专利名称：自动浇注方法
技术领域：
本发明涉及在造型线上对铸型浇注金属熔液的方法，特别是自动地对铸型浇注金属熔液的自动浇注方法。
背景技术：
以往，例如在立式无箱造型线(例如，参照专利文献1)上，对于由造型机造型而成的铸型，利用造型机的推杆将其推出，并使其互相密接地在线上进行间歇输送。在这样的高速造型线上，自动浇注装置必须进行高速浇注，从而多使用易于与该高速浇注对应的柱塞式浇注装置(例如，参照专利文献幻。在该柱塞式浇注装置中，利用柱塞(柱塞杆)对设置在浇包的底部的浇注喷嘴进行开闭。在利用柱塞将浇注喷嘴封闭的状态下，在浇包内保持金属熔液。通过利用柱塞使该浇注喷嘴开口而向位于该浇注喷嘴的下方的铸型的浇口浇入金属熔液。专利文献1 日本特开平9-164473号公报(第1图)专利文献2 日本特开平7-214293号公报(第1图)然而，对于该柱塞式浇注装置，存在若在柱塞附着有杂质、或柱塞产生磨损，则会产生金属熔液的泄漏的问题。并且，由于除浇包的维修以外还需要进行柱塞的维修或更换， 因此存在维护所花费的时间和费用巨大这样的问题。为了避免这样的问题，能够采用非柱塞式的自动浇注装置，例如采用使浇包倾转而对铸型浇注金属熔液的普通的倾转式自动浇注装置，但是在该情况下，存在与上述高速造型线的高速造型对应地进行高速浇注非常困难这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即便是使用倾转式的自动浇注装置，也能够与高速造型线的高速造型对应地进行高速浇注的自动浇注方法。为了达成上述目的，本发明提供一种使用自动浇注装置的自动浇注方法，该自动浇注装置具备保持炉，该保持炉在内部贮存并保持金属熔液，并通过进行正向倾转来供给该金属熔液；浇注桶，该浇注桶接受从该保持炉供给的金属熔液，且能够贮存可供多次浇注的浇注重量的金属熔液；以及倾转单元，该倾转单元使该浇注桶进行正向倾转及反向倾转。 该自动浇注方法包括通过使上述浇注桶进行正向倾转而向铸型内浇注该浇注桶内的金属熔液的工序；通过使上述浇注桶进行反向倾转而停止向上述铸型内浇注金属熔液的工序； 以及对包括该浇注结束后的铸型的铸型组进行间歇输送的工序，上述自动浇注方法的特征在于，在从开始向上述铸型内浇注金属熔液的工序起直至对上述铸型组进行上述间歇输送的工序结束为止的期间，在上述浇注桶内的金属熔液重量未达到规定重量的情况下，通过使上述保持炉进行正向倾转而向上述浇注桶持续供给金属熔液。并且，根据本发明的自动浇注方法的一实施方式，在向上述铸型内浇注金属熔液的工序中，以规定周期对上述浇注桶内的金属熔液重量进行测定。基于该测定所得的金属熔液重量计算出从上述浇注桶流出的金属熔液的流量差。通过对该算出的流量差加上从上述保持炉向上述浇注桶供给的金属熔液的流量，计算出从上述浇注桶实际流出的金属熔液流量。在停止向上述铸型内浇注金属熔液的工序中、以及对上述铸型组进行间歇输送的工序中，以规定周期测定上述浇注桶内的金属熔液重量。基于该测定得出的金属熔液重量计算出从上述保持炉向上述浇注桶供给的金属熔液的流量。根据上述这样的本发明的自动浇注方法，具有即便是倾转式的自动浇注装置也能够与高速造型线的高速造型对应地进行高速浇注等各种效果。
根据参照附图进行的以下的实施方式的说明能够进一步清楚本发明的上述以及其它的特征及效果。图1是示出在本发明的自动浇注方法中使用的倾转式自动浇注装置的主视图，是将该方法应用于对利用立式无箱造型机造型而成的铸型所进行的浇注的实施方式的图。图2是概要性地示出图1的倾转式自动浇注装置的俯视图。图3是示出在本发明的自动浇注方法中，图1的倾转式自动浇注装置一边向铸型内浇注金属熔液一边将保持炉内的金属熔液向浇注桶供给的状态的主视图。图4是示出在本发明的自动浇注方法中，图1的倾转式自动浇注装置进行隔料而停止向铸型内浇注金属熔液的状态的主视图。图5是示出本发明的自动浇注方法中的浇注图案的例子的图，其中，(A)图示出浇注流量相对于经过时间基本恒定的情况，(B)图示出在经过时间的前半段浇注流量少、而在后半段浇注流量多的情况，并且，(C)图示出在经过时间的前半段浇注流量多、而在后半段浇注流量少的情况。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1示出将本发明的自动浇注方法应用于对利用立式无箱造型机(未图示)造型而成的铸型M所进行的浇注的一实施方式。在图1中，在利用立式无箱造型机(未图示)造型而成的铸型M的一方外侧(图示的右侧)上方，配设有能够存储可供多次浇注的浇注重量的金属熔液的浇注桶1。进而，在该浇注桶1的一端安装有沿水平方向延伸的支承臂2。进而，在该支承臂2的一端安装有使浇注桶1进行倾转的倾转用驱动机(本发明实施例中为马达)3。另外，优选浇注桶1的内部形状为即便改变浇注桶1的倾转角度，水平面(即金属熔液表面)的截面积也基本恒定的形状。作为这样的形状，例如能够举出纵截面为扇形、长方形或正方形等的形状。并且，在上述铸型M的另一方外侧配设有横向行进架4，升降架5以能够升降的方式安装于该横向行进架4。进而，上述支承臂2以能够前后移动的方式安装于该升降架5的上部。并且，在上述升降架5安装有对上述浇注桶1内的金属熔液重量进行测定的重量测定器(重量测定单元)6。重量测定器6例如能够设定为负载传感器(load cell)。进而， 在上述升降架5安装有X方向驱动机(本实施方式中为马达)7，该X方向驱动机7用于使浇注桶1在与上述铸型M的行进方向(Y方向)正交的前后方向(X方向)上移动。浇注桶 1能够借助该X方向驱动机7与上述支承臂2 —起在前后方向(X方向)上移动。进而，在上述升降架5安装有使浇注桶1在上下方向(Z方向)上升降的Z方向驱动机(本实施方式中为马达)8。浇注桶1能够借助该Z方向驱动机8与上述升降架5及上述支承臂2 —起在上下方向(Z方向)上升降。并且，在上述横向行进架4安装有使浇注桶1朝横向(Y方向)移动的Y方向驱动机(本实施方式中为马达)9。浇注桶1能够借助该Y方向驱动机9与上述横向行进架4、 升降架5及支承臂2—起在横向(Y方向)即上述铸型M的行进方向及其相反方向上移动。并且，在上述浇注桶1的一方外侧配设有保持炉10，该保持炉10贮存金属熔液并向上述浇注桶1供给该金属熔液，该保持炉10附带有使该保持炉10进行倾转的倾转缸(保持炉倾转单元)11、11。另外，上述保持炉10能够借助未图示的保持炉用X方向驱动机在与上述铸型M的行进方向正交的前后方向(X方向)上移动，此外，还能够借助未图示的保持炉用Y方向驱动机在上述铸型M的行进方向及其相反方向上移动。对以该方式构成的结构的动作进行说明。首先，作为用于浇注金属熔液的准备，从保持炉10向水平状态的浇注桶1供给金属熔液，在该浇注桶1内预先贮存可供多次浇注的浇注重量的金属熔液。此时，通过使上述倾转缸11、11进行伸长动作而使保持炉10进行正向倾转，从而向浇注桶1供给该保持炉10内的金属熔液。进而，通过从利用重量测定器6 测定的重量中减去预先测定的容器自身重量，测定出浇注桶1内的金属熔液重量。进而，若该浇注桶1内的金属熔液重量达到规定重量，则通过使上述倾转缸11、11进行收缩动作而使保持炉10进行反向倾转，从而停止向浇注桶1供给金属熔液。接下来，利用未图示的铸型输送单元，将利用立式无箱造型机造型而成的铸型M 的铸型组在行进方向(图2的箭头Yl方向)上间歇输送1个间距(1个铸型大小)的量。 由此，将应当进行浇注的铸型M输送到浇注位置S (参照图2)。另外，由于利用立式无箱造型机造型而成的铸型M的厚度具有偏差而不恒定，因此到达浇注位置S的、在铸型行进方向上的铸型M的直浇道的中心位置并非每次都相同。因此，基于从立式无箱造型机交接来的铸型厚度数据，计算出到达浇注位置S的、在铸型行进方向上的铸型M的直浇道的中心位置，进而利用Y方向驱动机9使浇注桶1移动，以使在铸型行进方向上的浇注桶1的出口的中心位置与该直浇道的中心位置一致。然后，通过使倾转用驱动机3进行正向动作而使浇注桶1进行正向倾转，从而向浇注位置S处的铸型M内浇注该浇注桶1内的金属熔液。进而，一边向该铸型M内浇注金属熔液，一边通过使上述倾转缸11、11进行伸长动作而使保持炉10进行正向倾转，从而向浇注桶1供给该保持炉10内的金属熔液(参照图3)。此时，以规定周期(例如，0. 01秒)利用重量测定器6测定浇注桶1内的金属熔液重量。进而，例如利用作为未图示的计算机所具有的功能的运算单元，基于该测定所得的金属熔液重量计算出从浇注桶1流出的金属熔液的流量差，进而对该算出的流量差加上从保持炉10向浇注桶1供给的金属熔液的流量， 从而计算出从浇注桶1实际流出的金属熔液流量。并且，在未图示的计算机可读取的存储介质存储有铸件重量(应当对铸型M浇注的金属熔液的总重量)及浇注图案(经过时间与浇注流量的关系图案)，进而基于该铸件重量及浇注图案利用运算单元计算出单位经过时间的必要浇注流量。进而，针对单位经过时间判定从上述浇注桶1实际流出的金属熔液流量与该必要浇注流量是否一致，在不一致的情况下，驱动倾转用驱动机3以调整浇注桶1的倾转角度，由此使从上述浇注桶1实际流出的金属熔液流量达到该必要浇注流量。该金属熔液流量的调整间隔例如为0. 1秒的间隔。 还能够利用计算机执行金属熔液流量的判定、以及基于该判定的对倾转用驱动机3的驱动指令的输入。另外，图5中示出浇注图案的例子。图5中的(A)图为浇注流量相对于经过时间基本恒定的情况。图5中的(B)图为在经过时间的前半段浇注流量少、而在后半段浇注流量多的情况。图5中的(C)图为在经过时间的前半段浇注流量多、而在后半段浇注流量少的情况。进而，在浇注过程中，由运算单元基于在该浇注过程中测定所得的浇注桶1内的金属熔液重量计算得出相对于在上述存储介质所存储的铸件重量已浇注了多少重量的金属熔液。进而，若该算出的金属熔液重量达到规定的金属熔液重量，则通过使倾转用驱动机 3进行反向倾转而使浇注桶1进行反向倾转，由此进行隔料而停止向铸型M内浇注金属熔液 (参照图4)。然后，利用未图示的铸型输送单元，对包含该浇注结束后的铸型M在内的铸型组以1个间距(1个铸型大小)的量沿箭头Yl的方向进行间歇输送。由此，将下一个应当浇注的铸型M输送到浇注位置S,重复上述动作。另外，在进行上述隔料而停止向铸型M内浇注金属熔液的工序、以及对上述铸型组以1个间距(1个铸型大小)的量沿箭头Yi的方向进行间歇输送的工序中，当浇注桶1内的金属熔液重量未达到规定重量的情况下，也通过使保持炉10进行正向倾转而向浇注桶1 持续供给金属熔液。此时，利用重量测定器6以规定周期(例如，0. 01秒)测定浇注桶1内的金属熔液重量。进而，利用运算单元，基于该测定所得的金属熔液重量计算出从保持炉10 向浇注桶1供给的金属熔液的流量。进而，调整保持炉10的倾转角度而调整从该保持炉10 向浇注桶1供给的金属熔液的流量，以使上述算出的金属熔液的流量成为不会导致在一个循环内不够一个铸型份的浇注重量从而向浇注桶1补充的流量。并且，若保持炉10内的金属熔液减少，则必须向该保持炉10内补给金属熔液。此处，对向该保持炉10内的金属熔液补给进行说明。当向该保持炉10内补给金属熔液时，首先，通过使上述倾转11、11进行收缩动作而使保持炉10进行反向倾转，从而使该保持炉10 返回到水平状态。然后，利用在保持炉10的上方配置的未图示的起重机使盛装有金属熔液的未图示的浇包移动到保持炉10附近的位置，进而通过使该浇包进行倾转而将该浇包内的金属熔液向保持炉10内补给。另外，如上所述，由于在浇注桶1内能够贮存具有可供多次浇注的浇注重量的金属熔液，因此若在进行向保持炉10内的金属熔液补给之前预先在浇注桶1内贮存具有可供多次浇注的浇注重量的金属熔液，即便正在向保持炉10内补给金属熔液时，也能够进行基于浇注桶1的向铸型M的浇注。对于此点，可以示出如下的一例，例如，在保持炉内金属熔液重量为2000kg、浇注桶内金属熔液重量为150kg、每10. 5秒进行一次对铸型组的1个间距(一个铸型大小)的量的间歇输送、上述铸件重量为IOkg 30kg左右且平均为20kg的条件下，从开始向保持炉10内补给金属熔液起直至结束为止花费大约1分钟时间。进而，当预先在浇注桶1内贮存150kg的金属熔液时，由于为浇注1个铸型需使用20kg的金属熔液，因此150kg/20kg = 7. 5，从而能够进行大约7个铸型的浇注。进而，由于进行7个铸型的浇注需要进行7次对铸型组的1个间距(1个铸型大小)的量的间歇输送，故其所需时间为7X10. 5秒=73. 5 秒。因此，在73. 5秒时间内即便不从保持炉10向浇注桶1供给金属熔液，也不会出现金属熔液不足的情况。即，在从开始向上述保持炉10内补给金属熔液起直至结束为止的大约1 分钟时间内，即便不从保持炉10向浇注桶1供给金属熔液，也不会发生因浇注桶1内的金属熔液不足而造成的浇注等待现象。因此，即便正在向保持炉10内补给金属熔液时，也不会发生因浇注桶1内的金属熔液不足而造成的浇注等待现象，能够连续地进行基于浇注桶 1的对铸型M的浇注。另外，在本发明中，浇注桶1能够贮存可供多次浇注的浇注重量的金属熔液，此外，从开始向上述铸型M浇注金属熔液的工序起直至对上述铸型组进行上述间歇输送的工序结束为止的期间，在上述浇注桶1内的金属熔液重量未达到规定重量的情况下，通过使上述保持炉10进行正向倾转而向上述浇注桶1持续供给金属熔液。因此，具有如下效果 即便在像高速造型线那样地以比较短的时间间隔进行上述铸型组的间歇输送的情况下，也不会发生因浇注桶1内的金属熔液不足而造成的浇注等待现象，能够连续地进行基于浇注桶1的对铸型M的浇注。另外，例如能够将上述规定重量设定为金属熔液不会从浇注桶1 溢出的上限的重量。在该情况下，若浇注桶1内的金属熔液重量达到上述规定重量，则通过使上述保持炉10进行反向倾转而停止向浇注桶1供给金属熔液。并且，在本发明中，在向上述铸型M内浇注金属熔液的工序中，以规定周期对上述浇注桶1内的金属熔液重量进行测定，并基于该测定所得的金属熔液重量计算出从上述浇注桶1流出的金属熔液的流量差，进而通过对该算出的流量差加上从上述保持炉10向上述浇注桶1供给的金属熔液的流量，计算出从上述浇注桶1实际流出的金属熔液流量。进而，在停止向上述铸型M内浇注金属熔液的工序中、以及对上述铸型组进行间歇输送的工序中，以规定周期测定上述浇注桶1内的金属熔液重量，并基于该测定得出的金属熔液重量计算出从上述保持炉10向上述浇注桶1供给的金属熔液的流量。因此，具有如下效果 即便是一边使浇注桶1进行正向倾转而向铸型M内浇注金属熔液、一边使保持炉10进行正向倾转而向浇注桶1供给该保持炉10内的金属熔液这样的复杂的动作，也能够正确地把握从浇注桶1实际流出的金属熔液流量。此外，还具有如下效果在停止向上述铸型M内浇注金属熔液的工序中、以及对上述铸型组进行间歇输送的工序中，即便在使保持炉10进行正向倾转而向浇注桶1供给该保持炉10内的金属熔液这样的情况下，也能够正确地把握从保持炉10向浇注桶1供给的金属熔液的流量。虽然对本发明的自动浇注方法的特定的实施方式进行了说明，但是本发明并非局限于此，在不脱离附加的权利要求书所记载的本发明的主旨的情况下，能够实施各种变形例及变更例。例如，虽然在上述的实施方式中，在上述各种动作中未使上述X方向驱动机7 及Z方向驱动机8进行动作，但是本发明的方法并非局限于此，在上述各种动作中，可以利用上述X方向驱动机7使浇注桶1在与上述铸型M的行进方向(图2的Yl方向)正交的方向(X方向)上移动，并且还可以利用上述Z方向驱动机8使浇注桶1升降。例如，在使浇注桶1进行正、反向倾转时，可以同时使浇注桶1在与上述铸型M的行进方向正交的方向上移动、或者使浇注桶1升降。
并且，同样在上述的实施方式中，虽然在上述的各种动作中未使上述保持炉用X 方向驱动机进行动作，但是本发明的方法并非局限于此，在上述各种动作中，可以利用上述保持炉用X方向驱动机使保持炉10在与上述铸型M的行进方向正交的方向上移动。并且， 可以以下述方式取代上述的向保持炉10内的金属熔液补给若保持炉10内的金属熔液减少，则使利用上述保持炉用Y方向驱动机使该保持炉10沿上述铸型M的行进方向或其相反方向移动，进而将金属熔液补给完毕的其它的保持炉10配置于浇注桶1的一方外侧，即，配置于浇注桶1的后方。此外，虽然本发明的自动浇注方法在上述的实施方式中，作为应用于对利用立式无箱造型机造型而成的铸型的浇注的一例进行了说明，但是并非局限于此，还能够应用于对利用水平分型无箱造型机造型而成的无箱铸型、利用水平分型有箱造型机造型而成的有箱铸型等的浇注。
权利要求
1.一种自动浇注方法，使用自动浇注装置进行浇注，所述自动浇注装置具备保持炉，该保持炉在内部贮存并保持金属熔液，并通过进行正向倾转来供给该金属熔液；浇注桶，该浇注桶接受从所述保持炉供给的金属熔液，且能够贮存可供多次浇注的浇注重量的金属熔液；以及倾转单元，该倾转单元使该浇注桶进行正向倾转及反向倾转， 所述自动浇注方法包括通过使所述浇注桶进行正向倾转而向铸型内浇注该浇注桶内的金属熔液的工序； 通过使所述浇注桶进行反向倾转而停止向所述铸型内浇注金属熔液的工序；以及对包括该浇注结束后的铸型的铸型组进行间歇输送的工序， 所述自动浇注方法的特征在于，在从开始向所述铸型内浇注金属熔液的工序起直至对所述铸型组进行所述间歇输送的工序结束为止的期间，在所述浇注桶内的金属熔液重量未达到规定重量的情况下，通过使所述保持炉进行正向倾转而向所述浇注桶持续供给金属熔液。
2.根据权利要求1所述的自动浇注方法，其特征在于，在向所述铸型内浇注金属熔液的工序中，以规定周期对所述浇注桶内的金属熔液重量进行测定，并基于该测定所得的金属熔液重量计算出从所述浇注桶流出的金属熔液的流量差，进而对该算出的流量差加上从所述保持炉向所述浇注桶供给的金属熔液的流量，从而计算出从所述浇注桶实际流出的金属熔液流量，并且，在停止向所述铸型内浇注金属熔液的工序中、以及对所述铸型组进行间歇输送的工序中，以规定周期对所述浇注桶内的金属熔液重量进行测定，并基于该测定得出的金属熔液重量计算出从所述保持炉向所述浇注桶供给的金属熔液的流量。
全文摘要
本发明提供一种自动浇注方法，即便是倾转式的自动浇注装置，利用该方法也能够与高速造型线的高速造型对应地进行高速浇注。该方法包括通过使能够贮存可供多次浇注的浇注重量的金属熔液的浇注桶进行正向倾转、而向铸型内浇注该浇注桶内的金属熔液的工序；通过使上述浇注桶进行反向倾转而停止向上述铸型内浇注金属熔液的工序；以及对包括该浇注结束后的铸型的铸型组进行间歇输送的工序，在从开始向上述铸型内浇注金属熔液的工序起直至对上述铸型组进行间歇输送的工序结束为止的期间，在上述浇注桶内的金属熔液重量未达到规定重量的情况下，通过使保持炉进行正向倾转而向上述浇注桶持续供给金属熔液。
文档编号B22D39/04GK102387879SQ20108001571
公开日2012年3月21日 申请日期2010年3月19日 优先权日2009年4月2日
发明者兵藤利幸, 西田理, 阪野厚一 申请人:新东工业株式会社, 藤和电气株式会社