JPH07136737A - 鋳型厚の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縦型無枠式鋳造ラインで造型された鋳型の厚
さを高精度で測定する方法を提供する。 【構成】 前型フレームに固着された前金型と、前進可
能な後型フレームに固着された厚さＰなる後金型とが形
成する鋳型成形空間に鋳物砂を吹き込んで縦型無枠鋳型
を造型する縦型無枠式鋳造ラインにおいて、前記後型フ
レームの進行方向に予め設定した原点からＬほど離れた
位置に鋳型の端部を検出するセンサを設置し、１枠の鋳
型を造型する都度、前記後型フレームにより前進した前
記鋳型の前端部を前記センサが検出したときの前記後型
フレームの前進距離Ｘを距離測定手段により測定し、中
央制御装置により前記造型した鋳型の厚さＭｘを、 Ｍｘ＝Ｌ−（Ｘ＋Ｐ） により求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縦型無枠式鋳造ライン
において、造型した鋳型の厚さを測定する方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】縦型無枠式鋳造ラインでは、造型した鋳
型の厚さ（鋳型の進行方向の厚さ）は、品名ごとに異な
るようにしている。また、同じ品名でも、造型する都
度、その厚さは若干異なる。従って、鋳造ライン上の個
々の鋳型に注湯装置により注湯するとき、あるいは、ラ
インの最終端において、堰折りを自動化するときには、
造型された鋳型の厚さ正確に測定し、このデータを基に
して、鋳造ライン上の鋳型の進行を精度良く把握するこ
とが重要である。造型した縦型無枠鋳型の厚さを測定す
る方法として、 縦型無枠鋳型をシリンダ等の駆動手段により水平方向
に押し出す際に、鋳型近傍、水平方向で一定距離に配設
された２つのセンサにより縦型無枠鋳型の縁辺を検出す
る信号の時間差により縦型無枠鋳型の厚さを測定する方
法。 縦型無枠鋳型をシリンダ等の駆動手段により水平方向
に押し出す際に、シリンダのストロークを検出すること
により、縦型無枠鋳型の厚さを測定する方法。 造型した縦型無枠鋳型をシリンダ等の駆動手段により
水平方向に押し出し密接した縦型無枠鋳型の隣接する境
界領域を２台のＴＶカメラにより撮像し、映像処理後、
隣接する２つの境界線より、縦型無枠鋳型の厚さを測定
する方法。 等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】縦型無枠式鋳造ライン
において、前記造型した縦型無枠鋳型の水平方向の厚さ
を検知した後の縦型無枠鋳型は、搬送装置により１列に
密接な状態で搬送される。このとき、縦型無枠鋳型の厚
さ情報のみでは、例えば異種類の鋳造品名であっても縦
型無枠鋳型の厚さが同寸法のものがあったり、同種類の
鋳造品名であっても造型された縦型無枠鋳型の厚さにバ
ラツキが生じたり、段取り替えが発生したりすると前記
搬送装置により搬送されている縦型無枠鋳型の位置とそ
の鋳造品名を対応づけて判断することが困難である。こ
のため、段取り替えの前後で縦型無枠鋳型に注湯すべき
湯の成分が変わる場合に誤注湯する危険性がある。さら
に、この作業は、現場作業者の連絡により行なわれてい
るため作業効率も良くない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前型フレームに固着され
た前金型と、前進可能な後型フレーム型に固着された厚
さＰなる後金型とが形成する鋳型成形空間に鋳物砂を吹
き込んで縦型無枠鋳型を造型する縦型無枠式鋳造ライン
において、前記後型フレームの進行方向に予め設定した
原点からＬほど離れた位置に鋳型の端部を検出するセン
サを設置し、１枠の鋳型を造型する都度、前記後型フレ
ームにより前進した前記鋳型の前端部を前記センサが検
出したときの前記後型フレームの前進距離Ｘを距離測定
手段により測定し、中央制御装置により前記造型した鋳
型の厚さＭｘを、 Ｍｘ＝Ｌ−（Ｘ＋Ｐ） により求めることを特徴とする縦型無枠式鋳造ラインの
鋳型厚の測定方法。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、縦型無枠造型方式の例を示す縦断説明図で
ある。１は成形用金型であり、各々キャビティを形成す
べき前金型３及び後金型４で囲まれた鋳型成形空間２を
備える。前金型３は前型フレーム５に固着され、ピン９
を介して回動可能に形成する。さらに前金型３は、シリ
ンダなどの駆動手段１２を介して水平方向に移動可能な
プレート１１に装着する。後金型４はシリンダなどの駆
動手段１０を介して水平方向に移動可能な後型フレーム
６に固着する。７はホッパーであり成形用金型１の上方
に吹込口１３を介して装着するとともに鋳物砂８を収容
する。さらにホッパー７の上部にはシャッタ１４を備え
た鋳物砂８の投入口１５を設けるとともにホッパー７に
圧力印加可能にエアタンク１６を設ける。上記の構成に
より、成形用金型１、前金型３及び後金型４を図１のよ
うにセットし、ホッパー７の上部の投入口１５をシャッ
タ１４によって閉じて、エアタンク１６から圧縮空気を
ホッパー７内に供給して圧力を印加するとホッパー７内
に収容された鋳物砂８を鋳型成形空間２内に吹き込むこ
とができ縦型無枠鋳型を成形することができる。

【０００６】図２は、造型した前記縦型無枠鋳型を駆動
手段１０を介して水平方向に押し出し、密接した状態で
搬送する例を示す。まず搬送手順は、前記成形用金型
１、前金型３及び後金型４で囲まれた鋳型成形空間２内
に鋳物砂８を吹き込んで縦型無枠鋳型１８を成形した
後、駆動手段１２を介してプレート１１を右方向に移動
させる。続いてピン９を介して前金型３及び前型フレー
ム５を時計方向に回動させる。さらに、駆動手段１０を
介して後型フレーム６を右方向に移動させると縦型無枠
鋳型１８は、ウォーキングビーム形式等の搬送手段１７
上を右方向に移動し、先行して形成、搬送された複数個
の縦型無枠鋳型１９と密着した後、駆動手段１０の前進
限まで移動する。上記のように密着した縦型無枠鋳型１
８及び縦型無枠鋳型１９の間には、各々キャビティ２０
及び各々キャビティ２０に溶湯を注入するべき湯口２１
が形成される。

【０００７】図３は、本発明を実施するためのシステム
構成図を示す。２２は縦型無枠鋳型造型機であり、上記
のように縦型無枠鋳型１９を成形する。縦型無枠鋳型造
型機２２内には、水平方向に押し出された縦型無枠鋳型
１８の水平方向の厚さを検知する手段、後型フレーム６
が前進した距離を測定する手段であるエンコーダ２３、
センサ２４ａ、センサ２４ｂを設ける。センサ２４ａ、
センサ２４ｂはレーザ型光センサを使用すると良い。エ
ンコーダ２３は縦型無枠鋳型１８を水平方向に押し出す
シリンダなどの駆動手段１０を適所に設け、駆動手段１
０のストロークを検出する。センサ２４ａ及びセンサ２
４ｂは、縦型無枠鋳型１８の近傍に水平直線方向に一定
距離Ｌで並設し、駆動手段１０により水平方向に押し出
された縦型無枠鋳型１８の前端辺の通過を検出する。２
５は定位置式または移動台車式の注湯装置である。注湯
装置２５は、縦型無枠鋳型１９に注湯すべく調整した溶
湯の入った取鍋２６を搭載し、前記取鍋２６を傾転させ
ながら注湯ライン２８上に沿って湯口２１に溶湯を注湯
する。また注湯装置２５内に注湯指示装置２７を設け
る。注湯指示装置２７は、マイクロコンピュータから構
成される装置で注湯装置２５と縦型無枠鋳型１９の位置
を図示しないがエンコーダ等により認識する。２９は造
型予定品名を入力する造型予定入力装置でマイクロコン
ピュータから構成され、キーボード２９ａ、ＣＲＴ２９
ｂを接続する。３０はマイクロコンピュータから構成さ
れる鋳造予定データ登録装置で当日の鋳造予定品名のデ
ータ（鋳造予定数、溶湯に添加すべき添加剤の量、金型
厚）等を入力する。３１は同じくマイクロコンピュータ
から構成される中央制御装置でエンコーダ２３、センサ
２４ａ、センサ２４ｂ、注湯指示装置２７、造型予定入
力装置２９及び鋳造予定データ登録装置３０のそれぞれ
と通信ケーブルまたは信号線を介して接続する。

【０００８】次に本発明の作用を説明する。まず、造型
予定入力装置２９のキーボード２９ａから当日の鋳造予
定品名、鋳造予定枠数を予め入力する。造型予定入力装
置２９は、これらの情報をＣＲＴ２９ｂに表示するとと
もに中央制御装置３１に送信する。中央制御装置３１
は、前記情報を注湯指示装置２７に送信する。また中央
制御装置３１は、当日の鋳造予定品名、鋳造予定枠数な
どの鋳造予定データを鋳造予定データ登録装置３０から
予め受信する。さらに中央制御装置３１は、エンコーダ
２３、センサ２４ａ、センサ２４ｂにより水平方向に押
し出された縦型無枠鋳型１８の水平方向の厚さを検知す
る。

【０００９】図４に水平方向に押し出された縦型無枠鋳
型１８の水平方向の厚さを検知する原理図を示す。まず
センサ２４ａ及びセンサ２４ｂを縦型無枠鋳型１８の近
傍に水平直線方向に一定距離Ｌで並設する。予め、後金
型４及び縦型無枠鋳型１８が後型フレーム６に固着され
てない（図４ａ）状態で駆動手段１０により水平方向に
押し出された後型フレーム６の前縁辺の通過をセンサ２
４ａで検出する。この時のエンコーダ２３の測定値を測
定原点とし、例えばこの時の測定値を０としておく。次
に後金型４を後型フレーム６に固着し、縦型無枠鋳型１
８を造型した後、駆動手段１０を介して水平方向に押し
出された縦型無枠鋳型１８の前縁辺の通過をセンサ２４
ｂで検出する。この時のエンコーダ２３の測定値から駆
動手段１０（シリンダ）が縦型無枠鋳型１８を水平方向
に押し出した距離Ｘが算出される。またこの縦型無枠鋳
型１８を造型した後金型４の厚さをＰとすると縦型無枠
鋳型１８の厚さＭｘが下記の式により算出される。 Ｌ ＝ Ｘ ＋ Ｐ ＋ Ｍｘ より Ｍｘ ＝ Ｌ − （ Ｘ ＋ Ｐ ） ・・・（１） 但し Ｌ ：センサ２４ａとセンサ２４ｂ間の水平直線
距離 Ｘ ：縦型無枠鋳型１８を水平方向に押し出した距離 Ｐ ：後金型４の厚さ Ｍｘ：縦型無枠鋳型１８の厚さ

【００１０】上記の式（１）の後金型４の厚さＰは、鋳
造予定データ登録装置３０から中央制御装置３１が予め
受信する当日の鋳造予定品名、鋳造予定枠数などの鋳造
予定データに含まれており、造型予定入力装置２９のキ
ーボード２９ａから当日の鋳造予定品名、鋳造予定枠数
の入力さえすれば自動的に中央制御装置３１は、縦型無
枠鋳型１８の厚さＭｘを算出することができる。さらに
中央制御装置３１は、図５のようなデータを登録する。
造型するたびに鋳型Ｎｏを更新して縦型無枠鋳型１８の
鋳造品名、鋳型厚、造型情報（例えば、通常造型＝１、
型壊れ＝２、段取替え先頭枠＝３）、積算鋳型厚などの
情報を登録することにより、任意の位置の鋳造品名を把
握することができる。また前記情報などを注湯指示装置
２７に送信することにより搬送装置１７により搬送され
ている注湯装置２５の目前の縦型無枠鋳型１９の鋳造品
名を判断することができる。このため、段取り替えの前
後で縦型無枠鋳型１９に注湯すべき湯の成分が変わる場
合に誤注湯を防ぐ判断材料となる。

【発明の効果】以上に説明した本発明には次の効果があ
る。 １）金型の厚さＰも考慮して鋳型厚を測定するので、鋳
型厚の測定精度が著しく向上する。 ２）縦型無枠式鋳造ラインにおいて、前記造型した縦型
無枠鋳型の水平方向の厚さを検知した後、縦型無枠鋳型
の厚さ、鋳造品名などを対応づけて管理することによ
り、搬送装置により搬送されている縦型無枠鋳型の位置
とその鋳造品名を容易に判断することができる。このた
め、段取り替えの前後で縦型無枠鋳型に注湯すべき湯の
成分が変わる場合において誤注湯を未然に防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】縦型無枠鋳型の造型方法を示す図

【図２】同じく縦型無枠鋳型の造型方法を示す図

【図３】本発明を実施するためのシステム構成の一例を
示す図

【図４】本発明の鋳型厚を測定する原理を示す図

【図５】図３に示す中央制御装置に記憶するデータ例を
示す図

【符号の説明】

２ 鋳型成形空間 ３ 前金型 ４ 後金型 ５ 前型フレーム ６ 後型フレーム ８ 鋳物砂 １８ 縦型無枠鋳型 １９ 縦型無枠鋳型 ２３ エンコーダ ２４ａ センサ ２４ｂ センサ ２９ 造型予定入力装置 ３１ 中央制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 稔 栃木県真岡市鬼怒ケ丘13番地 日立金属株 式会社真岡工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前型フレームに固着された前金型と、前
   進可能な後型フレーム型に固着された厚さＰなる後金型
   とが形成する鋳型成形空間に鋳物砂を吹き込んで縦型無
   枠鋳型を造型する縦型無枠式鋳造ラインにおいて、前記
   後型フレームの進行方向に予め設定した原点からＬほど
   離れた位置に鋳型の端部を検出するセンサを設置し、１
   枠の鋳型を造型する都度、前記後型フレームにより前進
   した前記鋳型の前端部を、前記センサが検出したときの
   前記後型フレームの前進距離Ｘを距離測定手段により測
   定し、中央制御装置により前記造型した鋳型の厚さＭｘ
   を、 Ｍｘ＝Ｌ−（Ｘ＋Ｐ） により求めることを特徴とする縦型無枠式鋳造ラインの
   鋳型厚の測定方法。