JP3978172B2

JP3978172B2 - ダイカストマシン

Info

Publication number: JP3978172B2
Application number: JP2003406184A
Authority: JP
Inventors: 博司行友
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2018-11-10
Also published as: JP2004130391A

Description

本発明は、表示装置を備えたダイカストマシンに係り、特に、マシンの各種制御を司るマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）と該マイコンの制御の下に各種モード画面を表示可能な表示装置とを具備したダイカストマシンにおける、視認性のよい画面表示手法に関するものである。

最近のマイコン制御のダイカストマシンは、カラーＣＲＴディスプレイ、カラーＬＣＤディスプレイ等の表示装置を具備しており、この表示装置によって、自動運転のための運転条件を設定または確認するための各種運転条件設定モード画面、自動運転中の多数の計測項目の実測データを表示するための各種実測データ表示モード画面、定期点検時期に自動的に点検項目を表示して定期点検を促すための定期点検モード画面、異常発生時にこの旨を認知させるためのアラームモード画面等々を表示するようになっている。

ところで、従来のダイカストマシンにおいては、上記した運転条件設定モード画面は、従来は数字のみを羅列して示すことが多く、これでは、例えばダイカストマシンの給湯機の運転条件の設定に際して、ラドルやラドル用のアームの動きの設定確認が、オペレータにとっては一瞥では把握しづらいという問題があり、視認性のよい表示形態の実現が求められていた。

また、従来のダイカストマシンにおいては、射出条件計算モード画面を設けて、この射出条件計算モード画面の表示状態において、設定項目にオペレータが数値を入力することによって、計算対象の項目の値が自動的に演算されて、計算結果が一覧表示されるようにしたものはあるが、鋳造品質を大きく左右する射出高速切替位置をオペレータがマニュアル調整した際に、射出高速切替位置の変更に応じた射出高速切替タイミングでの、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いがオペレターには全く示されないため、オペレータにとっては射出高速切替位置の調整値が許容範囲であるのかが不明で、調整値の変更と試ショットによる製品の品質確認とを何回か繰り返えさないと、良品を得る設定が行えなかった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ダイカストマシンにおいて、鋳造品質を大きく左右する射出高速切替位置をオペレータがマニュアル調整した際に、射出高速切替位置の変更に応じた射出高速切替タイミングでの、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いを、一目で容易・確実に確認可能とすることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、設定された各運転条件値と各センサからの計測情報とに基づきマシンの各部を駆動制御するマイコンを具備し、マイコンは、予め定められた鋳造運転プログラムに従って一連の鋳造運転行程を実行させると共に、運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納し、また、マイコンは、オペレータの指示に基づき、各種モード画面を表示装置上に表示させるダイカストマシンにおいて、
射出条件計算モード画面の表示状態において、設定項目と計算項目の数値とが一覧表示されると共に、射出高速切替位置の調整用画面部が併せて表示され、この射出高速切替位置の調整用画面部で、既に自動計算で設定されている射出高速切替位置の変更を行うと、この変更に応じた射出高速切替タイミングでの、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いが前記射出高速切替位置の調整用画面部で図形表示されると共に、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いを示す数値が前記射出高速切替位置の調整用画面部で併せて表示されるように、構成される。

本発明によれば、高速切替位置を調整した際の、高速切替タイミングでのキャビティ内への溶湯の充填度合いを、一瞥で容易・確実に把握することができて、調整値が許容範囲であるかを迅速・的確に判定可能となり、オペレータにとって大いに使い勝手が向上する。総じて本発明によれば、メカニズム部の簡略図形表示を有効に利用した、オペレータにとって視認性に優れ、かつ理解の容易な表示画面を実現することができ、該種ダイカストマシンにあってその価値は多大である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係るダイカストマシンの簡略化した説明図である。

図１において、１はマシンのベースフレーム、２は該ベースフレーム１上に固設され固定金型３が取り付けられた固定ダイプレート、４はベースフレーム１上に所定量位置調整可能に配置された支持盤、５は固定ダイプレート２と支持盤４との間に架設された複数本のタイバー、６はタイバー５に挿通され可動金型７が取り付けられた可動ダイプレート、８は支持盤４に取付けられた型開閉用駆動源たる型締シリンダ、９は型締シリンダ８のピストンロッド８ａ先端のクロスヘッド１０に連結されたリンク機構で、該リンク機構９の端部は支持盤４並びに可動ダイプレート６にそれぞれ連結されている。そして、型締シリンダ８のピストンロッド８ａの前後進により、公知のようにリンク機構９が伸長もしくは折り縮められ、これに伴って可動ダイプレート６が前後進されて型開閉動作が行なわれるようになっている。なお、１１は可動ダイプレート６に取り付けられたエジェクトシリンダで、図示せぬエジェクトプレート並びにエジェクトピンを駆動し、型開き時に可動金型７にホールドされた製品（鋳造品）を可動金型７から押し離すようになっている。

１２は前記固定ダイプレート２に取り付けられた射出スリーブで、その先端部は前記固定金型３の溶湯注入口まで延出している。１３は前記ベースフレーム１上に設置された射出シリンダ（油圧シリンダ）で、そのピストンロッド１３ａにはカップリング１４を介してプランジャ体１５が連結されており、該プランジャ体１５の先端のプランジャチップ１５ａが、上記射出スリーブ１２内を前後進可能とされている。１６は給湯機で、公知の上下方向の首振り運動が可能なラドルと、ラドルを先端に取り付けた回転動作が可能なアームとを含むものとなっており、ラドルが図示せぬ溶解炉から溶湯（金属溶湯）を計量して汲み上げ、アームが回転することにより、ラドルを射出スリーブ１２の溶湯供給口１２ａの上に移送して、然る後、ラドルから溶湯を溶湯供給口１２ａへ流し込むようになっている。

そして、プランジャチップ１５ａが後退位置にある時に、射出スリーブ１２の溶湯供給口１２ａからラドルによって１ショット分の溶湯が射出スリーブ１２内に供給され、この後所定秒時を経た射出開始タイミングに至ると、射出シリンダ１３によってプランジャチップ１５ａが前進駆動されて、型締めされた固定金型３と可動金型７とで形づくられるキャビティ（鋳造品形成空間）へ、溶湯が射出・充填されるようになっている。

２１はマシン（ダイカストマシン）全体の動作制御や表示制御などを司るマイコン、２２はマシンの各部に備えられた多数のセンサで構成されるセンサ群、２３はマシンの各部に配設された多数の駆動源を駆動制御するための多数のドライバ回路で構成されたドライバ群、２４はマシンの前面部に配設されたキー入力装置、２５はキー入力装置４に隣接して配設された例えばカラーＣＲＴディスプレイ，カラーＬＣＤ等よりなる表示装置である。

図１のマイコン２１は、鋳造行程全体の制御や、実測データの演算・格納処理、あるいは、表示装置５の出力画像の表示制御処理等々の各種処理を実行する。このマイコン２１は、実際には各種Ｉ／Ｏインターフェイス，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等を具備したもので構成され、予め作成された各種プログラムにより各種処理を実行するも、本実施形態においては、運転条件設定記憶部３１、運転プロセス（鋳造運転プロセス）制御部３２、実測値記憶部３３、表示処理部３４等を備えたものとして、以下の説明を行なう。

上記運転条件設定記憶部３１には、キー入力装置２１等によって入力された各種運転条件値が、書き替え可能な形で記憶されている。この運転条件値としては、例えば、給湯機のラドルの制御条件、給湯機のアームの制御条件、プランジャチップ前進行程時の段階制御される速度や圧力に関するデータ、プランジャチップ後退行程時の制御圧力データ、型閉じ（型締め）ストロークと速度制御条件並びに型締力、型開きストロークと速度制御条件、エジェクト制御条件等々が挙げられる。

前記運転プロセス制御部３２は、予め作成された鋳造プロセス制御プログラムと運転条件設定記憶部３１に格納された設定条件値とに基づき、マシンの各部に配設されたセンサ群（位置センサ、圧力センサ、温度センサ等）からの計測情報をリアルタイムで取り込む実測値記憶部３３からの計測情報、及び自身に内蔵されたクロックからの計時情報を参照しつつ、ドライバ群２３（油圧シリンダの制御弁用のドライバ、エアシリンダの制御弁用のドライバ、ヒータドライバ等）を介して対応する駆動源を駆動制御し、一連の鋳造行程を実行させる。

前記実測値記憶部３３には、連続自動鋳造運転時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測データが、連続する所定回数のショットにわたって取り込まれる。取り込まれるモニタ項目としては、時間監視項目、位置監視項目、速度監視項目、圧力監視項目、温度監視項目、電力監視項目等が挙げられる。

前記表示処理部３４は、キー入力装置４によるオペレータが所望するモードの表示画像の呼び出し指令によって、予め作成された表示画像作成・制御プログラムに基づき、指定された表示モードの表示画像データを作成する。すなわち、オペレータによる所定の表示画像の呼び出し指令が到来すると、表示処理部３４は、必要に応じ適宜記憶部に格納された情報から当該表示モード画像の表示に用いるためのデータを抽出して表示形態に対応した形に変換処理したりして、指定された表示モード用の画像データを作成し、これを前記表示装置２５の表示画面上に表示させる。

図２は、オペレータが適宜のキー操作等によって表示装置２５上に呼び出した給湯機の運転条件設定モード画面を示す図である。この給湯機の運転条件設定モード画面では、ラドルの運転条件設定欄４１、アームの運転条件設定欄４２、タイマ条件の設定欄４３等が設けられている。ラドルの運転条件設定欄４１では、ラドルの切替位置たるラドルの首振り角度位置を、注湯角度位置を「０」とし、汲湯角度位置を「１０００」として相対角度で示し、各切替位置間の速度を％で示している。また、アームの運転条件設定欄４２では、アームの切替位置たるアームの回転角度位置を、注湯角度位置を「０」とし、後退角度位置を「５００」として相対角度で示し、各切替位置間の速度を％で示している。

この図２の表示状態において、オペレータが画面中の所定のファンクションキー４４をヒットして、ラドルの運転条件の図形確認要求を行うと、図３に示すような、ラドルの運転条件のウィンドウ画面４５が表示される。このラドルの運転条件のウィンドウ画面４５においては、ラドルの複数の傾き姿勢の簡略図形表示と、これに応じた各切替条件名および切替位置（ラドルの首振り角度位置）の数値とが、対応付けて表示されるようになっている。

また、図２の表示状態において、オペレータが画面中の所定のファンクションキー４４をヒットして、アームの運転条件の図形確認要求を行うと、図４に示すような、アームの運転条件のウィンドウ画面４６が表示される。このアームの運転条件のウィンドウ画面４６においては、アームの簡略図形表示と、アームの各回転位置に応じた各切替条件名および切替位置（アームの回転角度位置）の数値とが、対応付けて表示されるようになっている。

したがって、図３や図４に示すようなウィンドウ画面を呼び出すと、ダイカストマシンに特有で数値表示のみでは把握しづらい、ラドルやラドル用のアーム等の動きの設定確認を、一瞥で容易・確実に行えるので、オペレータの設定操作の支援に大いに寄与することとなる。

また、図２の表示状態において、オペレータが画面中の所定のファンクションキー４４をヒットして、ラドル一覧の表示要求を行うと、図５に示すような、ラドル一覧のウィンドウ画面４７が表示される。このラドル一覧のウィンドウ画面４７では、マシン機種毎に対応可能なラドルサイズと、各ラドルサイズのラドルの最大汲湯容量とを、参照することができるようになっている。

図６は、オペレータが適宜のキー操作等によって表示装置２５上に呼び出した射出運転条件設定モード画面を示す図である。この射出運転条件設定モード画面では、チップ径選択設定欄５１、ビスケット厚み警報設定欄５２、射出位置・速度の設定欄５３等が設けられている。

この図６の表示状態において、オペレータが画面中の所定のファンクションキー４４をヒットして、射出位置・速度条件の図形確認要求を行うと、図７に示すような、射出位置・速度条件のウィンドウ画面５４が表示される。この射出位置・速度条件のウィンドウ画面５４においては、射出メカニズムと金型メカニズムの簡略図形表示と、各切替条件名および切替位置とが、対応付けて表示されるようになっている。

図８は、オペレータが適宜のキー操作等によって表示装置２５上に呼び出した射出条件計算モード画面を示す図である。この射出条件計算モード画面では、射出条件の設定項目の設定値の入力表示欄６１と、計算項目の表示欄６２と、高速切替位置（射出高速切替位置）の調整用画面部６３等が設けられている。この射出条件計算モード画面において、設定値の入力表示欄６１へオペレータが数値入力をし、自動計算を指示すると、計算項目の表示欄６２へ自動計算された結果が表示されるようになっている。

上記の自動計算の終了後の状態では、高速切替位置の調整用画面部６３における高速切替位置調整欄６３ａには、自動計算された高速切替位置の数値と同一の値が表示され、高速切替位置（射出高速切替タイミング）でのキャビティへの充填率の表示欄６３ｂには、「０％」が表示されるようになっている。このとき、高速切替位置の調整用画面部６３に表示された簡略化した金型周辺図形６３ｃにおいては、ゲート６３ｃ−１まで溶湯が詰まっていると、シンボル図形表示されるようになっている。

上記のように、高速切替位置では、ゲート６３ｃ−１までちょうど溶湯が詰まっていて、キャビティへの充填率は０％であることが、高速切替位置の設定のみに関して言えば理想である。しかしながら、上述した各設定値に対して自動計算された結果を用いて鋳造運転を行った場合において、実際には必ず良品が得られるとは限らず、高速切替位置の設定値を含めた各設定ファクターの値の調整が必要となることが多い。この場合において、鋳造品質を大きく左右する高速切替位置をオペレータがマニュアル調整した際に、高速切替位置の変更に応じた高速切替タイミングでの、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いが、視覚的に把握できることが望ましい。

そこで、本実施形態では、高速切替位置の調整用画面部６３において、高速切替位置調整欄６３ａで高速切替位置の調整設定（変更）を可能とし、この高速切替位置の変更を行うと、この変更に応じた高速切替タイミングでの、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いが図形表示され、かつ、この際のキャビティへの充填率が、キャビティへの充填率の表示欄６３ｂに数値表示されるようにしてある。したがって、オペレータはかような表示を参照することによって、高速切替位置を調整した際の、高速切替タイミングでのキャビティ内への溶湯の充填度合いを、一瞥で容易・確実に把握することができて、調整値が許容範囲であるかを迅速・的確に判定可能となり、調整後の高速切替位置の値を実運転時の設定値として確定することができ、オペレータにとって大いに使い勝手が向上する。

図９は、オペレータが適宜のキー操作等によって表示装置２５上に呼び出したモニタモード画面を示す図である。このモニタモード画面では、良／不良判別のための監視項目毎に、最新ショットの測定値、良品判別の基準となる良品値、±の良品幅（許容範囲）、累積の不良数等が表示されるようになっている。本実施形態では、全監視項目の測定値の表示欄７１の数値を、良品値の表示欄７２に一括して入力可能としてあり、この操作によって、良品判別の基準となる良品値として設定できるようにしてある。すなわち、試ショットで鋳造した製品が良品であることを確認した上で、測定値の表示欄７１の数値を、良品値の表示欄７２に一括して入力させる指示を行うだけで、良品判別の基準となる良品値として設定できるようにしてある。また、良品値を設定した状態において、全監視項目に共通の許容幅を％で指定することによって、全監視項目の±の良品幅の表示欄７３に、自動計算された良品幅の値が表示され、かつ、±の良品幅として設定されるようになっている。図１０は、図９の表示状態において、オペレータが画面中の所定のファンクションキー４４をヒットして、モニタ設定操作用のウィンドウ画面７４を呼び出した状態を示しており、このウィンドウ画面７４で上述の操作を行うことによって、良品判別の基準となる良品値と、±の良品幅とが設定できるようになっている。したがって、オペレータにとっては、モニタ条件の数値設定がきわめて簡単な操作で、短時間に容易に行えることになる。

これに対して、従来のモニタモード画面では、図１１に示すように、オペレータが各監視項目毎に良品判別のための上限許容値と下限許容値を順次入力しなければならず、モニタ条件の数値設定作業がきわめて煩雑なものとなっていた。

図１２は、オペレータが適宜のキー操作等によって表示装置２５上に呼び出した不良対策モード画面を示す図である。この不良対策モード画面では、不良原因とその対策とが対応付けて表示され、不良原因に対する対策が複数ある場合には、優先順位を付けて表示されるようになっている。よって、オペレータはこの不良対策モード画面で、不良原因に対する対策を確認することができる。なお、本実施形態では、不良原因に対する対策が複数ある場合において、ユーザ側が対策の順位付けを変更可能としてある。

本発明の１実施形態に係るダイカストマシンの簡略化した説明図である。本発明の１実施形態に係るダイカストマシンにおける、給湯機の運転条件設定モード画面を示す説明図である。図２の給湯機の運転条件設定モード画面に、ウィンドウ画面の１例を呼び出した状態を示す説明図である。図２の給湯機の運転条件設定モード画面に、ウィンドウ画面の他の１例を呼び出した状態を示す説明図である。図２の給湯機の運転条件設定モード画面に、ウィンドウ画面のさらに他の１例を呼び出した状態を示す説明図である。本発明の１実施形態に係るダイカストマシンにおける、射出運転条件設定モード画面を示す説明図である。図６の射出運転条件設定モード画面に、ウィンドウ画面の１例を呼び出した状態を示す説明図である。本発明の１実施形態に係るダイカストマシンにおける、射出条件計算モード画面を示す説明図である。本発明の１実施形態に係るダイカストマシンにおける、モニタモード画面を示す説明図である。図１０のモニタモード画面に、ウィンドウ画面の１例を呼び出した状態を示す説明図である。従来のモニタモード画面を示す説明図である。本発明の１実施形態に係るダイカストマシンにおける、不良対策モード画面を示す説明図である。

符号の説明

１ベースフレーム
２固定ダイプレート
３固定金型
４支持盤
５タイバー
６可動ダイプレート
７可動金型
８型締シリンダ
９リンク機構
１０クロスヘッド
１１エジェクトシリンダ
１２射出スリーブ
１２ａ溶湯供給口
１３射出シリンダ
１５プランジャ体
１５ａプランジャチップ
１６給湯機
２１マイコン
２２センサ群
２３ドライバ群
２４キー入力装置
２５表示装置
３１運転条件設定記憶部
３２運転プロセス（鋳造運転プロセス）制御部
３３実測値記憶部
３４表示処理部

Claims

設定された各運転条件値と各センサからの計測情報とに基づきマシンの各部を駆動制御するマイクロコンピュータを具備し、該マイクロコンピュータは、予め定められた鋳造運転プログラムに従って一連の鋳造運転行程を実行させると共に、運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納し、また、前記マイクロコンピュータは、オペレータの指示に基づき、各種モード画面を表示装置上に表示させるダイカストマシンにおいて、
射出条件計算モード画面の表示状態において、設定項目と計算項目の数値とが一覧表示されると共に、射出高速切替位置の調整用画面部が併せて表示され、この射出高速切替位置の調整用画面部で、既に自動計算で設定されている射出高速切替位置の変更を行うと、この変更に応じた射出高速切替タイミングでの、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いが前記射出高速切替位置の調整用画面部で図形表示されると共に、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いを示す数値が前記射出高速切替位置の調整用画面部で併せて表示されることを特徴とするダイカストマシン。
請求項１に記載のダイカストマシンにおいて、
前記射出条件計算モード画面の表示状態において、射出条件の設定項目の設定値の入力表示欄にオペレータが数値入力をして、自動計算の指示を行うと、射出高速切替位置が自動計算されて、この自動計算によって求められた射出高速切替位置の変更が、前記射出高速切替位置の調整用画面部の高速切替位置調整欄によって行えるようにしたことを特徴とするダイカストマシン。
請求項２に記載のダイカストマシンにおいて、
前記自動計算によって前記射出高速切替位置が求められた直後には、前記射出高速切替位置の調整用画面部には、前記射出高速切替タイミングでの、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いが、ゲートまで溶湯が詰まっている状態として図形表示され、金型のキャビティ内への溶湯の充填度合いを示す数値として０が表示されることを特徴とするダイカストマシン。