(57)【要約】      抜枠造型機で造型され、型合せされた上下鋳型の型ずれを注湯前に検知することができる装置及び方法を提供する。抜枠造型機（１）で造型されて型合せされた上下鋳型（２）、（３）であって、注湯位置に搬送される上下鋳型（２）、（３）の型ずれ検知装置（４０）は、上下鋳型（２）、（３）までの距離（Ｓ１１）、（Ｓ１２）、（Ｓ１３）、（Ｓ２１）、（Ｓ２２）、（Ｓ２３）を計測する複数の距離計測手段（５１）、（５２）、（５３）と、距離計測手段（５１）、（５２）、（５３）で計測した上下鋳型（２）、（３）までの距離（Ｓ１１）、（Ｓ１２）、（Ｓ１３）、（Ｓ２１）、（Ｓ２２）、（Ｓ２３）に基づき、上鋳型（２）と下鋳型（３）の型ずれ量を演算する演算手段（４８）とを備える。【選択図】図１
2017122510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抜枠造型機で造型されて型合せされた上下鋳型であって、注湯位置に搬送される上下鋳型の型ずれ検知装置であって、
前記上下鋳型までの距離を計測する複数の距離計測手段と、
前記距離計測手段で計測した前記上下鋳型までの距離に基づき、上鋳型と下鋳型の型ずれ量を演算する演算手段とを備える
上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項２】
前記複数の距離計測手段を昇降させる昇降手段をさらに備え、
前記距離計測手段を３個有し、該３個の距離計測手段は前記上下鋳型の同一水平面の点までの距離を計測し、
前記昇降手段で上鋳型の計測高さと下鋳型の計測高さに前記３個の距離計測手段を昇降させる、
請求項１に記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項３】
前記上下鋳型は矩形の水平断面形状を有し、
前記３個の距離計測手段は、前記上下鋳型における搬送方向と平行な鋳型の第１側面の点までの距離を計測する第１距離計測手段と、前記第１側面の点から水平方向に所定の距離離れた点までの距離を計測する第２距離計測手段と、前記上下鋳型における搬送方向と直交する鋳型の第２側面の点までの距離を計測する第３距離計測手段とである、
請求項２に記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項４】
前記第１距離計測手段、第２距離計測手段、及び第３距離計測手段が、レーザー変位センサであることを特徴とする、
請求項３に記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項５】
請求項３記載の上下鋳型の型ずれ検知装置を用いた上下鋳型の型ずれ検知方法であって、
前記昇降手段により前記第１距離計測手段、第２距離計測手段、及び第３距離計測手段を上鋳型の計測高さまで移動する工程と、
前記第１距離計測手段により前記上鋳型第１側面の点までの距離を計測する工程と、
前記第２距離計測手段により前記上鋳型第１側面の点までの距離を計測する工程と、
前記第３距離計測手段により前記上鋳型第２側面の点までの距離を計測する工程と、
前記演算手段により、前記第１距離計測手段により計測された前記上鋳型第１側面の点までの距離と、前記第２距離計測手段により計測された前記上鋳型第１側面の点までの距離、及び前記第３距離計測手段により計測された前記上鋳型第２側面の点までの距離から、上鋳型の水平方向の位置及び水平方向の回転角度を算出する工程と、
前記昇降手段により前記第１距離計測手段、第２距離計測手段、及び第３距離計測手段を下鋳型の計測高さまで移動する工程と、
前記第１距離計測手段により前記下鋳型第１側面の点までの距離を計測する工程と、
前記第２距離計測手段により前記下鋳型第１側面の点までの距離を計測する工程と、
前記第３距離計測手段により前記下鋳型第２側面の点までの距離を計測する工程と、
前記演算手段により、前記第１距離計測手段により計測された前記下鋳型第１側面の点までの距離と、前記第２距離計測手段により計測された前記下鋳型第１側面の点までの距離、及び前記第３距離計測手段により計測された前記下鋳型第２側面の点までの距離から、下鋳型の水平方向の位置及び水平方向の回転角度を算出する工程と、
算出された上鋳型と下鋳型の水平方向の位置及び水平方向の回転角度から型ずれ量を算出する工程と、
型ずれ量が予め設定された許容範囲外であった場合に型ずれと判定する工程を備える、
上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項６】
前記型ずれと判定された前記上下鋳型には注湯をしないようにする工程をさらに備える、
請求項５に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項７】
前記型ずれと判定されたときには、前記抜枠造型機での造型を停止することを特徴とする、
請求項５に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項８】
前記型ずれと判定されたときには、型ずれの状況から型ずれの発生要因を特定して表示することを特徴とする、
請求項５に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項９】
前記型ずれと判定されたときには、型ずれの状況から型ずれの発生要因を特定し、要因となる設備の運転条件を修正することを特徴とする、
請求項５に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項１０】
前記型ずれと判定されなければ、前記抜枠造型機または、前記上下鋳型を前記抜枠造型機から注湯位置に搬送する造型ラインに起因する型ずれがないことをデータとして記録することを特徴とする、
請求項５に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項１１】
算出された上鋳型と下鋳型の水平方向の位置及び水平方向の回転角度、及び算出した型ずれ量をデータとして記録することを特徴とする、
請求項５に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項１２】
型ずれ量が予め設定された許容範囲内であっても、前記許容範囲よりも小さく設定された注意範囲を超えた場合には、型ずれの予兆があることを表示することを特徴とする、
請求項５に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項１３】
前記上下鋳型は矩形の水平断面形状を有し、
前記複数の距離計測手段は、前記上下鋳型における搬送方向と平行な上鋳型第１側面の点までの距離を計測する上鋳型用第１距離計測手段と、前記上鋳型第１側面の点から水平方向に所定の距離離れた点までの距離を計測する上鋳型用第２距離計測手段と、前記上下鋳型における搬送方向と直交する上鋳型第２側面の点までの距離を計測する上鋳型用第３距離計測手段と、前記上下鋳型における搬送方向と平行な下鋳型第１側面の点までの距離を計測する下鋳型用第１距離計測手段と、前記下鋳型第１側面の点から水平方向に所定の距離離れた点までの距離を計測する下鋳型用第２距離計測手段と、前記上下鋳型における搬送方向と直交する下鋳型第２側面の点までの距離を計測する下鋳型用第３距離計測手段とである、
請求項１に記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項１４】
前記上下鋳型は矩形の水平断面形状を有し、
前記複数の距離計測手段は、前記上鋳型における搬送方向と平行な上鋳型第１側面までの距離を計測する上鋳型用第１距離計測手段と、前記下鋳型における搬送方向と平行な下鋳型第１側面までの距離を計測する下鋳型用第１距離計測手段と、前記上鋳型における搬送方向と直交する方向と平行な上鋳型第２側面までの距離を計測する上鋳型用第２距離計測手段と、前記下鋳型における搬送方向と直交する方向と平行な下鋳型第２側面までの距離を計測する下鋳型用第２距離計測手段とである、
請求項１に記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項１５】
前記上鋳型用第１距離計測手段及び前記下鋳型用第１距離計測手段はアクチュエータにより前記上下鋳型の搬送方向に移動可能にされており、且つ、前記上鋳型用第２距離計測手段及び前記下鋳型用第２距離計測手段はアクチュエータにより前記上下鋳型の搬送方向と直交する方向に移動可能にされていることを特徴とする、
請求項１４記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項１６】
前記上鋳型用第１距離計測手段、前記下鋳型用第１距離計測手段、前記上鋳型用第２距離計測手段及び前記下鋳型用第２距離計測手段は、アクチュエータにより同時に昇降可能にされていることを特徴とする、
請求項１４に記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項１７】
前記上鋳型用第１距離計測手段、前記下鋳型用第１距離計測手段、前記上鋳型用第２距離計測手段及び前記下鋳型用第２距離計測手段が、レーザー変位センサであることを特徴とする請求項１４に記載の上下鋳型の型ずれ検知装置。
【請求項１８】
請求項１４記載の上下鋳型の型ずれ検知装置を用いた上下鋳型の型ずれ検知方法であって、
前記上鋳型用第１距離計測手段により前記上鋳型第１側面までの距離を計測する工程と、
前記下鋳型用第１距離計測手段により前記下鋳型第１側面までの距離を計測する工程と、
前記上鋳型用第２距離計測手段により前記上鋳型第２側面までの距離を計測する工程と、
前記下鋳型用第２距離計測手段により前記下鋳型第２側面までの距離を計測する工程と、
前記上鋳型用第１距離計測手段により計測された前記上鋳型第１側面までの距離と前記下鋳型用第１距離計測手段により計測された前記下鋳型第１側面までの距離との差、または、前記上鋳型用第２距離計測手段により計測された前記上鋳型第２側面までの距離と前記下鋳型用第２距離計測手段により計測された前記下鋳型第２側面までの距離との差が予め設定された許容範囲外であった場合に型ずれと判定する工程とを備えることを特徴とする、
上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項１９】
前記上鋳型用第１距離計測手段及び前記下鋳型用第１距離計測手段はアクチュエータにより前記上下鋳型の搬送方向に移動可能にされており、且つ、前記上鋳型用第２距離計測手段及び前記下鋳型用第２距離計測手段はアクチュエータにより前記上下鋳型の搬送方向と直交する方向に移動可能にされており、
前記上鋳型用第１距離計測手段、前記下鋳型用第１距離計測手段、前記上鋳型用第２距離計測手段及び前記下鋳型用第２距離計測手段による各鋳型側面までの距離の計測は、各鋳型側面の少なくとも一部に沿って所定間隔毎に連続して計測することを特徴とする、
請求項１８記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【請求項２０】
前記型ずれと判定された前記上下鋳型には、注湯をしないようにすることを特徴とする、
請求項１８に記載の上下鋳型の型ずれ検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抜枠造型機で造型され、型合せされた上下鋳型の型ずれ検知装置及び型ずれ検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抜枠造型機で造型され、型合せされた上下鋳型を搬送し、注湯前に、上下鋳型にジャケットを被せると共に重りを載置することは公知にされている（例えば、実開平６−６１３６３号公報参照）。【０００３】
しかし、抜枠造型機で造型され、型合せされた上下鋳型は、搬送時の衝撃やジャケットを被せるとき等に上鋳型と下鋳型の型ずれが発生することがあった。そして、型ずれが発生した上下鋳型に注湯すると、製品が不良品になってしまうという問題があった。【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、抜枠造型機で造型され、型合せされた上下鋳型の型ずれを注湯前に検知することができる装置及び方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００５】
上記の目的を達成するために本発明の第１の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図１〜３に示すように、抜枠造型機１で造型されて型合せされた上下鋳型２、３であって、注湯位置に搬送される上下鋳型２、３の型ずれ検知装置４０であって、上下鋳型２、３までの距離を計測する複数の距離計測手段５１、５２、５３と、距離計測手段５１、５２、５３で計測した上下鋳型２、３までの距離に基づき、上鋳型２と下鋳型３の型ずれ量を演算する演算手段４８とを備える。このように構成すると、複数の距離計測手段で上下鋳型までの距離を計測し、計測した距離に基づき型ずれ量を演算するので、型ずれ量を正確に検知することができる。
【０００６】
本発明の第２の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図１〜３に示すように、本発明の第１の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置４０において、複数の距離計測手段５１、５２、５３を昇降させる昇降手段４６をさらに備え、距離計測手段５１、５２、５３を３個有し、該３個の距離計測手段５１、５２、５３は上下鋳型２、３の同一水平面の点２ｉ、２ｊ、２ｋ、３ｉ、３ｊ、３ｋまでの距離を計測し、昇降手段４６で上鋳型２の計測高さと下鋳型３の計測高さに前記３個の距離計測手段５１、５２、５３を昇降させる。このように構成すると、３個の距離計測手段で上鋳型および下鋳型の同一平面の点までの距離を計測するので、上鋳型および下鋳型の位置を特定することができ、よって型ずれ量を正確に検知することができる。
【０００７】
本発明の第３の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図４、５に示すように、本発明の第２の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置４０において、上下鋳型２、３は矩形の水平断面形状を有し、３個の距離計測手段５１、５２、５３は、上下鋳型２、３における搬送方向７と平行な鋳型の第１側面２ａ、３ａの点２ｉ、３ｉまでの距離を計測する第１距離計測手段５１と、第１側面２ａ、３ａの点２ｉ、３ｉから水平方向に所定の距離離れた点２ｊ、３ｊまでの距離を計測する第２距離計測手段５２と、上下鋳型２、３における搬送方向７と直交する鋳型の第２側面２ｂ、３ｂの点２ｋ、３ｋまでの距離を計測する第３距離計測手段５３とである。このように構成すると、矩形断面の２側面の３点を３つの距離計測手段で計測するので、上鋳型および下鋳型の位置を特定することができ、よって型ずれ量を正確に検知することができる。
【０００８】
本発明の第４の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図１〜３に示すように、本発明の第３の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置４０において、第１距離計測手段５１、第２距離計測手段５２、及び第３距離計測手段５３が、レーザー変位センサである。このように構成すると、第１距離計測手段、第２距離計測手段、及び第３距離計測手段がレーザー変位センサであるので、非接触で正確に距離を計測することができる。
【０００９】
本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、例えば図１〜５に示すように、本発明の第３の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置４０を用いた上下鋳型の型ずれ検知方法であって、昇降手段４６により第１距離計測手段５１、第２距離計測手段５２、及び第３距離計測手段５３を上鋳型２の計測高さまで移動する工程と、第１距離計測手段５１により上鋳型第１側面２ａの点２ｉまでの距離Ｓ１１を計測する工程と、第２距離計測手段５２により上鋳型第１側面２ａの点２ｊまでの距離Ｓ１２を計測する工程と、第３距離計測手段５３により上鋳型第２側面２ｂの点２ｋまでの距離Ｓ１３を計測する工程と、演算手段４８により、第１距離計測手段５１により計測された上鋳型第１側面２ａの点２ｉまでの距離Ｓ１１と、第２距離計測手段５２により計測された上鋳型第１側面２ａの点２ｊまでの距離Ｓ１２、及び第３距離計測手段５３により計測された上鋳型第２側面２ｂの点２ｋまでの距離Ｓ１３から、上鋳型２の水平方向の位置及び水平方向の回転角度を算出する工程と、昇降手段４６により第１距離計測手段５１、第２距離計測手段５２、及び第３距離計測手段５３を下鋳型３の計測高さまで移動する工程と、第１距離計測手段５１により下鋳型第１側面３ａの点３ｉまでの距離Ｓ２１を計測する工程と、第２距離計測手段５２により下鋳型第１側面３ａの点３ｊまでの距離Ｓ２２を計測する工程と、第３距離計測手段５３により下鋳型第２側面３ｂの点３ｋまでの距離Ｓ２３を計測する工程と、演算手段４８により、第１距離計測手段５１により計測された下鋳型第１側面３ａの点３ｉまでの距離Ｓ２１と、第２距離計測手段５２により計測された下鋳型第１側面３ａの点３ｊまでの距離Ｓ２２、及び第３距離計測手段５３により計測された下鋳型第２側面３ｂの点３ｋまでの距離Ｓ２３から、下鋳型３の水平方向の位置及び水平方向の回転角度を算出する工程と、算出された上鋳型２と下鋳型３の水平方向の位置及び水平方向の回転角度から型ずれ量を算出する工程と、型ずれ量が予め設定された許容範囲外であった場合に型ずれと判定する工程を備える。このように構成すると、正確に検知された型ずれ量に基づき、型ずれを判定することができる。
【００１０】
本発明の第６の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法において、型ずれと判定された上下鋳型２、３には注湯をしないようにする工程をさらに備える。このように構成すると、型ずれをした鋳型に注湯をしないので、無駄な注湯による溶湯の消費を防止できる。
【００１１】
本発明の第７の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法において、型ずれと判定されたときには抜枠造型機１での造型を停止する。このように構成すると、型ずれを起こす原因が解消されるまで抜枠造型機での造型を停止することができるので、無駄な造型による鋳物砂の消費を防止できる。
【００１２】
本発明の第８の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法において、型ずれと判定されたときには、型ずれの状況から型ずれの発生要因を特定して表示する。このように構成すると、型ずれの状況から型ずれの発生要因が特定されて表示されるので、型ずれを起こす原因を解消し易い。
【００１３】
本発明の第９の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法において、型ずれと判定されたときには、型ずれの状況から型ずれの発生要因を特定し、要因となる設備の運転条件を修正する。このように構成すると、型ずれの状況から型ずれの発生要因を特定し、要因となる設備の運転条件を修正し、型ずれの発生を解消できるので、型ずれをほとんど生ずることがない。
【００１４】
本発明の第１０の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法において、型ずれと判定されなければ、抜枠造型機１または、上下鋳型２、３を抜枠造型機１から注湯位置に搬送する造型ライン３０に起因する型ずれがないことをデータとして記録する。このように構成すると、抜枠造型機または造型ラインに起因する型ずれがないことがデータとして記録されるので、造型中に型ずれの問題がなかったことが確認できる。
【００１５】
本発明の第１１の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法において、算出された上鋳型と下鋳型の水平方向の位置及び水平方向の回転角度、及び算出した型ずれ量をデータとして記録する。このように構成すると、型ずれ量をデータとして記録するので、型ずれの原因究明や抜枠造型機または造型ラインの維持管理に有益なデータが蓄積される。
【００１６】
本発明の第１２の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、本発明の第５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法において、型ずれ量が予め設定された許容範囲内であっても、前記許容範囲よりも小さく設定された注意範囲を超えた場合には、型ずれの予兆があることを表示する。このように構成すると、型ずれの予兆が分かるので、鋳型が型ずれで不良になる前に要因となる設備の運転条件を修正し、不良による無駄を防止できる。
【００１７】
本発明の第１３の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図４〜６に示すように、本発明の第１の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置６０において、上下鋳型２、３は矩形の水平断面形状を有し、複数の距離計測手段７１、７２、７３、７４、７５、７６は、上下鋳型２、３における搬送方向と平行な上鋳型第１側面２ａの点２ｉまでの距離Ｓ１１を計測する上鋳型用第１距離計測手段７１と、上鋳型第１側面２ａの点２ｉから水平方向に所定の距離離れた点２ｊまでの距離Ｓ１２を計測する上鋳型用第２距離計測手段７２と、上下鋳型２、３における搬送方向と直交する上鋳型第２側面２ｂの点２ｋまでの距離Ｓ１３を計測する上鋳型用第３距離計測手段７３と、上下鋳型２、３における搬送方向と平行な下鋳型第１側面３ａの点３ｉまでの距離Ｓ２１を計測する下鋳型用第１距離計測手段７４と、下鋳型第１側面３ａの点３ｉから水平方向に所定の距離離れた点３ｊまでの距離Ｓ２２を計測する下鋳型用第２距離計測手段７５と、上下鋳型２、３における搬送方向と直交する下鋳型第２側面３ｂの点３ｋまでの距離Ｓ２３を計測する下鋳型用第３距離計測手段７６とである。このように構成すると、上鋳型の３点および下鋳型の３点の位置を６個の距離計測手段で計測するので、距離計測手段を昇降することなく、上鋳型および下鋳型の位置を特定することができ、よって型ずれ量を、より速く正確に検知することができる。
【００１８】
本発明の第１４の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図７、８に示すように、本発明の第１の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置５において、上下鋳型２、３は矩形の水平断面形状を有し、複数の距離計測手段８、９、１１、１２は、上鋳型２における搬送方向と平行な上鋳型第１側面２ａまでの距離を計測する上鋳型用第１距離計測手段８と、下鋳型３における搬送方向と平行な下鋳型第１側面３ａまでの距離を計測する下鋳型用第１距離計測手段９と、上鋳型２における搬送方向と直交する上鋳型第２側面２ｂまでの距離を計測する上鋳型用第２距離計測手段１１と、下鋳型３における搬送方向と直交する下鋳型第２側面３ｂまでの距離を計測する下鋳型用第２距離計測手段１２とである。このように構成すると、上鋳型の搬送方向と平行な面と直交する面および下鋳型の搬送方向と平行な面と直交する面の位置を、４個の距離計測手段にて計測するので、上鋳型および下鋳型の位置を特定することができ、よって型ずれ量を正確に検知することができる。
【００１９】
本発明の第１５の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図７、８に示すように、本発明の第１４の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置５において、上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９はアクチュエータ１０により上下鋳型２、３の搬送方向に移動可能にされており、且つ、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２はアクチュエータ１３により上下鋳型２、３の搬送方向と直交する方向に移動可能にされている。このように構成すると、上鋳型用第１距離計測手段と下鋳型用第１距離計測手段および上鋳型用第２距離計測手段と下鋳型用第２距離計測手段はアクチュエータにより計測する面と平行に移動可能であるので、鋳型側面に沿って所定間隔ごとに連続して計測できる。よって、型ずれを判定するための計測データを多く取得することができ、型ずれ量を正確に検知することができる。
【００２０】
本発明の第１６の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図７、８に示すように、本発明の第１４の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置５において、上鋳型用第１距離計測手段８、下鋳型用第１距離計測手段９、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２は、アクチュエータ１５により同時に昇降可能にされている。このように構成すると、上下方向の位置合わせを短時間で行うことができる。
【００２１】
本発明の第１７の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置は、例えば図７、８に示すように、本発明の第１４の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置５において、上鋳型用第１距離計測手段８、下鋳型用第１距離計測手段９、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２が、レーザー変位センサである。このように構成すると、上鋳型用第１距離計測手段、下鋳型用第１距離計測手段、上鋳型用第２距離計測手段及び下鋳型用第２距離計測手段がレーザー変位センサであるので、非接触で正確に距離を計測することができる。
【００２２】
本発明の第１８の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、例えば図７〜１１に示すように、本発明の第１４の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知装置５を用いた上下鋳型の型ずれ検知方法であって、上鋳型用第１距離計測手段８により上鋳型第１側面２ａまでの距離Ｓ１を計測する工程と、下鋳型用第１距離計測手段９により下鋳型第１側面３ａまでの距離Ｓ２を計測する工程と、上鋳型用第２距離計測手段１１により上鋳型第２側面２ｂまでの距離Ｓ３を計測する工程と、下鋳型用第２距離計測手段１２により下鋳型第２側面３ｂまでの距離Ｓ４を計測する工程と、上鋳型用第１距離計測手段８により計測された上鋳型第１側面２ａまでの距離Ｓ１と下鋳型用第１距離計測手段９により計測された下鋳型第１側面３ａまでの距離Ｓ２との差、または、上鋳型用第２距離計測手段１１により計測された上鋳型第２側面２ｂまでの距離Ｓ３と下鋳型用第２距離計測手段１２により計測された下鋳型第２側面３ｂまでの距離Ｓ４との差が予め設定された許容範囲外であった場合に型ずれと判定する工程とを備えることを特徴とする。このように構成すると、上鋳型用第１距離計測手段および下鋳型用第１距離計測手段で計測した上下鋳型の第１側面までの距離の差、または、上鋳型用第２距離計測手段および下鋳型用第２距離計測手段で計測した上下鋳型の第２側面までの距離の差に基づいて型ずれを判定するので、正確に型ずれを判定できる。
【００２３】
本発明の第１９の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、例えば図７〜１１に示すように、本発明の第１８の態様に係る型ずれ検知方法であって、上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９はアクチュエータ１０により上下鋳型２、３の搬送方向に移動可能にされており、且つ、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２はアクチュエータ１３により上下鋳型２、３の搬送方向と直交する方向に移動可能にされており、上鋳型用第１距離計測手段８、下鋳型用第１距離計測手段９、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２による各鋳型側面２ａ、３ａ、２ｂ、３ｂまでの距離Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の計測は、各鋳型側面２ａ、３ａ、２ｂ、３ｂの少なくとも一部に沿って所定間隔毎に連続して計測する。このように構成すると、各距離計測手段はアクチュエータにより計測する面と平行に移動可能であるので、鋳型側面に沿って所定間隔ごとに連続して計測できる。よって、型ずれを判定するための計測データを多く取得することができ、型ずれ量を正確に検知することができる。
【００２４】
本発明の第２０の態様に係る上下鋳型の型ずれ検知方法は、例えば図７〜１１に示すように、本発明の第１８の態様に係る型ずれ検知方法であって、前記型ずれと判定された前記上下鋳型には、注湯をしないようにする。このように構成すると、型ずれをした鋳型に注湯をしないので、無駄な注湯による溶湯の消費を防止できる。
【００２５】
この出願は、日本国で２０1６年１月１２日に出願された特願２０１６−００３６４６号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態としての型ずれ検知装置を示す平面概要図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】上鋳型の側面までの距離計測を説明するための概要図である。
【図５】下鋳型の側面までの距離計測を説明するための概要図である。
【図６】図１に示す型ずれ検知装置の変形例を示す型ずれ検知装置の側面概要図である。
【図７】本発明の別の実施形態としての型ずれ検知装置を示す平面概要図である。
【図８】図７におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図９】図７におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図１０】上下鋳型の搬送方向と直交する側面までの距離計測を説明するための概要図である。
【図１１】上下鋳型の搬送方向と平行な側面までの距離計測を説明するための概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１〜３において、符号１は抜枠造型機である。なお本発明において抜枠造型機１とは、鋳型砂（本実施形態では生型砂）を用いて上下鋳型を造型した後、該上下鋳型を型合わせし、その後、該上下鋳型を上下鋳枠から抜き出し、上下鋳型だけの状態で造型機から搬出される方式の鋳型造型機のことを言う。
【００２８】
そして、抜枠造型機１に隣接する位置では、抜枠造型機１から矢印６の方向に搬出された上下鋳型２、３が定盤台車４上に載置されるようになっている。そして、定盤台車４上に載置された上下鋳型２、３は、連続する鋳型群の状態で、図示されない搬送手段（プッシャー装置及びクッション装置）により１ピッチ分（１鋳型分）ずつ、矢印７の方向（上下鋳型２、３の搬送方向）に間欠搬送されるようになっている。なお定盤台車４は、フレーム２２に支持されたレール２０上を走行するようになっている。
【００２９】
そして、間欠搬送される上下鋳型２、３に隣接する位置には、上下鋳型２、３の型ずれ検知装置４０が配設されている。ここで、第一の実施形態としての型ずれ検知装置４０について詳細に説明する。なお、上下鋳型２、３の搬送方向をＹ軸方向、上下鋳型２、３の搬送方向と直交する方向をＸ軸方向、上下の方向をＺ軸方向と呼ぶこととする。
【００３０】
型ずれ検知装置４０は、搬送される上下鋳型２、３の搬送方向（Ｙ軸方向）に沿って配置される３個の距離計測手段５１、５２、５３を有する。３個の距離計測手段５１、５２、５３は、Ｙ軸方向に延在する昇降フレーム４４に載置される。昇降フレーム４４は、アクチュエータとしてのシリンダ４６により鉛直方向に移動、すなわち、昇降する。シリンダ４６は、基礎から立設された支持フレーム４２により支持される。なお、アクチュエータとしてのシリンダ４６は、電動、油圧、水圧、気圧等いずれのタイプのシリンダであってもよい。さらに、アクチュエータとしては、シリンダ４６に限られず、台形ねじ、パンタグラフ等、他の公知の手段でよい。また、支持フレーム４２は、基礎から立設されず、フレーム２２に固定されてもよい。
【００３１】
昇降フレーム４４は、Ｙ軸方向に、上下鋳型２、３のほぼ１枠分の長さを有する梁である。昇降フレーム４４の上下鋳型２、３の搬送方向の後端近くに、上下鋳型２、３の搬送方向と平行な（Ｙ軸方向）の第１の側面２ａ、３ａの点２ｉ、３ｉまでの距離を計測する第１距離計測手段５１が載置される。昇降フレーム４４の上下鋳型２、３の搬送方向の前方に、第１の側面２ａ、３ａの点２ｊ、３ｊまでの距離を計測する第２距離計測手段５２が載置される。点２ｊ、３ｊは、点２ｉ、３ｉと同一水平面上にあり、それぞれ所定の距離だけ離れている。ここで、所定の距離とは、後述するように、３点の位置から上下鋳型２，３の中心位置と回転角を算出するのに適した水平距離である。昇降フレーム４４の上下鋳型２、３の搬送方向の前端近くに、上下鋳型２、３の搬送方向と直交する（Ｘ軸方向）第２の側面２ｂ、３ｂの点２ｋ、３ｋまでの距離を計測する第３距離計測手段５３が載置される。点２ｋ、３ｋは、点２ｉ、３ｉ、２ｊ、３ｊと同一水平面上にある。
【００３２】
ここで、第１距離計測手段５１および第２距離計測手段５２は、昇降フレーム４４に平行な第１の側面２ａ、３ａの点２ｉ、３ｉ、２ｊ、３ｊまでの距離を計測するため、昇降フレーム４４の方向（Ｙ軸方向）に直角な方向（Ｘ軸方向）を向いているのがよい。一方、第３距離計測手段５３は、昇降フレーム４４に直交する第２の側面２ｂ、３ｂの点２ｋ、３ｋまでの距離を計測するため、昇降フレーム４４から斜めを向いている。このように第１距離計測手段５１、第２距離計測手段５２および第３距離計測手段５３を設置することで、昇降フレーム４４上に配置されたほぼ一列の第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３により、平面上の（線上ではない）３点までの距離、すなわち位置を計測することができる。そして、型ずれ検知装置４０は、搬送される上下鋳型２、３の搬送の障害になることがない。
【００３３】
シリンダ４６が昇降フレーム４４を昇降することにより、第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３も昇降する。そこで、上鋳型２の点２ｉ、２ｊ、２ｋを計測する高さと、下鋳型３の点３ｉ、３ｊ、３ｋを計測する高さとに、第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３を昇降する。よって、３台の距離計測手段５１、５２、５３で上鋳型２の３点および下鋳型３の３点の合計６点の位置を計測することができる。
【００３４】
上鋳型２の点２ｉ、２ｊ、２ｋおよび下鋳型３の点３ｉ、３ｊ、３ｋは、上鋳型２と下鋳型３の見切り面１９から所定の高さに設定される。上鋳型２の点２ｉ、２ｊ、２ｋの所定の高さと下鋳型３の点３ｉ、３ｊ、３ｋの所定の高さ（実際は、低い）とは同じであっても異なっていてもよい。例えば、点２ｉ、２ｊ、２ｋは、見切り面１９より１００ｍｍ高い水平面上に、点３ｉ、３ｊ、３ｋは、見切り面１９より１００ｍｍ低い水平面上に設定される。なお、定盤台車４上面から見切り面１９までの高さは下鋳型３の高さである。下鋳型３の高さは、抜枠造型機１で造型された下鋳型３毎に計測され、型ずれ検知装置４０で計測する際には、把握されている。
【００３５】
抜枠造型機１で造型される上鋳型２と下鋳型３の形状は既知であるので、点２ｉ、２ｊ、２ｋの位置が分かれば、上鋳型２の中心位置と水平方向の回転角が算出される。よって、矩形断面の場合には４隅の座標が算出される。同様に、点３ｉ、３ｊ、３ｋの位置が分かれば、下鋳型３の中心位置と水平方向の回転角が算出される。よって、矩形断面の場合には４隅の座標が算出される。なお、上下鋳型２、３は、定盤台車４上で水平に載置されているものとする。これらの中心位置と水平方向の回転角、または、４隅の座標に基づき、上下鋳型２、３の型ずれを判定することができる。これらの中心位置と水平方向の回転角、および、矩形断面の場合の４隅の座標の算出は、演算手段４８で行う。演算手段４８は、型ずれ検知装置４０に専用の演算手段として備えてもよいし、抜枠造型機１、上下鋳型２、３を搬送する造型ライン３０、あるいは、上下鋳型２、３に溶湯を注湯する注湯機（不図示）など、他の装置の制御装置に組み込まれてもよい。すなわち、演算手段４８は制御装置であってもよい。
【００３６】
ここで、第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３として、レーザー変位センサを用いるのがよい。レーザー変位センサを用いることにより、非接触で正確な計測が可能となる。さらに、第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３をコンパクトに構成できる。なお、第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３は、レーザー変位センサに限られず、超音波変位センサ、接触式変位サンサなど、他の公知の変位センサを用いてもよい。
【００３７】
次に、図４および図５をも参照して、型ずれ検知装置４０を用いた型ずれ検知方法について説明する。抜枠造型機１で造型された上下鋳型２、３が鋳型搬入ステーション１７で定盤台車４に載置される。定盤台車４に載置された上下鋳型２、３は造型ライン３０を間欠搬送される。間欠搬送される上下鋳型２、３が型ずれ検知ステーション１８に搬送されると、すなわち型ずれ検知装置４０に対して所定の位置に停止すると、型ずれ検知装置４０での型ずれ検知が実行される。ここで、所定の位置に停止するとは、型ずれ検知装置４０の第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３で上鋳型２の３点２ｉ、２ｊ、２ｋおよび下鋳型３の３点３ｉ、３ｊ、３ｋとの距離を計測し易い位置に停止することをいう。すなわち、上下鋳型２、３が間欠搬送される際に一時的に停止する位置は、型ずれ検知装置４０の真横ではなく、少し前後にずれている。そのために、第３距離計測手段５３にて、第２側面２ｂ、３ｂの点２ｋ、３ｋまでの距離を計測することができる。なお、型ずれ検知ステーション１８に搬入された定盤台車４をクランプ（不図示）で固定し、動かないようにすることが好ましい。型ずれ検知装置４０での距離の計測が、定盤台車４の揺れにより誤差を生ずることを防止するためである。
【００３８】
間欠搬送で上下鋳型２、３が停止している間に、型ずれ検知装置４０では、先ず、シリンダ４６により昇降フレーム４４を上鋳型２の３点２ｉ、２ｊ、２ｋを計測する高さに合わせる。すなわち、見切り面１９から所定の高さに合わせる。そして、第１距離計測手段５１で点２ｉまでの距離Ｓ１１を、第２距離計測手段５２で点２ｊまでの距離Ｓ１２を、第３距離計測手段５３で点２ｋまでの距離Ｓ１３を計測する。計測した距離Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３は、演算手段４８に送信され、演算手段４８にて、上鋳型２の水平方向の中心位置と回転角が算出される。
【００３９】
第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３で３点２ｉ、２ｊ、２ｋまでの距離を計測すると、シリンダ４６により昇降フレーム４４を下鋳型３の３点３ｉ、３ｊ、３ｋを計測する高さに合わせる。そして、第１距離計測手段５１で点３ｉまでの距離Ｓ２１を、第２距離計測手段５２で点３ｊまでの距離Ｓ２２を、第３距離計測手段５３で点３ｋまでの距離Ｓ２３を計測する。この計測までを間欠搬送で上下鋳型２、３が停止している間に行う。計測した距離Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３は、演算手段４８に送信され、演算手段４８にて、下鋳型３の水平方向の中心位置と回転角が算出される。
【００４０】
なお、第１距離計測手段５１で点３ｉまでの距離Ｓ２１を、第２距離計測手段５２で点３ｊまでの距離Ｓ２２を、第３距離計測手段５３で点３ｋまでの距離Ｓ２３を計測し、その後に昇降フレーム４４を上鋳型２の３点２ｉ、２ｊ、２ｋを計測する高さに合わせ、第１距離計測手段５１で点２ｉまでの距離Ｓ１１を、第２距離計測手段５２で点２ｊまでの距離Ｓ１２を、第３距離計測手段５３で点２ｋまでの距離Ｓ１３を計測してもよい。また、第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３で計測するのは、どの順番でも、あるいは同時でもよい。本書で特に順番を示す用語、例えば「その後」など、を用いずに並べられた工程は、あるいは、前後の脈略から順序が明らかである工程を除いて、工程が書かれた順番に意味はなく、どのような順番で、または、同時にそれらの工程が行われてもよい。
【００４１】
演算手段４８では、上鋳型２および下鋳型３の中心位置と回転角から、矩形の４隅の位置座標を算出する。そして、上鋳型２と下鋳型３の相対する４隅の水平座標間距離を算出する。
【００４２】
演算手段４８で算出した上鋳型２と下鋳型３の相対する４隅の水平座標間距離に基づき、型ずれを判定する。例えば、該水平座標間距離の許容範囲を０．５ｍｍ以下とした場合、許容される範囲は０〜０．５ｍｍとなる。４隅のずれがこの許容範囲内に入っているかを調べて、型ずれを判定する。この判定は、型ずれ検知装置４０に専用の演算手段で行ってもよいし、他の装置の制御装置で行ってもよい。４隅のうちいずれか１つのずれが許容範囲を超えていれば型ずれと判定してもよいし、２つ、３つあるいは４つ全てが許容範囲を超えたときに型ずれと判定してもよい。あるいは、４隅のずれの平均値、二乗和平均値などが許容範囲を超えたときに型ずれと判定してもよい。あるいは、中心位置のずれと回転角のずれを用いて型ずれを判定してもよい。型ずれの判定結果は、たとえば造型ライン３０または注湯機（不図示）の制御装置へ送られる。
【００４３】
型ずれ検知装置４０での型ずれ検知が終了すると、定盤台車４のクランプを解除し、上下鋳型２、３は再び間欠搬送される。その後、注湯前に、上下鋳型２、３にはジャケット（不図示）が被せられ、上鋳型２の上面には錘が載せられる。その後に、注湯機（不図示）から注湯される。なお、型ずれ検知装置４０での型ずれ検知は、ジャケットを被せた後に、さらに錘を載せた後に、行ってもよい。型ずれ検知装置４０は、上下鋳型２、３から所定の距離だけ離れた昇降フレーム４４上の第１〜第３距離計測手段５１、５２、５３により上下鋳型２、３のそれぞれ３点２ｉ、２ｊ、２ｋ、３ｉ、３ｊ、３ｋまでの距離を計測することにより型ずれを検知するので、それぞれ３点２ｉ、２ｊ、２ｋ、３ｉ、３ｊ、３ｋの計測がジャケットで邪魔されなければジャケットを被せてからでも計測することができる。
【００４４】
型ずれ検知の結果、型ずれと判定された場合には、型ずれしている上下鋳型２、３には注湯機で注湯しないようにするのがよい。すなわち、注湯機の制御装置が型ずれとの判定を受信した上下鋳型２、３には注湯を行わないように制御する。型ずれを生じている上下鋳型２、３に注湯をすることがないので、無駄な注湯による溶湯の消費を防止できる。
【００４５】
また、型ずれ検知の結果、型ずれと判定された場合には、抜枠造型機１での造型を停止するのが好ましい。すなわち、型ずれを起こす原因が解消されるまで抜枠造型機１での造型を停止する。よって、型ずれを生じる上下鋳型２、３の造型を回避できるので、無駄な造型による鋳物砂の消費を防止できる。なお、ここでいう「抜枠造型機１での造型を停止する」とは、造型しないようにすればよく、造型せずに抜枠造型機１を稼働させるようにしてもよい。また、抜枠造型機１を稼働させず、造型ライン３０のみを稼働させるようにしてもよい。
【００４６】
また、型ずれ検知の結果、型ずれと判定された場合には、型ずれの状況から型ずれの発生要因を特定して表示するのが好ましい。例えば、抜枠造型機１の鋳型押し出し方向（図１の矢印６の方向）に対して上鋳型２が下鋳型３より後方にずれている場合は、鋳型押し出し装置（図示せず）により下鋳型３を押し出す際の初速が速すぎることが要因として考えられる。また、造型ライン３０の進行方向（図１の矢印７の方向）に対して上鋳型２が下鋳型３より後方にずれている場合は、プッシャー装置（図示せず）が定盤台車４を押す際の初速が速すぎることが要因として考えられる。このように、上鋳型２と下鋳型３のずれの方向によって、要因を特定することが可能である。そこで、この特定された要因を表示することにより、作業者が修繕すべき内容を容易に認識し、型ずれを起こす原因を解消し易い。なお、特定した型ずれの発生要因を表示するのは、型ずれ検知装置４０の表示パネルでも、特定の表示パネルでも、他の装置の制御装置であってもよい。
【００４７】
また、型ずれ検知の結果、型ずれと判定された場合には、型ずれの状況から型ずれの発生要因を特定して、型ずれの要因となる設備の運転条件を修正するのが好ましい。例えば、抜枠造型機１の鋳型押し出し方向（図１の矢印６の方向）に対して上鋳型２が下鋳型３より後方にずれている場合は、鋳型押し出し装置（図示せず）により下鋳型３を押し出す際の初速が速すぎることが要因として考えられる。この場合は要因となる設備の運転条件として、鋳型押し出し装置の初速を修正する。具体的には鋳型押し出し装置の初速が遅くなるように、該初速の設定を自動又は手動で修正する。このようにして、次のサイクルからの型ずれの発生を解消する。また、造型ライン３０の進行方向（図１矢印７の方向）に対して上鋳型２が下鋳型３より後方にずれている場合は、プッシャー装置（図示せず）が定盤台車４を押す際の初速が速すぎることが要因として考えられる。この場合は要因となる設備の運転条件として、プッシャー装置の初速を修正する。具体的にはプッシャー装置の初速が遅くなるように、該初速の設定を自動又は手動で修正する。このようにして、次のサイクルからの型ずれの発生を解消する。
【００４８】
また、型ずれ検知の結果、型ずれと判定されない場合には、抜枠造型機１または、上下鋳型２、３を抜枠造型機１から注湯位置に搬送する造型ライン３０に起因する型ずれがないことをデータとして記憶することが好ましい。このようにデータを記録することにより、製品に不良が見つかった場合でも、造型中に型ずれの問題がないことが確認でき、原因の究明が容易になる。なお、データの記憶は、演算手段４８あるいは他の装置の制御装置であってもよい。
【００４９】
また、演算手段４８で算出された上鋳型２と下鋳型３の水平方向の位置及び水平方向の回転角度、及び算出した型ずれ量をデータとして記録することが好ましい。このように上鋳型２と下鋳型３の水平方向の位置及び水平方向の回転角度、及び算出した型ずれ量をデータとして記録することにより、型ずれ量の変化の具合を知ることができ、型ずれの原因究明や抜枠造型機１または造型ライン３０の維持管理に有益なデータが蓄積される。なお、記憶するのは、演算手段４８あるいは他の装置の制御装置であってもよい。
【００５０】
また、演算手段４８で算出された上鋳型２と下鋳型３の型ずれ量が予め設定された許容範囲内であっても、前記許容範囲よりも小さく設定された注意範囲を超えた場合には、型ずれの予兆があることを表示することが好ましい。予兆があることが表示されると、上下鋳型２、３が型ずれで不良になる前に要因となる設備の運転条件を修正し、不良による無駄を防止できる。なお、型ずれの予兆があることを表示するのは、型ずれ検知装置４０の表示パネルでも、特定の表示パネルでも、他の装置の制御装置であってもよい。
【００５１】
次に、図６を参照して、第二の実施形態としての型ずれ検知装置６０について詳細に説明する。型ずれ検知装置６０については、型ずれ検知装置４０と相違する点のみを説明する。型ずれ検知装置６０は、上鋳型２の第１の側面２ａの点２ｉ、２ｊ、第２の側面２ｂの点２ｋ、下鋳型３の第１の側面３ａの点３ｉ、３ｊ、第２の側面３ｂの点３ｋまでの距離を計測する上鋳型用第１距離計測手段７１、上鋳型用第２距離計測手段７２、上鋳型用第３距離計測手段７３、下鋳型用第１距離計測手段７４、下鋳型用第２距離計測手段７５、下鋳型用第３距離計測手段７６を有する。上鋳型用第１距離計測手段７１、上鋳型用第２距離計測手段７２および上鋳型用第３距離計測手段７３は、上鋳型２の点２ｉ、２ｊ、２ｋを計測するのに適した位置で、水平フレーム６４に載置される。下鋳型用第１距離計測手段７４、下鋳型用第２距離計測手段７５および下鋳型用第３距離計測手段７６は、下鋳型３の点３ｉ、３ｊ、３ｋを計測するのに適した位置で、水平フレーム６６に載置される。２本の水平フレーム６４、６６は、支持フレーム６２に固定される。すなわち、アクチュエータにより昇降されることはない。
【００５２】
型ずれ検知装置６０では、上鋳型２の３点および下鋳型３の３点の位置を６個の距離計測手段７１〜７６で計測するので、距離計測手段を昇降することなく、上鋳型２および下鋳型３の中心位置と回転角を特定することができる。したがって、型ずれ量を、より速く正確に検知することができる。さらに、アクチュエータで昇降フレームを昇降することがないので、６個の距離計測手段７１〜７６で同時に上下鋳型２、３の点２ｉ、２ｊ、２ｋ、３ｉ、３ｊ、３ｋまでの距離を計測できる。したがって、型ずれ検知装置６０の作動時間を短縮することができる。
【００５３】
次に図７~図１１を参照して、第三の実施形態としての型ずれ検知装置５を説明する。型ずれ検知装置５は、Ｙ軸方向と平行な上鋳型第１側面２ａまでの距離を計測する上鋳型用第１距離計測手段８を備えている。そして、Ｙ軸方向と平行な下鋳型第１側面３ａまでの距離を計測する下鋳型用第１距離計測手段９を備えている。そして、上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９は、アクチュエータとしての第１シリンダ１０によりＹ軸方向に移動可能にされている。
【００５４】
また、型ずれ検知装置５は、Ｘ軸方向と平行な上鋳型第２側面２ｂまでの距離を計測する上鋳型用第２距離計測手段１１を備えている。そして、Ｘ軸方向と平行な下鋳型第２側面３ｂまでの距離を計測する下鋳型用第２距離計測手段１２を備えている。そして、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２は、アクチュエータとしての第２シリンダ１３によりＸ軸方向に移動可能にされている。
【００５５】
そして、第１シリンダ１０及び第２シリンダ１３は、同一の昇降フレーム１４（図８参照）に装着されている。そして、昇降フレーム１４はアクチュエータとしての第３シリンダ１５によりＺ軸方向に移動可能にされている。即ち、昇降可能にされている。そして、第３シリンダ１５は支持フレーム１６に装着されている。そして、支持フレーム１６は基台２１上に立設されている。
【００５６】
なお本実施形態では、上鋳型用第１距離計測手段８、下鋳型用第１距離計測手段９、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２としてレーザー変位センサを用いている。また本実施形態では、第１シリンダ１０、第２シリンダ１３及び第３シリンダ１５として電動シリンダを用いている。
【００５７】
このように構成されたものの作動について説明する。鋳型搬入ステーション１７には先に、図示されない搬入手段により定盤台車４が搬入されている。次に、抜枠造型機１から矢印６の方向に上下鋳型２、３が搬出され、定盤台車４上に載置される。次に、定盤台車４上に載置された上下鋳型２、３は、前記搬送手段により矢印７の方向に１ピッチ分、間欠搬送され、型ずれ検知ステーション１８に送りこまれる。
【００５８】
この型ずれ検知ステーション１８において上下鋳型２、３の型ずれを検知する。ここで、上下鋳型２、３の型ずれ検知について詳述する。まず、図示されない定盤台車クランプ手段により、型ずれ検知ステーション１８にある定盤台車４をクランプして、その位置を固定する。
【００５９】
次に、第３シリンダ１５を作動させることにより昇降フレーム１４を上昇もしくは下降させ、Ｚ軸方向の位置合せを行う。本実施形態では、上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９の投光中心間の距離（高さ）の中心と、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２の投光中心間の距離（高さ）の中心とが同じになるように各距離計測手段を配設している。このため、該同じになるようにした上述の両者の中心が上下鋳型２、３の見切り面１９の高さに合致するように昇降フレーム１４を上昇もしくは下降させる。
【００６０】
なお定盤台車４上面から見切り面１９までの高さは、下鋳型３の高さと同じである。下鋳型３の高さは抜枠造型機１における図示されない計測手段（例えば、エンコーダ）で毎回計測されるので、これにより上述した見切り面１９の高さは毎回把握できるようになっている。
【００６１】
次に、第１シリンダ１０を作動させることにより上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９をＹ軸方向に往復移動させる。なお移動のストロークＬ１（図７参照）は、本実施形態では上下鋳型２、３の寸法の約半分である３００ｍｍにされている。この往復移動の行きに上下鋳型２、３の側面までのＸ軸方向の距離を計測する。具体的には、図１１に示すように、上鋳型用第１距離計測手段８により、上鋳型用第１距離計測手段８の先端面から上鋳型第１側面２ａまでの距離Ｓ１を計測する。そして、下鋳型用第１距離計測手段９により、下鋳型用第１距離計測手段９の先端面から下鋳型第１側面３ａまでの距離Ｓ２を計測する。
【００６２】
各距離Ｓ１、Ｓ２の計測は、各鋳型側面の少なくとも一部（本実施形態ではストロークＬ１の範囲）を該各鋳型側面に沿って所定間隔毎に連続して計測する。本実施形態では、各鋳型側面に沿って１ｍｍ毎に連続して複数回計測している。なお前記往復移動の帰りは、各距離Ｓ１、Ｓ２の計測はされず、上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９が元の位置に移動される。
【００６３】
次に、第２シリンダ１３を作動させることにより上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２をＸ軸方向に往復移動させる。なお移動のストロークＬ２（図１参照）は、本実施形態では上下鋳型２、３の寸法の半分より短い２００ｍｍにされている。この往復移動の行きに上下鋳型２、３の側面までのＹ軸方向の距離を計測する。具体的には、図１０に示すように、上鋳型用第２距離計測手段１１により、上鋳型用第２距離計測手段１１の先端面から上鋳型第２側面２ｂまでの距離Ｓ３を計測する。そして、下鋳型用第２距離計測手段１２により、下鋳型用第２距離計測手段１２の先端面から下鋳型第２側面３ｂまでの距離Ｓ４を計測する。
【００６４】
各距離Ｓ３、Ｓ４の計測は、各鋳型側面の少なくとも一部（本実施形態ではストロークＬ２の範囲）を該各鋳型側面に沿って所定間隔毎に連続して計測する。本実施形態では、各鋳型側面に沿って１ｍｍ毎に連続して複数回計測している。なお前記往復移動の帰りは、各距離Ｓ３、Ｓ４の計測はされず、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２が元の位置に移動される。
【００６５】
次に、型ずれ検知ステーション１８にある定盤台車４のクランプを前記定盤台車クランプ手段により解除する。その後、型ずれ検知ステーション１８にある上下鋳型２、３及び定盤台車４は、前記搬送手段により矢印７の方向に１ピッチ分、間欠搬送され、型ずれ検知ステーション１８から送り出される。そして、該型ずれ検知ステーション１８から送り出された上下鋳型２、３には後工程でジャケット（図示せず）が被せられ、上鋳型２の上面には錘（図示せず）が載置される。その後、上下鋳型２、３に注湯がなされる。
【００６６】
次に、計測された各距離Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４から型ずれを検知する方法について詳しく説明する。まず、距離Ｓ１とＳ２との差Ｓ５を求め、これを予め設定された範囲（許容範囲）と比較する。該予め設定された範囲は、設計上の寸法である基準値に許容範囲をもたせたものであり、本実施形態で示す一例では、基準値７ｍｍ、許容範囲±０．５ｍｍにされている。したがって、予め設定された範囲は６．５〜７．５ｍｍとなり、上述の差Ｓ５がこの範囲外であった場合は型ずれと判定する。また、距離Ｓ３とＳ４との差Ｓ６を求め、この差Ｓ６が予め設定された範囲外であった場合も型ずれと判定する。差Ｓ６においては、本実施形態で示す一例では、基準値２ｍｍ、許容範囲±０．５ｍｍにされている。したがって、予め設定された範囲は１．５〜２．５ｍｍとなり、上述の差Ｓ６がこの範囲外であった場合は型ずれと判定する。なお、これらの演算、比較、判定等は、図示されない演算手段、制御手段等により自動的に行われる。
【００６７】
本実施形態では上述したように、各距離Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の計測は、各鋳型側面に沿って１ｍｍ毎に連続して複数回計測しているため、上述の差Ｓ５、Ｓ６も連続して複数回求められることになる。この連続して複数回求められた差Ｓ５、Ｓ６のうち、いずれの差Ｓ５、Ｓ６を型ずれの判定に用いるかは任意に選択することができる。一例としては、一つの各差Ｓ５、Ｓ６のみが上述の予め設定された範囲外であった場合に型ずれと判定することができる。別の例としては、連続して複数回求められた全ての各差Ｓ５、Ｓ６が上述の予め設定された範囲外であった場合に型ずれと判定することができる。このように、型ずれ検知装置５によれば、上下鋳型２、３の側面２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂに沿った複数の点におけるずれを用いて型ずれを判定するので、信頼性の高い型ずれ判定を行うことができる。  
【００６８】
なお、上述のように型ずれと判定された上下鋳型２、３については、図示されない制御手段により注湯機（図示せず）へ指示を出し、注湯をしないようにする。
【００６９】
なお本発明では、上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９はアクチュエータとしての第１シリンダ１０により上下鋳型２、３の搬送方向に移動可能にされており、且つ、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２はアクチュエータとしての第２シリンダ１３により上下鋳型２、３の搬送方向と直交する方向に移動可能にされている。本構成によれば、各鋳型側面までの距離の計測において、各鋳型側面に沿って所定間隔毎に連続して計測することができるため、型ずれの判定をするための計測データを各鋳型側面に沿って多く取得することができ、型ずれのずれ方向の傾向まで把握することができるという利点がある。
【００７０】
また本発明では、上鋳型用第１距離計測手段８、下鋳型用第１距離計測手段９、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２は、アクチュエータとしての第３シリンダ１５により同時に昇降可能にされている。本構成によれば、Ｚ軸方向の位置合せを短時間で行うことができるという利点がある。
【００７１】
さらに本発明では、上鋳型用第１距離計測手段８、下鋳型用第１距離計測手段９、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２としてレーザー変位センサを用いている。本構成によれば、各鋳型側面までの距離を正確に計測することができると共に装置をコンパクトにすることができるという利点がある。
【００７２】
さらに本発明では、上鋳型用第１距離計測手段８により計測された上鋳型第１側面２ａまでの距離Ｓ１と下鋳型用第１距離計測手段９により計測された下鋳型第１側面３ａまでの距離Ｓ２との差Ｓ５、又は、上鋳型用第２距離計測手段１１により計測された上鋳型第２側面２ｂまでの距離Ｓ３と下鋳型用第２距離計測手段１２により計測された下鋳型第２側面３ｂまでの距離Ｓ４との差Ｓ６が予め設定された許容範囲外であった場合に型ずれと判定するようにしている。本構成によれば、抜枠造型機１で造型され、型合せされた上下鋳型２、３の目視では判別できない型ずれを注湯前に検知することができるという利点がある。
【００７３】
さらに本発明では、上鋳型用第１距離計測手段８、下鋳型用第１距離計測手段９、上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２による各鋳型側面までの距離の計測は、各鋳型側面の少なくとも一部を該各鋳型側面に沿って所定間隔毎に連続して計測するようにしている。本構成によれば、型ずれの判定をするための計測データを各鋳型側面に沿って多く取得することができ、型ずれのずれ方向の傾向まで把握することができるという利点がある。
【００７４】
さらに本発明では、型ずれと判定された上下鋳型２、３には、注湯をしないようにしている。本構成によれば、使用する溶湯の量を減らすことができると共に無駄な不良製品の発生を防止することができるという利点がある。
【００７５】
なお本発明の実施形態では、第１シリンダ１０の作動による上鋳型用第１距離計測手段８及び下鋳型用第１距離計測手段９のＹ軸方向への往復移動の後に、第２シリンダ１３の作動による上鋳型用第２距離計測手段１１及び下鋳型用第２距離計測手段１２のＸ軸方向への往復移動を行っているが、これに限定されるものではなく、逆の順番で、または、両者を同時に行うようにしてもよい。
【００７６】
また本発明の実施形態では、各距離Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の計測は、各鋳型側面の少なくとも一部を該各鋳型側面に沿って所定間隔毎に連続して計測しているが、これに限定されるものではなく、各鋳型側面の全面を該各鋳型側面に沿って所定間隔毎に連続して計測するようにしてもよい。
【００７７】
さらに本発明の実施形態では、上述の差Ｓ５又は差Ｓ６のどちらかが予め設定された許容範囲外であった場合に型ずれと判定するようにしているが、これに限定されるものではなく、上述の差Ｓ５及び差Ｓ６の両方が予め設定された許容範囲外であった場合に型ずれと判定するようにしてもよい。
【００７８】
さらに本発明の実施形態では、型ずれ検知装置５を鋳型搬入ステーション１７の１ピッチ分、後に配設しているが、これに限定されるものではなく、型ずれ検知装置５は上下鋳型２、３に注湯をする手前までなら、鋳型搬入ステーション１７を含め、どの位置に配設してもよい。
【００７９】
さらに本発明の実施形態における第１シリンダ１０、第２シリンダ１３及び第３シリンダ１５は、これに限定されるものではなく、別のアクチュエータであってもよい。別のアクチュエータとしては、例えば、モータなどが挙げられる。
【００８０】
これまでの説明では、上下鋳型２、３の中心位置、回転角、型ずれ量などのデータは、型ずれ検知装置５、４０、６０から専用の演算手段４８あるいは他の装置の制御手段へ送信されて処理されるように説明した。しかし、インターネットを通じて、たとえば、鋳造工場の外部にあるパソコン、メインフレーム（汎用コンピュータ）、サーバー、クラウドサーバー等のコンピュータで処理されてもよい。また、そのようなコンピュータで処理された後に、装置の操作に関するデータ等の処理済みデータがインターネットを通じて、型ずれ検知装置５、４０、６０を含む鋳造工場内の設備に送信されてもよい。また、インターネットとの接続は、型ずれ検知装置５、４０、６０から直接ではなく、他の装置の制御手段等を介してなされてもよい。
【００８１】
以下、本明細書および図面で用いた主な符号をまとめて示す。
１  抜枠造型機
２  上鋳型
２ａ  上鋳型第１側面
２ｂ  上鋳型の第２側面
２ｉ、２ｊ、２ｋ  上鋳型の距離を計測する点
３  下鋳型
３ａ  下鋳型第１側面
３ｂ  下鋳型第２側面
３ｉ、３ｊ、３ｋ  下鋳型の距離を計測する点
４  定盤台車
５  型ずれ検知装置
６  （抜枠造型機からの上下鋳型の）搬出方向
７  （上下鋳型の）搬送方向
８  上鋳型用第１距離計測手段
９  下鋳型用第１距離計測手段
１０  第１シリンダ（アクチュエータ）
１１  上鋳型用第２距離計測手段
１２  下鋳型用第２距離計測手段
１３  第２シリンダ（アクチュエータ）
１４  昇降フレーム
１５  第３シリンダ（アクチュエータ）
１６  支持フレーム
１７  鋳型搬入ステーション
１８  型ずれ検知ステーション
１９  見切り面
２０  レール
２１  基台
２２  フレーム
３０  造型ライン
４０  型ずれ検知装置
４２  支持フレーム
４４  昇降フレーム
４６  シリンダ（アクチュエータ）
４８  制御装置（演算手段）
５１  第１距離計測手段
５２  第２距離計測手段
５３  第３距離計測手段
６０  型ずれ検知装置
６２  支持フレーム
６４、６６  水平フレーム
７１  上鋳型用第１距離計測手段
７２  上鋳型用第２距離計測手段
７３  上鋳型用第３距離計測手段
７４  下鋳型用第１距離計測手段
７５  下鋳型用第２距離計測手段
７６  下鋳型用第３距離計測手段
Ｓ１  上鋳型第１側面までの距離
Ｓ２  下鋳型第１側面までの距離
Ｓ３  上鋳型第２側面までの距離
Ｓ４  下鋳型第２側面までの距離
Ｓ５  上鋳型第１側面までの距離と下鋳型第１側面までの距離の差
Ｓ６  上鋳型第２側面までの距離と下鋳型第２側面までの距離の差
Ｓ１１  第１距離計測手段から上鋳型第１側面の点までの距離
Ｓ１２  第２距離計測手段から上鋳型第１側面の点までの距離
Ｓ１３  第３距離計測手段から上鋳型第２側面の点までの距離
Ｓ２１  第１距離計測手段から下鋳型第１側面の点までの距離
Ｓ２２  第２距離計測手段から下鋳型第１側面の点までの距離
Ｓ２３  第３距離計測手段から下鋳型第２側面の点までの距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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