JPH0470111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダイカスト機や射出成形機等の射出
成形装置の成形条件をモニタする方法に係り、主
として、モニタ結果の表示方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第２図は、ダイカスト機の射出シリンダの作動
時間ｔに対して、射出速度ｖと、成形材に作用す
る充填圧力Ｐの変化を表示したものである。曲線
ａは射出速度ｖの変化を示し、曲線ｂは充填圧力
Ｐの変化を示す。

ダイカスト機の射出シリンダの速度に注目すれ
ば、低速部Ｌと高速部Ｈから成つており、このう
ち、成形の良否に与える主たる要因としては、射
出速度ｖに関しては、射出開始時の速度v₁への立
上り勾配（加速度）θと、高速v₂への加速時間t₁
があり、この両者を管理することが一般である。
また、充填圧力Ｐに関しては、成形材が型に押入
されているときの圧力P₀から最終的に加圧せら
れる圧力P₁まで加圧される時間t₂を管理値として
いる。この管理のため、従来では、成形条件を検
知、表示するのにストロークもしくは時間のどち
らか一方のみで行われていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述のようにモニタ表示の基準軸としては、ス
トロークと時間の２種類があり各々一長短を有し
ている。即ち、 (1) 速度の変更点の指令は、プランジヤスリーブ
容量に対する成形材料の容量で定めるため、ス
トローク値を基準に決定される。

(2) スタート時の速度v₁への立上り勾配θの管理
は、空気の巻込みを考慮されねばならず、スリ
ーブへの成形材料の充填率の変化を適度にする
ため、ストローク値により管理される。

(3) 第２図の時間t₁，t₂は、msec単位で監視され
る点で、時間軸により管理される。

(4) ストローク基準にした場合、全ストロークは
決つた値であるから所定ピツチごとにデータサ
ンプルしても記憶容量は知れている。

(5) 時間軸基準にした場合、等時間間隔で、サン
プルした場合、低速部Ｌの条件のサンプルに費
やされる記憶容量がほとんどを占め、肝心の高
速立上り時間t₁、昇圧時間t₂の記憶容量はわず
かである。従つて、時間t₁，t₂の精度を補償す
るには、低速部Ｌに対しては全く不要の膨大な
る記憶容量を要する。逆に言えば、記憶容量に
限りがあれば、時間t₁，t₂に対してはＳ／Ｎ比
が小さくなる。

(6) 同じく時間基準にした時、等時間間隔でサン
プルすれば、設定条件、例えば、速度v₁，v₂は
可変な値であることから、その変更に対応出来
るだけの見込した記憶容量も必要になつてく
る。（全体的に速度v₁，v₂が小さくなれば、時
間はのびる。） これらのことから、次の事が見い出せる。

(1) ストロークで管理すべき値はストローク軸を
基準に表示し、時間で管理すべき値は時間基準
で表示すべきである。

(2) 時間表示の場合でも、記憶容量をむやみに増
大させず、有効に使用し、しかも、Ｓ／Ｎ比、
すなわち、記憶容量に対するサンプル比を上げ
る必要がある。

(3) 第２図に示したアナログ表示（軌跡）だけだ
と、任意のストロークないしは時間での成形条
件値の読み取りが即座に出来ず、不便である。

［問題点を解決するための手段］ 以上の様な要求にもとづき、本発明では、射出
シリンダのストロークに対応して検出され、か
つ、ストローク軸を基準に表示される成形条件に
おいて、該射出シリンダの所定のストローク位置
から所定区間は時間の関数として検出され、か
つ、時間軸を基準に、前記ストローク軸を基準に
表示されて成る成形条件に対して割り込み合成表
示させるようにし、かつ、前記所定区間の時間軸
表示の幅をストローク軸表示のときの幅よりも広
く拡大して表示するようにした成形条件のモニタ
方法とした。

そして、前記成形条件は、射出シリンダの作動
速度、加速度、圧力、及び、金型、プランジヤス
リーブ、成形材料の温度及び成形材料の充填圧力
及び金型キヤビテイの真空度のうち少くも１つの
値とし、前記所定のストローク位置は、射出シリ
ンダの全ストローク範囲内において任意設定可能
であることに加えて、成形条件のうち少くとも１
つの値が所定の変化状態を示したことを検出して
自動的に設定される様にした。

［作用］ 射出シリンダの速度、加速度、圧力や、金型、
プランジヤスリーブ、成形材料の温度や、成形材
料の充填圧力、金型キヤビテイの真空度といつた
様な成形条件を射出シリンダのストロークの関数
として検出中に、射出ストロークが所定のストロ
ーク位置に達すれば、時間の関数として、所定区
間検出して、それを合成した形、すなわち、スト
ローク基準に時間基準を割り込ませた形で表示す
る。従つて、時間の関数として管理したい成形工
程の部分だけを時間軸基準で抽出出来るので、記
憶容量に制限があつても、Ｓ／Ｎ比が相対的に上
昇し、効率よく検出出来る。しかも、所定のスト
ローク位置は作業者が任意に設定出来るだけでな
く、例えば、第２図に示した時間t₂に関してモニ
タする場合ならば、充填圧Ｐが閾値P₀を起えた
位置からという様にプログラムしておけば、自動
的にストローク軸と時間軸の変更を指示出来るよ
うにしておくことにより、その変更ストローク位
置を探策する手間を省くことが可能である。この
時、時間軸による測定区間は、ストロークもしく
は時間のどちらでも設定出来る様にしておくこと
で測定の対応範囲と操作性を向上させ得る。

さらに、上記の作用により、ストローク軸と時間
軸の合成された基準軸を有する成形条件の表示に
おいて、別に移動式指針を設けて、その指針の動
作位置に応じて成形条件のデイジタル値を合わせ
て表示する様にしている。その時に、基準軸がス
トロークか時間かの別により、成形条件のデイジ
タル値に合わせ表示される基準軸値を、基準軸が
ストロークの場合は、射出開始点から計測した時
間と、現ストロークに、基準軸が時間の場合は、
それらに加え、ストローク軸と時間軸の変更点か
ら計測開始された時間にしたので、特に時間軸で
管理したい成形条件値の状態をチエツクするのに
有効便利となる。

さらに、所望の成形品が得られた時の成形条件
の軌跡を登録、格納し、現在の成形条件の軌跡の
上へ重ね書きして比較表示するという従来に無い
方法を加えれば、要求の条件に対し、現状の条件
が如何なるものか一目でわかる。

［実施例］ 第３図は本発明の方法をダイカスト機の成形条
件のモニタに適用した例を示している。

第３図において、射出シリンダ１のピストン２
にはカツプリング３を介してプランジヤ４が連結
され、スリーブ９内の成形材１０を金型１１，１
２にて形成されるキヤビテイ１３に押入し成形す
る。ピストン２の作動は、液圧供給源８による作
動液を流量制御弁７により制御し行う。カツプリ
ング３には一体的にストライカ５が取付けられ、
ストライカ５上には磁気スケール２０が固着され
ており、この磁気ピツチを磁気検出器６で検出す
る。１５は磁気検出器６の信号を計数して、射出
シリンダ１のピストン２のストロークStに換算す
るストローク検出器である。１６は流量制御器
で、設定器１７にあらかじめ設定してある位置Ｓ
に到つた時、所定の開度voを出力し、流量制御
弁７を開閉したり、開度を調整したりする。ここ
で、Ｓ，vo共、複数量あるのが一般である。１
８はストロークStを時間的に徴分し、速度信号ｖ
に換算する速度検出器で、１９は本発明のモニタ
表示方法を有するモニタ装置である。モニタ装置
１９には、例えば、後記するストローク軸基準か
ら時間軸基準へ変更点S₀の設定や検出、時間軸基
準区間Δtの設定などを行う部分、高速v₂位置を
検出、設定するカーソル、設定値による曲線と検
出値による曲線を色の異なるインクで重ね書きす
る部分などが備わつている。１４は圧力検出器で
ある。

第１図はモニタの表示例で、ここでは射出速度
ｖを表示している。この例では、射出速度ｖを低
速から高速に切換える指令点Ｓ＝S₀をもつて、ス
トローク軸基準から時間軸基準に切換え、その区
間を時間設定でΔtとした状態である。即ち、モ
ニタ装置１９側から見ると、あらかじめストロー
ク／時間切換点として、S₀がセツトされ、区間
Δtがセツトされている。この状態で射出動作に
入ると、S₀以下のストロークでは、ストロークに
対し速度ｖを得るが、St＝S₀になつた時点で基準
軸は切換り、モニタ装置１９は自ら有するクロツ
ク信号（例えば1msec）に従つて速度ｖを検出
し、Δt経た後に、再び、ストロークに対応した
速度ｖを得、以上を合成して第１図の様な作画を
行う。

勿論、時間軸基準で表示する部分の時間目盛の
間隔を、横軸方向に適宜大きく広げて表示するよ
うにしているので、非常に見やすく、管理上も実
用的であり、極めて便利である。

第１図において、t₀は射出開始点よりSt＝S₀に
なるまでに要する時間、すなわち、大体におい
て、低速から高速へ切換わる高速立上り直前まで
に要する時間、t₀₁はピストン２がSt＝S₀から高
速速度v₂の検出ないしは設定を行う点S₁まで移動
するのに要する時間、t₃＝t₀＋t₀₁、３４は左右に
移動可能な指針であるカーソル、斜線で示す部分
は、v₂，S₁，t₃，t₀₁などの表示部分である。

第１図に示すものは、第４図ａに示す従来のも
のが、第４図ｂに示すようになるように、高速へ
の立上り部Ａが相対的に引伸ばされたことにな
り、非常に見易く、かつ、本来の管理基準である
時間で表示されることになる。

第５図は本発明の別の実施例で、第３図に示し
た様に、圧力検出器１４で測定したピストン２に
作用する圧力、即ち、成形材１０に作用する圧力
Ｐ及び連度ｖに関して表示したものである。

この実施例では、ストローク軸から時間軸への
切換を、圧力ＰがP₀以上になつたことを検知し
て、自動的に行つた例で、図の様に時間軸基準で
表示することで、昇圧時間の変化状態をつかみや
すい。

この様に、時間軸による管理が必要な部分だけ
を時間軸基準で成形条件を検出しているため、精
度よく記憶容量の増加なく行える。

また、前記した第１図中に示す様に、移動式指
針（カーソル機能）によるデイジタル値の表示で
は、時間軸基準の範囲では、カーソル３４の位置
に対応するストローク位置S₁、射出開始点０から
の時間t₃、変更点S₀からの相対時間t₀₁及び成形条
件v₂などの表示を斜線で示す部分に行う。これに
より、知りたい値を即座に読みとれることができ
る。また、ストローク基準の範囲では、前記t₀₁
の表示を行わない。ただし、本移動式指針機能を
達成するには、ストローク軸基準範囲では、スト
ロークの各サンプルピツチごとに射出開始点０か
らの時間を計測してそれを格納しておく記憶容量
が、時間軸基準範囲では、時間の各クロツクごと
にストロークStを格納しておく記憶容量を必要と
し、カーソル３４にて、各々のサンプル値の間の
位置を指示した場合は、その両隣のデータに対し
直線近似することにより得ている。また、時間t₃
は変更点S₀の射出開始点０からの時間t₀を別カウ
ンタで計測しておき、t₀＋t₀₁という演算により得
ている。

第６図は、そのための回路である。

第６図において、２１は射出開始の信号を受け
て計時を始めるクロツク、２２は各ストロークSt
の各ピツチに対し、射出開始点０からの計測時間
をクロツク２１から受けて格納するメモリ、２３
は射出開始点０から変更点S₀までの時間t₀を測定
するt₀測定器、２３ａはストローク軸基準から時
間軸基準に変更する変更点S₀を設定するS₀設定
器、２３ｂは射出開始からのストロークStを検出
するSt検出器、２４は射出開始からのストローク
Stが変更点S₀より小さいか否かを比較する比較
器、２５，２６は開始指令器、２７はクロツク、
２８はクロツク２７によるクロツクの各ピツチに
対してストロークStを測定したものを格納してお
くメモリ、２９は変更点S₀からの時間Δtを設定
するΔt設定器、３０は経過時間ｔが時間Δtより
大きいか否かを比較する比較器、３１は切換スイ
ツチ、３２は各種の成形条件や基準軸の種類を格
納しておくメモリ、３３はこれらを表示しておく
表示器であり、これら第６図に矢印で示したよう
な経過にしたがつて作用するように関連づけられ
ている。

すなわち、射出が開始され、射出開始信号が入
力されると同時にS_t検出器２３ｂで射出シリンダ
の前進ストロークS_tを検出し始め、かつ、切換ス
イツチ３１を切換える。そして、ストロークS_t
を、あらかじめS₀設定器２３ａに設定しておいた
変更点S₀の値と比較器２４で逐時比較し、ストロ
ークS_tが変更点S₀の値よりも小さい間は、ストロ
ーク軸基準で、別途測定している速度や圧力等の
成形条件を表示器３３に表示する。

つぎに、ストロークS_tが変更点S₀に達したら、
切換スイツチ３１が切換わると同時に、開始指令
器２６が開始指令を発し、クロツク２７で時間ｔ
を計時し始める。そして、Δt設定器２９で設定
しておいた時間Δtと比較器３０で逐時比較し、
時間ｔが時間Δtになるまでは、時間軸基準で、
別途測定している速度や圧力等の成形条件を表示
器３３に表示する。

なお、時間ｔが時間Δtと一致したら、切換ス
イツチ３１が切換わり、時間軸基準表示が終わ
る。この場合、切換スイツチ３１が切換わつた
ら、また、ストローク軸基準表示に戻すこともで
きる。

このように、本発明においては、ストローク軸
基準で表示している途中に、時間軸基準で表示す
る曲線を合成表示する。

なお、時間軸基準で表示する部分では、表示器
３３で曲線を表示する横軸の目盛を取るとき広目
に取り、時間軸表示の幅を、ストローク軸表示の
ときの幅よりも広く拡大して表示するようにし
た。

（効果） 本発明においては、以上の様にしたので、記憶
容量を極端に増すことなく、精度よく、成形条件
が監視出来、しかも、ストローク基準、時間基準
に各々適する基準値が一画面表示内で選択出来
る。

すなわち、本発明では、同一の成形条件を、射
出シリンダのストロークに対応して検出するとと
もに、射出シリンダの所定のストローク位置から
所定区間を時間の関数として検出し、ストローク
軸を基準に表示しているモニタ画面に対して、前
記時間の関数として検出した同一の成形条件を時
間軸を基準に表示したものを割込ませて、ストロ
ーク軸を基準に表示したものに続いて時間軸を基
準に表示したものを合成表示させるようにし、か
つ、前記所定区間の時間軸表示の幅をストローク
軸表示のときの幅よりも広く拡大して表示するよ
うにしたので、例えば、ダイカストマシンの射出
工程において、低速射出区域のようにストローク
軸基準で表示した方が見やすくて管理しやすいと
ころはストローク軸基準で表示し、低速射出から
高速射出に切替わる高速立上り直前から高速射出
終了直前までのように高速立上り状態や高速射出
状態を細かく観察し、チエツクしたり、あるい
は、充填終了直前から充填終了までのように充填
圧力の上昇状態と射出プランジヤの速度の減少状
態を細かく観察、チエツクし、押湯作用の状態や
射出プランジヤの停止状態を細かく知ることが必
要なところは時間軸基準で表示することができ、
しかも、この時間軸の目盛の間隔は、横軸方向に
適宜大きく広げて実用上有効なようにして表示す
ることができる。したがつて、射出工程の途中の
射出シリンダの所定のストローク位置から所定区
間を、時間軸基準で成形条件の変化状態を細かに
検知したりチエツクしたりして、その結果をその
後の射出制御に有効に活用することができ、良品
質の射出製品を得るのに役立たせることができ
る。

さらに、本発明においては、射出速度とか射出
圧力のように同一の成形条件を、例えば、前半と
後半はストローク軸基準で、途中は時間軸基準で
連続した線図として合成表示するようにしたの
で、一つの線図で、射出工程の全区間の成形条件
の変化状態を一目で見ることができ、少ない画面
で全体を確実容易に把握することができ、極めて
便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により表示した射出ストローク
および時間と射出速度との関係の１例を示す速度
線図、第２図は従来の方法により表示した時間と
射出速度および圧力との関係の１例を示す線図、
第３図は本発明を実施するための装置の１実施例
を示す断面図および電気回路図、第４図ａは従来
の表示法により示した速度線図、第４図ｂは本発
明により示した速度線図、第５図は本発明により
速度と圧力を表示した他の実施例を示す線図、第
６図は本発明を実施するためのさらに他の実施例
を示す電気回路図である。 １……射出シリンダ、５……ストライカ、６…
…磁気検出器、９……スリーブ、１１，１２……
金型、１９……モニタ装置、２０……磁気スケー
ル、２１，２７……クロツク、２２……メモリ、
３３……表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同一の成形条件を、射出シリンダのストロー
   クに対応して検出するとともに、射出シリンダの
   所定のストローク位置から所定区間を時間の関数
   として検出し、ストローク軸を基準に表示してい
   るモニタ画面に対して、前記時間の関数として検
   出した同一の成形条件を時間軸を基準に表示した
   ものを割込ませて、ストローク軸を基準に表示し
   たものに続いて時間軸を基準に表示したものを合
   成表示させるようにし、かつ、前記所定区間の時
   間軸表示の幅をストローク軸表示のときの幅より
   も広く拡大して表示するようにした成形条件のモ
   ニタ方法。 ２ 成形条件とは、射出シリンダの作動速度、加
   速度、圧力及び金型、プランジヤスリーブ、成形
   材料の温度及び成形材料の充填圧力及び金型キヤ
   ビテイの真空度のうち少なくとも１つの値である
   特許請求の範囲第１項記載の成形条件のモニタ方
   法。 ３ 前記所定のストローク位置とは、射出シリン
   ダの全ストローク範囲内において任意設定可能で
   あることに加えて、成形条件のうち少なくとも１
   つの値が所定の変化状態を示したことを検出して
   自動的に設定される様にした特許請求の範囲第１
   項記載の成形条件のモニタ方法。 ４ 前記所定のストローク位置が、低速射出から
   高速射出へ切替わる高速立上り直前の位置であ
   り、前記所定区間が、高速射出終了直前までの区
   間である特許請求の範囲第１項記載の成形条件の
   モニタ方法。 ５ 成形条件表示の基準軸である射出シリンダの
   ストローク軸ないしは時間軸には移動式指針を有
   し、該基準軸がストローク軸である範囲は、移動
   式指針の位置に対応して射出シリンダのストロー
   ク値及び成形開始（射出開始）時点から計測され
   た時間及び該成形条件値を、該基準軸が時間軸で
   ある範囲は、前記ストローク値及び時間及び該成
   形条件値に加えて、基準軸がストローク軸から時
   間軸に変更した時点から計測された時間を表示す
   る様にした特許請求の範囲第１項記載の成形条件
   のモニタ方法。