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

背景技術：

壓鑄機是通過在每次射出時對射出裝置所具有的射出活塞進行前進驅(qū)動，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。與將塑料材料射出、填充至空腔內(nèi)，形成所需形狀的產(chǎn)品的射出成型機同樣地，壓鑄機也經(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)，但與射出成型機相比，壓鑄機的特征在于高速射出工序中射出速度高了一個數(shù)量級。因此，現(xiàn)有技術中，具備利用油壓驅(qū)動射出活塞的油壓射出裝置的油壓式壓鑄機是主流。

然而，雖然油壓式的壓鑄機能高速驅(qū)動射出活塞，但存在如下各種問題：工場設備占地較大、能量效率較差、成型工場內(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的、具備電動射出裝置的電動壓鑄機(例如參照專利文獻1的圖1)。

本申請的申請人，在專利申請2012-227256號中提出了一種電動壓鑄機，該壓鑄機所具備的電動射出裝置包括：能可旋轉(zhuǎn)地保持在固定構件上的螺紋軸；與該螺紋軸螺合、進行前后進的螺母體；與該螺母體連結(jié)的射出活塞；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺紋軸的射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機；設置在螺紋軸和增壓用電動伺服電動機之間的單向離合器；以及控制射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動的控制器。

單向離合器被安裝為：在驅(qū)動射出活塞前進的方向上驅(qū)動螺紋軸旋轉(zhuǎn)時，由射出用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度高于由增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，單向離合器進行空轉(zhuǎn)，由射出用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度低于由增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，單向離合器將增壓用電動伺服電動機的旋轉(zhuǎn)力傳輸至螺紋軸。另外，控制器根據(jù)預先確定的驅(qū)動條件控制射出用電動伺服電動機的驅(qū)動，執(zhí)行射出工序中的低速射出工序以及高速射出工序，并且在高速射出工序中的射出用電動伺服電動機的減速控制中或開始該減速控制之前，開始啟動增壓用電動伺服電動機，接著射出工序之后執(zhí)行增壓工序。

本申請的申請人之前提出的電動壓鑄機，在螺紋軸和增壓用電動伺服電動機之間設置單向離合器，在高速射出工序中的射出用電動伺服電動機的減速控制中，由射出用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度低于由增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度的階段中，單向離合器自動切換至連接狀態(tài)，以執(zhí)行增壓工序，因此不需要利用控制器對離合裝置進行切換控制，能減輕控制器的負擔。另外，如專利文獻1中記載的電動射出裝置那樣不需要多個離合機構，因此能實現(xiàn)電動壓鑄機的低成本化。進一步地，由于使用單向離合器作為離合機構，因此與如專利文獻1記載的電動射出裝置那樣使用了濕式的多板離合器的情況相比，能提高電動壓鑄機的耐久性。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2012-187609號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術問題

然而，本申請的申請人之前提出的電動壓鑄機中，對于在增壓工序結(jié)束后執(zhí)行的突出工序、以及在突出工序結(jié)束后執(zhí)行的后退工序中的射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動控制未做任何考慮，因此為了提高電動壓鑄機的工作效率，在這一點上存在改善的余地。

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術的問題而完成的，其目的在于提供一種能穩(wěn)定地執(zhí)行包含射出工序、增壓工序、突出工序以及后退工序在內(nèi)的一系列成型循環(huán)過程，操作性優(yōu)異的電動壓鑄機。

解決技術問題的技術方案

本發(fā)明為了解決上述問題，包括：螺紋軸，該螺紋軸經(jīng)由軸承可旋轉(zhuǎn)地保持在固定構件上；螺母體，該螺母體與該螺紋軸螺合，隨著所述螺紋軸的旋轉(zhuǎn)被前后進驅(qū)動；射出活塞，該射出活塞與該螺母體連結(jié)；射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機，該射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述螺紋軸；單向離合器，該單向離合器設置在所述螺紋軸和所述增壓用電動伺服電動機之間；以及控制器，該控制器控制所述射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動，所述電動壓鑄機反復執(zhí)行包含低速射出工序、高速射出工序、增壓工序、突出工序以及后退工序的規(guī)定工序，制造所需的成型品，其特征在于，所述單向離合器被安裝為：在驅(qū)動所述射出活塞前進的方向上驅(qū)動所述螺紋軸旋轉(zhuǎn)時，由所述射出用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的所述螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度高于由所述增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的所述螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，單向離合器進行空轉(zhuǎn)，由所述射出用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的所述螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度低于由所述增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的所述螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，所述單向離合器將所述增壓用電動伺服電動機的旋轉(zhuǎn)力傳輸至所述螺紋軸，所述控制器在所述突出工序中，依照預先設定的控制模式，控制所述射出用電動伺服電動機，或所述射出用電動伺服電動機以及所述增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動，使所述射出活塞停止在規(guī)定的突出停止位置上，并且在所述后退工序中，以使由所述增壓用電動伺服電動機驅(qū)動的所述螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度高于由所述射出用電動伺服電動機驅(qū)動的所述螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度的方式，控制所述射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動，并使所述射出活塞停止在規(guī)定的初始位置上。

根據(jù)本結(jié)構，將單向離合器以規(guī)定的方向設置在螺紋軸和增壓用電動伺服電動機之間，在射出工序中，驅(qū)動控制射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機，使由射出用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度高于由增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度，因此單向離合器空轉(zhuǎn)，執(zhí)行射出工序中的低速射出工序以及高速射出工序。另外，增壓工序中，驅(qū)動控制射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機，使由射出用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度低于由增壓用電動伺服電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度，因此單向離合器自動切換為連接狀態(tài)，增壓用電動伺服電動機的旋轉(zhuǎn)力被傳輸至螺紋軸，接著射出工序執(zhí)行增壓工序。進一步地，在突出工序中，依照預先設定的控制模式控制射出用電動伺服電動機、或射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動，因此能使射出活塞停止在規(guī)定的突出停止位置上。除此之外，在后退工序中，驅(qū)動控制射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機，使由增壓用電動伺服電動機驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度高于由射出用電動伺服電動機驅(qū)動的螺紋軸的旋轉(zhuǎn)速度，因此能防止單向離合器切換為連接狀態(tài)，能使射出活塞可靠地停止在規(guī)定的初始位置上。由此，能穩(wěn)定地執(zhí)行規(guī)定的成型循環(huán)過程，能提高電動壓鑄機的操作性。

另外本發(fā)明的特征在于，所述結(jié)構的電動壓鑄機中，使所述射出活塞停止在規(guī)定的初始位置時，首先停止所述射出用電動伺服電動機的驅(qū)動，然后停止所述增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動。

根據(jù)所述結(jié)構，在停止了射出用電動伺服電動機的驅(qū)動之后停止增壓用電動伺服電動機的驅(qū)動，因此從后退工序開始到結(jié)束期間，能可靠地防止單向離合器切換為連接狀態(tài)。

另外本發(fā)明的特征在于，在所述結(jié)構的電動壓鑄機中，采用如下所述的離合器作為所述單向離合器，包括：內(nèi)環(huán)；外環(huán)；以及配置在該內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間、可搖動的多個凸輪，使所述內(nèi)環(huán)以及所述外環(huán)向確定的一個方向旋轉(zhuǎn)的情況下，所述內(nèi)環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度高于所述外環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度時，所述凸輪對于所述內(nèi)環(huán)以及所述外環(huán)的卡合被解除，所述內(nèi)環(huán)相對于所述外環(huán)空轉(zhuǎn)，所述內(nèi)環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度低于所述外環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度時，所述凸輪與所述內(nèi)環(huán)以及所述外環(huán)卡合，所述內(nèi)環(huán)和所述外環(huán)向所述確定的一個方向旋轉(zhuǎn)。

本結(jié)構的單向離合器由于結(jié)構簡單，并且?guī)缀醪划a(chǎn)生摩擦離合器那樣斷續(xù)的打滑，因此即使長時間使用也難以隨時間而劣化，容易維護，能提高壓鑄機的耐久性以及可靠性。

另外本發(fā)明的特征在于，在所述各結(jié)構的電動壓鑄機中，所述增壓用電動伺服電動機的輸出軸和所述螺紋軸經(jīng)由多段減速裝置連結(jié)。

根據(jù)本結(jié)構，與使用一段減速裝置的情況相比，使用低輸出的增壓用電動伺服電動機能賦予射出活塞高增壓壓力，因此能實現(xiàn)增壓用電動伺服電動機的低成本化進而實現(xiàn)壓鑄機的低成本化、或?qū)崿F(xiàn)壓鑄機的高性能化。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，在突出工序以及后退工序中，驅(qū)動控制射出用電動伺服電動機以及增壓用電動伺服電動機，使單向離合器不切換為連接狀態(tài)，因此對于在射出裝置中具備單向離合器的電動壓鑄機，能穩(wěn)定地執(zhí)行規(guī)定的成型循環(huán)過程。

附圖說明

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

圖2是從實施方式涉及的電動射出裝置的俯視側(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是實施方式涉及的沖擊緩沖裝置的側(cè)剖視圖。

圖5是實施方式涉及的沖擊緩沖裝置的內(nèi)面圖。

圖6是從實施方式涉及的電動射出裝置的背面?zhèn)扔^察得到的立體圖。

圖7是從實施方式涉及的電動射出裝置的電動機設置側(cè)觀察得到的側(cè)面圖。

圖8是實施方式涉及的單向離合器的立體圖。

圖9是表示實施方式涉及的單向離合器的結(jié)構的主要部分剖視圖。

圖10是表示實施方式涉及的壓鑄機的動作的時序圖。

具體實施方式

下面，利用附圖對本發(fā)明涉及的電動壓鑄機的一個實施方式進行說明。

實施方式涉及的電動壓鑄機包括：圖1～圖3、圖6以及圖7所示的電動射出裝置1，未圖示的合模裝置以及供料裝置，通過在適當?shù)臅r刻使以上各裝置聯(lián)動，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，且不是本發(fā)明的要點，因此省略說明。

如圖1～圖3所示，電動射出裝置1包括：隔開規(guī)定間隔相對配置的第一至第三保持板(固定構件)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的導向桿6；與螺紋軸5螺合，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺紋軸5使其沿著導向桿6被前后進驅(qū)動的螺母體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)動螺紋軸5的射出用電動伺服電動機10以及增壓用電動伺服電動機11；設置在螺紋軸5以及增壓用電動伺服電動機11之間的單向離合器(One-way clutch)12；控制射出用電動伺服電動機10以及增壓用電動伺服電動機11的驅(qū)動的控制器13；以及控制器13的操作面板13a。如圖2所示，操作面板13a被設置在電動壓鑄機的正面中容易操作的位置上。

另外，圖中的標號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中包括檢測連結(jié)體8進而檢測射出活塞9的前后進位置的位置傳感器17。作為位置傳感器17，能利用光學式、磁力式、磁應變式等屬于公知的、合適的位置傳感器。如圖1所示，上述電動射出裝置1、C框架14以及固定模具盤DP被配置在構成電動壓鑄機的基臺部的框架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。進一步地，在第三保持板4的中央部設置螺紋軸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利用固定構件25被一體化，固定在電動壓鑄機的框架F上。為了實現(xiàn)操作者等的安全，優(yōu)選地，這些保持板2、3、4以及固定構件25的周圍被保護罩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)狀的測力傳感器單元(Load Cell Unit)27。如圖3中放大所示，本例的測力傳感器單元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。未圖示的應變儀粘貼在彈性形變部27c上，檢測彈性形變部27c的應變量，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，本實施方式涉及的電動射出裝置1中，形成環(huán)狀的測力傳感器單元27被配置為與螺紋軸5同心，且被設置在軸承托架22和階梯軸套3b之間，因此能縮小測力傳感器單元27的設定空間，能實現(xiàn)電動射出裝置1的小型化進行能實現(xiàn)搭載了該裝置的電動壓鑄機的小型化。

如圖2所示，導向桿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地與導向桿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由以下部分構成：利用螺栓32緊固于螺母體7的第一構件33；利用螺栓34緊固于連結(jié)體8的第二構件35；設定在第一構件33和第二構件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)第一構件33以及第二構件35的連結(jié)螺栓37。如圖5所示，第一構件33以及第二構件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(圖5的例子中為10個)彈性體收納孔40。進一步地，經(jīng)由螺母體貫通孔38，在長徑方向的端部設置供導向桿6貫通的導向桿貫通孔41，該導向桿貫通孔41內(nèi)具有滑動軸承(金屬)42。

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

如圖4所示，彈性體36用例如線圈彈簧構成，在被賦予了與從射出工序切換為增壓工序時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被收納在第一構件33以及第二構件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，第一構件33和第二構件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)_擊壓力時兩者也不會緊密接觸。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；單向離合器設定部74以及傳動輪設定部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，在傳動輪設定部75上經(jīng)由所需的連結(jié)器件43a固定第一傳動輪43。進一步地，在單向離合器設定部74上經(jīng)由單向離合器12安裝第二傳動輪44。

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

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

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

如圖8以及圖9所示，單向離合器12主要構成有：內(nèi)環(huán)51；外環(huán)52；配置在該內(nèi)環(huán)51以及外環(huán)52之間的多個可搖動的凸輪53；保持凸輪53的保持器54；以及使凸輪53朝向一個方向施力的彈簧構件55。由于凸輪53，在使內(nèi)環(huán)51以及外環(huán)52向確定的一個方向旋轉(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，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，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被固定在第二傳動輪43的內(nèi)周。本結(jié)構的單向離合器12由于結(jié)構簡單，并且?guī)缀醪划a(chǎn)生摩擦離合器那樣斷續(xù)的打滑，因此即使長時間使用也難以隨時間而劣化，容易維護，能提高壓鑄機的耐久性以及可靠性。

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

以下，參照圖10對上文所述結(jié)構的實施方式涉及的電動裝置1的動作進行說明。以下的動作基于從控制器13輸出的指令信號而進行。圖10(a)的橫軸為時間，縱軸為構成沖擊緩沖裝置31的彈性體36的壓縮量。圖10(b)的橫軸為時間，縱軸為射出用電動伺服電動機10具有的編碼器10b的輸出值(實線)、增壓用電動伺服電動機11具有的編碼器11b的輸出值(虛線)、以及構成沖擊緩沖裝置31的彈性體36的壓縮量(點線)。圖10(c)的橫軸為時間，縱軸為射出活塞9的速度(實線)、由測力傳感器單元27檢測到的射出活塞9的射出推力(虛線)、以及構成緩沖裝置31的彈性體36的壓縮量(點線)。圖10(d)的橫軸為時間，縱軸為根據(jù)編碼器10b的輸出值計算的螺母體7的前后進位置(實線)、以及根據(jù)位置傳感器17的輸出值計算的射出活塞9的前后進位置(虛線)。圖10(e)的橫軸為時間，縱軸為射出用電動伺服電動機10的輸出轉(zhuǎn)矩值(虛線)、以及增壓用電動伺服電動機11的輸出轉(zhuǎn)矩值(實線)。如圖10所示，控制器13隨著時間的經(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，壓鑄機執(zhí)行連續(xù)自動運轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，若到達低速射出的開始時刻，則射出用電動伺服電動機10以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向啟動，控制其旋轉(zhuǎn)速度達到預先確定的低速射出用的旋轉(zhuǎn)速度。接著若到達高速射出的開始時刻，則射出用電動伺服電動機10被提速，控制其旋轉(zhuǎn)速度達到預先確定的高速射出用的旋轉(zhuǎn)速度。射出用電動伺服電動機10的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動側(cè)傳動輪10a、同步帶45以及第一傳動輪43傳輸至螺紋軸5，以低速射出時的旋轉(zhuǎn)速度以及高速射出時的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺紋軸5。若旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺紋軸5，則與螺紋軸5螺合的螺母體7被驅(qū)動前進，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)定的低速射出時的前進速度以及高速射出時的前進速度被驅(qū)動前進。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，射出套筒IS內(nèi)的熔融金屬在模具空腔內(nèi)被射出時，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。本實施方式涉及的電動射出裝置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的第二構件35，因此如圖10(a)所示，在第一構件33和第二構件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，能縮短電動射出裝置1進而縮短電動壓鑄機的全長。

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

由此，即使在啟動增壓用電動伺服電動機11之后，由射出用電動伺服電動機10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度高于由增壓用電動伺服電動機11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，單向離合器12空轉(zhuǎn)，增壓用電動伺服電動機11的旋轉(zhuǎn)力不傳輸至螺紋軸5。由此，通過驅(qū)動控制射出用電動伺服電動機10以及增壓用電動伺服電動機11使其達到這樣的旋轉(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)之后進一步地降低由射出用電動伺服電動機10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度，使由射出用電動伺服電動機10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度低于由增壓用電動伺服電動機11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度，在該階段中，單向離合器12被自動切換為連接狀態(tài)，增壓用電動伺服電動機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，利用該增壓用電動伺服電動機11的動力補給，對模具腔室內(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，所述的實施方式中，在射出用電動伺服電動機10的減速控制開始之前，開始啟動增壓用電動伺服電動機11，但本發(fā)明的主旨不僅限于此，也能在開始射出用電動伺服電動機10的減速控制的同時、或之后開始啟動增壓用電動伺服電動機11。

另外，上述實施方式中，由增壓用電動伺服電動機11的驅(qū)動力獲得增壓工序中的活塞9的推力，但如圖10(e)所示，也能由射出用電動伺服電動機10的驅(qū)動力以及增壓用電動伺服電動機11的驅(qū)動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，從射出活塞9的初始位置開始的前進量(前進位置)比從螺母體7的初始位置開始的前進量(前進位置)少彈性體36的壓縮量。增壓工序中射出活塞9的前進位置和螺母體7的前進位置的差額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，構成沖擊緩沖裝置31的第一構件33和第二構件35對沖，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，實施方式涉及的控制器13儲存了表示彈性體36需要維護的差額S的基準值，在連續(xù)自動運轉(zhuǎn)中反復計算差額S，對計算出的差額S是否到達基準值進行判斷。并且，在判斷計算出的差額S到達基準值時，自動向操作者發(fā)出表示彈性體36需要維護的信息。由此電動壓鑄機的操作員能獲知彈性體36到了維護時期，因此不會以不適宜的狀態(tài)繼續(xù)進行連續(xù)自動運轉(zhuǎn)，能高效地制造優(yōu)良產(chǎn)品。

若到達突出工序，則控制13向開模方向驅(qū)動未圖示的合模裝置，并且如圖10(b)所示，對射出用電動伺服電動機10，或射出用電動伺服電動機10以及增壓用電動伺服電動機11進行反饋控制，如圖10(c)所示，使射出活塞9前進至規(guī)定的突出停止位置，停止在該位置上。由此，利用增壓工序時被壓縮的彈性體36的恢復力，在開模工序開始后通過射出活塞9對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，進至后退工序，則向反方向驅(qū)動射出用電動伺服電動機10以及增壓用電動伺服電動機11。如圖10(b)所示，這時，控制器13控制射出用電動伺服電動機10以及增壓用電動伺服電動機11的驅(qū)動，使由增壓用電動伺服電動機11驅(qū)動螺紋軸5的旋轉(zhuǎn)速度高于由射出用電動伺服電動機10驅(qū)動螺紋軸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伺服電動機10的驅(qū)動，之后停止增壓用電動伺服電動機，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)定地進行規(guī)定的成型循環(huán)過程。

另外，本發(fā)明的要點是，在突出工序以及后退工序中，控制射出用電動伺服電動機10以及增壓用電動伺服電動機11的驅(qū)動，使單向離合器12不切換為連接狀態(tài)，對于其它的結(jié)構則不限定于所述實施方式，能適當進行設計變更。

例如，所述實施方式中，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)上的實用性

本發(fā)明能用于電動壓鑄機所具備的電動射出裝置。

標號說明

1 電動射出裝置

5 螺紋軸

7 螺母體

8 連結(jié)體

9 射出活塞

10 射出用電動伺服電動機

11 增壓用電動伺服電動機

12 單向離合器

13 控制器

27 測力傳感器單元

31 沖擊緩沖裝置

36 彈性體

43 第一傳動輪

44 第二傳動輪

45、46 同步帶