JP2019089104A - 鋳型ばらしシステム - Google Patents

Abstract

【課題】鋳型ばらしの際の散水量の過不足による影響を抑える。【解決手段】鋳物が鋳込まれた鋳型Ｍを、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとに分離する鋳型ばらしシステム１であって、鋳物Ｐと鋳型Ｆとを、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとに分離するばらし装置２と、ばらし装置２に散水する散水部４と、散水部４における散水量を制御する制御装置３と、を備え、制御装置３は、ばらし装置２に投入される鋳物が鋳込まれた鋳型Ｍの造型データ、鋳物Ｐを形成する溶融金属の鋳込みデータ、および溶融金属の鋳型Ｆへの鋳込みからばらし装置２に投入されるまでの時間データを含む造型・鋳込みデータに基づいて、散水量を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、鋳型ばらしシステムに関する。

鋳造ラインで鋳造を行う際には、鋳型に溶融金属を鋳込み、溶融金属が凝固、冷却された後、鋳型ばらしが行われる。鋳型ばらしでは、鋳物と鋳型砂が分離される。分離された鋳物は製品とされ、鋳型砂は回収されて再利用される。
このような鋳型ばらしを行うため、回転ドラム式、振動トラフ式、振動ドラム式等の鋳型ばらし装置が用いられている。鋳型ばらし装置では、鋳物と鋳型砂の冷却を促進するため、装置内に散水が行われることがある。例えば、特許文献１には、回転ドラム式冷却装置へ搬入する前に、鋳物の輻射熱を測定し、その測定温度に基づいて散水量を制御する構成が開示されている。

特開昭５６−１４０６８号公報

しかしながら、散水量が不足すれば、鋳物や鋳型砂の冷却が十分に行われない。また、散水量の過不足により、例えば、回収した鋳型砂の温度や水分量が高すぎ、再利用に支障が出る場合等がある。このように、鋳型ばらしの際の散水量の過不足により、様々な影響が出る。
そこでなされた本発明の目的は、鋳型ばらしの際の散水量の過不足による影響を抑えることができる鋳型ばらしシステムを提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の鋳型ばらしシステムは、鋳物が鋳込まれた鋳型を、前記鋳物と鋳型砂とに分離する鋳型ばらしシステムであって、前記鋳物と前記鋳型とを、前記鋳物と鋳型砂とに分離するばらし装置と、前記ばらし装置に散水する散水部と、前記散水部における散水量を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ばらし装置に投入される前記鋳物が鋳込まれた鋳型の造型データ、前記鋳物を形成する溶融金属の鋳込みデータ、および前記溶融金属の前記鋳型への鋳込みから前記ばらし装置に投入されるまでの時間データを含む造型・鋳込みデータに基づいて、前記散水量を調整する。

このような構成によれば、造型データ、鋳込みデータ、造型・鋳込みデータに基づいて散水量を調整する。これにより、ばらし装置に投入する前に、鋳物が鋳込まれた鋳型が有している熱量を求めることができる。したがって、求められた熱量に基づいて散水量を調整することで、散水量の過不足が生じるのを、より高精度に抑えることができる。

また、本発明の鋳型ばらしシステムは、前記ばらし装置から排出される前記鋳物の温度を測定する鋳物温度測定部と、前記ばらし装置から排出される前記鋳型砂の温度と水分とを測定する砂温度水分測定部と、をさらに備え、前記制御装置は、前記鋳型の造型データ、前記溶融金属の鋳込みデータ、および前記造型・鋳込みデータと、前記ばらし装置から排出される前記鋳物の温度と、前記鋳型砂の温度および水分と、に基づいて、前記散水量を調整するようにしてもよい。

このような構成によれば、鋳型の造型データ、溶融金属の鋳込みデータ、および前記造型・鋳込みデータに加えて、ばらし装置から排出される鋳物の温度と、鋳型砂の温度および水分とに基づいて、散水量を調整することで、散水量の過不足が生じるのを、さらに高精度に抑えることができる。

また、本発明の鋳型ばらしシステムは、前記ばらし装置に空気を導入する空気導入部と、
前記ばらし装置に導入される前記空気の温度と湿度とを測定する導入空気温度湿度測定部と、前記空気の風量を測定する風量測定部と、を備え、前記制御装置は、前記導入空気の温度、湿度、および風量に基づいて、前記散水量を調整するようにしてもよい。

このような構成によれば、ばらし装置に導入される空気の温度、湿度、および風量に基づいて散水量を調整することで、散水量の過不足が生じるのを、さらに高精度に抑えることができる。

また、本発明の鋳型ばらしシステムは、前記ばらし装置から排出される前記空気に含まれる粉塵を除去する集塵装置と、前記集塵装置から排出される排出空気の温度と湿度とを測定する排出空気温度湿度測定部と、をさらに備え、前記制御装置は、前記導入空気温度湿度測定部で測定された前記空気の温度と湿度と、前記風量測定部で測定された前記風量と、前記排出空気温度湿度測定部で測定された前記排出空気の温度と湿度と、に基づいて、前記散水量を調整するようにしてもよい。

このような構成によれば、ばらし装置に導入される空気の温度、湿度、および風量と、排出空気の温度および湿度とに基づいて散水量を調整する。これにより、散水された水がばらし装置内で蒸発するときの蒸発潜熱によって鋳物と鋳型砂から奪った熱量を求めることができる。このようにして求めた熱量に基づいて散水量を調整することで、散水量の過不足が生じるのを、さらに高精度に抑えることができる。

また、本発明の鋳型ばらしシステムは、前記ばらし装置内の空気を加熱する空気加熱部をさらに備え、前記制御装置は、前記導入空気温度湿度測定部で測定された前記空気の温度と湿度と、前記風量測定部で測定された前記風量と、前記排出空気温度湿度測定部で測定された前記排出空気の温度と湿度と、に基づいて前記空気加熱部を制御し、前記ばらし装置から排出されて前記集塵装置に送り込まれる前記空気の温度と湿度とを調整するようにしてもよい。

このような構成によれば、ばらし装置に導入される空気の温度、湿度、および風量と、排出空気の温度および湿度とに基づいて、散水された水がばらし装置内で蒸発するときの蒸発潜熱によって鋳物と鋳型砂から奪った熱量を求めることができる。このようにして求めた熱量に基づいて、ばらし装置内への熱風の送り込み量を調整すると、集塵装置に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整することができる。その結果、ばらし装置から空気導入装置までの空気導入経路での結露を抑えることができる。

本発明の鋳型ばらしシステムは、鋳物が鋳込まれた鋳型を、前記鋳物と鋳型砂とに分離する鋳型ばらしシステムであって、前記鋳物と前記鋳型とを、前記鋳物と鋳型砂とに分離するばらし装置と、前記ばらし装置に空気を導入する空気導入部と、前記ばらし装置に導入される導入空気の風量を測定する風量測定部と、前記ばらし装置内の空気を加熱する空気加熱部と、前記ばらし装置から排出される前記空気に含まれる粉塵を除去する集塵装置と、前記集塵装置から排出される排出空気の温度と湿度とを測定する排出空気温度湿度測定部と、前記空気加熱部を制御する空気加熱制御装置と、を備え、前記空気加熱制御装置は、前記風量測定部で測定された前記風量と、前記排出空気温度湿度測定部で測定された前記排出空気の温度と湿度と、に基づいて前記空気加熱部を制御し、前記ばらし装置から排出されて前記集塵装置に送り込まれる前記空気の温度と湿度とを調整する。

このような構成によれば、ばらし装置に導入される空気の風量と、排出空気の温度および湿度とに基づいて、散水された水がばらし装置内で蒸発するときの蒸発潜熱によって鋳物と鋳型砂から奪った熱量を求めることができる。このようにして求めた熱量に基づいて、ばらし装置内への熱風の送り込み量を調整すると、集塵装置に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整することができる。その結果、ばらし装置から空気導入装置までの空気導入経路での結露を抑えることができる。これにより、散水量の過不足による影響が、ばらし装置の下流側の集塵装置に及ぶのを抑えることができる。

また、本発明の鋳型ばらしシステムは、前記ばらし装置に導入される前記導入空気の温度と湿度とを測定する導入空気温度湿度測定部をさらに備え、前記空気加熱制御装置は、前記導入空気温度湿度測定部で測定された前記導入空気の温度と湿度と、前記風量と、前記排出空気の温度と湿度と、に基づいて前記空気加熱部を制御し、前記ばらし装置から排出されて前記集塵装置に送り込まれる前記空気の温度と湿度とを調整するようにしてもよい。

このような構成によれば、ばらし装置に導入される空気の風量と、排出空気の温度および湿度とに加えて、導入空気の温度と湿度と基づいて、ばらし装置内への熱風の送り込み量を調整することによって、集塵装置に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整することができる。その結果、ばらし装置から空気導入装置までの空気導入経路での結露を抑えることができる。これにより、散水量の過不足による影響が、ばらし装置の下流側の集塵装置に及ぶのを抑えることができる。

本発明によれば、鋳型ばらしの際の散水量を、より高精度に調整することが可能となる。

本発明の実施形態として示した鋳型ばらしシステム１の概略図である。 本実施形態における制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。 本実施形態における制御装置で実行される制御の流れを示すフローチャートである。 本実施形態における制御装置において、鋳型ばらしシステムの運転状態の評価と補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態における鋳型ばらしシステムに用いるばらし装置の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態として示した鋳型ばらしシステム１の概略図である。
図１に示す鋳型ばらしシステム１は、鋳物Ｐが鋳込まれた鋳型Ｆを解砕し、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとを分離するとともに、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓを併せて冷却する。ここで、鋳物Ｐが鋳込まれた鋳型Ｆとは、生型鋳造において鋳型Ｆの中に鋳込まれた溶融金属が凝固し、鋳物Ｐが鋳型Ｆに内蔵された状態のものを示す。以下において、鋳物Ｐが鋳込まれた鋳型Ｆを、投入鋳型Ｍと称する。
鋳型ばらしシステム１は、回転ドラム式のばらし装置２と、散水部４と、集塵装置５と、空気導入装置（空気導入部）７と、空気加熱部９と、制御装置３（空気加熱制御装置）と、を主に備える。

ばらし装置２は、ドラム２１と、基台２２上に設けられたローラー２３と、ドラム２１を回転駆動する駆動モータ２４と、を備える。
ドラム２１は、筒状をなし、その中心軸をほぼ水平方向に向けて配置されている。
ローラー２３は、ドラム２１の軸方向両側にそれぞれ設けられている。ローラー２３は、ドラム２１を中心軸回りに回転可能に支持する。
駆動モータ２４は、その回転運動を、スプロケットとチェーンとを介してドラム２１に伝達する。これにより、ドラム２１は、その中心軸回りに回転する。
投入鋳型Ｍは、ドラム２１に投入される。ドラム２１内では、投入鋳型Ｍのばらしが行われ、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとに分離される。

ばらし装置２の投入側には、鋳型搬送装置２５が設けられている。鋳型搬送装置２５は、図示しない鋳造ラインから送られた投入鋳型Ｍを、ばらし装置２のドラム２１に投入する。

ばらし装置２の排出側には、フード２６が設けられている。フード２６内には、コンベア２７が設けられている。コンベア２７は、鋳型Ｆから分離された鋳物Ｐを鋳型ばらしシステム１の外部に搬出する。
また、ばらし装置２の末端には篩が設けられている。篩は、鋳物Ｐと分離され、ドラム２１の回転動作によって粉砕された鋳型砂Ｓを篩う。篩われた鋳型砂Ｓはシュート２８で集められ、ベルトコンベア２９上に排出される。排出された鋳型砂Ｓはベルトコンベア２９で搬出される。

コンベア２７で搬出される鋳物Ｐは、鋳物温度測定器（鋳物温度測定部）１２でその温度が測定される。鋳物温度測定器１２は制御装置３に電気的に接続されており、測定した鋳物Ｐの温度のデータが制御装置３に送られる。
また、ベルトコンベア２９上には、砂温度水分測定器（砂温度水分測定部）１３が設けられており、搬出される鋳型砂Ｓの温度と水分とが測定される。砂温度水分測定器１３は、制御装置３に電気的に接続されており、測定した鋳型砂Ｓの温度と水分とのデータが、制御装置３に送られる。

散水部４は、ばらし装置２のドラム２１内に散水する。散水部４は、水供給源４１と、散水配管４２と、水量調整弁４３と、を備える。
水供給源４１は、散水配管４２に水を供給する。
散水配管４２は、その先端部がドラム２１内に延びている。散水配管４２は、水供給源４１から供給された水を、ドラム２１内に散布する。
水量調整弁４３は、散水配管４２を通る水の流量を調整する。水量調整弁４３は制御装置３に電気的に接続されており、制御装置３によって算出された水量に応じて、その開度を調整する。

集塵装置５は、その空気入口側がフード２６に接続されている。集塵装置５の空気出口側は、空気導入装置７に接続されている。集塵装置５は、フィルタ５ｆを内部に備え、フィルタ５ｆにより、ばらし装置２から排出される空気に含まれる粉塵を除去する。

空気導入装置７は、ばらし装置２に空気を導入する。空気導入装置７により生成される空気の流れによって、外部の空気がばらし装置２の投入側からドラム２１内に流入する。流入した空気は、ドラム２１内を通過し、フード２６を経て、集塵装置５に至る。集塵装置５のフィルタを通過した空気は、空気導入装置７を経て外部に排出される。

このような空気の流れの過程で、ばらし装置２のドラム２１に流入する外部の空気（導入空気）の温度と湿度とが、導入空気温度湿度測定器（導入空気温度湿度測定部）１１により測定される。また、集塵装置５のフィルタを通過した空気（排出空気）の温度と湿度とが、排出空気温度湿度測定器（排出空気温度湿度測定部）１４で測定される。さらに、集塵装置と空気導入装置７との間に設けられた風量測定器（風量測定部）１６により、空気導入装置７への空気の風量が測定される。
導入空気温度湿度測定器１１は、制御装置３に電気的に接続されており、導入空気の温度と湿度とのデータが、制御装置３に送られる。また、排出空気温度湿度測定器１４も制御装置３に電気的に接続されており、排出空気の温度と湿度とのデータが、制御装置３に送られる。さらに、風量測定器１６も制御装置３に電気的に接続されており、空気導入装置７への風量のデータが、制御装置３に送られる。

空気加熱部９は、バーナー９１と、燃料供給源９２と、を備える。バーナー９１は、フード２６の一側面に設けられている。燃料供給源９２は、バーナー９１に燃料を供給する。本実施形態では、燃料供給源９２は、燃料として、化石燃料を用いる。
空気加熱部９は、燃料供給源９２から供給される燃料をバーナー９１で燃焼させることで、燃焼ガスをばらし装置２内に噴出し、ばらし装置２内の空気を加熱する。空気加熱部９は、このバーナー９１の燃焼状態により、集塵装置５に送られる空気の温度を調整する。
バーナー９１は、制御装置３に電気的に接続されており、制御装置３の指令によりバーナー９１の燃焼状態が制御される。

制御装置３は、ばらし装置２のドラム２１内への散水量と、ドラム２１を通過する空気の状態とを適正に調整することで、鋳型ばらしシステム１の動作を制御する。
制御装置３には、鋳造ライン制御部１００が電気的に接続されており、ばらし装置２へ投入される鋳型Ｆの造型・鋳込みデータを、制御装置３が取得する。

図２は、制御装置３の機能的な構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置３は、データ取得部３１と、算出部３２と、散水量決定部３４と、燃料量決定部３６と、制御部３７と、を備えている。

データ取得部３１は、鋳造ライン制御部１００から得た鋳型Ｆの砂重量、温度、水分、および造型時刻と、鋳込み時の溶融金属の材質、温度、鋳込み重量、および鋳込み時刻とから、ばらし装置２に投入される投入鋳型Ｍが持つ熱量を算出する。

算出部３２は、ばらし装置２へ投入される鋳物Ｐと鋳型Ｍの熱量からばらし装置２から排出される鋳物Ｐと鋳型砂Ｓの目標熱量で散水量調整（蒸発潜熱）を行う。これには、算出部３２は、ばらし装置２から排出される鋳物Ｐの温度と、回収された鋳型砂Ｓの温度および水分とが、予め定めた目標値になったときの鋳物Ｐと鋳型砂Ｓの持つ熱量を求める。算出部３２は、データ取得部３１で算出された投入鋳型Ｍが持つ熱量から、排出される鋳物Ｐと鋳型砂Ｓの持つ目標熱量を減じ、ばらし装置２で冷却されることによる冷却熱量を算出する。また、ばらし装置２内では、冷却を水の蒸発による潜熱（蒸発潜熱）によって行うものとして、算出された冷却熱量に相当する散水量を算出する。

散水量決定部３４では、算出部３２で算出された散水量に基づいて、適正散水量を決定する。ばらし装置２に投入される投入鋳型Ｍが持つ熱量の一部は、鋳型ばらしシステム１の系外に放散する。散水量決定部３４では、その放散する熱量（放散熱量）を見込んで、算出部３２で算出された散水量に予め定めた係数を乗じ、適正散水量を決定する。ここで用いられる係数は１未満である。
決定された適正散水量に基づき、制御部３７から水量調整弁４３を制御し、散水部４で散水が行われる。

燃料量決定部３６は、燃料供給源９２からバーナー９１に供給する燃料燃焼量を決定する。燃料量決定部３６では、導入空気温度湿度測定器１１の測定データ（導入空気の温度、湿度）と、風量測定器１６の測定データ（風量）とに基づき、ばらし装置２のドラム２１内に導入される空気が持ち得る水蒸気量を算出する。燃料量決定部３６は、算出された水蒸気量と、水量調整弁４３を制御することによって散水部４で散水された水量とに基づいて、バーナー９１に供給する燃料量を算出し、燃焼燃料量を決定する。具体的には、空気の持ち得る水蒸気量が、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓを冷却する蒸気潜熱分の蒸気量より不足する場合は、空気を加熱して空気が含むことができる水蒸気量を増す。このため、ばらし装置２から排出される空気が、散水部４で散水した水量の水蒸気を内包できる空気温度となるよう、バーナー９１に供給する燃料量を決定する。決定された燃焼燃料量に基づき、制御部３７によってバーナー９１を制御することにより、空気加熱部９で空気を加熱し、ばらし装置２から排出される空気温度を調整する。

次に、制御装置３において、鋳型ばらしシステム１の運転状態の評価および補正を行うための構成について説明する。鋳型ばらしシステム１では、鋳物Ｐの冷却により、後工程での鋳物Ｐのハンドリング、後処理工程等への温度による影響を抑える必要がある。また、鋳型ばらしシステム１では、回収された鋳型砂Ｓを安定化させる必要がある。したがって、制御装置３は、鋳型ばらしシステム１の安定した装置運転を行うことを前提として、鋳物Ｐの冷却、回収された鋳型砂Ｓの温度と水分の安定化が確実に行えるように、鋳型ばらしシステム１の運転状態評価と補正を行う制御を実行する。

このため、制御装置３は、運転状態評価補正部３３と、燃料量補正部３５と、をさらに備える。
運転状態評価補正部３３は、鋳物温度測定器１２の測定値（鋳物Ｐの温度）と、砂温度水分測定器１３の測定値（鋳型砂Ｓの温度と水分）に基づいて、散水量決定部３４で決定した散水量を補正する。これらにより補正された適正散水量は、制御部３７から水量調整弁４３を制御して散水が行われる。

運転状態評価補正部３３は、集塵装置５から排出される排出空気の温度と湿度から空気加熱部を制御して、結露対策を行う。このため、運転状態評価補正部３３は、排出空気温度湿度測定器１４で測定した、ばらし装置２から排出された排出空気の温度と湿度とに基づいて、集塵装置５への結露等、機器への悪影響を評価する。その評価の結果、集塵装置５に導入する空気を補正すると判断した場合に、その結果を、燃料量補正部３５に送信する。燃料量補正部３５では、ばらし装置２から排出された空気の風量、温度、湿度から、空気の温度を適正にするための燃焼燃料量の補正量を決定する。決定された補正燃焼燃料量のデータは、制御部３７からバーナー９１に送信され、バーナー９１の燃焼状態が調整される。これにより、ばらし装置２から排出される空気の温度と湿度とが制御され、集塵装置５への結露等、機器への悪影響を抑える。

以下、上記のような構成の鋳型ばらしシステム１を作動させる際の、制御装置３における制御の流れについて説明する。
図３は本実施形態における制御装置で実行される制御の流れを示すフローチャートである。
まず、駆動モータ２４を起動して、ドラム型のばらし装置２０のドラム２１の回転を開始する。空気導入装置７を起動し、ばらし装置２のドラム２１内に投入側から空気を導入し、ばらし装置２からフード２６、集塵装置５を経て空気導入装置７から排気する空気の流れを生成する。続いて、測定器等の各機器の運転準備を完了して、鋳型ばらしシステム１の運転を開始する。（ステップＳ１）

次に、鋳型搬送装置２５によるばらし装置２への投入鋳型Ｍの投入が開始される。投入される投入鋳型Ｍの造型・鋳込みデータは、鋳造ライン制御部１００から制御装置３のデータ取得部３１に取り込まれる（ステップＳ２）

データ取得部３１に取り込まれた造型・鋳込みデータには、鋳型Ｆの砂重量、温度、水分、および造型時刻と、鋳込み時の溶融金属の材質、温度、鋳込み重量、および鋳込み時刻の情報が含まれる。データ取得部３１は、取得した造型・鋳込みデータに基づいて、ばらし装置２に投入される投入鋳型Ｍが持つ熱量を算出する。
算出部３２は、ばらし装置２から排出される鋳物Ｐの温度と、回収された鋳型砂Ｓの温度および水分とが、予め定めた目標値になったときの鋳物Ｐと鋳型砂Ｓの持つ熱量を求める。次いで、算出部３２は、データ取得部３１で算出された投入鋳型Ｍが持つ熱量から、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓの持つ目標熱量を減じ、ばらし装置２で冷却されることによる冷却熱量を算出する。さらに、算出部３２は、算出された冷却熱量に相当する散水量を算出する。
散水量決定部３４では、ばらし装置２に投入される投入鋳型Ｍが持つ熱量の一部が、鋳型ばらしシステム１の系外に放散するのを見込んで、算出散水量に係数を乗じ、適正散水量を決定する（ステップＳ３）。

決定された適正散水量のデータは、制御部３７から水量調整弁４３に送信され、散水部４における散水量を制御して散水が行われる。水量調整弁４３では、内蔵する積算流量カウンタで所定量の散水を行う。このとき、散水は、投入鋳型Ｍごとに、バッチ注水が行われる。水供給源４１から散水配管４２を流れる単位時間当たりの流量は、ばらしが行われる一つの鋳型Ｆに想定される最大散水量を、鋳造ラインの最小動作サイクル（ばらし装置２に鋳型Ｆが投入される間隔）時間で除したもの（瞬時流量）とする（ステップＳ４）。

次に、ばらし装置２に導入される空気の温度と湿度が、導入空気温度湿度測定器１１で測定され、測定値が制御装置３に送信される（ステップＳ５）。
続いて、集塵装置５を通過した空気の風量が、風量測定器１６で測定され、測定値が制御装置３に送信される（ステップＳ６）。

続いて、制御装置３は、燃料供給源９２からバーナー９１に供給する燃料燃焼量を燃料量決定部３６で決定する（ステップＳ７）。燃料量決定部３６では、測定されたばらし装置２に導入される空気の温度と湿度と、集塵装置５を通過した空気の風量とに基づいて、ばらし装置２に導入される空気が持ち得る水蒸気量を求める。燃料量決定部３６は、算出された水蒸気量と、水量調整弁４３を制御することによって散水部４で散水された水量とに基づいて、バーナー９１に供給する燃料量を算出し、燃焼燃料量を決定する。決定された燃焼燃料量に基づき、制御部３７によってバーナー９１を制御し、ばらし装置２から排出される空気温度を調整する。ここで、空気の温度が高くなれば飽和蒸気圧が高くなり、より多くの水蒸気を内包することができる。

次に、鋳物温度測定器１２によって、ばらし装置２から排出された鋳物Ｐの温度が測定され、測定値が制御装置３に送信される（ステップＳ８）。続いて、ばらし装置２から排出される回収された鋳型砂Ｓの温度と水分が、砂温度水分測定器１３で測定され、その測定値が制御装置３に送信される（ステップＳ９）。
さらに、集塵装置５のフィルタを通過した空気の温度と湿度が、排出空気温度湿度測定器１４で測定され、その測定値が制御装置３に送信される（ステップＳ１０）。

次に、制御装置３は、ステップＳ６と、ステップＳ８からステップＳ１０とで得られた、排出空気の風量と、ばらし装置２から排出された鋳物Ｐの温度と、回収された鋳型砂Ｓの温度および水分、排出空気の温度および湿度とに基づき、鋳型ばらしシステム１の運転状態の評価と補正を行う（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ１１の運転状態の評価と補正の詳細については後述する。

次に、制御装置３は、型ばらし動作の継続の「Ｙ：する」「Ｎ：しない」を判断する（ステップＳ１２）。「Ｙ：する」の場合は、ステップＳ２に戻りステップＳ２以降の動作を繰り返す。「Ｎ：しない」の場合は、ステップＳ１で起動した各機器を順次停止して鋳型ばらしシステム１の一連の動作を終了する。

次に、ステップＳ１１の運転状態の評価と補正の内容について詳述する。
図４は、鋳型ばらしシステム１の運転状態の評価と補正処理の流れを示すフローチャートである。
図４に示すように、制御装置３の運転状態評価補正部３３は、まず、ステップＳ８で測定したばらし装置２から排出された鋳物Ｐの温度が設定値の上限以上か否かを判断する（ステップＳ２１）。「Ｙ：上限以上」の場合は、ステップＳ２５に進む。この場合、鋳物Ｐの冷却が十分になされていないので、散水量の増量補正を検討する。増量補正の検討は、後述のステップＳ２５で説明する。「Ｎ：上限以下」と判断された場合、ばらし装置２から排出された鋳物Ｐの温度は規定値上限未満であり、ばらし装置２から排出された鋳物Ｐは十分に冷却されている。この場合、散水量の増量補正の必要はなく、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、ステップＳ９で測定した回収された鋳型砂Ｓの温度が、設定値の上限以上か否かを判断する。「Ｙ；上限以上」の場合は、ステップＳ２５に進む。この状態では回収された鋳型砂Ｓの冷却が十分になされていないので、後述のステップＳ２５で散水量の増量補正を検討する。「Ｎ：上限未満」と判断された場合は、回収された鋳型砂Ｓの温度は規定値上限未満であり、ばらし装置２から排出された鋳型砂Ｓは十分冷却されており、散水量の増量補正の必要はなく、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、ステップＳ９で測定した鋳型砂Ｓの水分が設定範囲内に「Ｙ：ある」か「Ｎ：ない」か、を判断する。「Ｙ：ある」場合は、ばらし装置２から排出された鋳物Ｐと回収された鋳型砂Ｓは良好な状態にあり、散水量変更の検討の必要はないため、ステップＳ２７に進む。「Ｎ：ない」場合は、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、さらに。回収された鋳型砂Ｓの水分が設定値の下限以下か否かを判断する。「Ｙ：下限以下」の場合は、ステップＳ２５に進む。この状態では、回収された鋳型砂Ｓの水分が十分に確保されていないので、ステップＳ２５で散水量の増量補正を検討する。「Ｎ：下限以上」と判断された場合は、回収された鋳型砂Ｓの水分は過多の状態にあるため、散水量の減量補正を行うべく、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２５では、鋳物Ｐの温度を設定範囲内にするための散水量を算出する。これには、鋳物Ｐの重量と、鋳物Ｐの比熱および冷却温度とから冷却熱量を求める。求めた冷却熱量を、水の蒸発潜熱で奪うとして必要散水量を求め、これを散水量増量補正値とする。この補正値は、散水量決定部３４に送信され、ばらし装置２に次回投入される投入鋳型Ｍへの散水に適用される。

ステップＳ２６では、ステップＳ２３とステップＳ２４で判断した、過多分の水分と鋳型重量を乗じた水量を、散水量減量補正値とする。この補正値は、散水量決定部３４に送信され、ばらし装置２に次回投入される投入鋳型Ｍへの散水に適用される。

次に、制御装置３の運転状態評価補正部３３は、ステップＳ２５とステップＳ２６の補正値を行った場合の、排出空気湿度の増、減量演算と、排出空気の湿度補正を行う（ステップＳ２７）。より詳細には、散水量の補正により散水した水が蒸発したときの水蒸気量による排出空気の湿度を演算し、ステップＳ１０で測定した排出空気の湿度を補正する。

次に、ステップＳ２７で補正した排出空気の補正湿度が、設定範囲内に「Ｙ：ある」か「Ｎ：ない」か、を判断する（ステップＳ２８）。「Ｙ：ある」場合は、運転状態の評価と補正を行うステップＳ１１の一連の処理を終了する。「Ｎ：ない」場合は、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２９では、さらに、排出空気の補正湿度が、設定値の上限以上か否かを判断する。「Ｙ：上限以上」の場合は、ステップＳ３１に進む。この状態は、ばらし装置２から排出される空気の湿度が高く、空気の流路で結露の恐れのあることを示している。この場合、排出空気の温度を上昇させて湿度の低下を図るべく、燃料供給源９２からバーナー９１に供給する燃焼燃料の増量を検討する。増量補正の検討は、後述のステップＳ３１で説明する。「Ｎ：上限未満」と判断された場合は、ステップＳ２８の判断と合わせて設定範囲以下となり結露の恐れはなく、燃焼燃料の増量を検訂する必要はないので、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、空気加熱部９が運転状態にあるか否かを判断する。空気加熱部９が「Ｎ：停止中」の場合は、運転状態の評価と補正を行うステップＳ１１の一連の処理を終了する。「Ｙ：運転中」の場合は、ステップＳ３２に進む。

ステップＳ３１では、ステップＳ２９における排出空気の湿度が高く、空気の流路で結露の恐れのある判断を受けて、制御装置３の燃料量補正部３５で、燃焼燃料量の補正を行う。より具体的には、排出空気の湿度の設定値からのオーバ一分の湿度を設定範囲内にするためには、空気の温度を上昇させて空気が含み得る水蒸気量を増加させ、湿度を下げればよい。そのために、空気の温度を所定の温度に上昇させる熱量を算出し、その熱量分の燃料を増量して燃料供給源９２からバーナー９１へ供給するよう補正値を設定する。設定した補正値は、燃料量決定部３６に送信する。

ステップＳ３０からステップＳ３２に進んだ場合は、空気加熱部９（バーナー９１）が運転中で排出空気の湿度が設定範囲より低い状態であるから、湿度が高い場合とは逆に、湿度が設定範囲内になるよう排出空気の温度を下げればよい。そのために、空気の温度を所定の温度に降下させる熱量を算出し、その熱量分の燃料を減量して補正値を設定する。設定した補正値は、燃料量決定部３６に送信する。

なお、上記一連の処理において、散水量の補正は、ばらし装置２に次回投入される投入鋳型Ｍへの散水に適用したが、燃料量決定部３６で補正値から決定された燃焼燃料量は、直ちに空気加熱部９（バーナー９１）に送信されて適用される。これらの処理を経て、運転状態の評価と補正を行うステップＳ１１の一連の処理を終了する。

上述したように、鋳型ばらしシステム１は、鋳物Ｐと鋳型Ｆとを、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとに分離するばらし装置２と、ばらし装置２に散水する散水部４と、散水部４における散水量を制御する制御装置３と、を備える。制御装置３は、ばらし装置２に投入される鋳物が鋳込まれた投入鋳型Ｍの造型データ、鋳物Ｐを形成する溶融金属の鋳込みデータ、および溶融金属の鋳型Ｆへの鋳込みからばらし装置２に投入されるまでの時間データを含む造型・鋳込みデータに基づいて、散水量を調整する。
このような構成によれば、造型データ、鋳込みデータ、造型・鋳込みデータ、鋳物Ｐの温度、鋳型砂Ｓの温度および水分の目標値に基づいて散水量を調整する。これにより、ばらし装置２に投入する前に、鋳物Ｐが鋳込まれた鋳型Ｆが有している熱量を求めることができる。したがって、求められた熱量に基づいて散水量を調整することで、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓの冷却のための散水量を的確に決定できる。したがって、散水量の過不足が生じるのを、より高精度に抑えることができ、鋳型ばらしの際の散水量を、より高精度に調整することが可能となる。

また、鋳型ばらしシステム１は、ばらし装置２から排出される鋳物Ｐの温度を測定する鋳物温度測定器１２と、ばらし装置２から排出される鋳型砂Ｓの温度と水分とを測定する砂温度水分測定器１３と、をさらに備える。制御装置３は、投入鋳型Ｍの造型データ、溶融金属の鋳込みデータ、および造型・鋳込みデータに加えて、ばらし装置２から排出される鋳物Ｐの温度と、鋳型砂Ｓの温度および水分と、に基づいて、散水量を調整する。
このような構成によれば、造型データ、鋳込みデータ、造型・鋳込みデータに加えて、鋳物Ｐの温度、鋳型砂Ｓの温度および水分の目標値に基づいて散水量を調整することで、散水量の過不足が生じるのを、さらに高精度に抑えることができ、鋳型ばらしの際の散水量を、より高精度に調整することが可能となる。

また、鋳型ばらしシステム１は、ばらし装置２に空気を導入する空気導入装置７と、ばらし装置２に導入される空気の温度と湿度とを測定する導入空気温度湿度測定器１１と、空気の風量を測定する風量測定器１６と、を備え、制御装置３は、導入空気の温度、湿度、および風量に基づいて、散水量を調整する。
このような構成によれば、ばらし装置２に導入される空気の温度、湿度、および風量に基づいて散水量を調整することで、散水量の過不足が生じるのを、さらに高精度に抑えることができる。

また、鋳型ばらしシステム１は、ばらし装置２から排出される空気に含まれる粉塵を除去する集塵装置５と、集塵装置５から排出される排出空気の温度と湿度とを測定する排出空気温度湿度測定器１４と、をさらに備え、制御装置３は、導入空気温度湿度測定器１１で測定された空気の温度と湿度と、風量測定器１６で測定された風量と、排出空気温度湿度測定器１４で測定された排出空気の温度と湿度と、に基づいて、散水量を調整する。
このような構成によれば、ばらし装置２に導入される空気の温度、湿度、および風量と、排出空気の温度および湿度とに基づいて散水量を調整する。これにより、散水された水がばらし装置２内で蒸発するときの蒸発潜熱によって鋳物Ｐと鋳型砂Ｓから奪った熱量を求めることができる。このようにして求めた熱量に基づいて散水量を調整することで、散水量の過不足が生じるのを、さらに高精度に抑えることができる。

また、鋳型ばらしシステム１は、ばらし装置２内の空気を加熱する空気加熱部９をさらに備え、制御装置３は、導入空気温度湿度測定器１１で測定された空気の温度と湿度と、風量測定器１６で測定された風量と、排出空気温度湿度測定器１４で測定された排出空気の温度と湿度と、に基づいて空気加熱部９を制御し、ばらし装置２から排出されて集塵装置５に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整する。
このような構成によれば、ばらし装置２に導入される空気の温度、湿度、および風量と、排出空気の温度および湿度とに基づいて、散水された水がばらし装置２内で蒸発するときの蒸発潜熱によって鋳物Ｐと鋳型砂Ｓから奪った熱量を求めることができる。このようにして求めた熱量に基づいて、バーナー９１に供給する燃焼燃料量を調整することによって、ばらし装置２内への熱風の送り込み量を調整し、集塵装置５に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整することができる。その結果、ばらし装置２から空気導入装置までの空気導入経路での結露を抑えることができる。

上述した鋳型ばらしシステム１は、鋳物Ｐが鋳込まれた鋳型Ｆを、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとに分離する鋳型ばらしシステム１であって、鋳物Ｐと鋳型Ｆとを、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとに分離するばらし装置２と、ばらし装置２に空気を導入する空気導入装置７と、空気の風量を測定する風量測定器１６と、ばらし装置２内の空気を加熱する空気加熱部９と、ばらし装置２から排出される空気に含まれる粉塵を除去する集塵装置５と、集塵装置５から排出される排出空気の温度と湿度とを測定する排出空気温度湿度測定器１４と、空気加熱部９を制御する制御装置３と、をさらに備え、制御装置３は、風量測定器１６で測定された風量と、排出空気温度湿度測定器１４で測定された排出空気の温度と湿度と、に基づいて空気加熱部９を制御し、ばらし装置２から排出されて集塵装置５に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整する。
このような構成によれば、ばらし装置２に導入される空気の温度、湿度、および風量と、排出空気の温度および湿度とに基づいて、散水された水がばらし装置２内で蒸発するときの蒸発潜熱によって鋳物Ｐと鋳型砂Ｓから奪った熱量を求めることができる。このようにして求めた熱量に基づいて、バーナー９１に供給する燃焼燃料量を調整することによって、ばらし装置２内への熱風の送り込み量を調整し、集塵装置５に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整することができる。その結果、ばらし装置２から空気導入装置までの空気導入経路での結露を抑えることができる。これにより、散水量の過不足による影響が、ばらし装置２の下流側の集塵装置５に及ぶのを抑えることができる。

また、鋳型ばらしシステム１は、ばらし装置２に導入される空気の温度と湿度とを測定する導入空気温度湿度測定器１１をさらに備える。制御装置３は、導入空気温度湿度測定器１１で測定された空気の温度と湿度と、風量測定器１６で測定された風量と、排出空気温度湿度測定器１４で測定された排出空気の温度と湿度と、に基づいて空気加熱部９を制御し、ばらし装置２から排出されて集塵装置５に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整する。
このような構成によれば、ばらし装置２に導入される風量、排出空気の温度および湿度に加えて、ばらし装置２に導入される空気の温度、湿度に基づいて、バーナー９１に供給する燃焼燃料量を調整することによって、ばらし装置２内への熱風の送り込み量を調整し、集塵装置５に送り込まれる空気の温度と湿度とを調整することができる。その結果、ばらし装置２から空気導入装置までの空気導入経路での結露を抑えることができる。これにより、散水量の過不足による影響が、ばらし装置２の下流側の集塵装置５に及ぶのを、より確実に抑えることができる。

また、鋳型ばらしシステム１は、空気加熱部９の熱源が化石燃料である。
このような構成によれば、鋳型Ｆばらしの際の散水量の過不足による影響を抑えることができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の鋳型ばらしシステムは、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、鋳型ばらしシステム１は、回転ドラム式のばらし装置２を備えるようにしたが、これに限らない。
例えば、図５に示すように、トラフ振動式のばらし装置２Ｂを備えるようにしてもよい。トラフ振動式のばらし装置２Ｂは、振動トラフ２０１と、振動トラフ２０１を振動させるための発振機２０２と、を備える。投入鋳型Ｍは、振動トラフ２０１上に投入される。振動トラフ２０１は、発振機２０２によって振動されることで、振動トラフ２０１上の投入鋳型Ｍは、排出側に移動しながら解砕され、鋳物Ｐと鋳型砂Ｓとに分離される。

これ以外に、ばらし装置として、投入鋳型Ｍを投入するドラムを、回転させることなく振動させる、ドラム振動式のものを用いることも可能である。
また、鋳型ばらしシステムにおいて、鋳型Ｆをばらす装置に鋳物Ｐ及び鋳型砂Ｓを冷却する機構を合わせた場合についても適用可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１ 鋳型ばらしシステム
２ ばらし装置
２Ｂ ばらし装置
３ 制御装置（空気加熱制御装置）
４ 散水部
５ 集塵装置
７ 空気導入装置（空気導入部）
９ 空気加熱部
１１ 導入空気温度湿度測定器（導入空気温度湿度測定部）
１２ 鋳物温度測定器（鋳物温度測定部）
１３ 砂温度水分測定器（砂温度水分測定部）
１４ 排出空気温度湿度測定器（排出空気温度湿度測定部）
１６ 風量測定器（風量測定部）
Ｆ 鋳型
Ｍ 投入鋳型
Ｐ 鋳物
Ｓ 鋳型砂

Claims (7)

1. 鋳物が鋳込まれた鋳型を、前記鋳物と鋳型砂とに分離する鋳型ばらしシステムであって、
   前記鋳物と前記鋳型とを、前記鋳物と鋳型砂とに分離するばらし装置と、
   前記ばらし装置に散水する散水部と、
   前記散水部における散水量を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記ばらし装置に投入される前記鋳物が鋳込まれた鋳型の造型データ、前記鋳物を形成する溶融金属の鋳込みデータ、および前記溶融金属の前記鋳型への鋳込みから前記ばらし装置に投入されるまでの時間データを含む造型・鋳込みデータに基づいて、前記散水量を調整する、
   鋳型ばらしシステム。
2. 前記ばらし装置から排出される前記鋳物の温度を測定する鋳物温度測定部と、
   前記ばらし装置から排出される前記鋳型砂の温度と水分とを測定する砂温度水分測定部と、
   をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記鋳型の造型データ、前記溶融金属の鋳込みデータ、および前記造型・鋳込みデータと、
   前記ばらし装置から排出される前記鋳物の温度と、
   前記鋳型砂の温度および水分と、
   に基づいて、前記散水量を調整する、
   請求項１に記載の鋳型ばらしシステム。
3. 前記ばらし装置に空気を導入する空気導入部と、
   前記ばらし装置に導入される前記空気の温度と湿度とを測定する導入空気温度湿度測定部と、
   前記空気の風量を測定する風量測定部と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記導入空気の温度、湿度、および風量に基づいて、前記散水量を調整する、
   請求項１または２に記載の鋳型ばらしシステム。
4. 前記ばらし装置から排出される前記空気に含まれる粉塵を除去する集塵装置と、
   前記集塵装置から排出される排出空気の温度と湿度とを測定する排出空気温度湿度測定部と、
   をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記導入空気温度湿度測定部で測定された前記空気の温度と湿度と、
   前記風量測定部で測定された前記風量と、
   前記排出空気温度湿度測定部で測定された前記排出空気の温度と湿度と、
   に基づいて、前記散水量を調整する、
   請求項３に記載の鋳型ばらしシステム。
5. 前記ばらし装置内の空気を加熱する空気加熱部をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記導入空気温度湿度測定部で測定された前記空気の温度と湿度と、
   前記風量測定部で測定された前記風量と、
   前記排出空気温度湿度測定部で測定された前記排出空気の温度と湿度と、
   に基づいて前記空気加熱部を制御し、前記ばらし装置から排出されて前記集塵装置に送り込まれる前記空気の温度と湿度とを調整する、
   請求項４に記載の鋳型ばらしシステム。
6. 鋳物が鋳込まれた鋳型を、前記鋳物と鋳型砂とに分離する鋳型ばらしシステムであって、
   前記鋳物と前記鋳型とを、前記鋳物と鋳型砂とに分離するばらし装置と、
   前記ばらし装置に空気を導入する空気導入部と、
   前記ばらし装置に導入される導入空気の風量を測定する風量測定部と、
   前記ばらし装置内の空気を加熱する空気加熱部と、
   前記ばらし装置から排出される前記空気に含まれる粉塵を除去する集塵装置と、
   前記集塵装置から排出される排出空気の温度と湿度とを測定する排出空気温度湿度測定部と、
   前記空気加熱部を制御する空気加熱制御装置と、
   を備え、
   前記空気加熱制御装置は、
   前記風量測定部で測定された前記風量と、
   前記排出空気温度湿度測定部で測定された前記排出空気の温度と湿度と、
   に基づいて前記空気加熱部を制御し、前記ばらし装置から排出されて前記集塵装置に送り込まれる前記空気の温度と湿度とを調整する、
   鋳型ばらしシステム。
7. 前記ばらし装置に導入される前記導入空気の温度と湿度とを測定する導入空気温度湿度測定部をさらに備え、
   前記空気加熱制御装置は、
   前記導入空気温度湿度測定部で測定された前記導入空気の温度と湿度と、
   前記風量と、
   前記排出空気の温度と湿度と、
   に基づいて前記空気加熱部を制御し、前記ばらし装置から排出されて前記集塵装置に送り込まれる前記空気の温度と湿度とを調整する、
   請求項６に記載の鋳型ばらしシステム。

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