JP2575779B2 - 鋳物取出し制御装置 - Google Patents

鋳物取出し制御装置

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JP2575779B2 JP4160088A JP4160088A JP2575779B2 JP 2575779 B2 JP2575779 B2 JP 2575779B2 JP 4160088 A JP4160088 A JP 4160088A JP 4160088 A JP4160088 A JP 4160088A JP 2575779 B2 JP2575779 B2 JP 2575779B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、縦型無枠鋳型を用いて複数種類の鋳物を鋳
造する鋳造ラインにおける鋳物取出し制御装置に関する
ものである。
(従来技術) 連続的に造型される縦型無枠鋳型を用いた鋳造は、鋳
型造型、鋳型への注湯、鋳造品である鋳物の冷却、鋳物
の取出等を連続歴にライン化することが可能なところか
ら、近年、その開発が積極的に進められている。
このような縦型無枠鋳造ラインにおける鋳物の取出方
法としては、鋳造ラインの搬送端に設けられた一対の把
持部材を振動させつつ搬送端に位置する鋳型に突き刺す
ことにより行うものが提案されている(例えば、特公昭
60−16868号公報参照)。
(発明が解決しようとする問題点) 一方、前記の如き構成の縦型無枠鋳造ラインにおい
て、複数種類の鋳物(例えば、シリンダブロック、ナッ
クル等)を混在せしめた状態で鋳造する試みがなされて
いるが、このように複数種類の鋳物を連続鋳造する場
合、複数種類の鋳物を選別しつつ的確に取り出すために
は、各種類の鋳物に対応した複数種類の鋳物取出装置が
必要となり、搬送されてくる鋳型により鋳造される鋳物
に対応した鋳物取出装置を選択して作動させなければら
ない。
また、このような縦型無枠鋳造ラインにおいて連続搬
送される鋳型は、鋳物の種類により、また注湯による熱
膨張によって各鋳型における搬送方向厚さが異なってく
るところから、鋳物取出装置の位置をその都度補正して
やる必要が生ずる。
これらの点に鑑みる時、上記公知例におけるような鋳
物取出方法を採用したのでは、複数種類の鋳物取出しに
は対応することが難しく、特に、縦型無枠鋳造ラインに
おける鋳物取出しを自動化するに当たって、上記の点が
大きなネックとなっており、解決を要する重要な課題と
されている。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、縦型無
枠鋳造ラインにおいて鋳造される複数種類の鋳物を、的
確に選別しつつ自動的に取り出し得るようにすることを
目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明では、上記問題点を解決するための手段とし
て、複数種類の鋳物を鋳造すべき鋳型厚さの異なる複数
の縦型無枠鋳型が連続的に並ぶ縦型無枠鋳造ラインに対
して、前記鋳物の種類に対応する鋳物取出装置と、前記
縦型無枠鋳型の搬送方向厚さを検知する鋳型厚さ検出手
段とを付設するとともに、該鋳型厚さ検出手段により検
知された鋳型厚さによって該鋳型により鋳造されるべき
鋳物の種類を判別する判定手段と、該判定手段により判
別された鋳物に対応すべき鋳物取出装置を作動させる鋳
物取出装置駆動制御手段と、前記鋳型厚さ検出手段によ
り順次検知される鋳型厚さに基づいて鋳型厚さ検出手段
設置位置から前記鋳物取出装置設置位置までに並ぶ鋳型
トータル厚さと前記鋳型厚さ検出手段設置位置と鋳物取
出装置設置位置との間の基準距離との差を演算する演算
手段と、該演算手段により演算された値に基づいて前記
鋳物取出装置を移動させるべく作用する鋳物取出装置移
動制御手段とを備えた制御装置を設けている。
(作 用) 本発明では、上記手段によって次のような作用が得ら
れる。
即ち、鋳型厚さ検出手段により連続的に搬送されてく
る縦型無枠鋳型の搬送方法厚さが順次検知され、該鋳型
厚さに基づいて取り出すべき鋳物の種類が判別され、か
くして判別された鋳物の種類に対応する鋳物取出装置が
作動せしめられるとともに、前記鋳物型厚さに基づいて
鋳型厚さ検出手段設置位置から鋳物取出装置設置位置ま
でに並ぶ鋳型トータル厚さと前記鋳型厚さ検出手段設置
位置と鋳物取出装置設置位置との間の基準距離との差が
演算され、この演算結果に基づいて前記鋳物取出装置が
移動せしめることとなり、複数種類の鋳物が混在して鋳
造される鋳物ラインにおいて、複数種類の鋳物を、的確
に選別しつつ自動的に取り出し得ることとなるのであ
る。
(実施例) 以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例
を説明する。
第1図には、複数種類の鋳物(本実施例の場合、シリ
ンダブロックおよびナックル)を混在状態で連続的に鋳
造するための縦型無枠鋳造ラインAが示されており、該
縦型無枠鋳造ラインAは、造型機1と、該造型機1によ
り造型された縦型無枠鋳型2(本実施例では、シリンダ
ブロック用およびナックル用の2種類が造型される)を
連接状態にてピッチ搬送するための搬送手段3と、該搬
送手段3により搬送される途中において隣合う縦型無枠
鋳型2,2間に形成されるキャビティに溶湯を注入する注
湯装置4と、注湯後において各縦型無枠鋳型2,2により
鋳造された2種類の鋳物(即ち、シリンダブロックおよ
びナックル)を取り出すための第1および第2鋳物取出
装置5および6とを備えている。符号7は搬送手段3の
搬送端において直交状に付設されたオシレートコンベア
である。本実施例においては、第7図(イ)および
(ロ)図示の如く、造型機1によって鋳型厚さの異なる
2種の縦型無枠鋳型2a,2bが造型されるようになってお
り、縦型無枠鋳型2a,2a間に形成されるキャビティによ
り鋳造される鋳物W1はシリンダブロックであり、縦型無
枠鋳型2b,2b間に形成されるキャビティにより鋳型され
る鋳物W2はナックルである。なお、縦型無枠鋳型2aの鋳
型厚さTは、450mm<T<550mmとされ、縦型無枠鋳型2b
の鋳型厚さTは、200mm<T<330mmとされている。
前記第1鋳物取出装置5は、第4図および第5図図示
の如く、前記縦型無枠鋳造ラインAにおける搬送手段3
を跨って設けられた機枠8上部に搬送手段3の搬送方向
と直交する方向に設けられた移動台9と、該移動台9上
に搬送手段3による搬送方向と平行な方向に移動可能に
設けられた可動基台10とによって、搬送手段3の搬送方
向と直交する方向および搬送手段3の搬送方向と平行な
方向にそれぞれ移動可能とされており、縦型無枠鋳型2
a,2aにより鋳造された鋳物W1(本実施例の場合、シリン
ダブロック)をクランプすべきクランプアーム11,11を
備えている。本実施例では、搬送手段3が第1鋳物取出
装置5と第2鋳物取出装置6との間において上流側の第
1搬送手段3aと下流側の第2搬送手段3bとに分離されて
おり、第1鋳物取出装置5は第1搬送手段3aの終端部に
設けられている。また、前記クランプアーム11,11は、
前記可動基台10に対して昇降シリンダ12を介して昇降自
在に設けられた昇降部材13に弧回動自在に枢支されてお
り、クランプシリンダ14,14により開閉作動せしめられ
るようになっている。つまり、各クランプシリンダ14の
収縮および伸張作動によってクランプアーム11,11が開
閉作動せしめられるようになっており、クランプアーム
11,11の閉作動時に鋳物W1のクランプがなされるように
なっている。
前記移動台9は、前記機枠8上にあって搬送手段3の
搬送方向と直交する方向に延びるレール15,15に沿って
図示しない駆動シリンダにより搬送手段3の搬送方向と
直交する方向に移動せしめられるようになっており、こ
のような移動台9の移動によって、前記クランプアーム
11,11によりクランプされた状態の鋳物W1を、前記縦型
無枠鋳造ラインAに隣接してこれと平行に付設され且つ
前記搬送手段3の搬送方向と逆方向に搬送される冷却用
ケージ16に移載し得るようにされている。つまり、本実
施例においては、昇降シリンダ12およびクランプシリン
ダ14が第1鋳物取出装置5を駆動させるための駆動手段
17(第2図参照)を構成することとなっているのであ
る。
前記可動基台10は、前記移動台9にあって搬送手段3
の搬送方向と平行な方向に延びるレール18,18に沿って
補正手段19により搬送手段3の搬送方向と平行な方向に
移動せしめられるようになっており、このような可動基
台10の移動によって第1鋳物取出装置5の位置補正がな
されるようになっているのである。前記補正手段19は、
モータ20と該モータ20により駆動されるラックアンドピ
ニオン機構21とからなっている。
本実施例においては、第1鋳物取出装置5の上流側
に、鋳物の取出を容易ならしめる如く作用する鋳物取出
準備装置22が設けられている。該鋳物取出準備装置22
は、縦型無枠鋳型2a,2bにおける鋳物W1,W2の両側部分を
突き崩すくさび状の突き崩し部材23,23……と、各縦型
無枠鋳型2a,2bの中間部位を切断する切断装置24とから
なっている。前記各突き崩し部材23は、加振器26によっ
て振動されつつシリンダ25により上下動せしめられるよ
うになっている。なお、この突き崩し部材23は、くさび
状に限られるものではなく、針状であってもよい。ま
た、前記切断装置24は、モータ27によりクンランク機構
を介して横方向に往復駆動される鋸タイプのカッターと
されており、昇降装置28により縦型無枠鋳型2aあるいは
2bの中間部位を上下方向に切断(第4図図示のa部分)
し得るように構成されている。なお、上記切断装置24
は、チェーンソータイプのカッターであってもよい。
一方、前記第2鋳物取出装置6は、前記第1鋳物取出
装置5によって取り出されない方の鋳物W2(本実施例の
場合、ナックル)を取り出すためのものであって、それ
ぞれ中間部位を切断された状態で第1鋳物取出装置5に
よる鋳物取出位置に残置される一対の縦型無枠鋳型2b,2
b(接合部に鋳物W2が鋳造されている)を搬送手段3の
下流側に引き込む如く作用するものである。前記第2鋳
物取出装置6は第2搬送手段3bの最上流側に設けられて
おり、第1図および第6図図示の如く、搬送手段3の第
2搬送手段3bの最上流部に跨って設置された機枠29上に
搬送手段3の搬送方向と平行に架設されたレール30,30
に沿って案内される台車31と、該台車31の両側に開閉自
在に枢支され且つ前記第1鋳物取出装置5の設置位置側
に向って延びる一対のクランプアーム32,32と、該クラ
ンプアーム32,32を開閉作動させるための駆動手段とし
て作用するクランプシリンダ33,33とからなっている。
前記台車31は、前記機枠29上に設置された水平シリンダ
34によって搬送方向と平行に進退せしめられるようにな
っている。前記各クランプアーム32の先端部には、縦型
無枠鋳型2bの後方側切断個所に係止される係止爪32aが
設けられている。また、前記クランシリンダ33のピスト
ンロッド33aは前記クランプアーム32基端部に対してリ
ンク35を介して連結されており、クランプシリンダ33,3
3の収縮あるいは伸張作動によって、クランプアーム32,
32が開閉作動せしめられるようになっている。しかし
て、クランプアーム32,32の閉作動時において、その係
止爪32a,32aにより縦型無枠鋳型2bの後方側切断個所を
クランプし得るようになっている。従って、この第2鋳
物取出装置6は、クランプアーム32,32を開状態とし
て、水平シリンダ34の伸張作動により台車31を第1搬送
手段3a側に前進させた後、クランプシリンダ33,33の伸
張作動によってクランプアーム32,32を閉作動せしめて
縦型無枠鋳型2bを係止爪32a,32aによって係止し、その
後前記水平シリンダ34の収縮作動によって台車31を第2
搬送手段3b側に後退させる如く作用し、上記作動によっ
て第1搬送手段3aの終端部に残置された縦型無枠鋳型2b
が第2搬送手段3b側へ移送されることとなるのである。
つまり、本実施例においては、水平シリンダ34およびク
ランプシリンダ32が、第2鋳物取出装置6を駆動させる
ための駆動手段36を構成することとなっているのであ
る。
さらに、本実施例においては、前記搬送手段3におけ
る第1搬送手段3aと第2搬送手段3bとの間に、前記第1
鋳物取出装置5により鋳物W1を取り出されたあとの鋳型
砂を排出させるための砂落とし用の開閉扉37が設けられ
ている。符号38は開閉扉37を開閉作動させるための開閉
シリンダ、39は開閉シリンダ38と開閉扉37とを連結する
リンクである。
本実施例の縦型無枠鋳造ラインAは、上記の如く構成
されているのであるが、該縦型無枠鋳造ラインAには、
第1図図示の如く、搬送手段3によりピッチ搬送される
縦型無枠鋳型2,2……の分割面を検出する分割面検出セ
ンサー40と、搬送手段3の1ピッチの搬送量を検出する
ロータリーエンコーダ41と、第1、第2鋳物取出装置5,
6を駆動させるための駆動手段17,36および第1鋳物取出
装置5の位置補正を行うための補正手段19の動作制御を
行う制御装置42とが付設されている。前記分割面検出セ
ンサー40は、前記鋳造ラインAにおける前記第1鋳物取
出装置5の設置位置から予じめ設定された基準距離L0
け上流側に寄った位置に設置された一対の発光素子およ
び受光素子40a,40bとからなっており、発光素子40aから
の光線が搬送手段3上の縦型無枠鋳型2,2の分割面に形
成された切欠部により反射を阻害されて受光素子40bに
受光されないとき、分割面検出信号が出力されるように
なっている。一方、前記ロータリーエンコーダ41は第1
搬送手段3aの適所に付設されている。そして、前記分割
面検出センサー40による縦型無枠鋳型2,2……の分割面
検出と、ロータリーエンコーダ41による搬送手段検出と
によって、縦型無枠鋳型2の搬送方向厚さTが検出され
るようになっている。つまり、本実施例においては、分
割面検出センサー40とロータリーエンコーダ41とが、鋳
型厚さ検出手段43を構成することとなっているのであ
る。なお、鋳型厚さ検出手段としては、本実施例のもの
のほか、縦型無枠鋳型2の搬送方向厚さを直接検出する
ようなものを用いることもできる。
前記制御装置42は、マイクロコンピュータからなり、
前記造型機1から出力される鋳型搬送開始信号P1、前記
分割面検出センサー38からの分割面検出信号P2および前
記ロータリーエンコーダ39からのパルス信号P3を受け
て、第1、第2鋳物取出装置5,6を駆動させるための駆
動手段17,36および第1鋳物取出装置5の位置補正を行
うための補正手段19の動作制御行う如く作用し、第3図
の機能対応図に示す如く機能手段を有している。
即ち、前記制御装置42は、鋳型厚さ検出手段43を構成
する分割面検出センサー40およびロータリーエンコーダ
41からの分割面検出信号P1およびパルス信号P3により検
知された鋳型厚さTによって該縦型無枠鋳型2により鋳
造されるべき鋳物の種類を判別する判定手段と、該判定
手段により判別された鋳物W1あるいはW2に対応すべき第
1あるいは第2鋳物取出装置5あるいは6の駆動手段17
あるいは36を作動させる鋳物取出装置駆動制御手段と、
前記鋳型厚さ検出手段43により順次検知される鋳型厚さ
T1,T2……に基づいて鋳型厚さ検出手段43の設置位置か
ら前記第1鋳物取出装置5の設置位置までに並ぶ鋳型ト
ータル厚さΣTと、前記鋳型厚さ検出手段43の設置位置
と第1鋳物取出装置5の設置位置との間の基準距離L0
の差を演算する演算手段と、該演算手段により演算され
た値に基づいて前記第1鋳物取出装置5を移動させるた
めの補正手段19を作動させる鋳物取出装置移動制御手段
とを備えている。
ついで、図示の鋳物取出し制御装置の作用を第8図図
示のフローチャートを参照して詳述する。
まず、造型機1による縦型無枠鋳型2の造型後の送り
出しに先立って、ロータリーエンコーダ41のパルス数ク
リアを行う(ステップS1)。しかる後、造型機1による
縦型無枠鋳型2の送り出しが行なわれ、搬送手段3によ
る縦型無枠鋳型2,2……のピッチ搬送が開始されると
(即ち、造型機1からの鋳型搬送開始信号P1の入力があ
ると)、ロータリエンコーダ41から出力されるパルス信
号P3が制御装置42へ入力開始され、パルス数のカウント
が開始される(ステップS2)。この縦型無枠鋳型2,2…
…の搬送過程において分割面検出センサー40による分割
面検出が行なわれると、該分割面検出センサー40からの
分割面検出信号P2の制御装置42への入力により、パルス
数カウント開始から分割面検出までのロータリーエンコ
ーダ41のパルス数Nが読み取られる(ステップS4)。そ
の後、搬送手段3による搬送が停止され、ロータリエン
コーダ42によるパルス信号P3の出力が停止すると(ステ
ップS5)、パルス数カウント開始からパルス数カウント
終了までのロータリエンコーダ41のパルス数N′が読み
取られる(ステップS6)。上記読み取りを分割面検出セ
ンサー40の設置位置から第1鋳物取出装置5の基準設置
位置までの並ぶ縦型無枠鋳型2,2……の個数に対応する
回数であるn回繰り返すことにより、パルス数N(i)
(i=1〜n))およびN(i)′(i=1〜n)の読
み取りが行なわれる。このようにして得られたパルス数
N(i)、N(i)′に基づいて、縦型無枠鋳型2の搬
送方向厚さT(i)(i=1〜n)、分割面検出センサ
ー40の設置位置から第1鋳物取出装置5の基準設置位置
までに並ぶ縦型無枠鋳型2,2……のトータル厚さΣT
(i)、該トータル厚さΣT(i)と分割面検出センサ
ー40の設置位置から第1鋳物取出装置5の基準設置位置
までの基準距離L0との差(換言すれば、第1鋳物取出装
置5の位置補正を行うための補正値)ΔLが次式により
演算される(ステップS7ないしS9)。
T(i)=N(i+1)+N′(i)−N(i) ΣT(i)=ΣN′(i)−N(1) ΔL=L0−ΣT(i) しかる後、先頭の縦型無枠鋳型2の搬送方向厚さT
(1)が、450<T(1)<550の範囲にあるかどうかを
判定し、肯定判定の場合には、先頭に位置する鋳物はシ
リンダブロックW1と判定される(ステップS10)。する
と、第1鋳物取出装置5の位置を補正するための補正手
段19に対して補正指令が出力され、該補正手段19によっ
て第1鋳物取出装置5が補正値ΔLだけ前進作動せしめ
られる(ステップS11)。その後、前記第1鋳物取出装
置5の駆動手段17に対して作動開始指令が出力され、そ
の位置において第1鋳物取出装置5によるシリンダブロ
ックW1の取出しが行なわれる(ステップS12)。しかる
後、シリンダブロックW1の取出しが完了すると(ステッ
プS13)、ロータリエンコーダ41によるパルス数N
(i)およびN(i)′のデータシフトが行なわれ(ス
テップS14)、次回のデータ入力に備えられる。
一方、前記ステップS10において、否定判定された場
合、さらに、先頭の縦型無枠鋳型2の搬送方向厚さT
(1)が、200<T(1)<300の範囲内にあるかどうか
を判定し、肯定判定の場合には、先頭に位置する鋳物は
ナックルW2と判定される(ステップS16)。すると、第
2鋳物取出装置6の駆動手段36に対して作動開始指令が
出力され、第2鋳物取出装置6によるナックルW2の取出
しが行なわれる(ステップS17)。しかる後、ナックルW
2の取出しが完了すると(ステップS18)、ロータリエン
コーダ41によるパルス数N(i)およびN(i)′のデ
ータシフトが行なわれ(ステップS14)、次回とデータ
入力に備えられる。
なお、前記ステップS16においても否定判定された場
合には、縦型無枠鋳型2は不良品と判定され、廃棄処理
される(ステップS19)。
上記した如く、本実施例によれば、造型機1から出力
される鋳型搬送開始信号P1、分割面検出センサー38から
の分割面検出信号P2およびロータリエンコーダ41からの
パルス信号P3を受けた制御装置42によって、第1、第2
鋳物取出装置5,6を駆動させるための駆動手段17,36およ
び第1鋳物取出装置5の位置補正を行うための補正手段
19に対して動作制御指令が出力され、第1および第2鋳
物取出装置5,6によって、この鋳造ラインAにおいて鋳
造される鋳物の種類を的確に選別しつつ自動的に取り出
し得ることとなるのである。なお、上記実施例では、第
2搬送手段3bの搬送端でオシレートコンベア上に鋳型2b
を落とし込み、鋳型2bと鋳物W2とを分離しているが、こ
れに代えて、上記実施例の第1鋳物取出装置5のように
制御装置42により駆動制御および移動制御される鋳物取
出装置を設けるようにしてもよい。
本発明は、上記実施例の構成に限定されるものではな
く、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更
可能なことは勿論である。
(発明の効果) 叙上の如く、本発明によれば、複数種類の鋳物を鋳造
すべき鋳型厚さの異なる複数の縦型無枠鋳型が連続的に
並ぶ縦型無枠鋳造ラインにおいて、鋳型厚さ検出手段に
より連続的に搬送されてくる縦型無枠鋳型の搬送方向厚
さを順次検知し、該鋳型厚さに基づいて取り出すべき鋳
物の種類を判別し、かくして判別された鋳物の種類に対
応する鋳物取出装置を作動せしめるとともに、前記鋳物
厚さに基づいて鋳型厚さ検出手段設置位置から鋳物取出
装置設置位置までに並ぶ鋳型トータル厚さと前記鋳型厚
さ検出手段設置位置と鋳型取出装置設置位置との間の基
準距離との差を演算し、この演算結果に基づいて前記鋳
物取出位置の位置を補正せしめ得るようにしたので、複
数種類の鋳物が混在して鋳造される鋳造ラインにおい
て、複数種類の鋳物を、的確に選別しつつ自動的に取り
出すことができるという優れた効果がある。
また、鋳型厚さ検出手段から出力される鋳型厚さ信号
を、鋳物の種類判別と鋳物取出装置の位置補正とを行う
ための信号として兼用できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例にかかる鋳物取出し制御装置を
備えた縦型無枠鋳造ラインの該略を示す側面図、第2図
は本発明の実施例にかかる鋳物取出し制御装置のブロッ
ク構成図、第3図は本発明の実施例にかかる鋳物取出し
制御装置の機能対応図、第4図は第1図図示の縦型無枠
鋳造ラインにおける要部の詳細を示す側面図、第5図は
第4図のV−V断面図、第6図は第4図における第2鋳
物取出装置の平面図、第7図(イ)、(ロ)は第1図図
示の縦型無枠鋳造ラインにおける2種の縦型無枠鋳型を
示す側面図、第8図は本発明の実施例にかかる鋳物取出
し制御装置の作用を説明するためのフローチャートであ
る。 2……縦型無枠鋳型 3……搬送手段 5,6……鋳物取出装置 42……制御装置 43……鋳型厚さ検出手段 A……鋳造ライン

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数種類の鋳物を鋳造すべき鋳型厚さの異
    なる複数の縦型無枠鋳型が連続的に並ぶ縦型無枠鋳造ラ
    インに対して、前記鋳物の種類に対応する鋳物取出装置
    と、前記縦型無枠鋳型の搬送方向厚さを検知する鋳型厚
    さ検出手段とが付設されており、該鋳型厚さ検出手段に
    より検知された鋳型厚さによって該鋳型により鋳造され
    るべき鋳物の種類を判別する判定手段と、該判定手段に
    より判別された鋳物に対応すべき鋳物取出装置を作動さ
    せる鋳物取出装置駆動制御手段と、前記鋳型厚さ検出手
    段により順次検知される鋳型厚さに基づいて鋳型厚さ検
    出手段設置位置から前記鋳物取出装置設置位置までに並
    ぶ鋳型トータル厚さと前記鋳型厚さ検出手段設置位置と
    鋳物取出装置設置位置との間の基準距離との差を演算す
    る演算手段と、該演算手段により演算された値に基づい
    て前記鋳物取出装置を移動させるべく作用する鋳物取出
    装置移動制御手段とを備えた制御装置が設けられている
    ことを特徴とする鋳物取出し制御装置。
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