JP2014000597A - 射出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】射出装置は、射出プランジャに連結された射出シリンダ1を駆動する増速シリンダ2および増圧シリンダ3が並列に連結されている。増速シリンダ2のピストン2Pおよび増圧シリンダ3のピストン3Pは、モータ10、ボールねじ11、ナット12により同期して駆動される。射出シリンダ1のボトム室1Bと増速シリンダ2のボトム室2Bとの間には、パイロット操作チェックバルブ4および流量調整回路5が設けられている。また、射出シリンダ1のロッド室1Rと増速シリンダ2のロッド室2Rおよび増圧シリンダ3のロッド室3Rとの間に、流量調整回路7が設けられる。モータ10の駆動で、射出シリンダ1を増速シリンダ2および増圧シリンダ3の両方で高速で駆動でき、射出シリンダ1を増圧シリンダ3のみで高圧で駆動できる。
【選択図】 図1
Description
図1に示す射出装置としてのダイカストマシンは、型を構成する固定金型と可動金型によって形成されるキャビティ内に、溶融した成形材料としての金属材料(例えば、アルミニウム)を射出し、充填する装置である。型内に射出された成形材料は、凝固後に取り出されることにより、所望の成形品となる。ダイカストマシンは、キャビティに連通する射出スリーブ内に供給された金属材料をキャビティに押し出す射出プランジャを射出駆動する射出シリンダ1を備えている。射出プランジャは、射出シリンダ1のピストンロッドの先端に連結されている。射出シリンダ1には、非圧縮性流体(流体)としての作動油を給排する第一シリンダとしての増速シリンダ2および第二シリンダとしての増圧シリンダ3が配管を介して連結されている。射出シリンダ1のボトム室1Bには、増速シリンダ2のボトム室2Bが連結されている。また、射出シリンダ1のボトム室1Bに増圧シリンダ3のボトム室3Bが、増速シリンダ2のボトム室2Bと並列に接続されている。本実施形態では、増速シリンダ2におけるピストン2Pのストロークと増圧シリンダ3におけるピストン3Pのストロークは、同じ長さに設定されている。また、増速シリンダ2の直径D2は、増圧シリンダ3の直径D3よりも大きく設定されている。増速シリンダ2のロッド室2Rは、射出シリンダ1のロッド室1Rに配管を介して連結されている。また、増圧シリンダ3のロッド室3Rも、射出シリンダ1のロッド室1Rに配管を介して連結されている。射出シリンダ1のロッド室1Rに対し、増速シリンダ2のロッド室2Rと増圧シリンダ3のロッド室3Rは並列である。増速シリンダ2のピストン2Pは、ロッド室2R側からナット12に連結されている。また、増圧シリンダ3のピストン3Pは、ロッド室3R側からナット12に連結されている。ナット12は、ボールねじ11に嵌合されている。ボールねじ11は、モータ10により回転自在である。ボールねじ11とナット12は、ボールねじ機構を構成している。ナット12は、ボールねじ11の回転に伴い、図1の左右方向に移動する構成である。ピストン2Pおよびピストン3Pは、ナット12により増速シリンダ2および増圧シリンダ3内を進退自在である。なお、本実施形態では、ナット12が移動すると、ピストン2Pおよびピストン3Pは、同期して同じ距離だけ移動するようにナット12に連結されている。また、本実施形態では、モータ10、ボールねじ11、ナット12により駆動手段が構成されている。また、本実施形態の駆動手段は、単一である。
射出装置は、射出プランジャで成形材料を射出するため射出シリンダ1を駆動する。そのために、射出装置は、射出シリンダ1のボトム室1Bを広げてピストン1Pを射出プランジャ側へ移動させるため、ボトム室1Bに作動油を供給する。射出装置は、まず、モータ10を駆動させてボールねじ11を回転させる。すると、ボールねじ11に嵌合したナット12が増速シリンダ2および増圧シリンダ3に接近する方向に移動する。ナット12が移動すると、ナット12に連結されたピストン2Pおよびピストン3Pがそれぞれ増速シリンダ2および増圧シリンダ3内を移動する。ピストン2Pおよびピストン3Pは、それぞれ同期して駆動され、同じ距離だけ移動する。増速シリンダ2では、ピストン2Pが移動すると、ボトム室2B内の作動油が射出シリンダ1に向けて供給される。ボトム室2Bから排出された作動油は、パイロット操作チェックバルブ4を通過して射出シリンダ1のボトム室1Bへと流れていく。なお、このときボトム室2Bから排出される作動油は、流量調整回路5には流れない。流量調整回路5では、パイロット切替弁16がバネにより遮断位置に付勢された状態である。また、チェックバルブ6は、ボトム室2Bからバッファタンク15への作動油の流れを遮断している。増圧シリンダ3では、ピストン3Pが移動すると、ボトム室3B内の作動油が射出シリンダ1に向けて供給される。ボトム室3Bから排出された作動油は、増速シリンダ2のボトム室2Bから排出された作動油とともに射出シリンダ1のボトム室1Bへと流れていく。
(1)本実施形態の射出装置は、増速シリンダ2および増圧シリンダ3を射出シリンダ1に並列で配置した。そして、増速シリンダ2および増圧シリンダ3をモータ10、ボールねじ11、ナット12により同期して駆動させる。そのため、単一のモータ10、ボールねじ11、ナット12の駆動手段で高い射出速度と射出圧を実現し得る。
(2)射出装置の駆動手段は、モータ10、ボールねじ11、ナット12による単一の構成とした。そのため、増速シリンダ2および増圧シリンダ3を複数の駆動手段で駆動する場合に比べ、部品点数を低減し射出装置を低コスト化できる。また、単一の駆動手段を設けるだけで済むため、射出装置を省スペース化、小型化できる。
(3)射出装置の射出シリンダ1は、増速シリンダ2、増圧シリンダ3、流量調整回路5および流量調整回路7で構成され、モータ10により駆動されている。そのため、射出シリンダ1の後退動作も容易であり、後退動作用に油圧ポンプなどを設ける必要がない。また、油圧ポンプを設ける場合に比べ、射出装置の低コスト化および小型化が可能である。
(4)射出装置には、流量調整回路5および流量調整回路7を設けた。そのため、射出装置の各部のシールからリーク等により作動油量が変化したとしても、作動油量を元に戻すことができ、射出装置は、安定した動作を得ることができる。
(5)射出装置には、流量調整回路5を設けている。流量調整回路5により増速シリンダ2の作動油の流れを容易に切り替えられる。
(6)流量調整回路5は、バッファタンク15、チェックバルブ6およびパイロット切替弁16により構成されている。パイロット切替弁16は、パイロット圧により切り替え自在である。そのため、流量調整回路5に新たな駆動手段などを設ける必要がなく、流量調整回路5を簡単な構造にできる。また、流量調整回路7も流量調整回路5と同様であり、簡単な構成で、新たな駆動手段を必要としない。
(7)増速シリンダ2の直径D2は、増圧シリンダ3の直径D3よりも大きく設定している。そのため、射出シリンダ1を駆動させるときに、増速シリンダ2の大きな直径D2でより多くの作動油を供給して高速駆動を達成できる。
○実施形態における増速シリンダ2と増圧シリンダ3は、異径の同ストロークを採用しているが、これに限定されない。両シリンダの寸法は適宜変更可能である。例えば、増速シリンダ2の直径D2と増圧シリンダ3の直径D3は同じでも良い。また、直径D2が直径D3よりも小さくても良い。ピストン2P、3Pの直径は、射出シリンダ1のピストン1Pの直径D1に合わせて適宜設定すると良い。さらに、ピストン2Pのストロークとピストン3Pのストロークは同じでなくても良い。
○流量調整回路5は、実施形態の構成に限定されない。例えば、流量調整回路5の代わりに電磁切替弁を用いても良い。さらに、射出シリンダ1の位置をリミットスイッチなどで検出し、所定位置で切替弁を切替える構成としても良い。さらに、モータ10にエンコーダなどを設けて、モータ10の駆動量などにより切替弁を切替える構成としても良い。また、チェックバルブ6の代わりに切替弁を用いても良い。
○実施形態における駆動手段は、ボールねじ構造に限定されない。モータ10により、増速シリンダ2のピストン2Pおよび増圧シリンダ3のピストン3Pを駆動できれば構成は適宜変更して良い。また、ボールねじ11およびナット12は、複数組設けても良い。
○射出装置の駆動手段は単一でなくても良い。例えば、増速シリンダ2および増圧シリンダ3を別々の駆動手段で駆動しても良い。増速シリンダ2および増圧シリンダ3は、流量のバランスさえ取れば個別に駆動させても良い。
○方向制御弁としてパイロット操作チェックバルブ4を用いたが、これに限定されない。電磁切替弁を使用しても良い。
1B ボトム室
1P ピストン
D1 直径
1R ロッド室
2 増速シリンダ
2B ボトム室
2P ピストン
D2 直径
2R ロッド室
3 増圧シリンダ
3B ボトム室
3P ピストン
D3 直径
3R ロッド室
4 パイロット操作チェックバルブ
4P パイロット管路
5 流量調整回路
6 チェックバルブ
7 流量調整回路
8 チェックバルブ
10 モータ
11 ボールねじ
12 ナット
15 バッファタンク
16 パイロット切替弁
16P パイロット管路
17 パイロット切替弁
17P パイロット管路
Claims (3)
- 射出プランジャの成形材料を射出駆動させる射出シリンダと、
前記射出シリンダに連結され、前記射出シリンダに作動油を給排する第一シリンダと、
前記射出シリンダに前記第一シリンダと並列に連結され、前記射出シリンダに作動油を給排する第二シリンダと、
前記第一シリンダのピストンおよび第二シリンダのピストンを進退自在に駆動する駆動手段と、
前記射出シリンダの一端側と前記第一シリンダの一端側との間に設けられ、前記第一シリンダから前記射出シリンダに向かう作動油の流れを許容し、前記射出シリンダから前記第一シリンダへの流れを遮断する方向制御弁と、
前記方向制御弁と前記第一シリンダとの間に設けられ、前記第一シリンダの一端側と前記射出シリンダの一端側との間の作動油の流量を調整する第一流量調整手段と、
前記射出シリンダの他端側と前記第一シリンダの他端側との間および前記射出シリンダの他端側と前記第二シリンダの他端側との間に設けられ、前記第一シリンダの一端側と前記射出シリンダの一端側との間の作動油の流量を調整する第二流量調整手段と、を備えることを特徴とする射出装置。 - 前記第一流量調整手段は、
作動油を一時的に貯留できるバッファタンクと、
前記方向制御弁と前記第一シリンダの一端側との間の作動油を前記バッファタンクに排出するパイロット切替弁と、
前記方向制御弁と前記第一シリンダの一端側との間に前記バッファタンクの作動油を供給する補充用制御弁とを、備えることを特徴とする請求項1に記載の射出装置。 - 前記第二流量調整手段は、
作動油を一時的に貯留できるバッファタンクと、
前記射出シリンダの他端側と前記第一シリンダの他端側との間および前記射出シリンダの他端側と前記第二シリンダの他端側との間の作動油を前記バッファタンクに排出するパイロット切替弁と、
前記射出シリンダの他端側と前記第一シリンダの他端側との間および前記射出シリンダの他端側と前記第二シリンダの他端側との間に作動油を供給する補充用制御弁とを、備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の射出装置。
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