JPWO2017199338A1 - 抜枠造型機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態に係る抜枠造型機1の正面側の斜視図である。抜枠造型機1は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する造型機である。図1に示されるように、抜枠造型機1は、造型部A1及び搬送部A2を備えている。造型部A1は、上下方向(Z軸方向)に動作可能な箱形状の上鋳枠及び下鋳枠が配置されている。搬送部A2は、模型が配置されたマッチプレートを造型部A1へ導入する。造型部A1の上鋳枠及び下鋳枠は、互いに近接するように移動して、マッチプレートを狭持する。上鋳枠内及び下鋳枠内には、鋳型砂が充填される。上鋳枠内及び下鋳枠内に充填された鋳型砂は、造型部A1に備わるスクイズ機構によって上下方向から加圧されて上鋳型及び下鋳型が同時に形成される。その後、上鋳枠から上鋳型が、下鋳枠から下鋳型がそれぞれ抜き取られ、装置外へ搬出される。このように、抜枠造型機1は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する。
図2は、一実施形態に係る抜枠造型機1の正面図である。図3は、一実施形態に係る抜枠造型機1の左側面側の概要図である。図2及び図3に示されるように、抜枠造型機1は、上フレーム10、下フレーム11、及び、上フレーム10と下フレーム11とを連結する4本のガイド12を備える。ガイド12は、その上端部が上フレーム10に連結され、その下端部が下フレーム11に連結される。上フレーム10、下フレーム11、及び、4本のガイド12によって、上述した造型部A1のフレームが構成されている。
抜枠造型機1は、上鋳枠15を備える。上鋳枠15は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。上鋳枠15は、4本のガイド12に移動可能に取り付けられている。上鋳枠15は、上フレーム10に取り付けられた上鋳枠シリンダ16によって支持され、上鋳枠シリンダ16の動作に応じてガイド12に沿って上下動する。
抜枠造型機1は、上鋳枠15の上方に配置された上サンドタンク22を備える。上サンドタンク22は、上フレーム10に取り付けられている。より具体的には、上サンドタンク22は、上フレーム10に静的に固定されている。上サンドタンク22は、その内部に上鋳枠15に供給するための鋳型砂を貯留する。上サンドタンク22は、その上端部及び下端部が開口されている。上サンドタンク22の上端部には、板状の遮蔽部材を水平方向(X軸の正負の方向)にスライドさせるスライドゲート23が設けられている。スライドゲート23の動作により、上サンドタンク22の上端部は、開閉可能に構成されている。また、上サンドタンク22の上方には、鋳型砂を投入する鋳型砂投入シュート24が固定配置されている。鋳型砂投入シュート24については後述する。スライドゲート23が開状態のときに、鋳型砂は鋳型砂投入シュート24を介して上サンドタンク22へ供給される。
抜枠造型機1は、一例として下盛枠41を備える。下盛枠41は、下鋳枠17の下方に配置される。下盛枠41は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。下盛枠41の上端部の開口は、下鋳枠17の下端部の開口と接続する。下盛枠41は、その内部に第2下サンドタンク31を収容可能に構成されている。下盛枠41は、第2下サンドタンク31に固定された下盛枠シリンダ42によって上下動可能に支持されている。下プレート40は、下盛枠41及び下鋳枠17の開口の大きさと略同一である。なお、上下動可能な下盛枠41は、その内部に第2下サンドタンク31及び下プレート40を収容した位置が原位置(初期位置)であり、下降端となる。下盛枠41が上方向に移動することにより、下プレート40は下盛枠41内から退出する。上方向に移動した下盛枠41が下方向に移動することにより、下プレート40は下盛枠41内に進入する。このように、下プレート40は、下盛枠41内に進退可能(入出可能)に構成されている。この抜枠造型機1は、下盛枠41を備えることにより下鋳枠17のストロークを短くすることができるので、下盛枠41を備えない場合と比べて装置高さが低い抜枠造型機とすることができる。また、この抜枠造型機1は、下盛枠41を備えることにより下鋳枠17のストロークを短くすることができるので、一組の上鋳型及び下鋳型の造型時間を短縮することができる。
上鋳型の造型空間(上造型空間)は、上プレート25、上鋳枠15及びマッチプレート19により形成される。下鋳型の造型空間(下造型空間)は、下プレート40、下鋳枠17及びマッチプレート19により形成される。上造型空間及び下造型空間は、上鋳枠シリンダ16、下鋳枠シリンダ18及びスクイズシリンダ37を動作させて、上鋳枠15及び下鋳枠17が所定高さでマッチプレートを狭持したときに形成される。なお、抜枠造型機1が下盛枠41を備える場合には、下造型空間は、下プレート40、下鋳枠17、下盛枠41及びマッチプレート19により形成されてもよい。
鋳型砂投入シュート24は、上端部が開口され、下端部が2つに分岐している。上端部には、切替ダンパ43が設けられている。切替ダンパ43は、分岐された下端部の何れか一方に鋳型砂が落下するように傾斜方向が変化する。また、鋳型砂投入シュート24の一方の下端部は上サンドタンク22の上部に固定され、鋳型砂投入シュート24の他方の下端部はホッパ34内に収容され、固定されない。このように、第1下サンドタンク30側の下端部が固定されないことにより、下タンクシリンダ32は、第1下サンドタンク30の第1接続口35の高さを、上サンドタンク22とは独立に制御することができる。
図8は、下プレート40の上面側の斜視図である。図9は、下プレート40の下面側の斜視図である。図10は、図8のX−X線に沿った断面図である。図8〜図10に示されるように、下プレート40は、少なくとも1つの供給口40aを有する。図中では、一例として、15個の供給口40aが形成されている。それぞれの供給口40aの内面は、下プレート40の下面40bの開口よりも下プレート40の上面40cの開口の方が狭くなるように傾斜している。このような形状(逆向きのテーパー形状)により、スクイズ時に、供給口40aにおいて鋳型砂が強く圧縮されることを回避することができる。つまり、このような形状は、次回の砂供給の際に、砂が供給口40aに詰まることを回避することができる。
図11は、上プレート25の下面側の斜視図である。図12は、上プレート25の上面側の斜視図である。図13は、図11のXIII−XIII線に沿った断面図である。図11〜図13に示されるように、上プレート25は、少なくとも1つの供給口25aを有する。図中では、一例として、15個の供給口25aが形成されている。それぞれの供給口25aの内面は、上プレート25の上面25cの開口よりも上プレート25の下面25bの開口の方が狭くなるように傾斜している。このような形状(逆向きのテーパー形状)により、スクイズ時に、供給口25aにおいて鋳型砂が強く圧縮されることを回避することができる。つまり、このような形状は、鋳型砂が重力落下しない程度にスクイズ時で固めるとともに、次回の砂供給の際に、砂が供給口25aに詰まることを回避することができる。
上鋳枠15、下鋳枠17、及び第2下サンドタンク31は、筒状のブッシュによって4本のガイド12に移動可能に取り付けられている。一例として上鋳枠15について説明する。図14は、ブッシュ49を説明する概要図である。図15は、図14の断面図である。図14及び図15に示されるように、上鋳枠15は、その上下端にブッシュ49が取り付けられることにより、ガイド12に移動可能に取り付けられている。筒状のブッシュ49は、複数の部材を結合して構成されてもよい。具体的には、ブッシュ49は、軸方向に平行な面で半割された部材を結合して構成されてもよい。図16は、半割されたブッシュ49の取り外しを説明する平面図である。図17は、半割されたブッシュ49の取り外しを説明する断面図である。図16及び図17に示されるように、半割されたブッシュ49を用いることで、上鋳枠15、下鋳枠17、及び第2下サンドタンク31をガイド12から取り外すことなく、ブッシュ49だけを取り外して交換できるので、メンテナンス性に優れている。
抜枠造型機1は、制御装置50を備えてもよい。制御装置50は、プロセッサなどの制御部、メモリなどの記憶部、入力装置、表示装置などの入出力部、ネットワークカードなどの通信部などを備えるコンピュータであり、抜枠造型機1の各部、例えば鋳型砂供給系、圧縮空気供給系、駆動系及び電源系等を制御する。この制御装置50では、入力装置を用いて、オペレータが抜枠造型機1を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、抜枠造型機1の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御装置50の記憶部には、抜枠造型機1で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、造型条件に応じて抜枠造型機1の各構成部に処理を実行させるためのプログラムが格納される。
本実施形態に係る造型処理について概説する。図18は、一実施形態に係る抜枠造型機の造型処理を説明するフローチャートである。図18に示される造型処理は、一組の上鋳型及び下鋳型を造型する処理である。図18に示される造型処理は、抜枠造型機1の姿勢が原位置(初期位置)であることを条件の1つとして自動起動される。抜枠造型機1の姿勢が原位置でない場合には、手動で動作させて原位置まで移動させる。図3に示された抜枠造型機1の姿勢(原位置)で、自動起動ボタンが押されると、図18に示される造型処理が開始される。
上述した枠セット処理(S14)において行われた第1下サンドタンク30の位置調整の詳細を説明する。位置調整は、制御装置50によって実現する。図30は、一実施形態に係る抜枠造型機1の制御装置50の機能ブロック図である。図30に示されるように、制御装置50は、第1検出器51、第2検出器52、第3検出器53、第4検出器54、第5検出器55及び下タンクシリンダ32に接続されている。なお、制御装置50は、第1検出器51〜第5検出器55の全てに接続されている必要はない。制御装置50は、例えば、第1検出器51及び第2検出器52のみに接続されていてもよいし、第3検出器53〜第5検出器55のみに接続されていてもよい。また、抜枠造型機1は、第1検出器51〜第5検出器55の全てを備えている必要はない。
Claims (14)
- 無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、
上鋳枠と、
前記上鋳枠の下方に配置され、前記上鋳枠とともにマッチプレートを狭持可能な下鋳枠と、
前記上鋳枠の上方に配置され、圧縮空気源に接続され、その下端部が開口され、その内部に鋳型砂を貯留する上サンドタンクと、
前記上サンドタンクの下端部に取り付けられ、前記上サンドタンクから前記上鋳枠内へ連通する少なくとも1つの供給口が形成された上プレートと、
圧縮空気源に接続され、その内部に鋳型砂を貯留し、貯留した鋳型砂を排出する第1接続口を有する第1下サンドタンクと、
前記下鋳枠の下方に配置され、その上端部が開口され、前記第1下サンドタンクの第1接続口に接続可能な第2接続口を有し、前記第1下サンドタンクから供給され前記下鋳枠内へ供給される鋳型砂を貯留する第2下サンドタンクと、
前記第2下サンドタンクの上端部に取り付けられ、前記第2下サンドタンクから前記下鋳枠内へ連通する少なくとも1つの供給口が形成された下プレートと、
前記第2下サンドタンクを上下方向に移動させて、前記上プレート及び前記下プレートでスクイズを行う駆動部と、
前記第1下サンドタンクを上下方向に移動させる調整駆動部と、
を備える抜枠造型機。 - 前記上プレート、前記上鋳枠及び前記マッチプレートにより、前記上鋳型を造型する上造型空間が形成され、前記上プレートを介して前記上サンドタンクに貯留された鋳型砂が前記上造型空間に充填され、
前記駆動部により所定高さに移動された前記第2下サンドタンクに取り付けられた前記下プレート、前記下鋳枠及び前記マッチプレートにより、前記下鋳型を造型する下造型空間が形成され、前記調整駆動部により前記第1下サンドタンクの前記第1接続口の高さが前記第2下サンドタンクの前記第2接続口の接続位置に調整されて前記第1下サンドタンクに貯留された鋳型砂が前記第2下サンドタンクに供給され、前記下プレートを介して前記第2下サンドタンクに貯留された鋳型砂が前記下造型空間に充填され、
前記上造型空間及び前記下造型空間に鋳型砂が充填された状態で、前記駆動部が前記第2下サンドタンクを上方に移動させることで、前記上プレート及び前記下プレートでスクイズを行う、請求項1に記載の抜枠造型機。 - 下盛枠を備え、
前記下造型空間は、前記下プレート、前記下鋳枠、前記下盛枠及び前記マッチプレートにより形成される請求項2に記載の抜枠造型機。 - 前記上サンドタンク及び前記第1下サンドタンクは、内面に圧縮空気が流通可能な複数の孔を有する透過部材が設けられている請求項1〜3の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記上プレートの前記少なくとも1つの供給口の内面は、前記上プレートの上面の開口よりも前記上プレートの下面の開口の方が狭くなるように傾斜している請求項1〜4の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記上プレートの上面には、前記上プレートの前記少なくとも1つの供給口に向かって傾斜する傾斜面を有する突起が設けられている請求項1〜4の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記上プレートの下面に配置され、前記少なくとも1つの供給口に連通したノズルを備える請求項1〜6の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記上プレートの前記少なくとも1つの供給口は、複数の供給口から構成され、
前記上プレートの下面には、前記複数の供給口から予め選択された供給口を塞ぐ閉塞板が配置される請求項1〜7の何れか一項に記載の抜枠造型機。 - 前記下プレートの前記少なくとも1つの供給口の内面は、前記下プレートの下面の開口よりも前記下プレートの上面の開口の方が狭くなるように傾斜している請求項1〜8の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記下プレートの下面には、前記下プレートの前記少なくとも1つの供給口に向かって傾斜する傾斜面を有する突起が設けられている請求項1〜9の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記下プレートの上面に配置され、前記少なくとも1つの供給口に連通するノズルを備える請求項1〜10の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記下プレートの前記少なくとも1つの供給口は、複数の供給口から構成され、
前記下プレートの上面には、前記複数の供給口から予め選択された供給口を塞ぐ閉塞板が配置される請求項1〜11の何れか一項に記載の抜枠造型機。 - 前記上鋳枠、前記下鋳枠及び前記第2下サンドタンクは、4本のガイドに移動可能に取り付けられている請求項1〜12の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記第1接続口及び前記第2接続口は、上下方向に沿った接続面で接続され、
前記第1接続口が形成された前記第1下サンドタンクの先端部には、上下方向に延びる第1閉塞板が設けられ、
前記第2接続口が形成された前記第2下サンドタンクの側部には、上下方向に延びる第2閉塞板が設けられている請求項1〜13の何れか一項に記載の抜枠造型機。
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