(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧金型鋳造装置に設けられたガス抜き装置内の真空開閉バルブに付加され、バルブ位置によって前記真空開閉バルブの開閉動作の正否を検知する真空開閉バルブ位置検出装置であって、前記真空開閉バルブと連結され、内径面に磁石を備えるスリーブが、磁歪式近接スイッチのセンサー部と同軸上で、当該センサー部と非接触に設置されており、正常に真空開閉バルブが開閉動作したときのストローク量に相当する間隔のバルブ位置を検出することを特徴とする真空開閉バルブ位置検出装置。
【請求項２】
前記真空開閉バルブの一端部がガス抜き装置外部へ導出され、該端部に前記位置検出装置が連設されていることを特徴とする請求項１記載の真空開閉バルブ位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の真空開閉バルブ位置検出装置が設けられた減圧金型鋳造装置において、該真空開閉バルブ位置検出装置で検知される真空開閉バルブの開閉動作の正否を、正否検知信号として取り出し、該正否検知信号を前記減圧金型鋳造装置にて製造される鋳造品の合否判定に使用することを特徴とする鋳造品の合否判定方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の真空開閉バルブ位置検出装置が設けられた減圧金型鋳造装置において、該真空開閉バルブ位置検出装置で検知される真空開閉バルブの開閉動作の正否を、正否検知信号として取り出し、該正否検知信号を前記減圧金型鋳造装置にて製造される鋳造品の取り出し装置へ合否判定の指令信号として送信し、前記減圧金型鋳造装置内のキャビティより前記鋳造品を取り出し後、該指令信号に従って鋳造品の品質合否の仕分けを行わせることを特徴とする鋳造品の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載された真空開閉バルブ位置検出装置を具備する減圧金型鋳造装置。
【請求項６】
さらに、鋳造品の品質合否の結果を表示する装置が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の減圧金型鋳造装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の鋳造装置を使用して製造される鋳造品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減圧金型鋳造装置における真空開閉バルブ位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかるガス抜き装置内の真空開閉バルブの基本構造および機構については、特開２０００−１９７９５９号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術として特開２０００−１９７９５９号公報のようなガス抜き装置内の真空開閉バルブで、容易に金型鋳造内の減圧を行えるものはあった。しかし、このような真空開閉バルブは、バルブ自体が装置内部で作動する構造を持ち、しかもバルブの開閉動作状態を信号として取り出す構造を持っていないため、実際の鋳造作業中に真空開閉バルブが確実に作動したかどうかの判定が装置外部からできない。したがって、バルブ動作不良による鋳造品の不良判定が、後工程での品質検査時点で行わざるを得なかった。鋳造生産においては、製品不良が多発しても後工程で全数検査せざるを得ず、ロットアウトの可能性が極めて大きく、多くの生産ロスをしばしば発生させてしまう。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、後工程で全数検査の必要がなく、誤作動による不良品発生の自動識別を直ちに行い得る真空開閉バルブ位置検出装置ならびに当該検出装置を具備する減圧金型鋳造装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討した結果、減圧金型鋳造装置に設けるガス抜き装置内の真空開閉バルブのバルブ位置によって開閉動作の正否を検知する真空開閉バルブ位置検出装置を設けることで上記従来技術の課題が解決されることを知見した。
【０００５】
また本発明者らは、前記真空開閉バルブ位置検出装置により検知された結果を、ガス抜き装置外部へ正否検知信号として取り出し、前記正否検知信号を製造される鋳造品の合否判定の指令信号として利用すれば、減圧金型鋳造装置に設ける取り出し装置から鋳造品を取り出し後、明確に且つ容易に合格品と不合格品との仕分けを行うことができることも知見した。
【０００６】
さらに本発明者らは、前記正否検知信号を表示する装置を設置することで、オペレータが瞬時に動作不良の確認を行い、速やかに対応できることより、不良品発生による生産効率の低下を軽減できることも知見した。
しかも本発明者らは、例えば真空開閉バルブ位置検出装置を、真空開閉バルブと連結させた内径面に磁石を備えるスリーブと磁歪式近接スイッチのセンサー部とを同軸上に非接触に設置させることによって、高速開閉作動するバルブ動作時の慣性重量や作動抵抗および摩擦抵抗等を極力減らし、実質的にバルブの動作性に影響を及ぼさないようにすることができることも知見した。
【０００７】
したがって本発明は、
（１）減圧金型鋳造装置に設けられたガス抜き装置内の真空開閉バルブに付加され、バルブ位置によって前記真空開閉バルブの開閉動作の正否を検知する真空開閉バルブ位置検出装置、
（２）前記真空開閉バルブの一端部がガス抜き装置外部へ導出され、該端部に前記位置検出装置が連設されていることを特徴とする（１）記載の真空開閉バルブ位置検出装置、
（３）前記真空開閉バルブと連結され、内径面に磁石を備えるスリーブが、磁歪式近接スイッチのセンサー部と同軸上で、当該センサー部と非接触に設置されていることを特徴とする（１）または（２）記載の真空開閉バルブ位置検出装置、
（４）前記真空開閉バルブの開閉動作の正否検知信号を前記減圧金型鋳造装置にて製造される鋳造品の合否判定に使用することを特徴とする前記鋳造品の合否判定方法、
（５）前記正否検知信号を前記減圧金型鋳造装置にて製造される鋳造品の取り出し装置へ合否判定の指令信号として送信し、前記減圧金型鋳造装置内のキャビティより前記鋳造品を取り出し後、該信号に従って鋳造品の品質合否の仕分けを行わせることを特徴とする鋳造品の製造方法、
（６）（１）に記載された真空開閉バルブ位置検出装置を具備する減圧金型鋳造装置、
（７）前記正否検知信号に従う鋳造品の合否判定を装置のオペレータに表示する装置が、前記減圧金型鋳造装置に併設されていることを特徴とする（６）に記載の減圧金型鋳造装置、及び
（８）（６）または（７）に記載の鋳造装置を使用して製造される鋳造品、
に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した実施例に基づいて説明する。
図１〜図４は本発明の実施例を示すものであり、図１はガス抜き装置Ａを備えた金型の型締め時における概略断面図である。図２は可動型側ガス抜き装置の正面図であり図１の２−２線断面図である。図３は図１の指定個所３の部分拡大図である。図４は本発明の真空開閉バルブ位置検出装置を備えた図１の指定個所３の部分拡大図である。
【０００９】
先ず図１において、減圧金型鋳造装置Ｄは固定金型１０にキャビティ固定型１１を、可動金型１２にキャビティ可動型１３を備え、これらキャビティ固定型１１とキャビティ可動型１３によってキャビティＣを形成している。また、キャビティＣにガス抜き装置Ａを連設させ、ガス抜き装置Ａに吸引装置Ｂを連設させることで、キャビティＣ内のガスをガス抜き装置Ａを介して吸引できるようにしている。可動金型１２は、押圧板１４に成形品の押出ピン１５と、ガス抜き装置Ａ内で固化した余剰部材の押出ピン１６を備えている。
【００１０】
図２〜図４を併せて参照して、ガス抜き装置Ａは固定金型１０に備える固定型２０と、可動金型１２に備える可動型２１とから構成されている。
可動型２１はパーティングライン側に排気通路２２が備えられており、また固定型２０は排気通路２２の入口側に受圧ピン２３が備えられ、出口側に真空開閉バルブ２４が備えられ、且つ受圧ピン２３と真空開閉バルブ２４を同一方向に連動する回動レバー２５が備えられている。排気通路２２はキャビティＣから受圧ピン２３に達する主路２２ａと、受圧ピン２３より分岐し真空開閉バルブ２４に合流する迂回路２２ｂとで構成されており、さらに主路２２ａと受圧ピン２３との間に、迂回路２２ｂへの溶湯の流入を遅らさせるガス抜きゲート２６が備えられ、受圧ピン２３に対する溶湯の圧力を向上させている。
【００１１】
固定型２０は迂回路２２ｂの分岐部にピン収納室２７を、迂回路２２ｂの合流部にバルブ収納室２８が設けられ、ピン収納室２７よりバルブ収納室２８まで達するレバー室２９が受圧ピン２３の突出側に設けられ、そしてバルブ収納室２８から吸引装置Ｂに連通する排出口３０が設けられている。受圧ピン２３はピン収納室２７に挿入され、ガス抜きゲート２６に向けて摺動自在に保持されるものであり、ガス抜きゲート２６側の先端面に受圧部２３ａが設けられ、受圧ピン２３の突出側に一回り大径の鍔部２３ｂが設けられる。型締め時に鍔部２３ｂがレバー室２９のピン収納室側面２９ａに当接され、受圧部２３ａの該先端面はガス抜きゲート２６と面一の状態になる。
【００１２】
真空開閉バルブ２４はバルブ収納室２８内に挿入されるものであり、ガス抜きゲート２６側の先端部に弁部２４ａが設けられ、レバー室２９側に回動レバー２５の係止部２４ｂが設けられており、真空開閉バルブ２４の軸方向に摺動自在に保持される。真空開閉バルブ２４は、開口時に迂回路２２ｂから排出口３０へのガスの通過を可能とし、閉塞時は迂回路２２ｂから排出口３０への溶湯の流入を塞ぎ止める。
【００１３】
回動レバー２５はレバー室２９のキャビティＣ側に一端部が軸支され、真空開閉バルブ２４の係止部２５ｂに他端部がスライド可能に係合され、受圧ピン２３の鍔部２３ｂに設けた突起部２３ｃに中間部が当接されている。
【００１４】
排気通路２２はキャビティＣからガス抜きゲート２６に達する主路２２ａと、ガス抜きゲート２６から分岐してバルブ収納室２８に合流する迂回路２２ｂとから構成され、バルブ収納室２８を介して排出口３０に連通している。
【００１５】
ガス抜きゲート２６は受圧ピン２３と同芯円に設けられるものであり、主路２２ａに流入した溶湯の迂回路２２ｂへの流入を遅らさせ、且つバルブ収納室２８への流入を促進させる。また、受圧ピン２３側に流入する溶湯によって受圧ピン２３をレバー室２９側に押し出させることで、回動レバー２５を介して真空開閉バルブ２４が閉鎖され、迂回路２２ｂへ流入する溶湯のバルブ収納室２８への流入を塞ぎ止める。
【００１６】
ガス抜き装置Ａの基本形態は上記のような構造であるから、固定金型１０と可動金型１２の型締め時に受圧ピン２３と真空開閉バルブ２４が排気通路２２側に保持され、受圧ピン２３の受圧部２３ａの先端面はガス抜きゲート２６と面一の状態になり、真空開閉バルブ２４は開口状態となるので、このときにガス抜き装置Ａに連設される吸引装置Ｂを作動させることで、キャビティＣの内部に溶湯を圧入すれば、ガスはキャビティＣからガス抜き装置Ａの排気通路２２、即ち主路２２ａよりガス抜きゲート２６を通り、迂回路２２ｂ→バルブ収納室２８→排出口３０に至り、吸引装置Ｂに吸引される。一方、キャビティＣに圧入された溶湯の一部は、溶湯の充填圧やガスの吸引により、排気通路２２の主路２２ａからガス抜きゲート２６へ流入し、さらにガス抜きゲート２６に連通する迂回路２２ｂへ流入しようとするも、ガス抜きゲート２６は溶湯の流入を遅らせるよう設定されているため、排気通路２２に流入した溶湯の多くが受圧ピン２３の受圧部２３ａ側に流れるので、その圧力によって受圧ピン２３を作動させることになる。即ち、ガス抜きゲート２６に流入しようとする溶湯は、受圧部２３ａへ多く流入して受圧ピン２３を作動させようとするため、ガス抜きゲート２６から迂回路２２ｂに流入し、迂回路２２ｂから真空開閉バルブ２４に至るも、受圧ピン２３の作動により真空開閉バルブ２４は受圧ピン２３に連動して摺動し、既にガス抜きゲート２６側の先端部は弁部２４ａによって塞がれているので、溶湯のバルブ収納室２８への流入が防止され、溶湯は排出口３０から流出しない。
尚、本実施例では真空開閉バルブ２４のユニット本体を固定型２０側に設置した場合で説明しているが、可動型２１側に設置しても良い。
【００１７】
次に、本発明による真空開閉バルブ位置検出装置の実施形態を説明する。先ず真空開閉バルブ位置検出装置４０は、例えば真空開閉バルブ２４の軸線上に設けられ、ホルダー４１にて所定位置に固定される。真空開閉バルブ位置検出装置４０のセンサー設置部４０ａには、正常に真空開閉バルブ２４が開閉動作したときのストローク量に相当する間隔を有する２個のセンサーからなる検出センサー４０ｂが備えられている。検出センサー４０ｂとして、例えば磁歪式のセンサーを使用したとすると、真空開閉バルブ２４の開閉動作に追従する個所に備えられる磁石は、例えばセンサー設置部４０ａと接触しないようセンサー設置部４０ａの軸線と同芯上に設けられるスリーブ４２の内周面上に備えられる。また、検出センサー４０ｂにてバルブの位置を示す信号は、真空開閉バルブ２４の開閉動作の正否検知信号として減圧金型鋳造装置Ｄの外部に取り出され、正常にバルブが開閉動作したかどうかの合否判定の指令信号として使用される。また、スリーブ４２はホルダー４１のセンサー設置部４０ａの軸線と同芯上に形成される所定の嵌合面４１ａ内で、センサー設置部４０ａの軸線方向に摺動可能に支持される。
【００１８】
スリーブ４２を真空開閉バルブ２４の開閉動作に追従させる機構として、例えば真空開閉バルブ２４の弁部２４ａ側とは反対側の他端部を軸線方向に延長して、ガス抜き装置Ａから外部へ取り出し、スリーブ４２と他端部とをピンにて連結させる。従って、真空開閉バルブ２４の軸線と同軸上に連結されるスリーブ４２は、真空開閉バルブ２４の開閉動作に追従して嵌合面４１ａ内で摺動することになる。また、嵌合面４１ａ内に空気抜け穴４１ｂを設けることで、スリーブ４２の摺動に伴う空気圧縮抵抗を防いでいる。さらに、スリーブ４２の材質を例えばジュラルミンやチタン等の密度が低く強度の高い軽合金を用いることで、摩擦抵抗や慣性抵抗等を軽減することができる。
【００１９】
上記機構により、真空開閉バルブ２４の開閉動作状態の結果を検出した正否検知信号は、ガス抜き装置Ａの外部に出力され、減圧金型鋳造装置Ｄにて製造される鋳造品品質の合否判定を行う指令信号として使用される。本実施例においては、図示しない鋳造品の取り出し装置に前記指令信号が送信され、製造された鋳造品を該取り出し装置によってキャビティＣから取り出した後、合格品か不合格品かによって取り出し装置から鋳造品を離す位置が変えられ、自動的に品質合否の判定が行われる。また、前記指令信号は装置のオペレータに表示する図示しない表示装置にも送信され、この表示装置を減圧金型鋳造装置Ｄに設置させることで、オペレータが瞬時に動作不良の確認を行うことができ、速やかな対応をとれるようにしている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、減圧金型鋳造装置に設けられるガス抜き装置内の真空開閉バルブの開閉動作を示すバルブの位置を検出し、且つその検出結果を製造される鋳造品品質の合否判定を行う指令信号として金型鋳造装置部に送信することで、バルブ動作不良による鋳造品の不良判定が容易になり、オペレータが速やかに対応できるため鋳造量産における製品不良発生による生産ロスを軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガス抜き装置Ａを備えた金型の型締め時における概略断面図。
【図２】可動型側ガス抜き装置の正面図であり図１の２−２線断面図。
【図３】図１の指定個所３の部分拡大図。
【図４】本発明の真空開閉バルブ位置検出装置を備えた図１の指定個所３の部分拡大図。
【符号の説明】
１０・・・固定金型
１１・・・キャビティ固定型
１２・・・可動金型
１３・・・キャビティ可動型
１４・・・押圧板
１５・・・成形品の押出ピン
１６・・・ガス抜き装置Ａ内で固化した余剰部材の押出ピン
２０・・・固定型
２１・・・可動型
２２・・・排気通路
２２ａ・・・主路
２２ｂ・・・迂回路
２３・・・受圧ピン
２３ａ・・・受圧部
２３ｂ・・・鍔部
２３ｃ・・・突起部
２４・・・真空開閉バルブ
２４ａ・・・弁部
２４ｂ・・・回動レバー２５との係止部
２５・・・回動レバー
２５ｂ・・・係止部２４ｂとの係止部
２６・・・ガス抜きゲート
２７・・・ピン収納室
２８・・・バルブ収納室
２９・・・レバー収納室
２９ａ・・・ピン収納室側面
３０・・・排出口
４０・・・真空開閉バルブ位置検出装置
４０ａ・・・センサー設置部
４０ｂ・・・検出センサー
４１・・・ホルダー
４１ａ・・・嵌合面
４１ｂ・・・空気抜け穴
４２・・・スリーブ
Ａ・・・ガス抜き装置
Ｂ・・・吸引装置
Ｃ・・・キャビティ
Ｄ・・・減圧金型鋳造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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