TWI773304B - 壓鑄機之射出增壓控制系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種壓鑄機之射出增壓控制系統及方法，其係利用一設於一壓鑄機射出桿之射出高速區段間所設置的速度感測元件，來檢知射出桿推送速度由最高速下降特定降速百分比至一增壓啟用速度時，可生成輸出一增壓啟用位置信號，並透過一壓力作動單元對射出桿進行增壓，藉此，能讓壓鑄機於射出時能在準確位置啟動增壓，以有效維持模具內鋁液的壓力，而提高成品的密實度，從而提升產品的良率。

Description

壓鑄機之射出增壓控制系統及方法

本發明係隸屬一種壓鑄射出之技術領域，特別是指一種壓鑄機之射出增壓控制系統及方法。

按，壓鑄機係藉由射出桿沖頭將例如鋁等金屬熔融液推送並射出於一模具的模穴內，而壓鑄品的品質將直接受到熔融液射出速度及射出壓力的影響，也因此壓鑄機的射出動作流程通常包含低速前進、高速前進及降速增壓等步驟，而其中低速前進主要係用於當料勺注入鋁液至料管，再經由射出桿沖頭推送聚集至澆口前緣後，料管內空氣可以有充分時間排出，防止空氣與鋁液混合。而高速前進則係當鋁液經射出桿沖頭推入澆口時，一般澆口設計較窄，高速射出時增加鋁液流速，形成噴霧狀，以供鋁液能填入模具中較細部份。至於降速增壓則是在鋁液注滿模具，而射出桿移動速度下降時，透過啟動增壓加壓，可以使成品更加密實，畢竟，降速增壓流程是影響成品良率最直接的動作。而前述降速增壓有四個重要參數需要進行控制：(1)啟動位置、(2)升壓時間、(3)續壓時間及(4)壓力大小。

而傳統壓鑄機之射出增壓操作方法，主要係由熟練的技師依產品要求、模具流道設計及生產經驗下，於射出桿沖頭的移動路徑上分別設計不同功能的感測元件，如第一圖所示，壓鑄機於該射出桿沖頭(10)之路徑上預設 有不同工作位置，如射退止點(A)、高速位置(B)、射出原點(C)、射出止點(D)及位於該高速位置(B)與射出原點(C)間的增壓位置(E)，讓該射出桿沖頭(10)在行經上述位置而被檢知時，可進行預設之對應動作，而工作人員並會依照試模之初期射出成品是否符合標準，以調整其增壓位置(E)，然而，其係需要依照工作人員的經驗及熟練度來調整，一但當該增壓位置(E)設定錯誤或鋁液量異常時，將使射出桿沖頭(10)無法移動到正確的增壓位置(E)啟動，且導致射出無增壓或者延遲增壓，進而造成成品異常的狀況發生；而為了提高壓鑄機於射出成型時之降速增壓位置的準確性，業界開發有一種如我國專利公告第I274611號之「壓鑄機之射出裝置」，其設計目的是在透過回饋控制來作為改變增壓位置(E)之感測元件的設置位置之依據，以改善壓鑄製品之品質。但其操作上仍需要透過設置增壓位置(E)之感測元件來檢知，才能啟動壓鑄機之降速增壓動作，因此，其仍可能發生因設置誤差及感測元件失效等因素而造成增壓位置不適當，又或因模具因素，而導致增壓輸出延遲或未輸出的狀況發生，故現有壓鑄機之增壓控制方法實有再加以改善突破之必要，而如何解決前述之問題，係本發明所欲探討者。

有鑑於此，本發明人乃針對現有壓鑄機之增壓控制深入探討，並藉由多年從事相關產業的研發與製造經驗，經不斷努力的改良與試作，終於成功開發出一種壓鑄機之射出增壓控制系統及方法，藉以克服習知現有因增壓位置不易準確設置所造成之不便與困擾。

因此，本發明之主要目的，係在提供一種壓鑄機之射出增壓控制系統及方法，藉以能有效控制壓鑄射出中的降速增壓位置，以準確啟動增壓輸出，讓射出桿對模具內鋁液施加壓力，並經過續壓時間，使成品可以更加密實。

又，本發明之另一主要目的，係在提供一種壓鑄機之射出增壓控制方法，其可以透過射出桿前進速度之下降比例，而輸出自動啟動增壓之信號，改善現有因增壓位置設定不當所導致延遲增壓的問題，進而提高壓鑄成品的良率。

緣是，本創作主要係透過下列的技術手段，來具體實現前述之目的及功效：該壓鑄機具有一可推送液料以充填於一模具之模穴的射出桿，且該壓鑄機上設有至少一可檢知射出桿推送速度之速度感測元件，該等速度感測元件並連接該壓鑄機之一控制裝置，且該控制裝置並連接有一可操控該射出桿推送壓力之壓力作動單元；則此，以供利用該速度感測元件依據射出桿於高速充填區段間由最高速〔Vmax〕因壓力而下降一特定降速百分比〔IntPercent〕至一增壓啟用速度〔Vint〕，而生成輸出一增壓啟用位置信號，使得該控制裝置作動該壓力作動單元對該射出桿進行增壓。

藉此，透過上述技術手段的具體實現，讓速度感測元件檢知該射出桿推送速度由最高速下降特定降速百分比至增壓啟用速度時，可以生成輸出一增壓啟用位置信號，並對射出桿進行增壓，而能有效維持模具內鋁液壓力，使成品更加密實，同時可以改善現有因增壓位置設定不當所導致延遲增壓的問題，進而提高壓鑄成品的良率，如此在射出增壓使用時，工作人員不需考量增 壓位置設定是否適當，僅需選擇是否要提供增壓功能即可，大幅提高其便利性與實用性，從而增加產品的附加價值，並提升其經濟效益。

為使 貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之若干較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

10:射出桿沖頭

A:射退止點

B:高速位置

C:射出原點

D:射出止點

E:增壓位置

50:模具

55:模穴

60:射出桿

70:速度感測元件

80:控制裝置

90:壓力作動單元

第一圖：壓鑄機之射出桿的路徑位置示意圖，供說明射出桿各感測元件之設置位置及相對關係。

第二圖：本發明壓鑄機之射出增壓控制系統的架構示意圖，供說明其構成元件及相對關係。

第三圖：本發明壓鑄機之射出桿的路徑位置示意圖，供說明射出桿各感測元件之設置位置及相對關係。

第四圖：本發明壓鑄機之射出增壓控制方法的位置速度示意圖，供說明其速率變化及設定狀態。

第五圖：本發明壓鑄機之射出增壓控制方法於實際應用時之第一實施例的速率變化示意圖。

第六圖：本發明壓鑄機之射出增壓控制方法於實際應用時之第二實施例的速率變化示意圖。

第七圖：本發明壓鑄機之射出增壓控制方法於實際應用時之第三實施例的速率變化示意圖。

本發明係一種壓鑄機之射出增壓控制系統及方法，以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之技術內容，使熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點與功效。然本發明亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。因此隨附圖例之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於指定的尺寸、前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化。

而本發明壓鑄機之射出增壓控制系統，則係如第二、三圖所示，其係應用於一壓鑄機中一可供推送料液充填於一模具(50)之模穴(55)的射出桿(60)上，該壓鑄機上設有至少一可檢知該射出桿(60)推送速度之速度感測元件(70)，該等速度感測元件(70)並連接該壓鑄機之一控制裝置(80)，俾供輸出一增壓啟用位置信號，且該控制裝置(80)可透過該增壓啟用信號操控一控制該射出桿(60)推送壓力之壓力作動單元(90)，而本發明壓鑄機之射出桿(60)推送路徑中設定有一射退止點(A)、一高速位置(B)、一射出原點(C)及一射出止點(D)，前述推送路徑之各位置設定及功能與現有者相同，容不再贅述；而如第三、四圖所述，本發明壓鑄機之射出增壓控制方法的特色在於，該速度感測元件(70)於該射出桿(60)在通過該高速位置(B)、且未到達該射出原點(C)之間的射出高速區段時，係供檢知該射出桿(60)推送速度由最高速〔Vmax〕因壓力而下降一特定降速百分比〔IntPercent〕至一增 壓啟用速度〔Vint〕，而生成一增壓啟用位置信號，並透過壓鑄機之控制裝置(80)作動該壓力作動單元(90)對該射出桿(60)進行增壓，並依據成品預設之升壓時間、續壓時間及壓力大小進行射出增壓，維持該模具(50)之模穴(55)內鋁液壓力，使成品更加密實。

且本發明壓鑄機之射出增壓控制方法於實際應用時，即便是對同一形狀之成品，也可以依該模具(50)之模穴(55)內的實際充填狀況調整其增壓啟用位置，如第五、六及七圖所示，假設其特定降速百分比〔IntPercent〕預設為90%，則在不同的實施例中，當該速度感測元件(70)在檢知壓鑄機之射出桿(60)於射出高速區段〔亦即如第三圖的高速位置(B)、且未到達射出原點(C)之間〕中的最高速〔Vmax〕不同時，則其增壓啟用速度〔Vint〕也會有所差異，例如第五圖所示之實施例的增壓啟用速度〔Vint〕為300mm，而第六圖所示之實施例的增壓啟用速度〔Vint〕為297mm，至於第七圖所示之實施例的增壓啟用速度〔Vint〕為299mm，從而微調其增壓啟用位置，並將此一增壓啟用位置信號透過壓鑄機之控制裝置(80)啟動壓力作動單元(90)，而使該射出桿(60)進行增壓，以有效維持模具(50)之模穴(55)內鋁液壓力，使成品更加密實，從而提高成品良率。

透過上述之說明可知，本發明壓鑄機之射出增壓控制方法利用於射出桿(60)的射出高速區段間設置的速度感測元件(70)檢知其推送速度由最高速〔Vmax〕下降特定降速百分比〔IntPercent〕至增壓啟用速度〔Vint〕時，可以生成輸出一增壓啟用位置信號，並透過壓力作動單元(90)對射出桿(60)進行增壓，且依據料液於模具(50)之模穴(55)內的壓力可以實際微調其增壓啟用速度〔Vint〕，而有效維持模具內鋁液壓力，使成品更加密實， 可以改善現有因增壓位置設定不當導致延遲增壓的問題，進而提高壓鑄成品的良率，如此在射出增壓使用時，工作人員不需考量增壓位置設定是否適當，僅需選擇是否提供增壓功能即可，大幅提高其便利性與實用性。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。

50:模具

55:模穴

60:射出桿

70:速度感測元件

80:控制裝置

90:壓力作動單元

Claims (4)

1. 一種壓鑄機之射出增壓控制系統，該壓鑄機具有一可推送料液充填於一模具之模穴的射出桿，且該壓鑄機上設有至少一可檢知該射出桿推送速度之速度感測元件，該等速度感測元件並連接該壓鑄機之一控制裝置，且該控制裝置並連接有一可操控該射出桿推送壓力之壓力作動單元；藉此，以供利用該速度感測元件依據該射出桿於高速充填區段間由最高速因壓力而下降一特定降速百分比至一增壓啟用速度，而生成輸出一增壓啟用位置信號，使得該控制裝置作動該壓力作動單元對該射出桿進行增壓。
2. 依據申請專利範圍第1項所述壓鑄機之射出增壓控制系統，其中，該特定降速百分比為5~45%。
3. 一種壓鑄機之射出增壓控制方法，其係應用於壓鑄機中一可供推送料液充填於一模具之模穴的射出桿上，當該射出桿以高速使料液填充於該模具之模穴時，該壓鑄機之射出增壓控制方法之特徵為：該射出桿於高速充填區段間由最高速因壓力而下降一特定降速百分比至一增壓啟用速度，從而以此增壓啟用速度為增壓啟用位置，使得該射出桿立即開始進行增壓。
4. 依據申請專利範圍第3項所述壓鑄機之射出增壓控制方法，其中，該特定降速百分比為5~45%。

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