Das Giessen von Werkstücken aus Guss erfolgt, wenn grosse Stückzahlen hergestellt werden müssen, heute meist mit teilweise automatisierten oder voll automatisierten Giessrobotern. Um eine möglichst genau bestimmte Menge an flüssiger Schmelze in die Giessform einfliessen lassen zu können, sind bereits verschiedene Wägevorrichtungen bekannt, mit denen während des Giessens die ausgegossene Menge über die Gewichtsdifferenz der Giesspfanne vor und nach dem Giessen bestimmt wird. Je nach Art der Aufhängung der schwenkbaren Giesspfanne werden Messzellen zu Ermittlung des gegenwärtigen Gewichts unterhalb der Giessmaschine angeordnet und messen damit nicht nur das Gewicht der Schmelze und der Giesspfanne, sondern auch der übrigen Elemente des Giessroboters. Solche Vorrichtungen haben den Nachteil, dass das Gewicht der zu messenden Menge an Schmelze, die in eine Giessform einfliesst, im Verhältnis zum Gewicht der gesamten Maschine sehr klein ist und daher entsprechend grosse Messfehler entstehen können.

In der DE 4028918 Al wird eine Wägezelle vorgeschlagen, die zwischen der Giesspfanne und der Schwenkvorrichtung am Schwenkroboter eingesetzt ist. Diese Wiegevorrichtung dient dazu, eine Gewichtsdifferenzmessung zwischen der leeren und der mit Schmelze gefüllten Giesspfanne vorzunehmen, um mit diesem Parameter den Giessprozess festzulegen. Eine Angabe über die technische Ausführung der Messvorrichtung-mit Ausnahme des Messortes-ist in diesem Stand der Technik nicht offenbart.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Giessroboters mit einer Gewichtsmessvorrichtung, mit der kontinuierlich die ausgegebene flüssige Schmelze, die zur Giessform fliesst, exakt gemessen werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Giessroboter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Durch die erfindungsgemässe Anordnung der mindestens einen Wägezelle und mindestens einem mit der Wägezelle verbundenen Bewegungssensor gelingt es, die der Giessform zugeführte flüssige Schmelze in engen Toleranzen zu messen und damit der Giessform im wesentlichen exakt die benötigte Menge Schmelze zuzuführen.

Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Seitenansicht eines Giessroboters mit horizontal liegender, d. h. in Ausgangsstellung befindlicher Giesspfanne, Figur 2 eine Aufsicht auf den Giessroboter, Figur 3 eine perspektivische Aufsicht auf die Tragplatte aus Richtung Pfeil S (Giesspfanne nicht angehängt), Figur 4 eine mögliche Ausführungsform einer Wägezelle von vorne, Figur 5 eine Ansicht der Wägezelle in Fig. 4 aus Richtung P, Figur 6 eine vergrösserte Darstellung der Tragplatte (Ansicht von oben) und Figur 7 eine vergrösserte Darstellung der Tragplatte (Ansicht von der Seite).

In Figur 1 ist eine Giessmaschine, kurz Giessroboter 1 genannt, teilweise durch eine aufgehängte Giesspfanne 3 verdeckt, dargestellt. Der Giessroboter 1 ist auf ersten Schienen 5 in Y-Richtung, d. h. entlang einer Reihe von Giessformen 7 verfahrbar. Er ist weiter auf zweiten Schienen 9 in X-Richtung, d. h. in Richtung auf die Giessformen 7 hin und von diesen weg verfahrbar. Die Giesspfanne 3 ist an einem Turm 11 am Giessroboter 1 vertikal, d. h. in Z-Richtung verfahrbar und zudem auf einer in der Y-Z Ebene liegenden definierbaren Bahn schwenkbar. Die Schwenkbewegung der Giesspfanne 3 kann beispielsweise gemäss den Merkmalen der WO 99/00205 erfolgen. Dabei wird die Schnauze 13 der Giesspfanne 3 derart über die Einlauftrichter 15 an der Giessform 7 geführt, dass die flüssige Metallschmelze, die aus der Giesspfanne 3 austritt, im wesentlichen stets koaxial in die Eingussöffnung einfliessen kann. Das Verfahren zum Schwenken der Giesspfanne 5 ist nicht Teil dieser Erfindung ; es stellt nur einen möglichen vorteilhaften Weg zum optimalen Giessen von Gussstücken dar.

Die Giesspfanne 3 ist seitlich mittels Rastmitteln 17 mit einer Aufnahmeplatte 19 mit dem Turm 11 lösbar verbunden.

Zwischen der Aufnahmeplatte 19 und einer Halteplatte 21 am Turm 11, die ähnlich geformt sein kann wie die Aufnahmeplatte 19, ist mindestens eine Wägezelle 23 bekannter Bauart eingesetzt. Die Messung des Gewichts der Giesspfanne 3 und der Schmelze kann beispielsweise mit einer Tauchspule oder an einer zwischen der Last-23'und der Einspannseite 23"der Messzelle 23 eingespannten Saite, deren Schwingungszahl in Abhängigkeit der Last veränderbar ist, erfolgen. Solche Messzellen 23 werden auch in Waagen eingesetzt und sind aus dem Stand der Technik bekannt. Selbstverständlich sind auch andere Messmittel wie Messdosen einsetzbar, sofern diese eine genügende Auflösung aufweisen.

Eine Messzelle 23 mit einer zwischen Last-23'und Einspannseite 23"eingespannter Saite (Saite nicht sichtbar) ist schematisch in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Die Messzelle 23 ist mit geeigneten Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben, lastseitig mit der Aufnahmeplatte 19 und einspannseitig mit der Halteplatte 21 verbunden. In der Grundstellung, d. h. bei horizontal liegender oberer Fläche der Giesspfanne 3 ist die Lastachse A, d. h. die Achse, in der eine Last optimal auf das Messelement (Saite) eingeleitet wird, geneigt zur Vertikalen V angeordnet (Figur 1). Der Neigungswinkel zwischen den Achsen A und V beträgt x°, z. B. 18°. Bei voller Ausschwenkung der Giesspfanne 3 kurz vor der vollständigen Entleerung der Schmelze liegt die Lastachse A der Messzelle 23 in einem Winkel y° von ca. 35'zur Vertikalen V. Diese Anordnung der Messzelle 23 erlaubt es, eine optimale Messgenauigkeit zu erlangen, unabhängig davon ob die Last optimal in der Lastachse A verläuft oder ob die Last in einem spitzen Winkel dazu verläuft und das Ergebnis entsprechend kompensiert werden muss.

Eine weitere Erhöhung der Messgenauigkeit kann erreicht werden, wenn beispielsweise drei Messzellen, wie in den Figuren 3,6 und 7 dargestellt, um einen fiktiven oder reellen Drehpunkt zwischen der Aufnahmeplatte 19 und der Halteplatte 21 angeordnet sind.

Automatische Giessanlagen mit Giessrobotern 1 erlangen nur eine hohe Effizienz, wenn die einzelnen Bewegungsabläufe, wie das Schwenken der Giesspfanne oder das Verfahren des Giessroboters 1 von Giesspfanne 7 zu Giesspfanne 7 bzw. von Einlauftrichter 15 zu Einlaüftrichter 15 möglichst rasch erfolgen. Dies führt zu zusätzlichen Kräften (Massekräfte), welche auf die Messzellen 23 wirken und das Messergebnis beeinträchtigen können. Erfindungsgemäss werden durch geeignete Sensoren diese zusätzlichen, auf die Messzellen 23 einwirkenden Kräfte erfasst und im Messergebnis berücksichtigt.