JPH10291061A - 成形機における型締め不良検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形機において、金型の型締め不良を、自動
的に短時間で確実に検出する方法を提供する。 【解決手段】 成形機において、固定ダイ４の背面側の
複数箇所に歪ゲージ２１を貼り付けて、予め、正常に金
型１、２の型締めが行われた場合の前記複数箇所の歪を
測定しておく。実作業における型締めの際、前記複数箇
所の歪を測定して、その値と前記の予め測定しておいた
歪の値とを比較し、両者の差が予め設定されている上限
値を超えた時に、型締めを不良と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型の間に溶融状
態の材料を注入して成形を行うダイカスト機や射出成形
機などの成形機において、金型の型締め不良を自動的に
検出する方法及び装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト機などにおいて、ダイカスト
滓の付着、異物の飛来、金型の磨耗などの何らかの原因
によって、金型の合せ面に隙間が生ずると、その隙間に
溶融状態の材料（以下、溶湯と呼ぶ）が入り込み、金型
の合せ面あるいは製品の縁にバリが付着する。図３に、
金型１の合せ面にバリ３２が付着した状態の一例を示
す。この様なバリが、鋳造の繰り返しによって次第に成
長して大きくなると、あるいはサイズが大きいその他の
異物が付着すると、金型の型締めの際、金型の間に大き
な隙間が生じ、溶湯を金型の間に高圧力で注入した際
に、この隙間から溶湯が周囲に飛散する事故が発生す
る。この様な事故を防止するため、金型の型開きの際に
金型の合せ面の目視点検及び清掃を十分に行うととも
に、溶湯の注入の際に金型の周囲に衝立板を配置して、
安全を確保している。

【０００３】しかし、金型の型開きの度に、毎回、金型
の合せ面を点検して清掃することは、作業能率を著しく
低下させるので現実的ではない。また、金型の周囲に衝
立板を配置することは本質的な解決策とは言えず、更
に、飛散する溶湯の量が多い場合には、金型内へ供給さ
れる溶湯の量が結果的に不足して、製品不良の原因とも
なる。

【０００４】なお、固定ダイと移動ダイの間の相対的な
変位あるいは傾きを光学的に測定して、金型間に付着し
たバリなどの異物を検出する方法が提案されているが、
ダイカスト機が設置される周囲に粉塵等が多いなど環境
条件が悪い場合には、光学系の測定精度確保あるいはメ
ンテナンスなどに過大な手間が掛るので、採用できない
場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ダイ
カスト機や射出成形機などの成形機において、金型の型
締め不良を、自動的に短時間で確実に検出する方法及び
装置を提供し、これによって、溶湯の注入の際の作業の
安全性を高め、同時に作業能率を向上することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、固定ダ
イと移動ダイとの間で金型の型締めを行った後、この金
型の間に溶融状態の材料を注入して成形を行う成形機に
おける型締め不良検出方法であって、固定ダイまたは移
動ダイ上の複数箇所に歪ゲージを貼り付けて、予め、金
型の合せ面に異物が付着していない正常な型締めが行わ
れた場合の前記複数箇所の歪を測定しておき、実作業に
おける型締めの際、前記複数箇所の歪を測定して、その
値と前記の予め測定しておいた歪の値とを比較し、両者
の差が予め設定されている許容値を超えた時に、型締め
を不良と判定することを特徴とする。

【０００７】なお、上記の方法は、成形機において、型
締め不良を検出するための一般的な方法として使用でき
るが。特に、金型の合せ面に付着したバリその他の異物
の位置を知るのに有効である。

【０００８】好ましくは、前記歪みゲージを、金型の外
周に対応する箇所に沿って固定ダイの背面側に貼り付け
る。なお、ここで、移動ダイとの対向面側、即ち、金型
が取り付けられる面側を固定ダイの表側と呼び、その反
対側を背面側と呼ぶ。

【０００９】なお、実作業において型締めの際に測定さ
れた前記複数箇所の歪の値と、前記の予め測定しておい
た歪の値から、両者の差の分布状態を算出すれば、その
分布状態に基づいて、金型の合せ面に付着した異物の概
略位置を推定することもできる。

【００１０】固定ダイと移動ダイとの間で金型の型締め
を行うと、固定ダイ及び移動ダイの外部表面に弾性歪が
現れる。金型の合せ面にバリなどの異物を噛み込んだ状
態で型締めを行うと、異物等が無い正常な状態の場合と
比較して、異物等の大きさや噛み込み位置などに応じ
て、この弾性歪の分布状態に変化が生ずる。従って、固
定ダイまたは移動ダイの外部表面に複数の歪ゲージを貼
付けて、予め、正常に型締めが行われた時の歪の分布状
態を測定しておき、この分布状態と、実作業において型
締めの際に測定された歪の分布状態とを比較することに
よって、金型の合わせ面に付着している異物等の大き
さ、位置などを推定することができる。

【００１１】両者の分布状態の差を評価して、予め設定
しておいた所定の上限値を超えた場合に型締めを不良と
判定して、溶湯の注入工程に進まず、金型の合せ面の点
検及び清掃を行う様にすれば、作業能率を低下させるこ
となく溶湯の注入の際の作業の安全性を高めることがで
きる。

【００１２】なお、前記の歪は、固定ダイの背面側にお
いては、金型の外周に対応する箇所に顕著に現れるの
で、金型の外周に対応する箇所に沿って固定ダイの背面
側に歪ゲージを配置すれば、型締め不良の検出感度を高
めることができる。

【００１３】また、本発明の方法では、歪の分布を歪ゲ
ージを用いて測定しているので、粉塵や振動に強く、ま
た、温度補正を行うことによって、周囲温度の変化の影
響を取り除くことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に、ダイカスト機において本
発明に基づく型締め不良検出方法を実施する際の概略の
システム構成を示す。ダイカスト機は、金型１、２、ベ
ース３、固定ダイ４、移動ダイ５、リンクハウジング
６、タイロッド７、及び型締めシリンダ８、射出シリン
ダ９などから構成される。ベース３上の一端側には固定
ダイ４が固定されている。他端側には固定ダイ４に対向
してリンクハウジング６が配置され、リンクハウジング
６はタイロッド７によって固定ダイ４に連結されてい
る。固定ダイ４とリンクハウジング６の間には、固定ダ
イ２に対向して移動ダイ５が配置され、移動ダイ５はリ
ンクハウジング６に取り付けられている型締めシリンダ
８によりタイロッド７をガイドとして固定ダイ４に向か
う方向へ移動される。金型１、２は、それぞれ、固定ダ
イ４及び移動ダイ５の対向面に取り付けられる。固定ダ
イ４の後方（背面側）には射出シリンダ９が配置され、
溶湯は射出シリンダ９から、固定ダイ４及び金型１に形
成されたキャビティ孔を介して、金型１、２の間に注入
される。

【００１５】この例では、歪みゲージ２１を、固定ダイ
４の背面側で歪が比較的大きく現れる部分、即ち、金型
１の外周部に対応する部分に沿って貼付けて、固定ダイ
４の歪分布を測定している。

【００１６】歪の演算システム２６は、マルチプレクサ
２２、歪計２３、ＡＤ変換器２４、演算コントローラ２
５により構成される。歪ゲージ２１からの信号は、マル
チプレクサ２２によって順次切換えられて歪計２３に入
力される。歪計２３からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器２
４を介して演算コントローラ２５に取込まれる。演算コ
ントローラ２５は、取込んだ歪測定値の温度補正などの
信号補正を行うと共に、マルチプレクサ２２を制御して
上記の歪ゲージ２１からの入力信号の切換えを行い、各
測定点の歪測定値を取り込む。なお、この演算システム
２６は、ダイカスト機の制御装置１１の内部に収容され
ている。

【００１７】図２は、金型の中央上部に厚いバリを噛み
込んだ場合に、型締め時に金型の外周部付近に対応する
位置の固定ダイ背面側に発生する歪分布の例を示す。バ
リを噛み込むことによって、応力分布が不均一になり、
またバリの厚さによって歪の大きさが変わる。

【００１８】型締めの際、演算コントローラ２５（図
１）で歪分布を算出し、この値と、予め測定しておいた
正常に型締めが行われた場合の歪分布とを比較し、両者
の差が、予め設定してある上限値よりも大きくなった場
合に、型締めを不良と判定する。型締めが不良と判定さ
れたときには、ダイカスト機の制御装置１１に信号を送
り、溶湯の供給および注入を停止させ、更に、オペレー
タに金型清掃のメッセージを出す。更に、測定された歪
の分布に基づいて、歪ゲージが貼付けられていない部分
の歪の値も補間によって求め、予め求めておいた正常に
型締めが行われた場合の前記歪分布とを比較し、最も歪
の差が大きい部分を求め、バリ噛み込みの位置として出
力する。

【００１９】

【発明の効果】本発明では、固定ダイ（あるいは移動ダ
イ）の歪み分布を測定し、その測定値に基づいて型締め
不良の有無を判定しているので、型締め不良の検出を自
動的に短時間で行うことが可能であり、その結果を直
接、制御系統に送って、成形機を自動的にかつ確実に停
止させることができる。従って、作業環境の改善や製品
の品質向上に効果がある。

【００２０】更に、金型の型開きの度に、毎回、金型の
合せ面の目視点検を行う必要がなくなるので、作業効率
の向上にも効果がある。また、本発明では、固定ダイ
（あるいは移動ダイ）の歪み分布を歪ゲージを用いて測
定しているので、粉塵などの周囲環境の影響を受けにく
く、耐環境性に優れており、更に、光学的な方法と比較
して、検知システムを安価に構成することができる。ま
た、本発明では、バリ等の噛み込み位置を推定して出力
することができるので、装置停止後の、金型の点検及び
清掃作業を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく型締め不良検出方法を実施する
際の成形機の概略のシステム構成を示す図

【図２】型締め際、バリの噛込みによって固定ダイの背
面側に現れる歪分布の一例を示す図。

【図３】金型の合せ面にバリが付着した状態の一例を示
す図。

【符号の説明】

１・・・金型、２・・・金型、３・・・ベース、４・・
・固定ダイ、５・・・移動ダイ、６・・・リンクハウジ
ング、７・・・タイロッド、８・・・型締めシリンダ、
９・・・射出シリンダ、１１・・・制御装置、２１・・
・歪ゲージ、２２・・・マルチプレクサ、２３・・・歪
計、２４・・・ＡＤ変換器、２５・・・演算コントロー
ラ、２６・・・演算システム、２９・・・等歪曲線、３
１・・・製品型、３２・・・バリ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ダイと移動ダイとの間で金型の型締
   めを行った後、この金型の間に溶融状態の材料を注入し
   て成形を行う成形機における型締め不良の検出方法であ
   って、 固定ダイまたは移動ダイ上の複数箇所に歪ゲージを貼り
   付けて、予め、金型の合わせ面に異物が付着していない
   正常な型締めが行われた場合の前記複数箇所の歪を測定
   しておき、 実作業における型締めの際、前記複数箇所の歪を測定し
   て、その値と前記の予め測定しておいた歪の値とを比較
   し、 両者の差が予め設定されている上限値を超えた時に、型
   締めを不良と判定することを特徴とする成形機における
   型締め不良検出方法。
2. 【請求項２】 前記歪みゲージを、金型の外周に対応す
   る箇所に沿って固定ダイの背面側に貼り付けることを特
   徴とする請求項１に記載の成形機における型締め不良検
   出方法。
3. 【請求項３】 実作業における型締めの際に測定された
   前記複数箇所の歪の値と、前記の予め測定しておいた歪
   の値との差の分布状態を算出して、その分布状態に基づ
   いて、金型の合せ面に付着した異物の概略位置を推定す
   ることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の
   成形機における型締め不良の検出方法。
4. 【請求項４】 固定ダイと移動ダイとの間で金型の型締
   めを行った後、この金型の間に溶融状態の材料を注入し
   て成形を行う成形機における型締め不良検出装置であっ
   て、 固定ダイまたは移動ダイ上の複数箇所に貼り付けられた
   歪ゲージにより歪みを測定する歪測定手段と、 型締めの際、この歪測定手段によって測定された前記複
   数箇所の歪の値と、予め測定しておいた正常に型締めが
   行われた場合の前記複数箇所の歪の値との差を演算する
   演算手段と、 この演算手段により求められた歪の値の差と、予め設定
   されている上限値とを比較して、前記歪の値の差が前記
   許容値を超えた時に型締めを不良と判定する比較判定手
   段と、 を備えたことを特徴とする成形機における型締め不良検
   出装置。
5. 【請求項５】 演算手段が、前記歪の値の差の分布を演
   算する様に構成されていることを特徴とする請求項４に
   記載の成形機における型締め不良検出装置。