JPS6026626B2 - ダイカストマシンにおけるプランジヤチツプのかじり検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダィカストマシンにおけるプランジャチップの
かじり検出方法に関するものである。

一般に、ダィカストマシンでは、溶湯を射出スリーブ内
に供給し、射出スリーブ内に摺動自在に設けたプランジ
ャチップの作動により、綾湯を金型キャビティ内に射出
してダイカストを行なっている。しかし、長時間運転し
ていると、射出スリーフ内に固化した金属粒が存在して
くることがあり、これらの金属粒がプランジャチップと
射出スリーブとの間に挟まると、いわゆるかじりが生じ
、プランジャチップが正常に射出動作を行なうことがで
きなくなり、所定の射出速度がでなかったり、射出時に
射出スリーブ内の落陽が波打って溶湯温度がごがつたり
するようになる。

第１図はこのかじりによる射出動作時のシリングヘッド
の圧力変化を説明するもので、機軸に時間を縦軸に射出
シリンダのヘッド圧力をとってある。

一般にダィカストマシンは射出初期は低速射出を行ない
、途中から高速射出を行なう方法を採用しているが、低
速射出開始時と、高速射出開始時とにおいて、油圧回路
の切りかえによるショックによるサージ圧Ｐ，，Ｐ２が
立つことがある。

そして、射出動作中において、前述したかじりによる影
響が表われ、プランジャチップが間欠的に動作するため
、射出シリンダのヘッド側の圧力が変化し、小さなピー
ク圧Ｐが複数箇所で表われる。このようなピーク圧の発
生があると、プランジャチップは緩急速度で移動を行な
い、射出スリ−ブ内において落陽が波打つことになる。
溶湯が波打てば、ガスが溶湯中に巻き込まれることにな
り、さらには、溶湯とガスの接触面積が増大したり、溶
湯がゆさぶられた状態になり、溶湯の温度がさがる。こ
のようなガスの巻き込みや、溶湯温度の低下が生じると
、製品に巣ができたり、溶湯が冷却、固化して、金型キ
ャビティ内への溶湯の湯まわり状態が愚〈なり、溶湯の
確実な充填が行なわれないようになる。

なお、射出シリンダの前進および後退などの移動時にプ
ランジャチップのかじり度合を検出する場合は、射出プ
ランジャやプランジャチツプの移動速度やその時の射出
装置の発生圧力によって直に検出することも考えられる
。

しかし、射出プランジヤの移動速度でかじり度合を検出
する場合は「震動などの他の要因が影響して検出値に誤
差が生じ、検出値に対する信頼性が少ない。

また、速度をディジタルで検出する場合は位置と時間を
それぞれ別個に検出し、それを演算して速度を求める必
要がある。一方、射出装置部の圧力によってかじり度合
を検出する場合は、直に検出できるという利点はある。
しかし、金型によっては、プランジヤチツプのかじりを
検出するための設定圧力をどれだけの値に設定したら良
いか、その値の設定が難しい。すなわち、金型のキャビ
ティの大きさ、形状等によって、低速射出時の射出圧力
はいるいる異なるので、当然、それに応じてプランジャ
チップのかじり時の圧力も異なり、その都度、適切な設
定値を決めるのが難しい。しかも、かじり度合を検出す
るための設定圧力は金型を変えるたびごとに変える必要
があり、頬難である。また、射出装置部の圧力で直にか
じり度合を検出する場合に、仮に、検出圧力が設定圧力
以下であったとしても、その圧力の変化がはげしく上下
に波打った状態であらわれる場合は、かじり状態が好ま
しくない。

むしろ、検出圧力が設定圧力をほんのわずかだけ越えて
いても、その変化状態が非常になめらかにあらわれる場
合は、前記した変イけ氏態が４・さし、圧力範囲で何回
もはげしく上下に波打つ場合よりも好ましいと考えられ
る。本発明は以上のような従釆の欠点を除去するために
なされたもので、確実容易にプランジャチップのかじり
度合を検出して、かじり発生の警報を発することができ
るようにしたダイカストマシンにおけるプランジャチッ
プのかじり検出方法を提供することを目的としている。

そして、かじりの監視能力が向上するとともに、設定値
を一度設定したら、金型が変わっても、その設定値を再
度設定しなおす必要のない検出方法を提供することを目
的としている。本発明においては上記の目的を達成する
ためにプランジャチップの移動時における射出装置部の
圧力を測定して、逐時その微分値を求め、油圧回路の切
りかえに起因してサージ圧が立つプランジャチップの低
速移動開始時と高速移動開始時を除く低速移動区間と高
速移動区間の全区間で、前記測定圧力の微分値が規定の
値以上となったことを検知することにより、プランジャ
チップのかじり度合を検出する方法を採用した。

以下、本発明を詳細に説明する。

第２図は本発明の方法を説明するもので、図面において
符号１で示すものは射出シリンダで、この射出シリンダ
１の例えばヘッドエンド側、ロッドエンド側または管路
には圧力検出器２が取り付けられている。

圧力変換器２は油圧の変化を例えば電圧に変換するもの
で、その出力は増幅器３に入力され、所定の電圧レベル
にまで増幅される。増幅された圧力値はアンド素子８を
経て微分器４に入力されて微分値が出力される。出力さ
れた微分値は比較回路５に入力される。比較回路５にお
いては、あらかじめ設定器６で設定されている。規定値
としての電圧値と比較され、この規定値より検出された
微分値の方が大であると、かじりによって生じるピーク
圧力の立ち上りが許容圧力変動時の立ち上りより急であ
ることを意味している。そこで、このような場合には、
比較回路５から警報器７に対し警報発生信号が出され、
かじりの発生を知らせ、操作者にかじりの原因を除去す
るようにうながす。

この警報は音、光、文字表示など、任意の手段を利用す
ることができるし、次の射出始動等を行なわせないよう
にしておくこともできる。ところで、圧力の変動による
ピーク圧Ｐの微分値の検出は、射出スタート時より計測
して所定時間経過した時点から行なわれる。

この間の時間ｔは、サージ圧Ｐ，が完全に消えた後まで
の時間に相当し、例えば、０．５〜１．の軸である。こ
れをプランジヤチップのストロークで設定するとすれば
、約１仇鷹としても良い。この時間は、タイマや射出ス
トロークなどによりセットされて、規定時間経過しない
と微分値の検知は間始されない。このように規定時間の
経過を持たないと、サージ圧Ｐ，の微分値を検知してし
まうことになり、かじりが発生していない場合にかじり
の警報を発生させてしまうからである。

サージ圧Ｐ，を検出しないために、第２図に示すように
、時刻パルス発信器１１、時間カウンター２、比較器１
３、および、射出スタート時からピ−ク圧Ｐの微分値の
検出開始時までの規定時間を設定しておく設定器１４を
設け、射出スタート後に規定時間が経過したことをアン
ド素子８に入力しうるようにした。

また、低速射出から高速射出にうつるときに生じるサー
ジ圧Ｐ２を検出しないように、高遠切替スイッチ９をィ
ンバータ１０を介してアンド素子８に連結し、高遠切替
スイッチ９がＯＮになった時、ィンバー夕１０からＯＦ
Ｆ信号をアンド素子８に入力し、逆に、高速功替スイッ
チ９がＯＦＦになった時、インバータ１０からＯＮ信号
をアンド素子８に入力しうるようにした。

この高速切替スイッチ９の切替は、例えば、通常行われ
ているように、射出シリンダ１のピストンロッドに固定
して取付けたストラィカの一部に設けた台形状の高速切
替スイッチ切替片の作動によって行わせる。

そして、射出シリンダーの前進中に高速切替スイッチ切
替片が高遠切替スイッチ９に当れば、高速切替スイッチ
９はＯＦＦからＯＮになり、高遠切替スイッチ切替弁が
高速功替スイッチ９部を通過し終れば、高遠切替スイッ
チ９はＯＦＦになる。なお、高速移動開始時に圧力の微
分値を求めないようにするためには、前記した低速移動
開始時に圧力の微分値を求めないようにしたときと同様
に、時刻パルス発信器、時間カウンタ、時間設定器およ
び比較器を用いて行うこともできる。

そして、アンド素子８の作用で、サージ圧Ｐ，，Ｐ２の
両方が検出されていない低速射出時および高速射出時の
全域において、射出シリンダーの圧力がアンド素子８を
介して微分器４に入力されるようにした。なお、アンド
素子８と微分器４は、逆の順序に配することもできる。
前記実施例においては、射出スタート時から所定時間経
過して油圧回路の切りかえにより発生したサージ圧Ｐ，
が消えた後、高速射出切替の指令が出される時点までの
低速射出中と、高速射出に移ったときに発生するサージ
圧Ｐが消えた時点より、高速射出が終了する時点か、ま
たは、高速射出終了付近で減速をかけ始めるまでの高速
射出中の両方で、射出装置部の圧力の微分値を求めるよ
うにしたが、これは、低速移動を行う射出後退時に、射
出装置部の圧力の微分値を求めるようにすることもでき
る。

なお、本発明では、射出時のみを考慮すれば、低速移動
区間とは、低速射出区間と高速射出区間を意味するが、
プランジャチップの前進時だけでなく後退時のことも考
慮すれば、低速移動区間とは、低速後退区間も含むこと
を意味している。また、射出後退時の無負荷時だけでな
く、溶湯を入れないでプランジヤチップを前進させる無
負荷前進時に射出装置部の圧力の微分値を求めることも
できる。

なお、無負荷時には、第２図に示した高速切替スイッチ
９とィンバータ１０からの信号は不ｑ要となるので、そ
の場合は、アンドゲート８にインバータ１０からの信号
が行かないようにすることもできる。また、前記実施例
においては、射出装置部の圧力の微分値のみによってプ
ランジャチップのかじり度合を検出するようにしたが、
これは、圧力の微分値による検出方法と、圧力による直
接的な検出方法の両方を併用すれば、より良好なかじり
検出が行える。

さらに、圧力の微分値でかじり検出を行う場合は、検出
圧力の微分値が設定しておいた圧力微分値を一度でも越
えれば、かじりがあったものと判定して警報を出しても
良いし、あるいは、２，３回とか所望の回数だけ越えた
とき警報を出すようにしても良い勿論、圧力の微分値に
よってかじり度合を設定、検出、比較する場合は、プラ
スの値で行っても良いし、マイナスの値で行っても良い
し、両方の値を用いて行っても良い。

これらの方法を併用してかじり度合を検出すれば、いろ
いろなかじり状態を検出できるし、それによって、また
、いろいろな対策をこうじることもできる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、かじ
りによって発生する射出シリンダのヘッド側の圧力等の
ように射出装置部の移動時における圧力の変動の微分を
、油圧回路の切りかえに起因してサージ圧が立つプラン
ジャチップの低速移動開始時と高速移動開始時を除く低
速移動区間と高速移動区間の全区間で検知し、この微分
値が規定値より大である場合にかじり度合を検出する方
法を採用しているため、かじりの発生を確実容易に検出
することができる。

かじりの発生を検出することができれば、射出速度や射
出時の圧力が不安定で円滑でない射出動作や、射出スリ
ーブ内における溶湯の波み打ちによるガスの巻き込みや
、漆湯温度の低下を防止する手段を講じることができ、
湯まわりの良い巣などのない高品質のダィカスト製品を
得ることができる。特に、本発明においては、圧力の微
分値によってプランジャチップのかじり度合を検出する
ようにしたので、検出値も信頼性が良く、かじり度合も
良くわかって、監視能力も向上し、かつ、一度設定値を
設定したら、金型が変わっても、設定値を再度設定しな
おす必要もなく、取扱いや操作が極めて容易になる。

そして、比較的に小さい圧力範囲内での変化であっても
、早い周期で圧力が変化するような場合は、射出製品に
悪影響を及ぼすので、その場合も、プランジヤチツプの
かじりとして検出することができる。また、本発明では
、プランジヤチツプのかじり検出を、ガスの巻込みや湯
温の低下などの面で射出製品のでき具合により悪影響を
及ぼしやすい低速射出城だけでなく、高速射出速度が湯
回りなどの面で射出製品のでき具合におおき〈影響を及
ぼす高速射出機等も含む全域で行なうようにしたので、
プランジャチップの移動全域におけるかじり状態を確実
容易に知ることができる。

したがって、低速射出域ではかじりが生じていなくても
、高速射出城でかじりが発生するようなことがあれば、
プランジャチップや射出スリーブが高速射出城でも正常
でないことを素早く確実容易に検知することができる。
そして、ガスの巻込みや湯温の低下などの面で、射出製
品のできにより悪影響を及ぼしやすい低速射出城でかじ
りが発生する前にプランジャチッブを取りかえたり、ば
りを取除いたり、掃除をしたりして、事前に対処するこ
とができる。勿論、プランジャチップの後退時にも検知
して、早目に対処することができる。そして、どの区間
ででもかじりのない正常な状態で、より多く射出動作を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はかじりの発生による射出シリンダのヘッド側の
圧力変動を説明する線図、第２図は本発明の方法を説明
するブロック図である。 １・…・・射出シリンダ、２・・・・・・圧力変換器、
３・・・・・・増幅器、４・・…・微分器、５・・・・
・・比較回路、６・・・…設定器、７…・・・警報器、
８・・・・・・アンド素子、９・・・・・・高遼切替ス
イッチ、１０・・・・・・ィンバータ、１１・・…・時
刻パルス発信器、１２・・・・・・時間カウン夕、１３
・・・・・・比較器、１４・・・・・・設定器。 兼１図図Ｎ 渉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プランジヤチツプの移動時における射出装置部の圧
   力を測定して、逐時その微分値を求め、油圧回路の切り
   かえに起因してサージ圧が立つプランジヤチツプの低速
   移動開始時と高速移動開始時を除く低速移動区間と高速
   移動区間の全区間で、前記測定圧力の微分値が規定値以
   になつたことを検知することにより、プランジヤチツプ
   のかじり度合を検出するようにしたダイカストマシンに
   おけるプランジヤチツプのかじり検出方法。