JP2012035270A - 減圧鋳型造型鋳造ライン - Google Patents

Abstract

【課題】 各工程を行う位置への吸引ボックスや鋳枠の搬送を自動化して、運転時の低コスト化及び高効率化を実現する減圧鋳型造型鋳造ラインを提供する。
【解決手段】 模型を有した吸引ボックスを搬送する第１の搬送ラインＬ１と、吸引ボックスに積載された鋳枠を搬送する第２の搬送ラインＬ２と、模型を有した吸引ボックスを搬送する第３の搬送ラインＬ３とにより周状に形成されたメイン循環ラインＬＭを備え、さらに上下鋳型を搬送する第４の搬送ラインＬ４と、冷却エリアからの上下鋳型を搬送する第５の搬送ラインＬ５と、バラシ後の空の鋳枠を導く鋳枠搬送ラインＬ６と、空の鋳枠と共に導かれた定盤を枠合わせ位置Ｓ９に導く定盤搬送ラインＬ７とを備え、ウォーキングビームコンベアＷＢ、トラバーサＴＲ等により、各搬送ラインを構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、減圧造型法を用いた減圧鋳型造型鋳造ラインに関する。

減圧造型法を用いた減圧鋳型造型鋳造ラインは、例えば、特許文献１に記載のような生型鋳型造型鋳造ラインに比べて大型の鋳物への適用が可能であるという点で有利である。さらに、減圧鋳型造型鋳造ラインは、例えば、特許文献２に記載のような粘結剤を用いる自硬性プロセスに対して廃棄物や有害ガスが発生しないという点で有利である。このように、減圧鋳型造型鋳造ラインは、環境にやさしく大型の鋳物にも適用できるものである。このような減圧鋳型造型鋳造ラインにおいて、自動化への期待が大きく、各工程を行う位置への吸引ボックスや鋳枠の搬送を自動化して、この減圧鋳型造型鋳造ラインによる鋳造の際の低コスト化及び高効率化を可能とすることが望まれている。

また、近年環境を考慮して使用される塗型がアルコール溶剤から水性溶剤に変わる傾向がある。これにより、塗型の乾燥に時間が掛かるようになり、塗型乾燥ステーション（乾燥位置）を複数設けることを考慮する必要があり、ターンテーブルを用いた循環方式で対応することが困難であるといった問題があった。

特開２００９−５０８８６号公報 特開平７−１３２３４４号公報

本発明の目的は、各工程を行う位置への吸引ボックスや鋳枠の搬送を自動化して、運転時の低コスト化及び高効率化を実現する減圧鋳型造型鋳造ラインを提供することを目的とする。

本発明に係る減圧鋳型造型鋳造ラインは、フィルム成形位置、塗型位置、複数の乾燥位置及び枠セット位置に亘って、模型を有した吸引ボックスを搬送する第１の搬送ラインと、前記枠セット位置、砂入れ位置、背面フィルム成形位置及び抜型位置に亘って、吸引ボックスに積載された鋳枠を搬送する第２の搬送ラインと、前記抜型位置から模型交換選択位置を介して前記フィルム成形位置まで模型を有した吸引ボックスを搬送する第３の搬送ラインとにより周状に形成されたメイン循環ラインを備え、さらに、前記抜型位置で抜型が行われた鋳枠を枠合わせ位置に導くと共に、前記枠合わせ位置において、上鋳型が造型された鋳枠と、下鋳型が造型された鋳枠とが定盤上に合わさってなる上下鋳型を該定盤と共に注湯冷却エリアの受け入れ位置に搬送する第４の搬送ラインと、前記注湯冷却エリアの取り出し位置からバラシ位置に上下鋳型及び定盤を導くと共に、前記バラシ位置から鋳枠待機位置に空の鋳枠及び定盤を導く第５の搬送ラインと、前記鋳枠待機位置から前記枠セット位置に空の鋳枠を導く鋳枠搬送ラインと、前記バラシ位置から空の鋳枠と共に前記鋳枠待機位置に導かれた定盤を枠合わせ位置に導く定盤搬送ラインとを備え、前記メイン循環ラインは、互いに平行で且つ反対方向に向けて配置されたウォーキングビームコンベアと、該ウォーキングビームコンベアの端部間を結ぶトラバーサ又はローラコンベヤとにより、略矩形の軌跡を描くように周状に形成されており、第４及び第５の搬送ライン、前記鋳枠搬送ライン並びに前記定盤搬送ラインは、それぞれウォーキングビームコンベア、トラバーサ、ローラコンベヤ、吊り上げ搬送手段の何れかにより形成されている。

本発明は、各工程を行う位置への吸引ボックスや鋳枠の搬送を自動化して、運転時の低コスト化及び高速化を実現する。また、本発明は、吸引ボックスや鋳枠の搬送に加えて定盤の搬送も効率的に自動化できる。これにより、定盤の利点である、停電等において搬送中の吸引ボックスや鋳枠の吸引停止による砂落下を防止でき、特に大きな鋳物に対する造型鋳造に対しても安心して運転を行うことを可能とするという利点も得る。このように、定盤の利点を得ながら、運転時の低コスト化及び高効率化を実現する。

本発明が適用された減圧鋳型造型鋳造ラインの概略を示す平面図である。 該減圧鋳型造型鋳造ラインによる搬送経路の概略を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ，Ａ’−Ａ’矢視図である。 図１のＢ−Ｂ矢視図である。 図１のＣ−Ｃ矢視図である。 図１のＤ−Ｄ矢視図である。 図１の減圧鋳型造型鋳造ラインによる各造型工程における吸引ボックスや鋳枠の状態の概略を示す概略断面図である。

以下、本発明を適用した減圧鋳型造型鋳造ラインについて、図面を参照して説明する。図１は、本発明を適用した減圧鋳型造型鋳造ライン１を示す平面図である。図２は、減圧鋳型造型鋳造ライン１において、吸引ボックスや鋳枠や定盤を搬送する各搬送手段を模式的に示す平面図である。図３〜図６は、それぞれ、図１に示すＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ矢視図である。図７は、減圧鋳型造型鋳造ライン１による各造型工程における吸引ボックスや鋳枠の状態を模式的に示す概略図である。

この減圧鋳型造型鋳造ライン１は、図１〜図６に示すように、第１の搬送ラインＬ１、第２の搬送ラインＬ２、第３の搬送ラインＬ３により周状に形成されたメイン循環ラインＬＭを備える。

第１の搬送ラインＬ１は、フィルム成形位置Ｓ１、塗型位置Ｓ２、複数の乾燥位置Ｓ３及び枠セット位置Ｓ４に亘って、模型１２を有した吸引ボックス１１を搬送する。ここで搬送される「模型１２を有した吸引ボックス１１」とは、図７（ａ）〜（ｄ）に示すものである。

第２の搬送ラインＬ２は、枠セット位置Ｓ４、砂入れ位置Ｓ５、背面フィルム成形位置Ｓ６及び抜型位置Ｓ７に亘って、吸引ボックス１１に積載された鋳枠１５を搬送する。ここで搬送される「吸引ボックス１１に積載された鋳枠１５」とは、図７（ｅ）〜（ｇ）に示すものである。

第３の搬送ラインＬ３は、抜型位置Ｓ７から模型交換選択位置Ｓ８を介してフィルム成形位置Ｓ１まで模型１２を有した吸引ボックス１１を搬送する。

また、減圧鋳型造型鋳造ライン１は、さらに、第４の搬送ラインＬ４、第５の搬送ラインＬ５、鋳枠搬送ラインＬ６、定盤搬送ラインＬ７を備える。

第４の搬送ラインＬ４は、抜型位置Ｓ７で抜型が行われた鋳枠を枠合わせ位置Ｓ９に導くと共に、枠合わせ位置Ｓ９において、上鋳型が形成された鋳枠と、下鋳型が形成された鋳枠とが定盤上に合わさってなる上下鋳型を該定盤と共に注湯冷却エリアＡＣの受け入れ位置Ｓ１０に搬送する。

第５の搬送ラインＬ５は、注湯冷却エリアＡＣの取り出し位置Ｓ１１からバラシ位置Ｓ１２に上下鋳型及び定盤を導くと共に、バラシ位置Ｓ１２で鋳物が取り出されることにより空となった鋳枠を定盤と共にバラシ位置Ｓ１２から鋳枠待機位置Ｓ１３に導く。

鋳枠搬送ラインＬ６は、鋳枠待機位置Ｓ１３から枠セット位置Ｓ４に空の鋳枠を導く。

定盤搬送ラインＬ７は、バラシ位置Ｓ１２から空の鋳枠と共に鋳枠待機位置Ｓ１３に導かれた定盤を枠合わせ位置Ｓ９に導く。

減圧鋳型造型鋳造ライン１において、メイン循環ラインＬＭは、互いに平行で且つ反対方向に搬送方向を向けて配置されたウォーキングビームコンベアと、このウォーキングビームコンベアの端部間を結ぶトラバーサ又はローラコンベヤとにより、矩形の軌跡を描くように周状に形成されている。

例えば図１及び図２に示すように、メイン循環ラインＬＭのうちの縦方向の平行な搬送ライン（Ｓ８→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３の最初の一部までの搬送ラインと、Ｓ３の最後の一部→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７までの搬送ライン）がウォーキングビームコンベアＷＢで形成されている。また、この平行な搬送ライン間を結ぶ上側の搬送ライン（Ｓ７→Ｓ８の搬送ライン）がローラコンベアＲＣで形成されている。さらに、下側の搬送ライン（Ｓ３の乾燥ライン）がトラバーサＴＲで形成されている。図１〜図６では、搬送手段の組み合わせの一例を示すが、本発明はこれに限られるものではない。

また、減圧鋳型造型鋳造ライン１において、第４及び第５の搬送ラインＬ４，Ｌ５、鋳枠搬送ラインＬ６、並びに定盤搬送ラインＬ７は、それぞれウォーキングビームコンベアＷＢ、トラバーサＴＲ、ローラコンベヤＲＣ、吊り上げ搬送手段の何れかにより形成されている。

ウォーキングビームコンベアＷＢとは、固定ビームと移動ビームとを有する搬送手段である。そして、この搬送手段は、例えば、固定ビームＷＢ１上に載置された搬送物を移動ビームＷＢ２で持ち上げて所定距離だけ搬送方向に搬送した後に固定ビーム上に降ろして載せることにより１ステップずつ移動させる。

トラバーサＴＲとは、所定の方向と同一方向及び反対方向の両方向（往復横行）に駆動可能に配置された可動載置部と、この可動載置部を両方向に駆動する駆動部とを有する搬送手段である。この搬送手段は、例えば、レール上に配置された台車等の可動載置部ＴＲ１に搬送物を載置し、この台車等をシリンダ部材の駆動力やローラーチェーンを介したモータの駆動力等により移動させることで、搬送物を移動させる。

ローラコンベヤＲＣは、多数のローラを有し、ローラを回転させながらこのローラ上に載置した搬送物を搬送する手段である。

吊り上げ搬送手段とは、水平駆動部分と、この水平駆動部分に対して昇降動作するとともに搬送物を把持する部分とを有する搬送手段である。この搬送手段は、搬送物を把持した状態で上昇、水平移動、降下させることで、搬送物を移動させる。後述では、この搬送手段の一例として、吊り上げ搬送装置１０４，１０７，１１２を用いている。尚、ここで説明した水平駆動部分及び水平移動における水平には、水平方向に対して傾斜が付された程度の傾斜方向を含む概念であるものとする。

また、この減圧鋳型造型鋳造ライン１に設けられる搬送手段で搬送される吸引ボックス及び鋳枠には、複数の自動弁が設けられており、上述の搬送手段や後述の昇降手段には、真空ポンプや、これに接続された切替弁が可動部分や固定部分に設けられ、この切替弁により吸引ボックス及び鋳枠を吸引状態としながら搬送、昇降することを可能とする。

さらに、減圧鋳型造型鋳造ライン１は、第１〜第５の搬送ラインＬ１〜Ｌ５、鋳枠搬送ラインＬ６、及び定盤搬送ラインＬ７等の各搬送手段の搬送速度やタイミングを制御するコンピュータ等からなる制御手段を備える。この制御手段は、各制御手段の搬送のタイミングを制御することで、各工程を行う位置への吸引ボックスや鋳枠や定盤の搬送を自動化することを可能とする。

次に、上述のＬ１〜Ｌ７で示した搬送ラインにおける各搬送手段によって、吸引ボックス、鋳枠及び定盤が搬送される各位置で行われる工程について説明する。

フィルム成形位置Ｓ１においては、図７（ｂ）〜（ｃ）に示すように、吸引され減圧された状態の吸引ボックス１１の模型１２上にフィルム１３が成形される。フィルム成形位置Ｓ１には、フィルムを成形するフィルム成形装置１０１が設けられている（図３参照）。

塗型位置Ｓ２においては、図７（ｄ）に示すように模型１１上に成形されたフィルム１３上に塗型１４が塗布される。フィルム成形位置Ｓ１から塗型位置Ｓ２を介して塗型位置Ｓ３の一部までは、ウォーキングビームコンベアＷＢにより搬送されている。

乾燥位置Ｓ３においては、フィルム１３上に塗布された塗型が乾燥される。尚、減圧鋳型造型鋳造ライン１においては、乾燥位置が複数設けられている。換言すると、乾燥位置Ｓ３には、乾燥工程が行われる吸引ボックス１１が複数配置されており、各吸引ボックスに対応する複数の熱風送風用のフード１０３と、このフード１０３に送る熱風を発生する熱風発生器１０３Ａとが設けられている（図１、図４参照）。

また、乾燥位置Ｓ３には、それぞれ吸引ボックスを昇降させ、トラバーサＴＲの可動載置部上から持ち上げたり降ろしたりする図示しない昇降装置が送風用フード１０３に対応して複数設けられている。乾燥位置Ｓ３における搬送動作は、例えば、次のように行われる。トラバーサＴＲの可動載置部が、左側に移動する。先頭側の吸引ボックスは、枠セット位置Ｓ４側からウォーキングビームコンベアＷＢの可動部がトラバーサＴＲ側に張り出された状態で持ち上げられて搬送される。また、それと略同時に、トラバーサＴＲ上の他の吸引ボックスが図示しない昇降手段により上昇させられる。この状態でトラバーサＴＲの可動載置部が、右側に移動する。その後に、昇降手段に吊り上げられた吸引ボックスが降下される。それと略同時に、塗型位置Ｓ２側からウォーキングビームコンベアＷＢの可動部に持ち上げられた吸引ボックスがトラバーサＴＲの右側部分の上方に張り出されて搬送され、トラバーサＴＲ上に降ろされる。

枠セット位置Ｓ４においては、図７（ｅ）に示すように、模型１２を囲むように吸引ボックス１１に鋳枠１５がピンブッシュ合わせにより位置決めされた状態で積載される。尚、ここでは、吸引ボックス１１に積載された鋳枠１５を第２の搬送ラインで搬送するものとして説明したが、吸引ボックス１１に鋳枠１５を取り付けられた状態（固定状態を含む概念）で搬送するようにすれば他の手法であってもよい。枠セット位置Ｓ４及び鋳枠待機位置Ｓ１３には、具体的には図４に示すように、両位置を結ぶように吊り上げ搬送装置１０４が設けられている。

この吊り上げ搬送装置１０４は、例えば、レール１０４ａと、このレール１０４ａ上を略水平方向に駆動する台車等の可動部１０４ｂと、可動部１０４ｂに対して昇降自在とされる２つの把持部１０４ｃ，１０４ｄとを有している。

把持部１０４ｃ，１０４ｄは、鋳枠を挟み込みことで鋳枠を把持するとともに、上昇する動作（以下、「吊り上げ」ともいう。）、可動部１０４ｂの水平移動、把持部１０４ｃ，１０４ｄの下降と把持状態の開放動作（以下「下げ降ろす」という。）により、鋳枠待機位置Ｓ１３から枠セット位置Ｓ４に空の鋳枠を導く。尚、ここで、把持部を２つ設けるように構成したが、１つであってもよい。次に、把持部を２つ設けることの利点を説明する。

吊り上げ搬送装置１０４の把持部１０４ｃは、鋳枠待機位置Ｓ１３で待機された定盤上の上下鋳枠を、定盤２０を残した状態で、吊り上げる。把持部１０４ｃは、水平移動及び下げ降ろす動作により、吊り上げ搬送装置１０４に設けられた一時置き用の載置台１０４ｅに、この上下鋳枠を搬送する。このとき、上鋳枠１５Ａが下に載置され、その上に下鋳枠１５Ｂが載置されている。この上下鋳枠の順番は、後述のバラシ位置Ｓ１２からこの順番とされている。尚、図７及びこれを用いた説明では、説明を簡単にするため、上鋳枠も下鋳枠も区別なく同一の符号である「１５」を付して説明している。

次に、把持部１０４ｄは、載置台１０４ｅに載置された上下鋳枠の上側に配置された下鋳枠を吊り上げ、水平移動、下げ降ろすことにより、枠セット位置Ｓ４に搬送する。枠セット位置Ｓ４で枠セットが完了され、第２の搬送ラインＬ２であるウォーキングビームコンベアＷＢにより、吸引ボックスに積載された鋳枠が砂入れ位置Ｓ５に搬送されると同時に、枠セット位置Ｓ４には次の吸引ボックスが搬送されている。次に、把持部１０４ｄは、載置台１０４ｅに残された上鋳枠を枠セット位置Ｓ４に搬送する。

吊り上げ搬送装置１０４は、２つの把持部を有するので、この把持部１０４ｄの上鋳枠の載置台１０４ｅから枠セット位置Ｓ４への搬送動作と同時に、把持部１０４ｃによる上下鋳枠の鋳枠待機位置Ｓ１３から載置台１０４ｅへの搬送動作を同時に行うことができる。このような吊り上げ搬送装置１０４を有する減圧鋳型造型鋳造ライン１は、効率良く枠セット位置Ｓ４に鋳枠を導くことができるので、造型効率を向上できる。

このように、吊り上げ搬送装置１０４は、鋳枠搬送ラインＬ６として機能する。このとき、吊り上げ搬送装置１０４は、乾燥位置Ｓ３から枠セット位置Ｓ４に搬送された吸引ボックス上に鋳枠を降下させ、吸引ボックスと鋳枠とが枠セット（積載）される。そして上述のように、枠セット位置Ｓ４では、下鋳枠と下鋳型用の模型が設けられた吸引ボックスとの枠セット、上鋳枠と上鋳型用の模型が設けられた吸引ボックスとの枠セットとが交互に行われる。

砂入れ位置Ｓ５においては、図７（ｆ）に示すように、吸引ボックス１１に積載された鋳枠１５内に鋳型砂１６が充填される。具体的には、この位置には、図示しない砂供給装置や振動テーブルが設けられ、振動させながら該鋳枠内に鋳型砂が充填される。

背面フィルム成形位置Ｓ６においては、図７（ｇ）に示すように、鋳枠１５の模型１２が取り付けられた側と反対側の面を覆うように背面フィルム１７が成形されるとともに、鋳枠内が吸引される。具体的には、この位置には、上面フィルム貼り装置１０６が設けられており、この上面フィルム貼り装置１０６により、背面フィルムが成形される。

抜型位置Ｓ７においては、図７（ｈ）に示すように、鋳枠１５内を吸引減圧された状態に保持したまま吸引ボックス１１内の吸引を解除するとともに、模型を有した吸引ボックス１１から、減圧により鋳枠１５内で砂が硬化されて形成された鋳型を分離させる。抜型位置Ｓ７及び枠合わせ位置Ｓ９には、図３に示すように、両位置を結ぶように吊り上げ搬送装置１０７が設けられている。この吊り上げ搬送装置１０７は、例えば、レール１０７ａと、このレール１０７ａ上を略水平方向に駆動する台車等の可動部１０７ｂと、可動部１０７ｂに対して昇降自在とされる把持部１０７ｃとを有している。把持部１０７ｃは、鋳枠を挟み込むことで鋳枠を把持するとともに、この状態で上昇されることにより、吸引解除された吸引ボックス１１に取り付けられた模型１２から鋳枠内で硬化された鋳型の抜型を、行う。

把持部１０７ｃに把持された鋳枠は、可動部１０７ｂが水平方向に移動することで枠合わせ位置Ｓ９に移動される。一方、残された吸引ボックス１１は、ローラコンベヤＲＣである第３の搬送ラインＬ３により模型交換選択位置Ｓ８に移動される。また、吊り上げ搬送装置１０７は、上鋳枠を反転して一時載置するための載置台１０７ｅが設けられている。吊り上げ搬送装置１０７は、抜型位置Ｓ７で下鋳枠１５Ｂを抜型した場合には、反転して、枠合わせ位置Ｓ９の定盤２０上に載置する。この定盤２０は、定盤搬送ラインＬ７により枠合わせ位置に搬送されたものである。次に、抜型位置Ｓ７で上鋳枠１５Ａを抜型した場合には、吊り上げ搬送装置１０７は、反転して、載置台１０７ｅに載置する。この載置台１０７ｅを設けることにより、例えば、上鋳枠内の上鋳型の目視による検査等を行うことが可能となる。載置台１０７ｅ上の上鋳型１５Ａは、吊り上げ搬送装置１０７により再び反転され、枠合わせ位置Ｓ９の下鋳枠１５Ｂ上に載置され、後述のように枠合わせがなされる。

模型交換選択位置Ｓ８においては、制御手段からの指令信号の有無に基づいて、模型交換がなされる。具体的に、減圧鋳型造型鋳造ライン１は、模型交換選択位置Ｓ８から模型を保管する模型保管位置ＳＡに模型を有した吸引ボックスを搬送する模型返却ラインＬ８と、模型保管位置ＳＡからフィルム成形位置Ｓ１に返却される模型とは異なる模型を有した吸引ボックスを搬送する模型供給ラインＬ９とを有している。この模型返却ラインＬ８及び模型供給ラインＬ９は、ここでは例えばローラコンベヤＲＣからなるがこれに限られるものではなく、上述した他の搬送手段に換えて構成しても良い。

模型交換が有りの指令信号が入力されると、ローラコンベヤＲＣである模型返却ラインＬ８により模型交換選択位置Ｓ８の吸引ボックスが模型保管位置ＳＡに搬送される。それとともに、ローラコンベヤＲＣである模型供給ラインＬ９により模型保管位置ＡＰの所望の吸引ボックスがフィルム成形位置Ｓ１に搬送される。模型交換が無しの指令信号が入力されると、模型返却ラインＬ８と模型供給ラインＬ９は駆動されない。これに換えてウォーキングビームコンベヤＷＢである第１の搬送ラインＬ１により模型交換選択位置Ｓ８の吸引ボックスがフィルム成形位置Ｓ１に搬送される。これらの動作は、ユーザによる入力操作やあらかじめプログラムされた信号に基づいて上述の制御手段の制御により行われる。

以上のようにメイン循環ラインＬＭにおいては、吸引ボックス１１が、単体の状態若しくは鋳枠１５をセットした状態で循環している。次に、抜型位置Ｓ７で吸引ボックスの模型から抜型された鋳枠について説明する。

枠合わせ位置Ｓ９においては、定盤搬送ラインＬ７から搬入された定盤上に、抜型位置Ｓ７から交互に搬入される下鋳型が形成された鋳枠と、上鋳型が形成された鋳枠とを、図７（ｉ）に示すように積み重ねるとともに、該鋳枠を結合して受け入れ位置Ｓ１０に搬送する上下鋳型を形成する。上述の吊り上げ搬送装置１０７において、把持部１０７ｃは、鋳枠を上下反転する機能も有している。そして、吊り上げ搬送装置１０７は、下鋳型が形成された鋳枠を抜型位置Ｓ７から枠合わせ位置に搬送する際には上下反転しながら搬送する。また、吊り上げ搬送装置１０７は、上鋳型が形成された鋳枠を抜型位置Ｓ７から枠合わせ位置Ｓ９に搬送する際には下鋳型が形成された鋳枠の上に搬送する。また、吊り上げ搬送装置１０７には、上鋳枠の枠体の側面に設けられたハッカークランプと下鋳枠の枠体の側面に設けられたクランプピンとを係合させるための操作手段１０７ｄが設けられており、下鋳枠の上に上鋳枠を搬送した後に結合操作をする。

受け入れ位置Ｓ１０に移動された上下鋳型が形成された上下鋳枠は、注湯冷却エリアＡＣに搬送される。受け入れ位置Ｓ１０及び注湯冷却エリアＡＣ間の搬送には、図示しない天井クレーン等からなる自動又は手動の吊り上げ搬送装置が用いられる。

注湯冷却エリアＡＣでは、図示しない注湯装置が設けられており、注湯及び冷却が行われている。また、注湯冷却エリアＡＣ内においても、例えばトラバーサ、押し出し搬送手段等により自動搬送を可能にするように構成することにより、さらなる自動化を実現できる。押し出し搬送手段とは、一対のシリンダ部材である送り出しシリンダ及びクッションシリンダを有する搬送手段であり、送り出しシリンダを伸ばし、クッションシリンダを縮めることにより、シリンダ間の搬送物を同時にクッションシリンダ側に移動させるものである。注湯冷却が終了した上下鋳枠は、自動又は手動の吊り上げ搬送装置により取り出し位置Ｓ１１に搬送される。

バラシ位置Ｓ１２においては、上下の鋳枠の背面フィルムを取り除いた後に該鋳枠内の吸引を解除して鋳型内に形成された鋳物を、図７（ｊ）に示すように、取り出すとともに、このバラシ工程により空になった鋳枠を定盤とともに鋳枠待機位置Ｓ１３に導く。具体的に、バラシ位置Ｓ１２には、図５に示すように、第５の搬送ラインＬ５と直行する方向に上下鋳枠を搬送する吊り上げ搬送装置１１２が設けられている。吊り上げ搬送装置１１２は、レールと、このレール上を略水平方向に駆動する台車等の可動部１１２ｂと、この可動部１１２ｂに対して昇降自在とされる把持部１１２ｃとを有している。吊り上げ搬送装置１１２は、定盤２０から上下鋳枠１５Ａ,１５Ｂを該直行方向に移動させ、吸引解除によりバラシを行う、バラシを行う位置の下部には砂回収手段が設けられている。バラシ位置で得られた製品は、図示しないフォーク装置等の搬送手段により図示しない製品ラックに冷却収納される。バラシ後の空の上下鋳枠１５Ａ,１５Ｂは、吊り上げ搬送装置１１２により、第５の搬送ラインＬ５上に残された定盤２０上に再び載置され、ローラコンベヤである第５の搬送ラインＬ５により鋳枠待機位置Ｓ１３に導かれる。このとき、上述したように、定盤２０上には、上鋳枠１５Ａが載置され、上鋳枠１５Ａ上には、下鋳枠１５Ｂが載置される。

鋳枠待機位置Ｓ１３においては、定盤上に載せられた空の鋳枠を数組待機させておける搬送手段として後述のタイミング調整搬送手段１１３が設けられており、枠セット位置Ｓ４に鋳枠を供給するタイミングと、定盤搬送ラインを介して枠合わせ位置Ｓ９に定盤を供給するタイミングとを調整する。

具体的には、鋳枠待機位置Ｓ１３及び枠合わせ位置Ｓ９には、図６に示すように、両位置を結ぶようなレール１１３ａと、このレール１１３ａ上を走行する第１及び第２走行台車１１３ｂ、１１３ｃからなる２台の走行台車とが設けられている。換言すると、第５の搬送ラインＬ５の少なくとも一部と、定盤搬送ラインＬ７とは、共通のレール１１３ａ上を走行する２台の可動載置部としての第１及び第２走行台車１１３ｂ、１１３ｃからなるトラバーサにより形成されている。

該レール１１３ａ上の定盤搬送ラインＬ７に該当する位置には、第１及び第２走行台車１１３ｂ、１１３ｃに対して定盤２０を昇降操作する昇降装置１１３ｄが設けられている。昇降装置１１３ｄは、昇降動作されるとともに、定盤２０を把持する把持部１１３ｅを有する。この昇降装置１１３ｄは、第５の搬送ラインＬ５を構成する可動載置部としての第１走行台車１１３ｂから定盤２０を吊り上げ保持する。そして、この昇降装置１１３ｄは、定盤搬送ラインＬ７を構成する可動載置部としての第２走行台車１１３ｃに定盤２０を下げ降ろす。

以上のようなレール１１３ａ、第１及び第２走行台車１１３ｂ、１１３ｃ、並びに昇降装置１１３ｄは、タイミング調整搬送手段１１３を構成する。尚、ここでは、２台の走行台車を設けるように構成したが、それぞれの機能を１台の走行台車に行わせるように構成してもよい。しかし、ここで説明したように、２台の走行台車を設けるように構成した場合は次のような利点がある。

タイミング調整手段１１３は、１台の走行台車を用いて行う場合に比べて搬送の時間を短縮できるのみならず、枠セット位置Ｓ４と枠合わせ位置Ｓ９への必要とされるタイミングに合わせることを可能とする。すなわち、第１及び第２走行台車１１３ｂ，１１３ｃを有するタイミング調整搬送手段１１３は、第５の搬送ラインＬ５から同時に導かれた空の鋳枠と定盤とを、それぞれ鋳枠搬送ラインＬ６、定盤搬送ラインＬ７を介して枠セット位置Ｓ４と枠合わせ位置Ｓ９とに導く際に、昇降装置１１３ｄを定盤２０を保持させるバッファとして用いることを可能とする。これにより、タイミング調整手段１１３は、枠セット位置Ｓ４に鋳枠を供給するタイミングと、定盤搬送ラインを介して枠合わせ位置Ｓ９に定盤を供給するタイミングとを調整して、枠セット位置Ｓ４と枠合わせ位置Ｓ９で待ち時間が発生することなく、造型効率を向上できる。

以上のように、本発明を適用した減圧鋳型造型鋳造ライン１は、上述のような第１の搬送ラインＬ１と、第２の搬送ラインＬ２と、第３の搬送ラインＬ３とからなるメイン循環ラインＬＭを備え、さらに、第４の搬送ラインＬ４と、第５の搬送ラインＬ５と、鋳枠搬送ラインＬ６と、定盤搬送ラインＬ７とを備える点に特徴を有する。そして、この減圧鋳型造型鋳造ライン１を構成するメイン循環ラインＬＭが、互いに平行で且つ反対方向に配置されたウォーキングビームコンベアＷＢと、該ウォーキングビームコンベアの端部間を結ぶトラバーサＴＲ又はローラコンベヤＲＣとにより、略矩形の軌跡を描くように周状に形成されている点に特徴を有する。

このように構成される減圧鋳型造型鋳造ライン１は、各工程を行う位置への吸引ボックス１１や鋳枠１５の搬送を自動化して、運転時の低コスト化及び高効率化を実現する。これは、搬送中にも吸引を必要とする減圧造型法を用いた設備において、搬送距離と搬送タイミングに優位性を有し、吸引用の切替弁を配置しやすいウォーキングビームコンベアと、トラバーサ等を上述のように組み合わせることで、循環ラインを構成して、自動化を実現するからである。さらに、上述のように矩形の軌跡を描くように周状に循環ラインを設けることで乾燥位置を数多く設けることができ、すなわち乾燥時間を確保することができ、塗型に水性溶剤を用いた場合にも効率よく運転を行うことが可能となる。

また、該減圧鋳型造型鋳造ライン１は、吸引ボックス１１や鋳枠１５の搬送に加えて定盤２０の搬送も効率的に自動化できるので、停電等において搬送中の鋳枠の吸引停止による砂落下を防止でき、特に大きな鋳物に対する造型鋳造に対しても安心して運転を行うことを可能としながら、運転時の低コスト化及び高効率化を実現する。

さらに、本発明を適用した減圧鋳型造型鋳造ライン１は、抜型位置Ｓ７から模型交換選択位置Ｓ８までの搬送手段が、ローラコンベヤであり、模型交換選択位置Ｓ８から、フィルム成形位置Ｓ１、塗型位置Ｓ２、複数の乾燥位置Ｓ３、枠セット位置Ｓ４、砂入れ位置Ｓ５及び背面フィルム成形位置Ｓ６を介して、抜型位置Ｓ７までの搬送手段が、ウォーキングビームコンベヤ及びトラバーサの組み合わせからなる点にも特徴を有する。これは、各工程の中で吸引の必要のない搬送経路にローラコンベアを用い、吸引が必要な搬送経路には１回の搬送距離とタイミングが正確であるとともに、可動部分に吸引用の切替弁を設けることに適したウォーキングビームコンベア及びトラバーサを用いているからである。このような構成を備える減圧鋳型造型鋳造ライン１は、吸引ボックス１１、鋳枠１５の搬送を自動化して、運転時の低コスト化及び高効率化を実現するとともに構成の簡素化も実現する。

同様に、この減圧鋳型造型鋳造ライン１は、取り出し位置Ｓ１１からバラシ位置Ｓ１２を介して鋳枠待機位置Ｓ１３の少なくとも一部までの搬送手段が、ローラコンベヤからなる点にも特徴を有し、吸引ボックス１１、鋳枠１５及び定盤２０の搬送を自動化して、運転時の低コスト化及び高効率化を実現するとともに構成の簡素化も実現する。

１ 減圧鋳型造型鋳造ライン
１１ 吸引ボックス
１２ 模型
１５ 鋳枠
１５Ａ 上鋳枠
１５Ｂ 下鋳枠
２０ 定盤
Ｓ１ フィルム成形位置
Ｓ２ 塗型位置
Ｓ３ 乾燥位置
Ｓ４ 枠セット位置
Ｓ５ 砂入れ位置
Ｓ６ 背面フィルム成形位置
Ｓ７ 抜型位置
Ｓ８ 模型交換選択位置
Ｓ９ 枠合わせ位置
Ｓ１２ バラシ位置

Claims (6)

1. フィルム成形位置、塗型位置、複数の乾燥位置及び枠セット位置に亘って、模型を有した吸引ボックスを搬送する第１の搬送ラインと、
   前記枠セット位置、砂入れ位置、背面フィルム成形位置及び抜型位置に亘って、吸引ボックスに積載された鋳枠を搬送する第２の搬送ラインと、
   前記抜型位置から模型交換選択位置を介して前記フィルム成形位置まで模型を有した吸引ボックスを搬送する第３の搬送ラインと
   により周状に形成されたメイン循環ラインを備え、
   さらに、
   前記抜型位置で抜型が行われた鋳枠を枠合わせ位置に導くと共に、前記枠合わせ位置において、上鋳型が造型された鋳枠と、下鋳型が造型された鋳枠とが定盤上に合わさってなる上下鋳型を該定盤と共に注湯冷却エリアの受け入れ位置に搬送する第４の搬送ラインと、
   前記注湯冷却エリアの取り出し位置からバラシ位置に上下鋳型及び定盤を導くと共に、前記バラシ位置から鋳枠待機位置に空の鋳枠及び定盤を導く第５の搬送ラインと、
   前記鋳枠待機位置から前記枠セット位置に空の鋳枠を導く鋳枠搬送ラインと、
   前記バラシ位置から空の鋳枠と共に前記鋳枠待機位置に導かれた定盤を枠合わせ位置に導く定盤搬送ラインとを備え、
   前記メイン循環ラインは、互いに平行で且つ反対方向に向けて配置されたウォーキングビームコンベアと、該ウォーキングビームコンベアの端部間を結ぶトラバーサ又はローラコンベヤとにより、略矩形の軌跡を描くように周状に形成されており、
   第４及び第５の搬送ライン、前記鋳枠搬送ライン並びに前記定盤搬送ラインは、それぞれウォーキングビームコンベア、トラバーサ、ローラコンベヤ、吊り上げ搬送手段の何れかにより形成されている減圧鋳型造型鋳造ライン。
2. 前記抜型位置から前記模型交換選択位置までの搬送手段は、ローラコンベヤであり、
   前記フィルム成形位置から、前記塗型位置、前記複数の乾燥位置、前記枠セット位置、前記砂入れ位置及び前記背面フィルム成形位置を介して、前記抜型位置までの搬送手段は、ウォーキングビームコンベヤ及びトラバーサの組み合わせからなる請求項１記載の減圧鋳型造型鋳造ライン。
3. 前記取り出し位置から前記バラシ位置を介して前記鋳枠待機位置の少なくとも一部までの搬送手段は、ローラコンベヤからなる請求項２記載の減圧鋳型造型鋳造ライン。
4. 前記鋳枠搬送ラインは、２つの把持部を有する吊り上げ搬送装置である請求項３記載の減圧鋳型造型鋳造ライン。
5. 前記第５の搬送ラインの少なくとも一部と、前記定盤搬送ラインとは、共通のレール上を走行する２台の可動載置部からなるトラバーサにより形成され、
   該レール上の前記定盤搬送ラインに該当する位置には、第５の搬送ラインを構成する可動載置部から定盤を吊り上げ、定盤搬送ラインを構成する可動載置部に定盤を下げ降ろす、昇降装置が設けられている請求項４記載の減圧鋳型造型鋳造ライン。
6. 前記フィルム成形位置においては、吸引され減圧された状態の前記吸引ボックスの模型上にフィルムが成形され、
   前記塗型位置においては、前記模型上に成形されたフィルム上に塗型が塗布され、
   前記乾燥位置においては、前記フィルム上に塗布された塗型が乾燥され、
   前記枠セット位置においては、模型を囲むように前記吸引ボックスに鋳枠が積載され、
   前記砂入れ位置においては、吸引ボックスに積載された鋳枠内に砂が充填され、
   前記背面フィルム成形位置においては、鋳枠の模型が取り付けられた側と反対側の面を覆うように背面フィルムが成形されるとともに、鋳枠内が吸引され、
   前記抜型位置においては、前記鋳枠内を吸引減圧された状態に保持したまま前記吸引ボックス内の吸引を解除するとともに、模型を有した吸引ボックスから、減圧により鋳枠内で砂が硬化されて形成された鋳型を分離させ、
   前記枠合わせ位置においては、前記定盤搬送ラインから搬入された定盤上に、前記抜型位置から交互に搬入される下鋳型が造型された鋳枠と、上鋳型が造型された鋳枠とを積み重ねるとともに、該鋳枠を結合して前記受け入れ位置に搬送する上下鋳型を形成し、
   前記バラシ位置においては、上下の鋳枠の背面フィルムを取り除いた後に該鋳枠内の吸引を解除して鋳型内に形成された鋳物を取り出すとともに、空になった鋳枠を前記鋳枠待機位置に導けるように定盤上に載置し、
   前記鋳枠待機位置においては、定盤上に載せられた空の鋳枠を数組待機させておける搬送手段が設けられており、前記枠セット位置に鋳枠を供給するタイミングと、定盤搬送ラインを介して前記枠合わせ位置に定盤を供給するタイミングとを調整する請求項１又は請求項５記載の減圧鋳型造型鋳造ライン。