JP2799458B2 - 低圧鋳造機の加圧制御装置 - Google Patents
低圧鋳造機の加圧制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車部品等の鋳造品の成形に用いられ
る低圧鋳造機における加圧制御装置に関するものであ
る。
る低圧鋳造機における加圧制御装置に関するものであ
る。
（従来技術及びその課題） 従来、低圧鋳造機において、鋳型内へ充填する金属溶
湯が空気を巻き込むと鋳物不良が発生する。特に鋳型内
の断面積が大きく変化する部位においては、金属溶湯の
充填流が乱れて空気が巻き込まれ易い。そのため、この
ような場合には炉内の金属溶湯面に加える空気量を変え
て、鋳型内の断面積が変化する位置で金属溶湯の上昇充
填速度をコントロールすることが好ましい。一般に鋳型
内の断面積の変化する部位は鋳造機と鋳型の図面上の寸
法より算出し、加圧パターンを決めてマイクロコンピュ
ータ等の制御手段を用いてコントロールしているが、実
際には鋳型内のキャビティ空間は複雑な形状のため、キ
ャビティ空間内に発生する背圧等が原因となって適正な
加圧パターンを得ることが困難となり、トライアンドエ
ラーでこの加圧パターンを設定しているのが現状であ
り、適正な加圧パターンを得ることが非常に困難である
という問題点があった。
湯が空気を巻き込むと鋳物不良が発生する。特に鋳型内
の断面積が大きく変化する部位においては、金属溶湯の
充填流が乱れて空気が巻き込まれ易い。そのため、この
ような場合には炉内の金属溶湯面に加える空気量を変え
て、鋳型内の断面積が変化する位置で金属溶湯の上昇充
填速度をコントロールすることが好ましい。一般に鋳型
内の断面積の変化する部位は鋳造機と鋳型の図面上の寸
法より算出し、加圧パターンを決めてマイクロコンピュ
ータ等の制御手段を用いてコントロールしているが、実
際には鋳型内のキャビティ空間は複雑な形状のため、キ
ャビティ空間内に発生する背圧等が原因となって適正な
加圧パターンを得ることが困難となり、トライアンドエ
ラーでこの加圧パターンを設定しているのが現状であ
り、適正な加圧パターンを得ることが非常に困難である
という問題点があった。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであっ
て、複雑な形状の鋳型に金属溶湯を充填するに際し、最
適の圧力パターンにて鋳造を行なうことのできる加圧制
御装置を提供せんことを目的とし、その要旨は、炉内の
金属溶湯に加圧手段を介しエアー圧を加え鋳型内に金属
溶湯を充填するとともに、炉内圧力を圧力センサを介し
て制御手段にフィードバックし制御手段内で記憶されて
いる圧力−時間パターンと比較演算して前記加圧手段を
制御し繰り返し鋳造する低圧鋳造機において、前記制御
手段に、フィードバックされる圧力信号と比較演算回路
を切り離す操作手段を設け、該操作手段を操作して比較
演算回路を切り離した状態で、前記圧力センサからの炉
内圧力データを前記圧力−時間パターンに書き込み可能
に構成したことである。
て、複雑な形状の鋳型に金属溶湯を充填するに際し、最
適の圧力パターンにて鋳造を行なうことのできる加圧制
御装置を提供せんことを目的とし、その要旨は、炉内の
金属溶湯に加圧手段を介しエアー圧を加え鋳型内に金属
溶湯を充填するとともに、炉内圧力を圧力センサを介し
て制御手段にフィードバックし制御手段内で記憶されて
いる圧力−時間パターンと比較演算して前記加圧手段を
制御し繰り返し鋳造する低圧鋳造機において、前記制御
手段に、フィードバックされる圧力信号と比較演算回路
を切り離す操作手段を設け、該操作手段を操作して比較
演算回路を切り離した状態で、前記圧力センサからの炉
内圧力データを前記圧力−時間パターンに書き込み可能
に構成したことである。
（作用） 加圧手段を制御する制御手段には操作手段が設けられ
ており、この操作手段を操作して圧力センサからフィー
ドバックされる炉内の圧力信号と比較演算回路を切り離
し、この状態で圧力センサからの炉内の実圧データを入
力し、このデータを既に制御手段内に記憶されている圧
力−時間パターン内に書き込み、鋳型のキャビティ空間
内の断面積が変化する位置を正確に把握し、最適な圧力
−時間パターンを得ることができ、この最適な圧力−時
間パターンに基づいて加圧手段を制御し、空気等の巻き
込みのない品質の安定した鋳物を得ることができる。
ており、この操作手段を操作して圧力センサからフィー
ドバックされる炉内の圧力信号と比較演算回路を切り離
し、この状態で圧力センサからの炉内の実圧データを入
力し、このデータを既に制御手段内に記憶されている圧
力−時間パターン内に書き込み、鋳型のキャビティ空間
内の断面積が変化する位置を正確に把握し、最適な圧力
−時間パターンを得ることができ、この最適な圧力−時
間パターンに基づいて加圧手段を制御し、空気等の巻き
込みのない品質の安定した鋳物を得ることができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は低圧鋳造機における加圧制御装置の概略構成
図であり、図において、低圧鋳造機の下ダイベース５の
下部には溶湯保持炉１が配設されており、この溶湯保持
炉１内にはルツボ２が内装され、ルツボ２内にはアルミ
ニウム等の金属溶湯３が封入されているとともに、この
金属溶湯３内には下ダイベース５を貫通してストーク４
が浸漬されており、ストーク４は下ダイベース５の上部
に設置された鋳型６に連通状態に配設されている。又、
ルツボ２には配湯口13が接続されており、この配湯口13
には給気口14が連通されて、給気口14には減圧弁11及び
流量比例制御弁10を備えたエアー管Ｒが接続されてい
る。
図であり、図において、低圧鋳造機の下ダイベース５の
下部には溶湯保持炉１が配設されており、この溶湯保持
炉１内にはルツボ２が内装され、ルツボ２内にはアルミ
ニウム等の金属溶湯３が封入されているとともに、この
金属溶湯３内には下ダイベース５を貫通してストーク４
が浸漬されており、ストーク４は下ダイベース５の上部
に設置された鋳型６に連通状態に配設されている。又、
ルツボ２には配湯口13が接続されており、この配湯口13
には給気口14が連通されて、給気口14には減圧弁11及び
流量比例制御弁10を備えたエアー管Ｒが接続されてい
る。
従って、外部のコンプレッサー等から導入されるエア
ーは、このエアー管Ｒを通り減圧弁11で減圧され、かつ
流量比例制御弁10にて流量が調節されて、ルツボ２の金
属溶湯３の上面側に圧力を加え、この加えられた圧力に
より金属溶湯３がストーク４内を上昇して、鋳型６のキ
ャビティ空間Ｋ内に鋳込まれるものである。
ーは、このエアー管Ｒを通り減圧弁11で減圧され、かつ
流量比例制御弁10にて流量が調節されて、ルツボ２の金
属溶湯３の上面側に圧力を加え、この加えられた圧力に
より金属溶湯３がストーク４内を上昇して、鋳型６のキ
ャビティ空間Ｋ内に鋳込まれるものである。
又、前記配湯口13には圧力センサ９が接続されてお
り、ルツボ２内の圧力が圧力センサ９により検出され
る。又、この圧力センサ９は制御手段12に接続されてお
り、制御手段12はマイクロコンピューターで構成され、
内部には、前記圧力センサ９からのフィードバック信号
を入力する入力部12aと、比較演算回路を構成するマイ
クロプロセッサー等のCPU12cと、表示部CRT12dと、メモ
リ部12eを有し、又、外部の教示，操作ユニット12bがCP
U12cに接続されている。又、前記流量比例制御弁10はこ
の制御手段12に接続されている。
り、ルツボ２内の圧力が圧力センサ９により検出され
る。又、この圧力センサ９は制御手段12に接続されてお
り、制御手段12はマイクロコンピューターで構成され、
内部には、前記圧力センサ９からのフィードバック信号
を入力する入力部12aと、比較演算回路を構成するマイ
クロプロセッサー等のCPU12cと、表示部CRT12dと、メモ
リ部12eを有し、又、外部の教示，操作ユニット12bがCP
U12cに接続されている。又、前記流量比例制御弁10はこ
の制御手段12に接続されている。
尚、前記メモリ部12e内には第２図に示す圧力−時間
パターンがメモリされており、この圧力−時間パターン
に従って、前記CPU12cが圧力センサ９からの圧力信号を
入力し、圧力−時間パターンと比較演算してI/Oポート1
2aを介し前記流量比例制御弁10に信号を送り、流量比例
制御弁10の開度を調節するように構成されている。
パターンがメモリされており、この圧力−時間パターン
に従って、前記CPU12cが圧力センサ９からの圧力信号を
入力し、圧力−時間パターンと比較演算してI/Oポート1
2aを介し前記流量比例制御弁10に信号を送り、流量比例
制御弁10の開度を調節するように構成されている。
尚、前記教示操作ユニット12bは操作スイッチを備え
ており、操作スイッチを操作することにより、手動モー
ド、自動モード、教示モードをそれぞれ切り替えること
ができる構造となっている。
ており、操作スイッチを操作することにより、手動モー
ド、自動モード、教示モードをそれぞれ切り替えること
ができる構造となっている。
先ず鋳造を実施するに際し、この教示操作ユニット12
bを手動モードに設定しておく。この手動モードにおい
てはCPU12cの比較演算回路と、前記圧力センサ９からの
フィードバック回路が切り離されるものであり、この時
には圧力センサ９からの炉内圧力信号はCRT12d上に表示
される。
bを手動モードに設定しておく。この手動モードにおい
てはCPU12cの比較演算回路と、前記圧力センサ９からの
フィードバック回路が切り離されるものであり、この時
には圧力センサ９からの炉内圧力信号はCRT12d上に表示
される。
手動モードにおいては第２図におけるＡで示す圧力上
昇域においてフィードバック回路と比較演算回路が切り
離された状態となり、前記流量比例制御弁10には一定の
開度信号が送られる。従って、この状態においては流量
比例制御弁10を通り一定流量のエアー圧がルツボ２内に
供給され、一定の速度にてキャビティ空間Ｋ内に金属溶
湯３が充填される。尚、第２図に示すＢの保圧域におい
ては、キャビティ空間Ｋ内に充填された金属溶湯３を一
定圧力に保持するものであり、この時には手動モードで
あっても、フィードバック回路と比較演算回路は接続さ
れた状態となっており、第２図の圧力パターンに従って
一定の時間、金属溶湯３に圧力が加えられるとともに、
所定時間の経過後にはエアーが排気されて徐々にキャビ
ティ空間Ｋ内で鋳物が冷却される。
昇域においてフィードバック回路と比較演算回路が切り
離された状態となり、前記流量比例制御弁10には一定の
開度信号が送られる。従って、この状態においては流量
比例制御弁10を通り一定流量のエアー圧がルツボ２内に
供給され、一定の速度にてキャビティ空間Ｋ内に金属溶
湯３が充填される。尚、第２図に示すＢの保圧域におい
ては、キャビティ空間Ｋ内に充填された金属溶湯３を一
定圧力に保持するものであり、この時には手動モードで
あっても、フィードバック回路と比較演算回路は接続さ
れた状態となっており、第２図の圧力パターンに従って
一定の時間、金属溶湯３に圧力が加えられるとともに、
所定時間の経過後にはエアーが排気されて徐々にキャビ
ティ空間Ｋ内で鋳物が冷却される。
この手動モードによる鋳造の結果、前記CRT12dの画面
上には第３図に示す加圧曲線ａが描かれ、この加圧曲線
ａにおける変曲点ｂは鋳型６内への金属溶湯３の充填開
始点を示し、又、加圧曲線ａにおける変曲点ｃは鋳型６
内への充填完了点を示すものである。
上には第３図に示す加圧曲線ａが描かれ、この加圧曲線
ａにおける変曲点ｂは鋳型６内への金属溶湯３の充填開
始点を示し、又、加圧曲線ａにおける変曲点ｃは鋳型６
内への充填完了点を示すものである。
次に、前記教示操作ユニット12bを教示モードにする
と、CRT12dの画面の左端には圧力軸ｄが表示され、この
圧力軸ｄは教示操作ユニット12bにおけるキー操作にて
左右方向へ移動させることができ、かつ加圧曲線ａとの
交点における時間と圧力がウインドe,fに表示される。
キー操作により圧力軸ｄを変曲点ｂに移動させると、鋳
型６内への充填開始時における時間と圧力がウインドe,
fに表示され、セットキーをONすると、この数値が前記
制御手段12内のメモリ12eに記憶される。次に、圧力軸
ｄを変曲点ｃの位置に移動させ、鋳型６内への充填完了
時の時間と圧力を同様にセットキーをONしてメモリ12e
内に記憶させる。この結果、第２図に示す圧力−時間パ
ターンは第４図に示す圧力−時間パターンに変更され
る。
と、CRT12dの画面の左端には圧力軸ｄが表示され、この
圧力軸ｄは教示操作ユニット12bにおけるキー操作にて
左右方向へ移動させることができ、かつ加圧曲線ａとの
交点における時間と圧力がウインドe,fに表示される。
キー操作により圧力軸ｄを変曲点ｂに移動させると、鋳
型６内への充填開始時における時間と圧力がウインドe,
fに表示され、セットキーをONすると、この数値が前記
制御手段12内のメモリ12eに記憶される。次に、圧力軸
ｄを変曲点ｃの位置に移動させ、鋳型６内への充填完了
時の時間と圧力を同様にセットキーをONしてメモリ12e
内に記憶させる。この結果、第２図に示す圧力−時間パ
ターンは第４図に示す圧力−時間パターンに変更され
る。
その後に教示操作ユニット12bを自動モードに切り替
えると、前記操作により記憶された第４図の圧力−時間
パターン曲線ｇに従い、CPU12cにおいて圧力センサ９か
らの圧力信号と、この圧力−時間パターン曲線ｇとを比
較演算して、この圧力−時間パターン曲線ｇに沿うよう
に前記流量比例制御弁10に駆動信号を送り、流量比例制
御弁10の開度が調節される。即ち、この自動モードにお
いては、第４図のＣに示す圧力上昇域及び保圧域Ｄとも
にフィードバック回路と比較演算回路が接続された状態
で制御が行なわれる。
えると、前記操作により記憶された第４図の圧力−時間
パターン曲線ｇに従い、CPU12cにおいて圧力センサ９か
らの圧力信号と、この圧力−時間パターン曲線ｇとを比
較演算して、この圧力−時間パターン曲線ｇに沿うよう
に前記流量比例制御弁10に駆動信号を送り、流量比例制
御弁10の開度が調節される。即ち、この自動モードにお
いては、第４図のＣに示す圧力上昇域及び保圧域Ｄとも
にフィードバック回路と比較演算回路が接続された状態
で制御が行なわれる。
即ち、本例においては、一定圧力かつ一定流量のエア
ーをルツボ２内に送り込んだ時に、キャビティ空間Ｋ内
に発生する背圧のために金属溶湯３の上端部の有効断面
積の変化により、ルツボ２内の圧力の上昇勾配が変化す
ることに着目し、上昇時においては圧力センサ９のフィ
ードバック回路と制御手段12の比較演算回路とを切り離
し、流量比例制御弁10に一定の開度信号を与え、一定流
量のエアーをルツボ２内に流し、保圧域においてはフィ
ードバック回路と比較演算回路を接続し制御することに
より、金属溶湯３の上昇中に鋳型６のキャビティ空間Ｋ
内に発生する背圧及び金属溶湯３の粘性抵抗等の影響を
含んだルツボ２内の圧力−時間の関係をCRT12d上に描
き、これに基づきキャビティ空間Ｋ内の断面積が変化す
る点を選定し、相当する炉内圧力をメモリ12eに記憶さ
せて圧力−時間パターンをプログラムし、このプログラ
ムされた圧力−時間パターンに基づいて圧力上昇域，保
圧域をフィードバック制御するものである。従って、金
属溶湯３の位置とルツボ２内の圧力の関係を正確に把握
し最適な圧力−時間パターンを得ることができ、最適条
件で鋳物の製造を行なうことができる。
ーをルツボ２内に送り込んだ時に、キャビティ空間Ｋ内
に発生する背圧のために金属溶湯３の上端部の有効断面
積の変化により、ルツボ２内の圧力の上昇勾配が変化す
ることに着目し、上昇時においては圧力センサ９のフィ
ードバック回路と制御手段12の比較演算回路とを切り離
し、流量比例制御弁10に一定の開度信号を与え、一定流
量のエアーをルツボ２内に流し、保圧域においてはフィ
ードバック回路と比較演算回路を接続し制御することに
より、金属溶湯３の上昇中に鋳型６のキャビティ空間Ｋ
内に発生する背圧及び金属溶湯３の粘性抵抗等の影響を
含んだルツボ２内の圧力−時間の関係をCRT12d上に描
き、これに基づきキャビティ空間Ｋ内の断面積が変化す
る点を選定し、相当する炉内圧力をメモリ12eに記憶さ
せて圧力−時間パターンをプログラムし、このプログラ
ムされた圧力−時間パターンに基づいて圧力上昇域，保
圧域をフィードバック制御するものである。従って、金
属溶湯３の位置とルツボ２内の圧力の関係を正確に把握
し最適な圧力−時間パターンを得ることができ、最適条
件で鋳物の製造を行なうことができる。
（発明の効果） 本発明の低圧鋳造機の加圧制御装置は、炉内の金属溶
湯に加圧手段を介しエアー圧を加え鋳型内に金属溶湯を
充填するとともに、炉内圧力を圧力センサを介し制御手
段にフィードバックし制御手段内で記憶されている圧力
−時間パターンと比較演算して前記加圧手段を制御し繰
り返し鋳造する低圧鋳造機において、前記制御手段に、
フィードバックされる圧力信号と比較演算回路を切り離
す操作手段を設け、該操作手段を操作して比較演算回路
を切り離した状態で、前記圧力センサからの炉内圧力デ
ータを前記圧力−時間パターンに書き込み可能に構成し
たことにより、鋳型内の断面積が変化する複雑な形状の
鋳物の製造において、最適な圧力−時間パターンを得る
ことができ、この得られた圧力−時間パターンに基づい
て品質の安定した鋳物製品を繰り返し製造することがで
きる効果を有する。
湯に加圧手段を介しエアー圧を加え鋳型内に金属溶湯を
充填するとともに、炉内圧力を圧力センサを介し制御手
段にフィードバックし制御手段内で記憶されている圧力
−時間パターンと比較演算して前記加圧手段を制御し繰
り返し鋳造する低圧鋳造機において、前記制御手段に、
フィードバックされる圧力信号と比較演算回路を切り離
す操作手段を設け、該操作手段を操作して比較演算回路
を切り離した状態で、前記圧力センサからの炉内圧力デ
ータを前記圧力−時間パターンに書き込み可能に構成し
たことにより、鋳型内の断面積が変化する複雑な形状の
鋳物の製造において、最適な圧力−時間パターンを得る
ことができ、この得られた圧力−時間パターンに基づい
て品質の安定した鋳物製品を繰り返し製造することがで
きる効果を有する。
図は本発明の一実施例を示し、第１図は低圧鋳造機にお
ける加圧制御装置の概略構成図、第２図は初期段階で制
御手段内にメモリされている圧力線図、第３図はCRT内
に表示される圧力線図、第４図は補正された圧力−時間
パターン線図である。 １……溶湯保持炉、２……ルツボ ３……金属溶湯、４……ストーク ６……鋳型、９……圧力センサ 10……流量比例制御弁、11……減圧弁 12……制御手段、12b……教示操作ユニット 12d……CRT、12e……メモリ Ｋ……キャビティ空間
ける加圧制御装置の概略構成図、第２図は初期段階で制
御手段内にメモリされている圧力線図、第３図はCRT内
に表示される圧力線図、第４図は補正された圧力−時間
パターン線図である。 １……溶湯保持炉、２……ルツボ ３……金属溶湯、４……ストーク ６……鋳型、９……圧力センサ 10……流量比例制御弁、11……減圧弁 12……制御手段、12b……教示操作ユニット 12d……CRT、12e……メモリ Ｋ……キャビティ空間
Claims (1)
- 【請求項１】炉内の金属溶湯に加圧手段を介しエアー圧
を加え鋳型内に金属溶湯を充填するとともに、炉内圧力
を圧力センサを介し制御手段にフィードバックし制御手
段内で記憶されている圧力−時間パターンと比較演算し
て前記加圧手段を制御し繰り返し鋳造する低圧鋳造機に
おいて、前記制御手段に、フィードバックされる圧力信
号と比較演算回路を切り離す操作手段を設け、該操作手
段を操作して比較演算回路を切り離した状態で、前記圧
力センサからの炉内圧力データを前記圧力−時間パター
ンに書き込み可能に構成したことを特徴とする低圧鋳造
機の加圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32290588A JP2799458B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 低圧鋳造機の加圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32290588A JP2799458B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 低圧鋳造機の加圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02169170A JPH02169170A (ja) | 1990-06-29 |
| JP2799458B2 true JP2799458B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=18148932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32290588A Expired - Lifetime JP2799458B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 低圧鋳造機の加圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799458B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9323248D0 (en) * | 1993-11-11 | 1994-01-05 | Hi Tec Metals R & D Ltd | A casting apparatus and method |
| US6247521B1 (en) * | 1996-08-15 | 2001-06-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pressure difference control method for filling a cavity with melt |
| KR101231490B1 (ko) * | 2011-05-13 | 2013-02-07 | 하상훈 | 인덕션 레인지용 조리용기 제조장치 |
| JP6418472B2 (ja) * | 2015-05-22 | 2018-11-07 | 日産自動車株式会社 | 吸引加圧鋳造方法 |
| CN105689689B (zh) * | 2016-04-25 | 2017-10-13 | 长沙市致能电子科技有限公司 | 低压铸造方法及设备 |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP32290588A patent/JP2799458B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02169170A (ja) | 1990-06-29 |
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