JP4123461B2 - 造型ライン及び鋳造ライン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産性が高く、コンパクトな造型ライン及び鋳造ラインに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、生産性を高めるため、造型ラインに2台の造型機を設けることは公知である(例えば、特公昭62−52661号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の造型ラインでは、2台の造型機を設けて造型ラインスペ−スを大きくしても、造型機及びラインバラシ装置部ともに、例えば、時間当たり300モ−ルド造型する生産性を確保するだけの能力は有していなかった。
本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので、従来よりも省スペ−スで、しかも従来より高速で造型する造型ライン及び鋳造ラインを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における造型ラインは、砂入れ工程及びスクイズ工程において鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程を有することなく造型完了する、下鋳型と上鋳型を交互に造型可能な枠付造型機を具備したパスラインを2ライン配置し、これらのパスラインが1つの注湯ラインに合流することを特徴とする。
【0005】
本発明によれば、造型サイクルが短くなり、デッドスペ−スがなく、パスラインが短くなり、生産性が向上する。従来機と異なり、砂入れ、スクイズが、鋳枠進行方向にシャトル式に走行する工程を繰り返す機構が不要となるからである。そして、本発明によれば、同じパスラインが2ラインあり、同時に2つの合せ枠ができる。
このため、生産性が向上する。
【0006】
また、上記の目的を達成するために本発明における造型ラインは、請求項1に記載の造型ラインであって、前記枠付造型機が砂入れ工程及びスクイズ工程においてスクイズテ−ブルを実質上昇降する工程を有することなく造型完了することを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、ピット容量を削減することができる。本発明では、従来機と異なり、鋳枠下面よりキャリアをセットする必要はなく、枠セットシリンダ、ガイドピンなどが、ピット内に入り込むことはない。このため、パスライン下のピットは最小限にできる。なお、砂入れはブロ−、エアレ−ション、自由落下を問わない。
【0008】
さらに、上記の目的を達成するために本発明における鋳造ラインは、造型ライン、注湯ライン、冷却ライン及び枠バラシラインを有する鋳造ラインにおける枠分離、造型及び枠合せまでの鋳型搬送工程において、
砂入れ工程及びスクイズ工程において鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程を有することなく造型完了する下鋳型と上鋳型を交互に造型可能な枠付造型機を配置するパスラインを、2ライン組み込んだことを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、枠分離、造型及び枠合せまでの鋳型搬送工程において、同じパスラインが2ラインあり、同時に2つの合せ枠ができる。このため、生産性が向上する。
【0010】
さらに、上記の目的を達成するために本発明における鋳造ラインは、請求項3に記載の鋳造ラインであって、前記パスラインが1枠送りであり、枠合せ後から枠分離までの注湯ライン、冷却ライン、枠バラシラインを全て2枠送りとしたことを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、合せ枠は注湯、冷却、バラシ部とも、2枠送りとし、2サイクル分の時間にて1工程ができる。このため、鋳造ライン全体で12秒サイクルラインであっても、各装置の能力は24秒サイクルで対応可能となり高速ラインに対応も可能となる。
【0012】
さらに、上記の目的を達成するために本発明における鋳造ラインは、請求項3又は請求項4に記載の鋳造ラインであって、前記枠バラシラインの枠分離上流に枠バラシ装置を2台直列に配置したことを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、さらに、枠バラシ装置の性能不足を効果的に補うことが出来る。
ここで、枠バラシ装置を直列に配置したのは、省スペ−スのためである。また、枠バラシラインが全て2枠送りのときには、一度の枠送りで同時に枠バラシ処理を可能とするためである。
【0014】
さらに、上記の目的を達成するために本発明における鋳造ラインは、前記枠付造型機のスクイズ工程において湯口が成形されていることを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、さらに、湯口掘り装置をパスライン上に設ける必要がなくさらに省スペ−スとなる。
【0016】
尚、2台の造型機は、それぞれ、上下のパターンを持っている。そのため、本発明にかかる造型ライン及び鋳造ラインは、サンドメタル比等を考慮して、まったく違った製品を同時に造型することも可能である。
【0017】
本発明において、鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程を有することなく造型完了するとは、単に、進行方向だけでなく、進行方向に直角方向にも往復走行しないことをも含む。従来は、進行方向に往復移動することが多かったが、往復に時間がかかるため生産性を上げることが出来なかった。本発明により、造型サイクルを短くすることが出来る。
【0018】
また、本発明において、枠付造型機を2台配置するときには、好ましくは筋違い状に設ける。筋違い状であれば、さらに、さらに省スペ−スとなる。
【0019】
さらに、本発明において、スクイズテ−ブルを実質上昇降する工程を有することなくとは、具体的には、スクイズテ−ブルの下に昇降機構が設けられておらず、スクイズテ−ブル(タ−ンテ−ブルの一部)の昇降の工程はない。これにより、造型機のピットを最小限にすることができ、造型ライン全体の高さを低くすることが可能である。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図1は、造型ライン、冷却ライン及び枠バラシラインを示す概要図である。図1において、造型ラインのパスラインPL,PLAには、造型機1,1Aが設けられている。造型機1,1Aの進行方向には、造型された鋳型を180゜回転させる反転機2,2Aが設けられている。反転機2,2Aの進行方向には、サンドカッター3,3Aが設けており、鋳型の背面をサンドカットする。さらにサンドカッタ−3,3Aの進行方向には、湯口清掃装置4,4Aが設けられている。この湯口清掃装置4,4Aによって、予め造型機1,1Aにて湯口成形されている上枠Cの湯口と湯道とをつなぐことができる。
【0021】
湯口清掃装置4,4Aの進行方向には、上枠反転機5,5Aが設けられている。更に進行方向の枠合せ装置6,6Aでは、下トラバーサ7,7Aを用いることにより枠合せできる様になっている。中子のある製品は移動途中の中子セットステーション8,8Aにて中子入れができる。
【0022】
下枠D、上枠Cの移動は、パスラインクッション9,9AとパスラインプッシャーPP,PPAとによって挟まれてローラコンベヤ10上を交互に進行方向に送られる様になっている。
【0023】
図2は、枠合わせ装置6,6Aの側面図である。図2において、枠合わせ装置6,6Aには、上下枠C,Dが交互に運ばれて、枠合わせされる。図1において合わせ枠13は、枠合せ下トラバーサ7,7Aによってレール11上に戻される様に構成されている。即ち、2本のパスラインは、合流して、注湯ラインに向かう。バラシ・注湯ラインプッシャー14は、定盤台車Pに載置した合せ枠13を2枠同時に移動可能に構成されている。枠合せ工程と注湯との間では、ハッカークランプ12によって2枠同時に、合せ枠13のハッカーをクランプする。この状態で、図示していない注湯ラインで注湯される。その後、冷却がされる。
【0024】
注湯、冷却された定盤台車P上の合せ枠13は、冷却ラインA、冷却ラインBにより冷却される。冷却ライントラバーサ15では、交互に2枠づつ、バラシ、注湯ラインプッシャー14の前まで2枠同時に送られ枠バラシ装置16,16Aに入るように構成されている。
枠バラシ装置16,16Aには、定盤抜き取りトラバーサ17,17Aがあり、合せ枠13と定盤台車Pは分離される。枠バラシ装置16,16Aでは、合せ枠13を、砂及び製品と分離しバラシが行われる。
【0025】
定盤抜き取りトラバーサ17は、バラシが終了した後、レ−ル11上方のバラシ済みの合せ枠13の下に定盤台車Pを戻す様に構成されている。
【0026】
バラシ済みの合せ枠13は、定盤台車Pと共に上枠分離装置19,19A下に引き込まれる。
【0027】
上枠分離装置19,19Aでは、下枠Dと、上枠Cと分離され、交互に造型機1,1Aに送られる。
【0028】
図3には、本発明の造型ライン及び鋳造ラインで使用される枠付造型機の一例を示す。図3において、造型基盤101上の左右両側に枠セットシリンダ102、102が上向きにして立設されており、該枠セットシリンダ102、102のピストンロッド102A、102A先端間には昇降支持フレ−ム103が架設されている。
前記枠セットシリンダ102、102のうちの一方(図3で左側)下位にはスクイズテ−ブルとしてのタ−ンテ−ブル104の中心部が回転可能にして支持されており、該タ−ンテ−ブル104の両端部には、上下のパタ−ンプレ−ト105、105Aを載置したパタ−ンキャリア106、106Aが図示されないスプリングにより5mm程度持ち上げられた状態でセットされ、該パタ−ンプレ−ト105、105Aを前記造型基盤101の中央上部に交互に搬入出可能にされている。
【0029】
前記パタ−ンキャリア106、106Aにおけるパタ−ンプレ−ト105、105Aの四隅外側位置には、抜上げシリンダ107、107Aが上向きにして埋設されていて、その先端には前記パタ−ンプレ−ト105、105Aの外周を包囲して上下摺動する枠状の抜型フレ−ム108、108Aが連結支持されている。なお抜型フレ−ム108、108Aは、抜上げシリンダ107、107Aの伸長端でパタ−ンプレ−ト105、105Aの見切り面から若干上方に突出され、縮引端でパタ−ンプレ−ト105、105Aの見切り面とほぼ同一面になるようにされている。
【0030】
前記昇降支持フレ−ム103には、上端にスライドゲ−ト109により開閉される砂投入口110を設けると共に上側部に低圧エヤ−を導入する給気管121を連通させ、かつ下位周側及び下位内部に図示されない1個の切り替え弁を介して図示されない圧縮空気源に連通する多数のエヤ−噴出チャンバ−111、111を備えた砂ホッパ112が吊設されている。なお多数のエヤ−噴出チャンバ−111、111からは低圧エヤ−が砂ホッパ112内に噴出されて鋳物砂Sを浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すように構成されている。さらに砂ホッパ112の下端には、セグメント方式のスクイズフット113、113と該スクイズフット113、113の周囲に砂充填用ノズル114、114が配設されている。
【0031】
また前記セグメント方式のスクイズフット113、113及び砂充填用ノズル114、114の群の外側を上下動可能にして包囲すると共に上位に図示されない排気制御チャンバ−に通じるベントホ−ル115、115を穿孔した盛枠116が、前記砂ホッパ112の下側部において下向きにして設けられた盛枠シリンダ117、117に連結して配置されている。さらに前記昇降支持フレ−ム103における砂ホッパ112の左右外側位置には、前記セグメント方式のスクイズフット113、113の下方位置まで伸びるフレ−ム118、118を介して鋳枠120の搬入出コンベヤ119が吊設されている。このように造型機1,1Aは構成されている。
【0032】
以上の構成における作動を以下説明する。図1において、造型ラインの造型機1,1Aに入った空の下枠Dまたは、上枠Cは造型される。この造型について、図3から図9を用いて説明する。図3の状態は、砂ホッパ112内に鋳物砂Sが投入され、セグメント方式のスクイズフット113、113全体が下方のパタ−ンプレ−ト105の凹凸に相対して凹凸を形成し、かつ搬入出コンベヤ119に空の鋳枠120が搬入された状態にある。なおパタ−ンキャリア106は図示しないスプリングにより5mm程度持ち上げられた状態でタ−ンテ−ブル104上にセットされて造型基盤1との間に5mm程度の隙間がある。また抜型フレ−ム108は抜上げシリンダ107、107によりパタ−ンプレ−ト105の見切面から上方に突出された状態にある。
【0033】
この状態でスライドゲ−ト109を作動させて砂投入口110を閉じた後、盛枠シリンダ117、117が伸長作動して盛枠116を下降させて鋳枠120の上面に押し付け密着させると共に枠セットシリンダ102、102が縮引作動して鋳枠120がパタ−ンプレ−ト105の外周で上方に突出されている抜型フレ−ム108上に押し付けられてパタ−ンキャリア106をスプリングに抗して押し下げ、造型基盤101上に圧着し、図4の状態になる。この際パタ−ンプレ−ト105、抜型フレ−ム108、鋳枠120、盛枠116、スクイズフット113、113で画成する造型空間は、スクイズフット113、113がパタ−ンプレ−ト105の凹凸に相対する凹凸形状に形成された状態になる。
【0034】
次に多数のエヤ−噴出チャンバ−111、111から低圧エヤ−を砂ホッパ112内に噴出させて砂ホッパ112内の鋳物砂Sを浮遊流動化させるエヤレ−ションをさせながら給気管121から低圧エヤ−を砂ホッパ112に供給して鋳物砂Sを造型空間に砂充填用ノズル114、114を介して図5に示すようにエヤレ−ション充填する。この際、エヤレ−ション充填時の低圧エヤ−は、ベントホ−ル115又は/及びパタ−ンプレ−ト105のベントホ−ルから排気される。これにより造型空間におけるパタ−ンプレ−ト105の複雑形状部の鋳物砂の充填密度を部分的に調整することができる。
【0035】
そして、枠セットシリンダ102、102がさらに縮引作動して盛枠シリンダ117、117を縮引させながら昇降支持フレ−ム103及びこれに支持されている部材を下降させてゆき、セグメント方式のスクイズフット113、113下面全体が平坦になるまで鋳物砂Sの一次スクイズをすると共にスライドゲ−ト109を逆作動させて砂投入口110を開放して図6の状態にされる。この際、枠セットシリンダ102、102の縮引作動は、図示されない圧力センサ−によりスクイズ圧力が一次スクイズの設定圧力に到達するまで続けられる。
【0036】
その後、抜上げシリンダ107、107の油をリリ−フする状態に切り替えると共に枠セットシリンダ102、102が一次スクイズより高い圧力で縮引作動をすることにより、鋳枠120、盛枠116、及びスクイズフット113、113が一体となって下降し鋳物砂S全体を二次スクイズする。これにより抜型フレ−ム108は抜上げシリンダ107、107の縮引により下降されてパタ−ンプレ−ト105の見切面とほぼ同一レベルにされ、図7の状態になる。
【0037】
次いでスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達すると、スクイズ安定タイマ−が作動し、所定時間スクイズを保持する。
【0038】
このスクイズ保持後、抜上げシリンダ107、107を伸長作動させて鋳枠120を抜型フレ−ム108を介して盛枠116に押し付けながら枠セットシリンダ102、102が逆作動して抜型をする。この際盛枠シリンダ117、117は鋳枠120及びスクイズフット113、113と一体となって上昇される。
その後、鋳型を造型した鋳枠120は抜上げシリンダ107、107により抜型フレ−ム108を介して抜き上げ支持される一方、盛枠116及びセグメント方式のスクイズフット113、113は一体となって上昇されてゆく、途中において鋳型を造型した鋳枠120は搬入出コンベヤ119により掬い上げられてパタ−ンプレ−ト105から完全に分離されると共に鋳物砂Sが砂ホッパ112内に補給されて図8の状態になる。
【0039】
次に鋳型を造型した鋳枠120が搬入出コンベヤ119を介して搬出され、空の鋳枠120が搬入されると共にタ−ンテ−ブル104が180度回転されてパタ−ンプレ−ト105とパタ−ンプレ−ト105Aとを入替え、さらにセグメント方式のスクイズフット113、113が作動されてパタ−ンプレ−ト105Aの凹凸に相対した凹凸に形成されて図9の状態とされ造型が完了する。この造型中、砂入れ工程及びスクイズ工程において、鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程はない。また、砂入れ工程及びスクイズ工程において、スクイズテ−ブル(タ−ンテ−ブル104)を実質上昇降する工程もない。
【0040】
このように造型された下枠及び上枠の動きを図1に戻り説明をする。造型された下枠D又は上枠Cは進行方向の矢印方向に送られ、反転機2,2Aにて180゜回転される。回転した下枠D又は上枠Cは、枠送り途中にサンドカッター3にてサンドカットされる。ローラコンベヤ10,10A上の下枠D、上枠CはパスラインプッシャーPP,PPAとパスラインクッション9,9Aに挟まれ交互に送られる。
【0041】
サンドカット後、あらかじめ、造型機1,1Aにて湯口成形されている上枠Cだけを湯口清掃装置4,4Aにより湯口と湯道とをつなぐ。中子のある製品は移動途中の、中子セットステーション8,8Aにて中子入れを行う。上枠Cは上枠反転機5,5Aで再反転される。図2に示す枠合せ装置6,6Aには、まず下枠Dが入り、枠合せ下トラバーサ7,7A上の定盤台車Pの上に乗せる。つぎに、上枠Cが枠合せ装置6,6Aに入り、下枠D上に降ろされ枠合せが完了する。
【0042】
合せ枠13と定盤台車Pは枠合せ下トラバーサ7,7Aにてレール11上に戻される。このように造型機を設けたパスラインが2ラインあり、同時に2枠の合せ枠13ができる。レール11上に戻された合せ枠13と定盤台車Pはバラシ・注湯ラインプッシャー14にて、2枠同時に注湯ライン方向に送られる。枠合せ工程と注湯との間でハッカークランプ11によって2枠同時に、合せ枠13のハッカーをクランプする。これにより、注湯の準備ができる。
【0043】
注湯、冷却された定盤台車P上の合せ枠13は、冷却ラインA、冷却ラインBを通過し、交互に2枠づつ、冷却ライントラバーサ15に乗る。そして、バラシ・注湯ラインプッシャー14の前まで移動し、2枠同時に送られ枠バラシ装置16,16Aに入る(枠バラシラインに入る)。枠バラシ装置16,16Aには、定盤抜き取りトラバーサ17,17Aがあり、合せ枠13と定盤台車Pは定盤抜き取りトラバーサ17,17Aにより、分離される。合せ枠13は枠バラシ装置16,16Aによって、砂及び製品が、枠外に出される。
【0044】
空になった合せ枠13は、定盤抜き取りトラバーサ17,17Aにより定盤台車Pが戻され、レール11上を移動する。
【0045】
バラシ済みの合せ枠13は、上枠分離下トラバーサ18,18Aにより、定盤台車Pと共に上枠分離装置19,19A下に引き込まれる。引き込まれた合せ枠13の下枠D部分にはあらかじめ、上枠分離装置19,19Aの爪(図示せず)が待機していて、上枠分離下トラバーサ18,18Aが停止と同時に、合せ枠13が上昇する。上昇した合せ枠13の上枠Cのみ上枠分離装置19,19Aの図示しないローラクランプにてクランプし、下枠Dは、上枠Cのピンが完全にはずれるまで下降し上枠Cと分離できる。上枠分離装置19,19Aのローラクランプにてクランプした上枠CはパスラインプッシャーPP,PPAより送られる。次に下枠Dが上昇し、ローラクランプにてクランプし、パスラインプッシャーPP,PPAにより送られる。上枠分離下トラバーサ18,18A上の定盤台車Pは、レール11に戻される。このような工程がくり返し行われる。
【0046】
【発明の効果】
本発明にかかる造型ラインは、上記の説明から明らかなように、砂入れ工程及びスクイズ工程において鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程を有することなく造型完了する、下鋳型と上鋳型を交互に造型可能な枠付造型機を具備したパスラインを2ライン配置し、これらのパスラインが1つの注湯ラインに合流することから、省スペ−スかつ生産性を高くすることが出来る。
また、枠付造型機が砂入れ工程及びスクイズ工程においてスクイズテ−ブルを実質上昇降する工程を有することなく造型完了させれば、更に生産性を高く、かつ省スペ−スとなる。
さらに、本発明にかかる鋳造ラインは、造型ライン、注湯ライン、冷却ライン及び枠バラシラインを有する鋳造ラインにおける枠分離、造型及び枠合せまでの鋳型搬送工程において、砂入れ工程及びスクイズ工程において鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程を有することなく造型完了する下鋳型と上鋳型を交互に造型可能な枠付造型機を配置するパスラインを、2ライン組み込んだことから、
省スペ−ス、高い生産性の鋳造ラインである。また、本鋳造ラインにおいてパスラインが1枠送りであり、枠合せ後から枠分離までの注湯ライン、冷却ライン、枠バラシラインを全て2枠送りとしたすることにより、造型装置の負荷を増やすことなく生産性を確保できる。
そして、本鋳造ラインにおいて、枠バラシラインに枠分離上流に枠バラシ装置を2台直列に配置すれば、枠バラシ装置が小さくても高い生産性のラインで対応が可能となる。さらに、枠付造型機のスクイズ工程において湯口が成形されるならば、湯口成形機を省略でき、さらに、省スペ−スとなる。
以上のように、本発明にかかる造型ライン及び鋳造ラインは省スペ−スかつ高生産性を実現でき、業界に与える効果は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する造型ライン及び鋳造ラインの平面概略構成図である。
【図2】本発明を実施する枠合わせ部の概略側面図である。
【図3】 本発明に用いる枠付造型機の原位置の断面図である。
【図4】 本発明に用いる枠付造型機の造型空間を画成した状態の断面図である。
【図5】本発明に用いる枠付造型機のエアレ−ション状態の断面図である。
【図6】本発明に用いる枠付造型機の一次スクイズ状態の断面図である。
【図7】 本発明に用いる枠付造型機の二次スクイズ状態の断面図である。
【図8】本発明に用いる枠付造型機の抜型状態の断面図である。
【図9】本発明に用いる枠付造型機のパタ−ンチェンジの断面図である。
【符号の説明】
1,1A 造型機
16,16A 枠バラシ装置
104 スクイズテ−ブル
PL,PLA パスライン
A,B 冷却ライン
Claims (6)
- 砂入れ工程及びスクイズ工程において鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程を有することなく造型完了する、下鋳型と上鋳型を交互に造型可能な枠付造型機を具備したパスラインを2ライン配置し、これらのパスラインが1つの注湯ラインに合流することを特徴とする造型ライン。
- 前記枠付造型機が砂入れ工程及びスクイズ工程においてスクイズテ−ブルを実質上昇降する工程を有することなく造型完了することを特徴とする請求項1に記載の造型ライン。
- 造型ライン、注湯ライン、冷却ライン及び枠バラシラインを有する鋳造ラインにおける枠分離、造型及び枠合せまでの鋳型搬送工程において、
砂入れ工程及びスクイズ工程において鋳枠又はスクイズヘッドを往復走行する工程を有することなく造型完了する下鋳型と上鋳型を交互に造型可能な枠付造型機を配置するパスラインを、2ライン組み込んだことを特徴とする鋳造ライン。 - 前記パスラインが1枠送りであり、枠合せ後から枠分離までの注湯ライン、冷却ライン、枠バラシラインを全て2枠送りとしたことを特徴とする請求項3に記載の鋳造ライン。
- 前記枠バラシラインに枠分離上流に枠バラシ装置を2台直列に配置したことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の鋳造ライン。
- 前記枠付造型機のスクイズ工程において湯口が成形されていることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれかに記載の鋳造ライン。
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