JP7546469B2 - ダイカストマシン - Google Patents

Description

本発明は、溶湯金属を金型内に射出して成形品を成形するダイカストマシンに関する。

従来より、金型のキャビティに連通するスリーブ内に配置されたプランジャと、スリーブ内でプランジャを進退させる油圧シリンダとを備えるダイカストマシンが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、特許文献２に記載されているようなサーボバルブを、油圧シリンダのロッド室から作動油タンクに至る戻り油路に配置して、プランジャの前進速度を制御するダイカストマシンも存在する。

より詳細には、油圧シリンダのヘッド室に所定の圧力の作動油を供給し、サーボバルブのスプール開度を調整することによって、プランジャがスリーブ内を所定の前進速度で前進して、金型に溶湯金属を射出する（以下、「射出前進処理」と表記する。）。

特開２０１９－１５５４７８号公報 特開昭５４－６７７５号公報

上記構成のダイカストマシンにおいて、ロッド室内の圧力が低い状態で射出前進処理を開始すると、プランジャが急激に飛び出してしまう。その結果、スリーブ内の溶湯金属の波打ちが大きくなってエアーを巻込み、成形品に巻込み巣などが発生するという課題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、射出前進処理におけるプランジャの急激な飛び出しを防止可能なダイカストマシンを提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、金型内に形成されたキャビティに連通するスリーブと、前記スリーブ内で前記キャビティに向けて前進することによって、前記スリーブ内の溶湯金属を前記キャビティに供給するプランジャと、作動油がヘッド室に供給されることによって前記プランジャを前進させ、作動油がロッド室に供給されることによって前記プランジャを後退させる油圧シリンダと、前記ヘッド室及び前記ロッド室に作動油を給排する油圧回路と、前記油圧回路の動作を制御する制御装置とを備えるダイカストマシンであって、前記油圧回路は、作動油を貯留する作動油タンクと、予め蓄圧した作動油を排出するアキュームレータと、前記アキュームレータから前記ヘッド室に至る第１ヘッド側供給流路に配置されて、第１流量の作動油を前記ヘッド室に供給する第１供給位置、及び前記第１ヘッド側供給流路を閉塞する第１閉塞位置に切替可能な絞り弁と、前記アキュームレータから前記ヘッド室に至る第２ヘッド側供給流路に配置されて、前記第１流量より多い第２流量の作動油を前記ヘッド室に供給する第２供給位置、及び前記第２ヘッド側供給流路を閉塞する第２閉塞位置に切替可能なチェック弁と、前記ロッド室から前記作動油タンクに至る戻り流路に配置されて、前記戻り流路を開放して前記プランジャの前進を許容する許容位置、及び前記戻り流路を遮断して前記プランジャの前進を制動する制動位置の間で開度を調整可能なサーボ弁とを備え、前記制御装置は、前記サーボ弁を前記制動位置にして前記ロッド室内の作動油が前記作動油タンクに還流するのを阻止した状態で、前記絞り弁を前記第１供給位置にし、前記チェック弁を前記第２閉塞位置にすることによって、前記ロッド室内を加圧する加圧処理と、前記加圧処理で前記ロッド室内が所定の圧力に達した後に、前記サーボ弁の開度を第１開度にして前記ロッド室内の作動油が前記作動油タンクに還流するのを許容し、前記チェック弁を前記第２供給位置にすることによって、前記プランジャを前進させる射出前進処理とを実行することを特徴とする。

本発明によると、射出前進処理におけるプランジャの急激な飛び出しを防止することができる。

本実施形態に係るダイカストマシンの側面図である。 油圧回路の回路図である。 ダイカストマシンのハードウェア構成図である。 射出制御処理のフローチャートである。 加圧処理における油圧回路の状態を示す図である。 射出前進処理における油圧回路の状態を示す図である。 突出し処理における油圧回路の状態を示す図である。 射出後退処理における油圧回路の状態を示す図である。

図１は、本実施形態に係るダイカストマシン１０の側面図である。ダイカストマシン１０は、金型内に溶湯金属を射出して、成形品を製造する。図１に示すように、ダイカストマシン１０は、型締装置２０と、射出装置３０とを主に備える。

型締装置２０は、金型２１の開閉及び型締を行う。具体的には、型締装置２０は、固定側金型２２を支持する固定ダイプレート２３と、可動側金型２４を支持する可動ダイプレート２５とを主に備える。固定側金型２２及び可動側金型２４は、ダイカストマシン１０の左右方向（水平方向）において、互いに対面するように支持されている。

可動ダイプレート２５は、型開閉シリンダ２６の駆動力がトグルリンク機構２７を通じて伝達されることによって、タイバー２８に沿って左右方向に移動する。可動ダイプレート２５が左方向に移動すると、固定側金型２２と可動側金型２４とが離間（型開）する。一方、可動ダイプレート２５が右方向に移動すると、固定側金型２２と可動側金型２４とが当接（型閉）する。そして、可動ダイプレート２５を右方向に移動させる向きの圧力がさらに加わると、固定側金型２２及び可動側金型２４が型締される。

射出装置３０は、型締された金型２１内に溶湯金属を射出する。射出装置３０は、射出スリーブ（スリーブ）３１と、プランジャ３２と、油圧シリンダ３３と、油圧回路４０とを主に備える。本実施形態に係る射出装置３０は、型締装置２０と水平方向（型締装置２０の右方）に離間して配置されている。

射出スリーブ３１は、固定ダイプレート２３に取り付けられた円筒形状の部材である。射出スリーブ３１の先端部は、型締された金型２１の内部空間（以下、「キャビティ」と表記する。）に連通している。また、射出スリーブ３１には、ラドル（図示省略）によって供給された溶湯金属が貯留される。

プランジャ３２は、射出スリーブ３１内に進退可能に収容されている。プランジャ３２が前進すると、射出スリーブ３１に貯留された溶湯金属がキャビティに供給される。一方、プランジャ３２が後退すると、ラドルから供給される溶湯金属を貯留する空間が射出スリーブ３１内に形成される。

油圧シリンダ３３は、作動油が供給及び排出（以下、「給排」と表記する。）されて伸縮することによって、プランジャ３２を進退させる。油圧シリンダ３３への作動油の給排は、油圧回路４０によって行われる。図２に示すように、油圧シリンダ３３は、シリンダチューブ３４と、ピストン３５と、ロッド３６とで構成される。

ピストン３５は、シリンダチューブ３４内を移動可能に構成されている。また、ピストン３５は、シリンダチューブ３４内を、ヘッド室３７及びロッド室３８に区画する。ロッド３６は、基端がピストン３５に接続され、シリンダチューブ３４の外部に突出して、先端にプランジャ３２が接続されている。

ヘッド室３７に作動油が供給され且つロッド室３８から作動油が排出されると、ピストン３５がロッド室３８側に移動して、ロッド３６が伸長する。これにより、射出スリーブ３１内でプランジャ３２が前進する。一方、ロッド室３８に作動油が供給され且つヘッド室３７から作動油が排出されると、ピストン３５がヘッド室３７側に移動して、ロッド３６が縮小する。これにより、射出スリーブ３１内でプランジャ３２が後退する。

また、図２に示すように、ロッド３６の位置は、位置センサ３９によって検知される。位置センサ３９は、ロッド３６の位置を検知し、検知結果を示す位置信号を後述する制御装置６０に出力する。位置センサ３９は、例えば、リニアエンコーダである。

図２は、油圧回路４０の回路図である。図２に示すように、油圧回路４０は、作動油タンク４１と、モータ４２と、油圧ポンプ４３と、アキュームレータ４４と、チャージ弁４５と、電磁比例絞り弁（絞り弁）４６と、逆止弁４７、５１と、チェック弁４８と、方向切換弁４９と、開閉弁５０、５３と、フィルタ５２、５４ｃと、サーボ弁５４とを主に備える。

油圧ポンプ４３とアキュームレータ４４とは、チャージ流路Ｌ_１によって接続されている。アキュームレータ４４と油圧シリンダ３３のヘッド室３７とは、チャージ流路Ｌ_１から分岐した第１ヘッド側供給流路Ｌ_２と、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２からさらに分岐した第２ヘッド側供給流路Ｌ_３とによって接続されている。油圧シリンダ３３のヘッド室３７と作動油タンク４１とは、ヘッド側戻り流路Ｌ_４によって接続されている。油圧ポンプ４３と油圧シリンダ３３のロッド室３８とは、チャージ流路Ｌ_１から分岐したロッド側供給流路Ｌ_５によって接続されている。油圧シリンダ３３のロッド室３８と作動油タンク４１とは、ロッド側供給流路Ｌ_５から分岐したロッド側戻り流路Ｌ_６によって接続されている。

作動油タンク４１は、作動油を貯留する。モータ４２は、油圧ポンプ４３を駆動するための駆動力を発生させる。油圧ポンプ４３は、モータ４２の駆動力が伝達されて、作動油タンク４１に貯留された作動油をチャージ流路Ｌ_１に圧送する。

アキュームレータ４４は、作動油を圧縮した状態で貯留（蓄圧）し、圧縮された作動油を供給する。より詳細には、アキュームレータ４４には、チャージ流路Ｌ_１を通じて油圧ポンプ４３から供給される作動油が蓄圧される。また、アキュームレータ４４から排出される作動油は、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２及び第２ヘッド側供給流路Ｌ_３を通じてヘッド室３７に供給され、第２パイロット流路Ｌ_８（後述）を通じて第２パイロットポート５５ｄ（後述）に供給される。

チャージ弁４５は、チャージ流路Ｌ_１に配置されている。より詳細には、チャージ弁４５は、チャージ流路Ｌ_１の第１ヘッド側供給流路Ｌ_２との分岐位置より油圧ポンプ４３側で、且つロッド側供給流路Ｌ_５との分岐位置よりアキュームレータ４４側に配置されている。チャージ弁４５は、非チャージ位置Ａと、チャージ位置Ｂとに切替可能に構成されている。

非チャージ位置Ａは、チャージ流路Ｌ_１を閉塞して、油圧ポンプ４３から供給される作動油をアキュームレータ４４にチャージ不能にする位置である。チャージ位置Ｂは、チャージ流路Ｌ_１を開放して、油圧ポンプ４３から供給される作動油をアキュームレータ４４にチャージ（蓄圧）可能にする位置である。

チャージ弁４５の初期位置は、非チャージ位置Ａである。また、チャージ弁４５は、制御装置６０から制御電圧が印加されることによって、非チャージ位置Ａからチャージ位置Ｂに切り替えられる。さらに、チャージ弁４５は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再びチャージ位置Ｂから非チャージ位置Ａに切り替えられる。

電磁比例絞り弁４６は、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２に配置されている。より詳細には、電磁比例絞り弁４６は、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２の第２ヘッド側供給流路Ｌ_３との分岐点よりヘッド室３７側で、逆止弁４７よりアキュームレータ４４側に配置されている。電磁比例絞り弁４６は、制御装置６０の制御に従って第１ヘッド側供給流路Ｌ_２を流れる作動油の流量を制御する。

本実施形態に係る電磁比例絞り弁４６は、第１供給位置と、第１閉塞位置とに切り替え可能に構成されている。第１供給位置は、アキュームレータ４４から排出される作動油の流量を、第１流量に絞ってヘッド室３７に供給する位置である。第１閉塞位置は、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２を閉塞する位置である。

電磁比例絞り弁４６の初期位置は、第１閉塞位置である。また、電磁比例絞り弁４６は、制御装置６０から制御電圧が印加されることによって、第１閉塞位置と第１供給位置との間で開度を調整することができる。さらに、電磁比例絞り弁４６は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再び第１閉塞位置に切り替えられる。

逆止弁４７は、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２に配置されている。より詳細には、逆止弁４７は、電磁比例絞り弁４６よりヘッド室３７側に配置されている。逆止弁４７は、アキュームレータ４４からヘッド室３７への向かう作動油の流れを許容し、ヘッド室３７からアキュームレータ４４へ向かう作動油の流れを遮断する。

チェック弁４８は、第２ヘッド側供給流路Ｌ_３に配置されている。より詳細には、チェック弁４８は、第２ヘッド側供給流路Ｌ_３の第１ヘッド側供給流路Ｌ_２との分岐点よりヘッド室３７側に配置されている。チェック弁４８は、スプール５５と、ポペット５６と、コイルバネ（付勢部材）５７とを主に備える。

スプール５５は、内部空間を有する筒状の部材である。スプール５５には、スプール５５の内部空間を外部（流路）に連通させる流入ポート５５ａ、流出ポート５５ｂ、第１パイロットポート５５ｃ、及び第２パイロットポート５５ｄが形成されている。流入ポート５５ａは、第２ヘッド側供給流路Ｌ_３のアキュームレータ４４側に接続されている。流出ポート５５ｂは、第２ヘッド側供給流路Ｌ_３のヘッド室３７に接続されている。第１パイロットポート５５ｃは、ロッド側戻り流路Ｌ_６から分岐した第１パイロット流路Ｌ_７に接続されている。第２パイロットポート５５ｄは、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２から分岐した第２パイロット流路Ｌ_８に接続されている。

ポペット５６は、スプール５５内に収容されている。ポペット５６は、第１パイロットポート５５ｃに対面する第１受圧部５６ａと、第２パイロットポート５５ｄに対面する第２受圧部５６ｂとを有する。第１受圧部５６ａは、第１パイロット流路Ｌ_７を通じて第１パイロットポート５５ｃに供給される作動油の圧力を受ける部分である。第２受圧部５６ｂは、第２パイロット流路Ｌ_８を通じて第２パイロットポート５５ｄに供給される作動油の圧力を受ける部分である。そして、第２受圧部５６ｂの受圧面積は、第１受圧部５６ａより大きく設定されている。

ポペット５６は、スプール５５の内部において、第２供給位置と、第２閉塞位置との間を移動可能に構成されている。第２供給位置は、流入ポート５５ａ及び流出ポート５５ｂを連通させて（すなわち、第２ヘッド側供給流路Ｌ_３を開放して）、アキュームレータ４４から排出された作動油をヘッド室３７に供給する位置である。チェック弁４８が第２供給位置のときに、アキュームレータ４４からヘッド室３７に供給される作動油の流量は、第１流量より多い第２流量に設定されている。第２閉塞位置は、流入ポート５５ａ及び流出ポート５５ｂの間を遮断して、第２ヘッド側供給流路Ｌ_３を閉塞する位置である。

コイルバネ５７は、ポペット５６を第２閉塞位置に向けて付勢する。コイルバネ５７の付勢力をＦ_０、加圧処理（後述）及び射出前進処理（後述）において第１受圧部５６ａが受ける力をＦ_１、加圧処理において第２受圧部５６ｂが受ける力をＦ_２とすると、Ｆ_０＜Ｆ_１、Ｆ_０＋Ｆ_２＞Ｆ_１の関係が成立する。

すなわち、第１受圧部５６ａ及び第２受圧部５６ｂの両方に圧力が付与されていないとき、チェック弁４８（ポペット５６）は、第２閉塞位置に位置する。また、第１受圧部５６ａに圧力が付与され且つ第２受圧部５６ｂに圧力が付与されていないとき、チェック弁４８（ポペット５６）は、コイルバネ５７の付勢力に抗して第２供給位置に位置する。さらに、第１受圧部５６ａ及び第２受圧部５６ｂの両方に圧力が付与されているとき、チェック弁４８（ポペット５６）は、第２閉塞位置に位置する。

方向切換弁４９は、第２パイロット流路Ｌ_８に配置されている。より詳細には、方向切換弁４９は、第２パイロット流路Ｌ_８の第１ヘッド側供給流路Ｌ_２との分岐位置と第２パイロットポート５５ｄとの間に配置されている。方向切換弁４９は、制御装置６０の制御に従って、第２パイロットポート５５ｄに対して作動油を給排する。

方向切換弁４９は、一対のパイロットポート４９ａ、４９ｂを有する。そして、方向切換弁４９は、制御装置６０がパイロットポート４９ａ、４９ｂの一方に制御電圧を印加することによって、遮断位置Ｃと、供給位置Ｄと、還流位置Ｅとに切替可能に構成されている。

遮断位置Ｃは、アキュームレータ４４と第２パイロットポート５５ｄとの間を遮断する位置である。供給位置Ｄは、アキュームレータ４４から排出される作動油を第２パイロットポート５５ｄに供給して、第２受圧部５６ｂを加圧する位置である。還流位置Ｅは、第２パイロットポート５５ｄの作動油を作動油タンク４１に還流させる位置である。

方向切換弁４９の初期位置は、遮断位置Ｃである。また、方向切換弁４９は、制御装置６０からパイロットポート４９ａに制御電圧が印加されることによって、遮断位置Ｃから供給位置Ｄに切り替えられる。また、方向切換弁４９は、制御装置６０からパイロットポート４９ｂに制御電圧が印加されることによって、遮断位置Ｃから還流位置Ｅに切り替えられる。さらに、方向切換弁４９は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再び遮断位置Ｃに切り替えられる。

開閉弁５０は、ヘッド側戻り流路Ｌ_４に配置されている。より詳細には、開閉弁５０は、ヘッド室３７と作動油タンク４１との間に配置されている。開閉弁５０は、閉塞位置Ｆと、開放位置Ｇとに切替可能に構成されている。閉塞位置Ｆは、ヘッド側戻り流路Ｌ_４を閉塞する位置である。開放位置Ｇは、ヘッド側戻り流路Ｌ_４を開放して、ヘッド室３７内の作動油を作動油タンク４１へ還流させる位置である。

開閉弁５０の初期位置は、閉塞位置Ｆである。また、開閉弁５０は、制御装置６０から制御電圧が印加されることによって、閉塞位置Ｆから開放位置Ｇに切り替えられる。さらに、開閉弁５０は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再び開放位置Ｇから閉塞位置Ｆに切り替えられる。

逆止弁５１は、ロッド側供給流路Ｌ_５に配置されている。より詳細には、逆止弁５１は、ロッド側供給流路Ｌ_５のロッド側戻り流路Ｌ_６及び第１パイロット流路Ｌ_７との分岐点より油圧ポンプ４３側に配置され、フィルタ５２よりロッド室３８側に配置されている。逆止弁５１は、油圧ポンプ４３からロッド室３８への向かう作動油の流れを許容し、ロッド室３８から油圧ポンプ４３へ向かう作動油の流れを遮断する。

フィルタ５２は、ロッド側供給流路Ｌ_５に配置されている。より詳細には、フィルタ５２は、逆止弁４７より油圧ポンプ４３側で且つ開閉弁５３よりロッド室３８側に配置されている。フィルタ５２は、油圧ポンプ４３から供給された作動油が通過することによって、作動油に含まれる異物（例えば、金属粉など）を除去する。また、フィルタ５２は、着脱（交換）可能に構成されている。

開閉弁５３は、ロッド側供給流路Ｌ_５に配置されている。より詳細には、開閉弁５３は、ロッド側供給流路Ｌ_５の逆止弁５１（より詳細には、フィルタ５２）より油圧ポンプ４３側に配置されている。開閉弁５３は、閉塞位置Ｈと、開放位置Ｉとに切替可能に構成されている。

閉塞位置Ｈは、ロッド側供給流路Ｌ_５を閉塞して、油圧ポンプ４３からロッド室３８への作動油の供給を停止する位置である。開放位置Ｉは、ロッド側供給流路Ｌ_５を開放して、油圧ポンプ４３からロッド室３８へ作動油を供給する位置である。

開閉弁５３の初期位置は、閉塞位置Ｈである。また、開閉弁５３は、制御装置６０から制御電圧が印加されることによって、閉塞位置Ｈから開放位置Ｉに切り替えられる。さらに、開閉弁５３は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再び開放位置Ｉから閉塞位置Ｈに切り替えられる。

サーボ弁５４は、ロッド側戻り流路Ｌ_６に配置されている。サーボ弁５４は、制御装置６０の制御に従って、制動位置Ｊ、ループ位置Ｋ、許容位置Ｌの間でスプール開度（開度）を調整可能な比例弁である。より詳細には、サーボ弁５４は、一対のパイロットポート５４ａ、５４ｂを備える。サーボ弁５４は、アキュームレータ（図示省略）から一対のパイロットポート５４ａ、５４ｂのいずれかにパイロット圧油が供給されることによって、制動位置Ｊと、ループ位置Ｋと、許容位置Ｌとの間でスプールが移動する。また、アキュームレータからパイロットポート５４ａ、５４ｂに至る流路には、フィルタ５４ｃが配置されている。

制動位置Ｊは、ロッド側戻り流路Ｌ_６を遮断して、ロッド室３８内の作動油が作動油タンク４１に還流するのを阻止（換言すれば、プランジャ３２の前進を制動）する位置である。ループ位置Ｋは、ロッド側戻り流路Ｌ_６のロッド室３８側と、ロッド側戻り流路Ｌ_６の作動油タンク４１側とを、独立したループ流路にする位置である。許容位置Ｌは、ロッド側戻り流路Ｌ_６を開放して、ロッド室３８内の作動油が作動油タンク４１に還流するのを許容（換言すれば、プランジャ３２の前進を許容）する位置である。

サーボ弁５４の初期位置は、制動位置Ｊである。また、サーボアンプ（図示省略）は、制御装置６０から出力されるプランジャ３２の前進速度の指令値に従って、パイロットポート５０ａ、５０ｂへのパイロット圧油の供給量を制御することによって、制動位置Ｊからループ位置Ｋまたは許容位置Ｌに向けてスプール開度を調整する。さらに、サーボアンプは、プランジャ３２の現実の前進速度（以下、「実測値」と表記する。）を検出し、実測値が指令値に近づくようにスプール開度を調整する。

図３は、ダイカストマシン１０のハードウェア構成図である。ダイカストマシン１０は、制御装置６０を備える。制御装置６０は、例えば、演算手段であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１、各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６２、及び演算手段の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６３を備える。そして、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムをＣＰＵ６１が読み出して実行することによって、後述する各処理を実現してもよい。

但し、制御装置６０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

制御装置６０は、ダイカストマシン１０全体の動作を制御する。より詳細には、制御装置６０は、位置センサ３９から出力される位置信号を取得する。また、制御装置６０は、チャージ弁４５、電磁比例絞り弁４６、方向切換弁４９、開閉弁５０、５３へ制御電圧を印加及び印加停止する。さらに、制御装置６０は、サーボ弁５４のサーボアンプに指令値を出力することによって、プランジャ３２の前進速度を制御する（所謂、ＡＬＬ－ＯＵＴ制御）。

より詳細には、制御装置６０は、チェック弁４８を開放することによって、第２ヘッド側供給流路Ｌ_３を通じてアキュームレータ４４からヘッド室３７に予め定められた圧力（流量）の作動油を供給する。また、制御装置６０は、サーボ弁５４のスプール開度を調整することによって、ロッド側戻り流路Ｌ_６を通じてロッド室３８から作動油タンク４１に還流する作動油の流量を調整する。

すなわち、制御装置６０は、サーボ弁５４のスプール開度を増大させることによって、プランジャ３２を加速させる。一方、制御装置６０は、サーボ弁５４のスプール開度を減小させることによって、プランジャ３２を減速（制動）させる。また、サーボ弁５４のスプール開度が小さいほど、プランジャ３２の減速度（制動力）は大きくなる。

次に、図４～図８を参照して、射出制御処理を説明する。図４は、射出制御処理のフローチャートである。図５は、加圧処理における油圧回路４０の状態を示す図である。図６は、射出前進処理における油圧回路４０の状態を示す図である。図７は、突出し処理における油圧回路４０の状態を示す図である。図８は、射出後退処理における油圧回路４０の状態を示す図である。

射出制御処理は、複数の成形品を連続して成形する処理である。射出制御処理の開始時点において、金型２１は型締され、射出スリーブ３１には溶湯金属が貯留され、アキュームレータ４４には所定圧力の作動油が蓄圧され、チャージ弁４５は非チャージ位置Ａに、電磁比例絞り弁４６は第１閉塞位置に、チェック弁４８は第２閉塞位置に、方向切換弁４９は遮断位置Ｃに、開閉弁５０は閉塞位置Ｆに、開閉弁５３は閉塞位置Ｈに、サーボ弁５４は制動位置Ｊに位置しているものとする。

まず、制御装置６０は、図５に示すように、チャージ弁４５を非チャージ位置Ａにし、電磁比例絞り弁４６を第１供給位置にし、方向切換弁４９を供給位置Ｄにし、開閉弁５０を閉塞位置Ｆにし、開閉弁５３を閉塞位置Ｈにし、サーボ弁５４を制動位置Ｊにする（Ｓ１１）。そして、方向切換弁４９が供給位置Ｄに切り替えられることによって、チェック弁４８が第２閉塞位置に切り替えられる。ステップＳ１１の処理は、加圧処理の一例である。

これにより、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２を通じてヘッド室３７に第１流量の作動油が供給され、ピストン３５がロッド室３８側に押圧される。しかしながら、制動位置Ｊのサーボ弁５４によってロッド側戻り流路Ｌ_６が閉塞されているので、ロッド室３８から作動油が排出されない。その結果、ロッド室３８内の作動油が加圧され、ピストン３５をヘッド室３７に押す力（以下、「背圧」と表記する。）が生じる。

また、ロッド室３８内の圧力は、第１パイロット流路Ｌ_７を通じて第１パイロットポート５５ｃに付与され、第１受圧部５６ａを押圧する。但し、第２受圧部５６ｂにも圧力が付与されているので、チェック弁４８は第２閉塞位置に維持される。

次に、制御装置６０は、ロッド室３８内の作動油が所定の圧力に達するまで（Ｓ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１１の状態を維持する。なお、制御装置６０は、圧力センサ（不図示）によってロッド室３８内の圧力を検知してもよいし、予め定められた時間が経過するまでステップＳ１１の状態を維持してもよい。

次に、制御装置６０は、ロッド室３８内の作動油が所定の圧力に達したことに応じて（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、図６に示すように、チャージ弁４５を非チャージ位置Ａにし、電磁比例絞り弁４６を第１供給位置にし、方向切換弁４９を還流位置Ｅにし、開閉弁５０を閉塞位置Ｆにし、開閉弁５３を閉塞位置Ｈにし、サーボ弁５４のスプール開度を第１開度にする（Ｓ１３）。そして、第１受圧部５６ａが押圧された状態で方向切換弁４９が還流位置Ｅに切り替えられることによって、チェック弁４８が第２供給位置に切り替えられる。ステップＳ１３の処理は、射出前進処理の一例である。

これにより、第１ヘッド側供給流路Ｌ_２及び第２ヘッド側供給流路Ｌ_３を通じてヘッド室３７に作動油が供給され、ロッド側戻り流路Ｌ_６を通じてロッド室３８内の作動油が作動油タンク４１に還流する。射出前進処理でヘッド室３７に流入する作動油の流量（第１流量＋第２流量）は、加圧処理でヘッド室３７に流入する作動油の流量（第１流量）より多い。なお、制御装置６０は、射出前進処理において、電磁比例絞り弁４６を第１閉塞位置にしてもよい。

その結果、第１開度に対応する射出前進速度でプランジャ３２が前進し、射出スリーブ３１内の溶湯金属がキャビティ内に射出される。なお、射出前進処理において、サーボ弁５４のスプール開度を調整することによって、プランジャ３２の射出前進速度を切り替えることができる。すなわち、射出前進処理は、スプール開度が相対的に小さい低速前進処理と、スプール開度が相対的に大きい高速前進処理とを含んでもよい。

次に、制御装置６０は、位置センサ３９から出力される位置信号に基づいて、プランジャ３２が予め定められた前進位置に到達するまで（Ｓ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１３の状態を維持する。そして、制御装置６０は、プランジャ３２が前進位置に到達した後に（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、型締装置２０に金型２１を型開させると共に、可動側金型２４に保持された成形品をロボットアーム（図示省略）に取り出させる。

また、制御装置６０は、型締装置２０による型開き動作に連動して、図７に示すように、チャージ弁４５を非チャージ位置Ａにし、電磁比例絞り弁４６を第１供給位置にし、方向切換弁４９を供給位置Ｄにし、開閉弁５０を閉塞位置Ｆにし、開閉弁５３を閉塞位置Ｈにし、サーボ弁５４のスプール開度を第１開度より小さい第２開度にする（Ｓ１５）。ステップＳ１５の処理は、突出し処理の一例である。これにより、プランジャ３２は、射出前進速度から第２開度に対応する突出し速度まで減速（制動）し、低速でビスケットに押し付けられて、型開き動作に連動して固定側金型２２からビスケットを突き出す。

なお、ビスケットとは、型開された固定側金型２１内において、射出スリーブ３１とキャビティとの間の空間（湯口）に残存する固化した金属を指す。また、突出し速度は、射出前進速度よりも十分に遅い速度である。さらに、ステップＳ１５の処理中は、アキュームレータ４４から作動油を供給せずに、不図示の流路を通じて油圧ポンプ４３から作動油が供給されるようにしてもよい。

次に、制御装置６０は、ビスケットの突出しが完了すると、図８に示すように、チャージ弁４５を非チャージ位置Ａにし、電磁比例絞り弁４６を第１閉塞位置にし、方向切換弁４９を供給位置Ｄにし、開閉弁５０を開放位置Ｇにし、開閉弁５３を開放位置Ｉにし、サーボ弁５４を制動位置Ｊにする（Ｓ１６）。ステップＳ１６の処理は、射出後退処理の一例である。これにより、ロッド側供給流路Ｌ_５を通じて油圧ポンプ４３からロッド室３８に作動油が供給され、ヘッド側戻り流路Ｌ_４を通じてヘッド室３７から作動油タンク４１に作動油が還流する。その結果、プランジャ３２が後退する。

次に、制御装置６０は、位置センサ３９から出力される位置信号に基づいて、プランジャ３２が予め定められた後退位置に到達するまで（Ｓ１７：Ｎｏ）、ステップＳ１６の状態を維持する。そして、制御装置６０は、プランジャ３２が後退位置に到達したタイミングで（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、チャージ弁４５を非チャージ位置Ａにし、電磁比例絞り弁４６を第１閉塞位置にし、方向切換弁４９を遮断位置Ｃにし、開閉弁５０を閉塞位置Ｆにし、開閉弁５３を閉塞位置Ｈにし、サーボ弁５４を制動位置Ｊにする（Ｓ１８）。ステップＳ１８の処理は、油圧回路４０を射出制御処理の開始時点の状態に戻す初期化処理の一例である。

また図示は省略するが、制御装置６０は、ステップＳ１６～Ｓ１８の処理と並行して、射出スリーブ３１に溶湯金属を貯留する。さらに図示は省略するが、制御装置６０は、アキュームレータ４４内の作動油の圧力が下限値を下回った場合に、チャージ弁４５をチャージ位置Ｂに切り替える。これにより、チャージ流路Ｌ_１を通じて油圧ポンプ４３からアキュームレータ４４に作動油が供給される。そして、制御装置６０は、アキュームレータ４４内の作動油の圧力が上限値に達したタイミングでチャージ弁４５を非チャージ位置Ａに切り替える。アキュームレータ４４に作動油をチャージする処理は、例えば、型開、成形品の取出し、溶湯金属の補給などと並行して実行される。

次に、制御装置６０は、所定の数の成形品を成形したか否かを判定する（Ｓ１９）。そして、制御装置６０は、未だ所定の数の成形品を成形していないと判定した場合に（Ｓ１９：Ｎｏ）、ステップＳ１１～Ｓ１８の処理を再び実行する。一方、制御装置６０は、所定の数の成形品を成形したと判定した場合に（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、射出制御処理を終了する。すなわち、制御装置６０は、所定の数の成形品を成形するまでステップＳ１１～Ｓ１８の処理を繰り返す。

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

上記の実施形態によれば、射出前進処理（Ｓ１３）に先立って加圧処理（Ｓ１１）を実行することによって、ピストン３５に背圧を付与した状態でプランジャ３２の射出前進を開始することができる。その結果、射出前進処理におけるプランジャ３２の急激な飛び出しを防止することができる。

また、上記の実施形態によれば、加圧処理（Ｓ１１）でロッド側戻り流路Ｌ_６に生じた圧力を利用して、チェック弁４８を開放することができる。これにより、従来の油圧回路において、チェック弁４８を開閉するための油圧部品を省略することができるので、シンプルな油圧回路４０で射出制御処理が実現できる。

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１０…ダイカストマシン、２０…型締装置、２１…金型、２２…固定側金型、２３…固定ダイプレート、２４…可動側金型、２５…可動ダイプレート、２６…型開閉シリンダ、２７…トグルリンク機構、２８…タイバー、３０…射出装置、３１…射出スリーブ、３２…プランジャ、３３…油圧シリンダ、３４…シリンダチューブ、３５…ピストン、３６…ロッド、３７…ヘッド室、３８…ロッド室、３９…位置センサ、４０…油圧回路、４１…作動油タンク、４２…モータ、４３…油圧ポンプ、４４…アキュームレータ、４５…チャージバルブ、４６…電磁比例弁、４７，５１…逆止弁、４８…チェック弁、４９…方向切換弁、４９ａ，４９ｂ，５４ａ，５４ｂ…パイロットポート、５２…フィルタ、５３…開閉弁、５４…サーボ弁、５５…スプール、５５ａ…流入ポート、５５ｂ…流出ポート、５５ｃ…第１パイロットポート、５５ｄ…第２パイロットポート、５６…ポペット、５６ａ…第１受圧部、５６ｂ…第２受圧部、５７…コイルバネ、６０…制御装置、６１…ＣＰＵ、６２…ＲＯＭ、６４…報知装置

Claims (4)

1. 金型内に形成されたキャビティに連通するスリーブと、
   前記スリーブ内で前記キャビティに向けて前進することによって、前記スリーブ内の溶湯金属を前記キャビティに供給するプランジャと、
   作動油がヘッド室に供給されることによって前記プランジャを前進させ、作動油がロッド室に供給されることによって前記プランジャを後退させる油圧シリンダと、
   前記ヘッド室及び前記ロッド室に作動油を給排する油圧回路と、
   前記油圧回路の動作を制御する制御装置とを備えるダイカストマシンであって、
   前記油圧回路は、
   作動油を貯留する作動油タンクと、
   予め蓄圧した作動油を排出するアキュームレータと、
   前記アキュームレータから前記ヘッド室に至る第１ヘッド側供給流路に配置されて、第１流量の作動油を前記ヘッド室に供給する第１供給位置、及び前記第１ヘッド側供給流路を閉塞する第１閉塞位置に切替可能な絞り弁と、
   前記アキュームレータから前記ヘッド室に至る第２ヘッド側供給流路に配置されて、前記第１流量より多い第２流量の作動油を前記ヘッド室に供給する第２供給位置、及び前記第２ヘッド側供給流路を閉塞する第２閉塞位置に切替可能なチェック弁と、
   前記ロッド室から前記作動油タンクに至る戻り流路に配置されて、前記戻り流路を開放して前記プランジャの前進を許容する許容位置、及び前記戻り流路を遮断して前記プランジャの前進を制動する制動位置の間で開度を調整可能なサーボ弁とを備え、
   前記制御装置は、
   前記サーボ弁を前記制動位置にして前記ロッド室内の作動油が前記作動油タンクに還流するのを阻止した状態で、前記絞り弁を前記第１供給位置にし、前記チェック弁を前記第２閉塞位置にすることによって、前記ロッド室内を加圧する加圧処理と、
   前記加圧処理で前記ロッド室内が所定の圧力に達した後に、前記サーボ弁の開度を第１開度にして前記ロッド室内の作動油が前記作動油タンクに還流するのを許容し、前記チェック弁を前記第２供給位置にすることによって、前記プランジャを前進させる射出前進処理とを実行することを特徴とするダイカストマシン。
2. 前記金型の開閉及び型締を行う型締装置と、
   前記スリーブ、前記プランジャ、前記油圧シリンダ、及び前記油圧回路を有し、型締された前記金型の前記キャビティ内に計量された溶湯金属を射出する射出装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記型締装置に前記金型を型締させた状態で、前記加圧処理及び前記射出前進処理を実行し、
   前記射出前進処理を実行した後に前記型締装置に前記金型を型開させた状態で、前記絞り弁を前記第１供給位置にし、前記チェック弁を前記第２閉塞位置にし、前記サーボ弁の開度を前記第１開度より小さい第２開度にすることによって、前記プランジャに前記金型からビスケットを押し出させる突出し処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン。
3. 前記チェック弁は、
   前記第２ヘッド側供給流路の前記アキュームレータ側に接続された流入ポート、前記第２ヘッド側供給流路の前記ヘッド室側に接続された流出ポート、前記戻り流路から分岐した第１パイロット流路に接続された第１パイロットポート、及び前記アキュームレータから延びる第２パイロット流路に接続された第２パイロットポートを備えるスプールと、
   前記スプール内に配置されて、前記流入ポート及び前記流出ポートを連通させて前記ヘッド室に作動油を供給する前記第２供給位置、及び前記流入ポート及び前記流出ポートの間を遮断して前記第２ヘッド側供給流路を閉塞する前記第２閉塞位置の間で移動可能なポペットと、
   前記ポペットを前記第２閉塞位置に向けて付勢する付勢部材とを備え、
   前記ポペットは、
   前記第１パイロットポートに圧力が付与され且つ前記第２パイロットポートに圧力が付与されていないときに、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２供給位置に移動し、
   前記第２パイロットポートに圧力が付与されたときに、前記第２閉塞位置に移動し、
   前記油圧回路は、前記第２パイロット流路に配置されて、前記アキュームレータから排出される作動油を前記第２パイロットポートに供給する供給位置、及び前記第２パイロットポートの作動油を前記作動油タンクに還流させる還流位置に切替可能な方向切換弁を有し、
   前記制御装置は、
   前記加圧処理において、前記方向切換弁を前記供給位置にし、
   前記射出前進処理において、前記方向切換弁を前記還流位置にすることを特徴とする請求項１または２に記載のダイカストマシン。
4. 金型内に形成されたキャビティに連通するスリーブと、
   前記スリーブ内で前記キャビティに向けて前進することによって、前記スリーブ内の溶湯金属を前記キャビティに供給するプランジャと、
   作動油がヘッド室に供給されることによって前記プランジャを前進させ、作動油がロッド室に供給されることによって前記プランジャを後退させる油圧シリンダと、
   前記ヘッド室及び前記ロッド室に作動油を給排する油圧回路とを備えるダイカストマシンであって、
   前記油圧回路は、
   作動油を貯留する作動油タンクと、
   予め蓄圧した作動油を排出するアキュームレータと、
   前記アキュームレータから前記ヘッド室に至る第１ヘッド側供給流路に配置されて、第１流量の作動油を前記ヘッド室に供給する第１供給位置、及び前記第１ヘッド側供給流路を閉塞する第１閉塞位置に切替可能な絞り弁と、
   前記アキュームレータから前記ヘッド室に至る第２ヘッド側供給流路に配置されて、前記第１流量より多い第２流量の作動油を前記ヘッド室に供給する第２供給位置、及び前記第２ヘッド側供給流路を閉塞する第２閉塞位置に切替可能なチェック弁と、
   前記ロッド室から前記作動油タンクに至る戻り流路に配置されて、前記戻り流路を開放して前記プランジャの前進を許容する許容位置、及び前記戻り流路を遮断して前記プランジャの前進を制動する制動位置の間で開度を調整可能なサーボ弁とを備え、
   前記チェック弁は、
   前記第２ヘッド側供給流路の前記アキュームレータ側に接続された流入ポート、前記第２ヘッド側供給流路の前記ヘッド室側に接続された流出ポート、前記戻り流路から分岐した第１パイロット流路に接続された第１パイロットポート、及び前記アキュームレータから延びる第２パイロット流路に接続された第２パイロットポートを備えるスプールと、
   前記スプール内に配置されて、前記流入ポート及び前記流出ポートを連通させて前記ヘッド室に作動油を供給する前記第２供給位置、及び前記流入ポート及び前記流出ポートの間を遮断して前記第２ヘッド側供給流路を閉塞する前記第２閉塞位置の間で移動可能なポペットと、
   前記ポペットを前記第２閉塞位置に向けて付勢する付勢部材とを備え、
   前記ポペットは、
   前記第１パイロットポートに圧力が付与され且つ前記第２パイロットポートに圧力が付与されていないときに、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２供給位置に移動し、
   前記第２パイロットポートに圧力が付与されたときに、前記第２閉塞位置に移動し、
   前記油圧回路は、前記第２パイロット流路に配置されて、前記アキュームレータから排出される作動油を前記第２パイロットポートに供給する供給位置、及び前記第２パイロット流路の作動油を前記作動油タンクに還流させる還流位置に切替可能な方向切換弁を有することを特徴とするダイカストマシン。

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