砂模机和生产砂模部件的方法技术

模制机包括模腔，所述模腔具有设有模型板(10)的至少一个腔端壁，模型板适于在模具部件中形成模型并且与参考模型块(24)相关联，所述参考模型块与所述模型板的模型成固定关系定位并且适于在模具部件的外表面中形成参考模型。非接触式距离测量装置在砂模部件和该测量装置之间的相对位移期间测量到参考模型的变化距离。参考模型块包括沿模腔的纵向方向一个接一个地陆续设置并且适于形成参考模型的至少两个平坦表面(L、M、N)，该参考模型包括沿位移方向一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面。每个平坦表面相对于平坦表面中的另一个成倾斜角地布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】砂模机和生产砂模部件的方法
本专利技术涉及一种用于生产砂模部件的砂模机，其包括由腔顶壁、腔底壁、两个相对的腔侧壁和两个相对的腔端壁形成的模腔，其中腔壁设有至少一个填砂口，其中所述腔端壁中的至少一个设有具有模型的模型板，所述模型板适于在砂模部件中形成模型，其中所述腔端壁中的至少一个能够在所述模腔的纵向方向上移位以便压实进给到所述模腔中的砂，其中所述模型板中的至少一个与至少一个参考模型块相关联，所述至少一个参考模型块与所述模型板的模型成固定关系定位并且适于在砂模部件的外表面中形成参考模型，并且其中非接触式距离测量装置邻近被压实的砂模部件的行进路径布置并且适于在被压实的砂模部件和非接触式距离测量装置之间沿着位移方向的相对位移期间测量到砂模部件的参考模型的变化距离。
技术介绍
在自动模制机上，经常使用两种不同类型的机器或技术；例如由DISAMATCH(注册商标)水平无箱对型板机使用的对型板技术以及诸如DISAMATIC(注册商标)技术这样的竖直无箱砂模技术。根据对型板技术，在彼此背离的两侧上具有模制模型的对型板被夹持在两个模腔之间。在同时模制第一砂模半部和第二砂模半部期间，对型板的模型延伸到每个相应的模腔中。延伸穿过壁的形成为狭缝的砂入口布置在每个模腔处。同时通过每个形成为狭缝的开口将砂吹入每个模腔中。随后，通过相对布置的压板在朝着对型板的方向上同时移位的动作而挤压砂。在挤压之后，模腔移动远离彼此，移除对型板并且最终将模芯安置在模具中。模具随后被关闭并推出腔，并且准备好用于将液态金属浇注到其中以便生产金属铸件。根据诸如DISAMATIC(注册商标)技术这样的竖直无箱砂模技术，均设有模型板的第一板和第二板相对地布置在模腔的任一端部处。在模制单个模具部件期间，模型板的模型延伸到模腔的每个相应的端部中。延伸穿过壁的形成为狭缝的砂入口典型地布置在模腔的顶部处。通过形成为狭缝的开口将砂吹入模腔中。随后，通过第一板和/或第二板的移位，板在朝着彼此的方向上相对地移动并且挤压其间的砂。在从模腔移除之后，将砂模部件邻近先前模制的砂模部件安置在传送器上。由此，两个相邻的砂模部件形成完整的砂模。由这两个砂模部件形成的腔构成用于随后铸造金属产品的腔。US4,724,886(SelectiveElectronic公司)公开了一种用于在模具制造机的操作期间检测配合模具部分的未对准的装置和方法。模具制造机包括用于在模具表面的外部上形成矩形参考标记的装置以及用于通过检测作为两个相邻外部参考标记之间的台阶的任何未对准来检测模具部分的内部模腔的未对准的非接触式距离测量装置。当参考标记进入测量装置的视场时，距离测量装置首先检测测量距离的步进增加。如果在参考标记处于视场内的时间期间，该距离以逐步方式变化的量大于先前建立的阈值容限，则这就表明内部未对准，并且通过系统控制单元上的显示器向操作者发出信号。操作者随后可以选择停止模具部分的推进并且纠正导致未对准的问题，或者操作者可以等待并且通过在停止生产线之前检查几个后续的模具部分的未对准情况来观察未对准是孤立的问题还是持续的问题。然而，根据该方法，距离测量的准确度是有限的，并且只有在测量到大于阈值容限的距离变化时才给出未对准的指示。并未向操作者指示对于未对准程度的量度。此外，尽管该布置可以检测到相邻模具部分的竖直、侧向和旋转方面的相互未对准，但是通过该布置无法检测到其他参数例如相邻模具部分之间的可能间隙的宽度、模具的膨胀和模具尺寸。US5,697,424(DanskIndustriSyndikatA/S)描述了一种自动操作的模制和铸造厂，其包括用于通过压缩型砂生产模具的模制站、浇注站和提取站。在没有操作者密切关注的情况下，可能会发生当新压制的模具部件从一个或多个模型(通过抵靠模型压缩型砂而形成该模具部件)释放时，一些型砂附着到模型，由此产生在所形成的铸造腔中的凹陷形式的误差。为了检测这样的情况，拍摄一个或多个加工步骤和/或其结果的多个视频摄像头将对应的图像信息传送到中心控制装置，在所述中心控制装置中将图像信息与“理想的”图像信息(例如先前读入并且以正确进行的加工步骤为基础的图像信息)进行比较。在比较结果的基础上，中心控制装置控制受影响的站，使得能够避免不合需要的操作状态或缺陷铸件。然而，该方法可能无法提供关于相邻模具部分的相互未对准的足够准确的信息例如竖直、侧向和旋转方面的相互未对准以及相邻模具部分之间的可能间隙的宽度。此外，通过该布置不能非常准确地检测模具的膨胀和模具尺寸。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种砂模机和一种生产砂模部件的方法，由此可以提供相邻砂模部件的相互未对准的更准确检测。鉴于该目的，至少一个参考模型块包括至少两个平坦表面的组，所述至少两个平坦表面在模腔的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且适于形成对应参考模型，该对应参考模型包括在位移方向上一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面的组，每个平坦表面与平坦表面中的另一个成倾斜角地布置，并且非接触式距离测量装置适于在所述相对位移期间在参考模型的一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面相继地相对经过非接触式距离测量装置时测量到参考模型的一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面的变化距离。以该方式，基于到在砂模部件中形成的参考模型的变化距离的测量值，可以确定表示至少两个平坦表面中的每一个的直线的位置和取向，并且基于此，可以确定在这些直线之间的一个或多个交点的一个或多个位置。这样的交点的位置可以与交点的理想位置进行比较。由此，可以非常准确地检测相邻砂模部件的相互未对准。类似地，可以确定模具的具体参数(例如模具叠排中的模具叠排前后取向)的检测。此外，除了其他参数之外，可以通过该布置检测相邻砂模部件之间的可能间隙的宽度、模具的膨胀和模具尺寸。由此可以评估实际情况是否可接受。在实施例中，所述至少两个平坦表面中的每一个与模腔的纵向方向形成倾斜角。由此，可以改善检测到的参数的准确性，原因是参考模型的平坦表面可以更好地从参考模型块释放，并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。在实施例中，在参考模型块的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于95度到175度的范围内或处于185度到265度的范围内。由此，可以进一步改善检测到的参数的准确性，原因是参考模型的平坦表面可以更好地从参考模型块释放，并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。在实施例中，在砂模部件的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于115度到155度的范围内或处于205度到245度的范围内。由此，可以更进一步改善检测到的参数的准确性，原因是参考模型的平坦表面可以更好地从参考模型块释放，并且因此可以在砂模部件中更准确地成形。在实施例中，在砂模部件的外部测量的两个平坦表面之间的倾斜角处于125度到145度的范围内或处于215度到235度的范围内。由此，可以优化检测到的参数的准确性，原因是参考模型的平坦表面可以更好地从参考模型块释放，且因此可以在砂模部件中更准确地成形。在实施例中，非接触式距离测量装置是基于激光的距离传感器。由此，位置检测可以非常准确。非接触式距离测量装置是优选的，原因是由于压缩模具的强度性质，可能无法用机械测量探头获得高精度。在实施例中，非接触式距离测量装置布置成测量在与位移方向成直角的方向上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产砂模部件(2)的砂模机(1、75)，其包括由腔顶壁(4)、腔底壁(5)、两个相对的腔侧壁(6)和两个相对的腔端壁(7、8)形成的模腔(3)，其中腔壁设有至少一个填砂口(9)，其中所述腔端壁(7、8)中的至少一个设有具有模型(12、13)的模型板(10、11)，所述模型板适于在砂模部件(2)中形成模型，其中所述腔端壁(7、8)中的至少一个能够在所述模腔(3)的纵向方向上进行位移以便压实进给到所述模腔(3)中的砂，其中所述模型板(10、11)中的至少一个与至少一个参考模型块(24、25、26、27)相关联，所述至少一个参考模型块与所述模型板(10、11)的模型(12、13)成固定关系定位并且适于在砂模部件(2)的外表面(32、33、34、35、36)中形成参考模型(28、29、30、31、81)，并且其中非接触式距离测量装置(39)邻近被压实的砂模部件(2)的行进路径(17)布置并且适于在被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量到所述砂模部件(2)的参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离，其特征在于，所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括至少两个平坦表面(L、M、N)的组，所述至少两个平坦表面在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且适于形成对应参考模型(28、29、30、31、81)，该对应参考模型包括在位移方向(D)上一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(1、m、n)的组，每个平坦表面(L、M、N)与所述平坦表面中的另一个成倾斜角地布置，并且所述非接触式距离测量装置(39)适于在所述相对位移期间在所述参考模型(28、29、30、31、81)的一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(1、m、n)相继地相对经过所述非接触式距离测量装置(39)时测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(1、m、n)的变化距离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产砂模部件(2)的砂模机(1、75)，其包括由腔顶壁(4)、腔底壁(5)、两个相对的腔侧壁(6)和两个相对的腔端壁(7、8)形成的模腔(3)，其中腔壁设有至少一个填砂口(9)，其中所述腔端壁(7、8)中的至少一个设有具有模型(12、13)的模型板(10、11)，所述模型板适于在砂模部件(2)中形成模型，其中所述腔端壁(7、8)中的至少一个能够在所述模腔(3)的纵向方向上进行位移以便压实进给到所述模腔(3)中的砂，其中所述模型板(10、11)中的至少一个与至少一个参考模型块(24、25、26、27)相关联，所述至少一个参考模型块与所述模型板(10、11)的模型(12、13)成固定关系定位并且适于在砂模部件(2)的外表面(32、33、34、35、36)中形成参考模型(28、29、30、31、81)，并且其中非接触式距离测量装置(39)邻近被压实的砂模部件(2)的行进路径(17)布置并且适于在被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量到所述砂模部件(2)的参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离，其特征在于，所述至少一个参考模型块(24、25、26、27)包括至少两个平坦表面(L、M、N)的组，所述至少两个平坦表面在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且适于形成对应参考模型(28、29、30、31、81)，该对应参考模型包括在位移方向(D)上一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(1、m、n)的组，每个平坦表面(L、M、N)与所述平坦表面中的另一个成倾斜角地布置，并且所述非接触式距离测量装置(39)适于在所述相对位移期间在所述参考模型(28、29、30、31、81)的一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(1、m、n)相继地相对经过所述非接触式距离测量装置(39)时测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的一个接一个地陆续设置的至少两个平坦表面(1、m、n)的变化距离。2.根据权利要求1所述的砂模机，其中所述至少两个平坦表面(L、M、N)中的每一个与所述模腔(3)的纵向方向形成倾斜角。3.根据权利要求1或2所述的砂模机，其中在所述参考模型块(24、25、26、27)的外部测量的两个平坦表面(L、M、N)之间的倾斜角处于95度到175度的范围内或者处于185度到265度的范围内，优选地处于115度到155度的范围内或者处于205度到245度的范围内，并且最优选地处于125度到145度的范围内或者处于215度到235度的范围内。4.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中所述非接触式距离测量装置(39)是基于激光的距离传感器(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L1'、L2'、L3'、L4'、L5'、L6'、L7'、L8')。5.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中所述非接触式距离测量装置(39)布置成测量在与所述位移方向(D)成直角的方向上的距离。6.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中所述参考模型块(24、25、26、27)中的至少一个布置成在砂模部件(2)的角部中形成参考模型(28、29、30、31、81)，其中所述参考模型包括在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与所述腔顶壁(4)成直角布置的至少两个平坦表面(l1、m1、n1)的第一组(42)，其中所述第一组(42)的每个平坦表面与所述第一组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置，其中所述参考模型(28、29、30、31、81)包括在所述模腔(3)的纵向方向上一个接一个地陆续设置并且与所述腔侧壁(6)成直角布置的至少两个平坦表面(l2、m2、n2)的第二组(43)，其中所述第二组(43)的每个平坦表面与所述第二组的平坦表面中的另一个成倾斜角地布置，其中第一非接触式距离测量装置(39)布置成在被压实的砂模部件(2)和非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离，该变化距离是所述第一组(42)的至少两个平坦表面(l1、m1、n1)相继地相对经过所述非接触式距离测量装置(39)的结果，并且其中第二非接触式距离测量装置(39)布置成在被压实的砂模部件(2)和非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间测量到所述参考模型(28、29、30、31、81)的变化距离，该变化距离是所述第二组(43)的至少两个平坦表面(l2、m2、n2)相继地相对经过所述非接触式距离测量装置(39)的结果。7.根据权利要求6所述的砂模机，其中所述第一非接触式距离测量装置(39)布置成测量在第一测量方向上的距离，并且其中所述第二非接触式距离测量装置布置成测量在不同于所述第一测量方向的第二测量方向上的距离。8.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中所述参考模型块(24、25)具有由彼此叠置的至少两个截头方棱锥(47、48、49)组合而成的元件(46)的四分之一块的形式，其中定位较低的截头方棱锥的顶部匹配定位较高的截头方棱锥的基部，并且其中所述元件(46)已经沿着其中心线并且通过所述截头方棱锥(47、48、49)的相邻侧表面的对称线(50)分开以便形成所述四分之一块。9.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中用于接触砂模部件(2)的所述参考模型块(24、25、26、27)的所有表面相对于所述模腔(3)的纵向方向形成有拔模角。10.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中计算机系统(23)适于在被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间从所述非接触式距离测量装置(39)接收多个距离测量值，其中所述计算机系统(23)适于基于接收到的所述距离测量值执行曲线拟合，并且由此估算多条直线在坐标系中的相应位置，每条直线表示在横截面中看到的所述参考模型(28、29、30、31、81)的至少两个平坦表面(l、m、n)中的相应的一个，并且其中所述计算机系统(23)适于计算在这些直线之间的一个或多个交点(A、B)的一个或多个位置。11.根据权利要求10所述的砂模机，其中所述计算机系统(23)适于执行曲线拟合，并且由此在被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移期间附加地基于被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量值估算所述多条直线的相应位置。12.根据权利要求11所述的砂模机，其中位置传感器(55)适于执行被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量，并且其中所述位置传感器(55)具有根据磁致伸缩原理工作的非接触式绝对位置传感器的形式。13.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中包括多个非接触式距离测量装置(39)的组安装在至少部分地围绕被压实的砂模部件(2)的行进路径(17)的测量悬臂(41、80)上，并且其中所述组至少包括布置成测量在第一方向上的距离的非接触式距离测量装置(39)和布置成测量在不同于所述第一方向的第二方向上的距离的非接触式距离测量装置(39)。14.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中传送器(16)适于沿着行进路径(17)推进被压实的砂模部件(2)，以便实现被压实的砂模部件(2)和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移。15.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中所述非接触式距离测量装置(39)沿着所述行进路径(17)可位移地布置，以便实现被压实的砂模部件(2)和所述非接触式距离测量装置(39)之间沿着位移方向(82)的相对位移。16.根据前述权利要求中任一项所述的砂模机，其中所述腔端壁(7、8)中的每一个都设有具有模型(12、13)的模型板(10、11)，所述模型板适于在砂模部件(2)中形成模型，并且传送器(16)适于在与所述模腔(3)的纵向方向相对应的传送方向(D)上沿着行进路径(17)推进处于对准和相互抵接配置的多个被压实的砂模部件(2)。17.根据权利要求16所述的砂模机，其中所述非接触式距离测量装置(39)静止地布置，其中位置传感器(55)适于以被压实的砂模部件(2)的传送方向(D)上的位置的形式执行被压实的砂模部件和所述非接触式距离测量装置(39)之间的相对位置的测量，并且其中所述位置传感器(55)联接到所谓的自动模具传送器(AMC)或者所谓的精密模具传送器(PMC)。18.根据权利要求16或17所述的砂模机，其中非接触式距离测量装置(39)的组沿着被压实的砂模部件的行进路径(17)布置，其中所述组包括布置成分别沿着至少大致竖直方向测量到砂模部件(2)的左上角部中的参考模型(28、29)的距离以及沿着至少大致水平方向测量到砂模部件(2)的左上角部中的参考模型(28、29)的距离的两个非接触式距离测量装置(39)、布置成分别沿着至少大致竖直方向测量到砂模部件(2)的右上角部中的参考模型(28、29)的距离以及沿着至少大致水平方向测量到砂模部件(2)的右上角部中的参考模型(28、29)的距离的两个非接触式距离测量装置(39)、布置成沿着至少大致水平方向测量到砂模部件(2)的左下角部处或砂模部件(2)的左下角部上方的参考模型(30、31)的距离的一个非接触式距离测量装置(39)、以及布置成沿着至少大致水平方向测量到砂模部件(2)的右下角部处或砂模部件(2)的右下角部上方的参考模型(30、31)的距离的一个非接触式距离测量装置(39)。19.根据权利要求18所述的砂模机，其中另外的非接触式距离测量装置(39)布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件(2)的左下角部处或砂模部件(2)的左下角部上方的参考模型(30、31)的距离，并且另外的非接触式距离测量装置(39)布置成沿着向上或向下的方向倾斜地测量到砂模部件(2)的右下角部处或砂模部件(2)的右下角部上方的参考模型(30、31)的距离。20.根据权利要求1至15中任一项所述的砂模机(75)，其中两个模腔借助于对型板分离，其中所述砂模机适于同时压缩相应的两个模腔中的两个砂模部件(76、77)，并且随后移除所述对型板并将所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置以形成完整的砂模，并且其中所述非接触式距离测量装置(39)布置成测量到定位成彼此叠置的所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。21.根据权利要求20所述的砂模机(75)，其中所述砂模机适于将所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置，并且随后将所述两个砂模部件(76、77)中的上部砂模部件从其相应的模腔压出，并且其中所述非接触式距离测量装置(39)布置成在将所述两个砂模部件(76、77)中的上部砂模部件从其相应的模腔压出之后，但是在将所述两个砂模部件(76、77)安置在传送器(74)的传送表面上之前，测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。22.根据权利要求20或21所述的砂模机(75)，其中所述砂模机包括框架定位装置，所述框架定位装置用于将保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围，所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置并且定位在传送器的传送表面上，并且其中所述非接触式距离测量装置(39)布置成在所述框架定位装置进行定位之前和/或之后在沿着被压实的砂模部件(76、77)的行进路径(17)的位置处测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。23.根据权利要求20或21所述的砂模机(75)，其中所述砂模机包括框架定位装置，所述框架定位装置用于将保持框架定位在所述两个砂模部件(76、77)周围，所述两个砂模部件(76、77)定位成彼此叠置并且定位在传送器的传送表面上，其中所述非接触式距离测量装置(39)布置成在所述框架定位装置进行定位时或所述框架定位装置进行定位之后在沿着被压实的砂模部件(76、77)的行进路径(17)的位置处测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离，并且其中所述保持框架具有开口，所述非接触式距离测量装置(39)适于通过所述开口测量到所述两个砂模部件(76、77)的参考模型(81)的变化距离。24.一种包括根据权利要求16至19中任一项所述的砂模机(1)的铸造生产线(21)，其中熔体浇注装置(22)适于在传送方向(D)上沿着行进路径(17)自动定位，并且其中计算机系统(23)适于基于与定位在所述砂模机(1)和所述熔体浇注装置(22)之间的砂模部件(2)相关联的多条直线之间的至少一个交点(A、B)的计算位置来控制所述熔体浇注装置(22)的位置。25.一种包括根据权利要求1至23中任一项所述的砂模机(1、75)的铸造生产线(21)，其中包括多个非接触式距离测量装置(39)的组邻近被压实的砂模部件(2、76、77)的行进路径(17)布置在以下位置中的一个或多个位置处：恰好在所述砂模机(1、75)之后，恰好在熔体浇注装置(22)之前以及恰好在熔体浇注装置(22)之后。26.一种包括根据权利要求1至23中任一项所述的砂模机(1、75)的铸造生产线(21)，其中计算机系统(23)适于基于多条直线之间的至少两个交点(A、B)的计算位置控制熔体浇注装置(22)以停止熔体的浇注，并且其中所述至少两个交点(A、B)与定位成相互抵接配置的两个相应的砂模部件(2、76、77)相关联。27.一种生产砂模部件(2、76、77)的方法，其中在填充操作期间用砂填充模腔(3)，并且随后压实砂，所述模腔(3)由腔顶壁(4)、腔底壁(5)、两个相对的腔侧壁(6)和两个相对的腔端壁(7、8)形成，其中通过设在腔壁中的至少一个填砂口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·拉森，C·贝，J·约翰森，C·丹，F·F·哈格曼，
申请(专利权)人：迪萨工业有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK