TW201919795A - 鑄造裝置及鑄造方法 - Google Patents

Abstract

鑄造裝置50包含安裝有上模具1之上部框架5、安裝有下模具2之下部框架6、第1油壓致動器22、油壓單元70、於中央部具備傾動旋轉軸10之第1主連桿構件7a、於中央部具備副連桿中央部旋轉軸15之第1副連桿構件8a、及旋轉致動器16，上部框架5、下部框架6、第1主連桿構件7a及第1副連桿構件8a構成第1平行連桿機構。油壓單元70於進行開模或閉模之情形時，使電動機72以特定轉數進行動作，於不進行開模或閉模之情形時，使電動機72以小於特定轉數之限制轉數進行動作。

Description

鑄造裝置及鑄造方法

本發明係關於一種鑄造裝置及鑄造方法。

於專利文獻1中揭示有一種重力式傾動模具鑄造裝置。該裝置包含上部框架、下部框架、開閉機構、第1主連桿構件、第1副連桿構件及驅動部。於上部框架安裝有上模具。於下部框架安裝有下模具。開閉機構藉由使上模具及下模具之任一者升降而進行上模具及下模具之閉模或開模。第1主連桿構件之上端部可旋動地連結於上部框架，下端部可旋動地連結於下部框架，且於其中央部具備旋轉軸。第1副連桿構件係與第1主連桿構件平行地配置，其上端部可旋動地連結於上部框架，其下端部可旋動地連結於下部框架，且於中央部具備旋轉軸。驅動部係連結於第1主連桿構件之旋轉軸，並使第1主連桿構件以旋轉軸為中心旋轉。上部框架、下部框架、第1主連桿構件及第1副連桿構件構成第1平行連桿機構。
先前技術文獻
專利文獻

專利文獻1：日本專利第5880792號公報

[發明所欲解決之問題]

專利文獻1所記載之鑄造裝置於抑制消耗電力進行鑄造之方面存在改善之餘地。
[解決問題之技術手段]

本發明之一態樣係一種利用重力進行澆注，並使用可開閉且可傾動之上模具與下模具而鑄造鑄件之鑄造裝置。鑄造裝置包含第1油壓致動器、及油壓單元。第1油壓致動器藉由使上模具及下模具之任一者升降而進行上模具及下模具之閉模及開模。油壓單元驅動第1油壓致動器。油壓單元包含對第1油壓致動器供給作動油之油壓泵、驅動油壓泵之電動機、及控制電動機之轉數之驅動控制部。驅動控制部於進行開模或閉模之情形時，使電動機以特定轉數進行動作，於不進行開模或閉模之情形時，使電動機以小於特定轉數之限制轉數進行動作。

於該鑄造裝置中，閉模及開模係藉由第1油壓致動器實現。藉由驅動控制部而使對第1油壓致動器供給作動油之油壓泵之電動機於進行開模或閉模之情形時，以特定轉數進行動作，於不進行開模或閉模之情形時，以小於特定轉數之限制轉數進行動作。因此，該鑄造裝置與使電動機始終以開模或閉模所需之轉數進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

於一實施形態中，第1油壓致動器亦可藉由使上模具升降而進行閉模及開模。鑄造裝置亦可進而包含：下推出銷，其插入貫通至形成鑄件之下模具之下模腔之孔中，其前端推出下模腔內之鑄件；及第2油壓致動器，其連接於油壓單元，使下推出銷升降。油壓泵亦可於進行開模之情形時進而對第2油壓致動器供給作動油。

於該鑄造裝置中，用以進行閉模及開模之第1油壓致動器係設置於上部框架。而且，為了於開模時自下模具推出鑄件而設置有第2油壓致動器。第2油壓致動器係連接於連接有第1油壓致動器之油壓單元。如此，藉由以一個油壓單元使複數個油壓致動器進行動作，而與油壓致動器分別連接於包含電動機之油壓單元之情形相比，可抑制消耗電力。

於一實施形態中，鑄造裝置亦可進而包含：上推出板，其藉由第1油壓致動器而升降自如；及上推出銷，其插入貫通至形成鑄件之上模具之上模腔之孔中，藉由第1油壓致動器而進行升降，藉此其前端將上模腔內之鑄件推出。驅動控制部亦可於將上模腔內之鑄件脫模之情形時使電動機以大於限制轉數之轉數進行動作。

於該鑄造裝置中，於自上模具將鑄件脫模時，為了使第1油壓致動器進行動作，而使電動機以大於限制轉數之轉數進行動作。即，該鑄造裝置除閉模、開模、及脫模以外，可使電動機以限制轉數進行動作，因此與使電動機始終以開模或閉模所需之轉數進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

於一實施形態中，第1油壓致動器亦可藉由使下模具升降而進行閉模及開模。鑄造裝置亦可進而包含：上推出銷，其插入貫通至形成鑄件之上模具之上模腔之孔中，其前端將上模腔內之鑄件推出；及第2油壓致動器，其連接於油壓單元，使上推出銷升降。油壓泵亦可於進行開模之情形時進而對第2油壓致動器供給作動油。

於該鑄造裝置中，用以進行閉模及開模之第1油壓致動器係設置於下部框架。而且，為了於開模時自上模具推出鑄件而設置有第2油壓致動器。第2油壓致動器係連接於連接有第1油壓致動器之油壓單元。如此，藉由以一個油壓單元使複數個油壓致動器進行動作，而與油壓致動器分別連接於包含電動機之油壓單元之情形相比，可抑制消耗電力。

於一實施形態中，鑄造裝置亦可進而包含：下推出板，其藉由第1油壓致動器而升降自如；及上推出銷，其插入貫通至形成鑄件之下模具之下模腔之孔中，藉由第1油壓致動器而進行升降，藉此其前端推出下模腔內之鑄件。驅動控制部亦可於將下模腔內之鑄件脫模之情形時使電動機以大於限制轉數之轉數進行動作。

於該鑄造裝置中，於自下模具將鑄件脫模時，為了使第1油壓致動器進行動作而使電動機以大於限制轉數之轉數進行動作。即，該鑄造裝置除閉模、開模、及脫模以外，可使電動機以限制轉數進行動作。因此，該鑄造裝置與使電動機始終以開模或閉模所需之轉數進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

於一實施形態中，驅動控制部亦可於進行閉模之情形時使電動機之轉數小於進行開模之情形時。於進行開模之情形時，需要將鑄件自模具取出，因此與進行閉模之情形相比需要更大之轉數。該裝置與使電動機使用以開模所需之轉數進行進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

於一實施形態中，鑄造裝置亦可包含：上部框架，其安裝有上模具；下部框架，其安裝有下模具；第1主連桿構件，其上端部可旋動地連結於上部框架，其下端部可旋動地連結於下部框架，且於中央部具備旋轉軸；第1副連桿構件，其係與第1主連桿構件平行地配置，其上端部可旋動地連結於上部框架，其下端部可旋動地連結於下部框架，且於中央部具備旋轉軸；及驅動部，其連結於第1主連桿構件之旋轉軸，使第1主連桿構件以旋轉軸為中心旋轉；且上部框架、下部框架、第1主連桿構件及第1副連桿構件構成第1平行連桿機構。於以此種方式構成之情形時，於包含連桿機構之鑄造裝置中，可抑制消耗電力。

於一實施形態中，驅動部亦可為伺服馬達。藉由以此種方式構成，與驅動部為油壓致動器之情形相比，可使連桿機構準確地進行動作。

於一實施形態中，伺服馬達亦可於使上模具及下模具傾動之情形時、或使上模具與下模具於水平方向上分開之情形時被供給電力。伺服馬達不進行動作時不消耗電力。該裝置與驅動部為油壓致動器之情形相比，可抑制消耗電力。

本發明之另一態樣係一種使用利用重力進行澆注，並使用可開閉且可傾動之上模具與下模具而鑄造鑄件之鑄造裝置的鑄造方法。鑄造裝置包含第1油壓致動器及油壓單元。第1油壓致動器藉由使上模具及下模具之任一者升降而進行上模具及下模具之閉模及開模。油壓單元驅動第1油壓致動器。油壓單元包含對第1油壓致動器供給作動油之油壓泵、及驅動油壓泵之電動機。方法包含閉模步驟及開模步驟。於閉模步驟及開模步驟中，使電動機以特定轉數進行動作，於非閉模步驟及開模步驟之情形時，使電動機以小於特定轉數之限制轉數進行動作。

根據該鑄造方法，產生與上述鑄造裝置相同之效果。
[發明效果]

根據本發明，可抑制鑄造裝置之消耗電力。

以下，參照隨附圖式對實施形態進行說明。再者，於圖式之說明中，對同一要素標註同一符號，並省略重複說明。又，圖式之尺寸比率未必與說明一致。又，「上」「下」「左」「右」之用語係基於圖示之狀態，方便進行說明者。

(第1實施形態)
參照圖1及圖2，對鑄造裝置50之構成進行說明。圖1係第1實施形態之鑄造裝置之前視圖。圖2係圖1之鑄造裝置之側視圖。圖中之X方向及Y方向為水平方向，Z方向為垂直方向。以下，亦將X方向稱為左右方向，將Z方向稱為上下方向。

鑄造裝置50係利用重力注入熔融金屬，並使用可開閉且可傾動之上模具1及下模具2鑄造鑄件的所謂重力式傾動模具鑄造裝置。注入之熔融金屬之材質並無限制。作為熔融金屬，例如使用鋁合金及鎂合金等。鑄造裝置50包含控制器，構成為可控制構成要素之動作。

如圖1及圖2所示，鑄造裝置50例如包含基座框架17、上部框架5、下部框架6、開閉機構21、左右一對主連桿構件7(第1主連桿構件7a、第2主連桿構件7b)、左右一對副連桿構件8(第1副連桿構件8a、第2副連桿構件8b)、旋轉致動器16(驅動部)及澆斗25。

基座框架17包含基台18、驅動側支持框架19及從動側支持框架20。基台18為包含複數個構件之組合之大致平板狀之構件，水平地設置於鑄造裝置50之設置面上。驅動側支持框架19與從動側支持框架20係以在左右方向(水平方向)上對向之方式立設於基台18上，且固定於基台18。於驅動側支持框架19之上端部及從動側支持框架20之上端部，設置有一對傾動旋轉軸承9。

上部框架5係配置於基座框架17之上方。於上部框架5安裝有上模具1。具體而言，於上部框架5之下表面經由上模模座3而安裝有上模具1。於上部框架5設置有使上模具1升降之開閉機構21。具體而言，上部框架5內置有開閉機構21，藉由開閉機構21而可升降地保持上模具1。

開閉機構21包含第1油壓致動器22、左右一對導桿23、及左右一對導引筒24。第1油壓致動器22藉由使上模具1及下模具2之任一者升降而進行上模具1及下模具2之閉模或開模。於本實施形態中，第1油壓致動器22使上模具1升降。第1油壓致動器22之下端部係安裝於上模模座3之上表面。第1油壓致動器22藉由沿上下方向(垂直方向，此處為Z方向)伸長而經由上模模座3使上模具1下降，並藉由沿上下方向縮短而經由上模模座3使上模具1上升。作為一例，第1油壓致動器22為油壓缸。導桿23通過安裝於上部框架5之導引筒24而安裝於上模模座3之上表面。

下部框架6係配置於基座框架17之上方且上部框架5之下方。於下部框架6安裝有下模具2。具體而言，於下部框架6之上表面，經由下模模座4而安裝有下模具2。於圖1及圖2所示之狀態下，上部框架5與下部框架6於上下方向相互對向。同樣地，上模具1與下模具2於上下方向相互對向。開閉機構21藉由使上模具1升降而進行上模具1及下模具2之閉模或開模。

第1主連桿構件7a為長條狀構件。第1主連桿構件7a例如為截面矩形狀之棒狀構件。第1主連桿構件7a係其上端部可旋動地連結於上部框架5，其下端部可旋動地連結於下部框架6，且於其中央部具備傾動旋轉軸10。第1主連桿構件7a於其上端部具有主連桿上部旋轉軸11，且於其下端部具有主連桿下部旋轉軸12。於本實施形態中，包含2個主連桿構件。第2主連桿構件7b為與第1主連桿構件7a相同之構成。一對主連桿構件7於左右方向(水平方向，此處為X方向)上對向配置，分別將上部框架5與下部框架6連結。此處，一對主連桿構件7隔著上模具1及下模具2而平行地對向配置。

一對主連桿構件7之中央部經由一對傾動旋轉軸10而可旋轉地連結於一對傾動旋轉軸承9。一對主連桿構件7之上端部經由一對主連桿上部旋轉軸11而可旋轉地連結於上部框架5之一對側面5a。一對主連桿構件7之下端部經由一對主連桿下部旋轉軸12而可旋轉地連結於下部框架6之一對側面6a。以當將上模具1及下模具2閉模時，於與左右方向及上下方向正交之深度方向(Y方向)上，一對主連桿構件7位於上模具1及下模具2各者之中心之方式，設定一對主連桿構件7對上部框架5及下部框架6之安裝位置。

第1副連桿構件8a為長條狀構件。第1副連桿構件8a例如為截面矩形狀之棒狀構件。第1副連桿構件8a係與第1主連桿構件7a平行地配置，其上端部可旋動地連結於上部框架5，其下端部可旋動地連結於下部框架6，且於其中央部具備副連桿中央部旋轉軸15。第1副連桿構件8a於其上端部具有副連桿上部旋轉軸13，且於其下端部具有副連桿下部旋轉軸14。於本實施形態中，包含2個副連桿構件。第2副連桿構件8b(未圖示)與第1副連桿構件8a為相同構成。一對副連桿構件8於左右方向上對向配置，將上部框架5與下部框架6連結。一對副連桿構件8以與一對主連桿構件7平行之方式配設於一對側面5a及一對側面6a。副連桿構件8之長度與主連桿構件7之長度相同。

一對副連桿構件8之上端部經由一對副連桿上部旋轉軸13而可旋轉地連結於上部框架5之一對側面5a。副連桿構件8之下端部經由一對副連桿下部旋轉軸14而可旋轉地連結於下部框架6之一對側面6a。副連桿構件8之安裝位置相對於主連桿構件7成為配置有澆斗25之側。副連桿中央部旋轉軸15係載置於基座框架17上。於圖1及圖2之狀態下，副連桿中央部旋轉軸15成為載置於驅動側支持框架19之上表面之狀態。

如此，以上部框架5、下部框架6、第1主連桿構件7a及第1副連桿構件8a構成平行連桿機構(第1平行連桿機構)。同樣地，以上部框架5、下部框架6、第2主連桿構件7b及第2副連桿構件8b構成平行連桿機構(第2平行連桿機構)。2個平行連桿機構係隔著上模具1及下模具2而對向且平行地配置。

第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10係藉由設置於第1平行連桿機構之外側之傾動旋轉軸承9而被保持於基座框架17。第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10之旋轉中心與包含閉模或開模之上模具1及下模具2、上部框架5及下部框架6的旋轉體之重心一致。同樣地，第2主連桿構件7b之傾動旋轉軸10係藉由設置於第2平行連桿機構之外側之傾動旋轉軸承9而被保持於基座框架17。第2主連桿構件7b之傾動旋轉軸10之旋轉中心與包含閉模或開模之上模具1及下模具2、上部框架5及下部框架6的旋轉體之重心一致。此處，「一致」之含義並不限定於兩者完全一致之情形，亦包含因上模具1之重量與下模具2之重量不同而存在誤差之情形。

旋轉致動器16係配置於驅動側支持框架19上。旋轉致動器16係連結於一對主連桿構件7中一者之傾動旋轉軸10連結而設置。旋轉致動器16可藉由電動、油壓、氣壓之任一者進行動作。作為一例，旋轉致動器16為伺服馬達。伺服馬達係連接於電源，藉由被供給電力而進行動作。旋轉致動器16作為使上模具1與下模具2傾動或於水平方向上分開之驅動部而發揮功能。

上模具1與下模具2之傾動係於已藉由開閉機構21將上模具1與下模具2閉模之狀態下，藉由旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10旋轉45°～130°進行。上模具1與下模具2向水平方向之分開係於已藉由開閉機構21將上模具1與下模具2開模之狀態下，藉由旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10旋轉特定角度進行。上模具1與下模具2向水平方向之分開係藉由利用旋轉致動器16使第1平行連桿機構發揮作用而實現。此時，第2平行連桿機構亦配合第1平行連桿機構之動作而發揮作用。再者，第2平行連桿機構並非必需，例如亦可僅以第1平行連桿機構與第2主連桿構件7b將上部框架5及下部框架6連結，或亦可僅以第1平行連桿機構與第2副連桿構件8b將上部框架5及下部框架6連結。

澆斗25係安裝於下模具2之側面之上端部。於澆斗25之內部，劃分形成有貯存熔液之貯存部。澆斗25之澆注口25a(參照圖7)係連接於下模具2之承液口2a(參照圖7)。

圖3係表示圖1中上模具及下模具之截面之圖。此處，表示於下模具2之上表面收納有複數個芯模34之狀態。如圖3所示，鑄造裝置50包含推出機構37，該推出機構37包含推出板28(上推出板)、一對推出銷26(上推出銷)、一對返回銷27、及複數個推棒(限制構件)29。推出機構37係設置於上部框架5。

推出板28係配置於形成於上模具1之上端側之內部之內部空間。推出板28係以升降自如之狀態收容於內部空間。各推出銷26係設置於推出板28之下表面。各推出銷26於自上模具1之內部空間貫通至形成鑄件之模腔(上模腔)之孔中升降。各推出銷26以其前端將模腔內之鑄件推出。各返回銷27係設置於推出板28之下表面之與推出銷26不同之位置。各返回銷27於自上模具1之內部空間貫通至上模具1之下表面之孔中升降。各返回銷27於將上模具1與下模具2閉模之過程中，藉由其前端抵觸於下模具2之上表面而使推出板28上升。

各推棒29係設置於上部框架5之下表面。各推棒29係貫通上模模座3而配設於上部框架5之下表面。各推棒29於插入自上模具1之上表面貫通至內部空間之孔中之狀態下，其前端配置於該內部空間內之推出板28之上方。各推棒29之長度係設定為當第1油壓致動器22縮短而上模具1成為上升端時將推出板28下推之長度。再者，上升端係指藉由第1油壓致動器22縮短而上模具1可到達之最上方位置。即，各推棒29通過自上模具1之上表面貫通至形成於上模具1之上部位置之內部空間之孔中而以特定長度進入該內部空間內，從而阻止推出板28之上升。

於下部框架6內置有第2油壓致動器30。第2油壓致動器30作為一例為油壓缸。第2油壓致動器30之上端部安裝於推出構件31之下表面。左右一對導桿32通過安裝於下部框架6之導引筒33而安裝於推出構件31之下表面。

下模具2與上模具1同樣地內置有將一對推出銷26(下推出銷)與一對返回銷27連結之推出板28(下推出板)。於下模具2中，藉由第2油壓致動器30之伸長動作而使推出構件31上升，從而頂起推出板28，藉此成為一對推出銷26與返回銷27上升之位置關係。各推出銷26以其前端推出模腔(下模腔)內之鑄件。再者，上模具1及下模具2之返回銷27於閉模時藉由返回銷27之前端所對向之模具之相對面、或對向之返回銷27之前端被推回。伴隨於此，連結於推出板28之推出銷26亦被推回。又，閉模時，藉由第2油壓致動器30之縮短動作而使推出構件31成為下降端之位置。再者，下降端係指藉由第2油壓致動器30縮短而下模具2可到達之最下方位置。

於上模具1之下部周圍(側面下端部)安裝有一對定位鍵35。於下模具2之上部周圍(側面上端部)可與一對定位鍵35嵌合地設置有一對鍵槽36。定位鍵35與鍵槽36構成將上模具1與下模具2於水平方向上定位之定位部。藉由該定位部而將上模具1與下模具2於水平方向上定位，因此可抑制上模具1與下模具2錯位地閉模。

繼而，對與鑄造裝置50之驅動相關之構成之詳細情況進行說明。圖4係與圖1之鑄造裝置50之驅動相關之構成之方塊圖。如圖4所示，鑄造裝置50包含主控制器60及油壓單元70。

主控制器60係控制鑄造裝置50之驅動之整體之硬體。主控制器60例如包含具有CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等運算裝置、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)等記憶裝置、及通信裝置等之通用電腦。

主控制器60與油壓單元70及旋轉致動器16可通信地連接。油壓單元70對第1油壓致動器22及第2油壓致動器30供給作動油。主控制器60對油壓單元70及旋轉致動器16輸出控制信號，從而控制第1油壓致動器22、第2油壓致動器30、及旋轉致動器16之驅動。主控制器60連接於觸控面板等操作盤(未圖示)，根據藉由操作盤所接收之作業人員之指令操作而使各致動器進行動作。主控制器60亦可參照記憶裝置中所記憶之鑄造用製程配方而使各致動器進行動作。

油壓單元70包含油壓迴路。油壓迴路係使油壓致動器之作動油流通之流路。油壓迴路包含油壓泵71、電動機72、電磁閥(未圖示)、油箱(未圖示)等。油壓迴路將油箱中所貯存之作動油供給至第1油壓致動器22及第2油壓致動器30。油壓迴路自第1油壓致動器22及第2油壓致動器30回收作動油並送回油箱。如此，油壓迴路可使作動油循環。

油壓泵71抽吸油箱內之作動油而供給至第1油壓致動器22及第2油壓致動器30。電動機72為驅動油壓泵之機器，作為一例，為變速馬達。與電動機72之轉數相應地自油壓泵搬送作動油。油壓泵之吐出流量係藉由使電動機72之轉數與油壓泵之容積相乘而得出。

油壓單元70包含控制電動機72之轉數之驅動控制部73。驅動控制部73為控制電動機72之轉數之機器。驅動控制部73包含將交流轉換為直流之轉換器電路、及進行反相器控制之反相器電路。反相器電路控制反相器電路所包含之開關元件之接通斷開動作。作為一例，於驅動控制部73中，藉由輸入轉數感測器(未圖示)所檢測之電動機72之轉數(轉速)與目標轉數(目標轉速)並進行比例積分(PI)控制而生成電流指令值。然後，基於該電流指令值而生成用以使開關元件進行接通斷開動作之控制信號，將該控制信號輸出至反相器電路。藉此，以於特定時點下以特定之轉數進行動作之方式控制電動機72。

驅動控制部73於進行開模或閉模之情形時，使電動機72以特定轉數進行動作，於不進行開模或閉模之情形時，使電動機72以小於特定轉數之限制轉數進行動作。限制轉數為考慮消耗電力而預先設定之轉數。如此，藉由根據鑄造步驟而對電動機72之轉數進行反相器控制，從而與使電動機始終以開模或閉模所需之轉數進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

主控制器60將控制信號輸出至旋轉致動器16，從而進行旋轉致動器16之位置控制。位置控制係指藉由控制信號而控制旋轉致動器16之旋轉角度及轉速。於旋轉致動器16為伺服馬達之情形時，當旋轉致動器16不驅動時，不供給電力。

繼而，參照圖5～圖13，對藉由鑄造裝置50進行之鑄造方法之例進行說明。圖5係表示藉由圖1之鑄造裝置進行之鑄造方法之流程圖。圖6係表示各步驟中對伺服馬達之供給電力及油壓泵之電動機之轉數之圖表。圖7係圖1中之A-A箭視圖，且係用以對裝置啟動狀態進行說明之圖。圖8表示藉由平行連桿機構之動作而使上下模具滑動之第2分開狀態，係用以對製造步驟之初始狀態進行說明之圖。圖9係用以對上模具與下模具閉模之閉模狀態進行說明之圖。圖10係使已閉模之上模具及下模具傾動90°之圖。圖11係將上模具提昇至中途位置之圖。圖12係上模具及下模具滑動而成為第1分開狀態之圖。圖13係自圖12之狀態將上模具提昇至上升端之圖。

如圖5、圖7所示，鑄造裝置50於電源啟動時，上模具1位於上升端，一對主連桿構件7與一對副連桿構件8相對於鑄造裝置50之設置面呈垂直(裝置啟動狀態：步驟S11)。於步驟S11中，將鑄造裝置50之主電源接通(ON)，並且將油壓單元70之電源接通。電動機72藉由主控制器60之控制而以限制轉數(第1轉數X1)開始進行動作(圖6)。圖6中上方之圖表係表示對伺服馬達之供給電力於每個步驟中之變化，下方之圖表係表示電動機72之轉數於每個步驟中之變化。

再者，鑄造裝置50係配置於作業空間(未圖示)與熔液供給裝置(未圖示)之間。鑄造裝置50係以澆斗25於Y方向上與作業空間(未圖示)對向之方式配置。作業空間係用以供作業人員進行芯模收納等作業之空間。熔液供給裝置係對澆斗25供給熔液之裝置。又，於鑄造裝置50與作業空間之間例如配置有輸送機(未圖示)。輸送機係搬送藉由鑄造裝置50所鑄造之鑄件(鑄件製品)之裝置。輸送機例如為延伸至後續步驟之裝置(例如製品冷卻裝置、除砂裝置、製品最後加工裝置等)。

繼而，如圖5及圖8所示，鑄造裝置50設為一連串鑄造步驟之初始狀態(步驟S12)。鑄造裝置50自圖7所示之狀態變更為圖8所示之初始狀態。鑄造裝置50之主控制器60輸出控制信號，驅動旋轉致動器16。藉此，對旋轉致動器16供給電力(第1電力Y1)，進行依照指示之驅動(圖6)。

當旋轉致動器16驅動時，第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10向順時針旋轉方向旋轉。於本實施形態中，將順時針旋轉方向之旋轉設為右旋轉，將反向旋轉設為左旋轉。伴隨於此，藉由平行連桿機構之作用而使上模具1與下模具2向相反之方向畫弧滑動。具體而言，藉由使相互對向之上模具1與下模具2以傾動旋轉軸10為中心軸進行右旋轉之圓周運動，而使上模具1與下模具2以在水平方向上分開之方式移動。此時，成為上模具1移動至熔液供給裝置側之狀態(第2分開狀態)。該第2分開狀態為一連串鑄造步驟之初始狀態。於本實施形態中，將下模具2移動至熔液供給裝置側之狀態設為第1分開狀態，將上模具1移動至熔液供給裝置側之狀態設為第2分開狀態。即，第1分開狀態(參照圖12)係藉由旋轉致動器16而使上模具1向遠離熔液供給裝置之方向移動，並且使下模具2向接近熔液供給裝置之方向移動從而使上模具1及下模具2於水平方向上分開的狀態。第2分開狀態(參照圖8)係藉由旋轉致動器16而使上模具1向接近熔液供給裝置之方向移動並且使下模具2向遠離熔液供給裝置之方向移動從而使上模具1及下模具2於水平方向上分開之狀態。

其次，將芯模34收納於下模具2之特定位置(步驟S13)。收納芯模34之芯模收納例如係由作業人員進行。芯模34例如係藉由芯模造型機(未圖示)而造型。於第2分開狀態下，下模具2成為上方敞開之狀態、且安裝於下模具2之澆斗25不接觸上模具1之狀態。如此，由於下模具2之上方敞開，因而可將芯模34安全地收納至下模具2。

繼而，鑄造裝置50驅動旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10左旋轉，暫時恢復圖7之裝置啟動狀態(步驟S14)。鑄造裝置50之主控制器60輸出控制信號，驅動旋轉致動器16。藉此，對旋轉致動器16供給電力(第1電力Y1)，進行依照指示之驅動(圖6)。

繼而，如圖5及圖9所示，鑄造裝置50使第1油壓致動器22伸長，將上模具1與下模具2閉模(步驟S15)。油壓單元70之驅動控制部73使電動機72以大於第1轉數X1之特定轉數(第2轉數X2)進行動作(圖6)。當被供給作動油時，第1油壓致動器22伸長。此時，上模具1之定位鍵35與下模具2之鍵槽36嵌合，將上模具1與下模具2於水平方向上固定。又，藉由閉模而使一對主連桿構件7及一對副連桿構件8、主連桿上部旋轉軸11、主連桿下部旋轉軸12、副連桿上部旋轉軸13、及副連桿下部旋轉軸14不旋轉，從而使上模具1、下模具2、上部框架5、下部框架6、一對主連桿構件7及一對副連桿構件8一體化。

其次，於成為已將上模具1與下模具2閉模之閉模狀態時，熔液供給裝置對澆斗25供給熔液(步驟S16)。繼而，如圖5及圖10所示，鑄造裝置50驅動旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10大致左旋轉90°，使上模具1與下模具2成為傾動狀態(步驟S17)。鑄造裝置50之主控制器60輸出控制信號，驅動旋轉致動器16。藉此，對旋轉致動器16供給電力(第1電力Y1)，進行依照指示之驅動(圖6)。藉此，副連桿中央部旋轉軸15自其原本被載置之基座框架17之上表面抬起。伴隨於此，經閉模而一體化之上模具1、下模具2、上部框架5、下部框架6、一對主連桿構件7及一對副連桿構件8旋轉而將澆斗25內之熔液傾動澆注至形成於上模具1與下模具2之間之模腔(步驟S18)。

上述步驟S18之步驟結束後，保持圖10之狀態特定時間，等待注入之熔液凝固(冷卻)(步驟S19)。再者，如上所述，此處驅動旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10左旋轉大致90°，但亦可使其旋轉45°～130°之範圍內之所需角度，亦可使其旋轉45°～90°之範圍內之所需角度。

繼而，鑄造裝置50之主控制器60驅動旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10右旋轉，暫時恢復圖9之狀態(步驟S20)。鑄造裝置50之主控制器60輸出控制信號，驅動旋轉致動器16。藉此，對旋轉致動器16供給電力(第1電力Y1)，進行依照指示之驅動(圖6)。

繼而，同步進行自下模具2之脫模及開模(步驟S21)。如圖5及圖11所示般進行開模，同時亦進行自下模具2之脫模。開模係藉由鑄造裝置50使第1油壓致動器22進行動作而開始。油壓單元70之驅動控制部73使電動機72以大於第1轉數X1及第2轉數X2之特定轉數(第3轉數X3)進行動作(圖6)。藉此，第1油壓致動器22縮短，上模具1上升。如此，開始上模具1與下模具2之開模。然後，與第1油壓致動器22之縮短動作同時地開始第2油壓致動器30之伸長動作。即，油壓單元70亦對第2油壓致動器30供給作動油。藉由第2油壓致動器30伸長，而將內置於下模具2之推出銷26(參照圖3)推出。藉此，將熔液於上模具1及下模具2內凝固而成之鑄件(未圖示)自下模具2脫模，成為保持於上模具1之狀態。然後，鑄造裝置50使上模具1上升至特定位置，完成開模。特定位置係指推棒29之前端與上模具1之推出板28之上表面不接觸之位置。換言之，特定位置係指推棒29之前端與上模具1之推出板28之上表面之間存在間隙之位置。

其次，如圖5及圖12所示，鑄造裝置50驅動旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10左旋轉(步驟S22)。鑄造裝置50之主控制器60輸出控制信號，驅動旋轉致動器16。藉此，對旋轉致動器16供給電力(第1電力Y1)，進行依照指示之驅動(圖6)。藉由平行連桿機構之作用，鑄造裝置50使上模具1與下模具2畫弧滑動，於水平方向上分開。此時，成為上模具1移動至輸送機側之狀態、即下模具2向接近熔液供給裝置之方向移動之第1分開狀態。此時之旋轉致動器16之左旋轉之角度設為使上模具1之下方敞開之狀態的30°～45°左右。

其次，如圖5及圖13所示，鑄造裝置50藉由使第1油壓致動器22縮短而使上模具1上升至上升端。油壓單元70之驅動控制部73使電動機72以大於第1轉數X1之特定轉數(第2轉數X2)進行動作(圖6)。當被供給作動油時，第1油壓致動器22伸長。藉此，推棒29之前端經由內置於上模具1之推出板28而將推出銷26(參照圖7)相對於上模具1而相對地推出。其結果為，將保持於上模具1之鑄件自上模具1脫模(步驟S23)。自上模具1脫模之鑄件下落，被接收至設置於上模具1之下方之輸送機上。即，輸送機亦作為接收鑄件之接收部而發揮功能。其後，鑄件藉由輸送機而例如被搬送至製品冷卻裝置、除砂裝置、及進行去毛邊之製品最後加工裝置等。

繼而，如圖5所示，鑄造裝置50驅動旋轉致動器16而使第1主連桿構件7a之傾動旋轉軸10進行右旋轉(步驟S22)。鑄造裝置50之主控制器60輸出控制信號，驅動旋轉致動器16。藉此，對旋轉致動器16供給電力(第1電力Y1)，進行依照指示之驅動(圖6)。藉此，鑄造裝置50恢復初始狀態(圖8)。如上，一連串鑄造步驟完成，藉由鑄造裝置50而鑄造鑄件。又，於連續進行鑄造步驟之情形時，藉由自步驟S13之芯模設置步驟起反覆進行處理而可連續鑄造鑄件。

如以上說明，鑄造裝置50將安裝有上模具1之上部框架5、安裝有下模具2之下部框架6、左右一對主連桿構件7及副連桿構件8連結而構成平行連桿機構。又，於主連桿構件7之中央部設置有傾動旋轉軸10，並且於副連桿構件8之中央部設置有副連桿中央部旋轉軸15。進而，藉由設置於左右一對平行連桿機構之外側之傾動旋轉軸承9而將傾動旋轉軸10保持於基座框架17，並且將副連桿中央部旋轉軸15載置於基座框架17上，於驅動側支持框架19側之傾動旋轉軸10安裝有旋轉致動器16。

而且，藉由第1油壓致動器22而實現閉模及開模。藉由驅動控制部73，對第1油壓致動器22供給作動油之油壓泵之電動機72於進行開模或閉模之情形時，以特定轉數(第2轉數X2、第3轉數X3)進行動作，於不進行開模或閉模之情形時，以小於特定轉數之限制轉數(第1轉數X1)進行動作。因此，鑄造裝置50與使電動機始終以開模或閉模所需之轉數進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

又，藉由於進行閉模及開模之開閉機構21中採用第1油壓致動器22，而與採用電動致動器之情形相比，可使裝置構造簡化且小型化。又，可將油壓單元70與裝置本體(圖1之裝置整體部分)分開配置。因此，於配置複數個裝置本體之情形時，可使裝置本體間之距離變短。如此，藉由採用油壓致動器而可提昇裝置佈局之自由度。

又，於鑄造裝置50中，藉由以一個油壓單元70而使複數個油壓致動器進行動作，而與油壓致動器分別連接於包含電動機之油壓單元之情形相比，可抑制消耗電力。

又，於鑄造裝置50中，於自上模具1將鑄件脫模時，為了使第1油壓致動器22進行動作，而使電動機72以大於第1轉數(限制轉數)之轉數進行動作。即，鑄造裝置50除閉模、開模、及脫模以外，可使電動機以限制轉數進行動作，因此與使電動機始終以開模或閉模所需之轉數進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

又，驅動控制部73於進行閉模之情形時，使電動機72之轉數小於進行開模之情形。於進行開模之情形時，需要自鑄件將模具取出，因此與進行閉模之情形相比，需要更大之轉數。鑄造裝置50與使電動機使用以開模所需之轉數進行進行動作之情形相比，可抑制消耗電力。

又，鑄造裝置50藉由採用伺服馬達作為旋轉致動器16，而可使連桿機構準確地進行動作。伺服馬達於不進行動作之情形時，不消耗電力。鑄造裝置50與採用油壓致動器作為旋轉致動器16之情形相比，可抑制消耗電力。又，藉由併用油壓致動器與伺服馬達，而可成為裝置佈局之自由度、優異地平衡運轉成本、原始成本(導入成本)之裝置。

(第2實施形態)
圖14係第2實施形態之鑄造裝置之前視圖。如圖14所示，第2實施形態之鑄造裝置50A與第1實施形態之鑄造裝置50之主要不同之處在於使下模具2升降之開閉機構21係設置於下部框架6。藉此，於鑄造裝置50A中，可使下模具2進行升降。以下，以第2實施形態之鑄造裝置50A與第1實施形態之鑄造裝置50之不同之處為中心進行說明，並省略共通之說明。

圖15係表示圖14中上模具及下模具之截面之圖。如圖15所示，於鑄造裝置50A中，第2油壓致動器30係設置於上部框架5，推出機構37係設置於下部框架6。於鑄造裝置50A中，推出板28係配置於形成於下模具2之下端側之內部之內部空間。各推出銷26係設置於推出板28之上表面。各推出銷26於自下模具2之內部空間貫通至形成鑄件之模腔之孔中升降。各推出銷26以其前端將模腔內之鑄件推出。各返回銷27設置於推出板28之上表面之與推出銷26不同之位置。各返回銷27於自下模具2之內部空間貫通至下模具2之上表面之孔中升降。各返回銷27於將上模具1與下模具2閉模之過程中，藉由其前端抵觸於上模具1之下表面而使推出板28下降。

各推棒29係設置於下部框架6之上表面。各推棒29係貫通下模模座4而配設於下部框架6之上表面。各推棒29於插入自下模具2之下表面貫通至內部空間之孔中之狀態下，其前端係配置於該內部空間內之推出板28之下方。各推棒29之長度設定為當第1油壓致動器22縮短而下模具2成為下降端時將推出板28頂起之長度。即，各推棒29通過自下模具2之下表面貫通至形成於下模具2之下部位置之內部空間之孔中而以特定長度進入該內部空間內，從而阻止推出板28之下降。其他構成與第1實施形態之鑄造裝置50相同。

於藉由鑄造裝置50A進行之鑄造方法中，於上述步驟S21中，同步進行自上模具1之脫模及開模。具體而言，鑄造裝置50A藉由設置於下部框架6之開閉機構21而使下模具2下降，從而開始上模具1與下模具2之開模。與此同時地，開始設置於上部框架5之第2油壓致動器30之伸長動作。藉由第2油壓致動器30之伸長而將內置於上模具1之推出銷26推出。藉此，將熔液於上模具1及下模具2內凝固而成之鑄件(未圖示)自上模具1脫模，成為保持於下模具2之狀態。又，於上述步驟S23中，進行自下模具2之脫模。具體而言，藉由開閉機構21而使下模具2下降至下降端。藉此，推棒29之前端經由內置於下模具2之推出板28而將推出銷26相對於下模具2相對地推出。其結果為將保持於下模具2之鑄件自下模具2脫模。

藉由鑄造裝置50A，產生與上述鑄造裝置50同樣之效果。

以上，對各實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述各實施形態。例如亦可代替藉由第2油壓致動器30進行鑄件自上模具1或下模具2之脫模而以彈簧將推出板28推出。於該情形時，於上模具1及下模具2之閉模時藉由上模具1而將下模具2之返回銷27下推從而使推出銷26下降，閉模力與返回銷27之下推力相抵消，可減少致動器之數量。

又，鑄造裝置50可配置複數個。此時，只要可藉由熔液供給裝置進行供液，則鑄造裝置之配置並無限制。又，芯模收納亦可不由作業人員進行，例如藉由包含多關節構造之臂部之芯模收納用機器人進行。又，開閉機構21亦可使上模具1及下模具2之兩者升降。

1‧‧‧上模具

2‧‧‧下模具

2a‧‧‧承液口

5‧‧‧上部框架

5a‧‧‧側面

6‧‧‧下部框架

6a‧‧‧側面

7‧‧‧一對主連桿構件

7a‧‧‧第1主連桿構件

7b‧‧‧第2主連桿構件

8‧‧‧一對副連桿構件

8a‧‧‧第1副連桿構件

8b‧‧‧第2副連桿構件

9‧‧‧傾動旋轉軸承

10‧‧‧傾動旋轉軸

11‧‧‧主連桿上部旋轉軸

12‧‧‧主連桿下部旋轉軸

13‧‧‧副連桿上部旋轉軸

14‧‧‧副連桿下部旋轉軸

15‧‧‧副連桿中央部旋轉軸

16‧‧‧旋轉致動器(驅動部)

17‧‧‧基座框架

18‧‧‧基台

19‧‧‧驅動側支持框架

20‧‧‧從動側支持框架

21‧‧‧開閉機構

22‧‧‧第1油壓致動器

23‧‧‧導桿

24‧‧‧導引筒

25‧‧‧澆斗

25a‧‧‧澆注口

26‧‧‧推出銷

27‧‧‧返回銷

28‧‧‧推出板

29‧‧‧推棒(限制構件)

30‧‧‧第2油壓致動器

31‧‧‧推出構件

32‧‧‧導桿

33‧‧‧導引筒

34‧‧‧芯模

35‧‧‧定位鍵

36‧‧‧鍵槽

37‧‧‧推出機構

50‧‧‧鑄造裝置

50A‧‧‧鑄造裝置

60‧‧‧主控制器

70‧‧‧油壓單元

71‧‧‧油壓泵

72‧‧‧電動機

73‧‧‧驅動控制部

圖1係第1實施形態之鑄造裝置之前視圖。

圖2係圖1之鑄造裝置之側視圖。

圖3係表示圖1中上模具及下模具之截面之圖。

圖4係與圖1之鑄造裝置之驅動相關之構成之方塊圖。

圖5係表示藉由圖1之鑄造裝置進行之鑄造方法之流程圖。

圖6(A)、(B)係表示各步驟中對伺服馬達之供給電力及油壓泵之電動機之轉數之圖表。

圖7係圖1中之A-A箭視圖，係用以對裝置啟動狀態進行說明之圖。

圖8表示上下模具藉由平行連桿機構之動作而滑動之第2分開狀態，係用以對製造步驟之初始狀態進行說明之圖。

圖9係用以對上模具與下模具閉模之閉模狀態進行說明之圖。

圖10係使已閉模之上模具及下模具傾動90°之圖。

圖11係將上模具提昇至中途位置之圖。

圖12係上模具及下模具滑動而成為第1分開狀態之圖。

圖13係自圖12之狀態將上模具提昇至上升端之圖。

圖14係第2實施形態之鑄造裝置之前視圖。

圖15係表示圖14中上模具及下模具之截面之圖。

Claims (10)

1. 一種鑄造裝置，其係利用重力進行澆注，並使用可開閉且可傾動之上模具與下模具而鑄造鑄件者，且包含： 第1油壓致動器，其藉由使上述上模具及上述下模具之任一者升降而進行上述上模具及上述下模具之閉模及開模；及 油壓單元，其驅動上述第1油壓致動器；且 上述油壓單元包含： 油壓泵，其對上述第1油壓致動器供給作動油； 電動機，其驅動上述油壓泵；及 驅動控制部，其控制上述電動機之轉數；且 上述驅動控制部於進行開模或閉模之情形時，使上述電動機以特定轉數進行動作，於不進行開模或閉模之情形時，使上述電動機以小於上述特定轉數之限制轉數進行動作。
2. 如請求項1之鑄造裝置，其中 上述第1油壓致動器藉由使上述上模具升降而進行閉模及開模，且 上述鑄造裝置進而包含： 下推出銷，其插入貫通至形成上述鑄件之上述下模具之下模腔之孔中，其前端將上述下模腔內之上述鑄件推出；及 第2油壓致動器，其連接於上述油壓單元，使上述下推出銷升降；且 上述油壓泵於進行開模之情形時進而對上述第2油壓致動器供給作動油。
3. 如請求項1或2之鑄造裝置，其進而包含： 上推出板，其藉由上述第1油壓致動器而升降自如；及 上推出銷，其插入貫通至形成上述鑄件之上述上模具之上模腔之孔中，藉由上述第1油壓致動器而升降，藉此其前端將上述上模腔內之上述鑄件推出；且 上述驅動控制部於將上述上模腔內之上述鑄件脫模之情形時使上述電動機以大於上述限制轉數之轉數進行動作。
4. 如請求項1之鑄造裝置，其中 上述第1油壓致動器藉由使上述下模具升降而進行閉模及開模，且 上述鑄造裝置進而包含： 上推出銷，其插入貫通至形成上述鑄件之上述上模具之上模腔之孔中，其前端將上述上模腔內之上述鑄件推出；及 第2油壓致動器，其連接於上述油壓單元，使上述上推出銷升降；且 上述油壓泵於進行開模之情形時進而對上述第2油壓致動器供給作動油。
5. 如請求項1或4之鑄造裝置，其進而包含： 下推出板，其藉由上述第1油壓致動器而升降自如；及 上推出銷，其插入貫通至形成上述鑄件之上述下模具之下模腔之孔中，藉由上述第1油壓致動器而升降，藉此其前端將上述下模腔內之上述鑄件推出；且 上述驅動控制部於將上述下模腔內之上述鑄件脫模之情形時使上述電動機以大於上述限制轉數之轉數進行動作。
6. 如請求項1至5中任一項之鑄造裝置，其中上述驅動控制部於進行閉模之情形時，使上述電動機之轉數小於進行開模之情形時。
7. 如請求項1至6中任一項之鑄造裝置，其包含： 上部框架，其安裝有上述上模具； 下部框架，其安裝有上述下模具； 第1主連桿構件，其上端部可旋動地連結於上述上部框架，其下端部可旋動地連結於上述下部框架，且於中央部具備旋轉軸； 第1副連桿構件，其係與上述第1主連桿構件平行地配置，其上端部可旋動地連結於上述上部框架，其下端部可旋動地連結於上述下部框架，且於中央部具備旋轉軸；及 驅動部，其連結於上述第1主連桿構件之旋轉軸，使上述第1主連桿構件以上述旋轉軸為中心旋轉；且 上述上部框架、上述下部框架、上述第1主連桿構件及上述第1副連桿構件構成第1平行連桿機構。
8. 如請求項7之鑄造裝置，其中上述驅動部為伺服馬達。
9. 如請求項8之鑄造裝置，其中上述伺服馬達於使上述上模具及上述下模具傾動之情形時、或使上述上模具與上述下模具於水平方向上分開之情形時被供給電力。
10. 一種鑄造方法，其係使用利用重力進行澆注，並使用可開閉且可傾動之上模具與下模具而鑄造鑄件的鑄造裝置者，且 上述鑄造裝置包含： 第1油壓致動器，其藉由使上述上模具及上述下模具之任一者升降而進行上述上模具及上述下模具之閉模或開模；及 油壓單元，其驅動上述第1油壓致動器；且 上述油壓單元包含： 油壓泵，其對上述第1油壓致動器供給作動油；及 電動機，其驅動上述油壓泵；且 上述方法包含閉模步驟及開模步驟， 於上述閉模步驟及開模步驟中，上述電動機以特定轉數進行動作，且 於非上述閉模步驟及開模步驟之情形時，上述電動機以小於上述特定轉數之限制轉數進行動作。