JPH02299766A

JPH02299766A - 砂型変形検査装置

Info

Publication number: JPH02299766A
Application number: JP12174889A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Fujiwara; 義和藤原
Original assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Current assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1990-12-12
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JP2686649B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、搬送などによる砂型の変形を検査する砂型変
形検査装置に関する。

［従来の技術］従来の鋳型造型ラインの一例では、砂型造形機により造
型された一対のＬ側及び下側の砂型をコンベヤで搬送し
、注湯機の手前でそれらを重ね合せて内部に密閉された
キャビティをもつ鋳型を形成し、次いでこの鋳型に注湯
している。

この従来の鋳型造型ラインでは、大型大重量の鋳箱をコ
ンベヤの一連の間欠（インタバル）運転により搬送して
いるので、コンベヤ起動停止時の機械的ＶｆＩ′！ｆ！
力などによって砂型のキャビティ形状が注湯前に変形し
てしまうという問題があった。

従来、このキャビティ変形を検査するには、鋳型造型ラ
インを一旦停止し特製のゲージなどによリキャビティ形
状＠壊さないようにマニュアル計測していた。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら上記した従来の検査方法では、キャビティ
各部を検査づるのにｖＩ型造型ラインを長時間停止する
必要があり、抜取り検査するにして乙多大な労力負担が
生じた。また、測定対象である砂型が脆いので不良品を
新たに出してしまう場合もあった。

砂型のキＸ・ビテイ変形を自動的に検査することは当業
界の年来の夢であったが、鋳型造型ラインのコンベヤで
移動している最中の砂型からキャビティ寸法を計測する
ことは元より困難であり、また、砂型を検査装置に対し
て所定位置に正確に静止させることも困難であった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、検
査装置に対して多少の相対位置変動がおっても短時間で
効率よく検査できしかもキャビティを変形することがな
い砂型変形検査装置を提供ブーることを解決すべき課題
としている。

［課題を解決するための手段］本発明の砂型変形検査装置は、内部に砂型が成型された
鋳箱を搬送づるＶ１造ラインに沿って配置された基部と
、前記基部に冒険可能に保持されて先端部が前記砂型の
キ（ｐビディ内に挿入される昇降部材と、前記シー？降
部材に固定δれるとともに、前記キャビティを区画する
前記砂型の内壁面までの内壁面距離をｔ１測りる非接触
型の第１距離センザと、前記昇降部材に固定されるとと
もに、前記鋳箱に設けられた基準壁面までの％　ｉ％壁
面距離を計測する第２距離センリと、前記内壁面距離及
び前記基準壁面距離からキＶビデイ変形量を算出するキ
Ｖごティ変形締出手段と、算出された前記：１：ヤビデ
ィ変形量の大小ににり砂型の成否を判別する砂型変形判
別手段とを具備することを特徴としている。

非接触型の第１距離センサとして、光学式や超音波式な
どのセンサを使用することができる。

［作用］昇降部材は降下して第１距離センサを砂型のキャビティ
内に挿入し、第１距離センサを計測すべき内壁面に対面
させ、第２距離センサを基準壁面に対面させる。第１、
第２距離センザはそれぞれ内壁面及び基準壁面までの内
壁面距離及び基準壁面距離を検出し、キャビティ変形算
出手段はこれら各距離からキャビティ変形量を算出する
。例えば、第１、第２距離センサ間のセンサ間距離は既
知であるので、このセンサ間距離から内壁面距離及び基
準壁面距離を減粋すると、キャビティを区画する内壁面
とり準壁面との間の面間距離を算出することができる。

キャビティ変形が無い場合にはこの面間距離は既知の標
（１１面間距離に一致するので、算出した面間距離と標
型面間距離との鈴からキャビティ変形量がわかる。砂型
変形判別手段は算出されたキャビティ変型ｍの大小によ
り、差が大である場合に砂型不良と、差が小である場合
に砂型良と判別する。

［実施例］（実施例１）本発明の砂を変形検査装置の一実施例の一部断面模式側
面図を第１図に、その八−へ′線矢視の模式断面平面図
を第２図に示す。

この砂型変形検査装置は、油圧シリンダ２をもつ基部１
と、油圧シリンダ２のピストンロッド２１に固定された
胃降部材３と、昇降部材３に固定された非接触型の第１
距離センサ６ａ、第２距離センサ６ｂ及び第３距離セン
サ６Ｃと、本発明でいうギャビティ寸法筒用手段及び砂
型変形判別手段を構成する信号処理装置４とからなる。

基部１は、鋳造ラインを構成覆る砂型造形機（図示せず
）及び注湯機（図示けず）の間に設置されており、搬送
用のローラーコンベヤ５の側方に立設されている。基部
１のヘッド１１はローラーコンベヤ５の上方に伸びてお
り、ヘッド１１に油圧シリンダ２が固定されている。油
圧シリンダ２のピストンロッド２１は垂直方向に伸びて
おり、ピストンロッド２１の先端はローラーコンベヤ５
に対面している。

昇降部材３は、主部３１及び一対の突部３２．３３から
なる］字形状をもち、主部３１はビストンロツド２１の
先端に固定され水平方向に伸びている。突部３２．３３
は主部３１の両端から下方に伸びており、突部３２．３
３の先端に第１、第２距離センサ６ａ、６ｂが水平距離
を測定するべく固定されている。第１、第２距離センサ
５ａ。

６ｂは互いに対向するように配設されている。また、第
３距離センサ６Ｃは主部３１の下面に垂直距離を測定す
るべく固定されている。各距離センサ６ａ〜６Ｃは各々
光学式距離センサで構成されている。各距離センサ６ａ
〜６Ｃは発光ダイオード（図示せず〉及びＰＳＤ　（図
示せず）をもち、三角測量法により測定対象までの距餌
１を測定する距離センサで構成されているが、詳細説明
は省略する。

信号処理装置４は、マイコンで構成されており、ローラ
ーコンベヤ５と同期して油圧シリンダ２を作動させると
ともに、各距離センサ６ａ〜６Ｃからの信号を処理して
砂型の良否を判定するようにプログラムされている。

模式的に図示されたローラーコンベヤ５上には、鋼板製
で上端間１コ角箱形状の鋳箱７が載置されてｉＪ３す、
鋳箱７には砂へ“Ｌ８が充填されている。この鋳箱７の
長辺は約１ｍ、短辺は約０．５ｍ、高さは約３Ｑｃｍで
ある。砂型８を有する鋳箱７の小組は約１７０ｋｇであ
り、インタバル運転型のローラーコンベヤ５には数十個
の鋳箱７が搭載されている。砂型８の合せ面８１は＆Ｉ
Ｊｆｆｉ７の前端上面７１及び後端上面７２と同一直線
上に成型されており、ズレが無い理想状態において水平
方向に伸びている。また、鋳箱７の前端面７３は鋳箱７
の前端上面７１及び後端上面７２に対して直角方向かつ
搬送方向に対して直角方向に伸びて４３す、前端面７３
の中央部に縦溝形状の祉準檗面７４が前端面７３と平行
に凹設されている。

砂型８には上端開口で直方体形状のキャビティ８０が１
個形成されており、砂型８の内壁面４ａ〜４ｄがキャビ
ティ８０の側面を区画している（第２図参照）。砂型４
の前部の内壁面４ａは鋳箱７の基準壁面７４と平行に形
成されている。

第１図では、ピストンロッド２１が伸長して第１距離セ
ン量す６ａはキャビティ８０の内部に挿入されており、
第２距離センサ６ｂは基準壁面７４に対向しており、第
３距離センサ６　Ｃ４，を鋳箱７の前端上面７１に対面
している。

次に、この砂型変形倹査装首の測定動作を第３図及び第
４図のフローチャートにより説明する。

まず、マイコン４を初期設定した１多、鋳箱７が昇降部
材３の直下の所定位置に停止したかどうかをリミットス
イッチなどの図示しない検出装置により検出する（３１
００）。なお、ローラーコンベヤ５はインタバル運転さ
れており、ローラーコンベヤ５上は各鋳箱７を昇降部材
３の直下の所定位置に順番に停止するように運転制御さ
れている。

鋳箱７が昇降部材３の直下の所定位置に停止したことを
検出すると、油圧シリンダ２を作動させて昇降部材３を
降下させ（３１０２＞、昇降部材３が所定位置まで降下
したかどうかを判別する（３１０４）。なお、この判別
は第３距離センサ６Ｃが計測する鋳箱７の前端上面７１
までの垂直距離ｄｈが予め設定された垂直圧１ｉＳｌｌ
値以下かどうかを判別して実行される。

昇降部材３が所定位置まで降下した場合には、昇降部材
３の降下を停止させ（３１０６）、検査回数を示す検査
回数フラグＴをＴ＋１に設定する。

ただし、フラグＴはスタート直後の初期設定ににすＯに
設定されており、ここでは１となる。（Ｓ１０８）。

次に、各距離センサ６ａ、６ｂにより内壁面距離ｄ１及
び基準壁面距離ｄ２を検出する（３１１０）。ただし、
内壁面距離ｄ１は砂型８の前部の内壁面４ａと第１距離
センサ６ａとの間の距離を意味し、基準壁面距離ｄ２は
鋳箱７の基準壁面７４と第２距離センサ６ｂとの間の距
離を意味する。

次に、これら壁面距離ｄｉ、ｄ２から、内壁面４ａと基
準壁面７４との間の壁面間距離Ｄ×を詐出し、算出した
壁面間距離［）Ｘと予め記憶した標準壁面間距離ＤＸＯ
との差ΔＸを求める（Ｓ１１２）。ここで、標準壁面間
距離ＤＸＯはキャビティ８０の変形が無い場合の壁面間
距離ＤＸを意味しており一定値となる。すなわち、鋳箱
７の肉厚は不変であるので、壁面間距離ＤＸの変化は砂
型８の肉厚の変動に等しい。

次に、差Δｘ＝Ｄｘ−ＤＸＯの絶対値の大小を調べ（Ｓ
１１４）、大であれば砂型不良信号を出力しく８１１６
）、そうでない場合には昇降部材３を一定距離だけ上昇
させる（８１１Ｂ）。なお、砂型不良信号が出力される
と、砂型８への注湯を停止する信号を注湯機（図示せず
）に出力し、この不良の砂型８への注湯を中止する。

次に、５１２０に進んで検査回数フラグＴが設定値ｎ（
ここでは５）以下かどうかを判別し、以下であれば８１
０８に回帰して再度砂型８の良否を調べ、検査回数丁が
設定値ｎを越えた場合には砂型良信号を出力しく５１２
２＞、昇降部材３を最初の位置まで上昇してコンベヤ５
を再起動する（３１２４＞。　なお、本実施例では、昇
降部材３の上昇と検査を交互に実行していたが昇降部材
３を定速度で垂直移動しつつ定時間毎に検査を実施して
もよいし、また検査を１回だけ実施してもよい。また、
本実施例では、内壁面４ａは垂直に伸びかつ搬送方向と直角に伸びる平面で構成されているが、他の表面形状
を有していてもよい。例えば、標準壁面間距離ＤｘＯの
垂直方向の変化を逐一記憶しておき、求めた壁面間距離
Ｄｘの垂直方向位置と同位置の標へ【壁面間距離ＤＸＯ
を読み出せばよい。

なお、砂型８の姿勢が変化すると壁面間距離ＤＸが変動
する場合があるが、これを防止するには、例えば第５図
に示すように、ローラーコンベヤ５を搬送方向と直角方
向に傾斜させ、かつローラーコンベヤ５と直角にガイド
ローラー９を設ければよい。このようにすれば、大１ｆ
ｆｌの鋳箱７が自己のｆｆ１ｆｆｉでガイドローラー９
に押付けられ、砂型８の姿勢は、搬送方向にあＣプる静
止位置のばらつきを除いて、正確に規定される。

以上説明した本実施例の砂型検査装置では、以下の利点
がめる。

（１）鋳箱７の停止位置はコンベヤの起動停止状況によ
り、搬送方向において不可避的にばらつく。このばらつ
きの存在にもかかわらず、正確にキャビティ変形量を計
測することができる。

（２）不良と判定した砂型８への注湯を停止する信号を
注湯機（図示せず）に出力しているので、溶湯の無駄を
減らし不良品の選別や処理の手間を省くことができる。

なお、本実施例の変形態様として、検査すべき内壁面４
ａが基準壁面７４と平行でおる場合には、計測した内壁
面距離と基７１（壁面距離の合計のばらつきの大小によ
り砂型８の良否を判別することもてきる。

第６図に、変形態様を示す。鋳箱７ａには２個のキャビ
ティ８１．８２をもつ砂型８ａが形成されている。昇降
部材３は３本の突部３４．３５．３６をもち、突部３４
の先端に第１距離センサ６ａが、突部３５の先端に第２
距離センサ６ｂが、突部３６の先端に第４距離センサ６
ｄが固定されている。第１距離センサ６ａはキャビティ
８１の内壁面４ｆを計測し、第４距離センザ６ｄはキャ
ビティ８２の内壁面４ｇを計測する。

（実施例２）この実施例の砂型変形検査装置の一部断面模式側面図を
第７図に、そのＡ−Ａ−線矢視の模式断面平面図を第８
図に示す。ただし、実施例１の構成要素と共通する機能
を有する要素には同一符号を付す。

この砂型変形検査装置は、油圧シリンダ２をもつ基部１
と、油圧シリンダ２のピストンロッド２１に固定された
昇降部材３と、昇降部材３に固定された第１〜第３距離
センサ６ａ〜６Ｃと、信号処理装置４とを有し、更には
昇降部材３に固定された第５距離センサ６ｅを有してい
る。

昇降部材３は、水平方向に伸びる主部３１と、主部３１
の前端部下面から下方に伸びる突部３２と、主部３１の
中央部下面から下方に伸びる突部３３とからなり、主部
３１の後端部は鋳箱７の後端上面７２の上方にまで伸び
ている。

第５距離センサ６ｅは、光学式距１ｅＩＩＩ？ン１すで
構成されており、昇降部材３の主部３１の後端部下面に
下方に向けて垂直距離を測定するべく固定されている。

第７図では鋳箱７の後端上面７２に対而している。

この砂型変形検査装置の測定動作を第９図のフローチャ
ートにより説明する。

このフローチャートは第３図に示す第１実施例のフロー
チャートに、ス°ｊツブ５１２６及び５１２８を付【プ
加えたものであり、５１２６は５１０６と８１０８の間
に、５１２８は５１１０と５１１２の間に挿入されてい
る。

８１２６は、第３距離センサ６Ｃにより計測された鋳箱
７の前端上面７１までの垂直距１ｉ５１Ｉｄｈと、第５
距離セ′ンサ６ｅが計測する鋳箱７の後端−Ｆ面７２ま
での垂直距離ｄ　ｈ−とから、搬送方向に沿っての鋳箱
７の傾斜率を算出するステップである。

すなわら、第３、第５距離セン１）６Ｃ及び６０間の距
離しは既知一定であるので、上記傾斜率は（ｄｈ−ｄｈ
”）／Ｌとなる。

５１２８は、５１２６で算出された鋳箱７の傾斜率によ
り５１１０で締出された壁面間距ＭＤＸ＝ｄｌを補正す
るステップである。すなわち、第１０図かられかるよう
に、真の壁面間距離［）Ｘ−は、 □ｘ−＝ｃｏｓθＸＤＸｔａｎθ＝（ｄｈ−ｄｔ）”）／Ｌとなる。

このようにＪれば、鋳箱７の搬送方向への傾斜による誤
差を補正することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明の砂型変形検査装置は、砂型
のキャビティ内に挿入される４降部材に固定される第１
、第２距離ゼンリをもち、第１距離センサが計測した内
壁面距離と、第２距離センザが計測した基準壁面距離と
から、キＡ・ビティ変形量を算出しているので、たとえ
砂型と各距離センサとの間の相対距離がばらついても正
確かつ高速にキャビティ変形を判別することができ、か
つこの検査によってキャビティを壊す恐れがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の砂型変形検査装置を実施する一部断面
模式側面図、第２図はその模式断面平面図、第３図及び
第４図は上記砂型検査装置の動作を示すフローチャート
、第５図は砂型８の姿勢制り１１方法の一例を示す模式
正面図、第６図は変形態様を示す一部断面側面図である
。第７図は第２実施例の砂型変形検査装置の一部断面模
式側面図、第８図は第７図の装置の模式断面平面図、第
９図は第７図の砂型検査装置の動作を示すフローチャー
ト、第１０図は、鋳箱７の傾斜率と壁面間距離［）Ｘと
の関係を示す説明図でおる。１・・・基部３・・・昇降部材６ａ・・・第１距離センサ６ｂ・・・第２距離センザ４・・・マイコン（キャビティ変形算出手段）（砂型変形判別手段）特許出願人　　　アイシン高丘株式会社代理人　　　　
弁理士　大川　宏第２図第６図第３図第４図第５図第８図Ｈ−Ｄｘ・４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部に砂型が成型された鋳箱を搬送する鋳造ライ
ンに沿つて配置された基部と、前記基部に昇降可能に保持されて先端部が前記砂型のキ
ャビティ内に挿入される昇降部材と、前記昇降部材に固
定されるとともに、前記キャビティを区画する前記砂型
の内壁面までの内壁面距離を計測する非接触型の第１距
離センサと、前記昇降部材に固定されるとともに、前記
鋳箱に設けられた基準壁面までの基準壁面距離を計測す
る第２距離センサと、前記内壁面距離及び前記基準壁面距離からキャビティ変
形量を算出するキャビティ変形算出手段と、算出された前記キャビティ変形量の大小により砂型の良
否を判別する砂型変形判別手段と、を具備することを特
徴とする砂型変形検査装置。
（２）前記昇降部材の変位とともに前記判別を複数回実
施する特許請求の範囲第１項記載の砂型変形検査装置。