專(zhuān)利名稱：測(cè)量鑄模強(qiáng)度并在鑄模上壓制標(biāo)記的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量鑄模型腔表面強(qiáng)度并同時(shí)在型腔表面上壓制標(biāo)記以顯示鑄模的某種信息的方法和裝置。在以下敘述中，術(shù)語(yǔ)“鑄模型腔表面”是指面對(duì)鑄模型腔的鑄模內(nèi)表面。
現(xiàn)有技術(shù)通常，為了管理大量待制造的鑄件，在鑄模型腔表面上形成了字母印記并且在由鑄模生產(chǎn)鑄件時(shí)，這些字母被轉(zhuǎn)印以便顯示在該鑄件的外表面上。因此，名稱或某種必要信息顯示在鑄件表面上以便管理鑄件生產(chǎn)。這樣的字母印記是如此成型于鑄模型腔表面上的，即操作人員可拆卸地將凸字母排版附加在型模上，當(dāng)由此型模生產(chǎn)鑄模時(shí)將這些字母反印到上述鑄模上。
將字母可拆卸地安裝到型模上的工作是一件麻煩的事情。另外，作此工作需要中斷鑄模生產(chǎn)線。這是降低模鑄生產(chǎn)率的一個(gè)因素。另外，尤其是因?yàn)榻陙?lái)在日本生效的《產(chǎn)品責(zé)任法》，鑄件生產(chǎn)管理所需的信息量正在增加且必須給每個(gè)鑄件加上不同信息。應(yīng)上述要求而對(duì)每個(gè)鑄件安裝、拆卸(或更換)字母效率是極低的。
鑄模狀態(tài)的優(yōu)劣和制造鑄件用的熔融金屬的性能極大地影響了鑄件質(zhì)量。因此，在過(guò)去，通過(guò)工作人員用手等測(cè)量鑄模強(qiáng)度并有時(shí)通過(guò)在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記并將其轉(zhuǎn)印到鑄件上的方式檢驗(yàn)并記錄鑄模強(qiáng)度和由此鑄模生產(chǎn)出的鑄件之間的關(guān)系，然后利用這樣的關(guān)系來(lái)提高待制造鑄件的質(zhì)量。
但是，在高速輸送鑄模的鑄模生產(chǎn)線上，測(cè)量鑄模強(qiáng)度必須每隔0-30秒進(jìn)行一次。當(dāng)操作人員用手等測(cè)量鑄模強(qiáng)度時(shí)，這使他(她)承擔(dān)了艱苦工作并且這還使他(她)難于精確地測(cè)出強(qiáng)度。
本發(fā)明用于解決這些問(wèn)題。它的目的在于提供一種在不影響鑄模生產(chǎn)速率的前提下有效地測(cè)量鑄模強(qiáng)度并同時(shí)在鑄模型腔表面上壓制出將轉(zhuǎn)印給鑄件以顯示必要信息的標(biāo)記的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的方法是一種測(cè)量鑄模型腔表面強(qiáng)度并同時(shí)在型腔表面上壓制標(biāo)記以便顯示信息的方法。此方法包括將壓力傳感器連接到在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記的壓印件上并通過(guò)壓力傳感器探測(cè)出當(dāng)壓印件在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記時(shí)由型腔表面作用于所述壓印件上的反作用力。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的裝置測(cè)量鑄模型腔表面強(qiáng)度且同時(shí)在型腔表面上壓制出標(biāo)記以表示信息。此裝置包括在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記的壓印件、夾持所述壓印件以使該壓印件相對(duì)鑄模移動(dòng)的機(jī)構(gòu)、固定在壓印件上以便檢測(cè)出當(dāng)壓印件在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記時(shí)由型腔表面作用于壓印件上的反作用力的壓力傳感器、以及根據(jù)壓力傳感器測(cè)得的反作用力值數(shù)據(jù)而計(jì)算出鑄模型腔表面強(qiáng)度的計(jì)算器。
根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，將被轉(zhuǎn)印到鑄件表面上以便顯示必要信息的標(biāo)記是通過(guò)壓印件成型于鑄模型腔表面上的。用這些鑄模生產(chǎn)鑄件時(shí)，這些標(biāo)記被轉(zhuǎn)印到鑄件表面上且轉(zhuǎn)印標(biāo)記顯示出這樣的信息。
為了根據(jù)轉(zhuǎn)印到鑄件上的標(biāo)記讀到所需的信息，信息是由標(biāo)記表示的。例如，通過(guò)在預(yù)定點(diǎn)上將孔形標(biāo)記壓制在鑄模型腔表面上的方式，可以讀到表示孔形標(biāo)記位置或行列的信息。再例如，通過(guò)在鑄模型腔表面上壓制出特殊形狀的標(biāo)記，可以讀取表示標(biāo)記形狀的某些信息。
因而，如果壓印件在鑄模型腔表面上壓制出圓孔形標(biāo)記，則壓印件形狀可象針或桿一樣以便在型腔表面上形成圓孔形印記。如果壓印件壓制出特殊形狀的標(biāo)記，則壓印件應(yīng)具有那樣的形狀。
壓印件被夾持機(jī)構(gòu)夾持固定，使它可以相對(duì)鑄模移動(dòng)。當(dāng)壓印件被壓在鑄模型腔表面上時(shí)，在型腔表面上形成了標(biāo)記。因此，為了在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記，必須通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)使壓印件垂直移動(dòng)。因此，夾持機(jī)構(gòu)具有提升機(jī)構(gòu)。當(dāng)根據(jù)標(biāo)記位置讀取某種信息時(shí)，必須如此夾持壓印件，即它可以水平地以及垂直地移動(dòng)。因此，夾持機(jī)構(gòu)還具有使壓印件垂直移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，壓力傳感器與壓制鑄模型腔表面的壓印件相連。當(dāng)壓印件被壓在型腔表面上時(shí)，一個(gè)反作用力作用于壓印件上。反作用力取決于鑄模型腔表面的強(qiáng)度(硬度)并通過(guò)固定在壓印件上的壓力傳感器測(cè)量所述反作用力。這樣的壓力傳感器可以是一個(gè)測(cè)力傳感器。與測(cè)量值有關(guān)的數(shù)據(jù)被傳給計(jì)算器以便計(jì)算出鑄模型腔表面的強(qiáng)度。
如從以上描述中理解到的那樣，在用于測(cè)量鑄模強(qiáng)度并在鑄模上壓制標(biāo)記的本發(fā)明裝置和方法中，由于直接在鑄模型腔表面上形成標(biāo)記，所以顯示所需信息的標(biāo)記可有效地成型于型腔表面上。另外，由于鑄模強(qiáng)度是通過(guò)計(jì)算由被固定在壓印件上的壓力傳感器測(cè)得的反作用力數(shù)值而獲得的，所以可精確且高效地獲得鑄模強(qiáng)度。另外，由于是在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記時(shí)測(cè)量強(qiáng)度，所以本發(fā)明有助于提高鑄模生產(chǎn)率。
另外，由于獲得了精確的鑄模強(qiáng)度，所以由此鑄模制得的鑄件和鑄模強(qiáng)度之間的關(guān)系可以被精確地檢測(cè)和記錄下來(lái)。因此，本發(fā)明有助于提高鑄件質(zhì)量。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是一個(gè)用于測(cè)量鑄模強(qiáng)度并同時(shí)在鑄模上壓制標(biāo)記的本發(fā)明裝置實(shí)施例的透視示意圖。
圖2是表示如何根據(jù)在預(yù)定位置上成型于鑄模型腔表面上的孔形標(biāo)記讀取信息的說(shuō)明圖。
圖3是另一張表示如何根據(jù)在預(yù)定位置上成型于鑄模型腔表面上的孔形標(biāo)記讀取信息的說(shuō)明圖。
最佳實(shí)施例現(xiàn)在，參見(jiàn)附圖來(lái)描述優(yōu)選實(shí)施例。
圖1示出了一個(gè)用于測(cè)量鑄模強(qiáng)度并同時(shí)在鑄模上壓制標(biāo)記的本發(fā)明裝置實(shí)施例。此裝置包括一個(gè)用作基架的門(mén)架3、一個(gè)用于在鑄模2的型腔表面2a上壓制標(biāo)記的尖針形壓印件14、一個(gè)用于垂直驅(qū)動(dòng)壓印件14的提升機(jī)構(gòu)13(第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸)、用于左右驅(qū)動(dòng)壓印件14的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、一個(gè)前后驅(qū)動(dòng)壓印件14的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8、一塊控制提升機(jī)構(gòu)13和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、8的控制面板18、向控制面板18傳輸指令的并根據(jù)測(cè)力傳感器(以下將描述此測(cè)力傳感器)的測(cè)定值算出鑄模強(qiáng)度的計(jì)算器16。前后方向是指向前和向后輸送鑄模2的方向而左右方向是指垂直于前后方向的水平方向。
用作基架的門(mén)架3具有一個(gè)矩形的開(kāi)口上框架部3a和四條支腿3b。上框架部3a是由一對(duì)左右延伸的水平桿3c和一對(duì)前后延伸的水平桿3d構(gòu)成的。在水平桿3c上安裝一對(duì)導(dǎo)軌5。門(mén)架3設(shè)置在造型機(jī)(未示出)的附近，從而許多都裝在砂箱1中的且都從造型機(jī)中輸出的鑄模2在門(mén)架3下向前運(yùn)動(dòng)。
一個(gè)滑架6安裝在門(mén)架3的一對(duì)導(dǎo)軌5上，使此滑架左右移動(dòng)。第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸7被固定在上框架部3a的桿3d上且第一汽缸7的活塞桿7b的遠(yuǎn)方末端與滑架6相連。于是，當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸7用于左右驅(qū)動(dòng)壓印件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作使其活塞桿7b伸縮時(shí)，滑架6左右往復(fù)移動(dòng)?；?和第1伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸7構(gòu)成使壓印件左右方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
另外，一個(gè)前后延伸的直線導(dǎo)向件9安裝在滑架6上而滑架10安裝在直線導(dǎo)向件9上，從而滑架10可沿直線導(dǎo)向件9前后移動(dòng)。第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸11被安裝在滑架6上且汽缸11活塞桿11b的遠(yuǎn)方末端與滑架相連，使得在啟動(dòng)汽缸11以便伸長(zhǎng)和回縮其活塞桿11b時(shí)，滑架10前后移動(dòng)。直線導(dǎo)向件9、滑架10和第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸11一起構(gòu)成了用于前后驅(qū)動(dòng)壓印件14的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
提升機(jī)構(gòu)13(第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸)安裝在滑架10上。一個(gè)用作壓力傳感器的測(cè)力傳感器15固定在提升機(jī)構(gòu)13的活塞桿13b的末端上而壓印件14固定在測(cè)力傳感器15的探測(cè)部上。當(dāng)壓印件14在型腔表面2a上壓制標(biāo)記時(shí)，測(cè)力傳感器15探測(cè)由型腔表面2a作用于壓印件14上的反作用力。
在鑄模2型模表面2a上壓制標(biāo)記的壓印件14由提升機(jī)構(gòu)13夾持，而使此壓印件可以垂直移動(dòng)。通過(guò)前后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8使壓印件14和提升機(jī)構(gòu)13前后移動(dòng)。通過(guò)左右驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4使壓印件14、提升機(jī)構(gòu)13和前后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8一起左右移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、8和提升機(jī)構(gòu)13構(gòu)成了作為夾持壓印件14并使其相對(duì)鑄模移動(dòng)的機(jī)構(gòu)的夾持機(jī)構(gòu)。
計(jì)算器16與測(cè)力傳感器15電連接以便從測(cè)力傳感器中接收有關(guān)反作用力測(cè)量值的數(shù)據(jù)并根據(jù)所述數(shù)據(jù)計(jì)算出鑄模型腔表面的強(qiáng)度。已事先在計(jì)算器16中輸入了根據(jù)測(cè)力傳感器15的數(shù)據(jù)求解型腔表面2a強(qiáng)度所需的表達(dá)式或方程。與計(jì)算器16電連接的控制面板18分別與第一、第二、第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸7、11、13的伺服電機(jī)7a、11a、13a相連以便控制這些伺服電機(jī)。
當(dāng)裝置啟動(dòng)時(shí)，使分別裝在砂箱1中的鑄模2從造型機(jī)(未示出)間斷地移向所述裝置，而當(dāng)一個(gè)鑄模位于圖1所示的壓印件14下方時(shí)，中斷鑄模的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。接著，根據(jù)計(jì)算器16操縱控制面板18以便啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、8和提升機(jī)構(gòu)13。即，通過(guò)使第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸7的活塞桿7b伸長(zhǎng)和回縮而使壓印件14、提升機(jī)構(gòu)13和前后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8一起左右移動(dòng)，通過(guò)使第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸11的活塞桿11b伸長(zhǎng)和回縮而使壓印件14和提升機(jī)構(gòu)13一起前后移動(dòng)。壓印件14位于在型腔表面2a上的標(biāo)記成型點(diǎn)的上方。
接著，降低提升機(jī)構(gòu)13(第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽缸)的活塞桿13b，直到壓印件14以一定深度穿透型腔表面2a為止，使鑄模2型腔表面2a在形成孔形點(diǎn)或標(biāo)記的位置上發(fā)生永久變形。為了在鑄模上顯示出必要的信息，可以通過(guò)壓印件14在型腔表面2a上反復(fù)穿孔。當(dāng)壓印件壓在型腔表面2a上時(shí)，壓印件受到了來(lái)自型腔表面的且等于表面強(qiáng)度(硬度)的反作用力。通過(guò)測(cè)力傳感器15檢測(cè)出此反作用力。由測(cè)力傳感器15測(cè)得的反作用力值作為與力有關(guān)的數(shù)據(jù)被傳輸給計(jì)算器16，計(jì)算器16接著根據(jù)所述數(shù)據(jù)計(jì)算出型腔表面2a的強(qiáng)度。
在將標(biāo)記壓印在鑄模型腔表面上之后，使此鑄模和從造型機(jī)中輸出的其它鑄模再度前行并通過(guò)壓印件14處理下一個(gè)鑄模。
盡管壓印件14在上述實(shí)施例中成針狀，但它可具有一個(gè)橫截面呈星形或其它形狀的小針頭，而所述針頭代表某些信息。
從上述說(shuō)明中可以理解，雖然在型模表面的預(yù)定的一點(diǎn)或多點(diǎn)處塑性變形而快速地形成一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記，仍能保持型模內(nèi)腔表面強(qiáng)度。
當(dāng)使用這種帶壓印標(biāo)記的型模生產(chǎn)鑄件時(shí)，這些標(biāo)記就轉(zhuǎn)印到鑄件表面上。
現(xiàn)在根據(jù)圖2來(lái)描述一個(gè)例子。在此實(shí)施例中，孔形標(biāo)記成型于鑄模型腔表面上且可由標(biāo)記讀取所代表的信息。通過(guò)壓印件14而在鑄模型腔表面上形成第一標(biāo)記21a。第一標(biāo)記21a的位置(點(diǎn))位于一個(gè)由虛線圓表示的假想出的大圓圈20a上。第二標(biāo)記21b也成型于型腔表面上。第二標(biāo)記21b的位置(點(diǎn))位于一個(gè)由虛線圓表示的小同心圓圈20b上。如果認(rèn)為兩個(gè)假想圓圈的中心和第二標(biāo)記21b之間的連線是表的時(shí)針，認(rèn)為第一標(biāo)記21a和這兩個(gè)圓圈的中心之間的連線是分針，則標(biāo)記21a、21b在此計(jì)時(shí)件上顯示出時(shí)間304。例如，可根據(jù)此信息識(shí)別信息34。
在圖3中表示了另一個(gè)例子。一個(gè)展現(xiàn)出象棒球賽計(jì)分板的表格24的鑄模被固定在一個(gè)型模的表面上且該鑄模是由所述型模制成的。于是，鑄模在其型腔表面上具有一個(gè)根據(jù)所述型模的表格24反印成的表格。在圖3所示的位置上，通過(guò)壓印件14在鑄模型腔表面的表格中形成了許多標(biāo)記(例如，如圖所示的三個(gè)星狀標(biāo)記)。根據(jù)這些標(biāo)記就讀出了三星和數(shù)字109所代表的信息。
上述實(shí)施例只是示范性的，而本發(fā)明的范圍不局限于上述實(shí)施例。顯然，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以在不超出以下權(quán)利要求書(shū)范圍的前提下對(duì)實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1．一種用于測(cè)量鑄模型腔表面強(qiáng)度并同時(shí)在型腔表面上壓制出一個(gè)或更多個(gè)表示某種信息的標(biāo)記的方法，它包括以下步驟利用帶有壓力傳感器的壓印件在鑄模型腔表面上壓制出標(biāo)記；以及，通過(guò)由所述壓力傳感器探測(cè)出當(dāng)該壓印件在鑄模型腔表面上壓制所述標(biāo)記時(shí)作用于所述壓印件上的反作用力來(lái)測(cè)定鑄模強(qiáng)度。
2．一種用于測(cè)量鑄模型腔表面強(qiáng)度并同時(shí)在型腔表面上壓制出一個(gè)或更多個(gè)表示某種信息的標(biāo)記的裝置，它包括用于在鑄模型腔表面上壓制標(biāo)記的壓印件；用于夾持所述壓印件以使該壓印件相對(duì)鑄模移動(dòng)的機(jī)構(gòu)；固定在所述壓印件上以便檢測(cè)出當(dāng)該壓印件在鑄模型腔表面上壓制所述標(biāo)記時(shí)作用于所述壓印件上的反作用力的壓力傳感器；根據(jù)由所述壓力傳感器測(cè)得的所述反作用力值數(shù)據(jù)計(jì)算出鑄模型腔表面強(qiáng)度的計(jì)算器。
全文摘要
本文披露了一種用于測(cè)量鑄模(2)型腔表面(2a)強(qiáng)度且同時(shí)在型腔表面(2a)上壓制出一個(gè)或更多個(gè)表示某種信息的標(biāo)記(21a,21b)的方法。當(dāng)從鑄模中生產(chǎn)鑄件時(shí),這種成型于鑄模型腔表面上的標(biāo)記被轉(zhuǎn)印給所述鑄件而且展現(xiàn)在鑄件表面上的轉(zhuǎn)印標(biāo)記表示某種信息。此方法包括以下步驟:利用帶有壓力傳感器(15)的壓印件(14)在鑄模型腔表面上壓制出標(biāo)記(21a、21b);通過(guò)由壓力傳感器(15)探測(cè)出當(dāng)壓印件在鑄模型腔表面上壓制所述標(biāo)記時(shí)作用于壓印件(14)上的反作用力來(lái)測(cè)定鑄模(2)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01N3/42GK1204559SQ9810733
公開(kāi)日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1998年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月24日
發(fā)明者學(xué)賴經(jīng), 悅司林, 茂昭山本 申請(qǐng)人:新東工業(yè)株式會(huì)社