(57)【要約】【課題】超高速ダイカストマシンにおける、ダイカスト成形品の品質管理データ生成方法、ダイカスト成形品の製造方法及びそのための制御装置を提供する。【解決手段】超高速ダイカストマシン１０の射出シリンダＣＹＬ内のロッドＲＤにカップリングＣＰＬを介して結合されたプランジャロッドＰＬＧには、歪検出部Ｓ１が配置され、キャビティＣＶ内には複数の圧力検出器Ｓ２が配置される。開口１６を介しラドルＲＤＬから射出スリーブＳＬＶへ投入された溶湯ＭＬＴは射出制御用駆動手段１２により供給される圧油によって、プランジャチップＣＨＰによりゲートＧＴからキャビティへ充填される。充填完了後、増圧制御用駆動手段１４によりキャビティ内がさらに昇圧される。充填完了時に発生するサージ圧及び増圧ピストンＰＳ２から与えられるマシン側発生圧力が前記プランジャロッドの歪量として測定され、同時刻におけるキャビティ内圧の検出信号とコントローラＣＴＲＬで比較され、圧力伝達率の様子が確認される。【選択図】図１
2006082134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイカストマシンにおける成形品の品質管理データを生成する方法であって、
前記成形品を成形するための金型キャビティ内の１または複数ヶ所の圧力を検出する第１の手段、前記ダイカストマシンのプランジャロッド部材の歪を検出する第２の手段及び、同第２の手段の出力に基づいて射出・充填ならびに増圧工程におけるダイカストマシン側の発生圧力を算出する第３の手段を用意する第１の段階と、
前記成形品の成形中、前記第１の手段及び、第２の手段または第３の手段からのデータを所定の時間間隔でサンプリングし、当該サンプリングしたデータを時系列データとしてメモリに記憶せしめる第２の段階と、
成形中の所定時刻における前記第３の手段からのデータの値に対する前記第１の手段からのデータの値の比を当該時刻における圧力伝達率として算出する第３の段階、
とからなるダイカスト成形品の品質管理データ生成方法。
【請求項２】
請求項１において、前記時系列データ及び算出された圧力伝達率のデータは、当該成形品の充填時間及び／または、昇圧時間をパラメータとして定義されることを特徴とするダイカスト成形品の品質管理データ生成方法。
【請求項３】
請求項２において、前記時系列データ及び／または前記算出された圧力伝達率のデータに基づいて当該成形品の成形状態を評価するデータを生成する第４の段階を含むことを特徴とするダイカスト成形品の品質管理データ生成方法。
【請求項４】
請求項３において、前記第４の段階は、前記第２の手段によるデータ中の充填サージ発生時に対応する値が所定値を超えたか否かを当該成形品の評価基準の一つとすることを特徴とするダイカスト成形品の品質管理データ生成方法。
【請求項５】
請求項３または４において、充填後の増圧工程中前記圧力伝達率の高い状態を所定時間保持するか否かを当該成形品の評価基準の一つとすることを特徴とするダイカスト成形品の品質管理データ生成方法。  
【請求項６】
ダイカストマシンにおける成形品の製造方法であって、
前記成形品を成形するための金型キャビティ内の１または複数ヶ所の圧力を検出する第１の手段、前記ダイカストマシンのプランジャロッド部材の歪を検出する第２の手段、同第２の手段の出力に基づいて射出・充填ならびに増圧工程におけるダイカストマシン側の発生圧力を算出する第３の手段を用意する第１の段階と、
当該成形品の成形条件として少なくとも充填時間、昇圧時間、高速及び低速射出速度、減速開始位置ならびに減速ストロークを含むパラメータグループを設定する第２の段階と、
前記第２の段階で設定されたパラメータグループにより当該成形品のテスト成形を行なって前記第１の手段及び、第２の手段または第３の手段からのデータを所定の時間間隔でサンプリングし、当該サンプリングしたデータを時系列データとしてメモリに記憶せしめると共に、当該成形中の所定時刻における前記第３の手段からのデータの値に対する前記第１の手段からのデータの値の比を当該時刻における圧力伝達率として算出する第３の段階と、
前記第２及び第３の段階を１回、または前記パラメータグループを変更して複数回遂行して得られた時系列データ群において、前記第２の手段によるデータ中の充填サージ発生時に対応する値が所定値以下となるパラメータグループを特定する第４の段階と、
前記テスト成形後、前記第４の段階で特定されたパラメータグループを用いて当該成形品の製造を行なう第５の段階、  
とからなるダイカスト成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、前記第４の段階でのパラメータグループの特定は、充填後の増圧工程中前記圧力伝達率の高い状態を所定時間保持するか否かを判断基準とすることを特徴とするダイカスト成形品の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の製造方法により製造されたダイカスト成形品。
【請求項９】
ダイカストマシンの制御装置であって、
成形品を成形するための金型キャビティ内の圧力を検出する第１の手段と、
前記ダイカストマシンのプランジャロッド部材の歪を検出する第２の手段と、
同第２の手段の出力に基づいて射出・充填ならびに増圧工程におけるダイカストマシン側の発生圧力を算出する第３の手段と、
前記プランジャロッド部材のストローク位置を検出する第４の手段と、
射出・充填制御用の成形条件データを記憶するメモリであって、少なくとも充填時間、昇圧時間、高速及び低速射出速度、減速開始位置ならびに減速ストロークを含むパラメータグループを設定可能な第１のデータメモリと、
前記第１のメモリに設定されているパラメータグループに基づいて当該ダイカストマシンに対し射出・充填工程ならびに増圧工程を遂行するよう指令する第１のプログラムを格納する第１のプログラムメモリと、
前記第１のプログラムを遂行中、前記第１及び、第２または第３の各手段からのデータを所定の時間間隔でサンプリングし、当該サンプリングしたデータを時系列データとして第２のデータメモリに記憶せしめるよう指令する第２のプログラムメモリと、
前記第１のプログラムを遂行中の所定時刻における前記第３の手段からのデータの値に対する前記第１の手段からのデータの値の比を当該時刻における圧力伝達率として算出し第３のデータメモリに記憶せしめるよう指令する第３のプログラムを格納する第３のプログラムメモリと、
前記第２及び第３のデータメモリに記憶された時系列データ及び前記算出された圧力伝達率のデータに基づいて当該成形品の成形状態を評価しその評価データを第４のデータメモリに記憶せしめるよう指令する第４のプログラムを格納する第４のプログラムメモリと、
前記第１乃至第４のプログラムを実行する中央演算処理装置、
を備えたことを特徴とするダイカストマシンの制御装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記第４のプログラムには、充填後の増圧工程中前記圧力伝達率の高い状態を所定時間保持するか否かを判定するステップを含むことを特徴とするダイカストマシンの制御装置。
【請求項１１】
請求項９において、前記第４のプログラムには、前記第２の手段によるデータ中の充填サージ発生時に対応する値が所定値を超えたか否かを判定するステップを含むことを特徴とするダイカストマシンの制御装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１において、前記第２乃至第４のデータメモリは前記第１のデータメモリ内の異なるメモリ領域に形成されていることを特徴とするダイカストマシンの制御装置。
【請求項１３】
請求項９乃至１１において、前記第２乃至第４のプログラムメモリは前記第１のプログラムメモリ内の異なるメモリ領域に形成されていることを特徴とするダイカストマシンの制御装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３において、前記ダイカストマシンは増圧用のピストンと射出用ピストンは油室を介して結合されていることを特徴とするダイカストマシンの制御装置。
【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係り、特にダイカスト成形品の品質管理データ生成方法及びダイカスト成形品の製造方法ならびにダイカストマシンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカストは、溶けた金属を、精度よく加工された金型へ高速、高圧で鋳造する成形法である。そのため、鍛造や押出等の塑性加工や切削加工に比べ、複雑な形状を１工程で成形できる大きなメリットを持っている。しかし鉄鋼材料で構成されている金型ヘダイカストできるのは、比較的融点の低い軽金属合金（Ａｌ、Ｍｇ系）が主流であり、凝固時間が非常に短い。
【０００３】
故に溶湯状態で成形を完了するためには、非常に短い時間で金型内へ充填しなければならない。また複雑形状の金型内へ高速で乱流充填するため、製品内部ヘガスを巻込む。巻込んだガスは微細なポロシテー（空孔）、更には大きな収縮巣の起因となり、内部品質を著しく低下させる。特に機械的性質、中でも構造保安部材「使用用途により安全上の強度等にシビアさが要求される部材」として設計上、最も重要な伸び値、衝撃値、疲労強度の低下と信頼性、安定性を著しく損ねる。それ故、ダイカストは、複雑形状への充填とガス圧を加えて潰して内部品質を確保するために、高圧にて鋳造を行う必要がある。
【０００４】
しかし圧力は液体であるからこそ伝達されるのであって、高圧で鋳造しても溶湯が凝固しては圧力が伝達されず、内部品質の改善は望めない。そこでより液体に近い状態で充填を完了するためには、射出速度を上げ充填時間を短くする必要性があるが、実際のダイカストにおいてはバリの発生やゲート断面積による圧損など様々な要因で射出速度には上限がある。特にバリの発生は、バリはさみによる金型損傷や鋳造後の後工程が必要になるなど著しく生産性を低下させる。
【０００５】
そこで短時間充填とバリのない鋳造（以下バリレス鋳造という）の両立を目指した超高速ダイカストマシンが登場した。超高速ダイカストマシンは、従来のグイカストマシンにくらべ飛躍的に加速性能を向上させただけでなく、減速機能を備えることによりバリレス鋳造を実現しようとするものである。しかし超高速ダイカストマシンを使用しても、その設定条件によりバリを発生することがある。
【０００６】
（短時間充填と金型特性）
ダイカストにおいて短時間充填を実現するには、ダイカストマシンの射出特性、チップ径、ゲート断面積等、金型まで含めた鋳造システムの特性を知る必要がある。
【０００７】
特にゲート断面積は溶湯の通過流速による焼き付きや、圧カ損失による射出速度低下などが間題となる。例えばゲート断面積がゼロ即ち、０ｃｍ２の時、ダイカストマシンがいくらバルブを開けても射出速度はゼロであるように、ゲート断面積により実施できる射出速度には制限があり、流体の連続式等を解くことで説明される。ダイカストにおいては、以下の式（１）に示される金型限界速度が知られている。
【０００８】
金型限界速度は、あるゲート断面積の金型において、その鋳造システムが実現できる射出速度の上限である。
【０００９】
【数１】
2006082134.tif 000003
Ｇ：ゲート断面積（ｃｍ２）
Ｐｓ：射出シリンダ面積（ｃｍ２）
Ａｃ：速度アキュムレータ圧力（ＭＰａ）
Ｔｉ＝チップ断面積（ｃｍ２）
【００１０】
ここで上記式（１）のＶｋ（ｍ／ｓ）は、ダイカストマシンの油圧配管抵抗を無視した場合であり、実際の鋳造では考慮される必要がある。配管抵抗はダイカストマシンの最高速度から把握することができる。ダイカストマシンの最高速度は、速度アキュムレータ圧カを限界まで高めた時にバルブを全開にした値である。そこから配管抵抗を考慮した金型限界速度を求めると次の式（２）となる。
【００１１】
【数２】
2006082134.tif 000004
Ｖｍ：ダイカストマシンの空打ち最高速度（ｍ／ｓ）
【００１２】
ここでバルブを全開にしても速度アキュムレータの圧カが低ければ、マシンの最高速度Ｖｍも低下することを考慮しＶｐ（ｍ／ｓ）を求めなければならない。
【００１３】
求められた実打ち金型限界速度Ｖｐ（ｍ／ｓ）より射出速度の設定を上げても、物理限界のＶｐで速度は頭打ちとなる。より短時間充填を目指すためには、目標の射出速度を実現するために必要なダイカストマシンの選定とゲート断面積を確保し、金型限界速度を目標射出速度よりも高くする必要がある。
【００１４】
（バリの発生原因）
短時間充填を目指しても、バリが発生しては生産性を向上できない。また型締時のパーティング面クリアランスや溶湯の状態など様々な要因でバリが発生するので、一つの金型において定量化されたデータを他の金型へ反映し難い。また、バリの発生するタイミングも溶湯の充填工程で発生するものと、その後の増圧工程で発生するものがある。充填工程で発生するバリは充填完了時の衝撃（サージ）が原因であり、増圧工程で発生するバリは鋳造圧力により発生する型開力が型締力を上回ることが原因である。これは鋳造圧力と製品の投影面積と昇圧時間の関係が重要である。製品の投影面積に鋳造圧力がかかり型開力を発生する。しかし昇圧時間が長い場合、マシン側の出力が鋳造圧力に達した時には溶湯の凝固が進んでおり１００％の鋳造圧力が伝達されない。
【００１５】
その結果、型締力が小さくなり、増圧工程によるバリの発生を抑えることができる。しかし製品内部にも圧力が伝達されないので、製品の内部品質も低下することになる。鋳造圧力をしっかりと伝えることがダイカストの品質を大きく左右することから、製品の投影面積と目標の鋳造圧力からダイカストマシンの型締力を選定する必要がある。
【００１６】
充填工程で発生するバリは、射出速度を上げていった場合に発生する衝撃が原因である。これは丁度、ボールを壁にぶつけた瞬間に発生する衝撃力と同様に、溶湯とブランジャロッド・射出シリンダなど充填工程中に動作する物体の慣性力により、溶湯が充填完了した直後に衝撃が発生する。
【００１７】
これが充填サージと呼ばれる衡撃である。この場合、慣性力Ｋは式（３）に示すように、速度Ｖと質量Ｍにて表される。
【００１８】
【数３】
2006082134.tif 000005
【００１９】
充填サージを低減させるために、慣性力を小さくする必要がある。高速速度全体を低くすると充填時間が長くなり、充填不良などダイカスト品質を低下させる。
【００２０】
超高速ダイカストマシンは、高速速度を確保し充填時間をできるだけ短くしながら、充填完了手前に減速することで慣性力を小さくし、充填サージを抑え、短時間充填とバリレス鋳造の両立を実現しようとするものであるが減速し過ぎると、充填時間が長くなり湯周り不良を発生し、減速しないとバリが発生する。これまでは、充填サージを計測もしくは定量化したデータがなく、どの程度減速をしたらよいのかその指標もなかった。
【００２１】
また充填サージがダイカストの品質へ与える影響を具体的に調査した結果がなく、超高速ダイカストマシンを使用することのメリットが必ずしも明確でなかった。
【００２２】
（充填サージとキャビティ内圧計測）
これまでのキャビティ内圧を計測する手法としては、図１０（ａ）に示されるように、キャビティ面ＣＶＦの圧力をダイヤフラムＤＩＦを介して歪計ＳＴＧにより検出するダイヤフラム式圧力計がある。また、図１０（ｂ）に示されるように、押出しピンの裏にロードセルＬＤＣを設置してキャビティ面ＣＶＦの圧力を検出する方法などがある。しかし、これらの検出手段では、実際の溶湯と、その力を検知する部分の間には摺動抵抗等があり、さらに、これまでは充填サージや溶湯に賦与される圧力を計測するため射出シリンダ内の油圧を測定していたが油は圧縮性流体であるので応答時間が遅いことと相俟って、充填完了時の充填サージの発生や、さらに充填完了以降の増圧状態において冷却・凝固過程の進行しているキャビティ内溶湯への圧力伝達の様子を正確に把握することが困難であった。
【００２３】
従って、ダイカストマシン、特に上述した超高速ダイカストマシンにおいて、製品として成形されたダイカスト成形品が前記構造法安部材として必要十分な伸び値、衝撃値及び疲労強度を有しているか否かという品質管理上の観点からみると、前述したように、衝撃サージ、バリ発生、減速のタイミング、慣性力、キャビティ内圧力計測手段、マシン側発生圧力を射出シリンダの油圧として検出していることなどの様々な要因の故に、最終的に、当該成形品のキャビティ内での冷却・凝固過程において、ダイカストマシン側からどの程度の圧力が与えられ、それがキャビティ内の成形品の各部分にどの程度伝達された状態で成形が遂行されたものであるかという正確なデータを確定することが困難であった。
【００２４】
【特許文献１】特開２００２−３３６９４８号「局部加圧ピンの駆動制御方法」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
従って本発明の目的は、前述した種々の問題点を解決することにあり、具体的には、本発明の第１の目的は、ダイカスト成形品に関する品質管理上の成形データの生成方法を提供することにある。
【００２６】
本発明の第２の目的は、構造法安部材として必要十分な伸び値、衝撃値及び疲労強度を有するダイカスト成形品を確実に成形可能な当該成形品の製造方法を提供することにある。
【００２７】
さらに、本発明の第３の目的は、上記成形品の製造方法を遂行するようダイカストマシンを制御するための制御装置を提供することにある。
【００２８】
その他の、本発明の目的は、以下の記載の中で明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
前記第１の目的を達成するための、本発明によるダイカストマシンにおける成形品の品質管理データを生成する方法は、ダイカストマシンにおける成形品の品質管理データを生成する方法であって、前記成形品を成形するための金型キャビティ内の１または複数ヶ所の圧力を検出する第１の手段、前記ダイカストマシンのプランジャロッド部材の歪を検出する第２の手段及び、同第２の手段の出力に基づいて射出・充填ならびに増圧工程におけるダイカストマシン側の発生圧力を算出する第３の手段を用意する第１の段階と、前記成形品の成形中、前記第１の手段及び、第２の手段または第３の手段からのデータを所定の時間間隔でサンプリングし、当該サンプリングしたデータを時系列データとしてメモリに記憶せしめる第２の段階と、成形中の所定時刻における前記第３の手段からのデータの値に対する前記第１の手段からのデータの値の比を当該時刻における圧力伝達率として算出する第３の段階とから構成される。
【００３０】
その場合、前記時系列データ及び算出された圧力伝達率のデータは、当該成形品の充填時間及び／または、昇圧時間をパラメータとして定義されるようにすることができる。またその際、前記時系列データ及び／または前記算出された圧力伝達率のデータに基づいて当該成形品の成形状態を評価するデータを生成する第４の段階を含むよう構成することができる。
【００３１】
さらにその場合、前記第４の段階は、前記第２の手段によるデータ中の充填サージ発生時に対応する値が所定値を超えたか否かを当該成形品の評価基準の一つとするよう構成することができる。
【００３２】
さらにその場合、充填後の増圧工程中前記圧力伝達率の高い状態を所定時間保持するか否かを当該成形品の評価基準の一つとするよう構成することができる。
【００３３】
また、前記第２の目的を達成するための、本発明によるダイカストマシンにおける成形品の製造方法は、ダイカストマシンにおける成形品の製造方法であって、前記成形品を成形するための金型キャビティ内の１または複数ヶ所の圧力を検出する第１の手段、前記ダイカストマシンのプランジャロッド部材の歪を検出する第２の手段、同第２の手段の出力に基づいて射出・充填ならびに増圧工程におけるダイカストマシン側の発生圧力を算出する第３の手段を用意する第１の段階と、当該成形品の成形条件として少なくとも充填時間、昇圧時間、高速及び低速射出速度、減速開始位置ならびに減速ストロークを含むパラメータグループを設定する第２の段階と、前記第２の段階で設定されたパラメータグループにより当該成形品のテスト成形を行なって前記第１の手段及び、第２の手段または第３の手段からのデータを所定の時間間隔でサンプリングし、当該サンプリングしたデータを時系列データとしてメモリに記憶せしめると共に、当該成形中の所定時刻における前記第３の手段からのデータの値に対する前記第１の手段からのデータの値の比を当該時刻における圧力伝達率として算出する第３の段階と、前記第２及び第３の段階を１回、または前記パラメータグループを変更して複数回遂行して得られた時系列データ群において、前記第２の手段によるデータ中の充填サージ発生時に対応する値が所定値以下となるパラメータグループを特定する第４の段階と、前記テスト成形後、前記第４の段階で特定されたパラメータグループを用いて当該成形品の製造を行なう第５の段階、とから構成される。
【００３４】
その場合、前記第４の段階でのパラメータグループの特定は、充填後の増圧工程中前記圧力伝達率の高い状態を所定時間保持するか否かを判断基準とするよう構成することができる。
【００３５】
また、前記第３の目的を達成するための、本発明によるダイカストマシン制御装置はダイカストマシンの制御装置であって、成形品を成形するための金型キャビティ内の圧力を検出する第１の手段と、前記ダイカストマシンのプランジャロッド部材の歪を検出する第２の手段と、同第２の手段の出力に基づいて射出・充填ならびに増圧工程におけるダイカストマシン側の発生圧力を算出する第３の手段と、前記プランジャロッド部材のストローク位置を検出する第４の手段と、射出・充填制御用の成形条件データを記憶するメモリであって、少なくとも充填時間、昇圧時間、高速及び低速射出速度、減速開始位置ならびに減速ストロークを含むパラメータグループを設定可能な第１のデータメモリと、前記第１のメモリに設定されているパラメータグループに基づいて当該ダイカストマシンに対し射出・充填工程ならびに増圧工程を遂行するよう指令する第１のプログラムを格納する第１のプログラムメモリと、前記第１のプログラムを遂行中、前記第１及び、第２または第３の各手段からのデータを所定の時間間隔でサンプリングし、当該サンプリングしたデータを時系列データとして第２のデータメモリに記憶せしめるよう指令する第２のプログラムメモリと、前記第１のプログラムを遂行中の所定時刻における前記第３の手段からのデータの値に対する前記第１の手段からのデータの値の比を当該時刻における圧力伝達率として算出し第３のデータメモリに記憶せしめるよう指令する第３のプログラムを格納する第３のプログラムメモリと、前記第２及び第３のデータメモリに記憶された時系列データ及び前記算出された圧力伝達率のデータに基づいて当該成形品の成形状態を評価しその評価データを第４のデータメモリに記憶せしめるよう指令する第４のプログラムを格納する第４のプログラムメモリと、前記第１乃至第４のプログラムを実行する中央演算処理装置、を備えて構成される。
【００３６】
その場合、前記第４のプログラムには、充填後の増圧工程中前記圧力伝達率の高い状態を所定時間保持するか否かを判定するステップを含むよう構成することができる。さらに、その場合、前記第４のプログラムには、前記第２の手段によるデータ中の充填サージ発生時に対応する値が所定値を超えたか否かを判定するステップを含むよう構成することができる。
【００３７】
さらにまた、前記第２乃至第４のデータメモリは前記第１のデータメモリ内の異なるメモリ領域に形成するよう構成することができる。
【００３８】
さらにまた、前記第２乃至第４のプログラムメモリは前記第１のプログラムメモリ内の異なるメモリ領域に形成するよう構成することができる。
【００３９】
さらにその場合、前記ダイカストマシンは増圧用のピストンと射出用ピストンは油室を介して結合されているよう構成することができる。
【発明の効果】
【００４０】
請求項１記載の本発明によれば、各成形品の射出・充填後の冷却・凝固過程における圧力伝達率をデータとして正確に把握できるので、信頼性のある品質管理データを提供することができる。
【００４１】
請求項６記載の本発明によれば、バリの発生を抑え、圧力伝達率の高い成形品を製造することができる。
【００４２】
請求項９記載の本発明によれば、圧力伝達率を含む各時系列データは、各パラメータグループと対応して記憶されており、各時系列データの評価プログラムにより適切な成形品を成形したときの前記パラメータグループを特定することが可能となり、当該成形品を生産製造する際には、特定されたパラメータグループに基づく成形条件でダイカストマシンを稼動するよう制御することができる。また、メモリに記憶されている時系列データや評価データは表示手段で適宜表示させることができ、オペレータは、製造中も安心して、良品質の成形品が製造されていることを確認できる。さらに、前記時系列データや評価データは当該成形品固有のデータとして別の記憶媒体に記憶させ、当該成形品とともに出荷することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下本発明の好適な実施例について、図１乃至図９により詳細に説明する。
【００４４】
図１は、本発明が適用される、コールドチャンバータイプのダイカストマシンの要部構成を示す図である。
【００４５】
同図１において、参照符号ＭＤは、１対の移動側金型（図の左）と固定側金型（図の右）よりなる成形用金型であって、その中にキャビティＣＶが形成されている。このキャビティＣＶの内面ＣＶＦには後述する図４（ｃ）に示される応答性のよい複数個の水晶圧電式センサからなるキャビティ内圧力検出部Ｓ２が配置されている。この水晶圧電式センサによるキャビティ内圧の計測は、成形品の内部品質を掌る溶湯に伝達している圧力を知る点で非常に有効である。特に鋳肌だけでは判断できない内部品質を鋳造時に判断でき品質管理の効率化を図ることができるものである。今回実験に使用したセンサは、水晶圧電式の圧カセンサ（耐熱温度３００℃、計測溶湯温度８５０℃以下、最大計測圧力２００ＭＰａ）を用いた。圧電効果を持つ材料はセラミックス等もあるが水晶圧電式にした理由として、水晶が物理的に非常に安定した結晶体であり、その圧電効果も加えられた力に対して比例した電荷の発生が得られ、感度温度係数も非常に小さいからである。またヒステリシスが少なく固有振動数が高いため、キャビティ内圧力など動的な現象の繰り返し計測には適している。構造的にもセンサの検知部が溶湯により近い箇所に設置でき、間接測定に比べ誤差要因が小さいことが期待できる。このようなセンサを用いることで充填時の溶湯の圧力伝達から、溶湯の状態変化を知ることが可能となり、圧カ保持時間などを評価することができる。
【００４６】
前記固定側金型の底部近傍のゲート部ＧＴには、射出スリーブＳＬＶの一端が結合されている。同射出スリーブＳＬＶには、先端部にプランジャチップＣＨＰを取着したプランジャロッドＰＬＧが進退可能に挿通されている。そして、プランジャチップＣＨＰが図示のように、後退限位置にあるとき、開口１６を介してラドルＲＤＬから溶湯ＭＬＴがスリーブＳＬＶ内に投入されるようになっている。
【００４７】
同図の右方には、射出・充填工程、増圧工程を遂行するため、それぞれピストンＰＳ１及びピストンＰＳ２を備えた射出シリンダＣＹＬ１及び径大の増圧シリンダＣＹＬ２が配置されている。これらピストンＰＳ１及びピストンＰＳ２の間には図示のように油室が形成されており、各射出シリンダＣＹＬ１及び増圧シリンダＣＹＬ２には開口１６Ａ，１６Ｂを介して所定の圧油が射出制御用駆動手段１２、増圧制御用駆動手段１４から供給されるようになっている。
【００４８】
参照符号Ｓ３は、前記油室の油圧を検出する圧力検出器、参照符号Ｓ４は、射出シリンダＣＹＬ１のロッドＲＤのストローク位置を検出する検出器である。これら検出器Ｓ３、Ｓ４の検出信号ＳＳ３、ＳＳ４はコントローラＣＴＲＬへ与えられている。参照符号ＣＰＬは前記プランジャロッドＰＬＧとロッドＲＤを機械的に結合するカップリングである。
【００４９】
参照符号Ｓ１は、プランジャロッドＰＬＧに設けた歪センサを含む歪量検出部であって、同検出部Ｓ１の検出信号ＳＳ１は前記キャビティ内圧力検出部Ｓ２の検出信号ＳＳ２と共にコントローラＣＴＲＬへ与えられる。
【００５０】
図２は、図１のプランジャロッドＰＬＧの近傍を説明するための簡略化した図で、発明者の行なった実験の主要部を説明する図である。同図２においては、ロッドＲＤの右方の符号ＣＹＬは、前記射出シリンダＣＹＬ１、増圧シリンダＣＹＬ２を機能的に１つのシリンダＣＹＬとして示し、前記各駆動用手段１２、１４は圧油を供給するという点で象徴的にアキュムレータＡＣＣとして示す。
【００５１】
図２において、プランジャロッドＰＬＧにはストレインゲージＳＴＧが取付けられ、同ＳＴＧは歪量検出部Ｓ１のセンサ部を構成している。ストレインゲージＳＴＧはプランジャロッドＰＬＧの歪量を、瞬時に検出し電気信号として検出する。従って、図１に示される、プランジャチップＣＨＰの射出動作即ち、射出・充填完了時の充填サージをリアルタイムで検出する。さらに充填完了に続く増圧工程における昇圧動作中のプランジャロッドＰＬＧの歪量もリアルタイムで検出するようになっている。
【００５２】
充填サージは衝撃サージとも称されるように、瞬間的にしか発生しないので、その計測に対して非常に高い周波数応答性が必要となる。そこでほぼ剛体に近いプランジャロッドＰＬＧの歪量を計測している。ブランジャロッドＰＬＧの歪量は発生した力に対して高い応答性を有し、また検出された歪量は前述したように、直接電圧に変換されるので、遅れが無い計測が可能である。
【００５３】
なお、図１及び２で、プランジャチップＣＨＰ、プランジャロッドＰＬＧ、カップリングＣＰＬ、ロッドＲＤは本発明におけるプランジャロッド部材を構成する。即ち、射出・充填工程及び増圧工程においてダイカストマシン側で発生させ溶湯へ与えられる圧力は前記プランジャロッド部材を介してキャビティＣＶ内の溶湯へ伝達される。従って、理論的には歪量の検出部位としてプランジャロッドＰＬＧ以外の例えば、カップリングＣＰＬ内に圧電方式のロードセルを組み込んで構成することも可能である。また、検出信号の取り出し方として、無線方式を利用することも可能である。
【００５４】
なお、図２の歪量検出部Ｓ１やキャビティ内圧力検出部Ｓ２に適宜、モニタリング装置を接続し、衝撃サージ波形及びキャビティ内圧力波形を時間軸を共通にして観察することも可能である。
【００５５】
図３は、図１のコントローラＣＴＲＬの機能制御ブロック図である。
【００５６】
同図３において、ダイカストマシン１０のコントローラＣＴＲＬは、中央演算処理装置ＣＰＵとバスＢＵＳで結合されるデータメモリＤＭと、プログラムメモリＰＧＭとインターフェースユニットｉＦで構成される。データメモリＤＭには、従来と同様な射出・充填及び増圧制御用の成形条件データをストアするメモリＤＭ１と、プランジャロッドＰＬＧの歪量検出部Ｓ１、キャビティ内圧力検出部Ｓ２からの検出信号ＳＳ１、ＳＳ２に基づいて形成される時系列データ即ち、サンプリング時刻、キャビティ内検出圧力、プランジャロッド歪量、マシン側発生圧力に関するデータをストアするメモリＤＭ２、当該サンプリング時刻における圧力伝達率のデータをストアするメモリＤＭ３、ならびに各パラメータグループ１、２、３、…に対応して充填サージに対する評価、圧力伝達効率順位に関するデータをストアするメモリＤＭ４を有する。
【００５７】
なお、前記メモリＤＭ１には、所定サージ圧設定値ＳＧＰをストアするメモリ領域が設けられており、また、前記成形条件データの中の、本発明の遂行に直接関係する充填時間、昇圧時間、減速ストローク及び減速開始時刻等のパラメータデータが１つのパラメータグループＰＡＧとして形成されており、各パラメータグループＰＡＧ１、２、３、…のメモリ領域が形成されている。
【００５８】
前記メモリＤＭ２のマシン側発生圧力のデータは、左側のプランジャロッド歪量データに基づいて予め定義された簡単な演算式により算出されることができる。
【００５９】
また、メモリＤＭ３の圧力伝達率データは、各サンプリング時刻における前記キャビティ内検出圧力と前記マシン側発生圧力との比として算出される。この場合、キャビティ内検出圧力は、成形品の各測定部位に対応して１つまたは複数ヶ所の圧力データ（図ではＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３の３ヶ所）がある。従って、圧力伝達率データも、その測定部位の個数だけ算出される。前記メモリＤＭ２、ＤＭ３は１つのパラメータグループに対応して生成されるサンプリング時刻ｔ０〜ｔｉの間の時系列データである。
【００６０】
前記メモリＤＭ４では、各パラメータグループに対応する時系列データを成形品の品質管理の観点から評価したときの結果を示す。即ち、充填サージの欄には、当該時系列データ中のサージ圧の最大値が前記所定サージ圧設定値ＳＧＰを超えたか否かの判定結果がストアされる。また、圧力伝達効率順位の欄は、複数のパラメータグループにおける圧力伝達率データや各グループの充填時間、昇圧時間減速ストロークなどを参照して定められる順位がストアされる。
【００６１】
前記メモリＤＭ２、ＤＭ３、ＤＭ４はメモリＤＭ１とは別個のメモリとして説明したがＤＭ１内の異なるメモリ領域に形成されることも可能である。
【００６２】
プログラムメモリＰＧＭには、射出・充填及び増圧制御を遂行するため中央演算処理装置ＣＰＵに一連の演算指令を与える処理プログラムを格納するメモリＰＧＭ１、前記時系列データをメモリＤＭ２に生成するよう指令するサンプリング処理プログラムを格納するメモリＰＧＭ２、前記メモリＤＭ２にストアされた時系列データから圧力伝達率データを生成するよう指令する圧力伝達率演算処理プログラムを格納するメモリＰＧＭ３ならびに、前記メモリＤＭ４に充填サージ、圧力伝達効率順位等の評価データを生成するよう指令する成形品の成形状態の評価処理プログラムを格納するメモリＰＧＭ４が形成されている。
【００６３】
前記各処理プログラムはそれぞれ単独で稼動されることもできるが、メモリＰＧＭ１の射出・充填及び増圧制御処理プログラムのサブルーチンとしてメモリＰＧＭ２、ＰＧＭ３、ＰＧＭ４の各処理プログラムを呼び出すようにすることも可能である。
【００６４】
参照符号ＤＩＳＰは、前記メモリＤＭ２、ＤＭ３、ＤＭ４及びＤＭ１中のパラメータグループＰＡＧのデータをそのまま表示したり、グラフ化して表示させたりしてオペレータがデータメモリＤＭの内容を成形中または成形直後に容易に理解するために設けられる。この表示のための処理プログラム（図示せず）は一般的あるいは汎用のものを使用することも可能である。
【００６５】
図４は、ハーフパイプ形状の成形品を成形した場合の様子を示す図であって、（ａ）は固定側金型ＭＤのキャビティ正面図、（ｂ）はキャビティＣＶから取り出された状態の成形品Ｗを示し、（ｃ）は（ａ）内の圧力センサ設置部ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３に配設された水晶圧電式センサの構成を示す。圧力センサ設置部ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３はゲートＧＴの側に近い方の順番である。
【００６６】
次に、上記成形品Ｗの成形データを示す。
【００６７】
プランジャロッドＰＬＧには射出動作方向のみの１軸応力を測定するため、４アクティブゲージ法にて歪ゲージを配設した。
【００６８】
鋳造圧力、射出速度、射出指令信号を同時間軸でサンプリングタイム０．０２ｍｓである。成形品の肉厚は２ｍｍと３ｍｍとの２種類、成形品材料はＡＤＣ１２、溶湯温度６６０℃、鋳造圧力８０ＭＰａ、チップ径６０ｍｍである。肉厚２ｍｍの場合のゲート断面積は１．７４ｃｍ２  鋳込重量８７０ｇ、低速速度０．１３ｍ／ｓ、高速区間６０ｍｍである。肉厚３ｍｍの場合のゲート断面積は２．６６ｃｍ２  鋳込重量１０００ｇ、低速速度０．１ｍ／ｓ、高速区間８０ｍｍである。
【００６９】
図５は、成形品の肉厚３ｍｍの場合の計測波形を示す。（ａ）は横軸を時間としたときの、各信号波形を示し、（ｂ）はサージ部の時間軸を拡大した波形を示す。
【００７０】
図５（ａ）中の製品部キャビティ内圧力の波形に示されるように、充填された溶湯へ伝達された圧力は、溶湯が凝固してゆくにつれて低くなっている。
【００７１】
鋳造圧力がどの程度伝達されたかを判断する指標として式（４）に示すように、圧力伝達率（Ｔｍ）即ち、マシン側で出力した圧力（Ｐｍ）に対して、キャビティ内圧（Ｐｃ）がどの程度の割合で伝達されたかを表すものである。溶湯の圧力伝達率は溶湯の状態変化を知る上で指標となるものである。
【００７２】
Ｔｍ＝Ｐｃ／Ｐｍ                  （４）
【００７３】
また、充填完了時に充填サージの発生していることがわかる。さらに、キャビティ内圧で計測された充填サージとプランジャロッドの歪量がほぼ比例していることも明確となった。
【００７４】
図６は、充填サージによるプランジャロッドの歪量を測定したデータを示し、（ａ）は成形品の肉厚３ｍｍの場合、（ｂ）は成形品の肉厚２ｍｍの場合でそれぞれ充填時間をパラメータとしたときのデータをプロットしたグラフ、（ｃ）は充填時間別平均値を示す。なお、ここで図６ではストレインゲージを用いて計測した歪の単位として［μｍ］に代わり［μＳＴ］を使用している。
【００７５】
図７は、成形品の肉厚が２ｍｍ及び３ｍｍの中央部における圧力伝達率を示し、（ａ）は成形品の肉厚が３ｍｍの場合、（ｂ）は成形品の肉厚が２ｍｍの場合で、それぞれ充填時間と昇圧時間の組み合わせを変化させた状態におけるデータの時間経過（充填完了後）である。
【００７６】
上記図６、図７に示した実験結果を考察すると、図６（ｃ）から判るように、充填サージは射出速度を上げるほど、大きくなることがわかった。また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、昇圧時間には影響されないことも判明した。
【００７７】
使用したダイカストマシンは、図１に示すような、充填工程で動作する射出シリンダと、増圧工程で動作する増圧シリンダの２シリンダ方式であり、充填工程と増圧工程が互いに影響を受けない制御が可能なために、充填サージヘ昇圧時間の影響が無かったと考えられる。
【００７８】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力伝達率は、昇圧時間と充填時間の影響が大きかった。得られた実験結果では、同じ充填時間において昇圧時間が短く、短時間で目標の圧力に到達するほど、圧力の伝達効率が向上している。これはキャビティ内にてガスを巻込んだ溶湯が、短時間で高い圧力になることにより溶湯比重が上がり圧力の伝達率を向上させていると考えられる。また充填完了後は時間が経つにつれて溶湯も部分的に凝固し、圧力伝達率の低下に影響していると考えられる。
【００７９】
従って、昇圧時間は短い程、圧力伝達率は向上する。充填時間による圧力伝達率の影響は製品肉厚により異なった。
【００８０】
充填時間も短時間ほど溶湯がより液体状態で充填され、圧力伝達率は向上すると考えられる。製品肉厚２ｍｍにおいて充填時間を短くする程、圧力伝達率は向上した。しかし製品肉厚３ｍｍにおいては、同じ昇圧時間において充填時間２０ｍｓ、２７ｍｓよりも４０ｍｓが最も圧力伝達率が高い結果となった。これは充填サージの影響が大きいと考えられる。
【００８１】
ブランジャロッドＰＬＧは充填サージで瞬間的に大きく圧縮された後、増圧工程においても鋳造圧力により圧縮されひずみが発生する。そしてダイカストマシンは鋳造圧力をある一定時間保持する。当該実験において、鋳造圧力が８０ＭＰａ発生した時のプランジャロッドＰＬＧのひずみ量は約４８０μＳＴであった。製品肉厚２ｍｍの鋳造において、充填サージによるプランジャロッドＰＬＧのひずみ量は４００μＳＴを超えることはなかったが、製品肉厚３ｍｍの鋳造において充填時間２７ｍｓ、２０ｍｓの充填サージによるプランジャロッドのひずみ量は、５００μＳＴを上回っていた。（図６（ｃ））また製品にはバリが発生していた。
【００８２】
このことから充填サージがある一定値を超えるまでは、充填時間を短時間にすることにより圧力伝達率を向上させるが、充填サージがある一定値を超えた場合、瞬間的に型開力が型締力を上回り、バリ等が発生し金型から一瞬圧力が抜け圧力の伝達率を低下させていると考えられる。なお、前記充填サージの「ある一定値」とは、本発明における充填サージの「所定値」に相当するものである。
【００８３】
また、図６（ｃ）に示されるように、製品肉厚２ｍｍで充填時間が２０ｍｓと、製品肉厚３ｍｍで充填時間２７ｍｓは、同じ射出速度３ｍ／ｓであるにもかかわらず、充填サージが大きく異なる。これは充填サージが、充填完了時の射出速度に影響を受けているからである。実験ではダイカストマシンの制御をロジックバルブのように射出動作中にバルブ開度を一定にしたため、充填抵抗により充填完了速度が低下する。溶湯を金型へ充填する時、もっとも抵抗を受けるのはゲート等の断面積が小さい個所を溶湯が通過する場合である。今回の製品肉厚が３ｍｍと２ｍｍではゲート断面積が異なるだけでなく、製品部の断面積も異なり製品肉厚が薄い程、発生する充填抵抗も大きくなる。バルブ開度は一定にしているので、ダイカストマシンからの出力はアキュムレータＡｃｃの圧力変動があるにせよほぼ一定であり、充填抵抗が増すにつれて射出速度が低下する。従って、充填抵抗の大きい製品肉厚２ｍｍの鋳造は肉厚３ｍｍに比べて充填完了速度が低下した結果、充填サージが小さくなったものと考えられる。このように充填抵抗により充填完了速度を低下させ、充填サージを小さくする手法は、既にオーバー−フローゲートなどを用いることで実現している場合がある。
【００８４】
超高遠ダイカストの定義は明確なものがないが、一般的には減速制御をしないとバリ等が発生してしまうような短時間充填頒域で、減速を効かせることにより鋳造を可能にすることといえる。
【００８５】
実験にて使用した東芝機械株式会社製ダイカストマシンＤＣ３５０Ｊ−ＭＴは油圧サーボ制御による射出機構を備えている。その特徴はロジックバルブのようにＯＮ−ＯＦＦ制御でバルブを開閉するだけでなく、指令信号により開度を微少な時間で制御できる点にある。当該ダイカストマシンは、射出動作の設定は位置と速度にて最大１０点にて設定するが、制御装置側において設定速度になるよう射出区間全域を１ｍｓ毎にバルブ開度を設定し動作させている。また速度補正機能として学習制御機能を有している。
【００８６】
ダイカストでは金型内へ溶湯を充填させる時、必ず充填抵抗がある。ロジックバルブで射出制御をする場合、最も充填抵抗が大きいと予測されるゲート断面積だけを把握して射出速度制御を行うことが有効であった。しかし実際の鋳造ではダイカストの特性上、より複雑な形状での鋳造が望まれているため、ゲート通過後の充填抵抗も時々刻々と変化し増大していく。また溶湯温度や合金の種類によっても充填抵抗は大きく異なる。事前に充填中の断面積変化を全て入力することができれば、充填抵抗をある程度を予測することは可能であるが、実際に充填抵抗を全て予測することは不可能である。そこで学習制御機能では１回前の実鋳造から充填時の抵抗による速度低下分を算出し、次鋳造時のバルブ開度へ１ｍｓ毎に反映し、高速射出中であっても充填抵抗に合わせバルブ開度を変更し出力を制御している（特許文献１）。
【００８７】
上述した制御機能を有するダイカストマシンを用い、減速条件として最終速度設定と減速区間を変化させ、圧力伝達率と充填サージの測定結果を図８に示す。
【００８８】
図８は、成形品中央部における減速条件による圧力伝達率の、充填完了後の推移に関するデータを示し、（ａ）は、肉厚３ｍｍの場合、（ｂ）は肉厚２ｍｍの場合のデータに関するグラフ、（ｃ）は肉厚３ｍｍの場合の減速条件による充填サージへの影響を示すリスト、（ｄ）は肉厚２ｍｍの場合の減速条件による充填サージへの影響を示すデータリストである。
【００８９】
図８に示されるデータについて考察すると、製品肉厚３ｍｍの鋳造において最も圧力伝達率が高かったのは、最終速度０．５ｍ／ｓ：減速区間１０ｍｍであった。逆に圧力伝達率が最も低かったのは最終速度１．０ｍ／ｓ：減速区間２０ｍｍであった。この条件が最も圧力伝達が悪かった理由としては、減速しすぎで、他の条件よりも充填時間が長くなったためであると考えられる。しかし充填時間だけを考慮すると、減速区間が短く最終速度が高い条件となるが、実際には製品肉厚３ｍｍにおいて充填サージが４８０μＳＴを超えると、減速を使用していても圧力伝達率が低い。
【００９０】
製品肉厚２ｍｍにおいても同様で、充填サージによるプランジャロッドのひずみ量が４３０μＳＴを超えると、圧力伝達率が低下している。これは、瞬間的に金型が開きバリ等が発生し、圧力が抜けたためと考えられる。但し、製品肉厚３ｍｍの鋳造に比べて圧力伝達率が低下しはじめる充填サージの分岐点が小さい結果となった。これはキャビティ部を入れ替えたために、金型の鋳造特性が変化し、バリが発生し易くなったものである。
【００９１】
このように、充填時間を短くしても圧力伝達率が低下する充填サージの分岐点は、金型のパーティング面クリアランスや、製品投影面積の上下左右の面積バランスによって異なる特性値と考えられる。従って、この特性値を把握することにより、理想的な減速制御条件を実現可能である。
【００９２】
また、図８の結果によれば、普通ダイカスト法に比べ、圧力伝達率のピーク値だけでなく、キャビティ内圧力の保持時間が向上している。この保持時間が長いということは、センサ部以外の成形品全体の圧力伝達率が向上していることを意味する。特に、肉厚が２ｍｍの鋳造では、図７（ｂ）と図８（ｂ）と対比すれば明らかなように、圧力伝達率は飛躍的に向上している。これは、充填抵抗が大きいものほど、前記サーボ制御と学習制御機能による短時間充填の効果が大きいためである。
【００９３】
図９は、減速条件下での圧力伝達率をキャビティ内成形品の前記各部位ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３で測定したときのデータ及びグラフを示し、（ａ）は、成形品のゲートＧＴに近い部位ＣＨ１における圧力伝達率の推移グラフ、（ｂ）は成形品の中央部位ＣＨ２における圧力伝達率の推移グラフ、（ｃ）はゲートＧＴから最も遠い部位ＣＨ３における圧力伝達率の推移グラフ、（ｄ）は、前記各グラフの基データをリストにした表であり、（ｅ）は、各減速条件に対応して評価した圧力伝達率の順位表である。
【００９４】
図９の（ａ）に対し、（ｂ）、（ｃ）では１００ｍｓ経過以降の落ち込みが大きい。
【００９５】
図９においては、高速区間は一定にし、減速開始位置と最終速度を変更した結果を示している。
【００９６】
同図で、鋳造圧力伝達が最も良かったのは、減速区間１０ｍｍで最終速度が０．５ｍ／ｓの場合であり、次に良かったのは、減速区間２０ｍｍで最終速度が２ｍ／ｓの場合である。
【００９７】
逆に、最も伝達の悪いのは、減速区間２０ｍｍで最終速度が１ｍ／ｓの場合である。これは、減速し過ぎて、充填時間が長くなったことに起因している。しかし、充填時間だけを考えると、減速区間１０ｍｍで最終速度が２ｍ／ｓの場合が最も短時間充填であるのに圧力伝達は悪い結果となっている。
【００９８】
圧力伝達が良かった２条件に共通していることは、プランジャロッドの歪量が４３０μＳＴ前後であることである。このことから、圧力伝達を効率よく行なうには適切な減速をすることが必要であり、その目安として、プランジャロッドの歪量を計測することが必要となる。
【００９９】
以上、図４乃至図９に示した実験データ及びグラフの内容を分析的に考察して得た発明者の知見の中からその要点を次の（１）〜（８）に纏めることができる。
【０１００】
（１）同じ充填時間・鋳造圧力では、昇圧時間が短いほど圧カ伝達率は向上する。
（２）昇圧工程が独立したダイカストマシンにおいては、充填サージは昇圧時間に影響されない。
（３）充填サージは、充填完了時の射出速度の影響を受ける。
（４）減速制御をしない鋳造条件において充填抵抗が小さい鋳造ほど、充填完了時の射出速度が高くなり充填サージが大きくなる。
（５）ある一定の充填サージ以下では、充填時間が短いほど圧力の伝達率は向上する。
（６）ダイカスト生産システムにおいて、ある一定の充填サージを超えた鋳造条件では、充填時間を短くしても内部品質を掌る圧力伝達率が向上し難い。
（７）減速を効かせ過ぎると充填時間が長くなり圧力伝達率は低下する。
（８）増圧工程で圧力伝達率が非常に低い条件では、真空装置など巻込むガスの絶対量を低減することが有効である。
【０１０１】
以上、好適な実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明の精神からすれば上記の実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、超高速タイプではないダイカストマシン、減速機能をマシン側で有しない（オーバー−フローゲート方式）ダイカストマシンなどにも本発明を適用することは可能である。
【０１０２】
また、プランジャロッドに歪検出センサを取付ける例を開示したが、高い周波数応答特性を有し、耐熱性及び／または耐衝撃性のあるセラミックス製の歪センサをプランジャロッドとチップの結合部に取り付け、検出信号をプランジャロッドの中心部の穴を介して取り出すことも可能である。その場合、検出信号（キャビティ内圧力の検出信号も含め）の伝達は有線に限定されないことは既に述べた。
【０１０３】
また、図３に示したように、検出信号はダイカストマシンの制御装置の中で処理されるものとして例示したが、本発明の趣旨からすれば、これに限定されるものではなく、前記制御装置とは別個の、例えば、携帯可能な汎用性のあるモニタリング装置に本発明に関する各処理用プログラムをロードし、時系列データ等を生成させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明によるダイカストマシンの要部構成図である。
【図２】図１のプランジャロッドの近傍を説明するための簡略化した構成図である。
【図３】図１のコントローラの機能制御ブロック図である。
【図４】ハーフパイプ形状の成形品を成形した場合の様子を示す図であって、（ａ）は固定側金型ＭＤのキャビティ正面図、（ｂ）はキャビティＣＶから取り出された状態の成形品Ｗの構成図、（ｃ）は（ａ）内の圧力センサ設置部ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３に配設された水晶圧電式センサの構成図である。
【図５】成形品の肉厚３ｍｍの場合の計測波形図である。（ａ）は横軸を時間としたときの、各信号波形図であり、（ｂ）は（ａ）におけるサージ部の時間軸を拡大した波形図である。
【図６】充填サージによるプランジャロッドの歪量を測定したデータを示し、（ａ）は成形品の肉厚３ｍｍの場合、（ｂ）は成形品の肉厚２ｍｍの場合でそれぞれ充填時間をパラメータとしたときのデータをプロットしたグラフ、（ｃ）は充填時間別平均値のグラフを示す。
【図７】成形品の肉厚が２ｍｍ及び３ｍｍの中央部における圧力伝達率のグラフを示し、（ａ）は成形品の肉厚が３ｍｍの場合、（ｂ）は成形品の肉厚が２ｍｍの場合で、それぞれ充填時間と昇圧時間の組み合わせを変化させた状態におけるデータの時間経過（充填完了後）である。
【図８】成形品中央部における減速条件による圧力伝達率の、充填完了後の推移に関するグラフを示し、（ａ）は、肉厚３ｍｍの場合、（ｂ）は肉厚２ｍｍの場合のデータに関するグラフ、（ｃ）は肉厚３ｍｍの場合の減速条件による充填サージへの影響を示すリスト、（ｄ）は肉厚２ｍｍの場合の減速条件による充填サージへの影響を示すリストである。
【図９】減速条件下での圧力伝達率をキャビティ内成形品の前記各部位ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３で測定したときのデータ及びグラフを示し、（ａ）は、部位ＣＨ１、（ｂ）は部位ＣＨ２、（ｃ）は部位ＣＨ３におけるグラフ、（ｄ）は、前記各グラフのデータをリスト化した表であり、（ｅ）は、各減速条件に対応して評価した圧力伝達率の順位表である。
【図１０】従来のキャビティ内圧力を計測するセンサの構成図であり、（ａ）は、ダイヤフラム式のセンサ、（ｂ）は押出しピン式のセンサである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０        ダイカストマシン
１２        射出制御用駆動手段
１４        増圧制御用駆動手段
１６        開口
１６Ａ      開口
１６Ｂ      開口
ＡＣＣ      アキュムレータ
ＣＨＰ      プランジャチップ
ＣＴＲＬ    コントローラ
ＣＶ        キャビティ
ＣＶＦ      キャビティ面
ＣＰＬ      カップリング
ＣＹＬ１    射出シリンダ
ＣＹＬ２    増圧シリンダ
ＤＩＳＰ    表示装置
ＤＭ        データメモリ
ＧＴ        ゲート
ＬＤＣ      ロードセル
ＭＤ        金型
ＭＬＴ      溶湯
ＰＧＭ      プログラムメモリ
ＰＬＧ      プランジャロッド
ＰＳ１      射出ピストン
ＰＳ２      増圧ピストン
ＱＲＺ      水晶圧電式センサ
ＲＤ        ロッド
ＲＤＬ      ラドル
Ｓ１        歪量検出部
Ｓ２        キャビティ内圧力検出部
Ｓ３        射出圧力検出器
Ｓ４        射出ストローク検出器
ＳＬＶ      射出スリーブ
ＳＳ１      歪量検出信号
ＳＳ２      キャビティ内圧力検出信号
ＳＳ３      射出圧力検出信号
ＳＳ４      射出ストローク検出信号
【図１】
2006082134.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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