JP2010012502A

JP2010012502A - Die-casting machine

Info

Publication number: JP2010012502A
Application number: JP2008175891A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Taniguchi; 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2010-01-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die-casting machine which has high resistance to dust and a misty liquid, can be produced at a low cost, and can maintain satisfactory productivity. <P>SOLUTION: The die-casting machine comprises: a built-in motor 303 in which the maximum torque is ≥300% of rated torque; a crank mechanism 304 converting the rotary movement of the motor 303 into the rectilinear movement of an extrusion plate 301; and a control device 400 controlling the driving of the motor 303. The control device 400 memorizes the rotary angle of the crank mechanism 304 set for controlling the driving of the motor 303, drives the motor 303 at the maximum torque in the memorized angle range, and drives the motor 303 at the rated torque in an angle range other than this. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動サーボモータにより駆動される押出装置を備えたダイカストマシンに係り、特に、電動サーボモータの回転運動を押出プレートの直進運動に変換する運動変換機構に関する。 The present invention relates to a die casting machine provided with an extrusion device driven by an electric servo motor, and more particularly to a motion conversion mechanism that converts a rotational motion of an electric servo motor into a linear motion of an extrusion plate.

近年、油圧式のダイカストマシンのように工場内を作動油で汚さず、また、油圧式ダイカストマシンに比べて高精度の動作制御も容易であることから、可動部である射出装置、押出装置及び型締装置の駆動源として電動サーボモータを用いた電動式ダイカストマシンが普及しつつある（特許文献１，２参照。）。 In recent years, the inside of a factory is not soiled with hydraulic oil as in a hydraulic die casting machine, and high-precision operation control is easy compared to a hydraulic die casting machine. An electric die casting machine using an electric servo motor as a drive source of a mold clamping device is becoming widespread (see Patent Documents 1 and 2).

特許文献１に開示の技術は、成形品を金型から取り出すための押出プレートを電動サーボモータにて駆動するもので、電動サーボモータの回転運動をボールネジ機構にて直進運動に変換し、ボールネジ機構の直動部を可動部材である押出プレートに伝達する構成になっている。一方、特許文献２に開示の技術は、可動金型を取り付けた可動ダイプレートを電動サーボモータにて駆動するもので、電動サーボモータの回転運動をボールネジ機構にて直進運動に変換し、ボールネジ機構の直動部を倍力装置であるトグルリンク機構のクロスヘッドに伝達し、このトグルリンク機構の他端に連結された可動ダイプレートを直進運動させる構成になっている。 The technique disclosed in Patent Document 1 is a method in which an extrusion plate for taking out a molded product from a mold is driven by an electric servo motor, and the rotational movement of the electric servo motor is converted into a straight movement by a ball screw mechanism. The linear motion part is transmitted to an extrusion plate which is a movable member. On the other hand, the technique disclosed in Patent Document 2 is a method in which a movable die plate with a movable mold attached is driven by an electric servo motor, and the rotational movement of the electric servo motor is converted into a straight movement by a ball screw mechanism. Is transmitted to a cross head of a toggle link mechanism that is a booster, and a movable die plate connected to the other end of the toggle link mechanism is caused to linearly move.

ところで、ボールネジ機構は、ネジ軸と、これに螺合された直動部（ナット体）との噛み合いによって動力を伝達する機構であり、ネジ軸に異物が付着すると必然的に当該異物がネジ軸とナット体の噛み合い部に咬み込まれて噛み合い不良を生じるので、異物の付着に弱いという問題がある。しかるに、ダイカストマシンは、運転中に、アルミニウムなどの金属材料の細かい粉塵や、金型の離型面に吹き付けられる離型材の霧状液が周囲に飛び散るので、これらの粉塵や霧状液が、押出装置や型締装置のボールネジ機構に付着し易く、これらの寿命を短命化させたり、メンテナンスに多大の労力が必要になる。 By the way, the ball screw mechanism is a mechanism for transmitting power by meshing between a screw shaft and a linear motion portion (nut body) screwed to the screw shaft. When foreign matter adheres to the screw shaft, the foreign matter inevitably moves to the screw shaft. Since it is bitten in the meshing part of the nut body and causes poor meshing, there is a problem that it is vulnerable to foreign matter adhesion. However, during the operation of the die-casting machine, fine dust of metal materials such as aluminum and the mist liquid of the release material sprayed on the mold release surface scatter around, so these dust and mist liquid It easily adheres to the ball screw mechanism of the extrusion device or the mold clamping device, shortens the life of these devices, and requires a lot of labor for maintenance.

特許文献１，２に係る発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ボールネジ機構を含む必要箇所を密閉構造体の内部に収納することを特徴としている。
特開２００７−１３６５１８号公報特開２００７−１３６５１９号公報 The inventions according to Patent Documents 1 and 2 have been made in order to solve such problems of the prior art, and are characterized in that necessary portions including a ball screw mechanism are accommodated inside a sealed structure.
JP 2007-136518 A JP 2007-136519 A

しかしながら、ボールネジ機構を含む必要箇所を密閉構造体の内部に収納すると、部品点数やマシンの組み立てに要する労力が多くなるため、ダイカストマシンが高コスト化する。また、メンテナンス時に密閉構造体を分解・組立するための作業量が増えるため、ダイカストマシンの生産性が落ちるという問題もある。 However, if the necessary part including the ball screw mechanism is housed in the sealed structure, the number of parts and labor required for assembly of the machine increase, so that the cost of the die casting machine increases. In addition, the amount of work for disassembling and assembling the hermetic structure during maintenance increases, and there is also a problem that the productivity of the die casting machine decreases.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、粉塵や霧状液に対する耐性が高く、低コストに製造できて良好な生産性を維持することができるダイカストマシンを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points. The object of the present invention is to provide a die casting machine that has high resistance to dust and mist liquid, can be manufactured at low cost, and can maintain good productivity. It is to provide.

本発明は、この目的を達成するため、第１に、電動サーボモータと、前記電動サーボモータの回転運動を押出プレートの直進運動に変換する運動変換機構と、前記電動サーボモータの駆動を制御する制御装置とを備えたダイカストマシンにおいて、前記運動変換機構として、前記電動サーボモータにより回転駆動される第１アームと、一端が前記第１アームに回転可能に結合され、他端が前記押出プレートに回転可能に結合された第２アームとからなるクランク機構を用いるという構成にした。 In order to achieve this object, the present invention firstly controls an electric servo motor, a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric servo motor into a linear motion of the extrusion plate, and driving of the electric servo motor. In a die casting machine comprising a control device, as the motion conversion mechanism, a first arm that is rotationally driven by the electric servo motor, one end is rotatably coupled to the first arm, and the other end is coupled to the extrusion plate. A crank mechanism including a second arm that is rotatably coupled is used.

電動サーボモータの回転運動を可動部材である押出プレートの直進運動に変換する運動変換機構として、クランク機構を用いると、ボールネジ機構のように可動部が軸体の軸線方向に摺動しないので、ボールネジ機構を用いる場合に比べて、粉塵や霧状液に対する耐性を高めることができる。よって、運動変換機構の周囲全体を密閉構造体で覆う必要がなく、ダイカストマシンの低コスト化とメンテナンスの容易化を図ることができる。 If a crank mechanism is used as a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric servo motor into the linear motion of the push plate, which is a movable member, the movable portion does not slide in the axial direction of the shaft body unlike the ball screw mechanism. Compared with the case where a mechanism is used, resistance to dust and mist liquid can be increased. Therefore, it is not necessary to cover the entire periphery of the motion conversion mechanism with a sealed structure, and the cost of the die casting machine can be reduced and maintenance can be facilitated.

本発明は第２に、前記第１のダイカストマシンにおいて、前記制御装置は、前記押出プレートに設けられた押出ピンによる成形品の押し出しが開始された後、前記可動側金型から成形品が剥離されるまでの所定期間だけ、前記電動サーボモータを定格トルク以上の出力トルクで駆動し、その他の期間では前記電動サーボモータを定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動するという構成にした。 According to a second aspect of the present invention, in the first die casting machine, after the extrusion of the molded product by the extrusion pin provided on the extrusion plate is started, the control device peels the molded product from the movable mold. The electric servo motor is driven with an output torque greater than or equal to a rated torque for a predetermined period until the operation is performed, and the electric servo motor is driven with an output torque of a rated torque or less during other periods.

電動サーボモータの出力トルクは、モータドライバ回路から供給されるモータ駆動電流によって変化し、電動サーボモータに定格電流以上のモータ駆動電流を供給した場合には定格トルク以上のトルクを出力させることができ、電動サーボモータに定格電流以下のモータ駆動電流を供給した場合には定格トルク以下のトルクを出力させることができる。但し、電動サーボモータを定格トルク以上の出力トルクで駆動する場合には、発熱による悪影響が発生するため、駆動時間が短時間に制限される。押圧プレートに設けられた押圧ピンによる成形品の押圧が開始されてから、成形品が金型から剥離されるまでに要する時間は、短時間であるので、電動サーボモータを定格トルク以上の最高トルクに近い出力トルクで駆動することができる。このように、押出ピンによる成形品の押し出しが開始されてから、成形品が可動側金型から剥離されるまでの所定期間だけ、電動サーボモータを定格トルク以上の出力トルクで駆動し、その他の期間では電動サーボモータを定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動すると、定格トルクが小さな小型のモータを用いて押出装置の駆動が可能になるので、押出装置、ひいてはダイカストマシンの小型化と低コスト化とを図ることができる。 The output torque of the electric servo motor varies depending on the motor drive current supplied from the motor driver circuit. When a motor drive current greater than the rated current is supplied to the electric servo motor, it is possible to output a torque greater than the rated torque. When a motor drive current less than the rated current is supplied to the electric servomotor, a torque less than the rated torque can be output. However, when the electric servomotor is driven with an output torque greater than or equal to the rated torque, the drive time is limited to a short time because an adverse effect due to heat generation occurs. Since the time required for the molded product to be peeled from the mold after the pressing of the molded product by the pressing pin provided on the pressing plate is short, the electric servo motor is set to the maximum torque above the rated torque. Can be driven with an output torque close to. In this way, the electric servo motor is driven with an output torque equal to or higher than the rated torque for a predetermined period from the start of extrusion of the molded product by the extrusion pin until the molded product is peeled from the movable mold, and the other If the electric servomotor is driven with the rated torque or less than the rated torque during the period, the extrusion device can be driven using a small motor with a small rated torque, so the extrusion device and thus the die casting machine can be downsized and low cost Can be achieved.

本発明は第３に、前記第１のダイカストマシンにおいて、前記電動サーボモータとして、最大トルクが定格トルクの３００％以上の密閉式ビルトインモータを用いるという構成にした。 Thirdly, according to the present invention, in the first die casting machine, a sealed built-in motor having a maximum torque of 300% or more of a rated torque is used as the electric servo motor.

ビルトインモータは、円筒形のモータ固定子内に円筒形のモータ回転子を組み込んだモータで、モータ回転子内に運動変換機構の回転部を挿入することができるので、電動サーボモータ及びその周辺部分を含むモータ設定部を省スペース化することができて、ダイカストマシンの小型化を図ることができる。また、押出装置に備えられる電動サーボモータは、成形品に所定の押出力を付与する短時間だけ大きな駆動力を出力するように駆動が制御されるので、最大トルクが定格トルクの３００％以上のビルトインモータを用いると、定格トルクが小さい小型のビルトインモータを最大トルク又はそれに近い出力トルクで駆動することにより、可動部材である押出プレートに所要の駆動力を付与できるので、電動サーボモータの小型化、ひいてはダイカストマシンのさらなる小型化と低コスト化とを図ることができる。加えて、内部構造物がケーシングにて密閉された密閉式ビルトインモータを用いると、粉塵や霧状液に対するビルトインモータの耐性を高めることができるので、ダイカストマシンの寿命を延長できると共に、そのメンテナンスを容易化することができる。 The built-in motor is a motor in which a cylindrical motor rotor is incorporated in a cylindrical motor stator, and the rotating part of the motion conversion mechanism can be inserted into the motor rotor. The space for the motor setting section including the above can be saved, and the die casting machine can be miniaturized. In addition, since the electric servo motor provided in the extrusion apparatus is controlled to output a large driving force only for a short time to give a predetermined pushing force to the molded product, the maximum torque is 300% or more of the rated torque. When a built-in motor is used, a small built-in motor with a small rated torque can be driven with the maximum torque or an output torque close to it, so that the required driving force can be applied to the extrusion plate, which is a movable member. As a result, the die casting machine can be further reduced in size and cost. In addition, the use of a sealed built-in motor whose internal structure is sealed with a casing can increase the resistance of the built-in motor against dust and mist liquid, thus extending the life of the die-casting machine and maintaining it. Can be facilitated.

本発明は第４に、前記第１のダイカストマシンにおいて、前記第１アームと前記第２アームの結合部、及び前記第２アームと前記押出プレートの結合部に、シール付ベアリングを備えるという構成にした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first die casting machine, a bearing with a seal is provided at a coupling portion between the first arm and the second arm, and a coupling portion between the second arm and the extrusion plate. did.

これらの各結合部には、回転を円滑にするためのベアリングが備えられるが、そのベアリングとしてシール付ベアリングを備えると、シールによってベアリング内への粉塵や霧状液の侵入をより確実に防止できるので、クランク機構の耐久性をより高めることができる。 Each of these coupling parts is provided with a bearing for smooth rotation, but if a bearing with a seal is provided as the bearing, dust and mist liquid can be more reliably prevented from entering the bearing by the seal. Therefore, the durability of the crank mechanism can be further increased.

本発明のダイカストマシンは、電動サーボモータの回転運動を押出装置に備えられる押出プレートの直進運動に変換する運動変換機構として、クランク機構を用いるので、ボールネジ機構を用いる場合に比べて粉塵や霧状液に対する耐性を高めることができ、ダイカストマシンの低コスト化とメンテナンスの容易化を図ることができる。 The die casting machine of the present invention uses a crank mechanism as a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric servo motor into the straight motion of the extrusion plate provided in the extrusion device. Resistance to the liquid can be increased, and the cost and maintenance of the die casting machine can be reduced.

以下、本発明に係るダイカストマシンの実施形態を、図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of a die casting machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は実施形態に係るダイカストマシンの主要部の斜視図、図２は実施形態に係るダイカストマシンの内部構造を示す斜視断面図である。これらの図に示すように、本例のダイカストマシンは、射出装置１００と、型締装置２００と、押し出し装置３００と、これらの各装置に備えられた各電動サーボモータの駆動を制御する制御装置４００及び制御装置４００から出力される指令信号に基づいて各電動サーボモータを駆動するドライバ回路４０１とを備えている。 FIG. 1 is a perspective view of a main part of a die casting machine according to the embodiment, and FIG. 2 is a perspective sectional view showing an internal structure of the die casting machine according to the embodiment. As shown in these drawings, the die casting machine of this example includes an injection device 100, a mold clamping device 200, an extrusion device 300, and a control device that controls driving of each electric servo motor provided in each of these devices. 400 and a driver circuit 401 that drives each electric servo motor based on a command signal output from the control device 400.

まず、実施形態に係るダイカストマシンの射出装置１００について説明する。 First, an injection device 100 for a die casting machine according to an embodiment will be described.

射出装置１００は、図１〜図４に示すように、射出ユニットベース１０１の盤上に所定間隔を隔てて対向に配設されたヘッドストック１０２及びモータ取付板１０３と、モータ取付板１０３に取り付けられた第１射出用サーボモータ１０４と、ヘッドストック１０２とモータ取付板１０３との間に架け渡された４本の連結バー１０５と、連結バー１０５に案内されてヘッドストック１０２とモータ取付板１０３との間を前後進する直動体１０６と、軸受１０７を介してモータ取付板１０３に回転可能に保持され、第１射出用サーボモータ１０４によって回転駆動されるネジ軸１０８及びこのネジ軸１０８に螺合され、一端が直動体１０６に固定されたナット体１０９からなるボールネジ機構１１０と、直動体１０６の上面及び下面に取り付けられた第２射出用サーボモータ１１１及び第３射出用サーボモータ１１２と、図示しない軸受を介して直動体１０６に回転可能に保持され、第２及び第３の射出用サーボモータ１１１，１１２により回転駆動される第１アーム１１３と、一端が第１連結軸１１５（図５〜図７参照）に回転可能にピン結合された第２アーム１１６と、第２アーム１１６の先端に連結ピン１１７を介して回転可能にピン結合されたプランジャ１１８とから主に構成されている。各ピン結合部の軸受には、塵埃や霧状液の悪影響を回避するため、シール付きベアリングが用いられる。また、第１乃至第３の射出用サーボモータ１０４，１１１，１１２には、回転角検出センサであるロータリエンコーダ１２１，１２２，１２３が備えられる。 As shown in FIGS. 1 to 4, the injection device 100 is attached to the motor mounting plate 103 and the head stock 102 and the motor mounting plate 103 that are arranged on the board of the injection unit base 101 to face each other with a predetermined interval. The first injection servo motor 104, four connecting bars 105 spanned between the head stock 102 and the motor mounting plate 103, and the head stock 102 and the motor mounting plate 103 guided by the connecting bar 105. And a screw shaft 108 that is rotatably supported by the motor mounting plate 103 via a bearing 107 and a linearly moving body 106 that moves forward and backward between the screw shaft 108 and the screw shaft 108. And a ball screw mechanism 110 composed of a nut body 109, one end of which is fixed to the linear motion body 106, and an upper surface and a lower surface of the linear motion body 106. The second injection servomotor 111 and the third injection servomotor 112 and the linearly-moving member 106 are rotatably held by a bearing (not shown) and rotated by the second and third injection servomotors 111 and 112. The first arm 113 to be driven, the second arm 116 having one end rotatably connected to the first connecting shaft 115 (see FIGS. 5 to 7), and the connecting pin 117 at the tip of the second arm 116. And a plunger 118 which is pin-coupled to be rotatable. A bearing with a seal is used for the bearing of each pin coupling portion in order to avoid the adverse effects of dust and mist liquid. The first to third injection servomotors 104, 111, and 112 are provided with rotary encoders 121, 122, and 123 that are rotation angle detection sensors.

図４に示すように、第１射出用サーボモータ１０４は、ケーシング１０４ａと、ケーシング１０４ａの内面に固定された円筒形のモータ固定子１０４ｂと、モータ固定子１０４ｂの外周に巻回されたモータコイル１０４ｃと、モータ固定子１０４ｂ内に配置された円筒形のモータ回転子１０４ｄと、モータ回転子１０４ｄの外面に取り付けられたモータ磁石１０４ｅとから構成されており、モータ回転子１０４ｄの内周に連結部材１１９を介してネジ軸１０８が連結されている。したがって、制御装置４００の指令信号に基づいてドライバ回路４０１から出力されるモータ駆動電流を第１射出用サーボモータ１０４に通電すると、モータ回転子１０４ｄ及び連結部材１１９を介してネジ軸１０８が回転駆動され、これに螺合されたナット体１０９を介して、直動体１０６がネジ軸１０８の軸方向に移動される。 As shown in FIG. 4, the first injection servo motor 104 includes a casing 104a, a cylindrical motor stator 104b fixed to the inner surface of the casing 104a, and a motor coil wound around the outer periphery of the motor stator 104b. 104c, a cylindrical motor rotor 104d disposed in the motor stator 104b, and a motor magnet 104e attached to the outer surface of the motor rotor 104d, and connected to the inner periphery of the motor rotor 104d. The screw shaft 108 is connected through the member 119. Therefore, when the motor driving current output from the driver circuit 401 is supplied to the first injection servo motor 104 based on the command signal of the control device 400, the screw shaft 108 is rotationally driven via the motor rotor 104d and the connecting member 119. Then, the linear motion body 106 is moved in the axial direction of the screw shaft 108 through the nut body 109 screwed into the nut body 109.

同じく図４に示すように、第２射出用サーボモータ１１１は、ケーシング１１１ａと、ケーシング１１１ａの内面に固定された円筒形のモータ固定子１１１ｂと、モータ固定子１１１ｂの外周に巻回されたモータコイル１１１ｃと、モータ固定子１１１ｂ内に配置された円筒形のモータ回転子１１１ｄと、モータ回転子１１１ｄの外面に取り付けられたモータ磁石１１１ｅとから構成されており、第３射出用サーボモータ１１２は、ケーシング１１２ａと、ケーシング１１２ａの内面に固定された円筒形のモータ固定子１１２ｂと、モータ固定子１１２ｂの外周に巻回されたモータコイル１１２ｃと、モータ固定子１１２ｂ内に配置された円筒形のモータ回転子１１２ｄと、モータ回転子１１２ｄの外面に取り付けられたモータ磁石１１２ｅとから構成されている。これら第２及び第３の射出用サーボモータ１１１，１１２のモータ回転子１１１ｄ，１１２ｄは、第１アーム１１３と連結されている。したがって、制御装置４００の指令信号に基づいてドライバ回路４０１から出力されるモータ駆動電流を第２及び第３の射出用サーボモータ１１１，１１２に通電すると、モータ回転子１１１ｄ，１１２ｄにより第１アーム１１３が回転駆動され、これに連結された第２アーム１１６を介して、プランジャ１１８がネジ軸１０８の軸線方向に移動される。 Similarly, as shown in FIG. 4, the second injection servo motor 111 includes a casing 111a, a cylindrical motor stator 111b fixed to the inner surface of the casing 111a, and a motor wound around the outer periphery of the motor stator 111b. The third injection servo motor 112 includes a coil 111c, a cylindrical motor rotor 111d disposed in the motor stator 111b, and a motor magnet 111e attached to the outer surface of the motor rotor 111d. A casing 112a, a cylindrical motor stator 112b fixed to the inner surface of the casing 112a, a motor coil 112c wound around the outer periphery of the motor stator 112b, and a cylindrical motor disposed in the motor stator 112b. Motor rotor 112d and motor magnet 112e attached to the outer surface of motor rotor 112d It is constructed from. The motor rotors 111 d and 112 d of the second and third injection servo motors 111 and 112 are connected to the first arm 113. Therefore, when the motor drive current output from the driver circuit 401 based on the command signal of the control device 400 is supplied to the second and third injection servo motors 111 and 112, the first arm 113 is driven by the motor rotors 111d and 112d. Is rotated, and the plunger 118 is moved in the axial direction of the screw shaft 108 through the second arm 116 connected thereto.

プランジャ１１８の先端部は、図５〜図７に示すように、型締装置２００を構成する固定ダイプレート２０１に固定されたスリーブ２０１ａ内に摺動可能に収納されている。また、固定ダイプレート２０１には、スリーブ２０１ａ内に連通する溶湯注入孔２０１ｂが開設されている。したがって、プランジャ１１８を後退させた状態で、溶湯注入孔２０１ｂからスリーブ２０１ａ内に溶湯を注入した後、プランジャ１１８を前進させると、スリーブ２０１ａ内に注入された溶湯が、固定側金型２０８に開設されたランナー２０８ａを通って、固定側金型２０８と可動側金型２０９とを型締することにより形成される金型キャビティ２１０内に射出され、所望形状の成形品のダイカストが行われる。 As shown in FIGS. 5 to 7, the distal end portion of the plunger 118 is slidably accommodated in a sleeve 201 a fixed to a fixed die plate 201 constituting the mold clamping device 200. The fixed die plate 201 has a molten metal injection hole 201b communicating with the sleeve 201a. Accordingly, when the plunger 118 is advanced after injecting the molten metal into the sleeve 201a from the molten metal injection hole 201b with the plunger 118 retracted, the molten metal injected into the sleeve 201a is opened in the fixed-side mold 208. The molded runner 208a is injected into the mold cavity 210 formed by clamping the fixed side mold 208 and the movable side mold 209, and the molded product having a desired shape is die-cast.

この点についてより詳細に説明すると、図５に示す待機位置において、ボールネジ機構１１０のナット体１０９は、ネジ軸１０８の基端側（第１射出用サーボモータ１０４側）に移動しており、第１アーム１１３の第１連結軸１１５は、第１アーム１１３の回転中心から見て右上４５°の方向に停止されている。射出工程が開始されると、制御装置４００の指令信号に基づいてドライバ回路４０１から出力されるモータ駆動電流が第１射出用サーボモータ１０４に通電され、モータ回転子１０４ｄとネジ軸１０８とが一体的に回転する。これにより、図６に示すように、ナット体１０９、直動体１０６、第２及び第３の射出用サーボモータ１１１，１１２及びプランジャ１１８が一体的に先端側（金型側）に移動する。 This point will be described in more detail. At the standby position shown in FIG. 5, the nut body 109 of the ball screw mechanism 110 is moved to the proximal end side of the screw shaft 108 (the first injection servo motor 104 side). The first connecting shaft 115 of one arm 113 is stopped in a 45 ° upper right direction when viewed from the center of rotation of the first arm 113. When the injection process is started, the motor driving current output from the driver circuit 401 is supplied to the first injection servo motor 104 based on the command signal of the control device 400, and the motor rotor 104d and the screw shaft 108 are integrated. Rotate. As a result, as shown in FIG. 6, the nut body 109, the linear motion body 106, the second and third injection servomotors 111 and 112, and the plunger 118 are integrally moved to the tip side (mold side).

第１射出用サーボモータ１０４の回転量が予め定められた値に達すると、制御装置４００の指令信号に基づいてドライバ回路４０１から出力されるモータ駆動電流が第２及び第３の射出用サーボモータ１１１，１１２に通電され、モータ回転子１１１ｄ，１１２ｄと第１アーム１１３とが一体的に回転する。これにより、図７に示すように、第２アーム１１６及びプランジャ１１８が一体的に先端側に移動する。本実施形態においては、第１連結軸１１５が、第１アーム１１３の回転中心から見て左上４５°の方向になるまで、第２及び第３の射出用サーボモータ１１１，１１２が回転駆動される。このように、第１連結軸１１５を、第１アーム１１３の回転中心から見て、右上４５°の方向から左上４５°の方向になるまで移動させることにより、第２アーム１１６及びプランジャ１１８を高速で先端側に移動することができる。 When the rotation amount of the first injection servo motor 104 reaches a predetermined value, the motor drive current output from the driver circuit 401 based on the command signal of the control device 400 is changed to the second and third injection servo motors. The motor rotors 111d and 112d and the first arm 113 rotate integrally as a result of energization of the coils 111 and 112. Thereby, as shown in FIG. 7, the 2nd arm 116 and the plunger 118 move to a front end side integrally. In the present embodiment, the second and third injection servomotors 111 and 112 are rotationally driven until the first connecting shaft 115 is in the upper left 45 ° direction when viewed from the rotation center of the first arm 113. . As described above, the first connecting shaft 115 is moved from the direction of 45 ° in the upper right to the direction of 45 ° in the upper left as viewed from the rotation center of the first arm 113, so that the second arm 116 and the plunger 118 are moved at high speed. Can move to the tip side.

したがって、プランジャ１１８の前進速度は、図８に示すように、第１射出用サーボモータ１０４の駆動力のみによるときには低速となり、第１乃至第３の射出用サーボモータ１０４，１１１，１１２の合計駆動力によるときには高速となる。 Therefore, as shown in FIG. 8, the forward speed of the plunger 118 is low when only the driving force of the first injection servo motor 104 is used, and the total drive of the first to third injection servo motors 104, 111, 112 is achieved. When power is applied, it becomes fast.

このように、本例のダイカストマシンは、第１乃至第３の射出用サーボモータ１０４，１１１，１１２によってプランジャ１１８の駆動を行うので、従来のようにアキュムレータ及び油圧管路を必要とせず、構造の簡略化が図れると共に、プランジャ１１８の速度制御を厳密化することができる。また、高速運転時において、第２及び第３の射出用サーボモータ１１１，１１２の駆動力を、第１アーム１１３及び第２アーム１１６からなるクランク機構を介してプランジャ１１８に伝達するので、溶湯の射出及び増圧に必要な所定の射出速度（例えば、最高速度６０００ｍｍ／ｓｅｃ）及び所定の推力（例えば、１６０ＫＮ）を実現することができる。 As described above, the die casting machine of the present example drives the plunger 118 by the first to third injection servo motors 104, 111, 112, and thus does not require an accumulator and a hydraulic line as in the prior art. Can be simplified, and the speed control of the plunger 118 can be tightened. In addition, during high-speed operation, the driving force of the second and third injection servomotors 111 and 112 is transmitted to the plunger 118 via the crank mechanism including the first arm 113 and the second arm 116. A predetermined injection speed (for example, a maximum speed of 6000 mm / sec) and a predetermined thrust (for example, 160 KN) necessary for injection and pressure increase can be realized.

なお、前記実施形態においては、直動体１０６に２つの射出用サーボモータ１１１，１１２を搭載したが、プランジャ１１８の移動速度や推力に余裕がある場合には、いずれか一方の射出用サーボモータのみを備えれば足りる。 In the above-described embodiment, the two servo motors 111 and 112 are mounted on the linear motion body 106. However, when there is a margin in the moving speed and thrust of the plunger 118, only one of the servo motors for injection is used. It is enough to have

また、前記実施形態においては、第１射出用サーボモータ１０４の回転運動を、直動体１０６、第２射出用サーボモータ１１１及び第３射出用サーボモータ１１２の直進運動に返還する運動変換機構として、ボールネジ機構１１０を用いたが、かかる構成に代えて、第１射出用サーボモータ１０４によって回転駆動され得る第１アームと、一端がこの第１アームの第１連結軸と回転可能にピン結合され、他端が直動体１０６に回転可能にピン結合された第２アームと、各ピン結合部に設けられたシール付きベアリングとからなるクランク機構を用いることもできる。かかる構成によると、運動変換機構の塵埃や霧状液に対する耐性を高めることができるので、ダイカストマシンの低コスト化とメンテナンスの容易化を図ることができる。 In the above-described embodiment, as the motion conversion mechanism that returns the rotational motion of the first injection servo motor 104 to the linear motion of the linear motion body 106, the second injection servo motor 111, and the third injection servo motor 112, Although the ball screw mechanism 110 is used, instead of such a configuration, a first arm that can be rotationally driven by the first injection servo motor 104 and one end thereof are rotatably pin-coupled to the first connecting shaft of the first arm, A crank mechanism including a second arm whose other end is rotatably coupled to the linear motion body 106 and a bearing with a seal provided at each pin coupling portion may be used. According to such a configuration, since the resistance of the motion conversion mechanism to dust and mist liquid can be increased, the cost of the die casting machine can be reduced and the maintenance can be facilitated.

次に、実施形態に係るダイカストマシンの型締装置２００について説明する。 Next, a mold clamping device 200 for a die casting machine according to the embodiment will be described.

実施形態に係る型締装置２００は、図９及び図１０に示すように、図示しない成形機のベッド上に固定される固定ダイプレート２０１及びテールストック２０２と、両端がこれら固定ダイプレート２０１及びテールストック２０２に固定された複数本のタイバー２０３と、タイバー２０３に案内されて固定ダイプレート２０１とテールストック２０２との間で前後進する可動ダイプレート２０４と、テールストック２０２と可動ダイプレート２０４とを連結するトグルリンク機構２０５と、テールストック２０２に搭載された型開閉及び型締用の駆動源である電動サーボモータ（型締用サーボモータ）２０６と、電動サーボモータ２０６の回転運動を直進運動に変換してトグルリンク機構２０５に伝達するクランク機構２０７とを備えている。固定ダイプレート２０１には、固定側金型２０８が搭載され、可動ダイプレート２０４には、可動側金型２０９が搭載される。なお、型締用サーボモータ２０６には、回転角検出センサであるロータリエンコーダが備えられる（図示省略）。 As shown in FIGS. 9 and 10, the mold clamping apparatus 200 according to the embodiment includes a fixed die plate 201 and a tail stock 202 fixed on a bed of a molding machine (not shown), and both ends of the fixed die plate 201 and the tail. A plurality of tie bars 203 fixed to the stock 202, a movable die plate 204 guided by the tie bar 203 to move back and forth between the fixed die plate 201 and the tail stock 202, and the tail stock 202 and the movable die plate 204. Toggle link mechanism 205 to be connected, electric servo motor (mold clamping servo motor) 206 which is a drive source for mold opening and closing and mold clamping mounted on tail stock 202, and rotational movement of electric servo motor 206 to a linear motion A crank mechanism 207 for converting and transmitting to the toggle link mechanism 205A fixed mold 208 is mounted on the fixed die plate 201, and a movable mold 209 is mounted on the movable die plate 204. The mold clamping servomotor 206 is provided with a rotary encoder that is a rotation angle detection sensor (not shown).

トグルリンク機構２０５は、一端側がテールストック２０２に回動可能にピン結合されたＢリンク２１１と、一端側が可動ダイプレート２０４に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク２１１の他端側と相対的に回動するようにピン結合されたＡリンク２１２と、クランク機構２０７を介して電動サーボモータ２０６の駆動力を受けるクロスヘッド２１３と、一端がクロスヘッド２１３に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク２１１の中間部と相対的に回動するようにピン結合されたＣリンク２１４とからなる。なお、Ｏ１はテールストック２０２に対するＢリンク２１１のピン結合部、Ｏ２はＢリンク２１１に対するＡリンク２１２のピン結合部、Ｏ３はＢリンク２１１に対するＣリンク２１４のピン結合部、Ｏ４は可動ダイプレート２０４に対するＡリンク２１２のピン結合部、Ｏ５はクロスヘッド２１３に対するＣリンク２１４のピン結合部を示している。これらの各ピン結合部Ｏ１〜Ｏ５には、塵埃や霧状液の悪影響を回避するため、シール付きベアリングを備えることが望ましい。このように、本例のトグルリンク機構２０５は、Ａリンク２１２とＢリンク２１１とＣリンク２１４とを有し、５つのピン結合部Ｏ１〜Ｏ５をもつ５点軸支構造のリンク機構となっているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の形式のトグルリンク機構を備えることも勿論可能である。 The toggle link mechanism 205 includes a B link 211 whose one end is rotatably connected to the tail stock 202, one end is rotatably connected to the movable die plate 204, and the other end is the other of the B link 211. An A link 212 that is pin-coupled so as to rotate relative to the end side, a cross head 213 that receives the driving force of the electric servo motor 206 via the crank mechanism 207, and one end that can rotate to the cross head 213 It comprises a C link 214 that is pin-coupled and is pin-coupled so that the other end rotates relative to the intermediate portion of the B link 211. Note that O1 is a pin coupling portion of the B link 211 with respect to the tail stock 202, O2 is a pin coupling portion of the A link 212 with respect to the B link 211, O3 is a pin coupling portion of the C link 214 with respect to the B link 211, and O4 is a movable die plate 204. A pin coupling portion of the A link 212 with respect to, and O5 a pin coupling portion of the C link 214 with respect to the cross head 213. Each of these pin coupling portions O1 to O5 is desirably provided with a bearing with a seal in order to avoid the adverse effects of dust and mist liquid. Thus, the toggle link mechanism 205 of this example is a link mechanism of a five-point shaft support structure having the A link 212, the B link 211, and the C link 214, and having the five pin coupling portions O1 to O5. However, the gist of the present invention is not limited to this, and other types of toggle link mechanisms can of course be provided.

型締用サーボモータ２０６としては、前述の第１〜第３の射出用サーボモータ１０４，１１１，１１２と同様に、ケーシングと、ケーシングの内面に固定された円筒形のモータ固定子と、モータ固定子の外周に巻回されたモータコイルと、モータ固定子内に配置された円筒形のモータ回転子と、モータ回転子の外面に取り付けられたモータ磁石とをもって構成される密閉式のビルトインモータであって、最大トルクが定格トルクの３００％以上のものが用いられる。 As the mold clamping servo motor 206, as in the first to third injection servo motors 104, 111, and 112, a casing, a cylindrical motor stator fixed to the inner surface of the casing, and a motor fixing A sealed built-in motor comprising a motor coil wound around the outer periphery of the child, a cylindrical motor rotor disposed in the motor stator, and a motor magnet attached to the outer surface of the motor rotor. Thus, the one having a maximum torque of 300% or more of the rated torque is used.

クランク機構２０７は、回転軸２２１ａが型締用サーボモータ２０６のモータ回転子に連結された第１アーム２２１と、一端が第１アーム２２１に形成された第１連結軸（偏心軸）２２２に回転可能にピン結合され、他端がクロスヘッド２１３に形成された第２連結軸２２４に回転可能にピン結合された第２アーム２２３とから構成される。これらの各ピン結合部Ｏ７，Ｏ８には、粉塵等の影響をより小さいものにするため、シール付きベアリングを備えることが望ましい。 The crank mechanism 207 rotates to a first arm 221 having a rotating shaft 221 a connected to the motor rotor of the mold clamping servomotor 206 and to a first connecting shaft (eccentric shaft) 222 having one end formed on the first arm 221. The second arm 223 is configured to be pin-coupled so that the other end is rotatably coupled to a second connecting shaft 224 formed on the cross head 213. Each of these pin coupling portions O7, O8 is desirably provided with a bearing with a seal in order to reduce the influence of dust and the like.

図９は型開状態におけるクランク機構２０７の状態を示す図であり、図１０は型閉状態におけるクランク機構２０７の状態を示す図である。図９に示すように、型開状態においては、型締用サーボモータ２０６（第１アーム２２１）の回転中心Ｏ６を介して、その両側に第１連結軸２２２と第２アーム２２３とのピン結合部Ｏ７及び第２アーム２２３とクロスヘッド２１３とのピン結合部Ｏ８が配置されており、クランク機構２０７は、折り畳まれた状態になっている。これに対して、図１０に示すように、型閉状態においては、型締用サーボモータ２０６（第１アーム２２１）の回転中心Ｏ６と、第１連結軸２２２と第２アーム２２３とのピン結合部Ｏ７と、第２アーム２２３とクロスヘッド２１３とのピン結合部Ｏ８とがこの順に配置されており、クランク機構２０７は、展開した状態になっている。 FIG. 9 is a diagram showing the state of the crank mechanism 207 in the mold open state, and FIG. 10 is a diagram showing the state of the crank mechanism 207 in the mold closed state. As shown in FIG. 9, in the mold open state, the pin coupling of the first connecting shaft 222 and the second arm 223 is performed on both sides of the mold clamping servomotor 206 (first arm 221) via the rotation center O6. A pin coupling portion O8 between the portion O7 and the second arm 223 and the cross head 213 is disposed, and the crank mechanism 207 is in a folded state. On the other hand, as shown in FIG. 10, in the mold closed state, the pin coupling between the rotation center O6 of the mold clamping servomotor 206 (first arm 221), the first connecting shaft 222 and the second arm 223 is performed. The portion O7 and the pin coupling portion O8 between the second arm 223 and the crosshead 213 are arranged in this order, and the crank mechanism 207 is in a deployed state.

制御装置４００は、型締用サーボモータ２０６の駆動トルクを制御するための第１アーム２２１の回転角を記憶しており、この記憶された回転角の範囲では、型締用サーボモータ２０６を定格トルク以上、例えば最高トルクで駆動し、その他の角度範囲では、型締用サーボモータ２０６を定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動する。これにより、必要なタイミングで、型締装置２００に所要の型締力を付与することができる。 The control device 400 stores the rotation angle of the first arm 221 for controlling the driving torque of the mold clamping servomotor 206, and the mold clamping servomotor 206 is rated within the range of the stored rotation angle. The mold clamping servomotor 206 is driven with a rated torque or an output torque less than or equal to the rated torque. Thereby, a required mold clamping force can be applied to the mold clamping device 200 at a necessary timing.

例えば、第１連結軸２２２と第２アーム２２３とのピン結合部Ｏ７と、第１アーム２２１の回転中心Ｏ６と、第２アーム２２３とクロスヘッド２１３とのピン結合部Ｏ８とがこの順に一直線上に並ぶとき（図９参照）の第１アームの回転角θを０°とし、図１１に示すように、固定側金型２０８と可動側金型２０９とが型閉するときの第１アーム２２１の回転角θをα１°、固定側金型２０８と可動側金型２０９との間に所要の型締力を付与したときの第１アーム２２１の回転角θをβ１°として設定し、α１°≦θ≦β１°の角度範囲では、曲線Ｔｍ１で示すように型締用サーボモータ２０６を定格トルク以上の例えば最高トルクで駆動し、α１°≦θ≦β１°を除く角度範囲では、曲線Ｔｓ１で示すように型締用サーボモータ２０６を定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動することにより、固定側金型２０８と可動側金型２０９の型閉を静粛に行えると共に、射出工程を実施するに必要な型締力Ｐ１を固定側金型２０８と可動側金型２０９との間に付与することができる。 For example, the pin coupling portion O7 between the first connecting shaft 222 and the second arm 223, the rotation center O6 of the first arm 221 and the pin coupling portion O8 between the second arm 223 and the crosshead 213 are in a straight line in this order. The rotation angle θ of the first arm when lined up (see FIG. 9) is set to 0 °, and as shown in FIG. 11, the first arm 221 when the fixed mold 208 and the movable mold 209 are closed. Is set to α1 °, and the rotation angle θ of the first arm 221 when a required clamping force is applied between the fixed mold 208 and the movable mold 209 is set to β1 °. In the angle range of ≦ θ ≦ β1 °, as shown by the curve Tm1, the servomotor 206 for mold clamping is driven at the maximum torque, for example, the maximum torque, and in the angle range excluding α1 ° ≦ θ ≦ β1 °, the curve Ts1 As shown in FIG. By driving with the output torque below, the stationary mold 208 and the movable mold 209 can be closed quietly, and the mold clamping force P1 necessary for carrying out the injection process is applied to the stationary mold 208. It can be applied between the movable mold 209.

かかる構成にすると、型締用サーボモータ２０６の回転運動を可動ダイプレート２０４の直進運動に変換する運動変換機構として、シール付きベアリングを備えたクランク機構２０７を用いるので、ボールネジ機構を用いる場合に比べて粉塵や霧状液に対する耐性を高めることができる。よって、クランク機構２０７の周囲を密閉構造体で覆う必要がなく、かつメンテナンスに要する労力を低減できるので、ダイカストマシンの低コスト化とメンテナンスの容易化を図ることができる。また、型締用サーボモータ２０６として、最高トルクが定格トルクの３００％以上のモータを備えると共に、制御装置４００に型締用サーボモータ２０６の駆動を制御するための第１アーム２２１の回転角θ＝α１°，β１°を設定し、α１°≦θ≦β１°の角度範囲では型締用サーボモータ２０６を定格トルク以上の出力トルクで駆動し、α１°≦θ≦β１°を除く角度範囲では型締用サーボモータ２０６を定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動するので、定格トルクが小さな小型モータを用いて必要な型締力が得られ、ダイカストマシンの小型化と低コスト化とを図ることができる。 With such a configuration, the crank mechanism 207 having a bearing with a seal is used as a motion conversion mechanism that converts the rotational movement of the mold clamping servomotor 206 into the linear movement of the movable die plate 204, so that it is compared with a case where a ball screw mechanism is used. The resistance to dust and mist liquid can be increased. Therefore, it is not necessary to cover the periphery of the crank mechanism 207 with a sealed structure, and the labor required for maintenance can be reduced. Therefore, the cost of the die casting machine can be reduced and the maintenance can be facilitated. Further, as the mold clamping servomotor 206, a motor having a maximum torque of 300% or more of the rated torque is provided, and the rotation angle θ of the first arm 221 for controlling the drive of the mold clamping servomotor 206 to the control device 400 is provided. = Α1 ° and β1 ° are set, the servomotor 206 for mold clamping is driven with an output torque higher than the rated torque in the angle range of α1 ° ≤ θ ≤ β1 °, and in the angle range excluding α1 ° ≤ θ ≤ β1 ° Since the mold clamping servo motor 206 is driven with an output torque of a rated torque or less, a necessary mold clamping force can be obtained by using a small motor with a small rated torque, and the die casting machine can be reduced in size and cost. be able to.

次に、実施形態に係るダイカストマシンの押出装置３００について説明する。 Next, the extrusion apparatus 300 of the die casting machine according to the embodiment will be described.

実施形態に係る押出装置３００は、図１２乃至図１５に示すように、押出プレート３０１と、押出プレート３０１に植設された複数本の押出ピン３０２と、押出プレート３０１の駆動源である電動サーボモータ（押出用サーボモータ）３０３と、押出用サーボモータ３０３の回転運動を直進運動に変換して押出プレート３０１に伝達するクランク機構３０４とからなる。押出プレート３０１及びクランク機構３０４は、可動ダイプレート２０４に形成された押出装置収納空間３０５内に配置され、押出ピン３０２は、可動ダイプレート２０４に開設されたピン挿通孔３０６内に貫通配置される。なお、押出用サーボモータ３０３には、回転角検出センサであるロータリエンコーダが備えられる（図示省略）。 As shown in FIGS. 12 to 15, the extrusion apparatus 300 according to the embodiment includes an extrusion plate 301, a plurality of extrusion pins 302 implanted in the extrusion plate 301, and an electric servo that is a drive source of the extrusion plate 301. It comprises a motor (extrusion servomotor) 303 and a crank mechanism 304 that converts the rotational motion of the extrusion servomotor 303 into a linear motion and transmits it to the extrusion plate 301. The extrusion plate 301 and the crank mechanism 304 are disposed in an extrusion device storage space 305 formed in the movable die plate 204, and the extrusion pin 302 is disposed through a pin insertion hole 306 provided in the movable die plate 204. . The extrusion servomotor 303 is provided with a rotary encoder that is a rotation angle detection sensor (not shown).

押出用サーボモータ３０３としては、型締用サーボモータ２０６と同様に、ケーシングと、ケーシングの内面に固定された円筒形のモータ固定子と、モータ固定子の外周に巻回されたモータコイルと、モータ固定子内に配置された円筒形のモータ回転子と、モータ回転子の外面に取り付けられたモータ磁石とをもって構成される密閉式のビルトインモータであって、最大トルクが定格トルクの３００％以上のものが用いられる。 As the extrusion servomotor 303, like the mold clamping servomotor 206, a casing, a cylindrical motor stator fixed to the inner surface of the casing, a motor coil wound around the outer periphery of the motor stator, A sealed built-in motor comprising a cylindrical motor rotor arranged in a motor stator and a motor magnet attached to the outer surface of the motor rotor, the maximum torque being 300% or more of the rated torque Is used.

クランク機構３０４は、図１２に示すように、押出用サーボモータ３０３のモータ回転子に連結された第１アーム３１１と、一端が第１連結軸３１２に回転可能にピン結合され、他端が押出プレート３０１に回転可能にピン結合された第２アーム３１３と、これらの各ピン結合部Ｏ１０，Ｏ１１に設けられた図示しないシール付きベアリングとから構成される。 As shown in FIG. 12, the crank mechanism 304 has a first arm 311 connected to the motor rotor of the extrusion servomotor 303 and one end rotatably connected to the first connection shaft 312, and the other end pushed out. The second arm 313 is rotatably coupled to the plate 301, and a bearing with a seal (not shown) provided at each of the pin coupling portions O10 and O11.

図１３は押出開始前のクランク機構３０４の状態を示す図、図１４は押出中のクランク機構３０４の状態を示す図、図１５は押出終了時のクランク機構３０４の状態を示す図である。図１３に示すように、押出開始前においては、押出用サーボモータ３０３（第１アーム３１１）の回転中心Ｏ９を介して、その両側に第１連結軸３１２と第２アーム３１３とのピン結合部Ｏ１０及び第２アーム３１３と押出プレート３０１とのピン結合部Ｏ１１が配置されており、この状態から、押出用サーボモータ３０３を駆動して、第１アーム３１１を回転すると、図１４に示すように、押出ピン３０２の先端部が、可動側金型２０９に開設されたピン挿通孔３０７に挿入され、図示しない金型の押出プレートを介して、成形品の押し出しが行われる。次いで、図１５に示すように、押出用サーボモータ３０３（第１アーム３１１）の回転中心Ｏ９と、第１連結軸３１２と第２アーム３１３とのピン結合部Ｏ１０と、第２アーム３１３と押出プレート３０１とのピン結合部Ｏ１１がこの順に配置される位置まで押出用サーボモータ３０３の駆動が継続され、可動側金型２０９から成形品が取り出される。成形品の押し出しは、可動側金型２０９から成形品が剥離するまでの期間で大きな押圧力を必要とし、その他の期間では、押出プレート３０１を単独で押圧するだけの小さな押圧力で足りる。 13 is a view showing the state of the crank mechanism 304 before the start of extrusion, FIG. 14 is a view showing the state of the crank mechanism 304 during extrusion, and FIG. 15 is a view showing the state of the crank mechanism 304 at the end of extrusion. As shown in FIG. 13, before the start of extrusion, pin coupling portions between the first connecting shaft 312 and the second arm 313 are provided on both sides of the extrusion servomotor 303 (first arm 311) via the rotation center O9. Pin connection part O11 of O10 and the 2nd arm 313 and the extrusion plate 301 is arrange | positioned, If the servomotor 303 for extrusion is driven from this state and the 1st arm 311 is rotated, as shown in FIG. The tip portion of the push pin 302 is inserted into a pin insertion hole 307 provided in the movable die 209, and the molded product is extruded through a die push plate (not shown). Next, as shown in FIG. 15, the rotation center O9 of the servo motor 303 for extrusion (first arm 311), the pin coupling portion O10 between the first connecting shaft 312 and the second arm 313, and the second arm 313 and extrusion. The drive of the extrusion servomotor 303 is continued until the pin coupling portion O11 with the plate 301 is arranged in this order, and the molded product is taken out from the movable mold 209. Extrusion of the molded product requires a large pressing force during the period until the molded product is peeled from the movable mold 209, and a small pressing force sufficient to press the extrusion plate 301 alone is sufficient during the other periods.

制御装置４００は、押出用サーボモータ３０３の駆動トルクを制御するための第１アーム３１１の回転角を記憶しており、この記憶された回転角の範囲では、押出用サーボモータ３０３を定格トルク以上、例えば最高トルクで駆動し、その他の角度範囲では、押出用サーボモータ３０３を定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動する。これにより、必要なタイミングで、押出装置３００に所要の押出力を付与することができる。 The control device 400 stores the rotation angle of the first arm 311 for controlling the driving torque of the extrusion servomotor 303. In the range of the stored rotation angle, the control device 400 causes the extrusion servomotor 303 to exceed the rated torque. For example, it is driven with the maximum torque, and in the other angle ranges, the extrusion servo motor 303 is driven with the output torque of the rated torque or less. Thereby, a required pushing force can be given to the extrusion apparatus 300 at a necessary timing.

例えば、第１連結軸３１２と第２アーム３１３とのピン結合部Ｏ１０と、第１アーム３１１の回転中心Ｏ９と、第２アーム３１３と押出プレート３０１とのピン結合部Ｏ１１がこの順に一直線上に並ぶとき（図１３参照）の第１アームの回転角θを０°とし、図１６に示すように、金型に備えられた図示しない押出プレートの先端部が成形品の表面に当接するときの第１アーム３１１の回転角θをα２°、可動側金型２０９から成形品が剥離するときの第１アーム３１１の回転角θをβ２°として設定し、α２°≦θ≦β２°の角度範囲では、曲線Ｔｍ２で示すように押出用サーボモータ３０３を定格トルク以上の例えば最高トルクで駆動し、α２°≦θ≦β２°を除く角度範囲では、曲線Ｔｓ２で示すように押出用サーボモータ３０３を定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動することにより、成形品の剥離に必要な大きな押出力Ｐ２を押出プレート３０１に付与することができる。 For example, the pin coupling portion O10 between the first connecting shaft 312 and the second arm 313, the rotation center O9 of the first arm 311 and the pin coupling portion O11 between the second arm 313 and the extrusion plate 301 are aligned in this order. The rotation angle θ of the first arm when lined up (see FIG. 13) is set to 0 °, and as shown in FIG. 16, the tip of an unillustrated extrusion plate provided in the mold comes into contact with the surface of the molded product. The rotation angle θ of the first arm 311 is set to α2 °, the rotation angle θ of the first arm 311 when the molded product is peeled from the movable mold 209 is set to β2 °, and an angle range of α2 ° ≦ θ ≦ β2 °. Then, as shown by the curve Tm2, the servo motor 303 for extrusion is driven at the maximum torque, for example, the maximum torque or more, and in the angle range excluding α2 ° ≦ θ ≦ β2 °, the servo motor 303 for extrusion is driven as shown by the curve Ts2. Rated torque or Is by driving the following output torque, it is possible to impart a large pushing force P2 required to peel the molded article extruded plate 301.

かかる構成にすると、押出用サーボモータ３０３の回転運動を押出プレート３０１の直進運動に変換する運動変換機構として、シール付きベアリングを備えたクランク機構３０４を用いるので、ボールネジ機構を用いる場合に比べて粉塵や霧状液に対する耐性を高めることができる。よって、クランク機構３０４の周囲を密閉構造体で覆う必要がなく、かつメンテナンスに要する労力を低減できるので、ダイカストマシンの低コスト化とメンテナンスの容易化を図ることができる。また、押出用サーボモータ３０３として、最高トルクが定格トルクの３００％以上のモータを備えると共に、制御装置４００に押出用サーボモータ３０３の駆動を制御するためのクランクの回転角θ＝α２°，β２°を設定し、α２°≦θ≦β２°の角度範囲では押出用サーボモータ３０３を定格トルク以上の例えば最高トルクで駆動し、α２°≦θ≦β２°を除く角度範囲では押出用サーボモータ３０３を定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動するので、定格トルクが小さな小型モータを用いて必要な押出力が得られ、ダイカストマシンの小型化と低コスト化とを図ることができる。 With this configuration, the crank mechanism 304 having a bearing with a seal is used as a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the servo motor 303 for extrusion into the linear motion of the extrusion plate 301. Therefore, the dust is smaller than when the ball screw mechanism is used. And resistance to mist-like liquid. Therefore, it is not necessary to cover the periphery of the crank mechanism 304 with a sealed structure, and the labor required for maintenance can be reduced, so that the cost of the die casting machine can be reduced and the maintenance can be facilitated. Further, as the servo motor 303 for extrusion, a motor having a maximum torque of 300% or more of the rated torque is provided, and the rotation angle θ of the crank for controlling the drive of the servo motor 303 for extrusion to the control device 400 is θ = α2 °, β2. In the angle range of α2 ° ≦ θ ≦ β2 °, the extrusion servomotor 303 is driven at the maximum torque, for example, the maximum torque, and in the angle range excluding α2 ° ≦ θ ≦ β2 °, the extrusion servomotor 303 is driven. Is driven with the rated torque or an output torque lower than that, the required pushing force can be obtained using a small motor with a small rated torque, and the die casting machine can be reduced in size and cost.

なお、前記実施形態においては、押出装置３００を備え、この押出装置３００にて成形品を可動側金型２０９から押し出す構成にしたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、射出装置１００に備えられたプランジャ１１８によって成形品を押圧し、成形品を固定側金型２０８から取り出す構成にすることもできる。 In the above-described embodiment, the extrusion apparatus 300 is provided, and the molded product is pushed out from the movable mold 209 by the extrusion apparatus 300. However, the gist of the present invention is not limited to this, and the injection is performed. The molded product may be pressed by the plunger 118 provided in the apparatus 100 and the molded product may be taken out from the fixed mold 208.

実施形態に係るダイカストマシンの主要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the die-casting machine concerning an embodiment. 実施形態に係るダイカストマシンの内部構造を示す斜視断面図である。It is a perspective sectional view showing the internal structure of the die casting machine concerning an embodiment. 実施形態に係る射出装置の内部構造を示す斜視断面図である。It is a perspective sectional view showing the internal structure of the injection device concerning an embodiment. 実施形態に係る射出装置の内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the injection device which concerns on embodiment. 実施形態に係る射出装置の待機時の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state at the time of the standby of the injection device which concerns on embodiment. 実施形態に係る射出装置の射出時の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state at the time of the injection | emission of the injection device which concerns on embodiment. 実施形態に係る射出装置の射出終了時の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state at the time of completion | finish of injection of the injection device which concerns on embodiment. 実施形態に係る射出装置に備えられたプランジャの１成形サイクル内の速度変化を示すグラフ図である。It is a graph which shows the speed change in 1 shaping | molding cycle of the plunger with which the injection device which concerns on embodiment was equipped. 実施形態に係る型締装置の型開状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mold open state of the mold clamping apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る型締装置の型閉状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mold closed state of the mold clamping apparatus which concerns on embodiment. 型締工程におけるクランク角とクランクロッド機構の出力との関係、及びクランク角と型締力との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the crank angle and the output of a crank rod mechanism in a mold clamping process, and the relationship between a crank angle and a mold clamping force. 実施形態に係る押出装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the extrusion apparatus which concerns on embodiment. 押出開始前のクランクロッド機構の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the crank rod mechanism before the extrusion start. 押出中のクランクロッド機構の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the crank rod mechanism during extrusion. 押出終了時のクランクロッド機構の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the crank rod mechanism at the time of completion | finish of extrusion. 押出工程におけるクランク角とクランクロッド機構の出力との関係、及びクランク角と押出力との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the crank angle and the output of a crank rod mechanism in an extrusion process, and the relationship between a crank angle and pushing force.

符号の説明Explanation of symbols

１００射出装置
１０４第１射出用サーボモータ
１１１第２射出用サーボモータ
１１２第３射出用サーボモータ
１１３クランク軸
１１５クランクピン
１１６コネクティングロッド
１１８プランジャ
２００型締装置
２０４可動ダイプレート
２０５トグルリンク機構
２０６型締用サーボモータ
２０７クランクロッド機構
３００押出装置
３０１押出プレート
３０２押出ピン
３０３押出用サーボモータ
３０４クランクロッド機構
４００制御装置
４０１モータドライバ回路 100 Injection Device 104 First Injection Servo Motor 111 Second Injection Servo Motor 112 Third Injection Servo Motor 113 Crankshaft 115 Crank Pin 116 Connecting Rod 118 Plunger 200 Mold Clamping Device 204 Movable Die Plate 205 Toggle Link Mechanism 206 Mold Clamping Servo motor 207 Crank rod mechanism 300 Extrusion device 301 Extrusion plate 302 Extrusion pin 303 Servo motor for extrusion 304 Crank rod mechanism 400 Controller 401 Motor driver circuit

Claims

電動サーボモータと、前記電動サーボモータの回転運動を押出プレートの直進運動に変換する運動変換機構と、前記電動サーボモータの駆動を制御する制御装置とを備えたダイカストマシンにおいて、
前記運動変換機構として、前記電動サーボモータにより回転駆動される第１アームと、一端が前記第１アームに回転可能に結合され、他端が前記押出プレートに回転可能に結合された第２アームとからなるクランク機構を用いたことを特徴とするダイカストマシン。 In a die casting machine comprising: an electric servo motor; a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric servo motor into a linear motion of an extrusion plate; and a control device that controls the driving of the electric servo motor.
As the motion conversion mechanism, a first arm that is rotationally driven by the electric servomotor, a second arm having one end rotatably coupled to the first arm and the other end rotatably coupled to the push plate, A die casting machine characterized by using a crank mechanism consisting of

前記制御装置は、前記押出プレートに設けられた押出ピンによる成形品の押し出しが開始された後、前記可動側金型から成形品が剥離されるまでの所定期間だけ、前記電動サーボモータを定格トルク以上の出力トルクで駆動し、その他の期間では前記電動サーボモータを定格トルク又はそれ以下の出力トルクで駆動することを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン。 The control device applies the rated torque to the electric servomotor for a predetermined period after the molded product is released from the movable mold after the molded product is pushed out by the extrusion pin provided on the extrusion plate. 2. The die casting machine according to claim 1, wherein the die-casting machine is driven with the output torque described above, and the electric servomotor is driven with an output torque of a rated torque or lower during other periods.

前記電動サーボモータとして、最大トルクが定格トルクの３００％以上の密閉式ビルトインモータを用いたことを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン。 2. The die casting machine according to claim 1, wherein a sealed built-in motor having a maximum torque of 300% or more of a rated torque is used as the electric servo motor.

前記第１アームと前記第２アームの結合部、及び前記第２アームと前記押出プレートの結合部に、シール付ベアリングを備えたことを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン。 2. The die casting machine according to claim 1, wherein a bearing with a seal is provided at a coupling portion between the first arm and the second arm and a coupling portion between the second arm and the extrusion plate.