JP7308054B2 - ダイカストマシン - Google Patents

Description

この発明は、ダイカストマシンに関し、特に、スリーブ内の溶湯を金型内に射出するためのチップを備えるダイカストマシンに関する。

従来、スリーブ内の溶湯を金型内に射出するためのチップを備えるダイカストマシンが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、溶湯により鋳造品を製造するダイカストマシンが開示されている。このダイカストマシンは、金型内に溶湯を供給するための射出スリーブと、射出スリーブ内に設けられ、射出スリーブ内の溶湯を金型内に射出するためのプランジャチップとを備えている。

特開平６－１９８４１４号公報

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、上記特許文献１に記載されるようなダイカストマシンでは、高温の溶湯と触れるプランジャチップは消耗品であるため、たとえば一定ショット数（射出回数）の使用により定期交換が行われている。しかしながら、プランジャチップの寿命は溶湯温度や溶湯材質などの鋳造条件に起因して変動するため、プランジャチップを一定ショット数の使用により定期交換する場合には、プランジャチップの実際の寿命の近くではない場合にも、プランジャチップが交換されてしまう場合がある。この場合には、消耗品であるプランジャチップをプランジャチップの実際の寿命の近くまで使用して交換することが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、消耗品であるチップをチップの実際の寿命の近くまで使用して交換することが可能なダイカストマシンを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるダイカストマシンは、金型内に溶湯を供給するためのスリーブと、スリーブ内を直線的に往復移動可能に構成され、スリーブ内の溶湯を金型内に射出するためのチップと、チップを駆動する射出シリンダと、射出シリンダの射出戻り力に関する情報に基づいて、チップの交換時期を検出する制御を行うとともに、今回の射出シリンダの射出戻り力に関する情報と、過去の射出シリンダの射出戻り力に関する情報または予め決められた基準情報のいずれかとの比較結果に基づいて、チップの異常を検出する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の一の局面によるダイカストマシンでは、上記のように、射出シリンダの射出戻り力に関する情報に基づいて、チップの交換時期を検出する制御を行う制御部を設ける。これにより、実際のチップの状態を反映した情報である、射出シリンダの射出戻り力に関する情報に基づいて、チップの交換時期を検出することができる。その結果、消耗品であるチップを定期交換する場合と異なり、消耗品であるチップをチップの実際の寿命の近くまで使用して交換することが可能なダイカストマシンを提供することができる。また、チップの交換時期を検出するための情報として、射出シリンダの射出戻り力に関する情報を用いることにより、チップの交換時期を検出するための情報として、溶湯の熱の影響などの鋳造条件の影響が大きい射出シリンダの射出時の力に関する情報を用いる場合に比べて、実際のチップの状態を精度良く反映した情報をチップの交換時期を検出するための情報として用いることができる。その結果、チップの交換時期を精度良く検出することができる。

上記一の局面によるダイカストマシンにおいて、好ましくは、射出シリンダの射出戻り力に関する情報は、射出シリンダの射出戻り力に関する値を含み、制御部は、射出シリンダの射出戻り力に関する値が、第１しきい値以上である場合、時期がチップの交換時期であることを検出する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、チップの劣化が進行するにつれて射出シリンダの射出戻り力に関する値が大きくなることを利用して、第１しきい値により、時期がチップの実際の寿命に近い交換時期であることを容易かつ簡単に検出することができる。

この場合、好ましくは、射出シリンダの射出戻り力に関する値は、射出シリンダの低圧側の圧力と高圧側の圧力とに基づいて算出された、射出シリンダの射出戻り力である。このように構成すれば、チップの交換時期を検出するための情報として、高圧側の圧力のみに基づいて算出された、射出シリンダの射出戻り力を用いる場合に比べて、実際のチップの状態をより精度良く反映した情報をチップの交換時期を検出するための情報として用いることができる。その結果、チップの実際の寿命に近い交換時期をより精度良く検出することができる。

上記一の局面によるダイカストマシンにおいて、好ましくは、制御部は、チップの交換時期が検出された場合、チップの交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、使用中のチップが交換を要することを認識することができる。その結果、ユーザは、交換を要するチップの交換作業を迅速かつ確実に行うことができる。

この場合、好ましくは、制御部は、チップの異常が検出された場合、チップの異常が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、使用中のチップに異常が発生したことを認識することができる。その結果、ユーザは、異常が発生したチップの整備作業を迅速かつ確実に行うことができる。

上記一の局面によるダイカストマシンにおいて、好ましくは、制御部は、チップの所定の交換時点から、チップの所定の交換時点の次の交換時点までの期間である交換サイクルに基づいて、スリーブの交換時期を検出する制御を行うように構成されている。ここで、高温の溶湯と触れるスリーブは、チップと同様に、消耗品であり、定期交換するだけでは、実際の寿命の近くまで使用して交換することが困難である。そこで、上記のように、制御部を、チップの所定の交換時点から、チップの所定の交換時点の次の交換時点までの期間である交換サイクルに基づいて、スリーブの交換時期を検出する制御を行うように構成すれば、実際のスリーブの状態を反映した情報である、チップの交換サイクルに基づいて、スリーブの交換時期を検出することができる。その結果、チップだけでなく、スリーブも実際の寿命の近くまで使用して交換することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、交換サイクルが、第２しきい値以下である場合、時期がスリーブの交換時期であることを検出する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、スリーブの劣化が進行するにつれてチップの交換サイクルが小さくなることを利用して、第２しきい値により、時期がスリーブの交換時期であることを容易かつ簡単に検出することができる。

上記スリーブの交換時期を検出するダイカストマシンにおいて、好ましくは、制御部は、スリーブの交換時期が検出された場合、スリーブの交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、使用中のスリーブが交換を要することを認識することができる。その結果、ユーザは、交換を要するスリーブの交換作業を迅速かつ確実に行うことができる。

本発明によれば、上記のように、消耗品であるチップをチップの実際の寿命の近くまで使用して交換することができる。

一実施形態によるダイカストマシンの全体構成を模式的に示した図である。 一実施形態によるダイカストマシンの射出戻り工程を説明するための模式図である。 一実施形態によるダイカストマシンの射出シリンダの射出戻り力の変化を示した模式的なグラフである。 一実施形態によるダイカストマシンのチップ交換時期の検出を説明するための模式的なグラフである。 一実施形態によるダイカストマシンのチップ交換時期の検出のユーザへの通知を説明するための模式的な図である。 一実施形態によるダイカストマシンのチップ交換時期の推定を説明するための模式的なグラフである。 一実施形態によるダイカストマシンのチップ交換時期の推定のユーザへの通知を説明するための模式的な図である。 一実施形態によるダイカストマシンのチップ異常の検出を説明するための模式的なグラフである。 一実施形態によるダイカストマシンのチップ異常の検出のユーザへの通知を説明するための模式的な図である。 一実施形態によるダイカストマシンのスリーブ交換時期の検出を説明するための模式的なグラフである。 一実施形態によるダイカストマシンのスリーブ交換時期の検出のユーザへの通知を説明するための模式的な図である。 一実施形態によるダイカストマシンのチップ交換時期検出処理を説明するためのフローチャートである。 一実施形態によるダイカストマシンのスリーブ交換時期検出処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１～図１１を参照して、一実施形態によるダイカストマシン１の構成について説明する。なお、図面では、Ｚ方向を上下方向とし、Ｚ方向のうちのＺ１方向を上方向、Ｚ方向のうちのＺ２方向を下方向としている。また、Ｘ方向を水平方向とし、Ｘ方向のうちのＸ１方向を後述するチップ６１の前進方向とし、Ｘ方向のうちのＸ２方向をチップ６１の後進方向としている。

（ダイカストマシンの構成）
図１に示すように、ダイカストマシン１は、移動金型２１が水平方向に移動される横型のマシンである。また、ダイカストマシン１は、コールドチャンバ方式のマシンであり、ダイカストマシン１に取り付けられた金型２内（移動金型２１と固定金型２２とにより形成されるキャビティＣ）に、液状の金属材料である溶湯を射出することによりダイカスト製品（成形品）を製造するように構成されている。

ダイカストマシン１は、金型２と、スリーブ３と、注湯機構４と、蓋機構５と、チップ６（プランジャチップ）と、射出シリンダ７と、制御部８と、記憶部９と、表示部１０と、表示灯１１とを備えている。

金型２は、ダイカスト製品（成形品）を成形するためのキャビティＣ（空洞部分）を形成するように構成されている。

具体的には、金型２は、移動金型２１と、固定金型２２とを含んでいる。固定金型２２は、固定ダイプレート２３に固定されている。移動金型２１は、固定金型２２に当接または離間する方向（Ｘ方向）に移動可能に移動ダイプレート２４に取り付けられている。キャビティＣは、固定金型２２に移動金型２１を当接させることにより形成されている。

スリーブ３は、金型２内に溶湯を供給するために設けられている。また、スリーブ３は、チップ６をＸ方向に移動可能に収容するとともに溶湯を注湯可能に構成されている。

具体的には、スリーブ３は、注湯口３１と、溶湯通路３２とを含んでいる。スリーブ３は、筒形状を有している。スリーブ３は、Ｘ方向に延びている。注湯口３１は、注湯機構４により溶湯を溶湯通路３２内に注湯するために設けられている。注湯口３１は、スリーブ３の上側（Ｚ１方向側）の部分をＺ方向に貫通している。溶湯通路３２は、スリーブ３をＸ方向に貫通する貫通孔である。溶湯通路３２は、Ｘ１方向においてキャビティＣに連通している。

注湯機構４は、保持炉（図示せず）から液状の金属材料である溶湯を汲み取って、スリーブ３に供給（注湯）するように構成されている。

具体的には、注湯機構４は、ラドル４１と、アーム４２とを備えている。ラドル４１は、保持炉から液状の金属材料である溶湯を汲み取るように構成されている。アーム４２は、スリーブ３の注湯口３１までラドル４１を移動させるとともに、ラドル４１を傾けて溶湯をスリーブ３内に注湯するように構成されている。

蓋機構５は、注湯機構４によりスリーブ３内に溶湯が注湯された後、注湯口３１を塞ぐように構成されている。

具体的には、蓋機構５は、蓋部５１と、アーム５２とを含んでいる。蓋部５１は、Ｚ１方向から視て、注湯口３１の形状に沿った形状を有している。蓋部５１は、アーム５２の先端部に配置されている。アーム５２は、蓋部５１を注湯口３１まで移動させるように構成されている。

チップ６は、スリーブ３内をＸ方向に沿って直線的に往復移動可能に構成され、スリーブ３内の溶湯を金型２内に射出するように構成されている。

射出シリンダ７は、チップ６を駆動するように構成されている。射出シリンダ７は、液圧（油圧）により動作する液圧シリンダ（油圧シリンダ）である。射出シリンダ７は、油圧回路７ａに接続されており、油圧回路７ａにより動作されるように構成されている。なお、射出シリンダ７の詳細な構成は、後述する。

制御部８は、ダイカストマシン１の各部の駆動を制御するように構成されている。制御部８は、ダイカストマシン１の各部に電気的に接続されている。制御部８は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリとを含んでいる。

記憶部９は、フラッシュメモリなどの記録媒体を含み、情報を記憶するように構成されている。表示部１０は、液晶モニタなどの表示媒体を含み、情報を表示するように構成されている。表示灯１１は、ランプなどの発光部を含み、点灯することにより、ユーザへの通知を行うように構成されている。

（射出シリンダの構成）
図２に示すように、射出シリンダ７は、ロッド７１（プランジャロッド）と、ピストン７２と、シリンダ部７３と、後室であるヘッド側室７４と、前室であるロッド側室７５とを含んでいる。

ロッド７１は、Ｘ方向に沿って延びる柱形状を有している。ロッド７１の一端部であるＸ１方向側の端部には、チップ６が連結されている。また、ロッド７１の他端部であるＸ２方向側の端部には、ピストン７２が連結されている。ピストン７２は、シリンダ部７３内をＸ方向に沿って直線的に往復移動可能に設けられている。シリンダ部７３は、Ｘ方向に沿って延びる筒形状を有し、内部にピストン７２を保持するように設けられている。

ヘッド側室７４は、ピストン７２によって区切られたシリンダ部７３の後側（Ｘ２方向側）の部屋である。ロッド側室７５は、ピストン７２によって区切られたシリンダ部７３の前側（Ｘ１方向側）の部屋である。ヘッド側室７４およびロッド側室７５は、油圧が供給されたり、油圧が開放されたりされるように構成されている。ヘッド側室７４の油圧およびロッド側室７５の油圧は、それぞれ、圧力センサ７６ａおよび７６ｂにより検出される。圧力センサ７６ａは、ヘッド側室７４の圧力の検出結果を制御部８に送信するように構成されている。同様に、圧力センサ７６ｂは、ロッド側室７５の圧力の検出結果を制御部８に送信するように構成されている。

射出シリンダ７は、射出工程を行うように、チップ６を駆動する。射出工程は、射出前進工程と、射出戻り工程とを含んでいる。なお、図２では、射出戻り工程を示している。射出前進工程は、スリーブ３内においてチップ６を前進させて（すなわち、Ｘ１方向側へ移動させて）、金型２内に溶湯を射出する工程である。また、射出戻り工程は、射出前進工程において前進させたチップ６をスリーブ３内において後進させて（すなわち、Ｘ２方向側へ移動させて）、チップ６を次の溶湯の射出のための待機位置に移動させる工程である。なお、１回の射出工程のことを、「１ショット」とも称する。

射出前進工程では、射出シリンダ７は、チップ６を前進させるように駆動する。具体的には、射出シリンダ７は、ヘッド側室７４に油圧が供給され、ロッド側室７５の油圧が開放されることにより、ピストン７２がＸ１方向に移動されるように構成されている。これにより、射出シリンダ７は、ピストン７２に連結されたロッド７１を介して、チップ６にＸ１方向に移動するような駆動力を伝達するように構成されている。その結果、射出シリンダ７は、チップ６を前進させるように構成されている。また、射出前進工程は、低速前進工程と、高速前進工程とを含んでいる。射出前進工程では、低速前進工程が行われた後、低速前進工程よりも大きい速度によりチップ６を前進させる工程である高速前進工程が行われる。

同様に、射出戻り工程では、射出シリンダ７は、射出前進工程において前進されたチップ６を後進させるように駆動する。具体的には、射出シリンダ７は、ヘッド側室７４の油圧が開放され、ロッド側室７５に油圧が供給されることにより、ピストン７２がＸ２方向に移動されるように構成されている。これにより、射出シリンダ７は、ピストン７２に連結されたロッド７１を介して、チップ６にＸ２方向に移動するような駆動力を伝達するように構成されている。その結果、射出シリンダ７は、チップ６を後進させるように構成されている。射出戻り工程では、射出前進工程とは異なり、チップ６は、射出前進工程よりも小さい速度である一定速度により、移動される。

（１ショットの射出戻り力の変化）
ここで、図３を参照して、１ショットの射出戻り工程における、射出シリンダ７の射出戻り力の変化について説明する。図３に示すグラフでは、縦軸が射出シリンダ７の射出戻り力を示し、横軸が時間を示している。また、射出シリンダ７の射出戻り力は、具体的には、射出シリンダ７によるチップ６の駆動力を意味している。このような力は、たとえば、射出シリンダ７のヘッド側室７４の圧力（低圧側の圧力）に、ピストン７２の油圧受面の面積を乗じることにより得られた低圧側の力と、ロッド側室７５の圧力（高圧側の圧力）に、ピストン７２の油圧受面の面積を乗じることにより得られた高圧側の力との差として求めることができる。

図３では、チップ６およびスリーブ３の劣化がない場合における、１ショットの射出戻り工程における射出シリンダ７の射出戻り力の変化を実線により示している。チップ６およびスリーブ３の劣化がない場合、射出シリンダ７の射出戻り力は、略一定である。また、図３では、チップ６およびスリーブ３の劣化がある場合における、１ショットの射出戻り工程における射出シリンダ７の射出戻り力の変化を破線により示している。チップ６およびスリーブ３の劣化がある場合、チップ６およびスリーブ３の劣化がない場合に比べて、射出シリンダ７の射出戻り力は、大きくなる傾向を示す。チップ６およびスリーブ３の劣化に起因して、チップ６とスリーブ３との間の抵抗が大きくなるためである。

また、チップ６およびスリーブ３の劣化がある場合、射出シリンダ７の射出戻り力の時間変化を示す波形は、ピークを有する場合がある。スリーブ３の特定の部分では、特定の部分以外の他の部分に比べて、スリーブ３の劣化が大きく、チップ６とスリーブ３との間の抵抗が大きくなる場合があるためである。スリーブ３の特定の部分とは、たとえば、スリーブ３の注湯口３１に対応する部分、スリーブ３の射出前進工程の高速前進工程が行われる部分などであり得る。なお、高温の溶湯に触れるチップ６およびスリーブ３は、交換を要する消耗品である。

（ショット数に応じた射出戻り力の変化）
ここで、図４を参照して、ショット数に応じた射出シリンダ７の射出戻り力の変化について説明する。図４に示すグラフでは、縦軸が射出シリンダ７の射出戻り力を示し、横軸がショット数を示している。図４に示すように、射出シリンダ７の射出戻り力は、ショット数が大きくなるにつれて大きくなる傾向を示している。上記の通り、ショット数が大きくなるにつれてチップ６およびスリーブ３の劣化が進行するとともに、チップ６およびスリーブ３の劣化の進行に起因して、チップ６とスリーブ３との間の抵抗が大きくなるためである。

（チップの交換時期の検出に関する構成）
そこで、本実施形態では、制御部８は、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報に基づいて、チップ６の交換時期を検出する制御を行うように構成されている。射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報は、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値を含んでいる。具体的には、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値は、射出シリンダ７の低圧側の圧力（すなわち、ロッド側室７５の圧力）と高圧側の圧力（すなわち、ヘッド側室７４の圧力）とに基づいて算出された、射出シリンダ７の射出戻り力である。

制御部８は、圧力センサ７６ａから取得した射出シリンダ７の低圧側の圧力と、圧力センサ７６ｂから取得した射出シリンダ７の高圧側の圧力とに基づいて、射出シリンダ７の射出戻り力を算出する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部８は、射出シリンダ７の低圧側の圧力に、ピストン７２の油圧受面の面積を乗じることにより得られた低圧側の力と、高圧側の圧力に、ピストン７２の油圧受面の面積を乗じることにより得られた高圧側の力との差を、射出シリンダ７の射出戻り力として算出する制御を行うように構成されている。

また、制御部８は、射出戻り工程の射出シリンダ７の射出戻り力の代表値を、チップ６の交換時期の検出に用いる射出戻り力として取得する制御を行うように構成されている。このような代表値としては、どのような代表値が用いられてもよいが、たとえば、射出戻り工程の全区間の射出シリンダ７の射出戻り力の平均値、射出戻り工程の全区間のうちの射出シリンダ７の射出戻り力の最大値（ピーク値）、射出戻り工程の特定の区間の射出シリンダ７の射出戻り力の平均値、射出戻り工程の特定の区間のうちの射出シリンダ７の射出戻り力の最大値（ピーク値）などを用いることができる。なお、射出戻り工程の特定の区間とは、たとえば、劣化が発生しやすいスリーブ３の特定の部分（上記したスリーブ３の注湯口３１に対応する部分、スリーブ３の射出前進工程の高速前進工程が行われる部分など）に対応する、射出戻り工程の区間である。また、制御部８は、取得した射出シリンダ７の射出戻り力（すなわち、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報）を、記憶部９に記憶させる制御を行うように構成されている。

そして、制御部８は、１ショット毎に、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値である射出シリンダ７の射出戻り力と、しきい値Ｔｈ１とを比較する制御を行うように構成されている。制御部８は、１ショット毎に、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値である射出シリンダ７の射出戻り力と、しきい値Ｔｈ１との比較結果に基づいて、チップ６の交換時期を検出する制御を行うように構成されている。なお、しきい値Ｔｈ１は、特許請求の範囲の「第１しきい値」の一例である。

具体的には、制御部８は、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値である射出シリンダ７の射出戻り力が、しきい値Ｔｈ１以上である場合、時期がチップ６の交換時期であることを検出する制御を行うように構成されている。一方、制御部８は、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値である射出シリンダ７の射出戻り力が、しきい値Ｔｈ１未満である場合、時期がチップ６の交換時期ではないことを検出する制御を行うように構成されている。なお、実際には、射出シリンダ７の射出戻り力がしきい値Ｔｈ１以上になるまでには、数万ショット程度のショット数を要する。しかしながら、図４では、理解の容易化のために、実際よりも少ないショット数により、射出シリンダ７の射出戻り力がしきい値Ｔｈ１以上になるように図示している。

しきい値Ｔｈ１は、たとえば、基準値に基づいて決定される値であり得る。この場合、しきい値Ｔｈ１は、たとえば、新品のチップ６による最初のショット時における、射出シリンダ７の射出戻り力を基準値として、この基準値に対して、実験などにより決定された割合だけ増加した値とすることができる。あるいは、しきい値Ｔｈ１は、実験などにより決定された固定の値であり得る。

また、制御部８は、チップ６の交換時期が検出された場合、チップ６の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている。たとえば、制御部８は、表示灯１１を点灯させることにより、チップ６の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行う。また、たとえば、制御部８は、図５に示すように、表示部１０に情報を表示させることにより、チップ６の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行う。

（チップの交換時期の推定に関する構成）
また、本実施形態では、制御部８は、図６に示すように、記憶部９に記憶された過去の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報に基づいて、チップ６の交換時期を推定する制御を行うように構成されている。

具体的には、制御部８は、記憶部９に記憶された過去の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報に基づいて、今後の射出シリンダ７の射出戻り力の増加傾向を示す情報を取得する制御を行うように構成されている。射出シリンダ７の射出戻り力の増加傾向を示す情報は、たとえば、射出シリンダ７の増加傾向を示す関数であり得る。そして、制御部８は、取得した射出シリンダ７の射出戻り力の増加傾向を示す情報に基づいて、射出シリンダ７の射出戻り力が、しきい値Ｔｈ１以上になると推定される時期を取得する制御を行うように構成されている。そして、制御部８は、取得された時期を、チップ６の交換時期として推定する制御を行うように構成されている。

また、制御部８は、チップ６の交換時期が推定された場合、推定されたチップ６の交換時期をユーザに通知する制御を行うように構成されている。たとえば、制御部８は、図７に示すように、表示部１０に情報を表示させることにより、推定されたチップ６の交換時期をユーザに通知する制御を行う。これにより、ユーザは、チップ６の交換の準備を迅速に行うことができる。

（チップの異常の検出に関する構成）
また、本実施形態では、制御部８は、図８に示すように、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報と、記憶部９に記憶された過去の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報との比較結果に基づいて、チップ６の異常を検出する制御を行うように構成されている。

具体的には、制御部８は、１ショット毎に、今回の射出シリンダ７の射出戻り力と、過去の射出シリンダ７の射出戻り力とを比較する制御を行うように構成されている。制御部８は、１ショット毎に、今回の射出シリンダ７の射出戻り力と、過去の射出シリンダ７の射出戻り力との比較結果に基づいて、チップ６の異常を検出する制御を行うように構成されている。比較対象である過去の射出シリンダ７の射出戻り力としては、前回の射出シリンダ７の射出戻り力、直近の複数回の射出シリンダ７の射出戻り力の平均値などを用いることができる。なお、図８では、一例として、今回の射出シリンダ７の射出戻り力と、前回の射出シリンダ７の射出戻り力とが比較される例を図示している。

制御部８は、今回の射出シリンダ７の射出戻り力と、過去の射出シリンダ７の射出戻り力との差が、しきい値Ｔｈ２以上である場合、チップ６に異常が発生したことを検出する制御を行うように構成されている。一方、制御部８は、今回の射出シリンダ７の射出戻り力と、過去の射出シリンダ７の射出戻り力との差が、しきい値Ｔｈ２未満である場合、チップ６に異常が発生していないことを検出する制御を行うように構成されている。しきい値Ｔｈ２は、たとえば、基準値に基づいて決定される値、または、実験などにより決定された固定の値であり得る。なお、制御部８は、チップ６の異常が検出された場合、今回の射出シリンダ７の射出戻り力が、しきい値Ｔｈ１以上であっても、時期がチップ６の交換時期であることを検出しない。チップ６の異常の検出の制御は、チップ６の交換時期の検出の制御の前に行われる。

また、制御部８は、チップ６の異常が検出された場合、チップ６の異常が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている。たとえば、制御部８は、表示灯１１を点灯させることにより、チップ６の異常が検出されたことをユーザに通知する制御を行う。また、たとえば、制御部８は、図９に示すように、表示部１０に情報を表示させることにより、チップ６の異常が検出されたことをユーザに通知する制御を行う。

（チップの交換サイクルの変化）
ここで、図１０を参照して、チップ６の交換サイクルの変化について説明する。図１０に示すグラフでは、縦軸が射出シリンダ７の射出戻り力を示し、横軸がショット数を示している。また、チップ６の交換サイクルは、具体的には、チップ６の所定の交換時点から、チップ６の所定の交換時点の次の交換時点までの期間（ショット数）を意味している。

図１０に示すように、チップ６の交換サイクルは、チップ６の交換回数が大きくなるにつれて小さくなる傾向を示している。これは、スリーブ３がチップ６よりも高寿命（たとえば、４～５倍程度高寿命）であり、１本のスリーブ３に対して複数（たとえば、４～５つ）のチップ６が用いられるためである。すなわち、後に使用されるチップ６程、より劣化が進行したスリーブ３に対して使用されるために、チップ６が劣化しやすく、チップ６の劣化が進行しやすいためである。

（スリーブの交換時期の検出に関する構成）
そこで、本実施形態では、制御部８は、チップ６の交換サイクルに基づいて、スリーブ３の交換時期を検出する制御を行うように構成されている。

具体的には、制御部８は、チップ６が交換される毎に、チップ６の交換サイクルと、しきい値Ｔｈ３とを比較する制御を行うように構成されている。制御部８は、チップ６が交換される毎に、チップ６の交換サイクルと、しきい値Ｔｈ３との比較結果に基づいて、スリーブ３の交換時期を検出する制御を行うように構成されている。なお、しきい値Ｔｈ３は、特許請求の範囲の「第２しきい値」の一例である。

制御部８は、チップ６の交換サイクルが、しきい値Ｔｈ３以下である場合、時期がスリーブ３の交換時期であることを検出する制御を行うように構成されている。一方、制御部８は、チップ６の交換サイクルが、しきい値Ｔｈ３よりも大きい場合、時期がスリーブ３の交換時期ではないことを検出する制御を行うように構成されている。

しきい値Ｔｈ３は、たとえば、基準値に基づいて決定される値であり得る。この場合、しきい値Ｔｈ３は、たとえば、新品のスリーブ３による最初の交換サイクルを基準値として、この基準値に対して、実験などにより決定された割合だけ減少した値とすることができる。あるいは、しきい値Ｔｈ３は、実験などにより決定された固定の値であり得る。

また、制御部８は、スリーブ３の交換時期が検出された場合、スリーブ３の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている。たとえば、制御部８は、表示灯１１を点灯させることにより、スリーブ３の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行う。また、たとえば、制御部８は、図１１に示すように、表示部１０に情報を表示させることにより、スリーブ３の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行う。

（チップ交換時期検出処理）
次に、図１２を参照して、本実施形態のダイカストマシン１によるチップ交換時期検出処理をフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの各処理は、制御部８により行われる。

図１２に示すように、まず、ステップＳ１において、射出動作が行われる。すなわち、ステップＳ１では、射出工程の射出前進工程と、射出戻り工程とが行われる。

そして、ステップＳ２において、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報の取得が行われる。

そして、ステップＳ３において、今回の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報と、過去の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報との比較が行われる。

そして、ステップＳ４において、ステップＳ３における比較結果に基づいて、チップ６に異常が発生したことが検出されたか否かの判断が行われる。ステップＳ４において、チップ６に異常が発生したことが検出されたと判断された場合、ステップＳ５に進む。

そして、ステップＳ５において、ユーザへのチップ６の異常の検出の通知が行われる。その後、チップ交換時期検出処理が終了される。

また、ステップＳ４において、チップ６に異常が発生したことが検出されないと判断された場合、ステップＳ６に進む。

そして、ステップＳ６において、今回の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報と、チップ６の交換時期のしきい値であるしきい値Ｔｈ１との比較が行われる。

そして、ステップＳ７において、ステップＳ６における比較結果に基づいて、時期がチップ６の交換時期であることが検出されたか否かの判断が行われる。ステップＳ７において、時期がチップ６の交換時期であることが検出されたと判断された場合、ステップＳ８に進む。

そして、ステップＳ８において、ユーザへのチップ６の交換時期の検出の通知が行われる。そして、ステップＳ９に進む。

また、ステップＳ７において、時期がチップ６の交換時期であることが検出されないと判断された場合、ステップＳ８の処理を行わずに、ステップＳ９に進む。

そして、ステップＳ９において、ダイカストマシン１によるダイカスト製品の生産が終了されるか否かが判断される。ステップＳ９において、ダイカストマシン１によるダイカスト製品の生産が終了されないと判断された場合、ステップＳ１に進む。そして、次のショットについて、ステップＳ１～Ｓ９の処理が適宜行われる。また、ステップＳ９において、ダイカストマシン１によるダイカスト製品の生産が終了されると判断された場合、チップ交換時期検出処理が終了される。

（スリーブ交換時期検出処理）
次に、図１３を参照して、本実施形態のダイカストマシン１によるスリーブ交換時期検出処理をフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの各処理は、制御部８により行われる。

図１３に示すように、まず、ステップＳ１１において、チップ６の交換サイクルの取得が行われる。

そして、ステップＳ１２において、チップ６の交換サイクルと、スリーブ３の交換時期のしきい値であるしきい値Ｔｈ３との比較が行われる。

そして、ステップＳ１３において、ステップＳ１２における比較結果に基づいて、時期がスリーブ３の交換時期であることが検出されたか否かの判断が行われる。ステップＳ１３において、時期がスリーブ３の交換時期であることが検出されたと判断された場合、ステップＳ１４に進む。

そして、ステップＳ１４において、ユーザへのスリーブ３の交換時期の検出の通知が行われる。そして、スリーブ交換時期検出処理が終了される。

また、ステップＳ１３において、時期がスリーブ３の交換時期であることが検出されないと判断された場合、ステップＳ１４の処理を行わずに、スリーブ交換時期検出処理が終了される。

（本実施形態の効果）
本実施形態の効果について説明する。

本実施形態では、上記のように、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報に基づいて、チップ６の交換時期を検出する制御を行う制御部８を設ける。これにより、実際のチップ６の状態を反映した情報である、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報に基づいて、チップ６の交換時期を検出することができる。その結果、消耗品であるチップ６を定期交換する場合と異なり、消耗品であるチップ６をチップ６の実際の寿命の近くまで使用して交換することが可能なダイカストマシン１を提供することができる。また、チップ６の交換時期を検出するための情報として、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報を用いることにより、チップ６の交換時期を検出するための情報として、溶湯の熱の影響などの鋳造条件の影響が大きい射出シリンダ７の射出時の力に関する情報を用いる場合に比べて、実際のチップ６の状態を精度良く反映した情報をチップ６の交換時期を検出するための情報として用いることができる。その結果、チップ６の交換時期を精度良く検出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報を、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値を含むように構成する。また、制御部８を、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値が、しきい値Ｔｈ１以上である場合、時期がチップ６の交換時期であることを検出する制御を行うように構成する。これにより、チップ６の劣化が進行するにつれて射出シリンダ７の射出戻り力に関する値が大きくなることを利用して、しきい値Ｔｈ１により、時期がチップ６の実際の寿命に近い交換時期であることを容易かつ簡単に検出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、射出シリンダ７の射出戻り力に関する値を、射出シリンダ７の低圧側の圧力と高圧側の圧力とに基づいて算出された、射出シリンダ７の射出戻り力であるように構成する。これにより、チップ６の交換時期を検出するための情報として、高圧側の圧力のみに基づいて算出された、射出シリンダ７の射出戻り力を用いる場合に比べて、実際のチップ６の状態をより精度良く反映した情報をチップ６の交換時期を検出するための情報として用いることができる。その結果、チップ６の実際の寿命に近い交換時期をより精度良く検出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８を、チップ６の交換時期が検出された場合、チップ６の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成する。これにより、ユーザは、使用中のチップ６が交換を要することを認識することができる。その結果、ユーザは、交換を要するチップ６の交換作業を迅速かつ確実に行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８を、今回の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報と、過去の射出シリンダ７の射出戻り力に関する情報との比較結果に基づいて、チップ６の異常を検出する制御を行うように構成する。これにより、チップ６に異常が発生した場合、チップ６の交換時期とは別途独立して、チップ６の異常を検出することができる。その結果、チップ６に異常が発生した場合に、チップ６の異常に起因してチップ６の交換時期が誤検出されることを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８を、チップ６の異常が検出された場合、チップ６の異常が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成する。これにより、ユーザは、使用中のチップ６に異常が発生したことを認識することができる。その結果、ユーザは、異常が発生したチップ６の整備作業を迅速かつ確実に行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８を、チップ６の所定の交換時点から、チップ６の所定の交換時点の次の交換時点までの期間である交換サイクルに基づいて、スリーブ３の交換時期を検出する制御を行うように構成する。ここで、高温の溶湯と触れるスリーブ３は、チップ６と同様に、消耗品であり、定期交換するだけでは、実際の寿命の近くまで使用して交換することが困難である。そこで、上記のように、制御部８を、チップ６の所定の交換時点から、チップ６の所定の交換時点の次の交換時点までの期間である交換サイクルに基づいて、スリーブ３の交換時期を検出する制御を行うように構成することにより、実際のスリーブ３の状態を反映した情報である、チップ６の交換サイクルに基づいて、スリーブ３の交換時期を検出することができる。その結果、チップ６だけでなく、スリーブ３も実際の寿命の近くまで使用して交換することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８を、交換サイクルが、しきい値Ｔｈ３以下である場合、時期がスリーブ３の交換時期であることを検出する制御を行うように構成する。これにより、スリーブ３の劣化が進行するにつれてチップ６の交換サイクルが小さくなることを利用して、しきい値Ｔｈ３により、時期がスリーブ３の交換時期であることを容易かつ簡単に検出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８を、スリーブ３の交換時期が検出された場合、スリーブ３の交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成する。これにより、ユーザは、使用中のスリーブ３が交換を要することを認識することができる。その結果、ユーザは、交換を要するスリーブ３の交換作業を迅速かつ確実に行うことができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ダイカストマシンを横型に構成した例を示したが本発明はこれに限られない。本発明では、ダイカストマシンを縦型に構成してもよい。

また、上記実施形態では、射出シリンダの射出戻り力に関する値として、射出シリンダの射出戻り力が用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、射出シリンダの射出戻り力に関する値として、射出シリンダの射出戻り圧力が用いられてもよい。

また、上記実施形態では、射出シリンダの低圧側の圧力と高圧側の圧力とに基づいて、射出シリンダの射出戻り力が算出される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、射出シリンダの低圧側の圧力が小さい場合、射出シリンダの低圧側の圧力を用いずに、射出シリンダの高圧側の圧力に基づいて、射出シリンダの射出戻り力が算出されてもよい。

また、上記実施形態では、チップの交換時期の検出に加えて、チップの異常の検出が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、チップの交換時期の検出が行われれば、必ずしもチップの異常の検出が行われなくてもよい。

また、上記実施形態では、今回の射出シリンダの射出戻り力に関する情報と、過去の射出シリンダの射出戻り力に関する情報との比較結果に基づいて、チップの異常の検出が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、今回の射出シリンダの射出戻り力に関する情報と、予め決められた基準情報との比較結果に基づいて、チップの異常の検出が行われてもよい。

また、上記実施形態では、チップの交換時期の検出に加えて、スリーブの交換時期の検出が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、チップの交換時期の検出が行われれば、必ずしもスリーブの交換時期の検出が行われなくてもよい。

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１ ダイカストマシン
２ 金型
３ スリーブ
６ チップ
７ 射出シリンダ
８ 制御部
Ｔｈ１ しきい値（第１しきい値）
Ｔｈ３ しきい値（第２しきい値）

Claims (8)

1. 金型内に溶湯を供給するためのスリーブと、
   前記スリーブ内を直線的に往復移動可能に構成され、前記スリーブ内の前記溶湯を前記金型内に射出するためのチップと、
   前記チップを駆動する射出シリンダと、
   前記射出シリンダの射出戻り力に関する情報に基づいて、前記チップの交換時期を検出する制御を行うとともに、今回の前記射出シリンダの射出戻り力に関する情報と、過去の前記射出シリンダの射出戻り力に関する情報または予め決められた基準情報のいずれかとの比較結果に基づいて、前記チップの異常を検出する制御を行う制御部と、を備える、ダイカストマシン。
2. 前記射出シリンダの射出戻り力に関する情報は、前記射出シリンダの射出戻り力に関する値を含み、
   前記制御部は、前記射出シリンダの射出戻り力に関する値が、第１しきい値以上である場合、時期が前記チップの交換時期であることを検出する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のダイカストマシン。
3. 前記射出シリンダの射出戻り力に関する値は、前記射出シリンダの低圧側の圧力と高圧側の圧力とに基づいて算出された、前記射出シリンダの射出戻り力である、請求項２に記載のダイカストマシン。
4. 前記制御部は、前記チップの交換時期が検出された場合、前記チップの交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のダイカストマシン。
5. 前記制御部は、前記チップの異常が検出された場合、前記チップの異常が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のダイカストマシン。
6. 前記制御部は、前記チップの所定の交換時点から、前記チップの前記所定の交換時点の次の交換時点までの期間である交換サイクルに基づいて、前記スリーブの交換時期を検出する制御を行うように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のダイカストマシン。
7. 前記制御部は、前記交換サイクルが、第２しきい値以下である場合、時期が前記スリーブの交換時期であることを検出する制御を行うように構成されている、請求項６に記載のダイカストマシン。
8. 前記制御部は、前記スリーブの交換時期が検出された場合、前記スリーブの交換時期が検出されたことをユーザに通知する制御を行うように構成されている、請求項６または７に記載のダイカストマシン。

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