JP2019536636A - 砂型造型機、及び砂型部品の製造方法 - Google Patents

砂型造型機、及び砂型部品の製造方法 Download PDF

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Abstract

造型機は、砂型部品にパターンを形成するように適合され、パターンプレートのパターンに対して固定された位置にあり、砂型部品の外面に基準パターンを形成するように適合された基準パターンブロックと関連するパターンプレートが備えられた少なくとも1つのチャンバ端壁(8)を有する成形チャンバを含む。検出システムが砂型部品の基準パターンのパターン面位置を検出する。パターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置は少なくとも1つの作動装置(91、92、119)を使って調節可能である。その作動装置は、移動経路に沿って移動している固められた砂型部品の基準パターンのパターン面検出システムによって実行される継続的な位置検出に基づいて制御システムにより制御される。

Description

本願発明は、チャンバ頂壁、チャンバ底壁、2つの対向するチャンバ横壁、及び2つの対向するチャンバ端壁により形成される成形チャンバ(moulding chamber)を含む砂型部品(sand mould parts)を製造するための砂型造型機(sand moulding machine)に関するものであって、チャンバ壁の1つには少なくとも1つの砂充填口が提供され、チャンバ端壁の少なくとも1つには砂型部品にパターンを形成するよう適合されたパターンを有するパターンプレートが提供され、チャンバ端壁の少なくとも1つは成形チャンバ内に供給された砂を固めるために成形チャンバの長手方向に変位可能であり、少なくとも1つのパターンプレートは、前記パターンプレートのパターンに対して固定された位置にあり、かつ砂型部品の外面に基準パターンを形成するように適合された少なくとも1つの基準パターンブロックと関連し、検出システムが固められた砂型部品の移動経路に隣接して配置され、前記砂型部品の基準パターンのパターン面の位置を検出するように適合される。
自動造型機において、2つの異なるタイプの機械又は技術がしばしば使われ、DISA MATCH(登録商標)横型無枠マッチプレート機で採用されるようなマッチプレート技術と、DISAMATIC(登録商標)技術のような縦型無枠砂型成形技術とがある。
マッチプレート技術によれば、互いに逆を向く両方の側面に造型パターンを有するマッチプレートは2つの成形チャンバの間に固定される。第1及び第2の砂半型の同時造型中、マッチプレートのパターンはそれぞれの成形チャンバ内に延びる。壁を通って延びるスリット状の砂充填口が各成形チャンバに配置される。
同時に砂が各スリット状入口から各成形チャンバの中へ吹き入れられる。その後、砂は、マッチプレートに向かう方向に同時に変位させられる対向側に配置されたプレスプレートの動きにより圧搾(squeeze)される。圧搾の後、成形チャンバはお互いから離され、マッチプレートは取り外され、最終的に鋳型の中に中子が配置される。次に鋳型は閉じられチャンバから押し出され、メタルキャスティングを製造するために液体金属を中に注入する準備が整う。
DISAMATIC(登録商標)技術のような縦型無枠砂型成形技術によれば、それぞれにパターンプレートが提供される第1及び第2のプレートは、成形チャンバの対向する両端に配置される。単一造型部品の造型中、パターンプレートのパターンは成形チャンバのそれぞれの端へ延びる。壁を横切って延びるスリット状の砂充填口は成形チャンバの上に通常は配置される。
砂は、スリット状入り口から成形チャンバの中へ吹き入れられる。その後、第1及び/又は第2のプレートの変位によりプレートは相対的にお互いの方へ向かって動き、その間隔内で砂を圧搾する。成形チャンバから取り出された後、砂型部品は、コンベヤ上で1つ前に造型された砂型部品の隣に配置される。これにより、2つの隣り合わせの砂型部品は1つの完成した砂型を形成する。2つの砂型部品によって形成される空洞は、次の金属部品のキャスティング用の空洞を構成する。
米国特許第4724886号明細書(Selective Electronic、Inc.)は、鋳型製造機の動作中に連携するモールド(鋳型)セクションの位置ずれを検出するための装置及び方法を開示している。この鋳型製造機は、鋳型表面の外部に長方形の基準マークを形成する装置と、隣接する2つの外部基準マーク間の位置ずれを段階的に検出することにより、モールドセクションの内部の型穴の位置ずれを検出する非接触距離測定装置とを備えている。距離測定装置は、基準マークが測定装置の視野内を通過する際に、最初に測定距離の段階的な増加を検出する。基準マークが視野内にある時間中に、この距離が以前に確立された閾値公差よりも大きい量で段階的に変化する場合、これは内部の位置ずれを示し、システム制御ユニットの表示装置を介してオペレータ(作業者)に信号が送られる。次にオペレータは、モールドセクションの進行を停止させ、位置ずれの原因となっている問題を修正することを選択でき、又は、製造ラインを停止する前にオペレータが様子を見て、いくつかの後続のモールドセクションの位置ずれをチェックすることによって、位置ずれが単独の問題であるか永続的な問題であるかを確認することができる。しかしながら、この方法によれば、距離測定の正確度には限界があり、位置ずれの表示は、閾値公差よりも大きな距離変化が測定された場合にのみ与えられる。位置ずれの度合いの程度は、オペレータには示されない。さらにこの構造では、隣接するモールドセクションの垂直方向、横方向、及び回転方向の相互の位置ずれを検出することができるが、隣接するモールドセクション間に在り得る間隙の幅、鋳型の膨張、及び鋳型の寸法などの他のパラメータを、この構成によって検出することはできない。
米国特許第5697424号明細書(Dansk Industri Syndikat A/S)は、鋳物砂を圧縮することによって鋳型を製造するための成形ステーションと、注入ステーションと、抽出ステーションとを備える、自動的に動作する成形鋳造プラントを記載している。新しく固められたモールドセクションが、鋳物砂を圧縮することによってそのモールドセクションを形成した1つ又は複数のパターンから解放されるとき、いくらかの鋳物砂がパターンに付着し、それによって、オペレータが直ちに気付くことなく、形成された鋳造キャビティ内に凹みの形態の誤差が生じることがある。このような状況を検出するために、1つ又は複数の工程ステップ及び/又はその結果を示すいくつかのビデオカメラが、対応する画像情報を中央制御手段に送信し、その画像情報が「理想的な」画像情報、例えば正しく進行する工程ステップに基づく、以前に読み込まれた画像情報と比較される。この比較の結果に基づいて、中央制御手段は、望ましくない動作状態又は不良鋳造品が回避されるように、影響を受けるステーションを制御する。しかしながらこの方法は、例えば垂直方向、横方向、及び回転方向の相互の位置ずれ、ならびに隣接するモールドセクション間に在り得る間隙の幅など、隣接するモールドセクションの相互の位置ずれに関する十分に正確な情報を提供しない場合がある。さらに、この構成によって、鋳型の膨張及び鋳型の寸法を非常に正確に検出することはできない。
特開平04−190964号公報には、砂型造型機を備えた無枠鋳造ラインが開示されている。砂型ラインの間欠コンベヤ上を搬送される隣接する砂型間の境界領域は、TVカメラによって撮像され、ビデオ信号が処理される。これにより、隣接する砂型間の境界線が決定され、送り方向の2本の境界線間の幅によって砂型の送り方向の長さが決定される。このようにして、この砂型長さに基づいて、間欠コンベヤ上の砂型ラインにおける任意の砂型の位置を決定することができる。しかしながら、このようにして砂型の厚さを決定できるものの、隣接する鋳型部品の垂直方向、横方向、及び回転方向の相互の位置ずれなどの誤差、ならびに隣接する鋳型部品間に在り得る間隙の幅などの他のパラメータは、このシステムによって検出することはできない。
米国特許第4774751号明細書は鋳造工程に関し、特に電気光学センサユニットを用いたインプロセス検査及びポストプロセス検査に関する。主に対処されていることは、鋳型が正しくない場合に注入を中止する正確さ及び制御手順を保証するための鋳型及び中子の検査、中子ライン上の中子の検査、パターンの砂の付着の検査、ならびに完成された鋳物の通路の異物、過剰又は不十分な資源、及び正確な位置決め関係などの検査、さらにロボット式フラッシュ研磨機の制御である。開示されているのは、連続する鋳型ライン上の鋳型を検査するシステムであって、以下のいずれか又はすべてを含む。中子が完全であること(欠けていない)、中子が下型に適切に(位置合わせ、高さ)に位置していること、鋳型中の砂が適切なサイズを有し、損傷がないこと、上型及び下型のピン及びピンホールが適切なサイズを有し、適切な対合を可能にするために十分に良好な状態にあることである。これらの実施形態の文脈において、固定型のセンサ及びプログラム可能に可動のセンサの両方が示されている。しかしながらこのシステムは、隣接する鋳型部品の垂直方向、横方向、及び回転方向の相互の位置ずれ、ならびに隣接する鋳型部品間に起こり得る間隙の幅などの他のパラメータなど、完全な鋳型を形成する2つの鋳型部品の相互の位置決めに関する誤差を検出することはできない。
独国特許出願公開第4202020号明細書には、無枠鋳型製造及び合流システムにおいて鋳造システムの底部注入孔を鋳型のスプルー上方に位置させる処理が開示されている。鋳型製造及び搬送動作が終了し、鋳型が停止するとすぐに、スプルー上方の注入孔位置が検査され、位置の誤差が検出される。位置決め装置は、(i)スプルー上方の注入孔の位置を決定するための測定システムと、(ii)搬送システムに対する鋳造システムの縦方向及び横方向の調節のための位置決めシステムと、(iii)位置決めシステムを制御するための測定処理システムとを備える。測定システムは、ビデオ、レーザー、レーダー、又は超音波カメラの形態を有することができ、付属の測定変数処理システムを備える。この方法は鋳造を遅滞なく実施することができ、迅速かつ正確な注入孔の位置決めを行うために鋳型の厚さ及び搬送システム内の公差を補償することができるので、無枠鋳型の金属部品の鋳造に有用である。
国際特許出願第01/72450号明細書には、無枠鋳型を製造するマッチプレート技術を使った造型機が開示されており、その機械は2つの枠及びそれに対応する圧搾板を含み、圧搾板が軸方向に相対的に動けるような関連取り付け手段を有する。傾斜手段を備えることにより、歪みを含みうる鋳型面の圧搾板を位置合わせできる可能性があり、これにより、製造された鋳型部品が枠から押し出される際に傾くことを防止でき、この傾く動きは重なる鋳造部品(上型と下型)の位置ずれにつながり得る。
独国特許出願公開第2348277号明細書には、マイクロメータねじ調節付きのマッチプレートモールド機用パターン移送プレートが開示されている。鋳造モールド機用のパターンキャリヤは対向する上及び下パターンを移送する。上又は下のパターンの微調節の目的でキャリヤの横にはマイクロメータねじが備えられている。装置はマッチプレートモールド機において使用される。2つのパターン同士の非常に高精度の調節が可能である。パターンは2つの互いに直交する水平軸で調節可能であり、水平面上で回転が可能な設定である。
独国特許出願公開第3134663号明細書には、鋳物製品の高精度組み立てのための方法及び装置が開示されている。モールド箱部品の組立ての際形成されるモールド空洞の正確な能動的位置決めを可能にするために、パターンを使ってセンターマークが砂型に形成される。これらのセンターマークはセンサ装置の手段で検知され、モールド箱部品の相対的位置を調節する制御装置が起動される。
しかし、先行技術の砂型造型技術によれば、例えば垂直方向、横方向、及び角度の互いのずれ、及び隣り合うモールドセクション間にありうる隙間の幅などの、隣り合って製造されるモールドセクション同士の位置ずれ及び方向のずれを、砂型で製造される金属鋳造最終製品が冷却されて砂型から取り外されるまで、効果的に検出して補償することができない。例えば300個又はそれ以上の一連の砂型が溶融注入装置のあとに並んでいるかもしれないため、冷却された一連の製品の検査によって不正確さが発見されるまでに長時間を要する。したがって、その場合、もし各モールドに1製品しかなくても300個以上の鋳物が廃棄又は再加工されなければならない。しばしば複数の鋳造空洞を備えた砂型のパターンが使用され、例えば空洞が4つある場合、1200個の鋳物を廃棄又は再加工する結果となる。
さらに、米国特許出願2008/135205号明細書は、長手方向に動く横圧搾ヘッドが横圧搾ヘッドの垂直及び/又は横の位置をモニタする複数のリニアセンサを含み得る砂型造型機を開示している。この引用文献はさらに揺動可能な圧搾ヘッドが揺動可能な圧搾ヘッドの位置をモニタできる複数のセンサを含み得て、成形チャンバ内における正確な配置が可能になることを開示している。位置ずれを検出するためのセンサ及び/又は測定装置は固められた砂型部品の移動経路沿いには配置されず、すなわち一連の砂型部品に配置されず、これにより、実際の砂型の位置情報からループバックすることは不可能であり、パターンプレートからのみ可能である。
米国特許第4724886号明細書 米国特許第5697424号明細書 特開平04−190964号公報 米国特許第4774751号明細書 独国特許出願公開第4202020号明細書 国際特許出願第01/72450号明細書 独国特許出願公開第2348277号明細書 独国特許出願公開第3134663号明細書 米国特許出願公開2008/135205号明細書
本願発明によれば、モールドの位置ずれは後の工程ラインで発生し得るから造型機内のパターンプレートの位置をずらす必要がある。これにより、注入及び固化が起こる後の工程ラインにおいて完全なモールドが得られる。
本発明の目的は、砂型造型機及び砂型部品の製造方法を提供することであり、これにより、隣り合う砂型部品に形成されるパターン同士の位置ずれ及び/又は角度ずれを効果的に低減又は除去できる。
この目的のため、
成形チャンバ内に供給された砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向圧縮位置は、少なくとも1つの成形チャンバの長手方向に対する横方向の基準位置からの相対的な変位により前記少なくとも1つのパターンプレートが調節可能となる少なくとも1つの作動装置(actuator)によって、調節可能である、
及び/又は、
成形チャンバ内に供給された砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレートが配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの回転軸を中心とする回転方向の基準位置からの相対的な回転により前記少なくとも1つのパターンプレートが調節可能となる少なくとも1つの作動装置によって、調節可能であり、
砂型部品製品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に沿う位置合わせ、
及び/又は
砂型部品製品に形成されるパターンの対応する回転軸を中心とする回転位置合わせを適応的に制御するため、
前記作動装置は制御システムによって、移動経路に沿って移動している固められた砂型部品の基準パターンのパターン面の検出システムによって実行される継続的な位置検出に基づいて制御される。
このように、既に固められた砂型部品の外面に形成される基準パターンの正確な位置検出に基づいてパターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置を適応的に制御すれば、続いて製造され当接する砂型部品内で内部に形成され配置されるパターンの位置合わせ及び/又は回転位置を効果的に制御することが可能である。
一実施形態によれば、制御システムは、製造された砂型部品に形成されるパターンの前記位置合わせ及び前記回転位置を制御サイクル内で適応的に制御するように適合され、
第1に次のステップを実行する、すなわち、
前記少なくとも1つのパターンプレートを、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの対応する回転軸についての回転位置の差が一定の値(measure)となるまで成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸で回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように構成された少なくとも1つの作動装置を制御し、
かつ、第2に次の2つのステップのうち少なくとも1つを実行する、すなわち、
前記少なくとも1つのパターンプレートを、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの成形チャンバの長手方向に沿った位置合わせが一定の値となるまで成形チャンバの長手方向に対する少なくとも1つの横方向に変位させることにより横方向圧縮位置を調節するように構成された少なくとも1つの作動装置を制御するステップ、又は
前記少なくとも1つのパターンプレートを、製造された砂型部品に形成されたパターンの回転位置が対応する基準回転位置に相対的に一定の値となるまで成形チャンバの長手方向に対して回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように構成された少なくとも1つの作動装置を制御するステップ、の2つである。
これにより、パターンプレートの成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる軸に関する回転方向圧縮位置を第1に調節することにより、各固められた砂型部品の対向する端面の平行度が、製造された砂型部品に形成されたパターンの横方向又は回転方向のずれが調節される以前に調節可能である。これにより、対向する端面の平行度の調節はしばしば製造された砂型部品に形成されるパターンの横方向又は回転方向の位置ずれという結果になり得て、そのような位置ずれはパターンプレートの横方向圧縮位置、及び/又は成形チャンバの長手方向に関するパターンプレートの回転方向圧縮位置の調節によって後に補償される必要があるから、より効果的な制御工程が達成できる。パターンの横方向又は回転方向のさらなる位置ずれは、互いに当接した製造された砂型部品が平行度の誤差が累積されてコンベヤ上で斜めに置かれる結果であり得る。
一実施形態によれば、砂型造型機の動作中に製造された砂型部品に形成されたパターン位置合わせの成形チャンバの長手方向に沿った偏差が最大値を超過したと検出された場合、及び/又は、砂型造型機の動作中に製造された砂型部品に形成された2つの対向するパターンの対応する回転軸を中心とした回転位置の差の偏差が最大値を超過したと検出された場合、制御システムは前記制御サイクルを開始して完了するよう適合されている。これにより、作動装置によって実行される調節工程の数は減り、より安定した制御工程が達成される。位置合わせ及び回転位置の差に、検出システムの分解能(resolution)と作動装置の分解能を組み合わせた結果による制御システムのそれぞれの分解能より高い最大偏差を設定することにより、制御システムは、横方向又は回転方向のパターン位置ずれを修正する以前に常に平行度の誤差を修正するように制御サイクルを開始して完了する。
一実施形態によれば、前記少なくとも1つのパターンプレートが圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレートを成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸に関して基準回転位置から相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置により調節可能であり、前記作動装置は検出システムによって継続的に実行される移動経路に沿って移動する固められた砂型部品の基準パターンのパターン面の位置検出に基づいて制御システムによって制御され、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる前記少なくとも1つの軸に平行な軸に関する回転位置を適応的に制御する。これにより、固められた砂型部品の対向する端面及びパターンの平行度の誤差は調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸は、第1の軸及び第1の軸と異なる第2の軸を含む。これにより、固められた砂型部品の対向する端面及びパターンの平行度のいかなる誤差も調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、前記第1の軸は少なくとも実質的に前記第2の軸と直交する。これにより、作動装置はより少ない移動距離でも回転方向圧縮位置をより正確に制御できるから、固められた砂型部品の対向する端面の平行度の誤差はより効果的に調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、前記第1の軸は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の軸は少なくとも実質的に水平である。これにより砂型造型機の既存の設計に作動装置が組み入れやすくなるかもしれない。
一実施形態によれば、前記少なくとも1つのパターンプレートが圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレートを成形チャンバの長手方向に延びる少なくとも1つの回転軸を中心として基準回転位置に相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置により調節可能であり、前記作動装置は検出システムによって継続的に実行される移動経路に沿って移動する固められた砂型部品の基準パターンのパターン面の位置検出に基づいて制御システムによって制御され、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に延びる少なくとも1つの軸に平行な軸を中心とした回転位置を適応的に制御する。これにより、固められた砂型部品に形成されるパターンの回転方向の成形チャンバの長手方向に延びる軸を中心とした位置合わせの誤差は調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、成形チャンバに供給される砂の圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向圧縮位置は、少なくとも1つのパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向に対する第1の横方向の変位、及び少なくとも1つのパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向の第2の横方向の変位により調節可能であり、第2の横方向は、第1の横方向とは異なる。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンに横方向の位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正が可能である。この横方向の調節又は修正と上述の固められた砂型部品パターンの成形チャンバの長手方向に延びる軸を中心とする回転方向の位置ずれの調節又は修正を組み合わせれば、砂型造型機の動作中に発生する横又は回転方向位置ずれの大多数は通常の場合緩和できる。
一実施形態によれば、チャンバの各端壁には、砂型部品にパターンを形成するように適合されたパターンを有するそれぞれのパターンプレートが提供され、
成形チャンバに供給される砂の圧縮中にパターンプレートの1つめが配置される横方向圧縮位置は第1のパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向に対する第1の横方向の変位によって調節可能であり、
成形チャンバに供給される砂の圧縮中にパターンプレートの2つめが配置される横方向圧縮位置は第2のパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向に対する第2の横方向の変位によって調節可能であり、
第2の横方向は、第1の横方向とは異なる。
これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの横方向の位置合わせのいかなる誤差も作動装置を少しだけ使って調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、前記第1の横方向は少なくとも実質的に前記第2の横方向と直交する。これにより、作動装置はより少ない移動距離でも横方向圧縮位置をより正確に制御できるから、固められた砂型部品の対向する端面の横方向位置合わせの誤差はより効果的に調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、前記第1の横方向は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の横方向は少なくとも実質的に水平である。これにより砂型造型機の既存の設計に作動装置が組み入れやすくなるかもしれない。
一実施形態によれば、成形チャンバの長手方向に対する横方向は、成形チャンバの長手方向に対して少なくとも実質的に直交する。これにより砂型造型機の既存の設計に作動装置がさらに組み入れやすくなるかもしれない。
一実施形態によれば、少なくとも1つのパターンプレートは、少なくとも1つのパターンプレートに係合し少なくとも1つの作動装置によって変位可能でチャンバ端壁に配置された少なくとも1つのガイドピンを使って少なくとも1つのチャンバ端壁に相対的に配置される。これにより砂型造型機の既存の設計に作動装置がさらに組み入れやすくなるかもしれない。
一実施形態によれば、ガイドピンの少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置によって第1の方向に変位可能でチャンバ端壁に配置され、ガイドピンの少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置によって第1の方向とは異なる第2の方向に変位可能でチャンバ端壁に配置される。これにより、固められた砂型部品に形成されるパターンの横方向及び/又は回転方向の位置合わせの誤差は調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、ガイドピンの少なくとも1つは、少なくとも1つの作動装置によって少なくとも1つの方向に変位可能でチャンバ端壁に配置され、ガイドピンの少なくとも1つは、少なくとも1つの作動装置によって回転駆動されるディスクに偏心して配置され、ガイドピンの中心軸は前記ディスクの回転中心軸と平行ではあるが位置は異なる。これにより、前記少なくとも1つの作動装置によって前記ディスクが回転するとガイドピンは少なくとも1つの方向に変位する。回転角度がガイドピンの中心軸とディスクの回転中心軸との距離に比して比較的小さい場合、ガイドピンは少なくとも実質的に直線に沿った変位をする。
一実施形態によれば、前記第1の方向は少なくとも実質的に前記第2の方向と直交する。これにより、作動装置はより少ない移動距離でも横方向圧縮位置をより正確に制御できるから、固められた砂型部品の対向する端面の横方向位置合わせの誤差はより効果的に調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、前記第1の方向は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の方向は少なくとも実質的に水平である。これにより砂型造型機の既存の設計に作動装置が組み入れやすくなるかもしれない。
一実施形態によれば、検出システムは少なくとも実質的に第1の方向で距離を計測するよう配置された少なくとも第1の距離測定装置、及び少なくとも実質的に第2の方向で距離を計測するよう配置された少なくとも第2の距離測定装置を含む。これにより、距離測定のそれぞれの方向はパターンプレートの圧縮位置のそれぞれの修正方向に対応するから、測定及び作動装置の動作による制御システムの累積誤差は軽減され得る。
一実施形態によれば、第1及び第2の距離測定装置は非接触距離測定装置である。これにより、より早くより正確な距離測定が達成可能であり、その結果、より早くより正確な制御ができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つのパターンプレートは、チャンバ端壁の対向する側方領域に配置された第1及び第2のガイドピンを使って少なくとも1つのチャンバ端壁に相対的に配置され、
第1のガイドピンは、少なくとも1つの第1の作動装置によって少なくとも実質的に垂直方向に変位可能でチャンバ端壁に配置され、
第2のガイドピンは、第1のピンから独立して少なくとも1つの第2の作動装置によって少なくとも実質的に垂直方向に変位可能でチャンバ端壁に配置され、
成形チャンバに供給される砂の圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向圧縮位置は、第1及び第2のガイドピンの同じ方向への変位による少なくとも1つのパターンプレートの少なくとも実質的に垂直方向の変位によって調節可能であり、
圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの第1及び第2の作動装置を使って少なくとも1つのパターンプレートの成形チャンバの長手方向に延びる軸に関する回転により第1及び第2のガイドピンの同じ方向への異なる距離の変位、又は第1及び第2のガイドピンの反対方向への変位により調節可能である。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの垂直方向位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正が可能であり、それと同時に、固められた砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に延びるいずれかの軸に関する回転方向位置合わせの誤差も調節又は修正可能である。
一実施形態によれば、ガイドピンの少なくとも1つはチャンバ端壁上において少なくとも実質的に水平方向に、ある限度内であれば自由に変位可能で配置される。これにより、自由に変位可能に配置される少なくとも1つのガイドピンは、変位可能でない場合にガイドピンが異なる垂直方向変位のため異なる垂直方向位置に配置されるとき発生し得るガイドピン間の距離の小さい変動を補償し得る。これは、少なくとも1つのパターンプレートがガイドピンのパターンプレートの対応穴との係合によりチャンバ端壁の1つに相対的に配置される場合に有利である。さらに、自由に変位可能に配置される少なくとも1つのガイドピンは、チャンバ端壁上のもう1つのガイドピンの作動装置を使った少なくとも実質的に水平方向変位の結果であるパターンプレートの変位に追従し得る。さらに自由に変位可能に配置される少なくとも1つのガイドピンは、パターンプレートの対応する穴の間隔、又はガイドピン間隔の小さい変動を補償し得て、間隔の変動とはパターンプレート及び/又はチャンバ端壁を形成する材料の温度膨張の結果である。
一実施形態によれば、少なくとも1つのパターンプレートはチャンバ端壁の少なくとも1つに相対的にそれぞれがチャンバ端壁の対向する側方領域に配置される2つのガイドピンによって位置決めされ、各ガイドピンはチャンバ端壁上に少なくとも1つの作動装置によって少なくとも実質的に垂直方向に変位可能に配置され、第1のガイドピンはチャンバ端壁上に少なくとも1つの作動装置によって少なくとも実質的に水平方向に変位可能に配置され、第2のガイドピンはチャンバ端壁上に少なくとも実質的に水平方向に、ある限度内であれば自由に変位可能に配置される。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの横方向位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正可能であり、それと同時に、固められた砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に延びるいずれかの軸を中心とした回転方向位置合わせの誤差も調節又は修正可能である。
構造的に特に有利な実施形態によれば、少なくとも実質的に垂直方向に配置されたレバーの下端に取り付けられることにより第2のガイドピンはチャンバ端壁上においてある限度内であれば自由に少なくとも実質的に水平方向で変位可能に配置され、レバーの上端はチャンバ端壁に枢動可能に配置される。
構造的にさらに有利な実施形態によれば、レバーの上端は、少なくとも1つの作動装置を使ってチャンバ端壁上に少なくとも実質的に垂直方向に変位可能に配置されたスライド上に枢動可能に配置される。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、スイングプレート枠上に成形チャンバに対して揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心として揺動可能に配置され、揺動可能なチャンバ端壁が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、揺動可能なチャンバ端壁の下部は揺動可能なチャンバ端壁とスイングプレート枠の間で係合する少なくとも1つの押圧パッドに当接するように適合され、少なくとも1つの押圧パッドは回転方向圧縮位置を調節するために揺動可能なチャンバ端壁又はスイングプレート枠に対して少なくとも1つの作動装置によって変位可能に配置される。これにより、固められた砂型部品の対向する端面及びパターンの平行度の誤差は調節又は修正可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心としてスイングプレート枠上に成形チャンバに対して左及び右軸受けを使って揺動可能に配置され、軸受けの少なくとも1つはスイングプレート枠に対して少なくとも実質的に成形チャンバの長手方向に、又は少なくとも実質的に揺動可能なチャンバ端壁に対して揺動可能なチャンバ端壁の延長平面に直角な方向に、少なくとも1つの作動装置を使って変位可能に配置され、揺動可能なチャンバ端壁が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、揺動可能なチャンバ端壁の下部はスイングプレート枠上に配置された少なくとも1つの押圧パッドに当接するように適合される。これにより、固められた砂型部品の対向する端面及びパターンの平行度の誤差は調節又は修正可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心として左及び右軸受けを使ってスイングプレート枠上に成形チャンバに対して揺動可能に配置され、軸受けの少なくとも1つは、スイングプレート枠に対して、又は揺動可能なチャンバ端壁に対して少なくとも実質的に垂直な方向に、少なくとも1つの作動装置を使って変位可能に配置される。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの垂直方向位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正が可能である。さらに、固められた砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に延びる軸を中心とした回転方向位置合わせの誤差も調節又は修正が可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心として左及び右軸受けを使ってスイングプレート枠上に成形チャンバに対して揺動可能に配置され、揺動可能なチャンバ端壁のスイングプレート枠に対する相対的な位置は少なくとも実質的にピボット軸の方向で少なくとも1つの作動装置を使って調節可能である。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの水平方向位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正が可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
一実施形態によれば、成形チャンバ内に供給される砂の圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される位置であり、少なくとも1つの作動装置を使って調節可能である横方向及び/又は回転方向の圧縮位置は、手動による調節機構を使って作動装置から独立して調節することも可能である。これにより、横方向及び/又は回転方向の圧縮位置は、手動で予備調節することが可能であり得る。例えば、手動調節機構は、調節をゼロにする(zero the adjustment)ために比較的大きい調節インターバルを可能にしてもよく、少なくとも1つの作動装置が比較的小さい調節間隔で動作するだけで十分であり得る。
一実施形態によれば、制御システムによる作動装置の以後の制御のスタートポイントとして少なくとも1つの作動装置を使って少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の少なくとも1つの初期値に関する命令を入力装置から受けるように制御システムは適合される。これにより、作業者は特定のパターンプレート用の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値を入力してもよい。そのような適切な初期値は例えば経験及び/又は実験データに基づいてもよい。例えば、ある特定のパターンプレートは比較的大きい凹みが砂型部品の第1の側に作られ、比較的小さい凹みが砂型部品の第2の側に作られるようなかなり非対称なパターンを有すかもしれない。そのような場合、経験及び/又は実験データは横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の初期値がある範囲になると比較的迅速に及び/又は比較的容易な方法で望ましい結果が達成できる結果となることを示すかもしれず、すなわち、製造される砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に沿う望ましい位置合わせの1つ以上のセットポイント、及び/又は、製造される砂型部品に形成されるパターンの少なくとも1つの回転軸に関する回転方向位置の1つ以上のセットポイントが、比較的迅速に及び/又は比較的容易な方法で得られる。
一実施形態によれば、砂型造型機は多くの異なるパターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値のレジスタ(register、登録簿)を含み、入力装置は特定のパターンプレートに対応する識別情報を受信するように適合される。これにより、制御システムはほぼ自動的に特定のパターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値をレジスタから受信し得る。例えば、作業者はパターンプレートのシリアルナンバーを入力してもよく、又は砂型造型機には例えば特定のパターンプレートを識別するためのバーコードリーダーが備えられてもよい。
一実施形態によれば、制御システムは入力装置から製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に沿う望ましい位置合わせの1つ以上のセットポイント、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの少なくとも1つの回転軸に関する望ましい回転方向位置の1つ以上のセットポイントに関する命令を受信するように適合される。これにより、作業者は特定の状況に適切な、又は特定のパターンプレートに適切な1つ以上のセットポイントを入力してもよい。そのような1つ以上のセットポイントは例えば最終鋳造製品の検査に基づくものでもよく、又は特定のパターンに関連する経験、及び/又は実験データに基づくものでもよい。例えば、このような特定の関連情報がない場合、通常横方向の圧縮位置の最適なセットポイントはゼロであると仮定され、これは形成され、続いて製造され当接する砂型部品の内部に位置するパターンが理論的に完全な位置にあることに対応する。しかし、製造されて当接する砂型部品は実際に完全な位置合わせを達成しているかもしれないが、最終鋳造製品の検査結果は例えばある方向に0.1ミリメートルなどの小さい位置ずれを示すかもしれない。この位置ずれは、高温溶融金属が砂型部品によって作られた砂型に注がれる注入の工程途中又は工程後に起こりうる。そのような場合、実際の位置ずれを補償するために前記ある方向の逆方向へ0.1ミリメートルのセットポイントが設定されてもよい。しかし、小さい位置ずれはパターンプレート、検出システム、又はその他の許容交差の結果でもあり得る。小さい位置ずれが特定のパターンプレートに関連する場合、特定のパターンプレートに適切なセットポイントのレジスタが保存されてもよい。
一実施形態によれば、砂型造型機は、製造された砂型部品に形成されたパターンの望ましい位置合わせの適切なセットポイント、及び/又は、多くの異なるパターンプレートに対応する、製造された砂型部品に形成されたパターンの望ましい回転方向位置の適切なセットポイントのレジスタを含み、入力装置は特定のパターンプレートに対応する識別情報を受信するように適合される。これにより、制御システムはほぼ自動的に特定のパターンプレートに適切なセットポイントをレジスタから受信する。例えば、作業者はパターンプレートのシリアルナンバーを入力してもよく、又は砂型造型機には例えば特定のパターンプレートを識別するためのバーコードリーダーが備えられてもよい。
一実施形態によれば、制御システムは製造された砂型部品に形成されたパターンの位置合わせ及び回転方向位置に関連する検出値、及び/又は、少なくとも1つのパターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置に関連した制御値、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの回転方向位置の差の最大偏差、などの対応する制御値の関連するセットをモニタしてレジスタに記録するように適合される。これにより、制御システムの改善及びエラーの追跡に適切なデータのレジスタが保存される。データによっては後の工程で制御システムに直接使用され得る。例えば、図25−27に示すとおり、チャンバ端壁のガイドピンの位置をレジスタすることが可能である。
一実施形態によれば、制御システムは、例えば横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値、及び/又は、例えば製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの回転方向位置の差の最大偏差、などの特定のパターンプレートに関連した制御値をレジスタから読むように適合される。これにより、特定のパターンプレートに関連した適切で有用なデータは、制御工程を最適化するために制御システムによってレジスタから回収される。適切で有用なデータは、手動でレジスタに記録されたかもしれず、又は同じパターンプレートが使用された過去の製造工程中に制御システムによって記録されたかもしれない。例えば、過去、すなわち過去の製造工程中、にガイドピンがあった位置を読み取り、制御工程を最適化するためにそのような過去の製造工程に基づいて最良のデータのセットを使用することが可能である。
一実施形態によれば、検出システムは、成形チャンバの長手方向に成形チャンバの排出端からある距離に配置され、最大数の固められた砂型部品が成形チャンバの排出端と検出システムとの間に移動経路に沿って位置合わせされ互いに当接した構成で配置されるように砂型造型機はある長さの砂型部品を製造するよう適合され、制御システムは作動装置を、特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が作動装置によって調節されたとき、固められた砂型部品が少なくとも実質的に最大数に対応する個数だけ製造されるまでその特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が再び調節されることなく保持されるように制御するように適合される。これにより、関連した制御データが検出され、それによってより堅実な制御が確保され得るまで、圧縮位置は調節されないことが確かにされ得る。
一実施形態によれば、制御システムは固められた砂型部品の最大数を検出システムの位置に基づいて、及び製造された砂型部品のある長さに関連した検出データに基づいて計算するように適合される。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックは、成形チャンバの長手方向に変化する接線を有する面を含み、この面は、砂型部品の対応する長手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を形成するように適合され、非接触検出システムが、砂型部品の長手方向において基準パターンの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、砂型部品の長手方向の接線は少なくとも2つの前記点の間で異なる。これにより、基準パターンのパターン面に分布するいくつかの異なる点の位置の検出に基づいて、パターン面を代表する既知のカーブの位置及び方向が決定される又は推定され、それに基づいて既知のカーブの1つ又はそれ以上の基準ポイントが決定される又は推定される。そのような基準ポイントの位置は基準ポイントの理想的又は理論的な位置と比較され得る。これにより、隣り合う砂型部品の相互の位置ずれは非常に正確に検出可能である。さらに、他のパラメータのうち、隣り合う砂型部品の間にあり得る隙間の幅、モールドの膨張及びモールドの寸法がこの構成から検出可能である。これにより、実際の状況が許容されるか否かの評価ができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックは、成形チャンバの高さ方向に変化する接線を有する面を含み、この面は、砂型部品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を形成するように適合され、非接触検出システムが、砂型部品の高さ方向において基準パターンの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、砂型部品の高さ方向の接線は前記点の少なくとも2つの間で異なる。これにより、単一の基準パターンブロックによって、砂型部品の角部の一点の実際の三次元位置が決定され得る。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックは、成形チャンバの長手方向の第1の位置に第1の接線を有する第1の面部と、成形チャンバの長手方向の第2の位置に第2の接線を有する第2の面部とを含む。第2の接線は第1の接線とは異なる。第1及び第2の面部は、砂型部品の長手方向の第1の位置に第1のパターン接線を有する第1のパターン面部と、砂型部品の長手方向の第2の位置に第2のパターン接線を有する第2のパターン面部とを含む対応する基準パターンを形成するように適合される。第2のパターン接線は第1のパターン接線とは異なる。非接触検出システムが、砂型部品の長手方向において、基準パターンの第1及び第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。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックは、成形チャンバの高さ方向の第3の位置に第3の接線を有する第3の面部と、成形チャンバの高さ方向の第4の位置に第4の接線を有する第4の面部とを含む。第4の接線は第3の接線とは異なる。第3及び第4の面部は、砂型部品の高さ方向の第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、砂型部品の高さ方向の第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有する対応する基準パターンを形成するように適合される。第4のパターン接線は第3のパターン接線とは異なる。非接触検出システムが、砂型部品の高さ方向において、基準パターンの第3及び第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。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが球対称な面を含む。基準パターンの対応する球対称パターン面の中心は、基準パターンの基準点として機能してもよい。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックは、成形チャンバの長手方向に連続する少なくとも2つの平坦面の1つのセットを含み、このセットは、砂型部品の対応する長手方向に連続する少なくとも2つの平面の1つのセットを含む対応する基準パターンを形成するように適合される。各平坦面は、平坦面の別の1つに対して斜角で配置される。これにより、基準パターンまでの変動する距離の測定に基づいて、少なくとも2つの平面のそれぞれを表す直線の位置及び向きを決定することができ、それに基づいて、そのような直線の間の1つ又は複数の交点の位置を決定することができる。このような交点の位置は、交点の理想的な位置又は理論上の位置と比較されてもよい。これにより、隣接する砂型部品の相互の位置ずれを非常に正確に検出することができる。さらに、他のパラメータの中にも、隣接する砂型部品間に在り得る間隙の幅、鋳型の膨張、及び鋳型の寸法などを、この構成によって検出することができるものがある。
一実施形態によれば、前記少なくとも2つの平坦面はそれぞれ、成形チャンバの長手方向に対して斜角を形成する。これにより、基準パターンの平面を基準パターンブロックからより良好に取りはずすことができ、これにより、砂型部品におけるより正確な基準パターンの形成が可能となるため、検出されるパラメータの正確度が改善され得る。
一実施形態によれば、基準パターンブロックの外部で測定された2つの平坦面間の斜角は、95度〜175度の範囲又は185度〜265度の範囲である。これにより、基準パターンの平面を基準パターンブロックからさらに良好に取りはずすことができ、これにより、砂型部品におけるより正確な基準パターンの形成が可能となるため、検出されるパラメータの正確度がさらに改善され得る。
一実施形態によれば、砂型部品の外部で測定された2つの平面間の斜角は、115度〜155度の範囲又は205度〜245度の範囲である。これにより、基準パターンの平面を基準パターンブロックからさらに良好に取りはずすことができ、これにより、砂型部品におけるより正確な基準パターンの形成が可能となるため、検出されるパラメータの正確度がより一層改善され得る。
一実施形態によれば、砂型部品の外部で測定された2つの平面間の斜角は、125度〜145度の範囲又は215度〜235度の範囲である。これにより、基準パターンの平面を基準パターンブロックからさらに良好に取りはずすことができ、これにより、砂型部品におけるより正確な基準パターンの形成が可能となるため、検出されるパラメータの正確度が最適化され得る。
一実施形態によれば、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。
一実施形態によれば、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上の各基準パターン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。これにより、各電気光学センサユニットを特定の基準パターンに専用にさせ、又は集中させることができるので、より高い正確度を得ることができる。
一実施形態によれば、電気光学センサユニットは、好ましくはブーム(張り出し棒、boom)又はフレームによって、相互に固定の位置に配置される。これにより、各電気光学センサユニットを他の電気光学センサユニットに対して正確に位置決めできるので、より一層高い正確度を得ることができる。
一実施形態によれば、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。
一実施形態によれば、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。
一実施形態によれば、非接触検出システムが、基準パターンの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。これにより、細長い光ビームとは異なる角度でパターン面に向けられるカメラなどの電気光学センサユニットによって、パターン面上の照明線の位置及び歪み形状を理論上の形態と比較することができる。これにより、パターン面を表す既知の曲線の位置及び向きを決定又は推定することができ、さらにそれに基づいて、前記既知の曲線の1つ又は複数の基準点の位置を決定又は推定することができる。
一実施形態によれば、レーザーベース照明システムは、プリズムによって細長い光ビームを形成するように適合される。
一実施形態によれば、非接触検出システムが、基準パターンのパターン面上の線に沿って光ビームを掃射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。これにより、基準パターンのパターン面上に照明線を形成する細長い光ビームの上述した利点を、プリズムなしで得ることができる。
一実施形態によれば、非接触検出システムは、基準パターンのパターン面上に第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る。非接触検出システムは、基準パターンのパターン面上に第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る。前記第1及び第2の線は砂型部品の長手方向に延び、第2の細長い光ビームは、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。これにより、単一の基準パターンブロックによって、砂型部品の角部の一点の実際の三次元位置が決定され得る。
一実施形態によれば、非接触検出システムが非接触距離測定装置を備える。
一実施形態によれば、非接触検出システムが、レーザーベース距離センサの形態の非接触距離測定装置を備える。これにより、経済的な方法で正確な測定値を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置が回転可能に配置され、それによって、砂型部品が固定的に配置されたときに、基準パターンの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。これにより、非接触距離測定装置と基準パターンのパターン面との間の直線的な変位を伴うことなく、測定を行うことができる。
一実施形態によれば、コンピュータシステムが、砂型部品の基準パターンのパターン面に位置するいくつかの点の検出位置を受信するように適合される。このコンピュータシステムは、受信された前記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、断面で見た基準パターンのパターン面を表す曲線の座標系における各位置を推定するように適合される。さらにコンピュータシステムは、この曲線に関連する1つ又は複数の基準点の位置を計算するように適合される。これにより、曲線に関連する1つ又は複数の基準点の位置が自動的に決定され得る。このような基準点の位置を、基準点の理想的な位置又は理論上の位置と自動的に比較してもよい。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置は、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定するように適合されており、前記変位方向は砂型部品の長手方向に対応する。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置は、変位方向に対して直角方向の距離を測定するように配置される。これにより、関連づけられるコンピュータシステムにおける計算が簡略化され得る。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが、砂型部品の角部に基準パターンを形成するように配置される。前記基準パターンは、成形チャンバの長手方向に連続し、チャンバ頂壁に対して直角に配置される少なくとも2つの平面の第1のセットを含み、第1のセットの各平面は、第1のセットの平面の別の1つに対して斜角で配置される。前記基準パターンは、成形チャンバの長手方向に連続し、チャンバ側壁に対して直角に配置される少なくとも2つの平面の第2のセットを含み、第2のセットの各平面は、第2のセットの平面の別の1つに対して斜角で配置される。第1の非接触距離測定装置が、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、第1のセットの少なくとも2つの平面が連続して非接触距離測定装置を相対的に通過する結果として、基準パターンまでの変動する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が、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に第2のセットの少なくとも2つの平面が連続して非接触距離測定装置を相対的に通過する結果として、基準パターンまでの変動する距離を測定するように配置される。これにより、単一の基準パターンブロックによって、砂型部品の角部の一点の実際の三次元位置が決定され得る。
一実施形態によれば、第1の非接触距離測定装置が第1の測定方向の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が、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。これにより、三次元空間における位置決めのためにデータを利用可能とすることができる。
構造的に特に有利な実施形態では、基準パターンブロックは、互いに合わせて重なった少なくとも2つの四角錐台ピラミッドから組み合わせた要素の4分の1の形態を有し、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部に一致し、前記4分の1を形成するために、前記要素はその中心線に沿って、四角錐台ピラミッドの隣接する横表面の対称線を通って分割されている。
一実施形態によれば、砂型部品と接触することを意図された基準パターンブロックのすべての面に、成形チャンバの長手方向に対する抜き勾配が形成される。これにより、基準パターンの全面が基準パターンブロックからより良好に解放されるので、検出されるパラメータの正確度を改善でき、したがって、砂型部品における基準パターンの平面の形成をより正確に行うことができる。
一実施形態によれば、コンピュータシステムは、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、いくつかの距離測定値を非接触距離測定装置から受信するように適合される。コンピュータシステムは、前記受信された距離測定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、断面で見た基準パターンの少なくとも2つの平面の1つをそれぞれ示すいくつかの直線の座標系における各位置を推定するように適合される。さらにコンピュータシステムは、そのような直線の間の1つ又は複数の交点の位置を計算するように適合される。これにより、そのような直線の間の1つ又は複数の交点の位置が自動的に決定され得る。このような交点の位置を、交点の理想的な位置又は理論上の位置と自動的に比較してもよい。
一実施形態によれば、コンピュータシステムは、カーブフィッティングを実行し、それにより、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の相対位置の測定に付加的に基づいて、いくつかの直線の各位置を推定するように適合される。これにより、固められた砂型部品の搬送方向の進行速度が一定でなくても、カーブフィッティングによっていくつかの直線の各位置を推定することができる。
一実施形態によれば、位置センサが、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の相対位置の測定を行うように適合され、位置センサは、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。
構造的に特に有利な実施形態では、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが、固められた砂型部品の移動経路を少なくとも部分的に囲む測定ブームに取り付けられ、このセットは少なくとも、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と、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とを備える。
一実施形態によれば、コンベヤが、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位を達成するために、移動経路に沿って固められた砂型部品を進行させるように適合される。これにより、非接触距離測定装置による距離の測定に必要な前記相対変位を、コンベヤによって達成することができ、これはいずれにしても、固められた砂型部品を移動経路に沿って搬送するために必要であり得る。これにより、非接触距離測定装置を変位させるための別個の装置を不要とすることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置は、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位を達成するために、変位可能に配置される。これにより、固められた砂型部品が静止し、搬送されなくても、非接触距離測定装置による距離の測定に必要な前記相対変位が達成され得る。さらに、砂型造型機がマッチプレート技術に従って動作する場合、2つの砂型部品を互いに上下に重ねて位置させることでコンベヤ上に完全な砂型を形成してもよく、非接触距離測定装置を、前記相対変位を実現するために垂直方向に変位させてもよい。この場合の前記相対変位は、砂型部品の搬送方向ではない方向となる。
一実施形態によれば、各チャンバ端壁に、砂型部品にパターンを形成するように適合されたパターンを有するパターンプレートが設けられ、コンベヤは、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を、成形チャンバの長手方向に対応する搬送方向に移動経路に沿って進行させるように適合される。これにより砂型造型機は、DISAMATIC(登録商標)などの縦型砂型無枠成形技術で動作することができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置が固定的に配置され、位置センサが、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の相対位置の測定を、固められた砂型部品の搬送方向における位置の形態で行うように適合され、位置センサは、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)、又はいわゆる同期ベルトコンベヤ(Synchronized Belt Conveyor:SBC)に連結される。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置のセットが、固められた砂型部品の移動経路に沿って配置され、このセットは、砂型部品の左上角部の基準パターンまでの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離及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と、砂型部品の右上角部の基準パターンまでの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離及び少なくとも実質的に水平な方向の距離を測定するように配置された2つの非接触距離測定装置と、砂型部品の左下角部の、又はその上方の基準パターン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と、砂型部品の右下角部の、又はその上方の基準パターン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とを含む。これによって、垂直方向、横方向、及び回転方向の相互の位置ずれ、ならびに隣接するモールドセクション間に在り得る間隙の幅を非常に正確に検出することができる。さらに、他のパラメータの中でも、隣接するモールドセクション間に在り得る間隙の幅、鋳型の膨張、及び鋳型の寸法など、この構成によって検出することができるものがある。それでもこの構成によって、固められた砂型部品の移動経路の下に設置する非接触距離測定装置の複雑な構成が回避され得る。
一実施形態によれば、追加の非接触距離測定装置が、砂型部品の左下角部の、又はその上方の基準パターンまでの距離を上方向又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が、砂型部品の右下角部の、又はその上方の基準パターンまでの距離を上方向又は下方向に斜めに測定するように配置される。これによって、垂直方向、横方向、及び回転方向の相互の位置ずれ、ならびに隣接するモールドセクション間に在り得る間隙の幅を一層正確に検出することができる。それでも、この構成によっても、固められた砂型部品の移動経路の下に設置する非接触距離測定装置の複雑な構造が回避され得る。なぜならば前記追加の非接触距離測定装置は、いわば斜め方向に、下方向又は上方向に向く基準パターンの平坦面を確認できるからである。
一実施形態によれば、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、砂型造型機が2つの成形チャンバ内のそれぞれの2つの砂型部品を同時に圧縮し、続いてマッチプレートを取り外し、前記2つの砂型部品を互いに上下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、非接触距離測定装置は、互いに上下に重なって位置する前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定するように配置される。
一実施形態によれば、砂型造型機は、前記2つの砂型部品を互いに上下に重ねて位置させ、続いて前記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ように適合され、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ことに続いて、ただし前記2つの砂型部品をコンベヤの搬送面上に置く前に、非接触距離測定装置が前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定するように配置される。これにより、前記2つの砂型部品の砂型造型機によって行われる動きを、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における必要な相対変位を達成するために利用することができる。これにより、非接触距離測定装置を変位させるための別個の装置を不要にすることができる。
一実施形態によれば、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上下に重なって位置する前記2つの砂型部品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、非接触距離測定装置は、フレーム位置決め装置の前及び/又は後に、固められた砂型部品の移動経路に沿った位置で、前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定するように配置される。互いに上下に重なって位置する前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置させる動作が、砂型部品を相互に変位させる可能性があるかどうかを検出することが、重要であり得る。
一実施形態によれば、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上下に重なって位置する2つの砂型部品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、非接触距離測定装置は、フレーム位置決め装置の場所、又はその後に、固められた砂型部品の移動経路に沿ったある位置で、前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定するように配置される。保持フレームは開口を有し、非接触距離測定装置がその開口を通って前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定するように適合される。これにより、前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置決めする間又はその後に、距離測定が可能になり得る。保持フレームの前記位置決め中に距離測定が行われる場合、非接触距離測定装置はフレーム位置決め装置に取り付けられ、フレーム位置決め装置によって変位されることさえあり得る。
本発明は、さらに、上記のような砂型造型機を備える鋳物製造ラインに関し、溶融注入装置が、移動経路に沿って搬送方向に自動的に位置決めされるように適合される。さらにコンピュータシステムが、砂型造型機と溶融注入装置との間に位置するいくつかの砂型部品に関連する直線の間の少なくとも2つの交点の計算された位置に基づいて、溶融注入装置の位置を制御するように適合される。これにより、砂型造型機と溶融注入装置との間に位置する砂型部品の個々の寸法が工程全体を通して異なる場合でも、2つの隣接する砂型部品によって形成される砂型内の注入口に対して、溶融注入装置を正確に位置させることができる。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが、固められた砂型部品の移動経路に隣接して砂型造型機の直後に配置される。それによって、隣接するモールドセクションの相互の位置ずれ及び砂型造型工程に起因する上述の他のパラメータが検出され得る。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが、固められた砂型部品の移動経路に隣接して溶融注入装置の直前に配置される。これにより、隣接するモールドセクションの相互の位置ずれ、ならびに上述の、砂成形工程に起因する他のパラメータ及び搬送工程に起因する他のパラメータが検出され得る。砂型造型機の直後に配置された非接触距離測定装置のセットによって検出されたパラメータと、溶融注入装置の直前に配置された非接触距離測定装置のセットによって検出されたパラメータとを比較することによって、搬送工程に関するパラメータが検出され得る。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが、固められた砂型部品の移動経路に隣接して溶融注入装置の後に配置される。これにより、隣接するモールドセクションの相互の位置ずれ、ならびに砂型造型工程、搬送工程、及び溶融注入工程に起因する上述の他のパラメータが検出され得る。溶融注入装置の後に配置された非接触距離測定装置のセットによって検出されたパラメータを、砂型造型機の直後に配置された非接触距離測定装置のセットによって検出されたパラメータ、及び溶融注入装置の直前に配置された非接触距離測定装置のセットによって検出されたパラメータと比較することによって、溶融注入工程に関するパラメータを検出することができる。
一実施形態によれば、コンピュータシステムは、直線の間の少なくとも2つの交点の計算された位置に基づいて、溶融物の単一の鋳型又はいくつかの鋳型への注入を停止又は回避するように溶融注入装置を制御するように適合されており、前記少なくとも2つの交点は、相互に当接する構成で位置する2つの砂型部品にそれぞれ関連する。これにより、例えば砂型部品間の不一致の結果として不良鋳造品が生産されることが回避され得る。
本発明は、さらに、砂型部品を製造する方法に関し、この方法では、充填作業中の成形チャンバが砂で満たされ、続いてその砂が固められる。成形チャンバは、チャンバ頂壁と、チャンバ底壁と、2つの対向するチャンバ側壁と、2つの対向するチャンバ端壁とによって形成される。成形チャンバは、チャンバ壁に設けられた少なくとも1つの砂充填口を介して砂で満たされる。鋳型又は砂型部品には、パターンを有するパターンプレートが設けられたチャンバ端壁の少なくとも1つによってパターンが設けられ、少なくとも1つのチャンバ端壁を成形チャンバの長手方向に変位させることによって成形チャンバの内部で砂が固められる。少なくとも1つのパターンプレートに関連し、かつその少なくとも1つパターンプレートに対して固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によって、砂型部品の外面に基準パターンが形成される。固められた砂型部品の移動経路に隣接して配置された検出システムによって、砂型部品の基準パターンのパターン面の位置が検出される。
この方法は、
成形チャンバ内に供給された砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向圧縮位置は、成形チャンバの長手方向に対する少なくとも1つの横方向の基準位置からの相対的な変位により前記少なくとも1つのパターンプレートが調節可能となる少なくとも1つの作動装置の起動によって調節されること、
及び/又は、
成形チャンバ内に供給された砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレートが配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの回転軸を中心とする少なくとも1つの回転方向の基準位置からの相対的な回転により前記少なくとも1つのパターンプレートが調節可能となる少なくとも1つの作動装置の起動によって、及び
移動経路に沿って移動している固められた砂型部品の基準パターンのパターン面の検出システムによって実行される継続的な位置検出に基づいて前記作動装置を制御システムによって制御することによって、調節されること、
を特徴とし、
これにより、製造される砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に沿う位置合わせ、及び/又は製造された砂型部品に形成されるパターンの対応する回転軸を中心とする回転方向位置合わせ、を適応的に制御する。
一実施形態によれば、制御システムは、製造された砂型部品に形成されるパターンの前記位置合わせ及び前記回転位置を制御サイクル内で適応的に制御し、
第1に次のステップを実行する、すなわち、
前記少なくとも1つのパターンプレートを、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの対応する回転軸を中心とした回転位置の差が一定の値となるまで成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸で回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置を制御し、
かつ、第2に次の2つのステップのうち少なくとも1つを実行する、すなわち、
前記少なくとも1つのパターンプレートを、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの成形チャンバの長手方向に沿った位置合わせが一定の値となるまで成形チャンバの長手方向に対する少なくとも1つの横方向に変位させることにより横方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置を制御する、および
前記少なくとも1つのパターンプレートを、製造された砂型部品に形成されたパターンの回転位置が対応する基準回転位置に相対的に一定の値となるまで成形チャンバの長手方向に対して回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置を制御する、の2つのステップのうち少なくとも1つを実行する。
これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、砂型造型機の動作中に製造された砂型部品に形成されたパターンの位置合わせの成形チャンバの長手方向に沿う偏差が最大値を超過したと検出された場合、及び/又は、砂型造型機の動作中に製造された砂型部品に形成された2つの対向するパターンの対応する回転軸を中心とした回転位置の差の偏差が最大値を超過したと検出された場合、制御システムは前記制御サイクルを開始して完了する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記少なくとも1つのパターンプレートが圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレートを、成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸を中心として基準回転位置に相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置の起動により調節され、前記作動装置は検出システムによって継続的に実行される移動経路に沿って移動する固められた砂型部品の基準パターンのパターン面の位置検出に基づいて制御システムによって制御され、これにより、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる少なくとも1つの軸に平行な軸を中心とした回転位置を適応的に制御する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、成形チャンバの長手方向に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸は、第1の軸、及び第1の軸と異なる第2の軸を有する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記第1の軸は少なくとも実質的に前記第2の軸と直交する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記第1の軸は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の軸は少なくとも実質的に水平である。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記少なくとも1つのパターンプレートが圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレートを、成形チャンバの長手方向に延びる少なくとも1つの回転軸を中心として基準回転位置に相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置の起動により調節され、前記作動装置は検出システムによって継続的に実行される移動経路に沿って移動する固められた砂型部品の基準パターンのパターン面の位置検出に基づいて制御システムによって制御され、これにより、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に延びる少なくとも1つの軸に平行な軸を中心とした回転位置を適応的に制御する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、成形チャンバに供給される砂の圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向圧縮位置は少なくとも1つのパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向の第1の横方向の変位、及び少なくとも1つのパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向の第2の横方向の変位により調節され、第2の横方向は、第1の横方向とは異なる。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、チャンバの各端壁には、砂型部品にパターンを形成するように適合されたパターンを有するそれぞれのパターンプレートが提供され、
成形チャンバに供給される砂の圧縮中にパターンプレートの1つめが配置される横方向圧縮位置は第1のパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向に対する第1の横方向の変位によって調節され、
成形チャンバに供給される砂の圧縮中にパターンプレートの2つめが配置される横方向圧縮位置は第2のパターンプレートの基準位置に相対的な成形チャンバの長手方向に対する第2の横方向の変位によって調節され、
第2の横方向は、第1の横方向とは異なる。
これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記第1の横方向は少なくとも実質的に前記第2の横方向と直交する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記第1の横方向は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の横方向は少なくとも実質的に水平である。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、成形チャンバの長手方向の横方向は、成形チャンバの長手方向に対して少なくとも実質的に直交する方向である。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つのパターンプレートは少なくとも1つのパターンプレートに係合し少なくとも1つの作動装置によってチャンバ端壁上で変位される少なくも1つのガイドピンを使って少なくとも1つのチャンバ端壁に相対的に配置される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、ガイドピンの少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置によって第1の方向にチャンバ端壁上で変位され、ガイドピンの少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置によって第1の方向とは異なる第2の方向にチャンバ端壁上で変位される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、ガイドピンの少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置によって少なくとも1つの方向にチャンバ端壁上で変位され、前記ガイドピンの少なくとも1つは前記少なくとも1つの作動装置によって回転駆動されるディスクに偏心して配置され、ガイドピンの中心軸は前記ディスクの回転中心軸と平行ではあるが位置は異なる。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記第1の方向は少なくとも実質的に前記第2の方向と直交する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記第1の方向は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の方向は少なくとも実質的に水平である。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、検出システムは少なくとも実質的に第1の方向で距離を計測する少なくとも第1の距離測定装置、及び少なくとも実質的に第2の方向で距離を計測する少なくとも第2の距離測定装置を含む。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、第1及び第2の距離測定装置は非接触距離測定装置である。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つのパターンプレートはチャンバ端壁の対向する側方領域に配置された第1及び第2のガイドピンを使って少なくとも1つのチャンバ端壁に相対的に配置され、
第1のガイドピンは少なくとも1つの第1の作動装置の起動によって少なくとも実質的に垂直方向にチャンバ端壁上で変位され、
第2のガイドピンは第1のピンから独立して少なくとも1つの第2の作動装置の起動によって少なくとも実質的に垂直方向にチャンバ端壁上で変位され、
成形チャンバに供給される砂の圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向圧縮位置は、第1及び第2のガイドピンの同じ方向への変位による少なくとも1つのパターンプレートの少なくとも実質的に垂直方向の変位によって調節され、
圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの第1及び第2の作動装置の起動によって第1及び第2のガイドピンの同じ方向への異なる距離の変位、又は第1及び第2のガイドピンの反対方向への変位により少なくとも1つのパターンプレートが成形チャンバの長手方向に延びる軸に関して回転して調節される。
これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、ガイドピンの少なくとも1つはチャンバ端壁上においてある限度内であれば少なくとも実質的に水平方向で自由に変位可能に配置される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つのパターンプレートは、それぞれがチャンバ端壁の対向する側方領域に配置される2つのガイドピンを使ってチャンバ端壁の少なくとも1つに相対的に配置され、ガイドピンはそれぞれチャンバ端壁上で少なくとも1つの作動装置の起動によって少なくとも実質的に垂直方向に変位され、第1のガイドピンはチャンバ端壁上で少なくとも1つの作動装置の起動によって少なくとも実質的に水平方向に変位され、第2のガイドピンはチャンバ端壁上において少なくとも実質的に水平方向に、ある限度内であれば自由に変位可能に配置される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも実質的に垂直方向に配置されたレバーの下端に取り付けられることにより第2のガイドピンはチャンバ端壁上において少なくとも実質的に水平方向に、ある限度内であれば自由に変位可能に配置され、レバーの上端はチャンバ端壁上に枢動可能に配置される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、レバーの上端は、少なくとも1つの作動装置を使ってチャンバ端壁上に少なくとも実質的に垂直方向に変位可能に配置されたスライド上に枢動可能に配置される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、スイングプレート枠上に成形チャンバに対して揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心として揺動可能に配置され、それにより、揺動可能なチャンバ端壁が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、揺動可能なチャンバ端壁の下部は揺動可能なチャンバ端壁とスイングプレート枠の間で係合する少なくとも1つの押圧パッドに当接し、少なくとも1つの押圧パッドは回転方向圧縮位置を調節するために揺動可能なチャンバ端壁又はスイングプレート枠に対して少なくとも1つの作動装置の起動によって変位される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、スイングプレート枠上に成形チャンバに対して揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心として左及び右軸受けを使って揺動可能に配置され、軸受けの少なくとも1つは少なくとも実質的にスイングプレート枠に対して成形チャンバの長手方向に、又は少なくとも実質的に揺動可能なチャンバ端壁に対して揺動可能なチャンバ端壁の延長平面に直角な方向に、少なくとも1つの作動装置の起動によって移動され、それにより、揺動可能なチャンバ端壁が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、揺動可能なチャンバ端壁の下部はスイングプレート枠上に配置された少なくとも1つの押圧パッドに当接する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、スイングプレート枠上に成形チャンバに対して揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心として左及び右軸受けを使って揺動可能に配置され、軸受けの少なくとも1つは少なくとも実質的にスイングプレート枠に対して垂直な方向に、又は揺動可能なチャンバ端壁に対して垂直な方向に、少なくとも1つの作動装置の起動によって移動される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、チャンバ端壁の少なくとも1つは、スイングプレート枠上に成形チャンバに対して揺動可能なチャンバ端壁上部で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸を中心として左及び右軸受けを使って揺動可能に配置され、揺動可能なチャンバ端壁のスイングプレート枠に対する相対的な位置は少なくとも実質的にピボット軸の方向で少なくとも1つの作動装置の起動によって調節される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの作動装置を使って調節可能であり、成形チャンバ内に供給される砂の圧縮中に少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向及び/又は回転方向の圧縮位置は、付加的に手動による調節機構を使って作動装置から独立して調節される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、制御システムによる作動装置の以後の制御のスタートポイントとして少なくとも1つの作動装置を使って少なくとも1つのパターンプレートが配置される横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の少なくとも1つの初期値に関する命令を制御システムは入力装置から受ける。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、砂型造型機はいくつかの異なるパターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値のレジスタを含み、入力装置は特定のパターンプレートに対応する識別情報を受信する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、制御システムは、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に沿う望ましい位置合わせの1つ以上のセットポイント、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの少なくとも1つの回転軸に関する望ましい回転方向の位置合わせの1つ以上のセットポイントに関する命令を入力装置から受信する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、砂型造型機は、製造された砂型部品に形成されたパターンの望ましい位置合わせの適切なセットポイント、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの望ましい回転方向位置の適切なセットポイントのいくつかの異なるパターンプレートに対応するレジスタを含み、入力装置は特定のパターンプレートに対応する識別情報を受信する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、制御システムは製造された砂型部品に形成されたパターンの位置合わせ及び回転方向位置に関連する検出値、及び/又は、少なくとも1つのパターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置に関連した制御値、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの回転方向位置の差の最大偏差、などの対応する制御値の関連するセットをモニタしてレジスタに記録する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、制御システムは、例えば横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値、及び/又は、例えば製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向に沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの回転方向位置の差の最大偏差、などの特定のパターンプレートに関連した制御値をレジスタから読む。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、検出システムは、成形チャンバの長手方向に成形チャンバの排出端からある距離に配置され、砂型造型機はある長さの砂型部品を製造しており、最大数の固められた砂型部品が、成形チャンバの排出端と検出システムとの間に移動経路に沿って整列し互いに当接した構成で配置され得て、制御システムは作動装置を、特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が作動装置によって調節されたとき、固められた砂型部品が少なくとも実質的に最大数に対応する数だけ少なくとも製造されるまでその特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が再び調節されることなく保持されるように制御する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックは、成形チャンバの長手方向に対応する砂型部品の長手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を形成し、それにより非接触検出システムが、砂型部品の長手方向において基準パターンの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、また、それにより砂型部品の長手方向の接線は前記点の少なくとも2つの間で異なる。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが、成形チャンバの高さ方向に対応する砂型部品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を形成し、非接触検出システムが、砂型部品の高さ方向において基準パターンの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、砂型部品の高さ方向の接線は前記点の少なくとも2つの間で異なる。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが基準パターンを形成し、この基準パターンは、砂型部品の長手方向の第1の位置に第1のパターン接線を有する第1のパターン面部と、砂型部品の長手方向の第2の位置に第2のパターン接線を有する第2のパターン面部とを含み、第2のパターン接線は第1のパターン接線とは異なる。非接触検出システムは、砂型部品の長手方向において、基準パターンの第1及び第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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが基準パターンを形成し、この基準パターンは、成形チャンバの高さ方向に対応する砂型部品の高さ方向の第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、砂型部品の高さ方向の第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み、第4のパターン接線は第3のパターン接線とは異なる。さらに非接触検出システムは、砂型部品の高さ方向において、基準パターンの第3及び第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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが球対称な面を含む。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが、成形チャンバの長手方向に連続する少なくとも2つの平面を含む基準パターンを形成し、各平面は、それら平面の別の1つに対して斜角で配置される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、前記少なくとも2つの平坦面はそれぞれ、成形チャンバの長手方向に対して斜角を形成する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、基準パターンブロックの外部で測定された2つの平坦面間の斜角は、95度〜175度の範囲又は185度〜265度の範囲であり、好ましくは115度〜155度の範囲又は205度〜245度の範囲、最も好ましくは125度〜145度の範囲又は215度〜235度の範囲である。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、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る。各電気光学センサユニットは、固められた砂型部品上の各基準パターン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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、電気光学センサユニットは、好ましくはブーム又はフレームによって、相互に固定の位置に維持される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触検出システムが、基準パターンの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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、レーザーベース照明システムが、プリズムを使って細長い光ビームを形成する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触検出システムが、基準パターンのパターン面上の線に沿って光ビームを掃射するレーザーベース照明システムを備える。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触検出システムが、基準パターンのパターン面上に第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、非接触検出システムは、基準パターンのパターン面上に第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る。前記第1及び第2の線は砂型部品の長手方向に延び、第2の細長い光ビームは、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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触検出システムが非接触距離測定装置を備える。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触検出システムが、レーザーベース距離センサの形態をとる非接触距離測定装置を備える。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置が回転し、それによって、砂型部品が固定的に配置されたときに、基準パターンの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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、コンピュータシステムが、砂型部品の基準パターンのパターン面に位置するいくつかの点の検出位置を受信する。コンピュータシステムは、受信された前記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、断面で見た基準パターンのパターン面を表す曲線の座標系における各位置を推定し、コンピュータシステムは、曲線に関連する1つ又は複数の基準点の位置を計算する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置は、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定し、前記変位方向は砂型部品の長手方向に対応する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置は、変位方向に対して直角方向の距離を測定している。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、少なくとも1つの基準パターンブロックが、砂型部品の角部に基準パターンを形成する。前記基準パターンは、チャンバ頂壁に対して直角に成形チャンバの長手方向に連続して配置される少なくとも2つの平面を含む第1のセットを含み、第1のセットの各平面は、第1のセットの平面の別の1つに対して斜角で配置される。前記基準パターンは、チャンバ側壁に対して直角に成形チャンバの長手方向に連続して配置される少なくとも2つの平面を含む第2のセットを含み、第2のセットの各平面は、第2のセットの平面の別の1つに対して斜角で配置される。第1の非接触距離測定装置は、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、第1のセットの少なくとも2つの平面が連続的に非接触距離測定装置を相対的に通過する結果として、基準パターンまでの変動する距離を測定し、第2の非接触距離測定装置は、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、第2のセットの少なくとも2つの平面が連続的に非接触距離測定装置を相対的に通過する結果として、基準パターンまでの変動する距離を測定する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、第1の非接触距離測定装置が第1の測定方向の距離を測定しており、第2の非接触距離測定装置が、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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、基準パターンブロックが、互いに合わせて重なった少なくとも2つの四角錐台ピラミッドから組み合わせた要素の4分の1の形態を有し、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部に一致し、前記4分の1を形成するために、前記要素はその中心線に沿って、四角錐台ピラミッドの隣接する横表面の対称線を通って分割されている。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、砂型部品と接触する基準パターンブロックのすべての面に、成形チャンバ方向の長手方向に対する抜き勾配(draft angle)が形成される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、コンピュータシステムが、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位の際に、いくつかの距離測定値を非接触距離測定装置から受信する。コンピュータシステムは、受信された前記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し、各直線は、断面で見た基準パターンの少なくとも2つの平面のそれぞれ1つを表し、コンピュータシステムは、このような直線の間の1つ又は複数の交点の位置を計算する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との変位方向における相対変位の際に、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の相対位置が測定され、さらにコンピュータシステムはカーブフィッティングを行い、それにより、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の相対位置の前記測定に付加的に基づいて、いくつかの直線それぞれの位置を推定する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、位置センサが、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の相対位置の測定を行い、位置センサは、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。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが、固められた砂型部品の移動経路を少なくとも部分的に囲む測定ブームに取り付けられ、このセットは少なくとも、第1の方向の距離を測定する非接触距離測定装置と、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とを備える。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位を達成するために、固められた砂型部品をコンベヤが移動経路に沿って進行させる。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置は、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の変位方向における相対変位を達成するために、移動経路に沿って変位する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、各チャンバ端壁に、砂型部品にパターンを形成するように適合されたパターンを有するパターンプレートが設けられ、コンベヤは、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を、成形チャンバの長手方向に対応する搬送方向に移動経路に沿って進行させる。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置が固定的に配置され、位置センサが、固められた砂型部品と非接触距離測定装置との間の相対位置の測定を、固められた砂型部品の搬送方向の位置の形態で行い、位置センサは、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)、又はいわゆる同期ベルトコンベヤ(Synchronized Belt Conveyor:SBC)に連結される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置のセットが、固められた砂型部品の移動経路に沿って配置され、このセットは、砂型部品の左上角部の基準パターンまでの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離及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と、砂型部品の右上角部の基準パターンまでの、少なくとも実質的に垂直な方向の距離及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と、砂型部品の左下角部の、又はその上方の基準パターン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と、砂型部品の右下角部の、又はその上方の基準パターン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とを含む。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、追加の非接触距離測定装置が、砂型部品の左下角部の、又はその上方の基準パターン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が、砂型部品の右下角部の、又はその上方の基準パターンまでの距離を上方向に測定する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、充填作業中にマッチプレートによって分離された2つの成形チャンバは砂で満たされ、砂型造型機が、2つの成形チャンバ内のそれぞれの2つの砂型部品を同時に圧縮し、続いてマッチプレートを取り外し、前記2つの砂型部品を互いに上下に重ねて位置させ、それによって完全な砂型を形成し、非接触距離測定装置が、互いに上下に重なって位置する前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、砂型造型機が以下のステップを連続的に実行する。
前記2つの砂型部品を互いに上下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変動する距離を非接触距離測定装置によって測定するステップ、及び
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。
これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、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上下に重なって位置する前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置させ、非接触距離測定装置によって、前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置させる前及び/又は後に、固められた砂型部品の移動経路に沿った位置で、前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、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上下に重なって位置する前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置させ、前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置させる間及び/又はその後に、固められた砂型部品の移動経路に沿った位置で、非接触距離測定装置によって前記2つの砂型部品の基準パターンまでの変動する距離を測定する。非接触距離測定装置は、保持フレームに形成された開口を通って、前記基準パターンまでの変動する距離を測定する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、溶融注入装置が移動経路に沿って搬送方向に自動的に位置決めされ、コンピュータシステムが、砂型造型機と溶融注入装置との間に位置する砂型部品に関連する曲線に関係する少なくとも1つの基準点の、計算された位置に基づいて、溶融注入装置の位置を制御する。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが、砂型造型機の直後、溶融注入装置の直前、及び溶融注入装置の後のうちの1つ又は複数の位置において、好ましくは鋳造品が実質的に固化する位置の前又は直後に、固められた砂型部品の移動経路に隣接して配置される。これにより、上記の特色を得ることができる。
一実施形態によれば、コンピュータシステムが、曲線に関連する少なくとも2つの基準点の位置を計算し、前記少なくとも2つの基準点は、相互に当接する構成で位置する2つの砂型部品にそれぞれ関連する。さらにコンピュータシステムは、溶融注入装置を制御し、計算された位置に基づいて溶融物の注入を停止する。これにより、上記の特色を得ることができる。
本発明はいくつかの非接触距離測定装置を含むセットが砂型部品の移動経路の隣に配置される実施形態を含む。そのような非接触距離測定装置の位置は、製造された金属鋳物製品が可能な限り欠陥無しとするためにいかなる位置ずれも可能な限り早く検出するように選択され、したがって砂型部品の移動経路に隣接した追加の位置に配置され得る。したがって、より一般的な実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが砂型部品の移動経路の隣かつ溶融注入装置の前又は後に配置される。
上述のとおり、本発明はいくつかの非接触距離測定装置を含むセットが砂型部品の移動経路の隣に配置される実施形態を含む。一実施形態によれば、砂型造型機の直後、溶融注入装置の直前、及び溶融注入装置の後のうちの1つ又は複数の位置が選択される。ここで使用されるにあたり、「砂型造型機の直後」の用語は、砂型造型機からコンベヤの方向に測って20〜100cmの距離、好ましくは40cmや50cmなどの30〜60cmの距離を意味する。この場所においては、固められた砂型部品が形成され移動経路に沿って変位可能な一連のモールドの一部となっていることは明らかである。ここで使用されるにあたり、「溶融注入装置の直前」の用語は、溶融注入装置から20〜300cmの距離、好ましくは150cmなどの100〜200cmの距離を意味する。言い換えれば、溶融注入装置の近傍である。溶融注入装置は移動し得るから、完全な位置決めは不可能である。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットの溶融注入装置の前の位置は、固められた砂型部品を形成した直後のポイントである。そのような場所が一連の砂型部品の最後の2個の砂半型の分離面の位置に対応することは明らかである。これによれば、起こり得る重大な欠陥の早期認識が可能となる。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含む第1のセットは固められた砂型部品を形成した直後のポイント、すなわち上述のとおり、一連の砂型部品の最後の2個の砂半型の分離面の位置にあり、いくつかの非接触距離測定装置を含む第2のセットは溶融注入装置の直前に配置され、いくつかの非接触距離測定装置を含む第3のセットは溶融注入装置の後ろに配置される。この配置によれば、第1のセットが砂型部品の最後の2個の砂半型の接触点で計測される効果により砂型部品製造の早い段階に発生する両方の不良の同時検出が可能となり、同時に第2のセットは一連の固められた砂型部品が溶融注入装置に到達するまえに発生するすべての不良の検出を可能にし、第3のセットは溶融注入に関連して発生する不良の検出を可能にする。したがって、一連の固められた砂型部品のいずれのポイントで欠陥が発生したかを即座に見つけることが可能である。
一実施形態によれば、いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが固められた砂型部品の移動経路の隣に配置され、1つ又はそれ以上の砂型部品は溶融注入装置から溶融金属を充填されずに残る。2個から6個の砂型部品が溶融注入装置から溶融金属を充填されずに残ることが望ましく、3個から5個がさらに望ましい。それにより、注入されなかった砂型部品、すなわち溶融金属がないため、注入の際に高温の溶融金属に晒されることによる変形や劣化がない砂型部品が故意に提供される。溶融金属の注入は、それに付随した裂け又は割れを伴う望ましくない砂型部品の寸法増大の結果となる。注入されなかった砂型部品は欠陥がないから非接触測定装置を使用するとき高い精度が達成できる。毎時最高500−600個の砂型部品が通過し得て、そのうち2個から6個が充填されなくても生産に支障はない。
一実施形態によれば、1つまたはそれ以上の非接触距離測定装置はシールド要素を含み、そのようなシールド要素は非接触距離測定装置が溶融注入装置の前後に位置するときに少なくともそれをカバーするように配置されることが望ましい。シールドの面は非接触距離測定装置の光ビームに直角に配置されることが好適である。シールド要素は非接触距離測定装置からの光ビームが遮蔽されないように変位可能でもよい。これにより、溶融金属が充填される砂型部品からの非常な高熱、特に放射熱への露出が大幅に軽減されるから、そのような測定装置を保護すること、そして寿命を延ばすことが可能となる。また、そのようなシールド要素はゴミや砂粒からも保護し、測定装置の寿命をさらに長くすることがわかっている。
一実施形態によれば、1つまたはそれ以上の非接触距離測定装置は例えば空気圧縮ラインなどの空気圧縮機と連携する装置などの冷却装置によって少なくとも断続的に冷却される。これによっても、溶融金属が充填された砂型部品からの熱、特に放射熱のリスクが大幅に軽減されるから、測定装置を保護して寿命を延ばすことが可能となる。
一実施形態によれば、非接触距離測定装置が固められた砂型部品の最後の2個の砂半型の分離面、すなわちそのような砂半型の境界線、と一致する場所に光ビームを向けるとき、砂型部品の厚みは調節される。そのような状況はコンベヤが停止しているとき、及び/又は搬送される砂型の正確な位置が経時変化したときに発生し得る。これは、非接触距離測定装置に対する小さい変位のため望ましくない計測障害の結果となる。そのような小さい変位は、実際は一連の砂型は完全に停止することができないから実際には存在しない位置ずれ又は欠陥を認識してしまう問題につながる。(砂型チャンバ内で)製造される砂型部品の厚みを調節することにより、光ビームが砂半型の分離面と一致することを回避することが可能である。これにより、誤測定かもしれない欠陥や位置ずれに基づいて欠陥を記録して修正してしまう問題を回避できる。
一実施形態によれば、この問題は少なくとも2セットの非接触距離測定装置を砂型部品の厚みよりも小さい距離だけ離れた互いに近い場所に提供することによっても解決され得る。したがって、非接触距離測定装置の1セットは固められた砂型部品の2個の砂半型の分離面と一致する場所に光ビームを向けることができない。
一実施形態によれば、ピストンなどの1つまたはそれ以上の変位装置が、製造される一連の砂型部品の最後に対応するポイントにおいて、固められた砂型部品の移動経路に直角にコンベヤの片側または両側に固められた砂型部品の位置を横方向に、すなわち水平方向かつコンベヤの移動方向に直交する方向に、調節するために配置される。これにより、ピストンのゆっくりとした横向きの動きにより固められた砂型部品が適切な位置まで押されることが可能となり、モールドを閉じる工程(mould close up operation)の精度が上がって砂型造型機の正確さがさらに高まる。
上述のとおり、砂型部品を製造するための砂型造型機、砂型造型機を含む鋳物製造ライン、又は砂型部品の製造方法は制御システムを含む。
一実施形態によれば、制御システムは、砂注入時間および砂注入圧力のうちの少なくとも1つを含む関連のある工程パラメータ値セットをモニタしてレジスタに記録するように適合され、測定値と最適値の偏差をゼロに近づけるために測定装置内の測定値に依存して工程パラメータ値を調節する。これにより、過去の製造ステップにおける工程パラメータ値に関連するデータが記録可能であり、そのような過去のステップのうちの最善のパラメータを使用して固められた砂型部品形成の誤差を早期検出することにより正確度をさらに高めることが可能となる。上述のデータは固められた砂型部品の移動経路に沿って行われた計測に依存する。砂が砂型造型機に注入されるとき、砂注入時間及び砂注入圧力は固められた砂型部品の形状に影響があることが分かった。例えば、砂注入時間が短いと砂が砂型部品の頂部に比べて底部により多く蓄積される結果となり得て、したがって、砂型部品の横面の平行位置合わせの不良、すなわち横面同士が平行ではない結果となる。固められた砂型部品の移動経路に沿った過去の製造ステップの結果から保存されたデータに基づいて砂注入時間を長くすることにより、砂型部品の底部と上部に蓄積される砂の量は同じくらいとなり圧縮後の砂型部品は横面同士が平行となる。これにより、ほぼ完全に平行な固められた砂型部品が形成される。これにより、のちに位置ずれを起こし得る重大な欠陥は製造工程の早期に修正可能である。
上述又は後述のいずれの砂型造型機、鋳物製造ライン、及び砂型部品の製造方法の実施形態も組合せが可能であり、例えば鋳物製造ラインに係る実施形態が砂型造型機、特に最も広義の砂型造型機の実施形態の1つまたはそれ以上の実施形態と共に使用され得る。
以下、非常に模式的な図面を参照し実施形態の例を用いて、本発明をより詳細に説明する
本発明に係る、縦型無枠砂型成形技術によって動作する砂型造型機を備える鋳造ラインを示す斜視図である。 本発明に係る砂型造型機の垂直断面図である。 本発明に係る、基準パターンが設けられた、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の斜視図である。 図3Aに示す固められた砂型部品の上面図である。 図5に示す自動鋳型コンベヤの、搬送方向に見て図5のIV−IV線に沿った断面図である。 一連の固められた砂型部品を搬送する、図4に示す自動鋳型コンベヤの斜視図であり、この自動鋳型コンベヤには、測定ブーム及び関連する位置センサが設けられている。 砂型部品の角部に基準パターンを形成するために、パターンプレートの角部に配置された角部基準パターンブロックの斜視図である。 図6に示すような4つの角部基準パターンブロックを得るために、4つの部分に分割され得る、互いに合わせて重なった3つの四角錐台ピラミッドから組み合わせた要素の斜視図である。 角部基準パターンブロックが上側角部に設けられ、側部基準パターンブロックが下側角部のわずか上方に設けられた、パターンプレートの斜視図である。 図8に示す側部基準パターンブロックの斜視図である。 図3Bに示す詳細に対応する図3Aに示す固められた砂型部品のうちの1つの、上側角部の上面図を示す。 図3Bに示すレーザーベース距離センサL1及びレーザーベース距離センサL2による、単一の砂型部品の距離測定値を表す座標系の曲線を示す。 レーザーベース距離センサL1による距離測定値を表す曲線の、図11の詳細XIIを示す図である。 図3Aに示すレーザーベース距離センサL1及びL2によって測定された、15個の異なる砂型部品の鋳型厚さを示す棒グラフである。 図3A及び図3Bに示すレーザーベース距離センサL1及びレーザーベース距離センサL2による、いくつかの砂型部品の距離測定値を表す座標系の曲線を示す。 図3A及び図3Bに示すレーザーベース距離センサL1及びレーザーベース距離センサL2による、いくつかの砂型部品の距離測定値に基づいて、一連の隣接する砂型部品の間の計算された砂型部品開口を表す、座標系の曲線を示す。 マッチプレート技術によって動作する本発明に係る砂型造型機を備える鋳造ラインの一部を示す斜視図である。 図16の分離された詳細をより大規模に示す。 固められた砂型部品及び対応する非接触検出システムの別の実施形態の上側角部の上面図を示す。 電気光学センサユニットを備える非接触検出システムの一実施形態を示す。 コンベヤ上で互いに当接している一列の砂型部品の長手方向断面図を示す。 コンベヤ上で互いに当接している2つの砂型部品の長手方向断面図を示す。 コンベヤ上で互いに当接している3つの砂型部品の長手方向断面図を示す。 スイングプレート枠に揺動可能に配置されたチャンバ端壁を示す斜視図である。 図23のXXIV−XXIV線に沿った断面図を拡大して示す。 変位可能に配置されたチャンバ端壁を示す斜視図である。 図25に示すチャンバ端壁の正面図である。 図25に図示されたチャンバ端壁の別の実施形態を単純化して示す斜視図である。
図2は、例えば図3A及び図5に示す砂型部品2の製造のための本発明に係る砂型造型機1を示しており、この砂型造型機1はDISAMATIC(登録商標)技術などの縦型無枠砂型成形技術に従って動作するように適合されている。図示の砂型造型機1は成形チャンバ3を備え、成形チャンバ3は、チャンバ頂壁4、チャンバ底壁5、2つの対向するチャンバ側壁6(そのうちの1つのみを示す)、ならびに2つの対向するチャンバ端壁7、8によって形成される。チャンバ頂壁4には、典型的には細長い開口、又は2つの対向するチャンバ側壁6の間の方向に延びるスロットの形態の砂充填口9が設けられている。チャンバ端壁7、8の両方には、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が設けられている。各チャンバ端壁7、8上へのパターンプレート10、11の取付けは、当業者によく知られた図示されていないパターンプレートロックによって確保することができ、各チャンバ端壁7、8上のパターンプレート10、11の正確な位置決めは、図25−図27に示されるガイドピン100、101及び図8に示すようなガイドブッシュ60に嵌合することによって、確保することができる。パターンプレートの正確な位置決めのためにガイドピンを使うこと自体はよく知られているが、本発明によれば一実施形態では、パターンプレート又は複数のパターンプレートの位置決めは、以下でより詳細に説明するとおりガイドピンの手段によっても自動的に制御され得る。
チャンバ端壁7、8の一方又は両方は、成形チャンバ内に供給された砂を固めるために、よく知られた方法で、成形チャンバ3の長手方向に互いに逆方向に変位可能に配置することができる。
図示される実施形態では、図2の右側に示す第1のチャンバ端壁7が、製造された砂型部品2を成形チャンバから排出しなければならないときに成形チャンバ3を開くために、ピボット軸14を中心に揺動可能に配置される。ピボット軸14はさらに、よく知られた方法で成形チャンバ3の長手方向に変位可能に配置され、それにより第1のチャンバ端壁7が図の右側に変位し、続いて端壁7に枢動連結38された持上げアーム37によって、製造された砂型部品2の上のレベルに端壁7が位置するようにピボット軸14を中心に傾斜させることができ、それによって成形チャンバから砂型部品2を排出することができる。砂型部品2は、固められた後、図2の左側に示す第2のチャンバ端壁8を成形チャンバ3の長手方向に変位させるように配置されたピストン15によって、成形チャンバ3から排出されてもよい。これにより、製造された砂型部品2は、よく知られた方法で、図1に見られるようなコンベヤ16上に互いに当接する関係で一列に配置されることができる。このようにして、隣接する2つの砂型部品2が鋳造用の完全な砂型を形成することができる。図1に示すように、コンベヤ16は、成形チャンバ3の長手方向に整列し相互に当接する構成の固められた砂型部品2を、図1に示す移動経路17に沿って搬送方向Dに進行させるように適合される。
成形チャンバ3の砂充填口9は、図1にも示されている砂容器19を備える砂供給システム18と連通している。砂容器19の下部は、砂コンベヤ73及び砂供給弁を介して、砂供給チャンバに接続(図示せず)され、この砂供給チャンバが、成形チャンバ3の砂充填口9に直接接続(図示せず)されている。砂供給チャンバ72は、内部が漏斗状に形成され、当業者に良く知られるものである。砂充填作業の間、砂供給弁20を閉じ、図示しない砂供給制御弁を開くことによって、砂供給チャンバ72に設けられた砂は砂充填口9を通って成形チャンバ3内に、いわば「発射」され、それによって圧縮空気が砂供給チャンバ72に入り、砂充填口9を介して砂を押圧する。製造された砂型部品が成形チャンバ3から排出されるとき、次の「発射」の砂が砂充填口9を通して成形チャンバに入るまで、ある量の固められた砂によって砂充填口9が閉じられたままとなる。
図1は鋳物製造ライン21を示し、上述した図2に示す砂型造型機1、コンベヤ16、測定ブーム41、ならびに搬送方向Dの移動経路17に沿った自動位置決め及び自動注入に適合された溶融注入装置22が含まれる。砂型造型機制御盤71は、砂型造型機1を制御するために設けられている。さらに、以下でさらに説明するように、コンピュータシステム23が測定ブーム41及び溶融注入装置22に接続される。
図2及び図8に示す本発明の実施形態では、各パターンプレート10、11が、4つの基準パターンブロック24、25、26、27に関連し、4つの基準パターンブロック24、25、26、27は、前記パターンプレート10、11のパターン12、13に固定の関係で位置決めされ、砂型部品2の外面32、33、34、35、36の対応する基準パターン28、29、30、31を形成するように適合されており、これは図3Aに示されている。基準パターンブロック24、25、26、27は、各パターンプレート10、11上にボルトによって位置決めされてもよい。前記固定の関係における正確な位置決めは、基準パターンブロック24、25、26、27又はパターンプレート10、11のいずれかに形成された図示しない孔に嵌合する図示しないガイドピンによって確保してもよく、ガイドピンは他の対応する部分に取り付けられてもよい。各基準パターンブロック24、25、26、27は、対応する基準パターン28、29、30、31を形成するように適合される、搬送方向Dに連続する少なくとも1つのセットの3つの平坦面L、M、N(図6参照)を含む。基準パターン28、29、30、31は、図10に示すように、さらに詳細に以下に説明するように、搬送方向Dに連続する少なくとも1つのセットの3つの平面l、m、nを含む。本発明によれば、図10に見られるように、各平面l、m、nは、これら平面l、m、nのうちの別の1つに対して斜角で配置される。これは、平面l、m、nのうちの2つが平行であり得るが、当然そのすべてが平行ではないことを意味する。
図4に示す実施形態では、レーザーベース距離センサL1、L2、L3、L4、L5、L6の形態の6つの非接触距離測定装置39が、固められた砂型部品2の移動経路17に隣接する測定ブーム41上に固定的に配置される。レーザーベース距離センサL1、L2、L3、L4、L5、L6は、固められた砂型部品2の搬送方向Dへの進行中に、平面l、m、nが測定位置40を連続的に通過する結果として、搬送方向Dに沿った測定位置40で基準パターン28、29、30、31までの変動する距離を測定するように適合される。これにより、固められた砂型部品と非接触距離測定装置39との間の搬送方向Dに対応する変位方向82における相対変位が達成される。しかし、これに代えて、非接触距離測定装置39を備えた測定ブーム41を、固められた砂型部品2と非接触距離測定装置39との間の変位方向82における相対変位を達成するために、移動経路17に沿って搬送方向Dに変位可能に配置してもよい。この場合、非接触距離測定装置39によって距離測定が行われるときに、固められた砂型部品2は移動経路17に沿って変位している必要はない。
非接触距離測定装置が好ましい理由は、機械式測定プローブでは、その固められた鋳型の強度特性のために高正確度が得られないことがあるからである。
なお、図4では、レーザーベース距離センサL1、L2、L3、L4、L5、L6がボックスとして示されており、レーザービームは各測定方向において前記ボックスから向けられた破線で示されている。
図4に示す実施形態によれば、各パターンプレート10、11上には、図3Aに示すように、対応する角部基準パターン28、29を砂型部品2の上側角部に形成するように、2つの角部基準パターンブロック24、25が配置される。各角部基準パターン28、29は、搬送方向Dに連続する、チャンバ頂壁4に対して直角に配置された3つの平面l1、m1、n1の第1のセット42を含む。これは、図2、図3、及び図10を比較することによって理解される。第1のセット42の各平面l1、m1、n1は、第1のセットの平面の別の1つに対して斜角で配置される。各角部基準パターン28、29は、さらに、チャンバ側壁6に対して直角に配置された搬送方向Dに連続する3つの平面l2、m2、n2の第2のセット43を含む。これは、図2、図3、及び図10を比較することによっても理解される。第2のセット43の各平面l2、m2、n2は、第2のセットの平面の別の1つに対して斜角で配置される。
図6は、角部基準パターン28を形成するために使用する角部基準パターンブロック24を示す。角部基準パターンブロック24は、チャンバ頂壁4に対して直角に、垂直に配置された3つの平坦面L1、M1、N1の第1のセット44を有し、3つの平坦面L1、M1、N1は、図10に示すように、砂型部品2に対応する3つの平面l1、m1、n1の第1のセット42を形成するよう適合されていることがわかる。さらに角部基準パターンブロック24は、チャンバ側壁6に対して直角に配置された3つの平坦面L2、M2、N2の第2のセット45を有し、3つの平坦面L2、M2、N2は、図10に示すものと同様に、砂型部品2に対応する3つの平面l2、m2、n2の第2のセット43を形成するよう適合されていることがわかる。角部基準パターンブロック24のサイズは、例えば、40×40×40ミリメートル、30×30×30ミリメートル、又は20×20×20ミリメートルであってもよい。比較的小さいサイズが有利であるが、比較的大きなサイズよりも正確度が低い場合がある。
さらに、各パターンプレート10、11上には、図3Aに示すように、対応する側部基準パターン30、31を形成するように、2つの側部基準パターンブロック26、27が砂型部品2の下側角部に、又はその上方に配置される。各側部基準パターン30、31は、チャンバ頂壁4に対して直角に配置された、搬送方向Dに連続する3つの平面l、m、nの1つのセットを含む。これは、図2、図3、及び図8を比較することによって理解される。各平面l、m、nは、少なくとも1つの別の平面に対して斜角で配置される。側部基準パターンブロック26は、図9に示されている。このように、側部基準パターン30、31の平面l、m、nは、角部基準パターン28、29の第1のセット42の平面l1、m1、n1に対応している。
本発明に係る基準パターンブロック24、25、26、27の全ての実施形態について、3つの平坦面L、M、Nが互いに直接接続されて図示されているが、隣接する平坦面L、M、Nは、代わりに、例えば丸い面取りによって、又は他の平坦面取りによって接続してもよいものと考えるべきである。
図4に示す実施形態によれば、レーザーベース距離センサL1は、第1のセット42の3つの平面l1、m1、n1が搬送方向Dに進行中に連続的に測定位置40を通過する結果として、一連の固められた砂型部品2の、固められた砂型部品2の搬送方向Dに見た右上側に形成された角部基準パターン28、29までの、水平方向の変動する距離を測定するように配置される。さらにレーザーベース距離センサL3は、第2のセット43の3つの平面l2、m2、n2が搬送方向Dの進行中に連続的に測定位置40を通過する結果として、一連の固められた砂型部品2の、固められた砂型部品2の搬送方向Dに見た右上側に形成された基準パターン28、29までの、垂直方向の変動する距離を測定するように配置される。これに対応して、レーザーベース距離センサL2は、第1のセット42の3つの平面l1、m1、n1が測定位置40を通過する結果として、一連の固められた砂型部品2の、固められた砂型部品2の搬送方向Dに見た左上側に形成された角部基準パターン28、29までの、水平方向の変動する距離を測定するように配置される。これに対応して、レーザーベース距離センサL4は、第2のセット43の3つの平面l2、m2、n2が測定位置40を通過する結果として、一連の固められた砂型部品2の、固められた砂型部品2の搬送方向Dに見た左上側に形成された基準パターン28、29までの、垂直方向の変動する距離を測定するように配置される。
さらに、レーザーベース距離センサL5は、3つの平面l、m、nが測定位置40を通過する結果として、一連の固められた砂型部品2の、固められた砂型部品2の搬送方向Dに見た右側に形成された側部基準パターン30、31までの、水平方向の変動する距離を測定するように配置される。レーザーベース距離センサL6は、3つの平面l、m、nが測定位置40を通過する結果として、一連の固められた砂型部品2の、固められた砂型部品2の搬送方向Dに見た左側に形成された側部基準パターン30、31までの、水平方向の変動する距離を測定するように配置される。
図示の実施形態では、上部基準パターンブロック24、25を、図6に示すような角部基準パターンブロック24、25として説明し、下部基準パターンブロック26、27を、図9に示すような側部基準パターンブロック26、27として説明したが、他の実施形態も可能である。実際には、砂型部品間の位置ずれを検出するためには、いずれかのパターンプレート上のいずれかの基準パターンブロックのみが必要となる。しかしながら、特に、下部基準パターンブロック26、27を図6に示すような角部基準パターンブロックとして追加的に配置することが好ましいことがあるが、一連の砂型部品2の下方に配置され垂直方向上方に向けられた非接触距離測定装置と連携するように、さらに一連の砂型部品の側方に配置され水平方向に向けられた非接触距離測定装置と連携するように配向される。しかしながらこの構造では、非接触距離測定装置によって一連の砂型部品2の下方から基準パターンを検出することを可能にするために、コンベヤ16の何らかの適合が必要となることがある。又は、下部基準パターンブロック26、27は、図6に示すような角部基準パターンブロックとして配置することができるが、図8に示す下部基準パターンブロック26、27と同様に、チャンバ底壁5から離間して、下部ブロックとして位置決めされる。その場合、下側角部基準パターンブロックの3つの平坦面L2、M2、N2の第2のセット45が下向きに面しているか又は上向きに面しているかによって、追加の非接触距離測定装置39を、砂型部品2の左下角部の、又はその上方の下側角部基準パターンまでの距離を上方向又は下方向に斜めに測定するように配置してもよく、さらに追加の非接触距離測定装置39を、砂型部品2の右下角部の、又はその上方の下側角部基準パターンまでの距離を上方向又は下方向に斜めに測定するように配置してもよい。
好適な非接触距離測定装置は、レーザー技術を利用した短距離センサの形態でドイツのSICK AG社から入手可能である。本発明において、他の測定技術に基づく他の適切な非接触距離測定装置を使用してもよい。
基準パターン28、29、30、31の3つの各平面l、m、nは、搬送方向に対して斜角を形成することが好ましい。これにより、基準パターンの平面を基準パターンブロックからより良好に取りはずすことができ、したがって、砂型部品におけるより正確な基準パターンの形成が可能となるため、検出されるパラメータの正確度が改善され得る。さらに、基準パターンブロックの使用中の摩耗を少なくすることができ、これも長期的に、より良い正確度を意味し得る。さらに、レーザーベース距離センサを使用して基準パターンまでの変動する距離を測定する場合、距離が一定であるときと対照的に徐々に増加又は徐々に減少するときに、距離測定はより正確であり得る。出願人は以下の説明に拘束されることを望まないが、この理由としては、レーザービームが約1ミリメートルなどの特定の直径を有し、基準パターンの表面が砂粒子によって形成された特定の粒状構造を有するという事実と関係している可能性があると考えられる。さらに、レーザーベース距離センサの内部公差と関係している可能性もある。
基準パターンブロックを砂型部品2からより良好に取りはずすために、砂型部品2と接触することを意図した基準パターンブロックのすべての面に、成形チャンバ3の長手方向に対する抜き勾配が形成されることが好ましいかもしれない。
一実施形態によれば、砂型部品の外部で測定された2つの平面間の斜角は、95度〜175度の範囲又は185度〜265度の範囲であり、好ましくは115度〜155度の範囲又は205度〜245度の範囲、最も好ましくは125度〜145度の範囲又は215度〜235度の範囲である。これにより、実験によれば、検出されるパラメータの正確度をより一層向上させることができる。図10に示す実施形態では、角度αは約125度であり、角度βは約215度である。
非接触距離測定装置39は、搬送方向Dに対して直角方向の距離を測定するように配置されることが好ましい。例えばレーザーベース距離センサL1を、水平方向の距離を測定するように、ただし搬送方向Dに対して斜角で配置でき、測定された距離は、例えばコンピュータプログラムにおいて、搬送方向Dに対して直角方向に投影することができる。しかしながらこれによって、例えば砂型部品の位置ずれを検出するための計算が複雑になる。
同様に、非接触距離測定装置39は、少なくとも実質的に水平方向の距離又は少なくとも実質的に垂直方向の距離を測定するように配置されることが好ましい。コンベヤ16上に配置された砂型部品2の面32、34、35に対応する軸を有する座標系において距離を計算し、表すことが最も実用的である。他の方向で測定された距離をそのような軸に投影してもよいが、それによって計算が複雑になることがある。
図6及び図7に示すように、角部基準パターンブロック24、25は、互いに合わせて重なった3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の形態を有してもよい。比較的低い方に位置する四角錐台ピラミッド47の頂部が、比較的高い方に位置する四角錐台ピラミッド48の底部に一致し、比較的低い方に位置する四角錐台ピラミッド48の頂部が比較的高い方に位置する四角錐台ピラミッド49の底部に一致する。前記要素46をその中心線に沿って、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を通って分割し、側面53を有する4つの角部基準パターンブロック24、25を形成することができる。比較として、図6に示す角部基準パターンブロック24を想定することができる。
図6に示す角部基準パターンブロック24と図9に示す側部基準パターンブロック26とを比較すると、後者は単に、図7に示すような、互いに合わせて重なった3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の一片であると見なし得ることが確認できる。この一片は、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の両側に、平行な側面51を形成する平行な分割を2回行い、要素46の中心線を通って平行な側面51に対して直角の分割を1回行い、面52を形成することによって形成されてもよい。しかしながら上述のように、抜き勾配を有する面51を形成することが好ましいかもしれない。その一方で、図9に示す2つの側部基準パターンブロック26を、それぞれ異なる角度の平坦面L、M、Nで異なって形成し、図6に示すような1つの角部基準パターンブロック24に結合してもよい。
磨耗を最小限に抑えるために、角部基準パターンブロック24、25の側面53を、それぞれ隣接するチャンバ頂壁4及び隣接するチャンバ側壁6から短い距離、例えばそれぞれ1/10又は1/2ミリメートルで位置決めすることが好ましいことがある。同様に、磨耗を最小限に抑えるために、側部基準パターンブロック26、27の側面52を、隣接するチャンバ側壁6から短い距離、例えば1/10又は1/2ミリメートルで位置決めすることが好ましいことがある。図3及び図8に見られるように、側部基準パターンブロック26、27の下側側面51は、典型的には、チャンバ底壁5からある距離だけ離間して配置されてもよい。前記距離は、例えば側部基準パターンブロック26、27の側面51間の幅、又はその幅の半分に相当してもよい。これにより、砂型部品が成形チャンバ3から排出されるときに、砂型部品2に形成された対応する側部基準パターン30、31がコンベヤ16のチャンバ底壁5及び/又は底面摩耗面69と干渉することを避けることができる。
本発明によれば、図1に示すコンピュータシステム23は、固められた砂型部品2の搬送方向Dへの進行中に、測定ブーム41に配置された非接触距離測定装置39から、いくつかの距離測定値を受信するように適合される。受信された距離測定値に基づいて、コンピュータシステム23は、前記受信した距離測定値に基づくカーブフィッティングを実行し、それによって、図11及び図12に示す座標系における3つの直線の各位置を推定するように適合され、各直線は、断面で見た基準パターン28、29、30、31の3つの平面l、m、nの各1つを代表する。さらにコンピュータシステム23は、平面l、m、nを表す直線の間の2つの交点A及びBの位置を計算するように適合される。交点A及びBの位置は、交点の理想的な位置又は理論上の位置と比較されてもよい。これにより、隣接する砂型部品の相互の位置ずれを非常に正確に検出することができる。異なる基準パターン28、29、30、31に関する距離測定を組み込むことにより、隣接する砂型部品の垂直方向、横方向、及び回転方向の相互の位置ずれを検出することができる。さらに、他のパラメータの中にも、隣接する砂型部品間に在り得る間隙の幅、鋳型の膨張、及び鋳型の寸法など、この構成によって検出することができるものがある。
図示の実施形態では、各基準パターンブロック24、25、26、27が、搬送方向Dに連続する3つの平坦面(L、M、N)の少なくとも1つのセットを含むが、例えば、砂型の位置ずれのみを検出すべき場合には、2つの平坦面の1つのセットで十分であり得ることが理解されるべきである。2つの当接する砂型部品の各1つに対して、1つの交点Aを決定するだけで十分である。一方、例えば砂型部品2の局所的な圧縮の測度(measure)を判定する必要がある場合には、搬送方向Dに連続する3つの平坦面(L、M、N)の少なくとも1つのセットが必要となる。これは、以下の説明によって、より明確に理解されるであろう。
図11は、砂型部品2が測定位置40を通過する際のレーザーベース距離センサL1及びL2の測定値を示す。レーザーベース距離センサL1及びL2の方向は、図3A及び図3Bの砂型部品2に関連して示されている。曲線上のx座標は、図5に示す変位方向Dの位置センサによって行われる測定に基づいている。一連の鋳型を横断する方向の中心は、センサL1及びL2のゼロ点であり、すなわち、一方が正の値を与え、他方が負の値を与える。図12は、角部基準パターン28が測定位置40を通過する際のレーザーベース距離センサL1の測定値を示す、図11の詳細XIIを示す。図10と図12とを比較すると、角部基準パターン28の第1のセット42の平面l1、m1、n1は、座標系において直線で表されていることが分かる。さらに、角部基準パターン28の端面57及び砂型部品2の外面32も、座標系の対応する線によって表される。平面l1、m1、n1を表す直線は、レーザーベース距離センサL1からコンピュータシステム23に供給されるいくつかの測定点のカーブフィッティングにより、コンピュータシステム23によって座標系内に正確に位置決めされている。好適な正確度で直線を位置決めするために必要な測定点の数は、異なるかもしれない。例えば、直線l1、m1、n1の1つを位置決めするために必要な測定点の数は、5〜50であってよく、100などのより大きい数であってもよい。しかしながら、10〜30又は15〜25の測定点を使用して直線l1、m1、n1のうちの1つを位置決めすることが好ましいかもしれない。比較的多数の測定点が比較的高い正確度を提供し得るが、計算によるカーブフィッティングの処理が遅くなる可能性がある。
座標系における直線を推定又は位置決めするために必要なカーブフィッティング操作及び計算を実行したということは、コンピュータシステム23は、図12に示す座標系における平面l1、m1を表す直線の間の交点A1の正確な位置、ならびに平面m1、n1を表す直線の間の交点B1の正確な位置の計算を行ったということである。本発明の図示される実施形態によれば、他のレーザーベース距離センサL2、L3、L4、L5、L6に対して対応するカーブフィッティング操作及び計算が実行される。
砂型部品2が測定位置40を一定速度で通過すると仮定すれば、直線の勾配を基準パターンの対応する平面の既知の勾配に適合させることによって、コンピュータシステムによって、平面を表す直線を座標系内で正確に位置認識することができる。理論的には、基準パターンの対応する平面の勾配は、基準パターンブロックの対応する面の勾配に対応する。ただしこの手順を使用すると、例えば、砂型部品2の速度が一定と仮定しても僅かに変動するなど、誤差が生じることがある。一方、砂型部品2が測定位置40を一定の速度で通過しないことが好ましいことがしばしばあり得る。反対に、砂型部品2は、成形チャンバ3から排出されるときに例えば加速するかもしれない。
したがって、コンピュータシステム23は、固められた砂型部品2の搬送方向の進行中に、固められた砂型部品2の搬送方向Dの位置の測定に付加的に基づいて、カーブフィッティングによって直線の各位置を推定するように適合されることが好ましい。これにより、搬送方向Dの対応する測定位置と基準パターンまでの測定距離との対に基づいて、座標系にいくつかの点をプロットすることができる。カーブフィッティングによって、これらの点に基づいて直線を推定してもよい。
固められた砂型部品2の搬送方向Dにおける位置の測定は、コンベヤ16に結合された位置センサ55によって行われてもよい。コンベヤ16は、いわゆる自動鋳型コンベヤ(AMC)の形態を有してもよく、これは固められた砂型部品2を、図4及び図5に示されているように、整列し相互に当接している一連の固められた砂型部品2の両側に配置され長手方向に延びる、空気圧で作動する把持要素54(スラストバーとも呼ばれる)によって搬送する。把持要素54は前後に移動し、固められた砂型部品2の両側を把持しながら進行させる。移動経路17の両側にそれぞれ配置された把持要素54の対は、横材(traverse)61によって相互に接続されている。横材61は、接続構成62によって各把持要素54に接続されている。移動経路17の一方の側には、図示しない空気式膨張要素が、移動経路17の両側の把持要素を固められた砂型部品2に対して押圧するために、接続構成62と各把持要素54との間に配置される。搬送方向Dにおいて隣接する把持要素54は、図示しない可撓継手によって接続されている。各把持要素54は、例えば1メートルの長さを有してもよい。搬送方向Dに見て先頭の把持要素54は、油圧作動装置などの作動装置によって前後に作動される。コンベヤ16は代替的に、いわゆる精密鋳型コンベヤ(Precision Mould Conveyor:PMC)の形態を有してもよく、これは固められた砂型部品2の下を前後に移動するいわゆるウォーキングビーム(walking beam)のセットによって、又は一連の鋳型を搬送するための他の好適な装置によって、固められた砂型部品2を搬送するものである。
位置センサ55は、好ましくは、磁歪原理に基づいて動作する非接触絶対位置センサであり得る。このタイプの好適な位置センサは、MTS Systems Corporation(MTSは登録商標)によって、商品名Temposonics(登録商標)として市販されている。他の好適な位置センサを本発明に従って使用してもよい。図5に示すように位置センサ55は、コンベヤ16の、長手方向に延びる把持要素54に取り付けるように適合された測定ブラケット56を有してもよい。把持要素54は、位置センサ55に対して弾力的に取り付けられているので、磁気位置付与要素63が、摺動方向に対して横方向に固定されるようにスライド65によって2つの隣接する固定ロッド64上に摺動可能に配置され、スライド65は、搬送方向Dに対して横方向の移動を可能にするために、把持要素54と弾力的に接続されている。前記弾力的な接続は、測定ブラケット56が、スライド65に形成された下方開口溝67内に摺動可能に配置され、摺動方向に対して横方向に延びる摺動要素66を有することで達成される。磁気位置付与要素63の位置は、測定ロッド68によって検出される。
図4を見ると、最下部のレーザーベース距離センサL5、L6によって、固められた砂型部品2の側部基準パターン30、31までの距離をそれぞれ測定できるように、測定位置40における移動経路17の両側の把持要素54に貫通溝(through going groove)70が設けられていることが分かる。貫通溝70は、把持要素54の長手方向において、少なくとも把持要素54の前後方向への移動範囲の長さを有する。貫通溝70の配置は、最下部のレーザーベース距離センサL5、L6を比較的低く位置決めできるように行われており、これによって、例えば位置ずれの、より正確な検出を可能にできる。又は、最下部のレーザーベース距離センサL5、L6、ならびに各側部基準パターン30、31を、把持要素54の上端の上方に配置することもできる(又は、把持要素54が高い位置に取り付けられている場合には、その下端の下方であることもある)。
代わりに、位置センサ55は、最後に排出された砂型部品2の外側端面35までの距離を測定するレーザーベース距離センサであってもよい。
異なる基準パターン28、29、30、31に対する各交点A及びBの正確な位置がコンピュータシステム23によって決定されたとき、それに基づいていくつかの重要な変数が計算されてもよい。例えば、互いに当接する2つの固められた砂型部品2の2つの交点A1の、図3及び図12に示すようなy軸に沿った各位置を比較することによって、これら隣接する砂型部品2の想定される相互の水平方向の位置ずれを非常に正確に検出することができる。一方、同じ互いに当接する2つの固められた砂型部品2の2つの交点A1の、図3及び図12に示すようなx軸に沿った各位置を比較することによって、これら隣接する砂型部品2の外側端面35と36との間にあり得る間隙の値を非常に正確に検出することができる。そうすることで、2つの交点A1間のx軸方向の距離が算出され、交点A1から対応する外側端面35までの公称距離(nominal distance)の2倍の値が減算される。
図15には、43個の異なる砂型部品について、図3A及び図3Bに示す2つのレーザーベース距離センサL1、L2によって行われた各測定に基づく鋳型間隙の計算の実験結果が示されている。ライン58、59は、2つのレーザーベース距離センサL1、L2によって行われた測定に基づく、鋳型間隙の計算された各平均値を示す。しかし、計算された各鋳型間隙値には、正及び負の両方の値があることが分かる。正の値は外側端面35と36と間の空隙を示し、負の値は外側端面35と36とが互いに過剰に強く押し付けられた可能性があることを示す。この情報に基づいて、最後に製造された砂型部品を一連の鋳型と接触させる際、及び鋳型を輸送する際に使用される閉じ合わせる力(close up force)を調節することができる。図示のように、2つのレーザーベース距離センサL1、L2に対する鋳型間隙の計算値は、全般に相互に追従する。しかし、砂型部品によっては値が異なる。これは、測定中のノイズの結果であり得るが、パターンプレート10、11の位置ずれによってパターンプレート10、11が平行でないことの結果でもあり得る。したがって、この測定値を、パターンプレート10、11の位置合わせの調節が必要であることを示すために使用することができる。
さらに、同じ砂型部品2の異なる交点A1とB1との間の、図3及び図12に示されているようなx軸に沿った距離を計算し、この距離を公称値と比較することによって、砂型部品2の局所的な圧縮の正確な測度(measure)を得ることができる。
さらに、図3Aに示すような同じ砂型部品2に対して、例えば外面35上の角部基準パターン28の交点A1と外面36上の角部基準パターン29の交点A1との間で、図3及び図12に示すようなx軸に沿った距離を計算し、交点A1から対応する外側端面35、36までの公称距離の2倍の値を加えることによって、砂型部品の厚さの正確な測度を得ることができる。
図13は、40の数の砂型部品について、各レーザーベース距離センサL1、L2による測定に基づく砂型厚さの計算の実験結果を示す。想定どおりに、異なる砂型部品間で砂型厚さが変動する一方で、異なるレーザーベース距離センサL1、L2による測定に基づく砂型厚さの計算は全般に僅かしか変動しないため、この結果によって、本発明に係る砂型造型機によって良好な正確度を得ることができることが示されている。
図14は、角部基準パターン28、29のそれぞれの2つの各交点A1の、レーザーベース距離センサL1、L2によってそれぞれ行われる測定に基づく、図3及び図12に示すようなy軸に沿った位置の計算の実験結果を示す。図示のように、2つのレーザーベース距離センサL1、L2による測定に基づくy軸に沿った位置の計算値は、全般に相互に追従しており、これは砂型部品の幅が一定に近い状態であるはずと見込まれ、基本的に変動は、製造動作中に輸送システム上で一連の鋳型が横方向に少し前後に動くことのみによる。前記2つの値が一連の砂型部品に沿って変化しながらも全般に相互に追従する場合、これは、個々の砂型部品間の軽微な位置ずれの累積を示し得る。しかし、砂型部品によっては前記2つの値が異なる。これは、測定中のノイズの結果であり得るが、又は他の状況を示す可能性があり、調査されるべきかもしれない。
図1に示す実施形態では、図4に示すように、レーザーベース距離センサL1、L2、L3、L4、L5、L6の形態の6つの非接触距離測定装置39を含むセットが、固められた砂型部品2の移動経路17に隣接する測定ブーム41上に配置される。非接触距離測定装置39のセットを備えたブーム41は、移動経路17に沿って異なる位置に配置されてもよく、1つ又は複数のそのようなブームが、移動経路17に沿って異なる位置に配置されてもよい。図1に示す実施形態では、ブーム41は、砂型造型機1と溶融注入装置22との間に配置される。溶融注入装置22の直前に、さらに場合によっては溶融注入装置22に比較的近いか又は隣接して、ブーム41を配置することが有利であり得る。このようにすれば、位置ずれが生じている、又は他の理由によって正しく製造されていない砂型部品間の型穴内に溶融物を注ぎ込まないように、コンピュータシステム23によって溶融注入装置22を制御することができる。それにより、不良鋳造品が生産されることを回避することができる。
しかしながら、砂型部品の位置合わせにおける誤差及び他のパラメータにおける誤差は、注入工程自体によって、すなわち溶融注入工程中に生じる可能性もあるため、ブーム41又は追加のブーム41を溶融注入装置22の後又は直後に、さらに場合によっては溶融注入装置22に比較的近いか又は隣接して配置することがさらに有利である場合がある。それにより、前記誤差が直ちに考慮され得る。溶融物が型穴に注入された可能性があっても、この段階における不良鋳造品の検出は、例えばパターンプレート10、11を調節することによって、砂型部品を製造する方法を直ちに修正することができる点で有利であり得る。さらに、不良鋳造品が、普通であれば許容可能な鋳物と混合されて不良鋳造の位置を特定するために必要な労力が大きくなってしまう前に、早期段階でこのように不良鋳造品を識別し不良鋳造を分離することができる。一実施形態によれば、ブーム41又は追加のブーム41は溶融注入装置22の後に配置され、砂型造型機は定期的に又は散発的に1つまたはそれ以上の2つの当接する砂型部品により形成される砂モールドは溶融金属がモールド空洞、砂モールドの空洞、又は砂モールドに注入されることなく溶融注入装置22を通過するように制御される。これにより、例えばパターンプレートの位置及び/又は角度の自動制御のために、実際の注入工程自体の結果ではなく固化した金属の飛び散り(splash)などのコンベヤシステムなどの結果からの位置合わせの誤差を考慮することが可能かもしれない。ブーム41又は追加のブーム41は、鋳造品が実質的に固化する位置の前又は直後に配置されることが望ましい。固化後は砂型部品の位置を変更しても固化した鋳造品には影響しないから位置測定の価値は低い。
当然、可能な限り早期に誤差を考慮することができるように、ブーム41又は追加のブーム41を砂型造型機1の直後に、砂型造型機1に比較的近いか又は隣接して配置することがさらに有利であり得る。
いずれにしても、溶融注入装置22において、又はその前に誤差を正確に検出することは非常に有利であり得る。このような誤差が本発明に従って検出されない場合、鋳物が冷却されて砂型から除去されるまでこれらの誤差が検出されない可能性がある。下流には、すなわち溶融注入装置22の後には例えば300個以上の一連の砂型が位置する場合があり、そのような一連の終わりに冷却された鋳物を検査することによって誤差を検出するまでには、長い時間がかかる可能性がある。したがって、この場合、各鋳型に鋳造品が1つしかなくても、300個以上の鋳物の廃棄又は修理が必要となる可能性がある。多くの場合、いくつかの鋳造空洞を有する砂型のパターンが使用され、それは例えば4つの空洞を有するパターンを使用すると、1200個の不良鋳造品が廃棄又は修理されなければならなくなることを意味する。当然それは時間及び費用の甚大な浪費を意味する。
一実施形態によれば、図1に示す、砂型造型機1を備える鋳物製造ライン21では、溶融注入装置22が、搬送方向Dの移動経路17に沿って自動的に位置決めされるように適合される。コンピュータシステム23は、砂型造型機1と溶融注入装置22との間に位置する砂型部品2に関連する直線l、m、nの間の少なくとも1つの交点A及びBの計算された位置に基づいて、溶融注入装置22の位置を制御するように適合される。例えばブーム41が溶融注入装置22の直前に配置される場合、溶融注入装置22の位置は、溶融注入装置22の少し前又は直前に配置される砂型部品2に関する単一の、又は2つの交点A及びBの計算された位置に基づいて計算されてもよい。しかし、例えば砂型造型機1の直後にブーム41が配置されていれば、砂型造型機1と溶融注入装置22との間のコンベヤ16上に位置するいくつかの製造された砂型部品2の、計算され累積された鋳型厚さに基づいて、溶融注入装置22の位置を計算し、制御することができる。例えば、10個、20個の、又はそれ以上の数の製造された砂型部品2も、砂型造型機1と溶融注入装置22との間に位置し得る。
上記で、図1に示す鋳物製造ライン21が、砂型造型機1、コンベヤ16、測定ブーム41、溶融注入装置22、及びコンピュータシステム23を備えることが言及されているが、特許請求の範囲で使用する定義のために触れておくと、砂型造型機1が、コンベヤ16、測定ブーム41、溶融注入装置22、及びコンピュータシステム23のうちの1つ又はすべてを備えるものと考えてもよい。
図16及び図17は、本発明に係る砂型造型機75の別の実施形態を示す。この実施形態によれば、砂型造型機75は、横型無枠マッチプレート技術に従って動作する。砂型造型機75は、図示しないマッチプレートにより分離された図示しない2つの成形チャンバを備え、砂型造型機は、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を互いに上下に重ねて配置して、図17に最もよく示されるような完全な砂型を形成するように適合されている。当業者であれば、成形チャンバが砂で満たされ、砂がチャンバ端壁の変位によって機械的に固められるときに、マッチプレートが垂直に向けられるように成形チャンバが位置決めされることを理解するであろう。続いて成形チャンバを90度回転させ、マッチプレートを取り外し、2つの砂型部品76、77を互いに重ね合わせる。砂型造型機ドア78を開き、2つの砂型部品76、77をコンベヤ74上に置く。したがって、2つの砂型部品76、77がコンベヤ74上に置かれると、それらは水平分割線84に沿って互いに当接する。その後、鋳造品を製造する際には、上部砂型部品77内の鋳型入口83を通して溶融物を完全な砂型に注ぐことができる。比較として、図1に示す実施形態では、砂型部品2が垂直分割線に沿って互いに当接している。
図17に示すように、レーザーベース距離センサL1’、L2’、L3’、L4’、L5’、L6’、L7’、L8’の形態の非接触距離測定装置39が、互いに上下に重なって位置する前記2つの砂型部品76、77の基準パターン81までの変動する距離を測定するように測定ブーム80上に配置される。2つの砂型部品76、77がコンベヤ74上に置かれたときの距離測定を行うために、非接触距離測定装置39を備えた測定ブーム80、が変位方向82に上下に、この場合は図中に矢印で示すように垂直方向に変位する。測定ブーム80は、垂直方向に変位可能に測定ポール79上に配置される。
以上説明したように、図16及び図17に示す実施形態では、2つの砂型部品76、77がコンベヤ74上に置かれたときに、測定ブーム80を垂直に変位させることによって距離測定を行う。これにより、固められた砂型部品76、77と非接触距離測定装置39との間の変位方向82における相対変位が達成される。しかしながら、図示されていない実施形態では、固められた砂型部品76、77と、非接触距離測定装置39との間の変位方向82における相対変位は、固められた砂型部品76、77を測定ブーム80に対して垂直に変位させることによって達成される。これは、固められた砂型部品76、77がコンベヤ74上に配置される前に達成されてもよく、砂型造型機75は、前記2つの砂型部品76、77を互いに上下に重ねて位置させ、続いて前記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ように適合されている。非接触距離測定装置39を備えた測定ブーム80は、前記2つの砂型部品のうちの上側の砂型部品77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2をコンベヤ74の搬送面上に置く前に、前記2つの砂型部品76、77の基準パターン81までの変動する距離を測定するように配置される。これにより、固められた砂型部品76、77と非接触距離測定装置39との間の変位方向82における相対変位は、固められた砂型部品76、77を測定ブーム80に対して垂直に変位させることによって達成され得る。勿論この場合も、相対変位の少なくとも一部を提供するために、測定ブーム80を垂直方向に変位可能に配置することもできる。
一実施形態によれば、砂型造型機75が、図示しないフレーム位置決め装置を備え、このフレーム位置決め装置は、図示しない保持フレーム、いわゆるジャケットを、コンベヤ74の搬送面上に互いに上下に重なって位置する前記2つの砂型部品76、77の周りに位置させる。前記2つの砂型部品76、77の周りの保持フレームの位置決めは、当業者にはよく知られており、前記2つの砂型部品76、77を鋳造中に相互に正しい位置に維持するために行われる。非接触距離測定装置39を備えた測定ブーム80は、フレーム位置決め装置の前及び/又は後に、固められた砂型部品76、77の移動経路17に沿った位置で、前記2つの砂型部品76、77の基準パターン81までの変動する距離を測定するように配置される。互いに上下に重なって位置する前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置させる動作が、砂型部品の相互の変位を引き起こす可能性があるかどうかを検出することが、重要であり得る。よく似た代替的な実施形態では、保持フレームが開口を有し、非接触距離測定装置39がその開口を通って前記2つの砂型部品76、77の基準パターン81までの変動する距離を測定するように適合される。これにより、前記2つの砂型部品の周りに保持フレームを位置決めする間又はその後に、距離測定が可能になり得る。保持フレームの前記位置決め中に距離測定が行われる場合、非接触距離測定装置はフレーム位置決め装置に取り付けられ、フレーム位置決め装置によって変位されることさえあり得る。
図示の実施形態では、非接触距離測定装置39が測定ブーム41、80に配置されるが、非接触距離測定装置39の配置は任意の好適な方法であってもよく、例えば、各非接触距離測定装置39を別個の保持ポール上に配置してもよい。
一実施形態によれば、コンピュータシステム23が、直線の間の少なくとも2つの交点A及びB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ており、前記少なくとも2つの交点A及びB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にそれぞれ関連する。これにより、例えば砂型部品間の不一致の結果として不良鋳造品が生産されることが回避され得る。
図18は、異なる実施形態を示し、図10に示すものに対応する図である。図18に示す実施形態では、非接触検出システム39がカメラ87を備え、固められた砂型部品85の移動経路に隣接して配置される。カメラ87は、砂型部品85の基準パターン86のパターン面の位置を検出するように適合される。図示しない基準パターンブロックは、成形チャンバ3の長手方向LDに変化する接線を有する面を含み、この基準パターンブロックは、対応する砂型部品85の長手方向ldに沿って変化する接線T1及びT2を有するパターン面を含む対応する基準パターン86を形成するように適合されている。非接触検出システム39は、砂型部品85の長手方向ldにおいて、基準パターン86のパターン面に分布するいくつかの異なる点P1及びP2の位置を検出するように適合される。図18に示すように、砂型部品85の長手方向ldの接線T1及びT2は、前記点P1及びP2の少なくとも2つの間で異なる。このように、基準パターン86のパターン面に分布するいくつかの異なる点の位置の検出に基づいて、パターン面を表す既知の曲線の位置及び向きを決定又は推定でき、さらにそれに基づいて、前記既知の曲線の1つ又は複数の基準点の1つ又は複数の位置を決定又は推定できる。図18に示す実施形態では、前記既知の曲線が、基準パターン86の図示された水平断面における基準パターン86のパターン面に対応する円である。前記既知の曲線の基準点は、基準パターン86の断面によって形成される円の中心Cである。
このような基準点の位置を、基準点の理想的な位置又は理論上の位置と比較してもよい。これにより、隣接する砂型部品の相互の位置ずれを非常に正確に検出することができる。さらに、他のパラメータの中にも、隣接する砂型部品間に在り得る間隙の幅、鋳型の膨張、及び鋳型の寸法など、この構成によって検出することができるものがある。これにより、実際の状況が許容可能かどうかを評価することができる。基準点の理想的な位置又は理論上の位置は、評価されるパラメータに依存してもよく、理論に基づく計算によって、又は経験によって決定され得る。例えば、評価されるパラメータが隣接する砂型部品の相互の位置ずれであり、パターン面に対応する既知の曲線が円である場合、いずれかの砂型部品の基準点、すなわち円の中心の理論上の理想的な位置は座標系において同じ位置となり、すなわち2つの円の中心が一致する。
図1に示す実施形態のように、コンピュータシステム23は、砂型部品85の基準パターン86のパターン面に位置するいくつかの点P1及びP2の検出位置を受信するように適合されてもよい。コンピュータシステムは、受信された前記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するように適合されてもよい。曲線は断面で見た基準パターン86のパターン面を表し、コンピュータシステムは、この曲線に関連する1つ又は複数の基準点の位置を計算するように適合される。これにより、曲線に関連する1つ又は複数の基準点の位置が自動的に決定され得る。このような基準点の位置を、基準点の理想的な位置又は理論上の位置と自動的に比較してもよい。
図18に示す実施形態では、図示された基準パターン86の水平断面における基準パターン86のパターン面に対応する前記既知の曲線が円であるが、前記既知の曲線は、砂型部品85の対応する長手方向ldに変化する接線を有する任意の種類の曲線であってもよい。例えば、図10に示す実施形態では、前記既知の曲線が、成形チャンバ3の長手方向に連続する平面(l1、m1、n1)から構成される。前記既知の曲線は、非接触検出システム39が基準パターン86のパターン面を適切に検出できる限り、任意の適切な形態を有してもよい。コンピュータシステムは、受信された前記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任意のそのような曲線の各位置を推定でき、さらにコンピュータシステムは、このような曲線に関連する1つ又は複数の基準点の位置を計算できる。
図18に示す実施形態では、少なくとも1つの基準パターンブロック(図示せず)が、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むこともでき、この面は、砂型部品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86を形成するように適合される。非接触検出システム39は、砂型部品85の高さ方向において基準パターンの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てもよい。砂型部品85の高さ方向の接線は前記点の少なくとも2つの間で異なる。これにより、単一の基準パターンブロックによって、砂型部品85の角部の点Cの実際の三次元位置が決定され得る。
さらに図18に示す実施形態では、少なくとも1つの基準パターンブロック(図示せず)が、成形チャンバ3の長手方向LDの第1の位置に第1の接線を有する第1の面部と、成形チャンバ3の長手方向の第2の位置に第2の接線を有する第2の面部とを含む。第2の接線は第1の接線とは異なる。第1及び第2の面部は対応する基準パターン86を形成するように適合され、この基準パターン86は、砂型部品85の長手方向ldの第1の位置における第1の点P1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、砂型部品85の長手方向ldの第2の位置における第2の点P2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。第2のパターン接線T2は第1のパターン接線T1とは異なる。非接触検出システム39は、砂型部品85の長手方向ldにおいて、基準パターン85の第1及び第2のパターン面部F1及びF2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。
さらに、図18に示す実施形態では、少なくとも1つの基準パターンブロック(図示せず)は、成形チャンバ3の長手方向LDの第3の位置に第3の接線を有する第3の面部と、成形チャンバ3の長手方向の第4の位置に第4の接線を有する第4の面部とを含む。第4の接線は第3の接線とは異なる。第3及び第4の面部は対応する基準パターン86を形成するように適合され、この基準パターン86は、砂型部品85の長手方向ldの第3の位置における第3の点に第3のパターン接線を有する第3のパターン面部(図示せず)と、砂型部品85の長手方向ldの第4の位置における第4の点に第4のパターン接線を有する第4のパターン面部(図示せず)とを含む。第4のパターン接線は第3のパターン接線とは異なる。非接触検出システム39は、砂型部品85の長手方向ldにおいて、基準パターン85の第3及び第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。もちろん、第1、第2、第3、及び第4の面部は、少なくとも部分的に互いに一致してもよく、又は少なくとも部分的に互いに重なってもよい。
図19に示す実施形態では、非接触検出システム39は、基準パターン90の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、図示しないレーザーベース照明システムを備える。レーザーベース照明システムは、プリズムによって細長い光ビームを形成するように適合されてもよい。レーザーベース照明システムは、非接触検出システム39がさらに備えるカメラ88の下に配置され、したがってレーザーベース照明システムは、図中に見ることはできない。カメラ88がレーザーベース照明システムの上方に配置されるので、カメラ88は、図19に示すように、基準パターン90のパターン面上に形成された照明線89が直線状でない写真を撮影することができる。このような写真に基づいて、コンピュータシステム23は、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照明線89の位置を推定してもよく、さらにコンピュータシステムは、二次元座標系における曲線に関連する1つ又は複数の基準点の位置を計算してもよい。図19の図示の実施形態では、前記二次元座標系は水平面内に延在している。
さらに図19に示す実施形態では、非接触検出システムが、基準パターン90のパターン面上に第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てもよく、さらに非接触検出システムは、基準パターン90のパターン面上に第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てもよい。前記第1及び第2の線は砂型部品2の長手方向に延び、第2の細長い光ビームは、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。これにより、カメラ88によって撮影された写真に基づいて、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、それによって三次元座標系における照明線の位置を推定することができ、さらにコンピュータシステムは、三次元座標系における1つ又は複数の基準点の位置を計算することができる。
さらに図19に示す実施形態では、代替として、非接触検出システム39が、基準パターン90のパターン面上の線に沿って光ビームを掃射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てもよい。これにより、基準パターンのパターン面上に照明線を形成する細長い光ビームの上述した利点を、プリズムなしで得ることができる。
好ましくは、図18及び図19に示す各実施形態では、カメラ87、88は、砂型部品2、85が静止しているときに写真を撮るが、カメラ87、88を備える非接触検出システム39が十分高速に動作している場合には、砂型部品が移動することも可能である。
好ましくは、図18及び図19に示す各実施形態では、いくつかのカメラ87、88又は他の好適な電気光学センサユニットが、好ましくはブーム41又はフレームによって、図1に示す実施形態におけるレーザーベース距離センサの形態の電気光学センサユニットの取付けに対応して相互に固定の位置に配置される。これにより、各電気光学センサユニットを他の電気光学センサユニットに対して正確に位置決めできるので、より一層高い正確度を得ることができる。
なお、本発明によれば、非接触検出システム39は、非接触検出システムとパターン面との間に直接的な機械的接触を伴うことなく、基準パターンのパターン面上に分布するいくつかの異なる点の位置を検出することができる任意のシステムである。非接触検出システムは、例えば、3Dスキャナであり得る。
本発明によれば、非接触検出システム39は、例えばデジタルカメラなどの電気光学センサユニットを備えてもよい。電気光学センサによって提供される情報は、本質的に、画像又は放射レベル(フラックス)の2種類のいずれかである。さらに、非接触検出システム39は、ビデオ、レーザー、レーダー、又は超音波カメラもしくは赤外線カメラなどを備えてもよい。
3Dスキャナは、現実のオブジェクトから遠距離点測定値を収集し、それらを仮想3Dオブジェクトに変換する撮像装置である。多くの異なる技術を使用して3Dスキャン装置を構築することができ、各技術はそれぞれ独自の制限、利点、及びコストを伴う。光学式3Dスキャナは、写真カメラ、立体カメラ、レーザー、又は構造化もしくは変調された光を使用する。光学式スキャンには、多くの角度又は掃射が必要となることが多い。レーザーベースの方法では、カメラと連動して動作する低出力で眼に安全なパルス状レーザーを使用する。レーザーがターゲットを照らし、関連するソフトウェアによって、レーザーがターゲットから反射して戻るために要する時間を計算して、スキャンされたアイテムの3D画像を生成する。非レーザーの光ベーススキャナは、パターンに構造化された光又は常時変調される光のいずれかを使用し、スキャンされたオブジェクトによって作られる形状を記録する。
本発明の図23に示される実施形態は、軸受け111、112を使って、図2に示されるピボット軸14に対応する回転軸AR2を中心に揺動可能にスイングプレート枠107に配置される第1のチャンバ端壁7を示す。図23は、図2にも示される第1のチャンバ端壁7の後ろを右後ろから斜めにみた斜視図である。図2と図23を比較すると、第1のチャンバ端壁7の前には第1のパターンプレート10が備えられるのがわかる。ここで説明される実施形態によれば、図8に示されるとおり、チャンバ端壁7上における第1のパターンプレート10の正確な位置決めはパターンプレート10のガイドブッシュ60に嵌合したガイドピン100、101によって、および第2のパターンプレート11が第2のチャンバ端壁8に取り付けられる様子を示す図25−27を参照して下にさらに説明される方法によって確保される。したがって、図23に示す実施形態によれば、成形チャンバ3に供給される砂の圧縮中に第1のパターンプレート10が配置される横方向圧縮位置は、成形チャンバ3の長手方向LDに直交する2つの異なる方向、水平THおよび垂直TV、の基準位置に相対的な変位により第1のパターンプレート10を調節する作動装置91、92、93、95、119によって調節可能である。さらに、この実施形態によれば、成形チャンバ3に供給される砂の圧縮中に第1のパターンプレート10が配置される回転方向の圧縮位置は、第1の回転軸AR1、第2の軸AR2、および成形チャンバ3の長手方向LDに平行な第3の回転軸に関しての基準回転位置に相対的な回転により第1のパターンプレート10を調節する作動装置91、92、93、96、97によって調節可能である。これにより、固められた砂型部品に形成されるパターンの横方向位置合わせ及び/又は回転方向位置合わせの誤差は調節または修正可能である。
図2に示されるピストン15によって変位可能に配置される第2のチャンバ端壁8を示す図25、26、および27に示される本発明の実施形態によれば、成形チャンバ3に供給される砂の圧縮中に第2のパターンプレート11が配置される横方向圧縮位置は、成形チャンバ3の長手方向LDに直交する2つの異なる方向、水平THおよび垂直TV、の、基準位置に相対的な変位により第2のパターンプレート11を調節する作動装置91、92、94、119によって調節可能である。図27に作動装置94は図示がない。さらに、この実施形態によれば、成形チャンバ3に供給される砂の圧縮中に第2のパターンプレート11が配置される回転方向の圧縮位置は、成形チャンバ3の長手方向LDに平行な第3の回転軸に関しての基準回転位置に相対的な回転により第2のパターンプレート11を調節する作動装置91、92、94によって調節可能である。これにより、固められた砂型部品に形成されるパターンの横方向位置合わせ及び/又は回転方向位置合わせの誤差は調節または修正可能である。
上述のとおり、両方のチャンバ端壁7、8それぞれには、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がそれぞれに提供されたパターンプレート10、11が提供される。それぞれのチャンバ端壁7、8上における第1のパターンプレート10、11の正確な位置決めは、図8に示されるとおりガイドブッシュ60に嵌合したガイドピン100、101によって、確保される。隠れて見えないが、図27に示されるガイドピン100、101の作動装置91、92、119は図23に示される実施形態においても存在することを認識されたい。しかし、横方向位置合わせの誤差を調節するためには、パターンプレート10、11のうちの1つのみがガイドピン100、101の作動装置91、92、119によって調節可能でそれぞれのチャンバ端壁7、8上に配置されることで十分であることを認識されたい。
図示された実施形態において、横方向とは成形チャンバ3の長手方向LDに直角な方向である。
本発明によれば、図20および21に示されるように製造される砂型部品2に成形チャンバ3の長手方向LDに沿って形成されるパターン99の位置合わせ、及び製造される砂型部品2に形成されるパターン99の図22に示されるような対応する回転軸に関する回転方向位置を適応的に制御するため、作動装置91−97、119は、移動経路17に沿って移動する固められた砂型部品2、76、77、85の基準パターン28、29、30、31、81、86、90のパターン面検出システムによって実行される連続的な位置検出に基づいて制御システム98を使って制御される。制御システム98は、コンピュータシステム23の一部でもよく、パターン面の検出システムは砂型部品2、76、77、85の基準パターン28、29、30、31、81、86、90のパターン面の検出に適していれば、上述の検出システムのいずれかなどのいかなる検出システムでもよい。検出システムは非接触検出システムであることが望ましく、非接触距離測定装置39を含むことが望ましい。検出システムは第1の方向TVで距離を測定するよう配置された少なくとも第1の距離測定装置、及び第2の方向THで距離を測定するよう配置された少なくとも第2の距離測定装置を含むことが望ましい。これにより、距離測定のそれぞれの方向がパターンプレート10、11の圧縮位置の修正方向にそれぞれ対応するから、測定及び作動装置の動作による制御システム98の累積誤差は軽減可能である。
図23−27に示される実施形態において、それぞれのチャンバ端壁7、8上のパターンプレート10、11の正確な位置決めは、下に説明されるとおり、ガイドピン100、101の使用、および作動装置91、92、119を使ってそれぞれのチャンバ端壁7、8上に変位可能に配置されることによって確保される。これにより、砂型造型機の既存のデザインへ本発明を組み入れやすくなる。
図23−27に示される実施形態によれば、それぞれのパターンプレート10、11は、チャンバ端壁7、8の対向する側に配置される第1および第2のガイドピン100、101を使ってそれぞれのチャンバ端壁7、8に対して位置決めされる。第1のガイドピン100はチャンバ端壁7、8上に第1のリニア作動装置91により垂直方向に変位可能に配置され、第2のガイドピン101はチャンバ端壁7、8上に第2のリニア作動装置92により、第1のガイドピン100とは独立して垂直方向に変位可能に配置される。これにより、成形チャンバ3に供給される砂の圧縮中にパターンプレート10、11が配置される横方向圧縮位置は、第1および第2のガイドピン100、101を同じ方向に変位させることによりパターンプレート10、11を少なくとも実質的に垂直方向TVに変位させることで調節可能である。一方、砂の圧縮中にパターンプレート10、11が配置される回転方向圧縮位置は、第1および第2のリニア作動装置91、92を使ってパターンプレート10、11の少なくとも1つを成形チャンバ3の長手方向LDに延びる軸に関して回転させ、第1及び第2のガイドピン100、101の同じ方向への異なる距離の変位、又は第1及び第2のガイドピン100、101の反対方向への変位により調節可能である。これにより、第1及び第2のガイドピン100、101を使えば製造されて当接する砂型部品に形成されるパターンの垂直方向の位置合わせ誤差は調節又は修正可能であり、同時に固められた砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に延びるあらゆる軸に関する回転方向位置合わせ誤差も調節又は修正可能である。
さらに、図23−27に示される実施形態によれば、第2のガイドピン101はそれぞれのチャンバ端壁7、8上に少なくとも実質的に水平方向に、ある限度内であれば自由に変位可能に配置される。これにより、第2のガイドピン101は自由に変位可能に配置されることで、ガイドピン100、101は、垂直方向に異なる距離の変位することによって異なる垂直方向に位置することにより発生し得るピン間距離の少量変化を補償可能である。これは、それぞれのパターンプレート10、11はそれぞれのチャンバ端壁7、8に対してパターンプレート10、11の対応する穴に入るガイドピン100、101と係合することにより位置決めされるから有利である。さらに、少なくとも1つのガイドピン101は自由に変位可能に配置されることで、チャンバ端壁上のもう片方のガイドピンの作動装置を使った少なくとも実質的に水平方向の変位の結果であるパターンプレートの変位に追随するかもしれない。さらに、第2のガイドピン101は自由に変位可能に配置されることで、ガイドピン100、101は、パターンプレート10、11の対応する穴60間の距離又はガイドピン間の距離の少量変化を補償可能であり、この距離の少量変化はパターンプレート及び/又はチャンバ端壁を形成する材料の温度膨張の結果である。
図25−27に示されるとおり、少なくとも実質的に垂直方向に配置されたレバー103の下端102に取り付けられることにより第2のガイドピン101はチャンバ端壁7、8上においてある限度内であれば自由に少なくとも実質的に水平方向に変位可能に配置され、レバー103の上端104はチャンバ端壁7、8に枢動可能105に配置される。さらに、レバー103の上端104は、リニア作動装置92を使ってチャンバ端壁7、8上に垂直方向に変位可能で配置されたスライド121上で枢動可能に配置される。第2のガイドピン101が、ある限度内であれば自由に変位可能に配置される構成は当然図示されるものと異なり得る。例えば第2のガイドピン101は水平方向に長い穴の中に配置され得る。
さらに、図27に示される実施形態によれば、第1のガイドピン100はチャンバ端壁8上で回転作動装置119を使って少なくとも実質的に水平方向THに変位可能に配置され、第1のガイドピン100は第1のガイドピン100の中心軸がディスク124の回転中心軸と平行ではあるが位置が異なるように回転作動装置119により回転駆動されるディスク124上で偏心して配置される。これにより、回転作動装置119を使ったディスク124の回転により、第1のガイドピン100は少なくとも実質的に水平な方向THに変位可能である。回転角度が第1のガイドピン100の中心軸とディスク124の回転中心軸との距離に比して比較的小さい場合、第1のガイドピンは少なくとも実質的に水平な直線上の変位をする。図示されるとおり、回転作動装置119は上述のリニア作動装置91により垂直方向に変位可能に配置されるスライド120内に配置される。したがって、回転作動装置119を使ったディスク124の回転により第1のガイドピン100が水平方向に直線移動することを確保するために、ディスク124の回転の結果である第1のガイドピン100の移動の垂直成分を補償するためにリニア作動装置91が制御システム98によって使用され得る。当然、回転作動装置119およびディスク124を使用する代わりに、第1のガイドピン100はリニア作動装置を使って少なくとも実質的に水平な方向THに変位することも可能である。
さらに、図23及び24に示される実施形態において、上述のとおり第1のチャンバ端壁7は、成形チャンバ3に対して揺動可能なチャンバ端壁7の上部108で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸AR2を中心として揺動可能にスイングプレート枠107上に配置される。揺動可能なチャンバ端壁7が少なくとも実質的に垂直な方向に延びて図23に示されるように回転方向圧縮位置を画定するとき、揺動可能なチャンバ端壁7の下部109は揺動可能なチャンバ端壁7とスイングプレート枠107の間でスイングプレート枠107の左側及び右側それぞれで係合する2つの押圧パッド110に当接するように適合される。図23において左に配置された押圧パッド110が図24に示される。各押圧パッド110は図24に示されるように回転方向圧縮位置を実質的に水平方向のピボット軸AR2を中心として調節するためにスイングプレート枠107に対してそれぞれの作動装置97によって変位可能に配置される。これにより、固められた砂型部品の対向する端面及びパターンの平行度の誤差は調節又は修正可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。安定性を得るために、通常2つの押圧パッド110の位置は、揺動可能なチャンバ端壁7が両方の押圧パッド110にしっかり当接するよう調節される。
図22に破線を使って示されるとおり、固められた砂型部品の対向する端面は、上部厚みtUが下部厚みtLと一致するとき横から見て平行であり得るが、面の配置は垂直ではないかもしれない。図22でさらに示されるとおり、固められた砂型部品の対向する端面が横から見たとき平行でない場合、隣接する砂型部品の端面同士が適切に当接しないかもしれず隙間が発生し得る。当然図20−22において、図説の目的で誤差は大幅に誇張されて示されている。
さらに、図23および24に示される実施形態において、上述のとおり第1のチャンバ端壁7はスイングプレート枠107上に左及び右軸受け111、112を使って揺動可能に配置され、軸受け111、112はそれぞれスイングプレート枠107に対して少なくとも実質的に成形チャンバ3の長手方向LDに2つのそれぞれのリニア作動装置96を使って変位可能に配置され、2つのリニア作動装置96のうち左にある1つのみが図23で見ることができ、完全に模式的にハッチング付きのブロックとして示される。左及び右軸受け111、112それぞれを少なくとも実質的に長手方向LDに同量変位させるように2つのそれぞれのリニア作動装置96を起動することにより、第1のチャンバ端壁7の回転方向圧縮位置は、図23に示される水平軸である回転軸AR2に平行な軸に関して調節可能である。しかし、左及び右軸受け111、112それぞれを少なくとも実質的に長手方向LDに異なる量の変位をさせるように2つのそれぞれのリニア作動装置96を起動することにより、第1のチャンバ端壁7の回転方向圧縮位置は、図23に示される垂直軸である回転軸AR1に平行な軸に関して調節可能である。これを得るために、2つの押圧パッド110の位置は揺動可能なチャンバ端壁7が両方の押圧パッド110にしっかりと当接するように調節されるべきである。例えば図23で左側に見えるリニア作動装置96を起動し、同時に図23で右側に位置する押圧パッド110を起動することにより、第1のチャンバ端壁7の回転方向圧縮位置は、回転軸AR1から45度をなす軸に関して調節可能である。上述の特徴を使うと、固められた砂型部品の対向する端面及びパターンの平行度の誤差は垂直及び水平の両軸そしてそれらのいかなる組合せについても調節又は修正可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
さらに、図23および24に示されるように、両方の軸受け111、112はスイングプレート枠107に対して少なくとも実質的に垂直な方向に左右それぞれのリニア作動装置93を使って変位可能に配置され、リニア作動装置93のうち左にある1つのみが図23で見ることができ、完全に模式的なハッチング付きのブロックとして示される。左及び右軸受け111、112それぞれを少なくとも実質的に垂直方向に同量変位させるように2つのそれぞれのリニア作動装置93を起動することにより、第1のチャンバ端壁7の横方向圧縮位置は、垂直方向に調節可能である。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの垂直方向位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正可能である。しかし、左及び右軸受け111、112それぞれを少なくとも実質的に垂直方向に異なる量の変位をさせるように2つのそれぞれのリニア作動装置93を起動することにより、第1のチャンバ端壁7の回転方向圧縮位置は、成形チャンバ3の長手方向LDに平行な軸に関して調節可能である。これにより、固められた砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に延びる軸に関する回転方向位置合わせ誤差も調節又は修正可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
さらに、図23および24に示される実施形態において、揺動可能なチャンバ端壁7のスイングプレート枠107に対する相対的位置は、ピボット軸14の方向THに関して右軸受け111に配置された作動装置95を使って調節可能である。作動装置95を起動することにより第1のチャンバ端壁7の横方向圧縮位置は水平方向に調節可能である。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの水平方向位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正が可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
さらに、図25および26に示される実施形態において、左及び右のリニア作動装置94を使って左及び右それぞれのグライドシュー(glide shoe)115、116は第2のチャンバ端壁8に対して垂直方向に独立して調節可能である。ピストン15が第2のチャンバ端壁8を成形チャンバの長手方向LDに変位させるとき、グライドシュー115、116は周知の方法で第2のチャンバ端壁8をチャンバ底壁5上に支持する。グライドシュー115、116には第2のチャンバ端壁8がチャンバ底壁5上を滑らかに滑るように圧縮空気が供給される。左及び右グライドシュー115、116それぞれを少なくとも実質的に垂直な方向に同量変位させるように2つのそれぞれのリニア作動装置94を起動することにより、第2のチャンバ端壁8の横方向圧縮位置は、垂直方向に調節可能である。これにより、製造され当接する砂型部品に形成されたパターンの垂直方向位置合わせのいかなる誤差も調節又は修正可能である。しかし、左及び右グライドシュー115、116それぞれを少なくとも実質的に垂直方向に異なる量の変位をさせるように2つのそれぞれのリニア作動装置94を起動することにより、第2のチャンバ端壁8の回転方向圧縮位置は、成形チャンバ3の長手方向LDに平行な軸に関して調節可能である。これにより、固められた砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に延びる軸に関する回転方向位置合わせ誤差も調節又は修正可能である。この実施形態は砂型造型機の既存の設計に作動装置を組み入れやすくするかもしれない。
図23−27に示される実施形態によって例示されるとおり、1つ又はそれ以上の各パターンプレート10、11の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置は、様々な作動装置91−97、119を使って調節可能である。しかし、これらの作動装置91−97、119のいくつかは冗長であり得る、又は冗長な調節を実行し得ることは理解されたい。したがって、当然横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の調節を実行するために作動装置91−97、119のうちの数個だけが必要である。しかしながら、制御システムが多くの異なるパラメータを修正又は調節することができれば制御工程の柔軟性が達成できるから有利である。
一実施形態において、成形チャンバ3に供給される砂の圧縮中にパターンプレート10、11が配置される位置であって、作動装置91−97、119のうちの1つによって調節可能である横方向及び/又は回転方向圧縮位置は、付加的に作動装置から独立して手動調節機構を使って調節可能である。例えば、作動装置はチャンバ端壁7、8に対して手動で調節可能なブロック上に配置され得る。これにより、横方向及び/又は回転方向圧縮位置は、手動で予備調節することが可能かもしれない。例えば、手動調節機構は調節をゼロにするにあたり比較的大きい間隔の調節を可能とするかもしれず、その結果、少なくとも1つの作動装置は比較的小さい間隔の調節をするだけで十分かもしれない。しかし、代わりに、予備調節及び/又は調節のゼロにするために制御システム98にパターンプレート10、11が作動装置91−97、119のうち少なくとも1つを使って配置されるべき横方向及び/又は回転方向圧縮位置の調節に関する指示を入力装置113から受けるように適合させることにより、作動装置91−97、119を使うことも可能である。
調節をゼロにするために、通常はダイヤルゲージが使われ、ガイドピン100、101を、垂直方向に成形チャンバ3の頂壁4の上面、および水平方向に成形チャンバの横壁6の外面などの成形チャンバの既知の位置に対するゼロ位置に配置する。
一実施形態において、制御システム98はパターンプレート10、11が作動装置91−97、119を使って、制御システムによる作動装置の後の制御のスタートポイントとなる配置されるべき横方向及び/又は回転方向圧縮位置の少なくとも1つの初期値に関する指示を入力装置113から受けるように適合される。これにより、作業者は特定のパターンプレートの横方向及び/又は回転方向圧縮位置の適切な初期値を入力してもよい。そのような適切な初期値は例えば経験及び/又は実験データに基づいていてもよい。例えば、ある特定のパターンプレートは比較的大きい凹みが砂型部品の第1の側に作られ、比較的小さい凹みが砂型部品の第2の側に作られるようなかなり非対称なパターンを有してもよい。そのような場合、経験及び/又は実験データは横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の初期値がある範囲になると比較的迅速に及び/又は比較的容易な方法で望ましい結果が達成できる結果となることを示すかもしれず、すなわち、製造される砂型部品に形成されるパターンの成形チャンバの長手方向に沿う望ましい位置合わせの1つ以上のセットポイント、及び/又は製造される砂型部品に形成されるパターンの少なくとも1つの回転軸に関する回転方向位置の1つ以上のセットポイントが、比較的迅速に及び/又は比較的容易な方法で得られる。
一実施形態において、砂型造型機はいくつかの異なるパターンプレート10、11の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値のレジスタを含み、入力装置113は特定のパターンプレート10、11に対応する識別情報を受信するように適合される。これにより、制御システム98はほぼ自動的に特定のパターンプレートの横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値をレジスタから受信する。例えば、作業者はパターンプレートのシリアルナンバーを入力してもよく、又は砂型造型機には例えば特定のパターンプレートを識別するためのバーコードリーダーが備えられてもよい。
一実施形態によれば、制御システム98は入力装置113から製造された砂型部品2に形成されたパターン99の成形チャンバ3の長手方向LDに沿う望ましい位置合わせの1つ以上のセットポイント、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの少なくとも1つの回転軸に関する望ましい回転方向の位置合わせの1つ以上のセットポイントに関する命令を受信するように適合される。これにより、作業者は特定の状況に適切な、又は特定のパターンプレートに適切な1つ以上のセットポイントを入力可能である。そのような1つ以上のセットポイントは例えば最終鋳造製品の検査に基づいていてもよく、又は特定のパターンに関連する経験及び/又は実験データに基づいていてもよい。例えば、このような特段の関連情報がない場合、通常横方向の圧縮位置の最適なセットポイントはゼロであると仮定され、これは形成され、続いて製造され当接する砂型部品の内部に位置するパターンが理論的に完全な位置にあることに対応する。しかし、製造され当接する砂型部品は実際に完全な位置合わせを達成しているかもしれないが、最終鋳造製品の検査結果は例えばある方向に0.1ミリメートルなどの小さい位置ずれを示すかもしれない。この位置ずれは、高温溶融金属が砂型部品によって作られた砂型に注がれる注入の工程途中又は工程後に起こりうる。そのような場合、実際の位置ずれを補償するために前記ある方向の逆方向への0.1ミリメートルのセットポイントが設定されてもよい。しかし、小さい位置ずれはパターンプレート、検出システム、又はその他の許容交差の結果でもあり得る。小さい位置ずれが特定のパターンプレートに関連する場合、特定のパターンプレートに適切なセットポイントのレジスタが保持されてもよい。
一実施形態によれば、砂型造型機は、製造された砂型部品2に形成されたパターン99の望ましい位置合わせの適切なセットポイント、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの望ましい回転方向位置の適切なセットポイントのいくつかの異なるパターンプレート10、11に対応するレジスタを含み、入力装置113は特定のパターンプレート10、11に対応する識別情報を受信するように適合される。これにより、制御システムはほぼ自動的に特定のパターンプレートに適切なセットポイントをレジスタから受信する。例えば、作業者はパターンプレートのシリアルナンバーを入力してもよく、又は砂型造型機には例えば特定のパターンプレートを識別するためのバーコードリーダーが備えられてもよい。
一実施形態によれば、制御システム98は製造された砂型部品2に形成されたパターン99の位置合わせ及び回転方向位置に関連する検出値、及び/又は、少なくとも1つのパターンプレート10、11の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置に関連した制御値、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向LDに沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの回転方向位置の差の最大偏差、などの対応する制御値の関連するセットをモニタしてレジスタに記録するように適合される。これにより、制御システムの改善及びエラーの追跡に適切なデータのレジスタが保存される。データの中には後の工程で制御システムによって直接使用され得るものもある。
一実施形態によれば、制御システム98は、例えば横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値、及び/又は、例えば製造された砂型部品2に形成されたパターンの成形チャンバの長手方向LDに沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターン99の回転方向位置の差の最大偏差、などの特定のパターンプレート10、11に関連した制御値をレジスタから読むように適合される。これにより、特定のパターンプレートに関連した適切で有用なデータは、制御工程を最適化するために制御システムによってレジスタから回収される。適切で有用なデータは、手動でレジスタに記録されたかもしれず、又は同じパターンプレートが使用された過去の製造工程中に制御システムによって記録されたかもしれない。
一実施形態によれば、検出システムは、成形チャンバ3の長手方向LDに成形チャンバ3の排出端から、ある距離に配置され、砂型造型機は、ある長さの砂型部品2、76、77、85を製造するよう適合され、最大数の固められた砂型部品2が、成形チャンバ3の排出端と検出システムとの間に移動経路17に沿って整列し互いに当接した構成で配置され、制御システム98は作動装置91−97を、特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が作動装置によって調節されたとき、固められた砂型部品2が少なくとも実質的に最大数に対応する数だけ最低でも製造されるまでその特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が再び調節されることなく保持されるように制御するように適合される。これにより、関連した制御データが検出され、それによってより堅実な制御が確保され得るまで圧縮位置は調節されないことが確かにされ得る。
一実施形態によれば、制御システム98は、製造された砂型部品2に形成されるパターン99の位置合わせ及び回転位置を制御サイクル内で適応的に制御するように適合され、
第1に次のステップを実行する、すなわち、
前記少なくとも1つのパターンプレート10、11を、製造された同じ砂型部品2に形成された2つの対向するパターン99の対応する回転軸を中心とした回転位置の差が一定の値となるまで成形チャンバ3の長手方向LDに対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸AR1、AR2を中心として回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置96、97を制御し、
かつ、第2に次の2つのステップのうち少なくとも1つを実行する、すなわち、
前記少なくとも1つのパターンプレート10、11を、製造された砂型部品2に形成された2つのパターンの成形チャンバの長手方向LDに沿った位置合わせが一定の値となるまで成形チャンバ3の長手方向LDに対する少なくとも1つの横方向に変位させることにより横方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置91−95、119を制御する、又は、
前記少なくとも1つのパターンプレート10、11を、製造された砂型部品2に形成されたパターン99の回転位置が、対応する基準回転位置に相対的に一定の値となるまで成形チャンバ3の長手方向LDに対して回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置91−94を制御するステップのうち少なくとも1つを実行する。
これにより、パターンプレート10、11の成形チャンバの長手方向の横方向に延びる軸を中心とする回転方向圧縮位置を第1に調節することにより、各固められた砂型部品2の対向する端面の平行度が、製造された砂型部品に形成されたパターンの横方向又は回転方向の位置ずれが調節される以前に調節可能である。これにより、対向する端面の平行度の調節はしばしば製造された砂型部品に形成されるパターンの横方向又は回転方向の位置ずれという結果になり得て、そのような位置ずれはパターンプレートの横方向圧縮位置、及び/又は成形チャンバの長手方向に関するパターンプレートの回転方向圧縮位置の調節によって後に補償される必要があるから、より効果的な制御工程が達成できる。図21および22に示されるとおり、パターンの横方向又は回転方向のさらなる位置ずれは、互いに当接した製造された砂型部品が平行度の誤差を累積し、コンベヤ上で斜めの状態で位置する結果であり得る。
一実施形態によれば、砂型造型機の動作中に製造された砂型部品2に形成されたパターン99の位置合わせの成形チャンバの長手方向LDに沿う偏差が最大値を超過したと検出された場合、及び/又は、砂型造型機の動作中に製造された砂型部品2に形成された2つの対向するパターン99の回転位置の差の偏差が対応する回転軸に関して最大値を超過したと検出された場合、制御システム98は前記制御サイクルを開始して完了するよう適合されている。これにより、作動装置91−97、119によって実行される調節工程の数は減り、より安定した制御工程が達成される。位置合わせ及び回転位置の差に、検出システムの分解能と作動装置の分解能を組み合わせた結果による制御システムのそれぞれの分解能より高い最大偏差を設定することにより、制御システムは、横方向又は回転方向のパターンの位置ずれを修正する以前に常に平行度の誤差を修正するように制御サイクルを開始して完了する。例えば、純粋に一例として、製造された砂型部品2に形成されたパターン99の位置合わせの最大偏差は1ミリメートルに設定され得て、検出システムの分解能と作動装置の分解能の組み合わせである制御システムの分解能は0.02ミリメートルであり得る。
別の一実施形態において、制御システム98は所定の数の砂型部品2が製造されるたびに毎回制御サイクルを開始して完了するよう適合されている。代わりに、制御サイクルは手動で適宜開始されてもよい。
A、B:直線の交点
AR1:第1の回転軸
AR2:第2の回転軸
D:移動方向
C:円の中心
LD:成形チャンバの長手方向
LN:レーザー式距離測定装置
l、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平坦面
P1、P2:ポイント
R1、R2:回転方向
T1、T2:接線
TV:横方向(垂直)
TH:横方向(水平)
tU:固められた砂型部品の上部厚み
tL:固められた砂型部品の下部厚み
1:砂型造型機(縦型無枠砂型成形式)
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:チャンバ横壁
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
20:砂供給弁
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のセット
43:3つの平面の第2のセット
44:平坦面の第1のセット
45:平坦面の第2のセット
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:平均値
60:ガイドブッシュ
61:横材(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:底面摩耗面
70:貫通溝
71:砂型造型機制御盤
72:砂供給チャンバ
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:基準パターン
82:変位方向
83:溶融注入入口
84:水平分割線
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
91−97:作動装置
98:制御システム
99:製造される砂型部品に形成されるパターン
100、101:ガイドピン
102:レバーの下端
103:レバー
104:レバーの上端
105:ピボット軸
106:ボルト
107:スイングプレート枠
108:揺動可能なチャンバ端壁の上部
109:揺動可能なチャンバ端壁の下部
110:押圧パッド
111:左軸受け
112:右軸受け
113:入力装置
114:加熱プレート
115、116:グライドシュー
117:スイングプレート枠のサポートブラケット
118:圧縮空気供給管
119:作動装置
120、121:スライド
122、123:スピンドル
124:作動装置により回転駆動されるディスク

Claims (171)

  1. 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、
    チャンバ壁の1つには、少なくとも1つの砂充填口(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)に対して固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)と関連し、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、
    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、
    前記成形チャンバ(3)内に供給された砂の圧縮中に少なくとも1つの前記パターンプレート(10、11)が配置される横方向圧縮位置は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する少なくとも1つの横方向(TH、TV)の通常の位置からの相対的な変位により前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が調節可能となる少なくとも1つの作動装置(91−95、119)によって調節され、
    及び/又は、
    前記成形チャンバ(3)内に供給された砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの回転軸(AR1、AR2)を中心とする少なくとも1つの通常の回転位置からの相対的な回転により前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が調節可能となる少なくとも1つの作動装置(91、92、93、94、96、97)によって調節され、
    及び、
    前記移動経路(17)に沿って移動している前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の前記検出システムによって実行される継続的な位置検出に基づいて前記作動装置が制御システム(98)によって制御され、
    これにより、製造された砂型部品に形成されるパターンの前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に沿う位置合わせ、及び/又は前記製造された砂型部品(2)に形成されるパターン(99)の対応する回転軸を中心とする回転位置合わせ、を適応的に制御する、ことを特徴とする砂型造型機(1、75)。
  2. 前記制御システム(98)が、前記製造された砂型部品(2)に形成される前記パターン(99)の前記位置合わせ及び前記回転位置を制御サイクル内で適応的に制御するように適合され、
    第1に次のステップ、すなわち、
    前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を、製造された同じ前記砂型部品(2)に形成された2つの対向する前記パターン(99)の対応する回転軸を中心とする回転位置の差が一定の値となるまで前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる少なくとも1つの前記回転軸(AR1、AR2)を中心に回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置(96、97)を制御するステップを実行し、
    かつ、
    第2に次の2つのステップ(ア、イ)のうち少なくとも1つ、すなわち、
    (ア)前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を、前記製造された砂型部品(2)に形成された2つの前記パターン(99)の前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿った前記位置合わせが一定の値となるまで前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する少なくとも1つの横方向に変位させることにより横方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置(91−95)を制御するステップ、
    および、
    (イ)前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を、前記製造された砂型部品(2)に形成された前記パターン(99)の前記回転位置が、対応する通常の回転位置に対して一定の値となるまで前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置(91−94)を制御するステップ、
    のうち少なくとも1つを実行する、請求項1に記載の砂型造型機(1、75)。
  3. 前記砂型造型機の動作中に前記製造された砂型部品(2)に形成された前記パターン(99)の位置合わせの前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿う偏差が最大値を超過したと検出された場合、及び/又は、前記砂型造型機の動作中に前記製造された砂型部品(2)に形成された2つの対向するパターン(99)の前記対応する回転軸を中心とした回転位置の差の偏差が最大値を超過したと検出された場合、前記制御システム(98)が前記制御サイクルを開始して完了するよう適合されている、請求項2に記載の砂型造型機(1、75)。
  4. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸(AR1、AR2)を中心として通常の回転位置から相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置(96、97)により調節可能であり、
    前記作動装置(96、97)は前記検出システムによって継続的に実行される前記移動経路(17)に沿って移動する固められた前記砂型部品(2、76、77、85)の基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の位置検出に基づいて制御システム(98)によって制御され、製造された砂型部品(2)に形成されたパターンの前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる前記少なくとも1つの軸に平行な軸を中心とした前記回転位置を適応的に制御する、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)。
  5. 前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる前記少なくとも1つの回転軸(AR1、AR2)が、第1の軸(AR1)、及び第1の軸と異なる第2の軸(AR2)を含む、請求項4に記載の砂型造型機(1、75)。
  6. 前記第1の軸(AR1)が、少なくとも実質的に前記第2の軸(AR2)と直交する、請求項5に記載の砂型造型機(1、75)。
  7. 前記第1の軸(AR1)が、少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の軸(AR2)は少なくとも実質的に水平である、請求項5又は6に記載の砂型造型機(1、75)。
  8. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に延びる少なくとも1つの回転軸を中心として通常の回転位置に相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置(91−94)により調節可能であり、
    前記作動装置(91−94)は前記検出システムによって継続的に実行される前記移動経路(17)に沿って移動する固められた前記砂型部品(2、76、77、85)の基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の位置検出に基づいて制御システム(98)によって制御され、製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に延びる少なくとも1つの軸に平行な軸を中心とした前記回転位置を適応的に制御する、請求項1から7のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  9. 前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される横方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する第1の横方向(TV)の変位、及び前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)の第2の横方向(TH)の変位により調節可能であり、
    前記第2の横方向(TH)は、前記第1の横方向(TV)とは異なる、請求項1から8のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  10. それぞれの前記チャンバ端壁(7、8)には、砂型部品(2、76、77、85)にパターン(99)を形成するように適合されたパターン(12、13)を有するそれぞれのパターンプレート(10、11)が提供され、
    前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中にパターンプレート(10、11)の1つめが配置される横方向圧縮位置は、前記パターンプレート(10、11)の1つめの基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する第1の横方向(TV)の変位によって調節可能であり、
    前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中にパターンプレート(10、11)の2つめが配置される横方向圧縮位置は、前記パターンプレート(10、11)の2つめの基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する第2の横方向(TH)の変位によって調節可能であり、
    前記第2の横方向(TH)は、前記第1の横方向(TV)とは異なる、請求項1から9のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  11. 前記第1の横方向(TV)が、少なくとも実質的に前記第2の横方向(TH)と直交する、請求項9又は10に記載の砂型造型機(1、75)。
  12. 前記第1の横方向(TV)が、少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の横方向(TH)は少なくとも実質的に水平である、請求項9から11のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  13. 前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する横方向は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して少なくとも実質的に直交する方向である、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)。
  14. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)に係合し少なくとも1つの作動装置(91、92、119)によって変位可能で前記チャンバ端壁(7、8)に配置された少なくとも1つのガイドピン(100、101)を使って少なくとも1つの前記チャンバ端壁(7、8)に相対的に配置される、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)。
  15. 前記ガイドピン(100、101)の少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置(91、92)によって第1の方向(TV)に変位可能で前記チャンバ端壁(7、8)に配置され、
    前記ガイドピン(100、101)の少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置(119)によって前記第1の方向とは異なる第2の方向(TH)に変位可能で前記チャンバ端壁(7、8)に配置される、請求項14に記載の砂型造型機(1、75)。
  16. 前記ガイドピン(100)の少なくとも1つは、少なくとも1つの作動装置(119)によって少なくとも1つの方向(TH)に変位可能で前記チャンバ端壁(7、8)に配置され、
    前記ガイドピン(100)の少なくとも1つは、前記少なくとも1つの作動装置(119)によって回転駆動されるディスク(124)に偏心して配置され、前記ガイドピン(100)の中心軸は前記ディスク(124)の回転中心軸と平行ではあるが位置は異なる、請求項14又は15に記載の砂型造型機(1、75)。
  17. 第1の方向が、少なくとも実質的に第2の方向と直交する、請求項15又は16に記載の砂型造型機(1、75)。
  18. 第1の方向(TV)が、少なくとも実質的に垂直であり、第2の方向(TH)は少なくとも実質的に水平である、請求項15から17のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  19. 前記検出システムは、少なくとも実質的に第1の方向(TV)で距離を計測するよう配置された少なくとも第1の距離測定装置、及び少なくとも実質的に第2の方向(TH)で距離を計測するよう配置された少なくとも第2の距離測定装置を含む、請求項9から13のいずれか、又は請求項15から18のいずれかの一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  20. 前記第1及び第2の距離測定装置が非接触距離測定装置(39)である、請求項19に記載の砂型造型機(1、75)。
  21. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)は、前記チャンバ端壁(7、8)の対向する側方領域に配置された第1のガイドピン及び第2のガイドピン(100、101)を使って少なくとも1つの前記チャンバ端壁(7、8)に相対的に配置され、
    前記第1のガイドピン(100)は、少なくとも1つの第1の作動装置(91)によって少なくとも実質的に垂直方向に変位可能で前記チャンバ端壁(7、8)に配置され、
    前記第2のガイドピン(101)は、前記第1のピン(100)から独立して少なくとも1つの第2の作動装置(92)によって少なくとも実質的に垂直方向に変位可能で前記チャンバ端壁(7、8)に配置され、
    前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される横方向圧縮位置は、前記第1及び第2のガイドピン(100、101)の同じ方向への変位による前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の少なくとも実質的に垂直方向(TV)の変位によって調節可能であり、
    圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの第1及び第2の作動装置(91、92)を使って前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に延びる軸を中心とする回転により前記第1及び前記第2のガイドピン(100、101)の同じ方向への異なる距離の変位、又は前記第1及び前記第2のガイドピン(100、101)の反対方向への変位により調節可能である、請求項1から20のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  22. ガイドピンの少なくとも1つ(101)が、前記チャンバ端壁(7、8)上において少なくとも実質的に水平方向で、ある限度内であれば自由に変位可能で配置される、請求項14から21のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  23. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)は前記チャンバ端壁(7、8)の少なくとも1つに相対的にそれぞれが前記チャンバ端壁(7、8)の対向する側方領域に配置される2つのガイドピン(100、101)によって配置され、
    前記ガイドピン(100、101)はそれぞれ少なくとも1つの作動装置(91、92)によって少なくとも実質的に垂直方向に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位可能に配置され、
    前記第1のガイドピン(100)は少なくとも1つの作動装置(119)によって少なくとも実質的に水平方向に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位可能に配置され、
    前記第2のガイドピン(101)は前記チャンバ端壁(7、8)上に少なくとも実質的に水平方向(TH)に、ある限度内であれば自由に変位可能に配置される、請求項1から22のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  24. 少なくとも実質的に垂直方向に配置されたレバー(103)の下端(102)に取り付けられることにより、前記第2のガイドピン(101)は前記チャンバ端壁(7、8)上においてある限度内であれば自由に少なくとも実質的に水平方向で変位可能に配置され、
    前記レバー(103)の上端(104)は前記チャンバ端壁(7、8)に枢動可能(105)に配置される、請求項22又は23に記載の砂型造型機(1、75)。
  25. 前記レバー(103)の前記上端(104)が、少なくとも1つの作動装置(92)を使って前記チャンバ端壁(7、8)上に少なくとも実質的に垂直方向に変位可能で配置されたスライド(121)上に枢動可能に配置される、請求項24に記載の砂型造型機(1、75)。
  26. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)は、スイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心として揺動可能に配置され、
    前記揺動可能なチャンバ端壁(7)が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の下部(109)は前記揺動可能なチャンバ端壁(7)と前記スイングプレート枠(107)の間で係合する少なくとも1つの押圧パッド(110)に当接するように適合され、
    前記少なくとも1つの押圧パッド(110)は、前記回転方向圧縮位置を調節するために少なくとも1つの作動装置(97)によって前記揺動可能なチャンバ端壁(7)又は前記スイングプレート枠(107)に対して変位可能に配置される、請求項1から25のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  27. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)が、揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心としてスイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して左及び右軸受け(111、112)を使って揺動可能に配置され、
    前記軸受けの少なくとも1つは前記スイングプレート枠(107)に対して少なくとも実質的に前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に、又は少なくとも実質的に前記揺動可能なチャンバ端壁(7)に対して前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の延長平面に直角な方向に、少なくとも1つの作動装置(96)を使って変位可能に配置され、
    前記揺動可能なチャンバ端壁(7)が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の下部(109)は前記スイングプレート枠(107)上に配置された少なくとも1つの押圧パッド(110)に当接するように適合される、請求項1から26のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  28. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)が、揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心として左及び右軸受け(111、112)を使ってスイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して揺動可能に配置され、
    前記軸受けの少なくとも1つは、前記スイングプレート枠(107)に対して、又は前記揺動可能なチャンバ端壁(7)に対して少なくとも実質的に垂直な方向に、少なくとも1つの作動装置(93)を使って変位可能に配置される、請求項1から27のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  29. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)が、揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心として左及び右軸受け(111、112)を使ってスイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して揺動可能に配置され、
    前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の前記スイングプレート枠(107)に対する相対的な位置は少なくとも実質的に前記ピボット軸の方向(TH)で少なくとも1つの作動装置(95)を使って調節可能である、請求項1から28のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  30. 前記成形チャンバ(3)内に供給される砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される位置であり、少なくとも1つの作動装置(91−97、119)を使って調節可能である横方向及び/又は回転方向の圧縮位置は、付加的に手動による調節機構を使って前記作動装置から独立して調節することも可能である、請求項1から29のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  31. 前記制御システムによる前記作動装置の以後の制御のスタートポイントとして少なくとも1つの作動装置(91−97、119)を使って少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の少なくとも1つの初期値に関する命令を入力装置(113)から受けるように前記制御システム(98)が適合される、請求項1から30のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  32. 前記砂型造型機が、多くの異なるパターンプレート(10、11)の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値のレジスタを含み、前記入力装置(113)は特定のパターンプレート(10、11)に対応する識別情報を受信するように適合される、請求項31に記載の砂型造型機(1、75)。
  33. 前記制御システム(98)が、入力装置(113)から前記製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に沿う望ましい位置合わせの1つ以上のセットポイント、及び/又は、前記製造された砂型部品(2)に形成されたパターンの少なくとも1つの回転軸を中心とした望ましい回転方向位置の1つ以上のセットポイントに関する命令を受信するように適合される、請求項1から32のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  34. 前記砂型造型機が、製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の望ましい位置合わせの適切なセットポイント、及び/又は、多くの異なるパターンプレート(10、11)に対応する、製造された砂型部品に形成されたパターンの望ましい回転方向位置の適切なセットポイントのレジスタを含み、前記入力装置(113)は特定のパターンプレート(10、11)に対応する識別情報を受信するように適合される、請求項33に記載の砂型造型機(1、75)。
  35. 前記制御システム(98)が、製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の位置合わせ及び回転方向位置に関連する検出値、及び/又は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置に関連した制御値、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの回転方向位置の差の最大偏差、などの対応する制御値の関連するセットをモニタしてレジスタに記録するように適合される、請求項1から34のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  36. 前記制御システム(98)が、例えば横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値、及び/又は、例えば製造された砂型部品に形成されたパターンの前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿った前記位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品(2)に形成された2つの対向するパターン(99)の前記回転方向位置の差の最大偏差、などの特定のパターンプレート(10、11)に関連した制御値を前記レジスタから読むように適合される、請求項35に記載の砂型造型機(1、75)。
  37. 前記検出システムが、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に前記成形チャンバ(3)の排出端からある距離に配置され、
    最大数の固められた砂型部品(2)が成形チャンバの前記排出端と前記検出システムとの間に前記移動経路(17)に沿って位置合わせされ互いに当接した構成で配置されるように前記砂型造型機はある長さの砂型部品(2、76、77、85)を製造するよう適合され、
    前記制御システム(98)は前記作動装置(91−97、119)を、特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が作動装置によって調節されたとき、その圧縮位置が再び調節される以前に、固められた砂型部品(2)が少なくとも実質的に前記最大数に対応する個数だけ製造されるまでその特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が保持されるよう制御するように適合される、請求項1から36のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  38. 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、
    前記検出システムは、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た非接触検出システム(39)であり、
    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、請求項1から37のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  39. 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38に記載の砂型造型機(1、75)。
  40. 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(F2)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38又は39に記載の砂型造型機(1、75)。
  41. 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38から40のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  42. 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)が球対称な面を含む、請求項38から41のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  43. 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)の前記長手方向に連続する少なくとも2つの平坦面(L、M、N)の1つのセットを含み、前記セットは、前記砂型部品(2、76、77)の前記対応する長手方向に連続する少なくとも2つの平面(l、m、n)の1つのセット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38から42のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  44. 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43に記載の砂型造型機。
  45. 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度の範囲又は185度〜265度の範囲であり、好ましくは115度〜155度の範囲又は205度〜245度の範囲、最も好ましくは125度〜145度の範囲又は215度〜235度の範囲である、請求項43又は44に記載の砂型造型機。
  46. 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38から請求項45のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  47. 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38から請求項46のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  48. 前記電気光学センサユニットが、好ましくはブーム(41)又はフレームによって相互に固定の位置に配置される、請求項47に記載の砂型造型機。
  49. 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38から48のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  50. 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38から49のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  51. 前記非接触検出システム(39)が、前記基準パターン(90)の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38から50のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  52. 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51に記載の砂型造型機(1、75)。
  53. 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)のパターン面上の線に沿って光ビームを掃射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38から52のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  54. 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の照明線は前記砂型部品(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51又は52に記載の砂型造型機(1、75)。
  55. 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38から54のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  56. 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38から55のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  57. 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55又は56に記載の砂型造型機(1、75)。
  58. 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検出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、受信された前記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つ又は複数の基準点の位置を計算するように適合される、請求項38から57のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  59. 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)における相対変位の際に、前記砂型部品(2)の前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)までの変動する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55から57のいずれか一項に記載の砂型造型機(1、75)。
  60. 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59に記載の砂型造型機。
  61. 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)の前記長手方向に連続する、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のセット(42)を含み、
    前記第1のセット(42)の各平面は、前記第1のセットの前記平面の別の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)の前記長手方向に連続し、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のセット(43)を含み、
    前記第2のセット(43)の各平面は、前記第2のセットの前記平面の別の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)における前記相対変位の際に前記第1のセット(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)までの前記変動する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)における前記相対変位の際に前記第2のセット(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)までの前記変動する距離を測定するように配置される、請求項59又は60に記載の砂型造型機。
  62. 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、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59から61のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  63. 前記基準パターンブロック(24、25)は、互いに合わせて重なった少なくとも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部に一致し、
    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38から62のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  64. 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38から63のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  65. 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)における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)は受信された前記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つ又は複数の交点(A、B)の位置を計算するように適合される、請求項59から62のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  66. 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)における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65に記載の砂型造型機。
  67. 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66に記載の砂型造型機。
  68. いくつかの非接触距離測定装置(39)を含むセットが、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、
    前記セットは、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38から67のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  69. 前記固められた砂型部品(2)と非接触距離測定装置(39)との間の変位方向(82)における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38から68のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  70. 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)との間の変位方向(82)における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38から69のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  71. 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38から70のいずれか一項に記載の砂型造型機。
  72. 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)との間の相対位置の測定を、前記固められた砂型部品(2)の前記搬送方向(D)における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)、又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71に記載の砂型造型機。
  73. 非接触距離測定装置(39)のセットが、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、
    前記セットは、
    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、又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、又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71又は72に記載の砂型造型機。
  74. 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、又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又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、又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又は下方向に斜めに測定するように配置される、請求項73に記載の砂型造型機。
  75. 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)を互いに上下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、
    非接触距離測定装置(39)は、互いに上下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)までの変動する距離を測定するように配置される、請求項38から70のいずれか一項に記載の砂型造型機(75)。
  76. 前記砂型造型機は、前記2つの砂型部品(76、77)を互いに上下に重ねて位置させ、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)までの前記変動する距離を測定するように配置される、請求項75に記載の砂型造型機(75)。
  77. 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上下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及び/又は後に、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)までの前記変動する距離を測定するように配置される、請求項75又は76に記載の砂型造型機(75)。
  78. 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上下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、又はその後に、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)までの前記変動する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)までの前記変動する距離を測定するように適合される、請求項75又は76に記載の砂型造型機(75)。
  79. 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)に関連する曲線に関係する少なくとも1つの基準点(C)の、計算された位置に基づいて、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71から74のいずれか一項に記載の砂型造型機(1)を含む鋳物製造ライン(21)。
  80. いくつかの非接触距離測定装置(39)を含むセットが、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)の後のうちの1つ又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38から78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)。
  81. 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単一の鋳型又はいくつかの鋳型への溶融物の注入を停止又は回避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)のそれぞれに関連する、請求項38から78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)。
  82. 砂型部品(2、76、77、85)の製造方法であって、
    充填作業中に成形チャンバ(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、
    鋳型又は砂型部品(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)に関連し、かつ少なくとも1つの前記パターンプレート(10、11)に対して固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、
    前記成形チャンバ(3)内に供給された砂の圧縮中に少なくとも1つの前記パターンプレート(10、11)が配置される横方向圧縮位置は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する少なくとも1つの横方向(TH、TV)の通常の位置からの相対的な変位により前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が調節可能となる少なくとも1つの作動装置(91−95、119)によって調節され、
    及び/又は、
    前記成形チャンバ(3)内に供給された砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの回転軸(AR1、AR2)を中心とした少なくとも1つの回転方向の通常の位置からの相対的な回転により前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が調節可能となる少なくとも1つの作動装置(91、92、93、94、96、97)によって調節され、
    及び、
    前記移動経路(17)に沿って移動している前記固められた砂型部品(2、76、77、85)の前記基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の検出システムによって実行される継続的な位置検出に基づいて前記作動装置が制御システム(98)によって制御され、
    これにより、製造された砂型部品に形成されるパターンの前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に沿う位置合わせ、及び/又は前記製造された砂型部品(2)に形成されるパターン(99)の対応する回転軸を中心とする回転位置、を適応的に制御する、ことを特徴とする砂型部品の製造方法。
  83. 前記制御システム(98)が、前記製造された砂型部品(2)に形成される前記パターン(99)の前記位置合わせ及び前記回転位置を制御サイクル内で適応的に制御し、
    第1に次のステップ、すなわち、
    前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を、製造された同じ前記砂型部品(2)に形成された2つの対向する前記パターン(99)の対応する回転軸を中心とした回転位置の差が一定の値となるまで前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる少なくとも1つの前記回転軸(AR1、AR2)を中心に回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置(96、97)を制御するステップを実行し、
    かつ、
    第2に次の2つのステップのうち少なくとも1つ、すなわち、
    (i)前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を、前記製造された砂型部品(2)に形成された2つの前記パターン(99)の前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿った前記位置合わせが一定の値となるまで前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する少なくとも1つの横方向に変位させることにより横方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置(91−95)を制御するステップ、
    及び、
    (ii)前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を、前記製造された砂型部品(2)に形成された前記パターン(99)の前記回転位置が、対応する通常の回転位置に対して一定の値となるまで前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して回転させることにより回転方向圧縮位置を調節するように配置された少なくとも1つの作動装置(91−94)を制御するステップ、
    のうち少なくとも1つを実行する、請求項82に記載の砂型部品の製造方法。
  84. 砂型造型機の動作中に前記製造された砂型部品(2)に形成された前記パターン(99)の位置合わせの前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿う偏差が最大値を超過したと検出された場合、及び/又は、前記砂型造型機の動作中に前記製造された砂型部品(2)に形成された2つの対向するパターン(99)の前記対応する回転軸を中心とした回転位置の差の偏差が最大値を超過したと検出された場合、前記制御システム(98)が前記制御サイクルを開始して完了させる、請求項83に記載の砂型部品の製造方法。
  85. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる少なくとも1つの回転軸(AR1、AR2)を中心として通常の回転位置から相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置(96、97)の起動により調節可能であり、
    前記作動装置(96、97)は前記検出システムによって継続的に実行される前記移動経路(17)に沿って移動する固められた前記砂型部品(2、76、77、85)の基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の位置検出に基づいて制御システム(98)によって制御され、
    それにより、製造された砂型部品(2)に形成されたパターンの前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる前記少なくとも1つの軸に平行な軸を中心とした前記回転位置を適応的に制御する、請求項82から84のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  86. 前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して横方向に延びる前記少なくとも1つの回転軸(AR1、AR2)は、第1の軸(AR1)、及び第1の軸と異なる第2の軸(AR2)を有する、請求項85に記載の砂型部品の製造方法。
  87. 前記第1の軸(AR1)は少なくとも実質的に前記第2の軸(AR2)と直交する、請求項86に記載の砂型部品の製造方法。
  88. 前記第1の軸(AR1)は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の軸(AR2)は少なくとも実質的に水平である、請求項86又は87に記載の砂型部品の製造方法。
  89. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が圧縮中に配置される回転方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)を前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に延びる少なくとも1つの回転軸を中心として通常の回転位置に相対的に回転することにより調節可能にする少なくとも1つの作動装置(91−94)により調節可能であり、
    前記作動装置(91−94)は前記検出システムによって継続的に実行される前記移動経路(17)に沿って移動する固められた前記砂型部品(2、76、77、85)の基準パターン(28、29、30、31、81、86、90)のパターン面の位置検出に基づいて制御システム(98)によって制御され、それにより、製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に延びる少なくとも1つの軸に平行な軸を中心とした前記回転位置を適応的に制御する、請求項82から88のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  90. 前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される横方向圧縮位置は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する第1の横方向(TV)の変位、及び前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)の第2の横方向(TH)の変位により調節され、
    前記第2の横方向(TH)は、前記第1の横方向(TV)とは異なる、請求項82から89のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  91. それぞれの前記チャンバ端壁(7、8)には、砂型部品(2、76、77、85)にパターン(99)を形成するように適合されたパターン(12、13)を有するそれぞれのパターンプレート(10、11)が提供され、
    前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中にパターンプレート(10、11)の1つめが配置される横方向圧縮位置は、前記パターンプレート(10、11)の1つめの基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する第1の横方向(TV)の変位によって調節可能であり、
    前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中にパターンプレート(10、11)の2つめが配置される横方向圧縮位置は、前記パターンプレート(10、11)の2つめの基準位置に相対的な前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する第2の横方向(TH)の変位によって調節され、
    前記第2の横方向(TH)は、前記第1の横方向(TV)とは異なる、請求項82から90のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  92. 前記第1の横方向(TV)は少なくとも実質的に前記第2の横方向(TH)と直交する、請求項90又は91に記載の砂型部品の製造方法。
  93. 前記第1の横方向(TV)は少なくとも実質的に垂直であり、前記第2の横方向(TH)は少なくとも実質的に水平である、請求項90から92のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  94. 前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対する横方向は、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に対して少なくとも実質的に直交する方向である、請求項82から93のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  95. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)に係合し、少なくとも1つの作動装置(91、92、119)によって、前記チャンバ端壁(7、8)上で変位された少なくとも1つのガイドピン(100、101)を使って、少なくとも1つの前記チャンバ端壁(7、8)に相対的に配置される、請求項82から94のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  96. 前記ガイドピン(100、101)の少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置(91、92)によって第1の方向(TV)に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位され、
    前記ガイドピン(100、101)の少なくとも1つは少なくとも1つの作動装置(119)によって前記第1の方向とは異なる第2の方向(TH)に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位される、請求項95に記載の砂型部品の製造方法。
  97. 前記ガイドピン(100)の少なくとも1つは、少なくとも1つの作動装置(119)によって少なくとも1つの方向(TH)に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位され、
    前記ガイドピン(100)の少なくとも1つは、前記少なくとも1つの作動装置(119)によって回転駆動されるディスク(124)に偏心して配置され、前記ガイドピン(100)の中心軸は前記ディスク(124)の回転中心軸と平行ではあるが位置は異なる、請求項95又は96に記載の砂型部品の製造方法。
  98. 第1の方向は少なくとも実質的に第2の方向と直交する、請求項96又は97に記載の砂型部品の製造方法。
  99. 第1の方向(TV)は少なくとも実質的に垂直であり、第2の方向(TH)は少なくとも実質的に水平である、請求項96から98のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  100. 前記検出システムは少なくとも実質的に第1の方向(TV)で距離を計測するよう配置された少なくとも第1の距離測定装置、及び少なくとも実質的に第2の方向(TH)で距離を計測するよう配置された少なくとも第2の距離測定装置を含む、請求項90から94のいずれか、又は請求項96から99のいずれかの一項に記載の砂型部品の製造方法。
  101. 前記第1及び第2の距離測定装置は非接触距離測定装置(39)である、請求項100に記載の砂型部品の製造方法。
  102. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)は、前記チャンバ端壁(7、8)の対向する側方領域に配置された第1のガイドピン及び第2のガイドピン(100、101)を使って少なくとも1つの前記チャンバ端壁(7、8)に相対的に配置され、
    前記第1のガイドピン(100)は、少なくとも1つの第1の作動装置(91)の起動によって少なくとも実質的に垂直方向に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位され、
    前記第2のガイドピン(101)は、前記第1のピン(100)から独立して少なくとも1つの第2の作動装置(92)の起動によって少なくとも実質的に垂直方向に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位され、
    前記成形チャンバ(3)に供給される砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される横方向圧縮位置は、前記第1及び第2のガイドピン(100、101)の同じ方向への変位による前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の少なくとも実質的に垂直方向(TV)の変位によって調節可能であり、
    圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される回転方向圧縮位置は、少なくとも1つの第1及び第2の作動装置(91、92)の起動によって前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に延びる軸を中心とする回転により前記第1及び前記第2のガイドピン(100、101)の同じ方向への異なる距離の変位、又は前記第1及び前記第2のガイドピン(100、101)の反対方向への変位により調節可能である、請求項82から101のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  103. ガイドピンの少なくとも1つ(101)は前記チャンバ端壁(7、8)上において少なくとも実質的に水平方向で、ある限度内であれば自由に変位可能で配置される、請求項95から102のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  104. 前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)はチャンバ端壁の少なくとも1つに相対的にそれぞれが前記チャンバ端壁(7、8)の対向する側方領域に配置される2つのガイドピン(100、101)によって配置され、
    前記ガイドピン(100、101)はそれぞれ少なくとも1つの作動装置(91、92)の起動によって少なくとも実質的に垂直方向に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位され、
    前記第1のガイドピン(100)は少なくとも1つの作動装置(119)の起動によって少なくとも実質的に水平方向に前記チャンバ端壁(7、8)上で変位され、
    前記第2のガイドピン(101)は前記チャンバ端壁(7、8)上に少なくとも実質的に水平方向(TH)に、ある限度内であれば自由に変位可能に配置される、請求項82から103のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  105. 少なくとも実質的に垂直方向に配置されたレバー(103)の下端(102)に取り付けられることにより、第2のガイドピン(101)は前記チャンバ端壁(7、8)上においてある限度内であれば自由に少なくとも実質的に水平方向で変位可能に配置され、
    前記レバー(103)の上端(104)は前記チャンバ端壁(7、8)に枢動可能(105)に配置される、請求項103又は104に記載の砂型部品の製造方法。
  106. 前記レバー(103)の前記上端(104)は、少なくとも1つの作動装置(92)を使って前記チャンバ端壁(7、8)上に少なくとも実質的に垂直方向に変位可能で配置されたスライド(121)上に枢動可能に配置される、請求項105に記載の砂型部品の製造方法。
  107. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)は、スイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心として揺動可能に配置され、
    前記揺動可能なチャンバ端壁(7)が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の下部(109)は前記揺動可能なチャンバ端壁(7)と前記スイングプレート枠(107)の間で係合する少なくとも1つの押圧パッド(110)に当接するように適合され、
    前記少なくとも1つの押圧パッド(110)は、前記回転方向圧縮位置を調節するために少なくとも1つの作動装置(97)の起動によって前記揺動可能なチャンバ端壁(7)又は前記スイングプレート枠(107)に相対的に変位される、請求項82から106のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  108. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)は、揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心としてスイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して左及び右軸受け(111、112)を使って揺動可能に配置され、
    前記軸受けの少なくとも1つは、前記スイングプレート枠(107)に対して少なくとも実質的に前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に、又は少なくとも実質的に前記揺動可能なチャンバ端壁(7)に対して前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の延長平面に直角な方向に、少なくとも1つの作動装置(96)の起動によって変位され、
    前記揺動可能なチャンバ端壁(7)が少なくとも実質的に垂直方向に延びて回転方向圧縮位置を画定するとき、前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の下部(109)は前記スイングプレート枠(107)上に配置された少なくとも1つの押圧パッド(110)に当接する、請求項82から107のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  109. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)は、揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心として左及び右軸受け(111、112)を使ってスイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して揺動可能に配置され、
    前記軸受けの少なくとも1つは、前記スイングプレート枠(107)に対して、又は前記揺動可能なチャンバ端壁(7)に対して少なくとも実質的に垂直な方向に、少なくとも1つの作動装置(93)の起動によって変位される、請求項82から108のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  110. 前記チャンバ端壁の少なくとも1つ(7)は、揺動可能な前記チャンバ端壁(7)の上部(108)で延びる少なくとも実質的に水平方向のピボット軸(AR2)を中心として左及び右軸受け(111、112)を使ってスイングプレート枠(107)上に前記成形チャンバ(3)に対して揺動可能に配置され、
    前記揺動可能なチャンバ端壁(7)の前記スイングプレート枠(107)に対する相対的な位置は少なくとも実質的に前記ピボット軸の方向(TH)で少なくとも1つの作動装置(95)の起動によって調節される、請求項82から109のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  111. 前記成形チャンバ(3)内に供給される砂の圧縮中に前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される位置であり、
    少なくとも1つの作動装置(91−97、119)を使って調節可能である横方向及び/又は回転方向の圧縮位置は、付加的に手動による調節機構を使って前記作動装置から独立して調節される、請求項82から110のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  112. 前記制御システム(98)が、前記制御システムによる前記作動装置の以後の制御のスタートポイントとして少なくとも1つの作動装置(91−97、119)を使って少なくとも1つのパターンプレート(10、11)が配置される横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の少なくとも1つの初期値に関する命令を入力装置(113)から受ける、請求項82から111のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  113. 砂型造型機が、多くの異なるパターンプレート(10、11)の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値のレジスタを含み、前記入力装置(113)は特定のパターンプレート(10、11)に対応する識別情報を受信する、請求項112に記載の砂型部品の製造方法。
  114. 前記制御システム(98)が、入力装置(113)から前記製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に沿う望ましい位置合わせの1つ以上のセットポイント、及び/又は、前記製造された砂型部品(2)に形成されたパターンの少なくとも1つの回転軸を中心とする望ましい回転方向位置の1つ以上のセットポイントに関する命令を受信する、請求項82から113のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  115. 砂型造型機が、製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の望ましい位置合わせの適切なセットポイント、及び/又は、多くの異なるパターンプレート(10、11)に対応する、製造された砂型部品に形成されたパターンの望ましい回転方向位置の適切なセットポイントのレジスタを含み、前記入力装置(113)は特定のパターンプレート(10、11)に対応する識別情報を受信する、請求項114に記載の砂型部品の製造方法。
  116. 前記制御システム(98)は製造された砂型部品(2)に形成されたパターン(99)の位置合わせ及び回転方向位置に関連する検出値、及び/又は、前記少なくとも1つのパターンプレート(10、11)の横方向及び/又は回転方向の圧縮位置に関連した制御値、及び/又は、製造された砂型部品に形成されたパターンの前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿った位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品に形成された2つの対向するパターンの回転方向位置の差の最大偏差、などの対応する制御値の関連するセットをモニタしてレジスタに記録する、請求項82から115のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  117. 前記制御システム(98)が、例えば横方向及び/又は回転方向の圧縮位置の適切な初期値、及び/又は、例えば製造された砂型部品に形成されたパターンの前記成形チャンバの前記長手方向(LD)に沿った前記位置合わせの最大偏差、及び/又は、製造された同じ砂型部品(2)に形成された2つの対向するパターン(99)の前記回転方向位置の差の最大偏差、などの特定のパターンプレート(10、11)に関連した制御値を前記レジスタから読む、請求項116に記載の砂型部品の製造方法。
  118. 前記検出システムは、前記成形チャンバ(3)の前記長手方向(LD)に前記成形チャンバ(3)の排出端からある距離に配置され、
    最大数の固められた砂型部品(2)が成形チャンバの前記排出端と前記検出システムとの間に前記移動経路(17)に沿って整列して互いに当接した構成で配置されるように砂型造型機はある長さの砂型部品(2、76、77、85)を製造し、
    前記制御システム(98)は前記作動装置(91−97、119)を、特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向の圧縮位置が作動装置によって調節されたとき、その圧縮位置が再び調節される以前に、固められた砂型部品(2)が少なくとも実質的に前記最大数に対応する個数だけ製造されるまでその特定の横方向の圧縮位置又は特定の回転方向が保持されるように制御する、請求項82から117のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  119. 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、
    前記検出システムは、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非接触検出システム(39)であり、
    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、請求項82から118のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  120. 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119に記載の砂型部品の製造方法。
  121. 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のパターン面(F2)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119又は120に記載の砂型部品の製造方法。
  122. 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119から121のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  123. 前記少なくとも1つの基準パターンブロック(24、25、26、27)が球対称な面を含む、請求項119から122のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  124. 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)の前記長手方向に連続する少なくとも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119から123のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  125. 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124に記載の砂型部品の製造方法。
  126. 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度の範囲又は185度〜265度の範囲であり、好ましくは115度〜155度の範囲又は205度〜245度の範囲、最も好ましくは125度〜145度の範囲又は215度〜235度の範囲である、請求項124又は125に記載の砂型部品の製造方法。
  127. 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119から126のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  128. 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119から127のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  129. 前記電気光学センサユニットが、好ましくはブーム又はフレームによって相互に固定の位置に維持される、請求項128に記載の砂型部品の製造方法。
  130. 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119から129のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  131. 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119から130のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  132. 前記非接触検出システムが、前記基準パターン(90)の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119から131のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  133. レーザーベース照明システムが、プリズムによって細長い光ビームを形成する、請求項119から132のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  134. 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)のパターン面上の線に沿って光ビームを掃射するレーザーベース照明システムを備える、請求項119から133のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  135. 前記非接触検出システムが、前記基準パターン(90)のパターン面上に第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の照明線は前記砂型部品(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132又は133に記載の砂型部品の製造方法。
  136. 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119から135のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  137. 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119から136のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  138. 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136又は137に記載の砂型部品の製造方法。
  139. 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検出位置を受信し、
    前記コンピュータシステム(23)は、受信された前記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つ又は複数の基準点の位置を計算する、請求項119から138のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  140. 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)における相対変位の際に、前記砂型部品(2)の前記基準パターン(28、29、30、31、81)までの変動する距離を測定し、
    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136から138のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  141. 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140に記載の砂型部品の製造方法。
  142. 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)の前記長手方向に連続する、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のセット(42)を含み、
    前記第1のセット(42)の各平面は、前記第1のセットの前記平面の別の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)の前記長手方向に連続する、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のセット(43)を含み、
    前記第2のセット(43)の各平面は、前記第2のセットの前記平面の別の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)における前記相対変位の際に、前記第1のセット(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)までの前記変動する距離を測定し、
    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)における前記相対変位の際に、前記第2のセット(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)までの前記変動する距離を測定する、請求項140又は141に記載の砂型部品の製造方法。
  143. 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、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140から142のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  144. 前記基準パターンブロック(24、25)は、互いに合わせて重なった少なくとも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部に一致し、
    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119から143のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  145. 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119から144のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  146. 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)における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、受信された前記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つ又は複数の交点(A、B)の位置を計算する、請求項140から143のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  147. 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146に記載の砂型部品の製造方法。
  148. 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147に記載の砂型部品の製造方法。
  149. いくつかの非接触距離測定装置を含むセットが、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、
    前記セットが、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119から148のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  150. 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)との間の変位方向(82)における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119から149のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  151. 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)との間の変位方向(D)における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119から150のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  152. 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119から151のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  153. 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)との間の相対位置の測定を、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)、又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152に記載の砂型部品の製造方法。
  154. 非接触距離測定装置(39)のセットが、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、
    前記セットは、
    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、又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、又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152又は153に記載の砂型部品の製造方法。
  155. 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、又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、又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154に記載の砂型部品の製造方法。
  156. 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、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)を互いに上下に重ねて位置させることで完全な砂型を形成し、
    非接触距離測定装置(39)は、互いに上下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)までの変動する距離を測定する、請求項119から151のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  157. 前記砂型造型機(75)が、前記2つの砂型部品(76、77)を互いに上下に重ねて位置させ、
    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)までの前記変動する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156に記載の砂型部品の製造方法。
  158. 前記砂型造型機(75)が、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上下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より前及び/又は位置させた後に、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)が前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(28、29、30、31)までの前記変動する距離を測定する、請求項156又は157に記載の砂型部品の製造方法。
  159. 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上下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又はその後に、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)が前記2つの砂型部品(76、77)の前記基準パターン(28、29、30、31)までの前記変動する距離を測定し、
    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)への変動する距離を測定する、請求項156又は157に記載の砂型部品の製造方法。
  160. 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、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)に関連する曲線に関係する少なくとも1つの基準点(C)の、計算された位置に基づいて、前記溶融注入装置(22)の前記位置を制御する、請求項152から155のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  161. いくつかの非接触距離測定装置(39)を含むセットが、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)の後のうちの1つ又は複数の位置において、好ましくは鋳造品が実質的に固化する位置の前又は直後に、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119から159のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  162. 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)のそれぞれに関連し、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119から159のいずれか一項に記載の砂型部品の製造方法。
  163. いくつかの非接触距離測定装置(39)を含むセットが、溶融注入装置(22)の前又は後の任意の位置において、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38から78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(21)。
  164. いくつかの非接触距離測定装置(39)を含むセットの前記溶融注入装置(22)の前の位置が、前記固められた砂型部品(2、76、77、85)を形成した直後のポイントである、請求項80又は163に記載の鋳物製造ライン(21)。
  165. いくつかの非接触距離測定装置(39)を含む第1のセットが、前記固められた砂型部品を形成した直後のポイントにあり、
    いくつかの非接触距離測定装置(39)を含む第2のセットが、溶融注入装置(22)の直前に配置され、
    いくつかの非接触距離測定装置(39)を含む第3のセットが、前記溶融注入装置(22)の後に配置される、請求項80、163、又は164のいずれか一項に記載の鋳物製造ライン(21)。
  166. 1つ又はそれ以上の砂型部品(2、76、77、85)は溶融注入装置(22)から溶融金属を充填されずに残り、好ましくは2個から6個の、さらに好ましくは3個から5個の砂型部品(2、76、77、85)が溶融注入装置から溶融金属を充填されずに残る、請求項80、164、又は165のいずれか一項に記載の鋳物製造ライン(21)。
  167. 1つ又はそれ以上の非接触距離測定装置(39)がシールド要素を含む、請求項79から81までのいずれか、又は請求項163から166までのいずれかの一項に記載の鋳物製造ライン(21)。
  168. 1つ又はそれ以上の非接触距離測定装置(39)は冷却装置によって少なくとも断続的に冷却される、請求項79から81までのいずれか、又は請求項163から166までのいずれかの一項に記載の鋳物製造ライン(21)。
  169. 非接触距離測定装置が固められた砂型部品(2、22、76、77、85)の最後の2個の砂半型の分離面と一致する場所に光ビームを向けるとき、砂型部品(2、22、76、77、85)の厚みは調節される、請求項79から81までのいずれか、又は請求項163から168までのいずれかの一項に記載の鋳物製造ライン(21)。
  170. ピストンなどの1つ又はそれ以上の変位装置が、製造される一連の最後の前記砂型部品(2、76、77、85)に対応するポイントにおいて、前記固められた砂型部品(2、22、76、77、85)の前記移動経路(17)に直角にコンベヤ(16、74)の片側又は両側に前記固められた砂型部品(2、22、76、77、85)の位置を横方向に調節するために配置される、請求項79から81までのいずれか、又は請求項163から169までのいずれかの一項に記載の鋳物製造ライン(21)。
  171. 前記制御システム(98)は、砂注入時間および砂注入圧力のうちの少なくとも1つを含む関連のある工程パラメータ値セットをモニタしてレジスタに記録するように適合され、
    測定値と最適値の偏差をゼロに近づけるために測定装置内の測定値に依存して工程パラメータ値を調節する、請求項1から34のいずれか一項に記載の砂型造型機(75)。
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