JPS622902B2

JPS622902B2 -

Info

Publication number: JPS622902B2
Application number: JP13686583A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Takeshima
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1987-01-22
Also published as: JPS5947061A

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に用いられる自動給
湯装置を備えた鋳込装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のダイカストマシンにおいては、ダイカス
トに最も適した鋳込速度、鋳込圧力、高速鋳込開
始位置、減速位置などの鋳造条件があらかじめ設
定できるようになつており、最適の条件に設定し
たのちには、この設定条件を固定し得るように構
成されていた。ダイカスト製品の品質を安定させ
るには、このように設定された鋳込条件を正確に
再現させることが前提となるが、実際面において
はそれはなされていない。その理由は、ダイカス
トマシンに供給される溶融金属または溶融合金
（以下単に溶湯と称する）の量にばらつきがあ
り、一定ではないからである。

第１図Ａ，Ｂ、および第２図Ａ，Ｂはこの間の
事情を説明するもので、各図において、１は固定
盤、２は可動盤を示し、それぞれには、固定金型
３、可動金型４が取付けられている。両金型３，
４の突合わせ面にはキヤビテイ５が形成されてい
る。符号６で示すものはスリーブで、その外方端
付近には溶湯供給口７が形成され、内部には油圧
シリンダ８のロツド９の先端に固定されたチツプ
１０が摺動自在に嵌合されている。ロツド９の途
中には高速鋳込開始位置検出用のレバー１１が設
けられており、その側方には高速鋳込開始位置を
規制するリミツトスイツチ１２が配置されてい
る。

一方、第３図は従来用いられている自動給湯装
置を説明するもので、歯車やシリンダなどの組み
合わせからなる公知の駆動部１４から延ばされた
逆くの字のアーム１５の先端にひしやく１６を軸
承させ、ひしやく１６が所定の軌跡１７に従つて
移動するようにアーム１５を駆動させ、保温炉18
内の溶湯１９をくみ上げてスリーブ６の供給口７
内に溶湯１９を供給する。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

以上のような公知の構造を有するダイカストマ
シンにおいて、いま、スリーブ６中に供給された
溶湯量が規定より少ない場合、第１図Ａに示すよ
うに、スリーブ６の上部に空間がある状態から高
速鋳込を開始するため、ダイカスト製品に気泡を
巻き込み、巣がある不良品となつてしまう。

また、溶湯量が規定値より多い場合には、第２
図Ａに示すように、溶湯の多くがキヤビテイ５内
に入り込んだ状態から高速鋳込を開始するように
なり、キヤビテイ内に入つた溶湯が凝固してしま
い、均質なダイカスト製品を得ることができな
い。

そして、第１図Ｂ、第２図Ｂに示すように、溶
湯量のばらつきにより、ビスケツト１３の厚みｌ
の変化が生じ、充填時間の変化などをまねき、ダ
イカスト製品の品質安定を阻害することになる。

そして、第３図に示したような自動給湯装置を
用いた場合、この装置による溶湯の供給量にばら
つきがあり、前述のような欠点が生じて来るわけ
である。

このような欠点を解消するためのものとして、
当然給湯精度を向上させることが第１に考えられ
るが、現状では±５％のばらつきは避けられず、
さらに高精度にしようとすると、給湯サイクルが
長くなり、実用性が著るしく減殺される。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以上のような従来の欠点を除去するた
めになされたもので、給湯精度は現状のままでも
鋳造条件を一定に保つことができる自動給湯装置
を備えた鋳込装置を提供するものである。

本発明においては、自動給湯装置を備えた鋳込
装置において、自動給湯装置の駆動部とひしやく
を連結したアームに、ひしやく内の溶湯の重量の
変化によつて変位がかわるひずみゲージからなる
荷重検出器を取付け、この荷重検出器からの信号
によつて鋳造条件を設定し得る鋳造条件設定装置
を備えた構造とした。

そして、鋳造条件設定装置として、高速射出開
始点や射出速度の減速開始点を制御しうる装置を
備えた。

〔作用〕

自動給湯装置のひしやくで保温炉内から溶湯を
くみ出したとき、自動給湯装置の駆動部とひしや
くを連結したアームに取付けたひずみゲージの作
用で、ひずみゲージに加わる荷重を検知し、それ
に基づいて、ひずみゲージに電線によつて連結さ
れている演算装置の作用でひしやく内の溶湯の重
量を演算する。

そして、このひしやく内の溶湯の重量すなわち
量に応じて高速射出開始点や射出速度の減速開始
点などの鋳造条件を適宜な条件に設定する。

その結果、鋳込む溶湯の重量すなわち量の変化
に応じて、その都度、例えば高速射出開始点を所
望の点に設定すれば、溶湯が丁度キヤビテイ５の
出口の所まで来たときに高速射出に移ることがで
き、最適な条件のもとで射出動作を行つて、巣の
ない、また、湯回りなどの良い鋳込製品を確実容
易に、かつ、自動的に得ることができる。

〔実施例〕

つぎに、図面に示す実施例によつて、本発明を
さらに詳細に説明する。

第４図は本発明の１実施例を説明するもので、
本実施例にあつては、第３図に示したような自動
給湯装置のひしやく１６を取付けたアーム１５の
最も荷重が加わり易い位置の側面にひずみゲージ
からなる荷重検出器２０が取付けてある。アーム
１５の側面にひずみゲージを取付けたのは、ひし
やく１６内の溶湯の重量を簡単に検知し、それを
電気信号として確実容易に取出しうるようにした
ためである。

そして、鋳込用のシリンダ８の側面には適当な
ブラケツト２１を介してサーボモータあるいは、
パルスモータなどからなる駆動装置２２が取付け
られており、この駆動装置２２によつて正、逆転
されるねじ軸２３がシリンダ８の軸線と平行に延
びている。このねじ軸２３には、取付座２４が回
動することなく、ねじ軸２３の軸線方向にのみ移
動しうるように螺合されており、この取付座２４
には高速鋳込開始位置を規制するリミツトスイツ
チ１２が固定され、常時前記検出レバー１１にそ
の接触子を摺接させている。

荷重検出器２０は溶湯重量とひしやく１６、ア
ーム１５の重量の和を測定するが、給湯行程の戻
り行程のときはひしやくは空なので、その差が計
測できるようにしておけば溶湯重量が測定でき
る。

荷重検出器２０によつて検出された荷重は電気
信号として演算装置２５に入り、ここで所定の電
気出力となつて駆動装置２２に送られる。

ここにおいて、演算装置２５、駆動装置２２、
ねじ軸２３等は、荷重検出器２０からの信号によ
つて高速射出開始指令用のリミツトスイツチ１２
の位置を制御して鋳造条件の一つである高速射出
開始点を設定し得る鋳造条件設定装置と言うこと
ができる。勿論、高速射出開始点を指令するもの
としては、リミツトスイツチ１２に限られること
はなく、無接点スイツチや、磁気スケールと磁気
ヘツド等からなるその他の公知の位置検知指令装
置を用いることもできる。また、駆動装置２２で
あるパルスモータ等によつて、流量調整弁の開度
を変える時点を制御して射出速度を変えることも
できる。

演算部２５においては次のような演算がなされ
る。

まず、あらかじめ対象となるダイカスト製品の
鋳込重量Ｗ、ダイカストマシンのスリーブの直径
Ｄ（第５図参照）をインプツトしておく。そし
て、一般には高速鋳込開始時はスリーブ６内に溶
湯が満ぱいになつた時点がよいとされているた
め、溶湯の比重をｒとして、π／４D²Lr＝ＷよりＬを求めて、Ｌ＝4W／πD²rの演算を行ない、チツ
プ１０の位置Ｌを記憶させる。

このとき、荷重検出器２０から送られて来た荷
重信号WxがWx＝W₀（Ｗ＋△Ｗ）であつた場合
（W₀はひしやくの風袋、△Ｗは給湯量のばらつ
き）、溶湯がスリーブ６内に満ぱいとなるための
高速鋳込開始位置の移動△Ｌは次式で求められ
る。

△Ｌ＝４△Ｗ／πD²r＝４（Wx−W₀−Ｗ）／π
D²r ＝４（Wx−W₀）／πD²r−Ｌひしやく１６の風袋W₀は一定であるため、こ
れもあらかじめインプツトしておけば、検出器で
検出された給湯量の変化に応じた出力信号△Ｌが
得られ、これを増幅して駆動装置２２へ供給し、
ねじ軸２３を回転させ、リミツトスイツチ１２を
移動させ、高速鋳込開始位置を正確に調整するこ
とをができる。

本実施例は以上のように構成されているため、
常に溶湯がスリーブ中に満ぱいになつた時点で高
速鋳込が開始され、ガスの巻き込みやキヤビテイ
への溶湯の飛び込みがなくなり、高品質の製品を
得ることができ、又、高速鋳込区間が一定するた
め、充填時間が一定となり、製品の品質が安定す
る。そして、さらに、鋳込重量とスリーブ直径を
インプツトするだけで高速鋳込開始位置規制用の
リミツトスイツチの位置が自動調整されるので操
作が極めて簡単となる。

勿論、荷重検出器２０によつて検出した荷重や
給湯量をゲージにあらわし、このゲージの目盛を
作業者が毎回目で読み取り、作業者がレバー操作
などによつて、駆動操作２２を作動させ、高速鋳
込開始位置を調整することも可能である。

なお、前記した例では、高速鋳込開始時点を、
スリーブ６内に溶湯が満ぱいになつた時点として
説明したが、これは、鋳造製品の形状や肉厚によ
つては、スリーブ６内に溶湯が満ぱいになつた
後、金型キヤビテイ５内に溶湯が若干入つた時点
が良いと判断すれば、前記チツプ１０の位置Ｌ
は、前記計算値よりも若干少なめに定める。

第６図は本発明の他の実施例を説明するもの
で、本実施例にあつては、減速開始位置も自動制
御し得る構造を採用している。

すなわち、本実施例にあつては、シリンダ８の
ロツド９が中空に形成されており、そのピストン
９ａの近傍において、ロツド９に通孔９ｂが穿設
されている。

そして、シリンダ８のヘツド側からは中空の減
速位置調整用のロツド３０が挿入されている。こ
のロツド３０はピストン９ａを摺動自在に貫通
し、ロツド９内に挿入されており、ピストン９ａ
の近傍と、ロツド９内の途中において通孔３０ａ
と通孔３０ｂとが穿設されている。３５は逆止弁
である。

また、ロツド３０と、ねじ軸２３の基端はギヤ
ボツクス３１内に収容されており、ギヤボツクス
３１内において、ねじ軸２３にはウオームホイル
３２が固定され、ロツド３０にはギヤボツクス３
１に回転自在に軸承されたウオームホイル３３が
螺合され、両ウオームホイル３２，３３はギヤボ
ツクスの側面に取付けられたパルスモータ、ある
いはナーボモータなどの駆動装置２，２の出力軸
に固定されたウオームギヤ３４に噛合されてい
る。

本実施例は以上のように構成されているため、
鋳込時においては、シリンダ８のロツド側の作動
油はピストン９ａに押されてロツド９の通孔９ｂ
からロツド９内に入り、さらに通孔３０ｂからロ
ツド３０内に入る。そして、ロツド３０内の作動
油はロツド３０中の逆止弁３５を通り、通孔３０
ａからシリンダ８のヘツド側に入る。この状態で
ロツド９による鋳込動作が進み、やがてリミツト
スイツチ１２と検出レバー１１の協働により高速
鋳込みが開始されるとロツド９は高速で前進し、
高速鋳込みの終了直前において、ピストン９ａに
よつてロツド３０の通孔３０ｂがブロツクされる
と、ロツド側の作動油はシリンダ８のヘツド側に
連通できず、機械的なブレーキがかかり、減速が
開始される。

従つて、荷重検出器２０によつて溶湯量を検出
し、これを演算装置２５によつて前述の如く演算
し、その結果を増幅して駆動装置２２に供給し、
ウオームギヤ３４を回転させれば、ウオームホイ
ル３２とねじ軸２３を介してリミツトスイツチ１
２の位置を変位させ、シリンダ８の高速鋳込開始
位置を変化させるとともに、ウオームホイル３３
を介してロツド３０を移動させ、シリンダ８の減
速開始位置を変化させてピーク圧力を低減するこ
ともできる。

ここにおいて、演算装置２５、駆動装置２２、
ウオームギヤ３４、ウオームホイル３３、ロツド
３０等は、荷重検出器２０からの信号によつて鋳
造条件の一つである射出速度の減速開始点を制御
し得る鋳造条件設定装置と言うことができる。勿
論、第６図に示すものにおいては、荷重検出器２
０からの信号によつて高速射出開始点を制御し得
る鋳造条件設定装置も備えている。

給湯量が変化すれば溶湯の凝固時間も変化する
が、これに応じて型締キユアリング時間を調整し
たり、給湯量が異常に多い場合や異常に少ない場
合には、これを検出して警報信号を出し、マシン
の動作を停止させたり、マシンのサイクルを変更
させたりすることを自動的に行なうことも可能で
ある。

また、鋳造条件の制御としては、このほかに、
金型やスリーブ、プランジヤチツプなどの温度、
鋳込圧力および真空ダイカスト時の真空引き時の
タイミングなどの制御もあるが、演算装置にこれ
らの情報も設定値をインプツトさせておくことに
より自動制御が可能である。

〔効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ひしやく内の溶湯の重量の変化によつて変位
がかわるひずみゲージからなる荷重検出器からの
信号によつて鋳造条件を設定し得る鋳造条件設定
装置を設けたので、ひしやく内の重量の変化を確
実容易に検出することができるだけでなく、ひし
やく内の重量に応じて、例えば、高速射出開始点
や射出速度の減速開始点を最適な位置に設定する
ことができるし、また、型締キユアリング時間を
調整したり、金型やスリーブ、プランジヤチツプ
などの温度、鋳込圧力、および、真空ダイカスト
時の真空引き時のタイミングなどの鋳造条件を最
適な値に設定することができる。

そして、本願発明によれば、スリーブが溶湯で
満ぱいになつたとき等の所望の点で高速鋳込が行
なわれるため、ガスの巻込みやキヤビテイへの溶
湯の飛込みがなく、高品質の製品が得られ、高速
鋳込区間が一定となるため、充填時間が一定とな
り、製品の品質が安定し、高速鋳込開始位置が自
動調整できるため操作が極めて簡単となる。ま
た、射出動作の減速位置や型締キユアリング時間
を給湯量に応じて自動調整したり、給湯量のばら
つきが異常なとき警報を発したり、装置を停止し
たりする動作を自動調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂおよび第２図Ａ，Ｂはそれぞれ給
湯量の大小の差による不都合発生状態の説明図、
第３図は自動給湯装置の説明図、第４図は本発明
の１実施例の側面図、第５図Ａ，Ｂは演算要素の
説明図、第６図は本発明の他の実施例の説明図で
ある。３…固定金型、４…可動金型、５…キヤビテ
イ、６…スリーブ、１０…チツプ、１２…リミツ
トスイツチ、１４，２２…駆動装置、１５…アー
ム、１６…ひしやく、２０…荷重検出器、２５…
演算装置、３０…ロツド、３２，３３…ウオーム
ホイル、３４…ウオームギヤ。

Claims

【特許請求の範囲】１自動給湯装置の駆動部とひしやくを連結した
アームに、ひしやく内の溶湯の重量の変化によつ
て変位がかわるひずみゲージからなる荷重検出器
を取付け、この荷重検出器からの信号によつて鋳
造条件を設定し得る鋳造条件設定装置を備えたこ
とを特徴とする自動給湯装置を備えた鋳込装置。２鋳造条件設定装置として、高速射出開始点を
制御し得る装置を備えたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の自動給湯装置を備えた鋳込
装置。３鋳造条件設定装置として、射出速度の減速開
始点を制御し得る装置を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の自動給湯装置を備え
た鋳込装置。４鋳造条件設定装置として、高速射出開始点
と、射出速度の減速開始点を自動制御し得るよう
に構成した装置を備えたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の自動給湯装置を備えた鋳込
装置。