JP4310514B2 - 鋳型の造型供給装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、模型を形成した型を介して鋳物砂を鋳型に造型しかつその鋳型を次工程に供給する鋳型の造型供給装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
模型を形成した前後型あるいは上下型とそれらの型枠によりそれらの中間に形成される造型空間に鋳物砂を充填し、これを圧縮プレートにより圧縮して締め固めて鋳型を形成し、鋳型に形成された注湯空隙に溶融金属を注湯させるべく、注湯工程に該鋳型を供給させる鋳型の造型機が知られている。従来の造型機としては、上下に離隔配置した型枠とそれぞれに支持される横方向の面部分に模型を有する上下型本体を介して横倒しに重ねて２個の鋳型を配置するように成型し、これを上・下に重ねた配置状態で注湯工程に供給する機構のいわゆる横形造型機と、型枠に支持され、縦方向の面部分に注湯用の凹部、すなわちパタンを形成した前後型本体を介して鋳型を成型し、これを順に平面上に押し出すことにより、製品形状の注湯空隙を形成するように隣接する鋳型を密着型合わせ状態とさせるいわゆる縦形造型機がある。横形造型機は、中子が必要な鋳物の製造に際し、横形に成型された鋳型内に安定した支持状態で中子をセットできる点で優れており、中子セット作業の容易性、良好な製品精度の確保が期待できる。一方、この横形造型機は、造形空間の中間に挿入させた模型部分を有するマッチプレートを介して上下に２分割する点から、鋳物砂のブローは型本体の両側面側から各々行なう必要があり、このため、砂重量の関係から造型部の上方に砂タンクを設置し、供給用シュータを型本体の側面側に迂回させて配設して横方向に向けて砂をブローするものであった。このため、装置が大型化したりシュータ部分形成のためにコスト高となる上に、砂のブローのためのサイクルタイムも長くなっていた。さらに、横形造型機では、造型空間の中間部分に配置したマッチプレートに形成した模型によりその模型型を転写するために、両側から圧縮プレートで押圧した場合に動かない模型面に対して砂全体をプレート平面で押し付けるだけとなり、成型後の鋳型の成型性が劣る欠点がある。これに対し、縦形造型機は、鋳型の両側面に対応する前後の型本体の押圧面側に模型部分を有するパタンプレートを配置し、これを圧縮させるから模型部分との密着側の砂が移動することとなり、良好な成型性を得るとともに、両面にパタンプレートを配置し、かつ、湯口もパタン面を利用して形成できるので上方に設置した砂タンクから直状に砂をブローして簡単な構成で、しかも短時間で砂の充填を終了させることができる。一方、縦形造型機では、縦割りの２個の鋳型の型合わせで注湯工程に供給されるから中子を必要とする製品ではその鋳型内での中子の支持が問題となり、成型自体が困難であったりまた中子の挿入作業、あるいは製品精度に影響を与えるおそれもあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、例えば特開昭５９−２２０２４９号において、無枠式鋳型造型機が提案されている。この文献１の造型機では、回転軸４において回転自在な案内軸に支持させた左右あるいは上下に対峙可能な型枠を造型ステーションと枠抜きステーション間で回動させ、さらに、回転コラム１９に取りつけた下枠受枠２１、２２及びマッチプレート受枠２３の回動を介して中子納めを簡単に行なえるようにしたものであり、造型空間に対して縦に直状に砂をブローして圧縮し、その後回転軸４回りに型枠を９０度回転させて枠抜きステーションに移行させ、中子セット後、枠抜き用シリンダを同調下降させ、型枠から抜き取って上下に重ねた鋳型を搬送させるものであり、一応、従来の縦、横形のそれぞれの利点を有する。しかしながら、この造型機は、型枠の型開きしろを含む直径長さの案内軸の回動範囲の造型ステーションと、その回動範囲において案内軸が横向きとなった位置で上下動して枠抜き、中子セット等を行なう枠抜き及び中子納めステーションの設置が必要であり、実際には装置構成が極めて大型化し、縦横に広い設置スペースが必要であるとともに、製造コストも高く、しかも型枠自体を支持して案内軸にスライド自在とし、さらに案内軸自体が回転軸４に軸支されているから、案内軸自体あるいは回転軸４の軸受部分に大きな負荷がかかり、それらの部品の交換サイクルが早くメンテナンスコストが高い上に動力負荷も大きいという問題があった。さらに、この文献１の造型機では、マッチプレート１１を造型空間の中間位置に配置して専ら上下に重ねて注湯工程に鋳型を供給する横形造型機のみの単一の機能しかないうえに、模型面を有する造型空間の中間に配置したマッチプレートに向けて両側から平面プレートによりスクイズするものであるから、押圧力が小さな部分の砂が模型面に対して押圧されることとなり、砂の成型性が劣り、その結果、製品精度も劣るおそれがあるという決定的な問題があった。
【特許文献１】
特開昭５９−２２０２４９号（明細書第２頁右上欄から同第３頁右下欄、第１図、第２図）
【０００４】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに１台で縦形及び横形のいずれの造型機形態での鋳型の造型も可能な多機能の鋳型の造型供給装置及びその方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、縦形造型機の利点をほぼすべて取り込みながら横形に重ねて鋳型を配置させた状態で注湯ラインに供給可能な鋳型の造型供給装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８，５０を介して造型空間Ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型２２，２４を圧縮させて鋳型Ｍを形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部１４と、造型空間Ｓへの砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置で成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させる分割機構１８と、縦の分割面を利用して成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構２０と、を設け、さらに、縦分割されて造型部１４から押し出された鋳型Ｍのみを横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部１４から押し出された鋳型Ｍを形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部１６と、を含み、形変換部１６は、押し出された２個の前後鋳型Mp,Mqを転回して上下に横重ね型配置とする転回装置１１４と、前回供給の際の残鋳型Mｒと当該の横重ね型配置の１つの鋳型Mqとを型合わせして注湯ラインLに供給する型合わせ装置１１５と、を含むことを特徴とする鋳型の造型供給装置１０から構成される。形変換配置させる場合は、中子の安定した確実な支持によるセットを確保して製品精度を良好にさせるものであり、したがって、形変換せずに縦型のままで注湯ラインに供給する場合は分割機構ならびに湯口形成機構は作動しないので、造型空間で成型される鋳型は前後両側面側にパタンを形成した１個のみであり、これを連続して注湯ラインに供給することによりそれらの側面どうしが合わされることにより目的の製品注湯空隙が形成される。本発明では、この縦型造型機能と横型造型機能を選択的に実行し得る。形変換の方法は任意に設定構成してよいが、たとえば２個同時に把持して起立転回（時計回り方向）、反転起立転回（反時計回り方向）、水平転回等により９０度あるいは１８０度回動して、他の鋳型と組み合わせるようにするとよい。また、押し出された鋳型を転回して形変換するのではなく、たとえば、別個のアクチュエータで各鋳型を把持し、これらを型合わせ操作して正しいマッチングの型合わせ鋳型として注湯側に供給するようにしてもよい。形変換の際に造型部から押し出された裸の鋳型を把持して他の鋳型との形合わせを行う必要があるが、その際の裸の鋳型のハンドリングは、たとえば受け板ごと渡したり、案内通路を形成して後方から押しつづけることにより位置を変更させる等の方法も考えられるが、好適には、鋳型をシリンダ機構やパンタグラフ状の挟み機構あるいはばね機構等でクランプするのがよい。転回後把持する鋳型が上方に位置してそれらの鋳型のうちの一つに対して他の鋳型が上昇して型合わせすると、動きに無理なく駆動用のアクチュエータ等の駆動機構を構成し得る。なお、たとえば下方反時計方向回りに回動させて型合わせしてもよく、また、水平回動あるいは、停止位置も種々設定し得る。
【０００６】
また、分割機構１８は、造型空間S を縦分割するように進退自在に挿入、退避される分割プレート８６を含むとともに、湯口形成機構２０は、該分割プレートから水平方向に突設された湯口棒８８を含むとよい。横型造型機を選択する際には、造型空間を縦に分割させる必要があるから、その際の分割プレートを利用して湯口形成ができ、部材の兼用、簡素化によりコスト低減を図れるとともに、動作の簡単化を達成し得る。
【０００７】
さらに、形変換部１６の作動状態における鋳型Mの縦分割から横分割形への形変換の際には鋳型の外面を直接に挟持状にクランプすることによりその形変換動作を行なわせるようにするとよい。
【０００８】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８，５０を介して造型空間ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型Ｍを形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、いったん縦形造型部から押し出した後に鋳型を転回させて対応する合わせパターンを有する他の砂型と型合わせして注湯工程に供給することを特徴とする鋳型の造型供給方法から構成される。
【０００９】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、圧縮後の鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する工程を含み、造型空間への砂のブローに先だって、造型空間の中間位置で成型後の鋳型を縦に仕切って縦割り鋳型とさせる工程と、成型後の鋳型に湯口を形成させる工程と、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせて注湯工程に供給する工程と、を含む第１の工程と、該第１の工程を行なわずに縦形造型方法による鋳型造型後、該鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する第２の工程と、を有し、そのうちのいずれかを選択することにより鋳型を造型供給することを特徴とする鋳型の造型供給方法から構成される。
【００１０】
さらに、その際、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせる第１の工程において、水平方向に押し出された２個の鋳型を転回アーム機構を介して把持した状態で転回させて横重ね配置とし、残鋳型と対をなす当該２個組の鋳型とのいずれかとの型合わせに先だって展開アーム機構のアームが型合わせ部から水平方向に転回して押し出された２個の鋳型の受取り位置に退避させた状態で中子をセットする工程を含むようにするとよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１ないし図８は本発明の鋳型の造形供給装置の第１の実施形態を示している。本発明の鋳型の造型供給装置は、縦形造型機並びに横形造型機のそれぞれの利点を同時に具備しながら小型かつ簡単な構成で鋳型造型及び供給を行なう装置であり、特に、第１の実施形態では、縦形による造型形態並びに横形による造型形態を選択的に行なえて一台の装置により縦形並びに横形の造型機機能を兼用して行なうことができる鋳型の造型供給装置である。
【００１２】
図１ないし図８において、鋳型の造型供給装置１０は、フレームを組み付けて立体矩形状に構成した機枠１２に支持されて設けられている。鋳型の造型供給装置１０は、造型部１４と、形変換部１６と、造型部に付設して設けられる分割機構１８と、湯口形成機構２０と、を主な構成要素として備えている。造型部１４は、鋳物製品用の注湯空間を形成し得るパタン（模型）を有する前後の型の中間に鋳物砂を充填し、その後これを圧縮して鋳型Ｍを成型させる鋳型の造型手段であり、特に、本実施形態では、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す構成である。本実施形態において、図１に示すように、鋳物砂の供給手段としてのサンドタンク２６と、サンドタンク２６のブロー口の下部側において、水平方向両側に図示しない案内機構を介して対向し、互いに進退移動自在に設けられた前型２２と後型２４とそれらを水平方向に駆動させる駆動機構と、前型２２の開閉機構２８と、を備えている。
【００１３】
サンドタンク２６にはエアタンク３０及びそのエアーの圧力開閉弁３２が連通接続されている。サンドタンク２６の下部近傍であって横方向に離隔して２個の固定フレーム３４、３６が機枠１２に支持されて設けられている。一方、それぞれの固定フレーム３４、３６には図２にも示すようにそれらを横方向に貫通して４本のロッド（タイロッド）３８、３９、４０、４１が上下、左右に平行に離隔して設けられている。
【００１４】
そしてこの前端枠４２と４個のロッド３８、３９，４０、４１と後端の連結フレーム４３によって形成される長四角枠状の連結組フレームは、固定フレーム３４、３６に横方向にスライド自在に設けられて、図上、左右方向に一体的に移動する。詳細には、後固定フレーム３６にはロッド３８〜４１により形成される連結組フレームを駆動させる第１駆動シリンダ４４が取り付けられており、この第１駆動シリンダ４４の伸縮駆動によりそのシリンダロッドに連結されたロッド３８〜４１、前端枠４２が一体的に水平方向に進退移動する。特に、その前端枠４２を水平方向移動させる。
【００１５】
図１、３、４に示すように、前端枠４２には、造形空間Ｓの前方側から砂を圧縮させてパタンに対応する砂型を成型させる前型２２が枠４２の内側空隙を開放、遮蔽自在に転回するように設けられている。すなわち、前端枠４２は中空四角形状のフレーム枠からなり、図４に示すように、この前端枠４２に支軸部４６を介して前型２２が横方向から起立する垂直方向に向けて約９０度の範囲で転回移動するように設けられ、この転回移動の際に、前型２２が枠４２の内側空隙を開放あるいは遮蔽する。これによって、該前端枠４２の内側空隙を遮蔽した状態でサンドタンク２６のブロー口の直下部に位置するときには、図３に示すように後述する後型とそれぞれの型枠とともに、密閉状の造形空間Ｓを形成させる。そして、該造形空間Ｓ中に鋳物砂を充填後に第１駆動シリンダ４４のロッドを伸長駆動させることにより、前端枠４２をＹ方向に向けて駆動させ、その際に造形空間内の砂を圧縮させる。この第１駆動シリンダ４４は、前型２２の位置移動用としても機能する。
【００１６】
サンドタンク２６の下部であって、そのブロー口の直下部において両側に対向して四角筒状の型枠４８、５０が配置されている。本実施形態において、前型枠４８は、前固定フレーム３４に固定的に取り付けられるとともに、後型枠５０は、ロッド３８〜４１にスライド自在に支持されて、これらのロッドを一体的にその長手方向に進退駆動させる第２駆動シリンダ５２により水平方向に進退駆動される。型枠４８、５０は、それらの四角筒内側空隙内において、前型２２あるいは後型２４をそれぞれスライド自在に保持する。そして、図１、図３に示すように、両型枠４８、５０どうしを密着して合わせた状態でそれらが収容する前後型２２、２４が自在に横方向にスライド移動し得る。また、両型枠４８、５０どうしを密着して合わせた状態で、それぞれの前型２２及び後型２４をサンドタンク直下において所定間隔で対向配置させた状態で密閉空間が形成され、この空間が造型空間Ｓとされる。
【００１７】
上記した四角筒状の型枠４８、５０内に前型２２が、そのパターン面を縦方向にした状態で配置され、横方向にスライド自在に設けられている。前型２２は、例えば凸形模型５４をプレートに固定させた前パタンプレート５６を縦に配置させて有しており、砂型の成型時にはシリンダ等の油圧駆動力で型枠４８内を横方向にスライド移動されるとともに、成型後には図４に示すように前端枠４２とともにＸ方向に型離し移動してその移動所定位置で略９０度起立回動して成型された鋳型Ｍのみを押し出す際の押し出し通路を形成させるように設けられている。
【００１８】
一方、型枠５０内において前型２２と対向するように離隔して後型２４が横方向にスライド自在に設けられている。後型２４は、山形状の模型５８をプレートに固定させた後パタンプレート６０を含み、そのプレートの背面側の略中心部に先端が固定された押し出しロッド６２によって、成型後の鋳型Ｍを図３に示す転回枠９４の受け取り位置Ｐまで押し出される。
【００１９】
図１に示すように、造型空間Ｓは、具体的には、それぞれの模型５４、５８を有する面を対向配置させ、それらとそれらの型枠４８、５０によって区画された閉鎖空間により形成され、この造型空間内にサンドタンク２６から鋳砂がブローされて充填される。
【００２０】
図１、２において、前後の固定フレーム３４、３６の中間位置には２個で一体として移動するように後型枠５０に連結された可動フレーム６８が複数のタイロッドにブッシュ７０を介してスライド移動自在に設けられている。可動フレーム６８の中心部には圧縮シリンダ７２が取り付けられており、後型枠５０、可動フレーム６８の一体的な水平方向移動に伴って該圧縮シリンダ７２も移動する。この圧縮シリンダ７２の先端部には押圧用筒体７４が押し出しロッド６２を中心部に配置して貫通させるように設けられている。この押圧用筒体７４はその一端面側が圧縮シリンダ７２の先端側に固定されているとともに、他端面側は後型２４の型本体であるバックプレート２４ａに当接、離開自在に設けられている。また、後固定フレーム３６の中心部には、小径筒体を含む押し出しシリンダ７６が圧縮シリンダ７２の中心部を貫通して配置されており、該押し出しシリンダ７６のシリンダロッドが押し出しロッド６２としてその先端部が後型２４に固定されている。この押し出しシリンダ７６は、圧縮シリンダ７２と２段シリンダとなってその中心部を貫通して設けられており、それぞれ別々に駆動力をそのロッドを介して加える。圧縮シリンダ７２の圧縮（伸長）駆動によって後型２４を前進させて圧縮押圧力を加えるとともに、押し出しシリンダ７６を介して圧縮成型後の鋳型Ｍを上方に転回して開いた前端枠４２の中央部空間から形変換部１６に向けて鋳型を押し出させる。
【００２１】
なお、各型枠、及び前後型の水平方向移動案内用の案内ロッド等を適宜設けてもよく、本説明では、それらの案内機構用の複数のロッドは説明の簡略のために、図示を省略している。
【００２２】
上記したように、造型部１４は水平方向両側に配置されて、パタン５４、５８面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８、５０を介して造型空間Ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に、前後型２２、２４を圧縮させて鋳型Ｍを形成させ、該鋳型の圧縮平面上に沿って鋳型を水平方向に押し出す造型手段である。
【００２３】
本実施形態において、この造型部１４に近接して分割機構１８と湯口形成機構２０が設けられている。図２、図５において、分割機構１８は造型空間Ｓへの砂のブローに先立って必要に応じて造型空間Ｓの中間位置で成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させる砂分割手段であり、本実施形態において、横形造型機として機能させる際に、作動するように選択される。そして、該分割機構１８は、造型空間を縦分割するように進退自在に挿入、退避される分割プレート８６を含む。図において、造型部１４に近接し機枠１２の長手方向に直角状に接続するようにコ字状のフレーム７８が固定され、該フレーム７８に取り付けられて第３の駆動シリンダ８０と、ガイド８２と、該第３駆動シリンダ８０に駆動されかつガイド８２に案内されて直線状に移動するプレートホルダ８４が機枠１２の長手方向に直交する横方向から造型空間Ｓに向けて進退移動自在に取り付けられている。この実施形態において、プレートホルダ８４には図５に示すような例えば四角形状の平面を有する分割プレート８６と、この分割プレート８６の所要位置に該プレートの面と直交する方向に向け、かつ前型２２に向かう方向に立設固定された湯口棒８８と、からなる複合機能材９０が固定されている。
【００２４】
この実施形態において、分割プレート８６は分割機構１８の主要部を構成しており、該プレート８６は成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させ得るような前後型２２、２４のパタン面の大きさよりも大きな面を有しており、造形空間の中間部への挿入により前後型への分割を確実に行なう。
【００２５】
また、湯口棒８８は湯口形成機構２０の主要な構成要素となっており、後述するように、成型後の鋳型Ｍを例えば９０度起立転回（１８０度位置から９０度位置に立ち上がるように）した位置で、溶融金属の注ぎ口が上側に位置するように転回される。本実施形態では、湯口棒８８は、分割機構１８の分割プレートの分割面を利用してＸ方向に向けて立設固定されており、よって、分割プレートと湯口棒とが複合機能材として一体的に形成されている。前述したように、本実施形態において、この分割機構１８及び湯口形成機構２０は、その作動か非作動かを砂の供給前に選択されて設定可能であり、例えば横形造型機として機能させる設定が選択された場合には、作動し、縦形造型機として機能させる設定が選択された場合には、非作動となる。
【００２６】
図１、３、４、７において、形変換部１６は、造型部１４で成型されて押し出された鋳型Ｍを縦分割状態から横分割状態に重ねて縦重ねから横重ねへ形変換配置させる形変換手段であり、本実施形態においては、特に、分割機構１８及び湯口形成機構２０とともに、その作動状態と非作動状態とを選択的に実行させる。実施形態において、形変換部１６は、転回装置１１４と、型合わせ装置１１５と、を含む。
【００２７】
図において、機枠１２に軸支されてＬ形アーム９２が略９０度起立、倒伏転回自在に設けられている。このＬ形アーム９２の基部から折曲した先端側直状部には、図８に示すようなクランプ機構を有する転回枠９４が取り付けられている。実施形態において、転回枠９４は、３面をコ字状に一体連設したコ字枠板から構成されている。具体的には、平行に設けられた片Ｌ形アームどうしを連結して底板９６とし、その両側にＬ形アームの先端側直状部に取り付けた側板９８を連設させてコ字枠板状に構成している。クランプ機構１００は、転回枠９４に支持されてコ字枠の両側面と天面（図示省略）の３方からそのシリンダロッドを進退駆動させるエアシリンダからなるクランプシリンダ１０２と、該クランプシリンダ１０２のシリンダロッドに固定されコ字枠の両側面と天面から転回枠の内側に向けて進退移動する各直交面を有する３個のクランプ板１０４と、を含み、コ字枠の底板９６上に鋳型Ｍを載置した状態で直交３面側からクランプ板１０４を進入させることにより鋳型を把持、あるいは離脱させる。クランプ板１０４を固定したエアシリンダのロッドは、成型された鋳型が挟み付けられるクランプ力では破壊されず、かつ、鋳型を把持して空中移動させるのに十分な力のクランプ力でクランプ板１０４を鋳型に対して押圧させる。
【００２８】
図３に示すように、この転回枠９４が縦形配置で押し出されてくる裸の鋳型Ｍの外面を直接に挟持状にクランプした状態でかつこれを縦形の状態で受け取ってＬ形アーム９２の軸支部１０６の支軸回り回転により、鋳型Ｍをクランプした状態で縦形から９０度起立転回して横形に形変換させる。Ｌ形アーム９２は、その軸支部１０６からクの字状に連結された作動ロッド１０８が固定され、更に、この作動ロッド１０８の端部には駆動シリンダ１１０が連結されて、該駆動シリンダ１１０の水平方向進退移動によりＬ形アーム９２が軸支部１０６回りに回転する。駆動シリンダ１１０は、油圧駆動により水平方向に進退駆動される。その際、軸支部１１２を介して図３上、矢視方向に回転自在に設けられ駆動シリンダ１１０の直線移動と、作動ロッド１０８の回転動作時の動きを吸収する。Ｌ形アーム９２の軸支部１０６回り回転により、その先端側直状部に固定された転回枠９４は、鋳型Ｍの押し出し面上で受け取る垂直位置から起立方向に上方９０度に転回して横方向に配置される水平位置に変位し、このときに枠内で把持していた鋳型Ｍを縦形配置から横形配置へ形変換させる。Ｌ形アーム９２と該Ｌ形アームの駆動機構とＬ形アームに取り付けられた転回枠９４が押し出された２個の前後鋳型（Ｍｐ、Ｍｑ）を転回して上下に横重ね型配置とする転回装置１１４を構成する。そして、形変換部１６の作動状態では、この転回装置１１４により押し出される鋳型の縦重ねの受け取り位置と起立転回後の横重ね位置との間を転回駆動し、また、非作動状態では、クランプ板１０４が退避して自由に転回枠内を鋳型が通過し得るように直状部を立てた状態とし、また、その際後述する下枠は上昇し、さらに、前型が９０度起立転回してその枠内空隙を鋳型が自由に通過し得るようにした状態で保持される。
【００２９】
該型合わせ装置１１５は、前回供給された際の２個の鋳型のうちの残鋳型と当該の横重ね型配置の１つの鋳型とを型合わせして注湯ラインに供給する型合わせ手段であり、本実施形態では、９０度転回されて横型配置とされた転回枠９４に対して前回供給の際の残鋳型を保持して上下動させ、転回枠とも協働して型合わせする型合わせ枠１１８と、上下動プレートと、を含む。型合わせ枠１１８は、内部に鋳型を配置させて必要に応じてこれを把持し、その状態で上下移動を行なわせる鋳型の把持装置であり、実施形態では、型合わせ枠１１８の内側において鋳型をクランプさせるクランプ機構１００と同様のクランプ機構を有する型合わせ枠１１８を含む。この型合わせ枠１１８は、実施形態において、例えば上下を開口した４側面からなる四角枠体からなる。型合わせ枠１１８は、上下を開口して配置されその状態で図３のように上限及び下限位置間を上下動シリンダ１１９に駆動されて直線状に上下移動する。該型合わせ枠１１８はその内側において、転回枠と同様のクランプ機構を付設しており、四角枠の型合わせ枠の一つの枠板の内面を基準板とし、それに対して３面から内側に向けて図示しないクランプ板がエアシリンダを介して近接、離間移動し得るようになっている。そして、所要のクランプ力で、鋳型をクランプした状態で、上下動させる。
【００３０】
上下動プレート１２０は、型合わせ枠１１８と協働し、かつ、該型合わせ枠１１８と別駆動により上下動する。該上下動プレート１２０は、図示しない案内機構に案内されて駆動シリンダ１２２により直線的に上下駆動されるように設けられており、本実施形態では、型合わせ枠１１８の四角枠内部にスライド移動し得るような状態で上下動するように設定されている。型合わせ装置１１５は、上記したように、９０度転回されて横方向に配置された鋳型Ｍの直下部において、横配置状態の前鋳型に対して直線状に上下動し、その型合わせ枠１１８及び上下動プレート１２０とが協働して正しい注湯空隙が鋳型内に形成されるように鋳型どうしの型合わせを行ない、上方からの注湯を実行し得る状態に重ね合わせて注湯ラインに供給させる。この型合わせ装置１１５も横形造型機能が選択された場合に作動し、縦形造型機能が選択された場合には、非作動で鋳型の押し出し通路が阻害されないように退避している。
【００３１】
詳細には、型合わせ装置１１５は、図７（ａ）の縦重ねの縦配置状態の２個の鋳型を把持し、その状態で９０度起立回動して図７（ｂ）に示すように２個の前後鋳型を横重ね配置させた状態で同時にクランプして水平状態に保持する。この状態で、前回鋳込み時の残鋳型を把持した型合わせ枠１１８と上下動プレート１２０が上昇し、転回枠９４及び形合わせ枠１１８のそれぞれのクランプ機構１００と上下動プレートとの協働により、最終的に前回供給残鋳型Ｍｒと、転回して横重ねされた下部の鋳型Ｍｑとが正しく形合わせされて注湯ラインへの搬送レベル面まで下降して横送りされるとともに、転回して横重ねされた上部の鋳型Ｍｐは最終的に形合わせ枠１１８がクランプ把持し、その状態で次の転回される横重ね鋳型の残鋳型として供給ラインレベルの下限位置に復帰下降する。そして、図７のように横形で重ねられて溶融金属の注ぎ口を上方に開口させた状態で、さらに図示しない抑え具で上部の型であるＭｑ鋳型を抑えた状態で送られて連続的に注湯される。
【００３２】
さらに、図４に示すように、型合わせ装置１１５の近傍位置には鋳型Ｍの押し出し平面上に進出、退出自在に押し出しプレート１２４とそのプレートの押し出しシリンダ１２６と、を備えた押し出しシリンダユニット１２８が設けられており、必要に応じてこの押し出しシリンダユニットが押し出し面上に進退して型合わせ後の鋳型ＭｑとＭｒを横重ね状態で注湯ライン側に押し出し供給させる。すなわち、上下動プレート１２０が残鋳型Ｍｒと、転回して横重ねされた下部の鋳型Ｍｑとの正しい形合わせ両鋳型を押し出し平面と同レベルで停止し、この状態で該押し出しシリンダユニットが駆動して注湯ラインへ送り出すようになっている。
【００３３】
なお、前述したように形変換部１６は、縦分割されて造型部１４から押し出された鋳型Ｍを横分割配置させて横重ね状態に形変換する手段であり、本装置による造型の開始に際し、始めに横型造型機としての機能で稼働させる場合を選択した際にこの９０度の転回による形変換動作を行なうものである。したがって、縦型造型機としての機能を選択した場合には、本実施形態の分割機構１８と湯口形成機構２０を有する分割プレート８６は造型空間に進出しないで鋳型の前後面に模型に対応するパタンを形成した１個の鋳型のみが成型されるとともに、前端枠４２が型離れして前型２２を前方に起立転回させ、その中央の開口を通過して成型後の鋳型を横方向に押し出した後、形変換部１６は作動せず、単にその押し出し動作を反復繰り返して連続して注湯ライン側に供給させるのみの構成となるものである。
【００３４】
次に図９ないし図１５を参照して本実施形態の鋳型の造型供給装置の作用について説明する。まず本装置について横形造型機としての機能を選択して稼働させる際の作用について説明すると、図１５の動作フロー図で（１）のステージに対応する図が図９に示される。図９において、造型部１４では、第２駆動シリンダ５２が伸長駆動して後型枠５０と可動フレーム６８が一体的に前進側Ｘ方向、すなわち、注湯ライン側に向けてスライドし、それによって後型２４もＸ方向に前進する。そして、サンドタンク２６のブロー口の下部側に前後型枠４８、５０を密着接合状に当接させて合わせ、四角筒状の中空空隙を形成させ、それらの型枠内に前後型２２、２４を対向状に配置させて、密閉された造型空間Ｓを形成させる（Ｓ１）。
【００３５】
このとき型変換部１６側ではＬ形アーム９２は転回起立しており、さらに、転回枠９４に型合わせ枠１１８が近接配置している。そして、これらの枠のそれぞれのクランプ機構１００はいずれも開放し、上下動プレート１２０が３個段重ね状態でフリーとなった鋳型（９０度転回された鋳型Ｍｐと、Ｍｑ及び前回供給残鋳型Ｍｒ）を載置して下降する。そして、押し出しシリンダユニット１２８が押し出し平面上に進出上昇する（Ｓ５１）。
【００３６】
次にステージ（２）において、図１０の造型部では、造型空間Ｓ内に砂をブローイングして充填し、充填終了後（実線示位置）、圧縮シリンダ７２が作動して、後型２４全体をＸ方向に圧縮作動させると同時に、第１駆動シリンダ４４も作動してＹ方向にロッド３８〜４１、前端枠４２を移動させ、これによって、充填された砂を前後方向から同時に圧縮作動させて砂を締め固め圧縮させる（図１０の斜線位置参照）。その後、油圧の圧抜きが行なわれる（Ｓ２）。
【００３７】
この第２ステージにおいて、形変換部１６では、３個重ねのフリーのモールドを載置した上下動プレートが破線示位置まで下降し、その時点で３個重ねのうちの最上段の鋳型Ｍｐが内部を連通状とするように上下に密着して合わせられた転回枠９４と、型合わせ枠１１８のうちの型合わせ枠１１８内に収容される位置となるように設定されている。次に、型合わせ枠１１８のクランプ機構１１６をクランプ作動させて鋳型Ｍｐを把持し、この状態で上下動プレート１２０が下降して、正しい２個の型合わせ鋳型Ｍｑ、Ｍｒを下降させ注湯ラインと同レベル位置で停止する（Ｓ５２）。
【００３８】
次に第３ステージに対応する図１１において、造型部１４では、駆動シリンダを駆動させて前後の型２２、２４を離し、前端枠４２を前型２２の回動位置まで移動させた状態で、前型２２を約９０度転回起立させて成型された２個の鋳型Ｍｐ、Ｍｑの押し出し用の通路を開放形成させる。同時にこのとき、後型２４並びに後型枠５０もＹ方向に後退するとともに、湯口棒８８を固定した分割プレート８６が退避する（Ｓ３）。
【００３９】
この第３ステージにおいて、形変換部１６では、押し出しシリンダユニット１２８の押し出しシリンダが作動して、その押し出しプレート１２４で横重ねされた鋳型Ｍｑ、Ｍｒを注湯ライン側に押し出しさせる。同時に、最上段であった鋳型Ｍｐを把持する型合わせ枠１１８が下降を始め、さらに、押し出しシリンダ１２６のロッドが退縮復帰する（Ｓ５３）。
【００４０】
次に第４ステージに対応する図１２において、造型部１４では、湯口形成機構２０を含む複合機能材９０を退避させた後、後型２４および後型枠５０をＸ方向に前進させて２回目の型枠及び前後の型合わせを行なう（Ｓ４）。
【００４１】
このとき、形変換部１６では、押し出しシリンダユニット１２８が下降して、押し出し平面から退出し、さらに、鋳型Ｍｐを把持した型合わせ枠１１８が下限位置まで下降して停止する。同時に、Ｌ形アーム９２は９０度倒伏方向に復帰転回し、鋳型の受け取り位置Ｐで停止し、押し出し出されてくる次の鋳型を待機する（Ｓ５４）。
【００４２】
次に第５ステージに対応する図１３において、造型部１４では、２回目型合わせされた縦２個重ね合わせの鋳型を押し出しロッド６２の駆動により注湯ライン側（図上右方向）に押し出し、待機する転回装置の転回枠９４の底板９６上に載置される位置で停止する。次に、転回枠９４のクランプ機構１００がそのクランプ板１０４を押動させてクランプ把持する（Ｓ５）。
【００４３】
一方、このとき、形変換部１６では、Ｌ形アーム９２は、倒伏復帰転回し、さらに、型合わせ枠１１８は、下限位置に下降停止しており、この型合わせ時に下型となる残鋳型の上部に作業のじゃまとなる障害物が何もない状態で、必要に応じて中子をセットする（Ｓ５５）。
【００４４】
次に第６ステージに対応する図１４において、造型部１４では、後型２４及び押し出しロッド６２を後退させるとともに、さらに、後型枠５０も後退させて次の造型サイクルに向けて待機する（Ｓ６）。
【００４５】
一方、このとき、形変換部１６では、Ｌ形アーム９２が裸の縦重ね２個の鋳型Ｍｐ、Ｍｑを同時に把持して９０度転回起立し、２個重ねの鋳型を横重ねに形変換させる。すると、残鋳型Ｍｒを把持した型合わせ枠１１８が上昇すると同時に上下動プレート１２０も上昇し、図示実線示のように、転回枠９４の下部に型合わせ枠１１８が嵌合するように連結され、さらに、上下動プレート１２０は型合わせ枠１１８の下面に当着するように配置される（Ｓ５６）。以下、造型部１４並びに型変換部１６において、同期をとりながら、前記したＳ１〜Ｓ６並びにＳ５１〜Ｓ５６を繰り返しつつ、連続的に横形造型機能を行ないながら、注湯作業を実行するものである。
【００４６】
次に、図１６、図１７に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明するが、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。この実施形態の鋳型の造型供給装置は、第１実施形態と同様の造型部１４、形変換部１６と、を備えているが、鋳型に形成するパタン付け方法のパタンプレート(pattern plate) と、マッチプレート(match plate) の違いに対応してパタン付け用の型部材としてマッチプレートが用いられ、さらに、湯口形成機構が該マッチプレートの挿入とは別の駆動により別体で挿脱される構成である点が主に異なる。
【００４７】
すなわち、この実施形態では、図１７に示すように、分割プレート８６の両面に模型１３０、１３１を有するマッチプレート(match plate) が立てた状態で造型空間Ｓ内に挿脱自在に設けられて挿脱機構１３２を構成している。挿脱機構１３２のマッチプレートは、造型空間への砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置に図示しないエアシリンダ機構等からなる挿脱駆動装置等により挿入される。すなわち、横形造型機として機能させる際に選択して、造型空間内に対して挿脱自在に作動する。
【００４８】
さらに、選択的に駆動されて成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構１３４が設けられる。この実施形態においても、平面プレート１３６に湯口棒１３８を面に直交するように立設させており、造型空間であって、後型２４よりも内側部分にエアシリンダ機構等からなる挿脱駆動装置等により挿脱自在に挿入されるように設けられる。そして、マッチプレートにより縦分割されて造型部から押し出された鋳型を受け取って横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部から押し出された鋳型を形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部と、を含むことにより、選択することによって横形造型機として機能させることができる。縦形造型機として機能させる場合には、第１実施形態と同様の作用により連続して造型、送りが可能である。これによって、既設造型機に用いていた高価なマッチプレートを利用して、２枚のパタン面を必要とする縦形用のパタンプレートよりも安価な設備コストで縦形、横形両方が具備する有利な点を合わせ持つ造型機であり、かつ、縦、横兼用の造型を可能とする装置を構成し得る。
【００４９】
この際、形変換部１６は、成型された２個の前後鋳型を転回して上下に後・前（Ｍｐ、Ｍｑ）鋳型配置とする転回装置１１４と、転回装置による転回後の後・前鋳型配置の鋳型を注湯ラインに供給する駆動機構と、を含むようにしてもよい。
【００５０】
さらに、形変換部１６の作動状態における鋳型の縦分割から横分割形への形変換は鋳型の外面を直接に挟持状にクランプすることにより行なわせるようにしてもよく、この点も第１実施形態に説明したと同様の構成により、実現し得る。なお、このマッチプレートを利用した縦、横兼用造型機の場合には、模型がもともと正しい注湯空隙を形成して正しい鋳型どうしの型合わせ状態で形変換されるので、第１実施形態のような型合わせ工程は不要であるが、転回後の上下両鋳型に中子を挿入させる作業が必要な場合は第１実施形態の型合わせ枠１１８が、中子挿入用型開き枠として機能し、上下動プレート１２０と協働して上下の鋳型を開いた状態で中子をセットさせる。したがって、この場合、型合わせ装置の構成は同一としてその制御構成を変更するだけで第１実施形態と同様の作用効果を有する多機能造型機として構成し得る。
【００５１】
なお、上記した第１、第２実施形態において、いずれも縦形、横型兼用の造型装置を示しているが、横形専用の造型機として構成することもできる。すなわち、この場合には、例えば第１実施形態を例にとれば、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８，５０を介して造型空間Ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型２２、２４を圧縮させて鋳型Ｍを形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部１４と、造型空間Ｓへの砂のブローに先だって配備され、造型空間の中間位置で成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させる分割機構と、鋳型の湯口を形成させる湯口形成機構（８８）と、縦分割されて造型部から押し出された裸の鋳型Ｍのみを横分割状に重ねて形変換配置させて注湯ラインに供給させる形変換部１６と、を含むようにした鋳型の造型供給装置の構成である。この際、第１実施形態では、図６の湯口棒８８を付設した分割プレート８６が造型空間Ｓへの砂の充填に先立って必ず該造型空間を縦分割するように挿入されるとともに、形変換部１６の転回装置１１４及び形合わせ装置１１５が必ず作動して縦重ね状態から横重ね状態に変換後、注湯ラインに正しく型合わせされた上下の鋳型対を供給する。
【００５２】
さらに、図１８のように、第２実施形態の平面プレートの両側に模型を形成させたマッチプレートを挿脱して成型させる場合には、図１８のように、後型２４に直接に湯口棒１３８をＸ方向に向けて立設固定し、マッチプレートを造型空間に対して挿脱自在とすることによりマッチプレート利用の横型専用造型機として構成しうる。なお、前記した第１、第２実施形態の造型機をそれぞれ設定により縦型あるいは横型専用機のように動作するようにしても良いことは勿論である。
【００５３】
上記したように、本発明の鋳型の造型供給装置及びその方法では、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状下方に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、いったん縦形造型部１４から押し出した鋳型（Ｍｐ、Ｍｑ）と、前回供給の残鋳型とを組み合わせて対応する合わせパターンを有する他の鋳型と型合わせして２個１対の横重ね鋳型を注湯工程に供給することを基本としており、これによって、単に砂を成型させた裸の鋳型のみを例えば転回させて他の鋳型と型合わせすることにより横重ね鋳型を送り供給することができ、転回半径を小さくしてスペースをとられず、動力負荷も小さくてよく、しかも工程中の処理サイクルタイムも短縮し、かつ、縦方向ブローと良好な成型性を保持し得るうえに必要に応じて縦、横兼用の造型機能を行なうことのできる造型装置を構成しうるものである。
【００５４】
以上説明した本発明の鋳型の造型供給装置及びその方法は、上記した実施の形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲の変形も本発明に含まれる。例えば、造型部から形変換部側への鋳型の押し出し平面近傍に縦形造型時の自動中子セッター等を設置しても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の鋳型の造型供給装置によれば、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部と、造型空間への砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置で成型後の鋳型を前後に縦に分割させる分割機構と、縦の分割面を利用して成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構と、を設け、さらに、縦分割されて造型部から押し出された鋳型のみを横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部から押し出された鋳型を形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部と、を含む構成であるから、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに１台で縦形及び横形のいずれの造型機形態での鋳型の造型も可能な多機能の鋳型の造型供給を実現し得る。また、造型部と形変換部とをシリアルなラインで処理することにより中子セット作業や造型作業を同時に処理することができ、工程間の待機時間がなくなり、全体としての造型処理時間を大幅に短縮することができる。
【００５６】
また、形変換部は、押し出された２個の前後鋳型を転回して上下に横重ね型配置とする転回装置と、前回供給の際の残鋳型と当該の横重ね型配置の１つの鋳型とを型合わせして注湯ラインに供給する型合わせ装置と、を含む構成であるから、裸の鋳型のみを把持して転回することにより小さな動作半径で縦重ねから横重ねへの変換ができて、省スペース化が達成し得るとともに、動力負荷も小さくてよく、しかも型合わせ装置により転回後の鋳型と残鋳型との型合わせを確実に行なえ、円滑な注湯ラインへの型合わせ鋳型の供給を実現し得る。
【００５７】
また、分割機構は、造型空間を縦分割するように進退自在に挿入、退避される分割プレートを含むとともに、湯口形成機構は、該分割プレートから水平方向に突設された湯口棒を含む構成であるから、分割プレートを利用して湯口を形成でき、型の分割と湯口形成を同時に実現して構成部材の単純化、製造容易性、コスト低減を実現し得る。
【００５８】
また、形変換部の作動状態における鋳型の縦分割から横分割形への形変換の際には鋳型の外面を直接に挟持状にクランプすることによりその形変換動作を行なわせることにより、型変換部に押し出された裸の鋳型のみを把持して型合わせへの位置、あるいは傾きの変更等を自在に行なえる。
【００５９】
また、本発明の鋳型の造型供給装置によれば、水平方向両側に配置され前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部と、造型空間への砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置に挿入され、パタン面を縦に形成したマッチプレートの挿脱機構と、必要に応じて駆動されて成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構と、を設け、さらに、マッチプレートにより縦分割されて造型部から押し出された鋳型のみを横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部から押し出された鋳型を形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部と、を含む構成であるから、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに１台で縦形及び横形のいずれの造型機形態での鋳型の造型も可能な多機能の鋳型の造型供給を実現し得る。特に、既設の造型機などに使用していたマッチプレートを利用して上記の多機能造型機構成を実現でき、高価な模型型費用を節約しうる。
【００６０】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部と、造型空間への砂のブローに先だって作動するように設けられ、造型空間の中間位置で成型後の鋳型を前後に縦に分割させる分割機構と、鋳型の湯口を形成させる湯口形成機構と、縦分割されて造型部から押し出された鋳型のみを横分割状に重ねて形変換配置させて注湯ラインに供給させる形変換部と、を含む鋳型の造型供給装置から構成されるので、小型で低コストであり、簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保できる鋳型の造型供給を実現し得る。
【００６１】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、いったん縦形造型部から押し出した後に鋳型を転回させて対応する合わせパターンを有する他の砂型と型合わせして注湯工程に供給する鋳型の造型供給方法から構成されるから、簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保できる鋳型の造型供給を実現し得る。
【００６２】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、圧縮後の鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する工程を含み、造型空間への砂のブローに先だって、造型空間の中間位置で成型後の鋳型を縦に仕切って縦割り鋳型とさせる工程と、成型後の鋳型に湯口を形成させる工程と、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせて注湯工程に供給する工程と、を含む第１の工程と、該第１の工程を行なわずに縦形造型方法による鋳型造型後、該鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する第２の工程と、を有し、そのうちのいずれかを選択することにより鋳型を造型供給する鋳型の造型供給方法から構成されるから、簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに、一台の造型装置により縦、横兼用の造型作業を実現し得る。その際、特に、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせる第１の工程において、水平方向に押し出された２個の鋳型を転回アーム機構を介して把持した状態で転回させて横重ね配置とし、残鋳型と対をなす当該２個組の鋳型とのいずれかとの型合わせに先だって転回アーム機構のアームが型合わせ部から水平方向に転回して押し出された２個の鋳型の受取り位置に退避させた状態で中子をセットする工程を含むようにすることにより、中子のセット作業時に作業の障害になるものがなく、確実に短時間で中子セット作業を行なえる。同時に、造型と形変換を同タイミングで行なえ、全体の造型時間も短縮しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の概略全体側面図である。
【図２】 図１の鋳型の造型供給装置の概略全体平面図である。
【図３】 図１の鋳型の造型供給装置の一部省略拡大側面図である。
【図４】 図３の状態から後型を転回装置の受取り位置に押し出した状態を示す鋳型の造型供給装置の構成兼作用説明図である。
【図５】 図２のＡ−Ａ線矢示図である。
【図６】 図１の鋳型の造型供給装置の造型部の複合機能材を作動させた要部拡大構成兼作用説明 図である。
【図７】 （ａ）は、形変換部の要部拡大作用説明図である。（ｂ）は、その際の横重ね鋳型の型合わせ状態を示す説明図である。
【図８】 転回装置の要部を示す拡大斜視説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１４】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の一サイクルの工程を説明するフローチャート図である。
【図１６】 本発明の第２実施形態の鋳型の造型供給装置の一部省略要部側面図である。
【図１７】 図１６の造型部の概略の動作を示す説明図である。
【図１８】 マッチプレートを用いて横形専用造型機として構成した場合の造型部の概念構成兼作用説明図である。
【符号の説明】
１０ 鋳型の造型供給装置、１４ 造型部、１６ 形変換部、１８ 分割機構、 ２０ 湯口形成機構、２２ 前型、２４ 後型、４４ 第１駆動シリンダ、４８ 前型枠、５０ 後型枠、５２ 第２駆動シリンダ、５４ 凸形模型、５６ 前パタンプレート、５８ 山形模型、６０ 後パタンプレート、６２ 押し出しロッド、６４ 転回枠、７２ 圧縮シリンダ、７６ 押し出しシリンダ、８０ 第３駆動シリンダ、８６ 分割プレート、８８ 湯口棒、９２ Ｌ形アーム、９４ 転回枠、１００ クランプ機構、１０４ クランプ板、１１４ 転回装置、１１５ 型合わせ装置、１１８ 型合わせ枠、１１９ 上下動シリンダ、１２０ 上下動プレート、１２２ 駆動シリンダ、１２６ 押し出しシリンダ、１２８ 押し出しシリンダユニット、１３０ 模型、１３１ 模型、１３２ 挿脱機構、１３４ 湯口形成機構、１３６ 平面プレート、１３８ 湯口棒、Ｍｐ 転回後上部鋳型、Ｍｑ 転回後下部鋳型、Ｍｒ 残鋳型、Ｐ 転回枠の受取り位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、模型を形成した型を介して鋳物砂を鋳型に造型しかつその鋳型を次工程に供給する鋳型の造型供給装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
模型を形成した前後型あるいは上下型とそれらの型枠によりそれらの中間に形成される造型空間に鋳物砂を充填し、これを圧縮プレートにより圧縮して締め固めて鋳型を形成し、鋳型に形成された注湯空隙に溶融金属を注湯させるべく、注湯工程に該鋳型を供給させる鋳型の造型機が知られている。従来の造型機としては、上下に離隔配置した型枠とそれぞれに支持される横方向の面部分に模型を有する上下型本体を介して横倒しに重ねて２個の鋳型を配置するように成型し、これを上・下に重ねた配置状態で注湯工程に供給する機構のいわゆる横形造型機と、型枠に支持され、縦方向の面部分に注湯用の凹部、すなわちパタンを形成した前後型本体を介して鋳型を成型し、これを順に平面上に押し出すことにより、製品形状の注湯空隙を形成するように隣接する鋳型を密着型合わせ状態とさせるいわゆる縦形造型機がある。横形造型機は、中子が必要な鋳物の製造に際し、横形に成型された鋳型内に安定した支持状態で中子をセットできる点で優れており、中子セット作業の容易性、良好な製品精度の確保が期待できる。一方、この横形造型機は、造形空間の中間に挿入させた模型部分を有するマッチプレートを介して上下に２分割する点から、鋳物砂のブローは型本体の両側面側から各々行なう必要があり、このため、砂重量の関係から造型部の上方に砂タンクを設置し、供給用シュータを型本体の側面側に迂回させて配設して横方向に向けて砂をブローするものであった。このため、装置が大型化したりシュータ部分形成のためにコスト高となる上に、砂のブローのためのサイクルタイムも長くなっていた。さらに、横形造型機では、造型空間の中間部分に配置したマッチプレートに形成した模型によりその模型型を転写するために、両側から圧縮プレートで押圧した場合に動かない模型面に対して砂全体をプレート平面で押し付けるだけとなり、成型後の鋳型の成型性が劣る欠点がある。これに対し、縦形造型機は、鋳型の両側面に対応する前後の型本体の押圧面側に模型部分を有するパタンプレートを配置し、これを圧縮させるから模型部分との密着側の砂が移動することとなり、良好な成型性を得るとともに、両面にパタンプレートを配置し、かつ、湯口もパタン面を利用して形成できるので上方に設置した砂タンクから直状に砂をブローして簡単な構成で、しかも短時間で砂の充填を終了させることができる。一方、縦形造型機では、縦割りの２個の鋳型の型合わせで注湯工程に供給されるから中子を必要とする製品ではその鋳型内での中子の支持が問題となり、成型自体が困難であったりまた中子の挿入作業、あるいは製品精度に影響を与えるおそれもあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、例えば特開昭５９−２２０２４９号において、無枠式鋳型造型機が提案されている。この文献１の造型機では、回転軸４において回転自在な案内軸に支持させた左右あるいは上下に対峙可能な型枠を造型ステーションと枠抜きステーション間で回動させ、さらに、回転コラム１９に取りつけた下枠受枠２１、２２及びマッチプレート受枠２３の回動を介して中子納めを簡単に行なえるようにしたものであり、造型空間に対して縦に直状に砂をブローして圧縮し、その後回転軸４回りに型枠を９０度回転させて枠抜きステーションに移行させ、中子セット後、枠抜き用シリンダを同調下降させ、型枠から抜き取って上下に重ねた鋳型を搬送させるものであり、一応、従来の縦、横形のそれぞれの利点を有する。しかしながら、この造型機は、型枠の型開きしろを含む直径長さの案内軸の回動範囲の造型ステーションと、その回動範囲において案内軸が横向きとなった位置で上下動して枠抜き、中子セット等を行なう枠抜き及び中子納めステーションの設置が必要であり、実際には装置構成が極めて大型化し、縦横に広い設置スペースが必要であるとともに、製造コストも高く、しかも型枠自体を支持して案内軸にスライド自在とし、さらに案内軸自体が回転軸４に軸支されているから、案内軸自体あるいは回転軸４の軸受部分に大きな負荷がかかり、それらの部品の交換サイクルが早くメンテナンスコストが高い上に動力負荷も大きいという問題があった。さらに、この文献１の造型機では、マッチプレート１１を造型空間の中間位置に配置して専ら上下に重ねて注湯工程に鋳型を供給する横形造型機のみの単一の機能しかないうえに、模型面を有する造型空間の中間に配置したマッチプレートに向けて両側から平面プレートによりスクイズするものであるから、押圧力が小さな部分の砂が模型面に対して押圧されることとなり、砂の成型性が劣り、その結果、製品精度も劣るおそれがあるという決定的な問題があった。
【特許文献１】
特開昭５９−２２０２４９号（明細書第２頁右上欄から同第３頁右下欄、第１図、第２図）
【０００４】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに１台で縦形及び横形のいずれの造型機形態での鋳型の造型も可能な多機能の鋳型の造型供給装置及びその方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、縦形造型機の利点をほぼすべて取り込みながら横形に重ねて鋳型を配置させた状態で注湯ラインに供給可能な鋳型の造型供給装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８，５０を介して造型空間Ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型２２，２４を圧縮させて鋳型Ｍを形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部１４と、造型空間Ｓへの砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置で成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させる分割機構１８と、縦の分割面を利用して成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構２０と、を設け、さらに、縦分割されて造型部１４から押し出された鋳型Ｍのみを横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部１４から押し出された鋳型Ｍを形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部１６と、を含み、形変換部１６は、押し出された２個の前後鋳型Mp,Mqを転回して上下に横重ね型配置とする転回装置１１４と、前回供給の際の残鋳型Mｒと当該の横重ね型配置の１つの鋳型Mqとを型合わせして注湯ラインLに供給する型合わせ装置１１５と、を含むことを特徴とする鋳型の造型供給装置１０から構成される。形変換配置させる場合は、中子の安定した確実な支持によるセットを確保して製品精度を良好にさせるものであり、したがって、形変換せずに縦型のままで注湯ラインに供給する場合は分割機構ならびに湯口形成機構は作動しないので、造型空間で成型される鋳型は前後両側面側にパタンを形成した１個のみであり、これを連続して注湯ラインに供給することによりそれらの側面どうしが合わされることにより目的の製品注湯空隙が形成される。本発明では、この縦型造型機能と横型造型機能を選択的に実行し得る。形変換の方法は任意に設定構成してよいが、たとえば２個同時に把持して起立転回（時計回り方向）、反転起立転回（反時計回り方向）、水平転回等により９０度あるいは１８０度回動して、他の鋳型と組み合わせるようにするとよい。また、押し出された鋳型を転回して形変換するのではなく、たとえば、別個のアクチュエータで各鋳型を把持し、これらを型合わせ操作して正しいマッチングの型合わせ鋳型として注湯側に供給するようにしてもよい。形変換の際に造型部から押し出された裸の鋳型を把持して他の鋳型との形合わせを行う必要があるが、その際の裸の鋳型のハンドリングは、たとえば受け板ごと渡したり、案内通路を形成して後方から押しつづけることにより位置を変更させる等の方法も考えられるが、好適には、鋳型をシリンダ機構やパンタグラフ状の挟み機構あるいはばね機構等でクランプするのがよい。転回後把持する鋳型が上方に位置してそれらの鋳型のうちの一つに対して他の鋳型が上昇して型合わせすると、動きに無理なく駆動用のアクチュエータ等の駆動機構を構成し得る。なお、たとえば下方反時計方向回りに回動させて型合わせしてもよく、また、水平回動あるいは、停止位置も種々設定し得る。
【０００６】
また、分割機構１８は、造型空間S を縦分割するように進退自在に挿入、退避される分割プレート８６を含むとともに、湯口形成機構２０は、該分割プレートから水平方向に突設された湯口棒８８を含むとよい。横型造型機を選択する際には、造型空間を縦に分割させる必要があるから、その際の分割プレートを利用して湯口形成ができ、部材の兼用、簡素化によりコスト低減を図れるとともに、動作の簡単化を達成し得る。
【０００７】
さらに、形変換部１６の作動状態における鋳型Mの縦分割から横分割形への形変換の際には鋳型の外面を直接に挟持状にクランプすることによりその形変換動作を行なわせるようにするとよい。
【０００８】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８，５０を介して造型空間ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型Ｍを形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、いったん縦形造型部から押し出した後に鋳型を転回させて対応する合わせパターンを有する他の砂型と型合わせして注湯工程に供給することを特徴とする鋳型の造型供給方法から構成される。
【０００９】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、圧縮後の鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する工程を含み、造型空間への砂のブローに先だって、造型空間の中間位置で成型後の鋳型を縦に仕切って縦割り鋳型とさせる工程と、成型後の鋳型に湯口を形成させる工程と、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせて注湯工程に供給する工程と、を含む第１の工程と、該第１の工程を行なわずに縦形造型方法による鋳型造型後、該鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する第２の工程と、を有し、そのうちのいずれかを選択することにより鋳型を造型供給することを特徴とする鋳型の造型供給方法から構成される。
【００１０】
さらに、その際、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせる第１の工程において、水平方向に押し出された２個の鋳型を転回アーム機構を介して把持した状態で転回させて横重ね配置とし、残鋳型と対をなす当該２個組の鋳型とのいずれかとの型合わせに先だって展開アーム機構のアームが型合わせ部から水平方向に転回して押し出された２個の鋳型の受取り位置に退避させた状態で中子をセットする工程を含むようにするとよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１ないし図８は本発明の鋳型の造形供給装置の第１の実施形態を示している。本発明の鋳型の造型供給装置は、縦形造型機並びに横形造型機のそれぞれの利点を同時に具備しながら小型かつ簡単な構成で鋳型造型及び供給を行なう装置であり、特に、第１の実施形態では、縦形による造型形態並びに横形による造型形態を選択的に行なえて一台の装置により縦形並びに横形の造型機機能を兼用して行なうことができる鋳型の造型供給装置である。
【００１２】
図１ないし図８において、鋳型の造型供給装置１０は、フレームを組み付けて立体矩形状に構成した機枠１２に支持されて設けられている。鋳型の造型供給装置１０は、造型部１４と、形変換部１６と、造型部に付設して設けられる分割機構１８と、湯口形成機構２０と、を主な構成要素として備えている。造型部１４は、鋳物製品用の注湯空間を形成し得るパタン（模型）を有する前後の型の中間に鋳物砂を充填し、その後これを圧縮して鋳型Ｍを成型させる鋳型の造型手段であり、特に、本実施形態では、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す構成である。本実施形態において、図１に示すように、鋳物砂の供給手段としてのサンドタンク２６と、サンドタンク２６のブロー口の下部側において、水平方向両側に図示しない案内機構を介して対向し、互いに進退移動自在に設けられた前型２２と後型２４とそれらを水平方向に駆動させる駆動機構と、前型２２の開閉機構２８と、を備えている。
【００１３】
サンドタンク２６にはエアタンク３０及びそのエアーの圧力開閉弁３２が連通接続されている。サンドタンク２６の下部近傍であって横方向に離隔して２個の固定フレーム３４、３６が機枠１２に支持されて設けられている。一方、それぞれの固定フレーム３４、３６には図２にも示すようにそれらを横方向に貫通して４本のロッド（タイロッド）３８、３９、４０、４１が上下、左右に平行に離隔して設けられている。
【００１４】
そしてこの前端枠４２と４個のロッド３８、３９，４０、４１と後端の連結フレーム４３によって形成される長四角枠状の連結組フレームは、固定フレーム３４、３６に横方向にスライド自在に設けられて、図上、左右方向に一体的に移動する。詳細には、後固定フレーム３６にはロッド３８〜４１により形成される連結組フレームを駆動させる第１駆動シリンダ４４が取り付けられており、この第１駆動シリンダ４４の伸縮駆動によりそのシリンダロッドに連結されたロッド３８〜４１、前端枠４２が一体的に水平方向に進退移動する。特に、その前端枠４２を水平方向移動させる。
【００１５】
図１、３、４に示すように、前端枠４２には、造形空間Ｓの前方側から砂を圧縮させてパタンに対応する砂型を成型させる前型２２が枠４２の内側空隙を開放、遮蔽自在に転回するように設けられている。すなわち、前端枠４２は中空四角形状のフレーム枠からなり、図４に示すように、この前端枠４２に支軸部４６を介して前型２２が横方向から起立する垂直方向に向けて約９０度の範囲で転回移動するように設けられ、この転回移動の際に、前型２２が枠４２の内側空隙を開放あるいは遮蔽する。これによって、該前端枠４２の内側空隙を遮蔽した状態でサンドタンク２６のブロー口の直下部に位置するときには、図３に示すように後述する後型とそれぞれの型枠とともに、密閉状の造形空間Ｓを形成させる。そして、該造形空間Ｓ中に鋳物砂を充填後に第１駆動シリンダ４４のロッドを伸長駆動させることにより、前端枠４２をＹ方向に向けて駆動させ、その際に造形空間内の砂を圧縮させる。この第１駆動シリンダ４４は、前型２２の位置移動用としても機能する。
【００１６】
サンドタンク２６の下部であって、そのブロー口の直下部において両側に対向して四角筒状の型枠４８、５０が配置されている。本実施形態において、前型枠４８は、前固定フレーム３４に固定的に取り付けられるとともに、後型枠５０は、ロッド３８〜４１にスライド自在に支持されて、これらのロッドを一体的にその長手方向に進退駆動させる第２駆動シリンダ５２により水平方向に進退駆動される。型枠４８、５０は、それらの四角筒内側空隙内において、前型２２あるいは後型２４をそれぞれスライド自在に保持する。そして、図１、図３に示すように、両型枠４８、５０どうしを密着して合わせた状態でそれらが収容する前後型２２、２４が自在に横方向にスライド移動し得る。また、両型枠４８、５０どうしを密着して合わせた状態で、それぞれの前型２２及び後型２４をサンドタンク直下において所定間隔で対向配置させた状態で密閉空間が形成され、この空間が造型空間Ｓとされる。
【００１７】
上記した四角筒状の型枠４８、５０内に前型２２が、そのパターン面を縦方向にした状態で配置され、横方向にスライド自在に設けられている。前型２２は、例えば凸形模型５４をプレートに固定させた前パタンプレート５６を縦に配置させて有しており、砂型の成型時にはシリンダ等の油圧駆動力で型枠４８内を横方向にスライド移動されるとともに、成型後には図４に示すように前端枠４２とともにＸ方向に型離し移動してその移動所定位置で略９０度起立回動して成型された鋳型Ｍのみを押し出す際の押し出し通路を形成させるように設けられている。
【００１８】
一方、型枠５０内において前型２２と対向するように離隔して後型２４が横方向にスライド自在に設けられている。後型２４は、山形状の模型５８をプレートに固定させた後パタンプレート６０を含み、そのプレートの背面側の略中心部に先端が固定された押し出しロッド６２によって、成型後の鋳型Ｍを図３に示す転回枠９４の受け取り位置Ｐまで押し出される。
【００１９】
図１に示すように、造型空間Ｓは、具体的には、それぞれの模型５４、５８を有する面を対向配置させ、それらとそれらの型枠４８、５０によって区画された閉鎖空間により形成され、この造型空間内にサンドタンク２６から鋳砂がブローされて充填される。
【００２０】
図１、２において、前後の固定フレーム３４、３６の中間位置には２個で一体として移動するように後型枠５０に連結された可動フレーム６８が複数のタイロッドにブッシュ７０を介してスライド移動自在に設けられている。可動フレーム６８の中心部には圧縮シリンダ７２が取り付けられており、後型枠５０、可動フレーム６８の一体的な水平方向移動に伴って該圧縮シリンダ７２も移動する。この圧縮シリンダ７２の先端部には押圧用筒体７４が押し出しロッド６２を中心部に配置して貫通させるように設けられている。この押圧用筒体７４はその一端面側が圧縮シリンダ７２の先端側に固定されているとともに、他端面側は後型２４の型本体であるバックプレート２４ａに当接、離開自在に設けられている。また、後固定フレーム３６の中心部には、小径筒体を含む押し出しシリンダ７６が圧縮シリンダ７２の中心部を貫通して配置されており、該押し出しシリンダ７６のシリンダロッドが押し出しロッド６２としてその先端部が後型２４に固定されている。この押し出しシリンダ７６は、圧縮シリンダ７２と２段シリンダとなってその中心部を貫通して設けられており、それぞれ別々に駆動力をそのロッドを介して加える。圧縮シリンダ７２の圧縮（伸長）駆動によって後型２４を前進させて圧縮押圧力を加えるとともに、押し出しシリンダ７６を介して圧縮成型後の鋳型Ｍを上方に転回して開いた前端枠４２の中央部空間から形変換部１６に向けて鋳型を押し出させる。
【００２１】
なお、各型枠、及び前後型の水平方向移動案内用の案内ロッド等を適宜設けてもよく、本説明では、それらの案内機構用の複数のロッドは説明の簡略のために、図示を省略している。
【００２２】
上記したように、造型部１４は水平方向両側に配置されて、パタン５４、５８面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８、５０を介して造型空間Ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に、前後型２２、２４を圧縮させて鋳型Ｍを形成させ、該鋳型の圧縮平面上に沿って鋳型を水平方向に押し出す造型手段である。
【００２３】
本実施形態において、この造型部１４に近接して分割機構１８と湯口形成機構２０が設けられている。図２、図５において、分割機構１８は造型空間Ｓへの砂のブローに先立って必要に応じて造型空間Ｓの中間位置で成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させる砂分割手段であり、本実施形態において、横形造型機として機能させる際に、作動するように選択される。そして、該分割機構１８は、造型空間を縦分割するように進退自在に挿入、退避される分割プレート８６を含む。図において、造型部１４に近接し機枠１２の長手方向に直角状に接続するようにコ字状のフレーム７８が固定され、該フレーム７８に取り付けられて第３の駆動シリンダ８０と、ガイド８２と、該第３駆動シリンダ８０に駆動されかつガイド８２に案内されて直線状に移動するプレートホルダ８４が機枠１２の長手方向に直交する横方向から造型空間Ｓに向けて進退移動自在に取り付けられている。この実施形態において、プレートホルダ８４には図５に示すような例えば四角形状の平面を有する分割プレート８６と、この分割プレート８６の所要位置に該プレートの面と直交する方向に向け、かつ前型２２に向かう方向に立設固定された湯口棒８８と、からなる複合機能材９０が固定されている。
【００２４】
この実施形態において、分割プレート８６は分割機構１８の主要部を構成しており、該プレート８６は成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させ得るような前後型２２、２４のパタン面の大きさよりも大きな面を有しており、造形空間の中間部への挿入により前後型への分割を確実に行なう。
【００２５】
また、湯口棒８８は湯口形成機構２０の主要な構成要素となっており、後述するように、成型後の鋳型Ｍを例えば９０度起立転回（１８０度位置から９０度位置に立ち上がるように）した位置で、溶融金属の注ぎ口が上側に位置するように転回される。本実施形態では、湯口棒８８は、分割機構１８の分割プレートの分割面を利用してＸ方向に向けて立設固定されており、よって、分割プレートと湯口棒とが複合機能材として一体的に形成されている。前述したように、本実施形態において、この分割機構１８及び湯口形成機構２０は、その作動か非作動かを砂の供給前に選択されて設定可能であり、例えば横形造型機として機能させる設定が選択された場合には、作動し、縦形造型機として機能させる設定が選択された場合には、非作動となる。
【００２６】
図１、３、４、７において、形変換部１６は、造型部１４で成型されて押し出された鋳型Ｍを縦分割状態から横分割状態に重ねて縦重ねから横重ねへ形変換配置させる形変換手段であり、本実施形態においては、特に、分割機構１８及び湯口形成機構２０とともに、その作動状態と非作動状態とを選択的に実行させる。実施形態において、形変換部１６は、転回装置１１４と、型合わせ装置１１５と、を含む。
【００２７】
図において、機枠１２に軸支されてＬ形アーム９２が略９０度起立、倒伏転回自在に設けられている。このＬ形アーム９２の基部から折曲した先端側直状部には、図８に示すようなクランプ機構を有する転回枠９４が取り付けられている。実施形態において、転回枠９４は、３面をコ字状に一体連設したコ字枠板から構成されている。具体的には、平行に設けられた片Ｌ形アームどうしを連結して底板９６とし、その両側にＬ形アームの先端側直状部に取り付けた側板９８を連設させてコ字枠板状に構成している。クランプ機構１００は、転回枠９４に支持されてコ字枠の両側面と天面（図示省略）の３方からそのシリンダロッドを進退駆動させるエアシリンダからなるクランプシリンダ１０２と、該クランプシリンダ１０２のシリンダロッドに固定されコ字枠の両側面と天面から転回枠の内側に向けて進退移動する各直交面を有する３個のクランプ板１０４と、を含み、コ字枠の底板９６上に鋳型Ｍを載置した状態で直交３面側からクランプ板１０４を進入させることにより鋳型を把持、あるいは離脱させる。クランプ板１０４を固定したエアシリンダのロッドは、成型された鋳型が挟み付けられるクランプ力では破壊されず、かつ、鋳型を把持して空中移動させるのに十分な力のクランプ力でクランプ板１０４を鋳型に対して押圧させる。
【００２８】
図３に示すように、この転回枠９４が縦形配置で押し出されてくる裸の鋳型Ｍの外面を直接に挟持状にクランプした状態でかつこれを縦形の状態で受け取ってＬ形アーム９２の軸支部１０６の支軸回り回転により、鋳型Ｍをクランプした状態で縦形から９０度起立転回して横形に形変換させる。Ｌ形アーム９２は、その軸支部１０６からクの字状に連結された作動ロッド１０８が固定され、更に、この作動ロッド１０８の端部には駆動シリンダ１１０が連結されて、該駆動シリンダ１１０の水平方向進退移動によりＬ形アーム９２が軸支部１０６回りに回転する。駆動シリンダ１１０は、油圧駆動により水平方向に進退駆動される。その際、軸支部１１２を介して図３上、矢視方向に回転自在に設けられ駆動シリンダ１１０の直線移動と、作動ロッド１０８の回転動作時の動きを吸収する。Ｌ形アーム９２の軸支部１０６回り回転により、その先端側直状部に固定された転回枠９４は、鋳型Ｍの押し出し面上で受け取る垂直位置から起立方向に上方９０度に転回して横方向に配置される水平位置に変位し、このときに枠内で把持していた鋳型Ｍを縦形配置から横形配置へ形変換させる。Ｌ形アーム９２と該Ｌ形アームの駆動機構とＬ形アームに取り付けられた転回枠９４が押し出された２個の前後鋳型（Ｍｐ、Ｍｑ）を転回して上下に横重ね型配置とする転回装置１１４を構成する。そして、形変換部１６の作動状態では、この転回装置１１４により押し出される鋳型の縦重ねの受け取り位置と起立転回後の横重ね位置との間を転回駆動し、また、非作動状態では、クランプ板１０４が退避して自由に転回枠内を鋳型が通過し得るように直状部を立てた状態とし、また、その際後述する下枠は上昇し、さらに、前型が９０度起立転回してその枠内空隙を鋳型が自由に通過し得るようにした状態で保持される。
【００２９】
該型合わせ装置１１５は、前回供給された際の２個の鋳型のうちの残鋳型と当該の横重ね型配置の１つの鋳型とを型合わせして注湯ラインに供給する型合わせ手段であり、本実施形態では、９０度転回されて横型配置とされた転回枠９４に対して前回供給の際の残鋳型を保持して上下動させ、転回枠とも協働して型合わせする型合わせ枠１１８と、上下動プレートと、を含む。型合わせ枠１１８は、内部に鋳型を配置させて必要に応じてこれを把持し、その状態で上下移動を行なわせる鋳型の把持装置であり、実施形態では、型合わせ枠１１８の内側において鋳型をクランプさせるクランプ機構１００と同様のクランプ機構を有する型合わせ枠１１８を含む。この型合わせ枠１１８は、実施形態において、例えば上下を開口した４側面からなる四角枠体からなる。型合わせ枠１１８は、上下を開口して配置されその状態で図３のように上限及び下限位置間を上下動シリンダ１１９に駆動されて直線状に上下移動する。該型合わせ枠１１８はその内側において、転回枠と同様のクランプ機構を付設しており、四角枠の型合わせ枠の一つの枠板の内面を基準板とし、それに対して３面から内側に向けて図示しないクランプ板がエアシリンダを介して近接、離間移動し得るようになっている。そして、所要のクランプ力で、鋳型をクランプした状態で、上下動させる。
【００３０】
上下動プレート１２０は、型合わせ枠１１８と協働し、かつ、該型合わせ枠１１８と別駆動により上下動する。該上下動プレート１２０は、図示しない案内機構に案内されて駆動シリンダ１２２により直線的に上下駆動されるように設けられており、本実施形態では、型合わせ枠１１８の四角枠内部にスライド移動し得るような状態で上下動するように設定されている。型合わせ装置１１５は、上記したように、９０度転回されて横方向に配置された鋳型Ｍの直下部において、横配置状態の前鋳型に対して直線状に上下動し、その型合わせ枠１１８及び上下動プレート１２０とが協働して正しい注湯空隙が鋳型内に形成されるように鋳型どうしの型合わせを行ない、上方からの注湯を実行し得る状態に重ね合わせて注湯ラインに供給させる。この型合わせ装置１１５も横形造型機能が選択された場合に作動し、縦形造型機能が選択された場合には、非作動で鋳型の押し出し通路が阻害されないように退避している。
【００３１】
詳細には、型合わせ装置１１５は、図７（ａ）の縦重ねの縦配置状態の２個の鋳型を把持し、その状態で９０度起立回動して図７（ｂ）に示すように２個の前後鋳型を横重ね配置させた状態で同時にクランプして水平状態に保持する。この状態で、前回鋳込み時の残鋳型を把持した型合わせ枠１１８と上下動プレート１２０が上昇し、転回枠９４及び形合わせ枠１１８のそれぞれのクランプ機構１００と上下動プレートとの協働により、最終的に前回供給残鋳型Ｍｒと、転回して横重ねされた下部の鋳型Ｍｑとが正しく形合わせされて注湯ラインへの搬送レベル面まで下降して横送りされるとともに、転回して横重ねされた上部の鋳型Ｍｐは最終的に形合わせ枠１１８がクランプ把持し、その状態で次の転回される横重ね鋳型の残鋳型として供給ラインレベルの下限位置に復帰下降する。そして、図７のように横形で重ねられて溶融金属の注ぎ口を上方に開口させた状態で、さらに図示しない抑え具で上部の型であるＭｑ鋳型を抑えた状態で送られて連続的に注湯される。
【００３２】
さらに、図４に示すように、型合わせ装置１１５の近傍位置には鋳型Ｍの押し出し平面上に進出、退出自在に押し出しプレート１２４とそのプレートの押し出しシリンダ１２６と、を備えた押し出しシリンダユニット１２８が設けられており、必要に応じてこの押し出しシリンダユニットが押し出し面上に進退して型合わせ後の鋳型ＭｑとＭｒを横重ね状態で注湯ライン側に押し出し供給させる。すなわち、上下動プレート１２０が残鋳型Ｍｒと、転回して横重ねされた下部の鋳型Ｍｑとの正しい形合わせ両鋳型を押し出し平面と同レベルで停止し、この状態で該押し出しシリンダユニットが駆動して注湯ラインへ送り出すようになっている。
【００３３】
なお、前述したように形変換部１６は、縦分割されて造型部１４から押し出された鋳型Ｍを横分割配置させて横重ね状態に形変換する手段であり、本装置による造型の開始に際し、始めに横型造型機としての機能で稼働させる場合を選択した際にこの９０度の転回による形変換動作を行なうものである。したがって、縦型造型機としての機能を選択した場合には、本実施形態の分割機構１８と湯口形成機構２０を有する分割プレート８６は造型空間に進出しないで鋳型の前後面に模型に対応するパタンを形成した１個の鋳型のみが成型されるとともに、前端枠４２が型離れして前型２２を前方に起立転回させ、その中央の開口を通過して成型後の鋳型を横方向に押し出した後、形変換部１６は作動せず、単にその押し出し動作を反復繰り返して連続して注湯ライン側に供給させるのみの構成となるものである。
【００３４】
次に図９ないし図１５を参照して本実施形態の鋳型の造型供給装置の作用について説明する。まず本装置について横形造型機としての機能を選択して稼働させる際の作用について説明すると、図１５の動作フロー図で（１）のステージに対応する図が図９に示される。図９において、造型部１４では、第２駆動シリンダ５２が伸長駆動して後型枠５０と可動フレーム６８が一体的に前進側Ｘ方向、すなわち、注湯ライン側に向けてスライドし、それによって後型２４もＸ方向に前進する。そして、サンドタンク２６のブロー口の下部側に前後型枠４８、５０を密着接合状に当接させて合わせ、四角筒状の中空空隙を形成させ、それらの型枠内に前後型２２、２４を対向状に配置させて、密閉された造型空間Ｓを形成させる（Ｓ１）。
【００３５】
このとき型変換部１６側ではＬ形アーム９２は転回起立しており、さらに、転回枠９４に型合わせ枠１１８が近接配置している。そして、これらの枠のそれぞれのクランプ機構１００はいずれも開放し、上下動プレート１２０が３個段重ね状態でフリーとなった鋳型（９０度転回された鋳型Ｍｐと、Ｍｑ及び前回供給残鋳型Ｍｒ）を載置して下降する。そして、押し出しシリンダユニット１２８が押し出し平面上に進出上昇する（Ｓ５１）。
【００３６】
次にステージ（２）において、図１０の造型部では、造型空間Ｓ内に砂をブローイングして充填し、充填終了後（実線示位置）、圧縮シリンダ７２が作動して、後型２４全体をＸ方向に圧縮作動させると同時に、第１駆動シリンダ４４も作動してＹ方向にロッド３８〜４１、前端枠４２を移動させ、これによって、充填された砂を前後方向から同時に圧縮作動させて砂を締め固め圧縮させる（図１０の斜線位置参照）。その後、油圧の圧抜きが行なわれる（Ｓ２）。
【００３７】
この第２ステージにおいて、形変換部１６では、３個重ねのフリーのモールドを載置した上下動プレートが破線示位置まで下降し、その時点で３個重ねのうちの最上段の鋳型Ｍｐが内部を連通状とするように上下に密着して合わせられた転回枠９４と、型合わせ枠１１８のうちの型合わせ枠１１８内に収容される位置となるように設定されている。次に、型合わせ枠１１８のクランプ機構１１６をクランプ作動させて鋳型Ｍｐを把持し、この状態で上下動プレート１２０が下降して、正しい２個の型合わせ鋳型Ｍｑ、Ｍｒを下降させ注湯ラインと同レベル位置で停止する（Ｓ５２）。
【００３８】
次に第３ステージに対応する図１１において、造型部１４では、駆動シリンダを駆動させて前後の型２２、２４を離し、前端枠４２を前型２２の回動位置まで移動させた状態で、前型２２を約９０度転回起立させて成型された２個の鋳型Ｍｐ、Ｍｑの押し出し用の通路を開放形成させる。同時にこのとき、後型２４並びに後型枠５０もＹ方向に後退するとともに、湯口棒８８を固定した分割プレート８６が退避する（Ｓ３）。
【００３９】
この第３ステージにおいて、形変換部１６では、押し出しシリンダユニット１２８の押し出しシリンダが作動して、その押し出しプレート１２４で横重ねされた鋳型Ｍｑ、Ｍｒを注湯ライン側に押し出しさせる。同時に、最上段であった鋳型Ｍｐを把持する型合わせ枠１１８が下降を始め、さらに、押し出しシリンダ１２６のロッドが退縮復帰する（Ｓ５３）。
【００４０】
次に第４ステージに対応する図１２において、造型部１４では、湯口形成機構２０を含む複合機能材９０を退避させた後、後型２４および後型枠５０をＸ方向に前進させて２回目の型枠及び前後の型合わせを行なう（Ｓ４）。
【００４１】
このとき、形変換部１６では、押し出しシリンダユニット１２８が下降して、押し出し平面から退出し、さらに、鋳型Ｍｐを把持した型合わせ枠１１８が下限位置まで下降して停止する。同時に、Ｌ形アーム９２は９０度倒伏方向に復帰転回し、鋳型の受け取り位置Ｐで停止し、押し出し出されてくる次の鋳型を待機する（Ｓ５４）。
【００４２】
次に第５ステージに対応する図１３において、造型部１４では、２回目型合わせされた縦２個重ね合わせの鋳型を押し出しロッド６２の駆動により注湯ライン側（図上右方向）に押し出し、待機する転回装置の転回枠９４の底板９６上に載置される位置で停止する。次に、転回枠９４のクランプ機構１００がそのクランプ板１０４を押動させてクランプ把持する（Ｓ５）。
【００４３】
一方、このとき、形変換部１６では、Ｌ形アーム９２は、倒伏復帰転回し、さらに、型合わせ枠１１８は、下限位置に下降停止しており、この型合わせ時に下型となる残鋳型の上部に作業のじゃまとなる障害物が何もない状態で、必要に応じて中子をセットする（Ｓ５５）。
【００４４】
次に第６ステージに対応する図１４において、造型部１４では、後型２４及び押し出しロッド６２を後退させるとともに、さらに、後型枠５０も後退させて次の造型サイクルに向けて待機する（Ｓ６）。
【００４５】
一方、このとき、形変換部１６では、Ｌ形アーム９２が裸の縦重ね２個の鋳型Ｍｐ、Ｍｑを同時に把持して９０度転回起立し、２個重ねの鋳型を横重ねに形変換させる。すると、残鋳型Ｍｒを把持した型合わせ枠１１８が上昇すると同時に上下動プレート１２０も上昇し、図示実線示のように、転回枠９４の下部に型合わせ枠１１８が嵌合するように連結され、さらに、上下動プレート１２０は型合わせ枠１１８の下面に当着するように配置される（Ｓ５６）。以下、造型部１４並びに型変換部１６において、同期をとりながら、前記したＳ１〜Ｓ６並びにＳ５１〜Ｓ５６を繰り返しつつ、連続的に横形造型機能を行ないながら、注湯作業を実行するものである。
【００４６】
次に、図１６、図１７に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明するが、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。この実施形態の鋳型の造型供給装置は、第１実施形態と同様の造型部１４、形変換部１６と、を備えているが、鋳型に形成するパタン付け方法のパタンプレート(pattern plate) と、マッチプレート(match plate) の違いに対応してパタン付け用の型部材としてマッチプレートが用いられ、さらに、湯口形成機構が該マッチプレートの挿入とは別の駆動により別体で挿脱される構成である点が主に異なる。
【００４７】
すなわち、この実施形態では、図１７に示すように、分割プレート８６の両面に模型１３０、１３１を有するマッチプレート(match plate) が立てた状態で造型空間Ｓ内に挿脱自在に設けられて挿脱機構１３２を構成している。挿脱機構１３２のマッチプレートは、造型空間への砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置に図示しないエアシリンダ機構等からなる挿脱駆動装置等により挿入される。すなわち、横形造型機として機能させる際に選択して、造型空間内に対して挿脱自在に作動する。
【００４８】
さらに、選択的に駆動されて成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構１３４が設けられる。この実施形態においても、平面プレート１３６に湯口棒１３８を面に直交するように立設させており、造型空間であって、後型２４よりも内側部分にエアシリンダ機構等からなる挿脱駆動装置等により挿脱自在に挿入されるように設けられる。そして、マッチプレートにより縦分割されて造型部から押し出された鋳型を受け取って横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部から押し出された鋳型を形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部と、を含むことにより、選択することによって横形造型機として機能させることができる。縦形造型機として機能させる場合には、第１実施形態と同様の作用により連続して造型、送りが可能である。これによって、既設造型機に用いていた高価なマッチプレートを利用して、２枚のパタン面を必要とする縦形用のパタンプレートよりも安価な設備コストで縦形、横形両方が具備する有利な点を合わせ持つ造型機であり、かつ、縦、横兼用の造型を可能とする装置を構成し得る。
【００４９】
この際、形変換部１６は、成型された２個の前後鋳型を転回して上下に後・前（Ｍｐ、Ｍｑ）鋳型配置とする転回装置１１４と、転回装置による転回後の後・前鋳型配置の鋳型を注湯ラインに供給する駆動機構と、を含むようにしてもよい。
【００５０】
さらに、形変換部１６の作動状態における鋳型の縦分割から横分割形への形変換は鋳型の外面を直接に挟持状にクランプすることにより行なわせるようにしてもよく、この点も第１実施形態に説明したと同様の構成により、実現し得る。なお、このマッチプレートを利用した縦、横兼用造型機の場合には、模型がもともと正しい注湯空隙を形成して正しい鋳型どうしの型合わせ状態で形変換されるので、第１実施形態のような型合わせ工程は不要であるが、転回後の上下両鋳型に中子を挿入させる作業が必要な場合は第１実施形態の型合わせ枠１１８が、中子挿入用型開き枠として機能し、上下動プレート１２０と協働して上下の鋳型を開いた状態で中子をセットさせる。したがって、この場合、型合わせ装置の構成は同一としてその制御構成を変更するだけで第１実施形態と同様の作用効果を有する多機能造型機として構成し得る。
【００５１】
なお、上記した第１、第２実施形態において、いずれも縦形、横型兼用の造型装置を示しているが、横形専用の造型機として構成することもできる。すなわち、この場合には、例えば第１実施形態を例にとれば、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型２２と後型２４との中間にそれらの型枠４８，５０を介して造型空間Ｓを形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型２２、２４を圧縮させて鋳型Ｍを形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部１４と、造型空間Ｓへの砂のブローに先だって配備され、造型空間の中間位置で成型後の鋳型Ｍを前後に縦に分割させる分割機構と、鋳型の湯口を形成させる湯口形成機構（８８）と、縦分割されて造型部から押し出された裸の鋳型Ｍのみを横分割状に重ねて形変換配置させて注湯ラインに供給させる形変換部１６と、を含むようにした鋳型の造型供給装置の構成である。この際、第１実施形態では、図６の湯口棒８８を付設した分割プレート８６が造型空間Ｓへの砂の充填に先立って必ず該造型空間を縦分割するように挿入されるとともに、形変換部１６の転回装置１１４及び形合わせ装置１１５が必ず作動して縦重ね状態から横重ね状態に変換後、注湯ラインに正しく型合わせされた上下の鋳型対を供給する。
【００５２】
さらに、図１８のように、第２実施形態の平面プレートの両側に模型を形成させたマッチプレートを挿脱して成型させる場合には、図１８のように、後型２４に直接に湯口棒１３８をＸ方向に向けて立設固定し、マッチプレートを造型空間に対して挿脱自在とすることによりマッチプレート利用の横型専用造型機として構成しうる。なお、前記した第１、第２実施形態の造型機をそれぞれ設定により縦型あるいは横型専用機のように動作するようにしても良いことは勿論である。
【００５３】
上記したように、本発明の鋳型の造型供給装置及びその方法では、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状下方に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、いったん縦形造型部１４から押し出した鋳型（Ｍｐ、Ｍｑ）と、前回供給の残鋳型とを組み合わせて対応する合わせパターンを有する他の鋳型と型合わせして２個１対の横重ね鋳型を注湯工程に供給することを基本としており、これによって、単に砂を成型させた裸の鋳型のみを例えば転回させて他の鋳型と型合わせすることにより横重ね鋳型を送り供給することができ、転回半径を小さくしてスペースをとられず、動力負荷も小さくてよく、しかも工程中の処理サイクルタイムも短縮し、かつ、縦方向ブローと良好な成型性を保持し得るうえに必要に応じて縦、横兼用の造型機能を行なうことのできる造型装置を構成しうるものである。
【００５４】
以上説明した本発明の鋳型の造型供給装置及びその方法は、上記した実施の形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲の変形も本発明に含まれる。例えば、造型部から形変換部側への鋳型の押し出し平面近傍に縦形造型時の自動中子セッター等を設置しても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の鋳型の造型供給装置によれば、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部と、造型空間への砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置で成型後の鋳型を前後に縦に分割させる分割機構と、縦の分割面を利用して成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構と、を設け、さらに、縦分割されて造型部から押し出された鋳型のみを横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部から押し出された鋳型を形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部と、を含む構成であるから、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに１台で縦形及び横形のいずれの造型機形態での鋳型の造型も可能な多機能の鋳型の造型供給を実現し得る。また、造型部と形変換部とをシリアルなラインで処理することにより中子セット作業や造型作業を同時に処理することができ、工程間の待機時間がなくなり、全体としての造型処理時間を大幅に短縮することができる。
【００５６】
また、形変換部は、押し出された２個の前後鋳型を転回して上下に横重ね型配置とする転回装置と、前回供給の際の残鋳型と当該の横重ね型配置の１つの鋳型とを型合わせして注湯ラインに供給する型合わせ装置と、を含む構成であるから、裸の鋳型のみを把持して転回することにより小さな動作半径で縦重ねから横重ねへの変換ができて、省スペース化が達成し得るとともに、動力負荷も小さくてよく、しかも型合わせ装置により転回後の鋳型と残鋳型との型合わせを確実に行なえ、円滑な注湯ラインへの型合わせ鋳型の供給を実現し得る。
【００５７】
また、分割機構は、造型空間を縦分割するように進退自在に挿入、退避される分割プレートを含むとともに、湯口形成機構は、該分割プレートから水平方向に突設された湯口棒を含む構成であるから、分割プレートを利用して湯口を形成でき、型の分割と湯口形成を同時に実現して構成部材の単純化、製造容易性、コスト低減を実現し得る。
【００５８】
また、形変換部の作動状態における鋳型の縦分割から横分割形への形変換の際には鋳型の外面を直接に挟持状にクランプすることによりその形変換動作を行なわせることにより、型変換部に押し出された裸の鋳型のみを把持して型合わせへの位置、あるいは傾きの変更等を自在に行なえる。
【００５９】
また、本発明の鋳型の造型供給装置によれば、水平方向両側に配置され前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部と、造型空間への砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置に挿入され、パタン面を縦に形成したマッチプレートの挿脱機構と、必要に応じて駆動されて成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構と、を設け、さらに、マッチプレートにより縦分割されて造型部から押し出された鋳型のみを横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部から押し出された鋳型を形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部と、を含む構成であるから、小型で低コストであり、必要に応じた簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに１台で縦形及び横形のいずれの造型機形態での鋳型の造型も可能な多機能の鋳型の造型供給を実現し得る。特に、既設の造型機などに使用していたマッチプレートを利用して上記の多機能造型機構成を実現でき、高価な模型型費用を節約しうる。
【００６０】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部と、造型空間への砂のブローに先だって作動するように設けられ、造型空間の中間位置で成型後の鋳型を前後に縦に分割させる分割機構と、鋳型の湯口を形成させる湯口形成機構と、縦分割されて造型部から押し出された鋳型のみを横分割状に重ねて形変換配置させて注湯ラインに供給させる形変換部と、を含む鋳型の造型供給装置から構成されるので、小型で低コストであり、簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保できる鋳型の造型供給を実現し得る。
【００６１】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、いったん縦形造型部から押し出した後に鋳型を転回させて対応する合わせパターンを有する他の砂型と型合わせして注湯工程に供給する鋳型の造型供給方法から構成されるから、簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保できる鋳型の造型供給を実現し得る。
【００６２】
また、本発明は、水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、圧縮後の鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する工程を含み、造型空間への砂のブローに先だって、造型空間の中間位置で成型後の鋳型を縦に仕切って縦割り鋳型とさせる工程と、成型後の鋳型に湯口を形成させる工程と、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせて注湯工程に供給する工程と、を含む第１の工程と、該第１の工程を行なわずに縦形造型方法による鋳型造型後、該鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する第２の工程と、を有し、そのうちのいずれかを選択することにより鋳型を造型供給する鋳型の造型供給方法から構成されるから、簡易な中子セット作業性と支持の確実性、製品精度の向上、造型時間の短縮化とともに、良好な成型性を確保でき、さらに、一台の造型装置により縦、横兼用の造型作業を実現し得る。その際、特に、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせる第１の工程において、水平方向に押し出された２個の鋳型を転回アーム機構を介して把持した状態で転回させて横重ね配置とし、残鋳型と対をなす当該２個組の鋳型とのいずれかとの型合わせに先だって転回アーム機構のアームが型合わせ部から水平方向に転回して押し出された２個の鋳型の受取り位置に退避させた状態で中子をセットする工程を含むようにすることにより、中子のセット作業時に作業の障害になるものがなく、確実に短時間で中子セット作業を行なえる。同時に、造型と形変換を同タイミングで行なえ、全体の造型時間も短縮しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の概略全体側面図である。
【図２】 図１の鋳型の造型供給装置の概略全体平面図である。
【図３】 図１の鋳型の造型供給装置の一部省略拡大側面図である。
【図４】 図３の状態から後型を転回装置の受取り位置に押し出した状態を示す鋳型の造型供給装置の構成兼作用説明図である。
【図５】 図２のＡ−Ａ線矢示図である。
【図６】 図１の鋳型の造型供給装置の造型部の複合機能材を作動させた要部拡大構成兼作用説明 図である。
【図７】 （ａ）は、形変換部の要部拡大作用説明図である。（ｂ）は、その際の横重ね鋳型の型合わせ状態を示す説明図である。
【図８】 転回装置の要部を示す拡大斜視説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１４】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の作用説明図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の鋳型の造型供給装置の一サイクルの工程を説明するフローチャート図である。
【図１６】 本発明の第２実施形態の鋳型の造型供給装置の一部省略要部側面図である。
【図１７】 図１６の造型部の概略の動作を示す説明図である。
【図１８】 マッチプレートを用いて横形専用造型機として構成した場合の造型部の概念構成兼作用説明図である。
【符号の説明】
１０ 鋳型の造型供給装置、１４ 造型部、１６ 形変換部、１８ 分割機構、 ２０ 湯口形成機構、２２ 前型、２４ 後型、４４ 第１駆動シリンダ、４８ 前型枠、５０ 後型枠、５２ 第２駆動シリンダ、５４ 凸形模型、５６ 前パタンプレート、５８ 山形模型、６０ 後パタンプレート、６２ 押し出しロッド、６４ 転回枠、７２ 圧縮シリンダ、７６ 押し出しシリンダ、８０ 第３駆動シリンダ、８６ 分割プレート、８８ 湯口棒、９２ Ｌ形アーム、９４ 転回枠、１００ クランプ機構、１０４ クランプ板、１１４ 転回装置、１１５ 型合わせ装置、１１８ 型合わせ枠、１１９ 上下動シリンダ、１２０ 上下動プレート、１２２ 駆動シリンダ、１２６ 押し出しシリンダ、１２８ 押し出しシリンダユニット、１３０ 模型、１３１ 模型、１３２ 挿脱機構、１３４ 湯口形成機構、１３６ 平面プレート、１３８ 湯口棒、Ｍｐ 転回後上部鋳型、Ｍｑ 転回後下部鋳型、Ｍｒ 残鋳型、Ｐ 転回枠の受取り位置
Claims (6)
- 水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填した後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させ、該鋳型を水平方向に押し出す造型部と、
造型空間への砂のブローに先だち、必要に応じて造型空間の中間位置で成型後の鋳型を前後に縦に分割させる分割機構と、縦の分割面を利用して成型後の鋳型に湯口を形成させる湯口形成機構と、を設け、
さらに、縦分割されて造型部から押し出された鋳型のみを横分割状に重ねて形変換配置させる作動状態と、造型部から押し出された鋳型を形変換せずにそのまま注湯ラインに供給させる非作動状態と、を選択的に実行する形変換部と、を含み、
形変換部は、押し出された２個の前後鋳型を転回して上下に横重ね型配置とする転回装置と、
前回供給の際の残鋳型と当該の横重ね型配置の１つの鋳型とを型合わせして注湯ラインに供給する型合わせ装置と、を含むことを特徴とする鋳型の造型供給装置。 - 分割機構は、造型空間を縦分割するように進退自在に挿入、退避される分割プレートを含むとともに、湯口形成機構は、該分割プレートから水平方向に突設された湯口棒を含む請求項１記載の鋳型の造型供給装置。
- 形変換部の作動状態における鋳型の縦分割から横分割形への形変換の際には鋳型の外面を直接に挟持状にクランプすることによりその形変換動作を行なわせることを特徴とする請求項１又は２記載の鋳型の造型供給装置。
- 水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、
該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、
いったん縦形造型部から押し出した後に鋳型を転回させて対応する合わせパターンを有する他の砂型と型合わせして注湯工程に供給することを特徴とする鋳型の造型供給方法。 - 水平方向両側に配置されパタン面を縦に配置させた前型と後型との中間にそれらの型枠を介して造型空間を形成し、該造型空間に上方から直状に砂をブローして充填する工程と、砂の充填後に前後型を圧縮させて鋳型を形成させる工程と、を含む縦形造型方法により鋳型を造型し注湯工程に供給するにあたり、
圧縮後の鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する工程を含み、
造型空間への砂のブローに先だって、造型空間の中間位置で成型後の鋳型を縦に仕切って縦割り鋳型とさせる工程と、成型後の鋳型に湯口を形成させる工程と、水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせて注湯工程に供給する工程と、を含む第１の工程と、
該第１の工程を行なわずに縦形造型方法による鋳型造型後、該鋳型をそのまま水平方向に押し出して注湯工程に供給する第２の工程と、を有し、そのうちのいずれかを選択することにより鋳型を造型供給することを特徴とする鋳型の造型供給方法。 - 水平方向に押し出された２個の鋳型と前回押し出された際の残鋳型とを組み合わせる第１の工程において、
水平方向に押し出された２個の鋳型を転回アーム機構を介して把持した状態で転回させて横重ね配置とし、
残鋳型と対をなす当該２個組の鋳型とのいずれかとの型合わせに先だって転回アーム機構のアームが型合わせ部から水平方向に転回して押し出された２個の鋳型の受取り位置に退避させた状態で中子をセットする工程を含む請求項５記載の鋳型の造型供給方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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