JPS606744B2 - ダイカストマシンの高速射出速度測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダィカストマシンの高速射出状態で同一な測
定条件に近い状態で高速射出速度を検出する方法に関す
るものである。

ダィカストマシンで鋳造する場合、射出プランジャの速
度を正確に測定すること、特に「高速射出状態の速度測
定は、極めて重要なことである。

一般的に、ダィカストマシンで射出成形を行なう場合、
低速射出成形区間では、低速射出区間を長くし、速度を
遅くする方が良いとされており、次のような利点がある
。まず、第１に、金型のキャビティ内のガスの排出がよ
くなる。第２に「速度が遅いと湯が波立たないため、湯
にガスを巻き込まない。すなわち、射出スリーブ内の溶
湯とガスとの分離がうまくいく。第３に、溶湯がゲート
を通過するとき湯が飛散しない。第４に、高速射出工程
に移ったとき港湯が飛散しにくいので、ガスを巻込みに
くし、。以上の利点は巣のない製品が出来るための条件
でもある。一方「高速射出成形区間では、低速区間を長
く、速度を可能な限り遅くするため、逆に、速度を可能
な限り上げて射出成形する方が良いといわれへこれは射
出された溶湯が途中で凝固せず、金型のキャビティの隅
々まで充てんされ、湯肌のきれいな製品が出来るための
鋳造条件となる。

以上「低速射出成形区間、高速射出成形区間での考え方
をのべたが、この中で特に、低速射出から高速射出へ切
換わる射出プランジャの位置、高速射出区間でのプラン
ジャの速度は、重要な鋳造条件項目であり、鋳造製品の
品質に非常に大きな影響を及ぼす。一般的に種々の現象
を測定するにあたって、同一の条件下で測定することは
、測定値を検証する上で、高い精度で、再現性のある測
定装置を使用することと同様、重要なことである。

ところで「ダーィカストマシンの鋳造部と射出回路は、
第１図に示すように構成されている。

第１図において、１は固定プラテン、２は可動プラテン
で、金型は固定金型３と可動金型４とで構成され「プラ
テンが閉じたとき、キャビティ２３が形成される。金型
３には、キャビティ２３に給傷するためのスリーブ２４
が取付けられ、このスリーブ２４内には溶湯６が注入さ
れる。この溶湯６１ま「射出シリンダ８と一体構成にな
っているピストンロッド７及びピストンロッド７と連結
されているプランジャロッドＳの前進移動によりも溶湯
６をキャビティ盈３内に圧入する。ピストンロッド７も
こは「高速射出リミットスイッチ亀３を作動させるリミ
ットスイッチ亀３操作用ストラィカ奪Ｑが固着されてい
る。

リミットスイッチ１３は、低速速度から高速速度へ切換
える電気信号を出し「高速切換用のソレノイドバルフ２
１を切換え、特殊チェックバルブ２蟹を開くためのスイ
ッチである。操作用ストラィカー亀則こはちピストンロ
ッドｙの移動に同期して、パルスを発生する磁気スケー
ル葛鰯ａが取付けられている。射出シリンダ鰍こはブラ
ケツト軍亀が固着され、ブラケット湖こは「磁気スケー
ル亀Ｑａの移動によりパリスを発生する磁気ヘッド官２
が取付けられている。１８は駆動用流体の供給ポンプで
「射出回路蚕５を通ってト直接にシＩＪンダヘッド側に
流体を供給したり「アキュームレータ軍９に流体を供給
する。

低速速度で射出する。低速速度で射出する場合、駆動用
流体の流量は少量でも供給ポンプ亀藤で供給される。一
方「高速速度で射出する場合「駆動用流体の流量は大量
に必要で「主にアキュームレータ翼９の流体を使用する
。つぎに射出シリンダのピストンロッドの速度制御方法
と射出特性の関係を説明する。

まず「射出開始指令の信号が出ると〜 ソレノイドバル
ブ官７が作動し、その動作によって四方弁１６が切換わ
る。

色登の供給ポンプから出る駆動用流体は、四方弁１６を
通ってシリンダ鯖のヘッド側へ流入し始める。このとき
しピストンロッド？は、第１図中右方へ低速速度で前進
する。この低速速度で前進する移動距離の目標値はＳ，
（第２図ａに示す）であり「高速射出リミットスイッチ
電８の設定してある位置で決定される。しかしも実際に
低速速度で前進した移動距離はＳ，より大きいＳ２とな
る。低速速度の値が大きくなる程〜Ｓ，とＳ２の距離差
は大きくなる。この低速速度状態で〜シリンダ銭のヘッ
ド側とロッド側にそれぞれ取付けた圧力センサー亀母ａ
，軍４８でシリンダ８のヘッド側〜 ロッド側の圧力を
測定すると、射出開始時、ピストンロッド７がスムーズ
に前進するとき「ピストンロッド７にカジリが生じない
場合は「圧力は殆んど一定である。引続きピストンロッ
ドすが前進すると「ストラィカＩＱも前進する。

そして「高速射出リミットスイッチ亀８が動作すると「
その電気信号はソレメィドバルブ２１を作動させ〜その
動作によって特殊チェックバルブ２餌が開く。そうする
と、アキュームレータ首８内の流体が、大量に流出して
ｔ射出シリンダ登のヘッド側に流入する。ピストンロッ
ドを貴ま低速速度から切換って高速速度で前進しも溶湯
８をキャビティ２３に圧入する。ところでト第舞図掛こ
示すように、低速速度から高速速度へ切換わる時点「例
えばＮ（ストロークＳ２ト スタートからの経過時間上
２）は、アキュームレー夕蔓ｇの流体がシリンダ覇のヘ
ッド側に流入を開始するときで「高速射出リミットスイ
ッチ電８が作動した時点Ｍ（ストロークＳ，〜 スター
トからの経過時間ｔ，）ではない。そして、実際にはも
点肌ま射出毎に変わっている。高遠切換用のｌｊミット
スイッチ量３が一定位置で作動してもｔ実際に低速速度
から高速速度へ切換わる点〜すなわちも高速への立上り
時が射出毎に微妙に変わるのはし射出シリンダ函のピス
トンロッドｙが「高速速度になる過程で高速射出リミッ
トスイッチ亀３の電気信号をトリガーとしてソレメィド
バルブ２８を作動させるのであるがし現在、殆んどのバ
ルブは交流駆動タイプであるためもソレノィドバルブ２
貫の動作時間が一定にならないからである。

この原因は交流波形に振幅があるからである。一方ト低
速から高速へ射出速度が切換わる時点Ｎなどは、同時に
ヘッド側「ロッド側の圧力が急激に上昇する時点と同一
となる。

この特性状態を「第２図り ｃに示す。これらは、現ダ
ィカストマシン制御装置の技術レベルでも射出速度を測
定する際し非常に重要な制御特性である。本出願人の会
社では、いろいろ射出条件を変えて実験して、第２図に
示すような現象を確めると同時に「前記現象を考えずに
速度を測定するとも速度測定値が一定にならないことを
確めた。

．すなわちト従来は「高遠切換用のりミットスイッチ富
蓬が作動したＭ点から〜射出シリンダ８のピストンロッ
ドＴが例えば山として示すような一定ストローク前進し
た時点トまたは「一定時間経過した時点で「高速射出速
度を測定していたが、そうすると、前記したように、リ
ミットスイッチ竃３が作動してから実際の高速立上がり
が行われるまでの射出ストロークや経過時間には非常に
多くのばらつきがあるので、例えば、第２図ａに示すよ
うに、速度曲線がＡのようなときはＧで示す速度を測定
し、速度曲線がＢのようなときは日で示す速度を測定す
ることになり、これらが速度のばらつきとして表われる
。そして、実際は、測定位置や測定点にばらつきがある
のだが、それが、測定された速度のばらつきとして出て
「あたかも、射出毎にまたは測定毎に高速速度が変わっ
ているように検知され、正確な速度が測定されないこと
になる。そこで、速度の測定位置を、射出毎に変わる高
速立上り位置Ｎ，Ｎ′を基準にして一定距離△Ｌ前進ま
たは一定時間経過後を測定すれば「同じ測定条件になり
、速度測定値が一定になる。

なお、第２図において、実線で示すものは高速立上り位
置がＮの場合、点線で示すものは、高速立上り位置がＮ
′の場合を示す。

本発明は、前記した事項に鑑みてなされたもので、高速
射出区間の速度測定において、実際に射出プランジャが
高速動作を開始する時点を測定基準点にし、その基準点
より一定の距離先進した位置、又は、一定時間経過後の
時点における平均速度を測定するようにしたものであり
、高速動作開始の測定基準は、射出プランジャ高速指命
が出された後、射出油圧回路が急激に上昇する時点とし
、測定内容の同一性を容易に確実にしたものである。

つぎに図面に示した一実施例によって「本発明を説明す
る。

第３図において、圧力設定器２５「速度測定距離設定器
２６には、第２図に示すような、高速立上り位置検知用
のヘッド側圧力ＰＨＮ、高速立上り位置からの測定位置
までのストローク△Ｌの値があらかじめ設定されている
。

又、カゥンタ２７，２８、速度演算器２９、速度表示器
３川ま、ストラィカ１０の後退の房限スイッチ３１の作
動によりプリセットされている。射出シリンダ８のピス
トンロッド７が前進すると、それに同期してストラィカ
１０も前進し、これによって磁気ヘッドＩ２から移動距
離に比例したパルスが発信される。ピストンロッド７が
さらに前進し、高速射出リミットスイッチ１３が動作し
〜射出シリンダ８のヘッド側の圧力が既定値ＰＨＮ以上
になると、アンド素子３２を動作させ、アンド素子３３
，３４のゲートを開き、射出時間を計測するためのクロ
ックパルス発生器３５からのパルスをカウンタ２７で、
又、射出移動距離を計測するための磁気ヘッド１２から
のパルスをカウンタ２８で各々カウント開始する。さら
にピストンロッド７が前進し、カウンタ２８の移動距離
が距離設定器２６の値以上になると、アンド素子３２が
動作しなくなり、アンド素子３３，３４のゲートを閉じ
、カウンタ２７，２８はパルスの計測を終了し、演算器
２９でＶ＝量 の高速射出速度を演算し、速度表示器に高速射出速度と
して表示させるようにした。

なお、３６，３７はアンプ、３８，３９は比較器、４川
まインバータである。

このように、本発明によれば、特許請求の範囲に記載し
たような構成にしたので、鋳造中の高速射出速度を容易
に確実に測定でき、しかも「同一の条件で測定すること
ができ、速度データの検討をする上で極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置の一実施例
を示す説明図、第２図は射出時の速度、射出圧力の変化
を示す速度、圧力線図、第３図は本発明を実施するため
のブロック線図である。 ３・・・・・・固定金型、４・・・・・・可動金型、７
・…・・ピストンロッド、８・…・・射出シリンダ、１
０…・・・ストラィカ、１０ａ・・・・・・磁気スケー
ル、１２・・・・・・磁気ヘッド、ｉ３…・・・高速射
出リミットスイッチ、１４ａ，１４ｂ…・・・圧力セン
サ、１７，２１……ソレノイドバルブ、！８……ポンプ
、１９・・・・・・アキュームレータ、２０…・・・特
殊チェックバルブ、２３……キヤビテイ、２４……スリ
ーブ、２５……圧力設定器、２６・・・・・・距離設定
器、３０・・・・・・速度表示器。 髪ｉ図 第２図 努３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低速射出から高速射出への切換る点で射出回路中の
   流体圧が急激に上昇することを利用し、この流体圧が急
   激に上昇する時点を基準として、一定時間経過後または
   射出プランジヤが一定距離前進した時点における射出速
   度を測定するようにしたダイカストマシンの高速射出速
   度測定方法。