WO2017195423A1 - 混練砂の性状調整システム及び性状調整方法 - Google Patents

混練砂の性状調整システム及び性状調整方法 Download PDF

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WO2017195423A1
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kneading
kneaded
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molding
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PCT/JP2017/005163
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裕一 小倉
原田　久
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新東工業株式会社
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings

Definitions

  • the present invention relates to a property adjusting system and a property adjusting method for kneaded sand.
  • sand casting which is a casting method using sand as a mold
  • sand mold casting the molten metal cast in the sand mold is solidified and then released, and the sand used as the mold is separated from the casting.
  • the separated sand is recovered as recovered sand, mixed and adjusted after foreign matter removal and sand cooling are performed, and used again for sand molding.
  • the green sand is kneaded and adjusted mainly by a batch kneader.
  • additives such as bentonite added to the green sand are consumed.
  • the spent additive is replenished and water is added to adjust the kneading so that green sand is suitable for molding.
  • a compactability (hereinafter referred to as CB) value or a sand moisture value is often used.
  • CB controller In order to measure and control these indicators, a CB controller, a moisture controller, and the like are used.
  • the kneaded sand kneaded and adjusted using these controllers is conveyed to the molding machine.
  • the kneading machine and the molding machine are provided at positions separated from each other, the kneading sand discharged from the kneading machine is transported by the belt conveyor and temporarily stored in the hopper, and then the molding machine is used as the molding sand from the hopper. To be supplied. While the kneaded sand is being conveyed or while the molded sand is being stored, the properties of the green sand change depending on the evaporation of water and the passage of time.
  • Patent Document 1 discloses a method of setting a kneading target CB value according to the temperature of sand put into a kneading machine.
  • Patent Document 2 discloses the following sand property stabilization method. First, the sand property measurement time and the sand property measurement value at the time of discharging the kneader and the sand property measurement time and the sand property measurement value before the molding machine are measured and stored. Next, from the previous sand property measurement time before the molding machine and the sand transport time from the kneader to the molding machine, the kneading time of the corresponding sand is calculated, and the sand property measurement value at the time of discharging the kneader at the calculated kneading time is calculated. Search and read.
  • the amount of change in the sand property measurement value by the sand transport route is calculated.
  • the kneader is controlled based on this amount of change.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-5841
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 4129728
  • Patent Document 1 does not disclose, for example, measuring the properties of molding sand before the molding machine in the process from the kneading machine to the molding machine. That is, in the method described in Patent Document 1, the actual change in properties in the process from the kneading sand kneading machine to the molding machine is not measured, so the kneading target CB value cannot be set with high accuracy. Therefore, kneading control cannot be performed with high accuracy.
  • the sand transport time is a fixed value. Therefore, for example, if the kneading system is temporarily stopped and the kneading sand is not transported from the kneader to the molding machine in the expected time, the kneading time of the corresponding sand is appropriate. Therefore, the sand property measurement value before the molding machine and the sand property measurement value at the time of discharging the kneader are not correctly associated. That is, in such a case, the amount of change in the sand property measurement value due to the sand transport route cannot be calculated with high accuracy, and therefore kneading control cannot be performed with high accuracy.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a kneaded sand property adjusting system and a property adjusting method capable of accurately performing kneading control.
  • the kneading sand property adjusting system includes a batch kneading device, a kneading sand property measuring device for measuring the property of the kneading sand during kneading, a water injection device for injecting water into the kneading device, and the kneading device.
  • a kneaded sand storage hopper that stores the kneaded sand discharged from the apparatus, a molding apparatus that performs molding by using the kneaded sand discharged and conveyed from the kneaded sand storage hopper as molding sand, and the inside of the kneader
  • a controller for controlling water injection of the water injection device until the properties of the kneaded sand satisfy the target properties of the kneaded sand, and a kneaded sand amount measuring device for measuring the amount of the kneaded sand stored in the kneaded sand storage hopper
  • a molding sand property measuring instrument for measuring the property of the molding sand put into the molding device, and the control device includes the number of batches of each kneading batch and the kneading sand property measuring instrument in the kneading batch.
  • the molding sand whose properties are measured by the molding sand property measuring device based on the storage unit for storing the kneaded sand properties in association with each other and the amount of the kneaded sand measured by the kneading sand amount measuring device.
  • the molding sand batch number calculation unit for calculating the number of batches of the corresponding kneading batch, the molding sand property measured by the molding sand property measuring device based on the calculated batch number, and stored in the storage unit
  • a correction unit that correlates the kneaded sand properties and corrects the kneaded sand target properties based on these property values.
  • the method for adjusting the properties of the kneaded sand comprises the step of mixing the kneading device with water while injecting water into the kneading device until the properties of the kneaded sand in the batch type kneading device satisfy the target properties of the kneaded sand.
  • Sand is kneaded, the properties of the kneaded sand is measured, the number of kneading batches and the measured kneaded sand properties are stored in association with each other, and the kneaded sand discharged from the kneading device is kneaded.
  • a batch of the kneading batch corresponding to the molding sand whose properties are measured based on the measured amount of the kneaded sand, measuring the amount of the kneaded sand stored in the kneaded sand storage hopper Calculate the number Based on the number of batches, in association with properties of said measured molding sand, the stored the kneading sand properties, based on these attribute values, corrects the kneading sand target properties.
  • FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 3.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a kneaded sand property adjusting system 1 shown as an embodiment of the present invention.
  • sand mold casting after the molten metal cast into the sand mold is solidified, the sand used as the mold is separated from the casting and recovered as recovered sand.
  • the recovered sand is kneaded and adjusted to kneaded sand after foreign matter removal and sand cooling are performed.
  • the kneaded sand is transported to a molding apparatus and used again as molding sand for molding sand molds.
  • the kneaded sand property adjusting system 1 kneads the green recovered sand in the green mold, and adjusts the properties of the kneaded sand.
  • the kneading sand property adjusting system 1 includes a batch kneading device 6, a kneading sand property measuring device 7 for measuring the properties of the kneading sand being kneaded, a water injection device 9 for injecting water into the kneading device 6, and a kneading device.
  • a kneading sand storage hopper 10 that stores the kneaded sand discharged from the kneading sand 6, a molding apparatus 24 that performs molding using the kneaded sand discharged and conveyed from the kneading sand storage hopper 10 as molding sand, and the kneading apparatus 6 Until the properties of the kneaded sand satisfy the target properties of the kneaded sand, the control device 25 that controls the water injection of the water injection device 9 and the kneaded sand amount measuring device 11 that measures the amount of the kneaded sand stored in the kneaded sand storage hopper 10. 12, 12, 13, and 14, and a molding sand property measuring instrument 23 that measures the properties of the molding sand that is put into the molding device 24.
  • the kneaded sand property adjusting system 1 further includes a molded sand storage hopper 18 for storing the molded sand put into the molding apparatus 24, and a molded sand amount for measuring the amount of the molded sand stored in the molded sand storage hopper 18.
  • a measuring device 19, 20, 21 and a sand temperature measuring device 4 for measuring the temperature of the sand before being put into the kneading device 6 are provided.
  • the properties of green sand refer to moisture, CB, compressive strength, air permeability, temperature, and the like. It is CB or moisture that has the greatest influence on the moldability. However, as will be described later, CB changes even if the moisture is the same, so in this embodiment, it is used for controlling the property adjusting system 1 of the kneaded sand.
  • the property to be assumed is a CB value.
  • the property adjusting system 1 for kneaded sand includes a recovered sand hopper 2 and a belt feeder 3.
  • the recovered sand hopper 2 stores recovered sand separated from the casting and subjected to foreign matter removal and sand cooling.
  • the belt feeder 3 is provided under the recovered sand hopper 2.
  • a certain amount of the collected sand stored in the collected sand hopper 2 is weighed and cut out, and discharged from the collected sand discharge port (not shown) provided in the collected sand hopper 2 to the belt feeder 3. .
  • the collected sand discharged to the belt feeder 3 is conveyed to a collected sand weighing hopper 5 described later.
  • the sand temperature measuring device 4 is the recovered sand moisture temperature measuring device 4 in this embodiment.
  • the collected sand moisture temperature measuring device 4 is provided on the belt feeder 3.
  • the collected sand conveyed on the belt feeder 3 is measured for moisture content and temperature by the collected sand moisture temperature measuring device 4.
  • the recovered sand moisture temperature measuring device 4 is electrically connected to a control device 25 to be described later, and the moisture content and temperature of the recovered sand measured by the recovered sand moisture temperature measuring device 4 are transmitted to the control device 25.
  • the kneaded sand property adjustment system 1 includes a recovered sand weighing hopper 5.
  • the collected sand conveyed by the belt feeder 3 is supplied to the collected sand weighing hopper 5 and stored.
  • the collected sand weighing hopper 5 uses the collected collected sand as one kneading batch from a discharge port (not shown) below the collected sand weighing hopper 5. Drain to 6.
  • the kneading device 6 receives the collected sand for one kneading batch discharged from the collected sand weighing hopper 5 through an opening (not shown) provided in the upper part, and kneads to generate kneaded sand.
  • the kneaded sand property adjusting system 1 includes a water source 8.
  • the water source 8 is connected to the kneading device 6 via a water injection device 9, and when the kneading device 6 starts kneading, the kneading device 6 is poured with water supplied from the water source 8.
  • the water injection device 9 is a water injection valve.
  • the water injection device 9 is electrically connected to a control device 25 described later.
  • the water injection device 9 is controlled by the control device 25 so that the amount of water supplied from the water source 8 to the kneading device 6 becomes an appropriate amount of water calculated by the control device 25.
  • the kneading sand property measuring instrument 7 is attached to the side surface of the kneading apparatus 6.
  • the kneading sand property measuring instrument 7 collects the kneading sand being kneaded after a predetermined time has elapsed after the kneading is started in the kneading device 6 and measures the properties of the kneading sand.
  • the kneading sand property measuring instrument 7 is electrically connected to a control device 25 to be described later, and the properties of the kneading sand measured by the kneading sand property measuring instrument 7 are transmitted to the control device 25.
  • the kneading device 6 and the water injection device 9 are used for water injection, property measurement and kneading until the properties of the kneaded sand measured by the kneaded sand property measuring instrument 7 become the kneaded sand target properties managed by the control device 25.
  • the control device 25 Are controlled by the control device 25.
  • the kneading apparatus 6 continues kneading until the kneading sand satisfies the kneading sand target property managed by the control device 25.
  • the kneading sand property measuring instrument 7 transmits the measured value at that time to the control device 25, and then from a discharge port (not shown) provided below the kneading device 6.
  • the kneaded sand that has been kneaded is discharged to a kneaded sand storage hopper 10 provided below the kneader 6.
  • the amount of the kneaded sand stored in the kneaded sand storage hopper 10 described later is less than one kneading batch, that is, the kneaded sand stored in the kneaded sand level meter M12 described later.
  • a kneading request is received from the control device 25, the collected sand for one kneading batch is received and kneaded from the collected sand weighing hopper 5, and kneaded into the kneaded sand storage hopper 10. It is controlled by the control device 25 so as to discharge the sand.
  • the kneaded sand storage hopper 10 receives and stores the kneaded sand that has been kneaded through an opening (not shown) provided in the upper part.
  • the kneaded sand property adjusting system 1 includes belt conveyors 15 and 16.
  • the kneaded sand storage hopper 10 and the belt conveyors 15 and 16 are used when the molding sand stored in the molding sand storage hopper 18 described later is less than half of the molding sand storage hopper 18, that is, a molding sand level meter described later.
  • the kneaded sand storage hopper 10 discharged a predetermined amount of the kneaded sand from the kneaded sand supply port (not shown) onto the belt conveyor 15, and the belt conveyor 15 was discharged. It is controlled by the control device 25 so as to convey the kneaded sand.
  • the kneaded sand conveyed by the belt conveyor 15 is further conveyed by the belt conveyor 16.
  • the amount of the kneaded sand stored in the kneaded sand storage hopper 10 changes every moment as the kneaded sand is received from the kneading device 6 and discharged from the belt conveyor 15.
  • the kneading sand amount measuring devices 11, 12, 13, 14 measure the amount of kneading sand stored in the kneading sand storage hopper 10. That is, the kneading sand amount measuring devices 11, 12, 13, and 14 are level meters that measure the position of the upper surface of the kneading sand stored in the kneading sand storage hopper 10.
  • the kneading sand amount measuring devices 11, 12, 13, and 14 include a kneading sand level meter H11, a kneading sand level meter M12, a kneading sand level meter ML13, and a kneading sand level meter L14.
  • These kneading sand level meters 11, 12, 13, and 14 are arranged at different heights on the side surface of the kneading sand storage hopper 10, and the upper surface of the stored kneading sand level is set to each kneading sand level meter 11.
  • the amount of the kneaded sand stored in the kneaded sand storage hopper 10 is measured by detecting whether or not it is positioned above the height position corresponding to.
  • the kneading sand storage hopper 10 has a capacity capable of storing an amount of kneading sand corresponding to two kneading batches, and the kneading sand level meter H11 corresponds to two kneading batches in the kneading sand storage hopper 10. It is provided at a height where sand can be detected when the kneaded sand is stored.
  • the kneading sand level meter M12 is provided at a height position where sand can be detected when kneading sand corresponding to one kneading batch is stored in the kneading sand storage hopper 10.
  • the mixing sand level meter ML13 is an amount corresponding to the molding sand level meter M20 from the height position of the mixing sand level meter M12, which is smaller than the amount corresponding to the molding sand level meter H19 provided in the molding sand storage hopper 18 described later. It is provided at a position where a larger amount is reduced.
  • the kneading sand level meter L14 is provided at a height position where it can be detected that the kneading sand storage hopper 10 is empty.
  • a controller 25 described later is electrically connected to the kneading sand level meters 11, 12, 13, and 14.
  • the amount of kneading sand measured by each of the kneading sand level meters 11, 12, 13, and 14 is as follows. Is transmitted to the control device 25.
  • the property adjustment system 1 of the kneaded sand includes a crushing device 17 below the end of the belt conveyor 16.
  • the kneaded sand stored in the kneaded sand storage hopper 10 is conveyed by the belt conveyors 15 and 16 and supplied to the crushing device 17 as described above.
  • the crushing device 17 crushes the lump of the supplied kneaded sand.
  • the sand lump of the kneaded sand is obtained by compacting the kneaded sand at the time of kneading or transporting and has a size of about the size of a fist, and has the same sand properties as other kneaded sand.
  • the crushing device 17 sends the crushed kneaded sand from the discharge port (not shown) provided below the crushing device 17 to the molding sand storage hopper 18 provided below the crushing device 17 as molding sand. Discharge.
  • the molded sand storage hopper 18 receives and stores the molded sand through an opening (not shown) provided in the upper part.
  • the kneaded sand property adjusting system 1 includes a belt conveyor 22.
  • the molding sand stored in the molding sand storage hopper 18 is spaced from the molding sand discharge port (not shown) provided in the molding sand storage hopper 18 by an amount of molding sand necessary for one molding.
  • the belt conveyor 22 is sequentially supplied.
  • the belt conveyor 22 is in response to the molding apparatus 24. Then, it is controlled by the control device 25 so as to discharge the sand.
  • the amount of molding sand stored in the molding sand storage hopper 18 changes every moment as the molding sand is discharged from the crushing device 17 and the molding sand is supplied to the belt conveyor 22.
  • the molding sand amount measuring devices 19, 20, and 21 measure the amount of molding sand stored in the molding sand storage hopper 18. That is, the molding sand amount measuring devices 19, 20, and 21 are level meters that measure the position of the upper surface of the molding sand stored in the molding sand storage hopper 18.
  • the molding sand amount measuring devices 19, 20, and 21 include a molding sand level meter H19, a molding sand level meter M20, and a molding sand level meter L21. These molding sand level meters 19, 20, and 21 are arranged at different heights on the side surface of the molding sand storage hopper 18, and the upper surface of the stored molding sand is measured by the molding sand level meters 19, 20 respectively. The amount of molding sand stored in the molding sand storage hopper 18 is measured by detecting whether or not it is positioned above the height position corresponding to.
  • the molding sand storage hopper 18 has a capacity capable of storing about 1/4 of molding sand corresponding to one kneading batch.
  • the molding sand level meter H19 is provided at a height position where sand can be detected when the kneaded sand conveyed on the belt conveyor 15 is put into the molding sand storage hopper 18 and the molding sand storage hopper 18 is full. It has been.
  • the molding sand level meter M20 is provided at a height position where sand can be detected when the amount of sand in the molding sand storage hopper 18 is halved.
  • the molding sand level meter L21 is provided at a height position where it can be detected that the molding sand storage hopper 18 is empty.
  • a control device 25 described later is electrically connected to the molding sand level meters 19, 20, and 21, and the amount of molding sand measured by each of the molding sand level meters 19, 20, and 21 is controlled by the control device 25. Sent to.
  • the molding sand property measuring instrument 23 is provided on the belt conveyor 22. As described above, the molding sand property measuring instrument 23 measures the property of the molding sand put into the molding device 24. Particularly in the present embodiment, the molding sand property measuring instrument 23 measures the property of the molding sand when it is discharged from the molding sand storage hopper 18, that is, on the belt conveyor 22. A control device 25 described later is electrically connected to the molding sand property measuring instrument 23, and the property of the molding sand measured by the molding sand property measuring instrument 23 is transmitted to the control device 25.
  • the molding apparatus 24 is provided below the end of the belt conveyor 22.
  • the molding sand stored in the molding sand storage hopper 18 is conveyed by the belt conveyor 22 and supplied to the molding apparatus 24 as described above.
  • the molding apparatus 24 molds using the supplied molding sand.
  • the moisture content and temperature of the collected sand measured by the collected sand moisture temperature measuring device 4 As described above, the moisture content and temperature of the collected sand measured by the collected sand moisture temperature measuring device 4, the properties of the kneaded sand measured by the kneaded sand property measuring device 7, and the kneaded sand level meters 11, 12, 13, 14
  • the property of the molding sand measured by the molding sand property measuring instrument 23 is transmitted to the control device 25.
  • the control device 25 receives these measured values, performs calculations described later, and controls the water injection device 9, the kneading device 6, the kneaded sand storage hopper 10, and the belt conveyors 15, 16, and 22 based on the results. To do.
  • FIG. 2 is a block diagram of the control device 25.
  • the control device 25 includes a storage unit 30 that stores the number of kneaded batches and the kneaded sand properties measured by the kneaded sand property measuring device 7 in the kneaded batch in association with each other, and the kneaded sand amount measuring devices 11, 12, Based on the amount of the kneaded sand measured according to 13 and 14, a molded sand batch number calculating unit 31 for calculating the number of kneaded batches corresponding to the molded sand whose properties are measured by the molded sand property measuring instrument 23; Based on the calculated number of batches, the molding sand property measured by the molding sand property measuring instrument 23 is associated with the kneaded sand property stored in the storage unit 30, and based on these property values, the kneaded sand target property is obtained. And a correction unit 32 for correction.
  • the storage unit 30 measures the number of kneading batches internally by a method such as measuring the number of times the collected sand is supplied from the collected sand weighing hopper 5 to the kneading device 6.
  • the kneading sand property measuring device 7 transmits the measured value as the kneading sand property to the control device 25 at an appropriate time during kneading and when the property of the kneading sand reaching the kneading sand target property. .
  • the storage unit 30 holds the kneading sand property transmitted from the kneading sand property measuring device 7 when the property of the kneading sand during kneading reaches the kneading sand target property and the number of kneading batches in association with each other.
  • the storage unit 30 further stores the number of batches of each kneading batch and the temperature measured by the sand temperature measuring device, that is, the recovered sand moisture temperature measuring device 4 in the kneading batch, in association with each other.
  • the collected sand moisture temperature measuring device 4 measures the moisture content and temperature a plurality of times for one kneading batch, and sends the measurement results to the control device 25.
  • storage part 30 calculates the average value of a moisture content, and the average value of temperature with respect to several moisture content and temperature corresponding to this kneading batch for 1 time, and these average values respond
  • the moisture content and temperature are held in association with the number of kneading batches.
  • the storage unit 30 holds the number of kneading batches, the kneading sand property in the number of kneading batches, and the moisture amount and temperature of the recovered sand corresponding to the number of kneading batches in association with each other.
  • the storage unit 30 is further formed by the molding sand based on the number of kneading batches corresponding to the molding sand whose properties are measured by the molding sand property measuring instrument 23, which is calculated by the molding sand batch number calculation unit 31 described below.
  • the molding sand property measured by the property measuring instrument 23 is held in association with the number of kneading batches.
  • the molding sand batch number calculation unit 31 is stored in the storage unit 30, which is discharged from the molding sand storage hopper 18 and positioned on the belt conveyor 22, and whose molding sand property is measured by the molding sand property measuring instrument 23. It is calculated which kneading batch corresponds.
  • the molding sand property measuring instrument 23 As described in the background art, the properties of sand change with the evaporation of water and the passage of time. Therefore, the actual measured value at the time when the property of the molding sand is measured by the molding sand property measuring instrument 23, that is, the molding sand property is often different from the target property of the molding sand. There will be a difference. In order to correct this difference, it is necessary to identify the properties at the time when the molding sand that is to be measured by the molding sand property measuring instrument 23 is kneaded by the kneading device 6 and to grasp the amount of change thereof. The molding sand batch number calculating section 31 calculates the number of kneading batches corresponding to the molding sand whose molding sand property is measured by the molding sand property measuring instrument 23, thereby making it possible to grasp the amount of change.
  • the calculation of the number of kneading batches corresponding to the molding sand in the molding sand batch number calculation unit 31 is performed based on the amount of the kneading sand measured by the kneading sand amount measuring devices 11, 12, 13, and 14 as described above. Is called.
  • the kneading sand level meter M12 is provided at a height position where sand can be detected when kneading sand for one kneading batch is stored in the kneading sand storage hopper 10.
  • ML13 is provided at a slightly lower position of the kneading sand level meter M12.
  • the state in which the amount of sand in the kneaded sand storage hopper 10 is smaller than that of the kneaded sand level meter ML13 is from the state in which the sand for one kneading batch is temporarily contained in the kneaded sand storage hopper 10 for this one time.
  • the kneading sand storage hopper 10 is in a state where only a smaller amount of sand than the one kneading batch is contained.
  • the molding sand which is located on the belt conveyors 15, 16 and 22 and whose current properties are measured is kneaded sand currently stored in the kneading sand storage hopper 10 and the molding sand storage hopper 18 to the molding apparatus 24. It can be presumed that the sand belongs to the same kneading batch as the molding sand supplied, that is, the kneading batch discharged from the kneading device 6 in the nearest time.
  • the molding sand property measuring instrument 23 when the amount of sand in the kneaded sand storage hopper 10 is equal to or greater than the kneading sand level meter ML13, the following is performed.
  • the kneading device 6 kneads the next kneading batch and supplies the kneaded sand to the kneaded sand storage hopper 10 when the upper surface of the kneaded sand is lower than the kneaded sand level meter M12. It is controlled by the control device 25.
  • the upper surface of the kneaded sand is located above the kneaded sand level meter M12 in the kneaded sand storage hopper 10, it is located on the belt conveyors 15, 16, and 22 and the present property is measured.
  • Sand sand belonging to the same kneading batch as the molding sand supplied from the molding sand storage hopper 18 to the molding apparatus 24, and belonging to the kneading batch stored under the kneading sand storage hopper 10, and the kneading batch After that, sand belonging to the kneading batch that is newly kneaded and stored on the upper side of the kneading sand storage hopper 10 is mixed.
  • the kneading batch discharged from the kneading device 6 at the nearest time that is, the kneading batch stored on the upper side
  • the determination when the amount of sand in the kneaded sand storage hopper 10 is more than half that of the kneaded sand storage hopper 10 is determined by using the kneaded sand level meter ML13 instead of the kneaded sand level meter M13. Whether or not the upper surface of the kneaded sand is located above is performed. This takes into account the amount of sand stored until it is introduced from the kneaded sand storage hopper 10 into the molding apparatus 24.
  • the correction unit 32 based on the number of batches calculated by the molding sand batch number calculation unit 31, the molding sand properties measured by the molding sand property measuring instrument 23 and the kneading stored in the storage unit 30. Associate sand properties. That is, the correction unit 32 uses the kneading batch value stored in the storage unit 30 to knead the molding sand supplied to the molding device 24 and the molding sand into the kneading device 6.
  • the kneaded sand properties at the time of stagnation and the moisture amount and temperature at the time when the molding sand is supplied to the recovered sand weighing hopper 5 are associatively grasped, and the molding sand properties are associated with the number of kneading batches associated with the storage unit. 30.
  • the correction unit 32 corrects the kneading sand target property in the kneading device 6 based on the amount of change. That is, the correction unit 32 calculates the correction coefficient by dividing the difference between the molding sand property and the kneading sand property by the temperature associated with the calculated number of kneading batches, and then kneading batch kneaded next to the correction coefficient. Based on the value obtained by multiplying the temperature of the sand, the target kneading sand property of the kneading batch to be kneaded next is corrected.
  • amendment part 32 calculates
  • the relationship between the temperature of the recovered sand at the time of temperature measurement by the recovered sand moisture temperature measuring device 4 and the amount of change until the kneaded sand is molded is obtained as a change function and held.
  • a new kneading is performed by adding a value obtained by multiplying the collected sand temperature measured by the collected sand moisture temperature measuring device 4 of the next kneading batch by a change function to the target sand molding property as a correction coefficient. Kneading is performed based on the new sand target properties.
  • the temperature of the collected sand measured by the collected sand moisture temperature measuring device 4 is used to calculate the correction coefficient. This is based on the following reasons. As described above, the factors that change the sand properties from kneading of green sand to molding include the evaporation of moisture and the passage of time.
  • the temperature of the sand, the temperature / humidity of the atmosphere, and the elapsed time are affected.
  • a large amount of moisture evaporates on the belt conveyor where the kneaded sand comes into contact with a large amount of atmospheric air. Since the hopper for storing the kneaded sand is generally sealed and the humidity of the internal air is close to 100%, the evaporation of water in the hopper is small. Moisture evaporation on the belt conveyor is more greatly affected by the temperature of the sand than the temperature and humidity of the atmosphere.
  • the correction coefficient reflecting the temperature of the recovered sand is used by dividing the difference between the molding sand properties and the kneaded sand properties by the temperature of the recovered sand charged into the kneader.
  • the correction unit 32 calculates a moving average of values obtained by dividing the difference by the temperature associated with the calculated kneading batch number, and uses the moving average as a correction coefficient. That is, in this embodiment, the difference between the molding sand property and the kneaded sand property is divided by the temperature of the recovered sand, and then the moving average of this value is actually used as the correction coefficient.
  • the kneading machine is a batch type, the measurement of the properties of the molding sand by the molding sand property measuring instrument 23 is performed a plurality of times for one kneading batch.
  • the time from the time of measuring the properties of the kneaded sand to the time of measuring the properties of the molding sand also differs for one kneading batch.
  • the moving average of the correction coefficient is taken to reduce the influence of the elapsed time.
  • the number of data to be used for calculating the moving average is preferably about 3 to 20 kneading batches. For example, if the sand molding properties are measured four times in one kneading batch, the number of data is 12 to 80 data. It becomes. If the number of kneading batches for calculating the moving average is less than 3 times, the influence of the peculiar sand property such as when sand that has been adhered for a long time falls and mixes becomes large, and accurate correction cannot be made. In addition, if the number of kneading batches for calculating the moving average is more than 20, the follow-up to the sand properties which fluctuate due to changes in the amount of cast molten metal, the amount of core used, etc. is delayed, and accurate correction cannot be made.
  • the change function also uses the history within the range corresponding to the calculation of the moving average of the correction coefficient. For example, old correction coefficients and change functions that exceed the upper limit of use, such as the 81st, are discarded because they are not tried.
  • the target property of the kneading sand is calculated using only data before the kneading batch starts kneading when the kneading batch of the kneading apparatus 6 is started. Even if measurement data relating to a new molding sand property is transmitted to the control device 25 during the kneading batch kneading, the kneading sand target property of the kneading batch currently kneaded is not updated. The new measurement data is used for the first time in calculating the kneading sand target property of the next kneading batch.
  • the latest data within the above range is used among the data stored when the kneaded sand property adjusting system 1 is started, that is, when it was stopped last time.
  • the kneaded sand target property is calculated.
  • the control device 25 includes a control unit 33.
  • the control unit 33 controls the water injection device 9, the kneading device 6, the kneaded sand storage hopper 10, and the belt conveyors 15, 16, and 22.
  • the control device 25 mainly performs two types of control: water injection control to the kneading device 6 and sand conveyance control through the entire kneading sand property adjusting system 1.
  • the control unit 33 controls the water pouring device 9 to pour water from the water source 8 into the kneading apparatus 6.
  • the amount of column water at this time is obtained by searching the storage unit 30 for the water content and temperature of the recovered sand measured by the recovered sand moisture temperature measuring device 4 with respect to the kneading batch to be kneaded. It is derived by calculating the amount of water for making the kneaded sand properties.
  • the kneading sand property measuring device 7 measures the kneading sand property and transmits it to the control device 25.
  • the control unit 33 calculates the amount of water that has not been reached and controls the water injection device 9 to perform additional water injection.
  • the kneaded sand property measuring instrument 7 measures the kneaded sand property. This control is repeated until the kneaded sand properties reach the target value.
  • the control unit 33 determines the amount of the kneaded sand in the kneaded sand storage hopper 10 to the kneaded sand level meter M12. If not, the kneading device 6 is controlled so that the next batch is kneaded.
  • control unit 33 controls the belt conveyors 15 and 16 as follows.
  • the control unit 33 is located above the kneading sand level meter L14 of the kneading sand storage hopper 10 so that the height of the upper surface of the kneading sand is in a state where the kneading sand storage hopper 10 is not empty and is molded.
  • the belt conveyors 15 and 16 are activated.
  • the control unit 33 When the kneaded sand is introduced and stored in the molding sand storage hopper 18 via the crushing device 17 and the height of the upper surface of the molding sand of the molding sand storage hopper 18 reaches the molding sand level meter H19, the control unit 33 performs kneading. The discharge of the kneaded sand from the sand storage hopper 10 is stopped. When the discharge of the kneaded sand from the kneaded sand storage hopper 10 is stopped, the kneaded sand is not supplied to the belt conveyors 15 and 16, so that the conveyance of the kneaded sand on the belt conveyors 15 and 16 is completed after a predetermined time has elapsed. At this point, the control unit 33 controls the belt conveyors 15 and 16 so that the belt conveyors 15 and 16 are stopped.
  • control unit 33 controls the belt conveyor 22 as follows.
  • the control unit 33 eliminates the sand request when there is a sand request from the molding device 24.
  • the belt conveyor 22 is controlled so as to supply the molding sand to the molding apparatus 24.
  • the molding apparatus 24 stops the molding sand request and performs molding.
  • the molding apparatus 24 requests the molding sand again. Therefore, the control unit 33 operates the belt conveyor 22 again to cause the molding apparatus 24 to Control to supply molding sand.
  • the belt conveyors 15 and 16 are operated as described above to the molding sand storage hopper 18. Control to transport the kneaded sand.
  • the kneaded sand is poured by the kneader 6 while injecting water into the kneader 6 until the properties of the kneaded sand in the batch-type kneader 6 satisfy the target kneaded sand properties.
  • the properties of the kneaded and kneaded kneaded sand are measured, the number of kneaded batches and the measured kneaded sand properties are stored in association with each other, and the kneaded sand discharged from the kneader 6 is stored in the kneaded sand storage hopper 10.
  • the kneaded sand stored and discharged from the kneaded sand storage hopper 10 is used as molding sand, and is molded by the molding apparatus 24.
  • the properties of the molding sand fed into the molding apparatus 24 are measured and kneaded.
  • the amount of kneaded sand stored in the sand storage hopper 10 is measured, and the number of kneaded batches corresponding to the molding sand whose properties are measured is calculated based on the measured amount of kneaded sand. Measured based on the number of batches
  • the stored kneaded sand properties based on these attribute values, corrects the kneaded sand target properties.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a method for adjusting the properties of the kneaded sand. This figure represents the change in the amount of sand in the operation process of each of the recovered sand weighing hopper 5, the kneading device 6, the kneaded sand storage hopper 10, the molded sand storage hopper 18, and the molding device 24 listed on the left side. Is.
  • the horizontal axis in FIG. 3 indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the amount of sand stored.
  • FIG. 3 indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the amount of sand stored.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion related to the molding sand storage hopper 18 and the molding apparatus 24 immediately after the start of operation of the kneaded sand property adjusting system 1 in FIG. 3.
  • the collected sand hopper 2 measures and cuts out a certain amount of the collected sand stored in the collected sand hopper 2 and supplies it to the belt feeder 3.
  • the collected sand moisture temperature measuring device 4 measures the moisture content and temperature of the collected sand supplied to the belt feeder 3.
  • the belt feeder 3 conveys the collected sand to the collected sand weighing hopper 5.
  • the collected sand weighing hopper 5 measures the collected sand corresponding to one kneading batch of the kneading device 6, and when the collected sand weighing hopper 5 is full, the belt feeder 3 is stopped and the collected sand hopper 2 Stop cutting the collected sand.
  • the part of the kneading batches B1 to B4 of the collected sand weighing hopper 5 where the sand amount gradually increases corresponds to this step.
  • the collected sand moisture temperature measuring device 4 transmits the measured moisture amount and temperature of the collected sand to the control device 25 a plurality of times per one kneading batch.
  • the storage unit 30 of the control device 25 stores the number of kneading batches measured inside and the average value of each of a plurality of moisture amounts and temperatures corresponding to the number of kneading batches in association with each other.
  • the storage unit 30 further includes a kneading sand property corresponding to the batch number measured by the kneading sand property measuring instrument 7 and a molding process corresponding to the batch number measured by the molding sand property measuring instrument 23. Sand properties are held in association with the number of kneading batches.
  • the collected sand weighing hopper 5 When the collected sand weighing hopper 5 is full, it maintains its state, and when the amount of sand in the kneaded sand storage hopper 10 is less than the kneaded sand level meter M12, it is stored in response to a request from the kneading device 6.
  • the recovered sand is supplied to the kneading apparatus 6 as one kneading batch.
  • the control unit 33 transmits a kneading request to the kneading device 6 at three times when the amount of sand in the kneading sand storage hopper 10 becomes lower than the kneading sand level meter M12, and accordingly the kneading batch B2
  • the part where kneading of B3, B4 is started corresponds to this step.
  • each of the kneading batches B1 to B4 stored in the recovered sand weighing hopper 5 is transported to the kneading device 6, and for example, the recovery where the kneading batch B1 is transported and is empty.
  • the portion where the kneading batch B2 is charged into the sand weighing hopper 5 and the amount of sand gradually increases again corresponds to this step.
  • the molding sand batch number calculation unit 31 of the control device 25 calculates the number of kneading batches corresponding to the molding sand whose molding sand property is currently measured by the molding sand property measuring instrument 23, and the correction unit 32 calculates the result.
  • the correction coefficient is calculated based on the above and the kneaded sand target property is formulated.
  • the current molding sand property measuring instrument 23 is used.
  • the kneaded sand target property is calculated using the data stored when the kneaded sand property adjusting system 1 is started, that is, when it was stopped last time.
  • the case of the kneading batches B3 and B4 in which the molding sand property is measured by the molding sand property measuring instrument 23 before the start of kneading and the molding sand property is used for calculating the kneading sand target property will be described in detail.
  • the molding sand batch number calculation unit 31 has a sand amount of the kneaded sand storage hopper 10 that is less than the kneading sand level meter ML13. Is presumed to be a kneading batch discharged from the kneading apparatus 6 at the nearest time.
  • the molding sand batch number calculation unit 31 is configured such that when the molding sand property is measured by the molding sand property measuring instrument 23, when the sand amount of the kneading sand storage hopper 10 is equal to or greater than the kneading sand level meter ML13, The kneading batch discharged from the kneading apparatus 6 at the nearest time is estimated to be a kneading batch kneaded once before.
  • the molding sand batch number calculation unit 31 measures in M1.
  • the molding sand inside is estimated to be the kneading batch discharged from the kneading device 6 at the nearest time, that is, the kneading batch B1.
  • the molding sand batch number calculating unit 31 has M2 to M5. It is presumed that the molding sand being measured is the kneading batch B1 kneaded one time before the kneading batch B2 discharged from the kneading device 6 at the nearest time, that is, the kneading batch B1.
  • the molding sand batch number calculating unit 31 is measuring in M6. It is estimated that the molding sand is a kneading batch discharged from the kneading apparatus 6 at the nearest time, that is, a kneading batch B2.
  • the molding sand batch number calculating unit 31 corresponds to M7 to M9 corresponding to the kneading batch B2, M10 to M13 corresponding to the kneading batch B3, and M14 to M18 corresponding to the kneading batch B4,
  • M7 to M9 corresponding to the kneading batch B2
  • M10 to M13 corresponding to the kneading batch B3
  • M14 to M18 corresponding to the kneading batch B4
  • the correction unit 32 determines the molding sand property measured by the molding sand property measuring instrument 23 based on the batch number calculated by the molding sand batch number calculation unit 31 and the kneaded sand property stored in the storage unit 30. Associate. That is, the correction unit 32 uses the kneading batch value stored in the storage unit 30 to knead the molding sand supplied to the molding device 24 and the molding sand into the kneading device 6.
  • the kneaded sand properties at the time when the sand was poured and the moisture content and temperature at the time when the molded sand is supplied to the recovered sand weighing hopper 5 are ascertained in association with each other, and the molded sand properties are stored in association with the number of kneading batches associated therewith.
  • the correction unit 32 further calculates a correction coefficient by dividing the difference between the molding sand property and the kneading sand property by the temperature associated with the calculated number of kneading batches, and then kneading batch kneaded next to the correction coefficient. Based on the value obtained by multiplying the temperature of the sand, the target kneading sand property of the kneading batch to be kneaded next is corrected.
  • amendment part 32 calculates
  • the relationship between the temperature of the recovered sand at the time of temperature measurement by the recovered sand moisture temperature measuring device 4 and the amount of change until the kneaded sand is molded is obtained as a change function and held.
  • a value obtained by multiplying the recovered sand temperature measured by the recovered sand moisture temperature measuring device 4 of the kneading batch by the change function is added to the molded sand target property as a correction coefficient to obtain a new kneaded sand target. And kneading based on the new target sand kneading properties.
  • the correction unit 32 calculates a moving average of values obtained by dividing the difference by the temperature associated with the calculated kneading batch number, and uses the moving average as a correction coefficient. That is, in the present embodiment, the difference between the molding sand property and the kneaded sand property is divided by the temperature of the recovered sand, and then the moving average of this value is used as the correction coefficient.
  • the molding sand property measuring instrument 23 transmits the measurement result of the molding sand property to the control device 25 four times from M1 to M4. Therefore, the correction unit 32 searches the kneading sand property and the temperature of the collected sand corresponding to the four times of the molding sand property based on the number of kneading batches calculated by the molding sand batch number calculation unit 31, For each measurement result of M1 to M4, after dividing the difference between the molding sand property and the kneading sand property by the temperature associated with the calculated number of kneading batches, the kneading sand property adjusting system 1 The correction coefficient is calculated by calculating the moving average using the data stored at the time of the previous stop. This correction coefficient is added to the molding sand target property to obtain the kneading sand target property of the knea
  • the molding sand property measuring instrument 23 transmits the measurement result of the molding sand property to the control device 25 six times from M5 to M10. Therefore, the correction unit 32 searches for the corresponding kneaded sand properties and the temperature of the recovered sand for each of the six molding sand properties, and for each measurement result of M5 to M10, the molded sand properties and the kneaded sand.
  • the correction coefficient is calculated by calculating the moving average using the results regarding M1 to M4 used in the calculation of the above. This correction coefficient is added to the molding sand target property to obtain the kneading sand target property of the kneading batch B4.
  • the kneading device 6 After the correction unit 32 has formulated the kneading sand target property as described above, the kneading device 6 performs kneading.
  • the control unit 33 of the control device 25 controls the water injection device 9 to inject water from the water source 8 into the kneading device 6.
  • the amount of column water at this time is obtained by searching the storage unit 30 for the moisture content and temperature of the collected sand measured by the collected sand moisture temperature measuring device 4 for the kneading batch to be kneaded, and correcting the sand. It is derived by calculating the amount of water calculated in the section 32 to obtain the target kneaded sand property.
  • the kneading sand property measuring device 7 measures the kneading sand property and transmits it to the control device 25.
  • the control unit 33 calculates the amount of water that has not been reached and controls the water injection device 9 to perform additional water injection.
  • the kneaded sand property measuring instrument 7 measures the kneaded sand property. This control is repeated until the kneaded sand properties reach the target value.
  • the control unit 33 stops the kneading of the kneading device 6.
  • the storage unit 30 holds the property of the kneaded sand at the time when the property of the kneaded sand reaches the target value in association with the number of kneaded batches.
  • the kneading device 6 supplies the kneaded sand that has been kneaded to the kneaded sand storage hopper 10.
  • FIG. 3 the part where each of the kneading batches B1 to B4 kneaded by the kneading apparatus 6 is discharged to the kneading sand storage hopper 10 corresponds to this step.
  • the kneaded sand storage hopper 10 stores the kneaded sand that has been kneaded.
  • the kneading apparatus 6 has a capacity capable of storing kneaded sand corresponding to two kneading batches, and the amount of kneaded sand in the kneaded sand storage hopper 10 is smaller than the kneaded sand level meter M12. In this case, since the recovered sand is received and kneaded, the kneaded sand is not supplied to the kneaded sand storage hopper 10 beyond the capacity of the kneaded sand storage hopper 10.
  • the control unit 33 is located above the kneading sand level meter L14 of the kneading sand storage hopper 10 so that the height of the upper surface of the kneading sand is in a state where the kneading sand storage hopper 10 is not empty and is molded.
  • the belt conveyors 15 and 16 are activated.
  • the kneaded sand storage hopper 10 discharges the kneaded sand onto the belt conveyors 15 and 16, and the belt conveyors 15 and 16 convey the kneaded sand to the crushing device 17.
  • the crushing device 17 crushes the supplied lump of kneaded sand and supplies it to the molded sand storage hopper 18 as molded sand.
  • the control unit 33 performs kneading. The discharge of the kneaded sand from the sand storage hopper 10 is stopped.
  • the control unit 33 stops the belt conveyors 15 and 16 when the conveyance of the kneaded sand on the belt conveyors 15 and 16 is completed after a predetermined time has elapsed.
  • the amount of sand in the kneaded sand storage hopper 10 is reduced in response to a request transmitted when the amount of sand in the molding sand storage hopper 18 is reduced from the molding sand level meter H19 to the molding sand level meter M20.
  • the sand amount of the molding sand storage hopper 18 increases and when the sand amount of the molding sand storage hopper 18 reaches the molding sand level meter H19, the decrease in the sand amount of the kneaded sand storage hopper 10 stops. The portion that corresponds to this step.
  • the molding sand storage hopper 18 sequentially supplies molding sand to the belt conveyor 22.
  • the control unit 33 sends the molding sand to the molding apparatus 24.
  • the belt conveyor 22 is controlled to supply sand.
  • the molding sand property measuring instrument 23 measures the property of the molding sand conveyed on the belt conveyor 22 and transmits the measurement result to the control device 25.
  • the molding sand batch number calculation unit 31 of the control device 25 calculates the number of kneading batches corresponding to the received molding sand having the properties, and associates the molding sand properties with the corresponding kneading batches in the storage unit 30.
  • the molding apparatus 24 stops the molding sand request and performs molding.
  • the molding apparatus 24 requests the molding sand again. Therefore, the control unit 33 operates the belt conveyor 22 again to cause the molding apparatus 24 to Control to supply molding sand.
  • the belt conveyors 15 and 16 are operated as described above to the molding sand storage hopper 18. Control to transport the kneaded sand.
  • the number of kneading batches corresponding to the molded sand is calculated for the molded sand whose molded sand property is measured by the sand property measuring instrument 23.
  • the molding sand batch number calculating unit 31 calculates the sand. Furthermore, based on the calculated number of kneading batches, the molding sand properties, the kneading sand properties, and the temperature before being put into the kneading apparatus 6 are associated with each other.
  • the amount of the kneaded sand stored in the conveying process is grasped by the kneaded sand amount measuring devices 11, 12, 13 and 14, which are level meters for measuring the position of the upper surface of the sand provided in the kneaded sand storage hopper 10. For this reason, it is possible to accurately associate the above-described molding sand properties and kneading sand properties, thereby enabling accurate kneading control.
  • the kneaded sand target property is corrected by using a correction coefficient obtained by dividing the difference between the molding sand property and the kneaded sand property by the temperature of the recovered sand put into the kneading device 6, and the kneaded sand target property is corrected to this kneaded sand target property. Since the kneading is performed so as to reach the above, it is possible to appropriately cope with the change in the properties of the sand due to the temperature of the recovered sand, and therefore, the kneading control with high accuracy is possible.
  • the CB value that has the most influence on the moldability is used as the property, it is possible to stabilize the moldability of the green sand supplied to the molding machine.
  • the moving average of the correction coefficient that corrects the kneading sand target property is taken, and the kneading sand target property is corrected using the moving average as the correction coefficient, so the influence of the abnormal sand property measurement value is reduced and the kneading control is performed with high accuracy. Is possible.
  • the kneaded sand property adjusting system 1 and the property adjusting method of the present invention are not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various other modifications can be considered within the technical scope thereof. It is done.
  • the property may be the amount of water instead of the CB value.
  • the collected sand moisture temperature measuring device 4 is installed on the belt of the belt feeder 3, but it may be installed in the collected sand weighing hopper 5.
  • recovery sand measurement hopper 5 is provided above the kneading apparatus 6, it installs below and conveys the sand cut out with the bucket elevator to the kneading apparatus 6 located above. It doesn't matter. The same applies to other hoppers.
  • the kneading sand storage hopper 10 and the molding apparatus 24 are provided in the position which left
  • the molding apparatus 24 can be arranged directly below the kneaded sand storage hopper 10
  • the molding sand property measuring instrument 23 is placed on the belt conveyor 15 that receives the kneaded sand cut out from the kneaded sand storage hopper 10.
  • the kneaded sand can be supplied directly from the belt conveyor 15 to the molding apparatus 24.
  • the portion relating to the molding sand storage hopper 18 is deleted and the judgment standard of the kneading batch is the kneading sand level meter M12, the kneading sand and the molding sand The consistency of the batch can be taken.
  • Kneading sand property adjustment system 2 Recovered sand hopper 3 Belt feeder 4 Recovered sand moisture temperature measuring device (sand temperature measuring device) 5 Recovered sand weighing hopper 6 Kneading device 7 Kneading sand property measuring device 8 Water source 9 Water injection device 10 Kneading sand storage hopper 11 Kneading sand level meter H (Kneading sand amount measuring device) 12 Kneading sand level meter M (Kneading sand amount measuring device) 13 Kneading sand level meter ML (Kneading sand amount measuring device) 14 Kneading sand level meter L (Kneading sand amount measuring device) 15 Belt conveyor 16 Belt conveyor 17 Crushing device 18 Molded sand storage hopper 19 Molded sand level meter H (molded sand amount measuring device) 20 Molding sand level meter M (molding sand level measuring device) 21 Molding s

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Abstract

【課題】混練制御を精度よく行うことができる混練砂の性状調整システム及び性状調整方法を提供する。 【解決手段】混練砂の性状調整システム１は、混練装置６と、混練された混練砂を貯留する混練砂貯留ホッパ１０と、該ホッパ１０から搬送された混練砂を造型砂として造型する造型装置２４と、混練中の混練砂が目標性状を満たすまで注水制御する制御装置２５と、混練砂貯留ホッパ１０に貯留されている混練砂の量を測定する混練砂量測定器１１～１４とを備え、制御装置２５は、各混練バッチのバッチ数と、当該混練バッチにおける混練時の混練砂性状を関連付けて記憶し、混練砂量測定器１１～１４によって測定された混練砂の量を基に、造型装置２４に投入されている造型砂に対応する混練バッチのバッチ数を算出し、算出されたバッチ数を基に造型砂の性状と記憶された混練砂性状を関連付け、これら性状値を基に目標性状を補正する。

Description

混練砂の性状調整システム及び性状調整方法
　本発明は、混練砂の性状調整システム及び性状調整方法に関するものである。
　周知のように、砂を型として使用した鋳造方法である砂型鋳造が、広く行われている。砂型鋳造においては、砂型の中に鋳込まれた溶湯金属が凝固した後に型ばらしがなされて、鋳物から、型として使用された砂が分離される。分離された砂は、回収砂として回収され、異物除去や砂冷却が行われた後に混練調整されて、砂型の造型に再度使用される。
　特に生型鋳型においては、生型砂の混練調整は主にバッチ式混練機で行われる。鋳型に注湯して、高温の溶湯が生型砂に接触することにより、生型砂に添加されているベントナイトなどの添加剤が消費される。混練機においては、消費された添加剤を補給するととともに、水を加えて造型に適した生型砂になるように混練調整される。造型に適した生型砂の指標としては、コンパクタビリティ（以降ＣＢと呼称する）値あるいは砂水分値が多く用いられている。これら指標の測定や制御のために、ＣＢコントローラー、水分コントローラー等が使用されている。
　これらのコントローラーを用いて混練調整された混練砂が、造型機に搬送される。混練機と造型機が離れた位置に設けられている場合においては、混練機から排出された混練砂がベルトコンベアによって搬送されて、ホッパ内に一旦貯蔵された後に、ホッパから造型砂として造型機に供給される。このような、混練砂を搬送している間や、造型砂を貯蔵している間に、水分の蒸発や時間経過によって生型砂の性状が変化する。
　このような性状変化に対応するために、混練機に投入する砂の温度に応じて混練目標ＣＢ値を設定する方法が、特許文献１に開示されている。
　また、特許文献２には、次のような砂性状安定化方法が開示されている。まず、混練機排出時の砂性状測定時刻および砂性状測定値と、造型機前の砂性状測定時刻および砂性状測定値とを測定して記憶しておく。次に、前回造型機前の砂性状測定時刻と、混練機から造型機までの砂輸送時間から、その相当砂の混練時刻を算出し、算出混練時刻における混練機排出時の砂性状測定値を検索し読み出す。算出した混練時刻における混練機排出時の砂性状測定値と前回造型機前の砂性状測定値とから、砂輸送経路による砂性状測定値の変化量を算出する。この変化量を基に、混練機を制御する。
　　［特許文献１］特開２０００－５８４１号公報
　　［特許文献２］特許第４１２９７２８号公報
　特許文献１においては、混練砂が混練機から造型機に至るまでの過程において、例えば造型機前において造型砂の性状を測定することが開示されていない。すなわち、特許文献１に記載されている方法では、混練砂の混練機から造型機までの過程における性状の、実際の変化が測定されないため、混練目標ＣＢ値を精度良く設定することができず、したがって、混練制御を精度よく行うことができない。
　特許文献２に記載の方法では、砂輸送時間が一定の固定値とされている。したがって、例えば混練システムに不具合が発生して一時的にシステムが停止することにより、混練砂が想定された時間で混練機から造型機へ搬送されなかった場合においては、相当砂の混練時刻が適切に算出されないため、造型機前の砂性状測定値と、混練機排出時の砂性状測定値が正しく対応付けられない。すなわち、このような場合においては、砂輸送経路による砂性状測定値の変化量を精度よく算出することができず、したがって、混練制御を精度よく行うことができない。
　本発明が解決しようとする課題は、混練制御を精度よく行うことができる混練砂の性状調整システム及び性状調整方法を提供することである。
　本発明による混練砂の性状調整システムは、バッチ式の混練装置と、混練中の前記混練砂の性状を測定する混練砂性状測定器と、該混練装置へ水を注入する注水装置と、前記混練装置から排出された前記混練砂を貯留する混練砂貯留ホッパと、該混練砂貯留ホッパから排出、搬送された前記混練砂を、造型砂として使用して造型を行う造型装置と、前記混練装置内の前記混練砂の性状が、混練砂目標性状を満たすまで、前記注水装置を注水制御する制御装置と、前記混練砂貯留ホッパに貯留されている前記混練砂の量を測定する混練砂量測定器と、前記造型装置に投入される前記造型砂の性状を測定する造型砂性状測定器と、を備え、前記制御装置は、各混練バッチのバッチ数と、当該混練バッチにおける前記混練砂性状測定器により測定された混練砂性状を、関連付けて記憶する記憶部と、前記混練砂量測定器によって測定された前記混練砂の量を基に、前記造型砂性状測定器によって性状が測定されている造型砂に対応する前記混練バッチのバッチ数を算出する造型砂バッチ数算出部と、算出された前記バッチ数を基に、前記造型砂性状測定器により測定された造型砂性状と、前記記憶部に記憶された前記混練砂性状を関連付けて、これら性状値を基に、前記混練砂目標性状を補正する補正部とを備える。
　また、本発明による混練砂の性状調整方法は、バッチ式の混練装置内の前記混練砂の性状が混練砂目標性状を満たすまで、前記混練装置へ水を注入しながら、前記混練装置により前記混練砂を混練し、混練された前記混練砂の性状を測定して、混練バッチのバッチ数と、測定された混練砂性状を、関連付けて記憶し、前記混練装置から排出された前記混練砂を混練砂貯留ホッパに貯留し、該混練砂貯留ホッパから排出、搬送された前記混練砂を、造型砂として使用して造型装置にて造型を行い、前記造型装置に投入される前記造型砂の性状を測定し、前記混練砂貯留ホッパに貯留されている前記混練砂の量を測定し、測定された前記混練砂の量を基に、性状が測定されている造型砂に対応する前記混練バッチのバッチ数を算出し、算出された前記バッチ数を基に、測定された前記造型砂の性状と、記憶された前記混練砂性状を関連付けて、これら性状値を基に、前記混練砂目標性状を補正する。
　本発明によれば、混練制御を精度よく行うことができる混練砂の性状調整システム及び性状調整方法を、提供することが可能となる。
本発明の実施形態として示した混練砂の性状調整システムの概略構成図である。 本発明の実施形態として示した混練砂の性状調整システムにおける制御装置のブロック図である。 本発明の実施形態として示した混練砂の性状調整方法の説明図である。 図３の拡大図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施形態として示した混練砂の性状調整システム１の概略構成図である。砂型鋳造においては、砂型の中に鋳込まれた溶湯金属が凝固した後に、型として使用された砂が鋳物から分離され、回収砂として回収される。回収砂は、異物除去や砂冷却が行われた後に混練調整されて、混練砂となる。混練砂は造型装置に搬送されて、造型砂として、砂型の造型に再度使用される。この一連の再生工程において、混練砂の性状調整システム１は、特に生型鋳型における生型回収砂を混練し、混練砂の性状を調整する。
　混練砂の性状調整システム１は、バッチ式の混練装置６と、混練中の混練砂の性状を測定する混練砂性状測定器７と、混練装置６へ水を注入する注水装置９と、混練装置６から排出された混練砂を貯留する混練砂貯留ホッパ１０と、混練砂貯留ホッパ１０から排出、搬送された混練砂を、造型砂として使用して造型を行う造型装置２４と、混練装置６内の混練砂の性状が、混練砂目標性状を満たすまで、注水装置９を注水制御する制御装置２５と、混練砂貯留ホッパ１０に貯留されている混練砂の量を測定する混練砂量測定器１１、１２、１３、１４と、造型装置２４に投入される造型砂の性状を測定する造型砂性状測定器２３と、を備えている。
　混練砂の性状調整システム１は、更に、造型装置２４に投入される造型砂を貯留する造型砂貯留ホッパ１８と、造型砂貯留ホッパ１８に貯留されている造型砂の量を測定する造型砂量測定器１９、２０、２１と、混練装置６への投入前の砂の温度を測定する、砂温度測定器４を備えている。
　一般に生型砂の性状とは、水分、ＣＢ、圧縮強度、通気度、温度等を指す。造型性に最も大きく影響を及ぼすのは、ＣＢあるいは水分であるが、後述するように水分が同一でもＣＢが変化することから、本実施形態においては、混練砂の性状調整システム１の制御に使用する性状は、ＣＢ値であるものとする。
　以下、混練砂の性状調整システム１を詳細に説明する。混練砂の性状調整システム１は、回収砂ホッパ２とベルトフィーダー３を備えている。回収砂ホッパ２には、鋳物から分離され、異物除去や砂冷却が行われた回収砂が貯留されている。ベルトフィーダー３は、回収砂ホッパ２の下に設けられている。回収砂ホッパ２内に貯留されている回収砂は、一定量が計量されて切り出され、回収砂ホッパ２に設けられた回収砂排出口（図示無し）から、ベルトフィーダー３に対して排出される。ベルトフィーダー３に排出された回収砂は、後述する回収砂計量ホッパ５へと搬送される。
　砂温度測定器４は、本実施形態においては、回収砂水分温度測定器４である。回収砂水分温度測定器４は、ベルトフィーダー３上に設けられている。ベルトフィーダー３上を搬送される回収砂は、回収砂水分温度測定器４によって、水分量と温度が測定される。回収砂水分温度測定器４には、後述する制御装置２５が電気的に接続されており、回収砂水分温度測定器４によって測定された回収砂の水分量と温度は、制御装置２５に送信される。
　混練砂の性状調整システム１は、回収砂計量ホッパ５を備えている。ベルトフィーダー３によって搬送された回収砂は、回収砂計量ホッパ５に供給されて、貯留される。回収砂計量ホッパ５が一杯になると、回収砂計量ホッパ５は、貯留された回収砂を一回の混練バッチとして、図示しない排出口から、回収砂計量ホッパ５の下方に設けられている混練装置６へ排出する。
　混練装置６は、上部に設けられた図示しない開口を介して、回収砂計量ホッパ５の排出する一回の混練バッチ分の回収砂を受領し、混練して、混練砂を生成する。混練砂の性状調整システム１は、水源８を備えている。この水源８は、注水装置９を介して混練装置６に接続されており、混練装置６において混練を開始するに際し、混練装置６は、水源８から供給される水により注水される。本実施形態において、注水装置９は注水弁である。注水装置９には、後述する制御装置２５が電気的に接続されている。注水装置９は、水源８から混練装置６に供給される水の量が、制御装置２５の算出した適切な水量となるように、制御装置２５によって制御されている。
　混練砂性状測定器７は、混練装置６の側面に取り付けられている。混練砂性状測定器７は、混練装置６において混練が開始されて所定時間経過した後に、混練中の混練砂を採取し、混練砂の性状を測定する。混練砂性状測定器７には、後述する制御装置２５が電気的に接続されており、混練砂性状測定器７によって測定された混練砂の性状は、制御装置２５に送信される。
　混練装置６と注水装置９は、後述するように、混練砂性状測定器７によって測定された混練砂の性状が、制御装置２５が管理する混練砂目標性状となるまで、注水、性状測定と混練を繰り返すように、制御装置２５によって制御されている。これにより、混練装置６は、制御装置２５が管理する混練砂目標性状を混練砂が満たすまで、混練を続ける。混練中の砂の性状が混練砂目標性状に達すると、混練砂性状測定器７がその時の測定値を制御装置２５に送信した後、混練装置６の下方に設けられた図示しない排出口から、混練が終了した混練砂を、混練装置６の下方に設けられている混練砂貯留ホッパ１０へ排出する。
　混練装置６は、後述する混練砂貯留ホッパ１０内に貯留された混練砂の量が１回の混練バッチ分に満たない場合、すなわち、後述する混練砂レベル計Ｍ１２よりも貯留されている混練砂の上面が低い位置にある場合に、制御装置２５から混練要求を受信して、回収砂計量ホッパ５から１回の混練バッチ分の回収砂を受領して混練し、混練砂貯留ホッパ１０へ混練砂を排出するように、制御装置２５によって制御されている。
　混練砂貯留ホッパ１０は、上部に設けられた図示しない開口を介して、混練が終了した混練砂を受領し、貯留する。混練砂の性状調整システム１は、ベルトコンベア１５、１６を備えている。混練砂貯留ホッパ１０とベルトコンベア１５、１６は、後述する造型砂貯留ホッパ１８内に格納された造型砂が造型砂貯留ホッパ１８の半分よりも少なくなった場合、すなわち、後述する造型砂レベル計Ｍ２０よりも造型砂の上面が低い位置にある場合に、混練砂貯留ホッパ１０が図示しない混練砂供給口から一定量だけの混練砂をベルトコンベア１５上に排出し、ベルトコンベア１５が排出された混練砂を搬送するように、制御装置２５によって制御されている。ベルトコンベア１５によって搬送された混練砂は、更にベルトコンベア１６によって搬送される。
　混練砂貯留ホッパ１０に貯留されている混練砂の量は、混練装置６からの混練砂の受領と、ベルトコンベア１５に対する混練砂の排出により、刻々と変化する。混練砂量測定器１１、１２、１３、１４は、この混練砂貯留ホッパ１０に貯留されている混練砂の量を測定する。すなわち、混練砂量測定器１１、１２、１３、１４は、混練砂貯留ホッパ１０内に貯留された混練砂の上面の位置を測定するレベル計である。
　より詳細には、混練砂量測定器１１、１２、１３、１４は、混練砂レベル計Ｈ１１、混練砂レベル計Ｍ１２、混練砂レベル計ＭＬ１３、及び、混練砂レベル計Ｌ１４を備えている。これらの混練砂レベル計１１、１２、１３、１４は、混練砂貯留ホッパ１０の側面の、各々異なる高さに配設されており、貯留された混練砂の上面が、各混練砂レベル計１１、１２、１３、１４に対応する高さ位置よりも上に位置するか否かを検出することにより、混練砂貯留ホッパ１０に貯留されている混練砂の量を測定する。
　混練砂貯留ホッパ１０は、２回分の混練バッチに相当する量の混練砂を格納可能な容量を備えており、混練砂レベル計Ｈ１１は、混練砂貯留ホッパ１０内に２回分の混練バッチ相応の混練砂が格納されている時に砂を検出可能な高さ位置に設けられている。混練砂レベル計Ｍ１２は、混練砂貯留ホッパ１０内に１回分の混練バッチ相応の混練砂が格納されている時に砂を検出可能な高さ位置に設けられている。混練砂レベル計ＭＬ１３は、混練砂レベル計Ｍ１２の高さ位置から、後述する造型砂貯留ホッパ１８に設けられた造型砂レベル計Ｈ１９に相当する量よりも少なく造型砂レベル計Ｍ２０に相当する量よりも多い量を減じた位置に、設けられている。混練砂レベル計Ｌ１４は、混練砂貯留ホッパ１０が空になったことを検出可能な高さ位置に設けられている。
　混練砂レベル計１１、１２、１３、１４には、後述する制御装置２５が電気的に接続されており、混練砂レベル計１１、１２、１３、１４の各々によって測定された混練砂の量は、制御装置２５に送信される。
　混練砂の性状調整システム１は、ベルトコンベア１６の終端の下方に、解砕装置１７を備えている。混練砂貯留ホッパ１０に貯留された混練砂は、上記のように、ベルトコンベア１５、１６によって搬送されて、解砕装置１７に供給される。解砕装置１７は、供給された混練砂の砂塊を解砕する。混練砂の砂塊とは、混練時あるいは搬送時に混練砂が突き固められて握り拳大程度の大きさになったもので、他の混練砂と同様の砂性状を備えている。解砕装置１７は、解砕装置１７の下方に設けられた図示しない排出口から、解砕した混練砂を、解砕装置１７の下方に設けられている造型砂貯留ホッパ１８へ、造型砂として排出する。
　造型砂貯留ホッパ１８は、上部に設けられた図示しない開口を介して、造型砂を受領し、貯留する。混練砂の性状調整システム１は、ベルトコンベア２２を備えている。造型砂貯留ホッパ１８内に貯留されている造型砂は、造型砂貯留ホッパ１８に設けられた造型砂排出口（図示無し）から、一回の造型に必要な量の造型砂が適切な間隔を置いて切り出されて、このベルトコンベア２２に対して順次供給される。ベルトコンベア２２は、造型砂貯留ホッパ１８に貯留された造型砂の量が、後述する造型砂レベル計Ｌ２１以上であって、造型装置２４から砂の要求があった場合に、造型装置２４に対して砂を排出するように、制御装置２５によって制御されている。
　造型砂貯留ホッパ１８に貯留されている造型砂の量は、解砕装置１７からの造型砂の排出と、ベルトコンベア２２に対する造型砂の供給により、刻々と変化する。造型砂量測定器１９、２０、２１は、この造型砂貯留ホッパ１８に貯留されている造型砂の量を測定する。すなわち、造型砂量測定器１９、２０、２１は、造型砂貯留ホッパ１８内に貯留された造型砂の上面の位置を測定するレベル計である。
　より詳細には、造型砂量測定器１９、２０、２１は、造型砂レベル計Ｈ１９、造型砂レベル計Ｍ２０、及び、造型砂レベル計Ｌ２１を備えている。これらの造型砂レベル計１９、２０、２１は、造型砂貯留ホッパ１８の側面の、各々異なる高さに配設されており、貯留された造型砂の上面が、各造型砂レベル計１９、２０、２１に対応する高さ位置よりも上に位置するか否かを検出することにより、造型砂貯留ホッパ１８に貯留されている造型砂の量を測定する。
　造型砂貯留ホッパ１８は、１回分の混練バッチに相当する量の１／４程度の造型砂を格納可能な容量を備えている。造型砂レベル計Ｈ１９は、ベルトコンベア１５上を搬送される混練砂が造型砂貯留ホッパ１８に投入されて、造型砂貯留ホッパ１８が一杯になった時に、砂を検出可能な高さ位置に設けられている。造型砂レベル計Ｍ２０は、造型砂貯留ホッパ１８内の砂の量が半分になった時に、砂を検出可能な高さ位置に設けられている。造型砂レベル計Ｌ２１は、造型砂貯留ホッパ１８が空になったことを検出可能な高さ位置に設けられている。
　造型砂レベル計１９、２０、２１には、後述する制御装置２５が電気的に接続されており、造型砂レベル計１９、２０、２１の各々によって測定された造型砂の量は、制御装置２５に送信される。
　造型砂性状測定器２３は、ベルトコンベア２２上に設けられている。造型砂性状測定器２３は、上記のように、造型装置２４に投入される造型砂の性状を測定する。本実施形態においては特に、造型砂性状測定器２３は、造型砂貯留ホッパ１８から排出された時点における、すなわち、ベルトコンベア２２上を搬送される造型砂の性状を測定している。造型砂性状測定器２３には、後述する制御装置２５が電気的に接続されており、造型砂性状測定器２３によって測定された造型砂の性状は、制御装置２５に送信される。
　造型装置２４は、ベルトコンベア２２の終端の下方に設けられている。造型砂貯留ホッパ１８に貯留された造型砂は、上記のように、ベルトコンベア２２によって搬送されて、造型装置２４に供給される。造型装置２４は、供給された造型砂を用いて造型する。
　上記したように、回収砂水分温度測定器４によって測定された回収砂の水分量と温度、混練砂性状測定器７によって測定された混練砂の性状、混練砂レベル計１１、１２、１３、１４の各々によって測定された混練砂貯留ホッパ１０に貯留されている混練砂の量、造型砂レベル計１９、２０、２１の各々によって測定された造型砂貯留ホッパ１８に貯留されている造型砂の量、及び、造型砂性状測定器２３によって測定された造型砂の性状は、制御装置２５に送信される。制御装置２５は、これらの測定値を受信し、後述する演算を行い、その結果を基に、注水装置９、混練装置６、混練砂貯留ホッパ１０、及び、ベルトコンベア１５、１６、２２を制御する。
　図２は、制御装置２５のブロック図である。制御装置２５は、各混練バッチのバッチ数と、当該混練バッチにおける混練砂性状測定器７により測定された混練砂性状を、関連付けて記憶する記憶部３０と、混練砂量測定器１１、１２、１３、１４によって測定された混練砂の量を基に、造型砂性状測定器２３によって性状が測定されている造型砂に対応する混練バッチのバッチ数を算出する造型砂バッチ数算出部３１と、算出されたバッチ数を基に、造型砂性状測定器２３により測定された造型砂性状と、記憶部３０に記憶された混練砂性状を関連付けて、これら性状値を基に、混練砂目標性状を補正する補正部３２とを備える。
　記憶部３０は、回収砂計量ホッパ５から混練装置６へ回収砂が供給された回数を計測する等の方法によって、内部で混練バッチ数を計測している。混練砂性状測定器７は、混練中の適切な時間に、及び、混練中の混練砂の性状が混練砂目標性状に達した際に、その測定値を混練砂性状として制御装置２５に送信する。記憶部３０は、混練中の混練砂の性状が混練砂目標性状に達した際に混練砂性状測定器７から送信された混練砂性状と、混練バッチ数を、関連付けて保持している。
　記憶部３０は、更に、各混練バッチのバッチ数と、当該混練バッチにおける、砂温度測定器、すなわち回収砂水分温度測定器４により測定された温度を、更に関連付けて記憶する。回収砂水分温度測定器４は、１回分の混練バッチに対して複数回、水分量と温度を測定し、制御装置２５へ測定結果を送付する。記憶部３０は、この１回分の混練バッチに対応する複数の水分量と温度に対して、水分量の平均値と温度の平均値を算出し、これらの平均値を、当該混練バッチに対応する水分量と温度として、混練バッチ数と関連付けて保持している。
　これにより、記憶部３０は、混練バッチ数、当該混練バッチ数における混練砂性状、及び、当該混練バッチ数に対応する回収砂の水分量と温度を、対応付けて保持している。記憶部３０は、更に、次に説明する造型砂バッチ数算出部３１によって算出される、造型砂性状測定器２３によって性状が測定された造型砂に対応する混練バッチ数を基にして、造型砂性状測定器２３によって測定された造型砂性状を混練バッチ数と関連付けて保持している。
　造型砂バッチ数算出部３１は、造型砂貯留ホッパ１８から排出されてベルトコンベア２２上に位置し、造型砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されている造型砂が、記憶部３０に記憶されたどの混練バッチに相当するのかを算出する。
　背景技術において説明したように、水分の蒸発や時間経過によって、砂の性状は変化する。そのため、造型砂性状測定器２３で造型砂の性状を測定する時点における実際の測定値、すなわち造型砂性状は、造型砂の目標とされる性状とは異なる値となることが多く、すなわち、両者には差異が発生する。この差異を補正するには、造型砂性状測定器２３で測定対象とされている造型砂が、混練装置６で混練された時点における性状を特定し、それらの変化量を把握する必要がある。造型砂バッチ数算出部３１は、造型砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されている造型砂に対応する混練バッチ数を算出することで、上記の変化量の把握を可能としている。
　造型砂バッチ数算出部３１における、造型砂に対応する混練バッチ数の算出は、上記のように、混練砂量測定器１１、１２、１３、１４によって測定された混練砂の量を基に行われる。
　まず、造型砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されているときに、混練砂貯留ホッパ１０の砂量が混練砂レベル計ＭＬ１３未満である場合を説明する。上記のように、混練砂レベル計Ｍ１２は、混練砂貯留ホッパ１０内に１混練バッチ分の混練砂が貯留されている時に砂を検出可能な高さ位置に設けられており、混練砂レベル計ＭＬ１３は、混練砂レベル計Ｍ１２の少し低い位置に設けられている。つまり、混練砂貯留ホッパ１０の砂量が混練砂レベル計ＭＬ１３よりも少ない状態は、混練砂貯留ホッパ１０に一時的に、ある１回分の混練バッチ分の砂が入った状態から、この１回分の混練バッチの一部分の混練砂がベルトコンベア１５、１６を介して排出された結果、混練砂貯留ホッパ１０にはこの１回分の混練バッチ分より少ない分量の砂しか入っていない状態である。したがって、ベルトコンベア１５、１６、２２上に位置して現在性状が測定されている造型砂は、現在混練砂貯留ホッパ１０に貯留している混練砂、及び、造型砂貯留ホッパ１８から造型装置２４に供給される造型砂と同じ混練バッチに属するもの、すなわち、最も近い時間に混練装置６から排出された混練バッチであると推定することができる。
　他方、造型砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されているときに、混練砂貯留ホッパ１０の砂量が混練砂レベル計ＭＬ１３以上である場合は、以下のとおりである。後述するように、混練装置６は、混練砂レベル計Ｍ１２よりも混練砂の上面が低い位置にある場合に、次の混練バッチを混練して混練砂貯留ホッパ１０へ混練砂を供給するように、制御装置２５によって制御されている。すなわち、混練砂貯留ホッパ１０内に、混練砂レベル計Ｍ１２よりも混練砂の上面が上に位置する場合においては、ベルトコンベア１５、１６、２２上に位置して現在性状が測定されている造型砂、及び、造型砂貯留ホッパ１８から造型装置２４に供給される造型砂と同じ混練バッチに属する、混練砂貯留ホッパ１０内の下側に貯留されている混練バッチに属する砂と、当該混練バッチの後に新たに混練された、混練砂貯留ホッパ１０の上側に貯留されている混練バッチに属する砂が混在している。したがって、この場合には、最も近い時間に混練装置６から排出された混練バッチ、すなわち上側に貯留されている混練バッチの、一回前に混練された混練バッチ、すなわち下側に貯留されている混練バッチに属する混練砂であると推定することができる。
　実際には、混練砂貯留ホッパ１０の砂量が混練砂貯留ホッパ１０の半分以上ある場合の判定は、混練砂レベル計Ｍ１２ではなく、混練砂レベル計ＭＬ１３を用いて、混練砂レベル計ＭＬ１３の上に混練砂の上面が位置しているか否かで行っている。これは、混練砂貯留ホッパ１０から造型装置２４に投入されるまでの貯留砂量を考慮したものである。
　補正部３２は、上記のように、造型砂バッチ数算出部３１によって算出されたバッチ数を基に、造型砂性状測定器２３により測定された造型砂性状と、記憶部３０に記憶された混練砂性状を関連付ける。すなわち、補正部３２は、記憶部３０に記憶されている混練バッチ数の値を介して、造型装置２４に供給されている造型砂の造型砂性状と、当該造型砂が混練装置６で混練されていた時の混練砂性状、及び、当該造型砂が回収砂計量ホッパ５に供給される時点における水分量と温度を関連付けて把握し、造型砂性状を関連付けられた混練バッチ数に関連付けて記憶部３０に記憶させる。
　これにより、砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されている造型砂の、混練装置６において混練されていた時からの性状の変化量を把握することができる。補正部３２は、この変化量を基に、混練装置６における混練砂目標性状を補正する。すなわち、補正部３２は、造型砂性状と混練砂性状の差分を、算出された混練バッチ数に関連付けられた温度で除して補正係数を算出し、補正係数に対して次に混練する混練バッチの砂の温度を乗じた値を基に、次に混練する混練バッチの混練砂目標性状を補正する。
　より詳細には、補正部３２は、対応付けられた造型砂性状と混練砂性状との差分を求め、同様に対応付けられている、回収砂水分温度測定器４によって測定された温度でこの差分を除して、回収砂水分温度測定器４による温度測定時の回収砂の温度と、混練砂が造型されるまでの間の変化量との関係を変化関数として求め、保持する。次回の混練においては、その次回の混練バッチの回収砂水分温度測定器４において測定された回収砂温度に、変化関数を乗じた値を、補正係数として造型砂目標性状に加算して新たな混練砂目標性状とし、この新たな混練砂目標性状を基に混練する。
　ここで、回収砂水分温度測定器４で測定した回収砂の温度を、補正係数の算出に使用している。これは、以下のような理由に基づいている。上記のように、生型砂の混練から造型までにおける砂性状の変化要因としては、水分の蒸発と時間経過が挙げられる。
　水分の蒸発に関しては、砂の温度、雰囲気の温度・湿度、経過時間が影響する。混練砂の搬送過程において、水分が多く蒸発するのは、混練砂が雰囲気空気と多く接触するベルトコンベア上である。混練砂を貯蔵するホッパは概ね密閉構造で内部の空気の湿度は１００％に近いため、ホッパにおける水分の蒸発は少ない。ベルトコンベア上における水分蒸発は、雰囲気の温度・湿度よりも、砂の温度により大きく影響される。水分が蒸発すると、生型砂の粘結材であるベントナイトの水分量が低下し、ベントナイトの粘結力が低下する。ベントナイトの粘結力が低下すると砂粒子の拘束力も低下して、鋳型の型欠け、溶湯への砂の巻き込みによる砂カミなどの原因となる。なお、混練砂の温度変化は、混練機に投入される回収砂の温度に大きく依存するが、混練にはそれほど依存しない。
　また、時間経過による変化については、水を加えて混練した生型砂は、時間経過とともに水分量が変化しなくとも、ＣＢ値が低下し圧縮強度が上昇することが「熟成」効果として広く知られている。この変化は、混練時の水分添加率が多いほど大きくなることが知られている。混練時の水分添加率が多くなるのは、混練機に投入される回収砂の水分が低いためである。回収砂の水分が低くなるのは、回収砂の温度が高く混練機に到達するまでに多くの水分が蒸発したためである。この場合、混練機に到達した回収砂の温度が高い傾向にある。
　以上のように、砂性状の２つの変化要因の双方とも、回収砂の温度の影響が大きい。したがって、本実施形態においては、造型砂性状と混練砂性状との差分を、混練機に投入した回収砂の温度で除することにより、回収砂の温度を反映した補正係数を使用している。
　補正部３２は、より詳細には、算出された混練バッチ数に関連付けられた温度で差分を除した値の移動平均を算出し、移動平均を補正係数として使用する。すなわち、本実施形態においては、造型砂性状と混練砂性状との差分を回収砂の温度で除した後、この値の移動平均を算出したものを、実際には補正係数として使用している。本実施形態においては、特に混練機がバッチ式であるため、造型砂性状測定器２３による造型砂の性状の測定を、１回分の混練バッチに対して複数回行うことになる。すると、１回分の混練バッチに対しても、混練砂の性状測定時から造型砂の性状測定時までの時間が異なってしまう。上記したように、混練から造型までの経過時間によっても砂性状の変化度合いが異なるため、補正係数の移動平均をとり、経過時間の影響を低減している。
　移動平均を算出する対象となるデータ数は、３～２０回程度の混練バッチ回数が好ましく、１回分の混練バッチで例えば４回造型砂性状を測定するとすればデータ数は、１２～８０個データとなる。移動平均を算出するデータの混練バッチ数が３回より少ないと、長時間付着していた砂が落下して混入した場合などの特異な砂性状の影響が大きくなり精度のよい補正ができない。また、移動平均を算出するデータの混練バッチ数が２０回より多いと、鋳込み溶湯量、中子使用量の変化などにより変動する砂性状への追従が遅れ、精度のよい補正ができない。
　補正係数の移動平均の算出に対応して、変化関数も、補正係数の移動平均の算出と対応する範囲で履歴を残し、使用している。例えば８１個目等の、使用上限を超えた、古い補正係数や変化関数は、試用されないため破棄される。
　なお、本実施形態においては、混練砂目標性状は、混練装置６である混練バッチの混練を開始するにあたり、その混練バッチの混練開始以前のデータのみを用いて算出される。その混練バッチの混練中に、新たな造型砂性状に関する測定データが制御装置２５に送信されたとしても、現在混練中の混練バッチの混練砂目標性状は更新されない。新たな測定データは、次の混練バッチの混練砂目標性状の算出において、初めて使用される。また、混練砂の性状調整システム１を起動した直後においては、混練砂の性状調整システム１の起動時に、すなわち前回停止した時に記憶されているデータのうち、上記範囲内の最新のデータを使用して、混練砂目標性状が算出される。
　制御装置２５は、制御部３３を備えている。制御部３３は、注水装置９、混練装置６、混練砂貯留ホッパ１０、及び、ベルトコンベア１５、１６、２２を制御する。制御装置２５は、混練装置６に対する注水制御と、混練砂の性状調整システム１全体を通した砂の搬送制御の、主に２種類の制御を行っている。
　まず、注水制御について説明する。制御部３３は、混練装置６における混練の開始に際し、注水装置９を制御して水源８から水を混練装置６に注水する。この時の柱水量は、混練対象となる混練バッチに対して、回収砂水分温度測定器４で測定した回収砂の水分量、温度の測定値を記憶部３０から検索し、この砂を目標となる混練砂性状にするための水量を算出することで導出される。
　また、混練装置６における混練開始から所定の時間が経過した後、混練砂性状測定器７によって混練砂性状が測定されて、制御装置２５に送信される。制御部３３は、この測定値が、補正部３２が算出した混練砂目標性状に未達の場合に、未達分の注水量を演算し、注水装置９を制御して追加注水を行う。その後、再度、所定の時間が経過した後、混練砂性状測定器７で混練砂性状を測定する。この制御を混練砂性状が目標値に達するまで繰り返す。
　次に、砂搬送制御について説明する。制御部３３は、混練装置６における混練が終了して、混練砂の混練砂貯留ホッパ１０への排出が完了した時点以降において、混練砂貯留ホッパ１０における混練砂の量が混練砂レベル計Ｍ１２に満たない場合には、次のバッチを混練するように、混練装置６を制御する。
　また、制御部３３は、ベルトコンベア１５、１６を次のように制御する。制御部３３は、混練砂貯留ホッパ１０の混練砂レベル計Ｌ１４以上に混練砂の上面の高さが位置しており、すなわち、混練砂貯留ホッパ１０が空ではない状態であって、かつ、造型砂貯留ホッパ１８内の造型砂の上面の高さが、造型砂レベル計Ｍ２０より低い位置にあるときに、ベルトコンベア１５、１６を起動する。
　制御部３３は、混練砂が解砕装置１７を経て造型砂貯留ホッパ１８に導入されて貯留され、造型砂貯留ホッパ１８の造型砂の上面の高さが造型砂レベル計Ｈ１９に達すると、混練砂貯留ホッパ１０からの混練砂の排出を停止する。混練砂貯留ホッパ１０からの混練砂の排出が停止すると、ベルトコンベア１５、１６へ混練砂が供給されなくなるため、所定の時間が経過した後、ベルトコンベア１５、１６上の混練砂の搬送が完了した時点で、ベルトコンベア１５、１６を停止するように、制御部３３はベルトコンベア１５、１６を制御する。
　更に、制御部３３は、ベルトコンベア２２を次のように制御する。制御部３３は、造型砂貯留ホッパ１８に貯留された造型砂の上面の高さが、造型砂レベル計Ｌ２１以上である場合に、造型装置２４から砂の要求があると、砂の要求がなくなるまで、造型装置２４に造型砂を供給するよう、ベルトコンベア２２を制御する。
　造型装置２４は、ベルトコンベア２２を介して供給された造型砂が１回の造型分に達すると、造型砂の要求を停止し、造型を行う。造型が進み、次の造型に使用する造型砂の受け入れが可能になると、造型装置２４が再度、造型砂を要求するので、制御部３３は、ベルトコンベア２２を再度稼働させて、造型装置２４に造型砂を供給するように制御する。
　造型が繰り返し行われ、造型砂貯留ホッパ１８内の造型砂の上面の高さが造型砂レベル計Ｍ２０を下回ると、上記したようにベルトコンベア１５、１６を稼働させて、造型砂貯留ホッパ１８へ混練砂を搬送するように制御する。
　次に、上記の混練砂の性状調整システム１を使用して、混練砂の性状を調整する方法を説明する。
　本実施形態における混練砂の性状調整方法は、バッチ式の混練装置６内の混練砂の性状が混練砂目標性状を満たすまで、混練装置６へ水を注入しながら、混練装置６により混練砂を混練し、混練された混練砂の性状を測定して、混練バッチのバッチ数と、測定された混練砂性状を、関連付けて記憶し、混練装置６から排出された混練砂を混練砂貯留ホッパ１０に貯留し、混練砂貯留ホッパ１０から排出、搬送された混練砂を、造型砂として使用して造型装置２４にて造型を行い、造型装置２４に投入される造型砂の性状を測定し、混練砂貯留ホッパ１０に貯留されている混練砂の量を測定し、測定された混練砂の量を基に、性状が測定されている造型砂に対応する混練バッチのバッチ数を算出し、算出されたバッチ数を基に、測定された造型砂の性状と、記憶された混練砂性状を関連付けて、これら性状値を基に、混練砂目標性状を補正する。以下、本方法を、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。
　図３は、混練砂の性状調整方法の説明図である。本図は、左側に列挙した回収砂計量ホッパ５、混練装置６、混練砂貯留ホッパ１０、造型砂貯留ホッパ１８、及び、造型装置２４の各装置の動作過程における、砂の量の推移を表すものである。図３の横軸は時間の経過を、縦軸は貯留されている砂の量を、それぞれ示している。図３において、Ｂ１乃至Ｂ４は、混練バッチ数を示しており、Ｂ１は１つめの混練バッチ数に相当する砂を、Ｂ２は２つめの混練バッチ数に相当する砂を、それぞれ示している。Ｂ３、Ｂ４も同様である。また、Ｍ１乃至Ｍ１８は、造型砂性状測定器２３における造型砂性状の測定タイミングを示すものであり、Ｍ１は１回目の測定、Ｍ２は２回目の測定を、それぞれ示している。Ｍ３以降も同様である。図４は、図３の、混練砂の性状調整システム１稼動開始直後における、造型砂貯留ホッパ１８と造型装置２４に関連する部分の拡大図である。
　まず、回収砂ホッパ２が、回収砂ホッパ２に貯留されている回収砂を一定量計量して切り出し、ベルトフィーダー３に供給する。回収砂水分温度測定器４は、ベルトフィーダー３に供給された回収砂の水分量と温度を測定する。ベルトフィーダー３は、回収砂を回収砂計量ホッパ５へ搬送する。回収砂計量ホッパ５は、混練装置６の１回分の混練バッチに相当する回収砂を計量して、回収砂計量ホッパ５が一杯になると、ベルトフィーダー３を停止して、回収砂ホッパ２からの回収砂の切り出しを停止する。図３においては、回収砂計量ホッパ５の混練バッチＢ１乃至Ｂ４の、砂量が徐々に上昇している部分が、本工程に相当する。
　回収砂水分温度測定器４は、測定した回収砂の水分量と温度を、１回分の混練バッチに当たり複数回、制御装置２５に送信する。制御装置２５の記憶部３０は、内部で計測している混練バッチ数と、当該混練バッチ数に対応する複数の水分量及び温度の各々の平均値を、関連付けて記憶する。記憶部３０は、更に、後述するように、混練砂性状測定器７によって測定された当該バッチ数に対応する混練砂性状と、造型砂性状測定器２３によって測定された当該バッチ数に対応する造型砂性状を、混練バッチ数と関連付けて保持している。
　回収砂計量ホッパ５は、一杯になると、その状態を維持し、混練砂貯留ホッパ１０の砂の量が混練砂レベル計Ｍ１２よりも少ない場合に、混練装置６からの要求に応じて、貯留された回収砂を一回の混練バッチとして混練装置６へ供給する。図３においては、混練砂貯留ホッパ１０において砂の量が混練砂レベル計Ｍ１２よりも低くなる３回のタイミングで、制御部３３が混練装置６に混練要求を送信し、それに応じて混練バッチＢ２、Ｂ３、Ｂ４の混練が開始されている部分が、本工程に相当する。
　回収砂計量ホッパ５が空になると、混練装置６が連続混練する設定とされている場合においては、次の混練バッチ分の回収砂を、回収砂計量ホッパ５が計量する。回収砂水分温度測定器４は、次の混練バッチ分の測定を行い、結果を制御装置２５に送信する。図３においては、回収砂計量ホッパ５に貯留されている混練バッチＢ１乃至Ｂ４の各々が、混練装置６へ搬送されている部分、及び、例えば混練バッチＢ１が搬送されて空になっている回収砂計量ホッパ５に対して、混練バッチＢ２が投入され、砂量が再度、徐々に上昇している部分が、本工程に相当する。
　次に、制御装置２５の造型砂バッチ数算出部３１が、現在造型砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されている造型砂に対応する混練バッチ数を算出し、補正部３２がこの結果を基に補正係数を算出して、混練砂目標性状を策定する。図３の、混練バッチＢ１、Ｂ２の場合においては、混練砂の性状調整システム１が起動された直後であり、混練バッチＢ１、Ｂ２の混練が開始される時点において、現在造型砂性状測定器２３による測定が一度もなされていないため、混練砂の性状調整システム１の起動時に、すなわち前回停止した時に記憶されているデータを使用して、混練砂目標性状を算出する。ここでは、混練開始前に造型砂性状測定器２３による造型砂性状の測定が行われ、混練砂目標性状の算出に造型砂性状が使用されている、混練バッチＢ３、Ｂ４の場合を詳説する。
　上記したように、造型砂バッチ数算出部３１は、造型砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されているときに、混練砂貯留ホッパ１０の砂量が混練砂レベル計ＭＬ１３未満である場合には、最も近い時間に混練装置６から排出された混練バッチであると推定する。また、造型砂バッチ数算出部３１は、造型砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されているときに、混練砂貯留ホッパ１０の砂量が混練砂レベル計ＭＬ１３以上である場合には、最も近い時間に混練装置６から排出された混練バッチの、一回前に混練された混練バッチであると推定する。
　まず、Ｍ１においては、Ｍ１の測定時点において、混練砂貯留ホッパ１０における混練砂の上面の位置が、混練砂レベル計ＭＬ１３より低くなっているため、造型砂バッチ数算出部３１は、Ｍ１において測定中の造型砂は、最も近い時間に混練装置６から排出された混練バッチ、すなわち混練バッチＢ１であると推定する。Ｍ２乃至Ｍ５においては、これらの測定時点において、混練砂貯留ホッパ１０における混練砂の上面の位置が、混練砂レベル計ＭＬ１３より高くなっているため、造型砂バッチ数算出部３１は、Ｍ２乃至Ｍ５において測定中の造型砂は、最も近い時間に混練装置６から排出された混練バッチＢ２の、１回前に混練された混練バッチ、すなわち混練バッチＢ１であると推定する。
　Ｍ６においては、Ｍ６の測定時点において、混練砂貯留ホッパ１０における混練砂の上面の位置が、混練砂レベル計ＭＬ１３より低くなっているため、造型砂バッチ数算出部３１は、Ｍ６において測定中の造型砂は、最も近い時間に混練装置６から排出された混練バッチ、すなわち混練バッチＢ２であると推定する。
　以降、同様に、造型砂バッチ数算出部３１は、Ｍ７乃至Ｍ９は混練バッチＢ２に、Ｍ１０乃至Ｍ１３は混練バッチＢ３に、及び、Ｍ１４乃至Ｍ１８は混練バッチＢ４に、各々対応されるものと、Ｍ１乃至Ｍ１８における各測定値が造型砂バッチ数算出部３１に送信された時点で随時、推定する。
　その後、補正部３２が、造型砂バッチ数算出部３１によって算出されたバッチ数を基に、造型砂性状測定器２３により測定された造型砂性状と、記憶部３０に記憶された混練砂性状を関連付ける。すなわち、補正部３２は、記憶部３０に記憶されている混練バッチ数の値を介して、造型装置２４に供給されている造型砂の造型砂性状と、当該造型砂が混練装置６で混練されていた時の混練砂性状、及び、当該造型砂が回収砂計量ホッパ５に供給される時点における水分量と温度を関連付けて把握し、造型砂性状を対応付けられた混練バッチ数に関連付けて記憶部３０に記憶させる。補正部３２は、更に、造型砂性状と混練砂性状の差分を、算出された混練バッチ数に関連付けられた温度で除して補正係数を算出し、補正係数に対して次に混練する混練バッチの砂の温度を乗じた値を基に、次に混練する混練バッチの混練砂目標性状を補正する。
　より詳細には、補正部３２は、対応付けられた造型砂性状と混練砂性状との差分を求め、同様に対応付けられている、回収砂水分温度測定器４によって測定された温度でこの差分を除して、回収砂水分温度測定器４による温度測定時の回収砂の温度と、混練砂が造型されるまでの間の変化量との関係を変化関数として求め、保持する。次回の混練においては、その混練バッチの回収砂水分温度測定器４において測定された回収砂温度に、変化関数を乗じた値を、補正係数として造型砂目標性状に加算して新たな混練砂目標性状とし、この新たな混練砂目標性状を基に混練する。
　補正部３２は、より詳細には、算出された混練バッチ数に関連付けられた温度で差分を除した値の移動平均を算出し、移動平均を補正係数として使用する。すなわち、本実施形態においては、造型砂性状と混練砂性状との差分を回収砂の温度で除した後、この値の移動平均を算出したものを補正係数として使用している。
　例えば、混練バッチＢ３は、その混練を開始する時点において、造型砂性状測定器２３はＭ１乃至Ｍ４の４回にわたり、造型砂性状の測定結果を制御装置２５に送信している。したがって、補正部３２は、この４回分の造型砂性状の各々に対し、造型砂バッチ数算出部３１によって算出された混練バッチ数を基に対応する混練砂性状と回収砂の温度を検索し、Ｍ１乃至Ｍ４の各測定結果に対して、造型砂性状と混練砂性状の差分を、算出された混練バッチ数に関連付けられた温度で除した後に、必要に応じて混練砂の性状調整システム１の前回停止時に記憶されたデータを併せて使用して、移動平均を算出することにより、補正係数を算出する。この補正係数を、造型砂目標性状に加算して、混練バッチＢ３の混練砂目標性状とする。
　また、例えば、混練バッチＢ４は、その混練を開始する時点において、造型砂性状測定器２３はＭ５乃至Ｍ１０の６回にわたり、造型砂性状の測定結果を制御装置２５に送信している。したがって、補正部３２は、この６回分の造型砂性状の各々に対し、対応する混練砂性状と回収砂の温度を検索し、Ｍ５乃至Ｍ１０の各測定結果に対して、造型砂性状と混練砂性状の差分を、算出された混練バッチ数に関連付けられた温度で除した後に、必要に応じて混練砂の性状調整システム１の前回停止時に記憶されたデータや、混練バッチＢ３の混練砂目標性状の算出において使用したＭ１乃至Ｍ４に関する結果を併せて使用して、移動平均を算出することにより、補正係数を算出する。この補正係数を、造型砂目標性状に加算して、混練バッチＢ４の混練砂目標性状とする。
　上記のように補正部３２が混練砂目標性状を策定した後、混練装置６が混練を行う。混練の開始に際し、制御装置２５の制御部３３は注水装置９を制御して、水源８から水を混練装置６に注水する。この時の柱水量は、混練対象となる混練バッチに対して、回収砂水分温度測定器４で測定した回収砂の水分量、温度の測定値を記憶部３０から検索し、この砂を、補正部３２で算出した、目標となる混練砂性状にするための水量を算出することで導出される。
　混練装置６における混練開始から所定の時間が経過した後、混練砂性状測定器７が混練砂性状を測定し、制御装置２５に送信する。制御部３３は、この測定値が、補正部３２が算出した混練砂目標性状に未達の場合に、未達分の注水量を演算し、注水装置９を制御して追加注水を行う。その後、再度、所定の時間が経過した後、混練砂性状測定器７で混練砂性状を測定する。この制御を混練砂性状が目標値に達するまで繰り返す。
　混練砂性状が目標値に達すると、制御部３３は混練装置６の混練を停止する。また、記憶部３０は、混練砂性状が目標値に達した時点における混練砂の性状を、混練バッチ数と関連付けて保持する。その後、混練装置６は、混練が終了した混練砂を、混練砂貯留ホッパ１０へ供給する。図３においては、混練装置６で混練されている混練バッチＢ１乃至Ｂ４の各々が、混練砂貯留ホッパ１０へ排出されている部分が、本工程に相当する。
　混練砂貯留ホッパ１０は、混練が終了した混練砂を貯留する。上記のように、混練装置６は、２回分の混練バッチに相当する混練砂を格納可能な容量を備えており、混練砂貯留ホッパ１０内の混練砂の量が混練砂レベル計Ｍ１２よりも少ない場合に回収砂を受領して混練するため、混練砂貯留ホッパ１０の容量を超えて混練砂が混練砂貯留ホッパ１０に供給されることはない。
　制御部３３は、混練砂貯留ホッパ１０の混練砂レベル計Ｌ１４以上に混練砂の上面の高さが位置しており、すなわち、混練砂貯留ホッパ１０が空ではない状態であって、かつ、造型砂貯留ホッパ１８内の造型砂の上面の高さが、造型砂レベル計Ｍ２０より低い位置にあるときに、ベルトコンベア１５、１６を起動する。混練砂貯留ホッパ１０は、ベルトコンベア１５、１６上に混練砂を排出し、ベルトコンベア１５、１６は混練砂を解砕装置１７へと搬送する。
　解砕装置１７は、供給された混練砂の砂塊を解砕し、造型砂貯留ホッパ１８へ、造型砂として供給する。制御部３３は、混練砂が解砕装置１７を経て造型砂貯留ホッパ１８に導入されて貯留され、造型砂貯留ホッパ１８の造型砂の上面の高さが造型砂レベル計Ｈ１９に達すると、混練砂貯留ホッパ１０からの混練砂の排出を停止する。制御部３３は、所定の時間が経過した後、ベルトコンベア１５、１６上の混練砂の搬送が完了した時点で、ベルトコンベア１５、１６を停止する。図３においては、造型砂貯留ホッパ１８の砂量が造型砂レベル計Ｈ１９から造型砂レベル計Ｍ２０へと減少した際に送信された要求に応じて、混練砂貯留ホッパ１０の砂量が減少し、造型砂貯留ホッパ１８の砂量が増加している部分、及び、造型砂貯留ホッパ１８の砂量が造型砂レベル計Ｈ１９に達すると、混練砂貯留ホッパ１０の砂量の減少が停止している部分が、本工程に相当する。
　造型砂貯留ホッパ１８は、ベルトコンベア２２に対して造型砂を順次供給する。制御部３３は、造型砂貯留ホッパ１８に貯留された造型砂の量が、後述する造型砂レベル計Ｌ２１以上であって、造型装置２４から砂の要求があった場合に、造型装置２４に対して砂を供給するように、ベルトコンベア２２を制御する。造型砂性状測定器２３は、ベルトコンベア２２上を搬送される造型砂の性状を測定し、測定結果を制御装置２５に送信する。制御装置２５の造型砂バッチ数算出部３１は、上記したように、受信した性状を有する造型砂に対応する混練バッチ数を算出し、造型砂性状を対応する混練バッチに関連付けて記憶部３０に記憶させる。
　造型装置２４は、ベルトコンベア２２を介して供給された造型砂が１回の造型分に達すると、造型砂の要求を停止し、造型を行う。造型が進み、次の造型に使用する造型砂の受け入れが可能になると、造型装置２４が再度、造型砂を要求するので、制御部３３は、ベルトコンベア２２を再度稼働させて、造型装置２４に造型砂を供給するように制御する。
　造型が繰り返し行われ、造型砂貯留ホッパ１８内の造型砂の上面の高さが造型砂レベル計Ｍ２０を下回ると、上記したようにベルトコンベア１５、１６を稼働させて、造型砂貯留ホッパ１８へ混練砂を搬送するように制御する。
　次に、上記の混練砂の性状調整システム１及び性状調整方法の効果について説明する。
　上記の混練砂の性状調整システム１及び性状調整方法においては、砂性状測定器２３によって造型砂性状が測定されている造型砂に関して、この造型砂に対応する混練バッチ数を、混練砂貯留ホッパ１０に設けられた混練砂量測定器１１、１２、１３、１４によって測定した混練砂の量を基に、造型砂バッチ数算出部３１によって算出する。更に、算出された混練バッチ数を基に、造型砂性状と、混練砂性状、及び、混練装置６に投入される前の温度と関連付けている。すなわち、ある混練バッチの混練砂が造型砂として造型に供されるタイミングを搬送過程に貯留される砂量から求めることにより、砂性状が混練から造型までの間に変化する量を明確に把握することが可能となるため、その変化量によって混練砂の性状を制御することで、精度のよい混練制御が可能となる。
　また、搬送過程に貯留する混練砂量を、混練砂貯留ホッパ１０に設けられた、砂の上面の位置を測定するレベル計である、混練砂量測定器１１、１２、１３、１４によって把握するため、上記した造型砂性状と混練砂性状の対応付けを正確に行うことが可能となり、これにより、精度のよい混練制御が可能となる。
　また、造型砂性状と混練砂性状との差を、混練装置６に投入した回収砂の温度で除した補正係数を用いて混練砂目標性状を補正し、この混練砂目標性状に混練砂の性状が達するように混練を行うため、回収砂の温度に起因した砂の性状の変化に適切に対応することができ、したがって、精度のよい混練制御が可能となる。
　また、性状として、造型性に最も影響を及ぼすＣＢ値を使用しているため、造型機に供給する生型砂の造型性の安定化を図ることができる。
　また、混練砂目標性状を補正する補正係数の移動平均をとり、その移動平均を補正係数として混練砂目標性状を補正するので、異常な砂性状測定値の影響を低減し、精度のよい混練制御が可能となる。
　なお、本発明の混練砂の性状調整システム１及び性状調整方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
　例えば、性状は、ＣＢ値ではなく、水分量であってもよい。
　また、上記実施形態においては、回収砂水分温度測定器４は、ベルトフィーダー３のベルト上に設置されているが、回収砂計量ホッパ５に設置しても構わない。
　また、上記実施形態においては、回収砂計量ホッパ５は混練装置６の上方に設けられているが、下方に設置して、バケットエレベータで切り出した砂を上方に位置する混練装置６へと運搬しても構わない。他のホッパについても同様である。
　また、上記実施形態においては、混練砂貯留ホッパ１０と造型装置２４が離れた位置に設けられており、混練砂貯留ホッパ１０からの混練砂を、ベルトコンベア１５、１６、解砕装置１７、造型砂貯留ホッパ１８、ベルトコンベア２２を介して、造型装置２４に供給している。これに替えて、混練砂貯留ホッパ１０の直下に造型装置２４の配置が可能な場合においては、混練砂貯留ホッパ１０から切り出された混練砂を受領するベルトコンベア１５上に造型砂性状測定器２３を設置して、ベルトコンベア１５から直接、造型装置２４に混練砂を供給するような構成も可能である。
　この場合においては、動作過程における砂量の推移を示す図３においても、造型砂貯留ホッパ１８に関する部分を削除し、混練バッチの判定基準を混練砂レベル計Ｍ１２とすれば、混練砂と造型砂のバッチの整合性をとることができる。
　これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
１　　　　　 混練砂の性状調整システム
２　　　　　 回収砂ホッパ
３　　　　　 ベルトフィーダー
４　　　　　 回収砂水分温度測定器（砂温度測定器）
５　　　　　 回収砂計量ホッパ
６　　　　　 混練装置
７　　　　　 混練砂性状測定器
８　　　　　 水源
９　　　　　 注水装置
１０　　　　 混練砂貯留ホッパ
１１　　　　 混練砂レベル計Ｈ（混練砂量測定器）
１２　　　　 混練砂レベル計Ｍ（混練砂量測定器）
１３　　　　 混練砂レベル計ＭＬ（混練砂量測定器）
１４　　　　 混練砂レベル計Ｌ（混練砂量測定器）
１５　　　　 ベルトコンベア
１６　　　　 ベルトコンベア
１７　　　　 解砕装置
１８　　　　 造型砂貯留ホッパ
１９　　　　 造型砂レベル計Ｈ（造型砂量測定器）
２０　　　　 造型砂レベル計Ｍ（造型砂量測定器）
２１　　　　 造型砂レベル計Ｌ（造型砂量測定器）
２２　　　　 ベルトコンベア
２３　　　　 造型砂性状測定器
２４　　　　 造型装置
２５　　　　 制御装置
３０　　　　 記憶部
３１　　　　 造型砂バッチ数算出部
３２　　　　 補正部
３３　　　　 制御部

Claims (8)

  1. 　混練砂の性状調整システムであって、
    　バッチ式の混練装置と、
    　混練中の前記混練砂の性状を測定する混練砂性状測定器と、
    　該混練装置へ水を注入する注水装置と、
    　前記混練装置から排出された前記混練砂を貯留する混練砂貯留ホッパと、
    　該混練砂貯留ホッパから排出、搬送された前記混練砂を、造型砂として使用して造型を行う造型装置と、
    　前記混練装置内の前記混練砂の性状が、混練砂目標性状を満たすまで、前記注水装置を注水制御する制御装置と、
    　前記混練砂貯留ホッパに貯留されている前記混練砂の量を測定する混練砂量測定器と、
    　前記造型装置に投入される前記造型砂の性状を測定する造型砂性状測定器と、
    　を備え、前記制御装置は、
    　各混練バッチのバッチ数と、当該混練バッチにおける前記混練砂性状測定器により測定された混練砂性状を、関連付けて記憶する記憶部と、
    　前記混練砂量測定器によって測定された前記混練砂の量を基に、前記造型砂性状測定器によって性状が測定されている造型砂に対応する前記混練バッチのバッチ数を算出する造型砂バッチ数算出部と、
    　算出された前記バッチ数を基に、前記造型砂性状測定器により測定された造型砂性状と、前記記憶部に記憶された前記混練砂性状を関連付けて、これら性状値を基に、前記混練砂目標性状を補正する補正部とを備える、混練砂の性状調整システム。
  2. 　前記造型装置に投入される前記造型砂を貯留する造型砂貯留ホッパと、
    　前記造型砂貯留ホッパに貯留されている前記造型砂の量を測定する造型砂量測定器と、
    　を更に備え、
    　前記造型砂性状測定器は、前記造型砂貯留ホッパから排出された前記造型砂の性状を測定する、請求項１に記載の混練砂の性状調整システム。
  3. 　前記混練砂量測定器が、前記混練砂貯留ホッパ内の砂の上面の位置を測定するレベル計である、請求項１または２に記載の混練砂の性状調整システム。
  4. 　前記混練装置への投入前の砂の温度を測定する、砂温度測定器を更に備え、
    　前記記憶部は、各混練バッチの前記バッチ数と、当該混練バッチにおける、前記砂温度測定器により測定された温度を、更に関連付けて記憶し、
    　前記補正部は、前記造型砂性状と前記混練砂性状の差分を、算出された前記バッチ数に関連付けられた前記温度で除して補正係数を算出し、該補正係数に対して次に混練する混練バッチの砂の温度を乗じた値を基に、次に混練する混練バッチの混練砂目標性状を補正する、請求項１から３のいずれか一項に記載の混練砂の性状調整システム。
  5. 　前記補正部は、算出された前記バッチ数に関連付けられた前記温度で前記差分を除した値の移動平均を算出し、該移動平均を前記補正係数として使用する、請求項４に記載の混練砂の性状調整システム。
  6. 　前記性状がコンパクタビリティ値である、請求項１から５のいずれか一項に記載の混練砂の性状調整システム。
  7. 　前記性状が水分量である、請求項１から５のいずれか一項に記載の混練砂の性状調整システム。
  8. 　混練砂の性状調整方法であって、
    　バッチ式の混練装置内の前記混練砂の性状が混練砂目標性状を満たすまで、前記混練装置へ水を注入しながら、前記混練装置により前記混練砂を混練し、
    　混練された前記混練砂の性状を測定して、混練バッチのバッチ数と、測定された混練砂性状を、関連付けて記憶し、
    　前記混練装置から排出された前記混練砂を混練砂貯留ホッパに貯留し、
    　該混練砂貯留ホッパから排出、搬送された前記混練砂を、造型砂として使用して造型装置にて造型を行い、
    　前記造型装置に投入される前記造型砂の性状を測定し、
    　前記混練砂貯留ホッパに貯留されている前記混練砂の量を測定し、
    　測定された前記混練砂の量を基に、性状が測定されている造型砂に対応する前記混練バッチのバッチ数を算出し、
    　算出された前記バッチ数を基に、測定された前記造型砂の性状と、記憶された前記混練砂性状を関連付けて、これら性状値を基に、前記混練砂目標性状を補正する、混練砂の性状調整方法。
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