JP2017159306A - Metal feeder for making machine and making machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形機の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 invention relates to a hot water supply device for a molding machine and a molding machine. The molding machine is, for example, a die casting machine.
溶湯(溶融状態の金属材料)を成形機の射出スリーブに供給する給湯装置として、ラドルによって溶湯炉の溶湯を汲み出し、その汲み出した溶湯を射出スリーブへ注ぐものが知られている(例えば特許文献1)。ラドルは、溶湯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 that supplies molten metal (a molten metal material) to an injection sleeve of a molding machine, a device that pumps out molten metal from a molten metal furnace using a ladle and pours the molten metal that is pumped out into the injection sleeve is known (for example, Patent Document 1). ). The ladle is inclined at a predetermined angle when the molten metal in the molten metal furnace is pumped out, so that a sufficient amount of molten metal necessary for one shot is measured.
このような給湯装置は、例えば、ラドルと、先端にラドルを保持したアームと、アームの根元側に位置する電動機と、アームに設けられ、電動機の回転をラドルに伝達する伝達機構と、を有している。すなわち、ラドルは、電動機の回転が伝達機構によって伝達されることによって傾斜する。また、このような給湯装置においては、ラドルの傾斜角は、電動機の回転を検出するエンコーダによって間接的に検出される。 Such a hot water supply device has, for example, a ladle, an arm holding the ladle at the tip, an electric motor located on the base side of the arm, and a transmission mechanism that is provided on the arm and transmits the rotation of the electric motor to the ladle. doing. That is, the ladle is tilted when the rotation of the electric motor is transmitted by the transmission mechanism. In such a hot water supply apparatus, the inclination angle of the ladle is indirectly detected by an encoder that detects the rotation of the electric motor.
上記のような技術において、電動機の回転(エンコーダが検出する回転)とラドルの回転とがずれてしまうことがある。その原因としては、例えば、伝達機構のバックラッシュ乃至は伝達機構の熱変形が挙げられる。そして、電動機の回転とラドルの回転とがずれてしまうと、ラドルを所望の傾斜角で正確に位置決めすることができず、射出スリーブに供給される湯量がばらつく。湯量のばらつきは、例えば、溶湯の昇圧曲線に影響を及ぼし、ひいては、成形品の品質に影響を及ぼす。 In the technique as described above, the rotation of the electric motor (rotation detected by the encoder) and the rotation of the ladle may be deviated. The cause is, for example, backlash of the transmission mechanism or thermal deformation of the transmission mechanism. If the rotation of the electric motor and the rotation of the ladle are deviated, the ladle cannot be accurately positioned at a desired inclination angle, and the amount of hot water supplied to the injection sleeve varies. The variation in the amount of hot water affects, for example, the pressurization curve of the molten metal, and consequently affects the quality of the molded product.
従って、電動機とラドルとの間に介在する伝達機構に起因する、ラドルの傾斜角(注湯軸回りの変位)の検出値の誤差を低減可能な成形機の給湯装置及び成形機が提供されることが好ましい。 Accordingly, there are provided a hot water supply apparatus and a molding machine for a molding machine capable of reducing an error in a detected value of a tilt angle of the ladle (displacement around the pouring axis) caused by a transmission mechanism interposed between the electric motor and the ladle. It is preferable.
本発明の一態様に係る給湯装置は、ラドルを先端に保持したアームと、前記アームの根元側に位置する駆動源と、前記アームに設けられ、前記駆動源が生じる変位を前記ラドルに伝達して、前記ラドルを水平な注湯軸回りに回転させる駆動用伝達機構と、前記駆動源が生じる変位、前記駆動用伝達機構が伝達している過程の変位、及び、前記ラドルの前記注湯軸回りの変位のうち、前記ラドルの前記注湯軸回りの変位、及び、前記注湯軸回りの変位が伝達されて生じた変位の少なくとも1つの変位を検出するラドル変位検出器と、を有している。 A hot water supply apparatus according to an aspect of the present invention includes an arm that holds a ladle at the tip, a drive source that is located on the base side of the arm, and a displacement that is provided in the arm and that is generated by the drive source. A drive transmission mechanism for rotating the ladle around a horizontal pouring shaft, a displacement generated by the drive source, a displacement in the process of being transmitted by the drive transmission mechanism, and the pouring shaft of the ladle A ladle displacement detector that detects at least one of the displacements around the pouring axis of the ladle and the displacements generated by transmitting the displacement around the pouring axis among the rotational displacements. ing.
好適には、前記給湯装置は、前記アームに前記駆動用伝達機構とは別に設けられ、前記ラドルの前記注湯軸回りの変位を前記アームの根元側へ伝達する検出用伝達機構を更に有し、前記ラドル変位検出器は、前記検出用伝達機構によって伝達された変位を検出する。 Preferably, the hot water supply apparatus further includes a detection transmission mechanism that is provided separately from the drive transmission mechanism in the arm and transmits a displacement of the ladle around the pouring axis to the base side of the arm. The ladle displacement detector detects the displacement transmitted by the detection transmission mechanism.
好適には、前記ラドル変位検出器は、前記アームにおいて前記駆動源よりも前記ラドル側に位置している。 Preferably, the ladle displacement detector is located closer to the ladle than the drive source in the arm.
好適には、前記ラドル変位検出器は、入力軸を有し、当該入力軸に入力された回転を検出する回転検出器であり、前記入力軸が前記注湯軸に平行になるように配置され、前記検出用伝達機構は、前記ラドルと共に前記注湯軸回りに回転するラドル側回転体と、前記入力軸と共に当該入力軸回りに回転可能な検出側回転体と、前記ラドル側回転体と前記検出側回転体とに架け渡された巻き掛け部材と、を有している。 Preferably, the ladle displacement detector is a rotation detector that has an input shaft and detects rotation input to the input shaft, and is arranged so that the input shaft is parallel to the pouring shaft. The detection transmission mechanism includes a ladle-side rotating body that rotates around the pouring axis together with the ladle, a detection-side rotating body that can rotate around the input shaft together with the input shaft, the ladle-side rotating body, and the And a winding member that is stretched over the detection-side rotating body.
好適には、前記検出用伝達機構は、前記巻き掛け部材の外周面又は内周面を押圧して前記巻き掛け部材に張力を付与可能なテンショナを更に有する。 Preferably, the detection transmission mechanism further includes a tensioner capable of applying a tension to the winding member by pressing an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the winding member.
好適には、前記ラドル変位検出器は、前記ラドルのうちの前記注湯軸から離れた部位との距離を非接触で測定する測長器である。 Preferably, the ladle displacement detector is a length measuring device that measures a distance from a portion of the ladle away from the pouring axis without contact.
好適には、先端が前記アームの先端に隣接するように前記アームの第1側面に設けられた1対の検知棒を有し、前記1対の検知棒の先端が溶湯に接触して前記1対の検知棒が通電したときに所定の信号を出力する湯面検出器を更に備え、前記ラドル変位検出器は、前記アームの前記第1側面とは反対側の第2側面に、且つ、前記1対の検知棒の先端よりも前記アームの根元側に位置している。 Preferably, it has a pair of detection rods provided on the first side surface of the arm so that the tips are adjacent to the tips of the arms, and the tips of the pair of detection rods come into contact with the molten metal and A hot water surface detector that outputs a predetermined signal when the pair of detection rods is energized, the ladle displacement detector is disposed on the second side surface of the arm opposite to the first side surface, and It is located on the base side of the arm from the tip of the pair of detection rods.
好適には、前記駆動源が生じる変位を検出する駆動源変位検出器と、前記駆動源変位検出器の検出する変位に基づいて前記駆動源を制御する制御装置と、を更に有し、前記制御装置は、前記駆動源変位検出器の検出値に基づく前記ラドルの前記注湯軸回りの変位と、前記ラドル変位検出器の検出値に基づく前記ラドルの前記注湯軸回りの変位との差が所定の許容範囲を超えたときに、所定の異常時処理を行う。 Preferably, the apparatus further includes a drive source displacement detector that detects a displacement generated by the drive source, and a control device that controls the drive source based on a displacement detected by the drive source displacement detector. The apparatus has a difference between a displacement of the ladle around the pouring axis based on a detection value of the drive source displacement detector and a displacement of the ladle around the pouring axis based on a detection value of the ladle displacement detector. When a predetermined allowable range is exceeded, predetermined abnormal processing is performed.
好適には、前記駆動用伝達機構は、前記駆動源を停止した状態で前記アームを駆動したときに前記ラドルの水平方向に対する傾斜角を維持可能な構成であり、前記ラドル変位検出器は、前記アームに固定されていることによって、前記ラドルの前記アームに対する前記注湯軸R1回りの相対的な変位を検出する。 Preferably, the drive transmission mechanism is configured to maintain an inclination angle of the ladle with respect to a horizontal direction when the arm is driven in a state where the drive source is stopped, and the ladle displacement detector includes: By being fixed to the arm, a relative displacement of the ladle around the pouring axis R1 with respect to the arm is detected.
本発明の一態様に係る成形機は、上記の給湯装置を有している。 The molding machine which concerns on 1 aspect of this invention has said hot-water supply apparatus.
上記の構成によれば、電動機とラドルとの間に介在する伝達機構に起因する、ラドルの傾斜角(注湯軸回りの変位)の検出値の誤差を低減可能である。 According to said structure, the error of the detected value of the inclination angle (displacement around a pouring axis | shaft) of a ladle resulting from the transmission mechanism interposed between an electric motor and a ladle can be reduced.
<第1実施形態>
(基本構成)
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、紙面左右方向又は紙面貫通方向は水平方向である。
<First Embodiment>
(Basic configuration)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating 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、成形材料の一例)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MLを貯留する溶湯炉105と、溶湯炉105の溶湯をマシン本体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。なお、溶湯炉105を除いてダイカストマシンを定義したり、溶湯炉105を含んで給湯装置を定義したりしてもよい。
The
マシン本体103及び溶湯炉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
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。射出装置107は、例えば、金型151内に通じる射出スリーブ109と、射出スリーブ109内を摺動可能な射出プランジャ111と、射出プランジャ111を駆動する射出シリンダ113とを有している。射出スリーブ109は、その上面に開口する給湯口109aを有している。
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によって射出プランジャ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
溶湯炉105は、耐熱性の材料によって構成された上方が開放された容器(符号省略)を含み、この容器に溶湯を貯留している。溶湯炉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
給湯装置1は、ラドル3を有しており、矢印Lmで示すように、ラドル3によって溶湯炉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。
The hot water supply device 1 has a
給湯装置1の各部の構成も、ラドル3の傾斜角の計測に係る構成を除いては、公知の種々の構成と同様とされてよく、その詳細な説明は適宜に省略する。給湯装置1の要部構成は、例えば、以下のとおりである。
Except for the configuration related to the measurement of the inclination angle of the
給湯装置1は、例えば、ラドル3に加え、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、アーム5に設けられ、ラドル3を注湯軸R1回りに回転させる駆動力を支持部7からラドル3へ伝達する駆動用伝達機構23とを有している。なお、駆動用伝達機構23は、アーム5の一部として捉えられてもよいが、本実施形態の説明では、便宜上、アーム5とは別のものとして説明する。
The hot water supply device 1 is provided, for example, on the
ラドル3は、例えば、溶湯を収容する容器本体3aと、射出スリーブ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の先端に対して、水平な注湯軸R1回りに回転可能に連結されている。
The
なお、ここでいう注湯軸R1は、回転中心を示す概念的な(断面積を有しない)軸である。もちろん、注湯軸R1と軸心を一致させ、注湯軸R1回りに回転可能にアーム5とラドル3とを連結する軸状部材が設けられていてもよい。後述する旋回軸(A1〜A6)についても同様である。また、ラドル3の傾斜角、ラドル3の注湯軸R1回りの変位、及び、ラドル3の注湯軸R1回りの回転位置は、実質的に同一のものであり、以下で特に区別せずに用いることがある。
The pouring axis R1 referred to here is a conceptual axis (having no cross-sectional area) indicating the center of rotation. Of course, there may be provided a shaft-like member that connects the
アーム5は、その先端を上下方向及び水平方向(図1の紙面左右方向)に移動させることが可能に構成されている。すなわち、アーム5は、その先端を図1の紙面に平行な平面内(鉛直な平面内)において移動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が移動する平面が射出スリーブ109と平行になっているが、実際には、通常、アーム5が移動する平面は射出スリーブ109に対して傾斜している。
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を有している。これらは、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。また、第2アーム部材11の先端は、アーム5の先端を構成している。このような構成により、アーム5の先端は、鉛直な平面内で移動可能となっている。
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と注湯軸R1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、アーム5の先端(注湯軸R1)は、溶湯炉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 third link member 17 is rotated around the fifth turning axis A5 in the direction indicated by the arrow y1, as shown by the arrow Lm, the tip of the arm 5 (the pouring axis R1) It moves on the fixed path | route determined by the relative position of the turning axis (A1-A6) from the position in the
支持部7は、例えば、基体7aと、基体7a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用電動機19と、基体7aに保持され、ラドル3を注湯軸R1回りに回転させる駆動力を生じるラドル用電動機21とを有している。
The
基体7aは、例えば、筐体状又はフレーム状の部材であり、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7aに連結され、支持されている。
The
アーム用電動機19及びラドル用電動機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
アーム用電動機19は、ステータを含む電動機本体が基体7a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、アーム用電動機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、アーム用電動機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。アーム用電動機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
ラドル用電動機21は、ステータを含む電動機本体が基体7aに固定され、ロータに固定された出力軸の回転が駆動用伝達機構23に伝達され、ひいては、ラドル3に伝達される。なお、ラドル用電動機21から駆動用伝達機構23への回転の伝達は、ラドル用電動機21の出力軸が後述する第1プーリ25に固定されることにより直接的になされてもよいし、ラドル用電動機21の出力軸と第1プーリ25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。ラドル用電動機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
駆動用伝達機構23は、例えば、巻き掛け伝達機構によって構成されている。具体的には、例えば、駆動用伝達機構23は、第1旋回軸A1回りに回転可能にアーム5に連結された第1プーリ25と、第2旋回軸A2回りに回転可能にアーム5に連結された第2プーリ27と、第1プーリ25及び第2プーリ27に架け渡されたタイミングベルト29と、第2旋回軸A2回りに第2プーリ27と共に回転可能な不図示の第1スプロケットと、注湯軸R1回りにラドル3と共に回転可能な不図示の第2スプロケットと、第1スプロケット及び第2スプロケットに架け渡された環状部材31とを有している。環状部材31は、スプロケットの周囲に位置する部分はチェーンにより構成され、スプロケットからある程度離れた直線状部分はロッドにより構成されている。
The
上記のような構成により、例えば、アーム用電動機19(アーム5)を停止した状態で、ラドル用電動機21を回転させると、その回転は、駆動用伝達機構23を介してラドル3に伝達され、これにより、ラドル3は、注湯軸R1回りに回転する。その結果、例えば、ラドル3は、上方縁部が概ね水平な状態(換言すれば溶湯を最も多く収容できる状態)を基準として、適宜な角度で傾斜する。また、例えば、ラドル用電動機21を停止した状態で、アーム用電動機19(アーム5)を駆動すると、アーム5に対する相対的なラドル用電動機21の回転が駆動用伝達機構23によってラドル3に伝達される。その結果、アーム5の先端の傾斜と、アーム5に対するラドル3の相対的な傾斜とが相殺され、ラドル3は、水平方向に対する傾斜角がアーム用電動機19の駆動前のまま維持される。
With the above configuration, for example, when the
図2は、アーム5の先端側の構成の詳細を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing details of the configuration of the distal end side of the
給湯装置1は、溶湯炉105の湯面を検出する湯面検出器33を有している。湯面検出器33は、例えば、第2アーム部材11の一側面に固定された1対の検知棒35を有している。1対の検知棒35は、導電性の材料(例えば金属)からなり、第2アーム部材11に平行に、且つ、先端が第2アーム部材11の先端に隣接するように設けられている。従って、第2アーム部材11の先端が湯面に近づくと又は接触すると、1対の検知棒35の先端は、溶湯に接触して溶湯を介して通電可能となる。湯面検出器33は、1対の検知棒35が通電可能となったときに所定の検出信号を出力する。
The hot water supply device 1 includes a hot
(基本動作)
以上の構成を有する給湯装置1は、例えば、以下のように動作する。
(basic action)
The hot water supply device 1 having the above configuration operates, for example, as follows.
まず、制御装置102は、第3リンク部材17が矢印y1とは逆方向に回転されるようにアーム用電動機19を制御する。これにより、アーム5の先端が下降し、ラドル3が溶湯炉105の溶湯に沈められる。
First, the
この際、制御装置102は、例えば、湯面検出器33によって湯面が検出されるまでアーム5の先端を下降させる。また、これとは異なり、制御装置102は、アーム用電動機19のエンコーダの検出値等に基づいてアーム5の先端を所定位置まで下降させてもよい。なお、後者の場合、制御装置102は、何らかの異常によって湯面検出器33によって湯面が検出されたときにアーム5を停止させ、溶湯から駆動用伝達機構23等を保護する。
At this time, for example, the
次に、制御装置102は、第3リンク部材17が矢印y1の方向に回転されるようにアーム用電動機19を制御する。これにより、溶湯炉105の溶湯に沈められていたラドル3が溶湯から引き上げられ、溶湯が汲み出される。
Next, the
溶湯の汲み出しの際には、ラドル3を所定の傾斜角θで傾斜させることによって溶湯が計量される。
When pumping out the molten metal, the molten metal is measured by inclining the
例えば、制御装置102は、ラドル3を溶湯へ沈める前に、ラドル3が傾斜角θで傾斜するようにラドル用電動機21を制御する。そして、制御装置102は、ラドル3の傾斜角θでの傾斜を維持したまま(ラドル用電動機21を停止させたまま)、ラドル3を溶湯に沈め、ラドル3を溶湯から引き上げる。ラドル3は、傾斜角が大きくなるほど汲み出せる湯量が少なくなるから、傾斜角θに応じた量の溶湯が汲み出される。
For example, the
また、例えば、上記とは異なり、制御装置102は、ラドル3を傾斜させずにラドル3を溶湯に沈め、ラドル3を溶湯から引き上げる。次に、制御装置102は、ラドル3が傾斜角θで傾斜するようにラドル用電動機21を制御する。これにより、余分な溶湯がラドル3から溶湯炉105に戻され、傾斜角θに応じた量の溶湯が残る。
Further, for example, unlike the above, the
なお、傾斜角θは、例えば、作業者が不図示の入力装置を介して制御装置102に入力する。制御装置102が1ショットの湯量等に基づいて傾斜角θを算出してもよい。溶湯を汲み出すときのラドル3の傾斜方向(回転方向)は、例えば、容器本体3aが注湯口3b(注湯軸R1)に対して下方へ移動する方向である。
In addition, for example, the operator inputs the inclination angle θ to the
制御装置102は、上記のようにして1ショットに必要十分な量の溶湯を汲み出すと、矢印y1の方向へ第3リンク部材17を回転させるようにアーム用電動機19を制御する。これにより、ラドル3は、給湯口109a上へ移動する。この際、ラドル3から溶湯がこぼれないように、ラドル3の傾斜は低減又は無くされていてもよい。
The
次に、制御装置102は、容器本体3aが注湯口3b(注湯軸R1)に対して上方へ移動する方向へラドル3を傾斜させるように、ラドル用電動機21を制御する。これにより、溶湯が給湯口109aに注がれる。その後、制御装置102は、ラドル3を溶湯炉105の溶湯上に移動させるように、アーム用電動機19を制御する。
Next, the
(ラドルの傾斜角の検出に係る構成)
上記のように、溶湯は、ラドル3を傾斜させることによって計量されている。ラドル3の傾斜角は、例えば、ラドル用電動機21の回転を検出するロータリーエンコーダの検出値に基づいて計測されている。しかし、駆動用伝達機構23の熱変形等によって、この計測値と、実際のラドル3の傾斜角とがずれてしまうおそれがある。そこで、本実施形態の給湯装置1は、以下のような構成を備えている。
(Configuration related to detection of the inclination angle of the ladle)
As described above, the molten metal is measured by inclining the
図2に示すように、給湯装置1は、アーム5に設けられ、ラドル3の注湯軸R1回りの変位を検出するためのラドル変位検出機構37を有している。ラドル変位検出機構37は、入力された回転を検出するラドル変位検出器39と、ラドル3の回転をラドル変位検出器39に伝達(入力)する検出用伝達機構41とを有している。
As shown in FIG. 2, the hot water supply device 1 includes a ladle
ラドル変位検出器39は、例えば、公知のレゾルバ又はロータリーエンコーダと同様の構成とされてよい。ラドル変位検出器39は、例えば、入力軸39aと、入力軸39aを軸支し、入力軸39aの軸回りの変位に応じた信号を出力する本体部(符号省略)とを有している。なお、ラドル変位検出器39は、アブソリュート式のものであってもよいし、インクリメンタル式のものであってもよい。ラドル変位検出器39の耐熱温度は、50℃以上であることが好ましく、また、そのような回転検出器は公知である。
The
ラドル変位検出器39は、例えば、入力軸39aが注湯軸R1と平行になるように、その本体部が第2アーム部材11に固定されている。また、ラドル変位検出器39は、注湯軸R1乃至は検知棒35の先端よりもアーム5(第2アーム部材11)の根元側に位置している。好ましくは、例えば、入力軸39aの軸心は、第2アーム部材11に平行な方向において、注湯軸R1乃至は検知棒35の先端から30cm以上離れている。ラドル変位検出器39は、例えば、アーム5の検知棒が設けられている側面とは反対側の側面に設けられている。
The main body of the
なお、溶湯炉105上の温度は、湯面から少し離れると急激に低下する。例えば、溶湯がアルミニウムの場合、通常、溶湯炉105の溶湯の温度は700℃台とされ、このとき、湯面から20cm上方の温度は概ね50℃以上60℃未満であり、湯面から30cm上方の温度は概ね50℃以下である。従って、例えば、ラドル変位検出器39の入力軸39aが注湯軸R1から30cm以上離され、ラドル変位検出器39の耐熱温度が50℃以上であれば、ラドル変位検出器39は正常に動作する。
It should be noted that the temperature on the
検出用伝達機構41は、例えば、注湯軸R1回りにラドル3と共に回転可能なラドル側プーリ43と、ラドル変位検出器39の入力軸39aの軸心回りに入力軸39aと共に回転可能な検出側プーリ45と、ラドル側プーリ43及び検出側プーリ45に架け渡されたベルト47と、ベルト47の張力を調整するためのテンショナ49とを有している。
The
ラドル側プーリ43、検出側プーリ45及びベルト47は、公知の種々のプーリ・ベルト機構の構成と同様とされてよい。ラドル側プーリ43と検出側プーリ45との径の比は、適宜に設定されてよく、図示の例では、1:1である。これらのプーリは、ベルト47が外れるおそれを低減するために、外周面の軸方向両側縁部に半径方向外側へ突出する鍔状のガイドが設けられていることが望ましい。ベルト47は、例えば、平ベルトやVベルト等の歯を有さないものであり、ベルト47とプーリとの間では摩擦によって動力が伝達される。ただし、ベルト47は、タイミングベルト(歯付ベルト)であってもよい。
The
ラドル側プーリ43は、例えば、注湯軸R1を軸心とし、ラドル3が固定された軸状部材(符号省略)に同心状乃至は同軸状に固定されている。検出側プーリ45は、例えば、ラドル変位検出器39の入力軸39aに同心状乃至は同軸状に固定されている。ベルト47は、これらプーリに架け渡され、プーリの回転軸に直交する平面内(図2の紙面に平行な平面内)において周回する。そして、ラドル3の回転は、ラドル側プーリ43、ベルト47及び検出側プーリ45に順に伝達されて、入力軸39aに入力される。
The ladle-
テンショナ49は、例えば、アーム5(第2アーム部材11)に取り付けられた軸支部材51と、軸支部材51によって回転可能に支持されたローラ53とを有している。
The
ローラ53は、注湯軸R1及び入力軸39aに平行な回転軸回りに回転可能に支持されており、ベルト47の内周面又は外周面(本実施形態では内周面)に当接している。軸支部材51は、ローラ53の第2アーム部材11に対する第2アーム部材11に直交する方向の位置を調整可能である。ローラ53の位置調整によってローラ53がベルト47に付与する押圧力が調整され、ひいては、ベルト47の張力が調整される。
The
軸支部材51によるローラ53の位置調整のための機構は適宜に構成されてよい。例えば、軸支部材51は、第2アーム部材11に対する第2アーム部材11に直交する方向の位置を調整して固定可能とされている。具体的には、軸支部材51は、第2アーム部材11に直交する方向に延びるスリット51aを有し、このスリット51aに挿通されたネジ(符号省略)が第2アーム部材11に螺合されることにより、位置調整可能に固定されている。
A mechanism for adjusting the position of the
検出用伝達機構41を構成する各部材は、溶湯の比較的近くに位置することから、耐熱性が高い材料により構成されることが好ましい。
Since each member which comprises the
例えば、ラドル側プーリ43、検出側プーリ45、軸支部材51及びローラ53は、金属又はセラミックにより構成されている。この中でも特に、ラドル側プーリ43は、高熱に晒され易いことから耐熱性が高いことが好ましく、例えば、セラミック、又は、溶湯の材料よりも融点が高い金属により構成されている。
For example, the
また、例えば、ベルト47は、アラミド繊維、ガラス繊維又は金属繊維を編むことによって構成されている。ベルト47の耐熱温度(融点であってもよい)は、例えば、200℃以上が好ましく、又は、溶湯炉105における溶湯の温度よりも高いことが好ましい。例えば、溶湯がアルミニウムであれば、通常、溶湯炉105の溶湯の温度は800℃未満であるから、ベルト47の耐熱温度は800℃以上であることが好ましい。
For example, the
なお、検出用伝達機構41は、回転の検出に必要な動力を伝達するだけであるので、例えば、駆動用伝達機構23に比較して、材料強度乃至は構造強度は不要である。
Since the
検出用伝達機構41は、概ね、アーム5に対して検知棒35とは反対側に設けられている。具体的には、検出側プーリ45は、アーム5に対して検知棒35とは反対側に位置しており、ラドル側プーリ43は、検知棒35が設けられた側と検出側プーリ45が設けられた側との間に位置しており、テンショナ49は、検知棒35とは反対側へ突出してベルト47を押圧している。
The
ラドル変位検出器39の検出信号は制御装置102へ出力される。なお、ラドル3の回転に伴ってラドル変位検出器39において生じる信号の、ラドル3の回転位置への変換における、ラドル変位検出器39及び制御装置102の役割分担は適宜に設定されてよい。
A detection signal of the
例えば、ラドル変位検出器39がレゾルバである場合、レゾルバは、入力側巻線に印加された入力電圧と出力側巻線から出力された出力電圧とに基づいて回転角を算出し、その算出した回転角に応じた検出信号を制御装置102に出力する。制御装置102は、その検出信号に基づく回転角と、予め測定されているラドル3が傾斜していないときのレゾルバの回転角とに基づいてラドル3の傾斜角を算出する。
For example, when the
また、例えば、ラドル変位検出器39がインクリメンタル式のエンコーダである場合、エンコーダは、回転量に応じた数のパルスを検出信号として制御装置102に出力する。制御装置102は、そのパルスの数に基づく回転量(角度)を自己が保持しているラドル3の傾斜角に積算又は減算してラドル3の傾斜角を更新する。
For example, when the
また、例えば、ラドル変位検出器39がアブソリュート式のエンコーダである場合、レゾルバである場合と同様に、エンコーダは、自己の回転角に応じた検出信号を出力し、制御装置102は、エンコーダの検出する回転角と、予め測定されているラドル3が傾斜していないときのエンコーダの回転角とに基づいてラドル3の傾斜角を算出する。
Further, for example, when the
上記から理解されるように、ラドル変位検出器39がレゾルバ又はアブソリュート式のエンコーダである場合において、ラドル3が傾斜していないときにラドル変位検出器39の検出信号を制御装置102が取得したり、ラドル変位検出器39がインクリメンタル式のエンコーダである場合において、ラドル3が傾斜していないときに制御装置102が保持しているラドル3の回転位置をリセットしたりすることにより、すなわち、初期設定を行うことにより、ラドル変位検出器39の検出値をラドル3の回転位置に変換できる。
As understood from the above, when the
ただし、本実施形態のラドル変位検出機構37では、ラドル変位検出器39が第2アーム部材11に設けられていることから、ラドル3の傾斜角は、第2アーム部材11に対する相対的なものである。例えば、ラドル用電動機21が停止された状態でアーム用電動機19が駆動され、ラドル3の水平方向に対する傾斜角が維持された状態でアーム5が駆動された場合においても、ラドル変位検出器39の入力軸39aは回転する。従って、例えば、制御装置102は、ラドル変位検出器39の検出値に基づくラドル3の傾斜角の測定を、初期設定を行ったときのアーム5の位置(アーム用電動機19の回転位置)においてのみ行う。又は、例えば、制御装置102は、アーム用電動機19の回転に伴うラドル3の第2アーム部材11に対する相対的な回転による傾斜角をラドル変位検出器39の検出値に基づくラドル3の傾斜角から減算する。
However, in the ladle
初期設定は、試運転開始前、試運転開始後、成形サイクルの開始前、及び/又は、成形サイクルをある程度行った後等の適宜な時期に行われてよい。ラドル用電動機21のエンコーダ21a等についても同様である。
The initial setting may be performed at an appropriate time such as before the start of the trial run, after the trial run is started, before the start of the molding cycle, and / or after the molding cycle is performed to some extent. The same applies to the
また、初期設定が行われるときのアーム5の位置は、ラドル3によって溶湯を汲み出して射出スリーブ109に注ぎ、初期位置へ復帰する一連の動作の中の適宜な時点の位置において行われてよい。例えば、初期位置にてラドル3を適宜な回転位置(例えば水平)としているとき、溶湯を汲み出す際にラドル3を所定の傾斜角θにしたとき(汲み出す前に傾斜角θにする場合は、汲み出す前又は汲み出した後)、射出スリーブ109への注湯完了直後(初期位置への復帰前)のアーム5の位置において、初期設定が行われてよい。溶湯の計量を正確に行う観点からは、溶湯を汲み出す際にラドル3を所定の傾斜角θにしたときの位置が好ましい。
Further, the position of the
図3は、給湯装置1の信号処理系の要部の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the signal processing system of the hot water supply device 1.
制御装置102は、給湯装置1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給湯装置1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、ラドル用電動機21の回転を検出するエンコーダ21a(直接にはドライバ67であってもよい)、ラドル変位検出器39、及び、ユーザの操作を受け付ける入力装置69である。制御装置102が制御信号を出力するのは、例えば、ラドル用電動機21(直接にはドライバ67)、及び、表示装置71である。なお、入力装置69及び表示装置71は、適宜な構成とされてよく、例えば、両者はタッチパネルによって共に構成されている。
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、角度制御部61、異常判定部63及び異常処理部65が構築される。
Although not particularly illustrated, the
角度制御部61は、ドライバ67を介して、ラドル用電動機21の制御を行う。例えば、ラドル3により溶湯炉105の溶湯を汲み出す際に、ラドル3が所定の傾斜角θで傾斜するように、ラドル用電動機21の回転位置のフィードバック制御を行う。また、例えば、ラドル3により溶湯を射出スリーブ109に注ぐ際に、ラドル3が所定の傾斜角で傾斜するように、ラドル用電動機21の回転位置のフィードバック制御を行う。フィードバック制御は、例えば、ラドル用電動機21のエンコーダ21aの検出値に基づく傾斜角が、制御装置102の記憶装置に保持されている目標の傾斜角になるように行われる。なお、偏差の算出及び偏差に基づく操作量の算出に関して、角度制御部61とドライバ67との間の役割分担は適宜に設定されてよい。
The
異常判定部63は、ラドル変位検出器39の検出値に基づくラドル3の傾斜角と、エンコーダ21aの検出値に基づくラドル3の傾斜角との差を算出する。そして、異常判定部63は、その算出した差が、制御装置102の記憶装置に保持されている許容範囲に収まっているか否かを判定し、許容範囲に収まっていないと判定したときは、異常の発生を示す信号を異常処理部65に出力する。なお、ラドル3の傾斜角の取得は、常時行われてもよいし、この異常の判定に必要な時期においてのみ行われてもよい。
The
異常の判定(差の算出及び許容範囲に収まっているか否かの判定)は、適宜な周期で常時行われてもよいし、ラドル3によって溶湯を汲み出して射出スリーブ109に注ぎ、初期位置へ復帰する一連の動作の中の所定の動作時点において行われてもよい。後者の場合の判定時期の例としては、初期位置にてラドル3を適宜な回転位置(例えば水平)としているとき、溶湯を汲み出す際にラドル3を所定の傾斜角θにしたとき(汲み出す前に傾斜角θにする場合は、汲み出す前及び/又は汲み出した後)、射出スリーブ109への注湯完了直後(初期位置への復帰前)が挙げられる。また、後者の場合、一連の動作の中の1時点において行われてもよいし、一連の動作の中の複数時点において行われてもよい。
The determination of abnormality (calculation of difference and determination of whether or not it is within the allowable range) may be performed at an appropriate cycle at all times, or the molten metal is pumped out by the
ただし、既に述べたように、本実施形態のラドル変位検出機構37では、ラドル3の水平方向に対する傾斜角が一定でも、アーム5が駆動されることによってラドル変位検出器39の検出信号は変化する。従って、初期設定を行った位置においてのみ、異常の判定を行うと、演算が容易である。この位置は、既に述べたように、溶湯を汲み出す際にラドル3を所定の傾斜角θにしたときが好ましい。
However, as already described, in the ladle
許容範囲は、給湯装置1の製造者において設定されてもよいし、給湯装置1のユーザ(作業者)によって設定されてもよい。作業者が許容範囲を設定可能な場合、例えば、許容範囲は、入力装置69への操作によって、制御装置102に入力される。
The allowable range may be set by the manufacturer of the hot water supply apparatus 1 or may be set by the user (operator) of the hot water supply apparatus 1. When the operator can set the allowable range, for example, the allowable range is input to the
許容範囲は、傾斜角が正の場合と負の場合とで、別個に設定されてもよいし、共通に設定されてもよい。また、許容範囲は、ラドル3が正方向に回転されているとき(又は回転された直後)と、ラドル3が負方向に回転されているとき(又は回転された直後)とで、別個に設定されてもよいし、共通に設定されてもよい。また、異常の判定がラドル3の一連の動作の中の所定の動作時点において行われる場合、許容範囲は、時点毎に別個に設定されてもよいし、2以上又は全ての時点に共通に設定されてもよい。
The allowable range may be set separately for the case where the inclination angle is positive or negative, or may be set in common. In addition, the allowable range is set separately when the
また、角度制御部61は、エンコーダ21aの検出値に基づいてフィードバック制御を行っているから、ラドル3を停止させているときなど、制御遅れがない状態においては、エンコーダ21aの検出値に基づく傾斜角に代えて、目標の傾斜角とラドル変位検出器39の検出値に基づく傾斜角との差により、異常の判定がなされてもよい。
In addition, since the
なお、検出値等に基づく傾斜角の差の算出、及び、その差が許容範囲内か否かの判定は、実際に傾斜角を単位とする数値によって行われてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、前者では、エンコーダ21aの検出値に基づくラドル用電動機21の回転位置が駆動用伝達機構23の減速比を考慮してラドル3の傾斜角に変換され、ラドル変位検出器39の検出値に基づくラドル3の傾斜角と比較される。後者の例としては、前者とは逆に、ラドル変位検出器39の検出値に基づくラドル3の傾斜角が駆動用伝達機構23の減速比を考慮してラドル用電動機21の回転位置に変換され、エンコーダ21aの検出値に基づくラドル用電動機21の回転位置と比較される。
Note that the calculation of the difference in tilt angle based on the detected value and the determination of whether or not the difference is within the allowable range may or may not be actually performed using a numerical value with the tilt angle as a unit. Also good. For example, in the former, the rotational position of the
異常処理部65は、異常判定部63から異常の発生を示す信号を受信すると、所定の異常時処理を実行する。この処理は、例えば、異常の発生を示す画像(文字も画像に含む)を表示装置71に表示させる処理、不図示のスピーカに警告音を出力させる処理、及び/又は、成形サイクルを停止する処理である。
When the
以上のとおり、本実施形態では、ダイカストマシン101の給湯装置1は、ラドル3を先端に保持したアーム5と、アーム5の根元側に位置するラドル用電動機21と、アーム5に設けられ、ラドル用電動機21が生じる変位をラドル3に伝達して、ラドル3を水平な注湯軸R1回りに回転させる駆動用伝達機構23と、ラドル3の注湯軸R1回りの変位が伝達されて生じた変位を検出するラドル変位検出器39と、を有している。
As described above, in the present embodiment, the hot water supply device 1 of the die-casting
従って、駆動用伝達機構23の変形乃至はバックラッシ等は、ラドル変位検出器39によって検出したラドル3の傾斜角の誤差に影響しない(すなわち影響を低減できる)。その結果、例えば、駆動用伝達機構23に比較して、ラドル3からラドル変位検出器39への回転の伝達経路を短くしたり、当該伝達経路を遊びが少ないものにしたり、及び/又は、当該伝達経路を熱による影響が少ないものとしたりすることによって、ラドル用電動機21のエンコーダ21aによってラドル3の傾斜角を検出する場合に比較して、ラドル3の傾斜角を精度よく検出することができる。ひいては、例えば、ラドル3によって溶湯を精度よく計量することができ、昇圧曲線のばらつきが低減され、ダイカスト品の品質が安定する。
Therefore, deformation or backlash of the
また、本実施形態では、給湯装置1は、アーム5に駆動用伝達機構23とは別に設けられ、ラドル3の注湯軸R1回りの変位をアーム5の根元側へ伝達する検出用伝達機構41を更に有している。ラドル変位検出器39は、検出用伝達機構41によって伝達された変位を検出する。
In the present embodiment, the hot water supply device 1 is provided in the
従って、例えば、アーム5に伝達機構を設ける簡便な構成で、ラドル変位検出器39を溶湯炉105の溶湯に接近する位置(注湯軸R1)から離すことができる。別の観点では、ラドル変位検出器39として採用する検出器の選択の幅が広がる。そして、全体として安価にラドル3の傾斜角を測定する機構が構成される。
Therefore, for example, the
また、本実施形態では、ラドル変位検出器39は、アーム5においてラドル用電動機21よりもラドル3側に設けられている。
In the present embodiment, the
従って、例えば、検出用伝達機構41は、駆動用伝達機構23よりも伝達経路が短くなる。その結果、ラドル用電動機21のエンコーダ21aによってラドル3の傾斜角を検出する場合に比較して、ラドル変位検出器39によってラドル3の傾斜角を精度よく検出することができる。
Therefore, for example, the
また、本実施形態では、ラドル変位検出器39は、入力軸39aを有し、入力軸39aに入力された回転を検出する回転検出器であり、入力軸39aが注湯軸R1に平行になるように配置されている。検出用伝達機構41は、ラドル3と共に注湯軸R1回りに回転するラドル側プーリ43と、入力軸39aと共に入力軸39a回りに回転可能な検出側プーリ45と、ラドル側プーリ43と検出側プーリ45とに架け渡されたベルト47と、を有している。
In the present embodiment, the
従って、例えば、検出用伝達機構41の構成が簡素である。また、例えば、巻き掛け部材がベルト47であるので、検出用伝達機構41は、伝達に係る抵抗を小さくするために潤滑油等を用いる必要性が低い、若しくは、無い。すなわち、巻き掛け機構からなる検出用伝達機構41は、高温になりやすい溶湯炉105の溶湯上での構成として好適である。
Therefore, for example, the configuration of the
また、本実施形態では、検出用伝達機構41は、ベルト47の外周面又は内周面を押圧してベルト47に張力を付与可能なテンショナ49を更に有している。
In the present embodiment, the
従って、例えば、ベルト47として平ベルト等の摩擦力によってプーリとの間で回転を伝達するものを用いることができる。また、例えば、歯付ベルト等に比較して簡便な構成のベルト47を用いることができることから、耐熱性の材料によって形成することが容易化される。
Therefore, for example, a
また、本実施形態では、給湯装置1は、湯面検出器33を更に備え、湯面検出器33は、先端がアーム5の先端に隣接するようにアーム5の第1側面(図2の紙面左側の側面)に設けられた1対の検知棒35を有し、1対の検知棒35の先端が溶湯に接触して1対の検知棒35が通電したときに所定の信号を出力する。ラドル変位検出器39は、アーム5の第1側面とは反対側の第2側面(図2の紙面右側の側面)に、且つ、1対の検知棒35の先端よりもアーム5の根元側に設けられている。
In the present embodiment, the hot water supply device 1 further includes a hot
従って、例えば、1対の検知棒35とラドル変位検出器39とがアーム5に対して互いに反対側に設けられることになり、ラドル変位検出器39(及び検出用伝達機構41)の配置設計が容易である。また、1対の検知棒35の通電に基づいてアーム5がそれ以上下降しないように制御されることから、ラドル変位検出器39が確実に溶湯から保護される。
Therefore, for example, a pair of
また、本実施形態では、給湯装置1は、ラドル用電動機21の変位(回転)を検出するエンコーダ21aと、エンコーダ21aの検出する変位に基づいてラドル用電動機21を制御する制御装置102と、を更に有している。制御装置102は、エンコーダ21aの検出値に基づくラドル3の注湯軸R1回りの変位と、ラドル変位検出器39の検出値に基づくラドル3の注湯軸R1回りの変位との差が所定の許容範囲を超えたときに、所定の異常時処理を行う。
In the present embodiment, the hot water supply device 1 includes an
従って、例えば、ラドル3の傾斜角の制御系としては、従来のものを用いることができる。その結果、例えば、既設の給湯装置1において、本発明を適用し、品質の安定化を図ることができる。また、例えば、従来の給湯装置と本実施形態の給湯装置とで基本の構成を共通化し、ラドル変位検出機構37をオプションとし、ニーズに応じた合理的なコストで給湯装置を提供できる。
Therefore, for example, a conventional control system for the inclination angle of the
また、本実施形態では、駆動用伝達機構23は、ラドル用電動機21を停止した状態でアーム5を駆動したときにラドル3の水平方向に対する傾斜角を維持可能な構成である。また、ラドル変位検出器39は、アーム5(第2アーム部材11)に固定されていることによって、ラドル3のアーム5に対する注湯軸R1回りの相対的な変位を検出する。
In the present embodiment, the
従って、例えば、上記のようにエンコーダ21aが検出する変位に基づいてラドル用電動機21を制御し、異常の判定においてのみラドル変位検出器39が検出する変位を用いる場合においては、ラドル用電動機21の制御にアーム5の駆動の影響を考慮する必要がなく、制御系が簡便である。また、初期設定を行った位置においてのみ異常の判定を行えば、ラドル変位検出器39の検出値に基づく演算も簡素化される。
Therefore, for example, when the
<第2実施形態>
図4は、第2実施形態に係る給湯装置201の要部の構成を示す、図2に対応する模式図である。
Second Embodiment
FIG. 4 is a schematic diagram corresponding to FIG. 2 and showing the configuration of the main part of the hot
第2実施形態の給湯装置201は、ラドル3の変位を検出するための構成(第1実施形態ではラドル変位検出機構37)が第1実施形態と相違する。それ以外の構成は、第1実施形態の構成と同様であり、説明を省略する。
The hot
給湯装置201は、ラドル3の注湯軸R1回りの変位(傾斜角)自体を非接触で検出するラドル変位検出器239を有している。ラドル変位検出器239は、例えば、レーザ測長器等の非接触で対象物との距離を測定する測長器によって構成されている。そして、ラドル変位検出器239は、例えば、アーム5(第2アーム部材11)の適宜な位置に固定され、ラドル3のうち注湯軸R1から離れた部位との距離L1を測定する。ラドル変位検出器239又は制御装置102は、その測定された距離L1をラドル3の注湯軸R1回りの変位に変換する。その後の処理は、第1実施形態においてラドル変位検出器39によってラドル3の注湯軸R1回りの変位を検出した場合と同様である。
The hot
なお、ラドル3のうちラドル変位検出器239によって距離L1が測定する部位は、注湯軸R1から離れており、ラドル3の傾斜によって距離L1が変化する部位であれば、いずれの部位でもよい。図4では、注湯口3bとの距離を計測している場合を例示している。また、距離L1はアーム5に平行な方向の距離であることが好ましいが、アーム5に傾斜した方向の距離でもよい。距離L1からラドル3の傾斜角への変換は、例えば、距離L1が計測されている仮想直線と注湯軸R1との距離と、距離L1の変化量との逆正接を求めることによってなされてよい。
It should be noted that any part of the
以上のとおり、本実施形態では、ラドル変位検出器239は、ラドル用電動機21が生じる変位、駆動用伝達機構23が伝達している過程の変位、及び、ラドル3の注湯軸R1回りの変位のうち、ラドル3の注湯軸R1回りの変位を検出する。従って、第1実施形態と同様に、駆動用伝達機構23の変形乃至はバックラッシ等は、ラドル変位検出器239によるラドル3の傾斜角の検出値に影響しない(すなわち影響を低減できる)。その結果、例えば、ラドル用電動機21のエンコーダ21aによってラドル3の傾斜角を検出する場合に比較して、ラドル3の傾斜角を精度よく検出することができる。ひいては、例えば、ラドル3によって溶湯を精度よく計量することができ、昇圧曲線のばらつきが低減され、ダイカスト品の品質が安定する。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、ラドル変位検出器239は、ラドル3のうちの注湯軸R1から離れた部位との距離を非接触で測定する測長器である。
Further, in the present embodiment, the
従って、ラドル3の注湯軸R1回りの変位自体を検出する構成でありながら、ラドル変位検出器239をラドル3から離すことができ、ひいては、ラドル変位検出器239が高熱に晒されることを抑制できる。
Therefore, the
なお、以上の実施形態において、ラドル用電動機21は駆動源の一例であり、ラドル側プーリ43はラドル側回転体の一例であり、検出側プーリ45は検出側回転体の一例であり、ベルト47は巻き掛け部材の一例であり、エンコーダ21aは駆動源変位検出器の一例であり、ダイカストマシン101は成形機の一例である。
In the above embodiment, the
本発明は、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 invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
給湯装置の基本構成は、アームの根元側の駆動源の変位をアームの先端のラドルに伝達する構成であれば、適宜に変更されてよい。例えば、駆動源は、回転式の電動機に限定されず、リニアモータであってもよい。また、例えば、駆動用伝達機構は、巻き掛け機構に限定されず、傘歯車及び軸回りに回転するシャフトを含む歯車機構であってもよい。また、例えば、アームにおける、関節の数、各関節における駆動方向、駆動方法も実施形態のものに限定されない。例えば、アームは、先端を平面内で移動させるだけでなく、先端を3次元的に移動させることが可能であってもよい。 The basic configuration of the hot water supply device may be appropriately changed as long as the displacement of the drive source on the base side of the arm is transmitted to the ladle at the tip of the arm. For example, the drive source is not limited to a rotary electric motor, and may be a linear motor. Further, for example, the drive transmission mechanism is not limited to the winding mechanism, and may be a gear mechanism including a bevel gear and a shaft that rotates around an axis. Further, for example, the number of joints in the arm, the driving direction in each joint, and the driving method are not limited to those in the embodiment. For example, the arm may be capable of moving the tip three-dimensionally as well as moving the tip in a plane.
第1又は第2の実施形態では、ラドル変位検出器は、駆動源(ラドル用電動機21)が生じる変位、駆動用伝達機構(23)が伝達している過程の変位、及び、ラドルの注湯軸回りの変位のうち、ラドルの注湯軸回りの変位(第2実施形態)、又は、注湯軸回りの変位が伝達されて生じた変位(第1実施形態)を検出した。ただし、第1及び第2実施形態のラドル変位検出器双方が一の給湯装置に設けられてもよい。別の観点では、ラドル変位検出器は、ラドルの注湯軸回りの変位及び注湯軸回りの変位が伝達されて生じた変位の双方を検出可能に構成されていてもよい。 In the first or second embodiment, the ladle displacement detector includes a displacement generated by the drive source (the ladle motor 21), a displacement in the process of being transmitted by the drive transmission mechanism (23), and a pouring of the ladle. Of the displacements around the axis, a displacement around the pouring axis of the ladle (second embodiment) or a displacement (first embodiment) generated by transmitting the displacement around the pouring axis was detected. However, both the ladle displacement detectors of the first and second embodiments may be provided in one hot water supply apparatus. In another aspect, the ladle displacement detector may be configured to detect both the displacement of the ladle around the pouring axis and the displacement generated by transmitting the displacement around the pouring axis.
ラドルの変位を伝達する検出用伝達機構は、ラドルの変位を直線的な変位に変換して伝達するものであってもよく、例えば、リンク機構であってもよい。なお、この場合、ラドル変位検出器は、例えば、リニアエンコーダ等の直線的な変位を検出するものとされてよい。また、ラドルの変位を回転運動により伝達する検出用伝達機構は、巻き掛け機構に限定されず、例えば、傘歯車及び軸回りに回転するシャフトを含む歯車機構であってもよい。巻き掛け機構は、プーリ・ベルト機構に限定されず、ローラ(スプロケット)・チェーン機構であってもよい。また、ベルトは、歯付ベルトであってもよい。プーリ・ベルトの張力調整機構は、テンショナに限定されず、例えば、ラドル側プーリ及び検出側プーリの一方の位置を調整し、両プーリの距離を調整するものであってもよい。 The detection transmission mechanism that transmits the displacement of the ladle may be a mechanism that converts the displacement of the ladle into a linear displacement and transmits it, for example, a link mechanism. In this case, the ladle displacement detector may detect a linear displacement such as a linear encoder. Further, the transmission mechanism for detection that transmits the displacement of the ladle by the rotational motion is not limited to the winding mechanism, and may be a gear mechanism including a bevel gear and a shaft that rotates about an axis, for example. The winding mechanism is not limited to the pulley / belt mechanism, and may be a roller (sprocket) / chain mechanism. The belt may be a toothed belt. The tension adjustment mechanism of the pulley / belt is not limited to the tensioner. For example, one of the ladle side pulley and the detection side pulley may be adjusted to adjust the distance between the pulleys.
検出用伝達機構によって伝達された変位を検出するラドル変位検出器は、レゾルバ乃至はエンコーダのような一般的な回転検出器に限定されない。例えば、円周上の一部に被検出部が設けられた回転体と、前記円周上に対向し、被検出部を検出したときに信号を出力する検出部とを有するフォトセンサを回転検出器とし、ラドルの傾斜角と所望の傾斜角θとの差が許容範囲を超えたときに被検出部が検出されるようにしてもよい。 The ladle displacement detector that detects the displacement transmitted by the detection transmission mechanism is not limited to a general rotation detector such as a resolver or an encoder. For example, rotation detection is performed on a photosensor having a rotating body provided with a detected part on a part of the circumference and a detecting part that faces the circumference and outputs a signal when the detected part is detected. The detected portion may be detected when the difference between the inclination angle of the ladle and the desired inclination angle θ exceeds an allowable range.
ラドル変位検出器は、アームに設けられていなくてもよい。例えば、給湯装置の、アームを支持する支持部に設けられるなど、アームの駆動によって移動しない位置に設けられていてもよい。この場合、第1実施形態のように巻き掛け機構でラドルの変位が伝達されるラドル変位検出器においても、第2実施形態のように非接触でラドルとの距離を検出するラドル変位検出器においても、ラドルのアームに対する相対的な傾斜角でなく、水平方向に対する傾斜角を測定することができる。 The ladle displacement detector may not be provided on the arm. For example, the hot water supply device may be provided at a position where it does not move by driving the arm, such as being provided at a support portion that supports the arm. In this case, even in the ladle displacement detector that transmits the displacement of the ladle by the winding mechanism as in the first embodiment, the ladle displacement detector that detects the distance from the ladle in a non-contact manner as in the second embodiment. In addition, the inclination angle relative to the horizontal direction can be measured instead of the inclination angle relative to the arm of the ladle.
実施形態では、ラドルの傾斜角のフィードバック制御は、駆動源変位検出器(ラドル用電動機21のエンコーダ21a)の検出値に基づいて行われた。これとは異なり、ラドル変位検出器の検出値に基づいてラドルの傾斜角のフィードバック制御が行われてもよい。
In the embodiment, feedback control of the inclination angle of the ladle is performed based on the detection value of the drive source displacement detector (
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。 The molding machine provided with the hot water supply device is not limited to the exemplified one. For example, the molding machine is not limited to a hydraulic type (hydraulic type) driven by a hydraulic device, but may be an electric type or a hybrid type that combines an electric type and a hydraulic type. It may be. Further, for example, the molding machine is not limited to horizontal mold clamping, and may be vertical mold clamping.
1…給湯装置、3…ラドル、5…アーム、21…ラドル用電動機(駆動源)、23…駆動用伝達機構、39…ラドル変位検出器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hot-water supply apparatus, 3 ... Ladle, 5 ... Arm, 21 ... Electric motor (drive source) for ladle, 23 ... Transmission mechanism for drive, 39 ... Ladle displacement detector.
Claims (10)
前記アームの根元側に位置する駆動源と、
前記アームに設けられ、前記駆動源が生じる変位を前記ラドルに伝達して、前記ラドルを水平な注湯軸回りに回転させる駆動用伝達機構と、
前記駆動源が生じる変位、前記駆動用伝達機構が伝達している過程の変位、及び、前記ラドルの前記注湯軸回りの変位のうち、前記ラドルの前記注湯軸回りの変位、及び、前記注湯軸回りの変位が伝達されて生じた変位の少なくとも1つの変位を検出するラドル変位検出器と、
を有した成形機の給湯装置。 An arm holding a ladle at the tip;
A drive source located on the base side of the arm;
A drive transmission mechanism that is provided on the arm and transmits a displacement generated by the drive source to the ladle and rotates the ladle around a horizontal pouring shaft;
Of the displacement generated by the drive source, the displacement during the transmission of the drive transmission mechanism, and the displacement of the ladle around the pouring axis, the displacement of the ladle around the pouring axis, and the A ladle displacement detector for detecting at least one of displacements generated by transmitting a displacement around a pouring axis;
Hot water supply device for a molding machine having
前記ラドル変位検出器は、前記検出用伝達機構によって伝達された変位を検出する
請求項1に記載の成形機の給湯装置。 A detection transmission mechanism that is provided separately from the drive transmission mechanism in the arm, and that transmits a displacement of the ladle around the pouring axis to the base side of the arm;
The hot water supply apparatus for a molding machine according to claim 1, wherein the ladle displacement detector detects the displacement transmitted by the transmission mechanism for detection.
請求項2に記載の成形機の給湯装置。 The hot water supply apparatus for a molding machine according to claim 2, wherein the ladle displacement detector is positioned on the ladle side with respect to the drive source in the arm.
前記検出用伝達機構は、
前記ラドルと共に前記注湯軸回りに回転するラドル側回転体と、
前記入力軸と共に当該入力軸回りに回転可能な検出側回転体と、
前記ラドル側回転体と前記検出側回転体とに架け渡された巻き掛け部材と、を有している
請求項2又は3に記載の成形機の給湯装置。 The Ladle displacement detector is a rotation detector that has an input shaft and detects rotation input to the input shaft, and is arranged so that the input shaft is parallel to the pouring shaft.
The transmission mechanism for detection is
A ladle-side rotating body that rotates around the pouring axis together with the ladle;
A detection-side rotating body capable of rotating around the input shaft together with the input shaft;
The hot water supply apparatus for a molding machine according to claim 2 or 3, further comprising: a winding member that spans between the ladle side rotating body and the detection side rotating body.
請求項4に記載の成形機の給湯装置。 The hot water supply device for a molding machine according to claim 4, wherein the transmission mechanism for detection further includes a tensioner capable of pressing the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the winding member to apply tension to the winding member.
請求項1に記載の成形機の給湯装置。 The hot water supply apparatus for a molding machine according to claim 1, wherein the ladle displacement detector is a length measuring device that measures a distance from a portion of the ladle away from the pouring shaft in a non-contact manner.
前記ラドル変位検出器は、前記アームの前記第1側面とは反対側の第2側面に、且つ、前記1対の検知棒の先端よりも前記アームの根元側に位置している
請求項1〜6のいずれか1項に記載の成形機の給湯装置。 A pair of detection rods provided on the first side surface of the arm so that the tip is adjacent to the tip of the arm, the tip of the pair of detection rods contacting the molten metal, and the pair of detection rods And a hot water level detector that outputs a predetermined signal when energized.
The ladle displacement detector is positioned on a second side surface opposite to the first side surface of the arm and on a base side of the arm with respect to a tip end of the pair of detection rods. The hot water supply apparatus for a molding machine according to any one of 6.
前記駆動源変位検出器の検出する変位に基づいて前記駆動源を制御する制御装置と、
を更に有し、
前記制御装置は、前記駆動源変位検出器の検出値に基づく前記ラドルの前記注湯軸回りの変位と、前記ラドル変位検出器の検出値に基づく前記ラドルの前記注湯軸回りの変位との差が所定の許容範囲を超えたときに、所定の異常時処理を行う
請求項1〜7のいずれか1項に記載の成形機の給湯装置。 A drive source displacement detector for detecting displacement generated by the drive source;
A control device for controlling the drive source based on the displacement detected by the drive source displacement detector;
Further comprising
The controller includes a displacement of the ladle around the pouring axis based on a detection value of the drive source displacement detector, and a displacement of the ladle around the pouring axis based on a detection value of the ladle displacement detector. The hot water supply apparatus for a molding machine according to any one of claims 1 to 7, wherein a predetermined abnormality process is performed when the difference exceeds a predetermined allowable range.
前記ラドル変位検出器は、前記アームに固定されていることによって、前記ラドルの前記アームに対する前記注湯軸R1回りの相対的な変位を検出する
請求項8に記載の成形機の給湯装置。 The drive transmission mechanism is configured to maintain an inclination angle of the ladle with respect to a horizontal direction when the arm is driven in a state where the drive source is stopped.
The hot water supply device for a molding machine according to claim 8, wherein the ladle displacement detector detects a relative displacement of the ladle around the pouring axis R1 with respect to the arm by being fixed to the arm.
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JP6996209B2 (en) | 2017-10-06 | 2022-01-17 | 宇部興産機械株式会社 | Raddle hot water supply device and Raddle hot water supply control method |
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CN110026538A (en) * | 2019-04-28 | 2019-07-19 | 易平 | A kind of accurate quantitative soup mechanism |
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