JPH0620591B2 - 自動造型機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は自動造型機の創案に係り、上型と下型よりなる
砂型などの造型物に関し比較的簡易且つコンパクトな構
成により多様な造型操作を能率的且つ的確に実施せし
め、円滑な造型操作を自動的に実現することのできる新
しい機構を提供しようとするものである。

（産業上の利用分野） 砂その他の粒状ないし粉状資材を用いて造型物の得るた
めの造型技術。

（従来の技術） 砂型などの造型物を得るに当っては該造型物（砂型）で
得られる目的のパターンをマスタープレートに取付け、
このパターンつきマスタープレートを上下の型枠間にセ
ットし、該マスタープレートと上型および下型の各成型
面との間に砂などの粒状造型材料を装入し密実状に充填
成型することが一般的に行われている。

然して上記のように上下の各型枠における成形空間に各
別に粒状造型材料を充填密実化することが煩雑で工数が
嵩み、手作業的とならざるを得ないことから高圧空気を
利用して前記粒状造型材料を造型空間に吹き込むことが
行われている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記した従来一般法の場合には作業者の労力と工数が嵩
み、非能率的でコストアップとなる不利を避け得ない。

高圧空気を用いて吹き込む場合はこのような不利を有し
ないとしても、設備的に特別な高圧空気源を必要とする
だけでなしに、造型空間から吹き込まれた空気を分離排
出することが必要で、特に目的製品のパターンにおける
吹込口背面部分は吹込み空気圧を殆んど利用できない装
入充填状態とならざるを得ないので造型空間における充
填密度に相当に大きい差が生じ、又この故に適用可能な
パターンないし造型空間に相当の制限がある。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 上型枠と下型枠との間にパターンを有するマスタープレ
ートを介装し、それら上型枠および下型枠とパターンと
の間に適宜に凝結材を配合した砂のような造型粒状材料
を装入しスクイズシリンダーによる加圧とジョルトテー
ブルによる衝撃作動を与え、前記造画合粒状材料の密実
化を図るようにしたものにおいて、前記した上下の各型
枠設定域に隣して昇降操作手段を有するリフトアームを
設け、該リフトアームに上記した型枠設定域両側に位置
する各クランプ台を対設し、これらのクランプ台に設け
られたスライド座には反転ヘッドを介してクランプヘッ
ドを設け、前記クランプ台とスライド坐との間にスライ
ドシリンダーを設けると共に上記反転ヘッドに反転操作
機構を設け、しかも前記クランプヘッドに型枠およびマ
スタープレートと係合する各係脱片を夫々クランプシリ
ンダーを介して配設したことを特徴とする自動造型機。

（作用） 上下の各型枠またはそれらの型枠間にパターンを有する
マスタープレートを介装した型枠に対し、反転ヘッドお
よびクランプヘッドを有するクランプ台がスライドシリ
ンダーの作用で近接または離隔される。

クランプ台はリフトアームの昇降によってその高さ位置
が適宜に選ばれる。又クランプヘッドに設けられた型枠
に対する係脱片およびマスタープレートに対する係脱片
は夫々のクランプシリンダーで操作されることによりそ
れらの型枠またはマスタープレートの何れか一方または
双方に係合してこれを把持する。

反転ヘッドはそれに附設された反転操作機構の作動によ
って上記のように把持された型枠ないしマスタープレー
トを反転操作する。

スクイズシリンダーの作動で型枠内の粒状造型材料に加
圧をないし、又ジョルトテーブルによって衝撃振動が与
えられ、しかもジョルトテーブルは前記型枠に対する受
台として利用される。

上記したような操作が順次ないし複合して実施されるこ
とにより型枠の取扱いと、反転ないし覆転が同じクラン
プ台によって円滑に実施される。

（実施例） 本発明によるものの具体的な実施態様を添附図面に示す
ものについて説明すると、その全般的な構成関係は第
１，２図に示す如くであって、機台２０の両側に支柱２
１、２１、２２、２２を配設し、支柱２１、２１の上端
には前後方向に突出したアーム部２３ａ、２３ｂの形成
された上部アーム２３が取付けられ、後方アーム部２３
ｂの前端部は支柱２２、２２に取付けられている。又前
方突出アーム部２３ａの側面には操作シリンダー24の支
持腕２５が縦軸２６で枢着され、しかも該縦軸２６に固
着された操作腕１７は上記した後方アーム部２３ｂの外
側に基端を取付けたスイングシリンダー５８のピストン
ロッド５９に連結されている。更にこの各アーム部２３
ａ、２３ｂの内側にはスクイズ台ガイドレール３５が第
２図に示すように対設され、これらのスクイズ台ガイド
レール３５、３５に対してスクイズ台４０が転子３２で
載架され、該スクイズ台４０の後部には移動操作シリン
ダー３３が第１図のように設けられていてこのスクイズ
台４０を前後方向（第１図において左右方向）に移動操
作するように成っている。

機台２０の手前側には第１、２図において夫々明かにさ
れているようなジョルト筒６が設けられており、該ジョ
ルト筒６上にはジョルトテーブル２が取付けられてい
る。このようなジョルト筒６の内部構成およびそれによ
るジョルトテーブル２の作動については本発明者等は特
公昭５６−１７９８４号公報においてその仔細を明かに
した通りであって、要するにアンビルジョルト（型枠を
載置した前記ジョルトテーブル２を上昇させてからそれ
らの自重により降下させ衝撃させた衝撃作用を利用する
もの）またはラムジョルト（ジョルトテーブル２に流体
圧力によって作動するラムを激突させることによる衝撃
振動を利用するもの）の何れか一方または双方を複合し
て作用させるように成っている。

機台２０の後部には第１図に示す如くシャトルガイド８
１が受座８２上に設けられていてシャトルフレーム８の
係合部８４と係合し、シャトル操作モータ８３によって
シャトルフレーム８を前後方向（第１図において左右方
向）に移動操作し、シャトルフレーム８にはマスタープ
レート受ピン８５が前後に夫々配設されていて、上型枠
１１と下型枠１２との間に介装されるマスタープレート
９を受け、これを移動操作するように構成されている。

前記したジョルトテーブル２上には第１、２図に示すよ
うに上型枠１１と下型枠１２およびマスタープレート９
がセットされるもので、上型枠11と下型枠１２はアルミ
鋳物の如きによる一体構造のもので、別に第３〜５図に
示すように下型枠12の両側における突座には枠合わせ用
のガイドピン１５が第３、４図のように設けられて上型
枠１１の係合孔に挿脱されるように成っており、又これ
らの両型枠１１、１２には適宜に突出部５１を形成して
型抜きのためのダボ孔１１ａ、１１ｂと１２ａが配設さ
れている。

又第１図に示されているように機台２０の中間部には型
抜機構の主体をなすリフトアーム５が設けられ、該リフ
トアーム５の中央部には第２図にも示す如く機台２０に
設けたリフトシリンダー41が作用するように成ってお
り、又このようなリフトアーム５上における両端部には
第２図に示すようにクランプ台３が対設されている。こ
れらのクランプ台３は前記したような上型枠１１、下型
枠１２を把持して後述する反転ヘッド４や反転モータ４
２などからなる反転機構と相俟って反転操作するための
ものである。第１図の中央部下方に示したリフトフレー
ム５の両側には第２図に示すように摺動筒５０が設けら
れ、該摺動筒５０において前記した支柱２２と係合し、
即ち支柱２２がガイドとしてリフトシリンダー４１の伸
縮操作でリフトフレーム５が昇降操作される。前記した
クランプ台３には既述したような上型枠１１に対する上
型枠抜きピン３１をもった係脱片４８と、マスタープレ
ート９を抜くためのプレート抜きピン39をもった係脱片
４９とが各４個（両側のクランプ台３の夫々に２個）宛
配設されており、又各クランプ台３はそれぞれ２つのス
ライドシリンダー３４、３４を介してスライド座３０を
備え、即ちスライド座３０はクランプ台３上の第１図に
示すようなガイド４４にそって第２図における左右方向
に、シリンダー３４、３４の何れか一方または双方の作
用で移動するように設けられている。更にこのようなス
ライド座３０には反転ヘッド４が設けられ、該反転ヘッ
ド４には第２図に示すようにクランプヘッド３７が回動
可能に軸支され、該クランプヘッド３７には既述したよ
うな抜きピン３１、３９を操作するクランプシリンダー
３８が上下に対設され、しかもスライド座３０には第１
図のように反転モータ４２が設けられ該反転モータ４２
による連動系４３で反転ヘッド４に支持された前記クラ
ンプヘッド３７を回動するように成っている。

前述したように上部アーム２３のガイドレール３５、３
５に対して設けられたスクイズ台４０にはスクイズシリ
ンダー１８が設けられ、該スクイズシリンダー１８の第
２図において下向きに作用するピストン１９にはスクイ
ズヘッド１３が取付けられているが、該スクイズヘッド
１３の両側には第２図に示すようにガイドバー２７が対
設され、これらのガイドバー２７、２７はスクイズ台４
０に設けられたガイド筒２９に挿入されてスクイズヘッ
ド１３の圧下作用を案内している。又スクイズ台４０の
両側には枠レベリングピン２８が夫々２本宛配設されて
いて既述したようなリフトアーム５の作動により上昇せ
しめられる各型枠１１または１２の両側に接合し、枠レ
ベリングを適正に得しめる如く構成されている。

既述したマスタープレート９にはその中央部に１例を第
２図に示すようなパターン６０が取付けられることは周
知の如くで、上型枠１１と下型枠１２との間に介装され
ることにより第２図に示すように両型枠１１、１２内空
洞部にパターン６０が保持される。両型枠１１、１２は
第４図に示すように適当なテーパを採った成型面11ｅ、
12ｅにより前記空洞部を形成しているが、斯うした空洞
部に対しては、下型枠１２に関して定盤４５が第２図に
示すように収容セットされ、該定盤４５を介してスクイ
ズないしジョルト作用が与えられる。即ち上記のように
枠レベルリングピン２８、２８、２８、２８により両型
枠１１、１２を適正にレベリングした条件下で砂および
ベントナイトのような凝結材を混合した成型材料が装入
され、このレベリング保持条件下で締め成型操作が行わ
れる。

上記したような本発明によるものの操作について説明す
るならば、第１、２図に示すように下型枠１２を上方と
して両型枠１１、１２を本発明の設部にセットし、この
状態でベルトフイーダーの如き適当な水分を含有し且つ
ベントナイトなどの凝結材を配合した成型材料が下型枠
１２内に装入されて第６図(a)のように所定時間のジョ
ルト筒６作動によるジョルト操作を加え、この際その充
填状況により追加して成型材料を装入し、平坦として定
盤４５を同図(b)のように載せる。このようにして準備
されたならばクランプ台３を両スライドシリンダー３
４、３４によりフル前進させ、第２図に示したようなピ
ン３１および３９部分で定盤４５と上型枠１１をクラン
プし、次いでリフトアーム５を上昇せしめながら反転モ
ータ４２をも作動させ、両型枠１１、１２を反転ヘッド
４、４によるクランプヘッド３７軸支部において１８０
゜回転する。なおこの場合には上記クランプ後にリフト
アーム５が中間位置で第６図(b)のように停止し、次い
で下降させて両型枠１１、１２の回転に支障にないよう
にし、その後クランプヘッド３７およびクランプ台３を
後退させて第６図(c)のように最外側に位置せしめ、両
型枠１１、１２をジョルトテーブル２上に載せると共に
アンクランプ状態とする。

前記第６図(c)の状態で上型枠１１内のマスタープレー
ト９上に前記した砂などの成型材料を装入し、下型枠１
２の場合と同様に表面を平坦としてからスクイズシリン
ダー１８を作動させてスクイズヘッド１３で上型枠１１
内を押圧して第６図(d)の状態とし、又ジョルトテーブ
ル２を上昇せしめ、両型枠１１、１２をフレームの中間
位置に保持し且つ枠レベリングピン２８、２８で適正レ
ベリング位置を採らしめて造型のとための加圧および衝
撃振動による造型処理を与える。この加圧および衝撃振
動に際しては本発明者等による多くの実地的検討結果か
らして，少なくともそのスクイズシリンダー１８による
加圧に関して造型処理の前段階では目的とする加圧力の
５０〜７０％に制限したものとし、この制限加圧条件で
所定時間の造型処理を行った後において１００％の目的
加圧力を作用させた造型処理を行う 前記した第６図(d)の状態での所定時間による造型処理
（加圧と衝撃振動）を行った後において造型処理を停止
すると共にスクイズヘッド１３を上昇せしめ、又クラン
プ台３およびクランプヘッド３７を一方のシリンダー３
４のみの作動で中間位置に前進させ、第７図(a)に示す
ようにピン３１部分でマスタープレート９を受けると共
にリフトアーム５をジョルト筒６の後方にあるリフトシ
リンダー４１の全伸出状態に伸出させるとピン３９によ
り上型枠１１の突出部５１を受け、リフトアーム５を上
昇させて衝撃振動を附与しつつ型抜きを行い、上型枠１
１を上昇させると共に下型枠１２を下降させる。次いで
シャトルフレーム８を造型位置まで前進せしめ、これと
共にクランプ台３およびクランプヘッド３７を後退させ
てアンクランプ状態とすることによりマスタープレート
９はシャトルフレーム８に載り、その後シャトルフレー
ム８が後退することによりマスタープレート９およびパ
ターン６０は造型位置から引き出される。前記衝撃振動
によりマスタープレート９およびパターン６０は容易に
両型枠１１、１２の造型砂型から分離されることは明か
である。

第７図(a)のマスタープレート９の取出しが終えたなら
ば、第７図(b)のように上部アーム２３の手前側に設け
られた操作シリンダー２４を第１図に示したようなスイ
ングシリンダー５８の作用で両型枠１１、１２の上方に
位置せしめ、次いで同図(c)のようにそのピストンロッ
ドを下降させ、且つリフトアーム５を第７図(d)のよう
に上昇させて造型された砂型５５をジョルトテーブル２
上に載せた状態として両型枠１１、１２から脱型する。

なおこのような砂型５５の脱型後に両型枠１１、１２を
離脱し、それらの間にマスタープレート９を位置せしめ
てから型合わせし、これを逆転することにより次の造型
工程に備えることができる。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、スクイズシリ
ンダーとジョルトテーブル間に形成される型枠設定域に
セットされた上下型枠に対し、リフトアーム上にスライ
ド可能として設けられたクランプ台における反転ヘッド
及びクランプヘッドを夫々の操作シリンダーにより作動
させることにより前記型枠におけるマスタープレートの
抜取りなどを含む型枠操作と該型枠の反転ないし覆転の
如き操作を円滑且つ適切に遂行せしめ、比較的コンパク
トな構成により自動的且つ円滑な造型操作を実施し得る
ものであり、又パターンや型枠造型面からの制約を受け
ないなどの効果を有しており、工業的にその効果の大き
い発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明による造型機の全般的な構成関係を示した正面
図、第２図はその側面図、第３図は本発明において用い
られる型枠の１例を示した平面図で、一半部は上型枠部
分、他半部は下型枠部分を示すものであり、第４図はそ
の断面図、第５図はその側面図を示し、これらの第３〜
５図においては両型枠間に介装されるマスタープレート
を取外した状態が示され、第６図は本発明によるものの
砂入れから型締め過程を段階的に示した作動状態の説明
図、第７図のそのマスタープレートおよび砂型抜取り過
程を段階的に示した説明図である。 然してこれらの図面において、１はスクイズプレート、
２はジョルトテーブル、３はクランプ台、４は反転ヘッ
ド、５はリフトアーム、６はジョルト筒、７はクランプ
ヘッド、８はシャトルフレーム、９はマスタープレー
ト、１０はシャトルフレーム、１１は上型枠、１１ａ、
１１ｂはそのダボ孔、１１ｅはその成型面、１２は下型
枠、１２ａはそのタボ孔、１２ｅはその成型面、１３は
スクイズヘッド、１４はスライドシリンダー、１５はガ
イドピン、１６はクランプシリンダー、１７は操作腕、
１８はスクイズシリンダー、１９はスクイズピストン、
２０は機台、２１、２２は支柱、２３は上部アーム、２
４は操作シリンダー、２５は支持腕、２６はスライドレ
ール、２７はガイドバー、２８は枠レベリングピン、２
９はガイド筒、３０はスライド座、３１は上枠型抜きピ
ン、３２は転子、３３は移動操作シリンダー、３４はス
ライドシリンダー、３５はスクイズ台ガイドレール、３
６はパターン、３７はクランプヘッド、３８はクランプ
シリンダー、３９はマスタープレート抜きピン、４０は
スクイズ台、４１はリフトシリンダー、４２は反転モー
タ、４３はその連動系、４４はガイド、４５は定盤、４
８、４９は係脱片、５０は摺動筒、５５は砂型のような
造型物、５８はスイングシリンダー、５９はそのピスト
ンロッド、８１はシャトルガイド、８２は受座、８３は
シャトル操作モータ、８４は係合部、８５はマスタープ
レート受ピンを示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型枠と下型枠との間にパターンを有する
   マスタープレートを介装し、それら上型枠および下型枠
   とパターンとの間に適宜に凝結材を配合した砂のような
   造型粒状材料を装入しスクイズシリンダーによる加圧と
   ジョルトテーブルによる衝撃作動を与え、前記造型粒状
   材料の密実化を図るようにしたものにおいて、前記した
   上下の各型枠設定域に隣して昇降操作手段を有するリフ
   トアームを設け、該リフトアームに上記した型枠設定域
   両側に位置する各クランプ台を対設し、これらのクラン
   プ台に設けられたスライド座には反転ヘッドを介してク
   ランプヘッドを設け、前記クランプ台とスライド座との
   間にスライドシリンダーを設けると共に上記反転ヘッド
   に反転操作機構を設け、しかも前記クランプヘッドに型
   枠およびマスタープレートと係合する各係脱片を夫々ク
   ランプシリンダーを介して配設したことを特徴とする自
   動造型機。