DE102015013639A1

DE102015013639A1 - Spritzgießsystem

Info

Publication number: DE102015013639A1
Application number: DE102015013639.9A
Authority: DE
Inventors: Nobuatsu TSUCHIYA
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2035-10-23
Also published as: US20160114513A1; DE102015013639B4; CN105538601A; US9796120B2; CN105538601B; JP2016083790A; JP5926351B2

Abstract

Spritzgießsystem zum freien Fallenlassen eines Gussteils im Entformungsprozess aus einem Formwerkzeug, wobei das Spritzgießsystem Folgendes umfasst: eine Gussteil-Fotografiervorrichtung, eine Bildanalysevorrichtung und eine Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung, wobei die Bildanalysevorrichtung zum Durchführen einer Analyse des Aussehensmerkmals des Gussteils und zum Veranlassen der Teile-Klassifizierungseinheit zum Klassifizieren des Gussteils auf Basis des Ergebnisses der Analyse ausgebildet ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgießsystem, das zum kontinuierlichen Durchführen einer Reihe von Arbeiten zum Prüfen, Klassifizieren und Verpacken des frei aus einer Gießvorrichtung gefallenen Gussteils in kurzer Zeit ausgebildet ist.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgießsystem, das zum kontinuierlichen Durchführen einer Reihe von Arbeiten zum Prüfen, Klassifizieren und Verpacken des frei aus einer Gießvorrichtung gefallenen Gussteils in kurzer Zeit ausgebildet ist.
Beim Gießen in einer Spritzgießmaschine gibt es einen Fall, in dem dafür gesorgt wird, dass zum Verkürzen der Zykluszeit ein Gussteil in einen Behälter fällt. Das Gussteil im Behälter wird zum Prüfprozess geschickt und es wird durch eine Bildverarbeitungs-Prüfvorrichtung geprüft, ob das Teil defekt ist oder nicht. Beim Prüfen müssen die lose geladenen Gussteile nacheinander auf die Bildverarbeitungs-Prüfvorrichtung gesetzt werden, was manuelle Arbeit erfordert.
Wenn das Gussteil von der Bildverarbeitungs-Prüfvorrichtung geprüft wird, müssen Teile, die gegebenenfalls Risse oder Grate aufweisen, geprüft werden; es gibt aber Fälle, bei denen die Teile je nach Anordnung der Teile nur in einem bestimmten Winkel geprüft werden können.
Ein im offengelegten japanischen Patent Nr. 2013-24852 offenbartes Verfahren führt eine Prüfung einfacher und kostengünstiger durch, indem eine Seite eines zu prüfenden Werkstücks von einem Gelenkroboter gezeigt wird. Der Gelenkroboter lässt das Werkstück in einen Schacht für nicht defekte Teile fallen, wenn das Teil nicht defekt ist, und lässt das Teil in einen Schacht für defekte Teile fallen, wenn das Teil defekt ist.
In einem im offengelegten japanischen Patent Nr. 9-123232 offenbarten Verfahren wird eine Vielzahl von gleichzeitig von einem Formwerkzeug gegossenen Gussteilen von einer Vielzahl von Greifeinheiten einer Entnahmehand ergriffen und entnommen, im vorgegebenen Gussteilabstand während des Transports angeordnet und zum nächsten Prozess geschickt.
Obwohl ein wirksamer Prüfprozess im offengelegten japanischen Patent Nr. 9-123232 vorgeschlagen wird, umfasst eine Verarbeitungslinie nicht nur den Prüfprozess, sondern auch den Gussprozess, den Verpackungsprozess u. Ä. vor oder nach dem Prüfprozess. Daher muss die Gesamtzeit in allen Prozessen verringert werden.
In einem im offengelegten japanischen Patent Nr. 9-123232 offenbarten Verfahren ist Zeit für das Bewegen der Entnahmeeinheit im Formwerkzeug erforderlich, da die Gussteile von Entnahmeeinheiten entnommen werden. Ferner ist eine mit einem Mechanismus zum Bewegen des Gussteils ausgestattete große Hand und Zeit für die Entnahme des Gussteils erforderlich.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Spritzgießsystem gemäß der vorliegenden Erfindung dient zum freien Fallenlassen eines Gussteils im Entformungsprozess aus einem Formwerkzeug, wobei das Spritzgießsystem eine Gussteil-Fotografiervorrichtung zum Erfassen eines Bildes des frei gefallenen Gussteils, eine zum Durchführen einer Bildanalyse des von der Gussteil-Fotografiervorrichtung fotografierten Bildes ausgebildete Bildanalysevorrichtung und eine zum Klassifizieren des Gussteils zu einer von einer Vielzahl von vorgegebenen Bereichen auf Basis des Ergebnisses der Bildanalyse ausgebildete Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung, wobei die Bildanalysevorrichtung zum Durchführen einer Analyse des Aussehensmerkmals des Gussteils ausgebildet ist, und Veranlassen der Teil-Klassifizierungseinheit zum Klassifizieren des Gussteils auf Basis des Ergebnisses der Analyse.
Die Gussteil-Fotografiervorrichtung kann an der Gussteil-Klassifizierungseinheit befestigt sein.
Die Gussteil-Fotografiervorrichtung kann befestigt und zum Fotografieren des Freifallbereichs des frei fallenden Gussteils ausgebildet sein.
Das Spritzgießsystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine erste Gussteil-Fotografiervorrichtung zum Erfassen eines Bildes des frei gefallenen Gussteils, eine zweite Gussteil-Fotografiervorrichtung zum Fotografieren des Gussteils zum Analysieren des Bildes des Gussteils und eine zum Greifen des Gussteils an der Position des Gussteils, die von der ersten Gussteil-Fotografiervorrichtung bestimmt wird, und Bewegen des Gussteils in die Fotografierposition zum Fotografieren des Gussteils durch die zweite Gussteil-Fotografiervorrichtung ausgebildete Gussteil-Bewegungsvorrichtung umfassen, wobei die Bildanalyseeinheit zum Analysieren des von der zweiten Gussteil-Fotografiervorrichtung fotografierten Bildes ausgebildet ist.
Die erste Gussteil-Fotografiereinheit kann an der Gussteil-Bewegungsvorrichtung befestigt sein.
Die zweite Gussteil-Fotografiereinheit kann den Freifallbereich des Gussteils fotografieren.
Das Aussehensmerkmal des Gussteils kann wenigstens das Vorhandensein von defekten Teilen beim Gießen, die auf das Gussteil übertragene Gesenknummer, die Konfiguration des Gussteils oder die Farbe des Gussteils umfassen.
Wenigstens einer von der Vielzahl von vorgegebenen Bereichen kann ein Bereich auf einem Gussteil-Förderband sein.
Wenigstens einer von der Vielzahl von vorgegebenen Bereichen kann ein Bereich in einem Speicherbehälter oder einem Speichergefäß zur Aufnahme des Gussteils sein.
Die Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung kann das Gussteil am vorgegebenen Bereich ausrichten.
Die Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung und die Gussteil-Bewegungsvorrichtung können die gleiche Vorrichtung sein.
Das Spritzgießsystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine zum Ausgaben des Ergebnisses der Analyse der Bildanalysevorrichtung ausgebildete Kommunikationseinheit, wobei das Ergebnis der Analyse oder das Ergebnis der Klassifizierung zur Eingabe in Produktionsmanagementprozessdaten des Spritzgießsystems ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung mit der zuvor beschriebenen Konfiguration kann ein Spritzgießsystem mit kürzer Zykluszeit bereitstellen, indem eine Reihe von Arbeiten zum Prüfen, Klassifizieren und Verpacken des frei aus der Gießvorrichtung gefallenen Gussteils in kurzer Zeit durchgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zuvor beschriebene Aufgabe, die andere Aufgabe und das Merkmal der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor. Die Zeichnungen zeigen Folgendes:
1 zeigt eine Draufsicht eines Spritzgießsystems.
2 zeigt eine Vorderansicht eines Spritzgießsystems.
3 zeigt ein Diagramm zur Darstellung des Klassifizierens und Ausrichtens eines Gussteils.
4 zeigt eine Ansicht zur Darstellung eines Parallelkurbelroboters, an dem eine Bildverarbeitungs-Prüfkamera befestigt ist.
5 zeigt ein Diagramm zur Darstellung von Produktionsmanagementprozessdaten einer Spritzgießmaschine zum Klassifizieren und Ausrichten des in 3 dargestellten Gussteils.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die 1, 2 zeigen ein schematisches Diagramm eines Spritzgießsystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Spritzgießsystem besteht aus einer Spritzgießmaschine 1, einem Formwerkzeug 2, einem Förderband 3 einer Positionsbestimmungskamera 4, einem Parallelkurbelroboter 5, einer Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6, einem Aufnahmebehälter für nicht defekte Teile 7, einem Aufnahmebehälter für defekte Teile 8 und einem Ständer 9.
Der Parallelkurbelroboter 5 dient als Gussteil-Bewegungsvorrichtung, Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung und Bildanalysevorrichtung. Die Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 entspricht der Gussteil-Fotografiervorrichtung in Anspruch 1 und der zweiten Gussteil-Fotografiervorrichtung in Anspruch 4. Die Positionsbestimmungskamera 4 entspricht der ersten Gussteil-Fotografiervorrichtung in Anspruch 4.
Ein im Formwerkzeug 2 der Spritzgießmaschine 1 gegossenes Gussteil 10 wird durch Auswurf durch einen in der Figur nicht dargestellten Auswerfer entformt, um auf das unterhalb des Formwerkzeugs 2 installierte Förderband 3 zu fallen, sobald das feststehende Formwerkzeug 2a und ein bewegliches Formwerkzeug 2b geöffnet werden. Beim Fallen sind Position und Richtung des Gussteils beliebig. Sobald die Positionsbestimmungskamera 4 das vom Förderband 3 beförderte Gussteil 10 erkennt, greift der Parallelkurbelroboter 5 das Gussteil. Der Parallelkurbelroboter 5 zeigt das ergriffene Gussteil 10 der Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 und gibt das Gussteil 10 in den Aufnahmebehälter für nicht defekte Teile 7, wenn das Gussteil ein nicht defektes Teil ist, und befördert das Gussteil 10 in den Aufnahmebehälter für defekte Teile 8, wenn das Gussteil ein defektes Teil ist, wie in 3 dargestellt. Der Parallelkurbelroboter 5 dreht das Gussteil 10 so, dass das Gussteil 10 in einem abgetrennten Raum im Aufnahmebehälter 7 für nicht defekte Teile gesetzt werden kann, bevor der Parallelkurbelroboter 5 das Gussteil 10 in den Aufnahmebehälter für nicht defekte Teile 7 gibt.
Die Gesenknummer ist üblicherweise in das Gussteil gestempelt und das Gussteil wird üblicherweise entsprechend einem Gesenk gehandhabt, da bestimmt werden kann, ob das Gussteil defekt ist, wenn die defekten Teile von einem bestimmten Formwerkzeugkern, der beschädigt ist, erzeugt werden. Daher wird die Gesenknummer des Gussteils 10 bestimmt, wenn die Positionsbestimmungseinheit 4 das Gussteil 10 fotografiert, und der Parallelkurbelroboter 5 gibt das Gussteil 10 in jeden Bereich entsprechend jeder Gesenknummer. In 3 sind Reihen entsprechend jeder Gesenknummer im Aufnahmebehälter für nicht defekte Teile 7 vorgesehen und das Gussteil im ersten Gesenk wird in eine Reihe des ersten Gesenks gepackt. Entsprechend wird das Gussteil im zweiten Gesenk in eine Reihe des zweiten Gesenks gepackt, das Gussteil im dritten Gesenk wird in eine Reihe des dritten Gesenks gepackt und das Gussteil im vierten Gesenk wird in eine Reihe des vierten Gesenks gepackt.
Wie zuvor beschrieben kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Reihe von Arbeiten zum Prüfen, Klassifizieren und Packen des frei aus der Gießvorrichtung gefallenen Gussteils kontinuierlich und in kurzer Zeit durchgeführt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Gussteil auf Basis des Vorhandenseins eines defekten Teils beim Gießen und der auf das Gussteil 10 übertragenen Gesenknummer klassifiziert; aber es können auch die Teil-Identifikationsnummer, die Konfiguration des Gussteils oder die Farbe des Gussteils zur Klassifizierung verwendet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Gussteil in den Aufnahmebehälter gepackt; aber das Gussteil kann auf einer Palette oder einem Förderband ausgerichtet werden.
Das Förderband 3 kann mit konstanter Geschwindigkeit oder durch Teilungszufuhr bewegt werden. Wenn das Förderband 3 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, wird die Bewegungsstrecke des Gussteils während der Zeit ab dem Zeitpunkt des Fotografierens durch die Positionsbestimmungskamera 4 bis zum Zeitpunkt des Greifens des Gussteils durch den Parallelkurbelroboter 5 mit einem Geber oder einer Berechnung auf Basis der Geschwindigkeit des Förderbands korrigiert. Wenn das Förderband 3 durch Teilungszufuhr bewegt wird, wird das Förderband 3 eine feste Strecke nach dem Fotografieren aller Gussteile 10 in einem Bereich durch die Positionsbestimmungskamera 4 bewegt.
Eine Vielzahl von Parallelkurbelrobotern kann als Gussteil-Bewegungsvorrichtung verwendet werden. Eine Vielzahl von Parallelkurbelrobotern kann für die Gussteil-Bewegungsvorrichtung oder die Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung verwendet werden.
Die Gussteil-Bewegungsvorrichtung kann ein Parallelkurbelroboter oder ein Gelenkroboter sein. Die Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 kann so befestigt sein, dass die Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 den Freifallbereich fotografieren kann, in den das Gussteil frei fällt. Insbesondere kann das Gussteil beispielsweise in einen Teller statt auf ein Förderband 3 fallen und der Roboter kann das Gussteil auf dem Teller greifen.
Die Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 kann am Parallelkurbelroboter 5 befestigt sein wie in 4 dargestellt. Der Vorgang des Greifens des Gussteils 10 und Zeigens des Gussteils 10 der Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 durch den Parallelkurbelroboter 5 kann weggelassen und somit kann die Zykluszeit verkürzt werden.
Wenn die Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 bestimmt, dass das Gussteil 10 defekt ist, überträgt die Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 die Information zur Spritzgießvorrichtung 1. Wie in 5 dargestellt speichert die Spritzgießmaschine 1 Daten der Spritzlingnummer, bei dem das Gussteil defekt ist, als Produktionsmanagementprozessdaten. Der Bediener kann einfach erkennen, in welchem Gießzustand das defekte Teil erzeugt wird.
Ein Gefäß kann auf dem Förderband 3 zum genauen Bestimmen der Spritzlingnummer des Gussteils, dessen Bild die Bildanalysevorrichtung analysiert, angebracht sein, und das Förderband kann bei jeder Spritzlingzeit für eine Teilung des Gefäßes fortbewegt werden. Die Gussteile für einen Spritzling fallen aus dem Formwerkzeug in ein Gefäß; somit werden die Gussteile des ersten Spritzlings, diejenigen des zweiten Spritzlings, diejenigen des dritten Spritzlings usw. zur Bildverarbeitungs-Prüfkamera 6 befördert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013-24852 [0005]
JP 9-123232 [0006, 0007, 0008]

Claims

Spritzgießsystem zum freien Fallenlassen eines Gussteils im Entformungsprozess aus einem Formwerkzeug, wobei das Spritrgießsystem Folgendes umfasst: eine Gussteil-Fotografiervorrichtung zum Erfassen eines Bildes des frei gefallenen Gussteils; eine zum Durchführen einer Bildanalyse des von der Gussteil-Fotografiervorrichtung fotografierten Bildes ausgebildete Bildanalysevorrichtung; und eine zum Klassifizieren des Gussteils zu einer von einer Vielzahl von vorgegebenen Bereichen auf Basis des Ergebnisses der Bildanalyse ausgebildete Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung; wobei die Bildanalysevorrichtung zum Durchführen einer Analyse des Aussehensmerkmals des Gussteils und zum Veranlassen der Teile-Klassifizierungseinheit zum Klassifizieren des Gussteils auf Basis des Ergebnisses der Analyse ausgebildet ist.
Spritrgießsystem nach Anspruch 1, wobei die Gussteil-Fotografiervorrichtung an der Gussteil-Klassifizierungseinheit befestigt ist.
Spritrgießsystem nach Anspruch 1, wobei die Gussteil-Fotografiervorrichtung befestigt und zum Fotografieren des Freifallbereichs des frei fallenden Gussteils ausgebildet ist.
Spritrgießsystem nach Anspruch 1, umfassend: eine erste Gussteil-Fotografiervorrichtung zum Erfassen eines Bildes des frei gefallenen Gussteils und Bestimmen der Position des Gussteils; eine zweite Gussteil-Fotografiervorrichtung zum Fotografieren des Gussteils, um das Bild des Gussteils zu analysieren; und eine zum Greifen des Gussteils an der Position des Gussteils an der von der ersten Gussteil-Fotografiervorrichtung bestimmten Position des Gussteils und Bewegen des Gussteils in die Fotografierposition zum Fotografieren des Gussteils durch die zweite Gussteil-Fotografiervorrichtung ausgebildete Gussteil-Bewegungsvorrichtung; wobei die Bildanalyseeinheit zum Analysieren des von der zweiten Gussteil-Fotografiereinheit fotografierten Bildes ausgebildet ist.
Spritrgießsystem nach Anspruch 4, wobei die erste Gussteil-Fotografiereinheit an der Gussteil-Bewegungsvorrichtung befestigt ist.
Spritzgießsystem nach Anspruch 4, wobei die zweite Gussteil-Fotografiereinheit zum Fotografieren des Freifallbereichs des Gussteils ausgebildet ist.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Aussehensmerkmal des Gussteils wenigstens das Vorhandensein von defekten Teilen beim Gießen, die auf das Gussteil übertragene Gesenknummer, die Konfiguration des Gussteils oder die Farbe des Gussteils umfasst.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei wenigstens einer der Vielzahl von vorgegebenen Bereichen ein Bereich auf einem Gussteil-Förderband ist.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenigstens einer der Vielzahl von vorgegebenen Bereichen ein Bereich in einem Speicherbehälter oder in einem Speichergefäß zur Aufnahme des Gussteils ist.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung zum Ausrichten des Gussteils am vorgegebenen Bereich ausgebildet ist.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Gussteil-Klassifizierungsvorrichtung und die Gussteil-Bewegungsvorrichtung die gleiche Vorrichtung sind.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend: eine zur Ausgabe des Ergebnisses der Analyse der Bildanalysevorrichtung ausgebildete Kommunikationseinheit, wobei das Ergebnis der Analyse oder das Ergebnis der Klassifizierung zur Eingabe in Produktionsmanagementprozessdaten des Spritzgießsystems ausgebildet ist.