JPS5922617B2 - ダイカスト機のシヨツトプランジヤ速度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダイカスト機のショットプランジャ速度制御
方法に関し、特に、各ショツト時のショットプランジャ
速度を測定しとれど設定速度とを比較しながらショット
プランジャ速度を常に設定範囲内に自動制御するダイカ
スト機のショットプランジャ速度制御方法に関する。

一般に、ダイカスト鋳造にあっては、ショットプランジ
ャの押湯速度、鋳込み圧力および金型温度等はダイカス
ト製品の品質に重要な影響を有しており、これらが適当
でないと鋳造品の内部欠陥が生じたり寸法精度が低下し
たりする。

しかして、ショットプランジャ速度は、ショット（射出
）シリンダに供給する作動油の流量を調整する弁（ショ
ット速度調整弁）を開閉することにより、鋳造品の形状
および肉厚等に合せて最適値に制御することができる。

しかし、従来の制御方法では、前記鋳造条件に合せて最
適な速度に設定されても、この設定は固定的に行なわれ
ていたので、連続鋳造サイクルにおける各種の変化要素
に対しては適格に応答することができず、ショットプラ
ンジャ速度が変化するという欠点があった。

前記変化要素の主なものとしては、射出シリンダに供給
される作動油の温度や粘性の変化、あるいは、ショット
プランジャのスリーブとチップとの摺動抵抗の変化など
がある。

すなわち、これらの変化要素は、ショットプランジャ速
度のバラツキとなり、鋳造品の品質に重大な影響を及ぼ
すからである。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
充填中のショットプランジャ速度を自動的に測定し、こ
れを次回のショットにフィードバックさせ、ショットプ
ランジャ速度が常に設定範囲内に入るようにその速度調
整弁の開度を自動的に制御し、もってダイカスト品の品
質を安定化させることである。

本発明の制御方法は、マイクロコンピュータを使用した
システムによって実施するのに適したものである。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図１は本発明によるショットプランジャ速度制御方
法を実施するに適した装置の全体配置を示す図である。

第１図において、固定プラテン１２ＶＣは固定金型１４
が取付けられ、可動プラテン１６には可動金型１８が取
付けられている。

固定プラテン１２には、前記金型１４．１８によって形
成される鋳造部（キャピテイ）２０へ給湯するだめの給
湯スリーブ２２が設けられ、該スリーブ内には加圧注入
用のショットプランジャ２４が摺動可能に嵌合され、そ
の先端チップ部２４Ａで押湯するようになっている。

該ショットプランジャ２４は油圧作動のショットシリン
ダ２６のピストンロッド２６Ａに接続され、該シリンダ
を作動することにより駆動される。

ショットシリンダ２６にハ、ショットプランジャ２４を
低速駆動するための低速系と高速駆動するための高速系
とが接続されている。

低速系は、油圧ポンプ２８、低速ショット弁３０および
低速ショット速度調整弁３２を備えており、高速系は、
高速アキュムレータ３４、高速ショット弁３６、ショッ
ト速度調整弁３８および逆止弁４０を備えている。

ショットシリンダ２６からの戻り油はチェックパルプ４
２または前記低速ショット弁３０を介してタンク４４へ
戻される。

なお、参照番号４６は油圧ポンプ２８からの油圧を調整
する調圧弁を示し、参照番号４Ｂは油圧ポンプ２８とア
キュムレータ３４とを結ぶ配管に接続された逆止弁を示
す。

前記ショットプランジャ２４に連動して、そのショット
位置を検出するためのエンコーダ５０が設けられている
。

このショット位置検出用エンコーダにより、ショットプ
ランジャ２４の先端位置が予め設定されたショット開始
点Ａ１ショットの低速から高速への切替点Ｂ、プランジ
ャ速度読取り開始点Ｃ１ブレーキ開始点（プランジャ速
度読取り終了点）Ｄの各点を通過する時期が検出される
ようになっている。

これらの各位置Ａ−Ｄはデジタル設定器等の公知の手段
で予め設定しておく。

以上説明したショットプランジャ制御装置は、マイクロ
コンピュータ等で自動的にフィードバック制御され、以
下の如く作動する。

以下その作動を第１図および第２図を参照して説明する
。

先ず、ショット開始点Ａからの距離ＬＢ、ＬＣ。

ＬＤの各点を、ショットの低速から高速への切替点Ｂ１
プランジャ速度読取り開始点Ｃ１ブレーキ開始点（プラ
ンジャ速度読取り終了点）Ｄとして、それぞれ、デジタ
ル設定器などで設定しておく。

ショットプランジャ２４の先端がショット開始点Ａまで
戻された状態で、ショットシリンダ２６へ油圧ポンプ２
８から低速ショット弁３０および低速ショット速度調整
弁３２を通して圧油が流入すると、ショットプランジャ
２４はショット開始点Ａから低速で前進する。

給湯スリーブ２２内には、これに先立って、所定量の溶
湯が供給されている。

ショットプランジャ２４の位置はこれに連動するエンコ
ーダ５０によって検出されるようになっており、該エン
コーダによって低速から高速への切替点Ｂが検出される
と、高速ショット弁３６が開く。

高速ショット弁が開くと、高速アキュムレータ３４から
ショット速度調整弁３８および逆止弁４０を通して、圧
油がショットシリンダ２６内へ流入し、ショットプラン
ジャ２４が加速されて高速度に達する。

ショットプランジャ２４が高速度に達した後、これに連
動するショット位置検出用エンコーダ５０によりプラン
ジャ速度読取り開始点Ｃが検出され、その瞬間からショ
ツト時間の計測が始まる。

ショツト時間の計測は、例えばエンコーダ５０かラ１ｒ
ｒａｎにつき１パルスの出力をカウンタへ送り込むこと
によって行なう。

高速ショットが進み、ブレーキ開始点（プランジャ速度
読取り終了点）Ｄを検出すると、ショツト時間の計測が
終り、設定位置Ｃ，Ｄ間を通過するに要したショツト時
間Ｔが計算される。

一方、設定位置Ｃ，Ｄ間の距離ＬＤ −ＬＣで求められ
るので、この間のショット速度ＶＨは次式で演算される
。

ＶＨ＝（ＬＤ−ＬＣ）／Ｔ これがショット速度の測定値である。

どれらの計算は全てマイクロコンピュータ等で行なわれ
る。

しかして、本発明のショットプランジャ速度制御は、例
えば、第３図に示すフローチャートに従って行なわれる
。

第３図において、ステップ１０１でショット開始を行な
った後、ステップ１０２でショット高速速度読取り区間
（第１図および第２図中の点Ｃと点りとの間の区間）を
通過するに要した時間Ｔを測定する。

次いで、ステップ１０３でショット高速速度ＶＨの演算
を行なう。

次に、ステップ１０４で、測定したショット速度ＶＨと
設定速度ｖＯとの比較を行ない、その差が許容範囲内（
例えば設定値の±１０％以内）であればＯＫ倍信号出し
、許容範囲外であればＮＧ信号を出す。

なお、ステップ１０３Ａはショット速度の測定値表示を
示す。

ステップ１０４でＯＫ倍信号出れば、そのままステップ
１０１へ戻って次回のショットを行なう。

ステップ１０４でＮＧ信号が出れば、ステップ１０４Ａ
で不良表示を行なうとともに、ステップ１０５へ進み、
ここで、ＮＧの連続回数Ｎが設定回数Ｎ０以上か否かを
比較判定し、設定回数以上であればＹＥＳ信号を出し、
設定回数より少なければＮｏ信号を出す。

ステップ１０５からＮＧ信号が出れば、そのままステッ
プ１０１へ戻り、次回のショットを繰返す。

ステップ１０５からＹＥＳ信号が出れば、ステップ１０
６へ進み、連続回数のショット速度ＶＨの平均値ＶＭの
計算を行ない、次のステップ１０Ｉへ進む。

ステップ１０７では、ショット速度の平均値ＶＭと設定
値ｖＯとの比較を行ない、その差が許容範囲内（例えば
設定値ＶＯＯ±１０％以内）であればＯＫ倍信号出し、
許容範囲外であればＮＧ信号を出す。

ステップ１０７からの信号がＯＫであれば、そのままス
テップ１０１へ戻り、次回のショットを開始する。

ステップ１０７からの信号がＮＧであれば、ステップ１
０８へ進み、ここで、ショット速度調整弁（ショット高
速速度設定弁）３８の開度修正を行ない、ショット高速
速度を設定許容範囲内に入れるようにした後、ステップ
１０１へ戻って次回のショットを行なう。

以上の処理手順に従ってショットプランジャ２４の速度
（高速速度）制御が行なわれる。

なお、第１図中のショット速度調整弁（ショット高速速
度設定弁）３８としては、例えば、通過流量の異なるパ
イロットチェック弁を複数個並列に並べたデジタル弁を
使用することが好ましい。

各パイロットチェック弁の通過流量を０．１ 、０．２
゜０．４ 、０．８ 、１．６ 、３．２ （ｍ／ ｓ
）のプランジャ速度になるように調整しておけば、全
体としてのプランジャ速度はこれらを適当に組合せるこ
とにより、０．１〜６．３ （ｍ／ｓ ）の範囲で０．
１ （ｍ／ｓ ）おきに設定することができる。

また、ショット速度調整弁３８として、サーボ弁などの
電気的制御が可能な弁を使用することもできる。

第４図は本発明の速度制御方法を実施した場合の各ショ
ットのショット高速速度ＶＨの変動を例示するグラフで
ある。

第４図において、ショット速度の許容範囲は設定速度Ｖ
Ｏ（７）±１０％すなわち０．９ＶＯ〜１．ｌＶＯに設
定され、ＮＧの連続回数は２回に設定されている。

こうして、矢印ＸｌおよびＸ２に示す如く、２回以上連
続してショット速度ＶＨが許容範囲外に出ると自動的に
ショット速度調整弁３８の開度が修正されてショットプ
ランジャ速度が修正される。

この自動制御はマイクロコンピュータによって行なうの
にきわめて適したものである。

以上から明らかな如く、本発明によれば、ダイカスト機
のショットプランジャ速度を自動的に設定許容範囲に抑
えることができ、薄肉ダイカスト品から厚肉ダイカスト
品まで広い範囲にわたって常に良好な安定した品質の鋳
造品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のショットプランジャ速度制御方法を実
施するに好適な装置の全体配置を示す説明図、第２図は
第１図の装置におけるショットプランジャ速度の時間（
または位置）に対する変化を例示する図表、第３図は本
発明のショットプランジャ速度制御の処理手順を例示す
るフローチャー）、第４図は本発明のショットプランジ
ャ速度制御による各ショットのプランジャ速度の変動状
態を例示する図表である。 ２０・・・・・・鋳造部（キャビティ）、２２・・・・
・・給湯スリーブ、２４・・・・・・ショットプランジ
ャ、２６・・・・・・ショットシリンダ、２８・・・・
・・油圧ポンプ、３０・・・・・・低速ショット弁、３
２・・・・・・低速ショット速度調整弁、３４・・・・
・・高速アキュムレータ、３６・・・・・・高速ショッ
ト弁、３８・・・・・・ショット速度調整弁（ショット
高速速度設定弁）、５０・・・・・・プランジャ位置検
出用エンコーダ、Ａ・・・・・・ショット開始点、Ｂ・
・・・・・低速高速切替点、Ｃ・・・・・・速度読取り
開始点、Ｄ・・・・・・ブレーキ開始点（速度読取り終
了点）、ＶＨ・・・・・ツヨットブランジャ速度の測定
値、ｖＯ・・・・・・速度設定値、ＶＭ・・・・・・Ｖ
Ｈの平均値。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイカスト機のショットプランジャ速度制御方法に
   おいて、ショットプランジャの速度読取り区間を数ケ所
   設定し、該区間を走行するに要した時間を計測すること
   によりショットプランジャ速度を演算し、該演算速度と
   予め定められた設定速度とを比較し、前記演算速度が設
   定範囲外にあり、かつ許容範囲を越える回数が連続して
   所定回数繰返されたとき、ショットプランジャ速度が設
   定範囲内に入るように速度設定弁の開度を修正すること
   を特徴とするダイカスト機のショットプランジャ速度制
   御方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載のダイカスト機のショッ
   トプランジャ速度制御方法において、ショットプランジ
   ャの速度読取り開始位置と読取り区間の長短を選択的に
   設定することを特徴とするダイカス）［のショットプラ
   ンジャ速度制御方法。