JPS59166342A - 鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方法 - Google Patents

鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方法

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JPS59166342A
JPS59166342A JP4048883A JP4048883A JPS59166342A JP S59166342 A JPS59166342 A JP S59166342A JP 4048883 A JP4048883 A JP 4048883A JP 4048883 A JP4048883 A JP 4048883A JP S59166342 A JPS59166342 A JP S59166342A
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JP
Japan
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compactability
sand
time
kneading
water
Prior art date
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Pending
Application number
JP4048883A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Onishi
哲雄 大西
Kanichi Sato
寛一 佐藤
Seiji Asano
浅野 省二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C19/00Components or accessories for moulding machines
    • B22C19/04Controlling devices specially designed for moulding machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/04Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by grinding, blending, mixing, kneading, or stirring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

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】 本発明は鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方法に関する
砂型の造型材料としては、砂(以下、鋳物砂という)に
適量の水およびベントナイト等のノ(インダーを添加し
てこれらを混練したものが用いられている。
上記混練した鋳物砂の造型性を表わす重要な指標として
、鋳物砂のコンパクタビリテイ(密充填性)カある。こ
こでコンパクタビリテイとは、50閣φX100 mt
sの円筒内に鋳物砂を入れ、この鋳物砂7klOKf/
iで加圧した時の沈下率を測定した値%である。
従来、かかる鋳物砂のコンパクタビリテイの調整は、混
線ミルで混線中に熟練した作業者が鋳物砂の状態を観察
し、あるいは手で握った感触により必要に応じて追加水
を添加すること罠よって行なわれていた。
しかし、上記方法では無人化を図ることb″−できず、
また混線終了後の鋳物砂のコンパクタビリテイを常に所
望の値になるように制御することは困難である。
一方、鋳物砂のコンパクタビリテイを自動的に制御する
システムとして、第1図のフローチャートに示す処理を
行なうものがある。この制御システムは、混練ミルに鋳
物砂およびバインダーを投入して混練を開始し、この混
線開始とともに鋳物砂のコンパクタビリテイが目標値に
なるに必要な全水量(適当量)よりも若干少ない水量の
水を初期注入し、°混練中に常時鋳物砂のコンノくクタ
ビリテイ’4測定し、この測定値が目標値に達するまで
連続的に追加水を添加し、目標値に達すると混練乞終了
して排砂するものである。
しかし、かかる制御システムにおいては、混線を開始し
てから終了するまでの混線時間が不均一となる。なお、
混線時間が不均一となる要因は、例えば混練ミルに投入
する鋳物砂の含有水分等の不確定要素に起因している。
そして、この混練時間の不均一は、造型ラインの自動化
が進み、造型サイクルが一定に1工っている現場では大
きな問題となっている。
本発明は上記実情罠鑑みてなされたもので、常に混線時
間が一定で、かつ所望のコンノ(フタビリティを有する
鋳物砂を得ることかできる鋳物砂のコンパクタビリテイ
制御方法を提供することを目的とする。
この発明によれば、混線ミルに所定量の鋳物砂を投入す
るとともK、所定水量の水を初期注入して該混練ミルで
混線を開始し、前記混線開始から予め設定した時間の経
過時に前記鋳物砂のコンパクタビリテイを測定し、該測
定値に基づいて予め設定した混線時間の終了後における
鋳物砂のコンパクタビリテイが設定値になるように追加
水量を予測し、該追加水を前記コンパクタビリテイ測定
終了後直ちに注入し、前記予め設定した混線時間の終了
後に所望のコンパクタビリテイを有する鋳物砂?得るよ
うにしている。
以下本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明による鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方
法な原理的に説明する。第2図は鋳物砂の水分(%〕と
コンパクタビリテイ指数との関係を示すグラフであり、
両者間にはグラフに示すような相関関係がある。また、
第3図は混線時間が1分30秒のとぎのコンパクタビリ
テイ指数工’CBと混線終了時(混線時間4分)のコン
パクタビリテイ指数工oBとの関係を、混線途中の追加
水量刑に示したグラフである。すなわち、鋳物砂のコン
パクタビリテイは、第2図および第3図からも明らかな
ように、鋳物砂の水分および混練時間に応じて変化する
したがって、混線時間を一定にした場合でも、鋳物砂の
水分を適宜pI整することにより所望のコンパクタビリ
テイ、を有する鋳物砂を得ることができる。
第4図は本発明による鋳物砂のコンパクタビリテイ制御
方法の一実施例を示すフローチャートであり、まず混線
ミルに所定量の鋳物砂およびバインダーを投入して混線
を開始し、この混線開始とともに所定水量の水(コンパ
クタビリテイが目標値になるに必要な全水量よりも若干
少ない水量の水)を初期注入する。
次に1混練開始から予め設定した時間b(1分30秒)
の経過時における鋳物砂のコンパクタビリテイ指数定し
、この測定値が混線時間すでの目標値であるか否か乞判
断する。ここで、測定値が混線時間りでの目標値である
場合にはこのままの状態で混線を続行し、測定値が混線
時間すでの目標値でない場合には、この測定値から混線
終了後における鋳物砂のコンパクタビリテイが設定値に
なるように追加水、jik y、求め、この追加水をコ
ンパクタビリテイ測定後に注入して引き続診混練する。
そして、いずれの場合でも、所定の混線時間a(4分)
の終了後には所望のコンパクタビリテイを有する鋳物砂
を1得るようKしている。
第5図は本発明による鋳物砂のコンパクタビリテイ制御
方法を適用したコンパクタビリテイ制御システムの概略
構成図である。同図において、回収砂運搬ベルトコンベ
アーlによって搬送された砂は、砂計量ホッパー2に加
えられ、ここで計量された所定量の砂が混線ミル3に投
入される。また、混線ミル3には、水タンク4から所定
水液の水が初期注入される。
混練ミル3で混練を開始してから予め設定した時間すに
達すると、制御盤5は鋳物砂のコンパクタビリテイを測
定すべくサンプラー6oおよび自動コンパクタビリテイ
測定機7oに信号を出力する。
次に、第6図乃至第9図を参照して鋳物砂のコンパクタ
ビリテイ測定方法について説明する。第6図(a)およ
び(b)はそれぞれ前記サンプラー60および自動コン
パクタビリテイ測定機70の正面図および側面図で、こ
れらは前記制御盤5からの信号によって動作する。
サンプラー60は、モータ61.プーリ62゜63、ベ
ルト64、サンプリングスクリュー65から構成され、
コンパクタビリテイ測定時に混線ミル3からサンプリン
グスクリュー65の回転に伴ってサンプルを抽出する。
このサンプルはバイプレ〜り71によってジューターフ
2を介して溝付主ホイール73に搬送される。なお、溝
付主ホイール73にはスクリーン74から落ちた砂だけ
が搬送され、その他の砂は除去される。
溝付主ホイール73の溝内に運ばれた砂は、砂ならし板
75により一定tKならされ、畝溝に一定圧力で嵌合す
る圧縮ホイール76によって圧縮される。なお、溝付主
ホイール73はモータ77によって一定速度で回転して
おり、また、圧縮された砂は、測定後直ちに砂掻き取り
板78a 、 78bによって取り除かれる。
上記圧縮ホイール76の変位置(砂の圧縮量)は、変位
計79によって電圧信号として取り出される。この電圧
信号は、第7図に示すように混線ミル3内のスクレーパ
3aの回転周期(この場合1回転/約2秒)と同期して
、混練砂のサンプリングが間欠的になること及びスクリ
ーン74から落下した砂たまの影響などになり大きくば
らつき、このままでは精度の良いコンパクタビリテイの
測定は困嬢である。
そこで、第8図または第9図に示すように変位計の出力
を処理することにより精度の良いコンパクタビリテイの
測定を行なうようにしている。、第8図に示すフローチ
ャートにおいては、まず測定開始時間Tθ、測定時間t
+Lきい値V℃、信頼幅肚乞前記演算装置8に入力する
。上記各人力は、例えばTe−混練開始後1分30秒経
過した時、t=10秒、vt=o、6V、 2El+=
0.2V K設定される。
そして、例えば、0.1秒毎に前記変位計790出力V
ii入力し、この出力V1がしきい値Vt以上であり、
かつ極大値となるものを求め、測定終了後しきい値vt
以上の極太値の平均値vmを求める。
次に、上記しきい値7を以上であり、かつ極大値となる
もののうち、異常値を前記平均値Vmおよび信頼幅21
DK基づいてチェックし、異常値があれば異常値を除い
て平均値Vm4再度求め、この平均値Vmに基づいてコ
ンパクタビリテイを測定するようにしている。
第9図は他のコンパクタビリテイ測定方法を示すフロー
チャートである。この方法はしきい値■を以上の変位計
出力を時間積分し、この積分値Sをしきい値Vt以上の
vlが現われた総時間Hで除算することにより、平均値
Vm%−求め、この平均値v mに基づいてコンパクタ
ビリテイな測定するようにしている。
演算装置8(第5図)は上述の演算を行な5ことにより
、まず予設定時間すにおけるコンパクタビリテイケ求め
、更にこの時点にオケる上記コンパクタビリテイから混
線時間aの終了後におけるコンパクタビリテイが設定値
になるような追加水量を求める。この追加水量は、例え
ば第3図に示すように測定したコンパクタビリテイが3
9であり、混線後のコンパクタビリーティ設定値が60
の場合には、6リツトルどなる。
演算装置8は上述のようにして求めた追加水蓋に対応す
る信号を水計量装置9に出力し、水計量装ff9はこの
信号に基づいて追加水を計n−L 、この計量した追加
水な混線ミル3に注入する。
この結釆、所定の混練時間aの終了時には所望のコンパ
クタビリテイを有する鋳物砂乞得ることができる。
なお、コンパクタビリテイ測定装置は本実施例に限らず
、自動的に測定できるものであればいかなるものでもよ
い。また、コンパクタビリテイ乞測定するまでの混練時
間すおよび全混練時間aはそれぞれ任意に設定すること
ができる。
以上説明したように本発明によれば、常に混練時間が一
定で、かつ所望のコンパクタビリテイを有する鋳物砂を
得ることができる。また、コン・くフタビリティを測定
する混線時間すをコンパクタビリテイを測定するに充分
な最短時間とし、全混練時+iJj &を前記最短時間
と追加水を注入してから鋳物砂の性状が均一になるに充
分な最短時間との相にすれば、非常に短い時間で所望の
コンパクタビリテイな有ターる鋳物砂ン得ることができ
る。また、本発明によれば混練時間が一定となるため、
混練工程を造型ラインに組み込む除に大きな効釆が期待
できる。
【図面の簡単な説明】 M1図は従来の鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方法の
一例を示すフローチャート、第2図は鋳物砂の水分とコ
ンパクタビリテイ指数との関係を示すグラフ、第3図は
混練時間が1分30秒時のコンパクタビリテイ指数と混
線終了時のコンパクタビリテイ指数との関係を、混線途
中の追加水量刑に示したグラフ、第4図は本発明による
鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方法の一実施例を示す
フローチャート、第5図は本発明による鋳物砂のコンパ
クタビリテイ制御方法ヲ通用したコンバク、よび自動コ
ンパクタビリテイ測定機の詳細を示す正面図および側面
図、第7図は第6図(b)に示す変位計の出力の一例を
示す波形図、第8図および第9図はそれぞれ精度の良い
コンノ(フタビリティの測定のために行なう前記変位計
出力の処理工程を示すフローチャートである。 1・・・回収砂運搬ベルトコンベアー、2・・砂計量ホ
ッパー、3・・・混練ミル、4・・・水タンク、5・・
・制御盤、8・・・演算装置、9・・・水計量装置、6
0・・・す77’7−170・・・自動コン・(フタビ
リティ測定機。 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)混練ミルに所定量の鋳物砂を投入するとともに、
    所定水量の水を初期注入して該混練ミルで混練を開始し
    、前記混線開始から予め設定した時間の経過時に前記鋳
    物砂のコンパクタピリテ(Y測定し、該測定値に基づい
    て予め設定した混練時間の終了後における鋳物砂のコン
    パクタビリテイが予設定値になるような追加水量を求め
    、該追加水?前記コンパクタビリテイ測定終了後に注入
    し、前記予め設定した混練時間の終了後に鋳物砂のコン
    パクタビリテイを予設定値にするようにしたことを特徴
    とする鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方法。
  2. (2)前記初期注入する水の′所定水量は、前記鋳物砂
    の・コンパクタビリテイが予設定値になるに必要な全水
    量よりも若干少なくする特許請求の範囲第(1)項記載
    の鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方法。
  3. (3)  前記混線ミルから抽出したサンプルを回転す
    ル溝付主ホイールの溝に案内するとともニ、コの案内さ
    れたサンプルを前記溝付主ホイールの溝に嵌合する圧縮
    ホイールで押圧し1.この圧縮ホイールの変位量に基づ
    いて前記コンノ(フタビリティを測定する特許請求の範
    囲第(1)項記載の鋳物砂のコンパクタビリテイ制御方
    法。
  4. (4)前記混線開始から予め設定した時間は1分I抄で
    あり、予め設定した混練時間は4分である特許請求の範
    囲第(1)項記載の鋳物砂のコンノ(フタビリティ制御
    方法。
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Cited By (5)

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