CN111822671A - 具有能够控制熔料面位置的测量时机的熔料供给量测量装置的压铸机以及压铸成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明为了将熔料注射并填充到模具的型腔，高精度地计量注入注射套筒内的熔料的量来修正压铸机的注射条件。一种压铸机，具有从熔解炉汲取金属熔料的铸勺、被注入汲取的金属熔料的筒状的注射套筒、在注射套筒内前进或后退的注射柱塞、注射柱塞的进退驱动单元以及进退驱动单元的控制单元；还具有料面检测传感器和测量结果判定单元，料面检测传感器测量注入注射套筒内的金属熔料的料面高度，测量结果判定单元判断是否将测量出的金属熔料量的测量结果作为测量熔料量导入，在由测量结果判定单元判断为能够导入的情况下，将该测量结果指示给驱动控制单元来修正注射条件。

Description

具有能够控制熔料面位置的测量时机的熔料供给量测量装置 的压铸机以及压铸成型方法

技术领域

本发明涉及一种压铸机及压铸成型方法，该压铸机具有在利用注射柱塞的前进将由铸勺供给至注射套筒内的熔料向模具的型腔内注射并填充时，测量供给至注射套筒内的熔料面位置的单元。而且，本发明涉及一种具有能够适当地控制熔料面位置的测量时机的测量单元的压铸机，以及利用测量出的注射套筒内的熔料面位置来修正注射条件的压铸成型方法。

在本申请说明书中，“熔料面位置”或“料面位置”是指，注入注射套筒内的熔料的表面的位置，即，熔料表面距离注射套筒的底面的高度。这可以通过计算求出。

尤其，在本发明的最佳实施例中，涉及一种如下的压铸机以及压铸成型方法，该压铸机除了具有在将熔料高速地注射并填充至模具的型腔内时，使用激光位移传感器来测量实际注入注射套筒内的熔料的量的单元之外，还具有判断所照射的激光光点的形状的摄像装置(光点形状判定相机)，由此能够适当地控制供给至注射套筒内的熔料面位置的测量时机。

背景技术

在一般的压铸机中，以往采用如下的方法，即，按照每一次注射(one shot)用铸勺汲取由熔解炉熔融的金属材料，此时，将汲取量控制为规定量，并将汲取的熔料供给至注射套筒的熔料供给口。然后，通过能够进退地设置在注射套筒内的注射柱塞的前进动作，向模具的型腔内注射并填充金属熔料，从而进行铸造成型品的成型。

近年来，因电动化等压铸机的高性能化得到发展，注射动作的稳定性和重复精度等得到提高。但是，在冷室压铸机的熔料供给方法中，即便是现在，使用铸勺来汲取熔料的方法仍是主流方法。此时，仍然存在以下的重大问题，即，因熔料附着在铸勺上或熔料从铸勺溢出等原因，必然会导致熔料供给量的变化，该熔料供给量的变化会使得作为压铸的注射条件中的重要一环的填充完成位置和高速注射切换位置不稳定，也对产品质量产生恶劣影响。

在这种压铸机中，每次注射的由铸勺导致的熔料供给量的偏差会引起向模具的型腔内注射并填充的熔料的填充量的变化，如果不良条件重叠，则可能会成为成型品的孔穴、浇不足、强度不足等的主要因素。

因此，在该种压铸机中，需要知道向注射套筒内填充的每次注射的准确的熔料填充量。关于此，例如，在专利文献1及专利文献2中，公开了测量由铸勺从熔解炉汲取的熔料量的压铸机。然而，如上所述，即使控制铸勺内的熔料量，仍存在因熔料附着在铸勺上或熔料从铸勺溢出等而使实际注入注射套筒内的熔料量变化的问题。

关于此，本申请的发明人等在日本特开2018-171626号公报中，公开了一种具有对从铸勺注入注射套筒内的金属熔料的料面高度进行测量的磁致伸缩式料面传感器的压铸机，而且，在日本特愿2018-180033(在本案申请时未公开，以下，简称为“在先申请”)中，针对如下的方法提出了申请，即，在使用激光位移传感器等料面传感器的实施例中，通过测量供给至压铸机的注射套筒内的熔料面的高度，直接计算并计量向注射套筒内的熔料供给量，来对每次注射的压铸机的注射条件进行修正。

在上述在先申请中，作为料面检测传感器10，以磁致伸缩式传感器、激光位移传感器、摄像机为实施例进行说明。由此，将测量结果反馈到压铸机的注射工序的控制中，基于每次注射的熔料供给量的变化实现注射条件的修正。在本发明中，尤其，进一步研究了使用激光位移传感器作为料面检测传感器10的示例，并通过更准确地测量熔料供给量，来对发明进行提升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-143425号公报

专利文献2：日本特开2000-190060号公报

非专利文献

非专利文献1：https://www.keyence.co.jp/products/sensor/positioning/

发明内容

发明要解决的问题

本发明要解决的问题在于，在压铸机中，针对每次注射的熔料供给后且注射前的注射套筒内的熔料供给量，利用料面检测传感器准确地测量料面位置，通过计算来计量熔料供给量，以有助于注射条件的修正。由此，可以按照每次注射，设定与实际的熔料供给量相符的注射条件。

本发明的压铸机所使用的铸勺式的熔料供给方式是以往公知的方式，且是从熔解炉汲取熔料并将熔料供给到压铸机中安装的注射套筒内的方式。这种熔料供给方式具有驱动安装有铸勺的臂的马达和使铸勺转动的马达。为了使铸勺的汲取量相对于在熔解炉侧因熔料的增减而变化的料面保持恒定，而具有在将铸勺浸入规定深度的位置处使臂驱动停止的功能。

图8中的(A)～(C)示出了以往的铸勺式的熔料供给方式中的熔料供给量的调整动作。首先，以设定时间将铸勺浸入炉内之后(图8中的(A))，在将铸勺以规定角度倾斜的状态下使铸勺上升至测量位置并停止，通过以设定时间进行排液来调整铸勺内剩余的熔料的量(图8中的(B))。然后，将铸勺转动到输送角度，使熔料不会溢出，并将熔料输送到注射套筒的熔料供给口上部，(图8中的(C))，通过转动铸勺来进行熔料供给动作。

在专利文献1及专利文献2中公开的压铸机中，能够掌握通过铸勺汲取的熔料的熔料量。但是，通过铸勺汲取的熔料在注射并填充到模具的型腔之前，要通过倾斜铸勺而注入到注射套筒内。此时，即使试图将铸勺中的全部熔料注入注射套筒内，也会出现熔料的一部分粘着并残留在铸勺内或导致熔料从铸勺溢出这样的实际情况。因此，通过铸勺的动作而控制的熔料量与注入注射套筒内的熔料量之间存在差异的情况较多。

如上所述，在压铸机中，由于使用的设备的改良和进步等而提高了装置主体的停止位置精度等，但是对于测量时的排液情况、熔料附着于铸勺、熔料供给时的熔料溢出等因使用铸勺而产生的不可避免的每次注射的熔料供给量的变化，还无法应对。也就是说，仅通过装置的精度无法保障实际的熔料供给量的控制，这是仍然存在的问题。

在压铸机的注射条件中，尤其为了准确地实现高速冲程，理论上，相对于成型产品的体积(即，模具的型腔容积)准确地控制熔料浇注量是十分重要的。尤其，需要根据成型产品的体积或模具容积，以设计上的高速注射切换位置(从低速注射动作向高速注射动作切换的切换位置：图4C中的箭头B)为基准，导出各次注射中最适当的高速注射切换位置，来设定注射条件。也就是说，这是因为即使注射柱塞的后退位置(图4A中的箭头A)恒定，在注射套筒内的熔料供给量发生了变化的情况下，高速注射切换位置也不一定是恒定位置，需要进行修正。另外，对于高速注射，可以设定多个高速注射速度和位置(高速注射设定位置)。

在用铸勺供给熔料时，引起每次注射的熔料供给量的偏差的主要因素包括熔料附着于铸勺(薄皮等)、熔料溢出和熔料附着于熔料供给装置的料面检测单元等各种主要因素。另外，即使是利用泵等的熔料供给法，也会受到炉子的料面变化、熔料附着于流道管和炉子的料面变化等的影响。此外，还会受到由料面检测传感器自身的测量偏差引起的测量误差的影响。

如上所述，在本发明中，尤其研究了使用激光位移传感器作为料面检测传感器的示例。例如，作为激光位移传感器的以往示例，可以使用非专利文献1中记载的传感器。然而，在这种激光位移传感器的情况下，当为了通过将受光元件上成像的光点的位置的变化量转换为对象物的移动量来测量距对象物的距离，而如本发明那样，欲测量由铸勺汲取的熔料的料面位置时，因料面的波浪引起料面的倾斜状态(水平度)发生变化，会影响激光束的反射角度，产生测量结果的偏差。

这种熔料供给量的偏差会影响高速注射切换位置(从低速注射动作向高速注射动作的切换位置：图4C的箭头B的位置)、多个高速注射速度和位置(高速注射设定位置)以及即将完成填充之前的增压切换位置(从高速注射动作向增压动作的切换位置：图4D的箭头C的位置)。因此，每次注射的熔料供给量的偏差会对成型品的产品质量即孔穴、浇不足、强度不足等产生很大影响。

本发明是鉴于上述问题而做出的，此外，对于在先申请，还判断测量结果的导入是否适当，从而消除了测量时的条件变化的影响。这样，为了将准确的量的熔料注射并填充到模具的型腔内，通过判断测量结果的导入是否适当，来按照每次注射，直接高精度且更准确地计量注入注射套筒内的熔料的量，而并不是计量由铸勺汲取的熔料的量。由此，其目的在于提供一种能够按照每次注射来修正注射条件的压铸机的注射条件的修正方法。

用于解决问题的手段

本发明的压铸机，具有：铸勺，从熔解炉汲取金属熔料，筒状的注射套筒，被注入通过该铸勺汲取的所述金属熔料，注射柱塞，在该注射套筒内前进或后退，进退驱动单元，使该注射柱塞前进或后退，以及控制单元，控制该进退驱动单元；由该控制单元控制所述进退驱动单元，使所述注射柱塞前进，从而将供给至所述注射套筒内的所述金属熔料注射并填充到被合模的模具的型腔内；所述压铸机的特征在于，

还具有料面检测传感器和测量结果判定单元，所述料面检测传感器测量从所述铸勺注入所述注射套筒内的所述金属熔料的料面位置，所述测量结果判定单元判断是否将由该料面检测传感器测量出的金属熔料面位置的测量结果作为测量熔料面位置导入，在由该测量结果判定单元判断为能够导入的情况下，将该测量结果指示给所述控制单元。

进而，本发明的压铸机，其特征在于，所述料面检测传感器是照射激光光点作为测量光的激光位移传感器，所述测量结果判定单元是通过被照射在供给料面上的激光光点的形状来判断料面的倾斜状态的摄像装置。

本发明的压铸机的注射条件的修正方法，所述压铸机具有：铸勺，从熔解炉汲取金属熔料，筒状的注射套筒，被注入通过该铸勺汲取的所述金属熔料，注射柱塞，在该注射套筒内前进或后退，进退驱动单元，使该注射柱塞前进或后退，以及控制单元，控制该进退驱动单元；由该控制单元控制所述进退驱动单元，使所述注射柱塞前进，从而将供给至所述注射套筒内的所述金属熔料注射并填充到被合模的模具的型腔内，所述压铸机的注射条件的修正方法的特征在于，

利用测量从所述铸勺注入所述注射套筒内的所述金属熔料的料面位置的料面检测传感器和判断是否将由该料面检测传感器测量出的金属熔料面位置的测量结果作为测量熔料面位置导入的测量结果判定单元，在由该测量结果判定单元判断为能够导入的情况下，将该测量结果指示给所述控制单元来修正注射条件。

进而，本发明的压铸机的注射条件的修正方法，其特征在于，根据所述料面检测传感器的测量结果，计算并计量熔料供给量，基于熔料供给量的计量结果，修正从低速注射切换为高速注射时的高速注射切换位置。

进而，本发明的压铸机的注射条件的修正方法，其特征在于，根据所述料面检测传感器的测量结果，计算并计量熔料供给量，基于熔料供给量的计量结果，修正高速注射设定位置。

进而，本发明的压铸机的注射条件的修正方法，其特征在于，根据所述料面检测传感器的测量结果，计算并计量熔料供给量，基于熔料供给量的计量结果，修正即将完成填充之前的增压切换位置。

发明的效果

根据本发明，关于注射并填充到模具的型腔的熔料量，并非如以往的技术那样测量铸勺内的熔料量(注入注射套筒内之前的熔料量)，而是基于料面高度来计量从铸勺实际注入的注射套筒内的注射前的熔料量。由此，计量注射并填充到模具的型腔内的实际的熔料量，从而能够高精度地控制高速注射切换位置及填充完成位置。

另外，还能够解决由测量时套筒内的料面的波浪的状态导致的水平度的变化所引起的测量偏差。也就是说，在用铸勺注入熔料的情况下，不能避免料面起波浪。其结果是，即使照射到料面的激光光点照到因波浪而倾斜的料面上，反射光在与料面检测传感器的受光元件的本来的成像位置不同的位置上成像，而输出错误的测量结果，也会将该测量结果判断为不适当，从而不作为测量结果导入。并且，能够将在保持了料面的水平度时所测量的测量结果作为正确的测量结果指示给控制单元。基于这样的注射套筒内的熔料量的高精度的计量结果，能够进行与每次注射的注射填充相关的准确的动作控制，进而能够避免制造的成型品的质量产生偏差。

附图说明

图1是示出作为本发明的一实施例的压铸机整体的概要结构图。

图2是说明作为本发明的一实施例的压铸机的测量控制系统的动作概念的序列图。

图3是作为本发明的一实施例的压铸机的注射条件的修正方法的说明流程图。

图4A～图4D是示出作为本发明的一实施例的压铸机的动作的说明图，并按照图4A～图4D的顺序示出了动作过程。

图5是示出作为本发明的一实施例的压铸机的变形例的说明图。

图6是示出作为本发明的一实施例的压铸机的进一步的变形例的说明图。

图7是示出作为本发明的一实施例的料面传感器的安装状态的说明图。

图8是说明铸勺式熔料供给装置的计量动作的说明图。

附图标记说明

1：压铸机，

2：固定模具，

3：移动模具，

4：铸勺，

5：连杆臂，

6：熔料供给口，

7：注射套筒，

72：分流锥，

8：注射柱塞，

9：注射缸(进退驱动单元)，

10：料面检测传感器(磁致伸缩式传感器、激光位移传感器、摄像机)，

11：移动装置(移动单元)，

12：控制单元，

13：工作流体供给装置，

14：速度切换阀，

15：位置传感器，

16：存储单元，

17：计算单元，

30：摄像装置，

A：后退极限位置，

B：高速注射切换位置，

C：填充完成位置、增压切换位置，

d：内径，

h：料面高度，

L：长度。

具体实施方式

以下，基于图1至图8，对作为本发明的实施方式的压铸机的具体结构以及压铸机的注射条件的修正方法的实施例进行说明，所述修正方法，基于按照每次注射对测量结果的导入是否适当进行判断后的测量结果，来修正压铸机的注射条件。当然，在不违反本发明的宗旨的范围内，本发明不限于本实施例中说明的具体实施方式，也能够容易地适用于对于本领域技术人员能够容易变更的除此以外的结构。

首先，说明本发明的压铸机的注射条件的修正方法。在本发明的注射条件的修正方法所使用的压铸机中，测量实际供给到注射套筒的熔料的料面高度，并根据其测量结果进行计算，来计量实际供给到注射套筒的熔料的熔料供给量，对应于实际的熔料供给量的变化来修正注射条件。尤其，按照各次注射根据实际的熔料供给量判断高速注射切换位置(图4C的箭头B)及即将完成填充之前的增压切换位置(图4D的箭头C)，并总是将对压铸机的动作进行切换的位置设定在准确的位置，由此维持稳定的高速压铸生产和产品质量。另外，尽管没有详细图示出高速注射，但是可以设定多个高速注射速度和位置(高速注射设定位置)。在此，不限定料面检测传感器的设置方法，可以为固定式，也可以为具有升降式或滑动式等的移动单元且避免与熔料供给装置干扰的结构。

本发明的注射条件的修正方法所使用的压铸机1，具有：铸勺4，从熔解炉汲取金属熔料；筒状的注射套筒7，被注入通过该铸勺4汲取的金属熔料；注射柱塞8，在注射套筒7内前进或后退；以及进退驱动单元9(注射缸)，使该注射柱塞8前进或后退；通过该进退驱动单元9使注射柱塞8前进，由此将注射套筒7内所具有的金属熔料注射并填充到合模的模具2、3的型腔内；其中，具有料面检测传感器10，该料面检测传感器10测量从铸勺注入注射套筒内的金属熔料的料面高度。不限定该料面检测传感器的种类，可以是磁致伸缩式传感器，也可以是激光式检测传感器，还可以将摄像机作为传感器。

进而，对于本发明的注射条件的修正方法所使用的压铸机1，作为其实施例，对下述结构进行了说明，即，将注入通过铸勺4汲取的金属熔料的熔料供给口6设置在注射套筒7的上部，在面对熔料供给口6的该熔料供给口的开放部设置有料面检测传感器10，但只要是能检测料面即可，不限于此。

进而，对于本发明的注射条件的修正方法所使用的压铸机1，作为其实施例，对下述结构进行了说明，即，具有移动装置11，该移动装置11在测量注入注射套筒7内的金属熔料的料面高度时，使料面检测传感器10在垂直方向或水平方向上移动到熔料供给口6附近，但是不限于此，也可以采用固定式的料面检测传感器(图5的附图标记20)。

进而，对于本发明的注射条件的修正方法所使用的压铸机1，作为其实施例，说明了将非接触式的磁致伸缩式料面传感器作为对注入注射套筒7内的金属熔料的料面高度进行测量的料面检测传感器10，但是不限于此，也可以是激光式检测传感器，还可以将摄像机作为传感器。

进而，对于本发明的注射条件的修正方法所使用的压铸机1，被注入来自铸勺4的金属熔料的注射套筒7的内部形成为圆筒状，作为其实施例，具有计算单元17(图1)，该计算单元17使用由料面检测传感器10测量的注入注射套筒7内的金属熔料的料面高度h、注射套筒7的内径d、注射套筒7内的长度尺寸L来计算注入注射套筒7的金属熔料的总熔料量。

进而，对于本发明的注射条件的修正方法所使用的压铸机1，作为其实施例，料面检测传感器10也可以在料面的摇晃平息之后检测准确的料面。为此，能够通过具有测量时间设定单元来实现，根据测量时间设定单元，在完成从铸勺4将金属熔料注入注射套筒内之后，例如，在0.1秒以上且2.0秒以内(优选0.5秒到1.5秒)，测量金属熔料的料面高度。当然，也可以不具有测量时间设定单元，而在供给金属熔料之后立即进行料面的检测。

进而，在本发明的注射条件的修正方法中，如图2的序列图中所说明的那样，能够判断是否作为料面检测传感器10的测量结果导入。例如，根据在测量时注入注射套筒7的金属熔料表面的水平度，判断是否作为料面检测传感器10的测量结果导入。在此，在判断为“不适当”的情况下(不可导入测量结果的情况)，不作为测量结果导入，再次进行测量，在判断为“适当”的情况下(可导入测量结果的情况)，作为测量结果导入，并进行驱动控制。也就是说，如果金属熔料表面起波浪，则判断金属熔料表面的水平度无法保持，无法进行准确的测量。另外，在判断可否导入测量结果的情况下，设定t＝0，在预先设定的规定时间(T)的期间，以规定的采样时间进行测量，在经过规定时间(T)之后，仍判断为“不适当”的情况下，以不导入测量结果且不进行位置修正控制的方式，进行驱动控制。

如图所示的本实施例的注射条件的修正方法所使用的压铸机1通过向合模的模具的型腔内注射并填充金属熔料来制造成型品，所述模具包括固定模具2和移动模具3。

本发明的实施例的压铸机1具有：铸勺4，从未图示的熔解炉汲取金属熔料；连杆臂5，使铸勺4转动并移动；圆筒状的注射套筒7，在其上部作为开放部形成有供由铸勺4汲取的金属熔料注入的熔料供给口6；注射柱塞8，以能够前进或后退的方式设置在注射套筒7内；注射缸9，作为驱动注射柱塞8前进或后退的进退驱动单元；以及控制单元12，进行压铸机1的各种控制。该控制单元12执行对压铸机1的各种控制，包括注射缸9的驱动、铸勺经由连杆臂5进行的动作、移动装置11的动作控制等，该移动装置11使安装于其上的后述的磁致伸缩式料面传感器等料面检测传感器10进行升降或滑动等。

在用于驱动注射柱塞8前进或后退的注射缸9与将工作流体供给到该注射缸9的工作流体供给装置13之间，设置有速度切换阀14，该速度切换阀14能够对注射柱塞8的前进或后退进行切换，以及能够将前进速度切换为低速或高速。另外，在注射缸9上设置有位置传感器15，该位置传感器15用于根据该注射缸9的冲程检测注射柱塞8的位置。注射柱塞8的注射速度或压力的控制由控制单元12来实现。

本实施例的压铸机1具有非接触式的磁致伸缩式料面传感器即料面检测传感器10，该料面检测传感器10测量注入注射套筒7内的金属熔料的料面高度h(图4B)。在该情况下，从测量出的料面位置计算料面高度h。本发明所使用的料面检测传感器10不限于本实施例中的非接触式的磁致伸缩式料面传感器，也可以使用其他方法，例如，可以使用激光式检测传感器，或将摄像机用作传感器。另外，其设置方法也没有特别限定，可以是固定式、升降式或滑动式中的任意一种。如本发明那样，为了在判断是否导入料面检测传感器10的测量结果的基础上导入测量结果，尤其适合将激光式检测传感器作为实施例。

本实施例的料面检测传感器10，在以进行升降或滑动的方式构成时，安装于进行升降或滑动等的移动装置11，并配置在面对熔料供给口6的该熔料供给口6的上方。在料面的摇晃平息之后进行料面检测时，在完成将金属熔料从铸勺4注入注射套筒7内之后的0.1秒以上且2.0秒以内(尤其优选0.5秒到1.5秒后)，测量并计算注射套筒7内的金属熔料的料面高度h。此外，在实施例的这种移动式的料面检测传感器10进行测量时，通过进行升降或滑动等的移动装置11将料面检测传感器10下降到熔料供给口6附近。另外，料面测量的时机可以设定为，在开始注射之前进行测量，或者在低速注射之后且高速注射之前进行测量。

在本发明的实施例中，实际供给到注射套筒7内的熔料量的计量是通过根据位于注射套筒7的熔料供给口6的正上方的激光位移传感器即料面检测传感器10的料面位置的测量结果进行计算而求出的。为了通过该料面检测传感器10测量料面位置，可以在完成将金属熔料从铸勺4注入注射套筒7内且经过使熔料面稳定的时间后(0.1秒以上且2.0秒以内(在本实施例中为1.2秒后))，将注射套筒7的底面设为零点，来测量熔料供给后的熔料面的高度h。然后，根据熔料面的高度计算出注射套筒7内的熔料填充部(在图4A～图7中用剖面线示出的部分)的截面面积，使用熔料填充部的截面面积和熔料填充部的长度L(从柱塞头表面到与该柱塞头表面相向的分流锥72之间的长度)通过计算来求出并计量出熔料的体积即实际供给的熔料量。

作为本发明的实施例的料面检测传感器10，最适合的是从传感器主体发射激光通过从测量面反射的激光的角度测量距离的传感器。作为这样的料面检测传感器10的激光位移传感器，从传感器主体发射激光，通过由测量面反射的激光的角度测量距离，因此，测量结果受到测量面即料面的水平度的很大影响(参照非专利文献1等)。在这种情况下，测量对象即熔料表面的水平度的判定可以根据投射到测量对象的料面的激光光点的形状来判断。也就是说，投射的激光光点为大约4mm×6mm的椭圆形状，因此，如果按照该形状原样地投射，则可推断料面为水平。另外，当料面起波浪而处于倾斜状态时，投射激光光点的照射形状会发生变形，因此能够根据投射激光光点的形状来判断测量时机是否适当。

在本发明的实施例中，如图1所示，投射激光光点的形状的判定是通过在激光式检测传感器10的附近配置摄像装置30来实施的。摄像装置30对来自朝向注射套筒7的熔料供给口6设置的激光式检测传感器10的投射激光光点进行拍摄，并根据其形状信息判断测量结果的导入是否适当。摄像装置30对从激光式检测传感器10朝向料面照射的投射激光光点进行拍摄。在照射的光点形状接近正常的光点形状的情况下，判定为“适当”，在光点形状发生变形的情况下，判断为“不适当”。激光式检测传感器10进行测量的时机与摄像装置30的投射激光光点信息的导入的时机需要为大致同时。为此，可以使两者的操作的采样时间同步，也可以使摄像装置30连续地拍摄投射激光光点，与激光式检测传感器10的测量的时机同步地导入拍摄的信息。

图2示出了说明作为本发明的一实施例的压铸机的测量控制系统的动作概念的序列图。

料面检测传感器10(激光位移传感器)在从铸勺4的熔料注入结束的时刻起的规定时机，进行料面测量动作。摄像装置30对投射到熔料表面的投射激光光点进行拍摄，与料面测量动作同步地，将投射激光光点形状信息导入测量结果判定单元31。测量结果判定单元31基于投射激光光点的形状的变形程度，判断测量结果是否适当。在根据形状的变形而认为测量结果为“不适当”的情况下(不可导入测量结果的情况)，再次进行料面测量，如果其结果为“适当”(可导入测量结果的情况)，则将此时的测量结果导入控制单元12。另外，在判断可否导入测量结果的情况下，设定t＝0，在预先设定的规定时间(T)的期间，以规定的采样时间进行测量，在经过规定时间(T)后，仍判断为“不适当”的情况下，以不导入测量结果且不进行位置修正控制的方式，进行驱动控制。

图3是作为本发明的一实施例的压铸机的注射条件的修正方法的说明流程图。

当从开始(S10)来开始时，通过料面检测传感器10测量熔料供给量(S20)。具体地，通过激光位移传感器测量料面的位置。通过摄像装置30拍摄投射激光光点(S30)，根据拍摄到的投射激光光点形状的变形程度，判定熔料的料面水平度(S40)。此时，设定t＝0，开始测量时间。在S40的步骤中，在判断为料面的测量时机不适当(熔料面倾斜)的情况下，则不导入测量数据，并再次返回到熔料供给量的测量(S20)。此时，预先设定规定时间(T)，在预先设定的规定时间(T)的期间，以规定的采样时间进行测量，进行测量结果是否适当的判断。此时的时间经过的判断在S45的步骤中进行。在经过规定时间(T)后，仍将测量结果判断为“不适当”的情况下，以不导入到此为止的测量结果且不进行位置修正控制的方式，进行驱动控制(S55→S60)。无论在哪一个时机，在对熔料供给量进行测量或重新测量(S20)时，在判断为料面的测量时机适当(熔料大致水平)的情况下，将测量结果作为正规的测量结果导入(S50)，针对导入的测量结果向驱动控制单元12发出指示(S60)，并为了下一个周期，继续进行熔料供给量的测量(S20)。

存储单元16与控制单元12连接，该控制单元12基于实际供给的熔料量的计量值来对压铸机进行控制，该存储单元16存储有轴线方向水平地配置的圆筒状的注射套筒7的内径d以及注射套筒7内的长度等尺寸数据。

控制单元12所具有的计算单元17使用根据注入注射套筒7内的金属熔料面位置得到的料面高度h、注射套筒7的内径d以及注射套筒7内的熔料填充部的长度L等尺寸，通过计算来计量出从铸勺4注入注射套筒7内的实际的金属熔料的总熔料量。

接着，对如以上的实施例那样构成的压铸机1的动作进行说明。此外，在图4A～图4D中，用斜线表示的部分为注射套筒7内的金属熔料。如图4A所示，在注射柱塞8位于后退极限位置A，料面检测传感器10位于上升极限位置的状态下，通过将铸勺4倾斜来将从熔解炉汲取的熔料从上部开放部的熔料供给口6注入注射套筒7内。

此时，测量对象即熔料表面会起波浪，即，需要考虑水平度。一种可考虑的应对措施是，在注入的过程中以及完成注入后的不到0.1秒内，料面会起波浪，因而作为实施例，有如下的方法，即，在完成将熔料注入注射套筒7内且经过使熔料面稳定的时间后，待料面的波动平息后，料面检测传感器10测量注入注射套筒7内的熔料的料面高度h。因此，料面检测传感器10具有未图示的测量时间设定单元。另外，如已说明的那样，还存在如下的方法，即，根据照射的激光光点的形状的变化，判定熔料面的起波浪的情况(水平度，即倾斜的程度)，判断可否导入作为测量对象的料面位置的测量结果。

接着，在将料面检测传感器10设置于移动装置的情况下，图4B所示，铸勺4后退，料面检测传感器10通过进行升降或滑动等的移动装置11被移动到熔料供给口6的附近。若在该状态下通过料面检测传感器10测量注入注射套筒7内的熔料的料面高度h，则控制单元12的计算单元17使用注入注射套筒7内的金属熔料的料面高度h、注射套筒7的内径d以及注射套筒7内的熔料填充部的长度L等尺寸，来计算从铸勺4注入注射套筒7内的金属熔料的总熔料量。

然后，这样计量得到的金属熔料量被有效地用于注射柱塞8从后退极限位置A前进到高速注射切换位置B的低速注射工序(图4C)或注射柱塞8从高速注射切换位置B前进到即将完成填充之前的增压切换位置C的高速注射工序(图4C)中的切换位置的设定。另外，本发明的修正方法所使用的压铸机可以设定多个高速注射速度和位置(高速注射设定位置)，计算出的金属熔料的总熔料量也适用于该高速注射设定位置处的注射速度的控制。

接着，对本发明的实施例的注射条件的修正功能进行说明。本实施例的压铸机的注射工序一般从低速注射开始，经高速注射填充，通过增压来执行的加压工序而结束。在低速注射中，将模具内的气体排放到模具外，当熔料到达浇口位置(高速注射切换位置)时切换为高速注射。在高速注射中，在短时间内将熔料填充到型腔，然后，通过加压工序迅速进行加压，以确保产品的密度(强度)。此时的注射速度的切换位置(高速注射切换位置)或加压动作开始位置(增压切换位置)配合产品形状或模具而前后移动，最后基于产品的质量结果导出最佳注射条件。对于压铸机中设定的注射条件，通过检测注射工序中的注射柱塞8的位置和压力来执行速度或压力的切换指令。

在供给的熔料量不稳定的情况下，若高速注射切换位置或增压切换位置相同，则在每次注射中，相对于压铸机的注射动作的模具内的熔料的流动到达位置都会不同，气体排出或填充状态也不稳定。本来只要能够供给恒定的量的熔料就没问题。然而，在铸勺式中，供给到注射套筒7内的熔料的变化是不可避免的。因此，需要修正注射条件。因此，在本发明的注射条件的修正方法中，通过计量实际的注射套筒7内的实际的熔料量，并进行注射动作的修正，使得即使因铸勺供给熔料而使熔料供给量发生变化，也能够以熔料处于模具内的相同位置的方式进行速度、工序的切换。另外，如本发明这样，还提供一种根据料面起波浪的情况判断可否导入测量结果的方法。

注射条件的修正方法的步骤如下。

(1)确定作为基准的注射条件；

(2)通过料面检测传感器测量熔料液面高度；

(3)判断是否可以作为测量时机下的适当的测量结果进行导入；

(4)在判断为不适当的测量时机下的测量结果的情况下，不作为测量结果导入，重新进行测量，在判断为适当的测量结果的情况下，将该测量结果作为控制对象的测量结果导入；

(4-1)在上述(4)的步骤中，可以设定规定时间(T)，并进行时间t的测量，将重新测量的时间保持在规定时间(T)内。也就是说，直到到达规定时间(T)为止，在与(4)同样地判断为不适当的测量时机下的测量结果的情况下，不作为测量结果导入，并再次进行测量；

(5)根据供给熔料后适当地测量出的熔料液面位置计算出料面高度h，并通过计算来计量每次注射的熔料供给量；

(6)将良品成型时的熔料的计算重量存储到压铸机的存储单元中；

(7)将作为每次注射的测量结果的计算重量与良品成型时的计算重量之差从柱塞直径换算为注射冲程；

(8)根据换算出的冲程对注射条件的高速切换位置(高速注射切换位置)以后的设定值进行注射动作修正。

由此，基于料面检测传感器10的适当的测量结果，根据实际的熔料供给量的增减来对高速注射切换位置、高速注射设定位置(能够设定在多个位置)、增压切换位置进行前后的修正，从而变更压铸机的动作。

如上所述，根据本实施例的压铸机1，注射并填充到模具的型腔内的熔料量的计量并非如以往的技术那样基于铸勺中的熔料(注入注射套筒内之前的熔料)，而是基于测量出的从铸勺4注入的注射套筒7内的熔料的料面高度通过计算来进行计量的，因而能够高精度地计量注射并填充到模具的型腔内的熔料量。另外，通过从激光位移传感器照射到熔料表面的激光光点的形状，来判定熔料液面的水平度(起波浪的程度)，从而判断作为测量结果导入是否适当，因此也不会将不适当的测量结果用作控制因素。并且，基于这样的高精度的计量结果，能够准确地进行注射工序、高速注射工序或增压注射工序等与注射填充有关的动作控制，因此，进而能够避免制造的成型品的质量产生偏差。

Claims (6)

1.一种压铸机，具有：

铸勺，从熔解炉汲取金属熔料，

筒状的注射套筒，被注入通过该铸勺汲取的所述金属熔料，

注射柱塞，在该注射套筒内前进或后退，

进退驱动单元，使该注射柱塞前进或后退，以及

控制单元，控制该进退驱动单元；

由该控制单元控制所述进退驱动单元，使所述注射柱塞前进，从而将供给至所述注射套筒内的所述金属熔料注射并填充到被合模的模具的型腔内；

所述压铸机的特征在于，

还具有料面检测传感器和测量结果判定单元，

所述料面检测传感器测量从所述铸勺注入所述注射套筒内的所述金属熔料的料面位置，

所述测量结果判定单元判断是否将由该料面检测传感器测量出的金属熔料面位置的测量结果作为测量熔料面位置导入，

在由该测量结果判定单元判断为能够导入的情况下，将该测量结果指示给所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的压铸机，其特征在于，

所述料面检测传感器是照射激光光点作为测量光的激光位移传感器，

所述测量结果判定单元是通过被照射在供给料面上的激光光点的形状来判断料面的倾斜状态的摄像装置。

3.一种压铸机的注射条件的修正方法，

所述压铸机具有：

铸勺，从熔解炉汲取金属熔料，

筒状的注射套筒，被注入通过该铸勺汲取的所述金属熔料，

注射柱塞，在该注射套筒内前进或后退，

进退驱动单元，使该注射柱塞前进或后退，以及

控制单元，控制该进退驱动单元；

由该控制单元控制所述进退驱动单元，使所述注射柱塞前进，从而将供给至所述注射套筒内的所述金属熔料注射并填充到被合模的模具的型腔内；

所述压铸机的注射条件的修正方法的特征在于，

利用测量从所述铸勺注入所述注射套筒内的所述金属熔料的料面位置的料面检测传感器和判断是否将由该料面检测传感器测量出的金属熔料面位置的测量结果作为测量熔料面位置导入的测量结果判定单元，在由该测量结果判定单元判断为能够导入的情况下，将该测量结果指示给所述控制单元来修正注射条件。

4.根据权利要求3所述的压铸机的注射条件的修正方法，其特征在于，

根据所述料面检测传感器的测量结果，计算并计量熔料供给量，基于熔料供给量的计量结果，修正从低速注射切换为高速注射时的高速注射切换位置。

5.根据权利要求3所述的压铸机的注射条件的修正方法，其特征在于，

根据所述料面检测传感器的测量结果，计算并计量熔料供给量，基于熔料供给量的计量结果，修正高速注射设定位置。

6.根据权利要求3所述的压铸机的注射条件的修正方法，其特征在于，

根据所述料面检测传感器的测量结果，计算并计量熔料供给量，基于熔料供给量的计量结果，修正即将完成填充之前的增压切换位置。

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