JPH04190964A - 無枠式鋳造ライン - Google Patents

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、無枠式鋳造ラインに関する。

［従来の技術］ 従来の無枠式鋳造ラインでは、インタバル運転される砂
型搬送用の間欠搬送装置に沿って砂型造型機、砂型押出
し機、注湯機、鋳物取出し装置、砂回収機などが配列さ
れている。　間欠搬送装置上の砂型列は無枠の砂型を一
列に連接してなり、隣接する砂型間の境界部上面中央部
には内部のキャビティに連通ずる湯口が開口してあり、
砂型列末端からＮ番目の湯口に注湯機から順次溶湯を注
湯している。

この注湯において、注湯機の注湯筒と湯口との位置合せ
が非常に重要であることは当然であり、特開昭６３−１
１５０号公報は、砂型造型機におけるプレスのビストン
ストロークにより砂型幅を検出し、連続して検出した所
定数の上記ビストンストロークの和により、注湯機に近
接する湯口の搬送方向位置を検出し、そしてこの検出し
た位置上に注湯機の注湯筒先端を移動して、注湯筒と湯
口との位置合せ行っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した砂型造型機のビストンストロー
クを砂型幅とみなしてその和により所定の湯口位置を検
出する従来技術では、以下の問題点があった。

すなわち、砂型造型機で作製された砂型は、砂型押出し
機により砂型列の末端に押接されるか、このとき砂型か
収縮して各砂型の幅かばらつき、それらの和がばらつく
。

第２に、上記した公報の装置では砂型造型機のプレスの
ピストンにより最新の砂型を砂型列を末端に押接した後
、搬送方向へこの砂型列を押出しているが、砂型列の搬
送に間欠搬送装置を用いる場合、間欠搬送装置の各回の
搬送距離にばらつきがあり、そのために、間欠搬送装置
の各回の搬送毎に砂型列の末端位置がばらつき、そのた
めに砂型列の末端からＮ（Ｎは複数）個分の砂型幅を締
出しても、砂型列の末端位置を確認できないので、注湯
すべき湯口位置が決定できないという不具合かあった。

このような問題は、湯口の検出、又は、砂型列の所定番
目の隣接砂型間の境界線により、鋳物後出し位置などを
検出する場合などにも生じる。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、間
欠搬送装置上の無枠の砂型列における所定番目の砂型の
所定部位の位置を正確に決定づることか可能な無枠鋳造
ラインを提供することをその目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の無枠式鋳造ラインは、砂型を造型する造型機と
、造型された砂型を一方向に押出して互いに一列に密接
する砂型列を形成する押出し機と、砂型列を配列方向に
間欠搬送する間欠搬送装置とを備える無枠式鋳造ライン
において、搬送される砂型列中の隣接する砂型間の境界
領域を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、前記境
界領域に相当する前記映像信号を処理して境界線を決定
する境界線決定手段と、搬送方向に隣接する２個の境界
線の搬送方向の幅から搬送方向の砂型幅を決定する砂型
長決定手段と、決定された各砂型幅に基づいて砂型列中
の所定の砂型の所定部位の搬送方向現在位置を決定する
位置決定手段とを備えることを特徴としている。

好適な一態様において、境界線決定手段は、映像信号を
二値化し、境界領域に相当する二値信号領域の搬送方向
幅から境界線を決定することができる。

好適な一態様において、境界線決定手段は、境界領域に
相当する二値信号領域の搬送方向幅か所定幅を越える場
合に、仮境界点の抽出を実施しないものとすることがで
きる。

好適な一態様において、境界線決定手段は、境界領域に
相当する二値信号領域の搬送方向幅の中央値を仮境界点
とし、かつ、搬送方向と直角方向に仮境界点を複数個求
め、求めた複数の仮境界点から境界線を決定するものと
することができる。

好適な一態様において、境界線決定手段は、求めた複数
の仮境界点の搬送方向現在位置を境界線の通過点とする
ことができる。

［作用］ 本発明の無枠式鋳造ラインにおいて、間欠搬送装置は無
枠砂型列を間欠搬送する。

撮像手段は、搬送される砂型列中の所定番目の隣接砂型
間の境界領域を撮像し、境界線決定手段は、その映像信
号を処理して隣接する砂型間の境界線を決定する。砂型
幅決定手段は、搬送方向に隣接する２個の境界線の搬送
方向の幅から搬送方向の砂型幅を決定し、位置決定手段
は、決定された各砂型幅に基づいて砂型列中の所定の砂
型の所定部位の搬送方向現在位置を決定する。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面にしたかつて説明する。

この無枠式鋳造ラインは、第１図に示すように、砂型を
造型する砂型造型機１と、造型された砂型１００を一方
向に押出して互いに一列に密接する砂型列２００を形成
する押出し機（エジェクター）２と、砂型列２００を配
列方向に間欠搬送する間欠搬送装置３と、搬送される砂
型列２００中の隣接する砂型１００．１００間の境界領
域３００を撮像して映像信号を出力するＴＶカメラ（本
発明でいう撮像手段）４ａ、５ａと、上記映像信号を処
理して算出した砂型幅にもとづいて湯口位置を決定する
演算部５とを備えている。

砂型造型機１は、第３図に示すように、間欠搬送装置３
の末端に近接して配設されており、上方のホッパー１１
、ホッパー１１下方のプレス１２．１３、ホッパー１１
直下のエレベータ１４からなる。

押出し機２は、プレス１３の下方に設けられ、成型され
た砂型を搬送方向前方に押出して、間欠搬送装置３上の
砂型列２００の末端に押接する油圧駆動装置である。

間欠搬送装置３は、いわゆるウオーキングビーム型式の
搬送装置であって、インタバル運転されており、運転時
間が２．２秒間、運転休止期間が８．８秒にセットされ
、この運転休止期間中に注湯及び鋳物の扱出しを行う。

間欠搬送装置１上には、約２００個の砂型１００を一列
に連接して形成された無枠の砂型列２００が載置されて
あり、隣接する２個の砂型１００の境界部３００にそれ
ぞれ鋳物製品用のキャビティ（図示せず）か形成され、
各キャビティに連通する略方形の湯口４００が境界部３
００の上面に設けられている（第１図参照）。１個の砂
型１００の搬送方向の標準寸法は例えば約４Ｑｃｍであ
り、間欠搬送装置３はこの寸法に等しい距離だけ毎回、
無枠砂型列２００を進行させる。

ＴＶカメラ４ａ、５ａは、ＣＣＤエリアセンサを内蔵し
ており、間欠搬送装置の上流部の側方に配設されて、境
界領域３００を撮像して映像信号をコンパレータ５１．
５２を介して演算部５に送る。

演算部５は、画像処理用のマイコン装置５からなり、上
記映像信号を処理して算出した砂型幅にもとづいて湯口
位置を決定する。演算部５は、本発明でいう境界線決定
手段と砂型幅決定手段と位置決定手段とを兼ねている。

以下、本発明の動作を第３図から第５図を参照して説明
する。

まず、砂型造型機１が砂型を作製する。

すなわち、第４図に示すように、エレベータ１４が載置
するフレーム１５にホッパー１１から砂を落下させる。

このとき、フレーム１５の前後は図示しないカバーによ
り囲まれていてフレーム１５の砂がその前後に脱出しな
いようになっている。

次に、このカバーの内部でプレス１２．１３がフレーム
１５内部の砂を圧縮し、この圧縮により、プレス１２．
１３のピストン先端に設けられた前型１６、後型１７が
砂型１０１の前後面に半キャヒティを形成する（第５図
参照〉。

次に、プレス１２．１３が前後に後退し、エレベータ１
４がフレーム１５及びその内部の砂型１０１を下降させ
る（第６図参照）。

次に、押出し機２が砂型１０１を前方に押してフレーム
１５から砂型１０１をＩＩＩＩＩＲさせ、続いて、砂型
１０１を砂型列１００の末端の砂型１００の後面に押接
する。なお、この押接時において押出し機２は、フォト
インタラプタ型の光学センサ（図示せず）により砂型１
００の後面と砂型１０１の前面との間の隙間を検出して
おき、この隙間が消失した時点から僅かな時間遅延した
時点で押出し機２を停止する（第７図参照）。

その後、押出し機２を後退させ、間欠搬送装置３を一回
搬送させ、後ろの半キャビティに中子を納め、エレベー
タ１４を上昇させる（第８図参照）以下、第３図〜第８
図の順に手順を繰返す。

次に、演算部５の動作を第９図のフローチャートを参照
して説明する。

まず、Ｓｌで初期設定し、押出し機２か最新の砂型を前
進させて砂型列の末端に押接して停止するまで待機する
（Ｓ２）。

次に、ＴＶカメラ４ａ、４ｂの各１フレームの映像信号
を演算部５に出力する。ここで、ＴＶカメラ４ａは砂型
１００．１０１の境界領域を撮像し、ＴＶカメラ４ｂは
砂型１０１と押出し機２のピストン先端面との境界を撮
像している（ｓ３）。

次に、二次元画像処理サブルーチンによりＴＶカメラ４
ａの二値映像信号を処理して、砂型１００．１０１の間
の境界線３００を決定する（Ｓ４）次に、決定した上記
境界線３００と押出し機２のピストン先端面Ｃ（第２図
参照）との間の距離Ｌ（第１０図参照）を求める（Ｓ５
）。なお、両ＴＶカメラ４ａ、４ｂのｌ！ｉｉ像画面の
中央点ｍ１、ｍ２＜第１０図参照）間の標準距離１ｏは
固定され既知であるので、中央点ｍ１と＠界線３００と
の間の搬送方向距離ΔＬ１と、中央点ｍ２とピストン先
端面Ｃとの間の搬送方向距離ΔＬ２とを求め、Ｌ＝Ｌｏ
十ΔＬ１＋△Ｌ２の式から砂型幅を算出する。

次に、砂型列１００の末端から１０個分の砂型の各輪を
加算して、砂型列１００の末端から１０個目と、１１個
目の砂型の間の境界線にの位置を決定する（Ｓ６）。

すなわち、上記１０個分の砂型の各輪の和をＡとすれば
、現在ＴＶカメラ４ｂで撮像しているピストン先端面Ｃ
の現在位置＝中心点ｍ２＋ΔＬ２から、搬送方向下流側
へ上記へだけ変位した位置か、境界線にの位置となる。

次に、境界線にの位置を表示するとともに図示しない注
湯機（図示せず）に出力し、注湯機は注湯筒を搬送方向
に移動し、湯口に注湯する。

なお、上記実施例では、一方の境界線を押出し機２のピ
ストン先端面（前進後、停止した時点における）とした
が、もちろん、砂型列１００のＮ（Ｎは整数）番目の砂
型とＮ＋１番目の砂型との間の境界線と、Ｎ＋１番目の
砂型とＮ＋２番目の砂型との間の境界線とを検出し、両
者の間の距離を求めてもよい。

次に、境界線決定サブルーチン（Ｓ４）による境界線３
００の決定のヤりかたを第１１図〜第１３図に基づいて
更に説明する。

コンパレータ５１を介して演算部５に送られた二値映像
信号は第１１図に示すようになっている。

すなわち、境界領域６００は窪んでいるので、コンパレ
ータ５１のしきい値及び照明の調節により黒レベルとな
り、砂型１００．１０１の表面は白レベルとなる（第１
２図参照〉。

まず、二本のエツジ７００．８００を抽出する（３２０
＞。次に、エツジ７００の画面水平方向における現在位
置ｘ”１ｍ、及び、エツジ８００の画面水平方向におけ
る現在位置Ｘ２ｍを求める（Ｓ２１＞。これは、各水平
走査線ごとに、エツジ７００の画面水平方向における位
置Ｘ１、及び、エツジ８００の画面水平方向における位
置×２を求め、各×１の平均を出し、各×２の平均を出
せばよい。

次に、求めた現在位置ｘ１ｍと現在位置ｘ２ｍとの搬送
方向く画面水平方向〉の中間点を境界線の位置としても
とめる（Ｓ２２＞。

このようにすれば、多少エツジ７００．８００に誤差か
生じても、平均化により誤差の影響を低減することかで
きる。

なお、第１４図に示すように、３２１の後、各水平走査
線毎に求めた×１と×２との間の距離が所定範囲内にあ
るかどうかを調へ（３３１）、ある場合にはＳ２２に進
み、無い場合には、その水平走査線の×１、×２をオミ
ットして平均値の算出に用いないことも好ましい。（３
３２）。このようにすれば、砂崩れなどによる誤検出を
防止することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の無枠式鋳造ラインは、搬
送される砂型列中の隣接する砂型間の境界領域を撮像し
・、その映像信号を処理して隣接する砂型間の境界線を
決定し、２個の境界線の搬送方向の幅から搬送方向の砂
型長を決定し、この砂型長に基づいて間欠搬送装置上に
あける砂型列の任意の砂型の位置を確定することができ
る。

特に本発明では、押出し機により最新の砂型を砂型列の
末端に押接した後に、砂型の幅を計測するので、上記押
接による砂型の収縮の影響を回避することができる。

また間欠搬送装置により砂型列を搬送するにもかかわら
ず、砂型列の起紳位置を撮像手段が撮像する境界線位置
に設定することができるので、間欠搬送装置の各回の搬
送距離かばらついても上記撮像境界線の位置から所定番
目の砂型の位置を確定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は無枠の砂型列の平面図、第２図は本発明の一実
施例を示すブロック図、第３図〜第８図は砂型列作製手
順を示す工程図、第９図は演痺部の動作を示すフローチ
ャート、第１０図及び第１１図は撮像画面を示す図、第
１２図は境界領域の拡大平面図、第１３図及び第１４図
は境界線決定サブルーチンを示すフローチャートである
。 １・・・砂型造型機 ２・・・押出し機 ３・・・間欠搬送装置 ４ａ、４ｂ・ＴＶカメラ （撮像手段） ５・・・演算部 （境界線決定手段、砂型幅決定手段、 位置決定手段） 特許出願人　アイシン高丘株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）砂型を造型する造型機と、造型された砂型を一方
   向に押出して互いに一列に密接する砂型列を形成する押
   出し機と、砂型列を配列方向に間欠搬送する間欠搬送装
   置とを備える無枠式鋳造ラインにおいて、 搬送される砂型列中の隣接する砂型間の境界領域を撮像
   して映像信号を出力する撮像手段と、前記境界領域に相
   当する前記映像信号を処理して境界線を決定する境界線
   決定手段と、 搬送方向に隣接する２個の境界線の搬送方向の幅から搬
   送方向の砂型幅を決定する砂型幅決定手段と、 決定された各砂型幅に基づいて砂型列中の所定の砂型の
   所定部位の搬送方向現在位置を決定する位置決定手段と
   、 を備えることを特徴とする無枠式鋳造ライン。
2. （２）前記境界線決定手段は、前記映像信号を二値化し
   、前記境界領域に相当する二値信号領域の搬送方向幅か
   ら前記境界線を決定するものである請求項１記載の無枠
   式鋳造ライン。
3. （３）前記境界線決定手段は、前記境界領域に相当する
   二値信号領域の搬送方向幅が所定幅を越える場合に、前
   記仮境界点の抽出を実施しないものである請求項２記載
   の無枠式鋳造ライン。
4. （４）前記境界線決定手段は、前記境界領域に相当する
   二値信号領域の搬送方向幅の中央値を仮境界点とし、か
   つ、搬送方向と直角方向に前記仮境界点を複数個求め、
   求めた複数の仮境界点から前記境界線を決定するもので
   ある請求項２記載の無枠式鋳造ライン。
5. （５）前記境界線決定手段は、求めた複数の仮境界点の
   搬送方向平均位置を前記境界線の通過点とするものであ
   る請求項４記載の無枠式鋳造ライン。