JPH0472631B2

JPH0472631B2 -

Info

Publication number: JPH0472631B2
Application number: JP60125209A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mihara; Teruyuki Uchida
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1992-11-18
Also published as: JPS61286052A

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成形
機の主たる成形条件である射出特性をモニタする
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。この場合、モニタとは、監
視、または、監視して制御すること、または、サ
ンプリングすることを意味している。

〔従来の技術〕

圧力、速度といつた成形品の品質を決定する射
出系のパラメータの変化状態を監視する、即ち、
射出特性をモニタすることは、従来から繁く行わ
れていたが、概して、その手法は以下に示す様で
あつた。

第２図は、ダイカスト機の射出系の作動機構で
ある。

第２図に示すように、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６が
連結されており、圧力供給源１３からの圧液量
を、流量制御弁１２により調節することによつて
射出シリンダ１に作動させ、スリーブ７内の溶融
状態にある成形材料（以下、溶湯という）１１を
金型８及び９にて形成されるキヤビテイ１０内へ
充填し、成形する。カツプリング３には一体的に
作動するストライカ４及び磁気スケール５が固設
されており、これらと位置検出器１５によつて、
ピストン２のストローク信号Spが計測される。
そして、Spが位置設定器１８にあらかじめ設定
してある位置Ｓに達した時、開度設定器１９にあ
らかじめ設定されている弁開度になる様に、制
御器１７は弁開度制御信号ｏを出力し、流量制
御弁１２を調整することによつてピストン２の作
動を制御している。ここで、１４はダイカスト機
全体を管理しているシーケンサ等のコントローラ
で、射出指令ｉを出し、上述の一連の制御の開始
を指令する。さらに、２０は速度検出器で、スト
ローク信号Spを時間微分し、ピストン２の作動
速度（以下、射出速度という）Ｖを得る。また、
１６は歪ゲージで、ブリツジ回路２１と組み合わ
せ、プランジヤ６の長手方向の歪値、即ち、プラ
ンジヤ６が溶湯１１をキヤビテイ１０に押しこむ
時に伝達する押込力Ｐを得る。このような射出速
度Ｖ並びに押込力Ｐは射出指令ｉに従つて、計時
機能を内蔵するモニタ装置２２に刻々と取り込ま
れ、表示器２３に時間を基準軸として表示され
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第３図は、ダイカスト機の射出速度Ｖの変速制
御状態の代表例を示したもので、ストロークSp
を基準に表わしてある。同例は、低速v₁と高速v₂
の２速制御（ストロークs₁で切換）を行つた様子
で、一般に、v₁＝0.1〜0.3ｍ／sec程度、v₂＝２〜
３ｍ／sec程度で、低速区間と高速区間はス
トローク値で、概略２：１の割合である。

前記の様に、変速される様子を第２図に示した
モニタ装置２２で監視し、それを時間軸基準で、
表示器２３に出力したものが、第４図である。

低速区間では、速度Ｖが０の状態から、低速
v₁へ加速していく時間変化が良好に把握出来る
が、高速区間は、第３図に示した様にストロー
クを基準にすれば、全体の1/3程度であるが、こ
れを第４図の様に時間基準とすると、速度が高い
分、作動時間は短くなり、例えば、低速v₁から高
速v₂への加速時間Δt₁₂を観察しようとしても、射
出時間全体から見ると極く短時間な為、判別困難
であり、また、結果的に、Δt₁₂の計測のＳ／Ｎ比
をさげてしまつていた。

以上、説明したのは、射出速度Ｖに限つたが、
溶湯１１をキヤビテイ１０に押し込む際（射出速
度がv₂から０に落ちる時）の押込力Ｐの上昇状態
を観察するにも、その作動が短時間なため、同様
の理由で、判別困難であつた。

〔問題点を解決するための手段〕

射出速度Ｖ、押込力Ｐといつた射出特性をモニ
タし、表示する際に、射出シリンダのストローク
または時間である基準軸の等間隔の単位間隔を、
射出工程の途中で射出速度が下降時に予め設定し
ておいた所定の閾値まで下がつた時点または上昇
時に予め設定しておいた所定の閾値に達した時
点、ないしは、射出圧力が上昇時に予め設定して
おいた所定の閾値に達した時点から後で可変と
し、この可変とした部分の基準軸の等間隔の単位
間隔をそれまでの前部分の基準軸の等間隔の単位
間隔よりも広く拡大した状態で表示するようにし
た。

〔作用〕

射出速度の値等の射出特性の変化状態をもとに
基準軸の単位間隔を変えたので、作動が短時間に
行われる様な動きでも、それに見合うだけの基準
軸の等間隔の単位間隔を独立に与えられる。

〔実施例〕

〔第１の実施例〕第１図に示すもので、第２図と同じ符号で示す
ものは第２図のものと同じなので、その説明は省
略する。

本実施例においては、第１図に示す様に、モニ
タ装置２４は、変速位置Ｓと射出速度Ｖの変速量
に対応する弁開度、及び、現状のピストン２の
ストロークSpを監視し、従来は一定であつた内
蔵の計時機能によるサンプリング間隔、即ち、基
準軸の等間隔の単位間隔を変化させる。

つまり、第３図に示したような射出速度Ｖの制
御ならば、ストロークs₁点にて、射出速度が低速
v₁から高速v₂に変速せしめられるということは、
位置設定器１８と開度設定器１９の情報により、
モニタ装置２４では、事前に判断できるので、ピ
ストン２のストロークSpがストロークs₁に到達
し、射出速度Ｖが低速v₁から高速v₂へ立上り始め
た直後に、サンプリングの間隔を、例えば、低速
区間範囲の1/5にすれば、それに反比例して、
単位時間内にサンプリングされる射出特性の情報
は５倍になる。第３図に示したものはストローク
Sp表示であつたが、これを、時間Ｔ表示にした
場合も同様になる。即ち、第３図に示したストロ
ークSp表示のものを通常の時間Ｔ表示にすれば、
第４図に示したように表れ、低速v₁から高速v₂へ
の立上り区域も含めた高速区間は極めて短時間
にしか表れないが、高速区間におけるサンプリ
ングの間隔を低速区間におけるサンプリングの
間隔の例えば1/5〜1/10の間の所定の値にすれば、
単位時間内にサンプリングされる射出特性の情報
は５〜10倍の間の所定倍になり、第５図に示した
ように、サンプリング間隔切替点Ａ以降は単位時
間Δtsが拡大されて表れることになる。よつて、
従来、第４図に示したように、判断の困難であつ
て低速v₁から高速v₂への立上り時の加速時間Δt₁₂
およびその時の加速曲線の変化状態等も容易に観
察できるようになる。

この時の射出速度Ｖと射出圧力Ｐを１つのモニ
タに時間Ｔ表示でグラフ表示したのが、第６図で
ある。第６図において、点線で示したv₀は高速区
間に相当する部分の通常の速度線図、実線で示
したveはサンプリング間隔切替点Ａ以降の単位
時間Δtsを所定量拡大して表した速度線図、点線
で示したP₀な高速区間に相当する部分の通常
の圧力線図、実線で示したPeはサンプリング間
隔切替点Ａ以降の単位時間Δtsを所定量拡大して
表した圧力線図、vs₁は低速v₁から高速v₂へ立上
り始めた直後の低速v₁よりもほんの少しだけ大き
い値で、サンプリング間隔切替点Ａを規定する予
め定めておいた速度上昇時の閾値である。第１図
に示すように、この速度上昇時の閾値vs₁は、速
度上昇時閾値設定器２５で設定され、速度線図
veと圧力線図Peを所定量拡大して表す倍率は表
示拡大倍率設定器２８で設定される。なお、通
常、低速v₁＝0.1〜0.3ｍ／secなので、閾値vs₁は、
例えば、0.4ｍ／secに設定しておく。

〔第２実施例〕前記第６図に示した第１実施例は時間軸で表示
した場合の低速v₁から高速v₂への立上り時の加速
時間Δt₁₂およびその時の加速曲線の変化状態等を
知るためのものであつたが、これに対して、第７
図に示す第２実施例は時間軸で表示した場合の射
出終了直前の溶湯１１が金型キヤビテイ１０内に
充填される時の状態を知るためのものである。

本実施例においては、射出速度Ｖが速度下降時
閾値設定器２６で予め設定された一定の閾値vsま
で下がつた時点、もしくは、射出圧力Ｐが圧力上
昇時閾値設定器２７で予め設定された一定の閾値
Psに達した時点で、内蔵の計時機能によるサン
プリング間隔、即ち、基準軸の等間隔を変化させ
るようにした。つまり、第３図に示した射出速度
の制御の例をとるならば、高速v₂でキヤビテイ１
０内に急速充填される溶湯１１が充填完了間際に
なると、抵抗を増し、射出速度Ｖが下降し始め
る。この状況は、刻々と速度検出器２０によりモ
ニタ装置２４に情報として入力されるので、モニ
タ装置２４は予め設定されている所定の速度閾値
vs（例えば、0.5ｍ／ses）まで下がつた時点で、
サンプリング間隔を、例えば、それまでの1/10に
すれば、それに反比例して、単位時間内にサンプ
リングされる射出特性の情報は10倍になり、ま
た、表示器２３には、サンプリング間隔切替点Ａ
以降は、第７図に示すように拡大されて表示され
ることになる。なお、上記例は射出速度Ｖが所定
の閾値vsまで下がつた時点をサンプリング間隔切
替点Ａとしたが、これは、射出圧力Ｐが所定の閾
値Psに達した時点をサンプリング間隔切替点Ａ
とすることもできる。なお、通常、低速v₁時およ
び高速時に、射出シリンダ１のピストン２に作用
する射出圧力Ｐは10〜20Kg／cm²以下であり、最大
射出圧力Ｐは140Kg／cm²なので、この場合の閾値
Psは、例えば、35Kg／cm²に設定しておく。

このようにすれば、射出終了直前の溶湯１１が
金型キヤビテイ１０内に充填完了される時の射出
速度Ｖの下降状態および射出圧力Ｐの上昇状態を
知ることができ、これによつて、射出状態が良好
であつたかとか、射出製品が良好であつたか等の
判断をすることができる。即ち、経験や実験結果
によれば、例えば、この時の射出速度Ｖの下降線
および射出圧力Ｐの上昇線が円滑な線として表れ
ているときは、射出製品に充分な押湯力が作用し
て、射出製品内にガスが含有されていなくて、巣
のない緻密で強度も比較的に大きい射出製品が得
られるのに対して、この時の射出速度Ｖの下降線
および射出圧力Ｐの上昇線が数か所ジグザグ状に
なつたり、波打つて表れたときは、逆に、巣のあ
る射出製品しか得られないことがわかつているの
で、ここの射出速度Ｖの下降状態および射出圧力
Ｐの上昇状態を知ることによつて、その後の射出
制御や管理に活用でき、良品質の射出製品を得る
のに役立たせることができる。

また、このようにすれば、第７図に図示したよ
うに、ある圧力P₁からP₂への上昇時間Δtp₁₂を的
確に計測することも可能である。

〔第３実施例および第４実施例〕前記第１実施例および第２実施例は、いずれも
基準軸として時間Ｔを採用したが、これを射出シ
リンダ１のピストン２のストロークSpとしても、
同様な効果が得られ、第８図および第９図に示す
ように、前記したような特定のストローク部の拡
大機能が期待できる。

なお、第８図は第６図に対応するもので、低速
v₁から高速v₂への立上り時の閾値vs₁（例えば、
0.4ｍ／sec）に射出速度Ｖが達したストロークSp
位置をサンプリング間隔切替点Ａとし、それ以降
のストロークΔSp全部ないしは一部を拡大して表
示するようにした。

第９図は第７図に対応するもので、射出速度Ｖ
が高速v₂から下がり始めた直後に閾値vs（例えば、
高速v₂−0.5ｍ／sec）まで下がつた位置、ないし
は、その時に射出圧力Ｐが閾値Ps（例えば、30
Kg／cm²）まで達した位置をサンプリング間隔切替
点Ａとし、それ以降のストロークΔSp全部を拡大
して表示するようにした。

なお、第８図および第９図において、点線で示
したv₀は通常の速度線図、実線で示したveはサン
プリング間隔切替点Ａ以降のストロークΔSpを所
定量拡大して表した速度線図、点線で示したP₀
は高速区間に相当する部分の通常の圧力線図、
実線で示したPeはサンプリング間隔切替点Ａ以
降のストロークΔSpを所定量拡大して表した圧力
線図である。

第８図および第９図に示したものにおいても、
第６図および第７図に示したものと同様に、低速
v₁から高速v₂への立上り時の加速状態や、高速射
出時のように射出速度が例えば10ｍsec単位のよ
うに極めて短時間の間に変化する所の状態や、射
出終了直前の溶湯１１が金型キヤビテイ１０内に
充填される時の状態を一目見ただけで知ることが
でき、その後の射出制御や管理に有効に活用で
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。

〔効果〕

以上の様にしたので、作動が短時間に行われる
様な動きでも、その部分だけを拡大して、効果的
に監視できる様になつた。

即ち、本発明においては、特許請求の範囲に記
載したような構成にしたので、例えば、低速射出
から高速射出へ切替わる高速立上りに移る部分の
ように高速立上り開始時が微妙に変わるところや
それ以降の高速立上り時や高速射出時のように射
出速度が例えば数10ｍsec単位のように極めて短
時間の間に変化するところでも、その射出速度の
変化状態を一目見るだけで細かく知ることがで
き、また、チエツクすることができる。

また、本発明においては、大体充填が終る付近
から金型キヤビテイ内の溶湯に圧力が作用し始め
て充填圧力が急激に上昇し、一方では、射出プラ
ンジヤが金型キヤビテイ内に充填された溶湯の作
用で急激に停止するときのように、この充填圧力
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。したがたつて、充填終了付近で
の射出圧力の急上昇状態と射出速度の急下降状態
などの射出特性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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用する装置の１実施
例を示すブロツク線図、第２図は本発明に類した
従来の方法の実施に使用する装置の１例を示すブ
ロツク線図、第３図ないし第９図は各線図の１例
を示すもので、第３図は従来の方法で表示したス
トローク−速度線図、第４図は従来の方法で表示
した時間−速度線図、第５図は本発明の方法で表
示した時間−速度線図、第６図は本発明の方法で
表示した第１実施例を示す時間−速度、圧力線
図、第７図は本発明による第２実施例を示す時間
−圧力線図、第８図は本発明による第３実施例を
示すストローク−速度線図、第９図は本発明によ
る第４実施例を示すストローク−速度、圧力線図
である。１……射出シリンダ、６……プランジヤ、７…
…スリーブ、８，９……金型、１０……キヤビテ
イ、１２……流量制御弁、１５……位置検出器、
１６……歪ゲージ、１７……制御器、２２，２４
……モニタ装置、２３……表示器、２５……速度
上昇時閾値設定器、２６……速度下降時閾値設定
器、２７……圧力上昇時閾値設定器、２８……表
示拡大倍率設定器、２９……時間表示、ストロー
ク表示切替器。

Claims

【特許請求の範囲】

１一射出工程内にて射出特性が複数段に変更制
御される成形機において、射出特性をモニタし、
表示する際に、射出シリンダの時間ないしはスト
ロークである基準軸の等間隔の単位間隔を、射出
工程の途中で射出速度が下降時に予め設定してお
いた所定の閾値まで下がつた時点または上昇時に
予め設定しておいた所定の閾値に達した時点、な
いしは、射出圧力が上昇時に予め設定しておいた
所定の閾値に達した時点から後で可変とし、この
可変とした部分の基準軸の等間隔の単位間隔をそ
れまでの前部分の基準軸の等間隔の単位間隔より
も広く拡大した状態で表示するようにしたことを
特徴とする射出特性のモニタ方法。