JPH1133681A - サンドカッタ−の形状不良を検出する方法及びその装置 - Google Patents

サンドカッタ−の形状不良を検出する方法及びその装置

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JPH1133681A
JPH1133681A JP20963797A JP20963797A JPH1133681A JP H1133681 A JPH1133681 A JP H1133681A JP 20963797 A JP20963797 A JP 20963797A JP 20963797 A JP20963797 A JP 20963797A JP H1133681 A JPH1133681 A JP H1133681A
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sand cutter
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンドカッターの形状不良を検出する方法を
及びその装置を提供する。 【構成】 生型造型鋳造設備においてサンドカッタ−の
形状不良を検出する方法であって、造型した生型鋳型背
面をサンドカッタ−によりサンドカットをする工程と、
該鋳型背面の凹凸を計測する工程と、該鋳型背面の凹凸
が基準値以内であるかを判定する工程と、を含むことを
特徴とするサンドカッターの形状不良を検出する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生砂を使用した生
砂造型鋳造設備において、造型した鋳型の底面形状を調
整するサンドカッターの形状不良を検出する方法及びそ
の装置に関する。
【0002】
【従来技術と問題点】従来、生砂を使用した生砂造型鋳
造設備における有枠造型設備では、鋳型造型後、下型は
定盤上に鋳型を載せるため、また、上型は湯口成形ある
いは重錘を鋳型上に載せるため鋳型のキャビティ(溶湯
が満たされて鋳物となる部分)の反対側(以下「鋳型背
面」という)をサンドカッターを用いて削り平滑な面に
調整(以下「サンドカット」という)している。このサ
ンドカッターの歯としては、従来、鋼材が使用されてい
たがその摩耗の頻度は高く、近年、耐摩耗性の向上のた
めセラミックス、超硬材が使用されるようになってきて
いる。これらの素材は対摩耗性には優れるものの対衝撃
性が低く鋳型の内部に混入しているカン玉と呼ばれる小
さい金属粒子と接触するとその頻度は低いものの欠ける
ことがある。このように欠けが生じた歯でサンドカット
した場合はその部分の鋳型が凸状になり、例えば下型を
定盤の上に載せるときなどは下型重量がこの凸部に集中
し鋳型に亀裂が入る等の不具合があった。しかし、この
サンドカッターの歯の欠けを検出する有効な手段が無か
った。すなわち、サンドカッター歯の欠けを直接測定す
るため、刃先の凹凸をレザー変位センサあるいは接触式
の変位センサで計測し、欠けなどによる凹部がないか検
出する試みがなされていた。しかし、この方法では刃先
にサンドカット後の砂が付着しているとその検出精度が
極端に悪化する。従って微少な欠けを検出する技術とし
て確立できていなかった。このため、造型した鋳型の破
損、さらには破損した鋳型に注湯をし、鋳物の不良が生
じて大きな問題となることがしばしばあった。本発明
は、これらの問題に鑑みなされたものであり、このサン
ドカッターの形状不良を検出する方法を及びその装置を
提供することにある。
【0003】
【課題を解決すのための手段】本発明は、サンドカッタ
−の形状不良を直接検出するのではなく、サンドカット
した鋳型背面の凹凸を測定及び判定してサンドカッター
歯の破損等を検出する。
【0004】
【作用】 本発明によれば、より早期に鋳型・鋳物不良
の原因を顕在化させることができ、鋳物の不良による損
害を未然に抑えることができる。
【0005】本発明において、生型造型鋳造設備とは、
有枠造型をいい、サンドカッタ−の形状不良とは、主と
して、カン玉等によるサンドカッタ−の欠け破損をいう
が、サンドカッタ−の取り付け不良などの形状不良を計
測することも可能である。
【0006】また、本発明において、鋳型背面の凹凸の
基準値とは、あらかじめ実験的に定めた許容される凹凸
の度合い(平滑度)をいう。この平滑度の基準は、様々
な方法がありえる。例えば、鋳型側面の金枠のフランジ
部分からの高さを計測することにより平滑度基準を決定
できるが、金枠の加工面からの高さであれば、フランジ
部分に限定されない。また、金枠とは関係なく鋳型背面
の凹凸をすべて又は特定複数点を計測してもよく、鋳型
の区域毎の高度の平均を比較することでも可能である。
このように、鋳型背面の凹凸の基準値を、数値解析を用
いて様々な方法を用いることができる。さらに、系時的
に測定デ−タを記憶して、その変化により異常信号を出
しても良い。
【0007】本発明において、非接触式センサとは、レ
−ザ−センサ、赤外線センサ等をいうが、これに限定さ
れるわけではない。
【0008】本発明において、異常信号とは、判定手段
から異常通知する信号をいうが、異常信号により、ブザ
−による警報、操作パネルへの異常表示若しくは造型鋳
造設備の自動停止、又はこれらの組み合わせによりその
発生を感知することができる。
【0009】
【実施例1】
【0010】以下本発明の実施例を図面にもとづいて詳
しく説明する。まず、サンドカッタ−の欠けによる鋳型
背面の凹凸の発生について説明する。図1は一般的なサ
ンドカット装置の構成図を示したものである。造型され
た鋳型1を保持する鋳枠2はキャビティ面を上側にして
搬送ローラーフレーム3上の搬送ローラー4の上に支持
される。サンドカット装置はサンドカッター歯5を有し
たカッターホルダ6が可動フレーム7に取り付けられて
おり、これらが、ベースフレーム9に固定されたガイド
ロッド8にそって移動できる構造となっている。この可
動フレーム7が図示されないシリンダーによって矢印方
向に移動しカッター歯5が鋳型1の背面1Aに接触して
サンドカットする。
【0011】ここで図2は、サンドカッタ−歯5の斜視
図を示しており、サンドカッタ−歯5はセラミックッス
製からなっている。図3は、このサンドカッタ−歯5付
近の拡大図であり、サンドカッタ−歯5を一列に並べ
て、押さえ金具5A、取り付けボルト5Bでカッタ−ホ
ルダ6に固定されている。
【0012】図4は正常な状態すなわち欠けの発生して
いないサンドカッター歯5でサンドカットした鋳型を示
す。鋳型背面部1Aは図に示す様に平滑な状態となる。
一方、図5に示したのがサンドカッター歯5が欠けてい
る状態でサンドカットした鋳型1を示している。サンド
カッター歯5が欠けている部分は鋳型1を削ることがで
きないため、部分的に鋳型凸部10が生じてしまう。こ
の部分の拡大図が図6である。このように鋳型凸部10
は数ミリの高さで発生する。
【0013】以上のように生じた鋳型背面の凹凸をどの
様に計測するかを説明する。図7はレーザーを使用した
非接触式の変位センサを使用して、鋳型高さを計測する
方式を示したものである。一定レベルでレーザー変位セ
ンサ11を矢印方向に移動させることで鋳型背面部1A
の高さを計測し、高さの差が一定値以上の場合、鋳型背
面に凸部10があるとして異常信号を出す。制御側では
この異常信号をサンドカッター歯5が欠けた異常として
作業者に知らせる。具体的には、異常信号により、ブザ
−による警報、操作パネルへの異常表示若しくは造型鋳
造設備の自動停止、又はこれらの組み合わせにより作業
者はその発生を感知することができる。なお、この鋳型
凸部の検出は接触式の変位センサ等を使用しても可能で
ある。
【0014】次に、上述した鋳型背面の凹凸を計測する
フロ−チャ−トの一例を図8に沿って説明する。図7に
おいて、生型造型鋳造設備において造型した鋳型背面の
凹凸を計測する手段は、レーザーを使用した非接触式の
変位センサ11である。はじめに、一定レベルでレーザ
ー変位センサ11を矢印方向に移動させることで金枠加
工面Hfを測定する。ついで、金枠加工面の高さを基準
点すなわちHf=0とし、鋳型背面部1Aの高さHmを
計測する。一方、鋳型背面の凹凸の基準値を記憶させる
手段としてのマイコンの記憶装置があり、この記憶装置
には、鋳型凸部の基準高さ(基準値上限:HLh,基準
値下限:HLl)が定められている。そして、鋳型背面
の凹凸を比較する手段としての比較装置では、上記計測
手段からの測定信号と記憶装置からの基準値を比較し
て、鋳型背面凸の基準以内かどうか判別する。基準以内
(HLl<Hf<HLh)の場合は、鋳型の破損が生じ
ないことが理論的に又は経験的にわかっている。そし
て、高さが基準値以上の場合、鋳型背面に凸部があると
して異常信号を出し、造型鋳造設備の自動停止等により
作業者はその発生を感知することができる。なお、基準
値下限よりも背面部高さが低い場合は、サンドカッタ−
取付け不良を検出することができる。
【0015】上述した実施例では以下の効果がある。ま
ず、鋳型背面部の凹凸を計測することにより、砂が付着
していてもサンドカッタ−の欠けを迅速に検出できる。
また、サンドカット後の鋳型背面の高さをレ−ザ−によ
り計測する場合には、非接触による測定のため、サンド
カッタ−の欠けが迅速に計測できる。
【0016】
【発明の効果】以上のように説明したところから明らか
なように、本発明では、生型造型鋳造設備においてサン
ドカッタ−の形状不良を検出する方法であって、造型し
た生型鋳型背面をサンドカッタ−によりサンドカットを
する工程と、該鋳型背面の凹凸を計測する工程と、該鋳
型背面の凹凸が基準値以内であるかを判定しているた
め、サンドカッターの形状不良を早く検出でき、鋳造業
界に与える利益は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】サンドカット装置の全体構成図である。
【図2】サンドカッタ−歯を示す斜視図である。
【図3】サンドカッタ−歯付近の拡大図である。
【図4】サンドカッタ−歯が正常な場合のサンドカット
した鋳型背面状態である。
【図5】サンドカッタ−歯が欠けている場合のサンドカ
ットした鋳型背面状態である。
【図6】図5のA部拡大図である。
【図7】レーザー変位センサによる凸部検出の模式図で
ある。
【図8】鋳型背面の凹凸を計測するフロ−チャ−トであ
る。
【符号の説明】
1 鋳型 1A 鋳型背面部 2 鋳枠 4 搬送ローラー 5 サンドカッター歯 10 鋳型凸部 11 非接触式センサ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生型造型鋳造設備においてサンドカッタ
    −の形状不良を検出する方法であって、造型した生型鋳
    型背面をサンドカッタ−によりサンドカットをする工程
    と、該鋳型背面の凹凸を計測する工程と、該鋳型背面の
    凹凸が基準値以内であるかを判定する工程と、を含むこ
    とを特徴とするサンドカッターの形状不良を検出する方
    法。
  2. 【請求項2】 前記サンドカッタ−の形状不良がサンド
    カッタ−の欠けであることを特徴とする請求項1に記載
    のサンドカッターの形状不良を検出する方法。
  3. 【請求項3】 前記鋳型背面の凹凸を測定する工程が、
    非接触式センサを鋳型に対して相対的に移動させること
    を特徴とする請求項1に記載のサンドカッターの形状不
    良を検出する方法。
  4. 【請求項4】 前記鋳型背面の凹凸の基準がサンドカッ
    トされた鋳型背面の高さであることを特徴とする請求項
    1に記載のサンドカッターの形状不良を検出する方法。
  5. 【請求項5】 前記該鋳型背面の凹凸が基準値以内であ
    るかを判定し、凹凸が基準値を外れた場合に異常信号を
    出すことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか
    1項に記載のサンドカッターの形状不良を検出する方
    法。
  6. 【請求項6】 生型造型鋳造設備において造型した鋳型
    背面の凹凸を計測する手段と、該鋳型背面の凹凸の基準
    値を記憶させる手段と、鋳型背面の凹凸を比較する手段
    と、を具備することを特徴とするサンドカッターの形状
    不良を検出する装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012149693A1 (zh) * 2011-05-03 2012-11-08 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种可更换刀头的铸型加工刀具

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