JPWO2019012827A1 - 油圧回路 - Google Patents

Abstract

油圧回路６０は、抜枠造型機１に用いられる。抜枠造型機１は、上鋳枠１５、下鋳枠１７、下盛枠４１、上鋳枠の上開口部に入出可能な上プレート２５、下盛枠の下開口部に入出可能な下プレート４０、下鋳型の造型に用いられる鋳型砂を貯留する第１下サンドタンク３０、第１下サンドタンクから供給される鋳型砂を貯留する第２下サンドタンク３１、第１下サンドタンクを上下方向に移動させる下タンクシリンダ３２、及び、下プレートと共に第２下サンドタンクを上方向に移動させてスクイズ処理を行うスクイズシリンダ３７を備える。油圧回路６０は、下タンクシリンダに作動油を供給する第１油圧回路７０と、スクイズシリンダに作動油を供給する第２油圧回路８０とを有する。

Description

本開示は、油圧回路に関する。

特許文献１は、鋳枠を有しない無枠式の鋳型を造型する抜枠造型機を開示する。この造型機は、模型が設置されるマッチプレートを狭持する一組の上鋳枠及び下鋳枠と、鋳型砂を供給する供給機構と、鋳型砂を圧縮するスクイズ機構とを備える。造型機は、下鋳枠を上鋳枠へ近づけ、上鋳枠及び下鋳枠でマッチプレートを挟み込ませる。この状態で、造型機は、供給機構を動作させることにより、上鋳枠及び下鋳枠により形成された上下の造型空間へ鋳型砂を供給させる。造型機は、スクイズ機構を動作させることにより、上下の造型空間の鋳型砂を圧縮させる。上記工程を経て、上鋳型及び下鋳型が同時に造型される。

この造型機の供給機構は、圧縮空気を用いて上下の造型空間に鋳型砂を供給する。供給機構は、圧縮空気源に連通し、鋳型砂を貯留する上サンドタンクと、上鋳枠の上部に配置され、上サンドタンクに静的に接続された上ブローヘッドとを有する。圧縮空気源から吹き込まれた圧縮空気は、上サンドタンクに貯留された鋳型砂を上ブローヘッドへ供給し、上ブローヘッドの鋳型砂を上鋳枠により画成された上造型空間へ供給する。同様に、供給機構は、圧縮空気源に連通し、鋳型砂を貯留する下サンドタンクと、下鋳枠の下部に配置され、上下に移動し、所定位置で下サンドタンクに接続される下ブローヘッドとを有する。圧縮空気源から吹き込まれた圧縮空気は、下サンドタンクに貯留された鋳型砂を下ブローヘッドへ供給し、下ブローヘッドの鋳型砂を下鋳枠へ供給する。

この抜枠造型機のスクイズ機構は、上下に向き合った上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダを備える。上スクイズシリンダが上造型空間の鋳型砂に下向きの圧力を加え、下スクイズシリンダが下造型空間の鋳型砂に上向きの圧力を加える。これにより、鋳型砂の硬度が高まる。

特許文献２は、上スクイズシリンダの油圧を制御する油圧回路、及び下スクイズシリンダの油圧を制御する油圧回路を備える造型機を開示する。

特開昭５４−５１９３０号公報 特開２００８−１６１９３１号公報

特許文献１記載の抜枠造型機においては、模型形状や鋳型砂のＣＢ（Compactability）によって造型される鋳型の厚さが変化するため、下ブローヘッドの目標の高さが鋳型の厚さに応じて変化する。このため、状況によって下ブローヘッドの接続口と下サンドタンクの接続口とがずれるおそれがある。この場合、鋳型砂の流れが一様とならないことから、下サンドタンク内で砂詰まりが発生するおそれがある。このような砂詰まりは、低いＣＢの鋳型砂を用いることで回避することができる。しかし、低いＣＢに調整された鋳型砂が、鋳型の造型性や鋳物製品の品質に対して最適な鋳型砂ではない場合もある。本技術分野では、優れた鋳型又は鋳物製品を造型する構成が望まれている。

本開示の一側面は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機に用いられる油圧回路である。抜枠造型機は、上鋳枠と、上鋳枠の下方に配置され、上鋳枠とともにマッチプレートを狭持可能な下鋳枠と、下鋳枠の下方に配置され、下鋳枠の下開口部と接続可能な上開口部を有する下盛枠と、上鋳枠の上開口部に入出可能な上プレートと、下盛枠の下開口部に入出可能な下プレートと、下鋳型の造型に用いられる鋳型砂を貯留する第１下サンドタンクと、第１下サンドタンクから供給される鋳型砂を貯留する第２下サンドタンクと、第１下サンドタンクを上下方向に移動させる下タンクシリンダと、下プレートと共に第２下サンドタンクを上方向に移動させてスクイズ処理を行うスクイズシリンダと、を備える。油圧回路は、下タンクシリンダに作動油を供給する第１油圧回路と、スクイズシリンダに作動油を供給する第２油圧回路と、を有する。

本開示の一側面に係る油圧回路が用いられる抜枠造型機においては、下鋳型の造型に用いられる鋳型砂を貯留するサンドタンクが第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクに分割されている。そして、スクイズシリンダ及び第２油圧回路により第２下サンドタンクが上下方向に移動し、下タンクシリンダ及び第１油圧回路により第１下サンドタンクが上下方向に移動する。このように、第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクが独立に上下動可能であるため、第２下サンドタンクの接続口の高さと一致するように、第１下サンドタンクの接続口の高さを調整することができる。これにより、第１下サンドタンクと第２下サンドタンクとの連結部分の鋳型砂の流れが一様となり、砂詰まりが発生することを抑制することができる。よって、鋳型砂のＣＢの調整の許容範囲が広がり、鋳型の造型性や鋳物製品の品質に対して最適な鋳型砂を用いることができ、結果として優れた鋳型及び鋳物製品を得ることができる。

一実施形態において、スクイズシリンダは、ロッド側の内部空間と、非ロッド側の内部空間とを有し、第２油圧回路は、第１差圧回路を有してもよい。第１差圧回路は、非ロッド側の内部空間に作動油を送り込み、スクイズシリンダのシリンダとロッドとの面積比に応じてロッド側の内部空間から押し出された作動油を非ロッド側の内部空間へ供給する。このように構成した場合、第１差圧回路を有さない場合と比較して、スクイズ処理に必要な作動油の油量を抑えることができる。

一実施形態において、第２油圧回路は、第２差圧回路を有してもよい。第２差圧回路は、第１差圧回路と並列に接続され、非ロッド側の内部空間に作動油を送り込み、スクイズシリンダのシリンダとロッドとの面積比に応じてロッド側の内部空間から押し出された作動油を非ロッド側の内部空間へ供給する。このように構成した場合、第１差圧回路及び第２差圧回路により、作動油が第１差圧回路及び第２差圧回路を経由して非ロッド側の内部空間へ供給され、ロッド側の内部空間から押し出された作動油を非ロッド側の内部空間へ供給することができる。このため、第１差圧回路のみを有する構成と比較して、非ロッド側の内部空間へ供給される作動油を増加させることができる。よって、スクイズシリンダを高速に動作させることができる。

一実施形態において、第２油圧回路は、差圧解除弁を有してもよい。差圧解除弁は、スクイズシリンダのロッド側の内部空間に接続された流路において第１差圧回路をバイパスする流路に配置される。このように構成した場合、第１差圧回路を介してスクイズシリンダのロッド側の内部空間の作動油を非ロッド側の内部空間へ供給することによりスクイズ力を下げてスクイズシリンダを高速動作させるか、ロッド側の内部空間から押し出された作動油をバイパスさせて第１差圧回路へ戻さないことによりスクイズ力を上げてスクイズシリンダを低速動作させるかを、切り替えることができる。このため、必要なスクイズ力に応じて、スクイズシリンダの動作速度を高速・低速に切り替えることができる。例えば、スクイズ力がそれほど要求されていないときにスクイズシリンダを高速動作させることができる。

一実施形態において、油圧回路は、油圧ポンプと、油圧ポンプとスクイズシリンダとを接続する第１流路と、油圧ポンプとスクイズシリンダとを接続する第２流路と、第２流路に接続され、作動油を貯蔵するアキュムレータと、油圧ポンプの出力先を切り替える切替弁と、を備え、切替弁は、開とされているときに油圧ポンプの出力先を第１流路及び第２流路とし、閉とされているときに油圧ポンプの出力先を第１流路のみとしてもよい。このように構成した場合、例えばスクイズ工程において切替弁が閉とされることで、第１流路と第２流路とが遮断され、スクイズに必要な高圧の作動油が油圧ポンプから第１流路のみへ供給される。このため、第１流路のみをスクイズに必要な高圧仕様にすればよく、油圧回路全体をスクイズに必要な高圧仕様にする必要がなくなる。さらに、第１流路と第２流路とが遮断されたときに、必要な作動油に応じてアキュムレータから作動油を補給することができる。

本開示の種々の側面及び実施形態によれば、優れた鋳型又は鋳物製品を造型する抜枠造型機が提供される。

一実施形態に係る抜枠造型機の正面側の斜視図である。 一実施形態に係る抜枠造型機の正面図である。 一実施形態に係る抜枠造型機の左側面側の概要図である。 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。 シャトルイン処理を説明する概要図である。 枠セット処理を説明する概要図である。 エアレーション処理を説明する概要図である。 スクイズ処理を説明する概要図である。 抜型処理を説明する概要図である。 シャトルアウト処理を説明する概要図である。 枠合せ処理を説明する概要図である。 枠抜処理を説明する概要図である。 第１枠分離処理（前半）を説明する概要図である。 モールド押出処理を説明する概要図である。 第２枠分離処理（後半）を説明する概要図である。 一実施形態に係る抜枠造型機の油圧回路である。 一実施形態に係る抜枠造型機の油圧回路である。

以下、添付図面を参照して実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、水平方向をＸ軸及びＹ軸の方向とし、鉛直方向（上下方向）をＺ軸の方向とする。

［抜枠造型機の概要］
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。

［フレーム構造］
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。

造型部Ａ１のフレームの側方（Ｘ軸の負の方向）には、搬送部Ａ２の支持フレーム１３（図２）が配置されている。また、造型部Ａ１のフレームの側方（Ｙ軸の正の方向）には、上下方向に延びる支持フレーム１４（図３）が配置されている。支持フレーム１４は、後述する第１下サンドタンクを支持する。

［上鋳枠及び下鋳枠］
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の下方に配置された下鋳枠１７を備える。下鋳枠１７は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。下鋳枠１７は、４本のガイド１２に移動可能に取り付けられている。下鋳枠１７は、上フレーム１０に取り付けられた２本の下鋳枠シリンダ１８（図２）によって支持され、下鋳枠シリンダ１８の動作に応じてガイド１２に沿って上下動する。以下では、ガイド１２に囲まれた領域を造形位置ともいう。

上鋳枠１５と下鋳枠１７との間には、マッチプレート１９（図２）が搬送部Ａ２から導入される。マッチプレート１９は、その両面に模型が配置された板状部材であり、上鋳枠１５と下鋳枠１７との間を進退する。具体的な一例として、搬送部Ａ２の支持フレーム１３には、造形位置へ向かうレールと、レール上に配置されたローラ付の搬送プレート２０と、搬送プレート２０を動作させる搬送シリンダ２１を備えている。マッチプレート１９は、搬送プレート２０上に配置され、搬送シリンダ２１の動作によって、造形位置であって上鋳枠１５と下鋳枠１７との間に配置される。上鋳枠１５及び下鋳枠１７は、配置されたマッチプレート１９を上下方向から狭持可能である。以下では、支持フレーム１３上の領域を退避位置ともいう。

［サンドタンク］
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。

上サンドタンク２２の下端部は開口されており、下端部の開口に上プレート２５（図３）が取り付けられる。上プレート２５は、板状部材であり、上サンドタンク２２から上鋳枠１５内へ連通する少なくとも１つの供給口を有する。上サンドタンク２２内の鋳型砂は、上プレート２５の供給口を介して上鋳枠１５内に供給される。上プレート２５は、上鋳枠１５の開口の大きさと略同一である。上鋳枠１５が上方向に移動することにより、上プレート２５は上鋳枠１５内に進入する。上鋳枠１５が下方向に移動することにより、上プレート２５は上鋳枠１５内から退出する。このように、上プレート２５は、上鋳枠１５内に進退可能に構成されている。

上サンドタンク２２は、圧縮空気源（不図示）に接続されている。具体的な一例としては、上サンドタンク２２は、その上部に圧縮空気を供給する配管２６（図２）が接続されており、配管２６を介して圧縮空気源と接続している。配管２６には、電空比例弁２７（図２）が設けられている。電空比例弁２７は、圧縮空気の供給及び停止を切り替えるだけでなく、バルブ開度を出力側の圧力に応じて自動調整する。このため、所定圧力の圧縮空気が上サンドタンク２２に供給される。スライドゲート２３が閉状態のときに、圧縮空気が上サンドタンク２２内に送り込まれる。上サンドタンク２２内の鋳型砂は、圧縮空気とともに上プレート２５の供給口を介して上鋳枠１５内に供給される。

また、上サンドタンク２２は、その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２２ａ（図３）が設けられている。これにより、透過部材２２ａの全面を介して圧縮空気が内部空間全体に供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。透過部材２２ａは多孔質材料で形成されていてもよい。上サンドタンク２２は、その側部に、圧縮空気を供給する配管（不図示）と、圧縮空気を排気する配管２９（図２）と、が接続されている。圧縮空気は、配管２９から排気される際に透過部材２２ａを通る。この透過部材２２ａが、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるため、鋳型砂が上サンドタンク２２外へ出て行くことを回避することができる。

抜枠造型機１は、下鋳枠１７内に供給される鋳型砂を貯留する下サンドタンクを備える。下サンドタンクは、一例として第１下サンドタンク３０（図３）及び第２下サンドタンク３１（図３）に分割されている。第１下サンドタンク３０は、上サンドタンク２２の側方に配置されている。第１下サンドタンク３０は、その内部に下鋳枠１７に供給するための鋳型砂を貯留する。

第１下サンドタンク３０は、支持フレーム１４に支持されており、支持フレーム１４に設けられた上下に延びるガイド１２Ａ（図１）に移動可能に取り付けられている。より具体的には、第１下サンドタンク３０は、上フレーム１０に取り付けられた下タンクシリンダ３２（図３）によって支持され、下タンクシリンダ３２の動作に応じてガイド１２Ａに沿って上下動する。

第１下サンドタンク３０は、その上端部が開口されている。第１下サンドタンク３０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３３（図３）が設けられている。スライドゲート３３の動作により、第１下サンドタンク３０の上端部は、開閉可能に構成されている。また、第１下サンドタンク３０の上方には、鋳型砂を投入するためのホッパ３４（図３）が固定配置されている。ホッパ３４と鋳型砂投入シュート２４との接続関係については後述する。スライドゲート３３が開状態のときに、鋳型砂はホッパ３４を介して第１下サンドタンク３０へ供給される。

第１下サンドタンク３０の下端部は水平方向（Ｙ軸の負の方向）に屈曲しており、先端部には、貯留した鋳型砂を排出する第１接続口３５（図３）が形成されている。第１接続口３５は、後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口と、所定の高さ（接続位置）で接続可能に構成されている。鋳型砂は、第１接続口３５を介して第２下サンドタンク３１へ供給される。また、第１下サンドタンク３０の先端部には上下方向に延びる第１閉塞板３６（図３）が設けられている。後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口は、接続位置に位置していないときに第１閉塞板３６によって遮蔽される。

第１下サンドタンク３０は、圧縮空気源（不図示）に接続されている。具体的な一例としては、第１下サンドタンク３０は、その上部に圧縮空気を供給する配管（不図示）が接続されており、配管を介して圧縮空気源と接続している。配管には、電空比例弁（不図示）が設けられている。このため、所定圧力の圧縮空気が第１下サンドタンク３０に供給される。スライドゲート３３が閉状態のときであって、後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口が接続位置にある場合に、第１下サンドタンク３０内に圧縮空気が供給される。第１下サンドタンク３０内の鋳型砂は、圧縮空気とともに第１接続口３５を介して第２下サンドタンク３１内に供給される。

また、第１下サンドタンク３０は、その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３０ａ（図３）が設けられている。これにより、透過部材３０ａの全面を介して圧縮空気が内部空間全体に供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。透過部材３０ａは多孔質材料で形成されていてもよい。第１下サンドタンク３０は、その側部に圧縮空気を排気する配管３０ｂ（図３）が接続されている。圧縮空気は、配管３０ｂから排気される際に透過部材３０ａを通る。この透過部材３０ａが、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるため、鋳型砂が第１下サンドタンク３０外へ出ていくことを回避することができる。

第２下サンドタンク３１は、下鋳枠１７の下方に配置される。第２下サンドタンク３１は、その内部に下鋳枠１７に供給するための鋳型砂を貯留する。第２下サンドタンク３１は、４本のガイド１２に移動可能に取り付けられ、上下方向に延びるスクイズシリンダ（下鋳枠駆動部）３７によって上下動可能に支持されている。

第２下サンドタンク３１の側部には、第１下サンドタンクの第１接続口３５に接続可能な第２接続口３８（図３）が形成されている。第２接続口３８は、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５と、所定の高さ（接続位置）で接続可能に構成されている。接続位置とは、第１接続口３５及び第２接続口３８とが接続する高さであり、具体的には、第１接続口３５及び第２接続口３８が同軸に配置される位置である。第１接続口３５及び第２接続口３８は、上下方向に沿った接続面で接続される。

第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１は、第１接続口３５と第２接続口３８とが所定の接続位置で接続することにより、互いに連通した状態となる。鋳型砂は、第１接続口３５及び第２接続口３８を介して第１下サンドタンク３０から第２下サンドタンク３１へ供給される。また、第２下サンドタンク３１の第２接続口３８には上下方向に延びる第２閉塞板３９（図３）が設けられている。第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の両側部には、第２閉塞板３９を案内するガイドレール（不図示）が設けられている。第２閉塞板３９がガイドレールによって案内されることで、第１接続口３５及び第２接続口３８は、互いに傾くことなく接続位置に案内される。第１下サンドタンク３０の第１接続口３５は、接続位置に位置していないときに第２閉塞板３９によって遮蔽される。

なお、抜枠造型機１は、第１接続口３５及び第２接続口３８の接続面を気密に封止する封止機構を備えてもよい。例えば、封止機構は第１接続口３５側に設けられる。

第２下サンドタンク３１の上端部は開口されており、上端部の開口に下プレート４０（図３）が取り付けられる。下プレート４０は、板状部材であり、第２下サンドタンク３１から下鋳枠１７内へ連通する少なくとも１つの供給口を有する。第２下サンドタンク３１内の鋳型砂は、下プレート４０の供給口及び後述する下盛枠を介して下鋳枠１７内に供給される。

［下盛枠］
抜枠造型機１は、一例として下盛枠４１（図２，図３）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（上開口部）は、下鋳枠１７の下端部の開口（下開口部）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（図３）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。

なお、抜枠造型機１は、下盛枠４１を備えなくてもよい。この場合、下プレート４０は下鋳枠１７内に進退可能（入出可能）に構成される。上下動可能な下鋳枠１７は、下降端が原位置（初期位置）である。つまり、下プレート４０は、上方向に移動する下鋳枠１７よりも相対的に上方向に移動することにより下鋳枠１７内に進入する。下プレート４０は、下鋳枠１７よりも相対的に下方向に移動することにより、下鋳枠１７内から退出する。

［造型空間及びスクイズ］
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。

上造型空間には、上プレート２５を介して上サンドタンク２２に貯留された鋳型砂が充填される。下造型空間には、下プレート４０を介して第２下サンドタンク３１に貯留された鋳型砂が充填される。上造型空間及び下造型空間に充填される鋳型砂のＣＢは、３０％〜４２％の範囲で設定され得る。また、上造型空間及び下造型空間に充填される鋳型砂の圧縮強さは、８Ｎ／ｃｍ^２〜１５Ｎ／ｃｍ^２の範囲で設定され得る。なお、模型形状や鋳型砂のＣＢ（Compactability）によって造型される鋳型の厚さが変化するため、第２下サンドタンク３１の目標の高さが鋳型の厚さに応じて変化する。つまり、第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の高さが変化する。このとき、下タンクシリンダ３２により、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さが第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の接続位置に調整される。このような調整は、後述する制御装置５０（図３）によって実現され得る。

スクイズシリンダ３７は、上造型空間及び下造型空間に鋳型砂が充填された状態で、第２下サンドタンク３１を上方に移動させることで、上プレート２５及び下プレート４０でスクイズを行う。これにより、上造型空間の鋳型砂に圧力が加わり、上鋳型が形成される。これと同時に、下造型空間の鋳型砂に圧力が加わり、下鋳型が形成される。

［鋳型砂投入シュート］
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。

［制御装置］
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。

［造型処理］
本実施形態に係る造型処理について概説する。図４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４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４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４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４に示される造型処理が開始される。

造型処理が開始された場合、最初に、シャトルイン処理（Ｓ１２）が行われる。図５は、シャトルイン処理を説明する概要図である。図５に示されるように、シャトルイン処理では、搬送シリンダ２１が、マッチプレート１９を載置した搬送プレート２０を造型位置へ移動させる。

次に、枠セット処理（Ｓ１４）が行われる。図６は、枠セット処理を説明する概要図である。図６に示されるように、枠セット処理では、上鋳枠シリンダ１６、下鋳枠シリンダ１８（図２）、下盛枠シリンダ４２及びスクイズシリンダ３７が造型する鋳型の厚さに合わせて伸縮する。これにより、上鋳枠１５が所定位置に移動するとともに、下鋳枠１７がマッチプレート１９に当接し、その後、マッチプレート１９を載せた下鋳枠１７が所定位置に移動することで、上鋳枠１５及び下鋳枠１７の間にマッチプレート１９が狭持された状態となる。そして、第２下サンドタンク３１及び下盛枠４１が上昇し、下盛枠４１が下鋳枠１７に当接する。また、下タンクシリンダ３２が伸縮し、第１下サンドタンク３０を上下方向に移動させることで、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さが第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の高さと一致する状態となる。このとき、上造型空間及び下造型空間は、制御装置５０で決定された状態（高さ）になっている。

次に、エアレーション処理（Ｓ１６）が行われる。図７は、エアレーション処理を説明する概要図である。図７に示されるように、エアレーション処理では、封止機構が第１下サンドタンク３０の第１接続口３５と第２下サンドタンク３１の第２接続口３８とを封止する。そして、上サンドタンク２２のスライドゲート２３、及び、第１下サンドタンク３０のスライドゲート３３が閉とされ、圧縮空気源及び電空比例弁が上サンドタンク２２及び第１下サンドタンク３０内に圧縮空気を供給する。これにより、鋳型砂を流動させながら、上造型空間及び下造型空間に鋳型砂が充填される。一例として、設定された圧力及び時間を満たした場合、エアレーション処理が終了する。

次に、スクイズ処理（Ｓ１８）が行われる。図８は、スクイズ処理を説明する概要図である。図８に示されるように、スクイズ処理では、エアレーション処理（Ｓ１６）で動作させた封止機構が封止を解除し、スクイズシリンダ３７がさらに伸長することにより、第２下サンドタンク３１がさらに上昇する。これにより、第２下サンドタンク３１に取り付けられた下プレート４０が下盛枠４１内に進入し、下造型空間内の鋳型砂を圧縮するとともに、上プレート２５が上鋳枠１５内に進入し、上造型空間の鋳型砂を圧縮する。スクイズシリンダ３７が油圧回路で制御されている場合には、例えば油圧回路の油圧が設定された油圧と等しいと判定することができるときに、スクイズ処理が終了する。なお、スクイズ処理中であって、上鋳枠シリンダ１６、下鋳枠シリンダ１８及び下盛枠シリンダ４２が油圧回路で制御されている場合、各シリンダはフリー回路に設定される。これによって、各シリンダはスクイズ力に負けて収縮する。

次に、抜型処理（Ｓ２０）が行われる。図９は、抜型処理を説明する概要図である。図９に示されるように、抜型処理では、下盛枠シリンダ４２が収縮して下盛枠４１を下降させる。その後、スクイズシリンダ３７が収縮して、第２下サンドタンク３１を下降させ、それに続いて、マッチプレート１９及び搬送プレート２０を載置した下鋳枠１７を下降させる。そして、上鋳枠１５から模型の抜型が行われる。下鋳枠１７が固定部（不図示）まで下降したとき、マッチプレート１９及び搬送プレート２０が固定部に支持される。これにより、下鋳枠１７から模型の抜型が行われる。

次に、シャトルアウト処理（Ｓ２２）が行われる。図１０は、シャトルアウト処理を説明する概要図である。図１０に示されるように、シャトルアウト処理では、搬送シリンダ２１が収縮することにより、搬送プレート２０を退避位置へ移動させる。図１０に示された状態で、必要であれば中子が上鋳枠１５又は下鋳枠１７に配置される。

次に、枠合せ処理（Ｓ２４）が行われる。図１１は、枠合せ処理を説明する概要図である。図１１に示されるように、枠合せ処理では、下鋳枠シリンダ１８が収縮し、スクイズシリンダ３７が伸長することにより、下鋳枠１７及び第２下サンドタンク３１を上昇させて、枠を合わせる。

次に、抜枠処理（Ｓ２６）が行われる。図１２は、抜枠処理を説明する概要図である。図１２に示されるように、抜枠処理では、上鋳枠シリンダ１６及び下鋳枠シリンダ１８が収縮することにより、上鋳枠１５及び下鋳枠１７を上昇端まで上昇させて、抜枠を行う。

次に、第１枠分離処理（Ｓ２８）が行われる。図１３は、第１枠分離処理（前半）を説明する概要図である。図１３に示されるように、第１枠分離処理では、第２下サンドタンク３１の下プレート４０上に鋳型を載置した状態で、スクイズシリンダ３７が収縮し、第２下サンドタンク３１を下降させる。このとき、下鋳枠シリンダ１８が伸長し、下鋳枠１７を下降させるとともに、鋳型を搬出する際に邪魔にならない位置で停止させる。

次に、モールド押出処理（Ｓ３０）が行われる。図１４は、モールド押出処理を説明する概要図である。図１４に示されるように、モールド押出処理では、押出シリンダ４８（図２参照）が伸長することで、上鋳型及び下鋳型を装置外（例えば造型ライン）へ搬出する。

次に、第２枠分離処理（Ｓ３２）が行われる。図１５は、第２枠分離処理（後半）を説明する概要図である。図１５に示されるように、第２枠分離処理では、下鋳枠シリンダ１８が伸長し、下鋳枠１７を原位置に戻す。

以上で、一組の上鋳型及び下鋳型を造型する処理を終了する。

［油圧回路］
下タンクシリンダ３２及びスクイズシリンダ３７は、油圧シリンダで構成されていてもよい。図１６及び図１７は、抜枠造型機１に用いられる油圧回路６０である。油圧回路６０は、油圧アクチュエータである下タンクシリンダ３２及びスクイズシリンダ３７を作動油で動作させる。図１６に示される第１供給流路Ｐ１（第１流路）、第２供給流路Ｐ２（第２流路）、ドレン流路ＤＲ、回収流路Ｔ１は、図１７に示される第１供給流路Ｐ１、第２供給流路Ｐ２、ドレン流路ＤＲ、回収流路Ｔ１に接続される。

図１６及び図１７に示されるように、油圧回路６０は、下タンクシリンダ３２に作動油を供給する第１油圧回路７０（図１６）と、スクイズシリンダ３７に作動油を供給する第２油圧回路８０（図１６）と、油圧ポンプ９０１,９０２及び油タンク９０３を有する第３油圧回路９０（図１７）とを有する。第１油圧回路７０及び第２油圧回路８０は、第３油圧回路９０に接続されている。第３油圧回路９０の油圧ポンプは１つでもよい。

［第１油圧回路］
下タンクシリンダ３２は、ロッド側（シリンダのピストンロッドが出ている側）の内部空間と、非ロッド側（シリンダのピストンロッドが出ていない側）の内部空間とを有する。下タンクシリンダ３２の両端、つまり、両方の内部空間には、作動油が流通可能な流路が接続されている。流路は、例えば、配管内の空間、マニホルド内に形成される空間又はそれらを組み合わせた空間である。流路は、その他の部材により形成される空間でもよい。

第１油圧回路７０は、油圧ポンプ９０１,９０２と下タンクシリンダ３２とを接続する流路上に設けられ、下タンクシリンダ３２の動作を制御する。第１油圧回路７０は、電磁弁７００を有する。電磁弁７００は、下タンクシリンダ３２へ流れる作動油の方向を制御する弁である。電磁弁７００は、第２供給流路Ｐ２と回収流路Ｔ１とに接続されている。第２供給流路Ｐ２は、油圧ポンプ９０１,９０２から出力された作動油を流通させる流路である。回収流路Ｔ１は、油圧ポンプ９０１,９０２へ作動油を排出させる流路である。電磁弁７００は、ロッド側の内部空間へ作動油を流入させるのか、非ロッド側の内部空間へ作動油を流入させるのかを切り替えることができる。電磁弁７００は、ロッド側の内部空間へ作動油を流入させることで、下タンクシリンダ３２を引方向に出力させる。電磁弁７００は、非ロッド側の内部空間へ作動油を流入させることで、下タンクシリンダ３２を押方向に出力させる。このように、電磁弁７００の作動によって下タンクシリンダ３２の動作が制御される。下タンクシリンダ３２及び第１油圧回路７０は、第１下サンドタンク３０を上下方向に移動させる駆動部として機能する。

［第２油圧回路］
スクイズシリンダ３７は、ロッド側（シリンダのピストンロッドが出ている側）の内部空間と、非ロッド側（シリンダのピストンロッドが出ていない側）の内部空間とを有する。スクイズシリンダ３７の両端、つまり、両方の内部空間には、作動油が流通可能な流路が接続されている。具体的には、スクイズシリンダ３７の非ロッド側の内部空間には非ロッド流路Ｒ１が接続され、スクイズシリンダ３７のロッド側の内部空間にはロッド流路Ｒ２が接続されている。

第２油圧回路８０は、油圧ポンプ９０１,９０２とスクイズシリンダ３７とを接続する流路上に設けられ、スクイズシリンダ３７の動作を制御する。第２油圧回路８０は、一例として、第１差圧回路８１０、第２差圧回路８１１、差圧解除弁８１２、制御弁８１３ａ及び保持弁８１３ｂを有する。これらの構成要素は、マニホルド８０ａで一体化されている。なお、第２油圧回路８０は、第２差圧回路８１１を備えていなくてもよい。

第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１は、油圧ポンプ９０１,９０２とスクイズシリンダ３７とを接続する上において並列に接続されている。具体的な一例として、第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１の上流側は、第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２、並びに、回収流路Ｔ１に接続されている。第１差圧回路８１０の下流側は、非ロッド流路Ｒ１及びロッド流路Ｒ２に接続されている。第２差圧回路８１１の下流側は、流路Ｒ４を介して非ロッド流路Ｒ１に接続され、流路Ｒ３及び流路Ｒ５を介してロッド流路Ｒ２に接続されている。

第１差圧回路８１０は、第１電磁弁８１０ａ、第１チェック弁８１０ｂ及び第２チェック弁８１０ｃを有する。第１電磁弁８１０ａは、スクイズシリンダ３７へ流れる作動油の方向を制御する弁である。第１電磁弁８１０ａは、第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の少なくとも一方から供給された作動油を非ロッド流路Ｒ１へ供給するのか、ロッド流路Ｒ２へ供給するのかを切り替える。第１電磁弁８１０ａは、ロッド流路Ｒ２を介してロッド側の内部空間へ作動油を流入させることで、スクイズシリンダ３７を引方向に出力させる。第１電磁弁８１０ａは、非ロッド流路Ｒ１を介して非ロッド側の内部空間へ作動油を流入させることで、スクイズシリンダ３７を押方向に出力させる。

なお、作業員がスクイズシリンダ３７の動作を調整することができるように、第１電磁弁８１０ａにはタッチパネルなどの入出力部８１０ｄが設けられている。第１電磁弁８１０ａは、入出力部８１０ｄにより受け付けられた操作に応じて開度を変化させて作動油の流入量を調整することができる。

第１チェック弁８１０ｂは、第１電磁弁８１０ａの下流側に設けられており、上流から下流への流れを許容し、下流から上流への流れを防止する。つまり、第１チェック弁８１０ｂは、ロッド流路Ｒ２へ作動油を供給するとき、すなわち、スクイズシリンダ３７を引方向に出力するときに開となる。なお、第１チェック弁８１０ｂには、流量制御のための絞りが並列接続されている。

第２チェック弁８１０ｃは、第１チェック弁８１０ｂの下流と第１電磁弁８１０ａの上流（第２供給流路Ｐ２）とを接続する流路上に設けられ、下流から上流への流れを許容し、上流から下流への流れを防止する。つまり、第２チェック弁８１０ｃは、ロッド側の内部空間から作動油が押し出され、作動油が第１差圧回路８１０へ戻されたとき、すなわち、スクイズシリンダ３７を押方向に出力するときに開となる。

第２差圧回路８１１は、第２電磁弁８１１ａ、第３チェック弁８１１ｂ及び第４チェック弁８１１ｃを有する。第２差圧回路８１１は、第１差圧回路８１０と同一構成である。第２電磁弁８１１ａは、スクイズシリンダ３７へ流れる作動油の方向を制御する弁である。第２電磁弁８１１ａは、第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の少なくとも一方から供給された作動油を非ロッド流路Ｒ１へ供給するのか、ロッド流路Ｒ２へ供給するのかを切り替える。第２電磁弁８１１ａは、流路Ｒ４を介して非ロッド流路Ｒ１と接続され、流路Ｒ５及び流路Ｒ３を介してロッド流路Ｒ２と接続されている。第２電磁弁８１１ａは、流路Ｒ５、流路Ｒ３及びロッド流路Ｒ２を介してロッド側の内部空間へ作動油を流入させることで、スクイズシリンダ３７を引方向に出力させる。第２電磁弁８１１ａは、流路Ｒ４及び非ロッド流路Ｒ１を介して非ロッド側の内部空間へ作動油を流入させることで、スクイズシリンダ３７を押方向に出力させる。

差圧解除弁８１２は、ロッド流路Ｒ２において第１差圧回路８１０をバイパスする流路に配置される。図中のように、差圧解除弁８１２は、第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１をバイパスするように配置されてもよい。差圧解除弁８１２が閉とされている場合、ロッド側の内部空間から押し出された作動油は第１差圧回路８１０へ送られる。このとき、第２差圧回路８１１が開とされている場合には、作動油は第２差圧回路８１１にも送られる。差圧解除弁８１２が開とされている場合、ロッド流路Ｒ２及び流路Ｒ３と回収流路Ｔ１とが接続される。このため、ロッド側の内部空間と油タンク９０３とが接続され、ロッド側の内部空間の作動油が後述する油タンク９０３へ排出される。このように、差圧解除弁８１２は、ロッド側の内部空間から押し出された作動油を第１差圧回路８１０へ供給するのか、油タンク９０３へ排出するのかを切り替える。

制御弁８１３ａ及び保持弁８１３ｂは、非ロッド流路Ｒ１に設けられている。保持弁８１３ｂは、スクイズシリンダ３７が下降端以外に位置するときに、自重により第２下サンドタンク３１が下降することを防止するために設けられる。保持弁８１３ｂは、閉のときに第２下サンドタンク３１が下降する方向への作動油の流れを遮断し、開のときに第２下サンドタンク３１が下降する方向への作動油の流れを許容する。つまり、保持弁８１３ｂは、第２下サンドタンク３１を下方向に下げるとき（スクイズシリンダ３７を引方向に出力させるとき）以外は閉とされ、非ロッド側の内部空間の油が排出するのを遮断する。制御弁８１３ａは、保持弁８１３ｂの開閉を制御している。

［第２油圧回路の動作］
第２油圧回路８０の動作について説明する。最初に、スクイズシリンダ３７を押方向に出力させる場合を説明する。第２油圧回路８０は、第１差圧回路８１０を動作させ、第２差圧回路８１１を動作させない通常モードと、スクイズシリンダ３７を高速で作動させるために第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１を動作させる高速モードと、の何れかで動作する。第２差圧回路８１１の第２電磁弁８１１ａが閉のときは通常モードとなり、第２電磁弁８１１ａが開のときは高速モードとなる。

［通常モード］
通常モード時、第１電磁弁８１０ａが開とされ、第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の少なくとも一方と非ロッド流路Ｒ１とが接続される。作動油は、第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の少なくとも一方から第１電磁弁８１０ａを経由して非ロッド流路Ｒ１へ出力され、非ロッド側の内部空間へ供給される。そして、ロッド側の内部空間から作動油が押し出され、押し出された作動油はロッド流路Ｒ２へ出力される。

ロッド流路Ｒ２の出力先は、差圧解除弁８１２によって制御される。差圧解除弁８１２が閉とされている場合、ロッド側の内部空間の作動油は、流路Ｒ３及び差圧解除弁８１２を通って後述する油タンク９０３へ排出できない状態になる。このため、ロッド側の内部空間の作動油は、ロッド流路Ｒ２から第１差圧回路８１０へ流される。作動油は、第２チェック弁８１０ｃを介して第２供給流路Ｐ２へ供給される。供給された作動油は、再び第１電磁弁８１０ａを経由して非ロッド流路Ｒ１へ供給される。このように、第１差圧回路８１０は、非ロッド側の内部空間に作動油を送り込み、ロッド側の内部空間から押し出された作動油を非ロッド側の内部空間へ供給する。

スクイズシリンダ３７のシリンダとロッドとの面積比に応じて押し出された作動油が非ロッド側の内部空間へ供給される状態を差圧状態という。差圧状態では、ロッド側の内部空間の油圧と非ロッド側の内部空間の油圧とは等しい大きさになる。第１差圧回路８１０は、シリンダとロッドとの面積比が２：１の場合には、スクイズ力が半減するものの、半分の油量でスクイズシリンダ３７を押方向（第２下サンドタンク３１を上昇させる方向）に駆動させることができる。このため、第１差圧回路８１０を備えることにより、油圧ユニット全体を小型化することができる。

一方、差圧解除弁８１２が開とされている場合、ロッド流路Ｒ２、流路Ｒ３及び回収流路Ｔ１を通じて、ロッド側の内部空間と油タンク９０３とが接続される。これによりロッド側の内部空間の作動油が後述する油タンク９０３へ排出可能な状況となる（差圧解除状態）。つまり、作動油は、第１電磁弁８１０ａをバイパスする。差圧解除弁８１２が開とされた場合、非ロッド側に供給される作動油の油圧が直接的に第２下サンドタンク３１を上昇させる方向に働く状態となり、ロッド側の内部空間の作動油が油タンク９０３へ排出される。このため、差圧解除弁８１２が開にされると、スクイズ力が増大する。このように、差圧解除弁８１２は、第１差圧回路８１０を介してスクイズシリンダ３７のロッド側の内部空間の作動油を非ロッド側の内部空間へ供給することによりスクイズ力を下げてスクイズシリンダ３７を高速動作させるか、スクイズシリンダ３７のロッド側の内部空間の作動油を油タンク９０３へ排出することによりスクイズ力を上げてスクイズシリンダを低速動作させるかを、切り替えることができる。スクイズ力の調整は、例えば、スクイズ処理時において実行される。具体的な一例として、差圧解除弁８１２は、比較的大きなスクイズ力が必要なスクイズ処理の後半において開とされ、それ以外は閉とされる。

［高速モード］
高速モードは、造型工程の時間を短縮するときに採用される。高速モード時、第２電磁弁８１１ａが開とされ、第２差圧回路８１１においても第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の少なくとも一方と非ロッド流路Ｒ１とが接続される。作動油は、第２電磁弁８１１ａを経由して非ロッド流路Ｒ１へ出力され、非ロッド側の内部空間へ供給される。第２差圧回路８１１は、差圧解除弁８１２が閉とされている場合、スクイズシリンダ３７のシリンダとロッドとの面積比に応じてロッド側の内部空間から押し出された作動油を非ロッド側の内部空間へ供給する。つまり、ロッド側の内部空間から押し出された作動油は、ロッド流路Ｒ２、流路Ｒ３、流路Ｒ５及び第４チェック弁８１１ｃを通過して第２供給流路Ｐ２へ戻される。このように、高速モード時は、通常モード時と比較して、非ロッド側の内部空間へ２倍の作動油が供給される。これにより、スクイズシリンダ３７の動作が高速化される。差圧解除弁８１２が開とされている場合、第２差圧回路８１１は、第１差圧回路８１０と同一の動作となる。

次に、スクイズシリンダ３７を引方向に出力させる場合を説明する。第１差圧回路８１０の第１電磁弁８１０ａが開とされ、第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の少なくとも一方とロッド流路Ｒ２とが接続され、非ロッド流路Ｒ１と回収流路Ｔ１とが接続される。第２電磁弁８１１ａ及び差圧解除弁８１２は閉とされる。これにより、作動油が第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の少なくとも一方から第１電磁弁８１０ａ、第１チェック弁８１０ｂ及びロッド流路Ｒ２を順に通過してロッド側の内部空間へ供給される。そして、非ロッド側の内部空間から押し出された作動油は、非ロッド流路Ｒ１の保持弁８１３ｂ及び第１電磁弁８１０ａを経由して回収流路Ｔ１へと出力される。

第１供給流路Ｐ１は、第２供給流路Ｐ２と比べて高圧の作動油が供給される。つまり、上述した第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１へ、さらに高圧の作動油を供給することができるように構成されている。第１供給流路Ｐ１と第２供給流路Ｐ２との切り替えについては後述する。第２油圧回路８０は、第２供給流路Ｐ２、回収流路Ｔ１の他に、ドレンへ作動油を排出するドレン流路ＤＲが接続されている。

さらに、第２油圧回路８０には、圧力検出センサ８１４が、第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１の下流側に設けられている。圧力検出センサ８１４は、スクイズシリンダ３７の非ロッド側の内部空間の作動油の圧力を監視している。つまり、圧力検出センサ８１４は、スクイズシリンダ３７を上方に駆動させる作動油の圧力を常時検出している。圧力検出センサ８１４の検出結果を確認できるように、圧力検出センサ８１４にはタッチパネルなどの入出力部８１４ａが設けられている。圧力検出センサ８１４は、検出結果を制御装置５０へ出力してもよい。

制御装置５０は、圧力検出センサ８１４の検出結果を、種々の目的で利用することができる。例えば、制御装置５０は、圧力検出センサ８１４の検出結果を、稼働データとして事後分析に利用する。あるいは、制御装置５０は、圧力検出センサ８１４の検出結果に基づいて、スクイズ処理の完了を判定してもよい。あるいは、制御装置５０は、圧力検出センサ８１４の検出結果に基づいて、上述した差圧解除弁８１２の開閉を制御してもよい。例えば、スクイズ処理中に、鋳型砂の圧縮度合いに応じて作動油の圧力が所定閾値以上となった場合には、差圧解除弁８１２が開とされる。これにより、スクイズ力が上昇する。

第３油圧回路９０は、油圧ポンプ９０１,９０２、油タンク９０３、切替弁９０５、安全弁９０６、及び、フィルタ９０７を有する。これらの構成要素は、油タンク９０３に取り付けられ、油圧ユニット９０ａを構成している。

油圧ポンプ９０１,９０２は、油タンク９０３に貯留する作動油を、第１供給流路Ｐ１又は第２供給流路Ｐ２を通じて下タンクシリンダ３２及びスクイズシリンダ３７へ供給する。油圧ポンプ９０１により出力される作動油の圧力は、比例弁９０１ａによって制御される。比例弁９０１ａには、タッチパネルなどの入出力部９０１ｂが接続され、作業員による入力操作に応じて圧力が制御される。なお、比例弁９０１ａは、制御装置５０により出力される制御信号に応じて動作してもよい。油圧ポンプ９０２により出力される作動油の圧力は、比例弁９０２ａによって制御される。比例弁９０２ａには、タッチパネルなどの入出力部９０２ｂが接続され、作業員による入力操作に応じて圧力が制御される。比例弁９０２ａは、制御装置５０により出力される制御信号に応じて動作してもよい。

下タンクシリンダ３２及びスクイズシリンダ３７から排出された作動油は、回収流路Ｔ１又はドレン流路ＤＲを介して油タンク９０３へ戻される。フィルタ９０７は、油タンク９０３へ戻される作動油に含まれる不純物を除去する。安全弁９０６は、流路Ｐと回収流路Ｔ１との境界部分として機能しており、運転時は閉とされている。安全弁９０６は、非常時などに開とされ、流路Ｐの圧力を回収流路Ｔ１へ逃がすように機能する。

このように、油タンク９０３に貯留された作動油は、第１供給流路Ｐ１又は第２供給流路Ｐ２を介して下タンクシリンダ３２及びスクイズシリンダ３７に供給され、下タンクシリンダ３２及びスクイズシリンダ３７から回収流路Ｔ１又はドレン流路ＤＲを介して油タンク９０３へ戻される。

第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２には、切替弁９０５が設けられており、油圧ポンプ９０１,９０２の作動油の出力先が変更可能に構成されている。例えば、切替弁９０５が開とされているときは、油圧ポンプ９０１,９０２の作動油は、第１供給流路Ｐ１及び第２供給流路Ｐ２の何れにも出力される。切替弁９０５が閉とされているときは、油圧ポンプ９０１,９０２の作動油は、第１供給流路Ｐ１のみに出力される。第１供給流路Ｐ１は、スクイズに必要な高圧の作動油を送ることができる仕様で形成されている。切替弁９０５が閉とされることで、スクイズ工程において第１供給流路Ｐ１と第２供給流路Ｐ２とを遮断し、スクイズに必要な高圧の作動油を油圧ポンプ９０１,９０２から第１供給流路Ｐ１へ供給することができる。このため、油圧回路全体をスクイズに必要な高圧仕様にする必要がなくなる。そして、第２供給流路Ｐ２は、後述するアキュムレータ９５０から通常の圧力の作動油を供給可能な状態となる。

第２供給流路Ｐ２には、第４油圧回路９５を介してアキュムレータ９５０が接続されている。アキュムレータ９５０は、作動油を貯蔵する装置であり、作動油が大量に必要なときにアキュムレータ９５０から作動油が第２供給流路Ｐ２に供給され、作動油が余るときには第２供給流路Ｐ２からアキュムレータ９５０へ貯蔵される。

第４油圧回路９５は、遮断弁９５１及び排気弁９５２を有する。これらの構成要素は、マニホルド９５ａで一体化されている。遮断弁９５１は、油圧ポンプ９０１,９０２が停止したときに、第３油圧回路９０からアキュムレータ９５０を切り離すための弁である。排気弁９５２は、油圧ポンプ９０１,９０２が停止したときにアキュムレータ９５０の圧力を逃がすために排気する。排気先には、上記の油タンク９０３が設けられている。

［実施形態のまとめ］
以上、本実施形態に係る油圧回路６０によれば、スクイズシリンダ３７及び第２油圧回路８０により第２下サンドタンク３１が上下方向に移動し、下タンクシリンダ３２及び第１油圧回路７０により第１下サンドタンク３０が上下方向に移動する。このように、第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１が独立に上下動可能であるため、第２下サンドタンク３１の接続口の高さと一致するように、第１下サンドタンク３０の接続口の高さを調整することができる。これにより、第１下サンドタンク３０と第２下サンドタンク３１との連結部分の鋳型砂の流れが一様となり、砂詰まりが発生することを抑制することができる。よって、鋳型砂のＣＢの調整の許容範囲が広がり、鋳型の造型性や鋳物製品の品質に対して最適な鋳型砂を用いることができ、結果として優れた鋳型及び鋳物製品を得ることができる。

本実施形態に係る油圧回路６０によれば、第２油圧回路８０が、第１差圧回路８１０を有しているので、差圧回路を有さない場合と比較して、スクイズ処理に必要な作動油の油量を抑えることができる。

本実施形態に係る油圧回路６０によれば、第２油圧回路８０が、第１差圧回路８１０と並列に接続された第２差圧回路８１１を有しているので、スクイズシリンダ３７へ供給される作動油の量を増大させることができる。そして、スクイズシリンダ３７を押方向に動作させる場合においては、スクイズシリンダ３７の非ロッド側の内部空間に供給される作動油の量が増大するとともに、スクイズシリンダ３７のロッド側の内部空間から押し出された作動油が第１差圧回路８１０だけでなく第２差圧回路８１１を経由してスクイズシリンダ３７の非ロッド側の内部空間へ供給される。このため、第１差圧回路８１０のみを有する構成と比較して、スクイズシリンダ３７を高速に動作させることができる。

本実施形態に係る油圧回路６０では、第２油圧回路８０が、スクイズシリンダ３７のロッド側の内部空間に接続された流路において第１差圧回路８１０をバイパスする流路に配置された差圧解除弁８１２を有している。このため、第１差圧回路８１０を介してスクイズシリンダ３７のロッド側の内部空間の作動油を非ロッド側の内部空間へ供給することによりスクイズ力を下げてスクイズシリンダ３７を高速動作させるか、スクイズシリンダ３７のロッド側の内部空間の作動油を油タンク９０３へ排出すること（ロッド側の内部空間から押し出された作動油をバイパスさせて第１差圧回路８１０へ戻さないこと）によりスクイズ力を上げてスクイズシリンダ３７を低速動作させるかを、切り替えることができる。このため、必要なスクイズ力に応じて、スクイズシリンダの動作速度を高速・低速に切り替えることができる。例えば、スクイズ力がそれほど要求されていないときにスクイズシリンダを高速動作させることができる。

このように、第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１は、油圧ポンプの能力が予め決められた状態で、必要に応じてスクイズ力を下げることを条件にスクイズシリンダを高速動作させることができる。よって、油圧回路６０は、第１差圧回路８１０及び第２差圧回路８１１を備えることで、油圧ポンプを変更することなく（あるいは高性能の大型の油圧ポンプを用意することなく）、目標とする速度でアクチュエータ（スクイズシリンダ）を動作させることができ、結果として所望のサイクルタイムで鋳型を造型することができる。

本実施形態に係る油圧回路６０では、油圧ポンプ９０１,９０２の出力先を切り替える切替弁９０５を備えている。例えばスクイズ工程において切替弁９０５が閉とされることで、第１供給流路Ｐ１と第２供給流路Ｐ２とが遮断され、スクイズに必要な高圧の作動油が油圧ポンプから第１供給流路Ｐ１のみへ供給される。このため、第１供給流路Ｐ１のみをスクイズに必要な高圧仕様にすればよく、油圧回路全体をスクイズに必要な高圧仕様にする必要がなくなる。さらに、第１供給流路Ｐ１と第２供給流路Ｐ２とが遮断されたときに、必要な作動油に応じてアキュムレータ９５０から作動油を補給することができる。

なお、上述した実施形態は本開示に係る油圧回路の一例を示すものである。本開示に係る油圧回路は、実施形態に係る油圧回路６０に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る油圧回路６０を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、油圧回路６０は、上から下方向にスクイズ力を加える造型機に採用されてもよい。

１…抜枠造型機、１２…ガイド、１５…上鋳枠、１６…上鋳枠シリンダ、１７…下鋳枠、１８…下鋳枠シリンダ、１９…マッチプレート、２２…上サンドタンク、２５…上プレート、２２ａ，３０ａ…透過部材、３０…第１下サンドタンク、３１…第２下サンドタンク、３２…下タンクシリンダ、３５…第１接続口、３６…第１閉塞板、３７…スクイズシリンダ、３８…第２接続口、３９…第２閉塞板、４０…下プレート、４１…下盛枠、４２…下盛枠シリンダ、５０…制御装置、６０…油圧回路、７０…第１油圧回路、８０…第２油圧回路、８１０…第１差圧回路、８１１…第２差圧回路、８１２…差圧解除弁、９０１…油圧ポンプ、９０２…油圧ポンプ、９０５…切替弁、９５０…アキュムレータ。

Claims (5)

1. 無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機に用いられる油圧回路であって、
   前記抜枠造型機は、
   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、
   前記下鋳枠の下方に配置され、前記下鋳枠の下開口部と接続可能な上開口部を有する下盛枠と、
   前記上鋳枠の上開口部に入出可能な上プレートと、
   前記下盛枠の下開口部に入出可能な下プレートと、
   前記下鋳型の造型に用いられる鋳型砂を貯留する第１下サンドタンクと、
   前記第１下サンドタンクから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１下サンドタンクを上下方向に移動させる下タンクシリンダと、
   前記下プレートと共に前記第２下サンドタンクを上方向に移動させてスクイズ処理を行うスクイズシリンダと、
   を備え、
   前記油圧回路は、
   前記下タンクシリンダに作動油を供給する第１油圧回路と、
   前記スクイズシリンダに作動油を供給する第２油圧回路と、
   を有する油圧回路。
2. 前記スクイズシリンダは、ロッド側の内部空間と、非ロッド側の内部空間とを有し、
   前記第２油圧回路は、前記非ロッド側の内部空間に作動油を送り込み、前記スクイズシリンダのシリンダとロッドとの面積比に応じて前記ロッド側の内部空間から押し出された作動油を前記非ロッド側の内部空間へ供給する第１差圧回路を有する、請求項１に記載の油圧回路。
3. 前記第２油圧回路は、前記第１差圧回路と並列に接続され、前記非ロッド側の内部空間に作動油を送り込み、前記スクイズシリンダのシリンダとロッドとの面積比に応じて前記ロッド側の内部空間から押し出された作動油を前記非ロッド側の内部空間へ供給する第２差圧回路を有する、請求項２に記載の油圧回路。
4. 前記第２油圧回路は、前記スクイズシリンダの前記ロッド側の内部空間に接続された流路において前記第１差圧回路をバイパスする流路に配置された差圧解除弁を有する、請求項２又は３に記載の油圧回路。
5. 油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプと前記スクイズシリンダとを接続する第１流路と、
   前記油圧ポンプと前記スクイズシリンダとを接続する第２流路と、
   前記第２流路に接続され、作動油を貯蔵するアキュムレータと、
   前記油圧ポンプの出力先を切り替える切替弁と、
   を備え、
   前記切替弁は、開とされているときに前記油圧ポンプの出力先を前記第１流路及び前記第２流路とし、閉とされているときに前記油圧ポンプの出力先を前記第１流路のみとする、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の油圧回路。

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