JP6134928B2 - モニター表示手段、及びこれを用いた成型装置、モニター表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム合金、マグネシュウムなどの金属材料を加圧鋳造するダイカスト装置に代表される成型装置用のモニター表示手段について、特に、キャビティ内の溶湯等の物理量の変化と溶湯の充填開始時間及び充填終了時間の関係を視覚的に容易に確認することが可能なモニター表示手段、及びこれを用いた成型装置、モニター表示方法に関する。

ダイカスト製品を成型するダイカスト装置の動作は以下のようになっている（図２参照）。まず、ランナーに対して開口したスリーブに金属溶湯を供給し、金属溶湯の空気の巻き込み等を避けるためにプランジャを低速の射出速度で駆動し、スリーブとランナーが満杯になるまで前進する。次いで、金属溶湯の先端が金型のゲートに達する位置までプランジャが移動したら、プランジャを高速の射出速度に切り換えて駆動し、金属溶湯を金型のキャビティに急速に充填する。次いで、金型のキャビティに金属溶湯が充填されたらプランジャの圧力を上昇させて、金属溶湯を加圧する。

ところで、鋳造ショット毎に、ダイカスト製品が十分な強度を有するものであるか否かを判定することができれば、不良品を後段の工程に流すことが防止され、結果として歩留まりを向上させることができる。したがって、ダイカスト装置を使用して、金型に形成されるキャビティに、溶融されたアルミニウム合金等の溶湯（溶融金属）を射出してダイカスト製品を鋳造する場合、その品質管理のため、射出時における金型内の溶湯の圧力および溶湯の温度、前記キャビティ内のガスが溶湯の充填によって圧縮するガス圧を測定する必要があり、キャビティ内のガスの放出を確実に行うことは、ダイカスト製品の安定生産上重要である。

このため、特許文献１には、キャビティ内のガス圧、溶湯の圧力及び温度が測定可能な金型内部情報計測センサーが開示されている。また、特許文献２には溶湯に接触することにより溶湯の存在を検知する溶湯検知センサーが開示されている。この溶湯検知センサーを、ゲート及びガス抜き路の入り口付近に配置することにより、溶湯のキャビティへの充填開始時間、充填終了時間が分かり、充填時間も算出することができる。

特開２０１２−１２１０７０号公報 特開２０１１−０５６５３７号公報

したがって、キャビティ内のガス圧、溶湯の圧力及び温度等の物理量の時間的推移と、充填開始時間及び充填終了時間を同一の座標上に表示できれば、ダイカスト製品の品質管理を容易に行うことができる。しかし、物理量の時間的推移と充填開始時間及び充填終了時間との関係を視覚的に確認することは容易ではない。

そこで、本発明は上記問題点に着目し、キャビティ内のガス圧、溶湯の圧力及び温度等の物理量の時間的推移と充填開始時間及び充填終了時間との関係を視覚的に容易に確認可能なモニター表示手段、及びこれを用いた成型装置、モニター表示方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るモニター表示手段は、時間的に連続な連続情報を時間方向の座標を用いてモニターに表示する連続情報表示部と、前記連続情報表示部が前記連続情報を表示している間に入力されるトリガ情報を、前記座標に直交する座標に沿って延び、且つ前記連続情報が表わす前記モニター上の曲線に交差する仕切り線として前記座標に対応して前記モニターに表示するカーソル表示部と、前記モニター上の背景色を、前記仕切り線を境界として互いに異ならせて表示する背景色表示部と、を有することを特徴とする。

上記構成により、トリガ情報に基づいた仕切り線を境として連続情報が表示されたモニターの背景色を変えることができるので、連続情報とトリガ情報との関係をモニターにおいて容易に視認することが可能なモニター表示手段となる。

また本発明に係るモニター表示手段は、金型のキャビティ内のガス圧、溶湯圧力、溶湯温度のうち少なくとも一つを表す物理量の情報を時間方向の座標を用いてモニターに表示する物理量情報表示部と、前記キャビティにおける溶湯の充填開始情報及び充填終了情報を、前記座標に直交する座標に沿って延び、且つ前記物理量の情報が表わす前記モニター上の曲線に交差する第１仕切り線としてそれぞれ前記座標に対応して前記モニターに表示するカーソル表示部と、前記モニター上の前記第１仕切り線に挟まれた第１領域の背景色を、前記モニター上の前記第１領域以外の領域の背景色と異ならせて表示する背景色表示部と、を有することを特徴とする。

上記構成により、第１仕切り線に挟まれた部分の背景色は、他の部分の背景色とは異なる色となる。したがって、物理量の情報の曲線のうち、２つの第１仕切り線に挟まれた部分を画面において容易に視認することができ、作業効率を向上させることが可能なモニター表示手段となる。

本発明において、前記カーソル表示部は、前記キャビティのガス抜き路を遮断する弁体を動作させるための駆動信号を出力したことを表す出力情報と、前記弁体の前記ガス抜き路の遮断を検知したことを表す遮断検知情報とを、それぞれ第２仕切り線として前記座標に対応して前記モニターに表示し、前記背景色表示部は、前記モニター上の前記第２仕切り線に挟まれた第２領域の背景色を、前記モニター上の前記第２領域以外の領域と異ならせて表示することを特徴とする。

上記構成により、２つの第２仕切り線に挟まれた部分の背景色は、他の部分の背景色とは異なる色となる。したがって、物理量の情報の曲線のうち、２つの第２仕切り線に挟まれた部分を画面において容易に視認することができ、作業効率を向上させることができる。

一方、本発明に係る成型装置は、前述のモニター表示手段を備えた成型装置であって、前記物理量を測定して前記物理量の情報を出力する物理量センサーと、前記キャビティのゲートに流入した溶湯を検知して第１検知信号を出力する入口センサーと、前記キャビティのガス抜き路の入口に流入した溶湯を検知して第２検知信号を出力する出口センサーと、が前記金型に装着され、前記第１検知信号及び前記第２検知信号が入力され、前記第１検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填開始情報を生成し、前記第２検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填終了情報を生成し、それぞれ前記モニター表示手段に出力する制御部が設けられていることを特徴とする。
上記構成により、物理量の情報の曲線と、第１カーソルとの関係をリアルタイムで確認することができる。

また、本発明に係る成型装置は、前述のモニター表示手段を備えた成型装置であって、前記物理量を検知して前記物理量の情報を出力する物理量センサーと、前記キャビティのゲートに流入した溶湯を検知して第１検知信号を出力する入口センサーと、前記キャビティのガス抜き路の入口に流入した溶湯を検知して第２検知信号を出力する出口センサーと、前記弁体の前記ガス抜き路の遮断を検知して遮断検知信号を出力する遮断検出スイッチと、が前記金型に装着され、前記出力情報を前記モニター表示手段に出力するとともに、前記第１検知信号、前記第２検知信号、前記遮断検知信号が入力され、前記第１検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填開始情報を生成し、前記第２検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填終了情報を生成し、前記遮断検知信号が入力されたときの時間の情報により前記遮断検知情報を生成し、それぞれ前記モニター表示手段に出力する制御部が設けられていることを特徴とする。
上記構成により、物理量の情報の曲線と、第１仕切り線及び第２仕切り線との関係をリアルタイムで確認することができる。

本発明において、前記入口センサー及び前記出口センサーは、前記キャビティ側に開口部が向けられた凹部を有し前記金型に装着されるホルダーと、前記ホルダーに対して電気的に絶縁した状態で前記凹部に収容されるとともに前記凹部の底部を貫通して前記ホルダーの外部に露出した電極棒と、を有し、溶湯が前記ホルダーと前記電極棒に同時に接触したときの電気的短絡により溶湯を検知可能とされ、前記電極棒の前記ホルダーから露出した端部からリード線が延出していることを特徴とする。

上記構成により、ホルダー、電極棒、リード線が同心状に配置される。よって、金型に対してまっすぐに貫通する取付孔を形成するのみで入口センサー、出口センサーを取り付けることができるので、取り付け作業を容易に行うことができる。

一方、本発明に係るモニター表示方法は、時間的に連続な連続情報を時間方向の座標を用いてモニターに表示し、前記連続情報を表示している間に入力されるトリガ情報を、前記座標に直交する座標に沿って延び、且つ前記連続情報が表わす前記モニター上の曲線に交差する仕切り線として前記座標に対応して前記モニターに表示し、前記モニター上の背景色を、前記仕切り線を境界として互いに異ならせて表示することを特徴とする。

上記方法により、トリガ情報に基づいた仕切り線を境として連続情報が表示されたモニターの背景色を変えることができるので、連続情報とトリガ情報との関係をモニターにおいて容易に視認することができる。

また、本発明に係るモニター表示方法は、金型のキャビティ内のガス圧、溶湯圧力、溶湯温度のうち少なくとも一つを表す物理量の情報を時間方向の座標を用いてモニターに表示し、前記キャビティにおける溶湯の充填開始情報及び充填終了情報を、前記座標に直交する座標に沿って延び、且つ前記物理量の情報が表わす前記モニター上の曲線に交差する第１仕切り線としてそれぞれ前記座標に対応して前記モニターに表示し、前記モニター上の前記第１仕切り線に挟まれた第１領域の背景色を、前記モニター上の前記第１領域以外の領域の背景色と異ならせて表示することを特徴とする。

上記方法により、第１仕切り線に挟まれた部分の背景色は、他の部分の背景色とは異なる色となる。したがって、物理量の情報の曲線のうち、２つの第１仕切り線に挟まれた部分を画面において容易に視認することができ、作業効率を向上させることができる。

本発明に係る、モニター表示手段及びモニター表示方法によれば、モニターにおいて溶湯の充填開始時間と充填終了時間との間となる領域の背景色が他の領域の背景色とは異なる色に変更されるので、物理量の情報の曲線のうち、溶湯の充填時間範囲に含まれる部分を容易に視認できるので作業効率を向上させることができる。また、このモニター表示手段を備えた成型装置によれば、物理量の情報と、充填時間範囲との関係をリアルタイムで確認することができる。

本実施形態のモニター表示手段によりモニターに表示されるグラフを示す図である。 本実施形態のダイカスト装置の模式図である。 本実施形態のダイカスト装置の制御ブロック図である。 本実施形態の溶湯検知センサーの取り付け形態の断面図である。 溶湯検知センサーの分解断面図である。 本実施形態の溶湯検知センサーが取り付けられる取付孔の断面図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

図２に本実施形態のダイカスト装置の模式図を示す。図２に示すように、ダイカスト装置１０（成型装置）は、固定金型１４と可動金型１６とからなる金型１２を有している。そして、固定金型１４と可動金型１６の合せ面にダイカスト成型するための鋳型となるキャビティ１８が形成されている。このキャビティ１８には、溶湯射出装置２０から押出された溶湯２２をキャビティ１８に導入するゲート２４が接続開口されている。溶湯射出装置２０は、金型１２のランナー２６に接続されており、中空のスリーブ２８と、スリーブ２８内に配置されたプランジャ３０により構成されている。スリーブ２８内には図示しない溶湯供給装置から溶湯２２が供給され、プランジャ３０の押し出しにより溶湯２２がゲート２４を通じてキャビティ１８に射出される。またプランジャ３０は図示しない射出駆動手段により作動される。

一方、キャビティ１８の出口には、キャビティ１８からガスを抜くためのガス抜き路３２が配置され、ガス抜き路３２にはガス抜き路３２を開閉する動作が可能な弁体３４が配置されている。弁体３４は、固定金型１４（可動金型１６でもよい）に摺動可能な状態で支持されている。弁体３４は、後述のように、キャビティ１８内に溶湯２２が充填されている最中は、ガス抜き路３２を開放して溶湯２２により押し出されたガスを通過させ、溶湯２２がキャビティ１８に充填された時間とほぼ同時にガス抜き路３２を遮断する動作を行えるようになっている。また、固定金型１４には弁体３４を駆動させる駆動手段３６が配置され、さらに弁体３４がガス抜き路３２を開放する配置のときに弁体３４に当接して開放検知信号を出力する開放検出スイッチ３８と、弁体３４がガス抜き路３２を遮断する配置のときに弁体３４に当接して遮断検知信号を出力する遮断検出スイッチ４０が設けられている。

キャビティ１８に通じるゲート２４には溶湯２２を検知して第１検知信号を出力する入口センサー４２が配置され、ガス抜き路３２の入口（後述の検出キャビティ４６）にも溶湯２２を検知して第２検知信号を出力する出口センサー４４が配置されている。そして、検出キャビティ４６内の物理量（ガス圧、溶湯圧力、溶湯温度）を測定する金型内部情報計測センサー４８（物理量センサー）が可動金型１６（固定金型１４でもよい）に配置されている。ここで、検出キャビティ４６は、キャビティ１８と同様に溶湯２２が充填される空洞であり、溶湯２２の充填後にダイカスト製品から延出した島状部材を形成する。この島状部材は、ダイカスト製品を金型１２から取り出したのち切除される。なお、上述の金型内部情報計測センサー４８は従来技術（特許文献１参照）であるので説明を省略する。

開放検出スイッチ３８、遮断検出スイッチ４０、金型内部情報計測センサー４８、入口センサー４２、出口センサー４４は、本実施形態のモニター表示手段５６及び制御部７６を有するＰＣ（パーソナルコンピュータ）５０に接続され、駆動手段３６は、ドライバー５２を介してＰＣ５０に接続されている。また後述のように、入口センサー４２及び出口センサー４４からそれぞれ検知信号を出力するために、金型１２とＰＣ５０（制御部７６）がリード線１２６により電気的に接続されている。ＰＣ５０は物理量の情報の時間推移を表示するモニター５４を有するとともに本実施形態のモニター表示手段５６及び制御部７６を有する。

本実施形態のダイカスト装置１０は、ガス抜き路３２を大気開放にして大気開放型のダイカスト装置１０としてもよいし、ガス抜き路３２から真空引きを行なって真空ダイカスト型のダイカスト装置１０としてもよい。

図１に本実施形態のモニター表示手段によりモニターに表示されるグラフを示す。図１は、射出鋳造時のプランジャ３０の射出速度、射出圧力、キャビティ１８内のガス圧、溶湯２２の圧力、溶湯２２の温度の変化波形を時間軸に沿って時系列的に表示した図である。プランジャ３０は、溶湯２２をキャビティ１８に射出する方向に移動するものであるが、プランジャ３０の射出速度は、プランジャ３０の繰り出しにより溶湯２２がゲート２４に到達する前であってランナー２６に供給される間は低速の射出速度に保たれる。しかし、溶湯２２の先端がゲート２４を越え溶湯２２がキャビティ１８に供給され始めると高速の射出速度となり、溶湯２２がキャビティ１８に充填されるとゼロとなる。

一方、プランジャ３０の射出圧力は、プランジャ３０が初期の低速の射出速度及び高速の射出速度で移動している間は、略一定の値をとる。その後、射出圧力は充填完了に伴い上昇し射出駆動手段の増圧動作により急上昇する。一方、プランジャ３０が高速の射出速度で移動している間は、溶湯２２の圧力が殆ど上がらない。一方、キャビティ１８の溶湯２２が充満すると弁体３４のガス抜き路３２の遮断により、溶湯２２の圧力は、ほぼプランジャ３０の射出圧力まで上昇するが、ゲート２４の溶湯２２が凝固するとともに降下を開始する。このように、ダイカスト装置１０おいては、キャビティ１８内のガス及び溶湯２２の物理量の時間推移と溶湯２２の充填開始時間及び充填終了時間とが相互に関連するため、最適化のためにはこれらの情報同士の関係を把握する必要がある。

図１に示すように、前述の物理量の情報（プランジャ３０の射出速度、及び射出圧力を含む）はモニター５４に表示されるが、本実施形態では、これに重ねて溶湯２２の充填開始時間を表す第１カーソル６４（第１仕切り線）と、溶湯２２の充填終了時間を表す第１カーソル６６（第１仕切り線）が、時間軸に対して垂直な軸方向に延び、物理量の情報を表す曲線に交差する直線として表示される。さらにモニター５４上において第１カーソル６４と第１カーソル６６との間となる領域（第１領域７２）が、モニター５４の他の領域と異なる色に表示される。したがって、物理量の情報の曲線のうち、第１カーソル６４と第１カーソル６６に挟まれた部分をモニター５４の画面において容易に視認することができ、作業効率を向上させることができる。

図３に、本実施形態のダイカスト装置の制御ブロック図を示す。本実施形態のダイカスト装置１０は、制御部７６とモニター表示手段５６（物理量情報表示部５８、カーソル表示部６０、背景色表示部６２）を有している。制御部７６及びモニター表示手段５６は、例えばＰＣ５０にインストールされたアプリケーションである。また、モニター表示手段５６は、本実施形態のダイカスト装置のみならず、樹脂用の射出成型装置（成型装置）にも適用できる。制御部７６は、ＰＣ５０に取り付けられたインターフェース（不図示）を介して、金型内部情報計測センサー４８、ドライバー５２、開放検出スイッチ３８、遮断検出スイッチ４０、入口センサー４２、出口センサー４４に接続されている。

制御部７６は、金型内部情報計測センサー４８から物理量の情報が入力されると、これに入力されたときの時間の情報を関連付けて物理量情報表示部５８に出力する。金型内部情報計測センサー４８は時間方向で連続的に物理量を測定可能であるが、制御部７６においてはこれを時間方向及び物理量の大ききについて離散的なデジタルデータに変換して物理量情報表示部５８に出力している。なお、金型内部情報計測センサー４８は、制御部７６を経由せずに初めからデジタルデータを生成して物理量情報表示部５８に出力できるようにしてもよい。

制御部７６は、入口センサー４２から第１検知信号が入力されると、これに第１検知信号が入力されたときの時間の情報を関連付けて充填開始情報を生成してモニター表示手段５６に出力し、出口センサー４４から第２検知信号が入力されると、これに第２検知信号が入力されたときの時間の情報を関連付けて充填終了情報を生成してモニター表示手段５６に出力する。

厳密に述べると、「充填開始時間」は、溶湯２２がゲート２４を越えてキャビティ１８内に入り始めた瞬間の時間であり、「充填終了時間」は、溶湯２２がキャビティ１８に完全に充填しきった瞬間の時間である。一方、入口センサー４２は、キャビティ１８の入口（ゲート２４）には配置されておらず、キャビティ１８の外部（ランナー２６）においてキャビティ１８に隣接して配置されている。同様に、出口センサー４４は、キャビティ１８の出口（ガス抜き路３２の入口）には配置されておらず、キャビティ１８の外部（ガス抜き路３２）においてキャビティ１８に隣接して配置されている。

よって、本実施形態において、「充填開始情報」とは、入口センサー４２が溶湯２２を検知したのち制御部７６に第１検知信号が到達したときの時間の情報を、溶湯２２がキャビティ１８内に入り始めた瞬間の時間の情報として有する「みなし充填開始情報」を指すことになる。同様に、「充填終了情報」とは、出口センサー４４が溶湯２２を検知したのち制御部７６に第２検知信号が到達したときの時間の情報を、溶湯２２がキャビティ１８に完全に充填しきった瞬間の時間の情報として有する「みなし充填終了情報」を指すことになる。これにより、後述の「溶湯充填時間」も、「みなし充填終了情報」に係る時間の情報と、「みなし充填開始情報」に係る時間の情報と、の差分の情報を有する「みなし溶湯充填時間」を指すことになる。

しかし、厳密な意味の「充填開始（終了）時間」と、「みなし充填開始（終了）情報」に係る時間と、の差は極僅かであるので、本実施形態の「充填開始（終了）情報」が、前述の厳密な意味における「充填開始（終了）時間」の情報を有するものと考えても実用上差し支えはなく、「溶湯充填時間」も同様に扱っても差し支えはない。

制御部７６は、後述のようにドライバー５２を駆動する駆動信号を出力するが、駆動信号を出力したときの時間を表す出力情報をモニター表示手段５６に出力する。そして、制御部７６は、遮断検出スイッチ４０から遮断検知信号が入力されると、これに遮断検知信号が入力された時間の情報を関連付けて遮断検知情報をモニター表示手段５６に出力する。

なお、制御部７６は、充填開始情報、充填終了情報、出力情報、遮断検知情報を互いに識別するため、例えば、互いに識別可能な２ビットのバイナリデータを各情報に足し合わせ、後述のカーソル表示部６０、背景色表示部６２でこれらの情報が識別できるようにしている。また制御部７６には、充填開始情報、充填終了情報、出力情報、遮断検知情報を記憶する記憶部（不図示）が設けられ、外部からの操作により記憶部に記憶されたこれらの情報をモニター表示手段５６に出力できるようにしてもよい。

物理量情報表示部５８は、金型１２のキャビティ１８内のガス圧、溶湯２２の圧力、溶湯２２の温度のうち少なくとも一つを表す物理量の情報を時間方向の座標を用いてモニター５４に表示（出力）するものである。また物理量情報表示部５８は、横軸となる時間の座標軸、縦軸となる各種物理量の大きさを示す座標軸、物理量の情報に係る曲線（グラフ）を、モニター５４上の位置の情報に変換して画像として表示することができる。

カーソル表示部６０は、キャビティ１８における溶湯２２の充填開始情報（Ｔ１、図１）及び充填終了情報（Ｔ２、図１）を、座標に直交する座標に沿って延び、且つ物理量の情報が表わすモニター５４上の曲線に交差する第１カーソル６４、第１カーソル６６として時間方向の座標に対応してモニター５４上の位置の情報に変換してそれぞれ表示（出力）するものである。また、カーソル表示部６０は、ガス抜き路３２を遮断する弁体３４を動作させるための駆動信号を出力したことを表す出力情報（Ｔ３、図１）と、弁体３４のガス抜き路３２の遮断を検知したことを表す遮断検知情報（Ｔ４、図１）とを、それぞれ第２カーソル６８（第２仕切り線）、第２カーソル７０（第２仕切り線）として前記座標に対応してモニター５４上の位置の情報に変換して時間方向の座標に対応してモニター５４に表示（出力）するものである。

カーソル表示部６０は、識別を容易にするため、各カーソル（仕切り線）の色情報を物理量の情報に係る曲線及び座標軸の色情報と異なる色情報に変更して表示（出力）することもできる。また、上述のように充填開始情報、充填終了情報、出力情報、遮断検知情報は互いに識別できるようになっているので、各カーソルに互いに異なる色情報を設定することもできる。

背景色表示部６２は、モニター５４上の第１カーソル６４、第１カーソル６６に挟まれた第１領域７２（図１）を充填開始情報及び充填終了情報により識別するとともに、その背景色の情報を第１領域７２以外のモニター５４上の背景色と異なる色となる情報に変更して時間方向の座標に対応してモニター５４に表示（出力）するものである。また背景色表示部６２は、モニター５４上の第２カーソル６８、第２カーソル７０に挟まれた第２領域７４（図１）を出力情報及び遮断情報により識別するとともに、その背景色の情報を第２領域７４以外のモニター５４上の背景色と異なる色となる情報に変更して時間方向の座標に対応してモニター５４に表示（出力）するものである。

背景色表示部６２は、モニター５４の全領域（モニター５４上の全ての位置の情報）の背景色の色情報を変更可能であるが、上述のように充填開始情報、充填終了情報、出力情報、遮断検知情報は互いに識別できるようになっている。よって、充填開始情報に対応するモニター５４上の横軸方向の位置の情報と、充填終了情報に対応するモニター５４上の横軸方向の位置の情報を用いてモニター５４の全領域から第１領域７２を抽出することができる。これにより、第１領域７２の色情報を他の領域とは異なる色情報に変更することができる。同様に、出力情報に対応するモニター５４上の横軸方向の位置の情報と、遮断検知情報に対応するモニター５４上の横軸方向の位置の情報を用いてモニター５４の全領域から第２領域７４を抽出することができる。

上記構成により、第１カーソル６４、第１カーソル６６に挟まれた部分及び第２カーソル６８、第２カーソル７０に挟まれた部分の背景色は、他の部分の背景色とは異なる色となる。したがって、物理量の情報の曲線のうち、第１カーソル６４，６６に挟まれた部分と第２カーソル６８，７０に挟まれた部分を画面において容易に視認することができ、作業効率を向上させることができる。また、物理量の情報の曲線と、第１カーソル６４，６６及び第２カーソル６８，７０との関係をリアルタイムで確認することができる。

次に、本実施形態のダイカスト装置１０の制御について説明する。
制御部７６は、キャビティ１８に溶湯２２が充填されると同時に弁体３４がガス抜き路３２を遮断するように制御するものであり、前述のように、入口センサー４２、出口センサー４４、ドライバー５２、遮断検出スイッチ４０に電気的に接続されている。

ところで、制御部７６がドライバー５２に駆動信号を出力しても、弁体３４が実際にガス抜き路３２を遮断するまでには作動遅れ時間がある。よって、溶湯２２が出口センサー４４で検知されたのちに制御部７６が駆動信号を出力したのでは、弁体３４によるガス抜き路３２の遮断が間に合わず、溶湯２２がキャビティ１８からあふれ出ることになる。

そこで、制御部７６には、タイマー（不図示）が内蔵され、入口センサー４２から第１検出信号（充填開始情報、Ｔ１）が入力されるとタイマーがカウントアップするようになっている。また、制御部７６には、入口センサー４２からの第１検知信号が入力されたときから駆動信号（出力情報、Ｔ３）をドライバー５２に出力するまでの待ち時間を取るための駆動カウント値が付属のメモリ（不図示）に記憶されている。そして制御部７６は、カウント値が駆動カウント値と一致したときにドライバー５２に駆動信号を出力するようになっている。この駆動カウント値を、溶湯充填時間（Ｔ２−Ｔ１）から作動遅れ時間（Ｔ４−Ｔ３）を差し引いた時間として算出することにより、溶湯２２がキャビティ１８に充填されると同時にガス抜き路３２を弁体３４により遮断することができる。しかし、実際にはいろいろな要因でダイカスト成型を行うたびに時間的なズレが生じる場合がある。そこで、制御部７６は、演算部７８とフィードバック制御部８０を備えている。

演算部７８は、１回目のダイカスト成型により、入口センサー４２から入力された第１検知信号（充填開始情報、Ｔ１）と出口センサー４４から入力された第２検知信号（充填終了情報、Ｔ２）の時間差からキャビティ１８への溶湯充填時間（Ｔ２−Ｔ１）を算出してメモリに記憶する。また、演算部７８は、制御部７６がドライバー５２に駆動信号（出力情報、Ｔ３）を出力したのち、遮断検出スイッチ４０から遮断信号（遮断情報、Ｔ４）が入力されるまでの作動遅れ時間（Ｔ４−Ｔ３）の初期値を算出してメモリに記憶する。さらに、演算部７８は、溶湯検出時間と作動遅れ時間の差分から駆動カウント値の初期値を算出してメモリに記憶する。

フィードバック制御部８０は、遮断検出スイッチ４０から入力された遮断信号（充填終了情報、Ｔ４）と、出口センサー４４から入力された第２検知信号（充填終了情報、Ｔ２）の時間的な差分（Ｔ２−Ｔ４）を算出し、この差分をメモリに記憶された駆動カウント値に足し合わせるものである。

演算部７８及びフィードバック制御部８０は２回目のダイカスト成型においても、前述の時間に関する情報を更新する。このような演算部７８及びフィードバック制御部８０を備えることにより、制御部７６は、溶湯２２がキャビティ１８に充填されるとほぼ同時にガス抜き路３２を弁体３４により遮断できる。さらに、ダイカスト成型を繰り返し行う場合でも、その都度駆動カウント値を更新し、遮断検出スイッチ４０から入力された遮断信号（遮断情報、Ｔ４）と、出口センサー４４から入力された第２検知信号（充填終了情報、Ｔ２）の時間的な差分（Ｔ２−Ｔ４）を最小にすることができる。

これらの情報は、モニター５４に時系列に表示され、実際に制御が良好に行われているか否か確認することができる。すなわち、制御が良好であれば第１領域７２との右側となるカーソル６６と第２領域７４の右側となるカーソル７０が互いに重なるように（または横軸方向のずれが小さく）表示されることになる（図１参照）。

図４に、本実施形態の溶湯検知センサーの取り付け形態の断面図を示し、図５に、溶湯検知センサーの分解断面図を示し、図６に、本実施形態の溶湯検知センサーが取り付けられる取付孔の断面図を示す。本実施形態の入口センサー４２及び出口センサー４４は、図４、図５に示す溶湯検知センサー８２となっている。溶湯検知センサー８２は、キャビティ１８側に開口部９０（図５）が向けられた凹部９２（図５）を有し金型１２に装着されるホルダー８８と、ホルダー８８に対して電気的に絶縁した状態で凹部９２に収容されるとともに凹部９２の底部を貫通してホルダー８８の外部に露出した電極棒９６と、により全体の外形が形成されている。ホルダー８８及び電極棒９６はいずれも金属で形成されている。

外形が円筒形状であるホルダー８８は、凹部９２の開口部９０が形成されている端部が金型１２内部の空洞（ゲート２４、検知キャビティ４６）の壁面１２２に露出している。電極棒９６は、円柱形の部材であり、ホルダー８８の凹部９２の底部となる位置に形成された貫通孔９４（図５）に挿通することによりホルダー８８を貫通した状態で配置される。ホルダー８８と電極棒９６は互いに同心状となるように配置されるが、貫通孔９４の内径は電極棒９６の径よりも大きいため、電極棒９６がホルダー８８に接触することはない。

電極棒９６の長手方向の一方の端部が前記壁面１２２に露出しているが、その部分には、他の部分よりも径の大きいフランジ部９８が設けられている。一方、電極棒９６の長手方向の反対側は雄ネジ部１００となっており、さらにその先端には、ＰＣ５０に接続されるリード線１１４（図２参照）と、リード線１１４を保護する絶縁体の保護チューブ１１６が取り付けられている。

ホルダー８８の凹部９２には、凹部９２を充填するようにセラミック等の絶縁体で形成された碍子１０２が配置されている。碍子１０２は、凹部９２の内壁に倣った外形を有し、電極棒９６を挿通する挿通孔１０４（図５）とフランジ部９８を収容するザグリ１０６（図５）を有する。図４に示すように、本実施形態では、ホルダー８８の前記壁面１２２側の端面、碍子１０２の前記壁面１２２側の端面、フランジ部９８の前記壁面１２２側の端面、が前記壁面１２２と同一平面を形成するように配置されている。

一方、電極棒９６の雄ネジ部１００には円筒形の碍子１０８及び座金１１０が挿通されるとともに、ナット１１２、ナット１１８が螺合され、ナット１１２、ナット１１８の螺合により、フランジ部９８に当接する碍子１０２、ホルダー８８（底部）、碍子１０８、座金１１０がフランジ部９８、ナット１１２、ナット１１８に締め付けられ、ホルダー８８に固定される。本実施形態の溶湯検知センサー８２は、ホルダー８８、電極棒９６、リード線１１４が同心状であって一方向に延びた形状を有している。なお、リード線１１４及び保護チューブ１１６は、挿通孔１０４、貫通孔９４に挿通され、碍子１０８、座金１１０、ナット１１２、ナット１１８において雄ネジ部１００が挿通若しくは螺合するための挿通孔に挿通される。

この溶湯検知センサー８２を装着するため、固定金型１４（可動金型１６でもよい）には取付孔１２０が形成される。取付孔１２０は、壁面１２２に開口部１２４（図６）を有するとともに直線状に形成され固定金型１４の外部にまで貫通している（図２参照）。また取付孔１２０は、開口部１２４からホルダー８８の長さに対応する深さまではホルダー８８の外形に倣った内径を有し、それより先はホルダー８８の外形よりも小さな内径を有している。

溶湯検知センサー８２の取り付けは、溶湯検知センサー８２を組み立て、リード線１１４を開口部１２４から挿入する態様で溶湯検知センサー８２を取付孔１２０に挿入してホルダー８８を取付孔１２０に嵌め込めばよい。従来のように、溶湯検知センサーが一方向に延びた形状ではない場合は、固定金型を半割にし、溶湯検知センサーを半割により露出した固定金型の凹部に嵌め込み、半割りの固定金型同士を結合させる作業を行なう必要があった。しかし、本実施形態では、固定金型１４を半割にする必要はなく、一直線となる取付孔１２０を形成し、その取付孔１２０に溶湯検知センサー８２を嵌め込むだけでよいので取り付け作業を容易に行うことができる。

本実施形態の溶湯検知センサー８２を取付孔１２０に装着すると、ホルダー８８が固定金型１４を介してリード線１２６と電気的に接続する。そして溶湯２２が電極棒９６、ホルダー８８に同時に接触すると、電極棒９６とホルダー８８との間が短絡する。これによりリード線１１４が短絡電位となるため、この短絡電位を入口センサー４２の第１検知信号、出口センサー４４の第２検知信号とすることができる。

本実施形態において、物理量情報表示部５８は、時間的に連続な連続情報（物理量の情報）を時間方向の座標を用いてモニター５４に表示する連続情報表示部となっている。また、充填開始情報、充填終了情報等は、連続情報表示部（物理量情報表示部５８）が連続情報（物理量の情報）を表示している間にカーソル表示部６０に入力されるトリガ情報である。よってカーソル表示部６０は、トリガ情報を、時間方向の座標に直交する座標に沿って延び、且つ連続情報（物理量の情報）が表わすモニター５４上の曲線に交差する仕切り線として時間方向の座標に対応してモニター５４に表示するものとなっている。これにより、背景色表示部６２は、モニター５４上のカーソルの位置をトリガ情報により識別するものとなっており、仕切り線を境界としてその背景色の情報を互いに異ならせた情報に変更して時間方向の座標に対応してモニター５４に表示するものとなっている。上記構成により、トリガ情報（充填開始情報、充填終了情報等）を境として連続情報（物理量の情報）が表示されたモニター５４の背景色を変えることができるので、連続情報とトリガ情報との関係をモニター５４において容易に視認することができる。

キャビティ内のガス圧、溶湯の圧力及び温度等の物理量の時間的推移と充填開始時間及び充填終了時間との関係を視覚的に容易に確認可能なモニター表示手段、及びこれを用いた成型装置、モニター表示方法として利用できる。

１０………ダイカスト装置、１２………金型、１４………固定金型、１６………可動金型、１８………キャビティ、２０………溶湯射出装置、２２………溶湯、２４………ゲート、２６………ランナー、２８………スリーブ、３０………プランジャ、３２………ガス抜き路、３４………弁体、３６………駆動手段、３８………開放検出スイッチ、４０………遮断検出スイッチ、４２………入口センサー、４４………出口センサー、４６………検出キャビティ、４８………金型内部情報計測センサー、５０………ＰＣ、５２………ドライバー、５４………モニター、５６………モニター表示手段、５８………物理量情報表示部、６０………カーソル表示部、６２………背景色表示部、６４………第１カーソル、６６………第１カーソル、６８………第２カーソル、７０………第２カーソル、７２………第１領域、７４………第２領域、７６………制御部、７８………演算部、８０………フィードバック制御部、８２………溶湯検知センサー、８８………ホルダー、９０………開口部、９２………凹部、９４………貫通孔、９６………電極棒、９８………フランジ部、１００………雄ネジ部、１０２………碍子、１０４………挿通孔、１０６………ザグリ、１０８………碍子、１１０………座金、１１２………ナット、１１４………リード線、１１６………保護チューブ、１１８………ナット、１２０………取付孔、１２２………壁面、１２４………開口部、１２６………リード線。

Claims (7)

1. 時間的に連続な連続情報を時間方向の座標を用いてモニターに表示する連続情報表示部と、
   前記連続情報表示部が前記連続情報を表示している間に入力されるトリガ情報を、前記座標に直交する座標に沿って延び、且つ前記連続情報が表わす前記モニター上の曲線に交差する仕切り線として前記座標に対応して前記モニターに表示するカーソル表示部と、
   前記モニター上の背景色を、前記仕切り線を境界として互いに異ならせて表示する背景色表示部と、を有することを特徴とするモニター表示手段。
2. 金型のキャビティ内のガス圧、溶湯圧力、溶湯温度のうち少なくとも一つを表す物理量の情報を連続情報として時間方向の座標を用いてモニターに表示する物理量情報表示部と、
   前記キャビティにおける溶湯の充填開始情報及び充填終了情報からなるトリガ情報を第１仕切り線とし、前記キャビティのガス抜き路を遮断する弁体を動作させるための駆動信号を出力したことを表す出力情報及び前記弁体の前記ガス抜き路の遮断を検知したことを表す遮断検知情報からなるトリガ情報を第２仕切り線として、前記座標に直行する座標に沿って延び、且つ前記物理量の情報が表す前記モニター上の曲線に交差するように、前記第１、第２仕切り線をそれぞれ前記座標に対応させて前記モニターに表示するカーソル表示部と、
   前記第１仕切り線に挟まれた第１領域の背景色を、前記第１領域以外の領域の背景色と異ならせて表示すると共に、前記第２仕切り線に挟まれた第２領域の背景色を、前記第２領域以外の領域の背景色と異ならせて表示する背景色表示部と、を有することを特徴とするモニター表示手段。
3. 請求項２に記載のモニター表示手段を備えた成型装置であって、
   前記物理量を測定して前記物理量の情報を出力する物理量センサーと、
   前記キャビティのゲートに流入した溶湯を検知して第１検知信号を出力する入口センサーと、
   前記キャビティのガス抜き路の入口に流入した溶湯を検知して第２検知信号を出力する出口センサーと、が前記金型に装着され、
   前記第１検知信号及び前記第２検知信号が入力され、前記第１検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填開始情報を生成し、前記第２検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填終了情報を生成し、それぞれ前記モニター表示手段に出力する制御部が設けられていることを特徴とする成型装置。
4. 請求項２に記載のモニター表示手段を備えた成型装置であって、
   前記物理量を検知して前記物理量の情報を出力する物理量センサーと、
   前記キャビティのゲートに流入した溶湯を検知して第１検知信号を出力する入口センサーと、
   前記キャビティのガス抜き路の入口に流入した溶湯を検知して第２検知信号を出力する出口センサーと、
   前記弁体の前記ガス抜き路の遮断を検知して遮断検知信号を出力する遮断検出スイッチと、が前記金型に装着され、
   前記出力情報を前記モニター表示手段に出力するとともに、前記第１検知信号、前記第２検知信号、前記遮断検知信号が入力され、前記第１検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填開始情報を生成し、前記第２検知信号が入力されたときの時間の情報により前記充填終了情報を生成し、前記遮断検知信号が入力されたときの時間の情報により前記遮断検知情報を生成し、それぞれ前記モニター表示手段に出力する制御部が設けられていることを特徴とする成型装置。
5. 前記入口センサー及び前記出口センサーは、
   前記キャビティ側に開口部が向けられた凹部を有し前記金型に装着されるホルダーと、
   前記ホルダーに対して電気的に絶縁した状態で前記凹部に収容されるとともに前記凹部の底部を貫通して前記ホルダーの外部に露出した電極棒と、を有し、溶湯が前記ホルダーと前記電極棒に同時に接触したときの電気的短絡により溶湯を検知可能とされ、
   前記電極棒の前記ホルダーから露出した端部からリード線が延出していることを特徴とする請求項３または４に記載の成型装置。
6. 時間的に連続な連続情報を時間方向の座標を用いてモニターに表示し、
   前記連続情報を表示している間に入力されるトリガ情報を、前記座標に直交する座標に沿って延び、且つ前記連続情報が表わす前記モニター上の曲線に交差する仕切り線として
   前記座標に対応して前記モニターに表示し、
   前記モニター上の背景色を、前記仕切り線を境界として互いに異ならせて表示することを特徴とするモニター表示方法。
7. 金型のキャビティ内のガス圧、溶湯圧力、溶湯温度のうち少なくとも一つを表す物理量の情報を連続情報として時間方向の座標を用いてモニターに表示し、
   前記キャビティにおける溶湯の充填開始情報及び充填終了情報からなるトリガ情報を第1仕切り線とし、前記キャビティのガス抜き路を遮断する弁体を動作させるための駆動信号を出力したことを表す出力情報、及び前記弁体の前記ガス抜き路の遮断を検知したことを表す遮断検知情報からなるトリガ情報を第２仕切り線として、前記座標に直行する座標に沿って延び、且つ前記物理量の情報が表す前記モニター上の曲線に交差するように、前記第１、第２仕切り線をそれぞれ前記座標に対応させて前記モニターに表示し、
   前記第１仕切り線に挟まれた第１領域の背景色を、前記第１領域以外の領域の背景色と異ならせて表示すると共に、前記第２仕切り線に挟まれた第２領域の背景色を、前記第２領域以外の領域の背景色と異ならせて表示することを特徴とするモニター表示方法。

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