JPH10512810A - 鋳造設備におけるドレッシングの制御手段のための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、鋳造設備におけるコーティング手段を監視するための方法及び装置に関する。その設備は、固定ダイ部材（１６）と可動ダイ部材（１４）と、制御流体が供給されてアクチュエータ（３２）の制御下にある取出し器ロッド（２６）と、コーティング物質をスプレーするためのスプレーストリップ（２８）とから成る。上記監視装置は、制御流体の圧力を連続的に測定するための圧力センサ（３８）と、時間の関数として該圧力を記録するための手段（４２）と、記録曲線を基準曲線と比較するための手段と、該比較値の関数としてコーティング物質の当該スプレーを修正するための手段（４６、４８）とからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】 鋳造設備におけるドレッシングの制御手段のための方法と装置 本発明は、金属及び金属合金をダイカストするための設備においてコーティン グ手段を監視するための方法と装置に関する。 特に、金属と金属合金をダイキャストするための設備で本発明は、鋳造操作を 行うために使用されるダイの内面へのコーティング液の塗布を監視し、即ち最適 化するための装置に関する。 最初に添付の図１ａから１ｄを参照すると、公知のタイプの設備が、金属合金 から製作した射出鋳造ピースについて記載されている。設備は、基本的には、２ つの部分、即ち可動部材１４と固定部材１６から形成されたダイ１２を含み、ダ イ１２のキャビティ１８を規定する１４ａと１６ａとそれぞれ名付けたその内面 部分を有する。ダイが閉じられたとき、鋳込まれる合金がコンテナー２０に入れ られ、ピストン２２のシステムにより加圧下でキャビティ１８内に射出される。 これは、図１ａと図１ｂに示されている。 鋳造操作の終りに、ダイの可動部１４が取り除かれる。鋳造物２４をダイの部 分１４から引き抜くのを可能にするために、２６のような引き抜きロッドがダイ の部分１４を通って摺動可能に装着されている。これらのロッドは、図には示さ ないがアクチュエータにより同時に操作される。 さらに、鋳造物とダイの２つの部分１４及び１６との間の接着現象を回避する ために、ダイの２つの部分の閉鎖と合金の射出とに先立って、内面１４と１６に コーティング液をスプレーしてその内面に剥離フィルムを形成するのに役立つコ ーティングストリップ２８によりコーティング操作がなされる。そのストリップ は、スプレー段階では静止しているが、前後には動かすことができる。それは、 ある数のスプレーノズルを運ぶ。よく知られているように、各種のコーティング 物質、特に、溶媒型のコーティング物質や水希釈型のコーティン グ物質がある。これらのコーティング物質自体はよく知られている。問題は、コ ーティング物質の濃度を、水かあるいは油のいずれの溶媒によって、鋳造操作の 前にスプレーする必要のあるコーティング物質の量に適合させることにあること は理解されるであろう。コーティング操作は、ダイから鋳造物を離すために取出 し器２６が及ぼす力を軽減するのに役立つから、最適化することが非常に重要に なる。もし過大な応力が適用されると、取出し器または取り出される鋳造物が損 傷を受ける危険があり、これは自動化したダイキャスティングに大きな障害の一 つを構成することは理解されよう。 そこで、連続規模でのコーティング操作の有効性を監視できること、またコー ティングのパラメータがもはや満足できないなら速やかな処置を取れることが非 常に重要であることは理解できるであろう。 本発明の他の目的は、コーティング物質の組成又は流速を、実際の鋳造条件の 関数として、自動的に修正することができる監視装置を提供することにある。 また、本発明の他の目的は、もし鋳造物が取り出される条件が正常な操業条件 から外れたならば警報を発するような装置を提供することにある。 この目的を達成するためには、本発明は、金属又は金属の合金をダイキャスト するための設備におけるコーティング手段を監視する装置を提供する。当該設備 は、ダイのキャビティを共に規定する固定ダイ部材と可動ダイ部材と、鋳造物を 取り出すための取出し器手段であって、制御液が供給されるアクチュエータによ りその動きが制御されるような取出し器ロッドを含む取出し器手段と、キャビテ ィ規定ダイ部の内面にコーティング物質をスプレーするためのスプレーストリッ プと、当該ストリップにコーティング物質を供給する手段と、から成り、当該装 置は、該アクチュエータで制御液の圧力を測定するための単一の圧力センサと、 鋳造取出しサイクル過程での時間の関数として該圧力を記録するための手段と、 記録された曲線の中の高い圧力台形（pressure plateau）（Ｂ）を検知するため の手段と台形の圧力の値を最小値（Ｐｍ）と及び最大値 （ＰＭ）とを比較するための手段とを含んで該記録された曲線を基準曲線と比較 するための手段と、該比較の結果の関数としてコーティング物質の当該スプレー を修正する手段と、から成ることを特徴としている。 本発明の原理が、鋳造物を取出しの操作を進めるためにアクチュエータが及ぼ す必要のある力を検知することであることは、理解されるであろう。発明者は、 コーティング操作の質と有効性とは、取出しロッドがダイのキャビティから鋳造 物を取り出すために及ぼす必要のある力に反比例することを示した。こうして圧 力の変化を記録することによって、コーティングストリップにコーティングの結 果を最適にするために供給する方法に作用することが可能になる。 好ましい実施態様においては、監視装置は、さらに、測定圧力曲線を最大圧力 と比較するための手段と、測定圧力が最大圧力を超えると警報を発するための手 段とを含む。 これは、警報システムが操業状態が受入れ難くなった時に監視に責任のある人 に知らせるので、鋳造設備を人による連続的な監視なしに操作することを可能に することが理解されるであろう。当然に、変化の態様では、その警報信号が鋳造 設備を自動的に停止させることもできる。 より好ましくは、その装置は、さらに、測定圧力曲線と基準曲線との比較の関 数として、スプレーストリップへのコーティング物質の供給を修正するための手 段を含む。 この改良された実施例において、コーティングパラメータが、取出し器制御ア クチュエータ内の圧力の測定曲線と最適圧力曲線との間に存する差の関数として 自動的に採用される。 本発明は、また、コーティング手段を監視する方法を提供するものであり、そ の方法は、取出しサイクルの期間中には、取出し器アクチュエータ制御流体の圧 力が測定され、その測定値が記録され、コーティングパラメータが、当該圧力の 測定曲線を最適化するために変更される。 本発明の他の特徴と利点は、制限のない実施例として与えられる本発明のいろ いろな実施態様の以下の記述を読めばより良く明らかになる。その記述は、以下 のような添付図面を参照する。 図１ａから図１ｄは、上述したが、公知の型のダイキャスティング装置を示す 。 図２ａは、コーティング手段を監視するための発明の第１の実施態様を構成す る装置を備えた鋳造設備を示す。 図２ｂは、取出し器制御アクチュエータの制御流体の圧力における変化の曲線 を示す。 図３は、コーティングパラメータを自動的に適合させることのできる監視装置 の第２の実施態様を示す。 最初に図２ａを参照して、コーティングシステムを監視するための第１の実施 態様が記述される。この図で、鋳造物２４と共にダイの２つの部分１４と１６が 見られる。さらに、制御アクチュエータ３２のロッド３０に機械的に連結した取 出し器ロッド２６も見られる。アクチュエータ３２は、入口３４と３６とを経由 して制御流体を供給する。本発明によれば、制御シリンダ内で得られる圧力を測 定するために圧力センサ３８がアクチュエータ３２上に永久的に固定されている 。センサ３８は、適当な型のものでよく、これは、アナログ信号を発して、任意 的に、変換器４０によってデジタルデータに変換される。処理回路４２が、取出 しサイクル中の時間の関数で、いろいろな圧力の値を記録して蓄積するのに役立 つ。対応曲線は、４４のようなＶＤＵ上で表示される。処理回路４２は、以下に 述べるようなコンパレータ手段を含む、図２ａはまた１以上の制御バルブ４８を 経由してコーティング液４６のタンクから供給される可動のコーティングストリ ップ２８を示す。 図２ｂは、時間ｔの関数としてセンサ３８により測定された圧力Ｐを示す。圧 力曲線には、アクチュエータに達する制御オイルに対応して最初の圧力ピークＡ がある。このピークは、エジェクションの力を代表していない。 そのあと、取出し器の作用でダイの可動部から鋳造物が放出されるのに対応し て、高い台形Ｂに圧力が上昇する。台形Ｂは、非常に短い時間（３０ミリ秒（ｍ ｓ）から５０ｍｓ）であって、コーティングフィルム及びダイの内面と鋳造物と の間のミクロ結合の破壊に対応している。曲線は、また、取出しストロークの最 後に対応して、一定の圧力であるが低い値である第３の台形Ｃを含む。コーティ ング条件の変化に最も意味があり最も敏感なパラメータが台形Ｂにおける最大圧 力であることが見出されている。本発明の重要な特徴によれば、それは、取出し の力に関するただ一つ意味のあるパラメータとして維持され使用され、そのため にコーティング条件を最適化するのに使用される台形Ｂに対応している圧力値で ある。 多数のコーティングパラメータがあることを思い起こすべきである。コーティ ング過程の有効性、及び、特に、ダイの内面に被着した潤滑剤のフィルムの質は 、考慮中の合金と製造される鋳造物の形状とに依存するかなりの広い範囲にわた って操業一回毎に変化する多数のパラメータに原因がある。これらのパラメータ 中で以下のものを挙げることがてきる。 ・ダイの温度（１７０から３５０℃）； ・コーティング物質の種類（シリコーン、鉱物油または合成油とワックスの 比）； ・コーティングスプレーストリップの手段によるスプレーの継続時間（２秒 （ｓ）から２０ｓ）； ・純粋物質の濃度（０．５％から５％）； ・スプレーを実施するために使用される空気の圧力（３バールから６バール ）； ・その物資の圧力（３バールから６バール）； ・スプレー距離（１００ｍｍから４００ｍｍ）； ・スプレーノズルを通過するその物資の流速（１０ｃｍ³／ｓから３０ｃｍ³ ／ｓ）； ・ノズルの数（ノズル４個から２０個以上） ・スプレーの様式（ストリップの静止又は前後に移動）； さらに、コーティング段階を最適化するための演繹的な調節を困難にするよう な上記のいろいろなパラメータ間に多数の相乗作用が存在する。先行技術には、 新しく生産運転の開始には、上記のパラメータの幾つか又は全部が適当な取出し を得るために調節される必要がある期間の長いまたは短い優先的な立上り段階を 必要としている。監視装置のために、各種のパラメータは、鋳造物の製造に先立 って各種の試験を行うことにより最適化できることは理解できるであろう。各パ ラメータは変化するので、本発明は、パラメータの値を台形Ｂの最も低い可能な 圧力Ｐに対応するように選択することにより、パラメータの最適値を決定するこ とを可能にする。 この予備的段階中は、それ故に、いろいろなパラメータをできるだけ低い台形 の圧力Ｂのために最適圧力曲線又はより正確には最大値に調節するためその装置 を使用することが可能である。 ダイの通常の操業過程では、監視装置は、各々の操作ごとに、最大圧力の値が 、前に規定した最適値に対して増大しているか否かを実証することを可能にする 。そのような状況では、上述のように、コーティングパラメータを修正すること が必要になる。 また、本発明の好ましい実施態様では、処理装置は、台形Ｂに対応する最大圧 力を、最小の受け入れられる圧力値Ｐｍ及び最大の受入れ可能な圧力ＰＭと連続 的に比較することができる。もし、最大圧力のために測定した値が、ＰｍからＰ Ｍの圧力範囲の外側に移動すれば、この処理回路６２は、警報回路５０に信号を 送り、ＶＤＵ４４上に目に見える警報を表示するか、音による警報５２を発する 。この実施態様において、監視装置もまた、ダイからの取出しのためのシステム の効果的な操作の監視を提供する。 図３を参照して、ここには、圧力センサによって与えられる情報の機能として コーティング液パラメータを調節するためにサーボ制御システムが備えられ た監視装置の第２の実施態様を記載している。この実施態様には、処理回路４２ が台形Ｂに対応する制御液の最大圧力を基準値と比較する手段を含む。設定値を 超える差が検知されると、処理回路４２は、制御回路６０がコーティング液のス プレーを支配するパラメータを修正するのを可能にする。例えば、制御回路６０ は、コーティングスプレーストリップ２８に供給するのを調節するためのバルブ ４８と、例えば、コーティング物質の容器４６に溶媒を供給するための供給ダク トとを制御する。この方法で自動的にコーティング液の流量速度への自動的に制 御し、溶媒中の濃化したコーティング物質の含有量を制御することによって、変 化をパラメータを自動的に修正することができ、どんな手動の介在を必要とせず 最適のコーティング条件に戻る。コーティング段階はこうしてサーボ制御される 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金属又は金属合金をダイキャストするための設備のコーティング手段を監 視するための装置であって、該設備はダイキャビティ（１８）を共に規定する固 定ダイ部材（１６）と可動ダイ部材（１４）と鋳造物を取り出す取出し器手段と を含み、取出し器手段が制御液体が供給されたアクチュエータ（３２）によって 運動が制御される取出し器ロッド（２６）と、キャビティ規定用ダイ部材の内面 にコーティング物質をスプレーするためのスプレーストリップ（２８）と、該ス トリップにコーティング物質を供給するための手段（４６、４８）とを含んで成 り、上記装置は、該アクチュエータ（３２）内の制御流体の圧力を測定するため の単一圧力センサ（３８）と鋳造取出しサイクル過程での時間の関数としての圧 力を記録するための手段（４２）と、記録曲線中の高圧台形（Ｂ）を検出するた めの手段と該台形の圧力の値を最小値（Ｐｍ）および最大値（ＰＭ）とを比較す るための手段とを含んで該記録された曲線を基準曲線とを比較するための手段と 、該比較の結果の関数としてコーティング物質の該スプレーを修正する手段（４ ６、４８）と、から成ることを特徴とするコーティング手段を監視するための装 置。 ２．装置は、測定圧力が値（Ｐｍ）と（ＰＭ）との間にないときに、当該比較 に対応して警報（５２）を発する手段（５０）を含むことを特徴とする請求の範 囲１のコーティング手段を監視するための装置。 ３．測定圧力曲線と基準圧力曲線との比較値の関数としてスプレーストリップ （２８）へのコーティング物質の供給を修正するための手段（４２、６０）を含 むことを特徴とする請求の範囲１又は２のコーティング手段を監視するための装 置。 ４．金属又は金属合金をダイダキャストするための設備のコーティング手段 を監視するための方法であって、該設備はダイキャビティ（１８）を共に規定す る固定ダイ部材（１６）と可動ダイ部材（１４）と鋳造物を放出する取出し器手 段とを含み、取出し器手段が制御液体が供給されたアクチュエータ（３２）によ って運動が制御される取出し器ロッド（２６）と、キャビティ規定用ダイ部材の 内面にコーティング物質をスプレーするためのすくなくとも１つのスプレースト リップ（２８）と、該ストリップにコーティング物質を供給するための供給手段 とを含んでなり、上記方法は、該アクチュエータ（３２）のための制御流体の最 大圧力がコーティングパラメータの各種の値のために測定され、そのパラメータ の値が最小圧力のための最低値に対応するように選ばれることを特徴とするコー ティング手段を監視するための方法。 ５．アクチュエータ制御流体の最大圧力を検出するために単一圧力センサーが 使用されて、時間の関数としてアクチュエータ中の流体の圧力の変化を記録し、 使用された最大圧力が、時間の関数として圧力変化を代表する曲線中の最大圧力 台形（Ｂ）に対応するものであることを特徴とする請求の範囲４の方法。