JP2007061854A - Die-casting apparatus and die-casting method - Google Patents
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Abstract
Description
本願の発明は、ダイカスト（鋳造）成型を行うダイカスト成型装置及びダイカスト成型装置に関するものである。 The invention of the present application relates to a die casting apparatus and a die casting apparatus that perform die casting.
現在、各種の製品がダイカスト成型技術により製造されている。ダイカスト成型において、製品の品質を確保するには、金型の温度管理が非常に重要である。成型材の注入時に金型の温度が低いと、成型材の流動性が低下し、金型内に成型材が充分に充填されず、製品不良となる。逆に、金型の温度が高いと、冷却させた際、成型材の硬化が不十分となり、製品不良となる。このため、ダイカスト成型においては、金型の温度を測定し管理することが必須となっている。
従来のダイカスト成型装置では、熱電対のような温度センサを金型内に埋設し、金型温度を負帰還制御したり、冷却時間を制御したりすることが行われている。
In a conventional die casting apparatus, a temperature sensor such as a thermocouple is embedded in a mold, and the mold temperature is negatively feedback controlled or the cooling time is controlled.
ダイカスト成型のプロセスに注目すると、成型材は金型の内面を通して熱の授受を行うのであるから、温度管理は、より好ましくは、金型の内面の温度を測定して行うことが好ましい。しかしながら、従来の装置では、金型の内部に温度センサが設けられており、厳密な意味で、金型の内面の温度を測定しているのではない。金型は熱伝導性の良い材料で形成されるから、内部の温度と内面の温度とは実質的に同一であるとすることもできるが、より高い精度の温度管理や温度制御を行うには、金型の内面の温度を測定することが好ましい。また、金型の内面には、冷却硬化後の製品の金型からの離脱を容易にする離型剤が塗布されている場合があり、離型剤の影響で、金型の内部と表面（内面）とで温度が異なることもあり得る。 Paying attention to the die casting process, since the molding material transfers heat through the inner surface of the mold, the temperature control is preferably performed by measuring the temperature of the inner surface of the mold. However, in the conventional apparatus, a temperature sensor is provided inside the mold, and in a strict sense, the temperature of the inner surface of the mold is not measured. Since the mold is made of a material with good thermal conductivity, the internal temperature and the internal surface temperature can be substantially the same, but for more precise temperature management and temperature control. It is preferable to measure the temperature of the inner surface of the mold. In addition, a release agent that facilitates release of the product after cooling and curing from the mold may be applied to the inner surface of the mold. The inside of the mold and the surface ( The temperature may differ from the inner surface).
このようなことを考慮すると、放射温度計のような非接触温度計を使用して金型の内面の温度を計測し、そのデータに基づいて温度管理や温度制御を行うようにすることが好ましいと考えられる。
しかしながら、開閉される一対の金型の内部に非接触温度計を設けることは、現実的には難しい。金型を閉じて成型を行う際には、温度計を金型から退避させておく必要がある。このため、温度計を進退させる移動機構が必要になり、機構的に複雑になることが避けられない。
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、金型の内面の温度を測定することでより高い精度の温度管理や温度制御が可能であるとともに機構的に複雑にならないダイカスト成型装置を提供する技術的意義を有する。
In consideration of this, it is preferable to measure the temperature of the inner surface of the mold using a non-contact thermometer such as a radiation thermometer and perform temperature management and temperature control based on the data. it is conceivable that.
However, it is practically difficult to provide a non-contact thermometer inside a pair of molds that are opened and closed. When molding with the mold closed, it is necessary to retract the thermometer from the mold. For this reason, a moving mechanism for moving the thermometer back and forth is necessary, and it is inevitable that the mechanism is complicated.
The invention of the present application has been made to solve such a problem, and it is possible to perform temperature control and temperature control with higher accuracy by measuring the temperature of the inner surface of the mold, and die casting that is not complicated mechanically. It has the technical significance of providing a molding apparatus.
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、一対の金型と、少なくとも一方の金型を移動させて一対の金型を閉じた状態とする移動機構と、閉じた状態の一対の金型の内部に成型材を射出して注入する射出部と、成型材の射出注入後に成型材を冷却して硬化させる冷却手段とを備えたダイカスト成型装置であって、
金型の内面の温度を測定することが可能な温度計と、
温度計をアームの先端に取り付けたロボットと、
ロボットを制御する制御ユニットとが設けられており、
制御ユニットは、製品を取り出した後、次の成型のために金型が閉じる前に、ロボットを動作させ温度計を所定位置に位置させて温度計に金型の内面の温度を測定させるものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記ロボットのアームには、冷却硬化後の製品の金型からの離脱を容易にする離型剤を金型の内面に供給して付着させる離型剤供給ノズルが設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記ロボットのアームには、冷却硬化後に製品を保持して取り出すメカハンドが設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１、２又は３の構成において、前記温度計は、非接触で温度測定する放射温度計であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項４の構成において、前記放射温度計は、二次元放射温度計であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、開閉可能な一対の金型内に、融解した成型材を注入し、その後成型材を冷却硬化させることで製品の成型を行うダイカスト成型方法であって、
各回の鋳造成型において、成型材の注入前の金型の内面の温度を測定するとともに、金型を開いて製品を取り出した後の金型の内面の温度を測定し、
これら鋳造成型の前後における金型の内面の温度が所定範囲に入っていることを確認しながら行うという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項６の構成において、前記金型の内面の温度の測定は、放射温度計により行われるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、開閉可能な一対の金型内に、融解した成型材を注入し、その後成型材を冷却硬化させることで製品の成型を行うダイカスト成型方法であって、
各回の鋳造成型に先だって離型剤を金型の内面に付着させる際に、二次元放射温度計を用いて金型の内面の温度分布を測定し、二次元放射温度計の測定データに従って各箇所における離型剤の付着量を制御するという構成を有する。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
A thermometer capable of measuring the temperature of the inner surface of the mold,
A robot with a thermometer attached to the tip of the arm,
And a control unit for controlling the robot,
The control unit operates the robot to position the thermometer at a specified position and allow the thermometer to measure the temperature of the inner surface of the mold before taking out the product and before closing the mold for the next molding. It has a configuration that there is.
Further, in order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is the release agent for easily releasing the product after cooling and hardening from the mold in the arm of the robot according to the structure of
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 4 has a structure in which the thermometer is a radiation thermometer that measures temperature in a non-contact manner in the structure of
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
In order to solve the above problems, the invention according to claim 6 is a die casting in which a molten molding material is injected into a pair of molds that can be opened and closed, and then the molding material is cooled and cured to mold the product. A molding method,
In each casting process, the temperature of the inner surface of the mold before injection of the molding material is measured, and the temperature of the inner surface of the mold after the mold is opened and the product is taken out is measured.
It has the structure of confirming that the temperature of the inner surface of the mold before and after the casting molding is within a predetermined range.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
When attaching the release agent to the inner surface of the mold prior to each casting, the temperature distribution on the inner surface of the mold is measured using a two-dimensional radiation thermometer, and each location is determined according to the measurement data of the two-dimensional radiation thermometer. It has the structure of controlling the amount of the release agent attached in the.
以下に説明する通り、本願の請求項１記載の発明は、金型の内面の温度が測定されるので、より高い精度の温度管理や温度制御が可能であり、製品の品質向上や歩留まり向上の点で優れている。
また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加え、離型剤を供給するノズルが、同じロボットのアームに設けられているので、機構的に簡略化され、コストも安価にできる。
また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、製品を取り出すロボットのアームに温度計が取り付けられているので、温度計の移動用に別途機構を設ける必要がなく、機構的に簡略化されており、コストの面でも安価にできる。
また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加え、温度計が非接触型の放射温度計であるので、接触部の耐熱性の問題が生じたり、接触による金型の変形等の問題が生ずるおそれがない。
また、請求項５記載の発明は、上記効果に加え、放射温度計が二次元放射温度計であるので、金型の内面の温度分布が瞬時に測定される。このため、生産性が向上する。
また、請求項６記載の発明によれば、各回の鋳造成型の前後における金型の表面温度が測定され、表面温度が適正範囲に入っているかどうかが確認されるので、製品の品質向上や歩留まり向上の点で優れている。
また、請求項７記載の発明によれば、上記効果に加え、非接触型の放射温度計により表面温度の測定が行われるので、接触部の耐熱性の問題が生じたり、接触による金型の変形等の問題が生ずるおそれがない。
また、請求項８記載の発明は、金型の内面の温度が測定されるので、より高い精度の温度管理や温度制御が可能であり、製品の品質向上や歩留まり向上の点で優れている。また、二次元放射温度計で温度測定するので、金型の内面の温度分布が瞬時に測定される。このため、生産性が向上する。
As will be described below, the invention according to
According to the second aspect of the invention, in addition to the above effects, since the nozzle for supplying the release agent is provided on the arm of the same robot, the mechanism is simplified and the cost can be reduced.
According to the invention described in
According to the invention of claim 4, in addition to the above effects, the thermometer is a non-contact type radiation thermometer, so that there is a problem of heat resistance of the contact portion, deformation of the mold due to contact, etc. There is no risk of problems.
In addition to the above effect, the invention according to
Further, according to the invention described in claim 6, since the surface temperature of the mold before and after each casting is measured and it is confirmed whether or not the surface temperature is within an appropriate range, the product quality is improved and the yield is increased. Excellent in terms of improvement.
Further, according to the invention of
In the invention according to
次に、本願発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）について説明する。図１は、第一の実施形態のダイカスト成型装置の斜視概略図である。
図１に示すダイカスト成型装置は、一対の金型１，２と、少なくと一方の金型を移動させて一対の金型１，２を閉じた状態とする移動機構３と、閉じた状態の一対の金型１，２の内部に成型材を射出して注入する射出部４と、成型材の射出注入後に成型材を冷却して硬化させる不図示の冷却手段と、冷却硬化後に製品を取り出すロボット５とを備えている。
Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view of the die casting apparatus of the first embodiment.
The die-cast molding apparatus shown in FIG. 1 includes a pair of
一対の金型は、固定型１と、可動型２である。移動機構３は、可動型２を移動させ、金型１，２が閉じた状態と、開いた状態とにするよう構成されている。図１では、一対の金型１，２が形成する内部空間は円盤状となっており、円盤状の製品を成型するようになっている。しかしながら、これはあくまで一例であり、製品の形状によって金型１，２の内面の形状は適宜設計されることは言うまでもない。
The pair of molds are a fixed
金型１，２には、冷却手段に加え、不図示の加熱手段が設けられている。加熱手段は、たとえば金型１，２内にヒータを埋設することで構成される。冷却手段には、例えば金型１，２内に設けた流路に冷媒を通すことで冷却する構成採用される。
移動機構３は、所定のストロークで可動型２を進退させるよう構成される。移動機構３としては、例えばモータの回転をネジにより直線運動に変換する構成が採用される。
The
The moving
射出部４は、成型材を加熱して融解状態で溜めた貯留器と、貯留器内の成型材を射出して金型１，２内に注入する射出具等から構成されている。射出部４は、通常、固定型１側から成型材を注入するよう構成される。貯留器と固定型１とは、不図示の注入管によって接続されており、射出具は、貯留器内の成型材に圧力をかけ成型材を注入管を通して金型１，２内に注入するよう構成されている。
The injection unit 4 includes a reservoir that heats the molding material and stores it in a molten state, and an injection tool that injects the molding material in the reservoir and injects it into the
ロボット５としては、多関節型のアーム５１を備えたものが使用されている。アーム５１の先端には、冷却硬化後の製品を保持するメカハンド５２が取り付けられている。メカハンド５２は、製品を挟んで保持し、所定の場所に移動させた後に解放することが可能に構成されたものである。
As the
また、本実施形態の装置は、冷却硬化後の製品の金型１，２からの離脱を容易にする離型剤を金型１，２の内面に供給して付着させる離型剤供給系６が設けられている。そして、本実施形態の装置の大きな特徴点の一つは、離型剤供給系６を構成する離型剤供給ノズル（以下、単にノズル）６１が、ロボット５のアーム５１にメカハンド５２に加えて設けられている点である。離型剤供給系６は、離型剤を溜めた不図示の容器と、容器とノズル６１とをつなぐ供給チューブ６２と、供給チューブ６２を通して離型剤をノズル６１に送りノズル６１から噴射させて金型１，２の内面に付着させる不図示のポンプ等を備えている。供給チューブ６２は、図１に示すように、ロボット５のアーム５１に沿って配設されている。
Further, the apparatus of the present embodiment is provided with a release agent supply system 6 for supplying and attaching a release agent for facilitating release of the product after cooling and hardening from the
ロボット５は、金型１，２の内面の大きさや形状に合わせてノズル６１の位置や向きを変えるようアーム５１を駆動するようになっている。例えば、金型１，２の内面の中心軸と同軸の円周上を移動させるようにして内面の各領域に均一に離型剤が供給されるようにする。または、ノズル６１を中心軸上に置きながら、ノズル６１の向きと金型１，２の内面との交点が同心円周上に沿って移動するようノズル６１の向きを変える場合もある。
The
本実施形態の装置の別の大きな特徴点は、同じロボット５のアーム５１に、金型１，２の内面の温度を測定する温度計７が備えられている点である。ロボット５のアーム５１の先端にはホルダー５３が取り付けられている。温度計７は、メカハンド５２やノズル６１とともにホルダー５３に取り付けられている。尚、アーム５１の先端は、アーム５１の中心軸の回りに回転可能となっている。
Another major feature of the apparatus of this embodiment is that the
温度計７としては、非接触型の温度計である放射温度計が採用されている。ロボット５は、金型１，２の内面を臨む所定の位置に温度計７を位置させることができるようになっており、金型１，２の内面のうちの任意の箇所の温度を測定することができるようになっている。このような温度計７については、例えばハザマ測器（株）のＩＮ５シリーズの中から適宜選択して用いることができる。
As the
尚、温度計７がノズル６１に対して近い位置に設けられていると、噴射された離型剤が温度計７にかかってしまう場合がある。この場合、温度計７のセンサ部に離型剤が付着したり、または温度計７が放射温度計である場合に入射レンズに離型剤が付着したりすると、温度測定の誤差が大きくなったり温度測定が不能になったりすることがあるので、離型剤がかからないようにすることが好ましい。即ち、離型剤がかからない位置に温度計７を設けるとか、離型剤噴射時に温度計７をカバーする可動カバーを設けるとかである。また、放射温度計７の入射レンズをエアパージしてクリーニングする機構を設けても良い。
In addition, when the
図２は、温度測定の一例について示した概略図である。
この例では、前述したのと同様、金型１，２の内面が円形であると仮定している。本実施形態の温度計７は、直径１〜３０ｍｍ程度の箇所の温度をスポット的に測定するものである。従って、ロボット５は、金型１，２の内面上の必要な箇所の温度が測定できるよう、アーム５１を駆動して温度計７を各測定位置に位置させるようになっている。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of temperature measurement.
In this example, it is assumed that the inner surfaces of the
図２に示すように、この例では、等角度離れた径方向の四つの直線（Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄ）を設定し、それぞれの直線上に沿って温度計７を移動させて測定している。一つの直線に沿って移動させながら測定した温度の平均を取り、その方向における金型１，２の内面の温度とする。
図２に示すようにして温度計７を移動（スキャン）させながら測定を行い、各方向における温度の平均値が所定の許容範囲に入っているかどうかが判断される。許容範囲に入っていれば、生産ＯＫと判断されてその旨がモニターに表示される。入っていなければ、温度不良であるとして、点検作業を行うようモニターに表示される。
As shown in FIG. 2, in this example, four straight lines (AA, BB, CC, DD) that are separated by equal angles are set, and the temperature along each straight line is set. The
As shown in FIG. 2, measurement is performed while moving (scanning) the
また、本実施形態の装置は、各部を制御する制御ユニット８を備えている。温度計７の測定データは、制御ユニット８に送られ、各部の制御に利用されるようになっている。
図３は、制御ユニット８による制御を概略的に示したブロック図である。制御ユニット８内には、制御回路８１が設けられている。温度計７の測定データは、不図示のＡＤコンバータを介して制御回路８１に送られるようになっている。制御回路８１は、マイクロプロセッサやメモリ、ＩＯポート等を内蔵したコンピュータである。
Moreover, the apparatus of this embodiment is provided with the
FIG. 3 is a block diagram schematically showing control by the
また、図３に示すように、制御回路８１からは、加熱手段、冷却手段、離型剤供給系６等に制御信号が送られるようになっている。加熱手段は、制御回路８１からの制御信号に従いヒータの発熱量を制御するようになっている。また、冷却手段は、制御回路８１からの制御信号に従い、冷却量（例えば冷媒の流量又は冷媒の温度）を制御するようになっている。離型剤供給系６は、制御回路８１からの制御信号に従い金型１，２の内面への離型剤の供給量（ノズル６１からの噴射量）を制御するようになっている。この他、制御回路８１からの制御信号により、成型時間も制御できるようになっている。成型時間とは、成型材の注入が完了して冷却が開始された後、冷却が完了して製品を取り出すまでの時間である。より具体的には、制御回路８１からの制御信号が移動機構３に送られ、適切なタイミングで金型１，２が開くようになっている。
Also, as shown in FIG. 3, a control signal is sent from the
また、制御ユニット８は、記憶部８２を備えている。記憶部８２は、制御回路８１で実行される制御プログラムや各種データを記憶したもので、制御回路８１内のメモリよりも容量の大きなもの（ハードディスク等）が使用されている。
尚、制御ユニット８の正面には、モニター（表示部）８３が設けられている。モニター８３は、装置の稼働状況やエラーメッセージ等を表示してオペレータに知らせるためのものである。
In addition, the
A monitor (display unit) 83 is provided in front of the
温度計７からのデータは、記憶部８２に送られて記憶されるようになっている。記憶部８２には、各回の鋳造で成型された製品を特定する番号（以下、単に製品番号）とともに、温度計７の測定データをデータベース化して記憶するためのソフトウェアとそのファイル（データファイル）がインストールされている。
図４は、データファイルに記録された温度計７の測定データの例を示す図である。図４に示すように、データファイルには、
・製品番号
・鋳造日時
・注入前型温度
・取り出し後型温度
・良否判断
のデータが製品番号毎に記録されている。
Data from the
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of measurement data of the
・ Product number ・ Casting date ・ Mold temperature before injection ・ Mold temperature after removal ・ Good / bad judgment data is recorded for each product number.
「鋳造日時」は、成型材の注入開始時又は製品の取り出し時のデータが、自動的に記録される。「注入前温度」は、成型材の注入開始前に測定された金型１，２の温度である。「取り出し後温度」は、製品が取り出された後に測定された金型１，２の温度である。本実施形態では、離型材の噴射の前後で金型１，２の温度が測定されるようになっている。離型材の噴射の前に測定した温度は、直前に取り出した製品についての「取り出し後温度」のデータになり、離型材の噴射の後に測定した温度は、直後に鋳造する製品についての「注入前温度」のデータになる。
In the “casting date / time”, data at the start of injection of a molding material or when a product is taken out is automatically recorded. “Pre-injection temperature” is the temperature of the
「良否判断」のデータは、本実施形態では、「注入前温度」のデータ及び「取り出し後温度」のデータがともに適正範囲に入っているか場合に、「良」のデータが記録され、適正範囲に入っていない場合には「不良」のデータが記録される。判断は、制御回路８１を構成するＭＰＵが行う。尚、「不良」のデータは細分化されて記録されることが好ましく、例えば「注入前温度低」、「注入前温度高」、「取り出し後温度低」、「取り出し後温度高」という具合である。
In the present embodiment, “good” data is recorded as “good” data when both “pre-injection temperature” data and “post-extraction temperature” data are within the proper range. If not, “bad” data is recorded. The determination is performed by the MPU configuring the
上記「良否判断」のデータを記録する際して、適正範囲を定める値は、あらかじめ経験的に定めておく。即ち、「注入前温度」及び「取り出し後温度」を測定しながら鋳造試験を行う。この際、注入時の成型材の温度、注入時の金型１，２の温度、冷却時の冷却量や冷却時間を変更しながら試験を行う。そして、鋳造された製品の良否を検査し、不良品となった鋳造を行った際の「注入前温度」及び「取り出し後温度」の各データをまとめ、これらの温度の適正範囲を定める。定められた適正範囲は、参照値として制御回路８１内のメモリに記憶され、各回の鋳造において「良否判断」を制御回路８１が行う際に読み出される。
When recording the “good / bad” data, the value for determining the appropriate range is determined empirically in advance. That is, the casting test is performed while measuring “temperature before injection” and “temperature after removal”. At this time, the test is performed while changing the temperature of the molding material at the time of injection, the temperatures of the
上記「良否判断」のデータは、制御ユニット８のモニター８３にリアルタイムで表示されるようになっている。即ち、装置のオペレータは、モニター８３上で、各回の鋳造成型における金型１，２温度が適正範囲に入っているかどうか確認できるようになっている。
尚、実際の鋳造においては、「良否判断」のデータのみによって製品の良否を判断するのではなく、最終的な製品の良否は目視判断などの別の方法によることが多い。この場合、不良と判断されたものについて、データファイルの「良否判断」のデータを参照し、同様に「不良」となっているか確認する。もし、データファイルの「良否判断」のデータが「良品」になっていた場合、適正範囲（参照値）のデータも修正する必要が生ずる。また、データファイルの「良否判断」が同様に「不良」になっていた場合、その細分化されたデータから、どこに原因があったのかが確認される。例えば「注入前温度低」であれば、注入前の金型１，２の温度が低くかったことが不良の原因であると推測される。
The above “good / bad judgment” data is displayed on the monitor 83 of the
In actual casting, the quality of the product is not judged only by the data of “good / bad judgment”, but the quality of the final product is often determined by another method such as visual judgment. In this case, with respect to what is determined to be defective, the “good / bad determination” data in the data file is referred to, and it is similarly confirmed whether it is “defective”. If the “good / bad” data in the data file is “good”, the data in the appropriate range (reference value) needs to be corrected. When the “good / bad” judgment of the data file is similarly “bad”, it is confirmed from the fragmented data where the cause is. For example, if the temperature before injection is low, it is estimated that the cause of the defect is that the temperatures of the
上記の例は、記憶部８２に記憶された温度計７の測定データを参照情報として利用する例であるが、温度計７の測定データを直接利用して制御回路８１が各部を制御するようにしても良い。例えば、ある回における「注入前温度」が低い場合、成型材注入時の金型１，２を温度を高くしたり成型材自体の温度を高くするよう制御を行う場合が考えられる。ある回における「注入前温度」が高い場合には、その逆である。また、ある回における「取り出し後温度」が高い場合、離型材の供給量を多くして温度を下げるようにしたり、「取り出し後温度」が低い場合、逆に離型剤の供給量を少なくして温度低下を小さくすることがある。
The above example is an example in which the measurement data of the
次に、方法の発明の実施形態の説明も兼ね、本実施形態の装置の全体の動作について説明する。
ある回の鋳造が終了して製品が取り出されると、まず「取り出し後温度」の測定が行われる。制御回路８１は、ロボット５に制御信号を送り、アーム５１に設けられた温度計７を所定位置に位置させ、所定方向に向ける。この際、一対の金型１，２は開いたままであり、温度計７は、固定型１と可動型２との間の所定位置に位置する。ロボット５は、温度計７を例えば固定型１の内面に向けた状態とする。そして、前述したように、温度計７を移動（スキャン）させながら、内面の各箇所の温度が測定される。その後、ロボット５は、温度計７を反転させて可動型２に向け、同様に移動（スキャン）させながら、可動型２の内面の各箇所の温度が測定される。測定されたデータは、制御ユニット８の記憶部８２に送られて記憶される。
Next, the overall operation of the apparatus of this embodiment will be described, which also serves as an explanation of the embodiment of the method invention.
When a certain round of casting is finished and the product is taken out, the “post-takeout temperature” is first measured. The
次に、金型１，２の内面への離型剤の供給が行われる。制御回路８１は、ロボット５に制御信号を送り、アーム５１に設けられたノズル６１を所定位置に位置させる。一対の金型１，２は開いたままであり、ノズル６１は、固定型１と可動型２との間の所定位置に位置する。ロボット５は、ノズル６１を例えば固定型１の内面に向けた状態とする。この状態で、離型剤供給系６が動作し、ノズル６１の先端から離型剤を噴射して固定型１の内面に供給する。ロボット５は、必要に応じてノズル６１を移動させたり向きを変えたりし、内面に均一に離型剤が付着するようにする。次に、ロボット５は、ノズル６１を可動型２の内面に向ける。そして、同様に離型剤供給系６が動作し、離型剤が可動型２の内面に均一に供給される。
Next, the release agent is supplied to the inner surfaces of the
次に、「注入前温度」の測定が行われる。同様に、ロボット５が温度計７を移動（スキャン）させながら、固定型１と可動型２のそれぞれについて、内面の温度が測定される。
その後、制御回路８１は、移動機構３に制御信号を送り、可動型２を移動させて一対の金型１，２が閉じた状態とする。そして、制御回路８１は、射出部４に制御信号を送り、所定量の融解した成型材を射出して金型１，２内に注入する。
Next, the “temperature before injection” is measured. Similarly, the temperature of the inner surface of each of the fixed
Thereafter, the
注入が完了すると、冷却手段が動作し、金型１，２を冷却する。この結果、金型１，２内の成型材も冷却される。ある程度温度まで冷却されると、成型材は硬化する。十分な硬度まで硬化するよう冷却が行われると、成型完了と判断し、取り出し作業が行われる。即ち、制御回路８１は、冷却手段の動作を止め、移動機構３を動作させて可動型２を移動させる（型を開く）。そして、制御回路８１は、ロボット５に制御信号を送って、メカハンド５２に製品を保持させ、金型１，２から取り出す。ロボット５は、所定位置まで製品を運んで保持を解放する。
When the injection is completed, the cooling means operates to cool the
これで一回の鋳造成型は終了し、同様の動作を繰り返しながら、製品を次々に作り出していく。尚、上記動作において、制御ユニット８のモニター８３上には、「注入前温度」及び「取り出し後温度」が適正範囲に入っているかどうかが表示される。従って、万が一、適正範囲に入っていないと表示された場合、所要の措置を講じる。所要の措置とは、その回に鋳造成型された製品を欠陥品として処理するとか、その製品についてのみ検査をするとか、その製品の検査についてはより厳しく検査するとかの措置である。
This completes one casting process and produces products one after another while repeating similar operations. In the above operation, it is displayed on the monitor 83 of the
本実施形態のダイカスト成型装置によれば、金型１，２の内面の温度が測定されるので、より高い精度の温度管理や温度制御が可能であり、製品の品質向上や歩留まり向上の点で優れている。また、製品を取り出すロボット５のアーム５１に温度計７が取り付けられているので、温度計７の移動用に別途機構を設ける必要がなく、機構的に簡略化されており、コストの面でも安価にできる。さらに、離型剤を供給するノズル６１も、同じロボット５のアーム５１に設けられているので、さらに機構的に簡略化され、コストも安価にできる。
According to the die casting apparatus of this embodiment, the temperatures of the inner surfaces of the
次に、本願発明の第二の実施形態について説明する。図５は、第二の実施形態のダイカスト成型装置の斜視概略図である。
図５に示す実施形態の装置は、冷却硬化後に製品を取り出すロボット５に加えて別のロボット９を備えている。この別のロボットは、金型の内面への離型剤の供給用のものであり、以下離型剤用ロボットと呼ぶ。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic perspective view of the die casting apparatus according to the second embodiment.
The apparatus of the embodiment shown in FIG. 5 includes another robot 9 in addition to the
離型剤用ロボット９は、固定型１の上方に設けられた台座９０に固定されている。離型剤用ロボット９は、同様に多関節アーム型ロボットであり、金型１，２が離間した際に、金型１，２の間にアーム９１を伸ばし、先端のメカハンド９２を位置させることができるようになっている。ノズル６１は同様にメカハンド９２に取り付けられており、離型剤を噴射して金型１，２の内面に付着させるようになっている。
そして、この実施形態では、離型剤用ロボット９のアーム９１に温度計７が設けられている。温度計７は、同様に放射温度計である。
The release agent robot 9 is fixed to a
In this embodiment, the
この第二の実施形態でも、まず、離型剤供給系６が動作して金型１，２の内面に離型剤が供給される。この際、離型剤用ロボット９が動作し、メカハンド９２上のノズル６１を所定位置に位置させる。離型剤供給後、温度計７により金型１，２の内面の「注入前温度」が測定される。この際も、離型剤用ロボット９は、メカハンド９２上の温度計７を所定位置に位置させる。温度測定が終了すると、移動機構３により一対の金型１，２が閉じ、射出部４に成型材を射出・注入される。注入が完了すると、冷却手段が金型１，２を冷却し、成型材が硬化して成型が完了する。その後、ロボット５が製品を取り出して移動させる。そして、離型剤用ロボット９が再び温度計７を所定位置に位置させて「取り出し後温度」が測定され、その後、再び、次の成型のための離型剤の供給が行われる。
Also in the second embodiment, first, the release agent supply system 6 operates to supply the release agent to the inner surfaces of the
この第二の実施形態でも、同様に、金型１，２の内面の温度が測定されるので、より高い精度の温度管理や温度制御が可能であり、製品の品質向上や歩留まり向上の点で優れている。また、離型剤を供給するノズル６１を保持したロボット９のアーム５１に温度計７が取り付けられているので、温度計７の移動用に別途機構を設ける必要がなく、機構的に簡略化されており、コストの面でも安価にできる。
Similarly, in the second embodiment, since the temperatures of the inner surfaces of the
尚、第一の実施形態と比較すると、製品の取り出し用のロボット５とは別の離型剤用ロボット９のアーム９１に温度計７が設けられているので、温度計７を取り付けるための構造が簡易になるという効果がある。製品の取り出し用のロボット５のメカハンド５２は、製品を確実に掴めるように複雑で頑丈な構造物となる傾向があるが、これとともに温度計７を取り付けようとすると、さらに構造が複雑になる傾向がある。
Compared to the first embodiment, the
また、製品の取り出しようのロボット５は、製品を掴めれば良いので、開いた金型１，２の間の内部まで奥深く進入する必要がなく、開いた金型１，２の端部付近まで動作範囲があれば良い。一方、離型剤供給のためには、金型１，２の内面に均一に離型剤を供給する等の観点から、ロボットのアームの先端は、開いた金型１，２の間の奥深く進入する必要があり、開いた金型１，２の間の空間を広く動作範囲とする必要がある。温度測定についても、金型１，２の内面の各点の温度を細かく測定する必要性から、ロボットの動作範囲は、開いた金型１，２の間の空間全般とする必要がある。このようなことから、製品の取り出し用とは別に離型剤供給用のロボット９を設けておき、そのロボット９を温度計７の保持に兼用する構成は、各ロボット５、９の動作範囲の増大を防ぎ、ロボット５，９のタスクが過剰になるのを防ぐ効果がある。
Further, since the
上記各実施形態では、金型１，２の内面の測定は放射温度計７により行われたが、他の非接触型温度計７でもよく、接触型の温度計７でも良い。尚、接触型の温度計７の場合、接触部の耐熱性の問題が生じたり、接触による金型１，２の変形等の問題が生ずるおそれがあるが、非接触型の場合、このようなおそれはない。
In each of the above embodiments, the inner surfaces of the
上記各実施形態において、温度計７は、サーモグラフィのようなエリアの温度分布を測定する二次元放射温度計であっても良い。この場合、金型の内面の全領域の温度を一回の測定で測定できるようにしておくと好適である。また、測定データの利用の仕方としては、エリア内の最高温度と最低温度との差を算出し、それが一定以上であったら温度不良とする（温度差を管理する）ことが考えられる。また、エリアの温度分布として標準的なパターン（標準値）を用意しておき、エリア内の各点における標準値との差が一定以上であったら温度不良とすることも考えられる。二次元放射温度計としては、例えば（株）堀場製作所製のｉｉ−１０６４が使用できる。
In each of the above embodiments, the
尚、各実施形態において、温度計７を保持して所定位置に位置させることに関してロボットを兼用することは必須ではなく、温度計７のために専用のロボットを設けるようにしても良い。このロボットは、多関節アーム型のロボットである必要はなく、直交する二つの方向に対象物を移動させるＸＹ移動機構であっても良い。この場合、開いた金型１，２の間の垂直な面内で直交する二つの方向に温度計７を移動させて任意の位置で停止するようにする。一つの温度計７で二つの金型１，２の測定ができるよう、温度計７を反転させる機構も設けておくと良い。
In each embodiment, it is not indispensable to use a robot as well for holding the
１ 固定型
２ 可動型
３ 移動機構
４ 射出部
５ ロボット
６ 離型剤供給系
６１ ノズル
７ 温度計
８ 制御ユニット
８１ 制御回路
８２ 記憶部
８３ モニター
９ 離型剤用ロボット
DESCRIPTION OF
Claims (8)
金型の内面の温度を測定することが可能な温度計と、
温度計をアームの先端に取り付けたロボットと、
ロボットを制御する制御ユニットとが設けられており、
制御ユニットは、製品を取り出した後、次の成型のために金型が閉じる前に、ロボットを動作させ温度計を所定位置に位置させて温度計に金型の内面の温度を測定させるものであることを特徴とするダイカスト成型装置。 A pair of molds, a moving mechanism that moves at least one mold to close the pair of molds, and an injection unit that injects and injects a molding material into the pair of closed molds And a die casting molding apparatus comprising a cooling means for cooling and curing the molding material after injection injection of the molding material,
A thermometer capable of measuring the temperature of the inner surface of the mold,
A robot with a thermometer attached to the tip of the arm,
And a control unit for controlling the robot,
The control unit operates the robot to position the thermometer at a specified position and allow the thermometer to measure the temperature of the inner surface of the mold before taking out the product and before closing the mold for the next molding. A die casting apparatus characterized by being.
各回の鋳造成型において、成型材の注入前の金型の内面の温度を測定するとともに、金型を開いて製品を取り出した後の金型の内面の温度を測定し、
これら鋳造成型の前後における金型の内面の温度が所定範囲に入っていることを確認しながら行うことを特徴とするダイカスト成型方法。 A die-cast molding method for molding a product by injecting a molten molding material into a pair of molds that can be opened and closed, and then cooling and curing the molding material,
In each casting process, the temperature of the inner surface of the mold before injection of the molding material is measured, and the temperature of the inner surface of the mold after the mold is opened and the product is taken out is measured.
A die casting method characterized in that it is performed while confirming that the temperature of the inner surface of the mold before and after the casting molding is within a predetermined range.
各回の鋳造成型に先だって離型剤を金型の内面に付着させる際に、二次元放射温度計を用いて金型の内面の温度分布を測定し、二次元放射温度計の測定データに従って各箇所における離型剤の付着量を制御することを特徴とするダイカスト成型方法。 A die-cast molding method for molding a product by injecting a molten molding material into a pair of molds that can be opened and closed, and then cooling and curing the molding material,
When attaching the release agent to the inner surface of the mold prior to each casting, the temperature distribution on the inner surface of the mold is measured using a two-dimensional radiation thermometer, and each location is determined according to the measurement data of the two-dimensional radiation thermometer. A die casting method characterized by controlling the amount of the release agent attached to the mold.
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