JP3547733B2

JP3547733B2 - 鋳型造型方法及びその装置

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Publication number: JP3547733B2
Application number: JP2002083061A
Authority: JP
Inventors: 諭三金平
Original assignee: Metal Engineering KK
Current assignee: Metal Engineering KK
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003285139A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型の造型方法及びその方法を実施するための鋳型造型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、模型が取付けられた模型定盤をスクイズテーブル上に設け、該模型定盤上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーを前記重合鋳枠と対向する位置に移動して鋳物砂を重合鋳枠内に投入し、鋳物砂の供給後にスクイズヘッドを重合鋳枠と対向する位置に割出し移動し、重合鋳枠の上端より盛り上がった鋳物砂をスクイズヘッドの割出し移動に連動して掻き取り、その後にスクイズテーブルとスクイズヘッドとを互いに接近させて鋳物砂をスクイズして鋳型を造型していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の鋳型造型においては、重合鋳枠の上端より盛り上がって掻き取られた鋳物砂は、使用されることなく、砂再生装置に搬送されていたので、鋳物砂の消費量が多くなり、砂の再生コストが高くなる不具合があった。また、掻き取った鋳物砂を砂再生装置に搬送する搬送装置が必要となっていた。
【０００４】
本発明は、かかる従来の不具合を解消するためになされたもので、重合鋳枠の上端より盛り上がって掻き取られた鋳物砂を次の鋳型の造型に使用できるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、スクイズテーブルとスクイズヘッドを造型経路に沿って互いに対向して相対的に進退可能に設け、模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に前記下盛枠を位置した状態で肌砂を前記下盛枠内に投入し、鋳枠及び上盛枠を前記下盛枠上に重合して重合鋳枠を構成し、該重合鋳枠内に裏砂を供給し、鋳物砂の供給後に前記スクイズテーブルとスクイズヘッドとを互いに接近させて前記肌砂及び裏砂をスクイズして鋳型を造型することである。
【０００６】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、スクイズテーブル上に設けられ模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、該下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーを前記重合鋳枠と対向する位置に移動して鋳物砂を前記重合鋳枠内に投入し、鋳物砂の供給後にスクイズヘッドを前記重合鋳枠と対向する位置に移動し、前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを互いに接近させて前記鋳物砂をスクイズして鋳型を造型する方法において、前記スクイズヘッドが前記スクイズテーブルと対向するために水平方向に移動する動きに連動して前記重合鋳枠の上端より盛り上がった鋳物砂を掻き取って掻き砂ホッパーに蓄え、該掻き取った砂を鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置した下盛枠内に掻き砂ホッパーから投入し、掻き取った砂を次の鋳型の造型に鋳物砂の一部として使用することである。
【０００７】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２に記載の鋳型造型方法において、前記掻き砂ホッパーに重量計を取り付けて前記掻き取った砂の重量を測定し、不足分を前記計量ホッパーに蓄えることである。
【０００８】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２又は３に記載の鋳型造型方法において、前記掻き取った鋳物砂を前記掻き砂ホッパーから前記鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置した下盛枠内に投入するときに、解砕器によって解し次の鋳型の造型に肌砂として使用することである。
【０００９】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至４のいずれかに記載の鋳型造型方法において、前記スクイズテーブルの上面に着脱されるキャリアプレートに模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に前記下盛枠を上昇させた状態で前記キャリアプレートを前記掻き砂ホッパーの下方に移動し、前記掻き取った鋳物砂を次の鋳型造型の鋳物砂の一部として前記下盛枠内に投入し、その後に前記キャリアプレートを前記スクイズテーブル上に戻すことである。
【００１０】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、スクイズテーブル上に設けられ模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に前記下盛枠を位置した状態で、該下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーを前記重合鋳枠と対向する位置に移動して該鋳物砂を前記重合鋳枠内に投入し、鋳物砂の供給後にスクイズヘッドを前記重合鋳枠と対向する位置に移動し、前記鋳枠の下面が前記模型定盤の盤面と一致するように前記スクイズテーブルを前記重合鋳枠に対して相対的に上昇させるとともに、前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを互いに接近させて前記鋳物砂をスクイズして鋳型を造型する方法において、前記造型された鋳型の前記鋳枠上端から前記背面側に突出した砂付き量を計測し、前記重合鋳枠に投入された鋳物砂を掻き取る前に、前記砂付き量に応じて設定した突出量だけ前記鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した調整位置に固定することである。
【００１１】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、装置本体に設けられ駆動装置により造型経路に沿って互いに対向して相対的に進退移動されるスクイズテーブル及びスクイズヘッドと、模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで上下動可能にスクイズテーブル上に設けられた下盛枠と、前記下盛枠を鋳枠当接面が前記模型定盤の盤面と一致する後退位置と前記盤面よりせり出した上昇位置との間で昇降させる下盛枠昇降装置と、前記上昇位置に位置する下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成する鋳枠重合装置と、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーと前記スクイズヘッドとを前記重合鋳枠と対向する位置に交互に割出し位置決めする割出し装置と、前記計量ホッパーから前記重合鋳枠に投入された鋳物砂の前記重合鋳枠の上端より盛り上がった鋳物砂を掻き取る手段と、前記重合鋳枠と並んで前記装置本体に設けられ前記掻き取った鋳物砂を収容する掻き砂ホッパーとを設けたことである。
【００１２】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置する下盛枠内に肌砂を投入し、鋳枠及び上盛枠を下盛枠上に重合して重合鋳枠を構成し、該重合鋳枠内に裏砂を供給し、その後にスクイズテーブルとスクイズヘッドとを互いに接近させて肌砂及び裏砂をスクイズして鋳型を造型する。これにより、肌砂を使用する場合に、鋳枠をセットした後に模型に肌砂を被せていた従来方法に比して、次の鋳型の造型に用いる鋳枠を準備する間に肌砂を下盛枠内に準備することができて、肌砂を被せるための時間を別途必要とせず、鋳型の造型時間を短縮することができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、スクイズテーブル上に設けられ模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、該下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーから鋳物砂が重合鋳枠内に投入された後に、スクイズヘッドがスクイズテーブルと対向するために水平方向に移動する動きに連動して、重合鋳枠の上端より盛り上がった鋳物砂を掻き取って掻き砂ホッパーに蓄え、該掻き取った砂を鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置する下盛枠内に掻き砂ホッパーから投入するようにしたので、掻き取った鋳物砂を次の鋳型の造型に鋳物砂の一部として使用することができ、砂の再生コストを低減し、掻き砂の移送装置をなくして設備コストを下げることができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、掻き砂ホッパーに重量計を取り付けて掻き取った砂の重量を測定し、不足分を計量ホッパーに蓄えるようにしたので、掻き取った砂を次ぎの鋳型の造型に使用できるとともに、計量ホッパーから重合鋳枠に適切な量の鋳物砂を投入することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、掻き取った鋳物砂を解砕器によって解して掻き砂ホッパーから重合鋳枠内に投入するので、掻き取った砂を次の鋳型の造型に肌砂として使用し、鋳肌の滑らかな鋳物を鋳造することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、スクイズテーブルの上面に着脱されるキャリアプレートに模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に下盛枠を上昇させた状態でキャリアプレートを掻き砂ホッパーの下方に移動し、掻き取った鋳物砂を次の鋳型造型の鋳物砂の一部として下盛枠内に投入した後にキャリアプレートをスクイズテーブル上に戻すようにしたので、次の造型に用いる鋳枠を準備中に、掻き取った鋳物砂を下盛枠内に投入して次の鋳型の造型に鋳物砂の一部として使用することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、スクイズテーブル上に設けられ模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に下盛枠を位置した状態で、該下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーを重合鋳枠と対向する位置に移動して該鋳物砂を重合鋳枠内に投入し、鋳物砂の供給後にスクイズヘッドを重合鋳枠と対向する位置に移動し、鋳枠の下面が模型定盤の盤面と一致するようにスクイズテーブルを重合鋳枠に対して相対的に上昇させるとともに、スクイズテーブルとスクイズヘッドとを互いに相対的に接近させて鋳物砂をスクイズして鋳型を造型し、該鋳型の鋳枠上端から背面側に突出した砂付き量を計測し、該砂付き量に応じて設定した突出量だけ鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出す調整位置に下盛枠を固定するようにしたので、砂付き量を最適に制御し、別途設備を用意して過大な砂付きを切除する必要がない。
【００１８】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、下盛枠を鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置し、該下盛枠上に鋳枠重合装置により鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーを重合鋳枠に対向させて鋳物砂を重合鋳枠内に投入した後に、スクイズヘッドをスクイズテーブルと対向させるために水平方向に移動させる動きに連動して、重合鋳枠の上端より盛り上がった鋳物砂を掻き取って掻き砂ホッパーに蓄え、該掻き取った砂を鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置する下盛枠内に掻き砂ホッパーから投入するようにしたので、掻き取った鋳物砂を次の鋳型の造型に鋳物砂の一部として使用することができ、砂の再生コストを低減し、掻き砂の移送装置をなくした低コストの鋳型造型装置を提供することができる。
【００１９】
【実施の形態】
以下本発明の第１実施形態に係る鋳型造型方法及びこの方法を実施するための装置を図面に基づいて説明する。図１において、１は装置本体２に上下方向の造型経路に沿って移動可能に装架された断面長方形のスクイズテーブルで、装置本体２に固定されたシリンダ装置３により上下方向に進退移動されるようになっている。５は装置本体２に取付けられて水平方向に互いに平行に延在する一対のローラコンベアで、直方体のキャリアプレート６の下方フランジ部の両側下面を係脱可能に支持している。図３に示すように掻き砂ホッパー４６から肌砂３８ｂを投入された次に使用されるキャリアプレート６は、ローラコンベア５によりスクイズテーブル１上方の交換位置に搬送され、図略の停止装置によって交換位置に位置決めされ、シリンダ装置３により上昇されるスクイズテーブル１上に着脱可能に載置されるようになっている。
【００２０】
キャリアプレート６の上面には模型８が取付けられた模型定盤９が固定され、外周には下盛枠１０が模型定盤９を取り囲んで上下方向に昇降可能に装架されている。キャリアプレート６の下方フランジ部６ａの４隅上面と下盛枠１０の下面との間には、圧縮スプリング１４が介装され、下盛枠１０は圧縮スプリング１４のばね力により上方に付勢されている。４本のロッド１５が下盛枠１０の下面から圧縮スプリング１４を貫通して下方に突設され、ロッド１５の下端に設けられた大径部１５ａが下方フランジ部６ａに設けられた段付き穴６ｂの肩部に当接することにより下盛枠１０が、鋳枠当接面１０ａが模型定盤９の盤面９ａよりせり出す上昇位置に位置される。下盛枠１０が圧縮スプリング１４のばね力に抗して後退され、下面に突設された停止部１０ｂが下方フランジ部６ａの上面に当接すると鋳枠当接面１０ａが模型定盤９の盤面９ａと一致する。圧縮スプリング１４、ロッド１５等によって下盛枠１０を鋳枠当接面１０ａが模型定盤９の盤面９ａと一致する後退位置と盤面９ａよりせり出した上昇位置との間で昇降させる下盛枠昇降装置１７が構成されている。
【００２１】
３０は装置本体２に取付けられて水平方向に互いに平行に延在する一対のローラコンベアで、鋳枠３１の両側下面をキャリアプレート交換位置の上方において係脱可能に支持している。次に型込めされる鋳枠３１は、ローラコンベア３０上で図略の停止装置により造型経路内でスクイズテーブル１と対向する鋳枠受渡位置に位置決めされる。スクイズテーブル１がシリンダ装置３によって上昇されると、キャリアプレート６がスクイズテーブル１上に載置され、鋳枠３１がローラコンベア３０から下盛枠１０の鋳枠当接面１０ａ上に受け渡される。３５は鋳枠３１の上面に係脱可能に載置される上盛枠で、装置本体２に設けられたシリンダ装置のピストンロッドに４隅で連結されて造型経路内で上下方向に移動可能に装架されている。シリンダ装置３によるスクイズテーブル１の上昇につれて、上盛枠３５が鋳枠３１上に重合される。スクイズテーブル１を上昇させるシリンダ装置３、鋳枠を支持するローラコンベア３０及び上盛枠支持部材などにより、上昇位置に位置する下盛枠１０上に鋳枠３１及び上盛枠３５を重合して重合鋳枠３７を構成する鋳枠重合装置３９が構成されている。
【００２２】
シリンダ装置３はスクイズテーブル１を図４に示す鋳物砂投入位置に停止させ、この位置で鋳物砂３８が計量ホッパー４０から重合鋳枠３７内に投入される。図1に示すように、装置本体２の上方にはシャトル４１が水平方向に移動可能に装架され、シリンダ装置４２により鋳物砂投入位置とスクイズ位置に割出し位置決めされる。計量ホッパー４０はシャトル４１に取付けられ、シャトル４１が鋳物砂投入位置に割出されたとき、重合鋳枠３７に計量ホッパー４０が対向し、計量された鋳物砂３８を重合鋳枠３７に充填する。計量ホッパー４０の下端部には、図略の回動装置により水平軸線回りに夫々回動される複数枚の底板からなるシャッター４３が設けられ、底板が水平状態に回動されて鋳物砂３８を蓄え、垂直方向に回動されて鋳物砂３８を重合鋳枠３７に投入する。シャトル４１にはスクイズヘッド４５が計量ホッパー４０と並んで装架され、シャトル４１がスクイズ位置に割出されるとスクイズヘッド４５がスクイズテーブル１と対向する。シャトル４１及びシリンダ装置４２によって鋳物砂３８を蓄えた計量ホッパー４０とスクイズヘッド４５とを重合鋳枠３７と対向する位置に交互に割出し位置決めする割出し装置３６が構成されている。
【００２３】
４６は重量計４９を介して装置本体２に取り付けられた掻き砂ホッパーで、鋳物砂投入位置に停止されたスクイズテーブル１上に載置された重合鋳枠３７と並列し、上盛枠１０の上面との間に隙間ができないようにブリッジ板４６ａが掻き砂ホッパー４６の上面から上盛枠１０に向かって突出されている。これにより、計量ホッパー４０から重合鋳枠３７に投入され、重合鋳枠３７の上端より盛り上がった鋳物砂３８は、スクイズヘッド４５がスクイズテーブル１と対向するシャトル４１のスクイズ位置への移動に連動して計量ホッパー４０の内側下端面によって掻き取られ、掻き砂ホッパー４６に入れられる。掻き砂ホッパー４６下方の肌砂供給位置には、次に使用されるキャリアプレート６がローラコンベア５上で図略の停止装置により位置決めされ、掻き取られた砂が掻き砂ホッパー４６から次に使用されるキャリアプレート６に嵌合され鋳枠当接面１０ａが模型定盤９の盤面９ａより上昇した上昇位置に位置された下盛枠１０内に投入される。計量ホッパー４０から重合鋳枠３７に投入された鋳物砂３８の重合鋳枠３７の上端より盛り上がった鋳物砂３８を掻き取る手段は、スクイズヘッド４５がスクイズテーブル１と対向するシャトル４１のスクイズ位置への移動に連動して計量ホッパー４０の内側下端面によって掻き取るものに限られるものはでなく、シャトル４１に掻きプレートを設け、シャトル４１のスクイズ位置への移動に連動して重合鋳枠３７の上端より盛り上がった鋳物砂３８を掻き取って掻き砂３８ａとして掻き砂ホッパー４６に掻き入れるようにしてもよい。
【００２４】
掻き砂ホッパー４６の中央部には、図略の回動装置により水平軸線回りに夫々回動される複数枚の底板からなるシャッター４７が設けられ、底板が水平状態に回動されて掻き砂３８ａを蓄え、垂直方向に回動されて掻き砂３８ａを落下させる。掻き砂ホッパー４６には、シャッター４７の下方に解砕器４８が設けられ、シャッター４７が開かれて落下する鋳物砂３８を打ち砕いて解し、肌砂供給位置に位置決めされたキャリアプレート６に嵌合する下盛枠１０内に肌砂３８ｂとして供給する。解砕器４８は、モータによって回転駆動される円板を水平方向に複数個並接し、各円板に２本の水平ロッドを回転中心から直径方向両側に偏心した位置で水平方向に突設し、円盤の回転により水平ロッドが偏心回転して落下する鋳物砂３８を叩いて解すものである。
【００２５】
シャトル４１がスクイズ位置に割出し位置決めされたとき、計量ホッパー４０は、鋳物砂３８を搬送するベルトコンベア５０の端部下方の充填位置に位置決めされ、計量された鋳物砂３８が充填される。ベルトコンベア５０は一定幅の鋳物砂３８を一定厚さで搬送するので、ベルトコンベア５０が掛けられたベルト車５１の回転角度を回転角度計５２により計測してベルトコンベア５０を所望距離だけ移動させることによって計量した鋳物砂３８を計量ホッパー４０に供給している。
【００２６】
スクイズヘッド４５を装架するヘッド本体５５にはシリンダ５６が垂直に設けられ、シリンダ５６に摺動可能に嵌合されたピストン５７の下方に突出したピストンロッド先端にスクイズヘッド４５が固定されている。スクイズヘッド４５は重合鋳枠３７の内側に嵌入し、重合鋳枠３７に投入された鋳物砂３８をスクイズする。シリンダ５６の上室は切換弁により圧力源又はレリーフ弁を介してタンクに選択的に接続されるようになっている。ヘッド本体４６の４隅にはストップ部材５１が垂直に設けられ、上盛枠３５の４隅に当接して、重合鋳枠３７の上昇を規制する。
【００２７】
上記のように構成した実施形態の作動を説明する。造型が完了し、鋳型５８を造型された鋳枠３１が鋳枠受渡位置から搬出され、空の鋳枠３１が搬入される間に（図１，３）、先の造型で掻き砂ホパー４６に掻き入れられた掻き砂３８ａの量が重量計４９により計量され、次の造型に必要な鋳物砂３８から掻き砂３８ａの量を引いた鋳物砂３８が、ベルト車５１の回転量を回転角度計５２により計測することによりベルトコンベア５０を必要距離だけ移動させて計量ホッパー４０に充填される。掻き砂ホッパー４６の下方の肌砂供給位置に、下盛枠１０を上昇位置に位置した次に使用されるキャリアプレート６がローラコンベア５により搬送されて図略の停止装置により位置決めされると、解砕器４８が回転駆動された後、シャッター４７が開かれて掻き砂３８ａが落下され、掻き砂３８ａが落下の途中で解砕器４８により打ち砕かれて解され、上昇位置に位置する下盛枠１０内に模型８を覆うように肌砂３８ｂとして投入される。この細かく解された肌砂３８ｂによって模型８を覆って鋳型５８が造型されるので、鋳肌が滑らかな鋳物を鋳造することができる。このとき、下盛枠１０は圧縮スプリングのばね力により上方に付勢され、ロッド１５の大径部１５ａがキャリアプレート６の下方フランジ部６ａに穿設された段付き穴６ｂの肩部に当接し、鋳枠当接面１０ａが模型定盤９の盤面９ａよりせり出す上昇位置に位置している。鋳型５８から開離してローラコンベア５上に載置されたキャリアプレート６はローラコンベア５により交換位置から搬出され、下盛枠１０内に肌砂が投入された次に使用されるキャリアプレート６が肌砂供給位置から交換位置にローラコンベア５によって搬送されて位置決めされる。
【００２８】
計量ホッパー４０がスクイズテーブル１と対向するように、シャトル４１がシリンダ装置４２により鋳物砂投入位置に割出し位置決めされる。そして、スクイズテーブル１は、シリンダ装置３により上昇されて下盛枠１０内に肌砂３８ｂを投入されたキャリアプレート６をローラコンベア５から交換位置で受取り、更に上昇されて鋳枠３１を鋳枠受渡位置でローラコンベア３０から下盛枠１０の鋳枠当接面１０ａ上に受取る。上盛枠３５が鋳枠３１上に載置されて重合鋳枠３７が構成された後に、スクイズテーブル１はシリンダ装置３への圧油の給排がブロックされて鋳物砂投入位置に一旦停止される（図４）。スクイズテーブル１の上方に割出し位置決めされている計量ホッパー４０のシャッター４３が解放され、計量ホッパー４０内に蓄えられた計量された鋳物砂３８が裏砂として重合鋳枠３７内に投入される（図５）。
【００２９】
重合鋳枠３７内に鋳物砂３８の投入が完了すると、スクイズヘッド４５をスクイズテーブル１と対向させるために、シャトル４１がシリンダ装置４２によりスクイズ位置に割出される。計量ホッパー４０から重合鋳枠３７に投入され、重合鋳枠３７の上端より盛り上がった鋳物砂３８は、シャトル４１のスクイズ位置への移動に連動して計量ホッパー４０の内側下端面によって掻き取られ、掻き砂ホッパー４６に掻き入れられる（図６）。
【００３０】
スクイズヘッド４５がスクイズテーブル１と対向するように、シャトル４１がシリンダ装置４２によりスクイズ位置に割出されると、スクイズテーブル１がシリンダ装置３によりさらに上昇され、重合鋳枠３７に充填された鋳物砂３８が上昇されて、下降端に位置するスクイズヘッド４５に当接して背面予備スクイズされる。このとき、シリンダ５６の上室は、レリーフ弁を介してタンクに連通されているので、スクイズヘッド４５は重合鋳枠３７の上昇に連れて鋳物砂３８をレリーフ弁のレリーフ圧に応じた圧力で背面予備スクイズしながら後退する。上盛枠３５の上面がヘッド本体４６の４隅に設けられたストップ部材５１に当接すると、重合鋳枠３７の上昇が規制され、スクイズテーブル１の上昇に連れて模型定盤９が固定されたキャリアプレート１が圧縮スプリング１４のばね力に抗して重合鋳枠３７に対して上昇され、鋳物砂３８がレリーフ弁のレリーフ圧に応じた圧力で模型側スクイズされる。鋳枠当接面１０ａが模型定盤９の盤面９ａと一致するまで下盛枠１０が圧縮スプリング１４のばね力に抗して相対的に後退され、下盛枠１０の停止部１０ｂがキャリアプレート６の下方フランジ部６ａの上面に当接すると、スクイズテーブル１の上昇が規制され、シリンダ装置３の下室内の圧力が上昇する。この下室内の圧力上昇が圧力センサにより検出されると、シリンダ５６の上室が切換弁により圧力源に接続されてピストン５７が所定圧力で押圧され、鋳物砂３８がスクイズヘッド４５により背面側スクイズされる（図７）。
【００３１】
背面側スクイズが完了すると、スクイズテーブル１はシリンダ装置３により下降され、鋳枠３１が上盛枠３５から離れる。下盛枠１０が圧縮スプリング１４のばね力によりキャリアプレート６に対して上昇位置に上昇され、鋳枠当接面１０ａに載置された鋳枠３１もキャリアプレート６、模型定盤９、模型８に対して相対的に上昇されるので、鋳枠３１がローラコンベア３０に上に受け渡される前に、模型８は鋳枠３１内に形成された鋳型５８から離型する（図８）。
【００３２】
スクイズテーブル１はシリンダ装置３によって更に下降され、鋳枠３１がローラコンベア３０上に載置されて下盛枠１０から離脱し、キャリアプレート６がローラコンベア５上に受け渡されてスクイズテーブル１上面から開離し、その後にスクイズテーブル１は下降端に停止する。スクイズヘッド４５は、切換弁の切換えによりピストン５７が下降されて下降端に戻される（図９）。ローラコンベア３０上に載置された鋳枠３１はローラコンベア３０により図略の注湯ステーションに搬送され、ローラコンベア５上に載置されたキャリアプレート６はローラコンベア５により交換位置から搬出され、以下同様に造型サイクルが繰り返される。
【００３３】
造型された鋳型５８の鋳枠３１上端から背面側に突出した砂付き量ｔ（図９参照）は、バラツキが生じたり、大き過ぎると切取り装置を別途設けて後工程で切除する必要がある。この砂付き量ｔは、計量ホッパー４０から重合鋳枠３７に投入され上端から盛り上った部分を掻き取られた重合鋳枠３７内の鋳物砂３８の量によって異なるので、第２実施形態においては、重合鋳枠３７内の鋳物砂３８の量を先に造型した鋳型５８の砂付き量ｔに基づいて設定し、砂付き量を最適に制御している。このため、鋳型５８を造型された鋳枠３１がローラコンベア３０上に載置されると、鋳型５８の鋳枠３１上端から背面側に突出している砂付き量ｔが寸法測定装置６０によって測定され、計量ホッパー４０から重合鋳枠３７に投入された鋳物砂３８の重合鋳枠３７の上端から盛り上った部分を掻き取る前に、鋳枠当接面１０ａが模型定盤９の盤面９ａよりせり出す突出量がこの砂付き量ｔに応じて設定される。即ち、図１０に示すように、鋳物砂投入位置には、シリンダ装置６１のピストンロッド６２に４隅を連結されて下降端位置に保持された上盛枠３５が位置し、スクイズテーブル１がキャリアプレート６をローラコンベア５から受取って鋳物砂投入位置まで上昇すると、下盛枠１０上に載置された鋳枠３１が上盛枠３５に当接して重合鋳枠３７を構成する。
【００３４】
先に造型された鋳型５８の砂付き量ｔが大きいことは、重合鋳枠３７内の鋳物砂３８の量が多いことであるので、スクイズテーブル１を上昇させて砂付き量ｔに応じた調整量だけ模型定盤９の盤面９ａを下盛枠１０に対して上昇させる。盤面９ａを下盛枠１０に対して上昇させる調整量は、模型８毎に砂付き量ｔに対応して制御装置６４のメモリに登録されている。測定された鋳型５８の砂付き量ｔに対する調整量がメモリから読み出され、位置検出装置６３により検出されるスクイズテーブル１の位置が、鋳物砂投入位置でのスクイズテーブル１の停止位置に調整量を加算した調整位置と等しくなるまでスクイズテーブル１はシリンダ装置３により上昇されて停止される。
【００３５】
スクイズテーブル１が調整位置まで上昇された後に、ホッパー４０から鋳物砂３８が重合鋳枠３７内に投入されると、スクイズヘッド４５をスクイズテーブル１と対向させるために、シャトル３７がシリンダ装置４２によりスクイズ位置に割出される。計量ホッパー４０から重合鋳枠３７に投入され、重合鋳枠３７の上端より盛り上がった鋳物砂３８は、シャトル４１のスクイズ位置への移動に連動して計量ホッパー４０の内側下端面によって掻き取られ、掻き砂ホッパー４６に掻き入れられる。シャトル４１がスクイズ位置に割出されると、シリンダ装置６１への油圧の供給が遮断されピストンロッド６２延いては上盛枠３５が自由に上下動動可能な状態になる。スクイズテーブル１がシリンダ装置３によりさらに上昇され、前述と同様に重合鋳枠３７に充填された鋳物砂３８がスクイズされる。スクイズが完了して、スクイズテーブル１の下降によりローラコンベア５上に載置されたキャリアプレート６は、ローラコンベア５により交換位置から搬出される。
【００３６】
上記実施形態では、下盛枠昇降装置１７として、下盛枠１０とキャリアプレート６との間に圧縮スプリング１４を介在しているが、スクイズテーブル１の４隅にシリンダ装置を設け、このシリンダ装置のピストンロッドの昇降によって下盛枠１０を上昇位置と後退位置との間で移動させるようにしてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、模型が取り付けられた模型定盤を取り囲んで上下動可能に下盛枠をスクイズテーブル上に設けるために、下盛枠をキャリアプレートに模型定盤を取り囲んで上下動可能に設け、該キャリアプレートをスクイズテーブル上に着脱するようにしているが、模型定盤をスクイズテーブル上に固定し、下盛枠をスクイズテーブルに模型定盤を取り囲んで上下動可能に装架してもよい。
【００３８】
上記実施形態では、背面側予備スクイズ、模型面側スクイズ、背面側スクイズにより鋳物砂をスクイズして鋳型を造型しているが、背面側予備スクイズと模型面側スクイズとの組合せ、または背面側スクイズのみで鋳型を造型するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る鋳型造型装置を示す図。
【図２】下盛枠を装架したキャリアプレートを示す図。
【図３】搬送コンベアから鋳物砂を計量ホッパーに投入し、掻き砂ホッパーから肌砂を下盛枠に投入した状態を示す図。
【図４】鋳物砂投入位置に位置する重合鋳枠に計量ホッパーが対向状態を示す図。
【図５】鋳物砂投入位置に位置する重合鋳枠に計量ホッパーから鋳物砂を投入した状態を示す図。
【図６】スクイズヘッドが重合鋳枠と対向する動きに連動して重合鋳枠上端より盛り上った鋳物砂を掻き砂ホッパーに掻き入れた状態を示す図。
【図７】スクイズ状態を示す図。
【図８】離型状態を示す図。
【図９】１サイクル完了時の状態を示す図。
【図１０】第２の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１…スクイズテーブル、２…装置本体、３，４２，６５…シリンダ装置、６…キャリアプレート、５，３０…ローラコンベア、８…模型、９…模型定盤、９ａ…盤面、１０…下盛枠、１０ａ…鋳枠当接面、１７…下盛枠昇降装置、３１…鋳枠、３５…上盛枠、３７…重合鋳枠、３９…鋳枠重合装置、４０…計量ホッパー、４１…シャトル、４５…スクイズヘッド、４６…掻き砂ホッパー、４８…解砕器、４９…重量計、５６…シリンダ、５７…ピストン、５０…ベルトコンベア、５８…鋳型、６０…寸法測定装置、シリンダ装置６１。

Claims

スクイズテーブルとスクイズヘッドを造型経路に沿って互いに対向して相対的に進退可能に設け、模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に前記下盛枠を位置した状態で肌砂を前記下盛枠内に投入し、鋳枠及び上盛枠を前記下盛枠上に重合して重合鋳枠を構成し、該重合鋳枠内に裏砂を供給し、鋳物砂の供給後に前記スクイズテーブルとスクイズヘッドとを互いに接近させて前記肌砂及び裏砂をスクイズして鋳型を造型することを特徴とする鋳型造型方法。
スクイズテーブル上に設けられ模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、該下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーを前記重合鋳枠と対向する位置に移動して鋳物砂を前記重合鋳枠内に投入し、鋳物砂の供給後にスクイズヘッドを前記重合鋳枠と対向する位置に移動し、前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを互いに接近させて前記鋳物砂をスクイズして鋳型を造型する方法において、前記スクイズヘッドが前記スクイズテーブルと対向するために水平方向に移動する動きに連動して前記重合鋳枠の上端より盛り上がった鋳物砂を掻き取って掻き砂ホッパーに蓄え、該掻き取った砂を鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置した下盛枠内に掻き砂ホッパーから投入し、掻き取った砂を次の鋳型の造型に鋳物砂の一部として使用することを特徴とする鋳型造型方法。
前記掻き砂ホッパーに重量計を取り付けて前記掻き取った砂の重量を測定し、不足分を前記計量ホッパーに蓄えることを特徴とする請求項２に記載の鋳型造型方法。
前記掻き取った鋳物砂を前記掻き砂ホッパーから前記鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に位置した下盛枠内に投入するときに、解砕器によって解し次の鋳型の造型に肌砂として使用することを特徴とする請求項２又は３に記載の鋳型造型方法。
前記スクイズテーブルの上面に着脱されるキャリアプレートに模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に前記下盛枠を上昇させた状態で前記キャリアプレートを前記掻き砂ホッパーの下方に移動し、前記掻き取った鋳物砂を次の鋳型造型の鋳物砂の一部として前記下盛枠内に投入し、その後に前記キャリアプレートを前記スクイズテーブル上に戻すことを特徴とする請求項３乃至４のいずれかに記載の鋳型造型方法。
スクイズテーブル上に設けられ模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで下盛枠を上下動可能に設け、鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した上昇位置に前記下盛枠を位置した状態で、該下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成し、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーを前記重合鋳枠と対向する位置に移動して該鋳物砂を前記重合鋳枠内に投入し、鋳物砂の供給後にスクイズヘッドを前記重合鋳枠と対向する位置に移動し、前記鋳枠の下面が前記模型定盤の盤面と一致するように前記スクイズテーブルを前記重合鋳枠に対して相対的に上昇させるとともに、前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを互いに接近させて前記鋳物砂をスクイズして鋳型を造型する方法において、前記造型された鋳型の前記鋳枠上端から前記背面側に突出した砂付き量を計測し、前記重合鋳枠に投入された鋳物砂を掻き取る前に、前記砂付き量に応じて設定した突出量だけ前記鋳枠当接面が模型定盤の盤面よりせり出した調整位置に固定することを特徴とする鋳型造型方法。
装置本体に設けられ駆動装置により造型経路に沿って互いに対向して相対的に進退移動されるスクイズテーブル及びスクイズヘッドと、模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで上下動可能にスクイズテーブル上に設けられた下盛枠と、前記下盛枠を鋳枠当接面が前記模型定盤の盤面と一致する後退位置と前記盤面よりせり出した上昇位置との間で昇降させる下盛枠昇降装置と、前記上昇位置に位置する下盛枠上に鋳枠及び上盛枠を重合して重合鋳枠を構成する鋳枠重合装置と、鋳物砂を蓄えた計量ホッパーと前記スクイズヘッドとを前記重合鋳枠と対向する位置に交互に割出し位置決めする割出し装置と、前記計量ホッパーから前記重合鋳枠に投入された鋳物砂の前記重合鋳枠の上端より盛り上がった鋳物砂を掻き取る手段と、前記重合鋳枠と並んで前記装置本体に設けられ前記掻き取った鋳物砂を収容する掻き砂ホッパーとを設けたことを特徴とする鋳型造型装置。