 によって充填 (チャージ) する方式であって、 第 1 の実施の形態 の油圧回路とは異なつたものとなっており、 油圧方式の図 1 0の従 来例の油圧回路とは、 対比が明確になっている。 In the first embodiment, the injection piston accumulator 3 1 No leakage of pressure oil from the valve (ie leakage from the valve M 2 4) is described, nor is the timing of filling the piston accumulator 31 for injection described. In the second embodiment, the configuration around the electric booth 8 and the configuration around the injection cylinder 16 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The hydraulic circuit of the second embodiment is a system in which the piston accumulator 31 for injection is charged (charged) by the booth evening 8, and is different from the hydraulic circuit of the first embodiment. Compared with the conventional hydraulic circuit in Fig. 10 of the hydraulic system, the comparison is clear.
第 2の実施の形態の図 7の油圧回路において、 開閉を高速で実施 可能なモー夕バルブであるバルブ M 2 4は射出用ビス トンアキュム レー夕 3 1の出口側に設置されている (第 1 の実施の形態と同様) が、 パルプ A 2 1 は、 射出用ピストンアキュムレータ 3 1 とバルブ M 2 4 との間のラインから分岐するラインに設けられている (第 1 の実施の形態とは異なり、 図 1 0の従来例と同様) 。 また、 ブース 夕 8のブース夕へッ ド室 8 Hと射出シリンダ 1 6の射出シリンダへ ッ ド室 1 6 Hとを結ぶラインには、 バルブ D (切り替え弁) 2 5が 備えられ、 ブース夕ロッ ド室 8 Rとバルブ M 2 4を結ぶラインには 、 図 7 に示すように、 開閉を高速で実施可能なモータバルブ 6 2が 備えられることが好ましい。 In the hydraulic circuit of FIG. 7 of the second embodiment, the valve M 2 4, which is a motor valve that can be opened and closed at high speed, is installed on the outlet side of the piston accumulator for injection 3 1 (first However, pulp A 2 1 is provided in a line that branches off from the line between the piston accumulator 3 1 for injection and the valve M 2 4 (unlike the first embodiment). The same as the conventional example in Fig. 10). The line connecting booth evening 8 at booth evening 8 H and evening cylinder 16 at injection cylinder 16 6 is equipped with valve D (switching valve) 25, The line connecting the rod chamber 8 R and the valve M 24 is preferably provided with a motor valve 62 that can be opened and closed at a high speed, as shown in FIG.
次に、 本実施の形態における射出装置 1 0 0の作動について説明 する。 本実施の形態における各工程の作動は、 第 1の実施の形態に おける同じ工程における作動と基本的に同様であるので、 第 1 の実 施の形態において説明した作動の詳細、 バルブの状態等については 、 図から明らかであるので本明細書では基本的に説明を省略する。 Next, the operation of the injection device 100 in the present embodiment will be described. Since the operation of each process in the present embodiment is basically the same as the operation in the same process in the first embodiment, the details of the operation described in the first embodiment, the state of the valve, etc. Since it is clear from the figure, the description is basically omitted in this specification.
図 8 aは、 第 1の実施の形態では説明されていない射出用ピス ト ンアキュムレータ 3 1の充填 (チャージ) 工程である。 本実施の形
態において、 この充填工程は、 射出工程の直前に実施される。 即ちFIG. 8a shows a filling (charging) process of the injection accumulator 31 for injection which is not explained in the first embodiment. Form of this implementation In this state, this filling step is performed immediately before the injection step. That is
、 実施されるのは、 図 9における給湯工程である。 この際、 図 8 a に示されるように、 射出ピストン 1 5は、 射出シリンダへッ ド室側 端部付近に戻っている。 サーポモー夕 1 によりブースターピス トン ロッ ド 5は、 下向きに (前進) 駆動されて、 ブース夕ヘッ ド室 8 H 内の作動油を低速で押すが、 この際バルブ D 2 5は、 作動油をライ ン 6 1 に導くように設定されるので、 作動油はバルブ D 2 5と逆止 弁 6 4を通り射出用ピス トンアキュムレータ 3 1 に充填される。 ラ イン 6 1のタンク 3 5へ分岐するラインには逆止弁 6 5が備えられ ており、 タンク 3 5への作動油の流れを阻止する。 本工程において 、 充填の完了は、 射出用ピス トンアキュムレータ 3 1 とバルブ A 2 1 とを繋ぐライン等に圧力センサ (図示されない) を設けて、 この ラインの圧力を計測し、 所定の圧力に到達したことを検知して、 充 填を完了しても良い。 これとは別に、 射出用ピス トンアキュムレ一 夕 3 1内にピス トンの位置を検出するセンサ (図示されない) を設 け、 これにより ピス トンが所定の位置に到達したことを検知して、 充填を完了しても良い。 図 8 aにおいて、 ブースタロッ ド室 8 Rへ の作動油の供給は、 タンク 3 5からモータバルブ 6 2 を介して重力 により実施されるが、 これとは別に第 1の実施の形態において記載 されているのと同様に、 ポンプにより実施されても良い。 The hot water supply process in FIG. 9 is performed. At this time, as shown in FIG. 8 a, the injection piston 15 has returned to the vicinity of the end of the injection cylinder head chamber side. The booster piston rod 5 is driven downward (advanced) by the servo motor evening 1 and pushes the hydraulic oil in the booth evening chamber 8 H at a low speed. At this time, the valve D 2 5 Therefore, the hydraulic oil passes through valve D 2 5 and check valve 6 4 and is filled in the piston accumulator 3 1 for injection. The line branching to the tank 3 5 of the line 6 1 is provided with a check valve 6 5 to block the flow of hydraulic oil to the tank 3 5. In this process, the filling is completed by providing a pressure sensor (not shown) on the line connecting the injection accumulator 3 1 and the valve A 2 1, measuring the pressure in this line, and reaching the predetermined pressure. It may be detected and completion of filling. Separately, a sensor (not shown) that detects the position of the piston is installed in the piston accumulator for injection 3 1, thereby detecting that the piston has reached a predetermined position and filling it. May be completed. In FIG. 8a, the supply of hydraulic oil to the booster rod chamber 8R is performed by gravity from the tank 35 through the motor valve 62, but is described separately in the first embodiment. It may be implemented by a pump as well.
充填工程の後に低速射出工程が実施される。 図 8 bは、 第 1の実 施の形態の図 2 aに相当する低速射出時 (工程) の油圧回路の状態 を示している。 低速射出時において、 ブースタヘッ ド室 8 Hと射出 シリンダヘッ ド室 1 6 Hとが連絡するようにバルブ D 2 5が切り替 えられて、 ブース夕ピス トンロッ ド 5が更に下降して、 第 1の実施 の形態と同様に、 作動油を射出シリ ンダへッ ド室 1 6 Hに供給する 。 この際、 射出の低速前進速度は、 サーボモータ 1の回転数制御に
よって行う。 A low speed injection process is performed after the filling process. Fig. 8b shows the state of the hydraulic circuit during low-speed injection (process) corresponding to Fig. 2a of the first embodiment. During low-speed injection, the valve D 25 is switched so that the booster head chamber 8 H and the injection cylinder head chamber 16 H are in contact with each other, and the booth evening piston rod 5 is further lowered to perform the first operation. In the same way as above, hydraulic fluid is supplied to the injection cylinder head chamber 16H. At this time, the low-speed forward speed of injection is used to control the rotation speed of servo motor 1. So do it.
図 8 cは、 第 1の実施の形態の図 2 bに相当する高速射出時 (ェ 程) の油圧回路の状態を示している。 高速射出時において、 バルブ D 2 5は引き続き、 ブースタへッ ド室 8 Hと射出シリ ンダへッ ド室 1 6 Hとが連絡するように設定されており、 バルブ M 2 4が開けら れて射出用ピス トンアキュムレータ 3 1 の作動油も射出シリ ンダへ ッ ド室 1 6 Hに導入される。 これは、 第 1の実施の形態と同じであ る。 射出シリンダロッ ド室 1 6 Rの作動油は図 8 cに示されるよう に、 バルブ M 2 4を介してタンク 3 5へ戻されると共に、 別のライ ン 6 8 を通り、 絞り 2 8及び開状態のバルブ B (切り替え弁) 2 2 をこの順で介してタンク 3 5へ戻される。 低速射出工程から高速射 出工程への切り替えは、 射出ピス トン 1 5の位置検出センサ (図示 されない) を設けることにより、 射出ピス トン 1 5が予め設定され た位置に到達したことを検出して実施される。 FIG. 8 c shows the state of the hydraulic circuit at the time of high-speed injection (step) corresponding to FIG. 2 b of the first embodiment. During high speed injection, valve D 2 5 is set so that booster head chamber 8 H and injection cylinder head chamber 16 H communicate with each other, and valve M 24 is opened. The hydraulic oil from the piston accumulator 3 1 for injection is also introduced into the injection cylinder head chamber 16H. This is the same as in the first embodiment. As shown in Fig. 8c, the hydraulic oil in the injection cylinder rod chamber 1 6 R is returned to the tank 3 5 via the valve M 2 4 and passes through another line 6 8 to the throttle 2 8 and the open state. The valve B (switching valve) 2 2 is returned to the tank 3 5 in this order. To switch from the low-speed injection process to the high-speed injection process, a position detection sensor (not shown) for the injection piston 15 is provided to detect that the injection piston 15 has reached a preset position. To be implemented.
図 8 dは、 第 1 の実施の形態の図 2 c に相当する昇圧時の油圧回 路の状態を示している。 昇圧時 (工程) において、 バルブ D 2 5は 引き続き、 ブース夕へッ ド室 8 Hと射出シリ ンダへッ ド室 1 6 Hと が連絡するように設定されるが、 バルブ M 2 4は切り替えられて流 量調整可能なように設定されるので、 射出シリンダヘッ ド室 1 6 H 内の作動油の一部は、 バルブ M 2 4及びバルブ A 2 1 (バルブ A 2 1は開) を介してタンク 3 5へ戻される。 射出シリンダロッ ド室 1 6 Rの作動油は図 8 dに示されるように、 絞り 2 8及びバルブ B 2 2 (開状態) を介してタンク 3 5へ戻される。 その際、 射出シリ ン ダへッ ド室 1 6 Hの圧力はバルブ M 2 4にて予め設定された昇圧パ ターンに従ってリアルタイムフィードバックされ、 その昇圧上限値 はサーポモ一夕のトルク制御で決まる。 そして絞り 2 8の絞り量は 一定に設定されている。 このようにして昇圧圧力が適切な値に保持
される。 高速射出工程から昇圧工程への切り替えは、 射出ピス トンFIG. 8d shows the state of the hydraulic circuit during pressure increase corresponding to FIG. 2c of the first embodiment. During pressurization (process), valve D 2 5 is set so that the booth evening chamber 8 H and the injection cylinder header chamber 16 H communicate with each other, but valve M 2 4 is switched. Therefore, a part of the hydraulic oil in the injection cylinder head chamber 16 H is connected to the valve M 2 4 and valve A 2 1 (valve A 2 1 is open). Return to tank 3-5. The hydraulic oil in the injection cylinder rod chamber 16 R is returned to the tank 35 via the throttle 28 and the valve B 22 (open state) as shown in Fig. 8d. At that time, the pressure in the injection cylinder head chamber 16 H is fed back in real time according to the boost pattern preset by the valve M 24, and the boost upper limit value is determined by the torque control of the thermop overnight. The aperture amount of aperture 28 is set to be constant. In this way, the boost pressure is maintained at an appropriate value. Is done. Switching from high-speed injection process to pressurization process is done by injection piston.
1 5が予め設定された位置に到達したことを検出して実施されるか 又は、 その位置に到達し且つ射出シリンダヘッ ド圧 ( P H ) の圧力 検出センサ (図示されない) で検出した値が予め設定された値に到 達したことを検出して実施される。 昇圧のフィードバック制御をサ ーボモータ 1のみで行わない (バルブ M 2 4も使用する) 理由は、 サ一ポモ一夕 1の軸換算の慣性力が大きく、 制御応答性が悪いため 、 応答性の良いバルブ M 2 4を制御することによりフィードバック 制御を実現している。 圧力最高値は、 サ一ポモータ 1のトルク制御 で行う。 1 5 This is carried out by detecting that it has reached a preset position, or the value detected by the pressure detection sensor (not shown) of the injection cylinder head pressure (PH) is set in advance. It is carried out by detecting that the value reached is reached. The boost feedback control is not performed by the servo motor 1 alone (valve M 2 4 is also used). The reason is that the inertial force of the shaft conversion is large and the control response is poor, so the response is good. Feedback control is realized by controlling the valve M 2 4. The maximum pressure is controlled by the torque control of the support motor 1.
図 8 e は、 第 1 の実施の形態の図 2 dに相当する加圧保持時の油 圧回路の状態を示している。 加圧保持時 (工程) において、 バルブ FIG. 8 e shows the state of the hydraulic circuit during pressurization and holding corresponding to FIG. 2 d of the first embodiment. Valve during pressure holding (process)
D 2 5は引き続き、 ブースタヘッ ド室 8 Hと射出シリンダへッ ド室D 2 5 continues with booster head chamber 8H and injection cylinder head chamber
1 6 Hとが連絡するように設定されるが 、 モー夕バルブ 6 2が切り 替えられて、 射出シリ ンダヘッ ド室 1 6 H内の作動油の一部は、 モ 一夕バルブ 6 2 を介してブースタロッ H室 8 Rへ戻される。 射出シ リンダロッ ド室 1 6 Rの作動油は図 8 eに示されるように、 絞り 21 6 H is set to communicate, but the motor valve 6 2 is switched, and a part of the hydraulic oil in the injection cylinder head chamber 1 6 H passes through the motor valve 6 2. And returned to Boosterlo H room 8 R. Injection cylinder rod chamber 1 6 The hydraulic fluid in R is shown in Fig. 8e.
8及びバルブ B 2 2を介してタンク 3 5へ戻される。 Returned to tank 3 5 via 8 and valve B 2 2.
図 8 f 及び 8 gは、 第 1の実施の形 の図 2 e及び 2 f にそれぞ れ相当する突き出し動作時 (工程) 及び後退動作時 (工程) の油圧 回路の状態を示している。 これらの動作時の油圧回路は、 図 8 f 及 び 8 gに示すごとく、 基本的に第 1の実施の形態と同様であるので 、 詳細な説明は省略する。 但し、 図 8 gに示す後退動作時において は、 サーポモ一夕 1 によりブース夕ピス トンロッ ド 5を上昇させて 、 ブースタロッ ド室 8 Rの作動油を押し出し、 この作動油を射出シ リ ンダロッ ド室 1 6 Rに供給することにより、 図 8 g中の射出ピス トン 1 5 をお方向に駆動して戻す。 この際、 モータバルブ 6 2 とバ
ルブ D 2 5が操作されており、 射出シリンダへッ ド室 1 6 Hの作動 油は、 図 8 gに示すように、 モータバルブ 6 2 とバルブ D 2 5 と逆 止弁 6 5を介して、 ブース夕ヘッ ド室 8 Hに供給される。 FIGS. 8f and 8g show the state of the hydraulic circuit during the ejecting operation (process) and the backward operation (process) corresponding to FIGS. 2e and 2f of the first embodiment. The hydraulic circuit during these operations is basically the same as that of the first embodiment as shown in FIGS. 8f and 8g, and thus detailed description thereof is omitted. However, during the reverse operation shown in Fig. 8g, the booth evening piston rod 5 is raised by the thermopow 1 to push out the hydraulic fluid in the booster rod chamber 8R, and this hydraulic fluid is injected into the injection cylinder rod chamber. By feeding to 1 6 R, drive the injection piston 1 5 in Fig. 8 g back in the direction. At this time, the motor valve 6 2 and the valve Lub D 2 5 is operated, and the hydraulic oil in injection cylinder head chamber 1 6 H passes through motor valve 6 2, valve D 2 5 and check valve 6 5 as shown in Fig. 8 g. The booth evening headroom will be supplied to 8H.
上記の第 2の実施の形態で説明したように、 電動ブース夕タイプ の射出装置の場合、 射出低速は電動ブース夕で動作させ、 高速射出 はアキュムレータ (A C C) にて動作させる。 図 1 0に示す従来機 は、 前述のように、 射出ピス トン 1 5の低速 · 高速全ス トロークを ピス トンアキュムレータ 3 1の圧油で射出を実施している。 一方本 実施の形態では、 電動ブース夕の供給油量能力が大きなことと、 ァ キュムレー夕にチャージする溶湯量が従来機の約半分になることに より、 射出工程直前の給湯工程時間でアキュムレータ (A C C) チ ヤージを実施することが、 充分出来る。 As described in the second embodiment above, in the case of an electric booth evening type injection device, the injection low speed is operated by the electric booth evening, and the high speed injection is operated by the accumulator (A C C). As described above, the conventional machine shown in FIG. 10 performs injection of the low-speed and high-speed stroke of the injection piston 15 with the pressure oil of the piston accumulator 31. On the other hand, in this embodiment, the oil supply capacity of the electric booth evening is large, and the amount of molten metal charged to the accumulator evening is about half that of the conventional machine. ACC) The charge can be fully implemented.
上記の説明について、 '実際の実機についてのアキュムレータチヤ ージ (充填) 時間と最短給湯時間を比較する表を示す、 図 1 1 を参 照して、 給湯工程において、 アキュムレータのチャージ (充填) が 可能なことを説明する。 図 1 1は、 型締カ 3 7 5 tから 4 0 0 0 t 機で、 給湯時間内で充分アキュムレータ (A C C) チャージが完了 することを示す。 低速射出で要求される速度最高値は 0. 5 mZ s e c以上 (実際は、 0. 8 m/ s e c 又は 1. O m/ s e c に設 定される) であり、 射出スリーブ内に供給する最大溶湯量は最大で スリーブ内容積の 7 0 %である。 従って、 高速射出に使用させるァ キュムレー夕 (A C C) の必要容積の最大値は、 全ス トローク X シリ ンダ面積の 7 0 %となる。 Regarding the above explanation, see Fig. 11 which shows a table comparing the accumulator charge (filling) time and the shortest hot water supply time for the actual actual machine. In the hot water supply process, the accumulator charge (fill) is Explain what is possible. Fig. 11 shows that the accumulator (A C C) charge is completed within the hot water supply time on the mold clamping machine 3 75 t to 4 00 0 t. The maximum speed required for low-speed injection is 0.5 mZ sec or more (actually set to 0.8 m / sec or 1. O m / sec), and the maximum amount of molten metal supplied into the injection sleeve Is at most 70% of the sleeve's internal volume. Therefore, the maximum required volume of accumulator evening (A C C) used for high-speed injection is 70% of the total stroke X cylinder area.
図 1 1 に示す、 アキュムレータチャージ時間 ( t ) は下記の計算 式により求められる。 The accumulator charge time (t) shown in Fig. 11 can be obtained by the following formula.
V = A X L X 0. 7 X 1 0 - 4 (リ ッ トル) · · • [式 1 ]
Q = A X 5 0 0 X 1 0— 4 (リ ッ トル/ s e c ) · ·V = AXLX 0. 7 X 1 0-4 (Little) · · • [Formula 1] Q = AX 5 0 0 X 1 0— 4 (Little / sec)
• [式 2 ] • [Formula 2]
t = VZQ = ( L X 0. 7 ) / 5 0 0 · · , [式 3 ] t = VZQ = (L X 0. 7) / 5 0 0 ···, [Equation 3]
ここで、 V ; 高速用に射出シリンダへ供給する必要油量 (リッ ト ル) 、 A ; 射出シリンダ面積 ( c m 2 ) 、 L ; 射出全ス トローク ( mm) 、 Q ; 電動ブースタ供給油量能力 (リ ッ トル s e c ) 、 t ; A C Cチャージ時間 ( s e c ) である。 Where, V: Required oil amount (liter) supplied to injection cylinder for high speed, A: Injection cylinder area (cm 2), L: Total injection stroke (mm), Q: Electric booster supply oil capacity (Little sec), t; ACC charge time (sec).
本発明のハイブリ ッ ド高速射出装置 (本発明装置) の第 3の実施 の形態を、 図面に基づいて説明する。 図 1 2に、 本発明装置の一構 造を示す。 また、 図 2 1 に、 本発明装置の別の構造を示す。 A third embodiment of the hybrid high-speed injection device of the present invention (the device of the present invention) will be described with reference to the drawings. Figure 12 shows the structure of the device of the present invention. Fig. 21 shows another structure of the device of the present invention.
1 ) まず、 図 1 2に示す構造とその駆動態様について説明する。 図 1 2に示す構造において、 固定盤 1 0 1 に固定した固定金型 1 0 3 に対し、 可動盤 1 0 2に固定した可動金型 1 0 4を閉じた状態 で、 鍀造空間としての金型キヤビティ 1 0 5が形成されている。 固 定型 1 0 3 には、 射出スリーブ 1 0 6が連結されていて、 射出スリ ーブ 1 0 6内を摺動するプランジャチップ 1 0 7 を先端に備えるプ ランジャロッ ド 1 0 8を高速で駆動し、 射出スリープ 1 0 6内に保 持した溶湯 Meを金型キヤビティ 1 0 5に充填する。 1) First, the structure shown in FIG. 12 and its driving mode will be described. In the structure shown in Fig. 12, the movable mold 10 4 fixed to the movable plate 10 0 2 is closed with respect to the fixed die 10 3 fixed to the fixed plate 10 1. A mold cavity 1 0 5 is formed. An injection sleeve 10 6 is connected to the fixed mold 10 3, and a plunger rod 1 0 8 having a plunger tip 1 0 7 sliding at the tip of the injection sleeve 1 0 6 is driven at a high speed. The molten metal held in the injection sleep 10 6 is filled into the mold cavity 1 0 5.
プランジャロッ ド 1 0 8の後端は、 油圧シリンダ 1 0 9内を摺動 するピス トン 1 1 3 を構成し、 プランジャロッ ド 1 0 8は、 油圧シ リ ンダ 1 0 9を含む油圧制御機構 1 1 0により駆動される。 The rear end of the plunger rod 1 0 8 constitutes a piston 1 1 3 that slides in the hydraulic cylinder 1 0 9, and the plunger rod 1 0 8 is a hydraulic control mechanism including the hydraulic cylinder 1 0 9 Driven by 1 1 0.
油圧制御機構 1 1 0は、 高速バルブ 1 1 2を介して油圧シリンダ 1 0 9 に接続したアキュムレータ 1 1 1 を備えていて、 制御信号 ( 図示なし) に従って電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2 を 開き、 作動油を、 アキュムレ一夕 1 1 1から、 ピストン 1 1 3後方 の油室 1 1 6 Hに供給して、 プランジャロッ ド 1 0 8 を駆動する。
なお、 プランジャロッ ド 1 0 8の駆動を高精度で制御するため、 アキュムレータ 1 1 1 の内部、 及び、 油圧シリンダ 1 0 9の油室 1 1 6 R , 1 1 6 Hには、 作動油の油圧を検出する油圧センサー (図 示なし) が取り付けられている。 The hydraulic control mechanism 1 1 0 includes an accumulator 1 1 1 connected to a hydraulic cylinder 1 0 9 via a high-speed valve 1 1 2, and activates the electromagnetic switching mechanism M according to a control signal (not shown) to activate the high-speed valve. Open 1 1 2, supply hydraulic oil from Accumule overnight 1 1 1 to oil chamber 1 1 6 H behind piston 1 1 3, and drive plunger rod 1 0 8. In order to control the drive of the plunger rod 10 8 with high accuracy, the hydraulic oil 1 1 6 R and 1 16 H in the accumulator 1 1 1 and in the hydraulic cylinder 1 0 9 A hydraulic sensor (not shown) that detects hydraulic pressure is installed.
そして、 ピス トン 1 1 3後方の油室 1 1 6 Hには、 プランジャロ ッ ド 1 0 8の駆動を高精度で制御し、 高品質の錶造品を歩留りよく 製造するため、 プランジャロッ ド 1 0 8の進退方向に進退し、 射出 時、 プランジャロッ ド 1 0 8 と協働して高速射出を実現するピス ト ンロッ ド 1 1 4が設けられている。 この点が、 本発明の特徴である ピス トンロッ ド 1 1 4の後端は、 連結部材 1 1 5を介して、 ポー ルネジ機構 1 1 8のポールネジ 1 1 7の端部に連結されていて、 サ —ポモー夕 1 1 9及びポールネジ機構 1 1 8 とともに進退制御機構 を構成する制御装置 (図示なし) からの信号に従ってサ一ボモー夕 1 1 9の回転を制御することにより、 ピス トンロッ ド 1 1 4の進退 を、 進退速度も含めて制御することができる。 Piston 1 1 3 In the oil chamber 1 1 6 H behind the piston chamber, the plunger rod 1 10 8 is controlled with high precision to produce high-quality forged products with high yield. A piston rod 1 1 4 is provided that moves back and forth in the direction of 10 8 and retreats and realizes high-speed injection in cooperation with the plunger rod 10 8 at the time of injection. In this respect, the rear end of the piston rod 1 1 4, which is a feature of the present invention, is connected to the end of the pole screw 1 1 7 of the pole screw mechanism 1 1 8 via the connecting member 1 1 5. The piston rod 1 1 9 and the pole screw mechanism 1 1 8 and the rod rod mechanism 1 1 8 are controlled by the rotation of the servo motor 1 1 9 according to the signal from the control device (not shown) that constitutes the advance / retreat control mechanism. It is possible to control the advance / retreat of 4 including the advance / retreat speed.
即ち、 サ一ポモー夕 1 1 9を、 制御信号に従って、 所要の回転数 で左右に回転することにより、 ビス トンロッ ド 1 1 4とプランジャ ロッ ド 1 0 8 を一体化し又は別個に、 プランジャチップ 1 0 7 を、 射出スリーブ内に、 所要の速度で、 所要の距離、 押込むことができ る。 In other words, the piston rod 1 1 4 and the plunger rod 1 0 8 are integrated or separately by rotating the support rod 1 1 9 to the left and right at the required number of revolutions according to the control signal. 0 7 can be pushed into the injection sleeve at the required speed for the required distance.
このように、 射出時、 進退制御機構で、 直接、 プランジャロッ ド 又は油圧制御機構を駆動するのではなく、 油圧制御機構で制御する プランジャロッ ドの後方に、 該プランジャロッ ドと協働して高速射 出を実現するピス トンロッ ドを配置し、 該ピス トンロッ ドの進退を 進退制御機構で制御することが、 本発明の特徴である。 In this way, at the time of injection, the advance / retreat control mechanism does not directly drive the plunger rod or the hydraulic control mechanism, but cooperates with the plunger rod behind the plunger rod controlled by the hydraulic control mechanism. It is a feature of the present invention that a piston rod that realizes high-speed ejection is arranged, and the advance and retreat of the piston rod is controlled by the advance / retreat control mechanism.
即ち、 本発明においては、 油圧制御機構と進退制御機構を組み合
わせ、 その作用効果を相乗的に発揮するハイブリツ ド高速射出構造 を採用する点が特徴であり、 この採用により、 プランジャロッ ドの 駆動を高精度で制御し、 高品質の踌造品を歩留りよく製造すること ができる。 That is, in the present invention, the hydraulic control mechanism and the advance / retreat control mechanism are combined. The hybrid high-speed injection structure that synergistically exerts its effects is a feature.By adopting this, the drive of the plunger rod is controlled with high accuracy, and high-quality forged products are produced with high yield. Can be manufactured.
また、 進退制御機構は、 ピス トンロッ ドの進退を制御するだけの 機構であるので、 油圧制御機構を進退させる場合や、 プランジャロ ッ ドを進退させる場合 (この場合も、 結局は、 プランジャロッ ドの 油圧制御機構も含めて進退させることになる) に比べ、 進退制御機 構を小型化 · 軽量化することができる。 この点も、 本発明の特徴で ある。 The forward / backward control mechanism is a mechanism that only controls the forward / backward movement of the piston rod. Therefore, when the hydraulic control mechanism is advanced / retracted or when the plunger rod is advanced / retracted (in this case, the plunger The advance / retreat control mechanism can be made smaller and lighter than the control system (including the hydraulic control mechanism). This is also a feature of the present invention.
なお、 図 1 2には、 進退制御機構の一構成としてポールネジ機構 1 1 8 を示したが、 進退制御機構は、 ピストン口ッ ドを、 制御性よ く前進又は後退させる機械的機構であればよく、 ポールネジ機構に 限られるものではない。 進退制御機構は、 例えば、 ラックピニオン 機構でもよい。 Fig. 12 shows the pole screw mechanism 1 1 8 as one configuration of the advance / retreat control mechanism. However, the advance / retreat control mechanism is a mechanical mechanism that moves the piston port forward or backward with good controllability. Well, it is not limited to the pole screw mechanism. The advance / retreat control mechanism may be, for example, a rack and pinion mechanism.
次に、 図 1 2に示す本発明装置の基本的な駆動態様を、 図 1 3〜 図 1 9 に基づいて説明する。 Next, the basic drive mode of the device of the present invention shown in FIG. 12 will be described based on FIGS. 13 to 19.
図 1 3 に、 所定量の溶湯を注湯口 (図示なし) から射出スリーブ 内に注湯し (図 1 2、 参照) 、 射出を開始する直前の本発明装置の 態様を示す。 この時、 プランジャロッ ド 1 0 8は、 油圧シリンダ 1 0 9の最後端まで後退し、 ピス トンロッ ド 1 1 4は、 プランジャロ ッ ド 1 0 8のピス トン 1 1 3に接して待機している。 Fig. 13 shows the aspect of the apparatus of the present invention immediately before the injection is started after a predetermined amount of molten metal is poured into the injection sleeve from the pouring port (not shown) (see Fig. 12). At this time, the plunger rod 1 0 8 is retracted to the end of the hydraulic cylinder 1 0 9 and the piston rod 1 1 4 is in contact with the piston 1 1 8 of the plunger rod 1 0 8 and waits. Yes.
次に、 図 1 4に示すように、 制御信号に従ってサーポモータ 1 1 9 を回転してボールネジ機構 1 1 8 を駆動し、 ピス トンロッ ド 1 1 4を、 プランジャロッ ド 1 0 8 と一体化して所定の速度で固定盤に 対し前進させる。 この時、 電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2 を閉じ、 ピス トンロッ ド 1 1 4とプランジャロッ ド 1 0 8の前
進に追従して、 ピス トン 1 1 3の後方の油室 1 1 6 Hに作動油を供 給し、 前方の油室 1 1 6 Rから作動油を排出する。 Next, as shown in FIG. 14, the servo motor 1 1 9 is rotated according to the control signal to drive the ball screw mechanism 1 1 8, and the piston rod 1 1 4 is integrated with the plunger rod 1 0 8 to be predetermined. Move forward against the stationary plate at a speed of. At this time, the electromagnetic switching mechanism M is activated to close the high-speed valve 1 1 2 and in front of the piston rod 1 1 4 and the plunger rod 1 0 8 Following the progress, supply hydraulic oil to the oil chamber 1 1 6 H behind the piston 1 1 3 and discharge the hydraulic oil from the oil chamber 1 1 6 R ahead.
ピス トンロッ ド 1 1 4と一体化したプランジャロッ ド 1 0 8は、 ポールネジ機構 1 1 8が形成、 維持する所定の前進速度で、 射出ス リーブ内の低速射出領域を前進することになる。 The plunger rod 1 0 8 integrated with the piston rod 1 1 4 advances the low-speed injection region in the injection sleeve at a predetermined advance speed that the pole screw mechanism 1 1 8 forms and maintains.
そして、 プランジャロッ ド 1 0 8の前進距離を変位センサー (図 示なし) で検出し、 プランジャロッ ド 1 0 8の先端が、 低速射出を 高速射出に切り替える位置 (低速—高速切替位置 S、 図 1 4、 参照 ) に到達するまで、 プランジャロッ ド 1 0 8 を、 ポールネジ機構 1 1 8のみで前進させる。 The forward distance of the plunger rod 10 8 is detected by a displacement sensor (not shown), and the tip of the plunger rod 10 8 8 switches from low-speed injection to high-speed injection (low-speed-high-speed switching position S, Fig. The plunger rod 1 0 8 is advanced only by the pole screw mechanism 1 1 8 until it reaches 1 4).
プランジャロッ ド 1 0 8の前進速度は、 低速一高速切替位置 Sに 到達するまで、 一定に維持してもよいし、 また、 途中から加速して もよい。 The forward speed of the plunger rod 10 8 may be kept constant until the low speed / high speed switching position S is reached, or may be accelerated halfway.
プランジャロッ ド 1 0 8カ^ 低速一高速切替位置 Sに到達した時 、 図 1 5に示すように、 電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2を開き、 アキュムレ一夕 1 1 1から、 作動油を後方の油室 1 1 6 Hへ供給し、 プランジャロッ ド 1 0 8 を高速で前進させる。 前方の 油室 1 1 6 Rからは、 作動油を排出する。 Plunger rod 1 0 8 ^ When the low-speed / high-speed switching position S is reached, the electromagnetic switching mechanism M is activated and the high-speed valve 1 1 2 is opened as shown in Fig. 15. , Supply hydraulic oil to the rear oil chamber 1 1 6 H and advance the plunger rod 1 0 8 at high speed. Hydraulic oil is discharged from the front oil chamber 1 1 6 R.
プランジャロッ ド 1 0 8が、 低速一高速切替位置 Sに到達した後 も、 ポールネジ機構 1 1 8 を継続して駆動し、 ピス トンロッ ド 1 1 4を前進させ、 油室 1 1 6 H内の作動油を加圧する。 この加圧で、 プランジャロッ ド 1 0 8の前進速度をより高速化し、 射出スリーブ 内の溶湯を、 安定した高速で、 金型キヤビティ内に充填することが できる。 その結果、 高品質の銬造品を、 歩留りよく製造することが できる。 Even after the plunger rod 1 0 8 reaches the low-speed 1 high-speed switching position S, the pole screw mechanism 1 1 8 is continuously driven to move the piston rod 1 1 4 forward and the oil chamber 1 1 6 H Pressurize hydraulic fluid. With this pressurization, the forward speed of the plunger rod 108 can be further increased, and the molten metal in the injection sleeve can be filled into the mold cavity at a stable high speed. As a result, high-quality manufactured products can be manufactured with high yield.
この点が、 ハイプリ ッ ド高速射出構造を採用する本発明装置の機 能的な特徴である。
本発明装置においては、 プランジャロッ ドが低速一高速切替位置This is a functional feature of the apparatus of the present invention that employs a high-speed high-speed injection structure. In the device of the present invention, the plunger rod is at the low speed / high speed switching position.
Sに到達するまでの間は、 油圧制御機構を駆動せずに、 プランジャ ロッ ドを、 ピス トンロッ ドと一体化して進退制御機構だけで前進さ せ、 プランジャロッ ドが低速—高速切替位置 Sに到達した時、 油圧 制御機構を駆動し、 進退制御機構と油圧制御機構の協働で、 プラン ジャロッ ドを高速で前進させるハイブリ ツ ド高速射出構造を採用す る。 Until it reaches S, the plunger rod is integrated with the piston rod and advanced only by the advance / retreat control mechanism without driving the hydraulic control mechanism, and the plunger rod moves to the low-speed switching position S. When it arrives, it adopts a hybrid high-speed injection structure that drives the hydraulic control mechanism and advances the plan jar rod at high speed in cooperation with the advance / retreat control mechanism and the hydraulic control mechanism.
ハイブリ ッ ド高速射出構造において、 進退制御機構は、 プランジ ャロッ ドと一体化したピス トンロッ ド又はピス トンロッ ド単独を進 退させる機能と容量を備えていればよいから、 油圧制御機構全体を 進退させる従来機構に比べ、 より一層、 小型化、 軽量化することが できる。 その結果、 射出装置全体が小型化、 軽量化し、 射出装置の 保守性も向上する。 In the hybrid high-speed injection structure, the advance / retreat control mechanism only needs to have a function and capacity to advance / retreat the piston rod integrated with the plunger or the piston rod alone, so that the entire hydraulic control mechanism is advanced / retreated. Compared to the conventional mechanism, it can be further reduced in size and weight. As a result, the entire injection device is reduced in size and weight, and the maintainability of the injection device is improved.
このように、 小型化、 軽量化、 及び、 保守性の向上を顕著に達成 した点も、 本発明装置における構造的な特徴である。 As described above, the feature of the apparatus of the present invention is that the size, weight, and maintainability are remarkably achieved.
溶湯の充填が完了すると、 プランジャロッ ド 1 0 8の前進がほぼ 停止し、 ヘッ ド圧が上昇するが、 本発明装置においては、 この上昇 圧が所定の値に達するまで、 進退制御機構と油圧制御機構を継続的 に駆動する。 When the filling of the molten metal is completed, the forward movement of the plunger rod 10 8 almost stops and the head pressure rises. In the device of the present invention, the advance / retreat control mechanism and the hydraulic pressure are increased until the increased pressure reaches a predetermined value. Drive the control mechanism continuously.
上昇圧が所定の値に達した時、 図 1 6に示すように、 高速バルブ 1 1 2 を閉じ、 前方の油室 1 1 6 Rの作動油を排出経路に接続し、 進退制御機構は継続して駆動し、 ピス トンロッ ド 1 1 4を前進させ る。 When the upper pressure boost reaches the specified value, as shown in Fig. 16, the high speed valve 1 1 2 is closed, the hydraulic oil in the front oil chamber 1 1 6 R is connected to the discharge path, and the advance / retreat control mechanism continues. Drive the piston rod 1 1 4 forward.
ピス トンロッ ド 1 1 4の前進により、 後方の油室 1 1 6 Hの作動 油が排出経路から排出されつつ、 プランジャロッ ド 1 0 8に圧力が 継続的に負荷されるので、 プランジャロッ ド 1 0 8は、 さらに前進 し、 ヘッ ド圧がさらに上昇する。
進退制御機構を継続して駆動してピス トンロッ ド 1 1 4を前進さ せ、 同時に、 高速バルブ 1 1 2を、 図 2 0に示す射出圧力の設定に 従ってリアルタイムフィードバック制御し、 図 1 7に示すように、 油室 1 1 6 Hの作動油をアキュムレータ 1 1 1 に蓄圧する。 冷却時 間が満了し、 ダイカス ト铸造が完了するまでの間、 サーポモータの トルク制御により設定圧 P mを維持する。 As piston rod 1 1 4 advances, hydraulic oil in the rear 1 1 6 H is discharged from the discharge path while pressure is continuously applied to plunger rod 1 0 8 Plunger rod 1 0 8 advances further and the head pressure further increases. Continue to drive the advance / retreat control mechanism to move the piston rod 1 1 4 forward, and at the same time, the high-speed valve 1 1 2 is controlled in real time according to the injection pressure setting shown in Fig. 20. As shown, the hydraulic oil in the oil chamber 1 1 6 H is accumulated in the accumulator 1 1 1. The set pressure Pm is maintained by the torque control of the servo motor until the cooling time expires and die casting is completed.
鍀造品を取り出した後、 射出スリーブ内に残存する凝固物を排出 するため、 図 1 8に示すように、 再度、 進退制御機構を駆動し、 ピ ス トンロッ ド 1 1 4とプランジャロッ ド 1 0 8 を一体化して前進さ せる。 After removing the fabricated product, the solidified material remaining in the injection sleeve is discharged, and as shown in Fig. 18, the advance / retreat control mechanism is driven again, and piston rod 1 1 4 and plunger rod 1 Move 8 8 together.
残存凝固物を排出した後は、 図 1 9 に示すように、 油圧制御機構 を駆動して、 ピス トン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給し 、 ピス トン 1 1 3後方の油室 1 1 6 Hから作動油を排出するととも に、 進退制御機構を駆動して、 プランジャロッ ド 1 0 8 とピス トン ロッ ド 1 1 4を後退させ、 次の射出に備え、 図 1 3に示す位置に待 機させる。 After discharging the remaining coagulated material, as shown in Fig. 19, the hydraulic control mechanism is driven to supply hydraulic oil to the oil chamber 1 1 6 R in front of the piston 1 1 3, and the piston 1 1 3 The hydraulic oil is discharged from the rear oil chamber 1 1 6 H, and the advance / retreat control mechanism is driven to retract the plunger rod 1 0 8 and the piston rod 1 1 4 to prepare for the next injection. 1 Wait at the position shown in 3.
なお、 ピストン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給する時 、 作動油の減量分を補うため、 ポンプ 1 2 1 から作動油を補給する 以上、 図面に基づいて、 本発明装置の一連の動作を説明したが、 該動作に基づく射出圧力の上昇過程は、 通常のダイカス ト鍀造にお ける射出圧力の直線的な上昇過程と異なるので、 それを、 図 1 3〜 図 1 9 に示す動作と関連付けて、 図 2 0に示す。 図 2 0には、 射出 速度の推移も併せて示した。 In addition, when supplying hydraulic oil to the oil chamber 1 1 6 R in front of the piston 1 1 3 R, the hydraulic oil is replenished from the pump 1 2 1 in order to compensate for the reduced amount of hydraulic oil. The series of operations of the device has been explained, but the process of increasing the injection pressure based on this operation is different from the linear process of increasing the injection pressure in normal die casting fabrication. Figure 20 shows the relationship with the operation shown in 19. Figure 20 also shows the transition of the injection speed.
本発明装置における射出速度は、 通常のダイカス ト铸造における 射出速度と同じ推移を迪るが、 射出圧力は、 通常のダイカス ト铸造 における直線的な上昇過程 (図中、 点線、 参照) と異なり、 2段階
で上昇することになる。 この点も、 本発明の特徴である。 The injection speed in the device of the present invention has the same transition as the injection speed in normal die casting, but the injection pressure is different from the linear rise process in normal die casting (see dotted line in the figure) 2 steps Will rise. This is also a feature of the present invention.
図 1 5に示す進退制御機構と油圧制御機構の駆動態様のもとで、 溶湯の充填が完了すると、 プランジャロッ ドの前進はほぼ停止し、 ヘッ ド圧が上昇し始めるが、 本発明装置においては、 この上昇圧が 所定の値 (図 2 0中、 P m ' 、 参照) に達するまで、 進退制御機構 と油圧制御機構の駆動を継続する。 Under the driving mode of the advance / retreat control mechanism and hydraulic control mechanism shown in Fig. 15, when the filling of the molten metal is completed, the forward movement of the plunger rod almost stops and the head pressure starts to rise. Continues to drive the advance / retreat control mechanism and the hydraulic control mechanism until this increased pressure reaches a predetermined value (see P m 'in Fig. 20).
上昇圧が所定の値に達し、 所定時間が経過した時 (図 2 0、 参照 ) 、 図 1 6に示すように、 高速バルブ 1 1 2 を閉じて油圧制御機構 の駆動を停止するが、 進退制御機構を継続して駆動し、 ピス トン口 ッ ド 1 1 4を前進させる。 ピス トンロッ ド 1 1 4の前進により、 後 方の油室 1 1 6 Hの作動油が排出経路から排出されつつ、 プランジ ャロッ ド 1 0 8に圧力が継続的に負荷されるので、 ヘッ ド圧は、 再 度、 上昇して設定圧 (図 2 0中、 P m、 参照) に到達する。 When the upper pressure boost reaches the specified value and the specified time has elapsed (see Fig. 20), as shown in Fig. 16, the high speed valve 1 1 2 is closed and the drive of the hydraulic control mechanism is stopped. Continue driving the control mechanism and move the piston head 1 1 4 forward. As piston rod 1 1 4 advances, hydraulic oil in the rear oil chamber 1 1 6 H is discharged from the discharge path, and pressure is continuously applied to plunger rod 1 0 8, so the head pressure Rises again and reaches the set pressure (see P m in Fig. 20).
このように、 本発明装置においては、 射出圧力を、 プログラム制 御し、 設定圧 P mまで高めることができるので、 高品質の铸造品を 歩留りよく製造することができる。 As described above, in the apparatus of the present invention, the injection pressure can be controlled by the program and increased to the set pressure P m, so that a high-quality manufactured product can be manufactured with a high yield.
2 ) 次に、 図 2 1に示す構造とその駆動態様について説明する。 図 2 1 に示す構造は、 基本的には、 図 1 2 に示す構造と同じであ る。 なお、 図 2 1 において、 図 1 2で示す構成と同じ構成には、 図 1 2 中の数字と同じ数字が付されているが、 油圧制御機構を構成す る油圧回路の一部が省略されている。 2) Next, the structure shown in FIG. 21 and its driving mode will be described. The structure shown in Fig. 21 is basically the same as that shown in Fig. 12. In FIG. 21, the same configuration as that shown in FIG. 12 is given the same numeral as that in FIG. 12. However, a part of the hydraulic circuit constituting the hydraulic control mechanism is omitted. ing.
構造的に異なる点は、 ( i ) ピス トン 1 1 3後方の油室 1 1 6 H が、 油圧シリンダ 1 0 9に対し垂直に設けられている点と、 (i i ) 上記油室 1 1 6 Hの下部側壁に、 プランジャロッ ド 1 0 8の後退位 置を決める位置決め部材 1 2 2が取付けられている点である。 The structural differences are that (i) the piston 1 1 3 oil chamber 1 1 6 H is provided perpendicularly to the hydraulic cylinder 1 0 9 and (ii) the oil chamber 1 1 6 A positioning member 1 2 2 that determines the retraction position of the plunger rod 10 8 is attached to the lower side wall of H.
この構造上の相違に起因して、 駆動態様も、 図 1 2に示す構造の 駆動態様と異なるので、 以下、 図 2 2〜 2 8に基づいて説明する。
図 2 2に、 所定量の溶湯 M eを注湯口 (図示なし) から射出スリ ーブ内に注湯し (図 2 1、 参照) 、 射出を開始する直前の本発明装 置の態様を示す。 この時、 プランジャロッ ド 1 0 8は、 油圧シリン ダ 1 0 9において、 位置決め部材 1 2 2で設定される最後端まで後 退していて、 ピス トンロッ ド 1 1 4は、 油室.1 1 6 Hの最上部で待 機している。 Due to this structural difference, the drive mode is also different from the drive mode of the structure shown in FIG. 12. Therefore, the following description will be given based on FIGS. Fig. 2 2 shows the mode of the present invention just before starting injection after pouring a predetermined amount of molten metal Me into the injection sleeve from the pouring port (not shown) (see Fig. 21). . At this time, the plunger rod 1 0 8 is retracted to the end set by the positioning member 1 2 2 in the hydraulic cylinder 1 0 9, and the piston rod 1 1 4 is the oil chamber. 1 1 Waiting at the top of 6H.
次に、 図 2 3に示すように、 制御信号に従ってサーポモ一夕 1 1 9を回転してポールネジ機構 1 1 8 を駆動し、 ピス トンロッ ド 1 1 4を、 油室 1 1 6 Hの下方に向けて前進させる。 Next, as shown in Fig. 23, according to the control signal, the thermoplum 1 1 9 is rotated to drive the pole screw mechanism 1 1 8, and the piston rod 1 1 4 is moved below the oil chamber 1 1 6 H. Move forward.
この時、 アキュムレータ 1 1 1 に連結された高速バルブ 1 1 2を 閉じ、 かつ、 別系統回路からも、 油室 1 1 6 Hに作動油を供給しな いので、 プランジャロッ ド 1 0 8は、 ピス トンロッ ド 1 1 4の前進 に追従して前進する。 なお、 プランジャロッ ド 1 0 8 の前進中、 前 方の油室 1 1 6 Rから作動油を排出する。 At this time, the high-speed valve 1 1 2 connected to the accumulator 1 1 1 is closed, and the hydraulic oil is not supplied to the oil chamber 1 1 6 H from another system circuit. , Piston rod 1 1 4 Follow the forward movement and move forward. While the plunger rod 10 8 is moving forward, the hydraulic oil is discharged from the front oil chamber 1 1 6 R.
プランジャロッ ド 1 0 8は、 構造的に、 ピス トンロッ ド 1 1 4と 一体化しないが、 その動作は、 ピストンロッ ド 1 1 4 と一体化し、 ポールネジ機構 1 1 8が形成、 維持する所定の前進速度で、 射出ス リーブ内の低速射出領域を前進することになる。 The plunger rod 1 0 8 is structurally not integrated with the piston rod 1 1 4, but its operation is integrated with the piston rod 1 1 4, and the predetermined advance that the pole screw mechanism 1 1 8 forms and maintains. The speed will advance the low speed injection area in the injection sleeve.
そして、 プランジャロッ ド 1 0 8の前進距離を変位センサ一 (図 示なし) で検出し、 プランジャロッ ド 1 0 8の先端が、 低速射出を 高速射出に切り替える位置 (低速一高速切替位置 S、 図 1 4、 参照 ) に到達するまで、 プランジャロッ ド 1 0 8を、 'ピス トンロッ ド 1 1 4の前進を介しポールネジ機構 1 1 8のみで前進させる。 The forward distance of the plunger rod 10 8 is detected by a displacement sensor (not shown), and the tip of the plunger rod 1 0 8 switches to the position where the low speed injection is switched to the high speed injection (the low speed one high speed switching position S, The plunger rod 1 0 8 is advanced only with the pole screw mechanism 1 1 8 through the advancement of the piston rod 1 1 4 until it reaches (see Fig. 14).
プランジャロッ ド 1 0 8の前進速度は、 低速一高速切替位置 Sに 到達するまで、 一定に維持してもよいし、 また、 途中から加速して もよい。 途中から加速する場合は、 サ一ポモータの回転数を高める
プランジャロッ ド 1 0 8力 低速一高速切替位置 Sに到達した時 、 図 2 4に示すように、 電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2を開き、 アキュムレータ 1 1 1から、 作動油を後方の油室 1 1 6The forward speed of the plunger rod 10 8 may be kept constant until the low speed / high speed switching position S is reached, or may be accelerated halfway. When accelerating from the middle, increase the rotation speed of the support motor Plunger rod 1 0 8 force When the low-speed one high-speed switching position S is reached, as shown in Fig. 24, the electromagnetic switching mechanism M is activated to open the high-speed valve 1 1 2, and from the accumulator 1 1 1 to hydraulic oil The rear oil chamber 1 1 6
Hへ供給し、 プランジャロヅ ド 1 0 8を高速で前進させる 。 前方の 油室 1 1 6 Rからは、 作動油を排出する。 Supply to H and advance plunger rod 10 8 at high speed. Hydraulic oil is discharged from the front oil chamber 1 1 6 R.
プランジャロッ ド 1 0 8が 、 低速一高速切替位置 Sに到達した後 も、 ポールネジ機構 1 1 8 を継続して駆動し 、 ピス トン口ッ ド 1 1 Even after the plunger rod 10 8 reaches the low-speed / high-speed switching position S, the pole screw mechanism 1 1 8 is continuously driven, and the piston port 1 1
4を下方に前進させ、 油室 1 1 6 H内の作動油を加圧する 。 この加 圧で、 プランジャロッ ド 1 0 8の前進速度をより高速化し 、 射出ス リーブ内の溶湯を、 安定した高速で、 金型キャビティ内に充填する ことができる 。 その結果、 高品質の銬造品を 、 歩留りよく製造する ことができる 。 この点は、 図 1 2に示す構造の駆動態様と同じであ る。 Advance 4 downward and pressurize the hydraulic oil in the oil chamber 1 1 6 H. With this pressurization, the forward speed of the plunger rod 108 can be further increased, and the molten metal in the injection sleeve can be filled into the mold cavity at a stable high speed. As a result, a high-quality forged product can be produced with a high yield. This is the same as the drive mode of the structure shown in FIG.
即ち、 図 2 1 に示す本発明装置において、 プランジャロッ ド 1 0 8は、 構造的に、 ピス トンロッ ド 1 1 4 と一体化しないが、 動作の 点では、 ピス トンロッ ド 1 1 4と一体化し、' ポールネジ機構 1 1 8 が形成、 維持する所定の前進速度で、 射出スリーブ内の低速射出領 域を前進することになる。 That is, in the device of the present invention shown in FIG. 21, the plunger rod 10 8 is structurally not integrated with the piston rod 1 1 4, but is integrated with the piston rod 1 1 4 in terms of operation. , 'The pole screw mechanism 1 1 8 will move forward in the low-speed injection area in the injection sleeve at a predetermined forward speed that is formed and maintained.
結局、 図 2 1 に示す本発明装置の駆動態様は、 図 1 2に示す本発 明装置の駆動態様と同じであり、 図 2 1 に示す構造は、 同様に、 ハ イブリツ ド高速射出構造の一つである。 After all, the drive mode of the device of the present invention shown in FIG. 21 is the same as the drive mode of the device of the present invention shown in FIG. 12, and the structure shown in FIG. 21 is the same as that of the hybrid high-speed injection structure. One.
溶湯の充填が完了すると、 プランジャロッ ド 1 0 8の前進がほぼ 停止し、 ヘッ ド圧が上昇するが、 本発明装置においては、 この上昇 圧が所定の値に達するまで、 進退制御機構と油圧制御機構を継続的 に駆動する。 When the filling of the molten metal is completed, the forward movement of the plunger rod 10 8 almost stops and the head pressure rises. In the device of the present invention, the advance / retreat control mechanism and the hydraulic pressure are increased until the increased pressure reaches a predetermined value. Drive the control mechanism continuously.
上昇圧が所定の値に達した時、 図 2 5に示すように、 高速バルブ 1 1 2を閉じ、 後方の油室 1 1 6 Hの作動油を排出経路に接続し、
進退制御機構は継続して駆動し、 ピス トンロッ ド 1 1 4 を前進させ る。 When the upper pressure boost reaches a predetermined value, as shown in Fig. 25, the high speed valve 1 1 2 is closed, the hydraulic oil in the rear oil chamber 1 1 6 H is connected to the discharge path, The advance / retreat control mechanism continues to drive, and the piston rod 1 1 4 moves forward.
ピス トンロッ ド 1 1 4の前進により、 前方の油室 1 1 6 Rの作動 油が排出経路から排出されつつ、 プランジャロッ ド 1 0 8に圧力が 継続的に負荷されるので、 プランジャロッ ド 1 0 8は、 さらに前進 し、 ヘッ ド圧がさらに上昇する。 As the piston rod 1 1 4 moves forward, the hydraulic oil in the front oil chamber 1 1 6 R is discharged from the discharge path and the pressure is continuously applied to the plunger rod 1 0 8, so the plunger rod 1 0 8 advances further and the head pressure further increases.
進退制御機構を継続して駆動してピス トンロッ ド 1 1 4を前進さ せ、 同時に、 高速バルブ 1 1 2 を、 図 2 9 に示す射出圧力の設定に 従って、 リアルタイムフィードバック制御し、 図 2 6に示すように 、 油室 1 1 6 Hの作動油をアキュムレータ 1 1 1 に蓄圧する。 冷却 時間が満了し、 ダイカス ト铸造が完了するまでの間、 サーポモー夕 のトルク制御により、 設定圧 P mを維持する。 Continue to drive the forward / backward control mechanism to move the piston rod 1 1 4 forward, and at the same time, the high-speed valve 1 1 2 is controlled in real time according to the injection pressure setting shown in Fig. 29. As shown, the hydraulic oil in the oil chamber 1 16 H is accumulated in the accumulator 1 1 1. Until the cooling time expires and die casting fabrication is completed, the set pressure P m is maintained by the torque control of the thermo-motor.
铸造品を取り出した後、 射出スリーブ内に残存する凝固物を排出 するため、 図 2 7に示すように、 再度、 進退制御機構を駆動して、 ピス トンロッ ド 1 1 4を前進させることにより、 プランジャロッ ド 1 0 8 を前進させる。 After the forged product is taken out, the solidified material remaining in the injection sleeve is discharged. As shown in Fig. 27, the advancement / retraction control mechanism is driven again to move the piston rod 1 1 4 forward. Advance plunger rod 1 0 8 forward.
残存凝固物を排出した後は、 図 2 8に示すように、 油圧制御機構 を駆動して、 ピス トン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給し つつ、 ピス トン 1 1 3後方の油室 1 1 6 Hから作動油を排出して、 プランジャロッ ド 1 0 8 を後退させるとともに、 進退制御機構を駆 動して、 ピス トンロッ ド 1 1 4を後退させ、 それぞれを、 次の射出 に備え、 図 2 2に示す位置に待機させる。 After discharging the remaining coagulum, as shown in Fig. 28, the hydraulic control mechanism is driven to supply the hydraulic oil to the oil chamber 1 1 6 R in front of the piston 1 1 3 while the piston 1 1 3 Drain the hydraulic oil from the rear oil chamber 1 1 6 H and retract the plunger rod 1 0 8 and drive the advance / retreat control mechanism to retract the piston rod 1 1 4 Prepare for the next injection in the position shown in Fig. 22.
なお、 ピス トン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給する時 、 作動油の減量分を補うため、 ポンプ 1 2 1から作動油を補給する 上、 図面に基づいて、 図 2 1 に示す本発明装置の一連の動作を したが、 該動作に基づく射出圧力は、 予め設定し、 プログラム
した上昇カーブに従って、 リアルタイムフィードバック制御により 上昇する。 それを、 図 2 3〜図 2 8に示す動作と関連付けて、 図 2 9 に示す。 図 2 9には、 射出速度の推移も併せて示した。 産業上の利用可能性 In addition, when supplying hydraulic oil to the oil chamber 1 1 6 R in front of the piston 1 1 6 R, the hydraulic oil is replenished from the pump 1 2 1 to compensate for the reduced amount of hydraulic oil. 2 A series of operations of the apparatus of the present invention shown in 1 were performed. The injection pressure based on the operations was set in advance, and the program Ascending by the real-time feedback control according to the ascending curve. This is shown in Fig. 29 in association with the operations shown in Figs. Figure 29 also shows the transition of injection speed. Industrial applicability
前述したように、 本発明によれば、 高品質の铸造品を歩留りよく 製造することができる。 しかも、 本発明は、 より一層の小型化、 軽 量化を実現するもので、 保守性も格段に優れている。 したがって、 本発明は、 ダイカス ト铸造産業において利用可能性が高いものであ る。 As described above, according to the present invention, a high-quality manufactured product can be manufactured with a high yield. In addition, the present invention realizes further miniaturization and weight reduction, and has excellent maintainability. Therefore, the present invention has high applicability in the die casting industry.
次に上記実施の形態の射出装置による効果及び作用について説明 する。 本発明の第 1の実施の形態により下記の効果が発揮できる。 Next, effects and functions of the injection device according to the above embodiment will be described. The following effects can be exhibited by the first embodiment of the present invention.
• 射出昇圧及び昇圧後の加圧保持を電動で行うダイカス トマシンの ハイブリッ ドタイプ射出装置の場合、 加圧保持時において、 切換弁 を射出装置の油圧回路に設けて、 射出シリ ンダへッ ド室の圧力をブ ースタピス トンロッ ド室に連絡させることにより、 ブースタピス ト ンロッ ドを駆動するサ一ポモ一夕の必要最大トルクを小さく して、 加圧保持時に大電流を流しておく必要を回避し、 大きな電力ロスの 発生を防止可能で且つモータサイズを小さくできる。 • In the case of a hybrid type injection device of a die cast machine that performs injection boosting and pressurization holding after pressurization electrically, a switching valve is provided in the hydraulic circuit of the injection device during pressurization holding so that the injection cylinder head chamber By connecting the pressure to the booster piston rod chamber, the necessary maximum torque for the booster piston driving the booster piston rod can be reduced, avoiding the need for a large current to flow when holding pressure, Electric power loss can be prevented and the motor size can be reduced.
• これにより、 射出装置自体のサイズを小さく出来ると共に、 射出 装置の製造コス トを低減できる。 • As a result, the size of the injection device itself can be reduced, and the manufacturing cost of the injection device can be reduced.
本発明の第 2の実施の形態により下記の作用及び効果が発揮でき る。 The following operations and effects can be exhibited by the second embodiment of the present invention.
• この実施の形態においては、 電動ブース夕の供給油量能力が大き なことと、 アキュムレータ (A C C ) にチヤ一ジ (充填) する溶湯 量が従来機の約半分になる為射出工程直前の給湯工程時間でアキュ ムレ一夕チャージを実施することが充分出来る。 すなわち、 チヤ一
ジ完了から射出高速スタートまでの時間を短縮して、 回路からのリ 一ク量を削減し、 アキュムレータ圧が許容値以内にいる内に射出高 速させることが出来る。 • In this embodiment, the oil supply capacity of the electric booth is large, and the amount of molten metal that is charged (filled) into the accumulator (ACC) is about half that of the conventional machine. Accumulation overnight charge can be performed in the process time. That is This shortens the time from completion of injection to the start of high-speed injection, reduces the amount of leakage from the circuit, and enables high-speed injection while the accumulator pressure is within the allowable value.
• これにより、 アキュムレータ (A C C ) 出口のロジックバルブを 削除でき、 管路抵抗を大幅に削減でき、 要求される射出性能を達成 することが容易になると共に、 コス トの削減が実施できる。 • As a result, the logic valve at the outlet of the accumulator (A C C) can be eliminated, the pipe resistance can be greatly reduced, the required injection performance can be easily achieved, and the cost can be reduced.
上記の説明において、 ブース夕ピス トンロッ ド 5が、 駆動源であ るサ一ポモータ 1 により、 ポールナツ トギア 3やポールネジ軸 4等 により構成される伝達機構とを介して駆動される、 構成として説明 されたが、 本発明はこれに限定されず、 サ一ポモ一夕が、 例えばィ ンバ一夕制御の A Cモータ等の当業者に既知の別の電気的な駆動源 により置換されても良く、 また伝達機構についても、 例えばラック —ピニオンタイプ等の当業者に既知の別の伝達機構であっても良い また、 上記において記載した、 あるいは添付図面に示した実施の 形態において、 射出装置の油圧回路を特定したが、 本発明はこれに 限定されず、 加圧保持時にブースタピス トンロッ ドの面積と圧力の 積に対応する力でブースタピストンロッ ドを駆動することができる 油圧回路であれば全て本発明の範囲内に含まれる。 In the above description, the booth evening piston rod 5 is described as a configuration that is driven by a support motor 1 that is a driving source through a transmission mechanism including a pole nut gear 3 and a pole screw shaft 4. However, the present invention is not limited to this, and it may be replaced by another electric drive source known to those skilled in the art, such as an AC motor controlled by an inverter. The transmission mechanism may also be another transmission mechanism known to those skilled in the art, such as a rack-pinion type, for example. In the embodiment described above or shown in the accompanying drawings, the hydraulic circuit of the injection device is Although specified, the present invention is not limited to this, and the booster piston rod can be driven with a force corresponding to the product of the area of the booster piston rod and the pressure during pressure holding. Any hydraulic circuit that can be included within the scope of the present invention.
上記の実施の形態は本発明の例であり、 本発明は、 該実施の形態 により制限されるものではなく、 請求項に記載される事項によって のみ規定されており、 上記以外の実施の形態も実施可能である。 本発明は、 説明の目的で選択された特定の実施の形態を参照する ことにより説明されたが、 本発明の基本的な思想及び範囲から逸脱 することなく、 多数の修正形態が、 実施可能であることは当業者に とって明白である。
The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited by the embodiment, and is defined only by matters described in the claims, and other embodiments are also described. It can be implemented. Although the present invention has been described with reference to particular embodiments selected for purposes of illustration, numerous modifications can be made without departing from the basic spirit and scope of the present invention. It will be obvious to those skilled in the art.