(57)【要約】【課題】サージ圧の発生を効果的に抑制できる電動ダイカストマシンおよびその制御方法を提供する。【解決手段】電動ダイカストマシン１は、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、射出プランジャ２０を高速目標速度Ｖ２で前進させる高速射出動作、および、射出プランジャ２０を前方に押圧する増圧動作を実行するように電動モータ１１、１２を制御する。そして、制御部３０が、高速射出動作中に射出プランジャ２０の速度Ｖの低下を検出したとき、射出プランジャ２０を高速目標速度Ｖ２より低い充填完了目標速度Ｖ３で前進させるように電動モータを制御する。【選択図】図２
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【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後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、
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前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシン。
【請求項２】
射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、
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前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシン。
【請求項３】
射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、
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前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、
さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシン。
【請求項４】
前記速度検出部が、前記射出プランジャの速度が速度判定基準値より小さくなったとき、または、前記射出プランジャの速度変化の傾きが速度傾き判定基準値より小さくなったとき、前記射出プランジャの速度の低下を検出することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の電動ダイカストマシン。
【請求項５】
前記圧力検出部が、前記射出プランジャの射出圧力が圧力判定基準値より大きくなったとき、または、前記射出プランジャの射出圧力変化の傾きが圧力傾き判定基準値より大きくなったとき、前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電動ダイカストマシン。
【請求項６】
射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、を有し、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する電動ダイカストマシンの制御方法であって、
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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、
前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシンの制御方法。
【請求項７】
射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有し、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する電動ダイカストマシンの制御方法であって、
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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、
前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする電動ダイカストマシンの制御方法。
【請求項８】
射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有し、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する電動ダイカストマシンの制御方法であって、
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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、
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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、
前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、
前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする電動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、電動ダイカストマシンおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の電動ダイカストマシンが開示されている。この電動ダイカストマシンは、低速射出工程および増圧工程において動作する第１射出用電動モータ、ならびに高速射出工程において動作する第２射出用電動モータによってボールねじ機構のねじ軸を回転させ、このねじ軸に螺合されたナット体に取り付けられた射出プランジャを前進駆動する。この電動ダイカストマシンでは、２つの電動モータを別々の制御系統で制御しており、一方の電動モータから他方の電動モータへの駆動力の切替えをスムーズに行うためにクラッチ機構が設けられている。
【０００３】
上述した電動ダイカストマシンとは別に、１または複数の電動モータを１つの制御系統で制御し、低速射出工程、高速射出工程および増圧工程などにおいて、全ての電動モータで１つのねじ軸を駆動する構成が考えられる。この構成の電動ダイカストマシンでは、電動モータ間での駆動力の切り替えがないため、クラッチ機構を省略して装置構成を簡略化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した構成の電動ダイカストマシンでは、高速射出工程において射出プランジャが所定の増圧切替位置に到達することにより、電動モータが射出プランジャをさらに押し込む増圧工程に切り替える。電動ダイカストマシンでは、ラドルですくい上げる金属溶湯の給湯量にばらつきが生じることがあり、金属溶湯の給湯量がサイクル毎に異なると、この給湯量のバラツキに対して、射出プランジャの速度切替を位置による切替制御とした場合、射出プランジャが速度を維持するように制御されて射出圧力が上昇してしまい、その後の増圧工程において増圧圧力の立ち上がりが急峻となって、サージ圧が生じるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、サージ圧の発生を効果的に抑制できる電動ダイカストマシンおよびそ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の電動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後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、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前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動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後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、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前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動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後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有する電動ダイカストマシンであって、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前方に押圧する増圧動作を実行するように前記電動モータを制御し、さらに前記制御部が、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記電動モータを制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、前記速度検出部が、前記射出プランジャの速度が速度判定基準値より小さくなったとき、または、前記射出プランジャの速度変化の傾きが速度傾き判定基準値より小さくなったとき、前記射出プランジャの速度の低下を検出することが好ましい。
【００１１】
本発明においては、前記圧力検出部が、前記射出プランジャの射出圧力が圧力判定基準値より大きくなったとき、または、前記射出プランジャの射出圧力変化の傾きが圧力傾き判定基準値より大きくなったとき、前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出することが好ましい。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、を有し、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する電動ダイカストマシンの制御方法であって、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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有し、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する電動ダイカストマシンの制御方法であって、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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の電動ダイカストマシンの制御方法は、射出プランジャと、前記射出プランジャを前後方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記射出プランジャの速度を検出する速度検出部と、前記射出プランジャの射出圧力を検出する圧力検出部と、を有し、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する電動ダイカストマシンの制御方法であって、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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する低速射出工程、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を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する高速射出工程、および、前記射出プランジャを前方に押圧する増圧動作を実行するように前記制御部が前記電動モータを制御する増圧工程、を含み、前記高速射出動作中に前記速度検出部によって前記射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、前記高速射出動作中に前記圧力検出部によって前記射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、前記射出プランジャを前記高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させるように前記制御部が前記電動モータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高速射出動作中に射出プランジャの速度の低下を検出したとき、または、射出プランジャの射出圧力の上昇を検出したとき、射出プランジャを高速目標速度より低い充填完了目標速度で前進させる。このようにしたことから、給湯量のバラツキにより金型のキャビティが充填状態となるプランジャ位置が異なっても、キャビティの充填による射出プランジャの速度の低下、または、射出圧力の上昇を検出して射出プランジャの目標速度を下げることができる。そのため、増圧工程において増圧圧力の立ち上がりが急峻となることを抑制して、サージ圧の発生を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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（速度監視切替動作）。
【図３】図１の電動ダイカストマシンの動作の他の一例を説明するグラフである（圧力監視切替動作）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る電動ダイカストマシンについて、図１〜図３を参照して説明する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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駆動部を構成する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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に加わる圧力Ｐ（射出圧力）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。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。
【００３４】
制御部３０は、検出した射出プランジャ２０の圧力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。
【００３５】
次に、上述した本実施形態の電動ダイカストマシン１の制御方法の一例について、図２、図３を参照して説明する。
【００３６】
図２は、図１の電動ダイカストマシンの動作の一例である速度監視切替動作を模式的に示すグラフであり、図３は、他の一例である圧力監視切替動作を模式的に示すグラフである。図２および図３において、上図は射出プランジャ２０の速度Ｖおよび射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐ（射出圧力）の計測値を示し、下図は、射出プランジャ２０の目標速度Ｖｍを示す。
【００３７】
電動ダイカストマシン１は、射出プランジャ２０を前進させることにより金型のキャビティに金属溶湯を射出充填する低速射出動作および高速射出動作、射出プランジャ２０をより高い推力で前方に押圧して金属溶湯の充填圧力を高める増圧動作を順に実行する。電動ダイカストマシン１は、制御部３０により射出プランジャ２０の速度Ｖおよび射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐ（射出圧力）を監視し、これら速度Ｖおよび圧力Ｐに基づいて、射出プランジャ２０の目標速度Ｖｍを切り替える。
【００３８】
（速度監視切替動作）
図２を参照して、射出プランジャ２０の速度Ｖに基づき目標速度Ｖｍの切り替えを行う動作について説明する。
【００３９】
図２に示すように、低速射出工程において、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の速度を徐々に上昇させたのち一定の低速目標速度Ｖ１（例えば０．２ｍ／秒）で前進移動させる。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に到達すると高速射出工程に移行する。
【００４０】
高速射出工程において、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）で前進移動させる。
【００４１】
そして、高速射出工程で所定の増圧切替位置Ｌ２に到達する前に、射出プランジャ２０の速度Ｖが速度判定基準値Ｖｆ（例えば１．８ｍ／秒）より小さくなると、制御部３０は、射出プランジャ２０の速度が低下したことを検出して、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転速度を下げて射出プランジャ２０を充填完了目標速度Ｖ３（例えば０．５ｍ／秒）で前進移動させる。なお、射出プランジャ２０の速度Ｖの変化の傾き（単位時間あたりの変化量）が所定の速度傾き判定基準値より小さくなると、制御部３０が射出プランジャ２０の速度Ｖの低下を検出するようにしてもよい。
【００４２】
そして、射出プランジャ２０が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部３０は、増圧工程に移行する。なお、増圧切替位置Ｌ２への到達は、射出プランジャ２０の位置により検出するものであるが、これ以外にも、射出プランジャ２０の速度Ｖが充填完了目標速度Ｖ３より低い増圧切替位置到達速度まで低下することにより、増圧切替位置Ｌ２への到達を検出するようにしてもよい。
【００４３】
増圧工程において、制御部３０は、増圧動作として、射出プランジャに加わる圧力Ｐが増圧目標圧力値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に加わる圧力Ｐが増圧目標圧力値Ｐｍまで上昇して、増圧目標圧力値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による押し込みを解除し、金型を開いて成形品を取り出す。
【００４４】
（圧力監視切替動作）
図３を参照して、射出プランジャ２０に加わる圧力Ｐ（射出圧力）に基づき目標速度Ｖｍの切り替えを行う動作について説明する。なお、低速射出工程および増圧工程については、上述した速度監視切替動作と同一であるため、ここでは、高速射出工程についてのみ説明する。
【００４５】
図３に示すように、高速射出工程において、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）で前進移動させる。
【００４６】
そして、高速射出工程で所定の増圧切替位置Ｌ２に到達する前に、射出プランジャ２０の圧力Ｐが圧力判定基準値Ｐｆ（例えば１０ＭＰａ）より大きくなると、制御部３０は、射出プランジャ２０の圧力Ｐが上昇したことを検出して、第１電動モータ１１および第２電動モータ１２の回転速度を下げて射出プランジャ２０を充填完了目標速度Ｖ３（例えば０．５ｍ／秒）で前進移動させる。なお、射出プランジャ２０の圧力Ｐの変化の傾き（単位時間あたりの変化量）が所定の圧力傾き判定基準値より大きくなると、制御部３０が射出プランジャ２０の圧力Ｐの上昇を検出するようにしてもよい。そして、射出プランジャ２０が所定の増圧切替位置Ｌ２に到達すると、制御部３０は、増圧工程に移行する。
【００４７】
このように、本実施形態の電動ダイカストマシン１は、高速射出動作中に射出プランジャ２０の速度Ｖの低下、または、圧力Ｐの上昇を検出して、目標速度Ｖｍを切り替える。
【００４８】
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、高速射出動作中に射出プランジャ２０の速度Ｖの低下を検出したとき、または、射出プランジャ２０の圧力Ｐの上昇を検出したとき、射出プランジャ２０を高速目標速度Ｖ２より低い充填完了目標速度Ｖ３で前進させる。このようにしたことから、射出プランジャ２０が増圧切替位置Ｌ２に到達する前に金型のキャビティが充填状態になっても、キャビティの充填による射出プランジャ２０の速度Ｖの低下、または、圧力Ｐの上昇を検出して射出プランジャ２０の目標速度Ｖｍを下げることができる。そのため、増圧工程において増圧圧力の立ち上がりが急峻となることを抑制して、サージ圧の発生を効果的に抑制できる。
【００４９】
上述した実施形態では、制御部３０が、速度監視切替動作および圧力監視切替動作の両方の動作を行う構成であったが、これに限定されるものではなく、速度監視切替動作および圧力監視切替動作のいずれか一方の動作のみ行う構成であってもよい。
【００５０】
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】
【００５１】
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（射出圧力）、Ｖ…速度、Ｖ１…低速目標速度、Ｖ２…高速目標速度、Ｖ３…充填完了目標速度、Ｖｆ…速度判定基準値、Ｐｆ…圧力判定基準値、Ｐｍ…増圧目標圧力値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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