WO2017199338A1 - 抜枠造型機 - Google Patents

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WO2017199338A1
WO2017199338A1 PCT/JP2016/064618 JP2016064618W WO2017199338A1 WO 2017199338 A1 WO2017199338 A1 WO 2017199338A1 JP 2016064618 W JP2016064618 W JP 2016064618W WO 2017199338 A1 WO2017199338 A1 WO 2017199338A1
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WO
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frame
plate
sand tank
sand
mold
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/064618
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English (en)
French (fr)
Inventor
功一 坂口
斗紀也 寺部
辰美 藤田
Original Assignee
新東工業株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 新東工業株式会社 filed Critical 新東工業株式会社
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Priority to PCT/JP2016/064618 priority patent/WO2017199338A1/ja
Priority to JP2018517971A priority patent/JP6569806B2/ja
Priority to EP16902358.7A priority patent/EP3434390B1/en
Priority to BR112018068827A priority patent/BR112018068827A2/pt
Priority to KR1020187025106A priority patent/KR20190007408A/ko
Priority to US16/301,823 priority patent/US20190151934A1/en
Priority to CN201680002683.1A priority patent/CN107624084A/zh
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    • B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/12—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose for filling flasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
    • B22C11/10—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same with one or more flasks forming part of the machine, from which only the sand moulds made by compacting are removed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/02—Compacting by pressing devices only
    • B22C15/08—Compacting by pressing devices only involving pneumatic or hydraulic mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
    • B22C19/04—Controlling devices specially designed for moulding machines

Definitions

  • This disclosure relates to a frame making machine.
  • Patent Document 1 discloses a frame making machine that forms a frameless mold without a casting frame.
  • This molding machine includes a pair of upper and lower casting frames that sandwich a match plate on which a model is installed, a supply mechanism that supplies mold sand, and a squeeze mechanism that compresses mold sand.
  • the molding machine brings the lower casting frame closer to the upper casting frame and sandwiches the match plate between the upper casting frame and the lower casting frame.
  • the molding machine operates the supply mechanism to supply the molding sand to the upper and lower molding spaces formed by the upper casting frame and the lower casting frame.
  • the molding machine compresses the molding sand in the upper and lower molding spaces by operating a squeeze mechanism.
  • the supply mechanism of this molding machine supplies the molding sand to the upper and lower molding spaces using compressed air.
  • the supply mechanism includes an upper sand tank that communicates with a compressed air source and stores mold sand, and an upper blow head that is disposed above the upper casting frame and is statically connected to the upper sand tank.
  • the compressed air blown from the compressed air source supplies the mold sand stored in the upper sand tank to the upper blow head, and supplies the mold sand of the upper blow head to the upper molding space defined by the upper casting frame.
  • the supply mechanism communicates with a compressed air source, and is arranged in a lower sand tank for storing mold sand, and a lower blow tank that is disposed at the lower part of the lower casting frame, moves up and down, and is connected to the lower sand tank at a predetermined position. And a head.
  • the compressed air blown from the compressed air source supplies the mold sand stored in the lower sand tank to the lower blow head, and supplies the mold sand of the lower blow head to the lower casting frame.
  • the squeeze mechanism of this frame making machine is equipped with an upper squeeze cylinder and a lower squeeze cylinder that face each other vertically.
  • the upper squeeze cylinder applies downward pressure to the molding sand in the upper molding space
  • the lower squeeze cylinder applies upward pressure to the molding sand in the lower molding space. This increases the hardness of the sand mold.
  • the thickness of the mold to be molded varies depending on the model shape and the CB (Compactability) of the mold sand, so the target height of the lower blow head depends on the mold thickness. Change. For this reason, there is a possibility that the connection port of the lower blow head and the connection port of the lower sand tank are displaced depending on the situation. In this case, since the mold sand flow is not uniform, sand clogging may occur in the lower sand tank. Such sand clogging can be avoided by using low CB mold sand. However, the mold sand adjusted to a low CB may not be the most suitable mold sand for the moldability of the mold and the quality of the cast product. In this technical field, there is a demand for a frame making machine for making excellent molds or cast products.
  • a blank frame molding machine is a blank frame molding machine that molds an upper mold and a lower mold of a non-cast frame, and is disposed below the upper cast frame and the upper cast frame. And a lower casting frame that can hold the match plate, an upper sand tank that is disposed above the upper casting frame, connected to a compressed air source, has a lower end opened, and stores mold sand therein.
  • a first lower sand tank having a first connection port for discharging the molded sand, and a first lower sand tank disposed below the lower casting frame, having an upper end opened and connectable to the first connection port of the first lower sand tank. It has two connection ports and is supplied from the first lower sand tank into the lower casting frame.
  • a second lower sand tank for storing mold sand to be fed; and a lower bottom tank attached to an upper end of the second lower sand tank and having at least one supply port communicating from the second lower sand tank into the lower casting frame.
  • a sand tank for supplying mold sand to the lower casting frame is divided into a first lower sand tank and a second lower sand tank, and the second lower sand is driven by the drive unit.
  • the tank moves in the vertical direction
  • the first lower sand tank moves in the vertical direction by the adjustment driving unit.
  • the flow of the molding sand at the connecting portion between the first connection port and the second connection port becomes uniform, and the occurrence of clogging of sand can be suppressed. Therefore, it is not necessary to adjust the CB of the mold sand in consideration of the sand clogging, and it is possible to use the most suitable mold sand for the moldability of the mold and the quality of the cast product. Obtainable.
  • an upper molding space for molding the upper mold is formed by the upper plate, the upper casting frame, and the match plate, and the molding sand stored in the upper sand tank through the upper plate is filled into the upper molding space.
  • a lower molding space for molding the lower mold is formed by the lower plate, the lower casting frame and the match plate attached to the second lower sand tank moved to a predetermined height by the driving unit, and the first lower sand is formed by the adjusting driving unit.
  • the height of the first connection port of the tank is adjusted to the connection position of the second connection port of the second lower sand tank, and the mold sand stored in the first lower sand tank is supplied to the second lower sand tank, and the lower plate
  • the molding sand stored in the second lower sand tank is filled in the lower molding space, and the driving unit moves the second lower sand tank upward while the upper molding space and the lower molding space are filled with the molding sand.
  • Transfer Be to, it may be performed squeeze above plate and the lower plate.
  • the blank frame molding machine may include a lower frame, and the lower mold space may be formed by a lower plate, a lower casting frame, a lower frame, and a match plate.
  • this blank frame molding machine can be a molding machine whose apparatus height is lower than the case where no lower frame is provided, and can shorten the molding time of a pair of upper mold and lower mold. it can.
  • the upper sand tank and the first lower sand tank may be provided with a permeable member having a plurality of holes through which compressed air can flow on the inner surface.
  • a permeable member having a plurality of holes through which compressed air can flow on the inner surface.
  • the inner surface of at least one supply port of the upper plate may be inclined such that the opening on the lower surface of the upper plate is narrower than the opening on the upper surface of the upper plate.
  • a protrusion having an inclined surface inclined toward at least one supply port of the upper plate may be provided on the upper surface of the upper plate.
  • a nozzle arranged on the lower surface of the upper plate and communicating with at least one supply port may be provided.
  • supply according to the shape of the model can be performed by adjusting the direction of the nozzle.
  • At least one supply port of the upper plate includes a plurality of supply ports, and a closing plate that closes a supply port selected in advance from the plurality of supply ports is disposed on the lower surface of the upper plate. Good. When comprised in this way, since the supply port which supplies mold sand can be selected with the presence or absence of a blockage board, supply according to the shape of the model can be performed.
  • the inner surface of at least one supply port of the lower plate may be inclined such that the opening on the upper surface of the lower plate is narrower than the opening on the lower surface of the lower plate.
  • the lower surface of the lower plate may be provided with a protrusion having an inclined surface inclined toward at least one supply port of the lower plate.
  • a nozzle arranged on the upper surface of the lower plate and communicating with at least one supply port may be provided.
  • supply according to the shape of the model can be performed by adjusting the direction of the nozzle.
  • At least one supply port of the lower plate is composed of a plurality of supply ports, and a closing plate that closes a supply port preselected from the plurality of supply ports is arranged on the upper surface of the lower plate. Good.
  • the supply port which supplies mold sand can be selected with the presence or absence of a blockage board, supply according to the shape of the model can be performed.
  • the upper casting frame, the lower casting frame, and the second lower sand tank may be movably attached by four guides.
  • the movement of an upper casting frame, a lower casting frame, and a 2nd lower sand tank is stabilized. Thereby, squeeze can be performed stably. For this reason, performances such as die cutting are improved, and as a result, excellent molds and cast products can be obtained.
  • the first connection port and the second connection port are connected by a connection surface along the vertical direction, and extend in the vertical direction at the tip of the first lower sand tank in which the first connection port is formed.
  • a second closing plate extending in the vertical direction may be provided on a side portion of the second lower sand tank in which the first closing plate is provided and the second connection port is formed.
  • a frame making machine for forming an excellent mold or cast product is provided.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. It is a perspective view of the lower surface side of an upper plate. It is a perspective view of the upper surface side of an upper plate.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. It is a schematic diagram explaining a bush. It is sectional drawing of FIG. It is a top view explaining removal of a bush. It is sectional drawing explaining removal of a bush. It is a flowchart explaining the molding process of the frame making machine which concerns on one Embodiment. It is a schematic diagram explaining a shuttle in process. It is a schematic diagram explaining a frame setting process.
  • FIG. 1 is a perspective view of the front side of a frame making machine 1 according to an embodiment.
  • the blank frame molding machine 1 is a molding machine that molds an upper mold and a lower mold of a non-cast frame.
  • the frame making machine 1 includes a molding unit A1 and a transport unit A2.
  • the molding part A1 a box-shaped upper casting frame and a lower casting frame that are operable in the vertical direction (Z-axis direction) are arranged.
  • the transport unit A2 introduces the match plate on which the model is arranged into the molding unit A1.
  • the upper casting frame and the lower casting frame of the molding part A1 move so as to be close to each other and sandwich the match plate.
  • Mold sand is filled in the upper and lower casting frames.
  • the molding sand filled in the upper casting frame and the lower casting frame is pressurized from above and below by the squeeze mechanism provided in the molding part A1, and the upper casting mold and the lower casting mold are formed simultaneously. Thereafter, the upper mold is extracted from the upper casting frame, and the lower mold is extracted from the lower casting frame, and is carried out of the apparatus.
  • the frame making machine 1 molds the upper mold and the lower mold of the non-cast frame.
  • FIG. 2 is a front view of the frame making machine 1 according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic view of the left side of the frame making machine 1 according to an embodiment.
  • the frame making machine 1 includes an upper frame 10, a lower frame 11, and four guides 12 that connect the upper frame 10 and the lower frame 11.
  • the guide 12 has an upper end connected to the upper frame 10 and a lower end connected to the lower frame 11.
  • the upper frame 10, the lower frame 11, and the four guides 12 constitute the frame of the molding part A1 described above.
  • the support frame 13 (FIG. 2) of the transport unit A2 is disposed on the side of the frame of the molding unit A1 (the negative direction of the X axis). Further, a support frame 14 (FIG. 3) extending in the vertical direction is disposed on the side of the frame of the molding part A1 (positive direction of the Y axis).
  • the support frame 14 supports a first lower sand tank described later.
  • the frame making machine 1 includes an upper casting frame 15.
  • the upper casting frame 15 is a box-shaped frame having an upper end and a lower end opened.
  • the upper casting frame 15 is movably attached to the four guides 12.
  • the upper casting frame 15 is supported by an upper casting frame cylinder 16 attached to the upper frame 10, and moves up and down along the guide 12 according to the operation of the upper casting frame cylinder 16.
  • the blank frame molding machine 1 includes a lower casting frame 17 disposed below the upper casting frame 15.
  • the lower casting frame 17 is a box-shaped frame having an upper end portion and a lower end portion opened.
  • the lower casting frame 17 is movably attached to the four guides 12.
  • the lower casting frame 17 is supported by two lower casting frame cylinders 18 (FIG. 2) attached to the upper frame 10, and moves up and down along the guide 12 according to the operation of the lower casting frame cylinder 18.
  • the region surrounded by the guide 12 is also referred to as a modeling position.
  • the match plate 19 is a plate-like member in which models are arranged on both sides thereof, and moves forward and backward between the upper casting frame 15 and the lower casting frame 17.
  • the support frame 13 of the transport unit A2 includes a rail toward the modeling position, a transport plate 20 with a roller disposed on the rail, and a transport cylinder 21 that operates the transport plate 20.
  • the match plate 19 is disposed on the transport plate 20, and is disposed between the upper casting frame 15 and the lower casting frame 17 at the modeling position by the operation of the transport cylinder 21.
  • the upper casting frame 15 and the lower casting frame 17 can hold the arranged match plate 19 in the vertical direction. Below, the area
  • the blank frame molding machine 1 includes an upper sand tank 22 disposed above the upper casting frame 15.
  • the upper sand tank 22 is attached to the upper frame 10. More specifically, the upper sand tank 22 is statically fixed to the upper frame 10.
  • the upper sand tank 22 stores mold sand to be supplied to the upper casting frame 15 therein.
  • the upper sand tank 22 has an upper end and a lower end opened.
  • a slide gate 23 is provided at the upper end of the upper sand tank 22 to slide the plate-shaped shielding member in the horizontal direction (the positive and negative directions of the X axis). By the operation of the slide gate 23, the upper end portion of the upper sand tank 22 is configured to be openable and closable.
  • a mold sand injection chute 24 for supplying mold sand is fixed above the upper sand tank 22.
  • the mold sand charging chute 24 will be described later.
  • the slide gate 23 When the slide gate 23 is in the open state, the mold sand is supplied to the upper sand tank 22 through the mold sand charging chute 24.
  • the upper plate 25 (FIG. 3) is attached to the opening at the lower end.
  • the upper plate 25 is a plate-like member and has at least one supply port that communicates from the upper sand tank 22 into the upper casting frame 15. Mold sand in the upper sand tank 22 is supplied into the upper casting frame 15 through a supply port of the upper plate 25.
  • the upper plate 25 has substantially the same size as the opening of the upper casting frame 15. As the upper casting frame 15 moves upward, the upper plate 25 enters the upper casting frame 15. As the upper casting frame 15 moves downward, the upper plate 25 moves out of the upper casting frame 15.
  • the upper plate 25 is configured to be able to advance and retract within the upper casting frame 15. Details of the upper plate 25 will be described later.
  • the upper sand tank 22 is connected to a compressed air source (not shown).
  • the upper sand tank 22 is connected to a pipe 26 (FIG. 2) for supplying compressed air at an upper portion thereof, and is connected to a compressed air source via the pipe 26.
  • the piping 26 is provided with an electropneumatic proportional valve 27 (FIG. 2).
  • the electropneumatic proportional valve 27 not only switches between supply and stop of compressed air, but also automatically adjusts the valve opening according to the pressure on the output side. For this reason, compressed air having a predetermined pressure is supplied to the upper sand tank 22.
  • the compressed air supplied from the upper part of the upper sand tank 22 is sent toward the lower part of the upper sand tank 22.
  • the mold sand in the upper sand tank 22 is supplied into the upper casting frame 15 through the supply port of the upper plate 25 together with the compressed air.
  • the upper sand tank 22 is provided with a transmission member 22a (FIG. 3) having a plurality of holes through which compressed air can flow on the inner surface.
  • the transmission member 22a may be formed of a porous material.
  • a pipe (not shown) for supplying compressed air and a pipe 29 (FIG. 2) for exhausting compressed air are connected to the side of the upper sand tank 22.
  • the pipe 29 is provided with a filter that does not allow the mold sand to pass therethrough and allows the compressed air to pass therethrough, so that the mold sand can be prevented from being exhausted out of the upper sand tank 22.
  • the frame making machine 1 includes a lower sand tank that stores mold sand supplied in the lower casting frame 17.
  • the lower sand tank is divided into a first lower sand tank 30 (FIG. 3) and a second lower sand tank 31 (FIG. 3).
  • the first lower sand tank 30 is disposed on the side of the upper sand tank 22.
  • the first lower sand tank 30 stores therein mold sand to be supplied to the lower casting frame 17.
  • the first lower sand tank 30 is supported by the support frame 14 and is movably attached to a vertically extending guide 12A (FIG. 1) provided on the support frame 14. More specifically, the first lower sand tank 30 is supported by a lower tank cylinder (adjustment drive unit) 32 (FIG. 3) attached to the upper frame 10, and is guided to the guide 12 ⁇ / b> A according to the operation of the lower tank cylinder 32. Move up and down along.
  • the upper end of the first lower sand tank 30 is opened.
  • a slide gate 33 (FIG. 3) is provided for sliding a plate-shaped shielding member in the horizontal direction (the positive and negative directions of the X axis).
  • the upper end portion of the first lower sand tank 30 is configured to be openable and closable.
  • a hopper 34 (FIG. 3) for charging mold sand is fixedly disposed above the first lower sand tank 30. The connection relationship between the hopper 34 and the sand casting chute 24 will be described later.
  • the lower end of the first lower sand tank 30 is bent in the horizontal direction (the negative direction of the Y axis), and a first connection port 35 (FIG. 3) for discharging the stored mold sand is formed at the tip. ing.
  • the first connection port 35 is configured to be connectable to a second connection port of a second lower sand tank 31 described later at a predetermined height (connection position).
  • the molding sand is supplied to the second lower sand tank 31 through the first connection port 35.
  • a first closing plate 36 extending in the vertical direction is provided at the tip of the first lower sand tank 30.
  • a second connection port of a second lower sand tank 31 to be described later is shielded by the first closing plate 36 when not located at the connection position.
  • the first lower sand tank 30 is connected to a compressed air source (not shown).
  • the first lower sand tank 30 has a pipe (not shown) for supplying compressed air connected to the upper portion thereof, and is connected to a compressed air source via the pipe.
  • the piping is provided with an electropneumatic proportional valve (not shown). For this reason, compressed air having a predetermined pressure is supplied to the first lower sand tank 30.
  • compressed air is supplied from the upper part of the first lower sand tank 30.
  • the compressed air is sent toward the lower portion of the first lower sand tank 30, and the mold sand in the first lower sand tank 30 is supplied into the second lower sand tank 31 through the first connection port 35 together with the compressed air. Is done.
  • the first lower sand tank 30 is provided with a permeable member 30a having a plurality of holes through which compressed air can flow on the inner surface.
  • the transmitting member 30a may be formed of a porous material.
  • the first lower sand tank 30 has a pipe 30b for exhausting compressed air connected to the side thereof.
  • the pipe 30b (FIG. 3) is provided with a filter that does not allow the molding sand to pass therethrough and allows compressed air to pass therethrough, so that the molding sand can be prevented from being exhausted outside the first lower sand tank 30.
  • the second lower sand tank 31 is disposed below the lower casting frame 17.
  • the second lower sand tank 31 stores mold sand to be supplied to the lower casting frame 17 therein.
  • the second lower sand tank 31 is movably attached to the four guides 12 and is supported by a squeeze cylinder (drive unit) 37 extending in the vertical direction so as to be movable up and down.
  • a second connection port 38 (FIG. 3) that can be connected to the first connection port 35 of the first lower sand tank is formed on the side of the second lower sand tank 31.
  • the second connection port 38 is configured to be connectable to the first connection port 35 of the first lower sand tank 30 at a predetermined height (connection position).
  • the connection position is a height at which the first connection port 35 and the second connection port 38 are connected.
  • the connection position is a position where the first connection port 35 and the second connection port 38 are arranged coaxially. .
  • the 1st connection port 35 and the 2nd connection port 38 are connected by the connection surface along the up-down direction.
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing a state in which the first lower sand tank 30 and the second lower sand tank 31 are connected.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state in which the first lower sand tank 30 and the second lower sand tank 31 are connected. 4 and 5, the first lower sand tank 30 and the second lower sand tank 31 are connected to each other by connecting the first connection port 35 and the second connection port 38 at a predetermined connection position. It becomes a state of communication. Mold sand is supplied from the first lower sand tank 30 to the second lower sand tank 31 via the first connection port 35 and the second connection port 38.
  • a second closing plate 39 (FIGS.
  • the frame making machine 1 may include a sealing mechanism that hermetically seals the connection surfaces of the first connection port 35 and the second connection port 38.
  • the sealing mechanism is provided on the first connection port 35 side.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the first connection port 35 of the first lower sand tank 30 and is a view of the first connection port 35 as viewed from the opened side.
  • the first connection port 35 includes an opening 35 a that communicates with the inside of the first lower sand tank 30.
  • the sealing mechanism includes a seal member 72 and a holding member 73.
  • the seal member 72 is an annular member that surrounds the opening 35a.
  • the seal member 72 has a tube shape into which gas can be introduced and has flexibility.
  • the holding member 73 is an annular member surrounding the opening 35 a and abuts on the second closing plate 39.
  • a groove capable of accommodating the seal member 72 is formed on the surface of the holding member 73 with which the second closing plate 39 abuts.
  • FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing mechanism. As shown in FIG. 7, the seal member 72 is accommodated so as not to protrude from the surface of the holding member 73 with which the second closing plate 39 abuts.
  • the holding member 73 is formed with a gas introduction port 73a (FIGS. 4 to 7) communicating with the seal member 72.
  • the seal member 72 expands when a gas is introduced therein, and protrudes from the surface of the holding member 73 to seal the connection surfaces of the first connection port 35 and the second connection port 38 in an airtight manner.
  • the frame making machine 1 may employ a sealing mechanism other than the sealing mechanisms shown in FIGS.
  • the upper end of the second lower sand tank 31 is opened, and the lower plate 40 (FIG. 3) is attached to the opening of the upper end.
  • the lower plate 40 is a plate-like member and has at least one supply port that communicates from the second lower sand tank 31 into the lower casting frame 17.
  • the molding sand in the second lower sand tank 31 is supplied into the lower casting frame 17 through a supply port of the lower plate 40 and a lower frame described later. Details of the lower plate 40 will be described later.
  • the blank frame molding machine 1 includes a lower frame 41 as an example.
  • the underlay frame 41 is disposed below the lower casting frame 17.
  • the underlay frame 41 is a box-shaped frame having an upper end portion and a lower end portion opened.
  • the opening at the upper end of the lower frame 41 is connected to the opening at the lower end of the lower casting frame 17.
  • the lower frame 41 is configured to accommodate the second lower sand tank 31 therein.
  • the lower frame 41 is supported by a lower frame cylinder 42 fixed to the second lower sand tank 31 so as to be movable up and down.
  • the lower plate 40 has substantially the same size as the openings of the lower frame 41 and the lower casting frame 17.
  • the position where the 2nd lower sand tank 31 and the lower plate 40 were accommodated in the inside of the lower filling frame 41 which can move up and down is an original position (initial position), and becomes a descending end.
  • the lower plate 40 moves out from the lower frame 41 by moving the lower frame 41 upward.
  • the lower plate 40 moves into the lower frame 41 as the lower frame 41 moved upward moves downward.
  • the lower plate 40 is configured to be able to advance and retreat (can enter and exit) within the lower frame 41. Since this frame making machine 1 can shorten the stroke of the lower casting frame 17 by providing the lower frame 41, the frame making machine has a lower apparatus height than the case where the lower frame 41 is not provided. It can be. Moreover, since this blank frame molding machine 1 can shorten the stroke of the lower casting frame 17 by providing the lower frame 41, the molding time of a pair of upper mold and lower mold can be shortened.
  • the frame making machine 1 does not have to include the underlay frame 41.
  • the lower plate 40 is configured to be able to advance and retreat (can enter and exit) in the lower casting frame 17.
  • the lower casting frame 17 that can move up and down has its lower end at its original position (initial position). That is, the lower plate 40 moves into the lower casting frame 17 by moving upward relative to the lower casting frame 17 that moves upward.
  • the lower plate 40 moves out of the lower casting frame 17 by moving downward relative to the lower casting frame 17.
  • a molding space for the upper mold is formed by the upper plate 25, the upper casting frame 15, and the match plate 19.
  • a molding space for the lower mold is formed by the lower plate 40, the lower casting frame 17, and the match plate 19.
  • the upper casting frame 15 and the lower casting frame 17 hold the match plate at a predetermined height. Formed.
  • the lower mold space may be formed by the lower plate 40, the lower casting frame 17, the lower frame 41, and the match plate 19.
  • the upper molding space is filled with mold sand stored in the upper sand tank 22 via the upper plate 25.
  • the lower mold forming space is filled with mold sand stored in the second lower sand tank 31 via the lower plate 40.
  • the CB of the mold sand filled in the upper molding space and the lower molding space can be set in the range of 30% to 42%.
  • the compressive strength of the mold sand filled in the upper molding space and the lower molding space can be set in the range of 8 N / cm 2 to 15 N / cm 2 .
  • the target height of the second lower sand tank 31 is changed according to the casting thickness.
  • the height of the second connection port 38 of the second lower sand tank 31 changes.
  • the height of the first connection port 35 of the first lower sand tank 30 is adjusted to the connection position of the second connection port 38 of the second lower sand tank 31 by the lower tank cylinder 32.
  • Such adjustment can be realized by a control device 50 (FIG. 3) described later.
  • the squeeze cylinder 37 squeezes the upper plate 25 and the lower plate 40 by moving the second lower sand tank 31 upward in a state where the upper molding space and the lower molding space are filled with mold sand. As a result, pressure is applied to the molding sand in the upper molding space to form the upper casting mold. At the same time, pressure is applied to the molding sand in the lower molding space to form the lower casting mold.
  • the casting sand injection chute 24 has an upper end opened and a lower end branched into two.
  • a switching damper 43 is provided at the upper end.
  • the switching damper 43 changes the inclination direction so that the mold sand falls on one of the branched lower ends.
  • one lower end portion of the mold sand charging chute 24 is fixed to the upper portion of the upper sand tank 22, and the other lower end portion of the mold sand charging chute 24 is accommodated in the hopper 34 and is not fixed.
  • the lower tank cylinder 32 makes the height of the first connection port 35 of the first lower sand tank 30 independent of the upper sand tank 22. Can be controlled.
  • FIG. 8 is a perspective view of the upper surface side of the lower plate 40.
  • FIG. 9 is a perspective view of the lower surface side of the lower plate 40.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG.
  • the lower plate 40 has at least one supply port 40a.
  • 15 supply ports 40a are formed.
  • the inner surface of each supply port 40a is inclined such that the opening of the upper surface 40c of the lower plate 40 is narrower than the opening of the lower surface 40b of the lower plate 40.
  • the lower surface 40b of the lower plate 40 is provided with a protrusion 40d having an inclined surface inclined toward one or a plurality of supply ports 40a.
  • the protrusion 40d has a substantially triangular cross section in the XZ plane.
  • the inclination of the inclined surface of the protrusion 40d is the same as that of the inner surface of the supply port 40a.
  • a nozzle plate (nozzle) 44 or a closing plate 45 may be disposed on the upper surface 40 c of the lower plate 40.
  • the nozzle plate 44 is a plate-like member and has an opening 44a that communicates with the supply port.
  • the inclination of the inner surface of the opening 44a may be the same as or different from the inclination of the supply port 40a.
  • the formation position of the opening 44a can be set as appropriate. For example, the injection direction is shifted in the horizontal direction by forming the opening 44a at a position displaced in the X-axis direction or the Y-axis direction from the center of the nozzle plate 44, and not making the supply port 40a and the opening 44a coaxial. Can do.
  • the nozzle plate 44 can be arranged so as to supply mold sand to the deep position. Furthermore, the injection direction can also be controlled by giving the opening direction of the opening 44a (direction of the axis of the opening) an angle with respect to the vertical direction. Thereby, even a complicated model can be reliably filled with mold sand.
  • the closing plate 45 is a plate-like member, and no opening is formed. The closing plate 45 is used for closing a supply port selected in advance from the plurality of supply ports 40a. For example, when the model has a shallow position, the model is arranged so as to block the supply port 40a corresponding to the shallow position.
  • the nozzle plate 44 and the closing plate 45 can be appropriately selected according to the model. Further, the nozzle plate 44 and the closing plate 45 are formed with the same thickness, for example, and their upper surfaces are located on the same plane. Thereby, the completed upper and lower molds can be pushed out of the apparatus.
  • FIG. 11 is a perspective view of the lower surface side of the upper plate 25.
  • FIG. 12 is a perspective view of the upper plate 25 on the upper surface side.
  • 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
  • the upper plate 25 has at least one supply port 25a.
  • 15 supply ports 25a are formed.
  • the inner surface of each supply port 25a is inclined so that the opening of the lower surface 25b of the upper plate 25 is narrower than the opening of the upper surface 25c of the upper plate 25.
  • the upper surface 25c of the upper plate 25 is provided with a protrusion 25d having an inclined surface inclined toward one or a plurality of supply ports 25a.
  • the protrusion 25d has a substantially triangular cross section in the XZ plane.
  • the inclination of the inclined surface of the protrusion 25d is the same as that of the inner surface of the supply port 25a.
  • a nozzle plate (nozzle) 46 or a closing plate 47 may be disposed on the lower surface 25 b of the upper plate 25.
  • the nozzle plate 46 is a plate-like member and has an opening 46a that communicates with the supply port.
  • the inclination of the inner surface of the opening 46a may be the same as or different from the inclination of the supply port 25a.
  • the formation position of the opening 46a can be set as appropriate. For example, the injection direction is shifted in the horizontal direction by forming the opening 46a at a position displaced in the X-axis direction or the Y-axis direction from the center of the nozzle plate 46, and not making the supply port 25a and the opening 46a coaxial. Can do.
  • the nozzle plate 46 can be arranged so as to supply mold sand to the deep position. Furthermore, the injection direction can also be controlled by giving the opening direction of the opening 46a (the direction of the axis of the opening) an angle with respect to the vertical direction. Thereby, even a complicated model can be reliably filled with mold sand.
  • the closing plate 47 is a plate-like member, and no opening is formed. The closing plate 47 is used for closing a supply port selected in advance from the plurality of supply ports 25a. For example, when a shallow position exists in the model, the model is arranged so as to block the supply port 25a corresponding to the shallow position. Thus, the nozzle plate 46 and the closing plate 47 can be appropriately selected according to the model.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating the bush 49.
  • 15 is a cross-sectional view of FIG.
  • the upper casting frame 15 is movably attached to the guide 12 by attaching bushes 49 to the upper and lower ends thereof.
  • the cylindrical bush 49 may be configured by combining a plurality of members. Specifically, the bush 49 may be configured by combining members divided by a plane parallel to the axial direction.
  • FIG. 16 is a plan view for explaining the removal of the halved bush 49.
  • FIG. 16 is a plan view for explaining the removal of the halved bush 49.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining the removal of the halved bush 49. As shown in FIGS. 16 and 17, by using the half-broken bush 49, only the bush 49 is removed without removing the upper casting frame 15, the lower casting frame 17, and the second lower sand tank 31 from the guide 12. Since it can be removed and replaced, it is easy to maintain.
  • the frame making machine 1 may include a control device 50.
  • the control device 50 is a computer including a control unit such as a processor, a storage unit such as a memory, an input / output unit such as an input device and a display device, a communication unit such as a network card, and the like. Control mold sand supply system, compressed air supply system, drive system and power supply system.
  • an operator can perform an input operation of a command to manage the frame making machine 1 by using an input device, and the operation status of the frame making machine 1 can be controlled by a display device. It can be visualized and displayed.
  • a control program for controlling various processes executed by the frame making machine 1 by the processor and each component of the frame forming machine 1 according to molding conditions are processed. Stores a program to be executed.
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining the molding process of the frame making machine according to the embodiment.
  • the molding process shown in FIG. 18 is a process for molding a set of upper mold and lower mold.
  • the molding process shown in FIG. 18 is automatically started on the condition that the posture of the frame making machine 1 is the original position (initial position). If the frame making machine 1 is not in the original position, it is manually moved to the original position.
  • the automatic start button is pressed in the posture (original position) of the frame making machine 1 shown in FIG. 3, the molding process shown in FIG. 18 is started.
  • FIG. 19 is a schematic diagram illustrating the shuttle-in process. As shown in FIG. 19, in the shuttle-in process, the transport cylinder 21 moves the transport plate 20 on which the match plate 19 is placed to the molding position.
  • FIG. 20 is a schematic diagram illustrating the frame setting process.
  • the upper casting frame cylinder 16, the lower casting frame cylinder 18 (FIG. 2), the lower filling frame cylinder 42 and the squeeze cylinder 37 expand and contract according to the thickness of the mold to be formed.
  • the upper casting frame 15 moves to a predetermined position
  • the lower casting frame 17 comes into contact with the match plate 19, and then the lower casting frame 17 on which the match plate 19 is placed moves to a predetermined position.
  • the match plate 19 is sandwiched between the frame 15 and the lower casting frame 17.
  • the second lower sand tank 31 and the lower frame 41 are raised, and the lower frame 41 comes into contact with the lower casting frame 17. Further, the lower tank cylinder 32 expands and contracts, and the first lower sand tank 30 is moved in the vertical direction, so that the height of the first connection port 35 of the first lower sand tank 30 is the second of the second lower sand tank 31. The state coincides with the height of the connection port 38. At this time, the upper molding space and the lower molding space are in a state (height) determined by the control device 50.
  • FIG. 21 is a schematic diagram illustrating the aeration process.
  • the sealing mechanism seals the first connection port 35 of the first lower sand tank 30 and the second connection port 38 of the second lower sand tank 31.
  • the slide gate 23 of the upper sand tank 22 and the slide gate 33 of the first lower sand tank 30 are closed, and the compressed air source and the electropneumatic proportional valve are placed in the upper sand tank 22 and the first lower sand tank 30. Supply compressed air.
  • the mold sand is filled into the upper molding space and the lower molding space while flowing the molding sand.
  • the aeration process ends.
  • FIG. 22 is a schematic diagram illustrating the squeeze process.
  • the sealing mechanism operated in the aeration process (S16) releases the seal, and the squeeze cylinder 37 further expands, so that the second lower sand tank 31 further rises.
  • the lower plate 40 attached to the second lower sand tank 31 enters the lower filling frame 41, compresses the molding sand in the lower molding space, and the upper plate 25 enters the upper casting frame 15. Compress the molding sand in the upper molding space.
  • each cylinder 37 is controlled by the hydraulic circuit, for example, when it can be determined that the hydraulic pressure of the hydraulic circuit is equal to the set hydraulic pressure, the squeeze process is terminated.
  • each cylinder is set to a free circuit. As a result, each cylinder contracts against the squeeze force.
  • FIG. 23 is a schematic diagram for explaining the die cutting process.
  • the lower frame cylinder 42 contracts to lower the lower frame 41.
  • the squeeze cylinder 37 contracts, the second lower sand tank 31 is lowered, and subsequently, the lower casting frame 17 on which the match plate 19 and the transport plate 20 are placed is lowered.
  • the model is removed from the upper casting frame 15.
  • the match plate 19 and the transport plate 20 are supported by the fixed portion. Thereby, the model is removed from the lower casting frame 17.
  • FIG. 24 is a schematic diagram illustrating the shuttle-out process.
  • the conveyance cylinder 21 contracts to move the conveyance plate 20 to the retracted position.
  • the core is disposed on the upper casting frame 15 or the lower casting frame 17 if necessary.
  • FIG. 25 is a schematic diagram illustrating the frame alignment process. As shown in FIG. 25, in the frame aligning process, the lower cast frame cylinder 18 contracts and the squeeze cylinder 37 extends to raise the lower cast frame 17 and the second lower sand tank 31 to align the frames. .
  • FIG. 26 is a schematic diagram for explaining the blanking process. As shown in FIG. 26, in the blanking process, the upper casting frame cylinder 16 and the lower casting frame cylinder 18 are contracted to raise the upper casting frame 15 and the lower casting frame 17 to the ascending end. Do.
  • FIG. 27 is a schematic diagram illustrating the first frame separation process (first half).
  • the squeeze cylinder 37 is contracted and the second lower sand tank 31 is lowered while the mold is placed on the lower plate 40 of the second lower sand tank 31.
  • the lower casting frame cylinder 18 extends to lower the lower casting frame 17 and stop at a position that does not interfere when the mold is carried out.
  • FIG. 28 is a schematic diagram illustrating mold extrusion processing. As shown in FIG. 28, in the mold extrusion process, the extrusion cylinder 48 (see FIG. 2) extends to carry out the upper mold and the lower mold out of the apparatus (for example, a molding line).
  • FIG. 29 is a schematic diagram illustrating the second frame separation process (second half). As shown in FIG. 29, in the second frame separation process, the lower cast frame cylinder 18 is extended, and the lower cast frame 17 is returned to the original position.
  • FIG. 30 is a functional block diagram of the control device 50 of the frame making machine 1 according to an embodiment. As shown in FIG. 30, the control device 50 is connected to the first detector 51, the second detector 52, the third detector 53, the fourth detector 54, the fifth detector 55, and the lower tank cylinder 32. ing. Note that the control device 50 need not be connected to all of the first detector 51 to the fifth detector 55. For example, the control device 50 may be connected only to the first detector 51 and the second detector 52, or may be connected only to the third detector 53 to the fifth detector 55. Further, the frame making machine 1 does not have to include all of the first detector 51 to the fifth detector 55.
  • the first detector 51 detects the height position of the first lower sand tank 30.
  • FIG. 31 is a top view showing an example of the first detector 51.
  • FIG. 32 is a front view showing an example of the first detector 51.
  • the first detector 51 includes a magnet 60 and a magnetic field detector 61.
  • the magnet 60 is attached to members 62 and 63 that move together with the first lower sand tank 30.
  • the magnet 60 may be directly attached to the first lower sand tank 30.
  • the magnet 60 is an annular member that is partially cut away.
  • the magnetic field detection unit 61 is attached to the support frame 14 that is a fixed frame, and is formed of a longitudinal member that extends in the vertical direction, and detects a magnetic field generated between the magnetic field detection unit 61 and the magnet 60.
  • the magnetic field detector 61 is provided along the moving direction of the first lower sand tank 30.
  • the magnet 60 is arranged so that the magnetic field detector 61 is located inside the magnet 60. Since the magnet 60 moves together with the first lower sand tank 30, the first detector 51 can detect the height position (absolute position) of the first lower sand tank 30 by detecting the magnetic field position.
  • the second detector 52 detects the height position of the second lower sand tank 31 (lower plate 40). Since the configuration of the second detector 52 is the same as that of the first detector 51, description thereof is omitted.
  • the magnet 60 is provided in the second lower sand tank 31, and the magnetic field detector 61 is provided in a fixing member such as a frame of the molding part A1.
  • the third detector 53 detects the height position of the upper casting frame 15. Since the configuration of the third detector 53 is the same as that of the first detector 51, description thereof is omitted.
  • the magnet 60 is provided on the upper casting frame 15, and the magnetic field detector 61 is provided on a fixing member such as a frame of the molding part A1.
  • the fourth detector 54 detects the height position of the lower casting frame 17. Since the configuration of the fourth detector 54 is the same as that of the first detector 51, description thereof is omitted.
  • the magnet 60 is provided on the lower casting frame 17, and the magnetic field detector 61 is provided on a fixing member such as a frame of the molding part A1.
  • the fifth detector 55 detects the height position of the underlay frame 41. Since the configuration of the fifth detector 55 is the same as that of the first detector 51, description thereof is omitted.
  • the magnet 60 is provided in the lower frame 41, and the magnetic field detector 61 is provided in a fixing member such as a frame of the molding part A1.
  • the control device 50 includes a recognition unit 70, a control unit 80, and a storage unit 90.
  • the recognition unit 70 Based on the detection result of the first detector 51, the recognition unit 70 recognizes the height position of the first lower sand tank 30 that is moving (the height position of the first connection port 35) and the movement completion.
  • the recognition unit 70 recognizes the height position of the second lower sand tank 31 (the height position of the second connection port 38) and the movement completion based on the detection result of the second detector 52.
  • the recognition unit 70 Based on the detection result of the third detector 53, the recognition unit 70 recognizes the height position and movement completion of the upper casting frame 15 being moved.
  • the recognition unit 70 Based on the detection result of the fourth detector 54, the recognition unit 70 recognizes the height position of the moving lower casting frame 17 and the completion of movement.
  • the recognition unit 70 recognizes the height position of the moving overlay frame 41 and the movement completion based on the detection result of the fifth detector 55. In this way, the recognition unit 70 can recognize the height position of each component during movement and the completion of movement based on the result of the detector.
  • the recognition unit 70 can also recognize the thickness of the upper mold when the squeeze is completed based on the height position of the upper casting frame 15 detected when the squeeze is completed by the third detector 53.
  • the recognition unit 70 also detects the height position of the second lower sand tank 31 (lower plate 40) detected when the squeeze is completed by the second detector, and the overlay detected when the squeeze is completed by the fifth detector 55. Based on the height position of the frame 41, the thickness of the lower mold when the squeeze is completed can be recognized.
  • the recognition unit 70 detects the height position of the upper casting frame 15 detected when the squeeze is completed by the third detector 53, and the height of the second lower sand tank 31 (lower plate 40) detected when the squeeze is completed by the second detector.
  • the height position of the underlay frame 41 detected when the squeeze is completed by the fifth position detector 55 and the height position of the lower frame 41 are stored in the storage unit 90 as a molding result.
  • the recognition unit 70 may store the molding condition and the molding result in the storage unit 90 in association with each other.
  • the molding conditions are conditions set in advance when molding, such as a model number of a model, a model shape, a target height position of each component, and the like.
  • the recognition unit 70 and the storage unit 90 acquire and store the record information.
  • the control unit 80 determines the height position of the upper casting frame 15 and the height position of the lower filling frame 41 at the time of the next sand filling based on the previous molding result stored in the storage unit 90. Thus, the control unit 80 performs feedback control based on the detection results of the third detector 53 and the fifth detector 55.
  • the recognizing unit 70 not only detects the detection results of the third detector 53 and the fifth detector 55 but also the detection results of other combinations selected from the first detector 51 to the fifth detector 55, all the detections.
  • the results or the thicknesses of the upper mold and the lower mold may be stored in the storage unit 90 as the molding results.
  • the control unit 80 can perform feedback control different from the feedback control described above based on the molding result stored in the storage unit 90. For example, the controller 80 detects the height position of the first lower sand tank 30 (the height position of the first connection port 35) detected by the first detector 51 when the squeeze is completed, and the second detection when the squeeze is completed.
  • the control unit 80 squeezes the cylinder 37 so that the height positions of the first connection port 35 and the second connection port 38 coincide with each other based on the detection results of the first detector 51 and the second detector 52. And the lower tank cylinder 32 can be operated.
  • FIG. 33 is a flowchart for explaining target setting processing of the frame making machine 1 according to an embodiment.
  • the process shown in FIG. 33 is executed in the frame setting process (S14).
  • the control unit 80 acquires the previous molding result stored in the storage unit 90 as information acquisition processing (S40).
  • the control part 80 determines the target value of the height position of the 1st connection port 35 as a target value setting process (S42). For example, when there is a difference between the previous height position of the first connection port 35 and the previous height position of the second connection port 38, the control unit 80 cancels the difference.
  • the target value of the height position of is determined. This completes the target setting process of the frame making machine 1.
  • the sand tank for supplying the mold sand to the lower casting frame 17 is divided into the first lower sand tank 30 and the second lower sand tank 31, and the squeeze cylinder
  • the second lower sand tank 31 is moved in the vertical direction by 37
  • the first lower sand tank 30 is moved in the vertical direction by the lower tank cylinder 32.
  • the first lower sand tank 30 and the second lower sand tank 31 can be moved up and down independently, the first lower sand tank 30 and the second lower sand tank 31 are adjusted so as to coincide with the height of the second connection port 38 of the second lower sand tank 31.
  • the height of the first connection port 35 of the sand tank 30 can be adjusted.
  • the blank frame molding machine 1 according to the present embodiment, only the divided second lower sand tank 31 is moved up and down to realize filling and squeezing of molding sand into the lower casting frame 17. .
  • a load is applied to the left side of the tank rather than the right side.
  • the angle when lowering is different.
  • Such a difference in angle may cause a disconnection failure when the mold is removed from the pattern.
  • the frame making machine 1 according to the present embodiment since the inclination due to the load imbalance can be reduced, an excellent mold and cast product can be obtained as a result.
  • the compressed air is supplied from the side to the storage space through the entire surface of the transmission members 22a and 30a, so that the fluidity of the molding sand is improved.
  • the molding sand is further blown into the upper casting frame or the lower casting frame by compressed air, whereby the blowing resistance of the casting sand can be reduced. Therefore, power consumption of the compressed air source can be suppressed, and occurrence of sand clogging can be suppressed.
  • the molding sand existing in the supply port 25a of the upper plate 25 can be hardened by squeeze force to such an extent that it does not drop by gravity after squeezing.
  • the molding sand is guided to the supply port by the protrusions 25d and 40d, so that it is possible to prevent the molding sand from staying in the vicinity of the supply port.
  • the frame making machine 1 by adjusting the direction of the nozzles of the nozzle plates 44 and 46, it is possible to perform supply according to the shape of the model.
  • the supply port for supplying the mold sand can be selected depending on the presence or absence of the closing plates 45 and 47, so that the supply according to the shape of the model can be performed. it can.
  • the upper casting frame 15, the lower casting frame 17 and the second lower sand tank 31 are movably attached to the four guides 12.
  • the movement of the frame 15, the lower casting frame 17, and the second lower sand tank 31 is stabilized. Thereby, squeeze can be performed stably. For this reason, performances such as die cutting are improved, and as a result, excellent molds and cast products can be obtained.
  • the upper casting frame 15, the lower casting frame 17, and the second lower sand tank 31 are movably attached to the four guides 12, and the four guides. 12, when viewed from the top and bottom, surrounds a molding space (upper molding space and lower molding space) in which a quadrangle having the center of each of the four guides 12 formed by using the upper casting frame 15 and the lower casting frame 17.
  • the four guides 12 guide the upper casting frame 15, the lower casting frame 17, and the second lower sand tank 31 in the vertical direction at the time of sand filling, squeezing and die cutting.
  • the four guides 12 can be arranged. .
  • the frame making machine 1 even if the heights of the first connection port 35 and the second connection port 38 are different, the second connection port 38 is provided by the first closing plate 36. And the first connection port 35 can be closed by the second closing plate 39. Therefore, it is possible to prevent the mold sand from flowing out of the sand tank.
  • the mold sand filled in the upper mold forming space and the lower mold forming space has a CB of 30% to 42% and a compressive strength of the mold sand of 8 N / cm 2. Since the molding sand is set in the range of ⁇ 15 N / cm 2 , excellent molds and casting products can be obtained.
  • embodiment mentioned above shows an example of the frame making machine based on this invention.
  • the frame making machine 1 according to the present invention is not limited to the frame forming machine 1 according to the embodiment, and the frame forming machine 1 according to the embodiment is modified without changing the gist described in each claim. Or may be applied to other things.
  • the upper sand tank 22 may be configured to be movable.
  • the control device 50 controls the moving speeds of the first lower sand tank 30 and the second lower sand tank 31 using the detection results of the first detector 51 and the second detector 52. Also good. Similarly, the control device 50 uses the detection results of the third detector 53, the fourth detector 54, and the fifth detector 55 to change the moving speed of the upper casting frame 15, the lower casting frame 17, and the lower overlay frame 41. You may control. For example, the control device 50 may decrease the moving speed by a predetermined value when detecting that the vehicle is approaching the target position (detecting being positioned within a predetermined distance from the predetermined position). By controlling in this way, it is possible to both relieve the influence during contact and shorten the molding time of the upper mold and the lower mold.

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Abstract

　抜枠造型機は、マッチプレートを狭持可能な上鋳枠及び下鋳枠と、上鋳枠の上方に配置され、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、上サンドタンクの下端部に取り付けられ、供給口が形成され、上鋳枠内に進退可能な上プレートと、その内部に鋳型砂を貯留し、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、下鋳枠の下方に配置され、その上端部が開口され、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、鋳型砂を貯留する第２下サンドタンクと、第２下サンドタンクの上端部に取り付けられ、供給口が形成され、下鋳枠内に進退可能な下プレートと、第２下サンドタンクを上下方向に移動させる駆動部と、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。

Description

抜枠造型機
　本開示は、抜枠造型機に関する。
　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。
特開昭５４－５１９３０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抜枠造型機が望まれている。
　本発明の一側面に係る抜枠造型機は、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、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、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、上サンドタンクの下端部に取り付けられ、上サンドタンクから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、下鋳枠の下方に配置され、その上端部が開口され、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、第１下サンドタンクから供給され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、第２下サンドタンクの上端部に取り付けられ、第２下サンドタンクから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、第２下サンドタンクを上下方向に移動させて、上プレート及び下プレートでスクイズを行う駆動部と、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。
　本発明の一側面に係る抜枠造型機においては、下鋳枠に鋳型砂を供給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おり、駆動部により第２下サンドタンクが上下方向に移動し、調整駆動部により第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下サンドタンクの第２接続口の高さと一致するように、第１下サンドタンクの第１接続口の高さを調整することができる。これにより、第１接続口と第２接続口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、砂詰まりを考慮して鋳型砂のＣＢを調整する必要がなくなり、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、上プレート、上鋳枠及びマッチプレートにより、上鋳型を造型する上造型空間が形成され、上プレートを介して上サンドタンクに貯留された鋳型砂が上造型空間に充填され、駆動部により所定高さに移動された第２下サンドタンクに取り付けられた下プレート、下鋳枠及びマッチプレートにより、下鋳型を造型する下造型空間が形成され、調整駆動部により第１下サンドタンクの第１接続口の高さが第２下サンドタンクの第２接続口の接続位置に調整されて第１下サンドタンクに貯留された鋳型砂が第２下サンドタンクに供給され、下プレートを介して第２下サンドタンクに貯留された鋳型砂が下造型空間に充填され、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、駆動部が第２下サンドタンクを上方に移動させることで、上プレート及び下プレートでスクイズを行ってもよい。
　このように構成した場合、分割された第２下サンドタンクのみを上下に移動させて下鋳枠への鋳型砂の充填及びスクイズを実現することができるため、一体型の下鋳枠用のサンドタンクを採用した場合と比べて、荷重のアンバランスによる傾きを軽減することができる。
　一実施形態に係る抜枠造型機は、下盛枠を備え、下造型空間は、下プレート、下鋳枠、下盛枠及びマッチプレートにより形成されてもよい。このように構成した場合、下鋳枠のストロークを短くすることができる。このため、この抜枠造型機は、下盛枠を備えない場合と比べて装置高さが低い造型機とすることができるとともに、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。
　一実施形態において、上サンドタンク及び第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てもよい。このように構成した場合、透過部材の全面を介して側方から貯留空間へ圧縮空気が供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。この状態でさらに圧縮空気により上鋳枠又は下鋳枠へ鋳型砂が吹き込まれることにより、鋳型砂の吹込抵抗を減らすことができる。よって、圧縮空気源の電力消費を抑制することができるとともに、砂詰まりが発生することを抑制することができる。
　一実施形態において、上プレートの少なくとも１つの供給口の内面は、上プレートの上面の開口よりも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てもよい。このように構成した場合、供給口内に存在する鋳型砂を、スクイズ後において重力落下しない程度にスクイズ力によって固めることができる。
　一実施形態において、上プレートの上面には、上プレートの少なくとも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てもよい。このように構成した場合、突起により供給口に鋳型砂が案内されるため、供給口近傍に鋳型砂が滞留することを防止することができる。
　一実施形態において、上プレートの下面に配置され、少なくとも１つの供給口に連通したノズルを備えてもよい。このように構成した場合、ノズルの向きを調整することにより、模型の形状に合わせた供給を行うことができる。
　一実施形態において、上プレートの少なくとも１つの供給口は、複数の供給口から構成され、上プレートの下面には、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てもよい。このように構成した場合、鋳型砂を供給する供給口を閉塞板の有無により選択することができるので、模型の形状に合わせた供給を行うことができる。
　一実施形態において、下プレートの少なくとも１つの供給口の内面は、下プレートの下面の開口よりも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てもよい。このように構成した場合、次回の砂供給の際に、砂が供給口に詰まることを回避することができる。
　一実施形態において、下プレートの下面には、下プレートの少なくとも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てもよい。このように構成した場合、突起により供給口に鋳型砂が案内されるため、供給口近傍に鋳型砂が滞留することを防止することができる。
　一実施形態において、下プレートの上面に配置され、少なくとも１つの供給口に連通するノズルを備えてもよい。このように構成した場合、ノズルの向きを調整することにより、模型の形状に合わせた供給を行うことができる。
　一実施形態において、下プレートの少なくとも１つの供給口は、複数の供給口から構成され、下プレートの上面には、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てもよい。このように構成した場合、鋳型砂を供給する供給口を閉塞板の有無により選択することができるので、模型の形状に合わせた供給を行うことができる。
　一実施形態において、上鋳枠、下鋳枠及び第２下サンドタンクは、４本のガイドによって移動可能に取り付けられてもよい。このように構成した場合、上鋳枠、下鋳枠及び第２下サンドタンクの移動が安定する。これにより、スクイズを安定に行うことができる。このため、抜型などの性能が向上し、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、第１接続口及び第２接続口は、上下方向に沿った接続面で接続され、第１接続口が形成された第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、第２接続口が形成された第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てもよい。このように構成した場合、第１接続口と第２接続口との高さが異なる場合であっても、第１閉塞板により第２接続口を塞ぐことができ、かつ、第２閉塞板により第１接続口を塞ぐことができる。よって、鋳型砂がサンドタンクから流出することを防ぐことができる。
　本発明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。 第１下サンドタンクと第２下サンドタンクとが接続した状態の部分断面図である。 第１下サンドタンクと第２下サンドタンクとが接続した状態の平面図である。 第１下サンドタンクの第１接続口の概要図である。 封止機構の部分拡大断面図である。 下プレートの上面側の斜視図である。 下プレートの下面側の斜視図である。 図８のX－X線に沿った断面図である。 上プレートの下面側の斜視図である。 上プレートの上面側の斜視図である。 図１１のXIII－XIII線に沿った断面図である。 ブッシュを説明する概要図である。 図１４の断面図である。 ブッシュの取り外しを説明する平面図である。 ブッシュの取り外しを説明する断面図である。 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制御装置の機能ブロック図である。 第１検出器の一例を示す上面図である。 第１検出器の一例を示す正面図である。 一実施形態に係る抜枠造型機の目標設定処理を説明するフローチャートである。
　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。上プレート２５の詳細は後述する。
　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、上サンドタンク２２の上部から供給された圧縮空気は上サンドタンク２２の下部に向けて送り込まれる。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。配管２９には、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるフィルタが設けられており、鋳型砂が上サンドタンク２２外へ排気される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（調整駆動部）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の上部から圧縮空気が供給される。圧縮空気は、第１下サンドタンク３０の下部に向けて送り込まれ、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が接続されている。配管３０ｂ（図３）には、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるフィルタが設けられており、鋳型砂が第１下サンドタンク３０外へ排気される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（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。
　図４は、第１下サンドタンク３０と第２下サンドタンク３１とが接続した状態の部分断面図である。図５は、第１下サンドタンク３０と第２下サンドタンク３１とが接続した状態の平面図である。図４及び図５に示されるように、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～図５）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７１が設けられている。第２閉塞板３９がガイドレール７１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。図６は、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の概要図であり、開口された側から第１接続口３５を見た図である。図６に示されるように、第１接続口３５は、第１下サンドタンク３０の内部に連通する開口３５ａを備える。封止機構は、シール部材７２及び保持部材７３を備える。シール部材７２は、開口３５ａを囲む環状の部材である。シール部材７２は、その内部に気体を導入可能なチューブ形状を呈し、かつ、可撓性を有する。保持部材７３は、開口３５ａを囲む環状の部材であり、第２閉塞板３９に当接する。第２閉塞板３９が当接する保持部材７３の表面には、シール部材７２を収容可能な溝が形成されている。図７は、封止機構の部分拡大断面図である。図７に示されるように、シール部材７２は、第２閉塞板３９が当接する保持部材７３の表面から突出しない程度に収容されている。保持部材７３には、シール部材７２へ連通する気体導入口７３ａ（図４～図７）が形成されている。シール部材７２は、その内部に気体が導入されると膨張し、保持部材７３の表面から突出して第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。なお、抜枠造型機１は、図４～図７に示される封止機構以外の封止機構を採用してもよい。
　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。下プレート４０の詳細は後述する。
［下盛枠］
　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。
　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／ｃｍ２～１５Ｎ／ｃｍ２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。
［下プレートの詳細］
　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。
　また、下プレート４０の下面４０ｂには、１又は複数の供給口４０ａに向かって傾斜する傾斜面を有する突起４０ｄが設けられている。突起４０ｄは、ＸＺ平面の断面が略三角形である。突起４０ｄの傾斜面の傾斜は、供給口４０ａの内面と同一の傾斜である。これにより、突起４０ｄによって鋳型砂がスムーズに供給口４０ａへ供給される。また、突起４０ｄが設けられることによって、供給口４０ａ間に鋳型砂が滞留することを回避できる。
　下プレート４０の上面４０ｃには、ノズル板（ノズル）４４又は閉塞板４５が配置されてもよい。ノズル板４４は、板状部材であり、供給口に連通する開口４４ａが形成されている。開口４４ａの内面の傾斜は、供給口４０ａの傾斜と同一であってもよいし、異なる傾斜であってもよい。また、開口４４ａの形成位置は、適宜設定することができる。例えば、ノズル板４４の中心からＸ軸方向又はＹ軸方向に変位させた位置に開口４４ａを形成し、供給口４０ａと開口４４ａとを同軸にしないことにより、噴射方向を水平方向にシフトさせることができる。これにより、例えば模型に深い位置が存在する場合、深い位置に鋳型砂を供給するようにノズル板４４を配置することができる。さらに、開口４４ａの開口向き（開口の軸の向き）を上下方向に対して角度を持たせることで、噴射方向を制御することもできる。これにより、複雑な模型であっても鋳型砂を確実に充填することができる。閉塞板４５は、板状部材であり、開口は形成されていない。閉塞板４５は、複数の供給口４０ａから予め選択された供給口を塞ぐために用いられる。例えば、模型に浅い位置が存在する場合、浅い位置に対応する供給口４０ａを塞ぐように配置される。このように、ノズル板４４及び閉塞板４５は、模型に応じて適宜選択され得る。また、ノズル板４４及び閉塞板４５は、例えば、同じ厚さで形成され、それぞれの上面が同一平面上に位置する。これにより、完成した上下鋳型を装置外に押し出すことができる。
［上プレートの詳細］
　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。
　また、上プレート２５の上面２５ｃには、１又は複数の供給口２５ａに向かって傾斜する傾斜面を有する突起２５ｄが設けられている。突起２５ｄは、ＸＺ平面の断面が略三角形である。突起２５ｄの傾斜面の傾斜は、供給口２５ａの内面と同一の傾斜である。これにより、突起２５ｄによって鋳型砂がスムーズに供給口２５ａへ供給される。また、突起２５ｄが設けられることによって、供給口２５ａ間に鋳型砂が滞留することを回避できる。
　上プレート２５の下面２５ｂには、ノズル板（ノズル）４６又は閉塞板４７が配置されてもよい。ノズル板４６は、板状部材であり、供給口に連通する開口４６ａが形成されている。開口４６ａの内面の傾斜は、供給口２５ａの傾斜と同一であってもよいし、異なる傾斜であってもよい。また、開口４６ａの形成位置は、適宜設定することができる。例えば、ノズル板４６の中心からＸ軸方向又はＹ軸方向に変位させた位置に開口４６ａを形成し、供給口２５ａと開口４６ａとを同軸にしないことにより、噴射方向を水平方向にシフトさせることができる。これにより、例えば模型に深い位置が存在する場合、深い位置に鋳型砂を供給するようにノズル板４６を配置することができる。さらに、開口４６ａの開口向き（開口の軸の向き）を上下方向に対して角度を持たせることで、噴射方向を制御することもできる。これにより、複雑な模型であっても鋳型砂を確実に充填することができる。閉塞板４７は、板状部材であり、開口は形成されていない。閉塞板４７は、複数の供給口２５ａから予め選択された供給口を塞ぐために用いられる。例えば、模型に浅い位置が存在する場合、浅い位置に対応する供給口２５ａを塞ぐように配置される。このように、ノズル板４６及び閉塞板４７は、模型に応じて適宜選択され得る。
［ブッシュ］
　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。
［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。
　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１９は、シャトルイン処理を説明する概要図である。図１９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２０は、枠セット処理を説明する概要図である。図２０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２１は、エアレーション処理を説明する概要図である。図２１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２２は、スクイズ処理を説明する概要図である。図２２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２３は、抜型処理を説明する概要図である。図２３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２４は、シャトルアウト処理を説明する概要図である。図２４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２４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２５は、枠合せ処理を説明する概要図である。図２５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２６は、抜枠処理を説明する概要図である。図２６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２７は、第１枠分離処理（前半）を説明する概要図である。図２７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２８は、モールド押出処理を説明する概要図である。図２８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２９は、第２枠分離処理（後半）を説明する概要図である。図２９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。
［第１下サンドタンクの位置調整］
　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。
　第１検出器５１は、第１下サンドタンク３０の高さ位置を検出する。図３１は、第１検出器５１の一例を示す上面図である。図３２は、第１検出器５１の一例を示す正面図である。図３１及び図３２に示されるように、第１検出器５１は、磁石６０及び磁界検出部６１を備える。磁石６０は、第１下サンドタンク３０と共に移動する部材６２，６３に取り付けられる。磁石６０は、第１下サンドタンク３０に直接取り付けられてもよい。磁石６０は、その一部が切り欠かれた環状部材である。磁界検出部６１は、固定フレームである支持フレーム１４に取り付けられ、上下方向に延びる長手部材からなり、磁石６０との間に生じた磁界を検出する。磁界検出部６１は、第１下サンドタンク３０の移動方向に沿って設けられている。磁石６０は、その内部に磁界検出部６１が位置するように配置される。第１下サンドタンク３０とともに磁石６０が移動するため、第１検出器５１は、磁界位置を検出することにより第１下サンドタンク３０の高さ位置（絶対位置）を検出することができる。
　第２検出器５２は、第２下サンドタンク３１（下プレート４０）の高さ位置を検出する。第２検出器５２の構成は第１検出器５１と同一であるので説明を省略する。なお、第２検出器５２の場合、一例として、第２下サンドタンク３１に磁石６０が設けられ、造型部Ａ１のフレームなどの固定部材に磁界検出部６１が設けられる。
　第３検出器５３は、上鋳枠１５の高さ位置を検出する。第３検出器５３の構成は第１検出器５１と同一であるので説明を省略する。なお、第３検出器５３の場合、一例として、上鋳枠１５に磁石６０が設けられ、造型部Ａ１のフレームなどの固定部材に磁界検出部６１が設けられる。
　第４検出器５４は、下鋳枠１７の高さ位置を検出する。第４検出器５４の構成は第１検出器５１と同一であるので説明を省略する。なお、第４検出器５４の場合、一例として、下鋳枠１７に磁石６０が設けられ、造型部Ａ１のフレームなどの固定部材に磁界検出部６１が設けられる。
　第５検出器５５は、下盛枠４１の高さ位置を検出する。第５検出器５５の構成は第１検出器５１と同一であるので説明を省略する。なお、第５検出器５５の場合、一例として、下盛枠４１に磁石６０が設けられ、造型部Ａ１のフレームなどの固定部材に磁界検出部６１が設けられる。
　制御装置５０は、認識部７０、制御部８０及び記憶部９０を備える。認識部７０は、第１検出器５１の検出結果に基づいて、移動中の第１下サンドタンク３０の高さ位置（第１接続口３５の高さ位置）及び移動完了を認識する。認識部７０は、第２検出器５２の検出結果に基づいて、移動中の第２下サンドタンク３１の高さ位置（第２接続口３８の高さ位置）及び移動完了を認識する。認識部７０は、第３検出器５３の検出結果に基づいて、移動中の上鋳枠１５の高さ位置及び移動完了を認識する。認識部７０は、第４検出器５４の検出結果に基づいて、移動中の下鋳枠１７の高さ位置及び移動完了を認識する。認識部７０は、第５検出器５５の検出結果に基づいて、移動中の下盛枠４１の高さ位置及び移動完了を認識する。このように、認識部７０は、検出器の結果に基づいて、各構成要素の移動中の高さ位置及び移動完了を認識することができる。また、認識部７０は、第３検出器５３によりスクイズ完了時に検出された上鋳枠１５の高さ位置に基づいて、スクイズ完了時の上鋳型の厚さを認識することもできる。また、認識部７０は、第２検出器によりスクイズ完了時に検出された第２下サンドタンク３１（下プレート４０）の高さ位置、及び、第５検出器５５によりスクイズ完了時に検出された下盛枠４１の高さ位置に基づいて、スクイズ完了時の下鋳型の厚さを認識することもできる。
　認識部７０は、第３検出器５３によりスクイズ完了時に検出された上鋳枠１５の高さ位置、第２検出器によりスクイズ完了時に検出された第２下サンドタンク３１（下プレート４０）の高さ位置、及び、第５検出器５５によりスクイズ完了時に検出された下盛枠４１の高さ位置を造型結果として記憶部９０に記憶させる。このとき、認識部７０は、造型条件と造型結果とを関連付けて記憶部９０に記憶させてもよい。造型条件とは、造型する際に予め設定された条件であり、例えば、模型の型番、模型形状、各構成要素の目標高さ位置などである。このように、認識部７０及び記憶部９０は、実績情報を取得して記憶する。
　制御部８０は、記憶部９０に記憶された前回の造型結果に基づいて、次の砂充填時における上鋳枠１５の高さ位置及び下盛枠４１の高さ位置を決定する。このように、制御部８０は、第３検出器５３及び第５検出器５５の検出結果に基づいて、フィードバック制御を行う。
　なお、認識部７０は、第３検出器５３及び第５検出器５５の検出結果だけでなく、第１検出器５１～第５検出器５５から選択される他の組合せの検出結果、全ての検出結果、又は、上鋳型及び下鋳型の厚さを造型結果として記憶部９０に記憶してもよい。この場合、制御部８０は、記憶部９０に記憶された造型結果に基づいて上述したフィードバック制御とは異なるフィードバック制御を行うことができる。例えば、制御部８０は、スクイズ完了時において第１検出器５１により検出された第１下サンドタンク３０の高さ位置（第１接続口３５の高さ位置）と、スクイズ完了時において第２検出器５２により検出された第２下サンドタンク３１の高さ位置（第２接続口３８の高さ位置）に基づいて、次の砂充填時における第１下サンドタンク３０の高さ位置及び第２下サンドタンク３１の高さ位置を決定してもよい。これにより、制御部８０は、第１検出器５１及び第２検出器５２の検出結果に基づいて、第１接続口３５と第２接続口３８との高さ位置が一致するようにスクイズシリンダ３７及び下タンクシリンダ３２を動作させることができる。
　図３３は、一実施形態に係る抜枠造型機１の目標設定処理を説明するフローチャートである。図３３に示される処理は、枠セット処理（Ｓ１４）において実行される。最初に、制御部８０は、情報取得処理（Ｓ４０）として、記憶部９０に記憶された前回の造型結果を取得する。次に、制御部８０は、目標値設定処理（Ｓ４２）として、第１接続口３５の高さ位置の目標値を決定する。制御部８０は、例えば、前回の第１接続口３５の高さ位置と前回の第２接続口３８の高さ位置とに差分が存在する場合には、差分を打ち消すように第１接続口３５の高さ位置の目標値を決定する。以上で、抜枠造型機１の目標設定処理を終了する。
　以上、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、下鋳枠１７に鋳型砂を供給するサンドタンクが第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１に分割されており、スクイズシリンダ３７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の第２接続口３８の高さと一致するように、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さを調整することができる。これにより、第１接続口３５と第２接続口３８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、砂詰まりを考慮して鋳型砂のＣＢを調整する必要がなくなり、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。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、分割された第２下サンドタンク３１のみを上下に移動させて下鋳枠１７への鋳型砂の充填及びスクイズを実現することができる。第１下サンドタンク３０が第２下サンドタンク３１に固定接続された一体型のサンドタンクを採用した場合、タンクの左側に右側よりも荷重が加わることになるため、タンクを上昇させるときの角度と下降させるときの角度とが異なるおそれがある。このような角度の差異は、パターンから鋳型を外す際に抜型不良を起こすおそれがある。これに対して、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、荷重のアンバランスによる傾きを軽減できるため、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。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、透過部材２２ａ，３０ａの全面を介して側方から貯留空間へ圧縮空気が供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。この状態でさらに圧縮空気により上鋳枠又は下鋳枠へ鋳型砂が吹き込まれることにより、鋳型砂の吹込抵抗を減らすことができる。よって、圧縮空気源の電力消費を抑制することができるとともに、砂詰まりが発生することを抑制することができる。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、上プレート２５の供給口２５ａ内に存在する鋳型砂を、スクイズ後において重力落下しない程度にスクイズ力によって固めることができる。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、突起２５ｄ，４０ｄにより供給口に鋳型砂が案内されるため、供給口近傍に鋳型砂が滞留することを防止することができる。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、ノズル板４４，４６のノズルの向きを調整することにより、模型の形状に合わせた供給を行うことができる。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、鋳型砂を供給する供給口を閉塞板４５，４７の有無により選択することができるので、模型の形状に合わせた供給を行うことができる。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、上鋳枠１５、下鋳枠１７及び第２下サンドタンク３１が４本のガイド１２に移動可能に取り付けられているため、上鋳枠１５、下鋳枠１７及び第２下サンドタンク３１の移動が安定する。これにより、スクイズを安定に行うことができる。このため、抜型などの性能が向上し、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。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、上鋳枠１５、下鋳枠１７及び第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、４本のガイド１２は、上下方向からみて、４本のガイド１２それぞれの中心を頂点とする四角形が上鋳枠１５及び下鋳枠１７を用いて形成された造型空間（上造型空間及び下造型空間）を囲むように配置され、４本のガイド１２は、砂充填時、スクイズ時及び抜型時において、上鋳枠１５、下鋳枠１７及び第２下サンドタンク３１を上下方向に案内する。このように、砂充填時、スクイズ時及び抜型時において、上鋳枠１５、下鋳枠１７及び第２下サンドタンク３１の姿勢が同一である場合、４本のガイド１２を配置することができる。
　また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、第１接続口３５と第２接続口３８との高さが異なる場合であっても、第１閉塞板３６により第２接続口３８を塞ぐことができ、かつ、第２閉塞板３９により第１接続口３５を塞ぐことができる。よって、鋳型砂がサンドタンクから流出することを防ぐことができる。
　さらに、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、上造型空間及び下造型空間に充填される鋳型砂は、ＣＢが３０％～４２％、鋳型砂の圧縮強さが８Ｎ／ｃｍ２～１５Ｎ／ｃｍ２の範囲に設定された鋳型砂であるため、優れた鋳型及び鋳物製品を得ることができる。
　なお、上述した実施形態は本発明に係る抜枠造型機の一例を示すものである。本発明に係る抜枠造型機は、実施形態に係る抜枠造型機１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、実施形態に係る抜枠造型機１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、上記実施形態において、上サンドタンク２２は上フレーム１０に固定されている例を説明したが、上サンドタンク２２は移動可能に構成されていてもよい。
　また、上記実施形態において、制御装置５０は、第１検出器５１及び第２検出器５２の検出結果を用いて、第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１の移動速度を制御してもよい。同様に、制御装置５０は、第３検出器５３、第４検出器５４及び第５検出器５５の検出結果を用いて、上鋳枠１５、下鋳枠１７及び下盛枠４１の移動速度を制御してもよい。例えば、制御装置５０は、目標位置まで近づいてきたことを検知（所定位置から所定距離以内に位置したことを検知）した場合、移動速度を所定値下げてもよい。このように制御することにより、接触時の影響の緩和と上鋳型及び下鋳型の造型時間の短縮とを両立することができる。
　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、４４，４６…ノズル板、４５，４７…閉塞板、５１…第１検出器、５２…第２検出器、５３…第３検出器、５４…第４検出器、５５…第５検出器、６０…磁石、６１…磁界検出部、７０…認識部、８０…制御部、９０…記憶部。

Claims (14)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
  8. 　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。
  9. 　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。
  10. 　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。
  11. 　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。
  12. 　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。
  13. 　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。
  14. 　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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