JP6187869B2 - 鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置に関する。

従来、鋳型造型装置において、移動部材の移動量検出装置として一般的なエンコーダを用いることは、特許文献１に開示されている。しかし、本願の図６に例示するエンコーダ１００を仮に用いる場合、次のような問題がある。

図６について説明すると、磁石部材１１０と支持部材１２０は、図６（Ｂ）に示すように、締結具１４０によって、移動部材１０１に固定している。移動部材１０１は、鋳型造型装置において、駆動源により往復運動する部材のことを指し、例えば盛枠のことを指す。

支持部材１２０は、樹脂材料で形成されている。また移動量検出ユニット１３０は、鋳型造型装置における不動構造部材１０２に固定されている。ここで不動構造部材１０２とは、鋳型造型装置において動かない部材のことを指し、例えば、鋳型造型装置における固定フレームのことを指す。移動量検出ユニット１３０は、棒形状の検出部１３１を有する。そして、検出部１３１の検出方向（図６（Ｂ）におけるＹ２方向）と移動部材１０１の移動方向とは同じである。移動部材１０１が移動すると、検出部１３１が、磁石部材１１０から発生する磁界を検出し、磁石部材１１０の移動量を特定することにより、磁石部材１１０が固定された移動部材１０１の移動量を特定することができる。

実開平６−４８９３７号公報

移動部材１０１に固定された、磁石部材１１０と支持部材１２０は、検出部１３１に対して、隙間を設けて配置している。しかし、移動部材１０１の移動中に、支持部材１２０又は磁石部材１１０が検出部１３１に接触してしまうことがあり、接触した際、磁石部材１１０と締結具１４０が接触している箇所に衝撃力が局所的に伝わってしまう。結果として、磁石部材１１０が破損してしまい、エンコーダ１００として機能しなくなってしまう問題があった。

本発明では、上記問題点に鑑み、移動部材の移動量検出装置を構成する磁石部材の破損を防止し、安定して使用できる鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置を提供する。

上記の目的を達成するために、本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、磁石部材の一方面側に配設されると共に前記移動部材に装着され、非磁性材料で形成される第１支持部材と、前記磁石部材の他方面側に配設され、非磁性材料で形成される第２支持部材と、前記磁石部材との間に隙間を設けて配置される検出部を有し、前記磁石部材から発生する磁界により前記移動部材の移動量を検出する移動量検出ユニットと、を備え、前記第１支持部材と前記第２支持部材同士を締結具で固定することにより、前記磁石部材を前記第１支持部材と前記第２支持部材とで挟持して固定することを特徴とする。

本構成によれば、磁石部材は、該磁石部材の一方面側に、移動部材に装着されて非磁性材料で形成された第１支持部材を配設し、他方面側に、非磁性材料で形成された第２支持部材を配設する。また磁石部材は、第１支持部材と第２支持部材同士を締結具（例えば、ボルト及びナット）で固定することにより、第１支持部材と第２支持部材とで挟持され、固定される。このため、第１支持部材、第２支持部材、又は磁石部材のいずれか１つの部材と、検出部が接触しても、接触した際に生じる衝撃力は、第１支持部材と磁石部材の接触面及び、第２支持部材と磁石部材の接触面という広い面積で受けることができる。また、磁石部材と締結具は直接接触していない。これらの理由により、局所的な衝撃力が磁石部材に伝わることがなくなり、磁石部材の破損を防止できる。ここで、「移動部材」とは、鋳型造型装置において駆動源（例えばシリンダ、モータ）により往復運動する部材のことを指し、例えば盛枠や鋳枠が挙げられる。また、磁石部材と検出部の隙間は、検出部が、磁石部材から発生する磁界を検出できる程度の大きさである。

また本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記第１支持部材が前記検出部との間に隙間を設けて配置され、前記第１支持部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間が前記磁石部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間より小さくなっていることを特徴とする。本構成によれば、検出部や移動部材に揺れが生じた場合でも、第１支持部材が磁石部材よりも先に検出部に接触する。したがって、磁石部材が傷つくことによる劣化を防止できる。

さらに本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記第２支持部材が前記検出部との間に隙間を設けて配置され、前記第２支持部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間が前記磁石部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間より小さくなっていることを特徴とする。本構成によれば、検出部や移動部材に揺れが生じた場合でも、第２支持部材が磁石部材よりも先に検出部に接触する。したがって、磁石部材が傷つくことによる劣化を防止できる。

そして本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記第１支持部材、前記磁石部材及び前記第２支持部材は、複数の位置決めピンで位置決めされていることを特徴とする。本構成によれば、簡便な構造で、第１支持部材及び第２支持部材と、磁石部材との位置ずれを防止することができる。

また本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記第１支持部材及び前記第２支持部材が形成される前記非磁性材料が、樹脂材料であり、更に好ましくは超高分子量ポリエチレンであることを特徴とする。第１支持部材及び第２支持部材が形成される材料は非磁性材料であればよいが、樹脂材料が好適である。その中でもとりわけ、高い耐衝撃性を有する超高分子量ポリエチレンが特に好適である。さらに超高分子量ポリエチレンは摩擦抵抗が少なく、検出部の傷つきを防止できるという利点がある。

さらに本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記磁石部材が、平らな厚板状平面部を有することを特徴とする。本構成によれば、磁石部材を安定して挟持することが可能である。

そして本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記第１支持部材及び前記第２支持部材に、前記締結具で固定するための締結穴が穿設されていることを特徴とする。

また本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記鋳型造型装置が枠付鋳型造型装置であって、前記移動部材が、盛枠又は鋳枠であることを特徴とする。

さらに本発明の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置は、前記鋳型造型装置が抜枠鋳型造型装置であって、前記移動部材が、造型テーブル又は上枠リフタであることを特徴とする。

本発明によれば、移動部材の移動量検出装置を構成する磁石部材の破損を防ぐことができる。このため、安定して使用できる、鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置を提供できる。

実施形態における本発明の移動部材の移動量検出装置の構成を示す説明図である。図１（Ａ）は上面から見た外形を示す模式図、図１（Ｂ）は正面から見た外形を示す模式図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）におけるＡ−Ａ方向からの矢視を示す模式図である。 実施形態における磁石部材の上面図である。 実施形態における第１支持部材の上面図である。 実施形態における第２支持部材の模式図である。図４（Ａ）は上面から見た外形を示す模式図、図４（Ｂ）は正面から見た外形を示す模式図である。 実施形態における検出部と第１支持部材、磁石部材又は第２支持部材との関係を示す模式図である。図５（Ａ）は上面から見た検出部と第１支持部材の関係を示す模式図、図５（Ｂ）は上面から見た検出部と磁石部材の関係を示す模式図、図５（Ｃ）は上面から見た検出部と第２支持部材の関係を示す模式図である。 従来技術における移動部材の移動量検出装置（エンコーダ）の構成を示す説明図である。図６（Ａ）は上面から見た外形を示す模式図、図６（Ｂ）は正面から見た外形を示す模式図、図６（Ｃ）は図６（Ｂ）におけるＢ−Ｂ方向からの矢視を示す模式図である。

本発明の移動部材の移動量検出装置における実施形態の一例を、添付図面を参照して説明する。なお、本発明は本実施形態の構成に限られず、必要に応じて適宜変更することができる。

本実施形態では、図１に示す、枠付鋳型の造型装置における移動量検出装置の例について記載する。また、移動部材２は、本実施形態では盛枠である。さらに移動部材２には、連結部材７０が固定されている。この連結部材７０には、後述する第１支持部材２０が固定される。

磁石部材１０の一方面側には、前述した第１支持部材２０が配設されている。また、磁石部材１０は、図２に示すように、位置決めピン６０を入れるための、貫通した穴である、位置決め穴１２が穿設されている。さらに、磁石部材１０は、平らな厚板状平面部を有する。ここで、平らな厚板状平面部は磁石部材１０の上下面である。上面とは第１支持部材２０と接触する面を指し、下面とは第２支持部材３０と接触する面を指す。

前述した第１支持部材２０は、図３に示すように、締結具５０（本実施形態ではボルト及びナット）を通すための貫通した穴である、締結穴２１が穿設されている。また、位置決めピン６０を入れるための貫通していない穴である、位置決め穴２２が穿設されている。さらに、第１支持部材２０と連結部材７０とを固定する連結具５１（本実施形態ではボルト及びナット）を入れるための貫通した穴である、長穴２３が穿設されている。

第１支持部材２０は、非磁性材料であればよいが、樹脂材料で形成されるのが好適であり、本実施形態では超高分子量ポリエチレン（例えば、作新工業株式会社製「Ｓａｘｉｎニューライト」）で形成されている。

また第１支持部材２０は、図１（Ｂ）に示すように、長穴２３に連結具５１を通して、連結部材７０と固定される。なお長穴２３により、第１支持部材２０の位置を、若干調整できるようになっている。

磁石部材１０の他方面側には、第２支持部材３０が配設されている。第２支持部材３０は図４（Ａ）に示すように、締結具５０を通すための貫通した穴である、締結穴３１が穿設されている。また、位置決めピン６０を入れるための貫通していない穴である、位置決め穴３２が穿設されている。さらに、磁石部材１０を配置させるための配置部３５が形成されている。

第２支持部材３０は、非磁性材料であればよいが、樹脂材料で形成されるのが好適であり、本実施形態では超高分子量ポリエチレン（例えば、作新工業株式会社製「Ｓａｘｉｎニューライト」）で形成されている。

締結具５０を、締結穴２１及び締結穴３１に通して締結固定することで、第１支持部材２０と第２支持部材３０同士が固定される。これにより、磁石部材１０が第１支持部材２０と第２支持部材３０とで挟持され、固定される。

また、磁石部材１０を第１支持部材２０と第２支持部材３０とで挟持し、固定する際、位置決め穴１２、位置決め穴２２及び位置決め穴３２に位置決めピン６０を通して、位置決めを行う。

移動量検出ユニット４０は、鋳型造型装置における不動構造部材３に固定されている。ここで不動構造部材３とは、鋳型造型装置において動かない部材のことをいう。本実施形態では不動構造部材３は固定フレームである。また、移動量検出ユニット４０は、棒形状の検出部４１を有する。この検出部４１は、磁界を検出する機能を有する。

磁石部材１０と検出部４１は、図５（Ｂ）に示すように隙間（Ｓ２）を設けて配置している。Ｓ２は、検出部４１が、磁石部材１０から発生する磁界を検出できる程度の大きさであり、具体的なＳ２の大きさは、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内が好適で、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内が特に好適である。本実施形態でのＳ２の大きさは２．０ｍｍである。

また、第１支持部材２０と検出部４１は、図５（Ａ）に示すように隙間（Ｓ１）を設けて配置している。さらに、Ｓ１がＳ２より小さくなっている。Ｓ２からＳ１を引いた値（Ｓ２−Ｓ１）は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内が好適であり、本実施形態では０．５ｍｍである。なお本実施形態でのＳ１の大きさは１．５ｍｍである。

さらに、第２支持部材３０と検出部４１は、図５（Ｃ）に示すように隙間（Ｓ３）を設けて配置している。さらに、Ｓ３がＳ２より小さくなっている。Ｓ２からＳ３を引いた値（Ｓ２−Ｓ３）は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内が好適であり、本実施形態では０．５ｍｍである。なお本実施形態でのＳ３の大きさは１．５ｍｍである。

このように構成された移動部材２の移動量検出装置１の、作動について説明する。検出部４１の検出方向（図１（Ｂ）におけるＹ１方向）と移動部材２の移動方向とは同じである。また、検出部４１は磁界を検出する機能を有する。さらに、移動量検出ユニット４０は、検出部４１が検出した磁界を基に、磁界の発生源（磁石部材１０）の移動量を特定する機能を有する。

移動部材２が移動すると、検出部４１は、移動部材２側に固定する磁石部材１０から発生する磁界を検出する。そして、移動量検出ユニット４０が磁石部材１０の移動量を特定し、移動部材２の移動量を特定することができる。

本実施形態では、配置部３５の高さＴ（図４参照）は、磁石部材１０の厚さより低くなっている。具体的には、本実施形態では配置部３５の高さＴが８．０ｍｍ、磁石部材１０の厚さが８．１ｍｍになっている。即ち、磁石部材１０を第１支持部材２０と第２支持部材３０とで挟持して固定した際、第１支持部材２０の下面と第２支持部材３０の上面との間に０．１ｍｍの隙間ができるようになっている。これにより、磁石部材１０と第１支持部材２０及び第２支持部材３０との間に隙間を空けることなく、磁石部材１０を挟持し、固定することができる。

本実施形態では、移動部材２として、盛枠を示したが、これに限定されるものではなく、移動部材２は鋳枠であっても良い。

（変更例）
本実施形態では、枠付鋳型造型装置における移動部材２の移動量検出装置１についての実施形態を記載したが、本発明は上記実施形態に限定されず、抜枠鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置について使用しても良い。抜枠鋳型造型装置において移動部材の移動量を検出する場合、移動部材としては例えば、鋳枠に充填された鋳物砂をスクイズする造型テーブルや、上枠を昇降させる上枠リフタが挙げられる。

本実施形態では、第１支持部材２０を、連結部材７０を介して移動部材２に固定するようにしたが、これに限定されるものではなく、第１支持部材２０を直接、移動部材２に固定するようにしても良い。

１ 移動量検出装置
２ 移動部材
３ 不動構造部材
１０ 磁石部材
１２ 位置決め穴
２０ 第１支持部材
２１ 締結穴
２２ 位置決め穴
２３ 長穴
３０ 第２支持部材
３１ 締結穴
３２ 位置決め穴
３５ 配置部
４０ 移動量検出ユニット
４１ 検出部
５０ 締結具
５１ 連結具
６０ 位置決めピン
７０ 連結部材
１００ エンコーダ
１０１ 移動部材
１０２ 不動構造部材
１１０ 磁石部材
１２０ 支持部材
１３０ 移動量検出ユニット
１３１ 検出部
１４０ 締結具

Claims (10)

1. 磁石部材の一方面側に配設されると共に移動部材に装着され、非磁性材料で形成される第１支持部材と、
   前記磁石部材の他方面側に配設され、非磁性材料で形成される第２支持部材と、
   前記磁石部材との間に隙間を設けて配置される検出部を有し、前記磁石部材から発生する磁界により前記移動部材の移動量を検出する移動量検出ユニットと、
   を備え、
   前記第１支持部材と前記第２支持部材同士を締結具で固定することにより、前記磁石部材を前記第１支持部材と前記第２支持部材とで挟持して固定することを特徴とする鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
2. 前記第１支持部材が前記検出部との間に隙間を設けて配置され、前記第１支持部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間が前記磁石部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間より小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
3. 前記第２支持部材が前記検出部との間に隙間を設けて配置され、前記第２支持部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間が前記磁石部材における前記検出部と向かい合う面の円弧部分と前記検出部との隙間より小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
4. 前記第１支持部材、前記磁石部材及び前記第２支持部材は、複数の位置決めピンで位置決めされていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
5. 前記第１支持部材及び前記第２支持部材が形成される前記非磁性材料が、樹脂材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
6. 前記樹脂材料が、超高分子量ポリエチレンであることを特徴とする請求項５に記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
7. 前記磁石部材が、平らな厚板状平面部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
8. 前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記締結具で固定するための締結穴が穿設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
9. 前記鋳型造型装置が枠付鋳型造型装置であって、前記移動部材が、盛枠又は鋳枠であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。
10. 前記鋳型造型装置が抜枠鋳型造型装置であって、前記移動部材が、造型テーブル又は上枠リフタであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の鋳型造型装置における移動部材の移動量検出装置。