JPS6362302B2

JPS6362302B2 -

Info

Publication number: JPS6362302B2
Application number: JP21686682A
Authority: JP
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1988-12-01
Also published as: JPS59107761A

Description

【発明の詳細な説明】本願発明ははダイカストマシンに用いられる溶
湯の射出プランジヤにおけるスリーブ内のチツプ
に対するかじり検出方法に関するものである。

ダイカスト成形では第１図に示す如くキヤビテ
イ１８内に溶湯にて品を形成するに際し、まず、
溶湯を射出スリーブ１２内に供給し、しかる後射
出スリーブ内に設けたプランジヤチツプ１３を油
圧により高圧且つ低速及び高速で前進せしめてス
リーブ内の溶湯をキヤビテイ内に注入しダイカス
トを行なつている。

ところでダイカストマシンの据付のミスあるい
は運転中の振動等の原因で射出スリーブとプラン
ジヤチツプ間の位置関係が偏心した場合や、潤滑
剤が不足する場合や、あるいは、ダイカストマシ
ン１０を長時間運転しているとプランジヤチツプ
１３が摩耗を生じ、又射出スリーブ内に固化した
金属粒が付着したり存在して、プランジヤ１３と
射出スリーブ１２内壁との間に挾まることにより
いわゆるかじりを生じる場合がある。

この様なかじりが生じると、プランジヤチツプ
は正常な射出動作を行なうことができなくなり、
所定の安定した射出速度が出ないので、いわゆ
る、射出プランジヤがガクガクとなりながらステ
イツク状に動作することになり、射出時に射出ス
リーブ内の溶湯が大きく波打ちして、溶湯温度の
低下を生じさせたり、溶湯への空気の巻込みを生
じさせることがあり、湯まわりの悪化や成品に巣
を生じさせたり、所定の成品強度が得られない等
種々の欠陥を生じさせることになる。

従つて、この欠陥の原因となるかじりを早期に
発見し、プランジヤチツプと射出スリーブの保守
を行なうことは高品質なダイカスト製品を生産す
るうえに、又、鋳造機構の破損を防止するうえ
に、さらには、ダイカストマシンのオペレータの
安全対策上、重要なことである。そのため、従来
より種々のかじり検出方法があつた。

従来の検出方法として例えばプランジヤチツプ
の後退時や射出時のプランジヤ機構の駆動液回路
の液圧量を測定する方法や（プランジヤチツプの
移動抵抗と略等価）、該液圧の変化量（液圧微分
量）を測定し、かじりを検出する方法等があり、
何れもかじりを一つの測定量によつてのみ判別し
ていた。

これらの検出方法においては、スリーブ内でど
の程度かじり状態が継続しているか、あるいはか
じり状態でプランジヤチツプが移動する場合、ス
テイツク状の移動現象を呈するか、すなわち、か
じりの危険度合を判別することに不具合があるこ
と、又、実際はかじり現象でない場合、速度変更
時点に発生するサージ圧力をかじり発生として検
出する等正確な測定をする上で欠点があつた。

本発明はこの様な従来のかじり検出方法の欠点
を排し射出プランジヤの駆動液圧回路の操作シリ
ンダの液圧を測定することにより、射出スリーブ
とプランジヤチツプの抵抗の大きさ、すなわち、
かじりの大きさを測定すると共に、該液圧の微分
量を測定することにより、かじりの進行状況又は
かじりの進行状況によるプランジヤチツプのステ
ツク現象動作の把握、さらに異常液圧値の継続状
況の長さを測定することでかじりの危険度合を判
別する方法に関するものである。

すなわち、本発明に係る方法はプランジヤチツ
プ１３を含む射出プランジヤ１１を作動させる操
作シリンダ１５の液圧と該液圧の微分値とを測定
し、この液圧微分値が所定値以上になつた場合
に、該液圧が所定値以上に連続して現われる場合
の射出ストロークを又は射出プランジヤの移動時
間を測定し、もつて射出プランジヤ機構のかじり
度合の危険性を判別するダイカスト射出プランジ
ヤ機構のかじり度合判別方法である。

即ち、本発明に係る方法の具体的実施例は第２
図に示す如く射出プランジヤの操作シリンダ１５
の液圧を圧力検出器ピツクアツプ素子２１にて検
知しこれを増幅器２２で増幅し、増幅された圧力
信号を第１比較器２５へ送ると共に、微分回路２
３を介して第２比較器２６へ送る。

ところで前記第１比較器２５は、液圧異常値を
設定する第１設定器２７で設定された所定の電圧
と、増幅器２２で増幅された圧力信号電圧とを比
較し、該圧力信号電圧が前記所定電圧よりも高
く、すなわち操作シリンダ１５の液圧が所定値以
上となつたときに第１出力信号を発する比較器２
５である。

そして、第２比較器２６は異常かじり進行値を
設定する第２設定器２８で設定される所定の電圧
と、微分回路２３によつて検出した微分信号とを
比較し、微分信号が所定値以上、すなわち操作シ
リンダ１５の液圧変化が所定以上の急激な変化の
場合すなわちステツク状の動作の場合に第２出力
信号を発する比較器２６である。

更に上述の第１出力信号と第２出力信号との両
信号を第１アンド回路３１へ入力すると共に第１
比較器２５からの第１出力信号第２アンド回路３
２の１端子へ否定入力として入力する。

又、第１アンド回路３１からの出力は単安定マ
ルチバイブレータ３３を介して第２アンド回路３
２の他の１端子へ入力すると共に第１ラツチカウ
ンタ３６のラツチ信号として第２アンド素子３２
の出力は第２ラツチカウンタ３７のラツチ信号と
なる。

尚、第１ラツチカウンタ３６及び第２ラツチカ
ウンタ３７へは射出プランジヤ１３の位置検出パ
ルス発生器３５からのプランジヤ位置に応じたパ
ルス信号が入力される。

そして、第１ラツチカウンタ３６は第１アンド
素子３１からのラツチ信号入力があつた場合にそ
の時のプランジヤ位置信号を第１ラツチカウンタ
３６にホールドすると同時に数値を演算回路４１
に送信し、第２ラツチカウンタ３７は第２アンド
素子３２からのラツチ信号入力があつた場合にそ
の時のプランジヤ位置信号を第２ラツチカウンタ
３７にホールドすると同時に該値を前記演算回路
４１に送信する。すなわち、第１ラツチカウンタ
３６ではプランジヤ始動よりかじりが生じるまで
の射出距離を検知し、第２ラツチカウンタ３７で
は、プランジヤ始動よりかじりが終了するまでの
射出距離を検知する。

そこで、該演算回路４１は第１ラツチカウンタ
３６から送られる信号と第２ラツチカウンタ３７
から送られる信号とを受信すると両信号から射出
プランジヤ１１におけるプランジヤチツプ１３の
かじり状態のみで移動量を演算し第３比較器４５
へ信号を送る。第３比較器４５は該信号によりプ
ランジヤチツプ１３の該移動量が第３設定器４６
によりかじり状態のみでの移動量として定められ
た設定値以上になつた場合警報システム４８を作
動させる。該警報システムはランプ、ブザー、文
字表示等種々のものを任意に利用することはいう
までもない。

上記実施例の作動を詳述すれば下記の通り。シ
リンダの作動圧力Ｐに応じた増幅器の圧力信号
V_Pを縦軸とし、プランジヤチツプ１３の移動時
間経過を横軸とする第３図ａに於て、操作シリン
ダ１５の正常時の所定作動圧力の高さを、P_S、そ
の時の信号電圧をVP₁として示す。そして射出プ
ランジヤ１１を作動させると、始動時にサージ圧
P₁が瞬間的に生じ、所定圧P_Sに対応した信号値
VP₁を越えて発生する。次でその後所定圧力P_Sに
安定するのであるが、製品に悪影響を及ぼすこと
のない程度の微小なかじり又は機械の振動等によ
り別小なピーク圧P₂更に又プランジヤチツプ１
３と射出スリーブ１２内面との摩擦の増大等によ
るなだらかなピーク圧P₃及び製品に影響を及ぼ
す大きなかじりによるピーク圧P₄等に種々の圧
力変動が生じる場合がある。そこで、所定圧力
PSに応じて第１比較器２５へ入力される電圧
VP₁よりも高い設定圧力PKに応じた電圧VP₂を
第１設定器２７により発生させ、これを第１比較
器２５への基準信号とすれば、第１比較器２５は
増幅器２２からの入力が該基準信号電圧VP₂より
も高い圧力信号電圧の場合に第１出力信号を発す
る。それ故、操作シリンダ１５の液圧が警報の為
に設定される高圧PKを越えた場合、すなわち、
第３図ａのts₁からtE₁まで、又tB₂からtE₂まで、
及びtB₃からtE₃までの区間で第１比較器２５から
第１出力信号が発せられることになる。

又、前記液圧の信号VPを微分回路２３にて微
分すれば第３図ｂに示す縦軸において△PVの如
く表われ、圧力信号の変化率に応じた信号電圧が
生じる。従つて、第２設定器２８により所定の電
圧△VP₁を設定すれば、液圧の変化が急激な場合
t′S₁，t′S₂，t′S₃，t′S₄に第２比較器２６が第２出
力信号を発することになる。

従つて、前記第１出力信号と第２出力信号とが
入力される第１アンド回路３１は操作シリンダ１
５への液圧の変化率に対応した信号△VPが急激
な場合にして、且つ該液圧が設定値PK以上の場
合、すなわち、第３図ａのtS₁位置及びtS₃位置の
場合にラツチ信号を出力し、第１ラツチカウンタ
３６のデータをラツチする。

上述の如く増幅回路の出力信号がVP₂以上すな
わち液圧が所定値PK以上であつて且つ、その上
昇変化率が急激な場合に第１アンド回路３１はラ
ツチ信号を発し、射出プランジヤ１１の信置信号
をも受信している第１ラツチカウンタ３６はその
位置のデータすなわち異常圧発生位置をラツチし
て演算回路４１へ該位置データを送ることにな
る。

他方、単安定マルチバイブレータ３３は第１ア
ンド回路３１からのトリガ信号により作動し単安
定マルチバイブレータ３３の出力パルス信号を受
ける第２アンド回範３２は該パルス信号が入力と
されると共に第１比較器２５の第１出力信号を否
定入力として取り入れている。従つて、第２アン
ド回路３２は該パルス信号が入力され、且つ、第
１出力信号が消滅したとき、すなわち、操作シリ
ンダ１５の液圧が異常高圧からPK以下に下つた
ときtE₁，tE₄に出力を生じ第２ラツチカウンタ３
７へラツチ信号を送る。

第２ラツチカウンタ３７は前述の如く第２アン
ド回路３２からのラツチ信号を受信すると、位置
検出パルス発生器３５からのプランジヤ位置デー
タを第２ラツチカウンタ３７にラツチし、該デー
タを演算回路４１へ送る。演算回路４１は操作シ
リンダ１５の液圧が所定以上の急激な変化にして
且つ所定の高圧PK以上の圧力となつた時のプラ
ンジヤ位置信号を第１ラツチカウンタ３６から受
け、更にその後液圧が所定の高圧PK以下に下つ
た時のプランジヤ位置信号を第２ラツチカウンタ
から受けることになる。

依つて演算回路４１にて第１ラツチカウンタか
らの位置データと第２ラツチカウンタからの位置
データとを演算すれば、操作シリンダ１５の液圧
微分値以上にして、且つ、該液圧が連続して所定
値となる射出ストロークが計算されることにな
る。この計算されたストロークが所定の値以下か
否かを第３比較器４５にて検出し、ストロークが
所定値以上の場合は警報システム４８を作動させ
ることにより警報を発し、又は操作シリンダ１５
の作動を停止させることができる。

尚、異常高圧の連続するストロークが所定の値
以上になることは、異常高圧の連続する時間が所
定の値以上であることと同一である故、第４図に
示す如く第１アンド回路３１からの出力信号と第
２アンド回路３２からの出力信号とを、直接タイ
マ計測回路４２に導き、第１アンド回路３２との
出力信号の時間差を計測し、該時間差が所定値以
上の場合又は第１アンド回路３１からの信号受信
の後、所定時間内に第２アマンド回路３２からの
信号が受信されない場合に警報システム４８を作
動させる。

尚、上記の測定は、液圧と液圧微分値とが所定
値以上になつた場合に、該液圧が連続して所定値
PKを越えるストローク又は時間を計測したが、
単に第１アンド回路３１の出力信号持続時間を計
測し、液圧と液圧微分値とが所定値以上になつた
場合に該液圧微分値が連続して所定値△VP₁を越
える時間を計測することもある。

この測定は液圧が所定値PKを越えた後、急激
な圧力上昇が更に長く続く場合を検出し得る方法
であつてかじりにより射出プランジヤのシリンダ
１５が危険な高圧となることを検知し得る。

本発明に係る方法は上述の如く液圧及び液圧の
微分値が所定以上となつた場合には、液圧又は液
圧微分値が連続して所定値以上になつた射出スト
ローク若しくは射出プランジヤの移動時間を測定
する方法であり、微分値が所定以上の場合に作動
する故、ダイカスト製品に悪影響を与えない操作
シリンダ１５のなだらかな液圧変化（第３図ａに
おけるP₃）により無駄な作動を起すことなく、
又、液圧が連続して所定以上となつた場合を測定
する故、たとえ液圧が異常高圧となつても、ダイ
カスト製品に悪影響を与えない極めて短時間の変
化（第３図ａにおけるP₁）を除外し、急激な圧
変化にして所定以上の異常高圧が持続した場合又
は危険な異常高圧を検出し得て以てかじり度合を
判別する方法である。

従つて、ダイカスト製品に悪影響を及ぼすかじ
りを適確に検出し、射出速度や射出時の圧力が不
安定となり、射出スリーブ内における溶湯の波打
ち、ガスの巻き込み、溶湯温度の低下等の発生防
止の為の手段を講じ、キヤビテイへの湯まわりを
良好とし、製品中の巣の発生を防止し、高品質の
ダイカスト製品の製造を行なわしめることができ
ることになる。

尚、本発明の方法によるかじり度合の判別方法
はスリーブ１２内に溶湯を注入することなく無負
荷にてプランジヤ１３によるかじりを前進時や後
退時に測定する場合や、溶湯の実射時に計測判別
を行なう場合に実施できる判別方法であつて、無
負荷時の測定はキヤビテイ１８の形状、大きさ等
によるキヤビテイへの湯流れの影響を受けること
なくプランジヤチツプとスリーブ内側との状態を
正確に測定でき、他方、実射の計測は実動時のプ
ランジヤチツプの動きを正しく知り得ることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はダイカストマシンの概略図にして、第
２図は本発明を実施する回路例、第３図は操作シ
リンダの液圧変化等を示す図にして、第４図は他
の実施回路例である。１０＝ダイカストマシン、１１＝射出プランジ
ヤ、１２＝スリーブ、１３＝プランジヤチツプ、
１５＝操作シリンダ、１８＝キヤビテイ、２１＝
ピツクアツプ素子、２２＝増幅器、２３＝微分
器、２５，２６＝比較器、２７，２８＝設定器、
３１，３２＝アンド素子、３３＝マルチバイブレ
ータ、３５＝位置パルス発生器、３６，３７＝ラ
ツチカウンタ、４１＝演算回路、４２＝タイマー
計測回路、４５＝比較器、４６＝設定器、４８＝
警報システム。

Claims

【特許請求の範囲】

１射出プランジヤ機構の移動時における操作シ
リンダの液圧と該液圧の微分値とを測定し、この
液圧と液圧微分値との両方が所定値以上になつた
場合に、該液圧が所定値以上に連続して現われる
場合または前記液圧微分値が所定値以上に連続し
て現われる場合の射出ストローク若しくは射出プ
ランジヤの移動時間を測定し、もつて射出プラン
ジヤ機構のかじり度合の危険性を判別するダイカ
スト機射出プランジヤ機構のかじり度合判別方
法。