JPH037464B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダイカスト機の溶融金属（以下溶湯
と称す）の充填時間を計測するダイカストの充填
時間の測定方法及びその装置に関する。

一般に、ダイカスト機の鋳造においては、鋳造
製品の形状、大きさ、肉厚等に応じて各鋳造操作
毎に溶湯の充填時間を管理することが重要とされ
ている。

ここで、充填時間とは、例えば第１図に示すダ
イカスト機において、溶湯１７が、固定金型１０
と移動金型１２内に形成されている湯口を通過し
た時点から、移動金型１２と固定金型１０とで形
成されたキヤビテイ１４内に完全に溶湯１７が充
填されるまでの時間である。

しかして、従来の充填時間の計測は、キヤビテ
イ１４内の溶湯１７を圧入する射出シリンダ２１
の射出力或は射出圧力を充填開始から充填終了時
まで測定し、射出力或は射出圧力が急激に上昇す
るところまでの時間を充填時間と判定していた。

ところが、この方法は、具体的には電磁オシロ
グラフに記録された前記射出圧力等に基いて充填
時間を判定する方法であるため、充填時間測定に
多くの手間を要することから、鋳造作業の初期に
だけ測定されているのが実状であつた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
鋳造製品毎に溶湯の充填時間を正確に測定して、
充填時間により鋳造条件管理を十分にできるダイ
カスト充填時間の測定方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。

以下、本発明に係るダイカスト充填時間測定方
法及びその装置の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は、その一実施例をダイカスト機の断面
図である。図中１０は、固定ダイプレート１１に
装着された固定金型であり、１２は移動ダイプレ
ート１３に装着された移動金型である。固定金型
１０と移動金型１２は、図示しない型締機により
型締され、その衝合面に鋳造製品の形状をなすキ
ヤビテイ１４を形成するようになつている。

キヤビテイ１４は、固定金型１０及び固定ダイ
プレート１１に貫挿して設けられたスリーブ１５
に連通している。スリーブ１５には、溶湯１７を
注入する注湯口１６が設けられており、スリーブ
１５内に注入された溶湯１７は、スリーブ１５内
の前進限および後退限（戻り限）の範囲を前後進
する射出プランジヤチツプ１８によつてキヤビテ
イ１４内に圧入されるようになつている。

射出プランジヤチツプ１８は、プランジヤロツ
ド１９の先端部に取付けられている。このプラン
ジヤロツド１９の継手２０を介して射出シリンダ
２１内に摺動自在に挿着された射出ピストン２２
のピストンロツド２３に接続されている。

ピストンロツド２３の外周面には、所定ピツチ
Ｐで縞目模様２４が形成されている。射出シリン
ダ２１と継手２０の間にはピストンロツド２３の
縞目模様２４に光線を照射せしめて、その反射光
の光量を検知する検出器２５が設けられている。
検出器２５は、後述する充填時間計測回路２７に
電気的に接続されている。

射出ピストン２２は、油圧配管２６を介して接
続された油圧制御装置（図示せず）によつて所定
の油圧により第１図で左右に移動するようになつ
ている。

第２図は、充填時間計測回路２７のブロツク図
であり、これには検出器２５で検出されたパルス
信号Ｙが供給される周期検出回路２８が設けられ
ている。

周期検出回路２８には、基準クロツク発信回路
２９から基準クロツク信号Ｘが供給されるように
なつている。そして、周期検出回路２８は、第３
図に示す如く検出器２５から供給されたパルス信
号Ｙ内に供給される基準クロツク信号Ｘの数を計
測することによりパルス信号Ｙの周期値Ｔを検出
するようになつている。周期検出回路２８は、前
述のようにして検出したパルス信号Ｙの周期値Ｔ
を周期判別回路３０及び変位対時間記憶回路３１
にそれぞれ出力するようになつている。

なお、前記射出プランジヤチツプ１８の変位量
Ｓと、パルス信号Ｙのパルス数Ｎおよびパルス信
号ＹのピツチＰとの間には、Ｓ＝Ｎ×Ｐという関
係がある。

周期判別回路３０は、周期検出回路２８から供
給される特定周期値（充填中と充填終了のしきい
値）T_p（後述する）を検出する機能を有してお
り、その特定周期値T_pを検出した後に、周期検
出回路２８及び演算回路３２に出力するようにな
つている。

変位対時間記憶回路３１は、第４図に示す如く
第１回目の累積パルス数N₁及びこの累積パルス
数N₁のときのパルス信号Y₁までの累積周期値T₁
〜第ｎ回目の累積パルス数（全パルス数）N_o及
びこの累積パルス数N_oのときのパルス信号Y_oま
での累積周期値（射出開始から充填終了までに要
する時間）T_oが記憶されている。つまり、変位
対時間記憶回路３１には、全パルス数N_oに対す
る累積周期値T_oの関係が記憶されている。

演算回路３２には、射出プランジヤチツプ１８
の先端部がスリーブ１５内の溶湯１７を湯口部分
まで押しあげた接触時点からキヤビテイ１４内に
充填し終る時点（射出プランジヤチツプ１８の前
進限と呼ぶ）までに移動した距離、即ち充填スト
ロークS_fの値が予めプリセツト信号として供給さ
れている。ここで、溶湯１７を湯口部分まで押し
あげた接触時点は、溶湯１７を充填終了後、射出
プランジヤチツプ１８の停止位置よりビスケツト
厚み＋充填ストロークS_fだけさかのぼつた位置が
相当する。

この充填ストロークS_fは次の（）式によつて
算出することができる。

S_f＝（1/4×πd_s ²）×W_p （） 但し、S_f：充填ストローク、 W_p：充填容積、 d_s：射出プランジヤチツプ１８の直径。

演算回路３２に入力する充填ストロークS_fの値
は、前記（）式に従つて算出してから演算回路
３２に入力するか、又は前記（）式を演算回路
３３に記憶させておき、充填容積W_p、射出プラ
ンジヤチツプ１８の直径d_sの値を入力して算出す
るようにしてもよい。

演算回路３２は、周期判別回路３０の出力（後
述する特定周期値T_p）が供給された際に変位対
時間記憶回路３１の内容を読み出し、充填ストロ
ークS_fに相当する移動距離、すなわち充填時間T_f
を演算するようになつている。

演算回路３２で演算された充填時間T_fは、表
示器３３によつて第５図に示す如くデジタル表示
されるようになつている。また、表示器３３には
充填ストロークS_fの値もデジタルでプリセツトさ
れるようになつている。

しかして、このように構成されたダイカスト充
填時間測定装置によれば、予め演算回路３２に前
述の（）式により求めた充填ストロークS_fの値
を入力しておき、射出ピストン２２に作動させ
て、射出プランジヤチツプ１８によりスリーブ１
５内の溶湯１７をキヤビテイ１４内の湯口から圧
入すると、キヤビテイ１４内に入つた溶湯１７の
量の増加に対応してピストンロツド２３が右方に
移動し、これにともなつてピストンロツド２３に
形成された縞目模様２４によりピストンロツド２
３の移動量に応じて検出器２５からパルス信号Ｙ
が入力される。

検出器２５により検出されたパルス信号Ｙは、
周期検出回路２８に供給される。周期検出回路２
８は、検出器２５から供給されたパルス信号Ｙの
周期値Ｔを計測し、その周期値Ｔを周期判別回路
３０及び変位対時間記憶回路３１に供給する。

この変位対時間記憶回路３１には、前述した全
パルス数N_oに対する累積周期値T_oが記憶されて
いる。

そして、射出プランジヤチツプ１８がキヤビテ
イ１４内に溶湯１７を充填し終えると、ピストン
ロツド２３の前進動作が停止する。

このピストンロツド２３の停止直前には、周期
判別回路３０により、充填中に存在する充填パル
スN_f（パルス幅が狭くなつている）が終つて最初
に生ずるパルス（パルス幅が広い）の特定周期値
Ｔ（しきい値）T_pすなわち充填終了時点が検出さ
れる。周期判別回路３０は、特定周期値T_pを検
出すると、所定の信号を周期検出回路２８及び演
算回路３２に対してそれぞれ所望の信号を供給す
る。該信号によつて、演算回路３２は、変位対時
間記憶回路３１で記憶されている内容、すなわち
全パルス数N_oに対する累積周期値T_oを読み出し、
この累積周期値T_oと予め入力された充填ストロ
ークS_fから充填時間T_fを次の（）式により演算
する。

T_f＝T_o−T_(o-f) （） 但し、T_o：射出開始から充填終了までに要す
る時間、 T_(o-f)：射出開始から射出プランジヤチツプ１
８が溶湯１７を湯口部分まで押し出すまでに要し
た時間。

ここで、充填ストロークS_fとこの充填ストロー
クS_fに対応する充填パルス数N_fと、パルス信号
ＹのピツチＰの間には、S_f＝N_f×Ｐという関係
がある。

前記T_(o-f)は、演算回路３２で以下のように演
算される。すなわち、充填終了までに計測された
パルス信号Ｙの全パルス数N_oから充填ストロー
クS_fの値を、パルス信号Ｙの数ピツチＰで除算す
ることにより充填パルス数N_fを求める。次に、
この充填パルス数N_fをパルス信号Ｙの全パルス
数N_oから差し引いて充填開始位置（ｎ−ｆ）ま
での累積パルス数N_(o-f)を求める。その後、変位
対時間記憶回路３１で記憶されている内容から、
前記累積パルス数N_(o-f)に対する累積周期値T_(o-f)
を求める。この求めた累積周期値T_(o-f)を前記全
パルス数N_oに対する累積周期値T_oから差し引く
ことにより求められる充填時間T_f｛T_o−T_(o-f)｝
は表示器３３によりデジタル表示され、周期判別
回路３０から周期検出回路２８に供給された信号
によつて充填時間計測回路２７は動作を停止す
る。

ここで、射出プランジヤチツプ１８の直径d_sと
充填容積W_pに基づいて充填ストロークS_fを求め、
この充填ストロークS_fの値を、充填開始から充填
終了までに計測されたパルス信号ＹのピツチＰで
除算して充填パルス数N_fを求めているのは、次
の理由による。すなわち、 溶湯１７は温度によつて比重が変わることか
ら、溶湯１７の充填容積W_p＝比重×重量を正
確に算出できず、充填ストロークS_fも正確に算
出できないからである。

成形中において溶湯１７には、キヤビテイ１
４内の空気が巻き込まれるので、充填ストロー
クS_fを正確に求められないからである。

なお、前述の溶湯１７の供給量が変化すると、
ビスケツト厚みが変わる。この理由は、充填容積
が一定で、かつ充填ストロークS_fは一定となつて
いるからである。従つて、鋳造製品毎に溶湯量が
多少ばらついても射出プランジヤチツプ１８の前
進限が変化するだけであるから、実用上何等問題
がない。

以上述べたように、ダイカスト充填時間測定装
置によれば、ピストンロツド２３に形成された縞
目模様２４から得られるパルス信号Ｙの周期値Ｔ
を計測し、この周期値Ｔと予め設定された充填ス
トロークS_fの値とを電気的に演算処理することに
よつて極めて正確な充填時間T_fを鋳造製品の鋳
造操作毎に測定して表示することができる。

その結果、充填時間T_fによる鋳造製品毎の鋳
造管理を十分に行なうことができる。

尚、実施例では、ピストンロツド２３が形成さ
れた縞目模様２４に光線を反射せしめて光パルス
信号により充填時間T_fを計測するものについて
説明したが、この他にも例えばピストンロツド２
３に磁力の強弱で縞目模様を付け、磁気パルス信
号より充填時間を測定するようにしてもよい。

又、ピストンロツド２３に形成した縞目模様２
４は、第６図に示す如くピストンロツド２３と同
期して同速度で移動するようにピストンロツド２
３の側部に並設された軸２３′に形成するように
してもよい。

以上述べた本発明によれば、射出プランジヤチ
ツプの移動に応じて同期して発生するパルス信号
を検出し、このパルス信号を電気的に処理して充
填時間を測定するようにしたので、充填時間によ
る鋳造製品毎の鋳造条件の管理を十分に行なうこ
とができる等顕著な効果が得られるダイカスト充
填時間の測定方法及びその装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のダイカスト機の概
略構成を示す図、第２図は第１図の充填時間計測
回路のブロツク図、第３図は第２図の周期検出回
路の周期検出方法を説明するための図、第４図は
第１図の充填時間計測回路の充填時間演算方法を
説明するための図、第５図は第２図における表示
器の正面図、第６図はピストンロツドと同期して
動くように設けられた軸に縞目模様を形成した本
発明の他の実施例のダイカスト機の要部を示す概
略構成図である。 １４……キヤビテイ、１７……溶湯、１８……
射出プランジヤチツプ、２３……ピストンロツ
ド、２４……縞目模様、２５……検出器、２７…
…充填時間計測回路、２８……周期検出回路、２
９……基準クロツク発信回路、３０……周期判別
回路、３１……変位対時間記憶回路、３２……演
算回路、３３……表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶湯を金型に圧入充填する射出プランジヤチ
   ツプの速度を、該射出プランジヤチツプの移動に
   同期して発生するパルス信号の周期の長短によつ
   て測定し、 前記射出プランジヤチツプが移動し終つた際の
   停止信号を前記速度の変化から測定し、 前記射出プランジヤチツプの直径d_sと充填容積
   W_pに基づいて充填ストロークS_fを求め、 この充填ストロークS_fの値を、前記溶湯の充填
   開始から充填終了までに計測されたパルス信号Ｙ
   のピツチＰで除算して充填パルス数N_fを求め、 この充填パルス数N_fを前記パルス信号Ｙの全
   パルス数N_oから差し引いて充填開始位置（ｎ−
   ｆ）までの累積パルス数N_(o-f)を求め、 次にこの累積パルス数N_(o-f)に対する累積周期
   値T_(o-f)を求め、 この累積周期値T_(o-f)を前記全パルス数N_oに対
   する累積周期値T_oから差し引くことによりダイ
   カスト充填時間T_fを求めるダイカスト充填時間
   の測定方法。 ２ 溶湯を金型に圧入充填する射出プランジヤチ
   ツプの移動に応じて同期して発生するパルス信号
   を検出する検出器と、 前記パルス信号間に供給される基準クロツク信
   号の数を計測して該パルス信号の周期を検出する
   周期検出回路と、 この周期検出回路の出力に対して前記周期の長
   短を判別する周期判別回路と、 前記パルス信号の累積パルス信号に対する累積
   周期値を記憶する変位対時間記憶回路と、 前記射出プランジヤチツプの直径d_sと充填容積
   W_pに基づいて充填ストロークS_fを求め、 この充填ストロークS_fの値を、充填開始から充
   填終了までに計測されたパルス信号ＹのピツチＰ
   で除算して充填パルス数N_fを求め、 この充填パルス数N_fに対する累積周期値T_oと
   から、パルス信号Ｙの全パルス数N_oに対する充
   填開始位置（ｎ−ｆ）までの累積周期値T_(o-f)を
   差し引いてダイカスト充填時間T_fを求める演算
   回路と、 この演算回路の出力を表示する表示器とを具備
   してなるダイカスト充填時間測定装置。