KR20180103832A

KR20180103832A - 상하 주형의 형 어긋남 검지장치 및 형 어긋남 검지방법

Info

Publication number: KR20180103832A
Application number: KR1020187014581A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 사카이; 토키야 테라베; 야수히토 수가누마
Original assignee: 신토고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-09-19
Also published as: MX2018006484A; BR112018011114A2; CN108348987A; US20180326475A1; JPWO2017122510A1; EP3403742A1; WO2017122510A1; EP3403742A4; JP6589997B2; CN108348987B

Abstract

본 발명은 무틀식 조형기(flaskless molding machine)에 의해 조형되어, 형 맞춤된 상하 주형의 형 어긋남을 주탕 전에 검지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 무틀식 조형기(1)에 의해 조형되어 형 맞춤된 상하 주형(2, 3)으로서, 주탕 위치로 반송되는 상하 주형(2, 3)의 형 어긋남 검지장치(40)는, 상하 주형(2, 3)까지의 거리(S11, S12, S13, S21, S22, S23)를 계측하는 복수의 거리계측수단(51, 52, 53)과, 거리계측수단(51, 52, 53)에 의해 계측한 상하 주형(2, 3)까지의 거리(S11, S12, S13, S21, S22, S23)에 근거하여, 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 형 어긋남량을 연산하는 연산수단(48)을 구비한다.

Description

상하 주형의 형 어긋남 검지장치 및 형 어긋남 검지방법

[0001] 본 발명은 무틀식 조형기(flaskless molding machine)에 의해 조형되어, 형 맞춤된 상하 주형의 형 어긋남 검지장치 및 형 어긋남 검지방법에 관한 것이다.

[0002] 종래 무틀식 조형기에 의해 조형되어, 형 맞춤된 상하 주형을 반송(搬送)하고, 주탕 전에 상하 주형에 재킷을 씌우는 동시에 추(weight)를 재치(載置)하는 것은 공지되어 있다(예컨대, 일본 실용신안공개공보 H06-61363호 참조).

[0003] 그러나, 무틀식 조형기에 의해 조형되어, 형 맞춤된 상하 주형은, 반송시의 충격이나 재킷을 씌울 때 등에 상부 주형과 하부 주형 간의 형 어긋남이 발생하는 경우가 있었다. 그리고, 형 어긋남이 발생한 상하 주형에 주탕하면, 제품이 불량품이 된다는 문제가 있었다.

일본 실용신안공개공보 H06-61363호

[0004] 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 무틀식 조형기에 의해 조형되어, 형 맞춤된 상하 주형의 형 어긋남을 주탕 전에 검지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[0005] 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 1~3에 나타낸 바와 같이, 무틀식 조형기(1)에 의해 조형되어 형 맞춤된 상하 주형(2, 3)이자 주탕 위치로 반송되는 상하 주형(2, 3)의, 형 어긋남 검지장치(40)로서, 상하 주형(2, 3)까지의 거리를 계측하는 복수의 거리계측수단(51, 52, 53)과, 거리계측수단(51, 52, 53)에 의해 계측한 상하 주형(2, 3)까지의 거리에 근거하여, 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 형 어긋남량을 연산하는 연산수단(48)을 구비한다. 이와 같이 구성하면, 복수의 거리계측수단에 의해 상하 주형까지의 거리를 계측하고, 계측된 거리에 근거하여 형 어긋남량을 연산하므로, 형 어긋남량을 정확하게 검지할 수가 있다.

[0006] 본 발명의 제2 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 1~3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(40)에 있어서, 복수의 거리계측수단(51, 52, 53)을 승강시키는 승강수단(46)을 더 구비하고, 거리계측수단(51, 52, 53)을 3개 가지며, 그 3개의 거리계측수단(51, 52, 53)은 상하 주형(2, 3)의 동일한 수평면의 점(2i, 2j, 2k, 3i, 3j, 3k)까지의 거리를 계측하고, 승강수단(46)에 의해 상부 주형(2)의 계측 높이와 하부 주형(3)의 계측 높이로 상기 3개의 거리계측수단(51, 52, 53)을 승강시킨다. 이와 같이 구성하면, 3개의 거리계측수단에 의해 상부 주형 및 하부 주형의 동일 평면의 점까지의 거리를 계측하기 때문에, 상부 주형 및 하부 주형의 위치를 특정할 수 있으며, 따라서 형 어긋남량을 정확하게 검지할 수가 있다.

[0007] 본 발명의 제3 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 4, 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(40)에 있어서, 상하 주형(2, 3)은 직사각형의 수평 단면(斷面) 형상을 가지며, 3개의 거리계측수단(51, 52, 53)은, 상하 주형(2, 3)에 있어서의 반송 방향(7)과 평행한 주형의 제1 측면(2a, 3a)의 점(2i, 3i)까지의 거리를 계측하는 제1 거리계측수단(51)과, 제1 측면(2a, 3a)의 점(2i, 3i)으로부터 수평 방향으로 소정 거리 떨어진 점(2j, 3j)까지의 거리를 계측하는 제2 거리계측수단(52)과, 상하 주형(2, 3)에 있어서의 반송 방향(7)과 직교하는 주형의 제2 측면(2b, 3b)의 점(2k, 3k)까지의 거리를 계측하는 제3 거리계측수단(53)이다. 이와 같이 구성하면, 직사각형 단면의 2측면의 3점을 3개의 거리계측수단으로 계측하기 때문에, 상부 주형 및 하부 주형의 위치를 특정할 수 있으며, 따라서 형 어긋남량을 정확하게 검지할 수가 있다.

[0008] 본 발명의 제4 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 1~3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(40)에 있어서, 제1 거리계측수단(51), 제2 거리계측수단(52) 및 제3 거리계측수단(53)이 레이저 변위 센서이다. 이와 같이 구성하면, 제1 거리계측수단, 제2 거리계측수단 및 제3 거리계측수단이 레이저 변위 센서이기 때문에, 비접촉으로 정확하게 거리를 계측할 수가 있다.

[0009] 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 예컨대 도 1~5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(40)를 이용한 상하 주형의 형 어긋남 검지방법으로서, 승강수단(46)에 의해 제1 거리계측수단(51), 제2 거리계측수단(52) 및 제3 거리계측수단(53)을 상부 주형(2)의 계측 높이까지 이동시키는 공정과, 제1 거리계측수단(51)에 의해 상부 주형 제1 측면(2a)의 점(2i)까지의 거리(S11)를 계측하는 공정과, 제2 거리계측수단(52)에 의해 상부 주형 제1 측면(2a)의 점(2j)까지의 거리(S12)를 계측하는 공정과, 제3 거리계측수단(53)에 의해 상부 주형 제2 측면(2b)의 점(2k)까지의 거리(S13)를 계측하는 공정과, 연산수단(48)에 의해, 제1 거리계측수단(51)에 의해 계측된 상부 주형 제1 측면(2a)의 점(2i)까지의 거리(S11)와, 제2 거리계측수단(52)에 의해 계측된 상부 주형 제1 측면(2a)의 점(2j)까지의 거리(S12), 및 제3 거리계측수단(53)에 의해 계측된 상부 주형 제2 측면(2b)의 점(2k)까지의 거리(S13)로부터, 상부 주형(2)의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도를 산출하는 공정과, 승강수단(46)에 의해 제1 거리계측수단(51), 제2 거리계측수단(52) 및 제3 거리계측수단(53)을 하부 주형(3)의 계측 높이까지 이동시키는 공정과, 제1 거리계측수단(51)에 의해 하부 주형 제1 측면(3a)의 점(3i)까지의 거리(S21)를 계측하는 공정과, 제2 거리계측수단(52)에 의해 하부 주형 제1 측면(3a)의 점(3j)까지의 거리(S22)를 계측하는 공정과, 제3 거리계측수단(53)에 의해 하부 주형 제2 측면(3b)의 점(3k)까지의 거리(S23)를 계측하는 공정과, 연산수단(48)에 의해, 제1 거리계측수단(51)에 의해 계측된 하부 주형 제1 측면(3a)의 점(3i)까지의 거리(S21)와, 제2 거리계측수단(52)에 의해 계측된 하부 주형 제1 측면(3a)의 점(3j)까지의 거리(S22), 및 제3 거리계측수단(53)에 의해 계측된 하부 주형 제2 측면(3b)의 점(3k)까지의 거리(S23)로부터, 하부 주형(3)의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도를 산출하는 공정과, 산출된 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도로부터 형 어긋남량을 산출하는 공정과, 형 어긋남량이 미리 설정된 허용 범위를 벗어난 경우에, 형 어긋남으로 판정하는 공정을 구비한다. 이와 같이 구성하면, 정확하게 검지된 형 어긋남량에 근거하여, 형 어긋남을 판정할 수가 있다.

[0010] 본 발명의 제6 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법에 있어서, 형 어긋남으로 판정된 상하 주형(2, 3)에는 주탕을 하지 않도록 하는 공정을 더 구비한다. 이와 같이 구성하면, 형 어긋남이 발생한 주형에 주탕을 하지 않기 때문에, 불필요한 주탕으로 인한 용탕의 소비를 방지할 수가 있다.

[0011] 본 발명의 제7 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법에 있어서, 형 어긋남으로 판정되었을 때에는 무틀식 조형기(1)에 의한 조형을 정지한다. 이와 같이 구성하면, 형 어긋남을 일으키는 원인이 해소될 때까지 무틀식 조형기에 의한 조형을 정지할 수 있기 때문에, 불필요한 조형으로 인한 주물사의 소비를 방지할 수가 있다.

[0012] 본 발명의 제8 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법에 있어서, 형 어긋남으로 판정되었을 때에는, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인을 특정하여 표시한다. 이와 같이 구성하면, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인이 특정되어 표시되므로, 형 어긋남을 일으키는 원인을 해소하기가 쉽다.

[0013] 본 발명의 제9 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법에 있어서, 형 어긋남으로 판정되었을 때에는, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인을 특정하며, 요인이 되는 설비의 운전 조건을 수정한다. 이와 같이 구성하면, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인을 특정하여, 요인이 되는 설비의 운전 조건을 수정하여, 형 어긋남의 발생을 해소할 수 있으므로, 형 어긋남을 일으키는 일이 거의 없다.

[0014] 본 발명의 제10 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법에 있어서, 형 어긋남으로 판정되지 않으면, 무틀식 조형기(1), 또는 상하 주형(2, 3)을 무틀식 조형기(1)로부터 주탕 위치로 반송하는 조형 라인(30)에 기인하는 형 어긋남이 없음을 데이터로서 기록한다. 이와 같이 구성하면, 무틀식 조형기 또는 조형 라인에 기인하는 형 어긋남이 없다는 것이 데이터로서 기록되므로, 조형 중에 형 어긋남의 문제가 없었음을 확인할 수가 있다.

[0015] 본 발명의 제11 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법에 있어서, 산출된 상부 주형과 하부 주형의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도, 및 산출한 형 어긋남량을 데이터로서 기록한다. 이와 같이 구성하면, 형 어긋남량을 데이터로서 기록하기 때문에, 형 어긋남의 원인 규명이나 무틀식 조형기 또는 조형 라인의 유지 관리에 유용한 데이터가 축적된다.

[0016] 본 발명의 제12 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 본 발명의 제5 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법에 있어서, 형 어긋남량이 미리 설정된 허용 범위 내라 하더라도, 상기 허용 범위보다 작게 설정된 주의(注意) 범위를 초과한 경우에는, 형 어긋남의 전조가 있음을 표시한다. 이와 같이 구성하면, 형 어긋남의 전조를 알 수 있으므로, 주형이 어긋나 불량이 되기 전에 요인이 되는 설비의 운전 조건을 수정하여, 불량으로 인한 낭비를 방지할 수가 있다.

[0017] 본 발명의 제13 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 4~6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(60)에 있어서, 상하 주형(2, 3)은 직사각형의 수평 단면 형상을 가지고, 복수의 거리계측수단(71, 72, 73, 74, 75, 76)은, 상하 주형(2, 3)에 있어서의 반송 방향과 평행한 상부 주형 제1 측면(2a)의 점(2i)까지의 거리(S11)를 계측하는 상부 주형용 제1 거리계측수단(71)과, 상부 주형 제1 측면(2a)의 점(2i)으로부터 수평 방향으로 소정 거리 떨어진 점(2j)까지의 거리(S12)를 계측하는 상부 주형용 제2 거리계측수단(72)과, 상하 주형(2, 3)에 있어서의 반송 방향과 직교하는 상부 주형 제2 측면(2b)의 점(2k)까지의 거리(S13)를 계측하는 상부 주형용 제3 거리계측수단(73)과, 상하 주형(2, 3)에 있어서의 반송 방향과 평행한 하부 주형 제1 측면(3a)의 점(3i)까지의 거리(S21)를 계측하는 하부 주형용 제1 거리계측수단(74)과, 하부 주형 제1 측면(3a)의 점(3i)으로부터 수평 방향으로 소정 거리 떨어진 점(3j)까지의 거리(S22)를 계측하는 하부 주형용 제2 거리계측수단(75)과, 상하 주형(2, 3)에 있어서의 반송 방향과 직교하는 하부 주형 제2 측면(3b)의 점(3k)까지의 거리(S23)를 계측하는 하부 주형용 제3 거리계측수단(76)이다. 이와 같이 구성하면, 상부 주형의 3점 및 하부 주형의 3점의 위치를 6개의 거리계측수단으로 계측하기 때문에, 거리계측수단을 승강시키지 않고 상부 주형 및 하부 주형의 위치를 특정할 수 있으며, 따라서 형 어긋남량을 더 빠르고 정확하게 검지할 수가 있다.

[0018] 본 발명의 제14 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 7, 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(5)에 있어서, 상하 주형(2, 3)은 직사각형의 수평 단면 형상을 가지고, 복수의 거리계측수단(8, 9, 11, 12)은, 상부 주형(2)에 있어서의 반송 방향과 평행한 상부 주형 제1 측면(2a)까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제1 거리계측수단(8)과, 하부 주형(3)에 있어서의 반송 방향과 평행한 하부 주형 제1 측면(3a)까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)과, 상부 주형(2)에 있어서의 반송 방향과 직교하는 상부 주형 제2 측면(2b)까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제2 거리계측수단(11)과, 하부 주형(3)에 있어서의 반송 방향과 직교하는 하부 주형 제2 측면(3b)까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)이다. 이와 같이 구성하면, 상부 주형의 반송 방향과 평행한 면과 직교하는 면 및 하부 주형의 반송 방향과 평행한 면과 직교하는 면의 위치를, 4개의 거리계측수단으로 계측하기 때문에, 상부 주형 및 하부 주형의 위치를 특정할 수 있으며, 따라서 형 어긋남량을 정확하게 검지할 수가 있다.

[0019] 본 발명의 제15 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 7, 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제14 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(5)에 있어서, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)은 액추에이터(10)에 의해 상하 주형(2, 3)의 반송 방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 또한, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)은 액추에이터(13)에 의해 상하 주형(2, 3)의 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 이와 같이 구성하면, 상부 주형용 제1 거리계측수단과 하부 주형용 제1 거리계측수단 및 상부 주형용 제2 거리계측수단과 하부 주형용 제2 거리계측수단은 액추에이터에 의해 계측하는 면과 평행하게 이동할 수 있기 때문에, 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측할 수 있다. 따라서, 형 어긋남을 판정하기 위한 계측 데이터를 많이 취득할 수 있어, 형 어긋남량을 정확하게 검지할 수가 있다.

[0020] 본 발명의 제16 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 7, 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제14 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(5)에 있어서, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8), 하부 주형용 제1 거리계측수단(9), 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)은, 액추에이터(15)에 의해 동시에 승강할 수 있게 되어 있다. 이와 같이 구성하면, 상하방향의 위치 맞춤을 단시간에 수행할 수가 있다.

[0021] 본 발명의 제17 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치는, 예컨대 도 7, 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제14 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(5)에 있어서, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8), 하부 주형용 제1 거리계측수단(9), 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)이 레이저 변위 센서이다. 이와 같이 구성하면, 상부 주형용 제1 거리계측수단, 하부 주형용 제1 거리계측수단, 상부 주형용 제2 거리계측수단 및 하부 주형용 제2 거리계측수단이 레이저 변위 센서이기 때문에, 비접촉으로 정확하게 거리를 계측할 수가 있다.

[0022] 본 발명의 제18 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 예컨대 도 7~11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제14 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지장치(5)를 이용한 상하 주형의 형 어긋남 검지방법으로서, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8)에 의해 상부 주형 제1 측면(2a)까지의 거리(S1)를 계측하는 공정과, 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)에 의해 하부 주형 제1 측면(3a)까지의 거리(S2)를 계측하는 공정과, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11)에 의해 상부 주형 제2 측면(2b)까지의 거리(S3)를 계측하는 공정과, 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)에 의해 하부 주형 제2 측면(3b)까지의 거리(S4)를 계측하는 공정과, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8)에 의해 계측된 상부 주형 제1 측면(2a)까지의 거리(S1)와 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)에 의해 계측된 하부 주형 제1 측면(3a)까지의 거리(S2) 간의 차, 또는 상부 주형용 제2 거리계측수단(11)에 의해 계측된 상부 주형 제2 측면(2b)까지의 거리(S3)와 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)에 의해 계측된 하부 주형 제2 측면(3b)까지의 거리(S4) 간의 차가 미리 설정된 허용 범위를 벗어났을 경우에 형 어긋남으로 판정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성하면, 상부 주형용 제1 거리계측수단 및 하부 주형용 제1 거리계측수단에 의해 계측한 상하 주형의 제1 측면까지의 거리의 차, 또는 상부 주형용 제2 거리계측수단 및 하부 주형용 제2 거리계측수단에 의해 계측한 상하 주형의 제2 측면까지의 거리의 차에 근거하여 형 어긋남을 판정하기 때문에, 정확하게 형 어긋남을 판정할 수가 있다.

[0023] 본 발명의 제19 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 예컨대 도 7~11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제18 양태에 따른 형 어긋남 검지방법으로서, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)은 액추에이터(10)에 의해 상하 주형(2, 3)의 반송 방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 또한, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)은 액추에이터(13)에 의해 상하 주형(2, 3)의 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동할 수 있게 되어 있으며, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8), 하부 주형용 제1 거리계측수단(9), 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)에 의한 각 주형 측면(2a, 3a, 2b, 3b)까지의 거리(S1, S2, S3, S4)의 계측에 있어서는, 각 주형 측면(2a, 3a, 2b, 3b)의 적어도 일부를 따라서 소정 간격마다 연속적으로 계측한다. 이와 같이 구성하면, 각 거리계측수단은 액추에이터에 의해 계측하는 면과 평행하게 이동할 수 있기 때문에, 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측할 수가 있다. 따라서, 형 어긋남을 판정하기 위한 계측 데이터를 많이 취득할 수 있어, 형 어긋남량을 정확하게 검지할 수가 있다.

[0024] 본 발명의 제20 양태에 따른 상하 주형의 형 어긋남 검지방법은, 예컨대 도 7~11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제18 양태에 따른 형 어긋남 검지방법으로서, 상기 형 어긋남으로 판정된 상기 상하 주형에는, 주탕을 하지 않도록 한다. 이와 같이 구성하면, 형 어긋남이 발생한 주형에 주탕을 하지 않기 때문에, 불필요한 주탕으로 인한 용탕의 소비를 방지할 수가 있다.

[0025] 본 출원은 일본에서 2016년 1월 12일에 출원된 일본특허출원 제2016-003646호에 기초하고 있으며, 그 내용은 본 출원의 내용으로서, 그 일부를 형성한다.

또한, 본 발명은 이하의 상세한 설명에 의해 더욱 완전하게 이해될 수 있을 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 특정한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시형태로서, 설명의 목적을 위해서만 기재되어 있는 것이다. 이 상세한 설명으로부터 다양한 변경, 개변(改變)이 당업자에게 있어 명백하기 때문이다.

출원인은, 기재된 실시형태 중 어느 것도 공중(公衆)에 헌상할 의도가 없으며, 개시된 개변, 대체안 중, 특허청구범위 내에 문언상 포함되지 않을지 모르는 것도 균등론 하에서의 발명의 일부로 한다.

본 명세서 혹은 청구범위의 기재에 있어서, 명사 및 이와 동일 유사한 지시어의 사용은, 특별히 언급되지 않는 한, 또는 문맥에 의해 명료하게 부정되지 않는 한, 단수 및 복수를 모두 포함하는 것으로 해석해야 한다. 본 명세서에서 제공된 예시 또는 예시적인 용어(예컨대, "등")의 사용은 모두, 단지 본 발명을 설명하기 쉽게 하고자 하는 의도임에 불과하며, 특별히 청구범위에 기재하지 한 본 발명의 범위에 제한을 가하는 것은 아니다.

[0026] 도 1은 본 발명의 일 실시형태로서의 형 어긋남 검지장치를 나타내는 평면 개요도이다.
도 2는 도 1에서의 A-A 화살선도이다.
도 3은 도 1에서의 B-B 화살선도이다.
도 4는 상부 주형의 측면까지의 거리 계측을 설명하기 위한 개요도이다.
도 5는 하부 주형의 측면까지의 거리 계측을 설명하기 위한 개요도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 형 어긋남 검지장치의 변형예를 나타내는 형 어긋남 검지장치의 측면 개요도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태로서의 형 어긋남 검지장치를 나타내는 평면 개요도이다.
도 8은 도 7에서의 A-A 화살선도이다.
도 9는 도 7에서의 B-B 화살선도이다.
도 10은 상하 주형의 반송 방향과 직교하는 측면까지의 거리 계측을 설명하기 위한 개요도이다.
도 11은 상하 주형의 반송 방향과 평행한 측면까지의 거리 계측을 설명하기 위한 개요도이다.

[0027] 이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 따라 상세히 설명한다. 도 1~3에서 부호 1은 무틀식 조형기이다. 또한 본 발명에 있어서 무틀식 조형기(1)란, 주형사(鑄型砂; 본 실시형태에서는 생형사(生型砂))를 이용하여 상하 주형을 조형한 후, 상기 상하 주형을 형 맞춤하고, 그 후, 상기 상하 주형을 상하 주형틀로부터 빼내어, 상하 주형뿐인 상태로 조형기로부터 반출되는 방식의 주형 조형기를 말한다.

[0028] 그리고, 무틀식 조형기(1)에 인접한 위치에서는, 무틀식 조형기(1)로부터 화살표(6) 방향으로 반출된 상하 주형(2, 3)이 정반(定盤) 대차(台車, bogie)(4) 위에 재치되게 되어 있다. 그리고, 정반 대차(4) 위에 재치된 상하 주형(2, 3)은, 연속하는 주형 군(群)의 상태로, 도시되지 않은 반송 수단(푸셔 장치 및 쿠션 장치)에 의해 1피치 분량(分)(1주형(鑄型) 분량)씩, 화살표(7) 방향(상하 주형(2, 3)의 반송 방향)으로 간헐적으로 반송되게 되어 있다. 또한 정반 대차(4)는, 프레임(22)에 의해 지지된 레일(20) 위를 주행하게 되어 있다.

[0029] 그리고, 간헐 반송되는 상하 주형(2, 3)에 인접한 위치에는, 상하 주형(2, 3)의 형 어긋남 검지장치(40)가 배치되어 있다. 여기서, 제1 실시형태로서의 형 어긋남 검지장치(40)에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 상하 주형(2, 3)의 반송 방향을 Y축 방향, 상하 주형(2, 3)의 반송 방향과 직교하는 방향을 X축 방향, 상하의 방향을 Z축 방향이라 부르기로 한다.

[0030] 형 어긋남 검지장치(40)는, 반송되는 상하 주형(2, 3)의 반송 방향(Y축 방향)을 따라 배치되는 3개의 거리계측수단(51, 52, 53)을 갖는다. 3개의 거리계측수단(51, 52, 53)은, Y축 방향으로 연장되는 승강 프레임(44)에 재치된다. 승강 프레임(44)은, 액추에이터로서의 실린더(46)에 의해 연직 방향으로 이동, 즉 승강한다. 실린더(46)는, 베이스(base, 基礎)로부터 세워져 설치된 지지 프레임(42)에 의해 지지된다. 또한, 액추에이터로서의 실린더(46)는, 전동(電動), 유압, 수압, 기압 등 어떠한 종류의 실린더여도 된다. 또한, 액추에이터로서는, 실린더(46)로 한정되지 않으며, 사다리꼴 나사, 팬터그래프(pantograph) 등 다른 공지의 수단이어도 된다. 또한, 지지 프레임(42)은, 베이스로부터 세워져 설치되지 않고, 프레임(22)에 고정되어도 된다.

[0031] 승강 프레임(44)은, Y축 방향으로, 상하 주형(2, 3)의 거의 1주형틀 분량의 길이를 갖는 빔(beam, 梁)이다. 승강 프레임(44)의 상하 주형(2, 3)의 반송 방향의 후단(後端) 부근에, 상하 주형(2, 3)의 반송 방향과 평행한(Y축 방향)의 제1 측면(2a, 3a)의 점(2i, 3i)까지의 거리를 계측하는 제1 거리계측수단(51)이 재치된다. 승강 프레임(44)의 상하 주형(2, 3)의 반송 방향의 전방(前方)에, 제1 측면(2a, 3a)의 점(2j, 3j)까지의 거리를 계측하는 제2 거리계측수단(52)이 재치된다. 점(2j, 3j)은, 점(2i, 3i)과 동일한 수평면상에 있으며, 각각 소정의 거리만큼 떨어져 있다. 여기서, 소정의 거리란, 후술하는 바와 같이, 3점의 위치로부터 상하 주형(2, 3)의 중심 위치와 회전각을 산출하는 데에 적합한 수평 거리이다. 승강 프레임(44)의 상하 주형(2, 3)의 반송 방향의 전단(前端) 부근에, 상하 주형(2, 3)의 반송 방향과 직교하는(X축 방향) 제2 측면(2b, 3b)의 점(2k, 3k)까지의 거리를 계측하는 제3 거리계측수단(53)이 재치된다. 점(2k, 3k)은, 점(2i, 3i, 2j, 3j)과 동일한 수평면상에 있다.

[0032] 여기서, 제1 거리계측수단(51) 및 제2 거리계측수단(52)은, 승강 프레임(44)에 평행한 제1 측면(2a, 3a)의 점(2i, 3i, 2j, 3j)까지의 거리를 계측하기 위해, 승강 프레임(44)의 방향(Y축 방향)에 직각인 방향(X축 방향)을 향하고 있는 것이 좋다. 한편, 제3 거리계측수단(53)은, 승강 프레임(44)에 직교하는 제2 측면(2b, 3b)의 점(2k, 3k)까지의 거리를 계측하기 위해, 승강 프레임(44)으로부터 비스듬하게 향해 있다. 이와 같이 제1 거리계측수단(51), 제2 거리계측수단(52) 및 제3 거리계측수단(53)을 설치함으로써, 승강 프레임(44) 상에 배치된 거의 일렬의 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)에 의해, 평면상의(선상(線上)이 아닌) 3점까지의 거리, 즉 위치를 계측할 수가 있다. 그리고, 형 어긋남 검지장치(40)는, 반송되는 상하 주형(2, 3)의 반송의 장해가 되는 일이 없다.

[0033] 실린더(46)가 승강 프레임(44)을 승강시킴에 따라, 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)도 승강한다. 이에, 상부 주형(2)의 점(2i, 2j, 2k)을 계측하는 높이와, 하부 주형(3)의 점(3i, 3j, 3k)을 계측하는 높이로, 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)을 승강시킨다. 따라서, 3대의 거리계측수단(51, 52, 53)에 의해 상부 주형(2)의 3점 및 하부 주형(3)의 3점의 총 6점의 위치를 계측할 수가 있다.

[0034] 상부 주형(2)의 점(2i, 2j, 2k) 및 하부 주형(3)의 점(3i, 3j, 3k)은, 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 분할면(19)으로부터 소정의 높이로 설정된다. 상부 주형(2)의 점(2i, 2j, 2k)의 소정의 높이와 하부 주형(3)의 점(3i, 3j, 3k)의 소정의 높이(실제로는 낮음)는 동일하거나 달라도 된다. 예컨대, 점(2i, 2j, 2k)은, 분할면(19)보다 100㎜ 높은 수평면상에, 점(3i, 3j, 3k)은 분할면(19)보다 100㎜ 낮은 수평면상에 설정된다. 또한, 정반 대차(4) 상면으로부터 분할면(19)까지의 높이는 하부 주형(3)의 높이이다. 하부 주형(3)의 높이는, 무틀식 조형기(1)에 의해 조형된 하부 주형(3)마다 계측되어, 형 어긋남 검지장치(40)로 계측할 때에는, 파악되어 있다.

[0035] 무틀식 조형기(1)에 의해 조형되는 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 형상은 이미 알려져 있기 때문에, 점(2i, 2j, 2k)의 위치를 알면, 상부 주형(2)의 중심 위치와 수평 방향의 회전각이 산출된다. 따라서, 직사각형 단면인 경우에는 네 모서리의 좌표가 산출된다. 마찬가지로, 점(3i, 3j, 3k)의 위치를 알면, 하부 주형(3)의 중심 위치와 수평방향의 회전각이 산출된다. 따라서, 직사각형 단면인 경우에는 네 모서리의 좌표가 산출된다. 또한, 상하 주형(2, 3)은, 정반 대차(4) 상에서 수평으로 재치되어 있는 것으로 한다. 이러한 중심 위치와 수평 방향의 회전각, 또는 네 모서리의 좌표에 근거하여, 상하 주형(2, 3)의 형 어긋남을 판정할 수가 있다. 이러한 중심 위치와 수평 방향의 회전각, 및 직사각형 단면인 경우의 네 모서리의 좌표의 산출은, 연산수단(48)에 의해 실행한다. 연산수단(48)은, 형 어긋남 검지장치(40)에 전용(專用)의 연산수단으로서 구비하여도 되고, 무틀식 조형기(1), 상하 주형(2, 3)을 반송하는 조형 라인(30), 혹은 상하 주형(2, 3)에 용탕을 주탕하는 주탕기(도시생략) 등, 다른 장치의 제어장치에 포함되어 있어도 된다. 즉, 연산수단(48)은 제어장치여도 된다.

[0036] 여기서, 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)으로서, 레이저 변위 센서를 이용하는 것이 좋다. 레이저 변위 센서를 이용함으로써, 비접촉으로 정확한 계측이 가능해진다. 또한, 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)을 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)은 레이저 변위 센서로 한정되지 않으며, 초음파 변위 센서, 접촉식 변위 센서 등 다른 공지(公知)의 변위 센서를 이용해도 된다.

[0037] 다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 형 어긋남 검지장치(40)를 이용한 형 어긋남 검지방법에 대해 설명한다. 무틀식 조형기(1)에 의해 조형된 상하 주형(2, 3)이 주형 반입 스테이션(17)에 의해 정반 대차(4)에 재치된다. 정반 대차(4)에 재치된 상하 주형(2, 3)은 조형 라인(30)에서 간헐적으로 반송된다. 간헐 반송되는 상하 주형(2, 3)이 형 어긋남 검지 스테이션(18)에 반송되면, 즉 형 어긋남 검지장치(40)에 대해 소정의 위치에 정지하면, 형 어긋남 검지장치(40)에 의한 형 어긋남 검지가 실행된다. 여기서, 소정의 위치에 정지한다는 것은, 형 어긋남 검지장치(40)의 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)에 의해 상부 주형(2)의 3점(2i, 2j, 2k) 및 하부 주형(3)의 3점(3i, 3j, 3k)과의 거리를 계측하기 쉬운 위치에 정지하는 것을 말한다. 즉, 상하 주형(2, 3)이 간헐 반송될 때 일시적으로 정지하는 위치는, 형 어긋남 검지장치(40)의 바로 옆이 아니라, 약간 앞뒤로 벗어나 있다. 이 때문에, 제3 거리계측수단(53)에 의해, 제2 측면(2b, 3b)의 점(2k, 3k)까지의 거리를 계측할 수가 있다. 또한, 형 어긋남 검지 스테이션(18)에 반입된 정반 대차(4)를 클램프(도시생략)로 고정하여, 움직이지 않도록 하는 것이 바람직하다. 형 어긋남 검지장치(40)에 의해 거리를 계측함에 있어서, 정반 대차(4)의 흔들림으로 인해 오차가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

[0038] 간헐 반송에 의해 상하 주형(2, 3)이 정지하고 있는 동안에, 형 어긋남 검지장치(40)에서는, 우선, 실린더(46)에 의해 승강 프레임(44)을 상부 주형(2)의 3점(2i, 2j, 2k)을 계측하는 높이에 맞춘다. 즉, 분할면(19)으로부터 소정의 높이에 맞춘다. 그리고, 제1 거리계측수단(51)에 의해 점(2i)까지의 거리(S11)를, 제2 거리계측수단(52)에 의해 점(2j)까지의 거리(S12)를, 제3 거리계측수단(53)에 의해 점(2k)까지의 거리(S13)를 계측한다. 계측한 거리(S11, S12, S13)는, 연산수단(48)에 송신되고, 연산수단(48)에 의해 상부 주형(2)의 수평 방향의 중심 위치와 회전각이 산출된다.

[0039] 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)의 3점(2i, 2j, 2k)까지의 거리를 계측하면, 실린더(46)에 의해 승강 프레임(44)을 하부 주형(3)의 3점(3i, 3j, 3k)을 계측하는 높이에 맞춘다. 그리고, 제1 거리계측수단(51)에 의해 점(3i)까지의 거리(S21)를, 제2 거리계측수단(52)에 의해 점(3j)까지의 거리(S22)를, 제3 거리계측수단(53)에 의해 점(3k)까지의 거리(S23)를 계측한다. 이러한 계측까지는 간헐적 반송에 의해 상하 주형(2, 3)이 정지되어 있는 동안에 실시한다. 계측한 거리(S21, S22, S23)는, 연산수단(48)에 송신되고, 연산수단(48)에 의해 하부 주형(3)의 수평 방향의 중심 위치와 회전각이 산출된다.

[0040] 또한, 제1 거리계측수단(51)에 의해 점(3i)까지의 거리(S21)를, 제2 거리계측수단(52)에 의해 점(3j)까지의 거리(S22)를, 제3 거리계측수단(53)에 의해 점(3k)까지의 거리(S23)를 계측하고, 그 후에 승강 프레임(44)을 상부 주형(2)의 3점(2i, 2j, 2k)을 계측하는 높이에 맞추어, 제1 거리계측수단(51)에 의해 점(2i)까지의 거리(S11)를, 제2 거리계측수단(52)에 의해 점(2j)까지의 거리(S12)를, 제3 거리계측수단(53)에 의해 점(2k)까지의 거리(S13)를 계측하여도 된다. 또한, 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)에 의해 계측하는 것은, 어떠한 순서여도 되며, 혹은 동시여도 된다. 본 명세서에서 특별히 순서를 나타내는 용어, 예컨대 "그 후" 등을 사용하지 않고 나열된 공정은, 혹은, 전후의 맥락으로부터 순서가 명백한 공정을 제외하고, 공정이 기재된 순서에 의미는 없으며, 어떠한 순서로, 또는 동시에 이들 공정이 실행되어도 무방하다.

[0041] 연산수단(48)에서는, 상부 주형(2) 및 하부 주형(3)의 중심 위치와 회전각으로부터, 직사각형의 네 모서리의 위치 좌표를 산출한다. 그리고, 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 상대하는 네 모서리의 수평 좌표 간 거리를 산출한다.

[0042] 연산수단(48)에 의해 산출한 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 상대하는 네 모서리의 수평 좌표 간 거리에 근거하여 형 어긋남을 판정한다. 예컨대, 상기 수평 좌표 간 거리의 허용 범위를 0.5㎜ 이하로 한 경우, 허용되는 범위는 0~0.5㎜가 된다. 네 모서리의 어긋남이 상기 허용 범위 내에 있는지를 확인하여 형 어긋남을 판정한다. 이 판정은, 형 어긋남 검지장치(40) 전용의 연산수단에 의해 실시해도 되며, 다른 장치의 제어장치에 의해 실시해도 된다. 네 모서리 중 어느 하나의 어긋남이 허용 범위를 초과하면 형 어긋남으로 판정하여도 되며, 2개, 3개 혹은 4개 모두가 허용 범위를 초과했을 때에 형 어긋남으로 판정해도 된다. 또는 네 모서리의 어긋남의 평균치, 제곱 평균 제곱근(root-mean-square) 등이 허용 범위를 초과했을 때에 형 어긋남으로 판정해도 된다. 혹은, 중심 위치의 어긋남과 회전각의 어긋남을 이용하여 형 어긋남을 판정해도 된다. 형 어긋남의 판정 결과는, 예컨대 조형 라인(30) 또는 주탕기(도시생략)의 제어장치로 보내진다.

[0043] 형 어긋남 검지장치(40)에 의한 형 어긋남 검지가 종료되면, 정반 대차(4)의 클램프를 해제하고, 상하 주형(2, 3)은 다시 간헐 반송된다. 그 후, 주탕 전에, 상하 주형(2, 3)에는 재킷(도시생략)이 씌워지고, 상부 주형(2)의 상면에는 추(錘)가 놓인다. 그 후에, 주탕기(도시생략)로부터 주탕된다. 또한, 형 어긋남 검지장치(40)에 의한 형 어긋남 검지는, 재킷을 씌운 후에, 나아가 추를 올려놓은 후에 수행해도 된다. 형 어긋남 검지장치(40)는, 상하 주형(2, 3)으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 승강 프레임(44)상의 제1~제3 거리계측수단(51, 52, 53)에 의해 상하 주형(2, 3)의 각각 3점(2i, 2j, 2k, 3i, 3j, 3k)까지의 거리를 계측함으로써 형 어긋남을 검지하기 때문에, 각각 3점(2i, 2j, 2k, 3i, 3j, 3k)의 계측이 재킷으로 인해 방해되지 않는다면 재킷을 씌우고서도 계측할 수 있다.

[0044] 형 어긋남 검지의 결과, 형 어긋남으로 판정된 경우에는, 형 어긋남이 발생한 상하 주형(2, 3)에는 주탕기로 주탕하지 않도록 하는 것이 좋다. 즉, 주탕기의 제어장치가 형 어긋남이라는 판정을 수신한 상하 주형(2, 3)에 대해서는 주탕을 하지 않도록 제어한다. 형 어긋남이 발생한 상하 주형(2, 3)에 주탕을 하는 일이 없기 때문에, 불필요한 주탕으로 인한 용탕의 소비를 방지할 수가 있다.

[0045] 또한, 형 어긋남의 검지 결과, 형 어긋남으로 판정된 경우에는, 무틀식 조형기(1)에 의한 조형을 정지하는 것이 바람직하다. 즉, 형 어긋남을 일으키는 원인이 해소될 때까지 무틀식 조형기(1)의 조형을 정지한다. 따라서, 형 어긋남이 발생하는 상하 주형(2, 3)의 조형을 회피할 수 있기 때문에, 불필요한 조형으로 인한 주물사의 소비를 방지할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 "무틀식 조형기(1)에 의한 조형을 정지한다"는 것은, 조형하지 않도록 하면 되며, 조형하지 않고 무틀식 조형기(1)를 가동시키도록 해도 된다. 또한, 무틀식 조형기(1)를 가동시키지 않고, 조형 라인(30)만 가동시키도록 해도 된다.

[0046] 또한, 형 어긋남 검지의 결과, 형 어긋남으로 판정된 경우에는, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인을 특정하여 표시하는 것이 바람직하다. 예컨대, 무틀식 조형기(1)의 몰드 아웃(mold out) 방향(도 1의 화살표(6)의 방향)에 대해 상부 주형(2)이 하부 주형(3)보다 후방으로 어긋나 있는 경우에는, 몰드 아웃 장치(도시생략)에 의해 하부 주형(3)을 밀어낼 때의 초속(初速, initial velocity)이 지나치게 빠른 것이 요인으로 생각된다. 또한, 조형 라인(30)의 진행 방향(도 1의 화살표(7) 방향)에 대해 상부 주형(2)이 하부 주형(3)보다 후방으로 어긋나 있는 경우에는, 푸셔 장치(도시생략)가 정반 대차(4)를 누를 때의 초속이 지나치게 빠른 것이 요인으로 생각된다. 이와 같이, 상부 주형(2)과 하부 주형(3) 간의 어긋남의 방향에 따라, 요인을 특정할 수가 있다. 따라서, 이러한 특정된 요인을 표시함으로써, 작업자가 수리해야 할 내용을 쉽게 인식하여, 형 어긋남의 원인을 해소하기가 쉽다. 또한, 특정된 형 어긋남의 발생 요인을 표시하는 것은, 형 어긋남 검지장치(40)의 표시 패널이어도, 특정 표시 패널이어도, 다른 장치의 제어장치여도 된다.

[0047] 또한, 형 어긋남 검지의 결과, 형 어긋남으로 판정된 경우에는, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인을 특정하여, 형 어긋남의 요인이 되는 설비의 운전 조건을 수정하는 것이 바람직하다. 예컨대, 무틀식 조형기(1)의 몰드 아웃 방향(도 1의 화살표(6)의 방향)에 대해 상부 주형(2)이 하부 주형(3)보다 후방으로 어긋나 있는 경우에는, 몰드 아웃 장치(도시생략)에 의해 하부 주형(3)을 밀어낼 때의 초속이 지나치게 빠른 것이 요인인 것으로 생각된다. 이러한 경우에는 요인이 되는 설비의 운전 조건으로서, 몰드 아웃 장치의 초속을 수정한다. 구체적으로는 몰드 아웃 장치의 초속이 늦어지도록, 상기 초속의 설정을 자동 또는 수동으로 수정한다. 이와 같이 하여, 다음 사이클부터의 형 어긋남의 발생을 해소한다. 또한, 조형 라인(30)의 진행 방향(도 1 화살표(7) 방향)에 대해 상부 주형(2)이 하부 주형(3)보다 후방으로 어긋나 있는 경우에는, 푸셔 장치(도시생략)가 정반 대차(4)를 누를 때의 초속이 지나치게 빠른 것이 요인인 것으로 생각된다. 이러한 경우에는 요인이 되는 설비의 운전 조건으로서, 푸셔 장치의 초속을 수정한다. 구체적으로는 푸셔 장치의 초속이 늦어지도록, 상기 초속의 설정을 자동 또는 수동으로 수정한다. 이와 같이 하여, 다음 사이클부터의 형 어긋남의 발생을 해소한다.

[0048] 또한, 형 어긋남 검지의 결과, 형 어긋남으로 판정되지 않는 경우에는, 무틀식 조형기(1), 또는 상하 주형(2, 3)을 무틀식 조형기(1)로부터 주탕 위치로 반송하는 조형 라인(30)에 기인하는 형 어긋남이 없음을 데이터로서 기억하는 것이 바람직하다. 이와 같이 데이터를 기록함으로써, 제품에 불량이 발견된 경우에도, 조형 중에 형 어긋남의 문제가 없음을 확인할 수 있어, 원인의 규명이 용이해진다. 또한, 데이터를 기억하는 것은, 연산수단(48) 또는 다른 장치의 제어장치여도 된다.

[0049] 또한, 연산수단(48)에서 산출된 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도, 그리고 산출한 형 어긋남량을 데이터로서 기록하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도, 그리고 산출한 형 어긋남량을 데이터로서 기록함으로써, 형 어긋남량의 변화 상태를 알 수 있어, 형 어긋남의 원인 규명이나 무틀식 조형기(1) 또는 조형 라인(30)의 유지 관리에 유용한 데이터가 축적된다. 또한, 기억하는 것은, 연산수단(48) 또는 다른 장치의 제어장치여도 된다.

[0050] 또한, 연산수단(48)에서 산출된 상부 주형(2)과 하부 주형(3)의 형 어긋남량이 미리 설정된 허용 범위 내라 하더라도, 상기 허용 범위보다 작게 설정된 주의 범위를 초과한 경우에는, 형 어긋남의 전조(조짐)가 있음을 표시하는 것이 바람직하다. 전조가 있음이 표시되면, 상하 주형(2, 3)이 어긋나 불량이 되기 전에 요인이 되는 설비의 운전 조건을 수정하여, 불량으로 인한 낭비를 방지할 수가 있다. 또한, 형 어긋남의 전조가 있음을 표시하는 것은, 형 어긋남 검지장치(40)의 표시 패널이어도 되고, 특정 표시 패널이어도 되며, 다른 장치의 제어장치여도 된다.

[0051] 다음으로, 도 6을 참조하여, 제2 실시형태로서의 형 어긋남 검지장치(60)에 대해 상세하게 설명한다. 형 어긋남 검지장치(60)에 대해서는, 형 어긋남 검지장치(40)와 상이한 점에 관해서만 설명한다. 형 어긋남 검지장치(60)는, 상부 주형(2)의 제1 측면(2a)의 점(2i, 2j), 제2 측면(2b)의 점(2k), 하부 주형(3)의 제1 측면(3a)의 점(3i, 3j), 제2 측면(3b)의 점(3k)까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제1 거리계측수단(71), 상부 주형용 제2 거리계측수단(72), 상부 주형용 제3 거리계측수단(73), 하부 주형용 제1 거리계측수단(74), 하부 주형용 제2 거리계측수단(75), 하부 주형용 제3 거리계측수단(76)을 갖는다. 상부 주형용 제1 거리계측수단(71), 상부 주형용 제2 거리계측수단(72) 및 상부 주형용 제3 거리계측수단(73)은, 상부 주형(2)의 점(2i, 2j, 2k)을 계측하기에 적합한 위치에서, 수평 프레임(64)에 재치(載置)된다. 하부 주형용 제1 거리계측수단(74), 하부 주형용 제2 거리계측수단(75) 및 하부 주형용 제3 거리계측수단(76)은, 하부 주형(3)의 점(3i, 3j, 3k)을 계측하기에 적합한 위치에서, 수평 프레임(66)에 재치된다. 2개의 수평 프레임(64, 66)은 지지 프레임(62)에 고정된다. 즉, 액추에이터에 의해 승강되는 것이 아니다.

[0052] 형 어긋남 검지장치(60)에서는, 상부 주형(2)의 3점 및 하부 주형(3)의 3점의 위치를 6개의 거리계측수단(71~76)에 의해 계측하기 때문에, 거리계측수단을 승강시키지 않고, 상부 주형(2) 및 하부 주형(3)의 중심 위치와 회전각을 특정할 수가 있다. 따라서, 형 어긋남량을 더 빠르고 정확하게 검지할 수가 있다. 또한, 액추에이터로 승강 프레임을 승강시키는 일이 없기 때문에, 6개의 거리계측수단(71~76)에서 동시에 상하 주형(2, 3)의 점(2i, 2j, 2k, 3i, 3j, 3k)까지의 거리를 계측할 수 있다. 따라서, 형 어긋남 검지장치(60)의 작동 시간을 단축할 수가 있다.

[0053] 다음으로 도 7 내지 도 11을 참조하여, 제3 실시형태로서의 형 어긋남 검지장치(5)를 설명한다. 형 어긋남 검지장치(5)는, Y축 방향과 평행한 상부 주형 제1 측면(2a)까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제1 거리계측수단(8)을 구비하고 있다. 그리고, Y축 방향과 평행한 하부 주형 제1 측면(3a)까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)을 구비하고 있다. 그리고, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)은, 액추에이터로서의 제1 실린더(10)에 의해 Y축 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다.

[0054] 또한, 형 어긋남 검지장치(5)는, X축 방향과 평행한 상부 주형 제2 측면(2b)까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제2 거리계측수단(11)을 구비하고 있다. 그리고, X축 방향과 평행한 하부 주형 제2 측면(3b)까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)을 구비하고 있다. 그리고, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)은, 액추에이터로서의 제2 실린더(13)에 의해 X축 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다.

[0055] 그리고, 제1 실린더(10) 및 제2 실린더(13)는, 동일한 승강 프레임(14; 도 8 참조)에 장착되어 있다. 그리고, 승강 프레임(14)은 액추에이터로서의 제3 실린더(15)에 의해 Z축 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 즉, 승강 가능하게 되어 있다. 그리고 제3 실린더(15)는 지지 프레임(16)에 장착되어 있다. 그리고, 지지 프레임(16)은 기대(基台; 21) 상에 세워져 설치되어 있다.

[0056] 또한 본 실시형태에서는, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8), 하부 주형용 제1 거리계측수단(9), 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)으로서 레이저 변위 센서를 이용하고 있다. 또한 본 실시형태에서는, 제1 실린더(10), 제2 실린더(13) 및 제3 실린더(15)로서 전동(電動) 실린더를 이용하고 있다.

[0057] 이와 같이 구성된 것의 작동에 대해 설명한다. 주형 반입 스테이션(17)에는 먼저, 도시되지 않은 반입 수단에 의해 정반 대차(4)가 반입되어 있다. 다음으로, 무틀식 조형기(1)로부터 화살표(6) 방향으로 상하 주형(2, 3)이 반출되고, 정반 대차(4) 위에 재치된다. 다음으로, 정반 대차(4) 위에 재치된 상하 주형(2, 3)은, 상기 반송 수단에 의해 화살표(7) 방향으로 1피치 분량만큼 간헐적으로 반송되어, 형 어긋남 검지 스테이션(18)에 보내진다.

[0058] 상기 형 어긋남 검지 스테이션(18)에서 상하 주형(2, 3)의 형 어긋남을 검지한다. 여기서, 상하 주형(2, 3)의 형 어긋남의 검지에 대해 상세히 기술하도록 한다. 우선, 도시되지 않은 정반 대차 클램프 수단에 의해, 형 어긋남 검지 스테이션(18)에 있는 정반 대차(4)를 클램프하여, 그 위치를 고정한다.

[0059] 다음으로, 제3 실린더(15)를 작동시킴으로써 승강 프레임(14)을 상승 혹은 하강시켜, Z축 방향의 위치 맞춤을 실시한다. 본 실시형태에서는, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)의 투광(投光) 중심 간의 거리(높이)의 중심과, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)의 투광 중심 간의 거리(높이)의 중심이 동일해지도록 각 거리계측수단을 배치하고 있다. 이 때문에, 그 동일해지도록 한 상술한 양자(兩者)의 중심이 상하 주형(2, 3)의 분할면(19)의 높이와 합치하도록 승강 프레임(14)을 상승 혹은 하강시킨다.

[0060] 또한 정반 대차(4) 상면으로부터 분할면(19)까지의 높이는, 하부 주형(3)의 높이와 같다. 하부 주형(3)의 높이는 무틀식 조형기(1)에 있어서의 도시되지 않은 계측 수단(예컨대, 인코더)에 의해 매회 계측되므로, 이로써 상술한 분할면(19)의 높이는 매회 파악할 수 있게 되어 있다.

[0061] 다음으로, 제1 실린더(10)를 작동시킴으로써 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)을 Y축 방향으로 왕복 이동시킨다. 또한 이동의 스트로크(L1; 도 7 참조)는, 본 실시형태에서는 상하 주형(2, 3)의 치수의 약 절반인 300㎜로 되어 있다. 이러한 왕복 이동의 전진이동(往動) 시에 상하 주형(2, 3)의 측면까지의 X축 방향의 거리를 계측한다. 구체적으로는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8)에 의해, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8)의 선단면으로부터 상부 주형 제1 측면(2a)까지의 거리(S1)를 계측한다. 그리고, 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)에 의해, 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)의 선단면으로부터 하부 주형 제1 측면(3a)까지의 거리(S2)를 계측한다.

[0062] 각 거리(S1, S2)의 계측에 있어서는, 각 주형 측면의 적어도 일부(본 실시형태에서는 스트로크(L1)의 범위)를 상기 각 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측한다. 본 실시형태에서는, 각 주형 측면을 따라서 1㎜마다 연속하여 복수 회에 걸쳐 계측하고 있다. 또한 상기 왕복 이동의 후퇴이동(復動) 시에는, 각 거리(S1, S2)의 계측은 실행되지 않고, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)이 원래의 위치로 이동된다.

[0063] 다음으로, 제2 실린더(13)를 작동시킴으로써 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)을 X축 방향으로 왕복 이동시킨다. 또한 이동의 스트로크(L2; 도 7 참조)는, 본 실시형태에서는 상하 주형(2, 3) 치수의 절반보다 짧은 200㎜로 되어 있다. 이 왕복 이동의 전진이동 시에 상하 주형(2, 3)의 측면까지의 Y축 방향의 거리를 계측한다. 구체적으로는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11)에 의해, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11)의 선단면으로부터 상부 주형 제2 측면(2b)까지의 거리(S3)를 계측한다. 그리고, 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)에 의해 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)의 선단면으로부터 하부 주형 제2 측면(3b)까지의 거리(S4)를 계측한다.

[0064] 각 거리(S3, S4)의 계측에 있어서는, 각 주형 측면의 적어도 일부(본 실시형태에서는 스트로크(L2)의 범위)를 상기 각 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측한다. 본 실시형태에서는, 각 주형 측면을 따라서 1㎜마다 연속하여 복수 회에 걸쳐 계측하고 있다. 또한 상기 왕복 이동의 후퇴이동 시에는, 각 거리(S3, S4)의 계측은 실행되지 않고, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)이 원래의 위치로 이동된다.

[0065] 다음으로, 형 어긋남 검지 스테이션(18)에 있는 정반 대차(4)의 클램프를 상기 정반 대차 클램프 수단에 의해 해제한다. 그 후, 형 어긋남 검지 스테이션(18)의 상하 주형(2, 3) 및 정반 대차(4)는, 상기 반송 수단에 의해 화살표(7)의 방향으로 1피치 분량만큼 간헐적으로 반송되어, 형 어긋남 검지 스테이션(18)으로부터 송출된다. 그리고, 상기 형 어긋남 검지 스테이션(18)으로부터 송출된 상하 주형(2, 3)에는 후공정에서 재킷(도시생략)이 씌워지며, 상부 주형(2)의 상면에는 추(도시생략)가 재치된다. 그 후, 상하 주형(2, 3)에 주탕이 이루어진다.

[0066] 다음으로, 계측된 각 거리(S1, S2, S3, S4)로부터 형 어긋남을 검지하는 방법에 대해 상세히 설명한다. 먼저, 거리(S1와 S2) 간의 차(S5)를 구하고, 이것을 미리 설정된 범위(허용 범위)와 비교한다. 그 미리 설정된 범위는, 설계상의 치수인 기준치에 허용 범위를 부여한 것이며, 본 실시형태에서 나타내는 일례에서는, 기준치 7㎜, 허용 범위±0.5㎜로 되어 있다. 따라서, 미리 설정된 범위는 6.5~7.5㎜가 되며, 상술한 차(S5)가 이 범위를 벗어난 경우에는 형 어긋남으로 판정한다. 또한, 거리(S3와 S4) 간의 차(S6)를 구하고, 이 차(S6)가 미리 설정된 범위를 벗어난 경우에도 형 어긋남으로 판정한다. 차(S6)에 있어서는, 본 실시형태에서 나타내는 일례에서는, 기준치 2㎜, 허용 범위±0.5㎜로 되어 있다. 따라서, 미리 설정된 범위는 1.5~2.5㎜가 되며, 상술한 차(S6)가 이 범위를 벗어난 경우에는 형 어긋남으로 판정한다. 또한, 이러한 연산, 비교, 판정 등은 도시되지 않은 연산수단, 제어수단 등에 의해 자동으로 이루어진다.

[0067] 본 실시형태에서는 상술한 바와 같이, 각 거리(S1, S2, S3, S4)의 계측은, 각 주형 측면을 따라서 1㎜마다 연속하여 복수 회에 걸쳐 계측하고 있기 때문에, 상술한 차(S5, S6)도 연속하여 복수 회에 걸쳐 구해지게 된다. 이와 같이 연속하여 복수 회에 걸쳐 구해진 차(S5, S6) 중 어떠한 차(S5, S6)를 형 어긋남의 판정에 이용할지는 임의로 선택할 수 있다. 일례로서는, 하나의 각 차(S5, S6)만 상기 미리 설정된 범위를 벗어났을 경우에 형 어긋남으로 판정할 수 있다. 다른 예로서는, 연속하여 복수 회에 걸쳐 구해진 모든 각 차(S5, S6)가 상기 미리 설정된 범위를 벗어났을 경우에 형 어긋남으로 판정할 수 있다. 이와 같이, 형 어긋남 검지장치(5)에 의하면, 상하 주형(2, 3)의 측면(2a, 2b, 3a, 3b)을 따른 복수의 점에 있어서의 어긋남을 이용하여 형 어긋남을 판정하기 때문에, 높은 신뢰도로 형 어긋남의 판정을 실시할 수가 있다.　

[0068] 또한, 상술한 바와 같이 형 어긋남으로 판정된 상하 주형(2, 3)에 대해서는, 도시되지 않은 제어수단에 의해 주탕기(도시생략)에 지시를 내려, 주탕을 하지 않도록 한다.

[0069] 또한 본 발명에서는, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)은 액추에이터로서의 제1 실린더(10)에 의해 상하 주형(2, 3)의 반송 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 또한, 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)은 액추에이터로서의 제2 실린더(13)에 의해 상하 주형(2, 3)의 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 본 구성에 의하면, 각 주형 측면까지의 거리의 계측에 있어서, 각 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측할 수 있기 때문에, 형 어긋남을 판정하기 위한 계측 데이터를 각 주형 측면을 따라서 많이 취득할 수 있으며, 형 어긋남 방향의 경향까지도 파악할 수 있다는 이점이 있다.

[0070] 또한 본 발명에서는, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8), 하부 주형용 제1 거리계측수단(9), 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)은, 액추에이터로서의 제3 실린더(15)에 의해 동시에 승강 가능하게 되어 있다. 본 구성에 의하면, Z축 방향의 위치 맞춤을 단시간에 할 수 있다는 이점이 있다.

[0071] 추가로 본 발명에서는, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8), 하부 주형용 제1 거리계측수단(9), 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)으로서 레이저 변위 센서를 이용하고 있다. 본 구성에 의하면, 각 주형 측면까지의 거리를 정확하게 계측할 수 있는 동시에 장치를 컴팩트하게 할 수 있다는 이점이 있다.

[0072] 더욱이 본 발명에서는, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8)에 의해 계측된 상부 주형 제1 측면(2a)까지의 거리(S1)와 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)에 의해 계측된 하부 주형 제1 측면(3a)까지 거리(S2) 간의 차(S5), 또는 상부 주형용 제2 거리계측수단(11)에 의해 계측된 상부 주형 제2 측면(2b)까지의 거리(S3)와 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)에 의해 계측된 하부 주형 제2 측면(3b)까지의 거리(S4) 간의 차(S6)가 미리 설정된 허용 범위를 벗어난 경우에 형 어긋남으로 판정하도록 하고 있다. 본 구성에 의하면, 무틀식 조형기(1)로 조형되고, 형 맞춤된 상하 주형(2, 3)의 육안으로는 판별할 수 없는 형 어긋남을 주탕 전에 검지할 수 있다는 이점이 있다.

[0073] 또한 본 발명에서는, 상부 주형용 제1 거리계측수단(8), 하부 주형용 제1 거리계측수단(9), 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)에 의한 각 주형 측면까지의 거리의 계측은, 각 주형 측면의 적어도 일부를 상기 각 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측하도록 하고 있다. 본 구성에 의하면, 형 어긋남을 판정하기 위한 계측 데이터를 각 주형 측면을 따라서 많이 취득할 수 있으며, 형 어긋남 방향의 경향까지도 파악할 수 있다는 이점이 있다.

[0074] 또한 본 발명에서는, 형 어긋남으로 판정된 상하 주형(2, 3)에는, 주 탕을 하지 않도록 하고 있다. 본 구성에 의하면, 사용하는 용탕의 양을 줄일 수 있는 동시에 불량 제품의 불필요한 발생을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

[0075] 또한 본 발명의 실시형태에서는, 제1 실린더(10)의 작동에 의한 상부 주형용 제1 거리계측수단(8) 및 하부 주형용 제1 거리계측수단(9)의 Y축 방향으로의 왕복 이동 후에, 제2 실린더(13)의 작동에 의한 상부 주형용 제2 거리계측수단(11) 및 하부 주형용 제2 거리계측수단(12)의 X축 방향으로의 왕복 이동을 하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 반대의 순서로, 또는 양자를 동시에 행하도록 해도 된다.

[0076] 또한 본 발명의 실시형태에서는, 각 거리(S1, S2, S3, S4)의 계측은, 각 주형 측면의 적어도 일부를 상기 각 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 각 주형 측면의 전면(全面)을 상기 각 주형 측면을 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측하도록 해도 된다.

[0077] 또한 본 발명의 실시형태에서는, 상술한 차(S5) 또는 차(S6) 중 어느 것이 미리 설정된 허용 범위를 벗어난 경우에 형 어긋남으로 판정하도록 하고 있으나, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 상술한 차(S5) 및 차(S6) 모두가 미리 설정된 허용 범위를 벗어난 경우에 형 어긋남으로 판정하도록 해도 된다.

[0078] 또한 본 발명의 실시형태에서는, 형 어긋남 검지장치(5)를 주형 반입 스테이션(17)의 1피치 분량만큼 뒤에 배치하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 형 어긋남 검지장치(5)는 상하 주형(2, 3)에 주탕을 하기 바로 전까지라면, 주형 반입 스테이션(17)을 포함하여 어느 위치에 배치하여도 된다.

[0079] 또한 본 발명의 실시형태에서의 제1 실린더(10), 제2 실린더(13) 및 제3 실린더(15)는, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 다른 액추에이터여도 된다. 다른 액추에이터로서는 예컨대, 모터 등을 들 수 있다.

[0080] 지금까지의 설명에서, 상하 주형(2, 3)의 중심 위치, 회전각, 형 어긋남량 등의 데이터는, 형 어긋남 검지장치(5, 40, 60)로부터 전용의 연산수단(48) 혹은 다른 장치의 제어수단에 송신되어 처리되는 것으로 설명하였다. 그러나, 인터넷을 통해 예컨대, 주조 공장의 외부에 있는 PC, 메인 프레임(범용 컴퓨터), 서버, 클라우드 서버 등의 컴퓨터로 처리되어도 된다. 또한, 이러한 컴퓨터로 처리된 후에, 장치의 조작에 관한 데이터 등의 처리가 끝난 데이터가 인터넷을 통해, 형 어긋남 검지장치(5, 40, 60)를 포함하는 주조 공장 내의 설비에 송신되어도 된다. 또한, 인터넷과의 접속은, 형 어긋남 검지장치(5, 40, 60)로부터 직접이 아닌, 다른 장치의 제어수단 등을 통해 이루어져도 된다.

[0081] 이하, 본 명세서 및 도면에 이용된 주요 부호를 정리하여 나타낸다.

1; 무틀식 조형기
2; 상부 주형
2a; 상부 주형 제1 측면
2b; 상부 주형의 제2 측면
2i, 2j, 2k; 상부 주형의 거리를 계측하는 점
3; 하부 주형
3a; 하부 주형 제1 측면
3b; 하부 주형 제2 측면
3i, 3j, 3k; 하부 주형의 거리를 계측하는 점
4; 정반 대차
5; 형 어긋남 검지장치
6; (무틀식 조형기로부터의 상하 주형의) 반출 방향
7; (상하 주형의) 반송 방향
8; 상부 주형용 제1 거리계측수단
9; 하부 주형용 제1 거리계측수단
10; 제1 실린더(액추에이터)
11; 상부 주형용 제2 거리계측수단
12; 하부 주형용 제2 거리계측수단
13; 제2 실린더(액추에이터)
14; 승강 프레임
15; 제3 실린더(액추에이터)
16; 지지 프레임
17; 주형 반입 스테이션
18; 형 어긋남 검지 스테이션
19; 분할면
20; 레일
21; 기대(基台)
22; 프레임
30; 조형 라인
40; 형 어긋남 검지장치
42; 지지 프레임
44; 승강 프레임
46; 실린더(액추에이터)
48; 제어장치(연산수단)
51; 제1 거리계측수단
52; 제2 거리계측수단
53; 제3 거리계측수단
60; 형 어긋남 검지장치
62; 지지 프레임
64, 66; 수평 프레임
71; 상부 주형용 제1 거리계측수단
72; 상부 주형용 제2 거리계측수단
73; 상부 주형용 제3 거리계측수단
74; 하부 주형용 제1 거리계측수단
75; 하부 주형용 제2 거리계측수단
76; 하부 주형용 제3 거리계측수단
S1; 상부 주형 제1 측면까지의 거리
S2; 하부 주형 제1 측면까지의 거리
S3; 상부 주형 제2 측면까지의 거리
S4; 하부 주형 제2 측면까지의 거리
S5; 상부 주형 제1 측면까지의 거리와 하부 주형 제1 측면까지의 거리 간의 차
S6; 상부 주형 제2 측면까지의 거리와 하부 주형 제2 측면까지의 거리 간의 차
S11; 제1 거리계측수단으로부터 상부 주형 제1 측면의 점까지의 거리
S12; 제2 거리계측수단으로부터 상부 주형 제1 측면의 점까지의 거리
S13; 제3 거리계측수단으로부터 상부 주형 제2 측면의 점까지의 거리
S21; 제1 거리계측수단으로부터 하부 주형 제1 측면의 점까지의 거리
S22; 제2 거리계측수단으로부터 하부 주형 제1 측면의 점까지의 거리
S23; 제3 거리계측수단으로부터 하부 주형 제2 측면의 점까지의 거리

Claims

무틀식 조형기(flaskless molding machine)에 의해 조형되어 형 맞춤된 상하 주형이자 주탕 위치로 반송(搬送)되는 상하 주형의, 형 어긋남 검지장치로서,
상기 상하 주형까지의 거리를 계측하는 복수의 거리계측수단과,
상기 거리계측수단에 의해 계측한 상기 상하 주형까지의 거리에 근거하여, 상부 주형과 하부 주형의 형 어긋남량을 연산하는 연산수단을 구비하는
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제1항에 있어서,　
상기 복수의 거리계측수단을 승강시키는 승강수단을 더 구비하고,
상기 거리계측수단을 3개 가지며, 그 3개의 거리계측수단은 상기 상하 주형의 동일한 수평면의 점까지의 거리를 계측하고,
상기 승강수단에 의해 상부 주형의 계측 높이와 하부 주형의 계측 높이로 상기 3개의 거리계측수단을 승강시키는
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제2항에 있어서,　
상기 상하 주형은 직사각형(矩形)의 수평 단면(斷面) 형상을 가지며,
상기 3개의 거리계측수단은, 상기 상하 주형에 있어서의 반송 방향과 평행한 주형의 제1 측면의 점까지의 거리를 계측하는 제1 거리계측수단과, 상기 제1 측면의 점으로부터 수평 방향으로 소정 거리 떨어진 점까지의 거리를 계측하는 제2 거리계측수단과, 상기 상하 주형에 있어서의 반송 방향과 직교하는 주형의 제2 측면의 점까지의 거리를 계측하는 제3 거리계측수단인
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제3항에 있어서,　
상기 제1 거리계측수단, 제2 거리계측수단 및 제3 거리계측수단이, 레이저 변위 센서인 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제3항에 기재된 상하 주형의 형 어긋남 검지장치를 이용한 상하 주형의 형 어긋남 검지방법으로서,
상기 승강수단에 의해 상기 제1 거리계측수단, 제2 거리계측수단 및 제3 거리계측수단을 상부 주형의 계측 높이까지 이동시키는 공정과,
상기 제1 거리계측수단에 의해 상기 상부 주형 제1 측면의 점까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 제2 거리계측수단에 의해 상기 상부 주형 제1 측면의 점까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 제3 거리계측수단에 의해 상기 상부 주형 제2 측면의 점까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 연산수단에 의해, 상기 제1 거리계측수단에 의해 계측된 상기 상부 주형 제1 측면의 점까지의 거리와, 상기 제2 거리계측수단에 의해 계측된 상기 상부 주형 제1 측면의 점까지의 거리, 및 상기 제3 거리계측수단에 의해 계측된 상기 상부 주형 제2 측면의 점까지의 거리로부터, 상부 주형의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도를 산출하는 공정과,
상기 승강수단에 의해 상기 제1 거리계측수단, 제2 거리계측수단 및 제3 거리계측수단을 하부 주형의 계측 높이까지 이동시키는 공정과,
상기 제1 거리계측수단에 의해 상기 하부 주형 제1 측면의 점까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 제2 거리계측수단에 의해 상기 하부 주형 제1 측면의 점까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 제3 거리계측수단에 의해 상기 하부 주형 제2 측면의 점까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 연산수단에 의해, 상기 제1 거리계측수단에 의해 계측된 상기 하부 주형 제1 측면의 점까지의 거리와, 상기 제2 거리계측수단에 의해 계측된 상기 하부 주형 제1 측면의 점까지의 거리, 및 상기 제3 거리계측수단에 의해 계측된 상기 하부 주형 제2 측면의 점까지의 거리로부터, 하부 주형의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도를 산출하는 공정과,
산출된 상부 주형과 하부 주형의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도로부터 형 어긋남량을 산출하는 공정과,
형 어긋남량이 미리 설정된 허용 범위를 벗어난 경우에 형 어긋남으로 판정하는 공정을 구비하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제5항에 있어서,
상기 형 어긋남으로 판정된 상기 상하 주형에는 주탕을 하지 않도록 하는 공정을 더 구비하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제5항에 있어서,
상기 형 어긋남으로 판정되었을 때에는, 상기 무틀식 조형기에 의한 조형을 정지하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제5항에 있어서,　
상기 형 어긋남으로 판정되었을 때에는, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인을 특정하여 표시하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제5항에 있어서,　
상기 형 어긋남으로 판정되었을 때에는, 형 어긋남의 상황으로부터 형 어긋남의 발생 요인을 특정하며, 요인(要因)이 되는 설비의 운전 조건을 수정하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제5항에 있어서,　
상기 형 어긋남으로 판정되지 않으면, 상기 무틀식 조형기, 또는 상기 상하 주형을 상기 무틀식 조형기로부터 주탕 위치로 반송하는 조형 라인에 기인하는 형 어긋남이 없음을 데이터로서 기록하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제5항에 있어서,　
산출된 상부 주형과 하부 주형의 수평 방향의 위치 및 수평 방향의 회전각도, 및 산출한 형 어긋남량을 데이터로서 기록하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제5항에 있어서,　
형 어긋남량이 미리 설정된 허용 범위 내라 하더라도, 상기 허용 범위보다 작게 설정된 주의(注意) 범위를 초과한 경우에는, 형 어긋남의 전조가 있음을 표시하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제1항에 있어서,
상기 상하 주형은 직사각형의 수평 단면 형상을 가지며,
상기 복수의 거리계측수단은, 상기 상하 주형에 있어서의 반송 방향과 평행한 상부 주형 제1 측면의 점까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제1 거리계측수단과, 상기 상부 주형 제1 측면의 점으로부터 수평 방향으로 소정 거리 떨어진 점까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제2 거리계측수단과, 상기 상하 주형에 있어서의 반송 방향과 직교하는 상부 주형 제2 측면의 점까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제3 거리계측수단과, 상기 상하 주형에 있어서의 반송 방향과 평행한 하부 주형 제1 측면의 점까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제1 거리계측수단과, 상기 하부 주형 제1 측면의 점으로부터 수평 방향으로 소정 거리 떨어진 점까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제2 거리계측수단과, 상기 상하 주형에 있어서의 반송 방향과 직교하는 하부 주형 제2 측면의 점까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제3 거리계측수단인,
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제1항에 있어서,　
상기 상하 주형은 직사각형의 수평 단면 형상을 가지며,
상기 복수의 거리계측수단은, 상기 상부 주형에 있어서의 반송 방향과 평행한 상부 주형 제1 측면까지의 거리를 계측하는 상부 주형용 제1 거리계측수단과, 상기 하부 주형에 있어서의 반송 방향과 평행한 하부 주형 제1 측면까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제1 거리계측수단과, 상기 상부 주형에 있어서의 반송 방향과 직교하는 방향과 평행한 상부 주형 제2 측면까지 거리를 계측하는 상부 주형용 제2 거리계측수단과, 상기 하부 주형에 있어서의 반송 방향과 직교하는 방향과 평행한 하부 주형 제2 측면까지의 거리를 계측하는 하부 주형용 제2 거리계측수단인,
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제14항에 있어서,　
상기 상부 주형용 제1 거리계측수단 및 상기 하부 주형용 제1 거리계측수단은 액추에이터에 의해 상기 상하 주형의 반송 방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 또한, 상기 상부 주형용 제2 거리계측수단 및 상기 하부 주형용 제2 거리계측수단은 액추에이터에 의해 상기 상하 주형의 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제14항에 있어서,　
상기 상부 주형용 제1 거리계측수단, 상기 하부 주형용 제1 거리계측수단, 상기 상부 주형용 제2 거리계측수단 및 상기 하부 주형용 제2 거리계측수단은, 액추에이터에 의해 동시에 승강할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제14항에 있어서,　
상기 상부 주형용 제1 거리계측수단, 상기 하부 주형용 제1 거리계측수단, 상기 상부 주형용 제2 거리계측수단 및 상기 하부 주형용 제2 거리계측수단이, 레이저 변위 센서인 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지장치.
제14항에 기재된 상하 주형의 형 어긋남 검지장치를 이용한 상하 주형의 형 어긋남 검지방법으로서,
상기 상부 주형용 제1 거리계측수단에 의해 상기 상부 주형 제1 측면까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 하부 주형용 제1 거리계측수단에 의해 상기 하부 주형 제1 측면까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 상부 주형용 제2 거리계측수단에 의해 상기 상부 주형 제2 측면까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 하부 주형용 제2 거리계측수단에 의해 상기 하부 주형 제2 측면까지의 거리를 계측하는 공정과,
상기 상부 주형용 제1 거리계측수단에 의해 계측된 상기 상부 주형 제1 측면까지의 거리와 상기 하부 주형용 제1 거리계측수단에 의해 계측된 상기 하부 주형 제1 측면까지의 거리 간의 차, 또는 상기 상부 주형용 제2 거리계측수단에 의해 계측된 상기 상부 주형 제2 측면까지의 거리와 상기 하부 주형용 제2 거리계측수단에 의해 계측된 상기 하부 주형 제2 측면까지의 거리 간의 차가 미리 설정된 허용 범위를 벗어난 경우에 형 어긋남으로 판정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제18항에 있어서,　
상기 상부 주형용 제1 거리계측수단 및 상기 하부 주형용 제1 거리계측수단은 액추에이터에 의해 상기 상하 주형의 반송 방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 또한, 상기 상부 주형용 제2 거리계측수단 및 상기 하부 주형용 제2 거리계측수단은 액추에이터에 의해 상기 상하 주형의 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동할 수 있게 되어 있으며,
상기 상부 주형용 제1 거리계측수단, 상기 하부 주형용 제1 거리계측수단, 상기 상부 주형용 제2 거리계측수단 및 상기 하부 주형용 제2 거리계측수단에 의한 각 주형 측면까지의 거리의 계측은, 각 주형 측면의 적어도 일부를 따라서 소정 간격마다 연속하여 계측하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.
제18항에 있어서,　
상기 형 어긋남으로 판정된 상기 상하 주형에는, 주탕을 하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는,
상하 주형의 형 어긋남 검지방법.