JP2640761B2

JP2640761B2 - 成型鋳型移載装置

Info

Publication number: JP2640761B2
Application number: JP19297388A
Authority: JP
Inventors: 恒雄黒崎; 進渡辺; 勉大矢
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JPH0241738A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、スタックモールド造型における成型鋳型の
自動移載装置に係り、さらに詳しくは、無枠注湯に使用
することを可能とした、且つ、有枠注湯にも使用するこ
とができる自動成型鋳型移載装置に関する。

（従来の技術）小物鋳物やピストンリング等の薄型鋳物は通常１つの
生砂鋳型に多数の型がとられ、この鋳型中心に上下貫通
の湯道を形成して多数縦に積み重ねて注湯されるスタッ
クモールド造型が使用されている。生産性に優れたスタ
ックモールド造型も１ステーションの造型機を用いた場
合は、作業者が一々空鋳枠を搬送し造形機にセットし、
造形後の成型鋳型を所定数注湯板上に積み重ねなければ
ないないので、事故の発生の危険性が大きく鋳型の崩れ
やずれが発生しやすいという問題点や作業者の疲労が大
きいという問題点等がある。

更に、有枠注湯のスタックモールド造型は非常に多く
の鋳枠を必要とし鋳枠の消耗も激しく、その上、鋳枠を
多段積重ねるために鋳枠の精度が要求される等コストが
かかりその維持管理が大変である。また、注湯後に解枠
処理を要し解枠後の空鋳枠を造型機近傍まで搬送しなけ
ればならないなど作業性の問題点がある。

（発明が解決しようとする課題）これらの問題点を解決するため、多ステーション造型
機を用いて空鋳枠の搬送、セット装置、成型鋳型の移載
装置やこれらの装置を組み付けた自動造形機も種々提案
され実用に供せられているが、構造が複雑で高価である
等の問題点がある。

また、鋳枠から成型鋳型を取出すために成型鋳型を押
出す時や取出した成型鋳型を積み重ねる際の衝撃や成型
鋳型どうしのぶつかりによる崩れ、ずれの発生を防ぎ得
ないことや成型鋳型の厚さのバラツキに対応できない等
の問題点があって無枠注湯に用いることのできる自動成
型鋳型移載装置は現在実用化されたものはない。

（課題を解決するための手段）本発明は、上述の従来の有枠注湯のスタックモールド
造型における問題点に着目してなされたもので、無枠注
湯にも使用することを可能とし、且つ、有枠注湯にも使
用することができる無枠注湯と有枠注湯との兼用を可能
とした構造の簡単な自動成型鋳型移載装置を安価に提供
することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の構成を実施例の図
面に基づいて説明する。

第１図に成型鋳型移載装置の概要側面図、第２図に成
型鋳型移載装置の概要平面図、第３図に枠ホルダーの平
面図、第４図に第３図のＡ−Ａ矢視断面図、第５図に第
３図のＢ矢視図、第６図に押出し板の要部断面図、第７
図に安全継手の斜視図、第８図にハンド部の斜視図、第
９図に鋳枠受けフォーク部の使用状態、第10図に第９図
のＣ−Ｃ矢視断面図を示す。

本発明の成型鋳型移載装置は、下記の移載装置１と鋳
型取出し装置２との組合せからなる。

（Ａ）回転軸４に上下に移動可能に、且つ括弧状をなす
一対の枠ホルダー６、６が造型装置３の取出しステーシ
ョンS3と鋳型取出し装置２との間を水平軸線回りに回転
或いは反復旋回可能に取付けられ、該枠枠ホルダー６、
６の両先端に枠ハンド８、８が結合されている移載装置
１。

（Ｂ）成型鋳型52を載置し上下に移動可能な台車20と、
該台車20に対向して上方に押出しシリンダ25のピストン
ロッド26の先端に連結され上下に移動可能な押出し板24
とからなる鋳型取出し装置２。

（１）移載装置１は下記の構成からなる。

ｉ）回転軸４が上端部に取付けられたピニオン14とラッ
ク16を挟んで交互に反対方向に作動する２本の旋回シリ
ンダ15、15のピストンロッドの先端に連結されたラック
16、16との噛み合わせからなり、旋回シリンダ15、15の
作動により反復旋回を行う。

尚、回転軸４の回転がラック、ピニオンによる反復旋
回に限定されるものでなく、サーボモータ等を用いて半
回転づつ回転させて使用することも可能である。

ii）回転軸４に枠ホルダー支持盤５が嵌挿固着され、該
枠ホルダー支持盤５の両面に夫々一対の枠リフトシリン
ダ９、９とリフトガイド11、11が取付けられ、夫々の枠
リフトシリンダ９、９のピストンロッドの先端に括弧状
をなす一対の枠ホルダー６、６が取付けられており、リ
フトガイド11、11に枠ホルダーの軸受10、10を嵌挿して
上下に移動可能に、かつ一対の枠ホルダー６、６が造型
装置３の取出しステーションS3と鋳型取出し装置２の取
出し位置とを交互に入れ替わるように180度反復旋回可
能に取付けられている。

また、括弧状をなす枠ホルダー６は、鋳枠50を挟持す
るに適した形状円弧形、コ字形やＵ字形等を適宜選定し
て使用される。

iii）枠ホルダー６の両先端に対向して一対の枠ハンド
８、８がハンド開閉シリンダ12、12のピストンロッドの
先端に連結されて前後に移動可能に取付けられており、
枠ハンドのハンド部13、13により鋳枠の取手51、51を挟
持することにより鋳枠50を把持する。

iv）枠ホルダー６と枠ハンド８が安全継手７を介して結
合されており、枠ハンド８部に異常な力がかかったとき
安全継手７の部分で破損して、枠ホルダー６やその他装
置の部分の損傷を防止する。

ｖ）ハンド部13は水平及び垂直断面がＶ型に形成されて
おり、鋳枠の取手51の挟持と鋳枠の正確な芯出しが容易
に行なうことができる。

（２）鋳型取出し装置２は下記の構成からなる。

ｉ）台車20が積み重ねられ載置された成型鋳型52の最上
面を常に所定の位置に規制保持するための制御手段が設
けられている。

ii）台車20が相互に直角方向に走行する下台車21と下台
車21に載置されている上台車22との２段重ね台車となっ
ており、上台車22がリフタシリンダ23のピストンロッド
の先端に取付けられたプレート上に載置されてに上下に
移動可能となっている。

iii）鋳枠50より成型鋳型52を押し出す際に、載置され
た成型鋳型52の最上面と押出される成型鋳型52との距離
を僅少に、且つ略一定に規制保持するために押出し板24
と台車20が連動して下降する制御手段が設けられてい
る。

iv）押出し板24にエアチャンバー27が設けられ下面に直
径3mmのエア吹出し口28が８個所穿設されており、積み
重ねられた成型鋳型50の最上面をエアが外周方向に向か
って吐出して吹き払い清掃する。

ｖ）押出し板24にヒータ29が埋設され下面が加熱保温さ
れており、押出し板24の下面に鋳型砂の付着することを
防止している。

vi）押出し板24のシリンダ30のピストンロッドの先端に
連結され上下に移動可能にウレタンゴム製の栓押し駒31
が取付けられている。

vii）枠支持台33に鋳枠50を所定の位置に規制載置する
複数個の鋳枠受けフォーク32が突き出し、引き込み可能
に或いは脱着自由に設けられており、無枠注湯の場合は
注枠受けフォーク32を突き出して鋳枠50を載置するのに
使用される。一方、有枠注湯の場合は鋳枠受けフォーク
32を引き込ませて或いは取外しておいて使用されない。

フォーク32には傾斜面を有するガイド34が微動調整可
能に設けられており、鋳枠50の載置が容易であり且つ位
置決めが容易で中心に正しく載置される。

尚、上述の成型鋳型移載装置において、枠ホルダーそ
の他の上下に移動や反復旋回等する種々の作動部の位
置、タイミング等を検出し規制するための近接スイッチ
を組み込んだシリンダや近接スイッチ、リミッタスイッ
チ等の慣用の検出装置と、鋳枠が正規の位置に正しくセ
ットされるためのノック・ピン方式等の慣用の位置決め
装置が設けられている。

以上の構成からなる成型鋳型移載装置を用いて無枠注
湯の場合の実施例について説明する。

造型装置３は間歇回転する回転軸40に三角形の回転テ
ーブル41が固着され、回転テーブル41の各辺部に鋳枠50
を載置する鋳枠のせアーム42が取付けられている。回転
軸40の間歇回転はサーボモータ43の間歇回転がタイミン
グベルト45を介して伝導軸44に伝えられ、更に、伝導軸
と回転軸とに夫々設けられた歯車46、47によって回転軸
40に伝えられて行われる。

１）造型装置３の回転テーブル41の空枠供給ステーショ
ンS1の位置にある鋳枠のせアーム42に空鋳枠50を載置す
る。

２）サーボモータ43が作動して回転テーブル41が1/3回
転して、造形ステーションS2の位置に停止し、造形ステ
ーションS2の上方に設置された造形機（図示せず）によ
り鋳枠50に生砂が込められて鋳型52が形成される。

３）サーボモータ43が作動して回転テーブル41は更に1/
3回転して取出しステーションS3の位置に停止する。

４）取出しステーションS3の位置の上方に待機していた
積載装置１の枠ホルダー６が、枠リフトシリンダ９が作
動して下降し所定の位置に停止する。次いで、ハンド開
閉シリンダ12、12が作動して枠ハンド８、８が前進し、
ハンド部13、13が鋳枠の取手51、51を挾持して鋳枠50を
把持する。次いで、再び枠リフトシリンダ９が作動して
鋳枠50を把持した枠ホルダー６が上昇して回転テーブル
41の上方にて停止する。

５）鋳枠50を把持した枠ホルダー６は、２本の旋回シリ
ンダ15、15が相互に反対方向に作動して、ピストンロッ
ドに取付けられたラック16、16が回線軸４のピニオン14
を挟んで噛合って互いに逆方向に移動してピニオン14を
180度旋回させることによって、鋳型取り出し装置２の
積み重ね載置される鋳型の位置で停止する。

６）枠リフトシリンダ９が作動し枠ホルダー６が下降し
て、把持している鋳枠50を枠支持台33に突き出でセット
されている４個の鋳枠受けフォーク32の上に、傾斜ガイ
ド34に沿って中心に正しく載置された後、枠ハンド８が
後退してハンド部13から鋳型50を開放する。

７）リフタシリンダ23が作動し上台車22が上昇して、待
機している鋳枠50と僅かなすきまを置いて停止する。

８）押出しシリンダ25が作動し押出し板24が下降して成
型鋳型面から10mm離れて停止する。

９）シリンダ30が作動してウレタンゴム製の栓押し駒31
が下降突き出て、成型鋳型52の湯口部に挿着されたシェ
ル型の栓駒36を湯口部に完全に押込み後上昇して元に復
帰する。

10）エア吹出し口28からエアが外周方向に向かって吐出
し鋳型表面を吹き払って清掃する。

11）押出し板24がさらに下降して鋳枠50から成型鋳型52
を押し出す。この際、押出し板24の下降に連動して上台
車22がほぼ同速度で下降するので、上台車面或いは積重
ねられた成型鋳型52の最上面と、押出される成型鋳型52
の面との距離は一定且つ必要最低限度に小さく維持され
ているので、積重ねる際の成型鋳型どうしの衝撃は殆ど
ない。また、押出し板の下面が加熱保温されているので
砂の付着はなく成型鋳型表面が粗されることはない。

12）枠ハンドＳが前進して空となった鋳枠の取手51を挾
持する。枠リフタシリンダ９が作動して空となった鋳枠
50を把持した枠ホルダー６が上昇し、旋回シリンダ15、
15が作動してラック16、16とピニオン14の噛み合わせに
より回転軸４が180度旋回して造型装置３の取り出しス
テーションS3の元の位置に復帰する。

13）枠ホルダー６が下降して枠ハンド８が後退して空鋳
枠50を開放し、造型装置３の取り出しステーションS3の
鋳枠受け42に鋳枠50を載置する。

14）空鋳枠50を載置した回転テーブル41は更に1/3回転
して元の空枠供給ステーションS1の位置に復帰し２）の
動作にはいる。

このように１）〜14）の一連の動作を繰返えし実行し
て成型鋳型52が所定の20段積み重ね終ると、上台車22が
シリンダ（図示せず）により押し出され、更に積み重ね
られた成型鋳型が無枠注湯ライン60に移載されて送り出
された後、上台車22は元の位置に復帰する。

なお、１）の空鋳枠を造型装置の鋳枠ホルダに載置す
るのはスタートの一回のみで、２回目以降は空枠セット
が自動的に行なわれ載置されるので無人にて行なわれ
る。

また、９）の栓駒は最下段の成型鋳型の湯口部のみに必
要で２段目以上の成型鋳型には必要がないので、栓押し
駒が作動しないよう規制されている。

２）次ぎに、有枠注湯に用いた場合の実施例について説
明する。

１）回転テーブル41の空枠供給ステーションS1の位置に
ある鋳枠のせアーム42に、空鋳枠プール場から空鋳枠50
をとり載置する。

２）〜６）は無枠注湯の場合と同様な一連の動作が行わ
れる。

７）枠リフトシリンダ９が作動し枠ホルダー６が下降し
て、把持している鋳枠50を待機している積み重ねられた
鋳枠50の最上段に載置する。

この際鋳枠支持台の鋳枠受けフォーク32は鋳枠支持台
33を軸として回転させて引き込ませて使用されない。

８）枠ハンド８、８のシリンダ12、12が作動して枠ハン
ド８、８が後退して、ハンド部13、13から鋳枠の取手5
1、51が開放されて積み重ねられた鋳枠50の最上面に載
置される。

10）枠リフトシリンダ９が作動し空となった枠ホルダー
６が上昇して待機する。

11）旋回シリンダ15、15が作動してラック16、16とピニ
オン14の噛み合いにより回転軸４が180度旋回して停止
することにより、枠ホルダー６も180度旋回して造型装
置３の取り出しステーションS3の元の位置に復帰して待
機する。

１）〜11）の一連の動作を繰返えし実行して鋳枠50が所
定の20段積み重ね終ると、上台車22を載置して下台車21
がシリンダ（図示せず）によりシャトルライン62に引出
され、積み重ねられた鋳枠50が有枠注湯ライン61に移載
されて送り出された後下台車21は元の位置に復帰する。

尚、注湯後解枠され空となった注枠50は空鋳枠プール
場に搬送される。

本実施例のように注湯ラインも無枠注湯ライン60と有
枠注湯ライン61とわけて使用し、有枠注湯ライン61に空
鋳枠50の空鋳枠プール場への搬送装置を設けることに限
定されるものでなく、両注湯ライン或いは１注湯ライン
を兼用して使用することも自由である。

鋳枠50は円形鋳枠を用い内周面にクロムめっきを施し
て耐摩耗性を付与し、更に、型抜き性を良くするために
鋳枠の内周面にテーパを設けた。尚、鋳枠も円形に限定
されるものでなく四角形等自由に選択することができ
る。

（効果）本発明の成型鋳型移載装置は構造は簡潔で安価に得ら
れ、成型鋳型の移載が自動化されて作業者の負担が大幅
な低減が図られた。

鋳枠から成型鋳型を押出し積み重ねる際に、押出し板
と積重ねられている成型鋳型面とが連動して下降するた
めに、成型鋳型の寸法のバラツキによる影響は全く解消
され、押し出される成型鋳型との距離は一定、且つ微小
に保持されるので積み重ねられるときの衝撃は殆どな
く、成型鋳型どうしのぶつかり等による崩れやずれ等の
発生の恐れもなくなった。

さらに、押出し板よりエアが吐出されて成型鋳型の表
面が清掃され、且つ、押出し板が加熱保温されているた
め砂の付着が防止されて鋳型表面が粗されることがなく
鋳型のくずれ、砂噛み等の恐れもなくなって無枠注湯の
成型鋳型移載装置として使用することが可能となったこ
とにより、解枠処理や鋳枠のセット作業が不要となる等
作業が単純化され、また、必要とする鋳枠の数は４個で
すみコストが安く管理が容易となった工業的効果は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図成型鋳型移載装置の概要側面図第２図成型鋳型移載装置の概要平面図第３図枠ホルダーの平面図第４図第３図のＡ−Ａ矢視断面図第５図第３図のＢ矢視図第６図押出し板の要部断面図第７図安全継手の斜視図第８図ハンド部の斜視図第９図鋳枠受けフォークの使用状態を示す平面図第10図第９図のＣ−Ｃ矢視断面図 1:移載装置、2:鋳型取出し装置 3:造型装置 4:回転軸、6:枠ホルダー 7:安全継手、8:枠ハンド 14:ピニオン、15:旋回シリンダ 16:ラック、20:台車 21:下台車、22:上台車 23:リフタシリンダ 24:押出し板、28:エア吹出し口 29:ヒータ、31:栓押し駒 32:鋳枠受けフォーク 33:鋳枠支持台、36:栓駒 40:回転軸、41:回転テーブル 42:枠のせアーム、50:鋳枠 52:成型鋳型

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の生砂型を縦に積み重ねてなるスタ
ックモールド造型装置において、回転軸（４）に上下に
移動可能に一対の括弧状の枠ホルダー（６、６）が造型
装置（３）の取出しステーションS3と鋳型取出し装置
（２）との間を水平軸線回りに回転或いは反復旋回可能
に取付けられ、該枠ホルダー（６、６）の両先端に枠ハ
ンド（８、８）が結合されている移載装置（１）と、上
下に移動可能に成型鋳型（52）を載置する台車（20）と
該台車（20）に対向して上下に移動可能な押出し板（2
4）とからなる鋳型取出し装置（２）との組合せからな
る成型鋳型移載装置。
【請求項２】回転軸（４）の反復旋回が、回転軸（４）
に取付けられたピニオン（14）と旋回シリンダ（15）の
ピストンロッドの先端に連結されたラックピニオン（1
6）との噛合わせによってなされる請求項１記載の成型
鋳型移載装置。
【請求項３】枠ホルダー（６）と枠ハンド（８）が安全
継手（７）を介して結合されている請求項１記載の成型
鋳型移載装置。
【請求項４】鋳枠ハンド（８）のハンド部（13）が水平
及び垂直断面においてＶ型をなしている請求項１または
３記載の成型鋳型移載装置。
【請求項５】台車（20）がリフタシリンダ（23）のピス
トンロッドの先端に載置され、台車（20）上に積み重ね
られた成型鋳型（52）の最上面を常に所定の位置に規制
保持するための制御手段を設けた請求項１記載の成型鋳
型移載装置。
【請求項６】台車（20）が互いに直角方向に走行する下
台車（21）と上台車（22）との２段重ね台車となってお
り、上台車（22）が成型鋳型を載置して上下に移動する
請求項１または５記載の成型鋳型移載装置。
【請求項７】押出し板（24）の下降によって鋳枠（50）
より成型鋳型（52）を押し出す際に、載置された成型鋳
型（52）の最上面と押し出される成型鋳型（52）との距
離を僅少且つ略一定に規制保持するために、押出し板
（24）の下降に連動して台車（20）が下降する制御手段
を設けた請求項１、５または６記載の成型鋳型移載装
置。
【請求項８】押出し板（24）の下面に複数個のエア吹出
し口（28）が穿設されている請求項１または７記載の成
型鋳型移載装置。
【請求項９】押出し板（24）にヒータ（29）が埋設され
て、押出し板（24）の下面が加熱保温されている請求項
１、７または８記載の成型鋳型移載装置。
【請求項１０】押出し板（24）に上下に移動可能に栓押
し駒（31）が取付けられている請求項１、７、８または
９記載の成型鋳型移載装置。
【請求項１１】鋳枠（50）を所定の位置に載置する複数
個の傾斜ガイド（34）を取付けた鋳枠受けフォーク（3
2）が出し入れ可能に設けられている請求項１記載の成
型鋳型移載装置。