JP3125975B2 - 注湯済み鋳型の冷却ライン - Google Patents

注湯済み鋳型の冷却ライン

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JP3125975B2 JP07187926A JP18792695A JP3125975B2 JP 3125975 B2 JP3125975 B2 JP 3125975B2 JP 07187926 A JP07187926 A JP 07187926A JP 18792695 A JP18792695 A JP 18792695A JP 3125975 B2 JP3125975 B2 JP 3125975B2
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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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、ダクタイル鋳物の自動
鋳造プラントにおける注湯済み鋳型の冷却ラインに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ダクタイル鋳物のように鋳型への注湯後
の冷却時間が長くかかる製品を鋳造する場合に、造型速
度、注湯速度等を落さず、かつ注湯済み鋳型の冷却ヤー
ドの面積を最小限に抑えるためには、注湯済み鋳型の冷
却ラインを複数列にするのが好都合である。従来、この
種の冷却ラインとしては、例えば特公昭５２−９５７６
号公報に開示されているようなものがある。このライン
は、注湯ライン上を移送される鋳型を、該注湯ラインの
末端に直角方向へ配列した鋳型搬入ライン上へ順次移送
させたのち、鋳型搬入ライン上に移乗された複数個の鋳
型を、該鋳型搬入ラインに直角でかつ上記注湯ラインと
並列状をなすように配列した複数列の冷却ライン上へ一
斉に移送させ、続いて各冷却ライン上の鋳型を上記注湯
ラインの流れ方向と逆方向へ順次移送させて、各冷却ラ
インの末端に直角方向へ配列した鋳型搬出ライン上へ一
斉に移送させたのち、次工程へ搬出するようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】ところで上記方式の
冷却ラインでは、各冷却ラインの始端および終端にそれ
ぞれ押動装置および緩衝装置を設置し、押動装置でライ
ン上に団子状に並んでいる複数の注湯済み鋳型を押し出
すと共に、緩衝装置で各鋳型の慣性力を吸収するように
している。このため多数の押動装置および緩衝装置が必
要になり、ライン構成が複雑になるという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ダクタイル鋳物の自動鋳造プラントにおける注湯済み鋳
型の冷却ラインの構成を簡素化することを目的としてい
る。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明は上記の目的を
達成するため、鋳型搬入ライン上および鋳型搬出ライン
上にそれぞれ１個の注湯済み鋳型を積載して走行する鋳
型の移し替え装置を設けると共に、該各移し替え装置上
に鋳型の押出し装置としても緩衝装置としても働く電動
サーボ式シリンダを搭載することを要旨としている。す
なわち本発明は、注湯ラインと並列状に配列した複数列
の冷却ラインと、該冷却ラインを挟んで上記注湯ライン
と平行に配列した型ばらしラインと、上記注湯ラインの
末端と上記冷却ラインの各々の始端とを結ぶ鋳型搬入ラ
インと、上記冷却ラインの各々の末端と上記型ばらしラ
インの始端とを結ぶ鋳型搬出ラインと、上記鋳型搬入ラ
イン上を走行自在にされた第１移し替え装置と、上記鋳
型搬出ライン上を走行自在にされた第２移し替え装置と
から成り、上記第１移し替え装置における移し替え台車
上には、上記注湯ラインの末端並びに上記冷却ラインの
各々の始端に接続可能なレールが敷設されていると共
に、該レールの後方に電動サーボ式シリンダが内向きに
設置されており、上記第２移し替え装置における移し替
え台車上には、上記冷却ラインの各々の末端並びに上記
型ばらしラインの始端に接続可能なレールが敷設されて
いると共に、該レールの後方に電動サーボ式シリンダが
内向きに設置されていることを特徴としている。
【０００５】
【構成】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。図１は自動鋳造プラントの平面図、図２は図１のＡ
−Ａ矢視図である。図において、Ｘは図示しない造型ス
テーションに後続する注湯ラインであり、鋳型１を載置
した鋳型台車２群が車輪３０を介して図示しないレール
上に団子状に並んでいる。該鋳型台車２群は、図示しな
い押動装置（油圧シリンダ）により矢印ａ方向へ１台分
づつ間歇的に搬送され、ラインの途中にある図示しない
注湯ステーションにて注湯される。Ｚは注湯ラインＸに
並列された複数の冷却ラインであり、該冷却ラインＺ上
には、注湯後の鋳型１を載置した鋳型台車２群がレール
３を介して団子状に並べられ、所定時間プールされて冷
却される。該冷却ラインＺの実列数は鋳型の冷却時間に
よって定められるが、本例では４列の冷却ラインＺ1〜
Ｚ4を示す。Ｙは注湯ラインＸの末端と、各冷却ライン
Ｚ1〜Ｚ4の始端とを結ぶ鋳型搬入ラインであり、該鋳型
搬入ラインＹ上には、注湯ラインＸ上の鋳型台車２を各
冷却ラインＺ1〜Ｚ4上へ移し替える第１移し替え装置４
がレール５を介して走行自在に配設されている。Ｖは冷
却ラインＺを挟んで上記注湯ラインＸに並列された型ば
らしラインであり、冷却鋳型１を載置した鋳型台車２群
が図示しないレール上に団子状に並んでいる。該鋳型台
車２群は矢印ｃ方向へ１台分づつ間歇的に搬送され、図
示しない型ばらしステーションにて鋳型１が鋳造品と砂
とに分離される。Ｕは各冷却ラインＺ1〜Ｚ4の末端と、
型ばらしラインＶの始端とを結ぶ鋳型搬出ラインであ
り、該鋳型搬出ラインＵ上には、各冷却ラインＺ1〜Ｚ4
上の鋳型台車２を型ばらしラインＶ上へ移し替える第２
移し替え装置６がレール７を介して走行自在に配設され
ている。
【０００６】上記第１移し替え装置４の構成を詳細に説
明すると、該装置４は、走行機構として、車輪８を介し
て上記レール５上を走行自在な移し替え台車９と、該台
車９の側部に取付けられてサーボモータ１０ならびに減
速機１１により水平回転自在にされたピニオン１２とを
備えており、該ピニオン１２は上記レール５に沿って敷
設されたラック１３に噛合している。そして上記サーボ
モータ１０の駆動により、台車９がレール５上を往復動
すると共に、上記注湯ラインＸの末端位置と、上記冷却
ラインＺ1〜Ｚ4の各々の始端位置で停止可能にされてい
る。なお上記走行機構におけるピニオン１２とラック１
３は、スプロケットとチェーンに代えてもよい。上記移
し替え台車９の上面左側には、注湯ラインＸのレール
（図示せず）の末端ならびに各冷却ラインＺ1〜Ｚ4のレ
ール３の始端に接続可能であると共に、１台分の鋳型台
車２を積載可能なレール１４が敷設されている。移し替
え台車９の上面右側には、電動サーボ式シリンダ１５が
そのロッドヘッド１６を左方に向けて搭載されている。
該シリンダ１５は、サーボモータ１７の正逆回転駆動に
よりピストンロッド１８を伸縮作動させており、該モー
タ１７の回転方向の切り替えはコントローラ１９によっ
て行われる。また該モータ１７の回転速度、すなわちピ
ストンロッド１８の伸縮速度はインバータ（励磁周波数
変換装置）２０を介してコントローラ１９によって経時
的に制御され、更に該モータ１７の回転数、すなわちピ
ストンロッド１８の伸縮距離はエンコーダ（モータ回転
数検出装置）２１を介して上記コントローラ１９によっ
て制御されるように成してある。なお上記シリンダ１５
は、第１移し替え装置４が注湯ラインＸの末端位置にあ
るときはクッションシリンダとして働き、該装置４が冷
却ラインＺ1〜Ｚ4の各々の始端位置にあるときは押出し
シリンダとして働くよう、予めプログラミングされてい
る。
【０００７】上記第２移し替え装置６の構成を詳細に説
明すると、該装置６は、走行機構として車輪２２を介し
て上記レール７上を走行自在な移し替え台車２３と、該
台車２３の側部に取付けられてサーボモータ２４ならび
に減速機２５により水平回転自在にされたピニオン２６
とを備えており、該ピニオン２６は上記レール７に沿っ
て敷設されたラック２７に噛合している。そして上記サ
ーボモータ２４の駆動により、台車２３がレール７上を
往復動すると共に、上記冷却ラインＺ1〜Ｚ4の各々の末
端位置と上記型ばらしラインＶの始端位置とで停止可能
にされている。なお上記走行機構におけるピニオン２６
とラック２７は、スプロケットとチェーンに代えてもよ
い。上記移し替え台車２３の上面右側には、各冷却ライ
ンＺ1〜Ｚ4のレール３の末端ならびに型ばらしラインＶ
のレール（図示せず）の始端に接続可能であると共に、
１台分の鋳型台車２を積載可能なレール２８が敷設され
ている。移し替え台車２３の上面左側には、電動サーボ
式シリンダ２９がそのロッドヘッド１６ａを右方に向け
て搭載されている。なお該シリンダ２９の構成は上記第
１移し替え装置４の電動サーボ式シリンダ１５と同じで
あるため、同一の部材番号を付けて説明する。（但し末
尾に（ａ）を付加する。） 該シリンダ２９は、サーボモータ１７ａの正逆回転駆動
によりピストンロッド１８ａを伸縮作動させており、該
モータ１７ａの回転方向の切り替えはコントローラ１９
によって行われる。また該モータ１７ａの回転速度、す
なわちピストンロッド１８ａの伸縮速度はインバータ
（励磁周波数変換装置）３１を介してコントローラ１９
によって経時的に制御され、更に該モータ１７ａの回転
数、すなわちピストンロッド１８ａの伸縮距離はエンコ
ーダ（モータ回転数検出装置）２１ａを介して上記コン
トローラ１９によって制御されるように成してある。ま
た上記シリンダ２９は、第２移し替え装置６が冷却ライ
ンＺ1〜Ｚ4の各々の始端位置にあるときはクッションシ
リンダとして働き、該装置６が型ばらしラインＶの始端
位置にあるときは押出しシリンダとして働くよう、予め
プログラミングされている。
【０００８】
【作用】上記のように構成された自動鋳造プラントにお
いて、第１ステップとして、第１移し替え装置４を注湯
ラインＸの末端に接続し、該装置４における電動サーボ
式シリンダ１５のピストンロッド１８を伸長作動して、
そのロッドヘッド１６が注湯ラインＸ上の鋳型台車２群
における先頭の鋳型台車２に当接寸前の状態となるよう
にすると共に、該シリンダ１５のサーボモータ１７を逆
転モードに切り替える。しかる後、第２ステップとし
て、図示しない押動装置（油圧シリンダ）のピストンロ
ッドを伸長作動すると同時に、上記サーボモータ１７を
逆転駆動して上記ピストンロッド１８を縮引作動させ
る。これにより注湯ラインＸ上の鋳型台車２群が矢印ａ
方向へ移動し、先頭の鋳型台車２が第１移し替え装置４
のレール１４上に乗り移る。
【０００９】なおこのとき、ピストンロッド１８の縮引
速度が所定の時間／速度曲線で減速するよう上記サーボ
モータ１７の励磁周波数が制御されており、一方、押動
装置（油圧シリンダ）で押された鋳型台車２群は高速で
慣性移動するため、先頭の鋳型台車２が電動サーボ式シ
リンダ１５のロッドヘッド１６を強く押し、その結果上
記サーボモータ１７はその回転同期速度を上回る速度で
回転する。このとき該サーボモータ１７に発生する反抗
トルクにより、鋳型台車２群の移動にブレーキがかか
り、鋳型台車２群はその移動速度を徐々に減殺されつつ
停止する。従って先頭の鋳型台車２は衝撃による損傷の
恐れなく第１移し替え装置４上に乗り移ることができ
る。第３ステップとして、図示しない戻し装置により、
先頭の鋳型台車を残して他の台車群を若干後退させ、以
って若干の隙間を設ける。
【００１０】第４ステップとして、第１移し替え装置４
のサーボモータ１０を駆動して該装置４を冷却ラインＺ
1の始端に移動させると共に、上記電動サーボ式シリン
ダ１５のサーボモータ１７を正転モードに切り替える。
第５ステップとして、上記シリンダ１５のピストンロッ
ド１８をストローク端まで伸長作動して第１移し替え装
置４のレール１４上の鋳型台車２を冷却ラインＺ1のレ
ール３上に押し出す。なお押出し終了後、ピストンロッ
ド１８が縮引される。以上の第１ステップ〜第５ステッ
プを繰り返すことにより、多数の鋳型台車２を冷却ライ
ンＺ1上に団子状に配列する。冷却ラインＺ2〜Ｚ4につ
いても、同様の工程で多数の鋳型台車２を団子状に配列
する。
【００１１】次に冷却ラインＺ1〜Ｚ4上の鋳型台車２を
型ばらしラインＶへ移し替える工程を説明する。第６ス
テップとして、注湯ラインＸより新たな鋳型台車２を受
け取った第１移し替え装置４を冷却ラインＺ1の始端に
接続し、該装置４における電動サーボ式シリンダ１５の
サーボモータ１７を正転モードに切り替える。第７ステ
ップとして、第２移し替え装置６を冷却ラインＺ1の末
端に接続し、該装置６における電動サーボ式シリンダ２
９のピストンロッド１８ａを伸長作動して、そのロッド
ヘッド１６ａが冷却ラインＺ1上の鋳型台車２群におけ
る先頭の鋳型台車２に当接寸前の状態になるようにする
共に、該シリンダ２９のサーボモータ１７ａを逆転モー
ドに切り替える（図１の状態）。第８ステップとして、
第１移し替え装置４における電動サーボ式シリンダ１５
のサーボモータ１７を正転駆動してピストンロッド１８
を伸長作動させると同時に、第２移し替え装置６におけ
る電動サーボ式シリンダ２９のサーボモータ１７ａを逆
転駆動してピストンロッド１８ａを縮引作動させる。こ
れにより、第１移し替え装置４上の鋳型台車２を介して
冷却ラインＺ1上の鋳型台車２群が矢印ｂ方向へ移動
し、先頭の鋳型台車２が第２移し替え装置６のレール２
８上に乗り移る。
【００１２】なおこのとき、ピストンロッド１８ａの縮
引速度が所定の時間／速度曲線で減速するよう上記サー
ボモータ１７ａの励磁周波数が制御されており、一方、
ロッドヘッド１６で押された鋳型台車２群は高速で慣性
移動するため、先頭の鋳型台車２が電動サーボ式シリン
ダ２９のロッドヘッド１６ａを強く押し、その結果上記
サーボモータ１７ａはその回転同期速度を上回る速度で
回転する。このとき該サーボモータ１７ａに発生する反
抗トルクにより、鋳型台車２群の移動にブレーキがかか
り、鋳型台車２群はその移動速度を徐々に減殺されつつ
停止する。従って先頭の鋳型台車２は衝撃による損傷の
恐れなく第２移し替え装置６上に乗り移ることができ
る。
【００１３】第９ステップとして、図示しない戻し装置
により、先頭の鋳型台車２を残して他の台車２群を若干
後退させ、以って若干の隙間を設ける。第１０ステップ
として、第２移し替え装置６を型ばらしラインＶの末端
に移動し、該装置６における電動サーボ式シリンダ２９
のサーボモータ１７ａを正転モードに切り替える。第１
１ステップとして、上記シリンダ２９のピストンロッド
１８ａを伸長作動して第２移し替え装置６上の鋳型台車
２を型ばらしラインＶ上に押し出す。なお押出し終了
後、ピストンロッド１８ａが縮引される。以上の第６ス
テップ〜第１１ステップを繰り返すことにより、冷却ラ
インＺ1上の鋳型台車２群が型ばらしラインＶ上に移し
替えられる。なおこれと引替えに冷却ラインＺ1上には
新たな鋳型台車２群が配列される。冷却ラインＺ2〜Ｚ4
上の鋳型台車２群も、同様の工程で型ばらしラインＶ上
に移し替えられる。
【００１４】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
は、注湯済み鋳型を注湯ラインから冷却ラインへ移し替
える作業ならびに該鋳型を冷却ラインから型ばらしライ
ンへ移し替える作業を２台の移し替え装置で行うため、
各冷却ライン毎に押動装置ならびに緩衝装置を設ける必
要がなく、冷却ライン全体の構成を簡素化することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は自動鋳造プラントの平面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線における縦断矢視図であ
る。
【符号の説明】
Ｘ 注湯ライン Ｙ 鋳型搬入ライン Ｚ，Ｚ1〜Ｚ4 冷却ライン Ｕ 鋳型搬出ライン Ｖ 型ばらしライン １ 注湯済み鋳型 ２ 鋳型台車 ４ 第１移し替え装置 ６ 第２移し替え装置 ９，２３ 移し替え台車 １４，２８ レール １５，２９ 電動サーボ式シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−51960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−24570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−48640（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−25429（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167955（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−238537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−95128（ＪＰ，Ａ) 実開 昭47−19407（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−189052（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 47/00 B22D 30/00 B65G 47/52 101 B22C 25/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 注湯ラインＸと並列状に配列した複数列
    の冷却ラインＺ1〜Ｚ4と、該冷却ラインＺ1〜Ｚ4を挟ん
    で上記注湯ラインＸと平行に配列した型ばらしラインＶ
    と、上記注湯ラインＸの末端と上記冷却ラインＺ1〜Ｚ4
    の各々の始端とを結ぶ鋳型搬入ラインＹと、上記冷却ラ
    インＺ1〜Ｚ4の各々の末端と上記型ばらしラインＶの始
    端とを結ぶ鋳型搬出ラインＵと、上記鋳型搬入ラインＹ
    上を走行自在にされた第１移し替え装置４と、上記鋳型
    搬出ラインＵ上を走行自在にされた第２移し替え装置６
    と、から成り、 上記第１移し替え装置４における移し替え台車９上に
    は、上記注湯ラインＸの末端並びに上記冷却ラインＺ1
    〜Ｚ4の各々の始端に接続可能なレール１４が敷設され
    ていると共に、該レール１４の後方に電動サーボ式シリ
    ンダ１５が内向きに設置されており、 上記第２移し替え装置６における移し替え台車２３上に
    は、上記冷却ラインＺ1〜Ｚ4の各々の末端並びに上記型
    ばらしラインＶの始端に接続可能なレール２８が敷設さ
    れていると共に、該レール２８の後方に電動サーボ式シ
    リンダ２９が内向きに設置されていることを特徴とする
    注湯済み鋳型の冷却ライン。
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