JPH0455051A - 射出プランジャ機構における保全タイミング判定方法 - 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マシンにおける射出プ９ンジャ機構
の保全に関し、尚詳しくは射出スリーブやプランジャチ
ップ等の交換時期を判定する方法に関するものである。

〔従来の技術］ 一般にダイカストマシンでは、第８図に示す如き固定金
型３１と可動金型３３とで構成される金型のキャビティ
３４内へ溶湯を充填して製品を成形するに際し、先ず所
定量の溶湯を射出スリーブ３５内に供給し、該射出スリ
ーブ３５内に摺動自在に設けたプランジャチップ３７を
射出シリンダ３９により低速で前進させて射出スリーブ
３５内の空気を排出し、溶湯を射出スリーブ３５内に充
満せしめた後、プランジャチップ３７を高速で前進させ
て溶湯をキャビティ３４内に充満させる様に射出する射
出成形を行なっている。

ところで、該射出装置を長時間にわたって運転し、溶湯
の射出を繰り返していると、プランジャチー２ブ３７に
摩耗が生じ、又、射出スリーブ３５内に固化した金属粒
が牟在することが生じ、安定した所定の射出速度による
射出を行なうことができなくなり、射出速度が波打つ様
になっていわゆるかじりが発生する様になる。

この様なかじりは、溶湯温度の低下を生じさせ、又、溶
湯に空気を巻き込むことが有り、キャビティ３４への湯
まわりの悪化や製品における巣の発生等の欠陥を生じさ
せることになる。

従って、この様な欠陥を生じさせるプランジャ機構にお
けるかじりを早期に発見し、かじりの度合に応じて射出
スリーブ３５やプランジャチップ３７の保守又は取り替
えを行なうことは、製品の高品質を維持する為、又、ダ
イカストマシンの破損防止や安全維持の為に重要であり
、従来から種々の方法によるかじり検出方法が採用され
ている。

このかじり度合の検出には、油圧回路の油圧変化を測定
する方法として、圧力検出器２３を射出シリンダ３８の
油圧回路に設け、低速射出時等における油圧を検出しつ
つ、測定した圧力の変動について微分値を求めることに
よりかじり度合を検出する方法（例えば特公昭８０−２
．９５２号、６０−２８．８２８号）、又は微分値と共
に油圧自体をも判定基準とする検出方法（例えば特公昭
８３−８２−３０２号）、更にはプランジャチップ３７
の後退時にプランジャチップ３７と射出スリーブ３５と
の摺動抵抗を検出してかじり度合を検出する方法（例え
ば特開昭６１−２１９．４５９号）等が有る。

又、今日のマイクロコンピュータやオフィスコンピュー
タの進歩により、前述の様に圧力検出器２３を射出装置
に取り付け、更に速度検出器２１等。

種々の検出器を射出装置に取り付け、この検出器類から
の情報をマイクロコンピュータ等のデータ処理装置１１
に入力し、キーボード１５の操作によって射出状態をブ
ラウン管１３に表示させる（第１図参照）ことが行なわ
れる様になって来た。

このブラウン管１３による射出状態の表示は、般に、横
軸を時間軸とし、縦軸を射出速度［ｍ／ｓｌと射出圧力
［ｋｇ／ｃ冒２１　としたグラフをもって表示すること
が多い。

［発明が解決しようとする課Ｉｌｌ 前述の様に、射出速度や射出圧力のグラフをブラウン管
に表示すれば、スリーブ充填区間である低速射出速度等
における波形の波打ち、即ちかじり状態を判定すること
は一見容易に行ない得るも、この波形における振動数や
変動幅と射出成形された製品における品質の良否との関
連を解明することが困難である。

即ち、射出スリーブやプランジャチップ等の射出プラン
ジャ機構は、一般に補修再使用を行なうことなく、新た
な射出スリーブ等と交換を行なうものであり、かじり度
合が小さくても射出スリーブやプランジャチップを直ち
に変換すれば高品質の生産を行ない得るも、保守に時間
や手数を要し、又、設備投資が高くなり、射出スリーブ
等の使用を麿続すればかじりが進行して製品の品質に悪
影響が生じてくる。しかし製品の形状や大きさ等の相違
によって製品毎に品質管理項目や品質管理値、又、品質
基準値等が相違し、従って製品により許容される波打ち
の振動数や変動幅も変化し、かじりの進行度による変動
幅等の限界を予め設定することが極めて困難な欠点が有
った。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、射出プランジャ機構におけるプランジャチッ
プの移動速度と移動に要する圧力とを計測し、この速度
及び圧力をプランジャチップの位置関数とするパターン
データを生産運転に関して蓄積し、良品成形時のパター
ンデータと不良品成形時のパターンデータとを基準パタ
ーンデータとして射出プランジャ機構の保全タイミング
を判定することとする。

［作用］ 本発明は、プランジャチップの移動速度及び圧力をプラ
ンジャチップの位置関数とするパターンデータを作成す
る故、速度や圧力の異常が生じる場合、射出スリーブの
どの位置で異常が生じているかを容易に知ることができ
る。

又、生産運転時のパターンデータを蓄積して良品成形時
及び不良品成形時のデータを基準データとする故１判定
が容易となり、且つ、運転を継続することにより基準デ
ータの修正を行なえば一層正確な判定を行なうことが可
能となる。

［実施例］ 本発明の実施例は、第８図に示した様に、ダイカストマ
シンの射出プランジャ機構にプランジャチップ３７の位
置即ち射出シリンダ３９のピストンロッド位置を検出す
る位置検出器２５を取り付け、又、射出シリンダ３８へ
の油圧を検出する圧力検出器２３をも取り付けてプラン
ジャチップ３７の位置とプランジャチップ３７を移動さ
せる際の圧力とを検出し、この位置検出器２５及び圧力
検出器２３からの信号を第１図に示す様にマイクロコン
ピュータ等のデータ処理装置１１に入力し、キーボード
１５の操作に基いて前記信号を適宜に処理してブラウン
管１３に表示し、又、データ処理装置！１で演算処理を
行なったデータ等を外部記憶装置１７に記憶させるもの
である。

このデータ処理装置１１における情報処理の内容は、位
置検出器２５からの入力信号に基き、横軸をプランジャ
チップ３７の移動距離（ｄ）とじ４縦軸をプランジャチ
ップ３７の移動速度（マ）とする様にして速度マを距離
ｄの関数とするグラフを求める演算を行ない、且つ、圧
力検出器２３と位置検出器２５との信号に基いて圧力（
Ｐ）を縦軸とし、横軸をプランジャチップ３７の移動距
離（ｄ）として圧力Ｐを距離ｄの関数とするグラフを求
める演算を行ない、前記速度マのグラフと圧力Ｐのグラ
フとを重ねて１回の射出におけるパターンデータな採取
する処理を行なう。

このパターンデータをブラウン管１３に表示させた場合
、第２図に示す様に、低速でプランジャチップ３７を前
進させ、射出スリーブ３５内に供給された溶湯の上部空
間に存在する空気を押し出すスリーブ充填区間Ｊ１１　
と、高速にて溶湯をキャビティ３４に充填するキャビテ
ィ充填区間Ｊ１２と、溶湯がキャビティ３４に充満した
後の加圧工程区間１３とを明確に読み取ることができる
。

又、本実施例は横軸をプランジャチップ３７の移動距離
ｄとしている故、従来一般に用いられていた横軸を時間
軸とするグラフと比較すれば、一般に射出成形では、キ
ャビティ３４の容積に応じた一定量の溶湯を射出スリー
ブ３５に供給して射出を行なう故、射出スリーブ３５内
の空気を排出するには、プランジャチップ３７の前進に
より形成される射出スリーブ３５内におけるプランジャ
チップ３７前方の容積を注入された溶湯量と略等しくす
ることとし、プランジャチップ３７が所定の前進位置に
達したときに空気の排出が完了したと判断して低速射出
から高速射出への油圧の切換えを行なう方法を採用して
おり、プランジャチップ３７の前進位置を検出してスリ
ーブ充填区間１１の終了位置としている為、従来のグラ
フではかじり等によりプランジャチップ３７の前進速度
が変動した場合、プランジャチップ３７が射出スリーブ
３５内の空気を排出するスリーブ充填区間Ｉｌｌの完了
位置に到達する迄に要する時間が変動し、第３図に示す
様に。

キャビティ充填区間！Ｌ２の初期である速度増加領域や
圧力変化点の位置がグラフ上で移動し、又。

キャビティ充填区間Ｊ１２でかじりが生じた場合にも加
圧工程への切換点が移動するのに対し、本実施例では常
にグラフ上の同一点がキャビティ充填区間Ｊ１２の開始
点や加圧工程区間皇３の開始点となり、パターンデータ
を重ねた場合に射出回数毎の相違を判定し易くなってい
る。

更に本実施例は、この様に処理した速度及び圧力のパタ
ーンデータを製品成形時の射出を行なう毎に記憶装置１
７へ記録し、射出成形装置における生産運転時の実−パ
ターンデータを蓄積し、製品の最高良品率が得られたと
きのパターンデータを抜き出して良品モニタデータとし
、又、不良品が発生したときの実測パターンデータを抜
き出して限界値モニタデータとする。

そして、この良品モニタデータ及び限界値モニタデータ
を基準データとし、該基準データと生産運転時における
毎回の射出を実測したパターンデータとを同時に重ねて
ブラウン管！３に表示させるものとすれば、基準データ
の内の良品モニタデータを目標とし　＊算値モニタデー
タを良品限界の指標としてプランジャチップ３７のかじ
り度合を判定し、射出スリーブ３５やプランジャチップ
３７等の射出プランジャ機構における損傷度ひいては射
出スリーブ３５やｔランジャチップ３７等の交換等の射
出プランジャ機構の保全時期を判定することが容易とな
る。

又、上述の様に良品モニタデータと限界値モニタデータ
とを基準データとし、この基準データと製品の成形を行
なった際の実測パターンデータとをブラウン管１３に表
示する場合のみでなく、良品モニタデータと限界値モニ
タデータとにおける速度及び圧力の各々の差を移動距離
の関数とする基準差速度及び基準差圧力を求め、更に最
小二乗法により基準差速度を平均して基準速度偏差を算
出し、同様に最小二乗法によって基準差圧力から基準圧
力偏差を算出し、この基準速度偏差及び基準圧力偏差を
データ処理装置１１又は外部記憶装置１７に記憶させ、
製品の成形を行なう毎に検出測定した実測パターンデー
タと基準データの内の良品モニタデータとの差を同様に
求めて最小二乗法により測定偏差を算出し、前記基準速
度偏差と測定速度偏差、又は基準圧力偏差と測定圧力偏
差との値を比較し、測定偏差の値が基準偏差の値を越え
る場合は適宜の警報又は表示を行なう様にすれば、容易
に射出プランジャ機構の保全時期を自動的に判定させる
ことができる。

更に、良品モニタデータ及び限界値モニタデータの基準
データに基いて射出を繰り返すに際し。

製品の抜き取り検査等により良品度合の検査を実行し、
限界値モニタデータを蓄積されたパターンデータの内の
特定の射出時に関するパターンデータに変更することと
して基準データや基準データに甚く基準偏差を更新すれ
ば、−層正確に射出プランジャ機構の保全時期を判定す
ることが可能となる。

そして、前述の限界値モニタデータとしては、不良品が
発生した場合の射出における一回の射出に関する速度特
性グラフ及び圧力特性グラフを用いる場合の他、不良品
に近い良品を射出した場合のパターンデータ等を集め、
第４図に示す様に、スリーブ充填区間１１に脈動が生じ
ている場合。

第５図に示す様にキャビテイ３４充填区間１２に脈動が
生じている場合、第６図に示す様に加圧工程区間Ｊ１３
に脈動が生じている場合の各実測パターンデータを抜き
出し、第７図に示す様に脈動を生じている各区間を集め
る様に合成して限界値モニタデータとし１合成した限界
値モニタデータと良品モニタデータとの基準データを実
測パターンデータと共にブラウン管１３に表示すること
もある。

この様に合成した限界値モニタデータを用いることによ
り、何れの区間にかじりが生じた場合に′おいても基準
データと実測パターンデータとの比較を容易とすること
ができ、又、各区間毎に基準データから基準偏差を算出
して区間毎に判定を行なうこともできる。

尚、プランジャチップ３７の位置を検出するに際しては
、前述の様に位置検出器２５を取り付けてプランジャチ
ップ３７の位置を検出する場合に限ることなく、従来か
ら使用されている速度検出器２１を用いてプランジャチ
ップ３７やシリンダロッドの前進速度からプランジャチ
ップ３７の位置を算出する場合も有る。

［発明の効果］ 本発明は、プランジャチップ等の移動速度と圧力とをプ
ランジャチップの位置による関数としてパターンデータ
を蓄積し、良品成形時のパターンデータ及び不良品成形
時のパターンデータを基準データとして射出プランジャ
機構の保全時期を判定する方法である故、プランジャチ
ップの前進距離に基いて低速射出速度から高速射出速度
に切り替える射出成形にあっては、設定された速度や圧
力の変化とかじり等の外乱による速度や圧力の変化とを
区別することが容易であり、速度や圧力の変動に基いて
かじり度合の判定を行なうことが容易となって保全時期
の判断を適確に行なうことができ、不良品発生率の上昇
を防止しつつ、無駄に射出スリーブやプランジャチップ
等の交換を行なうことによって必要以上に射出プランジ
ャ機構の保全を行なうことを防止できる。

又、射出成形を繰り返して実測パターンデータの蓄積量
が増加すれば、基準データをより正確な基準データに更
新することが容易となり、パターンデータを更新するこ
とにより一層適確な判定を可能とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するデータ処理装置等の一例を示
す概要図にして、第２図はプランジャチップの移動距離
関数として表わしたパターンデータめ一例を示す図、第
３図は従来の横軸を時間軸とするパターンデータの一例
を示す図であり、第４図はスリーブ充填区間にかじりが
生じた場合のパターンデータの一例を示す図、第５図及
び第６図は各々キャビティ充填区間及び加圧工程区間に
かじりが生じた場合のパターンデータの一例を示す図、
第７図は合成した限界値モニタデータの一例を示す図に
して、第８図は射出装置の概要を示す図である。 度検出器、　　２３テ圧力検出器、２５−位置検出器、
　　３１子固定金型、３３冨可動金型、　　　３４！キ
ヤビテイ、３５冨射出スリーブ、　　３７＝プランジヤ
チツプ、　　３９；射出シリンダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイカストマシンの射出プランジャ機構における
   プランジャチップの移動速度と移動に要する圧力とを計
   測し、この速度及び圧力をプランジャチップの位置によ
   る関数としてパターンデータを蓄積し、良品成形時のパ
   ターンデータと不良品成形時のパターンデータとを基準
   データとして射出プランジャ機構の保全時期を判定する
   ことを特徴とする射出プランジャ機構における保全タイ
   ミング判定方法。
2. （２）プランジャチップの移動範囲により、スリーブ充
   填区間、キャビティ充填区間、及び加圧工程区間の３つ
   の区間に分け、各区間毎に判定を行なうことを特徴とす
   る請求の範囲第１項に記載の射出プランジャ機構におけ
   る保全タイミング判定方法。