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JP7510282B2 - Water heaters and die casting machines - Google Patents
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

この発明は、給湯装置およびダイカストマシンに関し、特に、溶湯炉から溶湯を汲み上げるラドルを有する給湯装置およびそのような給湯装置を備えたダイカストマシンに関する。 This invention relates to a water supply device and a die casting machine, and in particular to a water supply device having a ladle that draws molten metal from a melting furnace and a die casting machine equipped with such a water supply device.

従来、溶湯炉から溶湯を汲み上げるラドルを有する給湯装置を備えたダイカストマシンが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, die casting machines equipped with a water supply device having a ladle that draws molten metal from a melting furnace are known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、ラドルを有する給湯装置を備えたダイカストマシンが開示されている。このダイカストマシンは、溶解炉から金属溶湯を汲み上げるラドルと、ラドルにより汲み上げられた金属溶湯が注ぎ入れられる射出スリーブと、射出スリーブ内で射出プランジャを進退させる進退駆動手段と、ラドルから射出スリーブ内に注ぎ入れられた金属溶湯の湯面高さを測定する湯面検出センサーとを備える。このダイカストマシンは、ラドルにより金属溶湯を射出スリーブの給湯口から注ぎ入れた後、磁歪式の湯面検出センサーにより給湯口の上方から給湯口内の湯面高さを測定し、測定された湯面高さから射出スリーブ内の溶湯総量を演算する。得られた溶湯総量は、射出プランジャの射出工程において射出動作を切り替える切替位置の設定に利用される。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses a die casting machine equipped with a molten metal supply device having a ladle. This die casting machine is equipped with a ladle that draws up molten metal from a melting furnace, an injection sleeve into which the molten metal drawn up by the ladle is poured, an advance/retract drive means that moves the injection plunger back and forth within the injection sleeve, and a molten metal level detection sensor that measures the molten metal level of the molten metal poured from the ladle into the injection sleeve. After the molten metal is poured into the injection sleeve through the inlet of the injection sleeve by the ladle, this die casting machine measures the molten metal level in the inlet from above the inlet using a magnetostrictive molten metal level detection sensor, and calculates the total amount of molten metal in the injection sleeve from the measured molten metal level. The obtained total amount of molten metal is used to set a switching position that switches the injection operation during the injection process of the injection plunger.

特開2018-171626号公報JP 2018-171626 A

しかしながら、上記特許文献1では、溶湯が射出スリーブ内に注入された後、射出スリーブ内の溶湯の湯面高さ測定が行われるため、溶湯が射出スリーブ内に注入されてから射出プランジャによる溶湯の射出を開始するまでに要する時間が長くなる。その結果、射出スリーブ内での溶湯の温度が低下するという問題点がある。溶湯の温度低下は、成形品の品質低下の要因となる。 However, in the above-mentioned Patent Document 1, the level of the molten metal in the injection sleeve is measured after the molten metal is injected into the injection sleeve, which lengthens the time required from when the molten metal is injected into the injection sleeve until the injection plunger starts to inject the molten metal. As a result, there is a problem in that the temperature of the molten metal in the injection sleeve drops. The drop in temperature of the molten metal is a factor in reducing the quality of the molded product.

すなわち、溶湯は、ラドルから射出スリーブ内に注入されると、射出スリーブ内で拡がって、表面積(射出スリーブの内面との接触面積および湯面の面積)が増大し、射出スリーブを介して放熱が促進されるため、射出スリーブ内で急激に温度が低下する。溶湯の温度低下により、金型内への湯回り不良(金型のキャビティの隅々まで溶湯が行き渡らないこと)の発生、製品内部に混入する破断チル層(射出スリーブ内で凝固した金属)の増加など、成形品の品質上、望ましくない事象が発生する。 That is, when the molten metal is injected from the ladle into the injection sleeve, it spreads inside the injection sleeve, increasing its surface area (the area of contact with the inner surface of the injection sleeve and the area of the molten metal surface), and heat dissipation is promoted through the injection sleeve, causing a sudden drop in temperature inside the injection sleeve. The drop in temperature of the molten metal can cause undesirable phenomena in terms of the quality of the molded product, such as poor flow inside the mold (the molten metal does not reach every corner of the mold cavity) and an increase in the amount of broken chill layers (metal solidified inside the injection sleeve) mixed into the product.

また、注入直後の溶湯の湯面には波が生じるが、射出スリーブは長い筒状部材のため、波が減衰するまでに時間がかかる。そのため、波の減衰を待たずに測定する場合には波による湯面高さ測定の誤差が増大しやすく、波の減衰を待つ場合には測定に要する時間が長くなり、溶湯温度の低下をもたらすという不都合も存在する。 In addition, waves occur on the surface of the molten metal immediately after injection, but because the injection sleeve is a long cylindrical member, it takes time for the waves to decay. Therefore, if measurements are taken without waiting for the waves to decay, errors in the measurement of the molten metal surface height due to the waves are likely to increase, and if measurements are taken while waiting for the waves to decay, the time required for measurement increases, resulting in a drop in the molten metal temperature.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、射出スリーブ内の溶湯の温度低下を抑制しつつ射出スリーブへの給湯量を測定することが可能な給湯装置およびダイカストマシンを提供することである。 This invention was made to solve the problems described above, and one objective of the invention is to provide a molten metal supply device and die casting machine that can measure the amount of molten metal supplied to the injection sleeve while suppressing a drop in the temperature of the molten metal in the injection sleeve.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における給湯装置は、溶湯を受け入れるラドルと、溶湯炉からラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を射出スリーブ内へ注湯するようにラドルを移動させるラドル移動機構と、射出スリーブ内への注湯前のラドル内に汲み上げられた溶湯を検出する溶湯検出部と、溶湯検出部の検出結果に基づき、ラドル内の溶湯量を取得する制御部と、を備え、溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面画像を取得するイメージセンサを含み、制御部は、湯面画像における溶湯の湯面高さ、または、湯面画像における湯面面積に基づいて、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。 In order to achieve the above-mentioned object, a water supply device in a first aspect of the present invention comprises a ladle for receiving molten metal, a ladle moving mechanism for drawing molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moving the ladle so as to pour the drawn molten metal into the injection sleeve, a molten metal detection unit for detecting the molten metal drawn into the ladle before pouring it into the injection sleeve, and a control unit for acquiring the amount of molten metal in the ladle based on the detection result of the molten metal detection unit , wherein the molten metal detection unit includes an image sensor for acquiring an image of the surface of the molten metal in the ladle, and the control unit is configured to acquire the amount of molten metal in the ladle based on the surface height of the molten metal in the molten metal surface image or the surface area of the molten metal in the molten metal surface image .

この発明の第1の局面による給湯装置では、上記のように、射出スリーブ内への注湯前のラドル内に汲み上げられた溶湯を検出する溶湯検出部と、溶湯検出部の検出結果に基づき、ラドル内の溶湯量を取得する制御部と、を設け、溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面画像を取得するイメージセンサを含み、制御部は、湯面画像における溶湯の湯面高さ、または、湯面画像における湯面面積に基づいて、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。これにより、射出スリーブ内への注湯前に、溶湯炉からラドル内に汲み上げられた溶湯量を取得できる。ラドル内に溶湯が保持された状態で溶湯量を取得できるので、射出スリーブ内への注湯後には待機時間が発生せず、速やかに射出工程を開始することができる。なお、ラドル内では、射出スリーブ内と比べて溶湯の表面積が小さくなり、汲み上げ時のラドルと溶湯炉内の溶湯との接触によりラドル自体の温度も溶湯温度に近づくため、射出スリーブ内と比べて溶湯の温度低下速度は非常に小さい。また、射出スリーブ内の湯面面積と比べて、ラドル内の湯面面積が小さくなるため、ラドル内で湯面に波が生じても、速やかに波が減衰する。そのため、溶湯温度低下を抑制しつつ、速やかに溶湯検出ができる。以上により、射出スリーブ内の溶湯の温度低下を抑制しつつ射出スリーブへの給湯量を測定することができる。 In the molten metal supply device according to the first aspect of the present invention, as described above, a molten metal detection unit that detects the molten metal pumped up into the ladle before pouring into the injection sleeve and a control unit that acquires the amount of molten metal in the ladle based on the detection result of the molten metal detection unit are provided . The molten metal detection unit includes an image sensor that acquires an image of the surface of the molten metal in the ladle, and the control unit is configured to acquire the amount of molten metal in the ladle based on the height of the molten metal in the image of the molten metal or the area of the molten metal in the image of the molten metal. This makes it possible to acquire the amount of molten metal pumped up from the molten metal furnace into the ladle before pouring into the injection sleeve. Since the amount of molten metal can be acquired while the molten metal is held in the ladle, no waiting time occurs after pouring into the injection sleeve, and the injection process can be started promptly. Note that the surface area of the molten metal in the ladle is smaller than that in the injection sleeve, and the temperature of the ladle itself approaches the molten metal temperature due to contact between the ladle and the molten metal in the molten metal furnace during pumping, so the temperature of the molten metal decreases at a much slower rate than in the injection sleeve. In addition, since the surface area of the molten metal in the ladle is smaller than that in the injection sleeve, even if waves occur on the molten metal surface in the ladle, the waves quickly decay. Therefore, the molten metal can be detected quickly while suppressing a drop in temperature of the molten metal. As a result, the amount of molten metal supplied to the injection sleeve can be measured while suppressing a drop in temperature of the molten metal in the injection sleeve.

上記第1の局面による給湯装置において、好ましくは、制御部は、溶湯検出部による検出後、射出スリーブに対する注湯完了以前に、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。このように構成すれば、注湯が完了するタイミングまでに、射出スリーブに供給される溶湯の供給量(すなわち、ラドル内の溶湯量)を確実に取得できる。その結果、注湯後の待機時間を発生させることなく、注湯が完了した直後に、得られた溶湯量を用いて射出装置の射出工程を開始することができる。これにより、溶湯温度の低下を効果的に抑制でき、成形品の品質および生産効率を向上させることができる。 In the water supply device according to the first aspect described above, the control unit is preferably configured to obtain the amount of molten metal in the ladle after detection by the molten metal detection unit and before the pouring of molten metal into the injection sleeve is completed. With this configuration, the amount of molten metal to be supplied to the injection sleeve (i.e., the amount of molten metal in the ladle) can be reliably obtained by the time pouring is completed. As a result, the injection process of the injection device can be started using the obtained amount of molten metal immediately after pouring is completed, without creating a waiting time after pouring. This makes it possible to effectively suppress a decrease in the temperature of the molten metal, improving the quality and production efficiency of the molded product.

上記第1の局面による給湯装置において、好ましくは、溶湯検出部は、溶湯炉の上方位置に設けられ、汲み上げ時に溶湯炉から引き上げられたラドル内の溶湯を検出する。このように構成すれば、給湯動作の初期に、溶湯炉から溶湯を汲み上げた際のラドル内の溶湯を検出できる。そのため、溶湯を検出してから、射出スリーブに注湯するまでの時間を、最大限確保できる。ここで、ダイカストマシンによる鋳造サイクルタイムが短くなるほど生産効率が向上することから、制御部が溶湯量を算出するための演算処理に割り当て可能な時間は、短時間となる場合がある。上記構成によれば、検出結果を取得して制御部が溶湯量を算出するまでに十分な時間余裕を確保できるので、待機時間の発生を回避して、高品質、高生産効率での成形品の生産が可能となる。 In the above-mentioned molten metal supply device according to the first aspect, the molten metal detection unit is preferably provided at a position above the molten metal furnace and detects the molten metal in the ladle that is raised from the molten metal furnace during pumping. With this configuration, the molten metal in the ladle when the molten metal is pumped from the molten metal furnace can be detected at the beginning of the molten metal supply operation. Therefore, the time from when the molten metal is detected to when it is poured into the injection sleeve can be maximized. Here, since the shorter the casting cycle time of the die casting machine, the higher the production efficiency, the shorter the time that the control unit can allocate to the calculation process for calculating the amount of molten metal may be. With the above configuration, a sufficient amount of time can be ensured between when the detection result is obtained and when the control unit calculates the amount of molten metal, thereby avoiding the occurrence of waiting time and enabling the production of molded products with high quality and high production efficiency.

この場合、好ましくは、溶湯検出部は、溶湯を検出するセンサと、センサを内部に収容する筐体と、筐体内に冷媒を供給する冷媒配管とを含む。このように構成すれば、溶湯検出部のセンサに対する、溶湯炉からの熱の影響を効果的に遮断できる。その結果、溶湯検出部を溶湯炉の上方位置に配置する場合でも、熱の影響を受けることなく高精度な溶湯検出ができる。 In this case, the molten metal detection unit preferably includes a sensor that detects the molten metal, a housing that houses the sensor, and a refrigerant pipe that supplies refrigerant into the housing. This configuration effectively blocks the effect of heat from the molten metal furnace on the sensor of the molten metal detection unit. As a result, even if the molten metal detection unit is positioned above the molten metal furnace, it can detect the molten metal with high accuracy without being affected by heat.

上記第1の局面による給湯装置において、好ましくは、ラドル移動機構は、ラドルを保持するアームを含み、溶湯検出部は、アームに設けられ、ラドルの上方から溶湯を検出する。このように構成すれば、ラドルの移動に伴って溶湯検出部も移動させることができるので、溶湯炉から射出スリーブまでのラドルの移動軌跡における任意の位置およびタイミングで溶湯検出が行える。そのため、溶湯の供給動作に応じて、溶湯検出の位置およびタイミングを容易に最適化できる。 In the water supply device according to the first aspect above, preferably, the ladle movement mechanism includes an arm that holds the ladle, and the molten metal detection unit is provided on the arm and detects the molten metal from above the ladle. With this configuration, the molten metal detection unit can be moved in conjunction with the movement of the ladle, so that molten metal can be detected at any position and timing on the movement trajectory of the ladle from the molten metal furnace to the injection sleeve. Therefore, the position and timing of molten metal detection can be easily optimized according to the molten metal supply operation.

上記第1の局面による給湯装置において、好ましくは、溶湯検出部は、溶湯炉から射出スリーブまでのラドルの移動軌跡の前半部に属する位置において、ラドルの上方から溶湯を検知するように設けられている。このように構成すれば、溶湯炉から射出スリーブまでのラドルの移動過程の早い段階で溶湯の検出が行える。そのため、溶湯検出後、注湯完了までの間で、溶湯量の算出処理を行う時間を十分に確保できる。この結果、演算処理の完了待ちの待機時間が発生することを抑制し、効果的に溶湯の温度低下を抑制しつつ、高い生産効率での成形品の生産が可能となる。 In the above-mentioned water supply device according to the first aspect, the molten metal detection unit is preferably provided to detect the molten metal from above the ladle at a position belonging to the first half of the ladle's movement trajectory from the molten metal furnace to the injection sleeve. With this configuration, the molten metal can be detected at an early stage in the process of the ladle moving from the molten metal furnace to the injection sleeve. Therefore, sufficient time can be secured to perform the calculation process of the amount of molten metal after the detection of the molten metal until the completion of pouring. As a result, the occurrence of waiting time for the calculation process to be completed is suppressed, and molded products can be produced with high production efficiency while effectively suppressing the drop in the temperature of the molten metal.

この発明の第2の局面による給湯装置は溶湯を受け入れるラドルと、溶湯炉からラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を射出スリーブ内へ注湯するようにラドルを移動させるラドル移動機構と、射出スリーブ内への注湯前のラドル内に汲み上げられた溶湯を検出する溶湯検出部と、溶湯検出部の検出結果に基づき、ラドル内の溶湯量を取得する制御部と、を備え、溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面幅を測定する変位センサを含み、制御部は、溶湯検出部が測定した湯面幅に基づいて、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。このように構成すれば、変位センサによって、ラドル内の溶湯を容易に検出できる。ラドル内の溶湯量に応じて湯面幅が変化するので、得られた湯面幅から、ラドル内の溶湯量を容易に算出することができる。 A molten metal supplying device according to a second aspect of the present invention includes a ladle for receiving molten metal, a ladle movement mechanism for pumping molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moving the ladle so as to pour the pumped molten metal into the injection sleeve, a molten metal detection unit for detecting the molten metal pumped into the ladle before pouring into the injection sleeve, and a control unit for acquiring the amount of molten metal in the ladle based on the detection result of the molten metal detection unit, the molten metal detection unit including a displacement sensor for measuring the width of the molten metal surface in the ladle , and the control unit is configured to acquire the amount of molten metal in the ladle based on the width of the molten metal surface measured by the molten metal detection unit . With this configuration, the molten metal in the ladle can be easily detected by the displacement sensor. Since the width of the molten metal surface changes depending on the amount of molten metal in the ladle, the amount of molten metal in the ladle can be easily calculated from the obtained width of the molten metal surface.

この場合、好ましくは、ラドル内の湯面幅と、ラドル内の溶湯量との関係式を記憶する記憶部をさらに備え、制御部は、検出された湯面幅と、関係式とにより、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。このように構成すれば、変位センサの測定値(湯面高さまたは湯面幅)とラドル内の溶湯量との関係式を、実験またはシミュレーションにより予め求めておくことにより、装置稼働時には、変位センサの測定値を関係式に当てはめるだけの処理負荷の小さい演算処理で迅速かつ高精度に溶湯量を取得することができる。 In this case, preferably, the apparatus further includes a memory unit for storing a relational expression between the width of the molten metal surface in the ladle and the amount of molten metal in the ladle, and the control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle from the detected width of the molten metal surface and the relational expression. With this configuration, the relational expression between the measurement value of the displacement sensor (the height of the molten metal surface or the width of the molten metal surface) and the amount of molten metal in the ladle is determined in advance by experiment or simulation, and during operation of the apparatus, the amount of molten metal can be obtained quickly and accurately by a calculation process with a small processing load that only involves applying the measurement value of the displacement sensor to the relational expression.

この場合、好ましくは、湯面画像における溶湯範囲と、ラドル内の溶湯量との関係式、または、湯面画像における湯面面積と、ラドル内の溶湯量との関係式を記憶する記憶部をさらに備え、制御部は、取得された湯面画像における溶湯範囲の湯面高さと、湯面画像における溶湯範囲とラドル内の溶湯量との関係式とにより、ラドル内の溶湯量を取得するか、または、取得された湯面画像における湯面面積と、湯面画像における湯面面積とラドル内の溶湯量との関係式とにより、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。このように構成すれば、溶湯画像における溶湯範囲とラドル内の溶湯量との関係式を、実験またはシミュレーションにより予め求めておくことにより、装置稼働時には、溶湯画像から求めた溶湯範囲の値を関係式に当てはめるだけで容易に容易かつ高精度に溶湯量を取得することができる。 In this case, preferably, the apparatus further includes a storage unit for storing a relational expression between the range of molten metal in the molten metal surface image and the amount of molten metal in the ladle, or a relational expression between the surface area of molten metal in the molten metal surface image and the amount of molten metal in the ladle, and the control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle from the surface height of the molten metal range in the acquired molten metal surface image and the relational expression between the range of molten metal in the molten metal surface image and the amount of molten metal in the ladle, or to obtain the amount of molten metal in the ladle from the surface area of molten metal in the acquired molten metal surface image and the relational expression between the surface area of molten metal in the molten metal surface image and the amount of molten metal in the ladle. With this configuration, the relational expression between the range of molten metal in the molten metal image and the amount of molten metal in the ladle can be obtained easily and with high accuracy by previously determining the value of the range of molten metal in the molten metal image and the amount of molten metal in the ladle by experiment or simulation.

この発明の第の局面によるダイカストマシンは、射出スリーブ内に溶湯を供給する給湯装置と、射出スリーブに供給された溶湯を射出する射出装置と、制御部と、を備え、給湯装置は、溶湯を受け入れるラドルと、溶湯炉からラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を射出スリーブ内へ注湯するようにラドルを移動させるラドル移動機構と、射出スリーブ内への注湯前のラドル内の溶湯を検出する溶湯検出部と、を含み、溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面画像を取得するイメージセンサを含み、制御部は、溶湯検出部の検出結果に基づき、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されており、制御部は、湯面画像における溶湯の湯面高さ、または、湯面画像における湯面面積に基づいて、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。 A die casting machine according to a third aspect of the present invention comprises a molten metal supplying device which supplies molten metal into the injection sleeve, an injection device which injects the molten metal supplied to the injection sleeve, and a control unit. The molten metal supplying device includes a ladle which receives the molten metal, a ladle moving mechanism which draws the molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moves the ladle so as to pour the drawn molten metal into the injection sleeve, and a molten metal detection unit which detects the molten metal in the ladle before it is poured into the injection sleeve . The molten metal detection unit includes an image sensor which obtains an image of the surface of the molten metal in the ladle. The control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on the detection result of the molten metal detection unit . The control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on the surface height of the molten metal in the molten metal surface image or the surface area of the molten metal in the molten metal surface image .

この発明の第の局面によるダイカストマシンでは、射出スリーブ内への注湯前のラドル内の溶湯を検出する溶湯検出部を含む給湯装置と、溶湯検出部の検出結果に基づき、ラドル内の溶湯量を取得する制御部と、を設け、溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面画像を取得するイメージセンサを含み、制御部は、湯面画像における溶湯の湯面高さ、または、湯面画像における湯面面積に基づいて、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。これにより、上記第1の局面と同様に、射出スリーブ内の溶湯の温度低下を抑制しつつ射出スリーブへの給湯量を測定することができる。
また、この発明の第4の局面によるダイカストマシンでは、射出スリーブ内に溶湯を供給する給湯装置と、射出スリーブに供給された溶湯を射出する射出装置と、制御部と、を備え、給湯装置は、溶湯を受け入れるラドルと、溶湯炉からラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を射出スリーブ内へ注湯するようにラドルを移動させるラドル移動機構と、射出スリーブ内への注湯前のラドル内の溶湯を検出する溶湯検出部と、を含み、溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面幅を測定する変位センサを含み、制御部は、溶湯検出部の検出結果に基づき、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されており、制御部は、溶湯検出部が測定した湯面幅に基づいて、ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている。
A die casting machine according to a third aspect of the present invention includes a molten metal supply device including a molten metal detection unit that detects the molten metal in the ladle before it is poured into the injection sleeve, and a control unit that acquires the amount of molten metal in the ladle based on the detection result of the molten metal detection unit, the molten metal detection unit including an image sensor that acquires an image of the surface of the molten metal in the ladle, and the control unit is configured to acquire the amount of molten metal in the ladle based on the height of the molten metal in the image of the surface of the molten metal or the surface area of the molten metal in the image of the surface of the molten metal. This makes it possible to measure the amount of molten metal supplied to the injection sleeve while suppressing a decrease in the temperature of the molten metal in the injection sleeve, as in the first aspect.
In addition, a die casting machine according to a fourth aspect of the present invention includes a molten metal supplying device that supplies molten metal into the injection sleeve, an injection device that injects the molten metal supplied to the injection sleeve, and a control unit, wherein the molten metal supplying device includes a ladle that receives the molten metal, a ladle moving mechanism that draws molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moves the ladle so as to pour the drawn molten metal into the injection sleeve, and a molten metal detection unit that detects the molten metal in the ladle before being poured into the injection sleeve, the molten metal detection unit including a displacement sensor that measures a molten metal surface width of the molten metal in the ladle, and the control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on the detection result of the molten metal detection unit, and the control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on the molten metal surface width measured by the molten metal detection unit.

本発明によれば、上記のように、射出スリーブ内の溶湯の温度低下を抑制しつつ射出スリーブへの給湯量を測定することができる。 As described above, the present invention makes it possible to measure the amount of molten metal being supplied to the injection sleeve while suppressing the temperature drop of the molten metal in the injection sleeve.

一実施形態によるダイカストマシンの全体構成を模式的に示した図である。1 is a diagram showing a schematic diagram of an overall configuration of a die casting machine according to an embodiment; 一実施形態による給湯装置の構成を模式的に示した図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a water heating device according to one embodiment. 検出位置におけるラドルと溶湯検出部との位置関係を模式的に示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic diagram of the positional relationship between a ladle and a molten metal detector at a detection position. 湯面画像に基づく湯面範囲の取得を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining acquisition of a molten metal surface range based on a molten metal surface image. 溶湯炉の上方位置に設けられる溶湯検出部の構成例を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a molten metal detector provided above a molten metal furnace. 制御部とダイカストマシンの各部との関係を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between a control unit and each part of the die casting machine. 湯面範囲の一例である画像湯面高さと溶湯量との関係を示したグラフである。1 is a graph showing a relationship between an image molten metal surface height, which is an example of a molten metal surface range, and an amount of molten metal. 溶湯範囲と溶湯量との関係式を説明するためのグラフである。1 is a graph for explaining a relational expression between a range of molten metal and an amount of molten metal. ラドル内の溶湯の3Dデータを模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic diagram of 3D data of molten metal in a ladle. 制御部の制御動作の一例を示したフロー図である。FIG. 4 is a flow chart showing an example of a control operation of a control unit. 射出工程を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an injection step. 第2実施形態における溶湯検出部とラドルとの位置関係を模式的に示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a schematic diagram of the positional relationship between a molten metal detection unit and a ladle in a second embodiment. 図12の例による湯面画像に基づく湯面範囲の取得を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining acquisition of the molten metal surface range based on the molten metal surface image in the example of FIG. 12 . 湯面範囲の一例である湯面面積と溶湯量との関係を示したグラフである。1 is a graph showing a relationship between a molten metal surface area, which is an example of a molten metal surface range, and an amount of molten metal. 第3実施形態による溶湯検出部の設置位置を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the installation position of the molten metal detection unit according to the third embodiment. 溶湯検出部により検出される湯面高さの第1の例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a first example of the molten metal surface height detected by the molten metal detection unit. 溶湯検出部により検出される湯面高さの第2の例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a second example of the molten metal level detected by the molten metal detection unit. 第4実施形態による湯面幅の取得方法を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a method for acquiring the molten metal surface width according to the fourth embodiment. 湯面幅と溶湯量との関係を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the molten metal surface width and the amount of molten metal. 溶湯検出部の設置位置の変形例を示した図である。13A and 13B are diagrams showing modified examples of the installation position of the molten metal detector.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1~図11を参照して、第1実施形態による給湯装置20を備えるダイカストマシン1の構成について説明する。
[First embodiment]
The configuration of a die casting machine 1 equipped with a molten metal supply device 20 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11.

(ダイカストマシンの構成)
図1に示すように、ダイカストマシン1は、射出装置10と、給湯装置20と、型締装置30と、制御部40とを備える。射出装置10は、射出スリーブ3内の溶湯5を金型2内に射出する。給湯装置20は、射出スリーブ3に溶湯5を供給する。型締装置30は、金型2を保持し、金型2の型開き、型閉じおよび型締めを行う。溶湯5は、液状の金属材料である。
(Die casting machine configuration)
1, the die casting machine 1 includes an injection device 10, a molten metal supply device 20, a clamping device 30, and a control unit 40. The injection device 10 injects molten metal 5 from an injection sleeve 3 into a mold 2. The molten metal supply device 20 supplies molten metal 5 to the injection sleeve 3. The clamping device 30 holds the mold 2, and opens, closes, and clamps the mold 2. The molten metal 5 is a liquid metallic material.

ダイカストマシン1は、移動金型2aが水平方向に移動される横型のマシンである。また、ダイカストマシン1は、コールドチャンバ方式のマシンであり、型締装置30に取り付けられた金型2内(キャビティC)に、射出装置10によって溶湯5を射出することによりダイカスト製品(成形品)を製造するように構成されている。 The die casting machine 1 is a horizontal machine in which a movable die 2a is moved horizontally. The die casting machine 1 is also a cold chamber type machine, and is configured to manufacture a die casting product (molded product) by injecting molten metal 5 into a die 2 (cavity C) attached to a clamping device 30 using an injection device 10.

金型2は、分割可能に構成され、ダイカスト製品(成形品)を成形するためのキャビティC(空洞部分)を形成するように構成されている。金型2は、移動金型2aと、固定金型2bとを含んでいる。固定金型2bは、型締装置30の固定ダイプレート32に固定されている。移動金型2aは、型締装置30の移動ダイプレート31に取り付けられている。型締装置30は、移動ダイプレート31を固定ダイプレート32に接近または離間する方向(X方向)に移動可能に構成されている。移動ダイプレート31により、移動金型2aが固定金型2bに当接または離間される。キャビティCは、固定金型2bに移動金型2aを当接させることにより形成される。 The mold 2 is configured to be separable, and is configured to form a cavity C (hollow portion) for molding a die-cast product (molded product). The mold 2 includes a moving mold 2a and a fixed mold 2b. The fixed mold 2b is fixed to a fixed die plate 32 of the mold clamping device 30. The moving mold 2a is attached to a moving die plate 31 of the mold clamping device 30. The mold clamping device 30 is configured to be movable in a direction (X direction) that moves the moving die plate 31 toward or away from the fixed die plate 32. The moving die plate 31 brings the moving mold 2a into contact with or away from the fixed mold 2b. The cavity C is formed by bringing the moving mold 2a into contact with the fixed mold 2b.

金型2(固定金型2b)には、射出スリーブ3が接続されている。射出スリーブ3は、金型2内のキャビティCに連通している。射出スリーブ3は、射出装置10の後述するプランジャ11をX方向に移動可能に収容するとともに溶湯5を収容可能に構成されている。 An injection sleeve 3 is connected to the mold 2 (fixed mold 2b). The injection sleeve 3 is connected to a cavity C inside the mold 2. The injection sleeve 3 is configured to accommodate a plunger 11 (described later) of the injection device 10 so that it can move in the X direction, and to accommodate the molten metal 5.

具体的には、射出スリーブ3は、給湯口3aと、溶湯通路3bとを含んでいる。射出スリーブ3は、筒形状を有している。射出スリーブ3は、X方向に延びている。給湯口3aは、射出スリーブ3の上部に開口し、上方から給湯装置20により溶湯5を溶湯通路3b内に給湯するために設けられている。溶湯通路3bは、射出スリーブ3をX方向に貫通する貫通孔である。溶湯通路3bは、X1方向においてキャビティCに連通している。 Specifically, the injection sleeve 3 includes a molten metal supply port 3a and a molten metal passage 3b. The injection sleeve 3 has a cylindrical shape. The injection sleeve 3 extends in the X direction. The molten metal supply port 3a opens at the top of the injection sleeve 3 and is provided so that the molten metal 5 can be supplied from above by the molten metal supply device 20 into the molten metal passage 3b. The molten metal passage 3b is a through hole that passes through the injection sleeve 3 in the X direction. The molten metal passage 3b is connected to the cavity C in the X1 direction.

射出装置10は、プランジャ11と、油圧シリンダ12と、油圧シリンダ12を動作させるための油圧回路13とを含む。 The injection device 10 includes a plunger 11, a hydraulic cylinder 12, and a hydraulic circuit 13 for operating the hydraulic cylinder 12.

プランジャ11は、射出スリーブ3内に供給された溶湯5を射出するように構成されている。 The plunger 11 is configured to inject the molten metal 5 supplied into the injection sleeve 3.

具体的には、プランジャ11は、プランジャチップ11aと、プランジャロッド11bとを有している。プランジャチップ11aは、プランジャロッド11bのX1方向側の端部に取り外し可能に取り付けられている。プランジャロッド11bは、X方向に延びる棒形状を有している。プランジャロッド11bは、X2方向側の端部において油圧シリンダ12に接続されている。 Specifically, the plunger 11 has a plunger tip 11a and a plunger rod 11b. The plunger tip 11a is removably attached to the end of the plunger rod 11b on the X1 direction side. The plunger rod 11b has a rod shape extending in the X direction. The plunger rod 11b is connected to the hydraulic cylinder 12 at the end on the X2 direction side.

油圧シリンダ12は、油圧回路13によって供給される油圧によってプランジャ11を移動させることにより、キャビティC内に溶湯5を射出するように構成されている。射出装置10は、油圧回路13の制御により、プランジャ11を射出スリーブ3内でX方向に往復移動させるように構成されている。 The hydraulic cylinder 12 is configured to inject the molten metal 5 into the cavity C by moving the plunger 11 with hydraulic pressure supplied by the hydraulic circuit 13. The injection device 10 is configured to reciprocate the plunger 11 in the X direction within the injection sleeve 3 under the control of the hydraulic circuit 13.

給湯装置20は、ラドル21と、ラドル移動機構22と、溶湯検出部23と、を含む。給湯装置20は、ラドル21により溶湯炉4から溶湯5を汲み上げて、汲み上げた溶湯5を射出スリーブ3に供給(給湯)するように構成されている。 The molten metal supply device 20 includes a ladle 21, a ladle movement mechanism 22, and a molten metal detection unit 23. The molten metal supply device 20 is configured to pump molten metal 5 from the molten metal furnace 4 using the ladle 21 and supply (supply) the pumped molten metal 5 to the injection sleeve 3.

ラドル21は、溶湯5を受け入れる容器である。ラドル移動機構22は、溶湯炉4からラドル21内に溶湯5を汲み上げ、汲み上げた溶湯5を射出スリーブ3内へ注湯するようにラドル21を移動させるように構成されている。 The ladle 21 is a container that receives the molten metal 5. The ladle movement mechanism 22 is configured to pump the molten metal 5 from the molten metal furnace 4 into the ladle 21 and move the ladle 21 so as to pour the pumped molten metal 5 into the injection sleeve 3.

溶湯検出部23は、射出スリーブ3内への注湯前のラドル21内の溶湯5を検出するように構成されている。 The molten metal detection unit 23 is configured to detect the molten metal 5 in the ladle 21 before it is poured into the injection sleeve 3.

制御部40は、溶湯検出部23の検出結果に基づき、ラドル21内の溶湯量を取得するように構成されている。制御部40は、演算処理を行うプロセッサと、メモリとを含むコンピュータにより構成され、プロセッサがプログラムを実行することにより、制御部として機能する。制御部40は、給湯装置20に設けられ給湯装置20の制御のみを行うように構成されていてもよいし、給湯装置20、射出装置10および型締装置30を含むダイカストマシン1の全体の制御を行うように構成されていてもよい。本実施形態では、制御部40が、ダイカストマシン1の全体の制御を行う例を説明する。 The control unit 40 is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle 21 based on the detection result of the molten metal detection unit 23. The control unit 40 is configured by a computer including a processor that performs calculation processing and a memory, and functions as a control unit by the processor executing a program. The control unit 40 may be provided in the water supply device 20 and configured to only control the water supply device 20, or may be configured to control the entire die casting machine 1 including the water supply device 20, the injection device 10, and the mold clamping device 30. In this embodiment, an example in which the control unit 40 controls the entire die casting machine 1 will be described.

(給湯装置の構成)
図2を参照して、給湯装置20の具体的な構造を説明する。
(Configuration of hot water supply device)
A specific structure of water heating apparatus 20 will be described with reference to FIG.

〈ラドル〉
図2に示すように、ラドル21は、溶湯5を収容して保持可能な溶湯収容部21aを含んでいる。溶湯収容部21aは、底面および周側面を有し、上部が開放された形状に形成され、内部に溶湯5を受け容れて保持する。ラドル21は、上端部において側方に張り出した接続部21bを有し、接続部21bにおいてラドル移動機構22に取り付けられている。
<Ladle>
2, the ladle 21 includes a molten metal accommodation portion 21a capable of accommodating and holding the molten metal 5. The molten metal accommodation portion 21a has a bottom surface and peripheral side surfaces, is formed in a shape with an open top, and receives and holds the molten metal 5 therein. The ladle 21 has a connection portion 21b that protrudes laterally at the upper end portion, and is attached to the ladle movement mechanism 22 at the connection portion 21b.

具体的には、ラドル21は、接続部21bに設けられた軸部54gを介して、軸部54gを回転中心として上下に回転(傾斜)可能な状態で、後述するアーム51eに取り付けられている。ラドル21は、軸部54gを回転中心とした回転角度(傾斜角度)を変更することにより、溶湯炉4から汲み上げる溶湯量を調節可能に構成されている。 Specifically, the ladle 21 is attached to the arm 51e (described later) via the shaft 54g provided at the connection part 21b in a state in which it can rotate (tilt) up and down around the shaft 54g. The ladle 21 is configured so that the amount of molten metal pumped from the molten metal furnace 4 can be adjusted by changing the rotation angle (tilt angle) around the shaft 54g.

〈ラドル移動機構〉
ラドル移動機構22は、複数のアーム51a~51eを回動可能に連結したリンク機構により構成されている。ラドル移動機構22は、リンク機構を駆動する駆動モータ52aおよび52bを備えている。ラドル移動機構22は、駆動モータ52aおよび52bにより、ラドル21の移動と、軸部54gを中心としたラドル21の回転(傾斜)とを行う。
<Ladle movement mechanism>
The ladle moving mechanism 22 is composed of a link mechanism in which a plurality of arms 51a to 51e are rotatably connected. The ladle moving mechanism 22 is equipped with drive motors 52a and 52b that drive the link mechanism. The ladle moving mechanism 22 moves the ladle 21 and rotates (tilts) the ladle 21 about the shaft 54g by the drive motors 52a and 52b.

ラドル移動機構22は、溶湯炉4から溶湯5を汲み上げたラドル21を射出スリーブ3に移動させるように構成されている。ラドル移動機構22は、射出スリーブ3の給湯口3a(図1参照)上において、ラドル21を傾斜させることにより、内部に収容された溶湯5を給湯口3a内に注湯する動作を行う。また、ラドル移動機構22は、注湯後のラドル21を溶湯炉4に移動させるように構成されている。 The ladle movement mechanism 22 is configured to move the ladle 21 that draws up the molten metal 5 from the molten metal furnace 4 to the injection sleeve 3. The ladle movement mechanism 22 tilts the ladle 21 above the molten metal supply port 3a (see FIG. 1) of the injection sleeve 3, thereby pouring the molten metal 5 contained therein into the molten metal supply port 3a. The ladle movement mechanism 22 is also configured to move the ladle 21 to the molten metal furnace 4 after pouring.

複数のアーム51a~51eは、互いに連動して動作するように構成されている。これにより、複数のアーム51a~51eは、予め決められた移動軌跡MLに沿って、ラドル21を溶湯炉4と射出スリーブ3との間において移動させるように構成されている。 The multiple arms 51a to 51e are configured to operate in conjunction with one another. As a result, the multiple arms 51a to 51e are configured to move the ladle 21 between the molten metal furnace 4 and the injection sleeve 3 along a predetermined movement trajectory ML.

アーム51aは、チェーンやベルトなどの駆動伝達部材53aを介して、駆動モータ52aに接続されている。アーム51aは、駆動モータ52aからの駆動力により、軸部54aを回転中心とした回転方向であるC1方向およびC2方向に回転するように構成されている。C1方向は、ラドル21を射出スリーブ3に向かって移動させる回転方向である。また、C2方向は、C1方向とは反対方向の回転方向であるとともに、ラドル21を溶湯炉4に向かって移動させる回転方向である。アーム51aの長手方向の一端部は、軸部54aに連結されている。軸部54aは、C1方向およびC2方向に回転可能に、給湯装置本体20aに保持されている。 The arm 51a is connected to the drive motor 52a via a drive transmission member 53a such as a chain or a belt. The arm 51a is configured to rotate in the C1 and C2 directions, which are rotational directions with the shaft 54a as the center of rotation, by the driving force from the drive motor 52a. The C1 direction is a rotational direction that moves the ladle 21 toward the injection sleeve 3. The C2 direction is a rotational direction opposite to the C1 direction and moves the ladle 21 toward the molten metal furnace 4. One end of the arm 51a in the longitudinal direction is connected to the shaft 54a. The shaft 54a is held by the water heater main body 20a so as to be rotatable in the C1 and C2 directions.

また、アーム51aの長手方向の他端部は、軸部54bを介して、アーム51bの両端間の位置に連結されている。また、アーム51bの長手方向の一端部は、軸部54cを介して、アーム51cの一端部に連結されている。また、アーム51cの長手方向の他端部は、軸部54dを介して、アーム51dの一端部に連結されている。また、アーム51dは、軸部54dを回転中心として回転するように構成されている。軸部54dは、給湯装置本体20aに保持されている。 The other longitudinal end of arm 51a is connected to a position between both ends of arm 51b via shaft 54b. One longitudinal end of arm 51b is connected to one end of arm 51c via shaft 54c. The other longitudinal end of arm 51c is connected to one end of arm 51d via shaft 54d. Arm 51d is configured to rotate around shaft 54d. Shaft 54d is held by water heater main body 20a.

アーム51dの長手方向の他端部は、軸部54eを介して、アーム51eの一端部に連結されている。また、アーム51eの両端間の位置には、軸部54fを介して、アーム51bの長手方向の他端部が連結されている。また、アーム51eの長手方向の他端部には、ラドル21を回転させるための軸部54gを介して、ラドル21の接続部21bが連結されている。 The other end of arm 51d in the longitudinal direction is connected to one end of arm 51e via shaft 54e. The other end of arm 51b in the longitudinal direction is connected to a position between both ends of arm 51e via shaft 54f. The other end of arm 51e in the longitudinal direction is connected to connection part 21b of ladle 21 via shaft 54g for rotating ladle 21.

なお、アーム51eには、保持部材55aを介して、湯面検知センサ55が取り付けられている。湯面検知センサ55は、溶湯炉4内の溶湯5の湯面位置を検知するために設けられている。湯面検知センサ55は、たとえば通電センサであり、電極棒が溶湯炉4内の溶湯5(炉内湯面)に接触したことを検知する。 A molten metal level detection sensor 55 is attached to the arm 51e via a holding member 55a. The molten metal level detection sensor 55 is provided to detect the molten metal level position of the molten metal 5 in the molten metal furnace 4. The molten metal level detection sensor 55 is, for example, an electrical sensor, and detects when the electrode rod comes into contact with the molten metal 5 (the molten metal level inside the furnace) in the molten metal furnace 4.

駆動モータ52aは、ラドル移動機構22を駆動するためのサーボモータである。駆動モータ52bは、ラドル21を駆動するためのサーボモータである。サーボモータは、角度検出器を含む。ラドル21は、チェーンやベルトなどの駆動伝達部材53bを介して、駆動モータ52bに接続されている。駆動モータ52bからの駆動力により、ラドル21が軸部54gを回転中心として回転する。駆動モータ52aおよび52bは共に、給湯装置本体20aに保持されている。 The drive motor 52a is a servo motor for driving the ladle moving mechanism 22. The drive motor 52b is a servo motor for driving the ladle 21. The servo motor includes an angle detector. The ladle 21 is connected to the drive motor 52b via a drive transmission member 53b such as a chain or belt. The driving force from the drive motor 52b causes the ladle 21 to rotate around the shaft 54g as the center of rotation. Both drive motors 52a and 52b are held in the water heater main body 20a.

〈溶湯検出部〉
溶湯検出部23は、溶湯5を検出するためのセンサ61を含む。センサ61は、たとえばラドル21内の溶湯5までの距離を測定する変位センサや、ラドル21内を撮像するイメージセンサを含みうる。
<Molten metal detection section>
The molten metal detection unit 23 includes a sensor 61 for detecting the molten metal 5. The sensor 61 can include, for example, a displacement sensor that measures the distance to the molten metal 5 in the ladle 21, or an image sensor that captures an image of the inside of the ladle 21.

第1実施形態では、センサ61は、ラドル21内の溶湯5の湯面画像80(図4参照)を取得するイメージセンサである。つまり、第1実施形態の溶湯検出部23は、ラドル21の内部を撮像するカメラである。イメージセンサは、たとえばカラー画像を撮像可能であり、CMOSセンサまたはCCDセンサにより構成される。 In the first embodiment, the sensor 61 is an image sensor that acquires an image 80 (see FIG. 4) of the surface of the molten metal 5 in the ladle 21. In other words, the molten metal detection unit 23 in the first embodiment is a camera that captures an image of the inside of the ladle 21. The image sensor is capable of capturing color images, for example, and is configured with a CMOS sensor or a CCD sensor.

また、上部が開放されたラドル21内に保持された溶湯5を検出するため、溶湯検出部23は、溶湯炉4から射出スリーブ3までのラドル21の移動軌跡MLの上方位置に配置され、ラドル21内の溶湯5を上方から検出するように設けられる。なお、上方位置とは、ラドル21よりも高い位置であり、直上(鉛直上方)に限られない。 In order to detect the molten metal 5 held in the ladle 21 with its top open, the molten metal detection unit 23 is disposed at a position above the movement trajectory ML of the ladle 21 from the molten metal furnace 4 to the injection sleeve 3, and is set up to detect the molten metal 5 in the ladle 21 from above. Note that the upper position is a position higher than the ladle 21, and is not limited to directly above (vertically above).

第1実施形態では、溶湯検出部23は、溶湯炉4から射出スリーブ3までのラドル21の移動軌跡MLの前半部に属する位置において、ラドル21の上方から溶湯5を検知するように設けられている。 In the first embodiment, the molten metal detection unit 23 is provided to detect the molten metal 5 from above the ladle 21 at a position that belongs to the first half of the movement trajectory ML of the ladle 21 from the molten metal furnace 4 to the injection sleeve 3.

具体的には、溶湯検出部23は、溶湯炉4の上方位置に設けられ、汲み上げ時に溶湯炉4から引き上げられたラドル21内の溶湯5を検出する。 Specifically, the molten metal detection unit 23 is provided at a position above the molten metal furnace 4 and detects the molten metal 5 in the ladle 21 that is pulled up from the molten metal furnace 4 during pumping.

図2の例では、溶湯検出部23は、溶湯炉4の壁部4aの上面上に設置された支持部材70を介して、溶湯炉4の上方位置に保持されている。支持部材70は、溶湯炉4の開口部4bに対して両側に配置された一対の柱部71と、一対の柱部71によって両端を支持された梁部72と、梁部72に固定されて溶湯検出部23を支持するブラケット73と、を含む。なお、図2では、紙面奥側(Y2方向側)の1つの柱部71を図示しており、紙面手前側(Y1方向側)に、他の1つの柱部(図示せず)が配置されている。梁部72が、溶湯炉4の上方を跨がるようにY方向に延びている。梁部72の途中位置に、ブラケット73を介して溶湯検出部23が取り付けられている。これにより、溶湯検出部23は、溶湯炉4の上方位置で、溶湯炉4から引き上げられたラドル21内の溶湯5を検出する。 In the example of FIG. 2, the molten metal detection unit 23 is held at a position above the molten metal furnace 4 via a support member 70 installed on the upper surface of the wall portion 4a of the molten metal furnace 4. The support member 70 includes a pair of pillars 71 arranged on both sides of the opening 4b of the molten metal furnace 4, a beam portion 72 supported at both ends by the pair of pillars 71, and a bracket 73 fixed to the beam portion 72 and supporting the molten metal detection unit 23. Note that FIG. 2 illustrates one pillar portion 71 on the rear side of the paper (Y2 direction side), and another pillar portion (not shown) is arranged on the front side of the paper (Y1 direction side). The beam portion 72 extends in the Y direction so as to straddle the upper part of the molten metal furnace 4. The molten metal detection unit 23 is attached to the middle position of the beam portion 72 via the bracket 73. As a result, the molten metal detection unit 23 detects the molten metal 5 in the ladle 21 raised from the molten metal furnace 4 at a position above the molten metal furnace 4.

なお、図2では、溶湯検出部23が溶湯炉4の上方位置から斜め下方に向けて撮像するように設けられた例を示している。図3に示すように、溶湯検出部23は、溶湯炉4から引き上げられ、予め設定された所定高さ位置に略水平状態で配置されたラドル21内の溶湯5を撮像する。溶湯検出部23は、溶湯5の湯面5aの縁部が位置するラドル内面に対して、法線方向から湯面画像80(図4参照)を取得するように設けられる。つまり、溶湯検出部23の撮像光軸23aが、湯面5aの縁部におけるラドル内面と略直交するように、溶湯検出部23の設置角度が調整される。なお、汲み上げ時に溶湯炉4から引き上げられたラドル21は、予め設定された所定角度に傾斜されることにより、余分な溶湯5を溶湯炉4内に戻して、傾斜角度に対応した概ね一定量の溶湯量を保持するように調節された後、水平姿勢に戻される。このため、溶湯検出時における湯面5aの位置は、設計値から大きく変動しないと仮定してよい。 2 shows an example in which the molten metal detection unit 23 is provided to capture an image from an upper position of the molten metal furnace 4 diagonally downward. As shown in FIG. 3, the molten metal detection unit 23 captures an image of the molten metal 5 in the ladle 21, which is raised from the molten metal furnace 4 and placed in a substantially horizontal state at a preset height position. The molten metal detection unit 23 is provided to capture a molten metal surface image 80 (see FIG. 4) from a normal direction to the inner surface of the ladle where the edge of the molten metal surface 5a of the molten metal 5 is located. In other words, the installation angle of the molten metal detection unit 23 is adjusted so that the imaging optical axis 23a of the molten metal detection unit 23 is substantially perpendicular to the inner surface of the ladle at the edge of the molten metal surface 5a. The ladle 21 raised from the molten metal furnace 4 during pumping is tilted at a preset angle to return excess molten metal 5 to the molten metal furnace 4, and is adjusted to hold a substantially constant amount of molten metal corresponding to the tilt angle, and then returned to a horizontal position. Therefore, it can be assumed that the position of the molten metal surface 5a when detecting the molten metal will not vary significantly from the design value.

ここで、溶湯炉4の上方位置は、溶湯炉4内から上昇する熱により高温になりやすい。そこで、図5に示すように、第1実施形態では、溶湯検出部23は、溶湯5を検出するセンサ61と、センサ61を内部に収容する筐体62と、筐体62内に冷媒66を供給する冷媒配管63とを含む。イメージセンサであるセンサ61は、レンズ部64aを含むカメラ本体64内に配置されている。筐体62は、金属製の箱状部材であり、カメラ本体64を内部に収容している。筐体62には、レンズ部64aの正面位置に、画像を取得するための窓部材62aを有する。センサ61は、窓部材62aを介してレンズ部64aに入射した光を検出することにより、湯面画像80を生成する。窓部材62aは、耐熱ガラスなどの耐熱性を有する透明部材である。窓部材62aは、溶湯5から放射される赤外線をカットするためのフィルタを有していてもよい。フィルタは、たとえばNDフィルタである。 Here, the upper position of the molten metal furnace 4 is likely to become hot due to heat rising from within the molten metal furnace 4. Therefore, as shown in FIG. 5, in the first embodiment, the molten metal detection unit 23 includes a sensor 61 that detects the molten metal 5, a housing 62 that houses the sensor 61 inside, and a refrigerant pipe 63 that supplies a refrigerant 66 into the housing 62. The sensor 61, which is an image sensor, is disposed in a camera body 64 that includes a lens portion 64a. The housing 62 is a box-shaped member made of metal, and houses the camera body 64 inside. The housing 62 has a window member 62a for acquiring an image in front of the lens portion 64a. The sensor 61 generates a molten metal surface image 80 by detecting light incident on the lens portion 64a through the window member 62a. The window member 62a is a transparent member having heat resistance, such as heat-resistant glass. The window member 62a may have a filter for cutting infrared rays emitted from the molten metal 5. The filter is, for example, an ND filter.

筐体62には、筐体62を貫通する接続孔62bおよび62cが設けられている。接続孔62bには、カメラ本体64に対する配線64bが挿通されている。接続孔62bには、配線64bを収容したケーブルホース65が取り付けられている。接続孔62cには、冷媒配管63が挿通されている。接続孔62cは、筐体62に1つまたは複数設けられる。図5では、2つの冷媒配管63が、2つの接続孔62cにそれぞれ挿通されている。 The housing 62 is provided with connection holes 62b and 62c that penetrate the housing 62. A wiring 64b to the camera body 64 is inserted into the connection hole 62b. A cable hose 65 that houses the wiring 64b is attached to the connection hole 62b. A refrigerant pipe 63 is inserted into the connection hole 62c. One or more connection holes 62c are provided in the housing 62. In FIG. 5, two refrigerant pipes 63 are inserted into the two connection holes 62c, respectively.

冷媒配管63は、筐体62の外部の冷媒供給源から、筐体62の内部に冷媒66を供給する。冷媒66は、気体または液体である。冷媒66は、たとえば空気であるが、カメラ本体64を防水ジャケットで覆うなどの防水処理を施した上で、水などの液冷媒を供給してもよい。 The refrigerant pipe 63 supplies a refrigerant 66 from a refrigerant supply source outside the housing 62 to the inside of the housing 62. The refrigerant 66 is a gas or liquid. The refrigerant 66 is, for example, air, but a liquid refrigerant such as water may be supplied after waterproofing is performed, such as by covering the camera body 64 with a waterproof jacket.

第1実施形態では、冷媒66は空気である。筐体62の内部には、エアポンプなどにより、筐体62の外部の外気温程度の空気が冷媒66として供給される。冷媒66として空気を用いる場合、筐体62の冷媒漏れ(気密封止)を考慮する必要がないため取り扱いが容易であり、高い断熱性を有するため、筐体62からカメラ本体64への熱伝熱を遮断する作用も得られる。冷媒配管63は、筐体62内で、レンズ部64aに向けて冷媒66を供給するように設けられている。このため、熱の影響を受けやすいレンズ部64aに対して特に低温状態の冷媒66が供給される。冷媒66は、レンズ部64aに向けて吐出された後、筐体62の内部に拡散し、センサ61を含むカメラ本体64を冷却する。冷媒66は、接続孔62bを介してケーブルホース65内を通って排出される。 In the first embodiment, the refrigerant 66 is air. Air at approximately the same temperature as the outside temperature of the housing 62 is supplied as the refrigerant 66 to the inside of the housing 62 by an air pump or the like. When air is used as the refrigerant 66, it is easy to handle because there is no need to consider refrigerant leakage (airtight sealing) from the housing 62, and since it has high thermal insulation properties, it also has the effect of blocking heat transfer from the housing 62 to the camera body 64. The refrigerant pipe 63 is provided in the housing 62 so as to supply the refrigerant 66 toward the lens portion 64a. Therefore, the refrigerant 66 in a particularly low temperature state is supplied to the lens portion 64a, which is easily affected by heat. After being discharged toward the lens portion 64a, the refrigerant 66 diffuses inside the housing 62 and cools the camera body 64 including the sensor 61. The refrigerant 66 is discharged through the cable hose 65 via the connection hole 62b.

冷媒66は、ダイカストマシン1の稼働中、継続して供給され続ける。このため、筐体62内には、常時、低温の冷媒66の流れが形成される。なお、図5では、2本の冷媒配管63がいずれも供給用配管であるが、冷媒66の供給用配管と冷媒66の排出用配管とを設けてもよい。 The refrigerant 66 is continuously supplied while the die casting machine 1 is in operation. Therefore, a flow of low-temperature refrigerant 66 is constantly formed within the housing 62. Note that, although the two refrigerant pipes 63 in FIG. 5 are both supply pipes, a supply pipe for the refrigerant 66 and a discharge pipe for the refrigerant 66 may also be provided.

(制御部)
次に、ダイカストマシン1の各部を制御するための構成を説明する。図6に示すように、第1実施形態では、ダイカストマシン1は、制御部40と、記憶部41と、画像処理部42と、入力部43と、報知部44とを備える。
(Control Unit)
Next, a description will be given of a configuration for controlling each part of the die casting machine 1. As shown in Fig. 6, in the first embodiment, the die casting machine 1 includes a control unit 40, a storage unit 41, an image processing unit 42, an input unit 43, and a notification unit 44.

制御部40は、駆動モータ52aの角度検出器52cおよび駆動モータ52bの角度検出器52dの各検出信号に基づいて、ラドル移動機構22の動作制御を行う。画像処理部42は、溶湯検出部23により検出された湯面画像80を画像処理する。記憶部41は、湯面画像80における溶湯範囲と、ラドル21内の溶湯量との関係式90を記憶している。 The control unit 40 controls the operation of the ladle moving mechanism 22 based on the detection signals of the angle detector 52c of the drive motor 52a and the angle detector 52d of the drive motor 52b. The image processing unit 42 processes the molten metal surface image 80 detected by the molten metal detection unit 23. The memory unit 41 stores a relational expression 90 between the molten metal range in the molten metal surface image 80 and the amount of molten metal in the ladle 21.

制御部40は、射出装置10に設けられたロッド位置検出器15の検出信号に基づいて、射出動作の制御を行う。制御部40は、取得したラドル21内の溶湯量に基づいて、射出工程の切替位置の設定を行う。これにより、毎回の射出工程において、ラドル21からの溶湯供給量に応じた射出動作制御の最適化が可能となる。入力部43は、ユーザが制御部40に対して操作入力を行うためのキースイッチなどの入力装置を含む。報知部44は、たとえばスピーカ、ランプ、モニタなどにより構成され、ユーザへの報知を行う。 The control unit 40 controls the injection operation based on the detection signal of the rod position detector 15 provided in the injection device 10. The control unit 40 sets the switching position of the injection process based on the acquired amount of molten metal in the ladle 21. This makes it possible to optimize the injection operation control according to the amount of molten metal supplied from the ladle 21 in each injection process. The input unit 43 includes an input device such as a key switch that allows the user to input operations to the control unit 40. The notification unit 44 is composed of, for example, a speaker, a lamp, a monitor, etc., and notifies the user.

〈溶湯量の取得方法〉
次に、溶湯量の取得方法について説明する。図4に示したように、溶湯検出部23により湯面画像80が取得されると、画像処理部42により2値化処理が行われる。画像処理部42は、湯面画像80の輝度値に基づいて、溶湯5の部分と、溶湯5以外の部分とを判別し、2値化する。図4では、白黒の2値化画像を示し、ラドル21内の溶湯5の部分を白、溶湯5以外の部分を黒で示している。
<How to obtain the amount of molten metal>
Next, a method for acquiring the amount of molten metal will be described. As shown in Fig. 4, when a molten metal surface image 80 is acquired by the molten metal detection unit 23, a binarization process is performed by the image processing unit 42. The image processing unit 42 distinguishes between the molten metal 5 and other parts based on the brightness value of the molten metal surface image 80, and binarizes the image. Fig. 4 shows a black and white binarized image, in which the molten metal 5 part in the ladle 21 is shown in white, and the other parts than the molten metal 5 are shown in black.

制御部40は、2値化処理後の湯面画像80aから、溶湯5が写る溶湯範囲81を取得する。溶湯範囲81は、画像中に写る溶湯5の範囲を表す情報である。溶湯範囲81は、斜め方向から撮像された湯面画像80aでは、画像中の最下点から湯面5aの上端位置までの画像湯面高さHgである。ラドル21内の溶湯5の量が多いほど、画像中の湯面5aの上端位置が上方に移動することから、画像湯面高さHgは、ラドル21内の溶湯量の指標となる。 The control unit 40 acquires a molten metal range 81 in which the molten metal 5 appears from the molten metal surface image 80a after binarization processing. The molten metal range 81 is information that represents the range of the molten metal 5 that appears in the image. In the molten metal surface image 80a captured from an oblique direction, the molten metal range 81 is the image molten metal surface height Hg from the lowest point in the image to the upper end position of the molten metal surface 5a. The greater the amount of molten metal 5 in the ladle 21, the higher the upper end position of the molten metal surface 5a in the image moves, so the image molten metal surface height Hg is an indicator of the amount of molten metal in the ladle 21.

制御部40は、取得された湯面画像80における溶湯範囲81と、記憶部41に記憶された関係式90とにより、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。 The control unit 40 is configured to obtain the amount of molten metal M in the ladle 21 based on the molten metal range 81 in the acquired molten metal surface image 80 and the relational equation 90 stored in the memory unit 41.

関係式90は、実験的手法またはシミュレーションにより予め取得され、記憶部41に記憶されている。具体的には、実験により実際に画像湯面高さHgと、そのときのラドル21内の溶湯量Mとを対応付けて測定する。様々な溶湯量Mで測定結果を取得し、画像湯面高さHgに対応する溶湯量Mを算出するための近似式を関係式90(図6参照)として求める。 Relational formula 90 is obtained in advance by an experimental method or a simulation, and is stored in the memory unit 41. Specifically, an experiment is performed to actually measure the image molten metal surface height Hg and the amount of molten metal M in the ladle 21 at that time in association with each other. Measurement results are obtained for various amounts of molten metal M, and an approximation formula for calculating the amount of molten metal M corresponding to the image molten metal surface height Hg is obtained as relational formula 90 (see FIG. 6).

図7に、画像湯面高さHgと、対応する溶湯量Mとをプロットしたグラフ91を示す。グラフ91は、縦軸が画像湯面高さ(画素数)であり、横軸が溶湯量(g)である。グラフ91において、プロットされた各点が実測値である。溶湯量は、重量でも体積でもよい。 Figure 7 shows a graph 91 in which the image molten metal surface height Hg is plotted against the corresponding amount of molten metal M. In graph 91, the vertical axis represents the image molten metal surface height (number of pixels) and the horizontal axis represents the amount of molten metal (g). Each plotted point in graph 91 is an actual measurement. The amount of molten metal may be expressed by weight or volume.

グラフ91のプロットから、たとえば線形近似により、関係式90が取得できる。図8は、グラフ91における溶湯量の常用範囲付近に、取得した関係式90を表す近似直線を付したグラフ93を示す。関係式90は、下式(1)で示される。
溶湯量M = a×Hg+b ・・・(1)
傾きaおよび切片bが、近似により取得される定数である。Hgが、湯面画像80から取得された画像湯面高さである。
From the plot of graph 91, for example, by linear approximation, a relational expression 90 can be obtained. Fig. 8 shows a graph 93 in which an approximation line representing the obtained relational expression 90 is added to the vicinity of the common range of the amount of molten metal in graph 91. Relational expression 90 is expressed by the following formula (1).
Amount of molten metal M = a × Hg + b ... (1)
The slope a and intercept b are constants obtained by approximation. Hg is the image water surface height obtained from the water surface image 80.

シミュレーションにより関係式90を求める場合、たとえば図9に示すように、ラドル21内の溶湯形状の3D(3次元)データ94を設計情報から作成し、3Dデータ94を高さ位置毎にスライスして溶湯量M(重量または体積)および湯面5aの形状を求める。求めた溶湯量M(重量または体積)および湯面形状と、溶湯検出部23における光学系(レンズの作動距離、倍率、イメージセンサの画素ピッチ)およびラドル21との位置関係のデータ(いずれも既知の定数)とを用いてシミュレーションを行い、画像湯面高さHgに対応する溶湯量Mの理論式を導出することにより、関係式90が取得できる。 When determining relational expression 90 by simulation, for example as shown in Figure 9, 3D (three-dimensional) data 94 of the molten metal shape in the ladle 21 is created from design information, and the 3D data 94 is sliced for each height position to determine the amount of molten metal M (weight or volume) and the shape of the molten metal surface 5a. A simulation is performed using the determined amount of molten metal M (weight or volume) and molten metal surface shape, and data on the optical system (lens working distance, magnification, image sensor pixel pitch) in the molten metal detection unit 23 and the positional relationship with the ladle 21 (all known constants), and a theoretical formula for the amount of molten metal M corresponding to the image molten metal surface height Hg is derived, thereby obtaining relational expression 90.

制御部40は、給湯動作の度に、溶湯検出部23の湯面画像80から溶湯範囲81(画像湯面高さHg)を取得し、取得した画像湯面高さHgを関係式90に代入することによって、ラドル21に汲み上げられた溶湯5の溶湯量Mを算出する。制御部40は、溶湯検出部23による検出後、射出スリーブ3に対する注湯完了以前に、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。 The control unit 40 acquires the molten metal range 81 (image molten metal surface height Hg) from the molten metal surface image 80 of the molten metal detection unit 23 each time a molten metal supply operation is performed, and calculates the amount of molten metal M of the molten metal 5 pumped into the ladle 21 by substituting the acquired image molten metal surface height Hg into the relational expression 90. The control unit 40 is configured to acquire the amount of molten metal M in the ladle 21 after detection by the molten metal detection unit 23 and before the completion of pouring the molten metal into the injection sleeve 3.

(ダイカストマシンの動作)
次に、図10を参照して、ダイカストマシン1による成形品の生産動作を説明する。
(Die casting machine operation)
Next, the production operation of a molded product by the die casting machine 1 will be described with reference to FIG.

ステップS1において、制御部40は、ラドル21により溶湯炉4から溶湯5を汲み上げるように給湯装置20を制御する。給湯装置20は、溶湯炉4の上方位置からラドル21を下降させ、溶湯炉4に収容された溶湯5内にラドル21を沈め、ラドル21内に溶湯5を収容させた後、ラドル21を上昇させて溶湯5内から引き上げるように動作する。 In step S1, the control unit 40 controls the water supply device 20 to pump the molten metal 5 from the molten metal furnace 4 with the ladle 21. The water supply device 20 operates to lower the ladle 21 from a position above the molten metal furnace 4, submerge the ladle 21 in the molten metal 5 contained in the molten metal furnace 4, and after the molten metal 5 is contained in the ladle 21, raise the ladle 21 to pull it out of the molten metal 5.

ステップS2において、制御部40は、引き上げ動作中または引き上げ動作の後に、ラドル21を所定角度に傾斜させ、ラドル21内の余剰の溶湯5を溶湯炉4内に戻す湯切り動作を行うように、給湯装置20を制御する。 In step S2, the control unit 40 controls the water supply device 20 to tilt the ladle 21 at a predetermined angle during or after the pulling operation, and to perform a draining operation to return the excess molten metal 5 in the ladle 21 back into the molten metal furnace 4.

ステップS3において、制御部40は、ラドル21を水平状態に戻し、溶湯検出部23による所定の検出高さ位置にラドル21が移動するように、給湯装置20を制御する。ラドル21は、溶湯炉4の直上で、溶湯検出部23に対して図3に示した位置に配置される。 In step S3, the control unit 40 returns the ladle 21 to a horizontal state and controls the water supply device 20 so that the ladle 21 moves to a predetermined detection height position by the molten metal detection unit 23. The ladle 21 is positioned directly above the molten metal furnace 4, at the position shown in FIG. 3 relative to the molten metal detection unit 23.

ステップS4において、制御部40は、溶湯5の検出を実施するように、溶湯検出部23を制御する。第1実施形態では、溶湯検出部23により湯面画像80が取得される。 In step S4, the control unit 40 controls the molten metal detection unit 23 to detect the molten metal 5. In the first embodiment, the molten metal detection unit 23 acquires a molten metal surface image 80.

ステップS5aにおいて、制御部40は、上述した溶湯量の取得処理を実施するとともに、ステップS5bにおいて、注湯動作を開始するよう給湯装置20を制御する。給湯装置20は、溶湯炉4の上方位置から射出スリーブ3の給湯口3aの上方位置までラドル21を移動させ、ラドル21を所定の注湯角度まで傾斜させることにより、給湯口3a内に溶湯5を注湯するように動作する。 In step S5a, the control unit 40 performs the above-mentioned process of acquiring the amount of molten metal, and in step S5b, controls the water supply device 20 to start the pouring operation. The water supply device 20 operates to pour the molten metal 5 into the water supply port 3a by moving the ladle 21 from a position above the molten metal furnace 4 to a position above the water supply port 3a of the injection sleeve 3 and tilting the ladle 21 to a predetermined pouring angle.

ステップS6において、注湯動作が完了する。このステップS6以前に、ステップS5aによる溶湯量の取得処理が終了する。ステップS7において、制御部40は、射出工程を開始するように、射出装置10を制御する。射出工程については、後述する。 In step S6, the pouring operation is completed. Prior to this step S6, the process of acquiring the amount of molten metal in step S5a is completed. In step S7, the control unit 40 controls the injection device 10 to start the injection process. The injection process will be described later.

また、制御部40は、ステップS8において、ラドル21を清掃位置(図示せず)に移動するよう給湯装置20を制御し、ステップS9において、エアブローなどによりラドル21内部の清掃を行うように給湯装置20を制御する。制御部40は、ステップS10において、ラドル底部に残留する溶湯5を測定させる。ラドル底部に残留する溶湯5の測定は、溶湯検出部23により実施される。制御部40は、ステップS11において、ラドル底部が清浄であるか否かを判断し、清浄であれば次サイクルの注湯動作のためステップS1に処理を戻す。ラドル底部が清浄でない場合、制御部40は、ステップS12において報知部44による報知処理を行い、ステップS9に処理を戻す。 The control unit 40 also controls the water heater 20 to move the ladle 21 to a cleaning position (not shown) in step S8, and controls the water heater 20 to clean the inside of the ladle 21 by air blowing or the like in step S9. The control unit 40 causes the molten metal 5 remaining at the bottom of the ladle to be measured in step S10. The molten metal 5 remaining at the bottom of the ladle is measured by the molten metal detection unit 23. The control unit 40 determines whether the bottom of the ladle is clean in step S11, and if it is clean, returns the process to step S1 for the molten metal pouring operation of the next cycle. If the bottom of the ladle is not clean, the control unit 40 performs a notification process by the notification unit 44 in step S12, and returns the process to step S9.

〈射出工程〉
図11に示すように、ステップS7の射出工程では、射出スリーブ3内の射出開始位置P0にあるプランジャ11を前進限P3まで前進させることによって、射出スリーブ3内の溶湯5が金型2のキャビティCへ射出される。射出工程には、プランジャ11の位置に応じて低速射出工程、高速射出工程、増圧工程などの各工程が実行される。射出工程は、さらに別の工程を含みうる。射出工程の開始時に、制御部40は、ステップS5aで取得した溶湯量M(すなわち、射出スリーブ3内へ供給された溶湯量)に基づいて、これらの各工程の切替位置を設定する。つまり、高速射出工程開始位置P1と、増圧工程開始位置P2とが、溶湯量Mに基づいて設定される。これにより、各工程の切替位置が、溶湯量Mに応じた最適な位置に設定される。
<Injection process>
As shown in FIG. 11, in the injection process of step S7, the plunger 11, which is at the injection start position P0 in the injection sleeve 3, is advanced to the forward limit P3, so that the molten metal 5 in the injection sleeve 3 is injected into the cavity C of the mold 2. In the injection process, various processes such as a low-speed injection process, a high-speed injection process, and a pressure boosting process are performed according to the position of the plunger 11. The injection process may further include other processes. At the start of the injection process, the control unit 40 sets the switching positions of these various processes based on the amount of molten metal M (i.e., the amount of molten metal supplied into the injection sleeve 3) acquired in step S5a. That is, the high-speed injection process start position P1 and the pressure boosting process start position P2 are set based on the amount of molten metal M. As a result, the switching positions of the various processes are set to the optimum positions according to the amount of molten metal M.

切替位置の設定後、制御部40は、低速射出工程、高速射出工程および増圧工程をそれぞれ実施するように、射出装置10を制御する。これにより、キャビティC内に溶湯5が充填され、凝固する。キャビティC内で凝固した金属が、成形品となる。 After the switching position is set, the control unit 40 controls the injection device 10 to perform the low-speed injection process, the high-speed injection process, and the pressure increase process. This causes the molten metal 5 to fill the cavity C and solidify. The metal solidified in the cavity C becomes the molded product.

ステップS7の射出工程の後、図10のステップS13において、制御部40は、型締装置30を制御して型開きを行う。これにより、成形品が取り出される。ステップS14において、制御部40は、型締装置30を制御して型閉じおよび型締を行う。以上の各ステップが終了すると、制御部40は処理をステップS1に戻し、次の生産サイクルを開始する。 After the injection process of step S7, in step S13 of FIG. 10, the control unit 40 controls the mold clamping device 30 to open the mold. This allows the molded product to be removed. In step S14, the control unit 40 controls the mold clamping device 30 to close and clamp the mold. When each of the above steps is completed, the control unit 40 returns the process to step S1 and starts the next production cycle.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態の効果について説明する。
(Effects of the First Embodiment)
The effects of the first embodiment will be described.

第1実施形態では、上記のように、射出スリーブ3内への注湯前のラドル21内に汲み上げられた溶湯5を検出する溶湯検出部23と、溶湯検出部23の検出結果に基づき、ラドル21内の溶湯量Mを取得する制御部40と、を設ける。これにより、射出スリーブ3内への注湯前に、溶湯炉4からラドル21内に汲み上げられた溶湯量Mを取得できる。ラドル21内に溶湯5が保持された状態で溶湯量Mを取得できるので、射出スリーブ3への注湯後には待機時間が発生せず、速やかに射出工程を開始することができる。なお、ラドル21内では、射出スリーブ3内と比べて溶湯5の表面積が小さくなり、汲み上げ時のラドル21と溶湯炉4内の溶湯5との接触によりラドル21自体の温度も溶湯温度に近づくため、射出スリーブ3内と比べて溶湯5の温度低下速度は非常に小さい。また、射出スリーブ3内の湯面面積と比べて、ラドル21内の湯面面積が小さくなるため、ラドル21内で湯面5aに波が生じても、速やかに波が減衰する。そのため、溶湯温度低下を抑制しつつ、速やかに溶湯検出ができる。以上により、射出スリーブ3内の溶湯5の温度低下を抑制しつつ射出スリーブ3への給湯量を測定することができる。 In the first embodiment, as described above, a molten metal detection unit 23 is provided that detects the molten metal 5 pumped into the ladle 21 before pouring into the injection sleeve 3, and a control unit 40 is provided that acquires the amount of molten metal M in the ladle 21 based on the detection result of the molten metal detection unit 23. This makes it possible to acquire the amount of molten metal M pumped into the ladle 21 from the molten metal furnace 4 before pouring into the injection sleeve 3. Since the amount of molten metal M can be acquired while the molten metal 5 is held in the ladle 21, no waiting time occurs after pouring into the injection sleeve 3, and the injection process can be started promptly. Note that the surface area of the molten metal 5 in the ladle 21 is smaller than that in the injection sleeve 3, and the temperature of the ladle 21 itself approaches the molten metal temperature due to contact between the ladle 21 and the molten metal 5 in the molten metal furnace 4 during pumping, so the temperature of the molten metal 5 decreases at a much slower rate than in the injection sleeve 3. In addition, since the molten metal surface area in the ladle 21 is smaller than the molten metal surface area in the injection sleeve 3, even if waves occur on the molten metal surface 5a in the ladle 21, the waves quickly decay. Therefore, the molten metal can be detected quickly while suppressing a drop in the molten metal temperature. As a result, the amount of molten metal supplied to the injection sleeve 3 can be measured while suppressing a drop in the temperature of the molten metal 5 in the injection sleeve 3.

また、第1実施形態では、上記のように、制御部40は、溶湯検出部23による検出後、射出スリーブ3に対する注湯完了以前に、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。これにより、注湯が完了するタイミングまでに、射出スリーブ3に供給される溶湯5の供給量(すなわち、ラドル21内の溶湯量M)を確実に取得できる。その結果、注湯後の待機時間を発生させることなく、注湯が完了した直後に、得られた溶湯量Mを用いて射出装置10の射出工程を開始することができる。これにより、溶湯温度の低下を効果的に抑制でき、成形品の品質および生産効率を向上させることができる。 In the first embodiment, as described above, the control unit 40 is configured to obtain the amount of molten metal M in the ladle 21 after detection by the molten metal detection unit 23 and before the pouring of the molten metal into the injection sleeve 3 is completed. This makes it possible to reliably obtain the amount of molten metal 5 supplied to the injection sleeve 3 (i.e., the amount of molten metal M in the ladle 21) by the time the pouring is completed. As a result, the injection process of the injection device 10 can be started using the obtained amount of molten metal M immediately after the pouring is completed, without generating a waiting time after the pouring. This makes it possible to effectively suppress a decrease in the temperature of the molten metal, and improve the quality and production efficiency of the molded product.

また、第1実施形態では、上記のように、溶湯検出部23は、溶湯炉4の上方位置に設けられ、汲み上げ時に溶湯炉4から引き上げられたラドル21内の溶湯5を検出する。これにより、給湯動作の初期に、溶湯炉4から溶湯5を汲み上げた際のラドル21内の溶湯5を検出できる。そのため、溶湯5を検出してから、射出スリーブ3に注湯するまでの時間を、最大限確保できる。ここで、ダイカストマシン1による鋳造サイクルタイムが短くなるほど生産効率が向上することから、制御部40が溶湯量Mを算出するための演算処理に割り当て可能な時間は、短時間となる場合がある。上記構成によれば、検出結果を取得して制御部40が溶湯量Mを算出するまでに十分な時間余裕を確保できるので、待機時間の発生を回避して、高品質、高生産効率での成形品の生産が可能となる。 In the first embodiment, as described above, the molten metal detection unit 23 is provided at a position above the molten metal furnace 4 and detects the molten metal 5 in the ladle 21 that is raised from the molten metal furnace 4 during pumping. This allows the molten metal 5 in the ladle 21 to be detected when the molten metal 5 is pumped from the molten metal furnace 4 at the beginning of the molten metal supply operation. Therefore, the time from when the molten metal 5 is detected until when it is poured into the injection sleeve 3 can be maximized. Here, since the shorter the casting cycle time of the die casting machine 1, the higher the production efficiency, the shorter the time that the control unit 40 can allocate to the calculation process for calculating the molten metal amount M. According to the above configuration, a sufficient time margin can be ensured between obtaining the detection result and when the control unit 40 calculates the molten metal amount M, thereby avoiding the occurrence of waiting time and enabling the production of molded products with high quality and high production efficiency.

また、第1実施形態では、上記のように、溶湯検出部23は、溶湯5を検出するセンサ61と、センサ61を内部に収容する筐体62と、筐体62内に冷媒66を供給する冷媒配管63とを含む。これにより、溶湯検出部23のセンサ61に対する、溶湯炉4からの熱の影響を効果的に遮断できる。その結果、溶湯検出部23を溶湯炉4の上方位置に配置する場合でも、熱の影響を受けることなく高精度な溶湯検出ができる。 In addition, in the first embodiment, as described above, the molten metal detection unit 23 includes a sensor 61 that detects the molten metal 5, a housing 62 that houses the sensor 61, and a refrigerant pipe 63 that supplies a refrigerant 66 into the housing 62. This effectively blocks the effect of heat from the molten metal furnace 4 on the sensor 61 of the molten metal detection unit 23. As a result, even when the molten metal detection unit 23 is disposed above the molten metal furnace 4, it is possible to perform highly accurate molten metal detection without being affected by heat.

また、第1実施形態では、上記のように、溶湯検出部23は、溶湯炉4から射出スリーブ3までのラドル21の移動軌跡MLの前半部に属する位置において、ラドル21の上方から溶湯5を検知するように設けられている。これにより、溶湯炉4から射出スリーブ3までのラドル21の移動過程の早い段階で溶湯5の検出が行える。そのため、溶湯検出後、注湯完了までの間で、溶湯量Mの算出処理を行う時間を十分に確保できる。この結果、演算処理の完了待ちの待機時間が発生することを抑制し、効果的に溶湯5の温度低下を抑制しつつ、高い生産効率での成形品の生産が可能となる。 In addition, in the first embodiment, as described above, the molten metal detection unit 23 is provided to detect the molten metal 5 from above the ladle 21 at a position belonging to the first half of the movement trajectory ML of the ladle 21 from the molten metal furnace 4 to the injection sleeve 3. This allows the molten metal 5 to be detected at an early stage in the movement process of the ladle 21 from the molten metal furnace 4 to the injection sleeve 3. Therefore, sufficient time can be secured to perform the calculation process of the molten metal amount M between the detection of the molten metal and the completion of pouring. As a result, the occurrence of waiting time for the calculation process to be completed is suppressed, and molded products can be produced with high production efficiency while effectively suppressing the drop in temperature of the molten metal 5.

また、第1実施形態では、上記のように、溶湯検出部23は、ラドル21内の溶湯5の湯面画像80を取得するイメージセンサ(センサ61)を含む。これにより、イメージセンサによって、ラドル21内の溶湯5(湯面5a)を容易に検出できる。ラドル21内の溶湯量Mに応じて湯面画像80中の溶湯範囲81が変化するので、得られた湯面画像80を画像解析することによって、ラドル21内の溶湯量Mを精度よく算出することができる。 In addition, in the first embodiment, as described above, the molten metal detection unit 23 includes an image sensor (sensor 61) that acquires a surface image 80 of the molten metal 5 in the ladle 21. This allows the image sensor to easily detect the molten metal 5 (molten metal surface 5a) in the ladle 21. Since the molten metal range 81 in the molten metal surface image 80 changes depending on the amount of molten metal M in the ladle 21, the amount of molten metal M in the ladle 21 can be calculated with high accuracy by performing image analysis on the obtained molten metal surface image 80.

また、第1実施形態では、上記のように、湯面画像80における溶湯範囲81とラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を記憶する記憶部41をさらに備え、制御部40は、取得された湯面画像80における溶湯範囲81と、関係式90とにより、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。これにより、湯面画像80における溶湯範囲81とラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を、実験またはシミュレーションにより予め求めておくことにより、装置稼働時には、湯面画像80から求めた溶湯範囲81の値(画像湯面高さHg)を関係式90に当てはめるだけで容易に容易かつ高精度に溶湯量Mを取得することができる。 In the first embodiment, as described above, the controller 40 is further provided with a memory unit 41 that stores a relational expression 90 between the molten metal range 81 in the molten metal surface image 80 and the amount of molten metal M in the ladle 21, and the controller 40 is configured to obtain the amount of molten metal M in the ladle 21 from the molten metal range 81 in the acquired molten metal surface image 80 and the relational expression 90. In this way, by determining the relational expression 90 between the molten metal range 81 in the molten metal surface image 80 and the amount of molten metal M in the ladle 21 in advance by experiment or simulation, when the device is in operation, the amount of molten metal M can be obtained easily and with high accuracy by simply applying the value of the molten metal range 81 obtained from the molten metal surface image 80 (image molten metal surface height Hg) to the relational expression 90.

[第2実施形態]
次に、図12~図14を参照して、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、ラドル21の斜め上方から湯面画像80を取得するように構成した上記第1実施形態とは異なり、ラドル21の真上から湯面画像80を取得する例を説明する。第2実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、上記第1実施形態と同じ符号を用いるとともに説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to Figures 12 to 14. In the second embodiment, unlike the first embodiment configured to acquire the molten metal surface image 80 from diagonally above the ladle 21, an example will be described in which the molten metal surface image 80 is acquired from directly above the ladle 21. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof will be omitted.

第2実施形態では、図12に示すように、溶湯検出部23が、溶湯炉4(図2参照)の真上の位置に、撮像光軸23aが下向きとなるように設けられている。溶湯検出部23は、たとえば溶湯炉4の上方に配置された支持部材70aから下向きに吊り下げるように設置されている。溶湯検出部23は、溶湯炉4から引き上げられ略水平状態で配置されたラドル21内の溶湯5の湯面5aに対して、法線方向から湯面画像80を取得するように設けられる。つまり、溶湯検出部23の撮像光軸23aが、湯面5aと略直交するように、溶湯検出部23の設置角度が調整される。 In the second embodiment, as shown in FIG. 12, the molten metal detection unit 23 is provided directly above the molten metal furnace 4 (see FIG. 2) with the imaging optical axis 23a facing downward. The molten metal detection unit 23 is provided so as to be suspended downward from a support member 70a disposed above the molten metal furnace 4, for example. The molten metal detection unit 23 is provided so as to acquire a molten metal surface image 80 from a normal direction to the molten metal surface 5a of the molten metal 5 in the ladle 21, which is raised from the molten metal furnace 4 and disposed in a substantially horizontal state. In other words, the installation angle of the molten metal detection unit 23 is adjusted so that the imaging optical axis 23a of the molten metal detection unit 23 is substantially perpendicular to the molten metal surface 5a.

第2実施形態で取得される湯面画像80は、図13に示すように、ラドル21内の溶湯5の湯面5aを平面的に撮影したものとなる。制御部40は、2値化処理後の湯面画像80aから、溶湯5が写る溶湯範囲81を取得する。この場合、溶湯範囲81は、画像中の湯面面積A(画像中の湯面5aの部分(白色部分)の画素数)である。ラドル21内の溶湯5の量が多いほど、画像中の湯面5aの領域が拡大することから、湯面面積Aは、ラドル21内の溶湯量の指標となる。 The molten metal surface image 80 acquired in the second embodiment is a planar image of the molten metal surface 5a of the molten metal 5 in the ladle 21, as shown in FIG. 13. The control unit 40 acquires a molten metal range 81 in which the molten metal 5 is captured from the molten metal surface image 80a after binarization processing. In this case, the molten metal range 81 is the molten metal surface area A in the image (the number of pixels in the molten metal surface 5a portion (white portion) in the image). The greater the amount of molten metal 5 in the ladle 21, the larger the area of the molten metal surface 5a in the image, so the molten metal surface area A is an index of the amount of molten metal in the ladle 21.

図14に、湯面面積Aと、対応する溶湯量Mとをプロットしたグラフ92を示す。グラフ92は、縦軸が湯面面積(画素数)であり、横軸が溶湯量(g)である。グラフ92において、プロットされた各点が実測値である。 Figure 14 shows a graph 92 in which the molten metal surface area A and the corresponding amount of molten metal M are plotted. In graph 92, the vertical axis represents the molten metal surface area (number of pixels) and the horizontal axis represents the amount of molten metal (g). Each plotted point in graph 92 is an actual measured value.

グラフ92のプロットから、たとえば線形近似により、関係式90が取得できる。図8のグラフ93に示したように、グラフ92における溶湯量の常用範囲付近におけるプロットから、関係式90を表す近似直線を決定できる。関係式90は、下式(2)で示される。
溶湯量M = a×A+b ・・・(2)
傾きaおよび切片bが、近似により取得される定数である。Aが、湯面画像80から取得された湯面面積である。関係式90は、図9に示した3Dデータ94を用いたシミュレーションによっても取得できる。
From the plots of graph 92, for example, linear approximation can be used to obtain relational expression 90. As shown in graph 93 in Fig. 8, an approximation line expressing relational expression 90 can be determined from the plots in the vicinity of the commonly used range of the amount of molten metal in graph 92. Relational expression 90 is expressed by the following formula (2).
Amount of molten metal M = a × A + b ... (2)
The slope a and the intercept b are constants obtained by approximation. A is the molten metal surface area obtained from the molten metal surface image 80. The relational expression 90 can also be obtained by a simulation using the 3D data 94 shown in FIG.

制御部40は、給湯動作の度に、溶湯検出部23の湯面画像80から溶湯範囲81(湯面面積A)を取得し、取得した値を関係式90に代入することによって、ラドル21に汲み上げられた溶湯5の溶湯量Mを算出する。 The control unit 40 acquires the molten metal range 81 (molten metal surface area A) from the molten metal surface image 80 of the molten metal detection unit 23 each time a molten metal supply operation is performed, and calculates the amount M of molten metal 5 pumped into the ladle 21 by substituting the acquired value into the relational expression 90.

第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。また、第2実施形態の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. The effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

[第3実施形態]
次に、図15~図17を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、溶湯検出部がイメージセンサ(カメラ)を含むように構成した上記第1および第2実施形態とは異なり、溶湯検出部が変位センサを含む例を説明する。第3実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、上記第1実施形態と同じ符号を用いるとともに説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to Figures 15 to 17. In the third embodiment, an example will be described in which the molten metal detection unit includes a displacement sensor, unlike the first and second embodiments in which the molten metal detection unit includes an image sensor (camera). In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof will be omitted.

図15に示すように、第3実施形態では、溶湯検出部23が備えるセンサ111は、ラドル21内の溶湯5の湯面高さを測定する変位センサである。変位センサは、光学センサ、超音波センサ、磁歪センサなど、どのような検出方式のセンサであってもよい。センサ111は、ラドル21内の溶湯5を、湯面5aから離れた位置から非接触で検出する。 As shown in FIG. 15, in the third embodiment, the sensor 111 provided in the molten metal detection unit 23 is a displacement sensor that measures the height of the surface of the molten metal 5 in the ladle 21. The displacement sensor may be a sensor of any detection method, such as an optical sensor, an ultrasonic sensor, or a magnetostrictive sensor. The sensor 111 detects the molten metal 5 in the ladle 21 in a non-contact manner from a position away from the molten metal surface 5a.

第3実施形態では、溶湯検出部23は、アーム51eに設けられ、ラドル21の上方から溶湯5を検出するように構成されている。溶湯検出部23は、ブラケット112を介してアーム51eに取り付けられている。このため、第3実施形態の溶湯検出部23は、ラドル移動機構22によって、アーム51eの端部に支持されたラドル21と一体的に移動される。溶湯検出部23は、ラドル21を保持するアーム51eに取り付けられているため、溶湯検出部23とラドル21との距離は一定に維持される。溶湯検出部23の検出方向は、アーム51eの長手方向に沿ってラドル21に向かう方向に設定されている。 In the third embodiment, the molten metal detection unit 23 is provided on the arm 51e and is configured to detect the molten metal 5 from above the ladle 21. The molten metal detection unit 23 is attached to the arm 51e via a bracket 112. Therefore, the molten metal detection unit 23 in the third embodiment is moved integrally with the ladle 21 supported at the end of the arm 51e by the ladle movement mechanism 22. Since the molten metal detection unit 23 is attached to the arm 51e that holds the ladle 21, the distance between the molten metal detection unit 23 and the ladle 21 is maintained constant. The detection direction of the molten metal detection unit 23 is set in a direction toward the ladle 21 along the longitudinal direction of the arm 51e.

溶湯検出部23による溶湯5の検出時には、アーム51eが上下方向に沿う姿勢とされ、ラドル21は水平状態とされるように、ラドル移動機構22が制御される。この結果、溶湯検出部23は、図12の例と同様に、湯面5aに対して垂直方向から溶湯5を検出する。第3実施形態では、溶湯検出部23がラドル21とともに移動するため、溶湯5の検出タイミング(検出位置)は特に限定されない。たとえば図2に示したように、溶湯検出部23は、溶湯5の汲み上げ時に溶湯炉4から引き上げられたラドル21内の溶湯5を検出してもよいし、ラドル21の移動軌跡MLの途中で検出してもよい。溶湯検出部23は、移動軌跡MLに沿ったラドル21の移動中に検出してもよい。 When the molten metal detection unit 23 detects the molten metal 5, the ladle movement mechanism 22 is controlled so that the arm 51e is oriented in the vertical direction and the ladle 21 is in a horizontal state. As a result, the molten metal detection unit 23 detects the molten metal 5 from a direction perpendicular to the molten metal surface 5a, as in the example of FIG. 12. In the third embodiment, since the molten metal detection unit 23 moves together with the ladle 21, the detection timing (detection position) of the molten metal 5 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, the molten metal detection unit 23 may detect the molten metal 5 in the ladle 21 that is pulled up from the molten metal furnace 4 when the molten metal 5 is pumped up, or may detect the molten metal 5 in the middle of the movement trajectory ML of the ladle 21. The molten metal detection unit 23 may detect the molten metal 5 while the ladle 21 is moving along the movement trajectory ML.

〈溶湯量の取得〉
第3実施形態では、記憶部41(図6参照)は、予め、ラドル21内の湯面高さとラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を記憶している。制御部40は、検出された湯面高さと、関係式90とにより、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。なお、溶湯検出部23が湯面画像80を取得しない構成においては、図6に示した画像処理部42を設けなくてもよく、制御部40が溶湯検出部23の検出結果を取得すればよい。
Obtaining the amount of molten metal
In the third embodiment, the memory unit 41 (see FIG. 6 ) stores in advance a relational expression 90 between the molten metal level in the ladle 21 and the amount of molten metal M in the ladle 21. The control unit 40 is configured to acquire the amount of molten metal M in the ladle 21 from the detected molten metal level and the relational expression 90. In a configuration in which the molten metal detection unit 23 does not acquire a molten metal level image 80, the image processing unit 42 shown in FIG. 6 does not need to be provided, and it is sufficient for the control unit 40 to acquire the detection result of the molten metal detection unit 23.

たとえばセンサ111は、1次元変位センサである。図16に示すように、センサ111は、センサ111からラドル21内の溶湯5の湯面5aまでの距離Lsを測定する。溶湯検出前に予め、空の状態のラドル21の内底面までの距離H0(一定値)が記憶部41に記憶される。これにより、ラドル21内の溶湯5の湯面高さHが、H=H0-Lsとして取得される。湯面高さHは、ラドル21の内底面から湯面5aまでの距離である。図16のグラフ121に示すように、湯面高さHの増大に応じて、溶湯量Mが増大する。上記第1実施形態と同様に、湯面高さHの測定値に応じた溶湯量Mが、実験的にまたはシミュレーションにより取得され、湯面高さHと溶湯量Mとの近似式が関係式90として記憶部41に記憶される。 For example, the sensor 111 is a one-dimensional displacement sensor. As shown in FIG. 16, the sensor 111 measures the distance Ls from the sensor 111 to the surface 5a of the molten metal 5 in the ladle 21. Before detecting the molten metal, the distance H0 (a constant value) to the inner bottom surface of the empty ladle 21 is stored in the memory unit 41. As a result, the surface height H of the molten metal 5 in the ladle 21 is obtained as H=H0-Ls. The surface height H is the distance from the inner bottom surface of the ladle 21 to the surface 5a. As shown in the graph 121 of FIG. 16, the amount of molten metal M increases with an increase in the surface height H. As in the first embodiment, the amount of molten metal M corresponding to the measured value of the surface height H is obtained experimentally or by simulation, and an approximation equation between the surface height H and the amount of molten metal M is stored in the memory unit 41 as a relational equation 90.

図17に示すように、湯面高さは、ラドル21の上端面から湯面5aまでの距離(L)としてもよい。記憶部41には、予め、センサ111からラドル21の上端面までの距離L0(一定値)が記憶される。これにより、ラドル21内の溶湯5の湯面高さLが、L=Ls-L0として取得される。図17のグラフ122に示すように、湯面高さLの増大に応じて、溶湯量Mが減少する。湯面高さLの測定値に応じた溶湯量Mが、実験的にまたはシミュレーションにより取得され、湯面高さLと溶湯量Mとの近似式が関係式90として記憶部41に記憶される。 As shown in FIG. 17, the molten metal level may be the distance (L) from the upper end surface of the ladle 21 to the molten metal level 5a. The memory unit 41 stores in advance the distance L0 (a constant value) from the sensor 111 to the upper end surface of the ladle 21. As a result, the molten metal level L of the molten metal 5 in the ladle 21 is obtained as L = Ls - L0. As shown in graph 122 in FIG. 17, the amount of molten metal M decreases as the molten metal level L increases. The amount of molten metal M corresponding to the measured value of the molten metal level L is obtained experimentally or by simulation, and an approximation equation between the molten metal level L and the amount of molten metal M is stored in the memory unit 41 as relational equation 90.

以上のような構成により、制御部40は、給湯動作の度に、溶湯検出部23から湯面高さHまたはLを取得し、取得した値を関係式90に代入することによって、ラドル21に汲み上げられた溶湯5の溶湯量Mを算出する。 With the above configuration, the control unit 40 obtains the molten metal surface height H or L from the molten metal detection unit 23 each time a molten metal supply operation is performed, and calculates the amount M of molten metal 5 pumped into the ladle 21 by substituting the obtained value into the relational equation 90.

第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 The rest of the configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment.

(第3実施形態の効果)
第3実施形態の効果について説明する。
(Effects of the Third Embodiment)
The effects of the third embodiment will be described.

第3実施形態では、上記第1実施形態と同様に、射出スリーブ3内への注湯前のラドル21内に汲み上げられた溶湯5を検出する溶湯検出部23と、溶湯検出部23の検出結果に基づき、ラドル21内の溶湯量Mを取得する制御部40とを設けることにより、射出スリーブ3内の溶湯5の温度低下を抑制しつつ射出スリーブ3への給湯量を測定することができる。 In the third embodiment, as in the first embodiment, a molten metal detection unit 23 is provided that detects the molten metal 5 pumped into the ladle 21 before pouring into the injection sleeve 3, and a control unit 40 is provided that acquires the amount of molten metal M in the ladle 21 based on the detection result of the molten metal detection unit 23. This makes it possible to measure the amount of molten metal supplied to the injection sleeve 3 while suppressing a decrease in the temperature of the molten metal 5 in the injection sleeve 3.

また、第3実施形態では、上記のように、ラドル移動機構22は、ラドル21を保持するアーム51eを含み、溶湯検出部23は、アーム51eに設けられ、ラドル21の上方から溶湯5を検出する。これにより、ラドル21の移動に伴って溶湯検出部23も移動させることができるので、溶湯炉4から射出スリーブ3までのラドル21の移動軌跡ML(図1参照)における任意の位置およびタイミングで溶湯検出が行える。そのため、溶湯5の供給動作に応じて、溶湯検出の位置およびタイミングを容易に最適化できる。 In addition, in the third embodiment, as described above, the ladle movement mechanism 22 includes an arm 51e that holds the ladle 21, and the molten metal detection unit 23 is provided on the arm 51e and detects the molten metal 5 from above the ladle 21. This allows the molten metal detection unit 23 to move in conjunction with the movement of the ladle 21, so that molten metal detection can be performed at any position and timing on the movement trajectory ML (see Figure 1) of the ladle 21 from the molten metal furnace 4 to the injection sleeve 3. Therefore, the position and timing of molten metal detection can be easily optimized according to the supply operation of the molten metal 5.

また、第3実施形態では、上記のように、溶湯検出部23は、ラドル21内の溶湯5の湯面高さ(HまたはL)を測定する変位センサ(センサ111)を含む。これにより、変位センサによって、ラドル21内の溶湯5を容易に検出できる。ラドル21内の溶湯量Mに応じて湯面高さ(HまたはL)が変化するので、得られた湯面高さ(HまたはL)から、ラドル21内の溶湯量Mを容易に算出することができる。 In addition, in the third embodiment, as described above, the molten metal detection unit 23 includes a displacement sensor (sensor 111) that measures the surface height (H or L) of the molten metal 5 in the ladle 21. This allows the molten metal 5 in the ladle 21 to be easily detected by the displacement sensor. Since the surface height (H or L) changes depending on the amount of molten metal M in the ladle 21, the amount of molten metal M in the ladle 21 can be easily calculated from the obtained surface height (H or L).

また、第3実施形態では、上記のように、給湯装置20が、ラドル21内の湯面高さ(HまたはL)と、ラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を記憶する記憶部41を備え、制御部40は、検出された湯面高さ(HまたはL)と、関係式90とにより、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。これにより、変位センサの測定値(湯面高さH、L)とラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を、実験またはシミュレーションにより予め求めておくことにより、装置稼働時には、変位センサの測定値を関係式90に当てはめるだけの処理負荷の小さい演算処理で迅速かつ高精度に溶湯量Mを取得することができる。 In the third embodiment, as described above, the water heater 20 includes a memory unit 41 that stores a relational expression 90 between the molten metal level (H or L) in the ladle 21 and the amount of molten metal M in the ladle 21, and the control unit 40 is configured to obtain the amount of molten metal M in the ladle 21 from the detected molten metal level (H or L) and the relational expression 90. As a result, by determining the relational expression 90 between the measurement value of the displacement sensor (molten metal level H, L) and the amount of molten metal M in the ladle 21 in advance by experiment or simulation, the amount of molten metal M can be obtained quickly and accurately by a calculation process with a small processing load that simply applies the measurement value of the displacement sensor to the relational expression 90 during operation of the device.

第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The other effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

[第4実施形態]
次に、図15、図18および図19を参照して、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、溶湯検出部が1次元変位センサを含むように構成した上記第3実施形態とは異なり、溶湯検出部が2次元変位センサを含む例を説明する。第4実施形態において、上記第3実施形態と同様の構成については、上記第3実施形態と同じ符号を用いるとともに説明を省略する。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to Figures 15, 18, and 19. In the fourth embodiment, an example will be described in which the molten metal detection unit includes a two-dimensional displacement sensor, unlike the third embodiment in which the molten metal detection unit includes a one-dimensional displacement sensor. In the fourth embodiment, the same components as those in the third embodiment will be designated by the same reference numerals as those in the third embodiment, and descriptions thereof will be omitted.

図15に示すように、第4実施形態では、溶湯検出部23が備えるセンサ111は、ラドル21内の溶湯5の湯面幅を測定する変位センサである。第4実施形態では、センサ111は、2次元変位センサである。2次元変位センサは、たとえばレーザスキャン方式の変位センサや、イメージセンサでありうる。たとえばレーザスキャン方式の変位センサによって、図18の測定ライン123に沿った測定結果が、グラフ124である。グラフ124の縦軸がセンサ111からの距離Ls(図16、図17参照)であり、横軸が測定ライン123に沿った位置である。空の状態のラドル内面の測定結果(図示せず)と比較すると、湯面5aの領域で距離Lsが略一定になるので、ラドル内面と湯面5aとの境界位置B1、B2が検出できる。境界位置B1と境界位置B2との間の距離が、湯面幅Wとなる。制御部40は、センサ111の測定結果に基づいて、ラドル21内の溶湯5の湯面5aにおける湯面幅Wを取得する。なお、湯面5aの幅は、図示したものに限定されず、どの方向の幅を測定してもよい。 As shown in FIG. 15, in the fourth embodiment, the sensor 111 provided in the molten metal detection unit 23 is a displacement sensor that measures the width of the surface of the molten metal 5 in the ladle 21. In the fourth embodiment, the sensor 111 is a two-dimensional displacement sensor. The two-dimensional displacement sensor can be, for example, a laser scanning type displacement sensor or an image sensor. For example, the measurement result along the measurement line 123 in FIG. 18 by a laser scanning type displacement sensor is graph 124. The vertical axis of graph 124 is the distance Ls from the sensor 111 (see FIGS. 16 and 17), and the horizontal axis is the position along the measurement line 123. Compared with the measurement result of the inner surface of the ladle in an empty state (not shown), the distance Ls becomes approximately constant in the area of the molten metal surface 5a, so that the boundary positions B1 and B2 between the inner surface of the ladle and the molten metal surface 5a can be detected. The distance between the boundary position B1 and the boundary position B2 is the molten metal surface width W. The control unit 40 acquires the width W of the molten metal surface 5a of the molten metal 5 in the ladle 21 based on the measurement results of the sensor 111. Note that the width of the molten metal surface 5a is not limited to that shown in the figure, and the width in any direction may be measured.

図19のグラフ125に示すように、湯面幅Wの増大に応じて、溶湯量Mが増大する。上記第3実施形態と同様に、湯面幅Wの測定値に応じた溶湯量Mが、実験的にまたはシミュレーションにより取得され、湯面幅Wと溶湯量Mとの近似式が関係式90として記憶部41に記憶される。 As shown in graph 125 of FIG. 19, the amount of molten metal M increases as the width W of the molten metal surface increases. As in the third embodiment, the amount of molten metal M corresponding to the measured value of the width W of the molten metal surface is obtained experimentally or by simulation, and an approximation equation between the width W of the molten metal surface and the amount of molten metal M is stored in the memory unit 41 as relational equation 90.

このように、第4実施形態では、記憶部41(図6参照)は、予め、ラドル21内の湯面幅Wとラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を記憶している。制御部40は、検出された湯面幅Wと、関係式90とにより、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。 In this way, in the fourth embodiment, the memory unit 41 (see FIG. 6) prestores a relational expression 90 between the width W of the molten metal surface in the ladle 21 and the amount M of molten metal in the ladle 21. The control unit 40 is configured to obtain the amount M of molten metal in the ladle 21 from the detected width W of the molten metal surface and the relational expression 90.

第4実施形態のその他の構成は、上記第3実施形態と同様である。 The rest of the configuration of the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment.

(第4実施形態の効果)
第4実施形態の効果について説明する。
(Effects of the Fourth Embodiment)
The effects of the fourth embodiment will be described.

第4実施形態では、上記第3実施形態と同様に、射出スリーブ3内の溶湯5の温度低下を抑制しつつ射出スリーブ3への給湯量を測定することができる。 In the fourth embodiment, as in the third embodiment described above, it is possible to measure the amount of molten metal supplied to the injection sleeve 3 while suppressing a decrease in the temperature of the molten metal 5 in the injection sleeve 3.

また、第4実施形態では、上記のように、溶湯検出部23は、ラドル21内の溶湯5の湯面幅Wを測定する変位センサ(センサ111)を含む。これにより、変位センサによって、ラドル21内の溶湯5を容易に検出できる。ラドル21内の溶湯量Mに応じて湯面幅Wが変化するので、得られた湯面幅Wから、ラドル21内の溶湯量Mを容易に算出することができる。 In addition, in the fourth embodiment, as described above, the molten metal detection unit 23 includes a displacement sensor (sensor 111) that measures the surface width W of the molten metal 5 in the ladle 21. This allows the molten metal 5 in the ladle 21 to be easily detected by the displacement sensor. Since the surface width W changes depending on the amount of molten metal M in the ladle 21, the amount of molten metal M in the ladle 21 can be easily calculated from the obtained surface width W.

また、第4実施形態では、上記のように、給湯装置20が、ラドル21内の湯面幅Wとラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を記憶する記憶部41を備え、制御部40は、検出された湯面幅Wと、関係式90とにより、ラドル21内の溶湯量Mを取得するように構成されている。これにより、変位センサの測定値(湯面幅W)とラドル21内の溶湯量Mとの関係式90を、実験またはシミュレーションにより予め求めておくことにより、装置稼働時には、変位センサの測定値を関係式90に当てはめるだけの処理負荷の小さい演算処理で迅速かつ高精度に溶湯量Mを取得することができる。 In the fourth embodiment, as described above, the water heater 20 includes a memory unit 41 that stores a relational expression 90 between the width W of the molten metal surface in the ladle 21 and the amount M of molten metal in the ladle 21, and the control unit 40 is configured to obtain the amount M of molten metal in the ladle 21 from the detected width W of the molten metal surface and the relational expression 90. As a result, by determining the relational expression 90 between the measurement value of the displacement sensor (width W of the molten metal surface) and the amount M of molten metal in the ladle 21 in advance by experiment or simulation, when the device is in operation, the amount M of molten metal can be obtained quickly and accurately by a calculation process with a small processing load that simply applies the measurement value of the displacement sensor to the relational expression 90.

第4実施形態のその他の効果は、上記第3実施形態と同様である。 The other effects of the fourth embodiment are the same as those of the third embodiment.

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope of the claims.

たとえば、上記第1~第4実施形態では、ダイカストマシン1を横型に構成した例を示したが本発明はこれに限られない。本発明では、ダイカストマシンを縦型に構成してもよい。 For example, in the above first to fourth embodiments, the die casting machine 1 is configured as a horizontal type, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the die casting machine may be configured as a vertical type.

また、上記第1~第4実施形態では、ダイカストマシン1の全体を制御を行う制御部40が、溶湯量Mの算出を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ダイカストマシン1の全体を制御する制御部と、給湯装置20を制御する制御部とを別個に設けて、いずれかの制御部によって溶湯量を取得するように構成してもよい。 In the above first to fourth embodiments, the control unit 40, which controls the entire die casting machine 1, calculates the amount of molten metal M, but the present invention is not limited to this. In the present invention, a control unit that controls the entire die casting machine 1 and a control unit that controls the water supply device 20 may be provided separately, and the amount of molten metal may be obtained by either control unit.

また、上記第1および第2実施形態では、溶湯検出部23を溶湯炉4の上方位置に配置した例を示し、上記第3および第4実施形態では、溶湯検出部23をアーム51eに設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、溶湯検出部23は、溶湯炉4から射出スリーブ3までのラドル21の移動軌跡MLに対して上方となる位置に配置されていればよく、上記した位置に限られない。たとえば、図20に示す例では、溶湯検出部23は、射出スリーブ3の給湯口3a付近の上方位置に設けられている。この場合、たとえば溶湯検出部23は、型締装置30のフレームに対してブラケットなどを介して取り付けられ、検出方向が下向きとなるように配置される。溶湯検出部23は、給湯口3aに注湯する直前のラドル21内の溶湯5を検出する。 In the above first and second embodiments, the molten metal detection unit 23 is disposed above the molten metal furnace 4, and in the above third and fourth embodiments, the molten metal detection unit 23 is provided on the arm 51e, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the molten metal detection unit 23 is not limited to the above-mentioned position as long as it is disposed above the movement trajectory ML of the ladle 21 from the molten metal furnace 4 to the injection sleeve 3. For example, in the example shown in FIG. 20, the molten metal detection unit 23 is disposed above the molten metal supply port 3a of the injection sleeve 3. In this case, for example, the molten metal detection unit 23 is attached to the frame of the mold clamping device 30 via a bracket or the like, and is disposed so that the detection direction is downward. The molten metal detection unit 23 detects the molten metal 5 in the ladle 21 immediately before pouring the molten metal into the molten metal supply port 3a.

また、上記第3実施形態では、センサ111が1次元変位センサである例を示し、上記第4実施形態ではセンサ111が2次元変位センサである例を示したが、本発明はこれに限られない。センサ111は、3次元変位センサであってもよい。3次元変位センサは、たとえば3Dレーザスキャン方式の変位計や、複数のイメージセンサを備えたステレオカメラでありうる。この場合、センサ111は、ラドル21内の3次元形状を取得する。溶湯検出前に予め、空の状態のラドル21の内部の3次元形状データがセンサ111により取得され、記憶部41に記憶される。ラドル21内に溶湯5が汲み上げられた状態では、ラドル21の内部の湯面5aまでの3次元形状データが取得される。制御部40は、溶湯汲み上げ後の3次元形状データVsと、空の状態のラドル21の3次元形状データV0との差分により、溶湯量Vを取得する(V=V0-Vs)。この場合の溶湯量Vは、溶湯5の体積として取得される。この変形例では、3次元形状データの差分によって溶湯量Vが取得できるので、関係式90を取得しておく必要がない。 In the third embodiment, the sensor 111 is a one-dimensional displacement sensor, and in the fourth embodiment, the sensor 111 is a two-dimensional displacement sensor, but the present invention is not limited to this. The sensor 111 may be a three-dimensional displacement sensor. The three-dimensional displacement sensor may be, for example, a 3D laser scanning type displacement meter or a stereo camera equipped with multiple image sensors. In this case, the sensor 111 acquires the three-dimensional shape inside the ladle 21. Before detecting the molten metal, the sensor 111 acquires three-dimensional shape data inside the ladle 21 in an empty state and stores it in the memory unit 41. When the molten metal 5 is pumped into the ladle 21, three-dimensional shape data up to the molten metal surface 5a inside the ladle 21 is acquired. The control unit 40 acquires the amount of molten metal V based on the difference between the three-dimensional shape data Vs after pumping the molten metal and the three-dimensional shape data V0 of the ladle 21 in an empty state (V = V0 - Vs). The amount of molten metal V in this case is acquired as the volume of the molten metal 5. In this modified example, the amount of molten metal V can be obtained by subtracting the three-dimensional shape data, so there is no need to obtain relational expression 90.

また、上記第1実施形態では、ラドル21内の溶湯量に基づいて、射出装置10による射出工程の制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば制御部40は、溶湯量を取得する度に、取得した溶湯量と、ラドル21の傾斜角によって決定される溶湯量の理論値との差分を求め、給湯装置20の動作状態の判定を行ってもよい。たとえば理論値からの乖離が大きくなる傾向や、溶湯量のばらつきが大きくなる傾向が認められる場合などに、給湯装置20の消耗品の交換等のメンテナンスを行うことを報知部44によりユーザに報知してもよい。これにより、ユーザは、不良品の発生や給湯装置20の不具合の発生の予兆を事前に察知できる。また、たとえば、制御部40は、測定された溶湯量と理論値との差分を用いて、次の溶湯汲み上げ時のラドル21の傾斜角の設定値を補正することによって、汲み上げられる溶湯量を理論値に近づけるフィードバック制御を実行してもよい。 In the first embodiment, the injection process by the injection device 10 is controlled based on the amount of molten metal in the ladle 21, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit 40 may determine the difference between the amount of molten metal acquired and the theoretical value of the amount of molten metal determined by the inclination angle of the ladle 21 each time the amount of molten metal is acquired, and judge the operating state of the water heater 20. For example, when a tendency for deviation from the theoretical value to increase or a tendency for the amount of molten metal to vary greatly is recognized, the notification unit 44 may notify the user to perform maintenance such as replacing consumables of the water heater 20. This allows the user to detect the occurrence of defective products or signs of malfunction of the water heater 20 in advance. In addition, for example, the control unit 40 may execute feedback control to bring the amount of molten metal pumped closer to the theoretical value by correcting the setting value of the inclination angle of the ladle 21 at the time of the next pumping of molten metal using the difference between the measured amount of molten metal and the theoretical value.

また、上記第1および第2実施形態では、イメージセンサ(カメラ)を含む溶湯検出部23によって、ラドル21内の湯面画像80を撮像する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図2に示したように溶湯検出部23が溶湯炉4の上方位置に配置される場合、ラドル21が所定の検出位置に配置されていない状況では、溶湯炉4の内部の画像を撮像できる。そこで、たとえば制御部40は、溶湯炉4内の湯面高さを、撮像画像に基づいて取得してもよい。また、制御部40は、給湯装置20の稼働中の撮像画像を定期的または動画像として取得し、得られた撮像画像に基づいて、給湯動作中のラドル21および溶湯炉4の状態監視を行ってもよい。制御部40は、得られた撮像画像に対して画像解析を行うことにより、ラドル21または溶湯炉4に異常が生じているか否かを判定し、異常が生じた場合にユーザに報知してもよい。 In the first and second embodiments, the molten metal detection unit 23 including an image sensor (camera) captures the molten metal surface image 80 in the ladle 21, but the present invention is not limited to this. For example, when the molten metal detection unit 23 is located above the molten metal furnace 4 as shown in FIG. 2, an image of the inside of the molten metal furnace 4 can be captured in a situation where the ladle 21 is not located at a predetermined detection position. Therefore, for example, the control unit 40 may obtain the molten metal surface height in the molten metal furnace 4 based on the captured image. In addition, the control unit 40 may obtain captured images during the operation of the water heater 20 periodically or as moving images, and monitor the status of the ladle 21 and the molten metal furnace 4 during the water heater operation based on the obtained captured images. The control unit 40 may perform image analysis on the obtained captured images to determine whether or not an abnormality has occurred in the ladle 21 or the molten metal furnace 4, and may notify the user if an abnormality has occurred.

また、図20に示した射出スリーブ3の給湯口3a付近の上方位置に溶湯検出部23が配置される構成の場合、給湯口3aを含む周辺領域の撮像画像を取得できる。制御部40は、撮像画像に基づいて、注湯時における給湯口3aの外部への溶湯5の湯こぼれの有無を判定してもよい。制御部40は、たとえば湯こぼれが検出された場合に、注湯時のラドル21の傾斜速度が過大であると判断できるため、ラドル21の傾斜速度を低減するように制御する。これにより、湯こぼれが発生しない範囲で極力短時間での注湯が可能となるように注湯動作を制御できる。また、たとえば制御部40は、給湯口3aの内部にプランジャチップ11aが写り込むように射出装置10を制御し、撮像画像に基づいてプランジャチップ11aおよび射出スリーブ3の内壁面の摩耗状態を判定してもよい。 In addition, in the case of the configuration shown in FIG. 20 in which the molten metal detection unit 23 is disposed at an upper position near the molten metal inlet 3a of the injection sleeve 3, an image of the surrounding area including the molten metal inlet 3a can be acquired. The control unit 40 may determine whether or not the molten metal 5 spills outside the molten metal inlet 3a during pouring based on the captured image. For example, when the control unit 40 detects molten metal spilling, it can determine that the tilt speed of the ladle 21 during pouring is excessive, and control the tilt speed of the ladle 21 to be reduced. This allows the pouring operation to be controlled so that the molten metal can be poured in the shortest possible time without causing molten metal spilling. For example, the control unit 40 may control the injection device 10 so that the plunger tip 11a is reflected inside the molten metal inlet 3a, and determine the wear state of the plunger tip 11a and the inner wall surface of the injection sleeve 3 based on the captured image.

1 ダイカストマシン
3 射出スリーブ
4 溶湯炉
5 溶湯
5a 湯面
10 射出装置
20 給湯装置
21 ラドル
22 ラドル移動機構
23 溶湯検出部
40 制御部
41 記憶部
51e アーム
61 センサ(イメージセンサ)
62 筐体
63 冷媒配管
66 冷媒
80、80a 湯面画像
81 溶湯範囲
111 センサ(変位センサ)
H、L 湯面高さ
M、V 溶湯量
ML 移動軌跡
W 湯面幅
REFERENCE SIGNS LIST 1 Die casting machine 3 Injection sleeve 4 Melting furnace 5 Molten metal 5a Melt surface 10 Injection device 20 Melting device 21 Ladle 22 Ladle movement mechanism 23 Molten metal detection unit 40 Control unit 41 Memory unit 51e Arm 61 Sensor (image sensor)
62 Housing 63 Refrigerant pipe 66 Refrigerant 80, 80a Molten metal surface image 81 Molten metal range 111 Sensor (displacement sensor)
H, L: Height of molten metal surface M, V: Amount of molten metal ML: Movement path W: Width of molten metal surface

Claims (11)

溶湯を受け入れるラドルと、
溶湯炉から前記ラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を射出スリーブ内へ注湯するように前記ラドルを移動させるラドル移動機構と、
前記射出スリーブ内への注湯前の前記ラドル内に汲み上げられた溶湯を検出する溶湯検出部と、
前記溶湯検出部の検出結果に基づき、前記ラドル内の溶湯量を取得する制御部と、を備え
前記溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面画像を取得するイメージセンサを含み、
前記制御部は、湯面画像における溶湯の湯面高さ、または、湯面画像における湯面面積に基づいて、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている、給湯装置。
A ladle for receiving molten metal;
a ladle moving mechanism that draws molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moves the ladle so as to pour the drawn molten metal into the injection sleeve;
a molten metal detection unit that detects the molten metal pumped into the ladle before being poured into the injection sleeve;
A control unit that acquires an amount of molten metal in the ladle based on a detection result of the molten metal detection unit ,
The molten metal detection unit includes an image sensor for acquiring an image of the surface of the molten metal in the ladle,
The control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on the height of the molten metal surface in the molten metal surface image or the area of the molten metal surface in the molten metal surface image .
前記制御部は、前記溶湯検出部による検出後、前記射出スリーブに対する注湯完了以前に、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている、請求項1に記載の給湯装置。 The water heater according to claim 1, wherein the control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle after detection by the molten metal detection unit and before the injection of molten metal into the injection sleeve is completed. 前記溶湯検出部は、前記溶湯炉の上方位置に設けられ、汲み上げ時に前記溶湯炉から引き上げられた前記ラドル内の溶湯を検出する、請求項1または2に記載の給湯装置。 The water heater according to claim 1 or 2, wherein the molten metal detector is provided above the molten metal furnace and detects the molten metal in the ladle that is raised from the molten metal furnace during pumping. 前記溶湯検出部は、前記溶湯を検出するセンサと、前記センサを内部に収容する筐体と、前記筐体内に冷媒を供給する冷媒配管とを含む、請求項3に記載の給湯装置。 The hot water supply device according to claim 3, wherein the molten metal detection unit includes a sensor that detects the molten metal, a housing that houses the sensor, and a refrigerant pipe that supplies refrigerant into the housing. 前記ラドル移動機構は、前記ラドルを保持するアームを含み、
前記溶湯検出部は、前記アームに設けられ、前記ラドルの上方から溶湯を検出する、請求項1または2に記載の給湯装置。
The ladle moving mechanism includes an arm that holds the ladle,
The water heating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the molten metal detection unit is provided on the arm and detects the molten metal from above the ladle.
前記溶湯検出部は、前記溶湯炉から前記射出スリーブまでの前記ラドルの移動軌跡の前半部に属する位置において、前記ラドルの上方から溶湯を検知するように設けられている、請求項1~5のいずれか1項に記載の給湯装置。 The water heater according to any one of claims 1 to 5, wherein the molten metal detection unit is arranged to detect the molten metal from above the ladle at a position that belongs to the first half of the movement trajectory of the ladle from the molten metal furnace to the injection sleeve. 溶湯を受け入れるラドルと、
溶湯炉から前記ラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を射出スリーブ内へ注湯するように前記ラドルを移動させるラドル移動機構と、
前記射出スリーブ内への注湯前の前記ラドル内に汲み上げられた溶湯を検出する溶湯検出部と、
前記溶湯検出部の検出結果に基づき、前記ラドル内の溶湯量を取得する制御部と、を備え、
前記溶湯検出部は、ラドル内の湯面幅を測定する変位センサを含み、
前記制御部は、前記溶湯検出部が測定した前記湯面幅に基づいて、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている、給湯装置。
A ladle for receiving molten metal;
a ladle moving mechanism that draws molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moves the ladle so as to pour the drawn molten metal into the injection sleeve;
a molten metal detection unit that detects the molten metal pumped into the ladle before being poured into the injection sleeve;
A control unit that acquires an amount of molten metal in the ladle based on a detection result of the molten metal detection unit,
The molten metal detection unit includes a displacement sensor that measures a molten metal surface width in a ladle ,
The control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on the molten metal surface width measured by the molten metal detection unit .
前記ラドル内の湯面幅と、前記ラドル内の溶湯量との関係式を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、検出された湯面幅と、前記関係式とにより、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている、請求項7に記載の給湯装置。
A storage unit that stores a relational expression between a molten metal surface width in the ladle and an amount of molten metal in the ladle,
The molten metal supply apparatus according to claim 7 , wherein the control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on the detected molten metal surface width and the relational expression.
湯面画像における溶湯範囲と、前記ラドル内の溶湯量との関係式、または、湯面画像における湯面面積と、前記ラドル内の溶湯量との関係式を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、取得された湯面画像における前記溶湯範囲の湯面高さと、前記湯面画像における溶湯範囲と前記ラドル内の溶湯量との関係式とにより、前記ラドル内の溶湯量を取得するか、または、取得された湯面画像における湯面面積と、前記湯面画像における湯面面積と前記ラドル内の溶湯量との関係式とにより、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている、請求項に記載の給湯装置。
A storage unit is further provided for storing a relational expression between a molten metal range in a molten metal surface image and an amount of molten metal in the ladle , or a relational expression between a molten metal surface area in a molten metal surface image and an amount of molten metal in the ladle ,
2. The water heating apparatus of claim 1, wherein the control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on a molten metal surface height of the molten metal range in the acquired molten metal surface image and a relationship between the molten metal range in the molten metal surface image and the amount of molten metal in the ladle, or to obtain the amount of molten metal in the ladle based on a molten metal surface area in the acquired molten metal surface image and a relationship between the molten metal surface area in the molten metal surface image and the amount of molten metal in the ladle .
射出スリーブ内に溶湯を供給する給湯装置と、
前記射出スリーブに供給された溶湯を射出する射出装置と、
制御部と、を備え、
前記給湯装置は、
溶湯を受け入れるラドルと、
溶湯炉から前記ラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を前記射出スリーブ内へ注湯するように前記ラドルを移動させるラドル移動機構と、
前記射出スリーブ内への注湯前の前記ラドル内の溶湯を検出する溶湯検出部と、を含み、
前記溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面画像を取得するイメージセンサを含み、
前記制御部は、前記溶湯検出部の検出結果に基づき、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されており、
前記制御部は、湯面画像における溶湯の湯面高さ、または、湯面画像における湯面面積に基づいて、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている、ダイカストマシン。
a melt supply device that supplies molten metal into the injection sleeve;
an injection device that injects the molten metal supplied to the injection sleeve;
A control unit,
The hot water supply device includes:
A ladle for receiving molten metal;
a ladle moving mechanism that draws molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moves the ladle so as to pour the drawn molten metal into the injection sleeve;
a molten metal detection unit that detects the molten metal in the ladle before pouring into the injection sleeve,
The molten metal detection unit includes an image sensor for acquiring an image of the surface of the molten metal in the ladle,
The control unit is configured to acquire an amount of molten metal in the ladle based on a detection result of the molten metal detection unit ,
The control unit is configured to obtain the amount of molten metal in the ladle based on a molten metal surface height in a molten metal surface image or a molten metal surface area in the molten metal surface image .
射出スリーブ内に溶湯を供給する給湯装置と、a melt supply device that supplies molten metal into the injection sleeve;
前記射出スリーブに供給された溶湯を射出する射出装置と、an injection device that injects the molten metal supplied to the injection sleeve;
制御部と、を備え、A control unit,
前記給湯装置は、The hot water supply device includes:
溶湯を受け入れるラドルと、A ladle for receiving molten metal;
溶湯炉から前記ラドル内に溶湯を汲み上げ、汲み上げた溶湯を前記射出スリーブ内へ注湯するように前記ラドルを移動させるラドル移動機構と、a ladle moving mechanism that draws molten metal from a molten metal furnace into the ladle and moves the ladle so as to pour the drawn molten metal into the injection sleeve;
前記射出スリーブ内への注湯前の前記ラドル内の溶湯を検出する溶湯検出部と、を含み、a molten metal detection unit that detects the molten metal in the ladle before pouring into the injection sleeve,
前記溶湯検出部は、ラドル内の溶湯の湯面幅を測定する変位センサを含み、The molten metal detection unit includes a displacement sensor that measures a surface width of the molten metal in the ladle,
前記制御部は、前記溶湯検出部の検出結果に基づき、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されており、The control unit is configured to acquire an amount of molten metal in the ladle based on a detection result of the molten metal detection unit,
前記制御部は、前記溶湯検出部が測定した前記湯面幅に基づいて、前記ラドル内の溶湯量を取得するように構成されている、ダイカストマシン。The control unit is configured to obtain an amount of molten metal in the ladle based on the molten metal surface width measured by the molten metal detection unit.
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