WO2012131748A1

WO2012131748A1 - 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

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Publication number: WO2012131748A1
Application number: PCT/JP2011/001767
Authority: WO
Inventors: 啓介籔花; 秀一古川; 昭三郎都築; 伊藤　栄二
Original assignee: アイシン高丘株式会社; アイシン高丘エンジニアリング株式会社
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-04
Also published as: US8813819B2; JP5492983B2; JPWO2012131748A1; US20140000833A1; CN102844132B; CN102844132A

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

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

　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。

Claims

　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。
　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。
　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。
　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。