JPH0551384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋳鉄鋳型の材料である自硬性混練砂
を得るための自硬性砂用ミキサの制御装置に関す
る。

さらに詳しくは、砂、レジン、及び硬化剤を所
定量混練し、所望重量の混練砂を得ることのでき
る自硬性砂用ミキサの制御装置に関する。

本発明は、混練砂の重量を可変的に設定でき、
その重量に最適な重量のレジン及び硬化剤が自動
的に混入されるので、大きさの異なる他品種鋳型
を無駄砂の発生を防止して、効率良く製造でき
る。

［従来の技術］ 従来、鋳鉄鋳型の混練砂をミキサで製造する場
合、ミキサに開口する砂の流出口であるホツパー
のシヤツターの開口時間をタイマリレーによつて
設定し、混練砂の重量を決定していた。又ミキサ
に混入されるレジン及び硬化剤は、同じくミキサ
に導入されるパイプに設けられた電磁弁の開口時
間をタイマリレーによつて設定し、その混合重量
を決定していた。

このため、鋳鉄鋳型の大きさが異なる毎に、所
望の砂重量を求め、この砂重量に対応したシヤツ
ターと開口時間を算出し、その時間にタイマリレ
ーを設定する必要があつた。しかも、砂重量が異
なれば、それに対応したレジン、硬化剤の混合量
を算出し、それに応じて、各電磁弁を制御するた
めのタイマリレーを設定しなければならなかつ
た。従つて、多品種の鋳鉄鋳型を作成するのに、
いちいち複雑な各タイマリレーの設定をしなけれ
ばなかなかつた。

又、混練砂を鋳型重量よりも多目に、作成すれ
ば、必然的に無駄砂が多くなる。これらの原因の
ため、鋳型の製造効率が極めて悪かつた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来のこの様な欠点を改良するため
になされたものであり、砂の重量を任意に設定で
き、それに応じたレジン、硬化剤の混合比を自動
設定し、必要重量の混練砂を可変かつ自動的に得
て、もつて、鋳型の混練砂を効率良く製造するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は砂、レジン及び硬化剤のミキサへの導
入を制御する供給装置を制御するための自硬性砂
用ミキサ制御装置であつて、 前記砂を前記ミキサへ導入する重量を設定する
重量設定装置と、 該重量設定装置のよつて設定された砂重量に基
づいて、前記砂の供給装置及び前記レジンの供給
装置の作動する時間が同じとなるように前記砂の
供給装置、前記レジンの供給装置及び前記硬化剤
の供給装置を作動する時間を演算するとともに前
記砂の供給装置の作動時間及び前記レジンの供給
装置の作動時間を同じにするために前記レジンを
供給する可変容量ポンプの容量の演算する演算装
置と、 該演算装置によつて演算された時間及び容量に
基づいて、前記可変容量ポンプの容量を設定する
とともに前記砂の供給装置と前記レジンの供給装
置を同期して作動させるともに前記硬化剤の供給
装置を作動させる制御部と、 から成る自硬性砂用ミキサ制御装置である。

上記重量設定装置は、単数又は複数の設定重量
を入力し、記憶することができる。複数の重量設
定を行つた場合には、その重量の選択が可能であ
る。

上記供給装置とは、砂、レジン、硬化剤のミキ
サへの導入量を制御するシヤツター、電磁弁及
び、シヤツター等を制御するエアシリンダ、油圧
シリンダ、又、それらを制御する切替電磁弁等を
いう。演算装置は、デイジタルコンピユータ等の
他、アナログ演算回路でも構成できる。演算装置
は、設定された砂重量に応じて、前記シヤツタ
ー、電磁弁等の供給装置の供給時間となる開口時
間及び可変容量ポンプの容量を求める。制御部
は、前記供給装置の電磁弁、切替電磁弁等を作動
させる信号を発生するリレー、トランジスタ等を
含む回路装置である。

又、演算手段には、砂の温度を検出する温度検
出装置を設け、この装置によつて検出された砂温
度に基づいて硬化剤の混合重量を補正する様にし
ても良い。この様にすれば、外気温の変化にかか
わらず、一定の硬化速度及び硬化度が得られ、鋳
型の品質を向上させることができる。

［作用］ 重量設定装置によつて設定された砂重量に基づ
いて、演算装置は、レジン、硬化剤の必要重量を
算出すると共に、これらの重量に応じて供給装置
の供給すべき時間及び可変容量装置の容量を算出
する。制御部は、可変容量ポンプの容量設定の駆
動を制御するとともにこの算出時間に基づいて、
同期して砂及びレジンの供給装置の駆動を制御
し、かつ硬化剤の供給装置の駆動を制御する。こ
の様な作用により、砂とレジンとを同時に均等に
投入するとともに、より均質に混入された任意重
量の最適な混練砂を得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳述
する。第１図は、本発明の具体的な一実施例に係
るミキサ制御装置によつて制御される自硬性砂用
ミキサ装置の構成を示したブロツクダイヤグラム
である。

砂は砂タンク７２に貯蔵されている。砂タンク
２は、ミキサー６へ開口するホツパー４と接続さ
れている。ホツパー４には、砂の供給装置である
シヤツター１０が摺動自在に駆動されている。シ
ヤツター１０は、一部に開口部１００は有してお
り、その開口部１００がホツパー４の内部に摺動
された時砂タンク２の砂はミキサ６に落下する。

シヤツター１０は、エアシリンダ１２のピスト
ン１０２に接合されており、エアシリンダ１２
は、切替電磁弁１４によつて導入制御される空気
圧によつて作動する。その空気圧は空気圧源１６
によつて発生される。切替電磁弁１４は、ソレノ
イド１４０と復帰バネ１４２とを有しており、ソ
レノイド１４０に通電することによつて、切替電
磁弁１４は作動し、ピストン１０２が作動させ、
シヤツター１０の開口部１００がホツパー４の内
部にくる様にすることができる。

一方、ミキサー６には、レジンを導くパイプ２
０が開口しており、パイプ２０には、レジンの排
出を制御する供給装置である電磁弁２２が設けら
れている。

パイプ２０には、可変容量ポンプ２００と、そ
れを駆動するモーター２０２が接続されており、
ポンプ２００はレジン用タンク２０４からレジン
をくみ上げミキサに圧送する。電磁弁２２は、ソ
レノイド２２０を有しており、これに通電するこ
とにより、電磁弁は開状態となる。

さらに、ミキサー６には、硬化剤を導くパイプ
３０が開口しており、パイプ３０には、硬化剤の
排出を制御する供給装置である電磁弁３２が設け
られている。パイプ３０には、可変容量ポンプ３
００と、それを駆動するモータ３０２が接続され
ており、ポンプ３００は、硬化剤用タンク３０４
から硬化剤をくみ上げ、ミキサに圧送する。電磁
弁３２はソレノイド３２０は有しており、これに
通電することにより、電磁弁３２は、開状態とな
る。

一方、ミキサ６には、混練砂を排出するための
排出口６０が、その底部に設けられており、開閉
蓋６２の作動によつて、混練砂は鋳型製造枠に落
下する。開閉蓋６２は、リンク６４が作動的に連
結し、そのリンク６４には、ピストン６６が連結
している。ピストン６６は、シリンダ６８に送ら
れる空気によつて制御され、シリンダ６８は、切
替電磁弁７０によつてその動作方向が制御され
る。切替電磁弁７０は、ソレノイド７００が有し
ており、ソレノイド７００に通電することによ
り、開閉蓋６２は開状態となる。７０２はシリン
ダ６８を制御するための空気圧源である。

又、ミキサ６内には、砂を混練するための回転
羽根６００が設けられており、この回転羽根６０
０はモータ６０２によつて駆動される。

第２図は、本実施例装置の構成を示したブロツ
クダイヤグラムである。

重量設定装置は、制御盤８０の有するデータ入
力のキーボード８１とキーボード８１によつて設
定された値を表示する表示蓋８２と、その設定値
を記憶する記憶装置（RAM）８３と、データを
入力するCPU８４と、それらの機器のインタフ
エースをとるBCD入力ポート８５、及びBCD出
力ポート８６を有する。演算装置は、CPU８４
と、所定のプログラム及び定数を記憶したRAM
８３とから成る。さらに本実施例では、砂の温度
を検出するために砂タンク２の内側に設けられた
サーミス８７、及びそのサーミスタ８７から出力
される信号を処理するＡ／Ｄ変換機８８を演算装
置に付加している。

制御部は、CPU８４に接続する出力インタフ
エース９０と、各ソレノイド１４０，２２０，３
２０、に通電制御するリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３及
びそれらのリレー接点RC１，RC２，RC３と、
各リレーを駆動するトランジスタTr１，Tr２，
Tr３と、シヤツタ１０の開状態を検出するリー
ドスイツチＬ１ａ、その閉状態を検出するリード
スイツＬ１ｂ、電磁弁２２の閉状態を検出するリ
ードスイツチＬ２、電磁弁３２の閉状態を検出す
るリードスイツチＬ３及びそれらの出力信号を
CPU８４に接続する入力インタフエース９２と
から成る。

制御盤８０はシーケンスコントローラ８００を
有し、シーケンスコントローラ８００は、ソレノ
イド７００への通電制御を行い、混練砂の排出を
制御する。

第３図は、制御盤８０の平面図である。第４図
は、本実施例装置で使用したCPU８４の処理を
説明するフローチヤートである。CPU８４はス
テツプ100から実行を開始する。ステツプ100で初
期セツトと行い、ステツプ102へ移行する。キー
ボード８１からデータを読み、枠重量（砂重量）
の設定があるとステツプ106を介してステツプ108
で、RAM８３の所定アドレスにデータを記憶
し、ステツプ110で表示盤８２に入力された重量
を設定し、ステツプ102に戻る。本実施例装置で
は、４種の枠重量を設定できる。次にステツプ
120で、設定された重量の選択が行われ、それに
対応した表示盤に、選択枠の表示が行われる。

次にステツプ122でスタートスイツチが入力さ
れると、ステツプ124で、開閉蓋６２が閉じてい
ることをリードスイツチＬ４によつて確認する。
次にステツプ128で、設定重量が適性範囲にある
かをチエツクした後、ステツプ130で、サーミス
タ８７から信号を入力し、砂温度を読取る。次に
その正常判定を行つた後ステツプ134でシヤツタ
ー１０の開口時間を計算する。時間ｔはｔ＝
84M／1000secで求めた。ただしＭは砂重量であ
る。次にステツプ136で硬化剤を混入するために、
電磁弁３２の供給時間となる開口時間を計算す
る。ｔはｔ＝Ｍ×（3.665−0.0666XTP）／10sec
ただしTPは砂の温度である。次に、CPUのソフ
トタイマＣ１，Ｃ２を、それぞれ上記時間に設定
し、ステツプ140で、リレーＲ１，Ｒ２、を動作
させる信号を出力する。ステツプ142でシヤツタ
ー１０が開いたことをリードスイツチＬ１ａで読
み、電磁弁２２、が開いたことをリードスイツチ
Ｌ２で読み、その状態にあるときはステツプ１４
４で表示盤８２に、その動作状態を表示する。次
にステツプ145でリレーＲ４をオンにして、ミキ
サモータ６０２を駆動する。次にステツプ146で
タイマＣ１を0.1秒間隔で、更新し、ステツプ148
で、所定時間計測する。所定時間経過した時は、
ステツプ150で、リレーＲ１，Ｒ２をオフし、シ
ヤツター１０を閉じ、電磁弁２２を閉じる。本実
施例では、砂と、レジンの混入を制御する供給時
間を同一とし、砂のレジンに対する混合比は、可
変容量ポンプ２００の容量設定によつて行つた。
ステツプ152で、シヤツター１０及び電磁弁２２
の閉状態を確認した後、ステツプ154で、硬化剤
を導入するためのリレーＲ３をオンにする。ステ
ツプ156で電磁弁３２の開状態を確認した後、ス
テツプ158で、タイマーＣ２を更新して、ステツ
プ160で、所定時間が経過したか否かが判定され
る。所定時間経過した時は、ステツプ162でリレ
ーＲ３をオフとし、電磁弁３２を閉じ、そのこと
をステツプ164で確認する。この様にして、硬化
剤は所定時間だけミキサー６に導入され、硬化剤
の混入が完了する。

次にステツプ166でミキサーモータ６０２の駆
動時間を決定するカウンタCMに時間をセツト
し、ステツプ168、170によつて所定時間計測した
後、ステツプ172でリレーＲ４をオフとしてミキ
サーモータ６０２の駆動を停止させる。次に、ス
テツプ174において、シーケンスコントローラ８
００に制御を移し、ステツプ176でPU８４をウエ
イトさせ、シーケンスコントローラ８００の処理
完了信号を割込み信号として入力し、その時ステ
ツプ102へ復帰し、次のサイクルの処理を行う。

シーケンスコントローラ８００は、切替電磁弁
７０を動作させ、エアシリンダ６８を駆動して、
開閉蓋６２を開口にし、混練砂をミキサ６から取
出す。砂の取出しが完了した時には、シーケンス
コントロールによつて、エアーシリンダが駆動さ
れ開閉蓋６２が閉じる。

上記ステツプにおいて、ステツプ122で、クリ
アーキーが入力されたときは、ステツプ102へ復
帰する。又ステツプ126で、開閉蓋６２が開のと
きは、ステツプ202で、クリアして、ステツプ102
へ復帰する。又、ステツプ128で設定重量が正常
範囲にないときはステツプ204でクリアしてステ
ツプ102へ復帰する。ステツプ132で異常の場合は
ステツプ206で温度計の異常処理が行われる。ス
テツプ152、164で異常のときは、ステツプ208の
異常処理が行われる。

本実施例では、砂の温度を検出して硬化剤の導
入量を決定しているので、季節にかかわらず、良
質の混練砂を得ることができ、季節に応じた硬化
剤の混合量を設定する必要がない。

［発明の効果］ 本発明装置は、砂重量設定装置を有しているた
め、所望の重量砂を任意に選択でき、無効砂の発
生を防止できる。又、演算装置を有しているため
レジン、硬化剤の導入量を設定が自動的に行われ
る。従つて、それぞれ別個にタイマを設定する必
要がなく、砂重量の設定だけで所望の混練砂を得
ることができる。また砂とレジンとは同時にかつ
均等にミキサに供給されるため、より一層砂とレ
ジンの均一混合が可能となる。このため品質にの
高い自硬性砂を高効率で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の具体的な一実施例装置が制
御の対象とするミキサ装置の一具体的構成図であ
る。第２図は、本発明の具体的な一実施例に係る
自硬性砂用ミキサ制御装置の構成を示した構成図
である。第３図は、同実施例装置の有する制御盤
の平面図である。第４図は、同実施例装置の有す
る計算機の処理を示したフローチヤートである。 ２……砂タンク、４……ホツパー、６……ミキ
サー、１０……シヤツター、１２，６８……エア
シリンダ、１４，７０……切替電磁弁、２２，３
２……電磁弁、１４０，２２０，３２０，７００
……ソレノイド、８７……サーミスタ、Ｌ１ａ，
Ｌ１ｂ，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４……リードスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 砂、レジン及び硬化剤のミキサへの導入を制
   御する供給装置を制御するための自硬性砂用ミキ
   サ制御装置であつて、 前記砂を前記ミキサへ導入する重量を設定する
   重量設定装置と、 該重量設定装置のよつて設定された砂重量に基
   づいて、前記砂の供給装置及び前記レジンの供給
   装置の作動する時間が同じとなるように前記砂の
   供給装置、前記レジンの供給装置及び前記硬化剤
   の供給装置を作動する時間を演算するとともに前
   記砂の供給装置の作動時間及び前記レジンの供給
   装置の作動時間を同じにするため前記レジンを供
   給する可変容量ポンプの容量を演算する演算装置
   と、 該演算装置によつて演算された時間及び容量に
   基づいて、前記可変容量ポンプの容量を設定する
   とともに前記砂の供給装置と前記レジンの供給装
   置を同期して作動させるともに前記硬化剤の供給
   装置を作動させる制御部と、 から成る自硬性砂用ミキサ制御装置。 ２ 前記演算装置は前記砂の温度を検出する温度
   検出装置を有し、該温度検出装置によつて検出さ
   れた温度、及び前記重量設定装置によつて設定さ
   れた砂重量に応じて、前記硬化剤の供給装置を作
   動させる時間を演算することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の自硬性砂用ミキサ制御装
   置。