JP4097220B2

JP4097220B2 - 鋳造方法及び鋳造装置

Info

Publication number: JP4097220B2
Application number: JP2004319936A
Authority: JP
Inventors: 諭三金平; 義彦大島
Original assignee: Metal Engineering KK
Current assignee: Metal Engineering KK
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2024-11-02
Also published as: JP2006130516A

Description

本発明は、鋳物を鋳造する方法及びその方法を実施する鋳造装置に関するものである。

従来の鋳造装置は、特許文献１に記載されているように、平行に配置された２本の搬送ライン上に複数の定盤台車８が連続して配列され、該定盤台車８上に鋳型が載置されて搬送されている。一方の搬送ラインでは、先端の定盤台車８がストッパ１５に当接するまで最後尾の定盤台車８がプッシャ１２により押されて各定盤台車８が１ピッチずつ搬送され、鋳型造型装置９，９Aで造型された鋳型が定盤台車８上に載置され、注湯ライン３に順次搬送されて注湯される。一方の搬送ラインの先端に搬送された定盤台車８は、第１乗せ替え台車４により他方の搬送ラインに移送される。他方の搬送ラインにおいても、先端の定盤台車８がストッパ１５に当接するまで最後尾の定盤台車８がプッシャ１３により押されて各定盤台車８が１ピッチずつ搬送され、注湯された鋳型が冷却ライン５で順次冷却され、鋳型ばらし機１１に搬送されて鋳造品と回収砂とに分離され、鋳型が取り除かれた定盤台車８は先端位置から第２乗せ替え台車７に載せられて一方の搬送ラインに戻される。
特開平１０−２２５７４９号公報（第２頁、図１）

上記従来の装置では、鋳型造型装置９，９Aで造型された鋳型が一方の搬送ライン上に連続して配列された定盤台車８上に載置され、該一連の定盤台車８をプッシャ１２が１ピッチずつ押動することにより鋳型が注湯ライン３に順次搬送されて注湯され、注湯ライン３で注湯された注湯済み鋳型が第１乗せ替え台車４により他方の搬送ラインに移送され、該注湯済み鋳型が載置された一連の定盤台車８をプッシャ１３が１ピッチずつ押動し、冷却ライン５で冷却された注湯済み鋳型が鋳型ばらし機１１に順次搬送されて鋳造品と回収砂とに分離されるので、鋳型造型装置９，９A、注湯ライン３及び鋳型ばらし機１１の中の最長のタクトタイムに合わせて定盤台車８を１ピッチずつ搬送する必要があり、鋳造装置全体の生産性、稼働率が低下することがあった。そして、鋳型造型装置９，９A、注湯ライン３及び鋳型ばらし機１１を互いに独立して稼働させることができず、また一方、他方の搬送ライン及び第１、第２乗せ替え台車４，７で構成された循環鋳造ライン１上に配列された定盤台車８を鋳型造型装置９，９A、注湯ライン３及び鋳型ばらし機１１の稼働と関連せずに循環させることができないので、注湯ライン３を稼働することなく鋳型造型装置９，９Aを稼働させて、鋳型を作り溜めすること、或いは逆に１個又は数個の鋳型を鋳型造型装置により作成し、該鋳型を循環鋳造ライン１を循環させて注湯、冷却、鋳型ばらし、１個の鋳造品を１個又は数個鋳造することが困難であった。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、鋳造装置を構成する主要装置が互いに独立して稼働可能とすることにより、生産効率及びフレキシビリティの高い鋳造方法および鋳造装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、鋳型造型装置を含む鋳型造型ゾーンで鋳型を作成し、該鋳型に注湯装置を含む注湯ゾーンで注湯し、冷却完了注湯済み鋳型を枠ばらし装置を含む枠ばらしゾーンで製品と空鋳枠とにばらし、該空鋳枠を前記鋳型造型ゾーンに搬入する鋳造方法において、前記鋳型、注湯済み鋳型及び前記空鋳枠が夫々載置される複数の定盤を、閉回路に沿って循環駆動する定盤循環搬送装置を備え、前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置を互いに独立して稼動させ、前記定盤循環搬送装置を前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置の夫々の稼働に応じて駆動させ、鋳型を造型するとき前記空鋳枠を前記定盤循環搬送装置により空鋳枠取出し位置に割出し、前記鋳型造型ゾーンに搬入して前記造型装置により造型し、前記鋳型造型ゾーンで作成された鋳型を前記定盤循環搬送装置の空の定盤上に搬入するために、定盤循環搬送装置の各定盤を循環させて空の定盤を鋳型搬入位置に割出し、注湯の必要な鋳型を前記定盤循環搬送装置により前記注湯ゾーンに割出して前記注湯装置により注湯し、冷却完了注湯済み鋳型を前記定盤循環搬送装置により前記枠ばらしゾーンに割出して前記枠ばらし装置により枠ばらしを行うことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、鋳型造型装置を含む鋳型造型ゾーンで鋳型を作成し、該鋳型に注湯装置を含む注湯ゾーンで注湯し、冷却完了注湯済み鋳型を枠ばらし装置を含む枠ばらしゾーンで製品と空鋳枠とにばらし、該空鋳枠を前記鋳型造型ゾーンに搬入する鋳造装置において、前記鋳型、注湯済み鋳型及び前記空鋳枠が夫々載置される複数の定盤を、閉回路に沿って循環駆動し、空の定盤を鋳型搬入位置、前記鋳型が載置された定盤を前記注湯ゾーン、前記冷却完了注湯済み鋳型が載置された定盤を前記枠ばらしゾーン、前記空鋳枠が載置された定盤を空鋳枠取出し位置に、夫々選択的に割出す定盤循環搬送装置と、前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置を互いに独立して稼動させるとともに、前記定盤循環搬送装置を前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置の夫々の稼働に応じて駆動させることにより、前記造型装置で鋳型を造型するとき、前記空鋳枠を空鋳枠取出し位置に割出し、前記造型ゾーンで作成された鋳型を前記定盤循環搬送装置に搬入するとき、空の定盤を鋳型搬入位置に割出し、注湯の必要な鋳型を前記注湯ゾーンに割出し、冷却完了注湯済み鋳型を前記枠ばらしゾーンに割出すように前記定盤循環搬送装置を作動させる制御装置とを備えたことである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記定盤循環搬送装置は前記複数の定盤を前記閉回路に沿って正回転及び逆回転方向に循環駆動可能とし、前記定盤循環搬送装置が、前記空の定盤を鋳型搬入位置、前記鋳型が載置された定盤を前記注湯ゾーン、前記冷却完了注湯済み鋳型が載置された定盤を前記枠ばらしゾーン、又は前記空鋳枠が載置された定盤を空鋳枠取出し位置に割出すとき、前記制御装置は前記定盤循環搬送装置に前記複数の定盤を循環量が少ない回転方向に循環駆動させることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２又は３において、前記定盤循環搬送装置は、ループ状の搬送経路に沿って複数の定盤をエンドレスに連結してエンドレス連結体を構成し、該エンドレス連結体を駆動装置により前記搬送経路に沿って循環させるものであることである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至４にいずれか１項において、前記鋳枠の各々に識別符号を付し、鋳枠内に造型される鋳型により鋳造される製品番号、及び該鋳型に注湯した時刻を、該鋳枠の識別符号に対応させて記憶する手段を設け、該鋳型に注湯してから該製品番号に対応した冷却時間が経過したときに該注湯済み鋳型を冷却完了注湯済み鋳型とすることである。

請求項１に係る発明においては、鋳型造型装置、注湯装置、枠ばらし装置は互いに独立して稼働可能であり、定盤循環搬送装置は造型装置、注湯装置、および枠ばらし装置の夫々の稼働に応じて複数の定盤を循環駆動させることができる。そして、鋳型を造型するとき空鋳枠を定盤循環搬送装置により空鋳枠取出し位置に割出し鋳型造型ゾーンに搬入して造型装置により造型し、鋳型造型ゾーンで作成された鋳型を定盤循環搬送装置の空の定盤上に搬入するために、定盤循環搬送装置の各定盤を循環させて空の定盤を鋳型搬入位置に割出し、注湯の必要な鋳型を定盤循環搬送装置により注湯ゾーンに割出して注湯装置により注湯し、冷却完了注湯済み鋳型を定盤循環搬送装置により枠ばらしゾーンに割出して枠ばらし装置により枠ばらしを行うので、必要な定盤を必要な時に必要な位置に割出すことができ、鋳造装置全体の生産性、稼働率の向上を図ることができる。特に、各鋳枠への注湯のタクトタイムは数十秒であり、このタクトタイムで鋳型を作成できない場合、鋳型を作り溜めしてから注湯が行われる。このようなときに、注湯装置を稼働することなく鋳型造型装置を稼働させ、鋳型造型ゾーンで作成した鋳型を定盤循環搬送装置の各定盤上に作り溜めすることができ、鋳型貯溜用の専用スペースが不要でスペースを有効活用することができる。また、１組又は数組の上下空鋳枠を鋳型造型ゾーンに搬入して造型装置により造型し、鋳型造型ゾーンで作成された鋳型を鋳型搬入位置に割出された空の定盤上に搬入し、該鋳型が搬入された定盤を定盤循環搬送装置により注湯ゾーン、鋳枠ばらしゾーンに順次割出すことができるので、１個又は数個の製品でも効率的に容易に鋳造することができる。

請求項２に係る発明においては、鋳型造型装置、注湯装置、枠ばらし装置は互いに独立して稼働可能であり、定盤循環搬送装置は造型装置、注湯装置、および枠ばらし装置の夫々の稼働に応じて複数の定盤を循環駆動させて、空の定盤、及び鋳型、冷却完了注湯済み鋳型、空鋳枠が載置された定盤を鋳型搬入位置、注湯ゾーン、枠ばらしゾーンおよび空枠取出し位置に必要な時に割出すことができる。これによりフレキシビリティが高く、１個又は数個の製品でも効率的に鋳造可能な鋳造装置を提供することができる。そして、注湯装置を稼働することなく、鋳型造型装置を稼働させて鋳型造型ゾーンで作成した鋳型を定盤循環搬送装置の各定盤上に作り溜めすることができるので、鋳型貯溜用の専用スペースが不要でスペースを有効活用することができる。

請求項３に係る発明においては、定盤循環搬送装置は、空の定盤を鋳型搬入位置、鋳型が載置された定盤を注湯ゾーン、冷却完了注湯済み鋳型が載置された定盤を枠ばらしゾーン、又は空鋳枠が載置された定盤を空鋳枠取出し位置に割出すとき、割出される定盤を循環量が少ない正回転方向又は逆回転方向のいずれの方向にも循環駆動させることができるので、割出される定盤を効率的に迅速に必要な位置に割出すことができる。

請求項４に係る発明においては、複数の定盤はループ状の搬送経路に沿ってエンドレスに連結されているので、循環駆動されるときに定盤間で衝突することがなく、定盤の衝突により鋳型が破損する等の不具合を生じることがない。また、エンドレス連結体の搬送経路はループ状になっているので、このループ状の搬送経路に沿って、各定盤に載置された鋳型又は空鋳型を、１ピッチずつでなく連続的に循環させることができる。これによって、迅速な鋳型又は空鋳型の搬送が可能となり、鋳造装置の生産効率を向上させることができる。

請求項５に係る発明においては、鋳枠の各々に識別符号を付し、鋳枠内に造型される鋳型により鋳造される製品番号、及び該鋳型に注湯した時刻を、該鋳枠の識別符号に対応させて記憶し、該鋳型に注湯してから該製品番号に対応した冷却時間が経過したときに該注湯済み鋳型を冷却完了注湯済み鋳型とする。これにより、注湯してから冷却時間が経過し枠ばらしが必要な冷却完了注湯済み鋳型を枠ばらしソーンに容易に割出すことができる。

本発明に係る鋳造方法及び鋳造装置の第１実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１に示すように、該発明の実施形態における鋳造装置１は、鋳型造型ゾーン３と注湯ゾーン５と枠ばらしゾーン７と定盤循環搬送装置９とを備えている。

鋳型造型ゾーン３は、駆動ローラコンベア１１、鋳枠分離装置１３、鋳型造型装置１５、反転機１７、型合わせ装置１９を有している。駆動ローラコンベア１１は、空鋳枠が鋳枠分離装置１３により上型用及び下型用鋳枠に分離して投入される鋳枠投入箇所２７から型合わせ装置１９手前の出口箇所２１まで延在している。この駆動ローラコンベア１１は、搬送路の両側に対に突出したローラを送り方向に並列させてなり、図略の駆動モータにより該ローラを回転させてその上に載置された搬送物を搬送するように構成されている。この駆動ローラコンベア１１によって両側端部を支持された鋳枠２３が鋳枠分離装置１３から出口箇所２１まで移送されるようになっている。また、鋳枠２３の上型用鋳枠には各々鋳枠識別符号が付され、各ゾーン３，５，７に配置された読取装置２４により各鋳枠２３が識別できるようになっている。また、鋳造される製品番号、造型条件、注湯条件、冷却時刻、冷却時間及び枠ばらし条件等がコンピュータ２６に入力され、前記鋳枠識別符号と対応させて、必要な鋳枠を必要な鋳造装置１上の位置に割出し可能に制御できるようになっている。

鋳枠分離装置１３は、上型用及び下型用鋳枠を夫々把持する把持爪と、該把持爪を昇降させる昇降シリンダと、該把持爪を鋳枠投入箇所２７と空鋳枠取出し位置２５の間で往復させる往復シリンダとを有する移送装置が設けられている。この鋳枠分離装置１３は、定盤循環搬送装置９上の空鋳枠取出し位置２５に割出された空の鋳枠２３の上型用鋳枠を把持して鋳枠投入箇所２７にある駆動ローラコンベア１１に搬入する。この上型用鋳枠が駆動ローラコンベア１１により鋳型造型装置１５手前の待機位置に移送されると、鋳枠分離装置１３は、空鋳枠取出し位置２５に割出された空の鋳枠２３の下型用鋳枠を把持して鋳枠投入箇所２７に搬入する。

鋳型造型装置１５にはスクイズテーブル２９が装架され、該スクイズテーブル２９は図示しないシリンダ装置によって造型経路に沿って昇降されるようになっている。鋳枠２３（上型用鋳枠２３ａ又は下型用鋳枠２３ｂ）は模型が固定されたスクイズテーブル２９に載置され、図示しない上盛枠が鋳枠２３ａ,２３ｂ上に重合されるようになっている。重合された上盛枠及び鋳枠２３ａ,２３ｂには、鋳物砂が図示しないホッパーから投入され、鋳物砂が投入された上盛枠及び鋳枠２３ａ,２３ｂは、図示しないスクイズヘッドによりスクイズされて上型、下型が造型される。造型された上型又は下型はスクイズテーブル２９の下降によって駆動ローラコンベア１１上に載置され、スクイズテーブル２９が更に下降することによって模型が離型されるようになっている。

鋳型造型装置１５の入口側に設けられた読取装置２４により鋳型造型装置１５に搬入される鋳枠の識別番号が読取られ、この鋳枠により鋳造される製品に適した造型条件がコンピュータ２６から鋳型造型装置１５に出力される。そして、この鋳枠は造型済み鋳枠になったという情報がコンピュータ上で識別番号に対応して記録される。

反転機１７は下鋳枠２３ｂ内に造型された下型を上下反転させるもので、移送方向と平行な軸線回りに１８０度割出し回転可能なドラム内に上下２列のローラコンベアが移送方向と平行に設けられ、ドラムが一方の回動端に位置するとき一方のローラコンベアが駆動ローラコンベア１１と整列し、他方の回転端に位置するとき他方のローラコンベアが駆動ローラコンベア１１と整列するようになっている。これによって、駆動ローラコンベア１１から反転機１７の一方のローラコンベア上に搬入された下型はドラムの１８０度回転により反転されて、他方のローラコンベア上に載置され、次の中子入れ箇所３１に移送されるようになっている。中子入れ箇所３１では、下型に中子入れ等の必要な作業が行われる。上型、及び中子入れがされた下型は、駆動ローラコンベア１１により型合わせ装置１９手前の出口箇所２１に順次移送される。

型合わせ装置１９は、一対の支持アーム３３を有する昇降装置が装備されている。上型が出口箇所２１に位置すると、型合わせ装置１９の開閉可能な一対の支持アームが下降され、各支持アームの対向面に水平に配列されたローラが駆動ローラコンベア１１に整列するようになっている。この状態で出口箇所２１の上型が図略のシリンダ装置により型合わせ装置１９の支持アームのローラ上に両側端部を支持されて搬入される。上型が搬入されると一対のアームはシリンダ装置により上昇されて上型を待機位置に上昇する。次に、下型が駆動ローラコンベア１１により出口箇所２１に移送されると、出口箇所２１の下型が図略のシリンダ装置により型合わせ装置１９内に搬入される。その後に支持アーム３３が下降されて上型が下型に重合され、型合わせされて鋳型３７が成形される。支持アーム３３は上型を開放して上昇される。この鋳型３７は、鋳型３７を把持する把持爪と、該把持爪を昇降させる昇降シリンダと、該把持爪を型合わせ装置１９と鋳型搬入位置３９の間で往復させる往復シリンダとを有する図略の移送装置により、定盤循環搬送装置９の鋳型搬入位置３９に割出された空の定盤上に移送される。

定盤循環搬送装置９は、上面に鋳型３９が着脱可能に載置される定盤台車４３を、ループ状の搬送経路４５に沿ってエンドレスで配列することにより構成されている。各定盤台車４３はチェーンのリンクとしての連結リンク４７によって、垂直軸線回りに相対回転可能に順次連結され、チェーン状のエンドレス連結体４９が搬送経路４５に沿って形成されている。搬送経路４５の両端部には、駆動スプロケットホイール５１及び従動スプロケットホイール５３が垂直軸線回りに回転可能に支承され、エンドレス連結体４９の両端周回部４９ａが駆動及び従動スプロケットホイール５１,５３に巻装されている。駆動スプロケットホイール５１は、図示はしないが、スプロケットホイール及びローラチェーンを介して電動モータ５０により回転駆動されるようになっている。

定盤循環搬送装置９の鋳型搬入位置３９の下流側に注湯ゾーン５が設けられ、該注湯ゾーン５には鋳型３９に注湯する注湯装置５５が設けられている。注湯装置５５はとりべが空になると、図示しない溶解炉まで移動して溶湯を補給するようになっている。

注湯ゾーン５の注湯位置５７には読取装置２４が設けられ、注湯ゾーン５に割出された鋳型３９の識別符号が読取り装置２４により読取られてコンピュータ２６に入力され、この鋳型３９に適した造型条件がコンピュータ２６から注湯装置５５に出力される。そして、この鋳型３９は注湯済み鋳型になったという情報及び注湯時刻がコンピュータ２６上で識別番号に対応して記録される。なお、注湯ゾーン５では、注湯装置５５が１ピッチずつ移動しながら複数の鋳型３９に順次注湯するようにしてもよい。

注湯された注湯済み鋳型５９は定盤循環搬送装置９の上を１ピッチずつ搬送されて、鋳型３７で鋳造する製品に応じて設定された冷却時間が完了するまで、冷却されるようになっている。この冷却完了時刻はコンピュータに記録された前記注湯時刻に製品毎に設定される必要冷却時間を加算して求められる。該冷却時間が完了した冷却完了注湯済み鋳型６１は、定盤循環搬送装置９により枠ばらしゾーン７の枠ばらし停止位置６３まで搬送される。

枠ばらしゾーン７に設けられた枠ばらし装置６４は、図２に示すように、冷却完了注湯済み鋳型６１を上方へ持上げるリフタ６４ａと、該リフタ６４ａを定盤循環搬送装置９に直交する方向に移動させる移動装置６４ｂと、シリンダ装置を有して鋳枠から鋳型を押し出す鋳型押出し板６４cとを備えている。枠ばらし停止位置６３に搬送された冷却完了注湯済み鋳型６１は、リフタ６４ａによって搬送位置まで持ち上げられ、移動装置６４ｂによって定盤循環搬送装置９の外側にあるシェイクアウトマシン６６の上方に移動される。シェイクアウトマシン６６の上方に移送された冷却完了注湯済み鋳型６１は、鋳型押出し板６４ｃによって鋳型が鋳枠２３から分離されシェイクアウトマシン６６上に押し出される。鋳枠２３を取り外された鋳型はシェイクアウトマシン６６により砂落としされて鋳物が取り出される。枠ばらし停止位置６３に読取装置２４が設けられ、枠ばらしゾーン７に割出された鋳型３９の識別符号が読取り装置２４により読取られてコンピュータ２６に入力され、この鋳型３９の鋳枠２３は枠ばらしによって空鋳枠６５になったという情報がコンピュータ２６上で識別番号に対応して記録される。

上記のように構成された第１実施形態の作動を以下に説明する。空鋳枠６５は、空鋳枠取出し位置２５から鋳枠分離装置１３により上型用及び下型用鋳枠に分離されて鋳枠投入箇所２７に移送され、鋳型造型装置１５に順次投入される。この鋳型造型装置１５は鋳型造型ゾーン３に配置され、造型が必要な時に空鋳枠６５が定盤循環搬送装置９により空鋳枠取出し位置２５に割出され、鋳枠分離装置１３により上型用及び下型用鋳枠に分離されて搬入される。これにより、鋳型造型装置１５は、枠ばらしゾーン７にある枠ばらし装置６４や注湯ゾーン５にある注湯装置５５の稼働から独立して稼動することができる。

制御としては、図３のフローにおいて鋳型造型要求がある場合（ステップＳ１）、定盤循環搬送装置９上にある空鋳枠６５を探すため空鋳枠番号が検索される（ステップＳ２）。そして、定盤循環搬送装置９が割出し回転可能か否か判定する（ステップＳ３）。他のゾーンで注湯作業や枠ばらしのための移送作業が行われていることがなく、割出し回転可能と判断された場合には、当該空鋳枠６５を空鋳枠取出し位置２５に割出して（ステップＳ４）、上記のように鋳型造型装置１５に搬入する（ステップＳ５）。

そして、鋳型造型装置１５の入口側に設けられた読取装置２４により鋳型造型装置１５に搬入される上型用鋳枠２３aに付された識別符号である識別番号が読取られ、この鋳枠にこれから造型される鋳型により鋳造される製品番号が識別番号に対応して記憶される。この製品に関する造型条件等の情報が検索されて鋳枠の識別番号に対応して書き込まれる。上鋳枠２３a・下鋳枠２３bには上型用模型・下型用模型を夫々使用して鋳型造型装置１５により上型・下型が順次造型される。

造型された上型は型合わせ装置１９に搬送され、下型は反転機１７で反転されて中子入れ箇所３１に移送され、中子を入れて型合わせ装置１９に搬送される。上型及び下型は、型合わせ装置１９により重合されて鋳型３７となり、鋳型３７は図略の移送装置により定盤循環搬送装置９の鋳型搬入位置３９に移送される。

図４のフローに示すように、鋳型３７の搬送要求が型合わせ装置１９側で生じた場合（ステップＳ２１）、定盤循環搬送装置９を循環させて空の定盤台車４３を鋳型搬入位置３９に割出し（ステップＳ２２）、鋳型３７を空の定盤台車４３上に載置する（ステップＳ２３）。このように空の定盤台車４３を必要な時に鋳型搬入位置３９に割り出すことができる。そして、次の注湯位置５７に割出しが可能か判断し（ステップＳ２４）、割出しが可能な場合には定盤循環搬送装置９を回転させて、鋳型３７を載置した定盤台車４３を注湯ゾーン５の注湯位置５７に割出す（ステップＳ２５）。

注湯ゾーン５では、注湯装置５５により注湯位置５７に割出された鋳型３７に注湯する。この場合、各鋳型３７への注湯タクトタイムは数十秒であり、このタクトタイムで鋳型３７を作成できない場合、一般に鋳型３７を作り溜めしてから注湯が行われる。このようなときに、注湯装置５５を稼動することなく鋳型造型装置１５を稼動させ、鋳型造型ゾーン３で作成した鋳型３７を定盤循環搬送装置９の各定盤台車４３上に作り溜めすることができ、鋳型貯留用の専用スペースが不要でスペースを有効活用することができる。また、各定盤台車４３に作り溜めした鋳型３７が、鋳型搬入位置３９から注湯位置５７を越えて並んだ場合においても、定盤循環搬送装置９を逆回転させることにより、注湯位置５７を越えて並んだ鋳型５７を注湯位置５７に割出すことができる。

図５のフローに示すように、注湯ゾーン５に鋳型３７が搬入されてきた場合（ステップＳ３１）、読取装置２４によって鋳枠２３に付された識別番号を読取り（ステップ３２）、コンピュータ２６に入力する。コンピュータ２６はこの鋳枠３７の識別番号に対応した注湯条件を読み出して注湯装置５５に出力し、注湯装置５５はこの注湯条件で注湯する（ステップＳ３３）。コンピュータ２６はこの鋳枠２３が注湯済み鋳型６１であることを識別番号に対応して記録する。

注湯済み鋳型６１は定盤循環搬送装置９のエンドレス連結体４９の定盤台車４３上に載置されて搬送される。このように、定盤台車４３がエンドレス連結体４９として互いに連結されているので、循環駆動するときに定盤台車４３間で衝突することがなく、衝突によって注湯済み鋳型６１を破損する等の不具合が生じない。

注湯済み鋳型６１は定盤循環搬送装置９により搬送される間に冷却される。識別番号に対応してコンピュータ２６に記録された注湯時刻に製品毎に設定される冷却時間を加算した冷却完了時刻になると、定盤循環搬送装置９を駆動スプロケットホイール５３により正回転方向又は逆回転方向に回転させて、冷却完了した注湯済み鋳型６１（冷却完了注湯済み鋳型６２）を枠ばらしゾーン７の枠ばらし停止位置６３に割出す。

図６のフローに示すように、冷却完了注湯済み鋳型６２がある場合（ステップＳ４１）、定盤循環搬送装置９を回転させて割出すことが可能か否かが判断される（ステップＳ４２）。割出し可能な場合、定盤循環搬送装置９は、冷却完了注湯済み鋳型６２が載置された定盤台車４３が枠ばらし停止位置６３に割出されるまでの循環量が少なくなる回転方向に正転又は逆転されて、冷却完了注湯済み鋳型６２を枠ばらし停止位置６３に割出す（ステップＳ４３）。そして、枠ばらしをおこなう（ステップＳ４４）。

枠ばらし停止位置６３に割出された冷却完了注湯済み鋳型６２は、枠ばらし装置６４のリフタ６４aによって、搬送位置まで持ち上げられ、シェイクアウトマシン６８上方に移動される。そして、シェイクアウトマシン６８上方に移送された注湯済み鋳型６１は、押出し板６４ｃによって鋳型が鋳枠２３から押し出され、シェイクアウトマシン６８上に落下される。鋳枠２３から押し出された鋳型はシェイクアウトマシン６８によりシェイクされて砂落としされて製品である鋳物が取り出される。枠ばらしされた鋳枠２３は空鋳枠６５となって、枠ばらし停止位置６３に戻され、定盤循環搬送装置９の定盤台車４１上に載置されて循環される。

なお、上記実施形態では、定盤循環搬送装置において、定盤の下に車輪のついた定盤台車としたが、これに限定されるものでなく、例えば板状の定盤がローラコンベア上を移動するようにしてもよい。

次に、本発明に係る鋳造方法及び鋳造装置の第２実施形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施形態の鋳造装置７１によると、図８に示すように、枠ばらしゾーン７３の後尾と鋳型造型ゾーン７５の先頭とが連結されている。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

枠ばらし停止位置７７に割出されて枠ばらしされた空鋳枠６５は、通常は定盤循環搬送装置７２上の枠ばらし停止位置７７に戻さずに鋳型造型ゾーン７５に搬入して鋳型の造型に使用される。即ち、枠ばらしされた空鋳枠６５は、枠ばらしゾーン７３後尾のターンテーブル７４に移送されて９０度回転され、ターンテーブル７４と鋳型造型ゾーン７５の先頭の鋳枠投入箇所２７との間に配置された鋳枠分離装置１３により上型用鋳枠２３ａと下型用鋳枠２３ｂとに分離されて鋳型造型装置１５に搬入される。

鋳型造型装置１５が稼働していないときは、空鋳枠６５は定盤循環搬送装置７２上の枠ばらし停止位置７７に戻されて定盤台車４３上に載置され、定盤循環搬送装置７２上に貯留されて循環される。この状態で鋳型造型装置１５が稼働されると、空鋳枠６５が枠ばらし停止位置７７に割出され、枠ばらし装置６４により枠ばらしゾーン７に取り込まれ、枠ばらしされることなくターンテーブル７４に移送され、９０度回転されて鋳枠分離装置１３により上型用鋳枠２３ａと下型用鋳枠２３ｂとに分離されて鋳型造型装置１５に搬入される。従って、この場合は、枠ばらし停止位置７７が空鋳枠取出し位置２５となる。

次に、本発明に係る鋳造方法及び鋳造装置の第３実施形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施形態の鋳造装置８１によると、図９に示すように、鋳型造型ゾーン８３及び枠ばらしゾーン８５を巡る第１の定盤循環搬送装置８７に加えて、注湯ゾーン８９において、第２の定盤循環搬送装置９１を設けている。該第２の定盤循環搬送装置９１において、注湯前の鋳型３７と注湯済み鋳型６１とを循環させている。そして、移送装置９３によって第１の定盤循環搬送装置８７と第２の定盤循環搬送装置９１との間で、鋳型３７及び注湯済み鋳型６１が受け渡し可能に構成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

この実施形態においては、注湯ゾーン８９において、鋳型３７及び注湯済み鋳型６１を独立して循環させることができるので、他のゾーンの作業の影響を受けることなく独立して注湯作業をおこなうことができる。

次に、本発明に係る鋳造方法及び鋳造装置の第４実施形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施形態の鋳造装置９５によると、図１０に示すように、造型ゾーン９７の先頭部と枠ばらしゾーン９９を巡る第１の定盤循環搬送装置１０１と造型ゾーン９７の後尾部と注湯ゾーン１０３とを巡る第２の定盤循環搬送装置１０５とを設けている。そして、移送装置１０７によって両定盤循環搬送装置１０１,１０５間で鋳型３７及び注湯済み鋳型６１の受け渡しが可能に構成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

この実施形態においては、第１の定盤循環搬送装置１０１においては、空鋳枠６５及び注湯済み鋳型６１を循環させ、第２の定盤循環搬送装置１０５においては造型ゾーン９７で造型された鋳型３７及び注湯ゾーン１０３で注湯された注湯済み鋳型６１を循環させる。夫々の循環経路が短くなるので、短い時間で必要な空鋳枠６５、注湯済み鋳型６１及び鋳型３７を必要な位置に割出すことができる。

次に、本発明に係る鋳造方法及び鋳造装置の第５実施形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施形態の鋳造装置１１１によると、図１１に示すように、定盤循環搬送装置１１３は、鋳型造型ゾーン１１５と注湯ゾーン１１７とに沿って設けられた第１の搬送経路１２７と第１の搬送経路１２７に並設されて枠ばらしゾーン１１９に沿って設けられた第２の搬送経路１２８とを備えている。これらの搬送経路１２７,１２８の両端部とその中央部の鋳型搬入位置３９には、二つの搬送経路１２７,１２８を繋ぐ移送経路１２９が設けられている。第１および第２の搬送経路１２７,１２８には両端の回転軸にスプロケットを備えた円柱状ローラを搬送方向に複数並列させてなるローラコンベア１２５が設けられている。ローラコンベア１２５は隣り合わせの円柱状ローラのスプロケットをループ状のチェーンで夫々連結し、駆動モータ５０により搬送方向に対して正逆回転可能に構成されている。また、このローラコンベア１２５は駆動モータ５０を停止することにより、自由回転可能に構成されている。このローラコンベア１２５上には鋳枠２３又は鋳型３７,６１,６２を載置する定盤１２１が複数置かれている。これらの定盤１２１は隣接する定盤１２１とは連結されておらず、独立して搬送することが可能になっている。また、このローラコンベア１２５上に定盤１２１が複数並べられて、例えば搬送経路１２７,１２８の端部にその並んだ定盤１２１の先頭が前進不能に詰まってしまった場合において、ローラコンベア１２５を回転させると詰まって前進できない定盤１２１については、定盤１２１とローラコンベヤ１２５の間でローラコンベヤ１２５が空転し、前進可能な定盤１２１について搬送して前記並んだ定盤１２１に接する位置まで搬送できるようになっている。前記移送経路１２９にはその両端にプッシャシリンダ１２４を備えたトラバース装置１２３が設けられ、トラバース装置１２３は移送経路１２９の両側に対に突出したローラを送り方向に並列させて構成されるフリーローラを備えている。これらのトラバース装置１２３は搬送経路１２７,１２８の端部或いは鋳型搬入位置３９に鋳枠２３又は鋳型３７,６１,６２が割出されたときに、前記フリーローラに定盤１２１の両端部が支持され、プッシャシリンダ１２４に定盤１２１がプッシュされて対向する前記搬送経路１２７,１２８の端部等まで移送するようになっている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

次に、本発明に係る鋳造方法及び鋳造装置の第６実施形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施形態の鋳造装置１３１によると、図１２に示すように、枠ばらしゾーン１３７、鋳型造型ゾーン１３３及び注湯ゾーン１３５に沿った第１の搬送経路１４０と第１の搬送経路１４０に並設された第２の搬送経路１４２とを備えている。これらの搬送経路１４０,１４２にはローラコンベア１４５が設けられ、ローラコンベア１４５のローラは自由回転するため、載置される定盤１４７が搬送方向の外力で移動可能になっている。搬送経路１４０,１４２には定盤１４５が直列的に隙間なく並べられ、該定盤１４５は連結されておらず互いに独立して搬送可能になっている。これらの搬送経路１４０,１４２両端部には移送経路１４３が二つの搬送経路１４０,１４２を連絡するように設けられ、移送経路１４３にはプッシャシリンダ１２４を両端部に備えたトラバース装置１２３が設けられている。トラバース装置１２３は移送経路１４３の両側に対に突出したローラを送り方向に並列させて構成されるフリーローラを備えている。さらに、トラバース装置１２３の外側にはプッシャ・ホールダシリンダ１４１が搬送経路１４０,１４２に載置された定盤１４７を１ピッチ分プッシュできるように対向して設けられている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

なお、上記実施形態においては、鋳枠に識別番号を付与し、製品番号、造型条件、注湯条件及び注湯した時刻をコンピュータに記録するものとしたが、鋳枠にメモリチップをつけて、そのメモリチップに造型条件等を記録するものとしてもよい。メモリチップとしては、例えばデータキャリア（三菱電機製）がある。

本発明に係る第１実施形態における鋳造装置の平面図。枠ばらし装置の断面図。定盤循環搬送装置の空鋳枠取出し位置における制御のブロック図。同鋳型搬入位置における制御のブロック図。同注湯ゾーンにおける制御のブロック図。同枠ばらし停止位置における制御のブロック図。定盤循環搬送装置の全体的な制御のブロック図。本発明に係る第２実施形態における鋳造装置の平面図。本発明に係る第３実施形態における鋳造装置の平面図。本発明に係る第４実施形態における鋳造装置の平面図。本発明に係る第５実施形態における鋳造装置の平面図。本発明に係る第６実施形態における鋳造装置の平面図。

符号の説明

１…鋳造装置、３…鋳型造型ゾーン、５…注湯ゾーン、７…枠ばらしゾーン、９…定盤循環搬送装置、１５…鋳型造型装置、２５…空鋳枠取出し装置、２６…コンピュータ、３７…鋳型、３９…鋳型搬入位置、４３…定盤台車（定盤）、４５…搬送経路、４９…エンドレス連結体、５０…駆動モータ（駆動装置）、５５…注湯装置、６１…注湯済み鋳型、６２…冷却完了注湯済み鋳型、６４…枠ばらし装置、６５…空鋳枠、７１…鋳造装置、７２…定盤循環搬送装置、７３…枠ばらしゾーン、７５…鋳型造型ゾーン、７７…枠ばらし停止位置、７９…空鋳枠取出し位置、８１…鋳造装置、８３…鋳型造型ゾーン、８５…枠ばらしゾーン、８７…第１の定盤循環搬送装置、８９…注湯ゾーン、９１…第２の定盤循環搬送装置、９５…鋳造装置、９７…鋳型造型ゾーン、９９…枠ばらしゾーン、１０１…第１の定盤循環搬送装置、１０３…注湯ゾーン、１０５…第２の定盤循環搬送装置、１１１…鋳造装置、１１３…定盤循環搬送装置、１１５…鋳型造型ゾーン、１１７…注湯ゾーン、１１９…枠ばらしゾーン、１２１…定盤、１３１…鋳造装置、１３３…鋳型造型ゾーン、１３５…注湯ゾーン、１３７…枠ばらしゾーン、１４０…第１の搬送経路（定盤循環搬送装置）、１４２…第２の搬送経路（定盤循環搬送装置）、１４３…移送経路（定盤循環搬送装置）、１４７…定盤。

Claims

鋳型造型装置を含む鋳型造型ゾーンで鋳型を作成し、該鋳型に注湯装置を含む注湯ゾーンで注湯し、冷却完了注湯済み鋳型を枠ばらし装置を含む枠ばらしゾーンで製品と空鋳枠とにばらし、該空鋳枠を前記鋳型造型ゾーンに搬入する鋳造方法において、
前記鋳型、注湯済み鋳型及び前記空鋳枠が夫々載置される複数の定盤を、閉回路に沿って循環駆動する定盤循環搬送装置を備え、
前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置を互いに独立して稼動させ、
前記定盤循環装置を前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置の夫々の稼働に応じて駆動させ、
鋳型を造型するとき前記空鋳枠を前記定盤循環搬送装置により空鋳枠取出し位置に割出し前記鋳型造型ゾーンに搬入して前記造型装置により造型し、
前記鋳型造型ゾーンで作成された鋳型を前記定盤循環搬送装置の空の定盤上に搬入するために、定盤循環搬送装置の各定盤を循環させて空の定盤を鋳型搬入位置に割出し、
注湯の必要な鋳型を前記定盤循環搬送装置により前記注湯ゾーンに割出して前記注湯装置により注湯し、
冷却完了注湯済み鋳型を前記定盤循環搬送装置により前記枠ばらしゾーンに割出して前記枠ばらし装置により枠ばらしを行うことを特徴とする鋳造方法。
鋳型造型装置を含む鋳型造型ゾーンで鋳型を作成し、該鋳型に注湯装置を含む注湯ゾーンで注湯し、冷却完了注湯済み鋳型を枠ばらし装置を含む枠ばらしゾーンで製品と空鋳枠とにばらし、該空鋳枠を前記鋳型造型ゾーンに搬入する鋳造装置において、
前記鋳型、注湯済み鋳型及び前記空鋳枠が夫々載置される複数の定盤を、閉回路に沿って循環駆動し、空の定盤を鋳型搬入位置、前記鋳型が載置された定盤を前記注湯ゾーン、前記冷却完了注湯済み鋳型が載置された定盤を前記枠ばらしゾーン、前記空鋳枠が載置された定盤を空鋳枠取出し位置に、夫々選択的に割出す定盤循環搬送装置と、
前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置を互いに独立して稼動させるとともに、前記定盤循環装置を前記造型装置、前記注湯装置、および前記枠ばらし装置の夫々の稼働に応じて駆動させることにより、前記造型装置で鋳型を造型するとき前記空鋳枠を空鋳枠取出し位置に割出し、前記造型ゾーンで作成された鋳型を前記定盤循環搬送装置に搬入するとき空の定盤を鋳型搬入位置に割出し、注湯の必要な鋳型を前記注湯ゾーンに割出し、冷却完了注湯済み鋳型を前記枠ばらしゾーンに割出すように前記定盤循環搬送装置を駆動させる制御装置とを備えたことを特徴とする鋳造装置。
請求項２において、前記定盤循環搬送装置は前記複数の定盤を前記閉回路に沿って正回転及び逆回転方向に循環駆動可能とし、前記定盤循環装置が、前記空の定盤を鋳型搬入位置、前記鋳型が載置された定盤を前記注湯ゾーン、前記冷却完了注湯済み鋳型が載置された定盤を前記枠ばらしゾーン、又は前記空鋳枠が載置された定盤を空鋳枠取出し位置に割出すとき、前記制御装置は前記定盤循環搬送装置に前記複数の定盤を循環量が少ない回転方向に循環駆動させることを特徴とする鋳造装置。
請求項２又は３において、前記定盤循環装置は、ループ状の搬送経路に沿って複数の定盤をエンドレスに連結してエンドレス連結体を構成し、該エンドレス連結体を駆動装置により前記搬送経路に沿って循環させて前記定盤上に載置された鋳型又は空鋳枠を搬送するものであることを特徴とする鋳造装置。
請求項２乃至４にいずれか１項において、前記鋳枠の各々に識別符号を付し、鋳枠内に造型される鋳型により鋳造される製品番号、及び該鋳型に注湯した時刻を、該鋳枠の識別符号に対応させて記憶する手段を設け、該鋳型に注湯してから該製品番号に対応した冷却時間が経過したときに該注湯済み鋳型を冷却完了注湯済み鋳型とすることを特徴とする鋳造装置。