压铸机的注射装置及其控制方法

专利名称：压铸机的注射装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及在铸造铝制品时使用、且通过伺服马达进行驱动的压铸机的注射装置及其控制方法。
背景技术：
首先，利用图23对基于液压驱动式的卧式压铸机的一般的压铸铸造装置及其方法进行说明。压铸机(铸造装置)1100具备模具装置1101和注射装置1102。在模具装置1101 中，定模1118和动模1119安装在对置的一对固定型板1120和可动型板1121之间。定模 1118和动模1119借助由固定型板1120和可动型板1121等构成的合模装置而闭合，由此， 在定模1118和动模1119之间形成型腔(空洞)1122。在承受着合模力的状态下，将铝(AL) 等的熔液(因高温而处于熔融状态)注射填充至型腔1122内，在熔液冷却固化后打开模具并取出铸件，由此，能够制造出铸造成型品。为了对铝熔液进行注射填充，设置有注射装置 1102。此外，在固定型板1120设置有用于储存铝熔液的柱塞套筒1117，柱塞套筒1117贯穿固定型板1120和定模1118而与型腔1122连通。在注射装置1102中设置有注射液压缸，该注射液压缸具备用于注射铝熔液的由液压驱动的往复运动活塞/缸体。注射液压缸具备注射液压缸主体1116和活塞1103。活塞1103与柱塞套筒1117卡合。此外，在图23中，活塞1103在左端具备活塞头1115，在与该活塞头1115形成为一体的活塞杆1114上，通过注射联轴器1113连结有柱塞杆1112，在该柱塞杆1112的末端安装有冲头1111。冲头1111嵌合在柱塞套筒1117内，并在柱塞套筒1117内往复运动以压送柱塞套筒1117内的铝熔液，由此，将铝熔液注射填充至型腔1122 内。在图23的实施方式中，由于注射装置1102为液压式的注射装置，因此，通过未图示的液压装置，将工作油供给至液压缸主体1116的活塞头侧，以驱动活塞头1115和活塞杆 1114。并且，利用冲头1111推压储存于柱塞套筒1117内的铝(AL)熔液，将铝(AL)熔液注射填充至由定模1118和动模1119形成的型腔(空洞)1122内以进行铸造成型。在此，为了铸造出良好的产品，适当地设定并控制将熔液注射填充至型腔内时的注射速度和注射压力是非常重要的。利用图M对一般的铸造的注射速度图形进行说明。在注射填充工序开始之前的熔液供给工序中，通过未图示的熔液供给装置将熔液注入注射套筒1117内，形成注射开始状态。此时的冲头1111的末端位置为A(参照图M 中的上方的图)。从该状态开始首先进行低速注射工序。在该工序中，必须使冲头1111以低速前进，以免熔液在注射套筒1117的内部波动而卷入空气。因此，要求稳定的低速(VL)的控制。当冲头1111前进并到达B位置时(当注射行程传感器检测到前进了 SL的量这一情况时)，切换至高速注射工序，当所述冲头1111位于所述B位置时，熔液到达注射套筒1117的上壁，并且熔液的表面上升至浇口附近(参照图M中的从上方开始的第二个图)。在高速注射工序中，对冲头1111等一口气地进行加速，从而以高速(Vh)将熔液注射填充至型腔1122内。这是因为，当熔液与低温的型腔1122的表面接触时会瞬间凝固，为了铸造出优良的产品，优选在凝固之前以尽可能短的时间进行填充。特别是，当型腔 1122(铸件)大型化、复杂化时，要求更高的速度。并且，在熔液即将完全填充至型腔1122内之前时，由于熔液的压力上升而导致速度开始下降。此外，为了防止因冲击压力导致产生毛刺，有时也有意降低速度。由于当冲头 1111到达C位置而使熔液在型腔1122内充满时，注射压力(注射液压缸的活塞头侧的压力)上升，因此，当压力传感器的测量值达到设定的切换压力时，切换至接下来的升压工序 (参照图M中的从上方开始的第三个图)。在升压工序中，如果使压力上升过快，则会产生毛刺，此外，如果使压力上升过慢， 则会产生气孔，因此，以适当的升压速度使压力上升。并且，当压力达到设定的保持压力(P) 时，对熔液的压力进行固定时间的保持控制(保持工序)，以使冲头1111前进与熔液因凝固冷却而收缩相对应的量(参照图M中的下方的图)。由于像这样要求高速注射和较高的保持压力，因此，以往的压铸机的注射装置通过液压装置进行驱动。在该液压装置中需要液压泵、大容量的储能器、气瓶、转换阀、配管以及油箱等很多设备，因此液压回路变得很复杂。因此，存在装置的大型化、漏油以及维护作业增加等问题。此外，由于工作油在液压回路内高速流动，因此会产生压力损失，从而产生能量的损耗。为了解决这些问题，近年来开发出了利用伺服马达和滚珠丝杠的组合来驱动装置的电动方式的注射装置。在专利文献1和2中公开了下述方式的注射机构在注射填充工序的高速注射时， 使用液压储能器进行高速动作，在低速注射时和升压保持工序(增压工序)中利用伺服马达与滚珠丝杠的组合来驱动柱塞。在该专利文献1和2的方式中，为下述这样的结构通过由同步带(timing belt)和带轮等构成的旋转传动系统将旋转力从伺服马达的旋转轴直接传递至滚珠丝杠轴。此外，在专利文献3中采用了通过将不同的伺服马达和滚珠丝杠进行组合来分别驱动注射填充工序和升压保持工序的机构。并且，公开了下述这样的注射机构由于升压保持工序用的机构比注射填充工序用的机构发挥更大的力，使得注射填充工序用的机构在升压保持工序中松弛并后退，因此，为了阻止这种情况，在两个机构之间夹装棘轮以锁定注射填充工序用的机构，从而也能够承受较大的保持力。另一方面，在这些电动驱动方式中，电动马达的旋转轴、滚珠丝杠轴、以及连结旋转轴和滚珠丝杠轴的联轴器等旋转体的惯性力矩很大。此外，由于旋转体与高速注射相对应地高速旋转，因此其动能很大。这样，即使在熔液完全填满了模具型腔内之后，旋转也不会立即停止，从而导致柱塞继续前进。如图25所示，当柱塞在熔液完全填满后还继续前进时，模具型腔内的熔液被过度压缩，从而在瞬间产生很大的压力(冲击压力)。如果产生冲击压力，则会引起下述问题模具分模面打开而产生毛刺，在严重的情况下会损伤模具。此外，由于冲头因冲击压力而受到较大的反作用力，因此还存在下述问题冲击性的减速力作用于此前高速旋转的旋转体，从而导致滚珠丝杠、推力轴承或联轴器等损伤。
为了解决这些问题，在专利文献4中公开了下述这种方式的电动注射机构在伺服马达和滚珠丝杠之间夹设摩擦离合器，从而限制传动扭矩以使伺服马达的旋转轴所具有的惯性力矩和动能不传递到柱塞。此外，在专利文献5中公开了下述这样的电动注射控制方法在使用电动驱动方式的注射机构来进行的注射填充中，在模具型腔的流动前端部分设置直浇道底窝(湯C i
)，并且，在熔液前端在型腔内流动的填充中途降低注射速度，并切换至扭矩控制，由此来防止冲击压力。在先技术文献专利文献专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5
日本特开2006-315050号公报日本特开2006-315071号公报日本特开2008-87064号公报日本特开2007-296550号公报日本特开2008-1洸四4号公报

发明内容
发明要解决的课题可是，关于专利文献1和专利文献2所述的机构，虽然在升压保持工序中通过电动伺服马达进行驱动，但是在注射填充工序中依然使用较大的注射液压缸和储能器，因此需要大型的油箱、配管和液压阀，从而无法解决漏油或设备的大型化等液压驱动方式所固有的问题。此外，在专利文献3所述的方法中，虽然通过棘轮来锁定注射填充用的机构，但由于棘轮通过沿移动方向排列的多个卡爪的勾挂来进行锁定，因此，锁定的位置变得不连续。 因此，特别是熔液的供给量不固定，因而从注射填充工序向升压保持工序切换的时刻会产生延迟和偏差，从而对铸件的品质产生不良影响。因此，本发明的目的在于提供一种能够实现设备的简化和铸件的品质提高的压铸机的注射装置及其控制方法。用于解决问题的手段为了解决以上课题，本发明所涉及的一种压铸机的注射装置，其通过使柱塞前进来将套筒内的熔液注射填充至模具内，所述压铸机的注射装置的特征在于，具备注射填充装置，其通过马达使所述柱塞以低速和高速前进；升压保持装置，其经由所述柱塞对熔液施加压力；以及移动抑制机构，其在对所述熔液施加保持压力的期间抑制所述柱塞和所述升压保持装置的移动部之间的相对移动。在本发明所涉及的一种压铸机的注射装置中，优选的是，所述移动抑制机构为下述这样的锁定机构当所述柱塞从熔液受到的压力为设定压力以上时，利用从熔液受到的压力来抑制所述柱塞和所述升压保持装置的移动部之间的相对动作。这种情况下，所述注射填充装置可以通过伺服马达和丝杠进行驱动，也可以通过线性马达进行驱动。此外，可以利用伺服马达和丝杠驱动所述升压保持装置。
此外，所述锁定机构也可以通过柱塞从熔液受到的压力，利用摩擦力来抑制丝杠螺母的旋转，由此抑制所述柱塞和所述升压保持装置的移动部之间的相对动作。此外，所述设定压力可以通过弹簧的弹力来进行设定，也可以通过工作油的压力来进行设定。控制这些压铸机的注射装置的方法的特征在于，在进行低速前进和高速前进的注射填充工序中，注射填充装置进行速度控制，并且，升压保持装置进行位置保持控制，在所述柱塞从熔液受到的压力达到切换压力之后的升压保持工序中，注射填充装置进行压力控制或位置保持控制，升压保持装置进行压力控制。此外，本发明所涉及的另一压铸机的注射装置通过使柱塞前进来将套筒内的熔液注射填充至模具内，其特征在于，具备伺服马达；运动转换装置，其将所述伺服马达的旋转运动转换成直线运动；以及冲击压力防止装置，其连接在所述运动转换装置的直线运动部分与所述柱塞之间。在该情况下，可以将弹簧内置于所述冲击压力防止装置，利用弹簧的弹性变形来防止冲击压力。此外，也可以是所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，将所述液压缸内的活塞头室和活塞杆室连通的流路设置于活塞头和活塞杆的内部，在所述流路的中途形成有节流孔，在活塞头室具有处于压缩状态的弹簧。此外，也可以是所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，与所述液压缸内的活塞头室和活塞杆室连通的流路通过外部流路而在中途相交， 进而与储能器连接。此外，也可以是所述冲击压力防止装置由直径相等的双活塞杆式的液压缸构成， 所述液压缸的一侧的活塞杆与柱塞连结，与所述液压缸内的柱塞侧活塞杆室和柱塞相反侧活塞杆室连通的流路经由并列连接的单向阀和泄压阀连接成回路，当活塞头向柱塞侧移动时，柱塞侧活塞杆室的工作油能够经由单向阀无阻力地流向柱塞相反侧活塞杆室，此外，当活塞头向与柱塞相反的一侧移动时，柱塞相反侧活塞杆室的工作油经由泄压阀在受到阻力的同时流向柱塞相反侧活塞杆室。此外，也可以是所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，所述液压缸内的活塞头室与冲击压力吸收用液压缸的活塞头室连接成回路，所述冲击压力吸收用液压缸的活塞杆能够通过伺服马达和滚珠丝杠而进行前进或后退运动。此外，也可以是所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，所述液压缸内的活塞头室经由能够连续调整流量的流量调整阀与油箱连接成回路。此外，在本发明所涉及的压铸机的注射装置中，优选的是所述升压保持装置具备伺服马达；滚珠丝杠，其将所述伺服马达的旋转运动转换成直线运动；压缩弹簧，其将所述滚珠丝杠的直线前进部的前进力传递至所述柱塞；以及制动器，其安装在所述伺服马达与所述滚珠丝杠之间，能够对滚珠丝杠的旋转运动进行抑制，所述注射填充装置具备将所述马达的旋转运动转换成直线运动的滚珠丝杠，所述移动抑制机构是制动器，该制动器安装在所述注射填充装置的马达和所述注射填充装置的滚珠丝杠之间，并能够对滚珠丝杠的旋转运动进行抑制，在所述升压保持工序中，一边通过所述伺服马达的旋转动作来压缩所述压缩弹簧，一边进行熔液压力的升压，在升压后，使所述制动器进行动作来抑制滚珠丝杠的旋转运动，由此，能够利用弹簧的压缩力来保持熔液压力。在该情况下，也可以在所述升压保持装置的制动器与所述升压保持装置的滚珠丝杠之间安装减速器。控制这些压铸机的注射装置的方法的特征在于，在从注射填充工序切换至升压工序后，调整所述冲击压力防止液压缸的油室的压力，对所述柱塞部件与锁定液压缸的抵接速度进行控制。此外，在本发明所涉及的压铸机的注射装置中，优选的是所述压铸机的注射装置还具备柱塞部件，其与所述柱塞结合成一体；和高速移动部件，其经由冲击压力防止液压缸与所述柱塞部件连结，所述移动抑制机构是锁定螺母，该锁定螺母经由轴承安装于所述高速移动部件，并且与梯形丝杠螺合，通过所述柱塞所受到的压力，所述锁定螺母与所述柱塞部件抵接，从而限制该锁定螺母与所述梯形丝杠的相对动作，所述注射填充装置的移动部分经由缓冲液压缸与所述高速移动部件连接，所述升压保持装置构成为推压所述梯形丝杠从而经由所述锁定螺母和所述柱塞部件将保持力从所述柱塞施加至熔液。在该情况下，也可以是所述注射填充装置具备注射填充用伺服马达和注射填充用滚珠丝杠，所述注射填充用滚珠丝杠的螺母部分与所述缓冲液压缸的移动部分是一体的。此外，所述升压保持装置也可以具备升压用伺服马达和升压用滚珠丝杠。此外，所述升压保持装置也可以具备压缩弹簧，其将所述升压用滚珠丝杠的螺母部分的前进力传递至所述梯形丝杠；和制动器，其安装在所述升压用伺服马达与所述升压用滚珠丝杠之间，并能够抑制升压用滚珠丝杠的旋转运动，在升压保持工序中，一边通过所述升压用伺服马达的旋转动作来压缩所述压缩弹簧，一边进行熔液压力的升压，在升压后， 使所述制动器进行动作来抑制所述升压用滚珠丝杠的旋转运动，由此，能够利用所述压缩弹簧的压缩力来保持熔液压力。此外，也可以利用连接于回路的泄压阀对所述缓冲液压缸的油室的工作油进行控制，以使其不上升至预定的压力以上。此外，也可以是所述冲击压力防止液压缸的油室与冲击压力吸收用液压缸连接成回路，所述冲击压力吸收用液压缸的活塞杆通过液压用滚珠丝杠和液压用伺服马达来进行移动动作，从而能够控制所述冲击压力防止液压缸的移动部分的位置和压力。此外，也可以使所述冲击压力防止液压缸的油室与流量调整阀连接成回路，从而能够利用所述流量调整阀来控制所述冲击压力防止液压缸的移动部分的位置和压力。控制这些压铸机的注射装置的方法的特征在于，在从注射填充工序切换至升压工序后，调整所述冲击压力防止液压缸的油室的压力，对所述柱塞部件与锁定液压缸的抵接速度进行控制。发明效果如上所述，根据本发明，能够提供一种能够实现设备的简化和铸件的品质提高的压铸机的注射装置及其控制方法。


图1是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例的结构的概略图。图2是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2实施例的结构的概略图。图3是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第3实施例的结构的概略图。图4是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第4实施例的结构的概略图。图5是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第5实施例的结构的概略图。图6是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的、在各工序中的控制方法的曲线图。图7是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。图8是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。图9是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第3实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。图10是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第4实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。图11是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第5实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。图12是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第6实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。图13是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的、在注射填充工序和升压保持工序中的注射速度与压力、和马达速度与扭矩的时间轴曲线图。图14是示出第3实施方式所涉及的压铸机的注射装置的结构的概略图。图15是示出第3实施方式所涉及的压铸机的注射装置的、在各工序中的注射速度、压力以及控制方法等的曲线图。图16是示出第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置的结构的概略图。图17是从旁边观察第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置和模具周围的图，其中，省略注射填充装置(注射填充用滚珠丝杠等)地进行了示出。图18示出了从图17的箭头A方向观察到的注射装置。图19是示出与缓冲液压缸的油室连接的液压回路的实施例的图。图20是示出与冲击压力防止液压缸(环状液压缸)的油室连接的液压回路的实施例的图。图21是示出与冲击压力防止液压缸(环状液压缸)的油室连接的液压回路的其他实施例的图。图22是表示注射填充工序和升压保持工序中的各装置的速度、压力以及状态的曲线图。图23是示出以往的液压驱动式的注射装置和模具周围的图。图M是示出一般的压铸铸造中的柱塞的位置、熔液的状态、注射速度以及熔液压力之间的关系的图和曲线图。图25是示出以往的注射装置的、注射填充工序和升压保持工序的注射速度和压力的时间轴曲线图，其表示产生冲击压力的状态。
具体实施例方式接下来，基于图1 图6对本发明的第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置进行说明。下面，对第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例 第5实施例详细地进行说明。第1实施例首先，利用图1对第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例进行说明。图1是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例的结构的概略图。基座(主)框架11与未图示的固定型板连接，且被地面支承。由冲头IOa和柱塞杆IOb构成的柱塞10嵌合在未图示的套筒内，且能够通过进行前进动作来将套筒内的熔液注射填充至模具型腔内。柱塞10与滑动部件15连结，注射填充用滚珠丝杠螺母17被装配于滑动部件15。与注射填充用滚珠丝杠螺母17 —体的注射填充用滚珠丝杠轴16经由注射填充用轴承19和紧固螺母20被轴承保持部件18支承，且通过注射填充用伺服马达12而进行旋转动作。由于注射填充用伺服马达12的轴和注射填充用滚珠丝杠轴16通过花键轴21而连结，因此，它们能够进行沿轴向的相对动作，但是旋转方向的动作被限制。轴承保持部件 18通过轴承保持部件用直线导轨Mb以能够滑动但旋转受限的状态安装于主部件14。此外，轴承保持部件18还经由处于压缩状态(压缩力为f)的弹簧22和紧固部件23进行安装。在注射填充用滚珠丝杠轴16的端面固定有摩擦盘25，通过处于压缩状态的弹簧的作用，使摩擦盘25与主部件14之间形成有细微(0.5 Imm)的间隙。注射填充用伺服马达 12安装于主部件14，当注射填充用伺服马达12进行旋转运动时，其使注射填充用滚珠丝杠轴16旋转，从而使滑动部件15和柱塞10进行前进或后退运动。主部件14以能够滑动的状态安装在设置于主框架11的主部件用直线导轨2 上。此外，在主部件14安装有升压保持装置32，所述升压保持装置32由升压保持用滚珠丝杠螺母观、固定于主框架11的马达支承部件沈、升压保持用滚珠丝杠轴27、联轴器四以及升压保持用轴承30构成。此外，升压保持用伺服马达13和升压保持用滚珠丝杠轴27被联轴器四连结。当升压保持用伺服马达13驱动旋转时，升压保持装置32的作为移动部的升压保持用滚珠丝杠螺母观和主部件14前进或后退，从而能够经由柱塞将升压保持压力施加于熔液(金属)。在图1中，通过由伺服马达和滚珠丝杠构成的机构对升压保持装置32进行了说明，但是，通过将液压缸的主体部固定在主框架11上，并将活塞杆与主部件14连接，也能够实现相同的作用效果。利用图6来说明与这样构成的压铸机的注射装置相对的注射填充工序和升压保持工序的控制方法。图6是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的、在各工序中的控制方法的曲线图。如上所述在注射填充工序中，首先以低速进行柱塞10的前进动作，然后，当熔液的表面到达模具的浇口附近时，接着进行高速注射动作。在注射填充工序中，对注射填充用伺服马达12进行沿着设定速度的速度控制，此外，对升压保持用伺服马达13进行位置保持控制。由于弹簧22的压缩力f被设计(弹性系数的选定等)成比柱塞10在注射填充工序中承受的注射压力大得多，因此可靠地确保了间隙，由此，能够使注射填充用滚珠丝杠轴16 顺畅地旋转，而不会使摩擦盘25与主部件14接触。当模具型腔内即将被熔液完全填满时，注射速度下降。并且，由于当成为完全填满状态时注射压力(柱塞10受到的金属压力)开始急剧上升，因此，当注射压力达到设定的切换压力时，切换至升压保持工序。在升压保持工序中，以与设定的升压速度和保持压力相对应的方式对升压保持用伺服马达13进行扭矩控制(压力控制)。此外，对注射填充用伺服马达12进行相同的扭矩控制或进行位置保持控制。注射压力可以通过设置在套筒或模具内的熔液用压力传感器、或设置于柱塞10的测力传感器(load cell)进行测量，也可以根据注射填充用伺服马达12或升压保持用伺服马达13的扭矩测量值进行换算。在切换至升压保持工序后，注射压力(熔液压力)进一步升高，当超过弹簧22的压缩力f时，间隙消失，摩擦盘25和主部件14开始接触。进而，当注射压力上升而使得摩擦盘25和主部件14之间的挤压力增大时，与旋转相对的摩擦力增大，从而使得注射填充用滚珠丝杠轴16的旋转被抑制并且被锁定。这样，摩擦盘25、主部件14的接触部、弹簧22以及紧固部件23等构成了锁定机构 (移动抑制机构)。在此，将注射填充用滚珠丝杠轴16的旋转被锁定时的注射压力(设定压力)设为 F。此外，将摩擦盘25的半径设为r，将摩擦系数设为μ，将注射填充用滚珠丝杠轴16的导程设为L。根据以挤压力(F-f)旋转1周时的摩擦能量、和以F的力前进L时的推进能量之间的关系，公式(1)成立，当注射压力增大至满足公式(1)的F以上时，旋转被锁定。2 π · μ (F-f) · r = F · L... (1)对公式(1)进行变形，得到公式(2)。F = [(2 31 · μ · r)/(2 31 · μ · r~L) ] · f— (2) 因此，对于F (设定压力)，能够通过适当设计摩擦盘的半径r和弹簧的压缩力f等来改变设定。当注射压力增大至满足公式O)的F以上时，注射填充用滚珠丝杠轴16被锁定， 因此，即使升压保持力增大，注射填充用滚珠丝杠螺母17和注射填充用滚珠丝杠轴16也不会松弛(由于注射填充用伺服马达12和注射填充用滚珠丝杠被设计成输出高速，因此不会输出能够克服升压保持力的程度的较大的力)。并且，能够经由柱塞10将升压保持装置32和升压保持用伺服马达13所发挥的较大的保持力施加于熔液(金属)。下面，对第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2 第5实施例进行说明， 基本的装置的作用和控制方法与第1实施例相同。第2实施例
首先，利用图2对第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2实施例进行说明。图2是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2实施例的结构的概略图。主部件48经由主部件用直线导轨46b与基座框架11连接，并且，在基座框架11上还安装有与第1实施例相同的升压保持装置32和升压保持用伺服马达13。柱塞10以与柱塞保持部件35和键保持部件36成为一体的状态被安装。键保持部件36经由键38和处于压缩状态(压缩力为f)的弹簧39而被内置于轴承保持部件37内，该键保持部件36能够沿柱塞10的长度方向滑动，并且其转动被限制。键38也可以是花键。此外，螺母41经由轴承50和轴承紧固件(轴受《"押 λ )42被装配于轴承保持部件37。在螺母41的靠柱塞 10侧的端面上安装有摩擦盘49，利用弹簧39的压缩力使摩擦盘49与键保持部件36之间形成间隙。螺母41与滚珠丝杠轴40螺合，滚珠丝杠轴40的一端通过键44和紧固螺母45 被固定于滚珠丝杠轴支承部件43。此外，滚珠丝杠轴支承部件43与主部件48成为一体。线性马达47的固定部安装在主部件48上，可动部与轴承保持部件37连结。此外， 线性马达47的固定部也可以安装在主框架11上。此外，轴承保持部件37被支承在设置于主框架11的轴承保持部件直线导轨46a上，并且该轴承保持部件37能够沿柱塞10的长度方向前进或后退，但转动被限制。当在这样的状态下使线性马达47前进时，由于确保了间隙，因此，一边使螺母41 旋转，一边使柱塞10、柱塞保持部件35以及轴承保持部件37前进，从而进行注射填充。当注射压力升高时，与第1实施例相同，弹簧39被进一步压缩，使得螺母41的摩擦盘49和键保持部件36开始接触，当注射压力进一步升高而达到F时，螺母41被锁定。这样，由于柱塞10、轴承保持部件37、螺母41、滚珠丝杠轴40、滚珠丝杠轴支承部件43以及主部件48等形成为一体，因此，能够通过升压保持装置32和升压保持用伺服马达13的驱动将较大的保持力施加至熔液。第3实施例下面，利用图3对第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第3实施例进行说明。图3是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第3实施例的结构的概略图。 另外，由于第3实施例是第2实施例的变形，因此仅对不同点进行说明。在第2实施例中，轴承保持部件37的前进和后退由线性马达驱动，但在第3实施例中，轴承保持部件37的前进和后退通过滚珠丝杠式高速注射装置52和注射填充用伺服马达12的组合来进行。此外，在第2实施例中，处于压缩状态的弹簧被装配在键保持部件 36和轴承保持部件37之间，但是在第3实施例中，装配了环状液压缸51。利用配管从环状液压缸51的油室将工作油与液压装置连通。液压装置由液压泵53、电动马达M、油箱56 以及比例电磁式压力控制阀55构成，通过对环状液压缸51的油室的工作油施加压力，能够实现与第2实施例的处于压缩状态的弹簧相同的作用。使这种情况下的油压力与第2实施例中的弹簧的压缩力f相等。因此，在注射填充工序中，能够通过滚珠丝杠式高速注射装置52和注射填充用伺服马达12来使柱塞10高速前进，在升压保持工序中，能够通过升压保持装置32和升压保持用伺服马达13来将较大的保持力施加至熔液。这种情况下，也可以在升压保持工序中调整比例电磁式压力控制阀55以降低压力。将第2实施例的弹簧替换为第3实施例的环状液压缸51和液压装置这一方法，也能够应用在第1实施例和后述的第4、第5实施例中。第4实施例下面，利用图4对第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第4实施例进行说明。图4是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第4实施例的结构的概略图。主部件64经由主部件用直线导轨46b安装于基座框架11，并且，在基座框架11上还安装有升压保持装置32和升压保持用伺服马达13。柱塞10与柱塞保持部件61连结。柱塞保持部件61经由键61a和处于压缩状态(压缩力为f)的弹簧62以能够前后滑动但旋转被限制的状态装配在滑动部件60中。此外，轴66经由轴承65和多个隔离件(Spacer) 66a 被装配于滑动部件60。在轴66的靠柱塞10侧的端面上安装有摩擦盘63，并且，在其相反侧连结有锥齿轮67a。锥齿轮67a与配对的锥齿轮67b啮合，与锥齿轮67b连结的小齿轮轴68经由小齿轮轴承68a和多个隔离件以旋转自如的方式安装于滑动部件60。在小齿轮轴68的相反侧连结有小齿轮69，小齿轮69与齿条70啮合。齿条70固定于主部件64。此外，线性马达47的固定部安装于主部件64，可动部安装于滑动部件60。此外，在此也利用弹簧62的压缩力f来在摩擦盘63与柱塞保持部件61之间确保间隙。在注射填充工序中，通过使线性马达47驱动，来一边使小齿轮69、小齿轮轴68、锥齿轮67a、67b、轴66以及摩擦盘63旋转，一边使柱塞10前进。在升压保持工序中，摩擦盘 63与柱塞保持部件61接触而使得旋转被限制，由此，齿条70、小齿轮69以及滑动部件60 等一体化(锁定)，从而能够经由柱塞10将升压保持装置32和升压保持用伺服马达13所发挥的较大的保持力施加至熔液。第5实施例下面，利用图5对第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第5实施例进行说明。图5是示出第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第5实施例的结构的概略图。主体80能够在未图示的主框架上沿柱塞10的长度方向滑动，且主体80上安装有升压保持装置32和升压保持用伺服马达13。在主体80中装配有外侧楔子81和内侧楔子
82。在外侧楔子81和内侧楔子82之间装配有滚子84，从而外侧楔子81和内侧楔子82能够无摩擦地滑动。此外，内侧楔子82与柱塞10连结。另外，内侧楔子82经由处于压缩状态(压缩力为f)的弹簧83与移动部件85连接。移动部件85与线性马达47的可动部连结，移动部件85与外侧楔子81以能够沿图面的上下方向滑动自如的方式连结。当柱塞10 受到的金属压力较小时，在主体80与外侧楔子81之间形成有间隙。如果以这样的状态驱动线性马达47，则柱塞10、外侧楔子81、内侧楔子82、弹簧
83、滚子84以及移动部件85前进，开始注射填充工序。并且，当注射压力升高而切换至升压保持工序时，弹簧85被压缩，使得两个外侧楔子81扩张。这样，间隙消失，主体80和外侧楔子81接触。通过适当地设定外侧楔子81和内侧楔子82之间的角度，使主体80和外侧楔子81之间的摩擦力比柱塞10所受到的注射压力大，从而使主体80和柱塞10等一体化(锁定)。如果在该状态下驱动升压保持用马达13以使升压保持装置32发挥作用，则能够将较大的保持力施加至熔液。如上所述，根据第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置，能够实现以下的有利效果。(1)由于利用注射压力的上升来锁定注射填充装置，因此，能够连续且稳定地从注射填充工序过渡到升压保持工序。(2)由于高速注射动作的驱动源是伺服马达，因此，无需大型的储能器或气瓶、液压配管等，从而使得装置简化，提高了可维护性。此外，不会产生因工作油高速流动时产生的压力损失而导致的能量损耗，实现了节能运转。(3)能够通过伺服马达进行反馈控制，从而增加了设定运转条件的自由度和动作控制的稳定性。第1实施方式所涉及的压铸机的注射装置能够在利用压铸机来铸造铝制品的生产工厂中进行实际应用，能够对设备的简化、生产率和可维护性的提高以及节能运转做出贝献。接下来，基于图7 图13对本发明的第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置进行说明。下面，对本发明的第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例 第6 实施例详细地进行说明。第1实施例首先，利用图7对第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例进行说明。图7是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第1实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。伺服马达115经由马达联轴器116与滚珠丝杠轴118连结。滚珠丝杠轴118以能够旋转但在轴向上被限制的状态由内置于轴承箱117的轴承支承。与滚珠丝杠轴118螺合的滚珠丝杠螺母119被固定于移动部件114。此外，冲击压力防止装置120被固定于移动部件114，冲击压力防止装置120的可动部分通过柱塞联轴器113与柱塞杆112结合。冲头 111固定在柱塞杆112的末端而成为一体，由此构成了柱塞110。由于轴承箱117相对于保持模具的固定型板被固定，因此，能够将注射力传递到模具型腔内的熔液。此外，移动部件 114被未图示的直线滑动件支承成能够滑动自如。在此，滚珠丝杠等发挥用于将旋转运动转换为直线运动的运动转换装置的功能。冲击压力防止装置120形成为液压缸的形状，其由作为主体部分的液压缸主体 121、和作为可动部分的活塞杆122以及活塞头123构成。处于压缩状态的冲击缓冲弹簧 124内置于液压缸的活塞头室，并对朝向后方(图的右侧)推压活塞头123的力提供阻力。 此外，活塞杆室和活塞头室经由通气装置125与大气连通，从而能够使空气出入而不会使灰尘进入内部。也可以将测力传感器内置于连接柱塞110和活塞杆122的联轴器113内， 从而能够测量注射压力。此外，也可以使液压缸主体121与移动部件114为一体。在此，将从注射填充工序切换至升压保持工序的条件的切换压力(熔液压力)设为Pc，将冲头的直径设为Dp，则此时的切换力Fc为Fc= (π/4) -Dp20因此，对冲击缓冲弹簧1 施加与Fc相等或比Fc稍大(例如1. 05 1. 1倍)的压缩力(Fs)并将其内置。 因此，冲击缓冲弹簧1 在注射填充中途不会收缩。利用图13对使用这样的注射装置进行的注射填充工序和升压保持工序进行说明。上面的图是柱塞110的注射速度和冲头111受到的注射压力(熔液压力，金属压力) 的时间轴曲线图，此外，下面的图是示出伺服马达的转速(马达速度)和转矩(马达扭矩) 的时间轴曲线图。首先，伺服马达115开始旋转并达到低速注射速度。在此时进行加速时，由于要对伺服马达115的马达轴、联轴器116以及滚珠丝杠轴118等惯性力矩较大的旋转体进行旋转加速，因此需要较大的马达扭矩。当前进预定的行程后，接下来要达到高速注射速度，由于需要在短时间内加速至高速，因此此时的马达扭矩也较大。在低速和高速注射期间，马达转速和注射速度之间存在比例关系。当柱塞110继续前进而使模具型腔内大致将要被熔液充满时，注射压力(熔液压力)开始上升。并且，当控制注射压力使其上升至切换压力(Pc)时，将伺服马达115切换至扭矩控制(升压工序)，并控制注射压力使其进一步上升。此后不久，由于超过Fs的压缩力开始作用于冲击缓冲弹簧124，因此，使得冲击缓冲弹簧IM开始收缩。由此，即使柱塞的前进速度大致变为0，滚珠丝杠轴118等旋转体也能够继续转动与冲击缓冲弹簧124收缩相对应的量。因此，能够确保旋转体的减速时间和减速旋转角度，因此能够逐渐停止。如图 13所示，在减速时间中，伺服马达的转速与注射速度(柱塞的速度)之间不成比例关系。由此，旋转体的动能被冲击缓冲弹簧IM吸收。因此，模具型腔内的熔液不会被过度压缩，因而能够防止冲击压力的产生，能够避免毛刺的产生，而且还能够防止冲击力。在升压工序中，沿着设定的升压速度对马达扭矩进行上升控制。并且，当达到设定的保持压力后，控制并保持恒定的扭矩。然后，在经过设定的保持时间后，使保持力下降至 0，从而保持工序结束。然后，过渡到接下来的开模工序。另外，在仅通过伺服马达115的扭矩无法提高至必要的保持压力的情况下，也可以在移动部件114上附加保持压力辅助装置以进行补充。下面，对第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2 6实施例进行说明，由于装置的基本部分、作用以及控制方法中与第1实施例共同的部分较多，所以仅对不同的部分进行说明。第2实施例首先，利用图8对第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2实施例进行说明。图8是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第2实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。冲击压力防止装置120的液压缸内充满了工作油，活塞杆室137通过配管与油箱 135连接。在活塞头123的活塞头室侧安装有突起物131，在突起物131的外侧安装有碟形弹簧132。碟形弹簧132被压缩力Fs压缩并内置，活塞头123被朝向液压缸主体121的活塞杆室137侧推压。在滑动部装配有用于防止工作油泄漏的密封圈。流路133设置在突起物131、活塞头123以及活塞杆122的内部，将活塞头室136与活塞杆室137连通。在流路 133的中途设置有小径部的节流孔(才U 7 4 7 ) 134，从而使得工作油的流动被收束(絞
6 Λ 易)。当熔液压力以Fs以上的力推压柱塞110时，碟形弹簧132被进一步压缩，使得活塞头室136内的工作油通过流路133流入活塞杆室137。此时，工作油在通过流路133中途的节流孔134时被收束，从而在活塞头室136侧产生压力，所述压力与碟形弹簧132的力一起使得反作用力增大，从而能够更有效地吸收冲击。由于活塞杆室137的体积扩展，因此工作油被从油箱135供给至活塞杆室137。此外，必须将液压缸的行程设计为能够吸收冲击 (吸收动能)的长度以上。第3实施例
下面，利用图9对第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第3实施例进行说明。图9是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第3实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。冲击压力防止装置120的液压缸内充满了工作油，并且，活塞头室144经由外部流路与外部的储能器侧节流阀142、进而与储能器141连接成回路。此外，活塞杆室145也通过外部流路并经由活塞杆侧节流阀143与活塞头室144侧的流路连接。储能器141的压力是使工作油推压活塞头的力为Fs的压力。若将液压缸的内径设为Ds，将活塞杆的直径设为Dr，将储能器的压力设为I^a，则能够根据Fs = (π/4) · Dr2 · Psa计算出I3sa。当柱塞被Fs以上的力推压时，活塞向后方(图的右侧)移动，活塞头室144的工作油向活塞杆室145和储能器141流出。此时，由于工作油的流动被储能器侧节流阀142 和活塞杆侧节流阀143收束，因此液压缸内的压力变为I^sa以上，使得与活塞向后方移动相对的反作用力增大。由于在活塞向后方移动的期间吸收了冲击，由此能够更有效地吸收冲击。这种情况下，也需要以能够在活塞头到达液压缸端部之前吸收冲击(吸收动能)的方式来适当地设计液压缸的行程。第4实施例下面，利用图10对第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第4实施例进行说明。图10是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第4实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。冲击压力防止装置120是活塞杆直径相等的双活塞杆式的液压缸，柱塞相反侧活塞杆室153和柱塞侧活塞杆室154中充满了工作油。柱塞相反侧活塞杆室153和柱塞侧活塞杆室巧4经由单向阀152在外部被连接，从而形成下述回路工作油能够从柱塞侧活塞杆室154向柱塞相反侧活塞杆室153流动，却无法反方向流动。此外，泄压阀151被与单向阀152并列地连接，从而形成下述回路工作油能够在超过设定的压力时从柱塞相反侧活塞杆室153向柱塞侧活塞杆室IM流动，却无法反方向流动。因此，当柱塞向后方(图的右侧)移动时，产生泄压阀151的设定压力的阻碍，另一方面，当柱塞向前方(图的左侧)移动时，能够借助单向阀152的作用而没有阻力地移动。此外，若将泄压阀的设定压力设为I^b，则能够根据Fs = (π/4) · (Ds2-Dr2) · Psb来换算出I^sb。当柱塞被Fs以上的力推压时，活塞向后方(图的右侧)移动，柱塞相反侧活塞杆室153的工作油向柱塞侧活塞杆室巧4流出。此时，在柱塞相反侧活塞杆室153内产生I^sb 的压力从而产生反作用力，因此，能够有效地防止冲击压力和缓和冲击。第5实施例下面，利用图11对第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第5实施例进行说明。图11是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第5实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。作为冲击压力防止装置120的液压缸的活塞头室162被工作油充满，此外，在活塞杆室163内进入有空气，空气能够经由通气装置161而进出活塞杆室163。活塞头室162 通过配管与冲击压力吸收用液压缸167的活塞头室、弹簧式储能器164以及转换阀165连接成回路。冲击压力吸收用液压缸167的活塞杆与螺母支承件168和滚珠丝杠螺母169连接成一体，与滚珠丝杠螺母169螺合的滚珠丝杠轴170通过联轴器171与伺服马达172的马达轴连结。转换阀165与油箱166连接成回路，该转换阀165平常被关闭，但在活塞头室 162内等的工作油因泄漏等而变少的情况下，电磁线圈被激励而使转换阀打开，从而能够将油箱166的工作油供给至活塞头室162等。在注射工序开始时，对伺服马达172进行扭矩控制，通过滚珠丝杠的作用将冲击压力吸收用液压缸167的活塞头室和活塞头室162中产生的液压调整为he。Psc是将液压缸内径设为Ds、将压力设为Psc时满足公式Fs = ( π /4) -Ds2 -Psc 的压力。此外，弹簧式储能器164的弹力被设定成与内部的活塞因压力Psc而受到的力相平衡。当注射压力增大而使注射力达到Fs时，活塞头123向后方(图的右侧)移动起来。 此时，通过使伺服马达172—边向后退方向旋转一边进行扭矩控制，来将活塞头室162的压力保持为Psc。在活塞头123的起始移动(動t出)提前、冲击压力吸收用液压缸167的活塞杆等的后退因活塞杆等的惯性而推迟的情况下，弹簧式储能器164的活塞后退(图的下侧)，从而使压力大致维持为he。在活塞头123移动至液压缸端部的期间，由于滚珠丝杠轴118(参照图7)等旋转体的旋转的转速逐渐减速至大致为0，因此在熔液中不会产生冲击压力。第6实施例下面，利用图12对第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第6实施例进行说明。图12是示出第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置的第6实施例的结构和冲击压力防止装置的概略图。与第5实施例相同，作为冲击压力防止装置120的液压缸的活塞头室182被工作油充满，此外，在活塞杆室183内进入有空气，空气能够经由通气装置181而进出活塞杆室 183。活塞头室182的配管路径在中途分支，从而与弹簧式储能器184、单向阀185、流量调整阀191以及压力传感器190连接成回路。流量调整阀191是能够通过伺服马达192的旋转控制而使开度在从闭合状态至全开状态的范围内自由变化的结构，其能够调整从活塞头室182流向油箱193的工作油的流量。单向阀185与泵186、油箱188、电动马达187以及泄压阀189连接成回路，其能够以适当的压力将工作油供给至活塞头室182。此外，弹簧式储能器184的弹力被设定成与内部的活塞因压力Psc而受到的力相平衡。在注射开始时，通过泵186、电动马达187以及泄压阀189的作用将活塞头室182 内的工作油的压力保持为he。此外，由于单向阀185的作用，工作油不会从活塞头室182 侧向泵186的方向流动。当超过Fc的注射力作用于柱塞时，活塞头室182内的工作油的压力上升，因此，利用压力传感器190检测出该压力，并调整流量调整阀191的开度以使压力不超过he，从而将工作油释放至油箱193。当存在流量调整阀191的响应延迟时，弹簧式储能器184的活塞运动，将压力保持为大致Psc。通过这样的作用，与第5实施例相同，不会在熔液中产生冲击压力。在以往的专利文献4所述的机构中，存在下述问题由于安装在比摩擦离合器靠柱塞侧的滚珠丝杠轴的惯性力矩会传递到熔液，因此，依然残留有冲击压力的原因。
此外，在以往的专利文献5的方法中存在下述问题在需要大容量伺服马达的高速高压用注射装置中，由于伺服马达的轴等旋转体的惯性力矩增大，因此必须增大用于防止冲击压力的直浇道底窝，从而产生在一次铸造中使用大量熔液这样的浪费。此外，如果在充填中途减速，则熔液前端在型腔内飞溅而卷入空气，从而存在在产品中产生空隙缺陷而形成次品的问题。对此，根据第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置，能够实现以下的有利效果。(1)即使是惯性较大的电动式注射装置，也能够防止熔液充满模具型腔内的完全填满时的冲击压力，因此能够避免毛刺的产生和与此相伴随的模具的损伤。(2)高速注射填充能够持续至完全填满或即将完全填满之前，通过避免熔液前端 (湯先)的飞溅和缩短填充时间，使铸件的品质得以提高。(3)作为冲击压力的反作用力而在伺服马达、滚珠丝杠、联轴器以及轴承中产生的冲击力得以缓和，从而能够避免机械损伤和故障。第2实施方式所涉及的压铸机的注射装置能够在利用压铸机来铸造铝制品的生产工厂中进行实际应用，能够对铸件的品质提高和铸造设备的稳定运转做出贡献。接下来，基于图14和图15对本发明的第3实施方式所涉及的压铸机的注射装置进行说明。图14是示出第3实施方式所涉及的压铸机的注射装置的结构的概略图。由冲头210a和柱塞杆210b构成的柱塞210处于能够在未图示的套筒内滑动的状态，且能够通过前进来将套筒内的熔液注射填充至模具型腔内。此时，冲头210a的末端面从熔液受到金属压力(注射压力)。柱塞杆210b与能够通过直线导轨而滑动自如的注射滑动部件215连结。注射填充用滚珠丝杠螺母217安装于注射滑动部件215，注射滑动部件215通过与注射填充用滚珠丝杠螺母217螺合的注射填充用滚珠丝杠轴216的旋转运动而前进或后退。注射填充用滚珠丝杠轴216通过注射填充用轴承219和紧固螺母220以在轴向上被限制但能够旋转自如的状态被安装于轴承保持部件218。注射填充用滚珠丝杠轴 216与注射填充制动器221 (移动抑制机构)的旋转部连结，进而经由联轴器222与注射填充用伺服马达212的旋转轴连结。因此，当使注射填充用伺服马达212旋转时，能够使注射滑动部件215和柱塞210前进或后退。注射填充制动器221是电磁式，当接通电流时，制动力发挥作用，从而能够抑制注射填充用滚珠丝杠轴216的旋转。为了实现高速注射，优选使注射填充用滚珠丝杠的导程较大。主部件214经由直线导轨223以能够滑动的方式安装于基座框架211。所述注射滑动部件215经由直线导轨以能够滑动的方式安装于主部件214，并且，轴承保持部件218 被一体地固定于主部件214。在轴承保持部件218安装有注射填充用伺服马达212、注射填充制动器221以及注射填充用轴承219。虽然未图示，但基座框架211与保持模具的固定盘连接成一体，因此，能够通过使柱塞210前进(图的左方向)来将金属压力施加至模具型腔内的熔液。此外，图14上侧的除柱塞210之外的部分是注射填充装置。图14的下侧部分是升压保持装置。升压保持部件238与基座框架211结合，且升压保持部件238安装有升压用伺服马达230、保持制动器232、减速器233以及升压保持用轴承235。升压用伺服马达230的旋转轴经由联轴器231与保持制动器232的旋转部分连结，进而与减速器233的旋转轴和滚珠丝杠轴236连结。滚珠丝杠轴236被升压保持用轴
19承235和轴承紧固螺母234支承成在轴向上被限制但能够旋转自如。在与滚珠丝杠轴236 螺合的滚珠丝杠螺母237上安装有螺母支承件239，螺母支承件239经由键M2以能够沿轴向进行动作但在旋转方向上被限制的状态收纳于升压保持滑动部件Ml中。此外，弹簧 240以压缩状态被安装在螺母支承件239与升压保持滑动部件241之间。弹簧240可以为螺旋弹簧或碟形弹簧。升压保持滑动部件Ml固定在主部件214的下侧，并且经由直线导轨以滑动自如的方式安装于基座框架211。这种情况下，升压用滚珠丝杠的直线前进部为滚珠丝杠螺母237。此外，对于升压用滚珠丝杠，由于需要发挥较大的力(前进力)，因此导程不宜太大。下面，利用图15对通过这样的注射装置进行的注射填充工序、升压保持工序以及其控制方法进行说明。图15是示出第3实施方式所涉及的压铸机的注射装置的、在各工序中的注射速度、压力以及控制方法等的曲线图。当熔液被熔液供给装置注入套筒内后，立即开始注射填充工序。首先，使注射填充用伺服马达212低速旋转以进行低速注射。然后，当柱塞210前进设定的距离从而使套筒内的熔液的上表面上升至模具浇口附近时，一口气对注射填充用伺服马达212的旋转进行加速以进行高速注射。在模具型腔内被熔液大致充满时，为了防止完全填满时的冲击(冲击压力)的产生而开始降低注射速度。当模具型腔内即将被完全填满时，注射压力开始急剧上升，因此，当注射压力的测量值达到切换压力时，切换至升压保持工序。注射压力可以根据模具内的熔液的压力进行测量，此外，也可以将测力传感器安装于柱塞210等来进行测量。在注射填充工序中，注射填充用伺服马达212进行速度控制，此外，升压用伺服马达230进行位置保持控制以使其静止不动。通过对升压用伺服马达230进行位置保持控制， 能够经由升压保持装置将注射填充中的注射压力传递至注射填充装置和柱塞210。在从注射填充工序切换至升压保持工序后，使注射填充制动器221工作(ON)以限制注射填充用滚珠丝杠轴216的旋转。这是为了防止下述情况注射填充用滚珠丝杠轴216 因升压时的较高的熔液压力而向相反方向旋转，从而导致柱塞210后退。此外，在注射填充制动器221工作后，使注射填充用伺服马达212处于伺服解除(休止状态)。此外，在从注射填充工序切换至升压保持工序后，升压用伺服马达230沿着设定的升压速度进行扭矩的上升控制。此时，当注射压力(熔液压力)上升而使得升压用滚珠丝杠的前进力超过弹簧240安装时的收缩力时，弹簧240进一步收缩。然后，当注射压力达到设定的保持压力后，保持制动器232工作。当保持制动器232发挥作用时，即便使升压用伺服马达230成为伺服解除状态，滚珠丝杠轴236的旋转也被抑制，保持压力得以维持。在保持中，虽然柱塞210会稍微前进与模具型腔内的熔液凝固收缩相对应的量，但由于弹簧240 收缩着的部分伸展，因此，尽管注射压力稍微下降，仍能够大致维持设定压力。这样，升压用伺服马达230能够在保持制动器232工作后成为伺服解除的状态，并且升压时间通常在1秒以下，因此能够使用伺服马达所具有的最大瞬间扭矩(额定扭矩的 250%左右)。因此，能够采用容量较小的伺服马达，使制作成本降低。另一方面，由于在专利文献2的机构中没有安装制动器，因此，必须在升压保持工序的较长时间中使伺服马达连续输出扭矩，无法使用最大瞬间扭矩。因此，必须使用能够利用额定扭矩进行升压、保持的大容量伺服马达。
此外，由于减速器233也能够使用减速比较小的减速器，因此，即使不使惯性较大的伺服马达旋转至高速也能够提高滚珠丝杠轴236的转速，从而能够以较短的时间进行升压。当经过设定的保持时间后，升压保持工序结束，解除(OFF)注射填充制动器221和保持制动器232的工作，过渡到接下来的开模、顶出工序，以进行一连串的铸造工序。在以往的专利文献1和2的注射装置中，为了通过升压保持用(增压用)的伺服马达的动作来以固定的保持时间进行升压保持工序中的压力保持，必须使伺服马达以几乎静止的状态连续输出较大的扭矩。此外，为了连续输出较大的扭矩，需要连续流过较大的电流，因此，伺服马达会发热，为了避免这个情况，必须装备容量较大的伺服马达或安装较大的冷却风扇。对此，根据第3实施方式所涉及的压铸机的注射装置，能够实现以下的有利效果。(1)由于升压用伺服马达在保持时间中不需要连续输出较大的扭矩，因此无需长时间连续流过电流，能够进行节能运转，并且伺服马达也不会发热。(2)由于只要使升压用伺服马达瞬间输出较大的扭矩即可，因此能够使用较小容量的伺服马达。(3)即使在为了输出较大的扭矩而使用了减速器的情况下，由于能够减小减速比， 因此也无需使惯性力矩较大的伺服马达的旋转轴旋转至高速，从而能够以较短的时间进行升压。第3实施方式所涉及的压铸机的注射装置能够在利用压铸机来铸造铝制品的生产工厂中进行实际应用，能够对电动注射装置的低成本化和节能运转做出贡献。接下来，基于图16 图22对本发明的第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置进行说明。图16是示出第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置的结构的概略图。由冲头310a和柱塞杆310b构成的柱塞310处于能够在未图示的套筒内滑动的状态，且能够通过前进来将套筒内的熔液注射填充至模具型腔内。此时，冲头310a的末端面从熔液受到金属压力(注射压力)。柱塞杆310b与柱塞部件312—体地连接。柱塞部件 312与冲击压力防止液压缸316 (环状液压缸)的移动部分接合，此外，柱塞部件312与高速移动部件314通过夹装键而以能够滑动但旋转动作被限制的状态连结。锁定螺母330 (移动抑制机构)经由锁定螺母轴承331以能够旋转自如且在轴向上被限制的状态安装于高速移动部件314。摩擦盘315固定在锁定螺母330的高速移动部件314侧，并构成锁定螺母 330的一部分。当对冲击压力防止液压缸316的油室的工作油施加压力时，柱塞部件312与高速移动部件314抵接，从而在柱塞部件312与摩擦盘315之间形成固定距离的间隙313。在高速移动部件314的两侧安装有两组缓冲液压缸318。缓冲液压缸移动部件321 经由花键319或键以能够滑动但旋转被限制的状态安装于缓冲液压缸318。注射填充滚珠丝杠螺母320通过螺栓与缓冲液压缸移动部件321紧固成一体。与注射填充滚珠丝杠螺母 320螺合的注射填充滚珠丝杠轴322经由注射填充轴承323以能够旋转自如且在轴向上被限制的状态安装和支承于后部支承部件340。并且，注射填充滚珠丝杠轴322通过联轴器 324与注射填充用伺服马达325的旋转轴连结。在此说明的注射填充装置由注射填充滚珠丝杠和注射填充用伺服马达325等构成，但是也可以使用线性马达。
与锁定螺母330螺合的梯形丝杠332被键333a和卡圈33 固定于加压部件333。 与升压滚珠丝杠螺母336 —体的升压螺母支承件335经由键以能够滑动但旋转被限制的状态安装于加压部件333的内部，且其被处于压缩状态的弹簧334(碟形弹簧或螺旋弹簧)向一侧(图的右方向)推压。与升压滚珠丝杠螺母336螺合的升压滚珠丝杠轴337通过升压轴承338以能够旋转自如且在轴向上被限制的状态支承于后部支承部件340。并且，升压滚珠丝杠轴337经由减速器341、制动器342以及升压联轴器343与升压用伺服马达344的旋转轴连结。减速器341、制动器342以及升压伺服马达344的不旋转的部分被固定于后部支承部件340。优选使升压滚珠丝杠为旋转摩擦阻力较小的滚珠丝杠，但是在大载荷作用的大型机械的情况下，也可以使用梯形丝杠等。此外，通过加装减速器341，即使是较小转矩的升压伺服马达344，也能够将较大的转矩传递至升压滚珠丝杠轴337。因此，有时也可以不设置减速器；341。图17是从旁边观察模具周围和注射装置的图(省略了注射填充滚珠丝杠等)，其示出了熔液被注入注射套筒355内的、注射填充工序近前的状态。安装于固定型板350的定模352和安装于可动型板351的动模353被未图示的合模装置施加有合模力，在这些定模352和动模353之间形成了作为铸件形状的空间的型腔。注射套筒355安装于固定型板 350和定模352，并与型腔连通。因此，当使柱塞310前进(图的左方向)时，能够将熔液填充至型腔内。后部支承部件340与下部支承框架346和上部支承框架347 —体化，并与固定型板350连结。因此，能够挡住并支承柱塞310在注射填充和升压保持中从熔液受到的压力。高速移动部件314和加压部件333分别被高速部件用直线导轨349和加压部件用直线导轨348以能够沿前后方向顺畅地滑动且在上下方向和横向被限制的状态支承在下部支承框架346上。图18是从图17的箭头A方向观察到的图。高速移动部件314被两组高速移动部件用直线导轨349支承。此外，在高速移动部件314的两侧经由缓冲液压缸支承有注射填充滚珠丝杠轴322等。图19示出了经由配管或软管与2组缓冲液压缸318的油室连接成回路的液压装置。在对转换阀361进行了励磁的状态下，将适当压力的工作油从液压源供给至缓冲液压缸318的油室，在将缓冲液压缸移动部件321推压至液压缸端部的状态下，对转换阀361进行消磁，以封入压力。此外，液压回路在中途分支，经由设定为预定压力的泄压阀360与油箱362连接。因此，虽然高速注射部件314在熔液完全填满模具型腔内的瞬间急剧减速，但是工作油从泄压阀360流向油箱，由此移动部件321能够在缓冲液压缸318内向前方行进 (移动)。因此，对于注射填充滚珠丝杠、轴承323以及联轴器324，因急剧减速而作用的冲击力得以缓和，因此不会使它们产生损伤。此外，需要将能够克服高速注射填充中的熔液压力以使缓冲液压缸移动部件321在高速注射填充中不会前进(移动)的适当压力封入缓冲液压缸318的油室内。图20示出了与冲击压力防止液压缸316 (环状液压缸)的油室连接成回路的液压装置。从冲击压力防止液压缸316开始的回路在中途分支成三个回路，分别与弹簧式储能器364连接、经由转换阀365与油箱366连接、以及与冲击压力吸收用液压缸367连接。弹簧式储能器364是为了使从冲击压力防止液压缸316流出的工作油临时退避以避免回路内的压力急剧上升的部件。为了将工作油适当补充至回路内而设置了油箱366和转换阀365。 此外，冲击压力吸收用液压缸367的活塞杆与螺母支承件368和液压用滚珠丝杠螺母369 连接成一体。与滚珠丝杠螺母369螺合的滚珠丝杠轴370经由联轴器371与液压用伺服马达372的旋转轴连结，并且被未图示的轴承支承。因此，通过控制液压用伺服马达372的旋转量和扭矩，能够控制活塞杆的位置和工作油的压力。由此，能够以适当的压力供给、保持冲击压力防止液压缸316的油室内的工作油，并能够以适当的速度和压力将其抽出。因此， 在熔液完全填满型腔内之后，能够以低速使柱塞部件312与摩擦盘315平稳抵接，并在此后将压力释放掉。通过释放压力，柱塞部件312与摩擦盘315之间产生的垂直阻力增大，因此摩擦力也增大，从而能够更加可靠地抑制锁定螺母330的旋转。这是因为欲使旋转停止的摩擦力超过了欲通过梯形丝杠332的导程的作用而使锁定螺母330旋转的力。通过使柱塞部件312与摩擦盘315平稳抵接，也能够抑制此时所产生的冲击压力。图21是示出与冲击压力防止液压缸316的油室连接成回路的液压装置的其他例子的图。从冲击压力防止液压缸316开始的回路分支成三个回路，分别与弹簧式储能器384 连接、经由单向阀385与泵386连接、以及经由流量调整阀391与油箱393连接。泵386通过电动马达387而驱动旋转，从而将工作油从油箱388吸上来，并通过泄压阀389将适当压力的工作油供给至冲击压力防止液压缸316。流量调整阀391能够通过伺服马达392的旋转动作而将阀开度从0连续且短时间地自由调整至全开。由此，能够实现下述内容一边反馈压力传感器390的测量值等以适当地控制压力，一边使冲击压力防止液压缸316的油室的工作油落至油箱393，从而使柱塞部件312与摩擦盘315平稳抵接，并在此后将压力释放掉。另外，在第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置中，关于升压保持装置，以通过伺服马达和滚珠丝杠来产生保持力的结构进行了说明，但是也可以利用液压缸来产生保持力。可是，通过伺服马达的扭矩控制来调整升压速度等，在动作的稳定性等方面更为优异。下面，利用图22对通过这样的注射装置进行的注射填充工序、升压保持工序以及其控制方法进行说明。图22是表示在注射填充工序和升压保持工序中的各装置的速度、压力以及状态的曲线图。首先，对注射填充工序开始前的注射装置的状态进行说明。将工作油从液压源363 供给至缓冲液压缸318的油室，使缓冲液压缸移动部件321移动至液压缸端部，并保持适当的压力。此外，对冲击压力防止液压缸316(环状液压缸)施加适当的压力。将该压力设置成与从注射填充工序切换至升压工序的熔液压力相当，或比其稍高。将制动器342设为解除(OFF)。合模工序结束后，当熔液被熔液供给装置注入注射套筒内后，立即开始注射填充工序。首先，使注射填充用伺服马达325低速旋转以进行低速注射。然后，当柱塞310前进设定的距离从而使套筒内的熔液的上表面上升至模具浇口附近时，一口气对注射填充用伺服马达325的旋转进行加速以进行高速注射。此时，由于注射填充滚珠丝杠轴322和联轴器324的旋转惯性，因此存在用于将速度提升至高速的加速区域(加速时间)。在注射填充工序中，升压用伺服马达344进行位置保持控制，以使加压部件333等不移动。当模具型腔内几乎被熔液充满时，柱塞310从熔液受到的压力升高，当达到切换压力时，切换至升压工序。该切换压力可以通过将测力传感器等装入柱塞310或柱塞部件312来进行检测，或者，也可以将冲击压力防止液压缸316的压力设定成与切换压力相当，并通过位置传感器、 弹簧式储能器364的移动或压力来检测移动部分移动的瞬间。当切换至升压工序时，使注射填充用伺服马达325产生与旋转方向反向的转矩以停止旋转。此时，由于工作油经由泄压阀360从缓冲液压缸318的油室落入油箱362，因此， 缓冲液压缸移动部件321能够前进。由此，由于在缓冲液压缸318内没有产生较大的压力， 因此在注射填充滚珠丝杠轴322、轴承323以及联轴器324中不会产生较大的冲击，不会发生破损。此外，由于注射填充滚珠丝杠轴322等旋转体的旋转动能不会冲击性地作用于柱塞310，因此能够防止因冲击压力导致的毛刺的产生。并且，当注射填充滚珠丝杠轴322等停止旋转时，使注射填充用伺服马达325停止并处于解除状态。在切换至升压工序后，并且同时，为了使熔液中不因高速移动部件314等的速度惯性而产生冲击压力，使液压用伺服马达372和冲击压力吸收用液压缸367、或流量调整阀 391适当进行动作，以适当的压力和速度抽出冲击压力防止液压缸316的油室内的工作油。 并且，使柱塞部件312和摩擦盘315低速且无冲击地抵接。这样，通过来自柱塞310的熔液压力而使摩擦力作用于接触面，因此，锁定螺母330的旋转停止，锁定螺母330与梯形丝杠 332的相对动作得以抑制并锁定。当处于该状态时，驱动升压用伺服马达344，通过扭矩控制使加压部件333、梯形丝杠332以及柱塞部件312前进，从而提高溶液的压力以进行升压。升压速度能够通过扭矩控制来自由调整。此时，弹簧334被推压力压缩。然后，当溶液的压力达到所希望的保持压力时，使制动器342进行动作，停止升压滚珠丝杠轴337的旋转，使升压用伺服马达344 处于解除状态并停止，以削减电力消耗。在保持工序中，通过弹簧334的压缩力来维持从柱塞310朝向熔液的推压力，但是由于柱塞310会前进与熔液凝固收缩相对应的量，因此，保持压力会稍微下降。虽然将升压用伺服马达344的前进驱动解释成发生在柱塞部件312和摩擦盘315 抵接之后，但是，在希望进一步加快升压速度的情况下，也可以在抵接前开始前进动作。此外，即使不安装弹簧334和制动器342，只要在保持工序中使升压用伺服马达 344持续产生转矩，也能够维持保持压力。当经过设定的保持时间后，保持工序结束，解除(OFF)制动器342的工作，卸下保持压力。然后，进行接下来的开模工序，并驱动注射填充用伺服马达325或升压用伺服马达 344，进行顶出工序。当将铸件从模具取出后，一连串的铸造工序结束，并开始下一次的铸造工序。如上所述，根据第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置，能够实现以下的有利效果。(1)由于不需要较大的液压箱或注射用液压缸，因此能够使液压回路和注射装置整体简化。(2)由于能够通过电气控制来对注射填充工序进行速度控制，因此，动作稳定，并且增加了设定运转条件的自由度。(3)能够防止冲击压力，从而能够防止在铸件中产生毛刺。(4)注射填充装置不会因冲击压力的反作用力所导致的冲击而破损。第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置能够在利用压铸机来铸造铝制品的生产工厂中进行实际应用，能够对铸件品质的提高、注射装置的简化以及节能运转做出贡献。上述第1 第4实施方式是本发明的例子，但是本发明并不被该实施方式限定，仅通过权利要求中记载的事项进行限定，也可以实施上述以外的实施方式。在上述第1 第4实施方式所涉及的压铸机的注射装置中，优选使注射填充用滚珠丝杠为具有较大导程角的滚珠丝杠，此外，优选使升压用滚珠丝杠为具有较小导程角的滚珠丝杠。这是因为与树脂成型用的注射装置不同，在压铸机的注射装置中，例如图6、图 13、图15以及图22所示，要求在注射填充时的较高的高速注射能力和溶液充满型腔内时的较高的升压保持能力。标号说明10、110、210、310 柱塞；12、212、325 注射填充用伺服马达；13、230、344 升压 (保持)用伺服马达；16、216、322 注射填充用滚珠丝杠轴；17、217、320 注射填充用滚珠丝杠螺母；25、49、63、315 摩擦盘；27,236,337 升压保持用滚珠丝杠轴；28,237,336 升压保持用滚珠丝杠螺母；120 冲击压力防止装置(液压缸)；1 冲击缓冲弹簧；221 注射填充制动器；232 保持制动器；313 间隙；316 冲击压力防止液压缸(环状液压缸)；318 缓冲液压缸。
权利要求
1.一种压铸机的注射装置，其通过使柱塞前进来将套筒内的熔液注射填充至模具内， 所述压铸机的注射装置的特征在于，所述压铸机的注射装置具备注射填充装置，其通过马达使所述柱塞以低速和高速前进； 升压保持装置，其经由所述柱塞对熔液施加压力；以及移动抑制机构，其在对所述熔液施加压力的期间抑制所述柱塞和所述升压保持装置的移动部之间的相对移动。
2.根据权利要求1所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述移动抑制机构为下述这样的锁定机构当所述柱塞从熔液受到的压力为设定压力以上时，利用从熔液受到的压力来抑制所述柱塞和所述升压保持装置的移动部之间的相对动作。
3.根据权利要求1或2所述的压铸机的注射装置，其特征在于， 所述注射填充装置被伺服马达和丝杠驱动。
4.根据权利要求1或2所述的压铸机的注射装置，其特征在于， 所述注射填充装置被线性马达驱动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的压铸机的注射装置，其特征在于， 所述升压保持装置被伺服马达和丝杠驱动。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述锁定机构通过柱塞从熔液受到的压力，利用摩擦力来抑制丝杠螺母的旋转，由此抑制所述柱塞和所述升压保持装置的移动部之间的相对动作。
7.根据权利要求2至6中的任一项所述的压铸机的注射装置，其特征在于， 所述设定压力通过弹簧的弹力来进行设定。
8.根据权利要求2至6中的任一项所述的压铸机的注射装置，其特征在于， 所述设定压力通过工作油的压力来进行设定。
9.一种压铸机的注射装置，其通过使柱塞前进来将套筒内的熔液注射填充至模具内， 所述压铸机的注射装置的特征在于，所述压铸机的注射装置具备 伺服马达；运动转换装置，其将所述伺服马达的旋转运动转换成直线运动；以及冲击压力防止装置，其连接在所述运动转换装置的直线运动部分与所述柱塞之间。
10.根据权利要求9所述的压铸机的注射装置，其特征在于，弹簧内置于所述冲击压力防止装置，利用弹簧的弹性变形来防止冲击压力。
11.根据权利要求9所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，将所述液压缸内的活塞头室和活塞杆室连通的流路设置于活塞头和活塞杆的内部，在所述流路的中途形成有节流孔，在活塞头室具有处于压缩状态的弹簧。
12.根据权利要求9所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，与所述液压缸内的活塞头室和活塞杆室连通的流路通过外部流路而在中途相交，进而与储能器连接。
13.根据权利要求9所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述冲击压力防止装置由直径相等的双活塞杆式的液压缸构成，所述液压缸的一侧的活塞杆与柱塞连结，与所述液压缸内的柱塞侧活塞杆室和柱塞相反侧活塞杆室连通的流路经由并列连接的单向阀和泄压阀连接成回路，当活塞头向柱塞侧移动时，柱塞侧活塞杆室的工作油能够经由单向阀无阻力地流向柱塞相反侧活塞杆室，此外，当活塞头向与柱塞相反的一侧移动时，柱塞相反侧活塞杆室的工作油经由泄压阀在受到阻力的同时流向柱塞相反侧活塞杆室。
14.根据权利要求9所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，所述液压缸内的活塞头室与冲击压力吸收用液压缸的活塞头室连接成回路，所述冲击压力吸收用液压缸的活塞杆能够通过伺服马达和滚珠丝杠而进行前进或后退运动。
15.根据权利要求9所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述冲击压力防止装置由液压缸构成，所述液压缸的活塞杆与柱塞连结，所述液压缸内的活塞头室经由能够连续调整流量的流量调整阀与油箱连接成回路。
16.根据权利要求1所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述升压保持装置具备伺服马达；滚珠丝杠，其将所述伺服马达的旋转运动转换成直线运动；压缩弹簧，其将所述滚珠丝杠的直线前进部的前进力传递至所述柱塞；以及制动器，其安装在所述伺服马达与所述滚珠丝杠之间，能够对滚珠丝杠的旋转运动进行抑制， 所述注射填充装置具备将所述马达的旋转运动转换成直线运动的滚珠丝杠， 所述移动抑制机构是制动器，该制动器安装在所述注射填充装置的马达和所述注射填充装置的滚珠丝杠之间，并能够对滚珠丝杠的旋转运动进行抑制，在所述升压保持工序中，一边通过所述伺服马达的旋转动作来压缩所述压缩弹簧，一边进行熔液压力的升压，在升压后，使所述制动器进行动作来抑制滚珠丝杠的旋转运动，由此，能够利用弹簧的压缩力来保持熔液压力。
17.根据权利要求16所述的压铸机的注射装置，其特征在于，在所述升压保持装置的制动器与所述升压保持装置的滚珠丝杠之间安装有减速器。
18.根据权利要求1所述的压铸机的注射装置，其特征在于， 所述压铸机的注射装置还具备柱塞部件，其与所述柱塞结合成一体；和高速移动部件，其经由冲击压力防止液压缸与所述柱塞部件连结， 所述移动抑制机构是锁定螺母，该锁定螺母经由轴承安装于所述高速移动部件，并且与梯形丝杠螺合，通过所述柱塞所受到的压力，所述锁定螺母与所述柱塞部件抵接，从而限制该锁定螺母与所述梯形丝杠的相对动作，所述注射填充装置的移动部分经由缓冲液压缸与所述高速移动部件连接， 所述升压保持装置构成为推压所述梯形丝杠从而经由所述锁定螺母和所述柱塞部件将保持力从所述柱塞施加至熔液。
19.根据权利要求18所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述注射填充装置具备注射填充用伺服马达和注射填充用滚珠丝杠，所述注射填充用滚珠丝杠的螺母部分与所述缓冲液压缸的移动部分是一体的。
20.根据权利要求18所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述升压保持装置具备升压用伺服马达和升压用滚珠丝杠。
21.根据权利要求20所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述升压保持装置具备压缩弹簧，其将所述升压用滚珠丝杠的螺母部分的前进力传递至所述梯形丝杠；和制动器，其安装在所述升压用伺服马达与所述升压用滚珠丝杠之间， 并能够抑制升压用滚珠丝杠的旋转运动，在升压保持工序中，一边通过所述升压用伺服马达的旋转动作来压缩所述压缩弹簧， 一边进行熔液压力的升压，在升压后，使所述制动器进行动作来抑制所述升压用滚珠丝杠的旋转运动，由此，能够利用所述压缩弹簧的压缩力来保持熔液压力。
22.根据权利要求18所述的压铸机的注射装置，其特征在于，利用连接于回路的泄压阀对所述缓冲液压缸的油室的工作油进行控制，以使其不上升至预定的压力以上。
23.根据权利要求18所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述冲击压力防止液压缸的油室与冲击压力吸收用液压缸连接成回路，所述冲击压力吸收用液压缸的活塞杆通过液压用滚珠丝杠和液压用伺服马达来进行移动动作，从而能够控制所述冲击压力防止液压缸的移动部分的位置和压力。
24.根据权利要求18所述的压铸机的注射装置，其特征在于，所述冲击压力防止液压缸的油室与流量调整阀连接成回路，从而能够利用所述流量调整阀来控制所述冲击压力防止液压缸的移动部分的位置和压力。
25.—种压铸机的注射装置的控制方法，其是使权利要求1或2所述的压铸机的注射装置进行动作的控制方法，所述压铸机的注射装置的控制方法的特征在于，在进行低速前进和高速前进的注射填充工序中，注射填充装置进行速度控制，并且，升压保持装置进行位置保持控制，在所述柱塞从熔液受到的压力达到切换压力之后的升压保持工序中，注射填充装置进行压力控制或位置保持控制，升压保持装置进行压力控制。
26.—种压铸机的注射装置的控制方法，其特征在于，在权利要求16或17所述的压铸机的注射装置中，在熔液压力升压后，使所述制动器进行动作，然后使所述伺服马达处于解除状态。
27.—种压铸机的注射装置的控制方法，其特征在于，在权利要求18所述的压铸机的注射装置中，在从注射填充工序切换至升压工序后，调整所述冲击压力防止液压缸的油室的压力，对所述柱塞部件与锁定液压缸的抵接速度进行控制。
全文摘要
本发明提供一种压铸机的注射装置及其控制方法，其能够实现设备的简化和铸件的品质提高。所述压铸机的注射装置通过使柱塞前进来将套筒内的熔液注射填充至模具内，所述压铸机的注射装置具备注射填充装置，其通过马达使柱塞以低速和高速前进；升压保持装置，其经由柱塞对熔液施加压力；以及移动抑制机构，其在对熔液施加压力的期间抑制柱塞和升压保持装置的移动部之间的相对移动。
文档编号B22D17/32GK102378656SQ201080015369
公开日2012年3月14日 申请日期2010年3月25日 优先权日2009年3月31日
发明者内田正志, 平泉一城, 武田伦治, 纸昌弘 申请人:宇部兴产机械株式会社