JPH01186257A - ダイカストマシンの射出制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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の射出制御方法に係り、特に
ガスの巻き込みによる巣の発生防止効果が得られるよう
にしたダイカストマシンの射出制御方法に関する。

〔従来の技術〕

−ａに、ダイカストマシンは金型のキャビティに通じる
ランチ部に射出装置を接続し、給湯装置から供給されて
射出スリーブに充填している溶湯をプランジャチップに
よって押し出し、前記キャビティに射出するようにして
いる。射出操作は前記プランジャチップを後退限度位置
から、最初−定の低速度で前進させ、溶湯の注入口通過
後、高速移動させ、射出スリーブ端面までの間隔を若干
残して鋳込みを完了するようになっている。

ところで、射出装置への給湯量は同一のキャビティに対
しては一定量とされるが、給湯をなすラドルの掬い量は
厳密には一定ではなく、したがって給湯量にバラツキが
生じることがある。このため、給湯量の誤差に起因して
射出装置による押湯効果が不安定となり、鋳造品の品質
安定化を図ることができな（なる問題があった。このよ
うな問題を改善するために、従来技術として、各ショッ
ト毎に射出装置の射出スリーブにおけるランナ開口端面
である分流子端位置と、プランジャチップの鋳込み完了
位置との間に残存する溶湯厚さ、すなわちビスケット厚
みを検出し、これが一定になるように供給溶湯量を調整
制御する方法が提案されている（特公昭５９−２１２６
２号）。これによれば、ビスケット部分がランナ部より
先に凝固したり、射出スリーブ接触面の凝固開始が早期
に行われてプランジャの摺動抵抗が大きくなること等、
押湯効果を失わせることがない利点が得られる。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の如き方法によれば、ビスケット厚
み（＝１分流子端位置−鋳込み完了位置Ｉ）の値を設定
範囲内に収まるように、給湯量の増減によって抑えてい
るが、このような給湯量の調整は同時に鋳込み完了位置
の変動を生じさせる。

この結果、鋳込み完了位置とプランジャチップの高速移
動開始指令位置との距離が変わり、特に高速射出区間が
長くなる場合には、鋳造品に巣が発生してしまう問題が
あった。すなわち、鋳込み完了位置が分流子端位置から
遠ざかって高速射出区間が長くなることはキャビティへ
の充填率が低い段階から高速射出を開始したことを意味
し、この場合にはキャビティ内で溶湯が噴き上がって飛
散し、ガスを巻き込んで凝固してしまい巣が発生してし
まう。また、逆に高速射出区間が短くなってキャビティ
充填率が高い段階から高速射出に移行すると溶湯の噴き
上がりが押さえられるが、これは結局低速区間が長いこ
とを意味し、トータルの射出時間を増大してしまう。し
たがって、キャビティ充填率がある適正な段階から常に
高速射出を開始するようにする必要があるが、従来方法
では鋳込み完了位置にのみ着眼した方法であり、押湯効
果が得られるものの、巣の発生面での品質上の問題やシ
ョット時間削減上の問題は依然として残っていた。

本発明は、上記従来の問題点に着目し、特にガス巻き込
みによる製品欠陥の発生のない射出を行わせることので
きるダイカストマシンの射出制御方法を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係るダイカストマ
シンの射出制御方法は、鋳造ショット毎に溶湯がゲート
に達した時の射出ストローク位置を検出し、この検出値
と予め設定されているゲート通過ストローク位置とを比
較し、前記検出値が設定値範囲外にあるときに設定値と
の差に応じて高速立ち上がり位置の修正をなすように構
成しへまた、第二には鋳造ショット毎に溶湯がゲートに
達した時の射出ストローク位置を検出し、この検出値と
予め設定されているゲート通過ストローク位置とを比較
し、前記検出値が設定値範囲外にあるときに設定値との
差に応じて給湯量の修正をなすように構成した。

［作用］ 上記構成による作用は次のようになる。プランジャチッ
プは射出工程において、その取り得る位置が予め設定さ
れており、後退限度位置から低速移動し、注湯口を通過
して後、溶湯がキャビティ内に一定量充填された後に高
速射出を行い、鋳込み完了位置で停止する。前記高速立
ち上がり位置は鋳造品のガス巻き込みが生じないであろ
うキャビティ充填率に達した位置に対応されており、し
たがって溶湯がゲートを通過する位置に対応するプラン
ジャチップのストローク位置も一義的に設定されている
。このような射出工程において、給湯量の変動があった
場合、溶湯がキャビティ内で飛散せずガスの巻き込みが
無いとして設定されているキャビティ充填率に達しない
位置から、あるいは設定充填率を越えた位置からプラン
ジャチップが高速射出工程に移行することとなる。これ
は同時にプランジャチップのゲート通過対応位置の変動
を来たしてしまう。

本発明では、上記の如く構成したので、溶湯がキャビテ
ィのゲートに達したことをセンサによって検出し、この
時のプランジャチップのストローク位置が検出される。

給湯量が変動してプランジャチップのゲート通過対応位
置が変化した場合に、規定給湯量に応じて定められてい
るゲート通過ストローク位置との偏差が算出され、これ
が設定値範囲外にあるとき、その偏差量に応じて高速立
ち上がり位置が位置修正される。このため、プランジャ
チップのゲート通過対応位置と高速立ち上がり位置との
間のストローク量が常に一定に保持される。この結果、
キャビティ内にガス巻き込みが生じないとされる溶湯充
填率に常に対応する位置からプランジャチップが高速射
出に移行し、キャビティ内では溶湯が飛散して鋳造品に
巣が発生するようなことが防止されるのである。

更には、前記ゲート通過対応位置の偏差量に応じて次回
の給湯量を偏差がなくなるように修正するので、ガス巻
き込みが生じないキャビティ充填率を確保でき、結局製
品に巣が発生することが防止されるのである。

〔実施例〕

以下に、本発明に係るダイカストマシンの射出制御方法
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

まず、ダイカストマシンは、第３図に示すように、固定
盤１０に固設された固定金型１０ａと可動盤１２に固設
された可動金型１２ａを有し、両者の接合面にキャビテ
ィ１４を形成している。固定金型１０ａにはキャビティ
１４に開口されたゲート１５に通じるランナ１６が形成
され、このランナ１６に溶湯１８を射出供給する射出装
置２０が接続されている。射出装置２０はプランジャチ
ップ２２を内蔵する射出スリーブ２４を備え、射出スリ
ーブ２４に設けられた注湯口２６から供給された溶湯１
８を射出シリンダ２８により駆動されるプランジャチッ
プ２２によって押し出し、キャビティ１４に射出充填す
る。プランジャチップ２２の動作は、図示しない制御装
置により、後退限度位置Ｏから前進し、注湯口２６を通
過し高速立ち上がり指令位置Ａまで低速移動するが、こ
の高速立ち上がり指令位置Ａから鋳込み完了位置Ｃまで
高速移動してキャビティ１４への高速射出を行う、プラ
ンジャチップ２２の前進移動端である鋳込み完了位置Ｃ
はランナ１６が開口されている射出スリーブ２４の奥端
面である分流子端位置Ｂとの間に一定の距離をおいた位
置となり、この距離がいわゆるビスケット厚さとなる。

ここで、射出操作は前記プランジャチップ２２を後退限
度位置Ｏから、最初一定の低速度で前進させ、溶湯の注
湯口２６の通過後、高速移動させ、射出スリーブ２４端
面までの間隔を若干残して鋳込みを完了するようにし、
溶湯１８が射出スリーブ２４からランナ１６を経てゲー
ト１５を通過し、キャビティ１４に射出充填されるよう
になっている。したがって、第３図上に示したように、
プランジャチップ２２はその移動範囲で、注湯口２６よ
り後方の後退限度位置０から注湯口２６を通過した後、
溶湯１８がゲート１５に差し掛かる時のゲート通過対応
位置ξ３、高速移動を開始する高速立ち上がり位置Ａ、
キャビティ１４への充填が完了してプランジャチップ２
２が停止する鋳込み完了位置Ｃの各位置をとる。そして
ランナ１６の開口されているショットスリーブ２４の奥
端面の位置が分流子端位置Ｂとなる。この場合において
、プランジャチップ２２の高速移動を開始させる位置は
、キャビティ１４に溶湯１８が一定量だけ充填されたと
きに対応して設定されており、キャビティ１４の形状や
溶湯１８の種類によって定められ、通常は試打を何回か
行って最適充填率を決定し、これに対応する高速立ち上
がり位置Ａを設定している。

このようなダイカストマシンで、本実施例では特にプラ
ンジャチップ２２のゲート通過対応位置ξ３を検出する
ようにしており、そのため、固定金型１０ａに形成され
たゲート１５を溶湯１８が通過したことを検出するセン
サ３０が設けられている。このセンサ３０は実施例にお
いては熱電対を使用しており、この熱電対をゲート１５
に近接配室し、溶湯１８が通過することに伴う温度変化
によって溶湯１８がゲート１５に達したか否かを検出す
るものとしている。センサ３０の出力は変換器３２に入
力させ、電気信号に変換してコントローラ３４に出力す
るようにしている。また、射出装置２０の射出シリンダ
２８側にはマグネスケール３６と磁気センサ３８からな
る位置検出器４０が設置され、この位置検出器４ｏがら
の信号を前記コントローラ３４に入力させるようにして
いる。コントローラ３４では変換器３２と位置検出器４
０からの信号を受け、溶湯１８がゲート１５を通過した
時点に対応するプランジャチップ２２のストローク位置
であるゲート通過対応位置ξ。

を検出するものとしている。そして、コントローラ３４
により演算した結果は、図示しない射出装置２０の駆動
コントローラに出力するようにしている。

このようなダイカストマシンを用いた射出制御方法は次
のように行われる。

第１図は実施例に係るダイカストマシンの射出制御方法
を行う処理手順であって、特にプランジャチップ２２の
ストローク位置制御の処理手順を示すフローチャートで
ある。

第１図において、ステップ１０１はプランジャチップ２
２の位置設定操作を示し、キャビティ１４の形状等から
決定されるプランジャチップ２２の取るストローク位置
を設定するようにしている。

したがって、このステップ１０１ではプランジャチップ
２２の後退限度位置０、高速立ち上がり位置Ａ、鋳込み
完了位置Ｃ１分流子端位置Ｂ、ゲート通過対応位置ξＳ
、およびゲート通過対応位置ξＳから高速立ち上がり位
置ＡまでのストロークＩｌがそれぞれ設定される。この
設定処理が完了すると、ステップ１０２に進み、ショッ
トが開始される０次いでステップ１０３に進んでプラン
ジャチップ２２が高速立ち上がり位置Ａに向けて低速移
動し始める。後退限度位置０から高速立ち上がり位置Ａ
までの移動性にはプランジャチップ２２がゲート通過対
応位置ξ、を通過するので、ここではセンサ３０からの
検出信号を受けて溶湯１８がゲート１５に達した時点で
の実際のプランジャチップ２２の位置、すなわちゲート
通過対応検出位置ξ１を求めるようにしている。この検
出されたゲート通過対応検出位置ξ、はコントローラ３
４に入力され、ステップ１０６に進み、測定されたゲー
ト通過対応検出位置ξ、までの距ｊａｌ　ｓ　＋が設定
されたゲート通過対応位置ξ３の設定上限ξｈｉ　９ｈ
　（Ｓ　ｈｉ　Ｉｋ　）と設定下限ξ、。ｗ　　（ｓｈ
３９、）との間にあるか否かを比較判定する。ゲート通
過対応検出位置ξ、が設定範囲から外れていなければス
テップ１０６に進み、予め設定されている高速立ち上が
り位置Ａから高速射出を開始し、設定範囲から外れてい
ればステップ１０７に進む、このステップ１０７ではゲ
ート通過対応位置ξ、までの距離Ｓ３と実測値Ｓ、との
大小判定をなし、実測値Ｓ、が設定値Ｓ、より大きい場
合にはステップ１０８へ、逆に小さい場合にはステップ
１０９へ進む。実測値Ｓ、が設定値ｓ、より大きい場合
とは、第４図（１）に対応し、実際の供給溶湯量が設定
量より少ないために溶湯のゲート通過が遅れ、このまま
ではキャビティ充填率が不充分の状態で高速射出に移行
してガス巻き込みが生じることを意味する。したがって
、この場合はゲート通過対応位置ξ、とゲート通過対応
検出位置ξ□との偏差分だけ高速立ち上がり位置Ａを遅
らせる必要があり、ステップ１０８で高速立ち上がり位
置Ａを設定距離ａに偏差距離（ｓＩ−３，）を加算した
位置を新たな高速立ち上がり位置Ａとしてステップ１０
６にて高速射出を行わせる。一方、実測値Ｓ、が設定値
Ｓ、より小さい場合には、第４図（２）に対応し、実際
の供給溶湯量が設定量より多いために溶湯のゲート通過
が早期に行われ、キャビティ充填率が過剰状態で高速射
出が行われることを意味する。したがって、この場合に
は逆に高速立ち上がり位置Ａを前記偏差分だけ早める必
要があり、ステップ１０９で高速立ち上がり位置Ａを偏
差距離を減算した位置を新たな高速立ち上がり位置Ａと
してステップ１０６にて高速射出を開始させる。プラン
ジャチップ２２は鋳込み完了値ｆｃに達して一回の射出
を完了しくステップ１１０）、最初のステップ１０１に
戻り、次の射出を行う。

ステップ１０日、１０９で算出された高速立ち上がり位
置Ａはステップ１０１において設定されていた高速立ち
上がり位置Ａを更新し、次回の高速立ち上がり位置Ａと
して利用する。

ところで、ゲート通過対応検出位置ξｉの変動は射出ス
リーブ２４への給湯量の変動に起因している、このため
、この実施例では、第２図に示すように、ゲート通過対
応検出位置ξｉが設定値であるゲート通過対応位置ξＳ
に一致しないときに給湯量の制御も行うようにしている
。

すなわち、ステップ２０１は射出スリーブ２４への給湯
を示し、給湯完了後にショットを開始する（ステップ２
０２）。

次いで、ステップ２０２で溶湯がゲート１５に差し掛か
るときのストローク位置であるゲート通過対応検出位置
ξ、を検出する。この検出値は予め設定されているゲー
ト通過対応位置ξ、と比較され、ステップ２０４で両者
の偏差ε＝１ξ１−ξ、１　（ε＝　Ｉｓ　ｉ　　ｓ　
ｓ　）を演算する。そして、ステップ２０５では算出さ
れた偏差εが設定上限ε、Ｌいと設定下限ε、。ユとの
間すなわち設定範囲にあるか否かを比較判定する。この
ゲート通過対応検出位置ξ、と設定値であるゲート通過
対応位置ξ３の比較判定はキャビティ１４への溶湯充填
率が設定範囲にあるか否かの判定と等価となる。

この比較により、設定値ｓ３と実測値Ｓ、差分が例えば
±１０％以内にあればＯＫとし、±１０％の外にあれば
ＮＧの判定をなす。

以上の処理をシテット毎に行い、ステップ２０５の判定
の結果、ＮＧであればステップ２０６で不良表示を行い
、そのショットの鋳造品を取り出して不良品置き場に搬
送するような選別装置を作動させる。

一方、ステップ２０５からのＮＧ倍信号ステップ２０７
に伝達され、このステップ２０７で実測値Ｓ、と設定値
ｓｓとの大小判別をなし、実測値Ｓ、が設定値ｓ、より
大きい場合にはステップ２０８に進み、逆の場合にはス
テップ２０９に進む。

実測値Ｓ、が大きい場合とは給湯量は所定量より少ない
ことを意味するから、次回の給湯量を多くするような修
正をなし、逆の場合には給湯量を減少させるよ５な修正
をなさせるのである。

ところで、給湯量はラドルが溶湯を掬う傾斜角によって
定まり、これらの関係は第５図に示すように、ラドル傾
斜角申が増すにしたがって給湯量が減少する。今、最大
給湯量（ｇ）をＷ、ｌＡつ、Ｗ、ＡＸに対応する最小ラ
ドル傾斜角（度）を’ＰＭＩＮ、最小給湯１（ｇ）をＷ
　＋Ｂ　）＋　、　Ｗ　）１１　Ｈに対応する最大ラド
ル傾斜角（度）を’ＰＭＡＸ％　αをα−（Ｗ、ＡＸ−
Ｗ□Ｎ）／（ψ８、−ψ、ｌｌ、Ｉ）とすると、給湯量
Ｗからラドル傾斜角型を求める式は次のようになる。

ψ＝ψｎ＋Ｎ＋　（Ｗ　　ＷＭＡＸ　）　Ｘα　　−−
−＜１）この（１）式から、ｙ−ト通過対応検出位置ξ
、に対応する距離ｓ、（ｍｍ）とゲート通過対応位置ξ
３に対応する距離ｓ、（＋ｓ）との差分に対応する補正
溶湯重量Ｗｃ　（ｇ）からラドル補正傾斜角度中。を求
める式は、射出スリーブ２４のチップ径をＲ（ｃｍ）、
溶湯の比重量をρ（ｇ　／　ｃｄ　）とすると、 Ｗｅ−１ｓ、−３ｓ　　ｌｘ（πＲ”　　ｐ／４　）＋
１０となるので、ラドル補正傾斜角度ψ。は、ψ。＝ψ
９．Ｎ＋（Ｗｃ−Ｗ、１ＡＸ）×α−・−・・・（３）
として求めることができ、これがゲート通過対応位置の
誤差に基づく給湯量の修正量に応じたラドルの傾斜角修
正量となる。

このようなことから、ステップ２０９では算出されたゲ
ート通過対応位置の差（ｌ　ｓｔ　−５ｓｌ）に対応す
る溶湯補正型Ｊ！ＩＷｃを前記（２）式から求め、（３
）式に基づいてラドル補正角ψ。を算出する。そして、
ラドル傾斜角ψを第６図（１）に示すようにプラス補正
し、ラドル修正傾斜角をψ−−ψ−ψ、として求め、ス
テップ２０１に出力し、ラドル傾斜角を補正するのであ
る。一方、ステップ２０８では逆に同様に（２）、（３
）式に基づいてラドル補正角ψ。を算出するが、この場
合にはラドル傾斜角ψを第６図（２）に示すようにマイ
ナス補正し、ラドル傾斜角をψ、＝ψ＋ｖｃとして求め
、これをステップ１０１に出力して、次回のラドル傾斜
角を補正すればよい。

なお、給湯装置としては、公知の装置を用いればよく、
ラドルの傾斜角によって溶湯の掬い量が線型−次式に近
催した特性を示す一般的な構造の装置を用いればよい。

このような実施例では、溶湯がゲート１５を通遇する時
点を捉えて実測値と設定値の偏差を求め、この偏差がな
くなるように高速立ち上がり位ｆＡと給湯量の修正をな
すようにしているので、常に設定された正しいキャビテ
ィ充填率からプランジャチップ２２の高速立ち上がりを
行わせることができることとなる。したがって、キャビ
ティ１４に溶湯が規定充填率に達しないまま高速射出充
填がなされることがなく、湯が飛散してガスを巻き込む
ようなことがない、また、規定充填率より過剰充填され
てから高速射出されることもないため、トータルの射出
時間を短くすることができる利点も得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ゲート通過対応
位置を検出して偏差が生じたときに一義的に定められて
いる高速立ち上がり位置を修正し、また偏差がなくなる
ように給湯量の修正をなすようにしたので、製品への巣
の発生が抑えられ、鋳造品の品質の安定化を図ることが
できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係るダイカストマシンの射出制御方法
の高速立ち上がり位置修正処理手順を示すフローチャー
ト、第２図は同給湯量の修正処理手順を示すフローチャ
ート、第３図はダイカストマシンの要部断面図、第４図
はプランジャチップのストロークの説明図、第５図はラ
ドル傾斜角と溶湯量の関係説明図、第６図はラドルの補
正角の説明図である。 １４・・・・・・キャビティ、１５・・・・・・ゲート
、１８・・・・・・溶湯、２０・・・・・・射出装置、
２２・・・・・・プランジャチップ、２４・・・・・・
射出スリーブ、３０・・・・・・センサ。 代理人　弁理士　村　上　友　− 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、鋳造ショット毎に溶湯がゲートに達した時の射
   出ストローク位置を検出し、この検出値と予め設定され
   ているゲート通過ストローク位置とを比較し、前記検出
   値が設定値範囲外にあるときに設定値との差に応じて高
   速立ち上がり位置の修正をなすことを特徴とするダイカ
   ストマシンの射出制御方法。
2. （２）、鋳造ショット毎に溶湯がゲートに達した時の射
   出ストローク位置を検出し、この検出値と予め設定され
   ているゲート通過ストローク位置とを比較し、前記検出
   値が設定値範囲外にあるときに設定値との差に応じて給
   湯量の修正をなすことを特徴とするダイカストマシンの
   射出制御方法。