CN110520229B - 砂模机和生产砂模部件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模制机,其包括模腔,所述模腔具有设置有模型板的至少一个腔端壁(8),所述模型板适于在模具部件中形成模型并且与参考模型块相关联,所述参考模型块与所述模型板的模型成固定关系定位并且适于在模具部件的外表面中形成参考模型。检测系统检测砂模部件的参考模型的模型表面的位置。模型板的横向和/或旋转压实位置可借助于至少一个致动器(91、92、119)调节。所述致动器借助于控制系统以由沿着所述行进路径行进的被压实的砂模部件的参考模型的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生产砂模部件的砂模机,其包括由腔顶壁、腔底壁、两个相对的腔侧壁和两个相对的腔端壁形成的模腔,其中腔壁设置有至少一个填砂口,其中所述腔端壁中的至少一个设置有具有模型的模型板,所述模型板适于在砂模部件中形成模型,其中所述腔端壁中的至少一个能在所述模腔的纵向方向上位移以便压实进给到所述模腔中的砂,其中所述模型板中的至少一个与至少一个参考模型块相关联,所述至少一个参考模型块与所述模型板的模型成固定关系定位并且适于在砂模部件的外表面中形成参考模型,并且其中检测系统邻近被压实的砂模部件的行进路径布置并且适于检测所述砂模部件的参考模型的模型表面的位置。
背景技术
在自动模制机上,经常使用两种不同类型的机器或技术;例如由DISA MATCH(注册商标)水平无箱对型板机使用的对型板技术以及诸如DISAMATIC(注册商标)技术这样的竖直无箱砂模技术。
根据对型板技术,在彼此背离的两侧上具有模制模型的对型板被夹持在两个模腔之间。在同时模制第一砂模半部和第二砂模半部期间,对型板的模型延伸到每个相应的模腔中。延伸穿过壁的形成为狭缝的砂入口布置在每个模腔处。
同时通过每个形成为狭缝的开口将砂吹入每个模腔中。随后,通过相对布置的压板在朝着对型板的方向上同时位移的动作而挤压砂。在挤压之后,模腔运动远离彼此,移除对型板并且最终将模芯安置在模具中。模具随后被关闭并推出腔,并且准备好用于将液态金属浇注到其中以便生产金属铸件。
根据诸如DISAMATIC(注册商标)技术这样的竖直无箱砂模技术,均设置有模型板的第一板和第二板相对地布置在模腔的任一端部处。在模制单个模具部件期间,模型板的模型延伸到模腔的每个相应的端部中。延伸穿过壁的形成为狭缝的砂入口典型地布置在模腔的顶部处。
通过形成为狭缝的开口将砂吹入模腔中。随后,通过第一板和/或第二板的位移,板在朝着彼此的方向上相对地运动并且挤压其间的砂。在从模腔移除之后,将砂模部件邻近先前模制的砂模部件安置在传送器上。由此,两个相邻的砂模部件形成完整的砂模。由这两个砂模部件形成的腔构成用于随后铸造金属产品的腔。
US 4,724,886(Selective Electronic公司)公开了一种用于在模具制造机的操作期间检测配合模具部分的未对准的装置和方法。模具制造机包括用于在模具表面的外部上形成矩形参考标记的装置以及用于通过检测作为两个相邻外部参考标记之间的台阶的任何未对准来检测模具部分的内部模腔的未对准的非接触式距离测量装置。当参考标记进入测量装置的视场时,距离测量装置首先检测测量距离的步进增加。如果在参考标记处于视场内的时间期间,该距离以逐步方式变化的量大于先前建立的阈值容限,则这就表明内部未对准,并且通过系统控制单元上的显示器向操作者发出信号。操作者随后可以选择停止模具部分的推进并且纠正导致未对准的问题,或者操作者可以等待并且通过在停止生产线之前检查几个后续的模具部分的未对准情况来观察未对准是孤立的问题还是持续的问题。然而,根据该方法,距离测量的准确度是有限的,并且只有在测量到大于阈值容限的距离变化时才给出未对准的指示。并未向操作者指示对于未对准程度的量度。此外,尽管该布置可以检测到相邻模具部分的竖直、侧向和旋转方面的相互未对准,但是通过该布置无法检测到其它参数例如相邻模具部分之间的可能间隙的宽度、模具膨胀和模具尺寸。
US 5,697,424(Dansk Industri Syndikat A/S)描述了一种自动操作的模制和铸造厂,其包括用于通过压缩型砂生产模具的模制站、浇注站和提取站。在没有操作者密切关注的情况下,可能会发生当新压实的模具部件从一个或多个模型(通过抵靠一个或多个模型来压缩型砂而形成该模具部件)释放时,一些型砂附着到模型,由此产生在所形成的铸造腔中的凹陷形式的误差。为了检测这样的情况,拍摄一个或多个加工步骤和/或其结果的多个视频摄像头将相对应的图像信息传送到中心控制装置,在所述中心控制装置中将图像信息与“理想的”图像信息(例如先前读入并且以正确进行的加工步骤为基础的图像信息)进行比较。在比较结果的基础上,中心控制装置控制受影响的站,使得能够避免不合需要的操作状态或缺陷铸件。然而,该方法可能无法提供关于相邻模具部分的相互未对准的足够准确的信息例如竖直、侧向和旋转方面的相互未对准以及相邻模具部分之间的可能间隙的宽度。此外,通过该布置不能非常准确地检测模具膨胀和模具尺寸。
JP4190964A公开了一种设置有砂模机的无箱铸造生产线。通过电视摄像头拍摄在砂模生产线中的间歇式传送器上传送的相邻砂模之间的边界区域,并且处理视频信号。由此,确定相邻砂模之间的边界线,并且砂模在进给方向上的长度由进给方向上的两条边界线之间的宽度确定。以该方式,可以基于该砂模长度确定在砂模生产线中的间歇式传送器上的任意砂模的位置。然而,尽管砂模的厚度可以以该方式确定,但是该系统不能检测到例如相邻模具部件的竖直、侧向和旋转方面的相互未对准这样的不准确以及例如相邻模具部件之间的可能间隙的宽度这样的其它参数。
US 4,774,751涉及铸造程序,特别是用光电传感器单元进行的过程中和过程后检查。主要解决的是:检查模具和模芯以确保准确性并且在模具不准确的情况下控制程序以中止浇注;检查模芯生产线上的模芯;检查模型的粘砂情况;在通道中检查成品铸件是否存在外来杂质(extraneous material);原料过多或不足;正确的定位器关系等;以及自动砑光机的控制。公开了一种系统,其针对以下的任一或全部的情况检查连续模具生产线上的模具:模芯是完整的(不是缺件),模芯正确地定位在下模(drag mould)中(对准、高度),模具中的砂尺寸正确并且没有损坏,上模(cope mould)和下模中的销和销孔尺寸正确并且处于良好状态以允许正确配合。在这些实施例的上下文中展示了固定的和可编程地运动的传感器两者。然而,该系统不能检测到与形成完整模具的两个模具部件的相互定位有关的不准确性,例如相邻模具部件的竖直、侧向和旋转方面的相互未对准,以及例如相邻模具部件之间的可能间隙的宽度这样的其它参数。
DE 4202020 A1公开了一种用于在无箱模具制造和传送系统中将铸造系统的底部浇注孔定位在模具的浇道上方的工艺。一旦模具制造和传送操作结束并且模具静止,就检查浇道上方的浇注孔位置并且检测位置误差。定位设备包括:(i)用于确定浇道上方的浇注孔位置的测量系统;(ii)用于相对于传送系统纵向和横向调节铸造系统的定位系统;以及(iii)用于控制定位系统的测量处理系统。测量系统可以具有视频、激光、雷达或超声波摄像机的形式,并且设置有附接的测量变量处理系统。该工艺高效用于在无箱模具中铸造金属制品,原因是其允许无延迟地执行铸造,并且对模具厚度中和传送系统内的公差进行补偿以用于快速和准确的浇注孔定位。
WO 01/72450公开了一种使用对型板技术生产无箱模具的模制机,所述机器包括两个砂箱和相对应的挤压板,其中相关联的安装措施允许挤压板沿着轴向方向进行相对运动。提供倾斜措施提供了将挤压板与能够畸变的模具表面对准的可能性,从而防止所产生的模具部件在从砂箱推出期间倾斜,所述倾斜运动可能导致叠置的模具部件(上模和下模)未对准。
DE 23 48 277 A1公开了一种用于具有测微螺旋调节的对型板模制机的模型承载板。用于铸造模制机的模型载体承载相对的上部和下部模型。为了精细调节上部或下部模型,在载体的侧面处设置测微螺旋。该装置用在对型板模制机中。能够相对于彼此非常准确地调节两个模型。模型可以在两个相互垂直的水平轴上被调节,并且可以借助该布置在水平面中旋转。
DE 31 34 663 A1公开了一种用于准确组装模具部件的方法和设备。为了允许当组装模箱部件时形成的模腔的主动准确对准,在模型的帮助下在砂模中形成定心标记。借助于感测装置感测这些定心标记,所述感测装置致动控制装置以用于调节模箱部件的相对位置。
然而,根据现有技术的砂模制技术,所生产的相邻模具部分的相互未对准和错误取向,例如竖直、侧向和旋转方面的相互未对准,以及相邻模具部分之间的可能间隙的宽度不能被高效地检测并且在砂模中生产的最终金属铸件已经被冷却下来并且从砂模中移除之前来补偿。由于会例如有300个或更多个砂模的叠排位于熔体浇注装置的下游(也就是后方),因此在通过在这样的叠排的端部处检查冷却的铸件而检测到任何不准确性之前可能要耗费较长时间。因此,在此情况下,如果每个模具中只有一个铸件,就必须报废或返工300多个铸件。通常,使用具有若干铸造腔的砂模的模型;这就意味着例如具有四个腔的模型将导致必须报废或返工1200个有缺陷的铸件。
此外,US 2008/135205公开了一种砂模机,其中沿纵向方向运动的侧向挤压头可以包括多个线性传感器,其监测侧向挤压头的竖直和/或侧向位置。该文献还公开了一种可摆动挤压头,所述可摆动挤压头可以包括多个传感器,其允许监测可摆动挤压头的位置,从而实现其在模腔内的准确放置。用于检测未对准的传感器和/或测量装置不是沿着被压实的砂模部件的行进路径定位的,即,不位于砂模部件的叠排中,并且由此不能从模具的实际对准而仅从模型板回环。
发明内容
根据本发明,可以沿着生产线产生模具的未对准,从而引起对于模制机中的模型板的未对准的需要。这样沿着发生浇注和凝固的生产线固定完美的模具。
本发明的目的是提供一种砂模机和生产砂型部件的方法,由此可以高效地降低或消除在所生产的相邻砂模部件中形成的模型的相互未对准和/或错误取向。
鉴于该目的,在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的横向压实位置可借助于至少一个致动器来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称位置在模腔的纵向方向的至少一个横向方向上位移来调节,并且/或者在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置可借助于至少一个致动器来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称旋转位置围绕至少一个旋转轴线旋转来调节,并且所述一个或多个致动器借助于控制系统以由沿着所述行进路径行进的被压实的砂模部件的参考模型的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准和/或在所生产的砂模部件中形成的模型围绕相对应的旋转轴线的旋转位置。
以该方式,通过以在已经被压实的砂模部件的外表面中形成的参考模型的准确位置检测为基础适应性地控制模型板的横向和/或旋转压实位置,能够高效地控制在随后生产的和抵接的砂模部件内部形成和定位的模型的对准和/或旋转位置。
在实施例中,控制系统适于通过在控制循环中首先执行以下步骤来适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型的所述对准和所述旋转位置:
·控制至少一个致动器,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板围绕相对于模腔的纵向方向横向地延伸的至少一个旋转轴线旋转来调节旋转压实位置,直到对于在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型围绕相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异已经获得了一定的量度为止,并且其次,执行以下两个步骤中的至少一个:
·控制至少一个致动器,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板在模腔的纵向方向的至少一个横向方向上位移来调节横向压实位置,直到对于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的调节已经获得了一定的量度为止,
·控制至少一个致动器,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板围绕模腔的纵向方向旋转来调节旋转压实位置,直到对于相对于相对应的标称旋转位置在所生产的砂模部件中形成的模型的旋转位置已经获得了一定的量度为止。
因此,通过首先围绕横向于模腔的纵向方向延伸的轴线调节一个或多个模型板的旋转压实位置,可以在调节在所生产的砂模部件中形成的模型的任何横向或旋转未对准之前调节每个被压实的砂模部件的相对端面的平行度。由此,可以实现更高效的控制程序,这是因为相对端面的平行度的调节会经常导致在所生产的砂模部件中形成的模型的进一步横向或旋转未对准,并且这种未对准必须随后通过以下方式补偿,即,调节一个或多个模型板的横向压实位置和/或一个或多个模型板围绕模腔的纵向方向的旋转压实位置。所述模型的所述进一步的横向或旋转未对准会是相互抵接的所产生的砂模部件积累平行度的不准确性的且因此将其自身布置在传送器上的倾斜配置中的结果。
在实施例中,控制系统适于在以下情况下启动和完成所述控制循环,即,在砂模机的操作期间检测到在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的最大偏差被超过,并且/或者在砂模机的操作期间检测到在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型围绕所述相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异的最大偏差被超过。由此,可以减少由致动器执行的调节操作的次数,并且可以实现更稳定的控制程序。通过将针对对准和针对旋转位置中的差异的所述最大偏差设定为高于由检测系统的分辨率和致动器的分辨率的组合而引起的控制系统的相应分辨率,控制系统可以启动和完成所述控制循环,使得在校正模型的横向或旋转未对准之前总是校正平行度的任何不准确性。
在实施例中,在压实期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置可借助于至少一个致动器来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称旋转位置围绕相对于模腔的纵向方向横向地延伸的至少一个旋转轴线旋转来调节,并且所述一个或多个致动器借助于控制系统以由沿着所述行进路径行进的被压实的砂模部件的参考模型的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型围绕与相对于模腔的纵向方向横向地延伸的所述至少一个旋转轴线平行的轴线的旋转位置。由此,可以调节或校正被压实的砂模部件的相对端面和模型的平行度的不准确性。
在实施例中,所述相对于模腔的纵向方向横向地延伸的至少一个旋转轴线包括第一轴线和与所述第一轴线不同的第二轴线。由此,可以调节或校正被压实的砂模部件的相对端面和模型的平行度的任何不准确性。
在实施例中,所述第一轴线至少基本与所述第二轴线成直角。由此,可以更高效地调节或校正被压实的砂模部件的相对端面的平行度的不准确性,原因是致动器可以必需更少行进并且可以更准确地控制旋转压实位置。
在实施例中,所述第一轴线是至少基本竖直的,并且所述第二轴线是至少基本水平的。这可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,在压实期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置可借助于至少一个致动器来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称旋转位置围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线旋转来调节,并且所述一个或多个致动器借助于控制系统以由沿着所述行进路径行进的被压实的砂模部件的参考模型的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线的旋转位置。由此,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线的旋转对准的不准确性。
在实施例中,在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的横向压实位置可通过使所述至少一个模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第一横向方向上位移并且通过使所述至少一个模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第二横向方向上位移来调节,所述第二横向方向不同于所述第一横向方向。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型在横向方向上的对准的任何不准确性。将该横向调节或校正与刚刚提到的在被压实的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线的旋转对准的不准确性的调节或校正结合典型地会减轻在砂模机的操作期间发生的任何横向或旋转未对准的大部分。
在实施例中,腔端壁中的每个都设置有相应的模型板,所述模型板具有适于在砂模部件中形成模型的模型,在压实进给到模腔中的砂期间定位所述模型板中的第一模型板的横向压实位置可通过使所述第一模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第一横向方向上位移来调节,并且在压实进给到模腔中的砂期间定位所述模型板中的第二模型板的横向压实位置可通过使所述第二模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第二横向方向上位移来调节,所述第二横向方向不同于所述第一横向方向。由此,可以用最少的致动器调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型在横向方向上的对准的任何不准确性。
在实施例中,所述第一横向方向至少基本与所述第二横向方向成直角。由此,可以更高效地调节或校正被压实的砂模部件的相对端面在横向方向上的对准的不准确性,原因是致动器可以必需更少行进并且可以更准确地控制横向压实位置。
在实施例中,所述第一横向方向是至少基本竖直的,并且所述第二横向方向是至少基本水平的。这可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,模腔的纵向方向的横向方向是至少基本与模腔的纵向方向成直角的方向。这可以进一步促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,所述至少一个模型板借助于至少一个引导销相对于所述腔端壁中的至少一个定位,所述至少一个引导销与所述至少一个模型板接合并且借助于至少一个致动器可位移地布置在所述腔端壁上。这可以进一步促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,所述引导销中的至少一个借助于至少一个致动器在第一方向上可位移地布置在所述腔端壁上,并且所述引导销中的至少一个借助于至少一个致动器在与所述第一方向不同的第二方向上可位移地布置在所述腔端壁上。由此,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型的横向方向上的对准和/或旋转对准的不准确性。
在实施例中,所述引导销中的至少一个借助于至少一个致动器在至少一个方向上可位移地布置在所述腔端壁上,并且所述引导销中的至少一个偏心地布置在通过所述至少一个致动器被旋转驱动的盘上,使得所述引导销的中心轴线与所述盘的中心旋转轴线平行但相对于所述盘的中心旋转轴线位移。由此,通过借助于所述至少一个致动器使所述盘旋转,所述引导销可以在至少一个方向上位移。如果旋转角度与在所述引导销的中心轴线和所述盘的中心旋转轴线之间的位移相比相对小,则所述引导销可以至少基本沿着直线位移。
在实施例中,所述第一方向至少基本与所述第二方向成直角。由此,可以更高效地调节或校正被压实的砂模部件的相对端面的横向方向上的对准的不准确性,原因是致动器可以必需更少行进并且可以更准确地控制横向压实位置。
在实施例中,所述第一方向是至少基本竖直的,所述第二方向是至少基本水平的。这可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,检测系统包括至少第一距离测量装置和至少第二距离测量装置,所述第一距离测量装置布置成测量至少基本在所述第一方向上的距离,所述第二距离测量装置布置成测量至少基本在所述第二方向上的距离。由此,因为距离测量的相应方向与模型板的压实位置的相应校正方向相对应,所以可以降低由于致动器的测量和操作而在控制系统中累积的不准确性。
在实施例中,第一距离测量装置和第二距离测量装置是非接触式距离测量装置。由此,可以实现更快和更准确的距离测量,从而引起更快和更准确的控制。
在实施例中,所述至少一个模型板借助于第一引导销和第二引导销相对于腔端壁中的至少一个定位,每个引导销都布置在所述腔端壁的相对侧区域中,所述第一引导销借助于至少一个第一致动器在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁上,所述第二引导销借助于至少一个第二致动器在至少基本竖直的方向上与所述第一引导销独立地可位移地布置在所述腔端壁上,在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的横向压实位置可通过使第一引导销和第二引导销沿相同方向位移而使所述至少一个模型板在至少基本竖直的方向上位移来调节,并且在压实期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置可借助于所述至少一个第一致动器和第二致动器通过使所述至少一个模型板围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线旋转与所述第一引导销和第二引导销沿相同方向的不同位移距离或者所述第一引导销和第二引导销沿相反方向的位移来调节。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型的竖直方向上的对准的任何不准确性,并且同时,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的任何轴线的旋转对准的不准确性。
在实施例中,所述引导销中的至少一个在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁上。由此,所述至少一个可自由位移布置的引导销可以补偿当它们通过引导销的不同竖直位移定位在不同的竖直位置处时将以其它方式出现的所述引导销之间的距离的较小变化。这在以下情况下是有利的:至少一个模型板借助于所述引导销在所述模型板中的相对应孔中的接合而相对于腔端壁中的至少一个定位。此外,所述至少一个可自由位移布置的引导销可以跟随模型板的位移,所述模型板的位移是由于所述引导销中的另一个在所述腔端壁上借助于致动器在至少基本水平的方向上的位移而引起的。此外,所述至少一个可自由位移布置的引导销可以补偿所述模型板中的所述相对应孔之间的距离中的或所述引导销之间的距离中的较小变化,所述距离中的变化是由于形成模型板和/或腔端壁的材料的温度膨胀而引起的。
在实施例中,所述至少一个模型板各自借助于布置在所述腔端壁的相对侧区域中的两个引导销而相对于所述腔端壁中的至少一个定位,所述引导销中的每个都借助于至少一个致动器在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁上,所述引导销中的第一个借助于至少一个致动器在至少基本水平的方向上可位移地布置在所述腔端壁上,并且所述引导销中的第二个在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁上。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型在横向方向上的对准的任何不准确性,并且同时,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的任何轴线的旋转对准的不准确性。
在结构上尤其有利的实施例中,所述引导销中的所述第二个通过安装在至少基本竖直布置的杆的下端部上而在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁上,所述杆的上端部可枢转地布置在所述腔端壁上。
在结构上进一步有利的实施例中,所述杆的上端部可枢转地布置在滑动件上,所述滑动件借助于至少一个致动器在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁上。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,并且当所述可摆动腔端壁沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述可摆动腔端壁的下部适于抵接在所述可摆动腔端壁和摆动板框架之间接合的至少一个压力垫,并且所述至少一个压力垫借助于至少一个致动器相对于所述可摆动腔端壁或摆动板框架可位移地布置,以便调节所述旋转压实位置。由此,可以调节或校正被压实的砂模部件的相对端面和模型的平行度的不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个借助于左轴承和右轴承相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,所述轴承中的至少一个借助于至少一个致动器相对于摆动板框架至少基本在模腔的纵向方向上或者相对于可摆动腔端壁至少基本在与可摆动腔端壁的延伸平面成直角的方向上可位移地布置,并且当所述可摆动腔端壁沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述可摆动腔端壁的下部适于抵接布置在摆动板框架上的至少一个压力垫。由此,可以调节或校正被压实的砂模部件的相对端面和模型的平行度的不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个借助于左轴承和右轴承相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,所述轴承中的至少一个借助于至少一个致动器相对于摆动板框架或相对于所述可摆动腔端壁在至少基本竖直的方向上可位移地布置。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型的竖直方向上的对准的任何不准确性。此外,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线的旋转对准的不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个借助于左轴承和右轴承相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,并且所述可摆动腔端壁相对于摆动板框架的相对位置可借助于至少一个致动器至少基本在所述枢转轴线的方向上来调节。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型在水平方向上的对准的任何不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
在实施例中,在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板且可借助于至少一个致动器来调节的横向和/或旋转压实位置还可与所述致动器独立地借助于手动调节机构来调节。由此,会能够手动地预调节横向和/或旋转压实位置。例如,手动调节机构可以允许相对大的调节间隔,以便使调节归零,而会能够足够的是至少一个致动器在相对小的调节间隔内操作。
在实施例中,控制系统适于从输入装置接收关于用于横向和/或旋转压实位置的至少一个初始值的指令,其中所述至少一个模型板将借助于至少一个致动器定位,作为用于随后借助于控制系统控制所述致动器的起始点。由此,操作者可以为特定模型板输入用于横向和/或旋转压实位置的合适初始值。这种合适的初始值可以例如基于经验和/或经验数据。例如,特定模型板可以具有相当不对称的模型,使得在砂模部件的第一侧中产生相对大的压痕,并且在砂模部件的第二侧中产生相对小的压痕。在这种情况下,经验和/或经验数据可以指示在用于横向和/或旋转压实位置的特定范围内的初始值可以引起以相对快和/或相对简单的方式实现期望的结果,即,以相对快和/或相对简单的方式实现了用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的期望对准和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型围绕至少一个旋转轴线的期望旋转位置的一个或多个设定点。
在实施例中,砂模机包括用于多个不同模型板的横向和/或旋转压实位置的合适初始值的寄存器,并且输入装置适于接收与特定模型板相对应的识别。由此,控制系统可以或多或少地自动地从寄存器接收用于特定模型板的横向和/或旋转压实位置的合适的初始值。例如,操作者可以输入模型板的序列号,或者砂模机可以设置有例如条形码扫描仪,以便识别特定模型板。
在实施例中,控制系统适于从输入装置接收关于用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的期望对准的一个或多个设定点和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型围绕至少一个旋转轴线的期望旋转位置的一个或多个设定点的指令。由此,操作者可以输入一个或多个适用于特定情况或适用于特定模型板的设定点。这样的一个或多个合适设定点可以例如基于最终铸件的检查,或者可以基于与特定模型有关的经验和/或经验数据。例如,如果在这方面没有可用的特定相关信息,则通常会假设用于横向压实位置的最佳设定点为零,其与形成和定位在随后产生的和抵接的砂模部件内部的模型的理论上精确对准相对应。然而,尽管所生产的和抵接的砂模部件的实现的对准实际上会是非常精确的,但是最终铸件的检查仍然可以指示例如在某个方向上的1/10毫米的较小未对准。由于热熔融金属被浇注到由砂模部件组成的砂模中,所以在浇注过程期间或在浇注过程之后会发生这种未对准。在这种情况下,可以设定在所述某个方向的相反方向上的1/10毫米的设定点,以便补偿实际的未对准。然而,也能够是较小未对准是模型板、检测系统或其它方面的容限的结果。在较小未对准涉及特定模型板的情况下,寄存器可以保持有用于特定模型板的合适设定点。
在实施例中,砂模机包括用于在所生产的砂模部件中形成的模型的期望对准的合适设定点和/或用于在与多个不同模型板相对应的所生产的砂模部件中形成的模型的期望旋转位置的合适设定点的寄存器,并且输入装置适于接收与特定模型板相对应的识别。由此,控制系统可以或多或少地自动地从寄存器接收用于特定模型板的合适设定点。例如,操作者可以输入模型板的序列号,或者砂模机可以设置有例如条形码扫描仪,以便识别特定模型板。
在实施例中,控制系统适于在寄存器中监测和记录相对应的控制值的相关组,例如,与在所生产的砂模部件中形成的模型的对准和旋转位置有关的检测值,和/或与用于所述至少一个模型板的横向和/或旋转压实位置有关的控制值,和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型的旋转位置中的差异的最大偏差。由此,可以保持适用于改进控制系统和适用于跟踪错误的数据寄存器。某些数据可以在稍后阶段由控制系统直接使用。例如,能够记录腔端壁的引导销的位置,如图25至图27所示。
在实施例中,控制系统适于从所述寄存器读取与特定模型板相关的控制值,例如,用于横向和/或旋转压实位置的合适初始值,和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型的旋转位置中的差异的最大偏差。因此,可以通过控制系统从所述寄存器检索与特定模型板有关的合适且有用的数据,以便优化控制程序。所述合适且有用的数据可以已经被手动记录在寄存器中,或者可以在先前的其中使用相同的一个或多个模型板的制造过程期间由控制系统记录。例如,能够读取过去即在先前的制造过程中上述引导销的位置已经在何处,并且基于这样的先前的制造过程使用最佳数据集来优化控制程序。
在实施例中,检测系统布置在距模腔的排出端部在模腔的纵向方向上的一定距离处,砂模机适于生产具有一定长度的砂模部件,使得最大数量的被压实的砂模部件可以沿着在模腔的排出端部和检测系统之间的行进路径布置在对准和相互抵接配置中,控制系统适于控制所述一个或多个致动器,使得当已经借助于致动器调节特定横向压实位置或特定旋转压实位置时,保持特定横向压实位置或特定旋转压实位置,直到在再次调节压实位置之前已经产生了至少基本与所述最大数量相对应的至少多个被压实的砂模部件为止。由此,可以确保在已经检测到相关控制数据之前不调节压实位置,并且由此可以确保更稳健的控制。
在实施例中,控制系统适于基于检测系统的位置并且基于与所生产的砂模部件的特定长度相关的检测数据来计算所述最大数量的被压实的砂模部件。
在实施例中,至少一个参考模型块包括一表面,该表面具有沿模腔的纵向方向变化的切线并且适于形成相对应参考模型,该相对应参考模型包括的模型表面具有沿砂模部件的相对应纵向方向变化的切线,非接触式检测系统适于检测在砂模部件的纵向方向上分布在参考模型的模型表面上的多个不同点的位置,并且沿砂模部件的纵向方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。由此,基于分布在参考模型的模型表面上的多个不同点的位置的检测,可以确定或估算表示模型表面的已知曲线的位置和取向,并且基于此,可以确定或估算用于所述已知曲线的一个或多个参考点的一个或多个位置。这样的参考点的位置可以与参考点的理想位置或理论位置进行比较。由此,可以非常准确地检测相邻砂模部件的相互未对准。此外,除了其它参数之外,通过该布置可以检测相邻砂模部件之间的可能间隙的宽度、模具膨胀和模具尺寸。由此可以评估实际情况是否可以接受。
在实施例中,至少一个参考模型块包括一表面,该表面具有沿模腔的高度方向变化的切线并且适于形成相对应参考模型,该相对应参考模型包括的模型表面具有沿砂模部件的相对应高度方向变化的切线,非接触式检测系统适于检测在砂模部件的高度方向上分布在参考模型的模型表面上的多个不同点的位置,并且沿砂模部件的高度方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。由此,借助于单个参考模型块,可以确定砂模部件的拐角中的点的实际三维位置。
在实施例中,至少一个参考模型块包括在模腔的纵向方向上的第一位置处具有第一切线的第一表面部分和在模腔的纵向方向上的第二位置处具有第二切线的第二表面部分,所述第二切线不同于所述第一切线,所述第一表面部分和第二表面部分适于形成相对应参考模型,该相对应参考模型包括在砂模部件的纵向方向上的第一位置处具有第一模型切线的第一模型表面部分和在砂模部件的纵向方向上的第二位置处具有第二模型切线的第二模型表面部分,所述第二模型切线不同于所述第一模型切线,并且非接触式检测系统适于检测在砂模部件的纵向方向上至少基本均匀地分布在所述参考模型的第一模型表面部分和第二模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。
在实施例中,至少一个参考模型块包括在模腔的高度方向上的第三位置处具有第三切线的第三表面部分和在模腔的高度方向上的第四位置处具有第四切线的第四表面部分,其中所述第四切线不同于所述第三切线,其中第三表面部分和第四表面部分适于形成相对应参考模型,该相对应参考模型包括在砂模部件的高度方向上的第三位置处具有第三模型切线的第三模型表面部分和在砂模部件的高度方向上的第四位置处具有第四模型切线的第四模型表面部分,其中所述第四模型切线不同于所述第三模型切线,并且非接触式检测系统适于检测在砂模部件的高度方向上至少基本均匀地分布在所述参考模型的第三模型表面部分和第四模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。
在实施例中,至少一个参考模型块包括球形对称表面。参考模型的相对应球形对称模型表面的中心可以用作用于参考模型的参考点。
在实施例中,至少一个参考模型块包括至少两个平坦表面的组,所述至少两个平坦表面在模腔的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且适于形成相对应参考模型,该相对应参考模型包括在砂模部件的相对应纵向方向上一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面的组,其中每个平坦表面都与所述平坦表面中的另一个成倾斜角地布置。由此,基于到参考模型的变化距离的测量值,可以确定表示至少两个平坦表面中的每个的直线的位置和取向,并且基于此,可以确定在这些直线之间的一个或多个交点的一个或多个位置。这样的交点的位置可以与交点的理想位置或理论位置进行比较。由此,可以非常准确地检测相邻砂模部件的相互未对准。此外,除了其它参数之外,可以通过该布置检测相邻砂模部件之间的可能间隙的宽度、模具膨胀和模具尺寸。
在实施例中,所述至少两个平坦表面中的每个都与模腔的纵向方向形成倾斜角。由此,可以改善检测到的参数的准确性,原因是参考模型的平坦表面可以更好地从参考模型块释放,并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。
在实施例中,在参考模型块的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于95度到175度的范围内或处于185度到265度的范围内。由此,可以进一步改善检测到的参数的准确性,原因是参考模型的平坦表面可以甚至更好地从参考模型块释放,并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。
在实施例中,在砂模部件的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于115度到155度的范围内或处于205度到245度的范围内。由此,可以更进一步改善检测到的参数的准确性,原因是参考模型的平坦表面可以甚至更好地从参考模型块释放,并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。
在实施例中,在砂模部件的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于125度到145度的范围内或处于215度到235度的范围内。由此,可以优化检测到的参数的准确性,原因是参考模型的平坦表面可以甚至更好地从参考模型块释放,并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少一个光电传感器单元。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少两个光电传感器单元,并且每个光电传感器单元适于检测位于被压实的砂模部件上的相应参考模型的模型表面上的多个点的位置。由此,可以获得更高的准确度,原因是每个光电传感器单元都可以专用于或专注于特定参考模型。
在实施例中,光电传感器单元优选地借助于悬臂或框架而布置在相互固定的位置中。由此,可以获得甚至更高的准确度,原因是每个光电传感器单元都可以相对于其它的光电传感器单元准确地定位。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少一个数字摄像头。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少一个3D扫描仪。
在实施例中,非接触式检测系统包括基于激光的照射系统,其适于形成细长光束,所述细长光束形成在参考模型的模型表面上的照射线。由此,借助于在模型表面处以不同于细长光束的角度定向的光电传感器单元例如摄像头,可以将模型表面上的照射线的位置和畸变形式与理论形式进行比较。由此,可以确定或估算表示模型表面的已知曲线的位置和取向,并且基于此,可以确定或估算用于所述已知曲线的一个或多个参考点的一个或多个位置。
在实施例中,基于激光的照射系统适于借助于棱镜形成细长光束。
在实施例中,非接触式检测系统包括基于激光的照射系统,其适于沿着参考模型的模型表面上的线扫掠光束。由此,可以在没有棱镜的情况下获得在参考模型的模型表面上形成照射线的细长光束的上述优点。
在实施例中,非接触式检测系统包括基于激光的第一照射系统,其适于形成第一细长光束,所述第一细长光束形成在参考模型的模型表面上的第一照射线,其中非接触式检测系统包括基于激光的第二照射系统,其适于形成第二细长光束,所述第二细长光束形成在参考模型的模型表面上的第二照射线,所述第一照射线和第二照射线在砂模部件的纵向方向上延伸,并且其中所述第二细长光束与所述第一细长光束形成优选为90度的角。由此,借助于单个参考模型块,可以确定在砂模部件的拐角中的点的实际三维位置。
在实施例中,非接触式检测系统包括非接触式距离测量装置。
在实施例中,非接触式检测系统包括形式为基于激光的距离传感器的非接触式距离测量装置。由此,能够以经济的方式获得精确的测量值。
在实施例中,非接触式距离测量装置可旋转地布置,并且由此当砂模部件静止地布置时,所述非接触式距离测量装置适于对沿着在参考模型的模型表面上的线分布的多个点执行距离测量。由此,可以在非接触式距离测量装置和参考模型的模型表面之间没有线性位移的情况下执行测量。
在实施例中,计算机系统适于接收位于砂模部件的参考模型的模型表面上的多个点的检测位置,所述计算机系统适于基于接收到的所述检测位置执行曲线拟合,并且由此估算曲线在坐标系中的相应位置,所述曲线表示在横截面中看到的参考模型的模型表面,并且其中所述计算机系统适于计算与所述曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。由此,可以自动地确定与该曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。可以自动地将这样的参考点的位置与参考点的理想位置或理论位置进行比较。
在实施例中,非接触式距离测量装置适于在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量到砂模部件的参考模型的变化距离,并且所述位移方向相对应于砂模部件的纵向方向。
在实施例中,非接触式距离测量装置布置成测量在与位移方向成直角的方向上的距离。由此,可以简化相关联的计算机系统中的计算。
在实施例中,参考模型块中的至少一个布置成在砂模部件的拐角中形成参考模型,所述参考模型包括在模腔的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与腔顶壁成直角布置的至少两个平坦表面的第一组,第一组的每个平坦表面都与第一组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,所述参考模型包括在模腔的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与腔侧壁成直角布置的至少两个平坦表面的第二组,第二组的每个平坦表面都与第二组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,第一非接触式距离测量装置布置成在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量到参考模型的变化距离,该变化距离是第一组的至少两个平坦表面相继地相对经过非接触式距离测量装置的结果,并且第二非接触式距离测量装置布置成在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量到参考模型的变化距离,该变化距离是第二组的至少两个平坦表面相继地相对经过非接触式距离测量装置的结果。由此,借助于单个参考模型块,可以确定在砂模部件的拐角中的点的实际三维位置。
在实施例中,第一非接触式距离测量装置布置成测量在第一测量方向上的距离,并且第二非接触式距离测量装置布置成测量在与所述第一测量方向不同的第二测量方向上的距离。由此数据可供用于在三维空间中的定位。
在结构上尤其有利的实施例中,参考模型块具有由彼此叠置的至少两个截头方棱锥组合而成的元件的四分之一块的形式,定位较低的截头方棱锥的顶部匹配定位较高的截头方棱锥的基部,并且所述元件已经沿着其中心线并且通过截头方棱锥的相邻侧表面的对称线分开,以便形成所述四分之一块。
在实施例中,意在接触砂模部件的参考模型块的所有表面相对于模腔的纵向方向形成有拔模角。由此,可以改善检测到的参数的准确性,原因是参考模型的所有表面可以更好地从参考模型块释放,并且因此参考模型的平坦表面可以在砂模部件中更准确地成形。
在实施例中,计算机系统适于在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间从非接触式距离测量装置接收多个距离测量值,所述计算机系统适于基于接收到的所述距离测量值执行曲线拟合,并且由此估算多条直线在坐标系中的相应位置,每条直线都表示在横截面中看到的参考模型的至少两个平坦表面中的相应的一个,并且其中所述计算机系统适于计算在这些直线之间的一个或多个交点的一个或多个位置。由此,可以自动地确定在这些直线之间的一个或多个交点的一个或多个位置。这样的交点的位置可以自动地与交点的理想位置或理论位置进行比较。
在实施例中,所述计算机系统适于执行曲线拟合,并且由此在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间额外地基于被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间的相对位置的测量值估算多条直线的相应位置。由此,即使在被压实的砂模部件的传送方向上的前进速度不恒定,也可以通过曲线拟合估算多条直线的相应位置。
在实施例中,位置传感器适于执行被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间的相对位置的测量,并且其中所述位置传感器具有根据磁致伸缩原理工作的非接触式绝对位置传感器的形式。
在结构上尤其有利的实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组安装在至少部分地围绕被压实的砂模部件的行进路径的测量悬臂上,并且所述组至少包括布置成测量在第一方向上的距离的非接触式距离测量装置和布置成测量在与所述第一方向不同的第二方向上的距离的非接触式距离测量装置。
在实施例中,传送器适于沿着行进路径推进被压实的砂模部件,以便实现被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移。由此,借助于非接触式距离测量装置测量距离所需的所述相对位移可以借助于传送器实现,无论如何所述传送器对于沿着行进路径输送被压实的砂模部件而言可能都是必需的。由此,可以避免用于非接触式距离测量装置进行位移的独立装置。
在实施例中,非接触式距离测量装置可位移地布置,以便实现被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移。由此,即使被压实的砂模部件保持静止并且不被传送,也可以实现借助于非接触式距离测量装置测量距离所需的所述相对位移。另外,在根据对型板技术工作的砂模机的情况下,两个砂模部件可以定位成彼此叠置以在传送器上形成完整的砂模,并且非接触式距离测量装置可以在竖直方向上位移以便实现所述相对位移。在此情况下,所述相对位移在不同于砂模部件的传送方向的方向上。
在实施例中,腔端壁中的每个都设置有具有模型的模型板,所述模型板适于在砂模部件中形成模型,并且传送器适于在与模腔的纵向方向相对应的传送方向上沿着行进路径推进处于对准和相互抵接配置中的多个被压实的砂模部件。因此,砂模机可以根据诸如DISAMATIC(注册商标)这样的竖直无箱砂模技术进行工作。
在实施例中,非接触式距离测量装置静止地布置,位置传感器适于以被压实的砂模部件的传送方向上的位置的形式执行被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间的相对位置的测量,并且所述位置传感器联接到所谓的自动模具传送器(AMC)、所谓的精密模具传送器(PMC)或所谓的同步带式传送器(SBC)。
在实施例中,非接触式距离测量装置的组沿着被压实的砂模部件的行进路径布置,所述组包括布置成分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件的左上拐角中的参考模型的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的左上拐角中的参考模型的距离的两个非接触式距离测量装置、布置成分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件的右上拐角中的参考模型的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的右上拐角中的参考模型的距离的两个非接触式距离测量装置、布置成沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的左下拐角处或砂模部件的左下拐角上方的参考模型的距离的一个非接触式距离测量装置、以及布置成沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的右下拐角处或砂模部件的右下拐角上方的参考模型的距离的一个非接触式距离测量装置。由此,可以非常准确地检测竖直、侧向和旋转方面的相互未对准以及相邻模具部分之间的可能间隙的宽度。此外,除了其它参数之外,可以通过该布置检测相邻模具部分之间的可能间隙的宽度、模具膨胀和模具尺寸。而且,通过该布置可以避免在被压实的砂模部件的行进路径下方的非接触式距离测量装置的复杂布置。
在实施例中,另外的非接触式距离测量装置布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件的左下拐角处或砂模部件的左下拐角上方的参考模型的距离,并且另外的非接触式距离测量装置布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件的右下拐角处或砂模部件的右下拐角上方的参考模型的距离。由此,可以更加准确地检测竖直、侧向和旋转方面的相互未对准以及相邻模具部分之间的可能间隙的宽度。而且,通过该布置也可以避免在被压实的砂模部件的行进路径下方的非接触式距离测量装置的复杂布置,原因是所述另外的非接触式距离测量装置可以被认为是在倾斜方向上看到了面朝向下或向上方向的参考模型的平坦表面。
在实施例中,两个模腔借助于对型板分离,砂模机适于同时压缩相应的两个模腔中的两个砂模部件,并且随后移除对型板并将所述两个砂模部件定位成彼此叠置以形成完整的砂模,并且非接触式距离测量装置布置成测量到定位成彼此叠置的所述两个砂模部件的参考模型的变化距离。
在实施例中,砂模机适于将所述两个砂模部件定位成彼此叠置,并且随后将所述两个砂模部件中的上部砂模部件从其相应的模腔压出,并且非接触式距离测量装置布置成在将所述两个砂模部件中的上部砂模部件从其相应的模腔压出之后,但是在将所述两个砂模部件安置在传送器的传送表面上之前,测量到所述两个砂模部件的参考模型的变化距离。由此,可以利用由所述两个砂模部件的砂模机执行的动作实现被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的所需相对位移。由此,可以避免用于非接触式距离测量装置进行位移的独立装置。
在实施例中,砂模机包括框架定位装置,其用于将保持框架定位在所述两个砂模部件周围,所述两个砂模部件定位成彼此叠置并且定位在传送器的传送表面上,并且非接触式距离测量装置布置成在框架定位装置进行定位之前和/或之后在沿着被压实的砂模部件的行进路径的位置处测量到所述两个砂模部件的参考模型的变化距离。检测将保持框架定位在所述两个砂模部件(它们定位成彼此叠置)周围的动作是否可以使砂模部件相互位移可能是值得关注的。
在实施例中,砂模机包括框架定位装置,其用于将保持框架定位在所述两个砂模部件周围,所述两个砂模部件定位成彼此叠置并且定位在传送器的传送表面上,非接触式距离测量装置布置成在所述框架定位装置进行定位时或所述框架定位装置进行定位之后在沿着被压实的砂模部件的行进路径的位置处测量到所述两个砂模部件的参考模型的变化距离,并且保持框架具有开口,非接触式距离测量装置适于通过所述开口测量到所述两个砂模部件的参考模型的变化距离。由此,能够在将保持框架定位在所述两个砂模部件周围期间或之后执行距离测量。如果在所述定位保持框架期间执行距离测量,则非接触式距离测量装置甚至可以安装在框架定位装置上并且通过框架定位装置位移。
本发明还涉及一种包括如上所述的砂模机的铸造生产线,其中熔体浇注装置适于在传送方向上沿着行进路径自动定位,并且其中计算机系统适于基于与定位在砂模机和熔体浇注装置之间的多个砂模部件相关联的直线之间的至少两个交点的计算位置控制熔体浇注装置的位置。由此,即使定位在砂模机和熔体浇注装置之间的砂模部件的个别尺寸在整个过程中变化,熔体浇注装置也可以相对于由两个相邻砂模部件形成的砂模中的浇注口准确地定位。
在实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组邻近被压实的砂模部件的行进路径恰好布置在砂模机之后。由此,可以检测由砂模过程产生的相邻模具部分的相互未对准以及如上所述的其它参数。
在实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组邻近被压实的砂模部件的行进路径恰好布置在熔体浇注装置之前。由此,可以检测由砂模过程产生以及由传送过程产生的相邻模具部分的相互未对准以及如上所述的其它参数。通过将由恰好布置在砂模机之后的非接触式距离测量装置的组检测到的参数与由恰好布置在熔体浇注装置之前的非接触式距离测量装置的组检测到的参数进行比较,可以检测与传送过程相关的参数。
在实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组邻近被压实的砂模部件的行进路径布置在熔体浇注装置之后。由此,可以检测由砂模过程、传送过程和熔体浇注过程产生的相邻模具部分的相互未对准以及如上所述的其它参数。通过将由布置在熔体浇注装置之后的非接触式距离测量装置的组检测到的参数与由恰好布置在砂模机之后的非接触式距离测量装置的组检测到的参数进行比较以及与由恰好布置在熔体浇注装置之前的非接触式距离测量装置的组检测到的参数进行比较,可以检测与熔体浇注过程相关的参数。
在实施例中,计算机系统适于基于直线之间的至少两个交点的计算位置控制熔体浇注装置以停止或防止在单个模具或多个模具中浇注熔体,并且其中所述至少两个交点与定位在相互抵接配置中的两个相应的砂模部件相关联。由此,可以避免例如因砂模部件之间的不匹配而产生有缺陷的铸件。
本发明还涉及一种生产砂模部件的方法,其中在填充操作期间用砂填充模腔,并且随后压实砂,模腔由腔顶壁、腔底壁、两个相对的腔侧壁和两个相对的腔端壁形成,其中通过设置在腔壁中的至少一个填砂口用砂填充模腔,其中借助于腔端壁中的设置有具有模型的模型板的至少一个腔端壁为模具或模具部件提供模型,并且其中通过所述腔端壁中的至少一个在模腔的纵向方向上进行位移而在模腔内部压实砂,其中借助于与模型板中的至少一个相关联并且与其成固定关系定位的至少一个参考模型块在砂模部件的外表面中形成参考模型,并且其中借助于邻近被压实的砂模部件的行进路径布置的检测系统检测砂模部件的参考模型的模型表面的位置。
该方法的特征在于,通过致动至少一个致动器来调节在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的横向压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称位置在模腔的纵向方向的至少一个横向方向上位移来调节,并且/或者通过致动至少一个致动器来调节在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称旋转位置围绕至少一个旋转轴线旋转来调节,并且由此借助于控制系统以由沿着所述行进路径行进的被压实的砂模部件的参考模型的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制所述一个或多个致动器,由此适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准和/或在所生产的砂模部件中形成的模型围绕相对应的旋转轴线的旋转位置。
在实施例中,控制系统通过在控制循环中首先执行以下步骤来适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型的所述对准和所述旋转位置:
·控制至少一个致动器,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板围绕相对于模腔的纵向方向横向地延伸的至少一个旋转轴线旋转来调节旋转压实位置,直到对于在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型围绕相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异已经获得了一定的量度为止,并且其次,执行以下两个步骤中的至少一个:
·控制至少一个致动器,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板在模腔的纵向方向的至少一个横向方向上位移来调节横向压实位置,直到对于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的调节已经获得了一定的量度为止,
·控制至少一个致动器,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板围绕模腔的纵向方向旋转来调节旋转压实位置,直到对于相对于相对应的标称旋转位置在所生产的砂模部件中形成的模型的旋转位置已经获得了一定的量度为止。
由此,可以获得上述特征。
在实施例中,控制系统在以下情况下启动和完成所述控制循环,即,在砂模机的操作期间检测到在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的最大偏差被超过,并且/或者在砂模机的操作期间检测到在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型围绕所述相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异的最大偏差被超过。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,通过致动至少一个致动器来调节在压实期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称旋转位置围绕相对于模腔的纵向方向横向地延伸的至少一个旋转轴线旋转来调节,并且所述一个或多个致动器借助于控制系统以由沿着所述行进路径行进的被压实的砂模部件的参考模型的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型围绕与相对于模腔的纵向方向横向地延伸的所述至少一个旋转轴线平行的轴线的旋转位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述相对于模腔的纵向方向横向地延伸的至少一个旋转轴线包括第一轴线和与所述第一轴线不同的第二轴线。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述第一轴线至少基本与所述第二轴线成直角。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述第一轴线是至少基本竖直的,并且所述第二轴线是至少基本水平的。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,通过致动至少一个致动器来调节在压实期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板可通过相对于标称旋转位置围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线旋转来调节,并且所述一个或多个致动器借助于控制系统以由沿着所述行进路径行进的被压实的砂模部件的参考模型的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,由此适应性地控制在所生产的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线的旋转位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,通过使所述至少一个模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第一横向方向上位移并且通过使所述至少一个模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第二横向方向上位移来调节在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的横向压实位置,所述第二横向方向不同于所述第一横向方向。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,腔端壁中的每个都设置有相应的模型板,所述模型板具有适于在砂模部件中形成模型的模型,通过使所述第一模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第一横向方向上位移来调节在压实进给到模腔中的砂期间定位所述模型板中的第一模型板的横向压实位置,并且通过使所述第二模型板相对于标称位置在模腔的纵向方向的第二横向方向上位移来调节在压实进给到模腔中的砂期间定位所述模型板中的第二模型板的横向压实位置,所述第二横向方向不同于所述第一横向方向。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述第一横向方向至少基本与所述第二横向方向成直角。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述第一横向方向是至少基本竖直的,并且所述第二横向方向是至少基本水平的。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,模腔的纵向方向的横向方向是至少基本与模腔的纵向方向成直角的方向。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述至少一个模型板借助于至少一个引导销相对于所述腔端壁中的至少一个定位,所述至少一个引导销与所述至少一个模型板接合并且借助于至少一个致动器在所述腔端壁上位移。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述引导销中的至少一个借助于至少一个致动器在所述腔端壁上在第一方向上位移,并且所述引导销中的至少一个借助于至少一个致动器在所述腔端壁上在与所述第一方向不同的第二方向上位移。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述引导销中的至少一个借助于至少一个致动器在所述腔端壁上在至少一个方向上位移,并且所述引导销中的至少一个偏心地布置在通过所述至少一个致动器被旋转驱动的盘上,使得所述引导销的中心轴线与所述盘的中心旋转轴线平行但相对于所述盘的中心旋转轴线位移。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述第一方向至少基本与所述第二方向成直角。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述第一方向是至少基本竖直的,所述第二方向是至少基本水平的。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,检测系统包括至少第一距离测量装置和至少第二距离测量装置,所述第一距离测量装置布置成测量至少基本在所述第一方向上的距离,所述第二距离测量装置布置成测量至少基本在所述第二方向上的距离。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,第一距离测量装置和第二距离测量装置是非接触式距离测量装置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述至少一个模型板借助于第一引导销和第二引导销相对于腔端壁中的至少一个定位,每个引导销都布置在所述腔端壁的相对侧区域中,所述第一引导销通过致动至少一个第一致动器在所述腔端壁上在至少基本竖直的方向上位移,所述第二引导销通过致动至少一个第二致动器在所述腔端壁上与所述第一引导销独立地在至少基本竖直的方向上位移,通过使第一引导销和第二引导销沿相同方向位移而使所述至少一个模型板在至少基本竖直的方向上位移来调节在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板的横向压实位置,并且通过致动所述至少一个第一致动器和第二致动器通过使所述至少一个模型板围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线旋转与所述第一引导销和第二引导销沿相同方向的不同位移距离或者所述第一引导销和第二引导销沿相反方向的位移来调节在压实期间定位所述至少一个模型板的旋转压实位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述引导销中的至少一个在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁上。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述至少一个模型板借助于各自布置在所述腔端壁的相对侧区域中的两个引导销而相对于所述腔端壁中的至少一个定位,所述引导销中的每个都通过致动至少一个致动器在所述腔端壁上在至少基本竖直的方向上位移,所述引导销中的第一个通过致动至少一个致动器在所述腔端壁上在至少基本水平的方向上位移,并且所述引导销中的第二个在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁上。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述引导销中的所述第二个通过安装在至少基本竖直布置的杆的下端部上而在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁上,所述杆的上端部可枢转地布置在所述腔端壁上。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述杆的上端部可枢转地布置在滑动件上,所述滑动件借助于至少一个致动器在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁上。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,其中当所述可摆动腔端壁沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述可摆动腔端壁的下部抵接在所述可摆动腔端壁和摆动板框架之间接合的至少一个压力垫,并且所述至少一个压力垫通过致动至少一个致动器而相对于所述可摆动腔端壁或摆动板框架位移,以便调节所述旋转压实位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个借助于左轴承和右轴承相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,所述轴承中的至少一个通过致动至少一个致动器相对于摆动板框架至少基本在模腔的纵向方向上或者相对于可摆动腔端壁至少基本在与可摆动腔端壁的延伸平面成直角的方向上位移,并且其中当所述可摆动腔端壁沿至少基本垂直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述可摆动腔端壁的下部抵接布置在摆动板框架上的至少一个压力垫。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个借助于左轴承和右轴承相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,并且所述轴承中的至少一个通过致动至少一个致动器相对于摆动板框架或者相对于所述可摆动腔端壁在至少基本竖直的方向上位移。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述腔端壁中的至少一个借助于左轴承和右轴承相对于模腔围绕在所述可摆动腔端壁的上部处延伸的至少基本水平的枢转轴线可摆动布置在摆动板框架上,并且所述可摆动腔端壁相对于摆动板框架的相对位置通过致动至少一个致动器至少基本在所述枢转轴线的方向上来调节。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,在压实进给到模腔中的砂期间定位所述至少一个模型板且可借助于至少一个致动器来调节的横向和/或旋转压实位置还可与所述致动器独立地借助于手动调节机构来调节。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,控制系统从输入装置接收关于用于横向和/或旋转压实位置的至少一个初始值的指令,其中所述至少一个模型板将借助于至少一个致动器定位,作为用于随后借助于控制系统控制所述致动器的起始点。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,砂模机包括用于多个不同模型板的横向和/或旋转压实位置的合适初始值的寄存器,并且输入装置适于接收与特定模型板相对应的识别。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,控制系统从输入装置接收关于用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的期望对准的一个或多个设定点和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型围绕至少一个旋转轴线的期望旋转位置的一个或多个设定点的指令。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,砂模机包括用于在所生产的砂模部件中形成的模型的期望对准的合适设定点和/或用于在与多个不同模型板相对应的所生产的砂模部件中形成的模型的期望旋转位置的合适设定点的寄存器,并且输入装置接收与特定模型板相对应的识别。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,控制系统在寄存器中监测和记录相对应的控制值的相关组,例如,与在所生产的砂模部件中形成的模型的对准和旋转位置有关的检测值,和/或与用于所述至少一个模型板的横向和/或旋转压实位置有关的控制值,和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型的旋转位置中的差异的最大偏差。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,控制系统从所述寄存器读取与特定模型板相关的控制值,例如,用于横向和/或旋转压实位置的合适初始值,和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型的旋转位置中的差异的最大偏差。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,检测系统布置在距模腔的排出端部在模腔的纵向方向上的一定距离处,砂模机生产具有一定长度的砂模部件,使得最大数量的被压实的砂模部件可以沿着在模腔的排出端部和检测系统之间的行进路径布置在对准和相互抵接配置中,控制系统控制所述一个或多个致动器,使得当已经借助于致动器调节特定横向压实位置或特定旋转压实位置时,保持特定横向压实位置或特定旋转压实位置,直到在再次调节压实位置之前已经产生了至少基本与所述最大数量相对应的至少多个被压实的砂模部件为止。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,至少一个参考模型块形成相对应参考模型,该相对应参考模型包括的模型表面具有沿与模腔的纵向方向相对应的砂模部件的纵向方向变化的切线,非接触式检测系统检测在砂模部件的纵向方向上分布在参考模型的模型表面上的多个不同点的位置,并且沿砂模部件的纵向方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,至少一个参考模型块形成相对应参考模型,该相对应参考模型包括的模型表面具有沿与模腔的高度方向相对应的砂模部件的高度方向变化的切线,非接触式检测系统检测在砂模部件的高度方向上分布在参考模型的模型表面上的多个不同点的位置,并且沿砂模部件的高度方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,至少一个参考模型块形成参考模型,所述参考模型包括在砂模部件的纵向方向上的第一位置处具有第一模型切线的第一模型表面部分和在砂模部件的纵向方向上的第二位置处具有第二模型切线的第二模型表面部分,所述第二模型切线不同于所述第一模型切线,并且非接触式检测系统检测在砂模部件的纵向方向上至少基本均匀地分布在参考模型的第一模型表面部分和第二模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,至少一个参考模型块形成参考模型,所述参考模型包括在与模腔的高度方向相对应的砂模部件的高度方向上的第三位置处具有第三模型切线的第三模型表面部分和在砂模部件的高度方向上的第四位置处具有第四模型切线的第四模型表面部分,其中所述第四模型切线不同于所述第三模型切线,并且其中非接触式检测系统检测在砂模部件的高度方向上至少基本均匀地分布在参考模型的第三模型表面部分和第四模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,至少一个参考模型块包括球形对称表面。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,至少一个参考模型块形成参考模型,所述参考模型包括在模腔的纵向方向上一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面,并且其中每个平坦表面都与所述平坦表面中的另一个成倾斜角地布置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,所述至少两个平坦表面中的每个都与模腔的纵向方向形成倾斜角。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,在参考模型块的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于95度到175度的范围内或处于185度到265度的范围内,优选地处于115度到155度的范围内或处于205度到245度的范围内,并且最优选地处于125度到145度的范围内或处于215度到235度的范围内。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少一个光电传感器单元。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少两个光电传感器单元,并且其中每个光电传感器单元都检测位于被压实的砂模部件上的相应参考模型的模型表面上的多个点的位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,光电传感器单元优选地借助于悬臂或框架而保持在相互固定的位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少一个数字摄像头。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括至少一个3D扫描仪。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括基于激光的照射系统,其形成细长光束,所述细长光束形成在参考模型的模型表面上的照射线。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,基于激光的照射系统借助于棱镜形成细长光束。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括基于激光的照射系统,其沿着参考模型的模型表面上的线扫掠光束。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括基于激光的第一照射系统,其形成第一细长光束,所述第一细长光束形成在参考模型的模型表面上的第一照射线,其中非接触式检测系统包括基于激光的第二照射系统,其形成第二细长光束,所述第二细长光束形成在参考模型的模型表面上的第二照射线,所述第一照射线和第二照射线在砂模部件的纵向方向上延伸,并且其中所述第二细长光束与所述第一细长光束形成优选为90度的角。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括非接触式距离测量装置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式检测系统包括形式为基于激光的距离传感器的非接触式距离测量装置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式距离测量装置旋转,并且由此当砂模部件静止地布置时,对沿着在参考模型的模型表面上的线分布的多个点执行距离测量。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,计算机系统接收位于砂模部件的参考模型的模型表面上的多个点的检测位置,其中所述计算机系统基于接收到的所述检测位置执行曲线拟合,并且由此估算曲线在坐标系中的相应位置,所述曲线表示在横截面中看到的参考模型的模型表面,并且其中所述计算机系统计算与所述曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式距离测量装置在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量到砂模部件的参考模型的变化距离,并且其中所述位移方向相对应于砂模部件的纵向方向。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式距离测量装置测量在与位移方向成直角的方向上的距离。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,参考模型块中的至少一个在砂模部件的拐角中形成参考模型,其中所述参考模型包括在模腔的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与腔顶壁成直角布置的至少两个平坦表面的第一组,所述第一组的每个平坦表面都与所述第一组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,其中所述参考模型包括在模腔的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与腔侧壁成直角布置的至少两个平坦表面的第二组,所述第二组的每个平坦表面都与所述第二组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,其中第一非接触式距离测量装置在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量到参考模型的变化距离,该变化距离是第一组的至少两个平坦表面相继地相对经过非接触式距离测量装置的结果,并且其中第二非接触式距离测量装置在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量到参考模型的变化距离,该变化距离是第二组的至少两个平坦表面相继地相对经过非接触式距离测量装置的结果。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,第一非接触式距离测量装置测量在第一测量方向上的距离,并且其中第二非接触式距离测量装置测量在与所述第一测量方向不同的第二测量方向上的距离。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,参考模型块具有由彼此叠置的至少两个截头方棱锥组合而成的元件的四分之一块的形式,定位较低的截头方棱锥的顶部匹配定位较高的截头方棱锥的基部,并且所述元件已经沿着其中心线并且通过截头方棱锥的相邻侧表面的对称线分开,以便形成所述四分之一块。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,接触砂模部件的参考模型块的所有表面相对于模腔的纵向方向形成有拔模角。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,计算机系统在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间从非接触式距离测量装置接收多个距离测量值,其中所述计算机系统基于接收到的所述距离测量值执行曲线拟合,并且由此估算多条直线在坐标系中的相应位置,每条直线都表示在横截面中看到的参考模型的至少两个平坦表面中的相应的一个,并且其中所述计算机系统计算在这些直线之间的一个或多个交点的一个或多个位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间的相对位置,并且其中计算机系统执行曲线拟合,并且由此额外地基于被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间的相对位置的所述测量值估算多条直线的相应位置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,位置传感器执行被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间的相对位置的测量,并且所述位置传感器具有根据磁致伸缩原理工作的非接触式绝对位置传感器的形式。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组安装在至少部分地围绕被压实的砂模部件的行进路径的测量悬臂上,并且其中所述组至少包括测量在第一方向上的距离的非接触式距离测量装置和测量在与所述第一方向不同的第二方向上的距离的非接触式距离测量装置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,传送器沿着行进路径推进被压实的砂模部件,以便实现被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式距离测量装置沿着行进路径进行位移,以便实现被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,腔端壁中的每个都设置有具有模型的模型板,所述模型板适于在砂模部件中形成模型,并且其中传送器在与模腔的纵向方向相对应的传送方向上沿着行进路径推进处于对准和相互抵接配置中的多个被压实的砂模部件。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式距离测量装置静止地布置,位置传感器以被压实的砂模部件的传送方向上的位置的形式执行被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间的相对位置的测量,并且所述位置传感器联接到所谓的自动模具传送器(AMC)、所谓的精密模具传送器(PMC)或所谓的同步带式传送器(SBC)。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,非接触式距离测量装置的组沿着被压实的砂模部件的行进路径布置,其中所述组包括分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件的左上拐角中的参考模型的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的左上拐角中的参考模型的距离的两个非接触式距离测量装置、分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件的右上拐角中的参考模型的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的右上拐角中的参考模型的距离的两个非接触式距离测量装置、沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的左下拐角处或砂模部件的左下拐角上方的参考模型的距离的一个非接触式距离测量装置、以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件的右下拐角处或砂模部件的右下拐角上方的参考模型的距离的一个非接触式距离测量装置。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,另外的非接触式距离测量装置沿着向上的方向测量到砂模部件的左下拐角处或砂模部件的左下拐角上方的参考模型的距离,并且另外的非接触式距离沿着向上的方向测量装置测量到砂模部件的右下拐角处或砂模部件的右下拐角上方的参考模型的距离。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,在填充操作期间用砂填充借助于对型板分离的两个模腔,砂模机同时压缩相应的两个模腔中的两个砂模部件,并且随后移除对型板并将所述两个砂模部件定位成彼此叠置,由此形成完整的砂模,并且非接触式距离测量装置测量到定位成彼此叠置的所述两个砂模部件的参考模型的变化距离。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,砂模机相继执行以下步骤:
-将所述两个砂模部件定位成彼此叠置,
-将所述两个砂模部件中的上部砂模部件从其相应的模腔压出,
-借助于非接触式距离测量装置测量到所述两个砂模部件的参考模型的变化距离,以及
-将所述两个砂模部件安置在传送器的传送表面上。
由此,可以获得上述特征。
在实施例中,砂模机借助于框架定位装置将保持框架定位在所述两个砂模部件周围,所述两个砂模部件彼此叠置地定位在传送器的传送表面上,并且其中非接触式距离测量装置在将保持框架定位在所述两个砂模部件周围之前和/或之后在沿着被压实的砂模部件的行进路径的位置处测量到所述两个砂模部件的参考模型的变化距离。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,砂模机借助于框架定位装置将保持框架定位在所述两个砂模部件周围,所述两个砂模部件彼此叠置地定位在传送器的传送表面上,其中非接触式距离测量装置在将保持框架定位在所述两个砂模部件周围期间或之后在沿着被压实的砂模部件的行进路径的位置处测量到所述两个砂模部件的参考模型的变化距离,并且其中非接触式距离测量装置通过形成于保持框架中的开口测量到所述参考模型的变化距离。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,熔体浇注装置在传送方向上沿着行进路径自动定位,并且计算机系统基于至少一个参考点的一个或多个计算位置控制熔体浇注装置的位置,所述至少一个参考点与一曲线相关,该曲线与定位在砂模机和熔体浇注装置之间的砂模部件相关联。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组邻近被压实的砂模部件的行进路径布置在以下位置中的一个或多个位置处:恰好在砂模机之后,恰好在熔体浇注装置之前以及在熔体浇注装置之后,优选地在所得到的铸件基本凝固的位置之前或恰好在所得到的铸件基本凝固的位置之后。由此,可以获得上述特征。
在实施例中,计算机系统计算与一曲线相关的至少两个参考点的位置,其中所述至少两个参考点与定位在相互抵接配置中的两个相应的砂模部件相关联,并且其中所述计算机系统基于计算位置控制熔体浇注装置以停止熔体的浇注。由此,可以获得上述特征。
本发明包括这样的实施例,其中包括多个非接触式距离测量装置的组布置成与被压实的砂模部件的行进路径相邻。选择这种非接触式距离测量装置的位置以尽可能早地检测任何未对准,使得所生产的金属铸件尽可能无缺陷并且从而可以定位在与被压实的砂模部件的行进路径相邻的附加位置处。因此,在更一般的实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组布置成与被压实的砂模部件的行进路径相邻以及布置在熔体浇注装置之前或之后的任何位置处。
如上所述,本发明包括这样的实施例,其中包括多个非接触式距离测量装置的组布置成与被压实的砂模部件的行进路径相邻。在实施例中,可以选择以下位置中的一个或多个:恰好在砂模机之后,恰好在熔体浇注装置之前以及在熔体浇注装置之后。如本文所使用的,术语“恰好在砂模机之后”是指在传送器方向上测量的距砂磨机20cm至100cm优选为30cm至60cm例如40cm或50cm的距离。将理解的是,在该位置处已经形成了被压实的砂模部件并且构成了可沿着行进路径位移的模具的叠排的一部分。如本文所使用的,术语“恰好在熔体浇注装置之前”是指距熔体浇注装置20cm至300cm优选100cm至200cm例如150cm的距离。换句话说,在熔体浇注装置非常附近,熔体浇注装置可以运动,因此不可能有非常准确的位置。
在实施例中,在包括多个非接触式测量装置的组的熔体浇注装置之前的位置是恰好在形成被压实的砂模部件之后的点处。将应理解,这种位置与在砂模部件的叠排中的最后两个半砂模部件的分隔表面处的地方相对应。这样能够及早识别潜在的重大缺陷。
在实施例中,包括多个非接触式测量装置的第一组是恰好在形成被压实的砂模部件之后的点处,即在砂模部件的叠排中的最后两个半砂模部件的分隔表面处,如上所述,包括多个非接触式测量装置的第二组恰好布置在熔体浇注装置之前,包括多个非接触式测量装置的第三组恰好布置在熔体浇注装置之后。这种布置能够凭借在最后两个半砂模部件的接触点处即在如上所述的分隔表面处测量的第一组而同时检测在砂模部件的制造中早期出现的缺陷,而第二组将允许在到达熔体浇注装置之前检测在被压实的砂模部件的叠排中发生的任何缺陷,并且第三组将允许检测与熔体浇注相关的任何缺陷。因此,能够立即定位在例如被压实的砂模部件的叠排中发生任何缺陷的点。
在实施例中,包括多个非接触式距离测量装置的组布置成与被压实的砂模部件的行进路径相邻,其中砂模部件中的一个或多个被留下而未用来自熔体浇注装置的熔体填充。优选地,2个至6个砂模部件被留下而未用来自熔体浇注装置的熔体填充,更优选地为3个至5个。由此,特意提供未浇注的即未容纳熔体的砂模部件,其没有由于在浇注期间暴露于热熔体而产生的极端热量而变形或退化。熔体浇注会导致砂模部件的尺寸的不期望的增加,同时伴随破裂或分裂。非浇注的砂模部件是无缺陷的,并且因此,当使用非接触式测量装置时,实现了更高的准确度。每小时可以通过多达500个至600个砂模部件,并且已经发现其中2个至6个砂模部件可以在未影响操作的情况下被留下而未用熔体填充。
在实施例中,非接触式距离测量装置中的一个或多个包括屏蔽元件,这种屏蔽元件优选地布置成使得当它们定位在熔体浇注装置之前或之后时至少遮盖非接触式测量装置。适当地,屏蔽的表面布置成与非接触式测量装置的光束垂直。屏蔽元件可以是可位移的,使得从非接触式距离测量装置发射的光束不被阻挡。这使得实现保护并且从而实现这种测量装置的较长寿命,这是由于显著地降低暴露于极端热量,尤其来自用熔体填充的砂模部件的辐射热。此外,已经发现,这种屏蔽元件还防止灰尘和沙粒,从而提供甚至更高的测量装置的寿命。
在实施例中,非接触式距离测量装置中的一个或多个至少间歇地借助冷却装置冷却,例如与空气压缩机协作的任何装置,例如,压缩空气管路。这使得实现保护并且从而实现这种测量装置的较长寿命,这是由于显著地降低热量尤其来自用熔体填充的砂模部件的辐射热的风险。
在实施例中,当非接触式测量装置将光束在与最后两个半砂模部件的分隔表面重合的位置处即在这种半砂模部件的边界处导引到被压实的砂模部件上的位置时,调节砂模部件的厚度。当传送器处于静止状态时,和/或由于传送的砂模的精确位置随时间变化,会发生这种情况。由于相对于非接触式测量装置的较小位移,这导致不期望的测量问题。发生这种较小位移是因为在实践中模具叠排不能处于完全静止,从而导致记录实际上不存在的未对准或缺陷的问题。通过调节所产生的砂模(在砂模腔中)的厚度,能够避免光束与半砂模部件的分隔表面重合。由此,避免了以对缺陷或未对准的潜在错误测量为基础记录和校正缺陷的问题。
在实施例中,该问题还可以通过提供彼此极为贴近的非接触式测量装置的至少两组来解决,所述彼此极为贴近与比砂模部件的厚度低的距离相对应。因此,非接触式测量装置的一个组将永远不能将光束在与两个半砂模部件的分隔表面重合的位置处引导到被压实的砂模部件上。
在实施例中,一个或多个诸如活塞的位移装置在一点处布置在传送器的任一侧处,所述点与在叠排中的最后生产的被压实的砂模部件相对应并且与被压实的砂模部件的行进路径垂直,用于调节被压实的砂模部件在横向方向上的位置,即在水平方向上但仍与行进路径或传送方向垂直。这使得被压实的砂模部件能够通过一个或多个活塞的平缓横向运动而被推入适当的位置中,由此通过改进模具闭合操作的精度而进一步添加到砂模机的准确度。
如上所述,用于生产砂模部件的砂模机、包括所述砂模机的铸造生产线或者生产砂模部件的方法包括一种控制系统。
在实施例中,控制系统适于在寄存器中监测和记录相关的过程参数值的组,包括注砂时间和注砂压力中的至少一个,用于根据测量装置中的测量值调节过程参数值,以便使测量值和最佳值之间的偏差为零。由此,可以存储与先前制造步骤期间的过程参数值相关的数据,这使得能够使用来自这些先前步骤的最佳参数以通过早期检测被压实的砂模部件的形成中的误差来进一步提高准确度。以上数据取决于沿着被压实的砂模部件的行进路径进行的测量。已经发现,当在砂模机中注入砂时,注砂时间和注砂压力有助于被压实的砂模部件的形状。例如,与砂模部件的顶部相比,较低砂喷射时间会导致在底部中累积更多的砂,从而导致砂模部件的侧面的平行对准不良,即侧面不平行。通过基于从先前制造步骤存储的数据增加注砂时间,该数据是沿着被压实的砂模部件的行进路径测量得到的,在砂模部件的底部和顶部累积的砂量将是相似的,从而当压实时在使侧面平行情况下补偿砂模部件。从而,可以形成几乎完全对称的压实模具部件。由此,可以在制造过程中较早地校正导致稍后未对准的潜在重大缺陷。
砂模机、铸造生产线和生产砂模部件的方法的上述或下述实施例中的任一个可以组合,例如,根据铸造生产线的实施例可以与砂模机的实施例中的一个或多个一起使用,尤其与在其最广泛实施例中的砂模机一起使用。
附图说明
现在将参考完全为示意性的附图,借助于实施例的示例来更详细地解释本发明,其中:
图1是示出根据竖直无箱砂模技术操作的、包括根据本发明的砂模机的铸造生产线的透视图;
图2是穿过根据本发明的砂模机的竖直截面;
图3A是根据本发明的处于对准和相互抵接配置并且设置有参考模型的多个被压实的砂模部件的透视图;
图3B是图3A所示的被压实的砂模部件的俯视图;
图4是在传送方向上看到的并且沿着图5中的线IV-IV截取的穿过图5所示的自动模具传送器的剖视图;
图5是图4所示的自动模具传送器传送被压实的砂模部件的叠排(string)的透视图,其中自动模具传送器设置有测量悬臂和相关联的位置传感器;
图6是布置在模型板的拐角处以便在砂模部件的拐角中形成参考模型的拐角参考模型块的透视图;
图7是由彼此叠置的三个截头方棱锥组合而成的元件的透视图,该元件可以分成四块以便获得四个如图6所示的拐角参考模型块;
图8是在上拐角处设置有拐角参考模型块以及在下拐角稍上方设置有侧部参考模型块的模型板的透视图;
图9是如图8所示的侧部参考模型块的透视图;
图10示出与图3B所示的细节相对应的、如图3A所示的被压实的砂模部件之一的上拐角的俯视图;
图11示出由在坐标系中的曲线表示由图3B所示的基于激光的距离传感器L1和基于激光的距离传感器L2针对单个砂模部件获得的距离测量值;
图12示出由图11中的曲线的细节XII表示由基于激光的距离传感器L1获得的距离测量值;
图13以柱状图示出由图3A所示的基于激光的距离传感器L1-L2针对15个不同砂模部件测量的模具厚度;
图14示出由在坐标系中的曲线表示由图3A和图3B所示的基于激光的距离传感器L1和基于激光的距离传感器L2针对多个砂模部件获得的距离测量值;
图15示出由在坐标系中的曲线表示以由图3A和图3B所示的基于激光的距离传感器L1和基于激光的距离传感器L2针对多个砂模部件获得的距离测量值为基础计算出的叠排中的相邻砂模部件之间的砂模部件开口;
图16是示出根据对型板技术操作的、包括根据本发明的砂模机的铸造生产线的一部分的透视图;
图17以较大比例示出图16中的孤立的细节;
图18示出被压实的砂模部件的另一个实施例的上拐角和相对应的非接触式检测系统的俯视图;
图19示出包括光电传感器单元的非接触式检测系统的实施例;
图20示出穿过在传送器上处于相互邻接关系的一排砂模部件的纵向剖视图;
图21示出穿过在传送器上处于相互邻接关系的两个砂模部件的纵向剖视图;
图22示出穿过在传送器上处于相互邻接关系的三个砂模部件的纵向剖视图;
图23是示出可摆动布置在摆动板框架上的腔端壁的透视图;
图24以较大比例示出沿着图23中的线XXIV-XXIV截取的剖视图;
图25是示出可位移地布置的腔端壁的透视图;
图26是图25中看到的腔端壁的前视图;以及
图27是以简化方式示出图25中所示的腔端壁的另一个实施例的透视图。
具体实施方式
图2示出根据本发明的用于生产例如图3A和图5所示的砂模部件2的砂模机1,其适于根据诸如DISAMATIC(注册商标)技术之类的竖直无箱砂模技术进行操作。所示出的砂模机1包括由腔顶壁4、腔底壁5、两个相对的腔侧壁6(仅示出其中的一个)和两个相对的腔端壁7、8形成的模腔3。腔顶壁4设置有填砂口9,所述填砂口9典型地是在两个相对的腔侧壁6之间的方向上延伸的细长开口或狭槽的形式。两个腔端壁7、8都设置有具有模型12、13的模型板10、11,所述模型板12、13适于在砂模部件2中形成模型。模型板10、11在相应的腔端壁7、8上的安装可以通过未示出的、本领域的技术人员公知的模型板锁来确保,并且模型板10、11在相应的腔端壁7、8上的准确定位可以借助于如图25至图27中所示的装配在如图8中所示的引导衬套60中的引导销100、101来确保。用于模型板的准确定位的引导销的使用是自身公知的,然而,根据本发明,在实施例中,一个或多个模型板的位置也可以借助于引导销被自动地控制,如下面将更详细地解释的。
腔端壁7、8中的一者或两者可以以公知的方式沿着模腔3的纵向方向在彼此相对的方向上可位移地布置以便压实被进给到模腔中的砂。
在图示的实施例中,图2中右侧所示的第一腔端壁7布置成可围绕枢转轴线14摆动,以便在必须将生产的砂模部件2从模腔排出时打开模腔3。此外,枢转轴线14以公知的方式在模腔3的纵向方向上可位移地布置,使得第一腔端壁7可以在图中向右位移并且随后借助于以枢转连接38的方式连接到端壁7的提升臂37围绕枢转轴线14倾斜,使得端壁7位于生产的砂模部件2上方的一定高度处,从而使砂模部件2可以从模腔排出。砂模部件2可以被压实,并且随后借助于活塞15从模腔3排出,所述活塞布置成在模腔3的纵向方向上位移图2中左侧所示的第二腔端壁8。由此,生产的砂模部件2可以以公知的方式、以相互抵接的关系成排地布置在图1所示的传送器16上。以该方式,两个相邻的砂模部件2可以形成用于铸造的完整砂模。传送器16适于在如图1所示的传送方向D上沿着图1所示的行进路径17推进在模腔3的纵向方向上处于对准和相互抵接配置中的被压实的砂模部件2。
模腔3的填砂口9与也在图1示出的包括砂箱19的进砂系统18连通。砂箱19的下部分经由砂传送器73和未示出的进砂阀与未示出的、直接连接到模腔3的填砂口9的进砂腔相连接。进砂腔72的内部为漏斗形且是本领域技术人员公知的。在填砂操作期间,通过关闭进砂阀20并打开未示出的进砂控制阀使得压缩空气进入进砂腔72并挤压砂通过填砂口9,设置在进砂腔72中的砂被称为通过填砂口9“射入”模腔3。当生产的砂模部件从模腔2排出时,一定量的被压实的砂仍然封闭填砂口9,直到下一次“射入”的砂通过填砂口9进入模腔为止。
图1示出铸造生产线21,其包括图2所示和如上所述的砂模机1、传送器16、测量悬臂41和适于在传送方向D上沿着行进路径17自动定位和自动浇注的熔体浇注装置22。砂模机控制面板71设置成用于控制砂模机1。此外,正如下面将进一步讨论的那样,计算机系统23连接到测量悬臂41和熔体浇注装置22。
在图2和图8所示的本发明的实施例中,每个模型板10、11都与四个参考模型块24、25、26、27相关联,这四个参考模型块与所述模型板10、11的模型12、13成固定关系定位并且适于在图3A示出的砂模部件2的外表面32、33、34、35、36中形成相对应的参考模型28、29、30、31。参考模型块24、25、26、27可以借助于螺栓定位在相应的模型板10、11上。可以借助于装配在形成于参考模型块24、25、26、27中或模型板10、11中的未示出的孔中的未示出的引导销来确保以所述固定关系进行准确定位,并且引导销可以安装在其它相对应的部件上。每个参考模型块24、25、26、27都包括三个平坦表面L、M、N的至少一个组,其沿着传送方向D(参见图6)一个接一个地陆续设置并且适于形成相对应参考模型28、29、30、31,该相对应参考模型包括在传送方向D上一个接一个地陆续设置的三个平坦表面l、m、n的至少一个组,如图10所示并且正如下面进一步详细解释的那样。根据本发明,如图10所示,每个平坦表面l、m、n都与平坦表面l、m、n中的另一个成倾斜角地布置。这就意味着平坦表面l、m、n中的两个可以是平行的,但当然不是全部是平行的。
在图4所示的实施例中,形式为基于激光的距离传感器L1、L2、L3、L4、L5、L6的六个非接触式距离测量装置39邻近被压实的砂模部件2的行进路径17静止地布置在测量悬臂41上。基于激光的距离传感器L1、L2、L3、L4、L5、L6适于在沿着被压实的砂模部件2的传送方向D前进期间在沿着传送方向D的测量位置40处测量到参考模型28、29、30、31的变化距离,该变化距离是平坦表面l、m、n相继地经过测量位置40的结果。由此,实现了被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置39之间沿着与传送方向D相对应的位移方向82的相对位移。然而,可替代地,具有非接触式距离测量装置39的测量悬臂41可以在传送方向D上沿着行进路径17可位移地布置,以便实现被压实的砂模部件2和非接触式距离测量装置39之间沿着位移方向82的相对位移。在此情况下,当借助于非接触式距离测量装置39执行距离测量时,被压实的砂模部件2不需要沿着行进路径17位移。
非接触式距离测量装置是优选的,原因是由于压缩模具的强度性质,会无法用机械测量探头获得高精度。
应当注意,在图4中,基于激光的距离传感器L1、L2、L3、L4、L5、L6被示出为方框,并且激光束被指示为在相应的测量方向上从所述方框伸出指向的虚线。
根据图4所示的实施例,在每个模型板10、11上,布置两个拐角参考模型块24、25以在砂模部件2的上拐角中形成相对应的拐角参考模型28、29,如图3A所示。每个拐角参考模型28、29都包括在传送方向D上一个接一个地陆续设置并且与腔顶壁4成直角布置的三个平坦表面l1、m1、n1的第一组42。这一点可以通过比较图2、图3和图10来理解。第一组42中的每个平坦表面l1、m1、n1都与第一组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置。此外,每个拐角参考模型28、29都包括在传送方向D上一个接一个地陆续设置并且与腔侧壁6成直角布置的三个平坦表面l2、m2、n2的第二组43。这一点也可以通过比较图2、图3和图10来理解。第二组43的每个平坦表面l2、m2、n2都与第二组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置。
用于形成拐角参考模型28的拐角参考模型块24在图6中示出。可以看出拐角参考模型块24具有三个平坦表面L1、M1、N1的第一组44,这三个平坦表面与腔顶壁4成直角地竖直布置并且适于在砂模部件2中形成相对应的三个平坦表面l1、m1、n1的第一组42,如图10所示。此外,可以看出拐角参考模型块24具有三个平坦表面L2、M2、N2的第二组45,这三个平坦表面与腔侧壁6成直角地布置并且适于在砂模部件2中形成相对应的三个平坦表面l2、m2、n2的第二组43,类似于图10所示。拐角参考模型块24的尺寸例如可以为40毫米×40毫米×40毫米、30毫米×30毫米×30毫米、或20毫米×20毫米×20毫米。相对较小的尺寸会是有利的,但是所能提供的精度要小于相对较大的尺寸。
此外,在每个模型板10、11上布置两个侧部参考模型块26、27以在砂模部件2的下拐角处或砂模部件2的下拐角上方形成相对应的侧部参考模型30、31,如图3A所示。每个侧部参考模型30、31都包括在传送方向D上一个接一个地陆续设置并且与腔顶壁4成直角地布置的三个平坦表面l、m、n的组。这一点可以通过比较图2、3和8来理解。每个平坦表面l、m、n都与平坦表面中的至少另一个成倾斜角地布置。侧部参考模型块26在图9中示出。可以看出,侧部参考模型30、31的平坦表面l、m、n相对应于拐角参考模型28、29的第一组42的平坦表面l1、m1、n1。
对于根据本发明的参考模型块24、25、26、27的所有实施例,应当认为尽管已经示出三个平坦表面L、M、N彼此直接连接,但是相邻的平坦表面L、M、N会可替代地例如通过倒圆或者另一个平坦表面进行连接。
根据图4所示的实施例,基于激光的距离传感器L1布置成在沿着传送方向D前进期间测量在水平方向上到形成于沿着被压实的砂模部件2的传送方向D看到的被压实的砂模部件2的叠排的右上侧部中的拐角参考模型28、29的变化距离,该变化距离是第一组42的三个平坦表面l1、m1、n1相继地经过测量位置40的结果。此外,基于激光的距离传感器L3布置成在沿着传送方向D前进期间测量在竖直方向上到形成于沿着被压实的砂模部件2的传送方向D看到的被压实的砂模部件2的叠排的右上侧部中的参考模型28、29的变化距离,该变化距离是第二组43的三个平坦表面l2、m2、n2相继地经过测量位置40的结果。相对应地,基于激光的距离传感器L2布置成测量在水平方向上到形于成沿着被压实的砂模部件2的传送方向D看到的被压实的砂模部件2的叠排的左上侧部中的拐角参考模型28、29的变化距离,该变化距离是第一组42的三个平坦表面l1、m1、n1经过测量位置40的结果。相对应地,基于激光的距离传感器L4布置成测量在竖直方向上到形成于沿着被压实的砂模部件2的传送方向D看到的被压实的砂模部件2的叠排的左上侧部中的参考模型28、29的变化距离,该变化距离是第二组43的三个平坦表面l2、m2、n2经过测量位置40的结果。
此外,基于激光的距离传感器L5布置成测量在水平方向上到形成于沿着被压实的砂模部件2的传送方向D看到的被压实的砂模部件2的叠排的右侧部中的侧部参考模型30、31的变化距离,该变化距离是三个平坦表面l、m、n经过测量位置40的结果。基于激光的距离传感器L6布置成测量在水平方向上到形成于沿着被压实的砂模部件2的传送方向D看到的被压实的砂模部件2的叠排的左侧部中的侧部参考模型30、31的变化距离,该变化距离是三个平坦表面l、m、n经过测量位置40的结果。
尽管在图示的实施例中,上部参考模型块24、25已经被描述为如图6所示的拐角参考模型块24、25,并且下部参考模型块26、27已经被描述为如图9所示的侧部参考模型块26、27,但其它实施例也是可行的。实际上,为了检测砂模部件之间的未对准,在任一模型板上只需要一个单独的参考模型块。然而,尤其,可为优选的是将下部参考模型块26、27额外地布置为如图6所示的拐角参考模型块,但是所述拐角参考模型块定向成与布置在砂模部件2的叠排下方并且取向为竖直向上方向的非接触式距离测量装置协作,以及与布置在砂模部件的叠排旁边并且取向为水平方向的非接触式距离测量装置协作。然而,该布置会需要传送器16的某些适应性修改,以便允许非接触式距离测量装置从砂模部件2的叠排下方检测参考模型。可替代地,下部参考模型块26、27可以布置为如图6所示的的拐角参考模型块,但是所述拐角参考模型块作为下部块定位在离腔底壁5一定距离处,就像图8所示的下部参考模型块26、27那样。在此情况下,取决于下拐角参考模型块的三个平坦表面L2、M2、N2的第二组45是面朝向下方向还是面朝向上方向,另外的非接触式距离测量装置39可以布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件2的左下拐角处或砂模部件2的左下拐角上方的下拐角参考模型的距离,并且另外的非接触式距离测量装置39可以布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件2的右下拐角处或砂模部件2的右下拐角上方的下拐角参考模型的距离。
合适的非接触式距离测量装置可以从德国的SICK AG公司获得,其为利用激光技术的短程距离传感器的形式。根据本发明也可以采用其它合适的、基于另外的测量技术的非接触式距离测量装置。
优选的是参考模型28、29、30、31的三个平坦表面l、m、n中的每个与传送方向形成倾斜角。由此,可以改善检测到的参数的准确性,原因是参考模型的平坦表面可以更好地从参考模型块释放,并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。另外,参考模型块在使用期间会磨损较少,这也会意味着长期更好的准确性。此外,当使用基于激光的距离传感器来测量到参考模型的变化距离时,在距离逐渐增大或逐渐减小而不是恒定的情况下,距离测量可以更精确。尽管申请人不希望被以下的解释所束缚,但相信原因会与激光束具有一定的直径(例如大约1毫米)并且参考模型的表面具有由砂粒形成的某种颗粒状结构的事实有关。此外,它会与基于激光的距离传感器的内部公差有关。
为了更好地将参考模型块从砂模部件2释放,会优选的是将意在与砂模部件2接触的参考模型块的所有表面相对于模腔3的纵向方向形成有拔模角。
在实施例中,在砂模部件的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于95度到175度的范围内或处于185度到265度的范围内,优选地处于115度到155度的范围内或处于205度到245度的范围内,并且最优选地处于125度到145度的范围内或处于215度到235度的范围内。由此,根据实验可以更进一步地改善检测到的参数的准确性。在图10所示的实施例中,角α约为125度,并且角β约为215度。
优选的是将非接触式距离测量装置39布置成测量在与传送方向D成直角的方向上的距离。例如,基于激光的距离传感器L1可以布置成测量在水平方向上、但是与传送方向D成一定倾斜角的距离,并且测量的距离可以例如在计算机程序中被投影到与传送方向D成直角的方向上。然而,这将使为了检测例如砂模部件未对准的计算复杂化。
类似地,优选的是非接触式距离测量装置39布置成测量在至少基本水平的方向上的距离或者在至少基本竖直的方向上的距离。最可行的是在具有与布置在传送器16上的砂模部件2的表面32、34、35相对应的轴的坐标系中计算和表示距离。尽管在其它方向上测量的距离可以被投影到这样的轴上,但这会使计算复杂化。
如图6和图7所示,拐角参考模型块24、25可以具有由彼此叠置的三个截头方棱锥47、48、49组合而成的元件46的四分之一块的形式。相对定位较低的截头方棱锥47的顶部匹配相对定位较高的截头方棱锥48的基部,并且相对定位较低的截头方棱锥48的顶部匹配相对定位较高的截头方棱锥49的基部。通过将所述元件46沿着其中心线并且通过截头方棱锥47、48、49的相邻侧表面的对称线50分开,可以形成具有侧面53的四个拐角参考模型块24、25。为了进行比较,可以设想如图6所示的拐角参考模型块24。
将图6所示的拐角参考模型块24与图9所示的侧部参考模型块26进行比较,会看出后者可以简单地被认为是由彼此叠置的三个截头方棱锥47、48、49组合而成的元件46的切块,如图7所示。通过在截头方棱锥47、48、49的相邻侧表面的对称线50的任一侧上执行形成平行侧面51的两次平行切割,并且通过经元件46的中心线并与平行侧面51成直角地执行一次切割以形成表面52,就可以形成切块。然而,会优选的是将表面51形成为具有拔模角,如上所述。另一方面,如图9所示的两个侧部参考模型块26(均不同地形成为具有不同角度的平坦表面L、M、N)可以组合成如图6所示的一个拐角参考模型块24。
会优选的是将拐角参考模型块24、25的侧面53分别定位成与相邻的腔顶壁4和相邻的腔侧壁6相距较小的距离(例如,1/10毫米或1/2毫米),以便使磨损最小化。类似地,会优选的是将侧部参考模型块26、27的侧面52定位成与相邻的腔侧壁6相距较小的距离(例如,1/10毫米或1/2毫米),以便使磨损最小化。如图3和图8所示,侧部参考模型块26、27的下侧面51可以典型地安置在离腔底壁5一定距离处。所述距离例如可以相对应于侧部参考模型块26、27在其侧面51之间的宽度或宽度的一半。由此,当砂模部件从模腔3排出时,可以避免在砂模部件2中形成的相对应侧部参考模型30、31影响到腔底壁5和/或传送器16的底部磨损面69。
根据本发明,图1所示的计算机系统23适于在沿着被压实的砂模部件2的传送方向D前进期间从布置在测量悬臂41上的非接触式距离测量装置39接收多个距离测量值。基于接收到的距离测量值,计算机系统23适于以接收到的所述距离测量值为基础执行曲线拟合,并且由此估算三条直线在坐标系中的相应位置,如图11和图12所示,其中每条直线都表示在横截面中看到的参考模型28、29、30、31的三个平坦表面l、m、n中的相应的一个。此外,计算机系统23适于计算表示平坦表面l、m、n的直线之间的两个交点A、B的位置。交点A、B的位置可以与交点的理想位置或理论位置进行比较。由此,可以非常准确地检测相邻砂模部件的相互未对准。通过引入与不同参考模型28、29、30、31相关的距离测量值,可以检测相邻砂模部件的竖直、侧向和旋转方面的相互未对准。此外,除了其它参数之外,通过该布置可以检测相邻砂模部件之间的可能间隙的宽度、模具膨胀和模具尺寸。
尽管在图示的实施例中,每个参考模型块24、25、26、27都包括在传送方向D上一个接一个地陆续设置的三个平坦表面(L、M、N)的至少一个组,但是应当理解,如果例如只要检测砂模的未对准,则两个平坦表面的组会就足够了。针对两个抵接砂模部件中的每个确定一个交点A就足够了。另一方面,如果例如要确定砂模部件2的局部压实的量度,则在传送方向D上一个接一个地陆续设置的三个平坦表面(L、M、N)的至少一个组是必需的。这将通过下面的进一步解释得以更清楚地理解。
图11示出当砂模部件2经过测量位置40时基于激光的距离传感器L1、L2的测量值。基于激光的距离传感器L1、L2的方向相对于图3A和3B中的砂模部件2予以指示。曲线上的x坐标以位置传感器在图5所示的位移方向D上完成的测量为基础。在横向方向上的模具叠排的中心是用于传感器L1和L2的零点,即,一个传感器给出正值并且另一个传感器给出负值。图12示出图11的细节XII,其详细示出当拐角参考模型28经过测量位置40时基于激光的距离传感器L1的测量值。比较图10和图12,可以看出拐角参考模型28的第一组42的平坦表面l1、m1、n1中的每个在坐标系中由直线表示。此外,拐角参考模型28的端面57和砂模部件2的外表面32也由坐标系中的相对应线表示。通过计算机系统23对从基于激光的距离传感器L1提供给计算机系统23的多个测量点进行曲线拟合而已经将表示平坦表面l1、m1、n1的直线正确地定位在坐标系中。以合适的精度定位直线所需的测量点的数量可以变化。例如,定位直线l1、m1、n1中的一条所需的测量点的数量可以在5到50个之间,或者甚至可以更多,例如为100个。然而,会优选的是使用10到30个之间或者15到25个之间的测量点来定位直线l1、m1、n1中的一条。相对大量的测量点可以提供相对较高的精度;然而,计算继而会减慢曲线拟合的过程。
在已经执行估算或定位坐标系中的直线所必需的曲线拟合操作和计算之后,计算机系统23计算在图12所示的坐标系中表示平坦表面l1、m1的直线之间的交点A1的正确位置以及表示平坦表面m1、n1的直线之间的交点B1的正确位置。根据本发明所示的实施例,对于其它基于激光的距离传感器L2、L3、L4、L5、L6执行相对应的曲线拟合操作和计算。
假设砂模部件2以恒定的速度经过测量位置40,可以由计算机系统通过将直线的斜率调节为参考模型的相对应平坦表面的已知斜率而将表示平坦表面的直线正确地定位在坐标系中。理论上,参考模型的相对应平坦表面的斜率相对应于参考模型块的相对应表面的斜率。然而,通过使用该程序,会出现失准;例如砂模部件2的速度会略有变化,尽管假设其是恒定的。另一方面,通常会优选的是砂模部件2不以恒定速度经过测量位置40。相反地,砂模部件2例如可以在它们从模腔3排出时加速。
所以,优选的是计算机系统23适于借助于曲线拟合而在沿着被压实的砂模部件2的传送方向前进期间额外地基于在被压实的砂模部件2的传送方向D上的位置的测量值估算直线的相应位置。由此,可以基于传送方向D上的相对应测量位置的对以及到参考模型的测量距离而在坐标系统中绘制多个点。通过曲线拟合,可以基于这些点估算直线。
在被压实的砂模部件2的传送方向D上的位置的测量可以借助于联接到传送器16的位置传感器55来执行。传送器16可以具有所谓的自动模具传送器(AMC)的形式,其借助于布置在对准和相互抵接的被压实的砂模部件2的叠排的任一侧上的、气动操作且纵向延伸的夹持元件54(也称为推力杆)传送被压实的砂模部件2,如图4和图5所示。当被压实的砂模部件2前进时,夹持元件54来回运动并且夹紧在被压实的砂模部件2的任一侧上。分别布置在行进路径17的任一侧上的成对的夹持元件54借助于横向件61相互连接。横向件61借助于连接装置62连接到每个夹持元件54。在行进路径17的一侧处,未示出的气动膨胀元件布置在连接装置62和相应的夹持元件54之间,以便在行进路径17的任一侧处将夹持元件压靠在被压实的砂模部件2上。在传送方向D上的相邻夹持元件54借助于未示出的挠性联接件连接。每个夹持元件54都可以具有例如为1米的长度。在传送方向D上看到的最前面的夹持元件54借助于诸如液压致动器这样的致动器来回致动。可替代地,传送器16可以具有所谓的精密模具传送器(PMC)的形式,其借助于在被压实的砂模部件2的下方来回运动的所谓的步进梁组或者借助于用于运输模具叠排的任何其它合适的装置来传送被压实的砂模部件2。
位置传感器55可以优选地是根据磁致伸缩原理工作的非接触式绝对位置传感器。该类型的合适的位置传感器由MTS(注册商标)公司以商品名Temposonics(注册商标)出售。根据本发明也可以采用其它合适的位置传感器。如图5所示,位置传感器55可以具有适于安装在传送器16的纵向延伸的夹持元件54上的测量托架56。由于夹持元件54相对于位置传感器55挠性地安装,因此磁性位置赋予元件63借助于滑动件65可滑动地布置在两个相邻的固定杆64上,使其在相对于滑动方向的横向方向上固定,并且滑动件65与夹持元件54挠性地连接以便允许相对于传送方向D的横向运动。所述挠性连接被实现为使得测量托架56具有可滑动地布置在向下敞开槽67中的滑动元件66,所述向下敞开槽形成于滑动件65中并且在相对于滑动方向的横向方向上延伸。磁性位置赋予元件63的位置由测量杆68检测。
在图4中可以看出,在测量位置40处位于行进路径17的任一侧上的夹持元件54设置有贯通槽70,以便允许最下面的基于激光的距离传感器L5、L6测量到被压实的砂模部件2的相应的侧部参考模型30、31的距离。贯通槽70在夹持元件54的纵向方向上的长度至少为夹持元件54的来回运动的行程。已经完成贯通槽70的布置,以便允许最下面的基于激光的距离传感器L5、L6的相对较低的定位,这样可以允许更准确地检测例如未对准。可替代地,最下面的基于激光的距离传感器L5、L6和相应的侧部参考模型30、31可以布置在夹持元件54的上边缘上方(或者在其安装得较高的情况下,可以布置在夹持元件54的下边缘的下方)。
可替代地,位置传感器55可以是测量到最后排出的砂模部件2的外端面35的距离的基于激光的距离传感器。
当计算机系统23已经确定用于不同参考模型28、29、30、31的相应交点A、B的正确位置时,可以基于此计算许多重要的变量。例如,通过比较两个相应的相互抵接的被压实的砂模部件2的两个交点A1的如图3和图12所示沿着y轴的相应位置,可以非常准确地检测这些相邻砂模部件2的可能的相互水平未对准。另一方面,通过比较两个相应的相互抵接的被压实的砂模部件2的同样的两个交点A1的如图3和图12所示沿着x轴的相应位置,可以非常准确地检测这些相邻砂模部件2的外端面35、36之间的可能的模具间隙的量度。在这样做时,应计算出两个交点A1之间的在x轴方向上的距离,并且减去从交点A1到相对应的外端面35的标称距离的两倍。
图15示出以由如图3A和3B所示的两个基于激光的距离传感器L1、L2针对43个不同的砂模部件执行的相应测量为基础计算模具间隙的实验结果。线58、59指示以由两个基于激光的距离传感器L1、L2执行的测量为基础计算出的模具间隙的相应平均值。然而,可以看出,在相应计算出的模具间隙值中既有正值又有负值。正值指示外端面35、36之间的开口,而负值指示外端面35、36可能已被过强地彼此压靠。基于该信息,可以调节在使最后生产的砂模部件与模具叠排接触时以及在模具运输期间所使用的闭合力。可以看到,对于两个基于激光的距离传感器L1、L2而言,模具间隙的计算值通常彼此相符。然而,对于某些砂模部件,取值是不同的。这会是测量期间的噪声的结果,但也会是模型板10、11未对准而使得它们不平行的结果。因此,测量值可以用于指示会有必要调节模型板10、11的对准。
此外,通过针对同一砂模部件2计算不同交点A1和B1之间的如图3和图12所示的沿着x轴的距离,并且将该距离与标称值进行比较,可以获得砂模部件2的局部压缩的准确量度。
此外,通过针对如图3A所示的同一砂模部件2计算例如外表面35上的拐角参考模型28的交点A1和外表面36上的拐角参考模型29的交点A1之间的如图3和图12所示的沿着x轴的距离,并且加上从交点A1到相对应的外端面35、36的标称距离的两倍,就可以获得该砂模部件的厚度的准确量度。
图13示出以由相应的基于激光的距离传感器L1、L2针对40个不同的砂模部件进行的测量为基础计算砂模厚度的实验结果。结果证明,根据本发明的砂模机可以获得良好的准确度,原因是正如预期的那样砂模厚度在不同的砂模部件之间是变化的,但在另一方面,以由不同的基于激光的距离传感器L1、L2进行的测量为基础计算出的砂模厚度通常变化只是较小。
图14示出以分别由基于激光的距离传感器L1、L2执行的测量为基础针对相应的拐角参考模型28、29计算两个相应的交点A1的如图3和图12所示的沿着y轴的位置的实验结果。可以看到,以由两个基于激光的距离传感器L1、L2进行的测量为基础计算出的沿着y轴的位置的值大体上彼此相符,这是符合预期的,原因在于砂模部件的宽度应当接近恒定并且变化基本上仅来自于模具叠排在生产运行期间在运输系统上沿着侧向方向的小幅度的来回运动。在所述两个值沿着砂模部件的叠排变化但大体上彼此相符的情况下,这可以指示各个砂模部件之间的微小未对准的积累。然而,对于某些砂模部件而言,所述两个值是不同的。这会是测量期间的噪声的结果,或者它可以指示可以进行调查的其它状况。
在图1所示的实施例中,包括形式为基于激光的距离传感器L1、L2、L3、L4、L5、L6的六个非接触式距离测量装置39的组邻近被压实的砂模部件2的行进路径17布置在测量悬臂41上,如图4所示。具有非接触式距离测量装置39的组的悬臂41可以布置在沿着行进路径17的不同位置处,并且一个或多个这样的悬臂可以布置在沿着行进路径17的不同位置处。在图1所示的实施例中,悬臂41布置在砂模机1和熔体浇注装置22之间。会有利的是将悬臂41恰好布置在熔体浇注装置22之前,并且能够相对靠近或紧挨着熔体浇注装置22。以该方式,熔体浇注装置22可以由计算机系统23控制为不将熔体浇注到未对准或或以任何其它方式未能正确生产的砂模部件之间的模腔中。由此,可以避免制造有缺陷的铸件。
然而,由于在砂模部件对准方面以及其它参数方面的不准确性也会在熔体浇注过程期间由铸造过程本身导致,因此会进一步有利的是将悬臂41或附加悬臂41布置在熔体浇注装置22后方或恰好布置在熔体浇注装置22之后,并且能够相对靠近或紧挨着熔体浇注装置22。由此,可以立即考量所述不准确性。尽管熔体可能已被浇注到模腔中,但是在该阶段检测有缺陷的铸件会是有利的,原因在于可以例如通过调节模型板10、11来立即纠正生产砂模部件的方法。此外,有缺陷的铸件可以以该方式进行识别,并且在早期阶段就将有缺陷的铸件在其否则将与可接受的铸件混合之前就分离出来,所述混合将导致定位有缺陷的铸件所需的更大的工作量。在实施例中,悬臂41或附加悬臂41布置在熔体浇注装置22之后,并且砂模机被控制成使得定期地或偶尔地由两个邻接砂模部件形成的一个或多个砂模经过熔体浇注装置22而没有将熔体浇注到所述一个或多个砂模的一个或多个模腔中,但是布置在所述悬臂41或附加悬臂41上的这种检测系统检测到所述一个或多个砂模的参照模型的模型表面的位置。由此,例如,对于模型板位置和/或定向的自动控制,会能够考虑到由例如传送系统引起的对准的不准确性,例如,由熔化金属的凝固飞溅引起,但不是由于实际浇注过程本身引起。所述悬臂41或附加悬臂41可以优选地布置在所得到的铸件基本固化的位置之前或恰好之后。在凝固之后,形成位置的测量值将是较小值,这是因为砂模部件的位置的变化不影响凝固的铸件。
自然地,为了能够尽可能早地考量不准确性,会进一步有利的是将悬臂41或附加悬臂41恰好布置在砂模机1之后以及能够相对靠近或紧挨着砂模机1。
以任何方式,会非常有利的是在熔体浇注装置22处或熔体浇注装置22之前准确地检测任何不准确性。如果根据本发明未检测到这样的不准确性,则在铸件已冷却并且从砂模移除之前可以不再检测这些。由于会例如有300个或更多个砂模的叠排位于熔体浇注装置22的下游(也就是后方),因此在通过在这样的叠排的端部处检查冷却的铸件而检测到任何不准确性之前可能要耗费较长时间。因此,在此情况下,如果每个模具中只有一个铸件,就必须报废或返工300多个铸件。通常,使用具有若干铸造腔的砂模的模型;这就意味着例如具有四个腔的模型将导致必须报废或返工1200个有缺陷的铸件。当然,这意味时间和金钱的相当大的浪费。
在实施例中,图1所示的铸造生产线21包括砂模机1,熔体浇铸装置22适于在传送方向D上沿着行进路径17自动定位。计算机系统23适于基于与定位在砂模机1和熔体浇注装置22之间的砂模部件2相关联的直线l、m、n之间的至少一个交点A、B的计算位置来控制熔体浇注装置22的位置。如果例如悬臂41恰好布置在熔体浇注装置22之前,则可以基于与定位在熔体浇注装置22紧前方或恰好定位在熔体浇注装置22之前的砂模部件2相关的单个或两个交点A、B的计算位置来计算熔体浇注装置22的位置。然而,如果悬臂41例如恰好布置在砂模机1之后,则可以基于在传送器16上定位在砂模机1和熔体浇注装置22之间的若干生产的砂模部件2的累积计算模具厚度来计算和控制熔体浇注装置22的位置。例如,10个、20个或甚至更多个生产的砂模部件2可以定位在砂模机1和熔体浇注装置22之间。
应当指出的是,尽管在上面已经提到图1所示的铸造生产线21包括砂模机1、传送器16、测量悬臂41、熔体浇注装置22和计算机系统23,但是为了在权利要求中所使用的定义,也可以考虑使得砂模机1包括传送器16、测量悬臂41、熔体浇注装置22和计算机系统23中的一个或全部。
图16和图17示出根据本发明的砂模机75的另一实施例。根据该实施例,砂模机75根据水平无箱对型板技术进行操作。砂模机75包括借助于未示出的对型板分离的两个未示出的模腔,并且砂模机适于同时在相应的两个模腔中压缩两个砂模部件76、77,并且随后移除对型板且将所述两个砂模部件76、77定位成彼此叠置以形成完整的砂模,正如图17中最佳地图示的那样。本领域技术人员将理解,模腔定位成使得当用砂填充模腔并且通过腔端壁的位移机械地压实砂时对型板是竖直定向的。随后,将模腔旋转90度,移除对型板,并且将两个砂模部件76、77彼此叠置。打开砂模机门78,并且将两个砂模部件76、77安置在传送器74上。所以,当两个砂模部件76、77安置在传送器74上时,它们沿着水平分模线84彼此抵接。之后,当要生产铸件时,可以通过上部砂模部件77中的模具入口83将熔体浇注到完整的砂模中。为了进行比较,在图1所示的实施例中,砂模部件2沿着竖直分模线彼此抵接。
如图17所示,形式为基于激光的距离传感器L1’、L2’、L3’、L4’、L5’、L6’、L7’、L8’的非接触式距离测量装置39布置在测量悬臂80上以测量到定位成彼此叠置的所述两个砂模部件76、77的参考模型81的变化距离。当两个砂模部件76、77已经安置在传送器74上时,为了执行距离测量,具有非接触式距离测量装置39的测量悬臂80沿着位移方向82向上或者向下位移,所述位移方向在此情况下是如图中箭头所示的竖直方向。测量悬臂80竖直可位移地布置在测量杆79上。
如上所述,在图16和图17所示的实施例中,当两个砂模部件76、77已安置在传送器74上时,通过测量悬臂80的竖直位移执行距离测量。由此,实现了被压实的砂模部件76、77和非接触式距离测量装置39之间沿着位移方向82的相对位移。然而,在未示出的实施例中,被压实的砂模部件76、77和非接触式距离测量装置39之间沿着位移方向82的相对位移通过被压实的砂模部件76、77相对于测量悬臂80竖直地位移而实现。这可以在被压实的砂模部件76、77定位到传送器74上之前实现,原因在于砂模机75适于将所述两个砂模部件76、77定位成彼此叠置并且随后将所述两个砂模部件中的上部砂模部件从其相应的模腔压出。具有非接触式距离测量装置39的测量悬臂80布置成在将所述两个砂模部件中的上部砂模部件77从其相应的模腔压出之后、但是在将所述两个砂模部件2安置在传送器74的传送表面上之前,测量到所述两个砂模部件76、77的参考模型81的变化距离。被压实的砂模部件76、77和非接触式距离测量装置39之间沿着位移方向82的相对位移由此可以通过被压实的砂模部件76、77相对于测量悬臂80竖直地位移来实现。当然,测量臂80在此情况下也可以竖直可位移地布置,以便提供相对位移的至少一部分。
在实施例中,砂模机75包括未示出的框架定位装置,其用于将未示出的保持框架(所谓的护套)定位在所述两个砂模部件76、77周围,所述两个砂模部件76、77彼此叠置地定位在传送器74的传送表面上。所述保持框架定位在所述两个砂模部件76、77周围对于本领域技术人员来说是公知的,并且是为了在铸造期间将两个砂模部件76、77保持在正确的相互位置而进行的。具有非接触式距离测量装置39的测量悬臂80布置成在框架定位装置进行定位之前和/或之后在沿着被压实的砂模部件76、77的行进路径17的位置处测量到所述两个砂模部件76、77的参考模型81的变化距离。检测将保持框架定位在所述两个砂模部件(它们定位成彼此叠置)周围的动作是否可以使砂模部件相互位移可能是值得关注的。在略有更改的实施例中,保持框架具有开口,非接触式距离测量装置39适于通过所述开口测量到所述两个砂模部件76、77的参考模型81的变化距离。由此,可以在将保持框架定位在所述两个砂模部件周围期间或者在将保持框架定位在所述两个砂模部件周围之后执行距离测量。如果在保持框架的所述定位期间执行距离测量,则非接触式距离测量装置甚至可以安装在框架定位装置上并由框架定位装置位移。
尽管在图示的实施例中,非接触式距离测量装置39布置在测量悬臂41、80上,但是非接触式距离测量装置39的布置可以采用任意合适的方式,例如每个非接触式距离测量装置39可以布置在单独的保持杆上。
在实施例中,计算机系统23适于基于直线之间的至少两个交点A、B的计算位置控制熔体浇注装置22以停止浇注熔体,并且其中所述至少两个交点A、B与定位在相互抵接配置中的两个相应的砂模部件2、76、77相关联。由此,可以避免例如由于砂模部件之间的不匹配而生产有缺陷的铸件。
图18示出在相对应于图10的视图中看到的不同的实施例。在图18所示的实施例中,非接触式检测系统39包括摄像头87且邻近被压实的砂模部件85的行进路径布置。摄像头87适于检测砂模部件85的参考模型86的模型表面的位置。未示出的参考模型块包括的表面具有在模腔3的纵向方向LD上变化的切线且适于形成包括模型表面的相对应参考模型86,所述模型表面具有在砂模部件85的相对应的纵向方向ld上变化的切线T1、T2。非接触式检测系统39适于检测沿着砂模部件85的纵向方向ld分布在参考模型86的模型表面上的多个不同点P1、P2的位置。如图18所示,砂模部件85的纵向方向ld上的切线T1、T2在所述多个不同点P1、P2中的至少两个点之间是不同的。以该方式,基于分布在参考模型86的模型表面上的多个不同点的位置的检测,可以确定或估算表示模型表面的已知曲线的位置和取向,并且基于此,可以确定或估算用于所述已知曲线的一个或多个参考点的一个或多个位置。在图18所示的实施例中,所述已知曲线是在图示的参考模型86的水平横截面中相对应于参考模型86的模型表面的圆。用于所述已知曲线的参考点是由参考模型86的横截面形成的圆的中心C。
这样的参考点的位置可以与参考点的理想位置或理论位置进行比较。由此,可以非常准确地检测相邻砂模部件的相互未对准。此外,除了其它参数以外,可以通过该布置检测相邻砂模部件之间的可能间隙的宽度、模具膨胀和模具尺寸。由此可以评估实际情况是否可接受。参考点的理想位置或理论位置可以取决于待评估的参数,并且可以通过基于理论的计算或者凭经验确定。例如,如果待评估的参数是相邻砂模部件的相互未对准,并且与模型表面相对应的已知曲线是圆,则任一砂模部件的参考点(即圆的中心)的理论位置和理想位置是坐标系中的相同位置,即两个圆的中心重合。
与图1所示的实施例一样,计算机系统23可以适于接收位于砂模部件85的参考模型86的模型表面上的多个点P1、P2的检测位置。计算机系统可以适于基于接收到的所述检测位置执行曲线拟合,并且由此估算曲线在坐标系中的相应位置,其中曲线表示在横截面中看到的参考模型85的模型表面,并且其中计算机系统适于计算与该曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。由此,可以自动地确定与该曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。可以自动地将这样的参考点的位置与参考点的理想位置或理论位置进行比较。
尽管在图18所示的实施例中,在图示的参考模型86的水平横截面中相对应于参考模型86的模型表面的所述已知曲线是圆,但是所述已知曲线可以是具有在砂模部件85的相对应纵向方向ld上变化的切线的任何类型的曲线。例如,在图10所示的实施例中,所述已知曲线由在模腔3的纵向方向上一个接一个地陆续设置的平坦表面(l1、m1、n1)组成。所述已知曲线可以具有任意合适的形式,只要非接触式检测系统39能够合适地检测参考模型86的模型表面即可。计算机系统能够基于接收到的所述检测位置执行曲线拟合并且由此估算任何这样的曲线在坐标系中的相应位置,并且计算机系统可以计算与这样的曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。
在图18所示的实施例中,至少一个(未示出)参考模型块可以包括一表面,该表面也具有在模腔3的高度方向上变化的切线并且适于形成包括模型表面的相对应参考模型86,所述模型表面具有在砂模部件85的相对应高度方向上变化的切线。非接触式检测系统39可以适于检测沿着砂模部件85的高度方向分布在参考模型的模型表面上的多个不同点的位置。沿着砂模部件85的高度方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。由此,借助于单个参考模型块85,就可以确定砂模部件85的拐角中的点C的实际三维位置。
此外,在图18所示的实施例中,至少一个(未示出)参考模型块包括在模腔3的纵向方向LD上的第一位置处具有第一切线的第一表面部分和在模腔3的纵向方向上的第二位置处具有第二切线的第二表面部分。第二切线与第一切线不同。第一表面部分和第二表面部分适于形成相对应参考模型86,该相对应参考模型包括在沿着砂模部件85的纵向方向ld的第一位置处的第一点P1中具有第一模型切线T1的第一模型表面部分F1和在沿着砂模部件85的纵向方向ld的第二位置处的第二点P2中具有第二模型切线T2的第二模型表面部分F2。第二模型切线T2与第一模型切线T1不同。非接触式检测系统39适用于检测沿着砂模部件85的纵向方向ld至少基本均匀地分布在参考模型85的第一模型表面部分F1和第二模型表面部分F2这两者上的多个不同点的位置。
此外,在图18所示的实施例中,至少一个(未示出)参考模型块包括在模腔3的纵向方向LD上的第三位置处具有第三切线的第三表面部分和在模腔3的纵向方向上的第四位置处具有第四切线的第四表面部分。第四切线与第三切线不同。第三表面部分和第四表面部分适于形成相对应参考模型86,该相对应参考模型包括在沿着砂模部件85的纵向方向ld的第三位置处的第三点中具有第三模型切线的(未示出)第三模型表面部分和在沿着砂模部件85的纵向方向ld的第四位置处的第四点中具有第四模型切线的(未示出)的第四模型表面部分。第四模型切线与第三模型切线不同。非接触式检测系统39适用于检测沿着砂模部件85的纵向方向ld至少基本均匀地分布在参考模型85的第三模型表面部分和第四模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。第一、第二、第三和第四表面部分当然可以至少部分地重合或者至少部分地重叠。
在图19所示的实施例中,非接触式检测系统39包括未示出的基于激光的照射系统,其适于形成细长光束,该细长光束形成在参考模型90的模型表面上的照射线89。基于激光的照射系统可以适于借助于棱镜形成细长光束。基于激光的照射系统布置在也由非接触式检测系统39所包括的摄像头88下方,并且因此基于激光的照射系统在图中是不可见的。由于摄像头88布置在基于激光的照射系统上方,因此摄像头88可以拍摄照片,其中在参考模型90的模型表面上形成的照射线89不是线性的,正如图19所示。基于这样的照片,计算机系统23可以执行曲线拟合并且由此估算照射线89在坐标系中的位置,并且计算机系统可以计算在二维坐标系中与曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。在图19所示的实施例中,所述二维坐标系在水平面中延伸。
此外,在图19所示的实施例中,非接触式检测系统可以包括基于激光的第一照射系统,其适于形成第一细长光束,该第一细长光束形成在参考模型90的模型表面上的第一照射线,并且非接触式检测系统可以包括基于激光的第二照射系统,其适于形成第二细长光束,该第二细长光束形成在参考模型90的模型表面上的第二照射线,其中所述第一照射线和第二照射线在砂模部件2的纵向方向上延伸,并且其中第二细长光束与第一细长光束形成优选为90度的角。由此,基于由摄像头88拍摄的照片,计算机系统23可以执行曲线拟合,并且由此估算照射线在三维坐标系中的位置,并且计算机系统可以计算三维坐标系中的一个或多个参考点的一个或多个位置。
此外,在图19所示的实施例中,可替代地,非接触式检测系统39可以包括基于激光的照射系统,其适于沿着参考模型90的模型表面上的线扫掠光束。由此,可以在没有棱镜的情况下获得在参考模型的模型表面上形成照射线的细长光束的上述优点。
优选地,在图18和图19所示的相应实施例中,当砂模部件2、85静止时,摄像头87、88拍摄照片,然而如果包括摄像头87、88的非接触式检测系统39足够快速地动作,砂模部件也可以运动。
优选地,在图18和图19所示的相应实施例中,相对应于图1所示的实施例中的形式为基于激光的距离传感器的光电传感器单元的安装,多个摄像头87、88或者其它合适的光电传感器单元优选地借助于悬臂41或框架布置在相互固定的位置。由此,可以获得更高的准确度,原因是每个光电传感器单元可以相对于其它的光电传感器单元准确地定位。
应当注意,根据本发明,非接触式检测系统39是能够在非接触式检测系统和模型表面之间不直接机械接触的情况下检测分布在参考模型的模型表面上的多个不同点的位置的任何系统。非接触式检测系统例如可以是3D扫描仪。
根据本发明,非接触式检测系统39可以包括光电传感器单元例如数字摄像头。由光电传感器传送的信息基本上有两种类型:图像或辐射水平(通量)。此外,非接触式检测系统39可以包括视频、激光、雷达、超声或红外摄像头等。
3D扫描仪是收集离实际物体的距离点测量值并将其转换为虚拟3D物体的成像设备。许多不同的技术可以用于构建3D扫描设备;每种技术都有其自身的局限性、优点和成本。光学3D扫描仪使用摄影、立体成像的摄像头、激光或结构光或调制光。光学扫描经常需要多个角度或多次扫掠。基于激光的方法使用与摄像头配合工作的低功率、人眼安全的脉冲激光。激光照射目标,并且相关联的软件计算激光从目标反射回来以生成被扫描物品的3D图像所花费的时间。基于非激光的扫描仪使用被结构化为一定模式的光或持续调制的光,并且随后记录被扫描物体所生成的信息。
图23中所示的本发明的实施例示出第一腔端壁7,该第一腔端壁7借助于轴承111、112围绕与图2所示的枢转轴线14相对应的轴线旋转AR2可摆动布置在摆动板框架107上。图23是示出第一腔端壁7的后部的透视图,如在图2中从右侧并且从后面倾斜地看到的。比较图2和23所示,实现了第一腔端壁7的前部设置有第一模型板10。在这里描述的实施例中,借助于引导销100、101装配在如图8所示的第一模型板10的引导衬套60中并且以一种将在下面参照图25至图27进一步描述的方式来确保第一模型板10在腔端壁7上的准确定位,图25至图27示出第二模型板11如何安装在第二腔端壁8上。根据图23所示的实施例,因此,在压实进给到模腔3中的砂期间定位第一模型板10的横向压实位置可借助于致动器91、92、93、95、119来调节,借助于所述致动器所述第一模型板10可通过相对于标称位置在模腔3的纵向方向LD的两个不同的横向方向(水平方向TH和竖直方向TV)上位移来调节。此外,根据该实施例,在压实进给到模腔3中的砂期间定位所述第一模型板10的旋转压实位置可借助于致动器91、92、93、96、97来调节,借助于所述致动器所述第一模型板10可通过相对于标称旋转位置围绕第一旋转轴线AR1、第二旋转轴线AR2以及与模腔3的纵向方向LD平行的第三旋转轴线来调节。由此,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型的横向方向上的对准和/或旋转对准的不准确性。
根据图25、图26和图27所示的本发明的实施例,这些图示出了借助于如图2所示的活塞15可位移地布置的第二腔端壁8,在压实进给到模腔3中的砂期间定位第二模型板11的横向压实位置可借助于致动器91、92、94、119来调节,借助于所述致动器所述第二模型板11可通过相对于标称位置在模腔3的纵向方向LD的两个不同的横向方向(水平方向TH和竖直方向TV)上位移来调节。在图27中,未示出致动器94。此外,根据该实施例,在压实进给到模腔3中的砂期间定位所述第二模型板11的旋转压实位置可借助于致动器91、92、94来调节,借助于所述致动器所述第二模型板11可通过相对于标称旋转位置围绕与模腔3的纵向方向LD平行的第三旋转轴线来调节。由此,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型的横向方向上的对准和/或旋转对准的不准确性。
如上所述,两个腔端壁7、8设置有相应的模型板10、11,每个模型板10、11都设置有适于在砂模部件2中形成模型的模型12、13。借助于引导销100、101装配在如图8所示的引导衬套60中来确保模型板10、11在相应的腔端壁7、8上的准确定位。注意到,在图23所示的实施例中也存在有用于图27中所示的引导销100、101的致动器91、92、119,尽管不可见。然而,应注意,为了调节横向方向上的对准的不准确性,如果模型板10、11中的仅一个借助于用于引导销100、101的致动器91、92、119可调节地布置在其相应的腔端壁7、8上,则这将足够了。
在所示实施例中,所述横向方向是与模腔3的纵向方向LD成直角的方向。
根据本发明,所述致动器91至97、119借助于控制系统98以由沿着行进路径17行进的被压实的砂模部件2、76、77、85的参考模型28、29、30、31、81、86、90的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制如图20和图21所示的在所生产的砂模部件2中沿着模腔3的纵向方向LD形成的模型99的对准以及如图22所示的在所生产的砂模部件2中形成的模型99围绕相对应的旋转轴线的旋转位置。控制系统98可以是计算机系统23的一部分,并且模型表面的检测系统可以是适于检测砂模部件2、76、77、85的参考模型28、29、30、31、81、86、90的模型表面的位置的任何检测系统,例如,上述检测系统中的任一个。优选地,检测系统是非接触式检测系统,并且优选地包括非接触式距离测量装置39。优选地,检测系统包括至少第一距离测量装置和至少第二距离测量装置,所述第一距离测量装置布置成测量在所述第一方向TV上的距离,所述第二距离测量装置布置测量在所述第二方向TH上的距离。由此,因为距离测量的相应方向与模型板10、11的压实位置的相应的校正方向相对应,所以可以降低由于致动器的测量和操作而在控制系统98中累积的不准确性。
在图23至图27所示的实施例中,借助于引导销100、101确保模型板10、11在相应的腔端壁7、8上的准确定位,所述引导销100、101与相应的模型板10、11接合并且借助于致动器91、92、119可位移地布置在相应的腔端壁7、8上,如以下所解释的。这有利于将本发明集成到现有的砂模机设计中。
根据图23至图27所示的实施例,每个模型板10、11都借助于第一引导销100和第二引导销101相对于其相应的腔端壁7、8定位,每个引导销都布置在所述腔端壁7、8的相对侧区域中。第一引导销100借助于第一线性致动器91在竖直方向上可位移地布置在所述腔端壁7、8上,并且第二引导销101借助于第二线性致动器92与第一引导销100独立地在竖直方向上可位移地布置在所述腔端壁7、8上。由此,在压实进给到模腔3中的砂期间定位模型板10、11的横向压实位置可通过使第一引导销100和第二引导销101沿相同方向位移而使所述模型板10、11在至少基本竖直的方向TV上位移来调节。另一方面,在压实期间定位所述模型板10、11的旋转压实位置可借助于所述第一线性致动器91和第二线性致动器92通过使所述至少一个模型板10、11围绕在模腔3的纵向方向LD上延伸的轴线旋转与所述第一引导销100和第二引导销101沿相同方向的不同位移距离或者所述第一引导销100和第二引导销101沿相反方向的位移来调节。由此,借助于第一引导销100和第二引导销101,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型的竖直方向上的对准的任何不准确性,并且同时,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的任何轴线的旋转对准的不准确性。
此外,根据图23至图27所示的实施例,第二引导销101在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在其相应的腔端壁7、8上。尤其,可自由位移布置的第二引导销101可以补偿当它们通过引导销的不同竖直位移定位在不同的竖直位置处时将以其它方式出现的所述引导销100、101之间的距离中的较小变化。这是有利的,这是因为相应的模型板10、11借助于在模型板10、11中的相对应孔中的引导销100、101的接合而相对于它们相应的腔端壁7、8定位。此外,所述至少一个可自由位移布置的引导销101可以跟随模型板的位移,所述模型板的位移是由于所述引导销中的另一个借助于致动器在所述腔端壁上在至少基本水平的方向上的位移而引起的。此外,可自由位移布置的第二引导销101可以补偿所述模型板10、11中的相对应孔60之间的距离中的或所述引导销之间的距离中的较小变化,所述距离中的变化是由于形成模型板和/或腔端壁的材料的温度膨胀而引起的。
如可以参见图25至图27,第二引导销101通过安装在至少基本竖直布置的杆103的下端部102上而在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在腔端壁7、8上,并且所述杆103的上端部104可枢转地105布置在腔端壁7、8上。此外,可以看到,杆103的上端部104可枢转地设置在滑动件121上,所述滑动件121借助于线性致动器92在竖直方向上可位移地布置在腔端壁7、8上。当然,可自由位移地布置在一定限度内的第二引导销101的布置可以与所示的布置不同。例如,第二引导销101可以布置在沿水平方向伸长的孔中。
此外,根据图27所示的实施例,第一引导销100借助于旋转致动器119在至少基本水平的方向TH上可位移地布置在腔端壁8上,其中第一引导销100偏心地布置在通过所述旋转致动器119被旋转驱动的盘124上,使得第一引导销100的中心轴线与盘124的中心旋转轴线平行但相对于盘124的中心旋转轴线位移。由此,通过使盘124借助于旋转致动器119而旋转,第一引导销100可以在所述至少基本水平的方向TH上位移。如果与第一引导销100的中心轴线和盘124的中心旋转轴线之间的位移相比旋转角度相对小,则第一引导销可以至少基本沿着水平直线位移。如可以看到,旋转致动器119布置在滑动件120中,所述滑动件120借助于上述线性致动器91可竖直位移地布置。因此,为了确保第一引导销100通过使盘124借助于旋转致动器119旋转而沿着水平直线位移,控制系统98可以使用线性致动器91来补偿由盘124的旋转引起的第一引导销100的位移的竖直分量。当然,代替使用旋转致动器119和盘124,第一引导销100可以可替代地借助于线性致动器在至少基本水平的方向TH上位移。
此外,在图23和图24所示的实施例中,如上所述,第一腔端壁7相对于模腔3围绕在所述可摆动腔端壁7的上部108处延伸的至少基本水平的枢转轴线AR2可摆动布置在摆动板框架107上。当所述可摆动腔端壁7沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,如图23所示,可摆动腔端壁7的下部109适于抵接在摆动板框架107的相应左侧和右侧处在可摆动腔端壁7和摆动板框架107之间接合的两个压力垫110。图24中示出位于图23中的左侧的压力垫110。每个压力垫110都借助于如参见图24的相应的致动器97相对于摆动板框架107可位移地布置,以便围绕基本水平的枢转轴线AR2调节所述旋转压实位置。由此,可以调节或校正被压实的砂模部件的相对端面和模型的平行度的不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。为了获得稳定性,典型地,将调节两个压力垫110的位置,使得可摆动腔端壁7牢固地邻接两个压力垫110。
如图22中借助于虚线所示,如果上部厚度tu与下部厚度tl相对应,则尽管所述表面可以不竖直地布置,但是被压实的砂模部件的相对端面从侧面看可以是平行的。如从图22中进一步看到,如果被压实的砂模部件的所述相对端面从侧面看不是平行的,则相邻的砂模部件的端面在可能出现开口时会适当地彼此抵接。当然,在图20至图22中,为了说明起见,所示的不准确性被显著地夸大了。
此外,在图23和图24中所示的实施例中,如上所述,第一腔端壁7借助于左轴承111和右轴承112可摆动布置在摆动板框架107上,并且相应的轴承111、112借助于两个相应的线性致动器96相对于摆动板框架107至少基本在模腔3的纵向方向LD上可位移地布置,所述两个相应的线性致动器96中只有位于图23中的左侧的一个线性致动器是可见的,这是因为它仅由阴影块被纯粹示意性地示出。通过致动两个相应的线性致动器96以执行左轴承111和右轴承112中的每个至少基本在纵向方向LD上的相等位移,可以围绕与旋转轴线AR2平行的的轴线即图23中所示的水平轴线调节第一腔端壁7的旋转压实位置。然而,通过致动两个相应的线性致动器96以执行左轴承111和右轴承112中的每个至少基本在纵向方向LD上的不同位移,可以围绕与旋转轴线AR1平行的轴线即如图23所示的竖直轴线调节第一腔端壁7的旋转压实位置。为此,应当相应地调节两个压力垫110的位置,使得可摆动腔端壁7牢固地抵接两个压力垫110。应注意,例如,通过致动从图23中的左侧看到的线性致动器96并且同时致动位于图23中的右侧的压力垫110,可以围绕与旋转轴线AR1成45度的轴线调节第一腔端壁7的旋转压实位置。借助于上述特征,可以围绕竖直轴线和水平轴线及其任何组合来调节或校正被压实的砂模部件的相对端面和模型的平行度的不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
此外,如图23和图24所示,两个轴承111、112借助于相应的左线性致动器和右线性致动器93相对于摆动板框架107在至少基本竖直的方向上可位移地布置,所述相应的左线性致动器和右线性致动器93中只有左线性致动器是可见的,这是因为它仅由阴影块被纯粹示意性地示出。通过致动两个相应的线性致动器93以执行左轴承111和右轴承112中的每个至少基本在竖直方向上的相等位移,可以在竖直方向上调节第一腔端壁7的横向压实位置。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型的竖直方向上的对准的任何不准确性。然而,通过致动两个相应的线性致动器93以执行左轴承111和右轴承112中的每个在竖直方向上的不同位移,可以围绕与模腔3的纵向方向LD平行的轴线调节第一腔端壁7的旋转压紧位置。由此,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型围绕在模腔的纵向方向上延伸的轴线的旋转对准的不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
此外,在图23和图24中所示的实施例中,可摆动腔端壁7相对于摆动板框架107的相对位置可借助于布置在右轴承111处的致动器95在枢转轴线14的方向TH上来调节。通过致动致动器95,可以在水平方向上调节第一腔端壁7的横向压实位置。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型的水平方向上的对准的任何不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
此外,在图25和图26中所示的实施例中,借助于左线性致动器和右线性致动器94,相应的左滑行鞋状物115和右滑行鞋状物116可相对于第二腔端壁8在竖直方向上独立地调节。当活塞15使第二腔端壁8在模腔的纵向方向LD上位移时,滑行鞋状物115、116以已知的方式将第二腔端壁8支撑在腔底壁5上。向滑行鞋状物115、116供应压缩空气,以便使第二腔端壁8在腔底壁5上平滑地滑动。通过致动两个相应的线性致动器94以执行左滑行鞋状物115和右滑行鞋状物116中的每个至少基本在竖直方向上的相等位移,可以在竖直方向上调节第二腔端壁8的横向压实位置。由此,可以调节或校正在所生产的和抵接的砂模部件中形成的模型的竖直方向上的对准的任何不准确性。然而,通过致动两个相应的线性致动器94以执行左滑行鞋状物115和右滑行鞋状物116中的每个在至少基本竖直的方向上的不同位移,可以围绕与模腔3的纵向方向LD平行的轴线调节第二腔端壁8的旋转压紧位置。由此,可以调节或校正在被压实的砂模部件中形成的模型围绕沿着模腔3的纵向方向LD延伸的轴线的旋转对准的不准确性。该实施例可以促进致动器在现有的砂模机设计中的集成。
如借助于图23至图27中所示的实施例所例示的,相应的模型板10、11的一个或多个横向和/或旋转压实位置可借助于不同的致动器91至97、119来调节。然而,如将理解的,这些致动器91至97、119中的某些可以是冗余的或执行冗余的调节。因此,当然,可能仅需要这些致动器91至97、119中的某些,以便执行横向和/或旋转压实位置的调节。无论如何,如果控制系统能够校正或调节许多不同的参数,则这将会是有利的,这是因为可以实现控制程序中的更好的灵活性。
在实施例中,在压实进给到模腔3中的砂期间定位模型板10、11且可借助于致动器91至97、119中的一个来调节的横向和/或旋转压实位置额外地可与所述致动器独立地借助于手动调节机构来调节。例如,致动器可以布置在块上,所述块可相对于腔端壁7、8手动地调节。由此,会能够手动地预调节横向和/或旋转压实位置。例如,手动调节机构可以允许相对大的调节间隔,以便使调节归零,而会足够的是至少一个致动器在相对小的调节间隔内操作。然而,可替代地,为了预调节和/或使调节归零,还会能够通过使控制系统98适于从输入装置113接收关于用于横向和/或旋转压实位置的调节的指令来使用致动器91至97、119,在所述横向和/或旋转压实位置中模型板10、11应当借助于至少一个致动器91至97、119定位在零位置中。
为了使调节归零,典型地使用千分表将引导销100、101定位在相对于模腔的已知位置为零的位置中,例如,在竖直方向上的模腔3的顶壁4的上表面以及在水平方向上的模腔的侧壁6中的一个的外侧。
在实施例中,控制系统98适于从输入装置113接收关于用于横向和/或旋转压实位置的至少一个初始值的指令,在所述横向和/或旋转压实位置中借助于致动器91至97、119定位模型板10、11,作为用于随后借助于控制系统控制所述致动器的起始点。由此,操作者可以为特定模型板输入用于横向和/或旋转压实位置的合适初始值。这种合适的初始值可以例如基于经验和/或经验数据。例如,特定模型板可以具有相当不对称的模型,使得在砂模部件的第一侧中产生相对大的压痕,并且在砂模部件的第二侧中产生相对小的压痕。在这种情况下,经验和/或经验数据可以指示在用于横向和/或旋转压实位置的特定范围内的初始值可以引起以相对快和/或相对简单的方式实现期望的结果,即,以相对快和/或相对简单的方式实现了用于在所生产的砂模部件中形成的模型沿着模腔的纵向方向的期望对准和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型围绕至少一个旋转轴线的期望旋转位置的一个或多个设定点。
在实施例中,砂模机包括用于多个不同模型板10、11的横向和/或旋转压实位置的合适初始值的寄存器,并且输入装置13适于接收与特定模型板10、11相对应的识别。由此,控制系统98可以或多或少地自动地从寄存器接收用于特定模型板的横向和/或旋转压实位置的合适的初始值。例如,操作者可以输入模型板的序列号,或者砂模机可以设置有例如条形码扫描仪,以便识别特定模型板。
在实施例中,控制系统98适于从输入装置113接收关于用于在所生产的砂模部件2中沿着模腔3的纵向方向LD形成的模型99的期望对准的一个或多个设定点和/或用于在所生产的砂模部件中形成的模型围绕至少一个旋转轴线的期望旋转位置的一个或多个设定点的指令。由此,操作者可以输入一个或多个适用于特定情况或适用于特定模型板的设定点。这样的一个或多个合适设定点可以例如基于最终铸件的检查,或者可以基于与特定模型有关的经验和/或经验数据。例如,如果在这方面没有可用的特定相关信息,则通常会假设用于横向压实位置的最佳设定点为零,其与形成和定位在随后产生的和抵接的砂模部件内部的模型的理论上精确对准相对应。然而,尽管所生产的和邻接的砂模部件的实现的对准实际上会是非常精确的,但是最终铸件的检查仍然可以指示例如在某个方向上的1/10毫米的较小未对准。由于热熔融金属被浇注到由砂模部件组成的砂模中,所以在浇注过程期间或在浇注过程之后会发生这种未对准。在这种情况下,可以设定在所述某个方向的相反方向上的1/10毫米的设定点,以便补偿实际的未对准。然而,也能够是较小未对准是模型板、检测系统或其它方面的容限的结果。在较小未对准涉及特定模型板的情况下,寄存器可以保持有用于特定模型板的合适设定点。
在实施例中,砂模机包括用于在所生产的砂模部件2中形成的模型99的期望对准的合适设定点和/或用于在与多个不同模型板10、11相对应的所生产的砂模部件中形成的模型的期望旋转位置的合适设定点的寄存器,并且输入装置113适于接收与特定模型板10、11相对应的识别。由此,控制系统可以或多或少地自动地从寄存器接收用于特定模型板的合适设定点。例如,操作者可以输入模型板的序列号,或者砂模机可以设置有例如条形码扫描仪,以便识别特定模型板。
在实施例中,控制系统98适于在寄存器中监测和记录相对应的控制值的相关组,例如,与在所生产的砂模部件2中形成的模型99的对准和旋转位置有关的检测值,和/或与用于所述至少一个模型板10、11的横向和/或旋转压实位置有关的控制值,和/或用于在所生产的砂模部件中沿着模腔的纵向方向LD形成的模型的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件中形成的两个相对的模型的旋转位置中的差异的最大偏差。由此,可以保持适用于改进控制系统和适用于跟踪错误的数据寄存器。某些数据可以在稍后阶段由控制系统直接使用。
在实施例中,控制系统98适于从所述寄存器读取与特定模型板10、11相关的控制值,例如,用于横向和/或旋转压实位置的合适初始值,和/或用于在所生产的砂模部件中沿着模腔的纵向方向LD形成的模型的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件2中形成的两个相对的模型99的旋转位置中的差异的最大偏差。因此,可以通过控制系统从所述寄存器检索与特定模型板有关的合适且有用的数据,以便优化控制程序。所述合适且有用的数据可以已经被手动记录在寄存器中,或者可以在先前的其中使用相同的一个或多个模型板的制造过程期间由控制系统记录。
在实施例中,检测系统布置在距模腔3的排出端部在模腔3的纵向方向LD上的一定距离处,砂模机适于生产具有一定长度的砂模部件2、76、77、85,使得最大数量的被压实的砂模部件2可以沿着在模腔3的排出端部和检测系统之间的行进路径17布置在对准和相互抵接配置中,控制系统98适于控制所述一个或多个致动器91至97,使得当已经借助于致动器调节特定横向压实位置或特定旋转压实位置时,保持特定横向压实位置或特定旋转压实位置,直到在再次调节压实位置之前已经产生了至少基本与所述最大数量相对应的至少多个被压实的砂模部件2为止。由此,可以确保在已经检测到相关控制数据之前不调节压实位置,并且由此可以确保更稳健的控制。
在实施例中,控制系统98通过在控制循环中首先执行以下步骤来适应性地控制在所生产的砂模部件2中形成的所述模型99的所述对准和所述旋转位置:
·控制至少一个致动器96、97,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板10、11围绕相对于所述模腔3的纵向方向LD横向地延伸的至少一个旋转轴线AR1、AR2旋转来调节旋转压实位置,直到对于在相同的所生产的砂模部件2中形成的两个相对的模型99围绕相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异已经获得了一定的量度为止,
并且其次,执行以下两个步骤中的至少一个:
·控制至少一个致动器91至95、119,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板10、11在所述模腔的纵向方向LD的至少一个横向方向上位移来调节横向压实位置,直到对于在所生产的砂模部件2中沿着所述模腔3的纵向方向LD形成的所述模型99的对准的调节已经获得了一定的量度为止,
·控制至少一个致动器91至94,所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板10、11围绕所述模腔3的纵向方向LD旋转来调节旋转压实位置,直到对于相对于相对应的标称旋转位置在所生产的砂模部件2中形成的所述模型99的旋转位置已经获得了一定的量度为止。
由此,通过首先围绕横向于模腔的纵向方向延伸的轴线调节一个或多个模型板10、11的旋转压实位置,可以在调节在所生产的砂模部件中形成的模型的任何横向或旋转未对准之前调节每个被压实的砂模部件2的相对端面的平行度。由此,可以实现更高效的控制程序,这是因为相对端面的平行度的调节会经常导致在所生产的砂模部件中形成的模型的进一步横向或旋转未对准,并且这种未对准必须随后通过以下方式补偿,即,调节一个或多个模型板的横向压实位置和/或一个或多个模型板围绕模腔的纵向方向的旋转压实位置。所述模型的所述进一步的横向或旋转未对准会是相互抵接的所产生的砂模部件积累平行度的不准确性的且因此将其自身布置在如图21和图22中所示的传送器上的倾斜配置中的结果。
在实施例中,控制系统98适于在以下情况下启动和完成所述控制循环,即,在砂模机的操作期间检测到在所生产的砂模部件2中沿着模腔的纵向方向LD形成的模型99的对准的最大偏差被超过,并且/或者在砂模机的操作期间检测到在相同的所生产的砂模部件2中形成的两个相对的模型99围绕所述相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异的最大偏差被超过。由此,可以减少由致动器91至97、119执行的调节操作的次数,并且可以实现更稳定的控制程序。通过将针对对准和针对旋转位置中的差异的所述最大偏差设定为高于由检测系统的分辨率和致动器的分辨率的组合而引起的控制系统的相应分辨率,控制系统可以启动和完成所述控制循环,使得在校正模型的横向或旋转未对准之前总是校正平行度的任何不准确性。例如,纯粹作为示例,对于在所生产的砂模部件2中形成的模型99的对准的最大偏差可以被设定为1毫米,并且由检测系统的分辨率和致动器的分辨率的组合而引起的控制系统的相应分辨率可以是0.02毫米。
在可替代的实施例中,控制系统98适于在每次已经生产了一定数量的砂模部件2时启动和完成所述控制循环。或者,会能够当方便时手动地启动所述控制循环。
附图标记列表
A、B 直线之间的交点
AR1 第一旋转轴线
AR2 第二旋转轴线
D 传送方向
C 圆的中心
F1、F2 表面
LD 模腔的纵向方向
LN 基于激光的距离传感器N
LN’ 基于激光的距离传感器N’
l、m、n 参考模型的平坦表面
L、M、N 参考模型块的表面
P1、P2 点
R1、R2 旋转方向
T1、T2 切线
TV 横向方向(竖直)
TH 横向方向(水平)
tu 压缩的砂模部件的上部厚度
tl 压缩的砂模部件的下部厚度
1 砂模机(竖直无箱砂模型)
2 砂模部分
3 模腔
4 腔顶壁
5 腔底壁
6 腔侧壁
7、8 腔端壁
9 填砂口
10、11 模型板
12、13 模型
14 枢转轴线
15 活塞
16 传送器
17 行进路径
18 进砂系统
19 砂箱
21 铸造生产线
22 熔体浇注装置
23 计算机系统
24、25 拐角参考模型块
26、27 侧部参考模型块
28、29 拐角参考模型
30、31 侧部参考模型
32、33、34、35、36 砂模部件的外表面
37 提升臂
38 枢转连接
39 非接触式距离测量装置
40 测量位置
41 测量悬臂
42 三个平坦表面的第一组
43 三个平坦表面的第二组
44 平坦表面的第一组
45 平坦表面的第二组
46 由三个截头方棱锥组合而成的元件
47、48、49 截头方棱锥
50 对称线
51 侧面
52 侧面
53 侧面
54 纵向延伸的夹持元件
55 位置传感器
56 测量托架
57 端面
58、59 估算平均值
60 引导衬套
61 横向件
62 连接装置
63 磁性位置赋予元件
64 固定杆
65 滑动件
66 滑动元件
67 向下敞开槽
68 测量杆
69 传送器的底部磨损面
70 贯通槽
71 砂模机控制面板
73 砂传送器
74 传送器
75 砂模机(水平无箱对型板)
76 下部砂模部件
77 上部砂模部件
78 砂模机门
79 测量杆
80 测量悬臂
81 拐角参考模型
82 位移方向
83 熔化浇注口
84 分模线
85 砂模部件
86 参考模型
87 摄像头
88 摄像头
89 照明线
90 参考模型
91-97 致动器
98 控制系统
99 在所生产的砂模部件中形成的模型
100、101 引导销
102 杆的下端部
103 杆
104 杆的上端部
105 枢转轴线
106 螺栓
107 摆板架框架
108 可摆动腔端壁的上部
109 所述可摆动腔端壁的下部
110 压力垫
111 左轴承
112 右轴承
113 输入装置
114 加热板
115、116 滑行鞋状物
117 在摆动板框架上的支撑托架
118 压缩空气供应通道
119 致动器
120、121 滑动件
122、123 心轴
124 致动器的可旋转盘
Claims (180)
1.一种用于生产砂模部件(2、76、77、85)的砂模机(1、75),其包括由腔顶壁(4)、腔底壁(5)、两个相对的腔侧壁(6)和两个相对的腔端壁(7、8)形成的模腔(3),其中,腔壁设置有至少一个填砂口(9),其中,所述腔端壁(7、8)中的至少一个设置有具有模型(12、13)的模型板(10、11),所述模型板能够在砂模部件(2、76、77、85)中形成模型,其中,所述腔端壁(7、8)中的至少一个能够在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上进行位移,以便压实进给到所述模腔(3)中的砂,其中,所述模型板(10、11)中的至少一个与至少一个参考模型块(24、25、26、27)相关联,所述至少一个参考模型块与所述模型板(10、11)的模型(12、13)成固定关系定位并且能够在砂模部件(2、76、77、85)的外表面(32、33、34、35、36)中形成参考模型(28、29、30、31、81、86、90),并且其中,检测系统布置成与压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)相邻并且能够检测所述砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的位置,其特征在于,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位至少一个模型板(10、11)的横向压实位置能借助于至少一个致动器(91至95,119)来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的至少一个横向方向(TH、TV)上位移来调节,并且/或者在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置能借助于至少一个致动器(91、92、93、94、96、97)来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称旋转位置围绕至少一个旋转轴线(AR1、AR2)旋转来调节,并且一个或多个致动器借助于控制系统(98)以由沿着所述行进路径(17)行进的被压实的砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件中沿着所述模腔(3)的纵向方向(LD)形成的模型的对准和/或在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)围绕相对应的旋转轴线的旋转位置。
2.根据权利要求1所述的砂模机(1、75),其中,所述控制系统(98)能够通过在控制循环中首先执行以下步骤来适应性地控制在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)的所述对准和所述旋转位置:
·控制至少一个致动器(96、97),所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板(10、11)围绕相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的至少一个旋转轴线(AR1、AR2)旋转来调节旋转压实位置,直到对于在相同的所生产的砂模部件(2)中形成的两个相对的模型(99)围绕相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异已经获得了一定的量度为止,
并且其次,执行以下两个步骤中的至少一个:
·控制至少一个致动器(91至95),所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板(10、11)在横向于所述模腔的纵向方向(LD)的至少一个横向方向上位移来调节横向压实位置,直到对于在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔(3)的所述纵向方向(LD)形成的模型(99)的对准的调节已经获得了一定的量度为止,
·控制至少一个致动器(91至94),所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板(10、11)围绕所述模腔(3)的纵向方向(LD)旋转来调节旋转压实位置,直到对于相对于相对应的标称旋转位置在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)的旋转位置已经获得了一定的量度为止。
3.根据权利要求2所述的砂模机(1、75),其中,所述控制系统(98)能够在以下情况下启动和完成所述控制循环,即,在所述砂模机的操作期间检测到在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔的纵向方向(LD)形成的模型(99)的对准的最大偏差被超过,并且/或者在所述砂模机的操作期间检测到在相同的所生产的砂模部件(2)中形成的两个相对的模型(99)围绕所述相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异的最大偏差被超过。
4.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机(1、75),其中,在压实期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置能借助于至少一个致动器(96、97)来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称旋转位置围绕相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的至少一个旋转轴线(AR1、AR2)旋转来调节,并且其中,所述一个或多个致动器(96、97)借助于控制系统(98)以由沿着所述行进路径(17)行进的被压实的砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)围绕与相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的所述至少一个旋转轴线平行的轴线的旋转位置。
5.根据权利要求4所述的砂模机(1、75),其中,所述相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的所述至少一个旋转轴线(AR1、AR2)包括第一轴线(AR1)和与所述第一轴线不同的第二轴线(AR2)。
6.根据权利要求5所述的砂模机(1、75),其中,所述第一轴线(AR1)至少基本与所述第二轴线(AR2)成直角。
7.根据权利要求5或6所述的砂模机(1、75),其中,所述第一轴线(AR1)是至少基本竖直的,并且所述第二轴线(AR2)是至少基本水平的。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的砂模机(1、75),其中,在压实期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置能借助于至少一个致动器(91至94)来调节,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称旋转位置围绕在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上延伸的轴线旋转来调节,并且其中,所述一个或多个致动器(91至94)借助于控制系统(98)以由沿着所述行进路径(17)行进的被压实的砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)围绕在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上延伸的轴线的旋转位置。
9.根据权利要求1所述的砂模机(1、75),其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)的横向压实位置能通过使所述至少一个模型板(10、11)相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的第一横向方向(TV)上位移并且通过使所述至少一个模型板(10、11)相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的第二横向方向(TH)上位移来调节,所述第二横向方向(TH)不同于所述第一横向方向(TV)。
10.根据权利要求1所述的砂模机(1、75),其中,所述腔端壁(7、8)中的每个都设置有相应的模型板(10、11),所述模型板具有能够在砂模部件(2、76、77、85)中形成模型(99)的模型(12、13),其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述模型板(10、11)中的第一模型板的横向压实位置能通过使所述第一模型板(10、11)相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的第一横向方向(TV)上位移来调节,并且其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述模型板(10、11)中的第二模型板的横向压实位置能通过使所述第二模型板(10、11)相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的第二横向方向(TH)上位移来调节,所述第二横向方向(TH)不同于所述第一横向方向(TV)。
11.根据权利要求9或10所述的砂模机(1、75),其中,所述第一横向方向(TV)至少基本与所述第二横向方向(TH)成直角。
12.根据权利要求9或10所述的砂模机(1、75),其中,所述第一横向方向(TV)是至少基本竖直的,并且所述第二横向方向(TH)是至少基本水平的。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的砂模机(1、75),其中,横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的横向方向是至少基本与所述模腔(3)的纵向方向(LD)成直角的方向。
14.根据权利要求1所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个模型板(10、11)借助于至少一个引导销(100、101)相对于所述腔端壁(7、8)中的至少一个定位,所述至少一个引导销与所述至少一个模型板(10、11)接合并且借助于至少一个致动器(91、92、119)可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
15.根据权利要求14所述的砂模机(1、75),其中,所述引导销(100、101)中的至少一个借助于至少一个致动器(91、92)在第一横向方向(TV)上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,并且其中,所述引导销(100、101)中的至少一个借助于至少一个致动器(119)在与所述第一横向方向不同的第二横向方向(TH)上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
16.根据权利要求14或15所述的砂模机(1、75),其中,所述引导销中的至少一个(100)借助于至少一个致动器(119)在至少一个横向方向(TH)上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,并且其中,所述引导销中的至少一个(100)偏心地布置在通过所述至少一个致动器(119)被旋转驱动的盘(124)上,使得所述引导销(100)的中心轴线与所述盘(124)的中心旋转轴线平行但相对于所述盘(124)的中心旋转轴线位移。
17.根据权利要求15所述的砂模机(1、75),其中,所述第一横向方向与所述第二横向方向至少基本成直角。
18.根据权利要求15所述的砂模机(1、75),其中,所述第一横向方向(TV)是至少基本竖直的,并且所述第二横向方向(TH)是至少基本水平的。
19.根据权利要求9或10中任一项所述的砂模机(1、75),其中,所述检测系统包括至少第一距离测量装置和至少第二距离测量装置,所述第一距离测量装置布置成测量至少基本在所述第一横向方向(TV)上的距离,所述第二距离测量装置布置成测量至少基本在所述第二横向方向(TH)上的距离。
20.根据权利要求19所述的砂模机(1、75),其中,所述第一距离测量装置和第二距离测量装置是非接触式距离测量装置(39)。
21.根据权利要求1所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个模型板(10、11)借助于第一引导销和第二引导销(100、101)相对于所述腔端壁(7、8)中的至少一个定位,每个引导销都布置在所述腔端壁(7、8)的相对侧区域中,其中,所述第一引导销(100)借助于至少一个第一致动器(91)在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,其中,所述第二引导销(101)借助于至少一个第二致动器(92)在至少基本竖直的方向上与所述第一引导销(100)独立地可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)的横向压实位置能通过使所述第一引导销和第二引导销(100、101)沿相同方向位移而使所述至少一个模型板(10、11)在至少基本竖直的方向上位移来调节,并且其中,在压实期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置能借助于所述至少一个第一致动器和第二致动器(91、92)通过使所述至少一个模型板(10、11)围绕在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上延伸的轴线旋转与所述第一引导销和第二引导销(100、101)沿相同方向的不同位移距离或者所述第一引导销和第二引导销(100、101)沿相反方向的位移来调节。
22.根据权利要求14或21所述的砂模机(1、75),其中,所述引导销中的至少一个引导销(101)在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
23.根据权利要求1-3中任一项所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个模型板(10、11)借助于各自布置在所述腔端壁(7、8)的相对侧区域中的两个引导销(100、101)而相对于所述腔端壁(7、8)中的至少一个定位,其中,所述两个引导销(100、101)中的每个都借助于至少一个致动器(91、92)在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,其中,所述引导销中的第一个引导销(100)借助于至少一个致动器(119)在至少基本水平的方向上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,并且其中,所述引导销中的第二个引导销(101)在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
24.根据权利要求23所述的砂模机(1、75),其中,所述引导销中的所述第二个引导销(101)通过安装在至少基本竖直布置的杆(103)的下端部(102)上而在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,并且其中,所述杆(103)的上端部(104)可枢转地(105)布置在所述腔端壁(7、8)上。
25.根据权利要求24所述的砂模机(1、75),其中,所述杆(103)的上端部(104)可枢转地布置在滑动件(121)上,所述滑动件借助于至少一个致动器(92)在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
26.根据权利要求1-3中任一项所述的砂模机(1、75),其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)相对于所述模腔(3)围绕在能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,其中,当所述能摆动的腔端壁(7)沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述能摆动的腔端壁(7)的下部(109)能够抵接在所述能摆动的腔端壁(7)和所述摆动板框架(107)之间接合的至少一个压力垫(110),并且其中,所述至少一个压力垫(110)借助于至少一个致动器(97)相对于所述能摆动的腔端壁(7)或所述摆动板框架(107)可位移地布置,以便调节所述旋转压实位置。
27.根据权利要求26所述的砂模机(1、75),其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)借助于左轴承和右轴承(111、112)相对于所述模腔(3)围绕在所述能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,其中,所述轴承中的至少一个借助于至少一个致动器(96)相对于所述摆动板框架(107)至少基本在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上或者相对于所述能摆动的腔端壁(7)至少基本在与所述能摆动的腔端壁(7)的延伸平面成直角的方向上可位移地布置,并且其中,当所述能摆动的腔端壁(7)沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述能摆动的腔端壁(7)的下部(109)能够抵接布置在所述摆动板框架(107)上的至少一个压力垫(110)。
28.根据权利要求26所述的砂模机(1、75),其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)借助于左轴承和右轴承(111、112)相对于所述模腔(3)围绕在所述能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,其中,所述左轴承和右轴承中的至少一个借助于至少一个致动器(93)相对于所述摆动板框架(107)或相对于所述能摆动的腔端壁(7)在至少基本竖直的方向上可位移地布置。
29.根据权利要求26所述的砂模机(1、75),其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)借助于左轴承和右轴承(111、112)相对于所述模腔(3)围绕在所述能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,并且其中,所述能摆动的腔端壁(7)相对于所述摆动板框架(107)的相对位置能借助于至少一个致动器(95)至少基本在所述枢转轴线的方向上来调节。
30.根据权利要求1-3中任一项所述的砂模机(1、75),其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)且能借助于至少一个致动器(91至97、119)来调节的横向和/或旋转压实位置还能与所述致动器独立地借助于手动调节机构来调节。
31.根据权利要求30所述的砂模机(1、75),其中,所述控制系统(98)能够从输入装置(113)接收关于用于所述横向和/或旋转压实位置的至少一个初始值的指令,其中所述至少一个模型板(10、11)将借助于至少一个致动器(91至97、119)定位,作为用于随后借助于所述控制系统(98)控制所述致动器的起始点。
32.根据权利要求31所述的砂模机(1、75),其中,所述砂模机包括用于多个不同模型板(10、11)的横向和/或旋转压实位置的合适初始值的寄存器,并且其中,所述输入装置(113)能够接收与特定模型板(10、11)相对应的识别。
33.根据权利要求1-3中任一项所述的砂模机(1、75),其中,所述控制系统(98)能够从输入装置(113)接收关于用于在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔(3)的纵向方向(LD)形成的模型(99)的期望对准的一个或多个设定点和/或用于在所生产的砂模部件(2)中形成的模型围绕至少一个旋转轴线的期望旋转位置的一个或多个设定点的指令。
34.根据权利要求33所述的砂模机(1、75),其中,所述砂模机包括用于在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)的期望对准的合适设定点和/或用于在与多个不同模型板(10、11)相对应的所生产的砂模部件(2)中形成的模型的期望旋转位置的合适设定点的寄存器,并且其中,所述输入装置(113)能够接收与特定模型板(10、11)相对应的识别。
35.根据权利要求1所述的砂模机(1、75),其中,所述控制系统(98)能够在寄存器中监测和记录相对应的控制值的相关组。
36.根据权利要求35所述的砂模机(1、75),其中,所述控制系统(98)能够从所述寄存器读取与特定模型板(10、11)相关的控制值。
37.根据权利要求1-3中任一项所述的砂模机(1、75),其中,所述检测系统布置在距所述模腔(3)的排出端部在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上的一定距离处,其中,所述砂模机能够生产具有一定长度的砂模部件(2、76、77、85),使得最大数量的被压实的砂模部件(2)能够沿着在所述模腔(3)的排出端部和所述检测系统之间的所述行进路径(17)布置在对准和相互抵接配置中,其中,所述控制系统(98)能够控制所述一个或多个致动器(91至97、119),使得当已经借助于致动器调节特定横向压实位置或特定旋转压实位置时,保持特定横向压实位置或特定旋转压实位置,直到在再次调节压实位置之前已经产生了至少基本与所述最大数量相对应的至少多个被压实的砂模部件(2)为止。
38.根据权利要求1所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括一表面,该表面具有沿所述模腔(3)的纵向方向(LD)变化的切线并且能够形成相对应的参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述相对应的参考模型包括的模型表面具有沿所述砂模部件(2、76、77、85)的相对应纵向方向(ld)变化的切线,其中,所述检测系统是非接触式检测系统(39),其能够检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向上分布在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个不同点的位置,并且其中,沿所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向的所述切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。
39.根据权利要求38所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括一表面,该表面具有沿所述模腔(3)的高度方向变化的切线并且能够形成相对应的参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述相对应的参考模型包括的模型表面具有沿所述砂模部件(2、76、77、85)的相对应高度方向变化的切线,所述非接触式检测系统(39)能够检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上分布在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个不同点的位置,并且沿所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。
40.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上的第一位置处具有第一切线的第一表面部分和在所述模腔(3)的纵向方向上的第二位置处具有第二切线的第二表面部分,其中,所述第二切线不同于所述第一切线,其中,所述第一表面部分和第二表面部分能够形成相对应的参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述相对应的参考模型包括在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向(ld)上的第一位置处具有第一模型切线(T1)的第一模型表面部分(F1)和在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向(ld)上的第二位置处具有第二模型切线(T2)的第二模型表面部分(F2),其中,所述第二模型切线(T2)不同于所述第一模型切线(T1),并且所述非接触式检测系统(39)能够检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向上至少基本均匀地分布在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的所述第一模型表面部分和第二模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。
41.根据权利要求40所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括在所述模腔(3)的高度方向上的第三位置处具有第三切线的第三表面部分和在所述模腔(3)的高度方向上的第四位置处具有第四切线的第四表面部分,其中,所述第四切线不同于所述第三切线,其中,所述第三表面部分和第四表面部分能够形成相对应的参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述相对应的参考模型包括在所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上的第三位置处具有第三模型切线的第三模型表面部分和在所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上的第四位置处具有第四模型切线的第四模型表面部分,其中,所述第四模型切线不同于所述第三模型切线,并且所述非接触式检测系统(39)能够检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上至少基本均匀地分布在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的所述第三模型表面部分和第四模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。
42.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括球形对称表面。
43.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括至少两个平坦表面(L、M、N)的组,所述至少两个平坦表面在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且能够形成相对应的参考模型(28、29、30、31、81),所述相对应的参考模型包括在所述砂模部件(2、76、77)的相对应纵向方向上一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(l、m、n)的组,其中,每个平坦表面(L、M、N)都与所述平坦表面中的另一个成倾斜角地布置。
44.根据权利要求43所述的砂模机,其中,所述至少两个平坦表面(L、M、N)中的每个都与所述模腔(3)的纵向方向(LD)形成倾斜角。
45.根据权利要求43所述的砂模机,其中,在所述参考模型块(24、25、26、27)的外部测量的两个平坦表面(L、M、N)之间的倾斜角处于95度到175度的范围内或者处于185度到265度的范围内。
46.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统包括至少一个光电传感器单元。
47.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统包括至少两个光电传感器单元,并且其中,每个光电传感器单元都能够检测位于被压实的砂模部件(2、76、77、85)上的相应参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个点的位置。
48.根据权利要求47所述的砂模机,其中,所述光电传感器单元借助于悬臂(41)或框架而布置在相互固定的位置中。
49.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统(39)包括至少一个数字摄像头(87、88)。
50.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统(39)包括至少一个3D扫描仪。
51.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统(39)包括基于激光的照射系统,所述基于激光的照射系统能够形成细长光束,所述细长光束形成在所述参考模型(90)的模型表面上的照射线(89)。
52.根据权利要求51所述的砂模机(1、75),其中,所述基于激光的照射系统能够借助于棱镜形成所述细长光束。
53.根据权利要求38或39所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统(39)包括基于激光的照射系统,其能够沿着所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的线扫掠光束。
54.根据权利要求51所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统包括基于激光的第一照射系统,所述基于激光的第一照射系统能够形成第一细长光束,所述第一细长光束形成在所述参考模型(90)的模型表面上的第一照射线,其中,所述非接触式检测系统包括基于激光的第二照射系统,所述基于激光的第二照射系统能够形成第二细长光束,所述第二细长光束形成在所述参考模型(90)的模型表面上的第二照射线,所述第一照射线和第二照射线在所述砂模部件(2、76、77)的纵向方向上延伸。
55.根据权利要求38所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统包括非接触式距离测量装置(39)。
56.根据权利要求38所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式检测系统包括形式为基于激光的距离传感器(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L1’、L2’、L3’、L4’、L5’、L6’、L7’、L8’)的非接触式距离测量装置(39)。
57.根据权利要求55或56所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式距离测量装置(39)可旋转地布置,并且由此当所述砂模部件(2、76、77、85)静止地布置时,所述非接触式距离测量装置能够对沿着在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的线分布的多个点执行距离测量。
58.根据权利要求38或39所述的砂模机,其中,计算机系统(23)能够接收位于所述砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个点的检测位置,其中,所述计算机系统(23)能够基于接收到的所述检测位置执行曲线拟合,并且由此估算曲线在坐标系中的相应位置,所述曲线表示在横截面中看到的所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面,并且其中,所述计算机系统(23)能够计算与所述曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。
59.根据权利要求55所述的砂模机(1、75),其中,所述非接触式距离测量装置(39)能够在所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)相对位移期间测量到所述砂模部件(2)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的变化距离,并且其中,所述位移方向(82)与所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向相对应。
60.根据权利要求59所述的砂模机,其中,所述非接触式距离测量装置(39)布置成测量在与所述位移方向(82)成直角的方向上的距离。
61.根据权利要求59或60所述的砂模机,其中,所述参考模型块(24、25、26、27)中的至少一个布置成在砂模部件(2)的拐角中形成参考模型(28、29、30、31、81),其中,所述参考模型包括在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与所述腔顶壁(4)成直角布置的至少两个平坦表面(l1、m1、n1)的第一组(42),其中,所述第一组(42)的每个平坦表面都与所述第一组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,其中,所述参考模型(28、29、30、31、81)包括在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与所述腔侧壁(6)成直角布置的至少两个平坦表面(l2、m2、n2)的第二组(43),其中,所述第二组(43)的每个平坦表面都与所述第二组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,其中,第一非接触式距离测量装置(39)布置成在所述被压实的砂模部件(2)和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着所述位移方向(82)的相对位移期间测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离,该变化距离是所述第一组(42)的至少两个平坦表面(l1、m1、n1)相继地相对经过所述非接触式距离测量装置(39)的结果,并且其中,第二非接触式距离测量装置(39)布置成在所述被压实的砂模部件(2)和所述第二非接触式距离测量装置(39)之间沿着所述位移方向(82)的相对位移期间测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离,该变化距离是所述第二组(43)的至少两个平坦表面(l2、m2、n2)相继地相对经过所述第二非接触式距离测量装置(39)的结果。
62.根据权利要求61所述的砂模机,其中,所述第一非接触式距离测量装置(39)布置成测量在第一测量方向上的距离,并且其中,所述第二非接触式距离测量装置(39)布置成测量在不同于所述第一测量方向的第二测量方向上的距离。
63.根据权利要求38或39所述的砂模机,其中,所述参考模型块(24、25)具有由彼此叠置的至少两个截头方棱锥(47、48、49)组合而成的元件(46)的四分之一块的形式,其中,定位较低的截头方棱锥的顶部匹配定位较高的截头方棱锥的基部,并且其中,所述元件(46)已经沿着其中心线并且通过所述截头方棱锥(47、48、49)的相邻侧表面的对称线(50)分开,以便形成所述四分之一块。
64.根据权利要求38或39所述的砂模机,其中,意在接触砂模部件(2)的所述参考模型块(24、25、26、27)的所有表面相对于所述模腔(3)的纵向方向形成有拔模角。
65.根据权利要求59或60所述的砂模机,其中,计算机系统(23)能够在所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着所述位移方向(82)的相对位移期间从所述非接触式距离测量装置(39)接收多个距离测量值,其中,所述计算机系统(23)能够基于接收到的所述距离测量值执行曲线拟合,并且由此估算多条直线在坐标系中的相应位置,每条直线都表示在横截面中看到的所述参考模型(28、29、30、31、81)的至少两个平坦表面(l、m、n)中的相应的一个,并且其中,所述计算机系统(23)能够计算在这些直线之间的一个或多个交点(A、B)的一个或多个位置。
66.根据权利要求65所述的砂模机,其中,所述计算机系统(23)能够执行曲线拟合,并且由此在所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着所述位移方向(82)的相对位移期间额外地基于所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量值估算所述多条直线的相应位置。
67.根据权利要求66所述的砂模机,其中,位置传感器(55)能够执行所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量,并且其中,所述位置传感器(55)具有根据磁致伸缩原理工作的非接触式绝对位置传感器的形式。
68.根据权利要求55或56所述的砂模机,其中,包括多个非接触式距离测量装置(39)的组安装在至少部分地围绕被压实的砂模部件(2)的行进路径(17)的测量悬臂(41、80)上,并且其中,所述组至少包括布置成测量在第一方向上的距离的非接触式距离测量装置(39)和布置成测量在不同于所述第一方向的第二方向上的距离的非接触式距离测量装置(39)。
69.根据权利要求55或56所述的砂模机,其中,传送器(16)能够沿着所述行进路径(17)推进所述被压实的砂模部件(2),以便实现所述被压实的砂模部件(2)和非接触式距离测量装置(39)之间沿着所述位移方向(82)的相对位移。
70.根据权利要求55或56所述的砂模机,其中,非接触式距离测量装置(39)沿着所述行进路径(17)可位移地布置,以便实现所述被压实的砂模部件(2)和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着所述位移方向(82)的相对位移。
71.根据权利要求55所述的砂模机,其中,所述腔端壁(7、8)中的每个都设置有具有模型(12、13)的模型板(10、11),所述模型板能够在砂模部件(2)中形成模型,并且其中,传送器(16)能够在与所述模腔(3)的纵向方向相对应的传送方向(D)上沿着行进路径(17)推进处于对准和相互抵接配置中的多个被压实的砂模部件(2)。
72.根据权利要求71所述的砂模机,其中,非接触式距离测量装置(39)静止地布置,其中,位置传感器(55)能够以所述被压实的砂模部件(2)的传送方向(D)上的位置的形式执行所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量,并且其中,所述位置传感器(55)联接到所谓的自动模具传送器(AMC)、所谓的精密模具传送器(PMC)或者所谓的同步带式传送器(SBC)。
73.根据权利要求71或72所述的砂模机,其中,非接触式距离测量装置(39)的组沿着所述被压实的砂模部件的行进路径(17)布置,其中,所述组包括布置成分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件(2)的左上拐角中的参考模型(28、29)的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2)的左上拐角中的参考模型(28、29)的距离的两个非接触式距离测量装置(39)、布置成分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件(2)的右上拐角中的参考模型(28、29)的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2)的右上拐角中的参考模型(28、29)的距离的两个非接触式距离测量装置(39)、布置成沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2)的左下拐角处或砂模部件(2)的左下拐角上方的参考模型(30、31)的距离的一个非接触式距离测量装置(39)、以及布置成沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2)的右下拐角处或砂模部件(2)的右下拐角上方的参考模型(30、31)的距离的一个非接触式距离测量装置(39)。
74.根据权利要求73所述的砂模机,其中,另外的非接触式距离测量装置(39)布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件(2)的左下拐角处或砂模部件(2)的左下拐角上方的所述参考模型(30、31)的距离,并且还有另外的非接触式距离测量装置(39)布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件(2)的右下拐角处或砂模部件(2)的右下拐角上方的所述参考模型(30、31)的距离。
75.根据权利要求55所述的砂模机(75),其中,两个模腔借助于对型板分离,其中,所述砂模机能够同时压缩相应的两个模腔中的两个砂模部件(76、77),并且随后移除所述对型板并将所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置以形成完整的砂模,并且其中,所述非接触式距离测量装置(39)布置成测量到定位成彼此叠置的所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。
76.根据权利要求75所述的砂模机(75),其中,所述砂模机能够将所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置,并且随后将所述两个砂模部件(76、77)中的上部砂模部件从其相应的模腔压出,并且其中,所述非接触式距离测量装置(39)布置成在将所述两个砂模部件(76、77)中的上部砂模部件从其相应的模腔压出之后,但是在将所述两个砂模部件(76、77)安置在传送器(74)的传送表面上之前,测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。
77.根据权利要求75或76所述的砂模机(75),其中,所述砂模机包括框架定位装置,所述框架定位装置用于将保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围,所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置并且定位在传送器的传送表面上,并且其中,所述非接触式距离测量装置(39)布置成在所述框架定位装置进行定位之前和/或之后在沿着所述被压实的砂模部件(76、77)的行进路径(17)的位置处测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。
78.根据权利要求75或76所述的砂模机(75),其中,所述砂模机包括框架定位装置,所述框架定位装置用于将保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围,所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置并且定位在传送器的传送表面上,其中,所述非接触式距离测量装置(39)布置成在所述框架定位装置进行定位时或所述框架定位装置进行定位之后在沿着所述被压实的砂模部件(76、77)的行进路径(17)的位置处测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离,并且其中,所述保持框架具有开口,所述非接触式距离测量装置(39)能够通过所述开口测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。
79.一种包括根据权利要求71至74中任一项所述的砂模机(1)的铸造生产线(21),其中,熔体浇注装置(22)能够在传送方向(D)上沿着行进路径(17)自动定位,并且其中,计算机系统(23)能够基于至少一个参考点(C)的一个或多个计算位置控制所述熔体浇注装置(22)的位置,所述至少一个参考点与一曲线相关,所述曲线与定位在所述砂模机(1)和所述熔体浇注装置(22)之间的砂模部件(2)相关联。
80.一种包括根据权利要求38至78中任一项所述的砂模机(1、75)的铸造生产线(21),其中,包括多个非接触式距离测量装置(39)的组邻近被压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)布置在以下位置中的一个或多个位置处:恰好在所述砂模机(1、75)之后,恰好在熔体浇注装置(22)之前、以及恰好在熔体浇注装置(22)之后。
81.一种包括根据权利要求38至78中任一项所述的砂模机(1、75)的铸造生产线(21),其中,计算机系统(23)能够基于与一曲线相关的至少两个参考点(C)的计算位置控制熔体浇注装置(22)以停止或防止在单个模具或多个模具中浇注熔体,并且其中,所述至少两个参考点(C)与定位在相互抵接配置中的两个相应的砂模部件(2、76、77、85)相关联。
82.一种生产砂模部件(2、76、77、85)的方法,其中,在填充操作期间用砂填充模腔(3),并且随后压实砂,所述模腔(3)由腔顶壁(4)、腔底壁(5)、两个相对的腔侧壁(6)和两个相对的腔端壁(7、8)形成,其中,通过设置在腔壁中的至少一个填砂口(9)用砂填充所述模腔(3),其中,借助于所述腔端壁(7、8)中的设置有具有模型的模型板(10、11)的至少一个腔端壁为模具或模具部件(2、76、77、85)提供模型,并且其中,通过所述腔端壁(7、8)中的至少一个在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上进行位移而在所述模腔(3)内部压实砂,其中,借助于与所述模型板(10、11)中的至少一个相关联并且与其成固定关系定位的至少一个参考模型块(24、25、26、27)在砂模部件(2、76、77、85)的外表面(32、33、34、35、36)中形成参考模型(28、29、30、31、81、86、90),并且其中,借助于邻近被压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)布置的检测系统检测所述砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的位置,其特征在于,通过致动至少一个致动器(91至95,119)来调节在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位至少一个模型板(10、11)的横向压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的至少一个横向方向(TH、TV)上的位移来调节,并且/或者通过致动至少一个致动器(91、92、93、94、96、97)来调节在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称旋转位置围绕至少一个旋转轴线(AR1、AR2)旋转来调节,并且其中,借助于控制系统(98)以由沿着所述行进路径(17)行进的被压实的砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制一个或多个致动器,以便适应性地控制在所生产的砂模部件中沿着所述模腔(3)的纵向方向(LD)形成的所述模型的对准和/或在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)围绕相对应的旋转轴线的旋转位置。
83.根据权利要求82的生产砂模部件的方法,其中,所述控制系统(98)通过在控制循环中首先执行以下步骤来适应性地控制在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)的所述对准和所述旋转位置:
·控制至少一个致动器(96、97),所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板(10、11)围绕相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的至少一个旋转轴线(AR1、AR2)旋转来调节旋转压实位置,直到对于在相同的所生产的砂模部件(2)中形成的两个相对的模型(99)围绕相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异已经获得了一定的量度为止,
并且其次,执行以下两个步骤中的至少一个:
·控制至少一个致动器(91至95),所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板(10、11)在横向于所述模腔的纵向方向(LD)的至少一个横向方向上位移来调节横向压实位置,直到对于在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔(3)的所述纵向方向(LD)形成的模型(99)的对准的调节已经获得了一定的量度为止,
·控制至少一个致动器(91至94),所述至少一个致动器布置成通过使所述至少一个模型板(10、11)围绕所述模腔(3)的纵向方向(LD)旋转来调节旋转压实位置,直到对于相对于相对应的标称旋转位置在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)的旋转位置已经获得了一定的量度为止。
84.根据权利要求83所述的生产砂模部件的方法,其中,所述控制系统(98)能够在以下情况下启动和完成所述控制循环,即,在所述砂模机的操作期间检测到在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔的纵向方向(LD)形成的模型(99)的对准的最大偏差被超过,并且/或者在所述砂模机的操作期间检测到在相同的所生产的砂模部件(2)中形成的两个相对的模型(99)围绕所述相对应的旋转轴线的旋转位置中的差异的最大偏差被超过。
85.根据权利要求82至84中任一项所述的生产砂模部件的方法,其中,通过致动至少一个致动器(96、97)来调节在压实期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称旋转位置围绕相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的至少一个旋转轴线(AR1、AR2)旋转来调节,并且其中,所述一个或多个致动器(96、97)借助于控制系统(98)以由沿着所述行进路径(17)行进的被压实的砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,由此适应性地控制在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)围绕与相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的所述至少一个旋转轴线平行的轴线的旋转位置。
86.根据权利要求85所述的生产砂模部件的方法,其中,所述相对于所述模腔(3)的纵向方向(LD)横向地延伸的所述至少一个旋转轴线(AR1、AR2)包括第一轴线(AR1)和与所述第一轴线不同的第二轴线(AR2)。
87.根据权利要求86所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第一轴线(AR1)至少基本与所述第二轴线(AR2)成直角。
88.根据权利要求86或87所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第一轴线(AR1)是至少基本竖直的,并且所述第二轴线(AR2)是至少基本水平的。
89.根据权利要求82至84中任一项所述的生产砂模部件的方法,其中,通过致动至少一个致动器(91至94)来调节在压实期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置,借助于所述至少一个致动器所述至少一个模型板(10、11)能通过相对于标称旋转位置围绕在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上延伸的轴线旋转来调节,并且其中,所述一个或多个致动器(91至94)借助于控制系统(98)以由沿着所述行进路径(17)行进的被压实的砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面的检测系统执行的相继位置检测为基础来控制,以便适应性地控制在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)围绕在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上延伸的轴线的旋转位置。
90.根据权利要求82所述的生产砂模部件的方法,其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)的横向压实位置通过使所述至少一个模型板(10、11)相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的第一横向方向(TV)上位移并且通过使所述至少一个模型板(10、11)相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的第二横向方向(TH)上位移来调节,所述第二横向方向(TH)不同于所述第一横向方向(TV)。
91.根据权利要求82所述的生产砂模部件的方法,其中,所述腔端壁(7、8)中的每个都设置有相应的模型板(10、11),所述模型板具有能够在砂模部件(2、76、77、85)中形成模型(99)的模型(12、13),其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述模型板(10、11)中的第一模型板的横向压实位置通过使所述第一模型板(10、11)相对于标称位置在所述横向于模腔(3)的纵向方向(LD)的第一横向方向(TV)上位移来调节,并且其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述模型板(10、11)中的第二模型板的横向压实位置通过使所述第二模型板(10、11)相对于标称位置在横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的第二横向方向(TH)上位移来调节,所述第二横向方向(TH)不同于所述第一横向方向(TV)。
92.根据权利要求90或91所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第一横向方向(TV)至少基本与所述第二横向方向(TH)成直角。
93.根据权利要求90或91所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第一横向方向(TV)是至少基本竖直的,并且所述第二横向方向(TH)是至少基本水平的。
94.根据权利要求82至84中任一项所述的生产砂模部件的方法,其中,横向于所述模腔(3)的纵向方向(LD)的横向方向是至少基本与所述模腔(3)的纵向方向(LD)成直角的方向。
95.根据权利要求82所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个模型板(10、11)借助于至少一个引导销(100、101)相对于所述腔端壁(7、8)中的至少一个定位,所述至少一个引导销与所述至少一个模型板(10、11)接合并且借助于至少一个致动器(91、92、119)在所述腔端壁(7、8)上位移。
96.根据权利要求95的生产砂模部件的方法,其中,所述引导销(100、101)中的至少一个借助于至少一个致动器(91、92)在所述腔端壁(7、8)上在第一横向方向(TV)上位移,并且其中,所述引导销(100、101)中的至少一个借助于至少一个致动器(119)在所述腔端壁(7、8)上在与所述第一横向方向不同的第二横向方向(TH)上位移。
97.根据权利要求95或96所述的生产砂模部件的方法,其中,所述引导销中的至少一个引导销(100)借助于至少一个致动器(119)在所述腔端壁(7、8)上在至少一个横向方向(TH)上位移,并且其中,所述引导销中的所述至少一个引导销(100)偏心地布置在通过所述至少一个致动器(119)被旋转驱动的盘(124)上,使得所述引导销(100)的中心轴线与所述盘(124)的中心旋转轴线平行但相对于所述盘(124)的中心旋转轴线位移。
98.根据权利要求96的生产砂模部件的方法,其中,所述第一横向方向至少基本与所述第二横向方向成直角。
99.根据权利要求96所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第一横向方向(TV)是至少基本竖直的,并且所述第二横向方向(TH)是至少基本水平的。
100.根据权利要求90或91所述的生产砂模部件的方法,其中,所述检测系统包括至少第一距离测量装置和至少第二距离测量装置,所述第一距离测量装置测量至少基本在所述第一横向方向(TV)上的距离,所述第二距离测量装置测量至少基本在所述第二横向方向(TH)上的距离。
101.根据权利要求100所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第一距离测量装置和第二距离测量装置是非接触式距离测量装置(39)。
102.根据权利要求82所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个模型板(10、11)借助于第一引导销和第二引导销(100、101)相对于所述腔端壁(7、8)中的至少一个定位,每个引导销都布置在所述腔端壁(7、8)的相对侧区域中,其中,所述第一引导销(100)通过致动至少一个第一致动器(91)在所述腔端壁(7、8)上在至少基本竖直的方向上位移,其中,所述第二引导销(101)通过致动至少一个第二致动器(92)在所述腔端壁(7、8)上与所述第一引导销(100)独立地在至少基本竖直的方向上位移,其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)的横向压实位置通过使所述第一引导销和第二引导销(100、101)沿相同方向位移而使所述至少一个模型板(10、11)在至少基本竖直的方向上位移来调节,并且其中,在压实期间定位所述至少一个模型板(10、11)的旋转压实位置通过致动所述至少一个第一致动器和第二致动器(91、92)通过使所述至少一个模型板(10、11)围绕在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上延伸的轴线旋转与所述第一引导销和第二引导销(100、101)沿相同方向的不同位移距离或者所述第一引导销和第二引导销(100、101)沿相反方向的位移来调节。
103.根据权利要求95或102所述的生产砂模部件的方法,其中,所述引导销中的至少一个引导销(101)在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
104.根据权利要求82至84中任一项所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个模型板(10、11)借助于各自布置在所述腔端壁(7、8)的相对侧区域中的两个引导销(100、101)而相对于所述腔端壁(7、8)中的至少一个定位,其中,所述引导销(100、101)中的每个都通过致动至少一个致动器(91、92)在所述腔端壁(7、8)上在至少基本竖直的方向上位移,其中,所述引导销中的第一个引导销(100)通过致动至少一个致动器(119)在所述腔端壁(7、8)上在至少基本水平的方向上位移,并且其中,所述引导销中的第二个引导销(101)在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
105.根据权利要求104所述的生产砂模部件的方法,其中,所述引导销中的所述第二个引导销(101)通过安装在至少基本竖直布置的杆(103)的下端部(102)上而在至少基本水平的方向上在一定限度内可自由位移地布置在所述腔端壁(7、8)上,并且其中,所述杆(103)的上端部(104)可枢转地(105)布置在所述腔端壁(7、8)上。
106.根据权利要求105所述的生产砂模部件的方法,其中,所述杆(103)的上端部(104)可枢转地布置在滑动件(121)上,所述滑动件借助于至少一个致动器(92)在至少基本竖直的方向上可位移地布置在所述腔端壁(7、8)上。
107.根据权利要求82至84中任一项所述的生产砂模部件的方法,其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)相对于所述模腔(3)围绕在能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,其中,当所述能摆动的腔端壁(7)沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述能摆动的腔端壁(7)的下部(109)抵接在所述能摆动的腔端壁(7)和所述摆动板框架(107)之间接合的至少一个压力垫(110),并且其中,所述至少一个压力垫(110)通过致动至少一个致动器(97)相对于所述能摆动的腔端壁(7)或所述摆动板框架(107)位移,以便调节所述旋转压实位置。
108.根据权利要求107所述的生产砂模部件的方法,其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)借助于左轴承和右轴承(111、112)相对于所述模腔(3)围绕在所述能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,其中,所述左轴承和右轴承中的至少一个通过致动至少一个致动器(96)相对于所述摆动板框架(107)至少基本在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上或者相对于所述能摆动的腔端壁(7)至少基本在与所述能摆动的腔端壁(7)的延伸平面成直角的方向上位移,并且其中,当所述能摆动的腔端壁(7)沿至少基本竖直的方向延伸而限定旋转压实位置时,所述能摆动的腔端壁(7)的下部(109)抵接布置在所述摆动板框架(107)上的至少一个压力垫(110)。
109.根据权利要求107所述的生产砂模部件的方法,其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)借助于左轴承和右轴承(111、112)相对于所述模腔(3)围绕在所述能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,其中,所述轴承中的至少一个通过致动至少一个致动器(93)相对于所述摆动板框架(107)或相对于所述能摆动的腔端壁(7)在至少基本竖直的方向上位移。
110.根据权利要求107所述的生产砂模部件的方法,其中,所述腔端壁中的至少一个腔端壁(7)借助于左轴承和右轴承(111、112)相对于所述模腔(3)围绕在所述能摆动的腔端壁(7)的上部(108)处延伸的至少基本水平的枢转轴线(AR2)能摆动地布置在摆动板框架(107)上,并且其中,所述能摆动的腔端壁(7)相对于所述摆动板框架(107)的相对位置通过致动至少一个致动器(95)至少基本在所述枢转轴线的方向上来调节。
111.根据权利要求82至84中任一项的生产砂模部件的方法,其中,在压实进给到所述模腔(3)中的砂期间定位所述至少一个模型板(10、11)且能借助于至少一个致动器(91至97、119)来调节的横向和/或旋转压实位置额外地且与所述致动器独立地借助于手动调节机构来调节。
112.根据权利要求111所述的生产砂模部件的方法,其中,所述控制系统(98)从输入装置(113)接收关于用于所述横向和/或旋转压实位置的至少一个初始值的指令,其中所述至少一个模型板(10、11)将借助于至少一个致动器(91至97、119)定位,作为用于随后借助于所述控制系统(98)控制所述致动器的起始点。
113.根据权利要求112所述的生产砂模部件的方法,其中,所述砂模机包括用于多个不同模型板(10、11)的横向和/或旋转压实位置的合适初始值的寄存器,并且其中,所述输入装置(113)接收与特定模型板(10、11)相对应的识别。
114.根据权利要求82至84中任一项所述的生产砂模部件的方法,其中,所述控制系统(98)从输入装置(113)接收关于用于在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔(3)的纵向方向(LD)形成的模型(99)的期望对准的一个或多个设定点和/或用于在所生产的砂模部件(2)中形成的模型围绕至少一个旋转轴线的期望旋转位置的一个或多个设定点的指令。
115.根据权利要求114所述的生产砂模部件的方法,其中,所述砂模机包括用于在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)的期望对准的合适设定点和/或用于在与多个不同模型板(10、11)相对应的所生产的砂模部件(2)中形成的模型的期望旋转位置的合适设定点的寄存器,并且其中,所述输入装置(113)接收与特定模型板(10、11)相对应的识别。
116.根据权利要求82所述的生产砂模部件的方法,其中,所述控制系统(98)在寄存器中监测和记录相对应的控制值的相关组。
117.根据权利要求116所述的生产砂模部件的方法,其中,所述控制系统(98)从所述寄存器读取与特定模型板(10、11)相关的控制值。
118.根据权利要求82至84中任一项的生产砂模部件的方法,其中,所述检测系统布置在距所述模腔(3)的排出端部在所述模腔(3)的纵向方向(LD)上的一定距离处,其中,所述砂模机生产具有一定长度的砂模部件(2、76、77、85),使得最大数量的被压实的砂模部件(2)沿着在所述模腔(3)的排出端部和所述检测系统之间的所述行进路径(17)布置在对准和相互抵接配置中,其中,所述控制系统(98)控制所述一个或多个致动器(91至97、119),使得当已经借助于致动器调节特定横向压实位置或特定旋转压实位置时,保持特定横向压实位置或特定旋转压实位置,直到在再次调节压实位置之前已经产生了至少基本与所述最大数量相对应的至少多个被压实的砂模部件(2)为止。
119.根据权利要求82所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)形成相对应的参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述相对应的参考模型包括的模型表面具有沿与所述模腔(3)的纵向方向(LD)相对应的所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向(ld)变化的切线,所述检测系统是非接触式检测系统(39),其检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向上分布在所述相对应的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个不同点的位置,并且沿所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。
120.根据权利要求119所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)形成相对应的参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述相对应的参考模型包括的模型表面具有沿与所述模腔(3)的高度方向相对应的所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向变化的切线,其中,所述非接触式检测系统(39)检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上分布在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个不同点的位置,并且其中,沿所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向的切线在所述多个不同点中的至少两个点之间是不同的。
121.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)形成参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述参考模型包括在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向(ld)上的第一位置处具有第一模型切线(T1)的第一模型表面部分(F1)和在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向(ld)上的第二位置处具有第二模型切线(T2)的第二模型表面部分(F2),其中,所述第二模型切线(T2)不同于所述第一模型切线(T1),并且其中,所述非接触式检测系统(39)检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向上至少基本均匀地分布在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的所述第一模型表面部分和第二模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。
122.根据权利要求121所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)形成参考模型(28、29、30、31、81、86、90),所述参考模型包括在与所述模腔(3)的高度方向相对应的所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上的第三位置处具有第三模型切线的第三模型表面部分和在所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上的第四位置处具有第四模型切线的第四模型表面部分,其中,所述第四模型切线不同于所述第三模型切线,并且其中,所述非接触式检测系统(39)检测在所述砂模部件(2、76、77、85)的高度方向上至少基本均匀地分布在所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的所述第三模型表面部分和第四模型表面部分这两者上的多个不同点的位置。
123.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括球形对称表面。
124.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)形成参考模型(28、29、30、31、81),所述参考模型包括在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(l、m、n),并且其中,每个平坦表面(l、m、n)都与所述平坦表面(l、m、n)中的另一个成倾斜角地布置。
125.根据权利要求124的生产砂模部件的方法,其中,所述至少两个平坦表面(L、M、N)中的每个都与所述模腔(3)的纵向方向(LD)形成倾斜角。
126.根据权利要求124所述的生产砂模部件的方法,其中,在所述参考模型块(24、25、26、27)的外部测量的两个平坦表面(L、M、N)之间的倾斜角处于95度到175度的范围内或者处于185度到265度的范围内。
127.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括至少一个光电传感器单元。
128.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括至少两个光电传感器单元,并且其中,每个光电传感器单元都检测位于被压实的砂模部件(2、76、77、85)上的相应参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个点的位置。
129.根据权利要求128的生产砂模部件的方法,其中,所述光电传感器单元借助于悬臂或框架而保持在相互固定的位置中。
130.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括至少一个数字摄像头。
131.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括至少一个3D扫描仪。
132.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括基于激光的照射系统,所述基于激光的照射系统形成细长光束,所述细长光束形成在所述参考模型(90)的模型表面上的照射线。
133.根据权利要求132所述的生产砂模部件的方法,其中,所述基于激光的照射系统借助于棱镜形成所述细长光束。
134.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括基于激光的照射系统,所述基于激光的照射系统沿着所述参考模型(28、29、30、31、81)的模型表面上的线扫掠光束。
135.根据权利要求132所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括基于激光的第一照射系统,所述基于激光的第一照射系统形成第一细长光束,所述第一细长光束形成在所述参考模型(90)的模型表面上的第一照射线,其中,所述非接触式检测系统包括基于激光的第二照射系统,所述基于激光的第二照射系统形成第二细长光束,所述第二细长光束形成在所述参考模型(90)的模型表面上的第二照射线,所述第一照射线和第二照射线在所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向上延伸。
136.根据权利要求119所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括非接触式距离测量装置(39)。
137.根据权利要求119所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式检测系统包括形式为基于激光的距离传感器(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L1’、L2’、L3’、L4’、L5’、L6’、L7’、L8')的非接触式距离测量装置(39)。
138.根据权利要求136或137所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式距离测量装置(39)旋转,并且由此当所述砂模部件(2、76、77、85)静止地布置时,对沿着在所述参考模型(28、29、30、31、81)的模型表面上的线分布的多个点执行距离测量。
139.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,计算机系统(23)接收位于所述砂模部件(2、76、77、85)的参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面上的多个点的检测位置,其中,所述计算机系统(23)基于接收到的所述检测位置执行曲线拟合,并且由此估算曲线在坐标系中的相应位置,所述曲线表示在横截面中看到的所述参考模型(28、29、30、31、81、86、90)的模型表面,并且其中,所述计算机系统(23)计算与所述曲线相关的一个或多个参考点的一个或多个位置。
140.根据权利要求136所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式距离测量装置(39)在所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量到所述砂模部件(2)的参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离,并且其中,所述位移方向(82)与所述砂模部件(2、76、77、85)的纵向方向相对应。
141.根据权利要求140所述的生产砂模部件的方法,其中,所述非接触式距离测量装置(39)测量在与所述位移方向(82)成直角的方向上的距离。
142.根据权利要求140或141所述的生产砂模部件的方法,其中,所述参考模型块(24、25、26、27)中的至少一个在砂模部件(2、76、77)的拐角中形成参考模型(28、29、30、31、81),其中,所述参考模型(28、29、30、31、81)包括在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与所述腔顶壁(4)成直角布置的至少两个平坦表面(l1、m1、n1)的第一组(42),其中,所述第一组(42)的每个平坦表面都与所述第一组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,其中,所述参考模型(28、29、30、31、81)包括在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与所述腔侧壁(6)成直角布置的至少两个平坦表面(l2、m2、n2)的第二组(43),其中,所述第二组(43)的每个平坦表面都与所述第二组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置,其中,第一非接触式距离测量装置(39)在所述被压实的砂模部件(2、76、77)和所述第一非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离,该变化距离是所述第一组(42)的至少两个平坦表面(l1、m1、n1)相继地相对经过所述第一非接触式距离测量装置的结果,并且其中,第二非接触式距离测量装置(39)在所述被压实的砂模部件(2、76、77)和所述第二非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离,该变化距离是所述第二组(43)的至少两个平坦表面(l2、m2、n2)相继地相对经过所述第二非接触式距离测量装置(39)的结果。
143.根据权利要求142所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第一非接触式距离测量装置(39)测量在第一测量方向上的距离,并且其中,所述第二非接触式距离测量装置(39)测量在不同于所述第一测量方向的第二测量方向上的距离。
144.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,所述参考模型块(24、25)具有由彼此叠置的至少两个截头方棱锥(47、48、49)组合而成的元件(46)的四分之一块的形式,其中,定位较低的截头方棱锥的顶部匹配定位较高的截头方棱锥的基部,并且其中,所述元件(46)已经沿着其中心线并且通过所述截头方棱锥(47、48、49)的相邻侧表面的对称线(50)分开,以便形成所述四分之一块。
145.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,接触砂模部件(2、76、77、85)的所述参考模型块(24、25、26、27)的所有表面相对于所述模腔(3)的纵向方向形成有拔模角。
146.根据权利要求140或141所述的生产砂模部件的方法,其中,计算机系统(23)在所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间从所述非接触式距离测量装置(39)接收多个距离测量值,其中,所述计算机系统(23)基于接收到的所述距离测量值执行曲线拟合,并且由此估算多条直线在坐标系中的相应位置,每条直线都表示在横截面中看到的所述参考模型(28、29、30、31、81)的至少两个平坦表面(l、m、n)中的相应的一个,并且其中,所述计算机系统(23)计算在这些直线之间的一个或多个交点(A、B)的一个或多个位置。
147.根据权利要求146所述的生产砂模部件的方法,其中,在所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置,并且其中,所述计算机系统(23)执行曲线拟合,并且由此额外地基于所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的所述测量值估算所述多条直线的相应位置。
148.根据权利要求147的生产砂模部件的方法,其中,位置传感器(55)执行所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量,并且其中,所述位置传感器(55)具有根据磁致伸缩原理工作的非接触式绝对位置传感器的形式。
149.根据权利要求136或137所述的生产砂模部件的方法,其中,包括多个非接触式距离测量装置的组安装在至少部分地围绕所述被压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)的测量悬臂(41、80)上,并且其中,所述组至少包括测量在第一方向上的距离的非接触式距离测量装置(39)和测量在不同于所述第一方向的第二方向上的距离的非接触式距离测量装置(39)。
150.根据权利要求136或137所述的生产砂模部件的方法,其中,传送器(16)沿着所述行进路径(17)推进所述被压实的砂模部件(2、76、77、85),以便实现所述被压实的砂模部件(2、76、77、85)和非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移。
151.根据权利要求136或137所述的生产砂模部件的方法,其中,非接触式距离测量装置(39)沿着所述行进路径(17)进行位移,以便实现所述被压实的砂模部件(2、76、77、85)和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(D)的相对位移。
152.根据权利要求136所述的生产砂模部件的方法,其中,所述腔端壁(7、8)中的每个都设置有具有模型(12、13)的模型板(10、11),所述模型板能够在砂模部件(2)中形成模型,并且其中,传送器(16)在与所述模腔(3)的纵向方向相对应的传送方向(D)上沿着所述行进路径(17)推进处于对准和相互抵接配置中的多个被压实的砂模部件(2)。
153.根据权利要求152所述的生产砂模部件的方法,其中,非接触式距离测量装置(39)静止地布置,其中,位置传感器(55)以所述被压实的砂模部件(2)的传送方向(D)上的位置的形式执行所述被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量,并且其中,所述位置传感器(55)联接到所谓的自动模具传送器(AMC)、所谓的精密模具传送器(PMC)或者所谓的同步带式传送器(SBC)。
154.根据权利要求152或153所述的生产砂模部件的方法,其中,非接触式距离测量装置(39)的组沿着所述被压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)布置,其中,所述组包括分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的左上拐角中的参考模型(28、29)的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的左上拐角中的参考模型(28、29)的距离的两个非接触式距离测量装置(39)、分别沿着至少基本竖直的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的右上拐角中的参考模型(28、29)的距离以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的右上拐角中的参考模型(28、29)的距离的两个非接触式距离测量装置(39)、沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的左下拐角处或砂模部件(2、76、77、85)的左下拐角上方的参考模型(30、31)的距离的一个非接触式距离测量装置(39)、以及沿着至少基本水平的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的右下拐角处或砂模部件(2、76、77、85)的右下拐角上方的参考模型(30、31)的距离的一个非接触式距离测量装置(39)。
155.根据权利要求154所述的生产砂模部件的方法,其中,另外的非接触式距离测量装置(39)沿着向上的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的左下拐角处或者砂模部件(2、76、77、85)的左下拐角上方的参考模型(30、31)的距离,并且还有另外的非接触式距离测量装置(39)沿着向上的方向测量到砂模部件(2、76、77、85)的右下拐角处或者砂模部件(2、76、77、85)的右下拐角上方的参考模型(30、31)的距离。
156.根据权利要求136所述的生产砂模部件的方法,其中,在填充操作期间用砂填充借助于对型板分离的两个模腔,其中,所述砂模机同时压缩相应的两个模腔中的两个砂模部件(76、77),并且随后移除所述对型板并将所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置以由此形成完整的砂模,并且其中,所述非接触式距离测量装置(39)测量到定位成彼此叠置的所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(28、29、30、31)的变化距离。
157.根据权利要求156所述的生产砂模部件的方法,其中,所述砂模机(75)相继执行以下步骤:
-将所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置,将所述两个砂模部件(76、77)中的上部砂模部件从其相应的模腔压出,
-借助于所述非接触式距离测量装置(39)测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(28、29、30、31)的变化距离,以及
-将所述两个砂模部件(76、77)安置在传送器的传送表面上。
158.根据权利要求156或157所述的生产砂模部件的方法,其中,所述砂模机(75)借助于框架定位装置将保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围,所述两个砂模部件(76、77)彼此叠置地定位在传送器的传送表面上,并且其中,所述非接触式距离测量装置(39)在将所述保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围之前和/或之后在沿着被压实的砂模部件(76、77)的行进路径(17)的位置处测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(28、29、30、31)的变化距离。
159.根据权利要求156或157所述的生产砂模部件的方法,其中,所述砂模机借助于框架定位装置将保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围,所述两个砂模部件(76、77)彼此叠置地定位在传送器的传送表面上,其中,所述非接触式距离测量装置(39)在将所述保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围期间或者在将所述保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围之后在沿着被压实的砂模部件(76、77)的行进路径(17)的位置处测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(28、29、30、31)的变化距离,并且其中,所述非接触式距离测量装置(39)通过形成于所述保持框架中的开口测量到所述参考模型(28、29、30、31)的变化距离。
160.根据权利要求152或153所述的生产砂模部件的方法,其中,熔体浇注装置(22)在所述传送方向(D)上沿着所述行进路径(17)自动定位,并且其中,计算机系统(23)基于至少一个参考点(C)的一个或多个计算位置控制所述熔体浇注装置(22)的位置,所述至少一个参考点与一曲线相关,该曲线与定位在所述砂模机(1)和所述熔体浇注装置(22)之间的砂模部件(2)相关联。
161.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,包括多个非接触式距离测量装置(39)的组邻近被压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)布置在以下位置中的一个或多个位置处:恰好在所述砂模机(1、75)之后,恰好在熔体浇注装置(22)之前、以及恰好在熔体浇注装置(22)之后。
162.根据权利要求119或120所述的生产砂模部件的方法,其中,计算机系统(23)计算与一曲线相关的至少两个参考点(C)的位置,其中,所述至少两个参考点(C)与定位在相互抵接配置中的两个相应的砂模部件(2、76、77、85)相关联,并且其中,所述计算机系统(23)基于计算位置控制熔体浇注装置(22)以停止熔体的浇注。
163.一种包括根据权利要求38至78中任一项所述的砂模机(1、75)的铸造生产线(21),其中,包括多个非接触式距离测量装置(39)的组邻近被压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)布置在所述熔体浇注装置(22)之前或所述熔体浇注装置(22)之后的任何位置处。
164.根据权利要求80或163所述的铸造生产线(21),其中,所述包括多个非接触式测量装置(39)的组的在所述熔体浇注装置(22)之前的位置恰好在形成所述被压实的砂模部件(2、76、77、85)之后的点处。
165.根据权利要求80或163所述的铸造生产线(21),其中,包括多个非接触式测量装置(39)的第一组恰好在形成所述被压实的砂模部件之后的点处,包括多个非接触式测量装置(39)的第二组恰好布置在熔体浇注装置(22)之前,并且包括多个非接触式测量装置(39)的第三组布置在熔体浇注装置(22)之后。
166.根据权利要求80或163所述的铸造生产线(21),其中,所述砂模部件(2、76、77、85)中的一个或多个被留下而未用来自所述熔体浇注装置(22)的熔体填充。
167.根据权利要求79至81和163中任一项所述的铸造生产线(21),其中,所述非接触式距离测量装置(39)中的一个或多个包括屏蔽元件。
168.根据权利要求79至81和163中任一项所述的铸造生产线(21),其中,所述非接触式距离测量装置(39)中的一个或多个至少间歇地借助冷却装置冷却。
169.根据权利要求79至81和163中任一项所述的铸造生产线(21),其中,当非接触式测量装置将光束在与最后两个半砂模部件的分隔表面重合的位置处导引到所述被压实的砂模部件(2、22、76、77、85)上时,调节所述砂模部件(2、22、76、77、85)的厚度。
170.根据权利要求79至81和163中任一项所述的铸造生产线(21),其中,一个或多个位移装置在与在叠排中的最后生产的被压实的砂模部件(2、76、77、85)相对应的点处布置在所述传送器(16、74)的任一侧处,并且与所述被压实的砂模部件(2、22、76、77、85)的行进路径(17)垂直,用于调节所述被压实的砂模部件(2、22、76、77、85)在横向方向上的位置。
171.根据权利要求1至3中任一项所述的砂模机(75),其中,所述控制系统(98)能够在寄存器中监测和记录相关的过程参数值的组,包括注砂时间和注砂压力中的至少一个,用于根据所述测量装置中的所述测量值调节所述过程参数值,以便使测量值和最佳值之间的偏差为零。
172.根据权利要求45所述的砂模机(75)或根据权利要求126所述的生产砂模部件的方法,其中,所述倾斜角处于115度至155度的范围内或处于205度至245度的范围内。
173.根据权利要求45所述的砂模机(75)或根据权利要求126所述的生产砂模部件的方法,其中,所述倾斜角处于125度至145度的范围内或处于215度至235度的范围内。
174.根据权利要求54所述的砂模机(75)或根据权利要求135所述的生产砂模部件的方法,其中,所述第二细长光束与所述第一细长光束形成90度的角。
175.根据权利要求161所述的生产砂模部件的方法,其中,包括多个非接触式距离测量装置(39)的组邻近被压实的砂模部件(2、76、77、85)的行进路径(17)布置在所得到的铸件基本凝固的位置之前或恰好在所得到的铸件基本凝固的位置之后。
176.根据权利要求166所述的铸造生产线(21),其中,2个至6个砂模部件(2、76、77、85)被留下而未用来自所述熔体浇注装置的熔体填充。
177.根据权利要求166所述的铸造生产线(21),其中,3个至5个砂模部件(2、76、77、85)被留下而未用来自所述熔体浇注装置的熔体填充。
178.根据权利要求170所述的铸造生产线,其中,所述位移装置为活塞。
179.根据权利要求35所述的砂模机(75)或根据权利要求116所述的生产砂模部件的方法,其中所述相对应的控制值的相关组为:与在所生产的砂模部件(2)中形成的模型(99)的对准和旋转位置有关的检测值,和/或与用于所述至少一个模型板(10、11)的横向和/或旋转压实位置有关的控制值,和/或用于在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔的纵向方向(LD)形成的所述模型的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件(2)中形成的两个相对的模型的旋转位置中的差异的最大偏差。
180.根据权利要求36所述的砂模机(75)或根据权利要求117所述的方法,其中所述与特定模型板(10、11)相关的控制值为:用于横向和/或旋转压实位置的合适初始值,和/或用于在所生产的砂模部件(2)中沿着所述模腔的纵向方向(LD)形成的所述模型的对准的最大偏差,和/或用于在相同的所生产的砂模部件(2)中形成的两个相对的模型(99)的旋转位置中的差异的最大偏差。
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