JP6983609B2 - Water heater and molding machine - Google Patents
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Description
本開示は、給湯装置及び成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンである。 The present disclosure relates to a water heater and a molding machine. The molding machine is, for example, a die casting machine.
金型内に通じるスリーブに溶湯(溶融状態の金属材料)を供給する給湯装置として、ラドルによって保持炉の溶湯を汲み出し、その汲み出した溶湯をスリーブへ注ぐものが知られている(例えば特許文献1及び2)。ラドルは、保持炉の溶湯を汲み出す際に所定の角度で傾斜した状態とされ、これにより、1ショットに必要十分な量の溶湯が計量される。 As a hot water supply device for supplying molten metal (a molten metal material) to a sleeve leading to a mold, a hot water supply device is known in which the molten metal of a holding furnace is pumped out by a ruddle and the pumped molten metal is poured into the sleeve (for example, Patent Document 1). And 2). The ruddle is tilted at a predetermined angle when the molten metal of the holding furnace is pumped out, so that a necessary and sufficient amount of molten metal is measured for one shot.
特許文献1では、ラドルを保持するアームの途中にロードセルを設け、ロードセルの検出値に基づいて、ラドルによって汲み出した湯量、又はラドルによってスリーブに注いだ湯量を計測する技術が開示されている。特許文献2では、ラドルによって溶湯をスリーブに注いだ直後に視覚センサによって溶湯のラドルに対する付着状態を検出し、その検出結果に応じて射出速度の切換位置を変更する技術が開示されている。
スリーブ内に供給される湯量が変化すると、例えば、スリーブ内を摺動するプランジャによって溶湯を金型内に押し出して射出するときに、溶湯が金型内のゲート等に到達するときのプランジャの位置が変化する。ひいては、例えば、プランジャの変速位置として設定されている位置と、実際に好適な変速位置とにずれが生じてしまう。従って、好適に湯量を計測できる給湯装置及び成形機が提供されることが望まれる。 When the amount of hot water supplied into the sleeve changes, for example, when the molten metal is pushed out into the mold by a plunger sliding in the sleeve and ejected, the position of the plunger when the molten metal reaches the gate in the mold or the like. Changes. As a result, for example, there is a discrepancy between the position set as the shift position of the plunger and the actually suitable shift position. Therefore, it is desired to provide a hot water supply device and a molding machine capable of suitably measuring the amount of hot water.
本開示の一態様に係る給湯装置は、ラドルが取り付けられるラドル取付部、前記ラドル取付部を水平な回転軸回りに軸支しているアーム、及び当該アームを支持している基体を含んでおり、前記アームが前記ラドル取付部を前記基体に対して水平方向及び鉛直方向に移動させることが可能である装置本体と、前記装置本体の重量を計測するセンサと、を有している。 The hot water supply device according to one aspect of the present disclosure includes a ladle mounting portion to which a ruddle is mounted, an arm that pivotally supports the ladle mounting portion around a horizontal rotation axis, and a substrate that supports the arm. The arm has an apparatus main body capable of moving the ruddle mounting portion in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the substrate, and a sensor for measuring the weight of the apparatus main body.
一例において、前記給湯装置は、前記装置本体の重量の少なくとも一部の重量と釣り合う重量のカウンターウェイトを更に有している。 In one example, the hot water supply apparatus further includes a counterweight weight commensurate with at least a portion of the weight of the weight of the apparatus main body.
一例において、前記給湯装置は、前記カウンターウェイトに着脱可能な調整ウェイトを更に有している。 In one example, the water heater further has an adjustable weight that can be attached to and detached from the counterweight.
一例において、前記給湯装置は、前記基体を鉛直方向にガイドする保持機構を更に有している。 In one example, the water heater further has a holding mechanism that guides the substrate in the vertical direction.
一例において、保持機構は、鉛直方向に延びているガイド部を有しており、前記基体は、前記ガイド部に鉛直方向へガイドされる第1被ガイド部を有しており、前記カウンターウェイトは、前記第1被ガイド部に対して直列に配置されて前記ガイド部に鉛直方向へガイドされる第2被ガイド部を有している。 In one example, the holding mechanism has a guide portion extending in the vertical direction, the substrate has a first guided portion guided by the guide portion in the vertical direction, and the counterweight has a counterweight. It has a second guided portion that is arranged in series with the first guided portion and is guided in the vertical direction by the guide portion.
一例において、保持機構は、鉛直方向に延びている複数のガイド部と、前記複数のガイド部に支持されている上部部材と、を有しており、前記基体は、前記上部部材の下方にて前記複数のガイド部に鉛直方向へガイドされる被ガイド部を有しており、前記装置本体及び前記カウンターウェイトの互いに釣り合う重量は、前記上部部材を介して前記複数のガイド部に支持されている。
In one example, the holding mechanism has a plurality of guide portions extending in the vertical direction and an upper member supported by the plurality of guide portions, and the substrate is below the upper member. has a guided portion which is guided in the vertical direction in the plurality of guide portions, the weight commensurate with each other of the device body and the counterweight is supported by the plurality of guide portions through said upper member ..
一例において、保持機構は、鉛直方向に延びている複数のガイド部を有しており、前記基体は、前記複数のガイド部に鉛直方向へガイドされる複数の被ガイド部を有しており、前記装置本体の重心は、前記アームをその駆動可能範囲内のいずれの位置に位置させても、平面視において前記複数のガイド部に囲まれる領域に収まっている。 In one example, the holding mechanism has a plurality of guide portions extending in the vertical direction, and the substrate has a plurality of guided portions guided by the plurality of guide portions in the vertical direction. The center of gravity of the apparatus main body is contained in a region surrounded by the plurality of guide portions in a plan view regardless of the position of the arm within the driveable range.
一例において、前記給湯装置は、前記基体に対して下方から当接可能であり、鉛直方向の位置を調整可能なリリーフ部材を更に有している。 In one example, the water heater further includes a relief member that can be brought into contact with the substrate from below and whose position in the vertical direction can be adjusted.
一例において、前記給湯装置は、容器から溶湯を汲み出した前記ラドルを前記容器内の溶湯の液面上で傾斜させて前記ラドル内の溶湯を前記容器に戻し、この際、前記センサの検出値に基づく前記ラドル内の溶湯の質量が所定の目標値になるように前記装置本体の動作を制御する湯切り制御部を更に有している。 In one example, the hot water supply device tilts the ladle from which the molten metal is pumped out from the container on the liquid surface of the molten metal in the container and returns the molten metal in the radle to the container, and at this time, the detection value of the sensor is used. Further, it has a hot water draining control unit that controls the operation of the main body of the apparatus so that the mass of the molten metal in the ladle based on the above becomes a predetermined target value.
一例において、前記給湯装置は、前記ラドルによって金型内に通じるスリーブ内へ溶湯を注ぎ、この際、前記センサの検出値に基づく前記ラドルから前記スリーブへ供給された溶湯の質量が所定の目標値になるように前記装置本体の動作を制御する注湯制御部を更に有している。 In one example, the hot water supply device pours molten metal into a sleeve leading into a mold by the ruddle, and at this time, the mass of the molten metal supplied from the ladle to the sleeve based on the detection value of the sensor is a predetermined target value. Further, it has a hot water pouring control unit that controls the operation of the main body of the apparatus so as to be.
一例において、前記給湯装置は、成形サイクル中において、前記ラドル取付部が水平方向及び鉛直方向において停止しているときの前記センサの検出値に基づいて前記ラドル内の溶湯の質量を算出する湯量特定部を更に有している。 In one example, the water heater specifies the amount of hot water to calculate the mass of the molten metal in the ladle based on the detection value of the sensor when the ladle mounting portion is stopped in the horizontal direction and the vertical direction during the molding cycle. It has more parts.
本開示の一態様に係る成形機は、金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャを駆動する射出駆動部と、前記ラドルから前記スリーブ内へ溶湯を注ぐ上記給湯装置と、を有している。 The molding machine according to one aspect of the present disclosure includes an injection drive unit that drives a plunger that is slidable in a sleeve leading to the inside of a mold, and a hot water supply device that pours molten metal from the ladle into the sleeve. ing.
一例において、前記成形機は、所定の射出条件に従って前記射出駆動部を制御する射出制御部と、成形サイクル毎に、前記センサの検出値に基づく前記スリーブに供給された溶湯の質量に応じて前記射出条件を変化させる条件変更部と、を更に有している。 In one example, the molding machine has an injection control unit that controls the injection drive unit according to predetermined injection conditions, and the molding machine according to the mass of the molten metal supplied to the sleeve based on the detection value of the sensor for each molding cycle. It also has a condition changing unit that changes the injection conditions.
上記の構成によれば、好適に湯量を計測できる。 According to the above configuration, the amount of hot water can be suitably measured.
以下、図面を参照して本開示に係る実施形態について説明する。第2実施形態以降の説明では、先に説明された実施形態の構成と共通または類似する構成について、先に説明された実施形態の構成に付した符号を用い、また、図示や説明を省略することがある。なお、先に説明された実施形態の構成と対応(類似)する構成については、先に説明された実施形態の構成と異なる符号を付した場合においても、特に断りがない点は、先に説明された実施形態の構成と同様とされてよい。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments, the reference numerals to the configurations of the embodiments described above are used for the configurations common to or similar to the configurations of the embodiments described above, and illustrations and explanations are omitted. Sometimes. It should be noted that the configuration corresponding to (similar to) the configuration of the embodiment described above is not particularly specified even when the reference numeral is different from the configuration of the embodiment described above. It may be the same as the configuration of the embodiment.
<第1実施形態>
(ダイカストマシンの概略構成)
図1は、第1実施形態に係る給湯装置1を有するダイカストマシン101の要部を示す模式図である。なお、図1において、紙面上下方向は鉛直方向であり、紙面左右方向及び紙面貫通方向は水平方向である。
<First Embodiment>
(Outline configuration of die casting machine)
FIG. 1 is a schematic view showing a main part of a
ダイカストマシン101は、金型151内に溶湯ML(溶融状態の金属材料)を射出し、その溶湯を金型151内で凝固させることにより、ダイカスト品(成形品)を製造するものである。金型151は、例えば、固定金型153及び移動金型155を含んでいる。
The
ダイカストマシン101は、溶湯の金型151への射出を含む基本動作を行うマシン本体103と、マシン本体103に隣接して配置され、溶湯を保持する保持炉105と、保持炉105の保持している溶湯をマシン本体103へ供給する給湯装置1と、これらの各装置の制御を行う制御装置102とを有している。
The
なお、保持炉105を除いてダイカストマシンを定義したり、保持炉105を含んで給湯装置を定義したりしてもよい。また、制御装置102は、給湯装置1に着目したときには、給湯装置1の制御装置として捉えられてよい。制御装置102と信号の入出力を行う構成要素(例えば、後述する入力部、表示部及び/又は各種のセンサ等)についても同様に、給湯装置1に着目したときには、給湯装置1の構成要素として捉えられてよい。
The die casting machine may be defined by excluding the holding
マシン本体103及び保持炉105の構成は、公知の種々の構成と同様とされてよく、その詳細な説明は省略する。これらの要部構成は、例えば、以下のとおりである。
The configurations of the machine
マシン本体103は、金型151の開閉及び型締めを行う不図示の型締装置と、型締めされた金型151の内部に溶湯を射出する射出装置107と、ダイカスト品を固定金型153又は移動金型155から押し出す不図示の押出装置とを有している。
The
射出装置107は、例えば、金型151内に通じるスリーブ109と、スリーブ109内を摺動可能なプランジャ111と、プランジャ111を駆動する射出シリンダ113と、プランジャ111の位置を検出する位置センサ115とを有している。なお、スリーブ109及びプランジャ111(その一部又は全部)は消耗品として捉えることができるから、これらを除いて射出装置107が定義されてもよい。
The
スリーブ109は、例えば、円筒状に形成されており、固定金型153に水平に挿通されることにより、ゲート151gを介してキャビティ151cに連通している。キャビティ151cは、製品に対応する部分であり、ゲート151gは、その手前の断面積が絞られた部分である。スリーブ109の上面には、溶湯MLをスリーブ109内に供給するために給湯口109aが形成されている。
The
プランジャ111は、スリーブ109に嵌合するプランジャチップ111aと、プランジャチップ111aに固定され、スリーブ109から延出するプランジャロッド111bとを有している。スリーブ109内に供給された溶湯は、プランジャチップ111aがキャビティ151c側へ前進することにより、キャビティ151c内へ射出、充填される。
The
射出シリンダ113は、液圧シリンダにより構成されており、シリンダ部113aと、シリンダ部113a内を摺動する不図示のピストンと、当該ピストンに固定され、シリンダ部113aから延出するピストンロッド113bとを有している。
The
ピストンロッド113bは、カップリング(符号省略)を介してプランジャロッド111bに連結されている。シリンダ部113aの内部は、不図示のピストンにより2つのシリンダ室に区画されている。そして、2つのシリンダ室に選択的に作動液(例えば油)が供給されることにより、不図示のピストンが移動し、ひいては、プランジャ111が駆動される。
The
位置センサ115は、例えば、ピストンロッド113bに設けられたスケール部116とともに、リニアスケール(リニアエンコーダ)を構成している。そして、位置センサ115は、位置センサ115とスケール部116との相対移動量に比例したパルス数の信号、又は、当該パルス数に基づく位置を出力する。リニアスケールは、磁気式であってもよいし、光学式であってもよい。
The
不図示の型締装置によって金型151が型締めされると、給湯装置1によって給湯口109aに溶湯が注がれる。これにより、図1に示すような状態となる。この状態で、射出シリンダ113によってプランジャ111が金型151側へ駆動されることにより、溶湯が金型151内に射出される。このような動作は、ダイカストマシン101の制御装置102がマシン本体103及び給湯装置1を制御することによって実現される。
When the
保持炉105は、溶湯を貯留している容器の一例である。保持炉105の上方は開放されており、溶湯を汲み出し可能になっている。保持炉105は、溶湯を所定の温度に維持する保温の機能のみを有するもの(狭義の保温炉)であってもよいし、金属材料を溶解する機能を有するもの(溶解炉を兼ねるもの)であってもよい。湯面の高さは一定に保たれてもよいし、保たれなくてもよい。
The holding
(給湯装置の全体構成)
給湯装置1は、給湯に係る基本動作を行う装置本体2と、装置本体2の荷重を計測するための構成(図2参照)とを有している。
(Overall configuration of hot water supply device)
The hot
装置本体2は、ラドル3を有しており、矢印Lmで示すように、ラドル3によって保持炉105の溶湯を汲み出し、ラドル3を給湯口109a上に移動させ、ラドル3を傾斜させることによって給湯口109aに溶湯を注ぐ。この動作の際、給湯装置1は、装置本体2の荷重を計測する。これにより、ラドル3によって汲み出された湯量が装置本体2の荷重ごと計測されることになる。なお、ラドル3は消耗品と捉えることができるから、ラドル3を除いて装置本体2(又は給湯装置1)が定義されてもよい
The apparatus main body 2 has a radle 3, and as shown by an arrow Lm, the molten metal of the holding
以下では、装置本体2の構成及び装置本体2の荷重を計測するための構成を順に説明する。 Hereinafter, the configuration of the device main body 2 and the configuration for measuring the load of the device main body 2 will be described in order.
(装置本体の構成)
装置本体2の構成は、後述する荷重計測に関わる部分を除いては、公知の種々の構成と同様とされてよい。装置本体2の要部構成は、例えば、以下のとおりである。
(Configuration of device body)
The configuration of the apparatus main body 2 may be the same as various known configurations except for a portion related to load measurement described later. The main part configuration of the device main body 2 is, for example, as follows.
装置本体2は、例えば、先端にラドル3を保持したアーム5と、アーム5の根元を支持している支持部7とを有している。
The apparatus main body 2 has, for example, an
ラドル3は、例えば、溶湯を収容する容器本体3aと、スリーブ109への注湯を好適化するための注湯口3bとを有している。容器本体3aは、上方が開放されており、底面及び側面は、例えば、外側に膨らむ曲面状とされている。注湯口3bは、例えば、上方が開放された概略半円筒状であり、容器本体3aの縁部から容器本体3aの外周側へ突出している。ラドル3は、例えば、注湯口3b側において、アーム5の先端に取り付けられている。
The radle 3 has, for example, a
アーム5は、ラドル3(別の観点では後述するラドル取付部6)を鉛直方向及び水平方向に移動させることが可能に、かつラドル3(ラドル取付部6)を水平な回転軸回りに傾斜(別の観点では回転)させることが可能に構成されている。なお、図1では、図示の都合上、アーム5が移動する水平方向がスリーブ109と平行になっているが、実際には、通常、アーム5が移動する水平方向はスリーブ109に対して傾斜している。また、本開示において、回転軸又は旋回軸等という場合、当該軸は、回転中心を示す概念的な(断面積を有しない)軸と捉えられてもよいし、軸状部材と捉えられてもよい。
The
アーム5は、例えば、根元側から先端側へ順に連結された第1アーム部材9及び第2アーム部材11と、第2アーム部材11の先端に設けられているラドル取付部6とを有している。第1アーム部材9及び第2アーム部材11は、例えば、長尺状の剛体部材である。第1アーム部材9は、その根元が支持部7に対して、水平な第1旋回軸A1回りに回転可能に連結されている。第2アーム部材11は、その根元が第1アーム部材9の先端に対して、水平な第2旋回軸A2回りに回転可能に連結されている。ラドル取付部6は、例えば、第2アーム部材11の先端に対して、水平な回転軸回りに回転可能に取り付けられている。ラドル取付部6は、例えば、水平な軸状部材であり、ラドル3が適宜な方法により固定される。
The
アーム5は、適宜な構成によって、第1旋回軸A1回りの回転及び第2旋回軸A2回りの回転のための駆動力が付与されたり、両回転の連動が制御されたりしてよい。図1の例では、駆動力の付与及び両回転の連動は、リンク機構によって実現されている。具体的には、アーム5は、アーム部材(9、11)に連結された3つのリンク部材(13、15及び17)を有している。これらは、例えば、長尺の剛体部材である。
The
第1リンク部材13は、一端が支持部7及び第1アーム部材9に対して第1旋回軸A1回りに回転可能に連結されている。第2リンク部材15は、一端が第1リンク部材13の他端(第1旋回軸A1側とは反対側の端部)に対して水平な第3旋回軸A3回りに回転可能に連結されるとともに、他端が第2アーム部材11の中途部分(第2旋回軸A2とラドル取付部6との間)に対して、水平な第4旋回軸A4回りに回転可能に連結されている。第3リンク部材17は、一端が支持部7に対して水平な第5旋回軸A5回りに回転可能に連結されるとともに、他端が第2リンク部材15の中途部分(第3旋回軸A3と第4旋回軸A4との間)に対して、水平な第5旋回軸A6回りに回転可能に連結されている。
One end of the
このような構成において、矢印y1で示す方向へ第3リンク部材17を第5旋回軸A5回りに回転させると、矢印Lmで示すように、ラドル3は、保持炉105の溶湯内の位置から給湯口109a上へ、旋回軸(A1〜A6)の相対位置によって決定される一定の経路において移動する。また、矢印y1とは逆方向へ第3リンク部材17を第5旋回軸A5回りに回転させると、アーム5の先端は、上記と同一の経路を上記とは逆方向へ移動する。
In such a configuration, when the
支持部7には、第3リンク部材17が矢印y1とは反対側へ回転されたときに、第3リンク部材17に当接して第3リンク部材17のそれ以上の回転を規制するストッパ25が設けられている。また、支持部7には、第3リンク部材17が矢印y1で示す方向へ回転されたときに、第3リンク部材17に当接して第3リンク部材17のそれ以上の回転を規制するストッパ27が設けられている。このようにして、アーム5の移動範囲は規制されている。なお、このようなストッパは、必ずしも設けられている必要はない。
The support portion 7 has a
支持部7は、例えば、基体8と、基体8に保持され、アーム5を駆動する(第3リンク部材17を第5旋回軸A5回りに回転させる)駆動力を生じるアーム電動機19と、基体8に保持され、ラドル3(ラドル取付部6)を水平な回転軸回りに回転させる駆動力を生じるラドル電動機21とを有している。ラドル電動機21の駆動力は、アーム5に設けられた伝達機構23によってラドル取付部6に伝達される。
The support portion 7 is, for example, a
基体8は、例えば、筐体状又はフレーム状の部材であり、基本的には(後述する湯量の計測のための微小な変動を除き)、成形サイクル中に移動しないように適宜に設置されている。アーム5(具体的には第1アーム部材9、第1リンク部材13及び第3リンク部材17)は、適宜な軸支部材、減衰機構及び/又は電動機(19、21)等を介して基体8に連結され、支持されている。
The
アーム電動機19及びラドル電動機21は、例えば、回転式のものであり、特に図示しないが、界磁及び電機子の一方を構成するステータと、界磁及び電機子の他方を構成するロータとを有している。電動機は、直流電動機であってもよいし、交流電動機であってもよい。
The
アーム電動機19は、ステータを含む電動機本体が基体8に固定され、ロータに固定された出力軸の回転が第3リンク部材17に伝達される。この回転の伝達は、アーム電動機19の出力軸が第3リンク部材17に固定されることにより直接的になされてもよいし、アーム電動機19の出力軸と第3リンク部材17との間に減衰機構が設けられることなどにより間接的になされてもよい。アーム電動機19は、開ループで制御されてもよいし、サーボモータとして閉ループで制御されてもよい。
In the
ラドル電動機21は、ステータを含む電動機本体が基体8に固定され、ロータに固定された出力軸の回転が伝達機構23に伝達され、ひいては、ラドル3に伝達される。ラドル電動機21は、例えば、サーボモータとして閉ループで制御される。
In the
伝達機構23は、例えば、符号は省略するが、第1アーム部材9に設けられた巻掛け伝達機構と、第2アーム部材11に設けられた巻掛け伝達機構とを含んで構成されている。巻掛け伝達機構は、例えば、プーリ及びタイミングベルトを含む構成、又はスプロケット及びチェーン(スプロケットから離れた部分をベルトにすることもできる。)を含む構成である。
Although the reference numeral is omitted, the
上記の他、特に図示しないが、装置本体2は、保持炉105の湯面を検出するセンサ、及び/又はラドル(ラドル取付部6)の傾斜角θ(回転角)を検出するセンサを有していてもよい。傾斜角θを検出するセンサは、ラドル電動機21のエンコーダであってもよい。
In addition to the above, although not particularly shown, the apparatus main body 2 has a sensor for detecting the molten metal level of the holding
(装置本体の荷重計測に係る構成)
図2(a)は、装置本体2の荷重計測に係る構成を示す平面図である。図2(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における断面図である。
(Configuration related to load measurement of the main body of the device)
FIG. 2A is a plan view showing a configuration related to load measurement of the apparatus main body 2. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIb-IIb of FIG. 2A.
給湯装置1は、基体8を保持している保持機構31と、装置本体2の鉛直方向の荷重を計測するロードセル33と、装置本体2の下方への荷重を軽減するカウンターウェイト機構35とを有している。
The hot
保持機構31は、基体8の鉛直方向の移動を許容するように基体8を保持しており、ロードセル33は、基体8の下方に位置している。これにより、装置本体2の下方への荷重(重量)が基体8を介してロードセル33に加えられ、装置本体2ごとラドル3内の溶湯の質量が計測される。カウンターウェイト機構35は、装置本体2の重量の少なくとも一部と釣り合ってロードセル33に加えられる荷重を低減するカウンターウェイト37を有している。これにより、例えば、ロードセル33に加えられる荷重のうち変動分(例えばラドル3内の溶湯の質量)の比率を大きくすることができる。
The holding
(保持機構)
保持機構31は、例えば、工場の床面等(別の観点ではマシン本体103の固定部分)に対して直接に又は間接に固定されるベース39と、ベース39に立設されている複数(図示の例では4つ)のガイドバー41と、複数のガイドバー41の上端に固定されている上部板43と、ベース39に取り付けられているリリーフボルト45とを有している。
(Holding mechanism)
The holding
ガイドバー41は、例えば、基体8を鉛直方向にガイドすることに寄与する。別の観点では、ガイドバー41は、例えば、基体8の水平方向の移動及び種々の方向への傾斜(回転)を規制することに寄与する。ベース39は、例えば、ガイドバー41の設置に寄与する。上部板43は、例えば、複数のガイドバー41を互いに固定して保持機構31の構造強度を向上させることに寄与しているとともに、カウンターウェイト機構35の設置場所を構成することに寄与している。リリーフボルト45は、例えば、基体8が所定位置まで下降したときに下方から当接してロードセル33に過剰な荷重が加えられるおそれを低減することに寄与している。
The
ベース39、ガイドバー41、上部板43及びリリーフボルト45の材料は、金属等の適宜なものとされてよい。また、ベース39、ガイドバー41、上部板43及びリリーフボルト45それぞれは、一体的に形成された一の部材によって構成されていてもよいし、複数の部材が組み合わされて構成されていてもよい。これらの部材の形状及び固定方法も適宜に設定されてよい。以下では、一例について述べる。
The material of the
ベース39は、例えば、鉛直方向に面する板状であってもよいし、骨組み構造状の部材であってもよい。ベース39には、例えば、ガイドバー41の下端が嵌合される貫通孔(符号省略)が形成されている。ベース39は、例えば、適宜な下部構造物を介して工場の床面等に固定されている。
The base 39 may be, for example, a plate-shaped member facing in the vertical direction, or may be a member having a skeleton structure. The
ガイドバー41は、例えば、横断面が円形で直線状に延びる軸状部材であり、鉛直方向を軸方向として配置されている。4つのガイドバー41は、例えば、平面視において矩形の頂点を構成するように配置されている。ガイドバー41は、特に符号を付さないが、下端側にフランジと、フランジから更に下方に突出する下端とを有しており(フランジを設けずに下端の径を小さくしてもよい。)、下端がベース39の貫通孔に挿通されている。そして、ベース39の貫通孔及びその下方のワッシャに挿通されたボルトが上記の下端に形成された雌ねじ部に螺合されることによって、ガイドバー41は、ベース39に固定されている。
The
上部板43は、例えば、概略板状に構成されており、鉛直方向に面するように配置されている。上部板43の平面形状は適宜に設定されてよいが、例えば、ガイドバー41が4隅に位置する矩形である。なお、上部板43に変えて、骨組み構造状の部材を設けたりしてもよい。上部板43とガイドバー41との固定方法は、例えば、ガイドバー41とベース39との固定方法と同様である。ただし、上部板43は、フランジが設けられるのではなく、下端の径が小さくされている。
The
リリーフボルト45は、例えば、ベース39に設けられた雌ねじ部(符号省略)に下方から螺合されている。換言すれば、リリーフボルト45は、上下方向の位置を調整可能にベース39に取り付けられている。リリーフボルト45の上端は、ベース39から上方へ突出しており、基体8の下面に当接する部分となっている。
The
(ロードセル)
ロードセル33の構成は、公知の種々のものとされてよく、例えば、歪ゲージ式である。その他、ロードセル33は、ばね式、圧電式、磁歪式、静電容量式又はジャイロ式であってもよい。ロードセル33は、例えば、鉛直方向を計測方向としてベース39の上面に固定されており、基体8が上方から当接している。なお、上記とは逆に、基体8にロードセル33を固定し、ベース39を下方からロードセル33に当接させて装置本体2の下方への荷重を計測することも可能である
(Load cell)
The structure of the
(装置本体2における荷重計測に関わる構成)
基体8は、ガイドバー41に鉛直方向にガイドされる被ガイド部8aを有している。被ガイド部8aは、例えば、ガイドバー41が挿通される貫通孔(符号省略)を有しており、これにより、鉛直方向の移動が許容されるとともに、水平方向の移動が規制される。
(Configuration related to load measurement in device body 2)
The
被ガイド部8aは、例えば、4本のガイドバー41に対応して設けられているとともに、各ガイドバー41に対して2つ設けられており、合計で8つ設けられている。各ガイドバー41に対して2つ以上の被ガイド部8aが設けられることによって、例えば、基体8の鉛直方向に対する傾斜が抑制されやすくなっている。もちろん、被ガイド部8aは、それ単体で鉛直方向に対する傾斜が十分に規制されてもよいし、各ガイドバー41に対して1つのみ設けられてもよい。
The guided
被ガイド部8aは、例えば、ボールブシュによって構成されている。すなわち、符号及び/又は図示を省略するが、被ガイド部8aは、筒状部と、筒状部の内部において転がることが可能に設けられた複数のボールとを有している。これにより、被ガイド部8aとガイドバー41との間の摺動抵抗が低減され、基体8の鉛直方向の荷重の計測の精度が向上する。
The guided
基体8は、ロードセル33に当接する当接部材8bを有している。当接部材8bは、例えば、ロードセル33側へ突出する凸部を有する形状である。これにより、基体8の荷重をロードセル33の所定範囲に集中的に付与して、荷重の検出精度を向上させることができる。ただし、ロードセル33の構成によっては、このような当接部材8b(凸部)は不要である。
The
(カウンターウェイト機構)
カウンターウェイト機構35は、上記のようにカウンターウェイト37を有しており、また、カウンターウェイト37の荷重と基体8(装置本体2)の荷重とを釣り合わせる釣り合い機構46と、カウンターウェイト37の重量を調整する調整片47とを有している。
(Counterweight mechanism)
The
カウンターウェイト機構35の各部は、保持機構31の各部と同様に、その材料は金属等の適宜なものとされてよいし、一の部材から構成されてもよいし、複数の部材から構成されてもよいし、具体的な形状及び固定方法等も適宜に設定されてよい。以下では、一例について述べる。
Like each part of the
カウンターウェイト37は、例えば、基体8の上方に位置している。すなわち、平面視において、カウンターウェイト37の少なくとも一部は、基体8の少なくとも一部と重なっている。図示の例では、カウンターウェイト37は、基体8の全体に対して重なっている。
The
カウンターウェイト37は、例えば、概略、装置本体2及びラドル3の質量若しくは装置本体2の質量に比較して、当該質量と同等の質量又は当該質量よりも若干小さい質量を有している。なお、この質量の基準となるラドル3は、例えば、装置本体2に現に取り付けられているもの、又は装置本体2が取付対象としている種々の大きさのラドル3のうち任意のもの、若しくは前記種々の大きさのラドル3のうち平均的なものとされてよい。
The
カウンターウェイト37の形状は、例えば、概略、平面視において4本のガイドバー41が4隅に位置する直方体状とされている。カウンターウェイト37は、平面視において上部板43よりも広くてもよいし、同等でもよいし、狭くてもよく、図示の例では広くなっている。
The shape of the
カウンターウェイト37は、ガイドバー41に鉛直方向にガイドされる被ガイド部37aを有している。従って、カウンターウェイト37は、基体8と同様に、水平方向の移動が規制され、鉛直方向の移動のみが許容されている。別の観点では、ガイドバー41は、基体8のガイドとカウンターウェイト37のガイドとに兼用されている。
The
被ガイド部37aは、例えば、基体8の被ガイド部8aと同様に、4本のガイドバー41に対応して設けられているとともに、各ガイドバー41に対して2つ設けられており、合計で8つ設けられている。もちろん、被ガイド部37aは、各ガイドバー41に対して1つのみ設けられてもよい。また、被ガイド部37aは、例えば、基体8の被ガイド部8aと同様に、ボールブシュによって構成されている。ボールブシュについては既に述べたとおりである。
Like the guided
釣り合い機構46は、例えば、いわゆる滑車装置(より詳細には定滑車装置)のような構成とされている。具体的には、例えば、釣り合い機構46は、基体8とカウンターウェイト37とを連結している可撓性の長尺部材49と、長尺部材49が掛けられている回転体51と、回転体51を水平な回転軸回りに回転可能に軸支している軸支部53とを有している。
The
回転体51及び長尺部材49の具体的な構成は適宜なものとされてよい。例えば、これらは、プーリ及びワイヤーであってもよいし、プーリ及びベルトであってもよいし、スプロケット及びチェーンであってもよい。ベルトは、プーリとしての歯車に係合する歯付ベルトであってもよいし、平ベルト又はVベルトのように係合を生じない(摩擦のみでプーリを回転させる)ものであってもよい。
The specific configurations of the
長尺部材49は、基体8及びカウンターウェイト37の適宜な位置に対して固定されてよい。例えば、長尺部材49は、平面視において装置本体2の重心位置(ラドル3の質量を考慮してもよいし、考慮しなくてもよい。以下、同様。アーム5の姿勢の影響については後述。)となる位置において、基体8の上面に固定されている。同様に、長尺部材49は、平面視においてカウンターウェイト37の重心位置となる位置において、カウンターウェイト37の上面に固定されている。これにより、長尺部材49の張力によって装置本体2及びカウンターウェイト37を傾斜させるモーメントが生じるおそれが低減される。
The
なお、図示の例では、装置本体2の重心の平面視における位置は、基体8の平面視における図形重心(密度分布が平面視において一様であると仮定したときの重心。以下、同様。)の位置から、矩形の一の頂点側へずれている。また、カウンターウェイト37の重心の平面視における位置は、カウンターウェイト37の平面視における図形重心の位置に概ね一致している。
In the illustrated example, the position of the center of gravity of the apparatus main body 2 in the plan view is the figure center of gravity in the plan view of the substrate 8 (the center of gravity when the density distribution is assumed to be uniform in the plan view. The same applies hereinafter). Is deviated from the position of to the one vertex side of the rectangle. Further, the position of the center of gravity of the
回転体51の外周面のうち径方向かつ水平方向の一方側部分は、基体8における長尺部材49が固定される位置の直上に位置している。また、回転体51の外周面のうち径方向かつ水平方向の他方側部分は、カウンターウェイト37における長尺部材49が固定される位置の直上に位置している。換言すれば、そのような位置関係になるように、回転体51の直径及び向きが設定されている。これにより、長尺部材49の両側部分は、回転体51の外周面から鉛直方向に垂下されている。
One side of the outer peripheral surface of the
軸支部53は、例えば、上部板43上に配置され、上部板43に固定されている。軸支部53は、特に図示しないが、転がり軸受(例えば玉軸受若しくはコロ軸受け)又はすべり軸受等の適宜な軸受を含んで構成されてよい。
The
軸支部53及び回転体51が上部板43上に位置していることから、上部板43には、長尺部材49のうち回転体51からカウンターウェイト37へ延びる部分が挿通される貫通孔(符号省略)と、長尺部材49のうち回転体51から基体8へ延びる部分が挿通される貫通孔(符号省略)とが形成されている。また、カウンターウェイト37には、長尺部材49のうち回転体51から基体8へ延びる部分が挿通される貫通孔(符号省略)も形成されている。
Since the
調整片47は、例えば、カウンターウェイト37に比較して小さい質量を有している。例えば、1つの調整片47の質量は、ラドル3の質量よりも小さい。調整片47は、カウンターウェイト37に対して着脱可能とされている。調整片47のカウンターウェイト37に対する着脱方法及び着脱可能な数等は適宜に設定されてよい。例えば、図示の例では、調整片47及びカウンターウェイト37に挿通されるピン55によって着脱がなされている。ピン55の長さに対して調整片47の厚さと積層数との積がある程度の差で小さい限り、調整片47をカウンターウェイト37に対して取り付けることができる。
The adjusting
(装置本体の重心位置)
装置本体2の重心位置は、アーム5の駆動位置(姿勢)が変化することによって変化(移動)する。上述した長尺部材49の基体8に対する固定位置となる装置本体2の重心位置は、アームがいずれの位置に位置している状態のものであってもよい。例えば、長尺部材49の固定位置とされる重心位置は、ロードセル33によって装置本体2の荷重を計測するときの位置(後述)にアームが位置している状態のものであってもよいし、給湯装置1が稼働していないときにアームが待機すべき位置にアームが位置している状態のものであってもよい。
(Position of the center of gravity of the device body)
The position of the center of gravity of the apparatus main body 2 changes (moves) when the drive position (posture) of the
また、例えば、アーム5をその駆動可能範囲内のいずれの位置に位置させても、装置本体2の重心は、平面視において複数(3以上)のガイドバー41に囲まれる領域に収まる。逆に言えば、そのようにガイドバー41の配置位置が設定されている。なお、既に述べたように、アーム5の駆動可能範囲は、本実施形態では、ストッパ25及び27によって規定されている。
Further, for example, regardless of the position of the
(信号処理系の構成)
図3は、ダイカストマシン101の信号処理系の要部構成を示すブロック図である。
(Structure of signal processing system)
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a main part of the signal processing system of the
制御装置102は、ダイカストマシン101の各部からの信号を受信し、その受信した信号に基づく制御信号をダイカストマシン101の各部へ出力する。制御装置102に信号を出力するのは、例えば、オペレータの操作を受け付ける入力部57、ロードセル33及び位置センサ115である。制御装置102が制御信号を出力するのは、例えば、アーム電動機19(直接にはアームモータドライバ59)、ラドル電動機21(直接にはラドルモータドライバ61)、射出シリンダ113における作動液の給排を制御する液圧回路63、及びオペレータに種々の情報を表示する表示部65である。
The
入力部57及び表示部65は、適宜な構成とされてよく、例えば、両者は少なくとも一部がタッチパネルによって共に構成されている。入力部57からは、例えば、鋳造条件に係る種々の情報が入力されたり、ダイカストマシン101に対して稼働又は所定の動作を指示する操作がなされたりする。
The
鋳造条件に係る情報は、例えば、設定湯量D1を規定する情報を含む。設定湯量D1は、1ショットにおいてラドル3によって汲み出すべき溶湯の質量(湯量の目標値)である。なお、入力される情報は、設定湯量D1そのものであってもよいし、設定湯量D1の算出に必要な情報(例えばキャビティ151cの容積及びビスケット厚等)であってもよい。
The information relating to the casting conditions includes, for example, information defining the set amount of hot water D1. The set amount of hot water D1 is the mass of the molten metal (target value of the amount of hot water) to be pumped out by the radle 3 in one shot. The information to be input may be the set hot water amount D1 itself, or may be information necessary for calculating the set hot water amount D1 (for example, the volume of the
また、鋳造条件に係る情報は、例えば、設定位置D2を規定する情報を含む。設定位置D2は、プランジャ111によってスリーブ109内の溶湯を押し出すときに、プランジャ111が変速すべき位置(後述)である。
Further, the information relating to the casting conditions includes, for example, information defining the set position D2. The set position D2 is a position (described later) at which the
制御装置102は、特に図示しないが、例えば、CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置を有したコンピュータによって構成されており、CPUがROM及び/又は外部記憶装置に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、種々の機能部(67、69、71、73、75、77、79及び81)が構築される。これらの機能部の動作については、後にダイカストマシン101の動作の説明と併せて説明する。
Although not particularly shown, the
(給湯装置の基本的な動作)
以上の構成を有するダイカストマシン101において、給湯装置1は、例えば、以下のように動作する。なお、本実施形態では、装置本体2の荷重の計測を除いて、給湯装置1の動作は、従来の給湯装置の動作と同様とされてよい。
(Basic operation of hot water supply device)
In the
図4(a)〜図4(c)は、ラドル3によって溶湯を汲み出す動作の第1の例を示す模式図である。 4 (a) to 4 (c) are schematic views showing a first example of the operation of pumping out the molten metal by the radle 3.
図4(a)に示すように、まず、制御装置102(湯汲み制御部73)は、アーム電動機19の駆動によってラドル3を保持炉105内の溶湯の液面上に位置させるとともに、ラドル電動機21の駆動によってラドル3を所定の傾斜角θ1で傾斜させる。
As shown in FIG. 4A, first, the control device 102 (hot water fetching control unit 73) positions the radle 3 on the liquid level of the molten metal in the holding
次に、図4(b)に示すように、制御装置102(湯汲み制御部73)は、傾斜角θ1を維持しつつ、アーム電動機19の駆動によってラドル3を下降させ、ラドル3を溶湯内に沈める。これにより、ラドル3内に溶湯が汲み入れられる。
Next, as shown in FIG. 4B, the control device 102 (hot water fetching control unit 73) lowers the radle 3 by driving the
次に、図4(c)に示すように、制御装置102(湯切り制御部75)は、傾斜角θ1を維持しつつ、アーム電動機19の駆動によってラドル3を上昇させ、ラドル3を溶湯から引き上げる。これにより、傾斜角θ1に応じた湯量で溶湯が汲み出される。
Next, as shown in FIG. 4C, the control device 102 (hot water draining control unit 75) raises the radle 3 by driving the arm
図4(d)〜図4(f)は、ラドル3によって溶湯を汲み出す動作の第2の例を示す模式図である。 4 (d) to 4 (f) are schematic views showing a second example of the operation of pumping out the molten metal by the radle 3.
特に図示しないが、制御装置102(湯汲み制御部73)は、アーム電動機19の駆動によってラドル3を保持炉105内の溶湯の液面上に位置させる。ただし、図4(a)とは異なり、ラドル3は、例えば、傾斜されない。なお、ラドル3は、傾斜角θ1よりも小さい角度で傾斜されてもよいが、以下では、傾斜されない場合を例にとる。
Although not particularly shown, the control device 102 (hot water fetching control unit 73) positions the radle 3 on the liquid surface of the molten metal in the holding
次に、図4(d)に示すように、制御装置102(湯汲み制御部73)は、ラドル3が傾斜されていない状態を維持しつつ、アーム電動機19の駆動によってラドル3を下降させ、ラドル3を溶湯内に沈める。これにより、ラドル3内に溶湯が汲み入れられる。
Next, as shown in FIG. 4D, the control device 102 (hot water fetching control unit 73) lowers the radle 3 by driving the arm
次に、図4(e)に示すように、制御装置102(湯切り制御部75)は、ラドル3が傾斜されていない状態を維持しつつ、アーム電動機19の駆動によってラドル3を上昇させ、ラドル3を溶湯から引き上げる。
Next, as shown in FIG. 4 (e), the control device 102 (hot water draining control unit 75) raises the radle 3 by driving the arm
次に、図4(f)に示すように、制御装置102(湯切り制御部75)は、ラドル3を保持炉105上に位置させた状態で、ラドル電動機21の駆動によってラドル3を傾斜角θ1で傾斜させる。これにより、余剰な溶湯がラドル3から保持炉105に戻され、傾斜角θ1に応じた湯量で溶湯が汲み出される。
Next, as shown in FIG. 4 (f), the control device 102 (hot water draining control unit 75) tilts the ruddle 3 by driving the ruddle
第1の例及び第2の例のいずれにおいても、その後、図1に示すように、制御装置102(注湯制御部77)は、アーム電動機19の駆動によってラドル3をスリーブ109の給湯口109a上に移動させ、さらにラドル電動機21に駆動によって容器本体3aが注湯口3bに対して上方へ移動する方向へラドル3を傾斜させる。これにより、溶湯が給湯口109aに注がれる。
In both the first example and the second example, after that, as shown in FIG. 1, the control device 102 (hot water injection control unit 77) uses the arm
また、第1の例及び第2の例のいずれにおいても、傾斜角θ1は、図3を参照して説明した設定湯量D1に基づいて設定される。そして、制御装置102は、例えば、ラドル電動機21のエンコーダ又はその他のセンサに基づいて、ラドル3が傾斜角θ1で傾斜するようにフィードバック制御を行う。
Further, in both the first example and the second example, the inclination angle θ1 is set based on the set hot water amount D1 described with reference to FIG. Then, the
なお、以下では、図4(b)又は図4(d)を中心とした動作を湯汲みといい、図4(c)又は図4(f)を中心とした動作を湯切りということがある。 In the following, the operation centered on FIG. 4 (b) or FIG. 4 (d) may be referred to as hot water drawing, and the operation centered on FIG. 4 (c) or FIG. 4 (f) may be referred to as hot water draining. ..
(射出装置の基本的な動作)
図5は、射出装置107の基本的な動作の一例を説明する図である。この図において、横軸は経過時間tを示している。縦軸は、射出速度(プランジャ111の速度)V、または射出圧力(例えばプランジャ111が溶湯に付与する圧力)Pを示している。線Ln1は、射出速度の経時変化を示している。線Ln2は、射出圧力の経時変化を示している。
(Basic operation of injection device)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a basic operation of the
給湯装置1によりスリーブ109内に溶湯が供給されると、制御装置102(射出制御部79)は、射出シリンダ113の駆動によりプランジャ111の前進を開始し(t0)、例えば、低速射出を行う(t0〜t1)。低速射出では、プランジャ111は、比較的低速の速度VLで前進する。なお、プランジャ111が速度VLで前進するときの射出圧力は、比較的低圧の圧力PLである。
When the molten metal is supplied into the
プランジャ111が所定の高速切換位置に到達すると(t1)、射出制御部79は、プランジャ111の速度を比較的低速の速度VLから比較的高速の速度VHに切り換える。これにより、高速射出(t1〜t2)が開始される。なお、プランジャ111が速度VHで前進するときの射出圧力は、圧力PLよりも高圧の圧力PHである。
When the
プランジャ111が所定の減速開始位置に到達すると(t2)、射出制御部79は、プランジャ111の減速を開始する。そして、射出速度は、速度VHから急激に減速される。一方、溶湯はキャビティ151cに概ね充填されており、プランジャ111により押圧されている溶湯は逃げ場を失うから、射出圧力は圧力PHから急激に上昇する。
When the
プランジャ111が所定の増圧開始位置に到達すると(t3)、射出制御部79は、速度制御から圧力制御に切り換えて、増圧を開始する。増圧の過程で、射出速度は更に遅くなりつつ、射出圧力は上昇する。さらには、プランジャ111は停止し、射出圧力は鋳造圧力(終圧)Pmaxになり、溶湯の充填は完了する(t4)。その後、射出制御部79は、射出圧力を鋳造圧力Pmaxに維持する。
When the
上記の高速切換位置、減速開始位置及び増圧開始位置は、それぞれ、図3を参照して説明した入力部57によって設定される設定位置D2の一例である。また、速度VL、速度VH、鋳造圧力Pmax等も入力部57によって設定される。
The high-speed switching position, the deceleration start position, and the pressure increase start position are examples of the set position D2 set by the
射出制御部79は、例えば、位置センサ115の検出値に基づいて、プランジャ111が各種の設定位置D2に到達したことを検知し、変速を行うことができる。また、射出制御部79は、例えば、位置センサ115の検出値に基づく速度に基づいて、プランジャ111の速度のフィードバック制御を行うことができる。なお、各種の設定位置D2及び目標速度に基づいて、時々刻々のプランジャ111の目標位置を予め算出しておき、時々刻々に目標位置を更新して位置フィードバック制御を継続することによって、実質的に速度フィードバック制御と、各種の設定位置D2における変速とがなされてもよい。
The
また、上記は、あくまで射出装置107の動作の一例であって、適宜に変更されてよい。例えば、減速制御が行われずに、キャビティ151cに充填された溶湯から受ける力によって減速がなされてもよいし、射出速度又は射出圧力に基づいて増圧が開始されてもよい。また、例えば、上記の変速とは異なる態様の変速がなされてもよい。
Further, the above is only an example of the operation of the
(湯量計測及びこれに基づく動作の概要)
本実施形態では、制御装置102(事前計測部67)は、湯汲み前(例えば図4(a))においてロードセル33によって装置本体2の下方への荷重を計測する(以下、この計測を事前計測ということがある。)。次に、制御装置102(湯量特定部69)は、湯切り後から注湯前までにロードセル33によって装置本体2の下方への荷重を計測する(以下、この計測を湯量計測ということがある。)。そして、湯量特定部69は、両者の差を算出する。この差は、実際にラドル3によって汲み出された湯量とみなすことができる。
(Outline of hot water volume measurement and operation based on this)
In the present embodiment, the control device 102 (pre-measurement unit 67) measures the load downward of the device main body 2 by the
理想的には、ラドル3によって汲み出された湯量は、傾斜角θ1で決定され、一定である。ただし、実際には、ラドル3の傾斜角に誤差が生じたり、溶湯がラドル3からこぼれたりすることなどによって、ばらつきが生じる。しかし、上記のような計測によって、実際の湯量を正確に把握することができる。 Ideally, the amount of hot water pumped out by the radle 3 is determined by the inclination angle θ1 and is constant. However, in reality, there are variations due to an error in the inclination angle of the radle 3 and the spilling of the molten metal from the radle 3. However, the actual amount of hot water can be accurately grasped by the above measurement.
そして、制御装置102(条件変更部71)は、上記の湯量の計測結果に基づいて、射出条件(例えば設定位置D2)を変更する。例えば、条件変更部71は、計測された湯量が設定湯量D1よりも少なければ、その差分に応じて、高速切換位置、減速切換位置及び/又は増圧開始位置等の各種の設定位置D2を前方にずらすように補正する。逆に、計測された湯量が設定湯量D1よりも多ければ、その差分に応じて、上記の各種の設定位置D2を後方にずらすように補正する。これにより、適切に射出がなされる。 Then, the control device 102 (condition changing unit 71) changes the injection condition (for example, the set position D2) based on the above-mentioned measurement result of the amount of hot water. For example, if the measured amount of hot water is less than the set amount of hot water D1, the condition changing unit 71 advances various set positions D2 such as a high-speed switching position, a deceleration switching position, and / or a pressure increasing start position according to the difference. Correct to shift to. On the contrary, if the measured amount of hot water is larger than the set amount of hot water D1, the above-mentioned various set positions D2 are corrected so as to be shifted backward according to the difference. As a result, the injection is properly performed.
(事前計測の時期)
事前計測は、ラドル3が空の状態であればよく、前回のサイクルの注湯後から今回のサイクルでラドル3を溶湯に沈める前までの適宜な時期に行われてよい。また、事前計測は、そのような時期のうち、例えば、アーム5が停止されている時期に行われてよい。この場合、例えば、アーム5の運動がロードセル33の検出値に影響を及ぼすおそれが低減される。一般的な給湯動作において、ラドル3が空の状態でアーム5が停止する時期として、例えば、注湯直後又は湯汲み直前(ラドルを保持炉105の液面上に移動させた直後)を挙げることができる。そのような時期を事前計測のための停止時期として利用することにより、事前計測のためにサイクルタイムが長くなるおそれを低減できる。ただし、事前計測のために、上記の停止時期における停止時間を通常よりも長くしたり、新たな停止時期(位置)を追加したりしてもよい。
(Timing of pre-measurement)
The pre-measurement may be performed as long as the radle 3 is empty, and may be performed at an appropriate time from the pouring of the previous cycle to the submersion of the radle 3 in the molten metal in the current cycle. Further, the pre-measurement may be performed at such a time, for example, when the
(湯量計測の時期)
本実施形態における湯量計測は、湯切り後から注湯前までの適宜な時期に行われてよい。また、湯量計測は、そのような時期のうち、例えば、アーム5が停止されている時期に行われてよい。この場合、例えば、事前計測と同様に、アーム5の運動がロードセル33の検出値に影響を及ぼすおそれが低減される。一般的な給湯動作において、湯切り後から注湯前までにアーム5が停止する時期として、例えば、湯切り直後又は注湯直前を挙げることができる。そのような時期を湯量計測のための停止時期として利用することにより、湯量計測のためにサイクルタイムが長くなるおそれを低減できる。また、注湯直前であれば、湯切り後から注湯直前までにこぼれた溶湯の影響を加味して湯量を計測することができる。ただし、湯量計測のために、上記の停止時期における停止時間を通常よりも長くしたり、新たな停止時期(位置)を追加したりしてもよい。
(Time to measure the amount of hot water)
The amount of hot water in the present embodiment may be measured at an appropriate time from after the hot water is drained to before the pouring. Further, the amount of hot water may be measured during such a period, for example, when the
また、本実施形態における湯量計測は、例えば、湯切り中(ラドル3内の溶湯が減少している期間)に行うことも可能である。例えば、制御装置102(湯量特定部69)は、湯切り中に計測されている湯量の変化から、最終的な湯量を予測する。この場合、例えば、湯切りが終わった直後にラドル3を移動させて注湯を開始することができる。また、湯切りが、図4(f)に示すようなラドル3を傾斜させるものであれば、ラドル3の鉛直方向及び水平方向の移動はなされていないから、その影響が湯量の計測値から除外される。 Further, the hot water amount measurement in the present embodiment can be performed, for example, during hot water draining (a period during which the molten metal in the radle 3 is decreasing). For example, the control device 102 (hot water amount specifying unit 69) predicts the final hot water amount from the change in the hot water amount measured during the hot water draining. In this case, for example, the radle 3 can be moved to start pouring immediately after the hot water draining is completed. Further, if the hot water drain tilts the radle 3 as shown in FIG. 4 (f), the vertical and horizontal movements of the radle 3 are not made, and the influence thereof is excluded from the measured value of the amount of hot water. Will be done.
(フローチャート)
図6は、以上の動作を実現するために制御装置102が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。この処理は、毎サイクル実行される
(flowchart)
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a procedure of processing executed by the
ステップST1では、制御装置102(湯汲み制御部73)は、ラドル3を保持炉105内の湯面上に移動させるようにアーム電動機19を制御する(例えば図4(a)参照)。また、制御装置102は、ラドル3を傾斜角θ1で傾斜(図4(a))させるように、又はラドル3を水平にするようにラドル電動機21を制御する。
In step ST1, the control device 102 (hot water fetching control unit 73) controls the
ステップST2では、制御装置102(事前計測部67)は、ロードセル33によって装置本体2の下方への荷重を計測する(事前計測を行う。)。既に述べたように、事前計測は、ラドル3が空であれば、適宜な時期に行われてよいが、ここでは、湯汲み直前に行われる場合を例にとっている。 In step ST2, the control device 102 (pre-measurement unit 67) measures the load downward of the device main body 2 by the load cell 33 (pre-measurement is performed). As already described, the pre-measurement may be performed at an appropriate time if the radle 3 is empty, but here, the case where it is performed immediately before fetching hot water is taken as an example.
ステップST3では、制御装置102(異常検知部81)は、ステップST2で計測された装置本体2の下方への荷重が、所定の許容範囲内にあるか否か判定する。すなわち、制御装置102は、異常の有無の判定を行う。この判定により、例えば、ラドル3に許容量以上の溶湯が付着しているか否かが検出される。そして、制御装置102は、肯定判定の場合は、ステップST5へ進み、否定判定の場合は、ステップST4へ進む。
In step ST3, the control device 102 (abnormality detection unit 81) determines whether or not the downward load of the device main body 2 measured in step ST2 is within a predetermined allowable range. That is, the
上記の許容範囲は、例えば、成形サイクルが開始される前の適宜な時期に、ラドル3が空の状態で、装置本体2の下方への荷重がロードセル33によって計測され、その計測値に基づいて設定される。この許容範囲を設定するための計測の時期は、例えば、ラドル3を交換した時期、又はラドル3を洗浄した時期である。また、当該計測のときのアーム5の駆動位置は、例えば、事前計測のときのアーム5の駆動位置と同様とされてよい。また、許容範囲を設定するための計測は、オペレータの入力部57に対する指示によってなされてもよいし、制御装置102が自動的に行ってもよい。計測値と許容範囲との相対関係(差)は、オペレータが設定してもよいし、制御装置102が自動的に設定してもよい。
The above allowable range is, for example, at an appropriate time before the molding cycle is started, the load on the lower side of the apparatus main body 2 is measured by the
ステップST4では、制御装置102(異常検知部81)は、例えば、異常時処理として、異常の発生をオペレータに報知するための処理を行う。より具体的には、例えば、制御装置102は、異常の発生を表示部65に表示させる。
In step ST4, the control device 102 (abnormality detection unit 81) performs, for example, a process for notifying the operator of the occurrence of an abnormality as an error processing. More specifically, for example, the
ステップST4の後、制御装置102は、例えば、ステップST5〜ST11をスキップして処理を終了する。さらには、制御装置102は、サイクルの繰り返しを停止する。なお、このようなスキップ又はサイクルの停止も異常時処理の一種である。なお、制御装置102は、ステップST3で異常が検出されても、異常を報知するに留めて、サイクルを継続してもよい。
After step ST4, for example, the
ステップST5では、制御装置102(湯汲み制御部73)は、ラドル3を下降させるようにアーム電動機19を制御して、湯汲みを行う(図4(b)又は図4(d))。
In step ST5, the control device 102 (hot water fetching control unit 73) controls the
ステップST6では、制御装置102(湯切り制御部75)は、ラドル3を上昇させるようにアーム電動機19を制御する(図4(c)又は図4(e))。また、図4(f)の例の場合においては、湯切り制御部75は、ラドル3を所定の傾斜角θ1で傾斜させるようにラドル電動機21を制御する。これにより、湯切りが行われる。
In step ST6, the control device 102 (hot water draining control unit 75) controls the
ステップST7では、制御装置102(注湯制御部77)は、ラドル3をスリーブ109の給湯口109a上へ移動させるようにアーム電動機19を制御する。
In step ST7, the control device 102 (hot water injection control unit 77) controls the arm
ステップST8では、制御装置102(湯量特定部69)は、ロードセル33によって装置本体2の下方への荷重を計測し、その荷重から事前計測(ステップST2)で計測した荷重を減算してラドル3内の湯量を特定する。既に述べたように、湯量計測は、本実施形態では、湯切り後から注湯前までの適宜な時期に行われてよいが、ここでは、注湯直前に行われる場合を例にとっている。
In step ST8, the control device 102 (hot water amount specifying unit 69) measures the load downward of the device main body 2 by the
ステップST9では、制御装置102(条件変更部71)は、ステップST8で特定された湯量に基づいて、各種の設定位置D2を補正する。なお、計測された湯量と設定湯量D1との差が許容範囲内であれば、当然に補正は行われなくてよい。 In step ST9, the control device 102 (condition changing unit 71) corrects various set positions D2 based on the amount of hot water specified in step ST8. If the difference between the measured amount of hot water and the set amount of hot water D1 is within the permissible range, the correction may not be performed as a matter of course.
ステップST10では、制御装置102(注湯制御部77)は、ラドル3を傾斜させてラドル3内の溶湯をスリーブ109内へ注ぐようにラドル電動機21を制御する。なお、ステップST9及びST10は、いずれが先に行われてもよいし、並行に行われてもよい。
In step ST10, the control device 102 (pouring control unit 77) controls the
ステップST11では、制御装置102(射出制御部79)は、ステップST9において補正された設定位置D2に基づいて、液圧回路63を制御し、射出を行う。
In step ST11, the control device 102 (injection control unit 79) controls the
以上のとおり、本実施形態に係る給湯装置1は、装置本体2と、ロードセル33とを有している。装置本体2は、ラドル3が取り付けられるラドル取付部6、ラドル取付部6を水平な回転軸回りに軸支しているアーム5、及びアーム5を支持している基体8を含んでいる。アーム5は、ラドル取付部6を基体8に対して水平方向及び鉛直方向に移動させることが可能である。ロードセル33は、装置本体2の鉛直方向の荷重を計測する。
As described above, the hot
従って、装置本体2の荷重を計測することによって、実際にラドル3に汲み出された湯量を計測することができる。また、例えば、装置本体2の荷重を計測することから、アーム5にロードセル33を設ける必要はない。アーム5は、保持炉105上へ移動するなど、溶湯に近づく部位であるから、そのような部位にロードセル33を設ける場合に比較して、ロードセル33の熱からの保護が容易である。また、例えば、装置本体2自体の構成は、従来と同様とすることができる。その結果、例えば、汎用性が向上し、また、既存の設備への適用も容易化される。
Therefore, by measuring the load of the apparatus main body 2, the amount of hot water actually pumped into the radle 3 can be measured. Further, for example, since the load of the apparatus main body 2 is measured, it is not necessary to provide the
また、本実施形態では、給湯装置1は、装置本体2の下方への荷重の少なくとも一部と釣り合う荷重を生じるカウンターウェイト37を更に有している。
Further, in the present embodiment, the hot
従って、ロードセル33は、装置本体2の質量とカウンターウェイト37の質量との差分を検出するだけでよい。その結果、例えば、ロードセル33が検出する質量に占める溶湯の質量の割合が大きくなる。ひいては、湯量の検出精度が向上する。例えば、実際に汲み出された湯量をグラム単位で特定することも容易化される。また、例えば、ロードセル33は、高い荷重に耐えられるもの、及び/又は高い荷重を計測できるものに限定されなくなる。
Therefore, the
また、本実施形態では、給湯装置1は、カウンターウェイト37に着脱可能な調整ウェイト(調整片47)を更に有している。
Further, in the present embodiment, the hot
従って、例えば、ラドル3が交換されたとき、及び/又は装置本体2に付属品が取り付けられたときなどにおいても適切に装置本体2の荷重とカウンターウェイト37の荷重とを釣り合わせることができる。
Therefore, for example, when the radle 3 is replaced and / or when an accessory is attached to the device main body 2, the load of the device main body 2 and the load of the
また、本実施形態では、給湯装置1は、基体8を鉛直方向にガイドする保持機構31を更に有している。
Further, in the present embodiment, the hot
従って、例えば、板状又は梁状の固定部材に装置本体2を固定して、その固定部材の撓みを歪ゲージで計測する態様、又は支持構造物と基体8との間に弾性部材若しくは可撓性部材を介在させて基体8の移動を許容した態様(これらの態様も本開示に係る技術に含まれる)に比較して、基体8の水平方向における移動及び/又は種々の方向への傾斜を確実に規制しつつ、その一方で、ロードセル33による荷重の計測に必要な鉛直方向における移動を確実に許容することができる。すなわち、基体8の不要な移動がラドル3の位置に誤差を生じるおそれを低減しつつ、装置本体2の質量による鉛直方向の荷重を適切にロードセル33に加えて正確に湯量を測定することができる。
Therefore, for example, the apparatus main body 2 is fixed to a plate-shaped or beam-shaped fixing member, and the bending of the fixing member is measured by a strain gauge, or an elastic member or a flexible member is formed between the support structure and the
また、本実施形態では、保持機構31は、鉛直方向に延びているガイド部(ガイドバー41)を有している。基体8は、ガイドバー41に鉛直方向へガイドされる被ガイド部8aを有している。カウンターウェイト37は、被ガイド部8aに対して直列に配置されてガイドバー41に鉛直方向へガイドされる被ガイド部37aを有している。
Further, in the present embodiment, the holding
従って、保持機構31は、上記のように基体8の保持に寄与して種々の効果を奏するだけでなく、カウンターウェイト37の水平方向における位置規制等にも利用される。カウンターウェイト37の水平方向の移動が規制されない態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、例えば、不要な振動がカウンターウェイト37からラドル3に伝わるおそれが低減される。ひいては、例えば、溶湯がこぼれてしまうおそれが低減される。また、ガイドバー41に直列に被ガイド部8a及び被ガイド部37aが案内されているということは、基体8及びカウンターウェイト37は鉛直方向に互いに重なるように配置されることになる。従って、例えば、基体8とカウンターウェイト37とが水平方向に並ぶように配置されている態様(このような態様も本開示に係る技術に含まれる)に比較して、水平方向において小型化される。
Therefore, the holding
また、本実施形態では、保持機構31は、複数のガイドバー41に支持されている上部部材(上部板43)を有している。基体8は、複数のガイドバー41に鉛直方向へガイドされる被ガイド部8aを有している。装置本体2及びカウンターウェイト37の互いに釣り合う荷重は上部板43によって支持されている。
Further, in the present embodiment, the holding
従って、基体8をガイドする複数のガイドバー41は、装置本体2及びカウンターウェイト37を吊り下げるための柱に兼用されることになる。従って、例えば、給湯装置1全体の小型化が図られる。
Therefore, the plurality of guide bars 41 that guide the
また、本実施形態では、装置本体2の重心は、アーム5を駆動可能範囲内のいずれの位置に位置させても、平面視において複数のガイドバー41部に囲まれる領域に収まっている。
Further, in the present embodiment, the center of gravity of the apparatus main body 2 is contained in a region surrounded by a plurality of guide bars 41 in a plan view regardless of the position of the
従って、基体8が傾斜するおそれが低減される。ひいては、装置本体2の荷重を適切にロードセル33に加えて、実際に汲み出された湯量を正確に計測することができる。
Therefore, the possibility that the
また、本実施形態では、基体8に対して下方から当接可能であり、鉛直方向の位置を調整可能なリリーフ部材(リリーフボルト45)を更に有している。
Further, in the present embodiment, the relief member (relief bolt 45) that can be brought into contact with the
従って、ロードセル33に過剰な荷重が加えられるおそれを低減できる。鉛直方向の位置を調整可能であることから、例えば、ラドル3及び/又はロードセル33の交換にも柔軟に対応することができる。
Therefore, it is possible to reduce the possibility that an excessive load is applied to the
<第2実施形態>
図7は、第2実施形態に係るダイカストマシン201の信号処理系の要部構成を示すブロック図であり、第1実施形態の図3に相当する。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of a signal processing system of the
ダイカストマシン201の構造的な構成は、第1実施形態のダイカストマシン101と同様である。図1及び図2は、第2実施形態のダイカストマシン201の要部構成を示していると捉えられてよい。
The structural configuration of the
第1実施形態では、溶湯を汲み出すときの計量は、ラドルの傾斜角θを湯量に応じた傾斜角θ1にすることによって行われた。そして、ロードセル33の検出値に基づく湯量に応じて設定位置D2が変更された。これに対して、本実施形態では、ロードセル33の検出値に基づいて溶湯の計量を行う。また、設定位置D2の変更は行われない。具体的には、以下のとおりである。
In the first embodiment, the weighing when the molten metal is pumped out is performed by setting the inclination angle θ of the ruddle to the inclination angle θ1 according to the amount of hot water. Then, the set position D2 was changed according to the amount of hot water based on the detected value of the
本実施形態の溶湯の計量(湯切り)では、図4(d)〜図4(f)を参照して説明した例のように、湯汲みの後に湯面上でラドル3を傾斜させ、ラドル3内の溶湯を保持炉105に戻していく。このとき、制御装置102(湯量特定部69)は、ロードセル33の検出値に基づいてラドル3内の湯量を特定する。そして、制御装置102(湯切り制御部75)は、その特定した湯量に基づいて、ラドル3内の湯量(別の観点ではラドル3の傾斜角又は保持炉105に戻す湯量)のフィードバック制御を行う。
In the measurement of the molten metal (draining) of the present embodiment, as in the example described with reference to FIGS. 4 (d) to 4 (f), the radle 3 is tilted on the hot water surface after the hot water is drawn, and the ladle The molten metal in 3 is returned to the holding
図7では、第1実施形態の図3とは異なり、湯量特定部69から湯切り制御部75に湯量の情報が入力されることが示されている。また、図3とは異なり、条件変更部71は設けられていない。射出制御部79は、例えば、条件変更部71からの情報ではなく、入力部57によって設定された条件(当初の設定位置D2等)に基づいて射出を行う。
In FIG. 7, unlike FIG. 3 of the first embodiment, it is shown that the hot water amount information is input from the hot water
図8は、制御装置102が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートであり、第1実施形態の図6に相当する。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the procedure of the process executed by the
ステップST1〜ST5は、第1実施形態と同様である。ただし、既述のように、本実施形態では、保持炉105の溶湯の湯面上において、ラドル3は、水平、又は比較的小さい角度で傾斜した状態とされる。
Steps ST1 to ST5 are the same as those in the first embodiment. However, as described above, in the present embodiment, the radle 3 is horizontally or tilted at a relatively small angle on the surface of the molten metal of the holding
ステップST21では、制御装置102(湯切り制御部75)は、図4(f)に示されているように、保持炉105の溶湯の湯面上において、ラドル3を傾斜させる動作を開始するようにラドル電動機21を制御する。すなわち、湯切りが開始される。なお、湯切りの間、ラドル3の鉛直方向及び水平方向の位置は例えば一定である。
In step ST21, the control device 102 (hot water draining control unit 75) starts the operation of tilting the radle 3 on the molten metal surface of the holding
ステップST22では、制御装置102(湯量特定部69)は、図6のステップST8と同様に、ロードセル33によって装置本体2の下方への荷重を計測し、その荷重から事前計測(ステップST2)で計測した荷重を減算してラドル3内の湯量を特定する。
In step ST22, the control device 102 (hot water amount specifying unit 69) measures the downward load of the device main body 2 by the
ステップST23では、制御装置102(湯切り制御部75)は、ステップST22で特定した実際の湯量が設定湯量D1に到達したか否か判定する。そして、制御装置102は、否定判定の場合は、ステップST22に戻って湯切りを継続し、肯定判定の場合は、ステップST24に進んで湯切りを終了する。
In step ST23, the control device 102 (hot water draining control unit 75) determines whether or not the actual amount of hot water specified in step ST22 has reached the set hot water amount D1. Then, in the case of a negative determination, the
湯切りを継続するときは、例えば、制御装置102は、ラドル3の傾斜角を徐々に大きくする。これにより、ラドル3から保持炉105へ溶湯が流れる状態が維持される。また、湯切りを完了するときは、例えば、制御装置102は、上記のラドル3の傾斜角を徐々に大きくする動作を停止する。これにより、それ以上、溶湯がラドル3から流れ出ることが停止される。ラドル3を傾斜させる動作の停止ではなく、ラドル3の傾斜を小さくする動作(水平にする動作を含む)が行われてもよい。
When continuing the hot water drainage, for example, the
なお、以上のステップST21〜ST24の動作は、リアルタイムで計測される湯量に基づいて湯切りを行うことについて、簡素な例を示したもの、又は概念的に示したものであり、実際の制御は種々のものとされてよい。例えば、計測された湯量と設定湯量D1との差を偏差としてラドル3の傾斜角のPID制御が行われてもよい。また、例えば、湯切りを行っている最中にリアルタイムに計測される湯量の変化から、実際の湯量が設定湯量D1に到達する時期を予測し、その予測時期に湯切りを終了する適宜な制御がなされてもよい。ラドル3から溶湯を保持炉105に戻す際に、慣性によって実際の質量よりも荷重が軽くなる影響が加味されてもよい。
The operation of steps ST21 to ST24 described above is a simple example or conceptually shown of performing hot water draining based on the amount of hot water measured in real time, and the actual control is It may be various. For example, the PID control of the inclination angle of the radle 3 may be performed by using the difference between the measured amount of hot water and the set amount of hot water D1 as a deviation. Further, for example, the time when the actual amount of hot water reaches the set amount of hot water D1 is predicted from the change in the amount of hot water measured in real time during the hot water draining, and appropriate control to end the hot water draining at the predicted time. May be made. When returning the molten metal from the radle 3 to the holding
ステップST7、ST10及びST11は、第1実施形態と同様である。ただし、ステップST11の射出は、既に述べたように、当初の設定位置D2等に基づいて行われる。 Steps ST7, ST10 and ST11 are the same as in the first embodiment. However, as described above, the injection in step ST11 is performed based on the initially set position D2 and the like.
<第3実施形態>
図9は、ダイカストマシン301の信号処理系の要部構成を示すブロック図であり、第1実施形態の図3に相当する。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a main part of the signal processing system of the
第3実施形態に係るダイカストマシン301の構造的な構成は、第1実施形態のダイカストマシン101と同様である。図1及び図2は、第3実施形態のダイカストマシン301の要部構成を示していると捉えられてよい。
The structural configuration of the
第2実施形態では、ロードセル33の検出値に基づいて、ラドル3によって汲み出す溶湯を計量した。これに対して、第3実施形態では、ラドル3によってスリーブ109へ注ぐ溶湯を計量する。具体的には、以下のとおりである。
In the second embodiment, the molten metal pumped by the radle 3 is weighed based on the detected value of the
本実施形態において、溶湯を汲み出すときの計量は、例えば、第1実施形態と同様に、ラドル3の傾斜角の制御によって行われる。その後、ラドル3をスリーブ109上で傾斜させて注湯を行うときに、制御装置102(湯量特定部69)は、ロードセル33の検出値に基づいてラドル3内から流れ出た湯量を特定する。そして、制御装置102(注湯制御部77)は、その特定した湯量が設定湯量D1に到達したときに注湯を終了する。
In the present embodiment, the weighing when the molten metal is pumped out is performed by controlling the inclination angle of the radle 3, for example, as in the first embodiment. After that, when the radle 3 is tilted on the
図9では、第1実施形態の図3又は第2実施形態の図6とは異なり、湯量特定部69から注湯制御部77に湯量の情報が入力されることが示されている。また、第2実施形態の図6と同様に、条件変更部71は設けられていない。射出制御部79は、条件変更部71からの情報ではなく、例えば、入力部57によって設定された条件(当初の設定位置D2等)に基づいて射出を行う。
In FIG. 9, unlike FIG. 3 of the first embodiment or FIG. 6 of the second embodiment, it is shown that the hot water amount information is input from the hot water
図10は、制御装置102が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートであり、第1実施形態の図6に相当する。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of the procedure of the process executed by the
ステップST1〜ST7は、第1実施形態と同様である。ただし、ステップST5及びST6の溶湯の汲み出しにおける計量においては、湯量のばらつきが生じても実際に汲み出された湯量が設定湯量D1を下回らないように、設定湯量D1よりも若干多い湯量で計量される。 Steps ST1 to ST7 are the same as those in the first embodiment. However, in the weighing in the pumping out of the molten metal in steps ST5 and ST6, the amount of hot water actually pumped out is slightly larger than the set amount of hot water D1 so that the amount of hot water actually pumped does not fall below the set amount of hot water D1 even if the amount of hot water varies. To.
ステップST31では、制御装置102(注湯制御部77)は、スリーブ109上にてラドル3を傾斜させてラドル3からスリーブ109へ溶湯を注ぐ動作を開始するようにラドル電動機21を制御する。なお、注湯の間、ラドル3の鉛直方向及び水平方向の位置は例えば一定である。
In step ST31, the control device 102 (pouring control unit 77) controls the
ステップST32では、制御装置102(湯量特定部69)は、ロードセル33の検出値に基づいて、ラドル3からスリーブ109へ注いだ湯量を特定する。具体的には、例えば、湯量特定部69は、湯切り後から注湯前までの適宜な時期(例えば注湯直前)に装置本体2の下方への荷重を計測しておく。そして、湯量特定部69は、ステップST32で装置本体2の下方への荷重を計測し、これを注湯前の荷重から減算する。
In step ST32, the control device 102 (hot water amount specifying unit 69) specifies the amount of hot water poured from the radle 3 to the
ステップST33では、制御装置102(注湯制御部77)は、ステップST32で特定した湯量が設定湯量D1に到達したか否か判定する。そして、制御装置102は、否定判定の場合は、ステップST32に戻って注湯を継続し、肯定判定の場合は、ステップST34に進んで注湯を終了する。
In step ST33, the control device 102 (hot water pouring control unit 77) determines whether or not the amount of hot water specified in step ST32 has reached the set amount of hot water D1. Then, in the case of a negative determination, the
注湯を継続するときは、例えば、制御装置102は、ラドル3の傾斜角を徐々に大きくする。これにより、ラドル3からスリーブ109へ溶湯が流れる状態が維持される。また、湯切りを完了するときは、例えば、制御装置102は、上記のラドル3の傾斜角を徐々に大きくする動作を停止する。これにより、それ以上、溶湯がラドル3から流れ出ることが停止される。ラドル3を傾斜させる動作の停止ではなく、ラドル3の傾斜を小さくする動作(水平にする動作を含む)が行われてもよい。
When continuing the pouring, for example, the
なお、以上のステップST31〜ST34の動作は、リアルタイムで計測される湯量に基づいて注湯を行うことについて、簡素な例を示したもの、又は概念的に示したものであり、実際の制御は種々のものとされてよい。例えば、計測された湯量と設定湯量D1との差を偏差としてラドル3の傾斜角のPID制御が行われてもよい。また、例えば、注湯を行っている最中にリアルタイムに計測される湯量の変化から、実際の湯量が設定湯量D1に到達する時期を予測し、その予測時期に注湯を終了する適宜な制御がなされてもよい。ラドル3から溶湯をスリーブ109に注ぐ際に、慣性によって実際の質量よりも荷重が軽くなる影響が加味されてもよい。
The operation of the above steps ST31 to ST34 shows a simple example or conceptually about pouring hot water based on the amount of hot water measured in real time, and the actual control is It may be various. For example, the PID control of the inclination angle of the radle 3 may be performed by using the difference between the measured amount of hot water and the set amount of hot water D1 as a deviation. Further, for example, from the change in the amount of hot water measured in real time during pouring, the time when the actual amount of hot water reaches the set amount of hot water D1 is predicted, and appropriate control is performed to end the pouring at the predicted time. May be made. When pouring the molten metal from the radle 3 onto the
ステップST11は、第2実施形態と同様である。すなわち、既に述べたように、当初の設定位置D2等に基づいて射出が行われる。 Step ST11 is the same as the second embodiment. That is, as already described, the injection is performed based on the initially set position D2 and the like.
なお、以上に第1〜第3実施形態において、ダイカストマシン101、201又は301は、成形機の一例である。ロードセル33は、センサの一例である。調整片47は、調整ウェイトの一例である。ガイドバー41は、ガイド部の一例である。被ガイド部8aは、第1被ガイド部の一例である。被ガイド部37aは、第2被ガイド部の一例である。上部板43は、上部部材の一例である。リリーフボルト45は、リリーフ部材の一例である。保持炉105は容器の一例である。射出シリンダ113は射出駆動部の一例である。
As described above, in the first to third embodiments, the
本開示は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present disclosure is not limited to the above embodiments, and may be carried out in various embodiments.
給湯装置を備えた成形機は、例示したものに限定されない。例えば、成形機又は射出装置は、液圧機器によって駆動される液圧式(油圧式)のものに限定されず、電動式のものであってもよいし、電動式と液圧式とを組み合わせたハイブリッド式のものであってもよい。また、例えば、成形機は、横型締めに限定されず、縦型締めであってもよい。給湯装置は、成形機のスリーブへ溶湯を供給するものに限定されない。例えば、給湯装置は、半凝固金属を形成する装置に設けられるものであってもよい。 The molding machine equipped with the hot water supply device is not limited to the example. For example, the molding machine or the injection device is not limited to the hydraulic type (hydraulic type) driven by the hydraulic device, and may be an electric type, or a hybrid in which an electric type and a hydraulic type are combined. It may be of the formula. Further, for example, the molding machine is not limited to horizontal clamping, and may be vertical clamping. The water heater is not limited to the one that supplies the molten metal to the sleeve of the molding machine. For example, the hot water supply device may be provided in a device for forming a semi-solidified metal.
カウンターウェイトは、設けられなくてもよい。近年、ロードセルの検出精度は向上している。例えば、直線性が0.02%RO(Rated Output)程度、繰り返し性が0.01%RO程度のロードセルを入手可能である。また、一方で、給湯装置には、小型なものも存在する(例えば数十kg程度)。従って、カウンターウェイトを設けなくても、条件によっては、十分な精度で湯量を計測することができる。 The counterweight may not be provided. In recent years, the detection accuracy of load cells has improved. For example, a load cell having a linearity of about 0.02% RO (Rated Output) and a repeatability of about 0.01% RO is available. On the other hand, some hot water supply devices are small (for example, about several tens of kg). Therefore, even if a counterweight is not provided, the amount of hot water can be measured with sufficient accuracy depending on the conditions.
給湯装置の装置本体は、カウンターウェイトによって浮き上がってもよい。そして、装置本体の上方への荷重がロードセルによって検出されてもよい。また、溶湯の汲み出しによって、装置本体の荷重は、上方へのものから下方へのものへ変化してもよい。 The main body of the hot water supply device may be lifted by a counterweight. Then, the load on the upper side of the apparatus main body may be detected by the load cell. Further, the load of the apparatus main body may change from an upward load to a downward load by pumping out the molten metal.
基体を介して装置本体2の荷重を直接に計測するのではなく、カウンターウェイトの鉛直方向における荷重が計測されることにより、間接的に装置本体2の荷重が計測されてもよい。その他、基体8を吊り下げる長尺部材の張力によって装置本体2の荷重が計測されたりしてもよい。
Instead of directly measuring the load of the device main body 2 through the substrate, the load of the device main body 2 may be indirectly measured by measuring the load in the vertical direction of the counterweight. In addition, the load of the apparatus main body 2 may be measured by the tension of the long member that suspends the
基体とカウンターウェイトとが互いに上下に配置される場合において、実施形態とは逆に、基体の下にカウンターウェイトが位置してもよい。 When the substrate and the counterweight are arranged one above the other, the counterweight may be located under the substrate, contrary to the embodiment.
第1及び第2実施形態では、サイクル中の事前計測(ステップST2)において計測した装置本体の荷重に対する装置本体の荷重の増分から湯量を特定した。ただし、サイクル前に計測した、ラドルが空の状態の装置本体の荷重に対する増分によって湯量が特定されてもよい。 In the first and second embodiments, the amount of hot water is specified from the increment of the load of the device body with respect to the load of the device body measured in the pre-measurement during the cycle (step ST2). However, the amount of hot water may be specified by the increment with respect to the load of the apparatus main body in the state where the radle is empty, which is measured before the cycle.
第2実施形態のように装置本体の荷重の計測に基づいて湯切りを行う場合において、荷重の計測は、湯切りにおいてリアルタイムで(別の観点では継続的に)行われなくてもよい。例えば、ラドルを溶湯から引き上げた後、装置本体の荷重を1回だけ計測して湯量を特定し、その特定した湯量と設定湯量との差に応じた角度で傾斜角を増加させてもよい。同様に、第3実施形態のように装置本体の荷重の計測に基づいて注湯を行う場合において、装置本体の荷重を1回だけ計測して湯量を特定し、その特定した湯量と設定湯量との差に応じた角度で注湯のときの傾斜角を設定してもよい。 In the case of performing hot water draining based on the measurement of the load of the apparatus main body as in the second embodiment, the load measurement does not have to be performed in real time (continuously from another viewpoint) in the hot water drainage. For example, after the radle is pulled up from the molten metal, the load of the apparatus main body may be measured only once to specify the amount of hot water, and the inclination angle may be increased at an angle corresponding to the difference between the specified amount of hot water and the set amount of hot water. Similarly, when pouring hot water based on the measurement of the load of the device main body as in the third embodiment, the load of the device main body is measured only once to specify the amount of hot water, and the specified amount of hot water and the set amount of hot water are used. The inclination angle at the time of pouring may be set at an angle corresponding to the difference between the two.
第1〜第3実施形態は、適宜に組み合わされてよい。例えば、第2実施形態のように装置本体の荷重の計測に基づいて正確に湯切りを行いつつも、湯切り後の適宜な時期に計測された湯量に基づいて第1実施形態のように射出条件を変えてもよい。 The first to third embodiments may be combined as appropriate. For example, while accurately draining hot water based on the measurement of the load of the apparatus main body as in the second embodiment, injection is performed as in the first embodiment based on the amount of hot water measured at an appropriate time after the hot water draining. The conditions may be changed.
1…給湯装置、2…装置本体、3…ラドル、5…アーム、6…ラドル取付部、8…基体、33…ロードセル(センサ)。 1 ... Hot water supply device, 2 ... Device body, 3 ... Laddle, 5 ... Arm, 6 ... Laddle mounting part, 8 ... Base, 33 ... Load cell (sensor).
Claims (13)
前記装置本体の重量を計測するセンサと、
を有している給湯装置。 It includes a ruddle mounting portion to which a ruddle is mounted, an arm that supports the ladle mounting portion around a horizontal rotation axis, and a substrate that supports the arm, and the arm attaches the ladle mounting portion to the substrate. The device body that can be moved horizontally and vertically with respect to
A sensor that measures the weight of the device body and
Has a water heater.
請求項1に記載の給湯装置。 Water heater according to claim 1 which further comprises a counterweight having a weight commensurate with at least a portion of the weight of the weight of the apparatus main body.
請求項2に記載の給湯装置。 The hot water supply device according to claim 2, further comprising an adjustable weight that can be attached to and detached from the counter weight.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の給湯装置。 The hot water supply device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a holding mechanism for guiding the substrate in the vertical direction.
前記基体は、前記ガイド部に鉛直方向へガイドされる第1被ガイド部を有しており、
前記カウンターウェイトは、前記第1被ガイド部に対して直列に配置されて前記ガイド部に鉛直方向へガイドされる第2被ガイド部を有している
請求項2又は3を引用する請求項4に記載の給湯装置。 The holding mechanism has a guide portion extending in the vertical direction.
The substrate has a first guided portion that is guided in the vertical direction by the guide portion.
Claim 4 quoting claim 2 or 3, wherein the counterweight has a second guided portion that is arranged in series with the first guided portion and is vertically guided by the guided portion. The hot water supply device described in.
鉛直方向に延びている複数のガイド部と、
前記複数のガイド部に支持されている上部部材と、を有しており、
前記基体は、前記上部部材の下方にて前記複数のガイド部に鉛直方向へガイドされる被ガイド部を有しており、
前記装置本体及び前記カウンターウェイトの互いに釣り合う重量は、前記上部部材を介して前記複数のガイド部に支持されている
請求項2若しくは3を引用する請求項4、又は請求項5に記載の給湯装置。 The holding mechanism is
Multiple guides extending in the vertical direction,
It has an upper member supported by the plurality of guide portions, and has.
The substrate has a guided portion that is vertically guided by the plurality of guide portions below the upper member.
Said weight balancing each other of the apparatus body and the counterweight, water heater according to claim 4, or claim 5 quoting Claim 2 or 3 is supported by the plurality of guide portions through said upper member ..
前記基体は、前記複数のガイド部に鉛直方向へガイドされる複数の被ガイド部を有しており、
前記装置本体の重心は、前記アームをその駆動可能範囲内のいずれの位置に位置させても、平面視において前記複数のガイド部に囲まれる領域に収まっている
請求項4〜6のいずれか1項に記載の給湯装置。 The holding mechanism has a plurality of guide portions extending in the vertical direction.
The substrate has a plurality of guided portions that are guided in the vertical direction by the plurality of guide portions.
The center of gravity of the apparatus main body is any one of claims 4 to 6 which is contained in a region surrounded by the plurality of guide portions in a plan view regardless of the position of the arm within the driveable range. The hot water supply device described in the section.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の給湯装置。 The hot water supply device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a relief member that can be brought into contact with the substrate from below and whose position in the vertical direction can be adjusted.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の給湯装置。 The ladle from which the molten metal is pumped out from the container is tilted on the liquid surface of the molten metal in the container, and the molten metal in the ladle is returned to the container. The hot water supply device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a hot water drain control unit that controls the operation of the device main body so that
請求項1〜9のいずれか1項に記載の給湯装置。 The molten metal is poured into the sleeve leading to the inside of the mold by the ruddle, and at this time, the mass of the molten metal supplied from the ladle to the sleeve based on the detection value of the sensor becomes a predetermined target value of the apparatus main body. The hot water supply device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a hot water pouring control unit for controlling the operation.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の給湯装置。 Claimed to further have a hot water amount specifying part for calculating the mass of the molten metal in the ladle based on the detected value of the sensor when the ladle mounting part is stopped in the horizontal direction and the vertical direction during the molding cycle. Item 2. The hot water supply device according to any one of Items 1 to 10.
前記ラドルから前記スリーブ内へ溶湯を注ぐ請求項1〜11のいずれか1項に記載の給湯装置と、
を有している成形機。 An injection drive unit that drives a plunger that can slide inside the sleeve that leads to the inside of the mold,
The hot water supply device according to any one of claims 1 to 11, wherein the molten metal is poured from the ladle into the sleeve.
Has a molding machine.
成形サイクル毎に、前記センサの検出値に基づく前記スリーブに供給された溶湯の質量に応じて前記射出条件を変化させる条件変更部と、
を更に有している請求項12に記載の成形機。 An injection control unit that controls the injection drive unit according to predetermined injection conditions,
A condition changing unit that changes the injection conditions according to the mass of the molten metal supplied to the sleeve based on the detection value of the sensor for each molding cycle.
12. The molding machine according to claim 12.
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