本發(fā)明涉及電動(dòng)壓鑄機(jī)，特別是涉及將熔融金屬材料射出、填充至模具的空腔內(nèi)的電動(dòng)射出裝置的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

壓鑄機(jī)是通過在每次射出時(shí)對(duì)射出裝置所具有的射出活塞進(jìn)行前進(jìn)驅(qū)動(dòng)，從而將一定量的Al合金或Mg合金等熔融金屬材料射出、填充至空腔內(nèi)，形成所需形狀的產(chǎn)品的成型機(jī)。與將塑料材料射出、填充至空腔內(nèi)，形成所需形狀的產(chǎn)品的射出成型機(jī)同樣地，壓鑄機(jī)也經(jīng)過低速射出工序、高速射出工序以及增壓工序(在射出成型機(jī)中被稱為“保壓工序”)使成型材料射出、填充至空腔內(nèi)，但與射出成型機(jī)相比，壓鑄機(jī)的特征在于高速射出工序中射出速度高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，現(xiàn)有技術(shù)中，具備利用油壓驅(qū)動(dòng)射出活塞的油壓射出裝置的油壓式壓鑄機(jī)是主流。

然而，雖然油壓式的壓鑄機(jī)能高速驅(qū)動(dòng)射出活塞，但存在如下各種問題：工場(chǎng)設(shè)備占地較大、能量效率較差、成型工場(chǎng)內(nèi)容易產(chǎn)生油污、工作環(huán)境較差等。因此，近年來，提出了不存在這些缺點(diǎn)的、具備電動(dòng)射出裝置的電動(dòng)壓鑄機(jī)(例如參照專利文獻(xiàn)1的圖1)。

本申請(qǐng)的申請(qǐng)人之前在日本專利申請(qǐng)2012-227256號(hào)中提出了該種電動(dòng)壓鑄機(jī)，將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)收納配置在電動(dòng)射出裝置的基臺(tái)即框架內(nèi)。本申請(qǐng)的申請(qǐng)人之前提出的電動(dòng)壓鑄機(jī)中將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)收納配置在框架內(nèi)，因此能簡化電動(dòng)射出裝置周圍的結(jié)構(gòu)，并且能縮小電動(dòng)射出裝置的整體高度。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2012-187609號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人之前提出的電動(dòng)壓鑄機(jī)中，已知由于將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)收納配置在框架內(nèi)，因此對(duì)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)和增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)及其附加設(shè)備的維護(hù)變得困難。另外，已知由于將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)和射出活塞的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的同步帶以及將增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)和射出活塞的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的同步帶較長，因此電動(dòng)射出裝置的耐久性也較差。

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而完成的，其目的在于提供一種能降低射出裝置的整體高度，容易對(duì)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行維護(hù)的電動(dòng)壓鑄機(jī)。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明為了解決上述問題，包括：框架；固定構(gòu)件，該固定構(gòu)件被固定于該框架上；螺紋軸，該螺紋軸可旋轉(zhuǎn)地保持在該固定構(gòu)件上；螺母體，該螺母體可前后進(jìn)地與該螺紋軸螺合；射出活塞，該射出活塞與該螺母體的前后進(jìn)聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行前后進(jìn)；射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，該射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述螺紋軸；以及操作面板，該操作面板對(duì)機(jī)器的啟動(dòng)以及停止進(jìn)行操作，該電動(dòng)壓鑄機(jī)的特征在于，將所述射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及所述增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)配置在所述框架的上方，從所述操作面板的設(shè)置側(cè)觀察被配置在所述螺紋軸的背面?zhèn)取?/p>

與將各電動(dòng)機(jī)配置在框架F內(nèi)的情況相比，將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)配置在螺紋軸的背面?zhèn)饶苁垢麟妱?dòng)機(jī)及其附加設(shè)備的維護(hù)變得容易。另外，由于能實(shí)現(xiàn)將射出用伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳輸至螺紋軸的同步帶的縮短，因此能提高電動(dòng)射出裝置的耐久性。進(jìn)一步地，與將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)配置在電動(dòng)射出裝置的上方的情況相比，能縮小電動(dòng)壓鑄機(jī)的整體高度。

另外本發(fā)明的特征在于，在所述結(jié)構(gòu)的電動(dòng)壓鑄機(jī)中，具備多個(gè)所述射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，在射出時(shí)以該多個(gè)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的合力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述螺紋軸。

由此，與使用一個(gè)大輸出的輸出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的情況相比，以多個(gè)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的合力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺紋軸，能降低射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因此能穩(wěn)定且高精度地進(jìn)行射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的反饋控制。

另外本發(fā)明的特征在于，在所述結(jié)構(gòu)的電動(dòng)壓鑄機(jī)中，所述增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的輸出軸和所述螺紋軸經(jīng)由多段減速裝置連結(jié)。

由此，在增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的輸出軸和螺紋軸之間配置多段減速機(jī)構(gòu)，能使用輸出比較低的增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，因此能減低增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，能穩(wěn)定且高精度地進(jìn)行增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的反饋控制。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)配置在螺紋軸的背面?zhèn)龋虼伺c將這些各電動(dòng)機(jī)配置在框架內(nèi)的情況相比，能容易對(duì)各電動(dòng)機(jī)及其附加設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并且能實(shí)現(xiàn)將各電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳輸至螺紋軸的同步帶的縮短，以及由此使電動(dòng)射出裝置的耐久性提高。進(jìn)一步地，與將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)配置在電動(dòng)射出裝置的上方的情況相比，能實(shí)現(xiàn)縮小電動(dòng)壓鑄機(jī)的整體高度。

附圖說明

圖1是從實(shí)施方式涉及的電動(dòng)射出裝置的正面?zhèn)扔^察得到的主要部分剖視圖。

圖2是從實(shí)施方式涉及的電動(dòng)射出裝置的俯視側(cè)觀察得到的主要部分剖視圖。

圖3是圖2的主要部分放大圖。

圖4是實(shí)施方式涉及的沖擊緩沖裝置的側(cè)剖視圖。

圖5是實(shí)施方式涉及的沖擊緩沖裝置的內(nèi)面圖。

圖6是從實(shí)施方式涉及的電動(dòng)射出裝置的背面?zhèn)扔^察得到的立體圖。

圖7是從實(shí)施方式涉及的電動(dòng)射出裝置的電動(dòng)機(jī)設(shè)置側(cè)觀察得到的側(cè)面圖。

圖8是實(shí)施方式涉及的單向離合器的立體圖。

圖9是表示實(shí)施方式涉及的單向離合器的結(jié)構(gòu)的主要部分剖視圖。

圖10是表示實(shí)施方式涉及的壓鑄機(jī)的動(dòng)作的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

下面，利用附圖對(duì)本發(fā)明涉及的電動(dòng)壓鑄機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。

實(shí)施方式涉及的電動(dòng)壓鑄機(jī)包括：圖1～圖3、圖6以及圖7所示的電動(dòng)射出裝置1，未圖示的合模裝置以及供料裝置，通過在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻使以上各裝置聯(lián)動(dòng)，以連續(xù)地制造所需的壓鑄成型品。合模裝置以及供料裝置屬于公知的事項(xiàng)，且不是本發(fā)明的要點(diǎn)，因此省略說明。

如圖1～圖3所示，電動(dòng)射出裝置1包括：隔開規(guī)定間隔相對(duì)配置的第一至第三保持板(固定構(gòu)件)2、3、4；可旋轉(zhuǎn)地保持在第一以及第二保持板2、3上的螺紋軸5；兩端固定在第二以及第三保持板3、4的導(dǎo)向桿6；與螺紋軸5螺合，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺紋軸5使其沿著導(dǎo)向桿6被前后進(jìn)驅(qū)動(dòng)的螺母體7；一端固定在螺母體7的前端部的筒狀的連結(jié)體8；一端固定在連結(jié)體8的前端部的射出活塞9；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺紋軸5的射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11；設(shè)置在螺紋軸5以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11之間的單向離合器(One-way clutch)12；控制射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)的控制器13；以及控制器13的操作面板13a。如圖2所示，操作面板13a被設(shè)置在電動(dòng)壓鑄機(jī)的正面中容易操作的位置上。

另外，圖中的標(biāo)號(hào)14表示連接射出裝置1和合模裝置的固定模具盤DP的C框架，如圖2所示，該C框架14利用螺栓15、16被固定在第三保持板4的外表面以及固定模具盤DP上。另外，如圖1所示，在C框架14中包括檢測(cè)連結(jié)體8進(jìn)而檢測(cè)射出活塞9的前后進(jìn)位置的位置傳感器17。作為位置傳感器17，能利用光學(xué)式、磁力式、磁應(yīng)變式等屬于公知的、合適的位置傳感器。如圖1所示，上述電動(dòng)射出裝置1、C框架14以及固定模具盤DP被配置在構(gòu)成電動(dòng)壓鑄機(jī)的基臺(tái)部的框架F上。另外，射出活塞9的前端部被配置于形成在固定模具盤DP上的射出套筒IS內(nèi)。

如圖3中放大所示，在第一保持板2的中央部內(nèi)表面，突出設(shè)置環(huán)狀的軸承保持部2a，螺紋軸5的一端部經(jīng)由插入該軸承保持部2a的內(nèi)表面和螺紋軸5的外表面之間的軸承21，可旋轉(zhuǎn)地保持在第一保持板2上。另外，在第二保持板3的中央部，設(shè)置圓形的開口部3a，從該開口部3a的周圍豎起環(huán)狀的階梯軸套3b，在開口部3a內(nèi)嵌入可滑動(dòng)的軸承托架22。螺紋軸5的中間部經(jīng)由插入該軸承托架22的內(nèi)表面和螺紋軸5的外表面之間的角接觸軸承23以及軸承24，可旋轉(zhuǎn)地保持在第二保持板3上。進(jìn)一步地，在第三保持板4的中央部設(shè)置螺紋軸5以及連結(jié)體8的貫通孔4a。如圖2以及圖3所示，這些保持板2、3、4利用固定構(gòu)件25被一體化，固定在電動(dòng)壓鑄機(jī)的框架F上。為了實(shí)現(xiàn)操作者等的安全，優(yōu)選地，這些保持板2、3、4以及固定構(gòu)件25的周圍被保護(hù)罩26覆蓋。

如圖1至圖3所示，在形成于第二保持板3的階梯軸套3b的內(nèi)周、與螺紋軸5同心地配置：內(nèi)徑大于螺紋軸5的外徑的、形成環(huán)狀的測(cè)力傳感器單元(Load Cell Unit)27。如圖3中放大所示，本例的測(cè)力傳感器單元27具有內(nèi)環(huán)部27a、外環(huán)部27b以及形成在這兩者之間的彈性形變部27c，內(nèi)環(huán)部27a被螺栓緊固在軸承托架22上，并且，外環(huán)部27b被螺栓緊固在階梯軸套3b上。未圖示的應(yīng)變儀粘貼在彈性形變部27c上，檢測(cè)彈性形變部27c的應(yīng)變量，即作用于射出活塞9的射出壓力、沖擊壓力以及增壓壓力。由此，本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)射出裝置1中，形成環(huán)狀的測(cè)力傳感器單元27被配置為與螺紋軸5同心，且被設(shè)置在軸承托架22和階梯軸套3b之間，因此能縮小測(cè)力傳感器單元27的設(shè)定空間，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)射出裝置1的小型化進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)搭載了該裝置的電動(dòng)壓鑄機(jī)的小型化。

如圖2所示，導(dǎo)向桿6的兩端部具有螺栓28，被緊固在第二以及第三保持板3、4上。

另外，如圖1至圖3所示，在螺母體7的外周具備一端可滑動(dòng)地與導(dǎo)向桿6連接的、抑制沖擊壓力用的沖擊緩沖裝置31。如圖4以及圖5所示，本例的沖擊緩沖裝置31由以下部分構(gòu)成：利用螺栓32緊固于螺母體7的第一構(gòu)件33；利用螺栓34緊固于連結(jié)體8的第二構(gòu)件35；設(shè)定在第一構(gòu)件33和第二構(gòu)件35之間的線圈彈簧等彈性體36；以及隔著規(guī)定的間隔連結(jié)第一構(gòu)件33以及第二構(gòu)件35的連結(jié)螺栓37。如圖5所示，第一構(gòu)件33以及第二構(gòu)件35的內(nèi)表面形狀形成橫長的大致六角形，在其中央部設(shè)置供螺母體7貫通的螺母體貫通孔38，在該螺母體貫通孔38的周圍的規(guī)定位置上設(shè)置供連結(jié)螺栓37貫通的連結(jié)螺栓貫通孔39。另外，在螺母體貫通孔38的周圍的、與連結(jié)螺栓貫通孔39不干涉的部分，大致等分地形成多個(gè)(圖5的例子中為10個(gè))彈性體收納孔40。進(jìn)一步地，經(jīng)由螺母體貫通孔38，在長徑方向的端部設(shè)置供導(dǎo)向桿6貫通的導(dǎo)向桿貫通孔41，該導(dǎo)向桿貫通孔41內(nèi)具有滑動(dòng)軸承(金屬)42。

在螺母體貫通孔38內(nèi)貫通螺母體7，且在導(dǎo)向桿貫通孔41內(nèi)貫通導(dǎo)向桿6的狀態(tài)下，第一構(gòu)件33利用螺栓32與螺母體7緊固。由此，該第一構(gòu)件33還起到了在螺紋軸5旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)使螺母體7沿著導(dǎo)向桿6移動(dòng)的導(dǎo)向構(gòu)件的功能。另一方面，在螺母體貫通孔38內(nèi)貫通螺母體7，且在導(dǎo)向桿貫通孔41內(nèi)貫通導(dǎo)向桿6的狀態(tài)下，第二構(gòu)件35利用螺栓34與連結(jié)體8緊固。由此，該第二構(gòu)件35經(jīng)由連結(jié)體8將螺母體7的前后進(jìn)運(yùn)動(dòng)傳輸至射出活塞9，還具有作為動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)以及導(dǎo)向構(gòu)件使射出活塞9沿著導(dǎo)向桿6移動(dòng)的功能。

如圖4所示，彈性體36用例如線圈彈簧構(gòu)成，在被賦予了與從射出工序切換為增壓工序時(shí)的熔料壓力等同或稍大于(例如1.05倍～1.1倍)該壓力的壓縮力的狀態(tài)下，彈性體36被收納在第一構(gòu)件33以及第二構(gòu)件35之間。由此，在射出工序中彈性體36不壓縮，能賦予金屬熔料所需的射出壓力，并且在增壓工序中，受到增壓壓力而壓縮，能賦予金屬熔料所需的增壓壓力。另外，第一構(gòu)件33和第二構(gòu)件35被組合為隔著規(guī)定的間隔，該規(guī)定的間隔使得受到?jīng)_擊壓力時(shí)兩者也不會(huì)緊密接觸。由此，能吸收沖擊壓力。另外，能通過調(diào)整連結(jié)螺栓37來適當(dāng)調(diào)整賦予彈性體36的壓縮力。

如圖3所示，螺紋軸5形成為階梯軸狀，具有肋條71；隔著肋條71形成在其單側(cè)上的螺旋槽形成部72；隔著肋條71形成在另一側(cè)上的支承部73；單向離合器設(shè)定部74以及傳動(dòng)輪設(shè)定部75，通過使肋條71的端面與角接觸軸承23的端面抵接，來在軸向上定位。由此，支承部73經(jīng)由角接觸軸承23以及軸承24可旋轉(zhuǎn)地保持在第二保持板3上。另外，在傳動(dòng)輪設(shè)定部75上經(jīng)由所需的連結(jié)器件43a固定第一傳動(dòng)輪43。進(jìn)一步地，在單向離合器設(shè)定部74上經(jīng)由單向離合器12安裝第二傳動(dòng)輪44。

如圖6以及圖7所示，本例中具備兩個(gè)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10。由此，與使用一個(gè)大輸出的射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的情況相比，具備多個(gè)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10能降低射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因此能穩(wěn)定且高精度地進(jìn)行射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的反饋控制。

如圖6以及圖7所示，射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11設(shè)置在框架F的上方，從操作面板13a的設(shè)置側(cè)觀察，被設(shè)置在螺紋軸5的背面?zhèn)?。由此，如圖1示意性地所示，與將各電動(dòng)機(jī)10、11配置在框架F內(nèi)的情況相比，若將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11配置在電動(dòng)射出裝置1的側(cè)方，能容易地對(duì)各電動(dòng)機(jī)10、11以及附屬于它們的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并且，能實(shí)現(xiàn)同步帶45、46的縮短化，能提高電動(dòng)射出裝置1的耐久性。另外，與將射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11配置在電動(dòng)射出裝置1的上方的情況相比，能縮小電動(dòng)壓鑄機(jī)的整體高度。

如圖7所示，在電動(dòng)射出裝置1中具備由增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的中間軸61，在該中間軸61中固定第一中間傳動(dòng)輪62，以及更小直徑的第二中間傳動(dòng)輪63。并且，同步帶64被箍設(shè)于固定在增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的輸出軸的驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)輪11a和第一中間傳動(dòng)輪62，同步帶65被箍設(shè)于第二中間傳動(dòng)輪63和第二傳動(dòng)輪44。由此，在驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)輪11a和第二傳動(dòng)輪44之間配置兩段減速機(jī)構(gòu)。由此，若在驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)輪11a和第二傳動(dòng)輪44之間配置多段減速機(jī)構(gòu)，則能使用輸出比較低的增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11，因此能降低增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)慣量，能穩(wěn)定且高精度地進(jìn)行增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的反饋控制。

如圖8以及圖9所示，單向離合器12主要構(gòu)成有：內(nèi)環(huán)51；外環(huán)52；配置在該內(nèi)環(huán)51以及外環(huán)52之間的多個(gè)可搖動(dòng)的凸輪53；保持凸輪53的保持器54；以及使凸輪53朝向一個(gè)方向施力的彈簧構(gòu)件55。關(guān)于凸輪53，在使內(nèi)環(huán)51以及外環(huán)52向確定的一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的情況中，內(nèi)環(huán)51的旋轉(zhuǎn)速度高于外環(huán)52的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，該內(nèi)環(huán)51以及外環(huán)52的卡合被解除，內(nèi)環(huán)51相對(duì)于外環(huán)52空轉(zhuǎn)。另外，在內(nèi)環(huán)51的旋轉(zhuǎn)速度低于外環(huán)52的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，該凸輪53與內(nèi)環(huán)51和外環(huán)52卡合，使內(nèi)環(huán)51和外環(huán)52向所述確定的一個(gè)方向一體旋轉(zhuǎn)。內(nèi)環(huán)51被固定在螺紋軸5的外周，外環(huán)52被固定在第二傳動(dòng)輪43的內(nèi)周。本結(jié)構(gòu)的單向離合器12由于結(jié)構(gòu)簡單，并且?guī)缀醪划a(chǎn)生摩擦離合器那樣斷續(xù)的打滑，因此即使長時(shí)間使用也難以隨時(shí)間而劣化，容易維護(hù)，能提高壓鑄機(jī)的耐久性以及可靠性。

控制器13讀取來自射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11中具有的編碼器10b、11b的信號(hào)，來自操作面板13a的信號(hào)，來自測(cè)力傳感器單元27的信號(hào)以及來自位置傳感器17的信號(hào)等；掌管射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的啟動(dòng)時(shí)刻、停止時(shí)刻、加速條件、減速條件、旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的全體驅(qū)動(dòng)控制。另外，能使用掌管壓鑄機(jī)整體的驅(qū)動(dòng)控制的機(jī)器控制器作為該控制器13。

以下，參照?qǐng)D10對(duì)上文所述結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式涉及的電動(dòng)裝置1的動(dòng)作進(jìn)行說明。以下的動(dòng)作基于從控制器13輸出的指令信號(hào)而進(jìn)行。圖10(a)的橫軸為時(shí)間，縱軸為構(gòu)成沖擊緩沖裝置31的彈性體36的壓縮量。圖10(b)的橫軸為時(shí)間，縱軸為射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10具有的編碼器10b的輸出值(實(shí)線)、增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11具有的編碼器11b的輸出值(虛線)、以及構(gòu)成沖擊緩沖裝置31的彈性體36的壓縮量(點(diǎn)線)。圖10(c)的橫軸為時(shí)間，縱軸為射出活塞9的速度(實(shí)線)、由測(cè)力傳感器單元27檢測(cè)到的射出活塞9的射出推力(虛線)、以及構(gòu)成緩沖裝置31的彈性體36的壓縮量(點(diǎn)線)。圖10(d)的橫軸為時(shí)間，縱軸為根據(jù)編碼器10b的輸出值計(jì)算的螺母體7的前后進(jìn)位置(實(shí)線)、以及根據(jù)位置傳感器17的輸出值計(jì)算的射出活塞9的前后進(jìn)位置(虛線)。圖10(e)的橫軸為時(shí)間，縱軸為射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩值(虛線)、以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的輸出轉(zhuǎn)矩值(實(shí)線)。如圖10所示，控制器13隨著時(shí)間的經(jīng)過，按順序依次執(zhí)行低速射出工序、高速射出工序、增壓工序、突出工序以及后退工序。另外，在從高速射出工序結(jié)束到突出工序開始為止的期間，執(zhí)行冷卻工序。

如圖10(b)所示，壓鑄機(jī)執(zhí)行連續(xù)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，若到達(dá)低速射出的開始時(shí)刻，則射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向啟動(dòng)，控制其旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到預(yù)先確定的低速射出用的旋轉(zhuǎn)速度。接著若到達(dá)高速射出的開始時(shí)刻，則射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10被提速，控制其旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到預(yù)先確定的高速射出用的旋轉(zhuǎn)速度。射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)輪10a、同步帶45以及第一傳動(dòng)輪43傳輸至螺紋軸5，以低速射出時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度以及高速射出時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺紋軸5。若旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺紋軸5，則與螺紋軸5螺合的螺母體7被驅(qū)動(dòng)前進(jìn)，如圖10(c)所示，經(jīng)由沖擊緩沖裝置31以及連結(jié)體8與螺母體7連結(jié)的射出活塞9以規(guī)定的低速射出時(shí)的前進(jìn)速度以及高速射出時(shí)的前進(jìn)速度被驅(qū)動(dòng)前進(jìn)。由此，提供至射出套筒IS內(nèi)的恒定量的熔融金屬在未圖示的模具空腔內(nèi)以規(guī)定的射出速度被低速射出之后，又以規(guī)定的射出速度被高速射出。

通過射出活塞9的前進(jìn)，射出套筒IS內(nèi)的熔融金屬在模具空腔內(nèi)被射出時(shí)，沖擊性的沖擊壓作用于模具空腔內(nèi)的熔融金屬。若沖擊壓過大，則產(chǎn)品中容易產(chǎn)生卷邊等成型不良。本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)射出裝置1中，由沖擊緩沖裝置31所具有的彈性體36吸收沖擊壓。即，高速射出工序中產(chǎn)生的沖擊壓經(jīng)由射出活塞9以及連結(jié)體8被傳輸至沖擊緩沖裝置31的第二構(gòu)件35，因此如圖10(a)所示，在第一構(gòu)件33和第二構(gòu)件35之間的彈性體36被壓縮，利用其彈性形變吸收沖擊壓。由此，過大的沖擊壓不作用于模具空腔內(nèi)的熔融金屬，能制造優(yōu)良產(chǎn)品。另外，本實(shí)施方式涉及的沖擊緩沖裝置31配置在螺母體7的外周，因此與將沖擊緩沖裝置31和螺母體7串聯(lián)配置的情況相比，能縮短電動(dòng)射出裝置1進(jìn)而縮短電動(dòng)壓鑄機(jī)的全長。

若到達(dá)射出工序的結(jié)束段，則如圖10(b)所示，控制器13控制射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10減速，最終停止射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)。另外，控制器13在開始射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的減速控制之前，開始啟動(dòng)增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11，預(yù)先確定其旋轉(zhuǎn)速度，將其保持為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度。射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度通過減速控制逐漸降低，增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)速度通過啟動(dòng)控制逐漸增加，因此在射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的減速控制中，射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度和增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)速度逆轉(zhuǎn)。

由此，即使在啟動(dòng)增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11之后，由射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度高于由增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，單向離合器12空轉(zhuǎn)，增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)力不傳輸至螺紋軸5。由此，通過驅(qū)動(dòng)控制射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11使其達(dá)到這樣的旋轉(zhuǎn)條件，執(zhí)行射出工序中的低速射出工序以及高速射出工序。

在該狀態(tài)之后進(jìn)一步地降低由射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度，使由射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度低于由增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度，在該階段中，單向離合器12被自動(dòng)切換為連接狀態(tài)，增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)力被傳輸至螺紋軸5。該旋轉(zhuǎn)力通過螺母體7被轉(zhuǎn)換為直進(jìn)力，經(jīng)由沖擊緩沖裝置31以及連結(jié)體8被傳輸至射出活塞9。如圖10(c)所示，利用該增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力補(bǔ)給，對(duì)模具腔室內(nèi)的熔融金屬給予所需的增壓壓力，執(zhí)行射出工序之后的增壓工序。由此，能防止鑄孔等成型不良。如圖10(a)～(c)所示，增壓工序中，彈性體36保持壓縮狀態(tài)。

另外，所述的實(shí)施方式中，在射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的減速控制開始之前，開始啟動(dòng)增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11，但本發(fā)明的主旨不僅限于此，也能在開始射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的減速控制的同時(shí)、或之后開始啟動(dòng)增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11。

另外，上述實(shí)施方式中，由增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)力獲得增壓工序中的活塞9的推力，但如圖10(e)所示，也能由射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)力的總和獲得增壓工序中的活塞9的推力。

如上文所述，增壓工序中，由于彈性體36被壓縮，因此如圖10(d)所示，增壓工序中，射出活塞9從初始位置開始的前進(jìn)量(前進(jìn)位置)比螺母體7從初始位置開始的前進(jìn)量(前進(jìn)位置)少彈性體36的壓縮量。增壓工序中射出活塞9的前進(jìn)位置和螺母體7的前進(jìn)位置的差額S隨著彈性體36的彈性模量的大小發(fā)生變化。即，彈性體36的彈性模量隨時(shí)間經(jīng)過而劣化的情況下，差額S向減小的方向發(fā)生變化。并且，若彈性體36的彈性模量劣化到一定程度，則受到?jīng)_擊壓時(shí)，構(gòu)成沖擊緩沖裝置31的第一構(gòu)件33和第二構(gòu)件35對(duì)沖，變得不能吸收、或不能完全吸收沖擊壓。

為了避免這樣的問題，實(shí)施方式涉及的控制器13儲(chǔ)存了表示彈性體36需要維護(hù)的差額S的基準(zhǔn)值，在連續(xù)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)中反復(fù)計(jì)算差額S，對(duì)計(jì)算出的差額S是否到達(dá)基準(zhǔn)值進(jìn)行判斷。并且，在判斷計(jì)算出的差額S到達(dá)基準(zhǔn)值時(shí)，自動(dòng)向操作者發(fā)出表示彈性體36需要維護(hù)的信息。由此電動(dòng)壓鑄機(jī)的操作員能獲知彈性體36到了維護(hù)時(shí)期，因此不會(huì)以不適宜的狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，能高效地制造優(yōu)良產(chǎn)品。

若到達(dá)突出工序，則控制13向開模方向驅(qū)動(dòng)未圖示的合模裝置，并且如圖10(b)所示，對(duì)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10，或射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11進(jìn)行反饋控制，如圖10(c)所示，使射出活塞9前進(jìn)至規(guī)定的突出停止位置，停止在該位置上。由此，利用增壓工序時(shí)被壓縮的彈性體36的恢復(fù)力，在開模工序開始后通過射出活塞9對(duì)素坯施加擠出方向的壓力，能使素坯擠出操作追隨開模操作。由此，能從固定模具中擠出產(chǎn)品。

突出工序結(jié)束，進(jìn)至后退工序，則向反方向驅(qū)動(dòng)射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11。如圖10(b)所示，這時(shí)，控制器13控制射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)，使由增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度高于由射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10驅(qū)動(dòng)螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度。另外，后退工序的結(jié)束段，首先停止射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)，之后停止增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，使射出活塞停止在規(guī)定的初始位置上。由此，后退工序中，能防止單向離合器12切換為連接狀態(tài)，因此能可靠地使螺母體7以及射出活塞9停止在規(guī)定的初始位置上。由此，能穩(wěn)定地進(jìn)行規(guī)定的成型循環(huán)過程。

另外，本發(fā)明的要點(diǎn)是，在突出工序以及后退工序中，控制射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)10以及增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)，使單向離合器12不切換為連接狀態(tài)，對(duì)于其它的結(jié)構(gòu)則不限定于所述實(shí)施方式，能適當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。

例如，所述實(shí)施方式中，采用具備線圈彈簧等彈性體36的裝置作為沖擊緩沖裝置31，但也能采用具備油壓減震器、空氣減震器、氣體彈簧的裝置。

工業(yè)上的實(shí)用性

本發(fā)明能用于電動(dòng)壓鑄機(jī)所具備的電動(dòng)射出裝置。

標(biāo)號(hào)說明

1 電動(dòng)射出裝置

5 螺紋軸

7 螺母體

8 連結(jié)體

9 射出活塞

10 射出用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)

11 增壓用電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)

12單向離合器

13 控制器

27 測(cè)力傳感器單元

31 沖擊緩沖裝置

36 彈性體

43 第一傳動(dòng)輪

44 第二傳動(dòng)輪

45、46 同步帶