JP2000141012A

JP2000141012A - 成形機の型締力調整方法

Info

Publication number: JP2000141012A
Application number: JP10319115A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yukitomo; 博司行友
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-05-23
Anticipated expiration: 2018-11-10
Also published as: JP3517774B2

Abstract

(57)【要約】【課題】金型の熱膨張に起因する型締力の変化を自動
修正する機能を有する成形機において、連続運転を停止
させた後に連続運転を再開させた際にも、再開当初から
良品を得ることを可能とすること。【解決手段】金型の熱膨張に起因する型締力の変化を
自動修正する機能を有する成形機において、連続運転を
停止させた後に連続運転を再開させる際には、システム
コントローラは、運転停止後から運転が再開されるまで
の時間を計測し、この計測時間の値に応じて、支持盤の
位置を自動的に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカストマシン
や射出成形機等の成形機における型締力の調整方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカストマシン等の成形機において
は、金型が冷却した状態から連続運転を開始させると、
金型内に射出・充填される成形材料（例えば金属溶湯）
によって金型が加熱されて、金型が熱膨張する。このた
め、運転開始からしばらくの間は設定された所期の型締
力が出るが、金型の熱膨張に伴って、実測型締力が設定
型締力を上回るようになって、メカニズムの破損の虞が
生じる。

【０００３】そこで、最近の成形機では、型締力検出セ
ンサによって検出した実測型締力が設定許容範囲を超え
ているか否かを監視し、金型の熱膨張によって実測型締
力が設定許容範囲を超えた場合には、実測型締力が設定
範囲内に収まるように、ダイハイト調整用モータ（型締
力調整用モータ）を所定量だけ駆動して、支持盤の位置
を自動的に所定量だけ後退させるようにしている。

【０００４】図４は、このようなダイハイト調整用モー
タによる支持盤の位置調整、すなわち、連続運転時の型
締力の自動調整の様子を示している。図４に示した例で
は、運転開始からｔ１時間を経過すると、金型の熱膨張
によって実測型締力があらかじめ設定された許容上限値
を超え、これを検出したシステムコントローラが、ダイ
ハイト調整用モータを所定量だけ駆動して、支持盤の位
置を所定量だけ後退させ、これによって、実測型締力が
再び許容範囲に収まるようにする。また、ｔ１時点後に
ｔ２時間を経過すると、実測型締力が再び許容上限値を
超え、これを検出したシステムコントローラが、再びダ
イハイト調整用モータを所定量だけ駆動して、支持盤の
位置を所定量だけ後退させ、実測型締力が許容範囲に収
まるようにする。そして、このような制御を繰り返すこ
とによって、やがて金型が熱的に安定し、実測型締力も
許容範囲に収まるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の成形
機においては、連続運転を停止させた後に、連続運転を
再開させた際には、支持盤の位置は運転停止させたとき
の位置をとっているため、運転停止後の金型の冷却によ
って、運転再開の当初には、出力される型締力（運転再
開の当初の実測型締力）は適正範囲を下回っており、こ
のため運転再開の初期には、型締力不足によってバリ吹
き等の製品不良が発生する。これを避けるためには、オ
ペレータが手動操作で運転再開時の支持盤の位置を調整
する必要があり、オペレータにとっては煩わしい作業と
なっていた。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、金型の熱膨張に起因する型締
力の変化を自動修正する機能を有する成形機において、
連続運転を停止させた後に連続運転を再開させた際に
も、再開当初から良品を得ることが可能な成形機を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、型締駆動源を搭載した支持盤（テールス
トック）と、前記型締駆動源により駆動され且つ可動側
金型が取付けられる可動ダイプレートと、固定側金型が
取付けられる固定ダイプレートと、該固定ダイプレート
にその一方端側が固定されその他方端側には前記支持盤
が位置調整可能であるように配設された複数本のタイバ
ーと、該タイバーに螺合されて前記支持盤の前記固定ダ
イプレートに対する距離を可変制御するためのタイバー
ナットと、該タイバーナットを回転駆動させるためのダ
イハイト調整用モータ（型締力調整用モータ）と、前記
ダイハイト調整用モータの回転量を検出するモータ回転
センサと、型締力を検出する型締力検出センサと、前記
ダイハイト調整用モータを駆動制御して前記タイバーナ
ットを回転させ、前記支持盤の前記固定ダイプレートに
対する距離を調整可能とするシステムコントローラとを
具備し、連続運転時には、前記システムコントローラ
は、前記型締力検出センサによって検出した実測型締力
が設定許容範囲を超えているか否かを監視し、金型の熱
膨張等によって実測型締力が設定許容範囲を超えた場合
には、実測型締力が設定範囲内に収まるように、前記ダ
イハイト調整用モータを所定量駆動して前記支持盤の位
置を調整するようにした成形機において、連続運転を停
止させた後に連続運転を再開させる際には、前記システ
ムコントローラは、運転停止後から運転が再開されるま
での時間を計測し、この計測時間の値に応じて、前記支
持盤の位置を自動的に調整するように、構成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の１実施形態に係
るダイカストマシンの制御系統の簡略化したブロック図
である。図１において、１はマシン（ダイカストマシ
ン）全体の動作制御や表示制御などを司るマイコン（シ
ステムコントローラ）、２はマシンの各部に備えられた
多数のセンサで構成されるセンサ群、３はマシンの各部
に配設された多数の駆動源を駆動制御するための多数の
ドライバ回路で構成されたドライバ群、４はマシンの前
面部に配設されたキー入力装置、５はキー入力装置４に
隣接して配設された例えばカラーＣＲＴディスプレイ，
カラーＬＣＤ等よりなる表示装置である。

【０００９】図１の前記マイコン１は、鋳造行程全体の
制御や、後述する自動型締力調整ののための制御や、実
測データの演算・格納処理、あるいは前記表示装置５の
出力画像の表示制御処理等々の各種処理を実行する。こ
のマイコン１は、実際には各種Ｉ／Ｏインターフェイ
ス，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等を具備したもので構成さ
れ、予め作成された各種プログラムにより各種処理を実
行するも、本実施形態においては、運転条件設定記憶部
１１、運転条件制御部１２、実測値記憶部１３、表示処
理部１４、型締力自動調整処理部１５等を備えたものと
して、以下の説明を行なう。

【００１０】前記運転条件設定記憶部１１には、キー入
力装置４等によって入力された各種運転条件値が、書き
替え可能な形で記憶されている。この運転条件として
は、例えば、給湯機機制御条件，射出制御条件，型閉じ
（型締め）行程制御条件，型開き行程制御条件，エジェ
クト行程制御条件等々が挙げられる。

【００１１】前記運転条件制御部１２は、予め作成され
た鋳造プロセス制御プログラムと、運転条件設定記憶部
１１に格納された設定条件値とに基づき、マシンの各部
に配設された前記センサ群２（位置センサ、圧力セン
サ、温度センサ等々）からの計測情報をリアルタイムで
取り込む実測値記憶部１３からのデータ及び自身に内蔵
されたクロックからの計時情報を参照しつつ、前記ドラ
イバ群３（油圧制御弁ドライバ、モータドライバ等々）
を介して対応する駆動源を駆動制御し、一連の鋳造行程
を実行させる。また、連続運転時において、金型の熱膨
張等に伴って実測型締力が許容範囲を超えて変化した場
合や、あるいは、連続運転を停止させた後に連続運転を
再開させる際に、運転停止後から所定時間を経過した後
に運転が再開される場合には、運転条件制御部１２は、
前記型締力自動調整処理部１５からの制御指令に従っ
て、後記するダイハイト調整モータを適宜駆動制御す
る。

【００１２】前記実測値記憶部１３には、連続自動運転
時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測デ
ータが、連続する所定回数のショットにわたってリアル
タイムで取り込まれる。この取り込まれるモニタ項目に
は、後記する型締力検出センサによって検出した実測型
締力が含まれる。

【００１３】前記表示処理部１４は、キー入力装置４に
よるオペレータが所望するモードの表示画像の呼び出し
指令によって、予め作成された表示画像作成・制御プロ
グラムに基づき、指定された表示モードの表示画像デー
タを作成する。すなわち、オペレータによる所定の表示
画像の呼び出し指令が到来すると、表示処理部１４は、
必要に応じ適宜記憶部に格納された情報から当該表示モ
ード画像の表示に用いるためのデータを抽出して表示形
態に対応した形に変換処理したりして、指定された表示
モード用の画像データを作成し、これを前記表示装置５
の表示画面上に表示させる。

【００１４】前記型締力自動調整処理部１５は、連続運
転時においては、後記する型締力検出センサによって検
出した実測型締力が、設定許容範囲を超えているか否か
を監視し、金型の熱膨張によって実測型締力が設定許容
範囲を超えた場合には、実測型締力が設定範囲内に収ま
るように、後記するダイハイト調整用モータを所定量駆
動して、後記する支持盤の位置を所定量だけ後退させ
る。また、型締力自動調整処理部１５は、連続運転を停
止させた後に連続運転を再開させる際には、運転停止後
から運転が再開されるまでの時間を計測し、この計測時
間の値に応じて、後記する支持盤の位置を自動的に調整
する。すなわち、本実施形態では、型締力自動調整処理
部１５は、運転停止後から所定時間を経過した後に運転
が再開されるか否かを判定し、所定時間を経過した後に
運転が再開される場合には、支持盤の位置が初期設定位
置に戻るようにダイハイト調整用モータを制御し、所定
時間を経過する前に運転が再開される場合には、支持盤
の位置を運転を停止させたときの位置に保持する。

【００１５】図２は、本実施形態のダイカストマシンの
型開閉メカニズム部を簡略化して示す説明図である。同
図において、２１はベース、２２は該ベース２１上に固
定配置された固定ダイプレート、２３は、ベース２１上
に延設されたスライドベース２１ａ上に設置された支持
盤（テールストック）である。上記固定ダイプレート２
２と支持盤２３との間には互いに平行な４本のタイバー
２４が架設されており、各タイバー２４は固定ダイプレ
ート２２に対しては固定ナット２５により定位置で固定
されているも、支持盤２３に対しては位置調整可能なタ
イバーナット２６で掛止されている。すなわち、支持盤
２３は上記スライドベース２１ａ上をスライド可能なプ
レート部材として構成されており、各タイバーナット２
６と一体のナットギヤ２７を、支持盤２３上のダイハイ
ト調整用モータ（型締力調整用モータ）２８で回転させ
ることにより、支持盤２３は固定ダイプレート２２に対
して前進もしくは後退するようになっている。

【００１６】また、支持盤２３には型締シリンダ（油圧
シリンダ）２９が固設されていて、この型締シリンダ２
９のピストンロッド２９ａの先端部には、公知のトグル
機構３０を介してタイバー２４に挿通された可動ダイプ
レート３１が連結されている。そして、ピストンロッド
２９ａを前後進させることにより、可動ダイプレート３
１が固定ダイプレート２２に対して前進もしくは後退す
るようになっている。前記固定ダイプレート２２と可動
ダイプレート３１の相対向する面には、固定側金型３２
と可動側金型３３とがそれぞれ図示せぬ固定ボルト等で
固定されている。そして、成形サイクル中の型締行程時
には、ピストンロッド２９ａの前進でトグル機構３０が
屈曲状態から徐々に伸長されて可動ダイプレート３１を
前進させ、これにより両金型３２，３３を密着させ、続
いてトグル機構３０を突っ張らせてタイバー２４を伸ば
して型締力を与えるようになっている。一方、成形サイ
クル中の型開き行程時には、ピストンロッド２９ａの後
退でトグル機構３０を折り縮めて可動ダイプレート３１
を後退させ、両金型３２，３３を離間させるようになっ
ている。

【００１７】そしてまた、トグル機構３０がたたまれた
状態にある際に、前記ダイハイト調整用モータ２８を駆
動してタイバーナット２６を回転させると、支持盤２３
と一体となって可動ダイプレート３１が前後進し、これ
によって、支持盤２３の位置調整、すなわち型締力の調
整が行われるようになっている。

【００１８】なお、本実施形態では、型締駆動源として
型締シリンダ（油圧シリンダ）を用いているが、型締駆
動源として電動モータを用い、この電動モータの回転を
直線運動に変換して、トグル機構３０を駆動するように
しても差し支えない。

【００１９】また図２において、３５はロードセル等か
らなる型締力検出センサ、３６はリニアエンコーダ等か
らなる支持盤位置検出センサ、３７は、前記ダイハイト
調整用モータ２８の回転量及び回転状態を検出する回転
エンコーダ等よりなるモータ回転センサで、これらの各
センサによる検出情報は、前記実測値記憶部１３から前
記型締力自動調整処理部１５へリアルタイムで転送され
る。

【００２０】上述した構成において、連続運転時（連続
鋳造運転時）には、前記型締力自動調整処理部１５は、
前記型締力検出センサ３５の検出情報によって実測型締
力を常時監視しており、実測型締力があらかじめ設定さ
れた型締力の許容範囲（設定許容範囲）にあるか否かを
判定して、実測型締力が許容上限値を上回った場合に
は、前記ダイハイト調整用モータ２８を所定方向に所定
量だけ回転させて、支持盤２３を所定量だけ後退させ
る。つまり、運転開始時には冷えていた金型が、溶湯か
らの熱によって昇温し、金型の熱膨張によって実測型締
力があらかじめ設定された許容上限値を超えた場合に
は、次のショットの前に、型締力自動調整処理部１５は
前記運転条件制御部１２によって、ダイハイト調整用モ
ータ２８を所定量だけ駆動して、支持盤２３の位置を所
定量だけ後退させ、これによって、実測型締力が再び許
容範囲に収まるようにする。また、この型締力の調整後
に実測型締力が再び許容上限値を超えた場合には、次の
ショットの前に、型締力自動調整処理部１５は前記運転
条件制御部１２によって、同様にダイハイト調整用モー
タ２８を所定量だけ駆動して、支持盤２３の位置を所定
量だけ後退させ、これによって、実測型締力が許容範囲
に収まるようにする。そして、このような制御を繰り返
すことによって、やがて金型が熱的に安定し、実測型締
力も許容範囲に収まるようになる。

【００２１】なお、型締力自動調整処理部１５は、連続
運転時に上記した型締力の自動調整を行う毎に、前記モ
ータ回転センサ３７からの情報に基づいて、支持盤２３
の位置が初期設定位置からどれだけ移動したかを、記憶
するようになっており、この記憶内容は、支持盤２３の
位置が初期設定位置に戻った際にはクリアされるように
なっている。

【００２２】また、連続運転を停止させた後に連続運転
を再開させる際においては、前記型締力自動調整処理部
１５は、運転停止後から運転が再開されるまでの時間を
計測して、運転停止後から所定時間を経過した後に運転
が再開されるか否かを判定する。そして、所定時間を経
過した後に運転が再開される場合には、型締力自動調整
処理部１５は、前記した記憶内容（初期設定位置からの
累積移動量）を参照して、支持盤２３の位置が初期設定
位置に戻るように、前記運転条件制御部１２によって前
記ダイハイト調整用モータ２８を、所定方向に駆動制御
させる。一方、所定時間を経過する前に運転が再開され
る場合には、前記型締力自動調整処理部１５は、前記支
持盤２３の位置を運転を停止させたときの位置に維持さ
せる。

【００２３】図３は、本実施形態の型締力の自動調整処
理フローを示している。連続運転の開始指令が到来する
と（ステップＳＴ１）、前回の運転停止後から所定時間
がすでに経過しているか否かを判定し（ステップＳＴ
２）、ＹＥＳならステップＳＴ３へ進み、ＮＯならステ
ップＳＴ４へ進む。ステップＳＴ３では、支持盤２３の
位置を初期設定位置に戻して、ステップＳＴ５へ進み、
ステップＳＴ４では、支持盤２３の位置として運転を停
止させたときの位置を保持させて、ステップＳＴ５へ進
む。ステップＳＴ５では連続運転が開始され、次のステ
ップＳＴ６では運転停止指令が到来したか否かが問わ
れ、ＹＥＳなら図示せぬタイマに停止時間を計測開始さ
せて、この処理フローを終了し、ＮＯならステップＳＴ
７へ進む。ステップＳＴ７では、実測型締力値が設定許
容範囲内にあるか否かが判定され、ＹＥＳならステップ
ＳＴ８へ進み、ＮＯならステップＳＴ９へ進む。ステッ
プＳＴ８では支持盤２３の位置を現在の位置に保持させ
て、ステップＳＴ６へ戻る。ステップＳＴ９では、実測
型締力値が設定許容範囲に入るように支持盤２３の位置
調整を行った後、ステップＳＴ１０で、支持盤２３の初
期設定位置に対する現在位置のずれ量（累積調整量）を
記憶して、ステップＳＴ６へ戻る。

【００２４】ここで上述した実施形態においては、運転
停止後から運転開始までの時間としてある１つの時間値
を定めて、この時間値を超えた場合には、支持盤２３の
位置を初期設定位置に戻すようにしたが、運転停止後か
ら運転開始までの時間として複数の時間値Ｔｎ，…Ｔ
２，Ｔ１を設定しておき、運転停止後から運転開始まで
の各時間値Ｔｎ，…Ｔ２，Ｔ１の範囲に応じて、それぞ
れ支持盤２３の位置の調整量を変えるようにしてもよ
い。つまり、運転停止後からの金型の冷却速度を加味し
て、運転再開時点の金型温度に応じて、最適の支持盤２
３の位置（最適型締力）となるように制御するようにし
てもよい。すなわち例えば、運転停止後に、第１の所定
時間または第２〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の所定時
間を経過した後に運転が再開されたか否かを判定し、第
１の所定時間を経過した後に運転が再開された場合に
は、支持盤２３の位置が初期設定位置に戻るようにダイ
ハイト調整用モータ２８を制御し、第２〜第ｎの所定時
間を経過した後に運転が再開された場合には、それぞれ
に応じて支持盤２３の位置が初期設定位置に所定量だけ
近づくようにダイハイト調整用モータ２８を制御し、第
ｎの所定時間を経過する前に運転が再開された場合に
は、支持盤の位置として運転を停止させたときの位置を
維持させる、ようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金型の熱
膨張に起因する型締力の変化を自動修正する機能を有す
る成形機において、連続運転を停止させた後に連続運転
を再開させた際にも、再開当初から良品を得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係るダイカストマシンの
制御系統の簡略化したブロック図である。

【図２】本発明の１実施形態に係るダイカストマシンの
型開閉メカニズム部を簡略化して示す説明図である。

【図３】本発明の１実施形態に係るダイカストマシンに
おける、型締力の自動調整処理の流れを示すフローチャ
ート図である。

【図４】金型の熱膨張に対処するための型締力の自動調
整の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１マイコン（システムコントローラ）２センサ群３ドライバ群４キー入力装置５表示装置１１運転条件設定記憶部１２運転条件制御部１３実測値記憶部１４表示処理部１５型締力自動調整処理部２１ベース２２固定ダイプレート２３支持盤（テールストック）２４タイバー２６タイバーナット２８ダイハイト調整用モータ２９型締シリンダ（油圧シリンダ）３０トグル機構３１可動ダイプレート３２固定側金型３３可動側金型３５型締力検出センサ３６支持盤位置検出センサ３７モータ回転センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F202 AM22 AP01 AP06 AP08 AP10 AQ03 AR01 AR07 AR09 AR12 CA11 CL01 CL12 CL34 CL43 CL44 4F206 AM22 AP01 AP06 AP08 AP10 AQ03 AR01 AR07 AR09 AR12 JA07 JL01 JL08 JN37 JP12 JP13 JP14 JP17 JQ83 JQ90 JT07 JT32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型締駆動源を搭載した支持盤（テールス
トック）と、前記型締駆動源により駆動され且つ可動側
金型が取付けられる可動ダイプレートと、固定側金型が
取付けられる固定ダイプレートと、該固定ダイプレート
にその一方端側が固定されその他方端側には前記支持盤
が位置調整可能であるように配設された複数本のタイバ
ーと、該タイバーに螺合されて前記支持盤の前記固定ダ
イプレートに対する距離を可変制御するためのタイバー
ナットと、該タイバーナットを回転駆動させるためのダ
イハイト調整用モータ（型締力調整用モータ）と、前記
ダイハイト調整用モータの回転量を検出するモータ回転
センサと、型締力を検出する型締力検出センサと、前記
ダイハイト調整用モータを駆動制御して前記タイバーナ
ットを回転させ、前記支持盤の前記固定ダイプレートに
対する距離を調整可能とするシステムコントローラとを
具備し、連続運転時には、前記システムコントローラは、前記型
締力検出センサによって検出した実測型締力が設定許容
範囲を超えているか否かを監視し、金型の熱膨張等によ
って実測型締力が設定許容範囲を超えた場合には、実測
型締力が設定範囲内に収まるように、前記ダイハイト調
整用モータを所定量駆動して前記支持盤の位置を調整す
るようにした成形機において、連続運転を停止させた後に連続運転を再開させる際に
は、前記システムコントローラは、運転停止後から運転
が再開されるまでの時間を計測し、この計測時間の値に
応じて、前記支持盤の位置を自動的に調整することを特
徴とする成形機の型締力調整方法。
【請求項２】請求項１記載において、前記システムコントローラは、運転停止後から所定時間
を経過した後に運転が再開されるか否かを判定し、所定
時間を経過した後に運転が再開される場合には、前記支
持盤の位置が初期設定位置に戻るように前記ダイハイト
調整用モータを制御し、所定時間を経過する前に運転が
再開される場合には、前記支持盤の位置として運転を停
止させたときの位置を維持させることを特徴とする成形
機の型締力調整方法。
【請求項３】請求項１記載において前記システムコン
トローラは、運転停止後から第１の所定時間または第２
〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の所定時間を経過した後
に、運転が再開されるか否かを判定し、前記第１の所定
時間を経過した後に運転が再開される場合には、前記支
持盤の位置が初期設定位置に戻るように前記ダイハイト
調整用モータを制御し、前記第２〜第ｎの所定時間を経
過した後に運転が再開される場合には、それぞれに応じ
て前記支持盤の位置が初期設定位置に所定量だけ近づく
ように前記ダイハイト調整用モータを制御し、前記第ｎ
の所定時間を経過する前に運転が再開される場合には、
前記支持盤の位置として運転を停止させたときの位置を
維持させることを特徴とする成形機の型締力調整方法。