WO2022176898A1 - 射出装置、成形機、及び成形機の制御方法 - Google Patents

射出装置、成形機、及び成形機の制御方法 Download PDF

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WO2022176898A1
WO2022176898A1 PCT/JP2022/006130 JP2022006130W WO2022176898A1 WO 2022176898 A1 WO2022176898 A1 WO 2022176898A1 JP 2022006130 W JP2022006130 W JP 2022006130W WO 2022176898 A1 WO2022176898 A1 WO 2022176898A1
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rod
side chamber
hydraulic fluid
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piston
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PCT/JP2022/006130
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English (en)
French (fr)
Inventor
哲也 三田
Original Assignee
芝浦機械株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/32—Controlling equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating

Definitions

  • the present invention relates to an injection device that fills a cavity in a mold with a liquid material, a molding machine, and a control method for the molding machine.
  • a die-casting machine manufactures a molded product (die-cast product) by using an injection device to fill a cavity in a mold clamped with a mold clamping device with molten metal.
  • the injection device includes, for example, an injection cylinder as an actuator.
  • the injection cylinder includes, for example, a rod connectable to a plunger that slides within a sleeve, an injection piston fixed to the rod, and a cylinder tube that slidably houses the piston therein.
  • the cylinder tube has therein a rod-side chamber in which the rod is arranged and a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the injection piston interposed therebetween.
  • the injection piston By supplying hydraulic oil to the head-side chamber, the injection piston moves to the rod side. As the injection piston moves, the plunger advances through the sleeve toward the mold, filling the cavity in the mold with molten metal.
  • the speed of the injection piston is controlled, for example, by controlling the flow rate of hydraulic oil discharged from the rod-side chamber using a flow control valve.
  • This control method is called meter-out control.
  • Patent Literature 1 describes an injection device that includes an auxiliary hydraulic supply unit that replenishes hydraulic fluid when the pressure of hydraulic fluid in the rod-side chamber is below a reference value in order to suppress sudden ejection of the injection piston.
  • an injection device is also used to extrude a molded product from a mold.
  • the part By advancing the injection piston, the part is forced out of the plunger and out of the mold.
  • a pressure shock occurs when the injection piston suddenly ejects when the molded product is pushed out of the mold. The occurrence of pressure shock can lead to failure of the molded product and damage to the structure of the die casting machine.
  • Injection equipment is also used, for example, during maintenance of die casting machines.
  • an injection device is used to move the plunger within the sleeve. When the plunger is moved, if the injection piston suddenly protrudes, the accuracy of position control of the plunger decreases.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an injection device, a molding machine, and a control method for the molding machine that can suppress sudden ejection of the piston.
  • An injection device of one aspect of the present invention includes a rod connectable to a plunger that slides in a sleeve, a piston fixed to the rod, a cylinder tube that slidably houses the piston, and the rod: an injection cylinder including a rod-side chamber and a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween; a hydraulic pump with a variable discharge rate of hydraulic fluid; a flow rate control valve for controlling the flow rate of the hydraulic fluid to be discharged; and a discharge rate of the hydraulic fluid of the hydraulic pump in a state where the flow rate control valve is open when advancing the piston toward the rod. a control unit that controls and changes the supply amount of the hydraulic fluid to the head-side chamber so as to increase continuously or stepwise.
  • control section changes the amount of change in the amount of discharge of the hydraulic fluid from the hydraulic pump.
  • the injection apparatus of the above aspect further includes a pressure sensor that measures the pressure of the working fluid in the head-side chamber, and the control unit, based on the pressure of the working fluid in the head-side chamber measured by the pressure sensor, It is preferable to change the amount of change in the discharge amount of the hydraulic fluid of the hydraulic pump.
  • control unit reduces the discharge amount of the hydraulic fluid from the hydraulic pump when the pressure of the hydraulic fluid in the head-side chamber measured by the pressure sensor reaches a predetermined pressure. It is preferable to reduce the amount of change.
  • the injection apparatus of the above aspect further comprises a position sensor for measuring the position of the rod or the piston, and the control unit controls the hydraulic pump based on the position of the rod or the piston measured by the position sensor. It is preferable to change the amount of change in the discharge amount of the hydraulic fluid.
  • control unit discharges the hydraulic fluid from the hydraulic pump based on the speed of the rod or the piston calculated from the position of the rod or the piston measured by the position sensor. It is preferable to vary the amount of change in quantity.
  • an accumulator for increasing the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the head-side chamber, a first flow path for supplying the hydraulic fluid to the accumulator using the hydraulic pump, a second flow path that supplies the hydraulic fluid to the head-side chamber using the accumulator; a third flow path that discharges the hydraulic fluid from the rod-side chamber and has the flow control valve; and the hydraulic pump. and a fourth flow path different from the first flow path, wherein the control unit controls the hydraulic pump and the fourth flow path to supply the hydraulic fluid to the head-side chamber using It is preferable that the hydraulic fluid is supplied to the head-side chamber using a head-side chamber.
  • a molding machine includes the injection device, a mold clamping device that clamps a mold, and an extrusion device that extrudes a molded product from the mold, wherein the injection device Inject a liquid material into it.
  • a molding machine control method includes a mold clamping device that clamps a mold, an extrusion device that pushes a molded product out of the mold, and a rod that can be connected to a plunger that slides in a sleeve.
  • a piston fixed to the rod a cylinder tube slidably housing the piston; a rod-side chamber in which the rod is disposed; and a head located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween an injection cylinder containing a side chamber, a hydraulic pump capable of varying the discharge rate of hydraulic fluid, and a flow rate control valve for controlling the flow rate of the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber; and an injection device that injects a liquid material using the plunger, wherein when the piston is advanced toward the rod, the liquid is The amount of the hydraulic fluid discharged from the pressure pump is controlled so that the amount of the hydraulic fluid supplied to the head-side chamber increases continuously or stepwise.
  • the injection device further includes a pressure sensor that measures the pressure of the hydraulic fluid in the head-side chamber, and the pressure of the hydraulic fluid in the head-side chamber measured by the pressure sensor. It is preferable to change the amount of change in the discharge amount of the hydraulic fluid from the hydraulic pump based on the above.
  • the amount of change in the discharge amount of the working fluid from the hydraulic pump is preferably reduced.
  • the injection device further includes a position sensor for measuring the position of the rod or the piston, and based on the position of the rod or the piston measured by the position sensor, the It is preferable to change the amount of change in the discharge amount of the working fluid of the hydraulic pump.
  • the discharge amount of the hydraulic fluid of the hydraulic pump is adjusted based on the speed of the rod or the piston calculated from the position of the rod or the piston measured by the position sensor. It is preferable to change the amount of change.
  • an injection device a molding machine, and a control method for the molding machine that can suppress sudden ejection of the piston.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an injection device according to a first embodiment;
  • FIG. Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 1st Embodiment.
  • Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 1st Embodiment. Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 1st Embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an injection device according to a first embodiment
  • FIG. Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 1st Embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a control method of a molding machine in a comparative example of the first embodiment;
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a control method of a molding machine according to a modification of the first embodiment;
  • the schematic diagram which shows the structure of the injection device of 2nd Embodiment.
  • Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 2nd Embodiment Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 2nd Embodiment.
  • Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 2nd Embodiment. Explanatory drawing of the control method of the molding machine of 2nd Embodiment.
  • hydraulic pressure will be used as an example of hydraulic pressure.
  • description will be made using a hydraulic pump as an example of the hydraulic pump.
  • hydraulic pressure it is also possible to use, for example, water pressure.
  • description will be made using hydraulic oil as an example of the hydraulic fluid.
  • the injection device of the first embodiment includes a rod connectable to a plunger that slides in a sleeve, a piston fixed to the rod, a cylinder tube that slidably houses the piston, and a rod.
  • an injection cylinder including a rod-side chamber and a head-side chamber located on the opposite side of the rod-side chamber with the piston interposed therebetween; a hydraulic pump;
  • the flow rate control valve is opened to control the amount of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump, and the amount of hydraulic fluid supplied to the head-side chamber increases continuously or stepwise. and a control unit that changes so as to
  • the molding machine of the first embodiment includes the injection device, a mold clamping device that clamps the mold, and an extrusion device that extrudes the molded product from the mold. Inject liquid material.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the molding machine of the first embodiment.
  • FIG. 1 is a side view partially including a cross-sectional view.
  • a molding machine of the first embodiment is a die casting machine 100 .
  • the die casting machine 100 is, for example, a cold chamber type die casting machine.
  • the die casting machine 100 includes a mold clamping device 10, an extrusion device 12, an injection device 14, a mold 18, and a control unit 20.
  • the die casting machine 100 comprises a base 22, a fixed die plate 24, a movable die plate 26, a link housing 28, a tie bar 30, a sleeve 31 and a plunger 33.
  • the plunger 33 has a plunger tip 33a and a plunger rod 33b.
  • the die casting machine 100 injects and fills a liquid metal (molten metal) into the mold 18 (cavity Ca in FIG. 1), and solidifies the liquid metal in the mold 18 to produce a die cast product (molded product ) is a machine that manufactures
  • Metals are, for example, aluminum, aluminum alloys, zinc alloys, or magnesium alloys.
  • Liquid metal (molten) is an example of a liquid material.
  • the mold 18 includes a fixed mold 18a and a movable mold 18b.
  • a mold 18 is provided between the mold clamping device 10 and the injection device 14 .
  • the fixed die plate 24 is fixed on the base 22.
  • the stationary die plate 24 can hold the stationary die 18a.
  • the movable die plate 26 is provided on the base 22 so as to be movable in the mold opening/closing direction.
  • the mold opening/closing direction means both the mold opening direction and the mold closing direction shown in FIG.
  • the movable die plate 26 can hold the movable mold 18b facing the fixed mold 18a.
  • a link housing 28 is provided on the base 22 .
  • One end of a link mechanism that constitutes the mold clamping device 10 is fixed to the link housing 28 .
  • the fixed die plate 24 and the link housing 28 are fixed by tie bars 30.
  • the tie bar 30 supports the mold clamping force while the mold clamping force is applied to the fixed mold 18a and the movable mold 18b.
  • the mold clamping device 10 has a function of opening and closing the mold 18 and clamping the mold.
  • the injection device 14 has the function of injecting the molten metal into the cavity Ca of the mold 18 and pressurizing the molten metal.
  • the injection device 14 comprises a rod 80 connectable to a plunger 33 that slides within the sleeve 31 .
  • the extruding device 12 has a function of extruding the manufactured die cast product from the mold 18.
  • the sleeve 31 communicates with the cavity Ca of the mold 18.
  • the sleeve 31 is, for example, a cylindrical member connected to the stationary mold 18a.
  • the sleeve 31 is, for example, cylindrical.
  • the plunger 33 slides inside the sleeve 31 .
  • Plunger 33 includes a plunger tip 33a and a plunger rod 33b.
  • a plunger tip 33a fixed to the tip of the plunger rod 33b slides in the sleeve 31 in the front-rear direction. The forward sliding of the plunger tip 33 a within the sleeve 31 pushes the molten metal within the sleeve 31 into the die 18 .
  • the control unit 20 includes a control device 32, an input device 34, and a display device 36.
  • the control unit 20 has a function of controlling the molding operation of the die casting machine 100 using the mold clamping device 10 , the extrusion device 12 and the injection device 14 .
  • the input device 34 accepts the operator's input operation.
  • the operator can use the input device 34 to set molding conditions and the like for the die casting machine 100 .
  • the input device 34 is, for example, a touch panel using a liquid crystal display or an organic EL display.
  • the display device 36 displays, for example, the molding conditions and operating conditions of the die casting machine 100 on the screen.
  • the display device 36 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL display.
  • the control device 32 has a function of performing various calculations and outputting control commands to each part of the die casting machine 100 .
  • the control device 32 has, for example, a function of storing molding conditions and the like.
  • the control device 32 controls the operation of the injection device 14, for example.
  • the control device 32 is composed of, for example, a combination of hardware and software.
  • the control device 32 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a semiconductor memory, and a control program stored in the semiconductor memory.
  • a CPU Central Processing Unit
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the injection device of the first embodiment.
  • the injection device 14 has the function of injecting and filling the cavity Ca in the mold 18 with the molten metal in the sleeve 31, for example.
  • the injection device 14 has, for example, a function of pushing out a die cast product from a mold 18 .
  • the injection device 14 has a function of moving the plunger 33 inside the sleeve 31 during maintenance of the die casting machine 100, for example.
  • the injection device 14 includes an injection cylinder 44, a hydraulic pump 46 (hydraulic pump), an oil tank 48, an accumulator 50, a position sensor 52, a pressure sensor 53, an injection valve 54, a speed control valve 56 (flow control valve), a direction Switching valve 58, first opening/closing valve 60, second opening/closing valve 62, filling/replenishing valve 64, first channel 70a, second channel 70b, third channel 70c, fourth channel 70d, a fifth flow path 70e, a sixth flow path 70f, and a controller 72 (control unit).
  • the hydraulic pump 46 is an example of a hydraulic pump.
  • the speed control valve 56 is an example of a flow control valve.
  • Controller 72 is an example of a control unit.
  • the injection cylinder 44 includes a rod 80 , an injection piston 82 (piston), a cylinder tube 84 , a rod side chamber 86 and a head side chamber 88 .
  • the injection piston 82 is an example of a piston.
  • the rod 80 is connectable to a plunger 33 that slides within the sleeve 31 . Movement of rod 80 moves plunger 33 within sleeve 31 .
  • the injection piston 82 is fixed to the rod 80.
  • the injection piston 82 is slidably housed in the cylinder tube 84 .
  • the injection piston 82 is, for example, cylindrical.
  • the cylinder tube 84 slidably accommodates the injection piston 82 .
  • the cylinder tube 84 is, for example, cylindrical.
  • a rod-side chamber 86 is provided inside the cylinder tube 84 on the rod 80 side.
  • a rod 80 is arranged in the rod-side chamber 86 .
  • a head-side chamber 88 is provided inside the cylinder tube 84 on the side opposite to the rod 80 side.
  • the head side chamber 88 is located on the opposite side of the rod side chamber 86 with the injection piston 82 interposed therebetween.
  • the hydraulic pump 46 is driven by, for example, a pump motor (not shown).
  • the hydraulic pump 46 has a function of drawing up hydraulic oil from an oil tank 48 and discharging it.
  • the hydraulic pump 46 contributes to, for example, supplying hydraulic fluid to the accumulator 50 and supplying hydraulic fluid to the injection cylinder 44 .
  • the discharge amount or discharge pressure of hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 46 is variable.
  • the hydraulic pump 46 is, for example, a variable displacement pump.
  • a variable displacement pump can change the discharge amount and discharge pressure of hydraulic oil.
  • the oil tank 48 stores hydraulic oil to be supplied to the accumulator 50 and the injection cylinder 44, for example. Also, the oil tank 48 collects hydraulic oil used in the accumulator 50 and the injection cylinder 44, for example.
  • the accumulator 50 has a function of increasing the flow rate of hydraulic oil supplied to the head-side chamber 88 .
  • the accumulator 50 accumulates energy using the high-pressure sealed gas, and releases the energy momentarily to increase the flow rate of hydraulic oil.
  • the injection cylinder 44 can be operated at high speed.
  • the first flow path 70 a connects the hydraulic pump 46 and the accumulator 50 . Using the first flow path 70a, hydraulic fluid can be supplied from the hydraulic pump 46 to the accumulator 50 to fill the accumulator 50 with hydraulic fluid and accumulate pressure.
  • first flow path 70a is connected to the head-side chamber 88 via the second flow path 70b.
  • the hydraulic oil can be replenished to the second flow path 70b using the first flow path 70a.
  • the sixth flow path 70f connects the hydraulic pump 46 and the head-side chamber 88 via the fourth flow path 70d.
  • the sixth flow path 70f is a so-called pump line. Hydraulic oil can be supplied from the hydraulic pump 46 to the head-side chamber 88 using the sixth flow path 70f and the fourth flow path 70d.
  • the fourth channel 70d is different from the first channel 70a.
  • the sixth flow path 70f connects the hydraulic pump 46 and the rod side chamber 86 via the fifth flow path 70e. Hydraulic oil can be supplied from the hydraulic pump 46 to the rod side chamber 86 using the sixth flow path 70f and the fifth flow path 70e.
  • the third flow path 70 c connects the rod side chamber 86 and the oil tank 48 . It is possible to recover hydraulic fluid discharged from the rod-side chamber 86 to the oil tank 48 using the third flow path 70c.
  • the first flow path 70a to the sixth flow path 70f are composed of steel pipes or hoses, for example.
  • the injection valve 54 is provided in the second flow path 70b.
  • the injection valve 54 is provided between the head side chamber 88 and the accumulator 50 .
  • the injection valve 54 allows or blocks the supply of hydraulic oil from the accumulator 50 to the head-side chamber 88 .
  • the injection valve 54 is composed of, for example, a pilot-type check valve, and when the pilot pressure is not introduced, the hydraulic oil is allowed to flow from the accumulator 50 to the head-side chamber 88 and in the opposite direction. block the flow of When the pilot pressure is introduced to the injection valve 54, both flows are blocked.
  • the injection valve 54 has a function of preventing backflow of hydraulic oil from the head-side chamber 88 to the accumulator 50 .
  • the flow of hydraulic oil from the accumulator 50 to the head-side chamber 88 is allowed when the injection valve 54 is open. When the injection valve 54 is closed, the flow of hydraulic oil from the accumulator 50 to the head-side chamber 88 is blocked.
  • the speed control valve 56 is provided in the third flow path 70c.
  • the speed control valve 56 is provided between the rod side chamber 86 and the oil tank 48 .
  • the speed control valve 56 controls the flow rate of hydraulic oil discharged from the rod-side chamber 86 to the oil tank 48 .
  • the forward speed of the injection piston 82 is controlled by controlling the flow rate of hydraulic oil by the speed control valve 56 .
  • a so-called meter-out control is performed by the speed control valve 56 .
  • the speed control valve 56 When the speed control valve 56 is closed, the hydraulic fluid flow between the rod side chamber 86 and the oil tank 48 is blocked.
  • the type of the speed control valve 56 is not particularly limited as long as the flow rate of hydraulic oil can be controlled.
  • the speed control valve 56 may be, for example, a pressure-compensating valve or a non-pressure-compensating valve. Further, the speed control valve 56 may be, for example, a servo valve for which feedback control is performed, or a proportional valve for which open control is performed.
  • the direction switching valve 58 is provided between the sixth flow path 70f and the fourth flow path 70d and between the sixth flow path 70f and the fifth flow path 70e.
  • the direction switching valve 58 is provided between the head side chamber 88 and the hydraulic pump 46 and between the rod side chamber 86 and the hydraulic pump 46 .
  • the direction switching valve 58 has a function of switching the flow path of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 46 through the sixth flow path 70f between the fourth flow path 70d and the fifth flow path 70e. .
  • the direction switching valve 58 has a function of switching the supply destination of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 46 between the head side chamber 88 and the rod side chamber 86 .
  • the injection piston 82 advances. Further, for example, by supplying hydraulic oil to the rod-side chamber 86, the injection piston 82 retreats.
  • the type of direction switching valve 58 is not particularly limited as long as it can switch the direction of flow of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 46 .
  • the direction switching valve 58 is, for example, an electromagnetic switching valve that uses an electromagnet to move the spool.
  • the first open/close valve 60 is provided in the fourth flow path 70d.
  • a first opening/closing valve 60 is provided between the head-side chamber 88 and the direction switching valve 58 .
  • the first open/close valve 60 permits or blocks the flow of hydraulic oil between the direction switching valve 58 and the head side chamber 88 .
  • first on-off valve 60 When the first on-off valve 60 is open, hydraulic fluid is permitted to flow between the direction switching valve 58 and the head-side chamber 88 . When the first open/close valve 60 is closed, the hydraulic fluid flow between the direction switching valve 58 and the head side chamber 88 is blocked.
  • the type of the first opening/closing valve 60 is not particularly limited as long as it can allow and block the flow of hydraulic oil.
  • the second open/close valve 62 is provided in the fifth flow path 70e.
  • the second opening/closing valve 62 is provided between the rod side chamber 86 and the direction switching valve 58 .
  • the second open/close valve 62 permits or blocks the flow of hydraulic oil between the direction switching valve 58 and the rod side chamber 86 .
  • the type of the second opening/closing valve 62 is not particularly limited as long as it can allow and block the flow of hydraulic oil.
  • the filling replenishment valve 64 is provided in the first flow path 70a.
  • a filling replenishment valve 64 is provided between the accumulator 50 and the hydraulic pump 46 .
  • a filling replenishment valve 64 is provided between the head-side chamber 88 and the hydraulic pump 46 .
  • the filling replenishment valve 64 allows or blocks the flow of hydraulic oil between the accumulator 50 and the hydraulic pump 46, for example.
  • the fill refill valve 64 allows or blocks hydraulic fluid flow between the head side chamber 88 and the hydraulic pump 46, for example.
  • the type of filling replenishment valve 64 is not particularly limited as long as it can allow and block the flow of hydraulic oil.
  • the position sensor 52 has a function of detecting the position of the rod 80.
  • the position sensor 52 is, for example, an optical or magnetic linear encoder. By differentiating the position of the rod 80 detected by the position sensor 52, the speed of the rod 80 can be detected.
  • the pressure sensor 53 has a function of measuring the pressure of hydraulic fluid in the head-side chamber 88.
  • the controller 72 includes, for example, an injection cylinder 44, a hydraulic pump 46, an oil tank 48, an accumulator 50, an injection valve 54, a speed control valve 56, a direction switching valve 58, a first opening/closing valve 60, and a second opening/closing valve 62. , and the operation of the fill refill valve 64 .
  • the controller 72 controls the discharge amount of hydraulic oil from the hydraulic pump 46 with the speed control valve 56 opened to a predetermined degree of opening. It has a function to change the amount of hydraulic oil supplied to 88 so as to increase continuously or stepwise.
  • the controller 72 has a function of changing the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 . In other words, it has a function of changing the discharge amount per unit time of the hydraulic pump 46 .
  • the controller 72 has a function of changing the amount of change in the discharge amount of the hydraulic pump 46 based on the pressure of the hydraulic oil in the head side chamber 88 measured by the pressure sensor 53, for example.
  • the controller 72 has a function of reducing the amount of change in the amount of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 46, for example, when the pressure of hydraulic fluid in the head side chamber 88 measured by the pressure sensor 53 reaches a predetermined pressure.
  • the controller 72 has, for example, a function of controlling the supply of hydraulic oil to the head-side chamber 88 using the hydraulic pump 46 and the fourth flow path 70d.
  • the controller 72 is, for example, a combination of hardware and software.
  • the controller 72 includes, for example, a CPU, a semiconductor memory, and a control program stored in the semiconductor memory.
  • the controller 72 is part of the control device 32, for example.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the control method of the molding machine of the first embodiment.
  • the mold 18 is clamped using the mold clamping device 10 .
  • the injection device 14 is used to inject and fill the cavity Ca in the clamped mold 18 with molten metal.
  • the die cast product 99 is extruded and removed from the mold.
  • the fixed mold 18a and the movable mold 18b are opened.
  • the injection piston 82 By advancing the injection piston 82, the die cast product 99 is pushed out by the plunger 33 and removed from the fixed mold 18a. Thereafter, the die-cast product 99 is extruded using the extruder 12 and removed from the movable mold 18b.
  • FIG. 4 is a timing chart.
  • FIG. 4 shows the discharge amount of the hydraulic pump 46, the command to supply hydraulic fluid to the head side chamber 88, the command to discharge hydraulic fluid from the rod side chamber 86, the pressure of the hydraulic fluid in the sixth flow path 70f which is the pump line, the head The timing of the time change of the hydraulic oil pressure in the side chamber 88 is shown.
  • FIG. 5 5, 6, and 7 are explanatory diagrams of the operation of the injection device 14 of the die casting machine 100.
  • FIG. 5 is explanatory diagrams of the operation of the injection device 14 of the die casting machine 100.
  • FIG. 5 is a diagram showing the state of the injection device 14 at time t0 in FIG.
  • FIG. 5 shows the state of the injection device 14 after the molten metal in the cavity Ca within the mold 18 has solidified.
  • the hydraulic pump 46 is in a stopped state.
  • the injection valve 54, the speed control valve 56 (flow rate control valve), the direction switching valve 58, the first opening/closing valve 60, the second opening/closing valve 62, and the filling/refilling valve 64 are closed.
  • FIG. 6 is a diagram showing the state of the injection device 14 at time t1 in FIG.
  • a command from the controller 72 causes the hydraulic pump 46 to operate.
  • the discharge amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 changes so as to increase continuously.
  • the discharge amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 changes so as to gradually increase.
  • Hydraulic oil is supplied to the head-side chamber 88 according to a command from the controller 72 .
  • the direction switching valve 58 operates so that the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 46 is supplied to the head side chamber 88 .
  • a command from the controller 72 opens the speed control valve 56 to a predetermined degree of opening, making it possible to discharge hydraulic oil from the rod-side chamber 86 .
  • a command from the controller 72 causes the first open/close valve 60 to open.
  • the injection valve 54, the second opening/closing valve 62, and the filling/refilling valve 64 are closed.
  • White arrows indicate the flow of hydraulic oil.
  • FIG. 7 is a diagram showing the state of the injection device 14 from time t2 to t4 in FIG.
  • the head-side chamber 88 is filled with hydraulic fluid, and the pressure of the hydraulic fluid in the sixth flow path 70f, which is the pump line, and the pressure of the hydraulic fluid in the head-side chamber 88 begin to increase.
  • the pressure of hydraulic fluid in the head-side chamber 88 is measured by a pressure sensor 53, for example.
  • a command from the controller 72 causes the amount of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 46 to increase. Reduce the amount of change. In other words, the discharge amount per unit time of the hydraulic pump 46 is reduced.
  • a feedback control is performed in which the pressure of the hydraulic fluid in the head side chamber 88 measured by the pressure sensor 53 is fed back to the amount of change in the amount of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 46 .
  • an injection cylinder is also used to push out the die cast product from the mold.
  • the injection piston By advancing the injection piston, the die cast product is pushed out by the plunger and removed from the mold.
  • a pressure shock occurs when the injection piston suddenly protrudes. The occurrence of pressure shock can lead to damage to the die casting and damage to the structure of the die casting machine.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the control method of the molding machine of the comparative example of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a timing chart.
  • the molding machine of the comparative example of the first embodiment has the same configuration as the die casting machine 100 of the first embodiment except for the controller 72.
  • FIG. 8 shows the discharge amount of the hydraulic pump 46, the command to supply hydraulic fluid to the head side chamber 88, the command to discharge hydraulic fluid from the rod side chamber 86, the pressure of the hydraulic fluid in the sixth flow path 70f which is the pump line, the head The timing of the time change of the hydraulic oil pressure in the side chamber 88 is shown.
  • FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG.
  • Hydraulic pump 46 is in a stopped state.
  • the injection valve 54, the speed control valve 56 (flow rate control valve), the direction switching valve 58, the first opening/closing valve 60, the second opening/closing valve 62, and the filling/refilling valve 64 are closed.
  • the hydraulic pump 46 starts operating.
  • the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 is constant after time t1.
  • the injection valve 54, the speed control valve 56 (flow rate control valve), the direction switching valve 58, the first opening/closing valve 60, the second opening/closing valve 62, and the filling/refilling valve 64 are closed.
  • the direction switching valve 58 and the first opening/closing valve 60 are closed, the pressure of the hydraulic fluid in the sixth flow path 70f, which is the pump line, rises with time.
  • the direction switching valve 58 is operated by a command from the controller 72 so that the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 46 is supplied to the head side chamber 88 .
  • the first open/close valve 60 is also opened by a command from the controller 72 .
  • the speed control valve 56 is opened to a predetermined degree of opening by a command from the controller 72, and the hydraulic oil can be discharged from the rod-side chamber 86.
  • the discharge amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 changes so as to continuously increase. In other words, the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 changes gradually.
  • feedback control is performed in which the pressure of the hydraulic fluid in the head side chamber 88 measured by the pressure sensor 53 is fed back to the amount of change in the amount of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 46.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a control method for a molding machine according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a timing chart.
  • FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG.
  • the molding machine of the modified example of the first embodiment differs from the die casting machine 100 of the first embodiment in that feedback control is not performed. Since the molding machine of the modified example of the first embodiment does not perform feedback control, the structure of the injection device 14 is simplified.
  • the injection piston 82 is suppressed from jumping out abruptly, and the generated pressure shock is reduced.
  • an injection device, a molding machine, and a control method for a molding machine that can suppress sudden ejection of the piston, thereby suppressing damage to the molded product and damage to the structure of the die casting machine are provided. can.
  • the injection apparatus of the second embodiment differs from the first embodiment in that the control unit changes the amount of change in the amount of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump based on the position of the rod or cylinder measured by the position sensor. It is different from the injection device of the form. In the following, a part of description may be omitted for contents that overlap with the first embodiment.
  • the molding machine of the second embodiment differs from the molding machine of the first embodiment in that the injection device is different.
  • the molding machine of the second embodiment is a die casting machine 200.
  • the die casting machine 200 is, for example, a cold chamber type die casting machine.
  • the die casting machine 200 includes a mold clamping device 10, an extrusion device 12, an injection device 15, a mold 18, and a control unit 20.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the injection device of the second embodiment.
  • the injection device 15 includes an injection cylinder 44, a hydraulic pump 46 (hydraulic pump), an oil tank 48, an accumulator 50, a position sensor 52, a pressure sensor 53, an injection valve 54, a speed control valve 56 (flow control valve), a direction Switching valve 58, first opening/closing valve 60, second opening/closing valve 62, filling/replenishing valve 64, first channel 70a, second channel 70b, third channel 70c, fourth channel 70d, a fifth flow path 70e, a sixth flow path 70f, and a controller 72 (control unit).
  • the hydraulic pump 46 is an example of a hydraulic pump.
  • the speed control valve 56 is an example of a flow control valve.
  • Controller 72 is an example of a control unit.
  • the injection cylinder 44 includes a rod 80 , an injection piston 82 (piston), a cylinder tube 84 , a rod side chamber 86 and a head side chamber 88 .
  • the injection piston 82 is an example of a piston.
  • the controller 72 includes, for example, an injection cylinder 44, a hydraulic pump 46, an oil tank 48, an accumulator 50, an injection valve 54, a speed control valve 56, a direction switching valve 58, a first opening/closing valve 60, and a second opening/closing valve 62. , and the operation of the fill refill valve 64 .
  • the controller 72 controls the discharge amount of hydraulic oil from the hydraulic pump 46 with the speed control valve 56 opened to a predetermined degree of opening. It has a function to change the amount of hydraulic oil supplied to 88 so as to increase continuously or stepwise.
  • the controller 72 has a function of changing the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 . In other words, it has a function of changing the discharge amount per unit time of the hydraulic pump 46 .
  • the controller 72 has a function of changing the amount of change in the discharge amount of hydraulic oil from the hydraulic pump 46 based on the position of the rod 80 or the injection piston 82 measured by the position sensor 52, for example.
  • the controller 72 changes the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 based on the speed of the rod 80 or the injection piston 82 calculated from the position of the rod 80 or the injection piston 82 measured by the position sensor 52, for example. It has a function to let
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the control method of the molding machine of the second embodiment.
  • the injection device 15 When performing maintenance on the die casting machine 200, the injection device 15 is used to move the plunger 33 inside the sleeve 31, as shown in FIG. At this time, no molten metal exists in the sleeve 31 . Also, there is no die-cast product in the mold 18 .
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the control method of the molding machine of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a timing chart.
  • FIG. 12 shows the discharge amount of the hydraulic pump 46, the command to supply hydraulic fluid to the head side chamber 88, the command to discharge hydraulic fluid from the rod side chamber 86, the pressure of the hydraulic fluid in the sixth flow path 70f which is the pump line, the rod 80 shows the timing of the speed change over time.
  • Hydraulic pump 46 is in a stopped state.
  • the injection valve 54, the speed control valve 56 (flow rate control valve), the direction switching valve 58, the first opening/closing valve 60, the second opening/closing valve 62, and the filling/replenishing valve 64 are closed.
  • a command from the controller 72 causes the hydraulic pump 46 to start operating.
  • the discharge amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 changes so as to increase continuously.
  • Hydraulic oil is supplied to the head-side chamber 88 according to a command from the controller 72 .
  • the direction switching valve 58 operates so that the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 46 is supplied to the head side chamber 88 .
  • a command from the controller 72 opens the speed control valve 56 to a predetermined degree of opening, making it possible to discharge hydraulic oil from the rod-side chamber 86 .
  • a command from the controller 72 causes the first open/close valve 60 to open.
  • the injection valve 54, the second opening/closing valve 62, and the filling/refilling valve 64 are closed.
  • the head-side chamber 88 is filled with hydraulic fluid, and the pressure of hydraulic fluid in the sixth flow path 70f, which is the pump line, begins to increase.
  • the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 is changed.
  • the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 is changed based on the speed of the rod 80 calculated from the position of the rod 80 measured by the position sensor 52 .
  • a command from the controller 72 increases the amount of change in the amount of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 46 .
  • the discharge amount per unit time of the hydraulic pump 46 is increased.
  • a feedback control is performed in which the speed of the rod 80 calculated from the rod 80 measured by the position sensor 52 is fed back to the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 .
  • injection cylinders are used during die casting machine maintenance.
  • an injection cylinder is used to move the plunger within the sleeve.
  • the plunger inside the sleeve is moved, if the injection piston suddenly protrudes, the accuracy of the position control of the plunger is degraded. For example, the inching accuracy of the plunger is degraded.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a control method of a molding machine of a comparative example of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a timing chart.
  • the molding machine of the comparative example of the second embodiment has the same configuration as the die casting machine 200 of the second embodiment except for the controller 72.
  • FIG. 13 shows the discharge amount of the hydraulic pump 46, the command to supply hydraulic fluid to the head side chamber 88, the command to discharge hydraulic fluid from the rod side chamber 86, the pressure of the hydraulic fluid in the sixth flow path 70f which is the pump line, the rod 80 shows the timing of the speed change over time.
  • FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG.
  • the injection piston 82 and plunger 33 are stationary.
  • the hydraulic pump 46 is stopped.
  • the injection valve 54, the speed control valve 56 (flow rate control valve), the direction switching valve 58, the first opening/closing valve 60, the second opening/closing valve 62, and the filling/refilling valve 64 are closed.
  • the hydraulic pump 46 is activated.
  • the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 is constant.
  • the injection valve 54, the speed control valve 56 (flow rate control valve), the direction switching valve 58, the first opening/closing valve 60, the second opening/closing valve 62, and the filling/refilling valve 64 are closed. . Since the direction switching valve 58 and the first opening/closing valve 60 are closed, the pressure of the hydraulic fluid in the sixth flow path 70f, which is the pump line, rises with time.
  • the direction switching valve 58 is operated by a command from the controller 72 so that the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 46 is supplied to the head side chamber 88 . Also, the first open/close valve 60 is opened. Further, the speed control valve 56 is opened to a predetermined degree of opening by a command from the controller 72, and the hydraulic oil can be discharged from the rod-side chamber 86.
  • the discharge amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 changes so as to continuously increase. In other words, the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 changes gradually.
  • the accuracy of position control of the plunger 33 is improved.
  • the inching accuracy of the plunger 33 is improved.
  • the speed of the rod 80 calculated from the position of the rod 80 measured by the position sensor 52 is used as the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46. It is preferable to perform feedback control that feeds back to changes. For example, when the speed of the rod 80 reaches a predetermined speed Vx, it is preferable to increase the amount of change in the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 46 according to a command from the controller 72 .
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of a control method for a molding machine according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a timing chart.
  • FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG.
  • the molding machine of the modified example of the second embodiment differs from the die casting machine 200 of the second embodiment in that feedback control is not performed. Since the molding machine of the modified example of the second embodiment does not perform feedback control, the structure of the injection device 15 is simplified.
  • the second embodiment it is possible to provide an injection device, a molding machine, and a control method for the molding machine that can suppress sudden ejection of the piston and improve the accuracy of the plunger position control.
  • a die-casting machine that fills a mold with molten metal has been described as an example of a molding machine.
  • the present invention can also be applied to an injection molding machine that fills a mold with a resin material. It is possible.
  • control section of the injection device it is also possible to configure the control section of the injection device to have the functions of both the control sections of the first and second embodiments.

Abstract

実施形態の射出装置は、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、ロッドに固定されるピストンと、ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、ロッドが配置されるロッド側室と、ピストンを間に挟んでロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を含む射出シリンダと、液圧ポンプと、ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御バルブと、ピストンをロッド側に前進させる際に、流量制御バルブを開いた状態で、液圧ポンプの作動液の吐出量を制御し、ヘッド側室への作動液の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させる制御部と、を備える。

Description

射出装置、成形機、及び成形機の制御方法
　本発明は、金型内の空洞に液状材料を充填する射出装置、成形機、及び成形機の制御方法に関する。
　ダイカストマシンは、型締装置を用いて型締めされた金型内の空洞に、射出装置を用いて溶湯を充填することで、成形品（ダイカスト品）を製造する。射出装置は、例えば、アクチュエータとして、射出シリンダを含む。射出シリンダは、例えば、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、ロッドに固定される射出ピストンと、内部にピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、を含む。シリンダチューブは、ロッドが配置されるロッド側室と、射出ピストンを間に挟んでロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を内部に有する。
　ヘッド側室に作動油が供給されることによって、射出ピストンがロッド側へ移動する。射出ピストンの移動に伴い、プランジャがスリーブの中を金型の方向に前進し、溶湯が金型内の空洞に充填される。
　射出ピストンの速度は、例えば、ロッド側室から排出される作動油の流量を流量制御バルブを用いて制御することにより、制御される。この制御方法は、メータアウト制御と称される。
　メータアウト制御により溶湯の射出を行う場合、ヘッド側室に作動油が供給される際に、ロッド側室の作動油が圧縮され、射出ピストンが急激に飛び出すおそれがある。射出ピストンが急激に飛び出すと、溶湯の中に空気が巻き込まれるおそれがある。溶湯の中に空気が巻き込まれると、成形品の品質が低下するおそれがある。
　特許文献１には、射出ピストンの急激な飛び出しを抑制するために、ロッド側室の作動油の圧力が基準値以下の場合に、作動油を補給する補助油圧供給部を備える射出装置が記載されている。
　例えば、成形品を金型から押し出す場合にも、射出装置が用いられる。射出ピストンを前進させることで、成形品がプランジャに押し出され金型から外される。成形品を金型から押し出す場合に、射出ピストンが急激に飛び出すと、圧力ショックが発生する。圧力ショックが発生することで、成形品の破損やダイカストマシンの構造物の破損が生じるおそれがある。
　また、例えば、ダイカストマシンのメンテナンス時にも、射出装置が用いられる。例えば、射出装置を用いてスリーブ内のプランジャを移動させる。プランジャを移動させる場合に、射出ピストンが急激に飛び出すと、プランジャの位置制御の精度が低下する。
特開２０１９－７２７５１号公報
　本発明が解決しようとする課題は、ピストンの急激な飛び出しを抑制できる射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供することである。
　本発明の一態様の射出装置は、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、前記ロッドに固定されるピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、前記ロッドが配置されるロッド側室と、前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を含む射出シリンダと、作動液の吐出量が可変な液圧ポンプと、前記ロッド側室から排出される前記作動液の流量を制御する流量制御バルブと、前記ピストンを前記ロッド側に前進させる際に、前記流量制御バルブを開いた状態で、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量を制御し、前記ヘッド側室への前記作動液の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させる制御部と、を備える。
　上記態様の射出装置において、前記制御部は、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　上記態様の射出装置において、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力を測定する圧力センサを更に、備え、前記制御部は、前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　上記態様の射出装置において、前記制御部は、前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が所定の圧力に達した場合に、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を低減させることが好ましい。
　上記態様の射出装置において、前記ロッド又は前記ピストンの位置を測定する位置センサを更に、備え、前記制御部は、前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　上記態様の射出装置において、前記制御部は、前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置から算出される前記ロッド又は前記ピストンの速度に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　上記態様の射出装置において、前記ヘッド側室に供給される前記作動液の流量を大きくするためのアキュムレータと、前記液圧ポンプを用いて前記アキュムレータに前記作動液を供給する第１の流路と、前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給する第２の流路と、前記ロッド側室から前記作動液を排出し、前記流量制御バルブを有する第３の流路と、前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給し、前記第１の流路と異なる第４の流路と、を更に備え、前記制御部は、前記液圧ポンプ及び前記第４の流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うことが好ましい。
　本発明の一態様の成形機は、前記射出装置と、金型を型締めする型締装置と、前記金型から成形品を押し出す押出装置と、を備え、前記射出装置は、前記金型の中に液状材料を射出する。
　本発明の一態様の成形機の制御方法は、金型を型締めする型締装置と、前記金型から成形品を押し出す押出装置と、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、前記ロッドに固定されるピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、前記ロッドが配置されるロッド側室と、前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を含む射出シリンダと、作動液の吐出量が可変な液圧ポンプと、前記ロッド側室から排出される前記作動液の流量を制御する流量制御バルブと、を含み、前記金型の中に前記プランジャを用いて液状材料を射出する射出装置と、を備える成形機の制御方法であって、前記ピストンを前記ロッド側に前進させる際に、前記流量制御バルブを開いた状態で、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量を制御し、前記ヘッド側室への前記作動液の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させる。
　上記態様の成形機の制御方法において、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　上記態様の成形機の制御方法において、前記射出装置は、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力を測定する圧力センサを更に、含み、前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　上記態様の成形機の制御方法において、前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が所定の圧力に達した場合に、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を低減させることが好ましい。
　上記態様の成形機の制御方法において、前記ピストンを前記ロッド側に前進させることにより、前記金型の中に形成された成形品を押し出すことが好ましい。
　上記態様の成形機の制御方法において、前記射出装置は、前記ロッド又は前記ピストンの位置を測定する位置センサを更に、備え、前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　上記態様の成形機の制御方法において、前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置から算出される前記ロッド又は前記ピストンの速度に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることが好ましい。
　本発明によれば、ピストンの急激な飛び出しを抑制できる射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供することができる。
第１の実施形態の成形機の全体構成を示す模式図。 第１の実施形態の射出装置の構成を示す模式図。 第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第１の実施形態の比較例の成形機の制御方法の説明図。 第１の実施形態の変形例の成形機の制御方法の説明図。 第２の実施形態の射出装置の構成を示す模式図。 第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。 第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　なお、本明細書では、液圧の一例として、油圧を用いて説明する。例えば、液圧ポンプの一例として油圧ポンプを用いて説明する。油圧にかえて、例えば、水圧を用いることも可能である。また、本明細書では、作動液の一例として、作動油を用いて説明する。
（第１の実施形態）
　第１の実施形態の射出装置は、スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、ロッドに固定されるピストンと、ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、ロッドが配置されるロッド側室と、ピストンを間に挟んでロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、を含む射出シリンダと、液圧ポンプと、ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御バルブと、ピストンをロッド側に前進させる際に、流量制御バルブを開いた状態で、液圧ポンプの作動液の吐出量を制御し、ヘッド側室への作動液の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させる制御部と、を備える。
　第１の実施形態の成形機は、上記射出装置と、金型を型締めする型締装置と、金型から成形品を押し出す押出装置と、を備え、上記射出装置は、金型の中に液状材料を射出する。
　図１は、第１の実施形態の成形機の全体構成を示す模式図である。図１は、一部に断面図を含む側面図である。第１の実施形態の成形機は、ダイカストマシン１００である。ダイカストマシン１００は、例えば、コールドチャンバ式のダイカストマシンである。
　ダイカストマシン１００は、型締装置１０、押出装置１２、射出装置１４、金型１８、及び制御ユニット２０を備える。
　ダイカストマシン１００は、ベース２２、固定ダイプレート２４、可動ダイプレート２６、リンクハウジング２８、タイバー３０、スリーブ３１、及びプランジャ３３を備える。プランジャ３３は、プランジャチップ３３ａとプランジャロッド３３ｂを有する。
　ダイカストマシン１００は、金型１８の内部（図１中の空洞Ｃａ）に液状金属（溶湯）を射出して充填し、その液状金属を金型１８内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造する機械である。金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、又は、マグネシウム合金である。液状金属（溶湯）は、液状材料の一例である。
　金型１８は、固定金型１８ａと可動金型１８ｂを含む。金型１８は、型締装置１０と射出装置１４との間に設けられる。
　固定ダイプレート２４はベース２２の上に固定される。固定ダイプレート２４は、固定金型１８ａを保持することが可能である。
　可動ダイプレート２６は、ベース２２の上に型開閉方向に移動可能に設けられる。型開閉方向とは、図１に示す型開方向及び型閉方向の両方向を意味する。可動ダイプレート２６は、可動金型１８ｂを固定金型１８ａに対向して保持することが可能である。
　リンクハウジング２８は、ベース２２の上に設けられる。リンクハウジング２８には、型締装置１０を構成するリンク機構の一端が固定される。
　固定ダイプレート２４とリンクハウジング２８は、タイバー３０により固定される。タイバー３０は、固定金型１８ａと可動金型１８ｂに型締力が加えられている間は、型締力を支える。
　型締装置１０は、金型１８の開閉及び型締めを行う機能を有する。
　射出装置１４は、金型１８の空洞Ｃａに溶湯を射出し、溶湯を加圧する機能を有する。射出装置１４は、スリーブ３１の中を摺動するプランジャ３３に連結可能なロッド８０を備える。
　押出装置１２は、製造されたダイカスト品を金型１８から押し出す機能を有する。
　スリーブ３１は、金型１８の空洞Ｃａに通じる。スリーブ３１は、例えば、固定金型１８ａに連結された筒状の部材である。スリーブ３１は、例えば、円筒形状である。
　プランジャ３３は、スリーブ３１の中を摺動する。プランジャ３３は、プランジャチップ３３ａとプランジャロッド３３ｂを含む。プランジャロッド３３ｂの先端に固定されたプランジャチップ３３ａが、スリーブ３１の中を前後方向に摺動する。スリーブ３１の中をプランジャチップ３３ａが前方へ摺動することにより、スリーブ３１の中の溶湯が金型１８の中に押し出される。
　制御ユニット２０は、制御装置３２、入力装置３４、表示装置３６を含む。制御ユニット２０は、型締装置１０、押出装置１２、及び、射出装置１４を用いたダイカストマシン１００の成形動作を制御する機能を有する。
　入力装置３４は、オペレータの入力操作を受け付ける。オペレータは、入力装置３４を用いて、ダイカストマシン１００の成形条件等の設定が可能となる。入力装置３４は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイを用いたタッチパネルである。
　表示装置３６は、例えば、ダイカストマシン１００の成形条件、動作状況等を画面に表示する。表示装置３６は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイである。
　制御装置３２は、各種の演算を行って、ダイカストマシン１００の各部に制御指令を出力する機能を有する。制御装置３２は、例えば、成形条件等を記憶する機能を有する。制御装置３２は、例えば、射出装置１４の動作を制御する。
　制御装置３２は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。制御装置３２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。
　図２は、第１の実施形態の射出装置の構成を示す模式図である。
　射出装置１４は、例えば、スリーブ３１の中の溶湯を金型１８内の空洞Ｃａに射出し充填する機能を有する。射出装置１４は、例えば、ダイカスト品を金型１８から押し出す機能を有する。射出装置１４は、例えば、ダイカストマシン１００のメンテナンス時にスリーブ３１内のプランジャ３３を移動させる機能を有する。
　射出装置１４は、射出シリンダ４４、油圧ポンプ４６（液圧ポンプ）、油タンク４８、アキュムレータ５０、位置センサ５２、圧力センサ５３、射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４、第１の流路７０ａ、第２の流路７０ｂ、第３の流路７０ｃ、第４の流路７０ｄ、第５の流路７０ｅ、第６の流路７０ｆ、及びコントローラ７２（制御部）を備える。油圧ポンプ４６は、液圧ポンプの一例である。速度制御用バルブ５６は流量制御バルブの一例である。コントローラ７２は、制御部の一例である。
　射出シリンダ４４は、ロッド８０、射出ピストン８２（ピストン）、シリンダチューブ８４、ロッド側室８６、ヘッド側室８８を含む。射出ピストン８２は、ピストンの一例である。
　ロッド８０は、スリーブ３１の中を摺動するプランジャ３３に連結可能である。ロッド８０の移動により、スリーブ３１の中をプランジャ３３が移動する。
　射出ピストン８２は、ロッド８０に固定される。射出ピストン８２は、シリンダチューブ８４に摺動可能に収容される。射出ピストン８２は、例えば円柱状である。
　シリンダチューブ８４は、射出ピストン８２を摺動可能に収容する。シリンダチューブ８４は、例えば、円筒状である。
　シリンダチューブ８４の内部のロッド８０側に、ロッド側室８６が設けられる。ロッド側室８６には、ロッド８０が配置される。
　シリンダチューブ８４の内部のロッド８０側と反対側にヘッド側室８８が設けられる。射出ピストン８２を間に挟んで、ヘッド側室８８はロッド側室８６の反対側に位置する。
　油圧ポンプ４６は、例えば、図示しないポンプ用電動機によって駆動される。油圧ポンプ４６は、油タンク４８から作動油を吸い上げ、吐出する機能を有する。油圧ポンプ４６は、例えば、アキュムレータ５０への作動油の供給、及び、射出シリンダ４４への作動油の供給に寄与する。
　油圧ポンプ４６によって吐出される作動油の吐出量又は吐出圧力は可変である。油圧ポンプ４６は、例えば、可変容量形ポンプである。可変容量形ポンプは、作動油の吐出量及び吐出圧力を変化させることが可能である。
　油タンク４８は、例えば、アキュムレータ５０や射出シリンダ４４へ供給する作動油を貯留する。また、油タンク４８は、例えば、アキュムレータ５０や射出シリンダ４４で使用された作動油を回収する。
　アキュムレータ５０は、ヘッド側室８８に供給される作動油の流量を大きくする機能を有する。アキュムレータ５０は、高圧の封入ガスを用いてエネルギーを蓄積し、瞬間的にそのエネルギーを放出することで、作動油の流量を大きくする。アキュムレータ５０を設けることで、射出シリンダ４４を高速に動作させることが可能となる。
　第１の流路７０ａは、油圧ポンプ４６とアキュムレータ５０を接続する。第１の流路７０ａを用いて、油圧ポンプ４６からアキュムレータ５０に作動油を供給して、アキュムレータ５０に作動油を充填し蓄圧することが可能である。
　また、第１の流路７０ａは、第２の流路７０ｂを経由して、ヘッド側室８８に接続される。射出シリンダ４４の射出動作の際に、第１の流路７０ａを用いて第２の流路７０ｂに作動油を補充することが可能となる。
　第６の流路７０ｆは、第４の流路７０ｄを経由して、油圧ポンプ４６とヘッド側室８８を接続する。第６の流路７０ｆは、いわゆるポンプラインである。第６の流路７０ｆと第４の流路７０ｄを用いて、油圧ポンプ４６からヘッド側室８８に作動油を供給することが可能となる。第４の流路７０ｄは、第１の流路７０ａと異なる。
　また、第６の流路７０ｆは、第５の流路７０ｅを経由して、油圧ポンプ４６とロッド側室８６を接続する。第６の流路７０ｆと第５の流路７０ｅを用いて、油圧ポンプ４６からロッド側室８６に作動油を供給することが可能である。
　第３の流路７０ｃは、ロッド側室８６と油タンク４８を接続する。第３の流路７０ｃを用いて、ロッド側室８６から排出される作動油を油タンク４８に回収することが可能である。
　第１の流路７０ａないし第６の流路７０ｆは、例えば、鋼管又はホースにより構成される。
　射出用バルブ５４は、第２の流路７０ｂに設けられる。射出用バルブ５４は、ヘッド側室８８とアキュムレータ５０との間に設けられる。射出用バルブ５４は、アキュムレータ５０からヘッド側室８８への作動油の供給を許容又は遮断する。
　射出用バルブ５４は、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、パイロット圧が導入されていない時は、アキュムレータ５０からヘッド側室８８への作動油の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを遮断する。射出用バルブ５４にパイロット圧が導入されている時は、双方の流れを遮断する。射出用バルブ５４は、ヘッド側室８８からアキュムレータ５０への作動油の逆流を防止する機能を有する。
　射出用バルブ５４が開状態の時に、アキュムレータ５０からヘッド側室８８への作動油の流れが許容される。射出用バルブ５４が閉状態の時に、アキュムレータ５０からヘッド側室８８への作動油の流れが遮断される。
　速度制御用バルブ５６は、第３の流路７０ｃに設けられる。速度制御用バルブ５６は、ロッド側室８６と油タンク４８との間に設けられる。速度制御用バルブ５６は、ロッド側室８６から油タンク４８に排出される作動油の流量を制御する。
　速度制御用バルブ５６による作動油の流量の制御により、射出ピストン８２の前進速度が制御される。速度制御用バルブ５６により、いわゆる、メータアウト制御が行われる。速度制御用バルブ５６が閉状態の場合、ロッド側室８６と油タンク４８との間の作動油の流れが遮断される。
　速度制御用バルブ５６の種類は、作動油の流量が制御可能であれば、特に限定されるものではない。速度制御用バルブ５６は、例えば、圧力補償を行うバルブであっても、圧力補償を行わないバルブであっても、構わない。また、速度制御用バルブ５６は、例えば、フィードバック制御がなされるサーボバルブであっても、オープン制御がなされる比例弁であっても構わない。
　方向切替バルブ５８は、第６の流路７０ｆと第４の流路７０ｄとの間、及び、第６の流路７０ｆと第５の流路７０ｅとの間に設けられる。方向切替バルブ５８は、ヘッド側室８８と油圧ポンプ４６との間、及び、ロッド側室８６と油圧ポンプ４６との間に設けられる。
　方向切替バルブ５８は、油圧ポンプ４６から第６の流路７０ｆを通って供給される作動油の流路を、第４の流路７０ｄと第５の流路７０ｅとの間で切り替える機能を有する。方向切替バルブ５８は、油圧ポンプ４６から供給される作動油の供給先を、ヘッド側室８８とロッド側室８６との間で切り替える機能を有する。
　例えば、作動油をヘッド側室８８に供給することで、射出ピストン８２が前進する。また、例えば、作動油をロッド側室８６に供給することで、射出ピストン８２が後退する。
　方向切替バルブ５８の種類は、油圧ポンプ４６から供給される作動油の流れる方向を切り替えることが可能であれば、特に限定されるものではない。方向切替バルブ５８は、例えば、電磁石を用いてスプールを動かす電磁切替弁である。
　第１の開閉バルブ６０は、第４の流路７０ｄに設けられる。第１の開閉バルブ６０は、ヘッド側室８８と方向切替バルブ５８との間に設けられる。第１の開閉バルブ６０は、方向切替バルブ５８とヘッド側室８８との間の作動油の流れを許容又は遮断する。
　第１の開閉バルブ６０が開状態の時に、方向切替バルブ５８とヘッド側室８８との間の作動油の流れが許容される。第１の開閉バルブ６０が閉状態の時に、方向切替バルブ５８とヘッド側室８８との間の作動油の流れが遮断される。
　第１の開閉バルブ６０の種類は、作動油の流れを許容及び遮断することが可能であれば、特に限定されるものではない。
　第２の開閉バルブ６２は、第５の流路７０ｅに設けられる。第２の開閉バルブ６２は、ロッド側室８６と方向切替バルブ５８との間に設けられる。第２の開閉バルブ６２は、方向切替バルブ５８とロッド側室８６との間の作動油の流れを許容又は遮断する。
　第２の開閉バルブ６２が開状態の時に、方向切替バルブ５８とロッド側室８６との間の作動油の流れが許容される。第２の開閉バルブ６２が閉状態の時に、方向切替バルブ５８とロッド側室８６との間の作動油の流れが遮断される。
　第２の開閉バルブ６２の種類は、作動油の流れを許容及び遮断することが可能であれば、特に限定されるものではない。
　充填補充用バルブ６４は、第１の流路７０ａに設けられる。充填補充用バルブ６４は、アキュムレータ５０と油圧ポンプ４６との間に設けられる。充填補充用バルブ６４は、ヘッド側室８８と油圧ポンプ４６との間に設けられる。
　充填補充用バルブ６４は、例えば、アキュムレータ５０と油圧ポンプ４６との間の作動油の流れを許容又は遮断する。充填補充用バルブ６４は、例えば、ヘッド側室８８と油圧ポンプ４６との間の作動油の流れを許容又は遮断する。
　充填補充用バルブ６４の種類は、作動油の流れを許容及び遮断することが可能であれば、特に限定されるものではない。
　位置センサ５２は、ロッド８０の位置を検出する機能を有する。位置センサ５２は、例えば、光学式又は磁気式のリニアエンコーダである。位置センサ５２で検出されるロッド８０の位置を微分することで、ロッド８０の速度を検出することが可能である。
　圧力センサ５３は、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力を測定する機能を有する。
　コントローラ７２は、例えば、射出シリンダ４４、油圧ポンプ４６、油タンク４８、アキュムレータ５０、射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、第２の開閉バルブ６２、及び充填補充用バルブ６４の動作を制御する。
　コントローラ７２は、例えば、射出ピストン８２をロッド８０側に前進させる際に、速度制御用バルブ５６を所定の開度で開いた状態で、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量を制御し、ヘッド側室８８への作動油の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させる機能を備える。
　コントローラ７２は、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量を変化させる機能を有する。言い換えれば、油圧ポンプ４６の単位時間当たりの吐出量を変化させる機能を有する。
　コントローラ７２は、例えば、圧力センサ５３で測定されるヘッド側室８８の作動油の圧力に基づき、油圧ポンプ４６の吐出量の変化量を変化させる機能を有する。コントローラ７２は、例えば、圧力センサ５３で測定されるヘッド側室８８の作動油の圧力が所定の圧力に達した場合に、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量を低減させる機能を有する。
　コントローラ７２は、例えば、油圧ポンプ４６及び第４の流路７０ｄを用いてヘッド側室８８への作動油の供給を行うように制御する機能を有する。
　コントローラ７２は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。コントローラ７２は、例えば、ＣＰＵ、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。
　コントローラ７２は、例えば、制御装置３２の一部である。
　次に、ダイカストマシン１００の制御方法の一例について説明する。特に、ダイカストマシン１００の射出装置１４の制御方法について説明する。
　ダイカストマシン１００の射出装置１４の制御方法の中で、特に、製造されたダイカスト品を射出装置１４を用いて金型１８から押し出す場合について説明する。
　ダイカストマシン１００の射出装置１４の制御方法以外の制御、例えば、型締装置１０や押出装置１２の制御については、一部記述を省略する。
　図３は、第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図である。
　ダイカストマシン１００でダイカスト品を製造する際、型締装置１０を用いて金型１８が型締めされる。型締めされた金型１８内の空洞Ｃａに、射出装置１４を用いて溶湯を射出し充填する。
　溶湯が凝固した後、ダイカスト品９９が押し出されて金型から取り外される。この際、図３に示すように、固定金型１８ａと可動金型１８ｂが開く。射出ピストン８２を前進させることで、ダイカスト品９９がプランジャ３３に押し出され固定金型１８ａから外される。その後、押出装置１２を用いてダイカスト品９９が押し出され可動金型１８ｂから外される。
　図４、図５、図６、及び図７は、第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図である。図４は、タイミングチャートである。図４は、油圧ポンプ４６の吐出量、ヘッド側室８８への作動油の供給指令、ロッド側室８６からの作動油の排出指令、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力の時間変化のタイミングを示す。
　図５、図６、及び図７は、ダイカストマシン１００の射出装置１４の動作の説明図である。
　図５は、図４の時間ｔ０における射出装置１４の状態を示す図である。図５は、金型１８内の空洞Ｃａの溶湯が凝固した後の、射出装置１４の状態を示す。
　油圧ポンプ４６は停止状態にある。射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、及び第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４は閉状態とする。
　図６は、図４の時間ｔ１における射出装置１４の状態を示す図である。　
　コントローラ７２からの指令により、油圧ポンプ４６が稼働する。油圧ポンプ４６から吐出される作動油の吐出量は連続的に増加するように変化する。油圧ポンプ４６から吐出される作動油の吐出量は徐々に増加するように変化する。
　コントローラ７２からの指令により、ヘッド側室８８へ作動油が供給される。具体的には、例えば、コントローラ７２からの指令により、方向切替バルブ５８が、油圧ポンプ４６から供給される作動油の供給先がヘッド側室８８となるように動作する。
　また、コントローラ７２からの指令により、ロッド側室８６から作動油を排出することが可能となる。具体的には、例えば、コントローラ７２からの指令により、速度制御用バルブ５６が所定の開度で開き、ロッド側室８６から作動油を排出することが可能となる。
　コントローラ７２からの指令により、第１の開閉バルブ６０は、開状態にする。射出用バルブ５４、第２の開閉バルブ６２、及び充填補充用バルブ６４は、閉状態にする。白矢印は、作動油の流れを示す。
　図７は、図４の時間ｔ２からｔ４における射出装置１４の状態を示す図である。　
　時間ｔ２では、ヘッド側室８８の中へ作動油が充満し、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力、及び、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力が増加し始める。ヘッド側室８８の中の作動油の圧力は、例えば、圧力センサ５３により測定される。
　時間ｔ２以降、ロッド側室８６から作動油が排出され、射出ピストン８２がロッド８０側に前進する。射出ピストン８２に固定されたロッド８０及びロッド８０に固定されたプランジャ３３も前進する。プランジャ３３が前進することで、ダイカスト品９９がプランジャ３３に押し出され、固定金型１８ａから外される。
　例えば、時間ｔ３で圧力センサ５３により測定されるヘッド側室８８の中の作動油の圧力が所定の圧力Ｐｘに達した場合、コントローラ７２からの指令により、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量を低減させる。言い換えれば、油圧ポンプ４６の単位時間当たりの吐出量を低減させる。
　圧力センサ５３により測定されるヘッド側室８８の中の作動油の圧力を、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量にフィードバックするフィードバック制御を行う。
　次に、第１の実施形態の射出装置１４、ダイカストマシン１００、及びダイカストマシン１００の制御方法の作用及び効果について説明する。
　ダイカストマシンでは、ダイカスト品を金型から押し出す場合にも、射出シリンダが用いられる。射出ピストンを前進させることで、ダイカスト品がプランジャに押し出され金型から外される。ダイカスト品を金型から押し出す場合に、射出ピストンが急激に飛び出すと、圧力ショックが発生する。圧力ショックが発生することで、ダイカスト品の破損やダイカストマシンの構造物の破損が生じるおそれがある。
　図８は、第１の実施形態の比較例の成形機の制御方法の説明図である。図８は、タイミングチャートである。
　第１の実施形態の比較例の成形機は、コントローラ７２以外は、第１の実施形態のダイカストマシン１００と同様の構成を備える。
　図８は、油圧ポンプ４６の吐出量、ヘッド側室８８への作動油の供給指令、ロッド側室８６からの作動油の排出指令、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力の時間変化のタイミングを示す。図８は、図４に対応する図である。
　時間ｔ０では、金型１８内の空洞Ｃａの溶湯が凝固している。油圧ポンプ４６は停止状態にある。射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、及び第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４は閉状態とする。
　時間ｔ１に、油圧ポンプ４６が稼働を開始する。油圧ポンプ４６から吐出される作動油の量は、時間ｔ１以降一定である。時間ｔ１では、射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、及び第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４は閉状態である。方向切替バルブ５８及び第１の開閉バルブ６０が閉状態のため、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力が時間とともに上昇する。
　時間ｔ２に、コントローラ７２からの指令により、方向切替バルブ５８が油圧ポンプ４６から供給される作動油の供給先がヘッド側室８８となるように動作する。また、コントローラ７２からの指令により、第１の開閉バルブ６０も開状態になる。また、コントローラ７２からの指令により、速度制御用バルブ５６が所定の開度で開き、ロッド側室８６から作動油を排出することが可能となる。
　時間ｔ２直後に、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力が急激に上昇することで、射出ピストン８２が急激に飛び出し、圧力ショックが発生する。圧力ショックが発生することで、ダイカスト品の破損やダイカストマシンの構造物の破損が生じるおそれがある。
　第１の実施形態のダイカストマシン１００は、コントローラ７２の制御により、油圧ポンプ４６から吐出される作動油の吐出量が連続的に増加するように変化する。言い換えれば、油圧ポンプ４６から吐出される作動油の吐出量が徐々に変化する。
　このため、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力の急激な増加が抑制される。したがって、射出ピストン８２の急激な飛び出しが抑制され、発生する圧力ショックが低減される。よって、ダイカスト品９９の破損やダイカストマシン１００の構造物の破損が抑制される。
　発生する圧力ショックを低減する観点から、圧力センサ５３により測定されるヘッド側室８８の中の作動油の圧力を、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量にフィードバックするフィードバック制御を行うことが好ましい。例えば、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力が所定の圧力Ｐｘに達した場合に、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量を低減させることが好ましい。
　図９は、第１の実施形態の変形例の成形機の制御方法の説明図である。図９は、タイミングチャートである。図９は、図４に対応する図である。
　第１の実施形態の変形例の成形機は、フィードバック制御を行なわない点で、第１の実施形態のダイカストマシン１００と異なる。第１の実施形態の変形例の成形機は、フィードバック制御を行なわないため、射出装置１４の構造が簡易になる。
　第１の実施形態の変形例によれば、第１の実施形態と同様、射出ピストン８２の急激な飛び出しが抑制され、発生する圧力ショックが低減される。
　以上、第１の実施形態によれば、ピストンの急激な飛び出しを抑制でき、成形品の破損やダイカストマシンの構造物の破損が抑制される射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供できる。
（第２の実施形態）
　第２の実施形態の射出装置は、制御部は、位置センサで測定されるロッド又はシリンダの位置に基づき、液圧ポンプの作動液の吐出量の変化量を変化させる点で、第１の実施形態の射出装置と異なる。以下、第１の実施形態と重複する内容については、一部記述を省略する場合がある。
　第２の実施形態の成形機は、射出装置が異なる点で、第１の実施形態の成形機と異なる。
　第２の実施形態の成形機は、ダイカストマシン２００である。ダイカストマシン２００は、例えば、コールドチャンバ式のダイカストマシンである。
　ダイカストマシン２００は、型締装置１０、押出装置１２、射出装置１５、金型１８、及び制御ユニット２０を備える。
　図１０は、第２の実施形態の射出装置の構成を示す模式図である。
　射出装置１５は、射出シリンダ４４、油圧ポンプ４６（液圧ポンプ）、油タンク４８、アキュムレータ５０、位置センサ５２、圧力センサ５３、射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４、第１の流路７０ａ、第２の流路７０ｂ、第３の流路７０ｃ、第４の流路７０ｄ、第５の流路７０ｅ、第６の流路７０ｆ、及びコントローラ７２（制御部）を備える。油圧ポンプ４６は、液圧ポンプの一例である。速度制御用バルブ５６は流量制御バルブの一例である。コントローラ７２は、制御部の一例である。
　射出シリンダ４４は、ロッド８０、射出ピストン８２（ピストン）、シリンダチューブ８４、ロッド側室８６、及びヘッド側室８８を含む。射出ピストン８２は、ピストンの一例である。
　コントローラ７２は、例えば、射出シリンダ４４、油圧ポンプ４６、油タンク４８、アキュムレータ５０、射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、第２の開閉バルブ６２、及び充填補充用バルブ６４の動作を制御する。
　コントローラ７２は、例えば、射出ピストン８２をロッド８０側に前進させる際に、速度制御用バルブ５６を所定の開度で開いた状態で、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量を制御し、ヘッド側室８８への作動油の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させる機能を備える。
　コントローラ７２は、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量を変化させる機能を有する。言い換えれば、油圧ポンプ４６の単位時間当たりの吐出量を変化させる機能を有する。
　コントローラ７２は、例えば、位置センサ５２で測定されるロッド８０又は射出ピストン８２の位置に基づき、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量を変化させる機能を有する。コントローラ７２は、例えば、位置センサ５２で測定されるロッド８０又は射出ピストン８２の位置から算出されるロッド８０又は射出ピストン８２の速度に基づき、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量を変化させる機能を有する。
　次に、ダイカストマシン２００の制御方法の一例について説明する。特に、ダイカストマシン２００の射出装置１５の制御方法について説明する。
　ダイカストマシン２００の射出装置１５の制御方法の中で、特に、ダイカストマシン２００のメンテナンス時に、射出装置１５を用いてスリーブ３１内のプランジャ３３を移動させる場合について説明する。
　ダイカストマシン２００の射出装置１５の制御方法以外の制御、例えば、型締装置１０や押出装置１２の制御については、一部記述を省略する。
　図１１は、第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図である。
　ダイカストマシン２００のメンテナンスを行う場合、図１１に示すように、射出装置１５を用いてスリーブ３１内のプランジャ３３を移動させる。この際、スリーブ３１内には溶湯は存在しない。また、金型１８の中にダイカスト品も存在しない。
　図１２は、第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図である。図１２は、タイミングチャートである。図１２は、油圧ポンプ４６の吐出量、ヘッド側室８８への作動油の供給指令、ロッド側室８６からの作動油の排出指令、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力、ロッド８０の速度の時間変化のタイミングを示す。
　時間ｔ０では、射出ピストン８２及びプランジャ３３は静止状態にある。油圧ポンプ４６は停止状態にある。射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、及び第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４は閉状態である。
　時間ｔ１に、コントローラ７２からの指令により、油圧ポンプ４６が稼働を開始する。油圧ポンプ４６から吐出される作動油の吐出量は連続的に増加するように変化する。
　コントローラ７２からの指令により、ヘッド側室８８へ作動油が供給される。具体的には、例えば、コントローラ７２からの指令により、方向切替バルブ５８が、油圧ポンプ４６から供給される作動油の供給先がヘッド側室８８となるように動作する。
　また、コントローラ７２からの指令により、ロッド側室８６から作動油を排出することが可能となる。具体的には、例えば、コントローラ７２からの指令により、速度制御用バルブ５６が所定の開度で開き、ロッド側室８６から作動油を排出することが可能となる。
　コントローラ７２からの指令により、第１の開閉バルブ６０は、開状態にする。射出用バルブ５４、第２の開閉バルブ６２、及び充填補充用バルブ６４は、閉状態にする。
　時間ｔ２では、ヘッド側室８８の中へ作動油が充満し、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力が増加し始める。
　時間ｔ２以降、ロッド側室８６から作動油が排出され、射出ピストン８２がロッド８０側に前進する。射出ピストン８２に固定されたロッド８０及びロッド８０に固定されたプランジャ３３も前進する。
　例えば、時間ｔ３で、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量を変化させる。油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量は、位置センサ５２により測定されるロッド８０の位置から算出されるロッド８０の速度に基づき変化させる。
　例えば、ロッド８０の速度が所定の速度Ｖｘに達した場合、コントローラ７２からの指令により、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量を増加させる。言い換えれば、油圧ポンプ４６の単位時間当たりの吐出量を増加させる。
　油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量を増加させることで、ロッド８０の速度の変化量も増加する。ロッド８０の速度の変化の勾配が急になる。
　位置センサ５２により測定されるロッド８０から算出されるロッド８０の速度を、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量にフィードバックするフィードバック制御を行う。
　例えば、時間ｔ４以降、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量を一定にする。時間ｔ４以降、ロッド８０の速度は一定となる。
　次に、第２の実施形態の射出装置１５、ダイカストマシン１００、及びダイカストマシン１００の制御方法の作用及び効果について説明する。
　ダイカストマシンでは、例えば、ダイカストマシンのメンテナンス時にも、射出シリンダが用いられる。例えば、射出シリンダを用いてスリーブ内のプランジャを移動させる。スリーブ内のプランジャを移動させる場合に、射出ピストンが急激に飛び出すと、プランジャの位置制御の精度が低下する。例えば、プランジャのインチング精度が低下する。
　図１３は、第２の実施形態の比較例の成形機の制御方法の説明図である。図１３は、タイミングチャートである。
　第２の実施形態の比較例の成形機は、コントローラ７２以外は、第２の実施形態のダイカストマシン２００と同様の構成を備える。
　図１３は、油圧ポンプ４６の吐出量、ヘッド側室８８への作動油の供給指令、ロッド側室８６からの作動油の排出指令、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力、ロッド８０の速度の時間変化のタイミングを示す。図１３は、図１２に対応する図である。
　時間ｔ０では、射出ピストン８２及びプランジャ３３は静止状態にある。時間ｔ０では、油圧ポンプ４６は停止状態にある。射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、及び第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４は閉状態とする。
　時間ｔ１に、油圧ポンプ４６が稼働する。油圧ポンプ４６から吐出される作動油の量は一定である。時間ｔ１では、射出用バルブ５４、速度制御用バルブ５６（流量制御バルブ）、方向切替バルブ５８、第１の開閉バルブ６０、及び第２の開閉バルブ６２、充填補充用バルブ６４は閉状態である。方向切替バルブ５８及び第１の開閉バルブ６０が閉状態のため、ポンプラインである第６の流路７０ｆの作動油の圧力が時間とともに上昇する。
　時間ｔ２に、コントローラ７２からの指令により、方向切替バルブ５８が油圧ポンプ４６から供給される作動油の供給先がヘッド側室８８となるように動作する。また、第１の開閉バルブ６０も開状態になる。また、コントローラ７２からの指令により、速度制御用バルブ５６が所定の開度で開き、ロッド側室８６から作動油を排出することが可能となる。
　時間ｔ２直後に、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力が急激に上昇することで、射出ピストン８２が急激に飛び出す。このため、ロッド８０の速度が急激に変動し、プランジャ３３の位置制御の精度が低下する。
　また、油圧ポンプ４６の稼働（時間ｔ１）から、ヘッド側室８８への作動油の供給（時間ｔ２）にタイムラグがあるため、プランジャ３３の位置制御の精度が低下する。
　第２の実施形態のダイカストマシン２００は、コントローラ７２の制御により、油圧ポンプ４６から吐出される作動油の吐出量が連続的に増加するように変化する。言い換えれば、油圧ポンプ４６から吐出される作動油の吐出量が徐々に変化する。
　このため、ヘッド側室８８の中の作動油の圧力の急激な増加が抑制される。したがって、射出ピストン８２の急激な飛び出しが抑制され、ロッド８０の速度は徐々に変化する。よって、プランジャ３３の位置制御の精度が向上する。
　また、油圧ポンプ４６の稼働から、ヘッド側室８８への作動油の供給のタイムラグが小ため、プランジャ３３の位置制御の精度が向上する。例えば、プランジャ３３のインチング精度が向上する。
　プランジャ３３の所望の位置への移動時間を短縮する観点から、位置センサ５２により測定されるロッド８０の位置から算出されるロッド８０の速度を、油圧ポンプ４６の作動油の吐出量の変化量の変化にフィードバックするフィードバック制御を行うことが好ましい。例えば、ロッド８０の速度が所定の速度Ｖｘに達した場合、コントローラ７２からの指令により、油圧ポンプ４６からの作動油の吐出量の変化量を増加させることが好ましい。
　図１４は、第２の実施形態の変形例の成形機の制御方法の説明図である。図１４は、タイミングチャートである。図１４は、図１２に対応する図である。
　第２の実施形態の変形例の成形機は、フィードバック制御を行なわない点で、第２の実施形態のダイカストマシン２００と異なる。第２の実施形態の変形例の成形機は、フィードバック制御を行なわないため、射出装置１５の構造が簡易になる。
　第２の実施形態の変形例によれば、第２の実施形態と同様、射出ピストン８２の急激な飛び出しが抑制され、プランジャ３３の位置制御の精度が向上する。
　以上、第２の実施形態によれば、ピストンの急激な飛び出しを抑制でき、プランジャの位置制御の精度が向上する射出装置、成形機、及び成形機の制御方法を提供できる。
　第１及び第２の実施形態では、成形機として溶湯を金型に充填するダイカストマシンを例に説明したが、例えば、樹脂材料を金型に充填する射出成形機に本発明を適用することも可能である。
　また、射出装置の制御部が、第１及び第２の実施形態の制御部の両方の機能を備える構成とすることも可能である。
　以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。実施形態においては、射出装置、成形機、及び成形機の制御方法などで、本発明の説明に直接必要としない部分については記載を省略したが、必要とされる、射出装置、成形機、及び成形機の制御方法などに関わる要素を適宜選択して用いることができる。
　その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての射出装置、成形機、及び成形機の制御方法は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。
１０　　　　型締装置
１２　　　　押出装置
１４　　　　射出装置
１５　　　　射出装置
１８　　　　金型
３１　　　　スリーブ
３３　　　　プランジャ
４４　　　　射出シリンダ
４６　　　　油圧ポンプ（液圧ポンプ）
５０　　　　アキュムレータ
５２　　　　位置センサ
５３　　　　圧力センサ
５６　　　　速度制御用バルブ（流量制御バルブ）
７０ａ　　　第１の流路
７０ｂ　　　第２の流路
７０ｃ　　　第３の流路
７０ｄ　　　第４の流路
７２　　　　コントローラ（制御部）
８０　　　　ロッド
８２　　　　射出ピストン（ピストン）
８４　　　　シリンダチューブ
８６　　　　ロッド側室
８８　　　　ヘッド側室
９９　　　　ダイカスト品（成形品）
１００　　　ダイカストマシン
２００　　　ダイカストマシン
Ｃａ　　　　空洞

Claims (15)

  1. 　スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、
    　前記ロッドに固定されるピストンと、
    　前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、
    　前記ロッドが配置されるロッド側室と、
    　前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、
    を含む射出シリンダと、
    　作動液の吐出量が可変な液圧ポンプと、
    　前記ロッド側室から排出される前記作動液の流量を制御する流量制御バルブと、
    　前記ピストンを前記ロッド側に前進させる際に、前記流量制御バルブを開いた状態で、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量を制御し、前記ヘッド側室への前記作動液の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させる制御部と、
    を備えることを特徴とする射出装置。
  2. 　前記制御部は、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項１記載の射出装置。
  3. 　前記ヘッド側室の前記作動液の圧力を測定する圧力センサを更に、備え、
    　前記制御部は、前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項２記載の射出装置。
  4. 　前記制御部は、前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が所定の圧力に達した場合に、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を低減させることを特徴とする請求項３記載の射出装置。
  5. 　前記ロッド又は前記ピストンの位置を測定する位置センサを更に、備え、
    　前記制御部は、前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項２記載の射出装置。
  6. 　前記制御部は、前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置から算出される前記ロッド又は前記ピストンの速度に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項５記載の射出装置。
  7. 　前記ヘッド側室に供給される前記作動液の流量を大きくするためのアキュムレータと、
    　前記液圧ポンプを用いて前記アキュムレータに前記作動液を供給する第１の流路と、
    　前記アキュムレータを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給する第２の流路と、
    　前記ロッド側室から前記作動液を排出し、前記流量制御バルブを有する第３の流路と、
    　前記液圧ポンプを用いて前記ヘッド側室に前記作動液を供給し、前記第１の流路と異なる第４の流路と、を更に備え、
    　前記制御部は、前記液圧ポンプ及び前記第４の流路を用いて前記ヘッド側室への前記作動液の供給を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれか一項記載の射出装置。
  8. 　請求項１ないし請求項７いずれか一項記載の射出装置と、
    　金型を型締めする型締装置と、
    　前記金型から成形品を押し出す押出装置と、を備え、
    　前記射出装置は、前記金型の中に液状材料を射出することを特徴とする成形機。
  9. 　金型を型締めする型締装置と、
    　前記金型から成形品を押し出す押出装置と、
    　スリーブの中を摺動するプランジャに連結可能なロッドと、
    　前記ロッドに固定されるピストンと、
    　前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダチューブと、
    　前記ロッドが配置されるロッド側室と、
    　前記ピストンを間に挟んで前記ロッド側室の反対側に位置するヘッド側室と、
    を含む射出シリンダと、
    　作動液の吐出量が可変な液圧ポンプと、
    　前記ロッド側室から排出される前記作動液の流量を制御する流量制御バルブと、
    を含み、前記金型の中に前記プランジャを用いて液状材料を射出する射出装置と、
    を備える成形機の制御方法であって、
    　前記ピストンを前記ロッド側に前進させる際に、前記流量制御バルブを開いた状態で、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量を制御し、前記ヘッド側室への前記作動液の供給量が連続的又は段階的に増加するように変化させることを特徴とする成形機の制御方法。
  10. 　前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項９記載の成形機の制御方法。
  11. 　前記射出装置は、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力を測定する圧力センサを更に、含み、
    　前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項１０記載の成形機の制御方法。
  12. 　前記圧力センサで測定される前記ヘッド側室の前記作動液の圧力が所定の圧力に達した場合に、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を低減させることを特徴とする請求項１１記載の成形機の制御方法。
  13. 　前記ピストンを前記ロッド側に前進させることにより、前記金型の中に形成された成形品を押し出すことを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の成形機の制御方法。
  14. 　前記射出装置は、前記ロッド又は前記ピストンの位置を測定する位置センサを更に、備え、
    　前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項１０記載の成形機の制御方法。
  15. 　前記位置センサで測定される前記ロッド又は前記ピストンの位置から算出される前記ロッド又は前記ピストンの速度に基づき、前記液圧ポンプの前記作動液の吐出量の変化量を変化させることを特徴とする請求項１４記載の成形機の制御方法。

     
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