KR920005438B1 - 다이 캐스팅 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법 및 그 장치 - Google Patents

다이 캐스팅 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

다이 캐스팅 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법 및 그 장치
제1도는 본 실시예의 전체 구성을 나타낸 개략 구성도.
제2도는 본 실시예의 동작을 나타낸 속도선도와 동작선도.
제3도는 종래 장치를 나타낸 개략 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 사출장치 2 : 사출 실린더
3, 22 : 피스톤 막대 4 : 사출 플런저
5 : 금형장치 8 : 리미트 스위치
5A : 금형 캐비티(cavity) 10 : 제어장치
12 : 스퀴이즈 지연 타이머 14 : 솔레노이드 밸브
23 : 스퀴이즈 플런저 Vs : 소정 설정치
Td : 설정 지연 시간
본 발명은 다이 캐스트 제품의 품질 향상을 도모하기 위한 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저(squeeze plunger) 작동방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래부터 다이 캐스트 머시인에 있어서는 금형 캐비티(cavity)에 용탕을 충전한 다음, 스퀴이즈 플런저 장치를 사용하여 캐비티내를 가압하여 성형 재료에 소성적 유동(plastic flow)을 발생시키는 방법이 채용되고 있다.
전술한 스퀴이즈 플런저 장치를 구비한 다이 캐스트 머시인의 사출장치로서는, 예컨대 제3도에 나타낸 것이 알려져 있다. 동 사출장치(1)는 사출 실린더(2)의 피스톤 막대(3)에 연결된 사출 플런저(4)를 포함하여 구성되었으며, 금형장치(5)의 사출 슬리이브(6)내에서 저속 사출영역(SL) 및 고속 사출영역(Sh)의 2단계에서 사출 플런저(4)의 이동 스트로우크를 허용하도록 구성되어 있다.
또, 피스톤 막대(3)에는 돌리개(dog)(7)가 고정되어 있음과 동시에, 이 돌리개(7)의 근방에는 리미트 스위치(8)가 배치되어 있어, 이들 돌리개(7)와 리미트 스위치(8)의 상대 위치 관계를 검출함에 따라 사출 플런저(4)의 스트로우크 위치를 검출하여, 도면에는 없는 타이머를 작동시켜서 스퀴이즈 플런저를 작동시키도록 되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 사출 플런저(4)의 스트로우크 위치를 검출하기 위한 돌리개(7)와 리미트 스위치(8)의 상대 위치 조정은 대단히 미묘하고, 이것을 정확히 조정하려면 상당한 숙련을 요하며, 또 스퀴이즈 플런저를 작동시키는 타이밍 조정은 사출 실린더(4)의 스트로우크 위치 검출에 의존하여 되는 것이기 때문에, 용탕의 실제의 충전상태 등은 전혀, 고려됨이 없이 스퀴이즈 플런저가 작동하는 것이므로, 스퀴이즈에 의한 다이 캐스트 제품의 품질 향상은 절대로 달성할 수 없다고 하는 문제이다. 또한, 종래 장치는 용탕의 충전상태를 돌리개(7)와 리미트 스위치(8)의 상대위치로서 충전 완료 상태를 획일적으로 또는 추정적으로 파악하는 것으로, 실제의 충전상태 그 자체를 피이드백하는 것이 아니기 때문에 여러가지 성형조건의 변화 등에 대응하는 것도 대단히 곤란한 것이였다.
본 발명은 종래 장치에 있어서의 스퀴이즈 플런저의 작동 타이밍 조정이 사출 플런저의 위치 검출에 의존하여 실시되고 있었던 문제점에 착안하여 성취한 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 사출 플런저의 이동속도를 검출함에 따라서 캐비티내로의 용탕 충전상태를 보다 직접적으로, 또한 고정밀도로 파악하여 가장 적합한 타이밍으로 스퀴이즈 플런저를 작동시켜서 품질 특성이 뛰어난 다이 캐스트 제품을 얻을 수 있는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
따라서, 본 발명에 관한 다이 캐스트 머시인의 스퀴이즈 플런저 작동방법은 다이 캐스트 머시인의 사출 플런저의 구동에 따라 용탕을 금형 캐비티에 충전하는 경우에 있어서, 전술한 사출 플런저의 속도가 급격히 감속하여 그 속도가 일정한 설정치 이하로 저하한 시점을 실제로 측정하여 검출하고, 이 시점으로부터 일정한 설정 지연 시간 경과후에 스퀴이즈 플런저를 작동시키도록 함을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 의한 다이 캐스트 머시인의 스퀴이즈 플런저 작동장치는 사출 실린더와, 이 사출 실린더의 구동에 따라 금형장치에 대하여 진퇴할 수 있도록 설치된 사출 플런저를 포함하는 사출장치와, 금형장치의 캐비티내에 용탕이 충전된 다음에 당해 캐비티에 대하여 진퇴할 수 있도록 설치된 스퀴이즈 플런저 장치를 구비하였으며, 이 스퀴이즈 플런저 장치는 전술한 사출 플런저의 이동속도가 일정한 설정치 이하로 되어서 일정한 지연시간 경과후에 구동되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 사출 플런저의 스트로우크 위치는 당해 사출 플런저의 위치 검출을 함이 없이 이동속도로 대체할 수 있다. 캐비티내로의 용탕 충전이 완료하면 사출 플런저의 이동속도는 급격히 저하된다. 이 속도가 성형조건 등에 대응하여 미리 설정된 값보다 저하하여 이것이 검지되면, 일정시간이 경과한 다음에 스퀴이즈 플런저가 작동되어서 당해 플렌저의 선단이 캐비티내를 가압하여, 이에 따라서 캐비티내의 성형재료에 소성적인 유동을 발생하게 된다.
다음에, 본 발명의 한 실시예를 도면에 따라서 설명한다. 그런데, 본 실시예의 설명에 있어 종래 장치와 동일 혹은 동등한 구성 부분에 대하여는 동일 부호를 사용하여 설명을 생략하거나 간략하게 한다.
제1도에는 본 실시예에 관한 저온실(cold chamber) 다이 캐스트 머시인의 사출장치(1)와 스퀴이즈 플런저 장치(20)가 조합된 개략적인 구성을 나타내고 있다. 이 도면에서 피스톤 막대(3)의 옆쪽에서 검출수단으로서의 리니어 인코우더(linear encoder)(9)가 배치되어 있다. 이 리니어 인코우더(9)는 피스톤 막대(3)의 이동 스트로우크, 나아가서는 사출 플런저(4)의 이동 스트로우크를 검출하는 것이며, 그 출력은 사출 실린더 장치(2)의 도면에 없는 유압회로를 구성하는 솔레노이드에 부여됨과 동시에, 이 솔레노이드의 작동에 따라 사출 플런저(4)의 저속 사출영역(SL) 및 고속 사출영역(Sh)에 있어서의 이동 속도의 전환이 이루어지도록 되어 있다.
또, 전술한 리니어 인코우더(9)의 출력은 동시에 제어장치(10)에도 부여되도록 구성되어 있다. 이 제어장치(10)는 리니어 인코우더(9)의 펄스신호를 입력으로 하여 사출 플런저(4)의 스트로우크를 연산하여 이것을 출력하는 기능과, 사출 플런저(4)의 속도를 연산하여 이것을 출력하는 기능을 구비한 것으로 되어 있다. 이 제어장치(10)에는 입력기(11)가 접속되어, 사출 플런저(4)의 속도가 급격히 감속하여 설정치 이하로 저하한 시점을 실측하는 경우의 그 설정치(Vs)가 이 입력기(11)를 통하여 입력되도록 되어 있다.
제어장치(10)는 사출 플런저(4)의 속도가 설정치(Vs)이하로 저하한 것을 검출하여 충전 완료 신호(F)를 스퀴이즈 지연 타이머(12)에 부여하도록 되어 있다. 이 스퀴이즈 지연 시간을 계시(計時)하는 것으로, 그 설정 지연 시간(preset time)(Td)을 경과한 것을 조건으로 하여 스퀴이즈 작동 개시 신호(G)를 계전기(13)에 부여하여, 이 계전기(13)의 출력신호에 따라 스퀴이즈 플런저 장치(20)를 구동하기 위한 솔레노이드 밸브(14)를 여자(勵磁)하도록 되어 있다.
스퀴이즈 플런저 장치(20)는 유압 실린더(21)와, 이 유압 실린더(21)의 피스톤 막대(22)에 설치된 스퀴이즈 플런저(23)를 구비하여 구성되어 있으며, 이 스퀴이즈 플런저(23)는 솔레이노이드 밸브(14)의 구동에 따라 금형 캐비티(5A)에 대하여 진퇴할 수 있게 되어 있고, 이에 따라 용탕 충전후의 성형재료에 소성적 유동을 발생하게끔 가압을 할 수 있도록 되어 있다.
다음에 본 실시예의 작용에 대하여 제2도를 참조하여 설명한다.
다이 캐스트 머시인의 사출장치(1)를 구동함에 앞서 설정치(Vs)를 입력기(11)로부터 입력함과 동시에, 스퀴이즈 플런저(23)를 작동시키기 위한 지연시간(Td)을 설정한다.
지금, 사출 실린더 장치(2)가 구동되어서 저속 사출영역(SL)을 속도(VL)로 전진하여 고속 사출영역(Sh)에 도달하면, 속도(Vh)로서 급속히 전진하여 용탕이 금형 캐비티(5A)내에 충전된다. 이 충전이 완료되고, 사출 플런저(4)의 속도가 급격하게 저하하여 E점에 도달하면, 입력기(11)로부터는 설정치로서 Vs가 입력되어 있으므로, 제어장치(10)에서는 Vs로 저하한 것이 검출되어서 충전 완료 신호(F)가 제어장치(10)로부터 출력된다.
이어서, 스퀴이즈 지연 타이머(12)가 작동 개시하여 설정 지연 시간(Td)에 도달하면, 스퀴이즈 작동 개시 신호(G)가 발생된다. 여기서 계전기(13)가 작동하여 솔레노이드 밸브(14)의 솔레노이드(14A)가 여자되어 유압 실린더(21)의 피스톤 막대(22) 및 스퀴이즈 플런저(23)가 전진하여 도면중 점선(H)으로 나타내는 바와 같이 캐비티(5A)내에서 반응고 상태에 있는 다일 캐스트 제품에 돌입하여 소성적 유동을 발생시키는 이른바 스퀴이즈 효과를 발생시킨다.
이와같이 하여, 스퀴이즈 플런저(23)가 일정한 시간 캐비티(5A)내를 가압한 다음 솔레노이드(14B)가 여자되어서 스퀴이즈 플런저(23)가 후퇴하게 된다.
이와 같은 본 실시예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 실시예에 있어서는 사출 플런저의 속도변화가 소정 설정치 이하로 된 것을 검지하여 금형 캐비티(5A)내의 충전상태를 파악하는 것이기 때문에, 종래 장치에 있어서의 돌리개(7)와 리미트 스위치(8)의 상태 위치 관계를 검출함에 따라 파악하였던 충전상태 보다도 고정밀도이고, 또한 종래 장치에서 요구되어 왔던 미묘한 조정작업도 일소할 수 있어 여러가지 성형조건의 변화 등에 대응하여 스퀴이즈 플런저의 작동을 할 수 있어서 품질 특성이 뛰어난 다이 캐스트 제품의 성형이 가능하게 된다.
또한, 소정 설정치(Vs) 및 설정 지연 시간(Td)은 여러가지로 변경할 수 있기 때문에, 이러한 점으로부터도 본 실시예에 관한 스퀴이즈 작동 방법을 폭넓게 적용할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또, 스퀴이즈 작동방법을 실시하기 위한 장치는 공지된 장치를 사용하여 구성할 수 있고, 많은 설비비를 필요로 하는 것도 피할 수 있다.
더욱이, 전술한 실시예에서 리미트 스위치(8)는 리니어 인코우더라고 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 피스톤 막대(3), 나아가서는 사출 플런저(4)의 스트로우크 위치를 검출할 수 있는 그밖의 검출장치라도 좋다.
또, 전술한 설정치(Vs) 및 설정 지연 시간(Td)은 고정치가 아닌 가변의 입력치이며, 성형되는 다이 캐스트 제품에 따라 가장 적합한 값으로 설정할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 저온실 다이 캐스트 머시인 뿐만 아니라 고온실(hot chamber) 다이 캐스트 머시인에도 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 리미트 스위치 등의 조정에 의하지 않고 실제 사출에 의한 사출 플런저의 속도를 검출하여 가장 적합한 타이밍으로 스퀴이즈 플런저를 작동시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 용탕을 금형 캐비티(5A)에 충전하는 사출 플런저(4)의 이동속도에 따라 스퀴이즈 플런저를 작동시키는 방법에 있어서, 사출 플런저(4)의 이동속도가 소정 설정치(Vs) 이하로 저하한 시점을 계측하는 공정과, 이 시점으로부터 소정의 설정 지연 시간(Td) 경과후에 스퀴이즈 플런저(23)를 작동시키는 공정을 포함함을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  2. 제1항에 있어서, 설정치 및 지연 시간은 성형조건에 대응하여 변화할 수 있도록 함을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  3. 제1항에 있어서, 사출 플런저(4)의 속도는 이 사출 플런저의 이동 스트로우크를 검출하고, 이것을 연산 처리함에 따라서 구할 수 있음을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  4. 제1항에 있어서, 지연 시간은 스퀴이즈 지연 타이머에 따라 계시(計時)됨과 동시에 플런저의 속도가 설정치 이하로 되었음을 검지하였을 경우에 타이머를 작동시키는 신호가 부여됨을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  5. 사출 실린더(2)와, 이 사출 실린더(2)의 구동에 따라 금형장치(5)에 대하여 진퇴할 수 있도록 설치된 사출 플런저(4)를 포함하는 사출장치(1)를 가지며, 사출 플런저에 의한 금형장치(5)의 캐비티(5A)내에 용탕이 충전된 다음에, 이 캐비티에 대하여 진퇴할 수 있도록 설치된 다일 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 장치(20)에 있어서, 이 스퀴이즈 플런저 장치(20)는 사출 플런저(4)의 이동속도가 일정한 설정치 이하로 저하한 시점으로부터 일정한 설정 지연 시간 경과 후에 작동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  6. 제5항에 있어서, 사출 플런저의 속도는 사출 플런저(4)의 이동 스트로우크를 검출하는 수단과, 이 검출수단의 출력을 입력으로 하여 연산 처리하는 제어장치(10)에 의하여 구할 수 있음을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  7. 제6항에 있어서, 제어장치(10)에는 입력수단이 접속되어 있어, 이 입력수단에 따라 설정치 및 지연 시간이 입력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  8. 제7항에 있어서, 지연 시간은 제어장치(10)에 접속된 타이머로 계시되어 사출 플런저(4)의 속도가 설정치 이하로 되었음을 검지하였을 경우에 지연 시간의 계시 개시 신호를 타이머에 부여하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
  9. 제5항에 있어서, 설정치 지연 시간은 성형조건에 대응하여 바꿀 수 있도록 함을 특징으로 하는 다이 캐스트 머시인에 있어서의 스퀴이즈 플런저 작동방법.
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