JPS5914304B2 - ダイカストマシンにおける高速射出速度への切換り位置検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダイカストマシンにおいて、低速射出状態か
ら高速射出状態へ切換わるその切換り位置を検出するダ
イカストマシンにおける高速射出速度への切換り位置検
出方法に関するものである。

ダイカストマシンにおいて、射出時に射出プランジャが
低速射出状態から高速射出状態に変わる位置な正確に検
知したり指示したりすることは極めて重要なことである
。

すなわち、ダイカストマシンで射出成形を行う場合は、
一般的に言って、低速射出速度がおそい方が、また、低
速射出から高速射出に切換わるのがおそい方が、金型の
キャビティ内のガスが抜ける量が多く、したがって、巣
のない射出製品が得られやすい。

しかし、低速射出から高速射出への切換わりをいたずら
におそくすると、射出された金属溶湯は途中で凝固し、
キャビティの隅々まで充分に回らない。

したがって、射出途中のどの位置で低速射出から高速射
出に切換えるかと言うことが重要になってくる。

射出成形する製品によっては、例えば、ボス部等のよう
に、射出成形後に機械加工を要する重要な部分があり、
ここには特に巣があってはならないという部分がある。

例えば、水平状態にある管状のボスの回りに、垂直状態
にある平板部があるような製品を、下方からの射出によ
って成形する場合、低速射出のみで行う場合には、金属
溶湯は下方の平板部から次第に上がって来て、ボス部ニ
入る。

そして、ボスのうち、平板部とほぼ同一面上にある部分
か、あるいは、それよりも少し左右に位置する部分のみ
を通って、溶湯はボスよりも上にある平板部へと移行し
て行く。

したがって、気密性な要するボスに充分に溶湯が回らな
いことが起こる。

このような形状のものの射出成形な行う場合は、最初低
速で射出を行い、溶湯の先端部が、下側の平板部な上昇
して来て、水平な管状のボス部の一部に入ろうとする時
点で、高速射出に切換えてやれば、ボス部まで充分に溶
湯が回る。

このように、製品の湯回りが良く、所望の箇所が所望の
気密性な有するように射出するためには、低速射出から
高速射出に切換えるのに適した位置？さがす必要がある
が、従来は、一つの製品について、いろいろ条件な変え
て射出してみて、製品取出後、機械加工してみて、どの
条件の時が良いか、すなわち、いつ低速射出から高速射
出に切換えるのが良いかを、はじめて知ることができた
。

したがって、従来は、良好な射出条件をみつけ出すのに
多くの作業や時間や無駄を要していた。

本発明の出願人会社では、これらの欠点をなくすために
、先に、パーシャルショットと言って、高速射出を行わ
ず、低速射出速度と、射出途中における射出プランジャ
の停止位置をいろいろ変えて射出し、射出を途中で停止
した半製品の湯流れ状態をみることによって、低速射出
から高速射出に切換えるのに適した最良の位置なさがす
方法を開発した。

この方法で、低速射出から高速射出に切換えるのに最適
な位置なさがす場合にも、その位置が射出プランジャの
スタート時点からのストロークとして数字で表示される
ことが望ましい。

このようにしておけば、高速射出への切換位置を比較的
簡単に求めて設定することができるし、また、一度使用
した金型な後日再度使用する場合にも、過去のデータに
基づいてすぐ設定して最初の射出から良い製品な得るこ
とができるようになり品質管理上や作業能率上、極めて
有利である。

なお、従来より、射出速度の変化？オシログラフで見る
ことは知られているが、これでは、低速射出から高速射
出への切換わり位置を作業者が目で正確には読み取りに
＜＜、また、オシログラフを測定場所まで持って行くの
が大変で、現場的ではない。

また、射出中に、射出プランジャ又は射出プランジャに
連結されているストライカ−で、所定位置に設定されて
いる高速リミットスイッチな作動させ、射出プランジャ
を高速前進させるための指令信号を油圧回路に発するよ
うにした装置を用い、この高速リミットスイッチを作動
させる射出プランジャの位置である高速射出速度指令位
置と検知して、それ２高速射出速度切換り位置とみなす
ことも考えられるが、それでは実際の高速射出速度切換
り位置を正確に検知したことにはならない。

なぜならば、高速リミットスイッチが作動して、リレー
が作動し、高速射出用電磁切替弁が切替わり、油圧が流
れ出し、射出シリンダが高速射出に変わる間には、リレ
ーや切替弁や油圧回路の作動遅れがあり、総合して数１
０ミリセカンドないし数１００ミリセカンドのオーダの
作動遅れがあるからである。

勿論、この作動遅れの時間に低速射出速度を乗じた分だ
け、高速射出速度指令位置と実際の高速射出速度切換り
位置との間には差がでてくる。

この差は距離にして約１００ｍｍにもなる１したがって
、この距離の差をみこして検知、設定することも考えら
れる。

しかし、前記各箇所の作動遅れは常に一定ではないので
、実際の高速射出速度切換り位置？正確に検知設定する
のは極めて困難であり、実際は不可能に近い。

本発明は、前記した事項に鑑みてなされたもので、射出
途中において、高速射出へ実際に切換わる射出プランジ
ャの位置な確実容易に検知しうるようにしたものであり
、射出時に射出シリンダの圧力が急激に上昇する射出プ
ランジャの位置を検知することによって、射出プランジ
ャの高速射出速度への切換わり位置な表示しうるように
したものである。

つぎに図面に示した１実施例によって、本発明を説明す
る。

第１図において、１は固定盤、２は可動盤、３は固定金
型、４は可動金型、５はマシンベース、６はコラム、７
は射出スリーブ、８は射出シリンダ、９は射出シリンダ
８のピストンロッド、１０はピストンロッド９に連結し
た射出プランジャである。

射出シリンダ８のヘッドエンド側およびロンドエンド側
には、それぞれ変化する圧力を測定し、電気信号や光信
号などの信号に変えて信号な発する圧力センサー１１，
１２を取付けた。

圧力センサーｌＬ１２には、例えば、歪ゲージや半導体
ゲージなどを組込んだものやあるいはブルドン管と差動
変圧器と２組合わせたものを用いた。

なお、圧力センサーｌＬ１２はどちらか一方のみを用い
ることができる。

圧力センサー１１，１２からの圧力信号は増幅器１３を
通して演算器１４へ送られる。

１５は高速射出指令用のリミットスイッチ、１６はピス
トンロッド９又は射出プランジャ１０に取付けたストラ
イカ、１γはストライカ１６に取付けたスケール、１８
はストライカ１６に対面させて設けた例えばパルス発信
器を備えた位置検出ディテクタ、１９は増幅器であり、
位置検出ディテクタ１８の作用によって、射出シリンダ
８のピストンロッド９のスタート位置からの前進移動位
置を移動距離として測定し、増幅器１９を介して演算器
１４に位置信号な送るようにした。

演算器１４には射出ストローク等を表示する表示装置２
０な連結した。

２１は表示面である。表示装置２０には、射出シリンダ
８のヘッドエンド側やロッドエンド側の圧力が急激に上
昇した時の射出ストロークの位置すなわち射出プランジ
ャ１０の位置なディジタル表示するようにした。

射出シリンダ８の低速前進時におけるヘッドエンド側や
ロッドエンド側の圧力は例えば１５〜２０ ｋｇ／ｃｒ
Ａのように比較的に低く、しかも、一定であるので、圧
力センサー１１．１２で例えば３０ｋｇ／ｃｒｌｔとか
５Ｑｋｇ／ｃｔＡとかな検知した時点をもって、圧力の
急激な変化時として検出し、その時の射出ストローク位
置な表示面２１に表示するようにした。

表示装置２０の表示面２１には順次変わり行く射出プラ
ンジャ１０の位置が表示されていて、圧力が急激に変化
した時の圧力信号の入力によって表示面２１の位置表示
が止まるようにしても良いし、圧力信号の入力時のみ表
示面２１に位置表示がなされるようにしても良い。

なお、位置表示の値はディジタルプリンタで記録したり
、さらには、カセット磁気テープに記録することもでき
る。

ところで、本発明者は、いろいろ射出条件を変えて実験
して、どのような場合でも、射出シリンダ８のヘッドエ
ンド側とロッドエンド側の油圧が急上昇する立上り位置
と、低速射出から高速射出への切換り位置とは必ず実用
上さしつかえない範囲で一致するという現象な確めた。

すなわち、ダイカストマシンにおける射出時においては
、射出初期は、油圧ポンプから射出シリンダへの作動油
の供給量が少ないから、射出シリンダのピストンは、例
えば、０．１〜０．２ ｍ／ ｓｅｃ程度の低速で前進
するが、その低速前進中は、ピストンが前進するときの
ピストン外周面とシリンダ内周面との間の摩擦抵抗が少
ないから、圧力はあまり上らない。

通常の射出シリンダは、１５〜２０ｋｇ／ｃｒＡ程度で
ある。

ところが、射出途中で、高速射出への切換指令に基づき
、アキュムレータ中に例えば１４０ｋｇ／ｃｒｔｉとか
２１０ ｋｇ／ｃｒｙｆの高圧で蓄圧されていた多量の
作動油が、アキュムレータから射出シリンダ中にいつき
に流れ込めば、ピストンは、１〜５ｍ／ ｓｅｃの高速
で声進し始めようとする。

このとき、ピストンが高速で前進しようとすることによ
り、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間の摩擦
抵抗も増え、かつ、アキュームレータ中にあらかじめ高
圧に蓄圧されていた作動油が射出シリンダ中にいつきに
供給されるので、射出シリンダ中の圧力は急激に上昇す
る。

勿論、このとき、射出シリンダ中への高圧作動油の急激
な供給にともなうウォーターハンマ現象により、例えば
、４０〜６０ｋｇ／ｃｒＡのピーク圧が発生する。

その後、ピーク圧はおさまり、ピストンは、例えば、３
０〜５０ｋｇ／ｃｍの圧力で高速前進を続け、金型キャ
ビティ内に溶融金属が充填されて射出動作が終了すれば
、ピストンの前進は止り、射出シリンダ中の圧力は１４
０ｋｇ／ｃｒ１ｆ、か２１０ｋｇ／ｃｒｔｆ８度の油圧
ポンプの設定圧になり、押湯作用がなされる。

このように、低速前進から高速前進に移行するときに、
射出シリンダの油圧が急激に上昇する。

したがって、本発明では、このことを応用し、射出シリ
ンダ８における油圧の立上り位置をもって、高速射出速
度切換り位置を検知するようにした。

この高速射出速度切換り位置が検知されたら、パーシャ
ルショットなどであらかじめ求めておいた高速射出速度
切換り位置に合うように高速ＩＪ ミツトスイッチ１５
の位置をスケール１７を見ながら移動させ、所望の位置
にセットする。

なお、スケール１７、位置検出ディテクタ１８および高
速リミットスイッチ１５を用いる代りに、ストライカ１
６に取付けた磁気スケールと、その磁気スケールに近接
して設けた磁気ヘッドを用いることもできる。

また、前記した実施例においては、射出時に、射出シリ
ンダ８のヘッドエンド側の油圧、及び又は、ロッドエン
ド側の油圧を直接測定して、これらの油圧の変化位置や
変化状態な検知する方法を示したが、これは、例えば、
射出シリンダ８のピストン外周面や射出プランジャに作
用する力の変化状態などを検知する方法などによって、
射出シリンダのヘッドエンド側やロッドエンド側の油圧
の変化状態を間接的に検知するようにしても良い。

第２図は射出シリンダ８のヘソドエント″ｇ！ｌＪの圧
力ｐＨｔ表わす線図、第３図は射出シリンダ８のロッド
エンド側の圧力ＰＲな表わす線図であり、横軸にそれぞ
れ射出前進開始時からの時間をとった。

これらはオシログラフでとった線図である。射出時の時
間−圧力線図は第２，３図に示すような曲線を描き、圧
力が急に上昇する立上り位置Ｓは、ヘッドエンド側とロ
ッドエンド側で一致する。

しかも、前記したように、この油圧の立上り位置Ｓは、
高速射出速度切換り位置と一致する。

したがって、この時の射出ストロークの位置な、前記し
たように、表示装置２０にディジタル表示することによ
って、高速射出速度切換り位置な確実容易に知ることが
できる。

なお、表示装置には、他の射出条件すなわち、低速射出
や高速射出における平均速度、射出ストローク、鋳込完
了位置、メタル圧力、射出シリンダのヘッドエンド側と
ロッドエンド側の圧力、昇圧時間、射出力、射出前後の
金型温度や射出前後の型締力等をディジタル表示又は電
磁オシログラフによるアナログ記録ができるようにして
おくと良い。

このように、本発明においては、特許請求の範囲に記載
したように、射出時の射出シリンダの圧力が急激に上昇
する時点の射出プランジャの位置を、射出プランジャの
低速射出速度から高速射出速度への切換り位置として検
出するようにしたので、高速射出速度への切換り位置を
ディジタル表示等によって常に確実容易に知ることがで
きる。

したがって、パーシャルショットなどで各射出製品にお
ける最適な高速射出切換位置を求める場合でも、又、実
際に低速と高速を組合わせて射出成形する場合に、最適
な高速射出切換位置を設定したり検知したりする場合で
も容易に利用することができ、極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の１実施例を示す
説明図、第２，３図はそれぞれ射出時の圧力の変化を示
す圧力線図である。 １・・・・・・固定盤、３・・・・・・固定金型、４・
・−・・・可動金型、７−・・・・・射出スリーブ、８
・・・・・・射出シリンダ、９−・−・・・ピストンロ
ッド、１０−・−・・・射出プランジャ、ｌＬ１２・・
・・・・圧力センサー、１４・・・・・・演算器、１６
・・・・・・ストライカ、１８・・・・・・位置検出デ
ィティフタ、２０・・・・−・表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出途中で低速射出から高速射出へ切換えるダイカ
   ストマシンの射出時に、射出シリンダのヘッドエンド側
   の油圧又はロンドエンド側の油圧の変化状態な圧力セン
   サーで測定し、この油圧が急激に上昇し得めた時点の射
   出プランジャの位置を、射出プランジャの高速射出速度
   への切換り位置として検出するダイカストマシンにおけ
   る高速射出速度への切換り位置検出方法。