JPH01228661A - ダイカスト機における射出充填時間の計測方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイカスト機の鋳造運転における鋳造条件を管
理する方法に関し、特に射出充填時間の計測方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

ダイカスト機における射出充填時間の計測方法としては
射出シリンダの内圧の変化や射出速度の変化を検出する
方法が知られている。

射出シリンダの圧力の変化や射出速度の変化を検出する
計測方法は、射出シリンダ又は圧力配管に圧力検出器を
設け、射出シリンダに取り付けであるプランジャの作用
によって溶湯を金型内に射出する際の圧力変化特性や射
出速度特性から射出充填時間を計測するものである。

従来の技術の問題点を説明するために、まず第３図（ａ
）、　（ｂ）、　（ｃ）によりダイカスト機によるアル
ミ鋳造における射出工程と射出速度について説明する。

第３図において、１は射出シリンダ、２はピストン、３
はカップリング、４はプランジャ、５はストライカ、６
はリミットスイッチ、７は杓、８は注湯口、９はプラン
ジャチップ、１０は射出スリーブ、１１はキャビティ、
１２．１３は金型、１４は圧液供給口、１５は溶解アル
ミである。

第３図において、射出シリンダ１のピストン２にはカッ
プリング３を介してプランジャ４が連結され、その先端
にはプランジャチップ９が取り付けである。また、カッ
プリング３を介してピストン２の位置を検出するための
ストライカ５が組み付けである。ピストン２は、図示し
てない圧力供給源からの圧液を射出シリンダ１の圧液供
給口１４より供給されることにより第３図上で左方向に
移動する。射出スリーブ１０の注湯口８から成形材料で
ある溶解アルミ１５を杓７にて注湯し、上記ピストン２
の移動により、金型１２．１３で形成されるキャビティ
１１に溶解アルミ１５をプランジャチップ９で押し込み
、成形するものである。

第３図（ａ）は成形工程の初期状態を示すものであり、
溶解アルミ１５を注湯口８から注湯している状態を示す
ものである。第３図ｆａ）の注湯が完了すると、図示し
てないマシン制御装置は射出スタート動作に入り、射出
シリンダｌの圧液供給口１４に圧液を送り込む。

次に、第３図（ｂ）に示すように、射出シリンダ１の圧
液供給口１４に圧液が送り込まれた結果、ピストン２が
図中左側方向に移動し、その結果、溶解アルミ１５は射
出スリーブ１０の左側すなわち金型１２，１３の方向に
移動し、射出スリーブ１０内に充填される。また、この
スリーブ充填が完了したことをカップリング３を介して
取り付けであるストライカ５とリミットスイッチ６によ
り検知し、図示してないマシン制御装置に取り込むよう
になっている。なお、前述のスリーブ充填完了位置の検
知は、射出スリーブ１０や金型１２，１３の形状と溶解
アルミ１５の量により事前に定められたリミットスイッ
チ６の取付は位置によって行なっている。

次に、第３図（Ｃ）に示すように、第３図（ｂ）のスリ
ーブ充填以降さらに射出シリンダｌの圧液供給口１４に
圧液が送り込まれた結果、ピストン２がさらに左側方向
に移動し、溶解アルミ１５は金型１２．１３で形成され
るキャビティ１１に充填される。

以上により、キャビティｌｌ内に充填された溶解アルミ
１５はピストン２に加えられた圧液の力により加圧状態
で冷却され成形を完了する。

上述したように、ダイカスト機によるアルミ成形におけ
る射出工程は、スリーブ充填とキャビティ充填が連続的
に行なわれているが、成形品の品質管理上は、スリーブ
充填とキャビティ充填を分けているのが現状である。こ
のキャビティ充填における品質管理の１つとして射出充
填時間の計測方法がある。

次に、第４図（ａｌ、　（ｂ）を用いて従来方法を説明
する。第４図（ａ）、　（ｂ）はダイカスト機の代表的
な鋳造条件における射出シリンダ圧力、射出速度の特性
を示すグラフである。第４図（ｂ）の射出速度Ｖの軌跡
図の前半すなわち射出速度Ｖの低いところがスリーブ充
填であり、射出速度Ｖの軌跡図の後半すなわち射出速度
Ｖの高いところがキャビティ充填である。射出充填時間
を求める従来方法としては、第４図（ｂｌの射出速度に
着目し°ζ、射出速度が高速に変化し始めた点ｖ１と射
出速度が極めておそくなった点ｖ２との間の時間Ｌ２を
求める方法がある。また、別の従来方法としては、第４
図（ａ）において、射出圧力が高速域で上昇しだした点
Ｐ１と高圧で飽和する直前の点Ｐ２までの間の時間ｔ１
を求める方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、高速切換指令信号入力により射出シリン
ダに流入する液量を変化させるような制御が働くため、
射出圧力は第５図の点Ｐ１“に示すように一時的に高（
なるのが一般的であり、この場合、正しい点Ｐｉとの間
に時刻差Δｔ１を生じる。また、充填完了に近づいた場
合、第６図の点Ｐ２“に示すように充填サージ圧力が発
生することがあり、正しい点Ｐ２との間に時刻差Δｔｔ
ｌを生じる。

また、速度検出においては、低速点の判定にバラツキを
生じ、このバラツキにより充填時間に大きなバラツキが
生じるという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明は、ダイカスト
機の射出シリンダの速度制御における高速切換位置の情
報と金型内のガス抜き弁の作動信号とから射出充填時間
を計測するようにしたものである。

〔作用〕

本発明による方法においては、高速切換位置の情報によ
り計測を開始し、慣性力による溶湯アルミ自体の直接的
な充填完了により生じる金型内のガス抜き弁の作動信号
により計測を完了する。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係わるダイカスト機における射出充
填時間の計測方法の一実施例を説明するための射出充填
システムを示す系統図である。

第１図においては、金型１２，１３の上部にガス抜き弁
（ＣＦ弁）２１が組み込まれている。ガス抜き弁２１は
溶湯アルミの慣性により自動的にアルミの流路を閉じる
よう配慮された弁である。

第１図の射出シリンダ位置は第３図ｆｂ）に示しである
ものと同じで、ストライカ５が高速切換指令位置用リミ
ットスイッチ６をヒツトしたところを示している。

基準周波数発振器２２からの基準パルス（例えば０．０
１秒間隔で出力するパルス）信号ａは３人カアンドゲー
ト２３に入力されている。また、第１図に示すようなキ
ャビティ充填開始の時点においては、金型内のガス抜き
弁２１は作動せず、その作動信号すは「０」レベルで、
信号反転器２４を介して「１」レベルの信号がアンドゲ
ート２３に入力されている。また、高速切換指令位置用
リミットスイッチ６は第１図に示すようなキャビティ充
填開始の時点においてはスリーブ充填開始の時点と異な
りｒＮレベルの信号を高速切換指令信号Ｃとしてアンド
ゲート２３へ出力する。アンドゲート２３の出力はカウ
ンタ２５へ入力される。

したがって、カウンタ２５は、高速切換指令信号Ｃが「
１」となってガス抜き弁２１の反転作動信号すが「Ｏ」
　（ガス抜き弁２１が作動して、その出力が「１」）レ
ベルとなるまでの間、基準周波数発振器２２からの基準
パルスをカウントするようになっている。カウント２５
のカウント値を射出充填時間演算表示器２６が読み取り
、射出充填時間を求める。なお、高速切換指令信号Ｃは
マシン制御装置（図示せず）にも取り込まれる。

第２図は、ガス抜き弁２１の一例として実願昭６１−１
１６７７５号に記載されたものを示す縦断面図である。

第２図において、１２は固定金型、３１は排出口、３２
は弁棒、３３はガス抜き溝、３４は弁体、３５はボート
である。このガス抜き弁においては、ガス抜き溝３３か
らのガスは排出口３１から排出されるが、ガス抜き溝３
３からの溶湯は弁体３４により阻止され排出されない。

即ち、ガス抜き溝３３からの溶湯の上昇に伴い、弁棒３
２は上昇する。従って、この弁棒３２の上昇を検知する
ことにより、射出充填の完了を検知することができる。

弁棒３２の検知方法の一例としては、上記実願昭６１−
１１６７７５号に記載されているように、ボート３５と
圧力供給源（図示せず）とを配管接続し、弁棒３２の上
昇により変化するボート３５の圧力を検知し、これを電
気信号として取り出す方法がある。また、別の方法とし
て、弁棒３２の上昇を電気スイッチ（図示せず）で検出
する方法もある。いずれにせよ、弁体３２の変化を電気
信号として取り出せればよい。

なお、上記実施例では、高速切換指令信号Ｃをストライ
カ５とリミットスイッチ６で発生する場合を示したが、
磁気スケールにより発生させても同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、高速切換位置の情報と金
型内のガス抜き弁の作動信号とがら射出充填時間を計測
するようにしたことにより、圧力変動の影響、速度のバ
ラツキの影響を除去することができ、バラツキのない射
出充填時間を計測できる効果がある。

また、計測開始位置を高速切換位置としたことにより、
計測開始信号が高速切換によるノイズに影響されないだ
けでなく、高速切換時に発生するマシン系のトラブルや
レスポンスの異常に対しても射出充填時間の計測が可能
となり、鋳造品の品質の判定に使用した場合に多大の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるダイカスト機における射出充填
時間の計測方法の一実施例を説明するための射出充填シ
ステムを示す系統図、第２図は第１図のシステムに使用
されるガス抜き弁の一例を示す縦断面図、第３図はダイ
カスト機によるアルミ鋳造における射出工程と射出速度
について説明するための説明図、第４図は従来の射出充
填時間の計測方法を説明するためのグラフ、第５図およ
び第６図は従来の射出充填時間の計測方法における問題
点を説明するためのグラフである。 １２．１３・・・金型、２１・・・ガス抜き弁、２２・
・・基準周波数発振器、２３・・・アンドゲート、２４
・・・信号反転器、２５・・・カウンタ、２６・・・射
出充填時間演算表示器。 特許出願人　　　　宇部興産株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイカスト機の射出シリンダの速度制御における
   高速切換位置の情報と金型内のガス抜き弁の作動信号と
   から射出充填時間を計測するダイカスト機における射出
   充填時間の計測方法。
2. （２）高速切換位置の情報は射出制御における高速切換
   指令のために設定した射出シリンダのストローク位置を
   ピストンが通過した時刻であるダイカスト機における射
   出充填時間の計測方法。
3. （３）高速切換位置の情報は事前に設定したリミットス
   イッチの作動による信号又は磁気スケールによる信号で
   あるダイカスト機における射出充填時間の計測方法。