JP7380452B2 - 鋳型処理システム及び鋳型処理方法 - Google Patents

Description

本開示は、鋳型処理システム及び鋳型処理方法に関する。

特許文献１は、鋳型搬送手段と識別表示形成用ツールとを備える鋳型造型装置を開示する。鋳型造型装置は、鋳型搬送手段によって順次搬送される鋳型に識別表示形成用ツールを押し付けて鋳型に識別表示を形成する。

特開２０２０－１１２４５号公報

ところで、所定の静止時間で間欠的に鋳型を搬送する搬送ラインにおいて、ライン上の搬送される鋳型に処理を行うことが考えられる。この場合、搬送に影響を与えずに処理するためには所定の静止時間内に処理を完了する必要がある。処理装置が所定の静止時間内に処理を行えない場合には、複数の処理装置を搬送ラインに沿って並べて、複数の処理装置それぞれが処理を分担することが考えられるが、これでは構造が複雑になる。本開示は、鋳型の搬送に影響を与えることなく、簡易な構成で鋳型に処理を行う技術を提供する。

本開示の一側面に係る鋳型処理システムは、所定の静止時間で間欠的に鋳型を搬送する搬送ラインと、搬送ライン上の鋳型に処理を行う処理装置と、処理装置を搬送ラインに沿って搬送する搬送装置と、処理装置及び搬送装置を制御する制御部とを備える。制御部は、搬送装置を制御して処理装置を搬送ラインの第１位置に対応した位置に配置させ、処理装置を制御して、鋳型が第１位置に搬送されたタイミングから静止時間内に第１位置に搬送された鋳型に対して処理の一部を行う。制御部は、処理の一部の完了後に搬送装置を制御して処理装置を搬送ラインにおいて第１位置よりも下流の第２位置に対応する位置へ移動させ、処理装置を制御して、処理の一部が行われた鋳型が第２位置に搬送されたタイミングから静止時間内に、第２位置に搬送され処理の一部が行われた鋳型に対して処理のうちの残余の処理を行う。

この鋳型処理システムでは、鋳型は所定の静止時間で間欠的に搬送ライン上を搬送される。鋳型に処理を行う処理装置は、搬送ラインの第１位置に対応する位置へ搬送装置によって配置される。鋳型が第１位置に搬送されると、第１位置に搬送されたタイミングから静止時間内に、第１位置に搬送された鋳型に対して処理の一部が処理装置によって行われる。処理の一部の完了後、処理装置は、搬送ラインの第２位置に対応する位置へ搬送装置によって移動される。鋳型が第２位置に搬送されると、第２位置に搬送されたタイミングから静止時間内に、処理の一部が行われた鋳型に対して処理のうちの残余の処理が処理装置によって行われる。このように、処理装置は、鋳型と共に移動し、鋳型が第１位置に位置している間に完了できなかった処理を、鋳型が下流の第２位置へ移動した後に続けて行える。つまり、この鋳型処理システムは、静止時間以上の時間が必要な処理であっても、処理を分割して行うことによって静止時間を延長することを回避できる。さらに、この鋳型処理システムにおいては、処理装置が鋳型と共に移動するため、複数の処理装置を用意する必要が無い。よって、この鋳型処理システムは、鋳型の搬送に影響を与えることなく、簡易な構成で鋳型に処理を行える。

一実施形態においては、処理装置は鋳型に識別子を刻印する刻印装置であってもよい。

一実施形態においては、処理装置は鋳型にガス抜き穴を設けるガス穴明け装置であってもよい。

一実施形態においては、第１位置及び第２位置は隣接し、搬送ラインは、複数の鋳型を搬送し、複数の鋳型は、処理が行われる第１鋳型と処理が行われない第２鋳型とを含み、搬送ラインは、第１鋳型と第２鋳型とを交互に順次搬送し、制御部は、第１鋳型に対する残余の処理の完了後に搬送装置を制御して処理装置を第１位置に対応する位置へ戻し、第１位置へ次に搬送される第１鋳型に対して処理の一部を行ってもよい。第１鋳型と第２鋳型とが交互に順次搬送されることで、第１位置には第１鋳型の後に第２鋳型が配置され、第２位置には第２鋳型の後に第１鋳型が配置される。つまり、第１位置及び第２位置に同時に第１鋳型が配置されないことから、処理装置は、第１位置に対応する位置及び第２位置に対応する位置を行き来するだけで、順次搬送される第１鋳型それぞれに処理を行える。

本開示の他の側面に係る鋳型処理方法は、鋳型処理システムによる鋳型処理方法である。鋳型処理システムは、所定の静止時間で間欠的に鋳型を搬送する搬送ラインと、搬送ライン上の鋳型に処理を行う処理装置と、処理装置を搬送ラインに沿って搬送する搬送装置とを備える。鋳型処理方法は、搬送装置が処理装置を第１位置に対応した位置に配置させるステップと、鋳型が搬送ラインの第１位置に搬送されたタイミングから静止時間内に、第１位置に搬送された鋳型に対して処理装置が処理の一部を行うステップと、処理の一部の完了後に搬送装置が処理装置を搬送ラインにおいて第１位置よりも下流の第２位置に対応する位置へ移動させるステップと、処理の一部が行われた鋳型が第２位置に搬送されたタイミングから静止時間内に、第２位置に搬送され処理の一部が行われた鋳型に対して処理装置が処理のうちの残余の処理を行うステップとを含む。

この鋳型処理方法では、鋳型は所定の静止時間で間欠的に搬送ライン上を搬送される。鋳型に処理を行う処理装置は、搬送ラインの第１位置に対応する位置へ搬送装置によって配置される。鋳型が第１位置に搬送されると、第１位置に搬送されたタイミングから静止時間内に、処理装置によって第１位置に搬送された鋳型に対して処理の一部が行われる。処理の一部の完了後に処理装置は、搬送ラインの第２位置に対応する位置へ搬送装置によって移動される。鋳型が第２位置に搬送されると、第２位置に搬送されたタイミングから静止時間内に、処理装置によって第１位置に搬送され処理の一部が行われた鋳型に対して処理のうちの残余の処理が行われる。このように、処理装置は、鋳型と共に移動し、鋳型が第１位置に静止している間に完了できなかった処理を、鋳型が下流の第２位置へ移動した後に続けて行える。つまり、この鋳型処理システムは、静止時間以上の時間が必要な処理であっても、処理を分割して行うことによって静止時間を延長することを回避できる。さらに、この鋳型処理システムにおいては、処理装置が鋳型と共に移動するため、複数の処理装置を用意する必要が無い。よって、この鋳型処理システムによる鋳型処理方法は、鋳型の搬送に影響を与えることなく、簡易な構成で鋳型に処理を行える。

本開示によれば、鋳型の搬送に影響を与えることなく、簡易な構成で鋳型に処理を行う技術を提供する。

実施形態に係る鋳造システムの一例を概略的に示す構成図である。 第１位置に配置された処理装置が鋳型に処理を行う一例を示す鋳型処理システムの断面図である。 第２位置に移動された処理装置が鋳型に処理を行う一例を示す鋳型処理システムの断面図である。 第２位置から第１位置に移動された処理装置が鋳型に処理を行う一例を示す鋳型処理システムの断面図である。 鋳型処理システムの動作の一例を示すフローチャートである。 上型への処理から下型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 上型への処理から下型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 上型への処理から下型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 下型への処理から上型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 下型への処理から上型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 下型への処理から上型への処理へ空枠を用いて変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 下型への処理から上型への処理へ空枠を用いて変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 下型への処理から上型への処理へ空枠を用いて変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。 処理装置及び搬送装置が他の搬送手段によって移動される場合における鋳型処理システムの断面図である。

以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。

［鋳造システムの一例］
図１は、実施形態に係る鋳型処理システムが備わる鋳造システムの一部の一例を概略的に示す構成図である。図１に示される鋳造システム１は、鋳物を製造するためのシステムである。鋳造システム１は、造型機２、搬送ライン３、鋳型処理システム４、注湯機５、ライン制御部６及び枠合わせ装置７を備える。図中のＸ方向及びＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が垂直方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、３次元空間の直交座標系における互いに直交する軸方向である。

造型機２は、鋳型Ｍを製造する装置である。造型機２は、鋳枠Ｆを用いて鋳型Ｍを形成する。造型機２は、ライン制御部６と通信可能に接続される。造型機２は、ライン制御部６から造型開始信号を受信した場合、造型エリアにおいて鋳型Ｍの製造を開始する。造型機２は、製品の模型であるパターンが配置された鋳枠Ｆ内に砂（鋳物砂）を投入し、鋳枠Ｆ内の砂を加圧して固める。造型機２は、固められた砂からパターンを取り出すことにより鋳型Ｍを形成する。鋳型Ｍは、一対で構成される上型Ｍ１及び下型Ｍ２を含む。上型及び下型は、枠合わせされた状態で注湯される。造型機２は、造型結果信号をライン制御部６に送信する。造型結果信号は、造型機２が正常に動作したか否かを示す信号である。

搬送ライン３は、鋳型を上流から下流に搬送する設備である。搬送ライン３は、造型機２から鋳型Ｍを受け取り、下流の注湯機５に向けて鋳型Ｍを搬送する。一例として、搬送ライン３は、上型Ｍ１と下型Ｍ２とを交互に搬送する。搬送ライン３は、例えば、ローラコンベヤ、レール、鋳型Ｍ（上型Ｍ１又は下型Ｍ２）及び鋳枠Ｆが載置されレール上を走行する台車、造型機２側に配置されたプッシャ装置、及び、注湯機５側に配置されたクッション装置などを有してもよい。搬送ライン３がローラコンベアを有する場合、鋳枠Ｆにはローラ走行面が設けられる。ローラコンベヤ又はレールは、造型機２から注湯機５に向けて直線状に延びる。ローラコンベヤ又はレールは、直線状に延びる場合に限定されず、例えば階段状に延びていてもよい。ローラコンベヤ又はレールは、造型機２と注湯機５との間で一筆書き状に延びていてもよい。搬送ライン３は、ローラコンベヤ又はレール上に等間隔で配列された複数の鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを造型機２から注湯機５に向けて順次搬送する。搬送ライン３は、間欠駆動され、鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを所定の枠分ずつ搬送する。所定の枠分は１枠でもよいし複数枠でもよい。搬送ライン３は、ライン制御部６と通信可能に接続される。搬送ライン３は、ライン制御部６から枠送り信号を受信すると、複数の鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを所定の枠分搬送する。搬送ライン３は、所定の枠分の搬送を完了すると、ライン制御部６に枠送り完了信号を送信する。搬送ライン３は、搬送された鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆの位置決めを完了したときに、ライン制御部６に枠送り完了信号を送信してもよい。

鋳型処理システム４は、搬送ライン３に設けられ、搬送ライン３上の鋳型Ｍに対して処理を行う。処理は、加工、付加及び測定などのことである。鋳型処理システム４は、ライン制御部６と通信可能に接続され得る。鋳型処理システム４、搬送ライン３及びライン制御部６は、協働して動作してもよい。鋳型処理システム４は、例えば、刻印装置、湯口成形装置、ガス穴明け装置、サンドカット装置、モールドシール施工装置、中子セット装置、塗型塗布装置、鋳型強度計測装置及び鋳型寸法計測装置などの処理装置１０を含んでもよい。刻印装置は、レーザ刻印装置、打刻式刻印装置又は切削式刻印装置を含んでもよい。鋳型処理システム４の詳細は後述する。

鋳型処理システム４が中子セット装置ではない場合、造型機２と注湯機５との間には、中子セット場Ｗが設けられてもよい。中子セット場Ｗには、作業者が駐留しており、鋳型Ｍに中子をセットする。または、中子セット装置が鋳型Ｍに中子を自動でセットしてもよい。一対の上型Ｍ１と下型Ｍ２とは、中子がセットされた後に枠合わせ装置７によって枠合わせされる。

注湯機５は、鋳型Ｍに溶湯を流し込む装置である。注湯機５は、ライン制御部６と通信可能に接続される。注湯機５は、ライン制御部６から枠送り完了信号を受信した場合、注湯エリアに位置する枠合わせされた鋳型Ｍを注湯対象として、当該鋳型Ｍに溶湯を流し込む。注湯機５は、ライン制御部６から鋳型情報を受信し、鋳型情報に基づいた条件で注湯を行う。鋳型情報は、例えば、製品重量、鋳込み重量及び製品の識別情報などである。注湯された鋳型Ｍは、搬送ライン３により後工程を行うエリアへと搬送される。

ライン制御部６は、鋳造システム１を統括制御するコントローラである。ライン制御部６は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）として構成される。ライン制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、ＲＡＭ（RandomAccess Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリと、タッチパネル、マウス、キーボード、ディスプレイなどの入出力装置と、ネットワークカードなどの通信装置とを含むコンピュータシステムとして構成されてもよい。ライン制御部６は、メモリに記憶されているコンピュータプログラムに基づくプロセッサの制御のもとで各ハードウェアを動作させることにより、ライン制御部６の機能を実現する。

ライン制御部６は、搬送ライン３を制御して所定の静止時間で間欠的に鋳型Ｍを搬送する。静止時間は、鋳型Ｍが搬送ライン３上で静止している時間であり、鋳型Ｍが移動する時間と交互になるように予め定められる。例えば、搬送ライン３は、ローラコンベア上の鋳型Ｍを、１枠分だけ下流へ搬送し、静止させる。搬送ライン３は、所定の静止時間が経過した後に、ローラコンベア上の鋳型Ｍを、１枠分だけ下流へ搬送し、静止させる。搬送ライン３は、鋳型Ｍの搬送と静止とを、所定の静止時間に基づいて繰り返し行う。

［鋳型処理装置の詳細］
図２は、第１位置に配置された処理装置が鋳型に処理を行う一例を示す鋳型処理システムの断面図である。鋳型処理システム４は、搬送ライン３、処理装置１０、搬送装置２０及び制御部３０を備える。搬送ライン３は、鋳型Ｍを搬送する一例として、上型Ｍ１Ａと下型Ｍ２Ａとを交互に搬送する。

処理装置１０は、搬送ライン３上の鋳型Ｍに処理を行う。一例として、処理装置１０が、レーザ刻印装置である場合について説明する。処理装置１０は、レーザ光Ｌを鋳型Ｍへ照射して、鋳型に識別子を刻印する。識別子とは対象物に付与される文字、数字又は記号などのことであり、刻印するとは、文字、数字又は記号などを鋳型に付与することである。以下では、処理装置１０が行う処理の一例として、上型Ｍ１Ａ（第１鋳型の一例）に対して刻印する刻印処理を説明する。

処理装置１０は、レーザ光Ｌを刻印予定箇所で集束させる。処理装置１０は、レーザ光を発生させる光源（不図示）を有する。処理装置１０は、一例として、ガルバノミラー（不図示）及び集束レンズ（不図示）を有し、レーザ光Ｌの照射位置及び焦点距離を調整する。処理装置１０は、レーザ光Ｌの焦点距離を上型Ｍ１Ａの表面の処理予定位置Ｐ１に集束させて識別子を刻印する。処理予定位置Ｐ１は、上型Ｍ１Ａの予め定められた範囲に設定される。

処理装置１０は、搬送ライン３上で静止する上型Ｍ１Ａの位置に対応して配置される。図２では、一例として、処理装置１０は、上型Ｍ１Ａの上方に位置するように配置される。処理装置１０は、上型Ｍ１Ａの上面に設けられる処理予定位置Ｐ１に向かって処理を行う。処理装置１０は、搬送ライン３の下方に位置するように配置されてもよい。この場合、処理装置１０は、上型Ｍ１Ａの下面に設けられる処理予定位置に向かって処理を行う。

搬送装置２０は、処理装置１０を搬送ライン３に沿って搬送する。搬送装置２０は、一例として、ケース１１内のフレーム部材１２に設けられる３軸ロボットである。処理装置１０が搬送ライン３の上方に配置される場合、搬送装置２０は、処理装置１０の上方に設けられ、処理装置１０を搬送可能に支持する。搬送装置２０は、処理装置１０が処理を行う際に、処理装置１０の位置を調整してもよい。例えば、搬送装置２０は、処理装置１０が、処理予定位置Ｐ１の上方に位置するように、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向を調整してもよい。処理装置１０が搬送ライン３の下方に配置される場合、搬送装置２０は、処理装置１０の下方に設けられてもよい。

制御部３０は、処理装置１０及び搬送装置２０を制御する。制御とは、位置及び動作を決定することをいう。制御部３０は、一例としてＰＬＣとして構成される。制御部３０は、上述したコンピュータシステムとして構成されてもよい。制御部３０は、ケース１１の外側に配置されてもよいし、ケース１１の内側に配置されても構わない。制御部３０は、ライン制御部６と通信可能に接続されてもよい。

搬送ライン３上には、鋳型Ｍが静止する位置が設けられる。図２では、一例として、ケース１１の内部に第１位置Ｂ１及び第２位置Ｂ２が設けられる。第１位置Ｂ１は第２位置Ｂ２の上流に設けられ、第２位置Ｂ２は第１位置Ｂ１の下流に設けられる。第１位置Ｂ１及び第２位置Ｂ２は隣接している。搬送ライン３上を上流から搬送される鋳型Ｍは、第１位置Ｂ１において静止する。

制御部３０は、搬送装置２０を制御して処理装置１０を第１位置Ｂ１に対応する位置へ配置する。第１位置Ｂ１に対応する位置とは、第１位置Ｂ１に搬送された上型Ｍ１Ａに対して処理装置１０が処理を行うことが可能な位置である。制御部３０は、処理装置１０が第１位置Ｂ１に対応する位置へ配置され、第１位置Ｂ１に上型Ｍ１Ａが搬送されたタイミングから処理装置１０に処理を開始させる。制御部３０は、検出器（不図示）などに基づいて、上型Ｍ１Ａ及び処理装置１０が配置されたことを検知してもよい。

処理装置１０は、第１位置Ｂ１において、上型Ｍ１Ａに対して処理の一部を静止時間内に行う。処理は、上型Ｍ１Ａに対して予め設定され、処理の一部とは、当該処理に含まれる部分的な工程である。例えば、上型Ｍ１Ａに２つの製品部が設けられ、上型Ｍ１Ａに対して２つの製品部それぞれを処理することが予め設定されている場合、そのうち１つの製品部に対する処理が、処理の一部となる。製品部は、パターンから製品形状が転写された部分のことをいう。処理の一部は、上型Ｍ１Ａが第１位置Ｂ１に静止する静止時間内に完了するように設定される。換言すれば、上型Ｍ１Ａに対して設定された処理は、静止時間内に完了可能な複数の処理に分割される。制御部３０は、処理の一部が完了したことに応じて、処理装置１０を下流の第２位置Ｂ２に搬送する。

図３は、鋳型処理システムが処理装置を下流に搬送して処理を行う一例を示す断面図である。搬送ライン３は、所定の静止時間の経過後にローラコンベア上の鋳型Ｍを一斉に１枠搬送する。上型Ｍ１Ａは、第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２へ搬送される。上型Ｍ１Ａと対になる下型Ｍ２Ａ（第２鋳型の一例）は、上流から第１位置Ｂ１へ搬送される。下型Ｍ２Ａは、処理予定位置Ｐ１を有さないため、処理装置１０による処理は行われない。

制御部３０は、処理装置１０が第２位置Ｂ２に対応する位置へ配置され、第２位置Ｂ２に上型Ｍ１Ａが搬送されたタイミングから処理装置１０に処理を開始させる。第２位置Ｂ２に上型Ｍ１Ａ及び処理装置１０が配置されるとは、第２位置Ｂ２内の予め定められた位置に上型Ｍ１Ａが静止して、静止した上型Ｍ１Ａに処理が可能な位置に処理装置１０が搬送されたことをいう。制御部３０は、検出器（不図示）などに基づいて、上型Ｍ１Ａ及び処理装置１０が配置されたことを検出してもよい。

処理装置１０は、第２位置Ｂ２において、上型Ｍ１Ａに対して残余の処理を静止時間内に行う。残余の処理とは、上型Ｍ１Ａに対して予め設定された処理から、上述した処理の一部を少なくとも除いた処理である。例えば上述のように、上型Ｍ１Ａに２つの製品部が設けられ第１位置Ｂ１において１つの製品部に対する処理が行われた場合、処理が行われていない残りの１つの製品部に対する処理が、残余の処理である。残余の処理は、上型Ｍ１Ａが第２位置Ｂ２に静止する静止時間内に完了するように設定される。第２位置Ｂ２において、処理装置１０は、上型Ｍ１Ａに対する処理を全て完了する。

図４は、鋳型処理システムが処理装置を上流に搬送して処理を行う一例を示す断面図である。制御部３０は、上型Ｍ１Ａに対するすべての処理を完了した処理装置１０を第１位置Ｂ１に対応する位置へ戻す。搬送ライン３は、ローラコンベア上の鋳型Ｍを一斉に１枠搬送する。上型Ｍ１Ａは、第２位置Ｂ２から下流へ搬送される。上型Ｍ１Ａと対になる下型Ｍ２Ａは、第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２へ搬送される。処理が行われていない新たな上型Ｍ１Ａが、上流から第１位置Ｂ１へ搬送される。制御部３０は、新たな上型Ｍ１Ａが第１位置Ｂ１へ搬送されたタイミングから処理装置１０に処理を開始させる。処理装置１０は、第１位置Ｂ１において、新たな上型Ｍ１Ａに対して処理の一部を静止時間内に行う。

上述のように、処理装置１０は、第１位置Ｂ１と第２位置Ｂ２との間を往復して、所定の静止時間で間欠的に搬送される鋳型Ｍの上型Ｍ１Ａに対して繰り返し処理を行う。この鋳型処理システム４は、鋳型Ｍの搬送に影響を与えることなく、簡易な構成で鋳型Ｍに処理を行える。

［鋳型処理システムの動作］
図５は、鋳型処理システムの動作の一例を示すフローチャートである。図５に示されるフローチャートは、例えば、作業員の開始指示に基づいて開始される。最初に、搬送装置２０は、処理装置１０を第１位置Ｂ１に対応する位置に配置する（ステップＳ１０）。制御部３０が、搬送装置２０を制御して処理装置１０を第１位置Ｂ１に対応する位置に配置してもよい。

次に、鋳型Ｍが第１位置Ｂ１に搬送されたタイミングから静止時間内に、第１位置Ｂ１に搬送された鋳型Ｍに対して処理装置１０が処理の一部を行う（ステップＳ２０）。制御部３０が、処理装置１０を制御して静止時間内に処理の一部を行わせてもよい。

次に、処理の一部の完了後に搬送装置２０が処理装置１０を第２位置Ｂ２に対応する位置へ移動させる（ステップＳ３０）。制御部３０が、搬送装置２０を制御して処理装置１０を第２位置Ｂ２に対応する位置へ移動させてもよい。

最後に、処理の一部が行われた鋳型Ｍが第２位置Ｂ２に搬送されたタイミングから静止時間内に、第２位置Ｂ２に搬送され処理の一部が行われた鋳型Ｍに対して処理装置１０が処理のうちの残余の処理を行う（ステップＳ４０）。制御部３０が、処理装置１０を制御して静止時間内に残余の処理を行わせてもよい。

図６～図８は、上型への処理から下型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。鋳型処理システム４は、例えばパターンが変更されたときに、上型への処理から下型への処理へ変更する。搬送ライン３を搬送される鋳型Ｍは、一例として、処理が行われる上型Ｍ１Ａ及び処理が行われない下型Ｍ２Ａの組み合わせ（図６参照）から、処理が行われない上型Ｍ１Ｂ及び処理が行われる下型Ｍ２Ｂ（図８参照）の組み合わせに変更される。下型Ｍ２Ｂの上面には、処理予定位置Ｐ２（図８参照）が設けられる。図６において、残余の処理が行われる上型Ｍ１Ａは、上型Ｍ１Ａ及び下型Ｍ２Ａの組み合わせから上型Ｍ１Ｂ及び下型Ｍ２Ｂの組み合わせに変更される直前の上型Ｍ１Ａである。

図６に示される状態において上型Ｍ１Ａに残余の処理が行われた後、図７に示される状態となる。この場合、第１位置Ｂ１には、処理が不要な上型Ｍ１Ｂが配置される。処理装置１０は、上型Ｍ１Ａに対して行っていた処理を開始せず、第１位置Ｂ１に対応する位置へ配置された状態で待機する。

処理装置１０が待機した後に、図８に示される状態となる。制御部３０は、下型Ｍ２Ｂが第１位置Ｂ１へ搬送されたタイミングから処理装置１０に処理を開始させる。処理装置１０は、第１位置Ｂ１において、下型Ｍ２Ｂに対して処理の一部を静止時間内に行う。制御部３０は、処理の一部が完了したことに応じて、処理装置１０を下流の第２位置Ｂ２に搬送する。

搬送ライン３は、静止時間の経過後にローラコンベア上の鋳型Ｍを一斉に１枠搬送する。下型Ｍ２Ｂは、第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２へ搬送される。処理装置１０は、第２位置Ｂ２において、下型Ｍ２Ｂに対して残余の処理を静止時間内に行う（不図示）。これらの動作は、ライン制御部６が、造型機２のパターン変更情報に基づいて制御してもよい。搬送ライン３に設けられる検出部（不図示）などが、パターンの変更を検出してもよい。上述のように、処理装置１０は、第１位置Ｂ１と第２位置Ｂ２との間を往復して、所定の静止時間で間欠的に搬送される鋳型Ｍの下型Ｍ２Ｂに対して繰り返し処理を行う。

以上、図６～図８に示されるように、鋳型処理システム４は、パターンの変更によって処理が行われない鋳型Ｍが連続する場合でも、搬送ライン３の搬送に影響を与えることなく、鋳型Ｍに処理を行うことができる。

図９及び図１０は、下型への処理から上型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。鋳型処理システム４は、例えばパターンが変更されたときに、下型への処理から上型への処理へ変更する。図９に示されるように、第１位置Ｂ１及び第２位置Ｂ２には、それぞれ処理が必要な鋳型Ｍが配置される。一例として、第２位置Ｂ２に配置される下型Ｍ２Ｂは、処理予定位置Ｐ２を有する。第１位置Ｂ１に配置される上型Ｍ１Ａは処理予定位置Ｐ１を有する。下型Ｍ２Ｂと上型Ｍ１Ａとは、対にならない下型と上型である。第２位置Ｂ２において、処理装置１０は、下型Ｍ２Ｂに対して残余の処理を完了する。

続いて、図１０に示されるように、制御部３０は、処理装置１０が全部の処理を完了したことに応じて、処理装置１０を第１位置Ｂ１に移動する。このとき、搬送ライン３は、ローラコンベア上に並ぶ鋳型Ｍを搬送しない。処理予定位置Ｐ１を有する上型Ｍ１Ａは、第１位置Ｂ１に留まる。換言すれば、鋳型Ｍの静止時間が延長される。これらの動作は、ライン制御部６が、造型機２のパターン変更情報に基づいて制御してもよい。搬送ライン３に設けられる検出部（不図示）などが、パターンの変更を検出してもよい。制御部３０は、処理装置１０が第１位置Ｂ１に対応する位置へ移動されたタイミングから処理装置１０に処理を開始させる。処理装置１０は、第１位置Ｂ１において、上型Ｍ１Ａに対して処理の一部を延長された静止時間内に行う。制御部３０は、処理の一部が完了したことに応じて、処理装置１０を下流の第２位置Ｂ２に搬送する。

搬送ライン３は、延長された静止時間の経過後にローラコンベア上の鋳型Ｍを一斉に１枠搬送する。上型Ｍ１Ａは、第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２へ搬送される。処理装置１０は、第２位置Ｂ２において、上型Ｍ１Ａに対して残余の処理を所定の静止時間内に行う（不図示）。上述のように、パターンが変更された後の処理装置１０は、第１位置Ｂ１と第２位置Ｂ２との間を往復して、所定の静止時間で間欠的に搬送される鋳型Ｍの上型Ｍ１Ａに対して繰り返し処理を行う。

以上、図９及び図１０に示されるように、鋳型処理システム４は、搬送ライン３の搬送を一時的に停止することで、パターンの変更によって処理が行われる鋳型Ｍが連続する場合でも、鋳型Ｍに処理を行うことができる。

以下では、搬送ライン３の搬送が停止しないように、下型への処理から上型への処理へ変更する一例を説明する。図１１～図１３は、空枠を用いて下型への処理から上型への処理へ変更する場面における鋳型処理システムの断面図である。空枠とは、鋳型Ｍが造型されない鋳枠Ｆを指す。一例として、図１１に示されるように、第２位置Ｂ２に処理が必要な下型Ｍ２Ｂが配置され、第１位置Ｂ１には処理が必要な鋳型Ｍは配置されない。第２位置Ｂ２に配置される下型Ｍ２Ｂは処理予定位置Ｐ２を有する。第１位置Ｂ１及び第１位置Ｂ１と隣り合う上流の位置には鋳枠Ｆ（空枠）が配置される。第２位置Ｂ２において、処理装置１０は、下型Ｍ２Ｂに対して残余の処理を完了する。

次に、図１２に示されるように、搬送ライン３は、ローラコンベア上の鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを一斉に１枠搬送する。第２位置Ｂ２に配置されていた下型Ｍ２Ｂは、第２位置Ｂ２の下流へ搬送される。第１位置Ｂ１に配置されていた鋳枠Ｆは、第２位置Ｂ２へ搬送される。第１位置Ｂ１の上流に配置されていた鋳枠Ｆは、第１位置Ｂ１へ搬送される。処理装置１０は、処理を開始せず、第１位置Ｂ１に対応する位置へ配置された状態で待機する。

続いて、図１３に示されるように、搬送ライン３は、ローラコンベア上の鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを一斉に１枠搬送する。鋳枠Ｆは、第２位置Ｂ２から下流へ搬送される。第１位置Ｂ１に配置されていた鋳枠Ｆは、第２位置Ｂ２へ搬送される。第１位置Ｂ１の上流に配置されていた上型Ｍ１Ａは、第１位置Ｂ１へ搬送される。制御部３０は、上型Ｍ１Ａが第１位置Ｂ１へ搬送されたタイミングから処理装置１０に処理を開始させる。処理装置１０は、第１位置Ｂ１において、パターンが変更された上型Ｍ１Ａに対して処理の一部を静止時間内に行う。この場合、静止時間は延長されない。制御部３０は、処理の一部が完了したことに応じて、処理装置１０を下流の第２位置Ｂ２に対応する位置へ搬送する。

搬送ライン３は、所定の静止時間の経過後にローラコンベア上の鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを一斉に１枠搬送する。上型Ｍ１Ａは、第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２へ搬送される。処理装置１０は、第２位置Ｂ２において、上型Ｍ１Ａに対して残余の処理を所定の静止時間内に行う（不図示）。上述のように、パターンが変更された後の処理装置１０は、第１位置Ｂ１と第２位置Ｂ２との間を往復して、所定の静止時間で間欠的に搬送される鋳型Ｍの上型Ｍ１Ａに対して繰り返し処理を行う。

以上、図１１～図１３に示されるように、鋳型処理システム４は、搬送ライン３に空枠を搬送させることで、処理が行われる鋳型Ｍが連続する並びを、処理が行われない鋳型Ｍが連続する並びに変更できる。

［実施形態のまとめ］
鋳型処理システム４及び鋳型処理方法によれば、鋳型Ｍは所定の静止時間で間欠的に搬送ライン３上を搬送される。鋳型Ｍに処理を行う処理装置１０は、鋳型Ｍが静止する搬送ライン３上の第１位置Ｂ１に対応する位置へ搬送装置２０によって配置される。鋳型Ｍが第１位置Ｂ１に搬送されると、第１位置Ｂ１に搬送されたタイミングから静止時間内に、処理装置１０によって第１位置Ｂ１に搬送された鋳型Ｍに対して処理の一部が行われる。処理の一部の完了後に処理装置１０は、鋳型Ｍが静止する搬送ライン３上の第２位置Ｂ２に対応する位置へ搬送装置２０によって移動される。鋳型Ｍが第２位置Ｂ２に搬送されると、第２位置Ｂ２に搬送されたタイミングから静止時間内に、処理装置１０によって第１位置Ｂ１に搬送され処理の一部が行われた鋳型Ｍに対して処理のうちの残余の処理が行われる。このように、処理装置１０は、鋳型Ｍと共に移動し、鋳型Ｍが第１位置Ｂ１に静止している間に完了できなかった処理を、鋳型Ｍが下流の第２位置Ｂ２へ移動した後に続けて行える。つまり、この鋳型処理システム４は、静止時間以上の時間が必要な処理であっても、処理を分割して行うことによって静止時間を延長することを回避できる。さらに、この鋳型処理システム４においては、処理装置１０が鋳型Ｍと共に移動するため、複数の処理装置を用意する必要が無い。よって、この鋳型処理システム４は、鋳型Ｍの搬送に影響を与えることなく、簡易な構成で鋳型Ｍに処理を行える。

［変形例］
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上記の例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。

処理装置１０は、ガス穴明け装置であってもよい。ガス穴明け装置は、鋳型Ｍにガス抜き穴を設ける穿設処理を行う。ガス抜き穴は、鋳型の内部と外部とを貫通する孔である。注湯後に鋳型Ｍの内部で発生するガスは、ガス抜き穴によって、鋳型Ｍの外部へ放出される。ガス抜き穴は、ガス穴明け装置が有する針又はドリルなどによって穿設される。

搬送装置２０は、３軸ロボットなどの直交ロボットに限定されない。搬送装置２０は、例えば、多関節ロボットなどの多軸ロボット、スカラーロボット及びパラレルリンクロボットであってもよい。

処理装置１０及び搬送装置２０は、他の搬送手段によって一体として移動されてもよい。図１４は、処理装置１０及び搬送装置２０が他の搬送手段によって移動される場合における鋳型処理システム４の断面図である。図１４に示される他の搬送手段は、一例として、台車装置４０である。台車装置４０は、伸縮部４１、台車部４２及び接続部材４３を有する。搬送装置２０の一例である３軸ロボットは、台車部４２に載置される。Ｘ軸方向に伸縮する伸縮部４１は、接続部材４３によって接続された台車部４２を移動させる。伸縮部４１は、例えば、シリンダ機構（油圧、空圧又は電動）、又はラックアンドピニオン機構によって構成される。この場合、処理装置１０及び搬送装置２０は、第１位置Ｂ１と第２位置Ｂ２との間を、台車装置４０によって一体として移動される。

鋳型Ｍは、鋳枠Ｆ付きの鋳型に限定されず、例えば無枠の鋳型、自硬性鋳型、中子及び鋳型Ｍにセットされた中子であってもよい。

搬送ライン３は、処理が必要な鋳型Ｍと処理が不要な鋳型Ｍを、交互に搬送しなくてもよい。例えば、搬送ライン３は、処理が必要な鋳型Ｍを必要な間隔を空けて間欠的に搬送してもよい。制御部３０は、残余の処理の完了後に搬送装置２０を制御して、処理装置１０を、第１位置Ｂ１へ移動させなくてもよい。

搬送ライン３における鋳型Ｍが静止する位置は、３つ以上あってもよい。一例として、搬送ライン３における鋳型Ｍが静止する位置は、第３位置を有してもよい。処理装置１０が搬送される位置は、３つ以上あってもよい。処理装置１０は、３つ以上の位置を跨いで移動してもよい。一例として、処理装置１０は、第３位置に対応する位置に移動されてもよい。

所定の静止時間内に処理を全て行える鋳型Ｍが搬送される場合、処理装置１０は、移動されなくてもよい。また、所定の静止時間内に処理を全て行える鋳型Ｍが連続して搬送される場合、空枠は、搬送されなくてもよい。

鋳型処理システム４は、搬送ライン３に捨て枠を搬送させることで、処理が行われる鋳型Ｍが連続する並びを、処理が行われない鋳型Ｍが連続する並びに変更してもよい。捨て枠とは、造型後に処理が行われない鋳型Ｍを指す。

上述の実施形態では、鋳造システム１の一例として、上型Ｍ１Ａを造型した後に下型Ｍ２Ｂを造型し、上型から下型への順番で造型及び搬送を繰り返す、上型先行の鋳造システム１について記載した。しかし、鋳造システム１は、変形例として、下型Ｍ２Ｂを造型した後に上型Ｍ１Ａを造型し、下型から上型への順番で造型及び搬送を繰り返す、下型先行の鋳造システム１であってもよい。

鋳型処理システム４は、鋳型Ｍを予め定められた作業位置に機械的に固定する位置決め部を備えてもよい。位置決め部は、第１位置Ｂ１及び第２位置Ｂ２の少なくとも一方に設けられる。一例として、位置決め部は、ピンを有する。ピンは、鋳型Ｍの進行方向に対して直交する方向に進退するくさび部材である。ピンは、先端に向かって細くなる形状を有する。鋳枠Ｆには、ピンと係合する穴が設けられる。穴の径はピンの径よりも若干大きい。穴は、底部に向かって徐々に径が小さくなる内面を有する。鋳型Ｍが予め定められた作業位置に搬入された場合、ピンは穴に挿入される。ピンと穴の内面とが係合することによって、搬送ライン３上の鋳型Ｍは予め定められた作業位置に正確に固定される。制御部３０は、鋳型Ｍが固定されたことに応じて、処理装置１０に処理を開始させてもよい。

１…鋳造システム、２…造型機、３…搬送ライン、４…鋳型処理システム、５…注湯機、６…ライン制御部、Ｍ…鋳型、Ｆ…鋳枠、１０…処理装置、２０…搬送装置、３０…制御部、Ｂ１…第１位置、Ｂ２…第２位置。

Claims (5)

1. 所定の静止時間で間欠的に鋳型を搬送する搬送ラインと、
   前記搬送ライン上の前記鋳型に処理を行う処理装置と、
   前記処理装置を前記搬送ラインに沿って搬送する搬送装置と、
   前記処理装置及び前記搬送装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記搬送装置を制御して前記処理装置を前記搬送ラインの第１位置に対応する位置に配置させ、前記処理装置を制御して、前記鋳型が前記第１位置に搬送されたタイミングから前記静止時間内に前記第１位置に搬送された前記鋳型に対して前記処理の一部を行い、
   前記処理の一部の完了後に前記搬送装置を制御して前記処理装置を前記搬送ラインにおいて前記第１位置より下流の第２位置に対応する位置へ移動させ、前記処理装置を制御して、前記処理の一部が行われた前記鋳型が前記第２位置に搬送されたタイミングから前記静止時間内に、前記第２位置に搬送され前記処理の一部が行われた前記鋳型に対して前記処理のうちの残余の処理を行う、
   鋳型処理システム。
2. 前記処理装置は、前記鋳型に識別子を刻印する刻印装置である、請求項１に記載の鋳型処理システム。
3. 前記処理装置は、前記鋳型にガス抜き穴を設けるガス穴明け装置である、請求項１に記載の鋳型処理システム。
4. 前記第１位置及び前記第２位置は隣接し、
   前記搬送ラインは、複数の鋳型を搬送し、
   前記複数の鋳型は、前記処理が行われる第１鋳型と前記処理が行われない第２鋳型とを含み、
   前記搬送ラインは、前記第１鋳型と前記第２鋳型とを交互に順次搬送し、
   前記制御部は、
   前記第１鋳型に対する前記残余の処理の完了後に前記搬送装置を制御して前記処理装置を前記第１位置に対応する前記位置へ戻し、前記第１位置へ次に搬送される前記第１鋳型に対して前記処理の一部を行う、
   請求項１～３の何れか一項に記載の鋳型処理システム。
5. 鋳型処理システムによる鋳型処理方法であって、
   前記鋳型処理システムは、
   所定の静止時間で間欠的に鋳型を搬送する搬送ラインと、
   前記搬送ライン上の前記鋳型に処理を行う処理装置と、
   前記処理装置を前記搬送ラインに沿って搬送する搬送装置と、
   を備え、
   前記鋳型処理方法は、
   前記搬送装置が前記処理装置を前記搬送ラインの第１位置に対応する位置に配置させるステップと、
   前記鋳型が前記第１位置に搬送されたタイミングから前記静止時間内に、前記第１位置に搬送された前記鋳型に対して前記処理装置が前記処理の一部を行うステップと、
   前記処理の一部の完了後に前記搬送装置が前記処理装置を前記搬送ラインにおいて前記第１位置より下流の第２位置に対応する位置へ移動させるステップと、
   前記処理の一部が行われた前記鋳型が前記第２位置に搬送されたタイミングから前記静止時間内に、前記第２位置に搬送され前記処理の一部が行われた前記鋳型に対して前記処理装置が前記処理のうちの残余の処理を行うステップと、
   を含む、鋳型処理方法。

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