JPH0341262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイカストマシン射出条件制御装置
に係り、特に射出プランジヤの高速射出ストロー
クを最適に自動制御するための制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来のダイカストマシンは、第９図に示される
ように、射出シリンダ１のピストンロツド２に設
けられた射出プランジヤ３を、金型装置４に連結
された射出スリーブ５内の全ストロークＳにおい
て、低速射出ストロークSLおよび高速射出スト
ロークShの２段階で前進させることが知られて
いる。また、低速射出ストロークSLおよび高速
射出ストロークShの調整は、ピストンロツド２
に固定されたドグ６とリミツトスイツチ７，８と
の相対位置を調整すること等により行われてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ダイカスト鋳造法において、鋳造品
の品質を安定させるためには、高速射出ストロー
クを金型に応じて一定に制御することが重要であ
る。

しかしながら、従来例のように、ドグとリミツ
トスイツチとの相対位置を調整することにより高
速射出ストロークを制御するものにあつては、専
ら機械的位置調整に依存するものであるから、例
えば金型温度や射出圧力等の影響によつてキヤビ
テイ内に充填される溶湯量が変化すると、高速射
出ストロークを一定に制御することができず、こ
れが鋳造品の品質低下原因の一つになつていた。

そのため、高速射出ストロークを実鋳造におい
て直接一定に制御する必要性が研究、分析の結果
明らかとなり、これを実現できる装置の開発が望
まれていた。

そこで、本発明の目的は、ダイカスト製品の品
質を安定させる一要因である前記高速射出ストロ
ークを一定に制御することのできるダイカストマ
シン射出条件制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

そのため、本発明に係るダイカストマシン射出
条件制御装置は、射出プランジヤを高速射出スタ
ート信号に基づいて低速射出から高速射出へ移行
させるダイカストマシン射出条件制御装置におい
て、前記初出プランジヤのストロークを検出する
位置検出器と、メモリと、金型固有の最適高速射
出ストロークの既定値を入力するデータ入力器
と、実鋳造が行われるごとに前記位置検出器の検
出信号に基づいて射出プランジヤの低速射出から
高速射出への増速変曲点と充填完了時点とを求め
て高速射出実ストロークを演算するとともに、そ
の演算結果を前記メモリに記憶させる演算処理手
段と、実鋳造が複数回継続されたことを条件とし
て前記メモリに記憶された高速射出実ストローク
の平均値を求め、この平均値と前記既定値とが一
致するように高速射出スタート信号の出力のタイ
ミングを修正する修正手段と、を備えたことを特
徴とする。

〔作用〕

実鋳造が行われると、位置検出器の検出信号に
基づいて射出プランジヤの低速射出から高速射出
への増速変曲点と充填完了時点とが求められ、こ
れらから高速射出実ストロークが演算された後、
メモリに記憶される。従つて、実鋳造が行われる
ごとに、メモリには高速射出実ストロークが順次
記憶されていく。

やがて、実鋳造が複数回継続されたとき、メモ
リに記憶された高速射出実ストロークの平均値が
求められた後、その平均値と予め入力された既定
値とが比較され、その結果に基づいて、平均値と
既定値とが一致するように高速射出スタート信号
の出力のタイミングが修正される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、前記従来
例と同一もしくは同等の構成部分については、同
一符号を用い、説明を省略もしくは簡略にする。

第１図には、本実施例に係るダイカストマシン
射出条件制御装置の全体構成が示されている。こ
の図において、ダイカストマシン１０のピストン
ロツド２の一側には、このピストンロツド２の位
置、ひいては射出スリーブ５内の射出プランジヤ
３の位置を検出する位置検出器１１が設けられて
いる。この位置検出器１１は、磁気抵抗素子を用
いた磁気センサにより構成されており、第２図に
示されるように、磁性突起１２と非磁性溝１３と
を一定ピツチで交互に配置して縞状に形成すると
とともに、ニツケルまたはクロムめつきが施され
た磁気スケール１４を含み構成されている。前記
位置検出器１１は、演算装置１６に接続され、位
置検出器１１からの検出信号が入力されるように
なつている。

前記演算装置１６は、位置検出信号が入力され
る入力装置１７と、この入力装置１７に入力され
たデータを所定演算処理するCPU１８と、この
CPU１８により得られた演算結果等を記憶する
メモリ１９，２０と、演算結果に応じて所定の信
号を出力する出力装置２１とを含んで構成されて
いる。

前記演算装置１６の入力装置１７にはデータ入
力器２３が接続されており、このデータ入力器２
３により、ダイカストマシン１０における射出プ
ランジヤ３の高速射出ストロークShが後述する
既定値として入力されるとともに、射出プランジ
ヤ３の作動遅れ時間Δ_t等が入力されるようにな
つている。この際、既定値Shは金型固有の条件
等に従つて設定されるとともに、例えば、0.5mm
単位で150.5mmというように入力される。

また、演算装置１６には、CRT等の表示装置
２４がインターフエース２５を介して接続されて
いる。この表示装置２４は、位置検出器１１から
の検出信号であるパルス信号が入力装置１７に入
力された際、例えば0.5mm単位で射出プランジヤ
３の移動ストロークを、また0.01ｍ／sec単位で、
射出速度を、それぞれ符号２７，２８で示される
ような態様で表示する。なお、射出速度は射出プ
ランジヤ３が例えば２mm移動するのに要する時間
として演算され、これが表示されるようになつて
いる。さらに、演算装置１６には、ダイカストマ
シン１０における射出プランジヤ３の低速射出・
高速射出切換バルブ２９を励磁するための信号が
前記インターフエース２５およびアンプ３０，３
１を介してソレノイドバルブ部装置３２に送信で
きるようになつている。

前記ソレノイドバルブ装置３２は、射出プラン
ジヤ３を低速制御するソレノイド３３および高速
制御するソレノイド３４を含み構成されている。
また、低速射出・高速射出切換バルブ２９は、第
３図に示されるように、チエツクバルブ３５およ
びピストンアキユムレータ３８と協動して油圧制
御バルブ装置３６を構成する。また、ピストンア
キユムレータ３８にはガスアキユムレータ３９が
接続されている。

なお、第３図中、符号４０は射出スリーブ５内
に溶湯４１を充填するラドル、４２は固定ダイプ
レート、４３は金型キヤビテイである。

次に、射出ストロークと射出速度との関係およ
び射出速度の変曲点Ｄについて第４図および第５
図を参照して説明する。第４図において、射出全
ストロークＳは低速射出ストロークSLと高速射
出ストロークShとに区分され、低速射出ストロ
ークSLは速度VLで、高速射出ストロークShは速
度Vhで射出プランジヤ３が駆動されるようにな
つている。前記射出ストロークおよび射出速度
は、ダイカスト製品あるいは金型条件等により決
定されるものである。なお、図中Ａは射出スリー
ブ５内における射出プランジヤ３の低速射出スタ
ート位置、Ｂは高速射出スタート位置、およびＣ
は充填完了位置をそれぞれ示す。

前記射出速度の増速変曲点Ｄは、第５図のオツ
シログラフに拡大して示されるように、低速射出
速度VLに対して10％増速された点、すなわちVL
（１＋0.1）の点と定義されている。演算装置１６
のメモリ２０にはその演算プログラムが記憶され
ており、前記CPU１８でその条件の射出速度変
曲点に相当する射出プランジヤ３の高速射出スタ
ート位置Ｂを算出し、前記低速射出・高速射出切
換バルブ２９を制御するソレノイド３４の作動遅
れ時間Δ_t（第４図のように、横軸を射出ストロー
クとした線図では、低速射出速度VL×Δ_t）を見
込んだB₁点で高速射出スタート信号を出力し、
この信号出力によりソレノイド３４が作動される
ようになつている。

ここに、CPU１８により、実鋳造が行われる
ごとに前記位置検出器１１の検出信号に基づいて
射出プランジヤ３の低速射出から高速射出への増
速変曲点と充填完了時点とを求めて高速射出実ス
トロークを演算するとともに、その演算結果を前
記メモリ１９に記憶させる演算処理手段と、実鋳
造が複数回継続されたことを条件として前記メモ
リ１９に記憶された高速射出実ストロークの平均
値を求め、この平均値と前記データ入力器２３か
ら入力された既定値とが一致するように高速射出
スタート信号の出力のタイミングを修正する修正
手段とが構成されている。

本実施例におけるダイカストマシン射出条件制
御は、第６図に示されるようにして行われる。

初めて、データ入力器２３により金型固有の高
速射出ストロークShを既定値として入力すると
ともに、前記作動遅れ時間Δ_t等を入力する。こ
の入力完了後、実鋳造を複数回継持する。この実
鋳造において、各鋳造サイクル毎に位置検出器１
１の出力信号に基づいて前記増速変曲点Ｄと充填
完了時点とを求め、つまり高速射出実ストローク
の始点と終点とを求めた後、これらから高速射出
実ストロークSh₁を演算装置１６のCPU１８で求
め、これが逐次メモリ１９に記憶される。次い
で、この高速射出実ストロークSh₁が所定サンプ
リング数に達したとき、前記CPU１８はメモリ
１９に記憶された高速射出実ストロークSh₁の平
均値Sh₂を算出し、この平均値Sh₂が前記予め入
力された高速射出ストロークの既定値Shと比較
される。ここで、平均値Sh₂と既定値Shとが一致
しない場合には、その差ΔSh₂＝Sh₂−Shが求め
られ、その差ΔSh₂が前記高速射出スタート信号
の出力のタイミングの修正値として与えられる。
以上の実鋳造サイクル処理が、平均値Sh₂と既定
値Shとが一致するまで繰り返し行われる。

そこで、具体例を第７図および第８図を参照し
ながら説明する。まず、第７図Ａ，Ｂは、第４図
の射出速度線図を詳細に示した図で、縦軸に射出
速度、横軸に射出ストロークを取つている。ここ
で、第７図Ａの実線は基準となる射出条件の線図
を示している。この場合、高速射出スタート信号
を発する時点の射出ストローク位置Scは、射出
速度の増速変曲点Ｄに対して、予め入力された作
動遅れ時間Δ_tと低速射出速度VLとの積を演算し
たΔ_t・VLだけ手前に設定されている。

いま、この基準となる射出条件で実際に鋳造を
行つたとき、給湯量が変動した場合、例えば給湯
量が減少した場合、高速射出スタート信号を発す
る時点は射出ストローク位置Scに設定されてい
るから、増速変曲点Ｄは変わらない。しかし、充
填完了時点のストローク位置は給湯量が減少した
分だけ増大するので、結局、高速射出実ストロー
クSh₁が増大する。つまり、第７図Ａの点線で示
す線図の結果が現れる。

すると、既定値Shに対してΔSh₁だけ大きい高
速射出実ストロークSh₁がメモリ１９に記憶され
る。やがて、これが複数回継続されたとき、メモ
リ１９に記憶された複数の高速射出実ストローク
Sh₁が読出され、これらの平均値Sh₂が求められ
る。続いて、この平均値Sh₂と既定値Shとの差
ΔSh₂＝Sh₂−Shが求められ、その差ΔSh₂が修正
値として、前記高速射出スタート信号を発する時
点が修正される。つまり、第７図Ｂに示す如く、
高速射出スタート信号を発する時点の射出ストロ
ーク位置がSc′＝Sc＋ΔSh₂に修正される結果、高
速射出実ストロークSh₁の平均値Sh₂が既定値Sh
に一致される。

例えば、第８図Ａ，Ｂに示す如く、キヤビテイ
４３の一部に図のような形状の凸部Ｅがある製品
を鋳造する場合、凸部Ｅの部分を溶湯流の先頭が
高速で流れると、流れが乱れその周辺の空気を巻
き込んで巣を発生させるので、品質の良好な製品
が得られないという問題がある。

そこで、第８図Ａのように、溶湯流の先頭が凸
部Ｅを通過するまでを低速射出領域ALとし、そ
の後を高速射出領域Ahとすれば、品質の良好な
製品が得られるはずであるから、高速射出領域
Ahに対応する高速射出ストロークを既定値Shと
して予め入力しておく。

ところが、実際に鋳造を行つた場合、給湯量が
減少し、これにより例えば第８図Ｂのように、溶
湯流の先頭が凸部Ｅを通過する領域Anの手前ま
でが低速射出領域ALに、その後が高速射出領域
Ahになつた場合、品質の良好な製品は得られな
い。このとき、高速射出実ストロークSh₁は、領
域Anの体積に相当する分だけ前記既定値Shに対
して増大することになるので、高速射出実ストロ
ークSh₁の平均値Sh₂と既定値Shとの差ΔSh₂が修
正値として高速射出スタート信号の発する時点が
修正される結果、第８図Ａの状態に維持させるこ
とができる。

従つて、本実施例によれば、高速射出ストロー
クの最適値を求めるに際し、従来のような機械的
位置調整作業を一掃し、実鋳造に基づいて得られ
た高速射出実ストロークと既定値とが一致するよ
うに高速射出スタート信号を発する時点を修正し
たので、ダイカスト製品の品質特性に重要な影響
を与える高速射出ストロークを高精度に調整で
き、一定の品質を備えた製品を提供することがで
きる。

また、前記調整は演算装置１６において、所定
プログラムに従つて自動的に演算されるものであ
るから、作業者による調整作業を排除できるばか
りでなく、短時間で調整を行うことができるとい
う効果もある。

なお、前記実施例において、位置検出器１１は
磁気スケール１４を用いるものとして説明した
が、本発明は必ずしもこれに限定されるものでは
ない。例えば、光学的手段によるリニアエンコー
ダ等によるものであつてもよい。

また、図示例では、コールドチヤンバダイカス
トマシンを示したが、本発明はホツトチヤンバダ
イカストマシンにも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ダイカ
スト製品の品質を安定させる一要因である前記高
速射出ストロークを一定に制御することのできる
ダイカストマシン射出条件制御装置を提供できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の概略を示す全体構成図、第
２図は位置検出器を構成する磁気スケールの一部
を示す断面図、第３図はダイカストマシンの断面
図、第４図は射出ストロークと射出速度との関係
を示す図、第５図は増速変曲点Ｄ部オツシログラ
フを拡大して示す線図、第６図は前記実施例のフ
ローチヤート図、第７図は既定値に対して高速射
出実ストロークが異なるときの修正状況を示す
図、第８図は低速射出領域と高速射出領域との関
係を示す図、および、第９図は従来の射出装置を
示す概略構成図である。 ３……射出プランジヤ、１０……ダイカストマ
シン、１１……位置検出器、１６……演算装置、
１８……CPU、１９，２０……メモリ、２３…
…データ入力器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出プランジヤを高速射出スタート信号に基
   づいて低速射出から高速射出へ移行させるダイカ
   ストマシン射出条件制御装置において、 前記射出プランジヤのストロークを検出する位
   置検出器と、 メモリと、 金型固有の最適高速射出ストロークの既定値を
   入力するデータ入力器と、 実鋳造が行われるごとに前記位置検出器の検出
   信号に基づいて射出プランジヤの低速射出から高
   速射出への増速変曲点と充填完了時点とを求めて
   高速射出実ストロークを演算するとともに、その
   演算結果を前記メモリに記憶させる演算処理手段
   と、 実鋳造が複数回継続されたことを条件として前
   記メモリに記憶された高速射出実ストロークの平
   均値を求め、この平均値と前記既定値とが一致す
   るように高速射出スタート信号の出力のタイミン
   グを修正する修正手段と、 を備えたことを特徴とするダイカストマシン射出
   条件制御装置。