JPH1034282A - 鋳砂供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】上部が開口した竪穴を有する消失模型を変形さ
せることなく鋳砂中に埋設する。 【解決手段】竪穴２０を有する消失模型２１を鋳枠４内
に配置し、消失模型２１の上方に配設された複数の鋳砂
供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃから消失模型２１の竪穴
２０の内部及び外部に鋳砂５を供給する。その際、消失
模型２１の内部の鋳砂面１９ｂの高さをレーザ変位セン
サ１３ｂにより検知し、消失模型２１の外部の鋳砂面１
９ａ、１９ｃの高さをレーザ変位センサ１３ａ、１３ｃ
により検知する。検知した鋳砂面１９ａ、１９ｂ、１９
ｃの高さに基づいて鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
の開度を調整し、鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃか
ら消失模型２１の内部及び外部に供給する鋳砂５の量を
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消失模型鋳造用鋳
型の造型時における鋳砂供給方法およびその方法の実施
に適した鋳砂供給装置に関するものであり、特に上部が
開口した竪穴を有する消失模型を変形させることなく鋳
砂中に埋設しようとするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳枠内に配設された上部が開口した竪穴
を有する消失模型を鋳砂中に埋設するための鋳砂供給方
法として、鋳砂の供給源と、該鋳砂の供給源に接続され
た頂端と鋳枠内に降下させられるようになった底端とを
有する第１の管と、該鋳砂の供給源に接続された頂端と
消失模型の竪穴内に降下させられるようになった底端と
を有する第２の管と、鋳砂を該供給源から該第１及び第
２の管の頂端に選択的に放出する装置と、該第１及び第
２の管の底端を選択的に上下させる装置と、を備え、該
消失模型の外側において鋳砂の水準が該消失模型の竪穴
の底部の高さに近接したとき該鋳枠に鋳砂を満たすに当
たり該消失模型の竪穴内の鋳砂の水準と該消失模型の外
側の鋳砂の水準とを等しく保つようにして鋳砂を該供給
源から該消失模型の外側及び該消失模型の竪穴内に供給
する方法がある（特公平５−２６５８１号公報記載）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の鋳砂供給方
法は、消失模型の竪穴内の鋳砂の水準と消失模型の外側
の鋳砂の水準を等しく保つことができるが、消失模型の
竪穴内に挿入された第２の管が鋳砂を供給しながら上昇
する際、第２の管と消失模型とが接触することがあり、
係る接触により消失模型が変形するという問題点があ
る。そこで、本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであり、消失模型鋳造用鋳型の造型に際し、上
部が開口した竪穴を有する消失模型を変形させることな
く鋳砂を供給することのできる鋳砂供給方法および装置
を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の鋳砂供給
方法は、上部が開口した竪穴を有する消失模型を鋳枠内
に配置した後、該消失模型の上方に配設された複数の鋳
砂供給口から該消失模型の内部及び外部に鋳砂を供給す
ると共に、該消失模型の上方から該消失模型の内部及び
外部の鋳砂面の高さを非接触で検知し、該検知の結果に
基づいて該鋳砂供給口から該消失模型の内部及び外部に
供給する鋳砂量を調整することを特徴とする。請求項２
記載の鋳砂供給装置は、上部が開口した竪穴を有する消
失模型を配置した鋳枠の上方に配設され、該消失模型の
内部及び外部に鋳砂を供給する複数の鋳砂供給口を備え
た鋳砂供給源と、該消失模型の内部及び外部の鋳砂面の
高さを該消失模型の上方から非接触で検知する鋳砂面検
知センサと、該鋳砂面検知センサにより検知した鋳砂面
の高さに応じて該鋳砂供給口の開度を調整する供給口開
度調整手段とを備えたことを特徴とする。請求項３記載
の鋳砂供給装置は、請求項２記載の鋳砂供給装置におい
て、該鋳砂面検知センサを該鋳砂供給口の下端開口近傍
に配設したことを特徴とする。請求項４記載の鋳砂供給
装置は、請求項２または３記載の鋳砂供給装置におい
て、該鋳砂面検知センサがレーザ変位センサであること
を特徴とする。請求項５記載の鋳砂供給装置は、請求項
２乃至４記載の鋳砂供給装置において、該供給口開度調
整手段が複数の該鋳砂供給口の開度を個別に調整可能で
あることを特徴とする。

【０００５】鋳枠内に配置された消失模型の内部及び外
部の鋳砂面の高さを検知し、検知結果に基づいて鋳砂面
の高さが低い部分に多量の鋳砂を供給すると共に鋳砂面
の高さが高い部分に少量の鋳砂を供給するように鋳砂供
給口から供給する鋳砂の量を調整し、鋳砂供給時におけ
る該消失模型の内部の鋳砂面の高さと消失模型の外部の
鋳砂面の高さとを同じに保つ。

【０００６】

【発明の実施の形態】消失模型に形成される竪穴は、有
底状であってもよく貫通孔状であってもよい。また、竪
穴の形状は、筒状に限らず、錐台状、逆錐台状等種々の
形状をとることができる。消失模型の内部の鋳砂面の高
さは、消失模型に竪穴が複数個形成されている場合に
は、各竪穴毎に検知する。但し、複数の竪穴が消失模型
内部において連通している場合は、必ずしも竪穴毎に鋳
砂面の高さを検知する必要はない。消失模型の外部の鋳
砂面の高さは、消失模型の外部の一か所で検知すればよ
いが、必要に応じて複数箇所で検知してもよい。

【０００７】鋳砂面検知センサは、鋳砂供給口から供給
する鋳砂量を迅速に調整する観点から、各鋳砂供給口の
下端開口近傍に、該鋳砂供給口下方の鋳砂面の高さを検
知可能に配設することが好ましい。鋳砂面検知センサと
して、レーザ変位センサや超音波レベルセンサを用いる
ことができるが、鋳砂面上での高さ検知位置の視認が可
能であり、かつ検知部位の面積が小さいレーザ変位セン
サが望ましい。

【０００８】供給口開度調整手段は、鋳砂供給口の開閉
の時期を調整するものであってもよく、鋳砂供給口の開
口率を調整するものであってもよい。供給口開度調整手
段は、複数の鋳砂供給口を少数のグループにまとめ、グ
ループ毎に開度を調整するものであってもよく、各鋳砂
供給口の開度を個別に調整するものであってもよいが、
鋳砂面の高さの微調整を容易に行う観点から各鋳砂供給
口の開度を個別に調整するものである方が望ましい。但
し、全ての鋳砂供給口の開度を常に個別に調整するもの
である必要はなく、一部の鋳砂供給口の開度を一括して
調整し、他の鋳砂供給口の開度を個別に調整するもので
あってもよい。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の鋳砂供給方法および装置の実
施例を図１に基づいて説明する。床面１には防振ゴム２
を介して加振機（図示せず）を備えた振動装置３が配置
され、さらに振動装置３上には鋳枠４が載置されると共
に、鋳枠４の上方には粘結剤を含まない鋳砂５を鋳枠４
内に供給する鋳砂供給源６が配設されている。鋳砂供給
源６は、鋳砂５を保持するサンドホッパ６ａとサンドホ
ッパ６ａの底部７を強化する強化板１０とからなり、サ
ンドホッパ６ａの底部７には鋳砂排出口８ａ、８ｂ、８
ｃが形成され、強化板１０には鋳砂排出口８ａ、８ｂ、
８ｃと同軸かつ同径の鋳砂供給口１１ａ，１１ｂ，１１
ｃが形成されている。

【００１０】鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃの下端
開口近傍の強化板１０下面にはレーザ変位センサ１３
ａ、１３ｂ、１３ｃが付設され、レーザ変位センサ１３
ａ、１３ｂ、１３ｃはコンピュータ１４に接続されてい
る。レーザ変位センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのレーザ
光照射部と反射光受光部とからなる変位検出部１８ａ、
１８ｂ、１８ｃが、鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
の下方に位置する鋳砂面１９ａ、１９ｂ、１９ｃと向き
合うように配設されている。

【００１１】供給口開度調整手段９は、鋳砂供給口１１
ａ、１１ｂ、１１ｃを開閉するシャッタ装置１２ａ、１
２ｂ、１２ｃとシャッタ装置１２ａ、１２ｂ、１２ｃを
制御するコンピュータ１４とから形成されている。シャ
ッタ装置１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、強化板１０の上面
に穿設され、かつ鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃの
上端部と連通する段付凹部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ内に
配設されている。シャッタ装置１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
は、段付凹部１５ａ、１５ｂ、１５ｃの上段凹部内に配
設され、かつ水平方向にスライド可能なシャッタ本体１
６ａ、１６ｂ、１６ｃと、下段凹部内に配設され、かつ
シャッタ本体１６ａ、１６ｂ、１６ｃをスライドさせる
駆動装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃとから形成され、駆動
装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃはシャッタ本体１６ａ、１
６ｂ、１６ｃの下面に配設されると共に、コンピュータ
１４に接続されている。

【００１２】次に鋳砂５の供給方法について説明する。
振動装置３により鋳枠４を加振しつつ、供給口開度調整
手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃの駆動装置１７ａ、１７
ｂ、１７ｃを駆動し、シャッタ本体１６ａ、１６ｂ、１
６ｃをスライドさせ、鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１
ｃを全開にして鋳砂供給源６から鋳砂５を鋳枠４内に供
給する。所定量の鋳砂５を鋳枠４内に供給して床砂を形
成した後、駆動装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃを駆動し、
シャッタ本体１６ａ、１６ｂ、１６ｃをスライドさせ、
鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃを閉じて鋳砂５の鋳
枠４内への供給を停止すると共に、振動装置３を停止し
て鋳枠４を静止させ、竪穴２０を有する発泡樹脂製の消
失模型２１を鋳枠４内に配置する。消失模型２１の配置
は、鋳砂供給口１１ｂと竪穴２０とが対向すると共に、
竪穴２０内の鋳砂面１９ｂの高さをレーザ変位センサ１
３ｂにより検知できるように消失模型２１を上記床砂上
に載置する。この際、レーザ変位センサ１３ｂを作動さ
せ、レーザ光を鋳砂面１９ｂに照射し、鋳砂面１９ｂ上
の反射光を視認しつつ消失模型２１の位置を調整する
と、消失模型２１を鋳枠４内に容易かつ適切に配置する
ことができる。

【００１３】消失模型２１を鋳枠４内に配置した後、再
び鋳枠４を振動装置３により加振しつつ、駆動装置１７
ａ、１７ｂ、１７ｃを駆動し、シャッタ本体１６ａ、１
６ｂ、１６ｃをスライドさせ、鋳砂供給口１１ａ、１１
ｂ、１１ｃを再び全開にして鋳砂供給源１６から鋳砂５
を鋳枠４内に供給する。鋳砂５の鋳枠４内への供給に際
し、鋳砂供給口１１ａ、１１ｃの下方の鋳砂面１９ａ、
１９ｃの高さをレーザ変位センサ１３ａ、１３ｃにより
検知すると共に、消失模型２１の竪穴２０内の鋳砂面１
９ｂの高さをレーザ変位センサ１３ｂにより検知する。
検知した鋳砂面１９ａ、１９ｂ、１９ｃの高さに基づい
て、駆動装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃを駆動し、シャッ
タ本体１６ａ、１６ｂ、１６ｃをスライドさせ、鋳砂供
給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃの開度を調整する。すなわ
ち、鋳砂面の高さが低い部位には多量の鋳砂５を供給
し、鋳砂面の高さが高い部位には少量の鋳砂５を供給す
るように鋳砂供給量を調整し、鋳砂面１９ａの高さと鋳
砂面１９ｂの高さと鋳砂面１９ｃの高さとが同じになる
ように鋳砂５をそれぞれ供給する。鋳砂面１９ａ、１９
ｂ、１９ｃの高さは、所定のタイミング毎に段階的に調
整してもよい。また、鋳枠４の加振は、鋳砂面１９ａ、
１９ｂ、１９ｃの高さを検知する際には停止するように
してもよく、鋳砂５の鋳枠４内への供給が終了するまで
連続的に行うようにしてもよい。

【００１４】鋳砂５を鋳枠４内に充填し、消失模型２１
を鋳砂５中に埋設した後、駆動装置１７ａ、１７ｂ、１
７ｃを駆動し、シャッタ本体１６ａ、１６ｂ、１６ｃを
スライドさせ、鋳砂供給口１１ａ、１１ｂ、１１ｃを閉
じて鋳砂５の鋳枠４内への供給を停止すると共に、振動
装置３を停止して鋳枠４を静止させると、造型が終了す
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明の鋳砂供給方法によれば、上部が
開口した竪穴を有する消失模型を鋳枠内に配置した後、
消失模型の上方に配設された複数の鋳砂供給口から該消
失模型の内部及び外部に鋳砂を供給すると共に、消失模
型の上方から該消失模型の内部及び外部の鋳砂面の高さ
を非接触で検知し、検知の結果に基づいて鋳砂供給口か
ら該消失模型の内部及び外部に供給する鋳砂量を調整す
ることができる。そのため、消失模型を鋳砂以外の部材
に接触させることなく鋳砂を供給することができ、消失
模型に他部材が接触することによる該消失模型の変形を
回避できる。また、鋳砂面の高さが低い部位に多量の鋳
砂を供給することができ、鋳砂面の高さが高い部位に少
量の鋳砂を供給することができるため、該消失模型の内
部の鋳砂面の高さと外部の鋳砂面の高さとを同じにする
ことができ、消失模型の内部と外部とを仕切る模型壁を
横切る圧力勾配がなくなり、消失模型内外に生ずる鋳砂
の圧力勾配に基づく消失模型の変形を回避できる。

【００１６】本発明の鋳砂供給装置によれば、上部が開
口した竪穴を有する消失模型を配置した鋳枠の上方に配
設され、該消失模型の内部及び外部に鋳砂を供給する複
数の鋳砂供給口を備えた鋳砂供給源と、該消失模型の内
部及び外部の鋳砂面の高さを消失模型の上方から非接触
で検知する鋳砂面検知センサと、鋳砂面検知センサによ
り検知した鋳砂面の高さに応じて鋳砂供給口の開度を調
整する供給口開度調整手段とを備えるため、消失模型の
形状及び大きさ並びに消失模型に形成された竪穴の形状
及び大きさに係わらず、同一の鋳砂供給装置により消失
模型を変形させることなく消失模型の内部及び外部の鋳
砂面の高さを良好に検知することができ、かつ該消失模
型の内部及び外部に鋳砂を供給することができる。した
がって、鋳砂供給装置としての汎用性が高く、稼働率が
高くなり、消失模型鋳造用鋳型の造型コストが低減す
る。

【００１７】鋳砂面検知センサを、鋳砂供給口の下端開
口近傍に配設し、かつ１つの鋳砂面検知センサを１つの
鋳砂供給口の開度の制御に用いることにより、鋳砂供給
口の開度を迅速に調整できるので、鋳砂を鋳枠内に迅速
かつ適切に供給することができ、鋳型の造型速度が増大
する。

【００１８】鋳砂面検知センサをレーザ変位センサとす
ることにより、検知している鋳砂面が視認でき、鋳枠内
への消失模型の配設を迅速かつ容易に行うことができ、
造型速度が増大する。

【００１９】供給口開度調整手段を複数の鋳砂供給口の
開度を個別に調整可能とすることにより、鋳砂面の高さ
の微調整を容易に行うことができ、消失模型の変形を良
好に回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である鋳砂供給装置を示す断面
図である。

【符号の説明】

４ 鋳枠 ５ 鋳砂 ６ 鋳砂供給源 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ 鋳砂供給口 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 供給口開度調整手段 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ レーザ変位センサ １９ａ、１９ｂ、１９ｃ 鋳砂面 ２０ 竪穴 ２１ 消失模型

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部が開口した竪穴を有する消失模型を鋳
   枠内に配置した後、該消失模型の上方に配設された複数
   の鋳砂供給口から該消失模型の内部及び外部に鋳砂を供
   給すると共に、該消失模型の上方から該消失模型の内部
   及び外部の鋳砂面の高さを非接触で検知し、該検知の結
   果に基づいて該鋳砂供給口から該消失模型の内部及び外
   部に供給する鋳砂量を調整することを特徴とする鋳砂供
   給方法。
2. 【請求項２】上部が開口した竪穴を有する消失模型を配
   置した鋳枠の上方に配設され、該消失模型の内部及び外
   部に鋳砂を供給する複数の鋳砂供給口を備えた鋳砂供給
   源と、該消失模型の内部及び外部の鋳砂面の高さを該消
   失模型の上方から非接触で検知する鋳砂面検知センサ
   と、該鋳砂面検知センサにより検知した鋳砂面の高さに
   応じて該鋳砂供給口の開度を調整する供給口開度調整手
   段とを備えたことを特徴とする鋳砂供給装置。
3. 【請求項３】該鋳砂面検知センサを該鋳砂供給口の下端
   開口近傍に配設したことを特徴とする請求項２記載の鋳
   砂供給装置。
4. 【請求項４】該鋳砂面検知センサがレーザ変位センサで
   あることを特徴とする請求項２または３記載の鋳砂供給
   装置。
5. 【請求項５】該供給口開度調整手段が複数の該鋳砂供給
   口の開度を個別に調整可能であることを特徴とする請求
   項２乃至４記載の鋳砂供給装置。