JP4221731B2

JP4221731B2 - 上下鋳型造型装置

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Publication number: JP4221731B2
Application number: JP2007132328A
Authority: JP
Inventors: 実平田; 貴之小宮山; 英彦大矢; 酒井　　毅; 功一坂口
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: CN101553331B; MX2009005987A; BRPI0719936B1; KR101048926B1; CN101553331A; EA200970539A1; BRPI0719936A2; EA014580B1; JP2008161931A; KR20090088922A

Description

本発明は上下鋳型造型装置の作動方法およびその装置に関する。さらに詳しくは、造型された鋳型に反りが発生したり、マッチプレートを破損したりするのを防止することができる上下鋳型造型装置に関する。

従来、重ね合せられた鋳枠無しの上および下鋳型を造型する装置の一つとして、側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する２対の上および下鋳枠と；これら２対の上および下鋳枠のうち１対の上および下鋳枠の間に搬入出機構によって入出可能に配設されたマッチプレートと；前記１対の上および下鋳枠によって前記マッチプレートを挟持し、前記上および下鋳枠における前記マッチプレートが無いそれぞれの開口部に、上および下スクイズ手段をそれぞれ入出可能に設け、かつ前記マッチプレートを挟持した前記１対の上および下鋳枠が垂直状態になる位置と水平状態になる位置の間を支持軸を中心にして垂直面内で正逆回転可能にして支持した鋳物砂スクイズ機構と；この鋳物砂スクイズ機構を正逆回転させる回転駆動機構と；この回転駆動機構の駆動によって垂直状態にある前記１対の上および下鋳枠に対して前記砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む砂吹込み機構と；重ね合わせられかつ水平状態にある前記１対の上および下鋳枠に内在する上および下鋳型を抜き出す鋳型抜出し機構と；前記１対の上および下鋳枠が水平状態にある前記鋳物砂スクイズ機構と前記鋳型抜出し機構の間を、一対ずつ上下に連なって水平に並ぶ水平状態の２対の前記上および下鋳枠を、交互に間欠的に旋回させかつ前記上鋳枠を昇降可能な鋳枠旋回機構と；で構成したものがある（特許文献１）。
ＷＯ２００５／０５８５２８Ａ1号公報

しかし、このように構成された従来の上下鋳型造型装置では、上および下スクイズ手段の前進速度やスクイズ力の大きさの相違、マッチプレートの両面模型部の相違、上および下鋳型の厚みの相違、上および下鋳型造型空間における鋳物砂の充填密度の相違などの理由により、上および下スクイズ手段をマッチプレートに向けそれぞれ前進させた時に上および下スクイズ手段がそれぞれ受ける力の大きさに差が生ずるため、上および下スクイズ手段をそれぞれ前進させる駆動手段による上および下スクイズ力に差が生じ、これに伴い、一方のスクイズ力のみが異常に大きくなり、その結果、造型された鋳型に反りが発生したり、最悪の場合にはマッチプレートを破損したりするなどの問題があった。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、造型された鋳型に反りが発生したり、マッチプレートを破損したりするのを防止することができる上下鋳型造型装置を提供することを目的とする。

本発明の上下鋳型造型装置は、マッチプレートを狭持した上および下鋳枠と、前記上鋳枠における前記マッチプレートの無い開口部に挿入されて上鋳枠とで上鋳型造型空間を画成可能な上スクイズ部材と、前記上鋳枠に装着されて前記上スクイズ部材を前記マッチプレート側から離す分離手段とで成る鋳型造型ユニットと、前記上スクイズ部材を前記マッチプレートへ向けて押圧する上押圧手段と、前記下鋳枠とで下鋳型造型空間を画成可能な盛枠および下スクイズ部材と、この下スクイズ部材を前記マッチプレートへ向けて押圧する下押圧手段とを備えた作動手段と、該上および下押圧手段を駆動する駆動装置と、垂直面内で上下回動可能な回動フレームを備えた搬送手段とを有し、前記鋳型造型ユニットを前記作動手段に対して前記回動フレームによって搬入出させるように構成して、前記上および下押圧手段により前記上および下スクイズ部材を前記マッチプレートに向けてそれぞれ前進させるに際し、該上押圧手段による上スクイズ部材の上スクイズ力と下押圧手段による下スクイズ部材の下スクイズ力の大きさの差を所定範囲内の許容値に維持させるように、前記上スクイズ部材および／または下スクイズ部材の前進駆動を制御するようにした上下鋳型造型装置において、前記上および下押圧手段の駆動装置に装着されてスクイズ時の力の大きさをそれぞれ計測する上および下スクイズ力計測手段と、これら上および下スクイズ力計測手段の計測値の差を算出して前記許容値と比較したのち、該比較の結果に基づいて前記上スクイズ部材および／または下スクイズ部材の前進駆動を、前記差が該許容値よりも小さくなるまで中断または減速する旨の指令を前記駆動装置に発信する指令発信手段と、を備えたことを特徴とする。

このように構成されたものは、搬送手段の駆動により作動手段に鋳型造型ユニットを搬入したのち、上および下押圧手段により上および下スクイズ部材をマッチプレートに向けてそれぞれ前進させ、上および下鋳型造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする過程において、上および下スクイズ力計測手段の計測結果に基づき上および下スクイズ力の相互の差を算出して所定範囲内の許容値と比較し、その差が所定範囲内の許容値よりも大きい時には、上押圧手段および下押圧手段、または上押圧手段および下押圧手段のうちスクイズ力の大きい方の前進駆動を、前記差が所定範囲内の許容値よりも小さくなるまで中断または減速する旨の指令を、指令発信手段が上および下押圧手段の駆動装置に発信する。

また、前記上および下押圧手段が油圧シリンダであるとともに、前記駆動装置が油圧ユニットであり、さらに前記上および下スクイズ力計測手段は前記油圧ユニットに設けられて油圧を計測する圧力センサであるのが好ましい。
また、前記上および下押圧手段が電動シリンダであるとともに、前記駆動装置が電力供給装置であり、さらに前記上および下スクイズ力計測手段は前記電力供給装置に設けられて電圧・電流を計測する電圧・電流計であるのが好ましい。

本発明によれば、上スクイズ部材および／または下スクイズ部材の前進駆動を、上スクイズ力と下スクイズ力の大きさの差が許容値よりも小さくなるまで制御（中断または減速）させるため、上スクイズ力と下スクイズ力が相互に釣り合いの取れた状態で上スクイズ部材および下スクイズ部材をマッチプレートに向け前進させることができる。たとえば、許容値よりも大きい時には、前記上および下押圧手段のうちスクイズ力の大きい方の前進駆動を、前記差が許容値よりも小さくなるまで中断または減速させる。これにより、造型された鋳型の反りの発生やマッチプレートの破損を適確にして未然に防止することができるなどの優れた実用的効果を奏する。

以下、本発明を適用した鋳枠無し上下鋳型造型装置の一実施例について、上下鋳型造型装置の主要部を示す図1、図１の主要部を含む上下鋳型造型装置の模式図である図２、および図２の一部断面正面図である図３に基づき詳細に説明する。本上下鋳型造型装置においては、図１に示すように、マッチプレート１を狭持した上および下鋳枠２・３と、前記上鋳枠２における前記マッチプレート１の無い開口部に挿入されて上鋳枠２とで上鋳型造型空間を画成可能な上スクイズ部材４と、前記上鋳枠２の前後両外側面に装着されて前記上スクイズ部材４を前記マッチプレート１側から離す分離手段としての２本のシリンダ５・５とで鋳型造型ユニット６を構成している。また、図２および図３に示すように、前記上スクイズ部材４を前記マッチプレート１へ向けて押圧する上押圧手段としての２本の左向きの上油圧シリンダ７・７と、前記下鋳枠３とで下鋳型造型空間を画成可能な盛枠８および下スクイズ部材９と、この下スクイズ部材９を前記マッチプレート１へ向けて押圧する下押圧手段としての右向きの下油圧シリンダ１０とで作動手段１１を構成している。そして、前記シリンダ１２の伸縮作動により垂直面内で上下回動する回動フレーム１３を備えてこの回動フレーム１３の上下回動により前記鋳型造型ユニット６を前記作動手段１１に対して搬入出させる搬送手段１４と；前記上および下油圧シリンダ７・７・１０を作動させる駆動装置としての油圧ユニット１５とを設けている。
また、本鋳枠無し上下鋳型造型装置は、造型後、上および下鋳枠から該上および下鋳枠に内在する上および下鋳型を抜き出す鋳型抜出し機構（図示せず）を設けているが、本発明においては、該鋳型抜出し機構を設けない上下鋳型造型装置とすることができる。

そして、前記マッチプレート１は、図示しない搬出入機構により前記上鋳枠２と前記下鋳枠３の間に対して搬出入されるようになっている。
また、前記鋳型造型ユニット６においては、図３に示すように、前記回動フレーム１３の左側部に前記下鋳枠３が装着してあり、さらに、前記回動フレーム１３における前記下鋳枠３の右側位置には、前記上鋳枠２が図示しないガイドロットを介し左右動自在にして装着してある。また、前記回動フレーム１３の下部には左横向きのシリンダ１６のピストンロッドの先端が装着してあり、シリンダ１６のピストンロッドには連結部材１７が固着されている。また、この連結部材１７に前記上鋳枠２が固着してあって、上鋳枠２は前記シリンダ１６の伸縮作動により前記下鋳枠３に対して進退動するようになっている。

また、前記作動手段１１においては図２に示すように、上（平面）から見てＣ字状を成す固定フレーム１８の右端に前記上油圧シリンダ７・７が、また前記固定フレーム１８の左部分の中央に前記下油圧シリンダ１０がそれぞれ装着してあり、さらに下油圧シリンダ１０のピストンロッドの先端には前記下スクイズ部材９が装着してある。また、前記盛枠８は支持部材１９を介して前記固定フレーム１８の左部分に装着してある。

また、前記油圧ユニット１５においては、油圧ポンプ１９に、これからの高圧油を前記上および下油圧シリンダ７・７・１０のそれぞれのポート1・２に対して切り替える上および下３位置４方口オープン型切換弁２０・２１が並列的に接続してある。また、上および下３位置４方口オープン型切換弁２０・２１と、前記上および下油圧シリンダ７・７・１０におけるこれを伸長作動させる高圧油を供給する供給口とをそれぞれ接続する上および下油圧配管２２・２３には、スクイズ時の力の大きさをそれぞれ計測する上および下スクイズ力計測手段としての上および下圧力センサ２４・２５が設けてある。さらに、これら上および下圧力センサ２４・２５には、上および下圧力センサ２４・２５の計測値（高圧油の圧力から換算したスクイズ力）の差を算出して所定範囲内の許容値と比較し、その差を所定範囲内の許容値に維持させるように、前記上および／または下スクイズ部材の前進駆動を制御する。その差が所定範囲内の許容値よりも大きい時には、たとえば前記上および下油圧シリンダ７・１０のうちスクイズ力の大きい方の前進駆動を、前記差が前記所定範囲内の許容値よりも小さくなるまで中断または減速する旨の指令を前記上および下油圧シリンダ７・１０の油圧ユニット１５における切替弁２０・２１に発信する指令発信手段２６が電気的に接続してある。
なお、図２における符号２８・２９は圧抜き回路（バルブ）であり、３０はパイロット付き逆止弁である。また、図３における符号３１は鋳物砂吹き込み装置である。また、図２における符号３３はガイドロットである。

このように構成したものは、作動手段１１の上油圧シリンダ７・７を収縮作動した状態下で、搬送手段１４のシリンダ１２を伸長作動して回動フレーム１３を時計回り方向へ回動させて、図２及び図３に図示するように、鋳型造型ユニット６を作動手段１１内に搬入するとともに、この回動中に、油圧ユニット１５の下３位置４方口オープン型切換弁２１等の切換えにより下油圧シリンダ１０を所要長さ伸長作動しかつ２本のシリンダ５・５を収縮作動して、鋳型造型ユニット６のマッチプレート1を狭持した上および下鋳枠２・３における上鋳枠２のマッチプレート１の無い開口部と盛枠８に、上および下スクイズ部材４・９をそれぞれ挿入する。こうして下鋳枠３が盛枠８に当接して上および下鋳型造型空間を画成したのち下３位置４方口オープン型切換弁２１等を切換え、続いて、これら上および下鋳型造型空間に鋳物砂吹き込み装置３１により鋳物砂を吹込み充填する。

次いで、上および下３位置４方口オープン型切換弁２０・２１の切換えにより上および下油圧シリンダ7・７・１０を伸長作動して上および下スクイズ部材４・９を前進させ上および下鋳型造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする。そして、この鋳物砂のスクイズ工程において、上および下圧力センサ２４・２５が上および下油圧シリンダ7・７・１０の高圧油の圧力を計測し、上および下圧力センサ２４・２５による計測の結果、上および下スクイズ部材４・９のスクイズ力の差が許容値まで上昇し、両スクイズ力が大きい場合、指令発信手段２６は上および下油圧シリンダ7・７・１０への高圧油の供給を中断するように３位置４方口切換弁２０・２１のパイロット部に指令を発信し、３位置４方口切換弁２０・２１を切り替える。なお、ここで、上および下油圧シリンダ7・７・１０への高圧油の供給を中断するようにしているが、減速させることもできる。

これにより、その後、上および下油圧シリンダ7・７・１０は高圧油の残留圧力によって伸長作動して上および下スクイズ部材４・９を前進させる。そして、上および下油圧シリンダ7・７・１０の伸長作動に伴って上および下圧力センサ２４・２５による計測の結果、スクイズ力の差が許容値よりも低くなった場合には、再び上および下３位置４方口切換弁２０・２１が切り換えられて上および下油圧シリンダ7・７・１０に高圧油が供給され、上および下油圧シリンダ7・７・１０は伸長作動を続行される。
以上の作動が繰り返されて上および下鋳型造型空間内の鋳物砂がスクイズされ、やがて上および下鋳型が造型される。

なお、本実施の形態では、上および下押圧手段として上および下油圧シリンダ７・１０が用いられているため、駆動装置として油圧ユニット１５が用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、前記上および下押圧手段が、たとえば電動機の出力軸の回転運動をねじ機構により直線運動に変換するように構成した電動シリンダであり、前記駆動装置が電力供給装置とすることができる。この場合、前記上および下スクイズ力計測手段は前記電力供給装置に設けられて電圧・電流を計測する電圧・電流計である。

本発明を適用した鋳枠無し上下鋳型造型装置の一実施例における主要部の模式図である。図１の主要部を含む上下鋳型造型装置の模式図である。図２の一部断面正面図である。

符号の説明

１マッチプレート
２上鋳枠
３下鋳枠
４上スクイズ部材
５シリンダ
６鋳型造型ユニット
７上油圧シリンダ
８盛枠
９下スクイズ部材
１０下油圧シリンダ
１１作動手段
１２シリンダ
１３回動フレーム
１４搬送手段
１５油圧ユニット
１９油圧ポンプ
２０上３位置４方口オープン型切換弁
２１下３位置４方口オープン型切換弁
２２上圧力センサ
２３下圧力センサ
２６指令発信手段

Claims

マッチプレートを狭持した上および下鋳枠と、前記上鋳枠における前記マッチプレートの無い開口部に挿入されて上鋳枠とで上鋳型造型空間を画成可能な上スクイズ部材と、前記上鋳枠に装着されて前記上スクイズ部材を前記マッチプレート側から離す分離手段とで成る鋳型造型ユニットと、前記上スクイズ部材を前記マッチプレートへ向けて押圧する上押圧手段と、前記下鋳枠とで下鋳型造型空間を画成可能な盛枠および下スクイズ部材と、この下スクイズ部材を前記マッチプレートへ向けて押圧する下押圧手段とを備えた作動手段と、該上および下押圧手段を駆動する駆動装置と、垂直面内で上下回動可能な回動フレームを備えた搬送手段とを有し、前記鋳型造型ユニットを前記作動手段に対して前記回動フレームによって搬入出させるように構成して、前記上および下押圧手段により前記上および下スクイズ部材を前記マッチプレートに向けてそれぞれ前進させるに際し、該上押圧手段による上スクイズ部材の上スクイズ力と下押圧手段による下スクイズ部材の下スクイズ力の大きさの差を所定範囲内の許容値に維持させるように、前記上スクイズ部材および／または下スクイズ部材の前進駆動を制御するようにした上下鋳型造型装置において、
前記上および下押圧手段の駆動装置に装着されてスクイズ時の力の大きさをそれぞれ計測する上および下スクイズ力計測手段と、
これら上および下スクイズ力計測手段の計測値の差を算出して前記許容値と比較したのち、該比較の結果に基づいて前記上スクイズ部材および／または下スクイズ部材の前進駆動を、前記差が該許容値よりも小さくなるまで中断または減速する旨の指令を前記駆動装置に発信する指令発信手段と、
を備えたことを特徴とする上下鋳型造型装置。
請求項１に記載の上下鋳型造型装置において、
前記上および下押圧手段が油圧シリンダであるとともに、前記駆動装置が油圧ユニットであり、
さらに前記上および下スクイズ力計測手段は前記油圧ユニットに設けられて油圧を計測する圧力センサであることを特徴とする上下鋳型造型装置。
請求項１に記載の上下鋳型造型装置において、
前記上および下押圧手段が電動シリンダであるとともに、前記駆動装置が電力供給装置であり、
さらに前記上および下スクイズ力計測手段は前記電力供給装置に設けられて電圧・電流を計測する電圧・電流計であることを特徴とする上下鋳型造型装置。