JP5057243B2 - 鋳型造型機における中子セット装置及び中子セット方法 - Google Patents

Description

本発明は、マッチプレートを用いて一対の無枠の上・下鋳型を造型する鋳型造型機にお
ける中子セット装置及び中子セット方法に関する。

従来、マッチプレートを用いて一対の無枠の上・下鋳型を造型する鋳型造型機において
、造型された鋳型へ中子をセットするものとしては、下鋳枠を前後に移動可能にし、該下
鋳枠を造型機の外側まで搬出した状態で、その上方に設置された中子セッターで中子セッ
トを行うものが公知にされている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第０２／４３９０１号パンフレット（第３図）

しかし、特許文献１のものでは、下鋳枠を前後に移動可能な構成にしなければならず、機
械の構造が複雑になるという問題がある。また、該下鋳枠を造型機の外側まで搬出した状
態、即ち、片持ちの状態で該下鋳枠を上昇させて中子セットを行うため、該中子セットの
精度を維持しにくいという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、機械の構造をシンプルにすることがで
きると共に中子セットの精度を高精度に維持することができる鋳型造型機における中子セ
ット装置及び中子セット方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明の鋳型造型機における中子セット装置は、上鋳枠と下鋳枠でマッチプレートを挟持した状態で上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材を該上・下鋳枠に各々挿入して該上・下鋳枠内に各々所定の造型空間を形成し、該造型空間内に鋳物砂を充填した後、前記上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材で該造型空間内の鋳物砂をスクイズして上・下鋳型を造型する鋳型造型機において該造型後に上鋳型及び下鋳型と前記マッチプレートを分離した状態で前記下鋳型に中子をセットする装置であって、中子保持手段及び回転軸を備えると共に該回転軸により垂直方向に回転可能にされた中子保持治具と、該中子保持治具の回転軸が軸支されると共に前記下鋳型の上方に搬入出される治具搬送台車と、前記鋳型造型機の本体に取り付けられると共に前記下鋳型の上方に搬入された治具搬送台車及び前記中子保持治具を上鋳枠と共に昇降させる上鋳枠昇降用アクチュエータと、を具備することを特徴とする。

また本発明の鋳型造型機における中子セット装置は、前記上鋳枠の両外側には該上鋳枠
と共に垂直移動可能な一対の垂直移動レールが固定され、該垂直移動レールを介して前記
下鋳型の上方に前記治具搬送台車及び中子保持治具が搬入されることにより該治具搬送台
車及び中子保持治具が前記上鋳枠と共に昇降可能になることを特徴とする。

また上記の目的を達成するために本発明の鋳型造型機における中子セット方法は、上鋳
枠と下鋳枠でマッチプレートを挟持した状態で上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材を
該上・下鋳枠に各々挿入して該上・下鋳枠内に各々所定の造型空間を形成し、該造型空間
内に鋳物砂を充填した後、前記上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材で該造型空間内の
鋳物砂をスクイズして上・下鋳型を造型する鋳型造型機において該造型後に上鋳型及び下
鋳型と前記マッチプレートを分離した状態で前記下鋳型に中子をセットする方法であって
、中子保持治具に中子をセットした後、中子保持手段を作動させて中子を該中子保持治具
に保持させる工程と、該中子保持治具の回転軸が軸支された治具搬送台車を前記下鋳型の
上方に搬入させると共に前記中子保持治具を正回転させて該中子保持治具に保持された中
子を前記下鋳型と対向させる工程と、前記鋳型造型機の本体に取り付けられると共に前記
下鋳型の上方に搬入された治具搬送台車及び前記中子保持治具を上鋳枠と共に昇降させる
上鋳枠昇降用アクチュエータを正作動させることにより前記中子保持治具に保持された中
子を前記下鋳型に当接する寸前まで、若しくは、当接するまで下降させる工程と、該下降
させた状態で前記中子保持手段の作動を解除することにより前記下鋳型に中子をセットす
る工程と、前記上鋳枠昇降用アクチュエータを逆作動させることにより前記治具搬送台車
及び中子保持治具を上昇させる工程と、前記治具搬送台車を前記下鋳型の上方から搬出さ
せると共に前記中子保持治具を逆回転させる工程と、を有することを特徴とする。

また本発明の鋳型造型機における中子セット方法は、前記中子保持治具に保持された中
子を前記下鋳型に当接する寸前まで、若しくは、当接するまで下降させた状態で前記中子
保持手段の作動を解除した後、中子を圧縮空気で加圧して前記下鋳型に中子をセットする
ことを特徴とする。

本発明は、上鋳枠と下鋳枠でマッチプレートを挟持した状態で上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材を該上・下鋳枠に各々挿入して該上・下鋳枠内に各々所定の造型空間を形成し、該造型空間内に鋳物砂を充填した後、前記上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材で該造型空間内の鋳物砂をスクイズして上・下鋳型を造型する鋳型造型機において該造型後に上鋳型及び下鋳型と前記マッチプレートを分離した状態で前記下鋳型に中子をセットする装置であって、中子保持手段及び回転軸を備えると共に該回転軸により垂直方向に回転可能にされた中子保持治具と、該中子保持治具の回転軸が軸支されると共に前記下鋳型の上方に搬入出される治具搬送台車と、前記鋳型造型機の本体に取り付けられると共に前記下鋳型の上方に搬入された治具搬送台車及び前記中子保持治具を上鋳枠と共に昇降させる上鋳枠昇降用アクチュエータと、を具備するようにしたから、機械の構造をシンプルにすることができると共に中子セットの精度を高精度に維持することができる等種々の効果がある。

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。まず、鋳型造型機の本体
Ａについて説明する。本体Ａは、図１に示すように、両面に模型１ａ、１ａを有するマッ
チプレート１を挟持可能な上鋳枠２及び下鋳枠３と、マッチプレート１上面に対向して上
鋳枠２内に挿入可能な上部スクイズ部材４と、垂直姿勢で機台５に固定された盛枠６と、
この盛枠６に挿入可能なように、加圧面を水平方向に向き付けて配置した下部スクイズ部
材７とを含んでいる。

図１は本体Ａの初期状態を示しており、この状態では、マッチプレート１、上鋳枠２、
下鋳枠３及び上部スクイズ部材４は水平姿勢にあり、上部スクイズ部材４の加圧面は垂直
下方に向き付けられている。これらマッチプレート１、上鋳枠２、下鋳枠３及び上部スク
イズ部材４は後述のように一体的に垂直姿勢へ回動可能である。

一方、盛枠６及び下部スクイズ部材７は回動せず、その向きは水平方向に固定されてい
る。盛枠６は、マッチプレート１を挟持した上鋳枠２及び下鋳枠３が回動を完了した垂直
姿勢にあるときに、下鋳枠３に当接する位置に固定されている。下部スクイズ部材７は、
盛枠６を介して、垂直姿勢の下鋳枠３内にも挿入可能である。

本体Ａの上部中央に配置された鋳物砂充填機構８は、その下方に形成されるべき一対の
造型空間へ鋳物砂を充填する（図１では、造型空間は未だ形成されていない）。この鋳物
砂充填機構８の下方近傍には、上部スクイズ部材４及び下部スクイズ部材７をそれぞれ作
動する一対の横向きの第１シリンダ（上部シリンダ）９（図２及び図３参照）と、一本の
横向きの第２シリンダ（下部シリンダ）１０（図１参照）とを対向して配置してある。こ
れら第１及び第２シリンダ９及び１０は、本実施例では油圧シリンダであるが、電動シリ
ンダとしてもよい。

図１及び図２に示すように、機台５の上方右側に配置された回転軸１１は、本体Ａの前
後方向（図１及び図２の紙面に対して垂直方向）へ延伸している。従って図１及び図２に
おける回転軸１１はその前端面のみが示されている。この回転軸１１は、前後方向に所定
の間隔をもって機台５に装着された一対の軸受１２（図２に前側軸受１２のみを示す）に
より回転自在に支持されている。この回転軸１１の長さ方向中央付近には、実質的に垂直
方向へ延伸する回動フレーム１３が固着してある。

特に図１に示すように、回動フレーム１３の右側下端には、左側壁に砂導入孔を有する
下鋳枠３が支持部材１４を介して装着してある。回動フレーム１３の右側には、実質的に
垂直方向へ延伸する一対のガイドロッド１５が前後方向に所定の間隔をもって装着してあ
る（図１及び図２には前側ガイドロット１５のみを示す）。

更に図１に示すように、これら一対の垂直ガイドロッド１５には、下鋳枠３の上方にお
いてマッチプレート１を載置する載置部材１６が、この載置部材１６の上方には左側壁に
砂導入孔を有する上鋳枠２が、それぞれガイドホルダ１７及び１８を介して垂直ガイドロ
ッド１５に沿って摺動自在に支持してある。その載置部材１６は、造型機前後方向に延伸
するガイドレール１９上に、このガイドレールに沿って移動自在に載置されている。その
ガイドレール１９は、回動フレーム１３に装着された第３シリンダ２０の伸縮作動によっ
て昇降する。上鋳枠２は、ピストンロッドの先端が回動フレーム１３に装着された下向き
の第４シリンダ２１に支持部材（図示せず）を介して固着してあり、第４シリンダ２１の
伸縮作動によって載置部材１６に対して進退動する。

特に図２に示すように、上鋳枠２の前後両側面（図２には前側面のみを示す）の中央部
には、上部スクイズ部材４をピストンロッドの先端間に架設して、伸縮作動により上鋳枠
２に対して進退動させる一対の第５シリンダ２２が装着してある。従って、この第５シリ
ンダ２２は上鋳枠２及び上部スクイズ部材４と一体的に回動可能である。上鋳枠２の前後
両側面の両端には、上鋳枠２をマッチプレート１に対して押し離す２対の下向きの第６シ
リンダ２３が装着してある。下鋳枠３（図１）の前後両外側面には、これをマッチプレー
ト１に対して押し離す４本の上向きの第７シリンダ２４（図２）が装着してある。尚、第
７シリンダ２４のうちの２本は、第３シリンダ２０の動作で代用することにより、省略す
ることが可能である。機台５の上面の前後両側には、右向きの一対の第８シリンダ２５が
装着されている。一対の第８シリンダ２５のピストンロッドの先端間には、回動フレーム
１３の上部が連結機構２６を介して連結されており、第８シリンダ２５の伸縮作動により
、回動フレーム１３が回転軸１１周りに上下方向に回動する。

本体Ａの鋳物砂充填機構８は、図２に示すように機台５の上面における一対の第８シリ
ンダ２５の間に設置してある。図１に示すように、鋳物砂充填機構８のサンドタンク２７
の下部には、鋳物砂を流動化させるための圧縮空気を噴射する噴射機構２８が設けてある
。

図５の平面図及び図６の正面図は、マッチプレート１、上及び下鋳枠２及び３、上及び
下部スクイズ部材４及び７、及び盛枠６が、図１及び図２に示す状態から、上述のように
上部及び下部造型空間を形成して、それらの関連部材と共に鋳物砂充填機構８の真下へ旋
回移動したときの配置を示す。図５及び図６において、鋳物砂充填機構８（図６）の下方
には、平面断面が概略的にＣ字状を成す支持フレーム体２９（図５）が機台５（図１及び
図２）へ装着してある。

特に図５に示すように、支持フレーム体２９の左側フレームの内側には、下部造型空間
を形成する際に盛枠６が下鋳枠３へ当接するように、垂直姿勢の盛枠６が装着してある。
支持フレーム体２９の左側フレームの中央部には、上述の単独の第２シリンダ１０が右横
向きに装着してあり、そのピストンロッドの先端には垂直姿勢の下部スクイズ部材７が固
着してある。支持フレーム体２９の一対の開放端には、上述の第１シリンダ９の各々が左
横向きにして装着してある。

次に中子セット装置Ｂについて説明する。図２において、中子保持治具１０１は回転軸
１０２を備えると共に該回転軸１０２により回転可能にされており、該回転軸１０２はそ
の両端に配置された軸受１０３、１０３（図４参照）を介して治具搬送台車１０４に軸支
されている。なお前記回転軸１０２は図示されない駆動モータにより回転されるようにな
っている。

また前記中子保持治具１０１において、中子が当接する部分は樹脂で製作されており、こ
の部分は交換可能にされている（図示省略）。
さらに前記中子保持治具１０１は図示されない中子保持手段を備えており、本実施形態で
は該中子保持手段として吸引手段を用いている。なお該中子保持手段は、吸引手段に限定
されるものではなく、例えば、中子を機械的にクランプするクランプ手段等であってもよ
い。

また前記治具搬送台車１０４は、その上位部内側に装着された４個のローラ１０４ａ、
１０４ａを備えている。そして、該治具搬送台車１０４の手前側には一対の案内部材１０
５、１０５（図２、図３参照）が間隔をおいて締結固定されており、該案内部材１０５、
１０５間には一つのローラ１０６が摺動可能に配設されている。そして、該ローラ１０６
はアーム１０７に装着されており、該アーム１０７は後述するモータ１０８の回転軸に連
結されている。

また前記治具搬送台車１０４の上方には移動台車１０９が配設されており、該移動台車
１０９は、その上位部外側に装着された４個のローラ１０９ａ、１０９ａを備えている。
そして、該移動台車１０９の下位部外側には該移動台車１０９と共に水平移動可能な一対
の水平移動レール１１０、１１０が固定されており、該水平移動レール１１０、１１０上
には前記治具搬送台車１０４のローラ１０４ａ、１０４ａが載置されるようになっている
。また該移動台車１０９の手前側下位部には前記モータ１０８が配設されており、該モー
タ１０８は支持部材１１１を介して該移動台車１０９に固定されている。

そして、該移動台車１０９の前記ローラ１０９ａ、１０９ａは、その下部に配置された
レール１１２、１１２上に載置されており、該レール１１２、１１２はレール支持フレー
ム１１３に固定されて支持されている。なお、該レール支持フレーム１１３は図示されな
い支柱により支持されている。また前記鋳型造型機の本体Ａにおける上鋳枠２の両外側に
は該上鋳枠２と共に垂直移動可能な一対の垂直移動レール１１４、１１４が固定部材１１
５、１１５を介して固定されており（図３参照）、該垂直移動レール１１４、１１４を介
して前記下鋳型の上方に前記治具搬送台車１０４及び中子保持治具１０１が搬入されるこ
とにより該治具搬送台車１０４及び中子保持治具１０１が前記上鋳枠２と共に昇降可能に
なるようになっている。なお該上鋳枠２が上昇端のとき、該垂直移動レール１１４、１１
４と前記水平移動レール１１０、１１０の頂部高さが同じ高さになるようになっている。

なお符号Ｃはマッチプレート１を載置部材１６と共に上鋳枠２と下鋳枠３との間に搬入
出させるマッチプレート搬送機構である。また符号３０は上鋳枠２及び下鋳枠３内から抜
き出される上・下鋳型を受ける受け部材で、符号３１は受け部材３０上の上・下鋳型を受
け部材３０上から押し出す押出しシリンダである。

このように構成されたものの作動について説明する。図１に示す状態から、まず本体Ａ
の下向きの第４シリンダ２１を収縮作動させて、下鋳枠３上にマッチプレート１及び上鋳
枠２を実質的に水平姿勢で順次に重ね合わせることにより、マッチプレート１を上鋳枠２
と下鋳枠３との間に狭持する。

続いて、本体Ａの第１シリンダ９を収縮させた状態で、本体Ａの一対の第８シリンダ２５
を伸長作動させて回動フレーム１３を回転軸１１周りに時計方向へ回動させることにより
、マッチプレート１を挟持した上鋳枠２及び下鋳枠３と共に上部スクイズ部材４を、第１
シリンダ９と盛枠６との間へ搬送して、垂直姿勢にさせる。この回動と同時に第２シリン
ダ１０を所定長さ伸長作動させ、且つ一対の第５シリンダ２２を収縮作動させて、図５に
示した上部及び下部造型空間の形成を開始する。更に詳しくは、上鋳枠２及び下鋳枠３で
マッチプレート１を狭持した状態で、上鋳枠２内にマッチプレート１に対向して上スクイ
ズ部材４を挿入させることにより、上部造型空間が形成される。マッチプレート１を挟持
した上鋳枠２及び下鋳枠３、上部スクイズ部材４及びそれを駆動する第５シリンダ２２は
一体的に回動可能であるから、その回動期間中に上部造型空間を形成することができる。
この回動と同時に第２シリンダ１０を伸長作動させることにより、下部スクイズ部材７を
盛枠６に挿通させ、且つ回動により到来する実質的に垂直姿勢の下鋳枠３へ挿入する。回
動が完了して下鋳枠３が盛枠６に当接すると、下部造型空間も形成される。

次いで、サンドタンク２７の噴射機構２８へ図示しない供給源から圧縮空気を供給して、
上部及び下部造型空間へ鋳物砂を空気を用いて充填する。この鋳物砂の充填に際しては、
サンドタンク２７内へも圧縮空気を供給して、サンドタンク２７内の鋳物砂の導入時間を
短縮することが好ましいが、本発明はそれに限定されるものではない。

続いて、第１シリンダ９及び第２シリンダ１０をそれぞれ伸長作動させることにより、
上部スクイズ部材４及び下部スクイズ部材７をそれぞれマッチプレート１へ向けて移動さ
せ、上部及び下部造型空間内の鋳物砂をスクイズする。この鋳物砂のスクイズにより、上
部造型空間及び下部造型空間内にはそれぞれ上鋳型及び下鋳型が造型される。

次いで、第８シリンダ２５を収縮作動させて回動フレーム１３を反時計方向へ回動させ
ることにより、上鋳型及び下鋳型をそれぞれ包含した上鋳枠２及び下鋳枠３を旋回移動さ
せる。

続いて、第４シリンダ２１を伸長作動して上鋳枠２を上昇させると共に、第６シリンダ
２３を伸長作動させて、マッチプレート１を上鋳枠２から押し離すと同時に、第７シリン
ダ２４を伸長作動させて、マッチプレート１を下鋳枠３から押し離す。

次いで、マッチプレート搬送機構Ｃを作動させて載置部材１６と共にマッチプレート１
を上鋳枠２と下鋳枠３との間から搬出し、図２の状態にされると中子セットが開始される
。ここで中子セットについて詳しく説明する。まず、手作業で治具搬送台車１０４及び移
動台車１０９を前進させ、水平移動レール１１０、１１０が垂直移動レール１１４、１１
４に当接した状態で図示されない固定手段により該移動台車１０９の位置を固定する。

次に、回転軸１０２を中心にして垂直状態から後方（本体Ａ側）に所定角度（本実施形
態では３０度）傾動された状態、即ち、初期状態の中子保持治具１０１の保持面１０１ａ
に手作業で中子Ｎをセットした後、前記吸引手段を作動させて中子Ｎを吸引により中子保
持治具１０１に保持させる（図７参照）。

その後、モータ１０８を正作動させることによりアーム１０７を本体Ａ側に１８０度回動
させる。これによりローラ１０６が案内部材１０５、１０５間を摺動しながら往復移動し
て治具搬送台車１０４が下鋳型の上方に搬入される。そして、該治具搬送台車１０４の本
体Ａ側への移動開始と同時に前記回転軸１０２の駆動モータを正作動させることにより中
子保持治具１０１を中子Ｎが下向きになるように正回転（図７において時計回り）させる
。これにより治具搬送台車１０４が下鋳型の上方に搬入された状態で中子保持治具１０１
の保持面１０１ａが下向きになり、該中子保持治具１０１に保持された中子Ｎは下鋳型と
対向される（図８参照）。

次に、本体Ａに取り付けられると共に下鋳型の上方に搬入された治具搬送台車１０４及
び中子保持治具１０１を上鋳枠２と共に昇降させる上鋳枠昇降用アクチュエータを正作動
、即ち、前記第４シリンダ２１を収縮作動させることにより上鋳枠２と共に垂直移動レー
ル１１４、１１４を下降させる。これにより治具搬送台車１０４を介して中子保持治具１
０１を保持された中子Ｎが下鋳型に当接する寸前（本実施形態では中子Ｎと下鋳型の隙間
が１ｍｍの位置）まで下降させる（図９参照）。その後、該下降させた状態で前記吸引手
段の作動を解除することにより中子保持治具１０１から中子Ｎを分離させて下鋳型に該中
子Ｎをセットする。

次に前記上鋳枠昇降用アクチュエータを逆作動、即ち、前記第４シリンダ２１を伸長作
動させることにより上鋳枠２と共に垂直移動レール１１４、１１４を上昇させる。これに
より治具搬送台車１０４及び空の中子保持治具１０１を上昇させる（図１０参照）。

その後、モータ１０８を逆作動させることによりアーム１０７を中子セット装置Ｂ側に
１８０度回動させる。これによりローラ１０６が案内部材１０５、１０５間を摺動しなが
ら往復移動して治具搬送台車１０４が下鋳型の上方から搬出される。そして、該治具搬送
台車１０４の中子セット装置Ｂ側への移動開始と同時に前記回転軸１０２の駆動モータを
逆作動させることにより中子保持治具１０１を上述の初期状態になるように逆回転（図１
０において反時計回り）させる。これにより治具搬送台車１０４が下鋳型の上方から搬出
された状態で中子保持治具１０１が該初期状態にされる（図１１参照）。

また本体Ａの方では第４シリンダ２１を収縮作動させて、上鋳枠２を下降させて下鋳枠
３に重ね合わせる。更に、図示されない昇降シリンダにより受け部材３０を上昇させて下
鋳型の下面に当接させる。続いて、第５シリンダ２２を収縮作動させて、上部スクイズ部
材４を介して上鋳枠２内の上鋳型を下方へ押圧すると共に、前記図示されない昇降シリン
ダにより受け部材３０を下降させて、上鋳枠２及び下鋳枠３内から上・下鋳型を抜き出す
。次いで第５シリンダ２２を伸長作動させて、上部スクイズ部材４を上昇させる。次いで
、押出しシリンダ３１を伸長作動させて、受け部材３０上の上・下鋳型を受け部材３０上
から押し出す。これにより、無枠の上・下鋳型が得られる。

なお次のサイクルでも引き続き中子セットを行う場合は移動台車１０９は前進端のままで
あるが、中子が不要な鋳型を造型する場合、即ち、中子セットをしない場合は前記固定手
段による移動台車１０９の位置固定を解除し、手作業で治具搬送台車１０４及び移動台車
１０９を後退させる。

なお本発明では、上鋳枠２と下鋳枠３の間のマッチプレート1を搬入出する空間に中子
保持治具１０１を中子Ｎが下向きになるように搬入するだけで、その後は、剛性があって
精度の良い鋳型造型機の本体Ａの方でマッチプレート1を上・下鋳枠２、３で挟持するの
と同様の動きで下鋳型に中子Ｎをセットするため、下鋳枠を造型機の外側まで搬出した状
態、即ち、片持ちの状態で該下鋳枠を上昇させて中子セットを行う従来のものに比べ、中
子セットの精度を高精度に維持することができる。また本発明では、上述したように鋳型
造型機の本体Ａの方でマッチプレート1を上・下鋳枠２、３で挟持するのと同様の動きで
下鋳型に中子Ｎをセットするため、下鋳枠を前後に移動可能な構成にする必要がなく、こ
れにより機械の構造をシンプルにすることができる。

なお本発明の実施形態では、手作業で治具搬送台車１０４及び移動台車１０９を前進・
後退させるようにしたが、これに限定されるものではなく、アクチュエータ（例えば、シ
リンダ、モータ等）により前進・後退させるようにしてもよい。

また本発明の実施形態では、治具搬送台車１０４を介して中子保持治具１０１を保持さ
れた中子Ｎが下鋳型に当接する寸前まで下降させるようにしたが、これに限定されるもの
ではなく、中子Ｎが下鋳型に当接するまで下降させるようにしてもよい。

さらに本発明の実施形態では、治具搬送台車１０４を介して中子保持治具１０１を保持
された中子Ｎが下鋳型に当接する寸前まで（若しくは、当接するまで）下降させた状態で
前記吸引手段の作動を解除することにより中子保持治具１０１から中子Ｎを分離させて下
鋳型に該中子Ｎをセットするようにしたが、これに限定されるものではなく、該吸引手段
の作動を解除した後、中子Ｎを圧縮空気で加圧して下鋳型に該中子Ｎをセットするように
すると該中子Ｎの分離の確実性が増し、中子Ｎの分離不良等が防止できるため、より好ま
しい。なお該中子Ｎを圧縮空気で加圧するようにするには、前記中子保持手段として、吸
引手段の代わりに吸引・加圧手段を用いるようにすればよい。

さらに本発明の実施形態では、回転軸１０２を駆動モータ（図示せず）により回転させ
て中子保持治具１０１を回転させるようにしているが、これに限定されるものではなく、
回転軸１０２の一端にアームを取り付け、該アームを介してシリンダで回転軸１０２を回
転させるようにしてもよい。またアクチュエータを用いず、カム機構を用いて回転軸１０
２を回転させるようにしてもよい。

さらに本発明の実施形態では、治具搬送台車１０４及び移動台車１０９を前進させ、水
平移動レール１１０、１１０が垂直移動レール１１４、１１４に当接した状態で図示され
ない固定手段により該移動台車１０９の位置を固定するようにしているが、これに限定さ
れるものではなく、水平移動レール１１０、１１０と垂直移動レール１１４、１１４との
間に若干の隙間（例えば、１ｍｍ）を確保した状態で該移動台車１０９の位置を固定する
ようにしてもよい。

次に上述の実施形態（以下、第１実施形態という）とは別の実施形態を第２実施形態として説明する。該第２実施形態は中子セット装置Ｂの構成の一部が第１実施形態と異なるだけであり、鋳型造型機の本体Ａ及びマッチプレート搬送機構Ｃは第１実施形態と同じ構成である。以下、第２実施形態について図面に基づいて詳しく説明するが、中子セット装置については、第１実施形態の中子セット装置Ｂと区別するために第２実施形態では中子セット装置Ｄと示す。また該中子セット装置Ｄ以外で第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号で示してその説明を省略することとする。

ここで中子セット装置Ｄの構成について説明する。図１２において、中子保持治具２０１は回転軸２０２を備えると共に該回転軸２０２により回転可能にされており、該回転軸２０２はその両端に配置された軸受２０３、２０３（図１４参照）を介して治具搬送台車２０４に軸支されている。なお前記回転軸２０２は図示されない駆動モータにより回転されるようになっている。

また前記中子保持治具２０１において、中子が当接する部分は樹脂で製作されており、この部分は交換可能にされている（図示省略）。さらに前記中子保持治具２０１は図示されない中子保持手段を備えており、本実施形態では該中子保持手段として吸引手段を用いている。なお該中子保持手段は、吸引手段に限定されるものではなく、例えば、中子を機械的にクランプするクランプ手段等であってもよい。

また前記治具搬送台車２０４は、その上位部内側に装着された４個のローラ２０４ａ、２０４ａ（図１４参照。図示は手前側の２個のみ）を備えている。そして、該治具搬送台車２０４の手前側には一対の案内部材２０５、２０５（図１２参照）が間隔をおいて締結固定されており、該案内部材２０５、２０５間には一つのローラ２０６が摺動可能に配設されている。そして、該ローラ２０６はアーム２０７に装着されており、該アーム２０７はロータリーアクチュエータ２０８に連結されている。

また前記治具搬送台車２０４の上方には移動台車２０９が配設されており、該移動台車２０９は、その上位部外側に装着された４個のローラ２０９ａ、２０９ａ（図１２参照。図示は手前側の２個のみ）を備えている。そして、該移動台車２０９の下位部外側には該移動台車２０９と共に水平移動可能な一対の水平移動レール２１０、２１０（図１４参照）が固定されており、該水平移動レール２１０、２１０上には前記治具搬送台車２０４のローラ２０４ａ、２０４ａが載置されるようになっている。また該移動台車２０９の手前側上位部には支持部材２１１が固定されており、該支持部材２１１には前記ロータリーアクチュエータ２０８が固定されている。

そして、該移動台車２０９の前記ローラ２０９ａ、２０９ａは、その上下部に配置されたレール２１２ａ、２１２ｂの間を移動するようになっていると共に該下部に配置されたレール２１２ｂ上に載置されている。また該レール２１２ａ、２１２ｂはレール支持フレーム２１３に固定されて支持されており、該レール支持フレーム２１３は支柱２１３ａにより支持されている。なお図１５〜図１９については、図面をわかりやすくするために、前記鋳型造型機の本体Ａ側の支柱２１３ａは図示を省略している。

そして、前記鋳型造型機の本体Ａにおける上鋳枠２の両外側には該上鋳枠２と共に垂直移動可能な一対の垂直移動レール２１４、２１４が固定部材２１５、２１５を介して固定されており（図１３参照）、該垂直移動レール２１４、２１４を介して前記下鋳型の上方に前記治具搬送台車２０４及び中子保持治具２０１が搬入されることにより該治具搬送台車２０４及び中子保持治具２０１が前記上鋳枠２と共に昇降可能になるようになっている。なお該上鋳枠２が上昇端のとき、該垂直移動レール２１４、２１４と前記水平移動レール２１０、２１０の頂部高さが同じ高さになるようになっている。

また図１４に示すように前記中子保持治具２０１の両外側には取付部材２０１ａ、２０１ａを介して位置決めピン２０１ｂ、２０１ｂが取り付けられている。そして、前記下鋳枠３には、該位置決めピン２０１ｂ、２０１ｂが挿入される位置決め孔（図示省略）が穿設された位置決め部材３ａ、３ａが取り付けられている。

なお中子セット装置Ｄにおいて前記移動台車２０９は、中子セットステーションＳ１と退避ステーションＳ２（図１４参照）の間を手作業で移動させることができるようになっており、中子セットを行う場合は通常、手作業で移動台車２０９を中子セットステーションＳ１に移動させた後、中子セットステーションＳ１に設けられた図示されない固定手段により該移動台車２０９を中子セットステーションＳ１の位置に固定する。また該移動台車２０９を中子セットステーションＳ１の位置に固定した状態で、水平移動レール２１０、２１０と垂直移動レール２１４、２１４との間には若干の隙間（例えば、１ｍｍ）が確保されるようになっている。

次に、このように構成されたものの作動について説明する。上鋳型及び下鋳型を造型し、その後に上鋳型及び下鋳型とマッチプレート１を分離して該マッチプレート１を上鋳枠２と下鋳枠３との間から搬出すると図１２の状態になる。ここまでの作動については上述の第１実施形態と同様であるため、説明は省略する。

この状態から中子セットが開始される。ここで中子セットについて詳しく説明する。図１２は中子セットステーションＳ１に設けられた図示されない固定手段により移動台車２０９を中子セットステーションＳ１の位置に固定した状態である。この際、中子保持治具２０１は回転軸２０２を中心にして垂直状態から後方（本体Ａ側）に所定角度（本実施形態では３０度）傾動された状態、即ち、初期状態にされている。この状態で中子保持治具２０１の保持面２０１ｃに手作業で中子Ｎをセットした後、前記吸引手段を作動させて中子Ｎを吸引により中子保持治具２０１に保持させる（図１５参照）。

その後、ロータリーアクチュエータ２０８を正作動させることによりアーム２０７を本体Ａ側に１８０度回動させる。これによりローラ２０６が案内部材２０５、２０５間を摺動しながら往復移動して治具搬送台車２０４が下鋳型の上方に搬入される。そして、該治具搬送台車２０４の本体Ａ側への移動開始と同時に前記回転軸２０２の駆動モータを正作動させることにより中子保持治具２０１を中子Ｎが下向きになるように正回転（図１５において時計回り）させる。これにより治具搬送台車２０４が下鋳型の上方に搬入された状態で中子保持治具２０１の保持面２０１ｃが下向きになり、該中子保持治具２０１に保持された中子Ｎは下鋳型と対向される（図１６参照）。

次に、本体Ａに取り付けられると共に下鋳型の上方に搬入された治具搬送台車２０４及び中子保持治具２０１を上鋳枠２と共に昇降させる上鋳枠昇降用アクチュエータを正作動、即ち、前記第４シリンダ２１を収縮作動させることにより上鋳枠２と共に垂直移動レール２１４、２１４を下降させる。これにより治具搬送台車２０４を介して中子保持治具２０１を保持された中子Ｎが下鋳型に当接する寸前（本実施形態では中子Ｎと下鋳型の隙間が１ｍｍの位置）まで下降させる（図１７参照）。その後、該下降させた状態で前記吸引手段の作動を解除することにより中子保持治具２０１から中子Ｎを分離させて下鋳型に該中子Ｎをセットする。なお治具搬送台車２０４及び中子保持治具２０１を下降させると、ローラ２０６が案内部材２０５、２０５間から抜けることになるが、中子保持治具２０１に取り付けられた位置決めピン２０１ｂ、２０１ｂが、下鋳枠３に取り付けられた位置決め部材３ａ、３ａ（図１４参照）の位置決め孔（図示省略）に挿入されて嵌合することにより、中子保持治具２０１と下鋳枠３の位置決めがなされるようになっている。

次に前記上鋳枠昇降用アクチュエータを逆作動、即ち、前記第４シリンダ２１を伸長作動させることにより上鋳枠２と共に垂直移動レール２１４、２１４を上昇させる。これにより治具搬送台車２０４及び空の中子保持治具２０１を上昇させる（図１８参照）。

その後、ロータリーアクチュエータ２０８を逆作動させることによりアーム２０７を中子セット装置Ｄ側に１８０度回動させる。これによりローラ２０６が案内部材２０５、２０５間を摺動しながら往復移動して治具搬送台車２０４が下鋳型の上方から搬出される。そして、該治具搬送台車２０４の中子セット装置Ｄ側への移動開始と同時に前記回転軸２０２の駆動モータを逆作動させることにより中子保持治具２０１を上述の初期状態になるように逆回転（図１８において反時計回り）させる。これにより治具搬送台車２０４が下鋳型の上方から搬出された状態で中子保持治具２０１が該初期状態にされる（図１９参照）。

また本体Ａの方では第４シリンダ２１を収縮作動させて、上鋳枠２を下降させて下鋳枠３に重ね合わせる。更に、図示されない昇降シリンダにより受け部材３０を上昇させて下鋳型の下面に当接させる。続いて、第５シリンダ２２を収縮作動させて、上部スクイズ部材４を介して上鋳枠２内の上鋳型を下方へ押圧すると共に、前記図示されない昇降シリンダにより受け部材３０を下降させて、上鋳枠２及び下鋳枠３内から上・下鋳型を抜き出す。次いで第５シリンダ２２を伸長作動させて、上部スクイズ部材４を上昇させる。次いで、押出しシリンダ３１を伸長作動させて、受け部材３０上の上・下鋳型を受け部材３０上から押し出す。これにより、無枠の上・下鋳型が得られる。

なお次のサイクルでも引き続き中子セットを行う場合は移動台車２０９は中子セットステーションＳ１の位置のままであるが、中子が不要な鋳型を造型する場合、即ち、中子セットをしない場合は前記固定手段による移動台車２０９の位置固定を解除し、手作業で移動台車２０９を退避ステーションＳ２移動させた後、退避ステーションＳ２に設けられた図示されない固定手段により該移動台車２０９を退避ステーションＳ２の位置に固定する（図２０参照）。

なお本発明の第２実施形態では、中子セットステーションＳ１と退避ステーションＳ２の間において、移動台車２０９を手作業で移動させるようにしたが、これに限定されるものではなく、該移動台車２０９をアクチュエータ（例えば、シリンダ、モータ等）により移動させるようにしてもよい。

また本発明の第２実施形態では、治具搬送台車２０４を介して中子保持治具２０１を保持された中子Ｎが下鋳型に当接する寸前まで下降させるようにしたが、これに限定されるものではなく、中子Ｎが下鋳型に当接するまで下降させるようにしてもよい。

さらに本発明の第２実施形態では、治具搬送台車２０４を介して中子保持治具２０１を保持された中子Ｎが下鋳型に当接する寸前まで（若しくは、当接するまで）下降させた状態で前記吸引手段の作動を解除することにより中子保持治具２０１から中子Ｎを分離させて下鋳型に該中子Ｎをセットするようにしたが、これに限定されるものではなく、該吸引手段の作動を解除した後、中子Ｎを圧縮空気で加圧して下鋳型に該中子Ｎをセットするようにすると該中子Ｎの分離の確実性が増し、中子Ｎの分離不良等が防止できるため、より好ましい。なお該中子Ｎを圧縮空気で加圧するようにするには、前記中子保持手段として、吸引手段の代わりに吸引・加圧手段を用いるようにすればよい。

さらに本発明の第２実施形態では、回転軸２０２を駆動モータ（図示せず）により回転させて中子保持治具２０１を回転させるようにしているが、これに限定されるものではなく、回転軸２０２の一端にアームを取り付け、該アームを介してシリンダで回転軸２０２を回転させるようにしてもよい。またアクチュエータを用いず、カム機構を用いて回転軸２０２を回転させるようにしてもよい。

鋳型造型機の本体を一部破断して示す正面図である。 本発明の鋳型造型機における中子セット装置の実施形態を示す正面図である。 図２の一部省略平面図であって、治具搬送台車及び移動台車を前進させた状態を示す図である。 図２の一部省略右側面図である。 図２の鋳型造型機に形成される一対の造型空間及びそれに関連する要素を示す一部省略平面図である。 図２の鋳型造型機に形成される一対の造型空間及びそれに関連する要素を一部破断して示す一部省略正面図である。 初期状態の中子保持治具に中子を保持させた状態を示す正面図である。 治具搬送台車が下鋳型の上方に搬入されると共に中子が下鋳型と対向された状態を示す正面図である。 中子が下鋳型に当接する寸前まで下降された状態を示す正面図である。 治具搬送台車及び空の中子保持治具を上昇させた状態を示す正面図である。 治具搬送台車が下鋳型の上方から搬出されると共に中子保持治具が初期状態にされた状態を示す正面図である。 本発明の鋳型造型機における中子セット装置の第２実施形態を示す正面図である。 図１４の一部省略平面図である。 図１２の一部省略右側面図であって、中子保持治具の保持面を下向きにした状態を示す図である。 初期状態の中子保持治具に中子を保持させた状態を示す一部省略正面図である。 治具搬送台車が下鋳型の上方に搬入されると共に中子が下鋳型と対向された状態を示す一部省略正面図である。 中子が下鋳型に当接する寸前まで下降された状態を示す一部省略正面図である。 治具搬送台車及び空の中子保持治具を上昇させた状態を示す一部省略正面図である。 治具搬送台車が下鋳型の上方から搬出されると共に中子保持治具が初期状態にされた状態を示す一部省略正面図である。 移動台車を退避ステーションの位置に固定した状態を示す一部省略右側面図である。

符号の説明

１ マッチプレート
２ 上鋳枠
３ 下鋳枠
４ 上部スクイズ部材
７ 下部スクイズ部材
２１ 上鋳枠昇降用アクチュエータ
１０１ ２０１ 中子保持治具
１０２ ２０２ 回転軸
１０４ ２０４ 治具搬送台車
１１４ ２１４ 垂直移動レール
Ａ 鋳型造型機の本体
Ｎ 中子

Claims (4)

1. 上鋳枠と下鋳枠でマッチプレートを挟持した状態で上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材を該上・下鋳枠に各々挿入して該上・下鋳枠内に各々所定の造型空間を形成し、該造型空間内に鋳物砂を充填した後、前記上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材で該造型空間内の鋳物砂をスクイズして上・下鋳型を造型する鋳型造型機において該造型後に上鋳型及び下鋳型と前記マッチプレートを分離した状態で前記下鋳型に中子をセットする装置であって、中子保持手段及び回転軸を備えると共に該回転軸により垂直方向に回転可能にされた中子保持治具と、該中子保持治具の回転軸が軸支されると共に前記下鋳型の上方に搬入出される治具搬送台車と、前記鋳型造型機の本体に取り付けられると共に前記下鋳型の上方に搬入された治具搬送台車及び前記中子保持治具を上鋳枠と共に昇降させる上鋳枠昇降用アクチュエータと、を具備することを特徴とする鋳型造型機における中子セット装置。
2. 前記上鋳枠の両外側には該上鋳枠と共に垂直移動可能な一対の垂直移動レールが固定され
   、該垂直移動レールを介して前記下鋳型の上方に前記治具搬送台車及び中子保持治具が搬
   入されることにより該治具搬送台車及び中子保持治具が前記上鋳枠と共に昇降可能になる
   ことを特徴とする請求項１記載の鋳型造型機における中子セット装置。
3. 上鋳枠と下鋳枠でマッチプレートを挟持した状態で上部スクイズ部材及び下部スクイズ部
   材を該上・下鋳枠に各々挿入して該上・下鋳枠内に各々所定の造型空間を形成し、該造型
   空間内に鋳物砂を充填した後、前記上部スクイズ部材及び下部スクイズ部材で該造型空間
   内の鋳物砂をスクイズして上・下鋳型を造型する鋳型造型機において該造型後に上鋳型及
   び下鋳型と前記マッチプレートを分離した状態で前記下鋳型に中子をセットする方法であ
   って、中子保持治具に中子をセットした後、中子保持手段を作動させて中子を該中子保持
   治具に保持させる工程と、該中子保持治具の回転軸が軸支された治具搬送台車を前記下鋳
   型の上方に搬入させると共に前記中子保持治具を正回転させて該中子保持治具に保持され
   た中子を前記下鋳型と対向させる工程と、前記鋳型造型機の本体に取り付けられると共に
   前記下鋳型の上方に搬入された治具搬送台車及び前記中子保持治具を上鋳枠と共に昇降さ
   せる上鋳枠昇降用アクチュエータを正作動させることにより前記中子保持治具に保持され
   た中子を前記下鋳型に当接する寸前まで、若しくは、当接するまで下降させる工程と、該
   下降させた状態で前記中子保持手段の作動を解除することにより前記下鋳型に中子をセッ
   トする工程と、前記上鋳枠昇降用アクチュエータを逆作動させることにより前記治具搬送
   台車及び中子保持治具を上昇させる工程と、前記治具搬送台車を前記下鋳型の上方から搬
   出させると共に前記中子保持治具を逆回転させる工程と、を有することを特徴とする鋳型
   造型機における中子セット方法。
4. 前記中子保持治具に保持された中子を前記下鋳型に当接する寸前まで、若しくは、当接す
   るまで下降させた状態で前記中子保持手段の作動を解除した後、中子を圧縮空気で加圧し
   て前記下鋳型に中子をセットすることを特徴とする請求項３記載の鋳型造型機における中
   子セット方法。