JP3069516B2 - 簡易搬送式の鋳型・鋳型関連部品の寸法測定装置 - Google Patents

簡易搬送式の鋳型・鋳型関連部品の寸法測定装置

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JP3069516B2
JP3069516B2 JP7345708A JP34570895A JP3069516B2 JP 3069516 B2 JP3069516 B2 JP 3069516B2 JP 7345708 A JP7345708 A JP 7345708A JP 34570895 A JP34570895 A JP 34570895A JP 3069516 B2 JP3069516 B2 JP 3069516B2
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茂昭 山本
理 西田
和弘 太田
活仁 佐藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、簡易搬送式の鋳型・鋳
型関連部品の寸法測定装置に係り、より詳しくは、少な
くとも鋳型表面にレーザビームを照射するとともに鋳型
表面にできるレーザスポットを観測して鋳型表面までの
距離を測定するレーザ測長器を、少なくとも前記鋳型の
上方に鋳型表面に沿って移動可能に配設して、前記鋳型
内または鋳型と鋳型関連部品との間の寸法を測定し、か
つほぼ一体不可分的に構成されて搬送可能な装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、鋳物のぐいちや鋳ばりの発生を防
止して鋳物の品質を向上させるべく、鋳型のキャビティ
は、寸法精度の高いものが要求されるようになってきて
いる。このため、造型されたキャビティの寸法を測定し
てキャビティの良否を判定することも提案されている。
この鋳型キャビティの寸法を測定する方法の一つとし
て、本出願人は、先に、特開平7ー260433号公開
公報で公開されるように、レーザビームを一定方向へ照
射するレーザ測長器を用いて測定する方法を提案し、こ
れと同時に、その測定方法を実現する装置を開示してい
る。この装置は、相互に直交する3本の電動式シリンダ
を用いて移動部材を三次元内で往復動可能にした慣用的
装置により、レーザ測長器を三次元に移動させながら、
レーザ測長器からの電気信号に基づき寸法を算出するよ
うにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成された装置は、一つの鋳型造型ラインに組み込んでそ
のラインを通過する鋳型に対してだけ適用できるように
した専用機であり、従って他の鋳型造型ラインに対して
適用することができず、汎用性に欠ける問題があった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、ほぼ一体不可分的に構成されて搬送可能な簡易型の
鋳型・鋳型関連部品の寸法測定装置を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明における鋳型・鋳型関連部品の寸法測定装置
は、サーボモータで作動する横ねじ機構により縦支持部
材を水平方向へ移動可能にし、さらに縦支持部材に装着
されかつハンドルを介して手動で作動する縦ねじ機構に
よりレーザ測長器を昇降可能にして、装置全体を簡易か
つ軽量にするとともに一体不可分的な構造し、もって、
装置を必要な場所に容易に搬送できるようにする。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図1〜図3に基づき詳細に説明する。図1に示すよう
に、鋳型定盤1上に鋳型2内臓の鋳枠3が載置してあ
り、鋳枠3の上面には2個の載置台4を介在させて寸法
測定装置5が載置してある。この寸法測定装置5におい
ては、左右方向へ延びかつ搬送可能な横支持部材6の両
端部に、これと前記鋳型2の上面との平行度を調節する
ための三脚部材7が螺着してあって、横支持部材6は三
脚部材7の回転による伸縮により傾動するようになって
いる。また、前記横支持部材6にはこれに沿って延びる
横ねじ機構8が支持部材9、10を介して装着してあ
り、右側の支持部材10には、前記横ねじ機構8のねじ
軸11に出力軸を連結させたサーボモータ12が装着し
てある。
【0006】また、前記横ねじ機構8のナット13に
は、前記横支持部材6とほぼ直交する方向へ延びる縦支
持部材14が、横支持部材6に沿って移動可能にされか
つブラケット15を介して装着してあり、縦支持部材1
4にはこれに沿って延びる縦ねじ機構16が装着してあ
る。縦ねじ機構16のナット17には2個のレーザ測長
器18が、相互に向い合うようして取付け部材19を介
して装着してあり、縦ねじ機構16のねじ軸20の上端
にはハンドル21が嵌着してある。また、前記縦支持部
材14には、可動部が前記縦ねじ機構16のナット17
に連結されて前記レーザ測長器18の昇降距離を表示す
るリニアスケール22が装着してある。また、前記横支
持部材6には、別途設けられたコントローラ23に接続
された電気信号伝達用のコード(図示せず)を前記サー
ボモータ12に電気的に接続するコネクタ24と、水準
器25とが、装着してある。
【0007】また、前記コントローラ23は、図2に示
すように構成してある。すなわち、このコントローラ2
3においては、レーザ測長器18からの電圧信号がアン
プ24により増幅された後、A/D変換器25により、
アナログ信号からデジタル信号に変換されてマイクロコ
ンピュータ26に入力されるようになっている。また、
縦支持部材14を所要量移動させるための信号が、マイ
クロコンピュータ26に入力されると、マイクロコンピ
ュータ26からの指令により、所要数のパルスがパルス
発生器27からACサーボモータドライブ28に入力さ
れて、サーボモータ12は、必要量回転され縦支持部材
14を所要量移動させる。また、サーボモータ12が駆
動されると、その回転量がカウンタ29により計数され
た後マイクロコンピュータ26に入力される。なお、コ
ントローラ23において30は、デジタル入出力器でス
イッチ、ランプ等から成り、31は表示装置で、レーザ
測長器18の移動距離の設定値、移動した距離などを表
示する。なお、図中、32、33は前記支持部材9、1
0にそれぞれ装着された吊り下げ部材である。
【0008】次に上述の寸法測定装置5を用いて鋳型の
所要個所の寸法を測定する手順について説明すると、ま
ず、手作業により、図1に示すように、寸法を測定すべ
き鋳型2を内蔵した鋳枠3の上に2個の載置台4を載
せ、載置台4上には吊り下げ部材32、33等を介して
寸法測定装置5を載置し、続いて、コントローラ23の
コードをコネクタ24に接続した後、三脚部材7を適宜
調節して横支持部材6の鋳型2の上面に対する平行度を
出す。その後、例えば、図1に示す鋳型2のキャビティ
に係る水平方向の寸法を測定する場合には、縦ねじ機構
16のハンドル21を手動により適宜正逆回転させてレ
ーザ測長器18の鋳型2、鋳枠3等に対する高さを適宜
調整し、続いて、コントローラ23にレーザ測長器18
の概略の移動距離を入力した後起動ボタン30を押す。
すると、サーボモータ12が駆動されてレーザ測長器1
8は、縦支持部材14等をもって鋳型2、鋳枠3の上方
位置において適宜移動され、鋳型2のキャビティ等の寸
法が次に述べるようにして測定される。
【0009】すなわち、主要部の拡大詳細図である図3
に示すように、右側のレーザ測長器18のレーザ発射部
51を、寸法を測定すべき前記鋳型2のキャビティ52
の角部のうち第1角部53の内面側に適宜の角度で傾斜
させて向け、続いて、レーザ測長器18のレーザ発射部
51から鋳型2の表面にレーザビーム54を照射すると
ともに、レーザビーム54が鋳型2上に形成する光学的
マークのレーザスポット55を、レーザ測長器18の受
光部56により観測する。この状態のもとに、図1にお
いて、レーザ測長器18を左方へ移動させるとともに、
そのレーザスポット55を受光部56により観測する。
この場合、前記レーザ測長器18は、レーザ発射部51
が寸法を測定すべき前記キャビティ52の角部のうち第
1角部53の内面側に適宜の角度で傾斜しているため、
鋳型キャビティ52の第1角部53位置の垂直面がほぼ
90度に近いときでも、その垂直面にレーザスポット5
5を適確に形成することができる。こうして、この観測
を時々刻々として連続的に行う。この観測結果を図示し
ない記録器により記録して表示装置31にxy座標で表
示する。
【0010】こうして得た測定値のうち前記第1角部5
3に係る測定値に基づく第1の測定面内としての水平面
2a内における任意の2つの測定値をxy座標値で表示
し、この2つの座標値間に係る関係式を、最小2乗法等
の回帰式等により1本の直線を式として導びき、同様に
して前記第1の測定面とで角部を形成する第2の測定面
内としての垂直面2b内における任意の2つの測定値の
xy座標値に係る関係式を、最小2乗法等の回帰式等に
より1本の直線の式として導びき、これら2本の直線の
交点を第1角部位置として演算する。
【0011】次いで、サーボモータ12が作動されて左
側のレーザ測長器18が第2角部57(図1参照)付近
まで移動されて、上述した第1角部53位置の測定方法
と同様にして第2角部57位置を測定する。次いで、前
記第1角部53位置と前記第2角部57位置との間の長
さをマイクロコンピュータ26により算出する。これに
より、キャビティ52の所望位置の寸法を測定すること
ができることとなる。
【0012】なお、上記の実施例では凹み状のキャビテ
ィ52の寸法を測定いるが、サーボモータ12を作動さ
せてレーザ測長器18を鋳型2の島部58付近に移動さ
せた後、ハンドル21の回転によりレーザ測長器18を
昇降させて凸状の島部58の高さをリニアスケール22
により測定することも可能である。また、上記の実施例
では鋳型2のキビティ52や島部58の寸法を測定して
いるが、前記鋳型2の表面や鋳枠3等の上面にV溝を造
型してこのV溝と前記第1角部あるいは第2角部との間
の長さを測定するようにしたり、鋳型2にセットされた
中子にV溝を設けて、この中子のV溝と前記鋳型2のV
溝との長さを測定するようにしてもよい。
【0013】上記の実施例ではレーザ測長器18を2個
設けたが、対向する側の位置を測定するときにレーザ測
長器18の向きを反対にすることができるようにするに
より、1個にすることもできる。また、三脚部材7およ
び水準器25は省略してもよい。
【0014】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、水平方向へ延びかつ搬送可能な横支持部材と、この
横支持部材に装着されこれに沿って延びる横ねじ機構
と、前記横支持部材に装着されかつ前記横ねじ機構のね
じ棒を正逆回転させるサーボモータと、前記横支持部材
に装着されかつ別途設けられたコントローラ23に接続
された電気信号伝達用のコードを前記サーボモータに電
気的に接続するコネクタと、前記横ねじ機構のナットに
装着されて前記横支持部材に沿って移動可能に構成され
かつ前記横支持部材とほぼ直交する方向へ延びる縦支持
部材と、この縦支持部材に装着されかつこれに沿って延
びる縦ねじ機構と、この縦ねじ機構のねじ軸の上端に嵌
着されたハンドルと、前記縦ねじ機構のナットに装着さ
れたレーザ測長器と、前記縦支持部材に装着されかつ前
記縦可動部材に連結されて前記レーザ測長器の移動距離
を表示するリニアスケールと、を備えたから、ほぼ一体
不可分的に構成してあるため搬送可能となり、従って、
汎用性が生じて各種の鋳型造型ラインに適確に適用する
ことができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1に示す装置を作動するコントローラのブロ
ック図である。
【図3】レーザ測長器の作用を説明するための説明図で
ある。
【符号の説明】
6 横支持部材 8 横ねじ機構 11、20 ねじ軸 12 サーボモータ 14 縦支持部材 16 縦ねじ機構 17 ナット 18 レーザ測長器 21 ハンドル 22 リニアスケール 23 コントローラ 24 コネクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−260433(JP,A) 特開 平7−146117(JP,A) 特開 平7−146116(JP,A) 特開 平2−299765(JP,A) 特開 平8−101018(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 9/00 G01B 11/00 - 11/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも鋳型表面にレーザビームを照
    射するとともに鋳型表面にできるレーザスポットを観測
    して鋳型表面までの距離を測定するレーザ測長器を、少
    なくとも前記鋳型の上方に鋳型表面に沿って移動可能に
    配設して、前記鋳型内または鋳型と鋳型関連部品との間
    の寸法を測定し、かつほぼ一体不可分的に構成されて搬
    送可能な装置であって、水平方向へ延びかつ搬送可能な
    横支持部材6と、前記横支持部材6に装着されこれに沿
    って延びる横ねじ機構8と、前記横支持部材6に装着さ
    れかつ前記横ねじ機構8のねじ軸11を正逆回転させる
    サーボモータ12と、前記横支持部材6に装着されかつ
    別途設けられたコントローラ23に接続された電気信号
    伝達用のコードを前記サーボモータ12に電気的に接続
    するコネクタ24と、前記横ねじ機構8のナット13に
    装着されて前記横支持部材6に沿って移動可能に構成さ
    れかつ前記横支持部材6とほぼ直交する方向へ延びる縦
    支持部材14と、この縦支持部材14に装着されかつこ
    れに沿って延びる縦ねじ機構16と、この縦ねじ機構1
    6のねじ軸20の上端に嵌着されたハンドル21と、前
    記縦ねじ機構16のナット17に装着されたレーザ測長
    器18と、前記縦支持部材14に装着されかつ前記縦ね
    じ機構16のナット17に連結されて前記レーザ測長器
    18の昇降距離を表示するリニアスケール22と、を備
    えたことを特徴とする簡易移動式の鋳型・鋳型関連部品
    の寸法測定装置。
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