DE10216040A1

DE10216040A1 - Automated device for die casting comprises molds integrated in an independently operated molding system and moving between fixed stations

Info

Publication number: DE10216040A1
Application number: DE2002116040
Authority: DE
Inventors: Thomas Gerhart Speidel
Original assignee: ADS TEC Automation Daten und Systemtechnik GmbH
Current assignee: ADS TEC Holding GmbH
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2003-10-23

Abstract

Automated device for die casting comprises molds integrated in an independently operated molding system (13) and moving between fixed stations (2). An Independent claim is also included for a die casting process using the above device.

Description

Die Erfindung betrifft eine automatisierte Anlage zum Kokillenguß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung sowie ein Verfahren zum Kokillenguß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14. The invention relates to an automated system for Chill casting of the type specified in the preamble of claim 1 and a process for permanent mold casting according to the preamble of Claim 14.

Bei automatisierten Anlagen zum Kokillenguß werden die Kokillen in gleichen Abständen am Umfang einer mittig gelagerten Scheibe angeordnet. Durch Drehbewegung der Scheibe werden die Kokillen zwischen einzelnen, am Umfang der Scheibe angeordneten Stationen bewegt. Die Kokillen werden zentral mit Kühlmedium und Hydrauliköl versorgt. Auch die Steuerung der Kokillen erfolgt zentral. Die Scheibe trägt das Gewicht aller Kokillen, das sich im Bereich von mehreren Tonnen bewegen kann. Gleichzeitig erfolgt die Umlaufbewegung der Kokillen über den Antrieb der Scheibe. Aufgrund der großen Kräfte ist die Lagerung der Scheibe aufwendig. Reparaturen oder Wartungsarbeiten am Lager der Scheibe oder an den zentral angeordneten Kühlmittel- und Hydraulikaggregaten oder an der Steuerung sind aufwendig und führen zu langen Stillstandszeiten der Anlage selbst. In automated systems for permanent mold casting, the Chill molds at equal intervals on the circumference of a centrally positioned one Disc arranged. By rotating the disc, the Chill molds between each, on the circumference of the pane arranged stations moved. The molds are central with Coolant and hydraulic oil supplied. Also the control of the molds takes place centrally. The disc carries the weight of all molds, that can range from several tons. At the same time, the orbital motion of the molds takes place via the Drive the disc. Due to the large forces, the storage the disc is expensive. Repairs or maintenance work on Bearing of the disc or on the centrally arranged coolant and hydraulic units or on the control are complex and lead to long downtimes of the system itself.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatisierte Anlage zum Kokillenguß der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die verminderte Stillstandszeiten aufweist sowie ein Verfahren zum Kokillenguß vorzusehen, das geringe Stillstandszeiten ermöglicht. The invention has for its object an automated To create a mold for casting of the generic type, which has reduced downtimes and a procedure to provide for mold casting, the short downtimes allows.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. This task is carried out with the characteristics of the Claim 1 and with respect to the method with the features of Claim 16 solved.

Für die Anlage ist vorgesehen, daß jede Kokille in ein unabhängig betreibbares Kokillensystem integriert ist. Das Kokillensystem kann dadurch als Funktionseinheit an beliebigen Orten betrieben werden. Insbesondere bei der Wartung kann die Funktionalität eines Kokillensystems einzeln überprüft werden. Aufwändige Anschlußarbeiten an Versorgungssysteme zur Funktionsprüfung entfallen. Wartungs- und Reparaturarbeiten können somit schnell und einfach durchgeführt werden. For the system it is provided that each mold in one independently operable mold system is integrated. The The mold system can be used as a functional unit on any Locations are operated. Especially when it comes to maintenance Functionality of a mold system can be checked individually. Extensive connection work to supply systems for Functional test is omitted. Maintenance and repair work can can therefore be carried out quickly and easily.

Insbesondere ist jedem Kokillensystem eine Transportpalette zugeordnet, wobei jede Transportpalette in Wirkrichtung der Schwerkraft separat abgestützt ist. Eine freitragende Scheibe, auf der die Kokillen bzw. die Kokillensysteme angeordnet sind und die aufwendig gelagert werden muß, entfällt. Jede Transportpalette trägt nur das Gewicht eines Kokillensystems, so daß die wirkenden Kräfte wesentlich geringer als bei einer freitragenden Scheibe sind. Ein zentrales, schwer zugängliches Lager entfällt. Die auf den Boden wirkende Flächenpressung wird erheblich vermindert, so daß spezielle Bodengestaltungen für hohe Flächenpressungen vermieden sind. Die Gesamtanlage ist kostengünstig herstellbar. In particular, each mold system is a transport pallet assigned, with each transport pallet in the effective direction of the Gravity is supported separately. A self-supporting disc on which the molds or the mold systems are arranged and which has to be stored in a complex manner is eliminated. each Transport pallet only carries the weight of a mold system, so that the acting forces are much lower than with one are self-supporting washer. A central, difficult to access Warehousing is eliminated. The surface pressure acting on the floor is significantly reduced, so that special floor designs for high surface pressures are avoided. The overall system is inexpensive to manufacture.

Zweckmäßig weist jedes Kokillensystem eine elektrische Steuerung auf. Bei Wartungsarbeiten kann auf die in der Steuerung hinterlegte Programmierung des Kokillensystems zurückgegriffen werden. Änderungen oder Neuerstellung des Programms entfallen somit. Vorteilhaft ist jedes Kokillensystem mit einer Hydraulikeinheit und einer durch Kühlmedien versorgte Kühleinrichtung ausgestattet. Die Kokillensysteme bilden somit komplette, funktionsfertige mechatronische Einheiten. Die Kokillensysteme sind zweckmäßig einzeln austauschbar. Zum Austausch eines Kokillensystems müssen lediglich die Anschlußleitungen entfernt werden. Ein defektes Kokillensystem kann in kurzer Zeit komplett gegen ein intaktes ausgetauscht werden, so daß Stillstandszeiten der Anlage minimiert werden. Vorteilhaft laufen die Kokillensysteme zwischen den Stationen der Anlage um. Each mold system expediently has an electrical one Control on. Maintenance work can be carried out in the Control stored programming of the mold system be used. Changes or new creation of the Program is thus eliminated. Each is advantageous Chill system with a hydraulic unit and one by cooling media supplied cooling device. The mold systems thus form complete, functional mechatronic Units. The mold systems are expediently individual interchangeable. To replace a mold system you have to only the connecting cables are removed. A broken one The mold system can be completely replaced by an intact one in a short time be replaced, so that downtimes of the system be minimized. The mold systems run advantageously between the stations of the plant.

Vorteilhaft sind die Kokillensysteme mit einer zentralen Verteilstation, insbesondere für Kühlmedium, Hydraulik und Elektrik, verbunden. In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die Transportpaletten längs einer Schiene geführt sind, wobei jede Transportpalette ein eigenes Laufwerk aufweist. Es kann jedoch zweckmäßig sein, jede Transportpalette mit einem eigenen Fahrwerk zu versehen. Die Anlage weist insbesondere einen zentralen Mittelantrieb zur Bewegung der Transportpaletten auf. Der Mittelantrieb kann beispielsweise auf einem feststehenden, nicht bewegten Teil in der Verteilstation integriert sein. Da der Mittelantrieb nur die Rotationsbewegung auf die Transportpaletten überträgt, sind die wirkenden Kräfte und Momente wesentlich geringer als an einer freitragenden Scheibe. The mold systems with a central one are advantageous Distribution station, especially for cooling medium, hydraulics and Electrical, connected. In one embodiment variant is provided that the transport pallets are guided along a rail are, each transport pallet its own drive having. However, it may be appropriate to use any transport pallet to be provided with its own undercarriage. The facility points in particular a central central drive for moving the Transport pallets. The center drive can, for example on a fixed, not moving part in the Distribution station to be integrated. Because the center drive only the Rotational movement on the transport pallets are transferred the forces and moments acting are much lower than at a self-supporting disc.

Es kann zweckmäßig sein, daß der Antrieb nicht zentral erfolgt, sondern mindestens eine Transportpalette einen mitfahrenden Antrieb aufweist. Vorteilhaft ist der Antrieb ein hydraulischer Antrieb, der von der zentralen Verteilstation aus mit Hydrauliköl versorgt sein kann. It may be appropriate that the drive is not central takes place, but at least one transport pallet one has moving drive. The drive is advantageous hydraulic drive from the central distribution station can be supplied with hydraulic oil.

Zweckmäßig weist die Anlage eine Antriebsschiene auf, an der der Antrieb mindestens einer Transportpalette wirkt. Auch können die Transportpaletten an einem Zugmittel wie beispielsweise einer Zugkette fixiert sein und von diesem gezogen werden, so daß die die Transportpaletten zwischen den Stationen bewegt werden. Um die Stillstandszeiten zu minimieren ist vorgesehen, daß die Transportpaletten einzeln austauschbar sind. Eine defekte Transportpalette kann so gegen eine intakte Transportpalette ausgetauscht werden. Während die defekte Transportpalette repariert wird, kann die Anlage weiter in Betrieb sein. Die einzelnen Transportpaletten sind wesentlich einfacher für Reparatur- und Wartungsarbeiten zugänglich als eine zentral gelagerte Scheibe. Somit sind auch Reparatur- und Wartungsarbeiten an zentralen Elementen schneller und einfacher durchzuführen. The system expediently has a drive rail on which the drive of at least one transport pallet works. Also can the transport pallets on a traction device such as For example, a pull chain can be fixed and pulled by it so that the the transport pallets between the stations be moved. To minimize downtimes provided that the transport pallets are individually interchangeable. A defective transport pallet can be used against an intact one Transport pallet can be exchanged. While the broken Transport pallet is repaired, the system can continue in Operation. The individual transport pallets are essential easier to access for repair and maintenance than a centrally located disc. Thus, repair and Maintenance work on central elements faster and easier to do.

Für ein Verfahren zum Kokillenguß ist vorgesehen, daß die einzelnen Kokillen in Kokillensysteme integriert sind und unabhängig voneinander bewegt werden. Die Kokillensysteme können so an den einzelnen Bearbeitungspunkten vorbeigefahren werden, wo Bearbeitungsschritte durchgeführt werden. Zweckmäßig werden die Kokillensysteme auf Transportpaletten bewegt. Es ist insbesondere vorgesehen, daß sich die Kokillensysteme synchron zueinander bewegen, wobei die Kokillensysteme umlaufend von Station zu Station bewegt werden. For a process for permanent mold casting, it is provided that the individual molds are integrated in mold systems and can be moved independently. The mold systems can are driven past the individual processing points, where processing steps are carried out. Be expedient the mold systems moved on transport pallets. It is in particular provided that the mold systems synchronously move to each other, the mold systems circulating from Moving station to station.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer automatisierten Anlage zum Kokillenguß, Fig. 1 is a schematic representation of an automated system for die casting,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren automatisierten Anlage zum Kokillenguß, Fig. 2 is a schematic diagram of another automated system for die casting,

Fig. 3 und Fig. 4 perspektivische Ansichten von Kokillensystemen. Fig. 3 and Fig. 4 are perspective views of Kokillensystemen.

Fig. 1 zeigt eine Anlage 1 zum Kokillenguß. Die Anlage weist mehrere kreisförmig um eine Verteilstation 4 angeordnete, ortsfeste Stationen 2 auf. An den Stationen 2 können beispielsweise Roboter positioniert sein, die Kerne in die Kokillen einlegen, die Kokillen mit Schmelze befüllen, die Gußstücke entnehmen oder die Kokillen reinigen. Auch weitere Stationen 2 können zweckmäßig sein. In Fig. 1 sind insgesamt acht Stationen 2 dargestellt, wobei an jeder Station 2 eine Transportpalette 3 dargestellt ist. Die Transportpaletten 3 tragen jeweils ein Kokillensystem mit integrierter Kokille. Die Transportpaletten 3 bewegen sich umlaufend zwischen den Stationen 2. Die Verteilstation 4 ist mit jeder Transportpalette 3 über einen Versorgungsarm 5 verbunden. Im Versorgungsarm 5 sind Versorgungsleitungen 12 angeordnet, die zur Versorgung der Transportpaletten mit elektrischer Energie, Hydrauliköl und Kühlmedium und zum Austausch von Steuerungssignalen dienen. Jede Transportpalette 3 ist mit einem Laufwerk ausgestattet, mit dem sie in den Schienen 6 geführt ist. Die Gewichtskraft der Transportpaletten 3 und der auf ihnen angeordneten Kokillensysteme wird somit direkt auf die Schiene 6 übertragen. An der Verteilstation 4 wirken somit keine Gewichtskräfte von den Transportpaletten 3 oder den Kokillensystemen. Die Transportpaletten 3 werden durch die Versorgungsarme 5 kreisförmig um die Verteilstation 4 bewegt. Der Antrieb der Transportpaletten 3 ist im Bereich der Verteilstation 4 zentral angeordnet. Fig. 1 shows a plant 1 for permanent mold casting. The system has a plurality of stationary stations 2 arranged in a circle around a distribution station 4 . At stations 2 , for example, robots can be positioned, insert the cores into the molds, fill the molds with melt, remove the castings or clean the molds. Other stations 2 can also be useful. A total of eight stations 2 are shown in FIG. 1, a transport pallet 3 being shown at each station 2 . The transport pallets 3 each carry a mold system with an integrated mold. The transport pallets 3 move all around between the stations 2 . The distribution station 4 is connected to each transport pallet 3 via a supply arm 5 . In the supply arm 5 supply lines 12 are arranged, which serve to supply the transport pallets with electrical energy, hydraulic oil and cooling medium and to exchange control signals. Each transport pallet 3 is equipped with a drive with which it is guided in the rails 6 . The weight of the transport pallets 3 and the mold systems arranged on them is thus transmitted directly to the rail 6 . No weight forces from the transport pallets 3 or the mold systems therefore act at the distribution station 4 . The transport pallets 3 are moved circularly around the distribution station 4 by the supply arms 5 . The drive of the transport pallets 3 is arranged centrally in the area of the distribution station 4 .

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante für eine automatisierte Anlage zum Kokillenguß. Die Stationen 2 sind um eine etwa rechteckig ausgebildete Verteilstation 4 angeordnet. Um die Verteilstation 4 sind insgesamt sechs Stationen 2 angeordnet. Die Anlage 1 weist einen länglichen, etwa rechteckigen Grundriß auf. Jede Transportpalette 3 ist mit der Verteilstation 4 über Versorgungsleitungen 12 verbunden, die zur Versorgung mit elektrischer Energie, Hydrauliköl, Kühlmedium und mit elektrischen Signalen dienen. Die Transportpaletten 3 weisen jeweils ein Laufwerk auf, mit dem sie in Schienen 6 geführt sind. Zwischen den beiden Schienen 6 ist eine Antriebsschiene 11 angeordnet, die beispielsweise als Zahnschiene ausgebildet sein kann. Mindestens eine Transportpalette 3 ist mit einem Antrieb, insbesondere einem Hydraulikantrieb ausgestattet, durch den sie sich entlang der Antriebsschiene 11 bewegt. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, statt der Antriebsschiene 11 ein Zugmittel anzuordnen, an dem die Transportpaletten 3 fixiert sind und durch das sie zwischen den Stationen 2 bewegt werden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, daß die Transportpaletten 3 statt des in einer Schiene 6 geführten Laufwerks jeweils ein Fahrwerk aufweisen. Jede Transportpalette 3 kann, insbesondere mit dem auf ihr angeordneten Kokillensystem, einzeln aus der Anlage 1 entnommen und ausgetauscht werden. Zweckmäßig sind hierzu nur die Versorgungsleitungen 12 zu lösen. Der Austausch einer Transportpalette 3 kann somit schnell und einfach vorgenommen werden. Lange Stillstandszeiten der Anlage sind somit vermieden. Fig. 2 shows a variant for an automated plant for permanent mold casting. The stations 2 are arranged around an approximately rectangular distribution station 4 . A total of six stations 2 are arranged around the distribution station 4 . The system 1 has an elongated, approximately rectangular plan. Each transport pallet 3 is connected to the distribution station 4 via supply lines 12 which serve to supply electrical energy, hydraulic oil, cooling medium and electrical signals. The transport pallets 3 each have a drive with which they are guided in rails 6 . A drive rail 11 is arranged between the two rails 6 and can be designed, for example, as a toothed rail. At least one transport pallet 3 is equipped with a drive, in particular a hydraulic drive, through which it moves along the drive rail 11 . However, it may also be expedient to arrange a traction means instead of the drive rail 11 , on which the transport pallets 3 are fixed and by which they are moved between the stations 2 . However, it can also be expedient that the transport pallets 3 each have a chassis instead of the drive guided in a rail 6 . Each transport pallet 3 can be removed and replaced individually from the system 1 , in particular with the mold system arranged on it. For this purpose, only the supply lines 12 are expedient to be solved. The exchange of a transport pallet 3 can thus be carried out quickly and easily. Long system downtimes are avoided.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Kokillensystem 13 mit integrierter Kokille dargestellt. Das Kokillensystem 13 weist eine Hydraulikeinheit 8 und eine separate Steuerung 7 auf. Weiterhin ist in dem Kokillensystem 13 eine Kühleinrichtung 9 integriert, die mit Kühlmedien versorgt ist. Die Kühlmedienversorgung umfaßt insbesondere einen oder mehrere Kühlwasserkreisläufe mit Wassermengenzählern. Das Kokillensystem 13 bildet somit eine eigenständige Funktionseinheit, die alle benötigten Module sowie die Steuerung bereits enthält. Jedes Kokillensystem 13 kann einzeln aus einer Anlage ausgebaut und separat betrieben werden. Zur Funktion müssen lediglich die Versorgungsleitungen wie Zu- und Abfuhr von Wasser und Öl sowie Stromversorgung und Steuerungsleitungen angeschlossen werden. In FIGS. 3 and 4, a Kokillensystem 13 is shown with an integrated mold. The mold system 13 has a hydraulic unit 8 and a separate control 7 . Furthermore, a cooling device 9 is integrated in the mold system 13 and is supplied with cooling media. The cooling medium supply includes in particular one or more cooling water circuits with water flow meters. The mold system 13 thus forms an independent functional unit that already contains all the necessary modules and the control system. Each mold system 13 can be individually removed from a system and operated separately. To function, only the supply lines such as the supply and discharge of water and oil as well as the power supply and control lines have to be connected.

Für die Transportpaletten 3 und die Kokillensysteme 13 können auch andere Ausgestaltungen zweckmäßig sein. Die Stationen 2 können in weitgehend frei gestaltbaren Anordnungen um eine Verteilstation 4 angeordnet werden. Insbesondere ist vorgesehen, beispielsweise zwei Anlagen 1 mit der in Fig. 2 dargestellten, etwa rechteckigen Anordnung nebeneinander anzuordnen. Einzelne Stationen, beispielsweise die Entnahme der Gußstücke, können so von einem gemeinsamen Roboter bedient werden. Es kann auch zweckmäßig sein, daß nur eine Transportpalette 3 angetrieben ist, an die die anderen Transportpaletten 3 angehängt sind. Je nach den auftretenden Kräften kann die Anzahl der mit einem Antrieb versehenen Transportpaletten variiert werden. Other configurations can also be expedient for the transport pallets 3 and the mold systems 13 . The stations 2 can be arranged around a distribution station 4 in largely freely configurable arrangements. In particular, provision is made to arrange, for example, two systems 1 with the approximately rectangular arrangement shown in FIG. 2 next to one another. Individual stations, for example the removal of the castings, can thus be operated by a common robot. It may also be expedient that only one transport pallet 3 is driven, to which the other transport pallets 3 are attached. Depending on the forces that occur, the number of transport pallets provided with a drive can be varied.

Claims

1. Automated plant for mold casting with molds moving between stationary stations ( 2 ), characterized in that each mold is integrated in an independently operable mold system ( 13 ).

2. Plant according to claim 1, characterized in that each mold system ( 13 ) is assigned a transport pallet ( 3 ), each transport pallet ( 3 ) being supported separately in the direction of gravity.

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that each mold system ( 13 ) has an electrical control ( 7 ).

4. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that each mold system ( 13 ) has a hydraulic unit ( 8 ).

5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that each mold system ( 13 ) has a cooling device ( 9 ).

6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mold systems ( 13 ) are individually interchangeable.

7. Plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mold systems ( 13 ) circulate between the stations ( 2 ).

8. Plant according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mold systems ( 13 ) are connected to a central distribution station ( 4 ).

9. Installation according to one of claims 2 to 8, characterized in that the transport pallets ( 3 ) are guided in a rail ( 6 ), each transport pallet ( 3 ) having its own drive.

10. Plant according to one of claims 2 to 8, characterized in that each transport pallet ( 3 ) has its own chassis.

11. Plant according to one of claims 2 to 10, characterized in that the plant ( 1 ) has a central central drive for moving the transport pallets ( 3 ).

12. Plant according to one of claims 2 to 11, characterized in that at least one transport pallet ( 3 ) has a drive.

13. Plant according to claim 12, characterized in that the drive is a hydraulic Drive is.

14. Plant according to claim 12 or 13, characterized in that the plant has a drive rail ( 11 ) on which the drive acts at least one transport pallet.

15. Plant according to one of claims 2 to 14, characterized in that the transport pallets ( 3 ) are fixed to a traction device.

16. Process for mold casting in an automated system ( 1 ) with molds movable between fixed stations ( 2 ), characterized in that the individual molds are integrated in mold systems ( 13 ) and are moved independently of one another.

17. The method according to claim 16, characterized in that the mold systems synchronously are moved towards each other.

18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that the mold systems are moved circumferentially between the stations ( 2 ).