(57)【要約】      （修正有）【課題】高温環境などに曝された成形型を前進動作や後退動作させる場合にあって、その動作確認及び圧媒リークの有無の確認を成形型から遠隔した箇所で確実に行えるようにする。【解決手段】成形型を進退駆動する流体圧アクチュエータ４と、このアクチュエータ４の動作用流体圧を発生させる動作圧発生源１０と、この動作圧発生源１０とアクチュエータ４との間を接続する圧媒流路１１と、この圧媒流路１１中に設けられた流路切換弁１２とを有する成形型の駆動装置１３に対して設けられる動作不良検出システムにおいて、圧媒流路１１中に設けられる流量検出部１５と、この流量検出部１５によって出力される流量データを元にアクチュエータ４の動作状況及び圧媒のリークの有無を判断する動作判定部１６とを有している。【選択図】図１
2007160332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）を進退駆動する流体圧アクチュエータ（４）と、このアクチュエータ（４）の動作用流体圧を発生させる動作圧発生源（１０）と、この動作圧発生源（１０）とアクチュエータ（４）との間を接続する圧媒流路（１１）と、この圧媒流路（１１）中に設けられた流路切換弁（１２）とを有する成形型（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）の駆動装置（１３）に対して設けられる動作不良検出システムにおいて、
上記圧媒流路（１１）中に設けられる流量検出部（１５）と、この流量検出部（１５）によって出力される流量データを元にアクチュエータ（４）の動作状況及び圧媒のリークの有無を判断する動作判定部（１６）とを有している
ことを特徴とする成形型の動作不良検出システム。
【請求項２】
前記流量検出部（１５）は、圧媒流路（１１）内を流れる圧媒の流量を検出しこれを所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データとし動作判定部（１６）へ出力するものであることを特徴とする請求項１記載の成形型の動作不良検出システム。
【請求項３】
前記動作判定部（１６）はタイマー回路（１７）を有しており、このタイマー回路（１７）で設定した時間内に流量検出部（１５）から出力される流量データが、予め設定した設定値に達したときにはアクチュエータ（４）の適正動作を判定し、達しなかったときにはアクチュエータ（４）の動作不良を判定し、設定値を超過したときには圧媒のリークがあると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の成形型の動作不良検出システム。
【請求項４】
前記流体圧アクチュエータ（４）は油圧シリンダであって、前記流量検出部（１５）及び動作判定部（１６）がこの油圧シリンダのシリンダロッドに対する唯一の進退ストローク検出手段として採用されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の成形型の動作不良検出システム。
【請求項５】
流体圧アクチュエータ（４）に圧媒を供給することでこのアクチュエータ（４）の動作により成形型（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）を進退駆動させ、
このときアクチュエータ（４）へ供給する圧媒の流量値を検出し、
これを所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データにすると共に、
この流量データが、予め設定した時間内に設定値に達したときにはアクチュエータ（４）の適正動作を判定し、達しなかったときにはアクチュエータ（４）の動作不良を判定し、設定値を超過したときには圧媒のリークがあると判定する
ことを特徴とする成形型の動作不良検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型の動作不良検出システム及び動作不良検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト製品などの製造に用いる鋳造用金型には、殆どの場合、複数の成形型（固定型、可動型、中子型等がありスライドコアとも呼ばれる）を有した分割型が用いられる。成形型のうち、合型時や型開き時に前進及び後退するものは、その進退駆動源として油圧シリンダが採用されるのが一般的である（例えば、特許文献１や２等参照）。
ここにおいて、成形型が前進時に所定のストローク前端位置へ達したか否か、及び後退時に所定のストローク後端位置に達したか否かの動作確認は、油圧シリンダのシリンダロッドに検出子を取り付けておき、この検出子を、油圧シリンダの近傍に設置したストローク前端位置用及びストローク後端位置用の位置センサ（リミットスイッチ等）でそれぞれ検出することにより行っていた（特許文献１にも開示）。そのため油圧シリンダの周辺には、各位置センサをはじめとして、これらに対する信号線や電源線などの電気関連部品が多く集中した状態となっている。
【０００３】
なお、成形型による前進動作や後退動作の動作確認を行うのとは別の目的で、油圧シリンダを駆動させるための油圧回路中に圧力センサを設けて油圧の変化を検出できるようにし、この圧力情報から成形型内での製品の焼き付け異常を検出できるようにしたり（特許文献１）、上記位置センサからの検出信号（位置情報）との総合判断で成形型のかじり現象、噛み込み現象、異物混入等の異常内容を推測したりする（特許文献２）といった技術が提案されている。
【特許文献１】特許第２８２７３５８号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２４４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１日に何千回ものショットを繰り返す成形型の使用環境は高温となっていることが多く、殊に金属材料を用いた鋳造の場合では、成形型を進退駆動する油圧シリンダの周辺も数百℃（アルミでも７００℃）を上回るほどに達する。そのため、このような高温環境に曝される油圧シリンダの近傍に、その進退ストロークを検出するための位置センサや、信号線、電源線といった電気関連部品が設けられていると、これら電気関連部品が溶損したり溶断したりして、成形型の正確な位置検出ができず、結果、成形型による前進動作や後退動作の動作確認ができないことがあった。
【０００５】
そもそも、成形型周辺では操業中に水を使うので、電気関連部品には短絡に対する十分な注意が必要とされており、そういった事情に加えての溶損、溶断であるため、電気関連部品にとっては過酷な環境であると言える。
なお、油圧シリンダの油圧回路中で変化する油圧を圧力センサで検出するといった技術を利用すれば、恰も、油圧シリンダの動作状況が確認できそうに錯覚する。しかし、成形型が所定の進退量に達して停止することによって油圧が高くなったのか、或いは成形型がかじり現象などを起こして進退不能又は進退量不足に陥り油圧が高くなったのかの判断はできない。
【０００６】
このように、圧力センサを設ける程度のことによっては、成形型による前進動作や後退動作の動作確認はできないものであった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高温環境などに曝された成形型を前進動作や後退動作させる場合の動作確認を成形型から遠隔した箇所で確実に行えるようにした成形型の動作不良検出システム及び動作不良検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る成形型の動作不良検出システムは、成形型を進退駆動する流体圧アクチュエータと、このアクチュエータの動作用流体圧を発生させる動作圧発生源と、この動作圧発生源とアクチュエータとの間を接続する圧媒流路と、この圧媒流路中に設けられた流路切換弁とを有する成形型の駆動装置に対して設けられるものであって、上記圧媒流路中に設けられる流量検出部と、この流量検出部によって出力される流量データを元にアクチュエータの動作状況及び圧媒のリークの有無を判断する動作判定部とを有している。
【０００８】
流体圧アクチュエータは例えば油圧シリンダ等とする。この場合、流量検出部及び動作判定部は、この油圧シリンダのシリンダロッドに対する唯一の進退ストローク検出手段として採用すればよい。
このように、アクチュエータを動作させるための圧媒の流れを流量検出部によって検出することで、アクチュエータに対して供給（又は排出）される圧媒の流量を知ることができ、この圧媒の流量を知ることができれば、アクチュエータが適正に動作したか否か、及び、圧媒のリークの有無を判定することができる。
【０００９】
ここにおいて、位置センサをはじめ、それの信号線や電源線は全く不要になる。従って、これら位置センサや、信号線、電源線といった電気関連部品が溶損、溶断、或いは短絡等を起こすといった問題は一切生じず、成形型による前進動作や後退動作の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認を成形型から遠隔した箇所で確実に行えることになる。
流量検出部は、圧媒流路内を流れる圧媒の流量を検出しこれを所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データとし動作判定部へ出力するものとすればよい。なお、圧媒の流量をパルス信号（デジタル信号）とせず、アナログ信号のまま流量データとして使用してもよい。
【００１０】
動作判定部はタイマー回路を有したものとするのがよい。タイマー回路を有したものとすることで、流量検出部から出力される流量データが、予め設定した時間内に設定値に達したか否か及び設定値を超過したか否かを判定することができる。なお、タイマー回路がなくても、平均流量データを使って成形型の動作不良検出をすることも可能であるが、タイマー回路を設けることで、より正確な動作不良検出及び圧媒のリークの有無の検出ができることになる。
【００１１】
一方、本発明に係る成形型の動作不良検出方法は、流体圧アクチュエータに圧媒を供給することでこのアクチュエータの動作により成形型を進退駆動させ、このときアクチュエータへ供給する圧媒の流量値を検出し、これを所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データにすると共に、この流量データが、予め設定した時間内に設定値に達したときにはアクチュエータの適正動作を判定し、達しなかったときにはアクチュエータの動作不良を判定し、設定値を超過したときには圧媒のリークがあると判定するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る成形型の動作不良検出システム及び動作不良検出方法では、高温環境などに曝された成形型を前進動作や後退動作させる場合の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認を成形型から遠隔した箇所で確実に行えるようになり、電気配線の断線、スイッチの短絡などの高温環境に起因する故障を防止し、ダイカストマシン等の稼働効率を向上させ、製品コストの低減に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る動作不良検出システム１の一実施形態を示している。この動作不良検出システム１は、例えば図２及び図３に示すような分割型３に対して採用可能である。
図例の分割型３は、上型である成形型３ａと、中子型である成形型３ｂと、中子型受けである成形型３ｃと、下型である成形型３ｄとを有したもので、合型と型開きとを行うに際して、成形型３ａ（上型）、成形型３ｂ（中子型）、成形型３ｃ（中子型受け）がそれぞれ前進及び後退する。
【００１４】
前進及び後退する成形型３ａ，３ｂ，３ｃは、油圧シリンダ等の流体圧アクチュエータ４によってその進退動が駆動されるようになっている。図１に示すように、アクチュエータ４には動作用流体圧を発生させるポンプ等の動作圧発生源１０が圧媒流路１１を介して接続されており、この圧媒流路１１中には流路切換弁１２が設けられており、これら全体として成形型３ａ，３ｂ，３ｃの駆動装置１３が構成されている。
【００１５】
流路切換弁１２は電磁弁や電動弁等である。本実施形態ではアクチュエータ４が複動型の油圧シリンダであるものとし、流路切換弁１２にはアクチュエータ４の動作方向、即ち、成形型３ａ，３ｂ，３ｃを前進させるか又は後退させるかの２ポジションの切り換えと、アクチュエータ４に対する流路の閉鎖ポジションとを合わせた合計３ポジションの切り換えが可能になったものを採用している。また圧媒流路１１中にはタンク１４が設けられている。
【００１６】
このような構成の分割型３では、成形型３ａ〜３ｄの合型時に内部に形成されるキャビティ５（図３参照）へアルミニウムや亜鉛合金などの溶湯が注湯され、その後の型開き（図２参照）によってダイカスト製品等としての鋳造品が離型され、取り出されることになり、その後、成形型３ａ〜３ｄの内面に離型剤が塗布されて次ショットへ移行するといった稼動サイクルに供せられる。
【００１７】
本発明に係る動作不良検出システム１は、前進及び後退が可能とされた個々の成形型３ａ，３ｂ，３ｃごとに閉ループが形成されるように圧媒流路１１を設けて、これら各別に実施することもできるし、或いは前進及び後退が可能とされた全ての成形型３ａ，３ｂ，３ｃに対して一つの閉ループが形成されるように圧媒流路１１を設けて、総合的に実施することもできる。
【００１８】
図１に示すようにこの動作不良検出システム１は、上記駆動装置１３に対し、圧媒流路１１中に設けられる流量検出部１５と、この流量検出部１５に導電接続される動作判定部１６とを有したものである。
流量検出部１５は、圧媒流路１１中で圧媒（動作油）が流れるときの流量データを、動作判定部１６へ出力するとこである。流量データは、例えば圧媒の流量値として検出し、この所定流量（例えば３ｃｃ）分を１パルスとするパルス信号により、出力させることができる。
【００１９】
この場合、圧媒の流量値は、水車状のロータを圧媒の流れにより回転させ、その回転数から求める方式を採用するのが、構造的に最も簡潔でありまた簡単でもある。この場合のロータは、圧媒流路１１中を圧媒がどちら向きに流れても回転し、流量値を求められるようにしておく。
動作判定部１６は、流量検出部１５から出力される流量データを元に、アクチュエータ４の動作状況を判断するところである。上記のように流量検出部１５によって出力される流量データがパルス信号であれば、このパルス数を計数することで圧媒流路１１中で圧媒がどれだけの量、流れたかを知ることができる。この動作判定部１６には例えばＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）を使用することができる。
【００２０】
すなわち、成形型３ａ，３ｂ，３ｃを前進や後退させるとき、その前進距離や後退距離によってアクチュエータ４に必要とされる進退ストロークは予め把握することができ、従ってこの進退ストロークを発生させるうえでアクチュエータ４に必要とされる圧媒供給量も、自ずと把握できることになる。
そこで、このアクチュエータ４の圧媒供給量を動作判定部１６に設定しておけば、流量検出部１５から出力される流量データ（パルス数）が、この圧媒供給量に匹敵する値に達した時点で、アクチュエータ４が必要とされる動作ストローク分を動作したこと、即ち、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが適正な前進や後退をしたことが判断できることになる。
【００２１】
この場合、動作判定部１６はタイマー回路１７を有したものとし、流量検出部１５から出力される流量データ（パルス信号）が、予め設定した時間内に設定値に達したか否か及び設定値を超過したか否かを判定させるのが好適である。これにより、設定時間内に設定値に達しなかったときに、直ちに成形型３ａ，３ｂ，３ｃの動作不良を判定することができ、また、設定時間内に設定値を超過したときには、圧媒のリークがあると判定することができる。
【００２２】
動作判定部１６には、駆動装置１３側から流路切換弁１２の動作信号が信号線２０を介して入力されるようになっている。すなわち、流路切換弁１２が成形型３ａ，３ｂ，３ｃを前進させる状態にあるのか、又は成形型３ａ，３ｂ，３ｃを後退させる状態にあるのか、或いは停止状態にあるのかの情報が入力される。
動作判定部１６は、成形型３ａ，３ｂ，３ｃをいずれかの方向へ動作させる、という動作信号を受けた時点で流量検出部１５からの流量データを計数開始し、これと同時にタイマー回路１７も設定時間のカウントを開始する。
【００２３】
また動作判定部１６からは、判定結果に基づく次動作制御信号が信号線２１を介して駆動装置１３側へ出力できるようになっている。この次動作制御信号は、成形型３ａ，３ｂ，３ｃの動作不良及び圧媒のリーク有りを出力するものであるとき、駆動装置１３を緊急停止させたり、画面表示や緊急灯の点灯、緊急ブザーによる報知を行わせたりするものとして用いられることになる。従ってこれらに対応させるためには、駆動装置１３側に、緊急停止回路、画面表示装置、緊急灯、緊急ブザーなどの設備を設けておけばよい。なお、上記駆動装置１３及び流量検出部１５，動作判定部１６などは、成形型３ａ,３ｂ，３ｃ及びアクチュエータ４から遠隔した箇所に設置される。
【００２４】
次に、このような構成を具備した動作不良検出システム１の動作状況に基づき、図４に示すフローチャートにしたがって、本発明に係る動作不良検出方法を説明する。
成形型３ａ，３ｂ，３ｃを合型させるにあたり、流路切換弁１２が各アクチュエータ４を前進動作させるポジションに向けて切換動作され、各アクチュエータ４に圧媒が供給され、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが前進を開始したとする（ステップ１００）。
【００２５】
これで流量検出部１５では圧媒の流量値が検出されることになり、所定流量ごとのパルス信号に変換して得られる流量データが動作判定部１６へと出力される。これを受けて動作判定部１６では流量データの計数が開始される（ステップ１０１）。
またこれと同時にタイマー回路１７が動作開始して、予め設定された時間（例えば１５秒）のカウントを始める（ステップ１０２）。
【００２６】
動作判定部１６では、設定時間内であることを確認しつつ（ステップ１０３）、流量データの計数値（以下「実計数値」と言う）と、予め設定してある設定値（所定の進退ストロークを発生させるうえでアクチュエータ４に必要とされる上記の圧媒供給量に匹敵した値であって、以下「設定値」と言う）との比較が行われる（ステップ１０４）。
そして、実計数値が設定値に達したときであって、且つそれが設定時間内であると認められたとき、動作判定部１６はアクチュエータ４が適正に動作したと判定し、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが所定位置まで前進したと見なす（ステップ１０５）。これをもって成形型３ａ，３ｂ，３ｃが前進して合型するまでの一つのルーチンが終了したことになる。
【００２７】
しかし、実計数値が設定値に達する前に設定時間が経過してしまった場合には、動作判定部１６はアクチュエータ４が動作不良を起こしているものと判定し、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが所定位置に至っていないと見なす（ステップ１０３からステップ１０６）。また、設定時間内に実計数値が設定値を超過した場合には、圧媒のリークがあったものと見なす。そこで、例えば駆動装置１３を緊急停止させ、またこのことを画面表示や緊急灯の点灯、緊急ブザーの鳴動等によって作業者に報知する（ステップ１０７）。
【００２８】
なお、合型状態にある成形型３ａ，３ｂ，３ｃを型開きする場合には、それらを後退させることになるが、各アクチュエータ４の動作方向が上記と逆になるだけで、その他の動作状況は上記した合型時と同じである。
このように動作判定部１６は、アクチュエータ４を動作させるための圧媒の流量を流量検出部１５によって検出することで、アクチュエータ４に対して供給（又は排出）される圧媒の流量を把握し、この圧媒流量の把握に基づいて、アクチュエータ４が適正に動作したか、或いは動作不良を起こしているかを判定すると共に、圧媒のリークの有無をも判定するというものである。
【００２９】
ここにおいて、流量検出部１５及び動作判定部１６によって行われる成形型３ａ，３ｂ，３ｃによる前進及び後退の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認の判定は、アクチュエータ４（油圧シリンダ）としての唯一の進退ストローク検出手段となるので、従来は必要とされていた位置センサをはじめ、それの信号線や電源線は全く不要になる。従って、これら電気関連部品が溶損、溶断、或いは短絡等を起こすといった問題は一切生じず、成形型３ａ，３ｂ，３ｃによる前進動作や後退動作の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認を成形型３ａ，３ｂ，３ｃ及びアクチュエータ４から遠隔した箇所で確実に行えることになる。
【００３０】
なお、流量検出部１５における圧媒の流量値が設定時間内に設定値を超過する場合には、油圧ホースの破れによるリークか、油圧シリンダ内のパッキンの破れ、劣化によるリークが発生したものとして、駆動装置１３を停止させるものである。特に、油圧ホースの破れについては、霧状に油を吹き出すために火災の原因ともなり、安全装置としても本発明を使用できるものである。
【００３１】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で適宜変更して実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る動作不良検出システムの一実施形態を示した回路構成図である。
【図２】成形型の一例を示した側断面図である。
【図３】図２からの動作状態（合型状態）を示した側断面図である。
【図４】本発明に係る動作不良検出方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  動作不良検出システム
３ａ  成形型
３ｂ  成形型
３ｃ  成形型
４  アクチュエータ
１０  動作圧発生源
１１  圧媒流路
１２  流路切換弁
１３  駆動装置
１５  流量検出部
１６  動作判定部
１７  タイマー回路
【図１】
2007160332.tif 000003
【図２】
2007160332.tif 000004
【図３】
2007160332.tif 000005
【図４】
2007160332.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）を進退駆動する流体圧アクチュエータ（４）と、このアクチュエータ（４）の動作用流体圧を発生させる動作圧発生源（１０）と、この動作圧発生源（１０）とアクチュエータ（４）との間を接続する圧媒流路（１１）と、この圧媒流路（１１）中に設けられた流路切換弁（１２）とを有する成形型（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）の駆動装置（１３）に対して設けられる動作不良検出システムにおいて、
上記圧媒流路（１１）中に設けられる流量検出部（１５）と、この流量検出部（１５）によって出力される流量データを元にアクチュエータ（４）の動作状況及び圧媒のリークの有無を判断する動作判定部（１６）とを有しており、
前記流量検出部（１５）は、圧媒流路（１１）内を流れる圧媒の流量を検出しこれを所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データとして動作判定部（１６）へ出力するものとされ、
前記動作判定部（１６）はタイマー回路（１７）を有しており、このタイマー回路（１７）で設定した時間内に流量検出部（１５）から出力される流量データが、予め設定した設定値に達したときにはアクチュエータ（４）の適正動作を判定し、達しなかったときにはアクチュエータ（４）の動作不良を判定し、設定値を超過したときには圧媒のリークがあると判定するものとされており、
前記流量検出部（１５）は、前記駆動装置（１３）による成形型（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）の流体圧アクチュエータ（４）の進退駆動の動作信号を受けて前記流体圧アクチュエータ（４）へ供給される圧媒の流量値の検出を開始して所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データとして動作判定部（１６）へ出力させると共に、前記タイマー回路（１７）で予め設定された時間のカウントを開始して設定した時間内に前記流量検出部（１５）から出力される流量データが、予め設定した設定値に達したときにはアクチュエータ（４）の適正動作を判定して前記駆動装置（１３）へ次動作制御信号を出力し、達しなかったときにはアクチュエータ（４）の動作不良を判定し、設定値を超過したときには圧媒のリークがあると判定して前記駆動装置（１３）へ緊急停止、画面表示、緊急灯の点灯、緊急ブザーの報知を出力させるように構成した
ことを特徴とする成形型の動作不良検出システム。
【請求項２】
前記流体圧アクチュエータ（４）は油圧シリンダであって、前記流量検出部（１５）及び動作判定部（１６）がこの油圧シリンダのシリンダロッドに対する唯一の進退ストローク検出手段として採用されていることを特徴とする請求項１記載の成形型の動作不良検出システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型の動作不良検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト製品などの製造に用いる鋳造用金型には、殆どの場合、複数の成形型（固定型、可動型、中子型等がありスライドコアとも呼ばれる）を有した分割型が用いられる。成形型のうち、合型時や型開き時に前進及び後退するものは、その進退駆動源として油圧シリンダが採用されるのが一般的である（例えば、特許文献１や２等参照）。
ここにおいて、成形型が前進時に所定のストローク前端位置へ達したか否か、及び後退時に所定のストローク後端位置に達したか否かの動作確認は、油圧シリンダのシリンダロッドに検出子を取り付けておき、この検出子を、油圧シリンダの近傍に設置したストローク前端位置用及びストローク後端位置用の位置センサ（リミットスイッチ等）でそれぞれ検出することにより行っていた（特許文献１にも開示）。そのため油圧シリンダの周辺には、各位置センサをはじめとして、これらに対する信号線や電源線などの電気関連部品が多く集中した状態となっている。
【０００３】
なお、成形型による前進動作や後退動作の動作確認を行うのとは別の目的で、油圧シリンダを駆動させるための油圧回路中に圧力センサを設けて油圧の変化を検出できるようにし、この圧力情報から成形型内での製品の焼き付け異常を検出できるようにしたり（特許文献１）、上記位置センサからの検出信号（位置情報）との総合判断で成形型のかじり現象、噛み込み現象、異物混入等の異常内容を推測したりする（特許文献２）といった技術が提案されている。
【特許文献１】特許第２８２７３５８号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２４４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１日に何千回ものショットを繰り返す成形型の使用環境は高温となっていることが多く、殊に金属材料を用いた鋳造の場合では、成形型を進退駆動する油圧シリンダの周辺も数百℃（アルミでも７００℃）を上回るほどに達する。そのため、このような高温環境に曝される油圧シリンダの近傍に、その進退ストロークを検出するための位置センサや、信号線、電源線といった電気関連部品が設けられていると、これら電気関連部品が溶損したり溶断したりして、成形型の正確な位置検出ができず、結果、成形型による前進動作や後退動作の動作確認ができないことがあった。
【０００５】
そもそも、成形型周辺では操業中に水を使うので、電気関連部品には短絡に対する十分な注意が必要とされており、そういった事情に加えての溶損、溶断であるため、電気関連部品にとっては過酷な環境であると言える。
なお、油圧シリンダの油圧回路中で変化する油圧を圧力センサで検出するといった技術を利用すれば、恰も、油圧シリンダの動作状況が確認できそうに錯覚する。しかし、成形型が所定の進退量に達して停止することによって油圧が高くなったのか、或いは成形型がかじり現象などを起こして進退不能又は進退量不足に陥り油圧が高くなったのかの判断はできない。
【０００６】
このように、圧力センサを設ける程度のことによっては、成形型による前進動作や後退動作の動作確認はできないものであった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高温環境などに曝された成形型を前進動作や後退動作させる場合の動作確認を成形型から遠隔した箇所で確実に行えるようにした成形型の動作不良検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る成形型の動作不良検出システムは、成形型を進退駆動する流体圧アクチュエータと、このアクチュエータの動作用流体圧を発生させる動作圧発生源と、この動作圧発生源とアクチュエータとの間を接続する圧媒流路と、この圧媒流路中に設けられた流路切換弁とを有する成形型の駆動装置に対して設けられるものであって、上記圧媒流路中に設けられる流量検出部と、この流量検出部によって出力される流量データを元にアクチュエータの動作状況及び圧媒のリークの有無を判断する動作判定部とを有している。
【０００８】
流体圧アクチュエータは例えば油圧シリンダ等とする。この場合、流量検出部及び動作判定部は、この油圧シリンダのシリンダロッドに対する唯一の進退ストローク検出手段として採用すればよい。
このように、アクチュエータを動作させるための圧媒の流れを流量検出部によって検出することで、アクチュエータに対して供給（又は排出）される圧媒の流量を知ることができ、この圧媒の流量を知ることができれば、アクチュエータが適正に動作したか否か、及び、圧媒のリークの有無を判定することができる。
【０００９】
ここにおいて、位置センサをはじめ、それの信号線や電源線は全く不要になる。従って、これら位置センサや、信号線、電源線といった電気関連部品が溶損、溶断、或いは短絡等を起こすといった問題は一切生じず、成形型による前進動作や後退動作の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認を成形型から遠隔した箇所で確実に行えることになる。
流量検出部は、圧媒流路内を流れる圧媒の流量を検出しこれを所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データとし動作判定部へ出力するものとすればよい。なお、圧媒の流量をパルス信号（デジタル信号）とせず、アナログ信号のまま流量データとして使用してもよい。
【００１０】
動作判定部はタイマー回路を有したものとするのがよい。タイマー回路を有したものとすることで、流量検出部から出力される流量データが、予め設定した時間内に設定値に達したか否か及び設定値を超過したか否かを判定することができる。なお、タイマー回路がなくても、平均流量データを使って成形型の動作不良検出をすることも可能であるが、タイマー回路を設けることで、より正確な動作不良検出及び圧媒のリークの有無の検出ができることになる。
【００１１】
前記流量検出部は、前記駆動装置による成形型の流体圧アクチュエータの進退駆動の動作信号を受けて前記流体圧アクチュエータへ供給される圧媒の流量値の検出を開始して所定流量ごとのパルス信号に変換して流量データとして動作判定部へ出力させると共に、前記タイマー回路で予め設定された時間のカウントを開始して設定した時間内に前記流量検出部から出力される流量データが、予め設定した設定値に達したときにはアクチュエータの適正動作を判定して前記駆動装置へ次動作制御信号を出力し、達しなかったときにはアクチュエータの動作不良を判定し、設定値を超過したときには圧媒のリークがあると判定して前記駆動装置へ緊急停止、画面表示、緊急灯の点灯、緊急ブザーの報知を出力させるように構成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る成形型の動作不良検出システムでは、高温環境などに曝された成形型を前進動作や後退動作させる場合の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認を成形型から遠隔した箇所で確実に行えるようになり、電気配線の断線、スイッチの短絡などの高温環境に起因する故障を防止し、ダイカストマシン等の稼働効率を向上させ、製品コストの低減に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る動作不良検出システム１の一実施形態を示している。この動作不良検出システム１は、例えば図２及び図３に示すような分割型３に対して採用可能である。
図例の分割型３は、上型である成形型３ａと、中子型である成形型３ｂと、中子型受けである成形型３ｃと、下型である成形型３ｄとを有したもので、合型と型開きとを行うに際して、成形型３ａ（上型）、成形型３ｂ（中子型）、成形型３ｃ（中子型受け）がそれぞれ前進及び後退する。
【００１４】
前進及び後退する成形型３ａ，３ｂ，３ｃは、油圧シリンダ等の流体圧アクチュエータ４によってその進退動が駆動されるようになっている。図１に示すように、アクチュエータ４には動作用流体圧を発生させるポンプ等の動作圧発生源１０が圧媒流路１１を介して接続されており、この圧媒流路１１中には流路切換弁１２が設けられており、これら全体として成形型３ａ，３ｂ，３ｃの駆動装置１３が構成されている。
【００１５】
流路切換弁１２は電磁弁や電動弁等である。本実施形態ではアクチュエータ４が複動型の油圧シリンダであるものとし、流路切換弁１２にはアクチュエータ４の動作方向、即ち、成形型３ａ，３ｂ，３ｃを前進させるか又は後退させるかの２ポジションの切り換えと、アクチュエータ４に対する流路の閉鎖ポジションとを合わせた合計３ポジションの切り換えが可能になったものを採用している。また圧媒流路１１中にはタンク１４が設けられている。
【００１６】
このような構成の分割型３では、成形型３ａ〜３ｄの合型時に内部に形成されるキャビティ５（図３参照）へアルミニウムや亜鉛合金などの溶湯が注湯され、その後の型開き（図２参照）によってダイカスト製品等としての鋳造品が離型され、取り出されることになり、その後、成形型３ａ〜３ｄの内面に離型剤が塗布されて次ショットへ移行するといった稼動サイクルに供せられる。
【００１７】
本発明に係る動作不良検出システム１は、前進及び後退が可能とされた個々の成形型３ａ，３ｂ，３ｃごとに閉ループが形成されるように圧媒流路１１を設けて、これら各別に実施することもできるし、或いは前進及び後退が可能とされた全ての成形型３ａ，３ｂ，３ｃに対して一つの閉ループが形成されるように圧媒流路１１を設けて、総合的に実施することもできる。
【００１８】
図１に示すようにこの動作不良検出システム１は、上記駆動装置１３に対し、圧媒流路１１中に設けられる流量検出部１５と、この流量検出部１５に導電接続される動作判定部１６とを有したものである。
流量検出部１５は、圧媒流路１１中で圧媒（動作油）が流れるときの流量データを、動作判定部１６へ出力するとこである。流量データは、例えば圧媒の流量値として検出し、この所定流量（例えば３ｃｃ）分を１パルスとするパルス信号により、出力させることができる。
【００１９】
この場合、圧媒の流量値は、水車状のロータを圧媒の流れにより回転させ、その回転数から求める方式を採用するのが、構造的に最も簡潔でありまた簡単でもある。この場合のロータは、圧媒流路１１中を圧媒がどちら向きに流れても回転し、流量値を求められるようにしておく。
動作判定部１６は、流量検出部１５から出力される流量データを元に、アクチュエータ４の動作状況を判断するところである。上記のように流量検出部１５によって出力される流量データがパルス信号であれば、このパルス数を計数することで圧媒流路１１中で圧媒がどれだけの量、流れたかを知ることができる。この動作判定部１６には例えばＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）を使用することができる。
【００２０】
すなわち、成形型３ａ，３ｂ，３ｃを前進や後退させるとき、その前進距離や後退距離によってアクチュエータ４に必要とされる進退ストロークは予め把握することができ、従ってこの進退ストロークを発生させるうえでアクチュエータ４に必要とされる圧媒供給量も、自ずと把握できることになる。
そこで、このアクチュエータ４の圧媒供給量を動作判定部１６に設定しておけば、流量検出部１５から出力される流量データ（パルス数）が、この圧媒供給量に匹敵する値に達した時点で、アクチュエータ４が必要とされる動作ストローク分を動作したこと、即ち、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが適正な前進や後退をしたことが判断できることになる。
【００２１】
この場合、動作判定部１６はタイマー回路１７を有したものとし、流量検出部１５から出力される流量データ（パルス信号）が、予め設定した時間内に設定値に達したか否か及び設定値を超過したか否かを判定させるのが好適である。これにより、設定時間内に設定値に達しなかったときに、直ちに成形型３ａ，３ｂ，３ｃの動作不良を判定することができ、また、設定時間内に設定値を超過したときには、圧媒のリークがあると判定することができる。
【００２２】
動作判定部１６には、駆動装置１３側から流路切換弁１２の動作信号が信号線２０を介して入力されるようになっている。すなわち、流路切換弁１２が成形型３ａ，３ｂ，３ｃを前進させる状態にあるのか、又は成形型３ａ，３ｂ，３ｃを後退させる状態にあるのか、或いは停止状態にあるのかの情報が入力される。
動作判定部１６は、成形型３ａ，３ｂ，３ｃをいずれかの方向へ動作させる、という動作信号を受けた時点で流量検出部１５からの流量データを計数開始し、これと同時にタイマー回路１７も設定時間のカウントを開始する。
【００２３】
また動作判定部１６からは、判定結果に基づく次動作制御信号が信号線２１を介して駆動装置１３側へ出力できるようになっている。この次動作制御信号は、成形型３ａ，３ｂ，３ｃの動作不良及び圧媒のリーク有りを出力するものであるとき、駆動装置１３を緊急停止させたり、画面表示や緊急灯の点灯、緊急ブザーによる報知を行わせたりするものとして用いられることになる。従ってこれらに対応させるためには、駆動装置１３側に、緊急停止回路、画面表示装置、緊急灯、緊急ブザーなどの設備を設けておけばよい。なお、上記駆動装置１３及び流量検出部１５，動作判定部１６などは、成形型３ａ,３ｂ，３ｃ及びアクチュエータ４から遠隔した箇所に設置される。
【００２４】
次に、このような構成を具備した本発明の動作不良検出システム１の動作状況を、図４に示すフローチャートにしたがって説明する。
成形型３ａ，３ｂ，３ｃを合型させるにあたり、流路切換弁１２が各アクチュエータ４を前進動作させるポジションに向けて切換動作され、各アクチュエータ４に圧媒が供給され、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが前進を開始したとする（ステップ１００）。
【００２５】
これで流量検出部１５では圧媒の流量値が検出されることになり、所定流量ごとのパルス信号に変換して得られる流量データが動作判定部１６へと出力される。これを受けて動作判定部１６では流量データの計数が開始される（ステップ１０１）。
またこれと同時にタイマー回路１７が動作開始して、予め設定された時間（例えば１５秒）のカウントを始める（ステップ１０２）。
【００２６】
動作判定部１６では、設定時間内であることを確認しつつ（ステップ１０３）、流量データの計数値（以下「実計数値」と言う）と、予め設定してある設定値（所定の進退ストロークを発生させるうえでアクチュエータ４に必要とされる上記の圧媒供給量に匹敵した値であって、以下「設定値」と言う）との比較が行われる（ステップ１０４）。
そして、実計数値が設定値に達したときであって、且つそれが設定時間内であると認められたとき、動作判定部１６はアクチュエータ４が適正に動作したと判定し、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが所定位置まで前進したと見なす（ステップ１０５）。これをもって成形型３ａ，３ｂ，３ｃが前進して合型するまでの一つのルーチンが終了したことになる。
【００２７】
しかし、実計数値が設定値に達する前に設定時間が経過してしまった場合には、動作判定部１６はアクチュエータ４が動作不良を起こしているものと判定し、成形型３ａ，３ｂ，３ｃが所定位置に至っていないと見なす（ステップ１０３からステップ１０６）。また、設定時間内に実計数値が設定値を超過した場合には、圧媒のリークがあったものと見なす。そこで、例えば駆動装置１３を緊急停止させ、またこのことを画面表示や緊急灯の点灯、緊急ブザーの鳴動等によって作業者に報知する（ステップ１０７）。
【００２８】
なお、合型状態にある成形型３ａ，３ｂ，３ｃを型開きする場合には、それらを後退させることになるが、各アクチュエータ４の動作方向が上記と逆になるだけで、その他の動作状況は上記した合型時と同じである。
このように動作判定部１６は、アクチュエータ４を動作させるための圧媒の流量を流量検出部１５によって検出することで、アクチュエータ４に対して供給（又は排出）される圧媒の流量を把握し、この圧媒流量の把握に基づいて、アクチュエータ４が適正に動作したか、或いは動作不良を起こしているかを判定すると共に、圧媒のリークの有無をも判定するというものである。
【００２９】
ここにおいて、流量検出部１５及び動作判定部１６によって行われる成形型３ａ，３ｂ，３ｃによる前進及び後退の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認の判定は、アクチュエータ４（油圧シリンダ）としての唯一の進退ストローク検出手段となるので、従来は必要とされていた位置センサをはじめ、それの信号線や電源線は全く不要になる。従って、これら電気関連部品が溶損、溶断、或いは短絡等を起こすといった問題は一切生じず、成形型３ａ，３ｂ，３ｃによる前進動作や後退動作の動作確認及び圧媒のリークの有無の確認を成形型３ａ，３ｂ，３ｃ及びアクチュエータ４から遠隔した箇所で確実に行えることになる。
【００３０】
なお、流量検出部１５における圧媒の流量値が設定時間内に設定値を超過する場合には、油圧ホースの破れによるリークか、油圧シリンダ内のパッキンの破れ、劣化によるリークが発生したものとして、駆動装置１３を停止させるものである。特に、油圧ホースの破れについては、霧状に油を吹き出すために火災の原因ともなり、安全装置としても本発明を使用できるものである。
【００３１】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で適宜変更して実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る動作不良検出システムの一実施形態を示した回路構成図である。
【図２】成形型の一例を示した側断面図である。
【図３】図２からの動作状態（合型状態）を示した側断面図である。
【図４】本発明に係る動作不良検出システムのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  動作不良検出システム
３ａ  成形型
３ｂ  成形型
３ｃ  成形型
４  アクチュエータ
１０  動作圧発生源
１１  圧媒流路
１２  流路切換弁
１３  駆動装置
１５  流量検出部
１６  動作判定部
１７  タイマー回路