WO2010032544A1 - 枠付き上下鋳型の枠合せ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a frame alignment apparatus for upper and lower molds with frames. More specifically, the present invention relates to a frame aligning apparatus for a framed upper and lower mold that detects a frame alignment failure during frame alignment of the formed framed upper and lower molds.
- an upper mold with a frame and a lower mold with a frame formed by a molding machine are alternately arranged and transported on a roller conveyor.
- the frame is poured by a pouring machine.
- apparatuses for aligning the framed upper and lower molds for example, see Patent Document 1.
- the displacement sensor 106 is attached to each of the four columns 105 via an attachment member (not shown) so as to be inclined downward by 45 °, respectively.
- the upper surface processing surface 109 among the processing surfaces for roller rolling processed on both the upper and lower surfaces of the protrusions 108 formed on both side ends of the upper frame 107 when the frame is aligned with the lower mold 102 with the frame.
- a frame aligning device 110 that measures the change in the above can be considered.
- detection of a frame alignment failure is performed by setting a target value of the target level of the upper surface processed surface 109 in advance, and a difference between the set value and the actually measured value exceeds a preset threshold value. If this is the case, the frame is considered to be defective.
- the upper mold 101 with the frame when the upper mold 101 with the frame is carried into the frame aligning station, the upper mold 101 with the frame needs to be raised and retracted.
- the measured value Lm1 measured from the oblique direction must be calculated as a converted value Lm2 from the vertical direction.
- the accuracy of the mounting positions of the four displacement sensors 106, the rigidity of the mounting portions, and the maintenance of reproducibility when replacing the sensors are important factors that affect the measurement accuracy of the level of the top surface. Since the variation in the mounting position due to the mounting operation or the maintenance operation of the displacement sensor 106 is inevitable, it is difficult to improve the detection accuracy of the frame alignment failure.
- the present invention has a frame that can improve the accuracy of detecting a frame alignment failure during the alignment of the molded upper and lower molds with a frame, and prevent spilling from the parting surface. It is an object of the present invention to provide a frame alignment apparatus for upper and lower molds.
- the frame aligning apparatus of the upper and lower molds with a frame according to the present invention is disposed on a first conveying line in which a frame upper mold and a frame lower mold formed by a molding machine are alternately arranged on a roller conveyor and fed by one frame. Then, after aligning the upper mold with the frame and the lower mold with the frame, in the frame aligning apparatus for the upper and lower molds with the frame to be sent to the second conveying line to the pouring machine, the frame is hung over the four columns to be erected. Formed on both ends of the upper frame of the upper mold with the frame provided on the lower frame of the upper mold provided on the lower frame of the lifting cylinder, the lifting table fixed to the rod tip of the lifting cylinder, and the lifting table.
- An elevating part having a support mechanism that allows the transport roller to be attached to and detached from the lower surface processed surface of the upper surface processed surface and the lower surface processed surface processed on both the upper and lower surfaces of the projecting portion, and On top surface
- a displacement sensor that measures the displacement of the upper surface machining surface arranged at least four, and a measurement value that measures the displacement of the upper surface machining surface in the state in which the upper mold with the frame is raised and in the state after the frame alignment, It is characterized by comprising a frame alignment failure detection means for determining a frame alignment failure based on a frame alignment failure condition set in advance.
- the poor frame alignment condition is determined from the difference between the maximum value and the minimum value of the measured values obtained by measuring the displacement of the upper surface processed surface in the state where the upper mold with the frame is raised and the state after the frame alignment. Preferably including calculating the inclination of the upper frame.
- the elevating cylinder is provided with a detector that can detect the displacement of the elevating part.
- the frame alignment failure condition is calculated by calculating a flow amount (falling amount) with respect to a stop target position at a stop position when the conveyance roller is stopped halfway at the time of frame alignment by the detector, and using this flow amount. It is preferable to include correcting the displacement of the upper surface machining surface of the upper frame in the state after the frame alignment, and calculating the lift of the upper frame after the frame alignment using the corrected displacement.
- the frame misalignment condition further includes performing a calculation in consideration of the height of the conveyance roller at the midway stop position, the clearance of the upper frame, and the height of sand on the parting surface of the upper and lower frames on the calculated lift. It is preferable.
- the displacement sensor in the lifting part that is lifted and lowered by the lifting cylinder, even if the variation of the mounting position of the displacement sensor and the reproducibility at the time of replacement cannot be maintained, the displacement measurement value of the upper surface machining surface Can be absorbed, and the accuracy of detecting the inclination and lifting of the upper frame as a poor frame alignment can be improved, so that spillage from the parting surface can be prevented.
- a frame aligning apparatus 1 includes an upper mold M1 (hereinafter simply referred to as an upper mold) M1 formed by a molding machine (not shown) and a lower mold with a frame.
- a first conveying line in which M2 (hereinafter simply referred to as a lower mold) are alternately arranged on the roller conveyor 2 and fed by one frame by a pusher cylinder (not shown) and a cushion cylinder 3 arranged on the left side of FIG. 4 is disposed at the downstream end.
- a pair of fixed rails 6 that guide and travel a platen carriage 5 on which the lower mold M2 is placed are placed on the roller conveyor 2 that alternately carries the upper mold M1 and the lower mold M2 disposed upstream of the frame aligning device 1. Is attached.
- a reversing machine (not shown) for reversing the upper mold M1 is installed in the first transport line 4. Then, after the upper mold M1 and the lower mold M2 are framed, the framed upper and lower molds are sent to the second conveying line 7 to a pouring machine (not shown) installed in the direction perpendicular to the paper surface. .
- a pouring machine (not shown) installed in the direction perpendicular to the paper surface.
- drive rollers fixed to both ends of the rotary shaft 13 that is supported by bearings 12 provided on four sides of the movable base 11.
- a driving roller mechanism comprising a sprocket 15 for rotating the end of the rotary shaft 13, a chain 16 and a motor 17, a pair of fixed rails 20 supported by a support column 19 standing on a fixed base 18, and the movable base
- a lifting lifter 22 having a second lifting cylinder 21 that lifts and lowers 11 is used.
- the lifter 22 is used to send the framed upper and lower molds to the second transport line 7.
- the present invention is not limited to this, and the traverser is not limited to this. Can be used as appropriate.
- the upper frame F1 of the upper mold M1 has protrusions Ff at opposite ends. And both the upper and lower surfaces of this projection part Ff are processed in order for the roller 2a of the roller conveyor 2 which conveys the upper casting_mold
- a conveying roller 49 described later can be attached to and detached from the lower surface processed surface Ffb by the lifting operation of the first lifting cylinder 31 and the opening / closing operation of the opening / closing cylinder 46. Is done.
- a frame alignment apparatus includes a first elevating cylinder 31, an elevating table 32 fixed to a tip of a rod 31a of the first elevating cylinder 31, and a support mechanism 33 provided on the elevating table 32.
- a frame alignment failure detection means 36 for determining a frame alignment failure based on the above and the lifter 22 is provided.
- the first elevating cylinder 31 is provided with an encoder (not shown) as a detector so that the displacement position of the rod 31a can be detected.
- the first elevating cylinder 31 is stretched over four columns 37 standing on the floor surface. Of the four frames 38a and the central frame 38b, the central frame 38b is placed downward. Further, guide rods 39 are provided on both sides of the first elevating cylinder 31.
- a linear scale (not shown) can be used as a detector.
- a hydraulic cylinder an air cylinder or an electric cylinder can be used as the first elevating cylinder 31.
- the support mechanism 33 is a pair of horizontal members fixed to a support member 41 formed on the lower surface of the elevating table 32 along a direction orthogonal to a direction in which the upper and lower molds M1 and M2 are carried (hereinafter simply referred to as a carry-in direction).
- a pair of moving members 45 having a member 42, a holder 44 fitted to guide pins 43 formed at both ends of the horizontal member 42, and both ends are pin-coupled to the center inner side of the pair of moving members 45.
- An open / close cylinder 46 four arms 47 suspended from the holder 44, a pair of roller frames 48 fixed to the lower ends of the arms 47 adjacent in the carrying-in direction, and inner surfaces of the respective roller frames 48 It is comprised from the conveyance roller (free roller) 49 supported rotatably.
- a stopper nut 43a of the holder 44 is screwed to the tip of the guide pin 43.
- the clamp member 50 for positioning the upper mold M1 is attached to one of the pair of roller frames 48.
- the clamp member 51 for positioning the lower mold M2 is attached to the support column 37.
- the displacement sensor 35 is not particularly limited as long as the displacement sensor 35 can measure the displacement (distance) of the upper surface processing surface Ffa of the upper frame F1 in a non-contact manner, but is a laser displacement sensor. Can do.
- At least four displacement sensors 35 are arranged in the periphery of the elevating unit 34 in order to detect at least the inclination of the upper frame F1 as a frame alignment failure.
- the displacement sensor 35 is attached to the four arms 47 via attachment members 61.
- the present invention is not particularly limited to this.
- the lift table It can be attached to 32 four-way positions via attachment members.
- the frame alignment defect detection means 36 can be mounted on a control panel (not shown) for controlling the frame alignment apparatus 1, for example. Further, the measurement value of the displacement sensor 35 in the frame alignment defect detecting means 36 indicates the upper surface processed surface Ffa in the state in which the upper mold M1 is raised and the state after the frame alignment in which the upper mold M1 is superimposed on the lower mold M2. It is the measured value which measured each displacement.
- the inclination amount is calculated from these measured values and then compared with the threshold value.
- the flow amount is used to adjust the frame after the frame alignment.
- the displacement of the upper surface processed surface Ffa of the upper frame F1 in the state is corrected.
- the floating of the upper frame F1 is calculated using the corrected displacement.
- the calculated value considering the clearance h1 of the conveying roller 49 at the midway stop position and the clearance h1 of the upper frame F1 and the parting surface side sanding height h2 of the upper and lower frames F1 and F2 is used as a threshold value. Compare.
- the detection of the inclination and the rising of the upper frame F1 can be individually determined. However, when both of the detections are used together and a defect is detected by either determination, it is determined that the frame alignment is defective. You can also.
- the flow amount is the amount of movement from the normal position when stopped due to oil or air leaks when the first elevating cylinder 31 is a hydraulic cylinder or an air cylinder. This is the amount of movement from the normal position when stopped due to wear.
- the upper mold M ⁇ b> 1 fed from the roller conveyor 2 to the lifting lifter 22 side is previously supported by a lower support mechanism 33 of the lifting table 32 that is lowered by the extension operation of the first lifting cylinder 31. Is carried onto the conveying roller 49.
- the first elevating cylinder 31 is extended to lower the upper frame F1 onto the carried-in lower frame F2, and the conveying roller 49 is moved from the lower surface machining surface Ffb of the upper frame F1. Leave and complete the alignment.
- the frame alignment failure detection means 36 determines the frame alignment failure of the upper frame F1. At this time, in the case of tilting or rising, a failure signal is displayed on the operation panel and a warning is issued.
- the open / close cylinder 46 is extended to move the transport roller 49 outward from the lower surface processing surface Ffb of the upper frame F1.
- Example 1 of the frame alignment failure detection means in the present invention will be described, but the present invention is not limited to such Example 1.
- the measured value (a1, a2, a3, a4) of the displacement a may be a1 ⁇ a2 ⁇ a3 ⁇ a4 due to an attachment error of the four displacement sensors 35.
- a tilt failure as a frame alignment failure is determined.
- the determination formula is expressed by the following formula (6). d> 2 (6)
- a signal for stopping the frame alignment process is transmitted, and the frame alignment defect is displayed.
- the displacement of the upper frame F1 on the transport roller 49 is measured, and the difference between the displacement of the upper frame F1 measured after the frame alignment on the lower frame F2 is calculated for each displacement sensor 35. Even if the accuracy of the mounting positions of the four displacement sensors 35 varies or the reproducibility at the time of replacement cannot be maintained, the calculation result is not affected.
- the intermediate (intermediate) stop position of the transport roller 49 during frame alignment with the upper frame F1 placed on the lower frame F2 by the encoder Is calculated by the following equation (7). Then, this calculated value is stored.
- the halfway stop position means that after the transport roller 49 on which the upper frame F1 is placed is lowered, the transport roller 49 is separated from the lower surface processed surface Ffb of the upper frame F1 when the frame is securely aligned. It is a position.
- L Output value (measured value) of the transport roller stop position L1-Target value L0 of the transport roller stop position (7)
- h1 f1-h1-h2 (16)
- g2 f2-h1-h2 (17)
- g3 f2-h1-h2 (18)
- g4 f4-h1-h2 (19)
- h1 is a clearance between the conveying roller 49 and the upper frame F1 when there is no flow amount at the midway stop position, and can be set to 10 mm, for example.
- h2 is the height with sand on the parting surface side of the upper and lower frames F1, F2, and can be set to 2 mm, for example.
- the setting values h1 and h2 can be arbitrarily changed.
- the displacement of the upper frame F1 on the transport roller 49 is measured, and the difference from the displacement of the upper frame F1 measured after the frame is aligned on the lower frame F2 is determined. Therefore, even if the accuracy of the mounting positions of the four displacement sensors 35 varies or the reproducibility at the time of replacement cannot be maintained, the calculation result is not affected.
- the second embodiment is effective against the phenomenon that the upper frame F1 rises without tilting, although there is an uncertain element that is a variation in the height h2 with sand on the parting surface side of the upper and lower frames F1, F2. .
- FIG. 6 is a front view illustrating a state in which the transport roller lifts the upper frame and is in the raised position, and the lower frame is carried below the upper frame. It is a front view explaining the middle (intermediate) stop position state of the conveyance roller at the time of frame alignment. It is a principal part side view of FIG. It is an enlarged view explaining the parting surface side height with sand of an up-and-down frame.
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Abstract
【課題】造型された枠付き上下鋳型の枠合せ時における枠合せ不良の検出精度を向上させて、見切り面からの湯こぼれを防止することができる枠付き上下鋳型の枠合せ装置を提供する。 【解決手段】立設する４本の支柱の上方に載置される昇降シリンダと、該昇降シリンダのロッド先端に固定される昇降テーブルおよび該昇降テーブルの下部に設けられる、前記枠付き上鋳型の上枠の両端部に形成される突起部の上下両面に加工されている上面加工面および下面加工面のうち下面加工面に搬送ローラを着脱可能にする支持機構を具備する昇降部と、前記昇降部に前記枠付き上鋳型の上面加工面に向けて少なくとも４個配置され該上面加工面の変位を測定する変位センサと、該枠付き上鋳型を上昇させた状態と枠合せ後の状態における該上面加工面の変位をそれぞれ測定した測定値とあらかじめ設定されている枠合せ不良条件に基づいて枠合せ不良の判定を行う枠合せ不良検出手段とを備えることを特徴とする。
Description
本発明は枠付き上下鋳型の枠合せ装置に関する。さらに詳しくは、造型された枠付き上下鋳型の枠合せ時における枠合せ不良を検出する枠付き上下鋳型の枠合せ装置に関する。
従来より、造型機により造型された枠付き上鋳型と枠付き下鋳型は、ローラーコンベアに交互に配置して搬送されるとともに、この搬送途中に枠付き上鋳型を反転させたのち、上下鋳型を枠合せして注湯機により注湯される。そして、この枠付き上下鋳型を枠合せする装置としては、種々の装置がある（たとえば、特許文献１参照）。
しかし、最近のニアネットシェイプや、鋳物素材の精度向上、抜き勾配の縮小、鋳バリ無し化の推進により、エンジンのシリンダーヘッドのように複雑な形状の中子の大きな幅木を使用する鋳型を枠合せする時、中子の幅木と鋳型との凹凸部のはめあいがきつい場合、図９に示されるように枠付き上鋳型１０１が枠付き下鋳型１０２に対して傾いた状態または図１０に示されるように枠付き上鋳型１０１が枠付き下鋳型１０２に密着せずに浮き上がった状態で枠合せされることがある。なお、図９において、符号１０３は中子であり、符号１０４は幅木である。また、図中符号δ１は正規の枠合せ状態の砂付き高さの設定値よりも小さい高さであり、符号δ２はこの砂付き高さの設定値よりも大きい高さである。
このような枠合せ不良である枠付き上鋳型１０１が枠付き下鋳型１０２に対して傾いた状態や浮き上がった状態の場合、注湯時に、上下枠合せ面(見切り面)からの湯こぼれが発生し、鋳物素材の不良が発生する。
そこで、枠合せ不良を検出して、見切り面からの湯こぼれを防止する枠合せ装置として、合せた上下枠間にセンサを配置して、上枠と下枠の相対距離を測定することが確実で望ましいが、センサ設置スペースが確保しにくいとともに、精度を向上させるために多くのセンサが必要となり、大きな設備費用が発生するという問題がある。
これに対して、図１１～１２に示されるように、４本の支柱１０５に取付け部材（図示せず）を介して変位センサ１０６を下方に４５°傾斜させてそれぞれ取付け、枠付き上鋳型１０１を枠付き下鋳型１０２に枠合せする時に、上枠１０７の両側端に形成される突起部１０８の上下両面に加工されているローラ転走のための加工面のうち、上面加工面１０９のレベルの変化を測定する枠合せ装置１１０が考えられる。
この枠合せ装置１１０における枠合せ不良の検出は、前記上面加工面１０９の目標レベルの目標値をあらかじめ設定しておき、その設定値に対する実測値との差が、あらかじめ設定したしきい値を超えた場合に枠合せ不良としている。
しかしながら、前記枠合せ装置の場合、枠付き上鋳型１０１を枠合せステーションに搬入する時、枠付き上鋳型１０１を上昇させ、待避させる必要があるため、上面加工面１０９のレベルの変位を垂直に測定することができず、図１２に示されるように、斜め方向から測定した測定値Ｌｍ１を垂直方向からの換算値Ｌｍ２に演算しなければならない。
このため、４個の変位センサ１０６の取付け位置の精度や、取付け部の剛性、センサの交換時の再現性の維持は、上面加工面のレベルの測定精度に影響を及ぼす重要な要因であるが、前記変位センサ１０６の取付け作業やメンテナンス作業による取付け位置のばらつきは避けられないため、枠合せ不良の検出精度を向上させることが難しい。
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、造型された枠付き上下鋳型の枠合せ時における枠合せ不良の検出精度を向上させて、見切り面からの湯こぼれを防止することができる枠付き上下鋳型の枠合せ装置を提供することを目的とする。
本発明の枠付き上下鋳型の枠合せ装置は、造型機により造型された枠付き上鋳型と枠付き下鋳型をローラコンベヤに交互に配置して１枠送りされる第１搬送ラインに配設され、該枠付き上鋳型と枠付き下鋳型を枠合せしたのち、注湯機への第２搬送ラインに送り出す枠付き上下鋳型の枠合せ装置において、立設する４本の支柱の上方に掛け渡される中央フレームに下向きに載置される昇降シリンダと、該昇降シリンダのロッド先端に固定される昇降テーブルおよび該昇降テーブルの下部に設けられる、前記枠付き上鋳型の上枠の両端部に形成される突起部の上下両面に加工されている上面加工面および下面加工面のうち下面加工面に搬送ローラを着脱可能にする支持機構を具備する昇降部と、前記昇降部に前記枠付き上鋳型の上面加工面に向けて少なくとも４個配置され該上面加工面の変位を測定する変位センサと、該枠付き上鋳型を上昇させた状態と枠合せ後の状態における該上面加工面の変位をそれぞれ測定した測定値とあらかじめ設定されている枠合せ不良条件に基づいて枠合せ不良の判定を行う枠合せ不良検出手段とを備えてなることを特徴としている。
また、前記枠合せ不良条件が、前記枠付き上鋳型を上昇させた状態と枠合せ後の状態における該上面加工面の変位をそれぞれ測定した測定値の最大値と最小値の差から枠合せ後の上枠の傾きを演算することを含んでいるのが好ましい。
また、前記昇降シリンダが前記昇降部の変位を検出可能とする検出器を付設しているのが好ましい。
また、前記枠合せ不良条件が、前記検出器により枠合せ時の前記搬送ローラの途中停止時の停止位置の停止目標位置に対する流れ量（落下量）を演算することと、この流れ量を用いて枠合せ後の状態における上枠の上面加工面の変位を補正すること、および補正された変位を用いて枠合せ後の上枠の浮き上りを演算することを含んでいるのが好ましい。
また、前記枠合せ不良条件が、さらに前記演算された浮き上りに、前記途中停止位置の搬送ローラと上枠のスキマおよび上下枠の見切り面側砂付き高さを考慮した演算を行うことを含んでいるのが好ましい。
本発明によれば、昇降シリンダにより昇降する昇降部に変位センサを配置することにより、この変位センサの取付け位置のばらつきや交換時の再現性が維持できなくても、上面加工面の変位測定値の誤差を吸収でき、枠合せ不良としての上枠の傾きや浮上りの検出精度を向上させることができることから、見切り面からの湯こぼれを防止することができる。
以下、添付図面に基づいて本発明の枠付き上下鋳型の枠合せ装置を説明する。図１～３に示されるように、本実施の形態における枠合せ装置１は、造型機（図示せず）により造型された枠付き上鋳型（以下、単に上鋳型という）Ｍ１と枠付き下鋳型（以下、単に下鋳型という）Ｍ２をローラコンベヤ２に交互に配置して、図３の紙面左側に配置されるプッシャーシリンダ（図示せず）とクッションシリンダ３により１枠送りされる第１搬送ライン４の下流端に配設されている。この枠合せ装置１の上流に配置される上鋳型Ｍ１と下鋳型Ｍ２を交互に搬入する前記ローラコンベヤ２には、下鋳型Ｍ２を載置する定盤台車５を案内走行する一対の固定レール６が付設されている。
また、前記第１搬送ライン４には、上鋳型Ｍ１を反転させる反転機（図示せず）が設置されている。そして、前記上鋳型Ｍ１と下鋳型Ｍ２を枠合せしたのち、当該枠合せされた上下鋳型は紙面の垂直方向に設置される注湯機（図示せず）への第２搬送ライン７に送り出される。本実施の形態では、枠合せされた上下鋳型を第２搬送ライン７に送り出すために、可動ベース１１の四方に設けられた軸受１２に軸支される回転軸１３の両端に固着される駆動ローラ１４、該回転軸１３の端部を回転させるスプロケット１５、チェーン１６およびモータ１７からなる駆動ローラ機構と、固定ベース１８に立設する支柱１９に支持される一対の固定レール２０と、前記可動ベース１１を昇降させる第２昇降シリンダ２１とを具備する昇降リフタ２２が用いられている。なお、本実施の形態では、枠合せされた上下鋳型を第２搬送ライン７に送り出すために、昇降リフタ２２が用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、トラバーサを適宜用いることができる。
前記上鋳型Ｍ１の上枠Ｆ１は、対向する両端部に突起部Ｆｆが形成されている。そして、この突起部Ｆｆの上下両面は、上鋳型Ｍ１を搬送させるローラコンベヤ２のローラ２ａが転走するために加工されている。この上下両面に加工された上面加工面Ｆｆａおよび下面加工面Ｆｆｂのうち、下面加工面Ｆｆｂに後述する搬送ローラ４９が、第１昇降シリンダ３１の昇降動作と開閉シリンダ４６の開閉動作により着脱可能にされる。
本発明の一実施の形態にかかわる枠合せ装置は、第１昇降シリンダ３１と、該第１昇降シリンダ３１のロッド３１ａの先端に固定される昇降テーブル３２および該昇降テーブル３２に設けられる支持機構３３からなる昇降部３４と、前記上鋳型Ｍ１の上面加工面Ｆｆａに向けて前記昇降部３４に配置される変位センサ３５と、該変位センサ３５の測定値とあらかじめ設定されている枠合せ不良条件に基づいて枠合せ不良の判定を行う枠合せ不良検出手段３６と、前記昇降リフタ２２とを備えている。
前記第１昇降シリンダ３１は、ロッド３１ａの変位位置を検出できるように検出器としてエンコーダ（図示せず）が付設されており、床面に立設する４本の支柱３７の上方に掛け渡される四方のフレーム３８ａと中央フレーム３８ｂのうち、この中央フレーム３８ｂに下向きに載置されている。また、この第１昇降シリンダ３１の両側には、ガイドロッド３９が設けられている。なお、前記エンコーダに代えてロッド３１ａの変位を計測するために、検出器として、たとえばリニアスケール（図示せず）を用いることができる。
また、第１昇降シリンダ３１としては、油圧シリンダ、エアシリンダまたは電動シリンダを用いることができる。
前記支持機構３３は、上下鋳型Ｍ１、Ｍ２の搬入する方向（以下、単に搬入方向という）に直交する方向に沿って前記昇降テーブル３２の下面に形成される支持部材４１に固着される一対の水平部材４２と、該水平部材４２の両先端に形成されるガイドピン４３に嵌着されるホルダー４４を有する一対の移動部材４５と、該一対の移動部材４５の中央内側に両端がピン結合される開閉シリンダ４６と、前記ホルダー４４に垂設される４個のアーム４７と、搬入方向に沿って隣接するアーム４７の下端に固着される一対のローラフレーム４８と、それぞれのローラフレーム４８の内面に回転自在に軸支される搬送ローラ（フリーローラ）４９とから構成されている。なお、ガイドピン４３の先端には、ホルダー４４のストッパーナット４３ａが螺着されている。
また、本実施の形態では、前記一対のローラフレーム４８のうち、一方のローラフレーム４８に上鋳型Ｍ１の位置決めを行うクランプ部材５０が取り付けられている。この上鋳型Ｍ１の位置決めに対して、下鋳型Ｍ２の位置決めのためのクランプ部材５１は支柱３７に取り付けられている。
前記変位センサ３５は、前記上枠Ｆ１の上面加工面Ｆｆａの変位（距離）を非接触にて測定することができるセンサであれば、とくに限定されるものではないが、レーザ変位センサとすることができる。
また、この変位センサ３５は、枠合せ不良としての上枠Ｆ１の傾きを少なくとも検出するために、前記昇降部３４の周辺部に少なくとも４個配置する。本実施の形態では、前記変位センサ３５は、前記４個のアーム４７に取付け部材６１を介して取り付けられているが、本発明においては、とくにこれに限定されるものではなく、たとえば前記昇降テーブル３２の四方位置に取付け部材を介して取り付けることができる。
前記枠合せ不良検出手段３６は、たとえば枠合せ装置１を制御する制御パネル（図示せず）に搭載させることができる。また、この枠合せ不良検出手段３６における変位センサ３５の測定値は、上鋳型Ｍ１を上昇させた状態と該上鋳型Ｍ１を下鋳型Ｍ２に重ね合わせた枠合せ後の状態における上面加工面Ｆｆａの変位をそれぞれ測定した測定値である。
また、枠合せ不良条件としては、上枠Ｆ1の傾きを検出する場合、これらの測定値から傾き量を演算したのち、しきい値と比較する。
そして、上枠Ｆ1の浮き上りを検出する場合、枠合せした時の搬送ローラ４９の途中（中間）停止位置の流れ量（落下量）を演算したのち、この流れ量を用いて枠合せ後の状態における上枠Ｆ１の上面加工面Ｆｆａの変位を補正する。ついで、補正された変位を用いて上枠Ｆ１の浮き上りを演算する。その後、さらに図５に示されるように、途中停止位置の搬送ローラ４９と上枠Ｆ１のスキマｈ１や上下枠Ｆ１、Ｆ２の見切り面側砂付き高さｈ２を考慮した演算値をしきい値と比較する。
また、前記上枠Ｆ１の傾きや浮き上りの検出は、個別に判定することができるが、両者の検出を併用して、どちらかの判定で不良を検出した場合に、枠合せ不良と判断することもできる。
なお、前記流れ量とは、第１昇降シリンダ３１が油圧シリンダやエアシリンダの場合、油や空気のリークなどにより停止時の正規位置からの移動量であり、電動シリンダの場合、たとえばブレーキ部品の摩耗などにより停止時の正規位置からの移動量である。
このように構成された枠合せ装置の動作について説明する。
まず、図３に示されるように、ローラコンベヤ２から昇降リフタ２２側に送り出された上鋳型Ｍ１は、あらかじめ第１昇降シリンダ３１の伸長作動により下降している昇降テーブル３２の下部の支持機構３３における搬送ローラ４９上に搬入される。
まず、図３に示されるように、ローラコンベヤ２から昇降リフタ２２側に送り出された上鋳型Ｍ１は、あらかじめ第１昇降シリンダ３１の伸長作動により下降している昇降テーブル３２の下部の支持機構３３における搬送ローラ４９上に搬入される。
ついで、図４に示されるように、第１昇降シリンダ３１の縮引作動により昇降テーブル３２の下部の支持機構３３における搬送ローラ４９上の上枠Ｆ１が上昇すると、定盤台車５に載せた下鋳型Ｍ２の下枠Ｆ２が昇降リフタ２２の固定レール２０上に搬入される。
この状態で、搬送ローラ４９上の上枠Ｆ１の上面加工面Ｆｆａのレベルの変位（変位センサ３５からの距離）を４箇所測定する。
ついで、図５～６に示されるように、第１昇降シリンダ３１を伸長作動させて搬入された下枠Ｆ２上に上枠Ｆ１を降ろすとともに、搬送ローラ４９を上枠Ｆ１の下面加工面Ｆｆｂから離脱させて枠合せを完了する。
この状態で、下枠Ｆ２上の上枠Ｆ１の上面加工面Ｆｆａのレベルの変位（変位センサ３５からの距離）を４箇所測定する。
ついで、前記枠合せ不良検出手段３６により上枠Ｆ１の枠合せ不良の判定を行う。このとき、傾きまたは浮き上りの場合には不良信号を操作パネルに表示し、警告を発する。
ついで、開閉シリンダ４６を伸長作動させて搬送ローラ４９を上枠Ｆ１の下面加工面Ｆｆｂの下方から外方へ移動させる。
ついで、図８に示されるように、昇降リフタ２２の第２昇降シリンダ２１を伸長作動させることにより、駆動ローラ１４が上昇し、定盤台車５のレール５ａを介して定盤台車５を持上げるとともに、定盤台車５の車輪５ｂが固定レール２０から離れる。これにより、駆動ローラ１４に載せ換えられた合せ枠を第２搬送ライン７に搬出するため、第１昇降シリンダ３１の縮引作動により昇降部３４の搬送ローラ４９を上昇させて、枠合せ工程を終了する。
つぎに本発明における枠合せ不良検出手段の実施例１を説明するが、本発明はかかる実施例１に限定されるものではない。
まず、枠合せ不良検出手段による枠合せ後の上枠の傾きの判定について説明する。
（１ａ）図４に示されるように、上鋳型Ｍ１を搬入後、上枠Ｆ１を搬送ローラ４９上に載せた状態で、変位センサ３５により上枠Ｆ１のコーナー４箇所の上面加工面Ｆｆａの変位ａを測定する。そして、これらの測定値（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）を記憶させる。
（１ａ）図４に示されるように、上鋳型Ｍ１を搬入後、上枠Ｆ１を搬送ローラ４９上に載せた状態で、変位センサ３５により上枠Ｆ１のコーナー４箇所の上面加工面Ｆｆａの変位ａを測定する。そして、これらの測定値（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）を記憶させる。
なお、測定に先立ち、すべての搬送ローラ４９が水平に調整されていることを確認しておく。
ここで、前記変位ａの測定値（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）は、４個の変位センサ３５の取付け誤差により、ａ１≠ａ２≠ａ３≠ａ４であっても良い。
（２ａ）枠合せ後、下枠Ｆ２上に上枠Ｆ１を載せた状態で、変位センサ３５により上枠Ｆ１のコーナー４箇所の上面加工面Ｆｆａの変位ｂを測定する。そして、これらの測定値（ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４）を記憶させる。
（３ａ）枠合せ前後の上枠Ｆ１の４箇所の変位差ｃｉ（ｉ＝１，２，３，４）をつぎの式（１）～（４）により演算する。
ｃ１＝ａ１－ｂ１ ・・・（１）
ｃ２＝ａ２－ｂ２ ・・・（２）
ｃ３＝ａ３－ｂ３ ・・・（３）
ｃ４＝ａ４－ｂ４ ・・・（４）
ｃ１＝ａ１－ｂ１ ・・・（１）
ｃ２＝ａ２－ｂ２ ・・・（２）
ｃ３＝ａ３－ｂ３ ・・・（３）
ｃ４＝ａ４－ｂ４ ・・・（４）
（４ａ）枠合せ後の上枠Ｆ１の傾きを演算する。
まず、４箇所の変位差ｃｉの最大値と最小値をそれぞれ算出して、Ｃｍａｘ，Ｃｍｉｎとすると、上枠Ｆ１の傾きｄはつぎの式（５）により演算する。そしてこの演算値を記憶させる。
ｄ＝Ｃｍａｘ－Ｃｍｉｎ ・・・（５）
まず、４箇所の変位差ｃｉの最大値と最小値をそれぞれ算出して、Ｃｍａｘ，Ｃｍｉｎとすると、上枠Ｆ１の傾きｄはつぎの式（５）により演算する。そしてこの演算値を記憶させる。
ｄ＝Ｃｍａｘ－Ｃｍｉｎ ・・・（５）
（５ａ）枠合せ不良としての傾き不良を判定する。
あらかじめ設定されるしきい値が、たとえば２ｍｍである場合、判定式はつぎの式（６）により表される。
ｄ＞２ ・・・（６）
判定の結果、式（６）を満たす場合、枠合せ工程を停止する信号を発信し、枠合せ不良を表示する。
あらかじめ設定されるしきい値が、たとえば２ｍｍである場合、判定式はつぎの式（６）により表される。
ｄ＞２ ・・・（６）
判定の結果、式（６）を満たす場合、枠合せ工程を停止する信号を発信し、枠合せ不良を表示する。
本実施例１においては、搬送ローラ４９上の上枠Ｆ１の変位を測定し、下枠Ｆ２上に枠合せした後に測定した上枠Ｆ１の変位との差をそれぞれの変位センサ３５について演算するため、４個の変位センサ３５の取付け位置の精度にばらつきが生じたり、交換時の再現性が維持できなくても、演算結果に影響しない。
また、本実施例１の場合、４箇所の枠合せ前後の変位差から最大値と最小値の差を演算することにより、枠合せ後の上枠Ｆ１の傾きを判定するため、昇降部３３の途中停止における停止精度や、上下枠Ｆ１、Ｆ２の見切り面側砂付き高さｈ２（図５～６参照）にばらつきが生じても、演算結果に影響しない。
つぎに本発明における枠合せ不良検出手段の実施例２を説明するが、本発明はかかる実施例２に限定されるものではない。
枠合せ不良検出手段による枠合せ後の上枠の浮き上りの判定について説明する。
（１ｂ）～（２ｂ）は前記実施例１の（１ａ）～（２ａ）と同一であるので説明を省略する。
（１ｂ）～（２ｂ）は前記実施例１の（１ａ）～（２ａ）と同一であるので説明を省略する。
（３ｂ）図５に示されるように、エンコーダにより下枠Ｆ２上に上枠Ｆ１を載せた状態の枠合せ時の搬送ローラ４９の途中（中間）停止位置（第１昇降シリンダの正規停止位置）の流れ量Ｌをつぎの式（７）により演算する。そしてこの演算値を記憶させる。なお、前記途中停止位置とは、上枠Ｆ１を載置している搬送ローラ４９を下降させたのち、確実に枠合せさせるときに該搬送ローラ４９が上枠Ｆ１の下面加工面Ｆｆｂから離脱している位置である。
Ｌ＝搬送ローラの停止位置の出力値（測定値）Ｌ１－搬送ローラの停止位置の目標値Ｌ０ ・・・（７）
Ｌ＝搬送ローラの停止位置の出力値（測定値）Ｌ１－搬送ローラの停止位置の目標値Ｌ０ ・・・（７）
（４ｂ）前記上枠Ｆ１のコーナー４箇所の上面加工面Ｆｆａの変位ｂｉ（ｉ＝１，２，３，４）に流れ量Ｌをつぎの式（８）～（１１）のように加算して補正する。そしてこの演算値ｅｉ（ｉ＝１，２，３，４）を記憶させる。
ｅ１＝ｂ１＋Ｌ ・・・（８）
ｅ２＝ｂ２＋Ｌ ・・・（９）
ｅ３＝ｂ３＋Ｌ ・・・（１０）
ｅ４＝ｂ４＋Ｌ ・・・（１１）
ｅ１＝ｂ１＋Ｌ ・・・（８）
ｅ２＝ｂ２＋Ｌ ・・・（９）
ｅ３＝ｂ３＋Ｌ ・・・（１０）
ｅ４＝ｂ４＋Ｌ ・・・（１１）
（５ｂ）枠合せ前後の上枠Ｆ１の浮き上りをつぎの式（１２）～（１５）により演算する。そしてこの演算値ｆｉ（ｉ＝１，２，３，４）を記憶させる。
ｆ１＝ａ１－ｅ１ ・・・（１２）
ｆ２＝ａ２－ｅ２ ・・・（１３）
ｆ３＝ａ３－ｅ３ ・・・（１４）
ｆ４＝ａ４－ｅ４ ・・・（１５）
この演算値ｆｉとあらかじめ設定されるしきい値を比較して、枠合せ不良としての浮き上り不良を判定することができるが、本実施例２では、さらにつぎの演算を行うことで精度の良い浮き上り不良であるか否かを判定することができる。
ｆ１＝ａ１－ｅ１ ・・・（１２）
ｆ２＝ａ２－ｅ２ ・・・（１３）
ｆ３＝ａ３－ｅ３ ・・・（１４）
ｆ４＝ａ４－ｅ４ ・・・（１５）
この演算値ｆｉとあらかじめ設定されるしきい値を比較して、枠合せ不良としての浮き上り不良を判定することができるが、本実施例２では、さらにつぎの演算を行うことで精度の良い浮き上り不良であるか否かを判定することができる。
（６ｂ）前記演算値ｆｉ（ｉ＝１，２，３，４）をつぎの式（１６）～（１９）により補正したのち、これらの補正値ｇｉ（ｉ＝１，２，３，４）から最大値Ｇｍａｘを演算する。
ｇ１＝ｆ１－ｈ１－ｈ２ ・・・（１６）
ｇ２＝ｆ２－ｈ１－ｈ２ ・・・（１７）
ｇ３＝ｆ２－ｈ１－ｈ２ ・・・（１８）
ｇ４＝ｆ４－ｈ１－ｈ２ ・・・（１９）
ここで、ｈ１は、図５～６に示されるように、途中停止位置の流れ量がない場合の搬送ローラ４９と上枠Ｆ１のスキマであり、たとえば１０ｍｍに設定することができる。また、ｈ２は、図５～７に示されるように、上下枠Ｆ１、Ｆ２の見切り面側砂付き高さであり、たとえば２ｍｍに設定することができる。
なお、この設定値ｈ１、ｈ２については、任意に設定変更可能である。
ｇ１＝ｆ１－ｈ１－ｈ２ ・・・（１６）
ｇ２＝ｆ２－ｈ１－ｈ２ ・・・（１７）
ｇ３＝ｆ２－ｈ１－ｈ２ ・・・（１８）
ｇ４＝ｆ４－ｈ１－ｈ２ ・・・（１９）
ここで、ｈ１は、図５～６に示されるように、途中停止位置の流れ量がない場合の搬送ローラ４９と上枠Ｆ１のスキマであり、たとえば１０ｍｍに設定することができる。また、ｈ２は、図５～７に示されるように、上下枠Ｆ１、Ｆ２の見切り面側砂付き高さであり、たとえば２ｍｍに設定することができる。
なお、この設定値ｈ１、ｈ２については、任意に設定変更可能である。
（７ｂ）枠合せ不良としての浮き上り不良を判定する。
あらかじめ設定されるしきい値が、たとえば２ｍｍである場合、判定式はつぎの式（２０）により表される。
Ｇｍａｘ＞２ ・・・（２０）
判定の結果、式（２０）を満たす場合、枠合せ工程を停止する信号を発信し、枠合せ不良を表示する。
あらかじめ設定されるしきい値が、たとえば２ｍｍである場合、判定式はつぎの式（２０）により表される。
Ｇｍａｘ＞２ ・・・（２０）
判定の結果、式（２０）を満たす場合、枠合せ工程を停止する信号を発信し、枠合せ不良を表示する。
本実施例２においては、前記実施例１と同様に、搬送ローラ４９上の上枠Ｆ１の変位を測定し、下枠Ｆ２上に枠合せした後に測定した上枠Ｆ１の変位との差をそれぞれの変位センサ３５について演算するため、４個の変位センサ３５の取付け位置の精度にばらつきが生じたり、交換時の再現性が維持できなくても、演算結果に影響しない。
また、本実施例２は、上下枠Ｆ１、Ｆ２の見切り面側砂付き高さｈ２の変動と言う不確定要素があるが、上枠Ｆ１に傾きを生じず浮き上る現象に対し、有効である。
なお、図５及び図８に示されるように、固定レール２０、定盤台車５の車輪５bの偏摩耗や、定盤台車５上への砂付着、下枠Ｆ２の反見切り面のサンドカット不良による反見切り面側砂付きによる高さｈ３の変動による上枠Ｆ１の変位の変化については、枠合せ不良と同じ異常として検出してしまうが、湯こぼれ防止に対しては安全側に働き、枠合せ不良の表示時点で調査すれば異常の原因がわかるため、大きな問題ではない。
この出願は、日本国で ２００８年９月２２日に出願された特願２００８－２４２０９７号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は本明細書の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
また、本発明は本明細書の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
Ｆ１ 上枠
Ｆｆ 突起部
Ｆｆａ 上面加工面
Ｆｆｂ 下面加工面
Ｆ２ 下枠
Ｍ１ 枠付き上鋳型（上鋳型）
Ｍ２ 枠付き下鋳型（下鋳型）
１ 枠合せ装置
２ ローラコンベヤ
２ａ ローラ
３ クッションシリンダ
４ 第１搬送ライン
５ 定盤台車
５ａ レール
５ｂ 車輪
６ 固定レール
７ 第２搬送ライン
１１ 可動ベース
１２ 軸受
１３ 回転軸
１４ 駆動ローラ
１５ スプロケット
１６ チェーン
１７ モータ
１８ 固定ベース
１９ 支柱
２０ 固定レール
２１ 第２昇降シリンダ
２２ 昇降リフタ
３１ 第１昇降シリンダ
３１ａ ロッド
３２ 昇降テーブル
３３ 支持機構
３４ 昇降部
３５ 変位センサ
３６ 枠合せ不良検出手段
３７ 支柱
３８ａ フレーム
３８ｂ 中央フレーム
３９ ガイドロッド
４１ 支持部材
４２ 水平部材
４３ ガイドピン
４３ａ ストッパーナット
４４ ホルダー
４５ 移動部材
４６ 開閉シリンダ
４７ アーム
４８ ローラフレーム
４９ 搬送ローラ
５０ クランプ部材
５１ クランプ部材
６１ 取付け部材
Ｆｆ 突起部
Ｆｆａ 上面加工面
Ｆｆｂ 下面加工面
Ｆ２ 下枠
Ｍ１ 枠付き上鋳型（上鋳型）
Ｍ２ 枠付き下鋳型（下鋳型）
１ 枠合せ装置
２ ローラコンベヤ
２ａ ローラ
３ クッションシリンダ
４ 第１搬送ライン
５ 定盤台車
５ａ レール
５ｂ 車輪
６ 固定レール
７ 第２搬送ライン
１１ 可動ベース
１２ 軸受
１３ 回転軸
１４ 駆動ローラ
１５ スプロケット
１６ チェーン
１７ モータ
１８ 固定ベース
１９ 支柱
２０ 固定レール
２１ 第２昇降シリンダ
２２ 昇降リフタ
３１ 第１昇降シリンダ
３１ａ ロッド
３２ 昇降テーブル
３３ 支持機構
３４ 昇降部
３５ 変位センサ
３６ 枠合せ不良検出手段
３７ 支柱
３８ａ フレーム
３８ｂ 中央フレーム
３９ ガイドロッド
４１ 支持部材
４２ 水平部材
４３ ガイドピン
４３ａ ストッパーナット
４４ ホルダー
４５ 移動部材
４６ 開閉シリンダ
４７ アーム
４８ ローラフレーム
４９ 搬送ローラ
５０ クランプ部材
５１ クランプ部材
６１ 取付け部材
Claims (5)
- 造型機により造型された枠付き上鋳型と枠付き下鋳型をローラコンベヤに交互に配置して１枠送りされる第１搬送ラインに配設され、該枠付き上鋳型と枠付き下鋳型を枠合せしたのち、注湯機への第２搬送ラインに送り出す枠付き上下鋳型の枠合せ装置において、
立設する４本の支柱の上方に掛け渡される中央フレームに下向きに載置される昇降シリンダと、
該昇降シリンダのロッド先端に固定される昇降テーブルおよび該昇降テーブルの下部に設けられる、前記枠付き上鋳型の上枠の両端部に形成される突起部の上下両面に加工されている上面加工面および下面加工面のうち下面加工面に搬送ローラを着脱可能にする支持機構を具備する昇降部と、
前記昇降部に前記枠付き上鋳型の上面加工面に向けて少なくとも４個配置され該上面加工面の変位を測定する変位センサと、
該枠付き上鋳型を上昇させた状態と枠合せ後の状態における該上面加工面の変位をそれぞれ測定した測定値とあらかじめ設定されている枠合せ不良条件に基づいて枠合せ不良の判定を行う枠合せ不良検出手段
とを備えてなる枠付き上下鋳型の枠合せ装置。 - 前記枠合せ不良条件が、前記枠付き上鋳型を上昇させた状態と枠合せ後の状態における該上面加工面の変位をそれぞれ測定した測定値の最大値と最小値の差から枠合せ後の上枠の傾きを演算することを含んでいる請求項1記載の枠付き上下鋳型の枠合せ装置。
- 前記昇降シリンダが前記昇降部の変位を検出可能とする検出器を付設してなる請求項1記載の枠付き上下鋳型の枠合せ装置。
- 前記枠合せ不良条件が、前記検出器により枠合せ時の前記搬送ローラの途中停止時の停止位置の停止目標位置に対する流れ量を演算することと、この流れ量を用いて枠合せ後の状態における上枠の上面加工面の変位を補正すること、および補正された変位を用いて枠合せ後の上枠の浮き上りを演算することを含んでいる請求項３記載の枠付き上下鋳型の枠合せ装置。
- 前記枠合せ不良条件が、さらに前記演算された浮き上りに、前記途中停止位置の搬送ローラと上枠のスキマおよび上下枠の見切り面側砂付き高さを考慮した演算を行うことを含んでいる請求項４記載の枠付き上下鋳型の枠合せ装置。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008-242097 | 2008-09-22 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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2008
- 2008-09-22 JP JP2008242097A patent/JP4591585B2/ja active Active
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2009
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 200980137068.1 Country of ref document: CN |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09814389 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09814389 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |