JP5424124B2 - ターンテーブル装置及び半自動減圧鋳型造型鋳造ライン - Google Patents

Description

本発明は、減圧造型法を用いた減圧鋳型造型鋳造ラインで用いられるターンテーブル装置及びこのターンテーブル装置を用いた半自動減圧鋳型造型鋳造ラインに関する。

減圧造型法を用いた減圧鋳型造型鋳造ラインは、生型鋳型造型鋳造ラインに比べて大型の鋳物への適用が可能であるという点で有利である。さらに、減圧鋳型造型鋳造ラインは、粘結剤を用いる自硬性プロセスに対して廃棄物や有害ガスが発生しないという点で有利である。このように、減圧鋳型造型鋳造ラインは、環境にやさしく大型の鋳物にも適用できるものである。このような減圧鋳型造型鋳造ラインは、低いイニシャルコストで高性能であることが求められている。そして、このようなラインで用いられるのに適したターンテーブル装置が求められている。従来より、減圧造型法による減圧鋳型造型に用いられるターンテーブル装置として例えば特許文献１に記載のものが知られているが、さらに構成を簡素化して、低コスト化を図るとともに安定した回転により吸引ボックスや鋳枠を順次移動させることが望まれている。

特開平７−３０３９３６号公報

本発明の目的は、構成を簡素化して低コスト化を実現するとともに安定して吸引ボックスや鋳枠を順次回転移動することで鋳造ラインとしての性能を高めることができるターンテーブル装置及び半自動減圧鋳型造型鋳造ラインを提供することを目的とする。

本発明に係るターンテーブル装置は、垂直方向に設けられる回転支持軸と、該回転支持軸に軸受を介して回転自在に取り付けられるとともに、減圧造型用の吸引ボックスを載置して位置決めする取付手段を有するテーブルと、該テーブルを回転する方向に駆動する回転駆動機構とを備え、上記テーブルは、円周方向の定められた複数の停止位置に停止するようにされており、上記テーブルは、外周が円形であるプレート状部材を有し、該プレート状部材には、上記停止位置に停止された際に、少なくとも砂入れ充填を行うための第１のステーションと、抜型を行うための第２のステーションとに対応する開口部が設けられており、該各開口部毎に、上記取付手段が設けられており、上記吸引ボックス及び上記取付手段のいずれか一方に設けられ、垂直方向に向けられたピンと、いずれか他方に設けられ、該ピンを挿通させる貫通孔とにより、上記テーブルに対する上記吸引ボックスの水平面内の位置決めが行われ、上記取付手段は、垂直方向に上記吸引ボックスの重量を受けており、上記第１のステーションの上側に砂供給装置が配置され、上記第１のステーションの下側に振動装置が配置され、上記振動装置は、振動を発生する発振体と、該発振体で発生した振動を伝達する振動伝達テーブルと、該振動伝達テーブルを昇降させる空気バネとを有し、上記テーブルが回転される際には、上記テーブルに載置された吸引ボックスの下面と、上記振動伝達テーブルとの間には隙間が形成されるとともに、上記テーブルに載置された吸引ボックスに取り付けられた鋳枠の上面と、上記砂供給装置の下端開口との間には隙間が形成され、上記テーブルが停止位置に停止され、上記空気バネに圧縮空気が供給された際には、上記振動伝達テーブルが上昇されて上記吸引ボックスに当接され、上記吸引ボックス及び上記鋳枠が上昇されて、上記鋳枠が上記砂供給装置の下端開口に当接されるとともに、上記吸引ボックスが上記テーブルの取付手段から離間されている。
また、本発明にかかる半自動減圧鋳型造型鋳造ラインは、上記ターンテーブル装置を備えるとともに、真空ポンプユニットと、砂供給装置と、振動装置と、上下鋳枠配置設備と、注湯装置と、バラシ装置と、砂処理装置とを備え、上記ターンテーブル装置の上記テーブルに、上記真空ポンプユニットが連通された状態で上記吸引ボックスを載置して、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット、砂入れ充填及び抜型を行う各位置に順次循環移動させる。

本発明は、構成を簡素化して低コスト化を実現するとともに減圧鋳型造型鋳造ラインとしての性能を高めることを実現できる。

本発明が適用されたターンテーブル装置の平面図である。 本発明が適用されたターンテーブル装置の側面図である。 本発明が適用されたターンテーブル装置の実使用時の一例の構成を示す断面図である。 本発明が適用されたターンテーブル装置とこれに載置される吸引ボックスとの関係を示す平面図である。 ターンテーブル装置を構成する回転駆動機構の他の例を示す平面図である。 図５に示すターンテーブル装置の側面図である。 ターンテーブル装置に載置される吸引ボックスを説明するための断面図である。 本発明が適用されたターンテーブル装置の他の例を示す図であり、４ステーション方式の例を示す平面図である。 本発明が適用された半自動減圧鋳型造型鋳造ラインのレイアウト概略を示す平面図である。 半自動減圧鋳型造型鋳造ラインを構成する鋳型造型装置の側面概略図である。

以下、本発明を適用したターンテーブル装置について、図面を参照して説明する。図１〜図２は、それぞれ本発明を適用したターンテーブル装置１の平面図及び側面図を示している。また、図３は、ターンテーブル装置と吸引ボックス、砂供給装置及び振動装置との関係を示す断面図である。また、図４は、ターンテーブル装置と吸引ボックスとの関係を示す平面図である。

本発明を適用したターンテーブル装置１は、減圧造型法に用いられる装置であり、図１〜図４に示すように、垂直方向に設けられる回転支持軸２と、この回転支持軸２に軸受３を介して回転自在に取り付けられるテーブル４と、このテーブル４を回転する方向に駆動する回転駆動機構５とを備える。テーブル４には、テーブル４を回転支持する車輪６が設けられており、この車輪６は、軌道を決めたレール７上を移動する。図１等に示すように、テーブル４は、型鋼等の強度部材４ａと、プレート部材４ｂとからなる。また、テーブル４には、保全点検用の開放扉４ｃが設けられている。

テーブル４には、減圧造型用の吸引ボックス８を載置して位置決めをするとともに取り付けをするための取付手段９を有する。取付手段９は、例えばプレート状の部材に貫通孔９ａが取り付けられたものであり、吸引ボックス８側に設けられる取付部８ａから下方に向けて立てられるピン８ｂが挿通されることにより、水平面内の位置決めが行われるとともに、垂直方向にはプレート状の部材により吸引ボックス８の重量を受けている。また、このテーブル４には、２つの開口部１０が設けられており、各開口部１０毎に、取付手段９が設けられている。尚、開口部の数はこれに限られるものではなく、例えば４つでもよい。

また、テーブル４は、円周方向の定められた複数の停止位置に停止するようにされている。この停止位置は、開口部の数と一致するため、ここでは、２箇所の停止位置が設けられており、各停止位置間の角度が１８０度とされている。そして、このターンテーブル装置１において、テーブル４が各停止位置に停止された際に、開口部１０の一方は、砂入れ充填を行うための第１のステーションに対応する位置に位置することとなり、開口部１０の他方は、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット及び抜型を行うための第２のステーションとに対応する位置に位置することとなる。図３、図４中Ｓ１が、第１のステーションを示し、Ｓ２が、第２のステーションを示す。尚、ステーションの数は、これに限られるものではなく、ステーションの数に応じてフィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット及び抜型の各工程を別の場所で行うようにしてもよい。

また、回転駆動機構５は、一端１１が固定され、他端１２がテーブル４に接続され、一端１１に対して他端１２を近接離間させるエアシリンダ１３を有している。この一端１１及び他端１２は、水平面内における回転支持軸２からの距離が異なる。そして、エアシリンダ１３から突出させるロッド１４の量を変化させることにより、ロッド１４先端に取り付けられた他端１２を介してテーブル４を回転させる。例えば、図１に示す状態からロッド１４が短くなるようにシリンダ１３が駆動すると、テーブル４がＲ２方向に回転して９０度回転した状態となり、９０度回転した状態からロッド１４が長くなるようにシリンダ１３が駆動すると、他端１２が図１に対して上下反転した位置（１８０度回転した位置）まで回転されることとなる。一方で、当該他端１２が上下反転した位置に位置する状態からロッド１４が短くなるようにエアシリンダ１３が駆動すると、テーブル４がＲ１方向に回転して９０度回転した状態となり、９０度回転した状態からロッド１４が長くなるようにシリンダ１３が駆動すると、他端１２が図１で示す位置まで回転されることとなる。この回転駆動機構５は、停止位置に停止する毎に回転方向が反転する。

尚、ターンテーブル装置１を構成する回転駆動機構は、上述の回転駆動機構５に限られるものではなく、例えば図５及び図６に示す回転駆動機構２０であってもよい。回転駆動機構２０は、テーブル４の外周に摺接するローラ２１と、該ローラ２１を回転駆動させる駆動手段２２とを有する。このローラ２１は、押付手段としての圧縮空気による空気バネ２３によりテーブル４側に押し付けている。回転駆動機構２０は、ローラ２１を回転駆動させることでテーブル４を連動して回転駆動させる。尚、この回転駆動機構２０は、一方向にも回転できるとともに、ローラ２１を図５矢印方向と同一及び反対方向に回転させることで、回転方向を正逆方向に反転できる。

上述の回転駆動機構５，２０等を有するターンテーブル装置１は、吸引ボックス８や鋳枠１６を載置して回転することで、工程に応じて第１及び第２のステーションの位置に移動させることができる。そして、このターンテーブル装置１には、その工程において作業者がテーブル４で作業する際に誤ってテーブル４が回転してしまうことを防止するためテーブル４が停止位置に停止された際に、回転方向への駆動を規制する安全機構１７が設けられている。この安全機構１７は、例えばテーブル側に突起を設けるとともにこの突起に係合して回転を規制する規制片をレバーの先端に取り付け、レバーを作業者が手動で操作することにより、突起と規制片とを係合させたり係合状態を開放したりするものである。

次に、このターンテーブル装置１と同時に用いられる砂供給装置３１及び振動装置３２について説明する。砂供給装置３１は、第１のステーションの上側に配置される。振動装置３２は、第１のステーションの下側に配置される。すなわち、砂供給装置３１及び振動装置３２は、それぞれ第１のステーションに対応する位置に位置する開口部１０の上部、下部に配置される。

振動装置３２は、振動を発生する振動発生機構である発振体３３と、発振体３３で発生した振動を伝達する振動伝達テーブル３４と、振動伝達テーブル３４を昇降させる空気バネ３５とを有する。テーブル４が回転される際には、テーブル４に載置された吸引ボックス８の下面と、振動伝達テーブル３４との間には隙間が形成されるとともに、テーブル４に載置された吸引ボックス８にセットされた（載せられた）鋳枠１６の上面と、砂供給装置３１のホッパの３６のゲート３７の下端開口３８との間には隙間が形成されている。テーブル４が停止位置に停止され、空気バネ３５に圧縮空気が供給された際には、振動伝達テーブル３４が上昇されて吸引ボックス８に当接され、吸引ボックス８及び鋳枠１６が上昇されて、鋳枠１６が砂供給装置３１の下端開口３８に当接されるとともに、吸引ボックス８がテーブル４の取付手段９から離間されている。すなわち、振動装置３２の空気バネ３５は、吸引ボックス８及び鋳枠１６を上昇させて砂供給装置３１と鋳枠１６とを密閉する機能とともに、振動装置３２により振動される吸引ボックス８及び鋳枠１６と、テーブル４との縁切りをし、テーブル４に振動を伝達しないようにする機能を発揮する。

この砂供給装置３１及び振動装置３２は、ターンテーブル装置１とともに、減圧造型用の鋳型造型装置３９を構成する。ここでターンテーブル装置１は、減圧造型用の吸引ボックス８が載置され、この吸引ボックス８及びこれにセットされる鋳枠１６を回転駆動する。砂供給装置３１は、ターンテーブル装置１に駆動される鋳枠１６内に砂を供給する。振動装置３２は、吸引ボックス８及び鋳枠１６を振動させて鋳枠１６内の砂を充填する。

以上のようなターンテーブル装置１及び鋳型造型装置３９を用いて鋳型造型する場合は、まず、ターンテーブル装置１の第２のステーションに対応する位置に位置する開口部１０に設けられた取付手段９に載置された吸引ボックス８に模型板が取り付けられ、若しくは模型板が取り付けられた吸引ボックス８がこの取付手段９に載置され、フィルム成形がなされる。具体的には、図７に示すように、吸引ボックス８には模型１８ｅを取り付けた模型板１８ａが取り付けられ、減圧造型用の模型箱として機能する。以下では、この模型板１８ａが取り付けられた吸引ボックス８を「模型箱１８」ともいう。このとき、模型板１８ａの下部に中空室１８ｂを形成し、この中空室１８ｂと模型板表面１８ｃを細孔１８ｄにより連通されている。このように、吸引ボックス８及び模型箱１８は、真空ポンプと接続されることによりフィルムを模型表面に吸着成形するものである。尚、図７中１８ｆは、吸引された際の負圧に耐えるための補強部材を示し、１８ｇは、補強部材で仕切られた各部屋を接続するための穴を示すものである。また、１８ｈは、空間形成部材を示し、この部品を取り外すことで凹部を有する模型を有する模型板を取り付けることが可能となる。

その後、この第２のステーションにおいて、鋳枠１６が吸引ボックス８に取り付けられる工程、すなわち枠セットが行われる。上述の工程が行われている間は、安全機構１７によりテーブル４の回転が規制されており、工程が完了すると安全機構１７が解除される。

次に、ターンテーブル装置１の回転駆動機構５により、テーブル４が１８０度回転される。これにより、第２のステーションに位置していた開口部１０と、この部分に取り付けられフィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セットが行われた吸引ボックス８及び鋳枠１６とは、第１のステーションに移動される。安全機構１７によりテーブル４の回転方向への駆動が規制された後に砂入れ充填の準備が行われる。具体的には、振動装置３２の空気バネ３５に圧縮空気が供給され、振動伝達テーブル３４が上昇され、これに当接された吸引ボックス８が上昇され、これとともに上昇された鋳枠１６が砂供給装置３１の下端開口３８に当接される。このとき、吸引ボックス８は、テーブル４の取付手段９から離間され、テーブル４には振動が伝達されない状態である。この状態で、砂供給装置３１のホッパ３６から砂を投入し、発振体３３で振動を発生させ、吸引ボックス８及び鋳枠１６を振動させることで、砂を充填する工程が行われる。このとき、第１のステーションに対応する位置にある開口部１０の取付手段９に取り付けられた吸引ボックス８は、上述の工程が行われているが、上述したように振動がテーブル４に伝達されないため、各工程が良好に行われる。

砂入れ充填が完了すると、安全機構１７が解除され、ターンテーブル装置１の回転駆動機構５により、テーブル４が１８０度回転される。このとき、前回の回転方向とは反対方向に回転される。これにより、砂入れ充填が完了した後に吸引ボックス８及び鋳枠１６は、第２のステーションに移動される。ここで、上面フィルムを貼り鋳枠１６に吸引を与えて抜型が行われることとなる。そして、残された吸引ボックスでは、再び上述の動作が行われることにより、連続的に減圧鋳型が造型されることとなる。一般的には、２つの開口部に取り付けられる吸引ボックス８に取り付けられる模型板は、それぞれ上鋳枠用の模型板と下鋳枠用の模型板とが取り付けられ、上鋳枠及び下鋳枠が順に搬出される。

以上のように、本発明を適用したターンテーブル装置１及びこれを用いた減圧造型用の鋳型造型装置３９は、上述したような回転支持軸２、テーブル４、回転駆動機構５，２０を備える構成により、安定して吸引ボックス８や鋳枠１６を順次第１のステーション及び第２のステーション間を移動させることができるとともに、ターンテーブル装置１自体の構成を簡素化して低コスト化を実現する。

また、ターンテーブル装置１及び鋳型造型装置３９は、砂供給装置３１及び振動装置３２との関係が上述のような関係を有する構成により、砂入れ充填時の発振体３３の振動をテーブル４に伝達することを防止できるので、地盤への振動防止及び騒音防止を実現できるとともに、減圧鋳型造型の各工程自体も安定して行うことができるとともに、構成を簡素化して低コスト化を実現する。

尚、上述では、テーブル４に設けられる開口部１０が２つである所謂２ステーション方式について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、開口部が２つ以上の複数ステーション方式であればよい。次に、図８を用いて、開口部が４つである４ステーション方式のターンテーブル装置４１について説明するが、図１〜図４のターンテーブル装置１と、開口部の数と、回転駆動機構が異なることを除いて同等の構成であるので、共通する部分については詳細の説明は省略する。尚、図８を用いて説明するターンテーブル装置４１では、回転角度が１８０°を超えるときがあるため、図５及び図６の回転駆動機構２０を備えている。すなわち、回転駆動機構２０により一方向に回転させてもよいし、例えば、回転角度が２７０°の範囲で反転動作を用いるように構成してもよい。

図８に示すターンテーブル装置４１は、回転支持軸２と、この回転支持軸２に軸受３を介して回転自在に取り付けられるテーブル４２と、回転駆動機構２０とを備える。テーブル４２には、減圧造型用の吸引ボックス８を載置して位置決めをするとともに取り付けをするための取付手段９を有する。また、このテーブル４２には、４つの開口部１０が設けられており、各開口部１０毎に、取付手段９が設けられている。

また、テーブル４２は、円周方向の定められた複数の停止位置に停止するようにされている。この停止位置は、開口部の数と一致するため、ここでは、４箇所の停止位置が設けられており、各停止位置間の角度が９０度とされている。そして、このターンテーブル装置４１において、テーブル４２が各停止位置に停止された際に、それぞれの開口部１０は、第１〜第４のステーションに対応する位置に位置することとなる。ここで、第１のステーションでは、例えば、砂入れ充填が行われ、第２のステーションでは、抜型が行われる。第３のステーションでは、フィルム成形、塗型剤塗布が行われ、第４のステーションでは、塗型乾燥及び枠セットが行われる。図８中Ｓ１が、第１のステーションを示し、Ｓ２が、第２のステーションを示し、Ｓ３が、第３のステーションを示し、Ｓ４が、第４のステーションを示す。尚、各ステーションで行われる各工程の振り分けはこれに限られるものではない。

このターンテーブル装置４１は、回転駆動機構２０により吸引ボックス８や鋳枠１６を載置して回転することで、工程に応じて第１〜第４のステーションの位置に移動させることができる。具体的には、まず、第３のステーションでフィルム成形、塗型剤塗布が行われ、回転され、第４のステーションで塗型乾燥及び枠セットが行われ、回転され、第１のステーションで砂入れ充填が行われ、回転され、第２のステーションで抜型が行われる。ターンテーブル装置４１においては、回転駆動機構２０がローラ２１の摺動によりテーブル４２を駆動していることから、テーブル４２に、回転方向の定められた停止位置に停止するための回転方向位置決め手段４３が設けられている。回転方向位置決め手段４３は、例えば、テーブル４２裏面にそれぞれ９０度間隔で４つの突起を設けるとともに、この突起を挟み込むための挟持機構を備えるように構成されている。挟持機構は例えば、エアシリンダ等により駆動されており、上述の突起を挟みこむことで、テーブル４２の各開口部１０が対応する第１〜第４のステーションの位置に正確に位置決めを行うことができる。回転駆動機構２０は、駆動停止時にテーブル４２の慣性力により正確に位置決めが困難であるが、この回転方向位置決め手段４３により正確な位置決めが可能となる。尚、このターンテーブル装置４１にも上述と同様に手動ストッパとしての安全機構１７が設けられている。また、このターンテーブル装置４１は、回転角度が１８０°を超えるので、各吸引ボックス８に接続されるホース４５が回転継手４４に接続され、この回転継手４４を介して吸引ボックス８に形成される中空室１８ｂが吸引される。

また、このターンテーブル装置４１においても、砂供給装置３１及び振動装置３２との関係は、上述と同様である。すなわち、すなわち、砂供給装置３１及び振動装置３２は、それぞれ第１のステーションに対応する位置に位置する開口部１０の上部、下部に配置される。

以上のように、本発明を適用したターンテーブル装置４１及びこれを用いた鋳型造型装置３９は、上述したような回転支持軸２、テーブル４２、回転駆動機構２０を備える構成により、安定して吸引ボックス８や鋳枠１６を順次第１のステーション〜第４のステーション間を移動させることができるとともに、ターンテーブル装置４１自体の構成を簡素化して低コスト化を実現する。

次に、上述したターンテーブル装置１，４１等を用いて好適な半自動減圧鋳型造型鋳造ラインの一例について図９及び図１０を用いて説明する。以下では、ターンテーブル装置１を用いた例について説明するが、ターンテーブル装置４１を用いた場合にも上述したようにステーションの数が異なることを除いて同様である。図９は、本発明を適用した半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬの概要を示す図である。図９に示すように、半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬは、真空ポンプユニット１０１と、砂供給装置３１及び振動装置３２を有する鋳型造型装置３９と、上下鋳枠配置設備１０４と、注湯装置１０５と、バラシ装置１１４と、砂処理装置１０６とを有している。

ここで、半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬとは、造型、注湯、バラシ、製品取り出しの一部を作業者が行う造型鋳造ラインをいう。真空ポンプユニット１０１とは、減圧鋳型を造型する際の減圧を確保するための真空ポンプとその周辺装置をいう。この真空ポンプは、鋳型造型装置３９から防音隔離されている。砂供給装置３１は、上述したように上下鋳枠に砂を供給する装置である。鋳型造型装置３９は、少なくとも上述のターンテーブル装置１，４１や振動装置３２等を有し、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット、砂入れ充填、抜型等をなす装置をいう。尚、この装置において塗型剤塗布、塗型乾燥等を行うようにしてもよい。また、注湯装置１０５は、取鍋を通常用いる。砂処理装置１０６とは、砂から鉄片などを除去すると共に砂を冷却する装置である。

フィルム成形とは、減圧鋳型造型に用いるフィルムを加熱軟化させて模型表面に密着成形させることをいい、図１０に示すフィルム成形装置１２０により行われる。枠セットとは、上鋳枠又は下鋳枠を模型箱の上に載せることをいう。抜型とは、模型から半割の砂を内蔵した（鋳型内蔵の）上鋳枠又は下鋳枠を抜き上げ分離することをいう。塗型とは、砂型の表面に塗布することで鋳型の表面を改良する材料をいい、減圧造型法では、砂入れ前のフィルム面へ塗布される。

鋳型造型装置３９は、砂供給装置３１に連結され、ターンテーブル装置１上に吸引ボックス８及び模型板１８ａからなる模型箱１８を載置して、この模型箱１８に真空ポンプユニット１０１が連通された状態にして固定して、この模型箱１８をフィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット、砂入れ充填及び抜型の各位置に順次循環移動可能に構成されている。例えば鋳型造型装置３９において、図１０に示すように、ターンテーブル装置１上に配置された模型箱１８に配管１１０およびホース１１１を介して真空ポンプユニット１０１に連通させた状態として、この模型箱１８をフィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット及び抜型を行う位置Ｂと、砂入れ充填を行う位置Ｃとの各位置に順次循環移動可能になっている。ここでは、ターンテーブル装置１を用いるものとして説明しており、位置Ｂが上述の第２のステーションに対応し、位置Ｃが第１のステーションに対応するものであるが、ターンテーブル装置４１を用いる場合には、上述した第１乃至第４のステーションの各位置間を順次循環移動可能とされている。

また、図９中に示す造型ステーションＡは、造型をなす位置であり、例えば鋳型造型装置３９を備えた造型ステーションＡでは、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット、砂入れ充填、抜型等の作業が自動的に又は作業者により行われる。また、図９中に示す鋳枠合わせステーションＤは、造型ステーションにおいて造型された鋳型内蔵の上下鋳枠を合わせる位置である。さらに、図９中に示す注湯ステーションＥは、鋳型内蔵の上下鋳枠に注湯装置によって注湯を行なう位置であり、例えばこの注湯ステーションＥに配置され、重ね合わされた上下鋳枠Ｗに、取鍋に保持された溶湯を、取鍋を傾けることによって注湯を行う。また、図９中に示すＦは、バラシステーションを示す。

次に、半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬにおける動作について説明する。この半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬにおいて、真空ポンプユニット１０１が作動されている。鋳型造型装置３９では、模型箱１８が、模型を取付けた模型板の下部に中空室を画成し、この中空室と模型板表面を細孔により連通された状態とされている。また、模型箱１８の中空室と上下鋳枠Ｗの中空室には、配管１１０及びホース１１１を介して真空ポンプユニット１０１が接続され、吸引が行われる。

次に、例えば作業者によりフィルム吸着用の細孔があいた模型に加熱柔化したフィルムがかぶせられる。次に、フィルムを模型に吸着させ、成形を行う（フィルム成形）。吸引作用が施された模型上に空の上鋳枠を載せる（枠セット）。

そして、砂供給装置３１から模型箱１８と鋳枠空間に粘結剤を含まない乾燥砂を供給され、振動装置３２によって振動されることで充填される。振動充填後、模型の反対側にシール用のプラスチックフィルムを張る。その後、鋳型内を減圧したあと、模型側の吸引を解除し、抜型を行う（抜型）。このようにして砂内蔵の下鋳枠を造型し、同様の手順で砂内蔵の上鋳枠を造型する。そして、鋳枠合わせステーションＤで、上鋳枠と下鋳枠を鋳枠合わせする。枠合わせをしたのち、クランプ治具によって、上下鋳枠同士を締結する。

なお、この半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬでは、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット、抜型を行う位置は同じ場所である。すなわち、位置Ｂにおいて、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セットを行った後にターンテーブル装置１を作動させて、模型箱１８を位置Ｃに移動させる。次に、位置Ｃにおいて、砂入れ充填を行ったのち、ターンテーブル装置１を作動させて、位置Ｂに戻して抜型を行う。

その後、枠合わせされた上下鋳枠Ｗは、鋳枠合わせステーションＤから注湯ステーションＥにかけて配置されている上下鋳枠配置設備１０４に移動させられる。例えば、その移動方法として、作業者がクレーン１１３などによって短時間に搬送する。その後、注湯が行なわれ、冷却後、バラシステーションＦにあるバラシ装置１１４に運ばれて、真空を切断することにより容易に、上下鋳枠から鋳物と乾燥砂を分離する。

なお、ここでは、砂処理装置１０６に横型砂冷却装置１１５を備えているので、注湯により高温になった砂を大量に迅速に冷却することができる。横型は冷却を水冷と空冷を組み合わせて行なうので効率的である。

以上のような半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬによれば、砂の充填や型バラシが容易で環境にやさしい鋳物づくりのために、低いイニシャルコストで多品種に対応できるラインを提供できるという利点がある。

また、半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬは、真空ポンプユニット１０１が、模型箱及び上下鋳枠の中空室と真空ポンプとを、配管及びホースを介して連通する真空ポンプユニットであって、真空ポンプが、鋳型造型装置から防音隔離して設けられている。これにより、真空ポンプの騒音が工場に伝わらないため、作業者の作業環境がよくなる。

さらに、半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬは、図示しない上下鋳枠配置設備が、鋳枠合わせステーションＤから注湯ステーションＥに配置されている。これにより、鋳枠合わせから注湯まで効率的なラインを構成することができる。枠合わせした上下鋳枠は、作業者がクレーンで短時間に搬送することができるという利点がある。また、上下鋳枠配置設備は、上下鋳枠循環設備とすることができ、鋳枠合わせステーションＤから注湯ステーションＥを経てバラシステーションＦに順次自動循環移動させることもできる。大型の上下鋳枠搬送には、循環設備を使用するよりも、クレーンで移動させる方が駆動動力に大きなエネルギを使用しない点で効率的である。

さらに、半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬは、砂処理装置が、砂冷却装置を有する。これによりライン内で循環して砂を有効に活用することができる。砂冷却装置は縦型でも横型でもよいが、横型にすると多量の砂及び高温の砂を冷却することができるという利点があり、特に大型の鋳物には横型が好ましい。

以上の半自動減圧鋳型造型鋳造ラインＬにおいて、上述のターンテーブル装置１，４１を用いることにより、ターンテーブル装置による効果との相乗効果により、低コストで多品種への対応を実現できる。

１ ターンテーブル装置
２ 回転支持軸
４ テーブル
５ 回転駆動機構
６ 車輪
７ レール
８ 吸引ボックス
９ 取付手段
１０ 開口部
１１ 一端
１２ 他端
１３ エアシリンダ
１６ 鋳枠
１７ 安全機構
３１ 砂供給装置
３２ 振動装置
３３ 発振体
３４ 振動伝達テーブル
３５ 空気バネ
３６ ホッパ
３７ ゲート
３８ 下端開口

Claims (10)

1. 垂直方向に設けられる回転支持軸と、
   該回転支持軸に軸受を介して回転自在に取り付けられるとともに、減圧造型用の吸引ボックスを載置して位置決めする取付手段を有するテーブルと、
   該テーブルを回転する方向に駆動する回転駆動機構とを備え、
   上記テーブルは、円周方向の定められた複数の停止位置に停止するようにされており、上記テーブルは、外周が円形であるプレート状部材を有し、該プレート状部材には、上記停止位置に停止された際に、少なくとも砂入れ充填を行うための第１のステーションと、抜型を行うための第２のステーションとに対応する開口部が設けられており、該各開口部毎に、上記取付手段が設けられており、
   上記吸引ボックス及び上記取付手段のいずれか一方に設けられ、垂直方向に向けられたピンと、いずれか他方に設けられ、該ピンを挿通させる貫通孔とにより、上記テーブルに対する上記吸引ボックスの水平面内の位置決めが行われ、上記取付手段は、垂直方向に上記吸引ボックスの重量を受けており、
   上記第１のステーションの上側に砂供給装置が配置され、上記第１のステーションの下側に振動装置が配置され、
   上記振動装置は、振動を発生する発振体と、該発振体で発生した振動を伝達する振動伝達テーブルと、該振動伝達テーブルを昇降させる空気バネとを有し、
   上記テーブルが回転される際には、上記テーブルに載置された吸引ボックスの下面と、上記振動伝達テーブルとの間には隙間が形成されるとともに、上記テーブルに載置された吸引ボックスに取り付けられた鋳枠の上面と、上記砂供給装置の下端開口との間には隙間が形成され、
   上記テーブルが停止位置に停止され、上記空気バネに圧縮空気が供給された際には、上記振動伝達テーブルが上昇されて上記吸引ボックスに当接され、上記吸引ボックス及び上記鋳枠が上昇されて、上記鋳枠が上記砂供給装置の下端開口に当接されるとともに、上記吸引ボックスが上記テーブルの取付手段から離間されているターンテーブル装置。
2. 上記取付手段は、プレート状の部材に貫通孔が設けられたものであり、上記吸引ボックスに設けられたピン取付部には、下方に向けて形成されるピンが設けられ、該ピンが上記貫通孔に挿通されることにより、上記テーブルに対する上記吸引ボックスの水平面内の位置決めが行われ、上記取付手段であるプレート状の部材は、垂直方向に上記吸引ボックスの重量を受けている請求項１記載のターンテーブル装置。
3. 上記第２のステーションでは、さらに、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セットが行われることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターンテーブル装置。
4. 上記テーブルに設けられる開口部は、２つであり、
   上記テーブルは、停止位置が２つであり、停止位置間の角度が１８０度とされ、停止位置に停止する毎に回転方向が反転することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターンテーブル装置。
5. 上記テーブルに設けられる開口部は、４つであり、
   上記テーブルは、停止位置が４つであり、停止位置間の角度が９０度とされることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターンテーブル装置。
6. 上記回転駆動機構は、一端が固定され、他端が上記テーブルに接続され、該一端に対して該他端を近接離間させるシリンダを有し、該一端及び該他端は、水平面内における上記回転支持軸からの距離が異なることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターンテーブル装置。
7. 上記回転駆動機構は、上記テーブルの外周に摺接するローラと、該ローラを回転駆動させる駆動手段とを有し、上記ローラを回転駆動させることで上記テーブルを連動して回転駆動させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターンテーブル装置。
8. 上記テーブルには、回転方向の定められた停止位置に停止するための回転方向位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターンテーブル装置。
9. 上記テーブルには、停止位置に停止された際に、回転方向への駆動を規制する安全機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターンテーブル装置。
10. 請求項１乃至請求項９のうちいずれか１に記載のターンテーブル装置を備えるとともに、真空ポンプユニットと、砂供給装置と、振動装置と、上下鋳枠配置設備と、注湯装置と、バラシ装置と、砂処理装置とを備え、
    上記ターンテーブル装置の上記テーブルに、上記真空ポンプユニットが連通された状態で上記吸引ボックスを載置して、フィルム成形、塗型剤塗布、塗型乾燥、枠セット、砂入れ充填及び抜型を行う各位置に順次循環移動させることを特徴とする半自動減圧鋳型造型鋳造ライン。