特許 6804375 ダイカストマシン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6804375

(24)【登録日】2020年12月4日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】ダイカストマシン

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/32 20060101AFI20201214BHJP

【ＦＩ】

   B22D17/32 A

   B22D17/32 B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-76450(P2017-76450)

(22)【出願日】2017年4月7日

(65)【公開番号】特開2018-176192(P2018-176192A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000222587

【氏名又は名称】東洋機械金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002608

【氏名又は名称】特許業務法人オーパス国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100091694

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 守

(74)【代理人】

【識別番号】100201248

【弁理士】

【氏名又は名称】田伏 克成

(72)【発明者】

【氏名】池田 伸吾

(72)【発明者】

【氏名】西村 友希

【審査官】 國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２８３８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１８０２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１０９２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ１５／００−１７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出プランジャと、前記射出プランジャを前方に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を有するダイカストマシンであって、
前記駆動部が、１つの直動駆動系のみ有し、
前記制御部が、（１）前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを通常増圧目標圧力で前方に押圧する通常増圧動作を含む射出充填動作を実行するように前記駆動部を制御する製品製造モードと、（２）前記低速射出動作、および、前記射出プランジャを前記通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧するウォームアップ増圧動作を少なくとも含むウォームアップ動作を実行するように前記駆動部を制御するウォームアップモードと、を有することを特徴とするダイカストマシン。

【請求項2】

前記ウォームアップ動作には、前記高速射出動作を含むことを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン。

【請求項3】

前記制御部が、前記ウォームアップモードで起動して前記ウォームアップ動作を実行したのち、前記製品製造モードに自動的に移行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイカストマシン。

【請求項4】

前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、
前記制御部が、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出プランジャが前記ウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧され、かつ前記通常増圧動作において前記射出プランジャが前記通常増圧目標圧力で前方に押圧されるように前記電動モータを制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のダイカストマシン。

【請求項5】

前記駆動部が、前記射出プランジャに接続された射出ピストンと、前記射出ピストンを収容する射出シリンダと、前記射出シリンダに油圧を加える油圧動作手段と、前記射出シリンダの油圧を減圧する減圧手段と、を有し、
前記制御部が、前記通常増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加え、かつ、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加えるとともに前記射出シリンダの油圧を前記ウォームアップ増圧目標圧力に減圧する、ように前記油圧動作手段および前記減圧手段を制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のダイカストマシン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイカストマシンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に従来のダイカストマシンが開示されている。このダイカストマシンは、金属溶湯が供給される筒状の射出スリーブと、射出スリーブ内で進退される射出プランジャとを備え、射出プランジャの前進により金属溶湯を型閉された金型のキャビティ内に射出充填する射出工程の駆動源に、油圧動作手段および電動サーボモータを用いている。このダイカストマシンは、油圧動作手段および電動サーボモータにより、金型のキャビティ内に金属溶湯を射出する射出動作を行う射出機構と、金型のキャビティ内に充填された金属溶湯を押し込む増圧動作を行う増圧機構とを実現している。

【0003】

一般的に、ダイカストマシンは、射出機構および増圧機構の２つの直動駆動系を多段接続した構成を備えているが、小型のダイカストマシンは、油圧動作手段または電動モータで構成された１つの直動駆動系としての射出機構のみ有し、増圧機構を有していない。このような小型のダイカストマシンでは、射出機構により、射出動作および増圧動作の両方を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１８４２１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ダイカストマシンでは、製品製造動作の前に金型を温めるウォームアップ動作が行われる。しかしながら、射出機構のみ有するダイカストマシンでは、射出機構が射出動作から増圧動作まで一連の動作を行うことから、ウォームアップ動作時に、十分に温まっていない金型に充填された金属溶湯に比較的高い増圧圧力が加わってしまうおそれがあった。

【0006】

そこで、本発明は、温まっていない状態の金型に充填された金属溶湯に高い圧力が加わってしまうことを効果的に抑制できるダイカストマシンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明のダイカストマシンは、射出プランジャと、前記射出プランジャを前方に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を有するダイカストマシンであって、前記駆動部が、１つの直動駆動系のみ有し、前記制御部が、（１）前記射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、前記射出プランジャを高速目標速度で前進させる高速射出動作、および、前記射出プランジャを通常増圧目標圧力で前方に押圧する通常増圧動作を含む射出充填動作を実行するように前記駆動部を制御する製品製造モードと、（２）前記低速射出動作、および、前記射出プランジャを前記通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧するウォームアップ増圧動作を少なくとも含むウォームアップ動作を実行するように前記駆動部を制御するウォームアップモードと、を有することを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、制御部が、射出プランジャを低速目標速度で前進させる低速射出動作、および、射出プランジャを通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧するウォームアップ増圧動作を少なくとも含むウォームアップ動作を実行するように駆動部を制御する。このようにしたことから、製品製造モードの前にウォームアップモードに移行してウォームアップ動作を行うようにすることで、通常増圧目標圧力より低いウォームアップ増圧目標圧力で増圧動作を行うことができる。

【0009】

本発明においては、前記ウォームアップ動作には、前記高速射出動作を含むことが好ましい。このようにすることで、ウォームアップ動作において、低速射出動作、高速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行うので、製品製造の一般的な立上動作により近い動作を実行することができる。

【0010】

本発明においては、前記制御部が、前記ウォームアップモードで起動して前記ウォームアップ動作を実行したのち、前記製品製造モードに自動的に移行することが好ましい。このようにすることで、起動直後に誤って、通常の製品製造のための射出充填動作を行ってしまうことを防ぐことができる。

【0011】

本発明においては、前記駆動部が、前記制御部に制御される１つの電動モータまたは前記制御部に同一制御される複数の電動モータを有し、前記制御部が、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出プランジャが前記ウォームアップ増圧目標圧力で前方に押圧され、かつ前記通常増圧動作において前記射出プランジャが前記通常増圧目標圧力で前方に押圧されるように前記電動モータを制御することが好ましい。このようにすることで、電動式のダイカストマシンにおいて、例えば、電動モータに流れる電流値を制御することなどにより、比較的容易にウォームアップ増圧動作を実行することができる。

【0012】

本発明においては、前記駆動部が、前記射出プランジャに接続された射出ピストンと、前記射出ピストンを収容する射出シリンダと、前記射出シリンダに油圧を加える油圧動作手段と、前記射出シリンダの油圧を減圧する減圧手段と、を有し、前記制御部が、前記通常増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加え、かつ、前記ウォームアップ増圧動作において前記射出シリンダに前記通常増圧目標圧力となる油圧を加えるとともに前記射出シリンダの油圧を前記ウォームアップ増圧目標圧力に減圧する、ように前記油圧動作手段および前記減圧手段を制御することが好ましい。このようにすることで、油圧式のダイカストマシンにおいて、比較的簡易な構成により、ウォームアップ増圧動作を実行することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、温まっていない状態の金型に充填された金属溶湯に大きな圧力が加わってしまうことを効果的に抑制できる。そのため、金型の寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る電動ダイカストマシンの概略構成を示す図である。

【図2】図１の電動ダイカストマシンの動作の一例を説明するグラフである。

【図3】本発明の第２実施形態に係る油圧ダイカストマシンの概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る電動ダイカストマシンについて、図１、図２を参照して説明する。

【0016】

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

【0017】

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

【0018】

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

【0019】

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

【0020】

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

【0021】

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

【0022】

第１電動モータ１１、第２電動モータ１２、ボールねじ機構１３、第１動力伝達機構１４および第２動力伝達機構１５は、射出プランジャ２０を前進方向に移動させる１つの直動駆動系を有する駆動部を構成する。１つの直動駆動系とは、１つの駆動系（１つの電動モータ、もしくは１つの制御系統によって同一制御される複数の電動モータ、または、１組の射出ピストン及び射出シリンダ）により直線運動する機構のことをいう。

【0023】

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

【0024】

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

【0025】

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

【0026】

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

【0027】

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

【0028】

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

【0029】

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

【0030】

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

【0031】

制御部３０は、ロードセル２１に接続されており、ロードセル２１からの信号に基づいて射出プランジャ２０を押圧する圧力Ｐを検出する。ロードセル２１と制御部３０とで、圧力検出部を構成する。本実施形態は、射出プランジャ２０を押圧する圧力Ｐと射出プランジャ２０の射出圧力とが同一となるように構成されている。制御部３０は、位置センサ２２に接続されており、位置センサ２２からの信号に基づいて射出プランジャ２０の前後進位置Ｌおよび速度Ｖを検出する。位置センサ２２と制御部３０とで、位置検出部および速度検出部を構成する。

【0032】

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

【0033】

制御部３０は、動作モードとして、製品製造のための射出充填動作を実行する製品製造モード、および、金型を温めるウォームアップ動作を実行するウォームアップモードを有している。本実施形態において、制御部３０は、ウォームアップモードで起動し、所定の条件を満足すると自動的に製品製造モードに移行する。ここで、所定の条件とは、例えば、ウォームアップ動作を所定のウォームアップ回数以上実行することや、金型の温度を監視して、当該金型の温度がモード移行基準値を超えることなどである。手動により、ウォームアップモードから製品製造モードに移行してもよい。

【0034】

次に、上述した本実施形態の電動ダイカストマシン１の動作の一例について、図２を参照して説明する。図２は、図１の電動ダイカストマシンの動作の一例を示すグラフであり、（ａ）は第１ウォームアップ動作であり、（ｂ）は第２ウォームアップ動作であり、（ｃ）は製品製造のための射出充填動作である。これらグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は射出プランジャの速度および射出プランジャを押圧する圧力である。

【0035】

電動ダイカストマシン１（具体的には制御部３０）は、ウォームアップモードで起動する。そして、電動ダイカストマシン１は、始めに図２（ａ）に示す第１ウォームアップ動作を実行する。

【0036】

図２（ａ）に示すように、第１ウォームアップ動作では、制御部３０は、低速射出動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転動作を開始し、射出プランジャ２０の速度を一定の低速目標速度Ｖ１（例えば０．２ｍ／秒）で前進させる。そして、射出プランジャ２０の前進位置が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部３０は、ウォームアップ増圧動作として、射出プランジャ２０を押圧する圧力Ｐがウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗ（例えば３０ＭＰａ）となるように第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を制御する。これにより、制御部３０は、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクを上昇させ、これに伴って射出プランジャ２０を押圧する圧力Ｐがウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗまで上昇して、ウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗを一定期間保持する。その後、制御部３０は、射出プランジャ２０を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第１ウォームアップ動作を所定回数（例えば、１０回）実行すると、次に、電動ダイカストマシン１は、図２（ｂ）に示す第２ウォームアップ動作を実行する。

【0037】

図２（ｂ）に示すように、第２ウォームアップ動作では、制御部３０は、低速射出動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転動作を開始し、射出プランジャ２０の速度を一定の低速目標速度Ｖ１で前進させる。そして、射出プランジャ２０の前進位置が所定の高速切替位置Ｌ１に到達すると、制御部３０は、高速射出動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転速度を上げて射出プランジャ２０の速度を急速に上昇させたのち一定の高速目標速度Ｖ２（例えば２．０ｍ／秒）で前進させる。そして、射出プランジャ２０の前進位置が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部３０は、ウォームアップ増圧動作として、射出プランジャを押圧する圧力Ｐがウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗとなるように第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を制御する。これにより、制御部３０は、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクを上昇させ、これに伴って射出プランジャ２０を押圧する圧力Ｐがウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗまで上昇して、ウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗを一定期間保持する。その後、制御部３０は、射出プランジャ２０を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第２ウォームアップ動作を所定回数（例えば、１０回）実行すると、次に、電動ダイカストマシン１の制御部３０は、ウォームアップモードから製品製造モードに自動的に移行して、図２（ｃ）に示す射出充填動作を実行する。

【0038】

図２（ｃ）に示すように、射出充填動作では、制御部３０は、低速射出動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転動作を開始し、射出プランジャ２０の速度を一定の低速目標速度Ｖ１で前進させる。そして、射出プランジャ２０の前進位置が所定の高速切替位置Ｌ１に到達すると、制御部３０は、高速射出動作として、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転速度を上げて射出プランジャ２０の速度を急速に上昇させたのち一定の高速目標速度Ｖ２で前進させる。そして、射出プランジャ２０の前進位置が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部３０は、通常増圧動作として、射出プランジャ２０を押圧する圧力Ｐが通常増圧目標圧力Ｐｍ（例えば６０ＭＰａ）となるように第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を制御する。これにより、制御部３０は、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２のトルクを上昇させ、これに伴って射出プランジャ２０を押圧する圧力Ｐが通常増圧目標圧力Ｐｍまで上昇して、通常増圧目標圧力Ｐｍを一定期間保持する。その後、制御部３０は、射出プランジャ２０を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて製品となる成形品を取り出す。これ以降、電動ダイカストマシン１は、射出充填動作を繰り返し実行する。

【0039】

以上説明したように、本実施形態の電動ダイカストマシン１によれば、制御部３０が、射出プランジャ２０を低速目標速度Ｖ１で前進させる低速射出動作、および、射出プランジャ２０を通常増圧目標圧力Ｐｍより低いウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗで前方に押圧するウォームアップ増圧動作を含む第１ウォームアップ動作を実行するように第１電動モータ１１および第２電動モータ１２を制御する。このようにしたことから、製品製造モードの前にウォームアップモードに移行してウォームアップ動作を行うようにすることで、通常増圧目標圧力Ｐｍより低いウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗで増圧動作を行うことができる。

【0040】

また、第１ウォームアップ動作に続く第２ウォームアップ動作に高速射出動作を含めることにより、始めに、第１ウォームアップ動作において低速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行い、次いで、第２ウォームアップ動作において低速射出動作、高速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行うので、徐々に製品製造の一般的な立上動作に近づけることができる。

【0041】

また、制御部３０が、ウォームアップモードで起動して第１ウォームアップ動作および第２ウォームアップ動作を実行したのち、製品製造モードに自動的に移行するので、起動直後に誤って、通常の製品製造のための射出充填動作を行ってしまうことを防ぐことができる。

【0042】

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る油圧ダイカストマシンについて、図３を参照して説明する。

【0043】

図３は、本発明の一実施形態に係る油圧ダイカストマシンの概略構成を示す図である。図３に示すように、本実施形態の油圧ダイカストマシン５１は、射出プランジャ６１と、射出ピストン６２と、連結部材６３と、射出シリンダ６４と、油圧動作手段７１と、減圧手段７５と、タンク７９と、制御部８０と、を有している。

【0044】

射出プランジャ６１は、図示しない固定ダイプレートに形成された射出スリーブ内に進退可能（前後方向に移動可能）に配置されている。射出ピストン６２は、射出プランジャ６１の後端部に連結部材６３を介して接続されている。射出シリンダ６４は、射出ピストン６２を進退可能に収容している。

【0045】

油圧動作手段７１は、アキュムレータ７２と流量調整弁７３とを有している。アキュムレータ７２は、流量調整弁７３を通じて射出シリンダ６４の射出ピストン６２後方側の空間である第１油室６４ａに接続されており、流量調整弁７３を開いてアキュムレータ７２から第１油室６４ａに作動油が流れ込むことで、第１油室６４ａの圧力（油圧）が高まり射出ピストン６２が前進する。このとき流量調整弁７３の開度によって射出ピストン６２の前進の速度が調整される。射出シリンダ６４の前方側の空間である第２油室６４ｂはタンク７９に接続されている。なお、図示は省略しているが、油圧ダイカストマシン５１には、射出ピストン６２を後退させる機構も設けられている。

【0046】

減圧手段７５は、互いに直列に接続された制御弁７６とリリーフ弁７７とを有している。制御弁７６は、射出シリンダ６４の第１油室６４ａに接続されており、リリーフ弁７７は、タンク７９に接続されている。制御弁７６は、例えば、２ポート単動常時閉電磁弁であって、オン状態で第１油室６４ａとリリーフ弁７７とを接続し、オフ状態でこれらを切断する。制御弁７６がオン状態となり第１油室６４ａとリリーフ弁７７とが接続されると、第１油室６４ａ内の作動油がリリーフ弁７７を通じてタンク７９に流れ、第１油室６４ａの油圧がリリーフ弁７７の設定圧力まで減圧される。本実施形態において、リリーフ弁７７の設定圧力は、ウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗに設定されている。

【0047】

射出ピストン６２、連結部材６３、射出シリンダ６４、油圧動作手段７１および減圧手段７５は、射出プランジャ６１を前進方向に移動させる１つの直動駆動系を有する駆動部を構成する。

【0048】

また、油圧ダイカストマシン５１は、図示しない圧力センサおよび位置センサを有している。圧力センサは、射出プランジャ６１を押圧する圧力Ｐを検出し、この圧力を示す信号を制御部８０に送信する。位置センサは、例えば、リニアエンコーダで構成され、射出プランジャ６１の前後方向の位置を検出し、検出した位置を示す信号を制御部８０に送信する。

【0049】

制御部８０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種Ｉ／Ｏインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部８０は、油圧ダイカストマシン５１全体の制御を司り、型締め工程、低速射出工程、高速射出工程、通常増圧工程、ウォームアップ増圧工程、型開き工程および製品取り出し工程などの各工程において、上記アキュムレータ７２、流量調整弁７３および制御弁７６、ならびに、図示しない型開閉用アクチュエータや製品取出用アクチュエータなどの各駆動装置の動作を制御する。

【0050】

制御部８０は、上記アキュムレータ７２、流量調整弁７３および制御弁７６に接続されており、アキュムレータ７２に対して作動油の圧力に関する制御信号を送信し、流量調整弁７３に対して作動油の流量に関する制御信号を送信し、制御弁７６に対して接続（オン状態）および切断（オフ状態）に関する制御信号を送信する。

【0051】

制御部８０は、図示しない圧力センサに接続されており、圧力センサからの信号に基づいて射出プランジャ６１を押圧する圧力Ｐを検出する。圧力センサと制御部８０とで、圧力検出部を構成する。制御部８０は、図示しない位置センサに接続されており、位置センサからの信号に基づいて射出プランジャ６１の前後進位置Ｌおよび速度Ｖを検出する。位置センサと制御部８０とで、位置検出部および速度検出部を構成する。

【0052】

制御部８０は、動作モードとして、製品製造のための射出充填動作を実行する製品製造モード、および、金型を温めるウォームアップ動作を実行するウォームアップモードを有している。本実施形態において、制御部８０は、ウォームアップモードで起動し、所定の条件を満足すると自動的に製品製造モードに移行する。ここで、所定の条件とは、例えば、ウォームアップ動作を所定のウォームアップ回数以上実行することや、金型の温度を監視して、当該金型の温度がモード移行基準値を超えることなどである。手動により、ウォームアップモードから製品製造モードに移行してもよい。

【0053】

次に、上述した本実施形態の油圧ダイカストマシン５１の動作の一例について、図２を参考として説明する。図２は、図１の電動ダイカストマシンの動作の一例を示すグラフであるが、図３の油圧ダイカストマシンにおいても同様の動作となる。

【0054】

油圧ダイカストマシン５１（具体的には制御部８０）は、ウォームアップモードで起動する。そして、油圧ダイカストマシン５１は、始めに図２（ａ）に示す第１ウォームアップ動作を実行する。

【0055】

図２（ａ）に示すように、第１ウォームアップ動作では、制御部８０は、まずアキュムレータ７２の作動油の圧力を通常増圧目標圧力Ｐｍ（例えば１５ＭＰａ）まで高める。このとき、制御弁７６はオフ状態である。制御部８０は、次に、低速射出動作として、流量調整弁７３を開いて射出プランジャ６１の速度を一定の低速目標速度Ｖ１（例えば０．２ｍ／秒）で前進させる。そして、射出プランジャ６１の前進位置が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部８０は、ウォームアップ増圧動作として、制御弁７６をオン状態として射出シリンダ６４の第１油室６４ａとリリーフ弁７７とを接続する。これにより、第１油室６４ａの油圧がリリーフ弁７７の設定圧力であるウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗ（例えば７．５ＭＰａ）となり、この圧力を一定期間保持する。その後、制御部８０は、射出プランジャ６１を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第１ウォームアップ動作を所定回数（例えば、１０回）実行すると、次に、油圧ダイカストマシン５１は、図２（ｂ）に示す第２ウォームアップ動作を実行する。

【0056】

図２（ｂ）に示すように、第２ウォームアップ動作では、制御部８０は、まずアキュムレータ７２の作動油の圧力を通常増圧目標圧力Ｐｍまで高める。このとき、制御弁７６はオフ状態である。制御部８０は、次に、低速射出動作として、流量調整弁７３を開いて射出プランジャ６１の速度を一定の低速目標速度Ｖ１で前進させる。そして、射出プランジャ６１の前進位置が所定の高速切替位置Ｌ１に到達すると、制御部８０は、高速射出動作として、流量調整弁７３をさらに開いて射出プランジャ６１の速度を急速に上昇させたのち一定の高速目標速度Ｖ２（例えば２．０ｍ／秒）で前進させる。そして、射出プランジャ６１の前進位置が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部８０は、ウォームアップ増圧動作として、制御弁７６をオン状態として射出シリンダ６４の第１油室６４ａとリリーフ弁７７とを接続する。これにより、第１油室６４ａの油圧がウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗとなり、この圧力を一定期間保持する。その後、制御部８０は、射出プランジャ６１を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。この第２ウォームアップ動作を所定回数（例えば、１０回）実行すると、次に、油圧ダイカストマシン５１の制御部８０は、ウォームアップモードから製品製造モードに自動的に移行して、図２（ｃ）に示す射出充填動作を実行する。

【0057】

図２（ｃ）に示すように、射出充填動作では、制御部８０は、まずアキュムレータ７２の作動油の圧力を通常増圧目標圧力Ｐｍまで高める。このとき、制御弁７６はオフ状態である。制御部８０は、次に、低速射出動作として、流量調整弁７３を開いて射出プランジャ６１の速度を一定の低速目標速度Ｖ１で前進させる。そして、射出プランジャ６１の前進位置が所定の高速切替位置Ｌ１に到達すると、制御部８０は、高速射出動作として、流量調整弁７３をさらに開いて射出プランジャ６１の速度を急速に上昇させたのち一定の高速目標速度Ｖ２で前進させる。そして、射出プランジャ６１の前進位置が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部８０は、通常増圧動作として、引き続き制御弁７６のオフ状態を維持し、射出シリンダ６４の第１油室６４ａとリリーフ弁７７とを切断したままとする。これにより、第１油室６４ａの油圧が通常増圧目標圧力Ｐｍとなり、この圧力を一定期間保持する。その後、制御部８０は、射出プランジャ６１を後退させて押し込みを解除し、金型を開いて製品となる成形品を取り出す。これ以降、油圧ダイカストマシン５１は、射出充填動作を繰り返し実行する。

【0058】

以上説明したように、本実施形態の油圧ダイカストマシン５１によれば、制御部８０が、射出プランジャ６１を低速目標速度Ｖ１で前進させる低速射出動作、および、射出プランジャ６１を通常増圧目標圧力Ｐｍより低いウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗで前方に押圧するウォームアップ増圧動作を含む第１ウォームアップ動作を実行するようにアキュムレータ７２、流量調整弁７３および制御弁７６を制御する。このようにしたことから、製品製造モードの前にウォームアップモードに移行してウォームアップ動作を行うようにすることで、通常増圧目標圧力Ｐｍより低いウォームアップ増圧目標圧力Ｐｗで増圧動作を行うことができる。

【0059】

また、第１ウォームアップ動作に続く第２ウォームアップ動作に高速射出動作を含めることにより、始めに、第１ウォームアップ動作において低速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行い、次いで、第２ウォームアップ動作において低速射出動作、高速射出動作およびウォームアップ増圧動作を行うので、徐々に製品製造の一般的な立上動作に近づけることができる。

【0060】

また、制御部８０が、ウォームアップモードで起動して第１ウォームアップ動作および第２ウォームアップ動作を実行したのち、製品製造モードに自動的に移行するので、起動直後に誤って、通常の製品製造のための射出充填動作を行ってしまうことを防ぐことができる。

【0061】

上述した各実施形態によれば、温まっていない状態の金型に充填された金属溶湯に大きな圧力が加わってしまうことを効果的に抑制できる。そのため、金型の寿命を延ばすことができる。

【0062】

また、上述した各実施形態では、ウォームアップモードにおいて、第１ウォームアップ動作および第２ウォームアップ動作を実行する構成であったが、これに限定されるものではなく、第１ウォームアップ動作および第２ウォームアップ動作のいずれか一方のみを実行する構成であってもよい。

【0063】

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

【符号の説明】

【0064】

（第１実施形態）
１…電動ダイカストマシン、１１…第１電動モータ、１１ａ…出力プーリ、１２…第２電動モータ、１２ａ…出力プーリ、１３…ボールねじ機構、１３ａ…ねじ軸、１３ｂ…ナット体、１４…第１動力伝達機構、１４ａ…第１プーリ、１４ｂ…タイミングベルト、１５…第２動力伝達機構、１５ａ…第２プーリ、１５ｂ…タイミングベルト、１８…衝撃緩衝機構、１８ａ…第１部材、１８ｂ…第２部材、１８ｃ…弾性部材、１９…直動体、１９ａ…本体部、１９ｂ…壁部、１９ｃ…フランジ部、２０…射出プランジャ、２１…ロードセル、２２…位置センサ、３０…制御部、Ｌ…前後進位置、Ｌ１…高速切替位置、Ｌ２…増圧切替位置、Ｐ…圧力、Ｖ…速度、Ｖ１…低速目標速度、Ｖ２…高速目標速度、Ｐｗ…ウォームアップ増圧目標圧力、Ｐｍ…通常増圧目標圧力
（第２実施形態）
５１…油圧ダイカストマシン、６１…射出プランジャ、６２…射出ピストン、６３…連結部材、６４…射出シリンダ、６４ａ…第１油室、６４ｂ…第２油室、７１…油圧動作手段、７２…アキュムレータ、７３…流量調整弁、７５…減圧手段、７６…制御弁、７７…リリーフ弁、７９…タンク、８０…制御部、Ｌ…前後進位置、Ｌ１…高速切替位置、Ｌ２…増圧切替位置、Ｐ…圧力、Ｖ…速度、Ｖ１…低速目標速度、Ｖ２…高速目標速度、Ｐｗ…ウォームアップ増圧目標圧力、Ｐｍ…通常増圧目標圧力

【図1】

【図2】

【図3】