WO2007032199A1

WO2007032199A1 - 加圧装置の監視システム

Info

Publication number: WO2007032199A1
Application number: PCT/JP2006/316828
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Kawahara
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2007-03-22
Also published as: JP2007075873A

Abstract

【課題】　加圧装置の異常原因が早期に発見でき、鋳造装置の停止時間の削減ができる低圧ダイカスト鋳造装置に用いる加圧装置の監視システムを提供する。【解決手段】　キャビティ内に手許炉１のアルミ溶湯を充填するため、サーボバルブ３とパワーバルブ２などを用いてアルミ溶湯の湯面に所望のエア圧を加える加圧装置の監視システムであって、サーボアンプ５への指令電圧、サーボバルブ３へのディザ信号、サーボバルブ３の駆動電流、サーボバルブ３のスプール振動、サーボバルブ３の出力エア圧、パワーバルブ２の入出力エア圧、エア源からのエア圧、サーボアンプ５へのフィードバック電圧を夫々検出する検出器２１～２８と、これらの検出器２１～２８の検出結果と予め設定してある基準値を比較して設備異常か否かを判定する判定手段２９と、この判定手段２９が設備異常と判定した場合に、その異常内容を表示すると共に警報を発する報知手段３０を設けた。

Description

明細書

加圧装置の監視システム

技術分野

[0001] 本発明は、低圧ダイカスト铸造装置に用いる金型で形成されるキヤビティ内に溶湯を充填する加圧装置の監視システムに関する。

背景技術

[0002] 従来、低圧ダイカスト铸造装置に用いる金型で形成されるキヤビティ内に手許炉のアルミ溶湯を充填する加圧装置としては、サーボバルブとこのサーボノレブにより開閉弁が制御されるパワーバルブを用いて手許炉に貯留したアルミ溶湯の湯面に所望のエア圧を加えて、キヤビティ内にアルミ溶湯を充填するものが知られている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力し、従来の加圧装置においては、稼働中にサーボバルブやパワーバルブなどの機器に対する故障診断を行って!/、な!、ため、自動運転中に低圧ダイカスト铸造装置が突然加圧'冷却を完了し、停止状態になっても明確な故障原因が把握できず、早期の復旧が困難であった。また、アルミ溶湯の湯面に原因不明の加圧異常が発生した場合には、金型内力バリ吹き状態になってアルミ溶湯が針状で固まり、修復に多大な時間を要する場合があるという問題があった。

[0004] 本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加圧装置の異常原因が早期に発見でき、铸造装置の停止時間の削減ができる低圧ダイカスト铸造装置に用いる加圧装置の監視システムを提供しょうとするちのである。

課題を解決するための手段

[0005] 上記課題を解決すべく請求項 1に係る発明は、低圧ダイカスト铸造装置などに用いる金型で形成されるキヤビティ内に炉の溶湯を充填するため、サーボバルブとパワーバルブなどを用いて前記溶湯の湯面に所望のエア圧を加える加圧装置の監視システムであって、サーボアンプへの指令電圧、サーボバルブへのディザ信号、サーボバルブの駆動電流、サーボバルブのスプール振動、サーボバルブの出力エア圧、パヮーバルブの入出力エア圧、サーボアンプへのフィードバック電圧を夫々検出する検出手段と、これらの検出手段の検出結果と基準値を比較して設備異常力否かを判定する判定手段と、この判定手段が設備異常と判定した場合に、その異常内容を表示すると共に警報を発する報知手段を設けたものである。

[0006] 請求項 2に係る発明は、請求項 1記載の加圧装置の監視システムにおいて、前記判定手段が設備異常と判定した場合には、加圧装置の運転を停止させる。

[0007] 請求項 3に係る発明は、請求項 1又は 2記載の加圧装置の監視システムにおいて、前記検出手段の検出結果及び前記判定手段の判定結果を記憶する記憶手段を設けた。

発明の効果

[0008] 請求項 1に係る発明によれば、稼働中のサーボバルブとパワーバルブの作動状態を監視すると共に、これらに異常が生じた場合にはその原因が報知されるので、保全作業者等は早期に異常が生じた機器とその原因を把握することができ、速やかに復旧対策を講じることができる。

[0009] 請求項 2に係る発明によれば、設備異常と判定された場合に、直ちに加圧装置の運転を停止させるので、修復に多大な時間を要する金型内のバリ吹き状態などを回避することが可能になり、被害を最小限にとどめることにより修復時間の短縮ィ匕を図ることができる。

[0010] 請求項 3に係る発明によれば、検出手段の検出結果及び判定手段の判定結果を記憶し、その内容を表示することにより、過去の故障履歴の把握が容易になり、これら異常原因の情報を予防保全に活かすことができる。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]本発明に係る加圧装置の監視システムの構成説明図

[図 2]铸造装置と手許炉の関係を示す説明図

[図 3]監視手順を示すフローチャート

[図 4]監視手順を示すフローチャート

[図 5]監視手順を示すフローチャート発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図 1は本発明に係る加圧装置の監視システムの構成説明図、図 2は铸造装置と手許炉の関係を示す説明図、図 3乃至図 5は監視手順を示すフローチャートである。

[0013] 低圧ダイカスト铸造装置にアルミ溶湯を供給する加圧装置は、図 1に示すように、ァルミ溶湯を貯留する手許炉 1と、手許炉 1に所望のエア圧を供給するパワーバルブ 2 と、パワーバルブ 2の開閉弁の開度を制御するサーボバルブ 3と、パワーバルブ 2及びサーボバルブ 3にエア源からのエアを供給する一次バルブ 4と、サーボバルブ 3に駆動電流を与えるサーボアンプ 5と、サーボアンプ 5に入力する加圧指令プログラムを設定する加圧コントローラ 6と、加圧コントローラ 6や一次バルブ 4などに制御信号を発するシーケンサ（プログラマブルロジックコントローラ） 7と、手許炉 1内のエア圧を検出してアナログ電圧に変換しサーボアンプ 5にフィードバック電圧として入力するエア圧検出器 8を備えている。エア圧検出器 8は、 DPゲージと DZA変翻で構成することができる。

[0014] パワーバルブ 2の開閉弁は、そのスプールがサーボバルブ 3の出力エア圧によってスライドした分だけ開状態になる。また、サーボバルブ 3の開閉弁は、そのスプールが駆動コイルの駆動力によってスライドした分だけ開状態になる。従って、パワーバルブ 2が吐出するエアの圧力は、サーボバルブ 3の駆動コイルに流れる駆動電流によつて制御される。

サーボアンプ 5は、加圧コントローラ 6が出力する加圧指令電圧 (アナログ電圧）とェァ圧検出器 8が出力するフィードバック電圧 (アナログ電圧)の偏差電圧に相当する駆動電流をサーボバルブ 3の駆動コイルに与える。

[0015] 手許炉 1は、図 2に示すように、低圧ダイカスト铸造装置 10の下方に設置され、手許炉 1内に設けられた中間ストーク 11が、低圧ダイカスト铸造装置 10の金型 12, 13 , 14で形成されるキヤビティ 15に臨んでいる。

そして、低圧ダイカスト铸造装置 10が自動運転になると、手許炉 1に貯留されているアルミ溶湯 16は、パワーバルブ 2から吐出されるエアが湯面 17に矢印 A方向に所望の圧力（例えば、 0〜0. 3kg/cm²)を徐々にカ卩えることにより、中間ストーク 11の筒の中を通ってゆっくりと上昇し、金型 12, 13, 14で形成されるキヤビティ 15内に充填される。充填されたアルミ溶湯 16が、冷却され固まると製品になる。

[0016] 本発明に係る加圧装置の監視システムは、図 1に示すように、シーケンサ 7の加圧指令信号を検出する加圧指令信号検出器 20、サーボアンプ 5への指令電圧を検出する電圧検出器 21、サーボバルブ 3のスプール振動を検出する振動検出器 22、サーボバルブ 3の駆動コイルに与えるディザ信号及びサーボバルブ 3の駆動コイルに流れる駆動電流を検出する電流検出器 23、サーボバルブ 3の出力エア圧を検出する圧力検出器 24、パワーバルブ 2の入出力エア圧を検出する圧力検出器 25, 26、エア源からのエア圧を検出する圧力検出器 27、サーボアンプ 5へのフィードバック電圧を検出する電圧検出器 28を備えている。更に、これらの検出器 20〜28の検出結果と予め設定してある基準値を比較して設備異常である力否かを判定する判定手段 29と、判定手段 29が設備異常と判定した場合に、その異常内容を画面表示すると共に警報を発する報知手段 30を備えて、る。

検出器 20〜28は、検出結果をデジタル信号にして出力し、判定手段 29に入力する

[0017] また、判定手段 29は、低圧ダイカスト铸造装置 10も制御するシーケンサ 7からの監視指令信号により加圧装置に対する監視を開始すると共に、監視による判定結果をシーケンサ 7に入力している。判定手段 29が設備異常と判定した場合には、シーケンサ 7は加圧装置の運転を停止させる。なお、 31は検出器 20〜28の検出結果及び判定手段 29の判定結果を記憶する記憶手段である。

[0018] 以上のように構成された本発明に係る加圧装置の監視システムの動作にっヽて、図 3乃至図 5に示すフローチャートにより説明する。

加圧装置が加圧動作を開始する前段階の運転準備状態になると、シーケンサ 7から判定手段 29に監視開始指令が発せられ、先ずステップ SP1において、加圧指令信号検出器 20がシーケンサ 7の加圧指令信号を検出している力否かが判定される。加圧指令信号が検出されていれば、ステップ SP2でシーケンサ 7が異常であるとして報知手段 30が「シーケンサ異常」を表示すると共に警報を発する。

[0019] ステップ SP3において、電圧検出器 21が加圧コントローラ 6による加圧指令電圧を検出している力否かが判定される。加圧指令電圧が検出されていれば、ステップ SP 4で加圧コントローラ 6が異常であるとして報知手段 30が「加圧コントローラ異常」を表示すると共に警報を発する。

[0020] ステップ SP3で加圧指令電圧が検出されていないと判定されると、ステップ SP5において、圧力検出器 25が所定のエア圧力を検出している力否かが判定される。所定のエア圧力が検出されていれば、ステップ SP6で一次バルブ 4が異常であるとして報知手段 30が「一次バルブ異常」を表示すると共に警報を発する。

[0021] ステップ SP5で所定の圧力が検出されていないと判定されると、ステップ SP7において、電圧検出器 28がフィードバック電圧を検出しているカゝ否かが判定される。フィードバック電圧が検出されていれば、ステップ SP8でエア圧検出器 8が異常であるとして報知手段 30が「エア圧検出器異常」を表示すると共に警報を発する。

[0022] ステップ SP7でフィードバック電圧が検出されていないと判定されると、ステップ SP 9において、電流検出器 23がサーボバルブ 3の駆動コイルに与える所定周波数のディザ信号を検出している力否かが判定される。所定周波数のディザ信号が検出されて!、なければ、ステップ SP10でサーボアンプ 5に設けたディザ発振器が異常であるとして報知手段 30が「ディザ発振器異常」を表示すると共に警報を発する。

[0023] ステップ SP9で所定周波数のディザ信号が検出されていると判定されると、ステップ SP11において、電流検出器 23が運転準備状態におけるサーボバルブ 3の駆動電流を検出している力否かが判定される。運転準備状態における所定の駆動電流が検出されていなければ、ステップ SP12でサーボアンプ 5が異常であるとして報知手段 3 0が「サーボアンプ異常」を表示すると共に警報を発する。

[0024] ステップ SP11で運転準備状態における所定の駆動電流が検出されていると判定されると、ステップ SP13において、振動検出器 22がディザ信号によるサーボノレブ 3のスプール振動を検出しているか否かが判定される。スプール振動が検出されていなければ、ステップ SP14でスプールが固着又は駆動コイルが断線しているとされ、報知手段 30が「スプール固着又は駆動コイル断線」を表示すると共に警報を発する

[0025] ステップ SP13でディザ信号によるサーボバルブ 3のスプール振動が検出されて!ヽる

と判定されると、ステップ SP15において、加圧装置が運転準備状態である力否かが判断される。未だ運転準備状態であれば、ステップ SP1からステップ SP15を繰り返す。一方、加圧装置が運転準備状態から運転状態になってシーケンサ 7から加圧指令が発せられると、ステップ SP 16に進む。

[0026] ステップ SP16では、加圧指令電圧が正常であるか否かが判定される。加圧指令電圧が正常でな!、と判定されると、ステップ SP 17で加圧指令電圧の値がゼロ [V]であるカゝ否かが判定され、加圧指令電圧の値がゼロ [V]であると判定されると、ステップ S P18で加圧指令電圧が異常であると判定され、報知手段 30が「加圧指令電圧異常」を表示すると共に警報を発する。

[0027] ステップ SP16で加圧指令電圧が正常であると判定されると、ステップ SP19において、サーボバルブ 3の駆動電流が正常であるか否かが判定される。サーボバルブ 3の駆動電流が正常でな、と判定されると、ステップ SP20で駆動電流の値がゼロ [A]である力否かが判定される。駆動電流の値がゼロ [A]であると判定されると、ステップ SP 21でサーボバルブ 3の駆動コイル断線又はディザ信号なしと判定され、報知手段 30 が「駆動コイル断線又はディザ信号なし」を表示すると共に警報を発する。

[0028] ステップ SP20でサーボバルブ 3の駆動電流の値がゼロ [A]でないと判定されると、ステップ SP22で駆動電流の値が規定値以上である力否かが判定される。駆動電流の値が規定値以上であると判定されると、ステップ SP23でスプールが過負荷 (カジリ )状態であると判定され、報知手段 30が「スプール過負荷」を表示すると共に警報を発する。

[0029] ステップ SP 19でサーボバルブ 3の駆動電流が正常であると判定されると、ステップ SP24において、ディザ信号によるサーボバルブ 3のスプール振動が正常であるか否かが判定される。スプール振動が正常でないと判定されると、ステップ SP25で振動レベルの振幅が大き、か否かが判定される。振動レベルの振幅が大き、と判定されると、ステップ SP26でスプールが異常であると判定され、報知手段 30が「スプール異常」を表示すると共に警報を発する。

[0030] ステップ SP25で振動レベルの振幅が大きくないと判定されると、ステップ SP27において、振動レベルがゼロであるか否かが判定される。振動レベルがゼロであると判定されると、ステップ SP28でスプールが固着又は駆動コイルが断線していると判定され、報知手段 30が「スプール固着又は駆動コイル断線」を表示すると共に警報を発する。

[0031] ステップ SP24でスプール振動が正常であると判定されると、ステップ SP29において、パワーバルブ 2の入力エア圧を検出する圧力検出器 25が、圧力上昇を示している力否かが判定される。圧力検出器 25が圧力上昇を示していないと判定されると、ステツプ SP30で一次バルブ 4の弁開が異常であると判定され、報知手段 30が「一次バルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。

[0032] ステップ SP29で圧力検出器 25が圧力上昇を示していると判定されると、ステップ S P31において、サーボバルブ 3の出力エア圧を検出する圧力検出器 24力圧力上昇を示している力否かが判定される。圧力検出器 24が圧力上昇を示していないと判定されると、ステップ SP32でサーボバルブ 3の弁開が異常であると判定され、報知手段 30が「サーボバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。

[0033] ステップ SP31で圧力検出器 24が圧力上昇を示していると判定されると、ステップ S P33おいて、パワーノレブ 2の出力エア圧を検出する圧力検出器 26が、圧力上昇を示して、る力否かが判定される。圧力検出器 26が圧力上昇を示して、な、と判定されると、ステップ SP34でパワーバルブ 2の弁開が異常であると判定され、報知手段 3 0が「パワーバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。

[0034] ステップ SP33で圧力検出器 26が圧力上昇を示していると判定されると、ステップ S P35において、圧力検出器 25の圧力値と圧力検出器 26の圧力値の圧力偏差を求め、この圧力偏差が正常である力否かが判定される。圧力偏差が正常でないと判定されると、ステップ SP36で手許炉 1への供給エアの圧力が異常、サーボバルブ 3が異常又はパワーバルブ 2が異常であると判定され、報知手段 30が「供給エアの圧力異常、サーボバルブ異常又はパワーバルブ異常」を表示すると共に警報を発する。

[0035] ステップ SP35で圧力偏差が正常であると判定されると、ステップ SP37において、圧力検出器 27の圧力値と圧力検出器 25の圧力値の圧力偏差を求め、この圧力偏差が設定値の範囲内である力否かが判定される。圧力偏差が設定値の範囲内でないと判定されると、ステップ SP38で手許炉 1への供給エアの圧力が異常又は一次バルブ 4の弁開が異常であると判定され、報知手段 30が「供給エアの圧力異常又は一次バルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。

[0036] ステップ SP37で圧力偏差が設定値の範囲内であると判定されると、ステップ SP39 において、パワーバルブ 2の入力エア圧を検出する圧力検出器 25の圧力値力設定値の範囲内である力否かが判定される。圧力検出器 25の圧力値が、設定値の範囲内でな!、と判定されると、ステップ SP40で一次バルブ 4の弁開が異常であると判定され、報知手段 30が「一次バルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。

[0037] ステップ SP39で圧力検出器 25の圧力値が、設定値の範囲内であると判定されると、ステップ SP41において、サーボバルブ 3の出力エア圧を検出する圧力検出器 24 の圧力値が、設定値の範囲内である力否かが判定される。圧力検出器 24の圧力値力設定値の範囲内でないと判定されると、ステップ SP42でサーボバルブ 3の弁開が異常であると判定され、報知手段 30が「サーボバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。

[0038] ステップ SP41で圧力検出器 24の圧力値が、設定値の範囲内であると判定されると、ステップ SP43において、パワーバルブ 2の出力エア圧を検出する圧力検出器 26 の圧力値が、設定値の範囲内である力否かが判定される。圧力検出器 26の圧力値力設定値の範囲内でないと判定されると、ステップ SP44でパワーバルブ 2の弁開が異常であると判定され、報知手段 30が「パワーバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。

[0039] ステップ SP43で圧力検出器 26の圧力値が、設定値の範囲内であると判定されると、ステップ SP45において、エア圧検出器 8が出力するフィードバック電圧が加圧指令電圧と比較して正常であるか否かが判定される。フィードバック電圧が加圧指令電圧と比較して正常でないと判定されると、ステップ SP46でエア圧検出器 8が異常であると判定され、報知手段 30が「エア圧検出器異常」を表示すると共に警報を発する。

[0040] ステップ SP45でフィードバック電圧が加圧指令電圧と比較して正常であると判定されると、加圧装置の運転状態における監視作業の 1サイクル (ステップ SP16からステップ SP45)が終了する。このような監視サイクル (ステップ SP16からステップ SP45) を加圧装置が稼働中、監視システムが繰り返し行う。なお、報知手段 30により警報が発せられる場合には、直ちにステップ SP47において、加圧装置による低圧ダイカスト铸造装置へのアルミ溶湯の供給は停止される。

産業上の利用可能性

稼働中のサーボバルブやパワーバルブなどの作動状態を監視すると共に、これらに異常が生じた場合にはその原因が報知されるので、保全作業者等は早期に異常が生じた機器とその原因を把握することができ、速やかに復旧対策を講じることができる有効な低圧ダイカスト铸造装置に用いる加圧装置の監視システムが提供される。

Claims

請求の範囲

[1] 低圧ダイカスト铸造装置に用いる金型で形成されるキヤビティ内に炉の溶湯を充填するため、サーボバルブとパワーバルブなどを用いて前記溶湯の湯面に所望のエア圧をカ卩える加圧装置の監視システムであって、サーボアンプへの指令電圧、サーボバルブへのディザ信号、サーボバルブの駆動電流、サーボバルブのスプール振動、サーボバルブの出力エア圧、パワーバルブの入出力エア圧、サーボアンプへのフィードバック電圧を夫々検出する検出手段と、これらの検出手段の検出結果と基準値を比較して設備異常か否かを判定する判定手段と、この判定手段が設備異常と判定した場合に、その異常内容を表示すると共に警報を発する報知手段を設けたことを特徴とする加圧装置の監視システム。

[2] 前記判定手段が設備異常と判定した場合には、加圧装置の運転を停止させる請求項 1記載の加圧装置の監視システム。

[3] 前記検出手段の検出結果及び前記判定手段の判定結果を記憶する記憶手段を設けた請求項 1又は 2記載の加圧装置の監視システム。