[发明专利]压铸机的注射装置

说明书

关于相关申请的相互参照

本发明基于2006年9月20日的日本特愿2006-254002、2006年 11月30日的特愿2006-324000、2007年5月30日的特愿2007-143347 的优先权请求授予专利，它们的内容，在本说明书中已作为参考文献 被写入，并在本申请中继续。

技术领域

本发明涉及压铸机等的注射装置，特别是涉及混合式注射装置。

背景技术

在铝合金等的压力铸造技术中，以往使用由液压缸驱动注射活塞 (柱塞)的液压式压铸机。在这种类型的压铸机中，是通过调整供给 到驱动注射活塞的液压缸中的工作油的压力以及流量来控制注射活塞 速度以及压力。

在这样的压力铸造中，为了提高铸件的质量，虽然稳定地维持注 射活塞(柱塞)速度很重要，但在对使用液压缸驱动的注射活塞的速 度进行控制的情况下，由于是由液压控制阀调整控制向液压缸供给的 工作油的流量，所以，响应性差，难以维持稳定的注射活塞速度。

另外，在对使用液压缸驱动的注射活塞的速度进行控制的情况下， 难以检测注射活塞所承受的负荷，进行反馈控制很困难，即使在这一 方面也难以维持稳定的注射活塞速度。

再有，在将液压作为注射活塞的驱动源的情况下，能效低，还伴 随有由于工作油泄漏而引起的环境污染、工作油废液的处理等，作业 环境恶化。

因此，为了改善上述的问题，有人提出了如下的注射装置的方案： 在注射活塞(柱塞)上，串联连接由电动伺服马达驱动的滚珠丝杠机 构和依靠液压泵以及蓄能器的液压动作的液压缸(例如，参照专利文 献1～3)。将这样组合液压驱动和电动驱动类型的压铸机用注射装置 称为混合式。在混合式的注射装置中，是能够对需要进行稳定且精密 的控制的注射工序中的注射活塞速度等进行电气性控制的。

作为压铸机的注射装置，虽然有人提出了混合式注射装置的方案， 在该装置是由电动进行注射升压以及升压后的加压保持的类型的情况 下，存在着如下的问题：在加压保持时，为了以最高转矩维持马达， 需要流过大电流，产生大的电力损失；和马达尺寸变大。在发生上述 问题的是在升压时以及加压时的情况下，对其内容进行下述说明。图 3表示压铸机的动作(注射)工序中的相对于注射时间(或注射行程) 而言的注射活塞(柱塞)的注射速度(V)以及缸头压力(P_H)的变 化(称为注射特性图)。从图3可知在注射工序中需要有怎样程度的注 射活塞驱动动力。

首先，在升压时(工序)，为了在成品中减少气孔，要求的性能是， 表示在图3的注射特性图中的升压时间Δt在10msec以下。在向模具 中的未填充部推入AL(铝)的工序中，一般地，虽然为了压缩液压 缸内的工作油，使注射活塞前进几毫米，但为了以10msec的时间就 将其结束，需要供给大流量的工作油(例如，在是500t机的情况下， 需要约500L/min的流量)。在由电动实施注射工序的电动增压器的情 况下，需要使大直径的增压器(活塞)杆以高速前进，此时，需要最 大的转速和转矩。可是，在接着的加压保持时(工序)，需要与金属熔 液AL(铝)的凝固收缩相对应地在加压保持时间TH的期间(约5～ 10sec)维持压力，这期间，需要上述的高转矩，流过大电流，因此， 产生动力损失，且有可能发生引起马达跳闸等的问题。

另外，在现有的注射装置(参照专利文献1～3)中，控制回路以 及控制方法不得不变得复杂。而且，此复杂化不一定与注射活塞(柱 塞)的速度高速化、稳定化有直接的联系。

在上述注射装置中，在高速注射时，为了提高注射速度的控制性， 使用电动伺服马达，在增压·保压时，为了得到充分大的增压·保持力， 使用液压缸驱动注射缸。在此驱动机构中，由于液压缸的推力经滚珠 丝杠的轴传递到注射柱塞，所以，从确保机械强度的观点考虑，需要 使滚珠丝杠的轴径某种程度地大直径化。但是，此大直径化妨碍注射 柱塞速度的高速化、稳定化。

另外，在由电动伺服马达使注射柱塞前进的期间，虽然需要追随 此前进地向液压缸供给工作油，但用于该工作油的追随供给的液压回 路变得复杂，同时，控制本身很困难。