(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型開閉用サーボモータを電動動力源として金型の型開閉を行う型開閉工程と、
射出駆動用サーボモータを電動動力源として型閉された金型のキャビティに金属溶湯を射出充填する射出工程と、
油圧ユニットを油圧動力源として前記金型のキャビティ内に中子を挿脱する中子進退工程と、
前記中子進退工程と同じ油圧動力源である油圧ユニットを油圧動力源として、前記金型のキャビティ内にスクイズピンを挿脱するスクイズピン進退工程と、を備えたダイカストマシンの制御方法であって、
前記型開閉用サーボモータの駆動により前記金型の型開工程中に、前記油圧ユニットの駆動により前記金型のキャビティ内に挿入されている中子を後退させる中子後退工程を実行させ、該中子後退工程と前記型開工程とを並行実行させ、
前記型開閉用サーボモータの駆動により型開されている前記金型が型閉工程に移行する該型閉工程の開始時に、前記油圧ユニットの駆動により前記金型のキャビティ内に挿入されている前記スクイズピンのスクイズピン後退工程を同時に開始させ、該スクイズピン後退工程と前記型閉工程とを並行実行させ、
前記油圧ユニットを共通の油圧動力源とする、前記中子後退工程と前記スクイズピン後退工程との動作を並行実行されないようにしたことを特徴とするダイカストマシンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストマシンの動作の制御方法に関し、特に１サイクル内に行われる複数の工程のうち、油圧動力源による工程と電動動力源による工程とを並行して実行させることにより成形サイクル時間の短縮化を図ったダイカストマシンの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金型のキャビティに溶融金属材料を射出充填して鋳造製品を得るダイカストマシンがある。こうしたダイカストマシンにおいては、凹部や孔などの複雑な形状を製品に形成するため、金型に中子を設ける場合があり、また、そのほかにも金型に設けられるものとして、金型のキャビティに溶湯が充填されたときに、溶融金属材料の充填されたキャビティに向けて圧入し、製品に引けや巣が発生することを防止するスクイズピンが知られている。
【０００３】
中子やスクイズピンを備えた従来の一般的なダイカストマシンにおいては、金型を開いたり閉じたりする型開閉工程、中子を金型のキャビティ内に挿脱する中子進退工程、及び、スクイズピンを金型のキャビティ内に挿脱するスクイズピン進退工程が、蓄圧されたアキュームレータなどからなる単独の油圧ユニットの油圧動力源を共通利用し、油圧回路における流量調整切替弁を切り替えるなどして、前記各工程がそれぞれ異なるタイミングで動作制御されることが一般化されており、前記複数の工程が１サイクル毎に繰り返し実行されることより、鋳造製品を量産していたわけではあるが、さらに生産性を向上するためには、１サイクル内に行われる複数の工程のうち、何れかの工程が実行されている途中で、それ以外の工程を並行して実行させることで、１サイクルにおける時間の短縮化を図ることが知られている。
【０００４】
本願出願人と同一である特許文献１には、射出成形機において、金型の型開閉動作と成形品を取り出す際のエジェクト動作とを並行実行させ、成形サイクルの短縮化を図った射出成形機の制御方法が開示されている。また、特許文献２には、ダイカストマシンの金型のキャビティに向けてスクイズピンを突入させるスクイズピン作動装置が開示され、特許文献３には、油圧式のシリンダ装置により中子を駆動するダイカストマシンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０３７９３２号公報
【特許文献２】特開２００４−１５４８０５号公報
【特許文献３】特開２００９−００６３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した単独の油圧動力源を共通利用して、型開閉工程を行う金型装置、中子進退工程を行う中子進退装置、及びスクイズピン進退工程を行うスクイズピン進退装置を動作させるダイカストマシンにおいては、それぞれの工程を実行するに伴い、流量調整切替弁を用いて油圧経路の切り替え制御を行う必要があり、そのため、切り替え動作に伴いタイムラグが発生してしまいサイクル時間を短縮するには好適ではないという実状がある。また、仮に単独の油圧動力源を用いて、前記複数の工程を並列的に実行させるようにするとなると、一般的なダイカストマシンにおいては、コストを抑えるという観点から、油圧回路を用いた油圧動力源が単独であったがゆえ、油圧制御（油圧経路の切り替えや流量制御）が益々複雑化してしまい、各工程の動作の制御を同時に行うのは非常に困難なものとなり、さらに誤動作の原因にもなりかねないことから、油圧動力源を主体とした従来のダイカストマシンにあっては、射出成形機のように複数の工程を並列実行させ、サイクル時間を短縮したものは実用化されていないのが現状であった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ダイカストマシンに、従来より採用されている油圧動力源に加え電動動力源を備え、ダイカストマシンの１サイクル中に実行される複数の工程のうち、油圧動力源による工程と電動動力源による工程を並行実行させ、誤動作を防止すると共に、成形サイクル時間の短縮化を図り製品の生産性を向上させたダイカストマシンの制御方法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】
【０００８】
請求項１に係るダイカストマシンの制御方法の発明は、
型開閉用サーボモータを電動動力源として金型の型開閉を行う型開閉工程と、
射出駆動用サーボモータを電動動力源として型閉された金型のキャビティに金属溶湯を射出充填する射出工程と、
油圧ユニットを油圧動力源として前記金型のキャビティ内に中子を挿脱する中子進退工程と、
前記中子進退工程と同じ油圧動力源である油圧ユニットを油圧動力源として、前記金型のキャビティ内にスクイズピンを挿脱するスクイズピン進退工程と、を備えたダイカストマシンの制御方法であって、
前記型開閉用サーボモータの駆動により前記金型の型開工程中に、前記油圧ユニットの駆動により前記金型のキャビティ内に挿入されている中子を後退させる中子後退工程を実行させ、該中子後退工程と前記型開工程とを並行実行させ、
前記型開閉用サーボモータの駆動により型開されている前記金型が型閉工程に移行する該型閉工程の開始時に、前記油圧ユニットの駆動により前記金型のキャビティ内に挿入されている前記スクイズピンのスクイズピン後退工程を同時に開始させ、該スクイズピン後退工程と前記型閉工程とを並行実行させ、
前記油圧ユニットを共通の油圧動力源とする、前記中子後退工程と前記スクイズピン後退工程との動作を並行実行されないようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本ダイカストマシンの制御方法の発明によれば、中子後退工程と前記型開工程とを並行実行させ、繰り返し動作されるダイカストマシンの成形サイクル時間の短縮化を図ることができる。よって、製品の量産効率をアップすることができ、ひいては製品のコストダウンに寄与でき、その価値は顕著なものとなる。
【００１０】
さらに、スクイズピン後退工程と型閉工程とを並行実行させることができるので、より成形サイクル時間の短縮化を図ることができる。よって、一層、製品の量産効率をアップすることができ、ひいては製品のコストを大幅に抑えることができ、その価値はより多大なものとなる。
【００１１】
さらに、従来のダイカストマシンにおいては、型開閉工程を行う動力源や、中子進退工程等を行う動力源が、単一の油圧動力源（油圧ユニット）を共通して利用していたため、これらの工程を１サイクル内に並行に実行させるには、制御の複雑化に伴う誤動作の発生要因があったが、従来からダイカストマシンに採用されていた油圧ユニット等の油圧の動力源だけではなく、電動の動力源を備えることで、誤作動することなく正確な動作で前記工程の並行実行を高速で行うことが可能となり、ひいてはハイサイクル化に対応させたダイカストマシンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】金型を型開した状態で中子を後退させたと共にスクイズピンを前進させた状態を示すダイカストマシンの概略構成図である。
【図２】金型を型閉した状態で中子を前進させたと共にスクイズピンを後退させた状態を示すダイカストマシンの概略構成図である。
【図３】金型を型閉した状態で中子とスクイズピンを前進させた状態を示すダイカストマシンの概略構成図である。
【図４】金型の型開工程中に金型のキャビティから中子を後退させている状態を示すダイカストマシンの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４により以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施形態において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。
【００１４】
図１に示すように、ダイカストマシン１は、主要な構成として金型装置２と射出装置３を具備しており、前者の金型装置２においては、固定金型４の取り付けられた固定ダイプレート５、可動金型６の取り付けられた可動ダイプレート７、型開閉用サーボモータ８、トグルリンク機構９等を備え、型開閉用サーボモータ８を電動動力源としてトグルリンク機構９が屈曲動作されることで、固定金型４に対して可動金型６が型開閉される。
【００１５】
また、後者の射出装置３には、射出スリーブ１０、この射出スリーブ１０内には射出プランジャ１１、射出駆動用サーボモータ１２、ボールネジ機構１３等を備えており、射出駆動用サーボモータ１２を電動動力源として、ボールネジ機構１３を介して、射出スリーブ１０内で射出プランジャ１１が進退されるようになっていて、図示しない給湯装置により、射出スリーブ１０内に注湯される溶融金属材料である溶湯は、射出駆動用サーボモータ１２の駆動により射出プランジャ１１が前進されることで型閉された金型のキャビティに圧送され射出充填がなされる。
【００１６】
１５は凹部や孔などの複雑な形状を形成するため、金型のキャビティ内に挿脱される中子であり、スクイズピン１６は製品に引けや巣が発生することを防止するため、溶融金属材料の充填されたキャビティに向けて圧入され、金型のキャビティ内に挿脱されるスクイズピンである。中子１５及びスクイズピン１６は、可動金型６に具備されており、油圧動力源たる油圧ユニット１７を共通の動力源とし、流量調整切替弁１８の切り替え動作によって、油圧回路１９を介してスクイズピン１６と中子１５の各々が進退動作される。なお、本実施形態におけるスクイズピン１６と中子１５とは、誤作動を防止するため、スクイズピン１６と中子１５との動作は並行に実行されないよう、後述する制御手段２０により動作制御されるものであり、また、油圧ユニット１７には少なくとも、スクイズピン用油圧シリンダ２１と中子用油圧シリンダ２２を介して前記スクイズピン１６と中子１５を進退動作させるアキュームレータ２３、このアキュームレータ２３に作動油を供給する油圧ポンプ２４、作動油の貯められたタンク２５を備え、制御手段２０がアキュームレータ２３内にスクイズピン１６と中子１５を駆動するのに必要な圧力が蓄圧されているか否かを検知し、アキュームレータ２３内の圧力が所定圧力以下であるときには、制御手段２０の制御より前記油圧ポンプ２４を通じてアキュームレータ２３内に作動油が供給され蓄圧（チャージ）が行われ、アキュームレータ２３内の圧力が所定圧力に達した段階で油圧ポンプ２４を停止する制御を行う。
【００１７】
次に、ダイカストマシン１の１サイクルの動作について、図１〜図４に基づきさらに説明する。なお、本実施形態のダイカストマシン１は、油圧ユニット１７を油圧動力源とする中子１５の中子進退工程（中子前進工程及び中子後退工程）、同じく油圧ユニット１７を油圧動力源とするスクイズピン１６のスクイズピン進退工程（スクイズピン前進工程とスクイズピン後退工程）、型開閉用サーボモータ８を電動動力源とする金型の型開閉工程（型開工程と型閉工程）、及び射出駆動用サーボモータ１２を電動動力源として、進退自在な射出プランジャ１１を前進させ、射出スリーブ１０内に注湯された金属溶湯を金型のキャビティに射出充填する射出工程が少なくとも実行されるダイカストマシン１であり、これら各工程がＣＰＵからなる制御手段２０により所定のタイミングで実行されるようになっており、一元的に各動作制御がなされている。先ず図１に示すように、中子１５が後退されていると共にスクイズピン１６が前進されている状態において、中子１５の中子前進工程が実行されその工程が終了すると、そのタイミングで型開されている金型の型閉工程が開始され、それと同時に、前進状態にあるスクイズピン１６が後退されるスクイズピン後退工程が実行され、スクイズピン後退工程と型閉工程とが並行実行される。そして、型閉工程終了とスクイズピン後退工程を終えると、続いて、図示しない溶湯装置から射出スリーブ１０内に所定量注湯された金属溶湯が、射出プランジャ１１の前進によって金型のキャビティに射出充填され射出工程（射出プランジャ前進工程）が行われる（図２に示した状態）。
【００１８】
続いて、射出工程の実行により金型のキャビティに金属溶湯が所定量充満されると、この充満された金属溶湯に対して射出プランジャ１１により増圧がなされ、所定の設定保持圧力にまで達したことが図示しない検出センサーにより検出され、制御手段２０により一定時間の圧力の保持制御がなされる。
【００１９】
続いて、前記一定の時間の経過後、図３に示すように、油圧ユニット１７の駆動により溶融金属材料の充填されたキャビティに向けてスクイズピン１６が前進して圧入され（スクイズピン前進工程）、次に、金属溶湯が冷却凝固された所定時間経過後には、今度は前進されたスクイズピン１６が後退される（図２に示した状態と同じ）。
【００２０】
そして、前記スクイズピン１６の後退を終えるとそれと同時に、型閉状態にある金型の型開工程が実行（可動金型の後退）され、図４に示すように、この金型の型開工程中に、油圧ユニット１７の駆動により金型のキャビティ内に挿入されている中子１５の中子後退工程が並行して実行される。
【００２１】
続いて、金型の型開工程及び中子１５の中子後退工程が終了すると、次に、射出プランジャ１１を後退させる射出プランジャ後退工程が行われ、金型から金属製品が取り出された後、キャビティを形成していた金型表面に図示しないスプレー装置から離型剤が噴霧されると共に、再びスクイズピン前進工程が実行される（図１に示した状態）。そして以上述べた一連の工程を１サイクルとして、稼動が繰り返し行われることで金属製品の量産が行われる。
【００２２】
以上のような本実施形態のダイカストマシン１の制御方法によれば、型開閉工程を動作する電動の動力源と、中子進退工程及びスクイズピン進退工程を動作する油圧の動力源とを別動力源として、油圧動力源により実行される工程を並行実行させるのではなく、油圧動力源により工程と電動動力源による工程とが並行実行されるに際し、各工程を一元的に動作制御する制御手段２０が、それぞれの工程を個別に動作制御（速度制御や工程の開始のタイミングの制御等）することができ、電動駆動源の型開閉工程と、油圧動力源の中子後退工程（スクイズピン後退工程を含む）の動作を誤作動させることなく正確に実行させることができる。
【００２３】
さらに、型開閉用サーボモータ８を電動動力源として金型の型開閉を行う型開閉工程と、射出駆動用サーボモータ１２を電動動力源として型閉された金型のキャビティに金属溶湯を射出充填する射出工程と、油圧ユニット１７を油圧動力源として金型のキャビティ内に中子１５を挿脱（進退）する中子進退工程と、油圧ユニット１７を油圧動力源として金型のキャビティ内にスクイズピン１６を挿脱（進退）するスクイズピン進退工程とを備え、型開閉用サーボモータ８の駆動により金型の型開工程中には、油圧ユニット１７の駆動により前記金型のキャビティ内に挿入されている中子１５を後退させる中子後退工程を実行させることで、中子後退工程と型開工程とを並行実行させ、さらには、型開閉用サーボモータ８の駆動により型開されている金型が型閉工程に移行する該型閉工程の開始時には、油圧ユニット１７の駆動により金型のキャビティ内に挿入されているスクイズピン１６のスクイズピン後退工程を同時に開始させ、スクイズピン後退工程と型閉工程とを並行実行させることから、これにより、型開閉工程のうち、型開工程では中子後退工程を、一方、型閉工程ではスクイズピン後退工程を並行実行させることで、従来から利用されている工程を並行実行しないダイカストマシンに対し、ダイカストマシン１の１サイクルにおける成形サイクル時間を、３秒程度短縮することが可能となる。よって、製品の量産効率を向上することができ、ひいては製品のコストダウンに寄与できることから、その価値は極めて多大なものとなる。
【００２４】
さらに、従来のダイカストマシンにおいては、型開閉工程を行う動力源と、中子進退工程等を行う動力源が、単一の油圧動力源（油圧ユニット）を共通して利用していたため、これらの工程を１サイクル内に並行に実行させるには、制御の複雑化に伴う誤動作の発生要因があったが、従来からダイカストマシンに採用されていた油圧ユニット等の油圧の動力源だけではなく、電動の動力源を備えることで、誤作動することなく正確な動作で前記工程の並行実行を高速で行うことが可能となり、ひいてはハイサイクル化に対応させたダイカストマシンを提供することができる。
【００２５】
以上、本実施形態の一例を詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。本実施形態においては、単独の油圧動力源を利用して、油圧回路１９における流量調整切替弁１８を切り替えるなどして、中子進退工程とスクイズピン進退工程の動作の切り替えが行われるものであるが、コスト高にはなるものの、中子進退工程とスクイズピン進退工程との油圧動力源を個別に設けるなどしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  ダイカストマシン
４  固定金型（金型）
６  可動金型（金型）
８  型開閉用サーボモータ
１２  射出駆動用サーボモータ
１５  中子
１６  スクイズピン
１７  油圧ユニット
【図１】
0005416563.tif 000002
【図２】
0005416563.tif 000003
【図３】
0005416563.tif 000004
【図４】
0005416563.tif 000005