JPH02121749A - 中子セット状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、中子が主型にセットされた際に該中子の位置
ずれの有無を検出する中子セット状態検出装置に関する
。

（従来の技術） 自動車用エンジンにおけるシリンダーブロック等の鋳造
品は、中子を主型にセットしてなる鋳型に溶湯を注入す
ることにより製造されている。

中子を主型にセットする際に中子の主型或いは他の中子
に対する位置がずれると、鋳造品の肉厚が厚くなったり
薄くなったりするという問題が生じるので、中子と主型
或いは中子同志のセット位置は重要である。

エンジンのシリンダーブロックの鋳造においては、ボア
中子、ウォータージャケット中子及びヘッド中子等の各
種の中子を組み立ててなるアッセンブリ中子を主型にセ
ットした鋳型が用いられるが、近時、エンジンの軽量化
と高出力化に伴い、エンジンのボアは薄肉化と共に正確
な肉厚が要求されている。このため、ボア中子及びウォ
ータージャケット中子を主型に正確にセットすることが
特に重要な課題になっている。

中子゛を主型に正確にセットするという課題に対処する
ため、中子を主型にセットする装置であるコアセッター
の改良が従来から種々行われており、その−例として、
特開昭５５−１５８８５１号公報に示されるように、中
子をクランプするコアホルダーに改良を加えて、中子保
持精度の向上を図る装置が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、従来から提案されているコアセッターの改良
は中子を正確に保持し、これにより中子セットの向上を
図るものではあるが、セット後に中子のセット状態を検
出する装置ではない。この為に、従来の装置では中子セ
ット精度の向上に限界があり、得られる鋳造品の肉厚の
ばらつきを十分に避けることができなかった。

前記に鑑み、本発明は、セット後の中子の位置ずれの有
無を検出することができ、これにより中子セット精度の
向上を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明は、中子の焼付きを
防止するために中子に塗布される塗型材には、通常、導
電性物質が含まれていることに着目して、静電容量型セ
ンサにより中子の位置を検知し、これにより、中子の位
置ずれの有無を検出しようとするものである。

具体的に本発明の講じた解決手段は、導電性物質を含有
した塗型材が表面に塗布された中子を主型にセットした
際の該中子のセット状態を検出する装置を対象とし、中
子の前記塗型材が塗布された部位と対応する位置に静電
容量型センサを配設すると共に、該静電容量型センサか
らの出力信号により前記中子の位置ずれの有無を検出す
る位置ずれ検出手段を設ける構成とするものである。

（作用） 前記の構成により、中子の塗型材が塗布された部位と対
応する位置に配設された静電容量型センサが、塗型材、
つまり、中子の位置を検知し、その位置が所定の範囲内
であるか否かの信号を位置ずれ検出手段に送り、該位置
ずれ検出手段が前記信号に基づいて中子の位置ずれの有
無を検出する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図（イ）、（ロ）及び（ハ）は、自動車用エンジン
のシリンダーブロックを製造する鋳型において、下型で
ある主型１に中子であるアッセンブリ中子２をコアセッ
ター３によりセットする方法の説明図である。

主型１は矩形状の鋳枠１１の内部に型砂１２をつき固め
て製作される。

アッセンブリ中子２は、ボア中子２１が第３図における
左側部でヘッド中子２２を保持し、ヘッド中子２２がそ
の右側部でウォータージャケット中子２３を保持してい
ると共に、ボア中子２１の右側に中本中子２４、手前側
にフロント中子２５、後方にリヤ中子２６がそれぞれ配
設、組立てられてなる。

また、前記各中子のうち、焼付きを起こしゃすい中子、
例えばウォータージャケット中子２３やボア中子２１等
の表面には焼付きを防止するために塗型材２７が塗布さ
れており、この塗型材２７には黒鉛等の導電性を有する
カーボン粒子が混入されている。

コアセッター３は、上方から下垂した主軸３１と、その
下端において支持された矩形状のベース３２と、このベ
ース３２の下面において揺動自在に保持された複数のコ
アホルダー３３とを有しており、ベース３２が下動する
と共にコアホルダー３３が内方へ揺動してアッセンブリ
中子２を保持し、この状態でベース３２が主型１の上方
へ移動した後、ベース３２が下動してアッセンブリ中子
２を主型１にセットし、その後コアホルダー３３がアッ
センブリ中子２を解放する。

第１図及び第２図は、以上のようにして主！４２１にア
ッセンブリ中子２をセットした際に、アッセンブリ中子
２の位置ずれの有無を検出する中子セット状態検出装置
を示す。

第１図に示すように、この中子セット状態検出装置は、
鋳枠１１の内部における型砂１２の外方に配された静電
容量型センサ４と、これら静電容量型センサ４に接続さ
れ、中子の位置ずれを検出する中子位置ずれ検出手段で
あるコントロールユニット５と、このコントロールユニ
ット５に接続され、アブセンブリ中子２のセット状態を
表示する表示手段６とからなる。

第２図に示すように、静電容量型センサ４は、アッセン
ブリ中子２の左右側方、手前側及び後方側ニ各１１！（
所と、下方に２箇所の合計６箇所配設されており、左右
側方の静電容量型センサ４Ａ。

４Ｂでアッセンブリ中子２の左右の位置を検知し、図示
していないが前後に配設された静電容量型センサ４Ｃ，
４Ｄでアッセンブリ中子２の前後の位置を検知し、下方
に配設された静電容量型センサ４Ｅ、４Ｆでアッセンブ
リ中子２の上下の位置を検知する。

これらの静電容量型センサ４Ａ〜４Ｆは、静電容量の変
化に応じて発振が開始したり、停止したりする発振回路
を有しており、静電容量型センサ４Ａ〜４Ｆが発生させ
た電界内に導電物質が近ずくと、静電容量が増加して発
振が開始し、出力信号を発する。従って、これらの静電
容量型センサ４八〜４Ｆから所定距離以内に導電性物質
である塗型材２７が接近すると、静電容量型センサ４八
〜４Ｆは出力信号を発する。この場合において、鋳枠１
１及び型砂１２が非導電性であるから、静電容量型セン
サ４Ａ〜４Ｆはこれらの鋳枠１１及び型砂１２を介して
塗型材２７の接近を検知することができる。また、塗型
材２７の接近を検知することができる距離については主
型１の形状に応じて調節可能である。

尚、以上の静電容量型センサ４八〜４Ｆは塗型材２７と
の距離を検知するセンサであったが、これに代えて、第
２図の想像線で示すように静電容量型センサ４Ｇ、４Ｈ
を配設し、これら静電容量型センサ４Ｇ、４Ｈと対向す
る範囲内に塗型材２７の所定面積が接近すると、静電容
量型センサ４Ｇ、４Ｈが出力信号を発するようにし、ウ
ォータ−ジャケット中子２３端部の左右の位置ずれの有
無を検出してもよい。この場合には、静電容量型センサ
４Ｇ、４Ｈが検知できる範囲のおよそ４分の３程度が、
正常な位置におけるウォータージャケット中子２３と対
向するようにすることが好ましい。

コントロールユニット５は、ＣＰＵを内蔵しており、静
電容量型センサ４の発する出力信号を受けて、アッセン
ブリ中子２の位置ずれの有無を検出し、その検出結果の
信号を表示手段６に送って表示させる。すなわち、静電
容量型センサ４Ａ。

４Ｂ、４Ｃ，４Ｄ、４Ｅ、４Ｆが出力信号を発した場合
には、アッセンブリ中子２の左部、右部、前部、後部、
上部及び下部のそれぞれの位置が正常である旨の信号を
表示手段６に送り、いずれかの静電容量型センサ４Ａ〜
４Ｆが出力信号を発しない場合にはその部分が異常であ
る旨の信号を表示手段６に送り、それぞれその旨を表示
させる。

次に、この中子セット状態検出装置を使用して中子２を
主型１にセットする方法について説明する。

まず、第４図のフローチャートに基づいて第１のセット
方法を説明する。

ステップＳＡＩでコアセッター３により中子２をクラン
プし、ステップＳＡ２でクランプされた中子２をコアセ
ッター３により主型１の上方へ搬送し、ステップＳＡ３
で中子２をクランプした状態で主型１にセットする。

ステップＳＡ４で静電容量型センサ４八〜４Ｆの発する
出力信号を受けて、コントロールユニット５により中子
２の位置ずれの有無を検出し、その検出結果の信号を表
示手段６に送って表示させ、これにより、中子２の位置
ずれの有無を判断する。

ステップＳＡ４で中子２の位置ずれがあれば、中子２の
セットをやり直すこととし、ステップＳＡ５でコアセッ
ター３により中子２をクランプした状態で主型１からオ
フセットする。ステップＳＡ６で中子２を元の位置へ搬
送し、ステップＳＡ７で中子２をコアセッター３から解
放し、ステップＳＡ１へ戻る。

ステップＳＡ４で中子２の位置ずれが無ければ、ステッ
プＳＡ８で中子２を解放し、ステップＳＡ９でコアセッ
ター３のみを元の位置へ搬送し、ステップ５ＡＩＯでよ
型をセットして終了する。

次に、第５図のフローチャートに基づいて第２のセット
方法を説明する。

ステップＳＢＩでコアセッター３により中子２をクラン
プし、ステップＳＢ２でクランプされた中子２をコアセ
ッター３により主型１の上方へ搬送し、ステップＳＢ３
で中子２をクランプした状態で主型１にセットする。

ステップＳＢ４で静電容量型センサ４Ａ〜４Ｄの発する
出力信号を受けて、コントロールユニット５により中子
２の左右前後の位置ずれの有無を検出し、その検出結果
を表示手段６により判断する。

ステップＳＢ４で中子の左右前後方向の位置ずれがあれ
ば、ステップＳＢ５でコアセッター３を水平移動するこ
とによりその位置ずれを修正し、ステップＳＢ４へ戻る
。

ステップＳＢ４で中子２の左右前後の位置ずれが無けれ
ば、ステップＳＢ６で静電容量型センサ４Ｅ、４Ｆの発
する出力信号を受けて、コントロールユニット５により
中子２の上下の位置ずれの有無を検出し、その検出結果
を表示手段６により判断する。

ステップＳＢ６で中子２の上下の位置ずれがあれば、ス
テップＳＢ７でコアセッター３を上下動することにより
その位置ずれを修正し、ステップＳＢ６へ戻る。

ステップＳＢ６で中子２の上下の位置ずれが無ければ、
ステップＳＢ８でコントロールユニット５により中子２
の全方向の位置ずれの有無を検出し、表示手段６により
中子２の位置ずれの有無を判断する。

ステップＳＢ８で中子２のいずれかの方向の位置ずれが
あれば、中子２のセットをやり直すこととし、ステップ
ＳＢ９でコアセッター３により中子２を主型１からオフ
セットし、ステップ５ＢＩＯで中子２を元の位置へ搬送
し、ステップ５Ｂ１１で中子２をコアセッター３から解
放し、ステップＳＢＩへ戻る。

ステップＳＢ８で中子２の全方向の位置ずれが無ければ
、ステップ５Ｂ１２で中子２を解放し、ステップ５８１
３でコアセッター３のみを元の位置へ搬送し、ステップ
５Ｂ１４で上型をセットして終了する。

尚、以上は中子２０表面の所定の部位に塗型材２７が塗
布されていた場合について説明したが、作業者のミスに
よって、塗型材２７を塗布すべき部位に塗型材２７が塗
布されていない場合には、中子２が例え正常な位置にあ
っても、静電容量型センサ４は中子２が所定の範囲内に
無いという信号を出力する。これにより、塗型材２７の
塗布漏れを注湯前に検出することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る中子セット状態検出
装置によると、中子の塗型材が塗布された部位と対応す
る位置に配設した静電容量型センサが中子の位置を検知
し、その出力信号に基づいて位置ずれ検出手段が中子の
位置ずれの有無を検出することができる。このように本
装置によると、中子をセットした後に中子の位置ずれを
検出することができるため、中子の位置がずれていれば
、中子のセットをやり直すことができるので、中子セッ
ト精度の向上を図ることができる。

また、作業者のミスによって塗型材が塗布されていない
場合には、静電容量型センサが中子の位置が所定の範囲
内でないという信号を出力するので、塗型材の塗布漏れ
を事前に検出することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例である中子セット
状態検出装置を示し、第１図は全体構成を示す図、第２
図は断面図、第３図は中子を主型にセットする方法を示
す斜視図、第４図及び第５図は前記実施例に係る中子セ
ット状態検出装置を使用して中子をセットする方法をし
めずフローチャート図である。 １・・・主型、２・・・アッセンブリ中子、３・・・コ
アセッター、４，４Ａ、４Ｂ、４Ｃ，４Ｄ、４Ｅ。 ４Ｆ、４Ｇ、４Ｈ・・・静電容量型センサ、５・・・コ
ントロールユニット、６・・・表示手段、２７・・・塗
型材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性物質を含有した塗型材が表面に塗布された
   中子を主型にセットした際の該中子のセット状態を検出
   する装置であって、中子の前記塗型材が塗布された部位
   と対応する位置に静電容量型センサを配設すると共に、
   該静電容量型センサからの出力信号により前記中子の位
   置ずれの有無を検出する位置ずれ検出手段を設けたこと
   を特徴とする中子セット状態検出装置。