JP6772032B2 - 電動ダイカストマシンおよびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動ダイカストマシンおよびその制御方法に関する。

特許文献１に従来の電動ダイカストマシンが開示されている。この電動ダイカストマシンは、低速射出工程および増圧工程において動作する第１射出用電動モータ、ならびに高速射出工程において動作する第２射出用電動モータによってボールねじ機構のねじ軸を回転させ、このねじ軸に螺合されたナット体に取り付けられた射出プランジャを前進駆動する。この電動ダイカストマシンでは、２つの電動モータを別々の制御系統で制御しており、一方の電動モータから他方の電動モータへの駆動力の切替えをスムーズに行うためにクラッチ機構が設けられている。

上述した電動ダイカストマシンとは別に、１または複数の電動モータを１つの制御系統で制御し、低速射出工程、高速射出工程および増圧工程などにおいて、全ての電動モータで１つのねじ軸を駆動する構成が考えられる。この構成の電動ダイカストマシンでは、電動モータ間での駆動力の切替えがないため、クラッチ機構を省略して装置構成を簡略化できる。

特開２０１２−１８７６０９号公報

しかしながら、上述した構成の電動ダイカストマシンでは、高速射出工程において射出プランジャが所定の増圧切替位置に到達することにより、電動モータが射出プランジャをさらに押し込む増圧工程に切替えるので、図４に示すように、電動モータのロータやねじ軸の慣性力、ビスケットの厚さのばらつきなどに起因して、増圧圧力の立ち上がりが急峻となって目標圧力値を超過したり、立ち上がりが鈍って目標圧力値に到達するのに時間を要したりすることがあり、増圧圧力の立ち上がりにばらつきが生じてしまう問題があった。

そこで、本発明は、増圧圧力の立ち上がりのばらつきを効果的に抑制できる電動ダイカストマシンおよびその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様の電動ダイカストマシンは、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャに加わる圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、前記制御部が、前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、前記制御部が、前記高速射出動作中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行し、前記増圧準備動作中にトルク制限解除条件を満たすと前記増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、前記制御部が、前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備動作中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、前記トルク制限解除条件が、前記圧力検出部によって検出された前記圧力が前記増圧目標圧力値より低く設定された制限解除圧力値以上となることであり、前記制限解除圧力値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記圧力が到達する値に設定されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンは、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの前進速度を検出する速度検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、前記制御部が、前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、前記制御部が、前記高速射出動作中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行し、前記増圧準備動作中にトルク制限解除条件を満たすと前記増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、前記制御部が、前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備動作中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、前記トルク制限解除条件が、前記速度検出部により検出された前記前進速度が前記高速射出目標速度より低く設定された制限解除速度値以下となることであり、前記制限解除速度値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記前進速度が到達する値に設定されていることを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャに加わる圧力を検出する圧力検出部と、を有し、前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有する電動ダイカストマシンの制御方法であって、前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、前記高速射出工程中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧準備工程、および、前記増圧準備工程中にトルク制限解除条件を満たすと前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記制御部が、前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備工程中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、前記トルク制限解除条件が、前記圧力検出部によって検出された前記圧力が前記増圧目標圧力値より低く設定された制限解除圧力値以上となることであり、前記制限解除圧力値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記圧力が到達する値に設定されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの前進速度を検出する速度検出部と、を有し、前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有する電動ダイカストマシンの制御方法であって、前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、前記高速射出工程中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧準備工程、および、前記増圧準備工程中にトルク制限解除条件を満たすと前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記制御部が、前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備工程中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、前記トルク制限解除条件が、前記速度検出部により検出された前記前進速度が前記高速射出目標速度より低く設定された制限解除速度値以下となることであり、前記制限解除速度値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記前進速度が到達する値に設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、高速射出工程中に射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると、駆動部の電動モータのトルクを当該電動モータの上限トルク値より低く設定された制限トルク値以下に制限する増圧準備動作を実行し、増圧準備動作中にトルク制限解除条件を満たすと電動モータのトルクの制限を解除して、射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行する。このようにしたことから、電動モータのトルクの立ち上がりを一旦制限トルク値で止めることにより、常に一定のトルク（制限トルク値）に揃えられ、この状態からトルクの制限を解除することで、複数回の増圧動作において、一定のトルクを出力している状態から毎回同じ大きさのトルクをさらに出力することができる。そのため、増圧圧力の立ち上がりのばらつきを効果的に抑制できる。これにより、成形品の品質が不安定になってしまうことを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る電動ダイカストマシンの概略構成を示す図である。 図１の電動ダイカストマシンの動作の一例を説明するグラフである（増圧圧力切替）。 図１の電動ダイカストマシンの動作の他の一例を説明するグラフである（増圧速度切替）。 従来の電動ダイカストマシンの動作を説明するグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係る電動ダイカストマシンについて、図１〜図３を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動ダイカストマシンの概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の電動ダイカストマシン１は、第１電動モータ１１と、第２電動モータ１２と、ボールねじ機構１３と、第１動力伝達機構１４と、第２動力伝達機構１５と、衝撃緩衝機構１８と、直動体１９と、射出プランジャ２０と、ロードセル２１、位置センサ２２と、制御部３０と、を有している。

第１電動モータ１１および第２電動モータ１２は、例えば、互いに同一構成の電動サーボモータで構成されており、後述する制御部３０から送信される制御信号により制御される。第１電動モータ１１および第２電動モータ１２は、一方をマスターモータとし他方をスレーブモータとして、スレーブモータがマスターモータに追従して、互いに同じ方向に同じ速度で回転する。すなわち、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２は、１つの制御系統によって同一制御されることにより、互いに同じ動作を行う。なお、本実施形態では、２つの電動モータを備える構成であったが、これに限定されるものではなく、１つの電動モータ、または、１つの制御系統によって同一制御される３つ以上の電動モータを備えた構成としてもよい。

ボールねじ機構１３は、ねじ軸１３ａおよびこのねじ軸１３ａに図示しないボールを介して螺合するナット体１３ｂを有している。ボールねじ機構１３は、ねじ軸１３ａが軸を中心に回転されることにより、ナット体１３ｂがねじ軸１３ａの軸方向に直線移動する。

第１動力伝達機構１４は、ねじ軸１３ａに同軸に設けられた第１プーリ１４ａと、この第１プーリ１４ａと第１電動モータ１１の出力プーリ１１ａとに架けわたされる無端ベルト状のタイミングベルト１４ｂとを有している。第１動力伝達機構１４は、第１電動モータ１１の回転出力をねじ軸１３ａに伝達して、ねじ軸１３ａを軸を中心に回転させる。

第２動力伝達機構１５も、第１動力伝達機構と同様に、ねじ軸１３ａに同軸に設けられた第２プーリ１５ａと、この第２プーリ１５ａと第２電動モータ１２の出力プーリ１２ａとに架けわたされる無端ベルト状のタイミングベルト１５ｂとを有している。第２動力伝達機構１５は、第２電動モータ１２の回転出力をねじ軸１３ａに伝達して、ねじ軸１３ａを軸を中心に回転させる。

第１動力伝達機構１４および第２動力伝達機構１５により、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転出力がねじ軸１３ａに直接伝達される。

第１電動モータ１１、第２電動モータ１２、ボールねじ機構１３、第１動力伝達機構１４および第２動力伝達機構１５は、射出プランジャ２０を前進方向に移動させる駆動部を構成する。

衝撃緩衝機構１８は、第１部材１８ａと、第２部材１８ｂと、弾性部材１８ｃと、を有している。第１部材１８ａは、環状に形成され、内側にナット体１３ｂが挿通された状態で当該ナット体１３ｂに固定して取り付けられている。第２部材１８ｂは、環状に形成されるとともに内側にナット体１３ｂが挿通され、弾性部材１８ｃを間に挟んだ状態で第１部材１８ａと図示しないボルトなどの連結部材で連結されている。第２部材１８ｂはナット体１３ｂに固定されていない。

弾性部材１８ｃは、高速射出工程から増圧工程に切り換える際の溶湯圧力と同等かこれよりも若干（例えば、１．０５倍〜１．１倍）大きい圧縮力を付与された状態で、第１部材１８ａと第２部材１８ｂとの間に配置されている。これにより、高速射出工程中に弾性部材１８ｃが縮むことはなく金属溶湯に所要の射出圧力を付与することができ、瞬間的に大きな圧力が付与されたときに弾性部材１８ｃが縮んで、大きな圧力による装置の損傷などを抑制できる。

直動体１９は、内側にねじ軸１３ａが挿通される円筒状の本体部１９ａと、本体部１９ａの先端側端部を塞ぐ壁部１９ｂと、本体部１９ａの後端側端部に設けられたフランジ部１９ｃと、を有している。フランジ部１９ｃは、衝撃緩衝機構１８の第２部材１８ｂに固定して取り付けられている。

射出プランジャ２０は、円柱状に形成され、一端が直動体１９の先端に固定して取り付けられている。射出プランジャ２０は、直動体１９および衝撃緩衝機構１８を介してナット体１３ｂに取り付けられており、ナット体１３ｂに伴って直線移動される。

ロードセル２１は、ねじ軸１３ａに加わる圧力を検出し、この圧力を示す信号を制御部３０に送信する。

位置センサ２２は、例えば、リニアエンコーダで構成され、直動体１９の前後方向の位置を検出し、この直動体１９の位置を示す信号を制御部３０に送信する。

制御部３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種Ｉ／Ｏインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部３０は、電動ダイカストマシン１全体の制御を司り、型締め工程、低速射出工程、高速射出工程、増圧準備工程、増圧工程、型開き工程および製品取り出し工程などの各工程において、上記第１電動モータ１１および第２電動モータ１２、ならびに、図示しない型開閉用アクチュエータや製品取出用アクチュエータなどの各駆動装置の動作を制御する。

制御部３０は、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２に接続されており、これら電動モータに対して起動・停止および回転速度に関する制御信号を送信する。

制御部３０は、ロードセル２１に接続されており、ロードセル２１からの信号に基づいて射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐ（射出圧力）を検出する。ロードセル２１と制御部３０とで、圧力検出部を構成する。制御部３０は、位置センサ２２に接続されており、位置センサ２２からの信号に基づいて射出プランジャ２０の前後進位置Ｌおよび速度Ｖを検出する。位置センサ２２と制御部３０とで、位置検出部および速度検出部を構成する。

制御部３０は、検出した射出プランジャ２０の圧力Ｐならびに前後進位置Ｌおよび速度Ｖを用いて第１電動モータ１１および第２電動モータ１２をフィードバック制御（ＰＩＤ制御）する。また、制御部３０は、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２に送信される制御信号に基づいて第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクを検出する。

次に、上述した本実施形態の電動ダイカストマシン１の制御方法の一例について、図２、図３を参照して説明する。

電動ダイカストマシン１は、射出プランジャ２０を前進させることにより金型のキャビティに金属溶湯を射出充填する低速射出工程および高速射出工程、射出プランジャ２０をより高い推力で押圧して金属溶湯の充填圧力を高める増圧工程を行うよう制御される。また、電動ダイカストマシン１は、高速射出工程と増圧工程との間で、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクが制限される増圧準備工程を行うよう制御される。

電動ダイカストマシン１は、低速射出工程、高速射出工程および増圧工程において、トルク上限値Ｔｓとして、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２において許容される最大トルク値Ｔｍａｘ（すなわち上限トルク値）が設定され、増圧準備工程において、トルク上限値Ｔｓとして、最大トルク値Ｔｍａｘに係数α（０≦α＜１、例えばα＝０．５）を乗じた制限トルク値Ｔｒが設定される。本実施形態では、上限トルク値として、各電動モータに許容される最大トルク値Ｔｍａｘを用いているが、これ以外にも、上限トルク値として最大トルク値Ｔｍａｘに所定の係数β（０≦β＜１、例えばβ＝０．９）を乗じた値を用いてもよい。

（増圧圧力切替）
図２は、増圧準備工程において、射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐ（射出圧力）に基づき第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルク制限解除を行う構成について説明する図である。

図２に示すように、低速射出工程において、制御部３０は、低速射出動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転動作を開始し、射出プランジャ２０の速度を徐々に上昇させたのち一定の低速射出目標速度ＶＬ（例えば０．１ｍ／秒）で前進移動させる。そして、射出プランジャ２０の前進位置が所定の高速切替位置Ｌ１に到達すると高速射出工程に移行する。

高速射出工程において、制御部３０は、高速射出動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転速度を上げて射出プランジャ２０の速度を急速に上昇させたのち一定の高速射出目標速度ＶＨ（例えば２ｍ／秒）で前進移動させる。そして、射出プランジャ２０の前進位置が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると増圧準備工程に移行する。

増圧準備工程において、制御部３０は、増圧準備動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を、所定の設定速度（高速射出目標速度ＶＨまたはそれより低い速度、速度０（すなわち慣性力で前進する）でもよい）で射出プランジャ２０が前進移動するよう制御するとともに、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルク上限値Ｔｓを各電動モータの最大トルク値Ｔｍａｘからそれより低い制限トルク値Ｔｒ（Ｔｒ＝Ｔｍａｘ×α）に変更して、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルク上昇を制限する。係数αの範囲は、０．３≦α≦０．７が好ましく、本実施形態において係数αは０．５に設定されている。

増圧準備工程では、金型のキャビティへの金属溶湯の充填がほぼ完了していることから、射出プランジャ２０の速度Ｖが急激に低下するものの、制御部３０が設定速度を維持しようと第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を動作させるので、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクが上昇し、トルクの上昇に伴って射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐが上昇していく。このとき、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクＴは、トルク上限値Ｔｓとして設定されている制限トルク値Ｔｒ以下に制限される。

そして、増圧準備工程中に射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐが上昇して増圧目標圧力値Ｐｍ（例えば５０ＭＰａ）より小さい値に設定された制限解除圧力値Ｐｋ（例えば２５ＭＰａ）に到達する（すなわちトルク制限解除条件を満足する）と、制御部３０は、トルク上限値Ｔｓを制限トルク値Ｔｒから最大トルク値Ｔｍａｘに戻して、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクの制限を解除して、増圧工程に移行する。

増圧工程において、制御部３０は、射出プランジャに加わる圧力Ｐが増圧目標圧力値Ｐｍとなるように第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を制御する。これにより、制御部３０は、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクＴを制限トルク値Ｔｒからさらに上昇させ、これに伴って射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐが増圧目標圧力値Ｐｍまで上昇して、増圧目標圧力値Ｐｍを一定期間保持する。その後、制御部３０は、射出プランジャ２０による押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。

（増圧速度切替）
図３は、増圧準備工程において、射出プランジャ２０の速度Ｖに基づいて第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルク制限解除を行う構成について説明する図である。

低速射出工程、高速射出工程および増圧工程については、上述した増圧圧力切替の構成と同様であるので説明を省略する。

増圧準備工程において、制御部３０は、増圧準備動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を、所定の設定速度（高速射出目標速度ＶＨまたはそれより低い速度、速度０でもよい）で射出プランジャ２０が前進移動するよう制御するとともに、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルク上限値Ｔｓを各電動モータの最大トルク値Ｔｍａｘからそれより低い制限トルク値Ｔｒ（Ｔｒ＝Ｔｍａｘ×α）に変更して、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルク上昇を制限する。係数αの範囲は、０．３≦α≦０．７が好ましく、本実施形態において係数αは０．５に設定されている。

増圧準備工程では、金型のキャビティへの金属溶湯の充填がほぼ完了していることから、射出プランジャ２０の速度Ｖが急激に低下するものの、制御部３０が設定速度を維持しようと第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を動作させるので、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクが上昇し、トルクの上昇に伴って射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐが上昇していく。このとき、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクＴは、トルク上限値Ｔｓとして設定されている制限トルク値Ｔｒ以下に制限される。

そして、増圧準備工程中に射出プランジャ２０の速度Ｖが低下して高速射出目標速度ＶＨより小さい値に設定された制限解除速度値Ｖｋ（例えば０．５ｍ／秒）に到達する（すなわちトルク制限解除条件を満足する）と、制御部３０は、トルク上限値Ｔｓを制限トルク値Ｔｒから最大トルク値Ｔｍａｘに戻して、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクの制限を解除して、増圧工程に移行する。

以上説明したように、本実施形態の電動ダイカストマシン１によれば、高速射出動作中に射出プランジャ２０の前進位置が増圧切替位置Ｌ２に到達すると、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクＴをこれら電動モータの最大トルク値Ｔｍａｘより低く設定された制限トルク値Ｔｒ以下に制限する増圧準備動作を実行する。そして、増圧準備動作中にトルク制限解除条件（射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐが制限解除圧力値Ｐｋになる、または、射出プランジャ２０の速度Ｖが制限解除速度値Ｖｋになる）を満たすと第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクの制限を解除して、射出プランジャ２０を前方に押圧する増圧動作を実行する。このようにしたことから、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクＴの立ち上がりを一旦制限トルク値Ｔｒで止めることにより、常に一定のトルクに揃えられ、この状態からトルクＴの制限を解除することで、複数回の増圧動作において、一定のトルクＴを出力している状態から毎回同じ大きさのトルクＴをさらに出力することができる。そのため、増圧圧力の立ち上がりのばらつきを効果的に抑制できる。これにより、成形品の品質が不安定になってしまうことを抑制することができる。

上述した実施形態では、トルク制限解除条件が、射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐが制限解除圧力値Ｐｋになること（増圧圧力切替）、または、射出プランジャ２０の速度Ｖが制限解除速度値Ｖｋになること（増圧速度切替）であったが、これらに限定されるものではない。これら以外にも、トルク制限解除条件として、例えば、射出プランジャ２０の前進位置が増圧切替位置Ｌ２に到達したときからの経過時間が所定のトルク制限解除時間（例えば、０．１秒）に至ったこととしてもよい。このようにすることで、より簡易な構成で、増圧圧力の立ち上がりのばらつきを効果的に抑制できる。

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

１…電動ダイカストマシン、１１…第１電動モータ、１１ａ…出力プーリ、１２…第２電動モータ、１２ａ…出力プーリ、１３…ボールねじ機構、１３ａ…ねじ軸、１３ｂ…ナット体、１４…第１動力伝達機構、１４ａ…第１プーリ、１４ｂ…タイミングベルト、１５…第２動力伝達機構、１５ａ…第２プーリ、１５ｂ…タイミングベルト、１８…衝撃緩衝機構、１８ａ…第１部材、１８ｂ…第２部材、１８ｃ…弾性部材、１９…直動体、１９ａ…本体部、１９ｂ…壁部、１９ｃ…フランジ部、２０…射出プランジャ、２１…ロードセル、２２…位置センサ、３０…制御部、Ｌ１…高速切替位置、Ｌ２…増圧切替位置、Ｐ…圧力、Ｔ…トルク、Ｔｓ…トルク上限値、Ｔｍａｘ…最大トルク値（上限トルク値）、Ｔｒ…制限トルク値、Ｐｋ…制限解除圧力値、Ｐｍ…増圧目標圧力値、Ｖ…速度（前進速度）、ＶＨ…高速射出目標速度、ＶＬ…低速射出目標速度、Ｖｋ…制限解除速度値。

Claims (4)

1. 射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャに加わる圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、
   前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、
   前記制御部が、前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
   前記制御部が、前記高速射出動作中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行し、前記増圧準備動作中にトルク制限解除条件を満たすと前記増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
   前記制御部が、
   前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、
   前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備動作中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、
   前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、
   前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、
   前記トルク制限解除条件が、前記圧力検出部によって検出された前記圧力が前記増圧目標圧力値より低く設定された制限解除圧力値以上となることであり、
   前記制限解除圧力値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記圧力が到達する値に設定されていることを特徴とする電動ダイカストマシン。
2. 射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの前進速度を検出する速度検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、
   前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、
   前記制御部が、前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
   前記制御部が、前記高速射出動作中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行し、前記増圧準備動作中にトルク制限解除条件を満たすと前記増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
   前記制御部が、
   前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、
   前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備動作中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、
   前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、
   前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、
   前記トルク制限解除条件が、前記速度検出部により検出された前記前進速度が前記高速射出目標速度より低く設定された制限解除速度値以下となることであり、
   前記制限解除速度値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記前進速度が到達する値に設定されていることを特徴とする電動ダイカストマシン。
3. 射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャに加わる圧力を検出する圧力検出部と、を有し、前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有する電動ダイカストマシンの制御方法であって、
   前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
   前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、
   前記高速射出工程中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧準備工程、および、
   前記増圧準備工程中にトルク制限解除条件を満たすと前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
   前記制御部が、
   前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、
   前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備工程中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、
   前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、
   前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、
   前記トルク制限解除条件が、前記圧力検出部によって検出された前記圧力が前記増圧目標圧力値より低く設定された制限解除圧力値以上となることであり、
   前記制限解除圧力値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記圧力が到達する値に設定されていることを特徴とする電動ダイカストマシンの制御方法。
4. 射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの前進速度を検出する速度検出部と、を有し、前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有する電動ダイカストマシンの制御方法であって、
   前記射出プランジャを低速で前進させる低速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
   前記射出プランジャを高速で前進させる高速射出動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、
   前記高速射出工程中に前記射出プランジャの前進位置が増圧切替位置に到達すると増圧準備動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧準備工程、および、
   前記増圧準備工程中にトルク制限解除条件を満たすと前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
   前記制御部が、
   前記高速射出動作として、高速射出目標速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、
   前記増圧準備動作として、（１）前記高速射出目標速度以下に設定された所定の設定速度で前記射出プランジャが前進するように前記電動モータを制御し、（２）前記電動モータのトルクが制限トルク値を超えて上昇しないように、前記電動モータのトルクを制限し、（３）前記増圧準備工程中に前記トルク制限解除条件を満たすと、前記電動モータのトルクの前記制限を解除し、
   前記増圧動作として、前記射出プランジャに加わる圧力が増圧目標圧力値となるように前記電動モータを制御し、
   前記制限トルク値が、前記電動モータの上限トルク値に係数α（ただし、０．３≦α≦０．７）を乗じた値であり、
   前記トルク制限解除条件が、前記速度検出部により検出された前記前進速度が前記高速射出目標速度より低く設定された制限解除速度値以下となることであり、
   前記制限解除速度値が、前記電動モータのトルクが前記制限トルク値まで上昇した後に前記前進速度が到達する値に設定されていることを特徴とする電動ダイカストマシンの制御方法。

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