专利名称：测量铸模强度并在铸模上压制标记的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量铸模型腔表面强度并同时在型腔表面上压制标记以显示铸模的某种信息的方法和装置。在以下叙述中，术语“铸模型腔表面”是指面对铸模型腔的铸模内表面。
现有技术通常，为了管理大量待制造的铸件，在铸模型腔表面上形成了字母印记并且在由铸模生产铸件时，这些字母被转印以便显示在该铸件的外表面上。因此，名称或某种必要信息显示在铸件表面上以便管理铸件生产。这样的字母印记是如此成型于铸模型腔表面上的，即操作人员可拆卸地将凸字母排版附加在型模上，当由此型模生产铸模时将这些字母反印到上述铸模上。
将字母可拆卸地安装到型模上的工作是一件麻烦的事情。另外，作此工作需要中断铸模生产线。这是降低模铸生产率的一个因素。另外，尤其是因为近年来在日本生效的《产品责任法》，铸件生产管理所需的信息量正在增加且必须给每个铸件加上不同信息。应上述要求而对每个铸件安装、拆卸(或更换)字母效率是极低的。
铸模状态的优劣和制造铸件用的熔融金属的性能极大地影响了铸件质量。因此，在过去，通过工作人员用手等测量铸模强度并有时通过在铸模型腔表面上压制标记并将其转印到铸件上的方式检验并记录铸模强度和由此铸模生产出的铸件之间的关系，然后利用这样的关系来提高待制造铸件的质量。
但是，在高速输送铸模的铸模生产线上，测量铸模强度必须每隔0-30秒进行一次。当操作人员用手等测量铸模强度时，这使他(她)承担了艰苦工作并且这还使他(她)难于精确地测出强度。
本发明用于解决这些问题。它的目的在于提供一种在不影响铸模生产速率的前提下有效地测量铸模强度并同时在铸模型腔表面上压制出将转印给铸件以显示必要信息的标记的方法和装置。
发明内容
为了达到上述目的，本发明的方法是一种测量铸模型腔表面强度并同时在型腔表面上压制标记以便显示信息的方法。此方法包括将压力传感器连接到在铸模型腔表面上压制标记的压印件上并通过压力传感器探测出当压印件在铸模型腔表面上压制标记时由型腔表面作用于所述压印件上的反作用力。
为了达到上述目的，本发明的装置测量铸模型腔表面强度且同时在型腔表面上压制出标记以表示信息。此装置包括在铸模型腔表面上压制标记的压印件、夹持所述压印件以使该压印件相对铸模移动的机构、固定在压印件上以便检测出当压印件在铸模型腔表面上压制标记时由型腔表面作用于压印件上的反作用力的压力传感器、以及根据压力传感器测得的反作用力值数据而计算出铸模型腔表面强度的计算器。
根据本发明的方法和装置，将被转印到铸件表面上以便显示必要信息的标记是通过压印件成型于铸模型腔表面上的。用这些铸模生产铸件时，这些标记被转印到铸件表面上且转印标记显示出这样的信息。
为了根据转印到铸件上的标记读到所需的信息，信息是由标记表示的。例如，通过在预定点上将孔形标记压制在铸模型腔表面上的方式，可以读到表示孔形标记位置或行列的信息。再例如，通过在铸模型腔表面上压制出特殊形状的标记，可以读取表示标记形状的某些信息。
因而，如果压印件在铸模型腔表面上压制出圆孔形标记，则压印件形状可象针或杆一样以便在型腔表面上形成圆孔形印记。如果压印件压制出特殊形状的标记，则压印件应具有那样的形状。
压印件被夹持机构夹持固定，使它可以相对铸模移动。当压印件被压在铸模型腔表面上时，在型腔表面上形成了标记。因此，为了在铸模型腔表面上压制标记，必须通过夹持机构使压印件垂直移动。因此，夹持机构具有提升机构。当根据标记位置读取某种信息时，必须如此夹持压印件，即它可以水平地以及垂直地移动。因此，夹持机构还具有使压印件垂直移动的驱动机构。
根据本发明，压力传感器与压制铸模型腔表面的压印件相连。当压印件被压在型腔表面上时，一个反作用力作用于压印件上。反作用力取决于铸模型腔表面的强度(硬度)并通过固定在压印件上的压力传感器测量所述反作用力。这样的压力传感器可以是一个测力传感器。与测量值有关的数据被传给计算器以便计算出铸模型腔表面的强度。
如从以上描述中理解到的那样，在用于测量铸模强度并在铸模上压制标记的本发明装置和方法中，由于直接在铸模型腔表面上形成标记，所以显示所需信息的标记可有效地成型于型腔表面上。另外，由于铸模强度是通过计算由被固定在压印件上的压力传感器测得的反作用力数值而获得的，所以可精确且高效地获得铸模强度。另外，由于是在铸模型腔表面上压制标记时测量强度，所以本发明有助于提高铸模生产率。
另外，由于获得了精确的铸模强度，所以由此铸模制得的铸件和铸模强度之间的关系可以被精确地检测和记录下来。因此，本发明有助于提高铸件质量。
附图简介
图1是一个用于测量铸模强度并同时在铸模上压制标记的本发明装置实施例的透视示意图。
图2是表示如何根据在预定位置上成型于铸模型腔表面上的孔形标记读取信息的说明图。
图3是另一张表示如何根据在预定位置上成型于铸模型腔表面上的孔形标记读取信息的说明图。
最佳实施例现在，参见附图来描述优选实施例。
图1示出了一个用于测量铸模强度并同时在铸模上压制标记的本发明装置实施例。此装置包括一个用作基架的门架3、一个用于在铸模2的型腔表面2a上压制标记的尖针形压印件14、一个用于垂直驱动压印件14的提升机构13(第三伺服电机驱动式汽缸)、用于左右驱动压印件14的驱动机构4、一个前后驱动压印件14的驱动机构8、一块控制提升机构13和驱动机构4、8的控制面板18、向控制面板18传输指令的并根据测力传感器(以下将描述此测力传感器)的测定值算出铸模强度的计算器16。前后方向是指向前和向后输送铸模2的方向而左右方向是指垂直于前后方向的水平方向。
用作基架的门架3具有一个矩形的开口上框架部3a和四条支腿3b。上框架部3a是由一对左右延伸的水平杆3c和一对前后延伸的水平杆3d构成的。在水平杆3c上安装一对导轨5。门架3设置在造型机(未示出)的附近，从而许多都装在砂箱1中的且都从造型机中输出的铸模2在门架3下向前运动。
一个滑架6安装在门架3的一对导轨5上，使此滑架左右移动。第一伺服电机驱动式汽缸7被固定在上框架部3a的杆3d上且第一汽缸7的活塞杆7b的远方末端与滑架6相连。于是，当第一伺服电机驱动式汽缸7用于左右驱动压印件的驱动机构工作使其活塞杆7b伸缩时，滑架6左右往复移动。滑架6和第1伺服电机驱动式汽缸7构成使压印件左右方向运动机构。
另外，一个前后延伸的直线导向件9安装在滑架6上而滑架10安装在直线导向件9上，从而滑架10可沿直线导向件9前后移动。第二伺服电机驱动式汽缸11被安装在滑架6上且汽缸11活塞杆11b的远方末端与滑架相连，使得在启动汽缸11以便伸长和回缩其活塞杆11b时，滑架10前后移动。直线导向件9、滑架10和第二伺服电机驱动式汽缸11一起构成了用于前后驱动压印件14的驱动机构。
提升机构13(第三伺服电机驱动式汽缸)安装在滑架10上。一个用作压力传感器的测力传感器15固定在提升机构13的活塞杆13b的末端上而压印件14固定在测力传感器15的探测部上。当压印件14在型腔表面2a上压制标记时，测力传感器15探测由型腔表面2a作用于压印件14上的反作用力。
在铸模2型模表面2a上压制标记的压印件14由提升机构13夹持，而使此压印件可以垂直移动。通过前后驱动机构8使压印件14和提升机构13前后移动。通过左右驱动机构4使压印件14、提升机构13和前后驱动机构8一起左右移动。驱动机构4、8和提升机构13构成了作为夹持压印件14并使其相对铸模移动的机构的夹持机构。
计算器16与测力传感器15电连接以便从测力传感器中接收有关反作用力测量值的数据并根据所述数据计算出铸模型腔表面的强度。已事先在计算器16中输入了根据测力传感器15的数据求解型腔表面2a强度所需的表达式或方程。与计算器16电连接的控制面板18分别与第一、第二、第三伺服电机驱动式汽缸7、11、13的伺服电机7a、11a、13a相连以便控制这些伺服电机。
当装置启动时，使分别装在砂箱1中的铸模2从造型机(未示出)间断地移向所述装置，而当一个铸模位于图1所示的压印件14下方时，中断铸模的前进运动。接着，根据计算器16操纵控制面板18以便启动驱动机构4、8和提升机构13。即，通过使第一伺服电机驱动式汽缸7的活塞杆7b伸长和回缩而使压印件14、提升机构13和前后驱动机构8一起左右移动，通过使第二伺服电机驱动式汽缸11的活塞杆11b伸长和回缩而使压印件14和提升机构13一起前后移动。压印件14位于在型腔表面2a上的标记成型点的上方。
接着，降低提升机构13(第三伺服电机驱动式汽缸)的活塞杆13b，直到压印件14以一定深度穿透型腔表面2a为止，使铸模2型腔表面2a在形成孔形点或标记的位置上发生永久变形。为了在铸模上显示出必要的信息，可以通过压印件14在型腔表面2a上反复穿孔。当压印件压在型腔表面2a上时，压印件受到了来自型腔表面的且等于表面强度(硬度)的反作用力。通过测力传感器15检测出此反作用力。由测力传感器15测得的反作用力值作为与力有关的数据被传输给计算器16，计算器16接着根据所述数据计算出型腔表面2a的强度。
在将标记压印在铸模型腔表面上之后，使此铸模和从造型机中输出的其它铸模再度前行并通过压印件14处理下一个铸模。
尽管压印件14在上述实施例中成针状，但它可具有一个横截面呈星形或其它形状的小针头，而所述针头代表某些信息。
从上述说明中可以理解，虽然在型模表面的预定的一点或多点处塑性变形而快速地形成一个或多个标记，仍能保持型模内腔表面强度。
当使用这种带压印标记的型模生产铸件时，这些标记就转印到铸件表面上。
现在根据图2来描述一个例子。在此实施例中，孔形标记成型于铸模型腔表面上且可由标记读取所代表的信息。通过压印件14而在铸模型腔表面上形成第一标记21a。第一标记21a的位置(点)位于一个由虚线圆表示的假想出的大圆圈20a上。第二标记21b也成型于型腔表面上。第二标记21b的位置(点)位于一个由虚线圆表示的小同心圆圈20b上。如果认为两个假想圆圈的中心和第二标记21b之间的连线是表的时针，认为第一标记21a和这两个圆圈的中心之间的连线是分针，则标记21a、21b在此计时件上显示出时间304。例如，可根据此信息识别信息34。
在图3中表示了另一个例子。一个展现出象棒球赛计分板的表格24的铸模被固定在一个型模的表面上且该铸模是由所述型模制成的。于是，铸模在其型腔表面上具有一个根据所述型模的表格24反印成的表格。在图3所示的位置上，通过压印件14在铸模型腔表面的表格中形成了许多标记(例如，如图所示的三个星状标记)。根据这些标记就读出了三星和数字109所代表的信息。
上述实施例只是示范性的，而本发明的范围不局限于上述实施例。显然，对本领域技术人员来说，可以在不超出以下权利要求书范围的前提下对实施例进行各种修改。
权利要求
1．一种用于测量铸模型腔表面强度并同时在型腔表面上压制出一个或更多个表示某种信息的标记的方法，它包括以下步骤利用带有压力传感器的压印件在铸模型腔表面上压制出标记；以及，通过由所述压力传感器探测出当该压印件在铸模型腔表面上压制所述标记时作用于所述压印件上的反作用力来测定铸模强度。
2．一种用于测量铸模型腔表面强度并同时在型腔表面上压制出一个或更多个表示某种信息的标记的装置，它包括用于在铸模型腔表面上压制标记的压印件；用于夹持所述压印件以使该压印件相对铸模移动的机构；固定在所述压印件上以便检测出当该压印件在铸模型腔表面上压制所述标记时作用于所述压印件上的反作用力的压力传感器；根据由所述压力传感器测得的所述反作用力值数据计算出铸模型腔表面强度的计算器。
全文摘要
本文披露了一种用于测量铸模(2)型腔表面(2a)强度且同时在型腔表面(2a)上压制出一个或更多个表示某种信息的标记(21a,21b)的方法。当从铸模中生产铸件时,这种成型于铸模型腔表面上的标记被转印给所述铸件而且展现在铸件表面上的转印标记表示某种信息。此方法包括以下步骤:利用带有压力传感器(15)的压印件(14)在铸模型腔表面上压制出标记(21a、21b);通过由压力传感器(15)探测出当压印件在铸模型腔表面上压制所述标记时作用于压印件(14)上的反作用力来测定铸模(2)强度。
文档编号G01N3/42GK1204559SQ9810733
公开日1999年1月13日 申请日期1998年4月24日 优先权日1998年4月24日
发明者学赖经, 悦司林, 茂昭山本 申请人:新东工业株式会社