JP2001079654A - 金属供給量の制御方法 - Google Patents
金属供給量の制御方法Info
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Abstract
金属供給量精度を得る方法を提供する。 【解決手段】 真空ダイカスト機の、鋳造室9への溶解
金属6の供給量の制御に関して、計算機14に接続する
計測装置11、12、13が供給される溶解金属の量と
条件を決定し、真空排気装置15及び/あるいは真空弁
5が制御回路の中で制御される。
Description
金属供給が行われるダイカスト機における金属供給量の
制御方法に関する。
カスト法を用いて作動するダイカスト機を開示してい
る。この方法では、溶解金属が、保持炉から吸引され、
吸引管を通して、圧力低減法により鋳造室に送り込まれ
る。圧力低減は、鋳造型の型分割面に設けられた抽出ダ
クトにより行われる。鋳造型に適用される圧力低減は、
基本的に二つの機能を果たしている。第一は、鋳造室と
鋳造型の脱ガスであり、第二は、製品製造に必要な金属
量を保持炉から吸引し、鋳造室に送り込むことである。
金属供給量の精度は、鋳造品の品質にとって極めて重要
な要素となる。優れた金属供給量の精度にはまた、所要
の製造の信頼性を得るための、機械要素の適切な制御が
必要である。
方法は、DE 41 12 753 A1で開示されている。鋳造室に
おける供給レベルは、センサを用いた計測装置で測定さ
れる。しかし、この方法は、コールドチャンバ・ダイカ
スト機にのみ適しており、そこでは例えば、金属供給用
柄杓を鋳造室の開口部に挿入し、金属供給が行われる。
レベル測定のためのセンサの機能と測定精度について
は、EP 0,014,301に詳しく記述されている。真空法によ
って作動するダイカスト機の操作は、クローズド方式
で、外部での金属供給量測定が行われない。DE 41 12 7
53で述べられているように、鋳造室に通常上向きの金属
供給量測定用の開口部が設けられてなく、その結果、鋳
造室における供給レベルの測定方法には、常に問題があ
った。
ダイカスト機における溶解金属の優れた金属供給量の精
度を得る方法を提供することである。
を達成するため、真空ダイカスト機において、金属供給
量を制御する方法で、金属供給が圧力低減及び真空弁の
制御で行われ、鋳造室への溶解金属の供給を精度良く行
うために、保持炉の中の溶解金属量がセンサにより実測
され、実測値が目標値と計算機で比較され、計算機が真
空排気装置及び/あるいは真空弁を制御するために用い
られる。
41 12 753 A1の方法を更に発展させたもので、その方
法を真空ダイカスト機に用いることができるようになっ
ている。鋳造室でのレベル測定は、容易に行えないので
それに相当する測定が保持炉で行われる。この目的のた
め、探触子(センサ)が保持炉に取付けられ、金属供給
段階における保持炉の溶解金属の注入レベルとそのレベ
ル変化が決定される。センサとして、レベルセンサ、温
度センサ、あるいは重量計を用いることができる。
のではなく、むしろ全体の制御回路を提案するもので、
探触子(センサ)の信号から実測値を得て、これを目標
値と比較する。目標値は、製品の最適生産に必要なパラ
メータから決定され、許容範囲内の公差が与えられる。
目標値と実測値の比較結果は、計算機で処理され、例え
ば圧力低減、金属量供給時間といった金属量供給パラメ
ータを、鋳造生産に最適となるようにセットできる。計
算機には、アルゴリズムつまりこの制御方法に関する数
学と物理学の公式と規則が入っており、これらの公式と
規則は鋳造専門家の知識で補足されている。このように
して、計算機はいかなる時でも最適生産パラメータを決
定することができ、その値を機械の制御装置に伝えて生
産を管理することができる。レベル測定は、さらに測定
パラメータにより補足される。
重量を用いて決定できる。また、溶解金属の温度依存粘
度は、測定温度を適切に評価して決定できる。吸引時間
のモニタも、真空弁の所で得られる。もし、望ましい値
が目標値を越えていれば、その期間の製造に必要な金属
供給量がレベルセンサによって確認されない限り、それ
は操作ミスまたは製品の間違った生産を意味している。
これら全ての測定は、品質向上即ち不良品の生産を最小
限にとどめるのに役立つ。全鋳造工程は、多数の要素に
より影響を受けるので、個々のパラメータを信頼できる
よう制御することが大切である。例えば、鋳物の幾何学
上及びミクロ組織上の品質が金属供給量精度に左右され
るだけでなく、目標品質の達成は、ダイカスト機のいく
つかの調節可能なパラメータ設定にも左右されるのであ
る。例えば、これは個々の鋳造段階における圧力・変位
関係の転換点にも当てはまり、鋳造速度と特定の鋳造圧
を管理するには、溶解金属の温度や粘度情報も必要にな
る。
使用と組み合わせると、実測データの非常に複雑な解析
とその適切な利用が可能となる。例えば、溶解金属温度
が低すぎると思われる場合でも、圧力低減を増加し、し
たがって金属量供給時間を短縮することにより、なお良
品を製造できる。ダイカスト部門の専門家の知識にはま
た、溶解金属の流体力学の知識も含まれる。
えば50ミリバールの高真空が望ましく、その結果吸引
管の流入部に配置された絞り弁付近では、約4〜10M
/Sの好ましい吸引速度が得られる。本発明にて提案し
た金属供給量制御方法を用いれば、僅かな費用で高レベ
ルの製造の信頼性が得られる。
に示し、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。図
1は、真空ダイカスト機の部分的な説明図である。固定
鋳造型2は、固定プレート1に取付けられている。可動
鋳造型3は、可動プレート4に取付けられている。鋳造
型2、3は、密着して閉じ合わされた位置で示されてい
る。脱ガスと金属量供給を制御する真空弁5は、可動鋳
造型3に取付けられている。真空弁5は、詳細には示さ
れていない、真空排気装置15に、それを作動するよう
に連結している。溶解金属6は、保持炉7に入ってい
る。
吸引管8を通って鋳造室9に吸引される。吸引管8は、
流入側に絞り点あるいは断面縮小部を設けるよう設計さ
れている。断面が縮小される程度は、目標金属吸引量即
ち製品重量によって決まる。特に、最適吸引条件即ち約
4〜10M/Sの吸引速度を得る断面が選択される。
2、3の空洞部へ実際に導くには、鋳造プランジャ10
が用いられる。鋳造プランジャの速度は、調整可能で次
の製造段階に依る。 1. 吸引管の開口部を低速で通過する。 2. 溶解金属を鋳造型に高速で注入する。 3. 溶解金属を鋳造型の空洞部へ高圧で充填するた
め、減速、停止する。
金属量供給に、決定的な判定基準であり、吸引時間は真
空弁5で制御される。例えば、以下のような種々のパラ
メータが、粘度指標として、ある程度金属量供給に影響
する。即ち、圧力低減レベル、真空弁5の制御関数とし
ての金属供給時間、保持炉7における溶解金属6のレベ
ル、鋳造室9への注入レベルに関係する溶解金属6の吸
引レベル、溶解金属6の温度である。
ば、実測値センサ11、12、13が保持炉7に取り付
けられている。かくして、レベルセンサ11は、特定の
注入レベルと金属供給中のレベル変化を決定できる。溶
解金属の温度は、計測センサ12で測定され、溶解金属
の溜め池(保持炉)の重量は、重量計13で測定され
る。これらの計測センサは、計算機14に接続され、実
測値の分析と処理が行われる。目標値と実測値の比較に
加えて、数学的、物理学的、鋳造技術的情報及び機械固
有の情報が計算機14で使われ、最適制御パラメータを
決定する。これらのパラメータは、真空装置の制御、し
たがって優れた金属供給量精度を達成するために用いら
れる。計算機14からの出力パラメータにより、例え
ば、真空弁5の開放時間あるいは圧力低減レベルの制御
が可能である。
な実施例にとどまらず、この発明の概念内で技術の熟練
者によってなされる全ての改善と形態を含む。
造型 3…可動鋳造型 4…可動プ
レート 5…真空弁 6…溶解金
属 7…保持炉 8…吸引管 9…鋳造室 10…鋳造
プランジャ 11…レベルセンサ 12…温度
センサ 13…重量計 14…計算
機 15…真空排気装置
Claims (10)
- 【請求項1】 真空ダイカスト機において、金属供給量
を制御する方法であって、金属供給が圧力低減及び真空
弁(5)の制御により行われ、鋳造室(9)への溶解金
属(6)の供給を精度良く行うために、保持炉(7)の
中の溶解金属(6)がセンサ(11、12、13)によ
り実測され、実測値が目標値と計算機(14)で比較さ
れ、計算機(14)が真空排気装置(15)及び/ある
いは真空弁(5)を制御するために用いられる方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法であって、鋳造室
への溶解金属の供給時間及び/あるいは供給量が真空弁
(5)によって制御されることを特徴とする方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の方法であって、公差範
囲を越える誤差が生じた場合、計算機(14)が真空排
気装置(15)及び/あるいは真空弁(5)に制御パラ
メータとして作用する制御値を決定することを特徴とす
る方法。 - 【請求項4】 請求項1に記載の方法であって、保持炉
(7)における溶解金属(6)の注入レベルが、溶解金
属の吸引中、レベルセンサ(11)で測定され、レベル
センサ(11)が計算機(14)に接続されていること
を特徴とする方法。 - 【請求項5】 請求項1に記載の方法であって、保持炉
(7)における溶解金属(6)の温度が、温度センサ
(12)で測定され、温度センサ(12)が計算機(1
4)に接続されていることを特徴とする方法。 - 【請求項6】 請求項1に記載の方法であって、溶解金
属(6)の重量が、計算機(14)に接続されている重
量計(13)で測定されることを特徴とする方法。 - 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の方
法であって、センサ(11、12、13)からの実測値
が計算機(14)で検討され、もし適切ならば、制御パ
ラメータを作成するために、アルゴリズムが用いられる
ことを特徴とする方法。 - 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の方
法であって、制御パラメータが圧力低減及び/あるいは
真空弁(5)の開閉機能及び/あるいは鋳造プランジャ
(10)の運動を制御することを特徴とする方法。 - 【請求項9】 請求項1に記載の方法であって、実測
値、特に鋳造室(9)へ吸引される溶解金属(6)の量
に関して、真空弁(5)における金属量供給時間が大き
すぎる場合、それが誤操作と判定されること及び/ある
いは製品が良品か不良品かを分析することを特徴とする
方法。 - 【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかに記載の
方法であって、真空排気装置(15)での圧力低減が、
溶解金属(6)の吸引管(8)への吸引速度が4〜10
M/Sとなるように制御されることを特徴とする方法。
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