特許 7168706 射出装置、成形機、及び成形機の制御方法

(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】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】射出装置、成形機、及び成形機の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/32 20060101AFI20221101BHJP

   B29C 45/53 20060101ALI20221101BHJP

   B29C 45/76 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

B22D17/32 H

B22D17/32 J

B29C45/53

B29C45/76

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021023398

(22)【出願日】2021-02-17

(65)【公開番号】P2022125675

(43)【公開日】2022-08-29

【審査請求日】2022-06-29

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】芝浦機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】三田 哲也

【審査官】松岡 徹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２５６１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２０２６１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｄ １５／００－ １７／３２

Ｂ２９Ｃ ４５／００－ ４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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し、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力と関係なく開く、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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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し、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力と関係なく開く、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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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。

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１９－７２７５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

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。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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し、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力と関係なく開く、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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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し、前記ヘッド側室の前記作動液の圧力と関係なく開く、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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【発明の効果】

【0026】

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。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第１の実施形態の成形機の全体構成を示す模式図。

【図2】第１の実施形態の射出装置の構成を示す模式図。

【図3】第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図4】第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図5】第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図6】第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図7】第１の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図8】第１の実施形態の比較例の成形機の制御方法の説明図。

【図9】第１の実施形態の変形例の成形機の制御方法の説明図。

【図10】第２の実施形態の射出装置の構成を示す模式図。

【図11】第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図12】第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図13】第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【図14】第２の実施形態の成形機の制御方法の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

（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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

コントローラ７２は、例えば、制御装置３２の一部である。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

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。

【0115】

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。

【0116】

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。

【0117】

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。

【0118】

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。

【0119】

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。

【0120】

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。

【0121】

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。

【0122】

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。

【0123】

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。

【0124】

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。

【0125】

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。

【0126】

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。

【0127】

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。

【0128】

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。

【0129】

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。

【0130】

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。

【0131】

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。

【0132】

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。

【0133】

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。

【0134】

（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。

【0135】

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。

【0136】

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。

【0137】

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。

【0138】

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。

【0139】

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。

【0140】

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。

【0141】

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。

【0142】

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。

【0143】

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。

【0144】

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。

【0145】

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。

【0146】

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。

【0147】

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。

【0148】

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。

【0149】

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。

【0150】

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。

【0151】

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。

【0152】

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。

【0153】

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。

【0154】

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。

【0155】

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。

【0156】

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。

【0157】

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。

【0158】

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。

【0159】

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。

【0160】

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。

【0161】

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。

【0162】

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。

【0163】

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。

【0164】

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。

【0165】

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。

【0166】

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。

【0167】

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。

【0168】

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。

【0169】

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。

【0170】

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。

【0171】

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。

【0172】

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。

【0173】

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。

【0174】

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。

【0175】

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。

【0176】

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。

【0177】

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。

【0178】

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。

【0179】

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。

【0180】

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。

【0181】

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。

【0182】

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。

【0183】

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。

【0184】

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。

【符号の説明】

【0185】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】