JP2014079775A

JP2014079775A - 砂型への管理符号刻印方法および装置

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Publication number: JP2014079775A
Application number: JP2012228725A
Authority: JP
Inventors: Hisayoshi Watanabe; 久義渡辺; Makoto Nakamura; 誠中村; Eiki Iino; 栄樹飯野
Original assignee: Nippon Chutetsukan KK
Current assignee: Nippon Chutetsukan KK
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: JP6006607B2

Abstract

【課題】造型ラインの金枠のガイドレールおよびフレームに取り付けられた車輪の摩耗やガイドレールと車輪と間への異物の侵入等により金枠に位置ずれが生じても、鋳造品用砂型の所定位置に確実に管理符号を刻印することができる、砂型への管理符号刻印方法および装置を提供する。
【解決手段】造型ラインの金枠２内に形成された砂型３の型部（Ｗ）に向けてレーザー光線を照射して、型部（Ｗ）の所定位置に管理符号を刻印する刻印装置１と、刻印装置１を操作する三次元ロボット６と、三次元ロボット６のコントローラー７と、金枠２に付されたマーク８を撮影するカメラ９と、砂型３の上方に設置した距離計１０とからなり、コントローラー７は、金枠２の移動方向の位置（Ｘ）、金枠２の移動方向と直交する方向の位置（Ｙ）、および、砂型３の高さ方向位置（Ｚ）の基準位置からの偏差をそれぞれ検出し、偏差がゼロになるように、刻印装置１の位置を調整する。
【選択図】図１

Description

この発明は、砂型への管理符号刻印方法および装置、特に、鋳造品用砂型の型部の所定位置に確実に管理符号を刻印することができる、砂型への管理符号刻印方法および装置に関するものである。

砂型により鋳造する砂型鋳造品の作業実績や操業条件等の製造履歴の管理および砂型鋳造品の出荷先の記録を行うために、砂型鋳造品に、文字や図形等からなる管理符号を形成することは従来から行われている。

特許文献１には、砂型にレーザー光線の照射により管理符号を刻印する方法が開示されている。また、特許文献２には、鋳造する鋳鉄管の受け口に形成されたフランジの外側端面に対応する受け口鋳造用中子の面に、凹凸文字により形成される管理番号を形成する凹部を中子毎に予め刻印し、凹部が刻印された中子を使用して、１本毎に管理番号が形成された鋳鉄管を製造し、管理番号毎に鋳鉄管の製造履歴データと出荷先データとを保存し、かくして、管理番号により鋳鉄管１本毎の製造履歴および出荷先の管理を行う方法が開示されている。

ここで、造型ラインによる砂型鋳造品の鋳造方法の一例を、図面を参照しながら説明する。

図３は、ガイドレールに沿って移動する、砂型が形成された造型ラインの金枠を示す斜視図、図４は、金枠のガイドレールと車輪との関係を示す側面図、図５は、レールに沿って移動する台車上にセットされた下砂型の金枠と上砂型の金枠を示す正面図である。

先ず、金型がセットされた複数個の定盤（図示せず）上に金枠が乗せられたら、金枠内に鋳物砂が充填され、固められる。定盤上には、上金型（図示せず）と下金型（図示せず）とが交互にセットされている。この後、定盤が下降して金型と共に金枠から外れる。これによって、図３に示すように、金枠２内には、下砂型３Ａと上砂型３Ｂとが交互に形成される。金枠２には、ガイドレール２Ａが形成され、フレーム４に取り付けられた車輪５がガイドレール２Ａに沿って転動し、これによって、金枠２は、ガイドレール２Ａに沿って移動する。次いで、図５に示すように、レール１２に沿って車輪１３により移動する台車１４上に、下砂型３Ａの金枠２と、反転した上砂型３Ｂの金枠２とが重ね合わせてセットされる。そして、上砂型３Ｂに形成された湯口から溶湯を流し込み、徐冷後、砂型から砂型鋳造品を取り出す。このようにして、砂型鋳造品が鋳造される。

特開平６−３９４８９号公報特開２０１２−１３５７７２号公報

上述のようにして砂型鋳造品を鋳造するに際して、管理符号を、例えば、特許文献１に開示された方法により、下砂型または上砂型あるいはその両方の所定位置に刻印すれば、砂型鋳造品の表面に管理符号が形成されるので、特許文献２に開示されるように、管理番号毎に砂型鋳造品の製造履歴データと出荷先データとを保存することによって、管理番号により砂型鋳造品１本毎の製造履歴および出荷先の管理を行うことができる。

しかしながら、造型ラインにより砂型鋳造品を鋳造する場合、以下のような問題があった。

造型ラインの金枠２は、図３に示すように、複数台、一列に並べられ、金枠２の移動方向上流側の工程が終了したら、上流側の金枠２が下流側の金枠２を押して、金枠２が玉突き状態で間欠的に移動し、この後、図５に示すように、下砂型３Ａの金枠２と、反転した上砂型３Ｂの金枠２とが重ね合わされて、砂型鋳造品が連続して鋳造されるが、図３に示す工程で、管理符号を下砂型３Ａおよび上砂型３Ｂの型部（Ｗ）の所定位置に刻印するに際して、金枠２の高さ位置、金枠２の移動方向の位置および金枠２の移動方向と直交する方向の位置が基準位置からずれると、レーザー光線の焦点が合わず、刻印が不鮮明になったり、あるいは、管理符号が所定位置に刻印されないおそれがあった。

このような金枠２の位置ずれは、図４に示すように、造型ラインの金枠２のガイドレール２Ａおよびフレーム４に取り付けられた車輪５の摩耗やガイドレール２Ａと車輪５と間への異物の侵入等が考えられる。

従って、この発明の目的は、造型ラインの金枠２のガイドレール２Ａおよびフレーム４に取り付けられた車輪５の摩耗やガイドレール２Ａと車輪５と間への異物の侵入等により金枠に位置ずれが生じても、鋳造品用砂型の所定位置に確実に管理符号を刻印することができる、砂型への管理符号刻印方法および装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。

請求項１に記載の発明は、造型ラインの金枠内に形成された砂型の型部に向けて、三次元ロボットにより操作される刻印装置からレーザー光線を照射し、かくして、前記型部の所定位置に管理符号を刻印する、砂型への管理符号刻印方法において、前記金枠の移動方向の位置（Ｘ）と、前記金枠の移動方向と直交する方向の位置（Ｙ）と、前記砂型の高さ方向位置（Ｚ）とをそれぞれ検出し、前記位置（Ｘ）、前記位置（Ｙ）および前記位置（Ｚ）の基準位置からの偏差をそれぞれ求め、前記偏差がゼロになるように、前記刻印装置の位置を調整し、そして、レーザー光線を前記砂型に向けて照射することに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記位置（Ｘ）および前記位置（Ｙ）は、前記金枠に付されたマークをカメラにより撮影し、これにより得られた画像データに基づき検出し、前記位置（Ｚ）は、前記砂型の上方に設置した距離計により検出することに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、造型ラインの金枠内に形成された砂型の型部に向けてレーザー光線を照射して、前記型部の所定位置に管理符号を刻印する刻印装置と、前記刻印装置を操作する三次元ロボットと、前記三次元ロボットのコントローラーと、前記金枠に付されたマークを撮影するカメラと、前記砂型の上方に設置した距離計とからなり、前記コントローラーは、前記カメラによる前記マークの画像データと、前記距離計からの距離データとに基づいて、前記金枠の移動方向の位置（Ｘ）、前記金枠の移動方向と直交する方向の位置（Ｙ）、および、前記砂型の高さ方向位置（Ｚ）の基準位置からの偏差をそれぞれ検出し、前記偏差がゼロになるように、前記刻印装置の位置を調整することに特徴を有するものである。

この発明によれば、造型ラインの金枠２のガイドレール２Ａおよびフレーム４に取り付けられた車輪５の摩耗やガイドレール２Ａと車輪５と間への異物の侵入等により金枠に位置ずれが生じても、鋳造品用砂型の所定位置に確実に管理符号を刻印することができる。

この発明の、砂型への管理符号刻印装置を示す概略斜視図である。この発明の、砂型への管理符号刻印装置により管理符号が刻印された異形管を示す正面図である。ガイドレールに沿って移動する、砂型が形成された造型ラインの金枠を示す斜視図である。金枠のガイドレールと車輪との関係を示す側面図である。レールに沿って移動する台車上にセットされた下砂型の金枠と上砂型の金枠を示す正面図である。

次に、この発明、砂型への管理符号刻印装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。この例は、異形管用砂型に管理符号を刻印する場合であるが、これ以外の砂型に適用できることは勿論である。

図１は、この発明の、砂型への管理符号刻印装置を示す概略斜視図であり、図２は、この発明の、砂型への管理符号刻印装置により管理符号が刻印された異形管を示す正面図である。

図１において、１は、刻印装置である。刻印装置１は、上述した造型ラインの金枠２内に形成された砂型３の型部（Ｗ）に向けてレーザー光線を照射して、砂型３の型部（Ｗ）に管理符号を刻印する。金枠２は、図３に示すように、フレーム４に取り付けられた車輪５が金枠２のガイドレール２Ａ内を転動することによって、ガイドレール２Ａに沿って移動する（図１には、ガイドレール２Ａと車輪５等は図示せず）。

６は、刻印装置１を操作する三次元ロボット、７は、三次元ロボット６のコントローラー、８は、金枠２のコーナーの上面に付されたマーク、９は、マーク８を撮影するカメラ、１０は、砂型３の上方に設置した距離計である。

コントローラー７は、カメラ９によるマーク８の画像データと、距離計１０からの距離データとに基づいて、金枠２の移動方向の位置（Ｘ）、金枠２の移動方向と直交する方向の位置（Ｙ）、および、砂型３の高さ方向位置（Ｚ）の基準位置からの偏差をそれぞれ検出し、偏差がゼロになるように、刻印装置１の位置を調整する。

この発明によれば、以下のようにして、砂型３の型部（Ｗ）に管理符号を刻印することができる。

造型ラインの金枠２が所定位置に移動したら、カメラ９により金枠２のコーナーの上面に付されたマーク８が撮影されると共に、距離計１０により砂型３までの距離が検出される。コントローラー７は、カメラ９によるマーク８の画像データと、距離計１０からの距離データとに基づいて、金枠２の移動方向の位置（Ｘ）、金枠２の移動方向と直交する方向の位置（Ｙ）、および、砂型３の高さ方向位置（Ｚ）の基準位置からの偏差をそれぞれ検出し、偏差がゼロになるように、刻印装置１の位置を調整する。

この後、刻印装置１による刻印が開始される。図２に、管理符号が刻印された異形管を正面図で示す。図２に示すように、異形管１１の所定位置に管理符号（ＸＡ０１２）が確実に刻印されている。

以上説明したように、この発明によれば、造型ラインの金枠のガイドレールおよびフレームに取り付けられた車輪の摩耗やガイドレールと車輪と間への異物の侵入等により金枠に位置ずれが生じても、刻印装置は、常に基準位置にセットされるので、鋳造品用砂型の型部の所定位置に確実に管理符号を刻印することができる。

また、この発明によれば、鋳造品用砂型の型部の所定位置に確実に管理符号を刻印することができるので、例えば、特許文献２に開示された方法により、砂型鋳造品の作業実績や操業条件等の製造履歴の管理および砂型鋳造品の出荷先の記録を確実に行うことができる。

１：刻印装置
２：金枠
２Ａ：ガイドレール
３：砂型
３Ａ：下砂型
３Ｂ：上砂型
４：フレーム
５：車輪
６：三次元ロボット
７：コントローラー
８：マーク
９：カメラ
１０：距離計
１１：異形管
１２：レール
１３：車輪
１４：台車

Claims

造型ラインの金枠内に形成された砂型の型部に向けて、三次元ロボットにより操作される刻印装置からレーザー光線を照射し、かくして、前記型部の所定位置に管理符号を刻印する、砂型への管理符号刻印方法において、
前記金枠の移動方向の位置（Ｘ）と、前記金枠の移動方向と直交する方向の位置（Ｙ）と、前記砂型の高さ方向位置（Ｚ）とをそれぞれ検出し、前記位置（Ｘ）、前記位置（Ｙ）および前記位置（Ｚ）の基準位置からの偏差をそれぞれ求め、前記偏差がゼロになるように、前記刻印装置の位置を調整し、そして、レーザー光線を前記砂型に向けて照射することを特徴とする、砂型への管理符号刻印方法。
前記位置（Ｘ）および前記位置（Ｙ）は、前記金枠に付されたマークをカメラにより撮影し、これにより得られた画像データに基づき検出し、前記位置（Ｚ）は、前記砂型の上方に設置した距離計により検出することを特徴とする、請求項１に記載の、砂型への管理符号刻印方法。
造型ラインの金枠内に形成された砂型の型部に向けてレーザー光線を照射して、前記型部の所定位置に管理符号を刻印する刻印装置と、前記刻印装置を操作する三次元ロボットと、前記三次元ロボットのコントローラーと、前記金枠に付されたマークを撮影するカメラと、前記砂型の上方に設置した距離計とからなり、前記コントローラーは、前記カメラによる前記マークの画像データと、前記距離計からの距離データとに基づいて、前記金枠の移動方向の位置（Ｘ）、前記金枠の移動方向と直交する方向の位置（Ｙ）、および、前記砂型の高さ方向位置（Ｚ）の基準位置からの偏差をそれぞれ検出し、前記偏差がゼロになるように、前記刻印装置の位置を調整することを特徴とする、砂型への管理符号刻印装置。