JPH03189060A - ダイカストマシンのガス抜き状態モニター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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マシンのガス抜き状態モニター装置
に係り、射出工程時における金型キャビティ内のガス抜
き状態が適正であるか否かの監視を行うに好適に用いら
れる。

〔従来の技術〕

従来より、ダイカストマシンにおいては、金型内に溶湯
を射出する際に、金型キャビティ内のガスを放出する手
段が講じられている。これは、金型キャビティ内に存在
するガスによって、溶湯に作用する圧力が不十分となり
、その結果として不良品が多く発生するためである。

そのため、金型キャビティ内のガス抜き状態を把握し、
これを高精度に維持する必要性から、従来よりガス抜き
状態を監視するモニター装置が開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来例におけるダイカストマシンのガス
抜き状態モニター装置は、ガス抜き流路に配置されたガ
ス流速検出器の最大出力値（第２図の例で説明すればＨ
）が予め設定した許容範囲を超えたか否かによってガス
抜き状態の正常、異常を判定するものであるため、次の
ような欠点を有していた。

すなわち、前記最大値は必ずしも安定的に得られるもの
ではなく、実際には、最大値が鋳造サイクル毎にばらつ
きをもって検出されることが多い。

従って、鋳造条件としては正常なガス抜き状態にある場
合であっても、時として前記最大値が許容範囲を超えて
しまうことがある。

このような場合には、ガス抜き流路に異常等が発生して
いるとして所定の警報が発生されるものであるため、無
用の保守、点検作業等が強いられることとなる。かかる
作業を回避するためには、前記許容範囲を広く設定して
おくことも考えられるが、この場合、異常状態をも正常
と判断することが避けられず、精度上問題である。

そこで、本発明は、従来装置における問題点が、許容範
囲と比較されるガス流速検出値の最大値を安定値として
採用し得ない点にあることに着目してなされたもので、
その目的とするところは、許容範囲との比較対象値を安
定値とすることによってガス抜き状態を高精度に監視す
ることができるとともに、誤報の少ないダイカストマシ
ンのガス抜き状態モニター装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明に係るダイカストマシ
ンのガス抜き状態モニター装置は、溶湯の充填に伴って
金型キャビティから排出されるガスの流速を検出してガ
ス抜き状態を監視するガス抜き状態モニター装置におい
て、 前記ガスの流速を検出し、当該検出値を流速データとし
て出力するガス流速検出器と、溶湯の射出速度を検出し
、当該検出値を射出速度データとして出力する射出速度
検出器と、これら各検出器の出力を入力して所定演算処
理する制御装置とを備え、 前記制御装置は、射出速度データから高速切換点を求め
るとともに、前記ガス流速データに基づいて射出開始点
から高速切換点までのガス流速曲線の面積（ａ１）と、
高速切換点以後のガス流速曲線の面積（ａ２）とをそれ
ぞれ求め、これら面積（ａｌ＋ａ２）に補正定数（Ｃ１
，Ｃ２）をそれぞれ乗算して得られた数値の和（Ａ）を
算出する演算部を備え、この和（Ａ）が予め設定された
許容範囲を越えた場合に警報信号を出力するよう構成さ
れたことを特徴とする。

本発明の前記構成において、射出工程の開始に伴い、ガ
ス流速検出器はガス流速を逐次検出し、これを流速デー
タとして次段の制御装置に出力する。一方、射出速度検
出器は、射出プランジャ等の移動速度を好ましくは磁気
センサ等で検出し、これを射出速度データとして制御装
置に出力する。

制御装置では、入力された流速データおよび射出速度デ
ータを記憶するとともに、前記射出速度データに基づい
て射出プランジャが高速で移動を開始した点すなわち高
速切換点を求める。高速切換点が定義された後において
、前記流速データに基づき射出開始点から高速切換点ま
でのガス流速曲線の面積および高速切換点以後のガス流
速曲線の面積をそれぞれ求め、これら面積値に所定の補
正定数を乗算して得られた値の和を求める。このように
して求められた和は、予め設定された許容範囲と比較さ
れ、許容範囲を逸脱したときには、好ましくは、音声に
よるアラーム、または警報灯等を点燈させる。

〔作用〕

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、本実施例に係るダイカストマシンのガス抜
き状態モニター装置の全体構成が示されている。この図
において、固定金型ｌと移動金型２との間にはキャビテ
ィ３と、このキャビティ３に連通されるとともに、湯溜
まり４を介して外部に開放されたガス抜き流路５が形成
されている。

前記固定金型１にはキャビティ３に連通ずる溶湯充填ロ
アが形成され、この溶湯充填ロアには射出装置８の射出
スリーブ９が挿入されている。射出スリーブ９内にはピ
ストンロッド１０に連結さたプランジャ１１が配置され
、このプランジャ１１は、射出シリンダ１２に対する油
圧給排により、ピストンロッド１０を介して軸方向進退
可能に設けられ、これにより、射出スリーブ９に形成さ
れた溶湯供給口１４より供給される溶？Ｍ１５は、射出
プランジャ１１の前進に伴ってキャビティ３内に射出さ
れる。ピストンロッド１０の側方には、当該ピストンロ
ッドｌＯの移動速度、すなわち射出速度を検出する射出
速度検出器としての磁気センサ１６が配置され、この磁
気センサ１６の出力は射出速度データとして後述する制
御装置２４に入力されるようになっている。

また、前記ガス抜き流路５の開放端には、デイフユーザ
ブロックＩ７が載置されている。このデイフユーザブロ
ック１７は、第１のブロック１７Ａと、第２のブロック
１７Ｂとを備えて構成され、これらブロック１７Ａ、１
７Ｂの当接面１８には、前記ガス抜き流路５に連通ずる
ガス放出路１９が形成されている。

前記第１のブロック１７Ａには、前記ガス放出路１９に
連通ずる二次原流路２０が形成されており、この二次原
流路２０内には、ガス流速検出器を構成する風速センサ
２１が配置されている。この風速センサ２１は、金型キ
ャビティ３内のガスが、前記ガス放出路１９を通って大
気に放出される際のエジェクタ作用によって二次原流路
２ｏ内に発生する二次流風速を検出するものであり、こ
れにより、ガス放出状態の指標となる風速を検出するこ
とができる。

前記風速センサ２１の出力はＡ／Ｄ変換器２３を介して
次段の制御装置２４に入力されるようになっている。こ
の制御装置２４は、前記Ａ／Ｄ変換器２３を介して出力
されるガス流速データ、および前記磁気センサ１６から
出力される射出速度データをそれぞれ入力する入力部２
５と、この入力部２５に入力されたガス流速データ、射
出速度データおよびその他の設定値等を記憶する記憶部
２６と、この記憶部２６に記憶されたデータを読み出し
て所定演算処理する演算部２７と、この演算部２７の出
力を外部機器に出力する出力部２日とを含み構成されて
いる。

前記入力部２５には許容範囲等の各種設定値を設定する
ための設定器３０が接続され、この設定器３０より与え
られた設定値は記憶部２６に記憶されるようになってい
る。また、前記出力部２８には、第２図に示されるよう
なガス流速および射出速度の経時的変化曲線を表示する
ＣＲＴ等からなる表示器３１と、演算部２７により異常
が判定されたときに出力部２８から出力される警報信号
に対応して音声による警報を発する警報器３２、および
赤色ランプ等からなる警報灯３３が接続されている。

なお、第２図中符号Ｓは射出開始点であり、■は射出完
了点を示す。

次に、本実施例の作用につき、第２図および第３図をも
参照して説明する。

初期設定作業において、まず、第２図（Ａ）の射出速度
曲線Ｃに示されるように、低速射出速度Ｖ＋より１．５
Ｖｌの地点を高速切換点Ｕとなるよう定義し、この条件
を設定器３０を介して記憶部２６に記憶させる。

今、ダイカストマシンを始動させると、射出装置８のピ
ストンロッド１０の移動速度、すなわち射出速度が磁気
センサ１６により検出され、その検出値である速度デー
タが入力部２５を介して逐次記憶部２６に記憶されると
ともに、検出された速度変化を経時的に表す曲線Ｃが出
力部２８を介して第２図（Ａ）に示されるような態様で
表示器３１に表示される。一方、射出開始に伴い金型キ
ャビティ３内のガスは、ガス放出路１９より放出され、
この際に、二次原流路２０内に発生する二次流が風速セ
ンサ２１により検出されて、その検出値であるガス流速
データが記憶部２６に記憶されるとともに、前記射出速
度と同様にガス流速曲線Ｂが第２図（Ｂ）のような態様
で表示器３１に表示される。

ここで、前記記憶部２６に記憶されたガス流速データと
射出速度データは演算部２７により読み出され、この演
算部２７により前記高速切換点Ｕに至るまでのガス流速
曲線Ｂで画成される領域の面積ａｌ、および高速切換点
Ｕ以後のガス流速曲線、Ｂで画成される領域の面積ａ２
が求められる。

このようにして求められた面積ａｌ＋ａ２に補正定数Ｃ
＋、　Ｃ２をそれぞれ乗算してＡＩ−（ａｔ×Ｃｚ）　
、Ａ２　＝　（ａ、ｘ　Ｃ２）をそれぞれ求め、それら
の和Ａ−（Ａｔ　＋　Ａ２）を算出する。そして、この
和Ａが、ガス抜き状態の適正な場合を鋳造製品の性状か
ら判定して適切であるときに、それを管理値として定義
し、その和Ａに基づいて上限値ＡＵと下限値ＡＬを設定
器３０より設定して初期設定作業を終了する。

以後、鋳造サイクル毎に、前述した和Ａを求め、この和
Ａが前記上下限値ＡＵ、ＡＬ内の許容範囲内にあるか否
かを前記した処理に従って個々に判定する。

ここで、前記和Ａが許容範囲を逸脱したときには、演算
部２７の出力に従って出力部２８より警報信号が出力さ
れて警報器３２が作動され、同時もしくは選択的に警報
灯が点灯される。これにより、作業員はガス抜き流路５
内のつまり等を排除する必要な保守、点検作業を行うこ
とができる。

以上のような本実施例によれば次のような効果がある。

すなわち、従来では、ガス流速検出値の最大値が許容範
囲内にあるか否かを以て判定していたのに対し、本実施
例では高速切換点Ｕを基準としてその前後のガス流速曲
線で画成される面積を求め、これらに必要な補正定数を
乗算してその和を求め、それを予め設定した許容範囲と
比較する構成としたから、ガス流速曲線Ｂの全体的変化
状態を捉えた正常、異常の判定が可能となり、従来例に
おける一時的変化のばらつきに起因した誤判定は極力少
な（でき、高精度なガス抜き状態の監視が行えるという
効果がある。

このことは、許容範囲と比較される対象値に高い信頼性
を与えることとなるから、許容範囲を狭く設定できるこ
ととなり、この点からも高精度なガス抜き状態の監視が
可能となる。

また、前記実施例では、風速センサ２１はガス放出路１
９から放出されるガス流速を直接測定するものでなく、
二次原流路にエジェクタ作用を発生させ、このときの風
速を検出する構成としたから、溶湯が風速センサ２１に
噴出されて当該風速センサ２１に溶湯が付着する虞れは
全くなく、風速センサ２Ｉ自体の検出精度も常に安定し
て維持することができる。

なお、前記実施例において、高速切換点Ｕは低速射出速
度Ｖ１の１．５倍として説明したが、本発明は必ずしも
これに限定されるものではなく、この切換点Ｕは、射出
プランジャの増速切換信号とのタイムラグ等に応じて適
宜変更されるものである。

また、演算部２７における比較結果により異常が判定さ
れたときには、直ちに警報を発するものとしたが、許容
範囲外にあることを数回連続して判定されたことを条件
として警報を発生するようにしてもよい。

あるいは、許容範囲の上下限値ＡＵ、ＡＬの内側に第２
の上下限値を設定し、前記ＡＵ、ＡＬと第２の上下限値
との間に判定値が複数回連続して属したことを条件とし
て警報を発生する構成とすることもできる。このような
構成とした場合には、実際に不良品が製造される前の段
階で異常兆候を予知することが可能となり、この際に必
要な点検等を行い得るという効果が付加できる。

さらに、前記警報信号は前記数値ＡＩ、Ａ２の和Ａが許
容範囲を逸脱した場合に発生するものと説明したが、前
記数値ＡＩ、Ａ２のそれぞれに対して許容範囲を別個に
設定しておき、これらがその許容範囲を逸脱したときに
警報信号を発生するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、許容範囲との比
較対象値を安定値とすることによってガス抜き状態を高
精度に監視することができるとともに、誤報の少ないダ
イカストマシンのガス抜き状態モニター装置を提供する
ことができる。

３・・・キャビティ、５・・・ガス抜き流路、８・・・
射出装置、１１・・・射出プランジャ、１６・・・射出
速度検出手段としての磁気センサ、１７・・・デイフユ
ーザブロック、１９・・・ガス放出路、２１・・・ガス
流速検出器としての風速センサ、２４・・・制御装置、
３１・・・表示器、３２・・・警報器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶湯の充填に伴って金型キャビティから排出され
   るガスの流速を検出してガス抜き状態を監視するガス抜
   き状態モニター装置において、前記ガスの流速を検出し
   、当該検出値を流速データとして出力するガス流速検出
   器と、溶湯の射出速度を検出し、当該検出値を射出速度
   データとして出力する射出速度検出器と、これら各検出
   器の出力を入力して所定演算処理する制御装置とを備え
   、 前記制御装置は、射出速度データから高速切換点を求め
   るとともに、前記ガス流速データに基づいて射出開始点
   から高速切換点までのガス流速曲線の面積（ａ＿１）と
   、高速切換点以後のガス流速曲線の面積（ａ＿２）とを
   それぞれ求め、これら面積（ａ＿１、ａ＿２）に補正定
   数（Ｃ＿１、Ｃ＿２）をそれぞれ乗算して得られた数値
   の和（Ａ）を算出する演算部を備え、この和（Ａ）が予
   め設定された許容範囲を越えた場合に警報信号を出力す
   るよう構成されたことを特徴とするダイカストマシンの
   ガス抜き状態モニター装置。