[go: up one dir, main page]

EP4588591A1 - Method and arrangement for controlling a casting process - Google Patents

Method and arrangement for controlling a casting process

Info

Publication number
EP4588591A1
EP4588591A1 EP24153091.4A EP24153091A EP4588591A1 EP 4588591 A1 EP4588591 A1 EP 4588591A1 EP 24153091 A EP24153091 A EP 24153091A EP 4588591 A1 EP4588591 A1 EP 4588591A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
weight
melt
value range
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24153091.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mariusz Lewandowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nemak SAB de CV
Original Assignee
Nemak SAB de CV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nemak SAB de CV filed Critical Nemak SAB de CV
Priority to EP24153091.4A priority Critical patent/EP4588591A1/en
Publication of EP4588591A1 publication Critical patent/EP4588591A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/04—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/32—Controlling equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00—Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D46/00—Controlling, supervising, not restricted to casting covered by a single main group, e.g. for safety reasons

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a casting process and to an arrangement for controlling a casting process, comprising a device for determining the weight of a melt and a device for determining the weight of the casting cast from the melt.
  • the invention also relates to the use of the aforementioned arrangement in an aforementioned method.
  • the cast component or casting may require additional processing steps after demolding to achieve the final shape, size, and surface finish. This may include steps such as grinding, polishing, or other finishing processes.
  • the casting process must be controlled.
  • the flow of the melt into the cavities of the mold can be controlled by a so-called system of overflows and channels.
  • This system preferably consists of channels that guide the melt into the mold cavity and is designed to ensure a uniform and controlled flow of the melt, which promotes even filling of the mold and minimizes turbulence.
  • a complex system of channels with overflows is used as part of an overflow/gating system to improve the quality of the castings.
  • Controlling overflows and channels is a crucial aspect of producing high-quality castings.
  • the overflow and channel system contributes to ensuring proper mold filling and (virtually) defect-free castings.
  • Another important function of the overflow and channel system (also called the gating system or overflow system) is to prevent potential damage to the mold when the next casting is produced.
  • An overflow system for example, consists of channels or troughs, often connected to small pockets (overflows) through inlets and vents, strategically positioned within the mold to allow excess melt material to flow from the mold cavity into a separate reservoir, overflow pan, or deliberately designed cavities within the mold.
  • the overflow system can thus prevent the formation of defects such as air pockets, voids, or the production of incomplete castings.
  • the casting is monitored after casting and demoulding, in particular by means of a robotic arm, and held in front of the system of optical and/or mechanical sensors.
  • the system of optical and/or mechanical sensors can, for example, be attached to a holder that extends over a width approximately corresponding to the width of the casting.
  • the optical sensors can be attached and distributed across the width of the holder in such a way that essentially the surface of at least one side of the casting can be covered and inspected by the system of optical sensors.
  • the holder of the system is preferably attached to a wall. While the robotic arm or another device configured for this purpose holds the casting in front of the system of optical sensors, the optical sensors can check the quality of the casting using various mechanisms. For example, there are optical sensors for surface inspection that can be used to evaluate the completeness of the casting or the sprue system of the casting, for example by checking for the presence of overflows.
  • the casting is also typically lifted after casting and demolding, in particular by means of a robotic arm, and held in front of the camera-based system.
  • the camera-based system can be attached, for example, to a holder that extends over a width approximately corresponding to the width of the casting. Cameras of the system can be mounted and distributed across the width of the holder in such a way that essentially the surface of at least one side of the casting can be covered and inspected by the camera-based system.
  • the holder is preferably attached to a wall.
  • the robotic arm or another device configured for this purpose holds the casting in front of the camera-based system
  • the system's cameras can check the quality of the casting using various mechanisms.
  • the cameras can be high-resolution cameras that inspect the casting for external features such as surface quality and dimensional accuracy.
  • image processing algorithms can also be used. which analyze the images taken by the cameras to identify irregularities or defects.
  • the present invention is based on the technical problem of providing a method and an arrangement for controlling a casting process which at least partially eliminate the disadvantages described for the prior art and enable improved control of the quality and/or completeness of the casting.
  • the method according to the invention is particularly suitable for controlling a die casting or high pressure die casting (HPDC) process.
  • the method can be used to draw conclusions about the quality of the casting based on the difference value and to control the casting process accordingly. If, for example, the difference value lies within at least one predetermined value range, it can be ensured that (approximately) the entire melt was poured into the casting within a tolerance range corresponding to the predetermined value range and that no or only minor amounts of the melt material remained in the casting mold and/or no or only minor amounts of the melt material flowed out of the casting mold. This enables high-quality production of castings. This can be used to check whether any existing overflow system was successful in preventing excess melt material from remaining in the casting mold.
  • the casting can comprise an overflow system, in particular the overflow system used in the casting process.
  • the term casting preferably includes the overflow system.
  • the overflow system can particularly comprise the sprue system and/or the gate system.
  • the occurrence of defects in the casting during casting can be detected by the method according to the invention, and the casting process can be controlled accordingly.
  • the casting process can be stopped upon detection of defects such that the difference value lies outside the specified at least one value range.
  • the detection of defects is made possible without the need for additional complex inspection steps, such as the use of a system of optical sensors or a camera-based system and the positioning of the casting for inspection by these systems. This can shorten the time required to produce a casting and make the casting process more cost-efficient overall.
  • FIG. 3a-b schematically show embodiments of a device 2, 14 for determining the weight Gs of a melt 4.
  • Fig. 3b The determination of Gs is shown by determining the weight of the casting mold 6 with the melt 4 contained therein. Knowing the weight of the casting mold 6, Gs can be determined.
  • the casting mold 6 is arranged on a weighing plate 14, by means of which the total weight of the casting mold 6 and the melt 4 contained therein is determined.
  • FIG. 4a-b schematically illustrates embodiments of a device 12, 14 for determining the weight G G of the casting 8 cast from the melt 4.
  • Fig. 4a it is shown that the cast part 8, after cooling, solidifying, and demolding, is placed on a weighing plate 14.
  • the cast part 8 is depicted here as the engine block of a vehicle.
  • the weight G G of the cast part 8 can be directly determined.
  • the cast part 8 can be removed from the casting mold 6 by a lifting and holding device, for example, a robot arm, and positioned on the weighing plate 14.
  • Fig. 4b shows the determination of G G by arranging, in particular suspending, the cast part 8 on a holding device 10.
  • the holding device 10 can in particular be an arm configured to hold and grip the cast part 8, in particular a robot arm, with a force sensor 12.
  • the suspension is effected by means of the force sensor 12, so that the weight G G of the cast part 8 can also be directly determined by means of the holding device 10, which, for example, serves to transport the cast part 8 to a further processing step.
  • the force sensor 12 can be analogous to the force sensor 12 in Fig. 3a function.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle eines Gießprozesses, bei dem das Gewicht (Gs) einer Schmelze (4) vor dem Gießen eines Gussteils (8) aus der Schmelze (4) bestimmt wird, bei dem nach dem Gießen und dem Entformen des Gussteils (8) das Gewicht (GG) des Gussteils (8) bestimmt wird, bei dem aus dem Gewicht (Gs) der Schmelze (4) vor dem Gießen und dem Gewicht (GG) des Gussteils (8) nach dem Gießen ein Differenzwert (Dsc) ermittelt wird, bei dem mindestens ein Wertebereich (Ni) vorgegeben wird, und bei dem der Differenzwert (Dsc) mit dem mindestens einen Wertebereich (Ni) verglichen wird und der Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs gesteuert wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Kontrolle eines Gießprozesses sowie die Verwendung einer solchen Anordnung in dem beschriebenen Verfahren. The invention relates to a method for controlling a casting process, in which the weight (Gs) of a melt (4) is determined before a casting (8) is made from the melt (4), in which the weight (G G ) of the casting (8) is determined after casting and demolding of the casting (8), in which a difference value (Dsc) is determined from the weight (Gs) of the melt (4) before casting and the weight (G G ) of the casting (8) after casting, in which at least one value range (N i ) is specified, and in which the difference value (Dsc) is compared with the at least one value range (N i ) and the casting process is controlled as a function of the comparison. The invention also relates to an arrangement for controlling a casting process and to the use of such an arrangement in the described method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle eines Gießprozesses sowie eine Anordnung zur Kontrolle eines Gießprozesses mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts einer Schmelze, und mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts des aus der Schmelze gegossenen Gussteils. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Verwendung der vorgenannten Anordnung in einem vorgenannten Verfahren.The invention relates to a method for controlling a casting process and to an arrangement for controlling a casting process, comprising a device for determining the weight of a melt and a device for determining the weight of the casting cast from the melt. The invention also relates to the use of the aforementioned arrangement in an aforementioned method.

Druckguss, auch bekannt als Hochdruckguss ("High Pressure Die Casting (HPDC)"), ist ein Gießverfahren für die Serien- oder Massenproduktion und wird beispielsweise verwendet, um verschiedene Bauteile zur Verwendung in Autos, darunter Motorteile, Getriebekomponenten, Türgriffe, Spiegelgehäuse und andere Teile des Fahrwerks, herzustellen. Insbesondere kann Druckguss für die Massenproduktion von Teilen mit komplexen Formen und dünnen Wänden bei relativ günstigen Gesamtfertigungskosten eingesetzt werden.High-pressure die casting (HPDC), also known as high-pressure die casting, is a casting process for serial or mass production and is used, for example, to produce various components for use in automobiles, including engine parts, transmission components, door handles, mirror housings, and other chassis parts. In particular, die casting can be used for the mass production of parts with complex shapes and thin walls at relatively low overall manufacturing costs.

Typischerweise wird bei einem Druckgussverfahren, auch genannt Gießprozess, ein Bauteil aus einer Schmelze hergestellt, indem zunächst eine Gussform, die in der Regel dem Negativ der gewünschten Form des herzustellenden Bauteils entspricht, vorbereitet wird. Die Gussform kann aus Metall, insbesondere aus Stahl, bestehen. Dann wird das Material, das für das Gießen verwendet wird, zum Beispiel eine Metalllegierung, in einem Schmelztiegel oder einer Gießpfanne geschmolzen. Das geschmolzene Material wird als Schmelze bezeichnet. Die Temperatur und Zusammensetzung der Schmelze müssen genau kontrolliert werden, um die gewünschten Eigenschaften des Gussteils zu erreichen.Typically, a die casting process, also called a casting process, produces a component from a molten mass by first preparing a mold, which is usually a negative of the desired shape of the component to be manufactured. The mold can be made of metal, particularly steel. Then, the material used for casting, such as a metal alloy, is melted in a crucible or ladle. The molten material is called the melt. The temperature and composition of the melt must be precisely controlled to achieve the desired properties of the casting.

Nachfolgend wird die Gussform gefüllt, indem die flüssige Schmelze in die vorbereitete Gussform, insbesondere mittels eines Dosiersystems in eine Einschusshülse (Eingang für die flüssige Schmelze), gegossen wird. Das Gießen der Schmelze in die Gussform kann beispielsweise unter teils hohem Druck von ca. 10 bis 200 MPa oder höher erfolgen. Das Besondere am Druckgussverfahren ist, dass in der Regel mit einer Dauerform gearbeitet werden kann. Dadurch fällt bei einer Serie gleicher Bauteile die Formherstellung nur einmal an. Damit kann eine hohe Mengenleistung und mittels eines effektiven Kühlsystems der Gussform und einer entsprechenden Automatisierung kurze Zykluszeiten erzielt werden. Der Gießprozess muss sorgfältig gesteuert werden, um sicherzustellen, dass die Schmelze gleichmäßig in die Form fließt und dass alle Hohlräume und Details der Form richtig gefüllt werden.Subsequently, the mold is filled by pouring the liquid melt into the prepared mold, in particular by means of a dosing system into a shot sleeve (inlet for the liquid melt). The melt can be injected into the mold, for example, under sometimes high pressure of approximately 10 to 200 MPa or higher. The special feature of the die casting process is that it can usually be used with a permanent mold. This means that for a series of identical components, the mold only needs to be made once. This allows for high output and, with the help of an effective mold cooling system and appropriate automation, short cycle times. The casting process must be carefully controlled to ensure that the melt flows evenly into the mold and that all cavities and details of the mold are correctly filled.

Nachdem die Schmelze in die Form gegossen wurde, beginnt sie zu erstarren. Dieser Schritt kann je nach dem verwendeten Material und der Größe des herzustellenden Gussteils sowie des verwendeten Kühlsystems variieren. Die Erstarrung ist wichtig, um die gewünschten Form- und Materialeigenschaften zu erzielen. Sobald die Schmelze vollständig erstarrt ist, wird die Gussform geöffnet. Dies kann bedeuten, dass die Form geteilt, aufgeschnitten oder anderweitig geöffnet wird, um das fertige Gusssteil zu entfernen. Das Entfernen des Gussteils aus der Gussform wird auch als Entformen bezeichnet.After the molten metal is poured into the mold, it begins to solidify. This step can vary depending on the material used, the size of the casting, and the cooling system employed. Solidification is important to achieve the desired shape and material properties. Once the molten metal has fully solidified, the mold is opened. This may involve splitting, cutting, or otherwise opening the mold to remove the finished casting. Removing the casting from the mold is also known as demolding.

Das gegossene Bauteil oder Gussteil kann nach dem Entformen zusätzliche Bearbeitungsschritte erfordern, um die endgültige Form, Größe und Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen. Dies kann Schritte wie Schleifen, Polieren oder andere Bearbeitungsverfahren umfassen.The cast component or casting may require additional processing steps after demolding to achieve the final shape, size, and surface finish. This may include steps such as grinding, polishing, or other finishing processes.

Bei der Herstellung von Bauteilen mittels Druckguss ist es wichtig, eine gleichbleibend hohe Qualität der Bauteile sicherzustellen. Zu diesem Zweck muss der Gießprozess kontrolliert werden. Insbesondere ist wichtig, sicherzustellen, dass die Schmelze gleichmäßig in die Form fließt und dass alle Hohlräume und Details der Form richtig gefüllt werden. Der Fluss der Schmelze in die Hohlräume der Form kann durch ein sogenanntes System von Überläufen und Kanälen gesteuert werden. Dieses System besteht vorzugsweise aus Kanälen, die die Schmelze in den Formhohlraum leiten und ist so gestaltet, dass ein gleichmäßiger und kontrollierter Fluss der Schmelze gewährleistet werden kann, der eine gleichmäßige Füllung der Form fördert und Turbulenzen minimiert.When manufacturing components using die casting, it is important to ensure consistently high component quality. To this end, the casting process must be controlled. In particular, it is important to ensure that the melt flows evenly into the mold and that all cavities and details of the mold are filled correctly. The flow of the melt into the cavities of the mold can be controlled by a so-called system of overflows and channels. This system preferably consists of channels that guide the melt into the mold cavity and is designed to ensure a uniform and controlled flow of the melt, which promotes even filling of the mold and minimizes turbulence.

Zusätzlich wird als Teil eines Systems von Überläufen und Kanälen ( "Overflow/gating system") ein komplexes System von Kanälen mit Überläufen verwendet, um die Qualität der Gussteile zu verbessern. Die Kontrolle der Überläufe und der Kanäle ist ein entscheidender Aspekt bei der Herstellung qualitativ hochwertiger Gussteile, wobei das Überlauf- und Kanalsystem dazu beiträgt, dass die Gussform ordnungsgemäß gefüllt und (nahezu) fehlerfreie Gussteile hergestellt werden können. Eine weitere wichtige Funktion des Systems von Überläufen und Kanälen (auch Anschnittsystem oder Überlaufsystem genannt) ist, eine mögliche Beschädigung der Gussform zu verhindern, wenn das nächste Gussteil produziert wird.Additionally, a complex system of channels with overflows is used as part of an overflow/gating system to improve the quality of the castings. Controlling overflows and channels is a crucial aspect of producing high-quality castings. The overflow and channel system contributes to ensuring proper mold filling and (virtually) defect-free castings. Another important function of the overflow and channel system (also called the gating system or overflow system) is to prevent potential damage to the mold when the next casting is produced.

Ein Überlaufsystem besteht beispielsweise aus Kanälen oder Rinnen, die oft mit kleinen Taschen (Überläufen) durch Einläufe und Entlüftungsöffnungen verbunden sind und strategisch in der Gussform derart angeordnet sind, sodass überschüssiges Material der Schmelze aus dem Formhohlraum in ein separates Reservoir, eine Überlaufwanne oder bewusste designte Hohlräume der Gussform fließen kann. Das Überlaufsystem kann so die Bildung von Defekten wie Lufteinschlüssen, Hohlräumen verhindern oder der Herstellung von unvollständigen Gussteilen vorbeugen.An overflow system, for example, consists of channels or troughs, often connected to small pockets (overflows) through inlets and vents, strategically positioned within the mold to allow excess melt material to flow from the mold cavity into a separate reservoir, overflow pan, or deliberately designed cavities within the mold. The overflow system can thus prevent the formation of defects such as air pockets, voids, or the production of incomplete castings.

Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, zur Kontrolle der ordnungsgemäßen Funktion des Überlauf- und Kanalsystems, auch Angusssystem genannt, sowie zur Qualitätskontrolle des Gussteils eine Inspektion des Gussteils basierend auf der Verwendung von optischen Sensoren, mechanischen Sensoren und/oder visuellen Systemen basierend auf einer oder mehreren Kameras durchzuführen.It is also known from the prior art to carry out an inspection of the casting based on the use of optical sensors, mechanical sensors and/or visual systems based on one or more cameras in order to check the proper functioning of the overflow and channel system, also called the sprue system, as well as for quality control of the casting.

Zu diesem Zweck wird bei der Verwendung eines Systems aus optischen und/oder mechanischen Sensoren das Gussteil nach dem Gießen und Entformen, insbesondere mittels eines Roboterarms, angehoben und vor das System aus optischen und/oder mechanischen Sensoren gehalten. Das System aus optischen und/oder mechanischen Sensoren kann beispielsweise an einer Halterung angebracht sein, die sich in etwa über eine Breite erstreckt, die in etwa der Breite des Gussteils entspricht. Über die Breite der Halterung können die optischen Sensoren derart angebracht und verteilt sein, dass im Wesentlichen die Oberfläche zumindest einer Seite des Gussteils mittels des Systems aus optischen Sensoren abgedeckt und inspiziert werden kann. Die Halterung des Systems ist bevorzugt an einer Wand angebracht. Während der Roboterarm oder eine andere zu diesem Zweck eingerichtete Vorrichtung das Gussteil vor das System der optischen Sensoren hält, können die optischen Sensoren mittels verschiedener Mechanismen die Qualität des Gussteils überprüfen. Beispielsweise existieren optische Sensoren zur Oberflächeninspektion, die dazu verwendet werden können, die Vollständigkeit des Gusses bzw. des Angusssystems des Gusses, beispielsweise durch die Überprüfung des Vorhandenseins von Überläufen, evaluieren.For this purpose, when using a system of optical and/or mechanical sensors, the casting is monitored after casting and demoulding, in particular by means of a robotic arm, and held in front of the system of optical and/or mechanical sensors. The system of optical and/or mechanical sensors can, for example, be attached to a holder that extends over a width approximately corresponding to the width of the casting. The optical sensors can be attached and distributed across the width of the holder in such a way that essentially the surface of at least one side of the casting can be covered and inspected by the system of optical sensors. The holder of the system is preferably attached to a wall. While the robotic arm or another device configured for this purpose holds the casting in front of the system of optical sensors, the optical sensors can check the quality of the casting using various mechanisms. For example, there are optical sensors for surface inspection that can be used to evaluate the completeness of the casting or the sprue system of the casting, for example by checking for the presence of overflows.

Bei der Verwendung eines Kamera-basierten-Systems, wird das Gussteil ebenfalls typischerweise nach dem Gießen und Entformen, insbesondere mittels eines Roboterarms, angehoben und vor das Kamera-basierte System gehalten. Das Kamera-basierte System kann zu diesem Zweck beispielsweise an einer Halterung angebracht sein, die sich in etwa über eine Breite erstreckt, die in etwa der Breite des Gussteils entspricht. Über die Breite der Halterung können Kameras des Systems derart angebracht und verteilt sein, dass im Wesentlichen die Oberfläche zumindest einer Seite des Gussteils mittels des Kamera-basierten Systems abgedeckt und inspiziert werden kann. Die Halterung ist bevorzugt an einer Wand angebracht. Während der Roboterarm oder eine andere zu diesem Zweck eingerichtete Vorrichtung das Gussteil vor das Kamera-basierte System hält, können die Kameras des Systems mittels verschiedener Mechanismen die Qualität des Gussteils überprüfen. Beispielsweise kann es sich bei den Kameras um hochauflösende Kameras handeln, die das Gussteil auf äußere Merkmale wie Oberflächenbeschaffenheit und Formgenauigkeit überprüfen. Zu diesem Zweck können weiterhin Bildverarbeitungsalgorithmen verwendet werden, die die mittels der Kameras gemachten Aufnahmen analysieren, um Unregelmäßigkeiten oder Defekte zu identifizieren.When using a camera-based system, the casting is also typically lifted after casting and demolding, in particular by means of a robotic arm, and held in front of the camera-based system. For this purpose, the camera-based system can be attached, for example, to a holder that extends over a width approximately corresponding to the width of the casting. Cameras of the system can be mounted and distributed across the width of the holder in such a way that essentially the surface of at least one side of the casting can be covered and inspected by the camera-based system. The holder is preferably attached to a wall. While the robotic arm or another device configured for this purpose holds the casting in front of the camera-based system, the system's cameras can check the quality of the casting using various mechanisms. For example, the cameras can be high-resolution cameras that inspect the casting for external features such as surface quality and dimensional accuracy. For this purpose, image processing algorithms can also be used. which analyze the images taken by the cameras to identify irregularities or defects.

Nachteilig an dieser bekannten Vorgehensweise der Inspektion eines Gussteils mittels optischer, mechanischer oder Kamera-basierter Systeme ist dabei, dass bei der Herstellung des Gussteils ein zusätzlicher zweitaufwändiger Schritt erfolgt, bei dem das Gussteil vor dem jeweiligen System positioniert und mittels des Systems analysiert werden muss. Denn die Aufnahme des Gussteils mittels der optischen Sensoren oder mittels Kameras erfordert eine gewisse Zeit, um zufriedenstellend genaue Analysen durchführen zu können. Dies vergrößert die Gesamtzeit, die für die Herstellung eines Gussteils benötigt wird und führt damit zu höheren Herstellungskosten des Gussteils.The disadvantage of this conventional approach of inspecting a casting using optical, mechanical, or camera-based systems is that an additional, time-consuming step is required during the casting production process. This involves positioning the casting in front of the respective system and analyzing it using the system. This is because capturing the casting using optical sensors or cameras requires a certain amount of time to perform analyses with sufficient accuracy. This increases the overall time required to produce a casting and thus leads to higher manufacturing costs for the casting.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Steuerung eines Gießprozesses zur Verfügung zu stellen, die die für den Stand der Technik beschriebenen Nachteile zumindest teilweise beheben und eine verbesserte Kontrolle der Qualität und/oder der Vollständigkeit des Gussteils ermöglichen.Against this background, the present invention is based on the technical problem of providing a method and an arrangement for controlling a casting process which at least partially eliminate the disadvantages described for the prior art and enable improved control of the quality and/or completeness of the casting.

Gemäß einer ersten Lehre wird das angegebene technische Problem erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Kontrolle eines Gießprozesses, bei dem das Gewicht einer Schmelze vor dem Gießen eines Gussteils aus der Schmelze bestimmt wird, bei dem nach dem Gießen und dem Entformen des Gussteils das Gewicht des Gussteils bestimmt wird, bei dem aus dem Gewicht der Schmelze vor dem Gießen und dem Gewicht des Gussteils nach dem Gießen ein Differenzwert ermittelt wird, bei dem mindestens ein Wertebereich vorgegeben wird, und bei dem der Differenzwert mit dem mindestens einen Wertebereich verglichen und der Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs gesteuert wird.According to a first teaching, the specified technical problem is solved according to the invention by a method for controlling a casting process, in which the weight of a melt is determined before pouring a casting from the melt, in which the weight of the casting is determined after casting and demolding of the casting, in which a difference value is determined from the weight of the melt before casting and the weight of the casting after casting, in which at least one value range is specified, and in which the difference value is compared with the at least one value range and the casting process is controlled depending on the comparison.

Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle eines Druckguss- oder Hochdruckguss (HPDC)-prozesses. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann anhand des Differenzwerts auf die Qualität des Gussteils geschlossen und der Gießprozess entsprechend gesteuert werden. Liegt beispielsweise der Differenzwert innerhalb des mindestens einen vorgegebenen Wertebereichs, kann sichergestellt werden, dass im Rahmen eines Toleranzbereiches entsprechend dem vorgegebenen Wertebereich (annähernd) die gesamte Schmelze zu dem Gussteil gegossen wurde und keine oder nur geringfügige Mengen des Materials der Schmelze in der Gussform verblieben sind und/oder keine oder nur geringfügige Mengen des Materials der Schmelze aus der Gussform herausgeflossen sind. Dies ermöglicht eine qualitativ hochwertige Produktion von Gussteilen. Damit kann kontrolliert werden, ob durch ein eventuell vorhandenes Überlaufsystem erfolgreich verhindert werden konnte, dass überschüssiges Material der Schmelze in der Gussform verbleibt. Beispielsweise kann das Gussteil ein Überlaufsystem, insbesondere das im Rahmen des Gießprozesses verwendete Überlaufsystem, umfassen. Vorzugsweise ist unter dem Begriff Gussteil das Überlaufsystem umfasst. Das Überlaufsystem kann insbesondere das Angusssystem und/oder das Anschnittsystem umfassen.The method according to the invention is particularly suitable for controlling a die casting or high pressure die casting (HPDC) process. The method can be used to draw conclusions about the quality of the casting based on the difference value and to control the casting process accordingly. If, for example, the difference value lies within at least one predetermined value range, it can be ensured that (approximately) the entire melt was poured into the casting within a tolerance range corresponding to the predetermined value range and that no or only minor amounts of the melt material remained in the casting mold and/or no or only minor amounts of the melt material flowed out of the casting mold. This enables high-quality production of castings. This can be used to check whether any existing overflow system was successful in preventing excess melt material from remaining in the casting mold. For example, the casting can comprise an overflow system, in particular the overflow system used in the casting process. The term casting preferably includes the overflow system. The overflow system can particularly comprise the sprue system and/or the gate system.

Insbesondere kann das Auftreten von Mängeln des Gussteils beim Gießen, beispielsweise Lunkerbildung, Poren, Einschlüsse oder eine unzureichende Füllung der Gussform, durch das erfindungsgemäße Verfahren detektiert und der Gießprozess entsprechend gesteuert werden. Beispielsweise kann der Gießprozess bei der Detektion von Mängeln, so dass der Differenzwert außerhalb des vorgegebenen mindestens einen Wertebereichs liegt, angehalten werden. Gleichzeitig wird die Detektion von Mängeln ermöglicht, ohne dass zusätzliche aufwändige Inspektionsschritte, wie die Verwendung eines Systems von optischen Sensoren oder eines Kamera-basierten Systems und die Positionierung des Gussteils zur Inspektion durch diese Systeme, anfallen. Dadurch kann die Zeit für die Herstellung eines Gussteils verkürzt und insgesamt der Gießprozess kosteneffizienter gestaltet werden.In particular, the occurrence of defects in the casting during casting, such as shrinkage cavities, pores, inclusions, or insufficient filling of the mold, can be detected by the method according to the invention, and the casting process can be controlled accordingly. For example, the casting process can be stopped upon detection of defects such that the difference value lies outside the specified at least one value range. At the same time, the detection of defects is made possible without the need for additional complex inspection steps, such as the use of a system of optical sensors or a camera-based system and the positioning of the casting for inspection by these systems. This can shorten the time required to produce a casting and make the casting process more cost-efficient overall.

Es kann vorgesehen sein, dass der Gießprozess gestoppt wird, wenn der Differenzwert oberhalb des mindestens einen vorgegebenen Wertebereichs liegt und dass ein Hinweis auf einen Kalibrierungsfehler ausgegeben wird, wenn der Differenzwert unterhalb des mindestens einen vorgegebenen Wertebereichs liegt. In letzterem Fall kann zusätzlich vorgesehen sein, dass der Gießprozess gestoppt wird. Liegt der Differenzwert innerhalb des mindestens einen vorgegebenen Wertebereichs, kann insbesondere darauf geschlossen werden, dass das Gewicht des Gussteils innerhalb mindestens eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt, was auf das Erreichen einer vorgegebenen Qualität des Gussteils schließen lässt.It can be provided that the casting process is stopped if the difference value is above the at least one predetermined value range and that an indication of a calibration error is given if the The difference value is below at least one predefined value range. In the latter case, it can additionally be provided that the casting process is stopped. If the difference value is within at least one predefined value range, it can be concluded, in particular, that the weight of the casting is within at least one predefined tolerance range, which indicates that a predefined quality of the casting has been achieved.

Es wurde herausgefunden, dass durch das vorgenannte Verfahren eine Reduzierung der Gesamtzeit für die Herstellung eines Gussteils erreicht werden kann. Darüber hinaus ist das vorgenannte Verfahren universal einsetzbar für das Gießen verschiedener Gussteile, ohne dass es dediziert angepasst werden müsste, beispielsweise wie es bei der Verwendung eines Systems optischer Sensoren in Bezug auf verschiedene Größen von hergestellten Gussteilen oder Gussteilen mit unterschiedlichen Strukturen notwendig wäre. Auch ist der zusätzlich benötigte Platz für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens an der Produktionsstätte von Gussteilen sehr gering. Weiterhin sind keine mechanischen Eingriffe in das Gussteil zur Inspektion desselben notwendig.It has been discovered that the aforementioned method can achieve a reduction in the overall time required to produce a casting. Furthermore, the aforementioned method is universally applicable for casting various castings without the need for dedicated adaptation, for example, as would be necessary when using an optical sensor system for different sizes of manufactured castings or castings with different structures. Furthermore, the additional space required for applying the inventive method at the casting production facility is very small. Furthermore, no mechanical intervention in the casting is necessary for its inspection.

Gemäß einer zweiten Lehre wird das angegebene technische Problem weiterhin bei einer Anordnung zur Kontrolle eines Gießprozesses, mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts einer Schmelze, und mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts des aus der Schmelze gegossenen Gussteils, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, aus dem Gewicht der Schmelze vor dem Gießen und dem Gewicht des aus der Schmelze gegossenen Gussteils einen Differenzwert zu ermitteln, und dass die Steuereinrichtung weiter dazu eingerichtet ist, den Differenzwert mit mindestens einem vorgegebenen Wertebereich zu vergleichen und den Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs zu steuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung über Kabel oder bekannte kabellose Verbindungen, beispielsweise über ein (virtuelles) Netzwerk, mit den Vorrichtungen zur Bestimmung des Gewichts der Schmelze und des aus der Schmelze gegossenen Gussteils verbunden sein.According to a second teaching, the specified technical problem is further solved according to the invention in an arrangement for controlling a casting process, comprising a device for determining the weight of a melt and a device for determining the weight of the casting cast from the melt, in that a control device is provided which is configured to determine a difference value from the weight of the melt before casting and the weight of the casting cast from the melt, and in that the control device is further configured to compare the difference value with at least one predetermined value range and to control the casting process depending on the comparison. In particular, the control device can be connected to the devices for determining the weight of the melt and of the casting cast from the melt via cables or known wireless connections, for example via a (virtual) network.

Gemäß einer dritten Lehre wird das angegebene technische Problem zudem gelöst durch die Verwendung der beschriebenen Anordnung oder einer Ausführungsform davon in dem beschriebenen Verfahren oder einer Ausführungsform davon.According to a third teaching, the specified technical problem is further solved by using the described arrangement or an embodiment thereof in the described method or an embodiment thereof.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich entsprechend auch für die erfindungsgemäße Anordnung sowie für die Verwendung. Weiterhin betreffen die folgenden Ausführungen sowohl das Verfahren gemäß der ersten Lehre oder eine Ausführungsform davon als auch die Anordnung gemäß der zweiten Lehre oder eine Ausführungsform davon. Insbesondere kann die Steuereinheit der Anordnung zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens oder einer Ausführungsform davon eingerichtet sein.The advantages and configurations described for the method according to the invention also apply accordingly to the arrangement according to the invention and to the use thereof. Furthermore, the following explanations relate both to the method according to the first teaching or an embodiment thereof and to the arrangement according to the second teaching or an embodiment thereof. In particular, the control unit of the arrangement can be configured to execute the described method or an embodiment thereof.

Insbesondere kann die Steuereinheit der Anordnung derart eingerichtet sein, dass der Differenzwert durch Subtraktion des Gewichts des Gussteils von dem Gewicht der Schmelze ermittelt wird. Insbesondere kann bei dem Verfahren der Differenzwert ermittelt werden durch Subtraktion des Gewichts des Gussteils von dem Gewicht der Schmelze vor dem Gießen. Es kann sich somit ein negativer oder ein positiver Differenzwert ergeben. Ein positiver Differenzwert kann darauf schließen lassen, dass nicht das gesamte Material der Schmelze zu dem Gussteil vergossen wurde und Material der Schmelze in der Gussform verblieben ist. Ein negativer Differenzwert hingegen kann darauf schließen lassen, dass ein Kalibrierungsfehler vorliegt oder dass zu viel Material der Schmelze aus der Gussform herausgeflossen ist und nicht zu dem Gussteil vergossen wurde. Denn es kann, innerhalb eines gewissen Toleranzbereiches der mitunter den Ungenauigkeiten der Gewichtsbestimmungen gemäß dem beschriebenen Verfahren oder der zum Teil nicht vollständigen Entleerung der Schmelzkelle oder des Schmelztiegels in die Gussform geschuldet ist, nicht mehr Material für das Gussteil vorhanden sein, als Schmelze in die Gussform zur Herstellung des Gussteils gegossen wurde. Liegt der Differenzwert außerhalb des mindestens einen vorgegebenen Wertebereichs kann somit der Gießprozess gestoppt werden, um zu kontrollieren, ob Material der Schmelze in der Gussform verblieben ist oder das Überfluss-/Kanalsystem nicht wie gewünscht funktioniert, oder ob ein Kalibrierungsfehler vorliegt.In particular, the control unit of the arrangement can be configured such that the difference value is determined by subtracting the weight of the casting from the weight of the melt. In particular, the method can determine the difference value by subtracting the weight of the casting from the weight of the melt before casting. This can result in a negative or a positive difference value. A positive difference value can indicate that not all of the melt material was poured into the casting and that some melt material remained in the casting mold. A negative difference value, on the other hand, can indicate a calibration error or that too much melt material flowed out of the casting mold and was not poured into the casting. Within a certain tolerance range, which is sometimes due to inaccuracies in the weight determinations according to the described method or the partially incomplete emptying of the melting ladle or crucible into the casting mold, there cannot be more material available for the casting than the melt was poured into the casting mold to produce the casting. If the difference value lies outside at least one of the specified value ranges, the casting process can be stopped in order to check whether any material from the melt has remained in the casting mold or whether the Overflow/duct system is not working as expected or there is a calibration error.

Weiterhin ist es möglich, die ermittelten Differenzwerte eines jeden Herstellungsprozesses eines Gussteils in Form einer Historie oder eines Verlaufs zu speichern und mittels geeigneter Auswertemittel zu analysieren. Auf diese Weise kann beispielsweise beobachten werden, falls sich kumulativ in aufeinanderfolgenden Gießprozessen von Gussteilen Material in der Gussform ansammelt. Die Steuereinheit kann entsprechend eingerichtet sein.Furthermore, it is possible to save the determined differential values from each manufacturing process of a casting as a history or a progression and analyze them using suitable evaluation tools. This makes it possible, for example, to observe if material accumulates in the mold during consecutive casting processes. The control unit can be configured accordingly.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Wertebereich in Abhängigkeit des jeweils verwendeten Gießprozesses ausgebildet. Falls beispielsweise zu erwarten ist, dass ein gewisser Teil der Schmelze in Überläufen und/oder Kanälen verbleibt, so kann dieser Wert in dem mindestens einen Wertebereich berücksichtigt werden.Preferably, the at least one value range is configured depending on the casting process used. For example, if it is expected that a certain portion of the melt will remain in overflows and/or channels, this value can be taken into account in the at least one value range.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden mindestens drei Wertebereiche vorgegeben, und wird der Differenzwert mit den mindestens drei Wertebereichen verglichen und der Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs gesteuert. Entsprechend kann die Steuereinheit der Anordnung dazu eingerichtet sein, den Differenzwert mit mindestens drei vorgegebenen Wertebereichen zu vergleichen und den Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs zu steuern.According to one embodiment of the method, at least three value ranges are specified, and the difference value is compared with the at least three value ranges, and the casting process is controlled based on the comparison. Accordingly, the control unit of the arrangement can be configured to compare the difference value with at least three specified value ranges and to control the casting process based on the comparison.

Ein Vergleich des Differenzwertes mit mindestens drei vorgegebenen Wertebereichen erlaubt eine differenziertere Bestimmung der Qualität des Gussteils und damit eine differenziertere Möglichkeit der Steuerung des Gießprozesses in Abhängigkeit des Vergleichs.A comparison of the difference value with at least three specified value ranges allows a more differentiated determination of the quality of the casting and thus a more differentiated possibility of controlling the casting process depending on the comparison.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden als mindestens drei Wertebereiche zumindest ein maximaler Wertebereich, ein optimaler Wertebereich und ein minimaler Wertebereich vorgegeben, wobei der maximale Wertebereich über dem optimalen Wertebereich und dem minimalen Wertebereich liegt und wobei der minimale Wertebereich unter dem optimalen Wertebereich und dem maximalen Wertebereich liegt, bei dem, wenn der Differenzwert oberhalb des maximalen Wertebereichs liegt, der Gießprozess gestoppt wird, und bei dem, wenn der Differenzwert unterhalb des minimalen Wertebereichs liegt, ein Hinweis auf einen Kalibrierungsfehler ausgegeben wird. In diesem Fall kann vorgesehen sein, den Gießprozess zu stoppen und eine erneute Kalibrierung, insbesondere bei der Bestimmung des Gewichts der Schmelze und bei der Bestimmung des Gewichts des Gussteils vorzunehmen, beispielsweise eine Kalibrierung der Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts der Schmelze und/oder der Vorrichtung zur Bestimmung des aus der Schmelze gegossenen Gussteils.According to a further embodiment of the method, at least one maximum value range, one optimal value range and one minimum value range are specified as at least three value ranges, wherein the maximum value range lies above the optimal value range and the minimum value range and wherein the minimum value range lies below the optimal value range and the maximum value range, at which, if the difference value lies above the maximum value range, the casting process is stopped, and at which, if the difference value lies below the minimum value range, an indication of a calibration error is issued. In this case, it can be provided to stop the casting process and to carry out a new calibration, in particular when determining the weight of the melt and when determining the weight of the casting, for example a calibration of the device for determining the weight of the melt and/or the device for determining the casting cast from the melt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird, wenn der Differenzwert innerhalb des maximalen Wertebereichs liegt, ein Hinweis ausgegeben. Auf diese Weise kann durch den maximalen Wertebereich ein Wertebereich definiert werden, der einer Qualität des Gussteils entspricht, die innerhalb eines erweiterten Toleranzbereichs aber unterhalb der Qualität eines vorgegebenen Toleranzbereichs, entsprechend dem optimalen Wertebereich, liegt. So kann der maximale Wertebereich beispielsweise darauf hinweisen, dass eine gewisse Menge an Material der Schmelze in der Gussform verblieben ist, die Qualität des Gussteils aber dennoch innerhalb des erweiterten Toleranzbereichs liegt. Es kann auch vorgesehen sein, dass wenn bei aufeinanderfolgenden Gießprozessen der Differenzwert wiederholt im maximalen Wertebereich liegt, festgelegt wird, dass nach einer gewissen Anzahl an Wiederholungen der Gießprozess gestoppt wird, beispielsweise um die Gussform zu kontrollieren. Insbesondere kann zu diesem Zweck eine Historie der Differenzwerte im Vergleich zu vorgegebenen Wertebereichen gespeichert werden.According to a further embodiment of the method, if the difference value lies within the maximum value range, a hint is output. In this way, the maximum value range can be used to define a value range that corresponds to a quality of the casting that lies within an extended tolerance range but below the quality of a predefined tolerance range, corresponding to the optimal value range. For example, the maximum value range can indicate that a certain amount of melt material has remained in the casting mold, but the quality of the casting part is nevertheless within the extended tolerance range. It can also be provided that if the difference value repeatedly lies within the maximum value range in successive casting processes, it is specified that the casting process is stopped after a certain number of repetitions, for example to check the casting mold. In particular, a history of the difference values in comparison to predefined value ranges can be stored for this purpose.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Gussteil nach dem Bestimmen des Gewichts der Schmelze gegossen, indem die Schmelze in eine Gussform gegossen und zum Abkühlen und Erstarren ruhen gelassen wird. So kann sichergestellt werden, dass das Gussteil vor dem Entformen und dem Bestimmen des Gewichts vollständig ausgekühlt und erstarrt ist.According to a further embodiment of the method, the casting is cast after determining the weight of the melt by pouring the melt into a mold and allowing it to cool and solidify. This ensures that the casting has completely cooled and solidified before demolding and determining the weight.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Gewicht der Schmelze bestimmt, indem das Gewicht einer Schmelzkelle mit darin befindlicher Schmelze bestimmt wird. Gemäß einer Ausführungsform der Anordnung ist die Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts der Schmelze eine Schmelzkelle mit Kraftsensor.According to a further embodiment of the method, the weight of the melt is determined by determining the weight of a melting ladle containing the melt. According to one embodiment of the arrangement, the device for determining the weight of the melt is a melting ladle with a force sensor.

Auf diese Weise wird kein zusätzlicher Schritt oder keine zusätzliche Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts der Schmelze benötigt. Auch muss das Material der Schmelze nicht erst in eine Vorrichtung zur Gewichtsbestimmung umgefüllt werden. Somit ist das Gewicht der Schmelze auf einfache und schnelle Weise bestimmbar.This eliminates the need for an additional step or device to determine the weight of the melt. Furthermore, the melt material does not need to be first transferred into a weight-determining device. Thus, the weight of the melt can be determined quickly and easily.

Zur Bestimmung des Gewichts der Schmelze mittels der Schmelzkelle kann ein Kraftsensor in die Schmelzkelle integriert sein. Insbesondere kann die Schmelzkelle an dem Kraftsensor befestigt oder aufgehangen sein. Der Kraftsensor ist insbesondere zur Bestimmung des Gewichts der Schmelzkelle mit darin befindlicher Schmelze eingerichtet. Weiterhin kann der Kraftsensor eingerichtet sein, bei bekanntem Gewicht der leeren Schmelzkelle, das Gewicht der Schmelze direkt zu bestimmen. Die (Schwer)Kraft- und damit Gewichtsmessung mit einem Kraftsensor basiert insbesondere auf der Deformation oder Verformung des Sensors bei Einwirkung der Kraft. Kraftsensoren können verschiedene Technologien verwenden, wie zum Beispiel Dehnungsmessstreifen, Piezoelemente oder elektromagnetische Prinzipien. Solche Kraftsensoren zur Gewichtsmessung sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt.To determine the weight of the melt using the melting ladle, a force sensor can be integrated into the melting ladle. In particular, the melting ladle can be attached to or suspended from the force sensor. The force sensor is designed in particular to determine the weight of the melting ladle with the melt contained therein. Furthermore, the force sensor can be designed to directly determine the weight of the melt if the weight of the empty melting ladle is known. The (gravitational) force and thus weight measurement with a force sensor is based in particular on the deformation or deformation of the sensor when the force is applied. Force sensors can use various technologies, such as strain gauges, piezo elements, or electromagnetic principles. Such force sensors for weight measurement are well known from the prior art.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, das Gewicht der Schmelzkelle nach dem Gießen der Schmelze in die Gussform, mittels der das Gussteil gegossen wird, zu bestimmen. Somit kann sichergestellt werden, dass kein Material der Schmelze in der Schmelzkelle verblieben ist. Zudem ist es bevorzugt, dass das Gewicht der Schmelzkelle von dem Gesamtgewicht der Schmelzkelle mit darin befindlicher Schmelze bei der Bestimmung des Gewichts der Schmelze abgezogen wird.It may further be provided to determine the weight of the melting ladle after the melt has been poured into the mold used to cast the casting. This ensures that no melt material remains in the melting ladle. Furthermore, it is preferred that the weight of the melting ladle be subtracted from the total weight of the melting ladle with the melt contained therein when determining the weight of the melt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Gewicht der Schmelze bestimmt, indem das Gewicht der Gussform, mittels der das Gussteil gegossen wird, insbesondere das Gewicht des Gussofens, mit darin befindlicher Schmelze bestimmt wird. Insbesondere kann die Gussform mit darin befindlicher Schmelze zu diesem Zweck auf einer Wägeplatte angeordnet sein. Insbesondere ist das Gewicht der Gussform bekannt, so dass durch Bestimmung des Gesamtgewichts von Gussform und Schmelze das Gewicht der Schmelze bestimmt werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anordnung ist die Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts der Schmelze eine Wägeplatte. Insbesondere wird so das Gewicht der Schmelze bestimmt, indem die Schmelze in die Gussform gegossen und die Gussform auf der Wägeplatte angeordnet wird oder angeordnet ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Gewichtsbestimmung. Zudem ist eine Wägeplatte unspezifisch für mehrere Zwecke verwendbar und bietet eine geringe Fehleranfälligkeit.According to a further embodiment of the method, the weight of the melt is determined by determining the weight of the casting mold used to cast the casting, in particular the weight of the casting furnace, with the melt contained therein. In particular, the casting mold with the melt contained therein can be arranged on a weighing plate for this purpose. In particular, the weight of the casting mold is known, so that the weight of the melt can be determined by determining the total weight of the casting mold and the melt. According to a further embodiment of the arrangement, the device for determining the weight of the melt is a weighing plate. In particular, the weight of the melt is determined by pouring the melt into the casting mold and placing the casting mold on the weighing plate. This enables simple and cost-effective weight determination. In addition, a weighing plate can be used non-specifically for multiple purposes and offers a low susceptibility to errors.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Gewicht des Gussteils bestimmt, indem das Gussteil auf einer Wägeplatte angeordnet wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anordnung ist die Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts des aus der Schmelze gegossenen Gussteils eine Wägeplatte. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gussteil aus der Gussform gehoben und für eine kurze Zeitspanne auf der Wägeplatte positioniert wird. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Gewichtsbestimmung. Zudem ist eine Wägeplatte unspezifisch für mehrere Zwecke verwendbar und bietet eine geringe Fehleranfälligkeit.According to a further embodiment of the method, the weight of the casting is determined by placing the casting on a weighing plate. According to a further embodiment of the arrangement, the device for determining the weight of the casting cast from the melt is a weighing plate. In particular, it can be provided that the casting is lifted from the mold and positioned on the weighing plate for a short period of time. This enables simple and cost-effective weight determination. Furthermore, a weighing plate can be used non-specifically for multiple purposes and offers a low susceptibility to errors.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Gewicht des Gussteils bestimmt, indem das Gussteil an einer Haltevorrichtung angeordnet, insbesondere aufgehängt, wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anordnung ist die Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts des aus der Schmelze gegossenen Gussteils eine Haltevorrichtung, insbesondere eine Haltevorrichtung mit Kraftsensor. Insbesondere kann es sich bei der Haltevorrichtung um einen Arm, eingerichtet zum Greifen und Halten des Gussteils, insbesondere um einen Roboterarm, handeln. Auf diese Weise kann das Gewicht des Gussteils bestimmt werden, ohne dass ein zusätzlicher Prozessschritt notwendig ist. Denn das Gussteil wird nach dem Gießen in der Regel ohnehin mittels einer Halte- oder Greifvorrichtung aus der Gussform entfernt. Weiterhin ermöglicht dies eine besonders platzsparende Gewichtsbestimmung, da zu diesem Zweck keine zusätzliche Vorrichtung notwendig ist. Die Gewichtsbestimmung mittels Kraftsensor ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.According to a further embodiment of the method, the weight of the casting is determined by arranging, in particular suspending, the casting on a holding device. According to a further embodiment of the arrangement, the device for determining the weight of the casting cast from the melt is a holding device, in particular a holding device with Force sensor. In particular, the holding device can be an arm configured to grip and hold the cast part, in particular a robotic arm. In this way, the weight of the cast part can be determined without the need for an additional process step. This is because the cast part is usually removed from the mold after casting using a holding or gripping device. Furthermore, this enables particularly space-saving weight determination, since no additional device is required for this purpose. Weight determination using a force sensor is well known in the art.

Weitere vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Verbindung mit den Figuren zu entnehmen. Die der Anmeldung beiliegenden Figuren sollen jedoch nur dem Zwecke der Verdeutlichung, nicht aber zur Bestimmung des Schutzbereiches der Erfindung dienen. Die beiliegenden Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung beispielhaft widerspiegeln. Insbesondere sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil der vorliegenden Erfindung erachtet werden.Further advantageous exemplary embodiments of the invention can be found in the following detailed description of some exemplary embodiments of the present invention, particularly in conjunction with the figures. However, the figures appended to the application are intended only for the purpose of clarification and not to determine the scope of the invention. The accompanying drawings are not necessarily to scale and are intended merely to reflect the general concept of the present invention by way of example. In particular, features contained in the figures should in no way be regarded as a necessary part of the present invention.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1
ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Kontrolle eines Gießprozesses,
Fig. 2
ein Beispiel eines Vergleichs des Differenzwerts mit mindestens drei Wertebereichen gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Kontrolle eines Gießprozesses,
Fig. 3a-b
Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts einer Schmelze, und
Fig. 4a-b
Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts des aus der Schmelze gegossenen Gussteils.
In the following, the invention is explained using exemplary embodiments with reference to the drawing.
Fig. 1
an embodiment of a method for controlling a casting process,
Fig. 2
an example of a comparison of the difference value with at least three value ranges according to an embodiment of a method for controlling a casting process,
Fig. 3a-b
Embodiments of a device for determining the weight of a melt, and
Fig. 4a-b
Embodiments of a device for determining the weight of the casting cast from the melt.

In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele werden Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion und gleicher Wirkungsweise mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn die Bauteile und Elemente bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen in ihrer Dimension oder Form Unterschiede aufweisen können.In the following description of the various embodiments according to the invention, components and elements with the same function and the same mode of operation are provided with the same reference numerals, even if the components and elements in the various embodiments may have differences in their dimensions or shape.

Fig. 1 zeigt in einer Darstellung als Flussdiagramm ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Verfahren zur Kontrolle eines Gießprozesses. Es sind Verfahrensschritte S1 bis S4 dargestellt, die in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden. Die Steuereinheit (nicht dargestellt) ist insbesondere eingerichtet, die Schritte S1 bis S4 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise durchzuführen. Im Schritt S1 wird das Gewicht Gs einer Schmelze 4 vor dem Gießen eines Gussteils 8 aus der Schmelze 4 bestimmt. In Schritt S2 wird, nach dem Gießen und dem Entformen des Gussteils 8, das Gewicht GG des Gussteils 8 bestimmt. Aus diesen Werten wird nachfolgend im Schritt S3 durch Vergleich von Gs und GG der Differenzwert DSG ermittelt. Anschließend erfolgt im Schritt S4 ein Vergleich des Differenzwertes DSG mit mindestens einem vorgegebenen Wertebereich Ni. In Abhängigkeit dieses Vergleichs wird der Gießprozess gesteuert. Ist zum Beispiel ein Wertebereich Ni vorgegeben und liegt der Differenzwert DSG außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs (dargestellt durch den mit "nein" bezeichneten Abzweig am Vergleich S4 in Fig. 1), kann der Gießprozess gestoppt werden. Das Symbol "-" steht hier exemplarisch für ein Stoppen des Gießprozesses aufgrund des Ergebnisses des Vergleichs des Differenzwertes DSG mit mindestens einem vorgegebenen Wertebereich Ni. Liegt dagegen der Differenzwert DGS innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs Ni, kann vorgesehen sein, dass der Gießprozess mit dem Gießen des nächsten Gussteils 8 fortgesetzt wird (dargestellt durch den mit "ja" bezeichneten Abzweig am Vergleich S4 in Fig. 1). Das Symbol "+" steht für ein Fortsetzen des Gießprozesses. Diese und weitere mögliche Ergebnisse des Vergleichs des Differenzwertes DSG mit mindestens einem vorgegebenen Wertebereich Ni sind nachfolgend in Bezug auf Fig. 2 detailliert beschrieben. Fig. 1 shows, in a flow chart representation, an embodiment of a method for controlling a casting process. Method steps S1 to S4 are shown, which are carried out in the order shown. The control unit (not shown) is in particular set up to carry out steps S1 to S4 in the manner described below. In step S1, the weight Gs of a melt 4 is determined before a casting 8 is poured from the melt 4. In step S2, after the casting and demolding of the casting 8, the weight G G of the casting 8 is determined. From these values, the difference value D SG is subsequently determined in step S3 by comparing Gs and G G. Subsequently, in step S4, the difference value D SG is compared with at least one predetermined value range N i . The casting process is controlled depending on this comparison. For example, if a value range N i is specified and the difference value D SG is outside the specified value range (represented by the branch marked "no" at comparison S4 in Fig. 1 ), the casting process can be stopped. The symbol "-" here stands for stopping the casting process based on the result of the comparison of the difference value D SG with at least one specified value range N i . If, on the other hand, the difference value D GS lies within the specified value range N i , the casting process can be stopped with the casting of the next casting 8 (represented by the branch marked "yes" at comparison S4 in Fig. 1 ). The symbol "+" indicates a continuation of the casting process. These and other possible results of comparing the difference value D SG with at least one specified value range N i are described below with reference to Fig. 2 described in detail.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Vergleichs des Differenzwerts DSG mit mindestens drei Wertebereichen Ni, hier N0, N+1 und N-1. Jeweils unter den angegebenen Parametern Gs, GG und Ni, hier N0, N+1 und N-1, sind diese graphisch veranschaulicht. Und zwar können die zu bestimmenden Gewichtswerte Gs, GG auch jeweils verstanden werden, als eine Verteilung von Gewichtswerten, deren Streuung die Ergebnisse für die bestimmten Gewichtswerte für eine Vielzahl von Schmelzen 4 bzw. den daraus gegossenen Gussteilen 8 angibt. Die indizierten Bereiche entsprechen dabei Bereichen, die jeweils einen Toleranzbereich für ein Sollgewicht SGS für das Gewicht Gs der Schmelze 4 vor dem Gießen bzw. ein Sollgewicht SGG für das Gewicht GG des Gussteils 8 nach dem Gießen angeben. Die mindestens drei vorgegebenen Wertebereiche Ni sind auf der rechten Seite in Fig. 2 dargestellt und werden gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem ermittelten Differenzwert DGS verglichen. Dieser Vergleich kann auch grafisch veranschaulicht werden durch die Gegenüberstellung der Verteilungen der Gewichtswerte Gs, GG. Dabei ist die Verteilung von GG (gestrichelte Kurve) gegenüber der Kurve, die die Verteilung von Gs darstellt (durchgezogene Linie), geringfügig nach links in Richtung kleinerer Gewichtswerte verschoben, da in der Regel und ohne Kalibrierungsfehler GG kleiner oder maximal gleich groß ist wie Gs. Weiter dargestellt in dem Vergleich der zwei Kurven sind auch die mindestens drei Wertebereiche Ni. Fig. 2 shows an example of a comparison of the difference value D SG with at least three value ranges N i , here N 0 , N +1 and N -1 . These are each graphically illustrated under the specified parameters Gs, G G and N i , here N 0 , N +1 and N -1 . The weight values Gs, G G to be determined can also be understood as a distribution of weight values, the scatter of which indicates the results for the determined weight values for a large number of melts 4 or the castings 8 cast therefrom. The indicated ranges correspond to ranges which each indicate a tolerance range for a target weight S GS for the weight Gs of the melt 4 before casting or a target weight S GG for the weight G G of the casting 8 after casting. The at least three specified value ranges N i are shown on the right-hand side in Fig. 2 and are compared according to one embodiment of the method according to the invention with the determined difference value D GS . This comparison can also be illustrated graphically by comparing the distributions of the weight values Gs, G G . The distribution of G G (dashed curve) is shifted slightly to the left in the direction of smaller weight values compared to the curve which represents the distribution of Gs (solid line), since as a rule and without calibration errors G G is smaller than or at most equal to Gs. Also shown in the comparison of the two curves are at least three value ranges N i .

Im Wertebereich N0, entsprechend dem optimalen Wertebereich und somit einem vorgegebenen Toleranzbereich, ist in diesem Beispiel der Differenzwert DSG annähernd 0 oder etwas größer als 0, das heißt nur wenig Material der Schmelze 4 ist in der Gussform 6 verblieben. In diesem Fall wird der Gießprozess fortgesetzt (Symbol "+"). Im maximalen Wertebereich N+1 liegt der Differenzwert geringfügig über 0, so dass, entsprechend einem erweiterten Toleranzbereichs, noch eine zufriedenstellende Qualität des Gussteils sichergestellt werden kann, da nur ein geringfügiger Teil des Materials der Schmelze in der Gussform 6 verblieben ist (Symbol "(+)"). Wohl aber kann in diesem Fall ein Hinweis auf das Vorliegen des maximalen Wertebereichs ausgegeben werden. Es kann außerdem vorgesehen sein, dass wenn bei aufeinanderfolgenden Gießprozessen der Differenzwert DGS wiederholt im maximalen Wertebereich N+1 liegt, festgelegt wird, dass nach einer gewissen Anzahl an Wiederholungen, der Gießprozess gestoppt wird, beispielsweise um die Gussform 6 zu kontrollieren.In the value range N 0 , corresponding to the optimal value range and thus a specified tolerance range, the difference value D SG in this example is approximately 0 or slightly greater than 0, meaning that only a small amount of melt 4 remains in the casting mold 6. In this case, the casting process continues (symbol "+"). In the maximum value range N +1 , the difference value is slightly above 0, so that, according to an extended tolerance range, a satisfactory quality of the casting can still be ensured because only a small portion of the melt material remains in casting mold 6 (symbol "(+)"). However, in this case, an indication of the presence of the maximum value range can be output. It can also be provided that if, in consecutive casting processes, the difference value D GS repeatedly lies within the maximum value range N +1 , it is specified that the casting process is stopped after a certain number of repetitions, for example, to check casting mold 6.

Im minimalen Wertebereich N-1 liegt der Differenzwert DGS geringfügig unter 0, das Gewicht GG des Gussteils 8 ist aber noch innerhalb des vorgegebenen Sollgewichts SGG, so dass zwar möglich ist, dass geringfügige Kalibrierungsfehler vorliegen, aber noch eine zufriedenstellende Qualität des Gussteils 8 erreicht werden kann. Somit wird der Gießprozess auch in diesem Fall fortgesetzt (Symbol "+"). Liegt der Differenzwert DGS dagegen unterhalb des minimalen Wertebereichs N-1, angegeben durch N-..., ist ein Differenzwert DGS von deutlich unter 0 gegeben, so dass wahrscheinlich ein Kalibrierungsfehler vorliegt. In diesem Fall kann der Gießprozess zwecks einer Neukalibrierung der Anordnung aus Vorrichtungen (siehe auch Fig. 3 und 4) zur Bestimmung von Gs und GG gestoppt werden (Symbol "-").In the minimum value range N -1 , the difference value D GS is slightly below 0, but the weight G G of the casting 8 is still within the specified target weight S GG , so that although minor calibration errors are possible, a satisfactory quality of the casting 8 can still be achieved. Thus, the casting process continues in this case (symbol "+"). If, on the other hand, the difference value D GS is below the minimum value range N -1 , indicated by N -... , a difference value D GS of significantly below 0 is given, so that a calibration error is probably present. In this case, the casting process can be stopped for the purpose of recalibrating the arrangement of fixtures (see also Fig. 3 and 4 ) to determine Gs and G G can be stopped (symbol "-").

In Fig. 3a-b sind schematisch Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung 2, 14 zur Bestimmung des Gewichts Gs einer Schmelze 4 gezeigt.In Fig. 3a-b schematically show embodiments of a device 2, 14 for determining the weight Gs of a melt 4.

In Fig. 3a ist eine Schmelzkelle 2 mit Kraftsensor 12 gezeigt. Die Schmelze 4 befindet sich vor dem Gießen des Gussteils 8 in der Schmelzkelle 2. Die Schmelzkelle 2 dient dazu, das geschmolzene Material, beispielsweise Metall, zu halten, bevor es in die Gussform 6 gegossen wird. Hier ist der Kraftsensor 12 in die Schmelzkelle 2 integriert (schematisch gezeigt), so dass das Gewicht Gs der Schmelze 4 direkt mittels des Kraftsensors 12 und unter Kenntnis des Gesichts der Schmelzkelle 2 bestimmt werden kann. Beispielsweise liegt der Kraftsensor 12 in Form eines Dehnungsmessstreifens vor und wird der Messstreifen in Abhängigkeit von dem Gewicht Gs der Schmelze 4, und dem Gewicht der Schmelzkelle 2 um eine bestimmte Länge gedehnt. Aus dieser Längenänderung kann das Gewicht Gs der Schmelze 4 in der Schmelzkelle 2 bestimmt werden.In Fig. 3a A melting ladle 2 with a force sensor 12 is shown. The melt 4 is located in the melting ladle 2 before the casting of the casting 8. The melting ladle 2 serves to hold the molten material, for example, metal, before it is poured into the casting mold 6. Here, the force sensor 12 is integrated into the melting ladle 2 (shown schematically), so that the weight Gs of the melt 4 can be determined directly using the force sensor 12 and with knowledge of the face of the melting ladle 2. For example, the force sensor 12 is in the form of a strain gauge. and the measuring strip is stretched by a certain length depending on the weight Gs of the melt 4 and the weight of the melting ladle 2. From this change in length, the weight Gs of the melt 4 in the melting ladle 2 can be determined.

In Fig. 3b ist die Bestimmung von Gs gezeigt, indem das Gewicht der Gussform 6 mit darin befindlicher Schmelze 4 bestimmt wird. Bei Kenntnis des Gewichts der Gussform 6 ist so Gs bestimmbar. Hier ist gezeigt, dass die Gussform 6 auf einer Wägeplatte 14 angeordnet ist, mittels der das Gesamtgewicht von Gussform 6 und darin befindlicher Schmelze 4 bestimmt wird.In Fig. 3b The determination of Gs is shown by determining the weight of the casting mold 6 with the melt 4 contained therein. Knowing the weight of the casting mold 6, Gs can be determined. Here, it is shown that the casting mold 6 is arranged on a weighing plate 14, by means of which the total weight of the casting mold 6 and the melt 4 contained therein is determined.

Schließlich sind in Fig. 4a-b schematisch Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung 12, 14 zur Bestimmung des Gewichts GG des aus der Schmelze 4 gegossenen Gussteils 8 dargestellt.Finally, in Fig. 4a-b schematically illustrates embodiments of a device 12, 14 for determining the weight G G of the casting 8 cast from the melt 4.

In Fig. 4a ist zunächst gezeigt, dass das gegossene Gussteil 8, nach dem Abkühlen, Erstarren und Entformen, auf einer Wägeplatte 14 angeordnet wird. Das Gussteil 8 ist hier dargestellt als Motorblock eines Fahrzeugs. Mittels der Wägeplatte 14 kann so direkt das Gewicht GG des gegossenen Gussteils 8 bestimmt werden. Das Gussteil 8 kann zu diesem Zweck von einer Hebe- und Haltevorrichtung, beispielsweise einem Roboterarm, von der Gussform 6 entnommen und auf der Wägeplatte 14 positioniert werden.In Fig. 4a First, it is shown that the cast part 8, after cooling, solidifying, and demolding, is placed on a weighing plate 14. The cast part 8 is depicted here as the engine block of a vehicle. Using the weighing plate 14, the weight G G of the cast part 8 can be directly determined. For this purpose, the cast part 8 can be removed from the casting mold 6 by a lifting and holding device, for example, a robot arm, and positioned on the weighing plate 14.

Fig. 4b zeigt die Bestimmung von GG indem das Gussteil 8 an einer Haltevorrichtung 10 angeordnet, insbesondere aufgehängt, wird. Die Haltevorrichtung 10 kann insbesondere ein Arm, eingerichtet zum Halten und Greifen des Gussteils 8, insbesondere ein Roboterarm, mit Kraftsensor 12 sein. Die Aufhängung erfolgt mittels des Kraftsensors 12, sodass mittels der Haltevorrichtung 10, die beispielsweise dem Transport des Gussteils 8 zu einem weiteren Verarbeitungsschritt dient, auch direkt das Gewicht GG des Gussteils 8 bestimmt werden kann. Der Kraftsensor 12 kann analog wie der Kraftsensor 12 in Fig. 3a funktionieren. Fig. 4b shows the determination of G G by arranging, in particular suspending, the cast part 8 on a holding device 10. The holding device 10 can in particular be an arm configured to hold and grip the cast part 8, in particular a robot arm, with a force sensor 12. The suspension is effected by means of the force sensor 12, so that the weight G G of the cast part 8 can also be directly determined by means of the holding device 10, which, for example, serves to transport the cast part 8 to a further processing step. The force sensor 12 can be analogous to the force sensor 12 in Fig. 3a function.

Die in dieser Spezifikation beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen/Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen sowohl einzeln als auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Ausführungsform umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegenteilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion des Ausführungsbeispiels unerlässlich oder wesentlich ist. Die Abfolge der in dieser Spezifikation geschilderten Verfahrensschritte in den einzelnen Ablaufdiagrammen ist nicht zwingend, alternative Abfolgen der Verfahrensschritte sind denkbar. Die Verfahrensschritte können auf verschiedene Art und Weise implementiert werden, so ist eine Implementierung in Software (durch Programmanweisungen), Hardware oder eine Kombination von beidem zur Implementierung der Verfahrensschritte denkbar.The exemplary embodiments of the present invention described in this specification are to be understood as disclosed both individually and in all combinations with one another. In particular, the description of a feature encompassed by an embodiment should not be understood in this case - unless explicitly stated otherwise - in such a way that the feature is essential or essential for the function of the embodiment. The sequence of the method steps described in this specification in the individual flow diagrams is not mandatory; alternative sequences of the method steps are conceivable. The method steps can be implemented in various ways; for example, an implementation in software (by program instructions), hardware or a combination of both is conceivable for implementing the method steps.

In den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Unter die Formulierung "zumindest teilweise" fallen sowohl der Fall "teilweise" als auch der Fall "vollständig". Die Formulierung "und/oder" soll dahingehend verstanden werden, dass sowohl die Alternative als auch die Kombination offenbart sein soll, also "A und/oder B" bedeutet "(A) oder (B) oder (A und B)". Eine Mehrzahl von Einheiten, Personen oder dergleichen bedeutet im Zusammenhang dieser Spezifikation mehrere Einheiten, Personen oder dergleichen. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Patentansprüchen genannten Einheiten bzw. Einrichtungen ausführen. In den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte anzusehen.Terms used in the claims such as "comprise," "have," "include," "contain," and the like do not exclude further elements or steps. The phrase "at least partially" encompasses both "partially" and "completely." The phrase "and/or" is intended to indicate that both the alternative and the combination are disclosed; thus, "A and/or B" means "(A) or (B) or (A and B)." A plurality of units, persons, or the like, in the context of this specification, means multiple units, persons, or the like. The use of the indefinite article does not exclude a plurality. A single device may perform the functions of multiple units or devices recited in the claims. Reference numerals indicated in the claims are not to be construed as limitations on the means and steps employed.

Claims (15)

Verfahren zur Kontrolle eines Gießprozesses, - bei dem das Gewicht (Gs) einer Schmelze (4) vor dem Gießen eines Gussteils (8) aus der Schmelze (4) bestimmt wird, - bei dem nach dem Gießen und dem Entformen des Gussteils (8) das Gewicht (GG) des Gussteils (8) bestimmt wird, - bei dem aus dem Gewicht (Gs) der Schmelze (4) vor dem Gießen und dem Gewicht (GG) des Gussteils (8) nach dem Gießen ein Differenzwert (Dsc) ermittelt wird, - bei dem mindestens ein Wertebereich (Ni) vorgegeben wird, und - bei dem der Differenzwert (Dsc) mit dem mindestens einen Wertebereich (Ni) verglichen und der Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs gesteuert wird. Method for controlling a casting process, - in which the weight (Gs) of a melt (4) is determined before pouring a casting (8) from the melt (4), - in which, after casting and demoulding of the casting (8), the weight (G G ) of the casting (8) is determined, - in which a difference value (Dsc) is determined from the weight (Gs) of the melt (4) before casting and the weight (G G ) of the casting (8) after casting, - in which at least one value range (N i ) is specified, and - in which the difference value (Dsc) is compared with at least one value range (N i ) and the casting process is controlled depending on the comparison. Verfahren nach Anspruch 1, - bei dem mindestens drei Wertebereiche (N0, N+1, N-1) vorgegeben werden, und - bei dem der Differenzwert (Dsc) mit den mindestens drei Wertebereichen (N0, N+1, N-1) verglichen wird und der Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs gesteuert wird. Method according to claim 1, - in which at least three value ranges (N 0 , N +1 , N -1 ) are specified, and - in which the difference value (Dsc) is compared with at least three value ranges (N 0 , N +1 , N -1 ) and the casting process is controlled depending on the comparison. Verfahren nach Anspruch 2, - bei dem als mindestens drei Wertebereiche (N0, N+1, N-1) zumindest ein maximaler Wertebereich (N+1), ein optimaler Wertebereich (N0) und ein minimaler Wertebereich (N-1) vorgegeben werden, wobei der maximale Wertebereich (N+1) über dem optimalen Wertebereich (N0) und dem minimalen Wertebereich (N-1) liegt und wobei der minimale Wertebereich (N-1) unter dem optimalen Wertebereich (N0) und dem maximalen Wertebereich (N+1) liegt, - bei dem, wenn der Differenzwert (Dsc) oberhalb des maximalen Wertebereichs (N+1) liegt, der Gießprozess gestoppt wird, und/oder - bei dem, wenn der Differenzwert (Dsc) unterhalb des minimalen Wertebereichs (N-1) liegt, ein Hinweis auf einen Kalibrierungsfehler ausgegeben wird. Method according to claim 2, - in which at least one maximum value range (N +1 ), one optimal value range (N 0 ) and one minimum value range (N -1 ) are specified as at least three value ranges (N 0 , N +1 , N -1 ) , wherein the maximum value range (N +1 ) is above the optimal value range (N 0 ) and the minimum value range (N -1 ) and wherein the minimum value range (N -1 ) is below the optimal value range (N 0 ) and the maximum value range (N +1 ), - in which, if the difference value (Dsc) is above the maximum value range (N +1 ), the casting process is stopped, and/or - where, if the difference value (Dsc) is below the minimum value range (N -1 ), an indication of a calibration error is issued. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - bei dem, wenn der Differenzwert (Dsc) innerhalb des maximalen Wertebereichs (N+1) liegt, ein Hinweis ausgegeben wird. Method according to one of claims 1 to 3, - where, if the difference value (Dsc) is within the maximum value range (N + 1 ), a warning is issued. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, - bei dem das Gussteil (8) nach dem Bestimmen des Gewichts (Gs) der Schmelze (4) gegossen wird, indem die Schmelze (4) in eine Gussform (6) gegossen und zum Abkühlen und Erstarren ruhen gelassen wird. Method according to one of claims 1 to 4, - in which the casting (8) is cast after determining the weight (Gs) of the melt (4) by pouring the melt (4) into a casting mould (6) and allowing it to rest for cooling and solidification. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, - bei dem das Gewicht (Gs) der Schmelze (4) bestimmt wird, indem das Gewicht einer Schmelzkelle (2) mit darin befindlicher Schmelze (4) bestimmt wird. Method according to one of claims 1 to 5, - in which the weight (Gs) of the melt (4) is determined by determining the weight of a melting ladle (2) with the melt (4) therein. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - bei dem das Gewicht (Gs) der Schmelze (4) bestimmt wird, indem das Gewicht der Gussform (6), mittels der das Gussteil (8) gegossen wird, insbesondere das Gewicht des Gussofens, mit darin befindlicher Schmelze (4) bestimmt wird. Method according to one of claims 1 to 6, - in which the weight (Gs) of the melt (4) is determined by determining the weight of the casting mould (6) by means of which the casting (8) is cast, in particular the weight of the casting furnace with the melt (4) therein. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, - bei dem das Gewicht (GG) des Gussteils (8) bestimmt wird, indem das Gussteil (8) auf einer Wägeplatte (14) angeordnet wird. Method according to one of claims 1 to 7, - in which the weight (G G ) of the casting (8) is determined by placing the casting (8) on a weighing plate (14). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, - bei dem das Gewicht (GG) des Gussteils (8) bestimmt wird, indem das Gussteil (8) an einer Haltevorrichtung (10) angeordnet, insbesondere aufgehängt, wird. Method according to one of claims 1 to 8, - in which the weight (G G ) of the casting (8) is determined by arranging, in particular suspending, the casting (8) on a holding device (10). Anordnung zur Kontrolle eines Gießprozesses, - mit einer Vorrichtung (2, 14) zur Bestimmung des Gewichts (Gs) einer Schmelze (4), und - mit einer Vorrichtung (10, 14) zur Bestimmung des Gewichts (GG) des aus der Schmelze (4) gegossenen Gussteils (8), dadurch gekennzeichnet, - dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, aus dem Gewicht (Gs) der Schmelze (4) vor dem Gießen und dem Gewicht (GG) des aus der Schmelze (4) gegossenen Gussteils (8) einen Differenzwert (DGS) zu ermitteln, und - dass die Steuereinrichtung weiter dazu eingerichtet ist, den Differenzwert (DGS) mit mindestens einem vorgegebenen Wertebereich (Ni) zu vergleichen und den Gießprozess in Abhängigkeit des Vergleichs zu steuern. Arrangement for controlling a casting process, - with a device (2, 14) for determining the weight (Gs) of a melt (4), and - with a device (10, 14) for determining the weight (G G ) of the casting (8) cast from the melt (4), characterized by - that a control device is provided which is designed to determine a difference value (D GS ) from the weight (Gs) of the melt (4) before casting and the weight (G G ) of the casting (8) cast from the melt (4), and - that the control device is further configured to compare the difference value (D GS ) with at least one predetermined value range (Ni) and to control the casting process depending on the comparison. Anordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Vorrichtung (2) zur Bestimmung des Gewichts (Gs) der Schmelze eine Schmelzkelle (2) mit Kraftsensor (12) ist. Arrangement according to claim 10,
characterized by - that the device (2) for determining the weight (Gs) of the melt is a melting ladle (2) with a force sensor (12). Anordnung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Vorrichtung (14) zur Bestimmung des Gewichts (Gs) der Schmelze (4) eine Wägeplatte (14) ist. Arrangement according to claim 10 or 11,
characterized by - that the device (14) for determining the weight (Gs) of the melt (4) is a weighing plate (14). Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Vorrichtung (10) zur Bestimmung des Gewichts (GG) des aus der Schmelze (4) gegossenen Gussteils (8) eine Haltevorrichtung (10) ist. Arrangement according to one of claims 10 to 12,
characterized by - that the device (10) for determining the weight (G G ) of the casting (8) cast from the melt (4) is a holding device (10). Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Vorrichtung (14) zur Bestimmung des Gewichts (GG) des aus der Schmelze (4) gegossenen Gussteils (8) eine Wägeplatte (14) ist. Arrangement according to one of claims 10 to 13,
characterized by - that the device (14) for determining the weight (G G ) of the casting (8) cast from the melt (4) is a weighing plate (14). Verwendung der Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14 in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Use of the arrangement according to one of claims 10 to 14 in a method according to one of claims 1 to 9.
EP24153091.4A 2024-01-22 2024-01-22 Method and arrangement for controlling a casting process Pending EP4588591A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP24153091.4A EP4588591A1 (en) 2024-01-22 2024-01-22 Method and arrangement for controlling a casting process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP24153091.4A EP4588591A1 (en) 2024-01-22 2024-01-22 Method and arrangement for controlling a casting process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4588591A1 true EP4588591A1 (en) 2025-07-23

Family

ID=89663388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24153091.4A Pending EP4588591A1 (en) 2024-01-22 2024-01-22 Method and arrangement for controlling a casting process

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4588591A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4084631A (en) * 1974-06-27 1978-04-18 Alfelder Machinen-Und Modellfabrik Kunkel, Wagner & Co. Kg Method and device for controlling a casting machine
WO2002018072A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Showa Denko K.K. Metal-casting method and apparatus, casting system and cast-forging system
US20230062786A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-02 Sintokogio, Ltd. Casting facility control system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4084631A (en) * 1974-06-27 1978-04-18 Alfelder Machinen-Und Modellfabrik Kunkel, Wagner & Co. Kg Method and device for controlling a casting machine
WO2002018072A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Showa Denko K.K. Metal-casting method and apparatus, casting system and cast-forging system
US20230062786A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-02 Sintokogio, Ltd. Casting facility control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69410202T2 (en) Method and device for thixotropic die casting of high-strength workpieces
DE102007011253B4 (en) Production of castings by direct mold filling
DE69127065T2 (en) METHOD FOR DETERMINING THE MAINTENANCE TIME OF AN INJECTION MOLDING MACHINE
DE69318467T2 (en) Method and device for back pressure casting
EP1929146B8 (en) Method for producing a piston for an internal combustion engine and the thus produced piston
DE69308263T2 (en) Estimation of the metal temperature from the wear of the dip tube due to immersion in molten metal
EP3126077B1 (en) Processing system for processing a cast raw casting and method for producing a cast component
DE4092542C2 (en) Process for producing a series of casting molds or molded parts and device for carrying out the process
EP4588591A1 (en) Method and arrangement for controlling a casting process
EP1100640A1 (en) Casting system for thixoforms
EP1072340B1 (en) Method of process control of injection molding or semiliquid die casting of metals
DE69816097T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR MOLDING OBJECTS
DE102007031654A1 (en) Method for manufacturing die-cast components, particularly of components made of aluminum or magnesium materials, involves performing quality test of cast component after casting
DE102014100557A1 (en) Casting device for producing a lightweight component from a plate, which is at least partially molded with a light metal reinforcing structure, comprises a continuous mold
DE102010011529A1 (en) Producing cast components such as automobile chassis part, comprises inserting lightweight core in mold cavity, closing the mold cavity by joining the mold halves, and introducing fixing rod by fixing riser for supporting lightweight core
EP1105237B1 (en) Method for process monitoring during die casting or thixoforming of metals
DE10304099A1 (en) Test mold, for casting samples, has structured hollows to test the molten metal for a variety of parameters to set casting production, linked by a flow path to a common feeder sprue
DE102018128039A1 (en) Casting device, use of such a device and method of casting
EP2596882A1 (en) Improved test method for cast pieces
DE60212877T2 (en) DEVICE FOR PRODUCING METAL CASTING PARTS
CH620624A5 (en)
DE102018202951B4 (en) Planning method for producing a structured component and method for producing a structured component
DE102019201249B4 (en) Method for setting an initial condition for forming process conditions
EP2460605B1 (en) Method for producing a series of cast components and device for producing a cast component
EP4474079A1 (en) Casting machine and method for casting

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250523

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR