JPWO2012131748A1 - 無枠式鋳型造型機における金型交換装置および金型搬入装置 - Google Patents

無枠式鋳型造型機における金型交換装置および金型搬入装置 Download PDF

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Abstract

【課題】鋳型造型用の金型の厚みが厚いときであっても、金型をダイベースに取り付けるのに有利な無枠式鋳型造型機における金型交換装置を提供する。【解決手段】金型搬入装置2は、第1ダイベース12fに向けて金型搬入方向(矢印X1方向)に沿ってスライド可能に設けられた第1可動プレート33fと、待機位置において第1可動プレート33fに対面して配置された第2可動プレート33sとを有する。金型駆動源は、高さ方向に位置決めされた金型11f,11sを可動プレート33f,33sから離脱させてダイベース12f,12sに向けて移動させてクランプ要素14f,14sに支持させる。交差駆動源は、第1可動プレート33fおよび第2可動プレート33sのうちの少なくとも一方を他方に対して独立させて金型挿入方向(矢印X1方向)と交差する方向に移動させる。

Description

本発明は、鋳枠をもたない砂型の鋳型を造型する無枠式鋳型造型機における金型交換装置および金型搬入装置に関する。
従来、鋳枠をもたない砂型の鋳型を造型する無枠式鋳型造型機が提供されている。特許文献1は、無枠式鋳型造型機における金型交換装置を開示する。この装置は、無枠式鋳型を造型可能な第1金型および第2金型を搭載可能な無枠式鋳型造型機と、無枠式鋳型造型機を介して互いに対向する金型搬入装置および金型搬出装置とを有する。無枠式鋳型造型機は、第1取付面をもつ第1ダイベースと、第2取付面をもつ第2ダイベースとをもつ。このものによれば、第1ダイベースと第2ダイベースとの間の空間に、第1金型をもつ可動プレートと、第2金型をもつ可動プレートとを同時に挿入させる。このため、第1ダイベースに取り付ける第1金型の厚み、第2ダイベースに取り付ける第2金型の厚みには、制約がある。このため、肉厚が厚い第1金型および第2金型を用いることができなかった。このため鋳型の造型範囲を拡大させるためには、限界があった。
特開昭62−137142号公報
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、鋳型造型用の金型の厚みが厚いときであっても、金型をダイベースに取り付けるのに有利な無枠式鋳型造型機における金型交換装置および金型搬入装置を提供することを課題とする。
(1)様相1の本発明に係る無枠式鋳型造型機(以下、造型機ともいう)における金型交換装置は、無枠式鋳型を造型可能な第1金型および第2金型を搭載可能な無枠式鋳型造型機と、無枠式鋳型造型機を介して互いに対向して設けられた金型搬入装置および金型搬出装置とを具備する無枠式鋳型造型機における金型交換装置であって、
(i)無枠式鋳型造型機は、
(a)第1取付面をもつ第1ダイベースと第2取付面をもつ第2ダイベースと、
(b)第1ダイベースに設けられ第1金型を第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第1金型を第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ要素と、
(c)第2ダイベースに設けられ第2金型を第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第2金型を第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ要素とを具備し、
(ii)金型搬入装置は、
(a)第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられ、第1金型を離脱可能に支持し且つ第1金型を高さ方向において位置決めさせる第1位置決め部をもつ第1可動プレートと、
(b)待機位置において第1可動プレートに対面して配置され、第2ダイベースの第2取付面に向けて金型搬入方向に沿って且つ第1可動プレートに対して独立してスライド可能に設けられ、第2金型を離脱可能に支持し且つ第2金型を高さ方向において位置決めさせる第2位置決め部をもつ第2可動プレートと、
(c)第1位置決め部で高さ方向に位置決めされた第1金型を第1可動プレートから離脱させて第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿って移動させて第1クランプ要素に支持させ、且つ、第2位置決め部で高さ方向に位置決めされた第2金型を第2ダイベースの第2取付面に向けて第1金型に対して独立して金型搬入方向に沿って移動させて第2クランプ要素に支持させる金型駆動源と、
(d)第1可動プレートおよび第2可動プレートのうちの少なくとも一方を他方に対して独立させて金型挿入方向と交差する方向に移動させる交差駆動源とを具備する。
(2)様相2の本発明に係る金型搬入装置は、無枠式鋳型を造型可能な第1金型および第2金型を搭載可能な無枠式鋳型造型機に前記第1金型および前記第2金型を挿入させる金型搬入装置であって、
(i)無枠式鋳型造型機は、
(a)第1取付面をもつ第1ダイベースと第2取付面をもつ第2ダイベースと、
(b)第1ダイベースに設けられ第1金型を第1取付面に固定させるクランプ位置CAおよびクランプを解除させて第1金型を第1取付面から離間させるアンクランプ位置CBに切り替え可能な第1クランプ要素と、
(c)第2ダイベースに設けられ第2金型を第2取付面に固定させるクランプ位置CAおよびクランプを解除させて第2金型を第2取付面から離間させるアンクランプ位置CBに切り替え可能な第2クランプ要素とを具備し、
(ii)金型搬入装置は、
(a)第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられ、第1金型を離脱可能に支持し且つ第1金型を高さ方向において位置決めさせる第1位置決め部をもつ第1可動プレートと、
(b)待機位置において第1可動プレートに対面して配置され、第2ダイベースの第2取付面に向けて金型搬入方向に沿って且つ第1可動プレートに対して独立してスライド可能に設けられ、第2金型を離脱可能に支持し且つ第2金型を高さ方向において位置決めさせる第2位置決め部をもつ第2可動プレートと、
(c)第1位置決め部で高さ方向に位置決めされた第1金型を第1可動プレートから離脱させて第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿って移動させて第1クランプ要素に支持させ、且つ、第2位置決め部で高さ方向に位置決めされた第2金型を第2ダイベースの第2取付面に向けて第1金型に対して独立して金型搬入方向に沿って移動させて第2クランプ要素に支持させる金型駆動源と、
(d)第1可動プレートおよび第2可動プレートのうちの少なくとも一方を他方に対して独立させて金型挿入方向と交差する方向に移動させる交差駆動源とを具備する。
(3)本発明によれば、第1可動プレートの第1位置決め部は、第1金型を離脱可能に支持し且つ第1金型を高さ方向において位置決めさせる。この状態で、金型駆動源が駆動すると、第1金型をもつ第1可動プレートは、第2金型をもつ第2可動プレートに対して独立して、第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライドすることができる。これにより第1金型は第1ダイベースの第1取付面に取り付け可能となる。
また、第2可動プレートの第2位置決め部は、第2金型を離脱可能に支持し且つ第2金型を高さ方向において位置決めさせる。この状態で、金型駆動源が駆動すると、第2金型をもつ第2可動プレートは、第1金型をもつ第1可動プレートに対して独立して、第2ダイベースの第2取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライドすることができる。これにより第2金型は第2ダイベースの第2取付面に取り付け可能となる。
このような本発明によれば、第1金型および第2金型のうちのいずれか一方をダイベースに取り付けた後、第1ダイベースおよび第2ダイベースのうち金型を取り付けたダイベースは、退避位置に退避する。その後、交差駆動源は、第1可動プレートおよび第2可動プレートのうちの残りの金型を有する可動プレートを金型挿入方向と交差する方向にスライドさせる。これにより平面視において、金型挿入方向に対して交差する方向において、残りの金型を有する可動プレートの位置を、残りのダイベースの位置に合わせる。この状態で、金型駆動源が駆動すると、残りの金型を有する可動プレートは、残りのダイベースの取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライドする。これにより残りの金型は残りのダイベースの取付面に取り付けられる。
以上説明したように本発明によれば、第1金型をもつ第1可動プレートと、第2金型をもつ第2可動プレートとは互いに独立してダイベースに向けてスライド可能である。
このような本発明によれば、第1金型および第2金型のうちのいずれか一方をダイベースに取り付けた後、第1ダイベースおよび第2ダイベースのうち金型を取り付けたダイベースを、これの退避位置に退避させる。その後、交差駆動源は、第1可動プレートおよび第2可動プレートのうち、残りの金型を有する可動プレートを金型挿入方向と交差する方向に移動させる。これにより、金型挿入方向と交差する方向において、残りの金型を、残りの金型を取り付けるダイベースの位置に合わせる。この状態で、第1金型および第2金型のうちの残りの金型をダイベースに取り付ける。このような本発明によれば、第1金型をもつ第1可動プレートと、第2金型をもつ第2可動プレートとを独立させて且つ個別にダイベース間に挿入し、第1金型および第2金型を独立させて且つ個別にダイベースに取り付ける。このため、造型機における第1ダイベースと第2ダイベースとの間の間隔を過剰に拡大させずとも、厚みが厚い第1金型または第2金型の交換を実現することができる。即ち、造型機における第1ダイベースと第2ダイベースとの間の間隔の制約を緩和させつつ、厚みが厚い第1金型または第2金型の交換を実現することができる。
実施形態1に係り、交換装置の概念を模式的に示す平面図である。 第1金型が第1ダイベースの第1取付面から離間している概念を模式的に示す断面図である。 第1金型が第1ダイベースの第1取付面にクランプされている概念を模式的に示す断面図である。 第2金型が第2ダイベースの第2取付面から離間している概念を模式的に示す断面図である。 第2金型が第2ダイベースの第2取付面にクランプされている概念を模式的に示す断面図である。 金型の係合部を金型挿入方向に移動させてクランプ部材の案内溝に挿入させる概念を模式的に示す斜視図である。 金型を保持する可動プレートをダイベースのクランプ要素に接近させる概念を模式的に示す正面図である。 第1金型を保持する第1可動フレーム、第2金型を保持する第2可動フレームを異なる方向から示す図である。 金型を保持している可動プレートの位置規制部をクランプ部材に位置決めさせる概念を示す図である。 可動プレートで金型の係合部を高さ方向に位置決めさせている概念を示す図である。 金型搬出装置を模式的に示す正面図である。 第1金型を第1可動プレートで第1ダイベースに取り付ける概念を模式的に示す平面図である。 第2金型を第2可動プレートで第2ダイベースに取り付ける概念を模式的に示す平面図である。
1は造型機、11fは第1金型、11sは第2金型、12fは第1ダイベース、12sは第2ダイベース、13fは第1取付面、13sは第2取付面、14fは第1クランプ要素、14sは第2クランプ要素、15fは第1クランプ部材、15sは第2クランプ部材、16fは第1案内溝、16sは第2案内溝、18fは第1係合部、18sは第2係合部、2は金型搬入装置、22fは第1可動フレーム、22sは第2可動フレーム、29fは第1スライド駆動源、29sは第2スライド駆動源、33fは第1可動プレート、33sは第2可動プレート、39は位置規制部、5は金型搬出装置、51は旋回フレーム、54は傾動駆動源、56はストッパ、57はストッパ駆動源を示す。
好ましい形態によれば、金型搬入装置は、固定フレームと、固定フレームに金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられた第1可動フレームおよび第2可動フレームと、固定フレームに設けられ第1可動フレームを第2可動フレームに対して独立させて金型搬入方向に沿ってスライドさせる第1スライド駆動源と、固定フレームに設けられ第2可動フレームを第1可動フレームに対して独立させて金型搬入方向に沿ってスライドさせる第2スライド駆動源とを具備する。
好ましい形態によれば、第1クランプ要素は、第1ダイベースに設けられ第1金型を第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第1金型を第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ部材と、第1クランプ部材に設けられ第1金型の背面に設けた第1係合部を金型挿入方向に沿って案内させる第1案内溝と、第1クランプ部材をクランプ位置およびアンクランプ位置に切り替える第1クランプ駆動源とを具備する。
また、第2クランプ要素は、第2ダイベースに設けられ第2金型を第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第2金型を第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ部材と、第2クランプ部材に設けられ第2金型の背面に設けた第2係合部を金型挿入方向に沿って案内させる第2案内溝と、第2クランプ部材をクランプ位置およびアンクランプ位置に切り替える第2クランプ駆動源とを具備する。
(実施形態)
本発明の実施形態について図面を参照しつつ示す。平面視である図1において、金型交換装置は、鋳物砂で形成された無枠式の鋳型(以下、鋳型ともいう)を造型可能な第1金型11fおよび第2金型11sを搭載する無枠式鋳型造型機1と、造型機1を介して金型挿入方向(矢印X1方向)において互いに対向する金型搬入装置2および金型搬出装置5とを有する。金型搬入装置2は金型11f,11sを矢印X1方向に移動させて造型機1に搬入させるものである。金型搬出装置5は造型機1から矢印X4方向に搬出された金型を受けるものである。
造型機1について説明する。図1に示すように、造型機1は、鋳枠をもたない鋳型を造型するものであり、平坦な第1取付面13fをもつ第1ダイベース12fと、平坦な第2取付面13sをもつ第2ダイベース12sとを有する。ダイベース12f,12sは、金型型締および型開方向(平面視において、金型挿入方向である矢印X1方向に対して交差する方向である矢印Y方向)に移動できる。鋳型を造型するときには、第1取付面13fおよび第2取付面13sは互いに対面する。第1取付面13fには、キャビティ11cを形成する成形面11mをもつ第1金型11fが取り付けられる。第2取付面13sには、成形面11mをもつ第2金型11sが取り付けられる。図12に示すように、鋳型100が形成された後、第2ダイベース12sは、旋回軸59を介して退避方向(矢印U1方向)に旋回しつつ退避できる。第2ダイベース12sが退避した後、第1ダイベース12fが矢印F1方向に前進すると、鋳型100は前進して離型される。離型後に第1ダイベース12fは矢印F2方向に後退して復帰する。
図2および図3は、第1ダイベース12fに設けられている第1クランプ要素14fを示す。図2および図3に示すように、第1クランプ要素14fは第1ダイベース12fに高さ方向(矢印Z方向)において2つ(複数)設けられており、第1金型11fを第1取付面13fに固定させるクランプ位置CAと、クランプを解除させて第1金型11fを第1取付面13fから離間させるアンクランプ位置CBとに切り替え可能なものである。第1クランプ要素14fは、第1クランプ部材15fと、第1案内溝16fと、第1クランプ駆動源17fとを有する。第1クランプ部材15fは、第1金型11fを第1取付面13fに固定させるクランプ位置CAと、クランプを解除させて第1金型11fを第1取付面13fから離間させるアンクランプ位置CBとに切り替え可能である。図6に示すように、第1案内溝16fは、第1クランプ部材15fに設けられており、第1金型11fの背面11bに設けられた第1係合部18fを案内させる。第1係合部18fは第1金型11fの背面11bに設けられたTボルトで形成されており、軸部18aと鍔部18bをもつ。図2および図3に示すように、第1クランプ駆動源17fは本体171と伸縮可能なロッド172とをもつ。図6に示すように、第1案内溝16fは第1金型11fの第1係合部18fを挿入できるように、金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って且つ水平方向に沿って延設されており、始端16aおよび終端16bが開口している。
なお、第1ダイベース12fは第2ダイベース12sと対向するものの、基本的には共通構造をもつ。第1ダイベース12fの第1クランプ要素14fは第2ダイベース12sの第2クランプ要素14sと対向するものの、基本的には共通構造をもつ。
図4および図5は、第2ダイベース12sに設けられている第2クランプ要素14sを示す。図4および図5に示すように、第2クランプ要素14sは、第2ダイベース12sに設けられており、第2金型11sを第2取付面13sに固定させるクランプ位置CAと、クランプを解除させて第2金型11sを第2取付面13sから離間させるアンクランプ位置CBとに切り替え可能である。第2クランプ要素14sは、第2クランプ部材15sと、第2案内溝16sと、第2クランプ駆動源17sとを有する。第2クランプ部材15sは、高さ方向(矢印Z方向)において2つ(複数)設けられており、第2金型11sを第2取付面13sに固定させるクランプ位置CAと、クランプを解除させて第2金型11sを第2取付面13sから離間させるアンクランプ位置CBとに切り替え可能である。第2案内溝16sは、第2クランプ部材15sに設けられており、第2金型11sの背面11bに設けた第2係合部18sを案内させる。第2クランプ駆動源17sは、第2クランプ部材15sをクランプ位置CAおよびアンクランプ位置CBに切り替える。第2クランプ駆動源17sは本体171と伸縮可能なロッド172とをもつ。第2係合部18sは第2金型11sの背面11bに設けられており、Tボルトで形成されており、軸部18aと鍔部18bとをもつ(図6参照)。なお、図6は第1案内溝16fを示す。第1案内溝16fおよび第2案内溝16sは共通構造をもつため、図6は第2案内溝16sを併せて示す。図6に示すように、第2案内溝16sは、第2係合部18sを挿入できるように、金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って且つ水平方向に沿って延設されており、始端16aおよび終端16bが開口している。
金型搬入装置2について説明する。図7は、第1可動フレーム22fを示すものである。第1可動フレーム22fおよび第2可動フレーム22sは共通構造をもつため、図7は、第2可動フレーム22sについても併せて示す。図7に示すように、装置2の本体フレーム20は、金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って延設されたロッド状の第1案内軸21fをもつ。第1案内軸21fには、金型搬入方向に沿ってスライド可能に第1可動フレーム22fが設けられている。第1可動フレーム22fは、下フレーム23と、下フレーム23に固定された縦フレーム24と、縦フレーム24に固定された上フレーム25とを備えている。第1可動フレーム22fには第1可動プレート33fが固定されている。下フレーム23は、第1金型11fの下面22dを載置させる複数の案内ローラ26と、案内軸21f,21sに沿って移動する複数の案内部27とをもつ。本体フレーム20には、第1可動フレーム22fを金型搬入方向(矢印X1方向)に沿ってスライドさせる第1スライド駆動源29fが設けられている。本体フレーム20は、複数の主案内軸28に沿って図7の紙面垂直方向に移動可能とされている。
第2可動フレーム22s、第2案内軸21sなどの構成は、第1可動フレーム22f、第1案内軸21fなどの構成と共通するため、図7を準用して説明される。図7に示すように、本体フレーム20は、金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って延設されたロッド状の第2案内軸21sをもつ。第2案内軸21sには、金型搬入方向(矢印X1方向)に沿ってスライド可能に第2可動フレーム22sが設けられている。本体フレーム20には、第2可動フレーム22sを金型搬入方向(矢印X1方向)に沿ってスライドさせる第2スライド駆動源29sが設けられている。第1スライド駆動源29fおよび第2スライド駆動源29sは、互いに独立して駆動できる。従って、第1金型11fをもつ可動フレーム22fと,第2金型11sをもつ可動フレーム22sは、互いに独立して金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って駆動できる。
図8に示すように金型搬入装置2は、金型駆動源として、第1金型駆動源40fと第2金型駆動源40sとを有する。第1金型駆動源40fは、第1金型11fに係合する金型係合子45fをもち、第1金型11fを金型搬入方向(矢印X1方向)に移動させる。第2金型駆動源40sは、第2金型11sに係合する金型係合子45sをもち、第2金型11sを金型搬入方向(矢印X1方向)に移動させる。
図7に示すように、第1可動プレート33fは第1可動フレーム22fに保持されており、第1ダイベース12fの第1取付面13fに向けて金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って且つ水平方向に沿ってスライド可能に設けられている。図9および図10に示すように、第1可動プレート33fの下面33dおよび上面33u(特に下面33d)は、第1金型11fの第1係合部18fを高さ方向(矢印Z方向)に位置決めしつつ離脱可能に支持する第1位置決め部30fとされている。第1位置決め部30fは、第1可動プレート33fにおいて、第1金型11fの背面11bに固定されている第1係合部18fに係合して第1金型11fを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。
図7に示すように、第2可動プレート33sは第2可動フレーム22sに保持されており、第2ダイベース12sの第2取付面13sに向けて金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って、且つ、水平方向に沿ってスライド可能に設けられている。図9および図10に示すように、第2可動プレート33sの下面33dおよび上面33u(特に下面33d)は、第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めしつつ離脱可能に支持する第2位置決め部30sとされている。第2位置決め部30sは第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めしつつ離脱可能に支持しており、第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。
図7に示すように、第1可動プレート33fおよび第2可動プレート33sの先端部には、位置規制部39が形成されている。位置規制部39は、クランプ要素14f,14sのクランプ部材15f,15sの始端16aに嵌合して位置決めする。位置規制部39は、高さ方向(矢印Z方向)において2個(複数)設けられている。第1可動プレート33fおよび第2可動プレート33sが金型搬入方向(矢印X1方向)にスライドするとき、位置規制部39は、クランプ要素14f,14sとのクランプ部材15f,15sとの始端16aに係合し、第1金型11fおよび第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。この場合、可動プレート33f,33sはそれ以上矢印X1方向に移動できない。すなわち、第1金型11fの第1係合部18fは、軌跡KAに沿って移動し、第1クランプ要素14fの第1案内溝16fに沿って良好に嵌合して案内される。第2金型11sの第2係合部18sは、軌跡KAに沿って移動し、第2クランプ要素14sの第2案内溝16sに沿って良好に嵌合して案内される。
図7に示すように、第1金型駆動源40fは本体41と伸縮可能なロッド42とをもつ。第1金型駆動源40fが駆動してロッド42が矢印X1方向に伸長すると、第1位置決め部30fで高さ方向(矢印Z方向)に位置決めされた第1金型11fは、第1可動プレート33fから離脱されて第1ダイベース12fの第1取付面13fに向けて金型挿入方向(矢印X1方向)に沿って移動する。第2金型駆動源40sは本体41と伸縮可能なロッド42とをもつ。第2金型駆動源40sが駆動してロッド42が矢印X1方向に伸長すると、第2位置決め部30sで高さ方向に位置決めされた第2金型11sは、第2可動プレート33sから離脱されて第2ダイベース12sの第2取付面13sに向けて金型挿入方向(矢印X1方向)に沿って移動する。
図8に示すように、交差駆動源7は、本体70と伸縮可能なロッド71とをもつ。交差駆動源7のロッド71が矢印Y方向において伸縮すると、第1可動フレーム22fおよび第2可動フレーム22sを一体的に保持する本体フレーム20は、金型挿入方向(矢印X1方向)に対して交差する方向(矢印Y方向)に一体的に移動する。
図11を参照して金型搬出装置5について説明する。金型搬出装置5は、転動ローラ50xをもつ基礎フレーム50と、基礎フレーム50に対して旋回軸59を介して水平方向(矢印R方向)に沿って旋回可能に設けられた旋回フレーム51と、旋回フレーム51に設けられた水平方向に延設された傾動軸52を介して高さ方向(矢印Z方向)において傾動可能に設けられた傾動フレーム53と、傾動フレーム53を傾動させる傾動駆動源54と、第1金型11fおよび第2金型11sを載せ得るように傾動フレーム53に設けられた複数の滑走ローラ55と、搬出された金型を停止させるローラで形成されたストッパ56と、ストッパ56をストッパ位置および退避位置に切り替えるストッパ駆動源57とを有する。傾動駆動源54が矢印Z10方向に作動すると、傾動フレーム53は傾動軸52を中心として矢印Z10方向に旋回して傾動する。従ってストッパ56が退避していれば、滑走ローラ55上の金型11f,11sは、滑走ローラ55に沿って下降して仮保持位置に向けて矢印W1方向に移動する。ストッパ駆動源57が矢印H1方向に移動すると、ストッパ56はストップ位置から退避するため金型11f,11sの側面11kに当たらない。ストッパ駆動源57がストッパ方向(矢印H2方向)に移動すると、ストッパ56は滑走ローラ55から上方に突出するため、金型11f,11sの側面11kに当接可能となり、金型11f,11sを停止させることができる。滑走ローラ55上の金型11f,11sを排除した状態で、傾動駆動源54が矢印Z11方向に作動すると、傾動フレーム53は傾動軸52を中心として矢印Z11方向に旋回して原位置に復帰する。旋回駆動軸59cが駆動すると、旋回アーム51が旋回軸59を介して旋回する。
なお、上記した第1クランプ駆動源17f、第2クランプ駆動源17s、第1金型駆動源40f、第2金型駆動源40s、交差駆動源7、第1スライド駆動源29f、第2スライド駆動源29s、ストッパ駆動源57、傾動駆動源54、旋回駆動源59cは、それぞれ油圧や空気圧等の流体圧を利用するシリンダ装置で形成されているが、場合によっては、モータ装置で構成しても良い。
次に、使用方法について説明する。図12および図13は金型交換の概念の平面視を模式的に示す。まず、金型交換前には、第1ダイベース12fの第1取付面13fには旧第1金型11fpが固定されており、第2ダイベース12sの第2取付面13sには旧第2金型11spが固定されている。まず、旧第1金型11fpを交換させる場合について説明する。図2に示すように、第1クランプ駆動源17fを駆動させて第1クランプ部材15fを離脱方向(矢印W2方向)に移動させる。この結果、旧第1金型11fpの背面11bが第1ダイベース12fの第1取付面13fから離間して第1隙間19fを形成し、交換可能位置となる(図2参照)。このとき、第1隙間19fの奥方には第1可動プレート33fが対面する。この場合、矢印Y方向(第1ダイベース12fと第2ダイベース12sとを結ぶ方向)において、第1クランプ部材15fと第1可動プレート33fとは同じ位置となる(図12参照)。従って、金型搬入方向(矢印X1方向)において、第1クランプ部材15fと第1可動プレート33fとは互いに対向する(図12参照)。この状態で、図12から理解できるように、第1スライド駆動源29fを駆動させて第1可動フレーム22fを、新しい第1金型11fおよび第1可動プレート33fと共に、金型搬入方向(矢印X1方向)にスライドさせる。
この場合、図12に示すように、矢印Y方向において第2可動プレート33sは第2ダイベース12sとほぼ同位置とされているため、もし第2可動プレート33sが矢印X1方向に前進する場合には、第2ダイベース12sに衝突する。このため、第1可動プレート33fを金型搬入方向(矢印X1方向)に前進させるものの、第2可動プレート33sは停止させておく。
上記したように第1可動プレート33fが矢印X1方向に前進すると、第1可動プレート33fの先端側の位置規制部39は、クランプ要素14fのクランプ部材15fの始端16aに係合し、第1金型11fを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。これにより第1可動プレート33fはそれ以上移動できず、停止する。その後、第1金型駆動源40fが駆動してそのロッド42が矢印X1方向に伸長し、新しい第1金型11fを金型搬入方向(矢印X1方向)に搬入させる。このとき、前述したように、新しい第1金型11fは高さ方向(矢印Z方向)に位置決めされているため、新しい第1金型11fの第1係合部18fは、第1クランプ部材15fの第1案内溝16fに良好に嵌合しつつ定位置まで案内される(図6参照)。このとき、第2金型駆動源40sは駆動しないので、新しい第2金型11sは停止したままである。
この結果、図12に示すように、新しい第1金型11fの側面11kは、旧第1金型11fpを金型搬出方向(矢印X4方向)に向けて押圧させる。この場合、図11及び図12に示すように、旧第1金型11fpを第1ダイベース12fから金型搬出装置5の滑走ローラ55に移動させストッパ56に当てる。その後、傾動駆動源54が駆動してそのロッド54rを矢印Z10方向に後退させることにより、傾動軸52を中心として傾動フレーム53を矢印Z10方向に下降させる。この結果、旧第1金型11fpを滑走ローラ55により下方に向けて矢印W1方向に退避位置まで滑走させる。この状態では、図2に示すように、新しい第1金型11fの第1係合部18fが第1クランプ部材15fの第1案内溝16fに嵌合している。
この状態で、図2および図3から理解できるように、第1クランプ駆動源17fを矢印W1方向に駆動させて第1クランプ部材15fを同方向に後退させる。これにより、新しい第1金型11fの背面11bを第1取付面13fに密着させてクランプさせ、新しい第1金型11fの交換を完了する(図3参照)。この場合、新しい第1金型11fの背面11bの第1係合部18fは、第1案内溝16fに嵌合しており、高さ方向(矢印Z方向)において位置決めされている。
上記したように旧第1金型11fpを金型搬出装置5に搬出すると共に、新しい第1金型11fを第1ダイベース12fに取り付けて交換することができる。
次に、新しい第2金型11sを交換する作業を開始する。この状態では、図4に示すように、旧第2金型11spの第2係合部18sは、第2クランプ部材15sの第2案内溝16sに嵌合している。この場合、交差駆動源7のロッド71を作動させ、図12に示すように、第2可動フレーム22sを矢印Y方向(仮想水平面に沿って矢印X1方向と直交する方向)に移動させる。この結果、図13に示すように、矢印Y方向において、第2可動プレート33sと第2クランプ部材15sとを同位置とさせる。この結果、第2可動プレート33sに保持されている第2金型11sと、第2ダイベース12sの第2取付面13sとをほぼ同位置とさせる。更に、第1金型11fを取り付けた第1ダイベース12fは、第2ダイベース12sから離れるように退避方向(矢印Y3方向,図12参照)に退避する。
前述同様に、図4に示すように、第2クランプ駆動源17sを駆動させてロッド172を前進させ、第2クランプ部材15sを離脱方向(矢印W2方向)に移動させる。この結果、第2金型11sの背面11bが第2ダイベース12sの第2取付面13sから離間して第2隙間19sを形成し、交換可能位置となる(図4参照)。このとき、第2隙間19sの奥方には第2可動プレート33sが存在する。即ち、矢印X1方向において、第2可動プレート33sと第2クランプ部材15sとが対向する(図13参照)。
次に、図13に示すように、第2スライド駆動源29sを駆動させてそのロッド29rを金型搬入方向(矢印X1方向)に伸長させる。これにより、第2可動フレーム22s(図13では省略)を第2金型11sおよび第2可動プレート33sと共に金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って、第2ダイベース12sの第2取付面13sに向けてスライドさせる。このとき、第2可動プレート33sの先端側の位置規制部39は、クランプ部材15sの始端16aに係合し、第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。これ以上、第2可動プレート33sは矢印X1方向に進入できず、停止する。
その後、図13に示すように、第2金型駆動源40sが駆動してロッド42が矢印X1方向に伸長し、新しい第2金型11sを第2可動プレート33sから離脱させ、金型搬入方向(矢印X1方向)に搬入させる。このとき、前述したように第2金型11sは高さ方向(矢印Z方向)に位置決めされているため、第2金型11sの第2係合部18sは、第2クランプ部材15sの第2案内溝16sに良好に嵌合しつつ定位置まで案内される(図6参照)。この結果、図13に示すように、第2金型11sの側面11kは、旧第2金型11spを金型搬出方向(矢印X4方向)に押圧する。この場合、図11に示すように、旧第2金型11spを第2ダイベース12sから金型搬出装置5の滑走ローラ55に移動させストッパ56に当てる。その後、傾動駆動源54が駆動してそのロッド54rを矢印Z10方向に後退させて傾動フレーム53を傾動軸52を中心として矢印Z10方向に下降させ、旧第2金型11spを滑走ローラ55により下方に滑走させる。更に、図5に示すように、第2クランプ駆動源17sを矢印W1方向に駆動させて第2クランプ部材15sを同方向に移動させる。これにより新しい第2金型11sの背面11bを第2取付面13sに圧接させてクランプさせる。この場合、新しい第2金型11sの背面11bの第2係合部18sは、第2クランプ部材15sの第2案内溝16sに嵌合しつつ位置決めされている。
前記した第2可動プレート33sの先端の位置規制部39は、クランプ部材15f,15sの始端16aに係合して第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。このため第2金型11sの第2係合部18sは、第2クランプ部材15sの第2案内溝16sに良好に嵌合して定位置まで案内される。次に、第2クランプ駆動源17sを駆動させて第2クランプ部材15sを退避方向(矢印W1方向)に移動させる。この結果、第2金型11sの背面11bが第2ダイベース12sの第2取付面13sに圧着されて固定される。
以上説明したように本実施形態によれば、まず、第1金型11fおよび第2金型11sのうちの一方である第1金型11fを第1ダイベース12fに取り付ける。その後、第1金型11fを取り付けた第1ダイベース12fを退避方向(図12の矢印Y3方向)に移動させて退避させる。その後、交差駆動源7は、残りの第2金型11sを有する第2可動プレート33sを金型挿入方向(矢印X1方向)に対して交差する方向(矢印Y方向)に移動させる。この状態で、残りの第2金型11sを第2ダイベース12sに取り付ける。このような本実施形態によれば、造型機1における第1ダイベース12fと第2ダイベース12sとの間の間隔Lが大きくないときであっても、より厚い第1金型11fまたは第2金型11sの交換を実現できる。
(その他)
上記した本実施形態によれば、まず、第1金型11fを第1ダイベース12fに取り付けた後、第2金型11sを第2ダイベース12sに取り付けることにしているが、逆にしても良い。本発明は上記した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更して実施できるものである。例えば、流体圧を利用するシリンダ装置に代えて、モータ装置としても良い。
(1)様相1の本発明に係る無枠式鋳型造型機(以下、造型機ともいう)における金型交換装置は、無枠式鋳型を造型可能な第1金型および第2金型を搭載可能な無枠式鋳型造型機と、無枠式鋳型造型機を介して互いに対向して設けられた金型搬入装置および金型搬出装置とを具備する無枠式鋳型造型機における金型交換装置であって、
(i)無枠式鋳型造型機は、
(a)第1取付面をもつ第1ダイベースと第2取付面をもつ第2ダイベースと、
(b)第1ダイベースに設けられ第1金型を第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第1金型を第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ要素と、
(c)第2ダイベースに設けられ第2金型を第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第2金型を第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ要素とを具備し、
(ii)金型搬入装置は、
(a)第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられ、第1金型を離脱可能に支持し且つ第1金型を高さ方向において位置決めさせる第1位置決め部をもつ第1可動プレートと、
(b)待機位置において第1可動プレートに対面して配置され、第2ダイベースの第2取付面に向けて金型搬入方向に沿って且つ第1可動プレートに対して独立してスライド可能に設けられ、第2金型を離脱可能に支持し且つ第2金型を高さ方向において位置決めさせる第2位置決め部をもつ第2可動プレートと、
(c)第1位置決め部で高さ方向に位置決めされた第1金型を第1可動プレートから離脱させて第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿って移動させて第1クランプ要素に支持させ、且つ、第2位置決め部で高さ方向に位置決めされた第2金型を第2ダイベースの第2取付面に向けて第1金型に対して独立して金型搬入方向に沿って移動させて第2クランプ要素に支持させる金型駆動源と、
(d)第1可動プレートおよび第2可動プレートのうちの少なくとも一方を他方に対して独立させて金型搬入方向および高さ方向とそれぞれ直交する交差方向に移動させる交差駆動源とを具備し、
第1金型および第2金型のうちの一方であって第1ダイベースまたは第2ダイベースに先に取り付けられる金型を先行金型とし、第1金型および第2金型のうちの他方であって先行金型が取り付けられた後に残りの第1ダイベースまたは第2ダイベースに取り付けられる金型を後行金型とするとき、
先行金型を第1ダイベースまたは第2ダイベースに取り付けた後、先行金型を取り付けた第1ダイベースまたは第2ダイベースを交差方向に退避させた状態で、
交差駆動源は、後行金型を有する第1可動プレートまたは第2可動プレートを交差方向に移動させて、交差方向において後行金型を有する第1可動プレートまたは第2可動プレートの位置を、後行金型を取り付ける第1ダイベースまたは第2ダイベースの位置に合わせ、
金型駆動源は、後行金型を金型搬入方向に沿って移動させて第1ダイベースまたは第2ダイベースに取り付け、
(iii)金型搬出装置は、
無枠式鋳型造型機から搬出される第1金型および第2金型を受けるものであり、
金型交換前に第1ダイベースの第1取付面に固定されている第1金型を旧第1金型とし、金型交換前に第2ダイベースの第2取付面に固定されている第2金型を旧第2金型とするとき、
金型搬入装置によって搬入された新しい第1金型が旧第1金型を金型搬出方向に押圧して旧第1金型を第1ダイベースから金型搬出装置に移動させることにより旧第1金型が無枠式鋳型造型機から搬出され、
金型搬入装置によって搬入された新しい第2金型が旧第2金型を金型搬出方向に押圧して旧第2金型を第2ダイベースから金型搬出装置に移動させることにより旧第2金型が無枠式鋳型造型機から搬出される。
(2)様相2の本発明に係る金型搬入装置は、無枠式鋳型を造型可能な第1金型および第2金型を搭載可能な無枠式鋳型造型機に第1金型および第2金型を挿入させる金型搬入装置であって、
(i)無枠式鋳型造型機は、
(a)第1取付面をもつ第1ダイベースと第2取付面をもつ第2ダイベースと、
(b)第1ダイベースに設けられ第1金型を第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第1金型を第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ要素と、
(c)第2ダイベースに設けられ第2金型を第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第2金型を第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ要素とを具備し、
(ii)金型搬入装置は、
(a)第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられ、第1金型を離脱可能に支持し且つ第1金型を高さ方向において位置決めさせる第1位置決め部をもつ第1可動プレートと、
(b)待機位置において第1可動プレートに対面して配置され、第2ダイベースの第2取付面に向けて金型搬入方向に沿って且つ第1可動プレートに対して独立してスライド可能に設けられ、第2金型を離脱可能に支持し且つ第2金型を高さ方向において位置決めさせる第2位置決め部をもつ第2可動プレートと、
(c)第1位置決め部で高さ方向に位置決めされた第1金型を第1可動プレートから離脱させて第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿って移動させて第1クランプ要素に支持させ、且つ、第2位置決め部で高さ方向に位置決めされた第2金型を第2ダイベースの第2取付面に向けて第1金型に対して独立して金型搬入方向に沿って移動させて第2クランプ要素に支持させる金型駆動源と、
(d)第1可動プレートおよび第2可動プレートのうちの少なくとも一方を他方に対して独立させて金型搬入方向および高さ方向とそれぞれ直交する交差方向に移動させる交差駆動源とを具備し、
第1金型および第2金型のうちの一方であって第1ダイベースまたは第2ダイベースに先に取り付けられる金型を先行金型とし、第1金型および第2金型のうちの他方であって先行金型が取り付けられた後に残りの第1ダイベースまたは第2ダイベースに取り付けられる金型を後行金型とするとき、
先行金型を第1ダイベースまたは第2ダイベースに取り付けた後、先行金型を取り付けた第1ダイベースまたは第2ダイベースを交差方向に退避させた状態で、
交差駆動源は、後行金型を有する第1可動プレートまたは第2可動プレートを交差方向に移動させて、交差方向において後行金型を有する第1可動プレートまたは第2可動プレートの位置を、後行金型を取り付ける第1ダイベースまたは第2ダイベースの位置に合わせ、
金型駆動源は、後行金型を金型搬入方向に沿って移動させて第1ダイベースまたは第2ダイベースに取り付ける。
(3)本発明によれば、第1可動プレートの第1位置決め部は、第1金型を離脱可能に支持し且つ第1金型を高さ方向において位置決めさせる。この状態で、金型駆動源が駆動すると、第1金型は、第2金型に対して独立して、第1ダイベースの第1取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライドすることができる。これにより第1金型は第1ダイベースの第1取付面に取り付け可能となる。
また、第2可動プレートの第2位置決め部は、第2金型を離脱可能に支持し且つ第2金型を高さ方向において位置決めさせる。この状態で、金型駆動源が駆動すると、第2金型は、第1金型に対して独立して、第2ダイベースの第2取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライドすることができる。これにより第2金型は第2ダイベースの第2取付面に取り付け可能となる。
このような本発明によれば、第1金型および第2金型のうちのいずれか一方をダイベースに取り付けた後、第1ダイベースおよび第2ダイベースのうち金型を取り付けたダイベースは、退避位置に退避する。その後、交差駆動源は、第1可動プレートおよび第2可動プレートのうちの残りの金型を有する可動プレートを金型搬入方向および高さ方向とそれぞれ直交する交差方向にスライドさせる。これにより平面視の交差方向において、残りの金型を有する可動プレートの位置を、残りのダイベースの位置に合わせる。この状態で、金型駆動源が駆動すると、残りの金型は、残りのダイベースの取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライドする。これにより残りの金型は残りのダイベースの取付面に取り付けられる。
このような本発明によれば、第1金型および第2金型のうちのいずれか一方をダイベースに取り付けた後、第1ダイベースおよび第2ダイベースのうち金型を取り付けたダイベースを、これの退避位置に退避させる。その後、交差駆動源は、第1可動プレートおよび第2可動プレートのうち、残りの金型を有する可動プレートを金型搬入方向および高さ方向とそれぞれ直交する交差方向に移動させる。これにより、金型搬入方向および高さ方向とそれぞれ直交する交差方向において、残りの金型を、残りの金型を取り付けるダイベースの位置に合わせる。この状態で、第1金型および第2金型のうちの残りの金型をダイベースに取り付ける。このような本発明によれば、第1金型をもつ第1可動プレートと、第2金型をもつ第2可動プレートとを独立させて且つ個別にダイベース間に挿入し、第1金型および第2金型を独立させて且つ個別にダイベースに取り付ける。このため、造型機における第1ダイベースと第2ダイベースとの間の間隔を過剰に拡大させずとも、厚みが厚い第1金型または第2金型の交換を実現することができる。即ち、造型機における第1ダイベースと第2ダイベースとの間の間隔の制約を緩和させつつ、厚みが厚い第1金型または第2金型の交換を実現することができる。
実施形態1に係り、交換装置の概念を模式的に示す平面図である。 第1金型が第1ダイベースの第1取付面から離間している概念を模式的に示す断面図である。 第1金型が第1ダイベースの第1取付面にクランプされている概念を模式的に示す断面図である。 第2金型が第2ダイベースの第2取付面から離間している概念を模式的に示す断面図である。 第2金型が第2ダイベースの第2取付面にクランプされている概念を模式的に示す断面図である。 金型の係合部を金型搬入方向に移動させてクランプ部材の案内溝に挿入させる概念を模式的に示す斜視図である。 金型を保持する可動プレートをダイベースのクランプ要素に接近させる概念を模式的に示す正面図である。 第1金型を保持する第1可動フレーム、第2金型を保持する第2可動フレームを異なる方向から示す図である。 金型を保持している可動プレートの位置規制部をクランプ部材に位置決めさせる概念を示す図である。 可動プレートで金型の係合部を高さ方向に位置決めさせている概念を示す図である。 金型搬出装置を模式的に示す正面図である。 第1金型を第1可動プレートで第1ダイベースに取り付ける概念を模式的に示す平面図である。 第2金型を第2可動プレートで第2ダイベースに取り付ける概念を模式的に示す平面図である。
好ましい形態によれば、金型搬入装置は、固定フレームと、固定フレームに金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられ第1可動プレートを保持する第1可動フレームおよび第2可動プレートを保持する第2可動フレームと、固定フレームに設けられ第1可動フレームを第2可動フレームに対して独立させて金型搬入方向に沿ってスライドさせる第1スライド駆動源と、固定フレームに設けられ第2可動フレームを第1可動フレームに対して独立させて金型搬入方向に沿ってスライドさせる第2スライド駆動源とを具備する。
好ましい形態によれば、第1クランプ要素は、第1ダイベースに設けられ第1金型を第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第1金型を第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ部材と、第1クランプ部材に設けられ第1金型の背面に設けた第1係合部を金型搬入方向に沿って案内させる第1案内溝と、第1クランプ部材をクランプ位置およびアンクランプ位置に切り替える第1クランプ駆動源とを具備し、
第1金型の第1係合部が第1クランプ部材の第1案内溝に嵌合した状態で、第1クランプ駆動源が第1クランプ部材を離脱方向と反対方向に移動させることにより第1金型の背面を第1取付面に密着させてクランプし、第1クランプ駆動源が第1クランプ部材を離脱方向に移動させることにより第1金型の背面を第1取付面から離間させてアンクランプする。
また、第2クランプ要素は、第2ダイベースに設けられ第2金型を第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて第2金型を第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ部材と、第2クランプ部材に設けられ第2金型の背面に設けた第2係合部を金型搬入方向に沿って案内させる第2案内溝と、第2クランプ部材をクランプ位置およびアンクランプ位置に切り替える第2クランプ駆動源とを具備し、
第2金型の第2係合部が第2クランプ部材の第2案内溝に嵌合した状態で、第2クランプ駆動源が第2クランプ部材を離脱方向と反対方向に移動させることにより第2金型の背面を第2取付面に密着させてクランプし、第2クランプ駆動源が第2クランプ部材を離脱方向に移動させることにより第2金型の背面を第2取付面から離間させてアンクランプする。
(実施形態)
本発明の実施形態について図面を参照しつつ示す。平面視である図1において、金型交換装置は、鋳物砂で形成された無枠式の鋳型(以下、鋳型ともいう)を造型可能な第1金型11fおよび第2金型11sを搭載する無枠式鋳型造型機1と、造型機1を介して金型搬入方向(矢印X1方向)において互いに対向する金型搬入装置2および金型搬出装置5とを有する。金型搬入装置2は金型11f,11sを矢印X1方向に移動させて造型機1に搬入させるものである。金型搬出装置5は造型機1から矢印X4方向に搬出された金型を受けるものである。
造型機1について説明する。図1に示すように、造型機1は、鋳枠をもたない鋳型を造型するものであり、平坦な第1取付面13fをもつ第1ダイベース12fと、平坦な第2取付面13sをもつ第2ダイベース12sとを有する。ダイベース12f,12sは、金型型締および型開方向(平面視において、金型搬入方向である矢印X1方向に対して交差する方向である矢印Y方向。矢印Y方向は、金型搬入方向(矢印X1方向)および後述する高さ方向(矢印Z方向)とそれぞれ直交する方向であり、本発明の交差方向に相当する。)に移動できる。鋳型を造型するときには、第1取付面13fおよび第2取付面13sは互いに対面する。第1取付面13fには、キャビティ11cを形成する成形面11mをもつ第1金型11fが取り付けられる。第2取付面13sには、成形面11mをもつ第2金型11sが取り付けられる。図12に示すように、鋳型100が形成された後、第2ダイベース12sは、旋回軸59を介して退避方向(矢印U1方向)に旋回しつつ退避できる。第2ダイベース12sが退避した後、第1ダイベース12fが矢印F1方向に前進すると、鋳型100は前進して離型される。離型後に第1ダイベース12fは矢印F2方向に後退して復帰する。
図7に示すように、第1可動プレート33fおよび第2可動プレート33sの先端部には、位置規制部39が形成されている。位置規制部39は、クランプ要素14f,14sのクランプ部材15f,15sの始端16aに嵌合して位置決めする。位置規制部39は、高さ方向(矢印Z方向)において2個(複数)設けられている。第1可動プレート33fおよび第2可動プレート33sが金型搬入方向(矢印X1方向)にスライドするとき、位置規制部39は、クランプ要素14f,14sのクランプ部材15f,15sの始端16aに係合し、第1金型11fおよび第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。この場合、可動プレート33f,33sはそれ以上矢印X1方向に移動できない。すなわち、第1金型11fの第1係合部18fは、軌跡KAに沿って移動し、第1クランプ要素14fの第1案内溝16fに沿って良好に嵌合して案内される。第2金型11sの第2係合部18sは、軌跡KAに沿って移動し、第2クランプ要素14sの第2案内溝16sに沿って良好に嵌合して案内される。
図7に示すように、第1金型駆動源40fは本体41と伸縮可能なロッド42とをもつ。第1金型駆動源40fが駆動してロッド42が矢印X1方向に伸長すると、第1位置決め部30fで高さ方向(矢印Z方向)に位置決めされた第1金型11fは、第1可動プレート33fから離脱されて第1ダイベース12fの第1取付面13fに向けて金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って移動する。第2金型駆動源40sは本体41と伸縮可能なロッド42とをもつ。第2金型駆動源40sが駆動してロッド42が矢印X1方向に伸長すると、第2位置決め部30sで高さ方向に位置決めされた第2金型11sは、第2可動プレート33sから離脱されて第2ダイベース12sの第2取付面13sに向けて金型搬入方向(矢印X1方向)に沿って移動する。
図8に示すように、交差駆動源7は、本体70と伸縮可能なロッド71とをもつ。交差駆動源7のロッド71が矢印Y方向において伸縮すると、第1可動フレーム22fおよび第2可動フレーム22sを一体的に保持する本体フレーム20は、交差方向(矢印Y方向)に一体的に移動する。
図11を参照して金型搬出装置5について説明する。金型搬出装置5は、転動ローラ50xをもつ基礎フレーム50と、基礎フレーム50に対して旋回軸59を介して水平方向(矢印R方向)に沿って旋回可能に設けられた旋回フレーム51と、旋回フレーム51に設けられた水平方向に延設された傾動軸52を介して高さ方向(矢印Z方向)において傾動可能に設けられた傾動フレーム53と、傾動フレーム53を傾動させる傾動駆動源54と、第1金型11fおよび第2金型11sを載せ得るように傾動フレーム53に設けられた複数の滑走ローラ55と、搬出された金型を停止させるローラで形成されたストッパ56と、ストッパ56をストップ位置および退避位置に切り替えるストッパ駆動源57とを有する。傾動駆動源54が矢印Z10方向に作動すると、傾動フレーム53は傾動軸52を中心として矢印Z10方向に旋回して傾動する。従ってストッパ56が退避していれば、滑走ローラ55上の金型11f,11sは、滑走ローラ55に沿って下降して仮保持位置に向けて矢印W1方向に移動する。ストッパ駆動源57が矢印H1方向に移動すると、ストッパ56はストップ位置から退避するため金型11f,11sの側面11kに当たらない。ストッパ駆動源57がストッパ方向(矢印H2方向)に移動すると、ストッパ56は滑走ローラ55から上方に突出するため、金型11f,11sの側面11kに当接可能となり、金型11f,11sを停止させることができる。滑走ローラ55上の金型11f,11sを排除した状態で、傾動駆動源54が矢印Z11方向に作動すると、傾動フレーム53は傾動軸52を中心として矢印Z11方向に旋回して原位置に復帰する。旋回駆動59cが駆動すると、旋回フレーム51が旋回軸59を介して旋回する。
前述同様に、図4に示すように、第2クランプ駆動源17sを駆動させてロッド172を前進させ、第2クランプ部材15sを離脱方向(矢印W2方向)に移動させる。この結果、第2金型11sの背面11bが第2ダイベース12sの第2取付面13sから離間して第2隙間19sを形成し、交換可能位置となる(図4参照)。このとき、第2隙間19sの奥方には第2可動プレート33sが存在する。即ち、矢印X1方向において、第2可動プレート33sと第2クランプ部材15sとが対向する(図13参照)。
前記した第2可動プレート33sの先端の位置規制部39は、第2クランプ部材15sの始端16aに係合して第2金型11sを高さ方向(矢印Z方向)において位置決めさせる。このため第2金型11sの第2係合部18sは、第2クランプ部材15sの第2案内溝16sに良好に嵌合して定位置まで案内される。次に、第2クランプ駆動源17sを駆動させて第2クランプ部材15sを退避方向(矢印W1方向)に移動させる。この結果、第2金型11sの背面11bが第2ダイベース12sの第2取付面13sに圧着されて固定される。
以上説明したように本実施形態によれば、まず、第1金型11fおよび第2金型11sのうちの一方である第1金型11fを第1ダイベース12fに取り付ける。その後、第1金型11fを取り付けた第1ダイベース12fを退避方向(図12の矢印Y3方向)に移動させて退避させる。その後、交差駆動源7は、残りの第2金型11sを有する第2可動プレート33sを交差方向(矢印Y方向)に移動させる。この状態で、残りの第2金型11sを第2ダイベース12sに取り付ける。このような本実施形態によれば、造型機1における第1ダイベース12fと第2ダイベース12sとの間の間隔Lが大きくないときであっても、より厚い第1金型11fまたは第2金型11sの交換を実現できる。

Claims (4)

  1. 無枠式鋳型を造型可能な第1金型および第2金型を搭載可能な無枠式鋳型造型機と、前記無枠式鋳型造型機を介して互いに対向して設けられた金型搬入装置および金型搬出装置とを具備する無枠式鋳型造型機における金型交換装置であって、
    (i)前記無枠式鋳型造型機は、
    (a)第1取付面をもつ第1ダイベースと第2取付面をもつ第2ダイベースと、
    (b)前記第1ダイベースに設けられ前記第1金型を前記第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて前記第1金型を前記第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ要素と、
    (c)前記第2ダイベースに設けられ前記第2金型を前記第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて前記第2金型を前記第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ要素とを具備し、
    (ii)前記金型搬入装置は、
    (a)前記第1ダイベースの前記第1取付面に向けて金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられ、前記第1金型を離脱可能に支持し且つ前記第1金型を高さ方向において位置決めさせる第1位置決め部をもつ第1可動プレートと、
    (b)待機位置において前記第1可動プレートに対面して配置され、前記第2ダイベースの前記第2取付面に向けて前記金型搬入方向に沿って且つ前記第1可動プレートに対して独立してスライド可能に設けられ、前記第2金型を離脱可能に支持し且つ前記第2金型を高さ方向において位置決めさせる第2位置決め部をもつ第2可動プレートと、
    (c)前記第1位置決め部で高さ方向に位置決めされた前記第1金型を前記第1可動プレートから離脱させて前記第1ダイベースの前記第1取付面に向けて金型搬入方向に沿って移動させて前記第1クランプ要素に支持させ、且つ、前記第2位置決め部で高さ方向に位置決めされた前記第2金型を前記第2ダイベースの前記第2取付面に向けて前記第1金型に対して独立して金型搬入方向に沿って移動させて第2クランプ要素に支持させる金型駆動源と、
    (d)前記第1可動プレートおよび前記第2可動プレートのうちの少なくとも一方を他方に対して独立させて前記金型挿入方向と交差する方向に移動させる交差駆動源とを具備する無枠式鋳型造型機における金型交換装置。
  2. 請求項1において、前記金型搬入装置は、固定フレームと、前記固定フレームに前記金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられた前記第1可動フレームおよび前記第2可動フレームと、前記固定フレームに設けられ前記第1可動フレームを前記第2可動フレームに対して独立させて前記金型搬入方向に沿ってスライドさせる第1スライド駆動源と、前記固定フレームに設けられ前記第2可動フレームを前記第1可動フレームに対して独立させて金型搬入方向に沿ってスライドさせる前記第2スライド駆動源とを具備する無枠式鋳型造型機における金型交換装置。
  3. 請求項1または2において、前記第1クランプ要素は、
    前記第1ダイベースに設けられ前記第1金型を前記第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて前記第1金型を前記第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ部材と、前記第1クランプ部材に設けられ前記第1金型の背面に設けた第1係合部を前記金型挿入方向に沿って案内させる第1案内溝と、前記第1クランプ部材をクランプ位置およびアンクランプ位置に切り替える第1クランプ駆動源とを具備しており、
    前記第2クランプ要素は、
    前記第2ダイベースに設けられ第2金型を前記第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて前記第2金型を前記第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ部材と、前記第2クランプ部材に設けられ前記第2金型の背面に設けた第2係合部を前記金型挿入方向に沿って案内させる第2案内溝と、前記第2クランプ部材をクランプ位置およびアンクランプ位置に切り替える第2クランプ駆動源とを具備する無枠式鋳型造型機における金型交換装置。
  4. 無枠式鋳型を造型可能な第1金型および第2金型を搭載可能な無枠式鋳型造型機に前記第1金型および前記第2金型を挿入させる金型搬入装置であって、
    (i)前記無枠式鋳型造型機は、
    (a)第1取付面をもつ第1ダイベースと第2取付面をもつ第2ダイベースと、
    (b)前記第1ダイベースに設けられ前記第1金型を前記第1取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて前記第1金型を前記第1取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第1クランプ要素と、
    (c)前記第2ダイベースに設けられ前記第2金型を前記第2取付面に固定させるクランプ位置およびクランプを解除させて前記第2金型を前記第2取付面から離間させるアンクランプ位置に切り替え可能な第2クランプ要素とを具備し、
    (ii)前記金型搬入装置は、
    (a)前記第1ダイベースの前記第1取付面に向けて前記金型搬入方向に沿ってスライド可能に設けられ、前記第1金型を離脱可能に支持し且つ前記第1金型を高さ方向において位置決めさせる第1位置決め部をもつ第1可動プレートと、
    (b)待機位置において前記第1可動プレートに対面して配置され、前記第2ダイベースの前記第2取付面に向けて前記金型搬入方向に沿って且つ前記第1可動プレートに対して独立してスライド可能に設けられ、前記第2金型を離脱可能に支持し且つ前記第2金型を高さ方向において位置決めさせる第2位置決め部をもつ第2可動プレートと、
    (c)前記第1位置決め部で高さ方向に位置決めされた前記第1金型を前記第1可動プレートから離脱させて前記第1ダイベースの前記第1取付面に向けて金型搬入方向に沿って移動させて前記第1クランプ要素に支持させ、且つ、前記第2位置決め部で高さ方向に位置決めされた前記第2金型を前記第2ダイベースの前記第2取付面に向けて前記第1金型に対して独立して金型搬入方向に沿って移動させて第2クランプ要素に支持させる金型駆動源と、
    (d)前記第1可動プレートおよび前記第2可動プレートのうちの少なくとも一方を他方に対して独立させて金型挿入方向と交差する方向に移動させる交差駆動源とを具備する無枠式鋳型造型機における金型搬入装置。
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