JPH09122879A - ダイカストマシンにおける射出追従制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常に、射出シリンダの前進動作が型開きの動
作に常に同期して追従するようにし、固定型側に残りや
すいビスケット部での破損を防止し、鋳造品が確実に移
動型側に残った状態で型開きする。 【解決手段】 射出プランジャ２２の移動速度を検出す
る射出速度検出手段と、移動ダイプレート４の移動速度
を検出する型開き速度検出手段と、射出シリンダ２０に
供給する圧油の流量を制御する流量制御弁３５と、型開
き開始時点から射出速度検出手段、型開き速度検出手段
によって検出した射出プランジャ２２の移動速度と移動
ダイプレート４の移動速度とを比較し、射出プランジャ
２２の移動速度が移動ダイプレート４の移動速度に等し
くなるように流量制御弁３４の開度を制御する制御手段
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカストマシン
における射出追従制御装置に係り、特に、金型に充填し
た溶湯の冷却後に、鋳造品の一部であるビスケット部を
射出プランジャで押出す動作のタイミングを型開き動作
に同期して追従するように制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のダイカストマシンを示
す。このダイカストマシン１のベース２の上面には、固
定ダイプレート３が固定されているとともに、移動ダイ
プレート４が移動可能に取り付けられている。固定ダイ
プレート３、移動ダイプレート４にはそれぞれ対向する
ように固定型５、移動型６が取り付けられており、この
固定型５と可動型６によって鋳造品１００を鋳造するキ
ャビティが形成されている。７は、圧油が蓄圧されてい
るアキュームレータで、８は、射出シリンダを示す。こ
の射出シリンダ８のピストンロッド９には、射出プラン
ジャ１０が連結されている。

【０００３】一方、符号１１は、型開き用の油圧シリン
ダであり、この型開き用油圧シリンダ１１は、固定ブロ
ック１２に取り付けられているととともに、型開き時に
大きな力を発生させて移動型６を固定型５から引き離す
ためのトグル機構を構成するリンク機構１３を介して移
動ダイプレート４と連結されている。

【０００４】このようなダイカストマシン１では、金型
への溶湯の充填が完了してから型開きを行なう際、型開
き用油圧シリンダ１１の後退により鋳造品１００を移動
型６に残して金型を開き、型開きをさせる。その際に、
鋳造品１００のビスケット部１００ａが最も離型し難い
部分である。

【０００５】従来、型開きしたときの鋳造品１００の破
損を防止するため、射出プランジャ１０を前進させて、
ビスケット部１００ａを固定型５から押出す方法が採用
されている。

【０００６】この鋳造品１００のビスケット部１００ａ
を射出プランジャ１０で押出す場合、一般には、型開き
の動作に合せて射出プランジャ１０を前進させるように
タイミングをとるのが普通である（以下、このような型
開きの動作を射出追従という。）。この射出追従では、
本来、射出プランジャ１０の速度と、型開きしたときの
移動ダイプレート４の速度が同じになる必要があるが、
従来の射出追従では、射出プランジャ１０の前進速度
が、移動ダイプレート４の移動する速度よりも大きくな
るように、射出シリンダ８の動作を制御している。

【０００７】これは、型開きの際に必要とされる力に較
べて、射出プランジャ１０の押出力の方が小さいため
で、鋳造品１００のビスケット部１００ａに射出プラン
ジャ１０のチップ先端が当接してからこれを押出すまで
に遅れがあり、これによって、実動作上は、射出プラン
ジャの前進速度が移動ダイプレート４の速度と同じよう
に設定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の射出
追従では、射出シリンダ８に供給する圧油の流量、圧力
と、型開き用油圧シリンダ１１に供給する圧油の流量、
圧力とをそれぞれ独立に調整することによって、射出プ
ランジャ１０の動作が型開きの動作に追従するように調
整している。

【０００９】しかし、鋳造品１００のビスケット部１０
０ａを押出すときに作用する抵抗の大きさによっては、
射出プランジャ１０の追従動作が型開きに較べて遅れて
しまい、その結果、図６に示すように、鋳造品１００が
ビスケット部１００ａから破損する結果、鋳造品１００
は移動型６側に、ビスケット部１００ａは固定型５側に
そのまま残ってしまい連続鋳造に支障をきたすことがあ
った。

【００１０】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、常に、射出シリンダの前進動作
が型開きの動作に常に同期して追従するようにし、ビス
ケット部での破損を防止し、鋳造品が確実に移動型側に
残った状態で型開きされるようにしたダイカストにおけ
る射出追従制御装置を提供することにある。

【００１１】

【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、金型と連通接続する射出スリーブに溶
湯を供給し、この溶湯を射出プランジャにより加圧して
金型内のキャビティに充填し、その凝固後に所定のタイ
ミングで移動型を固定型から離間させる型開きと同時に
射出プランジャを前進させて、鋳造品のビスケット部を
固定型から押し出すようにしたダイカストマシンにおい
て、射出プランジャの移動速度を検出する射出速度検出
手段と、移動ダイプレートの移動速度を検出する型開き
速度検出手段と、射出シリンダに供給する圧油の流量を
制御する流量制御弁と、前記型開き開始時点から射出速
度検出手段、型開き速度検出手段によって検出した射出
プランジャの移動速度と移動ダイプレートの移動速度と
を比較し、前記射出プランジャの移動速度が移動ダイプ
レートの移動速度に等しくなるように前記流量制御弁の
開度を制御する制御手段とを備えることを特徴とするも
のである。

【００１２】また、本発明は、金型と連通接続する射出
スリーブに溶湯を供給し、この溶湯を射出プランジャに
より加圧して金型内のキャビティに充填し、その凝固後
に所定のタイミングで移動型を固定型から離間させる型
開きと同時に射出プランジャを前進させて、鋳造品のビ
スケット部を固定型から押し出すようにしたダイカスト
マシンにおいて、射出プランジャの移動速度を検出する
射出速度検出手段と、移動ダイプレートの移動速度を検
出する型開き速度検出手段と、型開きシリンダに供給す
る圧油の流量を制御する流量制御弁と、前記型開き開始
時点から射出速度検出手段、型開き速度検出手段によっ
て検出した射出プランジャの移動速度と移動ダイプレー
トの移動速度とを比較し、前記射出プランジャの移動速
度が移動ダイプレートの移動速度に等しくなるように前
記流量制御弁の開度を制御する制御手段とを備えること
を特徴とするものである。

【００１３】本発明では、前記射出速度検出手段ならび
に型開き速度検出手段は、それぞれ射出プランジャ、移
動ダイプレートの位置を検出する位置検出器と、これら
の位置検出器から与えられる位置信号に基づいて射出プ
ランジャ、移動ダイプレートの移動速度を算出する演算
手段とからなることが好ましい。

【００１４】このように構成される本発明によれば、型
開きが開始されると、固定型から離れていく可動型の移
動ダイプレートの移動速度が検出されるととともに、型
開きと同時に前進して固定型から成形品のビスケット部
を押し出そうとする射出プランジャの移動速度が検出さ
れる。その結果、射出プランジャの移動速度が移動ダイ
プレートの移動速度よりも小さい場合は、射出シリンダ
に圧油を供給する流量制御弁の開度を大きくする信号が
流量制御弁に送出され、射出プランジャの移動速度が増
し、射出プランジャによる押し出しが、その抵抗如何に
かかわらずに可動型の移動に追従するように制御され
る。

【００１５】また、本発明では、請求項２に記載の発明
のように、射出シリンダに供給する圧油の流量を制御す
る替わりに、移動ダイプレートを駆動する型開きシリン
ダの圧油の流量を制御するようにすることもできる。そ
の場合、射出プランジャの移動速度が移動ダイプレート
の移動速度よりも小さい場合は、型開きシリンダに圧油
を供給する流量制御弁が絞られて、その移動ダイプレー
トの移動速度が減速して、射出プランジャが追従するよ
うに制御される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て添付の図面を参照して説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施形態による追従制
御装置の回路図を示す。なお、図中、図５と同一の参照
符号は、同一の構成要素を示す。符号２０は、ダイカス
トマシンの射出シリンダで、この射出シリンダ２０のピ
ストンロッド２１には、射出プランジャ２２が連結され
ている。この射出プランジャ２２の先端のプランジャチ
ップ２３で、射出スリーブ２４内に給湯された溶湯を加
圧して、固定型５と移動型６とで形成されるキャビティ
に充填される。

【００１８】３０は射出シリンダ２０および型開き用油
圧シリンダ３２に圧油を供給する油圧源で、この油圧源
３０と射出シリンダ２０とは、２位置４ポートの電磁方
向切換弁３４を介して接続されている。この電磁方向切
換弁３４のソレノイドが消磁されているときにタンクポ
ートＴと連通するＢポートが、射出シリンダ２０のロッ
ド側のポートと接続され、プレッシャポートＰと連通す
るＡポートが射出シリンダ２０のヘッド側のポートと流
量制御弁３５を介して接続されている。

【００１９】同様に、型開き用油圧シリンダ３２は、油
圧源３０と２位置４ポートの電磁方向切換弁３６を介し
て接続されている。この電磁方向切換弁３６が消磁され
ているときにタンクポートＴと連通するＢポートが型開
き用油圧シリンダ３２のヘッド側のポートと接続され、
プレッシャポートＰと連通するＡポートが型開き油圧シ
リンダ３２のロッド側のポートと流量制御弁３７を介し
て接続されている。前記流量制御弁３５、３７は、弁に
絞り作用を与えるスプールを駆動するアクチュエータ３
５ａ、３７ｂをそれぞれ備えており、制御装置４０によ
って、その開度が制御されるようになっている。

【００２０】次に、前記制御装置４０について説明する
と、この制御装置４０は、入力装置４１と、型開き時に
は後述する流れ図に従ってデータの演算処理をする中央
処理装置（ＣＰＵ）４２と、この中央処理装置４２の動
作を記述したプログラムが格納されたＲＯＭ（図示せ
ず）と、随時データの書き込み、読み込みをするための
ＲＡＭ（図示せず）と、データ処理結果に応じて信号を
出力するための出力装置４３とを備え、射出工程では、
流量制御弁３５の開度を制御して低速射出、高速射出の
制御をする他、型開き工程では、本発明の射出追従制御
の制御を行なうものである。

【００２１】この実施形態では、射出シリンダ２０に
は、射出プランジャ２２の速度を検出するため、磁気ス
ケールによって構成される位置検出器５０が設けられて
いる。この位置検出器５０は、スケール５１の移動量を
磁気的に読み取って射出プランジャ２２の移動量に対応
したパルス信号を出力するもので、制御装置４０には入
力装置４１を介して送信される。中央処理装置４２は、
この位置検出信号から、射出プランジャ２２の単位時間
あたりの移動速度を算出するようになっている。

【００２２】同様にして、移動ダイプレート４の速度を
検出する手段として、磁気スケールによって構成される
位置検出器５２が入力装置４１を介して制御装置４０に
接続されている。この第２位置検出器５２は、移動ダイ
プレート４と一体に移動するスケール５３の移動量を磁
気的に読み取って、その移動量に対応するパルス信号を
出力する。

【００２３】次に、鋳造サイクルとの関連において、本
実施形態の追従制御について説明する。

【００２４】図２は、射出プランジャと射出速度との関
係を示す図である。射出ストロークＳは、低速射出スト
ロークＳL と、高速射出ストロークＳh とに区分され、
低速射出ストロークＳL では速度ＶL で、高速射出スト
ロークＳh では、速度Ｖh で射出プランジャが駆動され
るようになっている。このような射出ストロークおよび
射出速度ＶL 、Ｖh は、鋳造品あるいは金型条件等によ
り決定されるものである。なお、図中、Ａは、射出低速
射出スタート位置、Ｂは高速射出スタート位置、Ｃは充
填完了位置を示している。

【００２５】溶湯の充填が終了した後、溶湯が凝固して
からの型開き工程では、Ｃからさらに射出プランジャ２
２が前進して、鋳造品１００のビスケット部１００ａを
プランジャチップ２３が加圧して固定型から押し出そう
とする。この押出は、ＣからストロークエンドまでのＳ
E まで行なわれる。このとき、射出プランジャ２２の移
動速度が移動ダイ６の速度ＶD よりも小さいと、ビスケ
ット部１００ａで破損して、これが固定型側に残ること
がある。

【００２６】以下、これを防止する本発明の射出追従制
御における制御装置４０の動作について、図３のフロー
チャートを参照して説明する。型開きが開始されると、
電磁方向制御弁３６は、図１に示す位置に切り換わり、
圧油は所定の流量で流量制御弁３６を通って型開き用油
圧シリンダ３２のロッド側のシリンダ室に供給される。
以後、移動ダイプレート４は後退する。この間、中央処
理装置４２は、位置検出器５２から送信される位置信号
から、単位時間あたりのパルス数を係数し、単位時間あ
たりの移動ダイプレート４の移動量ΔｘD として移動速
度ＶD を検出する（ステップＳ１）。

【００２７】また、これと同じようにして、射出プラン
ジャ２２の充填完了位置からの位置を検出器５０から送
信される位置信号のパルス数を単位時間あたり係数し、
射出プランジャ２２の移動量Δｘi を移動速度Ｖｉとし
て算出する（ステップＳ２）。

【００２８】続くステップＳ３では、移動ダイプレート
４の移動速度ＶD と、射出プランジャ２２の移動速度Ｖ
i とを比較する。この比較処理では、まず、許容誤差α
の範囲内で移動ダイプレート４の移動速度ＶD と、射出
プランジャ２２の移動速度Ｖi とが同じであるかどうか
が判別される。その比較の結果、 ＶD ±α≠Ｖi であれば、ステップＳ４に進む。さらに、移動ダイプレ
ート４の移動速度ＶD と、射出プランジャ２２の移動速
度Ｖi とが比較される。比較の結果、 ＶD ＞Ｖi であれば、すなわち、射出プランジャ２２によるビスケ
ット部１００ａの押出が型開き動作に較べて遅れている
ので、中央処理装置４２は、出力装置４３を介して流量
制御弁３５のアクチュエータ３５ａに開度を増大させる
開度制御信号を出力する（ステップＳ４）。これによ
り、流量制御弁３５を通って射出シリンダ２０のヘッド
側のシリンダ室に供給される圧油の流量が増大するの
で、射出プランジャ２２の射出速度が速くなるように制
御される。

【００２９】以上のステップＳ１からステップＳ４まで
の処理は、ビスケット部１００ａの抵抗などによって射
出プランジャ２２の前進が型開き動作に対して遅れてい
る間は、許容誤差αを見込んで、ＶD とＶi とが等しく
なる状態、すなわち、射出プランジャ２２が型開き動作
に同期して追従するまで繰り返される。

【００３０】こうして、所定時間内における移動ダイプ
レート４の移動速度ＶD と、射出プランジャ２２の移動
速度Ｖi が同じになると、ステップＳ６で、射出プラン
ジャ２２がストロークエンドＳE まで到達したかどうか
が判別され、ストロークエンドＳE に至れば追従制御の
処理を終了する。

【００３１】このようにして、射出プランジャ２２が型
開き動作に対して遅れずに、射出プランジャ２２による
鋳造品１００のビスケット部１００ａの押出が型開き動
作に常に追従するので、鋳造品１００がビスケット部１
００ａで割れてしまうような不都合をなくすことができ
る。

【００３２】以上は、射出シリンダへ送る圧油の流量を
制御することにより射出プランジャ２２と移動ダイプレ
ート４の移動速度を同じになるように制御するものであ
るが、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ
３での比較の結果、 ＶD ＞Ｖi であれば、すなわち、射出プランジャ２２によるビスケ
ット部１００ａの押出が型開き動作に較べて遅れていれ
ば、流量制御弁３７のアクチュエータ３７ａに開度を減
少させる開度制御信号を出力するようにしてもよい（ス
テップＳ４）。これにより、流量制御弁３７を通って型
開きシリンダ３２のロッド側のシリンダ室に供給される
圧油の流量が減少するので、相対的に移動ダイプレート
４の速度が遅くなり、射出プランジャ２２が同期して追
従するようにすることができる。

【００３３】以上、本発明について、好適な実施形態を
挙げて説明したが、本発明では、射出プランジャ２２、
移動ダイプレートの速度を直接速度センサで検出するよ
うにしてもよい。

【００３４】

【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、溶湯凝固後の型開き動作において、射出プラ
ンジャと、移動ダイプレートの移動速度が同じになるよ
うに、それぞれの位置を検出して制御しているので、ビ
スケット部を押し出すときの抵抗の大きさによらず、常
に、射出シリンダの前進動作が型開きの動作に同期して
追従するようになるので、鋳造品のビスケット部での破
損を防止し、鋳造品を確実に移動型側に残して型開きを
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す回路図。

【図２】射出プランジャの位置と射出速度との関係を示
す図。

【図３】実施形態による追従制御のフローチャート。

【図４】他の実施形態による追従制御のフローチャー
ト。

【図５】従来のダイカストマシンの構成説明図。

【図６】型開き時にビスケット部が固定型側に残った状
態を示す説明図。

【符号の説明】

５ 固定型 ６ 移動型 ２０ 射出シリンダ ２２ 射出プランジャ ２４ 射出スリーブ ３０ 油圧源 ３２ 型開き用油圧シリンダ ４０ 制御装置 １００ 鋳造品 １００ａ ビスケット部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型と連通接続する射出スリーブに溶湯を
   供給し、この溶湯を射出プランジャにより加圧して金型
   内のキャビティに充填し、その凝固後に所定のタイミン
   グで移動型を固定型から離間させる型開きと同時に射出
   プランジャを前進させて、鋳造品のビスケット部を固定
   型から押し出すようにしたダイカストマシンにおいて、 射出プランジャの移動速度を検出する射出速度検出手段
   と、 移動ダイプレートの移動速度を検出する型開き速度検出
   手段と、 射出シリンダに供給する圧油の流量を制御する流量制御
   弁と、 前記型開き開始時点から射出速度検出手段、型開き速度
   検出手段によって検出した射出プランジャの移動速度と
   移動ダイプレートの移動速度とを比較し、前記射出プラ
   ンジャの移動速度が移動ダイプレートの移動速度に等し
   くなるように前記流量制御弁の開度を制御する制御手段
   とを備えることを特徴とするダイカストマシンにおける
   射出追従制御装置。
2. 【請求項２】金型と連通接続する射出スリーブに溶湯を
   供給し、この溶湯を射出プランジャにより加圧して金型
   内のキャビティに充填し、その凝固後に所定のタイミン
   グで移動型を固定型から離間させる型開きと同時に射出
   プランジャを前進させて、鋳造品のビスケット部を固定
   型から押し出すようにしたダイカストマシンにおいて、 射出プランジャの移動速度を検出する射出速度検出手段
   と、 移動ダイプレートの移動速度を検出する型開き速度検出
   手段と、 型開きシリンダに供給する圧油の流量を制御する流量制
   御弁と、 前記型開き開始時点から射出速度検出手段、型開き速度
   検出手段によって検出した射出プランジャの移動速度と
   移動ダイプレートの移動速度とを比較し、前記射出プラ
   ンジャの移動速度が移動ダイプレートの移動速度に等し
   くなるように前記流量制御弁の開度を制御する制御手段
   とを備えることを特徴とするダイカストマシンにおける
   射出追従制御装置。
3. 【請求項３】前記射出速度検出手段ならびに型開き速度
   検出手段は、それぞれ射出プランジャ、移動ダイプレー
   トの位置を検出する位置検出器と、これらの位置検出器
   から与えられる位置信号に基づいて射出プランジャ、移
   動ダイプレートの移動速度を算出する演算手段とからな
   ることをことを特徴とする請求項１または２に記載のダ
   イカストマシンにおける射出追従制御装置。