(57)【要約】【課題】金属溶湯の供給量が安定的に一定に維持されるように構成された金属溶湯供給装置を提供すること。【解決手段】金属溶湯供給装置４０は、ダイカストマシン１に設けられ開閉作動する鋳造用金型１０が閉作動するごとに、鋳造用金型１０内に形成される内空間に金属溶湯が供給されるように、貯留槽３０に貯留された金属溶湯を送出する送出部（ポンプ駆動部４１および圧送ポンプ４２）と、鋳造用金型１０の内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す量であるビスケット厚ｔを取得する供給量取得部（送出量制御装置４３およびリニアエンコーダ４４）と、供給量取得部により取得された金属溶湯の供給量を表す量に基づいて、内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された範囲内に収まるように、送出部により送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正部（送出量制御装置４３）と、を備える。【選択図】図３
2013215741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造装置に設けられ開閉作動する鋳造用金型が閉作動するごとに、前記鋳造用金型内に形成される内空間に金属溶湯が供給されるように、貯留槽に貯留された金属溶湯を送出する送出部と、
前記内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す量を取得する供給量取得部と、
前記供給量取得部により取得された金属溶湯の供給量を表す量に基づいて、前記内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された供給量に近づくように、または予め設定された範囲内に収まるように、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正部と、を備える金属溶湯供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の金属溶湯供給装置において、
前記鋳造装置は、前記鋳造用金型内に形成される内空間に連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内を往復作動する射出プランジャとを備え、
前記送出部は、前記射出スリーブ内に金属溶湯を送出する、金属溶湯供給装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の金属溶湯供給装置において、
前記供給量取得部は、前記鋳造用金型内に形成される内空間の一部であるビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さを取得する、金属溶湯供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の金属溶湯供給装置において、
前記送出量補正部は、前記供給量取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている下限容積または下限厚さ未満であるときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が増加するように前記送出量を補正し、前記供給量取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている上限容積または上限厚さよりも大きいときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が減少するように前記送出量を補正する、金属溶湯供給装置。
【請求項５】
開閉作動する鋳造用金型内に形成される内空間に連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内を往復作動する射出プランジャとを備える鋳造装置の前記射出スリーブに、金属溶湯が貯留された貯留槽内の金属溶湯を送出するための金属溶湯供給装置であって、
前記鋳造用金型が閉作動するごとに、前記貯留槽内に貯留された金属溶湯を前記射出スリーブ内に送出する送出部と、
前記射出プランジャが前記射出スリーブ内で前進作動することにより前記射出スリーブ内の金属溶湯が前記内空間に供給されたときに、前記内空間の一部であるビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さを取得するビスケット空間情報取得部と、
前記ビスケット空間情報取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さに基づいて、前記内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された供給量に近づくように、または予め設定された範囲内に収まるように、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正部と、を備える金属溶湯供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の金属溶湯供給装置において、
前記送出量補正部は、前記ビスケット空間情報取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている下限容積または下限厚さ未満であるときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が増加するように前記送出量を補正し、前記ビスケット空間情報取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている上限容積または上限厚さよりも大きいときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が減少するように前記送出量を補正する、金属溶湯供給装置。
【請求項７】
鋳造装置に設けられ開閉作動する鋳造用金型が閉作動するごとに、前記鋳造用金型内に形成される内空間に金属溶湯が供給されるように、貯留槽内に貯留された金属溶湯を送出する送出工程と、
前記内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す量を取得する供給量取得工程と、
前記供給量取得工程にて取得された金属溶湯の供給量を表す量に基づいて、前記内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された供給量に近づくように、または予め設定された範囲内に収まるように、前記送出工程にて送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正工程と、を含む、金属溶湯の供給方法。
【請求項８】
請求項７に記載の金属溶湯の供給方法において、
前記鋳造装置は、前記鋳造用金型内に形成される内空間に連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内を往復作動する射出プランジャとを備え、
前記送出工程にて、前記射出スリーブ内に金属溶湯が送出される、金属溶湯の供給方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の金属溶湯の供給方法において、
前記供給量取得工程にて、前記鋳造用金型内に形成された内空間の一部であるビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが取得される、金属溶湯の供給装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の金属溶湯供給装置において、
前記送出量補正工程では、前記供給量取得工程で取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている下限容積または下限厚さ未満であるときに、前記送出工程にて送出される金属溶湯の送出量が増加するように前記送出量が補正され、前記供給量取得工程で取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている上限容積または上限厚さよりも大きいときに、前記送出工程にて送出される金属溶湯の送出量が減少するように前記送出量が補正される、金属溶湯の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属溶湯が貯留された貯留槽から金属溶湯を鋳造装置に供給するための金属溶湯供給装置および金属溶湯供給方法に関する。特に、本発明は、コールドチャンバー式の鋳造装置に用いられる金属溶湯供給装置および金属溶湯供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コールドチャンバーダイカストマシンに代表されるコールドチャンバー式の鋳造装置は、金属溶湯が貯留された貯留槽と鋳造用金型とが離れた位置に設置されるように構成されている。そのためコールドチャンバー式の鋳造装置には、貯留槽内の金属溶湯を鋳造用金型内に形成される内空間に供給するための金属溶湯供給装置が備えられている。金属溶湯供給装置は、鋳造用金型の閉作動ごとに貯留槽に貯留された金属溶湯が鋳造用金型内に形成される内空間側に供給されるように、貯留槽内に貯留された金属溶湯を圧送ポンプなどで送出する送出部を備える。なお、射出スリーブおよび射出プランジャを有するダイカストマシンにおいては、金属溶湯供給装置によって貯留槽内の金属溶湯が射出スリーブ内に送出される。射出スリーブ内の金属溶湯が射出プランジャ等で押し出されることによって鋳造用金型の内空間内に金属溶湯が供給される。
【０００３】
一般にコールドチャンバー式の鋳造装置においては、貯留槽と鋳造用金型との間に送出管が設けられ、金属溶湯供給装置の送出部はこの送出管を介して貯留槽内の金属溶湯を送出する。送出管の内壁温度が低下すると送出管内で金属溶湯が凝固し、凝固物が金属溶湯の通過を阻害するため金属溶湯の送出量が減少する。このことに関し、特許文献１は、送出管を燃焼バーナで加熱することにより、送出管内での金属溶湯の凝固が未然に防止された金属溶湯供給装置を開示している。したがって、特許文献１によれば、送出管内での金属溶湯の凝固に起因した金属溶湯の送出量の減少が抑えられる。
【０００４】
また、金属溶湯供給装置による金属溶湯の送出が終了したときに、送出管内に金属溶湯が残存する。送出管内に残存した金属溶湯の液面高さは、貯留槽に貯留されている金属溶湯の液面高さに等しい。そして、次に金属溶湯供給装置が作動したときに、送出管内に残存している金属溶湯が先に送出される。よって、一般的に、金属溶湯の送出量は、送出管内に残存している金属溶湯の量を考慮して決定される。しかしながら、貯留槽に貯留されている金属溶湯の液面高さは、貯留槽から金属溶湯が送出されるにつれて低下する。このため送出管内に残存している金属溶湯の液面高さも貯留槽から金属溶湯が送出されるにつれて低下する。送出管内に残存している金属溶湯の液面高さは、送出管内に残存している金属溶湯の量を表す。つまり、貯留槽から金属溶湯が送出されるにつれて、送出管内に残存している金属溶湯の量が減少する。上述のように金属溶湯の送出量は送出管内に残存している金属溶湯の量を考慮して決定されるので、送出管内に残存している金属溶湯の量が減少した場合、金属溶湯の送出量も減少する。このことに関し、特許文献２は、貯留槽内の金属溶湯の液面高さによらず金属溶湯の送出量が一定になるように、液面高さに応じて、金属溶湯を送出するための送出部であるベーンポンプのロータ回転数を変化させるようにして、金属溶湯の送出量を補正することができる金属溶湯供給装置を開示している。したがって、特許文献２によれば、貯留槽内の金属溶湯の液面高さの変動による金属溶湯の送出量の減少が防止される。
【０００５】
また、コールドチャンバー式の鋳造装置に用いられる一般的な金属溶湯供給装置の送出部は、貯留槽から金属溶湯を吸入する吸入口と、吸入口から吸入した金属溶湯を送出する送出口とを備える。このような送出部には、金属溶湯を送出する際に吸入口から金属溶湯が逆流しないように、逆止弁等が取り付けられている。逆止弁に金属溶湯内の凝固物が付着すると、逆止弁が正常に機能しない。その結果、送出部からの金属溶湯の送出量が減少する。このことに関し、特許文献３は、金属溶湯の吸入口の径を金属溶湯の送出口の径よりも小さくすることにより、逆止弁を設けることなく送出口から金属溶湯が送出されるように構成された送出部を有する金属溶湯供給装置を開示している。したがって、特許文献３によれば、逆止弁等の可動部の作動不良による金属溶湯の送出量の減少が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９１１７３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４３４６３号公報
【特許文献３】特開２００８−０４９３５９号公報
【発明の概要】
【０００７】
特許文献１によれば、送出管を燃焼バーナーで加熱することにより送出管内での金属溶湯の凝固が防止されるが、送出管の先端部は燃焼バーナの配設位置から最も遠く、また放熱量が大きいので温度低下しやすい。つまり送出管内を一様に加熱することができない。よって、完全に送出管内での金属溶湯の凝固を防止することが困難である。
【０００８】
また、特許文献２によれば、貯留槽内の金属溶湯の液面高さに応じてベーンポンプのロータ回転数を変化させることにより、上記液面高さの変動により生じる金属溶湯の送出量の変化（減少）が防止しされる。しかしながら、金属溶湯の送出量は、上記液面高さだけでなく、ベーンポンプのロータ部（ベーン）とステータとのクリアランス、ベーンポンプの溶湯吸入部への酸化物の巻き込み、ベーンポンプと送出管との接合部からの溶湯漏れ、あるいは上記したような送出管への凝固物の付着等、によっても変化する。したがって、上記液面高さに応じてロータ回転数を調整するのみでは、金属溶湯の送出量の減少を効果的に防ぐことが困難である。
【０００９】
また、特許文献３によれば、逆止弁を設けないように金属溶湯供給装置を構成したために、これらの可動部への凝固物の付着が防止される。しかしながら、可動部ではない箇所、例えば送出部の吸入口や送出口にも凝固物が付着する可能性がある。また、逆止弁を設けていないために貯留槽と送出管内が常に直結され、そのため送出管内に残存する金属溶湯の液面高さが金属溶湯貯留槽から金属溶湯が送出されるにつれて低下する。よって、金属溶湯の液面の変化により金属溶湯の送出量が減少する。
【００１０】
また、上記特許文献１乃至３によれば、いずれも、金属溶湯の送出量に影響を及ぼす個々の要因を表す量を取得し、取得した量に基づいて送出量をフィードフォワード制御している。したがって、ある要因に基づいて送出量を制御しても、他の要因の影響により送出量が変化する可能性がある。このように、従来の金属溶湯供給装置では金属溶湯の送出量の安定的に一定に維持することが困難であった。
【００１１】
本発明は、金属溶湯の送出量が安定的に一定に維持されるように構成された金属溶湯供給装置および金属溶湯の供給方法を提供することを、目的とする。
【００１２】
本発明は、鋳造装置に設けられ開閉作動する鋳造用金型が閉作動するごとに、前記鋳造用金型内に形成される内空間に金属溶湯が供給されるように、貯留槽に貯留された金属溶湯を送出する送出部と、前記内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す量を取得する供給量取得部と、前記供給量取得部により取得された金属溶湯の供給量を表す量に基づいて、前記内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された供給量に近づくように、または予め設定された範囲内に収まるように、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正部と、を備える金属溶湯供給装置を提供する。
【００１３】
本発明の金属溶湯供給装置によれば、貯留槽から送出された金属溶湯が鋳造用金型の内空間に供給される量あるいはその供給量に相当する量が取得される。そして、取得された金属溶湯の供給量に基づいて、送出部によって送出される金属溶湯の送出量が補正される。この補正によって、鋳造用金型の内空間に供給される金属溶湯の供給量が設定供給量に近づくように、あるいは設定範囲内に収まるように、送出部により送出される金属溶湯の送出量が調整される。このように、本発明は、従来技術のような、金属溶湯が貯留槽から送出される際に送出量に影響するであろう量を取得し、取得した量に基づいて送出量をフィードフォワード制御する制御方式ではなく、送出後の金属溶湯が最終的に鋳造用金型の内空間に供給された量あるいは供給量に相当する量を取得し、取得した金属溶湯の供給量あるいは供給量に相当する量に基づいて送出量をフィードバック制御する制御方式を採用する。よって、金属溶湯の送出量の変化に影響する要因がどのようなものであるかに係わらず、金属溶湯の送出量を安定的に一定量に、あるいは設定範囲内に維持することができる。
【００１４】
本発明において、鋳造用金型内に形成される「内空間」とは、開閉作動する鋳造用金型が閉作動したときに、金属溶湯を充填するために鋳造用金型内に形成される全ての空間を意味する。したがって、キャビティー空間、ランナー空間、および、鋳造用金型の内壁面および射出プランジャ等により囲まれるビスケット空間を全て含めて、「内空間」と呼ぶ。
【００１５】
前記鋳造装置は、前記鋳造用金型内に形成される内空間に連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内を往復作動する射出プランジャとを備えるのがよい。そして、前記送出部は、前記射出スリーブ内に金属溶湯を送出するように構成されているのがよい。これによれば、金属溶湯供給装置の送出部から射出スリーブ内に金属溶湯が送出され、さらに射出スリーブ内を射出プランジャが往復することによって射出スリーブ内の金属溶湯が鋳造用金型の内空間に供給される。また、射出スリーブから鋳造用金型の内空間に供給された金属溶湯の供給量（あるいは供給量に相当する量）が供給量取得部により取得され、取得された量に基づいて、送出部から射出スリーブ内に送出される金属溶湯の送出量が補正される。
【００１６】
この場合において、前記供給量取得部は、前記鋳造用金型内に形成された内空間の一部であるビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さを取得するのがよい。射出スリーブ内の金属溶湯を射出プランジャにより鋳造用金型の内空間に供給するダイカストマシンにおいては、射出スリーブと鋳造用金型の内壁面とで囲まれるビスケット空間が、鋳造用金型内の内空間の一部として形成される。ビスケット空間はランナ空間に連通し、ランナ空間がキャビティ空間に連通する。また、射出プランジャにより鋳造用金型内の内空間に供給された金属溶湯の供給量が多い場合は、ビスケット空間の容積が大きく形成されるとともに、ビスケット空間の厚さも厚く形成される。一方、内空間に供給された金属溶湯の供給量が少ない場合は、ビスケット空間の容積が小さく形成されるとともに、ビスケット空間の厚さも薄く形成される。すなわち、鋳造用金型の内空間に供給される金属溶湯の供給量は、ビスケット空間の容積およびビスケット空間の厚さによって表わされる。故に、ビスケット空間の容積または厚さを取得することにより、金属溶湯の供給量を取得することができる。
【００１７】
さらにこの場合において、前記送出量補正部は、前記供給量取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている下限容積または下限厚さ未満であるときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が増加するように前記送出量を補正し、前記供給量取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている上限容積または上限厚さよりも大きいときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が減少するように前記送出量を補正するのがよい。このように金属溶湯の送出量を補正することにより、金属溶湯の送出量が、安定してほぼ一定の量に、あるいは安定して所定の範囲内に維持される。
【００１８】
前記送出量補正部は、前記鋳造用金型が閉作動するごとに前記供給量取得部により取得される前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている範囲の下限値よりも複数回連続的に下回ったときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が増加するように前記送出量を補正し、前記範囲の上限値よりも複数回連続的に上回ったときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が減少するように前記送出量を補正するのがよい。これによれば、複数回連続的にビスケット空間の容積または厚さが設定範囲をはずれたときに、送出量を補正することにより、送出量の補正の精度を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明は、開閉作動する鋳造用金型内に形成される内空間に連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内を往復作動する射出プランジャとを備える鋳造装置の前記射出スリーブに、金属溶湯が貯留された貯留槽内の金属溶湯を送出するための金属溶湯供給装置であって、前記鋳造用金型が閉作動するごとに、前記貯留槽内に貯留された金属溶湯を前記射出スリーブ内に送出する送出部と、前記射出プランジャが前記射出スリーブ内で前進作動することにより前記射出スリーブ内の金属溶湯が前記内空間に供給されたときに、前記内空間の一部であるビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さを取得するビスケット空間情報取得部と、前記ビスケット空間情報取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さに基づいて、前記内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された供給量に近づくように、または予め設定された範囲内に収まるように、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正部と、を備える金属溶湯供給装置を提供する。この場合、前記送出量補正部は、前記ビスケット空間情報取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている下限容積または下限厚さ未満であるときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が増加するように前記送出量を補正し、前記ビスケット空間情報取得部により取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている上限容積または上限厚さよりも大きいときに、前記送出部により送出される金属溶湯の送出量が減少するように前記送出量を補正するのがよい。このような金属溶湯供給装置であっても、上記した作用効果を奏する。
【００２０】
また、本発明は、鋳造装置に設けられ開閉作動する鋳造用金型が閉作動するごとに、前記鋳造用金型内に形成される内空間に金属溶湯が供給されるように、貯留槽内に貯留された金属溶湯を送出する送出工程と、前記内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す量を取得する供給量取得工程と、前記供給量取得工程にて取得された金属溶湯の供給量を表す量に基づいて、前記内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された供給量に近づくように、または予め設定された範囲内に収まるように、前記送出工程にて送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正工程と、を含む、金属溶湯の供給方法を提供する。この場合、前記鋳造装置は、前記鋳造用金型内に形成される内空間に連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内を往復作動する射出プランジャとを備え、前記送出工程にて、前記射出スリーブ内に金属溶湯が送出されるのがよい。また、前記供給量取得工程にて、前記鋳造用金型内に形成された内空間の一部であるビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが取得されるのがよい。さらに、前記送出量補正工程では、前記供給量取得工程で取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている下限容積または下限厚さ未満であるときに、前記送出工程にて送出される金属溶湯の送出量が増加するように前記送出量が補正され、前記供給量取得工程で取得された前記ビスケット空間の容積または前記ビスケット空間の厚さが、予め設定されている上限容積または上限厚さよりも大きいときに、前記送出工程にて送出される金属溶湯の送出量が減少するように前記送出量が補正されるのがよい。このような方法発明においても、上述したような作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る金属溶湯供給装置が適用されたコールドチャンバー式のダイカストマシンの概略構成図である。
【図２Ａ】型締め工程の直前のダイカストマシンを示す概略構成図である。
【図２Ｂ】型締め工程の完了後であって金属溶湯供給工程の直前のダイカストマシンを示す概略構成図である。
【図２Ｃ】金属溶湯供給工程の完了後であって射出工程の直前のダイカストマシンを示す概略構成図である。
【図２Ｄ】射出工程の完了後であって型開き工程の直前のダイカストマシンを示す概略構成図である。
【図２Ｅ】型開き工程の完了後であってイジェクト工程の直前のダイカストマシンを示す概略構成図である。。
【図２Ｆ】イジェクト工程の完了後のダイカストマシンを示す概略構成図である。
【図３】送出量制御装置４３が送出時間Ｔを演算する際に実行する送出時間演算処理の流れを表すフローチャートである。
【図４】鋳造用金型および射出スリーブ付近の構造を示す概略断面図である。
【図５】鋳造用金型の内空間に供給される金属溶湯の供給量の増減とビスケット厚の変動との関係を示すための、鋳造用金型および射出スリーブ付近の構造の概略断面図である。
【図６】送出量制御装置が送出時間設定処理ルーチンを実行した場合における、ビスケット厚の変化を示すグラフである。
【図７】送出時間設定処理ルーチンを実行しない場合における、ビスケット厚の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態に係る金属溶湯供給装置を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る金属溶湯供給装置が適用されたコールドチャンバー式のダイカストマシンの概略構成図である。図１に示すように、ダイカストマシン１は、鋳造用金型１０と、射出機構２０と、貯留槽３０と、金属溶湯供給装置４０とを備える。
【００２３】
鋳造用金型１０は、固定型１１と可動型１２とを有し、可動型１２が固定型１１に対して接近および離間して開閉作動できるように構成される。図１においては鋳造用金型１０を開閉させるための機構は省略されている。可動型１２が固定型１１に接近することにより鋳造用金型１０が閉作動して型締めをなし、可動型１２が固定型１１から離間することにより鋳造用金型１０が開作動して型開きをなす。鋳造用金型１０が図１に示すような型締め状態であるときに、鋳造用金型１０内に、キャビティ空間１３、ランナ空間１４、ビスケット空間１５が形成される。キャビティ空間１３、ランナ空間１４およびビスケット空間１５は、金属溶湯が充填される空間であり、本発明の内空間に相当する。
【００２４】
射出機構２０は、射出スリーブ２１と、射出プランジャ２２と、プランジャ駆動装置２３と、射出制御装置２４とを備える。射出スリーブ２１は内部に円柱状の空間が形成された筒状体をなし、その一方端側が固定型１１に取り付けられる。また、射出スリーブ２１内の空間は、図１に示すように、鋳造用金型１０が型締め状態であるときに鋳造用金型１０内に形成されるビスケット空間１５に連通する。射出スリーブ２１の側面には供給孔２１ａが形成される。この供給孔２１ａを介して金属溶湯が射出スリーブ２１内に供給される。
【００２５】
射出プランジャ２２は、ピストン部２２１と、ロッド部２２２と、ガイド部２２３と、シリンダ部２２４とを有する。シリンダ部２２４は中空の筒状体であり、その一方端が射出スリーブ２１の他方端に対面するように射出スリーブ２１と同軸的に配置される。シリンダ部２２４の内部空間にロッド部２２２とガイド部２２３が配設される。ガイド部２２３はシリンダ部２２４内にてシリンダ部２２４の軸方向に移動可能且つそれ以外の方向に移動不能に配設される。また、ロッド部２２２は、その一方の端部にてガイド部２２３に接続されるとともに、その軸方向とシリンダ部２２４の軸方向が一致するようにシリンダ部２２４内に配設される。ロッド部２２２の他方側はシリンダ部２２４から突出し、その先（他方端）でピストン部２２１に接続される。このピストン部２２１が射出スリーブ２１の他方端側から射出スリーブ２１内の空間に挿通される。
【００２６】
また、ガイド部２２３には油圧シリンダ等のプランジャ駆動装置２３が接続される。プランジャ駆動装置２３が駆動することによりガイド部２２３がシリンダ部２２４内をその軸方向に沿って移動する。ガイド部２２３の移動に伴い、ロッド部２２２を介してガイド部２２３に接続されるピストン部２２１が射出スリーブ２１の内部空間を移動する。したがって、射出プランジャ２２（ピストン部２２１）は、射出スリーブ２１内を往復移動可能に構成される。ここで、射出スリーブ２１の内部空間におけるピストン部２２１の軸方向位置が図１に示す位置であるときに、その位置を後退位置と呼ぶ。また、ピストン部２２１が後退位置から図１の右方に向けて射出スリーブ２１の内部空間を軸方向移動することを前進と呼ぶ。ピストン部２２１が後退位置から前進することにより、射出スリーブ２１内の金属溶湯が鋳造用金型１０の内空間に供給される。
【００２７】
射出制御装置２４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを主要構成とするマイクロコンピュータであり、射出プランジャ２２の動作を制御する。具体的には、鋳造用金型１０が閉作動するごとに、射出プランジャ２２のピストン部２２１が後退位置から前進するように、射出プランジャ２２の動作を制御する。
【００２８】
貯留槽３０の内部には、例えばアルミニウムやマグネシウム等の軽金属の溶湯が貯留される。貯留槽３０内の金属溶湯が凝固しないように、貯留槽３０の側周面は図示しないヒータにより加熱される。また、貯留槽３０に送出管３１が接続される。この送出管３１は、その一方端側にて貯留槽３０内の空間に連通し、他方端側にて供給孔２１ａを介して射出スリーブ２１内の空間と連通する。この送出管３１を介して、貯留槽３０内の金属溶湯が射出スリーブ２１側に送出される。また、送出管３１のうち外部に晒されている部分にヒータ３２が取り付けられている。ヒータ３２は、第１ヒータ３２１、第２ヒータ３２２および第３ヒータ３２３からなる。第１ヒータ３２１は、送出管３１のうち貯留槽３０に接続された部分に近い部分に取り付けられる。第３ヒータ３２３は、送出管３１のうち射出スリーブ２１に接続された部分に近い部分に取り付けられる。第２ヒータ３２２は、送出管３１のうち第１ヒータ３２１が取り付けられている部分と第３ヒータ３２３が取り付けられている部分との間の部分に取り付けられる。第１ヒータ３２１、第２ヒータ３２２および第３ヒータ３２３は、それぞれ独立して制御される。
【００２９】
金属溶湯供給装置４０は、ポンプ駆動部４１と、圧送ポンプ４２と、送出量制御装置４３と、リニアエンコーダ４４とを備える。圧送ポンプ４２としては、例えばスクリュー式、ベーン式、シリンダ式、ガス圧式等のポンプを採用することができる。ポンプ駆動部４１としては、例えば電動モータ、油圧シリンダ、ガス供給装置等を採用することができる。
【００３０】
圧送ポンプ４２は貯留槽３０に貯留されている金属溶湯内に浸漬されている。圧送ポンプ４２が駆動すると、圧送ポンプ４２内に金属溶湯が取り込まれるとともに、スクリューの回転によりハウジング内に取り込まれた金属溶湯が送出管３１側に圧送される。送出管３１側に圧送された金属溶湯は、供給孔２１ａから射出スリーブ２１内に送出される。
【００３１】
リニアエンコーダ４４は、射出プランジャ２２のシリンダ部２２４内に配設されていて、射出プランジャ２２（ロッド部２２２）の軸方向における位置を検出する。検出された位置を表す信号が、射出制御装置２４を介して送出量制御装置４３に受け渡される。
【００３２】
送出量制御装置４３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを主要構成とするマイクロコンピュータであり、鋳造用金型１０が閉作動するごとに、貯留槽３０に貯留された金属溶湯が射出スリーブ２１に送出されるように、ポンプ駆動部４１および圧送ポンプ４２の動作を間歇的に制御する。また、送出量制御装置４３は、リニアエンコーダ４４から射出プランジャ２２の位置を表す信号を入力し、入力した信号に基づいて、貯留槽３０側から射出スリーブ２１側に送出される金属溶湯の送出量を補正（フィードバック制御）する。
【００３３】
このような構成のダイカストマシン１が金属製品をダイカスト成形する場合におけるダイカストマシン１の動作について説明する。図２Ａ〜図２Ｆは、ダイカストマシン１の動作順序を示した図である。ダイカストマシン１は、図２Ａ，図２Ｂ，図２Ｃ，図２Ｄ，図２Ｅ，図２Ｆに示す順に動作する。
【００３４】
１．型締め工程（図２Ａ→図２Ｂ）
まず、図２Ａに示すように、型開き状態にされた鋳造用金型１０を閉作動させ、図２Ｂに示すように鋳造用金型１０を型締め状態にする。型締めが完了した場合、型締め完了信号が送出量制御装置４３に入力される。なお、このとき射出プランジャ２２（ピストン部２２１）の位置は後退位置である。この後退位置では、ピストン部２２１の先端面が、射出スリーブ２２１に形成された供給孔２１ａよりも後方に位置する。
【００３５】
２．金属溶湯送出工程（図２Ｂ→図２Ｃ）
送出量制御装置４３は、型締め完了信号を入力した場合に、送出時間Ｔを表す信号および駆動開始信号をポンプ駆動部４１に出力する。これによりポンプ駆動部４１および圧送ポンプ４２が駆動する。圧送ポンプ４２の駆動により、貯留槽３０内の金属溶湯が送出管３１に圧送され、さらに供給孔２１ａを介して射出スリーブ２１内に送出される。射出スリーブ２１内に金属溶湯が供給された状態を、図２Ｃに示す。ポンプ駆動部４１は、駆動開始信号を入力してから送出時間Ｔの経過後にその駆動を停止する。ポンプ駆動部４１の駆動が停止した後に、送出量制御装置４３は送出完了信号を射出制御装置２４に出力する。
【００３６】
３．射出工程（図２Ｃ→図２Ｄ）
射出制御装置２４は、送出完了信号を入力した場合に、射出開始信号をプランジャ駆動装置２３に出力する。これによりプランジャ駆動装置２３が駆動して射出プランジャ２２のピストン部２２１が射出スリーブ２１内を前進する。射出スリーブ２１内におけるピストン部２２１の前進により、図２Ｄに示すように射出スリーブ２１内の金属溶湯が射出スリーブ２１内から鋳造用金型１０内に形成されている内空間に充填される。なお、図において充填された金属溶湯は黒塗り部分で示されている。
【００３７】
鋳造用金型１０の内空間への金属溶湯の充填が完了した場合、ピストン部２２１のそれ以上の射出スリーブ２１内への前進が、充填された金属溶湯により規制される。この場合所定の圧力でピストン部２２１が鋳造用金型１０の内空間に充填された金属溶湯を押圧（保圧）する。この押圧力で、内空間に充填された金属溶湯内での鋳巣の発生が抑制される。また、内空間に充填された金属溶湯は、鋳造用金型１０により冷却固化される。
【００３８】
４．型開き工程（図２Ｄ→図２Ｅ）
保圧時間が予め設定された時間を経過した後に、射出制御装置２４は保圧完了信号を送出量制御装置４３に出力する。その後、図２Ｅに示すように可動型１２が固定型１１に対して離間する方向に移動して鋳造用金型１０が型開き状態とされる。このとき、ピストン部２２は可動型１２の動作に追従して前進した後、一点時間経過後に後退位置まで後退する。また、冷却固化された成形体Ｐが可動型１２側に張り付く。
【００３９】
５．イジェクト工程（図２Ｅ→図２Ｆ）
その後、図示しないイジェクトピンを可動型１２の型合わせ面から突出させることによって、図２Ｆに示すように成形体Ｐを可動型１２から取り外す。成形体Ｐは、その後ビスケット部分およびランナ部分をトリミングされる。このようにして金属製品が成形される。ダイカストマシン１は、上記した工程を繰り返すことによって、連続的に金属製品を製造する。
【００４０】
上述したように、送出量制御装置４３は、金属溶湯送出工程にてポンプ駆動部４１に送出時間Ｔを出力する。送出時間Ｔは、各ショット（ピストン部２２１の前進動作）ごとに、送出量制御装置４３で設定される。設定された送出時間Ｔは、次のショット時に用いられる送出時間Ｔとしてポンプ駆動部４１に出力される。したがって、前回のショットの結果から得られた送出時間Ｔが次回のショットに反映される。図３は、送出量制御装置４３が送出時間Ｔを設定する際に実行する送出時間設定処理の流れを表すフローチャートである。この処理は、送出量制御装置４３が射出制御装置２４から保圧完了信号が入力されるごとに繰り返し実行される。
【００４１】
図３に示す送出時間設定処理が開始されると、送出量制御装置４３は、まず図３のステップ（以下、ステップ番号をＳと略記する）１２にて、射出プランジャ２２の射出ストロークＳを算出する。射出ストロークＳは、送出量制御装置４３が射出制御装置２４から保圧完了信号を入力した時点におけるピストン部２２１の位置（前進位置）と後退位置との間の距離、すなわちピストン部２２１の前進量を表す。ここで、送出量制御装置４３は、リニアエンコーダ４４から射出プランジャ２２（ロッド部２２２）の位置を表す信号を入力している。したがって、Ｓ１２では、射出プランジャ２２のピストン部２２１が後退位置に位置しているときにおける射出プランジャ２２の位置と、保圧完了信号が入力された時点における射出プランジャ２２の位置との差から、射出ストロークＳが算出される。
【００４２】
次いで、送出量制御装置４３は、射出ストロークＳに基づいてビスケット厚ｔを算出する（Ｓ１４）。ここで、図４を参照してビスケット厚ｔについて説明する。図４は、鋳造用金型１０および射出スリーブ２１付近の構造を示す概略断面図である。図４において、後退位置に位置するピストン部２２１が実線により、前進位置に位置するピストン部２２１が点線により、それぞれ表わされている。上述のように、射出スリーブ２１内におけるピストン部２２１の後退位置から前進位置までの距離が射出ストロークＳである。
【００４３】
また、固定型１１および可動型１２には、射出スリーブ２１の内周壁の図４において右端部から連続的に射出スリーブ２１の軸方向に延びるように円周状の内周壁面１５ａが形成され、さらに内周壁面１５ａの右方の端面を塞ぐように円形状の底壁面１５ｂが形成されている。内周壁面１５ａと、底壁面１５ｂと、前進位置に位置しているピストン部２２１の先端面とにより囲まれた円柱状空間がビスケット空間１５である。このような円柱形状のビスケット空間１５の軸方向長さ（幅）が、ビスケット厚ｔに相当する。
【００４４】
また、図４からわかるように、ピストン部２２１は、ビスケット空間１５を形成する底壁面１５ｂに当接するまで前進可能であり、またそれ以上前進することはできない。したがって、ピストン部２２１の後退位置から底壁面１５ｂまでの距離が射出プランジャ２２の最大ストロークＳ０である。最大ストロークＳ０は既知である。そして、最大ストロークＳ０と実際の射出ストロークＳとの差がビスケット厚ｔに相当する。これらのことから、送出量制御装置４３は、Ｓ１４にて、最大ストロークＳ０から射出ストロークＳを差し引いてビスケット厚ｔを求めることができる。
【００４５】
ところで、射出プランジャ２２によって鋳造用金型１０の内空間に射出された金属溶湯は、キャビティ空間１３、ランナ空間１４、ビスケット空間１５の順に充填されていく。したがって、金属溶湯の供給量（射出量）の変化は、ビスケット空間１５に充填される金属溶湯の量、すなわちビスケット空間１５の容積やビスケット厚ｔに現れる。図５は、鋳造用金型１０の内空間に供給（射出）される金属溶湯の供給量の増減とビスケット厚ｔの変動との関係を示すための、鋳造用金型１０および射出スリーブ２１付近の構造の概略断面図である。図５（ａ）は、金属溶湯の供給量が多い場合、図５（ｂ）は、金属溶湯の供給量が少ない場合、における、鋳造用金型１０および射出スリーブ２１付近の構造の概略断面図である。図５（ａ）に示すように、金属溶湯の供給量（射出量）が多い場合、余剰分の金属溶湯がビスケット空間１５に充填されるので、ビスケット空間１５の容積およびビスケット厚ｔは大きい。一方、図５（ｂ）に示すように、金属溶湯の供給量（射出量）が少ない場合、不足した金属溶湯の分だけピストン部２２１が前進するため、ビスケット空間１５の容積およびビスケット厚ｔは小さい。このように、ビスケット厚ｔは、鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の供給量に依存し、供給量が多ければ多いほどビスケット厚ｔが増加する。換言すれば、ビスケット厚ｔは、鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の供給量を表す。Ｓ１２、Ｓ１４の処理を実行する送出量制御装置４３およびリニアエンコーダ４４が、本発明の供給量取得部およびビスケット空間情報取得部に相当する。また、Ｓ１４の処理工程が、本発明の供給量取得工程に相当する。
【００４６】
Ｓ１４にてビスケット厚ｔを算出した後は、送出量制御装置４３は、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１６）。ビスケット厚ｔが薄すぎる場合、ビスケット空間１５に充填された金属溶湯がキャビティ空間１３に充填された金属溶湯よりも早く凝固して、ピストン部２２１側からの加圧力がキャビティ空間１３内の金属溶湯まで伝達されず、その結果、製品部分を構成する金属溶湯を十分に保圧することができない。このような不具合を防止するため、本実施形態では、ビスケット空間１５に充填された金属溶湯がキャビティ空間１３に充填された金属溶湯よりも遅く凝固するように、ビスケット厚ｔに下限値を設けている。ビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒは、ビスケット空間１５に充填された金属溶湯がキャビティ空間１３に充填された金属溶湯よりも遅く凝固するような厚さとして予め設定される。
【００４７】
Ｓ１６にて、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒ以下と判断された場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、送出量制御装置４３はＳ２４に進み、現在設定されている送出時間Ｔに所定の微小時間ΔＴを加算して新たに送出時間Ｔを設定する。その後、Ｓ２６に進む。一方、Ｓ１６にて、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒよりも大きいと判断された場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、送出量制御装置４３はＳ１８に進む。
【００４８】
Ｓ１８では、送出量制御装置４３は、ビスケット厚ｔがビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒよりも小さいか否かを判断する。ビスケット空間１５に充填される金属溶湯は、固化後に廃棄あるいはリサイクルされる。この場合において、ビスケット厚ｔが大きければ大きいほど、廃棄あるいはリサイクルされる量が多くなり、資源のコストおよびリサイクルコストが増大する。また、ビスケット厚ｔが大きければ大きいほど、ビスケット空間１５に充填された金属溶湯が凝固するまでの時間が長くなり、生産性が低下する。したがって、資源のコストおよびリサイクルコストの上昇、および生産性の低下を抑えるため、本実施形態ではビスケット厚ｔに上限値を設けている。ビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒは、上述した資源のコストおよびリサイクルコストの増大、生産性の低下などを考慮して、例えば廃棄量あるいはリサイクル量がそれほど増加せず、また成形サイクルがそれほど短縮しないような厚さに予め設定される。
【００４９】
Ｓ１８にて、ビスケット厚ｔがビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒ以上と判断された場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、送出量制御装置４３はＳ２２に進み、現在設定されている送出時間Ｔから所定の微小時間ΔＴを減算して新たに送出時間Ｔを設定する。その後、Ｓ２６に進む。一方、Ｓ１８にて、ビスケット厚ｔがビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒよりも小さいと判断された場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、送出量制御装置４３はＳ２０に進む。Ｓ２０に進む場合は、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒとビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒとの間の厚さである。この場合は、送出量制御装置４３は、現在設定されている送出時間Ｔを維持する。次いで、Ｓ２６に進む。
【００５０】
Ｓ２０、Ｓ２２またはＳ２４にて送出時間Ｔを設定した後は、送出量制御装置４３は、Ｓ２６にて、設定した送出時間Ｔをポンプ駆動部４１に出力する。その後、送出量制御装置４３はこの処理を一旦終了する。
【００５１】
送出量制御装置４３が上述した送出時間設定処理を実行することによって、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚以下であれば送出時間Ｔが増加され、ビスケット厚ｔがビスケット上限厚以上であれば送出時間Ｔが減少される。送出時間Ｔが増加された場合、圧送ポンプ４２の駆動により送出される金属溶湯の送出量が増加される。その結果、射出プランジャ２２の作動により鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の供給量が増加される。一方、送出時間Ｔが減少された場合、圧送ポンプ４２の駆動により送出される金属溶湯の送出量が減少される。その結果、射出プランジャ２２の作動により鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の供給量が減少される。このようにして、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒとビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒとの間に収まるように、圧送ポンプ４２から射出スリーブ２１内に送出される金属溶湯の量が補正される。図３のＳ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６の処理を実行する送出量制御装置４３が、本発明の送出量補正部に相当する。また、これらの処理工程が、本発明の送出量補正工程に相当する。
【００５２】
キャビティ空間１３の容積をＶＣ、ランナ空間１４の容積をＶＲ、ビスケット空間１５をその軸方向に垂直な平面で切断した断面積、すなわち底壁面１５ｂの面積をＡとすると、鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の供給量Ｖは、以下の式により表わされる。
Ｖ＝ＶＣ＋ＶＲ＋Ａｔ
ここで、ｔはビスケット厚である。
【００５３】
キャビティ空間１３の容積ＶＣ、ランナ空間１４の容積ＶＲおよび断面積Ａは既知（固定値）である。したがって、送出量制御装置４３が送出時間設定処理を実行することによって、金属溶湯の供給量Ｖが、予め設定された以下の範囲に収まるように調整される。
ＶＣ＋ＶＲ＋Ａｔ＿ｌｏｗｅｒ＜Ｖ＜ＶＣ＋ＶＲ＋Ａｔ＿ｕｐｐｅｒ
金属溶湯の供給量Ｖが上記範囲に収まるように調整されることにより、金属溶湯供給装置４０により貯留槽３０から送出される金属溶湯の送出量が、安定的に、あるいは一定の範囲内に維持される。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、鋳造用金型１０の内空間への金属溶湯の供給量を表すビスケット厚ｔを取得し、取得したビスケット厚ｔに基づいて圧送ポンプ４２による貯留槽３０側から射出スリーブ２１側への金属溶湯の送出時間（送出時間Ｔ）を調整することにより、鋳造用金型１０の内空間への金属溶湯の供給量が予め設定された範囲内に収まるように、圧送ポンプ４２により貯留槽３０から射出スリーブ２１に送出される金属溶湯の送出量が補正される。すなわち、本実施形態では、金属溶湯供給装置の送出量に影響するであろう量に基づいて送出量をフィードフォワード制御するのではなく、金属溶湯供給装置から送出された金属溶湯が最終的に鋳造用金型１０に供給された量に基づいて送出量をフィードバック制御している。したがって、金属溶湯の送出量の変化に影響を及ぼす要因にかかわらず、金属溶湯の送出量を安定的に一定に、あるいは一定の範囲内に維持することができる。
【００５５】
図６は、送出量制御装置４３が上述した送出時間設定処理を実行した場合における、ビスケット厚ｔの変化を示すグラフであり、図７は、このような送出時間設定処理を実行しない場合における、ビスケット厚ｔの変化を示すグラフである。図６および図７の横軸がショット数（射出回数）を表し、縦軸が各ショットごとに検出したビスケット厚ｔ（ｍｍ）を表す。また、図６においては、ビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒは３０ｍｍに、ビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒは２０ｍｍに、それぞれ設定されている。図６からわかるように、送出時間設定処理を実行した場合、ショット回数の増加に係わらずビスケット厚ｔが２０ｍｍ〜３０ｍｍの間に安定的に維持されている。一方、図７からわかるように、送出時間設定処理を実行しない場合、ショット回数が増加するにつれてビスケット厚ｔが減少する。上述したようにビスケット厚ｔは鋳造用金型１０の内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す。したがって、図６および図７を比較してもわかるように、本実施形態によれば、鋳造用金型１０に供給される金属溶湯の供給量、および、金属溶湯供給装置４０により貯留槽３０から送出される金属溶湯の送出量を、安定的に所定の範囲内に、すなわちほぼ一定に維持することができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態の金属溶湯供給装置４０は、ダイカストマシン１に設けられ開閉作動する鋳造用金型１０が閉作動するごとに、鋳造用金型１０内に形成される内空間に金属溶湯が供給されるように、貯留槽３０に貯留された金属溶湯を送出する送出部（ポンプ駆動部４１および圧送ポンプ４２）と、鋳造用金型１０の内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す量であるビスケット厚ｔを取得する供給量取得部（送出量制御装置４３およびリニアエンコーダ４４）と、供給量取得部により取得されたビスケット厚ｔに基づいて、内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された範囲内に収まるように、送出部により送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正部（送出量制御装置４３）と、を備える。
【００５７】
また、本実施形態の金属溶湯供給装置４０は、開閉作動する鋳造用金型１０内に形成される内空間に連通する射出スリーブ２１と、射出スリーブ２１内を往復作動する射出プランジャ２２（ピストン部２２１）とを備えるダイカストマシン１の射出スリーブ２１に、金属溶湯が貯留された貯留槽３０内の金属溶湯を送出するための金属溶湯供給装置であって、鋳造用金型１０が閉作動するごとに、貯留槽３０内に貯留された金属溶湯を射出スリーブ２１内に送出する送出部（ポンプ駆動部４１および圧送ポンプ４２）と、射出プランジャ２２が射出スリーブ２１内で前進作動することにより射出スリーブ２１内の金属溶湯が内空間に供給されたときに、内空間の一部であるビスケット空間１５の厚さ（ビスケット厚ｔ）を取得するビスケット空間情報取得部（送出量制御装置４３およびリニアエンコーダ４４）と、ビスケット空間情報取得部により取得されたビスケット厚ｔに基づいて、内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された範囲内に収まるように、送出部により送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正部（送出量制御装置４３）と、を備える。
【００５８】
また、本実施形態における金属溶湯の供給方法は、ダイカストマシン１に設けられ開閉作動する鋳造用金型１０が閉作動するごとに、鋳造用金型１０内に形成される内空間に金属溶湯が供給されるように、貯留槽３０内に貯留された金属溶湯を送出する送出工程と、内空間に供給された金属溶湯の供給量を表す量を取得する供給量取得工程と、供給量取得工程にて取得された金属溶湯の供給量を表す量に基づいて、内空間に供給される金属溶湯の供給量が予め設定された範囲内に収まるように、送出工程にて送出される金属溶湯の送出量を補正する送出量補正工程と、を含む。
【００５９】
本実施形態の金属溶湯供給装置４０および金属溶湯の供給方法によれば、金属溶湯供給装置４０から送出された金属溶湯が鋳造用金型１０の内空間に供給された量を表すビスケット厚ｔが取得される。そして、取得されたビスケット厚ｔに基づいて、圧送ポンプ４２によって送出される金属溶湯の送出量が補正（フィードバック制御）される。この補正によって、鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の供給量が設定範囲内に収まるように、圧送ポンプ４２により送出される金属溶湯の送出量が調整される。したがって、金属溶湯の送出量の変化に影響する原因がどのようなものであるかに係わらず、金属溶湯の送出量を安定的に設定範囲内に維持することができる。
【００６０】
また、送出量制御装置４３は、取得されたビスケット厚ｔが予め設定されているビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒ以下であるときに、圧送ポンプ４２により送出される金属溶湯の送出量が増加するように送出時間Ｔを増加し、ビスケット厚ｔが予め設定されているビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒ以上であるときに、圧送ポンプ４２により送出される金属溶湯の送出量が減少するように送出時間Ｔを減少する。このように圧送ポンプ４２からの金属溶湯の送出量を補正することにより、金属溶湯の送出量が安定して所定の範囲内に維持される。
【００６１】
また、ビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒは、キャビティ空間１３内の金属溶湯が凝固する前にビスケット空間１５内の金属溶湯が凝固しないような厚さに設定されている。このため、キャビティ空間１３内の金属溶湯がピストン部２２１によって確実に保圧される。その結果、内部の鋳巣等を効果的に除去することができ、ひいては製品の品質を向上させることができる。また、ビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒは、廃棄量あるいはリサイクル量がそれほど増加せず、また成形サイクルがそれほど短縮しないような厚さに設定されている。このため、廃棄量あるいはリサイクル量の増大および成形サイクルの長期化を抑えることができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、送出管３１の外周にヒータ３２が取り付けられている。このヒータ３２は、送出管３１のうち貯留槽３０に接続されている側に近い部分に取り付けられた第１ヒータ３２１と、送出管３１のうち射出スリーブ２１に接続されている側に近い部分に取り付けられた第３ヒータ３２３と、送出管３１のうち第１ヒータ３２１が取り付けられた部分と第３ヒータ３２２が取り付けられた部分との間の部分に取り付けられた第２ヒータ３２２とを有する。つまり、送出管３１に取り付けられたヒータが３分割されている。これらの３分割されたヒータが各々独立に加熱制御されている。このため送出管３１の内壁温度のきめ細かな制御が実現される。よって、送出管３１の内壁内で金属溶湯が凝固するなどの不具合、特に温度低下が予測される部分（例えば射出スリーブ２１に接続されている側に近い部分）での金属溶湯の凝固が防止される。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、ビスケット厚ｔを取得し、取得したビスケット厚ｔに基づいて圧送ポンプ４２による金属溶湯の送出量を調整したが、鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の供給量を表す量であれば、どのような量を取得しても良い。例えばビスケット空間１５の容積を取得してもよいし、実際に鋳造用金型１０の内空間に供給される金属溶湯の量を直接的に取得してもよい。あるいは、例えば送出管３１内に流量計を設けることによって、圧送ポンプ４２から射出スリーブ２１に送出される金属溶湯の送出量を取得してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、ビスケット厚ｔを取得するために、射出プランジャ２２のロッド部２２２の位置を検出しているが、ガイド部２２３の位置を検出してもよい。また、射出プランジャ２２の位置をリニアエンコーダ４４で検出しているが、他の検出手段を用いても良い。また、リニアエンコーダ４４は射出プランジャ２２のシリンダ部２２４内に配設されているが、その他の位置に設けられていても良い。ただし、本実施形態のように、リニアエンコーダ４４を射出プランジャ２２のシリンダ部２２４内に配設し、シリンダ部２２４内を挿通するロッド部２２２の位置を検出することにより射出プランジャ２２の前進位置を検出するように構成すれば、リニアエンコーダ４４が高温に晒されて故障することが防止される。
【００６５】
また、上記実施形態では、ビスケット厚ｔが所定範囲から逸脱したときに、すなわち鋳造用金型１０の内空間への金属溶湯の供給量が所定範囲から逸脱したときに、その範囲に戻るように圧送ポンプ４２の送出量を調整しているが、ビスケット厚ｔが設定値に近づくように、すなわち鋳造用金型１０の内空間への金属溶湯の供給量が設定された供給量に近づくように、圧送ポンプ４２の送出量を調整してもよい。例えば実際のビスケット厚と基準ビスケット厚との偏差に基づいたフィードバック制御を実行することによって、圧送ポンプ４２の送出量を補正してもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、図３に示すように、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒとビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒとの間の範囲から外れたときに、直ちに圧送ポンプ４２の送出時間を増減しているが、ビスケット厚ｔがビスケット下限厚ｔ＿ｌｏｗｅｒよりも複数回連続的に下回ったときに圧送ポンプ４２の圧送時間が増加し（すなわち送出量が増加し）、ビスケット厚ｔがビスケット上限厚ｔ＿ｕｐｐｅｒよりも複数回連続的に上回ったときに圧送ポンプ４２の圧送時間が減少する（すなわち送出量が減少する）るように、送出量を補正するのがよい。これによれば、複数回連続的にビスケット厚さが設定範囲をはずれたときに初めて送出量を補正することにより、送出量の補正精度を向上させることができる。
【００６７】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ダイカストマシン、１０…鋳造用金型、１１…固定型、１２…可動型、１３…キャビティ空間、１４…ランナ空間、１５…ビスケット空間、１５ａ…内周壁面、１５ｂ…底壁面、２０…射出機構、２１…射出スリーブ、２１ａ…供給孔、２２…射出プランジャ、２２１…ピストン部、２２２…ロッド部、２２３…ガイド部、２２４…シリンダ部、２３…プランジャ駆動装置、２４…射出制御装置、３０…貯留槽、３１…送出管、３２…ヒータ、３２１…第１ヒータ、３２２…第２ヒータ、３２３…第３ヒータ、４０…金属溶湯供給装置、４１…ポンプ駆動部（送出部）、４２…圧送ポンプ（送出部）、４３…送出量制御装置、４４…リニアエンコーダ、Ｓ…射出ストローク、Ｓ０…最大ストローク、ｔ…ビスケット厚、Ｔ…送出時間、ｔ＿ｌｏｗｅｒ…ビスケット下限厚、ｔ＿ｕｐｐｅｒ…ビスケット上限厚
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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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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