JPH07102439B2

JPH07102439B2 - ロータリダイカストマシンの回転テーブル駆動制御方法

Info

Publication number: JPH07102439B2
Application number: JP16496788A
Authority: JP
Inventors: 毅史三原
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1995-11-08
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: JPH0215864A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は金型を保持した複数個の型開閉ユニットを回転
テーブルで周回させ、その周回軌跡上に等間隔に配設さ
れた複数個の作業ステーションで工程順に鋳込作業を行
なわせるロータリダイカストマシンに関するものであ
る。

［従来の技術］先に、本出願人は、生産性を大幅に向上させる目的をも
ってローカリダイカストマシンを開発した。これは、回
転テーブルの外周部を円周方向に複数分割する位置に、
金型を保持する型開閉ユニットを夫々装着し、この回転
テーブルを回転させてその回転軌跡上に配設した複数個
の各作業ステーションで停止させながら各作業を工程順
に行なわせるものである。

このロータリダイカストマシン全体の概要を説明する
と、ローカリダイカストマシン１は第６図に符号L₁,L₂,
L₃で示す中心線のなす角度を夫々120゜として第１ステ
ーション2,第２ステーション3,第３ステーション４が回
転テーブル14の周りに設けられており、第７図に示す様
にベースプラテン５のテーブル支持部5a上面には、逆漏
斗状に形成されたテーブル回転用の中空軸13がタイバー
６を内包してこれと同心状に直立して固定されており、
全体を符号14で示す回転テーブルは、この中空軸13に上
下のボールベアリング15,16を介して回転自在に支持さ
れている。この回転テーブル14は、第８図に示す様に平
面視正三角形状の中心フレーム17と、その三角形の各辺
に対応する箇所に夫々配設された３組の型開閉ユニット
保持部18,18B,18Cと、隣接する型開閉ユニット保持部間
に支持された扇形状の支持板19A,19B,19Cとで主要部を
構成されている。そしてギヤ20は第７図に示す様にベー
スプラテン５側のテーブル支持部5aに固定したモータ10
1に直結されたピニオン100と噛合うギヤであって（第９
図参照）、回転テーブル14に固定されており、制御装置
からの指令によるモータ101の回転により、回転テーブ
ル14が所定のタイミングで1/3回転ずつ間欠的に回転す
る様に構成されている。この停止の位置決めは、テーパ
状の凸部を先端に有したノックピン102が、ベースプラ
テン５に設けられたシリンダ機構103により作動され、
該ノックピン102が各ステーションに合致する回転テー
ブル14位置毎に、回転テーブル14の中心フレーム17に設
けられた同形状のテーパ凹部104a〜ｃに挿入されて行わ
れる。

又、第１ステーション２は、平面視円形状のテーブル支
持部5aと平面視二等辺三角形状の射出部5bとで一体形成
されて床面の基礎上に固定されたベースプラテン５を備
えている（第７図参照）。該テーブル支持部5aの中心部
と、射出部5bの二等辺三角形底辺両端部との３箇所に
は、タイバー6,7が立設されており、タイバー6,7の上端
部には二等辺三角形状に形成されたシリンダプラテン８
のタイバー孔が嵌合されてタイバー6,7はナット９によ
って強固に固定されている。この様に骨組を形成された
第１ステーション２には、型締装置10と、射出装置11及
び自動給湯装置12が設けられている。

そして、第２ステーション３は、前記シリンダプラテン
８に固定されて水平状に架設された平面視二等辺三角形
の押出フレーム21を備えており、又、前記ベースプラテ
ン５のテーブル支持部5aにブラケット22を介し固定され
て水平状に架設され押出フレーム21との間をタイバー23
で連結された突出シリンダフレーム24を備えている（第
７図参照）。この様に骨組を形成された第２ステーショ
ン３は、第６図及び第７図に示す様に金型段取装置25
と、製品取出装置26と、突出シリンダ27及び押出シリン
ダ28を備えている。金型段取装置25は、鋳込作業の開始
時と、金型の交換、保守時等に、全体を符号29で示す型
開閉ユニットを、後述の回転テーブル14の型開閉ユニッ
ト保持部18A,18B,18Cに供給したりこれから取出したり
するものであって、第２ステーション３で停止する型開
閉ユニット保持部18A（18B,18C）下方から中心線L₂方向
に延びて床面に固定されたフレーム30を備えており、こ
のフレーム30上にはモータ31によりベルトとチェーンと
を介し駆動されて正逆方向へ選択的に回転する多数のこ
ろ32が両側に並設されている。

尚、型開閉ユニット29は固定金型33と可動金型34とを保
持し、この可動金型34を型締，型開等動作させるもので
ある。

更に、第３ステーション４は、他のステーション2,3の
様な骨組を備えておらず、第２ステーション３において
回転テーブル14へ新たに供給された型開閉ユニット29
や、製品を取出した型開閉ユニット29の型開された金型
33,34を清掃したりこれに離型剤をスプレーしたりする
スプレー装置35を備えている。このスプレー装置35はフ
レーム36に支持されて油圧シリンダ37で進退するアーム
38を備えており、アーム38の先端部には、スプレーヘッ
ド39が装着されている。そして油圧シリンダ37でスプレ
ーヘッド39を両金型33,34間に進入させ、エアの吹出し
で清掃を行ない、エアと離型剤との噴出して離型剤を塗
布する様に構成されている。40は必要に応じて金型33,3
4内へインサートを挿入する従来周知のインサート挿入
装置である。そして、第３ステーション４における作業
後、金型33,34を仮型締した型開閉ユニット29は回転テ
ーブル14の回転により第１ステーション２へ周回してき
て停止し、型締と射出とが行なわれる。

前記第１ステーション２における型締装置10は、シリン
ダフレーム８に一体形成されたシリンダ41と、このシリ
ンダ41に嵌合されてポート42から導入される圧油によっ
て降下する昇降自在なメーンラム43とを備えており、メ
ーンラム43にはムービングプラテン44が固定されてい
る。またシリンダプラテン８の上面には一対のプルバッ
クシリンダ45がシリンダ41の両側に位置して固定されて
おり、そのピストンロッド46は、シリンダプラテン８を
貫通してその作用端がムービングプラテン44に固定され
ている。この様に構成されていることにより、ポート42
から圧油を導入してメーンラム43を下降させると、仮型
締されていた金型34,34が型開閉ユニット29を介して加
圧されて型締される。又、メーンラム43上方の圧油を抜
いた後プルバックシリンダ43に送油することによりムー
ビングプラテン44が上昇し、金型33,34の加圧型締が解
かれる。

そして、射出装置11は、ベースプラテン５から垂下する
タイバーやフレーム47に支持された射出シリンダ48を備
えており、その油圧で昇降するピストンロッド49には、
プランジャ50がカップリング51で連結されていて、この
プランジャ50は、ラム52で昇降するブロック53に支持さ
れた射出スリーブ54に嵌合されている。そして、ラム52
によってブロック53と共に上昇する射出スリーブ54は、
固定金型33側の固定スリーブに嵌合され、射出シリンダ
48によるプランジャ50の上昇で射出スリーブ54内の溶湯
が、型締された金型33,34のキャビティ内へ射出され
る。

更に、自動給湯装置12はベースプラテン５上に立設され
たフレーム55と、これに４節リンク56を介して支持され
た装置本体57とを備えており、装置本体57の下方には、
溶湯が満たされた溶解炉59が床面上に載置されている。
そして、射出シリンダ48が図示しない傾転装置により図
に鎖線L₄で示す位置へ傾転すると、サーボモータ58等の
駆動で装置本体57先端部のラドル60が溶解炉58の溶湯内
へ突込んで溶湯を汲み上げ、４節リング56を介して鎖線
L₄と同心位置へ移動して射出スリーブ54内へ溶湯を供給
するように構成されている。注湯後、溶湯が固化して冷
却を始めるとポート42から圧湯を抜くと同時にプルバッ
クシリンダ45に圧湯を導入し、ムービングプラテン44を
上昇させて加圧を解く。加圧型締，射出，加圧解除を終
った金型33,34を仮型締の状態で保持する型開閉ユニッ
ト29は、回転テーブル14の回転により第２ステーション
３へ周回してきて停止し、型開と製品の取出とが行なわ
れる。

即ち、前記突出シリンダ27は、型開が開始される金型3
3,34とキャビティ内へ油圧によって突出されるピストン
ロッドを備えており、これによって製品が可動金型34側
に保持されて型開される様に構成されている。また、前
記押出シリンダ28は、油圧によって下降して型開閉ユニ
ット29を介し可動金型34のキャビティ内へ突出する押出
ピンをピストンロッドの先端部に備えており、製品をキ
ャビティ外へ押出す様に構成されている。

前記製品取出装置26は、可動金型34から押出された製品
を受取って水冷した後、床面等へ製品を排出するもので
あって、油圧シリンダ61に駆動されて図示位置と金型3
3,34の中心位置との間で進退する馬蹄形の受皿62と、油
圧シリンダ63で受皿62と直行方向へ進退するプラー64と
を備えており、金型34から押出された製品を前進位置で
受取った受皿62が図示の位置へ後退すると、受皿62を越
えた前進限で待機していたプラー64が後退して製品をか
ご65上へ引き出すように構成されている。かご65には図
示しないリンク機構が付設されており、駆動装置でリン
ク機構がリンク運動すると、かご65が製品を保持したま
ま図示の位置と冷水槽との間を往復して製品が冷却さ
れ、冷却された製品はシュート上を滑行して床面等へ排
出される様に構成されている。製品取出後の型開閉ユニ
ット29は型開のまま第３ステーション４へ移動する。

以上は鋳込動作を１組の型開閉ユニット29につき工程順
に追って説明したが、回転テーブル14の他の型開閉ユニ
ット保持部18B,18Cが第２ステーション３で停止するた
びに型開閉ユニット29をここへ供給して各作業ステーシ
ョン2,3,4で上記と同じ動作を行なわせることにより、
通常の鋳込サイクルに入る。

この回転テーブルを間欠的に回転、停止させる駆動方法
に関しては、次に示す様に構成されている。

前記第８図に示す矢印方向に回転する回転テーブル14の
下方には、第９図に示す様に、回転テーブル14に固定さ
れ、該回転テーブル14を駆動するギヤ20と噛合するピニ
オン100及び該ピニオン100を回転させる液圧モータ101
が取り付けられており、この液圧モータ101のモータ軸
には、第10図に示す様に、前記ピニオン100と共に位置
検出用の伝達用第１歯車151が設けられ、液圧モータ101
のボディー等に固定された回転角検出器150の検出用回
転軸153に取り付けた伝達用第２歯車152が伝達用第１歯
車151と噛合しており、この回転角検出器150をもって回
転テーブル14の位置が検出できる様に構成されている。

この回転角検出器150は、回転軸153が回転する間は順次
出力電圧を増大させる様にその出力信号値を増加させ、
回転軸153が１回転すれば出力電圧を元に戻す様にして
回転角の増加に比例して出力を増大させる（第12図参
照）ことを繰り返し得る検出器であって、この回転角検
出器150の出力信号を第11図に示す様に位置判別装置154
に送るものとし、該位置判別装置154は回転角検出器150
の出力信号の大きさに基いて回転テーブル14の回転角を
検出し、判別信号をコントローラ136に送るものであ
る。

又、第６図に示した様に、第１ステーション2,第２ステ
ーション3,第３ステーション４の各作業ステーションが
120゜間隔とされ、且つ、回転テーブル14に設けられる
型開閉ユニットも120゜間隔とされている故、該回転テ
ーブル14が１回転した場合に検出用回転軸153が３回転
する様に、回転テーブル14を駆動させる為のギヤ20,ピ
ニオン100,及び付設した伝達用第１歯車151,伝達用第２
歯車152のギヤ比を定め、型開閉ユニットが各作業ステ
ーション間を移動する毎に検出用回転軸153を１回転さ
せる構成とし、又、位置判別装置154には12ビットのア
ナログ−デジタル変換回路を用い、回転角検出器150の
出力を4096等分して数値化することにより回転テーブル
14の回転角を約0.03゜の角度で検出している。

この様に高精度の位置判別装置154を用い、第12図に示
す様に回転角検出器150の出力電圧における一定値S_nを
回転テーブル14の停止位置として設定すると共に、停止
位置とした出力電圧よりも低い電圧値に任意の検出位置
S_m（ｍ＝0,1,2,……,n−１）を定め各検出位置を検出し
たときに回転テーブル14の速度を順次減速する（第13図
及び第16図参照）。

即ち、位置判別装置154は、予め各検出位置に相当する
電圧の値を基準設定値として設定しておけば、第14図の
フローチャートに示す様に、該位置判別装置154が回転
角検出器150の出力信号Ｓの値を12ビット信号に変換し
て読み込み、最小の基準設定値S₀と回転角検出器150の
出力信号Ｓの値が一致したときにコントローラ136へ一
致信号を判別信号として出力し、基準設定値をS₁に変更
し、回転角検出器150からの出力信号Ｓが基準設定値S₁
と一致したときに再度一致信号を出力し、基準設定値を
S₂に変更することを繰り返すものであり、停止位置の基
準設定値S_nと回転角検出器150からの出力信号との一致
信号を出力すれば、該位置判別装置154はその作動を停
止し、この間に回転テーブル14は1/3回転して型開閉ユ
ニットを各作業ステーション間で移動させることを完了
するものであり、次の回転テーブル14の回転制御も同様
に行なわれ、各作業ステーションでの鋳込作業等を継続
することができる。

ここで、この液圧回路は、第11図に示す様に、方向切換
弁139と流量制御弁140とに分け、この流量制御弁140と
しては特公昭57−6.863号で本出願人らが発明したもの
を用い、この流量制御弁140は、第15図に示す様にパル
スモータ141により回転されるボールネジ142によりナッ
ト軸143が前後進して弁スプール144を直接駆動する形式
の弁であって、弁スプール144の移動により液圧モータ1
01の排出流量を制御し得るものである。即ち、この流量
制御弁140は、前記一致信号を受けたコントローラ136に
予め設定されているプログラムに従って弁スプール144
の開度と、開閉速度とを直接的に制御しており、回転テ
ーブル14を所定の加速度α_０で高速V₁迄加速し、その後
判別信号に基き、順次回転テーブル14を減速して停止さ
せるものであり、弁スプール144の開度が回転テーブル1
4の回転速度V₁,V₂…V_nを決定し、弁スプール144の開閉
速度が回転テーブル14の加速度α₀,α_１…α_ｎを決定す
ることとなる。

［発明が解決しようとする課題］前記ロータリダイカストマシンでは回転テーブル14に型
開閉ユニット29を着脱することにより金型を回転テーブ
ル14に保持させたり取り外したりして自由に交換し、以
て多品種の商品を成形することに対応し得る様にしてい
る。

そして型開閉ユニット29は最大個数を回転テーブル14に
搭載して操業することが生産効率を高く維持するもので
あるも、金型の保守等により型開閉ユニット29を１個又
は２個だけ搭載した状態で運転を継続しなければならな
い場合も生じる。

しかし、この回転テーブル14は約6mの外径を有し、型開
閉ユニット29も１個が30乃至50トンに至る大型装置であ
り、型開閉ユニット29の搭載個数が少ない場合は回転テ
ーブル14の慣性モーメントが小さくなり、同一の加速力
や制動力を加えると、搭載個数が３個（Ｋ＝３）の場合
よりも搭載個数が１個（Ｋ＝１）の場合に回転テーブル
14の速度変化が急峻となり、第16図に示す様に高速V₁に
達する時間は短くなるも、回転テーブル14の各減速位置
θ_ｍ（ｍ＝1,2,…,n）において制動を加えたとき、回転
テーブル14は目標速度への追従性が高くなり、減速領域
では素早く次段の速度に変化し、各減速位置θ_ｍ（ｍ＝
1,2,…,n）において所定の減速を短時間に完了し、減速
後の低速度回転で次の減速位置迄の区間を回転すること
となり、結果として第17図に示す様に、減速開始から停
止迄の時間が長くなる。この為、回転テーブル14の加速
開始から次の作業ステーション位置で停止する迄の時間
は逆に長くなることが生じ、次工程での作業を行なさせ
る為にステーション間を移動する時間が長くなり、生産
効率を一層低下させることになる。

又、型開閉ユニット29を、例えば二個搭載した場合に最
適な減速制御をする様に、減速開始位置を遅らせる設定
した状態で型開閉ユニット29を三個搭載する場合の如く
設定個数よりも多い型開閉ユニット29を搭載すると、慣
性モーメントが大きく、従って減速度が小さくなり、所
定の停止位置を越えて停止することも生じ、この位置ず
れは僅かであっても、ノックピン102をテーパ凹部104a
〜ｃに挿入して最終位置決めを行なう際の位置修正によ
る微小回転量が増加し、装置に与えるショックが大き
く、装置の故障率を高めることとなる。

［課題を解決するための手段］回転テーブルに取り付けた型開閉ユニットの周回軌跡上
の複数箇所に等間隔として作業ステーションが配置さ
れ、夫々一対の金型を保持する複数個の型開閉ユニット
を回転テーブルの外周部円周方向適宜位置に配設して各
型開閉ユニットを一斉に各作業ステーションの位置に停
止させ得るようにした回転テーブルを有し、該回転テー
ブルを間欠的に回転停止させて各型開閉ユニットの停止
位置に設けた各作業ステーションで別工程の作業を全て
の型開閉ユニットに対して同時に行なわせるように構成
したロータリダイカストマシンにおける回転テーブルの
駆動制御方法において、前記回転テーブルに搭載されて
いる型開閉ユニットの個数を検出し、又、型開閉ユニッ
トの搭載個数に応じて異なる加速及び減速度を予め設定
しておき、前記型開閉ユニットの検出個数により異なる
加減速特性の制御に切り換こととする。

［作用］本発明に係る駆動制御方法は、型開閉ユニットの搭載個
数に適した減速度によって減速制御を行なう故、短時間
の減速で正確な停止位置に型開閉ユニットを停止させる
ことができる。

［実施例］本発明の実施例は、ロータリダイカストマシンの全体的
構成としては前記従来のものと同様の回転テーブルや各
作業ステーション及び駆動機構を有し、第２図及び第３
図に示す様に、回転テーブル14の各型開閉ユニット保持
部18A,18B,18C,に各々リミットスイッチ200A,200B,200C
を設け、該リミットスイッチ200A〜Ｃは型開閉ユニット
29が型開閉ユニット保持部18A,18B,18C,に搭載されたと
きにオン信号を出力するものとし、以て該リミットスイ
ッチ200A,200B,200Cにより型開閉ユニット29が搭載され
ているか否かを検出し得る様にする。

そして、該各リミットスイッチ200A,200B,200Cからのオ
ン信号は、第１図に示す様に、個数検出器201に送り、
個数検出器201により各リミットスイッチ200A,200B,200
Cの内、作動したリミットスイッチの数に応じた個数信
号を出力させ、この個数信号をコントローラ202に送る
様にする。尚、本実施例の場合、リミットスイッチの数
が３個である故、個数信号としては0,1,2,3の何れかの
値を示す４種類の信号となる。

この個数信号と位置判別装置154からの判別信号が入力
されるコントローラ202には、第４図に示す様に、予め
型開閉ユニット29の搭載個数に応じて異なる加速及び減
速度を有する複数種の制御プログラムを設定しておき、
個数検出器201からの個数信号の値に応じてプログラム
を切り換える様にして流量制御弁140の開度及び開閉速
度を制御するものであり、本実施例では個数信号の値
（0,1,2,3）に合せて４種類の異なる制御プログラムを
コントローラ202内に予め設定している。

この制御プログラムとしては、位置判別装置154から該
コントローラ202に判別信号が入力されたとき、コント
ローラ202から流量制御弁140に出力するパルスの周波数
とパルス数とを各判別信号の入力毎に任意に設定し得る
様にし、このパルスの周波数により流量制御弁140の開
閉速度を決定させ、又、パルス数により開閉度を決定さ
せ、以て第５図に示す様に、加速度α_０、最高速度V₁、
最初の減速度α_１、最初の減速後の設定速度V₂、２度目
の減速度α_２、２度目の減速後の設定速度V₃、等、各速
度変化における早さと大きさを個別に設定し得る制御プ
ログラムとし、融通性を高めることにより、回転テーブ
ル14の状態に応じて最適の加速及び減速度を容易に設定
し得る様にした。

従って、位置判別装置154により回転テーブル14の減速
位置及び減速間隔を設定し、この減速位置等に基き、型
開閉ユニット29の搭載個数、即ち回転テーブル14の慣性
モーメントや、液圧モータ101の容量、その他軸受の状
態、等に適した制御プログラムを容易に設定することが
でき、更に予め加速及び減速度の異なる複数種のプログ
ラムを設定しておいて型開閉ユニット29の搭載個数によ
り使用するプログラムを自動的に切り換える故、回転テ
ーブル14を常に迅速且つ正確に所定の停止位置に停止さ
せることができる。

［発明の効果］本発明は回転テーブルを駆動する液圧モータの駆動軸か
ら歯車を介することにより回転テーブルと連動して回転
する検出用回転軸を設け、該検出用回転軸の回転角に比
例して出力を増大させる連続的な出力信号を出力させる
回転角検出器を用いて極めて高精度の回転テーブルの位
置検出を行ない、且つ、型開閉ユニットの搭載個数等回
転テーブルの慣性モーメントに応じた加速及び減速制御
を行なう故、迅速な制動停止を可能として稼動効率を高
め得るものであり、又、高精度にして正確な停止位置決
めが可能である故、ノックピンによる回転テーブルの固
定に際して装置に衝撃を与えないロータリーダイカスト
マシンの回転制御方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における液圧モータの油圧回路及び回転
テーブルの位置検出機構を示す図にして、第２図及び第
３図は回転テーブルの平面図及び側面図、第４図はコン
トローラを示す図、第５図は回転テーブルの加速及び減
速特性を示す図にして、第６図はロータリダイカストマ
シン全体を示す平面図、第７図はロータリダイカストマ
シンの第１ステーション中心線に沿った垂直断面図、第
８図は回転テーブル平面図にして、第９図はロータリダ
イカストマシンの回転テーブル側面図、第10図は回転角
検出器の取付けを示す図、第11図は従来の液圧モータの
油圧回路及び回転テーブルの位置検出機構を示す図にし
て、第12図は回転角検出器の出力を示す図、第13図は検
出位置を決定する基準設定値の設定例を示す図、第14図
は位置判別装置の作動を示すフローチャート図であり、
第15図は従来及び本発明で用いた流量制御弁を示す図、
第16図及び第17図は弁開度変化に基く回転テーブルの速
度変化を示す図である。５……ベースプラテン、14……回転テーブル、20……ギ
ヤ、100……ピニオン、101……液圧モータ、102……ノ
ックピン、109……液圧供給源、136……コントローラ、
139……方向切換弁、140……流量制御弁、150……回転
角検出器、151……伝達用第１歯車、152……伝達用第２
歯車、153……検出用回転軸、154……位置制御装置、20
0……リミットスイッチ、201……個数検出器、202……
コントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転テーブルに取り付けた型開閉ユニット
の周回軌跡上の複数箇所に等間隔として作業ステーショ
ンが配置され、夫々一対の金型を保持する複数個の型開
閉ユニットを回転テーブルの外周部円周方向適宜位置に
配設して各型開閉ユニットを一斉に各作業ステーション
の位置に停止させ得るようにした回転テーブルを有し、
該回転テーブルを間欠的に回転停止させて各型開閉ユニ
ットの停止位置に設けた各作業ステーションで別工程の
作業を全ての型開閉ユニットに対して同時に行なわせる
ように構成したロータリダイカストマシンにおける回転
テーブルの駆動制御方法において、前記回転テーブルに
搭載されている型開閉ユニットの個数を検出し、又、型
開閉ユニットの搭載個数に応じた複数種の異なる回転テ
ーブルの加速及び減速度を予め設定しておき、前記型開
閉ユニットを検出した個数により異なる加速度及び減速
度の回転制御に切り換えることを特徴とするロータリダ
イカストマシンの回転テーブルの駆動制御方法。