(57)【要約】【課題】竪型ダイカストマシンの射出装置のカップリングに固定したラック軸の緩みを容易かつ効率的に検出できる竪型射出用ラック軸の緩み検出方法及びその装置を提供する。【解決手段】本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出方法は、竪型ダイカストマシンの射出装置１のカップリング１２に取り付けてプランジャ１４と共に進退移動するラック軸２２の移動位置を検知する位置検出部２０により、射出スリーブ２を上昇させたときの上昇限位置と、射出後退させたときの後退限位置を検出する工程と、  前記上昇限位置をあらかじめ定めた上昇限設定値と、及び前記後退限位置をあらかじめ定めた後退限設定値と比較して、前記上昇限設定値又は前記後退限設定値の許容範囲外のときに前記カップリング１２に取り付けた前記ラック軸２２の緩みと判定する工程と、  を有することを特徴としている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
竪型ダイカストマシンの射出装置のカップリングに取り付けてプランジャと共に進退移動するラック軸の移動位置を検出する位置検出部により、射出スリーブを上昇させたときの上昇限位置と、射出後退させたときの後退限位置を検出する工程と、
前記上昇限位置をあらかじめ定めた上昇限設定値と、及び前記後退限位置をあらかじめ定めた後退限設定値と比較して、前記上昇限設定値又は前記後退限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングに取り付けた前記ラック軸の緩みと判定する工程と、
を有することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載された竪型射出用ラック軸の緩み検出方法であって、
前記ラック軸を前記カップリングに初期設定して検出した前記上昇限位置及び前記後退限位置を前記上昇限設定値及び前記後退限設定値に設定することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された竪型射出用ラック軸の緩み検出方法であって、
前記ラック軸は、上端側を前記カップリングに設けたカップリングの穿孔に挿入し、先端にナットを螺合して前記カップリングに固定し、
前記制御部は、前記上昇限位置が前記上昇限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングの上面側の緩みと判断し、前記後退限位置が前記後退限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングの下面側の緩みと判断することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出方法。
【請求項４】
竪型ダイカストマシンの射出装置の射出スリーブの進退方向に沿って上端側をカップリングに固定したラック軸と、前記ラック軸の移動距離を測定するエンコーダを有し、前記ラック軸の移動位置を検出する位置検出部と、
前記射出スリーブを上昇させたときの上昇限位置と、射出後退させたときの後退限位置の前記位置検出部による測定値に基づいて、前記上昇限位置をあらかじめ定めた上昇限設定値と、及び前記後退限位置をあらかじめ定めた後退限設定値と比較して、前記上昇限設定値又は前記後退限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングに取り付けた前記ラック軸の緩みと判定する制御部と、
を有することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型ダイカストマシンの射出装置に設けたプランジャの速度変位位置等を測定する位置検出部の構成物となるラック軸をカップリングに固定する固定部の緩み等を検出可能な竪型射出用ラック軸の緩み検出方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は竪型ダイカストマシンの射出装置の動作説明図である。竪型ダイカストマシンの射出装置１は、射出スリーブ（以下単にスリーブということあり）２、スリーブフレーム３、射出シリンダ４が一体化し垂直方向に直立した状態から回転駆動手段により回転軸５回りに約１０〜２０度だけ傾動して停止させる。そして、とりべ６により射出スリーブ２内に溶湯を注ぐ。その後、傾動復帰（傾動した状態からもとの直立状態へ復帰する）してもとの直立状態に戻す。次に、射出シリンダ４のロッド側室及びヘッド側室の作動油圧力をオフロード（無負荷）状態としたうえで、スリーブフレーム３を静かに上昇させて、射出スリーブ２の上端部が固定金型７の下面に穿設された装着部に密着されドッキング作業が完了する（スリーブ上昇限状態）。その後、射出シリンダ４を操作して射出スリーブ２内の溶湯を金型キャビティ８内へ射出充填する。
【０００３】
このような射出装置には、射出ストローク位置を検出するストロークセンサーや、またはピストンロッドの進退移動距離を測定するための位置センサ（リニアエンコーダ、超音波式変位、レーザ光変位など）を備えて、射出装置の動作管理を行う装置がある（例えば、特許文献１、２に開示）。
この射出ストローク等の位置検出部の具体的な構成の一例として、ラック軸と、ピニオンの噛み合い構造を備えたものがある。図５は位置検出部の説明図であり、（１）は図４の右側面図、（２）は（１）のＢ−Ｂ矢視図である。図示のように位置検出部２０は、ラック軸２２と、ピニオン３０と、エンコーダ４０を備えている。ラック軸２２は上端側を射出装置のカップリング１２及びナット１３（固定部）により固定して、プランジャ１４と共に進退移動可能に構成している。
このラック軸２２と固定部は、作業中に離型剤などの溶液を浴びて剥離、腐食、ヘタリなどによって経年劣化して、ラック軸２２、ピニオン３０の歯面摩耗、脱落、破損などのトラブルが発生する。
このため外観チェック、定期的な部品交換を実施してこのような不具合を予防することが必要となっていたが、設置個所がピット内であり、作業用床もないため人為的な作業を行うことは煩わしく、かつ装置の停止時間が長くなってしまい好ましくない。また従来、このようなラック軸をカップリングに固定する固定部の緩みを自動的に検出する手段がなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４０５５８号公報
【特許文献２】特開平１０−３４３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、竪型ダイカストマシンの射出装置のカップリングに固定したラック軸の緩みを容易かつ効率的に検出できる竪型射出用ラック軸の緩み検出方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、竪型ダイカストマシンの射出装置のカップリングに取り付けてプランジャと共に進退移動するラック軸の移動位置を検知する位置検出部により、射出スリーブを上昇させたときの上昇限位置と、射出後退させたときの後退限位置を検出する工程と、
前記上昇限位置をあらかじめ定めた上昇限設定値と、前記後退限位置をあらかじめ定めた後退限設定値と比較して、前記上昇限設定値又は前記後退限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングに取り付けた前記ラック軸の緩みと判定する工程と、
を有することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出方法を提供することにある。
上記第１の手段によれば、射出スリーブの上昇限位置及び後退限位置の検出値からラック軸の固定部の緩みを作業者の目視によらず判定することができる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するための第２の手段として、第１の手段において、前記ラック軸を前記カップリングに初期設定して検出した前記上昇限位置及び前記後退限位置を前記上昇限設定値及び前記後退限設定値に設定することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出方法を提供することにある。
上記第２の手段によれば、ラック軸の緩みの判断基準となり、実測値と対比可能な設定値（マスタ値）が得られる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための第３の手段として、第１又は第２の手段において、前記ラック軸は、上端側を前記カップリングの穿孔に挿入し、先端にナットを螺合して前記カップリングに固定し、
前記制御部は、前記上昇限位置が前記上昇限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングの上面側の緩みと判断し、前記後退限位置が前記後退限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングの下面側の緩みと判断することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出方法を提供することにある。
上記第３の手段によれば、ラック軸をカップリングに固定する固定部の緩み箇所を具体的に特定して把握することができる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための第４の手段として、竪型ダイカストマシンの射出装置の射出スリーブの進退方向に沿って上端側をカップリングに固定したラック軸と、前記ラック軸の移動距離を測定するエンコーダを有し、前記ラック軸の移動位置を検出する位置検出部と、
前記射出スリーブを上昇させたときの上昇限位置と、射出後退させたときの後退限位置の前記位置検出部による測定値に基づいて、前記上昇限位置をあらかじめ定めた上昇限設定値と、前記後退限位置をあらかじめ定めた後退限設定値と比較して、前記上昇限設定値又は前記後退限設定値の許容範囲外のときに前記カップリングに取り付けた前記ラック軸の緩みと判定する制御部と、
を有することを特徴とする竪型射出用ラック軸の緩み検出装置を提供することにある。
上記第４の手段によれば、射出スリーブの上昇限位置及び後退限位置の検出値からラック軸の固定部の緩みを作業者の目視によらず判定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、射出スリーブの上昇限位置及び後退限位置の検出値からラック軸の固定部の緩みを作業者の目視によらず判定することができる。また緩みの検出値からメンテナンス時期を予測又は管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出装置の構成概略図である。
【図２】初期設定モードの処理フローである。
【図３】検出モードの処理フローである。
【図４】竪型ダイカストマシンの射出装置の動作説明図である。
【図５】位置検出部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出方法及びその装置の実施形態について、図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
［竪型射出用ラック軸の緩み検出装置１０］
図１は、本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出の構成概略図であり、（１）は後退限位置のラック軸の側面断面図、（２）は上昇限位置のラック軸の側面断面図、（３）は（２）のＡ部拡大図であり、（４）はカップリングの上面側に隙間が生じたときの説明図であり、（５）はカップリングの下面側に隙間が生じたときの説明図である。図示のように本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出装置１０は、位置検出部２０と、制御部５０を主な基本構成としている。なお本発明の竪型射出用ラック軸（以下単にラック軸ということあり）とは、竪型ダイカストマシンの射出装置のカップリングに取り付けてプランジャの速度変位位置等を測定する位置検出部の構成物となるラック軸をいう。
【００１３】
［位置検出部２０］
位置検出部２０は、ラック軸２２と、ピニオン３０と、エンコーダ４０を有している。
ラック軸２２は、上端側をカップリング１２に取り付けて、その下方を円柱状の上部及び下部支持部２３，２４内に貫通させて上下方向に進退移動可能とし、中心部分の側面を断面方向に歯切りした丸ラックである。上部及び下部支持部２３，２４はいずれも射出シリンダ４の側面に固定している。下部支持部２４の下方にはリミットスイッチ２６を設けている。リミットスイッチ２６は、後退限位置を検知するセンサスイッチであり、射出後退のときにラック軸２２の下端と接触したときに後退限位置として検知できる。このリミットスイッチ２６は、後述する初期設定モードのときに使用する。
ラック軸２２の上端は、本体よりも小径に形成し先端部分をねじ切り加工してある。そしてナット１３及びワッシャ１５からなる固定部を用いて、小径部分が貫通するワッシャ１５を嵌めてから小径部分をカップリング１２の穿孔に下面側から上面側に貫通させて、かつ孔から突出した先端の雄ねじ部分にナット１３を螺合させて、カップリング１２に固定している（図１（３）参照）。
ピニオン３０は、上部及び下部支持部２３，２４の間であって、ラック軸２２の歯切りと対向する箇所に設けている。ピニオン３０はラック軸２２の歯切り箇所とかみ合って回転する歯車であり、ピニオン軸３２を介してエンコーダ４０と接続している。
【００１４】
エンコーダ４０は、ピニオン３０の回転位置を測定して電気信号に変換して移動距離から位置情報として出力している。エンコーダ４０の出力値は、ラック軸２２、換言するとプランジャ１４等の進退位置情報となる。
このような構成の位置検出部２０は、一体化した射出スリーブ２、スリーブフレーム３、射出シリンダ４が傾動復帰してもとの直立状態に戻る位置が後退限位置であり（図１（１）参照）、射出シリンダ４のロッド側室及びヘッド側室の作動油圧力をオフロード（無負荷）状態としたうえで、スリーブフレーム３を静かに上昇させると、プランジャ１４の上昇に伴ってラック軸２２も上昇する。そして射出スリーブ２の上端部が固定金型７の下面に穿設された装着部に密着されドッキング作業が完了する（スリーブ上昇限位置）（図１（２）、図５（１）参照）。
この後退限位置からスリーブ上昇限位置までのラック軸２２の移動距離をエンコーダ４０で測定する。
またスリーブ上昇限位置から射出後退させて射出後退限位置までのラック軸の移動距離をエンコーダ４０で測定する（図１（１）参照）。
この２つの移動距離からスリーブ上昇限位置及び射出後退限位置を検出できる。
【００１５】
［制御部５０］
制御部５０は、位置検出部２０と電気的に接続して、位置検出部２０の測定値を受信可能に構成し、以下の設定又は制御動作を行うプログラムソフトを有している。
制御部５０は、あらかじめラック軸２２をカップリング１２に最初に取り付けたとき、修理・メンテナンス後など、固定部のナット１３の緩み、ラック軸２２又はピニオン３０の歯切りの摩耗、カップリング１２又はワッシャ１５の腐食がなく、冷間状態（装置が稼働していない状態）でスリーブ上昇したときのスリーブ上昇限位置を上昇限設定値とし、その後、射出後退したときの射出後退限位置を後退限設定値としている。この上昇限設定値及び後退限設定値には、ナット１３の緩み、歯切りの摩耗等に対する許容範囲をあらかじめ設定している。その後、制御部５０は、装置が稼働していない冷間状態のときに、位置検出部２０による射出スリーブ２を上昇させたときの上昇限位置とあらかじめ求めた上昇限設定値を比較して許容範囲内であるか否かの判定を行う。また射出後退させたときの後退限位置の検出値とあらかじめ求めた後退限設定値を比較して許容範囲内であるか否かの判定を行う。
なお、制御部５０は、警報部（不図示）と電気的に接続して、測定値が許容範囲外のときにアラームを発するように構成しても良い。
【００１６】
［竪型射出用ラック軸の緩み検出方法］
上記構成による本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出方法について以下説明する。
【００１７】
［初期設定モード］
図２は初期設定モードの処理フローである。
あらかじめラック軸２２をカップリング１２に取り付けたとき（初期設置時）、修理・メンテナンス後など、固定部のナットの緩み、ラック軸２２又はピニオン３０の歯切りの摩耗、カップリング１２又はワッシャ１５の腐食がない状態で、かつ冷間状態（装置が稼働していない状態）のときに実測値と対比可能な設定値（マスタ値）を定める。
射出装置の射出スリーブ２を後退限位置から上昇させる（ステップ１）。
射出スリーブ２の上端部が固定金型７の下面に穿設された装着部に密着されドッキングしたか否かの判定を行う（ステップ２）。
Ｙｅｓであれば、位置検出部で検出した値（後退限位置から上昇限位置までの移動距離）を射出スリーブ２の上昇限設定値として記憶する（ステップ３）。Ｎｏであれば、ステップ１工程でドッキングするまで行う。
続いて射出スリーブ２を上昇限位置から射出後退させる（ステップ４）。
射出スリーブ２が射出後退限まで後退したか否かの判定を行う（ステップ５）。この判定はリミットスイッチ２６を用いて、ラック軸２２の後端が接触したときに後退限位置と判断できる。
Ｙｅｓであれば、位置検出部で検出した値（上昇限位置から後退限位置までの移動距離）を後退限設定値として記憶する（ステップ６）。Ｎｏであれば、ステップ４工程で後退限界となるまで行う。
以上の工程によって、ラック軸２２の緩みの判断基準となり、実測値と対比可能な設定値（マスタ値）が得られる。
【００１８】
［検出モード］
射出装置を長時間稼働させると、ラック軸、カップリング、固定部が離型剤などの溶液を浴びて腐食したり、固定部のナットが緩むなどの不具合、経年劣化が生じることがある。検出モードはラック軸の緩みを検出するため通常の稼働時間外で行うモードである。図３は検出モードの処理フローである。検出モードは、初期設定モードを行った後、所定稼働時間の経過後、冷間状態時に行う。
射出装置の射出スリーブ２を後退限位置から上昇させる（ステップ１０）。
射出スリーブ２の上端部が固定金型７の下面に穿設された装着部に密着されドッキングしたか否かの判定を行う（ステップ２０）。
Ｙｅｓであれば、位置検出部で検出した値を射出スリーブ２の上昇限位置とし、あらかじめ定めた上昇限設定値を比較する（ステップ３０）。Ｎｏであれば、ステップ１工程でドッキングするまで行う。
ステップ３０で比較した値が許容範囲内であるか否かの判断を行う（ステップ４０）。
上昇限位置が許容範囲内でないとき（Ｎｏ）、カップリング１２の上面側に隙間が生じていると判断できる（ステップ５０）。より詳細には図１（４）に示すように、カップリング１２の上面側の腐食や固定部のナット１３の緩みが生じていると考えられる。このときラック軸２２はカップリング１２の穿孔内で上下方向にガタツクことはなく、オイル等によってカップリングの上面側に隙間が生じたままで固定された状態となる。この場合、上昇限位置は生じた隙間ぶんだけ上昇限設定値よりも小さい値となり、カップリング１２の上面側の隙間と判断できる。
上昇限位置が許容範囲内のとき（Ｙｅｓ）、続いて射出スリーブを上昇限位置から射出後退させる（ステップ６０）。
射出スリーブ２が射出後退限まで後退したか否かの判定を行う（ステップ７０）。
Ｙｅｓであれば、位置検出部で検出した値を後退限位置とし、あらかじめ定めた後退限設定値を比較する（ステップ８０）。Ｎｏであれば、ステップ６０工程で後退限界となるまで行う。
ステップ８０で比較した値が許容範囲内であるか否かの判断を行う（ステップ９０）。
後退限位置が許容範囲内でないとき（Ｎｏ）、カップリング１２の下面側に隙間が生じていると判断できる（ステップ１００）。より詳細には図１（５）に示すように、カップリング１２の下面側の腐食、ワッシャ１５の腐食が生じていると考えられる。このときラック軸２２は同様にオイル等でカップリングの下面側に隙間が生じたままで固定された状態となる。この場合、後退限位置は、生じた隙間ぶんだけ後退限設定値よりも大きい値となり、カップリング１２の下面側に隙間が生じていると判断できる。
後退限位置が許容範囲内のときは（Ｙｅｓ）、固定部に緩みが生じていない正常な状態として検出作業を終了する。
このような本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出方法及びその装置によれば、射出スリーブの上昇限位置及び後退限位置の検出値からラック軸の固定部の緩みを作業者の目視によらず判定することができる。また緩みの検出値からメンテナンス時期を予測又は管理することができる。
【００１９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の竪型射出用ラック軸の緩み検出方法及びその装置は、特にプランジャの速度変位位置等を測定する位置検出部を備えた竪型ダイカストマシンの射出装置おいて産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２１】
１  竪型ダイカストマシンの射出装置
２  射出スリーブ
３  スリーブフレーム
４  射出シリンダ
５  回転軸
６  とりべ
７  固定金型
８  キャビティ
１０  竪型射出用ラック軸の緩み検出装置
１２  カップリング
１３  ナット
１４  プランジャ
１５  ワッシャ
２０  位置検出部
２２  ラック軸
２３  上部支持部
２４  下部支持部
３０  ピニオン
３２  ピニオン軸
４０  エンコーダ
５０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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