JPH0335020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は溶湯を鋳型に減圧吸引させて製品を
造り出す技術の分野に属する。

而して、この出願の発明は吸引鋳造装置のクラ
ンプ装置の下方に係合して垂設された鋳型の先端
が坩堝の溶湯中に浸漬した状態で該鋳型と該坩堝
との昇降装置を介しての相対移動を停止させて該
溶湯を鋳型のキヤビテイ中に吸引し凝固させ、次
いで、該鋳型と該坩堝を相対離反させるようにし
た減圧吸引鋳造制御方法及び該方法に直接使用す
る装置に関する発明であり、特に、上記鋳型の先
端が上記溶湯中に所定深さ浸漬された状態を前記
クランプ装置に付設側延された非接触式温度検出
装置が鋳型の常温と浸漬時の温度、及び、溶湯温
度の少なくとも一方との温度差を検出して該鋳型
と上記昇降装置を停止させ、それと共に溶湯をキ
ヤビテイ中に吸引、凝固させ、その時間を計測
し、所定時間経過後、鋳型と坩堝を相対離反させ
るようにした減圧吸引鋳造制御方法及び該方法に
直接使用する装置に係る発明である。

＜要旨の概要＞ 周知の如く、鋳造技術における減圧鋳造は真空
装置により坩堝中の溶湯を鋳型のキヤビテイ内に
吸引して、所定の鋳造成形を行うようにした技術
であり、量産を図るべく鋳込みを自動化する場
合、坩堝の容量が一定であるため、キヤビテイに
対する溶湯の反復吸引による減少量に追随して鋳
型を溶湯中に所定に浸漬させるようにする必要が
あり、その一般態様は以下の如きものである。

即ち、鋳型の先端湯口部近傍に一方の電極を付
設し、他方の電極を坩堝の溶湯中に挿通させ、鋳
型が溶湯中に所定深さ浸漬された時に、両電極が
該溶湯を媒介して短絡することにより鋳型と坩堝
の相対移動を停止させ、次いで、真空装置を作動
させて溶湯を鋳型のキヤビテイ中に吸引させる。

そして溶湯の吸引後にキヤビテイ内の溶湯を冷
却凝固させ、しかる後、鋳型と坩堝を相対離反さ
せるようにする。

したがつて、新たな鋳造作業の際の鋳型と坩堝
の相対近接移動量は前回の作業によつて坩堝内の
減少した溶湯の分だけ増加する量になる。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところが、両電極は接触式であることから、鋳
込みの反復使用に際し、次第に溶損されて検知不
良を起こし、溶湯に対して鋳型の深度が一意的に
出されず、したがつて、その所定時間内での凝固
量が変化し、製品の安定化を図ることが出来ない
という欠点があつた。

又、最悪時には鋳型の溶湯中への過剰投入のた
め両電極、或いは、鋳型の溶損が発生してしまう
という不都合さがあつた。

一方、電極の先端に溶湯が附着することによつ
ても上述同様の問題が生じ、場合によると鋳型が
溶湯に接することなく停止し、鋳造が実施出来な
いという不具合があつた。

これに対処するに、該電極を短期的に交換、又
は、清掃しなければならず、保守点検が煩瑣であ
り、メンテナンス費が嵩むという不利点があつ
た。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
吸引鋳造制御の問題点を解決すべき技術的課題と
し、量産に則して安定した鋳造製品が一意的に現
出されるようにすると共に装置のメンテナンス費
を低減させるようにして機械製造業に於ける鋳造
技術利用分野に益する優れた減圧吸引鋳造制御方
法及び装置を提供せんとするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は前述問題点を解決する
ために、鋳型を下方に係合して垂設するクランプ
装置と該鋳型に溶湯を供給する坩堝との一方に連
結された昇降装置に動力通路介して接続された制
御装置を有する減圧吸引鋳造装置であつて、上記
クランプ装置に非接触式温度検出装置が上記鋳型
の坩堝に対する先端域に指向して付設され、而し
て、該非接触式温度検出装置が上記制御装置に電
気的に接続されている減圧吸引鋳造制御装置とし
たものである。

＜作用＞ 而して、減圧吸引鋳造装置に設けられた鋳型を
架設するクランプ装置に該鋳型の常温時の温度と
浸漬時の温度、及び、溶湯温度の一方との温度差
を検出する非接触式温度検出装置を鋳型の先端域
に指向させて付設し、鋳型と坩堝を昇降装置によ
り相対近接移動させ、鋳型の先端が坩堝の溶湯に
所定に浸漬されると、非接触式温度検出装置が溶
湯による鋳型先端域の上昇温度と溶湯の温度の一
方との差を検知し、昇降装置に効力通路を介して
接続される昇降制御装置に信号を発し、その上記
相対移動を停止させると共に溶湯の鋳型のキヤビ
テイに吸引して凝固を開始し、その間鋳型の坩堝
内の浸漬時間を計測し、そして所定時間経過後、
昇降装置を逆作動させ、鋳型と坩堝を相対離反さ
せるようにした手段を講じたものである。

＜実施例＞ 次に、この出願の発明の１実施例を図面を参照
して説明すれば以下の通りである。

１は減圧吸引装置であり、その上部フレーム２
は下設された昇降装置としての油圧シリンダ３の
ピストン３′に対しクランプ装置４がその上面両
側に立設されたロツド５，５を該油圧シリンダ３
の下部から一体側延されたバランスアーム６の両
端に挿通させて連結されている。

一方、クランプ装置４はピストン３′に連結し
たクランプアーム７の内側上部に垂下されたクン
プシリンダ８のピストン８′に減圧フード９が連
結され、クランプアーム７の下端部にはフツク１
０，１０が設けられ、各フツク１０にフランジ部
１１を掛止する鋳型１２の上面が減圧フード９に
図示しないＯリングを介してシール裡に密接され
ている。

又、該鋳型１２はその鋳枠１３内に有機バイン
ダ砂で形成された通気性を有する型１４がキヤビ
テイ１５、及び、鋳型１２の先端部１６に臨む湯
口１７を通常通りに有してセツトされて、該先端
部１６が図示しない下部フレームにセツトされた
坩堝内１８の溶湯１９に指向されて臨まされてい
る。

又、減圧装置２０が減圧フード９に連通するフ
レキシブルホース２１により減圧室２２を介し
て、真空ポンプ２３を接続されている。

２４はこの出願の発明の１つの要旨を成す減圧
吸引鋳造制御装置で昇降制御装置２５が油圧シリ
ンダ３に接続する作動油の動力通路としての給排
パイプ２６，２７と、クランプアーム７の外側に
付設されたドグ２８に係合可能でフレーム２′に
固設されたリミツトスイツチ２９、及び、クラン
プアーム７の外側に一体的に延出されたブラケツ
ト３０の先端に枢支されると共にフオトダイオー
ド３１を有する非接触式の光学的温度検出装置３
２にそれぞれ並列に電気的に接続されている。

尚、フオトダイオード３１は鋳枠１３の先端域
としての浸漬部１６′に指向して設けられ、その
検出視野Δχは鋳型１２の溶湯吸引量に適応させ
て設定されており、鋳型１３と溶湯１９との温度
差を検出して油圧シリンダ３の昇降を制御するよ
うにされている。

上述構成において、図示態様は鋳型１２がクラ
ンプ装置４に所定にセツトされた状態であるが、
鋳型１２は系外にて鋳枠１３に型１４が予めキヤ
ビテイ１５、湯口１７を形成して装填されてお
り、該鋳枠１３のフランジ部１１をクランプシリ
ンダ８を介してクランプアーム７のフツク１０と
減圧フード９間に挿通させ、次いで、該クランプ
シリンダ８のピストン８′を進出作動させて、フ
ランジ部１１をフツク１０と減圧フード９により
挾持する。

而して、鋳型１２がセツトされた後の鋳造工程
を第２図に示す昇降制御装置２５の回路に従つて
説明すれば、先ず始動スイツチ（Ｓ）３３をON
にすると、始動リレー（CR1）３４が作動し、下
降用ソレノイド（SL1）３５が励磁されて油圧シ
リンダ３に一方の給排パイプ２６から作動油を給
油し、他方の給排パイプ２７からは排油させてピ
ストン３′を漸降突出させる。

すると、該ピストン３′に連結されたクランプ
装置４が鋳型１２を垂設したまま下降し、該鋳型
１２の先端部１６、即ち、湯口１７を坩堝１８内
の溶湯１９に臨ませる。

この間、温度検出装置３２はクランプアーム７
から側方に一体的に延出しているブラケツト３０
に付設されているので、そのフオトダイオード３
１からの視野Δχは鋳型１２の鋳枠浸漬部１６′の
みを検出する姿勢のまま随伴して下降する。

したがつて、この状態では温度検出装置３２は
鋳枠１３の常温を検出しているのでその出力は弱
い。

而して、鋳型１２の先端部１６が溶湯１９に臨
まされ、鋳型１３の浸漬部１６′が次第に該溶湯
内に没入されると、浸漬部１６′に対応する検出
視野Δχを有する温度検出装置３２は溶湯１９の
高い温度を検出して昇降制御装置２５に徐々に入
力する。

そして、検出視野Δχ、即ち、浸漬部１６′の全
てが溶湯１９に没入された状態でフオトオード３
１は該溶湯１９による輻射光のみを受光検出する
ことになるため、温度検出装置３２からの出力は
溶湯１９の温度に対応して高くなり、その高い出
力によつてリレー（CR2）３６が作動し、該リレ
ー（CR2）３６が閉じ、他のリレー（CR3）３７
を作動させ、それによつて上記始動リレー
（CR1）３４が開き、下降用ソレノイド（SL1）
３５を復帰させ、油圧シリンダ３への給油を遮断
し、該油圧シリンダ３の下降は停止され、それと
同時に減圧装置２０が負圧吸引を開始して鋳型１
２内を減圧し、又、同じくタイマリレー（TR）
３８がその吸引時間の計測を開始する。

その結果、鋳型１２は溶湯１９に対し所定深度
没入された初期姿勢を維持したまま、減圧装置２
０の吸引力により、該溶湯１９を湯口１７からキ
ヤビテイ１５に吸い上げる。

そして、溶湯１９が所定量キヤビテイ１５内に
吸引されて凝固した後、即ち、タイマリレー
（TR）３８が所定鋳造時間計測後に閉じ、リレ
ー（CR4）３９をして上昇用ソレノイド（SL2）
４０を励磁させ、油圧シリンダ３に対し一方の給
排パイプ２６から排油させると共に他方の給排パ
イプ２７からは給油してピストン３′を後退させ
ることにより鋳型１２を坩堝１８から離反上昇さ
せる。

而して、所定上昇域でクランプアーム７に付設
されたドグ２８がリミツトスイツチ（LS）２９
に係合し、該リミツトスイツチ（LS）２９は接
点を短絡され、リレー（CR5）４１が作動し、そ
の結果、リレー（CR4）３９が開き、上昇用ソレ
ノイド（SL2）４０を復帰させ、油圧シリンダ３
への給油を遮断し、鋳型１２を初期姿勢に復帰停
止させ、そこで、該鋳型１２を前述セツト状態と
は逆のプロセスで取り外し、更に、新らたな鋳型
をセツトして１つの工程を終了する。

又、図示しないが、他の実施例としては、第１
図のフオトダイオード３１の検出視野Δχを鋳型
１２の鋳枠浸漬部１６′より稍々上部にし、溶湯
１９への没入状態で熱伝導による鋳枠１３の温度
上昇を温度検出装置３２が感知して油圧シリンダ
３の下降を停止させる様に出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例
に限るものでないことは勿論であり、例えば、非
接触式温度検出装置は光学的に限らず、熱線測定
でも良く、又、昇降装置を坩堝に連結され、鋳型
を固定して近接離反させるようにしても良く、更
に、鋳型の湯口は鋳枠先端部から露呈されていて
も良い等、種々の態様が採用可能である。

＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば、減圧吸引鋳造
制御方法、及び、該方法に直接使用する装置にお
いて、鋳型の溶湯に対する浸漬深さを該鋳型の常
温時の温度と、浸漬時の温度、及び、溶湯温度の
一方との温度差によつて検出し、該鋳型と坩堝の
相対移動を停止させるようにしたので、溶湯のキ
ヤビテイ中への吸引による坩堝の溶湯量増減に拘
らず、鋳型の坩堝中への浸漬深さは該坩堝の溶湯
面からの鋳型の位置が常に一定に保たれて反復鋳
造を行うことが出来るという効果があり、その結
果、鋳型製品はその品質の安定が一意的に保証さ
れるという優れた効果が奏される。

又、上述温度差を非接触式に検出するので、反
復鋳造に際し従来の如き接触式の態様に比し、電
極の溶損、溶湯付着が無いことはもとより、検出
不良が発生せず、保守性も大幅に向上し、メンテ
ナンスが容易であるという優れた効果が奏され
る。

一方、非接触式温度検出装置は鋳型を下部に係
合して垂設するクランプ装置に対し鋳型先端域に
指向して付設し、検出位置を物理的に固定してい
るので、該鋳型と坩堝の相対移動の振動、周期誤
差等に関係なく定常状態が維持され、鋳型の坩堝
の溶湯中の浸漬深さを正確に計測することが出来
るという優れた効果が奏される。

而して、鋳型の溶湯中の浸漬深さを検出した温
度検出装置から発信された出力によつて昇降装置
の作動を制御し、停止させ、次いで、所定時間経
過後鋳型と坩堝を相対離反させるようにして鋳造
工程の完全自動化が図れるという優れた効果が奏
される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の１実施例の説明図であ
り、第１図は部分断面概略正面図、第２図は昇降
制御装置の回路図である。 １２……鋳型、１８……坩堝、１９……溶湯、
１……減圧吸引鋳造装置、４……クランプ装置、
３……昇降装置、２４……制御装置、３２……温
度検出装置、１６′……先端域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳型が坩堝の溶湯中に浸漬された状態を検出
   して該鋳型と該坩堝との相対移動を停止させ該溶
   湯を吸引凝固させた後該鋳型と該溶湯とを相対離
   反させるようにした減圧吸引鋳造制御方法におい
   て、上記鋳型先端域の常温時の温度と坩堝の溶湯
   中への浸漬時の温度及び溶湯温度の一方との差を
   非接触式に検出して昇降制御装置を介し該鋳型を
   上記溶湯中に所定深さ浸漬して停止させ、溶湯を
   鋳型のキヤビテイ中に吸引凝固させ、所定時間経
   過後昇降装置を逆作動させるようにしたことを特
   徴とする減圧吸引鋳造制御方法。 ２ 鋳型を下方に係合して垂設するクランプ装置
   と該鋳型に溶湯を供給する坩堝との一方に連結さ
   れた昇降装置に動力通路を介して接続された制御
   装置を有する減圧吸引鋳造制御装置において、上
   記クランプ装置に非接触式温度検出装置が上記鋳
   型の坩堝に対する先端域に指向して付設され、而
   して該非接触式温度検出装置が上記制御装置に電
   気的に接触されていることを特徴とする減圧吸引
   鋳造制御装置。