JPH0232066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、ダイカスト機の射出プランジヤ機
構における射出スリーブ（以下、スリーブとい
う）内で射出プランジヤチツプがスリーブにかじ
る場合の検出方法に関するものである。

ダイカスト鋳造では、第１図に示す如く、キヤ
ビテイ１内に溶融金属（以下溶湯という）をダイ
カスト鋳造するに際し、まず、溶湯をスリーブ２
内に供給し、しかる後スリーブ２内の射出プラン
ジヤチツプ３を射出プランジヤ４からなる油圧源
により所定速度で前進させて、スリーブ２内の溶
湯をキヤビテイ１内に圧入し、鋳造を行つてい
る。なお、第１図において、５は固定盤、６は可
動盤、７は固定金型、８は可動金型、９は射出プ
ランジヤである。

ところで、ダイカスト機の運転中、射出プラン
ジヤチツプ３の回りの潤滑剤が不足する場合、あ
るいは、ダイカスト機を長時間運転すると、射出
プランジヤチツプ３に摩耗が多々生じ、該摩耗部
分へ溶湯がさし込み、該溶湯が付着固化して射出
プランジヤチツプ３とスリーブ２内壁との間に挾
まり、いわゆる、かじりを生じる場合がある。こ
の様なかじりが発生すると、射出プランジヤ９は
かじりの程度により不安定な移動動作をし、特に
かじりの程度が大きいと、鋳造の際、射出プラン
ジヤ９はステイツク状の不安定な動作を呈して、
スリーブ２内の溶湯を大きく波打たせる。この現
象は溶湯温度を異常に低下させると同時に、溶湯
中に空気巻込み、ダイカスト製品においては湯ま
わり不良や鋳巣を生じて所望の製品強度が得られ
ない等、種々の製品欠陥を生じる。ひいては、射
出プランジヤ機構の破損原因にもなりうる。

よつて、かじりを早期に発見し、かじりの大き
さの程度を判定することは、ダイカスト鋳造に際
し高品質なダイカスト製品を生産する上、又、射
出プランジヤ機構を保守する上で重要なことであ
る。

そのため、従来より種々のかじり検出方法があ
り、一例としては、射出プランジヤの後退時にお
ける射出プランジヤ機構の駆動油圧回路の油圧を
測定する方法や該液圧微分値を測定する方法等が
ある。

上記の方法は、何れも、かじりを一つの物理量
を測定することにより判定している。これらの検
出方法は、かじり状態になる時点を早く検出し、
さらに、かじりの大きさを判定すると同時に、ス
リーブ内でどの程度の距離、時間をかじりの状態
が続いているかを検出して総合的に判別するこ
と、すなわち、かじりの危険度合を判断すること
が不可能であつた。

本発明は、この様な従来のかじり検出方法の欠
点を排するためのもので、射出プランジヤの移動
時の加速度を測定することにより、かじり状況を
早く検出すること、速度を測定することにより、
かじりの大きさを測定すると同時に、かじりがど
の程度の距離あるいは時間発生しているかを測定
し、もつて、かじり具合の状態を総合的に判断す
ることを目的とするものである。

すなわち、本発明に係わる方法は、射出プラン
ジヤの移動に際し、３つの物理量である射出プラ
ンジヤの加速度、速度、移動距離又は移動に要し
た時間を測定し、かじり度合の危険性を判定する
ことで、射出プランジヤの該加速度が所定加速度
以下になつた場合に、前記加速度が所定速度以下
になつた時点から、前記速度が所定速度以下の状
態から該所定速度以上になる時点までの射出プラ
ンジヤの移動距離若しくは移動に要した時間を測
定し、該移動距離若しくは移動時間の大小により
かじり具合の状態を判断する方法である。

以下、本発明に係わる方法の具体的実施例を第
２図に示す。

第２図に示すように、射出プランジヤ９の移動
ストローク検知装置は、射出プランジヤ９と連結
棒１０で連結され、射出プランジヤ９の移動に同
期して、パルスを発生する磁気スケール１１が取
付けられている。また、射出シリンダ４には磁気
スケール１１の移動によりパルスを発生する磁気
ヘツド１２が取付けられ、磁気ヘツド１２の出力
信号は増幅器１３で増幅し、増幅された単位距離
に相当するパルス信号は除算回路で構成される速
度変換器１４へ入力され、単位距離の移動毎に速
度へ変換する。速度変換器１４の出力信号は第１
比較器１５へ送ると共に、微分器１６を介して第
２比較器１７へ送る。ところで、前記第１比較器
１５は、射出速度異常値を設定する第１設定器１
８で設定された所定の電圧と、速度変換器１４で
演算変換された速度電圧とを比較し、該速度信号
電圧が前記所定の電圧よりも低い、すなわち、射
出プランジヤ９の速度が所定値以下となつたとき
に第１出力信号を発する比較器である。そして、
第２比較器１７は、異常な減加速度を設定する第
２設定器１９で設定される所定の電圧と、微分器
１６によつて微分演算変換される加速度信号電圧
とを比較し、微分器１６の出力信号電圧が前記所
定電圧よりも低くなる場合、すなわち、射出プラ
ンジヤ９の移動状態が急激に変化している時点
で、第２出力信号を発する比較器である。上述の
第１出力信号はアンド素子２０の１端子へ否定入
力信号として入力すると共に、単安定マルチバイ
ブレータ２１を介してアンド素子２０の他の１端
子へ入力し、アンド素子２０の出力信号は第１ラ
ツチカウンタ２２のラツチ信号として入力する。
更に、第２出力信号は、第２ラツチカウンタ２３
のラツチ信号として入力する。第２ラツチカウン
タ２３及び第１ラツチカウンタ２２へは射出プラ
ンジヤ９の移動距離に相当するストローク信号が
増幅器１３から入力され、第２ラツチカウンタ２
３は第２比較器１７の第２出力信号のラツチ信号
入力があつた場合、その時の射出プランジヤ９の
位置信号をホールドし、該位置信号を演算器２４
に出力する。一方、第１ラツチカウンタ２２はア
ンド素子２０からのラツチ信号入力があつた場
合、その時の射出プランジヤ９の位置信号をホー
ルドし、該位置信号を演算器２４に出力する。第
２ラツチカウンタ２３では、射出プランジヤ始動
よりかじりが発生するまでの射出ストロークを測
定し、第１ラツチカウンタ２２では、射出プラン
ジヤ始動よりかじりが終了するまでの射出ストロ
ークを測定する。そこで該演算器２４は第２ラツ
チカウンタ２３からの出力信号と第１ラツチカウ
ンタ２２からの出力信号とを受信すると、両信号
より射出プランジヤチツプ３が射出スリーブ２内
でかじりながら移動するストローク演算し、第３
比較器２５へ該演算値を出力する。第３比較器２
５では演算器２４の出力信号の射出プランジヤチ
ツプ３のかじり状態移動量と、第３設定器２６に
設定したかじり危険移動量（かじり危険度合判定
量）とを比較し、該かじり量が設定値以上になつ
た場合、警報システム２７を作動させる。該警報
システム２７には、ランプ、ブザー、文字表示
等、種々のものを任意に利用できる。

一方、かじり現象を示すにあたり、第３図ａ〜
ｈの説明をする。

ここでは、射出プランジヤチツプ３の移動速度
Ｖに応じた速度変換器１４の速度信号を縦軸と
し、射出プランジヤチツプ３の移動時間経過Ｔを
横軸とする第３図ａ〜ｄと、第３図ａ〜ｄの各々
に対応した射出プランジヤチツプ３の移動速度Ｖ
の微分信号すなわち加速度DVに応じた微分器１
６の加速度信号を縦軸とし、前記移動時間経過Ｔ
を横軸とする第３図ｅ〜ｈを示し、射出プランジ
ヤチツプ３の正常時の所定速度をVaとして示す。
かじり状態は大別すると、その１に、ダイカスト
製品等に悪影響を及ぼすことのない程度の微少な
かじり状態があり、その場合の射出プランジヤチ
ツプ３の速度Vb（所定速度Vaに対する速度）と
し、その２に、製品等に悪影響を及ぼす重大なか
じり状態があり、その場合の射出プランジヤチツ
プ３の速度をV_L（所定速度Vaに対する速度）と
する。一方、かじりの進行状態かつ大別すると、
その１に、比較的ゆるやかなかじり進行を示す状
態があり、その場合の射出プランジヤチツプ３の
減速速度値（速度の微分値）をDVaとし、その
２に、急激にかじり進行を示す状態があり、その
場合の射出プランジヤチツプ３の減速速度値（速
度の微分値）をDV_Lとする。

第３図において、ａは微少なかじり状態で、か
じり進行状態がゆるやかで、且つ、かじりの継続
時間が短かい場合であり、ａの速度パターンを微
分変換したものがｅである。ｂはａの場合と同様
に微少なかじりであるが前記ａの場合に比較し、
かじりの継続時間が長い場合であり、ｂの速度パ
ターンを微分変換したものがｆである。ｃはかな
り大きなレベルのかじり状態で、しかも、かじり
進行状態が急激であるが、かじりの継続時間が短
かい場合であり、ｃの速度パターンを微分変換し
たものがｇである。ｄは大きなレベルのかじり状
態で、しかも、かじり進行状態が急激で、且つ、
かじりの継続時間が長い、かじりの危険度の最も
大きいかじり現象である。

そこで、ｄ〜ｈの場合の実施例の作動を、それ
ぞれの信号が変化する時間t₁〜t₆とともに詳述す
る。

まず、かじりのない状態で所定速度Vaで射出
プランジヤチツプ３が移動している。そのとき、
速度変換器１４及び微分器１６で演算出力する速
度及び加速度は、異常な速度値V_L（所定速度Va
に対し、かじりが発生しいるときの速度）を設定
している第１設定器１８及び異常な減加速度値
DV_Lを設定している第２設定器１９の各V_L，
DV_Lに相当する信号と、第１比較器１５及び第２
比較器１７で各々比較され、異常のないことが確
認される。

引続き、射出プランジヤチツプ３が移動しt₁時
点において、かじりが発生し始めると、まず、微
分器１６の演算出力はDVbとなり、第２比較器
１７で第２設定器１９の設定値DV_Lと比較され、
DVb＜DV_Lなる条件を満すため、第２比較器１
７より第２出力信号が第２ラツチカウンタ２３へ
出力される。該第２出力信号を第２ラツチカウン
タ２３が受信すると、射出プランジヤチツプ３の
移動距離をカウントしている第２ラツチカウンタ
２３はカウントをストツプし、t₁時点まで射出プ
ランジヤチツプ３の移動した距離を演算器２４に
出力する。

次ぎに、t₂時点になると、速度変換器１４で演
算した速度と第１設定器１８で設定したV_Lに相
当する信号とを第１比較器１５で比較すると、
Vb＜V_Lなる関係式を満すため、第１比較器１５
のアンド素子２０及び単安定マルチバイブレータ
２１への出力信号はハイレベルとなり、この変化
は単安定マルチバイブレータ２１を介してアンド
素子２０の１つの入力端子に入力される。一方、
アンド素子２０の他の入力端子には前記ハイレベ
ル信号が否定入力信号として入力するため、t₅時
点前までアンド素子２０から第１ラツチカウンタ
２２へ信号が出力されない。

t₃時点からt₄時点までは、引続き大きなかじり
状態が継続している期間である。かじりが終了し
た時点t₅では、速度変換器１４で演算した速度と
第１設定器１８で設定したV_Lに相当する信号と
を第１比較器１５で比較すると、該速度が設定値
V_Lより大きくなるため、第１比較器１５のアン
ド素子２０及び単安定マルチバイブレータ２１へ
の出力信号はローレベルとなる。この変化は、ア
ンド素子２０の否定入力端子の信号をハイレベル
に変換して、アンド素子２０の１端子へ入力す
る。一方、アンド素子２０の他端子には、前記t₁
の時点で単安定マルチバイブレータ２１を介して
ハイレベル信号を受信しているので、アンド素子
２０からは第１ラツチカウンタ２２へラツチ信号
が出力される。第１ラツチカウンタ２２が該ラツ
チ信号を受信すると、射出プランジヤチツプ３の
移動距離をカウントしている該第１ラツチカウン
タ２２はカウントをストツプし、t₅時点まで射出
プランジヤチツプ３の移動した距離を演算器２４
に出力する。該演算器２４は上記移動距離を受信
すると、射出プランジヤチツプ３のt₁からt₅ま
で、かじりながら移動した距離を計算する。この
計算されたた移動距離が所定の距離値以上か否か
を第３比較器２５にて検出し、移動距離が所定値
以上の場合は、警報システム２７を作動させるこ
とにより警報を発し、又は、射出シリンダ４の作
動を停止させることができる。

なお、かじりの連続する移動距離が所定の値以
上か否かを判定することは、かじりの連続する時
間が所定の値以上か否かを判定することと同一で
ある故、第４図に示す如く、第２比較器１７の出
力信号とアンド素子２０との出力信号とを、直接
タイマ計測回路２４ａに導き、第２比較器１７の
出力信号とアンド素子２０との出力信号の時間差
をタイマ計測回路２４で計測し、該時間差が所定
値以上か否かを第３比較器２５で判定し、該時間
差が所定以上である場合に警報システム２７を作
動させる。

このように、本発明に係る方法によれば、ダイ
カスト製品や射出スリーブ、射出プランジヤチツ
プ等に悪影響を及ぼすかじりか又は否かを適確に
検出し、射出スリーブ内における溶湯の波打ち、
ガスの巻き込み、溶湯温度の低下等の防止の為の
手段を講じ、キヤビテイへの湯まわりを良好と
し、製品中の巣の発生を防止し、高品質のダイカ
スト製品の製造を行わせることができるととも
に、ダイカスト機の故障保全を行わせることがで
きる。

そして、本発明においては、特許請求の範囲に
記載したように、射出プランジヤ速度と加速度を
測定し、それを基にして射出プランジヤ機構のか
じり度合を判別するようにしたので、射出プラン
ジヤの移動時の加速度を測定することにより、か
じり状況を早く検出することができ、速度を測定
することにより、かじりの大きさを測定すると同
時に、かじりがどの程度の距離あるいは時間発生
しているかを測定することができ、これらによ
り、かじり具合の状態を総合的にかつ安定性をも
つて判断することができる。

なお、本発明の方法によるかじり度合の判別方
法は、スリーブ内に溶湯を注入することなく、無
負荷で射出プランジヤチツプによるかじりを前進
時や後退時に測定する場合や、溶湯の実射出時に
計測判別を行う場合に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はダイカストマシンの概略図、第２図お
よび第４図は本発明を実施する場合のそれぞれ異
なる実施例を示す回路図、第３図ａ〜ｈは本発明
を説明する線図である。 １……キヤビテイ、２……射出スリーブ、３…
…射出プランジヤチツプ、４……射出シリンダ、
９……射出プランジヤ、１１……磁気スチール、
１２……磁気ヘツド、１４……速度変換器、１
５，１７，２５……比較器、１６……微分器、１
８，１９，２６……設定器、２１……単安定マル
チバイブレータ、２２，２３……ラツチカウン
タ、２４……演算器、２４ａ……タイマ計測回
路、２７……警報システム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出プランジヤ機構の移動時における射出プ
   ランジヤの速度と加速度とを測定し、射出プラン
   ジヤの該加速度が所定加速度以下になかつた場合
   に、前記加速度が所定加速度以下になつた時点か
   ら、前記速度が所定速度以下の状態から該所定速
   度以上になる時点までの射出プランジヤの移動ス
   トローク若しくは移動時間を測定し、もつて、射
   出プランジヤ機構のかじり度合の危険性を判別す
   るダイカスト機射出プランジヤ機構のかじり度合
   判別方法。