JPH04319067A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無枠式鋳造ラインに関
する。

【０００２】

【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されてなり、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する湯口が
開口しており、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。

【０００３】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有ることは当然であり、特
開昭６３−１１５０号公報は、砂型造型機におけるプレ
スのピ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ピ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を行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た砂型造型機のピ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
れるが、このとき砂型が収縮して各砂型の幅がばらつき
、それらの和がばらつく。

【０００５】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列を末端に押接し
たあと、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からＮ（Ｎは複数
）個分の砂型幅を算出しても、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
う不具合があった。

【０００６】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、上記湯口位置のばらつきにもかかわらず、注
湯すべき所定番目の湯口に正確に注湯することが可能な
無枠式鋳造ラインを提供することをその目的としている
。

【０００７】

【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、砂型列を砂型配列方向に間欠搬送する間欠搬
送装置と、前記砂型列上面に一定間隔で開口される湯口
に注湯するべく砂型配列方向に移動可能な注湯筒を有し
前記押出し機から砂型配列方向に所定距離離れて配設さ
れる注湯機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上流端から所定番
目の前記湯口の搬送方向現在位置を注湯位置として決定
して前記注湯機に出力する注湯位置決定手段とを備える
ことを特徴としている。

【０００８】

【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、注湯位置決定手段は、決定された
各砂型幅に基づいて砂型列上流端から所定番目の湯口の
搬送方向現在位置を注湯位置として決定して注湯機に出
力し、注湯機は注湯筒を注湯位置の湯口の直上に移動さ
せた後、注湯を実施する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。この無枠式鋳造ラインは、図１及びその最上
流部の一部拡大図である図２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（エジエクター）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３
００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、５ｂと、上記映像信号でいう撮
像手段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、演算部５から出力される注湯位置
にて湯口に注湯を行う注湯機７とを備えている。

【００１０】砂型造型機１は、図３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直下のエレベーター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２
００の末端に押接する油圧駆動装置である。

【００１１】間欠搬送装置３は、いわゆるウォーキング
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、運転休止機関が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抜
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
が載置されており、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）
が形成され、各キャビティに連通する略方形の湯口４０
０が境界部３００の上面に設けられている（図１参照）
。１個の砂型１００の搬送方向の標準寸法は例えば約４
０ｃｍ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。

【００１２】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
幅決定手段と注湯位置決定手段とを兼ねている。

【００１３】注湯機７は、押出し機から砂型配列方向に
所定距離離れて配設されている。また、注湯機７は砂型
列３の上面に一定間隔で開口される湯口４００に注湯す
るべく砂型配列方向に移動可能な注湯筒７１を有してい
る。本発明の動作を図３から図８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。

【００１４】すなわち、所定の運転準備動作を行った後
（図３参照）、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（図４参照）。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の前後面に半キャビティ
を形成する（図５参照）。　　次に、プレス１２、１３
が前後に後退し、エレベータ１４がフレーム１５及びそ
の内部の砂型１０１を下降させる（図６参照）。

【００１５】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を離脱させ、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１００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（図７参照）。

【００１６】その後、後述するようにＴＶカメラ４ａ、
４ｂが撮像した映像信号を演算部５で処理して注湯位置
を算出し、次に、注湯機７を移動して算出した注湯位置
の直上に注湯筒７１の先端を合わせ、ついで所定番目の
湯口に注湯を行う。次に、押出し機２を後退させ、後側
の半キャビティに中子を納め、エレベータ１４を上昇さ
せ、間欠搬送装置３を一回搬送させる（図８参照）。

【００１７】次に、演算部５の動作を図９のフローチャ
ートを参照して説明する。まず、Ｓ１で初期設定し、押
出し機２が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
）。

【００１８】次に、二次元画像処理サブルーチンにより
ＴＶカメラ４ａ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（図２参照）との間の距離Ｌ（図１０参照）を求
める（Ｓ５）。なお、両ＴＶカメラ４ａ、４ｂの撮像画
面の中央点ｍ１、ｍ２（第１０図参照）間の標準距離Ｌ
ｏは固定され既知であるので、中央点ｍ１と境界線３０
０との間の搬送方向距離ΔＬ２とを求め、Ｌ＝Ｌｏ＋Δ
Ｌ１＋ΔＬ２の式から砂型幅を算出する。

【００１９】次に、砂型１００の末端から１０個分の砂
型の各幅を加算して、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ｋの位置（すなわち注
湯位置）を決定する（Ｓ６）。すなわち、上記１０個分
の砂型の各幅の和を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Ａだけ変位した位
置が、境界線ｋの位置となる。

【００２０】次に、境界線ｋの位置を注湯機７に出力し
、注湯機７はその注湯筒７１の先端の搬送方向現在位置
と境界線ｋの位置との差を算出し、その差だけ移動した
後、注湯すべき湯口に注湯する。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１
００のＮ（Ｎは整数）番目の砂型Ｎ＋１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
。

【００２１】次に、境界線決定サブルーチン（Ｓ４）に
よる境界線３００の決定のやりかたを図１１から図１３
に基づいて更に説明する。コンバレータ５１を介して演
算部５に送られた二値映像信号は図１１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
、コンバレータ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（図１２参照）。

【００２２】まず、二本のエッジ７００、８００を抽出
する（Ｓ２０）。次に。エッジ７００の画面水平方向に
おける平均位置ｘ１ｍ、及び、エッジ８００の８００の
画面水平方向における平均位置ｘ２ｍを求める（Ｓ２１
）。これは、各水平走査線ごとに、エッジ７００の画面
水平方向における位置ｘ２を求め、各ｘ１の平均を出し
、各ｘ２の平均を出せばよい。

【００２３】次に、求めた平均位置ｘ１ｍと平均位置ｘ
２ｍとの搬送方向（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
少エッジ７００、８００に誤差が生じても、平均化によ
り誤差の影響を低減することができる。なお、第１４図
に示すように、Ｓ２１の後、各水平走査線毎に求めたｘ
１とｘ２との間の距離が所定範囲内にあるかどうかを調
べ（Ｓ３１）、ある場合にはＳ２２に進み、無い場合に
は、その水平走査線のｘ１、ｘ２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（Ｓ３２）。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。

【００２４】

【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注湯
位置を決定している。

【００２５】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、砂型列の起算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
の各回の搬送距離がばらついても注湯位置を正確に決定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無枠の砂型列の平面図

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図

【図３】砂
型列作製手順を示す工程図

【図４】砂型列作製手順を示す工程図

【図５】砂型列作製手順を示す工程図

【図６】砂型列作製手順を示す工程図

【図７】砂型列作製手順を示す工程図

【図８】砂型列作製手順を示す工程図

【図９】演算部の動作を示すフローチャート

【図１０】
撮像画面を示す図

【図１１】撮像画面を示す図

【図１２】境界領域の拡大平面図

【図１３】境界線決定サブルーチンを示すフローチャー
ト

【図１４】境界線決定サブルーチンを示すフローチャー
ト

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、砂型列を砂型配列方向に間欠搬送
   する間欠搬送装置と、前記砂型列上面に一定間隔で開口
   される湯口に注湯するべく砂型配列方向に移動可能な注
   湯筒を有し前記押出し機から砂型配列方向に所定距離離
   れて配設される注湯機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上流端
   から所定番目の前記湯口の搬送方向現在位置を注湯位置
   として決定して前記注湯機に出力する注湯位置決定手段
   と、を備えることを特徴とする無枠式鋳造ライン。