JPS6372469A - ダイカスト鋳造の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明はダイカスト鋳造における鋳造条件の制御方法に
関するものである。

〈従来の技術〉 ダイカスト鋳造ではキャビティ内の溶湯の温度や圧力の
制御が製品の良否を決める重要な要素となるが、従来で
はこれらの要素を正確に１１１御することが出来なかっ
た。即ち、従来では溶湯の圧力条件を設定する場合には
射出力で６つて代用させ、溶湯の温度条件を設定する場
合には保持炉内の溶湯温度でもって代用させ、金型温度
についてはキャビティ表面ではなく金型内部の温度でも
って代用させる等、キャビティ内における溶湯の圧力や
温度を間接的にしか計測していなかった為、見かけ上の
情報しか得られず、従って、鋳造条件を制御する場合に
も大雑把な制御しかできず、当然のことながら鋳造サイ
クル内における製品−個一個の良否を判断することは不
可能に近かった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明はこの様な従来の不具合に鑑みてなされたもので
あり、鋳造工程全体に亘って継続的にキャビティ内の圧
力及び温度を直接計測することにより、高い精度でもっ
て鋳造条件をシビアに制御することが出来ると共に、鋳
造サイクル内での製品−個一個の良否の判定をその場で
行なうことが出来るダイカストｖｉ造の制御方法を提供
せんとするものである。

く問題点を解決するための手段〉 係る目的を達成する本発明ダイカストＶＩ造の制御方法
は、鋳造工程全体に亘って継続的にキャビティ内の圧力
を直接計測する圧力センサと、鋳造工程全体に亘って継
続的にキャピテイ表面の温度及び熱流束を直接計測する
温度センサのうちの少なくとも一方を設置させ、前記セ
ンサでもって直接お測した測定値を基準値と比較し、そ
の比較値に基づいて鋳造条件を制御するようにした事を
特徴とし、基準値と比較される測定値が、そのピーク値
又はある時間の勾配又はピーク値発生時間又はある閾値
以上の値を保持する時間又はある時間までの積分値であ
り、或いは基準値と比較される測定値が、２個所以上の
測定点から得られたピーク値又はある時間の勾配又はピ
ーク値発生時間又はある閾値以上の値を保持する時間又
はある時間までの積分値等、これら同じ測定値同士の差
及び／または和である事を特徴としたものである。

〈実施例〉 以下、本発明実施の一例を図面に靭づいて説明する。

第１図は本発明におけるダイカスト鋳造の制御方法を実
施するダイカスト機の模式断面図であり、図中１は固定
型１ａと可動型１ｂとで構成される金型であり、２は固
定型１ａと可動型１ｂとで形成されるキャビティ、３は
キャビティ２内に溶湯を射出するための射出スリーブ、
４はキャビティ２内で鋳造した製品を金型１から離型押
し出すための押出ピン、５はその押出ピン４を動作させ
るための押出板を示し、その金型１又は押出ピン４に鋳
造工程全体に亘って継続的にキャビティ２内の圧力を直
接計測するための圧力センサ６と、鋳造工程全体に亘っ
て継続的にキャビティ表面２ａの温度及び熱流束を直接
計測するための温度センサ７を設置させる。

圧力センサ６は、例えば特開昭６１−４１９３９号公報
で開示された如き軸力センサを用いるか、或いは第２図
に示した如く、例えば押出ピン４の固定部内に形成した
空洞８内に略亜鈴形状をしだ受圧索子９を緊密に装着さ
せ、その受圧素子９の中頚部９ａに歪ゲージ１０を貼付
して構成したものを用いる。そして、この圧力センサ６
は鋳造工程全体に口って継続的にキャビティ２内の圧力
（圧縮又は引張の圧力）を直接計測できるように、その
受圧面６ａをキャピテイ２内に臨ませ設置させる。この
場合、図示実施例の如く押出ピン４内に組込ませるか、
或いは押出ピン４以外の可動ピンに組込ませて、ｖＩ造
リサイクル毎キャビティ２方へ出没動するように設ｎざ
ぜ、又金型１の可動型１ｂ側または固定型１ａ側のどち
らに設置しても良く、例えばゲートやゲート直後又は製
品部や製品部の終端部位置などに１個又は複数個を設置
させるものである。

温度センサ７は、２組の熱電対７ａ、　７ｂを互いにそ
の受熱面７′からの深さ寸法Ｌ＋　、Ｌ２を違えて設置
させて構成される。即ち、１つのケース１１の内部を軸
方向に２つに仕切って設置穴１２ａ　、　１２ｂを形成
ゼしめ、両設置穴１２ａ　、　１２ｂの先端内壁に熱電
対７ａ、　７ｂを構成する金属線７°ａ、７’ｂを溶接
させると共に、受熱面７゛から各設置穴１２ａ　、　１
２ｂの先端内壁に至る深さ寸法Ｌ＋　、Ｌ２を違えて構
成するものである。

そして、この温度センサ７は鋳造工程全体に口って継続
的にキャビティ２内の溶湯の温度を直接計測できるよう
に、その受熱面７′をキャビティ２内に臨ませ設置させ
る。この温度センサ７の具体的な設置場所や個数につい
ては前述した圧力センサ６の場合と同様である。尚、温
度センサ７は圧力センサ６の場合と異なり、鋳造サイク
ル毎に出没動させる必要はない。

而して、射出スリーブ３から溶湯をキャビティ２内に射
出充填させ、キャビティ内の溶湯の圧力やキャビティ表
面の温度及び熱流束を夫々圧力センサ６と温度センサ７
でもって鋳造工程全体に亘って継続的に直接計測し、そ
の測定値を予め設定した基準値と比較し、その比較値に
基いてダイカスト機（その周辺装置を含む。以下同じ）
の鋳造条件を制御する。

ここで鋳造■稈全体とは、型閉から射出→型開→製品押
出し・→離型剤スプレー→（型閉）までの工程〈サイク
ル）をいう。

ダイカスト機の鋳造条件を制御するための測定値として
は、鋳造工程全体に亘って計測された値（従っである波
形を描く）のピーク値やある時間の勾配や、そのピーク
値発生時間（時刻）、又はある閾値以上の値を保持する
時間（期間）や、ある時間（１１１′１間）までの積分
値、又は測定点が２個所以上あった場合には各測定点か
ら得られた上記各測定値同士の差や和などが考えられる
。

そして、圧力センサ６及び温度センサ７でもって計測し
た測定値を、予め設定した基準値と比較し、その比較値
に基づいて第４図のフローチャート図に従って鋳造条件
を制御するものである。即ち、圧力に関する測定値、温
度に関する測定値、及び熱流束に関する測定値を各々基
準値と比較し、その比較値が正常であればリターンし、
異常（！！準範囲外）であれば異常フラグを発生して鋳
造条件の制御項目を特定すると同時に、その異常量（基
準範囲からどれだけ外れているか＝比較値の値）を検知
して、その異常量（比較値）を演算し、それに基づいて
各鋳造条件を制御変更させるものである。この時、測定
値と基準値との偏差量や、測定点が複数ある場合には基
準値から外れた測定点の数、或いは各測定項目毎にある
重み付けをするなどして、各測定値の異常量（比較値）
に応じて鋳造条件の制御量を決定するようになす。

次に、キャビティ内の圧力に関して具体的に説明すれば
、射出スリーブ３から溶湯をキャビティ２内に射出充填
させると、鋳造工程全体に亘って第５図に示す如き圧力
波形が得られる。

この圧力波形のうちＰａは射出力を基にしてｉｆ＋’ｉ
いた圧力波形であり、Ｐｌは本発明に係る圧力センサ６
を例えばゲート直後位置に設置させた場合に得られる圧
力波形であり、Ｐｌは同様圧力センサ６を例えば製品部
の終端部位置に設置させた場合に得られる圧力波形であ
る。これらＰ＋及びＰｌの圧力波形を見ると射出充填終
了時（圧縮圧力）と型開時（引張圧力）に圧力のピーク
値ＰＤ＋　、　Ｐｉ）２　、　Ｐ’　ｌ）ｔ　、　Ｐ’
　Ｉ）２が立っていることが解る。そこで、このピーク
１１ｒ’ｐ＋、ＰＤ２又はそのピーク値に至るまでの勾
配やピーク値から下降する勾配などのある時間の勾配又
はピーク値発生時間ｔｐ＋、ｉｐ２又はある閾値２６以
上の値を保持する時間（ｊ：ｌ）＋　Ｅ−ｉｐ＋　’　
）などの測定値を各々予め設定した基準値と比較し、そ
の比較値を第６図に示すフローチャート図に従ってフロ
ーさせて、各鋳造条件を制御変更させる。又、測定点を
２個所以上設定した場合には、各測定点から得られたピ
ーク値又はある時間の勾配又はピーク値発生時間又はあ
る閾値以上の値を保持する時間など、これら同じ測定値
同士の差又は和を測定値となし、この測定値を基準値と
比較するようにしても良い。更に、圧力波形では第５図
に示す如く、型開時と押出し時にも射出充頃時と同様に
ピークを持った圧力波形が現われるので、そのピーク値
又はある時間の勾配又はピーク値発生時間又はある閾値
以上の値を保持する同門を測定値とし、その測定値を基
準値と比較して各鋳造条件を制御変更させることも出来
る。

尚、フローチャート図において、第６図に示すようなシ
ーケンシャルなフローであっても、第１０図に示すよう
なパラレルなフローであっても良い。

又、キャビティ２の表面温度Ｔや熱流束Ｑに関しても、
前述した圧力の場合と同様にして、そのピーク値又はあ
る時間の勾配又はピーク値発生時間又はある開繊上の値
を保持する時間を測定値とし、その測定値を各々基準値
と比較して各鋳造条件を制御変更させるものである。第
７図にキャビティ２表面の温度波形Ｔ１．Ｔ２を示し、
第８図にキャビティ表面の熱流束波形Ｑ＋　、Ｑ２を示
し、図中ＰＴＩ、ＰＴ２及びＰＱ、。

ＰＱＺがピーク値、ｉＴ＋　、ｔＴｚ及びｉＱ＋。

ｔＱ２がピーク値発生時間（時刻）、Ｔｓ及びＱｓが閾
値、（ｔη　−ｔＴ＋　　）及びＣｔＱｔ’の積分値で
ある。そして、第９図にキャビティ表面の熱流束に関す
るフローチャート図を示す、キャビティの表面温度に関
するフローチャート図は第６図又は第１０図に示した圧
力に関するフローチャート図と同じである。キャビティ
表面の熱流束に関しては特に、ある時間までの積分値を
測定値とすることが出来る点が、圧力及びキャビティ表
面温度の場合と異なる。

〈発明の効果〉 本発明ダイカスト鋳造の制御方法は斯様に、鋳造工程全
体に亘って継続的にキャビティ内の圧力や温度を直接計
測し、その測定値を基準値と比較して各鋳造条件を制御
変更させるようにしたので、高い粘度でもって鋳造条件
の制御をシビアに行なうことが出来ると共に、鋳造サイ
クル内での製品−個一個の良否をその場で判定すること
が出来る。従って、ダイカストマシンを常時最適条件に
維持することが出来ると共に、不良品の発生率を大巾に
減少させることが出来、尚且つ全数検査や加工方法の選
定が容易で、後工程までの不良をゼ０とするシステムの
’！１造ラビラインめ、更に不良発生個所の特定が容易
迅速でその不良対策が講じやすい、などの効果を期する
ことが出来る。

しかも、圧力センサは可動ピンに組込んだので、鋳造サ
イクル毎にキャビティ方へ出没動じ、従って圧力センサ
の受圧面部分などにパリがさす恐れがなくなり、常時正
確な圧力センシングが可能となる。

よって、所期の目的を達成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ダイカスト鋳造の制御方法を実施するダ
イカスト機の模式断面図、第２図は、圧力センサの一実
施例を示す断面図、第３図は温度センサの一実施例を示
す断面図、第４図は鋳造条件のｉ！ｉｌｌ神を行なう際
のフローチャート図、第５図は圧力波形図、第６図は圧
力測定値に関して鋳造条件の制御を行なう際のフローチ
ャート図、第７図はキャビティの表面温度波形図、第８
図はキャビティ表面の熱流束波形図、第９図は熱流束測
定値に関して鋳造条件の制御を行なう際のフローチャー
ト図、第１０図は７０−チャートの変形例を示すフロー
チャート図である。 図中、１は金型、２はキャビティ、６は圧力センサ、７
は温度センサ、である。 特　　許　　出　　願　　人　　　　　　畑　　村　　
　洋太部代　　　　　理　　　　　人　　　　　　　早
　　川　　　改　　名　　　′ノ手続補正書 昭和６１年１０月２７日 特許庁長官　　　黒　　１）　明　　雄　　　殿１、事
件の表示 昭和６１年特許願第２１６８２６号 ２、発明の名称 ダイカスト鋳造の制御方法 ３、補正をすると 事件との関係　　　特　許　出願人 氏名（名称）燻材　洋太部 ４、代理人 一一′ ５、補正命令の日付（自発補正） 昭和　　年　　月　　日 明細書第３頁第２０行目〜第４頁第４行目を、「ｖＩＩ
１１方法は、金型に可動ピンをキャピテイ方へ出没自在
に設置し、該可動ピンに鋳造工程全体に亘って継続的に
キャビティ内の圧力を直接計測する圧力センサを組込む
と共に、金型に鋳造工程全体に亘って継続的にキャピテ
イ表面の温度及び熱流束を直接計測する温度センサを設
置させ、前記両センサ」と補；’ｃ−ｆＦス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型に可動ピンをキャビティ方へ出没自在に設置
   し、該可動ピンに鋳造工程全体に亘って継続的にキャビ
   ティ内の圧力を直接計測する圧力センサを組込むと共に
   、金型に鋳造工程全体に亘って継続的にキャビティ表面
   の温度及び熱流束を直接計測する温度センサを設置させ
   、前記両センサでもって直接計測した測定値を基準値と
   比較し、その比較値に基づいて鋳造条件を制御するよう
   にした事を特徴とするダイカスト鋳造の制御方法。
2. （２）前記センサでもって直接計測する測定点を１又は
   それ以上に設定した特許請求の範囲第（１）項記載の制
   御方法。
3. （３）基準値と比較される測定値が、そのピーク値又は
   ある時間の勾配又はピーク値発生時間又はある閾値以上
   の値を保持する時間又はある時間までの積分値である特
   許請求の範囲第（１）項記載の制御方法。
4. （４）基準値と比較される測定値が、２個所以上の測定
   点から得られたピーク値又はある時間の勾配又はピーク
   値発生時間又はある閾値以上の値を保持する時間又はあ
   る時間までの積分値等、これら同じ測定値同士の差及び
   ／または和である特許請求の範囲第（１）項記載の制御
   方法。