(57)【要約】      （修正有）【課題】充填完了から昇圧開始までのタイムラグを管理できる射出装置を提供する。【解決手段】射出装置は、射出プランジャをキャビティへ向けて前進させてスリーブ内の溶湯をキャビティへ充填し、充填完了後にキャビティ内の溶湯を射出プランジャにより昇圧する。射出装置の制御装置は、ゲート抵抗が生じる時点Ｆから溶湯の圧力が所定の設定圧力Ｐｔに到達する時点Ｍまでの充填昇圧完了時間ＴＣを計測し、その計測結果に基づいて、以降において充填昇圧完了時間ＴＣが目標値になるように射出シリンダの動作を制御する。【選択図】図２
2007245231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティに連通するスリーブと、
前記スリーブ内を摺動可能な射出プランジャと、
前記射出プランジャを駆動する駆動手段と、
前記射出プランジャを前記キャビティへ向けて前進させて前記スリーブ内の成形材料を前記キャビティへ充填し、充填完了後に前記キャビティ内の前記成形材料を前記射出プランジャにより昇圧するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記射出プランジャの前進開始後であって前記キャビティへの前記成形材料の充填完了前の時点を開始時点とするとともに充填完了後の昇圧により前記成形材料の圧力が所定の設定圧力に到達する時点を終了時点とする充填昇圧完了時間を計測し、その計測結果に基づいて、以降において前記充填昇圧完了時間が所定の目標値になるように前記駆動手段の動作を制御する
射出装置。
【請求項２】
前記開始時点は、前記成形材料が前記キャビティに連通するゲートに圧入される際のゲート抵抗が生じる時点である
請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記開始時点は、前記射出プランジャの速度を低速から高速に切り換える時点である
請求項１に記載の射出装置。
【請求項４】
前記キャビティ内の圧力を計測する圧力センサを備え、
前記終了時点は、前記圧力センサにより計測された圧力が前記設定圧力に到達した時点である
請求項１に記載の射出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記充填昇圧完了時間に含まれる、前記開始時点から前記キャビティへの前記成形材料の充填が完了するまでの充填時間、及び、前記キャビティの前記成形材料の昇圧が開始されてから前記終了時点までの昇圧時間のうち、前記充填時間が所定の範囲内で補正されることにより前記充填昇圧完了時間が前記目標値になるように前記充填動作における前記駆動手段の動作を制御し、前記充填時間の補正だけでは前記充填昇圧完了時間を前記目標値にできない場合に前記昇圧時間が補正されることにより前記充填昇圧完了時間が前記目標値になるように前記昇圧動作における前記駆動手段の動作を制御する
請求項１に記載の射出装置。
【請求項６】
キャビティに連通するスリーブと、
前記スリーブ内を摺動可能な射出プランジャと、
前記射出プランジャを駆動する駆動手段と、
前記射出プランジャを前記キャビティへ向けて前進させて前記スリーブ内の成形材料を前記キャビティへ充填し、充填完了後に前記キャビティ内の前記成形材料を前記射出プランジャにより昇圧するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、
入力操作を受け付ける入力手段と、
所定の情報を表示する表示手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記射出プランジャの前進開始後であって前記キャビティへの前記成形材料の充填完了前の時点を開始時点とするとともに充填完了後の昇圧により前記成形材料の圧力が所定の設定圧力に到達する時点を終了時点とする充填昇圧完了時間を計測し、計測した前記充填昇圧完了時間を前記表示器に表示させ、前記入力手段の受け付けた入力操作に応じて前記充填昇圧完了時間に関る前記駆動手段の制御パラメータを補正する
射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストマシン等の成形機に用いられる射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スリーブ内のプランジャを前進させてキャビティに溶湯を射出する射出装置において、いわゆる三段変化射出装置が知られている（例えば特許文献１）。三段変化射出装置では、射出開始時にはスリーブ内の溶湯が空気を巻き込むことを防止するために、プランジャの前進速度は低速に制御される。次に、溶湯がゲートに到達する付近においてプランジャの前進速度は高速に切り換えられ、溶湯が高速でキャビティに充填される。そして、充填が完了すると、プランジャの駆動機構が射出機構から昇圧機構に切り換えられ、昇圧機構によりプランジャを介してキャビティ内の溶湯が昇圧される。
【０００３】
このような射出装置では、一定の品質の成形品が得られるように、溶湯をキャビティに充填する充填動作において、プランジャの前進速度を低速から高速に切り換える高速切替位置と、切り換え後のプランジャの前進速度（高速速度）とを管理するとともに、キャビティ内の溶湯を昇圧する昇圧動作において、鋳造圧力と、昇圧力が鋳造圧力に到達するまでの昇圧時間とを管理している。換言すれば、充填に要する充填時間と、昇圧に要する昇圧時間とを別個に管理している。
【特許文献１】特開平１０−５２７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
充填完了から昇圧開始に移行する際には、金型の二次充填による昇圧遅れ時間やダイカストマシンが原因で発生する昇圧タイムラグなどのタイムラグが生じる。従来の射出装置では、充填時間及び昇圧時間はそれぞれ独立に管理されていることから、例えば、想定以上のタイムラグが発生した場合、異常は検出されない。しかし、実際には、充填開始から昇圧完了までの時間は想定されている時間以上に長くなり、良品が打てないことがある。
【０００５】
特許文献１では、充填完了から昇圧開始までにタイムラグが生じることについて開示している。しかし、特許文献１では、タイムラグを小さくするために制御弁の制御方法の改良を図ることについては開示されているが、タイムラグを管理することについては開示されていない。
【０００６】
本発明は、充填完了から昇圧開始までのタイムラグを管理できる射出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点の射出装置は、キャビティに連通するスリーブと、前記スリーブ内を摺動可能な射出プランジャと、前記射出プランジャを駆動する駆動手段と、前記射出プランジャを前記キャビティへ向けて前進させて前記スリーブ内の成形材料を前記キャビティへ充填し、充填完了後に前記キャビティ内の前記成形材料を前記射出プランジャにより昇圧するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記射出プランジャの前進開始後であって前記キャビティへの前記成形材料の充填完了前の時点を開始時点とするとともに充填完了後の昇圧により前記成形材料の圧力が所定の設定圧力に到達する時点を終了時点とする充填昇圧完了時間を計測し、その計測結果に基づいて、以降において前記充填昇圧完了時間が所定の目標値になるように前記駆動手段の動作を制御する。
【０００８】
好適には、前記開始時点は、前記成形材料が前記キャビティに連通するゲートに圧入される際のゲート抵抗が生じる時点である。
【０００９】
好適には、前記開始時点は、前記射出プランジャの速度を低速から高速に切り換える時点である。
【００１０】
好適には、前記キャビティ内の圧力を計測する圧力センサを備え、前記終了時点は、前記圧力センサにより計測された圧力が前記設定圧力に到達した時点である。
【００１１】
好適には、前記制御手段は、前記充填昇圧完了時間に含まれる、前記開始時点から前記キャビティへの前記成形材料の充填が完了するまでの充填時間、及び、前記キャビティの前記成形材料の昇圧が開始されてから前記終了時点までの昇圧時間のうち、前記充填時間が所定範囲内で補正されることにより前記充填昇圧完了時間が前記目標値になるように前記充填動作における前記駆動手段の動作を制御し、前記充填時間の前記所定範囲内における補正だけでは前記充填昇圧完了時間を前記目標値にできない場合に、前記昇圧時間が補正されることにより前記充填昇圧完了時間が前記目標値になるように前記昇圧動作における前記駆動手段の動作を制御する。
【００１２】
本発明の第２の観点の射出装置は、キャビティに連通するスリーブと、前記スリーブ内を摺動可能な射出プランジャと、前記射出プランジャを駆動する駆動手段と、前記射出プランジャを前記キャビティへ向けて前進させて前記スリーブ内の成形材料を前記キャビティへ充填し、充填完了後に前記キャビティ内の前記成形材料を前記射出プランジャにより昇圧するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、入力操作を受け付ける入力手段と、所定の情報を表示する表示手段と、を備え、前記制御手段は、前記射出プランジャの前進開始後であって前記キャビティへの前記成形材料の充填完了よりも前の時点を開始時点とするとともに充填完了後の昇圧により前記成形材料の圧力が所定の設定圧力に到達する時点を終了時点とする充填昇圧完了時間を計測し、計測した前記充填昇圧完了時間を前記表示器に表示させ、前記入力手段の受け付けた入力操作に応じて前記充填昇圧完了時間に関る前記駆動手段の制御パラメータを補正する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、充填完了から昇圧開始までのタイムラグを管理できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る射出装置１の構成を示す図である。なお、射出装置１に加え、金型６０を保持する不図示の型締装置等を含んでダイカストマシンが構成され、ダイカストマシンでは、型締装置による金型６０の型閉及び型締、射出装置１による金型６０のキャビティ６１への溶湯の射出及び充填、型締装置による金型６０の型開及び金型６０からの成形品の取り出しが順に実行される成形サイクルが繰り返し行われる。なお、溶湯は、例えばアルミニウムであり、本発明の成形材料の一例である。
【００１５】
図１において、金型６０には、キャビティ６１に連通するように射出スリーブ６２が接続されている。射出スリーブ６２に嵌合挿入されたプランジャチップ６３ａを有する射出プランジャ６３が前進することにより、射出スリーブ６２に供給された溶湯は、キャビティ６１内へ射出充填される。
【００１６】
射出装置１は、射出プランジャ６３を駆動するために、射出シリンダ２と、油圧回路２０と、制御装置４０とを有する。なお、射出シリンダ２及び油圧回路２０は、本発明の駆動手段の一例である。
【００１７】
射出シリンダ２は、射出用ピストン５を内蔵するシリンダ室３と、昇圧用ピストン６を内蔵するシリンダ室４とを有している。これらのシリンダ室３，４は互いに連通しており、また、シリンダ室４はシリンダ室３よりも大径である。なお、シリンダ室３は、射出用ピストン５によりロッド側室３ｒと、ヘッド側室３ｈとに区画され、ヘッド側室３ｈがシリンダ室４に連通している。昇圧用ピストン６は小径部６ａと、大径部６ｂとを有し、小径部６ａがヘッド側室３ｈに嵌合するとともに大径部６ｂがシリンダ室４に嵌合している。シリンダ室３及び射出用ピストン５により、溶湯を射出して充填する駆動力を生じる射出機構が構成され、シリンダ室４及び昇圧用ピストン６により、溶湯を昇圧する駆動力を生じる昇圧機構が構成される。
【００１８】
射出用ピストン５は、ピストンロッド５ａによって射出プランジャ６３に接続されている。昇圧用ピストン６は、射出用ピストン５の背後に配置され、射出用ピストン５よりも大径化されている。
【００１９】
ロッド側室３ｒ及びヘッド側室３ｈにはそれぞれ、作動油の圧力を検出するロッド側圧力検出器４８Ｒ、ヘッド側圧力検出器４８Ｈが設けられている。射出シリンダ２の先端部には、ピストンロッド５ａ（射出プランジャ６３）の位置を検出するための位置検出器４９が設けられている。金型６０にはキャビティ６１の圧力を検出するメタル圧検出器５０が設けられている。
【００２０】
油圧回路２０は、第１，第２，第３，第４，第５及び第６の流路２５，２６，２７，３２，３３，３４と、チェックバルブ２２と、サーボバルブ２８と、開閉バルブ２３と、油圧源３０と、アキュムレータ３１とを有する。
【００２１】
第１の流路２５は、シリンダ室３のヘッド側室３ｈに接続されており、射出用ピストン５を駆動するための作動油を供給する。第２の流路２６は、シリンダ室４の昇圧用ピストン６の射出用ピストン５とは反対側に接続されており、昇圧用ピストン６を駆動するための作動油を供給する。第３の流路２７は、一端が第１の流路２５および第２の流路２６に共通に接続されており、他端が油圧源３０およびアキュムレータ３１に接続されている。第４の流路３２は、シリンダ室３のロッド側室３ｒに接続されており、射出用ピストン５の前進時にロッド側室３ｒから作動油を排出する。第５の流路３３は、シリンダ室４のシリンダ室３側に接続されており、昇圧用ピストン６の前進時にシリンダ室４から作動油を排出する。第６の流路３４は、第４の流路３２及び第５の流路３３が合流して形成されており、排出用のタンクに接続されている。
【００２２】
油圧源３０は、第３の流路２７に作動油を供給する。アキュムレータ３１は、第３の流路２７に供給された作動油を所定の圧力に加圧する。
【００２３】
サーボバルブ２８は、第６の流路３４の中途に設けられている。このサーボバルブ２８は、バルブを開閉するアクチュエータ２８ａと、バルブの開度を検出する位置検出器２８ｂを備えている。制御装置４０からの制御信号４６ｓがアクチュエータ２８ａに入力されることにより、バルブの開度が調整される。バルブの開度の制御により、第４及び第５の流路３２，３３から排出される作動油の流量が制御される。また、バルブの開度は、位置検出器２８ｂにより検出され、制御装置４０にフィードバックされる。
【００２４】
チェックバルブ２２は、第１の流路２５の中途に設けられている。このチェックバルブ２２は、第１の流路２５を通じて射出シリンダ２に向けて供給される作動油の流れを許容し、射出シリンダ２側から第１の流路２５に向かう作動油の流れを阻止する。
【００２５】
開閉バルブ２３は、第２の流路２６の中途に設けられたパイロットチェックバルブである。この開閉バルブ２３は、パイロット操作により第２の流路２６を開閉し、開放されたときには、シリンダ室４への作動油の流入のみ許容する。
【００２６】
制御装置４０は、プロセッサ（ＣＰＵ）４１、メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）４２、入力回路４３、出力回路４４、増幅器４６、表示器４５、データ入力装置４７等を有する。メモリ４２、入力回路４３および出力回路４４は、プロセッサ４１とバスによって接続されている。メモリ４２は、サーボバルブ２８を駆動制御するプログラム等を記憶する。
【００２７】
入力回路４３には、データ入力装置４７、位置検出器４９、ヘッド側圧力検出器４８Ｈ、ロッド側圧力検出器４８Ｒ等が接続されており、入力回路４３はデータ入力装置４７から入力されたデータ、ヘッド側圧力検出器４８Ｈの検出した圧力情報４８ｈｓ、ロッド側圧力検出器４８Ｒの検出した圧力情報４８ｒｓ、位置検出器４９の検出した射出プランジャ６３の位置情報４９ｓ、メタル圧検出器５０の検出したメタル圧情報５０ｓ等をプロセッサ４１に出力する。
【００２８】
プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されたプログラムに基づいて、サーボバルブ２８に対する指令を算出する等の演算を行う。例えば、プロセッサ４１は、位置検出器４９の検出した位置情報４９ｓに基づいて、射出速度制御を行い、ヘッド側圧力検出器４８Ｈの圧力情報４８ｈｓやロッド側圧力検出器４８Ｒの圧力情報４８ｒｓに基づいて、射出圧力制御を行う。また、プロセッサ４１は、内部クロックの計数に基づいて種々の時間を計測する。
【００２９】
出力回路４４には、増幅器４６や表示器４５が接続されており、この出力回路４４はプロセッサ４１等からのデータを増幅器４６や表示器４５に出力する。増幅器４６は、プロセッサ４１により演算された制御指令を増幅し、サーボバルブ２８のアクチュエータ２８ａに出力する。表示器４５は液晶ディスプレイやセグメント表示器などにより構成され、所定の情報を表示する。
【００３０】
次に、上記構成の射出装置１における動作の一例について図２の射出波形を参照して説明する。図２上段は、射出プランジャ６３の変位の経時変化を、図２下段の点線ＬＮ１は射出プランジャ６３の速度の経時変化を、図２下段の実線ＬＮ２は射出圧力の経時変化を示しており、横軸は時間である。なお、射出圧力は、ロッド側室３ｒの圧力とヘッド側室３ｈの圧力との差圧、あるいは、射出プランジャ６３のプランジャチップ６３ａを介して溶湯に作用する圧力である。
【００３１】
まず、スリーブ６２内に所定量の溶湯を供給したのち、サーボバルブ２８が制御装置４０により制御され、プランジャ速度Ｖが低速プランジャ速度ＶＬとなるように射出用ピストン４８が駆動される。すなわち、キャビティ６１に溶湯を射出し充填する充填動作が開始される。
【００３２】
制御装置４０は、射出プランジャ６３が前進を開始する時点Ｏから位置検出器４９の検出する射出プランジャ６３の位置情報を逐次監視し、射出プランジャ６３が高速切替位置Ｐｏｓ１に達した時点Ｄで、サーボバルブ２８の開度を拡げる。なお、高速切替位置Ｐｏｓ１は、例えば、スリーブ６２からキャビティ６１に向けて射出された溶湯の先端部がキャビティ６１のゲートＧｔに略到達する位置に設定される。
【００３３】
サーボバルブ２８の開度が拡がることにより、シリンダ室３のロッド側室３ｒから流出する作動油の流量が増加するとともにシリンダ室３のヘッド側室３ｈに流入する作動油の流量が増加し、射出用ピストン５の前進速度、すなわち、プランジャ速度Ｖは増加する。また、射出圧力Ｐは、射出プランジャ６３の加速に伴って増加する。
【００３４】
プランジャ速度Ｖ及び射出圧力Ｐは、相互に影響を及ぼし、また、振動しつつ高速プランジャ速度ＶＨ又は充填圧力ＰＨに追従する。例えば、プランジャ速度Ｖは、一度高速プランジャ速度ＶＨを超える大きさまで上昇する（時点Ｄ〜時点Ｆ）。射出圧力Ｐは時点Ｄから上昇を開始し、高速加速時間ＴＡを経た時点Ｅにおいて一度頭打ちとなる。時点Ｆでは、溶湯がゲートＧｔに圧入される際のゲート抵抗が生じ、射出圧力Ｐは再度上昇し、時点Ｇにおいて充填圧力ＰＨに収束する。一方、プランジャ速度Ｖは、ゲート抵抗が生じる時点Ｆにおいて一度減速し、射出圧力Ｐが充填圧力ＰＨに収束する時点Ｇから再度上昇を開始し、時点Ｈにおいて高速プランジャ速度ＶＨに収束する。
【００３５】
プランジャ速度Ｖを高速プランジャ速度ＶＨに切り換えた後、溶湯がキャビティ６１にある程度満たされると（時点Ｉ）、プランジャ速度Ｖは急激に減速する。一方、射出圧力Ｐは急激に上昇する。そして、時点Ｊにおいてサージ圧が発生する。すなわち、充填動作が完了する。
【００３６】
その後、制御装置４０は、サーボバルブ２８を所定の開度にするとともに開閉バルブ２３を開放可能な状態にする。これにより、第２の流路２６に設けられた開閉バルブ２３は、サーボバルブ２８の開度に応じて開き、第５の流路３３から作動油が排出されるとともに第３の流路２６から開閉バルブ２３を通じてシリンダ室４に作動油が供給される。
【００３７】
シリンダ室４に作動油が供給されると、昇圧用ピストン６が前進する。昇圧用ピストン６が前進すると、昇圧用ピストン６と射出用ピストン５との間の作動油の圧力が上昇するため、チェックバルブ２２は自閉する。すなわち、第１の流路２５を通じてシリンダ室３に向かう作動油は遮断され、シリンダ室３の昇圧用ピストン６と射出用ピストン５との間の空間は密閉される。
【００３８】
そして、射出用ピストン５が背後から前進方向に押圧され、サージ圧発生後に一度低下していた射出圧力Ｐは、時点Ｌから再度上昇し、時点Ｎでは鋳造圧力（終圧）Ｐｍａｘになる。
【００３９】
図３は、本発明の概要を従来技術との比較で説明する図である。
【００４０】
従来は、高速切替位置Ｐｏｓ１、プランジャの高速プランジャ速度ＶＨ、鋳造圧力Ｐｍａｘ、昇圧が開始される時点Ｌから射出圧力が鋳造圧力Ｐｍａｘになる時点Ｎまでの昇圧時間の４項目を管理していた。しかし、図２において示すように、サージ圧が発生する時点Ｊから実際に射出圧力が上昇を開始する時点Ｌまでには、タイムラグＴＬが生じる。従って、例えば、想定以上のタイムラグが発生した場合、充填が開始されてから昇圧が完了するまでの時間は想定されている時間以上に長くなり、良品が打てないことがある。
【００４１】
そこで、本実施形態では、溶湯をキャビティに充填する充填時間ＴＦと、タイムラグＴＬと、昇圧時間ＴＰとの和である充填昇圧完了時間ＴＣを計測し、充填昇圧完了時間ＴＣを管理する。
【００４２】
充填昇圧完了時間ＴＣの開始点（充填時間ＴＦの開始点）は、図２に示すように、例えばゲート抵抗が生じる時点（時点Ｆ）である。時点Ｆは、例えば、ロッド側圧力検出器４８Ｒの検出圧力とヘッド側圧力検出器４８Ｈの検出圧力との差圧の上昇開始点、位置検出器４９により検出されるプランジャ速度の低下開始点などの少なくともいずれか一つを検出することにより特定される。
【００４３】
あるいは、充填昇圧完了時間ＴＣの開始点は、射出プランジャ６３の速度を低速から高速に切り換える時点Ｄである。なお、高速切替位置Ｐｏｓ１は、溶湯がゲートＧｔを通過する前の位置、溶湯がゲートＧｔを通過する位置、溶湯がゲートＧｔを通過した後の位置のいずれでもよいが、溶湯がゲートＧｔを通過する位置が好ましい。
【００４４】
充填昇圧完了時間ＴＣの終了点（昇圧時間ＴＰの終了点）は、例えば、メタル圧検出器５０の検出圧力が所定の設定圧力Ｐｔに到達した時点Ｍである。設定圧力Ｐｔは、鋳造圧力Ｐｍａｘ以下の範囲で適宜に設定してよい。なお、図２では、メタル圧検出器５０の検出圧力と射出圧力とが同等であると仮定して図示している。
【００４５】
充填時間ＴＦの終了点（タイムラグＴＬの開始点）は、例えば、サージ圧が生じた時点Ｊである。時点Ｊは、例えば、ロッド側圧力検出器４８Ｒの検出圧力と、ヘッド側圧力検出器４８Ｈの検出圧力との差からサージ圧の発生を検出することにより検出される。
【００４６】
昇圧時間ＴＰの開始点（タイムラグＴＬの終了点）は、例えば、射出圧力が上昇を開始する時点Ｌである。時点Ｌは、例えば、サージ圧発生後におけるロッド側圧力検出器４８Ｒの検出圧力とヘッド側圧力検出器４８Ｈの検出圧力との差圧の上昇開始点、メタル圧検出器５０の検出圧力の上昇開始点などの少なくともいずれか一つを検出することにより特定される。
【００４７】
図４は、制御装置４０が実行する射出制御処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、各成形サイクルにおいて、型締装置による型締完了後に実行される。図４では、充填昇圧完了時間ＴＣの開始点をゲート抵抗が生じたときとした場合について説明する。
【００４８】
ステップＳ１では、低速射出を開始する（時点Ｏ）。ステップＳ２では、射出プランジャ６３が高速切替位置Ｐｏｓ１に到達したか否か判定し、到達したと判定するまで低速射出を継続する。高速切替位置Ｐｏｓ１に到達したと判定した場合は、プランジャ速度を高速に切り換えて高速射出を開始する（ステップＳ３、時点Ｄ）。
【００４９】
ステップＳ４では、ゲート抵抗が生じたか否か判定し、ゲート抵抗が生じたと判定するまで待機する。ゲート抵抗が生じたと判定した場合は、充填昇圧完了時間ＴＣ及び充填時間ＴＦの計測を開始する（ステップＳ５、時点Ｆ）。
【００５０】
ステップＳ６では、制御装置４０は、昇圧開始条件が満たされたか否か判定し、昇圧開始条件が満たされたと判定するまで高速射出を継続する。昇圧開始条件は、例えば、サージ圧が検出されたこと、射出プランジャ６３が所定の位置に到達したことなどである。
【００５１】
制御装置４０は、昇圧開始条件が満たされたと判定すると、充填時間ＴＦの計測を終了するとともにタイムラグＴＬの計測を開始し（ステップＳ７、時点Ｊ）、また、昇圧開始を指令する（ステップＳ８）。なお、昇圧開始の指令では、上述のように、サーボバルブ２８を所定の開度にするとともに、開閉バルブ２３を開放可能な状態にするための制御信号４６ｓを出力する。これにより昇圧動作が開始される。
【００５２】
ステップＳ９では、制御装置４０は、溶湯の昇圧が開始されたか否か判定する。例えば、ロッド側圧力検出器４８Ｒの検出圧力とヘッド側圧力検出器４８Ｈの検出圧力との差圧が上昇を開始したか否かを判定する。制御装置４０は、昇圧が開始されたと判定したときは、タイムラグＴＬの計測を終了するとともに昇圧時間ＴＰの計測を開始する（ステップＳ１０、時点Ｌ）。
【００５３】
ステップＳ１１では、制御装置４０は、メタル圧検出器５０の検出するメタル圧が所定の設定圧力Ｐｔに到達したか否かを判定し、到達したと判定するまで待機する。制御装置４０は、メタル圧が設定圧力Ｐｔに到達したと判定したときは、充填昇圧完了時間ＴＣ及び昇圧時間ＴＰの計測を終了する（ステップＳ１２、時点Ｍ）。また、昇圧動作を終了し、保圧動作を行うようにサーボバルブ２８等へ制御信号を出力する（ステップＳ１３）。
【００５４】
なお、充填昇圧完了時間ＴＣの開始点を射出プランジャ６３が高速切替位置Ｐｏｓ１に到達した時点Ｄとする場合には、ステップＳ４を省略すればよい。また、図４では、昇圧開始条件が満たされたときに、充填時間の計測を終了するとともに昇圧開始指令を出力するようにし（ステップＳ６〜Ｓ８）、充填時間の終了点を規定する条件を昇圧開始条件と同一としているが、射出プランジャ６３の所定の位置への到達を昇圧開始条件とするとともに、サージ圧の検出を充填時間の終了点を規定する条件とするなど、互いに異なるようにしてもよい。ただし、一方の条件が満たされたから他方の条件が満たされるまでの間にはサイクル毎にばらつき（タイムラグ）があることから、昇圧開始条件と、充填時間ＴＦの終了点を規定する条件とを同一としたほうが、このようなばらつきの影響をタイムラグＴＬから排除でき、タイムラグＴＬの管理が容易になる。
【００５５】
制御装置４０は、充填時間ＴＦ、タイムラグＴＬ、昇圧時間ＴＰ、充填昇圧完了時間ＴＣの各時間の計測終了時や、ステップＳ１３から次の成形サイクルが開始されるまでの間等において、計測した各時間を表示器４５に表示させるように制御信号を出力する。作業者は、表示された各時間に基づいて、データ入力装置４７への所定の入力操作により、次の成形サイクルにおいて充填昇圧完了時間ＴＣが所定の目標値に到達するように、高速プランジャ速度ＶＨ（充填時間ＴＦ）、昇圧時間ＴＰ等の設定を変更する。制御装置４０は、設定変更後の高速プランジャ速度ＶＨ等に基づいて油圧回路２０等の制御パラメータを補正する。例えば、高速射出時や昇圧時におけるサーボバルブ２８の開度を補正する。そして、制御装置４０は、以降の成形サイクルでは補正後の制御パラメータに基づいて油圧回路２０等の動作を制御する。
【００５６】
また、計測した充填昇圧完了時間ＴＣに基づいて、次の成形サイクルにおいて充填昇圧完了時間ＴＣが所定の目標値に到達するように、制御装置４０が油圧回路２０等の補正制御を行ってもよい。補正においては、充填時間ＴＦ及び昇圧時間ＴＰを補正し、タイムラグＴＬは補正できない一定値とする。また、充填時間ＴＦの補正を昇圧時間ＴＰの補正に優先させる。具体的には以下のとおりである。
【００５７】
図５は、制御装置４０が実行する充填時間補正処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、充填昇圧完了時間ＴＣの計測終了後（ステップＳ１２の後）、次の成形サイクルにおいて高速射出が開始される前（ステップＳ３の前）までの間に実行される。
【００５８】
ステップＳ２１では、制御装置４０は、ステップＳ５及びステップＳ１２により計測された充填昇圧完了時間ＴＣと、設定された目標値とを比較する。そして、ステップＳ２２では、その比較結果に基づいて、充填時間ＴＦに係る補正量を決定する。例えば、計測された充填昇圧完了時間ＴＣと目標値との差だけ、充填時間ＴＦを短縮又は延長するように、高速プランジャ速度ＶＨの補正量を決定する。
【００５９】
そして、ステップＳ３からステップＳ８までの間においては、制御装置４０は、補正後の高速プランジャ速度ＶＨが得られるように、位置検出器４９の検出値から特定されるプランジャ速度に基づいてサーボバルブ２８の開度をフィードバック制御する。なお、ステップＳ２２においてサーボバルブ２８の開度の補正量を直接決定してもよい。
【００６０】
充填時間ＴＦは、射出シリンダ２や油圧回路２０等の性能の限界、一定の品質を得るために一定の湯流れを得る必要性などにより、補正できる範囲が規定される。従って、ステップＳ２２では所定の設定範囲で充填時間ＴＦの補正量が決定され、充填時間ＴＦの補正量だけでは充填昇圧完了時間ＴＣを目標値にできない場合がある。この場合には、昇圧時間ＴＰも補正する。
【００６１】
図６は、制御装置４０が実行する昇圧時間補正処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、充填昇圧完了時間ＴＣの計測終了後（ステップＳ１２の後）、次の成形サイクルにおいて昇圧開始指令がなされる前（ステップＳ８の前）までの間に実行される。
【００６２】
ステップＳ２５では、制御装置４０は、計測された充填昇圧完了時間ＴＣと目標値との差と、ステップＳ２２で演算された充填時間ＴＦの補正量とから、充填時間ＴＦを補正してもなお必要な充填昇圧完了時間ＴＣの補正量を演算する。そして、ステップＳ２６では、制御装置４０は、その必要な補正量に応じて昇圧時間ＴＰが短縮又は延長されるように、昇圧時間ＴＰに係る補正量を決定する。例えば、昇圧動作におけるサーボバルブ２８の開度を補正する。ただし、昇圧時間ＴＰも、充填時間ＴＦと同様に、油圧回路２０の性能の限界等に基づき設定される所定の設定範囲で補正量を決定するようにしてもよい。
【００６３】
そして、ステップＳ８からステップＳ１３までの間においては、制御装置４０は、補正後の開度になるようにサーボバルブ２８を制御する。
【００６４】
昇圧時間ＴＰの補正は、ステップＳ２２で決定された充填時間ＴＦの補正量に基づいて決定するのではなく、現在のサイクルにおいて実際になされた充填時間ＴＦの補正量に基づいて決定することもできる。
【００６５】
この場合、図５の処理は、充填時間ＴＦの計測終了後（ステップＳ７の後）、現在の成形サイクルにおいて昇圧開始指令がなされる前（ステップＳ８の前）までの間に実行される。
【００６６】
そして、ステップＳ２５では、制御装置４０は、前のサイクルにおいて計測した充填昇圧完了時間ＴＣと目標値との差と、前のサイクルにおいて計測した充填時間ＴＦと現在のサイクルにおいて計測した充填時間ＴＦとの差（実際になされた充填時間ＴＦの補正量）とから、なお必要な充填昇圧完了時間ＴＣの補正量を演算する。そして、ステップＳ２６では、制御装置４０は、その必要な補正量に応じて昇圧時間ＴＰが短縮又は延長されるように、昇圧時間ＴＰに係る補正量を決定する。
【００６７】
このようにすることにより、充填時間ＴＦの補正が設定したとおりに行われなかった場合にも、充填昇圧完了時間ＴＣを適切に補正できる。なお、充填時間ＴＦ及び昇圧時間ＴＰのうち、少なくともいずれか一方は補正されないように、作業者が設定できるようにしてもよい。
【００６８】
以上の実施形態では、溶湯の充填完了よりも前の時点Ｆ（又は時点Ｄ）から、溶湯の圧力が設定圧力Ｐｔに到達する時点Ｍまでの充填昇圧完了時間ＴＣを計測し、その計測結果に基づいて、以降における充填昇圧完了時間ＴＣが目標値になるように油圧回路２０の動作を制御する。すなわち、管理項目である充填昇圧完了時間ＴＣには、充填完了から昇圧開始までに生じるタイムラグＴＬが含まれる。従って、従来管理していなかったタイムラグＴＬを管理することができ、安定して一定の品質を確保することができる。
【００６９】
さらに、高速プランジャ速度ＶＨや昇圧時間ＴＰ等の従来は個別に管理されていた複数の管理項目は、充填昇圧完了時間ＴＣを補正するための補正項目として扱われることから、管理項目が一元化されることになる。従って、品質の安定性が相乗的に向上する。すなわち、従来は高速プランジャ速度ＶＨ等の複数の管理項目の値が所定の管理範囲になるように管理しても、他の管理項目の値によっては充填昇圧完了時間が長くなって良品を打てない場合があり、必ずしも適切に管理されているとはいえない場合が生じたが、本実施形態では時間軸で一元管理するため正しく管理できる。
【００７０】
また、従来のように、高速切替位置を管理して高速切替位置を変化させると、溶湯がゲートを通過する前に高速に切り替わるゲート前高速、溶湯がゲートを通過するときに高速に切り替わるゲート高速、溶湯がゲートを通過する後に高速に切り替わるゲート後高速の３パターンが生じる。そして、例えば、ゲート前高速では高速切替時にゲート抵抗がないために設定波形よりもプランジャ速度Ｖが大きくなる。このため、高速プランジャ速度ＶＨの定量的な管理が困難となっていた。しかし、本実施形態では、そのような問題も生じない。
【００７１】
充填昇圧完了時間ＴＣの開始点を、ゲート抵抗が生じる時点Ｆ又は高速切替の時点Ｄとしていることから、充填昇圧完了時間ＴＣを適切な範囲で規定でき、適切な管理が可能となる。すなわち、低速プランジャ速度ＶＬは、空気の巻き込みを防止するために臨界速度に保たれることが好ましく、低速射出を行っている時間を充填昇圧完了時間ＴＣに含めても、低速プランジャ速度ＶＬを充填昇圧完了時間ＴＣを補正するための補正項目とすることは難しく、その一方で、溶湯が固まる前に充填し、昇圧させるという観点では、充填が開始されてから昇圧が完了するまでの時間が正しく管理されることが望ましいことから、ゲート抵抗が生じる時点Ｆ又は高速切替の時点Ｄは、充填昇圧完了時間ＴＣの開始点を適切に規定している。
【００７２】
キャビティ内の圧力を計測するメタル圧検出器５０のメタル圧が設定圧力Ｐｔに到達した時点を充填昇圧完了時間ＴＣの終了点としていることから、従来のように、射出シリンダの圧力により昇圧完了を判定する場合に比較して、正確に昇圧完了を判定できる。例えば、従来のように射出シリンダの圧力により判定する場合には、昇圧完了前に溶湯が固まってしまったときでも、射出シリンダの圧力は上昇する。すなわち、射出シリンダの圧力の検出では、溶湯の圧力を正確に検出することはできない。しかし、溶湯の圧力を直接検出することにより、正確に昇圧完了を判定することができ、ひいては、正確に充填昇圧完了時間ＴＣを管理することができる。
【００７３】
充填昇圧完了時間ＴＣのうち、充填時間ＴＦの補正を昇圧時間ＴＰの補正に優先させることにより、キャビティ６１に溶湯を充填する過程が安定して行われる。例えば、充填昇圧完了時間ＴＣの補正の必要が生じた場合には、充填時間ＴＦ及び昇圧時間ＴＰの一方、あるいは、双方が適正範囲から外れた可能性がある。このような場合に、充填時間ＴＦの補正を優先的に行って充填時間ＴＦを適正範囲に収めることにより、安定してキャビティ６１に溶湯を充填できる。
【００７４】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。
【００７５】
本発明が適用される射出装置は、キャビティへ成形材料を射出するものであればよく、ダイカストマシンの射出装置に限定されない。また、射出装置は、充填動作と、充填完了後に昇圧する昇圧動作とが行われればよく、三段変化式のものに限定されない。例えば多段変化式のものでもよい。
【００７６】
充填昇圧完了時間の開始時点は、射出プランジャの前進開始後であってキャビティへの成形材料の充填完了よりも前までの範囲で規定されればよく、ゲート抵抗が生じる時点及び高速切替の時点に限定されない。上記の範囲で規定されれば、充填完了後に生じるタイムラグが充填昇圧完了時間に含まれ、タイムラグを管理することができるからである。例えば、実施形態の時点Ｅや時点Ｇを開始時点としてもよい。
【００７７】
充填昇圧完了時間の終了時点は、充填完了後の昇圧により成形材料の圧力が所定の設定圧力に到達する時点であれば、溶湯の圧力が上昇を開始する前のタイムラグが充填昇圧完了時間に含まれ、タイムラグを管理できる。従って、充填昇圧完了時間の終了時点は、溶湯の圧力が終圧に到達する時点やその付近でなくてもよい。
【００７８】
また、充填時間の終了時点及び昇圧時間の開始時点は適宜に定義できる。これらをどのように定義しても、充填昇圧完了時間の開始時点及び終了時点が、充填昇圧完了時間がタイムラグを含むように定義されていれば、タイムラグの管理を行うことができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出装置の全体構成を示す図。
【図２】図１の射出装置の射出波形を示す図。
【図３】本発明の概要を従来技術との比較で説明する図。
【図４】図１の射出装置の制御装置が実行する射出制御処理の手順を示すフローチャート。
【図５】図１の射出装置の制御装置が実行する充填時間補正処理の手順を示すフローチャート。
【図６】図１の射出装置の制御装置が実行する昇圧時間補正処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８０】
６１…キャビティ、６２…スリーブ、６３…プランジャ、２…射出シリンダ（駆動手段）、２０…油圧回路（駆動手段）、４０…制御装置（制御手段）、ＴＣ…充填昇圧完了時間、Ｆ…時点（充填昇圧完了時間の開始時点）、Ｍ…時点（充填昇圧完了時間の終了時点）。
【図１】
2007245231.tif 000003
【図２】
2007245231.tif 000004
【図３】
2007245231.tif 000005
【図４】
2007245231.tif 000006
【図５】
2007245231.tif 000007
【図６】
2007245231.tif 000008