DE10307559B4 - Device for automatic casting - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum automatisierten Gießen von Gießlingen (2) aus ein- oder mehrkomponentigen Vergussmassen mit Formschließmaschinen (4) und einem Manipulator (6) mit Werkzeugen zum Herausnehmen der Gießlinge (2), mit Werkzeugen zum Reinigen der Formen und/oder zum Auftragen von Trennmittel in die Formen, gekennzeichnet durch ein optisches System an dem Manipulator (6) zum Überwachen des Gießvorganges oder der Formen.contraption for automated casting of castlings (2) single or multi-component potting compounds with mold clamping machines (4) and a manipulator (6) with tools for removing the castings (2), with tools for cleaning the molds and / or for applying Release agent in the molds, characterized by an optical system on the manipulator (6) for monitoring the casting process or forms.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatisierten Gießen von Gießteilen mit ein- oder mehrkomponentigen Vergussmassen aus Kunststoff, wie bspw. Gießharz, Silikon, Polyethylen u. dgl. Gießharz, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for automated casting of molded parts with single or multi-component potting compounds made of plastic, such as for example cast resin, Silicone, polyethylene u. Like. Cast resin, according to the preamble of claim 1.
Zum rationellen Vergießen von Gießharz werden sogenannte Schließmaschinen eingesetzt, bei welchen das Öffnen, das Schließen und das Geschlossenhalten der Formen vor und nach dem Gießvorgang automatisch, bspw. pneumatisch oder hydraulisch, erfolgt.To the rational potting of cast resin so-called closing machines used in which the opening, the closing and keeping the molds closed before and after the casting process automatically, for example pneumatically or hydraulically.
Es ist auch bereits bekannt, das Entnehmen des gegossenen Gießlinges oder Gießteils aus der geöffneten Gießform mittels eines Manipulators (Roboters) vorzunehmen. Der Gießling wird dann abgelegt und durch Abblasen mit Druckluft mittels einer am Arm des Manipulators angeordneten Düse gereinigt. Im nächsten Schritt kann der Manipulator Trennmittel auf die geöffnete Gießform aufbringen. Zuletzt wird die Schließmaschine wieder automatisch geschlossen, wodurch der Gießvorgang von neuem beginnen kann.It is also already known, the removal of the cast casting or casting from the open mold by means of a manipulator (robot). The casting will then stored and by blowing off with compressed air by means of an am Arm of the manipulator arranged nozzle cleaned. In the next step The manipulator can apply release agent to the opened mold. Last will be the closing machine automatically closed again, which starts the casting process again can.
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Nachteilig bei diesen bekannten Vorrichtungen ist, dass nach wie vor Bedienerpersonen eingreifen müssen, um bspw. den Gießling zu entgraten, eine optische Kontrolle des gegossenen Teiles vorzunehmen, Ausschuß zu separieren, bspw. Gutteil und Schlechtteil in die entsprechenden Boxen abzulegen. Darüber hinaus ist es mitunter erforderlich, sogenannte Inserts, d.h. Metalleinlagen, welche mit eingegossenen werden sollen, in die geöffnete Gießform einzulegen. Auch dies muß bisher von der Bedienerperson manuell erfolgen.adversely in these known devices is that still operators need to intervene, for example, the casting deburring, making a visual inspection of the cast part, Committee too Separate, for example. Good part and bad part in the appropriate To drop boxes. About that In addition, it may sometimes be necessary to use so-called inserts, i. Metal inserts, which are to be cast with, to insert in the open mold. This too has been required so far manually by the operator.
Davon ausgehend liegt der Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, dass ein praktisch automatisierter und kontinuierlicher Gießbetrieb ermöglicht ist.From that Based on the object, a device of the above Such a way that a practically automated and continuous casting operation is possible.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with a device having the features of the patent claim 1 solved.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, an dem Manipulator ein optisches System zur Überwachung des Gießvorganges vorzusehen. Bevorzugt kann diese auch zur Qualitätskontrolle des Gießteils und zur Überwachung der Gießform vor Gießbeginn verwendet werden.to solution the object is proposed to the manipulator an optical System for monitoring the casting process provided. Preferably, this can also for quality control of the casting and for monitoring the mold used before pouring become.
Die Optik des Systems arbeitet bevorzugt im sichtbaren Bereich (Foto- oder Videokamera), kann aber auch im Infrarot-, im Ultraviolett- oder im Röntgenbereich arbeiten. Im sichtbaren Bereich können sichtbare Fehler erkannt werden. Im Infrarot können beispielsweise die Temperatur und die Wärmeverteilung des abkühlenden Gießlings registriert werden. Im UV- oder gar Röntgenbereich werden innere Strukturen und Fehler sichtbar.The Optics of the system works preferably in the visible range (photo or video camera), but can also be used in the infrared, ultraviolet or in the x-ray area work. Visible errors can be detected in the visible area become. In the infrared, for example the temperature and the heat distribution of the cooling casting be registered. In the UV or X-ray range, internal structures become and errors visible.
Bei Verwendung einer Videokamera empfiehlt sich das Nachschalten einer computergestützten Auswertung. Mit einem an sich bekannten Frame-Grabber kann aus der Videosequenz ein Bild herausgenommen beziehungsweise „gegrabbt" und dann digitalisiert werden. Das digitalisierte Bild kann dann mittels ebenfalls bekannter Algorithmen auf Übereinstimmungen oder Fehler ausgewertet werden. Abweichungen von vorgegebenen Formen oder Fehlstellen der Produkte oder Reste in den Formen können so erkannt werden. Der Manipulator kann auf diese Weise gesteuert Schlechtteile aussortieren oder neue Reinigungsschritte durchführen.at Using a video camera, it is advisable to follow a computerized Evaluation. With a known frame grabber can from the Video taken a picture or "digged" and then digitized become. The digitized image can then also be known by means of Algorithms on matches or errors are evaluated. Deviations from given forms or imperfections of the products or residues in the molds can be so be recognized. The manipulator can be controlled in this way bad parts sort out or carry out new cleaning steps.
Das optische Überwachungssystem ist bevorzugt so angeordnet, dass es bei geöffneter Form in die Schließmaschine bzw. in die Form oder das Werkzeug hineinschaut, um den Gießprozeß optimal erfassen zu können. Dazu kann es automatisch zu einem vorbestimmten Zeitpunkt von einer Ruheposition in eine Arbeitsposition verfahren werden. Vorteilhaft ist die Anordnung zum Beispiel an der Hand des Manipulators. So kann das optische System programmiert verfahren werden.The optical surveillance system is preferably arranged so that it is in the open mold in the closing machine or looking into the mold or tool to optimally capture the casting process to be able to. This can be done automatically at a predetermined time by one Rest position are moved to a working position. Advantageous For example, the arrangement is at the hand of the manipulator. So the optical system can be programmed programmed.
Nach einer Ausführung der Erfindung kann der Manipulator auch dazu ausgebildet sein, das Gießteil an einem bestimmten Ort, zum Beispiel in einem Verpackungsbehälter, abzulegen und darüber hinaus die Verpackungseinheit zu vervollständigen, bspw. durch Zwischenlegen von Packmaterial zwischen einzelnen Lagen von Gießteilen.To an execution According to the invention, the manipulator can also be designed to apply the cast part a certain place, for example, in a packaging container store and beyond to complete the packaging unit, for example by interposing of packing material between individual layers of castings.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Manipulator dazu ausgebildet ist, Inserts aus einem Magazin zu entnehmen und in die Gießform einzulegen. Ggf. hat der Manipulator hierzu gesonderte Gleitarme. Auch diese Funktion ist programmierbar und kann vom Manipulator mit hoher Präzision immer wieder reproduzierbar durchgeführt werden. Dies führt zum Beispiel bei der Herstellung von Gussteilen, die aus einem Metallkern und einer diesen umgebenden isolierenden Hülle aus Kunststoff bestehen, zu äußerst präzisen, stets exakt gleichen Werkstücken, da der Manipulator die Kerne exakter an die vorgesehene Stelle positionieren kann als ein Bediener.In a further embodiment of the invention, it is provided that the manipulator is adapted to remove inserts from a magazine and insert it into the mold. Possibly. the manipulator has separate sliding arms for this purpose. Also this radio tion is programmable and can be repeatedly reproduced by the manipulator with high precision. This results, for example in the manufacture of castings, which consist of a metal core and a surrounding plastic insulating sheath to extremely precise, always exactly the same workpieces, since the manipulator can position the cores more accurately to the intended location than an operator.
In einer Ausführung der Erfindung kann das optische System, wenn es nicht benötigt wird, zum Beispiel beim Füllen und Verdichten der Formen, in eine Schutzposition oder Stellung verfahren oder zurückgezogen werden, wo es vor Verschmutzung geschützt ist. Außerhalb der Gießbereiche ist es so vor unbeabsichtigtem Verschmutzen mit klebrigem Gießharz geschützt. Andererseits ist es durch sein automatisches Vorfahren nach Beendigen des Gießens wieder nahe genug am Ort des Geschehens, um aussagekräftige Bilder zu liefern.In an execution of the invention, the optical system, if it is not needed, for example, when filling and compacting the molds, in a protective position or position proceed or withdrawn where it is protected from contamination. Outside the casting areas it is thus protected against unintentional contamination with sticky cast resin. on the other hand it is by his automatic ancestor again after finishing the casting close enough to the scene to deliver meaningful images.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Gießteil von dem Manipulator zunächst aus der Gießform herausgenommen und abgelegt wird, um dann die Schließmaschine oder das Gießwerkzeug zu reinigen. Dies kann mittels Druckluft oder mechanisch erfolgen. Falls mittels der optischen Überwachung die erfolgte Reinigung nicht ausreichend war, erfolgt eine Nachreinigung. Die Erkennung der unzureichenden Reinigung kann durch einfache Algorithmen der Bilderkennung erfolgen. Verbleibende Reste in der Form können anhand ihrer erzeugten Schatten, Lichtbeugungen oder Wärmeabstrahlungen automatisch erkannt werden. Die Reinigung kann also nicht nur pneumatisch, sondern mechanisch erfolgen mit dem Vorteil, höhere und gezielt gerichtete Kräfte aufbringen zu können. Als mechanische Werkzeuge kommen bspw. Schaber, Bürsten o. dgl. in Betracht.To Another idea of the invention is that the casting part from the manipulator first from the mold is removed and stored, then the closing machine or the casting tool to clean. This can be done by compressed air or mechanically. If by means of optical monitoring the cleaning carried out was not sufficient, a post-purification is carried out. The detection of inadequate cleaning can be achieved by simple algorithms the image recognition done. Remaining residues in the mold can be compared their generated shadows, light deflections or heat radiations automatically be recognized. The cleaning can not only be pneumatic, but also mechanically done with the advantage of higher and targeted personnel to be able to raise. As mechanical tools are, for example, scrapers, brushes o. Like. Into consideration.
Nach der Reinigung wird mittels des Roboters das Trennmittel in die Form aufgesprüht, gegebenenfalls ein Insert eingelegt, und die Schließmaschine zum Gießen des nächsten Gießteiles geschlossen. Während das neue Gießteil gegossen wird, erfolgt zum Beispiel das Entgraten und Verpacken des zuvor gegossenen Gießteils an anderen Stationen der Vorrichtung.To The cleaning is done by means of the robot, the release agent in the mold sprayed, if necessary an insert inserted, and the closing machine for casting the next molded part closed. While the new casting is cast, for example, the deburring and packaging of the previously cast casting at other stations of the device.
Nach einem besonderen, auch eigenständigen Gedanken der Erfindung ist es vorgesehen, dass mehrere Formschließmaschinen, zum Beispiel drei, um einen Manipulator angeordnet sind. Bevorzugt erfolgt dies in der Form eines U's. Auch können mehr Formschließmaschinen, zum Beispiel sechs, in Form von zwei U's angeordnet sein, wobei der oder die Manipulatoren etwa in der Mitte der beiden Schenkel des U's oder zwischen beiden U's angeordnet sind. So kann auf relativ kleinem Raum eine äußerst produktive Gießmaschine installiert werden, die schon während des Aushärtens der ersten Charge die nächste Charge gießen kann und damit hohe Stückzahlen möglich macht.To a special, even independent According to the invention, it is provided that a plurality of mold closing machines, For example, three are arranged around a manipulator. Prefers this is done in the form of a U's. Also can more form closing machines, for example six, be arranged in the form of two U's, the one or the other Manipulators approximately in the middle of the two legs of the U or between the two U's are arranged. So can be a very productive casting machine in a relatively small space be installed while already of curing the first batch the next Pour the batch can and therefore high volumes possible power.
Besonders günstig dabei ist es, wenn diese U-förmige Anordnung gespiegelt wird, so dass drei Formschließmaschinen ebenfalls in Form eines U auf der gegenüberliegenden Seite eines Drehtisches mit jeweils einem zugeordneten Manipulator angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, das Ablage- und Verpackungssystem zu optimieren und flexibel zu gestalten. Der Arbeitstakt der Manipulatoren und/oder das Bestücken der Verpackungen kann im Gleichtakt oder im Gegentakt erfolgen. Auch gestaltet sich das Ein- und Ausschleusen von vollen bzw. leeren Paletten bzw. Aufnahmebehältern sehr einfach. So kann bei einer speziellen Ausführungsform das Ausschleusen der Paletten seitlich erfolgen.Especially Cheap it is when this U-shaped Arrangement is mirrored, leaving three mold clamping machines also in the form of a U on the opposite side of a turntable are each arranged with an associated manipulator. hereby Is it possible, to optimize the storage and packaging system flexibly shape. The working cycle of the manipulators and / or the loading of the Packaging can be done in common mode or push-pull. Also the entry and exit of full or empty is designed Pallets or receptacles very easy. Thus, in a specific embodiment, the discharge the pallets are made laterally.
Auch ist es nach der Erfindung denkbar, mehrere Formschließmaschinen bzw. Formen auf einen Drehtisch bzw. Karussell anzuordnen, so dass sich eine vollautomatisch arbeitende Anlage auf kleinstem Raum mit kurzen Verfahrwegen des Manipulators realisieren lässt.Also It is conceivable according to the invention, a plurality of mold clamping machines or to arrange forms on a turntable or carousel, so that a fully automated system in the smallest space with short Can realize travel paths of the manipulator.
Die Verpackungseinheiten zur Ablage der Gießteile befinden sich bevorzugt am offenen Ende des oder der U's, so dass eine sehr geringe Taktzeit zur Herstellung eines Gießteiles realisiert ist.The Packaging units for depositing the castings are preferred at the open end of the U's, so that a very short cycle time for the production of a casting is realized.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ablageboxen auf einem Drehtisch bzw. einem Karussell angeordnet sind, so dass die jeweils zu bestückende Box bzw. Ablage durch Drehen des Tisches in ihre dem Manipulator jeweils nächstliegende Position gefahren wird. Auch dies erhöht die Arbeitsgeschwindigkeit, da die Verfahrwege minimiert sind.To a particular embodiment of the Invention, it is provided that the storage boxes on a turntable or a carousel are arranged so that each box to be populated or Tray by turning the table into its the manipulator respectively nearest Position is driven. This also increases the working speed, because the travel paths are minimized.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further Objectives, advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments based on the drawings. In this case, all described and / or depicted features alone or in any combination the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.
Es zeigen:It demonstrate:
Der
Manipulator
Mit
Bei
der Ausführungsform
gemäß
- 22
- Gießlingcasting
- 44
- FormschließmaschineMold closing machine
- 66
- Manipulatormanipulator
- 88th
- Manipulatorhandmanipulator hand
- 1010
- Ablagetischtray table
- 1212
- Ablageboxstorage box
- 1414
- Drehtischturntable
- 1616
- Packmaterialpacking material
- 1818
- Tischtable
- 2020
- Griffbereichgrip area
Claims (10)
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