JP2611841B2 - ダイカストマシンの射出制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はダイカストマシン射出制御方法に関し、特に
射出プランジャ機構におけるプランジャチップにかじり
が生じた場合の制御方法に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、ダイカストマシンでは、第４図に示す如き固
定金型11と可動金型12とで構成される金型10のキャビテ
ィ13へ溶湯を充填して製品を成形するに際し、先ず溶湯
を射出スリーブ15内に供給し、該射出スリーブ15内に摺
動自在に設けたプランジャチップ17を射出シリンダ18に
より低速及び高速で前進させることにより溶湯をキャビ
ティ13に射出している。

ところで、該射出装置を長時間にわたり運転し、溶湯
の射出を繰り返すと、プランジャチップ17に摩耗が生
じ、又、射出スリーブ15内に固化した金属粒が存在する
ことが生じ、安定した所定の射出速度が達成できなくな
り、射出速度が波打つ様に変化する等のいわゆるかじり
が発生する。

この様なかじりは、溶湯温度の低下を生じさせ、又、
溶湯へ空気を巻き込むことが有り、キャビティ13への湯
まわりの悪化や製品における巣の発生等の欠陥を生じさ
せることになる。

従って、この様な欠陥を生じさせるプランジャ機構の
かじりを早期に発見し、射出スリーブ15とプランジャチ
ップ17との保守を行なうことは、製品の高品質を維持す
る為、又、ダイカストマシンの破損防止や安全維持の為
に重要であり、従来から種々の方法によるかじり検出方
法が採用されている。

このかじり度合の検出は、油圧回路の油圧変化を測定
する方法として、低速射出時等における圧力を検出しつ
つ、測定した圧力の変動について微分値を求めることに
よりかじり度合を検出する方法（例えば特公昭60−2.95
2号、60−26.626号）、又は微分値と共に油圧自体をも
判断基準とする検出方法（例えば特公昭63−62.302
号）、更にはプランジャチップの後退時にプランジャチ
ップとスリーブとの摺動抵抗を検出してかじり度合を検
出する方法（例えば特開昭61−219.459号）が採用さ
れ、又、圧力からの検出ではなく、プランジャチップ17
の前進速度と加速度の変化率とを検出して判別する方法
（例えば特開昭59−141.359号）も採用されており、か
じり度合がある程度大きくなると鋳造を中断し、保守を
行なって射出を再開する様にしていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来は、射出成形装置における金型のキャビティ形状
やキャビティの大きさによって適切な射出圧力が異なる
為、キャビティ形状等に合せて射出圧力を設定し、この
設定した一定の圧力で射出することを繰り返し、前述の
様にかじり度合が大きくなると鋳造を中断していた。

この様に一定の射出圧力で鋳造を繰り返す為、かじり
度合が僅かに大きくなっても空気の巻き込み等の欠陥が
大きく発生し、保守整備の為の鋳造中断を早期に行なわ
なければならず、射出成形装置の稼動率が低下し、製品
の生産効率を向上させることができない欠点が有った。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ダイカストマシンの射出プランジャ機構の
かじり度合を検出し、検出されたかじり度合が一定の値
よりも大きくなった場合には、かじり度合に応じてプラ
ンジャチップを前進させる射出圧力を増大させる様にす
る。

［作用］ 本発明は、かじり度合が一定値を越えたときに射出圧
力を増大させる故、かじり度合が小さいときは従来と同
様に射出成形を繰り返し、かじり度合が一定値を越える
様に大きくなった場合には、かじり度合に応じてプラン
ジャチップを前進させる射出圧力を増大させる故、かじ
りが大きく生じる場合にも、かじりによる影響を小さく
することができる。

［実施例］ 本発明の実施例は、第１図に示す様に、制御装置40に
より制御される四方切換弁45、流量制御弁42及び圧力調
整弁47等により、ポンプ41から射出シリンダ18に送られ
る圧油の方向や流量及び油圧を調整制御し、以て射出シ
リンダ18により作動する射出プランジャ16のプランジャ
チップ17をもって射出スリーブ15内の溶油をキャビティ
に圧入するダイカストマシンにおいて、射出プランジャ
16にマグネットスケール21を取り付け、マグネットスケ
ール21の移動に従ってパルス信号を出力する磁気ヘッド
25により射出プランジャ16の移動速度を検出し得る様に
し、磁気ヘッド25から出力されるパルス信号をパルスカ
ウンタ回路31でカウントし、カウント値及びパルス間隔
を記憶装置33に記憶させ、射出終了後、第１データ処理
装置32により溶湯を射出したときの射出プランジャ16の
移動速度を算出させるものであり、データ設定装置36に
より設定される検出区間、判定時間としての各ブロック
の時間幅Ｔ、設定速度差、更に変動幅が設定速度差を越
える回数の許容回数Ｎ、を第２データ処理装置35を介し
て記憶装置33に記憶させるものである。

上記検出区間としての測定範囲の設定は、射出プラン
ジャ16が低速射出速度に充分到達する様に、第２図に示
す如く射出プランジャ16の停止位置から所定の距離l₁だ
け前進した位置から低速射出区間V_L内で設定するものと
し、測定範囲は測定開始位置から一定の距離又は任意の
距離として設定し、各ブロックを定める時間幅Ｔは例え
ば数十乃至数百_msecと一定時間幅として十乃至数十個の
ブロックを形成する。

尚、検出区間を射出プランジャ16が通過する時間を時
間幅Ｔで分割し、時間幅Ｔに満たない最終ブロックは判
定対象から除外する。又、測定範囲の最終位置は、測定
範囲の開始位置からの距離によって定める場合のみでな
く、射出成形装置における低速射出速度から高速射出速
度に切換える電気信号等により測定を完了させることと
し、切換信号の出力時を測定終了時として測定範囲を設
定することもできる。

この様に、検出区間を時間幅Ｔで分割することにより
時間幅Ｔを有する多数（ｎ）個のブロックを形成し、こ
の各ブロックの時間幅Ｔを判定時間とし、各ブロックに
おける最高速度と最低速度との差ΔV_mが一定の値Vd以下
であれば、かじりによるプランジャチップ17の速度変動
が無いと見做すものであり、この速度差の許容値Vdを設
定速度差としてデータ設定装置36から入力し、又、前記
判定時間Ｔ及び算出速度差ΔV_mが設定速度差Vdを越える
許容回数Ｎもデータ設定装置36から入力しておく。

そして、第１データ処理装置32には、パルスカウンタ
回路31からのパルス信号により射出プランジャ16の前進
速度及び前進距離をデータとし入力しつつ、前記低速射
出速度区間中の検出区間を判定時間Ｔにより多数個のブ
ロックに分割し、各ブロックの最低速度と最高速度との
差ΔV_mを算出させ、この算出速度差ΔV_mと前記設定速度
差Vdとを比較させ、算出速度差ΔV_mが設定速度差Vdより
も大きいブロックの個数をカウントさせる。

従って、前記第１データ処理装置32では、この低速射
出区間における射出プランジャ16の移動速度が算出さ
れ、この移動速度の算出に際し、移動速度の検出開始か
ら判定時間Ｔ内における移動速度の最高値と最低値との
差を算出し、各算出速度差ΔV₁,……，ΔV_m-1,ΔV_m,ΔV
_m+1,……，ΔV_nと、設定速度差Vdとを比較し、算出速度
差ΔV_m（ｍ＝１〜ｎ）が設定速度差Vdを越えた回数が許
容回数Ｎに達すると第２データ処理装置35を介して制御
装置40に情報を送ると共にディスプレイ37にも情報を送
り、情報の内容を表示させる。

尚、第２データ処理装置35は警告等の情報内容の表示
のみならず、各種の設定値や射出装置のデータをもディ
スプレイ37に表示させ、又プリンタ38により各データを
打ち出させるものである。

本実施例は、上述の様にして低速射出区間を一定の時
間幅Ｔで区切り、この所定時間内における最高速度と最
低速度との差を求め、比較減算により容易に射出速度の
変動を検出することができ、設定速度差Vdを越えるブロ
ックの数により低速射出区間における射出速度の変動で
ある脈打ちの程度を検出する。

この様にプランジャチップ17の前進速度を測定するこ
とにより前進速度の変動幅を検出し、この変動幅が所定
の設定速度差Vdを越える回数に基いてかじり度合を判定
することとし、第３図に示す様に、かじり度合が一定値
R₁以下の場合には最初に設定された規定の射出力P₁で射
出を行ない、かじり度合がR₁を越えるとかじり度合の増
大に従って射出力を増大させ、かじり度合が大きくなっ
て特定の値R₂になると射出成形を停止させる様にするも
のであり、例えば変動幅が設定速度差Vdを越える回数に
応じて第２データ処理装置35に射出力を演算させ、制御
装置40により第２データ処理装置35からのデータに基い
て圧力調整弁47の開度を変更し、以てプランジャチップ
を前進させる射出圧力を大きくさせる様にする。

この圧力調整弁47の開度変更に際しては、一回の射出
が終了後、この射出時のかじり度合を判定してかじり度
合が大きい場合に次回の射出力を大きくする様に変更す
る実施例の他、前記射出速度の変動幅が設定速度差Vdを
越える回数が許容回数Ｎに達すると直に圧力調整弁47の
開度を僅かに小さくして回路油圧を高め、当該射出にお
ける射出力を大きくする様に射出中に射出圧力を変更す
ることもある。

又、かじり度合の判定としては、変動幅が所定の設定
速度差Vdを越える回数により判定を行なうと共に、一回
でも大きな変動幅が生じた場合には圧力調整弁47の開度
を小さくすることもできる。

そして、かじり度合に応じて圧力調整弁47の開度を変
更するに際しては、判定時間Ｔ、設定速度差Vd、ブロッ
クの個数ｎ、及び、設定速度差Vdを越える許容回数Ｎ、
更には射出装置の射出能力や金型の大きさ、キャビティ
の形状に基いて個々のケースによりかじり度合に応じた
開度変更量を定めることになる。

尚、上記実施例は、射出成形における低速射出時の前
進速度の変動に基いてかじり度合を判定しているも、前
進速度が所定の設定値よりも低速となった状態の持続時
間や、設定値よりも低速となった後の加速度を検出して
前進速度の回復状態等からかじり度合を判定する場合、
又、シリンダ18等の前進速度でなく、射出時の油圧変動
に基いてプランジャチップのかじり度合を検出して射出
圧力を変更することも可能であり、更に、一回の射出が
終了後、次回の射出に際して射出圧力を変更する場合
は、プランジャチップ17の後退時における油圧変動から
プランジャチップ17のかじり度合を検出することも有
る。このプランジャチッップ17の後退時にかじり度合を
検出して射出圧力を変更する場合は、当該射出中に大き
なかじりが発生したときの対応はできない半面、プラン
ジャチップ17の前進限界から後退限界迄の全区間におけ
るかじり度合を検出して射出圧力を定めることができ
る。

［発明の効果］ 本発明に係るダイカストマシンの射出制御方法は、プ
ランジャチップのかじり度合を検出し、当該射出中又は
次回の射出時における射出圧力をかじり度合に応じて増
加させる故、射出プランジャを前進させるときにかじり
によって生じる速度変動を小さくし、かじりにより生じ
る巣の発生等製品の欠陥を防止しつつ射出を繰り返すこ
とができ、射出成形装置の稼動率を高め、製品の生産性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する射出成形装置の概要を示す図
であり、 第２図はかじり度合の測定例を示すグラフにして、 第３図はかじり度合による射出圧力の一例を示すグラ
フ、 第４図は射出成形装置の概略を示す図である。 10＝金型、15＝射出スリーブ、16＝射出プランジャ、17
＝プランジャチップ、21＝マグネットスケール、25＝磁
気ヘッド、31＝パルスカウンタ回路、32＝第１データ処
理装置、33＝記憶装置、35＝第２データ処理装置、36＝
データ設定装置、37＝ディスプレイ、38＝プリンタ、40
＝制御装置、41＝油圧ポンプ、42＝流量制御弁、45＝四
方切換弁、47＝圧力調整弁。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形を行なうダイカストマシンにおい
   て、射出スリーブとプランジャチップとのかじり度合を
   検出し、かじり度合が一定値を越えたとき、シリンダに
   よりプランジャチップを前進させる射出圧力を前記検出
   したかじり度合の程度に応じて増大させることを特徴と
   するダイカストマシンの射出制御方法。