CN112088057A

CN112088057A - 铸模造型装置、铸模品质评价装置和铸模品质评价方法

Info

Publication number: CN112088057A
Application number: CN201980030960.3A
Authority: CN
Inventors: 石井誉人; 朝冈康明; 原田久; 杉野刚大
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2018-05-07
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2020-12-15
Also published as: TW201946709A; WO2019216231A1; DE112019002332T5; JPWO2019216231A1; JP7196912B2; US20210060636A1

Abstract

本发明提供一种每次对湿砂模进行一框造型时无需利用铸模强度计测定湿砂模便可对所造型的湿砂模的品质(铸模强度)进行评价的铸模造型装置、铸模品质评价装置和铸模品质评价方法。本发明的铸模造型装置的特征在于，包括：湿砂模造型传感器，在湿砂模的造型时对施加在被放入至铸模造型空间内的湿砂模砂与安装有模型的板之间的接合部分的压力值进行测定；和铸模品质评价装置，根据所述压力值来评价被造型的湿砂模的品质。

Description

铸模造型装置、铸模品质评价装置和铸模品质评价方法

技术领域

本发明涉及一种对被造型的湿砂模的品质进行评价的铸模造型装置、铸模品质评价装置和铸模品质评价方法。

背景技术

通过铸模造型装置造型的湿砂模(铸模)所要求的品质之一是铸模强度。通常，为了判断被造型的湿砂模是否具有充分的铸模强度，进行对被造型的湿砂模利用铸模强度计逐个进行测定的作业，但期望有即使不进行这样的作业也能够确认被造型的湿砂模是否具有充分的铸模强度的方法。另外，期望有在不停止工序的情况下对被造型的每个湿砂模来管理铸模品质的方法。

例如，专利文献1中公开有为了检测铸造用砂的吹入填充的异常而通过压力传感器测定内部压力的吹入式铸模造型机中的铸造用砂吹入填充异常检测方法。

此外，专利文献2中公开有一种造型装置监视系统，该造型装置监视系统通过使用对框设定气缸、填砂框气缸、以及调平框的位置进行测定的位置传感器来监视铸模的分模面的高度，从而发现不良铸模。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3415497号公报

专利文献2：日本专利第3729197号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的铸造用砂吹入填充异常检测方法中，仅能检测砂填充不良，而难以确认准确的铸模强度。此外，即使利用专利文献2的造型装置监视系统监视铸模的分模面的高度，也难以根据分模面的高度来确认准确的铸模强度。

本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于，提供一种每次对湿砂模进行一框造型时无需利用铸模强度计测定湿砂模便可对被造型的湿砂模的品质(铸模强度)进行评价的铸模造型装置、铸模品质评价装置和铸模品质评价方法。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题并且达成目的，本发明的铸模造型装置的特征在于，包括：湿砂模造型传感器，该湿砂模造型传感器在湿砂模的造型时对施加在被放入至铸模造型空间内的湿砂模砂与安装有模型的板之间的接合部分的压力值进行测定；以及铸模品质评价装置，该铸模品质评价装置根据所述压力值来对被造型的湿砂模的品质进行评价。

此外，在本发明的一个实施方式中，其特征在于，所述铸模品质评价装置包括铸模强度计算部，该铸模强度计算部基于所述压力值与测定出所述压力值的湿砂模的铸模强度之间的关系，根据所述压力值计算湿砂模的铸模强度。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，所述铸模品质评价装置包括铸模品质判定部，该铸模品质判定部根据所计算出的铸模强度，基于规定的阈值来判定被造型的湿砂模的品质。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，所述铸模强度计算部计算未测定所述铸模强度的湿砂模的铸模强度。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，所述铸模品质评价装置进一步包括显示单元，该显示单元对由所述铸模强度计算部计算出的所述压力值与测定出所述压力值的湿砂模的铸模强度之间的关系进行显示。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，所述铸模品质评价装置进一步包括记录单元，该记录单元对在湿砂模的造型时所产生的压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度的计算结果和铸模品质的判定结果进行记录。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，从所述湿砂模造型传感器向所述铸模品质评价装置发送压力值是利用无线通信来进行的。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，所述铸模造型装置为无框造型机或者带框造型机。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，所述板呈矩形状，所述湿砂模造型传感器设置有多个，这些压力传感器埋入所述板的四个角。

此外，本发明的铸模品质评价装置的特征在于，在湿砂模的造型时，根据施加在被放入至铸模造型空间内的湿砂模砂与安装有模型的板之间的接合部分的压力值，对被造型的湿砂模的品质进行评价。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，所述铸模品质评价装置包括铸模强度计算部，该铸模强度计算部基于所述压力值与测定出所述压力值的湿砂模的铸模强度之间的关系，根据所述压力值来计算湿砂模的铸模强度。

此外，在本发明的一实施方式中，所述铸模品质评价装置的特征在于，包括铸模品质判定部，该铸模品质判定部根据计算出的铸模强度，基于规定的阈值来判定被造型的湿砂模的品质。

此外，本发明的铸模品质评价方法的特征在于，包含：在湿砂模的造型时，对施加在被放入至铸模造型空间内的湿砂模砂与安装有模型的板之间的接合部分的压力值进行测定，

并且根据所述压力值来对被造型的湿砂模的品质进行评价。

此外，在本发明的一实施方式中，其特征在于，对所述湿砂模的品质进行评价包含基于所述压力值与测定出所述压力值的湿砂模的铸模强度之间的关系，根据所述压力值来计算湿砂模的铸模强度。

此外，在本发明的一实施方式中，对所述湿砂模的品质进行评价包含根据计算出的铸模强度，基于规定的阈值来对被造型的湿砂模的品质进行判定。

发明效果

根据本发明，得到如下的效果：可在不用铸模强度计进行测定的情况下，单独地计算被造型的湿砂模的铸模强度，并进一步地，对湿砂模的品质进行评价。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的铸模造型装置的构造的概要的图。

图2是表示铸模造型装置中评价铸模品质的部分的结构的图。

图3是表示埋入有湿砂模造型传感器的板的部分的详细情况的剖面图。

图4是表示埋入有湿砂模造型传感器的板的部分的详细情况的剖面图。

图5是表示铸模品质评价装置的功能结构的一个示例的框图。

图6是表示铸模品质评价装置的功能结构的另一个示例的框图。

图7是表示本次所实施的实验的结构的概要图。

图8是表示将压挤工序中的湿砂模造型传感器的压力的历时变化记录于放大器一体型记录器并利用个人计算机进行分析而得到的结果的一个示例的图表。

图9是总结湿砂模造型传感器的峰值压力与铸模强度之间的关系的图表。

图10是表示显示于显示部的画面的一个示例的图。

图11是表示显示于显示部的画面的一个示例的图。

图12是表示显示于显示部的画面的一个示例的图。

图13是表示使用了第1实施方式所涉及的铸模造型装置的铸模品质的评价方法(湿砂模的造型方法)的工序的图。

图14是表示埋入有湿砂模造型传感器的板的其他示例的图。

图15是表示埋入有湿砂模造型传感器的板的其他示例的图。

图16是表示板的其他形态的图。

图17是表示第2实施方式所涉及的铸模造型装置的构造的概要的图。

图18是表示铸模造型装置中评价铸模品质的部分的结构的图。

图19是表示使用了第2实施方式所涉及的铸模造型装置的铸模品质的评价方法(湿砂模的造型方法)的工序的图。

图20是表示埋入有湿砂模造型传感器的板的其他示例的图。

图21是表示埋入有湿砂模造型传感器的板的其他示例的图。

图22是表示第2实施方式所涉及的板构造的概要的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明所涉及的湿砂模造型装置、湿砂模品质评价装置以及用于实施湿砂模品质评价方法的方式进行说明。

(第1实施方式)

参照附图对第1实施方式进行说明。图1是表示第1实施方式所涉及的湿砂模造型装置的构造的概要的图，图2是表示铸模造型装置中评价铸模品质的部分的结构的图。本实施方式所涉及的铸模造型装置是在对湿砂模(铸模)进行造型后铸造框(金属框)也保持内置湿砂模的状态下朝下一工序移送的带框造型机。

铸模造型装置1具备上表面安装有模型3的板2、载体4、金属框5、填砂框6、压挤头7、压挤板8、平台9、湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、配线11、以及铸模品质评价装置12。另外，在图2中，板2、模型3、载体4、以及湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D表示从铸模造型装置1的上侧所观察到的状态。

关于板2，将用于在湿砂模中对铸件的形状进行造型的上模(或下模)模型3安装于板的上表面，并且呈矩形状。板2例如由铝形成。载体4呈框形状，并将板2载置于其框的内侧。而且，在被板2、金属框5、填砂框6和压挤板8所包围的铸模造型空间中填充有用于对湿砂模进行造型的湿砂模砂。板2是在利用铸模造型装置1进行湿砂模造型时构成由板2与金属框5划分而成的造型空间的边界的一部分的构件。

在利用铸模造型装置1进行的湿砂模砂的填充中利用了使用湿砂模砂的重量的重力下落方式、或使用空气流的吹送方式。重力下落方式是通过使滞留于配置在铸模造型装置1的上部的遮板漏斗(未图示)的湿砂模砂利用重力而下落，从而将湿砂模砂填充在铸模造型空间的方式。此外，吹送方式是通过将砂槽内(未图示)的湿砂模砂吹入铸模造型空间来填充湿砂模砂的方式。

这里，对向铸模造型空间投入湿砂模砂并进行压缩的程序简单地进行说明。首先，在载体4上载置金属框5，接着，在金属框5上叠加填砂框6从而划分出铸模造型空间。接着，向铸模造型空间投入湿砂模砂，压挤板8压缩(压挤)湿砂模砂。由此，铸模造型空间的湿砂模砂被压实从而湿砂模被造型。

(湿砂模造型传感器)

湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D在湿砂模造型时，测定施加于形成在铸模造型空间内的由湿砂模砂构成的上模(或下模)与板2之间的接合部分即分模面的压力值(峰值压力)。湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D是压力传感器。在本实施方式中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D埋入板2的四个角。虽然会在下文进行叙述，但湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D被这样埋入的理由是考虑到施加在板内的压力的偏差的结果。通过将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D埋入板2的四个角，从而可观察到铸模整体的强度分布。

而且，对于湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D，测定压力的受压面在板2的上表面露出，并测定施加于与湿砂模之间的分模面的压力值(峰值压力)。此时，希望湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的受压面与板2的上表面无阶差地处于同一平面状态。由此，可测定准确的压力。在一个示例中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D是流体压式传感器。也可使用土压式传感器来作为湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D。

此外，在考虑到所埋入的板2的大小或模型3的大小、进而如后所述地考虑到利用铸模强度计测定湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D测定出压力的位置的湿砂模的铸模强度而利用压力值(峰值压力)与铸模强度之间的关系的情形时，希望湿砂模造传感器10A、10B、10C、10D的受压面的大小较小。另一方面，也要求测定精度，因此，希望受压面的大小是直径

左右。

图3和图4是表示埋入有湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的板2的部分的详细情况的侧剖面图。图3表示湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D为旋入式的情况。如图3所示，在湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的a形成有公螺纹，在板2的b形成有母螺纹，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D被螺固到板2。

另一方面，图4表示湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D为圆板状的情况。如图4所示，在板2的孔放置有湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D，环状的衬垫13包围湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的外缘。而且，螺栓14固定衬垫13，并保持湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D。

如此，对于湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D，能使用旋入式、或圆板状中的任意规格的物体，但是，在对其进行选择时，只要考虑湿砂模造型传感器的埋入空间、安装性来进行选择即可。

配线11连接湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D与铸模品质评价装置12。在本实施方式中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D与铸模品质评价装置12通过配线11以有线(有线通信)方式连接，但也可以以无线(无线通信)方式连接。例如，能将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所检测出的压力值(压力值数据)例如利用放大器放大并使用无线LAN或Bluetooth(蓝牙)(注册商标)等无线通信来从发信器发送至铸模品质评价装置12。

(铸模品质评价装置)

铸模品质评价装置12根据湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(压力值数据)，来对通过铸模造型装置1造型的湿砂模的品质进行评价。图5是表示针对有线通信数据的铸模品质评价装置12的功能结构的框图。铸模品质评价装置12具备接收部15、放大部16、输入部17、铸模强度计算部18、铸模品质判定部19、显示部20、发送部21、以及记录部22。

接收部15接收湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(压力值数据)。在本示例中接收来自配线11的有线数据。

放大部16将接收到的压力值(压力值数据)的信号量进行放大。放大部16例如为放大器。

输入部17输入利用铸模强度计来对被造型的湿砂模进行测定而得到的铸模强度、下文叙述的式y＝ax+b的斜率“a”和截距“b”的值、以及所造型的湿砂模的铸模强度的阈值等。另外，输入由作业者来进行。输入部17例如为键盘或触摸板。另外，式y＝ax+b的“y”是铸模强度，“x”是湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值，该式是根据所输入的斜率“a”、截距“b”以及测定值“x”来求出铸模强度“y”的关系式。

铸模强度计算部18根据输入至输入部17的斜率“a”、截距“b”、以及湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(峰值压力)，通过上述测定值与铸模强度之间的关系式，针对湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的每个压力值(峰值压力)来计算铸模强度。另外，对于上述铸模强度的计算方法，会在之后进行详细说明。铸模强度计算部18例如为计算机或PLC。

铸模品质判定部19根据输入至输入部17的铸模强度的阈值、和计算出的铸模强度来对被造型的湿砂模的品质进行判定。另外，对于上述铸模品质的判定方法，会在之后进行详细说明。铸模品质判定部19例如为计算机或PLC。

显示部20显示湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(峰值压力)、由作业者利用输入部17输入的铸模强度与压力值(峰值压力)之间的关系式y＝ax+b的斜率“a”和截距“b”的值、由作业者输入的所造型的湿砂模的铸模强度的阈值、铸模强度计算结果以及铸模品质判定结果等。显示部20例如为液晶等显示器。

发送部21向警报器(Patlite)(注册商标)23等发送NG判定数据。发送也可以是有线数据或无线数据中的任意一种。而且，确认闪烁的警报器23等从而识别出湿砂模的不良产生的作业者在相对应的湿砂模标上×记号等，使其一眼便可知为不良品。被识别为不良品的湿砂模不进行之后的工序(浇铸)，略过这些工序而最终被脱模。

记录部22记录压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度计算结果、以及铸模品质判定结果等。另外，针对安装于板2的每个模型记录这些数据。记录部22例如为半导体存储器或磁盘等记录介质。而且，通过记录部22记录的数据能够使用USB存储器或SD卡等读取。

如上所述，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D与铸模品质评价装置12也可以以无线(无线通信)方式连接。图6是表示在将由湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(压力值数据)以无线(无线通信)方式连接至铸模品质评价装置12的情况下的功能结构的框图。由湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(压力值数据)由湿砂模造型传感器附近的放大部16'进行放大，并且从压力值发送部24无线发送到铸模品质评价装置12的接收部15'。图6所示的针对无线数据的铸模品质评价装置12具备接收部15'、输入部17、铸模强度计算部18、铸模品质判定部19、显示部20、发送部21和记录部22。

接收部15'对在将由湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(压力值数据)通过放大部16'放大后从压力值发送部24发送来的无线数据进行接收。另外，输入部17、铸模强度计算部18、铸模品质判定部19、显示部20、发送部21和记录部22的功能与上述的针对有线数据的铸模品质评价装置12的功能相同。

(湿砂模造型传感器所测定的压力与被造型的湿砂模的铸模强度之间的关系)

接着，对湿砂模造型传感器所测定的施加于分模面的压力值(峰值压力)与被造型的湿砂模的铸模强度之间的关系进行说明。为了调查这些关系，使用造型机进行了实验。图7是表示本次所实施的实验的结构的概要图。另外，图7还一并表示板与传感器之间的位置关系、将来自压力传感器的信号放大并进行记录的放大器一体型记录器25、以及与放大器一体型记录器25相连接并对传感器测定值的图表化等进行分析的个人计算机26。实验如下地进行。

1.在铝制的板设置(埋入)湿砂模造型传感器。本次实验中，使用流体压传感器来作为湿砂模造型传感器。所设置的部位设为板的中心部、和板的对角线上的共计3个部位。另外，为了今后的说明，在图中，将作为在板的对角线上并接近于彼此的顶点的位置的2个部位设为S1、S2，将板的中心部设为S3。将流体压传感器设置于S1、S2、S3的3个部位是由于，在湿砂模的造型时作用于板的力在板的中央部较高，而在金属框附近因金属框与湿砂模砂之间的摩擦阻力而变得较低，因此可在一次造型中获得较多的压力范围内的数据。此外，由于还在板的中心部配置了流体压传感器，因此在不安装模型的情况下进行本实验。

2.将设置有湿砂模造型传感器的板安装至造型机，对湿砂模进行造型。而且，在压挤工序时，利用3个部位的湿砂模造型传感器来测定施加于分模面的压力。对于压力值，测定压力值的历时变化并记录在放大器一体型记录器25。另外，对于压挤，在到设定压力为止慢慢进行施加，并且在变为设定压力的时间点释放压力。

3.利用铸模强度计来测定湿砂模造型传感器测定出压力的位置的湿砂模的铸模强度，并且调查压力值与铸模强度之间的关系。另外，测定铸模强度的强度计使用侵入型铸模强度计，该侵入型铸模强度计广泛地在铸造工厂中用于湿砂模的造型性的评价，使前端直径3mm左右的针侵入铸模10mm左右来测定铸模强度。

然后，对于多个湿砂模进行上述2和3，收集数据。表1是总结本次的实验条件的表。

[表1]

(实验结果)

图8是表示将压挤工序中的湿砂模造型传感器的压力的历时变化记录于放大器一体型记录器25并利用个人计算机26分析而得到的结果的一个示例的图表。另外，本图表示将压挤压力设定为0.4MPa的情况，并且为在S1、S2、S3的3个部位测定到的。如图8所示，本次的造型机中，在压挤工序中，在从压挤开始起约2秒后达到峰值压力。

此外，若确认板的位置与峰值压力之间的关系，则可知板的中心部(S3)的压力最高，在远离中心部的位置(S1、S2)压力变低。由此，可以确认在上述的金属框附近，由于湿砂模砂与金属框之间的摩擦阻力，从而传递至板的压力降低。此外，在该实验结果的一个示例中，板的中心部(S3)的压力与设定压力(0.4MPa)大致相同。

图9是重复上述实验，并且将在设定压挤压力、湿砂模砂的填充状态下变化的湿砂模造型传感器的峰值压力与铸模强度之间的关系进行总结而得到的图表。根据该图表可知，湿砂模造型传感器的峰值压力与铸模强度之间的关系呈正相关，能够以直线来表示。而且，能够根据直线求出式y＝ax+b。这里，y为铸模强度、x为峰值压力。根据这些结果可知，可以利用湿砂模造型传感器的压力的峰值(向湿砂模的分模面的压挤压力)评价铸模强度(铸模填充性)。

湿砂模造型传感器测定所填充的湿砂模砂被压实且该压实力(压缩力)到达板面的压力。到达该板面的压力根据压实力的大小、压实前的湿砂模砂的填充的密度分布(高密度部为高压力，低密度部为低压力)、模型(图案)的形状、湿砂模砂的特性(高水分砂为低压力，低水分砂为高压力)而变化。

在通过湿砂模造型传感器来进行的造型性的评价中，根据如下关系：

·湿砂模造型传感器的峰值压力高＝湿砂模砂填充密度高＝铸模强度高

·湿砂模造型传感器的峰值压力低＝湿砂模砂填充密度低＝铸模强度低

在湿砂模造型传感器的峰值压力较低的情况下，可能存在熔融金属的渗入、掉砂·夹砂、熔融金属泄漏等缺陷。在湿砂模造型传感器的峰值压力较高的情况下，可能存在模型与铸模间的滑动阻力增加从而脱模不良。因此，若适当地保持检测出的湿砂模造型传感器的峰值压力，则可使不良减少。

由于传递至埋入板的湿砂模造型传感器的压力根据上述因素而变化，因此，湿砂模造型传感器的埋入位置必须是可掌握这些状况的位置。因此，若设置多个湿砂模造型传感器，则可以检测出更多的状态的异常，但从空间的限制和经济方面来说并不实际，希望能够用更少个数的传感器来进行压力检测和评价。

如上所述，通过铸模造型装置1来进行的湿砂模砂的填充利用重力下落方式或使用了空气流的吹送方式。在上述的使用了遮板漏斗等的重力下落方式中，将湿砂模砂投入遮板漏斗内时的偏差可能变为朝铸模造型空间投入时的偏差。此外，吹送方式中，由于离砂吹入喷嘴的距离、喷嘴口的砂堵塞等情况等，可能产生朝铸模造型空间投入时的偏差。这些偏差表现为通过其后的湿砂模砂的压实而传递至板2的压力的偏差。需要考虑产生这样的初始填充量的偏差来对湿砂模造型传感器进行配置。

然后，在所配置的湿砂模造型传感器的测量值的差为规定的阈值范围以外的情况下，可判断为初始填充的偏差较大，并可采取朝遮板漏斗内的铸造用砂投入状态的改善、或者砂吹入空气压、吹入时间的调整、吹入喷嘴的状态(堵塞、磨损等)改善等的措施。此外，在向遮板漏斗投入铸造用砂、从遮板漏斗向铸模造型空间投入铸造用砂、或者通过吹送来进行吹入时等情况下，湿砂模砂的流动性会带来影响。该湿砂模砂的流动性根据湿砂模砂的水分等砂特性而变化，因而可进行对提供至铸模造型装置1的湿砂模砂进行混炼的混炼机等砂处理装置的调整。

此外，在压实湿砂模砂时，通过压实力将湿砂模砂压缩，利用埋入板的湿砂模造型传感器来检测压力。传递至板的力一般在铸模的(平面状态的)中心部较高，在外周部会因湿砂模砂与铸造框侧面之间的滑动阻力(或摩擦阻力)而变得较低。在矩形形状的铸模的情况下，铸造框附近的拐角部变为最低。

因此，为了根据压实力的大小来评价传递至板的力(压力)，将湿砂模造型传感器设置在铸造框侧面附近，特别优选为设置在拐角部。若设置在该位置的湿砂模造型传感器的测量值未达到规定的下限阈值，则可以判断为未达到充分的铸模强度，并可采取增加压实力的处置，若高于上限阈值，则可以判断为成为超过充分的铸模强度，并可采取减小压实力的措施。

在本实施方式中，考虑到这些湿砂模砂的填充工序和湿砂模砂的压实工序，将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D埋入板2的四个角。

另外，湿砂模造型传感器的压力的峰值与铸模强度之间的关系即使在使用其他种类的带框造型机、或无框造型机的情况下也是相同的。因此，这些关系也能应用于之后所说明的第2实施方式所涉及的铸模造型装置。

(铸模强度的计算方法)

接着，对通过铸模强度计算部18来进行的铸模强度的计算方法进行说明。如上所述，弄清了铸模强度与湿砂模造型传感器的压力的峰值之间存在相关关系。铸模强度计算部18利用该关系，根据输入至输入部17的铸模强度、和湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D测定出的压力值(峰值压力)来计算铸模强度。

具体而言，通过铸模强度计算部18来进行的铸模强度的计算由2个步骤所构成。

-步骤1

预先对规定数量的湿砂模进行造型，并在压挤时利用湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D来测定压力值(峰值压力)。另外，由作业者测定被造型的各湿砂模中湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D测定出压力的位置的铸模强度，并输入至输入部17。然后，根据铸模强度与压力值(峰值压力)之间的关系，作业者决定式y＝ax+b。

另外，在本实施方式中，根据上述的实验结果，将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D埋入板2的四个角。通过测定施加于这4个部位的分模面的压力并求出与铸模强度之间的关系，从而能以较少数量的湿砂模造型传感器来进行考虑到板的上表面的压力的偏差的铸模品质的判定。此外，在规定数量的造型时，通过使压挤压力发生变化，从而可以求出施加于更大范围的分模面的压力与铸模强度之间的关系。

图10是表示显示于显示部20的画面的一个示例的图。在本示例中，首先对规定的湿砂模实施造型，此时，湿砂模造型传感器10A、10B所测定的压力值(峰值压力)被显示于7个画面。另外，也可切换至显示湿砂模造型传感器10C、10D所测定的7个压力值(峰值压力)的画面，进一步，也可设成在一个画面中将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(峰值压力)显示在7个画面。

然后，作业者将被造型的各湿砂模的配置有湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的位置的铸模强度作为输入值进行输入。这里，图的表中的“峰值压力A”、和“铸模强度A”为湿砂模造型传感器10A的峰值压力值、和湿砂模造型传感器10A的位置上的铸模强度；图的表中的“峰值压力B”、和“铸模强度B”为湿砂模造型传感器10B的峰值压力值、和湿砂模造型传感器10B的位置上的铸模强度；显示于经切换后的画面的“峰值压力C”、和“铸模强度C”为湿砂模造型传感器10C的峰值压力值、和湿砂模造型传感器10C的位置上的铸模强度；显示于经切换后的画面的“峰值压力D”、和“铸模强度D”为湿砂模造型传感器10D的峰值压力值、和湿砂模造型传感器10D的位置上的铸模强度。

铸模强度计算部18将铸模强度和湿砂模造型传感器的压力的峰值(本示例中，为7×4＝28个部位)绘制成图表。而且，若作业者将规定的值输入到式的斜率“a”和截距“b”，则显示y＝ax+b的直线。若作业者边确认曲线图边适当地变更斜率“a”和截距“b”的数值，并且判断为曲线图与直线相关，则决定最终的式y＝ax+b。另外，由作业者测定铸模强度的湿砂模若在铸模强度上不存在问题，则也可直接地进行之后的工序(型芯设置工序、浇铸工序等)以供生产。另外，上述情况中，式的斜率“a”和截距“b”由作业者来输入，但也可使用计算机或PLC通过最小二乘法等来进行直线回归而求出。

-步骤2

决定式y＝ax+b后，开始对湿砂模进行造型。开始后，根据湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(峰值压力)，使用式y＝ax+b自动地计算湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的位置上的铸模强度。因此，不需要另行由作业者来测定铸模强度。

另外，在本示例中，利用铸模强度计来测定铸模强度，并且显示于画面的峰值压力和铸模强度的数量对于A、B而言分别是7个，但可根据铸模造型装置1的规格、所造型的湿砂模的形状或大小等规格、或者湿砂模砂的规格来进行适当地变更。

(铸模品质的判定方法)

接着，对通过铸模品质判定部19来进行的铸模品质的判定方法进行说明。铸模品质判定部19根据输入至输入部17的铸模强度的阈值、和铸模强度计算部18计算出的铸模强度，来对湿砂模的品质进行判定。

具体而言，通过铸模品质判定部19进行的铸模品质的判定由2个步骤所构成。

-步骤1

首先，由作业者输入所造型的湿砂模的铸模强度的阈值。图11是表示显示于显示部20的画面的一个示例的图。在本示例中，显示作业者所输入的具体的阈值。此处，图的表中的传感器“A强度正常范围”为湿砂模造型传感器10A的位置上的铸模强度的下限值和上限值；图的表中的“传感器B强度正常范围”为湿砂模造型传感器10B的位置上的铸模强度的下限值和上限值；图的表中的“传感器C强度正常范围”为湿砂模造型传感器10C的位置上的铸模强度的下限值和上限值；图的表中的“传感器D强度正常范围”为湿砂模造型传感器10D的位置上的铸模强度的下限值和上限值。此外，图的表中的“铸模强度差(Max.-Min.)异常值为设为根据湿砂模造型传感器”10A、10B、10C、10D的压力值而求出的铸模强度的最大、最小值之差的异常值的阈值。在本示例中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的位置上的铸模强度的下限值设定为10.0(N/cm²)，上限值设定为20.0(N/cm²)，作为湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的位置上的铸模强度的最大值与最小值之差的异常值的阈值设定为5.0(N/cm²)。

-步骤2

由铸模强度计算部18决定y＝ax+b并且铸模强度的阈值被输入之后，开始湿砂模的造型。开始后，根据湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(峰值压力)，自动地计算湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的位置上的铸模强度。然后，根据所输入的铸模强度的阈值和所计算出的铸模强度来对湿砂模的品质进行判定。这里，如下地进行湿砂模的品质的判定。

在本示例中，将铸模强度A、铸模强度B、铸模强度C、以及铸模强度D的阈值分别设定为10.0(N/cm²)以上、20.0(N/cm²)以下；将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的位置上的铸模强度的最大值与最小值之差的异常阈值设定为5.0(N/cm²)以上。因此，在湿砂模造型传感器10A的位置上的铸模强度为13.0(N/cm²)、湿砂模造型传感器10B的位置上的铸模强度为12.0(N/cm²)、湿砂模造型传感器10C的位置上的铸模强度为16.0(N/cm²)、湿砂模造型传感器10D的位置上的铸模强度为14.0(N/cm²)的情况下，铸模强度A、铸模强度B、铸模强度C、以及铸模强度D全部落在阈值内，进一步地，由于铸模强度A、B、C、D的最大值为16.0(N/cm²)，最小值为12.0(N/cm²)，最大最小之差为4.0(N/cm²)而落在范围内，因此，铸模品质判定部19将铸模品质判定为“OK”。

与此相对地，在湿砂模造型传感器10A的位置上的铸模强度为11.0(N/cm²)、湿砂模造型传感器10B的位置上的铸模强度为17.0(N/cm²)、湿砂模造型传感器10C的位置上的铸模强度为12.0(N/cm²)、湿砂模造型传感器10D的位置上的铸模强度为16.0(N/cm²)的情况下，由于铸模强度A、铸模强度B、铸模强度C、以及铸模强度D虽全部落在阈值内，但铸模强度A、B、C、D的最大值为17.0(N/cm²)、最小值为11.0(N/cm²)、最大最小之差为6.0(N/cm²)而未落在范围内，因此，铸模品质判定部19将铸模品质判定为“NG”。

图12是表示显示于显示部20的画面的一个示例的图。这里，图的表中的“峰值压力A”、“峰值压力B”、“峰值压力C”、以及“峰值压力D”为湿砂模造型传感器10A的峰值压力值、湿砂模造型传感器10B的峰值压力值、湿砂模造型传感器10C的峰值压力值、以及湿砂模造型传感器10D的峰值压力值。此外，“铸模强度A”、“铸模强度B”、“铸模强度C”、以及“铸模强度D”为铸模强度计算部18所计算出的湿砂模造型传感器10A的位置上的铸模强度、铸模强度计算部18所计算出的湿砂模造型传感器10B的位置上的铸模强度、铸模强度计算部18所计算出的湿砂模造型传感器10C的位置上的铸模强度、以及铸模强度计算部18所计算出的湿砂模造型传感器10D的位置上的铸模强度。

另外，图的表中的“铸模强度差(最大-最小)”为铸模强度A、B、C、D的最大值与最小值之差；图的表中的“判定”为通过铸模品质判定部19来进行的铸模品质的判定结果。

另外，在图12的显示部20的画面中，在数值为不良的情况下，将框内部附上阴影或着色来进行显示，从而一眼可知“OK”(正常)和“NG”(不良)。

另外，所设定的铸模强度A、铸模强度B、铸模强度C、以及铸模强度D的阈值、以及最大值与最小值之差根据铸模造型装置1的规格、所造型的湿砂模的形状或大小等的规格、铸模的部位、或湿砂模砂的规格等来适当地决定。而且，这些值与模型的型号关联。

在本实施方式所涉及的铸模造型装置1中，即使所造型的湿砂模的形状或大小等的规格改变，也每次都能通过铸模强度计算部18计算铸模强度，且铸模品质判定部19根据所计算出的铸模强度来对被造型的湿砂模的品质进行判定。

(使用了铸模造型装置的铸模品质的评价方法)

接着，对使用了铸模造型装置1的铸模品质的评价方法(湿砂模的造型方法)进行说明。图13是表示使用了第1实施方式所涉及的铸模造型装置1的铸模品质的评价方法(湿砂模的造型方法)的工序的图。另外，在图13中，图1所示的铸模造型装置1的压挤头7与遮板漏斗27连结。遮板漏斗27为如下的构造：从未图示的湿砂模砂搬送装置投入规定量的湿砂，暂时贮存后，遮板漏斗27的下部的遮板28打开，并且向铸模造型空间投入湿砂模砂。

通过铸模造型装置1来进行的湿砂模的造型按照以下的程序来进行。

1.若开始造型，则通过平台9的上升从而成为图13(a)的状态。此时，在遮板漏斗27内，从未图示的湿砂模砂搬送装置投入规定量的湿砂。

2.接着，如图13(b)所示，遮板漏斗27下部的遮板28打开，遮板漏斗27内的湿砂模砂朝向由板2、金属框5、以及填砂框6所划分而成的铸模造型空间投入。

3.接着，如图13(C)所示，连结的压挤头7和遮板漏斗27移动，压挤板8配置于铸模造型空间的正上方，接着，通过平台9的上升从而压挤(压缩)铸模造型空间内的湿砂模砂。此时，由湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D测定分模面的压力值(峰值压力)。另外，在本工序中对铸模进行造型。此时，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D位于板2的金属框5的壁与模型3之间。

4.分模面的压力值(峰值压力)被发送至铸模品质评价装置12，对刚被造型的湿砂模的品质进行评价。

通过铸模品质评价装置12来进行的品质评价在预先决定表示铸模强度与湿砂模造型传感器的压力的峰值之间的关系的式y＝ax+b之后进行。然后，使铸模品质评价装置12判定为“OK的湿砂模保持不变地流动在生产线上，以进行之后的工序(浇铸等)。另一方面，铸模品质评价装置12判定为“NG”的铸模虽然保持不变地流动在生产线上，但不进行之后的工序(浇铸等)，而是略过这些工序，并且作为废弃铸模而与铸模品质评价被判断为“OK”的湿砂模同样地脱模。如此，可针对每1个框进行对被造型的铸模品质的“好”、“坏”的判定，因此，可保证每1个框的铸模品质。此外，可在湿砂模的造型时间点判断不良，因此，可减少所制造的铸件的不良。另外，可省略不必要的作业，因此，可削减制造成本。

5.接着，在铸模造型装置1中，平台9下降，填砂框6从金属框5上表面分离，并且当平台进一步下降时，内置有湿砂模的金属框5被载置于与型芯设置、浇铸等之后的工序相连结的辊输送机上，模型3被从湿砂模抽出，平台9的下降停止。接着，内置有湿砂模的金属框5在辊输送机上被搬送至之后的工序，并且为了下一次造型而将金属框5搬入到铸模造型装置1内。另外，当平台9开始下降时，以遮板28关闭的状态向遮板漏斗27提供规定量的湿砂模砂。

6.当搬入金属框5以用于下一次造型，并且完成向遮板漏斗27的湿砂模砂提供时，连结的压挤头7和遮板漏斗27移动，在遮板漏斗27配置于铸模造型空间的正上方的状态下使平台9上升，并且开始下一个湿砂模的造型。

而且，造型工序中所产生的压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度计算结果、以及铸模品质判定结果等全部被记录在铸模品质评价装置12的记录部22，因而，可利用这些数值来监视铸模造型装置1的运转状态，可有助于铸模造型装置1的品质管理、维护、故障处理。另外，利用这些数值，可以在早期发现因填充不良从而导致发生的砂洒落、铸件的烧焦、模脱落、因浇铸后的熔融金属压力所引起的湿砂模的膨胀等不良原因。

另外，记录在记录部22中的数据是针对安装于板2的每个模型而记录的，因此能进行湿砂模的不良等状态与压力值数据的比较研究，能更准确地设定阈值。

此外，在本实施方式中，作业者根据绘制成图表的铸模强度和湿砂模造型传感器的压力的峰值，考虑到式子的斜率“a”和截距“b”，来决定式y＝ax+b，但也能够构成为铸模强度计算部18根据铸模强度与湿砂模造型传感器的压力的峰值之间的关系，使用计算机、或PLC通过最小二乘法等进行直线回归，自动计算式y＝ax+b。

此外，在本实施方式中，在被造型的湿砂模被判定为不良的情况下，作业者明白相对应的湿砂模为不良这一意思，但也能够构成为将判定结果自动地传递至之后的工序(浇铸等)的铸造设备。在该情况下，在之后的工序中，若相对应的湿砂模为不良，则铸造设备自动地识别并省略(略过)工序，并最终对相对应的湿砂模进行脱模。

此外，在本实施方式中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D埋入板2的四个角，但即使埋入板2的湿砂模造型传感器的数量较少，也能计算铸模强度与湿砂模造型传感器的压力的峰值之间的关系。在该情况下，与将湿砂模造型传感器埋入4个部位的情况相比，精度稍许下降，但可抑制成本。

在该情况下，也可将湿砂模造型传感器埋入如图2所示的对角线上的2个部位10A、10B、或10C、10D的位置。图14和图15是表示埋入有湿砂模造型传感器10A、10B的板2的其他示例的图。图14中，2个湿砂模造型传感器10A、10B埋入板2的长边侧且在板2的长边侧的中心部附近，图15中，2个湿砂模造型传感器10A、10B埋入板2的短边侧且在板2的短边侧的中心部附近。

(板的形态)

图16是表示板2的其他形态的图。图16(a)表示载置于载体4的板2a和板2b。即，板2被分割成中央部板2a和外周部板2b。中央部板2a与外周部板2b通过未图示的螺栓来固定。

模型3安装在中央部板2a的上表面。此外，在外周部板2b埋入有湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D。中央部板2a和外周部板2b的形状是考虑到利用铸模造型装置1造型的模型的形状和上述的湿砂模造型传感器的位置从而决定的，且中央部板2a和外周部板2b的对准部的形状被共通化，即使在变更利用铸模造型装置1造型的模型时，也只要替换载置安装有模型3的中央部板2a即可。

图16(b)表示中央部板2a的拆卸的状态。如果解除未图示的螺栓紧固，仅卸除安装有模型3的中央部板2a，并安装装有其他模型的中央板，则可不受湿砂模造型传感器的影响而容易地进行模型的更换。

如此，根据第1实施方式所涉及的铸模造型装置，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D在湿砂模的造型时，测定施加于形成在铸模造型空间内的由湿砂模砂构成的上模(或下模)与板2之间的接合部分即分模面的压力值(峰值压力)。接着，铸模品质评价装置12的铸模强度计算部18根据预先测定的铸模强度与湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的压力的峰值之间的相关关系，针对被造型的湿砂模，根据湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D所测定的压力值(峰值压力)来计算铸模强度。接着，铸模品质评价装置12的铸模强度计算部18根据预先设定的铸模强度的阈值、和铸模强度计算部18计算出的铸模强度，来对湿砂模的品质进行判定。由此，能在不用铸模强度计进行测定的情况下，单独地计算所造型的湿砂模的铸模强度，并进一步地，对湿砂模的品质进行评价。

此外，根据第1实施方式所涉及的铸模造型装置，铸模品质评价装置12判定为“NG”的湿砂模不进行之后的工序(浇注等)而作为废弃铸模进行脱模，因此，能削减所制造的湿砂模的不良。另外，可省略不必要的作业，因此，能削减制造成本。

此外，根据第1实施方式所涉及的铸模造型装置，可以针对每1个框进行对被造型的铸模品质的“好”、“坏”的判定，因此，可保证每1个框的铸模品质。

此外，根据第1实施方式所涉及的铸模造型装置，造型工序中所产生的压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度计算结果、以及铸模品质判定结果全部被记录在铸模品质评价装置12的记录部22，因而，可利用这些数值来监视铸模造型装置1的运转状态，可有助于铸模造型装置1的品质管理、维护、故障处理。另外，利用这些数值，可以在早期发现因填充不良从而导致发生的砂洒落、铸件的烧焦、模脱落、因浇铸后的熔融金属压力所引起的湿砂模的膨胀等不良原因。

另外，根据第1实施方式所涉及的铸模造型装置，记录在记录部22的数据是针对安装于板2的每个模型而记录的，因此能进行湿砂模的不良等状态与压力值数据的比较研究，能更准确地设定阈值。

(第2实施方式)

接着，对本发明所涉及的铸模造型装置、铸模品质评价装置、以及铸模品质评价方法的第2实施方式进行说明。另外，在以下说明的第2实施方式中，对于与第1实施方式共通的结构，在图中标注相同符号并省略其说明。在第2实施方式中，使用无框造型机而非带框造型机。

参照附图对第2实施方式进行说明。图17是表示使用了第2实施方式所涉及的铸模造型装置的构造的概要的图，图18是表示铸模造型装置中评价铸模品质的部分的结构的图。本实施方式所涉及的铸模造型装置是在对湿砂模进行造型后从铸造框拔出湿砂模的无框造型机。

铸模造型装置29具备在上下表面安装有模型3的板2、穿梭台车30、上框(金属框)31、下框(金属框)32、上压挤板33、下压挤板34、埋入板2的上表面的湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、埋入板2的下表面的湿砂模造型传感器10E、10F、10G、10H、配线11、和铸模品质评价装置12。另外，在图18中，表示从铸模造型装置29的板2的上侧观察板2、安装于上表面的模型3、穿梭台车30、和湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D的状况。另外，湿砂模造型传感器10E、10F、10G、10H埋入板2的下表面，因此，图18中未示出。

关于板2，将用于在湿砂模中对铸件的形状进行造型的模型3安装于板的上下两侧，并且板2呈矩形状。穿梭台车30载置板2，并根据工序而往返于铸模造型装置29的内和外。关于上框31，为了对湿砂模的上模进行造型，在上框31中填充湿砂模砂。即，在被上框31、上压挤板33、以及板2所包围的铸模造型空间填充有湿砂模砂。关于下框32，为了对湿砂模的下模进行造型，在下框32中填充湿砂模砂。即，在被下框32、下压挤板34、以及板2所包围的铸模造型空间填充有湿砂模砂。板2是在利用铸模造型装置29进行湿砂模造型时构成通过与上框31或与下框32划分而成的造型空间的边界的一部分的构件。

在利用铸模造型装置29进行的湿砂模砂的填充中利用了使用空气流的吹送方式。吹送方式是通过从上下框31、32的湿砂模砂吹入口35、35向板2的上下表面吹入湿砂模砂来填充湿砂模砂的方式。

上压挤板33和下压挤板34利用未图示的气缸来进行动作，通过将填充于上框31的湿砂模砂与填充于下框32的湿砂模砂压实并进行压缩，来同时地对上下湿砂模进行造型。

(湿砂模造型传感器)

湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H在湿砂模的造型时，测定施加于分模面的压力值(峰值压力)，该分模面为形成于上框31内的由湿砂模砂构成的上模、形成于下框32内的由湿砂模砂构成的下模、和板2的接合部分。湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H为压力传感器。在本实施方式中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H埋入板2的上下表面四个角。湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H这样埋入的理由与在第1实施方式中所说明的理由相同。

而且，在湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H中，测定压力的受压面于板2的上表面和下表面露出，并测定施加于板2的上下分模面的压力值(峰值压力)。此时，希望湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H的受压面与板2的上下表面无阶差地处于同一平面状态。由此，可测定准确的压力。

配线11连接湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H与铸模品质评价装置12。在本实施方式中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H与铸模品质评价装置12通过配线11以有线方式连接，但是也可以以无线方式连接。例如，能够将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H所检测出的压力值(压力值数据)使用无线LAN或蓝牙等无线通信来发送至铸模品质评价装置12。

铸模品质评价装置12根据湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H所测定的压力值(压力值数据)，来对通过铸模造型装置29造型的湿砂模的品质进行评价。铸模品质评价装置12具备接收部15、放大部16、输入部17、铸模强度计算部18、铸模品质判定部19、显示部20、发送部21、以及记录部22。

接收部15接收湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H所测定的压力值(压力值数据)。放大部16将接收到的压力值(压力值数据)的信号量进行放大。输入部17输入利用铸模强度计来对被造型的湿砂模进行测定而得到的铸模强度、式y＝ax+b的斜率“a”和截距“b”的值、以及所造型的湿砂模的铸模强度的阈值等。

铸模强度计算部18根据输入至输入部17的铸模强度、以及湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H所测定的压力值(峰值压力)，利用上述测定值与铸模强度之间的关系式针对湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H所测定的每个压力值(峰值压力)来计算铸模强度。

铸模品质判定部19根据输入至输入部17的铸模强度的阈值、和计算出的铸模强度来对被造型的湿砂模的品质进行判定。显示部20将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H所测定的压力值(峰值压力)、由作业者利用输入部17所输入的铸模强度与压力值(峰值压力)之间的关系式y＝ax+b的斜率“a”和截距“b的值、由作业者所输入的所造型的湿砂模的铸模强度的阈值、铸模强度计算结果、和铸模品质判定结果等显示于画面。

发送部21向警报器23等发送NG判定数据。记录部22记录压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度计算结果、以及铸模品质判定结果等。

(使用了铸模造型装置的铸模品质的评价方法)

接着，对使用了铸模造型装置29的铸模品质的评价方法(湿砂模的造型方法)来进行说明。图19是表示使用了第2实施方式所涉及的铸模造型装置29的铸模品质的评价方法(湿砂模的造型方法)的工序的图。另外，在图19中，图17所示的铸模造型装置29与砂槽36相邻接。砂槽36被从未图示的湿砂模砂传送装置投入规定量的湿砂模砂，在暂时贮存后，关闭投入孔，当向砂槽36内提供压缩空气时，经由上下铸造框31、32的湿砂模砂吹入口35、35向上下铸模造型空间吹入填充湿砂模砂。

通过铸模造型装置29来进行的湿砂模的造型按照以下的程序进行。

1.当开始造型时，则从图19(a)的状态，载置有安装有模型3、3且埋入有湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H的板2的穿梭台车30在上框31与下框32之间移动。

2.接着，当下压挤板34和下框32上升，从穿梭台车30将板2抬起并设置为图19(b)的状态时，向砂槽36提供压缩空气，并经由上下铸造框31、32的湿砂模砂吹入口35、35向上下铸模造型空间吹入填充湿砂模砂。

3.接着，上下压挤板33、34通过未图示的气缸的动作，来压挤(压缩)上下铸造框31、32内的湿砂模砂而变为图19(c)的状态。此时，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H测定分模面的压力值(峰值压力)。另外，在本工序中对湿砂模进行造型。此时，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H位于板2的上下铸造框31、32的壁与模型3之间。此时，所测定的压力值(峰值压力)被发送至铸模品质评价装置12，从而对刚被造型的湿砂模的品质进行评价。

通过铸模品质评价装置12来进行的品质评价在预先决定表示铸模强度与湿砂模造型传感器的压力的峰值之间的关系的式y＝ax+b之后进行。然后，铸模品质评价装置12判定为“OK的湿砂模保持不变地流动在生产线上，以进行之后的工序(浇铸等)。另一方面，铸模品质评价装置12判定为“NG”的湿砂模虽然保持不变地流动在生产线上，但是不进行之后的工序(浇铸等)，而是略过这些工序，并且作为废弃铸模而与铸模品质评价判断为“OK的湿砂模同样地脱模。

4.接着，当下压挤板34和下框32下降并且板2载置于穿梭台车30上时，变为模型3、3被从上下湿砂模脱模的状态。接着，当穿梭台车30移动至图19(a)的位置且下压挤板34和下框32再次上升时，上框31与下框32对准从而进行上下湿砂模的模对准。此时，上下湿砂模变为被上压挤板33与下压挤板34夹着的状态。从该状态，当使上压挤板33和下压挤板34下降时，经模对准后的上下湿砂模从上框31和下框32脱下而变为图19(d)的状态。

5.经模对准后的上下湿砂模从铸模造型装置29被传送至下一工序的生产线。

而且，造型工序中所产生的压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度计算结果、以及铸模品质判定结果等全部被记录在铸模品质评价装置12的记录部22中，因而，可利用这些数值来监视铸模造型装置29的运转状态，可有助于铸模造型装置29的品质管理、维护、故障处理。另外，利用这些数值，可以在早期发现因填充不良从而导致发生的砂洒落、铸件的烧焦、模脱落、因浇铸后的熔融金属压力所引起的湿砂模的膨胀等不良原因。

此外，在本实施方式中，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H埋入板2的上下表面的上框31和下框32附近的四个角，但是即使埋入板2的湿砂模造型传感器的数量较少，也能计算铸模强度与湿砂模造型传感器的压力的峰值之间的关系。在该情况下，与将湿砂模造型传感器埋入4个部位的情况相比，精度稍许下降，但可抑制成本。

在该情况下，可设为图18所示的板2上表面的对角线上的2个部位10A、10B或者10C、10D，或可设为板2下表面的对角线上的2个部位10E、10F或者10G、10H。图20和图21是表示在板2上表面埋入有湿砂模造型传感器10A、10B的其他示例的图。在图20中，2个湿砂模造型传感器10A、10B埋入板2的长边侧且在板2的长边侧的中心部附近，图21中，2个湿砂模造型传感器10A、10B埋入板2的短边侧且在板2的短边侧的中心部附近。也可在板2的下表面以同样的状态配置造型传感器10E、10F。通过这些造型传感器的配置，可掌握由湿砂模砂吹入口35、35的附近与远处、或者湿砂模砂吹入口35、35的左右所造成的填充量的偏差等。

(板的形态)

图22表示在上下表面安装有模型3的板2的其他形态。图22(a)表示载置于穿梭台车30的板2a和板2b。即，板2被分割成中央部板2a和外周部板2b。中央部板2a与外周部板2b通过未图示的螺栓来固定。

模型3安装于中央部板2a的上下表面。此外，外周部板2b中，在上表面埋入有湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D，而在下表面埋入有湿砂模造型传感器10E、10F、10G、10H。中央部板2a和外周部板2b的形状是考虑到利用铸模造型装置29造型的模型的形状和上述的湿砂模造型传感器的位置来决定的，且中央部板2a和外周部板2b的对准部的形状被共通化，即使在变更利用铸模造型装置29造型的模型时，也只要替换载置安装有模型3、3的中央部板2a即可。

图22(b)表示中央部板2a的拆卸的状态。如果解除未图示的螺栓紧固，仅卸除安装有模型的中央部板2a，并安装装有其他模型的中央板，则可以不受湿砂模造型传感器的影响而容易地进行模型的更换。

如此，根据第2实施方式所涉及的铸模造型装置，湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H在湿砂模的造型时，测定施加于形成在上框31内的由湿砂模砂构成的上模和形成在下框32内的由湿砂模砂构成的下模与板2之间的接合部分即分模面的压力值(峰值压力)。接着，铸模品质评价装置12的铸模强度计算部18根据预先测定的铸模强度与湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H的压力的峰值之间的相关关系，针对在此之后所造型的湿砂模，根据湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、和10E、10F、10G、10H所测定的压力值(峰值压力)来计算铸模强度。接着，铸模品质评价装置12的铸模强度计算部18根据预先设定的铸模强度的阈值、和铸模强度计算部18计算出的铸模强度，来对铸模的品质进行判定。由此，可在不用铸模强度计进行测定的情况下，单独地计算所造型的湿砂模的铸模强度，并进一步地，对湿砂模的品质进行评价。

此外，根据第2实施方式所涉及的铸模造型装置，铸模品质评价装置12判定为“NG”的湿砂模不进行之后的工序(浇注等)而作为废弃铸模进行脱模，因此，能削减所制造的湿砂模的不良。另外，可省略不必要的作业，因此，能削减制造成本。

此外，根据第2实施方式所涉及的铸模造型装置，可以针对每1个框进行被造型的铸模品质的“好”、“坏”的判定，因此，能够有助于每1个框的铸模品质保证。

此外，根据第2实施方式所涉及的铸模造型装置，造型工序中所产生的压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度计算结果、以及铸模品质判定结果全部被记录在铸模品质评价装置12的记录部22，因而，可利用这些数值来监视铸模造型装置29的运转状态，可有助于铸模造型装置29的品质管理、维护、故障处理。另外，利用这些数值，可以在早期发现因填充不良从而导致发生的砂洒落、铸件的烧焦、模脱落、因浇铸后的熔融金属压力所引起的湿砂模的膨胀等不良原因。

(变形例)

第1实施方式和第2实施方式中，铸模品质评价装置12根据所测定的铸模强度、和湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、(和10E、10F、10G、10H)所测定的压力值(峰值压力)来求出铸模强度与压力值(峰值压力)之间的关系之后，另行根据湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、(和10E、10F、10G、10H)所测定的压力值(峰值压力)来计算铸模强度。然后，根据预先设定的铸模强度的阈值、和所计算出的铸模强度来对被造型的湿砂模的品质进行判定。

除此以外，通过将铸模品质评价装置12所判定的结果反馈至混炼机，也能准确地控制注入混炼机内的水的量。例如，当湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、(和10E、10F、10G、10H)所测定的压力值(峰值压力)极低，结果在铸模强度极低的情形下，铸模品质评价装置12判断该理由为因砂未被彻底地填充至铸造框内，其原因在于湿砂模砂的CB值较高，从而指示混炼机使得减少注入的水的量，由此可以消除湿砂的填充不良。

另外，通过将铸模品质评价装置12所判定的结果、和湿砂模砂自动测量系统等对湿砂模砂的压缩强度进行测定并进行评价从而得到的结果反馈至混炼机，也能够控制向混炼机内投入的添加材料、水分等的量。例如，可根据湿砂模砂自动测量系统所测定的湿砂模砂的压缩强度、透气度、压实率值、水分值等湿砂模砂的特性、以及湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、(和10E、10F、10G、10H)所测定的压力值(峰值压力)及其分布，进行对湿砂模砂的流动性等的评价，可使混炼时所投入的添加材料、水分等的量变化，从而消除铸模不良。

另外，在第1实施方式和第2实施方式中，铸模品质评价装置12将湿砂模造型传感器10A、10B、10C、10D、(和10E、10F、10G、10H)所测定的压力值(峰值压力)换算成铸模强度，并通过该铸模强度对被造型的湿砂模的品质进行判定，但由于弄清了压力值(峰值压力)与铸模强度之间有相关关系，因而也能够在不换算成铸模强度的情况下，根据压力值(峰值压力)来直接对湿砂模的品质进行判定。上述的第1实施方式、第2实施方式是将2个以上的压力传感器设置于板的示例，但是本发明中也可设为将1个压力传感器设置于板的结构。在该情况下，希望安装压力传感器的位置在板的模型的附近。此外，在如此那样地压力传感器为1个的情况下，由于1个压力传感器的输出也示出了与铸模的特定位置的铸模强度相关的值，因此，精度虽然降低，但是也可以根据该值来进行铸模品质的评价。

以上，对本发明的各种实施形态进行了说明，但并非通过上述的说明来限定本发明，可在本发明的技术范围内，考虑到包含构成要素的删除、追加、置换的各种变形例。

标号说明

1 铸模造型装置(带框铸模造型)

2 板

2a 中央部板

2b 外周部板

3 模型

4 载体

5 金属框

6 填砂框

7 压挤头

8 压挤板

9 平台

10A～10H 湿砂模造型传感器

11 配线

12 铸模品质评价装置

13 衬垫

14 螺栓

15、15’ 接收部

16、16’ 放大部

17 输入部

18 铸模强度计算部

19 铸模品质判定部

20 显示部

21 发送部

22 记录部

23 警报器

24 压力值发送部

25 放大器一体型记录计

26 个人计算机

27 遮板漏斗

28 遮板

29 铸模造型机(无框造型机)

30 穿梭台车

31 上框

32 下框

33 上压挤板

34 下压挤板

35 湿砂模砂吹入口

36 砂槽。

Claims

1.一种铸模造型装置，其特征在于，包括：

湿砂模造型传感器，该湿砂模造型传感器在湿砂模的造型时，对施加在被放入至铸模造型空间内的湿砂模砂与安装有模型的板之间的接合部分的压力值进行测定；以及

铸模品质评价装置，该铸模品质评价装置根据所述压力值来对被造型的湿砂模的品质进行评价。

2.如权利要求1所述的铸模造型装置，其特征在于，

所述铸模品质评价装置包括铸模强度计算部，该铸模强度计算部基于所述压力值与测定出所述压力值的湿砂模的铸模强度之间的关系，根据所述压力值来计算湿砂模的铸模强度。

3.如权利要求2所述的铸模造型装置，其特征在于，

所述铸模品质评价装置包括铸模品质判定部，该铸模品质判定部根据计算出的铸模强度，基于规定的阈值来对被造型的湿砂模的品质进行判定。

4.如权利要求2或3所述的铸模造型装置，其特征在于，

所述铸模强度计算部计算未测定所述铸模强度的湿砂模的铸模强度。

5.如权利要求2至4中任一项所述的铸模造型装置，其特征在于，

所述铸模品质评价装置进一步包括显示单元，该显示单元对由所述铸模强度计算部计算出的所述压力值与测定出所述压力值的湿砂模的铸模强度之间的关系进行显示。

6.如权利要求1至5中任一项所述的铸模造型装置，其特征在于，

所述铸模品质评价装置进一步包括记录单元，该记录单元对在湿砂模的造型时所产生的压力值数据、与压力值相关联的铸模强度数据、铸模强度的计算结果和铸模品质的判定结果进行记录。

7.如权利要求1至6中任一项所述的铸模造型装置，其特征在于，

从所述湿砂模造型传感器向所述铸模品质评价装置发送压力值是利用无线通信来进行的。

8.如权利要求1至7中任一项所述的铸模造型装置，其特征在于，

所述铸模造型装置为无框造型机或带框造型机。

9.如权利要求1至8中任一项所述的铸模造型装置，其特征在于，

所述板呈矩形状，所述湿砂模造型传感器设置有多个，这些压力传感器埋入所述板的四个角。

10.一种铸模品质评价装置，其特征在于，

在湿砂模的造型时，根据施加在被放入至铸模造型空间内的湿砂模砂与安装有模型的板之间的接合部分的压力值，对被造型的湿砂模的品质进行评价。

11.如权利要求10所述的铸模品质评价装置，其特征在于，

12.如权利要求11所述的铸模品质评价装置，其特征在于，

13.一种铸模品质评价方法，其特征在于，包含：

在湿砂模的造型时，对施加在被放入至铸模造型空间内的湿砂模砂与安装有模型的板之间的接合部分的压力值进行测定，并且

根据所述压力值来对被造型的湿砂模的品质进行评价。

14.如权利要求13所述的铸模品质评价方法，其特征在于，

对所述湿砂模的品质进行评价包含：基于所述压力值与测定出所述压力值的湿砂模的铸模强度之间的关系，根据所述压力值计算湿砂模的铸模强度。

15.如权利要求14所述的铸模品质评价方法，其特征在于，

对所述湿砂模的品质进行评价包含：根据计算出的铸模强度基于规定的阈值来对被造型的湿砂模的品质进行判定。