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TW201946708A - 濕砂模造型感測器及濕砂模造型性之評價方法 - Google Patents

濕砂模造型感測器及濕砂模造型性之評價方法 Download PDF

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TW201946708A
TW201946708A TW108114543A TW108114543A TW201946708A TW 201946708 A TW201946708 A TW 201946708A TW 108114543 A TW108114543 A TW 108114543A TW 108114543 A TW108114543 A TW 108114543A TW 201946708 A TW201946708 A TW 201946708A
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TW
Taiwan
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mold
wet sand
sand mold
sensor
pressure
Prior art date
Application number
TW108114543A
Other languages
English (en)
Inventor
石井譽人
朝岡康明
原田久
杉野剛大
Original Assignee
日商新東工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商新東工業股份有限公司 filed Critical 日商新東工業股份有限公司
Publication of TW201946708A publication Critical patent/TW201946708A/zh

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    • B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
    • B22C11/10—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same with one or more flasks forming part of the machine, from which only the sand moulds made by compacting are removed
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Abstract

本發明係提供一種濕砂模造型感測器，其能夠測定施加於濕砂模之分模面之壓力以判斷已造型之濕砂模之品質(鑄模強度)。
本發明係具備對利用鑄模造型機造型之濕砂模之造型性進行評價之壓力感測器之濕砂模造型感測器，其特徵在於，上述壓力感測器埋入至安裝有模型之平板中。

Description

濕砂模造型感測器及濕砂模造型性之評價方法
本發明係關於一種濕砂模造型感測器，其對利用鑄模造型機造型之濕砂模之造型性進行評價。
對藉由鑄模造型裝置造型之濕砂模(鑄模)要求之品質之一有鑄模強度。通常，為了判斷已造型之濕砂模是否具有充分之鑄模強度，因而進行對已造型之濕砂模逐個利用鑄模強度計進行測定之作業，但期望有即便不進行此種作業，亦能夠確認已造型之濕砂模是否具有充分之鑄模強度之方法。進而，期望有於不停止步驟之情況下對已造型之每個濕砂模管理鑄模品質之方法。
例如，專利文獻1中揭示有一種吹入式鑄模造型機中之鑄砂吹入填充異常檢測方法，其藉由壓力感測器測定內部壓力以檢測鑄砂之吹入填充之異常。
又，專利文獻2中揭示有一種造型裝置監視系統，其藉由使用測定框組氣缸、填砂框氣缸、及調平框之位置之位置感測器，監視鑄模之分模面之高度，而發現不良鑄模。
[先前專利文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第3415497號公報
專利文獻2：日本專利第3729197號公報
然而，專利文獻1之鑄砂吹入填充異常檢測方法中，僅能夠檢測砂填充不良，難以確認準確之鑄模強度。又，即便利用專利文獻2之造型裝置監視系統監視鑄模之分模面之高度，亦難以自分模面之高度確認準確之鑄模強度。
本發明係鑒於上述情況而成者，其目的在於提供一種濕砂模造型感測器，其能夠測定施加於濕砂模之分模面之壓力以對已造型之濕砂模之品質(鑄模強度)進行判斷。
為了解決上述之課題，並達成目的，本發明中之濕砂模造型感測器係具備對利用鑄模造型機造型之濕砂模之造型性進行評價之壓力感測器者，其特徵在於，上述壓力感測器埋入至安裝有模型之平板。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，安裝有上述模型之上述平板係於利用上述鑄模造型機進行濕砂模造型時構成藉由與金屬框區劃形成之造型空間之邊界之一部分之構件。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述壓力感測器之受壓面與上述平板之表面處於同一平面狀態。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述壓力感測器埋入至上述平板之濕砂模造型時之金屬框壁與上述模型之間。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述平 板呈矩形狀，上述壓力感測器設置有複數個，該等壓力感測器埋入至上述平板之四角。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，安裝有上述模型之上述平板分割有供上述模型安裝之中央部、與供上述壓力感測器埋入之外周部，且構成為供上述模型安裝之中央部之平板能夠進行裝卸。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述鑄模造型機係附框造型機，上述平板載置於載體。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述鑄模造型機係脫框造型機，於上述平板之兩面安裝有上述模型。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述鑄模造型機係脫框造型機，上述平板載置於穿梭台車。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述壓力感測器藉由螺固手段而固定於上述平板。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述壓力感測器係流體感測器。
又，於本發明之一實施態樣中，其特徵在於，上述壓力感測器之受壓面之大小為直徑5~30mm。
又，本發明中之濕砂模造型性之評價方法之特徵在於，使用具備埋入至安裝有模型之平板之壓力感測器之濕砂模造型感測器，對利用鑄模造型機造型之濕砂模之造型性進行評價。
根據本發明，發揮以下之效果：能夠測定施加於濕砂模之分模面之壓力以判斷已造型之濕砂模之品質(鑄模強度)。
1‧‧‧鑄模造型裝置(附框鑄模造型)
2‧‧‧平板
2a‧‧‧中央部平板
2b‧‧‧外周部平板
3‧‧‧模型
4‧‧‧載體
5‧‧‧金屬框
6‧‧‧填砂框
7‧‧‧壓擠頭
8‧‧‧壓擠板
9‧‧‧平台
10A~10H‧‧‧濕砂模造型感測器
11‧‧‧配線
12‧‧‧鑄模品質評價裝置
13‧‧‧襯墊
14‧‧‧螺栓
15、15'‧‧‧接收部
16、16'‧‧‧放大部
17‧‧‧輸入部
18‧‧‧鑄模強度運算部
19‧‧‧鑄模品質判定部
20‧‧‧顯示部
21‧‧‧發送部
22‧‧‧記錄部
23‧‧‧警示器
24‧‧‧壓力值發送部
25‧‧‧放大器一體型記錄器
26‧‧‧個人電腦
27‧‧‧遮板漏斗
28‧‧‧遮板
29‧‧‧鑄模造型機(脫框造型機)(鑄模造型裝置)
30‧‧‧穿梭台車
31‧‧‧上框(金屬框)(上鑄框)
32‧‧‧下框(金屬框)(下鑄框)
33‧‧‧上壓擠板
34‧‧‧下壓擠板
35‧‧‧濕砂吹入口
36‧‧‧砂槽
S1、S2、S3‧‧‧部位
圖1係表示使用第1實施形態之濕砂模造型感測器之鑄模造型裝置之構造之概略之圖。
圖2係表示鑄模造型裝置之中評價鑄模品質之部分之構成之圖。
圖3係表示埋入有濕砂模造型感測器之平板之部分之詳細情況之剖面圖。
圖4係表示埋入有濕砂模造型感測器之平板之部分之詳細情況之剖面圖。
圖5係表示鑄模品質評價裝置之功能構成之一例之方塊圖。
圖6係表示鑄模品質評價裝置之功能構成之另一例之方塊圖。
圖7係表示本次所實施之實驗之構成之概略圖。
圖8係表示將壓擠步驟中之濕砂模造型感測器之壓力之經時性變化記錄至放大器一體型記錄器，並利用個人電腦解析之結果之一例之曲線圖。
圖9係總結濕砂模造型感測器之峰值壓力與鑄模強度之關係之曲線圖。
圖10係表示顯示於顯示部之畫面之一例之圖。
圖11係表示顯示於顯示部之畫面之一例之圖。
圖12係表示顯示於顯示部之畫面之一例之圖。
圖13(a)至(c)係表示使用第1實施形態之鑄模造型裝置之鑄模品質之評價方法(濕砂模之造型方法)之步驟之圖。
圖14係表示埋入有濕砂模造型感測器之平板之另一例之圖。
圖15係表示埋入有濕砂模造型感測器之平板之另一例之圖。
圖16(a)及(b)係表示平板之另一形態之圖。
圖17係表示使用第2實施形態之濕砂模造型感測器之鑄模造型裝置之構造之概略之圖。
圖18係表示鑄模造型裝置之中評價鑄模品質之部分之構成之圖。
圖19(a)至(d)係表示使用第2實施形態之鑄模造型裝置之鑄模品質之評價方法(濕砂模之造型方法)之步驟之圖。
圖20係表示埋入有濕砂模造型感測器之平板之另一例之圖。
圖21係表示埋入有濕砂模造型感測器之平板之另一例之圖。
圖22(a)及(b)係表示第2實施形態之平板構造之概略之圖。
以下，參照隨附圖式，對本發明之濕砂模造型感測器、及用於實施濕砂模造型性之評價方法之形態進行說明。
(第1實施形態)
關於第1實施形態，參照隨附圖式進行說明。圖1係表示使用有第1實施形態之濕砂模造型感測器之鑄模造型裝置之構造之概略之圖，圖2係表示鑄模造型裝置中之評價鑄模品質之部分之構成之圖。本實施形態之鑄模造型裝置係一種附框造型機，其對濕砂模(鑄模)實施造型後亦直接以鑄框(金屬框)內置有濕砂模之狀態將濕砂模朝下一步驟移送。
鑄模造型裝置1具備上表面安裝有模型3之平板2、載體4、金屬框5、填砂框6、壓擠頭7、壓擠板8、平台9、濕砂 模造型感測器10A、10B、10C、10D、配線11、及鑄模品質評價裝置12。再者，圖2中，平板2、模型3、載體4、及濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D係表示自鑄模造型裝置1之上側所觀察之情況。
平板2係將用於對濕砂模造型鑄件之形狀之上模(或下模)模型3安裝於板之上表面者，且呈矩形狀。平板2例如由鋁形成。載體4呈框形狀，且將平板2載置於其框之內側。而且，於被平板2、金屬框5、填砂框6、及壓擠板8所包圍之鑄模造型空間填充有用於對濕砂模實施造型之濕砂。平板2係於利用鑄模造型裝置1進行濕砂模造型時構成藉由與金屬框5區劃形成之造型空間之邊界之一部分之構件。
藉由鑄模造型裝置1之濕砂之填充係利用使用濕砂之重量之重力下落方式、或使用空氣流之吹送方式。重力下落方式係藉由使滯留於配置於鑄模造型裝置1之上部之遮板漏斗(未圖示)之濕砂利用重力下落，從而將濕砂填充於鑄模造型空間之方式。又，吹送方式係藉由將砂槽內(未圖示)之濕砂吹入至鑄模造型空間而填充濕砂之方式。
此處，對向鑄模造型空間投入濕砂並壓縮之程序簡單地進行說明。首先，於載體4上載置金屬框5，繼而，於金屬框5上重疊接合填砂框6而區劃形成鑄模造型空間。其次，向鑄模造型空間投入濕砂，壓擠板8壓縮(壓擠)濕砂。藉此，鑄模造型空間之濕砂被壓實而對濕砂模實施造型。
(濕砂模造型感測器)
濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D於對濕砂模實施造型時，測定施加於分模面之壓力值(峰值壓力)，該分模面係形成於鑄模造型空間內之由濕砂形成之上模(或下模)與平板2之接合部分。濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D係壓力感測器。本實施形態中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D埋入於平板2之四角。濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D被如此般埋入之理由係考慮到施加於平板內之壓力之不均之結果，下文對此將有敍述。藉由將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D埋入至平板2之四角，從而可觀察鑄模整體之強度分佈。
而且，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D係測定壓力之受壓面於平板2之上表面露出，測定施加於與濕砂模之分模面之壓力值(峰值壓力)。此時，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之受壓面與平板2之上表面較理想為無段差地處於同一平面狀態。藉此，可測定準確之壓力。一例中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D係流體壓式感測器。亦可使用土壓式感測器作為濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D。
又，考慮到所埋入之平板2之大小或模型3之大小、進而如後所述般考慮到利用鑄模強度計測定濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D測定壓力之位置之濕砂模之鑄模強度而利用壓力值(峰值壓力)與鑄模強度之關係之情形時，濕砂模造感測器10A、10B、10C、10D之受壓面之大小較理想為較小者。另一方面，因亦要求測定精度，故受壓面之大小較理想為直徑5~30mm左右。
圖3及圖4係表示埋入有濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之平板2之部分之詳細情況之側剖面圖。圖3表示 濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D為旋入式之情形。如圖3所示，於濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之a形成有公螺紋，於平板2之b形成有母螺紋，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D被螺固於平板2。
另一方面，圖4表示濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D為圓板狀之情形。如圖4所示，於平板2之孔放置有濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D，環狀之襯墊13包圍濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之外緣。而且，螺栓14固定襯墊13，保持濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D。
如此一來，於濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D能夠使用旋入式、或圓板狀之任意規格者，但於其選擇時，只要考慮濕砂模造型感測器之埋入空間、安裝性而進行選擇即可。
配線11連接濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D與鑄模品質評價裝置12。本實施形態中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D與鑄模品質評價裝置12通過配線11以有線(有線通訊)方式連接，但亦可以無線(無線通訊)方式連接。例如，能夠將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所檢測出之壓力值(壓力值資料)例如利用放大器放大並自發送器使用無線LAN(Local Area Network，局域網路)或Bluetooth(藍芽)(註冊商標)等無線通訊發送至鑄模品質評價裝置12。
(鑄模品質評價裝置)
鑄模品質評價裝置12係根據濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(壓力值資料)，對藉由鑄模造型裝置1 造型之濕砂模之品質進行評價。圖5係表示鑄模品質評價裝置12之相對於有線通訊資料之功能構成之方塊圖。鑄模品質評價裝置12具備接收部15、放大部16、輸入部17、鑄模強度運算部18、鑄模品質判定部19、顯示部20、發送部21、及記錄部22。
接收部15接收濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(壓力值資料)。本例中係接收來自配線11之有線資料。
放大部16將所接收之壓力值(壓力值資料)之信號量放大。放大部16例如係放大器。
輸入部17輸入利用鑄模強度計對實施造型之濕砂模測定之鑄模強度、後述之式y=ax+b之斜率「a」、及截距「b」之值、以及造型之濕砂模之鑄模強度之臨限值等。再者，輸入係由作業人員進行。輸入部17例如係鍵盤或觸控面板。再者，式y=ax+b之「y」係鑄模強度，「x」係濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值，該式係根據所輸入之斜率「a」、截距「b」與測定值「x」求出鑄模強度「y」之關係式。
鑄模強度運算部18根據輸入至輸入部17之斜率「a」、截距「b」、與濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(峰值壓力)，藉由上述測定值與鑄模強度之關係式，針對濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之每個壓力值(峰值壓力)算出鑄模強度。再者，關於鑄模強度之算出方法，於後文詳細地進行說明。鑄模強度運算部18例如係電腦、或PLC(Programmable Logic Controller，可程式邏輯控制器)。
鑄模品質判定部19根據輸入至輸入部17之鑄模強度 之臨限值、與所算出之鑄模強度對造型之濕砂模之品質進行判定。再者，關於鑄模品質之判定方法，於後文詳細地進行說明。鑄模品質判定部19例如係電腦、或PLC。
顯示部20顯示濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(峰值壓力)、由作業人員利用輸入部17輸入之鑄模強度與壓力值(峰值壓力)之關係式y=ax+b之斜率「a」、及截距「b」之值、由作業人員所輸入之造型之濕砂模之鑄模強度之臨限值、鑄模強度運算結果、及鑄模品質判定結果等。顯示部20例如係液晶等顯示器。
發送部21向警示器(PATLITE，註冊商標)23等發送NG判定資料。發送資料可為有線資料、或無線資料之任意一種。而且，確認閃爍之警示器23等而辨識出濕砂模之不良發生之作業人員於該濕砂模標上X記號等，使其一眼便可知為不良品。辨識為不良品之濕砂模不進行之後之步驟(澆鑄)，略過該等步驟而最終進行落砂。
記錄部22記錄壓力值資料、與壓力值建立關聯之鑄模強度資料、鑄模強度運算結果、及鑄模品質判定結果等。進而，該等資料針對安裝於平板2之每個模型而進行記錄。記錄部22例如係半導體記憶體或磁碟等記錄媒體。而且，藉由記錄部22記錄之資料能夠使用USB(Universal Serial Bus，通用串列匯流排)記憶體或SD(Secure Digital，安全數位)卡等讀取。
如上所述，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D與鑄模品質評價裝置12亦可以無線(無線通訊)方式連接。圖6係表示將藉由濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值 (壓力值資料)以無線(無線通訊)方式連接至鑄模品質評價裝置12之情形之功能構成之方塊圖。以濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(壓力值資料)藉由濕砂模造型感測器附近之放大部16'放大，自壓力值發送部24無線發送至鑄模品質評價裝置12之接收部15'。圖6所示之相對於無線資料之鑄模品質評價裝置12具備接收部15'、輸入部17、鑄模強度運算部18、鑄模品質判定部19、顯示部20、發送部21、及記錄部22。
接收部15'係接收將由濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(壓力值資料)藉由放大部16'放大後自壓力值發送部24發送之無線資料。再者，輸入部17、鑄模強度運算部18、鑄模品質判定部19、顯示部20、發送部21、及記錄部22之功能與上述之相對於有線資料之鑄模品質評價裝置12之功能相同。
(濕砂模造型感測器所測定之壓力、與已造型之濕砂模之鑄模強度之關係)
其次，對濕砂模造型感測器所測定之施加於分模面之壓力值(峰值壓力)、與已造型之濕砂模之鑄模強度之關係進行說明。為了調查該等之關係，使用造型機進行了實驗。圖7係表示本次所實施之實驗之構成之概略圖。再者，圖7亦一併表示有平板與感測器之位置關係、將來自壓力感測器之信號放大並記錄之放大器一體型記錄器25、及連接於放大器一體型記錄器25並進行感測器測定值之曲線圖化等之解析之個人電腦26。實驗係如下述般進行。
1.於鋁製之平板設置(埋入)濕砂模造型感測器。本次 實驗中，使用流體壓感測器作為濕砂模造型感測器。所設置之部位係設為平板之中心部、及平板之對角線上之3部位。再者，為了今後之說明，圖中，將於平板之對角線上且相互之接近於頂點之位置之2部位設為S1、S2，將平板之中心部設為S3。將流體壓感測器設置於S1、S2、S3之3部位係由於以下之緣故，即，濕砂模造型時作用於平板之力於平板之中央部較高，而於金屬框附近因金屬框與濕砂之摩擦阻力而變得較低，故可於一次造型中獲得較多之壓力範圍之資料。又，因本實驗係亦於平板之中心部配置有流體壓感測器，故於未安裝模型之情況下進行實驗。
2.於造型機安裝設置有濕砂模造型感測器之平板，對濕砂模實施造型。而且，壓擠步驟時，利用3部位之濕砂模造型感測器測定施加於分模面之壓力。壓力值係測定其之經時性變化並記錄於放大器一體型記錄器25。再者，壓擠係至設定壓力為止慢慢地施加壓力，且於成為設定壓力之時點釋放壓力。
3.利用鑄模強度計測定濕砂模造型感測器測定壓力之位置之濕砂模之鑄模強度，調查壓力值與鑄模強度之關係。再者，測定鑄模強度之強度計使用侵入型鑄模強度計，其廣泛於鑄造工廠中使用於濕砂模之造型性之評價，係使前端直徑3mm左右之針向鑄模侵入10mm左右而測定鑄模強度。而且，對於複數個濕砂模進行上述2及3之步驟，收集資料。表1係總結本次之實驗條件者。
(實驗結果)
圖8係表示將壓擠步驟中之濕砂模造型感測器之壓力之經時性變化記錄至放大器一體型記錄器25，並利用個人電腦26解析之結果之一例之曲線圖。再者，本圖表示將壓擠壓力設定為0.4MPa之情形，且係於S1、S2、S3之3部位測定者。如圖8所示，本次之造型機中，壓擠步驟中，於自壓擠開始起約2秒後達到峰值壓力。
又，若確認平板之位置與峰值壓力之關係，則可知平板之中心部(S3)之壓力最高，於遠離中心部之位置(S1、S2)壓力變低。藉此，可確認到於上述金屬框附近由於濕砂與金屬框之摩擦阻力而傳遞至平板之壓力降低。又，該實驗結果之一例中，平板之中心部(S3)之壓力與設定壓力(0.4MPa)大致相同。
圖9係重複上述實驗，而將於設定壓擠壓力、濕砂之填充狀態下變化之濕砂模造型感測器之峰值壓力與鑄模強度之關係加以總結之曲線圖。根據該曲線圖得知，濕砂模造型感測器之峰值壓力與鑄模強度之關係呈正相關，能夠以直線來表示。而且，能 夠根據直線求出式y=ax+b。此處，y係鑄模強度、x係峰值壓力。根據該等結果得知，可利用濕砂模造型感測器之壓力之峰值(向濕砂模之分模面之壓擠壓力)評價鑄模強度(鑄模填充性)。
濕砂模造型感測器係測定填充之濕砂被壓實且該壓實力(壓縮力)到達平板面之壓力。到達至該平板面之壓力根據壓實力之大小、壓實前之濕砂之填充之密度分佈(高密度部係高壓力、低密度部係低壓力)、模型(圖案)之形狀、濕砂之性狀(高水分砂係低壓力、低水分砂係高壓力)而變化。
藉由濕砂模造型感測器之造型性之評價，根據如下關係：．濕砂模造型感測器之峰值壓力高=濕砂填充密度高=鑄模強度高；．濕砂模造型感測器之峰值壓力低=濕砂填充密度低=鑄模強度低；於濕砂模造型感測器之峰值壓力較低之情形時，有熔態金屬之滲透、掉砂、夾砂、熔態金屬洩漏等缺陷之虞。於濕砂模造型感測器之峰值壓力較高之情形時，有模型與鑄模間之滑動阻力增加而脫模不良之虞。因此，若適當地保持所檢測出之濕砂模造型感測器之峰值壓力，則會帶來不良之降低。
因傳遞至埋入至平板之濕砂模造型感測器之壓力根據上述因素而變化，故濕砂模造型感測器之埋入位置必須為可掌握該等情況之位置。因此，若設置多個濕砂模造型感測器，則可檢測出更多之狀態之異常，但於空間之侷限與經濟面來看並不實際，較理想為能夠以更少個數之感測器進行壓力檢測與評價。
如上所述，藉由鑄模造型裝置1之濕砂之填充係使用重力下落方式、或使用空氣流之吹送方式。上述之使用遮板漏斗等之重力下落方式中，將濕砂投入至遮板漏斗內時之偏向有時會成為向鑄模造型空間投入時之偏向。又，吹送方式中，由於離砂吹入噴嘴之距離、噴嘴口之砂堵塞等情況等，有時會產生向鑄模造型空間之投入時之偏向。該等偏向係表現為藉由其後之濕砂之壓實而傳遞至平板2之壓力之偏向。需要考慮到產生此種初始填充量之不均來配置濕砂模造型感測器。
而且，於所配置之濕砂模造型感測器之測量值之差為既定之臨限值範圍以外之情形時可判斷為初始填充之偏向較大，而可採取向遮板漏斗內之鑄砂投入狀態之改善、或者砂吹入空氣壓、吹入時間之調整、吹入噴嘴之狀態(堵塞、磨損等)改善等之處置。又，向遮板漏斗投入鑄砂、自遮板漏斗向鑄模造型空間投入鑄砂、或者藉由吹送而進行吹入時等，濕砂之流動性會帶來影響。因該濕砂之流動性根據濕砂之水分等砂性狀而變化，故可進行對供給至鑄模造型裝置1之濕砂進行混煉之混煉機等砂處理裝置之調整。
又，壓實濕砂時，藉由壓實力而將濕砂壓縮，利用埋入至平板之濕砂模造型感測器檢測壓力。傳遞至平板之力一般而言於鑄模之(平面狀態之)中心部較高，於外周部會因濕砂與鑄框側面之滑動阻力(或摩擦阻力)而變低。於矩形形狀之鑄模之情形時，鑄框附近之角部變得最低。
因此，為根據壓實力之大小而評價傳遞至平板之力(壓力)，將濕砂模造型感測器設置於鑄框側面附近，特佳為設置於角部。若設置於該位置之濕砂模造型感測器之測量值未達到既定之 下限臨限值，則可判斷為未達到充分之鑄模強度，而可採取增加壓實力之處置；若高於上限臨限值，則可判斷為成為超過充分之鑄模強度，而可採取減小壓實力之處置。
本實施形態中，考慮到該等濕砂之填充步驟與濕砂之壓實步驟，將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D埋入至平板2之四角。
再者，濕砂模造型感測器之壓力之峰值與鑄模強度之關係係即便於使用其他種類之附框造型機、或脫框造型機之情形時亦相同。因此，該等之關係亦能夠應用於隨後所說明之第2實施形態之鑄模造型裝置。
(鑄模強度之算出方法)
其次，對藉由鑄模強度運算部18之鑄模強度之算出方法進行說明。如上所述，明確瞭解鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值之間存在相關關係。鑄模強度運算部18利用該關係，根據輸入至輸入部17之鑄模強度、與濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(峰值壓力)算出鑄模強度。
具體而言，藉由鑄模強度運算部18而進行之鑄模強度之算出含有2個步驟。
-步驟1
預先對既定之數量之濕砂模實施造型，並於壓擠時利用濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D測定壓力值(峰值壓力)。進而，由作業人員測定已造型之各濕砂模中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D測定壓力之位置之鑄模強度，並輸入至輸入部17。 而且，根據鑄模強度與壓力值(峰值壓力)之關係，作業人員決定式y=ax+b。
再者，本實施形態中，根據上述之實驗結果，將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D埋入至平板2之四角。藉由測定施加於該4部位之分模面之壓力，並求出與鑄模強度之關係，從而能夠以較少之數量之濕砂模造型感測器進行考慮到平板之上表面之壓力之不均之鑄模品質之判定。又，於既定數量之造型時，藉由使壓擠壓力變化，從而可求出施加於更大範圍之分模面之壓力與鑄模強度之關係。
圖10係表示顯示於顯示部20之畫面之一例之圖。本例中，最初對既定之濕砂模實施造型，此時，濕砂模造型感測器10A、10B所測定之壓力值(峰值壓力)顯示於7個畫面。再者，亦可將濕砂模造型感測器10C、10D所測定之壓力值(峰值壓力)切換至7個顯示之畫面，進而，亦可於一個顯示畫面中將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(峰值壓力)顯示於7個畫面。
而且，作業人員將已造型之各濕砂模之配置有濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之位置之鑄模強度作為輸入值而輸入。此處，圖之表中之「峰值壓力A」、及「鑄模強度A」係濕砂模造型感測器10A之峰值壓力值、及濕砂模造型感測器10A之位置上之鑄模強度；圖之表中之「峰值壓力B」、及「鑄模強度B」係濕砂模造型感測器10B之峰值壓力值、及濕砂模造型感測器10B之位置上之鑄模強度；顯示於切換之畫面之「峰值壓力C」、及「鑄模強度C」係濕砂模造型感測器10C之峰值壓力值、及濕砂模造型感測器10C之位置上之鑄模強度；顯示於切換之畫面之「峰值壓力 D」、及「鑄模強度D」係濕砂模造型感測器10D之峰值壓力值、及濕砂模造型感測器10D之位置上之鑄模強度。
鑄模強度運算部18係將鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值(本例中係7×4=28部位)繪製成曲線圖。而且，若作業人員將既定之值輸入至式之斜率「a」、及截距「b」，則顯示y=ax+b之直線。若作業人員一面確認繪圖一面適當變更斜率「a」、及截距「b」之數值，並判斷繪圖與直線相關，則決定最終之式y=ax+b。再者，由作業人員測定鑄模強度之濕砂模若於鑄模強度沒有問題，則亦可直接地進行以後之步驟(模芯設置步驟、澆鑄步驟等)以供生產。再者，上述中，由作業人員輸入式之斜率「a」、及截距「b」，但亦可使用電腦、或PLC，以最小平方法等藉由直線回歸而求出斜率及截距。
-步驟2
決定式y=ax+b後，開始對濕砂模實施造型。開始後，根據濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(峰值壓力)，使用式y=ax+b自動地算出濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之位置上之鑄模強度。因此，不需要另行由作業人員測定鑄模強度。
再者，本例中，利用鑄模強度計測定鑄模強度，且顯示於畫面之峰值壓力與鑄模強度之數量係A、B分別為7個，但可根據鑄模造型裝置1之規格、實施造型之濕砂模之形狀或大小等之規格、或濕砂之規格進行適當變更。
(鑄模品質之判定方法)
其次，對藉由鑄模品質判定部19進行之鑄模品質之判定方法進行說明。鑄模品質判定部19根據輸入至輸入部17之鑄模強度之臨限值、與鑄模強度運算部18所算出之鑄模強度，對濕砂模之品質進行判定。
具體而言，藉由鑄模品質判定部19進行之鑄模品質之判定包含2個步驟。
-步驟1
首先，由作業人員輸入造型之濕砂模之鑄模強度之臨限值。圖11係表示顯示於顯示部20之畫面之一例之圖。本例中，顯示作業人員所輸入之具體之臨限值。此處，圖之表中之「感測器A強度正常範圍」係濕砂模造型感測器10A之位置上之鑄模強度之下限值與上限值；圖之表中之「感測器B強度正常範圍」係濕砂模造型感測器10B之位置上之鑄模強度之下限值與上限值；圖之表中之「感測器C強度正常範圍」係濕砂模造型感測器10C之位置上之鑄模強度之下限值與上限值；圖之表中之「感測器D強度正常範圍」係濕砂模造型感測器10D之位置上之鑄模強度之下限值與上限值。又，圖之表中之「鑄模強度差(Max.-Min.)異常值」係作為自濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之壓力值所求出之鑄模強度之最大、最小值之差之異常值之臨限值。本例中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之位置上之鑄模強度之下限值設定為10.0(N/cm2)、上限值設定為20.0(N/cm2)、作為濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之位置上之鑄模強度之最大值與最小值之差之異常值之臨限值設定為5.0(N/cm2)。
-步驟2
藉由鑄模強度運算部18決定y=ax+b，輸入鑄模強度之臨限值後，開始對濕砂模實施造型。開始後，根據濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D所測定之壓力值(峰值壓力)，自動地算出濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之位置上之鑄模強度。而且，根據所輸入之鑄模強度之臨限值與所算出之鑄模強度對濕砂模之品質進行判定。此處，濕砂模之品質之判定如下述般進行。
本例中，將鑄模強度A、鑄模強度B、鑄模強度C、及鑄模強度D之臨限值分別設定為10.0(N/cm2)以上、20.0(N/cm2)以下；將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之位置上之鑄模強度之最大值與最小值之差之異常臨限值設定為5.0(N/cm2)以上。因此，於濕砂模造型感測器10A之位置上之鑄模強度為13.0(N/cm2)、濕砂模造型感測器10B之位置上之鑄模強度為12.0(N/cm2)、濕砂模造型感測器10C之位置上之鑄模強度為16.0(N/cm2)、濕砂模造型感測器10D之位置上之鑄模強度為14.0(N/cm2)之情形時，鑄模強度A、鑄模強度B、鑄模強度C、及鑄模強度D全部為臨限值內，進而，因鑄模強度A、B、C、D之最大值為16.0(N/cm2)、最小值為12.0(N/cm2)、最大最小之差為範圍內之4.0(N/cm2)，故鑄模品質判定部19判定鑄模品質為OK。
與之相對，於濕砂模造型感測器10A之位置上之鑄模強度為11.0(N/cm2)、濕砂模造型感測器10B之位置上之鑄模強度為17.0(N/cm2)、濕砂模造型感測器10C之位置上之鑄模強度為12.0(N/cm2)、濕砂模造型感測器10D之位置上之鑄模強度為 16.0(N/cm2)之情形時，因鑄模強度A、鑄模強度B、鑄模強度C、及鑄模強度D雖全部為臨限值內，但鑄模強度A、B、C、D之最大值為17.0(N/cm2)、最小值為11.0(N/cm2)、最大最小之差為未在範圍內之6.0(N/cm2)，故鑄模品質判定部19判定鑄模品質為NG。
圖12係表示顯示於顯示部20之畫面之一例之圖。此處，圖之表中之「峰值壓力A」、「峰值壓力B」、「峰值壓力C」、及「峰值壓力D」係濕砂模造型感測器10A之峰值壓力值、濕砂模造型感測器10B之峰值壓力值、濕砂模造型感測器10C之峰值壓力值、及濕砂模造型感測器10D之峰值壓力值。又，「鑄模強度A」、「鑄模強度B」、「鑄模強度C」、及「鑄模強度D」係鑄模強度運算部18所算出之濕砂模造型感測器10A之位置上之鑄模強度、鑄模強度運算部18所算出之濕砂模造型感測器10B之位置上之鑄模強度、鑄模強度運算部18所算出之濕砂模造型感測器10C之位置上之鑄模強度、及鑄模強度運算部18所算出之濕砂模造型感測器10D之位置上之鑄模強度。
進而，圖之表中之「鑄模強度差(最大-最小)」係鑄模強度A、B、C、D之最大值與最小值之差；圖之表中之「判定」係藉由鑄模品質判定部19進行之鑄模品質之判定結果。
再者，圖12之顯示部20之畫面中，於數值不良之情形時，將框內部附上陰影線或者著色而顯示，使OK(正常)與NG(不良)成為一目瞭然。
再者，所設定之鑄模強度A、鑄模強度B、鑄模強度C、及鑄模強度D之臨限值、及最大值與最小值之差根據鑄模造型裝置1之規格、實施造型之濕砂模之形狀或大小等之規格、鑄模之 部位、或濕砂之規格等而適當決定。而且，該等值係與模型之型號建立關聯。
本實施形態之鑄模造型裝置1中，即便實施造型之濕砂模之形狀或大小等之規格改變，亦每次能夠藉由鑄模強度運算部18算出鑄模強度，鑄模品質判定部19根據所算出之鑄模強度對已造型之濕砂模之品質進行判定。
(使用鑄模造型裝置之鑄模品質之評價方法)
其次，對使用鑄模造型裝置1之鑄模品質之評價方法(濕砂模之造型方法)進行說明。圖13係表示使用第1實施形態之鑄模造型裝置1之鑄模品質之評價方法(濕砂模之造型方法)之步驟之圖。再者，圖13中，於圖1所示之鑄模造型裝置1之壓擠頭7連結有遮板漏斗27。遮板漏斗27係成為以下構造：自未圖示之濕砂搬送裝置投入既定量之生砂，暫時貯存後，遮板漏斗27之下部之遮板28打開，向鑄模造型空間投入濕砂。
藉由鑄模造型裝置1進行之濕砂模之造型按照以下之順序進行。
1.若開始造型，則藉由平台9之上升而成為圖13(a)之狀態。此時於遮板漏斗27內自未圖示之濕砂搬送裝置投入既定量之生砂。
2.繼而，如圖13(b)所示，遮板漏斗27下部之遮板28打開，遮板漏斗27內之濕砂朝向由平板2、金屬框5、及填砂框6所區劃形成之鑄模造型空間投入。
3.繼而，如圖13(c)所示，連結之壓擠頭7與遮板漏斗27移動，壓擠板8配置於鑄模造型空間之正上方，其次，藉由平台9之上升 而壓擠(壓縮)鑄模造型空間內之濕砂。此時，由濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D測定分模面之壓力值(峰值壓力)。再者，本步驟中對鑄模實施造型。此時，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D位於平板2之金屬框5之壁與模型3之間。
4.分模面之壓力值(峰值壓力)發送至鑄模品質評價裝置12，對剛造型之濕砂模之品質進行評價。
藉由鑄模品質評價裝置12進行之品質評價係於預先決定表示鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值之關係之式y=ax+b之後進行。而且，鑄模品質評價裝置12判定為OK之濕砂模直接流動於生產線上而進行以後之步驟(澆鑄等)。另一方面，鑄模品質評價裝置12判定為NG之鑄模雖直接流動於生產線上，但不進行以後之步驟(澆鑄等)，而係略過該等步驟，作為廢棄鑄模而與鑄模品質評價判斷為OK之濕砂模同樣地落砂。如此一來，因可針對每1框進行已造型之鑄模品質之「好」、「壞」之判定，故可保證每1框之鑄模品質。又，因可於濕砂模之造型時判斷不良，故可減少所製造之鑄件之不良。進而，因可省略多餘之作業，故可削減製造成本。
5.繼而，鑄模造型裝置1使平台9下降，填砂框6自金屬框5上表面分離，平台進一步下降後，內置有濕砂模之金屬框5載置於與模芯設置、澆鑄等以後之步驟連結之輥輸送機上，模型3自濕砂模拔出，平台9之下降停止。其次，內置有濕砂模之金屬框5於輥輸送機上搬送至以後之步驟，並且朝向下一個造型而將金屬框5搬送至鑄模造型裝置1內。再者，當平台9開始下降時，以遮板28關閉之狀態向遮板漏斗27供給既定量之濕砂。
6.朝向下一個造型而搬入金屬框5，完成向遮板漏斗27之濕砂供給後，連結之壓擠頭7與遮板漏斗27移動，在遮板漏斗27配置於鑄模造型空間之正上方之狀態下使平台9上升，開始下一個濕砂模之造型。
而且，因造型步驟中所產生之壓力值資料、與壓力值建立關聯之鑄模強度資料、鑄模強度運算結果、及鑄模品質判定結果等全部記錄於鑄模品質評價裝置12之記錄部22，故可利用該等數值監視鑄模造型裝置1之運轉狀態，可有助於鑄模造型裝置1之品質管理、維護、故障處理。進而，利用該等數值，可早期發現因填充不良導致發生之砂灑落、鑄件之燒焦、模脫落、因澆鑄後之熔態金屬壓力所致之濕砂模之膨脹等不良原因。
進而，因記錄於記錄部22之資料係針對安裝於平板2之每個模型而記錄，故能夠進行濕砂模之不良等狀態與壓力值資料之比較研究，能夠使得臨限值之設定更加準確。
又，本實施形態中，作業人員根據繪製成曲線圖之鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值，考慮式之斜率「a」、及截距「b」，決定式y=ax+b，但亦能夠構成為鑄模強度運算部18根據鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值之關係，使用電腦、或PLC利用最小平方法等藉由直線回歸自動地算出式y=ax+b。
又，本實施形態中，於已造型之濕砂模被判定為不良之情形時，作業人員明白該濕砂模為不良之意旨，但亦能夠以判定結果自動地傳遞至以後之步驟(澆鑄等)之鑄造設備之方式構成。於該情形時，以後之步驟中，若該濕砂模為不良，則鑄造設備自動地 辨識並省略(略過)步驟，最終對該濕砂模進行落砂。
又，本實施形態中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D埋入至平板2之四角，但即便埋入至平板2之濕砂模造型感測器之數量較少，亦能夠算出鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值之關係。於該情形時，相較於將濕砂模造型感測器埋入至4部位之情形，精度些許下降，但可抑制成本。
於該情形時，亦可將濕砂模造型感測器埋入至圖2所示之對角線上之2部位10A、10B、或10C、10D之位置。圖14及15係表示埋入有濕砂模造型感測器10A、10B之平板2之另一例之圖。圖14中，2個濕砂模造型感測器10A、10B埋入於平板2之長邊側且其中心部附近，圖15中，2個濕砂模造型感測器10A、10B埋入於平板2之短邊側且其中心部附近。
(平板之形態)
圖16係表示平板2之另一形態之圖。圖16(a)表示載置於載體4之平板2a與平板2b。即，平板2分割為中央部平板2a與外周部平板2b。中央部平板2a與外周部平板2b藉由未圖示之螺栓而被固定。
於中央部平板2a中，模型3安裝於上表面。又，於外周部平板2b埋入有濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D。中央部平板2a與外周部平板2b之形狀係考慮到利用鑄模造型裝置1造型之模型之形狀與上述之濕砂模造型感測器之位置而決定者，且中央部平板2a與外周部平板2b之對準部之形狀被共通化，即便於變更利用鑄模造型裝置1造型之模型時，亦只要變更載置安裝有 模型3之中央部平板2a即可。
圖16(b)表示中央部平板2a之裝卸狀態。只要解除未圖示之螺栓緊固，僅卸除安裝有模型3之中央部平板2a，並安裝裝有其他模型之中央平板，則可不受濕砂模造型感測器之影響而容易地進行模型之交換。
如此一來，根據第1實施形態之濕砂模造型感測器，為了對已造型之鑄件之品質(鑄模強度)進行判斷，可於對濕砂模實施造型時，測定施加於分模面之壓力值(峰值壓力)，該分模面係形成於鑄模造型空間內之由濕砂形成之上模(或下模)、與平板2之接合部分。
(第2實施形態)
其次，對本發明之濕砂模造型感測器、及濕砂模造型性之評價方法之第2實施形態進行說明。再者，以下所說明之第2實施形態中，對於與第1實施形態共通之構成，於圖中附有相同符號並省略其說明。第2實施形態中，使用脫框造型機，而非附框造型機。
關於第2實施形態，參照隨附圖式進行說明。圖17係表示使用有第2實施形態之濕砂模造型感測器之鑄模造型裝置之構造之概略之圖，圖18係表示鑄模造型裝置之中，評價鑄模品質之部分之構成之圖。本實施形態之鑄模造型裝置係脫框造型機，其對濕砂模實施造型後，使濕砂模自鑄框脫離。
鑄模造型裝置29具備於上下表面安裝有模型3之平板2、穿梭台車30、上框(金屬框)31、下框(金屬框)32、上壓擠板33、下壓擠板34、埋入至平板2之上表面之濕砂模造型感測器10A、 10B、10C、10D、埋入至平板2之下表面之濕砂模造型感測器10E、10F、10G、10H、配線11、及鑄模品質評價裝置12。再者，圖18中，表示自鑄模造型裝置29之平板2之上側觀察平板2、安裝於上表面之模型3、穿梭台車30、及濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D之情況。再者，因濕砂模造型感測器10E、10F、10G、10H埋入至平板2之下表面，故圖18中未表示。
平板2係將用於對濕砂模造型鑄件之形狀之模型3安裝於板之兩側者，且呈矩形狀。於穿梭台車30載置平板2，根據步驟往返於鑄模造型裝置29之內與外。上框31為對濕砂模之上模實施造型而於其中填充有濕砂。即，於被上框31、上壓擠板33、及平板2所包圍之鑄模造型空間填充有濕砂。下框32為對濕砂模之下模實施造型而於其中填充有濕砂。即，於被下框32、下壓擠板34、及平板2所包圍之鑄模造型空間填充有濕砂。平板2係於利用鑄模造型裝置29進行濕砂模造型時構成藉由與上框31或與下框32區劃形成之造型空間之邊界之一部分之構件。
藉由鑄模造型裝置29之濕砂之填充係使用吹送方式，該方式使用空氣流。吹送方式係藉由自上下框31、32之濕砂吹入口35、35向平板2之上下表面吹入濕砂而填充濕砂之方式。
上壓擠板33與下壓擠板34利用未圖示之氣缸而運作，將填充於上框31之濕砂與填充於下框32之濕砂壓實並壓縮，藉此同時地對上下濕砂模實施造型。
(濕砂模造型感測器)
濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、 10H於對濕砂模實施造型時，測定施加於分模面之壓力值(峰值壓力)，該分模面係形成於上框31內之由濕砂形成之上模、形成於下框32內之由濕砂形成之下模、及平板2之接合部分。濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H係壓力感測器。本實施形態中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H埋入至平板2之上下表面四角。濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H如此般埋入之理由與第1實施形態所說明之理由相同。
而且，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H係測定壓力之受壓面於平板2之上表面與下表面露出，且測定施加於平板2之上下分模面之壓力值(峰值壓力)。此時，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H之受壓面與平板2之上下表面較理想為無段差地處於同一平面狀態。藉此，可測定準確之壓力。
配線11連接濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H與鑄模品質評價裝置12。本實施形態中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H與鑄模品質評價裝置12通過配線11而以有線方式連接，但亦可以無線方式連接。例如，能夠將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H所檢測出之壓力值(壓力值資料)使用無線LAN或Bluetooth等無線通訊發送至鑄模品質評價裝置12。
鑄模品質評價裝置12根據濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H所測定之壓力值(壓力值資料)，對藉由鑄模造型裝置29造型之濕砂模之品質進行評價。 鑄模品質評價裝置12具備接收部15、放大部16、輸入部17、鑄模強度運算部18、鑄模品質判定部19、顯示部20、發送部21、及記錄部22。
接收部15接收濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H所測定之壓力值(壓力值資料)。放大部16將所接收之壓力值(壓力值資料)之信號量放大。輸入部17輸入對造型之濕砂模利用鑄模強度計所測定之鑄模強度、式y=ax+b之斜率「a」、及截距「b」之值、及造型之濕砂模之鑄模強度之臨限值等。
鑄模強度運算部18根據輸入至輸入部17之鑄模強度、與濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H所測定之壓力值(峰值壓力)，利用上述測定值與鑄模強度之關係式針對濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H所測定之每個壓力值(峰值壓力)算出鑄模強度。
鑄模品質判定部19根據輸入至輸入部17之鑄模強度之臨限值、與所算出之鑄模強度對造型之濕砂模之品質進行判定。顯示部20將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H所測定之壓力值(峰值壓力)、由作業人員利用輸入部17所輸入之鑄模強度與壓力值(峰值壓力)之關係式y=ax+b之斜率「a」、及截距「b」之值、由作業人員所輸入之造型之濕砂模之鑄模強度之臨限值、鑄模強度運算結果、及鑄模品質判定結果等顯示於畫面。
發送部21向警示器23等發送NG判定資料。記錄部22記錄壓力值資料、與壓力值建立關聯之鑄模強度資料、鑄模強度 運算結果、及鑄模品質判定結果等。
(使用鑄模造型裝置之鑄模品質之評價方法)
其次，對使用鑄模造型裝置29之鑄模品質之評價方法(濕砂模之造型方法)進行說明。圖19係表示使用有第2實施形態之鑄模造型裝置29之鑄模品質之評價方法(濕砂模之造型方法)之步驟之圖。再者，圖19中，圖17所示之鑄模造型裝置29與砂槽36鄰接。砂槽36被自未圖示之濕砂搬送裝置投入既定量之濕砂，暫時貯存後，關閉投入孔，當向砂槽36內供給壓縮空氣時，經由上下鑄框31、32之濕砂吹入口35、35向上下鑄模造型空間吹入填充濕砂。
藉由鑄模造型裝置29之濕砂模之造型按照以下之順序進行。
1.當開始造型時，則自圖19(a)之狀態，載置有安裝著模型3、3，且埋入有濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H之平板2之穿梭台車30於上框31與下框32之間移動。
2.其次，當下壓擠板34與下框32上升，自穿梭台車30抬起平板2並設置為圖19(b)之狀態時，向砂槽36供給壓縮空氣，且經由上下鑄框31、32之濕砂吹入口35、35向上下鑄模造型空間吹入填充濕砂。
3.繼而，上下壓擠板33、34藉由未圖示之氣缸之動作，壓擠(壓縮)上下鑄框31、32內之濕砂而成為圖19(c)之狀態。此時，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H測定分模面之壓力值(峰值壓力)。再者，於本步驟對濕砂模實施造型。此時，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、 10G、10H位於平板2之上下鑄框31、32之壁與模型3之間。此時，所測定之壓力值(峰值壓力)發送至鑄模品質評價裝置12，對剛造型之濕砂模之品質進行評價。
藉由鑄模品質評價裝置12進行之品質評價係於預先決定表示鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值之關係之式y=ax+b之後進行。而且，鑄模品質評價裝置12判定為OK之濕砂模直接流動於生產線上而進行以後之步驟(澆鑄等)。另一方面，鑄模品質評價裝置12判定為NG之濕砂模雖直接流動於生產線上，但不進行以後之步驟(澆鑄等)，而係略過該等步驟，作為廢棄鑄模而與鑄模品質評價判斷為OK之濕砂模同樣地落砂。
4.其次，當下壓擠板34與下框32下降，平板2載置於穿梭台車30上時，成為模型3、3自上下濕砂模脫模之狀態。繼而，當穿梭台車30移動至圖19(a)之位置為止，下壓擠板34與下框32再次上升時，上框31與下框32對準而進行上下濕砂模之模對準。此時，上下濕砂模成為被上壓擠板33與下壓擠板34夾著之狀態。自該狀態使上壓擠板33與下壓擠板34下降後，經模對準之上下濕砂模自上框31及下框32脫下而成為圖19(d)之狀態。
5.經模對準之上下濕砂模自鑄模造型裝置29被搬送至下一步驟之生產線。
而且，因造型步驟中所產生之壓力值資料、與壓力值建立關聯之鑄模強度資料、鑄模強度運算結果、及鑄模品質判定結果等全部記錄於鑄模品質評價裝置12之記錄部22，故可利用該等數值監視鑄模造型裝置29之運轉狀態，可有助於鑄模造型裝置29之品質管理、維護、故障處理。進而，利用該等數值，可早期發現 因填充不良導致發生之砂灑落、鑄件之燒焦、模脫落、澆鑄後之由熔態金屬壓力所致之濕砂模之膨脹等不良原因。
又，本實施形態中，濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、及10E、10F、10G、10H埋入至平板2之上下表面之上框31及下框32附近之四角，但即便埋入至平板2之濕砂模造型感測器之數量較少，亦能夠算出鑄模強度與濕砂模造型感測器之壓力之峰值之關係。於該情形時，相較於將濕砂模造型感測器埋入至4部位之情形，精度些許下降，但可抑制成本。
於該情形時，可設為圖18所示之平板2上表面之對角線上之2部位10A、10B或者10C、10D，或可設為平板2下表面之對角線上之2部位10E、10F或者10G、10H。圖20及21係表示於平板2上表面埋入有濕砂模造型感測器10A、10B之另一例之圖。圖20中，2個濕砂模造型感測器10A、10B埋入於平板2之長邊側且其中心部附近；圖21中，2個濕砂模造型感測器10A、10B埋入於平板2之短邊側且其中心部附近。亦可於平板2之下表面以同樣之狀態配置造型感測器10E、10F。藉由該等造型感測器之配置，可掌握由濕砂吹入口35、35之附近與遠處、或者濕砂吹入口35、35之左右所致之填充量之偏差等。
(平板之形態)
圖22表示於上下表面安裝有模型3之平板2之另一形態。圖22(a)表示載置於穿梭台車30之平板2a與平板2b。即，平板2分割為中央部平板2a與外周部平板2b。中央部平板2a與外周部平板2b藉由未圖示之螺栓而固定。
於中央部平板2a中，模型3安裝於上下表面。又，於外周部平板2b在上表面埋入有濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D，在下表面埋入有濕砂模造型感測器10E、10F、10G、10H。中央部平板2a與外周部平板2b之形狀係考慮到利用鑄模造型裝置29造型之模型之形狀與上述之濕砂模造型感測器之位置而決定者，且中央部平板2a與外周部平板2b之對準部之形狀被共通化，即便於變更利用鑄模造型裝置29造型之模型時，亦只要變更載置安裝有模型3、3之中央部平板2a即可。
圖22(b)表示中央部平板2a之裝卸之狀態。只要解除未圖示之螺栓緊固，僅卸除安裝有模型之中央部平板2a，並安裝裝有其他模型之中央平板，則可於不受濕砂模造型感測器之影響之情況下容易地進行模型之交換。
如此一來，根據第2實施形態之濕砂模造型感測器，為了對已造型之鑄件之品質(鑄模強度)進行判斷，能夠於對濕砂模實施造型時，測定施加於分模面之壓力值(峰值壓力)，該分模面係形成於上框4內之由濕砂形成之上模、與形成於下框5內之由濕砂形成之下模之接合部分。
(變形例)
第1及第2實施形態中，鑄模品質評價裝置12根據所測定之鑄模強度、與濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、(及10E、10F、10G、10H)所測定之壓力值(峰值壓力)求出鑄模強度與壓力值(峰值壓力)之關係後，另行根據濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、(及10E、10F、10G、10H)所測定之壓力值(峰值壓力)算出鑄 模強度。而且，根據預先所設定之鑄模強度之臨限值、與所算出之鑄模強度對已造型之濕砂模之品質進行判定。
除此以外，藉由將鑄模品質評價裝置12所判定之結果反饋至混煉機，亦能夠準確地控制注入至混煉機內之水之量。例如，當濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、(及10E、10F、10G、10H)所測定之壓力值(峰值壓力)極低，其結果為鑄模強度極低時，鑄模品質評價裝置12判斷其理由在於鑄框內未均勻地填充砂，導致此種情況之原因在於濕砂之CB(compactability，壓實率)值較高，因而以減少注入之水之量之方式指示混煉機，藉此可消除濕砂之填充不良。
進而，藉由將鑄模品質評價裝置12所判定之結果、與濕砂自動測量系統等對濕砂之壓縮強度進行測定並評價之結果反饋至混煉機，亦能夠控制向混煉機內投入之添加材料、水分等之量。例如，可根據濕砂自動測量系統所測定之濕砂之壓縮強度、透氣度、壓實率值、水分值等濕砂之性狀、與濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、(及、10E、10F、10G、10H)所測定之壓力值(峰值壓力)與其分佈，進行濕砂之流動性等之評價，可藉由使混煉時所投入之添加材料、水分等之量變化而消除鑄模不良。
進而，第1及第2實施形態中，鑄模品質評價裝置12根據所測定之鑄模強度、與將濕砂模造型感測器10A、10B、10C、10D、(及10E、10F、10G、10H)所測定之壓力值(峰值壓力)換算成鑄模強度之該鑄模強度，對已造型之濕砂模之品質進行判定，但因已判明壓力值(峰值壓力)與鑄模強度之間有相關關係，故亦能夠於不換算成鑄模強度之情況下，根據壓力值(峰值壓力)直接對濕砂模 之品質進行判定。上述之第1、第2實施形態係於平板設置2個以上壓力感測器之例，但該發明中亦可為於平板設置1個壓力感測器之構成。於該情形時，安裝壓力感測器之位置較理想為平板之模型之附近。又，於如此般壓力感測器為1個之情形時，因1個壓力感測器之輸出亦顯示與鑄模之特定位置之鑄模強度相關之值，故精度雖降低，但亦可根據該值進行鑄模品質之評價。
以上，對本發明之各種實施形態進行了說明，但並非藉由上述之說明限定本發明，可於本發明之技術性範圍內，思及包含構成要素之刪除、追加、置換之各種變形例。

Claims (13)

  1. 一種濕砂模造型感測器，其係具備對利用鑄模造型機造型之濕砂模之造型性進行評價之壓力感測器者，其特徵在於，上述壓力感測器埋入至安裝有模型之平板。
  2. 如請求項1之濕砂模造型感測器，其中，安裝有上述模型之上述平板係於利用上述鑄模造型機實施濕砂模造型時構成藉由與金屬框區劃形成之造型空間之邊界之一部分之構件。
  3. 如請求項1或2之濕砂模造型感測器，其中，上述壓力感測器之受壓面與上述平板之表面處於同一平面狀態。
  4. 如請求項1至3中任一項之濕砂模造型感測器，其中，上述壓力感測器埋入至上述平板之濕砂模造型時之金屬框壁與上述模型之間。
  5. 如請求項1至4中任一項之濕砂模造型感測器，其中，上述平板呈矩形狀，上述壓力感測器設置有複數個，該等壓力感測器埋入至上述平板之四角。
  6. 如請求項1至5中任一項之濕砂模造型感測器，其中，安裝有上述模型之上述平板分割有供上述模型安裝之中央部、與供上述壓力感測器埋入之外周部，且構成為供上述模型安裝之中央部之平板能夠進行裝卸。
  7. 如請求項1至6中任一項之濕砂模造型感測器，其中，上述鑄模造型機係附框造型機，上述平板載置於載體。
  8. 如請求項1至6中任一項之濕砂模造型感測器，其中，上述鑄模造型機係脫框造型機，於上述平板之兩面安裝有上述模型。
  9. 如請求項8之濕砂模造型感測器，其中，上述鑄模造型機係脫 框造型機，上述平板載置於穿梭台車。
  10. 如請求項1至9中任一項之濕砂模造型感測器，其中，上述壓力感測器藉由螺固手段而固定於上述平板。
  11. 如請求項1至10中任一項之濕砂模造型感測器，其中，上述壓力感測器係流體感測器。
  12. 如請求項1至11中任一項之濕砂模造型感測器，其中，上述壓力感測器之受壓面之大小為直徑5~30mm。
  13. 一種濕砂模造型性之評價方法，其特徵在於，使用具備埋入至安裝有模型之平板之壓力感測器之濕砂模造型感測器，對利用鑄模造型機造型之濕砂模之造型性進行評價。
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