鑄造廠中模具的熱成像檢查制造技術

本發明專利技術提供一種檢查方法，包括將熔融金屬進料入模具(3)，在預定的冷卻時間后從模具中取出由凝固的熔融金屬形成的機械件(2)；以及獲取模具(3)的內表面(7)的至少一個真實熱成像圖像(A，X)。為了檢查制造的機械件的質量，將真實熱成像圖像和/或相關參數的至少一部分與屬于預定可接受范圍的圖像和/或相關參數進行比較。如果真實熱成像圖像和/或相關參數不對應于屬于預定可接受范圍的所述圖像和/或相關參數，則檢查到機械件中存在可能的異常。差分熱成像圖像(C，Z)其點的值等于真實熱成像圖像的點值與參考熱成像圖像(A，X，B，Y)的對應點值之間的差值，其被確定并用于檢查制造過程的至少一部分。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】鑄造廠中模具的熱成像檢查
本專利技術涉及一種用于檢查鑄造廠中使用模具制成的機械件的檢查方法和檢查系統。本專利技術還涉及一種用于檢查在鑄造廠中使用模具的制造過程的檢查方法和檢查系統。
技術介紹
一種用于在鑄造廠或壓鑄機中制造零件的工位，包括至少一個可打開的模具，通過重力或注射將預定量的熔融金屬進料到該模具中。熔融金屬在模具內凝固并形成壓鑄件(即機械件)。正在凝固的熔融金屬與模具內表面之間的熱交換是影響模具內形成的機械件的最終質量的最大因素。通常，溫度控制器嵌入在模具中；它們根據溫度傳感器(通常是熱電偶)測量的溫度進行控制，以嘗試將模具壁的溫度保持在最佳所需值。然而，溫度控制器的動作相對較慢(即需要數十秒才能引起表面溫度的顯著變化)并且無法有效補償由于意外事件(例如在高壓壓鑄的情況下的注射延遲或注射速率降低)或冷卻和潤滑過程中(例如噴油時間過長導致模具內表面冷卻過度，或噴油不均勻導致模具內表面冷卻不均勻)的錯誤導致的表面溫度變化。為了克服上述不便，使用紅外熱成像相機。當模具打開時，他們獲取模具內表面的熱成像圖像。通常，在剛成型的機械件取出后立即獲取模具內表面的熱成像圖像，以及在閉合模具之前(即在潤滑劑已被涂抹之后)立即獲取模具內表面的熱成像圖像。模具內表面的熱成像圖像允許在每個壓鑄過程中監控最感興趣的模具區域的溫度，因此允許確定這些溫度是否或多或少接近所需溫度。通過這種方式，操作員可以合理確定地知道壓鑄過程是否相對穩定，或者是否發生了無法獲得模具內表面最佳溫度條件的事件。當前的解決方案提供最關鍵模具區域的實時溫度值以及由熱成像相機成像的整個區域的熱成像圖像。當一個或多個監控區域的溫度超過或低于預設水平時，檢查系統會提醒操作員出現異常情況，需要進行干預以分析異常情況并相應地調整溫度控制器。換句話說，市場上可以買到熱成像處理系統來確定模具內表面的熱圖。此類熱圖可用于控制模具或潤滑過程的溫度調節。然而，熱成像圖像的大部分分析和處理隨后由處理熱數據的系統執行，以便改變與過程相關的機器設置或為了安排模具和機器部件的預防性維護。已知的熱成像處理系統分析模具內表面的熱成像圖像以獲得匯總參數或值(例如稱為“感興趣區域”的模具內表面的有限部分的最小/最大/平均溫度)，其然后用于調節模具壁的溫度和/或調整影響模具的其他過程(例如在開始新的壓鑄過程之前將潤滑劑噴灑在模具內表面上)。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種檢查方法和檢查系統，用于檢查鑄造廠中使用模具制造的機械件。這種方法和系統允許提高通過壓鑄過程制造的機械件的平均質量，同時易于實施且成本低廉。本專利技術的另一個目的是提供一種檢查方法和檢查系統，用于檢查鑄造廠中使用模具(3)的制造過程。這種方法和系統允許以更有效和更高效的方式檢查通過壓鑄制造的機械件2的制造過程，同時，實施起來容易且便宜。如所附權利要求所要求保護的，本專利技術提供了一種在鑄造廠對模具制造的機械件和制造過程進行檢查的檢查方法和系統。權利要求描述了本專利技術的實施例并且形成了本說明書的組成部分。附圖說明現在參考附圖描述本專利技術，附圖示出了被理解為示例性和非限制性的優選實施例，其中：圖1是鑄造廠或壓鑄機中用于制造機械件的工位的示意圖，其中模具處于閉合配置；圖2是圖2工位的示意圖，其中模具處于打開配置；以及圖3至圖8分別是圖2模具內表面的熱成像圖像的示意圖。具體實施方式圖1以極其示意性的方式示出了用于在鑄造廠中制造機械件2的工位或壓鑄機，該工位或壓鑄機作為一個整體用附圖標記1表示。壓鑄機1(例如HPDC(高壓壓鑄)機器)能夠制造鋁或其他輕合金的機械件2(例如用于內燃機的氣缸蓋或缸體)。壓鑄機1包括可打開的模具3(即可在圖1所示的閉合配置和圖2所示的打開配置之間移動)和適合于向模具3中進料的進料裝置4，以本身已知的方式通過合適的開口(為簡單起見未示出)，將預定量的熔融金屬在模具3內凝固并形成機械件2。在附圖所示的實施例中，模具3包括兩個部件5，其中至少一個可移動以打開和閉合模具3(根據其他未示出的實施例，模具3包括兩個以上的部件)；特別地，兩個部件5中的至少一個連接到適于移動該部件5的致動器(已知類型的，通常是液壓致動器)。換句話說，模具3由至少兩個部件5組成，這兩個部件可以連接在一起(即它們可以相互連接以閉合模具3，如圖1所示)并且可以分開(即它們可以彼此分開以打開模具3，如圖2所示)。根據圖2所示，在模具3的每個部件5中形成空腔6。當模具3處于閉合配置時，模具3的部件5的空腔6限定了具有機械件2的負形狀的腔。進料設備4將熔融金屬進料到空腔6中。每個空腔6由內表面7界定，在使用中，內表面7與由進料設備4進料的熔融金屬接觸。在模具3內部，更具體地，在模具3的每個部件5內部，有加熱器(例如使用燃氣燃燒器)和冷卻器(例如在合適的回路中使用冷卻劑)，它們可調節以使模具3的壁達到并保持在所需溫度。在使用中，模具3最初處于打開配置(如圖2所示)并經受潤滑循環，在該循環期間，圖中未示出的噴嘴在每個空腔6內部并靠著相應的內表面7噴射用于冷卻內表面7的水和脫模劑的混合物，該脫模劑通過抵消機械件2對內表面7的粘附而使機械件2從內表面7的脫離變得容易。當模具3的準備工作完成時，即一旦潤滑周期完成，模具3閉合，即它從打開配置(如圖2所示)移動到閉合配置(如圖1所示)。在模具3閉合之前將型芯(如果有的話-通常是一次性的并且由壓砂制成)插入模具3中。預定量的熔融金屬被進料到閉合模具3中，即當模具3處于圖1所示的閉合配置時；換言之，將熔融金屬倒入模具3中以形成機械件2，也稱為壓鑄件。將熔融金屬進料入模具3后，冷卻預定的冷卻時間(例如20-50秒)，使由熔融金屬形成的機械件2固化到足以從模具3中取出而不會損壞。一旦冷卻時間結束，模具3打開，即從閉合配置(如圖1所示)移動到打開配置(如圖2所示)，然后將新形成的機械件2從模具3中取出。因此，循環再次開始以制造隨后的機械件2并且進行新的潤滑循環。如圖1和圖2所示，壓鑄機1包括具有處理單元9的檢查系統8，該處理單元9監督整個壓鑄機1的操作并且優選地(但不是必須地)連接到嵌入(插入)在模具3的壁中的多個溫度傳感器(例如熱電偶)。溫度傳感器實時測量模具3壁內的溫度，更具體地說，靠近直接接觸熔融金屬的內表面7的溫度，并且溫度傳感器提供的測量值被檢查系統8用于控制加熱器(使用例如燃氣燃燒器)或冷卻器(使用例如冷卻劑)以將模具3的壁的溫度保持在預定范圍內。檢查系統8包括一對熱成像相機10(或熱像儀)，它們是對紅外輻射敏感的特定相機，因此能夠獲得熱成像圖像或熱成像相片；熱成像相機10可以是定焦相機(通常在模具3的尺寸變化不大時使用)或自動對焦相機(通常在壓鑄機1中可以安裝尺寸非常不同的模具3時使用)。當模具3打開時(如圖2所示)，熱成像相機10朝向模具3的兩個部件5(或者更確切地說，相應的空腔6)的內表面7定向。更具體地，當模具3打開時(如圖2所示)，每個熱成像相機1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種鑄造廠中使用模具(3)制作的機械件(2)的檢查方法，所述檢查方法包括以下順序不限的步驟：/n將熔融金屬進料入模具(3)；/n在預定的冷卻時間后，從所述模具(3)中取出由凝固的熔融金屬形成的機械件(2)；以及/n獲取所述模具(3)的內表面(7)的至少一張真實熱成像圖像(A，X)；/n所述檢查方法的特征在于它進一步包括如下步驟：/n將所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數的至少一部分與屬于預定可接受范圍的圖像和/或相關參數進行比較；以及/n如果所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數不對應于屬于預定可接受范圍的所述圖像和/或相關參數，則確定所述機械件(2)中可能存在異常。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20181218 IT 102018000020014;20181218 IT 10201800001.一種鑄造廠中使用模具(3)制作的機械件(2)的檢查方法，所述檢查方法包括以下順序不限的步驟：
將熔融金屬進料入模具(3)；
在預定的冷卻時間后，從所述模具(3)中取出由凝固的熔融金屬形成的機械件(2)；以及
獲取所述模具(3)的內表面(7)的至少一張真實熱成像圖像(A，X)；
所述檢查方法的特征在于它進一步包括如下步驟：
將所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數的至少一部分與屬于預定可接受范圍的圖像和/或相關參數進行比較；以及
如果所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數不對應于屬于預定可接受范圍的所述圖像和/或相關參數，則確定所述機械件(2)中可能存在異常。


2.根據權利要求1所述的檢查方法，進一步包括將所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數和/或所述可能的異常存儲在所述機械件(2)的生產報告中的步驟。


3.根據權利要求1或2所述的檢查方法，其中，所述模具(3)包括至少兩個可以相互連接和分離的部件(5)，所述方法進一步包括如下步驟：
閉合所述模具(3)使其呈現閉合配置，其中將所述熔融金屬倒入所述模具(3)中，以及
打開所述模具(3)使其呈現打開配置，其中所述機械件(2)從所述模具(3)中取出。


4.根據權利要求3所述的檢查方法，其中，在閉合所述模具(3)之前立即獲取所述至少一個真實熱成像圖像(A，X)。


5.根據權利要求3或4所述的檢查方法，其中，在打開所述模具(3)之后立即獲取所述至少一個真實熱成像圖像(A，X)。


6.根據前述權利要求中任一項所述的檢查方法，進一步包括如果所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數與屬于可接受范圍的圖像和/或相關參數之間的差異大于至少一個閾值，則丟棄所述機械件(2)的步驟。


7.根據前述權利要求中任一項所述的檢查方法，進一步包括如果所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數不對應于屬于可接受范圍的圖像和/或相關參數，則要求對所述機械件(2)進行進一步質量控制的步驟。


8.根據前述權利要求中任一項所述的檢查方法，其中，為了將所述真實熱成像圖像(A，X)和/或相關參數與屬于可接受范圍的圖像和/或相關參數進行比較，將所述真實熱成像圖像(A，X)與相應的參考熱成像圖像(B，Y)進行比較，在至少一個感興趣的區域(R1-R3)中進行逐點比較。


9.根據權利要求8所述的檢查方法，其中，所述可接受范圍定義了所述真實熱成像圖像(A，X)和所述參考熱成像圖像(B，Y)之間的最大可接受差異。


10.根據權利要求8或9所述的檢查方法，其中，通過確定差分熱成像圖像(C，Z)，將所述真實熱成像圖像(A，X)與所述參考熱成像圖像(B，Y)進行比較，所述差分熱成像圖像(C，Z)點的值等于所述真實熱成像圖像(A，X)的點值與所述參考熱成像圖像(B，Y)對應點的值之差。


11.根據權利要求8、9或10中任一項所述的檢查方法，其中，所述參考熱成像圖像(B，Y)是通過模擬機械件的制造過程獲得的。


12.根據權利要求8、9或10中任一項所述的檢查方法，其中，所述參考熱成像圖像(B，Y)是通過獲取制造過程的真實熱成像圖像獲得的，所述制造過程被證明能夠制造基本上沒有缺陷的機械件(2)。


13.根據前述權利要求中任一項所述的檢查方法，包括以下步驟：
在將所述熔融金屬進料入所述模具(3)以形成所述機械件(2)之前立即獲取第一真實熱成像圖像(A)；
在從所述模具(3)中取出所述機械件(2)后立即獲取第二真實熱成像圖像(X)；
驗證所述第一真實熱成像圖像(A)的至少一部分和/或相關參數是否對應于屬于第一可接受范圍的圖像和/或相關參數和/或所述第二真實熱成像圖像(X)的至少一部分和/或相關參數是否對應于屬于第二可接受范圍的圖像和/或相關參數，以及
根據上一步的驗證結果，確定所述機械件(2)中可能異常的存在。


14.根據權利要求13所述的檢查方法，進一步包括在獲取所述第二熱成像圖像(X)之后對所述模具(3)的內表面(7)進行冷卻或加熱熱處理的步驟。


15.一種用于檢查鑄造廠中使用模具(3)制成的機械件(2)的檢查系統(8)，
其中所述模具(3)包括至少兩個可以相互連接和分離的部件(5)，并具有內表面(7)；
其中，當所述模具處于閉合配置時，提供進料設備(4)用于將熔融金屬進料到...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·貝魯科，D·蘭佐尼，
申請(專利權)人：馬波斯SPA公司，
類型：發明
國別省市：意大利;IT