JPH07102440B2 - ダイカストマシンにおける射出状態のグラフイツク表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダイカストマシンにおける射出状態のグラフ
イツク表示装置に係り、さらに詳しくは、各種表示モー
ドをもち射出圧力と射出速度をリアルタイムで線描する
ダイカストマシン搭載型の射出状態をグラフイツイク表
示装置に関する。

［従来の技術］ ダイカスト鋳造品は、各種製品分野で使用されており、
薄肉品、耐圧品などのように種類も多く、良品を得るに
は製品形状、肉厚などに応じて適正な鋳造条件の設定・
管理が求められる。この鋳造条件には、射出条件、型締
力条件、温度条件等々があるが、このうちの上記射出条
件は、射出速度、射出圧力を、きめ細かく設定するよう
になつており、良品を得る安定した鋳造を実行するため
には、各シヨツト毎の射出条件を具体的にリアルタイム
で把握することが望まれていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のダイカストマシンにおいては、射
出速度や射出圧力をリアルタイムで表示出力するための
機能が備つておらず、各シヨツト毎の射出速度並びに射
出圧力がリアルタイムで視認・把握することができなか
つた。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、視認性に優れ、使い勝手の良いダイカスト
マシンにおける射出状態のグラフイク表示装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記した目的は、ダイカストマシンに、射出圧
力センサ並びに射出ストロークセンサからの情報に基づ
き最新のシヨツトの射出圧力、射出速度などを演算する
演算処理手段と、前記演算処理手段の演算処理結果をリ
アルタイムでグラフイツク表示するCRTデイスプレイよ
りなる表示装置とを搭載し、該表示装置が、横軸を時間
スケールとし縦軸を圧力スケール並びに速度スケールと
して、時間スケールの起点側から最新のシヨツトの射出
圧力並びに射出速度を色分けして順次線描するようにし
たダイカストマシンにおける射出状態のグラフイツク表
示装置において、前記表示装置は、少くとも、射出スト
ロークの全領域を表示する表示モードと、射出ストロー
クの高速領域のみを拡大表示する表示モードと、前回の
シヨツトの射出圧力と射出速度のグラフパターン線図
に、今回のシヨツトの射出圧力と射出速度のグラフパタ
ーン線図を重ね書きさせる表示モードとを、もち、前記
表示装置はさらに、鋳造（成形）条件の変更時に表示ス
ケールを自動設定するか、表示スケールを前回の鋳造条
件時のスケールに維持するかを選択可能であるように、
することによって達成される。

［作用］ 本発明は上述した如く、少くとも、射出ストロークの全
領域を表示する表示モードと、射出ストロークの高速領
域のみを拡大表示する表示モードと、前回のシヨツトの
射出圧力と射出速度のグラフパターン線図に、今回のシ
ヨツトの射出圧力と射出速度のグラフパターン線図を重
ね書きさせる表示モードとをもつているので、オペレー
タは必要に応じ、射出ストロークの全領域の状態を視認
したり、微妙な制御が要求される高速領域での状態を拡
大観察したり、前シヨツトの射出グラフイツク線図と今
回のシヨツトの射出グラフイツク線図とを重ね合わせて
対比することができ、使い勝手が向上すると共に、高速
領域での射出状態などの視認性も良いものとなる。ま
た、鋳造条件の変更時に、表示スケールを自動設定する
自動スケールモードを選択すると、鋳造条件に応じた見
やすいスケールが自動設定され、表示スケールを前回の
鋳造条件時のスケールに維持するスケール固定モードを
選択すると、前回の鋳造条件時のスケールが維持される
ので、鋳造条件変更前後のグラフデータの比較が容易に
行え、鋳造条件のケーススタディに大いに役立つ。総じ
て、オペレータにとってグラフィック表示の表示形態の
選択枝の多い、使い勝手のよいグラフィック表示装置が
実現できる。

［実施例］ 以下本発明を第１図〜第８図に示した１実施例によつて
説明する。

第１図は該実施例によるダイカストマシンにおける射出
状態のグラフイツク表示装置の概要を示す説明図であ
る。

第１図において、１はベースで、該ベース１上に設置さ
れた固定プラテン２と支持部材３との間には複数本のタ
イバー４が配設され、タイバー４には摺動自在に可動プ
ラテン５が嵌挿されている。上記支持部材３には、型締
シリンダ６が固設され、そのピストンロツド6aがトグル
リンク機構７を介して上記可動プラテン５に連結されて
いて、ピストンロツド6aの前後動によつて可動プラテン
５が前記固定プラテン２に対して前進もしくは後退する
ようになつている。

前記固定プラテン２と可動プラテン５の相対向する面側
には、固定金型８と可動金型９とがそれぞれ取付けられ
ている。また、固定プラテン２には給湯スリーブ体10が
配設されており、供給口10aから給湯されたアルミニウ
ム合金などの溶湯が、前記ベース１上に設置された射出
シリンダ11のピストンロツド11a先端のプランジヤチツ
プ（押湯部）11bによつて、型締時に金型内へ射出され
るようになつている。

12は射出圧力センサで、例えば前記射出シリンダ11に付
設された油圧力測定ヘツドなどからなつており、該射出
圧力センサ12からの出力が後記する演算処理手段20の圧
力演算装置21に供給される。13は射出ストロークセンサ
で、図示していないが例えば、前記射出シリンダ11のピ
ストンロツド11aと一体となつて前後動するラツクと噛
合つたピニオンの回転量を検出するパルスエンコーダな
どよりなつており、該射出ストロークセンサ13からの出
力が後記演算処理手段20の高速演算装置22に供給され
る。

20は、ダイカストマシンに内蔵されダイカストマシン全
体の制御を司どる演算処理手段で、該実施例においては
演算処理手段20は、主に圧力演算装置21と、高速演算装
置22と、主制御装置23と、CRT制御装置24とからなつて
おり、これら圧力演算装置21、高速演算装置22、主制御
装置23、CRT制御装置24は各々マイクロコンピユータで
構成され、それぞれは必要に応じ、各種I/Oインターフ
エース、主制御プログラム並びに固定データ等を格納し
たROM、各種フラグ並びに計測データ等を読み書きするR
AM、各装置全体の制御を司どるμCPU（マイクロセント
ラルプロセツサーユニツト）などを具備したものよりな
つている。

25はキー入力装置で、ダイカストマシンのメインパネル
ボードなどに配設され、オペレータが該キー入力装置25
の所定のキースイツチを操作することによつて、後記表
示装置26の表示モードなどが可変設定されるようになつ
ている。26はCRTデイスプレイよりなる表示装置で、後
述する如く、各シヨツト毎の射出圧力並びに射出速度を
カラーで線描してグラフイツク表示するようになつてい
る。27はプリンタで、演算処理手段20の演算処理結果を
必要に応じプリントアウトするようになつている。

第２図は前記演算処理装置20の構成を示す図である。同
図において、前記した圧力演算装置21には前記射出圧力
センサ12からの信号が送出され、該センサ出力信号は圧
力演算装置21内のA/D変換器30でデジタル信号に変換さ
れて、デユアルポートRAM（以下DP−RAMと称す）31に圧
力データとして一旦格納される。このDP−RAM31内の圧
力データは、前記主制御装置23の圧力データ転送部32を
介して適正タイミングで、前記高速演算装置22のDP−RA
M33,サンプリングバツフア34に順次転送・格納される。

一方、パルスエンコーダからなる前記射出ストロークセ
ンサ13からのパルス信号は、高速演算装置22内のカウン
タ35に取り込まれて計数され、射出ストローク（位置）
データとして前記サンプリングバッファ34に格納され
る。また、カウンタ35の計測信号は、高速演算装置22内
で発生される基準クロツク信号並びにμCPU36からのサ
ンプリング制御信号37のコントロールの下に、所定のサ
ンプリングレートでサンプリングバツフア34内に速度デ
ータとして格納される。なお、上記サンプリングレート
は射出行程の低速領域と高速領域（高速射出信号が送出
されている間）とで自動的に切替えられるようになつて
おり、例えば前記主制御装置23からの高速射出信号の到
来によつて高速演算装置22のプログラマブルタイマーモ
ジユール（PTM）37がサンプリングレートを10ミリsec
（低速域）から１ミリsec（高速域）に切替えるように
なつている。

前記サンプリングバツフア34には、上述したようにスト
ローク（位置），速度，圧力の各データが所定秒時毎に
高速で順次取り込まれると共に、高速切替え情報，射出
エンド情報、並びに最大・最少速度値，最大圧力値等々
も所定アドレスに収納・保持される。そして、このサン
プリングバツフア34内のデータは、所定順序で前記DP−
RAM33内の送信用データ保持エリアで待ち行列の形態で
一旦保持され、前記主制御装置23のデータ転送部38のコ
ントロールの下に順次前記CRT制御装置24内のDP−RAM39
に転送される。

上記CRT制御装置24のDP−RAM39に転送されたストロー
ク，速度，圧力などのデータは、前記表示装置26で線描
するグラフイツク画面のスケールなどに応じてバツフア
40の所定エリアにグラフイツク画像データや数値データ
として格納される。そして、該バツフア40内のデータ
が、前記キー入力装置25で指定された表示モードに基づ
くコントロール信号によつて、前記表示装置26に送出さ
れ、これによつて表示装置26上にダイカストマシンの射
出状態がグラフイツク表示されるようになつている。

なお、前記主制御装置23は、予め入力設定された鋳造条
件に基づきダイカストマシン全体の運転制御を実行する
ようになつている。

第３図は前記表示装置26の画面上で表示されるグラフイ
ツク画像の１例を示している。いま、前記キー入力装置
25の所定キーを押圧操作してグラフイツク表示を行なわ
せる旨を支持すると、第３図で符号41,42で示すグラフ
パターン並びに後述する数値データが未だ表示されてい
ない初期画面が出る。この表示画面のＸ軸（横軸）には
時間スケール43が［sec］単位で設定され、その右端が
起点とされる。また、表示画面のＹ軸（縦軸）には速度
スケール44と圧力スケール45とが設けられ、表示画面の
右側縦軸には速度スケール44が［m/sec］単位で、表示
画面の左側縦軸には圧力スケール45が［kgf/cm²］単位
で各々設定されている。

前記した時間スケール43の下側には、左側から順に表示
モードの種別を示す、「全領域」46,「高速領域」47,
「１回書き」48,「重ね書き」49,「画面静止」50,「グ
ラフ消去」51,「スケール固定」52の文字表示がなさ
れ、選択された表示モードに対応する文字は他の文字と
色分けして、例えば選択されたモードは水色リバース表
示で、他は白で表示される。（勿論選択されたモードを
示す文字のみを表示させるようにしても良いし、文字の
点滅あるいは文字の下地部分の選択的カラー化等の手法
を採っても良い。） ここで、上記した「全領域」とは射出行程の全領域を表
示させるモードを、「高速領域」とは射出行程中の高速
領域のみを拡大表示させるモードを、「１回書き」とは
最新のシヨツトのデータのみを順次書替えてグラフイツ
ク表示させるモードを、「重ね書き」とは過去の任意の
シヨツト数分のデータと最新のシヨツトのデータとを同
時に重ね書きしてグラフイツク表示させるモードを、
「画面静止」とは表示画面上の現在表示されている画像
をシヨツトの進行の如何にかかわらず固定表示させるモ
ードを、「グラフ消去」とは表示画面上から射出速度と
射出圧力のグラフパターン線図を消去させる表示モード
を、「スケール固定」とは鋳造（成形）条件の変更がな
されても表示スケールを前回の鋳造条件のスケールを維
持する表示モードをそれぞれ示している。（なお、「ス
ケール固定」モードが選択されない場合には、鋳造条件
の変更がなされると、表示スケールは鋳造条件に合わせ
て自動的に変更される。） また表示画面上の前記した速度スケール44の近傍には、
「速度［m/sec］；赤色」53の文字表示がなされて最新
のシヨツトの速度グラフパターン41が赤色で線描される
ことをオペレータに認知させ、同様に前記した圧力スケ
ール45の近傍には、「圧力［Kgf/cm²］；青色」54の文
字表示がなされて最新のシヨツトの圧力グラフパターン
42が青色で線描されることを認知させるようになつてい
る。さらに、速度スケール44の右側には、低速領域の平
均速度が「低速」55として、高速領域の平均速度が「高
速」56として、高速立上り時間が「立上り」57として文
字表示されるようになつており、同様に圧力スケール45
の左側には、増圧域の平均圧力が「増圧」58として、増
圧立上り時間が「立上り」59としてそれぞれ文字表示さ
れるようになつている。

上述したような表示モードを具備した構成において、い
まオペレータが「全領域」表示モードと「１回書き」表
示モードとを選択した場合の表示形態を第３図を用いて
説明する。いま前述したように初期画面が表示された状
態で、オペレータが前記キー入力装置25を操作して「全
領域」表示モードと「１回書き」表示モードとを選択す
ると、表示画面上の文字「全領域」46と文字「１回書
き」48とが例えば水色リバース表示されてこのモードが
選択されたことを視認させる。そして、この状態で前記
演算処理手段20の主制御装置23からの制御指令に基づき
ダイカストマシンが作動して、前記射出シリンダ11をし
て所定タイミングで射出動作が行なわれると、この最新
のシヨツトで測定され、前述した如く演算処理手段20内
で演算処理されて取り込まれた射出速度データ並びに射
出圧力データが、前記表示装置26に転送・供給される。

そして、前記CRT制御装置24のデイスプレイコントロー
ラからの制御信号に基づき、表示装置26の画面上には、
最新のシヨツトの射出速度と射出圧力の実測値が射出開
始時点から、第３図に示すように速度グラフパターン41
並びに圧力グラフパターン42として各々画面上で右方か
ら左方に向つて順次赤色と青色で色分けして描かれる。
なお、速度グラフパターン41並びに圧力グラフパターン
42が全部線書きされるまでには若干の時間を要するが、
次のサイクルの射出開始までには充分余裕をもつて書き
終るようになつている。また、速度グラフパターン41並
びに圧力グラフパターン42が全部線書きされた時点にお
いては、前記した「低速」55,「高速」56,「立上り」5
7,「増圧」58,「立上り」59の計測演算結果が数値デー
タとして表示されるようになつている。

次の鋳造サイクルの射出行程が開始されると、前回の速
度グラフパターン41、圧力グラフパターン42、並びに数
値データ55〜59は消去され、新らたなサイクルの速度グ
ラフパターン41、圧力グラフパターン42、数値データ55
〜59が表示され、斯様にして常に最新のサイクルの射出
状態がグラフイツクパターンとデジタルデータとして表
示されることとなつて、オペレータは一瞥で射出状態を
視認できる。

第４図は前記した「全領域」表示モードと「重ね書き」
表示モードとが選択された場合の表示画面上の様子を示
している。同図において、点線で図示したパターンが、
過去分のシヨツトのグラフパターンを示す蓄積速度グラ
フパターン41B並びに蓄積圧力グラフパターン42Bで、最
新のシヨツトの現速度グラフパターン41A並びに現圧力
グラフパターン42Aと重ね書きして表示されている。こ
の蓄積速度グラフパターン41B並びに蓄積圧力グラフパ
ターン42Bは、現速度グラフパターン41A並びに現圧力グ
ラフパターン42Aと区別するために例えば白色で表示さ
れるようになつており、次の射出行程が開始されると画
面上の現速度グラフパターン41A並びに現圧力グラフパ
ターン42Aは、自動的に白色に変つて蓄積速度グラフパ
ターン41B並びに蓄積圧力グラフパターン42Bとなる。な
お、過去分のグラフパターンを何シヨツト分表示させる
かは任意である。

斯様な「重ね書き」モードを選択すれば、オペレータは
過去及び最新のシヨツトの射出速度並びに射出圧力を一
瞥で対比・視認できる。また、蓄積速度グラフパターン
41B群並びに蓄積圧力グラフパターン42B群がバラツキな
く重畳・線描されていることなどによつて、射出状態が
安定していることを確認できる。

第５図は圧力グラフパターン42を詳細に示す図で、同図
において、S1は最小圧力（Pmin）サーチ開始ポイント
を、S2は最小圧力ポイントを、S3は圧力38％ポイント
を、S4は圧力90％ポイントを、S5は増圧域［スタート］
ポイント（圧力の傾きが1Kgf/msのポイント）を、S6は
最大圧力（Pmax）のポイントを、S7は増圧域［エンド］
ポイントをそれぞれ示している。また、第６図は速度グ
ラフパターン41を詳細に示す図で、同図において、S10
は射出スタートポイントを、S11は低速域ポイントを、S
12は高速切替えポイントを、S13は準高速域［スター
ト］ポイント（高速立上り点）を、S14は高速域［スタ
ート］ポイントを、S15は速度95％ポイントを、S16は最
大速度（Vmax）ポイントを、S17は高速域［エンド］ポ
イントを、S18は準高速域［エンド］ポイントを、S19は
射出エンドポイントをそれぞれ示している。そして、該
実施例においては上述した各ポイント情報などを参照し
て、前記演算処理手段20が第７図及び第８図の表図で定
義される領域，圧力，時間，ストロークなどを演算する
ようにもなつており、この演算結果は必要に応じたプリ
ンタ27などに出力されるようになつている。

そして該実施例においては、前記した「高速領域」表示
モードが選択されると、第６図で図示した高速切替えポ
イントS12から射出エンドポイントS19までの間、換言す
るなら、高速射出信号Sfiが演算処理手段20の主制御装
置23から送出されている間の、速度グラフパターン41並
びに圧力グラフパターン42が、画面上に拡大表示される
ようになつている。

斯様な「高速領域」表示モードを選択すると、微妙な制
御が要求される高速領域での射出状態が正確に把握でき
ることとなる。（なおここで、表示モードの「高速領
域」とは、第6,7図でいう高速域A4,準高速域A3などより
も広い領域を指すものと理解されたい。） また、前記した「画面静止」モードを選択すれば現在画
面上に表示されている画像が鋳造サイクルの進行の如何
にかかわらず固定されるようになつている。従つて、オ
ペレータは時間的に充分余裕をもつて射出状態（射出速
度、射出圧力）の細部を観察・検討することができるこ
ととなる。

また、前記した「グラフ消去」モードを選択すれば、例
えば「重ね書き」モードで描かれた錯綜した画面上の速
度、圧力グラフパターンが総べて消去され、然る後、再
び「重ね書き」モードを選択すればスツキリした形でグ
ラフパターンを視認することができる。

さらにまた、鋳造条件を変更するに際し、前記した「ス
ケール固定」モードを選択すれば、表示スケールは前回
の鋳造条件時の表示スケールがそのまま維持されると共
に、前記CRT制御装置24に記憶保持されている前回の鋳
造条件時の速度グラフパターン41並びに圧力グラフパタ
ーン42に重ね合わせて、今回設定された鋳造条件下のシ
ヨツトの速度グラフパターン41並びに圧力グラフパター
ン42が線描表示されるようになつている。従つて、この
「スケール固定」モードを選択すれば、鋳造条件の変更
前後の速度グラフパターン41並びに圧力グラフパターン
42を比較することができ、良品鋳造のための鋳造条件の
ケーススタデイなどに大いに役立つこととなる。

なお、鋳造条件を変更するに際し、前記「スケール固
定」モードを選択しなければ、画面上の表示スケールは
新らたな鋳造条件に合つた表示スケールに自動的に変更
され、前回の鋳造条件時の速度、圧力グラフパターンは
表示されないようになつている。

以上本発明を図示した実施例によつて説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形、機能付加が可
能であり、例えば、良品鋳造時のグラフパターンを最適
条件グラフパターン情報として保持・記憶させておき、
これと各シヨツト毎のグラフパターン情報とを比較・解
析し、許容範囲から外れた場合のシヨツトの鋳造品を不
良品として自動的に排除するようにすることも可能であ
る。

［発明の効果］ 叙上のように本発明によれば、ダイカストマシンにおけ
る射出状態がリアルタイムでグラフイツク表示され、一
瞥で射出状態が視認・把握でき、製品管理面での機能ア
ツプに大いに寄与することができる。また、各種の表示
モードがあるので、オペレータにとつて視認性に優れ、
使い勝手の良いものとなる。また、鋳造条件初期設定時
などにおいて、製品形状の類似性などを加味して過去の
グラフパターンを参照することによつて、初心のオペレ
ータであつても最適条件に近い条件設定を短時間で行な
うことができる。さらにまた、良品鋳造時のグラフパタ
ーンとの自動もしくは視認対比によつて、不測の外乱発
生時などにおける不良品判定を即座に行なうことも可能
となる。総じてこの種ダイカストマシンにおいて、製品
管理面での迅速対応性、機能アツプ効果は顕著で、その
産業的価値は多大である。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明の１実施例に係り、第１図はダイカ
ストマシンの射出状態のグラフイツク表示装置の概要を
示す説明図、第２図は演算処理手段の構成を示す説明
図、第３図及び第４図は表示装置の画面上に表示される
画像を各々示す説明図、第５図は圧力グラフパターンの
詳細を示すグラフ図、第６図は速度グラフパターンの詳
細を示すグラフ図、第７図及び第８図は領域，圧力，時
間，速度，ストロークなどの定義を示す表図である。 １……ベース、２……固定プラテン、３……支持部材、
４……タイバー、５……可動プラテン、６……型締シリ
ンダ、6a……ピストンロツド、７……トグルリンク機
構、８……固定金型、９……可動金型、10……給湯スリ
ーブ体、11……射出シリンダ、11a……ピストンロツ
ド、11b……プランジヤチツプ（押湯部）、12……射出
圧力センサ、13……射出ストロークセンサ、20……演算
処理手段、21……圧力演算装置、22……高速演算装置、
23……主制御装置、24……CRT制御手段、25……キー入
力手段、26……表示装置、27……プリンタ、41……速度
グラフパターン、42……圧力グラフパターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−162258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−269966（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−229458（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイカストマシンに、射出圧力センサ並び
   に射出ストロークセンサからの情報に基づき最新のショ
   ットの射出圧力、射出速度などを演算する演算処理手段
   と、前記演算処理手段の演算処理結果をリアルタイムで
   グラフィック表示するCRTディスプレイよりなる表示装
   置とを搭載し、該表示装置が、横軸を時間スケールとし
   縦軸を圧力スケール並びに速度スケールとして、時間ス
   ケールの起点側から最新のショットの射出圧力並びに射
   出速度を色分けして順次線描するようにしたダイカスト
   マシンにおける射出状態のグラフィック表示装置におい
   て、 前記表示装置は、少くとも、 a.射出ストロークの全領域を表示する表示モードと、 b.射出ストロークの高速領域のみを拡大表示する表示モ
   ードと、 c.前回のショットの射出圧力と射出速度のグラフパター
   ン線図に、今回のショットの射出圧力と射出速度のグラ
   フパターン線図を色分けして重ね書きさせる表示モード
   と、 をもち、前記表示装置はさらに、鋳造（成形）条件の変
   更時に表示スケールを自動設定するか、表示スケールを
   前回の鋳造条件時のスケールに維持するかを選択可能と
   されていることを特徴とするダイカストマシンにおける
   射出状態のグラフィック表示装置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載において、前記表示装置
   は、同一画面上に射出圧力と射出速度のグラフパターン
   線図、並びに射出圧力と射出速度の少なくとも数値デー
   タを併せて表示するようになっていることを特徴とする
   ダイカストマシンにおける射出状態のグラフィック表示
   装置。