JP5459778B2 - Water heater - Google Patents
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Description
本発明は、ダイカストマシンに用いられる給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply device used in a die casting machine.
保温炉に保持されている溶湯(溶融状態の金属)をラドルにより汲み上げ、ダイカストマシンの射出スリーブに注ぐ給湯装置が知られている(例えば特許文献1)。このようなラドルは、例えば、鉄を主体として形成される。また、ラドルを構成する鉄の溶湯への溶け込みを防止するために、ラドルを構成する鉄にはライニングが施される。 A hot water supply apparatus is known in which molten metal (molten metal) held in a heat-retaining furnace is pumped by a ladle and poured into an injection sleeve of a die casting machine (for example, Patent Document 1). Such a ladle is formed mainly of iron, for example. Moreover, in order to prevent the iron which comprises a ladle from melt | dissolving in the molten metal, lining is given to the iron which comprises a ladle.
給湯を繰り返すことにより、ライニングの効果は徐々に低下する。そして、鉄の溶湯への溶け込みにより、鋳造品の品質の低下が生じる。従って、ラドルは、作業者の経験等に基づいて、異常が生じる前の適宜な時期に交換されることが好ましい。しかし、実際には、作業者は、鋳造品の品質が低下するまで、ラドルを含む各種の部品を交換せずに使用することが多い。また、鋳造品の品質が低下したときに、品質低下の原因がラドルの異常であることを究明することは難しい。 By repeating the hot water supply, the effect of the lining gradually decreases. And the deterioration of the quality of a cast product arises by melt | dissolution to the molten metal of iron. Therefore, the ladle is preferably exchanged at an appropriate time before an abnormality occurs based on the experience of the operator. In practice, however, workers often use various parts, including ladles, without replacement until the quality of the casting is degraded. Further, when the quality of a cast product is deteriorated, it is difficult to find out that the cause of the quality deterioration is a ladle abnormality.
本発明の目的は、ラドルの異常に起因する不良品の発生リスクを低減できる給湯装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hot water supply apparatus that can reduce the risk of occurrence of defective products due to an abnormality in a ladle.
本発明の給湯装置は、保温炉に保持されている溶湯を汲み出し、汲み出した溶湯を、金型のキャビティに連通する射出スリーブに注ぐラドルと、前記射出スリーブへ溶湯を注いだ後の前記ラドルにおける溶湯の付着状態を検出するセンサと、を有する。 The hot water supply apparatus of the present invention pumps out the molten metal held in the heat-retaining furnace, pours the molten metal into the injection sleeve that communicates with the cavity of the mold, and the ladle after pouring the molten metal into the injection sleeve. And a sensor for detecting the adhesion state of the molten metal.
好適には、前記センサは、前記ラドルに付着した溶湯の表面積を検出する。 Preferably, the sensor detects a surface area of the molten metal attached to the ladle.
好適には、前記センサは、前記ラドルに付着した溶湯の体積を検出する。 Preferably, the sensor detects the volume of the molten metal adhering to the ladle.
好適には、前記センサは、前記ラドルを撮像するビジョンセンサである。 Preferably, the sensor is a vision sensor that images the ladle.
好適には、前記給湯装置は、前記センサにより溶湯の付着が検出されたことを条件として含む所定の報知条件が満たされたときに所定の報知動作を行う出力部を有する。 Preferably, the hot water supply device includes an output unit that performs a predetermined notification operation when a predetermined notification condition including a condition that adhesion of molten metal is detected by the sensor is satisfied.
好適には、前記給湯装置は、前記ラドルによる給湯回数を計数する計数部を有し、前記報知条件は、前記計数部の計数した給湯回数が所定回数を超えたことを条件として更に含む。 Preferably, the hot water supply apparatus includes a counting unit that counts the number of hot water supplies by the ladle, and the notification condition further includes a condition that the hot water count counted by the counting unit exceeds a predetermined number.
好適には、前記給湯装置は、溶湯の汲み出し及び注ぎを行うように前記ラドルを駆動する駆動装置と、前記センサの検出結果に応じて前記ラドルが汲み出す溶湯の量を変化させるように前記駆動装置を制御する制御装置と、を有する。 Preferably, the hot water supply device drives the ladle to pump and pour molten metal, and the drive to change the amount of molten metal pumped by the ladle according to the detection result of the sensor. And a control device for controlling the device.
好適には、前記センサは、前記ラドルにおける溶湯の付着量に応じて変化する検出結果を出力し、前記制御装置は、前記検出結果の変化に応じて前記ラドルが汲み出す溶湯の量を変化させるように前記駆動装置を制御する。 Preferably, the sensor outputs a detection result that changes in accordance with the amount of molten metal adhering to the ladle, and the control device changes the amount of the melt pumped out by the ladle in accordance with the change in the detection result. The drive device is controlled as follows.
好適には、前記制御装置は、前記センサの検出結果から溶湯の付着の有無に係る情報のみを取得し、溶湯の付着が検出されたときは、予め保持している情報に基づいて前記ラドルにおける溶湯の付着量を算出し、その算出した付着量に応じて、前記ラドルが汲み出す溶湯の量を変化させる。 Preferably, the control device acquires only information related to the presence or absence of adhesion of the molten metal from the detection result of the sensor, and when the adhesion of the molten metal is detected, the control device determines whether the ladle is based on the information held in advance. The adhesion amount of the molten metal is calculated, and the amount of the molten metal pumped out by the ladle is changed according to the calculated adhesion amount.
本発明によれば、ラドルの異常に起因する不良品の発生リスクを低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the generation | occurrence | production risk of the inferior goods resulting from the abnormality of a ladle can be reduced.
以下、本発明の種々の実施形態について図面を参照して説明する。なお、第2の実施形態以降において、既に説明された実施形態の構成と共通又は類似の構成については、説明を省略することがあり、また、既に説明された実施形態と同一の符号を付すことがある。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments, the description of the configurations that are common or similar to the configurations of the already described embodiments may be omitted, and the same reference numerals as those of the already described embodiments are attached. There is.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態のダイカストマシン1の、給湯に係る要部を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a main part related to hot water supply of the
ダイカストマシン1は、金型101を保持する不図示の型締装置と、金型101のキャビティ107に溶湯MLを射出する射出装置3と、射出装置3に溶湯MLを供給する給湯装置5とを有している。
The
金型101は、固定金型103と、固定金型103に対して型開閉方向に移動される移動金型105とを有している。キャビティ107は、固定金型103と移動金型105との間に形成される。
The
射出装置3は、キャビティ107に連通する射出スリーブ7と、射出スリーブ7内を摺動可能な射出プランジャ9と、射出プランジャ9を駆動可能な射出シリンダ11とを有している。
The
射出スリーブ7は、円筒状に形成されており、固定金型103に水平に挿通されることにより、ゲート109を介してキャビティ107に連通している。射出スリーブ7の上面には、溶湯MLを射出スリーブ7内に供給するために給湯口7aが形成されている。
The
射出プランジャ9は、射出スリーブ7に嵌合するプランジャチップ13と、プランジャチップ13に固定され、射出スリーブ7から延出するプランジャロッド15とを有している。射出スリーブ7内に供給された溶湯は、プランジャチップ13がキャビティ107側へ前進することにより、キャビティ107内へ射出、充填される。
The
射出シリンダ11は、液圧シリンダにより構成されており、シリンダチューブ17と、シリンダチューブ17内を摺動する不図示のピストンと、当該ピストンに固定され、シリンダチューブ17から延出するピストンロッド19とを有している。
The
ピストンロッド19は、カップリング21を介してプランジャロッド15に連結されている。シリンダチューブ17の内部は、不図示のピストンにより2つのシリンダ室に区画されている。そして、2つのシリンダ室に選択的に作動液(例えば油)が供給されることにより、不図示のピストンが移動し、ひいては、射出プランジャ9が駆動される。
The
給湯装置5は、保温炉151に保持されている溶湯MLを汲み出し、給湯口7aに注ぐためのラドル23と、ラドル23を支持するアーム25と、アーム25を支持するベース27と、ラドル23の異常を検出するためのセンサ29とを有している。
The hot
ラドル23は、例えば、鉄を主体として形成されるとともに、ライニングが施されている。ライニングには、例えば、酸化アルミ、酸化チタン、黒鉛粉、カオリンなどの水溶液に水ガラスを少量添加したものが使用される。
For example, the
ラドル23は、底部及び底部の周囲を囲む周面部を有する容器本体23aと、容器本体23aの周面部の頂部から外側へ突出する注ぎ口23bとを有している。ラドル23は、例えば、注ぎ口23b側において、アーム25の先端に回転可能に連結されている。
The
ラドル23には、例えば、ベース27に内蔵されたラドル用モータ35(図2参照)の回転が、アーム25に内蔵されたチェーン等を含む伝達機構を介して伝達される。これにより、ラドル23は、所望の角度で傾斜するように駆動される。
For example, the rotation of a ladle motor 35 (see FIG. 2) built in the
アーム25は、例えば、複数の長尺部材が回転可能に連結されることにより構成され、リンク機構を構成している。アーム25は、根元側の所定位置がベース27に内蔵されたアーム用モータ37(図2参照)により回転されることにより、矢印Lmで示すように、ラドル23を、保温炉151内の位置と給湯口7a上の位置との間で移動させる。
The
アーム25によりラドル23が保温炉151の溶湯MLに漬され、その後、ラドル23が溶湯MLから引き上げられることにより、ラドル23により溶湯MLが汲み出される。そして、ラドル23を所定の角度(傾斜角θ)に傾斜させ、汲み出した溶湯MLの一部を保温炉151に戻すことにより、ラドル23内の溶湯MLは、1ショットの鋳造に必要十分な量とされる。なお、ラドル23は、溶湯MLに漬される前から、溶湯MLから引き上げられるまでの間に亘って、傾斜角θに傾斜されていてもよい。
The
その後、アーム25によりラドル23が給湯口7a上に搬送され、注ぎ口23bが下方側になるようにラドル23が傾斜されることにより、ラドル23内の溶湯MLは、給湯口7aに注がれる。なお、このときの傾斜角は、ラドル23内に溶湯MLが残留しないように十分な大きさ(容器本体23aの注ぎ口23b側の内面が、容器本体23aの底部側を上方にして傾く大きさ)とされる。
Thereafter, the
センサ29は、ラドル23を撮像するビジョンセンサにより構成されている。ラドル23において、ライニングの効果が低下すると、溶湯MLを射出スリーブ7に注いだ後において、溶湯MLがラドル23に付着して残留する。そこで、センサ29は、給湯後のラドル23を撮像することにより、溶湯MLの付着状態を検出する。これにより、ラドル23の異常が検出される。
The
なお、センサ29は、ラドル23により溶湯MLを射出スリーブ7に注いだ後から、次のショットのために保温炉151の溶湯MLにラドル23が漬される前までの間において、ラドル23の内部を撮像可能な適宜な位置に配置されてよい。図1では、センサ29が、溶湯MLを射出スリーブ7に注いだ直後のラドル23の内部を撮像可能な位置に配置されている場合を例示している。
It should be noted that the
給湯後のラドル23に溶湯MLが付着した場合、1ショットの鋳造に必要十分な量の溶湯MLが射出スリーブ7に給湯されなかったことになる。このような状態が継続的に複数のショットに亘って生じる場合においては、1ショットの鋳造に必要十分な量に、給湯後のラドル23における付着量を加味した量を保温炉151から汲み出すことにより、1ショットの鋳造に必要十分な量を射出スリーブ7に注ぐことが可能である。そこで、センサ29は、溶湯MLの付着の有無だけでなく、溶湯MLの付着量を検出可能に構成されている。
When the molten metal ML adheres to the
図2は、ダイカストマシン1の信号処理系の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the signal processing system of the
ダイカストマシン1は、入力部33及びセンサ29からの入力信号に基づいて、ラドル用モータ35、アーム用モータ37、射出シリンダ11及び出力部39を制御する制御装置31を有している。
The
入力部33は、例えば、複数のスイッチを含む操作パネルにより構成されており、ユーザの入力操作に応じた信号を制御装置31に入力する。入力部33は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて、1ショットの鋳造において射出スリーブ7に供給されるべき湯量(設定湯量V1)の情報を含む信号を制御装置31に入力する。
The
ラドル用モータ35は、例えば、ステップモータやサーボモータにより構成されている。なお、ラドル用モータ35は、直流モータでも交流モータでもよい。ラドル用モータ35は、ラドル用モータドライバ41から供給された電力により駆動される。ラドル用モータドライバ41は、制御装置31からの制御信号に応じた電力をラドル用モータ35に出力する。
The
アーム用モータ37は、ラドル用モータ35と同様に、直流形又は交流形のステップモータやサーボモータにより構成されている。アーム用モータ37は、アーム用モータドライバ43から供給された電力により駆動される。アーム用モータドライバ43は、制御装置31からの制御信号に応じた電力をアーム用モータ37に出力する。
Similarly to the
射出シリンダ11は、液圧回路45から作動液が供給される。液圧回路45は、例えば、特に図示しないが、ポンプ、アキュムレータ、バルブを含んで構成されており、制御装置31からの制御信号に応じて、射出シリンダ11に作動液を供給する。
The
出力部39は、例えば、表示装置、スピーカ、プリンタのいずれかを適宜に含んで構成されている。出力部39は、制御装置31からの制御信号に基づいて、画像表示、音声出力、及び/又は、印刷を行う。
The
制御装置31は、特に図示しないが、CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置を含むコンピュータにより構成されている。そして、CPUがROMや外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することにより、以下に述べる各部が構成される。
The
付着有無判定部47は、センサ29からの信号に基づいて、給湯後のラドル23に溶湯MLが付着しているか否かを判定する。例えば、センサ29が溶湯MLの表面積を検出するものである場合、付着有無判定部47は、その検出された表面積が所定の閾値を超えているか否か判定し、超えているときは、溶湯MLが付着していると判定する。
Based on the signal from the
付着量算出部49は、センサ29からの信号及び付着量データD1に基づいて、給湯後のラドル23に付着している溶湯MLの付着量(補正量V2)を算出する。なお、付着量算出部49は、付着有無判定部47において、給湯後のラドル23に溶湯MLが付着していると判定されたときのみ、付着量を算出してもよい。
The adhesion
付着量データD1は、センサ29の検出値と溶湯MLのラドル23における付着量とを対応付けたマップを保持している。例えば、センサ29がラドル23に付着した溶湯MLの表面積を検出するものである場合、付着量データD1は、その表面積と、溶湯の体積若しくは質量とを対応付けて保持している。このようなマップは、例えば、実験などにより得られる。
The adhesion amount data D1 holds a map in which the detection value of the
傾斜角算出部51は、入力部33により入力された設定湯量V1と、付着量算出部49により算出された補正量とに基づいて、溶湯MLを保温炉151から汲み出すときのラドル23の傾斜角θを算出する。
The tilt
ラドル制御部53は、傾斜角算出部51の算出した傾斜角θに基づいて、ラドル用モータドライバ41を制御する。
The
図3は、給湯装置5(ダイカストマシン1)が実行する給湯に係る処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of processing related to hot water supply performed by the hot water supply device 5 (die casting machine 1).
図3の処理は、繰り返し実行される複数回の成形サイクル(ショット)において、1回の成形サイクルにつき1回実行される。各成形サイクルにおいては、ダイカストマシン1は、図3の処理が開始される前までに、不図示の型締装置により金型101の型閉じ及び型締めを行う。
The process of FIG. 3 is executed once per molding cycle in a plurality of molding cycles (shots) that are repeatedly executed. In each molding cycle, the
ステップS1では、給湯装置5は給湯を行う。すなわち、制御装置31は、ラドル23により保温炉151から溶湯MLを汲み出し、汲み出した溶湯MLを射出スリーブ7に注ぐように、アーム用モータ37及びラドル用モータ35を制御する。
In step S1, the hot
なお、溶湯MLを汲み出すときのラドル23の傾斜角θは、傾斜角算出部51により算出される。ダイカストマシン1の稼働後、最初の成形サイクルにおいては、傾斜角θは、設定湯量V1のみに基づいて算出される。すなわち、ラドル23により汲み出す湯量が設定湯量V1となる傾斜角θが算出される。設定湯量V1は、最初の成形サイクルが開始されるよりも前に、入力部33から予め入力されている。
Note that the inclination angle θ of the
ステップS2では、給湯装置5は、ラドル23における溶湯MLの付着状態を検出する。すなわち、センサ29は、ラドル23を撮像し、その撮像画像、又は、その撮像画像に基づく処理結果を制御装置31に出力する。
In step S <b> 2, the hot
ステップS3では、給湯装置5は、ラドル23における溶湯MLの付着の有無を判定する。すなわち、付着有無判定部47は、センサ29からの信号に基づいて、溶湯MLの付着の有無を判定する。
In step S <b> 3, the hot
溶湯MLが付着していると判定された場合は、処理はステップS4に進む。溶湯MLが付着していないと判定された場合は、ステップS4及びS5がスキップされ、処理は終了する。 If it is determined that the molten metal ML is attached, the process proceeds to step S4. When it determines with the molten metal ML not adhering, step S4 and S5 are skipped and a process is complete | finished.
ステップS4では、給湯装置5は、給湯後のラドル23に溶湯が付着していることを作業者に知らせるための報知処理を行う。例えば、制御装置31は、所定の画像を表示するように表示装置(出力部39)を制御したり、所定の報知音を出力するようにスピーカ(出力部39)を制御したりする。
In step S4, the hot
ステップS5では、給湯装置5は補正量V2を算出する。すなわち、付着量算出部49は、付着量データD1を参照して、センサ29からの信号(検出値)に応じた溶湯MLの付着量(補正量V2)を特定する。そして、処理は終了する。
In step S5, the hot
ステップS3において溶湯が付着していないと判定された場合、次回の成形サイクルにおいては、設定湯量V1のみに基づいて傾斜角θが算出される。すなわち、ラドル23により汲み出す湯量が設定湯量V1となる傾斜角θが算出される。
If it is determined in step S3 that no molten metal has adhered, the inclination angle θ is calculated based only on the set amount of molten metal V1 in the next molding cycle. That is, the inclination angle θ at which the amount of hot water pumped out by the
一方、ステップS3において溶湯が付着していると判定された場合、次回の成形サイクルにおいては、設定湯量V1と、今回の成形サイクルのステップS5において算出された補正量V2とに基づいて傾斜角θが算出される。すなわち、ラドル23により汲み出す湯量が設定湯量V1+補正量V2となる傾斜角θが算出される。これにより、設定湯量V1の溶湯が射出スリーブ7に注がれることが期待される。
On the other hand, when it is determined in step S3 that the molten metal has adhered, in the next molding cycle, the inclination angle θ is based on the set hot water amount V1 and the correction amount V2 calculated in step S5 of the current molding cycle. Is calculated. That is, the inclination angle θ at which the amount of hot water pumped out by the
なお、ステップS5は、付着の有無の判定結果に関わらず、常に実行されてもよい。この場合であっても、溶湯の付着が検出されない場合には、補正量V2は0となるから、次回の成形サイクルにおいては、設定湯量V1のみに基づいて傾斜角θが算出される。 Note that step S5 may always be executed regardless of the determination result of the presence or absence of adhesion. Even in this case, when the adhesion of the molten metal is not detected, the correction amount V2 becomes 0. Therefore, in the next molding cycle, the inclination angle θ is calculated based only on the set molten metal amount V1.
また、ステップS1の終了後、ダイカストマシン1は、ステップS2〜S5と並行して、射出装置3による溶湯MLのキャビティ107への射出、不図示の型締装置による型開き、不図示の押出装置による成形品の押し出しなどを行う。
After step S1, the
図4(a)は、センサ29により撮像された画像111の一例を示す図である。図4(b)は、図4(a)の領域IVbの拡大図である。
FIG. 4A is a diagram illustrating an example of an
画像111は、例えば、ラドル23の内側面の全体の像を含んでいる。画像111において、ラドル23の像と、ラドル23に付着した溶湯MLの像とは、色が異なる。そこで、センサ29は、画像111の色に基づいてラドル23と溶湯MLとを判別し、溶湯MLの表面積を算出する。
The
表面積は、例えば、溶湯MLの色であると判定される画素113の数と、画素113の面積と、画像111の縮尺とに基づいて算出される。画素113の面積は、センサ29により記憶されている。また、画像111の縮尺は、予め入力部33により入力されてもよいし、予め入力されたラドル23の実際の寸法と画像111におけるラドル23の像の寸法とに基づいて算出されてもよい。
The surface area is calculated based on, for example, the number of
以上の実施形態によれば、給湯装置5は、保温炉151に保持されている溶湯MLを汲み出し、汲み出した溶湯MLを、金型101のキャビティ107に連通する射出スリーブ7に注ぐラドル23と、射出スリーブ7へ溶湯MLを注いだ後のラドル23における溶湯MLの付着状態を検出するセンサ29とを有する。
According to the above embodiment, the hot
一方、上述のように、ラドル23のライニングの効果が低下すると、ラドル23に溶湯MLが付着する。従って、給湯装置5は、給湯後のラドル23における溶湯MLの付着状態に基づいて、ラドル23の異常を検出することができる。その結果、ラドル23の交換などを作業者に促すことなどが可能となり、ラドルの異常に起因する不良品の発生リスクが低減される。
On the other hand, as described above, when the lining effect of the
センサ29は、ラドル23に付着した溶湯MLの表面積を検出する。従って、溶湯MLの付着量を比較的容易且つ正確に検出することができる。その結果、溶湯の付着の有無の判定を正確に行ったり、当該判定に基づくラドルの交換を促す報知を適切な時期に行ったり、ラドル23の傾斜角θの補正を正確に行うことができる。
The
センサ29は、ラドル23を撮像するビジョンセンサである。従って、センサ29の取付位置は、給湯後のラドル23を撮像可能な範囲であればよく、自由度が高い。歪ゲージ式のロードセルによりラドル23の重量を検出して付着状態を検出する場合、熱による部材の膨張などにより誤差が生じるおそれがある。しかし、ビジョンセンサであれば、そのようなおそれもない。
The
給湯装置5は、センサ29により溶湯MLの付着が検出されたことを条件として含む所定の報知条件(本実施形態では、付着が検出されたことのみが報知条件)が満たされたときに所定の報知動作(ステップS4)を行う出力部39を有する。従って、上述のように、適切な時期にラドル23の交換を促すことができる。
The hot
給湯装置5は、溶湯MLの汲み出し及び注ぎを行うようにラドル23を駆動するラドル用モータ35(駆動装置)と、センサ29の検出結果に応じてラドル23が汲み出す溶湯MLの量を変化させるようにラドル用モータ35を制御する制御装置31とを有する。従って、ライニングの効果低下に伴ってラドル23に溶湯MLが付着する場合においても、射出スリーブ7への給湯量を適切な量とすることができる。その結果、ラドルの異常に起因する不良品の発生リスクが低減される。
The hot
センサ29は、ラドル23における溶湯MLの付着量に応じて変化する検出結果(本実施形態では表面積)を出力する。制御装置31は、検出結果の変化に応じてラドル23が汲み出す溶湯MLの量を変化させるようにラドル用モータ35を制御する。従って、成形サイクルの進行などに伴う溶湯MLの付着量の変化を正確に捉え、ラドル23により汲み出す溶湯MLの補正量を的確に変化させることができる。
The
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態に係る給湯装置のセンサ129を説明する模式図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the
第1の実施形態のセンサ29は、溶湯MLの表面積を検出したのに対し、第2の実施形態のセンサ129は、溶湯MLの体積を検出する。具体的には、以下のとおりである。
The
センサ129は、ラドル23の内面の複数の位置について、ラドル23の内面又は溶湯MLの表面との距離Lを計測する。換言すれば、センサ129は、ラドル23の内面及び溶湯MLの表面形状を計測する。そして、センサ129は、検出した表面形状と、予め取得されている溶湯MLが付着していない状態のラドル23の内面の形状との差分を、溶湯MLの体積として算出する。
The
なお、溶湯MLが付着していない状態のラドル23の内面の形状は、例えば、成形サイクル開始前にセンサ129によりラドル23の内面の形状を検出することにより取得される。
In addition, the shape of the inner surface of the
このようなセンサ129は、例えば、レーザ干渉計や超音波センサにより構成される。また、センサ129は、例えば、ラドル23に対向するように2次元配列された複数のセンサ素子129aを有し、複数の位置について同時に距離Lを検出する。一のセンサ素子129a又は1次元配列されたセンサ素子129a等によりラドル23を走査することにより、複数の位置について距離Lが検出されてもよい。
Such a
(変形例)
図6は、第2の実施形態の変形例に係るセンサ229を説明する模式図である。センサ229は、溶湯MLが付着していない状態のラドル23の内面の形状と、溶湯MLの表面形状とを同時に検出する。そして、これらの形状の差分を、溶湯MLの体積として算出する。このようなセンサ229は、例えば、超音波センサにより構成される。
(Modification)
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a
なお、第2の実施形態及び変形例のダイカストマシンにおいて、その他の構成及び動作は、第1の実施形態と概ね同様である。ただし、センサ129及び229により付着量を直接検出可能であることから、付着量データD1は不要である。
In the die casting machine of the second embodiment and the modified example, other configurations and operations are substantially the same as those of the first embodiment. However, since the adhesion amount can be directly detected by the
以上の第2の実施形態及び変形例によれば、センサ129及び229は、ラドル23に付着した溶湯MLの体積を検出することから、第1の実施形態に比較して、より正確に溶湯MLの付着量を検出することができる。その結果、溶湯の付着の有無の判定を正確に行ったり、当該判定に基づくラドルの交換を促す報知を適切な時期に行ったり、ラドル23の傾斜角θの補正を正確に行うことができる。
According to the second embodiment and the modification described above, the
(第3の実施形態)
図7は、第3の実施形態に係るダイカストマシン301の信号処理系の構成を示すブロック図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a signal processing system of the
第1の実施形態では、付着量算出部49は、センサ29から付着量を特定可能な検出値(表面積)が入力され、当該検出値に基づいて付着量(補正量V2)を算出した。これに対し、第3の実施形態では、付着量算出部349は、センサ29からは、付着有無判定部47を介して、付着の有無(V0)のみが入力される。
In the first embodiment, the adhesion
そして、付着有無判定部47において、給湯後のラドル23に溶湯MLが付着していると判定された場合、付着量算出部349は、成形サイクル開始前に予め入力されている情報のみに基づいて、付着量(補正量V2)を算出する。
When the adhesion presence /
具体的には、付着量算出部349は、入力部33等を介して入力された、現在の設定湯量V1及びラドルサイズV3に基づいて補正量V2を算出する。ラドルサイズV3は、ラドル23の容積であってもよいし、製造者において定めたラドルサイズの規格の名称(例えば、L、M、S)であってもよい。
Specifically, the adhesion
また、付着量データD3は、設定湯量及びラドルサイズの種々の組み合わせに対して、溶湯MLの付着量を対応付けたマップを保持している。そして、付着量算出部349は、付着量データD3を参照することにより、現在の設定湯量V1及びラドルサイズV3に基づいて補正量V2を算出する。
The adhesion amount data D3 holds a map in which the adhesion amount of the molten metal ML is associated with various combinations of the set hot water amount and the ladle size. Then, the adhesion
なお、ダイカストマシン301のその他の構成及び動作については、第1の実施形態と同様である。
Other configurations and operations of the
以上の第3の実施形態によれば、制御装置331は、センサ29の検出結果から溶湯MLの付着の有無に係る情報(V0)のみを取得し、溶湯MLの付着が検出されたときは、予め保持している情報(V1、V3、D3)に基づいてラドル23における溶湯MLの付着量を算出し、その算出した付着量に応じて、ラドル23が汲み出す溶湯MLの量を変化させる。
According to the third embodiment described above, the
従って、センサ29は、付着の有無を検出可能なものであればよく、センサの選択肢が増える。また、例えば、センサ29が撮像に基づいて溶湯MLの表面積を検出する場合、ラドル23に対するセンサ29の撮影方向によって表面積の検出値は変化し得る。従って、第1の実施形態では、そのような影響も考慮して、センサ29の取付位置を決定したり、付着量データD1を構築したりする必要がある。しかし、第3の実施形態では、そのようなことを考慮する必要がない。
Accordingly, the
ラドルは、一般にシンプルな形状をしている。従って、例えば、金型における溶湯MLの付着に比較して、ラドルにおける溶湯MLの付着は、一定のパターンで生じる可能性が高く、また、そのパターンに基づく付着量の予測方法は、複数のラドル間で共用できる可能性が高い。その結果、上述のように、付着の有無の判定結果、及び、センサ29による付着状態の検出前に予め入力されている情報のみに基づいて、溶湯の付着量を予測することができる。
A ladle generally has a simple shape. Therefore, for example, compared to the adhesion of the molten metal ML in the mold, the adhesion of the molten metal ML in the ladle is more likely to occur in a certain pattern, and the method for predicting the adhesion amount based on the pattern includes a plurality of ladles. There is a high possibility of sharing. As a result, as described above, the adhesion amount of the molten metal can be predicted based only on the determination result of the presence / absence of adhesion and information input in advance before the detection of the adhesion state by the
(第4の実施形態)
図8は、本発明の第4の実施形態に係る給湯装置(ダイカストマシン)が実行する給湯に係る処理の手順を示すフローチャートである。換言すれば、図8は、図3に対応するフローチャートである。
(Fourth embodiment)
FIG. 8: is a flowchart which shows the procedure of the process which concerns on the hot water performed by the hot water supply apparatus (die-casting machine) which concerns on the 4th Embodiment of this invention. In other words, FIG. 8 is a flowchart corresponding to FIG.
なお、第4の実施形態の給湯装置のハードウェハ構成は第1の実施形態と同様であり、以下の説明においては第1の実施形態の符号を参照する。 The hardware configuration of the hot water supply apparatus of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and the reference numerals of the first embodiment are referred to in the following description.
図8のステップS11、S13、S14、S18、S19は、図3のステップS1〜S5と同様であり、説明は省略する。 Steps S11, S13, S14, S18, and S19 in FIG. 8 are the same as steps S1 to S5 in FIG.
ステップS12では、制御装置31は、給湯回数nの値を1つ増加させる。給湯回数nは、例えば、ダイカストマシン1の出荷時又はラドル23の交換時から給湯を行った回数である。給湯回数nは、入力部33に対する所定の操作などにより初期値(例えば0)とされる。また、ダイカストマシン1の稼働停止時の給湯回数nの値は、次の稼働開始時まで保持される。
In step S12,
ステップS15では、制御装置31は、付着検出回数mの値を1つ増加させる。付着検出回数mは、例えば、ダイカストマシン1の出荷時又はラドル23の交換時から計数された、給湯後のラドル23において溶湯MLが付着していると判定された回数である。付着検出回数mは、給湯回数nが初期値とされるタイミングと同じタイミングで初期値(例えば0)とされる。また、ダイカストマシン1の稼働停止時の付着検出回数mの値は、次の稼働開始時まで保持される。
In step S15, the
ステップS16では、制御装置31は、給湯回数nが所定の閾値n0を越えたか否か判定する。給湯回数nが閾値n0を超えたと判定された場合は、処理はステップS17に進む。給湯回数nが閾値n0を超えていないと判定された場合は、処理は、以降のステップをスキップして、終了する。
In step S16, the
ステップS17では、制御装置31は、付着検出回数mが所定の閾値m0を越えたか否か判定する。付着検出回数mが閾値m0を超えたと判定された場合は、処理はステップS18に進む。付着検出回数mが閾値m0を超えていないと判定された場合は、処理は、以降のステップをスキップして、終了する。
In step S17, the
上記のように、本実施形態では、センサ29の検出結果に基づいて溶湯MLがラドル23に付着していると判定されただけでは(ステップS14)、報知(ステップS18)や補正量算出(ステップS19)の処理は実行されない。センサ29の検出結果に基づいて溶湯MLがラドル23に付着していると判定され、且つ、給湯回数n及び付着検出回数mが閾値n0、m0を超えたときに、報知や補正量算出の処理が実行される。
As described above, in the present embodiment, only when it is determined that the molten metal ML adheres to the
換言すれば、給湯装置5は、ラドル23による給湯回数nを計数する計数部(ステップS12を実行する制御装置31)を有し、報知を行うための報知条件は、センサ29により溶湯MLの付着が検出されたことだけでなく、計数部の計数した給湯回数nが所定回数(n0)を超えたことなどを条件として更に含む。
In other words, the hot
従って、偶発的に生じた異常により、報知や補正量算出の処理が実行されることが抑制され、ラドル23のライニングの低下を適切に検出することなどができる。
Therefore, it is possible to suppress the notification and the correction amount calculation process from being executed due to an accident that has occurred accidentally, and to appropriately detect a decrease in the lining of the
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
溶湯の付着状態を検出するセンサは、ビジョンセンサ、レーザ干渉計、超音波センサに限定されない。例えば、センサは、ラドル及び溶湯から放射される赤外線に基づいてこれらの温度を検出するサーモビューア(2次元放射温度計)であってもよい。すなわち、溶湯の温度がラドルの温度よりも高温であることに基づいて付着状態が検出されてもよい。また、例えば、センサは、ラドル用モータ(35)の負荷トルクを検出するトルクセンサであってもよい。すなわち、溶湯の付着によって生じるラドルの重量の変化に基づいて付着状態が検出されてもよい。また、ビジョンセンサは、可視光に基づく撮像を行うものに限定されない。例えば、ビジョンセンサは、赤外光や紫外光に基づく撮像を行うものであってもよい。 The sensor that detects the adhesion state of the molten metal is not limited to a vision sensor, a laser interferometer, and an ultrasonic sensor. For example, the sensor may be a thermo viewer (two-dimensional radiation thermometer) that detects these temperatures based on infrared rays emitted from a ladle and a molten metal. That is, the adhesion state may be detected based on the fact that the temperature of the molten metal is higher than the temperature of the ladle. For example, the sensor may be a torque sensor that detects a load torque of the ladle motor (35). That is, the adhesion state may be detected based on a change in the weight of the ladle caused by the adhesion of the molten metal. Further, the vision sensor is not limited to one that performs imaging based on visible light. For example, the vision sensor may perform imaging based on infrared light or ultraviolet light.
報知は、付着量の大小に応じて異なる態様で行われたり、給湯回数の増加に応じて異なる態様で行われたりしてもよい。 The notification may be performed in a different mode depending on the amount of adhesion, or may be performed in a different mode according to an increase in the number of hot water supplies.
溶湯の付着量の算出方法は、データ(D1、D3)に基づくものに限定されない。例えば、検出された表面積が代入される所定の計算式により、付着量が算出されてもよい。 The calculation method of the adhesion amount of a molten metal is not limited to the method based on data (D1, D3). For example, the adhesion amount may be calculated by a predetermined calculation formula into which the detected surface area is substituted.
制御装置が第3の実施形態のように、センサから付着量に係る情報を取得せずに付着量を算出する場合、算出に利用される情報は、現在の設定湯量(V1)及び現在のラドルサイズ(V3)に限定されない。例えば、ラドルの形状を分類したラドルタイプ、溶湯温度、溶湯の種類、給湯回数(n)、付着検出回数(m)が利用されてもよい。 When the control device calculates the adhesion amount without acquiring the information related to the adhesion amount from the sensor as in the third embodiment, the information used for the calculation is the current set hot water amount (V1) and the current ladle. It is not limited to size (V3). For example, a ladle type in which the shape of the ladle is classified, a molten metal temperature, a molten metal type, the number of times of hot water supply (n), and the number of times of adhesion detection (m) may be used.
センサ及び制御装置の役割分担は、実施形態の態様に限定されない。例えば、第1の実施形態において、センサは画像を制御装置に出力し、制御装置において、画像処理を行って溶湯の表面積を算出してもよい。 The division of roles between the sensor and the control device is not limited to the aspect of the embodiment. For example, in the first embodiment, the sensor may output an image to the control device, and the control device may perform image processing to calculate the surface area of the molten metal.
5…給湯装置、7…射出スリーブ、23…ラドル、29…センサ、101…金型、107…キャビティ、151…保温炉、ML…溶湯。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記射出スリーブへ溶湯を注いだ後の前記ラドルにおける溶湯の付着状態を検出するセンサと、
を有する給湯装置。 A ladle that pumps out the molten metal held in the heat-retaining furnace and pours the molten metal into the injection sleeve that communicates with the cavity of the mold;
A sensor for detecting the adhesion state of the molten metal in the ladle after pouring the molten metal into the injection sleeve;
A water heater.
請求項1に記載の給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the sensor detects a surface area of the molten metal attached to the ladle.
請求項1又は2に記載の給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the sensor detects a volume of the molten metal attached to the ladle.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の給湯装置。 The hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor is a vision sensor that images the ladle.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の給湯装置。 The hot water supply apparatus of any one of Claims 1-4 which have an output part which performs a predetermined | prescribed alerting | reporting operation | movement, when the predetermined | prescribed alerting | reporting conditions containing on condition that the adhesion of the molten metal was detected by the said sensor are satisfy | filled. .
前記報知条件は、前記計数部の計数した給湯回数が所定回数を超えたことを条件として更に含む
請求項5に記載の給湯装置。 A counting unit for counting the number of hot water supply by the ladle;
The hot water supply apparatus according to claim 5, wherein the notification condition further includes a condition that the number of hot water supplies counted by the counting unit exceeds a predetermined number.
前記センサの検出結果に応じて前記ラドルが汲み出す溶湯の量を変化させるように前記駆動装置を制御する制御装置と、
を有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の給湯装置。 A drive for driving the ladle to pump and pour molten metal;
A control device for controlling the drive device so as to change the amount of the melt pumped out by the ladle according to the detection result of the sensor;
The hot water supply device according to any one of claims 1 to 6.
前記制御装置は、前記検出結果の変化に応じて前記ラドルが汲み出す溶湯の量を変化させるように前記駆動装置を制御する
請求項7に記載の給湯装置。 The sensor outputs a detection result that changes according to the amount of molten metal in the ladle,
The hot water supply device according to claim 7, wherein the control device controls the driving device so as to change an amount of molten metal pumped out by the ladle in accordance with a change in the detection result.
請求項7に記載の給湯装置。 The control device obtains only information related to the presence or absence of adhesion of the molten metal from the detection result of the sensor. The hot water supply apparatus according to claim 7, wherein the amount of molten metal pumped out by the ladle is changed according to the calculated adhesion amount.
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