JPH084908B2 - 金型ガス抜き装置の動作制御方法 - Google Patents

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等の射出成形機におけるガス抜き
装置の動作制御方法にかかるものであり、更に詳しく
は、射出成形機におけるガス抜き装置に使用されるガス
抜き弁の駆動制御方法にかかるものである。

［従来技術］ ダイカスト等の射出成形機においては製品内へのガス
巻き込みを防止し巣発生を防止するために、高速射出時
にキャビティ内のガスを抜き取る必要がある。このため
のガス抜き装置には、金型キャビティ内から金型外部へ
連通するガス抜き通路を設け、更に、ガス抜き通路に開
閉自在のガス抜き弁が設けられている。該ガス抜き通路
はガス抜きを効率よく達成するために真空ポンプ等の吸
引手段に接続されているか、若しくは外気に解放されて
いる。

該ガス抜き弁は該弁より下流側にある真空ポンプ等の
吸引手段に溶湯が流入しないように、または金型から溶
湯がその射出による慣性力により吹き出したりすること
がないように、溶湯が該ガス抜き通路におけるガス抜き
弁前の一定位置に達するまでは開いておりその後は速や
かに閉弁動作する必要がある。

しかし、高速鋳造の際にはこの閉弁動作が早く起りす
ぎるとキャビティ内のガス抜きが十分に行われず、製品
へのガス巻き込みによる巣発生が起こる。

このため高速射出時においてはガス抜き弁の開閉弁動
作の制御は上記のようなタイミングで極めて正確かつ速
やかに行う必要がある。

一方、ダイカスト法においては、通常金型温度が所定
温度に達するまでは低速で鋳造して、金型温度が所定の
温度に達してから高速で鋳造することが行なわれてい
る。又、何らかの異常で鋳造を中断し、新たに鋳造を再
開する場合も同様に低速で鋳造することが行なわれてい
る。この様な場合における低速射出時にはガス抜きの必
要性は全くない。このため低速射出時にはガス抜き弁の
開閉を溶湯の射出開始と同時に行うようにすれば、極め
て確実にガス抜き弁による溶湯の遮断が行えることとな
る。

又、高速鋳造、低速鋳造のいずれを選択した際であっ
ても開型時には、ガス抜き弁の周囲に付着した鋳放りを
除去する為にガス抜き弁を開弁動作させる必要がある。

上記のようにガス抜き弁の開閉弁動作の制御を行う従
来技術ととしては特開昭64−5652号、特開昭60−49852
号、特開昭60−11591号、特開昭60−29583号等に開示さ
れているものがあった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、特開昭64−5652号に開示されている制御機構
は射出ロッドがリミットスイッチをたたき、そこで発生
した信号により閉弁させる機構である。このため低速射
出の場合であってもリミットスイッチの設定を誤ると溶
湯がガス抜き弁に達した際に閉弁動作が終了しておら
ず、弁内に溶湯が浸入してしまうおそれがある。更に、
この機構では射出ロッドがリミットスイッチをたたくも
のであるためリミットスイッチが破損し該スイッチが信
号を送らなくなるといった問題がある。

特開昭60−49852号は設定された射出条件（型温）に
応じて閉弁指令を出力するものであり、特開昭60−1159
1号は設定された射出速度（高速射出域）に応じて閉弁
指令を出力するものである。しかし、いずれの制御機構
も閉指令をを出すまでに時間がかかり、溶湯がガス抜き
弁に到達するまでに閉弁動作が完了せず、特に真空排気
する際には溶湯の飛散が激しく、弁内に溶湯が浸入する
といった問題があった。

更に、特開昭60−29583号にあっては射出開始前にソ
レノイド作動指令回路（切り換えスイッチ）から閉弁信
号を出力するものであるが、閉弁指令が出力されたまま
なので切換えスイッチが切換わらないと開弁されず開型
時に弁周囲の鋳放り等を除去しにくいという問題があ
る。

上記問題点に鑑み本願発明は低速射出時に射出開始と
ほぼ同時に強制的（電気的）に閉弁動作させ、更には、
型開時に鋳放り除去信号で開弁動作させるように構成
し、溶湯が弁内に浸入することを確実に防止し、加えて
は型開時にはガス抜き弁を開弁させガス抜き弁周囲に付
着した鋳放りを容易に除去し得る金型ガス抜き装置の動
作制御方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明はキャビティから導
設されたガス抜き路の開口部にガス抜き弁を設け、該ガ
ス抜き弁の開閉弁動作を鋳造機制御回路に接続された制
御回路によって制御するようにした射出成形機用の金型
ガス抜き装置の動作制御方法において、該鋳造機制御回
路によって低速鋳造及び高速鋳造を択一的に選択する工
程と、該低速鋳造の選択の際に該鋳造機制御回路から該
制御回路に低速射出信号を出力する工程と、射出スター
トの際該鋳造機制御回路から該制御回路に射出スタート
信号を出力する工程と、該低速射出信号と該射出スター
ト信号により該制御回路からのガス抜き弁の閉信号を出
力させて強制的に該ガス抜き弁を閉弁動作させる工程
と、低速鋳造終了後の開型時に該鋳造機制御回路からの
該鋳放り除去信号によって該ガス抜き弁を開弁動作させ
る工程とを備えることを特徴とする金型ガス抜き装置の
動作制御方法を提供せんとするものである。

［作用］ 上記のように本発明によれば、低速鋳造選択時におい
ては鋳造機制御回路から低速鋳造が選択された際に発せ
られる低速鋳造信号および射出開始時に該鋳造機制御回
路から発せられる射出スタート信号とによってガス抜き
弁を閉弁動作させ、低速鋳造終了後の開型時には鋳造機
制御回路からの鋳放り除去信号によって閉じられている
ガス抜き弁を開弁動作させるものである。

［実施例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明す
る。

第１図は本発明にかかる射出成形機１を示すものであ
る。該射出成形機１は固定金型２と移動金型３からな
る。この両金型２、３の間にはキャビティが形成されて
いる。又、上記固定金型２の下部には溶湯をキャビティ
内に注入するためのスリーブ14が取り付けられている。
更にスリーブ14内は溶湯を注ぎ込むための注湯口14aを
有している。

上記スリーブ14内をその軸方向に摺動自在にプランジ
ャー16が設けられている。該プランジャー16にはプラン
ジャー軸16aを介して作動シリンダー15が接続されてい
る。

上記キャビティ５とスリーブ14間には溶湯をキャビテ
ィ５内に導入するランナー13が設けられ、キャビティ５
の上方には溶湯射出時にキャビティ５内のガスを金型１
外に導出するためのガス抜き通路６が設けられている。
更に、該ガス抜き路６にはその一端が金型外部に開放
し、他端が該ガス抜き路６に接続されている排出路11が
連設されている。

該排出路11には開閉自在のガス抜き弁９が設けられて
いる。該ガス抜き弁９は、弁部材9a、ピストン9b、弁軸
9c、ガイド部9dから構成される。弁軸9cの一端には弁部
材9aが、他端にはピストン9bを介してガイド部9dが接続
されている。弁部材9aはピストン9bの弁駆動シリンダー
25内での移動により弁軸9cの軸方向に移動可能であり、
弁部材9aが台座部12に当接した閉弁動作時には上記排気
路11を閉鎖し、キャビティ15内に充填された溶湯が排気
路11方向に浸入することを防ぐように構成されている。

該弁駆動シリンダー25内には上記ピストン9bが摺動自
在に配設されている。弁駆動シリンダー25は該ピストン
９によって前部室25a及び中間室25b、更には、後部室25
cから構成されている。上記ピストン９の移動は該前部
室25a、中間室25bに空気を出し入れすることによって行
われる。

上記排出路11には真空吸引装置が接続されている。こ
の真空吸引装置は電磁弁21、真空ポンプ20、これを接続
する配管等から構成されている。この装置は溶湯射出時
には、制御回路からの信号により、真空ポンプ20により
排出路11、ガス抜き路６を介してキャビティ５内のガス
を強制的に金型外に排出し、ダイカスト品へのガス巻き
込みを防止する役割を果たす。

更に、上記ガス抜き路６には射出された溶湯を感知す
るための溶湯感知センサー10が配設されている。該感知
センサー10はガス抜き路６内に突出し、導電性の溶湯と
接触することにより電気的に溶湯の存在を感知する電極
棒を有している。

次に上記ガス抜き弁９の駆動機構について詳述する。

該駆動機構は上記溶湯感知センサー10からの感知信号
及び鋳造機制御回路Ａからの信号に基ずいて弁作動信号
を発生するフリップフロップ回路等からなる制御回路
Ｂ、及びこの制御回路Ｂからの弁作動信号に応じて作動
する第１、第２の電磁弁61、62、該電磁弁からの空気圧
により作動させられ上記ガス抜き弁を作動させる空気作
動弁63、コンプレッサー60及びこれらを接続する配管等
からなる。

上記第１、第２の電磁弁61、62は同一の構造を有し、
小容量の圧縮空気を切り換えることにより空気作動弁63
を互いに反対方向に切換える。

又、第１の電磁弁61は入力ポート1P₁、出力ポート1P₂
及び外気に開放している開放ポート1P₃、ソレノイド61
S、復帰用スプリング61Pを有している。このソレノイド
61Sには上記制御回路Ｂから発せられた、閉弁信号が入
力される。

一方、第２の電磁弁62は入力ポート2P₁、出力ポート2
P₂及び外気に開放している開放ポート2P₃、ソレノイド6
2S、復帰用スプリング62Pを有している。このソレノイ
ド62Sには上記制御回路Ｂから発せられた、開弁信号が
入力される。

復帰用スプリング61P、62Pはソレノイド61S、62Sが消
磁された際に各電磁弁61、62を元の位置に復帰させるも
のである。

上記空気作動弁63は入力ポート3P₁、出力ポート3P₂、
3P₃、開放ポート3P₄、3P₅を有し、更に該弁の両端には
弁を作動させるための第１、第２のパイロット部材63
a、63bが設けられている。

上記第１、第２の電磁弁61、62及び空気作動弁63には
圧縮空気が供給されるようにコンプレッサー60が接続さ
れている。即ち、コンプレッサー60は、配管66により第
１の電磁弁61の入力ポート1P₁に、配管67により第２の
電磁弁62の入力ポート2P₂に、配管68により空気作動弁6
3の入力ポート3P₁にそれぞれ接続されている。

又、上記第１の電磁弁61の出力ポート1P₂は配管71に
よって上記空気作動弁63の第１のパイロット部材63a
に、上記第２の電磁弁62の出力ポート2P₂は配管72によ
って上記空気作動弁63の第２のパイロット部材63bに接
続されている。これにより上記空気作動弁63は第１、第
２の電磁弁61、62を介するコンプレッサー60からの圧縮
空気により作動させられることとなる。

更に、上記空気作動弁63の出力ポート3P₃は配管69を
介して弁駆動シリンダー25の前部室25aに接続されると
ともに、出力ポート3P₂は配管70を介して弁シリンダー2
5の中間室25bに接続されている。これにより上記ガス抜
き弁９を作動させるため弁シリンダー25内に設けられた
ピストン9bは、空気作動弁63を介してコンプレッサー60
から供給される圧縮空気で弁シリンダー内を軸方向に前
後に摺動しうることとなり、これにともなって該ピスト
ン9bに接続された弁部材9aは排出路11を開閉し得ること
となる。

上記配管70には圧力コントロールバルブ64が設けら
れ、更に、この圧力コントロールバルブ64の圧力調整が
メーター65によって表示される。該圧力コントロールバ
ルブ64は上記空気作動弁63を介してコンプレッサー60か
ら上記弁駆動シリンダー25の中間室25bに供給される圧
縮空気の圧力を調整し、ガス抜き弁９が早期に閉弁動作
するのを防止する。

次に、第２図に従って制御回路Ｂの構成について詳細
に説明する。制御回路Ｂはフリップフロップ回路34を有
するものである。

このフリップフロップ回路34のＤ端子は鋳造機制御回
路Ａが接続され、射出スタート時に鋳造機制御回路Ａか
ら発せられる射出スタート信号が入力される。即ち、該
フリップフロップ回路34はこの射出スタート信号が鋳造
機制御回路Ａから入力されたときにスタンバイ状態にな
る。

第２図に示すように、該フリップフロップ回路34のCP
端子にはOR回路31aが接続されている。該OR回路31aの一
方の端子にはフィルター回路32を介して溶湯感知センサ
ー10が接続され、他方の端子にはAND回路31bが接続され
ている。

更に該AND回路31bの一方の端子は遅延回路31cを介し
て射出スタート信号が入力されるように鋳造機制御回路
Ａに接続されている。又、他方の端子は低速鋳造信号
（HIGH）または高速鋳造信号（LOW）が入力されるよう
に鋳造機制御回路Ａに接続されている。

上記フリップフロップ回路34のCL端子にはタイマー33
を介して上記OR回路34aが接続されている。このタイマ
ー33は上記OR回路31aからの出力信号が入力されると所
定時間（短時間）経過後にフリップフロップ回路34をリ
セットするためのリセット信号ｄをフリップフロップ回
路のCL端子に出力する。

次に、本発明にかかる射出成形機のガス抜き装置の動
作について説明する。

まず、低速鋳造を行うか高速鋳造を行うかが選択され
る。この際、低速鋳造が選択されると低速鋳造信号（HI
GH）が鋳造機制御回路Ａから発せられ、AND回路31bの一
方の端子に入力される。なお、この低速鋳造信号は低速
鋳造中は常に出力されているものである。

次に、溶湯が湯口14aからスリーブ14a内に注入されプ
ランジャー16による射出が開始されると同時に鋳造機制
御回路Ａから射出スタート信号が発せられる。この射出
スタート信号はフリップフロップ回路34のＤ端子に入力
される。これによりフリップフロップ回路34はスタンバ
イ状態となる。この射出スタート信号は制御回路Ｂ内の
遅延回路31cに入力され、フリップフロップ回路34がス
タンバイの状態となったわずか後にAND回路31bにも入力
され、該AND回路31bは両入力端子ともHIGHの状態とな
り、該AND回路31bからは信号（HIGH）が出力される。

このAND回路31bからの信号はOR回路31aに入力され、
この信号により、該OR回路から信号ａ（HIGH）がフリッ
プフロップ回路34のCP端子に出力される。

このOR回路からの信号ａ（HIGH）によりフリップフロ
ップ回路のＱ端子からはガス抜き弁９の閉弁信号ｂが第
１の電磁弁61のソレノイド61Sに出力され該電磁弁61が
切換わる。この切換えにより前記したように空気作動弁
63が切換えられ、コンプレッサー60からの大容量の圧縮
空気により、ガス抜き弁９が強制的に閉弁される。

引き続いてプランジャー16が前進して、溶湯がガス抜
き路６内を上昇し溶湯感知センサー10に接触し、溶湯感
知信号が上記OR回路31aに入力され信号ａが出力されて
も閉弁動作が完了しているためガス抜き装置のガス抜き
弁９は閉弁状態を維持する。

鋳造作業が終了し、開型時においては、鋳造機制御回
路Ａから鋳放り除去信号が制御回路Ｂに発せられる。こ
の鋳放り除去信号により制御回路Ｂから開弁信号が第２
の電磁弁62のソレノイド62Sに出力され、電磁弁62が切
換わる。前述のようにこの切換えにより空気作動弁63が
切換わり、コンプレッサー60からの大容量の圧縮空気が
駆動シリンダー25の中間室25bに供給される。これによ
り、上記ガス抜き弁９の弁部材9aは台座12から離間す
る。このため、弁部材9a周囲の鋳放り等の除去が容易に
行われる。この際、鋳放りは図示しないエアー源からエ
アーをガス抜き弁９の周辺部に吹き付け、またはガス抜
き弁９の連続的開閉弁動作によって鋳放り等に機械的衝
撃を与えながらエアーブローを行って除去するように構
成してもよい。

一方、高速鋳造が選択された際は、鋳造機制御回路Ａ
からは制御回路Ｂに高速鋳造信号（LOW）が発せられ
る。AND回路31bには低速射出時の低速射出信号（HIGH）
が入力されず、高速鋳造信号（LOW）が常に入力される
ため、射出スタート信号が遅延回路31cを通ってAND回路
31bに入力されても、高速鋳造時にはこのAND回路31bか
らOR回路31aを通って信号ａは出力されない。

ここでフリップフロップ回路34は射出スタート時に鋳
造機制御回路Ａから発せられる射出スタート信号によっ
てスタンバイ状態となっている。

プランジャー16による溶湯の射出により溶湯がキャビ
ティ５、ガス抜き路６内を上昇し、溶湯感知センサー10
に接触し、溶湯感知信号が制御回路Ｂ内の上記OR回路31
aに入力される。この入力信号によって、該OR回路31aか
らは信号ａ（HIGH）がフリップフロップ回路34のCP端子
に出力される。この結果、フリップフロップ回路34のＱ
端子からガス抜き弁９の閉信号ｂが第１の電磁弁61のソ
レノイド61Sに出力され、ガス抜き弁９の閉弁動作が開
始される。

以下のガス抜き弁９の閉弁動作及び開型時の開弁動作
は低速鋳造時と同様である。

以上、本願発明の一実施例にかかる制御方法について
説明したが、本願発明はこれに限定されるものではな
く、他の構成を有する射出成形機においても具現化が可
能である。

［効果］ 上記のように本願発明はガス抜き通路内に設けられた
ガス抜き弁を低速射出時に射出開始とほぼ同時に強制的
（電気的）に閉弁動作させ、更には、型開時に鋳放り除
去信号で開弁動作させるように制御するものである。

このため低速鋳造時にあっても極めて確実にガス抜き
弁の閉弁動作をなし得るとともに、開型時には開弁する
ので弁周辺に付着した鋳放り等を容易に除去することが
できる。

従って、低速鋳造時でも弁内に溶湯の浸入することを
確実に防止できると共にガス抜き弁周囲に付着した鋳放
りを容易に除去できるのでバリ残りによる溶湯の浸入も
確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる金型ガス抜き装置の
動作制御方法に使用される射出成形機の縦断面図、 第２図は第１図の制御回路Ｂ内のフリップフロップ回路
付近の構成を示す説明図である。 図中１……金型、５……キャビティ ６……ガス抜き路、９……ガス抜き弁、 34……フリップフロップ回路 Ａ……鋳造機制御回路、 Ｂ……制御回路 を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビティから導設されたガス抜き路の開
   口部にガス抜き弁を設け、該ガス抜き弁の開閉弁動作を
   鋳造機制御回路に接続された制御回路によって制御する
   ようにした射出成形機用の金型ガス抜き装置の動作制御
   方法において、 該鋳造機制御回路によって低速鋳造及び高速鋳造を択一
   的に選択する工程と、 該低速鋳造の選択の際に該鋳造機制御回路から該制御回
   路に低速射出信号を出力する工程と、 射出スタートの際該鋳造機制御回路から該制御回路に射
   出スタート信号を出力する工程と、 該低速射出信号と該射出スタート信号により該制御回路
   からのガス抜き弁の閉信号を出力させて強制的に該ガス
   抜き弁を閉弁動作させる工程と、 低速鋳造終了後の開型時に該鋳造機制御回路からの該鋳
   放り除去信号によって該ガス抜き弁を開弁動作させる工
   程とを備えることを特徴とする金型ガス抜き装置の動作
   制御方法。