JP2018520009A - 砂型造型機および砂型部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記2つの砂型部品を互いに重ねて位置させるステップ、
前記2つの砂型部品のうちの上側の1つをその各成形チャンバから押し出すステップ、
前記2つの砂型部品の基準パターンまでの可変距離を非接触距離測定装置によって測定するステップ、および
前記2つの砂型部品をコンベヤの搬送面上に置くステップ、である。
A,B 直線間の交点
D 搬送方向
F1,F2 面
LN レーザーベース距離センサN
LN’ レーザーベース距離センサN’
I,m,n 基準パターンの平面
L,M,N 基準パターンブロックの面
P1,P2 点
Τ1,T2 接線
C 円の中心
1 砂型造型機(縦型無枠砂型式)
2 砂型部品
3 成形チャンバ
4 チャンバ頂壁
5 チャンバ底壁
6 チャンバ側壁
7,8 チャンバ端壁
9 砂充填口
10,11 パターンプレート
12,13 パターン
14 ピボット軸
15 ピストン
16 コンベヤ
17 移動経路
18 砂供給システム
19 砂容器
21 鋳物製造ライン
22 溶融注入装置
23 コンピュータシステム
24,25 角部基準パターンブロック
26,27 側部基準パターンブロック
28,29 角部基準パターン
30,31 側部基準パターン
32,33,34,35,36 砂型部品の外面
37 持上げアーム
38 枢動連結
39 非接触距離測定装置
40 測定位置
41 測定ブーム
42 3つの平面の第1の組
43 3つの平面の第2の組
44 平坦面の第1の組
45 平坦面の第2の組
46 3つの四角錐台ピラミッドから組み合わせた要素
47,48,49 四角錐台ピラミッド
50 対称線
51 側面
52 側面
53 側面
54 長手方向に延びる把持要素
55 位置センサ
56 測定ブラケット
57 端面
58,59 推定平均値
60 ガイドブッシュ
61 トラバース
62 接続構成
63 磁気位置付与要素
64 固定ロッド
65 スライド
66 摺動要素
67 下方開口溝
68 測定ロッド
69 コンベヤの底面摩耗面
70 貫通溝
71 砂型造型機制御盤
73 砂コンベヤ
74 コンベヤ
75 砂型造型機(横型無枠マッチプレート)
76 下部砂型部品
77 上部砂型部品
78 砂型造型機ドア
79 測定ポール
80 測定ブーム
81 角部基準パターン
82 変位方向
83 溶融注入口
84 分割線
85 砂型部品
86 基準パターン
87 カメラ
88 カメラ
89 照明線
90 基準パターン
Claims (88)
- 砂型部品(2、76、77、85)を製造するための砂型造型機(1、75)であって、チャンバ頂壁(4)と、チャンバ底壁(5)と、2つの対向するチャンバ側壁(6)と、2つの対向するチャンバ端壁(7、8)とから形成される成形チャンバ(3)を備え、チャンバ壁には、少なくとも1つの砂充填口部(9)が設けられ、前記チャンバ端壁(7、8)の少なくとも1つに、砂型部品(2、76、77、85)にパターンを形成するように適合されたパターン(12、13)を有するパターンプレート(10、11)が設けられ、前記成形チャンバ(3)内に供給された砂を固めるために、前記チャンバ端壁(7、8)の少なくとも1つが前記成形チャンバ(3)の長手方向(LD)に変位可能であり、前記パターンプレート(10、11)の少なくとも1つは、前記パターンプレート(10、11)の前記パターン(12、13)に対して一定の関係で位置する少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)と関連付けられ、砂型部品(2、76、77、85)の外面(32、33、34、35、36)に基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成するように適合され、非接触検出システムが、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の移動経路(17)に隣接して配置され、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の位置を検出するように適合される、砂型造型機(1、75)において、前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に変化する接線を有する面を含み、前記面は、前記砂型部品(2、76、77、85)の対応する長手方向(ld)に変化する接線を有するパターン面を含む、対応する基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成するように適合され、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向において前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面に分布するいくつかの異なる点の位置を検出するように適合され、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向の前記接線が前記点の少なくとも2つの間で異なる、砂型造型機(1、75)。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)は、前記成形チャンバ(3)の高さ方向に変化する接線を有する面を含み、前記面は、前記砂型部品(2、76、77、85)の対応する高さ方向に変化する接線を有するパターン面を含む、対応する基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成するように適合され、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向において前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面に分布するいくつかの異なる点の位置を検出するように適合され、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向の前記接線が前記点の少なくとも2つの間で異なる、請求項1に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)の第1の位置に第1の接線を有する第1の面部と、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向の第2の位置に第2の接線を有する第2の面部とを含み、前記第2の接線は前記第1の接線とは異なり、前記第1および第2の面部は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向(ld)の第1の位置に第1のパターン接線(T1)を有する第1のパターン面部(F1)と、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向(ld)の第2の位置に第2のパターン接線(T2)を有する第2のパターン面部(F2)とを含む、対応する基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成するように適合されており、前記第2のパターン接線(T2)は前記第1のパターン接線(T1)とは異なり、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向において、前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記第1および第2のパターン面部の両方にわたって少なくとも実質的に均一に分布するいくつかの異なる点の位置を検出するように適合される、請求項1または2に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)は、前記成形チャンバ(3)の前記高さ方向の第3の位置に第3の接線を有する第3の面部と、前記成形チャンバ(3)の前記高さ方向の第4の位置に第4の接線を有する第4の面部とを含み、前記第4の接線は前記第3の接線とは異なり、前記第3および第4の面部は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向の第3の位置に第3のパターン接線を有する第3のパターン面部と、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向の第4の位置に第4のパターン接線を有する第4のパターン面部とを含む、対応する基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成するように適合され、前記第4のパターン接線は前記第3のパターン接線とは異なり、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向において、前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記第3および第4のパターン面部の両方にわたって少なくとも実質的に均一に分布するいくつかの異なる点の位置を検出するように適合される、請求項1から3のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)が球状の対称面を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に交互に続く少なくとも2つの平坦面(L、M、N)の1つの組を含み、前記組は、前記砂型部品(2、76、77)の前記対応する長手方向に交互に続く少なくとも2つの平面(l、m、n)の1つの組を含む、対応する基準パターン(28、29、30、31、81)を形成するように適合され、各平坦面(L、M、N)は、前記平坦面の別の1つに対して斜角で配置される、請求項1から5のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記少なくとも2つの平坦面(L、M、N)のそれぞれは、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して斜角を形成する、請求項6に記載の砂型造型機。
- 前記基準パターンブロック(24、25、26、27)の外部で測定された2つの平坦面(L、M、N)の間の前記斜角が95度〜175度の範囲または185度〜265度の範囲であり、好ましくは115〜155度の範囲または205〜245度の範囲、最も好ましくは125〜145度の範囲または215〜235度の範囲である、請求項6または7に記載の砂型造型機。
- 前記非接触検出システムが少なくとも1つの電気光学センサユニットを備える、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触検出システムが少なくとも2つの電気光学センサユニットを備え、各電気光学センサユニットは、固められた砂型部品(2、76、77、85)上の各基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面上に位置するいくつかの点の位置を検出するように適合される、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記電気光学センサユニットが、好ましくはブーム(41)またはフレームによって相互に一定の位置に配置される、請求項10に記載の砂型造型機。
- 前記非接触検出システム(39)が少なくとも1つのデジタルカメラ(87、88)を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触検出システム(39)が少なくとも1つの3Dスキャナを備える、請求項1から12のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触検出システム(39)が、前記基準パターン(90)の前記パターン面上に照明線(89)を形成する細長い光ビームを形成するように適合されたレーザーベース照明システムを備える、請求項1から13のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記レーザーベース照明システムが、プリズムによって前記細長い光ビームを形成するように適合される、請求項14に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触検出システム(39)が、前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面上の線に沿って光ビームを掃引するように適合されたレーザーベース照明システムを備える、請求項1から15のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触検出システムが、前記基準パターン(90)の前記パターン面上に第1の照明線を形成する第1の細長い光ビームを形成するように適合された、第1のレーザーベース照明システムを備え、前記非接触検出システムが、前記基準パターン(90)の前記パターン面上に第2の照明線を形成する第2の細長い光ビームを形成するように適合された、第2のレーザーベース照明システムを備え、前記第1および第2の線は前記砂型部品(2、76、77)の前記長手方向に延び、前記第2の細長い光ビームは、前記第1の細長い光ビームに対して好ましくは90度の角度を形成する、請求項14または15に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触検出システムが非接触距離測定装置(39)を備える、請求項1から17のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触検出システムが、レーザーベース距離センサ(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L1’、L2’、L3’、L4’、L5’、L6’、L7’、L8’)の形態の非接触距離測定装置(39)を備える、請求項1から18のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触距離測定装置(39)が回転可能に配置され、それによって、前記砂型部品(2、76、77、85)が固定的に配置されたときに、前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面上の線に沿って分布するいくつかの点までの距離測定を行うように適合される、請求項18または19に記載の砂型造型機(1、75)。
- コンピュータシステム(23)が、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面上に位置するいくつかの点の前記検出された位置を受信するように適合されており、前記コンピュータシステム(23)は、前記受信された検出位置に基づいてカーブフィッティングを実行し、それによって座標系における曲線の各位置を推定するように適合され、前記曲線は断面で見た前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面を表し、前記コンピュータシステム(23)は、前記曲線に関連する1つまたは複数の基準点の1つまたは複数の位置を計算するように適合される、請求項1から20のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 前記非接触距離測定装置(39)は、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の変位方向(82)での相対変位の際に、前記砂型部品(2)の前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)までの可変距離を測定するように適合され、前記変位方向(82)が前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向に対応する、請求項18から20のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
- 前記非接触距離測定装置(39)が、前記変位方向(82)に対して直角方向の距離を測定するように配置される、請求項22に記載の砂型造型機。
- 前記基準パターンブロック(24、25、26、27)の少なくとも1つは、砂型部品(2)の角部に基準パターン(28、29、30、31、81)を形成するように配置され、前記基準パターンは、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に交互に続く、前記チャンバ頂壁(4)に対して直角に配置される少なくとも2つの平面(l1、m1、n1)の第1の組(42)を含み、前記第1の組(42)の各平面は、前記第1の組の前記平面の別の1つに対して斜角で配置され、前記基準パターン(28、29、30、31、81)は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に交互に続く、前記チャンバ側壁(6)に対して直角に配置される少なくとも2つの平面(l2、m2、n2)の第2の組(43)を含み、前記第2の組(43)の各平面は、前記第2の組の前記平面の別の1つに対して斜角で配置され、第1の非接触距離測定装置(39)が、前記固められた砂型部品(2)と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での前記相対変位の際に、前記第1の組(42)の前記少なくとも2つの平面(l1、m1、n1)が連続的に前記非接触距離測定装置(39)を相対的に通過する結果として、前記基準パターン(28、29、30、31、81)までの前記可変距離を測定するように配置され、第2の非接触距離測定装置(39)が、前記固められた砂型部品(2)と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での前記相対変位の際に、前記第2の組(43)の前記少なくとも2つの平面(l2、m2、n2)が連続的に前記非接触距離測定装置(39)を相対的に通過する結果として、前記基準パターン(28、29、30、31、81)までの前記可変距離を測定するように配置される、請求項22または23に記載の砂型造型機。
- 前記第1の非接触距離測定装置(39)が第1の測定方向の距離を測定するように配置され、前記第2の非接触距離測定装置が、前記第1の測定方向とは異なる第2の測定方向の距離を測定するように配置される、請求項22から24のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 前記基準パターンブロック(24、25)は、互いに重なって嵌め込まれた少なくとも2つの四角錐台ピラミッド(47、48、49)から組み合わせた要素(46)の4分の1の形状を有し、低い方に位置する四角錐台ピラミッドの頂部が高い方に位置する四角錐台ピラミッドの底に一致し、前記4分の1を形成するために、前記要素(46)はその中心線に沿って、前記四角錐台ピラミッド(47、48、49)の隣接する横表面の対称線(50)を通って分割されている、請求項1から25のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 砂型部品(2)に接触することを意図された前記基準パターンブロック(24、25、26、27)のすべての面に、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に対する抜き勾配が形成される、請求項1から26のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- コンピュータシステム(23)が、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での前記相対変位の際に、いくつかの距離測定値を前記非接触距離測定装置(39)から受信するように適合され、前記コンピュータシステム(23)は前記受信された距離測定値に基づいてカーブフィッティングを実行し、それにより、座標系におけるいくつかの直線の各位置を推定するように適合され、各直線は、断面で見た前記基準パターン(28、29、30、31、81)の前記少なくとも2つの平面(l、m、n)のそれぞれ1つを表し、前記コンピュータシステム(23)は、そのような直線の間の1つまたは複数の交点(A、B)の1つまたは複数の位置を計算するように適合される、請求項22から25のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 前記コンピュータシステム(23)がカーブフィッティングを実行し、それにより、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での前記相対変位の際に、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記相対位置の測定に付加的に基づいて、前記いくつかの直線の前記位置をそれぞれ推定するように適合される、請求項28に記載の砂型造型機。
- 位置センサ(55)が、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記相対位置の前記測定を行うように適合され、前記位置センサ(55)が、磁歪原理に基づいて動作する非接触絶対位置センサの形態を有する、請求項29に記載の砂型造型機。
- いくつかの非接触距離測定装置(39)を含む組が、前記固められた砂型部品(2)の前記移動経路(17)を少なくとも部分的に囲む測定ブーム(41、80)に取り付けられ、前記組は、少なくとも、第1の方向の距離を測定するように配置された非接触距離測定装置(39)と、前記第1の方向とは異なる第2の方向の距離を測定するように配置された非接触距離測定装置(39)とを含む、請求項1から30のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 前記固められた砂型部品(2)と非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での相対変位を達成するために、前記移動経路(17)に沿って前記固められた砂型部品(2)を進行させるように、コンベヤ(16)が適合される、請求項1から31のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 非接触距離測定装置(39)が、前記固められた砂型部品(2)と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での相対変位を達成するために、前記移動経路(17)に沿って変位可能に配置される、請求項1から32のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 前記チャンバ端壁(7、8)のそれぞれに、砂型部品(2)にパターンを形成するように適合されたパターン(12、13)を有するパターンプレート(10、11)が設けられ、コンベヤ(16)が、整列し相互に当接する構成のいくつかの固められた砂型部品(2)を、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に対応する搬送方向(D)の移動経路(17)に沿って進行させるように適合される、請求項1から33のいずれか一項に記載の砂型造型機。
- 非接触距離測定装置(39)が固定的に配置され、位置センサ(55)が、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記相対位置の前記測定を、前記固められた砂型部品(2)の前記搬送方向(D)の位置の形態で行うように適合され、前記位置センサ(55)は、いわゆる自動鋳型コンベヤ(Automatic Mould Conveyor:AMC)、いわゆる精密鋳型コンベヤ(Precision Mould Conveyor:PMC)、またはいわゆる同期ベルトコンベヤ(Synchronized Belt Conveyor:SBC)に連結される、請求項34に記載の砂型造型機。
- 非接触距離測定装置(39)の組が、前記固められた砂型部品の前記移動経路(17)に沿って配置され、前記組は、砂型部品(2)の左上角部の基準パターン(28、29)までの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離および少なくとも実質的に水平な方向の距離をそれぞれ測定するように配置された2つの非接触距離測定装置(39)と、砂型部品(2)の右上角部の基準パターン(28、29)までの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離および少なくとも実質的に水平な方向の距離をそれぞれ測定するように配置された2つの非接触距離測定装置(39)と、砂型部品(2)の左下角部の、またはその上方の基準パターン(30、31)までの少なくとも実質的に水平方向の距離を測定するように配置された1つの非接触距離測定装置(39)と、砂型部品(2)の右下角部の、またはその上方の基準パターン(30、31)までの少なくとも実質的に水平方向の距離を測定するように配置された1つの非接触距離測定装置(39)とを含む、請求項34または35に記載の砂型造型機。
- 追加の非接触距離測定装置(39)が、砂型部品(2)の左下角部の、またはその上方の前記基準パターン(30、31)までの距離を上方向または下方向に斜めに測定するように配置され、さらに追加の非接触距離測定装置(39)が、砂型部品(2)の右下角部の、またはその上方の前記基準パターン(30、31)までの距離を上方向または下方向に斜めに測定するように配置される、請求項36に記載の砂型造型機。
- 2つの成形チャンバがマッチプレートによって分離され、前記砂型造型機が、前記2つの成形チャンバ内のそれぞれの2つの砂型部品(76、77)を同時に圧縮し、続いて前記マッチプレートを取り外し、前記2つの砂型部品(76、77)を互いに重ねて位置させて完全な砂型を形成するように適合され、前記非接触距離測定装置(39)は、互いに重なって位置する前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(81)までの前記可変距離を測定するように配置される、請求項1から33のいずれか一項に記載の砂型造型機(75)。
- 前記砂型造型機は、前記2つの砂型部品(76、77)を互いに重ねて位置させ、続いて前記2つの砂型部品(76、77)のうちの上側の1つをその各成形チャンバから押し出すように適合され、前記2つの砂型部品(76、77)のうちの前記上側の1つをその各成形チャンバから押し出すことに続いて、ただし前記2つの砂型部品(76、77)をコンベヤ(74)の搬送面上に置く前に、前記非接触距離測定装置(39)が前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(81)までの前記可変距離を測定するように配置される、請求項38に記載の砂型造型機(75)。
- 前記砂型造型機は、コンベヤの搬送面上に位置決めされ互いに重なって位置する前記2つの砂型部品(76、77)の周りに保持フレームを位置させる、フレーム位置決め装置を備え、前記非接触距離測定装置(39)は、前記フレーム位置決め装置の前および/または後に、前記固められた砂型部品(76、77)の前記移動経路(17)に沿った位置で、前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(81)までの前記可変距離を測定するように配置される、請求項38または39に記載の砂型造型機(75)。
- 前記砂型造型機は、コンベヤの搬送面上に位置決めされ互いに重なって位置する前記2つの砂型部品(76、77)の周りに保持フレームを位置させる、フレーム位置決め装置を備え、前記非接触距離測定装置(39)は、前記フレーム位置決め装置に、またはその後に、前記固められた砂型部品(76、77)の前記移動経路(17)に沿った位置で、前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(81)までの前記可変距離を測定するように配置され、前記保持フレームは開口を有し、前記非接触距離測定装置(39)が前記開口を通って前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(81)までの前記可変距離を測定するように適合される、請求項38または39に記載の砂型造型機(75)。
- 溶融注入装置(22)が、前記移動経路(17)に沿って前記搬送方向(D)に自動的に位置するように適合され、コンピュータシステム(23)が、前記砂型造型機(1)と前記溶融注入装置(22)との間に位置する砂型部品(2)に関連付けられる曲線に関連する少なくとも1つの基準点(C)の、計算された1つまたは複数の位置に基づいて、前記溶融注入装置(22)の前記位置を制御するように適合される、請求項34から37のいずれか一項に記載の砂型造型機(1)を備える鋳物製造ライン(21)。
- いくつかの非接触距離測定装置(39)を含む組が、前記砂型造型機(1、75)の直後、溶融注入装置(22)の直前、および溶融注入装置(22)の直後のうちの1つまたは複数の位置において、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の前記移動経路(17)に隣接して配置される、請求項1から41のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)を含む鋳物製造ライン(21)。
- コンピュータシステム(23)が、曲線に関連する少なくとも2つの基準点(C)の計算された位置に基づいて溶融物の注入を停止するように溶融注入装置(22)を制御するように適合され、前記少なくとも2つの基準点(C)は、相互に当接する構成で位置する2つの砂型部品(2、76、77、85)のそれぞれに関連付けられる、請求項1から41のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)を備える鋳物製造ライン(2)。
- 砂型部品(2、76、77、85)の製造方法であって、充填作業中の成形チャンバ(3)が砂で満たされ、前記砂がその後固められ、前記成形チャンバ(3)は、チャンバ頂壁(4)と、チャンバ底壁(5)と、2つの対向するチャンバ側壁(6)と、2つの対向するチャンバ端壁(7、8)とから形成され、前記成形チャンバ(3)は、チャンバ壁に設けられた少なくとも1つの砂充填口(9)を介して砂で満たされ、鋳型または鋳型部品(2、76、77、85)には、パターンを有するパターンプレート(10、11)が設けられた前記チャンバ端壁(7、8)の少なくとも1つによってパターンが設けられ、少なくとも一つの前記チャンバ端壁(7、8)を前記成形チャンバ(3)の長手方向(LD)に変位させることによって前記成形チャンバ(3)の内部で砂が固められ、少なくとも1つの前記パターンプレート(10、11)に関連付けられ、かつ少なくとも1つの前記パターンプレート(10、11)に対して一定の関係で位置する少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)によって、基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)が砂型部品(2、76、77、85)の外面(32、33、34、35、36)に形成され、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の移動経路(17)に隣接して配置された非接触検出システムによって、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の位置が検出される、製造方法において、前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)が、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対応する前記砂型部品(2、76、77、85)の長手方向(ld)に変化する接線を有するパターン面を含む、対応する基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成し、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向において前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面に分布するいくつかの異なる点の位置を検出し、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向の前記接線が前記点の少なくとも2つの間で異なる、砂型部品(2、76、77、85)の製造方法。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)が、前記成形チャンバ(3)の高さ方向に対応する前記砂型部品(2、76、77、85)の高さ方向に変化する接線を有するパターン面を含む、対応する基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成し、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向において前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面に分布するいくつかの異なる点の位置を検出し、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向の前記接線が前記点の少なくとも2つの間で異なる、請求項45に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)によって、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向(ld)の第1の位置に第1のパターン接線(T1)を有する第1のパターン面部(F1)と、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向(ld)の第2の位置に第2のパターン接線(T2)を有する第2パターン面部(F2)とを含む基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成し、前記第2のパターン接線(T2)は前記第1のパターン接線(T1)とは異なり、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向において、前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記第1および第2のパターン面部の両方にわたって少なくとも実質的に均一に分布するいくつかの異なる点の位置を検出する、請求項45または46に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)によって、前記成形チャンバ(3)の高さ方向に対応する前記砂型部品(2、76、77、85)の高さ方向の第3の位置に第3のパターン接線を有する第3のパターン面部と、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向の第4の位置に第4のパターン接線を有する第4のパターン面部とを含む基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)を形成し、前記第4のパターン接線は前記第3のパターン接線とは異なり、前記非接触検出システム(39)は、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記高さ方向において、前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記第3および第4のパターン面部の両方にわたって少なくとも実質的に均一に分布するいくつかの異なる点の位置を検出する、請求項45から47のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)が球状の対称面を含む、請求項45から48のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)が、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に交互に続く少なくとも2つの平面(l、m、n)を含む基準パターン(28、29、30、31、81)を形成し、各平面(l、m、n)は、前記平面(l、m、n)の別の1つに対して斜角で配置される、請求項45から49のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記少なくとも2つの平坦面(L、M、N)のそれぞれは、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して斜角を形成する、請求項50に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記基準パターンブロック(24、25、26、27)の外部で測定された2つの平坦面(L、M、N)の間の前記斜角が95度〜175度の範囲または185度〜265度の範囲であり、好ましくは115〜155度の範囲または205〜245度の範囲、最も好ましくは125〜145度の範囲または215〜235度の範囲である、請求項50または51に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムが少なくとも1つの電気光学センサユニットを備える、請求項45から52のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムは、少なくとも2つの電気光学センサユニットを備え、各電気光学センサユニットは、固められた砂型部品(2、76、77、85)上の各基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面上に位置するいくつかの点の位置を検出する、請求項45から53のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記電気光学センサユニットが、好ましくはブームまたはフレームによって相互に一定の位置に維持される、請求項54に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムが少なくとも1つのデジタルカメラを備える、請求項45から55のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムが少なくとも1つの3Dスキャナを備える、請求項45から56のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムが、前記基準パターン(90)の前記パターン面上に照明線を形成する細長い光ビームを形成するレーザーベース照明システムを備える、請求項45から57のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記レーザーベース照明システムが、プリズムによって前記細長い光ビームを形成する、請求項45から58のいずれか一項に記載の砂型部品を製造する方法。
- 前記非接触検出システムが、前記基準パターン(28、29、30、31、81)の前記パターン面上の線に沿って光ビームを掃引するレーザーベース照明システムを備える、請求項45から59のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムが、前記基準パターン(90)の前記パターン面上に第1の照明線を形成する第1の細長い光ビームを形成する第1のレーザーベース照明システムを備え、前記非接触検出システムが、前記基準パターン(90)の前記パターン面上に第2の照明線を形成する第2の細長い光ビームを形成する第2のレーザーベース照明システムを備え、前記第1および第2の線は前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向に延び、前記第2の細長い光ビームが、前記第1の細長い光ビームに対して好ましくは90度の角度を形成する、請求項58または59に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムが非接触距離測定装置(39)を含む、請求項45から61のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触検出システムが、レーザーベース距離センサ(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L1’、L2’、L3’、L4’、L5’、L6’、L7’、L8’)の形態の非接触距離測定装置(39)を備える、請求項45から62のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触距離測定装置(39)が回転し、それによって、前記砂型部品(2、76、77、85)が固定的に配置されたときに、前記基準パターン(28、29、30、31、81)の前記パターン面上の線に沿って分布するいくつかの点までの距離測定を行う、請求項62または63に記載の砂型部品の製造方法。
- コンピュータシステム(23)が、前記砂型部品(2、76、77、85)の前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面上に位置するいくつかの点の前記検出された位置を受信し、前記コンピュータシステム(23)は、前記受信された検出位置に基づいてカーブフィッティングを実行し、それにより座標系における曲線の各位置を推定し、前記曲線は、断面で見た前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)の前記パターン面を表し、前記コンピュータシステム(23)は、前記曲線に関連する1つまたは複数の基準点の1つまたは複数の位置を計算する、請求項45から64のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触距離測定装置(39)は、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の変位方向(82)での相対変位の際に、前記砂型部品(2)の前記基準パターン(28、29、30、31、81)までの可変距離を測定し、前記変位方向(82)が前記砂型部品(2、76、77、85)の前記長手方向に対応する、請求項62から64のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記非接触距離測定装置(39)が、前記変位方向(82)に対して直角方向の距離を測定している、請求項66に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記基準パターンブロック(24、25、26、27)の少なくとも1つは、砂型部品(2、76、77)の角部に基準パターン(28、29、30、31、81)を形成し、前記基準パターン(28、29、30、31、81)は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に交互に続く、前記チャンバ頂壁(4)に対して直角に配置される少なくとも2つの平面(l1、m1、n1)の第1の組(42)を含み、前記第1の組(42)の各平面は、前記第1の組の前記平面の別の1つに対して斜角で配置され、前記基準パターン(28、29、30、31、81)は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に交互に続く、前記チャンバ側壁(6)に対して直角に配置される少なくとも2つの平面(l2、m2、n2)の第2の組(43)を含み、前記第2の組(43)の各平面は、前記第2の組の前記平面の別の1つに対して斜角で配置され、第1の非接触距離測定装置(39)が、前記固められた砂型部品(2、76、77)と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での前記相対変位の際に、前記第1の組(42)の前記少なくとも2つの平面(l1、m1、n1)が連続的に前記非接触距離測定装置(39)を相対的に通過する結果として、前記基準パターン(28、29、30、31、81)までの前記可変距離を測定し、第2の非接触距離測定装置(39)が、前記固められた砂型部品(2、76、77)と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での前記相対変位の際に、前記第2の組(43)の前記少なくとも2つの平面(l2、m2、n2)が連続的に前記非接触距離測定装置(39)を相対的に通過する結果として、前記基準パターン(28、29、30、31、81)までの前記可変距離を測定する、請求項66または67に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記第1の非接触距離測定装置(39)が第1の測定方向の距離を測定しており、前記第2の非接触距離測定装置が、前記第1の測定方向とは異なる第2の測定方向の距離を測定している、請求項66から68のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記基準パターンブロック(24、25)は、互いに重なって嵌め込まれた少なくとも2つの四角錐台ピラミッド(47、48、49)から組み合わせた要素(46)の4分の1の形状を有し、低い方に位置する四角錐台ピラミッドの頂部が高い方に位置する四角錐台ピラミッドの底に一致し、前記4分の1を形成するために、前記要素(46)はその中心線に沿って、前記四角錐台ピラミッド(47、48、49)の隣接する横表面の対称線(50)を通って分割されている、請求項45から69のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 砂型部品(2、76、77、85)に接触する、前記基準パターンブロック(24、25、26、27)のすべての面に、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に対する抜き勾配が形成される、請求項45から70のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- コンピュータシステム(23)が、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での前記相対変位の際に、いくつかの距離測定値を前記非接触距離測定装置(39)から受信し、前記コンピュータシステム(23)は、前記受信された距離測定値に基づいてカーブフィッティングを実行し、それによって、断面で見た前記基準パターン(28、29、30、31、81)の前記少なくとも2つの平面(l、m、n)のうちの1つをそれぞれ示す、座標系におけるいくつかの各直線の各位置を推定し、前記コンピュータシステム(23)は、このような直線の間の1つまたは複数の交点(A、B)の1つまたは複数の位置を計算する、請求項66から69のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との前記変位方向(82)の前記相対変位の際に、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記相対位置が測定され、前記コンピュータシステム(23)がカーブフィッティングを行い、それにより、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記相対位置の前記測定に付加的に基づいて、前記いくつかの直線の前記各位置を推定する、請求項72に記載の砂型部品の製造方法。
- 位置センサ(55)が、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記相対位置の前記測定を行い、前記位置センサ(55)が、磁歪原理に基づいて動作する非接触絶対位置センサの形態を有する、請求項73に記載の砂型部品の製造方法。
- いくつかの非接触距離測定装置を含む組が、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の前記移動経路(17)を少なくとも部分的に囲む測定ブーム(41、80)に取り付けられ、前記組が、少なくとも、第1の方向の距離を測定する非接触距離測定装置(39)と、前記第1の方向とは異なる第2の方向の距離を測定する非接触距離測定装置(39)とを備える、請求項45から74のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- コンベヤ(16)が、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)と非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(82)での相対変位を達成するために、前記移動経路(17)に沿って前記固められた砂型部品(2、76、77、85)を進行させる、請求項45から75のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 非接触距離測定装置(39)が、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記変位方向(D)での相対変位を達成するために、前記移動経路(17)に沿って変位する、請求項45から76のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記チャンバ端壁(7、8)のそれぞれに、砂型部品(2)にパターンを形成するように適合されたパターン(12、13)を有するパターンプレート(10、11)が設けられ、コンベヤ(16)が、整列し相互に当接する構成のいくつかの固められた砂型部品(2)を、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向に対応する搬送方向(D)に前記移動経路(17)に沿って進行させる、請求項45から77のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 非接触距離測定装置(39)が固定的に配置され、位置センサ(55)が、前記固められた砂型部品と前記非接触距離測定装置(39)との間の前記相対位置の前記測定を、前記固められた砂型部品(2)の前記搬送方向(D)の位置の形態で行い、前記位置センサ(55)は、いわゆる自動鋳型コンベヤ(Automatic Mould Conveyor:AMC)、いわゆる精密鋳型コンベヤ(Precision Mould Conveyor:PMC)、またはいわゆる同期ベルトコンベヤ(Synchronized Belt Conveyor:SBC)に連結される、請求項78に記載の砂型部品の製造方法。
- 非接触距離測定装置(39)の組が、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の前記移動経路(17)に沿って配置され、前記組は、砂型部品(2、76、77、85)の左上角部の基準パターン(28、29)までの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離および少なくとも実質的に水平な方向の距離をそれぞれ測定する2つの非接触距離測定装置(39)と、砂型部品(2、76、77、85)の右上角部の基準パターン(28、29)までの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離および少なくとも実質的に水平な方向の距離をそれぞれ測定する2つの非接触距離測定装置(39)と、砂型部品(2、76、77、85)の左下角部の、またはその上方の基準パターン(30、31)までの少なくとも実質的に水平方向の距離を測定する1つの非接触距離測定装置(39)と、砂型部品(2、76、77、85)の右下角部の、またはその上方の基準パターン(30、31)までの少なくとも実質的に水平方向の距離を測定する1つの非接触距離測定装置(39)とを含む、請求項78または79に記載の砂型部品の製造方法。
- 追加の非接触距離測定装置(39)が、砂型部品(2、76、77、85)の左下角部の、またはその上方の前記基準パターン(30、31)までの距離を上方向に測定し、さらに追加の非接触距離測定装置(39)が、砂型部品(2、76、77、85)の右下角部の、またはその上方の前記基準パターン(30、31)までの距離を上方向に測定する、請求項80に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記充填作業中にマッチプレートによって分離された2つの成形チャンバが砂で満たされ、前記砂型造型機が、前記2つの成形チャンバ内のそれぞれの2つの砂型部品(76、77)を同時に圧縮し、続いて前記マッチプレートを取り外し、前記2つの砂型部品(76、77)を互いに重ねて位置させることで完全な砂型を形成し、前記非接触距離測定装置(39)は、互いに重なって位置する前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(28、29、30、31)までの前記可変距離を測定する、請求項45から77のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記砂型造型機(75)が、前記2つの砂型部品(76、77)を互いに重ねて位置させ、前記2つの砂型部品(76、77)のうちの上側の1つをその各成形チャンバから押し出すステップと、前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(28、29、30、31)までの前記可変距離を前記非接触距離測定装置(39)によって測定するステップと、前記2つの砂型部品(76、77)をコンベヤの搬送面上に置くステップとを連続して行う、請求項82に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記砂型造型機(75)は、フレーム位置決め装置によって、コンベヤの搬送面上に互いに重なって位置する前記2つの砂型部品(76、77)の周りに保持フレームを位置させ、前記2つの砂型部品(76、77)の周りに前記保持フレームを位置させる前および/または後に、前記固められた砂型部品(76、77)の前記移動経路(17)に沿った位置で、前記非接触距離測定装置(39)によって前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(28、29、30、31)までの前記可変距離を測定する、請求項82または83に記載の砂型部品の製造方法。
- 前記砂型造型機は、フレーム位置決め装置によって、コンベヤの搬送面上に互いに重なって位置する前記2つの砂型部品(76、77)の周りに保持フレームを位置させ、前記2つの砂型部品(76、77)の周りに前記保持フレームを位置させる間またはその後に、前記固められた砂型部品(76、77)の前記移動経路(17)に沿った位置で、前記非接触距離測定装置(39)によって前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(28、29、30、31)までの前記可変距離を測定し、前記非接触距離測定装置(39)は、前記保持フレームに形成された開口を通って、前記基準パターン(28、29、30、31)への前記変位距離を測定する、請求項82または83に記載の砂型部品の製造方法。
- 溶融注入装置(22)が、前記移動経路(17)に沿って前記搬送方向(D)に自動的に位置決めされ、コンピュータシステム(23)が、前記砂型造型機(1)と前記溶融注入装置(22)との間に位置する砂型部品(2)に関連付けられる曲線に関連する少なくとも1つの基準点(C)の、計算された1つまたは複数の位置に基づいて、前記溶融注入装置(22)の前記位置を制御する、請求項78から81のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- いくつかの非接触距離測定装置(39)を含む組が、前記砂型造型機(1、75)の直後、溶融注入装置(22)の直前、および溶融注入装置(22)の直後のうちの1つまたは複数の位置において、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の前記移動経路(17)に隣接して配置される、請求項45から85のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
- コンピュータシステム(23)が、曲線に関連する少なくとも2つの基準点(C)の位置を計算し、前記少なくとも2つの基準点(C)は、相互に当接する構成で位置する2つの砂型部品(2、76、77、85)のそれぞれに関連付けられ、前記コンピュータシステム(23)は、計算された位置に基づいて溶融物の注入を停止するように溶融注入装置(22)を制御する、請求項45から85のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
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