KR100680692B1

KR100680692B1 - 형 체결 장치, 성형기 및 형 체결 방법

Info

Publication number: KR100680692B1
Application number: KR1020050030126A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 쯔지; 히로시 요꼬야마; 신야 이따니
Original assignee: 도시바 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2007-02-09
Also published as: KR20060045591A; JP2005297020A; CN100421906C; CN1683144A; US7288221B2; US20050226957A1; JP4531436B2

Abstract

본 발명의 과제는 형 두께 조정을 위해, 새로운 액튜에이터가 필요없어 저비용으로 형 두께 조정이 가능한 형 체결 장치를 제공하는 것이다.

피스톤(8)과 피결합 홈부(7a)를 구비하는 타이 바아(7)와, 타이 바아(7)의 피스톤(8)을 내장하고 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액이 공급되는 형 체결용 실린더(9)와, 피결합 홈부(7a)에 맞물림으로써 타이 바아(7)와 해방 가능하게 결합하는 하프 너트(20)와, 타이 바아(7)의 이동 방향의 위치를 검출하는 위치 센서(90)와 제1 실린더실(9a) 및 제2 실린더실(9b)의 사이에서 작동액의 공급처를 절환하는 방향 절환 밸브(DCV)와, 위치 센서(90)가 검출하는 타이 바아의 위치(Pt)를 참조하면서 방향 절환 밸브(DCV)를 제어함으로써 하프 너트(20)와 피결합 홈부(7a)가 맞물림 가능한 위치로 위치 결정하는 제어 장치(70)를 갖는다.

피스톤, 방향 절환 밸브, 타이 바아, 제어 장치, 하프 너트

Description

형 체결 장치, 성형기 및 형 체결 방법 {MOLD CLAMPING APPARATUS, MOLDING MACHINE AND MOLD CLAMPING METHOD}

도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 형 체결 장치의 기계 부분의 구성을 도시한 일부에 단면도를 포함하는 정면도.

도2는 도1에 도시한 형 체결 장치를 상방으로부터 본 도면.

도3은 형 체결용 실린더, 하프 너트와 타이 바아의 피결합 홈의 주변 및 제어 장치의 구성을 도시한 도면.

도4는 형 두께 조정시의 형 체결 장치의 상태를 도시한 도면.

도5는 형 두께 조정시의 제어 장치에 있어서의 처리의 일예를 나타낸 흐름도.

도6은 맞물림 불가능한 하프 너트와 타이 바아의 피결합 홈과의 관계와, 맞물림 가능한 하프 너트와 타이 바아의 피결합 홈과의 관계를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 형 체결 장치

7 : 타이 바아

7a : 피결합 홈부(피결합부)

8 : 피스톤

9 : 형 체결용 실린더

9a 9b : 실린더실

20 : 하프 너트

70 : 제어 장치

80 : 서보 모터의 인코더

DCV : 방향 절환 밸브

150 : 유압원

[문헌 1] 일본 특허 공개 평10-296739호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 평8-276482호 공보

본 발명은 성형기에 이용하는 형 체결 장치, 성형기 및 형 체결 방법에 관한 것이다.

다이캐스트 머신 등의 성형기의 형 체결 장치는, 용융 금속을 금형 내에 사출 및 충전하였을 때에, 금형 내의 압력에 의해 금형이 개방되는 것을 억제하기 위해, 금형을 필요한 형 체결력으로 체결 부착하는 데 이용된다. 형 체결 장치로서는, 금형의 개폐 이동과 금형의 형 체결을 독립된 액튜에이터를 이용하여 행하는, 이른바 복합 형 체결 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2).

복합 형 체결 장치에서는, 예를 들어 금형을 보유 지지하는 다이 플레이트에 하프 너트를 설치하는 동시에, 타이 바아에 상기 하프 너트와 맞물림 가능한 피결합부를 설치하고, 금형을 형 폐쇄한 상태에서 타이 바아의 피결합부와 하프 너트를 맞물리게 한 후, 타이 바아에 형 체결력을 부여한다.

다른 두께의 금형으로 변환하였을 때에는, 형 폐쇄하였을 때의 하프 너트와 타이 바아의 피결합부와의 위치 관계가 바뀐다. 하프 너트와 타이 바아의 피결합부와의 위치 관계가 바뀌면, 하프 너트와 타이 바아의 피결합부가 맞물리지 않을 가능성이 있어, 하프 너트와 타이 바아의 피결합부와의 위치 관계를 맞물림 가능한 위치 관계로 조정할 필요가 있다. 즉, 금형의 형 두께에 맞추어 하프 너트와 타이 바아의 피결합부와의 위치 관계를 조정하는, 이른바 형 두께 조정을 행할 필요가 있다.

[특허 문헌 1]

일본 특허 공개 평10-296739호 공보

[특허 문헌 2]

일본 특허 공개 평8-276482호 공보

그런데, 형 두께 조정을 하기 위해서는 하프 너트 및 타이 바아 중 한 쪽의 위치를 변경할 필요가 있지만, 이들 위치를 변경하기 위한 액튜에이터가 필요해진다.

그러나, 형 두께 조정을 하기 위해서만 이용하는 전용 액튜에이터를 형 체결 장치에 설치하면, 장치 구성이 복잡화되는 동시에 장치 비용이 상승한다고 하는 불이익이 존재하였다.

본 발명은 상기한 문제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은 구조가 간소하고 비용이 저감된 형 체결 장치, 성형기 및 형 체결 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 형 체결 장치는, 베이스에 있어서 고정 금형과 이동 금형을 형 체결하는 형 체결 장치이며, 상기 베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와, 피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과, 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더실에 공급하는 적어도 2개의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부와, 상기 타이 바아의 이동 방향의 위치를 검출하는 위치 검출기와, 상기 형 체결용 실린더의 상기 피스톤으로 구획되는 제1 실린더실 및 제2 실린더실의 사이에서 상기 작동액의 공급처를 절환하기 위해 상기 작동액 공급구의 각각에 접속되는 방향 절환 밸브와, 상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉한 상태에 있어서 상기 위치 검출기가 검출하는 상기 타이 바아의 위치를 참조하면서 상기 방향 절환 밸브를 제어함으로써, 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하는 제어부를 갖는다.

적합하게는, 상기 위치 검출기는 상기 타이 바아의 상기 피스톤이 설치되는 측과 상기 피결합부가 설치되는 측 중 상기 피스톤이 설치되는 측이며 상기 피스톤보다도 단부측 부분의 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 상기 한 쪽에 대한 위치를 검출한다.

적합하게는, 상기 이동 다이 플레이트의 상기 베이스 상의 위치를 검출하는 다이 플레이트 위치 검출 센서를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 다이 플레이트 위치 검출 센서의 검출 결과를 기초로 하여 상기 결합부와 상기 피결합부가 결합 가능한 상기 타이 바아의 위치를 특정한다.

적합하게는, 상기 피결합부는 상기 타이 바아의 축 방향을 따라 배열된 복수의 홈부를 포함하고, 상기 결합부는 볼록부를 포함하고, 상기 피결합부 및 상기 결합부는 상기 복수의 홈부 중 어느 하나와 상기 볼록부가 맞물림으로써 결합한다.

적합하게는, 상기 피결합부는 하프 너트이다.

적합하게는, 상기 제어부는 상기 피스톤의 이동 스트로크를 확보 가능한 상기 타이 바아의 위치를 제1 목표 위치로서 특정하고, 상기 제1 목표 위치와 상기 다이 플레이트 위치 검출 센서가 검출한 이동 다이 플레이트의 위치를 기초로 하여, 상기 결합부와 상기 피결합부가 결합 가능한 복수의 위치 중 상기 제1 목표 위치에 가장 가까운 위치를 제2 목표 위치로서 특정하고, 상기 타이 바아의 위치를 상기 제2 목표 위치로 위치 결정한다.

본 발명의 성형기는, 적합하게는 고정 금형과 이동 금형이 형 폐쇄됨으로써 형성되는 캐비티에 성형 재료를 사출 및 충전하여 성형품을 형성하는 성형기이며, 베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와, 피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과, 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더실에 공급하는 적어도 2개의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부와, 상기 타이 바아의 이동 방향의 위치를 검출하는 위치 검출기와, 상기 형 체결용 실린더의 상기 피스톤으로 구획되는 제1 실린더실 및 제2 실린더실의 사이에서 상기 작동액의 공급처를 절환하기 위해 상기 작동액 공급구의 각각에 접속되는 방향 절환 밸브와, 상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉한 상태에 있어서, 상기 위치 검출기가 검출하는 상기 타이 바아의 위치를 참조하면서 상기 방향 절환 밸브를 제어함으로써, 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하는 제어부와, 상기 캐비티에 연통되는 슬리브와 상기 슬리브에 끼워 맞추어지는 플런저 칩과, 상기 플런저 칩을 구동하는 사출 실린더를 갖는다.

본 발명의 형 체결 방법은, 베이스에 있어서 고정 금형과 이동 금형을 형 체결하는 형 체결 방법이며, 상기 베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와, 피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과, 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더실에 공급하는 적어도 2개의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부를 설치하고, 상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉하고 상기 피결합부와 상기 결합부가 개방된 상태에 있어서, 상기 형 체결용 실린더로의 작동유의 공급에 의해 상기 타이 바아를 이동시켜 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하고, 상기 위치 결정된 상기 타이 바아의 상기 피결합부와 상기 결합부를 결합시키고 상기 피결합부와 상기 결합부를 결합시킨 상태에서, 상기 형 체결용 실린더로의 작동유의 공급에 의해 형 체결력을 발생시킨다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도1에 본 발명의 일실시 형태에 관한 형 체결 장치의 기계 부분의 구성을 도시한 일부에 단면도를 포함하는 정면도이다. 또한, 도2는 도1에 도시한 형 체결 장치를 상방으로부터 본 도면이다.

또한, 본 실시 형태에 관한 형 체결 장치는 다이캐스트 머신에 적용된다.

형 체결 장치(1)는 고정 다이 플레이트(3)와, 이동 다이 플레이트(4)와, 타이 바아(7)와, 형 체결용 실린더(9)와, 이동 기구(40)와, 하프 너트(20)를 갖는다.

또한, 하프 너트(20)는 본 발명의 결합부의 일실시 형태이다.

고정 다이 플레이트(3)는, 베이스(2) 상에 고정되어 있다. 이 고정 다이 플레이트(3)는 고정 금형(5)을 전방면측에 보유 지지하고 있다.

이동 다이 플레이트(4)는 이동 금형(6)을 전방면[고정 다이 플레이트(3)에 대향하는 측]에 보유 지지하고 있다. 이 이동 다이 플레이트(4)는 베이스(2) 상에 형 개방 방향(A1) 및 형 폐쇄 방향(A2)으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이동 다이 플레이트(4)에는 타이 바아(7)가 삽입되는 관통 구멍(4h)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(4h)은, 예를 들어 이동 다이 플레이트(4)의 4 구석에 형성되어 있다.

고정 금형(5)과 이동 금형(6)의 한 쌍의 금형이 형 폐쇄됨으로써, 고정 금형(5)의 오목부(5a)와 이동 금형(6)의 오목부(6a) 사이에 캐비티가 형성된다.

고정 다이 플레이트(3)의 배면에는 슬리브(60)가 설치되어 있다. 슬리브(60)에는 플런저 칩(61)이 끼워 맞추어져 있고, 이 플런저 칩(61)이 선단부에 연결된 플런저 로드(62)는 커플링(63)을 거쳐서 사출 실린더(65)의 피스톤 로드(64)와 연결되어 있다.

사출 실린더(65)는 유압에 의해 구동되어 피스톤 로드(64)를 신축시킨다.

공급구(60a)를 통해 슬리브(60)에 용융 금속(ML)이 공급된 상태에서, 피스톤 로드(64)를 전진시킴으로써 형 체결된 고정 금형(5)과 이동 금형(6) 사이에 형성되는 캐비티(C)에 성형 재료로서의 용융 금속(ML)이 사출 및 충전된다.

타이 바아(7)는 고정 다이 플레이트(3)에 의해 수평으로 지지되어 있다.

타이 바아(7)의 이동 다이 플레이트(4)측의 자유 단부에는, 예를 들어 톱니 형상의 피결합 홈부(7a)가 형성되어 있다. 또한, 피결합 홈부(7a)는 본 발명의 피결합부의 일실시 형태이다.

타이 바아(7)의 중도에는 형 체결용 실린더(9)에 내장되는 피스톤(8)이 설치되어 있다.

형 체결용 실린더(9)는 고정 다이 플레이트(3)의 내부에 형성되어 있고, 이 고정 다이 플레이트(3)에 피스톤(8)이 이동 가능하게 내장되어 있다. 형 체결용 실린더(9)의 실린더실에 고압의 작동유를 공급함으로써, 고정 다이 플레이트(3)와 타이 바아(7) 사이에 힘이 작용하여 타이 바아(7)가 고정 다이 플레이트(3)에 대해 구동된다.

타이 바아(7)에 연결된 피스톤(8)의 가동 범위, 즉 형 체결용 실린더(9)가 갖는 스트로크의 범위 내에서 타이 바아(7)는 고정 다이 플레이트(3)에 대해 이동 가능하다.

이동 기구(40)는 베이스(2)의 내부에 내장되어 있고, 나사 축(41)과, 지지 부재(42)와, 서보 모터(43)와, 가동 부재(44)를 갖는다.

지지 부재(42)는 나사 축(41)의 일단부를 회전 가능하게 지지하고 있다.

나사 축(41)의 타단부는 서보 모터(43)에 접속되어 있다.

나사 축(41)은 가동 부재(44)에 나사 삽입되어 있다.

가동 부재(44)는, 도2에 도시한 바와 같이 이동 다이 플레이트(4)의 양측에 고정되어 있다.

이 이동 기구(40)에서는, 서보 모터(43)를 회전 제어함으로써 나사 축(41)이 회전하고, 이 나사 축(41)의 회전이 가동 부재(44)의 직선 운동으로 변환된다. 이에 의해, 이동 다이 플레이트(4)가 형 개방 방향(A1) 또는 형 폐쇄 방향(A2)으로 구동된다.

서보 모터(43)의 인코더(80)로 가동 부재(44)의 위치를 검출함으로써 이동 다이 플레이트(4)의 위치를 알 수 있고, 이동 다이 플레이트(4)의 위치로부터 하프 너트(20)의 위치를 특정할 수 있다. 또한, 인코더(80)는 다이 플레이트 검출 센서의 일예이다.

하프 너트(20)는, 이동 다이 플레이트(4)의 관통 구멍(4h)의 배후에 배치되어 있다. 이 하프 너트(20)에는, 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)와 맞물리는 볼록부(20a)(도3 및 도6 참조)가 형성되어 있다. 또한, 하프 너트(20)에는 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a) 사이의 복수의 돌조부와 맞물리는 홈이 형성되어 있다고 파악할 수 있다.

하프 너트(20)는 하프 너트 개폐 실린더(21)에 의해 개폐되고, 하프 너트(20)가 폐쇄되어 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)와 맞물림(결합)되면 타이 바아(7)와 이동 다이 플레이트(4)가 연결된다. 하프 너트(20)가 개방되면, 타이 바아(7)와 이동 다이 플레이트(4)와의 연결이 해제된다.

여기서, 도3에 형 체결 장치(1)의 형 체결용 실린더(9)의 주변, 하프 너트(20)와 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)의 주변 구조 및 제어 장치(70)의 구성을 나타낸다.

도3에 도시한 바와 같이, 형 체결용 실린더(9)의 실린더실(9c)은 피스톤(8) 에 의해 실린더실(9a, 9b)로 구획되고, 실린더실(9a 및 9b)에는 관로 및 공급구(9d, 9e)를 통해 방향 절환 밸브(DCV)가 접속되어 있다.

방향 절환 밸브(DCV)는 유압원(150)으로부터 공급되는 고압의 작동유를 제어 장치(70)로부터의 제어 지령(71s)에 따라서, 형 체결용 실린더(9)의 실린더실(9a 및 9b) 중 한 쪽에 공급한다.

구체적으로는, 방향 절환 밸브(DCV)는 형 체결시에는 실린더실(9a)로 작동유를 공급하고, 형 두께 조정시에는 형 체결용 실린더(9)의 실린더실(9a 또는 9b)로 절환하여 작동유를 공급함으로써 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)와 하프 너트(20)가 맞물리도록 피스톤(8)[타이 바아(7)]의 위치를 변경한다.

또한 방향 절환 밸브(DCV)는, 피스톤(8)을 구동하지 않을 때에는 유압원(150)으로부터의 작동유를 탱크(151)를 향해 흐르게 한다.

유압원(150)은 형 체결에 필요한 압력으로 승압된 작동유를 방향 절환 밸브(DCV)로 공급한다.

도3에 도시한 바와 같이, 타이 바아(7)의 후방 단부(7c)에는 스케일(91)이 형성되어 있고, 이 스케일(91)에 대향하는 위치에 위치 센서(90)가 설치되어 있다.

위치 센서(90)는, 타이 바아(7)의 위치(Pt)를 검출하여 제어 장치(70)로 출력한다. 위치 센서(90)는, 예를 들어 광학적 혹은 자기적으로 위치 검출을 행하는 것을 이용할 수 있다.

제어 장치(70)는, 주제어부(71)와 형 두께 조정부(72)를 갖는다. 또한 적합하게는, 제어 장치(70)의 기능은 컴퓨터 등의 신호 처리 장치(프로세서) 등의 하드 웨어와 소요의 소프트웨어에 의해 수행된다. 그러나, 주제어부(71)와 형 두께 조정부(72)를, 각각 전용의 회로를 이용하여 구성할 수도 있다.

형 두께 조정부(72)는, 서보 모터(43)의 인코더(80)가 검출하는 이동 다이 플레이트(4)의 위치(Pm)를 취득하고, 이 정보를 기초로 하여 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)를 하프 너트(20)에 맞물림 가능한 위치로 위치 결정하기 위한 목표 위치(Tp)를 결정하고, 이를 주제어부(71)로 출력한다.

주제어부(71)는 형 체결 장치(1)를 종합적으로 제어하기 위해 다양한 처리를 행하지만, 형 체결 조정시에는 형 두께 조정부(72)로부터 목표 위치(Tp)를 받아, 이 목표 위치(Tp)에 타이 바아(7)를 위치 결정하기 위한 제어 지령(71s)을 위치 센서(90)가 검출하는 타이 바아(7)의 위치(Pt)를 참조하면서 생성하여 방향 제어 밸브(DCV)로 출력한다.

또한, 주제어부(71)는 형 체결시에는 형 체결용 실린더(9)의 실린더실(9a)로 작동유를 공급시키는 제어 지령(71s)을 방향 절환 밸브(DCV)로 출력한다.

다음에, 형 체결 장치(1)의 동작의 일예에 대해 설명한다.

도1 및 도2에 도시한 상태의 형 체결 장치(1)는, 이동 다이 플레이트(4)가 소정의 형 개방 위치로 이동한 상태에 있다. 이 상태에 있어서, 피스톤(8)은 형 체결용 실린더(9)에 있어서 소정 위치로 위치 결정되어 있다.

이 상태로부터, 서보 모터(43)를 구동하여 이동 다이 플레이트(4)를 형 폐쇄 방향(A2)을 향해 이동시킨다. 이동 다이 플레이트(4)의 이동 속도는, 사이클 타임의 단축화의 관점에서 고속으로 행한다.

그리고, 이동 다이 플레이트(4)를 형 폐쇄 방향(A2)으로 이동시켜 가고, 도4에 도시한 바와 같이 고정 금형(5)과 이동 금형(6)이 접촉하는 전방 위치에서 감소시켜 저속으로 고정 금형(5)과 이동 금형(6)을 접촉시킨다.

이에 의해, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)의 형 폐쇄가 완료된다.

이 상태에서, 형 두께 조정을 행하는 동시에 슬리브(60)로의 용융 금속(ML)의 공급을 개시한다.

고정 금형(5)과 이동 금형(6)이 접촉한 상태에 있어서는, 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)는 이동 다이 플레이트(4)에 형성된 관통 구멍을 관통하여 개방 상태의 하프 너트(20)에 대향하는 위치에 있다.

여기서, 형 두께 조정에 대한 제어 장치(70)에 있어서의 처리의 일예를 도5에 나타낸 흐름도를 참조하여 설명한다.

제어 장치(70)에서는, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)이 접촉하였는지를 판단하고(스텝 S1), 접촉하였다고 판단한 경우에는 서보 모터(43)의 인코더(80)를 통해 이동 다이 플레이트(4)의 위치(Pt)를 취득한다(스텝 S2).

제어 장치(70)에서는, 취득한 이동 다이 플레이트(4)의 위치(Pt)로부터 하프 너트(20)의 위치를 취득한다.

제어 장치(70)는 하프 너트(20)의 이동 다이 플레이트(4)에 대한 부착 위치 정보 및 하프 너트(20)의 치수 정보를 미리 취득할 수 있으므로, 이들 정보를 이용하여 이동 다이 플레이트(4)의 위치(Pt)로부터 하프 너트(20)의 기준 위치로부터의 상대 위치를 정확하게 특정할 수 있다.

제어 장치(70)에서는, 하프 너트(20)의 위치를 특정한 후 타이 바아(7)를 위치 결정해야 할 목표 위치(Tp)를 결정한다(스텝 S3).

목표 위치(Tp)의 결정은, 예를 들어 우선 형 체결을 행할 때에 형 체결용 실린더(9) 내에서 타이 바아(7)의 피스톤(8)에 필요한 스트로크를 확보할 수 있는 목표 위치(Tpa)를 결정한다. 즉, 형 체결시에는 형 체결용 실린더(9)의 한 쪽 실린더실(9a)에 승압된 작동유가 공급되어 피스톤(8)이 다른 쪽 실린더실(9b)측으로 이동하므로, 이 이동량을 확보할 필요가 있다. 또한, 목표 위치(Tpa)는 제1 목표 위치의 일예이다.

이 목표 위치(Tpa)에 타이 바아(7)를 위치 결정하였다고 해도, 예를 들어 도6의 (a)에 도시한 바와 같이 하프 너트(20)의 볼록부(20a)와 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)가 서로 대향하여, 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)와 하프 너트(20)가 맞물릴 수 없게 될 가능성이 있다.

이로 인해, 목표 위치(Tpa)로부터 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)가 하프 너트(20)에 맞물림 가능한 위치이며, 가장 가까운 위치까지의 이동 거리(ΔTp)를 산출한다.

또한, 제어 장치(70)는 미리 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a) 및 하프 너트(20)의 치수 정보를 취득할 수 있으므로, 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)가 하프 너트(20)에 맞물림 가능한 위치이며, 가장 가까운 위치까지의 이동 거리(ΔTp)를 정확하게 산출할 수 있다.

그리고, 목표 위치(Tpa)에 이동 거리(ΔTp)를 더한 것을 최종적인 목표 위치 (Tp)로 한다. 또한, 목표 위치(Tp)는 제2 목표 위치의 일예이다.

계속해서, 제어 장치(70)의 주제어부(71)는 현재의 타이 바아(7)의 위치(Pt)를 위치 센서(90)로부터 취득한다(스텝 S4).

계속해서, 취득한 타이 바아(7)의 현재 위치(Pt)와 결정된 목표 위치(Tp)와의 편차를 산출하고(스텝 S5), 이 편차를 기초로 하여 방향 절환 밸브(DCV)를 제어하는 제어 지령(71s)을 생성하여 출력한다(스텝 S6).

제어 장치(70)는 상기한 편차가 없어졌는지를 판단하고(스텝 S7), 편차가 남아 있는 동안은 스텝 S4 내지 스텝 S6의 처리를 반복하여 행하고, 편차가 없어진 경우에는 타이 바아(7)의 위치 결정이 완료되어 형 두께 조정이 종료된다.

타이 바아(7)가 목표 위치(Tp)로 위치 결정되면, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)와 하프 너트(20)가 맞물림 가능한 상태로 되어 있다.

이 상태에서, 하프 너트(20)를 폐쇄하면 타이 바아(7)의 피결합 홈부(7a)와 하프 너트(20)가 결합하여 형 두께 조정이 완료된다.

형 두께 조정이 완료된 후에는, 형 체결용 실린더(9)의 한 쪽 실린더실(9a)에 승압된 작동유가 방향 절환 밸브(DCV)를 통해 유압원(150)으로부터 공급되어 형 체결이 행해진다.

상기한 형 두께 조정 공정과 형 체결 공정이 행해지고 있는 동안에, 슬리브(60)로의 금속 용탕(ML)의 공급이 행해지고 있으므로, 슬리브(60)로의 금속 용탕(ML)의 공급이 완료된 시점에서 형 체결된 고정 금형(5)과 이동 금형(6)과의 사이 에 형성되는 캐비티(C)에 금속 용탕(ML)이 사출 충전되어 제품이 성형된다.

또한, 본 실시 형태에서는 고정 금형(5)과 이동 금형(6)을 교환하는지 여부에 관계없이, 주조 사이클마다 상기한 형 두께 조정을 행한다. 본 실시 형태의 형 체결 장치(1)는 타이 바아(7)는 이동 가능하게 되어 있고, 타이 바아(7)를 일정 위치로 기계적으로 위치 결정하는 수단을 구비하고 있지 않기 때문이다. 단, 본 실시 형태에서는, 주조 사이클마다 형 체결 조정을 행하였다고 해도 형 체결 조정을 슬리브(60)로의 금속 용탕(ML)의 공급과 병행하여 행하므로, 주조 사이클이 연장되는 일은 없다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면 형 체결용 실린더(9)를 이용하여 타이 바아(7)의 위치 결정을 행하므로 형 두께 조정을 위해 새로운 액튜에이터가 필요없고, 저비용으로 형 두께 조정이 가능한 형 체결 장치(1)를 얻을 수 있다.

본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다.

본 발명은, 금형을 형 체결하는 동시에 캐비티에 성형 재료를 사출 충전하는 다양한 성형기에 적용해도 좋고, 다이캐스트 머신에 한정되는 것은 아니다. 성형기에는 금속 성형기, 플라스틱 사출 성형기, 목분(木粉) 등의 성형기가 포함된다. 목분 등의 성형기에는, 예를 들어 목분에 열가소성 수지를 혼합시킨 재료를 성형하는 것이 포함된다.

상술한 실시 형태에서는, 위치 센서(90)를 타이 바아(7)의 후방 단부에 설치한 경우에 대해 설명하였지만, 그 밖의 장소에 설치해도 좋다. 단, 타이 바아(7)의 고정 다이 플레이트(3)측의 후방 단부와, 고정 다이 플레이트(3)[베이스(2)]와 의 상대 위치를 검출하도록 함으로써, 타이 바아(7)의 신장에 상관없이 피스톤(8) 및 실린더(9)에 의한 이동량을 측정할 수 있다. 위치 검출기는 타이 바아에 설치되어 고정 다이 플레이트(베이스)에 대한 상대 위치를 검출하는 것이라도 좋고, 고정 다이 플레이트나 베이스 등에 설치되어 타이 바아의 상대 위치를 검출하는 것이라도 좋다.

결합부 및 피결합부는 서로 결합하여, 고정 다이 플레이트 또는 이동 다이 플레이트에 대한 타이 바아의 축 방향의 이동을 규제할 수 있는 것이면 좋고, 하프 너트와 타이 바아에 마련된 홈에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 타이 바아의 축 방향에 직교하는 구멍부를 타이 바아에 마련하고, 상기 구멍부에 볼트를 삽통하여 타이 바아를 다이 플레이트에 대해 고정해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 고정 다이 플레이트(3)에 형 체결용 실린더(9)를 설치하고, 이동 다이 플레이트(4)에 하프 너트(20)를 설치한 경우에 대해 설명하였지만, 이동 다이 플레이트(4)에 형 체결용 실린더(9)를 설치하고, 고정 다이 플레이트(3)에 하프 너트(20)를 설치하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

타이 바아의 단수라도 좋고, 복수라도 좋다. 적합하게는, 3개 이상의 타이 바아에 의해 피스톤과 피결합부 사이에서 금형에 부여하는 형 체결력을 분담하여, 분할면에 작용하는 힘을 균일하게 한다.

작동액은 오일에 한정되지 않고, 예를 들어 물이라도 좋다.

본 발명에 따르면, 형 두께 조정을 위해 새로운 액튜에이터가 필요없어 저비 용으로 형 두께 조정이 가능한 형 체결 장치를 얻을 수 있다.

Claims

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베이스에 있어서, 고정 금형과 이동 금형을 형 체결하는 형 체결 장치이며,

상기 베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과, 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더에 공급하는 복수의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부와,

상기 타이 바아의 이동 방향의 위치를 검출하는 위치 검출기와,

상기 형 체결용 실린더의 상기 피스톤으로 구획되는 제1 실린더실 및 제2 실린더실 사이에서 상기 작동액의 공급처를 절환하기 위해 상기 작동액 공급구의 각각에 접속되는 방향 절환 밸브와,

상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉한 상태에 있어서, 상기 위치 검출기가 검출하는 상기 타이 바아의 위치를 참조하면서 상기 방향 절환 밸브를 제어함으로써, 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하는 제어부를 포함하며,

상기 위치 검출기는 상기 타이 바아의 상기 피스톤이 설치되는 측과 상기 피결합부가 설치되는 측 중 상기 피스톤이 설치되는 측이며, 상기 피스톤보다도 단부측 부분의 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 상기 한 쪽에 대한 위치를 검출하는 형 체결 장치.
베이스에 있어서, 고정 금형과 이동 금형을 형 체결하는 형 체결 장치이며,

상기 베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과, 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더에 공급하는 복수의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부와,

상기 타이 바아의 이동 방향의 위치를 검출하는 위치 검출기와,

상기 형 체결용 실린더의 상기 피스톤으로 구획되는 제1 실린더실 및 제2 실린더실 사이에서 상기 작동액의 공급처를 절환하기 위해 상기 작동액 공급구의 각각에 접속되는 방향 절환 밸브와,

상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉한 상태에 있어서, 상기 위치 검출기가 검출하는 상기 타이 바아의 위치를 참조하면서 상기 방향 절환 밸브를 제어함으로써, 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하는 제어부를 포함하며,

상기 이동 다이 플레이트의 상기 베이스 상의 위치를 검출하는 다이 플레이트 위치 검출 센서를 더 구비하고,

상기 제어부는 상기 다이 플레이트 위치 검출 센서의 검출 결과를 기초로 하여 상기 결합부와 상기 피결합부가 결합 가능한 상기 타이 바아의 위치를 특정하는 형 체결 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어부는

상기 피스톤의 이동 스트로크를 확보 가능한 상기 타이 바아의 위치를 제1 목표 위치로서 특정하고,

상기 제1 목표 위치와, 상기 다이 플레이트 위치 검출 센서가 검출한 이동 다이 플레이트의 위치를 기초로 하여 상기 결합부와 상기 피결합부가 결합 가능한 복수의 위치 중, 상기 제1 목표 위치에 가장 가까운 위치를 제2 목표 위치로서 특 정하고,

상기 타이 바아의 위치를 상기 제2 목표 위치로 위치 결정하는 형 체결 장치.
베이스에 있어서, 고정 금형과 이동 금형을 형 체결하는 형 체결 장치이며,

상기 베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과, 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더에 공급하는 복수의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부와,

상기 타이 바아의 이동 방향의 위치를 검출하는 위치 검출기와,

상기 형 체결용 실린더의 상기 피스톤으로 구획되는 제1 실린더실 및 제2 실린더실 사이에서 상기 작동액의 공급처를 절환하기 위해 상기 작동액 공급구의 각각에 접속되는 방향 절환 밸브와,

상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉한 상태에 있어서, 상기 위치 검출기가 검출하는 상기 타이 바아의 위치를 참조하면서 상기 방향 절환 밸브를 제어함으로써, 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하는 제어부를 포함하며,

상기 피결합부는 상기 타이 바아의 축 방향을 따라 배열된 복수의 홈부를 포함하고,

상기 결합부는 볼록부를 포함하고,

상기 피결합부 및 상기 결합부는 상기 복수의 홈부 중 어느 하나와 상기 볼록부가 맞물림으로써 결합하는 형 체결 장치.
제5항에 있어서, 상기 피결합부는 하프 너트인 형 체결 장치.
고정 금형과 이동 금형이 형 폐쇄됨으로써 형성되는 캐비티에 성형 재료를 사출 및 충전하여 성형품을 형성하는 성형기이며,

베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과, 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더실에 공급하는 복수의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부와,

상기 타이 바아의 이동 방향의 위치를 검출하는 위치 검출기와,

상기 형 체결용 실린더의 상기 피스톤으로 구획되는 제1 실린더실 및 제2 실린더실의 사이에서 상기 작동액의 공급처를 절환하기 위해 상기 작동액 공급구의 각각에 접속되는 방향 절환 밸브와,

상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉한 상태에 있어서, 상기 위치 검출기가 검출하는 상기 타이 바아의 위치를 참조하면서 상기 방향 절환 밸브를 제어함으로써, 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하는 제어부와,

상기 캐비티에 연통되는 슬리브와,

상기 슬리브에 끼워 맞추어지는 플런저 칩과,

상기 플런저 칩을 구동하는 사출 실린더를 포함하며,

상기 피결합부는 상기 타이 바아의 축 방향을 따라 배열된 복수의 홈부를 포함하고,

상기 결합부는 볼록부를 포함하고,

상기 피결합부 및 상기 결합부는 상기 복수의 홈부 중 어느 하나와 상기 볼록부가 맞물림으로써 결합하는 성형기.
베이스에 있어서, 고정 금형과 이동 금형을 형 체결하는 형 체결 방법이며,

상기 베이스 상에 고정되어 상기 고정 금형을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

상기 이동 금형을 보유 지지하고 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

피스톤과 피결합부를 구비한 타이 바아와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되어 상기 타이 바아의 피스톤을 수용하는 실린더실과 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액을 상기 실린더실에 공급하는 복수의 작동액 공급구를 구비한 형 체결용 실린더와,

상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 타이 바아의 피결합부에 대해 결합 또는 해방 가능한 결합부를 설치하고,

상기 이동 금형과 고정 금형이 접촉하고, 상기 피결합부와 상기 결합부가 개방된 상태에 있어서, 상기 형 체결용 실린더로의 작동유의 공급에 의해 상기 타이 바아를 이동시키고, 상기 타이 바아의 위치를 상기 결합부와 상기 타이 바아의 피결합부가 결합 가능한 위치로 위치 결정하고,

상기 위치 결정된 상기 타이 바아의 상기 피결합부와 상기 결합부를 결합시키고,

상기 피결합부와 상기 결합부를 결합시킨 상태에서, 상기 형 체결용 실린더로의 작동유의 공급에 의해 형 체결력을 발생시키며,

상기 피결합부는 상기 타이 바아의 축 방향을 따라 배열된 복수의 홈부를 포함하고,

상기 결합부는 볼록부를 포함하고,

상기 피결합부 및 상기 결합부는 상기 복수의 홈부 중 어느 하나와 상기 볼록부가 맞물림으로써 결합하는 형 체결 방법.