JPH09122880A - 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、型開き開始直後の射出プランジャの押
出動作が型開きの動作に追従するようにし、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マシンにおけ
る射出追従制御装置を提供する。 【解決手段】 射出シリンダ２０の圧油の圧力を検出す
る圧力検出手段４４ａ、４４ｂと、射出プランジャ２２
が型開き開始時点で鋳造品のビスケット部１００ａに及
ぼす押出圧力の値を設定する圧力設定手段と、射出プラ
ンジャ２２の押出圧力が設定値になるように、前記圧力
検出手段からのフィードバック信号に基づき前記射出シ
リンダに供給する圧油の圧力および／または流量を制御
する油圧制御手段３４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、溶湯の冷却後
に、鋳造品の一部であるビスケット部を固定型から射出
プランジャで押出す動作を型開き動作に追従させるよう
に制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４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が移動可能に設置されている。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
キュームレータであり、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、ベース２
上に固定されている固定ブロック１２に取り付けられて
いるととともに、型開き動作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が作動して移動ダイプレート４の
後退により鋳造品１００を移動型６に残して金型を開
く。このとき、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
損を防止するためには、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を溶湯充填完了位置からさらに前進
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、型開き開始直後には、射出プランジ
ャ１０の前進速度と、型開きしたときの移動ダイプレー
ト４の後退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の後退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】このように射出プランジャ１０の速度を大
きくしているのは、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のプランジャ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
じになるように設定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の射
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、型開き開始直後には、射出シリン
ダ８の圧力が低下するため、鋳造品１００のビスケット
部１００ａ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５に示すように、鋳造品１
００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側にというように、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、型開き開始直後の射出プ
ランジャの押出動作が型開きの動作に追従するように
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
トマシン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、前記射出シリンダ内の圧油の圧力を検出する圧力検
出手段と、前記射出プランジャが型開き開始時点で鋳造
品のビスケット部に及ぼす押出圧力の値を設定する圧力
設定手段と、前記射出プランジャの押出圧力が設定値に
なるように、前記圧力検出手段からのフィードバック信
号に基づき前記射出シリンダに供給する圧油の圧力およ
び／または流量を制御する油圧制御手段とを備えること
を特徴とするものである。

【００１２】前記の本発明の構成において、前記圧力検
出手段は、射出シリンダのヘッド側圧力とロッド側圧力
を検出する圧力検出器を備え、前記油圧制御手段は、押
出圧力に対応する射出シリンダのヘッド側とロッド側と
の差圧が設定値になるように圧油の圧力を制御するサー
ボバルブを備えることが好ましい。

【００１３】本発明によれば、型開きが開始されると、
移動型が開くことによって、押出圧力は設定値よりも下
がることになるが、射出シリンダのヘッド側シリンダ室
には圧油が供給されて、押出圧力が設定値に保持される
ように制御される。

【００１４】こうして、型開きの間は、射出プランジャ
のプランジャチップは、常に、設定された押出圧力で鋳
造品のビスケット部を押し続ける結果、ビスケット部
は、固定型に残ることなく、確実に移動型側に押出され
る。

【００１５】

【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詳細に説明する。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４と同一のダイカストマシンの参照符号
は、同一の構成要素を示す。

【００１６】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は前進すると、そ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
充填する。

【００１７】符号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ある。
この油圧源３０と射出シリンダ２０の間の油圧回路に
は、サーボバルブ３４が組み込まれ、このサーボバルブ
３４によって、射出シリンダ２０に供給する圧油の流量
および圧力を調整可能になっている。このサーボバルブ
３４は、射出シリンダ２０のヘッド側のポート２０ａ
と、ロッド側のポート２０ｂと接続されており、これら
ポート間の差圧があらかじめ設定された値になるように
圧力の検出値をフィードバックして制御する弁である。

【００１８】一方、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り換え弁３６を介
して接続されている。この電磁方向切換弁３６のソレノ
イドが励磁された位置では、圧油は、手動操作の流量調
整弁３７を通って型開き用油圧シリンダ３２のヘッド側
のシリンダ室に供給されるので、移動ダイプレート４の
後退によって型開きされるようになっている。なお、型
開きの速度は、流量調整弁３７の開度を手動で調整する
ことで適宜設定することができる。

【００１９】次に、ダイカストマシンの制御装置４０に
ついて説明すると、この制御装置４０は、入力装置４１
と、データの演算処理をする中央処理装置（ＣＰＵ）４
２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とを備えているもので、射出工程では、サーボバル
ブ３４を制御して低速射出、高速射出の切り換えという
ような射出動作全般の制御をする他、型開き開始時点の
射出プランジャ２２の押出圧力を設定する手段と、サー
ボバルブ３４とともに射出プランジャ２２の型開き開始
直後の押出圧力を制御する手段を構成するものである。

【００２０】この実施形態では、射出シリンダ２０に
は、ヘッド側のシリンダ室の圧力を検出する圧力センサ
４４ａと、ロッド側のシリンダ室の圧力を検出する圧力
センサ４４ｂが設けられており、それぞれ圧力センサ４
４ａ、４４ｂの出力する圧力信号は、入力装置４１を介
して中央処理装置４２に入力される。また、入力装置４
１には、押出圧力を設定するために必要なデータ、例え
ば、射出シリンダ２０のヘッド側圧力、ロッド側圧力、
シリンダ断面積、プランジャチップ断面積などのデータ
を入力するデータ入力器４４が接続されている。中央処
理装置４２は、このデータから、型開き開始時点の設定
押出圧力（（ヘッド側圧力×同面積−ロッド側圧力×同
面積）÷プランジャチップ断面積）を設定する。

【００２１】次に、鋳造サイクルとの関連において、本
実施形態の作用について説明する。

【００２２】図２は、射出プランジャ２２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２２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、
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。

【００２３】図３は、射出シリンダ２０の圧力の時間的
変化を示す図で、図２の速度ＶL で射出プランジャ２２
が前進する低速区間では、比較的低い圧力に保たれ、速
度Ｖh で前進する高速区間では、射出プランジャに加わ
る運動抵抗の増大により、圧油の圧力は上昇する。

【００２４】射出プランジャ２２のプランジャチップ２
３が図２の充填完了位置Ｃに到達した後は、キャビティ
に充填された溶湯は、溶融状態にあるうちに速やかに増
圧され、増圧立上がり時間経過後、圧力は一定に所定時
間保持される。

【００２５】増圧保持時間経過後、サーボバルブ３４が
作動する。このとき、中央処理装置４２は、圧力検出器
４４ａ、４４ｂからフィードバックされた検出値から求
められる差圧と、設定された押出圧力に対応する差圧と
が比較され、検出値が設定値になるようにサーボバルブ
３４に信号を出力装置４３を介して出力する。

【００２６】サーボバルブ３４は、増圧保持時間終了後
の検出値が設定値よりも高い場合は、射出シリンダ２０
のロッド側のシリンダ室に圧油を供給するとともに、ヘ
ッド側のシリンダ室の圧油をタンク側に逃がし、射出シ
リンダ２０のポート２０ａ、２２ｂの差圧が設定値Ｐs
になってところで中立位置に戻り、この圧力を保持す
る。

【００２７】型開きが開始されると（時間ｔ1 ）、移動
型６が開くことによって、圧力は設定値Ｐs よりも下が
ることになるが、このとき、サーボバルブ３４は、射出
シリンダ２０のヘッド側シリンダ室に圧油を供給し、差
圧が設定値Ｐs に保持されるように作動する。

【００２８】こうして、型開きの間は、射出プランジャ
２２のプランジャチップ２３は、常に、設定された押出
圧力Ｐs で鋳造品１００のビスケット部１００ａを押し
続ける結果、ビスケット部１００ａは、固定型５に残る
ことなく、確実に移動型６側に押出されるので、鋳造品
１００を破損することなく円滑な型開きを行なうことが
できる。

【００２９】なお、以上のような実施形態のサーボバル
ブ３４の替わりに、おなじような機能をもつ油圧回路で
あってもよく、また、その場合には、射出シリンダのヘ
ッド側の圧力を検出して、この圧力が設定値になるよう
に制御してもよい。

【００３０】

【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、型開き開始直後では、型開きにより圧力が下
がることなく、鋳造品のビスケット部を設定された圧力
で射出プランジャが押し続けるので、型開きの動作に追
従してビスケット部が固定型側の残ることなく確実に可
動型側に押出され、鋳造品を確実に移動型側に残した状
態で型開きすることができる。

【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】射出シリンダの圧力の時間的変化を表わした
図。

【図４】従来のダイカストマシンの構成説明図。

【図５】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 ３４ サーボバルブ ４０ 制御装置 ４４ａ、４４ｂ 圧力検出器 １００ 鋳造品 １００ａ ビスケット部

Claims (2)

【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、 前記射出シリンダ内の圧油の圧力を検出する圧力検出手
   段と、 前記射出プランジャが型開き開始時点で鋳造品のビスケ
   ット部に及ぼす押出圧力の値を設定する圧力設定手段
   と、 前記射出プランジャの押出圧力が設定値になるように、
   前記圧力検出手段からのフィードバック信号に基づき前
   記射出シリンダに供給する圧油の圧力および／または流
   量を制御する油圧制御手段、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】前記圧力検出手段は、射出シリンダのヘッ
   ド側圧力とロッド側圧力を検出する圧力検出器を備え、
   前記油圧制御手段は、押出圧力に対応する射出シリンダ
   のヘッド側とロッド側との差圧が設定値になるように圧
   油の圧力を制御するサーボバルブを備えることを特徴と
   する請求項１に記載のダイカストマシンにおける射出追
   従制御装置。