成形機の液圧装置
【課題】液圧回路の異常を少ない負担で検出可能な成形機の液圧装置を提供する。
【解決手段】ダイカストマシン１の液圧装置１４は、ポンプ１９と、液圧回路１６を介してポンプ１９から作動液が供給される液圧シリンダ１３と、液圧回路１６の圧力を検出する圧力センサ２６と、成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量（Ｆ１）の作動液がポンプ１９から吐出されることにより、液圧シリンダ１３が駆動されるようにポンプ１９及び液圧回路１６を制御する制御装置１７とを有する。制御装置１７は、液圧回路１６における作動液の定格の外部リーク量Ｆ０より多く、駆動用供給量（Ｆ１）よりも少ない、所定の診断用供給量Ｆｔの作動液がポンプ１９から吐出されるようにポンプ１９を制御し、そのときの圧力センサ２６の検出圧力が所定の基準圧力Ｐ０未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う。
【解決手段】ダイカストマシン１の液圧装置１４は、ポンプ１９と、液圧回路１６を介してポンプ１９から作動液が供給される液圧シリンダ１３と、液圧回路１６の圧力を検出する圧力センサ２６と、成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量（Ｆ１）の作動液がポンプ１９から吐出されることにより、液圧シリンダ１３が駆動されるようにポンプ１９及び液圧回路１６を制御する制御装置１７とを有する。制御装置１７は、液圧回路１６における作動液の定格の外部リーク量Ｆ０より多く、駆動用供給量（Ｆ１）よりも少ない、所定の診断用供給量Ｆｔの作動液がポンプ１９から吐出されるようにポンプ１９を制御し、そのときの圧力センサ２６の検出圧力が所定の基準圧力Ｐ０未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う。
【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液圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプや液圧回路の異常を検出可能な成形機の液圧装置が知られている。特許文献１の成形機の油圧装置は、複数のポンプと、複数のポンプから作動油が供給される油圧回路と、油圧回路を介して複数のポンプからの作動液が供給される油圧モータと、ポンプの吐出圧を検出する圧力センサと、油圧モータの回転を検出する回転計とを有している。
【０００３】
そして、この油圧装置は、所定の回転数（回転速度）で複数のポンプを回転させ、そのときの油圧モータの回転数が設定回転数から外れている場合において（異常が生じた場合において）、圧力センサの検出圧力が既定値から外れているか否かにより、異常がポンプと油圧回路とのいずれにおいて生じたかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−９４８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、異常検出のために油圧モータ等のアクチュエータを駆動する必要がある。また、異常検出に際して、アクチュエータに連結された部材も駆動されることになる。さらに、アクチュエータを駆動するために大量の作動油を油圧回路に供給する必要があり、多くのエネルギーを消費することになる。このように、油圧回路の異常検出のための動作が大掛かりとなり、手軽に異常検出を行うことができない。
【０００６】
本発明の目的は、液圧回路の異常を少ない負担で検出可能な成形機の液圧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】
本発明の成形機の液圧装置は、ポンプと、前記ポンプから作動液が供給される液圧回路と、前記液圧回路を介して前記ポンプから作動液が供給される液圧シリンダと、前記液圧回路の圧力を検出する圧力センサと、成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されることにより、前記液圧シリンダが駆動されるように前記ポンプ及び前記液圧回路を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記液圧回路における作動液の定格の外部リーク量より多く、前記駆動用供給量よりも少ない、所定の診断用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記圧力センサの検出圧力が所定の基準圧力未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う。
【０００８】
好適には、前記液圧装置は、前記ポンプのドレン量を検出するポンプ用流量センサを更に有し、前記制御装置は、所定の回転数及び所定の容量で駆動されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、前記ポンプ用流量センサの検出流量が所定の基準ポンプドレン量未満であるときは、前記液圧回路に異常が生じたことを報知する処理を行い、前記ポンプ用流量センサの検出流量が前記基準ポンプドレン量以上であるときは、前記ポンプに異常が生じたことを報知する処理を行う。
【０００９】
好適には、前記液圧回路は複数の制御弁を有し、前記複数の制御弁のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、前記制御装置は、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、前記複数の制御弁のいずれかにおいて、その制御弁に対応する前記弁用流量センサの検出流量が前記複数の制御弁毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その制御弁に異常が生じたことを報知する処理を行う。
【００１０】
好適には、前記液圧回路は、複数の制御弁を有する弁群と、少なくとも一つの制御弁を有する弁群とを含む複数の弁群を有し、前記複数の弁群のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、前記制御装置は、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、前記複数の弁群のいずれかにおいて、その弁群に対応する前記複数の弁用流量センサの検出流量が前記複数の弁群毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その弁群に異常が生じたことを報知する処理を行う。
【００１１】
好適には、前記制御装置は、圧力と成形サイクルのサイクル数とを対応付けたデータベースを保持しており、前記データベースを参照して、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力に対応するサイクル数を特定し、特定したサイクル数と、所定の限界サイクル数との差に基づく情報を報知する処理を行う。
【００１２】
好適には、前記液圧装置は、前記作動液の温度を検出する温度センサを更に有し、前記制御装置は、前記温度センサの検出温度の上昇に応じて前記診断用供給量を増加させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、成形機の液圧装置における液圧回路の異常を少ない負担で検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るダイカストマシンの概略構成を示す図。
【図２】図１のダイカストマシンの液圧装置の構成を示す、ポンプ部に着目したブロック図。
【図３】図１のダイカストマシンの液圧装置の構成を示す、液圧回路に着目したブロック図。
【図４】図２の液圧装置における異常診断方法について説明する図。
【図５】図２の液圧装置における故障予知方法について説明する図。
【図６】図２の液圧装置における異常診断時の液圧回路への作動液の供給量の補正について説明する図。
【図７】図２の液圧装置が実行する異常診断の処理の手順を示すフローチャート。
【図８】本発明の変形例に係る液圧装置の構成を示す、液圧回路に着目したブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、符号は、同一又は類似する構成のものについて、「第１切換弁３１Ａ、第２切換弁３１Ｂ」などのように、大文字のアルファベットの付加符号を付すことがある。また、この場合において、単に「切換弁３１」というなど、名称の頭の番号、及び／又は、上記の付加符号を省略することがある。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイカストマシン１の概略構成を示す図である。
【００１７】
ダイカストマシン１は、金型５０１を開閉するための型締装置３と、金型５０１に離型剤などを塗布するスプレイ装置４と、金型５０１に成形材料としての溶湯（溶融金属）を射出するための射出装置５と、成形品としてのダイカスト製品を金型５０１から押し出す押出装置６とを有している。
【００１８】
ダイカストマシン１の成形サイクルにおける動作の概要は、以下のとおりである。
【００１９】
まず、型締装置３において、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート７に対して移動金型５０５を保持する移動ダイプレート８が近接して型閉じ及び型締が行われる。次に、射出装置５において、金型５０１のキャビティＣａに連通する射出スリーブ９に溶湯が供給され、射出スリーブ９内を射出プランジャ１０が摺動することにより、溶湯がキャビティＣａに射出、充填される。
【００２０】
その後、所定の時間が経過し、キャビティＣａ内の溶湯が凝固すると、型締装置３において、移動ダイプレート８が固定ダイプレート７から離間する方向へ移動され、型開きが行われる。また、型開きに並行して、若しくは、型開き後、押出装置６の不図示の押し出しピンが移動金型５０５の分割面から突出し、成形品が移動金型５０５から押し出される。
【００２１】
成形品が押し出されると、スプレイ装置４は、不図示の駆動装置により、複数のノズル１１ａを有するノズル部１１を型開きされた固定金型５０３と移動金型５０５との間に挿入し、複数のノズル１１ａから離型剤を金型５０１に噴出する。そして、ノズル部１１が固定金型５０３と移動金型５０５との間から退避され、次の成形サイクルの準備が完了する。
【００２２】
このような動作を実現するために、ダイカストマシン１は、液圧式のアクチュエータを有している。例えば、型締装置３は、移動ダイプレート８を駆動する型締シリンダ１３Ａを有している。射出装置５は、射出プランジャ１０を駆動する射出シリンダ１３Ｂを有している。押出装置６は、不図示の押し出しピンを駆動する押出シリンダ１３Ｃを有している。
【００２３】
なお、以下では、型締シリンダ１３Ａ、射出シリンダ１３Ｂ及び押出シリンダ１３Ｃについて、「液圧シリンダ１３」といい、これらを区別しないことがある。
【００２４】
これらの液圧シリンダ１３は、特に図示しないが、シリンダチューブと、シリンダチューブを摺動可能なピストンと、ピストンに連結されたロッドとを有している。ピストンは、シリンダチューブ内を２つのシリンダ室に区画しており、その２つのシリンダ室に選択的に作動液（例えば油）が供給されることにより、液圧シリンダ１３は駆動される。
【００２５】
図２は、ダイカストマシン１の液圧装置１４の構成を示すブロック図である。ただし、図２は概念図であり、実際の液圧系よりも簡略化されたり、説明の便宜のために変形されたりした液圧系が図示されている。後述する他のブロック図も同様である。
【００２６】
液圧装置１４は、作動液を送出するポンプ部１５と、ポンプ部１５と液圧シリンダ１３との間で作動液の流れを制御する液圧回路１６とを有している。また、液圧装置１４は、ポンプ部１５や液圧回路１６の動作を制御するとともに、これらにおける異常の有無を判定するための制御装置１７を有している。
【００２７】
ポンプ部１５は、ポンプ１９と、ポンプ１９を駆動する電動機２０と、電動機２０の回転を検出するエンコーダ２１とを有している。
【００２８】
ポンプ１９は、例えば、ポンプ１９の１サイクルにおける吐出量を変化させることが可能な可変容量形ポンプにより構成されている。ポンプ１９は、歯車ポンプやベーンポンプ等のロータリー式のものであってもよいし、アキシャルプランジャポンプやラジアルプランジャポンプ等のプランジャ式のものであってもよい。
【００２９】
ポンプ１９は、不図示のロータが回転し、又は不図示のピストンが往復運動することにより、タンク２３に貯留されている作動液を吸入ポート１９ａから吸入し、吐出ポート１９ｂから吐出する。なお、特に図示しないが、ポンプ１９においては、吸入ポート１９ａからの作動液が収容され、その作動液を吐出ポート１９ｂへ押し出すための部屋が、ケーシング及びロータ、若しくは、ケーシング及びピストンにより形成されている。
【００３０】
また、ポンプ１９において、ケーシング及びロータとの隙間、若しくは、ケーシングとピストンとの隙間を介して、上記の作動液を押し出すための部屋から流れ出た作動液は、ドレンポート１９ｃを介してタンク２３に戻される。
【００３１】
電動機２０は、例えば、サーボモータにより構成されている。すなわち、サーボドライバ５８は、エンコーダ２１の検出値と、適宜に入力された指令値（制御信号）との比較に基づくフィードバック制御により、指令値に応じた回転数で電動機２０を駆動する。なお、電動機２０は、直流電動機であってもよいし、交流電動機であってもよい。
【００３２】
エンコーダ２１は、電動機２０の回転数に比例した数のパルスを制御装置１７に出力する。従って、制御装置１７は、パルス数の計数により、電動機２０（ポンプ１９）の回転数を特定することができる。
【００３３】
ポンプ１９の吐出ポート１９ｂから吐出された作動液は、液圧回路１６に供給される。吐出ポート１９ｂと液圧回路１６との間の流路には、作動液の圧力が所定圧に達したときに作動液をタンクに排出することにより、作動液の最大圧力を制限するリリーフ弁２４が設けられている。
【００３４】
吐出ポート１９ｂと液圧回路１６との間の流路には、作動液の温度を検出する温度センサ２５と、作動液の圧力を検出する圧力センサ２６とが設けられている。また、ポンプ部１５においては、ドレンポート１９ｃからの作動液の排出量（ドレン量）を検出するポンプ用流量センサ２７が設けられている。
【００３５】
温度センサ２５は、作動液の温度の変動に応じて信号レベル（例えば電圧）が変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。同様に、圧力センサ２６は、作動液の圧力の変動に応じて信号レベルが変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。ポンプ用流量センサ２７は、ドレン量の変動に応じて信号レベルが変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。なお、信号は、アナログ式でもデジタル式でもよい。他の信号についても同様である。
【００３６】
制御装置１７は、各部へ電力を供給する電源回路５１と、各部へ制御信号を出力する主制御部５２と、主制御部５２に異常診断の実行を指示する液圧機器診断回路５３とを有している。
【００３７】
電源回路５１は、例えば、変圧器等を含んで構成され、商用電源から供給される電力を適宜な電圧に変換して各部に供給する。電源回路５１には、商用電源から電源回路５１への電力の供給を許容又は遮断するために、電源ＯＦＦスイッチ５５や電源ＯＮスイッチ５６が接続されている。
【００３８】
主制御部５２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されている。主制御部５２は、予め定められたプログラムやユーザの入力部５７に対する操作などに基づいて、サーボドライバ５８や表示部５９などへ制御信号を出力する。
【００３９】
主制御部５２は、種々のセンサの検出値に基づいて、所定の比較処理を行う比較部６１と、比較部６１の比較結果に基づいて異常の有無を判定する異常判別回路６２と、比較部６１や異常判別回路６２に参照されるデータベース６３を有している。
【００４０】
液圧機器診断回路５３には、診断ＯＮスイッチ６５及び診断ＯＮ回路６７が接続されている。
【００４１】
診断ＯＮスイッチ６５は、ユーザによって任意の時期に操作され、当該操作に応じて液圧機器診断回路５３に対してＯＮ信号を出力する。液圧機器診断回路５３は、診断ＯＮスイッチ６５からＯＮ信号が入力されると、異常判別回路６２に診断を指示する。
【００４２】
診断ＯＮ回路６７は、電源回路５１に電力が供給されたときに（ダイカストマシン１が起動されたときに）、診断ＯＮスイッチ６５と同様に、液圧機器診断回路５３にＯＮ信号を出力する。なお、診断ＯＮ回路６７は、入力部５７に対する操作により、起動時に診断の指示を行うか否かの設定がなされることが可能である。
【００４３】
図３は、液圧装置１４の液圧系及び信号処理系の構成を示す他のブロック図である。ただし、上述の図２がポンプ部１５の構成に着目したものであったのに対し、図３は、液圧回路１６の構成に着目したものとなっている。
【００４４】
液圧回路１６は、ポンプ部１５からの作動液の流れを制御する複数の制御弁を有している。例えば、液圧回路１６は、複数の切換弁３１と、減圧弁３２と、逆止弁３３とを有している。
【００４５】
複数の切換弁３１は、例えば、互いに並列に接続されている。減圧弁３２は、例えば、第１切換弁３１Ａの一のポートに直列に接続されている。逆止弁３３は、例えば、第２切換弁３１Ｂの一のポートに直列に接続されている。
【００４６】
第１切換弁３１Ａ及び減圧弁３２は、例えば、一の液圧シリンダ１３に対する作動液の流れを制御する。同様に、第２切換弁３１Ｂ及び逆止弁３３は、他の一の液圧シリンダ１３に対する作動液の流れを制御する。このように、液圧回路１６は、複数の制御弁を有することにより、複数の液圧シリンダ１３に対して個別に作動液の流れを制御可能である。
【００４７】
切換弁３１は、例えば、４ポート３位置の切換弁により構成されている。４つのポートは、例えば、ポンプ部１５、タンク２３、液圧シリンダ１３の２つのシリンダ室に接続されている。そして、切換弁３１は、スプールの位置が３位置間において切り換えられることにより、ポンプ部１５（タンク２３）と一方（他方）のシリンダ室との接続、ポンプ部１５（タンク２３）と他方（一方）のシリンダ室との接続、ポンプ部１５（タンク２３）と２つのシリンダ室との遮断のいずれかを行う。切換弁３１は、例えば、電気信号の入力によりソレノイドが駆動され、ソレノイドの駆動によりパイロット圧力が導入され、パイロット圧力の導入によりスプールが駆動される電磁パイロット弁により構成されている。
【００４８】
減圧弁３２は、第１切換弁３１Ａ側の圧力を一定の圧力に保つように構成されている。また、減圧弁３２は、パイロット圧力の導入によっても作動することが可能に構成されている。
【００４９】
逆止弁３３は、第２切換弁３１Ｂ側からの作動液の流れを許容し、その逆方向の流れを阻止するように構成されている。また、逆止弁３３は、パイロット圧力の導入によって、第２切換弁３１Ｂ側への流れを許容可能に構成されている。
【００５０】
液圧装置１４は、複数の制御弁（３１、３２、３３等）のドレンポートからの作動液の流量（ドレン量）を検出する複数の弁用流量センサ３５を有している。弁用流量センサ３５は、ドレン量の変動に応じて信号レベルが変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。
【００５１】
また、液圧装置１４は、複数の制御弁（３１、３２、３３等）を制御するために、液圧機器制御回路３７を有している。主制御部５２は、液圧機器制御回路３７に制御信号を出力し、液圧機器制御回路３７は、その制御信号に応じた電力を各制御弁等に出力する。
【００５２】
表示部５９は、例えば、点灯、点滅若しくは消灯により異常の有無を報知する複数のランプを含んで構成されている。例えば、表示部５９は、ポンプ部１５の異常の有無を報知するためのポンプ用ランプ６９（図２）、液圧回路１６の異常の有無を報知するための液圧回路用ランプ７０（図２及び図３）、複数の制御弁（３１、３２、３３等）の異常の有無を報知するための複数の弁用ランプ７１（図３）を有している。また、表示部５９は、特に図示しないが、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの画像を表示するディスプレイを含んでいる。
【００５３】
図４は、液圧装置１４における異常診断方法を説明する図である。
【００５４】
具体的には、図４は、液圧回路１６への作動液の供給量（ポンプ１９の吐出量）の時間変化を示しており、横軸は時間、縦軸は作動液の供給量を示している。なお、図４は、模式図であり、液圧回路１６への作動液の供給量の変化を正確に表したものではない。
【００５５】
ダイカストマシン１が周期Ｔの成形サイクルを繰返し行うことに応じて、液圧回路１６への作動液の供給量の変化も周期Ｔで周期的に変動する。供給量の変化は、ポンプ１９の回転数の変化又は容量の変化によりもたらされる。
【００５６】
各成形サイクルにおいては、液圧シリンダ１３を駆動するときなどに供給量が増大し、液圧シリンダ１３を駆動しないときなどに供給量が減少する。液圧シリンダ１３を駆動しないときなどにおいては、成形サイクル中であっても、ポンプ１９（電動機２０）が停止され、供給量が０とされてもよい。
【００５７】
液圧回路１６においては、液圧機器（制御弁など）の構成部品同士の隙間における作動液の漏れなどにより、外部リーク量Ｆ０の作動液が液圧回路１６の外部へ漏れる。外部リーク量Ｆ０は、例えば、複数の制御弁（３１、３２、３３等）のドレン量の総和である。液圧シリンダ１３を駆動するためには、ある程度の差で外部リーク量Ｆ０よりも多い供給量の作動液が液圧回路１６に供給される必要がある。従って、液圧回路１６への作動液の供給量の極大値Ｆ１、Ｆ２は、ある程度の差で外部リーク量Ｆ０よりも大きく設定されている。
【００５８】
なお、以下では、極大値Ｆ１は、少なくとも一つの液圧シリンダ１３を駆動するときの液圧回路１６への作動液の供給量に関する、最小の極大値であるものとして説明する。極大値Ｆ１、Ｆ２は、図４に示すように、所定時間に亘って維持され得る。
【００５９】
異常診断時においては、外部リーク量Ｆ０よりも多く、且つ、極大値Ｆ１よりも少ない診断用供給量Ｆｔで、液圧回路１６に作動液が供給される。このとき、液圧回路１６（複数の制御弁）は、液圧シリンダ１３等のアクチュエータへの作動液の供給を遮断するように制御されている。
【００６０】
一方、複数の制御弁（３１、３２、３３等）は、摩耗により隙間が大きくなり、ドレン量は徐々に多くなる。また、突発的に故障が生じた場合においても、作動液の漏れが多くなることがある。
【００６１】
従って、液圧回路１６が正常であれば、液圧回路１６の圧力は、所定の基準圧力まで上昇する。一方、摩耗の進行が所定のレベルを超えたり、突発的な故障が生じたりし、作動液の漏れが多くなると、液圧回路１６の圧力は、所定の基準圧力まで達しない。このことに基づいて、液圧回路１６の異常の有無が判定される。
【００６２】
また、本実施形態においては、診断用供給量Ｆｔの作動液の供給は、診断用供給量Ｆｔに対応して予め設定された回転数及び容量で電動機２０及びポンプ１９が制御されることにより実現される。換言すれば、液圧回路１６への作動液の供給量を検出して、当該供給量をフィードバック制御することは行われていない。
【００６３】
従って、ポンプ部１５に異常が生じると、診断用供給量Ｆｔの作動液が液圧回路１６に供給されず、液圧回路１６の圧力は基準圧力まで達しない。すなわち、液圧回路１６の圧力の検出により、ポンプ部１５の異常も検出される。
【００６４】
そして、ポンプ用流量センサ２７の検出するポンプ１９のドレン量が所定の基準ポンプドレン量を超えている場合には、異常箇所がポンプ部１５であることを特定でき、ドレン量が所定の基準ポンプドレン量を超えていない場合には、異常箇所が液圧回路１６であることを特定できる。
【００６５】
なお、外部リーク量Ｆ０は、液圧回路１６が製造者及び／又は作業者において期待されている性能を発揮するとき（正常時）の外部リーク量であり、いわば、定格の外部リーク量である。定格の外部リーク量Ｆ０としては、例えば、液圧装置１４の仕様書に記載されているものを用いることができる。また、液圧回路１６における定格の外部リーク量Ｆ０は、液圧回路１６を構成する液圧機器（制御弁など）の仕様書に記載されている液圧機器毎の定格の外部リーク量の総和から求められてもよい。また、摩耗が進んでいない液圧装置１４（出荷直後の液圧装置１４若しくはそれに相当する状態の液圧装置１４）において測定された外部リーク量が定格の外部リーク量Ｆ０とされてもよい。
【００６６】
診断用供給量Ｆｔは、定格の外部リーク量Ｆ０より多く、液圧シリンダを駆動するときの駆動用供給量（Ｆ１）よりも少なければよいが、定格の外部リーク量Ｆ０をわずかに超える程度であることが好ましい。例えば、診断用供給量Ｆｔは、定格の外部リーク量Ｆ０の１０％〜５０％の量の差で定格の外部リーク量Ｆ０を超える量であることが好ましい。
【００６７】
図５は、液圧装置１４における故障予知方法について説明する図である。
【００６８】
具体的には、図５は、上述した異常診断時（診断用供給量Ｆｔの作動液を供給したとき）における液圧回路１６の圧力の長期的な時間変化を示しており、横軸は実行された成形サイクルのサイクル数、縦軸は異常診断時の液圧回路１６の圧力を示している。
【００６９】
液圧回路１６は、突発的な故障が生じない場合であっても、成形サイクルが繰り返されると、摩耗が進行し、外部リーク量が多くなる。従って、異常診断時の液圧回路１６の圧力は、成形サイクルが繰り返されることにより、徐々に低下していく。そして、その圧力が所定の基準圧力Ｐ０を下回ると、異常が生じたと判定される。
【００７０】
このような正常摩耗が進行する過程においては、図５に例示するように、サイクル数と、異常診断時の液圧回路１６の圧力との間に相関がある。従って、その相関を予め調べておくことにより、現在の異常診断時の圧力に基づいて、異常診断時の圧力が基準圧力Ｐ０を下回る時期を予測することができる。
【００７１】
例えば、現在の異常診断時の圧力がＰ１であるとすると、図５に例示する相関から、圧力Ｐ１に対応するサイクル数ｎ１を特定できる。そして、基準圧力Ｐ０に対応する限界サイクル数ｎ０と、現在のサイクル数ｎ１との差から、異常発生までのサイクル数ｎ２（＝ｎ０−ｎ１）を算出できる。
【００７２】
図６は、診断用供給量Ｆｔの補正について説明する図である。横軸は温度、縦軸は診断用供給量Ｆｔを示している。
【００７３】
作動液の温度は、成形サイクルが繰り返されると作動液と液圧機器との摩擦などにより上昇する。また、作動液の温度は、ダイカストマシン１が配置される環境、その環境（気温）の変化の影響も受ける。作動液の温度が上昇すると、作動液の粘度が低下し、外部リーク量は多くなる。
【００７４】
そこで、ダイカストマシン１は、作動液の温度に基づいて診断用供給量Ｆｔを補正する。換言すれば、ダイカストマシン１は、作動液の温度に応じた診断用供給量Ｆｔを設定する。
【００７５】
例えば、データベース６３には、温度と診断用供給量Ｆｔとを対応付けたマップが保持されている。当該マップは、図６に示すように、作動液の温度が上昇すると、診断用供給量Ｆｔが多くなるように設定されている。異常判別回路６２は、データベース６３を参照して、温度センサ２５の検出温度に対応する診断用供給量Ｆｔを特定し、その特定した診断用供給量Ｆｔで作動液を供給するようにポンプ部１５に指示する。なお、圧力と診断用供給量Ｆｔの補正量とを対応付けたマップも、広義には、圧力と診断用供給量Ｆｔとを対応付けたマップである。
【００７６】
本実施形態においては、上述のように、診断用供給量Ｆｔの作動液の供給は、診断用供給量Ｆｔに対応して予め設定された回転数及び容量が維持されるように電動機２０及びポンプ１９が制御されることにより実現される。従って、実際に温度に基づく補正が行われるのは、回転数及び容量の少なくとも一方であり、データベース６３は、温度と、回転数及び容量の少なくとも一方とを対応付けたマップを保持している。
【００７７】
図７は、液圧装置１４が実行する異常診断の処理の手順を示すフローチャートである。
【００７８】
この処理は、上述のように、診断ＯＮスイッチ６５に対する操作により開始され、又は、ダイカストマシン１の起動時に診断ＯＮ回路６７により開始指示がなされることにより開始される。
【００７９】
ステップＳ１では、液圧装置１４は、診断用供給量Ｆｔの作動液を液圧回路１６に供給する制御を開始する。具体的には、主制御部５２は、図６を参照して説明したように、診断用供給量Ｆｔに対応した回転数及び容量の少なくとも一方を温度に基づいて補正する。そして、主制御部５２は、補正後の回転数及び容量が維持されるように電動機２０及びポンプ１９を制御する。
【００８０】
ステップＳ２では、液圧装置１４は、電動機２０及びポンプ１９が定常状態となり、また、液圧回路１６の圧力が定常状態となるまで待つ。当該待機は、圧力センサ２６等の所定のセンサの検出値が定常状態になったと判定されるまで行われてもよいし、予め定められた時間が経過するまで行われてもよい。
【００８１】
ステップＳ３では、液圧装置１４は、圧力センサ２６の検出圧力、すなわち、液圧回路１６の圧力を取得する。
【００８２】
ステップＳ４では、液圧装置１４は、ステップＳ３で取得した検出圧力が基準圧力Ｐ０未満であるか否か判定する。検出圧力が基準圧力Ｐ０未満でないと判定された場合は、処理は、ステップＳ５に進み、検出圧力が基準圧力Ｐ０未満と判定された場合は、処理は、ステップＳ８に進む。
【００８３】
ステップＳ５では、液圧装置１４は、液圧装置１４において異常が生じていないことを報知するための処理を実行する。例えば、主制御部５２は、ポンプ用ランプ６９、液圧回路用ランプ７０及び複数の弁用ランプ７１を消灯する。
【００８４】
ステップＳ６では、液圧装置１４は、図５を参照して説明した故障予知を行う。具体的には、制御装置１７は、図５に示されるマップをデータベース６３に保持している。そして、異常判別回路６２は、データベース６３を参照することにより、圧力センサ２６により検出された検出圧力に対応するサイクル数ｎ１を特定し、異常発生までのサイクル数ｎ２（＝ｎ０−ｎ１）を算出する。
【００８５】
ステップＳ７では、液圧装置１４は、ステップＳ６において算出した異常発生までのサイクル数ｎ２に基づく情報を表示部５９において表示する。サイクル数ｎ２に基づく情報は、例えば、サイクル数ｎ２自体、サイクル数ｎ２が代入される所定の計算式により算出された故障時期である。
【００８６】
ステップＳ８では、ポンプ用流量センサ２７の検出するドレン量が所定の基準ポンプドレン量未満であるか否か判定する。検出ドレン量が基準ポンプドレン量未満でないと判定された場合は、処理は、ステップＳ９に進み、検出ドレン量が基準ポンプドレン量未満と判定された場合は、処理は、ステップＳ１０に進む。
【００８７】
ステップＳ９では、液圧装置１４は、ポンプ部１５において異常が生じたことを報知するための処理を実行する。例えば、主制御部５２は、ポンプ用ランプ６９を点滅させる。
【００８８】
ステップＳ１０では、液圧装置１４は、液圧回路１６において異常が生じたことを報知するための処理を実行する。例えば、主制御部５２は、液圧回路用ランプ７０を点滅させる。
【００８９】
ステップＳ１０の実行後、異常診断の処理を終えることにより、負担の少ない診断のみが行われるようにすることもできる。しかし、本実施形態では、ステップＳ１０までに液圧回路１６の異常が検出された場合には、負担は増えるが、異常対象機器を特定するために、Ｓ１１以降のステップを行う。
【００９０】
ステップＳ１１及びＳ１２では、液圧装置１４は、液圧回路１６の診断対象となる機器を作動させる。例えば、主制御部５２は、複数の制御弁（３１、３２、３３等）を順次若しくは並行して所定の動作で作動させる。この作動は、所定時間行われ、その間、診断対象となる機器（複数の制御弁）のドレン量が検出される。なお、このときの液圧回路１６への作動液の供給量は、診断用供給量Ｆｔであってもよいし、診断用供給量Ｆｔよりも多くてもよい。
【００９１】
ステップＳ１３及びＳ１４では、液圧装置１４は、全ての制御弁について順次、各制御弁において検出されたドレン量が、各制御弁に対して設定された基準弁ドレン量未満であるか否かを判定する。
【００９２】
ステップＳ１５では、液圧装置１４は、ステップＳ１３において検出ドレン量が基準弁ドレン量未満でないと判定された制御弁において異常が生じていることを報知する処理を実行する。例えば、主制御部５２は、異常が生じた制御弁に対応する弁用ランプ７１を点滅させる。
【００９３】
以上の実施形態によれば、ダイカストマシン１の液圧装置１４は、ポンプ１９と、ポンプ１９から作動液が供給される液圧回路１６と、液圧回路１６を介してポンプ１９から作動液が供給される液圧シリンダ１３と、液圧回路１６の圧力を検出する圧力センサ２６と、成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量（Ｆ１）の作動液がポンプ１９から吐出されることにより、液圧シリンダ１３が駆動されるようにポンプ１９及び液圧回路１６を制御する制御装置１７とを有する。制御装置１７は、液圧回路１６における作動液の定格の外部リーク量Ｆ０より多く、駆動用供給量（Ｆ１）よりも少ない、所定の診断用供給量Ｆｔの作動液がポンプ１９から吐出されるようにポンプ１９を制御し、そのときの圧力センサ２６の検出圧力が所定の基準圧力Ｐ０未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う。
【００９４】
従って、比較的少ない供給量で作動液を供給し、液圧回路１６の異常を検出することができる。また、液圧シリンダ１３に接続された部材（例えば、移動ダイプレート８や射出プランジャ１０）を駆動する必要がない。その結果、液圧回路の異常を少ない負担で検出することができる。なお、本実施形態の異常検出は、正常摩耗の進行により生じる異常と、突発的に生じる異常との双方に対応可能である。
【００９５】
液圧装置１４は、ポンプ１９のドレン量を検出するポンプ用流量センサ２７を更に有する。制御装置１７は、所定の回転数及び所定の容量で駆動されるようにポンプ１９を制御し、そのときの検出圧力が基準圧力Ｐ０未満である場合において、ポンプ用流量センサ２７の検出流量が所定の基準ポンプドレン量未満であるときは、液圧回路１６に異常が生じたことを報知する処理を行い（ステップＳ１０）、ポンプ用流量センサ２７の検出流量が基準ポンプドレン量以上であるときは、ポンプ１９に異常が生じたことを報知する処理を行う（ステップＳ９）。
【００９６】
従って、簡易に診断用供給量Ｆｔの作動液の供給が行われ、異常検出が行われる。すなわち、液圧回路１６への作動液の供給量を検出する流量センサを設けて、フィードバック制御により供給量を診断用供給量Ｆｔに維持する（なお、この態様も本発明に含まれる）ことは行われない。さらに、少ない供給量でポンプ１９の異常も含めて異常を検出することができ、且つ、故障箇所の特定もできる。
【００９７】
液圧回路１６は複数の制御弁（３１、３２、３３）を有する。液圧装置１４は、複数の制御弁のドレン量を検出する複数の弁用流量センサ３５が設けられる。制御装置１７は、診断用供給量Ｆｔの作動液が吐出されるようにポンプ１９を制御したときの検出圧力が基準圧力Ｐ０未満である場合において、複数の制御弁のいずれかにおいて、その制御弁に対応する弁用流量センサ３５の検出流量が複数の制御弁毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その制御弁に異常が生じたことを報知する処理を行う（ステップＳ１５）。
【００９８】
従って、少ない供給量での異常検出により液圧回路１６全体の異常を検出し、異常が検出されたときには、液圧回路１６内における異常の検出箇所を特定することができる。すなわち、効率的に詳細な異常を検出することができる。
【００９９】
制御装置１７は、圧力と成形サイクルのサイクル数とを対応付けたデータベース６３を保持している。また、制御装置１７は、データベース６３を参照して、診断用供給量Ｆｔの作動液が吐出されるようにポンプ１９を制御したときの検出圧力に対応するサイクル数ｎ１を特定し、特定したサイクル数ｎ１と、所定の限界サイクル数ｎ０との差ｎ２に基づく情報を報知する処理を行う（ステップＳ６）。
【０１００】
従って、正常摩耗の進行による異常発生の時期を予兆することができる。その結果、作業者はメンテナンスに適切な時期を知ることができ、作業者の利便性が向上する。しかも、異常検出のための動作に基づいて予兆が行われることから、予兆のためだけに液圧系を動作させることがなく、且つ、その動作は上述のように負担が少ないから、著しく液圧装置の負担が軽減される。
【０１０１】
液圧装置１４は、作動液の温度を検出する温度センサ２５を有する。制御装置１７は、温度センサ２５の検出温度の上昇に応じて診断用供給量Ｆｔを増加させる。従って、温度により生じる異常診断の誤差を抑制することができる。その結果、比較的少ない供給量で異常検出を行う場合においても、正確な異常検出が可能となる。
【０１０２】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るダイカストマシンの液圧装置１１４の液圧系及び信号処理系の構成を示すブロック図である。なお、図８は、第１の実施形態の図３の一部に相当する。
【０１０３】
液圧装置１１４は、少なくとも一の弁用流量センサ３５が、２以上の制御弁のドレン量を検出されるように設けられている点が第１の実施形態の液圧装置１４と相違する。その他の構成は、第１の実施形態の液圧装置１４と同様である。
【０１０４】
具体的には、第１弁用流量センサ３５Ａは、第１切換弁３１Ａ及び第２切換弁３１Ｂを含む第１弁群７５Ａ全体のドレン量を検出する。第２弁用流量センサ３５Ｂは、減圧弁３２及び逆止弁３３を含む第２弁群７５Ｂ全体のドレン量を検出する。
【０１０５】
液圧装置１１４の動作は、第１の実施形態の液圧装置１４の動作と概ね同様である。ただし、図７のステップＳ１３〜Ｓ１５では、制御装置１７は、全ての弁群７５について順次、各弁用流量センサ３５の検出流量が、各弁群７５に対して設定された基準弁用ドレン量未満か否かを判定する。そして、制御装置１７は、検出流量が基準弁用ドレン量未満でないと判定された弁群７５において異常が生じたことを報知する処理を実行する。例えば、異常が生じた弁群７５に含まれる制御弁に対応する弁用ランプ７１を点滅させる。
【０１０６】
以上の実施形態によれば、複数の制御弁を複数の弁群にグループ化し、弁群毎にドレン量の検出及び異常検出を行うことから、流量センサの数を減らして費用を抑えることができる。このとき、実施形態のように、電磁パイロット弁（３１Ａ、３１Ｂ）とパイロット弁（３２、３３）とを別グループとするなど作動方式毎にグループ化したり、切換弁（３１Ａ、３１Ｂ）と、それ以外の弁（３２、３３）とを別グループとするなど弁の構造に関する種類毎にグループ化したりすることにより、効率的且つ精度よく異常の検出を行うことができる。
【０１０７】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１０８】
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。
【０１０９】
また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出であってもよい。成形機は、トグル式のものに限定されず、例えば、型閉じ及び型締めが別個の駆動手段により行われるハイブリッド式のものであってもよい。
【０１１０】
異常診断を行う時期は、成形機の稼働時及び作業者の任意の時期に限定されない。例えば、異常診断は、各成形サイクル毎に行われたり、所定回数の成形サイクル毎に行われたりするなど、定期的に行われてもよい。このような場合、異常診断は、液圧シリンダ等の液圧式のアクチュエータが用いられない工程（例えば、実施形態ではスプレイ行程）と同時に行われることが好ましい。
【０１１１】
診断用供給量の作動液を供給するとき（ステップＳ１〜Ｓ４）における液圧回路の状態は、液圧シリンダ等のアクチュエータへの作動液の流れを遮断した状態に限定されない。例えば、一方側の駆動限に到達している液圧シリンダを更に前記一方側へ駆動するように作動液の流れが許容されている状態では、実質的に液圧回路から液圧シリンダへ作動液は流れず、液圧回路の圧力は上昇する。ただし、この場合、液圧シリンダにおける作動液の漏れも考慮して、診断用供給量を設定する必要がある。
【０１１２】
診断用供給量の作動液を供給するとき（ステップＳ１〜Ｓ４）における液圧回路内における流れの許容及び遮断の状態（各弁の状態など）は、適宜に設定されてよい。例えば、作動液の流れを許容及び遮断可能な２つの弁が、一の液圧シリンダ１３に対して直列に設けられている場合において、いずれか一方の弁においてのみ流れの遮断が行われてもよいし、双方の弁において流れの遮断が行われてもよい。また、一方の弁においてのみ遮断を行って診断した後に、他方の弁においてのみ遮断を行って診断してもよい。複数の弁間における相対的な異常の生じやすさ、各弁における異常が生じやすい状態などを考慮して、適宜に各弁の状態が設定されてよい。
【０１１３】
異常診断時に検出される液圧回路の圧力は、液圧回路の上流（ポンプと液圧回路との間、流れを遮断可能な最上流の制御弁よりも上流）における圧力に限定されない。例えば、上述のように、流れを遮断可能な２つの弁が直列に配置されている場合には、２つの弁の間において圧力が検出されてもよい。外部リーク量の増加に伴う圧力低下を検出できる位置であればよい。同様に、作動液の温度は、液圧回路の上流における温度に限定されず、適宜な位置において検出されてよい。
【０１１４】
ポンプは、回転数及びポンプの１サイクル当たりの容量のいずれかで液圧回路に供給する作動液を調整可能であればよい。すなわち、ポンプは定量形のものであってもよい。また、電動機はサーボモータでなくてもよい。
【０１１５】
圧力センサ及び流量センサは、多値の信号を出力するものに限定されず、２値の信号を出力するものであってもよい。例えば、圧力センサは、圧力が基準圧力になったときにＯＮ信号（又はＯＦＦ信号）を出力する圧力スイッチであってもよい。同様に、流量センサは、基準ドレン量になったときにＯＮ信号（又はＯＦＦ信号）を出力するフロースイッチであってもよい。
【０１１６】
報知のための装置は、視覚的に報知を行う表示装置に限定されない。例えば、スピーカの出力する報知音により報知が行われてよい。
【０１１７】
複数の弁群は、少なくとも一の弁群が２以上の制御弁を有していればよい。少なくとも２つの制御弁において、ドレン量が共に計測されれば、流量センサの削減などが図られるからである。
【符号の説明】
【０１１８】
１…ダイカストマシン、１３…液圧シリンダ、１４…液圧装置、１６…液圧回路、１７…制御装置、１９…ポンプ、２６…圧力センサ。
【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液圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプや液圧回路の異常を検出可能な成形機の液圧装置が知られている。特許文献１の成形機の油圧装置は、複数のポンプと、複数のポンプから作動油が供給される油圧回路と、油圧回路を介して複数のポンプからの作動液が供給される油圧モータと、ポンプの吐出圧を検出する圧力センサと、油圧モータの回転を検出する回転計とを有している。
【０００３】
そして、この油圧装置は、所定の回転数（回転速度）で複数のポンプを回転させ、そのときの油圧モータの回転数が設定回転数から外れている場合において（異常が生じた場合において）、圧力センサの検出圧力が既定値から外れているか否かにより、異常がポンプと油圧回路とのいずれにおいて生じたかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−９４８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、異常検出のために油圧モータ等のアクチュエータを駆動する必要がある。また、異常検出に際して、アクチュエータに連結された部材も駆動されることになる。さらに、アクチュエータを駆動するために大量の作動油を油圧回路に供給する必要があり、多くのエネルギーを消費することになる。このように、油圧回路の異常検出のための動作が大掛かりとなり、手軽に異常検出を行うことができない。
【０００６】
本発明の目的は、液圧回路の異常を少ない負担で検出可能な成形機の液圧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】
本発明の成形機の液圧装置は、ポンプと、前記ポンプから作動液が供給される液圧回路と、前記液圧回路を介して前記ポンプから作動液が供給される液圧シリンダと、前記液圧回路の圧力を検出する圧力センサと、成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されることにより、前記液圧シリンダが駆動されるように前記ポンプ及び前記液圧回路を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記液圧回路における作動液の定格の外部リーク量より多く、前記駆動用供給量よりも少ない、所定の診断用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記圧力センサの検出圧力が所定の基準圧力未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う。
【０００８】
好適には、前記液圧装置は、前記ポンプのドレン量を検出するポンプ用流量センサを更に有し、前記制御装置は、所定の回転数及び所定の容量で駆動されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、前記ポンプ用流量センサの検出流量が所定の基準ポンプドレン量未満であるときは、前記液圧回路に異常が生じたことを報知する処理を行い、前記ポンプ用流量センサの検出流量が前記基準ポンプドレン量以上であるときは、前記ポンプに異常が生じたことを報知する処理を行う。
【０００９】
好適には、前記液圧回路は複数の制御弁を有し、前記複数の制御弁のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、前記制御装置は、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、前記複数の制御弁のいずれかにおいて、その制御弁に対応する前記弁用流量センサの検出流量が前記複数の制御弁毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その制御弁に異常が生じたことを報知する処理を行う。
【００１０】
好適には、前記液圧回路は、複数の制御弁を有する弁群と、少なくとも一つの制御弁を有する弁群とを含む複数の弁群を有し、前記複数の弁群のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、前記制御装置は、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、前記複数の弁群のいずれかにおいて、その弁群に対応する前記複数の弁用流量センサの検出流量が前記複数の弁群毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その弁群に異常が生じたことを報知する処理を行う。
【００１１】
好適には、前記制御装置は、圧力と成形サイクルのサイクル数とを対応付けたデータベースを保持しており、前記データベースを参照して、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力に対応するサイクル数を特定し、特定したサイクル数と、所定の限界サイクル数との差に基づく情報を報知する処理を行う。
【００１２】
好適には、前記液圧装置は、前記作動液の温度を検出する温度センサを更に有し、前記制御装置は、前記温度センサの検出温度の上昇に応じて前記診断用供給量を増加させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、成形機の液圧装置における液圧回路の異常を少ない負担で検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るダイカストマシンの概略構成を示す図。
【図２】図１のダイカストマシンの液圧装置の構成を示す、ポンプ部に着目したブロック図。
【図３】図１のダイカストマシンの液圧装置の構成を示す、液圧回路に着目したブロック図。
【図４】図２の液圧装置における異常診断方法について説明する図。
【図５】図２の液圧装置における故障予知方法について説明する図。
【図６】図２の液圧装置における異常診断時の液圧回路への作動液の供給量の補正について説明する図。
【図７】図２の液圧装置が実行する異常診断の処理の手順を示すフローチャート。
【図８】本発明の変形例に係る液圧装置の構成を示す、液圧回路に着目したブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、符号は、同一又は類似する構成のものについて、「第１切換弁３１Ａ、第２切換弁３１Ｂ」などのように、大文字のアルファベットの付加符号を付すことがある。また、この場合において、単に「切換弁３１」というなど、名称の頭の番号、及び／又は、上記の付加符号を省略することがある。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイカストマシン１の概略構成を示す図である。
【００１７】
ダイカストマシン１は、金型５０１を開閉するための型締装置３と、金型５０１に離型剤などを塗布するスプレイ装置４と、金型５０１に成形材料としての溶湯（溶融金属）を射出するための射出装置５と、成形品としてのダイカスト製品を金型５０１から押し出す押出装置６とを有している。
【００１８】
ダイカストマシン１の成形サイクルにおける動作の概要は、以下のとおりである。
【００１９】
まず、型締装置３において、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート７に対して移動金型５０５を保持する移動ダイプレート８が近接して型閉じ及び型締が行われる。次に、射出装置５において、金型５０１のキャビティＣａに連通する射出スリーブ９に溶湯が供給され、射出スリーブ９内を射出プランジャ１０が摺動することにより、溶湯がキャビティＣａに射出、充填される。
【００２０】
その後、所定の時間が経過し、キャビティＣａ内の溶湯が凝固すると、型締装置３において、移動ダイプレート８が固定ダイプレート７から離間する方向へ移動され、型開きが行われる。また、型開きに並行して、若しくは、型開き後、押出装置６の不図示の押し出しピンが移動金型５０５の分割面から突出し、成形品が移動金型５０５から押し出される。
【００２１】
成形品が押し出されると、スプレイ装置４は、不図示の駆動装置により、複数のノズル１１ａを有するノズル部１１を型開きされた固定金型５０３と移動金型５０５との間に挿入し、複数のノズル１１ａから離型剤を金型５０１に噴出する。そして、ノズル部１１が固定金型５０３と移動金型５０５との間から退避され、次の成形サイクルの準備が完了する。
【００２２】
このような動作を実現するために、ダイカストマシン１は、液圧式のアクチュエータを有している。例えば、型締装置３は、移動ダイプレート８を駆動する型締シリンダ１３Ａを有している。射出装置５は、射出プランジャ１０を駆動する射出シリンダ１３Ｂを有している。押出装置６は、不図示の押し出しピンを駆動する押出シリンダ１３Ｃを有している。
【００２３】
なお、以下では、型締シリンダ１３Ａ、射出シリンダ１３Ｂ及び押出シリンダ１３Ｃについて、「液圧シリンダ１３」といい、これらを区別しないことがある。
【００２４】
これらの液圧シリンダ１３は、特に図示しないが、シリンダチューブと、シリンダチューブを摺動可能なピストンと、ピストンに連結されたロッドとを有している。ピストンは、シリンダチューブ内を２つのシリンダ室に区画しており、その２つのシリンダ室に選択的に作動液（例えば油）が供給されることにより、液圧シリンダ１３は駆動される。
【００２５】
図２は、ダイカストマシン１の液圧装置１４の構成を示すブロック図である。ただし、図２は概念図であり、実際の液圧系よりも簡略化されたり、説明の便宜のために変形されたりした液圧系が図示されている。後述する他のブロック図も同様である。
【００２６】
液圧装置１４は、作動液を送出するポンプ部１５と、ポンプ部１５と液圧シリンダ１３との間で作動液の流れを制御する液圧回路１６とを有している。また、液圧装置１４は、ポンプ部１５や液圧回路１６の動作を制御するとともに、これらにおける異常の有無を判定するための制御装置１７を有している。
【００２７】
ポンプ部１５は、ポンプ１９と、ポンプ１９を駆動する電動機２０と、電動機２０の回転を検出するエンコーダ２１とを有している。
【００２８】
ポンプ１９は、例えば、ポンプ１９の１サイクルにおける吐出量を変化させることが可能な可変容量形ポンプにより構成されている。ポンプ１９は、歯車ポンプやベーンポンプ等のロータリー式のものであってもよいし、アキシャルプランジャポンプやラジアルプランジャポンプ等のプランジャ式のものであってもよい。
【００２９】
ポンプ１９は、不図示のロータが回転し、又は不図示のピストンが往復運動することにより、タンク２３に貯留されている作動液を吸入ポート１９ａから吸入し、吐出ポート１９ｂから吐出する。なお、特に図示しないが、ポンプ１９においては、吸入ポート１９ａからの作動液が収容され、その作動液を吐出ポート１９ｂへ押し出すための部屋が、ケーシング及びロータ、若しくは、ケーシング及びピストンにより形成されている。
【００３０】
また、ポンプ１９において、ケーシング及びロータとの隙間、若しくは、ケーシングとピストンとの隙間を介して、上記の作動液を押し出すための部屋から流れ出た作動液は、ドレンポート１９ｃを介してタンク２３に戻される。
【００３１】
電動機２０は、例えば、サーボモータにより構成されている。すなわち、サーボドライバ５８は、エンコーダ２１の検出値と、適宜に入力された指令値（制御信号）との比較に基づくフィードバック制御により、指令値に応じた回転数で電動機２０を駆動する。なお、電動機２０は、直流電動機であってもよいし、交流電動機であってもよい。
【００３２】
エンコーダ２１は、電動機２０の回転数に比例した数のパルスを制御装置１７に出力する。従って、制御装置１７は、パルス数の計数により、電動機２０（ポンプ１９）の回転数を特定することができる。
【００３３】
ポンプ１９の吐出ポート１９ｂから吐出された作動液は、液圧回路１６に供給される。吐出ポート１９ｂと液圧回路１６との間の流路には、作動液の圧力が所定圧に達したときに作動液をタンクに排出することにより、作動液の最大圧力を制限するリリーフ弁２４が設けられている。
【００３４】
吐出ポート１９ｂと液圧回路１６との間の流路には、作動液の温度を検出する温度センサ２５と、作動液の圧力を検出する圧力センサ２６とが設けられている。また、ポンプ部１５においては、ドレンポート１９ｃからの作動液の排出量（ドレン量）を検出するポンプ用流量センサ２７が設けられている。
【００３５】
温度センサ２５は、作動液の温度の変動に応じて信号レベル（例えば電圧）が変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。同様に、圧力センサ２６は、作動液の圧力の変動に応じて信号レベルが変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。ポンプ用流量センサ２７は、ドレン量の変動に応じて信号レベルが変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。なお、信号は、アナログ式でもデジタル式でもよい。他の信号についても同様である。
【００３６】
制御装置１７は、各部へ電力を供給する電源回路５１と、各部へ制御信号を出力する主制御部５２と、主制御部５２に異常診断の実行を指示する液圧機器診断回路５３とを有している。
【００３７】
電源回路５１は、例えば、変圧器等を含んで構成され、商用電源から供給される電力を適宜な電圧に変換して各部に供給する。電源回路５１には、商用電源から電源回路５１への電力の供給を許容又は遮断するために、電源ＯＦＦスイッチ５５や電源ＯＮスイッチ５６が接続されている。
【００３８】
主制御部５２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されている。主制御部５２は、予め定められたプログラムやユーザの入力部５７に対する操作などに基づいて、サーボドライバ５８や表示部５９などへ制御信号を出力する。
【００３９】
主制御部５２は、種々のセンサの検出値に基づいて、所定の比較処理を行う比較部６１と、比較部６１の比較結果に基づいて異常の有無を判定する異常判別回路６２と、比較部６１や異常判別回路６２に参照されるデータベース６３を有している。
【００４０】
液圧機器診断回路５３には、診断ＯＮスイッチ６５及び診断ＯＮ回路６７が接続されている。
【００４１】
診断ＯＮスイッチ６５は、ユーザによって任意の時期に操作され、当該操作に応じて液圧機器診断回路５３に対してＯＮ信号を出力する。液圧機器診断回路５３は、診断ＯＮスイッチ６５からＯＮ信号が入力されると、異常判別回路６２に診断を指示する。
【００４２】
診断ＯＮ回路６７は、電源回路５１に電力が供給されたときに（ダイカストマシン１が起動されたときに）、診断ＯＮスイッチ６５と同様に、液圧機器診断回路５３にＯＮ信号を出力する。なお、診断ＯＮ回路６７は、入力部５７に対する操作により、起動時に診断の指示を行うか否かの設定がなされることが可能である。
【００４３】
図３は、液圧装置１４の液圧系及び信号処理系の構成を示す他のブロック図である。ただし、上述の図２がポンプ部１５の構成に着目したものであったのに対し、図３は、液圧回路１６の構成に着目したものとなっている。
【００４４】
液圧回路１６は、ポンプ部１５からの作動液の流れを制御する複数の制御弁を有している。例えば、液圧回路１６は、複数の切換弁３１と、減圧弁３２と、逆止弁３３とを有している。
【００４５】
複数の切換弁３１は、例えば、互いに並列に接続されている。減圧弁３２は、例えば、第１切換弁３１Ａの一のポートに直列に接続されている。逆止弁３３は、例えば、第２切換弁３１Ｂの一のポートに直列に接続されている。
【００４６】
第１切換弁３１Ａ及び減圧弁３２は、例えば、一の液圧シリンダ１３に対する作動液の流れを制御する。同様に、第２切換弁３１Ｂ及び逆止弁３３は、他の一の液圧シリンダ１３に対する作動液の流れを制御する。このように、液圧回路１６は、複数の制御弁を有することにより、複数の液圧シリンダ１３に対して個別に作動液の流れを制御可能である。
【００４７】
切換弁３１は、例えば、４ポート３位置の切換弁により構成されている。４つのポートは、例えば、ポンプ部１５、タンク２３、液圧シリンダ１３の２つのシリンダ室に接続されている。そして、切換弁３１は、スプールの位置が３位置間において切り換えられることにより、ポンプ部１５（タンク２３）と一方（他方）のシリンダ室との接続、ポンプ部１５（タンク２３）と他方（一方）のシリンダ室との接続、ポンプ部１５（タンク２３）と２つのシリンダ室との遮断のいずれかを行う。切換弁３１は、例えば、電気信号の入力によりソレノイドが駆動され、ソレノイドの駆動によりパイロット圧力が導入され、パイロット圧力の導入によりスプールが駆動される電磁パイロット弁により構成されている。
【００４８】
減圧弁３２は、第１切換弁３１Ａ側の圧力を一定の圧力に保つように構成されている。また、減圧弁３２は、パイロット圧力の導入によっても作動することが可能に構成されている。
【００４９】
逆止弁３３は、第２切換弁３１Ｂ側からの作動液の流れを許容し、その逆方向の流れを阻止するように構成されている。また、逆止弁３３は、パイロット圧力の導入によって、第２切換弁３１Ｂ側への流れを許容可能に構成されている。
【００５０】
液圧装置１４は、複数の制御弁（３１、３２、３３等）のドレンポートからの作動液の流量（ドレン量）を検出する複数の弁用流量センサ３５を有している。弁用流量センサ３５は、ドレン量の変動に応じて信号レベルが変動する多値の信号を制御装置１７に出力する。
【００５１】
また、液圧装置１４は、複数の制御弁（３１、３２、３３等）を制御するために、液圧機器制御回路３７を有している。主制御部５２は、液圧機器制御回路３７に制御信号を出力し、液圧機器制御回路３７は、その制御信号に応じた電力を各制御弁等に出力する。
【００５２】
表示部５９は、例えば、点灯、点滅若しくは消灯により異常の有無を報知する複数のランプを含んで構成されている。例えば、表示部５９は、ポンプ部１５の異常の有無を報知するためのポンプ用ランプ６９（図２）、液圧回路１６の異常の有無を報知するための液圧回路用ランプ７０（図２及び図３）、複数の制御弁（３１、３２、３３等）の異常の有無を報知するための複数の弁用ランプ７１（図３）を有している。また、表示部５９は、特に図示しないが、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの画像を表示するディスプレイを含んでいる。
【００５３】
図４は、液圧装置１４における異常診断方法を説明する図である。
【００５４】
具体的には、図４は、液圧回路１６への作動液の供給量（ポンプ１９の吐出量）の時間変化を示しており、横軸は時間、縦軸は作動液の供給量を示している。なお、図４は、模式図であり、液圧回路１６への作動液の供給量の変化を正確に表したものではない。
【００５５】
ダイカストマシン１が周期Ｔの成形サイクルを繰返し行うことに応じて、液圧回路１６への作動液の供給量の変化も周期Ｔで周期的に変動する。供給量の変化は、ポンプ１９の回転数の変化又は容量の変化によりもたらされる。
【００５６】
各成形サイクルにおいては、液圧シリンダ１３を駆動するときなどに供給量が増大し、液圧シリンダ１３を駆動しないときなどに供給量が減少する。液圧シリンダ１３を駆動しないときなどにおいては、成形サイクル中であっても、ポンプ１９（電動機２０）が停止され、供給量が０とされてもよい。
【００５７】
液圧回路１６においては、液圧機器（制御弁など）の構成部品同士の隙間における作動液の漏れなどにより、外部リーク量Ｆ０の作動液が液圧回路１６の外部へ漏れる。外部リーク量Ｆ０は、例えば、複数の制御弁（３１、３２、３３等）のドレン量の総和である。液圧シリンダ１３を駆動するためには、ある程度の差で外部リーク量Ｆ０よりも多い供給量の作動液が液圧回路１６に供給される必要がある。従って、液圧回路１６への作動液の供給量の極大値Ｆ１、Ｆ２は、ある程度の差で外部リーク量Ｆ０よりも大きく設定されている。
【００５８】
なお、以下では、極大値Ｆ１は、少なくとも一つの液圧シリンダ１３を駆動するときの液圧回路１６への作動液の供給量に関する、最小の極大値であるものとして説明する。極大値Ｆ１、Ｆ２は、図４に示すように、所定時間に亘って維持され得る。
【００５９】
異常診断時においては、外部リーク量Ｆ０よりも多く、且つ、極大値Ｆ１よりも少ない診断用供給量Ｆｔで、液圧回路１６に作動液が供給される。このとき、液圧回路１６（複数の制御弁）は、液圧シリンダ１３等のアクチュエータへの作動液の供給を遮断するように制御されている。
【００６０】
一方、複数の制御弁（３１、３２、３３等）は、摩耗により隙間が大きくなり、ドレン量は徐々に多くなる。また、突発的に故障が生じた場合においても、作動液の漏れが多くなることがある。
【００６１】
従って、液圧回路１６が正常であれば、液圧回路１６の圧力は、所定の基準圧力まで上昇する。一方、摩耗の進行が所定のレベルを超えたり、突発的な故障が生じたりし、作動液の漏れが多くなると、液圧回路１６の圧力は、所定の基準圧力まで達しない。このことに基づいて、液圧回路１６の異常の有無が判定される。
【００６２】
また、本実施形態においては、診断用供給量Ｆｔの作動液の供給は、診断用供給量Ｆｔに対応して予め設定された回転数及び容量で電動機２０及びポンプ１９が制御されることにより実現される。換言すれば、液圧回路１６への作動液の供給量を検出して、当該供給量をフィードバック制御することは行われていない。
【００６３】
従って、ポンプ部１５に異常が生じると、診断用供給量Ｆｔの作動液が液圧回路１６に供給されず、液圧回路１６の圧力は基準圧力まで達しない。すなわち、液圧回路１６の圧力の検出により、ポンプ部１５の異常も検出される。
【００６４】
そして、ポンプ用流量センサ２７の検出するポンプ１９のドレン量が所定の基準ポンプドレン量を超えている場合には、異常箇所がポンプ部１５であることを特定でき、ドレン量が所定の基準ポンプドレン量を超えていない場合には、異常箇所が液圧回路１６であることを特定できる。
【００６５】
なお、外部リーク量Ｆ０は、液圧回路１６が製造者及び／又は作業者において期待されている性能を発揮するとき（正常時）の外部リーク量であり、いわば、定格の外部リーク量である。定格の外部リーク量Ｆ０としては、例えば、液圧装置１４の仕様書に記載されているものを用いることができる。また、液圧回路１６における定格の外部リーク量Ｆ０は、液圧回路１６を構成する液圧機器（制御弁など）の仕様書に記載されている液圧機器毎の定格の外部リーク量の総和から求められてもよい。また、摩耗が進んでいない液圧装置１４（出荷直後の液圧装置１４若しくはそれに相当する状態の液圧装置１４）において測定された外部リーク量が定格の外部リーク量Ｆ０とされてもよい。
【００６６】
診断用供給量Ｆｔは、定格の外部リーク量Ｆ０より多く、液圧シリンダを駆動するときの駆動用供給量（Ｆ１）よりも少なければよいが、定格の外部リーク量Ｆ０をわずかに超える程度であることが好ましい。例えば、診断用供給量Ｆｔは、定格の外部リーク量Ｆ０の１０％〜５０％の量の差で定格の外部リーク量Ｆ０を超える量であることが好ましい。
【００６７】
図５は、液圧装置１４における故障予知方法について説明する図である。
【００６８】
具体的には、図５は、上述した異常診断時（診断用供給量Ｆｔの作動液を供給したとき）における液圧回路１６の圧力の長期的な時間変化を示しており、横軸は実行された成形サイクルのサイクル数、縦軸は異常診断時の液圧回路１６の圧力を示している。
【００６９】
液圧回路１６は、突発的な故障が生じない場合であっても、成形サイクルが繰り返されると、摩耗が進行し、外部リーク量が多くなる。従って、異常診断時の液圧回路１６の圧力は、成形サイクルが繰り返されることにより、徐々に低下していく。そして、その圧力が所定の基準圧力Ｐ０を下回ると、異常が生じたと判定される。
【００７０】
このような正常摩耗が進行する過程においては、図５に例示するように、サイクル数と、異常診断時の液圧回路１６の圧力との間に相関がある。従って、その相関を予め調べておくことにより、現在の異常診断時の圧力に基づいて、異常診断時の圧力が基準圧力Ｐ０を下回る時期を予測することができる。
【００７１】
例えば、現在の異常診断時の圧力がＰ１であるとすると、図５に例示する相関から、圧力Ｐ１に対応するサイクル数ｎ１を特定できる。そして、基準圧力Ｐ０に対応する限界サイクル数ｎ０と、現在のサイクル数ｎ１との差から、異常発生までのサイクル数ｎ２（＝ｎ０−ｎ１）を算出できる。
【００７２】
図６は、診断用供給量Ｆｔの補正について説明する図である。横軸は温度、縦軸は診断用供給量Ｆｔを示している。
【００７３】
作動液の温度は、成形サイクルが繰り返されると作動液と液圧機器との摩擦などにより上昇する。また、作動液の温度は、ダイカストマシン１が配置される環境、その環境（気温）の変化の影響も受ける。作動液の温度が上昇すると、作動液の粘度が低下し、外部リーク量は多くなる。
【００７４】
そこで、ダイカストマシン１は、作動液の温度に基づいて診断用供給量Ｆｔを補正する。換言すれば、ダイカストマシン１は、作動液の温度に応じた診断用供給量Ｆｔを設定する。
【００７５】
例えば、データベース６３には、温度と診断用供給量Ｆｔとを対応付けたマップが保持されている。当該マップは、図６に示すように、作動液の温度が上昇すると、診断用供給量Ｆｔが多くなるように設定されている。異常判別回路６２は、データベース６３を参照して、温度センサ２５の検出温度に対応する診断用供給量Ｆｔを特定し、その特定した診断用供給量Ｆｔで作動液を供給するようにポンプ部１５に指示する。なお、圧力と診断用供給量Ｆｔの補正量とを対応付けたマップも、広義には、圧力と診断用供給量Ｆｔとを対応付けたマップである。
【００７６】
本実施形態においては、上述のように、診断用供給量Ｆｔの作動液の供給は、診断用供給量Ｆｔに対応して予め設定された回転数及び容量が維持されるように電動機２０及びポンプ１９が制御されることにより実現される。従って、実際に温度に基づく補正が行われるのは、回転数及び容量の少なくとも一方であり、データベース６３は、温度と、回転数及び容量の少なくとも一方とを対応付けたマップを保持している。
【００７７】
図７は、液圧装置１４が実行する異常診断の処理の手順を示すフローチャートである。
【００７８】
この処理は、上述のように、診断ＯＮスイッチ６５に対する操作により開始され、又は、ダイカストマシン１の起動時に診断ＯＮ回路６７により開始指示がなされることにより開始される。
【００７９】
ステップＳ１では、液圧装置１４は、診断用供給量Ｆｔの作動液を液圧回路１６に供給する制御を開始する。具体的には、主制御部５２は、図６を参照して説明したように、診断用供給量Ｆｔに対応した回転数及び容量の少なくとも一方を温度に基づいて補正する。そして、主制御部５２は、補正後の回転数及び容量が維持されるように電動機２０及びポンプ１９を制御する。
【００８０】
ステップＳ２では、液圧装置１４は、電動機２０及びポンプ１９が定常状態となり、また、液圧回路１６の圧力が定常状態となるまで待つ。当該待機は、圧力センサ２６等の所定のセンサの検出値が定常状態になったと判定されるまで行われてもよいし、予め定められた時間が経過するまで行われてもよい。
【００８１】
ステップＳ３では、液圧装置１４は、圧力センサ２６の検出圧力、すなわち、液圧回路１６の圧力を取得する。
【００８２】
ステップＳ４では、液圧装置１４は、ステップＳ３で取得した検出圧力が基準圧力Ｐ０未満であるか否か判定する。検出圧力が基準圧力Ｐ０未満でないと判定された場合は、処理は、ステップＳ５に進み、検出圧力が基準圧力Ｐ０未満と判定された場合は、処理は、ステップＳ８に進む。
【００８３】
ステップＳ５では、液圧装置１４は、液圧装置１４において異常が生じていないことを報知するための処理を実行する。例えば、主制御部５２は、ポンプ用ランプ６９、液圧回路用ランプ７０及び複数の弁用ランプ７１を消灯する。
【００８４】
ステップＳ６では、液圧装置１４は、図５を参照して説明した故障予知を行う。具体的には、制御装置１７は、図５に示されるマップをデータベース６３に保持している。そして、異常判別回路６２は、データベース６３を参照することにより、圧力センサ２６により検出された検出圧力に対応するサイクル数ｎ１を特定し、異常発生までのサイクル数ｎ２（＝ｎ０−ｎ１）を算出する。
【００８５】
ステップＳ７では、液圧装置１４は、ステップＳ６において算出した異常発生までのサイクル数ｎ２に基づく情報を表示部５９において表示する。サイクル数ｎ２に基づく情報は、例えば、サイクル数ｎ２自体、サイクル数ｎ２が代入される所定の計算式により算出された故障時期である。
【００８６】
ステップＳ８では、ポンプ用流量センサ２７の検出するドレン量が所定の基準ポンプドレン量未満であるか否か判定する。検出ドレン量が基準ポンプドレン量未満でないと判定された場合は、処理は、ステップＳ９に進み、検出ドレン量が基準ポンプドレン量未満と判定された場合は、処理は、ステップＳ１０に進む。
【００８７】
ステップＳ９では、液圧装置１４は、ポンプ部１５において異常が生じたことを報知するための処理を実行する。例えば、主制御部５２は、ポンプ用ランプ６９を点滅させる。
【００８８】
ステップＳ１０では、液圧装置１４は、液圧回路１６において異常が生じたことを報知するための処理を実行する。例えば、主制御部５２は、液圧回路用ランプ７０を点滅させる。
【００８９】
ステップＳ１０の実行後、異常診断の処理を終えることにより、負担の少ない診断のみが行われるようにすることもできる。しかし、本実施形態では、ステップＳ１０までに液圧回路１６の異常が検出された場合には、負担は増えるが、異常対象機器を特定するために、Ｓ１１以降のステップを行う。
【００９０】
ステップＳ１１及びＳ１２では、液圧装置１４は、液圧回路１６の診断対象となる機器を作動させる。例えば、主制御部５２は、複数の制御弁（３１、３２、３３等）を順次若しくは並行して所定の動作で作動させる。この作動は、所定時間行われ、その間、診断対象となる機器（複数の制御弁）のドレン量が検出される。なお、このときの液圧回路１６への作動液の供給量は、診断用供給量Ｆｔであってもよいし、診断用供給量Ｆｔよりも多くてもよい。
【００９１】
ステップＳ１３及びＳ１４では、液圧装置１４は、全ての制御弁について順次、各制御弁において検出されたドレン量が、各制御弁に対して設定された基準弁ドレン量未満であるか否かを判定する。
【００９２】
ステップＳ１５では、液圧装置１４は、ステップＳ１３において検出ドレン量が基準弁ドレン量未満でないと判定された制御弁において異常が生じていることを報知する処理を実行する。例えば、主制御部５２は、異常が生じた制御弁に対応する弁用ランプ７１を点滅させる。
【００９３】
以上の実施形態によれば、ダイカストマシン１の液圧装置１４は、ポンプ１９と、ポンプ１９から作動液が供給される液圧回路１６と、液圧回路１６を介してポンプ１９から作動液が供給される液圧シリンダ１３と、液圧回路１６の圧力を検出する圧力センサ２６と、成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量（Ｆ１）の作動液がポンプ１９から吐出されることにより、液圧シリンダ１３が駆動されるようにポンプ１９及び液圧回路１６を制御する制御装置１７とを有する。制御装置１７は、液圧回路１６における作動液の定格の外部リーク量Ｆ０より多く、駆動用供給量（Ｆ１）よりも少ない、所定の診断用供給量Ｆｔの作動液がポンプ１９から吐出されるようにポンプ１９を制御し、そのときの圧力センサ２６の検出圧力が所定の基準圧力Ｐ０未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う。
【００９４】
従って、比較的少ない供給量で作動液を供給し、液圧回路１６の異常を検出することができる。また、液圧シリンダ１３に接続された部材（例えば、移動ダイプレート８や射出プランジャ１０）を駆動する必要がない。その結果、液圧回路の異常を少ない負担で検出することができる。なお、本実施形態の異常検出は、正常摩耗の進行により生じる異常と、突発的に生じる異常との双方に対応可能である。
【００９５】
液圧装置１４は、ポンプ１９のドレン量を検出するポンプ用流量センサ２７を更に有する。制御装置１７は、所定の回転数及び所定の容量で駆動されるようにポンプ１９を制御し、そのときの検出圧力が基準圧力Ｐ０未満である場合において、ポンプ用流量センサ２７の検出流量が所定の基準ポンプドレン量未満であるときは、液圧回路１６に異常が生じたことを報知する処理を行い（ステップＳ１０）、ポンプ用流量センサ２７の検出流量が基準ポンプドレン量以上であるときは、ポンプ１９に異常が生じたことを報知する処理を行う（ステップＳ９）。
【００９６】
従って、簡易に診断用供給量Ｆｔの作動液の供給が行われ、異常検出が行われる。すなわち、液圧回路１６への作動液の供給量を検出する流量センサを設けて、フィードバック制御により供給量を診断用供給量Ｆｔに維持する（なお、この態様も本発明に含まれる）ことは行われない。さらに、少ない供給量でポンプ１９の異常も含めて異常を検出することができ、且つ、故障箇所の特定もできる。
【００９７】
液圧回路１６は複数の制御弁（３１、３２、３３）を有する。液圧装置１４は、複数の制御弁のドレン量を検出する複数の弁用流量センサ３５が設けられる。制御装置１７は、診断用供給量Ｆｔの作動液が吐出されるようにポンプ１９を制御したときの検出圧力が基準圧力Ｐ０未満である場合において、複数の制御弁のいずれかにおいて、その制御弁に対応する弁用流量センサ３５の検出流量が複数の制御弁毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その制御弁に異常が生じたことを報知する処理を行う（ステップＳ１５）。
【００９８】
従って、少ない供給量での異常検出により液圧回路１６全体の異常を検出し、異常が検出されたときには、液圧回路１６内における異常の検出箇所を特定することができる。すなわち、効率的に詳細な異常を検出することができる。
【００９９】
制御装置１７は、圧力と成形サイクルのサイクル数とを対応付けたデータベース６３を保持している。また、制御装置１７は、データベース６３を参照して、診断用供給量Ｆｔの作動液が吐出されるようにポンプ１９を制御したときの検出圧力に対応するサイクル数ｎ１を特定し、特定したサイクル数ｎ１と、所定の限界サイクル数ｎ０との差ｎ２に基づく情報を報知する処理を行う（ステップＳ６）。
【０１００】
従って、正常摩耗の進行による異常発生の時期を予兆することができる。その結果、作業者はメンテナンスに適切な時期を知ることができ、作業者の利便性が向上する。しかも、異常検出のための動作に基づいて予兆が行われることから、予兆のためだけに液圧系を動作させることがなく、且つ、その動作は上述のように負担が少ないから、著しく液圧装置の負担が軽減される。
【０１０１】
液圧装置１４は、作動液の温度を検出する温度センサ２５を有する。制御装置１７は、温度センサ２５の検出温度の上昇に応じて診断用供給量Ｆｔを増加させる。従って、温度により生じる異常診断の誤差を抑制することができる。その結果、比較的少ない供給量で異常検出を行う場合においても、正確な異常検出が可能となる。
【０１０２】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るダイカストマシンの液圧装置１１４の液圧系及び信号処理系の構成を示すブロック図である。なお、図８は、第１の実施形態の図３の一部に相当する。
【０１０３】
液圧装置１１４は、少なくとも一の弁用流量センサ３５が、２以上の制御弁のドレン量を検出されるように設けられている点が第１の実施形態の液圧装置１４と相違する。その他の構成は、第１の実施形態の液圧装置１４と同様である。
【０１０４】
具体的には、第１弁用流量センサ３５Ａは、第１切換弁３１Ａ及び第２切換弁３１Ｂを含む第１弁群７５Ａ全体のドレン量を検出する。第２弁用流量センサ３５Ｂは、減圧弁３２及び逆止弁３３を含む第２弁群７５Ｂ全体のドレン量を検出する。
【０１０５】
液圧装置１１４の動作は、第１の実施形態の液圧装置１４の動作と概ね同様である。ただし、図７のステップＳ１３〜Ｓ１５では、制御装置１７は、全ての弁群７５について順次、各弁用流量センサ３５の検出流量が、各弁群７５に対して設定された基準弁用ドレン量未満か否かを判定する。そして、制御装置１７は、検出流量が基準弁用ドレン量未満でないと判定された弁群７５において異常が生じたことを報知する処理を実行する。例えば、異常が生じた弁群７５に含まれる制御弁に対応する弁用ランプ７１を点滅させる。
【０１０６】
以上の実施形態によれば、複数の制御弁を複数の弁群にグループ化し、弁群毎にドレン量の検出及び異常検出を行うことから、流量センサの数を減らして費用を抑えることができる。このとき、実施形態のように、電磁パイロット弁（３１Ａ、３１Ｂ）とパイロット弁（３２、３３）とを別グループとするなど作動方式毎にグループ化したり、切換弁（３１Ａ、３１Ｂ）と、それ以外の弁（３２、３３）とを別グループとするなど弁の構造に関する種類毎にグループ化したりすることにより、効率的且つ精度よく異常の検出を行うことができる。
【０１０７】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１０８】
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。
【０１０９】
また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出であってもよい。成形機は、トグル式のものに限定されず、例えば、型閉じ及び型締めが別個の駆動手段により行われるハイブリッド式のものであってもよい。
【０１１０】
異常診断を行う時期は、成形機の稼働時及び作業者の任意の時期に限定されない。例えば、異常診断は、各成形サイクル毎に行われたり、所定回数の成形サイクル毎に行われたりするなど、定期的に行われてもよい。このような場合、異常診断は、液圧シリンダ等の液圧式のアクチュエータが用いられない工程（例えば、実施形態ではスプレイ行程）と同時に行われることが好ましい。
【０１１１】
診断用供給量の作動液を供給するとき（ステップＳ１〜Ｓ４）における液圧回路の状態は、液圧シリンダ等のアクチュエータへの作動液の流れを遮断した状態に限定されない。例えば、一方側の駆動限に到達している液圧シリンダを更に前記一方側へ駆動するように作動液の流れが許容されている状態では、実質的に液圧回路から液圧シリンダへ作動液は流れず、液圧回路の圧力は上昇する。ただし、この場合、液圧シリンダにおける作動液の漏れも考慮して、診断用供給量を設定する必要がある。
【０１１２】
診断用供給量の作動液を供給するとき（ステップＳ１〜Ｓ４）における液圧回路内における流れの許容及び遮断の状態（各弁の状態など）は、適宜に設定されてよい。例えば、作動液の流れを許容及び遮断可能な２つの弁が、一の液圧シリンダ１３に対して直列に設けられている場合において、いずれか一方の弁においてのみ流れの遮断が行われてもよいし、双方の弁において流れの遮断が行われてもよい。また、一方の弁においてのみ遮断を行って診断した後に、他方の弁においてのみ遮断を行って診断してもよい。複数の弁間における相対的な異常の生じやすさ、各弁における異常が生じやすい状態などを考慮して、適宜に各弁の状態が設定されてよい。
【０１１３】
異常診断時に検出される液圧回路の圧力は、液圧回路の上流（ポンプと液圧回路との間、流れを遮断可能な最上流の制御弁よりも上流）における圧力に限定されない。例えば、上述のように、流れを遮断可能な２つの弁が直列に配置されている場合には、２つの弁の間において圧力が検出されてもよい。外部リーク量の増加に伴う圧力低下を検出できる位置であればよい。同様に、作動液の温度は、液圧回路の上流における温度に限定されず、適宜な位置において検出されてよい。
【０１１４】
ポンプは、回転数及びポンプの１サイクル当たりの容量のいずれかで液圧回路に供給する作動液を調整可能であればよい。すなわち、ポンプは定量形のものであってもよい。また、電動機はサーボモータでなくてもよい。
【０１１５】
圧力センサ及び流量センサは、多値の信号を出力するものに限定されず、２値の信号を出力するものであってもよい。例えば、圧力センサは、圧力が基準圧力になったときにＯＮ信号（又はＯＦＦ信号）を出力する圧力スイッチであってもよい。同様に、流量センサは、基準ドレン量になったときにＯＮ信号（又はＯＦＦ信号）を出力するフロースイッチであってもよい。
【０１１６】
報知のための装置は、視覚的に報知を行う表示装置に限定されない。例えば、スピーカの出力する報知音により報知が行われてよい。
【０１１７】
複数の弁群は、少なくとも一の弁群が２以上の制御弁を有していればよい。少なくとも２つの制御弁において、ドレン量が共に計測されれば、流量センサの削減などが図られるからである。
【符号の説明】
【０１１８】
１…ダイカストマシン、１３…液圧シリンダ、１４…液圧装置、１６…液圧回路、１７…制御装置、１９…ポンプ、２６…圧力センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形機の液圧装置であって、
ポンプと、
前記ポンプから作動液が供給される液圧回路と、
前記液圧回路を介して前記ポンプから作動液が供給される液圧シリンダと、
前記液圧回路の圧力を検出する圧力センサと、
成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されることにより、前記液圧シリンダが駆動されるように前記ポンプ及び前記液圧回路を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記液圧回路における作動液の定格の外部リーク量より多く、前記駆動用供給量よりも少ない、所定の診断用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記圧力センサの検出圧力が所定の基準圧力未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う
成形機の液圧装置。
【請求項２】
前記ポンプのドレン量を検出するポンプ用流量センサを更に有し、
前記制御装置は、
所定の回転数及び所定の容量で駆動されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、
前記ポンプ用流量センサの検出流量が所定の基準ポンプドレン量未満であるときは、前記液圧回路に異常が生じたことを報知する処理を行い、
前記ポンプ用流量センサの検出流量が前記基準ポンプドレン量以上であるときは、前記ポンプに異常が生じたことを報知する処理を行う
請求項１に記載の成形機の液圧装置。
【請求項３】
前記液圧回路は複数の制御弁を有し、
前記複数の制御弁のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、
前記制御装置は、
前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、
前記複数の制御弁のいずれかにおいて、その制御弁に対応する前記弁用流量センサの検出流量が前記複数の制御弁毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その制御弁に異常が生じたことを報知する処理を行う
請求項１又は２に記載の成形機の液圧装置。
【請求項４】
前記液圧回路は、複数の制御弁を有する弁群と、少なくとも一つの制御弁を有する弁群とを含む複数の弁群を有し、
前記複数の弁群のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、
前記制御装置は、
前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、
前記複数の弁群のいずれかにおいて、その弁群に対応する前記複数の弁用流量センサの検出流量が前記複数の弁群毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その弁群に異常が生じたことを報知する処理を行う
請求項１又は２に記載の成形機の液圧装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
圧力と成形サイクルのサイクル数とを対応付けたデータベースを保持しており、
前記データベースを参照して、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力に対応するサイクル数を特定し、特定したサイクル数と、所定の限界サイクル数との差に基づく情報を報知する処理を行う
請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形機の液圧装置。
【請求項６】
前記作動液の温度を検出する温度センサを更に有し、
前記制御装置は、前記温度センサの検出温度の上昇に応じて前記診断用供給量を増加させる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形機の液圧装置。
【請求項１】
成形機の液圧装置であって、
ポンプと、
前記ポンプから作動液が供給される液圧回路と、
前記液圧回路を介して前記ポンプから作動液が供給される液圧シリンダと、
前記液圧回路の圧力を検出する圧力センサと、
成形サイクルにおいて、所定の駆動用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されることにより、前記液圧シリンダが駆動されるように前記ポンプ及び前記液圧回路を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記液圧回路における作動液の定格の外部リーク量より多く、前記駆動用供給量よりも少ない、所定の診断用供給量の作動液が前記ポンプから吐出されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記圧力センサの検出圧力が所定の基準圧力未満であるときに、異常が生じたことを報知する処理を行う
成形機の液圧装置。
【請求項２】
前記ポンプのドレン量を検出するポンプ用流量センサを更に有し、
前記制御装置は、
所定の回転数及び所定の容量で駆動されるように前記ポンプを制御し、そのときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、
前記ポンプ用流量センサの検出流量が所定の基準ポンプドレン量未満であるときは、前記液圧回路に異常が生じたことを報知する処理を行い、
前記ポンプ用流量センサの検出流量が前記基準ポンプドレン量以上であるときは、前記ポンプに異常が生じたことを報知する処理を行う
請求項１に記載の成形機の液圧装置。
【請求項３】
前記液圧回路は複数の制御弁を有し、
前記複数の制御弁のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、
前記制御装置は、
前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、
前記複数の制御弁のいずれかにおいて、その制御弁に対応する前記弁用流量センサの検出流量が前記複数の制御弁毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その制御弁に異常が生じたことを報知する処理を行う
請求項１又は２に記載の成形機の液圧装置。
【請求項４】
前記液圧回路は、複数の制御弁を有する弁群と、少なくとも一つの制御弁を有する弁群とを含む複数の弁群を有し、
前記複数の弁群のドレン量を検出する複数の弁用流量センサが設けられており、
前記制御装置は、
前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力が前記基準圧力未満である場合において、
前記複数の弁群のいずれかにおいて、その弁群に対応する前記複数の弁用流量センサの検出流量が前記複数の弁群毎に設定された所定の基準弁ドレン量を超えたときは、その弁群に異常が生じたことを報知する処理を行う
請求項１又は２に記載の成形機の液圧装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
圧力と成形サイクルのサイクル数とを対応付けたデータベースを保持しており、
前記データベースを参照して、前記診断用供給量の作動液が吐出されるように前記ポンプを制御したときの前記検出圧力に対応するサイクル数を特定し、特定したサイクル数と、所定の限界サイクル数との差に基づく情報を報知する処理を行う
請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形機の液圧装置。
【請求項６】
前記作動液の温度を検出する温度センサを更に有し、
前記制御装置は、前記温度センサの検出温度の上昇に応じて前記診断用供給量を増加させる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形機の液圧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１４００５９（Ｐ２０１１−１４００５９Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２０３（Ｐ２０１０−３２０３）
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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