(57)【要約】【課題】  加圧装置の異常原因が早期に発見でき、鋳造装置の停止時間の削減ができる低圧ダイカスト鋳造装置に用いる加圧装置の監視システムを提供する。【解決手段】  キャビティ内に手許炉１のアルミ溶湯を充填するため、サーボバルブ３とパワーバルブ２などを用いてアルミ溶湯の湯面に所望のエア圧を加える加圧装置の監視システムであって、サーボアンプ５への指令電圧、サーボバルブ３へのディザ信号、サーボバルブ３の駆動電流、サーボバルブ３のスプール振動、サーボバルブ３の出力エア圧、パワーバルブ２の入出力エア圧、エア源からのエア圧、サーボアンプ５へのフィードバック電圧を夫々検出する検出器２１〜２８と、これらの検出器２１〜２８の検出結果と予め設定してある基準値を比較して設備異常か否かを判定する判定手段２９と、この判定手段２９が設備異常と判定した場合に、その異常内容を表示すると共に警報を発する報知手段３０を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧ダイカスト鋳造装置に用いる金型で形成されるキャビティ内に炉の溶湯を充填するため、サーボバルブとパワーバルブなどを用いて前記溶湯の湯面に所望のエア圧を加える加圧装置の監視システムであって、サーボアンプへの指令電圧、サーボバルブへのディザ信号、サーボバルブの駆動電流、サーボバルブのスプール振動、サーボバルブの出力エア圧、パワーバルブの入出力エア圧、サーボアンプへのフィードバック電圧を夫々検出する検出手段と、これらの検出手段の検出結果と基準値を比較して設備異常か否かを判定する判定手段と、この判定手段が設備異常と判定した場合に、その異常内容を表示すると共に警報を発する報知手段を設けたことを特徴とする加圧装置の監視システム。
【請求項２】
前記判定手段が設備異常と判定した場合には、加圧装置の運転を停止させる請求項１記載の加圧装置の監視システム。
【請求項３】
前記検出手段の検出結果及び前記判定手段の判定結果を記憶する記憶手段を設けた請求項１又は２記載の加圧装置の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧ダイカスト鋳造装置に用いる金型で形成されるキャビティ内に溶湯を充填する加圧装置の監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低圧ダイカスト鋳造装置に用いる金型で形成されるキャビティ内に手許炉のアルミ溶湯を充填する加圧装置としては、サーボバルブとこのサーボバルブにより開閉弁が制御されるパワーバルブを用いて手許炉に貯留したアルミ溶湯の湯面に所望のエア圧を加えて、キャビティ内にアルミ溶湯を充填するものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の加圧装置においては、稼働中にサーボバルブやパワーバルブなどの機器に対する故障診断を行っていないため、自動運転中に低圧ダイカスト鋳造装置が突然加圧・冷却を完了し、停止状態になっても明確な故障原因が把握できず、早期の復旧が困難であった。また、アルミ溶湯の湯面に原因不明の加圧異常が発生した場合には、金型内がバリ吹き状態になってアルミ溶湯が針状で固まり、修復に多大な時間を要する場合があるという問題があった。
【０００４】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加圧装置の異常原因が早期に発見でき、鋳造装置の停止時間の削減ができる低圧ダイカスト鋳造装置に用いる加圧装置の監視システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、低圧ダイカスト鋳造装置などに用いる金型で形成されるキャビティ内に炉の溶湯を充填するため、サーボバルブとパワーバルブなどを用いて前記溶湯の湯面に所望のエア圧を加える加圧装置の監視システムであって、サーボアンプへの指令電圧、サーボバルブへのディザ信号、サーボバルブの駆動電流、サーボバルブのスプール振動、サーボバルブの出力エア圧、パワーバルブの入出力エア圧、サーボアンプへのフィードバック電圧を夫々検出する検出手段と、これらの検出手段の検出結果と基準値を比較して設備異常か否かを判定する判定手段と、この判定手段が設備異常と判定した場合に、その異常内容を表示すると共に警報を発する報知手段を設けたものである。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の加圧装置の監視システムにおいて、前記判定手段が設備異常と判定した場合には、加圧装置の運転を停止させる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の加圧装置の監視システムにおいて、前記検出手段の検出結果及び前記判定手段の判定結果を記憶する記憶手段を設けた。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、稼働中のサーボバルブとパワーバルブの作動状態を監視すると共に、これらに異常が生じた場合にはその原因が報知されるので、保全作業者等は早期に異常が生じた機器とその原因を把握することができ、速やかに復旧対策を講じることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、設備異常と判定された場合に、直ちに加圧装置の運転を停止させるので、修復に多大な時間を要する金型内のバリ吹き状態などを回避することが可能になり、被害を最小限にとどめることにより修復時間の短縮化を図ることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、検出手段の検出結果及び判定手段の判定結果を記憶し、その内容を表示することにより、過去の故障履歴の把握が容易になり、これら異常原因の情報を予防保全に活かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る加圧装置の監視システムの構成説明図、図２は鋳造装置と手許炉の関係を示す説明図、図３乃至図５は監視手順を示すフローチャートである。
【００１２】
低圧ダイカスト鋳造装置にアルミ溶湯を供給する加圧装置は、図１に示すように、アルミ溶湯を貯留する手許炉１と、手許炉１に所望のエア圧を供給するパワーバルブ２と、パワーバルブ２の開閉弁の開度を制御するサーボバルブ３と、パワーバルブ２及びサーボバルブ３にエア源からのエアを供給する一次バルブ４と、サーボバルブ３に駆動電流を与えるサーボアンプ５と、サーボアンプ５に入力する加圧指令プログラムを設定する加圧コントローラ６と、加圧コントローラ６や一次バルブ４などに制御信号を発するシーケンサ（プログラマブル  ロジック  コントローラ）７と、手許炉１内のエア圧を検出してアナログ電圧に変換しサーボアンプ５にフィードバック電圧として入力するエア圧検出器８を備えている。エア圧検出器８は、ＤＰゲージとＤ／Ａ変換器で構成することができる。
【００１３】
パワーバルブ２の開閉弁は、そのスプールがサーボバルブ３の出力エア圧によってスライドした分だけ開状態になる。また、サーボバルブ３の開閉弁は、そのスプールが駆動コイルの駆動力によってスライドした分だけ開状態になる。従って、パワーバルブ２が吐出するエアの圧力は、サーボバルブ３の駆動コイルに流れる駆動電流によって制御される。
サーボアンプ５は、加圧コントローラ６が出力する加圧指令電圧（アナログ電圧）とエア圧検出器８が出力するフィードバック電圧（アナログ電圧）の偏差電圧に相当する駆動電流をサーボバルブ３の駆動コイルに与える。
【００１４】
手許炉１は、図２に示すように、低圧ダイカスト鋳造装置１０の下方に設置され、手許炉１内に設けられた中間ストーク１１が、低圧ダイカスト鋳造装置１０の金型１２，１３，１４で形成されるキャビティ１５に臨んでいる。
そして、低圧ダイカスト鋳造装置１０が自動運転になると、手許炉１に貯留されているアルミ溶湯１６は、パワーバルブ２から吐出されるエアが湯面１７に矢印Ａ方向に所望の圧力（例えば、０〜０．３ｋg/ｃｍ２）を徐々に加えることにより、中間ストーク１１の筒の中を通ってゆっくりと上昇し、金型１２，１３，１４で形成されるキャビティ１５内に充填される。充填されたアルミ溶湯１６が、冷却され固まると製品になる。
【００１５】
本発明に係る加圧装置の監視システムは、図１に示すように、シーケンサ７の加圧指令信号を検出する加圧指令信号検出器２０、サーボアンプ５への指令電圧を検出する電圧検出器２１、サーボバルブ３のスプール振動を検出する振動検出器２２、サーボバルブ３の駆動コイルに与えるディザ信号及びサーボバルブ３の駆動コイルに流れる駆動電流を検出する電流検出器２３、サーボバルブ３の出力エア圧を検出する圧力検出器２４、パワーバルブ２の入出力エア圧を検出する圧力検出器２５，２６、エア源からのエア圧を検出する圧力検出器２７、サーボアンプ５へのフィードバック電圧を検出する電圧検出器２８を備えている。更に、これらの検出器２０〜２８の検出結果と予め設定してある基準値を比較して設備異常であるか否かを判定する判定手段２９と、判定手段２９が設備異常と判定した場合に、その異常内容を画面表示すると共に警報を発する報知手段３０を備えている。検出器２０〜２８は、検出結果をデジタル信号にして出力し、判定手段２９に入力する。
【００１６】
また、判定手段２９は、低圧ダイカスト鋳造装置１０も制御するシーケンサ７からの監視指令信号により加圧装置に対する監視を開始すると共に、監視による判定結果をシーケンサ７に入力している。判定手段２９が設備異常と判定した場合には、シーケンサ７は加圧装置の運転を停止させる。なお、３１は検出器２０〜２８の検出結果及び判定手段２９の判定結果を記憶する記憶手段である。
【００１７】
以上のように構成された本発明に係る加圧装置の監視システムの動作について、図３乃至図５に示すフローチャートにより説明する。
加圧装置が加圧動作を開始する前段階の運転準備状態になると、シーケンサ７から判定手段２９に監視開始指令が発せられ、先ずステップＳＰ１において、加圧指令信号検出器２０がシーケンサ７の加圧指令信号を検出しているか否かが判定される。加圧指令信号が検出されていれば、ステップＳＰ２でシーケンサ７が異常であるとして報知手段３０が「シーケンサ異常」を表示すると共に警報を発する。
【００１８】
ステップＳＰ３において、電圧検出器２１が加圧コントローラ６による加圧指令電圧を検出しているか否かが判定される。加圧指令電圧が検出されていれば、ステップＳＰ４で加圧コントローラ６が異常であるとして報知手段３０が「加圧コントローラ異常」を表示すると共に警報を発する。
【００１９】
ステップＳＰ３で加圧指令電圧が検出されていないと判定されると、ステップＳＰ５において、圧力検出器２５が所定のエア圧力を検出しているか否かが判定される。所定のエア圧力が検出されていれば、ステップＳＰ６で一次バルブ４が異常であるとして報知手段３０が「一次バルブ異常」を表示すると共に警報を発する。
【００２０】
ステップＳＰ５で所定の圧力が検出されていないと判定されると、ステップＳＰ７において、電圧検出器２８がフィードバック電圧を検出しているか否かが判定される。フィードバック電圧が検出されていれば、ステップＳＰ８でエア圧検出器８が異常であるとして報知手段３０が「エア圧検出器異常」を表示すると共に警報を発する。
【００２１】
ステップＳＰ７でフィードバック電圧が検出されていないと判定されると、ステップＳＰ９において、電流検出器２３がサーボバルブ３の駆動コイルに与える所定周波数のディザ信号を検出しているか否かが判定される。所定周波数のディザ信号が検出されていなければ、ステップＳＰ１０でサーボアンプ５に設けたディザ発振器が異常であるとして報知手段３０が「ディザ発振器異常」を表示すると共に警報を発する。
【００２２】
ステップＳＰ９で所定周波数のディザ信号が検出されていると判定されると、ステップＳＰ１１において、電流検出器２３が運転準備状態におけるサーボバルブ３の駆動電流を検出しているか否かが判定される。運転準備状態における所定の駆動電流が検出されていなければ、ステップＳＰ１２でサーボアンプ５が異常であるとして報知手段３０が「サーボアンプ異常」を表示すると共に警報を発する。
【００２３】
ステップＳＰ１１で運転準備状態における所定の駆動電流が検出されていると判定されると、ステップＳＰ１３において、振動検出器２２がディザ信号によるサーボバルブ３のスプール振動を検出しているか否かが判定される。スプール振動が検出されていなければ、ステップＳＰ１４でスプールが固着又は駆動コイルが断線しているとされ、報知手段３０が「スプール固着又は駆動コイル断線」を表示すると共に警報を発する。
【００２４】
ステップＳＰ１３でディザ信号によるサーボバルブ３のスプール振動が検出されていると判定されると、ステップＳＰ１５において、加圧装置が運転準備状態であるか否かが判断される。未だ運転準備状態であれば、ステップＳＰ１からステップＳＰ１５を繰り返す。一方、加圧装置が運転準備状態から運転状態になってシーケンサ７から加圧指令が発せられると、ステップＳＰ１６に進む。
【００２５】
ステップＳＰ１６では、加圧指令電圧が正常であるか否かが判定される。加圧指令電圧が正常でないと判定されると、ステップＳＰ１７で加圧指令電圧の値がゼロ[Ｖ]であるか否かが判定され、加圧指令電圧の値がゼロ[Ｖ]であると判定されると、ステップＳＰ１８で加圧指令電圧が異常であると判定され、報知手段３０が「加圧指令電圧異常」を表示すると共に警報を発する。
【００２６】
ステップＳＰ１６で加圧指令電圧が正常であると判定されると、ステップＳＰ１９において、サーボバルブ３の駆動電流が正常であるか否かが判定される。サーボバルブ３の駆動電流が正常でないと判定されると、ステップＳＰ２０で駆動電流の値がゼロ[Ａ]であるか否かが判定される。駆動電流の値がゼロ[Ａ]であると判定されると、ステップＳＰ２１でサーボバルブ３の駆動コイル断線又はディザ信号なしと判定され、報知手段３０が「駆動コイル断線又はディザ信号なし」を表示すると共に警報を発する。
【００２７】
ステップＳＰ２０でサーボバルブ３の駆動電流の値がゼロ[Ａ]でないと判定されると、ステップＳＰ２２で駆動電流の値が規定値以上であるか否かが判定される。駆動電流の値が規定値以上であると判定されると、ステップＳＰ２３でスプールが過負荷（カジリ）状態であると判定され、報知手段３０が「スプール過負荷」を表示すると共に警報を発する。
【００２８】
ステップＳＰ１９でサーボバルブ３の駆動電流が正常であると判定されると、ステップＳＰ２４において、ディザ信号によるサーボバルブ３のスプール振動が正常であるか否かが判定される。スプール振動が正常でないと判定されると、ステップＳＰ２５で振動レベルの振幅が大きいか否かが判定される。振動レベルの振幅が大きいと判定されると、ステップＳＰ２６でスプールが異常であると判定され、報知手段３０が「スプール異常」を表示すると共に警報を発する。
【００２９】
ステップＳＰ２５で振動レベルの振幅が大きくないと判定されると、ステップＳＰ２７において、振動レベルがゼロであるか否かが判定される。振動レベルがゼロであると判定されると、ステップＳＰ２８でスプールが固着又は駆動コイルが断線していると判定され、報知手段３０が「スプール固着又は駆動コイル断線」を表示すると共に警報を発する。
【００３０】
ステップＳＰ２４でスプール振動が正常であると判定されると、ステップＳＰ２９において、パワーバルブ２の入力エア圧を検出する圧力検出器２５が、圧力上昇を示しているか否かが判定される。圧力検出器２５が圧力上昇を示していないと判定されると、ステップＳＰ３０で一次バルブ４の弁開が異常であると判定され、報知手段３０が「一次バルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３１】
ステップＳＰ２９で圧力検出器２５が圧力上昇を示していると判定されると、ステップＳＰ３１において、サーボバルブ３の出力エア圧を検出する圧力検出器２４が、圧力上昇を示しているか否かが判定される。圧力検出器２４が圧力上昇を示していないと判定されると、ステップＳＰ３２でサーボバルブ３の弁開が異常であると判定され、報知手段３０が「サーボバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３２】
ステップＳＰ３１で圧力検出器２４が圧力上昇を示していると判定されると、ステップＳＰ３３おいて、パワーバルブ２の出力エア圧を検出する圧力検出器２６が、圧力上昇を示しているか否かが判定される。圧力検出器２６が圧力上昇を示していないと判定されると、ステップＳＰ３４でパワーバルブ２の弁開が異常であると判定され、報知手段３０が「パワーバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３３】
ステップＳＰ３３で圧力検出器２６が圧力上昇を示していると判定されると、ステップＳＰ３５において、圧力検出器２５の圧力値と圧力検出器２６の圧力値の圧力偏差を求め、この圧力偏差が正常であるか否かが判定される。圧力偏差が正常でないと判定されると、ステップＳＰ３６で手許炉１への供給エアの圧力が異常、サーボバルブ３が異常又はパワーバルブ２が異常であると判定され、報知手段３０が「供給エアの圧力異常、サーボバルブ異常又はパワーバルブ異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３４】
ステップＳＰ３５で圧力偏差が正常であると判定されると、ステップＳＰ３７において、圧力検出器２７の圧力値と圧力検出器２５の圧力値の圧力偏差を求め、この圧力偏差が設定値の範囲内であるか否かが判定される。圧力偏差が設定値の範囲内でないと判定されると、ステップＳＰ３８で手許炉１への供給エアの圧力が異常又は一次バルブ４の弁開が異常であると判定され、報知手段３０が「供給エアの圧力異常又は一次バルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３５】
ステップＳＰ３７で圧力偏差が設定値の範囲内であると判定されると、ステップＳＰ３９において、パワーバルブ２の入力エア圧を検出する圧力検出器２５の圧力値が、設定値の範囲内であるか否かが判定される。圧力検出器２５の圧力値が、設定値の範囲内でないと判定されると、ステップＳＰ４０で一次バルブ４の弁開が異常であると判定され、報知手段３０が「一次バルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３６】
ステップＳＰ３９で圧力検出器２５の圧力値が、設定値の範囲内であると判定されると、ステップＳＰ４１において、サーボバルブ３の出力エア圧を検出する圧力検出器２４の圧力値が、設定値の範囲内であるか否かが判定される。圧力検出器２４の圧力値が、設定値の範囲内でないと判定されると、ステップＳＰ４２でサーボバルブ３の弁開が異常であると判定され、報知手段３０が「サーボバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３７】
ステップＳＰ４１で圧力検出器２４の圧力値が、設定値の範囲内であると判定されると、ステップＳＰ４３において、パワーバルブ２の出力エア圧を検出する圧力検出器２６の圧力値が、設定値の範囲内であるか否かが判定される。圧力検出器２６の圧力値が、設定値の範囲内でないと判定されると、ステップＳＰ４４でパワーバルブ２の弁開が異常であると判定され、報知手段３０が「パワーバルブ弁開異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３８】
ステップＳＰ４３で圧力検出器２６の圧力値が、設定値の範囲内であると判定されると、ステップＳＰ４５において、エア圧検出器８が出力するフィードバック電圧が加圧指令電圧と比較して正常であるか否かが判定される。フィードバック電圧が加圧指令電圧と比較して正常でないと判定されると、ステップＳＰ４６でエア圧検出器８が異常であると判定され、報知手段３０が「エア圧検出器異常」を表示すると共に警報を発する。
【００３９】
ステップＳＰ４５でフィードバック電圧が加圧指令電圧と比較して正常であると判定されると、加圧装置の運転状態における監視作業の１サイクル（ステップＳＰ１６からステップＳＰ４５）が終了する。このような監視サイクル（ステップＳＰ１６からステップＳＰ４５）を加圧装置が稼働中、監視システムが繰り返し行う。なお、報知手段３０により警報が発せられる場合には、直ちにステップＳＰ４７において、加圧装置による低圧ダイカスト鋳造装置へのアルミ溶湯の供給は停止される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
稼働中のサーボバルブやパワーバルブなどの作動状態を監視すると共に、これらに異常が生じた場合にはその原因が報知されるので、保全作業者等は早期に異常が生じた機器とその原因を把握することができ、速やかに復旧対策を講じることができる有効な低圧ダイカスト鋳造装置に用いる加圧装置の監視システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る加圧装置の監視システムの構成説明図
【図２】鋳造装置と手許炉の関係を示す説明図
【図３】監視手順を示すフローチャート
【図４】監視手順を示すフローチャート
【図５】監視手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４２】
１…手許炉、２…パワーバルブ、３…サーボバルブ、４…一次バルブ、５…サーボアンプ、６…加圧コントローラ、７…シーケンサ、８…エア圧検出器、１０…低圧ダイカスト鋳造装置、１２，１３，１４…金型、１５…キャビティ、１６…アルミ溶湯、１７…湯面、２０…加圧指令信号検出器、２１，２８…電圧検出器、２２…振動検出器、２３…電流検出器、２４，２５，２６，２７…圧力検出器、２９…判定手段、３０…報知手段、３１…記憶手段。
【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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