(57)【要約】  鋳造金型を製造するための作業日数が大幅に短縮可能で、簡単な作業で高度な作業スキルを必要とせず、鋳造金型を製造することを可能とした鋳造金型製造方法、この製造方法に好適に用いられる金型模型、ＮＣ加工システム及び加工用ロボットを提供する。（１）製品の形状に合わせてどのような金型が必要であるのかの型設計を行いその金型データを作成する金型データ作成工程と、（２）前記金型データをもとに、自動加工機械でどのように加工するかの加工データを作成する自動加工準備工程と、（３）金型模型素材を前記自動加工機械によって切削し金型模型を製作する金型模型切削加工工程と、（４）前記ケースに鋳物砂を詰め込み湯口を設け結合剤にて固めて金型用鋳型とする金型用鋳型作成工程と、（５）金型を鋳造する金型鋳造工程と、（６）金型を仕上組付けする仕上組付け工程と、を含むようにした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）製品の形状に合わせてどのような金型が必要であるのかの型設計を行いその金型データを作成する金型データ作成工程と、
（２）前記金型データをもとに、自動加工機械でどのように加工するかの加工データを作成する自動加工準備工程と、
（３）金型模型素材を自動加工機械によって切削し金型模型を製作する金型模型切削加工工程と、
（４）上方を開口したケースの中央部に前記金型模型切削加工工程において製作された金型模型を位置させた状態で前記ケースに鋳物砂を詰め込み湯口を設け結合剤にて固めて金型用鋳型とする金型用鋳型作成工程と、
（５）前記金型用鋳型作成工程において作成された金型用鋳型に溶融した金型用材料を注入して金型を鋳造する金型鋳造工程と、
（６）前記金型鋳造工程において鋳造された金型を仕上組付けする仕上組付け工程と、
を含むことを特徴とする鋳造金型製造方法。
【請求項２】
前記金型模型素材がプラスチック発泡材料であることを特徴とする請求項１記載の鋳造金型製造方法。
【請求項３】
前記金型用材料がアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１又は２記載の鋳造金型製造方法。
【請求項４】
前記製品がシートパッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の鋳造金型製造方法。
【請求項５】
前記自動加工準備工程の後、
（２Ａ）前記加工データをロボット動作データに変換するロボットデータ変換工程と、
をさらに含み、
前記自動加工機械が加工用ロボットであることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の鋳造金型製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の鋳造金型製造方法に用いられる金型模型であって、金型データをもとに自動加工機械でどのように加工するかの加工データを作成しその加工データに基づいて、合成樹脂材料からなる金型模型素材を前記自動加工機械によって切削することによって製作されたことを特徴とする金型模型。
【請求項７】
請求項５記載の鋳造金型製造方法に用いられるＮＣ加工システムであって、
前記金型データ及び加工データを作成するためのＣＡＤ装置と、
該作成された加工データをロボット動作データに変換するためのロボットデータ変換装置と、
金型模型切削加工を行うための加工用ロボットと、
を含むことを特徴とするＮＣ加工システム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項記載の鋳造金型製造方法に用いられることを特徴とする加工用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチック発泡材料、例えばウレタンやスチロール発泡材料から金型模型を作成し、この金型模型を用いて金型を鋳造によって製造する鋳造金型製造方法、この製造方法に用いられる金型模型、ＮＣ加工システム及び加工用ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車関連技術においては大量生産が主流であるが、最近は車種も多様となり、またモデルチェンジも頻繁に行われるようになっている。そのような現状において、自動車の内装部品でプラスチック材料によって成形される比較的大きい形状、例えば自動車シートなどのウレタン詰物（シートパッド）を成形するための金型としては、費用、納期、必要精度などの観点から鋳造による金型作りが多く行われている。【０００３】
このような金型の製作方法としては、従来から次の方法が採用されてきた。
（１）モデル切削工程：ウレタン或はスチロールなどの合成樹脂系の材料を用い、手加工かＮＣ加工によって切削してモデル（マスターモデルと通称される）を作る。
（２）表面処理工程：作成したモデルの表面精度を高めるためモデルの表面を処理する。
（３）親型作成工程：鋳造にて原型をつくるためフランジや補助リブや型肉厚を設けるための肉厚シートなどを設けて親型を準備する。
（４）鋳型作成工程：上記親型に砂を詰めて鋳型を作る。
（５）原型鋳造工程：溶融した原型用材料（例えばアルミニウム合金）を鋳型に注入して原型を鋳造する。
（６）仕上げ工程：鋳造にて出来た原型を放電加工などによって仕上げる。【０００４】
上記した従来方法では作業日数を非常に多く必要とした（原型が得られるまでに１ヶ月程度必要であった）ために、その作業日数の短縮を目的として下記のような従来の改良方法の提案がなされている（特許文献１）。
（１）自動加工準備工程：原型の形状に合わせどのように加工するかの加工データーを作成し、自動加工機械（例えばＮＣ機械）にそのデーターを打ち込んで記録させる。
（２）親型切削加工工程：親型本体を自動加工機械によって切削し親型を製作する。
（３）砂型作成工程：外枠を設けた親型内に鋳物砂を詰め込み結合剤にて適硬さに固めて砂型を作る。
（４）原型用鋳型準備工程：出来上がった砂型に鋳物砂を詰め込み湯口を設け結合剤にて適硬さに固めて鋳型とする。
（５）原型鋳造工程：原型用鋳型に所定の溶融した原型用材料（例えばアルミニウム合金）を注入して原型を鋳造する。
（６）仕上組付工程：鋳造にて出来た原型を仕上げたり組み付けたりする。
上記した（１）〜（６）の組み合わせとした原型製造過程において、親型本体を原型の複雑具合に応じて数分割し、数分割した親型本体を再度組み合わせて一体として切削加工して親型を製作する親型切削加工工程を特徴としたものである。
【特許文献１】特許第３５３３４４４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、自動車の内装関係の形状変更は部分的に煩雑に行われるので、そのたびに今までの親型は廃棄され、絶えず新しい親型を製作しなければならないのが現状である。上記した従来の改良方法においても作業日数は２週間程度かかりまだまだ不経済な面があり、また作業者に高度の作業スキルを必要とするというものである。すなわち、この改良方法においては、ウレタンあるいはスチロールなどの合成樹脂系の材料を用い数分割した親型を切削加工しなければならず、さらには親型に詰め込んだ鋳物砂が固まった後、上下を逆に引っ繰り返してから親型を分割して取り除き、その後、原型の肉厚と同じ厚さの溶融可能な材料からなる肉厚マットを設けるなど、原型用鋳型準備に時間と熟練した作業能力が必要とされるという問題があった。【０００６】
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、鋳造金型を製造するための作業日数が大幅に短縮可能で、簡単な作業で高度な作業スキルを必要とせず、鋳造金型を製造することを可能とした鋳造金型製造方法、及びこの製造方法に好適に用いられる金型模型、ＮＣ加工システム及び加工用ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の鋳造金型製造方法の第１の態様は、
（１）製品の形状に合わせてどのような金型が必要であるのかの型設計を行いその金型データを作成する金型データ作成工程と、
（２）前記金型データをもとに、自動加工機械でどのように加工するかの加工データを作成する自動加工準備工程と、
（３）金型模型素材を前記自動加工機械によって切削加工し金型模型を製作する金型模型切削加工工程と、
（４）上方を開口したケースの中央部に前記金型模型切削加工工程において製作された金型模型を位置させた状態で前記ケースに鋳物砂を詰め込み湯口を設け結合剤にて固めて金型用鋳型とする金型用鋳型作成工程と、
（５）前記金型用鋳型作成工程において作成された金型用鋳型に溶融した金型用材料を注入して金型を鋳造する金型鋳造工程と、
（６）前記金型鋳造工程において鋳造された金型を仕上組付けする仕上組付け工程と、
を含むことを特徴とする。【０００８】
前記金型模型素材としては、合成樹脂材料が用いられる。合成樹脂材料としては、プラスチック発泡材料が好ましく、例えば軟質ウレタン発泡体又は硬質ウレタン発泡体などのウレタン発泡体及びスチロール発泡体などのプラスチック発泡材料を用いるのが特に好ましい。前記金型用材料としては、アルミニウム合金が好適に用いられる。【０００９】
前記金型用材料としてアルミニウム合金を用いる場合には、アルミニウム合金の溶融温度（７００℃〜７５０℃）では、ウレタン発泡体や硬質ウレタン発泡体は気化せず、溶融アルミニウム合金を注入しても置換消失（気化消失）はしない。一方、スチロール発泡体では溶融アルミニウム合金で気化し、置換消失（気化消失）する。【００１０】
前記製品としては、自動車のシートパッドであるのが好ましい。すなわち、鋳造金型製造方法は、自動車のシートパッドの製作に好適に用いられるものである。【００１１】
前記自動加工機械としては、例えばＮＣマシン又は加工用ロボットが適用できる。【００１２】
また、本発明の鋳造金型製造方法の第２の態様は、前記自動加工準備工程の後、（２Ａ）前記加工データをロボット動作データに変換するロボットデータ変換工程と、をさらに含み、前記自動加工機械が加工用ロボットであることを特徴とする。
すなわち、本発明の鋳造金型製造方法の第２の態様は、
（１）製品の形状に合わせてどのような金型が必要であるのかの型設計を行いその金型データを作成する金型データ作成工程と、
（２）前記金型データをもとに、自動加工機械でどのように加工するかの加工データを作成する自動加工準備工程と、
（２Ａ）前記加工データをロボット動作データに変換するロボットデータ変換工程と、
（３）金型模型素材を前記自動加工機械によって切削加工し金型模型を製作する金型模型切削加工工程と、
（４）上方を開口したケースの中央部に前記金型模型切削加工工程において製作された金型模型を位置させた状態で前記ケースに鋳物砂を詰め込み湯口を設け結合剤にて固めて金型用鋳型とする金型用鋳型作成工程と、
（５）前記金型用鋳型作成工程において作成された金型用鋳型に溶融した金型用材料を注入して金型を鋳造する金型鋳造工程と、
（６）前記金型鋳造工程において鋳造された金型を仕上組付けする仕上組付け工程と、
を含むことを特徴とする。【００１３】
前記第2の態様の鋳造金型製造方法の場合には、前記自動加工機械として加工用ロボットを適用する。【００１４】
さらに、本発明のＮＣ加工システムは、前記第2の態様の鋳造金型製造方法に用いられるＮＣ加工システムであって、金型データ及び加工データを作成するためのＣＡＤ装置と、該作成された加工データをロボット動作データに変換するためのロボットデータ変換装置と、金型模型切削加工を行うための加工用ロボットと、を含むことを特徴とするものである。【００１５】
本発明の金型模型は、本発明の鋳造金型製造方法に用いられる金型模型であって、金型データをもとに自動加工機械でどのように加工するかの加工データを作成しその加工データに基づいて、合成樹脂材料からなる金型模型素材を前記自動加工機械によって切削することによって製作されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の鋳造金型製造方法によれば、鋳造金型を製造するための作業日数が大幅に短縮可能で、簡単な作業で高度な作業スキルを必要とせず、鋳造金型を製造することを可能となる。また、本発明の金型模型は、本発明方法に好適に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の鋳造金型製造方法の第１の態様の工程順を示すフローチャートである。
【図２】製品の形状に合わせた金型（下型及び上型）データを示す図面である。
【図３】金型模型素材を自動加工機械によって切削している状態を示す断面的説明図で、（ａ）は金型模型の内面側を切削している状態、（ｂ）は金型模型の外面を切削している状態をそれぞれ示す。
【図４】上方を開口したケースの中央部に金型模型を位置させた状態で前記ケースに鋳物砂を詰め込み湯口を設け結合剤にて固めて金型用鋳型とする状態を示す断面的説明図である。
【図５】図４の金型用鋳型に湯口を介して溶融金属を注入する状態を示す断面的説明図である。
【図６】鋳造された金型（下型及び上型）を示す断面的説明図である。
【図７】製品の形状に合わせた金型データ（下型及び上型）の他の例を示す図面である。
【図８】図７の金型データに基づいて金型模型素材を自動加工機械によって切削している状態を示す断面的説明図で、（ａ）は金型模型の内面側を切削している状態、（ｂ）は金型模型の外面を切削している状態をそれぞれ示す。
【図９】上方を開口したケースの中央部に図８において切削された金型模型を位置させた状態で前記ケースに鋳物砂を詰め込んだ状態を示す断面的説明図である。
【図１０】図９の鋳物砂を詰め込んだケースから金型模型を取り出し湯口を設けて金型用鋳型とする状態を示す断面的説明図である。
【図１１】図１０の金型用鋳型に湯口を介して溶融金属を注入する状態を示す断面的説明図である。
【図１２】図１１において鋳造された金型（下型及び上型）を示す断面的説明図である。
【図１３】本発明の鋳造金型製造方法の第２の態様の工程順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の鋳造金型製造方法に用いられる加工用ロボットの一つの実施の形態を示す斜視図である。
【図１５】図１４の要部拡大斜視図である。
【図１６】本発明の鋳造金型製造方法に用いられるＮＣ加工システムの一つの実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０：下型データ、１２：上型データ、１４Ａ，１４Ｂ：自動加工機械、１６：金型模型素材、１８：金型模型、１８ａ：内面、１８ｂ：外面、２０：ケース、２２：鋳物砂、２４：湯口、２６：金型用鋳型、２８：金型用材料，溶融金属、３０：下型、３２：上型、３４：中空部、３６：加工用ロボット、３８：多軸アーム、４０：ドリル、４２：載置台、４４：ＮＣ加工システム、４６：ＣＡＤ装置、４８：ロボットデータ変換装置、５０：ＣＡＭデータインポート装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明するが、図示例は本発明の好ましい実施の形態を示すもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り、種々の変形が可能であることはいうまでもない。【００２０】
図１は本発明の鋳造金型製造方法の第１の態様の工程順を示すフローチャートである。図２は製品の形状に合わせた金型データ（下型及び上型）の１例を示す図面である。図３は図２の金型データに基づいて金型模型素材を自動加工機械によって切削している状態を示す断面的説明図で、（ａ）は金型模型の内面側を切削している状態、（ｂ）は金型模型の外面を切削している状態をそれぞれ示す。図４は上方を開口したケースの中央部に図３において切削された金型模型を位置させた状態で前記ケースに鋳物砂を詰め込み湯口を設けて金型用鋳型とする状態を示す断面的説明図である。図５は図４の金型用鋳型に湯口を介して溶融金属を注入する状態を示す断面的説明図である。図６は図５において鋳造された金型（下型及び上型）を示す断面的説明図である。【００２１】
図７は製品の形状に合わせた金型データ（下型及び上型）の他の例を示す図面である。図８は図７の金型データに基づいて金型模型素材を自動加工機械によって切削している状態を示す断面的説明図で、（ａ）は金型模型の内面側を切削している状態、（ｂ）は金型模型の外面を切削している状態をそれぞれ示す。図９は上方を開口したケースの中央部に図８において切削された金型模型を位置させた状態で前記ケースに鋳物砂を詰め込んだ状態を示す断面的説明図である。図１０は図９の鋳物砂を詰め込んだケースから金型模型を取り出し湯口を設けて金型用鋳型とする状態を示す断面的説明図である。図１１は図１０の金型用鋳型に湯口を介して溶融金属を注入する状態を示す断面的説明図である。図１２は図１１において鋳造された金型（下型及び上型）を示す断面的説明図である。【００２２】
図１３は本発明の鋳造金型製造方法の第２の態様の工程順を示すフローチャート、図１４は本発明の鋳造金型製造方法に用いられる加工用ロボットの一つの実施の形態を示す斜視図、図１５は図１４の要部拡大斜視図、図１６は本発明の鋳造金型製造方法に用いられるＮＣ加工システムの一つの実施の形態を示すブロック図である。【００２３】
以下本発明の鋳造金型製造方法の第１の態様の工程順の一例を図１〜図１２に基づいて説明する。図示例は製品として乗用車のシートパッドを製造するための鋳造金型を鋳造する場合を示し、金型として下型と上型を製造する場合について説明する。なお、下型及び上型は同様の工程で製造できるので、図３〜図５及び図８〜図１１においては下型についてのみ説明し、図２、図６、図７及び図１２に上型についてはその形状のみを図示した。【００２４】
本発明の鋳造金型製造方法の工程順は次の通りである。
（１）まず、製品の形状に合わせてどのような金型が必要であるのかの型設計を行いその金型データを作成する（金型データ作成工程、図１のステップ１００）。金型は下型と上型を製造するので、図２及び図７に示すように下型データ１０及び上型データ１２を作成する。この工程はＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）と通称されている。【００２５】
（２）前記金型（下型）データ１０をもとに自動加工機械１４Ａでどのように加工するかの加工データ（図３及び図８）を作成する（自動加工準備工程、図１のステップ１０２）。上記自動加工機械１４ＡとしてはＮＣ加工機（多軸）を用いればよい。また、自動加工機械１４Ａとして加工用ロボットなどを用いることも可能である。自動加工機械１４ＡとしてこれらＮＣ加工機（多軸）や加工用ロボットを用いた場合には、前記加工データを自動加工機械１４Ａに打ち込んで記録させるようにしてもよいし、コントローラーに前記加工データを入力してコンピュータプログラムで自動加工機械１４Ａを動かすようにしてもよい。この工程はＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）と通称されている。【００２６】
（３）金型模型素材１６を前記自動加工機械１４Ａによって切削加工し金型模型１８を製作する（金型模型切削加工工程，図１のステップ１０４）。上記金型模型素材１６としてはプラスチック発泡材料、例えばウレタン発泡体やスチロール発泡体を用いるのが好ましい。上記自動加工機械１４Ａによる切削加工は、図３（ａ）及び図８（ａ）に示したように、金型模型１８の内面１８ａを切削加工する内面加工と、図３（ｂ）及び図８（ｂ）に示したように、金型模型１８の外面１８ｂを切削加工する外面加工とから構成されている。出来上がった金型模型１８は一体もの（１ピース）であり、従来技術におけるように分割する必要はない。【００２７】
（４）図４に示したように、上方を開口したケース２０の中央部に前記金型模型切削加工工程において製作された金型模型１８を位置させた状態で前記ケース２０に鋳物砂２２を詰め込み湯口２４を設け結合剤にて固めて金型用鋳型２６とする（金型用鋳型作成工程、図１のステップ１０６）。【００２８】
（５）図５に示すように、前記金型用鋳型作成工程において作成された金型用鋳型２６の湯口２４に溶融した金型用材料（溶融金属）２８を注入して金型（下型）３０を鋳造する（金型鋳造工程、図１のステップ１０８）。上記溶融した金型用材料（溶融金属）としては溶融アルミニウムが用いられる。鋳造された金型（下型）３０を図６に示した。上型３２も図６に示したが、下型３０の製造工程順と同様にして製造されるので、重複を避けるためその再度の説明は省略する。なお、上記（４）（５）で説明した鋳造法は、消失模型鋳造法（Ｌｏｓｔ−Ｆｏｒｍ  Ｃａｓｔｉｎｇ，ＬＦＣ）またはフルモールド法（Ｆｕｌｌ  Ｍｏｌｄ  Ｃａｓｔｉｎｇ）によって行ったものである。【００２９】
消失模型鋳造法またはフルモールド法によって行う場合には、上記溶融した金型用材料（溶融金属）２８を注入（金型鋳造工程、図１のステップ１０８）した際に上記金型用鋳型２６の作成のために金型模型１８が熱分解して置換消失（気化消失）するように、金型模型素材１６として融解して熱分解可能なプラスチック発泡材料を用いる。金型用材料（溶融金属）２８として、例えばアルミニウム合金を使う場合には、溶融アルミニウム合金に融解して気化消失可能なスチロール発泡体を用いる必要がある。【００３０】
一般的な砂型鋳造法で行う場合について図９〜図１１によって説明する。この場合は金型模型素材１６として、溶融した金型用材料（溶融金属）を注入しても気化消失しないプラスチック発泡材料を用いる。金型用材料（溶融金属）２８として、例えばアルミニウム合金を使う場合には、溶融アルミニウム合金では気化消失しないウレタン発泡体を用いる。【００３１】
（４’）図９に示したように、前記ケース２０の中央部に前記金型模型切削加工工程において製作された金型模型１８を位置させた状態で前記ケース２０に鋳物砂２２を詰め込む。上記金型模型１８は溶融した金型用材料（溶融金属）２８を注入しても消失しないため、上記溶融した金型用材料（溶融金属）２８を注入する前に、上記金型模型１８を取り出し、図１０に示したように、中空部３４を形成し湯口を設け結合剤にて固めて金型用鋳型２６とする（金型用鋳型作成工程、図１のステップ１０６）。【００３２】
（５’）図１１に示すように、前記金型用鋳型作成工程において作成された金型用鋳型２６に溶融した金型用材料（溶融金属）２８を注入して金型（下型）３０を鋳造する（金型鋳造工程、図１のステップ１０８）。上記溶融した金型用材料（溶融金属）としては溶融アルミニウムが用いられる。鋳造された金型（下型）３０を図１２に示した。上型３２も図１２に示したが、下型３０の製造工程順と同様にして製造されるので、重複を避けるためその再度の説明は省略する。【００３３】
（６）前記金型鋳造工程において鋳造された金型（下型）３０は同様に製造される上型とともに仕上組付けされる（仕上組付け工程、図１のステップ１１０）。このようにして鋳造金型（アルミ鋳物）が完成する。【００３４】
次に、本発明の鋳造金型製造方法の第２の態様の工程順の一例を図１３〜１６に基づいて説明する。本発明の鋳造金型製造方法の第２の態様は、図１に示した自動加工準備工程（ステップ１０２）の後、前記加工データをロボット動作データに変換するロボットデータ変換工程（ステップ１０３）をさらに含み、前記自動加工機械が加工用ロボットとされている点以外は、前記した第1の態様と基本的に同様である。【００３５】
第1の態様と同様に、（１）まず、製品の形状に合わせてどのような金型が必要であるのかの型設計を行いその金型データを作成する（金型データ作成工程、図１３のステップ１００）。金型は下型と上型を製造するので、図２及び図７に示すように下型データ１０及び上型データ１２を作成する。この工程はＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）と通称されている。【００３６】
（２）前記金型（下型）データ１０をもとに自動加工機械である加工用ロボットでどのように加工するかの加工データ（図３及び図８）を作成する（自動加工準備工程、図１３のステップ１０２）。この工程はＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）と通称されている。【００３７】
上記加工用ロボットとしては切断・切削加工のできる産業用ロボットであればよく、3軸以上の自由度を持つ、自動制御、プログラム可能なマニピュレータであればよい。特に、３次元切断加工及び３次元切削加工の可能な多軸（例えば６軸）の産業用ロボットなどが好適に使用できる。上記加工用ロボット３６としては、例えば、川崎重工業株式会社製のカワサキロボットＦＳ３０Ｌなどを使用可能である。【００３８】
本発明の鋳造金型製造方法に用いられる加工用ロボットの一つの実施の形態を図１４及び図１５に示す。図１４及び図１５において、符号３６は自動加工機１４Ｂとしての加工用ロボットである。加工用ロボット３６は、ティーチングプレイバック機能を有する加工用ロボットであって、関節毎に様々な角度をとることが可能な多軸アーム３８と、多軸アームの先端に設けられたドリル４０と、を有する。ドリルとしては、切断や切削といった目的に応じて数種類ぐらいの異なるドリルを使い分けるようにするのが好適である。なお、符号４２は、金型模型素材１６を載置するための載置台である。【００３９】
（２Ａ）次に、前記加工データをロボット動作データに変換する（ロボットデータ変換工程、図１３のステップ１０３）。これは、加工用ロボット３６が自動で動作するように、動作をロボットに教示（ティーチング）すべく、前記加工データをロボット動作データに変換するための工程である。前記ロボット動作データを加工用ロボット３６に打ち込んで記録させるようにしてもよいし、コントローラーに前記ロボット動作データを入力してコンピュータプログラムにより加工用ロボット３６を動かすようにしてもよい。この工程では、例えば、ＣＡＤ情報読込み、パス作成、ＮＣデータ出力、ロボットシミュレーション、ティーチング編集、動作プログラム出力などが行われる。【００４０】
（３）金型模型素材１６を前記自動加工機械１４Ｂによって切削加工し金型模型１８を製作する（金型模型切削加工工程，図１のステップ１０４）。上記金型模型素材１６としてはプラスチック発泡材料、例えばウレタン発泡体やスチロール発泡体を用いるのが好ましい。上記自動加工機械１４Ｂによる切削加工は、図３（ａ）及び図８（ａ）に示したように、金型模型１８の内面１８ａを切削加工する内面加工と、図３（ｂ）及び図８（ｂ）に示したように、金型模型１８の外面１８ｂを切削加工する外面加工とから構成されている。出来上がった金型模型１８は一体もの（１ピース）であり、従来技術におけるように分割する必要はない。【００４１】
（４〜６）次に、図１のステップ１０６〜ステップ１１０と同様の工程を行い、鋳造金型が完成する。ステップ１０６〜ステップ１１０については上述した工程と同様であるため再度の説明は省略する。【００４２】
本発明の鋳造金型製造方法に用いられるＮＣ加工システムの一つの実施の形態を図１６に示す。図１６において、ＮＣ加工システム４４は、上記ステップ１００及びステップ１０２を行うためのＣＡＤ装置４６、上記ステップ１０３を行うためのロボットデータ変換装置４８、上記ステップ１０４における３次元切断加工及び３次元切削加工を行うための加工用ロボット３６を含むように構成されている。また、このロボットデータ変換装置は、他機種からのＣＡＭデータ（ＮＣデータ）を読み込むことも可能なように、ＣＡＭデータインポート装置５０も設けられている。【００４３】
図１６において、ＣＡＤ装置４６では、型設計及び切断・切削トリミングライン設定などが行われる。また、ロボットデータ変換装置４８では、ＣＡＤ情報の読み込み、パス生成、ＮＣデータ出力、ロボットシミュレーション、ロボットティーチング編集、ロボット動作プログラムなどが行われる。そして、他機種からのＣＡＭデータ（ＮＣデータ）の場合には、ＣＡＭデータインポート装置５０でデータ読み込みを行い、ロボットデータ変換装置４８にデータを送る。このようにして作成されたデータに基づいて、加工用ロボット３６が金型模型素材１６を３次元切削加工する(３次元ＭＩＬＬＩＮＧ）。【００４４】
なお、ＣＡＤ装置４６、ロボットデータ変換装置４８及びＣＡＭデータインポート装置５０については、コンピュータに市販のソフトウェアを組み込んだものを使用すればよい
。【００４５】
上記のようにして鋳造金型（下型及び上型）３０、３２を製造するが、製造日数は（１）金型データ作成工程に１日、自動加工準備工程に１日、金型模型切削加工工程に２日、金型用鋳型作成工程に１日、金型鋳造工程に１日、仕上組付け工程に１日を必要とするが、合計７日で全工程を終了する。本発明方法によれば、従来の方法に比べて大幅に作業日数を短縮できる。しかも、本発明方法によって製造された鋳造金型はきわめて高い精度を有するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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