專利名稱：半凝固金屬的供給方法及供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半凝固金屬的供給方法及供給裝置。
技術(shù)背景以往，公開有如下所述的方法，即，將鋁、鎂或它們的合金等熔融狀 態(tài)的金屬冷卻，制造固液共存狀態(tài)的半凝固金屬(漿料)，并利用該半凝固 金屬制造金屬成形品(例如，參照專利文獻(xiàn)1 )。根據(jù)專利文獻(xiàn)1所示的方法，使用具有形成有開口部的注射筒和在注 射筒內(nèi)部可進(jìn)退地設(shè)置的柱塞的成形裝置。具體地說，首先，將半凝固金 屬從開口部向注射筒供給。接著，利用柱塞擠出供給到注射筒的半凝固金 屬，并注射到與注射筒連接的模具內(nèi)。接下來，冷卻注射到模具內(nèi)的半凝 固金屬，使半凝固金屬凝固。利用上述方法，可制造對應(yīng)模具內(nèi)部形狀的 金屬成形品。專利文獻(xiàn)l:(日本)特許第3211754號公報(bào)但是，上述的半凝固金屬與熔融狀態(tài)的金屬相比，因粘性高，傾向于 維持當(dāng)前形狀的力大。因此，在利用柱塞擠出半凝固金屬時(shí)， 一旦施加擠加應(yīng)力。因此，半凝固金屬被擠壓力及應(yīng)力夾持，產(chǎn)生大的變形，有可能 從注射筒的開口部向外部賊出。其結(jié)果，需要除去濺出的半凝固金屬的工 序，而存在不能使制造工序高效化的課題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可以防止半凝固金屬濺出的半凝固金屬的 供給方法及供給裝置。本發(fā)明的半凝固金屬的供給方法是將半凝固金屬供給到成形裝置的供 給方法，該成形裝置具有形成有開口部的注射筒和在注射筒內(nèi)可進(jìn)退地設(shè) 置的柱塞，其特征在于，具有以下工序在筒狀容器的內(nèi)部從熔融金屬制造所述半凝固金屬的第一工序；將所述容器的前端以規(guī)定角度插入所述注 射筒的開口部，并將收容在所述容器的半凝固金屬供給到所述注射筒內(nèi)部 的第二工序，在所述第二工序，使所述半凝固金屬相比所述開口部向所述 柱塞的行進(jìn)方向側(cè)流出。根據(jù)該發(fā)明，將容器的前端以規(guī)定角度插入注射筒的開口部，經(jīng)由該 容器的前端，使半凝固金屬相比開口部向柱塞的行進(jìn)方向側(cè)流出。因此， 即便使用柱塞擠壓半凝固金屬，也可防止該半凝固金屬從開口部濺出。此時(shí)，優(yōu)選為在所述容器的前端側(cè)設(shè)置槽，在所述第二工序，將所述 槽的前端以規(guī)定角度插入所述開口部，使所述半凝固金屬從該槽的前端流 出。根據(jù)該發(fā)明，因在容器的前端側(cè)設(shè)置槽，并使半凝固金屬從槽的前端 流出，故可提高半凝固金屬的流速，可將半凝固金屬向注射筒的內(nèi)部順暢 地供給。此時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選為將所述槽裝卸自如地設(shè)置在所述容器。在容器的內(nèi)部從熔融金屬制造半凝固金屬時(shí)，需要將熔融金屬投入到 容器中并攪拌。但是，若在容器中設(shè)置槽，則因需要從槽的前端將攪拌棒 插入并攪拌，故難以將熔融金屬攪拌均勻。在此，根據(jù)本發(fā)明，因槽裝卸自如地設(shè)置在容器，故在攪拌熔融金屬 時(shí)槽不會(huì)妨礙攪拌，可將熔融金屬攪拌均勻。本發(fā)明的半凝固金屬的供給裝置是將半凝固金屬供給到成形裝置的供 給裝置，該成形裝置具有形成有開口部的注射筒和在注射筒內(nèi)部可進(jìn)退地 設(shè)置的柱塞，其特征在于，具有收容所述半凝固金屬的筒狀容器、把持 并移動(dòng)所述容器的搬送臂、控制所述搬送臂的控制裝置，所述控制裝置將 所述容器的前端以規(guī)定角度插入所述注射筒的開口部，并使收容在所述容 器的半凝固金屬相比所述開口部向所述柱塞的行進(jìn)方向側(cè)流出。根據(jù)該發(fā)明，具有與上述效果相同的效果。此時(shí)，優(yōu)選為所述搬送臂具有可與所述容器連接的槽，所述控制裝置 將所述槽與所述容器連接，將該槽的前端以規(guī)定角度插入所述開口部，并 使所述半凝固金屬從該槽的前端流出。根據(jù)該發(fā)明，因通過利用搬送臂把持容器，可將槽與容器連接，故具 有與上述效果相同的效果。此時(shí)，所述槽優(yōu)選形成為溝槽狀。根據(jù)該發(fā)明，因?qū)⒉坌纬蔀闇喜蹱睿逝c槽為筒狀的情況相比，空氣 可順暢且容易地流入容器內(nèi)部，可順暢地使半凝固金屬從容器流出。根據(jù)本發(fā)明，將容器的前端以規(guī)定角度插入注射筒的開口部，經(jīng)由該 容器的前端，使半凝固金屬相比開口部向柱塞的行進(jìn)方向側(cè)流出。因此， 即便使用柱塞擠出半凝固金屬，也可防止該半凝固金屬從開口部濺出。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的供給裝置和被供給裝置供給半凝固金屬的成形裝置的立體圖；圖2是設(shè)于所述供給裝置的槽的立體圖；圖3是所述供給裝置具有的坩堝和攪拌機(jī)的立體圖；圖4是用于說明使用所述供給裝置注射成形半凝固金屬的順序的圖；圖5是用于說明使用所述供給裝置注射成形半凝固金屬的順序的圖；圖6是本發(fā)明變形例的坩堝及攪拌機(jī)的立體圖；圖7是本發(fā)明變形例的坩堝及攪拌機(jī)的立體圖。附圖標(biāo)記說明10供給裝置 11、 IIA、 11B 坩堝12、 12A、 12B 攪拌機(jī) 13 搬送臂14控制裝置 30成形裝置31A 開口部 32 柱塞 131 槽具體實(shí)施例下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的供給裝置10和被供給裝置10供給半凝 固金屬的成形裝置30的立體圖。成形裝置30具有圓筒狀的注射筒31、在注射筒31內(nèi)部可進(jìn)退地設(shè) 置的柱塞32。注射筒31與未圖示的模具連接。在該注射筒31的上面形成有開口部31A。若從開口部被供給半凝固金屬，則該成形裝置30使柱塞32前進(jìn)，從 注射筒的前端將半凝固金屬注射到模具內(nèi)。供給裝置IO具有筒狀的坩堝11、把持并移動(dòng)該坩堝11的搬送臂13、 控制搬送臂13的控制裝置14。另外，在圖1中，雖然圖示了圓筒形狀的坩 堝11,但也可為方形的坩堝。若為圓筒形狀，則制作簡單，使用冷鐵(冷 L金)121 (參照圖3)沿坩堝11的內(nèi)壁可容易地?cái)嚢栀A留在坩堝11內(nèi)的 熔融液。搬送臂13是未圖示全貌的多關(guān)節(jié)機(jī)械手的可動(dòng)臂，該多關(guān)節(jié)機(jī)械手是 具有6軸的可動(dòng)軸的機(jī)械手，具有臂137及手136。手136經(jīng)由連桿138相對于臂137以連桿138為中心相對地旋轉(zhuǎn)，另 外以連桿138的基端側(cè)為基點(diǎn)相對地?cái)[動(dòng)。在該手136上設(shè)有上半部分敞 開的槽131。另外，在上述情況下作為一例，示出了 6軸的多關(guān)節(jié)機(jī)械手的例子， -f旦移動(dòng)^/L構(gòu)也可為，具備在正交的3軸，即X軸-Y軸-Z軸移動(dòng)的移動(dòng) 單元，在其前端具備具有所述旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)功能的連桿，在連桿的前端側(cè)具 有手136。圖2是槽131的立體圖。槽131具有溝槽狀的槽本體132、設(shè)于該槽本體132前端的溝槽狀的 前端部134。前端部134的內(nèi)徑比槽本體132的內(nèi)徑小。該槽本體132和前端部134 之間構(gòu)成錐部133。該槽131裝卸自如地安裝到坩堝11，使用手136把持坩堝11,則將槽 131安裝到坩堝11。在坩堝11中收容有半凝固金屬。該半凝固金屬如下制造，即，使用攪 拌機(jī)12從由鋁、鎂或它們的合金等熔融金屬構(gòu)成的熔融液制造。另外，制 造半凝固金屬的制造線所具有的所述坩堝11是具有隔熱性的有底坩堝，供 給成形裝置30的一次注射(、>3 、乂卜)量的熔融金屬。圖3是攪拌機(jī)12的立體圖。攪拌機(jī)12用于冷卻及攪拌坩堝11內(nèi)的熔融液，具有冷卻至預(yù)先設(shè)定 的溫度的冷鐵(冷卻部件)121;旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)冷鐵121的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122;使冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122在水平面上縱橫自如地移動(dòng)、例如在X、 Y軸方 向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)125。即，冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122被移動(dòng)單元或未圖 示的3 ~ 6軸左右的多關(guān)節(jié)機(jī)械手等支承并移動(dòng)，該移動(dòng)單元具有未圖示的 支承部件、具體地說具有正交的支承導(dǎo)軌，并在X、 Y軸方向移動(dòng)。移動(dòng)機(jī) 構(gòu)125是使該冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122水平移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。冷鐵121是四棱柱形狀，從基端向前端具有拔模斜度(抜含勾配)。另 外，冷鐵121的外形可以是3邊以上的多邊形狀、3邊以上的倒角多邊形狀、 橢圓形狀或復(fù)合橢圓形狀，由此，在攪拌熔融金屬時(shí)容易產(chǎn)生旋渦，可提 高攪拌能力，并且，可防止在隔熱性坩堝內(nèi)壁生成結(jié)晶。該冷鐵121由不 會(huì)被熔融液熔融的材質(zhì)構(gòu)成，利用未圖示的溫度控制部控制溫度。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸123及陶資制聯(lián)接器124與冷鐵121的基 端連接，以旋轉(zhuǎn)軸123為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)冷鐵121。陶瓷制聯(lián)接器124設(shè)置成 相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122可將冷鐵121取下。移動(dòng)機(jī)構(gòu)125使冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122在垂直方向移動(dòng)，并且， 在水平的平面上繞圖4中箭頭B方向成漩渦狀地移動(dòng)。即，將貯留在所述 坩堝11內(nèi)的熔融金屬經(jīng)由被冷卻到該熔融金屬的溫度以下的規(guī)定溫度的冷鐵121進(jìn)行冷卻，并且，使所述冷鐵121旋轉(zhuǎn)，將該冷鐵121沿著坩堝11 在水平方向并與坩堝11分開地?cái)嚢枰淮巫⑸淞康娜廴诮饘?。另外，也可使所述冷鐵121在水平方向成旋渦狀地移動(dòng)。由此，能夠盡可能地阻止冷卻 的定向性并可有效地?cái)嚢枞廴诮饘?。若在水平方向成漩渦狀地移動(dòng)，則可 進(jìn)一步盡可能地阻止冷卻的定向性、且可迅速地?cái)嚢枞廴诮饘?。說明使用以上的供給裝置注射成形半凝固金屬的順序。 首先，向坩堝ll供給熔融液，利用攪拌機(jī)12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122，使預(yù) 先設(shè)定溫度的冷鐵121以旋轉(zhuǎn)軸123為中心以較低的速度旋轉(zhuǎn)，并且，利 用移動(dòng)機(jī)構(gòu)125使冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置122向垂直下方移動(dòng)，將冷鐵 121浸入坩堝11內(nèi)的熔融液中。接著，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122提高冷鐵121 的旋轉(zhuǎn)速度，并且，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)125使冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122成凝 渦狀地移動(dòng)。由此，炫融液凈皮冷卻并迅速^皮攪拌。接下來，在預(yù)先設(shè)定的期間，沿坩堝11在水平方向并與坩堝11分開地 進(jìn)行一次注射量的攪拌后，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122使冷鐵121旋轉(zhuǎn)，并且利 用移動(dòng)機(jī)構(gòu)125使冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122向垂直上方移動(dòng)，將冷鐵121從蚶堝11內(nèi)的熔融液中提起。由此，坩堝11內(nèi)的炫融液成為整體上保持一 定溫度的半凝固金屬。接下來，如圖4所示，利用未圖示的多關(guān)節(jié)機(jī)械手等搬送臂13的手136 把持收容有半凝固金屬的坩堝11，將安裝在坩堝11的槽131的前端部134 以規(guī)定角度插入注射筒31的開口部31A,將半凝固金屬供給到注射筒31 內(nèi)。由此，如圖5所示，坩堝11內(nèi)的半凝固金屬從槽131的前端部134， 相比注射筒31內(nèi)的形成有開口部31A的位置，向柱塞32的行進(jìn)方向側(cè)即 圖5中箭頭A方向側(cè)流出。此后，供給到注射筒31內(nèi)的半凝固金屬被柱塞32向圖5中箭頭A方 向擠出，注射到未圖示的模具內(nèi)。另外，從熔融液中提起的冷鐵121首先被浸入未圖示的冷卻層內(nèi)，進(jìn) 行冷卻處理。接著，進(jìn)行吹氣處理，進(jìn)行完除去附著在冷鐵121表面的半 凝固金屬的凝固物的處理之后，在表面涂敷陶瓷材料，利用未圖示的干燥 設(shè)備進(jìn)行干燥處理。由此，可防止冷鐵121的表面與熔融液發(fā)生反應(yīng)，并 且，可容易地除去附著在冷鐵121表面的半凝固金屬的凝固物。根據(jù)本實(shí)施例，具有以下效果。 (1 )利用搬送臂13把持坩堝11，將槽131安裝到坩堝11。另外，將 槽131的前端部134以規(guī)定角度插入注射筒31的開口部31A，從槽131的 前端部134使坩堝11內(nèi)的半凝固金屬，相比注射筒31內(nèi)的形成有開口部 31A的位置向柱塞32的行進(jìn)方向側(cè)流出。因此，即便使用柱塞32擠壓半 凝固金屬，也可防止該半凝固金屬從開口部31A濺出。(2) 因槽131裝卸自如地安裝到坩堝11，使半凝固金屬從槽131的 前端部134流出，故可提高半凝固金屬的流速，可將半凝固金屬向注射筒 31的內(nèi)部順暢地供給。(3) 槽131裝卸自如地安裝到坩堝11，通過使用搬送臂把持容器， 將槽安裝到容器。因此，在利用攪拌機(jī)12攪拌坩堝11內(nèi)的熔融液時(shí)，通 過將槽131從坩堝11拆下，槽131不妨礙攪拌，從而可將熔融液攪拌均勻。 另外，在向坩堝11供給熔融液時(shí)，將槽131從坩堝11拆下，槽131不妨礙 供給，從而可容易地供給熔融液。(4) 因槽131設(shè)為溝槽狀，故與槽131為筒狀的情況相比，在經(jīng)由 槽131將坩堝11內(nèi)的半凝固金屬供給到注射筒31時(shí)，空氣可順暢地流入坩堝11內(nèi)部，故可順暢地使半凝固金屬從坩堝11流出。另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi) 的各種變形、改良都包含在本發(fā)明內(nèi)。在上述實(shí)施例中，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)125使攪拌機(jī)12的冷鐵121及旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)源122成旋渦狀地移動(dòng)，冷卻坩堝11內(nèi)的熔融液并攪拌，但并不限于此。 也可為，例如，如圖6所示，將坩堝11A形成為長方體狀，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu) 125A使攪拌機(jī)12A的冷硬鐵121A、 121B及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122A、 122B沿蚶 堝11A的長度方向(圖6中箭頭C方向)往復(fù)移動(dòng)，冷卻坩堝11內(nèi)的熔融 液并攪拌。即，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122A經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸123A及陶瓷制聯(lián)接器124A與冷鐵 121A的基端連接，以旋轉(zhuǎn)軸123A為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)冷鐵121A。陶覺制聯(lián)接 器124A設(shè)置成相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122A可將冷鐵121A取下。另一方面，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122B經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸123B及陶資制聯(lián)接器124B 與冷鐵121B的基端連接，以旋轉(zhuǎn)軸123B為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)冷鐵121B。陶資 制聯(lián)接器124B設(shè)置成相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122B可將冷鐵121B取下。移動(dòng)機(jī)構(gòu)125A使冷鐵121A、 121B及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122A、 122B在垂直 方向移動(dòng)，并且，使它們在圖6中箭頭C方向往復(fù)移動(dòng)。另夕卜，也可為，如圖7所示，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)125B使攪拌機(jī)12B的冷鐵 121C及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122C在垂直方向(圖7中箭頭D方向)往復(fù)移動(dòng)，冷 卻坩堝11B內(nèi)的熔融液并攪拌。即，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122C經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸123C及陶瓷制聯(lián)接器124C與冷鐵 121C的基端連接，以旋轉(zhuǎn)軸123C為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)冷鐵121C。陶資制聯(lián)接 器124C設(shè)置成相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122C可將冷鐵121C取下。移動(dòng)機(jī)構(gòu)125B使冷鐵121C及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源122C向圖7中箭頭D方向 往復(fù)移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種半凝固金屬的供給方法，將半凝固金屬供給到成形裝置，該成形裝置具有形成有開口部的注射筒和在該注射筒內(nèi)部可進(jìn)退地設(shè)置的柱塞，其特征在于，具有以下工序在筒狀容器的內(nèi)部由熔融金屬制造所述半凝固金屬的第一工序；將所述容器的前端以規(guī)定角度插入所述注射筒的開口部，并將收容在所述容器的半凝固金屬供給到所述注射筒內(nèi)部的第二工序，在所述第二工序，使所述半凝固金屬相比所述開口部向所述柱塞的行進(jìn)方向側(cè)流出。
2. 如權(quán)利要求1所述的半凝固金屬的供給方法，其特征在于，在所述 容器的前端側(cè)設(shè)置槽，在所述第二工序，將所述槽的前端以規(guī)定角度插入 所述開口部，使所述半凝固金屬從該槽的前端流出。
3. 如權(quán)利要求2所述的半凝固金屬的供給方法，其特征在于，所述槽 裝卸自如地設(shè)置于所述容器。
4. 一種半凝固金屬的供給裝置，將半凝固金屬供給到成形裝置，該成 形裝置具有形成有開口部的注射筒和在該注射筒內(nèi)部可進(jìn)退地設(shè)置的柱 塞，其特征在于，具有收容所述半凝固金屬的筒狀容器、把持并移動(dòng)所述容器的搬送 臂、控制所述搬送臂的控制裝置，所述控制裝置將所述容器的前端以規(guī)定角度插入所述注射筒的開口 部，并使收容在所述容器的半凝固金屬相比所述開口部向所述柱塞的行進(jìn) 方向側(cè)流出。
5. 如權(quán)利要求4所述的半凝固金屬的供給裝置，其特征在于，所述搬 送臂具有可與所述容器連接的槽，所述控制裝置將所述槽與所述容器連接， 將該槽的前端以規(guī)定角度插入所述開口部，并使所述半凝固金屬從該槽的 前端乾出。
6. 如權(quán)利要求5所述的半凝固金屬的供給裝置，其特征在于，所述槽 形成為溝槽狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可防止半凝固金屬濺出的半凝固金屬的供給方法及供給裝置。供給裝置將半凝固金屬供給到成形裝置，該成形裝置具有形成有開口部(31A)的注射筒(31)和在注射筒(31)內(nèi)部可進(jìn)退地設(shè)置的柱塞(32)。該供給裝置具有收容半凝固金屬的筒狀的坩堝(11)、把持并移動(dòng)坩堝(11)的搬送臂(13)、控制搬送臂(13)的控制裝置?？刂蒲b置將安裝在坩堝(11)的槽(131)的前端部(134)以規(guī)定角度插入注射筒(31)的開口部(31A)，并使半凝固金屬相比注射筒(31)內(nèi)的形成開口部(31A)的位置向柱塞(32)的行進(jìn)方向側(cè)流出。
文檔編號B22D17/04GK101264510SQ200810083008
公開日2008年9月17日 申請日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者坂井知典, 大和田賢治, 木村毅, 黑木孝一 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社