JPS6025221B2 - ダイカストマシンの昇圧時間測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダィカストマシンの銭込時におけるダィカス
ト製品の品質に及ぼす影響を知るための特性指標のひと
つである昇圧時間を自動的に計測する方法に関するもの
である。

ダィカストにおいて射出圧力の伝播状況は、ダィカスト
の製品品質に及ぼす要因で最も重要な要因の一つである
。

射出圧力の伝播状況は射出プランジャの面にかかる圧力
変化または力変化と殆んど同じような状況であらわれる
ものであり、第１図にその一般的な射出圧力特性の１例
を示す。射出圧力特性図において、メタル圧力、射出力
および射出シリンダの油圧等の変イＱ氏態を示す線図は
相似形となるので、第１図にはメタル圧力特性のみを示
す。ここで、射出力とは、射出シリンダの出力（単位は
ｔｏｎ）のことであり、メタル圧力とは、鋳造圧力（単
位はｋ９／地）、すなわち、射出される溶湯に作用する
圧力のことである。

そして、射出シリンダのピストンロッドに連結された射
出プランジャの先端部のプランジヤチツブの直径を知れ
ば、メタル圧力は、射出力 メタル圧力＝年ｘ（プランジャチップの直蓬ァとして、
求めることができるものである。

第１図を参照しながら説明すると、一般的に昇圧時間は
、射出力あるいはメタル圧力等の測定入力信号に従った
物理量ならびに単位で低設定値、高設定値を指定してお
き、低設定値から高設定値まで上昇するのに要した時間
を測定している。

なお、上記低設定値と高談定値は、あらかじめ測定によ
って求めておいた圧力曲線等や、今までの経験に基づい
て適宜な値に定めておく。第１図において、Ａは銭込ス
タート時点、Ｂは射出途中における高速射出への油圧回
路の切換指令時点、Ｃは実際に油圧回路が切替わって高
速射出に入ったときにサージ圧力が発生する時点、Ｄと
Ｅは、射出完了直前の昇圧時にメタル圧力が設定値、高
設定値と同じになった時点である。ちなみに、例えば、
射出シリンダに作用させる油圧が２１０ｋｇ／ので、型
締力が８０肌ｎ、射出力が約６Ｗｏｎのダィカストマシ
ンにおいては、Ｃ点でメタル圧力として発生するサージ
圧力Ｐは約１５０〜２００ｋ９／めであり、サージ圧力
Ｐが消えた後のメタル圧力は約３０〜５０ｋｇ／のであ
るので、低設定値は例えば８０ｋ９／地に定める。

なお、高設定値は例えば７００ｋ９／地に定める。した
がって、低設定値は、サージ圧力Ｐよりも例えば７０〜
１２０ｋｇ／の小さい値とか、あるいは、サージ圧力Ｐ
の約５０〜６０％だけ小さい値にしておく。ダィカスト
マシンの鋳込みは、最初射出シリンダを低速で前進させ
、金型内ヘアルミニウム等の溶湯を充填してゆき、銭込
途中で高速へ切替えるため、この時にサージ圧力Ｐが発
生する。

このサージ圧力Ｐによるピーク値は、低設定値を越える
ため、従来は昇圧時間が第１図におけるＣＥ間のように
長く計測されていた。本来は、ＤＥ間の時間が正確な昇
圧時間である。この昇圧時間を正確に計測するために、
本発明の発明者等は、先に、ピーク圧が消えるまでは昇
圧時間の計測を行わないようにする方法として、射出途
中における高速射出へ油圧回路の切替指令時点Ｂまたは
その位置からの経過時間や射出プランジャの前進距離を
あらかじめ設定しておき、第１図において、ピーク圧Ｐ
の発生時点Ｃを越えた後の、たとえばＦ点で昇庄時間の
計測準備完了を指令し、その後、メタル圧力が低設定値
に達した時に、昇圧時間を計測し始める方法を発明した
。

しかし、この方法だと、油圧回路の切替指令時点Ｂや銭
込スタート時点Ａなどかなら昇圧時間の計測準備完了時
点Ｆまでの時間や距離の設定を行う場合に、何回か試銭
を行い、射出特性を検討した後にその設定を行う必要が
あったので、作業が幾分はん雑であった。したがって、
これらの時間や距離をはん雑な試銭によってあらかじめ
求める必要がなければ、作業がおおいに改善されること
になる。しかも、前記の方法だと、昇圧時間の計測準備
完了時点Ｆの設定を時間で設定する場合など、Ｆ点の設
定が不安定になることがある。

例えば、射出途中において、Ｂ点でリミットスイッチや
電気的な位置検出器が作動して高速射出への油圧回路の
切替指令を発する場合、この切替指令が出て切替弁が功
替わるまでに、リミットスィッチや数個の継電器やソレ
ノィド等が作動するので、必然的に、約５０のｓｅｃ程
度の電気的なばらつきが生じる。

また、切替弁が切替って作動油が実際に流れ出すまでの
時間は、作動油の温度によってもばらつくし、低速射出
速度の大きさによっても変わる。ところが、高速射出速
度が例えば３の／ｓｅｃ以上のように大きく、高速射出
距離が例えばｌｏｗ舷のように短かければ、高速射出時
間は例えば３０仇ｓｅｃのように極めて短くなる。この
ような場合は、電気制御や油圧制御にともなう時間的な
ばらつきが、高速射出時間に比べて大きいので、Ｃ点と
Ｄ点の間に設定したはずのＦ点が、場合によっては、時
々、Ｄ点よりも後にはみ出してしまったり、Ｃ点よりも
前にきてしまうおそれもある。また、油圧回路の切替位
置などからの距離でＦ点を設定して切替弁を切替える場
合も、やはり、リミットスイッチや数個の継電気やソレ
ノィド等が作動するので、電気的なばらつき等があり、
毎回、正確に計測準備完了の信号を出すのに、若干不安
定なところがある。したがって、このような方法によれ
ば、昇圧時間の測定が、必ずしも常に満足な状態で行わ
れるとはかぎらない。また、昇圧時間の計測準備完了時
点Ｆの設定を射出プランジャの前進距離に基づいて設定
する場合に、Ｆ点での指令をリミットスイッチの作用に
基づし、発するようにすれば、油圧回路の切替指令時点
Ｂのリミットスイッチの位置を変えるたびに、Ｆ点のり
ミットスイッチの位置も、それに応じて変える必要があ
り、その操作がはん雑である。本発明は、上記事情に鑑
みなされたもので、より正確な昇圧時間の測定と、計測
操作の容易性を目的としている。

そして、昇圧時間計測に悪影響を与えるサ−ジよるピー
ク圧力等が低設定値を越えるので、本発明では、設計側
を防止するために、このピーク圧力値等が消滅するまで
は昇圧時間を計測しないようにし、メタル圧力等が低設
定値に所定の複数回目に達した時に時間の計測を開始す
るようにした。次に、図面に示した１実施例に基づいて
、本発明を詳細に説明する。

第２図において、２０は固定金型、２１は可動金型、２
２は射出スリーブ、２３は射出プランジャ、２４は射出
シリンダ、２５は射出プランジャと一体に連結されたピ
ストンロッドである。

第２図は、射出圧力の低設定値と高設定値の１例として
、メタル圧力の低設定値と高設定値を用いた場合を示す
。射出シリンダ２４のヘッド側に取付けられた圧力変換
器１によりシリンダヘッド側の圧力を検出し、アンプ２
により信号を増幅し、さらにメタル圧力演算器２ａによ
りメタル圧力へ換算する。

設定器３，４にはメタル圧力の低設定値、高設定値を設
定しておき、比較器５，６を用いて、前記演算器２ａか
らの出力信号と比較する。低設定値と高設定値として例
示した数値はメタル圧力で、単位はｋ９／めである。演
算器２ａの出力信号が上昇して設定器３の低設定値を越
えると比較器５の出力がＯＮとなり、更に演算器２ａの
出力信号が上昇して設定器４の高設定値を越えると比較
器６の出力がＯＮとなる。

比較器５の出力信号はパルス出力回路７に送られるが、
、比較器５で低設定値より大きなメタル圧力が比較検出
されると、比較器からの出力信号により、パルス出力回
路７は計測カウンタ８へ１パルスを送出する。

そして、ピーク圧Ｐが消え、演算器２ａの出力信号が低
設定値より下がると比較器５の出力が一度ＯＦＦとなる
が、高速射出に移って、演算器２ａの出力信号が低設定
値を再び越えると、比較器５の出力が再びＯＮとなり、
パルス出力回路７は計測カウンタ８へ再び１パルスを送
出する。計測カウンタ８では、前記の２パルスをカウン
トすると、ラッチ回路１２への作動信号を出力するよう
にした。計測カウンタ８は、型稀等が完了して作動する
射出準備完了発信器９からの射出準備完了信号によって
リセットされるようにした。また、比較器６の出力信号
は、ラッチ回路１３に直接送られるようにした。

一方、時刻パルス発信器１０により発信されるパルスは
時間として時間カウンタ１１でカウントされ、その時間
データはラツチ回路１２，１３へ並列に送られる。

ピストンロッド２５が前進し、ピストンロッド２５と一
体になって動くストラィカ２６ににより、高遠切替りミ
ットスイッチ２７が作動し、油圧回路が切替わって高速
射出に入った時に、サージ圧Ｐが発生し、そのサージに
よるメタル圧力が設定器３の低設定値以上になると、前
記したように、最初のパルスが計測カウンタ８へ送られ
る。

このサージ圧Ｐはすぐに消え、次に実際に高速に入った
ときに、メタル圧力が２度目に低設定値に達すると、ラ
ッチ回路１２の時間データがラッチされる。引続き、ピ
ストンロッド２５が前進して、メタル圧力が設定器４の
高設定値以上になると、ラッチ回路１３の時間データが
ラッチされ、演算器１４でラッチ回路１２，１３の時間
データの差が演算される。

演算された昇圧時間は、表示器１５よりディジタル表示
される。なお、前記実施例においては、射出途中におけ
る射出シリンダの油圧を計測し、これをメタル圧力に演
算し、これを設定器３，４で設定したメタル圧力の低設
定値および高設定値と比較するようにしたが、これは、
メタル圧力演算器２ａの代りに射出力演算器を用い、設
定器３，４にメタル圧力を設定する代りに射出力を設定
するようにしても良い。

また、メタル圧力演算器２ａを用いずに、設定器３，４
に射出シリンダの油圧に相当する値を直接設定し、射出
シリンダの油圧で直接比較し、これに基づいて昇圧時間
を計測するようにしても良い。さらに、射出シリンダの
油圧を計測する代りに、射出プランジャにストレンゲー
ジをはつて射出プランジャに発生する応力を計測し、こ
れをメタル圧力や射出力に演算して比較し、これに基づ
いて昇圧時間を計測するようにしても良い。また、前記
実施例においては、サージ圧Ｐが低設定値を１度しか越
えない場合を例示して、メタル圧力等の計測値が２度目
に低設定値に達したときに昇圧時間の計測を開始する例
を示したが、これは、サージ圧Ｐが低設定値を例えば３
回のように数度越える場合には、計測値が低設定値に例
えば４回目のように所定の複数回目に達した時に計測を
開始するようにする。

その場合には、最初の射出動作を行ったときに、メタル
圧力等の出力パターンをあらかじめ見ておき、サージ圧
Ｐが低設定値を何度越えるかによって、前記所定の複数
回目を指定し、最後に低設定値に達した時に昇圧時間の
計測を開始するようにする。なお、経験によれば、射出
にあたって、低速射出速度と高速射出速度を決め、射出
条件を一定のものに定めれば、サージ圧Ｐによる山の数
は安定しているので、一回の説銭で、設定する回数を簡
単に定めることができる。

サージ圧として数える山の数は１回のことが多い。この
ように、本発明において、特許請求の範囲に記載したよ
うな構成にしたので、サージ圧力が完全に消えた後に昇
圧時間を計測することがどき、実際の昇圧時間を正確に
かつ自動的に計測することができる。

したがって、この正確に計測した昇圧時間を良品質のダ
ィカスト製品を確実容易に得るための指標として活用す
ることができる。なお、この昇圧時間が長すぎるときは
、キヤビティ内の溶湯に射出圧力が伝播し終る時間が長
すぎるのであるから、溶湯の給湯量が多すぎるとか、溶
湯や金型の温度が低すぎるなどの欠点があり、ダィカス
ト製品に巣ができやすい欠点がある。逆に、この昇圧時
間が短いと、キャビティ内の熔湯がまだやわらかいうち
溶湯に早く力を加えることになるので、その分だけ気泡
がつぶされ、巣の少ないダィカスト製品が得られやすい
が、溶湯の給湯量が少なすぎなかったかという心配があ
り、または、落陽や金型の温度が高すぎて、マシンサイ
クルが長くなったり、金型へのやきつきが生じやすくな
るのなどの欠点がある。したがって、この昇圧時間は、
ダィカスト製品に応じて適当な範囲内におさめるように
する必要があり、この昇圧時間の計測結果を射出制御に
有効に活用することができる。また、本発明においては
、昇庄時間を正確に計測するために従来必要とされてい
た油圧回路の切替指令時点から昇庄時間の計測準備完了
時点までの時間や射出プランジャの前進距離を、あらか
じめ何回もの試鏡によって求めておく必要もなく、その
設定も不必要となるので、計測に要する準備作業が著し
く少なくなる。

特に、本発明においては、サージ圧力の発生回数に基づ
いて昇圧時間を測定するようにしたので、従来のように
、油回切替指令から実際に油圧が切替って圧力が上昇い
まじめるまでの時間の電気的な‘ぎらつきや油圧的な‘
よらつきの影響を全然受けることがない。

したがって、昇氏時間の測定が不確実になったり、不能
になったりすることなく、常に正確な昇圧時間を確実容
易に求めることができる。また、昇圧時間の計測準備完
了時点の設定は、リミットスイッチ等で行うものではな
いので、油圧回路の切替指令時点を変えても、そのため
に、計測準備完了時点設定用のりミットスイッチ等の位
置を変える必要もなく、作業がはん雑にならない。

すなわち、本発明においては、メタル圧力等が低設定値
にあらかじめ設定しておいた所定の複数回目１こ達した
時に昇圧時間の計測を開始するようにしたので、油圧回
路の切替指令時点を変えても、この計測準備完了時点を
何ら変える必要もなく、極めて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は射出圧力特性を示す線図、第２図は本発明を実
施するための装置の１実施例を示すブロック線図である
。 １・・・・・・圧力変換器、３，４・・・・・・設定器
、５，６・・・・・・比較器、７・・・・・・パルス出
力回路、８・・・・・・計測時間カウンタ、１０・・・
・・・時刻パルス発信器、１１・・…・時間カウンタ、
１２，１３……ラツチ回路、１４・・・・・・演算器、
１５・・・・・・表示器、２４…・・・射出シリンダ。 茅ｌ図茅２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダイカストマシンの鋳込時における射出シリンダの
   油圧または射出プランジヤに発生する応力を経時的に計
   測することにより、メタル圧力または射出力が低設定値
   から高設定値まで昇圧するのに要した時間を計測すると
   きに、前記低設定値を、鋳込途中で高速へ切替わる時に
   発生するサージ圧力の値よりも小さい値に設定しておき
   、計測値が前記低設定値に所定の複数回目に達した時に
   計測開始の指令を出すようにしたダイカストマシンの昇
   圧時間測定方法。