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(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】2024-08-29
(45)【発行日】2024-09-06
(54)【発明の名称】ダイカストマシン
(51)【国際特許分類】
B22D 17/20 20060101AFI20240830BHJP
B22D 17/32 20060101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
B22D17/20 G
B22D17/32 J
B22D17/32 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020202323
(22)【出願日】2020-12-04
(65)【公開番号】P2022089708
(43)【公開日】2022-06-16
【審査請求日】2023-09-11
(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】110000442
【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】日野 耕一郎
(72)【発明者】
【氏名】寺田 貴明
(72)【発明者】
【氏名】柴田 光貴
【審査官】隅川 佳星
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５３－００６７７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５５－１０３１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－１０２２４８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開昭５９－１６６７０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１４４１３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０５２２０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－０４７５８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０７９６５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３１１４０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３０５５５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２５３３８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１５５３７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１２４７３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２６６７２０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｄ １５／００ － １７／３２
Ｂ２９Ｃ ３９／００ － ４３／５８
４５／００ － ４５／８４
Ｂ３０Ｂ １５／１０ － １５／２８
Ｆ１５Ｂ ９／００ － ２１／１２
Ｇ０５Ｄ １６／００ － １６／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金型内に形成されたキャビティに連通するスリーブと、前記スリーブ内で前記キャビティに向けて前進することによって、前記スリーブ内の溶湯金属を前記キャビティに供給するプランジャと、
作動油がヘッド室に供給されることによって前記プランジャを前進させ、作動油がロッド室に供給されることによって前記プランジャを後退させる油圧シリンダと、
前記ヘッド室及び前記ロッド室に作動油を給排する油圧回路と、
前記プランジャの前進速度の入力を受け付ける入力部と、
前記油圧回路を制御する制御装置とを備えるダイカストマシンであって、
前記油圧回路は、
作動油を貯留する作動油タンクと、
予め蓄圧した作動油を、ヘッド側供給流路を通じて前記ヘッド室に供給するアキュームレータと、
前記ロッド室から前記作動油タンクに至る戻り流路に配置されて、前記戻り流路を開放して前記プランジャの前進を許容する許容位置、及び前記戻り流路を遮断して前記プランジャの前進を制動する制動位置の間で開度を調整可能な第１サーボバルブと、
前記戻り流路に前記第１サーボバルブと並列に配置されて、前記許容位置及び前記制動位置の間で開度を調整可能な第２サーボバルブとを備え、
前記制御装置は、
前記入力部に入力された前進速度が閾値速度より速い場合に、前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブの両方を使用して、前記プランジャの前進速度を制御し、
前記入力部に入力された前進速度が前記閾値速度以下の場合に、前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブの一方を使用して、前記プランジャの前進速度を制御することを特徴とするダイカストマシン。
【請求項2】
前記制御装置は、前記閾値速度以下の前進速度で前記プランジャを繰り返し前進させる場合において、前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブをＮ（Ｎは１以上の整数）回ずつ交互に使用して、前記プランジャの前進速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン。
【請求項3】
前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブの故障を検知するセンサを備え、前記制御装置は、前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブの一方の故障が前記センサによって検知された場合に、前記入力部に入力可能な前進速度を前記閾値速度以下に制限すると共に、前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブの他方を使用して、前記プランジャの前進速度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のダイカストマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、溶湯金属を金型内に射出して成形品を成形するダイカストマシンに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、金型のキャビティに連通するスリーブ内に配置されたプランジャと、スリーブ内でプランジャを進退させる油圧シリンダとを備えるダイカストマシンが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【0003】
また、特許文献２に記載されているようなサーボバルブを、油圧シリンダのロッド室から作動油タンクに至る戻り油路に配置して、プランジャの前進速度を制御するダイカストマシンも存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１５５３７８号公報
【文献】特開昭５３－６７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記構成のサーボバルブは、作動油に含まれる金属粉などの異物混入（所謂、コンタミネーション）の影響を受けやすい。そして、サーボバルブのスプールがコンタミネーションによって損傷すると、プランジャの前進速度を適切に制御できなくなるという課題がある。
【0006】
また、ダイカストマシンの大型化（１回に射出可能な溶湯金属の増量）を実現しようとすると、戻り流路を流れる作動油の流量を増やす必要があり、必然的にサーボバルブも大型化する。しかしながら、大型のサーボバルブは非常に高価であり、これがダイカストマシンの大型化を阻む一因となっている。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サーボバルブでプランジャの前進速度を制御するダイカストマシンにおいて、サーボバルブの不具合によるダウンタイムを削減すると共に、低コストで大型化を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、前記課題を解決するため、金型内に形成されたキャビティに連通するスリーブと、前記スリーブ内で前記キャビティに向けて前進することによって、前記スリーブ内の溶湯金属を前記キャビティに供給するプランジャと、作動油がヘッド室に供給されることによって前記プランジャを前進させ、作動油がロッド室に供給されることによって前記プランジャを後退させる油圧シリンダと、前記ヘッド室及び前記ロッド室に作動油を給排する油圧回路と、前記プランジャの前進速度の入力を受け付ける入力部と、前記油圧回路を制御する制御装置とを備えるダイカストマシンであって、前記油圧回路は、作動油を貯留する作動油タンクと、予め蓄圧した作動油を、ヘッド側供給流路を通じて前記ヘッド室に供給するアキュームレータと、前記ロッド室から前記作動油タンクに至る戻り流路に配置されて、前記戻り流路を開放して前記プランジャの前進を許容する許容位置、及び前記戻り流路を遮断して前記プランジャの前進を制動する制動位置の間で開度を調整可能な第１サーボバルブと、前記戻り流路に前記第１サーボバルブと並列に配置されて、前記許容位置及び前記制動位置の間で開度を調整可能な第２サーボバルブとを備え、前記制御装置は、前記入力部に入力された前進速度が閾値速度より速い場合に、前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブの両方を使用して、前記プランジャの前進速度を制御し、前記入力部に入力された前進速度が前記閾値速度以下の場合に、前記第１サーボバルブ及び前記第２サーボバルブの一方を使用して、前記プランジャの前進速度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によると、サーボバルブの不具合によるダウンタイムを削減すると共に、ダイカストマシンの大型化を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態に係るダイカストマシンの側面図である。
【図2】油圧回路の回路図である。
【図3】ダイカストマシンのハードウェア構成図である。
【図4】前進速度設定処理のフローチャートである。
【図5】射出制御処理のフローチャートである。
【図6】前進速度制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１は、本実施形態に係るダイカストマシン１０の側面図である。ダイカストマシン１０は、金型内に溶湯金属を射出して、成形品を製造する。図１に示すように、ダイカストマシン１０は、型締装置２０と、射出装置３０とを主に備える。
【0012】
型締装置２０は、金型２１の開閉及び型締を行う。具体的には、型締装置２０は、固定側金型２２を支持する固定ダイプレート２３と、可動側金型２４を支持する可動ダイプレート２５とを主に備える。固定側金型２２及び可動側金型２４は、ダイカストマシン１０の左右方向（水平方向）において、互いに対面するように支持されている。
【0013】
可動ダイプレート２５は、型開閉シリンダ２６の駆動力がトグルリンク機構２７を通じて伝達されることによって、タイバー２８に沿って左右方向に移動する。可動ダイプレート２５が左方向に移動すると、固定側金型２２と可動側金型２４とが離間（型開）する。一方、可動ダイプレート２５が右方向に移動すると、固定側金型２２と可動側金型２４とが当接（型閉）する。そして、可動ダイプレート２５を右方向に移動させる向きの圧力がさらに加わると、固定側金型２２及び可動側金型２４が型締される。
【0014】
射出装置３０は、型締された金型２１内に溶湯金属を射出する。射出装置３０は、射出スリーブ（スリーブ）３１と、プランジャ３２と、油圧シリンダ３３と、油圧回路４０とを主に備える。本実施形態に係る射出装置３０は、型締装置２０と水平方向（型締装置２０の右方）に離間して配置されている。
【0015】
射出スリーブ３１は、固定ダイプレート２３に取り付けられた円筒形状の部材である。射出スリーブ３１の先端部は、型締された金型２１の内部空間（以下、「キャビティ」と表記する。）に連通している。また、射出スリーブ３１には、ラドル（図示省略）によって供給された溶湯金属が貯留される。
【0016】
プランジャ３２は、射出スリーブ３１内に進退可能に収容されている。プランジャ３２が前進すると、射出スリーブ３１に貯留された溶湯金属がキャビティに供給される。一方、プランジャ３２が後退すると、ラドルから供給される溶湯金属を貯留する空間が射出スリーブ３１内に形成される。
【0017】
油圧シリンダ３３は、作動油が供給及び排出（以下、「給排」と表記する。）されて伸縮することによって、プランジャ３２を進退させる。油圧シリンダ３３への作動油の給排は、油圧回路４０によって行われる。図２に示すように、油圧シリンダ３３は、シリンダチューブ３４と、ピストン３５と、ロッド３６とで構成される。
【0018】
ピストン３５は、シリンダチューブ３４内を移動可能に構成されている。また、ピストン３５は、シリンダチューブ３４内を、ヘッド室３７及びロッド室３８に区画する。ロッド３６は、基端がピストン３５に接続され、シリンダチューブ３４の外部に突出して、先端にプランジャ３２が接続されている。
【0019】
ヘッド室３７に作動油が供給され且つロッド室３８から作動油が排出されると、ピストン３５がロッド室３８側に移動して、ロッド３６が伸長する。これにより、射出スリーブ３１内でプランジャ３２が前進する。一方、ロッド室３８に作動油が供給され且つヘッド室３７から作動油が排出されると、ピストン３５がヘッド室３７側に移動して、ロッド３６が縮小する。これにより、射出スリーブ３１内でプランジャ３２が後退する。
【0020】
また、図２に示すように、ロッド３６の位置は、位置センサ３９によって検知される。位置センサ３９は、ロッド３６の位置を検知し、検知結果を示す位置信号を後述する制御装置６０に出力する。位置センサ３９は、例えば、リニアエンコーダである。
【0021】
図２は、油圧回路４０の回路図である。図２に示すように、油圧回路４０は、作動油タンク４１と、モータ４２と、油圧ポンプ４３と、アキュームレータ４４と、チャージバルブ４５と、前進制御バルブ４６と、チェックバルブ４７と、フィルタ４８と、後退制御バルブ４９と、第１サーボバルブ５０と、第２サーボバルブ５１とを主に備える。以下、第１サーボバルブ５０及び第２サーボバルブ５１を総称して、「サーボバルブ５０、５１」と表記することがある。
【0022】
油圧ポンプ４３とアキュームレータ４４とは、チャージ流路Ｌ１によって接続されている。アキュームレータ４４と油圧シリンダ３３のヘッド室３７とは、チャージ流路Ｌ１から分岐したヘッド側供給流路Ｌ２によって接続されている。油圧ポンプ４３と油圧シリンダ３３のロッド室３８とは、チャージ流路Ｌ１から分岐したロッド側供給流路Ｌ３によって接続されている。油圧シリンダ３３のロッド室３８とサーボバルブ５０、５１とは、ロッド側供給流路Ｌ３から分岐した戻り流路Ｌ４によって接続されている。
【0023】
作動油タンク４１は、作動油を貯留する。モータ４２は、油圧ポンプ４３を駆動するための駆動力を発生させる。油圧ポンプ４３は、モータ４２の駆動力が伝達されて、作動油タンク４１に貯留された作動油をチャージ流路Ｌ１に圧送する。
【0024】
アキュームレータ４４は、作動油を圧縮した状態で貯留（蓄圧）し、圧縮された作動油を油圧シリンダ３３のヘッド室３７に供給する。より詳細には、アキュームレータ４４には、チャージ流路Ｌ１を通じて油圧ポンプ４３から供給される作動油が蓄圧される。また、アキュームレータ４４から排出される作動油は、ヘッド側供給流路Ｌ２を通じてヘッド室３７に供給される。
【0025】
チャージバルブ４５は、チャージ流路Ｌ１に配置されている。より詳細には、チャージバルブ４５は、チャージ流路Ｌ１のヘッド側供給流路Ｌ２との分岐位置より油圧ポンプ４３側で、且つロッド側供給流路Ｌ３との分岐位置よりアキュームレータ４４側に配置されている。チャージバルブ４５は、非チャージ位置Ａと、チャージ位置Ｂとに切替可能に構成されている。
【0026】
非チャージ位置Ａは、チャージ流路Ｌ１を閉塞して、油圧ポンプ４３から供給される作動油をアキュームレータ４４にチャージ不能にする位置である。チャージ位置Ｂは、チャージ流路Ｌ１を開放して、油圧ポンプ４３から供給される作動油をアキュームレータ４４にチャージ（蓄圧）可能にする位置である。
【0027】
チャージバルブ４５の初期位置は、非チャージ位置Ａである。また、チャージバルブ４５は、制御装置６０から制御電圧が印加されることによって、非チャージ位置Ａからチャージ位置Ｂに切り替えられる。さらに、チャージバルブ４５は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再びチャージ位置Ｂから非チャージ位置Ａに切り替えられる。
【0028】
前進制御バルブ４６は、ヘッド側供給流路Ｌ２に配置されている。前進制御バルブ４６は、還流位置Ｃと、供給位置Ｄとに切替可能に構成されている。還流位置Ｃは、アキュームレータ４４及びヘッド室３７の間を遮断し、ヘッド室３７内の作動油を作動油タンク４１に還流させる位置である。供給位置Ｄは、アキュームレータ４４に蓄圧された作動油をヘッド室３７に供給し、ヘッド室３７及び作動油タンク４１の間を遮断する位置である。
【0029】
前進制御バルブ４６の初期位置は、還流位置Ｃである。また、前進制御バルブ４６は、制御装置６０から制御電圧が印加されることによって、還流位置Ｃから供給位置Ｄに切り替えられる。さらに、前進制御バルブ４６は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再び供給位置Ｄから還流位置Ｃに切り替えられる。
【0030】
チェックバルブ４７は、ロッド側供給流路Ｌ３に配置されている。より詳細には、チェックバルブ４７は、ロッド側供給流路Ｌ３の戻り流路Ｌ４との分岐位置より油圧ポンプ４３側に配置されている。チェックバルブ４７は、油圧ポンプ４３からロッド室３８への向かう作動油の流れを許容し、ロッド室３８から油圧ポンプ４３へ向かう作動油の流れを遮断する。
【0031】
フィルタ４８は、ロッド側供給流路Ｌ３に配置されている。より詳細には、フィルタ４８は、チェックバルブ４７より油圧ポンプ４３側で且つ後退制御バルブ４９よりロッド室３８側に配置されている。フィルタ４８は、油圧ポンプ４３から供給された作動油が通過することによって、作動油に含まれる異物（例えば、金属粉など）を除去する。また、フィルタ４８は、着脱（交換）可能に構成されている。
【0032】
後退制御バルブ４９は、ロッド側供給流路Ｌ３に配置されている。より詳細には、後退制御バルブ４９は、ロッド側供給流路Ｌ３のチェックバルブ４７（より詳細には、フィルタ４８）より油圧ポンプ４３側に配置されている。後退制御バルブ４９は、閉塞位置Ｅと、開放位置Ｆとに切替可能に構成されている。
【0033】
閉塞位置Ｅは、ロッド側供給流路Ｌ３を閉塞して、油圧ポンプ４３からロッド室３８への作動油の供給を停止する位置である。開放位置Ｆは、ロッド側供給流路Ｌ３を開放して、油圧ポンプ４３からロッド室３８へ作動油を供給する位置である。
【0034】
後退制御バルブ４９の初期位置は、閉塞位置Ｅである。また、後退制御バルブ４９は、制御装置６０から制御電圧が印加されることによって、閉塞位置Ｅから開放位置Ｆに切り替えられる。さらに、後退制御バルブ４９は、制御装置６０からの制御電圧の印加が停止することによって、再び開放位置Ｆから閉塞位置Ｅに切り替えられる。
【0035】
サーボバルブ５０、５１は、戻り流路Ｌ４に並列に配置されている。ロッド室３８から作動油タンク４１に至る戻り流路Ｌ４は、第１サーボバルブ５０を通過するルートと、第２サーボバルブ５１を通過するルートとを有する。また、サーボバルブ５０、５１は、制御装置６０の制御に従って、後述する制動位置Ｇ、ループ位置Ｈ、許容位置Ｉの間でスプール開度（開度）を調整可能な比例弁である。サーボバルブ５０、５１は、流量特性が同一であるのが望ましい。サーボバルブ５０、５１の構成は共通するので、以下、第１サーボバルブ５０について詳細に説明する。
【0036】
第１サーボバルブ５０は、一対のパイロットポート５０ａ、５０ｂを備える。第１サーボバルブ５０は、アキュームレータ（図示省略）から一対のパイロットポート５０ａ、５０ｂのいずれかにパイロット圧油が供給されることによって、制動位置Ｇと、ループ位置Ｈと、許容位置Ｉとの間でスプールが移動する。また、アキュームレータからパイロットポート５０ａ、５０ｂに至る流路には、フィルタ５３が配置されている。
【0037】
制動位置Ｇは、戻り流路Ｌ４を遮断して、ロッド室３８内の作動油が作動油タンク４１に還流するのを阻止（換言すれば、プランジャ３２の前進を制動）する位置である。ループ位置Ｈは、戻り流路Ｌ４のロッド室３８側と、戻り流路Ｌ４の作動油タンク４１側とを、独立したループ流路にする位置である。許容位置Ｉは、戻り流路Ｌ４を開放して、ロッド室３８内の作動油が作動油タンク４１に還流するのを許容（換言すれば、プランジャ３２の前進を許容）する位置である。
【0038】
第１サーボバルブ５０の初期位置は、制動位置Ｇである。また、サーボアンプ（図示省略）は、制御装置６０から出力されるプランジャ３２の前進速度の指令値に従って、パイロットポート５０ａ、５０ｂへのパイロット圧油の供給量を制御することによって、制動位置Ｇからループ位置Ｈまたは許容位置Ｉに向けてスプール開度を調整する。さらに、サーボアンプは、プランジャ３２の現実の前進速度（以下、「実測値」と表記する。）を検出し、実測値が指令値に近づくようにスプール開度を調整する。
【0039】
また、第１サーボバルブ５０には、故障検知センサ５０ｃが設けられている。故障検知センサ５０ｃは、第１サーボバルブ５０の故障を検知し、検知結果を示す故障信号を制御装置６０に出力する。故障検知センサ５０ｃの具体的な構成は特に限定されないが、例えば、以下の構成が考えられる。
【0040】
一例として、故障検知センサ５０ｃは、第１サーボバルブ５０の上流側の油圧（一次圧）と、第１サーボバルブ５０の下流側の油圧（二次圧）とを検知し、検知した圧力を示す圧力信号（故障信号）を制御装置６０に出力する圧力センサでもよい。そして、制御装置６０は、サーボアンプに出力した指令値と、一次圧及び二次圧の圧力差との関係に基づいて、第１サーボバルブ５０が故障しているか否かを判定すればよい。
【0041】
他の例として、故障検知センサ５０ｃは、第１サーボバルブ５０のスプールの位置を検知し、検知した位置を示す位置信号（故障信号）を制御装置６０に出力する位置センサでもよい。そして、制御装置６０は、サーボアンプに出力した指令値と、スプールの位置との関係に基づいて、第１サーボバルブ５０が故障しているか否かを判定すればよい。
【0042】
図３は、ダイカストマシン１０のハードウェア構成図である。ダイカストマシン１０は、制御装置６０を備える。制御装置６０は、例えば、演算手段であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１、各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６２、及び演算手段の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６３を備える。そして、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムをＣＰＵ６１が読み出して実行することによって、後述する各処理を実現してもよい。
【0043】
但し、制御装置６０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。
【0044】
制御装置６０は、ダイカストマシン１０全体の動作を制御する。より詳細には、制御装置６０は、位置センサ３９から出力される位置信号と、故障検知センサ５０ｃ、５１ｃから出力される故障信号とを取得する。また、制御装置６０は、表示部として機能する表示入力装置６４に情報を表示し、入力部として機能する表示入力装置６４を通じて情報の入力を受け付ける。また、制御装置６０は、チャージバルブ４５、前進制御バルブ４６、及び後退制御バルブ４９へ制御電圧を印加及び印加停止する。さらに、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１のサーボアンプに指令値を出力することによって、プランジャ３２の前進速度を制御する（所謂、ＡＬＬ－ＯＵＴ制御）。
【0045】
より詳細には、制御装置６０は、前進制御バルブ４６を還流位置Ｃから供給位置Ｄに切り替えられることによって、ヘッド側供給流路Ｌ２を通じてアキュームレータ４４からヘッド室３７に予め定められた圧力（流量）の作動油が供給される。また、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１のスプール開度を調整することによって、戻り流路Ｌ４を通じてロッド室３８から作動油タンク４１に還流する作動油の流量を調整する。
【0046】
すなわち、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１のスプール開度を増大させることによって、プランジャ３２を加速させる。一方、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１のスプール開度を減小させることによって、プランジャ３２を減速（制動）させる。また、サーボバルブ５１、５１のスプール開度が小さいほど、プランジャ３２の減速度（制動力）は大きくなる。
【0047】
表示入力装置６４は、オペレータに報知すべき各種情報を表示するディスプレイ、及びオペレータによる操作を受け付けるボタン、スイッチ、ダイヤルなどを備えるユーザインタフェースである。また、表示入力装置６４は、ディスプレイに重畳されたタッチパネルを備えてもよい。表示入力装置６４は、オペレータの入力操作を受け付けて、受け付けた入力操作に対応する入力信号を制御装置６０に出力する。
【0048】
次に、図４を参照して、前進速度設定処理を説明する。図４は、前進速度設定処理のフローチャートである。前進速度設定処理は、プランジャ３２の前進速度Ｖをオペレータに設定させる処理である。制御装置６０は、例えば、表示入力装置６４を通じたオペレータの指示によって、前進速度設定処理を開始する。
【0049】
まず、制御装置６０は、故障検知センサ５０ｃ、５１ｃから出力される故障信号に基づいて、サーボバルブ５０、５１が故障しているか否かを判定する（Ｓ１１）。そして、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１の少なくとも一方が故障していないと判定した場合に、表示入力装置６４を通じてオペレータにプランジャ３２の前進速度Ｖを入力させる。一方図示は省略するが、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１の両方が故障していると判定した場合に、表示入力装置６４を通じてダイカストマシン１０のメンテナンスを促して、ステップＳ１２以降の処理を実行せずに前進速度設定処理を終了する。
【0050】
より詳細には、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１の両方が故障していないと判定した場合に（Ｓ１１：Ｎｏ）、下限速度（ＭＩＮ）及び上限速度（ＭＡＸ）の範囲で前進速度Ｖを入力させる（Ｓ１２）。一方、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１の一方が故障し、他方が故障していないと判定した場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、予め定められた下限速度（ＭＩＮ）及び閾値速度（Ｖｔｈ）の範囲で前進速度Ｖを入力させる（Ｓ１３）。
【0051】
下限速度は、予め定められたプランジャ３２の前進速度の下限値であって、上限速度及び閾値速度より遅い速度である。下限速度は、サーボバルブ５０、５１の一方のみを使用して、実現可能な値である。
【0052】
上限速度は、予め定められたプランジャ３２の前進速度の上限値であって、下限速度及び閾値速度より速い速度である。上限速度は、サーボバルブ５０、５１の一方のみでは実現できず、サーボバルブ５０、５１の両方を使用して実現可能な値である。上限速度は、例えば、サーボバルブ５０、５１の両方のスプール開度を最大（位置Ｉ）にすることによって実現される。
【0053】
閾値速度は、下限速度及び上限速度の間の予め定められた速度である。閾値速度は、サーボバルブ５０、５１の一方のみを使用して、実現可能な値である。閾値速度は、例えば、サーボバルブ５０、５１の一方のスプール開度を最大（位置Ｉ）にし、サーボバルブ５０、５１の他方のスプール開度を最小（位置Ｇ）にすることによって実現される。この場合の閾値速度は、上限速度の半分の速度である。
【0054】
制御装置６０は、表示入力装置６４を通じてオペレータが前進速度Ｖを入力するまで（Ｓ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１５以降の処理の実行を待機する。そして、制御装置６０は、表示入力装置６４を通じてオペレータが前進速度Ｖを入力したことによって（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、入力された前進速度ＶをＲＡＭ６３に記憶させて（Ｓ１５）、前進速度設定処理を終了する。
【0055】
次に、図５を参照して、射出制御処理を説明する。図５は、射出制御処理のフローチャートである。射出制御処理は、複数の成形品を連続して成形する処理である。射出制御処理の開始時点において、金型２１は型締され、射出スリーブ３１には溶湯金属が貯留され、アキュームレータ４４には所定圧力の作動油が蓄圧されているものとする。また、射出制御処理で成形される成形品の数を成形数Ｍｔｈとし、現在の成形品の成形数を保持する変数をＭとする。
【0056】
まず、制御装置６０は、変数Ｍを初期化（＝１）する。次に、制御装置６０は、チャージバルブ４５を非チャージ位置Ａにし、前進制御バルブ４６を供給位置Ｄにし、後退制御バルブ４９を閉塞位置Ｅにし、サーボバルブ５０のスプール開度を図６に従って調整する（Ｓ２１、射出前進）。図６は、前進速度制御処理のフローチャートである。
【0057】
制御装置６０は、前進速度設定処理で設定された前進速度Ｖと、閾値速度Ｖｔｈとを比較する（Ｓ３１）。そして、制御装置６０は、前進速度Ｖが閾値速度Ｖｔｈより速い場合に（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、サーボバルブ５０、５１の両方のスプール開度を前進速度Ｖに応じて調整する（Ｓ３２）。すなわち、前進速度Ｖが大きいほど、サーボバルブ５０、５１両方のスプール開度が大きくなる。
【0058】
また、制御装置６０は、前進速度Ｖが閾値速度Ｖｔｈ以下の場合に（Ｓ３１：Ｎｏ）、サーボバルブ５０、５１の一方が故障しているか否かを判定する（Ｓ３３）。そして、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１の一方が故障していると判定した場合に（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、サーボバルブ５０、５１の他方のスプール開度を前進速度Ｖに応じて調整すると共に、サーボバルブ５０、５１の一方（すなわち、故障した方のサーボバルブ）を制動位置Ｇに維持する（Ｓ３４）。
【0059】
さらに、制御装置６０は、サーボバルブ５０、５１の両方が故障していないと判定した場合に（Ｓ３３：Ｎｏ）、変数Ｍが奇数か否かを判定する（Ｓ３５）。そして、制御装置６０は、変数Ｍが奇数の場合に（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、第１サーボバルブ５０のスプール開度を前進速度Ｖに応じて調整すると共に、第２サーボバルブ５１を制動位置Ｇに維持する（Ｓ３６）。一方、制御装置６０は、変数Ｍが偶数の場合に（Ｓ３５：Ｎｏ）、第２サーボバルブ５１のスプール開度を前進速度Ｖに応じて調整すると共に、第１サーボバルブ５０を制動位置Ｇに維持する（Ｓ３７）。
【0060】
これにより、ヘッド側供給流路Ｌ２を通じてアキュームレータ４４からヘッド室３７に作動油が供給され、戻り流路Ｌ４を通じてロッド室３８から作動油タンク４１に作動油が排出される。その結果、前進速度設定処理で設定された前進速度Ｖでプランジャ３２が前進し、射出スリーブ３１内の溶湯金属がキャビティ内に射出される。
【0061】
次に、制御装置６０は、位置センサ３９から出力される位置信号に基づいて、プランジャ３２が予め定められた前進位置に到達するまで（Ｓ２２：Ｎｏ）、ステップＳ２１の状態を維持する。そして、制御装置６０は、プランジャ３２が前進位置に到達した後に（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、型締装置２０に金型２１を型開させると共に、可動側金型２４に保持された成形品をロボットアーム（図示省略）に取り出させる。
【0062】
また、制御装置６０は、型締装置２０による型開き動作に連動して、サーボバルブ５０、５１の一方を制動位置Ｇとし、サーボバルブ５０、５１の他方を予め定められた突出し速度に対応するスプール開度に調整する（Ｓ２３、突出）。なお、他のバルブ４５、４６、４９の状態は、ステップＳ２１と同様である。これにより、プランジャ３２は、前進速度から突出し速度まで減速（制動）し、低速でビスケットに押し付けられて、型開き動作に連動して固定側金型２２からビスケットを突出す。
【0063】
なお、ビスケットとは、型開された固定側金型２１内において、射出スリーブ３１とキャビティとの間の空間（湯口）に残存する固化した金属を指す。また、突出し速度は、前進速度よりも十分に遅い速度である。また、ステップＳ２３において、サーボバルブ５０、５１のどちらを制動位置Ｇとするかは、例えば、図６のステップＳ３５～Ｓ３７と同様であってもよい。さらに、ステップＳ２３の処理中は、アキュームレータ４４から作動油を供給せずに、不図示の流路を通じて油圧ポンプ４３から作動油が供給されるようにしてもよい。
【0064】
次に、制御装置６０は、ステップＳ２３の実行時点からビスケットの突出しが完了するまで（Ｓ２４：Ｎｏ）、ステップＳ２３の状態を維持する。そして、制御装置６０は、ビスケットの突出しが完了したタイミングで（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、チャージバルブ４５を非チャージ位置Ａにし、前進制御バルブ４６を還流位置Ｃにし、後退制御バルブ４９を開放位置Ｆにし、サーボバルブ５０、５１を制動位置Ｇにする（Ｓ２５、射出後退）。これにより、ロッド側供給流路Ｌ３を通じて油圧ポンプ４３からロッド室３８に作動油が供給され、前進制御バルブ４６を通じてヘッド室３７から作動油タンク４１に作動油が排出される。
【0065】
次に、制御装置６０は、位置センサ３９から出力される位置信号に基づいて、プランジャ３２が予め定められた後退位置に到達するまで（Ｓ２６：Ｎｏ）、ステップＳ２５の状態を維持する。そして、制御装置６０は、プランジャ３２が後退位置に到達したタイミングで（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、チャージバルブ４５を非チャージ位置Ａにし、前進制御バルブ４６を還流位置Ｃにし、後退制御バルブ４９を閉塞位置Ｅにし、サーボバルブ５０、５１を制動位置Ｇにする（Ｓ２７、射出動作完了）。これにより、プランジャ３２が後退位置で停止する。
【0066】
また図示は省略するが、制御装置６０は、ステップＳ２５～Ｓ２７の処理と並行して、射出スリーブ３１に溶湯金属を貯留する。さらに図示は省略するが、制御装置６０は、アキュームレータ４４内の作動油の圧力が下限値を下回った場合に、チャージバルブ４５をチャージ位置Ｂに切り替える。これにより、チャージ流路Ｌ１を通じて油圧ポンプ４３からアキュームレータ４４に作動油が供給される。そして、制御装置６０は、アキュームレータ４４内の作動油の圧力が上限値に達したタイミングでチャージバルブ４５を非チャージ位置Ａに切り替える。アキュームレータ４４に作動油をチャージする処理は、例えば、型開、成形品の取出し、溶湯金属の補給などと並行して実行される。
【0067】
次に、制御装置６０は、変数Ｍと、成形数Ｍｔｈとを比較する（Ｓ２８）。そして、制御装置６０は、変数Ｍが成形数Ｍｔｈに到達していないと判定した場合に（Ｓ２８：Ｎｏ）、変数Ｍに１を加算して（Ｓ２９）、ステップＳ２１～Ｓ２７の射出処理を再び実行する。一方、制御装置６０は、変数Ｍが成形数Ｍｔｈに達したと判定した場合に（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、射出制御処理を終了する。
【0068】
すなわち、制御装置６０は、成形数Ｍｔｈの成形品を成形するまでステップＳ２１～Ｓ２９の射出処理を繰り返す。そして、制御装置６０は、前進速度Ｖが閾値速度Ｖｔｈ以下で且つサーボバルブ５０、５１の両方が故障していない場合に、繰り返し実行されるステップＳ２１（図６のＳ３５～Ｓ３７）において、サーボバルブ５０、５１を交互に使用してプランジャ３２の前進速度Ｖを制御する。
【0069】
上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。
【0070】
上記の実施形態によれば、サーボバルブ５０、５１を戻り流路Ｌ４に並列に配置したので、一方のサーボバルブ５０、５１が故障したとしても、他方のサーボバルブ５０、５１でＡＬＬ－ＯＵＴ制御を継続することができる。また、サーボバルブ５０、５１の両方を使用してＡＬＬ－ＯＵＴ制御を実行することにより、小型のサーボバルブ５０、５１で１回に射出可能な溶湯金属の量を増やすことができる。すなわち、サーボバルブ５０、５１の不具合によるダウンタイムを削減すると共に、ダイカストマシン１０の大型化を低コストで実現することができる。
【0071】
また、上記の実施形態によれば、前進速度Ｖが閾値速度Ｖｔｈ以下の場合に、サーボバルブ５０、５１を交互に使用してプランジャ３２の前進速度Ｖを制御することによって、長期間に亘ってサーボバルブ５０、５１を使用しないことによるスプールの固着を防止することができる。なお、上記の実施形態では、サーボバルブ５０、５１を１回ずつ交互に使用する例を説明したが、Ｎ（Ｎは１以上の整数）回ずつ交互に使用してもよい。
【0072】
さらに、上記の実施形態によれば、サーボバルブ５０、５１の一方が故障した場合に、前進速度設定処理で設定可能な前進速度Ｖを下限速度（ＭＩＮ）～閾値速度（Ｖｔｈ）の範囲に制限すると共に、サーボバルブ５０、５１の他方を使用してＡＬＬ－ＯＵＴ制御を実行する。これにより、制限された性能の範囲内で射出成形を継続することができる。
【0073】
上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【0074】
１０…ダイカストマシン、２０…型締装置、２１…金型、２２…固定側金型、２３…固定ダイプレート、２４…可動側金型、２５…可動ダイプレート、２６…型開閉シリンダ、２７…トグルリンク機構、２８…タイバー、３０…射出装置、３１…射出スリーブ、３２…プランジャ、３３…油圧シリンダ、３４…シリンダチューブ、３５…ピストン、３６…ロッド、３７…ヘッド室、３８…ロッド室、３９…位置センサ、４０…油圧回路、４１…作動油タンク、４２…モータ、４３…油圧ポンプ、４４…アキュームレータ、４５…チャージバルブ、４６…前進制御バルブ、４７…チェックバルブ、４８…フィルタ、４９…後退制御バルブ、５０，５１…サーボバルブ、５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ…パイロットポート、５０ｃ，５１ｃ…故障検知センサ、６０…制御装置、６１…ＣＰＵ、６２…ＲＯＭ、６４…報知装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】