JP7388037B2 - ダイカストマシンの制御装置、制御パラメータの設定に用いられる指標値を取得する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイカストマシンを制御する装置、およびダイカストマシンの制御に用いられる制御パラメータの設定に用いられる指標値を取得する装置および方法に関する。

溶湯が注入される射出スリーブの壁に設けられたスリーブ吸引口と、金型の分割面に設けられたキャビティ吸引口とを通じてキャビティ内を減圧し、溶湯をキャビティに射出する真空ダイカスト成形が行われている（例えば、特許文献１）。
特許文献１のダイカストマシンには、スリーブ側の吸引経路およびキャビティ側の吸引経路にそれぞれ設けられているソレノイドバルブをプランジャの進退位置に応じて開閉するための第１～第３のリミットスイッチが備えられている。第１～第３のリミットスイッチは、プランジャロッドに取り付けられたスイッチレバーにより操作される。

プランジャの前進によりプランジャチップが注湯口を閉塞する位置に達すると、第１リミットスイッチは、スリーブ側の吸引経路およびキャビティ側の吸引経路の双方においてソレノイドバルブを同時に開と成す。そうすると、スリーブ側およびキャビティ側のそれぞれの吸引口を通じてスリーブの内側およびキャビティが減圧される。
プランジャチップがスリーブ吸引口を閉塞する位置に達すると、第２リミットスイッチにより、スリーブ吸引経路のソレノイドバルブが閉と成る。プランジャがさらに前進してチップが射出完了位置まで達すると、第３リミットスイッチにより、キャビティ吸引経路のソレノイドバルブが閉と成り、射出工程が完了する。

特開昭５７－７２７６６号公報

プランジャチップが注湯口を閉塞した時点からスリーブの吸引口を通じた真空吸引を開始すると、スリーブの吸引口がチップにより塞がれるまでの間に亘り、真空吸引時間を最大限に確保できるので、スリーブの内側およびキャビティを所定の真空度に効率よく到達させることができる。スリーブの吸引口がチップにより塞がれたならば、プランジャの前進により当該吸引口が大気に開放されるよりも前に、当該吸引口に接続された吸引経路に設けられているバルブを閉塞する。
したがって、スリーブの内側の真空吸引が行われる場合は、特に、スリーブ側の吸引経路に設けられているバルブをスリーブに対するプランジャの位置に応じて適時に開閉させたい。

プランジャチップが注湯口や吸引口を塞ぐ時のプランジャの正確な位置は、プランジャおよびスリーブの外観等からは分かり難い。
特許文献１の構成によると、チップにより注湯口や吸引口が閉塞される位置でリミットスイッチが確実に作動するように、リミットスイッチを適切な位置に設置する試行錯誤の作業が見込まれる。
しかも、特許文献１に記載のリミットスイッチ、あるいはエンコーダ等、適切な位置に設置された位置検知手段によりプランジャの位置が正確に検出されたとしても、リミットスイッチやエンコーダ等の作動によってバルブを開閉する指令が発せられてからバルブが実際に動作するまでのタイムラグが存在するため、バルブが必ずしも適時に動作するとは限らない。

例えば、チップにより注湯口が閉塞された時点に対してバルブの開動作が遅れると、スリーブ側の真空吸引時間が減少し、バルブの開動作時に吸引口の一部がチップにより塞がれていれば、真空吸引効率が低下してしまう。
また、チップにより吸引口が閉塞された後、当該吸引口の大気開放に対してバルブの閉動作が遅れるとすれば、当該吸引口の連通する経路および真空タンク等の真空度が低下してしまう。
スリーブに対してプランジャが前進する速度（射出速度）が大きいほど、タイムラグによる影響は顕著となる。

タイムラグを考慮して、バルブを動作させる指令が発せられるタイミングが早められることにより、吸引口の閉塞時点に対してバルブの閉動作が早ければ、真空吸引時間が減少する。
あるいは、バルブを動作させる指令が発せられるタイミングが早められることにより、バルブの開動作が注湯口の閉塞時点よりも早ければ、注湯口から、スリーブの内部に外気が流入してしまう。
タイムラグが考慮された指標がないまま、スリーブ内の溶湯への空気の巻き込み防止、溶湯カスによる吸引経路の閉塞防止の観点からスリーブ内に外気が流入することを避けつつ、真空吸引時間、真空吸引効率を十分に確保できるバルブの動作指令のタイミングを定めることは難しい。

以上より、本発明は、ダイカストマシンのスリーブの内側を真空吸引するに際して、タイムラグが考慮された指標を用いて簡便に、バルブの適時な動作を実現することを目的とする。

本発明のダイカストマシンの制御装置は、注湯口から溶湯が注入されるスリーブと、溶湯をキャビティに向けて射出するプランジャとを備え、キャビティと連通したスリーブの内側を吸引可能に構成されたダイカストマシンを制御する装置である。
本制御装置は、プランジャの進退方向における位置を示し、スリーブの内側を吸引する制御に用いられる制御パラメータに値を設定する制御パラメータ設定部と、スリーブの内側の吸引状態を操作するバルブを動作させるバルブ動作指令を制御パラメータが示す位置で発するスリーブ真空制御部と、を備える。
制御パラメータ設定部は、プランジャのチップおよびスリーブの幾何学的諸元から決まる進退方向における位置であって、バルブを動作させる位置としてのバルブ動作位置と、プランジャの位置および速度を含む射出条件と、
バルブ動作指令に対するバルブの動作のタイムラグと、を用いて、バルブ動作位置からタイムラグに相当する時間分、遡った位置に相当する指標値を取得し、指標値を制御パラメータに設定可能である。

本発明の制御装置は、指標値およびバルブ動作位置のうち、少なくとも指標値を表示する表示部を備えることが好ましい。

本発明の制御装置における制御パラメータ設定部は、指標値とバルブ動作位置との間の推奨範囲において入力された値を制御パラメータに設定可能であることが好ましい。

本発明の制御装置における制御パラメータ設定部は、射出条件の位置および速度から、位置および時間のデータへと変換した位置・時間データを指標値の取得に用いることが好ましい。

本発明の制御装置における制御パラメータ設定部は、位置・時間データとして、プランジャが進退方向の任意の位置へ到達するまでの経過時間を単位変位量毎に得ることが好ましい。

本発明の制御装置は、射出条件、制御パラメータ、および位置・時間データのうち、少なくとも位置・時間データを記憶する記憶部を備えることが好ましい。

本発明の制御装置において、制御パラメータには、スリーブの内側の吸引を開始する際にバルブを動作させる真空開始指令が発せられる時のプランジャの位置を示す真空開始位置パラメータが含まれ、真空開始位置パラメータに対応する指標値の取得に用いられるバルブ動作位置は、チップおよびスリーブの幾何学的諸元から、チップが注湯口を閉塞する位置であることが好ましい。

本発明の制御装置において、スリーブの壁には、進退方向における注湯口よりも前方に、スリーブの内側の吸引に用いられる１以上の吸引口が設けられ、制御パラメータには、吸引口に対応するバルブを閉状態に切り替える吸引口閉塞指令が発せられる時のプランジャの位置を示す吸引口閉塞位置パラメータが含まれ、吸引口閉塞位置パラメータに対応する指標値の取得に用いられるバルブ動作位置は、チップおよびスリーブの幾何学的諸元から、チップが吸引口を閉塞する位置であることが好ましい。

本発明の制御装置は、スリーブの内周部に対して径方向の内側に退避し、周方向に連続する吸引用凹部が形成されたチップを含むプランジャと、進退方向に間隔をおいて２以上の吸引口が設けられたスリーブと、を備え、かつ、２以上の吸引口を用いて、チップの前端よりも前方の空間と、吸引用凹部の内側とを吸引可能に構成されたダイカストマシンのスリーブの内側を吸引する制御に適用されることが好ましい。

また、本発明は、ダイカストマシンの制御パラメータの設定に用いられる指標値を取得する取得装置であって、制御パラメータは、ダイカストマシンのプランジャの進退方向における位置を示し、ダイカストマシンのスリーブの内側を吸引する制御に用いられる。
本取得装置は、プランジャのチップおよびスリーブの幾何学的諸元から決まる進退方向における位置であって、スリーブの内側の吸引状態を操作するバルブを動作させる位置としてのバルブ動作位置と、プランジャの位置および速度を含む射出条件と、制御パラメータが示す位置で発せられるバルブ動作指令に対するバルブの動作のタイムラグと、を用いて、バルブ動作位置からタイムラグに相当する時間分、遡った位置に相当する指標値を取得する。

また、上記の制御パラメータの指標値取得装置は、制御パラメータの指標値取得方法にも展開することができる。

本発明によれば、幾何学的に決まるバルブ動作位置と、射出条件と、タイムラグとを用いて、バルブ動作指令に対するバルブ動作のタイムラグが考慮された指標を取得することができるので、その指標を用いて簡便に、バルブの適時な動作を実現することができる。

本発明の実施形態に係るダイカストマシンの一部が破断された側面図である。 図１に示すダイカストマシンに備わる射出装置のスリーブ内を吸引する系統を模式的に示す図である。 図１に示すダイカストマシンの射出装置の縦断面図である。 図１に示すダイカストマシンの制御装置のハードウェア概略構成を示す図である。 図４に示す制御装置のモニタの画面上の表示を示す図である（スリーブ真空条件）。 図４に示す制御装置のモニタの画面上の表示を示す図である（詳細設定）。 図４に示す制御装置に用いられるプログラムモジュールを示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、真空吸引を開始する位置について説明するための図である。 ダイカストマシン射出装置の各部の寸法を説明するための模式図である。 射出条件の波形を示す図である。 図１０に示す射出条件に基づいて取得された、プランジャの単位変位量毎の経過時間データを示す模式図である。 射出工程に亘るガス圧力の変化を示すグラフである。 スリーブ側および金型側のそれぞれの吸引系統を示す模式図である。ガス圧力を測定した箇所が示されている。 ダイカストによる鋳造の手順を示す図である。 スリーブ真空制御部による処理の手順を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、射出工程の過程を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、図１６（ｃ）に続いて、射出工程の過程を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、図１７（ｃ）に続いて、射出工程の過程を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、図１８（ｃ）に続いて、射出工程の過程を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔ダイカストマシンの概略構成〕
図１～図３を参照し、ダイカストマシン１０の構成を簡単に説明する。
ダイカストマシン１０は、可動金型１１および製品押出機構１１Ａが設けられた可動盤１２と、固定金型１３が設けられた固定盤１４と、可動盤１２および固定盤１４を支持するマシンベース１５と、図示しない型開閉・型締め機構と、固定盤１４に設けられ、キャビティ１６に向けて溶湯１７を射出する射出装置２０と、ダイカストマシン１０の各部の動作を制御する制御装置３０と、真空吸引系統４０（図２）とを備えている。
真空吸引系統４０は、キャビティ１６および、キャビティ１６に連通した射出装置２０のスリーブ２１の内部からそれぞれ真空吸引を実施可能である。

タイバー１８に沿って進退自在に移動する可動盤１２の可動金型１１と、固定金型１３との間にキャビティ１６（製品部）が形成される。可動金型１１と固定金型１３との境界部等には、キャビティ１６に連通し、真空吸引系統４０の真空配管が接続される吸引部１９が設けられている。吸引部１９は、例えば、チルベント（Chill‐Vent）に設けられている。あるいは、吸引部１９は真空バルブであってもよい。スリーブ２１の壁には、真空吸引系統４０の真空配管が接続される吸引口４１～４４が設けられている。
真空吸引系統４０によりキャビティ１６が減圧された状態で、射出装置２０により、アルミニウムやアルミニウム合金等の溶湯１７がキャビティ１６に射出されて充填されることで、鋳造成形品が製造される。

〔射出装置〕
射出装置２０は、溶湯１７が内側に供給される円筒状のスリーブ２１と、スリーブ２１内の溶湯１７をキャビティ１６に向けて射出するプランジャ２２と、プランジャ２２をスリーブ２１に対して進退させる図示しない油圧シリンダ等の駆動源とを備えている。

射出装置２０に関し、溶湯１７を射出する際のプランジャ２２の移動方向の前方、つまり、キャビティ１６に近い側を「前」と定義し、キャビティ１６から遠い側を「後」と定義する。
プランジャ２２が前進および後退する方向（前後方向）のことを進退方向Ｄ１と定義する。

スリーブ２１の内部は、ランナー１３１およびゲート１３２を介してキャビティ１６に連通している。
スリーブ２１の壁の後端部の上部には、図示しないラドルにより溶湯が注入される注湯口２６が形成されている。
スリーブ２１の壁の上部には、注湯口２６よりも前方に、スリーブ２１の内部の真空吸引に用いられる吸引口４１～４４が進退方向Ｄ１に間隔をおいて形成されている。吸引口４１～４４は、スリーブ２１の壁を厚さ方向に貫通しており、いずれも真空吸引系統４０（図２）の真空配管に接続されている。

吸引口４１～４４は、スリーブ２１の後方から前方に向けて、吸引口４１，４２，４３，４４の順に配置されている。以下では、これらの吸引口４１～４４のことをそれぞれ、第１吸引口４１、第２吸引口４２、第３吸引口４３、第４吸引口４４と称する場合がある。
第１吸引口４１が最も後方に位置し、第４吸引口４４が最も前方に位置している。

プランジャ２２は、所定の原点位置からキャビティ１６に向けて進退方向Ｄ１に所定の射出ストロークにて前進し、射出を終えると原点位置まで後退する。
プランジャ２２は、プランジャロッド２３と、プランジャロッド２３の前側に設けられるプランジャチップ２４（以下、チップ２４）とを備えている。
プランジャロッド２３は、油圧シリンダのピストンロッド等に結合している。

チップ２４には、スリーブ２１の内周部２１Ａに対して径方向の内側に退避し、周方向に連続した吸引用凹部２５が形成されていることが好ましい。
図３に示すように、吸引用凹部２５が吸引口４１に連通しているとき、吸引口４１を通じた吸引用凹部２５の真空吸引と、吸引口４２～４４を通じたチップ２４よりも前方の空間２７（以下、前方空間２７）の真空吸引とが可能である。
なお、吸引口４１～４４にはそれぞれ、＃１，＃２，＃３，＃４を付記している。

スリーブ２１の内部において前方空間２７よりも後方に、前方空間２７と圧力が同等である空間（吸引用凹部２５の内側）を与えることにより、スリーブ２１の外側の外気が前方空間２７に流入するのを抑えることができる。これは、吸引用凹部２５の内側における圧力ｐ１と前方空間２７の圧力ｐ２との差が無いか、圧力差が有るとしても、その圧力差（ｐ１－ｐ２）が大気圧ｐ０と前方空間２７の圧力ｐ２との差（ｐ０－ｐ２）と比べて十分に小さいことにより、外気が吸引用凹部２５の内側を経て前方空間２７へと流入することが抑制されるからである。
前方空間２７への外気の流入が抑制されることで、前方空間２７に貯留されている溶湯１７への空気の巻き込みに起因する鋳巣（巻込み巣）の発生を防ぐことができる。また、外気の流入による溶湯１７の飛散等を抑えて、溶湯１７の凝固片等（溶湯カス）による吸引経路の閉塞を防ぐことができる。

後述するように、本実施形態では、スリーブ２１に対してプランジャ２２が前進する際に、吸引口４１～４４を通じて、前方空間２７と、それよりも後方の吸引用凹部２５とから継続的に吸引する。
なお、プランジャ２２の前進を一時停止した状態で、前方空間２７および吸引用凹部２５の真空吸引が行われてもよい。
進退方向Ｄ１に分布している複数の吸引口４１～４４によれば、スリーブ２１内の真空吸引が開始された後、最も前方に位置する吸引口４４がチップ２４により閉塞されるまでの間に亘り、少なくとも１つの吸引口を通じて前方空間２７を吸引するとともに、少なくとも１つの吸引口を通じて吸引用凹部２５を吸引することができる。

チップ２４は、図３に示すように、前側に位置する前部２０１と、後側に位置する後部２０２と、それらの間に配置された小径部２０３とを備えている。前部２０１の径と後部２０２の径とは同等である。前部２０１および後部２０２の径に対して径が小さい小径部２０３と、スリーブ２１の内周部２１Ａとの間が、吸引用凹部２５に相当する。

チップ２４の外周部とスリーブ２１の内周部２１Ａとの間を外気が通過することを防ぐため、例えば、後部２０２にリング状のシール部材２８Ａ，２８Ｂが設けられたり、チップ２４の外周部とスリーブ２１の内周部２１Ａとの間にシール剤が充填されたりすることが好ましい。チップ２４に供給される潤滑剤は、チップ２４とスリーブ２１との間の封止にも寄与する。

スリーブ２１の内側を真空吸引するにあたり、チップ２４に必ずしも吸引用凹部２５が形成されている必要はない。また、スリーブ２１の内部から吸引するための吸引口は１つで足りる。スリーブ２１の壁を貫通する吸引口を通じて吸引用凹部２５および前方空間２７を吸引することに代えて、例えば、チップ２４の後部２０２に軸方向に形成された吸引孔を吸引用凹部２５の吸引に用いたり、前部２０１とスリーブ２１との隙間を介して前方空間２７の吸引に用いたりすることも可能である。

本実施形態のようにチップ２４の吸引用凹部２５から吸引されるならば、前方空間２７への外気の流入による溶湯１７の暴れを抑えて、鋳造品の品質を確保しつつ効率よく生産することができる。
チップ２４に吸引用凹部２５が形成されることに加えて、スリーブ２１の壁に少なくとも２つの吸引口が形成されていると、一方の吸引口を前方空間２７の吸引に割り当て、他方の吸引口を吸引用凹部２５の吸引に割り当てることで、前方空間２７と吸引用凹部２５との双方からの吸引を容易に実現することができる。

〔真空吸引系統〕
真空吸引系統４０（図２）は、スリーブ２１の内部およびキャビティ１６を吸引可能に構成されている。真空吸引系統４０によりスリーブ２１の内部が減圧されることにより、スリーブ２１の内部と連通しているキャビティ１６も減圧される。スリーブ２１の内部およびキャビティ１６のことを、連通空間２９と称する。

図２を参照し、真空吸引系統４０の一例を説明する。真空吸引系統４０は、真空ポンプ４５と、真空タンク４６と、吸引口４１～４４を通じてスリーブ２１の内部を吸引するスリーブ側吸引系統４０Ｓと、金型１１，１３に設けられた吸引部１９を通じてキャビティ１６を直接的に吸引する金型側吸引系統４０Ｍと、エアブロウを実施するための加圧空気供給系統４０Ｐとを備えている。

真空タンク４６の内部は、真空ポンプ４５を作動させることで減圧される。
図２に示す例によると、スリーブ側吸引系統４０Ｓと、金型側吸引系統４０Ｍとが、真空タンク４６を兼用した一つの系統として構成されているが、この限りではない。スリーブ側吸引系統４０Ｓと、金型側吸引系統４０Ｍとが別々に構成されていてもよい。

金型側吸引系統４０Ｍには、キャビティ１６から吸引される気体の流れの上流から下流に向けて、真空吸引用の真空フィルタ４０１と、金型側吸引系統４０Ｍの配管における圧力を検知する圧力計、連成計、圧力センサ等である圧力検知部４０２と、吸引部１９を適時に真空タンク４６と連通させる真空バルブ４０３とがこの順序で設けられている。

真空フィルタ４０１は、吸引した気体に混入しうる溶湯の微細な液滴や凝固片である溶湯カス、あるいは離型剤、塵埃等が金型側吸引系統４０Ｍに入ることを抑制する。なお、スリーブ側吸引系統４０Ｓに設けられる真空フィルタ４１１も、同様に、溶湯カスや、潤滑剤、塵埃等がスリーブ側吸引系統４０Ｓに入ることを抑制する。

真空バルブ４０３が開かれると、真空タンク４６内とキャビティ１６との圧力差に基づき、キャビティ１６の気体が吸引部１９から金型側吸引系統４０Ｍに吸入される。真空吸引時には、圧力検知部４０２により検知される圧力を監視して、正常に真空吸引が行われていることを確認することが好ましい。

スリーブ側吸引系統４０Ｓは、真空バルブ４０Ｖと、スリーブ２１の吸引口４１～４４に個別に対応する吸引経路４７と、これらの吸引経路４７に接続された合流・分配部４８とを含んでいる。
各吸引経路４７には、スリーブ２１内から吸引される気体の流れの上流から下流に向けて、真空吸引用の真空フィルタ４１１と、吸引経路４７における圧力を検知する圧力計、連成計、圧力センサ等である圧力検知部４１２と、吸引口４１～４４を選択的に真空タンク４６に連通させる選択バルブ４１３とがこの順序で設けられている。

真空バルブ４０Ｖは、各吸引経路４７が真空タンク４６に連通している真空吸引状態と、各吸引経路４７が加圧タンク４２２に連通しているエアブロウ状態と、各吸引経路４７が真空タンク４６および加圧タンク４２２のいずれにも連通していない中立状態とに、切り替え可能である。真空バルブ４０Ｖが真空吸引状態にあるとき、選択バルブ４１３の開いている吸引経路４７を通じて真空吸引可能である。

各吸引経路４７に備わる選択バルブ４１３の開閉により、吸引口４１～４４のそれぞれを適時に、真空タンク４６に連通させることができる。
吸引口４１～４４は、進退方向Ｄ１におけるプランジャ２２の位置や、圧力検知部４１２により検知された圧力に基づく吸引口４１～４４からの吸引の状態、あるいは、スリーブ２１への溶湯の充填率等に応じて、真空タンク４６に適時に連通されることが好ましい。

吸引口４１～４４のうち、対応する選択バルブ４１３が開かれた状態にある吸引口を通じて、真空タンク４６内とスリーブ２１内との圧力差に基づき、スリーブ２１の内側の気体が吸引経路４７に流入する。吸引経路４７に流入した気体は、真空フィルタ４１１、圧力検知部４１２、選択バルブ４１３を経て合流・分配部４８において他の吸引経路４７からの気流と合流し、さらに真空バルブ４０Ｖを経て、真空タンク４６に流入する。

図２に示す例において、スリーブ側吸引系統４０Ｓおよび吸引口４１～４４は、加圧空気供給系統４０Ｐにも兼用されている。そのため、配管の付け替えにより生産が中断することなく、真空バルブ４０Ｖにより、合流・分配部４８の接続先を真空タンク４６と加圧タンク４２２とに切り替えることで、真空吸引の実施とエアブロウの実施とを切り換えることができる。

加圧空気供給系統４０Ｐは、スリーブ側吸引系統４０Ｓおよび吸引口４１～４４を通じて、加圧された空気をスリーブ２１の内側に噴出させるエアブロウを実施する。エアブロウの実施により、吸引経路４７の配管や吸引口４１～４４から溶湯カス等を除去することができる。

加圧空気供給系統４０Ｐは、圧縮空気源４２１と、圧縮空気源４２１により空気が送り込まれることで内部に圧力を蓄える加圧タンク４２２と、スリーブ側吸引系統４０Ｓの配管や選択バルブ４１３、圧力検知部４１２、および真空フィルタ４１１とを含んでいる。

真空バルブ４０Ｖがエアブロウに切り換えられると、加圧タンク４２２から合流・分配部４８により各吸引経路４７へと空気が分配され、各吸引口４１～４４を通じてスリーブ２１内に噴出する。
エアブロウ時にも、選択バルブ４１３の開閉により、吸引口４１～４４を加圧タンク４２２に適時に連通させるとよい。

〔ダイカストマシンの制御装置〕
次に、ダイカストマシン１０を制御する制御装置３０（図４）について説明する。
制御装置３０は、製品に使用される金型１１，１３や射出装置２０の諸元等に応じて設定された製造条件に従い、型締め、注湯、射出、真空吸引、保圧・増圧、型開き等を制御する。
例えば、制御装置３０は、射出工程に際しては、プランジャ２２の位置を検知しつつ、プランジャ２２の位置および速度を含む射出条件に従い、溶湯１７がランナー１３１を経由してゲート１３２に到達するまでは相対的に低い速度でプランジャ２２を前進させながら連通空間２９の真空吸引を実施した後、プランジャ２２の速度を増加させる。
プランジャ２２の前進動作の制御は、キャビティ１６が溶湯１７で満たされたタイミング（速度・圧力切替点；ＶＰ（Velocity Pressure）切替点）において、上記の速度制御から、キャビティ１６の溶湯１７の圧力に基づく圧力制御（保圧制御／増圧制御）に切り換えられる。

プランジャ２２の位置は、例えば、プランジャロッド２３が結合した油圧シリンダのピストンロッドに設けられたリニアエンコーダにより検知することが好ましい。
その他、プランジャロッド２３に設けられたスイッチレバーと、スイッチレバーにより操作される複数のリミットスイッチとを用いてプランジャ２２の位置を検知することも許容される。

制御装置３０は、プランジャ２２の位置に応じて、プランジャ２２の駆動源である油圧シリンダや、真空吸引系統４０を構成する真空バルブ４０Ｖおよび選択バルブ４１３に指令を送ることにより、プランジャ２２を所定の位置および速度に駆動させたり、バルブの状態を切り替えたりする。

制御装置３０は、図４にハードウェア構成の概略を示すように、制御装置本体３１と、制御装置本体３１に接続されたモニタ３２および入出力インタフェース３３とを備えている。
制御装置本体３１により、モニタ３２に、製造条件の設定や、稼働状況の監視等に必要な種々の情報が表示される。オペレータによる入力操作や、外部機器からのデータ入力により、入出力インタフェース３３を通じて、制御装置本体３１が保持する制御パラメータ等の値の設定が可能である。
図５および図６は、スリーブ２１内部の真空吸引に関し、制御装置３０のモニタ３２の画面上に表示される情報の一例を示している。

制御装置本体３１は、コンピュータ装置等からなり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算部３１１と、メモリ３１２と、電磁気的あるいは光学的にデータを記憶する記憶部３１３とを備えている。

制御装置３０による制御は、コンピュータプログラムの実行により行われる。
図７は、記憶部３１３からメモリ３１２に読み出されたプログラムのモジュールの一例を示している。ダイカストマシン１０の制御に用いられるプログラムは、型締め、注湯、射出、真空吸引、エアブロウ、および型開き等のダイカストマシン１０の主な制御を行うダイカストマシン制御部３０１の他、スリーブ２１の内部の真空吸引に関し、スリーブ真空制御部３０２と、制御パラメータ設定部３０３と、バルブ応答タイムラグ設定部３０４とを含んでいる。

スリーブ２１の内部を吸引する制御には、スリーブ２１の内部の真空吸引を開始する位置（真空開始位置）、およびチップ２４が各吸引口４１～４４を閉塞する位置（吸引口閉塞位置）にそれぞれ対応する制御パラメータが用いられる。
真空開始位置に対応する制御パラメータのことを真空開始位置パラメータＰ０と称する。
また、チップ２４が吸引口４１を閉塞する位置に対応する制御パラメータのことを第１吸引口閉塞位置パラメータＰ１と称する。同様に、チップ２４が吸引口４２，４３，４４をそれぞれ閉塞する位置に対応する制御パラメータのことを第２吸引口閉塞位置パラメータＰ２、第３吸引口閉塞位置パラメータＰ３、第４吸引口閉塞位置パラメータＰ４と称する。これらの制御パラメータＰ０～Ｐ４を「スリーブ真空制御パラメータ」（図５）と総称する。

制御パラメータ設定部３０３は、上記のスリーブ真空制御パラメータに値を設定する。
スリーブ真空制御部３０２は、スリーブ真空制御パラメータがそれぞれ示すプランジャ２２の位置で、真空バルブ４０Ｖまたは選択バルブ４１３を動作させるバルブ動作指令を発する。
バルブ応答タイムラグ設定部３０４は、後述するバルブ応答タイムラグを設定する。

制御パラメータ設定部３０３は、指標値取得部３０３Ａと、制御パラメータ入力取得部３０３Ｂと、射出条件データ変換部３０３Ｃとを備えている。
制御パラメータ入力取得部３０３Ｂは、スリーブ真空制御パラメータの外部からの入力を取得してスリーブ真空制御パラメータに値を設定可能である。
例えば、図５に示すモニタ３２の画面上の真空開始位置の設定欄３２Ｓに、制御卓の入力装置等により値が入力されると、制御パラメータ入力取得部３０３Ｂは、設定欄３２Ｓに入力された値を取得して真空開始位置パラメータに設定することができる。

射出条件データ変換部３０３Ｃは、後述するように、射出条件の位置および速度を、位置および時間のデータへと変換する。

スリーブ真空制御パラメータのそれぞれが示すプランジャ２２の位置で、スリーブ真空制御部３０２によりバルブ動作指令が発せられることによって、真空吸引系統４０のバルブの状態が切り替えられる。
ここで、真空開始位置パラメータＰ０が、図８（ｂ）に示すように、チップ２４の後部２０２の前端２０２Ａが注湯口２６の前端２６Ａに到達したときのプランジャ２２の位置に設定された場合を考える。図８（ｂ）に示すように注湯口２６の前端２６Ａでスリーブ２１の内部がチップ２４の後部２０２により閉塞されると、スリーブ２１の内側においてチップ２４よりも前方に区画された前方空間２７の真空吸引が可能である。このプランジャ２２の位置のことを、チップ２４が注湯口２６を閉塞する位置（注湯口閉塞位置）と称する。典型的には、注湯口閉塞位置にプランジャ２２が到達した時にスリーブ２１の真空吸引が開始される。
真空開始位置パラメータＰ０が示す図８（ｂ）の位置（注湯口閉塞位置であり、真空開始位置）で、スリーブ真空制御部３０２により真空開始指令（バルブ動作指令）が発せられたならば、真空バルブ４０Ｖが真空吸引の状態に切り替えられる。そうすると、連通空間２９の圧力が減少する。
なお、必ずしも注湯口閉塞位置で真空吸引が開始されなくてもよいが、注湯口閉塞位置で真空吸引が開始されることにより、真空吸引を行う時間を最大限に得ることができる。

また、第１～第４吸引口閉塞パラメータＰ１～Ｐ４は、チップ２４の後部２０２により吸引口４１～４４のうち該当の吸引口を閉塞する位置にそれぞれ対応している。例えば、チップ２４の後部２０２の前端２０２Ａが第１吸引口４１の前端に到達したならば、後部２０２により第１吸引口４１が閉塞されている。このとき、スリーブ真空制御部３０２により第１閉塞指令（バルブ動作指令）が発せられたならば、第１吸引口４１に接続された吸引経路４７の選択バルブ４１３が閉状態となり、当該吸引経路４７を通じた外気と真空タンク４６との連通が遮断される。そうすると、チップ２４のさらなる前進により第１吸引口４１が外気に開放された時の真空吸引系統４０における真空度の低下を避けることができる。

上述のように、チップ２４の前端２０２Ａが注湯口２６の前端２６Ａに到達した、つまり、プランジャ２２が真空開始位置まで移動したことがリニアエンコーダ等により検知され、スリーブ真空制御部３０２により真空開始指令が生成されて発せられたならば、真空開始指令に遅れて真空バルブ４０Ｖが動作し、続いて、連通空間２９の減圧が始まる。
つまり、プランジャ２２の真空開始位置への到達および真空開始指令の発生に対し、連通空間２９の減圧開始までのタイムラグが存在する。このタイムラグには、真空バルブ４０Ｖの応答時間、連通空間２９の圧力が減少に転じるまでの時間、および連通空間２９の圧力を検知する圧力計の応答時間等が含まれる。

例えば、真空吸引を開始する際のプランジャ２２の速度が０．３ｍ／ｓであり、真空開始指令が発せられてから真空バルブ４０Ｖが動作するまでのタイムラグが１００ｍｓであったとすると、真空バルブ４０Ｖが動作する時点で、プランジャ２２は、真空開始指令が発せられた位置から３０ｍｍ前方に移動している。
上記と同じタイムラグ（１００ｍｓ）でも、プランジャ２２の速度が０．５ｍ／ｓであるならば、真空バルブ４０Ｖが動作する時点で、プランジャ２２は、真空開始指令が発せられた位置から５０ｍｍ前方に移動している。つまり、プランジャ２２の速度が速いほど、タイムラグに起因して、真空開始指令発生時点のプランジャ２２の位置に対し、真空バルブ４０Ｖが動作する時点のプランジャ２２の位置に顕著なシフトが発生する。

そうすると、リニアエンコーダ等により真空開始位置が検知されたことで直ちにスリーブ真空制御部３０２により真空開始指令が発せられたとしても、必ずしも適時に真空バルブ４０Ｖが動作して連通空間２９の減圧が開始されない場合がある。
つまり、図８（ｂ）に示すプランジャ２２の位置で真空開始指令が発せられたとしても、真空開始指令から遅れて、図８（ａ）に示すようにプランジャ２２が前進した位置で真空バルブ４０Ｖが動作したならば、真空吸引の時間を最大限に確保することはできず、また、図８（ａ）に示すようにチップ２４が第２吸引口４２の一部を閉塞していることで、吸引用の開口面積が減少してしまう。

タイムラグを考慮すると、チップ２４の後部２０２の前端２０２Ａが注湯口２６の前端２６Ａに到達したときのプランジャ２２の位置ではなく、その位置よりも後方の位置にプランジャ２２が到達した時点で真空開始指令を発生させることが好ましい。換言すると、タイムラグを見込んで真空開始指令の発生時を早めることにより、指令発生に遅れて真空バルブ４０Ｖが現実に動作する時に、真空開始位置にプランジャ２２が到達するようにすれば良い。
しかし、タイムラグが考慮された指標が無いとすれば、どれほど後方の位置で真空開始指令を発生させるべきか、つまり、真空開始指令を発生させる位置を示す真空開始位置パラメータの値の決め方が難しい。
そのため、注湯口閉塞位置よりも後方の位置で、真空開始指令が早く発せられた結果、図８（ｃ）に示す位置で真空バルブ４０Ｖが動作したとする。このとき、注湯口２６と前方空間２７とが吸引用凹部２５およびチップ２４とスリーブ２１との隙間を介して連通しているため、注湯口２６を通じて前方空間２７に外気が流入し易い。

図８（ａ）～（ｃ）にそれぞれ示す位置で真空バルブ４０Ｖが動作したときのスリーブ２１内の溶湯１７の状態が試験により確認されている。その試験によれば、図８（ａ）および（ｂ）に示す位置で真空バルブ４０Ｖが動作したとき、外気の流入による溶湯１７の飛散や湯面の揺動はカメラにより観察されなかった。

真空開始位置の他、吸引口閉塞位置についても、タイムラグを考慮すると、チップ２４の後部２０２により吸引口が閉塞されたときのプランジャ２２の位置ではなく、その位置よりも後方の位置にプランジャ２２が到達した時点で吸引口閉塞指令を発生させることにより、当該吸引口が大気開放されるよりも前に、対応する選択バルブ４１３を閉塞させることが好ましい。
しかし、タイムラグが考慮された指標が無いとすれば、どれほど後方の位置で吸引口閉塞指令を発生させるべきか、つまり、吸引口閉塞パラメータの値の決め方が難しい。
ここで、真空開始位置および吸引口閉塞位置のいずれについても、スリーブ２１に対してプランジャ２２が前進する速度（射出速度）が大きいほど、タイムラグによる影響は顕著となる。更に、吸引口閉塞位置については、チップ２４の後部２０２の軸方向長さが短いほど、吸引口が大気開放されるまでの距離が短くなるため、タイムラグによる影響が顕著となる。つまり、射出速度が大きいほど、また、チップ２４の後部２０２が短いほど、各バルブを適時に動作させるために適切な時点で指令を発生させる必要性が高くなる。

以上より、スリーブ２１内部への外気の流入を抑制しながら、スリーブ２１の真空吸引を効率良く行って鋳造品の品質を確保するため、タイムラグを考慮した適切な値に、スリーブ真空制御パラメータを簡便に設定したい。
そのため、本実施形態の制御装置３０は、タイムラグが考慮された指標として、スリーブ真空制御パラメータの指標値を提供する。

真空開始位置指標値Ｐｉ０、および第１～第４吸引口閉塞位置指標値Ｐｉ１～Ｐｉ４は、（１）スリーブ２１やチップ２４の幾何学的諸元のみから、タイムラグが考慮されずに決まるバルブ動作位置と、（２）プランジャ２２の位置および速度を表すデータを含む射出条件と、（３）真空開始時の指令発生、真空バルブ４０Ｖ等のバルブの動作、連通空間２９の減圧等の一連の処理および現象に存在するタイムラグと、を用いて取得される。
制御パラメータ設定部３０３の指標値取得部３０３Ａは、上記のバルブ動作位置からタイムラグに相当する時間分、遡った位置に相当する指標値を取得する。
以下、スリーブ真空制御パラメータの指標値の取得に用いられる上記要素（１）～（３）について説明する。

（１）バルブ動作位置
ここで言うバルブ動作位置は、図９に示すように、スリーブ２１の注湯口２６や吸引口４１～４４に関する進退方向Ｄ１の寸法、チップ２４の前部２０１や吸引用凹部２５の進退方向Ｄ１の寸法等の幾何学的諸元から導かれる。バルブ動作位置Ｖｓ０～Ｖｓ４は、図９に示すように、原点位置にあるプランジャ２２のチップ２４の先端２４Ｂの位置を基準として示すことができる。
真空開始位置指標値の取得に用いられるバルブ動作位置Ｖｓ０は、チップ２４が注湯口２６を閉塞する位置（注湯口閉塞位置）に相当する。第１吸引口閉塞位置指標値の取得に用いられるバルブ動作位置Ｖｓ１は、チップ２４が、吸引口４１を閉塞する位置（吸引口閉塞位置）に相当する。同様に、第２～第４吸引口閉塞位置指標値の取得に用いられるバルブ動作位置Ｖｓ２～Ｖｓ４も、チップ２４が、該当の吸引口を閉塞する位置（吸引口閉塞位置）に相当する。

スリーブ２１やチップ２４の幾何学的諸元は、図６に設定用画面の一例を示すように、製造前に予め設定され、記憶部３１３に記憶される。この例では、例えば、注湯口２６の進退方向Ｄ１の寸法Ｌ０、注湯口２６の前端２６Ａから第１吸引口４１の開口中心までの距離Ｌ１、第１吸引口４１の開口中心から第２吸引口４２の開口中心までの距離Ｌ２、第２吸引口４２の開口中心から第３吸引口４３の開口中心までの距離Ｌ３、第３吸引口４３の開口中心から第４吸引口４４の開口中心までの距離Ｌ４、各吸引口４１～４４の直径φ１～φ４、チップ２４の全長Ｌ５、通常の基準位置（注湯口２６の後端２６Ｂ）に対して、原点位置にあるプランジャ２２のチップ２４の先端２４Ｂがシフトしている長さＬ６、チップ２４の前端側のテーパ部の幅に相当するシール不可長さＬ７、シール不可長さＬ７を除いた前部２０１の長さＬ８、および吸引用凹部２５の長さＬ９等が、画面上の入力項目への入力等によって設定される。

バルブ動作位置Ｖｓ０～Ｖｓ４は、例えば図６の設定用画面により設定された数値から算出することができる。なお、バルブ動作位置Ｖｓ０～Ｖｓ４のそれぞれの値が、設定用画面の項目に入力されるようになっていてもよい。

（２）射出条件
射出条件は、スリーブ２１やチップ２４の幾何学的諸元と同様、製造前に予め設定され、記憶部３１３に記憶される。図１０は、射出条件の位置および速度の波形の一例を示している。横軸はプランジャ２２の原点位置からの射出ストロークを示し、縦軸はプランジャ２２の速度を示している。
射出条件は、相対的に低速で移動するプランジャ２２のチップ２４により溶湯１７をスリーブ２１から押し出した後、プランジャ２２の速度を急激に増加させるという基本的な動作に基づいて設定される。
射出条件の位置および速度を設定することにより、加速度等が相違する種々の射出設定波形を実現可能である。

制御パラメータ設定部３０３は、射出条件データ変換部３０３Ｃにより、射出条件の位置および速度から、位置および時間のデータへと変換した位置・時間データをスリーブ真空制御パラメータの取得に用いる。この位置・時間データに基づいて、幾何学的に得られるバルブ動作位置からタイムラグ分後方の位置を特定することができる。
位置・時間データにおける「時間」は、射出条件に基づいて、前進するプランジャ２２が、進退方向Ｄ１の基準位置（ここではプランジャ２２の原点位置）から、進退方向Ｄ１の任意の位置に到達するまでの経過時間を意味する。この意味で、位置・時間データの「時間」を経過時間と称する。

射出条件データ変換部３０３Ｃは、射出条件の位置および速度から、位置および時間のデータへと変換した位置・時間データとして、射出ストロークの全域に亘り、プランジャ２２の経過時間を単位変位量毎に得ることが好ましい。
射出ストロークの全域に亘り経過時間が与えられている位置・時間データに基づけば、射出ストローク上の任意の位置における経過時間から、タイムラグに相当する時間を遡った時間に対応する位置を容易に特定することができる。

射出条件データ変換部３０３Ｃは、位置および速度を含む射出条件に基づいて、射出ストロークの全域に亘り、経過時間を単位変位量毎に算出する。射出条件データ変換部３０３Ｃにより算出された経過時間データは、記憶部３１３に記憶される。
経過時間は、射出条件の値が変更された際には、変更後の射出条件に基づいて再計算され、記憶部３１３に記憶された経過時間のデータが書き換えられる。
異なる射出条件にそれぞれ対応する経過時間データが予め射出条件から算出され、記憶部３１３に記憶されている場合は、射出条件変更時の再計算や、記憶部３１３におけるデータの書き換えが必ずしも必要ない。

図１１に、射出条件から算出された、単位変位量毎の経過時間データが模式的に示されている。図１１に示す経過時間データは、原点位置からのプランジャ２２の１ｍｍ単位の位置と、当該位置へのプランジャ２２の到達時における移動開始時からの経過時間との対応関係を射出ストロークの全域（ここでは１ｍｍ～１２００ｍｍ）に亘り示している。
プランジャ２２の位置と経過時間とが紐付けられている限り、経過時間データは、任意のデータ形式であってよい。経過時間データが、例えば、行列状のテーブルデータであったり、あるいは、１～１２００ｍｍの各位置と紐付けられた経過時間が、記憶部３１３に用意されている記憶領域（バッファ）に個別に格納されていたりしてもよい。

（３）タイムラグ
次に、スリーブ真空制御パラメータの指標値の取得に用いるタイムラグは、バルブ動作指令の発生から、真空バルブ４０Ｖおよび選択バルブ４１３等の動作までのタイムラグを想定したバルブ応答タイムラグに相当する。
このバルブ応答タイムラグは、リニアエンコーダ等によるバルブ動作位置の検知およびバルブ動作指令発生に対する連通空間２９の減圧開始までのタイムラグを用いて定めることができる。

図１２には、プランジャ２２を低速で前進させながら行われる真空吸引の過程において、キャビティ１６のガス圧力Ｒ１の時間変化の一例を太い実線で示し、金型１１，１３の吸引部１９付近におけるガス圧力Ｒ２の時間変化の一例を細い実線で示している。ガス圧力Ｒ１は、キャビティ１６の所定位置に配置された圧力計Ｇ１（図１３）により測定され、ガス圧力Ｒ２は、吸引部１９付近に配置された圧力計Ｇ２（図１３）により測定される。

図１２より、スリーブ２１の吸引口４１～４４を通じた真空吸引について、真空開始指令が発せられた時（Ａ１）から、キャビティ１６の圧力Ｒ１が減少に転じる、減圧開始時（Ｂ１）までのタイムラグＴＬ１が存在する。
ここで、真空バルブ４０Ｖや圧力計Ｇ１の応答性、およびキャビティ１６の容積等によっては、真空バルブ４０Ｖが切り替えられたならば瞬時にキャビティ１６の減圧が開始されて圧力計Ｇ１の測定値に反映される。
しかし、多くの場合、キャビティ１６の減圧開始が圧力計Ｇ１の測定値に基づいて検知されるためには、真空開始指令の発生Ａ１に遅れて真空バルブ４０Ｖが切り替えられた後、スリーブ２１内部が吸引口４１～４４を通じて真空吸引されたことでキャビティ１６の圧力が減少に至り、さらにキャビティ１６の圧力減少に圧力計Ｇ１が応答するまでの時間を要する。

金型１１，１３の吸引部１９付近の圧力Ｒ２は、上記の減圧開始時（Ｂ１）において圧力Ｒ１と比べると緩やかに減少した後、吸引部１９を通じた真空吸引に対する応答により、減少率が増大する（Ｂ２）。
なお、図１２に示す例では、スリーブ２１の真空吸引開始の指令発生（Ａ１）に対して、吸引部１９を通じたキャビティ１６の真空吸引開始の指令発生（Ａ２）が先行しているが、これは一例であって、これには限られない。キャビティ１６が目標の真空度に到達するように、真空開始指令の発生時（Ａ１，Ａ２）を適宜に定めることができる。

図１３に示すように、スリーブ２１から圧力計Ｇ２までの距離が、スリーブ２１から圧力計Ｇ１までの距離と比べて遠いため、（Ｂ１）において圧力Ｒ２の減少の度合が圧力Ｒ１の減少の度合よりも小さいとは言え、スリーブ２１の真空吸引開始の指令発生（Ａ１）から減圧開始までのタイムラグＴＬ１を圧力Ｒ２の時間変化に基づいて得ることもできる。
但し、タイムラグＴＬ１を安定して得る観点からは、スリーブ２１に近い圧力計Ｇ１により検知された圧力Ｒ１の時間変化に基づいてキャビティ１６の減圧開始を精度よく把握することが好ましい。

スリーブ真空制御パラメータの指標値の取得に用いるバルブ応答タイムラグは、タイムラグＴＬ１と、真空バルブ４０Ｖや圧力計Ｇ１の応答性、圧力計Ｇ１による測定値のばらつき、キャビティ１６の容積等を考慮して、定めることができる。典型的には、バルブ応答タイムラグがタイムラグＴＬ１よりも短い時間であることに基づくと、タイムラグＴＬ１に１未満の係数（例えば、０．５～０．９）を乗じた値を採用することが好ましい。但し、バルブ応答タイムラグとしてタイムラグＴＬ１を採用することも許容される。
バルブ応答タイムラグは、タイムラグＴＬ１の係数の乗算に限らず、適宜な計算で求めることができる。

バルブ応答タイムラグは、図６に設定用画面の一例を示すように、バルブ応答タイムラグ設定部３０４により製造前に予め設定され、記憶部３１３に記憶される。この例では、バルブ動作指令に対する各バルブ（真空バルブ４０Ｖおよび選択バルブ４１３）のバルブ応答タイムラグＶｔ０～Ｖｔ４が、画面上の入力によって設定可能である。バルブ応答タイムラグＶｔ０～Ｖｔ４には、同じ値を設定することもできるし、異なる値を設定することもできる。

バルブ応答タイムラグＶｔ０～Ｖｔ４の設定は、図１２に示したタイムラグＴＬ１の取得を含めて自動的に行われるようにしてもよい。つまり、バルブ応答タイムラグ設定部３０４が、鋳造時のキャビティ１６やスリーブ２１の内部等、連通空間２９の圧力の時間的変化からタイムラグＴＬ１を取得し、タイムラグＴＬ１に所定の係数を乗じた値がバルブ応答タイムラグに設定されるようにしてもよい。

制御パラメータ設定部３０３は、以上で述べたように、指標値取得部３０３Ａにより、バルブ動作位置、射出条件、およびバルブ応答タイムラグを用いることにより、真空バルブ４０Ｖや選択バルブ４１３のバルブ動作位置からバルブ応答タイムラグに相当する時間分、遡った位置に相当する指標値（真空開始位置指標値Ｐｉ０、第１～第４吸引口閉塞位置指標値Ｐｉ１～Ｐｉ４）を取得し、かかる指標値をスリーブ真空制御パラメータに設定することができる。

本実施形態では、制御パラメータ設定部３０３により設定されたスリーブ真空制御パラメータをオペレータにより画面上で変更することが可能である。
図５は、スリーブ真空制御パラメータの設定が可能な画面の一例を示している。この例では、ダイカストマシン１０におけるスリーブ２１の真空吸引機能を使用するか否かの設定項目（使用／不用）、各吸引口４１～４４の使用／不用の設定項目、スリーブ真空制御パラメータの設定項目３２０～３２４が画面に表示されている。

スリーブ真空制御パラメータの設定項目３２０～３２４の隣には、スリーブ真空制御パラメータの値の推奨範囲が表示されている。この範囲においてスリーブ真空制御パラメータの値を設定可能である。
画面上の推奨範囲の下限は、上述したスリーブ真空制御パラメータ指標値（Ｐｉ０～Ｐｉ４）、つまり、幾何学的に得られるバルブ動作位置Ｖｓ０～Ｖｓ４に対して、バルブ応答タイムラグの分、後方の位置に相当する。例えば、真空開始位置パラメータＰ０の推奨範囲下限（Ｐｉ０）は、バルブ動作位置Ｖｓ０に対して、バルブ応答タイムラグＶｔ０の分、後方の位置に相当する。第１吸引口閉塞位置パラメータＰ１の推奨範囲下限は、バルブ動作位置Ｖｓ１に対して、バルブ応答タイムラグＶｔ１の分、後方の位置に相当する。第２～第４吸引口閉塞位置パラメータＰ２～Ｐ４についても同様である。
画面上の推奨範囲の上限は、幾何学的に得られるバルブ動作位置Ｖｓ０～Ｖｓ４に相当する。

推奨範囲の下限はバルブの応答時間を想定したタイムラグが考慮されているため、オペレータは、バルブの応答に起因するタイムラグを考慮することなく、必要に応じて製造試験時のデータを参考にするなどして、推奨範囲の下限から上限までの範囲における任意の値をスリーブ真空制御パラメータの設定項目３２０～３２４に制御卓の入力装置等を用いて設定することができる。その際に、推奨値として下限だけが表示されている場合と比べて、上限も表示されている方が、値を設定し易い。
但し、スリーブ真空制御パラメータの設定画面上に、推奨値（Ｐｉ０～Ｐｉ４）のみが表示されている場合であっても、当該推奨値に基づいて、制御パラメータＰ０～Ｐ４に適切な値を設定することができる。

以上で説明したように、本実施形態のダイカストマシンの制御に際しては、制御装置３０の制御パラメータ設定部３０３により、幾何学的に得られるバルブ動作位置と、射出条件と、バルブ応答タイムラグとを用いてスリーブ真空制御パラメータの指標値を取得し、スリーブ真空制御パラメータに設定することができる。

〔鋳造方法、スリーブの真空吸引の制御例〕
ダイカストによる鋳造の手順の例を簡単に説明する。
図１４は、ダイカストによる鋳造の各ステップを示している。鋳造の１サイクルは、型締め（ステップＳ１）、スリーブ２１への注湯（ステップＳ２）、プランジャ２２による射出の開始（ステップＳ３）、スリーブ２１の真空吸引を実施する場合（ステップＳ４でYes）の処置（ステップＳ５）、保圧・増圧（ステップＳ６）、キャビティ１６における溶湯の冷却（ステップＳ７）、型開き（ステップＳ８）、金型１１，１３からの製品の取出し（ステップＳ９）、製品の検知（ステップＳ１０）、金型１１，１３への離型剤の供給（ステップＳ１１）、プランジャ２２の後退（ステップＳ１２）、およびチップ２４への潤滑剤の供給（ステップＳ１３）からなる。

上記のステップのうち、ステップＳ５は、スリーブ真空制御部３０２による制御下で行われる。その他のステップは、ダイカストマシン制御部３０１による制御下で行われる。

ステップＳ５の詳細処理の一例を示す図１５と、射出工程におけるプランジャ２２の動きを示す図１６～図１９を参照して説明する。

スリーブ２１の真空吸引の開始時には、吸引口４１～４４にそれぞれ対応する選択バルブ４１３のいずれも開いているものとする。
スリーブ２１の真空吸引の処理概要としては、プランジャ２２の前進に伴い、スリーブ真空制御部３０２により、スリーブ真空制御パラメータＰ０～Ｐ４が示す位置でそれぞれ、真空バルブ４０Ｖあるいは選択バルブ４１３に対するバルブ動作指令が発せられる。バルブ動作指令の発生によって、指令に対応する真空バルブ４０Ｖあるいは選択バルブ４１３が動作する。
制御パラメータＰ０～Ｐ４は、上述したようにバルブ応答タイムラグを考慮して設定されているため、制御パラメータＰ０～Ｐ４がそれぞれ示す位置で発せられた指令に遅れて、真空バルブ４０Ｖおよび選択バルブ４１３が適時に動作することとなる。
本実施形態では、吸引用凹部２５が形成されたチップ２４が使用されているため、以下に説明するように、各吸引口４１～４４が、前方空間２７または吸引用凹部２５の吸引に使用される。各吸引口４１～４４が、プランジャ２２の前進により大気に開放されるよりも前に、各吸引口４１～４４に対応する選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる。

以下、スリーブ２１の真空吸引に係る処理の例を具体的に説明する。
ステップＳ１０１では、真空タンク４６の内部が十分な真空度にまで達したことが圧力計により検知されたことにより、真空吸引の準備完了の信号が発せられる。
このとき、図１６（ａ）に示すように、プランジャ２２は原位置にある。

ステップＳ１０２では、真空開始位置パラメータＰ０が示す位置へのプランジャ２２の到達に伴い、真空開始指令が発せられる。真空開始指令の発生時に、プランジャ２２は、チップ２４が注湯口２６を閉塞する位置（図１６（ｂ））に対して後方に位置している。
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で発せられた真空開始指令によって真空バルブ４０Ｖが真空吸引に切り替えられる。このときに、プランジャ２２は、図１６（ｂ）に示す位置と同様の位置にある。つまり、チップ２４の後部２０２が注湯口２６を閉塞する位置で真空バルブ４０Ｖが真空吸引に切り替えられる。そうすると、真空吸引系統４０（図２）により、吸引口４１を通じて吸引用凹部２５が吸引されるとともに、吸引口４２～４４を通じて前方空間２７が吸引される。

その後、プランジャ２２の前進により、図１６（ｃ）に示すように第２吸引口４２がチップ２４の前部２０１により閉塞される。これに伴い、第２吸引口４２を通じた前方空間２７の吸引が終了する。
次いで、図１７（ａ）に示すように第２吸引口４２が吸引用凹部２５に連通する。このとき、第１吸引口４１および第２吸引口４２を通じて吸引用凹部２５が吸引されるとともに、第３吸引口４３および第４吸引口４４を通じて前方空間２７が吸引される。

続いて、第１吸引口閉塞位置パラメータＰ１が示す位置へのプランジャ２２の到達に伴い、第１吸引口閉塞指令が発せられる（ステップＳ１０４）。この指令の発生時に、プランジャ２２は、後部２０２が第１吸引口４１を閉塞する位置（図１７（ｂ））に対して後方に位置している。
ステップＳ１０４で発せられた第１吸引口閉塞指令により、第１吸引口４１に対応する第１の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる（ステップＳ１０５）。このとき、プランジャ２２は、図１７（ｂ）に示す位置と同様の位置にある。つまり、後部２０２が第１吸引口４１を閉塞する位置で第１の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる。これによって、第１吸引口４１に対応する吸引経路４７を通じた真空吸引が終了する。

その後も同様に、前部２０１による第３吸引口４３の閉塞（図１７（ｃ））、第３吸引口４３と吸引用凹部２５との連通を経て、プランジャ２２が、第２吸引口閉塞位置パラメータＰ２が示す位置へ到達すると、第２吸引口閉塞指令が発せられる（ステップＳ１０６）。
第２吸引口閉塞指令により、第２吸引口４２に対応する第２の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる（ステップＳ１０７）。このとき、プランジャ２２は、図１８（ａ）に示す位置と同様の位置にある。つまり、後部２０２が第２吸引口４２を閉塞する位置で第２の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる。これによって、第２吸引口４２に対応する吸引経路４７を通じた真空吸引が終了する。
また、後部２０２により第２吸引口４２が閉塞されるとき、第１吸引口４１が大気に開放されるが、既に、第１吸引口４１に対応する第１の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられているため、第１吸引口４１に対応する吸引経路４７を通じて真空タンク４６の真空度が低下することは避けられる。

さらに、図１８（ｂ）に示すように、前部２０１により、吸引口４１～４４のうち最も前方に位置する第４吸引口４４が閉塞されることで、前方空間２７の真空吸引は終了するが、前方空間２７への外気の流入を抑制するため、第４吸引口４４を通じて、引き続き、吸引用凹部２５の吸引を継続する。
その後、第３吸引口閉塞位置パラメータＰ３が示す位置へプランジャ２２が到達すると、第３吸引口閉塞指令が発せられる（ステップＳ１０８）。
第３吸引口閉塞指令により、第３吸引口４３に対応する第３の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる（ステップＳ１０９）。このとき、プランジャ２２は、図１８（ｃ）に示す位置と同様の位置にある。つまり、後部２０２が第３吸引口４３を閉塞する位置で第３の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる。これによって、第３吸引口４３に対応する吸引経路４７を通じた真空吸引が終了する。

続いて、第４吸引口閉塞位置パラメータＰ４が示す位置へプランジャ２２が到達したならば、第４吸引口閉塞指令が発せられる（ステップＳ１１０）。それに遅れて、第４吸引口４４に対応する第４の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる（ステップＳ１１１）。このとき、図１９（ａ）に示すように、後部２０２が第４吸引口４４を閉塞する位置で第４の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられる。これによって、第１～第４吸引口４１～４４に対応する第１～第４の選択バルブ４１３の全てが閉状態となるため、スリーブ側吸引系統４０Ｓによる真空吸引が終了する。第４の選択バルブ４１３が閉状態に切り替えられるのに伴い、真空バルブ４０Ｖを中立に切り替えるとよい（ステップＳ１１２）。
その後、図１９（ｂ）および（ｃ）に示すように、第４吸引口４４が大気に開放される。

吸引口４１～４４を通じたスリーブ２１内の真空吸引を終了したならば、エアブロウを実施する。エアブロウは、チップ２４により溶湯１７がスリーブ２１内から押し出された後、例えば、速度制御から圧力制御へ切り替える指令の発生に続いて、保圧・増圧のステップＳ６以降の処理と並行して行うことができる。
エアブロウを実施するため、真空バルブ４０Ｖをエアブロウに切り替え、吸引口４１～４４に対応する選択バルブ４１３を１箇所ずつ順番に、設定した時間だけ開状態とする。
そうすると、加圧空気供給系統４０Ｐにより、吸引口４１～４４を通じてスリーブ２１内に加圧空気を噴出させるエアブロウが行われる。
エアブロウを終えたならば、真空バルブ４０Ｖを中立に切り替える。

以上で説明したダイカストマシン１０の制御装置３０による制御によれば、バルブ応答タイムラグが考慮された、スリーブ真空制御パラメータの指標値が取得されることにより、真空バルブ４０Ｖや選択バルブ４１３が適時に動作するように、バルブ応答タイムラグの分、バルブ動作指令を先行して発生させる制御パラメータを容易に設定することができる。
真空バルブ４０Ｖや選択バルブ４１３が適時に動作することで、真空吸引時間を最大限に確保することができ、また、吸引用の開口面積を十分に確保できるので、スリーブ２１内およびキャビティ１６を効率よく減圧させて、巻込み巣の発生を防ぐことができる。
上述した制御によれば、スリーブ２１の壁に形成された複数の吸引口４１～４４と、吸引用凹部２５が形成されたチップ２４とを用いてスリーブ２１を真空吸引する場合でも、図１６～図１９に例示したように、バルブ動作指令に対して遅れる真空バルブ４０Ｖや選択バルブ４１３の一連のバルブ動作が、それぞれ適切な位置で行われる。そのため、外気流入による溶湯の暴れを抑制して吸引経路４７の閉塞を防ぐことのできる観点でも、スリーブ２１内およびキャビティ１６を効率よく減圧させて鋳造品の品質確保に寄与できる。

制御装置３０は、既設のダイカストマシン１０に適用することもできる。既設のダイカストマシン１０に備わる制御装置を本実施形態の制御装置３０に置き換えることにより、バルブ応答タイムラグに対処できるため、射出速度の増加にも対応することができる。

制御装置３０は、複数の制御ブロックに分けて構成されていてもよい。例えば、制御パラメータ設定部３０３の指標値取得部３０３Ａ（図７）を実行可能な装置が、制御パラメータ指標値取得装置として、ダイカストマシン制御部３０１やスリーブ真空制御部３０２等を実行可能な主制御装置とは別体に構成されていてもよい。その場合は、制御パラメータ指標値取得装置と主制御装置との間の通信により、制御パラメータ指標値取得装置により取得した指標を主制御装置に送信し、制御パラメータの設定に用いることができる。
上記の制御パラメータ指標値取得装置により、既設の制御装置に対して、スリーブ真空制御パラメータの指標値を提供することも可能である。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１０ ダイカストマシン
１１ 可動金型
１１Ａ 製品押出機構
１２ 可動盤
１３ 固定金型
１４ 固定盤
１５ マシンベース
１６ キャビティ
１７ 溶湯
１８ タイバー
１９ 吸引部
２０ 射出装置
２１ スリーブ
２１Ａ 内周部
２２ プランジャ
２３ プランジャロッド
２４ プランジャチップ
２４Ａ 前端
２４Ｂ 先端
２５ 吸引用凹部
２６ 注湯口
２６Ａ 前端
２６Ｂ 後端
２７ 前方空間
２８Ａ，２８Ｂ シール部材
２９ 連通空間
３０ 制御装置
３１ 制御装置本体
３２ モニタ（表示部）
３２Ｓ 制御パラメータの設定欄
３３ 入出力インタフェース
４０ 真空吸引系統
４０Ｍ 金型側吸引系統
４０Ｐ 加圧空気供給系統
４０Ｓ スリーブ側吸引系統
４０Ｖ 真空バルブ
４１～４４ 吸引口
４５ 真空ポンプ
４６ 真空タンク
４７ 吸引経路
４８ 合流・分配部
１３１ ランナー
１３２ ゲート
２０１ 前部
２０２ 後部
２０２Ａ 前端
２０３ 小径部
３０１ ダイカストマシン制御部
３０２ スリーブ真空制御部
３０３ 制御パラメータ設定部
３０３Ａ 指標値取得部
３０３Ｂ 制御パラメータ入力取得部
３０３Ｃ 射出条件データ変換部
３０４ バルブ応答タイムラグ設定部
３１１ 演算部
３１２ メモリ
３１３ 記憶部
３２０～３２４ 制御パラメータの設定項目
４０１ 真空フィルタ
４０２ 圧力検知部
４０３ 真空バルブ
４１１ 真空フィルタ
４１２ 圧力検知部
４１３ 選択バルブ
４２１ 圧縮空気源
４２２ 加圧タンク
Ｄ１ 進退方向
Ｇ１，Ｇ２ 圧力計
Ｐ０ 真空開始位置パラメータ（制御パラメータ）
Ｐ１ 第1吸引口閉塞位置パラメータ（制御パラメータ）
Ｐ２ 第２吸引口閉塞位置パラメータ（制御パラメータ）
Ｐ３ 第３吸引口閉塞位置パラメータ（制御パラメータ）
Ｐ４ 第４吸引口閉塞位置パラメータ（制御パラメータ）
Ｐｉ０～Ｐｉ４ 指標値
Ｒ１，Ｒ２ ガス圧力
ＴＬ１ タイムラグ
Ｖｓ０～Ｖｓ４ バルブ動作位置
Ｖｔ０～Ｖｔ４ バルブ応答タイムラグ
ｐ０ 大気圧
ｐ１，ｐ２ 圧力
φ１～φ４ 直径

Claims (12)

1. 注湯口から溶湯が注入されるスリーブと、前記溶湯をキャビティに向けて射出するプランジャとを備え、前記キャビティと連通した前記スリーブの内側を吸引可能に構成されたダイカストマシンを制御する装置であって、
   前記プランジャの進退方向における位置を示し、前記スリーブの内側を吸引する制御に用いられる制御パラメータに値を設定する制御パラメータ設定部と、
   前記スリーブの内側の吸引状態を操作するバルブを動作させるバルブ動作指令を前記制御パラメータが示す位置で発するスリーブ真空制御部と、を備え、
   前記制御パラメータ設定部は、
   前記プランジャのチップおよび前記スリーブの幾何学的諸元から決まる前記進退方向における前記チップの位置であって、前記バルブを動作させる位置としてのバルブ動作位置と、
   前記プランジャの位置および速度を含む射出条件と、
   前記バルブ動作指令に対する前記バルブの動作のタイムラグと、を用いて、
   前記バルブ動作位置から前記タイムラグに相当する時間分、遡った位置に相当する指標値を取得し、前記指標値を前記制御パラメータに設定可能である、
   ことを特徴とするダイカストマシンの制御装置。
2. 前記指標値および前記バルブ動作位置のうち、少なくとも前記指標値を表示する表示部を備える、
   請求項１に記載のダイカストマシンの制御装置。
3. 前記制御パラメータ設定部は、
   前記指標値と前記バルブ動作位置との間の推奨範囲において入力された値を前記制御パラメータに設定可能である、
   請求項１または２に記載のダイカストマシンの制御装置。
4. 前記制御パラメータ設定部は、前記射出条件の位置および速度から、位置および時間のデータへと変換した位置・時間データを前記指標値の取得に用いる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のダイカストマシンの制御装置。
5. 前記制御パラメータ設定部は、前記位置・時間データとして、前記プランジャが前記進退方向の任意の位置へ到達するまでの経過時間を単位変位量毎に得る、
   請求項４に記載のダイカストマシンの制御装置。
6. 前記射出条件、前記制御パラメータ、および前記位置・時間データのうち、少なくとも前記位置・時間データを記憶する記憶部を備える、
   請求項４または５に記載のダイカストマシンの制御装置。
7. 前記制御パラメータには、前記スリーブの内側の吸引を開始する際に前記バルブを動作させる真空開始指令が発せられる時の前記プランジャの位置を示す真空開始位置パラメータが含まれ、
   前記真空開始位置パラメータに対応する前記指標値の取得に用いられる前記バルブ動作位置は、
   前記チップおよび前記スリーブの幾何学的諸元から、前記チップが前記注湯口を閉塞する位置である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のダイカストマシンの制御装置。
8. 前記スリーブの壁には、前記進退方向における前記注湯口よりも前方に、前記スリーブの内側の吸引に用いられる１以上の吸引口が設けられ、
   前記制御パラメータには、前記吸引口に対応する前記バルブを閉状態に切り替える吸引口閉塞指令が発せられる時の前記プランジャの位置を示す吸引口閉塞位置パラメータが含まれ、
   前記吸引口閉塞位置パラメータに対応する前記指標値の取得に用いられる前記バルブ動作位置は、
   前記チップおよび前記スリーブの幾何学的諸元から、前記チップが前記吸引口を閉塞する位置である、
   請求項１から７のいずれか一項に記載のダイカストマシンの制御装置。
9. 前記スリーブの内周部に対して径方向の内側に退避し、周方向に連続する吸引用凹部が形成されたチップを含む前記プランジャと、前記進退方向に間隔をおいて２以上の前記吸引口が設けられた前記スリーブと、を備え、かつ、前記２以上の吸引口を用いて、前記チップの前端よりも前方の空間と、前記吸引用凹部の内側とを吸引可能に構成された前記ダイカストマシンの前記スリーブの内側を吸引する制御に適用される、
   請求項８に記載のダイカストマシンの制御装置。
10. ダイカストマシンの制御パラメータの設定に用いられる指標値を取得する取得装置であって、
    前記制御パラメータは、前記ダイカストマシンのプランジャの進退方向における位置を示し、前記ダイカストマシンのスリーブの内側を吸引する制御に用いられ、
    前記取得装置は、
    前記プランジャのチップおよび前記スリーブの幾何学的諸元から決まる前記進退方向における前記チップの位置であって、前記スリーブの内側の吸引状態を操作するバルブを動作させる位置としてのバルブ動作位置と、
    前記プランジャの位置および速度を含む射出条件と、
    前記制御パラメータが示す位置で発せられるバルブ動作指令に対する前記バルブの動作のタイムラグと、を用いて、
    前記バルブ動作位置から前記タイムラグに相当する時間分、遡った位置に相当する指標値を取得する、
    ことを特徴とするダイカストマシンの制御パラメータの指標値取得装置。
11. ダイカストマシンの制御パラメータの設定に用いられる指標値を取得する取得方法であって、
    前記制御パラメータは、前記ダイカストマシンのプランジャの進退方向における位置を示し、前記ダイカストマシンのスリーブの内側を吸引する制御に用いられ、
    前記取得方法は、
    前記プランジャのチップおよび前記スリーブの幾何学的諸元から決まる前記進退方向における前記チップの位置であって、前記スリーブの内側の吸引状態を操作するバルブを動作させる位置としてのバルブ動作位置と、
    前記プランジャの位置および速度を含む射出条件と、
    前記制御パラメータが示す位置で発せられるバルブ動作指令に対する前記バルブの動作のタイムラグと、を用いて、
    前記バルブ動作位置から前記タイムラグに相当する時間分、遡った位置に相当する指標値を取得する、
    ことを特徴とするダイカストマシンの制御パラメータの指標値取得方法。
12. 前記制御パラメータは、
    前記スリーブの内周部に対して径方向の内側に退避し、周方向に連続する吸引用凹部が形成されたチップを含む前記プランジャと、前記進退方向に間隔をおいて２以上の吸引口が設けられた前記スリーブと、を備え、かつ、前記２以上の吸引口を用いて、前記チップの前端よりも前方の空間と、前記吸引用凹部の内側とを吸引可能に構成された前記ダイカストマシンの前記スリーブの内側を吸引する際の制御に用いられる、
    請求項１１に記載のダイカストマシンの制御パラメータの指標値取得方法。

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