JP4448716B2 - ダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御方法並びに制御装置 - Google Patents

Description

本発明はダイカストマシンにおいて、金型の型開きと、その金型とその前方の作業空間とを隔絶する安全かバーの開扉のタイミングを制御する制御方法及びその装置に関するものである。

従来、ダイカストマシンの安全ドア装置は、金型を構成する固定型と可動型の型締め時の合わせ面前方に安全ドアを配置し、可動型の型締め時に安全カバーを閉扉させて金型合わせ面とその前方の作業空間とを隔絶し、型開き後に安全カバーを開扉させて作業空間をオープンにして、製品の取り出し等が行なえるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
即ち、金型のキャビティーへのショット時に金型の合わせ面からのバリ吹きによる火傷防止のために合わせ面と作業空間とを閉扉するその安全カバーで隔絶して作業者を保護し、型開き後に安全カバーが開扉して、作業空間をオープンにして製品を取り出せるようにしているのである。

前記先行技術では、型開きのタイミングは所定のキュアリング時間に設定されているため、そのキュアリング時間が経過してから金型が型開きされる。
そのため、アクシデントによって押湯（ビスケット）が所定以上に厚い場合に、型開き後、安全カバーを開扉したとたんに押湯が破裂して、作業者を火傷させる危険性があった。
この問題を解決するために、押湯（ビスケット）が厚く成形されるアクシデントを予測した待機時間を設けて、その型開きに継続するその待機時間経過後に安全カバーを開扉するようにすることも提案されるが、タクト時間が大幅に掛かり、生産性を著しく低下させてしまうし、その待機時間の設定が裏づけのないものであっては、作業者の保護対策にはならず、工夫を要する。
ことにダイカストマシンでは、溶融金属を扱うため、作業者への保護には万全の対策を立てる必要があり、それを怠ると人命にも関わってくる。
特開平１０−１１３７５９号公報

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ダイカストマシンにおいて、溶湯のキャビティーへのショット時の射出ロッドの往動量、即ち進行量が所定の進行量よりも少なかった時にマシン自体のアクシデント発生と認識して、それ以降の作業を停止して、作業者がアクシデントに対する安全対策が採れるようにすることである。
他の目的とする処は、前記射出ロッドの往動量、即ち進行量が所定量の時には、所定の鋳造ショットとして認識して、型開きの前に安全カバーを開扉して即座に製品の取り出しを可能にして、生産性を向上させることである。
更に他の目的とする処は、そのアクシデント発生のセンシング手段としてダイカストマシンの構成部材を有効活用することである。

前記課題を解決するために講じた技術的手段は、射出ロッドの往動量を検知する検出手段を設け、該検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として所定量未満を検知した場合に、所定のキュアリング時間の経過に拘わらず金型の型締め状態及び安全カバーの閉じ状態を維持し、且つ警報手段で知らせることを特徴とするダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御方法である（請求項１）。
ここで、射出ロッドの往動量として所定量未満を検知した場合のその所定量未満とは、射出ロッドが所定未満しか往動せずに所定厚以上の押湯を形成することを指している。
これらの原因は、自動給湯機の設定不良や動作異常等が挙げられる。
そして、検出手段の一例には、ストロークセンサー、リミットスイッチ、リニアスケール等がある。

以上の手段によれば、ダイカストマシンの鋳造システムにおいて作業者に身体の安全に関わる押湯の異常成形（所定よりも厚く形成）時にそれ以降の作業を中断して、作業者に警報で知らせて、善後策を採らせる。

また、検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として前記所定量を検知した場合に、前記所定のキュアリング時間の経過前においても前記安全カバーを開けるようにすると最良なものである（請求項２）。

以上の手段によれば、押湯の正常成形時は、型開きの前に予め安全カバーを開いて、即座に製品の取り出し作業に取り掛かれるようにする。

また、装置は、射出ロッドの往動量を検知する検出手段と、その検出手段に連係され金型の型開き装置及び安全カバーの開閉装置を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として所定量未満を検知した場合に、所定のキュアリング時間の経過に拘わらず型開き装置の作動及び安全カバーの開閉装置の作動をストップすることようにすること（請求項３）。前記制御部は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として前記所定量を検知した場合に、前記所定のキュアリング時間経過前においても前記開閉装置を作動させて前記安全カバーを開けるようにすること（請求項４）。警報手段を備え、前記制御部は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として前記所定量未満を検知した場合に、前記警報手段に連絡し、作業者等に知らせるようにすることである（請求項５）。等を要旨とするものであるが、共に、ワンショット毎の射出ロッドの往動量を検出手段で検知し、その検知信号を利用する。

本発明は以上のように構成したから下記の利点がある。
（請求項１）射出ロッドの往動量を検知する検出手段の検出信号に基づいて射出ロッドの往動量として所定量未満を検知すると、所定のキュアリング時間の経過に拘わらず金型の型締め状態及び安全カバーの閉じ状態を維持し、また警報手段でも知らせる制御方法であるので、押湯の異常成形（所定よりも厚く成形）の時に型開き、安全カバーの開きで思わぬ事故を起こすことがなく、作業者の身になった万全の安全対策を採ることができ、しかも、その対応、処理等を早急に行うことができる。

（請求項２）しかも、押湯の異常成形がない時（正常成形時）には、型開きの前に予め安全カバーを開いて製品取り出し作業を実行可能に待機しておき、型開きすると、すぐさま製品の取り出しが行なえるので、タクト時間を短縮して、生産性を損うことがない。

（請求項３、４、５）射出ロッドの往動量、即ち進行量で検知するので、例えば金型外のロッド部位を利用して検出可能であり、マシン自体の設備コストを高騰させたり、構造を複雑化させる虞れがない。

次に本発明のダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御方法並びに制御装置を図１〜図４に基づいて説明する。

図１において、符号１はダイカストマシン、図１、図２において、符号７は安全カバーである。
前記ダイカストマシン１は、固定金型１１、その固定金型１１に対して接近離間する可動金型２１を備えた周知の金型構造を備えてなり、固定盤１１ａに設けられている主型１１ｂに嵌込み型１１ｃを取り付けて前記固定金型１１を構成する一方、前記固定盤１１ａから水平方向に突出するタイバー３１に嵌合して固定金型１１方向に摺動する可動盤２１ａに設けられている主型２１ｂに嵌込み型２１ｃを取り付けて可動金型２１を構成している。
図１において、符号２は製品押出し装置であり、所定キュアリング時間が経過し、型開きした後に作動して製品を可動金型２１から脱型させることができる。

前記嵌込み型１１ｃ、２１ｃで構成されるキャビティーＣには、図１に示すように、射出スリーブ３が連絡されており、その射出スリーブ３内に射出ロッド４を所定のストロークで往復して、射出スリーブ３に連絡する注湯孔１３から供給される溶湯をその射出ロッド４で前記キャビティーＣに注型するようになっており、前記射出ロッド４ショット時の往動量を検知する検出手段５を装設している。

また、ダイカストマシン１と作業空間Ｓとの間には、固定金型１１、可動金型２１の合わせ面６からのバリ吹きによる火傷防止のための安全カバー７が引き出し可能、即ち開閉可能に設けられている。
前記安全カバー７は、図１、図２に示すように、ダイカストマシン１の前方に設けられている天井側のレールＬで上端が案内可能に吊持されており、開閉装置１７、例えばエアーシリンダーに連結してなり、この安全カバー７の押し引きで合わせ面６と作業空間Ｓとの間を隔絶し且つ合わせ面６と作業空間Ｓとの間を開放するようになっている。

前記検出手段５は、図１に示すように、本実施の形態ではストロークセンサーの場合を示し、射出ロッド４に直接的もしくは図示するように射出ロッドのカップリング部分に設けたロッドに接触するように設置して、射出ロッド４往動時の直線移動量を計測するようになっており、制御部８を介して前記可動型２１の型締め・型開き装置２１ｄ、安全カバー７の開閉装置１７、警報手段９等に連係されている。
射出ロッド４の往動量は、射出ロッド４先端を測定点とする必要はなく、任意箇所を使用することができる。

制御部８は、図３のブロック図で示すように、ＲＡＭ１８、ＲＯＭ２８、ＣＰＵ３８、検出手段５用の出力波検出器１５のＩＮＦ４８、型締め・型開き装置２１ｄのＩＮＦ５８、開閉装置１７のＩＮＦ６８、警報手段９のＩＮＦ７８等を備えており、バスを介して相互に連絡されている。
ＲＡＭ１８は、ＣＰＵ３８が制御プログラムを実行するレジスタ、フラグ等のエリアと、検出手段（ストロークセンサー）５による射出ロッド４往動時の所定の直線移動量を格納するエリアを備えてなり、前記所定直線移動量（値）は、タッチパネル、キーボード等の所望の入力手段によって入力可能になっている。
前記所定の直線移動量とは、鋳造される製品に応じた押湯Ａ厚（図２（ｂ）参照）を形成する射出ロッド４の往動量である。

ＲＯＭ２８には、ＣＰＵ３８が実行する制御プログラムが記憶されている。
ＣＰＵ３８は、ＲＯＭ２８に格納された制御プログラムを実行して、ＲＡＭ１８に格納されている所定の直線移動量以下、またはそれ以上の直線移動量を計測すると、前記所定のキュアリング時間の経過に拘わらず金型の型締め状態及び安全カバーの閉じ状態を維持し、且つ警報手段９で知らせ、且つその直線移動量が所定の時に限って、所定のキュアリング時間の経過前に安全カバー７を開け、キュアリング時間経過後に型締め・型開き装置２１ｄを制御して型開きして、製品を取り出すようになっている。
前記所定の直線移動量の誤差範囲を許容する所定範囲の直線移動量を前記所定の直線移動量としてＲＡＭ１８に格納しても良いものである。

警報手段９は、ブザー等の警笛やメロディー、音声等の警報、ライト点灯等、作業者に通知するものであれば何でも良いものである。

次に図４に示すプログラムフローについて説明すると、スタートし、始動ボタンのプッシュ（ステップＳ１）すると、型締め・型開き装置２１ｄが作動して可動金型２１を摺動させて型締めすると共に開閉装置１７が作動して射出の前段階で安全カバー７を射出部１０側に引き込んで、金型の合わせ面６とその前方の作業空間Ｓを隔絶する（ステップＳ２）。
そして、射出が行なわれる（ステップＳ３）。
射出ロッド往動時に、所定の直線移動量（所定範囲の直線移動量）が計測されると、押湯Ａ厚みが正常であると判断する（ステップＳ４）。
所定のキュアリング時間を待たずに開閉装置１７を作動させ安全カバー７を射出部１０とは逆側に移動させて、金型の合わせ面６と作業空間Ｓとの隔絶を解いて作業空間Ｓを開放し（図２（ｂ）参照）、即座に製品を取り出し可能した後、所定のキュアリング時間経過後型締め・型開き装置２１ｄを作動させて、可動金型２１を摺動させて型開きする（ステップＳ５）。
しかる後、製品取り出しが行なわれる（ステップＳ６）。そして、後処理が行なわれる（ステップＳ７）。
一方、前記ステップＳ４で、所定の直線移動量（所定範囲の直線移動量）が計測されない場合には、押湯Ａ厚みが正常ではないと判断する。
押湯Ａ厚みが異常とは、自動給湯機のトラブルや設定不良等によって押湯が所定よりも厚い場合を指している。
それが判断されると、金型は型締め状態を保持したまま安全カバー７は閉じ状態を維持する（ステップＳ８）。
そして、警報手段が異常警報を鳴らし（ステップＳ９）、対応、処理等を行わせる（ステップＳ１０）。

以上のように射出ロッド４の往動量の直線移動量で押湯Ａの厚みを検出し、それに基づいてその厚みが異常な時には、ダイカストマシン１のそれ以降の作動を停止して、善後策を対応させ、押湯Ａの厚みが所定の時には、安全カバー７を開いて、型開きを待機して、型開き時に即座に製品を取り出し可能にして、作業者の安全策と生産性のアップとを両立するダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御方法並びに制御装置を提供することができる。

本発明ダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御装置を具備するダイカストマシンの正面図で一部切欠して示す。 安全カバーのレイアウトの平面図で、（ａ）は、金型の合わせ面と作業空間とを隔絶した状態を示し、（ｂ）は、作業空間を開放した後型開きし、製品を取り出す状態を示す。 電気構成を示すブロック図。 制御部が実行するフローチャート。

符号の説明

１：ダイカストマシン ５：検出手段（ストロークセンサー）
１１：固定金型 ２１：可動金型
７：安全カバー ８：制御部
２１ｄ：型締め・型開き装置 １７：開閉装置
９：警報手段 ４：射出ロッド
Ａ：押湯

Claims (5)

1. 射出ロッドの往動量を検知する検出手段を設け、その検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として所定量未満を検知した場合に、所定のキュアリング時間の経過に拘わらず金型の型締め状態及び安全カバーの閉じ状態を維持し、且つ警報手段で知らせることを特徴とするダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御方法。
2. 前記検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として前記所定量を検知した場合に、前記所定のキュアリング時間の経過前においても前記安全カバーを開けることを特徴とする請求項１記載のダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御方法。
3. 射出ロッドの往動量を検知する検出手段と、その検出手段に連係され金型の型締め・型開き装置及び安全カバーの開閉装置を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として所定量未満を検知した場合に、所定のキュアリング時間の経過に拘わらず型開き装置の作動及び安全カバーの開閉装置の作動をストップすることを特徴とするダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御装置。
4. 前記制御部は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として前記所定量を検知した場合に、前記所定のキュアリング時間経過前においても前記開閉装置を作動させて前記安全カバーを開けることを特徴とする請求項３記載のダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御装置。
5. 警報手段を備え、前記制御部は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記射出ロッドの往動量として前記所定量未満を検知した場合に、前記警報手段に連絡し、作業者等に知らせることを特徴とする請求項３または４記載のダイカストマシンにおける金型及び安全カバーの制御装置。

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