KR960007629B1 - 다이캐스트머신의 사출제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다이캐스트머신의 사출제어방법

제1도는 본 발명의 1실시예를 표시하는 유압회로도.

제2도는 동실시예의 요부를 표시하는 단면도.

제3도는 사출실린더의 요부를 표시하는 단면도.

제4도는 제1실시예의 제어계의 구성을 표시하는 블록도.

제5도는 제1실시예의 처리순서를 표시하는 순서도.

제6도는 본 발명의 제2실시예를 표시하는 개략구성도.

제7도는 제2실시예의 제어처리를 표시하는 순서도.

제8도는 본 발명의 제3실시예의 요부설명도.

제9도는 제3실시예의 제어처리를 표시하는 순서도.

제10도는 종래의 다이캐스팅의 기본적 구성을 표시하는 단면도.

제11도(a) 및 제11도(b)는 종래의 다이캐스팅에 있어서의 사출압력 및 사출속도의 변화를 표시하는 그래프.

제12도 및 제13도는 각기 종래의 다이캐스트머신에 있어서의 구동방식을 표시하는 유압회로도.

제14도(a) 및 제14도(b)는 사출동작을 표시하는 그래프.

제15도는 다른 종래예를 표시하는 개략구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 사출실린더 15 : 사출축 엔코우더

20 : 중압실린더 25 : 중압측 엔코우더

30 : 제어수단 33 : 스트로크 엔드 검출부

34 : 중압스트로크 설정부 37 : 중압개시신호 발신위치설정부

38 : 중압개시신호 발신위치검 출부

본 발명은 다리캐스팅의 사출제어방법에 관한 것이다.

종래부터 다이캐스트 성형품의 품질은 용탕을 금형대에 충전할때의 사출속도나 사출압력에 크게 영향되는 것이 알려지고 있다. 다이태스트머신에는 용탕이 응고하기까지의 시간내에 충분히 가압할 필요가 있어 2단식의 구동실린더를 지니는 형의 것이 이용되고 있다.

제10도에 표시한 바와 같이 이 형의 다이캐스트머신(90)은 금형캐비티 (cavity) (91)에 충전할 용탕(92)을 사출 슬리이브(93)내에 공급하여서 플런저(94)로 사출하고, 충전완료후에 사출실린더(95)의 배면측의 작동유를 큰 직경의 증압실린더(96)로 증압하고, 사출실린더(95)를 고압으로 가압하여서 금형캐비티(91)에 충전한 용탕(92)을 증압하도록 되어 있다.

제11도(b)에는 다이캐스트머신(90)에 있어서의 사출속도 추이가 표시되어 있다. 이 도면에 있어서 사출 실린더 (95)의 전진은 처음에는 저속으로 전진하고, 시점(tl)으로부터는 일시에 고속으로 충전하고, 충전완료에 수반하여서 용탕(92)의 충전압력을 받아서 제동되고, 시점(t2)에서 증압실린더 (96)가 작동하여서 중압되고. 사출실린더(95)는 또 다시 전진하여서 시점(t3)에서 정지한다. 이 위치를 사출실린더(95)의 스트로크 엔드(strok · end)위치 (Dse)로 한다.

제11도(a)에은 다이캐스트머신(90)에 있어서의 사출압력 추이가 표시되어 있다. 이 도면에 있어서 충전완료의 시점 (t2)에서 증압실린더 (96)의 전진이 개시되고 승압곡선(Ll)에 의해 증압된다.

전술한 다이캐스트머신(90)에 있어서의 각 실린더 (95), (96)의 연계제어에는 제12도에 표시한 바와 같은 것 같은 순차밸브 방식이나 제13도에 표시한 바와 같은 것 같은 리미트스위치 방식이 채용되고 있다.

제12도에 있어서 사출실린더 (95)에는 체크밸브(111) 및 속도조정밸브(112)를 개재하여서 축압기(113)에 이르는 사출측 유압회로(114)가 접속되어 있다. 한편, 증압실린더 (96)에는 연계밸브(115)로 개폐되는 파일럿 조작의 증압밸브(116)를 개재하여서 축압기 (113)에 이르는 증압측 유압회로(117)가 접속되어 있다. 연계밸브(115)는 사출측 유압회로(114)의 압력이 사전에 설정된 중압개시 압력을 넘을때에 증압밸브(116)를 열도록 설정되어 있다. 따라서, 속도조정밸브(112)의 조작에 의해 사출실린더 (95)의 전진이 개시되어서 사출이 행해지고, 충전완료에 수반하여 충전압력의 증가에 의해 중압개시 압력으로 연계밸브(115)가 작동하여서 증압밸브(116)를 열고, 증압실린더 (96)의 전진이 개시되어서 증압이 행해진다.

제13도에 있어서, 사출실린더(95)에는 증압실린더(96)의 축심을 관통하는 체크밸브(121) 및 속도조정겸용의 절환밸브(122)를 개재하여서 사출측 축압기 (123)가 접속되어 있다 한편. 증압실린더 (96)에는 전자밸브(124)로 개폐되는 증압용의 절환밸브(125)를 개재하여서 증압축 축압기 (126)가 접속되어 있다. 전자밸브(124)에는 리미트스위치 (127)가 접속되고, 이 리미트스위치 (127)는 충전완료 직전의 상태에서 사출실린더(95)에서 뻗는 로드(128)의 도그(129)에 접속하여서 작동하는 위치에 설정되어 있다. 따라서, 절환밸브(122)의 조작에 의해 사출실린더 (95)의 전진이 개시되어서 사출이 행해지고 충전완료 직전에 리미트스위치(127)가 절환되는 것으로 증압실린더 (96)의 전진이 개시되어서 증압이 행해진다.

그런데, 전술과 같은 다이캐스트머신(90)에 있어서는 제11도(a)의 증압에 있어서의 적절한 승압곡선(Ll)을 얻기 위해 각 실린더(95,96)의 연계 제어 특히 증압실린더(96)의 전진 개시 타이밍을 정확히 설정할 필요가 있다 .

예컨데. 증압실린더(96)의 전진개시가 빠르면 충전완료 이전에 증압실린더 (96)가 전진을 시작하여 제11도(a)의 승압곡선(L2)과 같이 되어서 소기의 증압효과가 얻어지지 않는다. 또, 증압실린더(96)의 선진개시가 늘이면 제11도(a)의 승압곡선(L3)과 같이 사출실린더(95)의 전진이 정지되어 늦게 증압이 시작되고 캐비티(91)내의 용탕(92)의 냉각이 진행되어 중압에 의한 소기의 효과가 얻어지기 않는다.

그러나, 전술한 종래의 연계 제어에서는 증압실린더(96)의 전진개시 타이밍을 항상 적절히 절환하는 것이 곤란하다.

즉, 제12도에 표시하는 것과 같은 연계밸브방식에 있어서는 연계밸브(115)의 중압개시 압력의 설정이 낮으면 저속에서 고속에의 사출속도 절환에 수반하는 압력 피이크나 사출슬리이브와 플런저와의 저항 등에 의해 충전압력이 높아진때에도 연계밸브(115)가 작동하고, 증압실린더(96)가 충전완료 이전에 잘못 발진하기 쉽다. 또, 설정압이 높으면 충전완료에 도달한 후의 충전압력 상승에 의해서 증압실린더(96)가 발진하고 타임래그가 생기고 만다. 또한, 충전완료에 수반하는 충전압력은 사용하는 금형에 따라서 다르기 때문에 그때 마다 연계밸브(115)의 설정압을 조정할 필요가 있었다.

한편, 제13도에 표시한 바와 같은 리미트스위치 방식에 있어서는 플런저의 정지위치는 사용하는 금형에 따라서 다르기 때문에, 그때마다 리미트스위치 (127)의 설정위치를 조정할 필요가 있다. 또 같은 금형이라도 제10도에 있어서 사출슬리이브(93)에의 용탕(92)의 공급량이 다르면 충전완료후에 사출슬리이브(93)내에 잔류하는 용탕(92)(소위 비스킷트)의 두께가 다른 것으로 된다. 따라서, 리미트스위치(127)로 검출되는 위치는 충전완료위치의 직전이라고는 한정되지 않고, 중압개시 위치를 항상 적절한 것으로 할 수는 없다. 또한, 증압밸브(125)의 열림도를 크게 한 경우 증압실린더(96)의 움직임이 빠르게 되어 증압실린더(96)의 전진 스트로크가 소정의 스트로크 보다도 크게 되거나 스트로크 엔드 위치 (Dse)에 도달하므로서 증압이 되지않게 된다고 하는 문제가 있다. 그런데, 사출플런저를 구동하는 사출실린더에 있어서는, 일회의 구조 사이클의 사이에 용탕의 충전상황에 따라서 사출속도를 복수단으로 절환하여 최적한 사출동작을 실현하는 것이 행해지고 있다.

예컨데, 제14도(b)에 표시하는 바와 같이 사출개시시점 (T_o)에서 시점 (T₁)까지의 구간은, 용탕이 냉각되어서 고형화하기 전에 캐비티 내에 충전이 끝나도록 사출속도를 고속(VH)으로 한다. 그리고, 충전완료 후는 제14도(a)와 같이 사출안력을 증압하여서 P₂로 압압하고, 캐비티 내의 용탕을 급속히 가압하여서 가압 응고시키는 것이다. 이 고압의 가압으로 사출플런저는 또 다시 전진하고, T₃로 상기 플런저가 정지한다.

이와 같은 사출동작에 있어서의 사출압력을 보면 제14도(a)에 표시하는 바와 같이 저속 사출구간에서는 저압(PL)이나 고속 사출구간으로 되면 고압(PH)로 된다. 그리고, 사출속도가 고속인채 충전완료시점 (T₂)에 도달하면. 캐비티 내에 충전된 용탕의 반력으로 충격적인 서어지압(P_s)이 발생하고, 금형분할면에서 용탕이 분출하여서 돌풍등의 성형불량이 생기는 원인으로 된다.

이 때문에 제14도(b)에 점선으로 표시한 바와 같이 고속 사출구간의 끝쪽 가까이의 소정시점 (T₄)에서 감속을 행하여 충전완료시에는 충분히 낮은 속도(Vd)로 하는 것이 행해지고 있다. 이와 같은 감속제어에 의해 충전완료시의 서어지압(P_s)이 방지되고, 제14도(a)에 점선으로 표시하는 바와 같은 원활한 가압이 행해진다.

전술한 같은 감속제어를 유효히 행하기 위해서는 충전완료시점 (T₂.)까지의 사출속도를 확실히 감속하여둘 필요가 있다.

그러나, 실제의 캐비티 내에 있어서의 용탕 충전상태를 정확히 파악하는 것은 곤란하다. 또 제14도(a)의 사출압력의 급격한 상승 등에 의거하여서 충전완료시점 (T₂)을 검출할 수 있어도 그 사출압력의 급격한 상승이전의 즉, 충전완료시점 (T₂) 이전의 감속개시시점(T₄)을 검출하는 것은 당연히 불가능하다.

이에 대해 캐비티 내의 용탕 충전상태가 사출플런저 내지 사출실린더의 전진위치와 거의 대응하는 것에 착안하고, 이들의 기계적 위치 검출에 의해 감속을 개시하는 방식이 채용되고 있다.

제15도에 있어서, 사출실린더(60)는 내닥에 피스톤(61)을 지니고, 이 피스톤(61)에서 연속하는 로드(61a)의 선단에는 커플링(77)을 개재하여서 사출플런저(74)가 접속되고 있다.

사출실린더 (60)의 피스톤(61) 배면측에는 유압배관(63)이 접속되고, 이 배관(63)에는 유압원(64) 및 축압기 (65)에서 일정압력의 작동유가 공급되고 있다. 한편 사출실린더(60)의 퍼스톤(61)의 전면측에는 유압배관(66)이 접속되고, 이 배관(66)은 절환밸브(70)를 개재하여서 오일탱크(67) 및 배관(63)에 이어지는 배관(68)이 접속되어 있다.

절환밸브(70)는 솔레노이드(71)를 여자하면, 배관(66)을 통해서 오일탱크(67)에 연통하고, 유량조절밸브(72)로 조여서 유량을 줄여서 저속 사출이 행해진다. 또, 솔레노이드(73)를 여자하면 배관(66), (68)이 연통하고, 유압원(64)으로부터의 유량을 배관(63)에서 합류시킨 회로를 구성하여서 피스톤(61)을 고속으로 전진시켜 이에 의해 고속 사출이 행해진다.

또한, 솔레노이드(71), (73)가 모두 여자하지 않는 상태에서는 레스트릭터 (76)를 개재하여서 배관(66)과 오일탱크(67)를 유량조절밸브(72)를 거쳐서 연통하고, 사출실린더(60)의 전면측 유압의 배출을 제한하는 것으로 되어, 이에 의해 고속 사출로부터의 감속제어가 행해진다

이와 같은 절환밸브(70)의 절환을 하기 위해 사출실린더(60)의 피스톤로드(61a)에 부착한 커플링 (77)의 단부에 도그(77a)를 형성하고, 이에 접촉하는 2개의 리미트스위치 (78), (79)가 설치되고 있다

이중 리미트스위치 (78)는 절환밸브(70)를 고속사출로 절환하는 것이며, 도그(77a)와의 접촉이 고속 사출에의 절환시점 (T₁)으로 되도록 워치 조정되고 있다. 또. 리미트스위치(79)는 절환밸브(70)를 감속상태로 절환하는 것이며, 도그(77a)와의 접촉이 감속개시시점 (T₄)이 되도록 위치 조정되어 있다.

이와 같은 사출실린더(60)에 있어서 사출동작을 하는 경우, 피스톤(61)을 후퇴한도까지 복귀시킨 후, 절환밸브(70)를 저속사출로 절환하는 것으로서 저속사출이 개시되고, 피스톤(61)의 전진에 수반하여서 리미트 스위치(78)에 의해 자동적으로 절환밸브(70)가 절환되어서 고속사출이 개시되고, 이어서 리미트스위치(79)에 의해 절환밸브(70)가 절환되어서 소정의 감속제어가 행해지는 것으로 된다.

그런데, 다이캐스트머신에 있어서는 주조사이클마다 사출슬리이브에 래들을 사용하여서 용탕을 공급하는 관계에서 급탕량의 변동이 있고, 그리고 이와 같은 급탕량의 변동이 있으면, 각 주조사이클의 충전완료시의 사출플런저 내지 사출실린더의 전진위치 즉, 충전완료 위치는 앞의 변동 분량만 주조사이클마다 변화를 하는 것으로 된다.

그러나, 전술과 같은 기계적 위치 검출방식에서는 도그(77a) 및 리미트스위치 (79)의 위치조정을 주조사이클마다 행할 수는 없고, 주조사이클마다 변화하는 충전완료 위치에 대하여서 대응할 수가 없으므로 정확한 감속개시 타이밍은 얻어지지 않는다.

전술한 바아 같이, 사출실린더 및 증압실린더로 된 2단의 사출실린더의 연계제어를 하는 경우에 있어서도, 또한 사출실린더의 감속제어를 하는 경우에 있어서도 주조사이클마다의 급탕량 등의 변동에 확실히 대응하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 주조사이클마다의 용탕공급량 등의 변동이 있어도 항상 적절한 사출이 행해지는 다이캐스트머신의 사출제어방법을 제공하는데에 있다.

구체적으로는 본 발명의 제1목적은 항상 적절한 증압동작이 행해지는 다이캐스트머신의 사출제어방법을 제공하려는 것이다.

제1목적을 달성하기 위하여. 본 발명은 전회의 사출사이클에 있어서 사출실린더의 스트르크 엔드 위치(Dse)를 검출하고. 이 해당위치에 의해 미리 설정된 기준중압스트로크(Sa)만 가까이에 중압개시신호 발생 위치를 설정하여 두고, 계속하여 다음회의 사출사이클에 있어서 전진중의 사출실린더가 중압개시신호 발신치에 도달하면 증압실린더의 전진을 지시하는 중압개시신호를 발신한다. 또, 필요에 따라 실제스트로크를 검출하고. 이 스트로크가 일정하게 되도록 중압개시신호 발신위치를 조정한다. 이 조정은 증압실린더의 스트로크 엔드 위치 (Dae)의 실측(實側)을 복수사이클링하여 그 실제측정치의 평균치(DaeM)를 구하고, 이 평균치 (DaeM)와 중압스트로크 엔드 위치의 설정치 (SaE)에 허용치(β)를 가산하고, 또는 감산한 결과를 비교하고, 중압개시신호 발신위치에서 소정의 수정치를 증감하는 것도 좋다.

이제, 기준중압트트로크(Sa)는 사용하는 금형, 증압실린더 및 필요한 증압능력에 따라서 적의 설정하고, 제어계의 기억수단 등에 입력하여 격납하여 두면 좋다. 또, 중압개시신호 발산위치에 있어서는, 각 사이클 마다의 단발적인 변동 등에 의한 부주의한 영향을 회피하기 위하여, 소정의 사이클회수의 평균치를 채용해도 좋다.

본 발명의 제2목적은 주조사이클마다의 용탕공급량의 변동등에 있어서도 항상 적절한 감속제어가 행해지는 다이캐스트머신의 사출제어방법을 제공하려는 것이다. 이 때문에, 본 발명에 있어서는 미리 감속후 스트로크(Sc) 및 플런저 정지위치 설정치 (DsE)를 설정하고, 이 플런저 정지위치 설정치 (DsE)에서 상기 감속후스트로크(Sc)를 감산하여 감속개시위치(DY)를 설정하여 둔다. 이어서 주조사이클을 개시하고, 전진하는 사출플런저가 앞의 감속개시위치 (DY)에 도달할때에 감속제어지령을 발신하고, 사출플런저의 사출속도제어밸브의 개도(開度)를 급속히 좁히는 감속제어를 실행함과 동시에, 사출플런저가 더욱 전진해서 실제로 플런저가 정지하는 플런저 정지위치 실측치(Dse)를 측정하고, 이 플런저 정지위치 실측치(Dse)에서 상기 감속 후 스트로크(Sc)를 감산하여 감속개시위치(DY)를 갱신한다. 그리고, 이하 같은 방법으로 감속개시위치(DY)를 갱신하면서 주조사이클을 반복한다.

이하, 본 발명의 1 실시예를 도면에 의거하여서 설명한다.

제1도에 있어서, 본 실시예의 다이캐스트머신은 사출실린더(10) 및 증압실린더(20)를 지니는 다이캐스트머신이다. 사출실린더(10)에는 체크밸브(11) 및 속도조정밸브(12)을 개재하여서 축압기(13)에 이르는 사출 측 유압회로(14)가 접속되어 있다. 증압실린더(20)에는 개폐시키는 파이럿 조작의 중압밸브(22)를 개재하여서 축압기(13)에 이르는 증압측 유압회로(24)가 접속되어 있다. 전자밸브(21)에는 증압실린더(20)의 전진제어용의 제어장치 (30)가 접속되고, 이 제어장치 (30)에는 사출실린더(10)의 이동량을 검출하는 사출측 부호기(15) 및 중압실린더의 이동량을 검출하는 증압측 부호기 (25)가 접속되어 있다.

제2도에 표시한 바와 같이 사출실린더(10)는 슬리이브(16)내에 피스톤(17)을 지니고, 피스톤(17)은 각 포오트(16a), (16b)에서 도입 배출되는 작동유에 의해 전진후퇴된다. 피스톤(17)에는 도시않은 사출플런저에 뻗는 로드(18)가 접속되고, 이 로드(18)의 외주면에는 환상 또는 나선상의 홈(19)이 형성된 다음에, 비자성도금이 시공되어 평활하게 연마되어 있다. 사출측 부호기 (15)는 분사실린더(10)의 단부에 설치된 전자픽업등이며, 그 선단은 로드(18)에 근접하여 배치되어 있다. 따라서. 사출측 부호기 (15)에는 로드(18)의 이동에 따라서 펄스가 출력되고, 분사실린더 (10)의 로드(18)의 현재위치 (Ds)를 검출가능하다.

또, 중압실린더(20)는 슬리이브(26)내에 피스톤(27)을 지니고, 피스톤(27)은 각 포오트(26a), (26b)에서 도입배출되는 작동유에 의해 전진 후퇴된다. 피스톤(27)은 분사측의 피스톤(17) 보다도 큰 직경으로 되고 같은 유압을 받은 경우에도 사출측 보다 큰 구동력을 발생할 수 있다. 그리고, 피스폰(27)은 사출측을 작은 직경으로 하여 슬리이브(16)의 도중 우단측에 삽입되어 있어, 슬리이브(16)내의 작동유를 증압하여서 사출측의 피스톤(17)을 배후에서 구동한다. 피스톤(27)에는 로드(28)가 접속되고. 로드(28)의 둘레면에는 환상 또는 나선강의 홈(29)이 형성된 다음에 비자성 도금이 시공되어 평활하게 연마되어 있다. 증압측 부호기(25)는 중압신린더(20)의 단부에 설치된 전자픽업 등이며, 그 선단은 로드(28)에 근접하여 배치되어 있다.

따라서, 증압측 부호기(25)에서 로드(28)의 이동에 따라서 펄스가 출력되고, 증압실린더(20)의 현재위치(Da)가 검출가능하다.

제4도에 있어서, 제어수단(30)은 각종의 신호처리 회로에 의해 구성되고, 사출측 구동제어부(31), 증압 측 구동제어부(32), 스트로크 엔드 검출부(33), 중압스트로크 설정부(34), 샘플링 회수 설정부(35), 전화중압개시신호 발산위치기업부(36), 중압개시신호 발산위치 설정부(37), 중압개시신호 발산위치 검출부(38)를 구비하고 있다.

사출측 구동제어부(31)는 소정의 지령에 의거하여서 사출측 유압회로(14)를 작동시켜 사출실린더(10)의 진퇴제어를 행하는 것이다. 이 제어에 있어서는 사출측 부호기 (15)로부터의 현재위치 (Ds)가 피이드백으로서 참조된다. 또한, Dse는 그 스트로크 엔드 위치이다.

증압측 구동제어부(32)는 소정의 지령에 의거하여서 증압측 유압회로(24)를 작동시켜 증압실린더(20)의 진퇴제어를 행하는 것이다. 제어에 있어서는, 증압측 부호기(25)로부터의 현재위치(Da)가 피이드백으로서 참조된다.

스트로크 엔드 검출부(33)는 사출실린더(10)의 스트로크 엔드를 검출하여서 스트로크 엔드 신호(E)를 출력하는 것이며, 예컨데 사출측 부호기(15)로부터 현재위치 (Ds)를 참조하여서 변화량이 0으로 된 시점에서 정지로 판정한다.

중압스트로크 설정부(34)는 오페레이터에 의해 외부 설정되는 기준 중압스트로크(Sa)를 기억하는 수단이다.

샘플링 회수 설정부(34)는 오퍼레이터에 의해 외부 설정되는 샘플링 회수(N)를 기억하는 수단이다.

전회 증압개시신호 발신위치 기억부(36)는 중압개시신호 발산위치 설정부(37)에서 연산되는 과거 N 회분의 스트로크 엔드 위치 (Dse)의 실측치의 N회의 평균치 (DseM)를 구하고, Dx_o=DseM-Sa를 구해서 후술하는 중압개시신호 발산인치 (Dx)를 Dx_o로 수정하고, 기억하는 바이다.

중압개시신호 발산위치 설정부(37)는 스트로크 엔드 신호(E)를 수신한 시점에서의 현재위치(Ds), (Da)를 스트로크 엔드 위치(Dse) (Dae)로 하고 각 값에서 상태에 따라 연산을 하여서 중압개시신호 발산위치(Dx)를 설정하는 것이다. 구체적으로는 제3도에 표시한 바와 같이 기동직후 등의 전회위치(Dx) 등이 아직 설정되고 있지 않은 상태에서는 비스킷(biscuit) 두께(Sb)에서 사출측 스트로크 엔드 위치 설정치(DsE)를 구해서 이 DsE에서 기준 중압스트로크(Sa)를 감한 값으로 구하고, 제5도의 순서도에 따라서 전회 중압개시 신호 발산위치 기억부(36)에 전회 중압개시신호 발산위치 (Dx_o)로서 기억함과 동시에 스트로크 엔드 위치(Dse)를 계측한다 그리고, 다음회의 사출사이클로부터는 Dse-Sa를 연산하여서 Dx_o를 구하고, 전회 중압 개시신호 발산위치 기억부(36)에 기억한다. 또한, 샘플링 회수 N=n의 경우는 n회분의 각 사출사이클의 스트로크 엔드 위치 Dse₁,Dse₁‥‥Dsen의 평균치(DseM)를 구하고, DseM-S를 구하여서 전회 중압개시신호 발산위치(Dx_o)로서 전회 중압개시신호 발산위치 기억부(36)에 기억한다.

중압개시신호 발산위치 검출부(38)는 사출측 부호기(15)에서의 현재위치 (Ds)를 감시하고, 사출측 현재위치(Ds)가 중압개시신호 발산위치(Dx)에 도달한 때에 중압측 구동제어부(32)에 발신을 지령한다.

이와 같은 본 실시예를 또 다시 상세히 설명하면 제5도와 같은 순서로 사출제어가 행해진다.

우선, 사출사이클의 개시에 있어, 제3도와 같이 비스킷 두께(Sb)에서 구해지는 스트로크 엔드 위치 설정치(DsE), 기준 증압 스트로크(Sa), 샘플링회수(N) 및 후술하는 DaE, β, α를 입력한다 그리고, Dx=DsE-Sa를 구하여서 기억한다(처리 40).

다음에 각 구동제어부(31), (32)에 의해 사출측 및 증압측의 실린더 (10), (20)은 후퇴 한정으로 이동되고, 부호기 (15), (25)에 의한 각각의 현재위치 (Ds), (Da)를 각기 0으로 한다(처리 41) . 이 상태에서 사출슬리이브(93)에의 용탕의 주입이 행해진다(처리 42) .

이어서 사출측 구동제어부(31)에 의해 사출실린더(10)의 전진이 개시되고(처리 43), 전진중의 사출실린더(10)의 스트로크가 중압개시신호 발산위치 (Dx)에 도달하면 중압개시신호 발신 검출부(38)에 의해 중압개시 신호를 발신한다(처리 44). 이에 의해 증압실린더(10)가 전진되어서 증압이 행해진다(처리 45). 증압이 완료하면 사출실린더(10)의 스프로크 엔드 위치(Dse)를 실측하여서 기억한다(처리 46) .

여기서 샘플링 회수(N)가 1이면(처리 47), 중압개시신호 발산위치 증압(37)에 의해서 중압개시위치 Dx=Dse-Sa를 구하고, Dx를 Dx_o로 수정하여서 기억한다(처리 48) .

또, 샘플링 회수(N)가 n이면(처리 49), n회의 스트로크 엔드 위치 Dse₁,Dse₂‥‥Dsen의 평균치 (DseM)를 구하고(처리 50), Dx_o=DxeM-Sa를 구하고, Dx를 Dx_o로 수정하여서 기억한다(처리 51).

또한. 도시하지 않으나, DseM에 허용치 ±γ를 부여하고. DseM +γ를 상한치. DseM +γ를 하한치로서 스트로크 엔드 위치 설정치 DsE가 상하한치를 넘은때에 Dx_o를 수정하도록 하여도 좋다.

이들의 처리후. 처리 41에 복귀하고, 다음회의 사출사이클로 들어간다.

한편, 본 발명의 또 하나의 특징인 증압실린더(20)의 스트로크 엔드 위치 (Dse)를 일정하게 제어하는 경우에 대하여서 기술한다.

전술의 설명과 같이 사출사이클의 개시에 있어서는 스트로크 엔드 위치 설정치(DsE), 기준 중압스트로크(Sa), 샘플링 회수(N)와 더불어 DaE. β. α가 입력된다. 이중. DaE가 증압실린더(20)의 스트로크 엔드 위치 설정치이며, 이 DaE에는 ±β의 허용치가 부여된다 α는 중압개시신호 발산위치(Dx_o)의 수정치로 경험적으로 5∼10mm로 설정된다.

여기서 샘플링 회수(N)가 1이면(처리 47), 중압스트로크 엔드 위치(Dae)를 중압스트로크 엔드 위치 설정치 DaE±β와 비교하고(처리 52), DaeDaE+β 즉, 상한치를 넘은 경우에는 Dx₀+α로서 중압개시신호 발산위치(Dx_o)를 α만 늦춘다(처리 53). 한편 DaeDaE-β 즉 하한치를 넘은 경우에는 Dx_o-α로서 중압 개시신호 발산위치(Dx_o)를 α만 빠르게 한다(처리 54).

또, 샘플링 회수(N)가 n이면(처리49), n회의 중압스트로크 엔드위치 Dae₁,Dae₂‥‥Dae_n의 평균치 (DaeM)를 구하고(처리 55), 이 DaeM을 중압스트로크 엔드 위치 설정치 DaE±β와 비교하고(처리 56), DaeMDaE+β 즉 상한치를 넘은 경우에는 Dx_o+α로서 중압개시신호 발산위치(Dx_o)를 α만 늦춘다(처리 57). 한편, DaeMDaE-β 즉, 하한치를 넘은 경우에는 Dx_o-α로서 중압개시신호 발산위치(Dx_o)를 α만 바르게 한다(처리 58) .

이와 같은 본 실시예에 의하면 이하에 표시하는 것 같은 효과가 있다.

즉. 사출실린더 (10)가 중압개시신호 발산위치(Dx)에 도달한 때에 증압실린더(20)를 발진시키도록 함과 동시에 사출사이클 마다의 중압개시신호 발산위치(Dx)를 전회 동작 결과에 따라서 설정 변경하는 것에 의해 중압실린더(20)의 발진 타이밍을 항상 최적한 상태로 조정할 수가 있다.

이 때문에 용탕공급량의 변동등에 따라서 사출신린더(10)의 스트로크 엔드 위치(Dse)에 변화가 생겨도 각 사이클에 있어서의 중압개시신호 발산위치(Dx)의 설정변경에 의해 자동적으로 대응할 수가 있고, 오페레이터가 선정변동 등을 행하지 않아도 항상 적절한 증압동작을 행할 수가 있다.

따라서, 다이캐스트머신에 있어서의 종래의 연계밸브 방식이나 리미트스위치 방식에서 볼 수 있던 각종 변동에 수반하는 잘못 동작등이나 번잡한 조정등의 문제를 해소할 수가 있다.

또, 각 사이클마다의 중압개시신호 발산위치(Dx)의 설정에 있어서 증압실린더(20)의 실제스트로크를 참조하도록 하였기 때문에 작동유의 누설등에 의거한 증압실린더(20)의 이동량 차등에 관해서도 확실히 대응할 수가 있다.

이 때문에 증압실린더(20)의 이동량을 항상 기준 중압스트로크(Sa)에 따른 일정량으로 할 수가 있고, 증압시의 압력을 균일로 하여서 한층 안정한 증압동작을 행할 수가 있다.

또한, 중압개시위치(Dx)에 대해서는 샘플링 회수(N)분의 평균화를 행하는 것으로서 단발적인 변동등게 대해서 설정이 과민하게 대응하는 등의 결함을 적의 회피할 수가 있고, 그 정도 등에 대하여서도 샘플링 수(N)의 설정에 의해 임의로 조정할 수가 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 예컨데 사출측 및 증압측의 이동량을 검출하는 부호기(15),(25)의 형식 등은 임의이다. 또, 사출실린더(10) 및 증압실린더(20)의 형식도 임의이며, 본 발명은 다양한 다이캐스트머신의 사출제어에 적용할 수 있다.

다음에 본 발명의 제2실시예를 도면에 의거하여서 설명한다.

제6도에는 본 발명이 적용된 코울드 점퍼형의 다이캐스트머신(1)이 표시되고 있다. 이 도면에 있어서 금형 (210)은 내부에 주조용의 캐비티 (211)를 지니고, 캐비티 (211)에 연통하는 사출슬리이브(212)가 접속되고 있다. 사출슬리이브(212)에는 사출플런저(213)가 끼워맞춰 삽입되고, 급탕구(214)에서 래들(215)에서 공급된 용탕은 사출플런저(213)의 전진에 의해 캐비티 (211)내에 사출충전되도록 되고 있다.

사출플런저(213)를 구동하기 위해 동축상에 사출실린더(220)가 설치되어 있다.

사출실린더(220)는 사출실린더(221)내에 사출피스톤(222)을 지니고, 증압실린더(223)내에 증압피스톤(224)을 지니는 증압식이다. 사출피스톤(222)은 로드(225)를 개재하여서 사출플런저(213)에 접속되고, 사출실린더(221)에의 유압공급에 의해 전진하고, 충전완료에 이르는 기본적인 사출동작을 행한다. 증압피스톤(224)은 증압실린더(223)에 유압공급에 의해 전진하고, 사출실린더(221)내의 작동유를 개재하여서 사출피스톤(222) 내지 사출플런저(213)를 또 다시 가압하여서 증압동작을 행하는 것이다.

사출실린더(220)에 유압을 공급하기 위해 유압회로(230)가 설치되어 있다.

유압회로(230)는 작동유를 가옵공급하는 펌프등의 유압원(231) 및 축압기(232)를 지니고, 사출실린더(221)에 이르는 사출측 배관(233) 및 증압실린더(223)에 이르는 증압측 배관(234)을 구비하고 있다. 증압측 배관(234)에는 파일럿 조작의 증압밸브(235)가 개재되어 장치되고, 사출피스톤(222)이 충전완료위치(T₂)까지 전진한때에 도시않은 연계밸브에 의해 자동적으로 절환되어서 증압피스톤(224)을 전진시킨다. 사출측 배관(233)에는 체크밸브(236) 및 속도조정밸브(237)가 개장되고, 속도조정밸브(237)의 개도에 의해 사출피스톤(222)의 전진속도가 임의로 조정될 수 있도록 되어 있다. 또한 속도조정밸브(237)은 솔레노이드(238) 혹은 전동의 파일럿 유압으로 구동되고, 그 개도는 부호기(239)로 검출가능으로 되고 있다(도시는 서어보밸브로 하였으나 한정되지 않는다) .

유압회로(230)에 의한 사출실린더 (230)의 동작제어를 행하기 위해 제어회로(240)가 설치되고 있다.

제어회로(240)는 기존의 마이크로컴퓨터 등을 사용한 것이며. 처리회로(241)와 기억회로(242), 입력회로(243) 및 출력회로(244)를 구비하고 있다. 출력회로(244)에는 각종정보 등의 표시용의 디스플레이(245)가 접속됨과 동시에 속도조정밸브(237)의 제어용에 중폭기(246)를 개재하여서 솔레노이드(238)가 접속되어 있다. 입력회로(243)에는 각종 설정용의 키이보오드(247)가 접속됨과 동시에 속도조정밸브(237)의 상태 검출용에 부호기(239)가 접속되고, 또한 사출실린더(220)의 이동량을 검출하는 위치센서(248)가 접속되어 있다. 여기서, 위치센서(248)는 로드(225)의 둘레면에는 줄무늬상의 자성부 및 비자성부가 교호도 박복하는 가기 스케일이 형성되고, 로드(225)가 이동하면 위치센서(248)로부터는 그 사이에 통과하는 자성줄무늬에 대응한 펄스가 출력되고. 이 출력펄스를 카운트 하는 것으로서 이동량을 검출할 수 있도록 되어있다.

이와 같은 본 실시예에 있어서는 주조동작을 행할 때에 본 발명에 의거한 제7도와 같은 사출제어가 행해진다.

우선, 주조동작의 개시전에 사전에 감속개시위치에서 플런저가 정지하기까지의 스트로크 즉, 감속후 스트로크(Sc), 클런저 정지위치 설정치(DsE), 샘플링 회수(N)를 키이보오드(247)에서 입력하고, 기억회로(242)에 기억하여 둔다(처리 S1) . 그리고, 처리회로(241)에 의해 이들의 값에서 감속개시위치 DY=DsE-Sc를 연산하고, 기억회로(42)에 기억하여 둔다(처리 S2).

여기서, 제6도와 같이 플런저 정지위치 설정치(DsE)는 사출플런저(213)의 전스트로크(S)에서 통상의 주조동작에 있어서의 표준적인 비스킷 두께(Sb)를 감산하면 조혹, 감속후 스트로크(Sc)는 통상의 주조동작에 있어서의 감속전의 사출속도나 감속성능 등에 따라서 경험적으로 설정하면 좋다.

다음에, 주조사이클을 개시하고(처리 S3), 사출슬리이브(212)에 용탕을 공급하고(처리 S4), 유압회로(230)에 의해 사출실린더 (20)를 기동하여서 사출플런저(213)를 전지시키고(처리 S5), 이에 의해 캐비티(211)에의 용탕사출을 개시한다. 여기서, 사출속도는 제14도(B)에 표시한 바와 같이 처음에는 저속으로 후에 고속으로 되도록 제어된다.

이 사이 제어회로(240)는 위치센서(248)에 의해 사출플런저(213)의 전진을 감시하고(처리 S6), 사출개시로부터의 이동량이 감속개시위치(DY)에 도달하면 감속지령을 발신하고(처리 S7), 솔레노이드(238)에 의해 속도제어밸브(237)의 개도를 조여서 소정의 감속제어를 실행한다(처리 S8) . 이때 감속의 가속도는 속도제어밸브(237)의 조임의 가감에 의해 적의 조정된다. 이에 의해 사출플런저(213)는 감속된 상태에서 충전완료 시점 (T₂)에 도달하는 것으로 된다.

이어서 제어회로(240)는 플런저 정지를 기다리고(처리 S9), 위치센서(248)에 의해 사출플런저(213)의 위치를 실측하고, 플런저 정지위치 실측치(Dse)로서 기억한다(처리 S10) .

그리고, 샘플링 회로 N=1이면(처리 S11), 다음회 감속개시위치 DY₀=Dse-Sc를 연산하고, 이 값(DY₀)을 새로운 감속개시위치(DY)로서 기억한다(처리 S12) .

이상으로 주조사이클의 일회분이 종료하고, 갱신된 감속개시위치(DY)를 사용하여서 처리 S12∼S12를 반복하는 것으로서 다음의 주조사이클을 실행한다.

그런데, 샘플링 회로 N 1이면(처리 S11), 주조개시로부터의 주조사이클수 n가 샘플링 회수(N)에 도달하고 있는가 어떤가를 조사하고(처리 S13), 도달하고 있지 않으면 그때까지의 1회분의 사이클의 플런저 정지위치 실측치 Dsel∼Dsei를 기억하여 둔다(처리 S14) .

한편, 주조사이클수 n가 샘플링 회수 N에 도달하고 있으면, 과거 n회분의 사이z클의 플런저 정지위치 실측치 Dsel∼Dsen의 평균치 DseM=(Dse1+‥‥+Dsen)/N를 연산하고(처리 S15), 이 값(DseM)을 사용하여서 다음회 감속개시위치 DY₀=DseM-Sc를 연산하고, 이 값(DY₀)을 새로운 감속개시위치 (DY)로서 기억한다(처리 S16). 이것으로 주조사이클의 1회분이 종료하고, 갱신된 감속개시위치(DY)를 사용하여서 처리S3∼S12를 반복하는 것으로서 다음의 주조사이클을 실행한다.

이와 같은 본 실시예에 의하면, 전회의 주조 사이클 등으로 실측한 플런저 정지위치의 값(Dse,DsE)등에 의거하여서 소정의 감속후 스트로크(Sc)분 바로앞의 위치로 되도록 각 주조사이클 마다의 감속개시위치(DY)를 자동적으로 조정할 수가 있다.

이 때문에 주조사이클의 반복의 사이에 급탕량의 변동이나 열변형 등이 있어, 이들의 영향이 누적되어서 플런저 정지위치 신측치(Dse)가 변화한 경우에도 감속개시위치(DY)에 의거하여서 감속을 개시하는 것으로서 변동에 따른 감속개시타이밍의 자동조정을 행할 수가 있고, 항상 적절한 감속제어를 실행할 수가 있다.

제8도 및 제9도에는 본 발명의 제3실시예가 표시되고 있다 . 이 실시예에서는 제2실시예가 전적으로 감속제어에 관한 것이 있었는데 대해 급탕량의 보정제어를 포함하도록 한 것이다.

이제 본 실시예에 있어서의 기계적 구성은 제6도에 표시하는 상기 신시예와 동일하며, 간략화를 위해 설명을 생략한다. 그리고, 감속에 관한 기본적인 제어내용도 동일하며, 같은 처리에는 같은 번호를 붙여서 설명을 생략한다. 이하, 상기 실시예와의 상위적인 급탕량 보정에 관한 처리에 대하여서 설명한다.

우선, 주조동작의 개시전의 설정에 있어서는 사전에 샘플링 회수(N), 감속후 스트로크(Sc)와 도있에 사출슬리이브(212)의 내경(d), 플런저 정지위치 설정치(DsE) 및 허용범위 ±α를 키이보오드(247)에서 입력하고, 기억회로(242)에 기억하여 둔다(처리 S21).

이어지는 처리 S2∼S10은 상기 실시예와 동일하며, 이들에 의해 기본적인 감속제어가 행해진다.

처리 S10에 이어서 계측된 플런저 정지위치 실측치(Dse)를 조사하고(처리 S22), 변동이 소정범위의 즉, DseDsE+α인가 DseDsE-α이면, 감속개시위치(DY)의 갱신을 행하지 않고 급탕량 보정(처리 S23)을 행한다.

처리 S23에 있어서는 처리회로(241)가 급탕 변동량 α'=Dse-DsE를 연산한 후, 급탕량 변동중량 ±△W= (1/4)πd²α'를 연산하고, 사출슬리이브(212)에의 급탕을 ±△W의 분만가감하도록 지시한다. 이 지시는 래들(15)의 제어장치등에 보내지고, 래들 경사각도를 가감하여서 공지의 급탕량의 조정이 행해진다. 또한, 전자펌프 급탕의 경우에는 급탕타이머의 가감에 의한 급탕량 조정이 행해진다. 이와 같은 급탕량 보정을 행한 경우는 이것으로 주조 사이클을 종료하고, 전회와 같은 감속개시위치(DY)를 사용하여서 처리 S3이하를 반복하는 것으로서 다음의 주조사이클을 실행한다.

한편. 처리 S22로 플런저 정지위치 실측치(Dse) 변동이 소정범위내이면 상기 실시에와 동일한 처리S11∼S16에 의해 감속개시위치(DY)의 갱신을 행한다. 그리고, 갱신된 감속개시위치(DY)를 사용하여서 처리 S3 이하를 반복하는 것으로서 다음의 주조사이클을 실행한다.

이와 같은 본 실비예에 의하면 사출플런저의 감속제어에 관하여서는 상기 실시예와 전혀 동일하며 급탕량의 변동등에 따라서 감속개시 타이밍을 자동조정할 수가 있다.

또한, 본 실시예에서는 계측된 플런저의 정지위치 실측치(Dse)의 변동이 소정범위 DsE±α의 외로되는 것 같은 큰것이면 큰 변동의 원인인 급탕량의 보정에 의해 대응할 수가 있고, 변동에 대한 감속개시 위치의 추종뿐만 아니라 변동의 원인 그 자체의 개선을 행할 수가 있다.

또한, 제3실시예에서는 급탕량 보정제어를 플런저 정지 위치 실측치(Dse)의 판정에 의해 실행한다고 하였으나, 주조사이클의 회수를 카운트하고, 예컨데 제1회째, 제5회째, 제10회째 등의 소정사이클 회수마다 자동적으로 급탕량 보정제어가 실행되도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명은 상기 각 실시예에 한하지 않고, 본 발명을 실현하려고 하는 범위에서의 변형은 본 발명에 포함되는 것이다.

예컨데, 다이캐스트머신(1)의 각부의 기계적 구성은 임의이며, 금형(210)이나 사출실린더(220), 유압회로(230) 및 제어회로(240)의 각부 구성도 실시에 있어서 적의 선택하면 좋은 것이다.

또한, 상기 제1실시예 및 제2실시예의 제어를 동시에 행하는 것, 흑은 제1실시예 및 제3실시예이 제어를 동시에 행하는 것이라도 좋다.

Claims (12)

1. 용탕을 사출할때에 사출실린더를 전진시켜서 충전을 행하고, 이어서 증압실린더를 전진시켜서 증압을 행하는 다이캐스트머신의 사출제어방법에 있어서, 사출실린더의 증압완료후의 스트로크 엔드 위치를 검출하고, 이 위치에 의해 미리 설정된 기준 중압스트로크 바로 앞에 중압개시신호 발신위치를 설정하고, 다음회의 사출사이클로 사출실린더를 전진시켜서 용탕을 충전하고, 전진중의 사출실린더의 스트로크가 중압개시신호 발산위치에 도달하면, 증압실린더의 전진을 지시하는 중압개시신호를 발신하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어 방법 .
2. 제1항에 있어서, 증압실린더의 실제스트로크를 검출하고, 이 스트로크가 일정으로 되도록 중압개시 신호 발신위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.
3. 제2항에 있어서, 중압스트로크 엔드 위치의 실측을 복수회 행함과 동시에 이 실측치의 평균치를 구하고, 이 평균치와 중압스트로크 엔드 위치의 설정치에 허용치를 더해서 상한치 및 중압스트로크 엔드 위치의 설정치에 허용치를 감해서 하한치를 비교하고, 상기 평균치가 싱힌치를 초과할때에는 중압개시신호 발산 위치를 소정의 수정치만 지연시키고, 상기 평균치가 하한치를 초과할때에는 중압개시신호 발산위치를 소정의 수정치만 빨라지는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.
4. 제1항에 있어서, 기준중압스트로크는 사용하는 금형, 증압실린더 및 필요한 증압능력에 따라서 적의 설정되는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.
5. 제1항에 있어서, 중압개시신호 위치는 사출실린더의 스트로크 엔드 위치의 실측을 복수회 행하여, 이들 실측치의 평균치를 구하고, 이 평균치에서 기준중압스트로크의 값을 감해서 구하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.
6. 사출플런저를 전진시켜서 금형캐비티에 용탕을 사출함과 동시에 금형캐비티에의 용탕을 충전완료 직전에 사출플런저를 감속하는 다이캐스트머신의 사출제어방법에 있어서, 미리 감속후 스트로크 및 플런저 정지위치 설정치를 설정하고, 이 플런저 정지위치 설정치에서 상기 감속후 스트로크를 감산하여 감속개시위치를 설정하여 두고, 주조사이클을 개시하고, 전진하는 사출플런저가 먼저 감속개시 위치에 도달할때에 감속 제어지령을 발신하고, 사출플런저의 사출속도 제어밸브의 개도를 급속히 줄여서 감속제어를 실행함과 동시에, 사출플러저가 더욱 전진하여 플런저가 정지한 플런저 정지위치 실측치를 측정하고, 이 플런저 정지위치 실측치에서 상기 감속후 스트로크를 감산한 값을 감속개시위로 하여서 갱신하고, 이하 마찬가지로 감속개시 위치를 갱신하면서 주조사이클을 반복하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.
7. 제6항에 있어서, 감속제어는 감속의 가속도가 조정 가능한 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.
8. 제6항에 있어서, 플천저 정지위치 실측치의 측정후, 이 실측치가 소정의 허용범위를 넘어서 증가 또는 감소한 것을 검출한때에 소정의 급탕량 보정제어를 실행함과 동시에, 이 급탕량 보정을 실행한 주조사이클에서는 감속개시위치 갱신을 생략하고, 전회의 주조사이클의 감속개시위치에서 감속제어지령을 발신하는 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법 .
9. 제6항에 있어서, 미리 설정한 주조사이클 회수마다 간헐적으로 소정의 급탕량 보정제어를 실행함과 동시에 이 급탕량 보정을 실행한 주조사이클에서는 감속개시위치 갱신을 생략하고 전회의 주조사이클의 감속개시위치에서 감속제어지령을 발신하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법 .
10. 제6항에 있어서, 감속후 스트로크는 사용하는 금형, 사출플런저 및 필요한 감소량이나 감소능력 등에 따라서 적의 선정하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.
11. 제6항에 있어서, 플런저 정지위치 설정치는 사출플런저의 저스트로크에서 사출후 플런저 선단에 남게 되는 용탕고화분의 두께를 감산하여 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스트어신의 사출제어방법.
12. 제6항에 있어서 플런저 정지위치의 실측을 복수회 행함과 동시에, 이들의 실측치의 평균치를 구하고, 이 평균치에서 감속후 스트로크를 감산하여 감속개시위치를 구하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트머신의 사출제어방법.