JPH0329003Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ダイカストマシンおよび射出成形
機の射出圧力管理装置に係り、さらに詳しくは、
射出装置における油圧回路の作動状態が適正であ
るかどうかを管理するための装置に関する。

〔背景技術〕

ダイカストマシンにおいては、溶湯を金型内に
射出するに際し、増圧回路を作動させて射出プラ
ンジヤを低速から高速に切り換えて駆動させ、射
出スリーブ内に充填された溶湯に空気が巻きこ込
まれないようにした射出が行われており、また、
ダイカスト製品の品質を安定させる一要因とし
て、前記高速射出を高精度に制御することが要求
されている。従つて、この高速射出の状態を把握
することは品質特性に優れたダイカスト製品を得
る上で、また、不良品の多数発生を回避する上で
極めて重要であるといえる。

前記高速射出状態を把握するに際しては、増圧
回路の作動状態を検出すること、例えば、油圧回
路の圧力変化状態を検出することが考えられる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、一般のダイカストマシンにおい
ては、前述のような圧力変化状態を検出すること
のできる圧力計測装置が取り付けられていないた
め、油圧回路に異常が発生して射出シリンダの油
圧制御状態に変化をきたしても、それを検知する
ことができない。

そのため、異常が発生しているにもかかわらず
鋳造を行うことによつて多くの不良製品を生じさ
せるという問題を回避することができなかつた。

なお、射出成形機の射出工程における射出圧力
は、通常、最初は低い値を示しているが、溶融樹
脂が金型キヤビテイ内に充満するにつれて上昇す
る傾向にある。従つて、射出成形機が正常に運転
している場合、その圧力上昇変化は略一定の状態
で表れることとなる。

しかしながら、多数個取りやマルチゲート成形
の場合、幾つかのゲートがつまると、残されたゲ
ートを通る樹脂の流速は上昇し、圧力が過大とな
つて成形不良を起こすという問題がある。

そのため、射出成形機においても、品質特性が
一定の成形品を得る上で、射出圧力を適正に維持
するための圧力検出が重要となつている。

本考案の目的は、ダイカストマシンまたは射出
成形機の射出圧力変化を検知して圧力に異常が生
じた場合でも、これを速やかにオペレータに知ら
せることができ、不良成形品の発生を回避するこ
とができるとともに、既存の射出装置にも適用す
ることができ、さらに構造が簡単で全体としてコ
ンパクトな一体化構造の射出圧力管理装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本考案に係るダイカ
ストマシンの射出圧力管理装置は、 射出シリンダの油圧回路に着脱可能に連結され
る圧力検出部と、 前記射出シリンダの圧力が増圧したときに得ら
れる適正圧力値に基づいてその圧力値より低い値
に設定される第１の圧力値、および増圧後の最大
圧力値に基づいてその圧力値よりは低い値に、し
かし前記第１の圧力値よりは高い値に設定される
第２の圧力値、さらに第１の圧力値から第２の圧
力値に至るまでの時間に対して油圧回路が正常に
作動している場合の温圧上昇時間から許容される
許容範囲時間をそれぞれ設定・入力する設定手段
と、 この設定手段により設定・入力された前記第１
の圧力値および第２の圧力値、さらに許容範囲時
間を記憶する記憶手段と、 増圧回路が作動されて前記圧力検出部の検出圧
力が第１の圧力値を超えた際にクロツクパルスを
発信させるとともに、検出圧力が第２の圧力値に
到達した際に停止されるクロツクパルスを計数
し、検出圧力が第１の圧力値から第２の圧力値に
至るまでの時間を測定する計時手段と、 この計時手段により計測された計測時間が許容
範囲時間内にあるか否か比較・判断しその結果を
出力する比較処理手段と、 この比較処理手段における比較処理結果を表示
する表示手段と、 これらの各手段を一体的に収納するケースと、
を備えるとともに、前記圧力検出部の一部がケー
スの外部にあるように構成されたことを特徴とし
ている。

また、ケースには計時手段によつて計測された
第１の圧力値から第２の圧力値に至るまでの時間
が許容範囲時間外にあるときに比較処理手段から
の信号を受け警報を発する警報手段が設けられて
いれば好適である。

また、本考案に係る射出成形機の射出圧力管理
装置は、射出シリンダの油圧回路に着脱可能に連
結される圧力検出部と、 前記射出シリンダの圧力が増圧したときに得ら
れる適正圧力値に基づいてその圧力値より低い値
に設定される下限圧力値と、増圧後の最大圧力値
に基づいてその圧力値よりは低い値に、しかし前
記下限圧力値よりは高い値に設定される上限圧力
値により構成される許容範囲圧力をそれぞれ設
定・入力する設定手段と、 この設定手段により設定・入力された前記下限
圧力値および上限圧力値により構成される許容範
囲圧力を記憶する記憶手段と、 前記射出シリンダの圧力が上昇して所定の計測
指令信号が出力された際に、その出力信号に対応
して得られる適正な検出圧力が予め設定した許容
範囲圧力内にあるか否か比較・判断し、その結果
を出力する比較処理手段と、 この比較処理手段における比較処理結果を表示
する表示手段と、 前記検出圧力が許容範囲外にあるときに比較処
理手段からの信号を受け警報を発する警報手段
と、 これらの各手段を一体的に収納するケースと、
を備えるとともに、前記圧力検出部の一部がケー
スの外部にあるように構成されたことを特徴とし
ている。

〔作用〕

本考案に係るダイカストマシンの射出圧力管理
装置によれば、適正な圧力変化時間が所定時間を
越えたとき、または所定のタイミングで計測され
た圧力値が予め設定された許容範囲内にないとき
には警報等が発つせられ、また、射出成形機の射
出圧力管理装置によれば、増圧時の計測開始信号
に対応して得られる適正圧力値が許容範囲内にな
いときにも同様にして警報等が発つせられる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

射出圧力管理装置３０の外観が示された第１図
において、管理装置３０を構成する全体形状が箱
形に形成されたケース１の一側面には、図示しな
い射出装置の油圧回路にねじ連結される固定筒２
が設けられている。この固定筒２の前記ケース１
内に位置する一端部は、第２図に示されるよう
に、固定筒２と一体的に形成された受圧部を構成
するダイヤフラム３が形成されているとともに、
軸線方向における中心部には、前記油圧回路に連
通する穴４が形成されている。

前記固定筒２およびダイヤフラム３は、ステン
レス鋼により形成され、このダイヤフラム３の第
２図中上面３Ａは、ICの製造技術と同じように、
鏡面研磨が施された後に層間絶縁用シリコン膜が
形成されるとともに、その上面に結晶性シリコン
膜が形成され、これをホトエツチングして、第３
図に示されるようなパターン抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３およびＲ４を有する歪ゲージ５が形成され、か
つ、その上面がパツシベーシヨン膜で保護されて
いる。ここにおいて、前記ダイヤフラム３および
歪ゲージ５により半導体圧力検出部１０が構成さ
れている。

なお、前記抵抗Ｒ１ないしＲ４間は、電極６を
介して第４図に示されるブリツジ回路に形成され
ており、これら電極６は、シールキヤツプ７に支
持されたリード線８を介して後述するＡ／Ｄ変換
器１１に接続されている。

また、第４図中、符号１２は定電流電源を示
し、この出力電圧はVOとして出力されるように
なつている。

前記Ａ／Ｄ変換器１１は、ケース１内に収納さ
れるとともに、前記圧力検出部１０のアナログ出
力電圧VOをデジタル信号に変換し、このデジタ
ル信号は、第５図に示されるように、次段の演算
装置１３に出力されるようになつている。

管理装置３０を構成する前記演算装置１３は、
ケース１内に収納されるとともに、射出装置にお
ける射出プランジヤを高速移動させる増圧回路が
作動された際の適正圧力である第１の圧力値と、
増圧後の適正最大圧力値に基づいて決定される第
２の圧力値とを記憶する機能を備えた記憶手段を
構成する。また、この演算装置１３は、増圧回路
が作動されて、前記圧力検出部１０の検出圧力が
第１の圧力値を超えた際にクロツクパルスを発信
させるとともに、検出圧力が第２の圧力値に到達
した際に停止されるクロツクパルスを計数し、検
出圧力が第１の圧力値から第２の圧力値に至るま
での時間を測定する計時手段と、この計時手段に
より得られた計測時間が、予め設定された許容範
囲時間内にあるか否かを比較し、その結果を出力
する比較処理手段とを含んで構成されている。

前記演算装置１３には計測モードおよびプリセ
ツトモードを選択するためのモード切換スイツチ
１４が接続され、計測モードが選択されたとき
に、計測開始信号が与えられるようになつている
とともに、プリセツトモードが選択されたときに
は、所定の前記第１、第２の圧力値および設定時
間等を設定する信号が与えられるようになつてい
る。この際設定手段を構成する設定釦１５により
演算装置１３に設定圧力値等を入力することがで
きる。

また、前記演算装置１３には表示手段である表
示器１６が接続され、この表示器１６に圧力計測
値、測定時間、プリセツトされた圧力値および時
間が表示されるとともに、この表示器１６に表示
された内容はLEDを備えた表示パネル１７に点
灯表示されるように構成されている。この表示器
１６もケース１に設けられる。さらに、前記演算
装置１３における検出圧力の前記比較処理結果が
正常か否かを示す色分けされたLED１９，２０
が演算装置１３に接続されているとともに、異常
が検知された際に作動されるブザー等からなる警
報器２１が接続されている。ここにおいて、前記
LED１９，２０および警報器２１により警報手
段２２が構成され、この警報手段２２もケース１
に設けられている。このように、ケース１、圧力
検出部１０、Ａ／Ｄ変換器１１、演算装置１３、
設定釦１５、表示器１６、表示パネル１７、警報
手段２２等を主要素として射出圧力管理装置３０
が構成されている。

なお、第１図中符号２３は電源コネクタを示
し、この電源コネクタは外部電源２４（第５図参
照）に接続される。

次に、本実施例の作用を第６図および第７図を
も参照して説明する。

初期設定作業において、プリセツト切換スイツ
チ１４でプリセツトモードを選択し、設定釦１５
により前記第１の圧力値Ｐ１、第２の圧力値Ｐ２
および許容時間TRAを予め設定する。本実施例
では、増圧回路が作動を開始した際の切換点Ｍの
圧力Ｐ１Ｍを135Kg／cm²とした場合の80％である
108Kg／cm²を第１の圧力値Ｐ１として設定すると
ともに、増圧後の最大圧力Ｐ２Ｍを336Kg／cm²と
した場合の80％である269Kg／cm²を第２の圧力値
Ｐ２として設定されている。また、許容時間
TRAは油圧回路が正常に作動している場合の油
圧上昇時間から許容される時間が設定される。

次いで、このようなプリセツト作業が完了した
後、前記モード切換スイツチ１４を計測モードに
切り換えた後、射出装置を駆動させる。

今、第６図中、Ｓ点にて射出装置の駆動が開始
されたとすると、圧力検出部１０からの出力信号
が演算装置１３に順次取り込まれ、油圧回路の圧
力は第６図中Ｅで示されるように捕捉される。こ
の後、検出圧力が第１の圧力値Ｐ１を越えたこと
を演算装置１３が検知すると、当該圧力値Ｐ１に
対応するＱ点にて時間測定のためのパルス信号が
出力され、これに同期してゲート回路が開くとと
もにクロツクパルスが出力される。

さらに検出圧力が上昇して第２の圧力値Ｐ２に
到達したことを演算装置１３が検知すると、この
圧力値Ｐ２に対応するＮ点にてパルス信号が出力
され、ゲート回路が閉鎖されてクロツクパルスの
出力が停止されるとともに、この間のクロツクパ
ルスのカウント数に基づいて得られた測定時間Ｔ
が表示器１６に表示され、同時に測定時間Ｔが前
記許容時間TRA内であるか否か演算装置１３に
て比較される。ここで、測定時間ＴがTRAより
も小さいときには、油圧回路が正常に作動されて
いるとしてLED１９を例えば緑色に点灯させる。

一方、第６図中点線で示されるような油圧変化
が生じた場合には、第２の圧力値Ｐ２Ｍに対応す
る点NFまでの測定時間TFは、許容時間TRAを
越えていると判断されるため、前記LED２０を
例えば赤色に点灯させるとともに、演算装置１３
よりアラーム発生信号を出力して警報器２１をブ
ザー等により作動させることになる。

このような実施例によれば次のような効果があ
る。

すなわち、射出装置の増圧回路が作動された際
の圧力変化の２地点を特定する第１の圧力値およ
び第２の圧力値を設け、圧力検出部１０により検
出された圧力が第１の圧力値を越えてから第２の
圧力値に至るまでの時間が許容時間内にあるか否
かを比較し、これを表示する構成としたから、油
圧回路に異常が発生した場合にこれを速やかにオ
ペレータに知らせることが可能となり、装置の運
転を中止して直ちに保守、点検等の対応を迅速に
行うことができ、また、不良成形品の発生を未然
に防止することが可能となる。

しかも、前記第１および第２の圧力値並びに許
容時間は、実験データに基づいて適正値を統計的
に求めることができるから、種々の成形条件に対
応した適正値設定も容易であり、高精度な圧力管
理を達成することができる。

また、装置全体としては、前述のようにケース
１内に圧力検出部１０、演算装置１３等が内蔵さ
れた構成であるため極めてコンパクトであり、こ
れを単に油圧回路に連結するだけでよいから既存
の射出装置にも難なく適用することができるとい
う効果がある。

なお、前記実施例において第１の圧力値および
第２の圧力値は、それぞれ増圧回路が作動したと
きの圧力の80％および最大圧力の80％の値とした
が、本考案はこれらの値に制限されるものでな
く、成形条件等に応じて変更可能である。

また、前記実施例においては、演算装置１３に
おける比較処理に際して許容時間を設定してこれ
を用いる構成としたが、本考案は必ずしもこれに
限定されるものではなく、許容時間を用いること
なく比較処理を行つてもよい。

この場合、第１の圧力値を前記実施例における
圧力値Ｐ１よりも高い値に設定するとともに、こ
の高い圧力値と前記第２の圧力値Ｐ２とにより比
較的狭くされた許容範囲を予め設定しておき、油
圧回路が正常であると仮定した場合に当該許容範
囲内に検出圧力が属するタイミングを予め決定
し、このタイミンングに対応した計測開始信号を
演算装置１３に出力して比較処理を行うことも可
能である。

また、射出成形機の射出圧力管理装置にあつて
は、第８図に示されるように、増圧時に得られる
圧力の許容範囲を下限値Ｐ１′と上限値Ｐ２′とに
より設定し、予め設定された計測指令トリガパル
ス信号が出力されたときの検出圧力が前記許容範
囲内にあるか否かを比較して正常、異常を検知す
る構成とすることもできる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、ダイカ
ストマシンまたは射出成形機の射出圧力変化を検
知して圧力に異常が生じた場合でも、これを速や
かにオペレータに知らせることができ、不良成形
品の発生を回避することができるとともに、既存
の射出装置にも適用することができ、さらに構造
が簡単で全体としてコンンパクトな一体化構造の
射出圧力管理装置を提供できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は射出圧力管理装置の外観図、第２図は
第１図の一部断面図、第３図は第２図の−線
断面図、第４図は圧力検出部のブリツジ回路図、
第５図は射出圧力管理装置のブロツク構成図、第
６図は圧力変化状態を示すオシログラフ図、第７
図はタイムチヤート、および第８図は射出成形機
の射出圧力変化と計測指令タイミングを示す線図
である。 １０……圧力検出部、１３……演算部、１４…
…モード切換スイツチ、１５……設定手段として
の設定釦、１９，２０……LED、２１……警報
器、２２……警報手段、３０……射出圧力管理装
置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 射出シリンダの油圧回路に着脱可能に連結さ
   れる圧力検出部と、 前記射出シリンダの圧力が増圧したときに得
   られる適正圧力値に基づいてその圧力値より低
   い値に設定される第１の圧力値および増圧後の
   最大圧力値に基づいてその圧力値よりは低い値
   に、しかし前記第１の圧力値よりは高い値に設
   定される第２の圧力値、さらに第１の圧力値か
   ら第２の圧力値に至るまでの時間に対して油圧
   回路が正常に作動している場合の温圧上昇時間
   から許容される許容範囲時間をそれぞれ設定・
   入力する設定手段と、 この設定手段により設定・入力された前記第
   １の圧力値および第２の圧力値、さらに許容範
   囲時間を記憶する記憶手段と、 増圧回路が作動されて前記圧力検出部の検出
   圧力が第１の圧力値を超えた際にクロツクパル
   スを発信させるとともに、検出圧力が第２の圧
   力値に到達した際に停止されるクロツクパルス
   を計数し、検出圧力が第１の圧力値から第２の
   圧力値に至るまでの時間を測定する計時手段
   と、 この計時手段により計測された計測時間が許
   容範囲時間内にあるか否か比較・判断しその結
   果を出力する比較処理手段と、 この比較処理手段における比較処理結果を表
   示する表示手段と、 これらの各手段を一体的に収納するケース
   と、を備えるとともに、前記圧力検出部の一部
   がケースの外部にあるように構成されたことを
   特徴とするダイカストマシンの射出圧力管理装
   置。 (2) 請求項１において、ケースには計時手段によ
   つて計測された第１の圧力値から第２の圧力値
   に至るまでの時間が許容範囲時間外にあるとき
   に比較処理手段からの信号を受け警報を発する
   警報手段が設けられていることを特徴とするダ
   イカストマシンの射出圧力管理装置。 (3) 射出シリンダの油圧回路に着脱可能に連結さ
   れる圧力検出部と、 前記射出シリンダの圧力が増圧したときに得
   られる適正圧力値に基づいてその圧力値より低
   い値に設定される下限圧力値と増圧後の最大圧
   力値に基づいてその圧力値よりは低い値に、し
   かし前記下限圧力値よりは高い値に設定される
   上限圧力値により構成される許容範囲圧力をそ
   れぞれ設定・入力する設定手段と、 この設定手段により設定・入力された前記下
   限圧力値および上限圧力値により構成される許
   容範囲圧力を記憶する記憶手段と、 前記射出シリンダの圧力が上昇して所定の計
   測指令信号が出力された際に、その出力信号に
   対応して得られる適正な検出圧力が予め設定し
   た許容範囲圧力内にあるか否か比較・判断し、
   その結果を出力する比較処理手段と、 この比較処理手段における比較処理結果を表
   示する表示手段と、 前記検出圧力が許容範囲外にあるときに比較
   処理手段からの信号を受け警報を発する警報手
   段と、 これらの各手段を一体的に収納するケース
   と、を備えるとともに、前記圧力検出部の一部
   がケースの外部にあるように構成されたことを
   特徴とする射出成形機の射出圧力管理装置。