JP3158810B2 - 鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳型と共にレードルを
傾動させて、該レードルから鋳型に注湯する鋳造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の鋳造装置は、例えば特公昭６２
−３８０６４号公報によって提案されている。

【０００３】この従来の鋳造装置では、鋳型にレードル
を枢着し、この鋳型とレードルとの間に介在させた油圧
シリンダで鋳型に対するレードルの傾斜姿勢を変化した
後、上記油圧シリンダとは別に設けられた駆動装置でダ
イベースの斜度を変化して鋳型とレードルの姿勢を同時
に変化させている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平な軸を中
心として回動可能なダイベースと、上記ダイベースに支
持された鋳型と、上記ダイベースを回動して上記鋳型の
姿勢角を初期姿勢角から注湯終了姿勢角の間で変化させ
るアクチュエータと、注湯口を有するとともに上記鋳型
に並設されて上型中子を保持する上型中子押え板と、上
記上型中子押え板をスプリングの付勢力によって押圧す
る上型中子押え板押圧手段と、上記上型中子押え板に付
設され、上記鋳型と共に姿勢角が変化して、上記鋳型が
初期姿勢角にある状態で水平に位置され、かつ上記鋳型
の姿勢角が上記初期姿勢角から注湯終了姿勢角まで変化
する間に該鋳型に溶湯を注ぐレードルと、上記鋳型の姿
勢角が上記初期姿勢角と注湯終了姿勢角の間に設定され
た初期注湯完了姿勢角に到達したことを検出する姿勢角
検出手段と、上記姿勢角検出手段が上記初期注湯完了姿
勢角を検出する時点までは、第１の速度で上記アクチュ
エータを駆動し、上記姿勢角検出手段が上記初期注湯完
了姿勢角を検出した時点からは、上記第１の速度よりも
大きな第２の速度で上記アクチュエータを駆動するアク
チュエータ制御手段とを備えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
鋳型に対するレードルの姿勢角を変化させているので、
その姿勢角変化のための専用の油圧シリンダを必要と
し、これは装置コストを上昇させ、かつ構成を複雑にさ
せる要因になっている。

【０００６】本発明の目的は、上記状況に鑑み、コスト
の低減と構成の小型、簡単化を図ることができる注湯装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平な軸を中
心として回動可能なダイベースと、該ダイベースに支持
された鋳型と、上記ダイベースを回動して上記鋳型の姿
勢角を初期姿勢角から注湯終了姿勢角の間で変化させる
アクチュエータと、上記鋳型と共に姿勢角が変化し、上
記鋳型が初期姿勢角にある状態で水平に位置されるとと
もに、上記鋳型の姿勢角が上記初期姿勢角から注湯終了
姿勢角まで変化する間に該鋳型に溶湯を注ぐレードル
と、上記鋳型の姿勢角が上記初期姿勢角と注湯終了姿勢
角の間に設定された初期注湯完了姿勢角に到達したこと
を検出する姿勢角検出手段と、上記姿勢角検出手段が上
記初期注湯完了姿勢角を検出する時点までは、第１の速
度で上記アクチュエータを駆動し、上記姿勢角検出手段
が上記初期注湯完了姿勢角を検出した時点からは、上記
第１の速度よりも大きな第２の速度で上記アクチュエー
タを駆動するアクチュエータ制御手段とを備えている。

【０００８】

【作用】上記鋳型の姿勢角が初期注湯完了姿勢角に到達
するまでは、第１の速度でアクチュエータが駆動され、
姿勢角検出手段が上記初期注湯完了姿勢角を検出した時
点からは、上記第１の速度よりも大きな第２の速度で上
記アクチュエータが駆動される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図１において、ダイベース１は、その側部
中央に回動軸２を突設し、この回動軸２を基台３に設け
られた軸受５に嵌合させている。したがって、このダイ
ベース１は、軸２を中心として回動可能である。

【００１１】上記ダイベース１の側端部と基台３の下端
部間には、該ダイベース１を回動させるシリンダ６を介
装してあり、このシリンダ６が伸張した図示の状態にお
いては、ダイベース１が水平な姿勢に置かれる。なお、
図１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、上記シリ
ンダ６はダイベース１の左右にそれぞれ配設されてい
る。

【００１２】ダイベース１の各側面には、図２に示すよ
うに、前型押圧シリンダ７、後型押圧シリンダ８、右型
押圧シリンダ９および左型押圧シリンダ１０を支持する
ブラケット１１，１２，１３および１４が取り付けら
れ、また、図１に示すように、ダイベース１の下方には
型押出し用のエジェクトシリンダ１５が一体的に配設さ
れている。

【００１３】なお、シリンダ７，８，９および９は、ダ
イベース１上に配置された図示していない前型、後型、
右型および左型をその伸張動作によってそれぞれ押圧す
るものであり、この押圧により上記各型がダイベース１
上で締付け固定されてキャビティを形成する。

【００１４】図２に示すように、ダイベース１の左側お
よび右側には、ブラケット１６を介して支柱１７がそれ
ぞれ立設されている。これらの支柱１７の上部に付設さ
れたブラケット１８（図１参照）からは、複数本の可動
ロッド１９および固定ロッド２０が垂下されており、可
動ロッド１９は、ブラケット１８に摺動可能に支承さ
れ、また、固定ロッド２０はブラケット１８にその上端
が固着されている。

【００１５】各可動ロッド１９の上端は、部材２１を介
して相互に連結されており、また、それらの下端はプレ
ート２２を水平に支承している。ブラケット１８と部材
２１間にはシリンダ２３が介在されており、したがっ
て、このシリンダ２３の伸縮に伴って各可動ロッド１９
が上記プレート２２と共に昇降する。

【００１６】上記プレート２２には、図３に示すよう
に、該プレート２２およびガイド部材２５を貫通する複
数本の押圧ロッド２４を設けてある。各ロッド２４の下
端に設けた押圧片２４ａとプレート２２間にはスプリン
グ２６を介装してあり、したがって各ロッド２４の押圧
片２４ａは、スプリング２６の付勢力によって上型中子
押え板２７の上面を押圧している。上述した押圧ロッド
２４、押圧片２４ａ、およびスプリング２６等から、上
型中子押え板２７を押圧するための上型中子押え板押圧
手段が構成されている。なお、上記固定ロッド２０は、
その下端がブラケット１４の上面に当接している。

【００１７】図１に示したように、上記支柱１７の基部
には、アーム２８の基端部が一体連結されている。この
アーム２８の基端部には、図３に示すブラケット１６を
貫通する軸２９が嵌合され、また、該アーム２８の先端
部には、シリンダ３０のロッドが連結されている。

【００１８】したがって、シリンダ３０が縮退作動した
場合には、一点鎖線で示すように、支柱１７が時計回り
方向に回動され、この結果、上記ロッド２４の下端が上
型中子押え板２７の上面から離れるとともに、固定ロッ
ド２０の下端がブラケット１４の上面から離れる。

【００１９】上記上型中子押え板２７は、図３に示す上
型中子３１を押圧して保持することにより、その位置ず
れを防止する作用を為すものである。なお、図５は、こ
の上型中子押え板２７の平面図であり、同図をＢ−Ｂ線
により断面にして示したものが図３である。

【００２０】図５に示すように、押え板２７は、左端部
に切欠き２７１ａを有する主板２７１と、上記切欠き２
７１ａに嵌合された副板２７２と、該副板２７２の左端
部を主板２７１に枢着する軸部２７３とを備え、主板２
７１および副板２７２の内側縁部によって注湯口２７４
を形成している。

【００２１】図６に示すように、上記軸部２７３の一方
の端部は、アーム２７５を介してシリンダ２７６のロッ
ドに連結されている。したがって、シリンダ２７６が伸
張動作した場合、図４に示すように、副板２７２が軸部
２７３と共に反時計回り方向に回動する。なお、軸部２
７３の他方の端部には、接触子２７７が取り付けられて
おり、この接触子２７７は、上記副板２７２が規定角度
回動した時点で回動角検出用のリミットスイッチ２７８
をオンさせる。

【００２２】上記副板２７２には、図３に示すレードル
３２（湯受け皿）の基部が固定されている。図３の状態
において、レードル３２の開口面は垂直方向に向けられ
ているが、図４に示したように該副板２７２が回動した
場合には、上記開口面が傾斜することになる。

【００２３】鋳造に際しては、まず、図７に示す制御部
３３から電磁方向切換弁３４のソレノイド３４ａに切換
信号が加えられて、この弁３４が切り換えられる。これ
に伴い、油圧源４０からの圧油が図１および図２に示し
たシリンダ６の上部油室に供給されるので、該シリンダ
６が縮退作動する。この結果、図７に示すように、前記
軸部２を中心としてダイベース１が反時計回り方向に９
０度回転するので、このダイベース１にセットされてい
る図示していない鋳型も同一の方向に９０度回転する。

【００２４】この状態では、上型中子押え板２７が垂直
な姿勢となるので、レードル３２はその開口面が水平と
なる（図９の０°の姿勢であり、このとき、鋳型は初期
姿勢角にある）。そこで、図示していないロボットによ
ってレードル３２内に所定量の溶湯が供給される。

【００２５】上記レードル３２への溶湯の供給が終了す
ると、次ぎに、制御部３３から方向切換弁３４のソレノ
イド３４ｂに切換信号が加えられて、該弁３４が上記と
は逆の方向に切り換えられる。これに伴い、流量制御弁
３６Ａを介してシリンダ６の底部油室に圧油が供給され
るので、該シリンダ６が伸張作動してダイベース１が流
量制御弁３６Ａで設定される第１の速度Ｖ１で時計回り
方向に回動する。

【００２６】ダイベース１が回動すると、鋳型と共にレ
ードル３２の姿勢が変化するので、該レードル内の溶湯
（たとえば、アルミ溶湯）が図５に示した注湯口２７４
から鋳型内に注がれて初期注湯が開始される。

【００２７】上記第１の速度Ｖ１は、単位時間当たりの
注湯量が初期注湯に適したものとなるように、たとえば
１０°／ｓｅｃ程度に設定されており、したがって、中
子の破損や、ガス抜け不良等を生じることなく初期注湯
が行われる。

【００２８】上記ダイベース１の回動角、つまり、上記
初期姿勢角を基準とする鋳型およびレードル３２の姿勢
角は、図９に示すセンサ３５によって検出される。そこ
で、制御部３３は、センサ３５の検出信号に基づいて、
鋳型の姿勢角が図９に示す初期注湯完了姿勢角α（たと
えば、３０〜４５°）に到達したか否かを判断し、その
到達を判断した時点で電磁切換弁３７のソレノイド３７
ａを付勢して該弁３７を切換作動させる。

【００２９】弁３７が切換えられると、該弁３７を介し
て流量制御弁３６Ａに流量制御弁３６Ｂが並列接続され
る。この結果、シリンダ６には、双方の流量制御弁３６
Ａ，３６Ｂを通過する圧油が流入することになるので、
上記ダイベース１は第２の速度Ｖ２（＝Ｖ１＋ΔＶ）で
時計回り方向に回動する。

【００３０】上記第２の速度Ｖ２は、単位時間当たりの
注湯量が初初期注湯完了後の注湯に適したものとなるよ
うに、たとえば２０〜３０°／ｓｅｃ程度に設定され
る。なお、上記の速度設定は、流量制御弁３６Ｂの流量
調整によって行われる。

【００３１】その後、制御部３３は、センサ３５の検出
信号に基づいて、鋳型の姿勢角が図９に示す注湯終了姿
勢角β（たとえば、６０〜９０°）に到達したか否かを
判断し、その到達を判断した時点で電磁切換弁３７のソ
レノイド３７ａを消勢して該弁３７を閉止する。

【００３２】それ故、たとえば上記注湯終了姿勢角βが
９０°より小さく設定されている場合には、該姿勢角β
への到達が判断された後、上記鋳型が上記第１の速度Ｖ
１で回動されることになる。そしてこの場合、初期姿勢
角を基準とする鋳型の姿勢角が９０°になった時点で、
つまり鋳型が水平になった時点で、制御部３３が方向切
換弁３４のソレノイド３４ｂを消勢して該弁３４を閉止
し、この結果、鋳型が当所の水平姿勢に戻る。

【００３３】なお、上記注湯終了姿勢角βへの到達後に
おける鋳型の回動は、注湯に寄与しない。なぜなら、そ
の到達時点でレードル３２が空の状態になっているから
である。

【００３４】以上で注湯が終了する。そこで、図１に示
したシリンダ３０を縮退して前記支柱１７を鎖線位置ま
で傾斜させる操作と、図２に示した型押しシリンダ７〜
１０を縮退して型を開く操作とを実行した後、図１に示
したエジェクトシリンダ１５を伸張させて、鋳造ワーク
をダイベース１から押上げ、このワークを鋳造装置外に
取り出す。そして、このワークの取り出し後、エジェク
トシリンダ１５を縮退させる。

【００３５】なお、レードル３２の内面には湯膜が付着
しているので、図６に示すシリンダ２７６を伸張させ
て、図４に示すように上型中子押え板２７の副板２７２
を回動し、この状態で上記湯膜を取り除く操作を行な
う。

【００３６】図１０は、上記実施例における時間経過に
伴なった総注湯量の変化を実線ａで、また、時間経過に
伴なった単位時間当たりの注湯量の変化を点線ｂでそれ
ぞれ例示している。この図に示すように、この実施例に
よれば、時間経過に伴なって総注湯量が滑らかに増加す
るので、中子に過大な注湯エネルギーが作用することに
よる該中子の破損や、ガス抜け不良、湯廻り不良、空気
の巻き込みによる巣の発生等を防止して、品質の高い鋳
造品を得ることができる。

【００３７】上記実施例では、角度センサ３５を用いて
上記の姿勢角α，βを検出しているが、これらの姿勢角
α，βをリミットスイッチによって検出することも可能
である。また、シリンダ６の速度が一定であるので、上
記姿勢角α，βに到達するまでの時間は予測可能であ
り、したがって、タイマを用いて上記姿勢角α，βを検
出しても良い。

【００３８】また、上記実施例では、油圧シリンダ６に
よってダイベース１を回動しているが、本発明は、電動
機等の他のアクチュエータでダイベース１を回動させる
ようにした場合でも当然適用することができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、鋳型に対するレードル
の姿勢角が変化しないので、その姿勢角変化のための専
用のアクチュエータを必要としない。したがって、装置
コストの低減を図ることができ、かつ構成の単純化と小
型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した側面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図。

【図３】上型中子押え板の構成とその押圧態様を示した
断面図。

【図４】上型中子押え板の副板の回動状態を示した断面
図。

【図５】上型中子押え板の構成を示した平面図。

【図６】上型中子押え板の副板を回動させるシリンダの
取付け態様を示した側面図。

【図７】ダイベースを回動させるシリンダを制御するた
めの油圧回路図。

【図８】ダイベースを９０°旋回させた状態を示す概念
図。

【図９】レードルの姿勢変化の概念図。

【図１０】注湯量の変化態様を例示したグラフ。

【符号の説明】

１ ダイベース ２ 回動軸 ６〜１０，１５，２３，３０ シリンダ ２２ プレーと ２３ 押圧ロッド ２６ スプリング ２７ 上型中子押え板 ２７４ 注湯口 ３２ レードル ３３ 制御部 ３４ 電磁方向切換弁 ３５ センサ ３７ 電磁切換弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平な軸を中心として回動可能なダイ
   ベースと、 上記ダイベースに支持された鋳型と、 上記ダイベースを回動して上記鋳型の姿勢角を初期姿勢
   角から注湯終了姿勢角の間で変化させるアクチュエータ
   と、 注湯口を有するとともに上記鋳型に並設されて上型中子
   を保持する上型中子押え板と、 上記上型中子押え板をスプリングの付勢力によって押圧
   する上型中子押え板押圧手段と、 上記上型中子押え板に付設され、上記鋳型と共に姿勢角
   が変化して、上記鋳型が初期姿勢角にある状態で水平に
   位置され、かつ上記鋳型の姿勢角が上記初期姿勢角から
   注湯終了姿勢角まで変化する間に該鋳型に溶湯を注ぐレ
   ードルと、 上記鋳型の姿勢角が上記初期姿勢角と注湯終了姿勢角の
   間に設定された初期注湯完了姿勢角に到達したことを検
   出する姿勢角検出手段と、 上記姿勢角検出手段が上記初期注湯完了姿勢角を検出す
   る時点までは、第１の速度で上記アクチュエータを駆動
   し、上記姿勢角検出手段が上記初期注湯完了姿勢角を検
   出した時点からは、上記第１の速度よりも大きな第２の
   速度で上記アクチュエータを駆動するアクチュエータ制
   御手段と、 を備えることを特徴とする鋳造装置。