JPH08132211A - 加圧鋳造機における加圧ピンの制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 引け巣発生の防止に最適なように加圧ピンの
ストロークを自動的に制御し、鋳造品の品質の向上を図
る。 【構成】 加圧ピン１０を駆動する加圧ピンシリンダ１
２の無負荷でのストロークＳを計測し、加圧ピン１０の
ストロークＳから所定の微小量αを減じた（Ｓ−α）を
加圧ピンのストロークとして設定し、キャビティ内に溶
湯の充填が開始されてから所定の待ち時間を経過した後
に加圧ピン１０を前進させるとともに、加圧ピンの実際
のストロークＳf を計測し、加圧ピンのストローク検出
値Ｓf と、設定ストローク（Ｓ−α）との値を比較し、
加圧ピンのストロークが設定ストローク（Ｓ−α）にな
るように前記加圧ピンシリンダへ供給する圧油の圧力、
流量、溶湯の充填完了から加圧ピンを前進させるまでの
待ち時間のうち少なくとも１のパラメータを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイカストマシンなど
の加圧鋳造機において、金型内に充填された溶湯を局部
的に加圧するために用いる加圧ピンの制御方法および制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に加圧鋳造では、金型内のキャビテ
ィに充填されてから溶湯が冷却されて凝固する際に、体
積の収縮により鋳造品の組織に内引けが発生しやすい傾
向がある。また、キャビティには、溶湯を高速で射出す
るため、溶湯に空気が巻き込まれ、鋳物の内部に鋳巣を
生じることなる。このような内引け、鋳巣などの欠陥を
なくすため、キャビティ内の溶湯が凝固する直前に加圧
ピンを溶湯に押し込んで局部的に加圧することによって
引け巣の発生を防止することが行われている。

【０００３】この加圧ピンによる局部加圧方法の実施に
際しては、鋳造条件に応じた適切な加圧力と、加圧をす
るときのタイミングを適切に決定することが重要とな
る。従来のこの種の加圧ピンの制御に関する公知技術と
しては、例えば、特公昭５９−１５６５６０号公報、特
開昭５８−９７５８号公報、特開平４−１１８１６７号
公報に開示されている。

【０００４】特公昭５９−１５６５６０号公報による加
圧ピン制御は、加圧ピンの加圧タイミングをタイマーを
用いて一定に制御するものであり、特開昭５８−９７５
８号公報によれば、金型温度をセンサで検出し、この検
出温度に基づいて加圧ピンの動作を制御するものであ
る。特開平４−１１８１６７号公報では、加圧ピンのス
トロークを検出し、検出値が所定のストロークになるよ
うに、加圧ピンをキャビティ内に前進させるタイミング
を制御し、これによって、適正な条件の下で溶湯を加圧
するようにした加圧ピンの制御方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
特公昭５９−１５６５６０号公報の技術においては、鋳
込み開始の金型温度と、型安定時の凝固温度が異なるた
め、タイマーで加圧ピンの動作のタイミングを制御して
も鋳物の品質にバラツキを生じることがあった。特開昭
５８−９７５８号公報の技術によれば、金型温度または
溶湯温度と加圧タイミングのタイミングの関係が明確で
ないと加圧ピンの動作を制御しにくいという問題があ
り、さらに、金型温度も、溶湯温度と射出圧力の関係を
一定にすることが困難であった。

【０００６】さらに、特開平４−１１８１６７号公報に
よる加圧ピン制御方法では、加圧ピンの位置を直接計測
できるというメリットがある反面、金型ごとにセンサを
取り付け、あらかじめ加圧ピンの最適なストロークを金
型、鋳造条件に対応させて加圧ピンごとに設定する必要
がある。加圧ピンのストロークが誤って設定されてしま
った場合には、その設定値のまま加圧ピンが制御されて
しまう問題があった。

【０００７】また、一の金型に複数の加圧ピンを設け、
それぞれ加圧ピンを駆動するシリンダのストロークが異
なるものでは、それぞれについて、センサを取り付け、
最適となる加圧ピンのストロークを調整しなければなら
ない。このような加圧ピンのストロークの設定は、加圧
ピン毎、鋳造条件毎に微妙に異なり、煩些な労力を要し
ていた。そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有す
る問題点を解消し、引け巣発生の防止に最適なように加
圧ピンのストロークが自動的に制御されるようにして鋳
造品の品質の向上に資する加圧ピンの制御方法およびそ
の制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、金型のキャビティ内に充填された溶湯
をすくなくとも１つの加圧ピンで局部的に加圧する加圧
鋳造機における加圧ピンの制御方法であって、前記加圧
ピンを駆動する加圧ピンシリンダの無負荷でのストロー
クＳを計測し、前記加圧ピンのストロークＳから所定の
微小量αを減じた（Ｓ−α）を加圧ピンのストロークと
して設定し、キャビティ内に溶湯の充填が開始されてか
ら所定の待ち時間を経過した後に加圧ピンを前進させ、
前記加圧ピンの実際のストロークＳf を計測し、前記加
圧ピンのストローク検出値Ｓf と、設定ストローク（Ｓ
−α）との値を比較し、その比較の結果、Ｓf ＝（Ｓ−
α）でなかったとき、次回の鋳造サイクルにおれるスト
ローク検出値Ｓf を設定ストローク（Ｓ−α）に近づけ
るために、前記加圧ピンシリンダへ供給する圧油の圧
力、流量、溶湯の充填完了から加圧ピンを前進させるま
での待ち時間のうち少なくとも１のパラメータを補正す
ることを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明は、前記の目的を達成するた
めに、金型のキャビティ内に充填された溶湯を凝固直前
に加圧ピンで局部的に加圧する加圧鋳造機における加圧
ピンの制御装置であって、加圧ピンのストローク量を検
出するストローク検出手段と、加圧ピンを駆動する加圧
ピンシリンダに供給する流体の圧力、流量を制御する加
圧ピン油圧制御回路と、前記加圧ピンのストローク検出
値Ｓf と、設定ストローク（Ｓ−α）との値を比較し、
その比較の結果、Ｓf ＝（Ｓ−α）でなかったとき、次
回の鋳造サイクルにおれるストローク検出値Ｓf を設定
ストローク（Ｓ−α）に近づけるために、前記加圧ピン
シリンダへ供給する圧油の圧力、流量、溶湯の充填完了
から加圧ピンを前進させるまでの待ち時間のうち少なく
とも１のパラメータを補正するストローク補正手段と、
前記ストローク補正手段による補正結果に基づいて前記
加圧ピンシリンダ制御油圧回路を制御する制御部を具備
したことを特徴とするものである。

【００１０】前記の加圧ピンの制御装置では、前記スト
ローク検出手段はアブソリュート式あるいはイクンリメ
ンタル式の変位センサなどを用いることができるほか、
加圧ピンシリンダに供給される圧油の流量を検出する流
量カウンタと、この流量カウンタによって検出された流
量を加圧ピンのストローク量に変換する手段とから構成
できる。

【００１１】また、本発明は、金型のキャビティ内に充
填された溶湯に凝固直前に油圧シリンダにより加圧ピン
を押し込んで鋳巣を減少または解消するようにした加圧
鋳造機において、油圧供給源と、前記油圧供給源からの
圧油の圧力を調整する圧力調整部と、前記圧力調整部で
圧力調整された作動油の圧力を補償する圧力補償部と、
前記圧力補償部で圧力調整された作動油の流量を調整す
る流量調整部と、前記流量調整部で流量を調整された作
動油の方向を切り換る方向切換弁と、前記方向切換弁に
接続され加圧ピンの進退動作を行う油圧シリンダとから
なる加圧ピン油圧制御回路と、前記加圧ピンのストロー
ク量を検出する手段と、この加圧ピンの位置に応じて、
前記油圧シリンダの前進および動作時間を制御する制御
装置を備えたことを特徴とするものである。

【００１２】前記ストローク検出手段は、方向切換弁を
通過した作動油の流量を所定の単位でカウントする流量
カウンタを備え、この流量カウンタを加圧ピンの進退動
作を行う油圧シリンダと、前記方向切換弁の間に接続
し、前記流量カウンタによって計測した流量を、あらか
じめ記憶した流量と加圧ピンの位置との対応関係データ
から加圧ピンの位置を間接的に計測するように構成する
ことができる。

【００１３】また、加圧ピン油圧制御回路は加圧鋳造機
の中子シリンダ油圧回路とは独立して設けることが好ま
しい。

【００１４】

【作用】まず、溶湯をキャビティに充填する前に無負荷
の状態で加圧ピンのストロークＳが計測され、計測した
加圧ピンのストロークＳからわずかに手前位置の所定の
微小量αを減じた（Ｓ−α）がその鋳造サイクルでの加
圧ピンの最適なストロークとして設定される。キャビテ
ィ内に溶湯が充填が開始され、所定の時間が経過する
と、加圧ピンが前進してその実際のストロークＳf が計
測される。この加圧ピンのストローク検出値Ｓf と、設
定ストロークＳ−αの値とは比較されて、加圧ピンのス
トロークが設定ストローク（Ｓ−α）になるように加圧
ピンシリンダへ供給する圧油の圧力、流量または、溶湯
の充填完了から加圧ピンを前進させるまでの待ち時間と
いった実際の加圧ピンのストロークを決定するパラメー
タの値が補正され、次回の鋳造サイクルからは、この補
正されたパラメータに基づいて加圧ピン油圧制御回路が
動作し、加圧ピンのストロークは、一定の設定値になる
ように制御される。

【００１５】また、本発明では、金型を用いた加圧鋳造
中の鋳物に対して、油圧シリンダによりスクイズピンを
凝固直前に押込んで鋳巣を減少または解消すべく、凝固
直前に押込んだ加圧ピンのストローク量を、流量カウン
タなどによって計測した流量と、予め求めた加圧ピンの
位置と流量との対応関係から間接的に計測し、加圧ピン
の適正ストロークと比較し、加圧鋳造時のストロークが
適正範囲に外れないように、加圧ピンの動作が制御され
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明による加圧ピンの制御方法およ
び制御装置の一実施例について添付の図面を参照して説
明する。

【００１７】図１は、加圧ピンの制御方法を実施するた
めの装置の構成を示すブロック図である。符号１０は加
圧ピンを示す。この加圧ピン１０は、加圧ピンシリンダ
１２のピストンロッド１１に連結されるもので、駆動さ
れたときにその先端は金型１４を貫通してキャビティ１
３内に突出するようになっている。金型１４は、図２に
示されるように、ダイカストマシンの固定盤に取り付け
てられた固定型１６と、可動盤上に設置された可動型１
７とからなり、溶湯１８は図示しない射出スリーブによ
って加圧充填される。

【００１８】加圧ピンシリンダ１２に圧油を供給する油
圧源２は、タンク３、フィルタ４、油圧ポンプ５および
ポンプモータ６を含んでいる。また、この油圧源２は、
図示されないダイカストマシンの中子シリンダ用油圧回
路と共用するようになっている。

【００１９】圧油はこの油圧源２から電磁方向制御弁２
２を介して加圧ピンシリンダ１２に導入される。電磁方
向制御弁２２は、その中立位置において、油圧源回路１
４から延出するパワーラインが接続されているＰポート
をブロックポジション、ポート２３を加圧ピンシリンダ
１２のヘッド側のシリンダ室１２ａに連通するポートと
し、加圧ピンシリンダ１２のエンド側のシリンダ室１２
ｂに連通するポート２４がタンクポートＴに連通するよ
うに接続されている。ソレノイド２２ａ、２２ｂは、ダ
イカストマシンの制御盤２６に接続されており、この制
御盤２６を通じてダイカストマシンの図示しない離型剤
スプレーの動作と連動して電磁方向制御弁２２が切り替
わるように構成されている。

【００２０】加圧ピンシリンダ１２へ供給する圧油の圧
力および流量を制御する加圧ピンシリンダ制御回路２８
は、アキュームレータ３０、圧力補償弁３１、比例電磁
リリーフ弁３２、比例電磁方向流量制御弁３３、チェッ
ク弁３４とから構成されている。

【００２１】圧力補償弁３１は、アキュームレータ３０
の下流に接続され、負荷圧力の変動を補償するとともに
比例電磁リリーフ弁３２によって制御される圧力の変動
に対応させて、比例電磁方向流量制御弁３３に導入され
る圧油の圧力を一定にするためのものである。比例電磁
方向流量制御弁３３を通って実際に加圧ピンシリンダ１
２へ供給する作動油の流量は、比例電磁方向流量制御弁
３３の開度を調整することによって制御される。この比
例電磁方向流量制御弁３３は、ソレノイド３３ａが付勢
されると、入り口側の管路と出口側の管路が連通するよ
うになっているととともに、後述されるマイクロプロセ
ッサが組み込まれた制御部４０によってアンプ３５を介
してソレノイド３３ａの励磁の度合いに応じて開度量が
制御されるようになっている。

【００２２】一方、比例電磁リリーフ弁３２は、アンプ
３６を介して設定圧力に応じて励磁されるソレノイド３
２ａを有しており、制御部４０から圧力設定信号出力が
アンプ３６に与えられ、油圧回路の最大圧力が設定され
るように構成されている。

【００２３】次に、制御部４０は、マイクロプロッセッ
サを搭載した中央処理装置４１と、プログラムが格納さ
れたＲＯＭおよびデータを随時読み書きできるＲＡＭと
を備えた主記憶装置４２と、入力装置４３ならびに出力
装置４４とを備えている。中央処理装置４１は、入力装
置４３を介して、加圧ピンシリンダ１２のストローク量
を検出するストローク検出器４５と、ダイカストマシン
の制御盤２６と、加圧ピンの制御に必要な所要の設定デ
ータを入力するためのキーボード４６とが接続されてい
る。

【００２４】前記ストローク検出器４５は、この実施例
では、アブソリュート式の変位検出器で、差動変圧器を
使用している。このアブソリュート式のストローク検出
器４５は、原点位置をセンサ自体で決定するために、あ
るストロークにおける出力値は常に一定となるものであ
る。このストローク検出器４５は、加圧ピンシリンダ１
２内に収納して設けることができる。

【００２５】すなわち、図６に示すように、加圧ピンシ
リンダ１２のシリンダヘッド８０にコイル部８２が固定
され、ピストン８３内部にコイル部８２を覆うようにス
リーブ状のコア８１が内蔵されている。そして、ピスト
ン８３が動くと内蔵されたスリーブコア８１もいっしょ
に動くため、コイル部８２とスリーブコア８１の位置関
係がずれて、ピストン８３の位置に応じた電圧を出力す
るようになっている。このピストン８３と加圧ピン１０
は一体に連結されているために、ピストン８３の位置を
検出することによって、加圧ピン１０のストロークを検
出できる。

【００２６】このようにアブソリュート式のストローク
検出器４５を内蔵した加圧ピンシリンダ１２を用いるこ
とにより、ストローク検出センサ４５専用のスペースを
小さくすることができ、金型における加圧ピンユニット
による制約を最小限にすることができる。なお、ストロ
ーク検出器４５としては、アブソリュート式に限るもの
ではなく、インクリメンタル式のものを採用することも
できる。

【００２７】制御部４０には、鋳造サイクルが開始され
て離型剤のスプレー装置が作動したときに、スプレー作
動信号が入力され、また、金型１４のキャビティへの溶
湯の充填が終了したときには、充填完了信号が入力され
るようになっている。なお、溶湯の充填完了の検出に
は、図示しない射出プランジャーの押圧力の変化あるい
は射出速度の低下を検出して充填完了信号を出力する公
知の技術が適用される。

【００２８】一方、出力装置４４には、表示装置として
ＣＲＴ４７が接続されており、加圧ピン１２の制御に必
要な設定データをＣＲＴ４７の画面に表示される指示に
従ってキーボード４６から入力することができ、また、
鋳造サイクルの進行状況を表す各種データが表示される
ようになっている。また、制御部４０には、信号線５
０、５１を介して流量制御弁３４のアンプ３５、比例電
磁リリーフ弁３３のアンプ３６と接続されている。

【００２９】次に、加圧ピンの制御方法について、図３
のフローチャートを参照しながら、以下に説明する。ま
ず、キーボート４６から種々のデータ、すなわち、定数
α、圧力Ｐ、流量Ｑ、待ち時間Ｔ１、および押圧時間Ｔ
２が入力される（ステップＳ１）。これらは、加圧ピン
１０の最適なストロークを決定するためのパラメータと
して、入力されるデータである。定数αは、加圧ピン毎
に鋳造条件に応じて予め定められた微小な定数である。
ここで、所定の微小量αの値は、フルストロークの一歩
手前の位置で加圧するためのストローク残存量に相当す
る値であって、加圧ピン１０の径や金型の大きさに関係
なく定まり、通常、２〜３ｍｍの範囲内にある。本発明
では、実際のストローク検出量Ｓf が、無負荷ストロー
クをＳとして、設定値（Ｓ−α）に近づくか、または一
致するように加圧ピン１０の移動制御を行うことによっ
て、巣の発生を抑制する。

【００３０】図２において、加圧ピン１０が無負荷の状
態で最前進端まで前進するときの全ストロークをＳとす
ると、中央処理装置４１は、Ｓ−αのストローク量を最
適なストロークとして算出するとともに、実際に前進し
たストロークの計測値であるストロークＳf と比較し、
その比較結果に基づいて、加圧ピン１０についてのスト
ローク検出量Ｓf が設定値（Ｓ−α）に漸近するよう
に、圧力Ｐ、流量Ｑ、待ち時間Ｔ１等ののパラメータを
補正する。

【００３１】圧力Ｐは、加圧ピンシリンダ１２に供給さ
れる圧油の作動圧力であり、特に製品のワレに影響を与
えるもので比例電磁リリーフ弁３２によって設定され
る。流量Ｑは、加圧ピンで押えている位置よりも離れた
位置にある鋳巣の減少または解消に大きな効果を与え
る。この流量Ｑは加圧ピンシリンダ１２に供給する単位
時間あたりの圧油の流量で、流量カウンタ２５によって
測定され、比例電磁方向流量制御弁３３の開度を調整す
ることによって設定されるようになっている。また、待
ち時間Ｔ１は、加圧ピン１０を凝固直前に押し込むタイ
ミングをとるための時間であって、鋳物全体の密度に影
響を与える。キャビティ１３への溶湯充填完了の時点か
ら、加圧ピン１０が実際に前進を開始するまでの待ち時
間を表している。押圧時間Ｔ２は、加圧ピン１０の前進
開始時を起算時点として、加圧ピン１０がそれ以上前進
しなくなり、その時点での位置を実測するまでの時間を
表わしている。これらα、待ち時間Ｔ１、押圧時間Ｔ２
は、過去の経験により得たデータおよび鋳造条件に応じ
てあらかじめ設定され、待ち時間Ｔ１、押圧時間Ｔ２に
ついては、制御部４０が内蔵する図示しないタイマ手段
によって計時されるようになっている。

【００３２】次に、鋳造サイクルの開始とともに金型１
４が開かれ、図示しない離型剤スプレーによって、キャ
ビティ成形面に離型剤が吹き付けられる。この離型剤の
塗付と同時に、加圧ピンシリンダ１２に圧油が供給され
る。また、この離型剤スプレーの作動信号は、ダイカス
トマシンの制御盤２６から制御部４０に出力されるので
（ステップＳ２）、この信号を取り込んだ中央処理装置
４１は、無負荷でフルストロークを往復する加圧ピン１
０の前進全ストロークＳをストローク検出器４５を介し
て検出する。中央処理装置４１は、ストローク検出器４
４の出力信号に基づいて加圧ピンシリンダ１２の全スト
ロークＳを演算し、その結果のデータを記憶装置４２に
記憶する（ステップＳ３）。

【００３３】金型１４のキャビティ１３へ溶湯が充填さ
れ始め、やがて充填完了を知らせる充填完了信号がダイ
カストマシン制御盤２６から制御装置４０に与えられる
（ステップＳ４）。この溶湯充填完了時点から図示しな
いタイマが作動して、第１の待ち時間Ｔ１時間が経過す
ると（ステップＳ５）、電磁方向制御弁２２のソレノイ
ド２２ａが付勢され、圧油が加圧ピンシリンダ１２のヘ
ッド側のシリンダ室１２ａに供給される。

【００３４】これによって、凝固直前の溶湯を局部的に
加圧すべく、加圧ピン１０は前進を開始し、キャビティ
１３の溶湯への加圧が開始される。また、これと同時に
加圧ピン１０のストロークの計測が開始され、第２の待
ち時間Ｔ１を計時するタイマが作動する（ステップＳ
６）。加圧ピン１０が時間Ｔ２が経過すると（ステップ
Ｓ７）、この時点でストローク検出器４５を介して加圧
ピン１０が実際に進んだストロークＳf が検出され、そ
の計測値は記憶装置４２に記憶される（ステップＳ
８）。

【００３５】このようして得られた加圧ピン１０の検出
ストロークＳf は、設定ストローク（Ｓ−α）と比較さ
れる。この比較では、許容誤差βを考慮し、実際には、
ストロークＳf は設定ストローク（Ｓ−α）±βの範囲
内にあるかどうかが判断され（ステップＳ９）、その判
断結果に応じて次の処理が実行される。なお、検出スト
ロークＳf 、設定ストローク（Ｓ−α）、許容誤差βの
相対関係は図４に示す通りである。

【００３６】ステップＳ１０は、Ｓf ＜（Ｓ−α）−β
、すなわち加圧ピン１０の押し込みが不十分であった
場合の処理である。この場合は、加圧ピン１０は、鋳造
条件から最適な値として設定されたストローク（Ｓ−
α）から許容誤差を引いた値（Ｓ−α）−βまで到達し
ていないので、ストロークを増大させる必要がある。従
って、次回の鋳造サイクルに際して加圧ピンシリンダ１
０のストロークを初期設定値（Ｓ−α）に近づけるた
め、作動油の圧力Ｐ、流量Ｑ、あるいは溶湯の充填終了
から加圧ピン１０が前進し始めるまでの時間Ｔ１のう
ち、すくなくとも一つのパラメータについて、一定の微
小量だけ加減する補正を行い、この補正値で次回のサイ
クルを行うため、これらのパラメータの再設定を行う。

【００３７】その場合、圧力Ｐと流量Ｑについては、値
を大きくするほど加圧ピン１０の加圧力は増大し、また
前進速度も大きくなるので、ストロークを増やすため
に、ΔＰ、ΔＱが加算される。これとは逆に、充填開始
から加圧ピンシリンダ１２が作動し始めるまでの待機時
間Ｔ１については、加圧ピン１０のストロークを増大さ
せるために、補正量ΔＴは減算され、タイマの設定時間
としてＴ１−ΔＴのデータが記憶装置４２に記憶され
る。この場合、補正されないパラメータ、例えば、ΔＱ
とΔＴ１が加算される場合には、ΔＰには０の値が設定
される。なお、補正量ΔＴ１、ΔＰ、ΔＱの値は、適宜
鋳造条件に応じて経験的に決定される。このようにし
て、例えば、圧力ＰがＰ＋ΔＰに補正された場合には、
次回の鋳造サイクルでは、補正値に対応する圧力設定信
号が出力装置４４を介してアンプ３６に出力され、この
アンプ出力によって比例電磁リリーフ弁３３の設定圧力
がＰ＋ΔＰに設定される。また、流量ＱがＱ＋ΔＱに補
正された場合も同様に、開度設定信号がアンプ３５に出
力され、このアンプ３５の出力に比例した開度に比例電
磁方向流量制御弁３３が制御される。

【００３８】一方、ステップＳ１１は、Ｓf ＞（Ｓ−
α）＋β 、すなわち加圧ピン１０を押し込みすぎた場
合の処理である。この場合は、加圧ピン１０の先端位置
が設定ストローク（Ｓ−α）よりも実際には前進しすぎ
ているので、次回以降の鋳造サイクルでは、ストローク
を減少させる必要がある。従って、ステップＳ１０とは
反対に加圧ピンシリンダ１２の作動油圧力Ｐ、流量Ｑに
ついては、補正量ΔＰ、ΔＱを減算し、加圧ピン１０シ
リンダを作動させるまでの待機時間Ｔについては、ΔＴ
だけ加算する。

【００３９】なお、ステップＳ９で、（Ｓ−α）−β≦
Ｓf ≦（Ｓ−α）＋βが成立するときには、補正処理を
する必要がなく、従って補正を実行することなく、今回
のサイクルでの処理は終了し、次回のサイクルのスター
ト待ちとなる。

【００４０】以上のようにして、加圧ピンのストローク
は、鋳造サイクルを重ねるにつれて、学習により最適値
に向かって修正されるので、結果的に巣の発生を効果的
に防止して鋳造品の品質を向上させることができる。

【００４１】以上説明した実施例は、単一の加圧ピン１
０についての制御について説明したが、本発明は、これ
に限定されるものではなく、加圧ピン１０を複数備えた
ダイカストマシンにも適用することができる。すなわ
ち、加圧ピンごとに方向制御弁２３を介して加圧ピンシ
リンダ１２を油圧源２０と接続し、アキュームレータ３
０の下流側で油圧配管を５４、５５を加圧ピンごとに分
岐させ、それぞれに加圧ピンシリンダ制御回路２８と同
等の制御回路を設けることによって、複数の加圧ピンに
対応することができる。このような複数の加圧ピンの場
合でも、加圧ピンごとにその溶湯充填完了後のストロー
クを検出し、上述したフローチャートの処理に従って、
ストローク検出値Ｓf と、設定ストローク（Ｓ−α）と
の比較結果に基づいて、それぞれ加圧ピンシリンダ１２
に供給される圧油の圧力Ｐ、流量Ｑまたは、溶湯の充填
完了から加圧ピンが作動するまでの待ち時間Ｔ１、また
はこれらのパラメータを組み合せて補正することによっ
て、個々の加圧ピンごとにストロークを調整する必要な
しに設定ストロークが自動的に調整されうる。

【００４２】次に、本発明の他の実施例について図５を
参照して説明する。

【００４３】この図５の油圧回路図において、油圧供給
源６０は、第１実施例と同様にダイカストマシンの中子
シリンダの油圧回路と共用される。この油圧源６０は、
ポンプモータ６１によって駆動される油圧ポンプ６２を
備えている。フィルタ６３を介してタンク６５から吸い
込まれた油は、油圧ポンプ６２で加圧されて４ポート３
位置の電磁方向制御弁６６を介して加圧ピン１０を駆動
する加圧ピンシリンダ６７に供給される。

【００４４】この実施例では、ソレノイド６６ａを励磁
してポートＰとポートＡが連通するように電磁方向制御
弁６６を切り換えると、パイロットチェック弁６８を介
して圧油が加圧ピンシリンダ６７のエンド側のシリンダ
室６７ａに供給されて加圧ピン１０は前進する。ソレノ
イド６６ｂを励磁してポートＰとポートＢとが連通する
と加圧ピン１０は復帰するようになっている。なお、前
記パイロットチェック弁６８は、加圧ピンシリンダ６７
のヘッド側のシリンダ室６７ｂから戻る圧油をパイロッ
ト圧に導いているので、加圧ピン１０の負荷が大きすぎ
るときは開いて、圧油がタンク側に放出される。

【００４５】このような電磁方向制御弁６６は、初期調
整や、上述した第１実施例の場合と同じように、全スト
ロークＳを計測するするため加圧ピン１０を無負荷で進
退させるときなどに加圧ピンシリンダ６７の作動油の流
れの方向を制御する場合に主として用いられ、凝固直前
の溶湯を加圧ピン１０によって局部加圧するときには、
局部加圧のために専用に設けた加圧ピン油圧回路７０に
よって、加圧ピン１０に供給される圧油の圧力および流
量が制御されるようになっている。

【００４６】この加圧ピン油圧回路７０は、油圧ポンプ
６２から供給される圧油を蓄圧するアキュームレータ７
１と、減圧弁７２、圧力補償弁７３、比例電磁方向流量
制御弁７４、比例電磁リリーフ弁７５、逃し弁７６など
から構成されている。

【００４７】アキュームレータ７１には、フィルタ７７
を通って油圧ポンプ６２から圧油が供給され、このアキ
ュームレータ７１で所定の圧力に加圧された圧油は、減
圧弁７２によって出口側が所定の圧力に調整され、ま
た、圧油には、加圧ピン１０の作動に伴う負荷の変動は
比例電磁リリーフ弁７３によって補償される。比例電磁
式方向流量制御弁７４は、作動油の方向を切り換えると
ともに、流量を調整してそのソレノイドが励磁されたと
きに開いて、加圧ピンシリンダ６７のエンド側のシリン
ダ室６７ａに圧油を供給する。

【００４８】加圧ピンシリンダ６７に供給する圧油の設
定圧力は、比例電磁式リリーフ弁７５によって、また、
その圧油の流量は比例電磁式方向流量制御弁７４によっ
て設定、調整されることは、第１実施例と同様である
が、図５では、制御装置の詳細については、図示が省略
されている。

【００４９】なお、逃し弁７６は、アキュームレータ７
１に蓄圧されている圧油をタンク側に放出するときに開
く弁で、圧油はオリフィス７９を介して減圧されてタン
ク側に導出される。

【００５０】この実施例では、特に加圧ピンシリンダ６
７に供給される圧油の流量を所定の単位でカウントする
流量カウンタ７８が加圧ピンシリンダ６７と電磁方向制
御弁６６の間に設けられている。圧油の流量には加圧ピ
ン１０のストロークが比例する関係があることから、こ
の関係を利用して加圧ピン１０の位置を間接的に計測す
るようになっている。なお、図５において、８５は油圧
ポンプ６２の吐出圧力の上限を設定するリリーフ弁を示
している。

【００５１】以上の実施例の構成において、加圧ピン１
０を動作させる手順について説明する。まず、溶湯を射
出スリーブに入れて射出すると、溶湯がキャビティに充
填される。その時、射出シリンダの圧力が上昇するの
で、これが検知されて制御装置４０へ送られる。制御装
置４０は、計測した加圧ピン１０のストロークに応じて
設定された待ち時間Ｔ１、押圧時間Ｔ２、流量Ｑ、圧力
Ｐに基づいて、比例電磁式方向流量制御弁７４、比例電
磁式リリーフ弁７５を制御する。この流量Ｑ、圧力Ｐは
個々に独立して、または相互に制御することにより、加
圧ピン１０の発進のタイミングや、動作時間や、ストロ
ーク（位置）を制御することができる。

【００５２】この加圧ピン１０の制御としては、例え
ば、第１実施例と同様な制御が行われる。すなわち、プ
ランジャチップが高速射出のリミットスイッチを踏む
と、圧力補償弁７３、減圧弁７２の設定圧力に達した時
点で待ち時間Ｔ１後に、比例電磁式方向流量制御弁７４
のソレノイドが励磁される。このとき、加圧ピンシリン
ダ６７に供給される流量Ｑは、微細に制御され、鋳物に
対して加圧ピン１０に対してスクイズを行う。この時の
流量カウンタのカウント値が加圧ピン１０のストローク
と比例するため、あらかじめ、カウント値とストローク
との対応関係のデータが記憶されており、制御装置の演
算部は、このデータを参照してカウント値をストローク
量に変換し、これにより凝固直前に押し込んだ加圧ピン
１０のストロークを間接的に計測できる。

【００５３】この計測したストローク値と、加圧ピン１
０のストロークの適正値とが比較され、加圧ピン１０が
適正位置で停止した場合には、加圧ピン１０を加圧状態
に時間Ｔ２だけ保持した後、比例電磁式方向流量制御弁
７４が非励磁とされて、加圧ピン１０は後退し、次の鋳
造サイクルの射出開始まで待機する。

【００５４】一方、加圧ピン１０のストロークが適正値
から外れた場合には、第１実施例と同様な補正処理が実
行される。すなわち、加圧ピン１０のストロークが適正
値よりも短い場合は、そのストロークに比例させて、流
量Ｑを多く、圧力Ｐを高くし、時間Ｔ１を短くする。ス
クイズピン１０のストロークが適正値よりも長い場合
は、流量Ｑを少なく、圧力Ｐを低くし、待ち時間Ｔ１を
長くする。

【００５５】こうして、流量Ｑ、圧力Ｐ、待ち時間Ｔ１
を補正し、次回の鋳造サイクル以降では、加圧ピン１０
のストロークが最適値に向かって学習により修正される
のは、第１実施例の場合と同様である。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、加圧ピンのストローク検出値と、設定ストロ
ークとの値を比較し、この比較の結果に応じて加圧ピン
の作動油の圧力、流量などの加圧ピンのストロークを決
定するパラメータを補正することにより、加圧ピンのス
トロークを予め設定する必要なしに鋳造サイクルを連続
するにつれて学習により最適なストロークに制御される
ので、加圧ピンによって溶湯の効果的な加圧が可能とな
り、引け巣の発生を防止して鋳造品の品質向上を達成す
ることができる。また、複数の加圧ピンシリンダを備え
た金型に本発明を適用することによって、それぞれの加
圧ピンについて一つ一つストロークを設定する必要なし
に、自動的に最適ストロークに制御される効果を奏する
ものである。

【００５７】また、加圧ピンのストロークを変位センサ
などの他、流量計を用いて計測することで、加圧ピンの
動作を制御し、金型を用いた加圧鋳造中の鋳物に対して
油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に適切に押込ん
で鋳巣を減少または解消することができる。

【００５８】さらに、加圧ピンを作動させる油圧回路を
独立して制御することにより、鋳造機側の圧力変動を受
けることなく、圧ピンを高精度に動作させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による加圧ピン制御装置の一実施例の構
成を表わした構成説明図。

【図２】加圧ピンと金型を表わした断面図。

【図３】加圧ピン制御の処理内容を表わしたフローチャ
ート。

【図４】加圧ピンの設定ストロークと許容範囲を説明す
るための線図。

【図５】他の実施例による加圧ピン制御装置の要部を表
わした油圧回路図。

【図６】ストローク検出器として用いる変位センサの構
成を示す断面図。

【符号の説明】

１０ 加圧ピン １２ 加圧ピンシリンダ １３ キャビティ ２０ 油圧源回路 ２２ 電磁方向制御弁 ２６ 制御盤 ２８ 加圧ピンシリンダ制御回路 ３０ アキュームレータ ３１ 圧力補償弁比 ３２ 比例電磁リリーフ弁 ３３ 比例電磁方向流量制御弁 ３５ アンプ ３６ アンプ ４０ 制御部 ６０ 油圧源 ６２ 油圧ポンプ ６６ 電磁方向制御弁 ６７ 加圧ピンシリンダ ６８ パイロットチェック弁 ７０ 加圧ピン油圧回路 ７１ アキュームレータ ７２ 減圧弁 ７３ 圧力補償弁 ７４ 比例電磁方向流量制御弁 ７５ 比例電磁リリーフ弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/80 7365−4Ｆ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型のキャビティ内に充填された溶湯をす
   くなくとも１つの加圧ピンで局部的に加圧する加圧鋳造
   機における加圧ピンの制御方法であって、 前記加圧ピンを駆動する加圧ピンシリンダの無負荷での
   ストロークＳを計測し、 前記加圧ピンのストロークＳから所定の微小量αを減じ
   た（Ｓ−α）を加圧ピンのストロークとして設定し、 キャビティ内に溶湯の充填が開始されてから所定の待ち
   時間を経過した後に加圧ピンを前進させ、 前記加圧ピンの実際のストロークＳf を計測し、前記加
   圧ピンのストローク検出値Ｓf と、設定ストローク（Ｓ
   −α）との値を比較し、その比較の結果、Ｓf＝（Ｓ−
   α）でなかったとき、次回の鋳造サイクルにおれるスト
   ローク検出値Ｓf を設定ストローク（Ｓ−α）に近づけ
   るために、前記加圧ピンシリンダへ供給する圧油の圧
   力、流量、溶湯の充填完了から加圧ピンを前進させるま
   での待ち時間のうち少なくとも１のパラメータを補正す
   ることを特徴とする加圧鋳造機における加圧ピンの制御
   方法。
2. 【請求項２】金型のキャビティ内に充填された溶湯を凝
   固直前に加圧ピンで局部的に加圧する加圧鋳造機におけ
   る加圧ピンの制御装置であって、 加圧ピンのストローク量を検出するストローク検出手段
   と、 加圧ピンを駆動する加圧ピンシリンダに供給する流体の
   圧力、流量を制御する加圧ピン油圧制御回路と、 前記加圧ピンのストローク検出値Ｓf と、設定ストロー
   ク（Ｓ−α）との値を比較し、その比較の結果、Ｓf ＝
   （Ｓ−α）でなかったとき、次回の鋳造サイクルにおれ
   るストローク検出値Ｓf を設定ストローク（Ｓ−α）に
   近づけるために、前記加圧ピンシリンダへ供給する圧油
   の圧力、流量、溶湯の充填完了から加圧ピンを前進させ
   るまでの待ち時間のうち少なくとも１のパラメータを補
   正するストローク補正手段と、 前記ストローク補正手段による補正結果に基づいて前記
   加圧ピンシリンダ制御油圧回路を制御する制御部を具備
   したことを特徴とする加圧鋳造機における加圧ピンの制
   御装置。
3. 【請求項３】前記ストローク検出手段は、前記加圧ピン
   シリンダに供給される圧油の流量を検出する流量カウン
   タと、この流量カウンタによって検出された流量を加圧
   ピンのストローク量に変換する手段とからなることを特
   徴とする請求項２に記載の加圧鋳造機における加圧ピン
   の制御装置。
4. 【請求項４】金型のキャビティ内に充填された溶湯に凝
   固直前に油圧シリンダにより加圧ピンを押し込んで鋳巣
   を減少または解消するようにした加圧鋳造機において、 油圧供給源と、 前記油圧供給源からの圧油の圧力を調整する圧力調整部
   と、前記圧力調整部で圧力調整された作動油の圧力を補
   償する圧力補償部と、前記圧力補償部で圧力調整された
   作動油の流量を調整する流量調整部と、前記流量調整部
   で流量を調整された作動油の方向を切り換る方向切換弁
   と、前記方向切換弁に接続され加圧ピンの進退動作を行
   う油圧シリンダとからなる加圧ピン油圧制御回路と、 前記加圧ピンのストローク量を検出する手段と、 前記加圧ピンの位置に応じて、前記油圧シリンダの前進
   および動作時間を制御する制御装置を備えたことを特徴
   とする加圧鋳造機における加圧ピンの制御装置。
5. 【請求項５】前記ストローク検出手段は、方向切換弁を
   通過した作動油の流量を所定の単位でカウントする流量
   カウンタを備え、この流量カウンタを加圧ピンの進退動
   作を行う油圧シリンダと、前記方向切換弁の間に接続
   し、前記流量カウンタによって計測した流量を、あらか
   じめ記憶した流量と加圧ピンの位置との対応関係データ
   から加圧ピンの位置を間接的に計測することを特徴とす
   る請求項４に記載の加圧鋳造機における加圧ピンの制御
   装置。
6. 【請求項６】前記加圧ピン油圧制御回路を加圧鋳造機の
   中子シリンダ油圧回路とは独立して設けたことを特徴と
   する請求項２または請求項４に記載の加圧鋳造機におけ
   る加圧ピンの制御装置。