JP3659930B2 - 鋳造ライン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳物を鋳造する鋳造ラインに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の鋳物を鋳造するラインは、図12に示すように、ローラコンベア61により搬送された空の上下鋳枠62,63が造型装置64に搬入されて上下鋳型65、66が交互に造型されてローラコンベア61上に載置される。67は下鋳型を上下反転させる鋳枠反転装置で、これによりローラコンベア61から鋳枠反転装置67に搬入された下鋳型66はドラムの180度回転により反転されてローラコンベア61上に搬出され、1ピッチ移送されて台車セット装置68に搬送される。台車セット装置68には、シリンダ装置によって昇降される昇降台が配置されている。昇降台は下鋳型66が台車セット装置68に搬入されたときのみ上昇され、台車セット装置68に投入された搬送台車60を載置して上昇し、ローラコンベア61に支持された下鋳型66を搬送台車60上に支持してローラコンベア61から僅かに離脱させる。上昇された昇降台上のレールと連続するレールがローラコンベア61と平行に設けられ、台車セット装置68以降は、上鋳型65はローラコンベア61上を移送され、下鋳型66はレール上を走行する搬送台車60上に載置された状態で移送される。下鋳型66は鋳枠反転装置67で反転されて台車セット装置68に投入された搬送台車60上に載置され、中子入れ等必要な作業が行なわれる。台車セット装置68に隣接して鋳枠合せ装置69が配置され、鋳枠合せ装置69により上鋳型65が下鋳型66に鋳枠合せされて鋳型70が形成される。
鋳型70を載置した搬送台車60は、第1鋳枠方向転換装置71により90度方向転換され、鋳枠送り装置72とクッション装置73とに挟持されてレール上を1ピッチづつ移送され、注湯停止位置で注湯装置74により注湯される。注湯された鋳型70を載置した搬送台車60は、第2鋳枠方向転換装置75により90度方向転換され、鋳枠送り装置76とクッション装置77とに挟持されてレール上をローラコンベア61の搬送方向と平行に逆方向に1ピッチづつ移送され、その間に鋳物が冷却される。注湯された鋳型70を載置した搬送台車60が、台車分離装置78上に搬入されると、鋳型70をローラコンベア上に残して搬送台車60が下降され、鋳型70が鋳枠送り装置79とクッション装置80とに挟持されてローラコンベア上を1ピッチづつ移送されて鋳型ばらし装置81に搬入され、鋳物、鋳物砂が上下鋳枠62,63より分離される。重合された上下鋳枠62,63は、鋳枠分離装置82により上鋳枠62、下鋳枠63に分離されてローラコンベア61に搬入される。
台車分離装置78により下降された搬送台車60は、図13に示すように、下方レール83上に載置されて台車戻し箇所84に移送される。台車戻し箇所84には、シリンダ装置によって昇降される昇降台が配置され、昇降台は搬送台車60が搬入されると下降し、搬送台車60をローラコンベア上に支持させる。ローラコンベア上に支持された搬送台車60は台車送り装置85により台車セット装置68に投入される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の鋳造ラインは、大量生産に適しているが、最近の顧客の好みの多様化に対応するために多く行われている中少量生産に対しては、設備費用が大きく、設備規模が大きい為に設備稼働に必要とする動力エネルギが大きくなり、さらに設備保全費用も高くなるので、製品のコストアップにつながる不具合があった。
本発明は、かかる従来の不具合を解消するためになされたもので、設備費用、スペース及びランニングコストを低減し、中小量生産に適した鋳造ラインを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、造型停止位置、注湯装置と対向する注湯停止位置、鋳型ばらし装置と対向する鋳型ばらし停止位置、及び製品を冷却するために前記注湯停止位置と前記鋳型ばらし停止位置との間に設けられた複数の停止位置を閉ループ状の搬送路に沿って配置し、複数の鋳枠を前記各停止位置に順次間欠的に搬送する鋳枠循環装置を設け、造型装置を前記搬送路のループ内側に前記造型停止位置と対向して配置し、前記鋳型ばらし装置により鋳型ばらしされて前記造型停止位置に搬送された空の上下鋳枠を前記造型停止位置から取出し、下鋳枠を前記造型装置に搬入し、造型された下鋳型を前記造型装置から搬出し反転して前記造型停止位置に戻し、上鋳枠を前記造型装置に搬入し、造型された上鋳型を前記造型装置から搬送し前記下鋳型に鋳枠合せして鋳型を形成する鋳枠搬送装置を前記搬送路のループ内側に設けたことである。
【0006】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1に記載の鋳造ラインにおいて、前記鋳枠搬送装置は、造型停止位置と前記造型装置に対向する搬入出位置との間で鋳枠を移送する移送装置と、前記搬入出位置と造型装置との間で鋳枠を搬入出する搬入出装置と、前記搬入出位置に搬出された下鋳型が前記造型停止位置に戻される途中で前記移送装置から受け渡された下鋳型を反転して前記移送装置に返却する反転装置とを備えたことである。
【0008】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または2に記載の鋳造ラインにおいて、前記鋳枠循環装置は、複数の鋳枠が載置される円形環状の回転台を搬送路に沿って回転可能に装架し、該複数の鋳枠を連続して各停止位置に順次間欠的に移動させるように前記回転台を割出し回転させる駆動装置を備えたことである。
【0012】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、複数の鋳枠を鋳枠循環装置により閉ループ状の搬送路に沿って設けられた複数の停止位置に順次間欠的に搬送する。鋳枠搬送装置は、造型装置と対向する搬送路の造型停止位置に搬送された空の上下鋳枠を造型停止位置から取出し、下鋳枠を造型装置に搬入し、造型された下鋳型を造型装置から搬出し反転して造型停止位置に戻す。上鋳枠を造型装置に搬入し、造型された上鋳型を搬送装置から搬送し下鋳型に鋳枠合せして鋳型を形成する。鋳型を注湯装置と対向する搬送路の注湯停止位置に搬送して注湯する。注湯された鋳型は搬送途中の複数の停止位置で冷却され鋳型ばらし装置により鋳型ばらしされる。
【0013】
従来は、鋳枠分離装置により分離された上鋳枠、下鋳枠を並べてローラコンベア上を移送し、造型装置に搬入して上鋳型、下鋳型を造型し、下鋳型を鋳枠反転装置で反転し、鋳枠合せ装置により下鋳型に上鋳型を鋳枠合せして鋳型を形成していた。これに対し、本発明では、鋳枠搬送装置が搬送路の造型停止位置と造型装置との間で鋳枠を搬入出する過程で、上下鋳枠の分離、下鋳型の反転、下鋳型と上鋳型との鋳枠合せを行う。さらに、搬送台車を搬送路に沿って移動させる複数の鋳枠送り装置、及び台車分離装置で鋳型と分離された搬送台車を台車セット装置に戻すための装置などが不要となる。これにより、設備投資費用、設備稼働に必要な動力、保全費用、設置スペース等を大幅に低減し、中小量生産に適した鋳造ラインを提供することができる。
さらに、造型装置及び鋳枠搬送装置が搬送路のループ内側に配置されているので、鋳造ラインの設置スペースを極めて小さくすることができる。
【0014】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、移送装置が空の上下鋳枠を造型停止位置から取出し、搬入出装置が下鋳枠、上鋳枠を移送装置から順次受取って、造型装置に搬入して上下鋳型を造型し、搬入出装置により造型装置から搬出された下鋳型は、移送装置により造型停止位置に戻される途中で反転装置により反転され、上鋳型は移送装置により造型停止位置に戻されるとき、反転された下鋳型上に鋳枠合せして鋳型が形成される。これにより、極めて簡単な構成で上下鋳枠の分離、下鋳型の反転、下鋳型と上鋳型との鋳枠合せを行うことができる。
【0016】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、複数の上下鋳枠は搬送路に沿って回転可能に装架された円形環状の回転台上に連続して載置され、該回転台を駆動装置により間欠的に割出し回転して複数の上下鋳枠を各停止位置に順次移動するので、鋳枠循環装置の構造が極めて簡単になり、設備投資費用、設置スペース等を大幅に低減することができる。
【0019】
【実施の形態】
以下本発明の第1実施形態に係る鋳造方法及びこの方法を実施するための鋳造ラインを図面に基づいて説明する。図1,2において、1は複数の上下鋳枠2,3を閉ループ状の搬送路4に沿って設けられた複数の停止位置に順次間欠的に搬送する鋳枠循環装置である。5は鋳枠循環装置1の円形環状の回転台で、回転台5の下面に円周上複数箇所で水平軸線回りに回転可能に支承された転動輪6により環状のレール7上に回転可能に装架されている。レール7はベース8に固定されている。回転台5の内周面は、回転台5が回転中心回りに搬送路4に沿って回転するように複数のローラ9により案内されている。ローラ9は、レール7と同心にベース8に固定されたローラ支持体10の上面に複数箇所で垂直軸線回りに回転可能に支承され、回転台5の内周面に当接している。回転台5の上面には、複数の上下鋳枠2,3が所定間隔で連続してピンで位置決めされ着脱自在に載置されている。複数の上下鋳枠2,3を各停止位置に順次間欠的に移動させるように回転台5を割出し回転させる駆動装置15として、回転台5の外周下面にベルト溝11が回転台5と同心に設けられ、ベルト溝11とモータ12の出力軸に固定されたプーリ13との間にベルト14が掛け渡されている。モータ12はベース8に固定された取付台16に垂直に取り付けられている。
【0020】
造型装置17が搬送路4のループ内側に配置され、造型装置17と対向する搬送路4の造型停止位置18と造型装置17との間に、鋳枠搬送装置19が配置されている。鋳枠搬送装置19は、造型停止位置18に搬送された空の上下鋳枠2,3を造型停止位置18から取出し、下鋳枠3を造型装置17に搬入し、造型された下鋳型23を造型装置17から搬出し、下鋳型23を反転して造型停止位置18に戻し、上鋳枠2を造型装置17に搬入し、造型された上鋳型22を造型装置17から搬送し下鋳型23上に鋳枠合せして鋳型21を形成する。即ち、鋳枠搬送装置19は、造型停止位置18と搬入出位置24との間で鋳枠2,3を移送する移送装置25と、搬入出位置24と造型装置17のキャリアプレート交換位置26との間で鋳枠2,3を搬入出する搬入出装置27と、搬入出位置24に搬出された下鋳型23が造型停止位置18に戻される途中で移送装置25から受け渡された下鋳型23を反転して移送装置25に返却する反転装置28とを備えている。
【0021】
移送装置25は、移送レール29が造型停止位置18と般入出位置24との間に搬送路4を跨いで架台39により上方に架設され、移送レール29上にシリンダ装置により水平方向に移動される移送台30が装架されている。移送台30には、シリンダ装置により昇降される昇降台31が装架され、昇降台31にシリンダ装置により開閉されて鋳枠2,3を把持する把持爪32が枢支されている。搬入出装置27は、シリンダ装置により180度割出し回転される旋回台33が支柱34に支承され、旋回台33の両端には、上下鋳型用の模型35,36が夫々上面に取付けられたキャリアプレート37,38が着脱可能に載置されている。旋回台33の旋回により搬入出位置24に割出されたキャリアプレート37,38上には移送装置25により上下鋳枠2,3が着脱され、キャリアプレート37又は38上に載置された上鋳枠2又は下鋳枠3が旋回台33の旋回により搬入出位置24と造型装置17のキャリアプレート交換位置26との間で搬入出される。反転装置28は、搬入出位置24と造型停止位置18との間で架台39に装架され、移送装置25の把持爪32で把持された下鋳型23は両側面を対向する挟持体49により挟持され、把持爪32が開放すると挟持体49が180度回転して下鋳型23を反転する。反転された下鋳型23は把持爪32により把持され、挟持体49が開放して移送装置25に返却される。
【0022】
造型装置17は、スクイズテーブル41が装置本体40に移動可能に装架され、シリンダ装置により造型経路に沿って昇降されるようになっている。スクイズテーブル41がシリンダ装置によって上昇され、上鋳枠2又は下鋳枠3が載置され旋回台33の旋回によりキャリアプレート交換位置26に搬入されているキャリアプレート37又は38がスクイズテーブル41上に載置される。42は鋳枠2,3の上面に係脱可能に載置される上盛枠で、造型経路内で上下方向に移動可能に装架されている。シリンダ装置によるスクイズテーブル41の上昇につれて、上盛枠42が鋳枠2,3上に重合され、スクイズテーブル41は鋳物砂投入位置に停止される。鋳物砂投入位置で鋳物砂が図略のホッパーから上盛枠42が重合された鋳枠2,3内に投入される。装置本体40の上方にはシャトルガイド43が支柱34,44により支持され、シャトルガイド43にシャトル45が水平方向に移動可能に装架され、シリンダ装置により鋳物砂投入位置とスクイズ位置に割出し位置決めされる。ホッパーはシャトル45に取付けられ、シャトル45が鋳物砂投入位置に割出されたとき、上盛枠42が重合された鋳枠2,3に対向し、計量された鋳物砂を投入する。シャトル45にはスクイズヘッド46がホッパーと並んで装架され、シャトル45がスクイズ位置に割出されるとスクイズヘッド46がスクイズテーブル41と対向する。スクイズヘッド46を装架するヘッド本体47にはシリンダ装置48が垂直に設けられ、シリンダ装置48の下方に突出したピストンロッド先端にスクイズヘッド46が固定されている。
【0023】
注湯装置50及び鋳型ばらし装置51が搬送路4に沿って造型停止位置18の両側に夫々配置されている。造型停止位置18において回転台5上で移送装置25により鋳枠合せして形成された鋳型21が、回転台5の回転により注湯装置50と対向する搬送路4の注湯停止位置52に位置決め停止されると、注湯装置50は鋳型21に注湯する。注湯停止位置52から鋳型ばらし装置51と対向する鋳型ばらし停止位置53までの間には、複数の停止位置54が設けられ、注湯された鋳型21は複数の停止位置54を通過する間に冷却され、鋳型ばらし停止位置53で鋳型ばらし装置51により鋳型ばらしされて上下鋳枠2,3から鋳物製品が取り外され、空の上下鋳枠2,3が鋳型ばらし停止位置53で回転台5上に戻される。
【0024】
上記のように構成した第1の実施形態の作動を説明する。回転台5は、モータ12により所定時間毎に1ピッチづつ間欠的に割出し回転され、回転台5上に連続して載置された複数の上下鋳枠2,3は閉ループ状の搬送路4に沿って設けられた複数の停止位置に順次間欠的に割出し停止される。鋳型ばらし装置51により鋳型ばらしされ、鋳型ばらし停止位置53で回転台5上に戻された空の上下鋳枠2,3が造型停止位置18に停止されると、移送装置25の昇降台31が下降して把持爪32が下側に位置する下鋳枠3を把持し、昇降台31が上昇して上下鋳枠2,3を造型停止位置18から取出し、移送台30が搬入出位置24の上方まで水平方向に移動される(図3)。搬入出位置24には、下型用の模型36が取付けられたキャリアプレート38が旋回台33の一端に載置されて割出されており、昇降台31が搬入出位置24に下降して下鋳枠3をキャリアプレート38上に載置する。把持爪32は下鋳枠3を解放して上昇し、上昇途中で上鋳枠2を把持して上昇端に後退する(図4)。
【0025】
旋回台33が180度旋回されて下鋳枠3を載置したキャリアプレート38が造型装置17のキャリアプレート交換位置26に搬入され、上型用の模型35が取付けられたキャリアプレート37が搬入出位置24に旋回台33の他端に載置されて割出される。昇降台31が搬入出位置24に下降して上鋳枠2をキャリアプレート37上に載置する。スクイズテーブル41がシリンダ装置によって上昇され、キャリアプレート交換位置26に搬入されたキャリアプレート38がスクイズテーブル41上に載置される。スクイズテーブル41の上昇につれて、上盛枠42が鋳枠3上に重合され、スクイズテーブル41は鋳物砂投入位置に停止される。鋳物砂投入位置で鋳物砂がホッパーから上盛枠42が重合された下鋳枠3内に投入される。鋳物砂の投入後に、シャトル45がスクイズ位置に移動され、スクイズヘッド46がシリンダ装置48により下降され、下鋳枠3に投入された鋳物砂がスクイズされて下鋳型23が造型される。スクイズの完了後、スクイズテーブル41が下降端まで下降され、下降途中で上盛枠42が鋳枠3から開離され、下鋳型23を造型したキャリアプレート38が旋回台33の一端に載置される(図5)。
【0026】
旋回台33が180度旋回されると、下鋳型23を造型したキャリアプレート38が旋回台33の一端に載置されて搬入出位置24に搬出され、上鋳枠2を載置され上型用の模型35が取付けられたキャリアプレート37が、旋回台33の他端に載置されて造型装置17のキャリアプレート交換位置26に搬入される。昇降台31が搬入出位置24に下降し、把持爪32が下鋳枠3を把持して上昇し、下鋳型23が下型用の模型36から離型される(図6)。移送台30が反転装置28と対向する位置に移動され、把持爪32に把持された下鋳型23が両側面を反転装置28の挟持体49により挟持され、把持爪32が開放すると挟持体49が180度回転されて下鋳型23を反転する。上型用の模型35が取付けられたキャリアプレート37は、旋回台33の旋回によりキャリアプレート交換位置26に搬入され、上昇するスクイズテーブル41上に載置されて上昇され、上述の下鋳型23の成型と同様に上鋳型22が造型される(図7)。
【0027】
反転された下鋳型23は把持爪32により把持され、挟持体49が開放されて移送装置25に返却される。移送台30が造型停止位置18の上方に移動され、昇降台31が下降されて下鋳型23が回転台25上に、下鋳枠3の底面に穿設された穴がピンに嵌合して位置決めしながら載置され、載置後、把持爪32が開放され、昇降台31は上昇される。旋回台33の旋回により、上鋳型22を造型したキャリアプレート37が旋回台33の他端に載置されて搬入出位置24に搬出される(図8)。造型停止位置18で回転台25上に載置された下鋳型23に中子56が組込まれて中子納めされる。昇降台31が搬入出位置24に下降し、把持爪32が上鋳枠2を把持して上昇し、上鋳型22が上型用の模型35から離型される(図9)。移送台30が造型停止位置18の上方に移動され、昇降台31が下降されて上鋳型22が下鋳型23上に鋳枠合せされて鋳型21が形成される(図10)。
【0028】
所定時間が経過する毎に、回転台25がモータ12により1ピッチづつ間欠的に割出し回転され、鋳型21が造型停止位置18で回転台25上に順次形成され、注湯停止位置52に順次搬送され、注湯装置50により注湯される。注湯された鋳型21は、鋳型ばらし停止位置53までの間に設けられた複数の停止位置54を通過する間に冷却され、鋳型ばらし停止位置53で鋳型ばらし装置51により鋳型ばらしされて上下鋳枠2,3から鋳物製品が取り外され、空の上下鋳枠2,3が鋳型ばらし停止位置53で回転台5上に戻される。
【0029】
注湯された鋳型21を冷却するために、注湯停止位置52と鋳型ばらし停止位置53との間に設けられた複数の停止位置54の数を増加する必要がある場合、図11に示す第2の実施形態ように、上記第1の実施形態の鋳造ラインに、鋳枠循環装置1と同じ構成の補助鋳枠循環装置57を追加してもよい。即ち、注湯停止位置52と鋳型ばらし停止位置53との間の一停止位置54において鋳枠循環装置1と接するように補助鋳枠循環装置57を並接し、鋳枠循環装置1の一停止位置54と補助鋳枠循環装置57の停止位置58との間で上下鋳枠2,3を移し替える交換装置59を設ける。この場合、所定時間経過毎に鋳枠循環装置1及び補助鋳枠循環装置57の回転台25が同期して1ピッチづつ回転され、停止している間に鋳枠循環装置1の一停止位置54に搬送された鋳型21と、補助循環装置57を一周して停止位置58に戻った鋳型21とが交換装置59により移し替えられる。
【0030】
上記実施形態では、1枚の回転台25を環状のレール7上に回転可能に装架して、鋳枠循環装置1を構成しているが、円形、楕円形、角部をR形状にした多角形などのループ状に敷設した一対のレール上に複数台の搬送台車を車輪により転動可能に装架し、各搬送台車を枢着ピンにより連結し、押動位置に割出された搬送台車を割出し装置により1ピッチづつ押動し、搬送台車に夫々載置された複数の上下鋳枠2,3を閉ループ状の搬送路に沿って設けられた複数の停止位置に順次間欠的に搬送するようにしてもよい。また、複数台の搬送台車を枢着ピンで連結することなく、押動位置で割出し装置により1ピッチ押動された搬送台車を起点にして前方の搬送台車を順次押動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施形態に係る鋳造ラインを示す図。
【図2】 図1のA‐A矢視図。
【図3】 空の上下鋳枠を造型停止位置から取出した状態を示す作動状態図。
【図4】 下鋳枠を造型装置に搬入する状態を示す作動状態図。
【図5】 上鋳枠及び下鋳型を造型装置に搬入出する状態を示す作動状態図。
【図6】 下鋳型を下模型から離脱する状態を示す作動状態図。
【図7】 下鋳型を反転する状態を示す作動状態図。
【図8】 下鋳型を造型停止位置に載置した状態を示す作動状態図。
【図9】 下鋳型に中子納めした状態を示す作動状態図。
【図10】 下鋳型に上鋳型を鋳枠合せして鋳型を形成した状態を示す作動状態図。
【図11】第2の実施形態を示す図。
【図12】従来の鋳造ラインを示す図。
【図13】図12のB‐B矢視図。
【符号の説明】
1…鋳枠循環装置、2…上鋳枠、3…下鋳枠、4…搬送路、5…回転台、7…環状のレール、15…駆動装置、17…造型装置、18…造型停止位置、19…鋳枠搬送装置、21…鋳型、22…上鋳型、23…下鋳型、24…搬入出位置、25…移送装置、26…キャリアプレート交換位置、27…搬入出装置、28…反転装置、35,36…上下鋳型用の模型、37,38…キャリアプレート、41…スクイズテーブル、46…スクイズヘッド、50…注湯装置、51…鋳型ばらし装置、52…注湯停止位置、53…鋳型ばらし停止位置、54…停止位置、56…中子、57…補助鋳枠循環装置、59…交換装置。
Claims (3)
- 造型停止位置、注湯装置と対向する注湯停止位置、鋳型ばらし装置と対向する鋳型ばらし停止位置、及び製品を冷却するために前記注湯停止位置と前記鋳型ばらし停止位置との間に設けられた複数の停止位置を閉ループ状の搬送路に沿って配置し、
複数の鋳枠を前記各停止位置に順次間欠的に搬送する鋳枠循環装置を設け、
造型装置を前記搬送路のループ内側に前記造型停止位置と対向して配置し、
前記鋳型ばらし装置により鋳型ばらしされて前記造型停止位置に搬送された空の上下鋳枠を前記造型停止位置から取出し、下鋳枠を前記造型装置に搬入し、造型された下鋳型を前記造型装置から搬出し反転して前記造型停止位置に戻し、上鋳枠を前記造型装置に搬入し、造型された上鋳型を前記造型装置から搬送し前記下鋳型に鋳枠合せして鋳型を形成する鋳枠搬送装置を前記搬送路のループ内側に設けたことを特徴とする鋳造ライン。 - 前記鋳枠搬送装置は、造型停止位置と前記造型装置に対向する搬入出位置との間で鋳枠を移送する移送装置と、前記搬入出位置と造型装置との間で鋳枠を搬入出する搬入出装置と、前記搬入出位置に搬出された下鋳型が前記造型停止位置に戻される途中で前記移送装置から受け渡された下鋳型を反転して前記移送装置に返却する反転装置とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の鋳造ライン。
- 前記鋳枠循環装置は、複数の鋳枠が載置される円形環状の回転台を搬送路に沿って回転可能に装架し、該複数の鋳枠を連続して各停止位置に順次間欠的に移動させるように前記回転台を割出し回転させる駆動装置を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の鋳造ライン。
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