(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力を利用して注湯され、開閉可能かつ傾動可能な上金型と下金型とを用いて鋳物を鋳造する鋳造装置と、
前記鋳造装置で用いられる溶湯を貯留する保持炉と、
前記保持炉から前記鋳造装置へ溶湯を搬送及び給湯する給湯装置と、
を具備し、
前記鋳造装置は、
前記上金型が装着された上部フレームと、
前記下金型が装着された下部フレームと、
前記上部フレームに設けられ前記上金型を昇降する、または、前記下部フレームに設けられ前記下金型を昇降する型閉機構と、
前記上部フレームに上端部が、前記下部フレームに下端部が各々回動可能に連結されて対向配置され、中央部に回転軸を備えた一対の主リンク部材と、
前記主リンク部材と平行に配置され、前記上部フレームに上端部が、前記下部フレームに下端部が各々回動可能に連結されて対向配置され、中央部に回転軸を備えた一対の補助リンク部材と、
前記一対の主リンク部材のうちの一方の回転軸に連結して設けられ、前記上金型と前記下金型とを傾動又は水平方向に離間させる駆動手段とを備え、
前記上部フレーム、前記下部フレーム、前記主リンク部材及び前記補助リンク部材が平行リンク機構を構成する、鋳造設備。
【請求項２】
前記鋳造装置は、溶湯を貯留する貯留部が内部に画成され、注湯口が前記下金型の受湯口に接続され、前記下金型に取り付けられたラドルを備え、
前記給湯装置は、前記型閉機構によって前記上金型と前記下金型とが型閉めされた型閉状態になったときに、前記ラドルに溶湯を給湯する、請求項１に記載の鋳造設備。
【請求項３】
前記給湯装置及び前記鋳造装置は通信可能に接続され、
前記鋳造装置は、前記上金型と前記下金型とが前記型閉状態である場合に、前記型閉状態を示す情報を前記給湯装置へ出力し、
前記給湯装置は、前記鋳造装置から前記情報を受け付けない場合、前記ラドルに溶湯を給湯しない、請求項２に記載の鋳造設備。
【請求項４】
前記鋳造装置は、溶湯を貯留する貯留部が内部に画成され、注湯口が前記下金型の受湯口に接続され、前記下金型に取り付けられたラドルを備え、
前記給湯装置は、前記型閉機構によって前記上金型と前記下金型とが型開きされた後、前記駆動手段によって前記上金型が前記給湯装置から遠ざかる方向へ移動するとともに前記下金型が前記給湯装置に近づく方向へ移動して、前記上金型及び前記下金型が水平方向に離間した第１離間状態になったときに、前記ラドルに溶湯を給湯する、請求項１に記載の鋳造設備。
【請求項５】
前記給湯装置及び前記鋳造装置は通信可能に接続され、
前記鋳造装置は、前記上金型と前記下金型とが前記第１離間状態である場合に、前記第１離間状態を示す情報を前記給湯装置へ出力し、
前記給湯装置は、前記鋳造装置から前記情報を受け付けない場合、前記ラドルに溶湯を給湯しない、請求項４に記載の鋳造設備。
【請求項６】
前記ラドルは、前記上金型と前記下金型とが傾動する傾動方向に傾けた状態で前記下金型に取り付けられている、請求項２〜５の何れか一項に記載の鋳造設備。
【請求項７】
前記給湯装置は、前記鋳造装置が受湯可能な状態となる前に、溶湯の搬送を開始する、請求項１〜６の何れか一項に記載の鋳造設備。
【請求項８】
複数の前記鋳造装置を具備し、
前記給湯装置は、前記保持炉から複数の前記鋳造装置のそれぞれへ溶湯を搬送及び給湯する、請求項１〜７の何れか一項に記載の鋳造設備。
【請求項９】
前記給湯装置は、前記上金型から鋳物を受け取る受取部を備え、
前記受取部は、前記型閉機構によって前記上金型と前記下金型とが型開きされた後、前記駆動手段によって前記上金型が前記給湯装置に近づく方向へ移動するとともに前記下金型が前記給湯装置から遠ざかる方向へ移動して、前記上金型及び前記下金型が水平方向に離間した第２離間状態になったときに、前記上金型から鋳物を受け取る、請求項１〜８の何れか一項に記載の鋳造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２には、重力式傾動金型鋳造装置が開示されている。これらの装置は、開閉可能かつ傾動可能な上下金型を備え、型閉めされた上下金型を回転傾動させ、重力を利用して溶融金属（溶湯）を上下金型内に注湯し、製品を鋳造する。これらの装置では、上金型が水平状態から起立状態となるように略９０度開く上金型跳ね上げ方式が採用されている。上金型跳ね上げ方式の装置では、跳ね上げ機構、型閉用のストッパ、傾動機構、型閉機構、及び上下金型毎の抜型機構などに、それぞれアクチュエータが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３１８０９０号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した跳ね上げ機構には、型閉、抜型、あるいは製品押出し時に大きな負荷がかかるため、十分な強度を有する高強度部材が採用されている。また、跳ね上げ機構、ストッパ、傾動機構、型閉機構、及び上下型毎の抜型機構などに、それぞれアクチュエータが設けられているため、装置全体のアクチュエータ数が多く、構造が複雑である。これらのことから、上金型跳ね上げ方式を採用した場合、装置の寸法及び重量が大きくなる。その結果、上金型跳ね上げ方式の装置を具備する鋳造設備にあっては、装置設置のスペースを広く確保しなければならないおそれがある。
【０００５】
このため、本技術分野においては、鋳造設備が占めるスペースの縮小化が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る鋳造設備は、重力を利用して注湯され、開閉可能かつ傾動可能な上金型と下金型とを用いて鋳物を鋳造する鋳造装置と、鋳造装置で用いられる溶湯を貯留する保持炉と、保持炉から鋳造装置へ溶湯を搬送及び給湯する給湯装置と、を具備し、鋳造装置は、上金型が装着された上部フレームと、下金型が装着された下部フレームと、上部フレームに設けられ上金型を昇降する、または、下部フレームに設けられ下金型を昇降する型閉機構と、上部フレームに上端部が、下部フレームに下端部が各々回動可能に連結されて対向配置され、中央部に回転軸を備えた一対の主リンク部材と、主リンク部材と平行に配置され、上部フレームに上端部が、下部フレームに下端部が各々回動可能に連結されて対向配置され、中央部に回転軸を備えた一対の補助リンク部材と、一対の主リンク部材のうちの一方の回転軸に連結して設けられ、上金型と下金型とを傾動又は水平方向に離間させる駆動手段とを備え、上部フレーム、下部フレーム、主リンク部材及び補助リンク部材が平行リンク機構を構成する。
【０００７】
この鋳造設備の鋳造装置では、上金型が装着された上部フレームと、下金型が装着された下部フレームとが、左右一対の主リンク部材と副リンク部材とで連結されて平行リンク機構を構成し、主リンク部材及び副リンク部材のそれぞれの中央部に回転軸が設けられている。そして、上金型と下金型とを傾動又は水平方向に離間させる駆動手段が一対の主リンク部材のうちの一方の回転軸に連結して設けられている。また、型閉機構によって上金型又は下金型が昇降する。これにより、型閉工程においては、型閉機構により上金型及び下金型が閉じられ、傾動工程においては、閉じられた上金型及び下金型が駆動手段及び平行リンク機構により傾動し、抜型、あるいは製品押出しなどの工程においては、型閉機構により開かれた上金型及び下金型が駆動手段及び平行リンク機構により水平方向へ離間する。このように、金型の型閉、抜型、あるいは製品押出しなど鋳造の工程は、平行リンク機構で連結された上下部フレーム内で行われる。さらに、型閉、抜型、あるいは製品押出し時の力は平行リンク機構で受けることになる。よって、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、各部材の強度確保の構造が単純となり軽量化及び簡略化を図ることができる。また、上金型跳ね上げ方式の装置では、型開きなどの際に、装置を支えるベースフレームへ大きな力が伝達されるのに対して、この鋳造設備の鋳造装置では、平行リンク機構で力を受けるため、装置を支えるベースフレームに伝達される力を軽減することができる。このため、ベースフレームも軽量化及び簡略化を図ることができる。このようして鋳造装置が小型化される結果、鋳造設備が占めるスペースの縮小化を図ることができる。
【０００８】
一実施形態において、鋳造装置は、溶湯を貯留する貯留部が内部に画成され、注湯口が下金型の受湯口に接続され、下金型に取り付けられたラドルを備え、給湯装置は、型閉機構によって上金型と下金型とが型閉めされた型閉状態になったときに、ラドルに溶湯を給湯してもよい。この場合、上金型と下金型とが型閉状態になったときにラドルに溶湯を給湯するので、上金型と下金型とが型閉状態になる前にラドルに溶湯を給湯する場合に比べて、ラドルに溶湯を給湯してから、上金型及び下金型を傾動状態とし、上金型及び下金型に溶湯を傾動注湯するまでの時間を短縮することができる。
【０００９】
一実施形態において、給湯装置及び鋳造装置は通信可能に接続され、鋳造装置は、上金型と下金型とが型閉状態である場合に、型閉状態を示す情報を給湯装置へ出力し、給湯装置は、鋳造装置から情報を受け付けない場合、ラドルに溶湯を給湯しないこととしてもよい。このように、上金型と下金型とが型閉状態でないときは、給湯装置はラドルに溶湯を給湯できない構成にすることで、鋳造装置が受湯可能な状態（姿勢）のときに給湯装置が給湯するという手順が遵守され、安全性が向上する。
【００１０】
一実施形態において、鋳造装置は、溶湯を貯留する貯留部が内部に画成され、注湯口が下金型の受湯口に接続され、下金型に取り付けられたラドルを備え、給湯装置は、型閉機構によって上金型と下金型とが型開きされた後、駆動手段によって上金型が給湯装置から遠ざかる方向へ移動するとともに下金型が給湯装置に近づく方向へ移動して、上金型及び下金型が水平方向に離間した第１離間状態になったときに、ラドルに溶湯を給湯することとしてもよい。第１離間状態では、下金型が給湯装置に近づく方向へ移動し、これに伴ってラドルが給湯装置に近づいた状態となる。したがって、給湯装置が溶湯を搬送する距離が短縮されるので、給湯装置の負担が軽減される。
【００１１】
一実施形態において、給湯装置及び鋳造装置は通信可能に接続され、鋳造装置は、上金型と下金型とが第１離間状態である場合に、第１離間状態を示す情報を給湯装置へ出力し、給湯装置は、鋳造装置から情報を受け付けない場合、ラドルに溶湯を給湯しないこととしてもよい。このように、上金型と下金型とが第１離間状態でないときは、給湯装置はラドルに溶湯を給湯できない構成とすることで、鋳造装置が受湯可能な状態（姿勢）のときに給湯装置が給湯するという手順が遵守され、安全性が向上する。
【００１２】
一実施形態において、ラドルは、上金型と下金型とが傾動する傾動方向に傾けた状態で下金型に取り付けられていてもよい。この場合、ラドルから溶湯が上金型及び下金型内に傾動注湯される際に、空気及び酸化膜の巻き込みが生じ難いので、鋳物の品質を向上させることができる。
【００１３】
一実施形態において、給湯装置は、鋳造装置が受湯可能な状態となる前に、溶湯の搬送を開始してもよい。この場合、上金型と下金型とが型閉状態又は第１離間状態移動状態となってから、給湯装置が鋳造装置へ溶湯を搬送及び給湯する場合に比べて、生産性が向上する。
【００１４】
一実施形態において、鋳造設備は、複数の鋳造装置を具備し、給湯装置は、保持炉から複数の鋳造装置のそれぞれへ溶湯を搬送及び給湯するように構成してもよい。上述のように各鋳造装置が小型化されるので、各鋳造装置を互いの距離を狭めて配置することができる。よって、給湯装置の負担を軽減することができる。また、例えば作業員が中子を収める作業をする場合など、各鋳造装置において作業員の作業が発生する場合には、各鋳造装置間を移動する作業員の負担を軽減することができる。
【００１５】
一実施形態において、給湯装置は、上金型から鋳物を受け取る受取部を備え、受取部は、型閉機構によって上金型と下金型とが型開きされた後、駆動手段によって上金型が給湯装置に近づく方向へ移動するとともに下金型が給湯装置から遠ざかる方向へ移動して、上金型及び下金型が水平方向に離間した第２離間状態になったときに、上金型から鋳物を受け取るという構成にしてもよい。この場合、給湯装置が受取部を備え、受取り手段を兼ねているため、受取り手段を別途具備する場合に比べて、鋳造設備が占めるスペースの更なる縮小化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の種々の側面及び実施形態によれば、鋳造設備が占めるスペースの縮小化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る鋳造設備の平面図である。
【図２】図１の鋳造設備における一部構成の側面図である。
【図３】図１に示す鋳造装置の正面図である。
【図４】図３の鋳造装置の側面図である。
【図５】図３において上金型及び下金型の断面を示す図である。
【図６】図１の鋳造設備の機能ブロック図である。
【図７】図１の鋳造設備による鋳造方法を示すフローチャートである。
【図８】図３におけるＡ−Ａ矢視図で、初期状態を説明するための図である。
【図９】平行リンク機構の動作によって上下金型がスライドして第２離間状態となった図である。
【図１０】上金型と下金型とが型閉めされた型閉状態を説明するための図である。
【図１１】型閉めされた上金型及び下金型を９０°回動した図である。
【図１２】上金型を途中位置まで引き上げた図である。
【図１３】上金型及び下金型がスライドして第１離間状態となった図である。
【図１４】図１３の状態から上金型を上昇端まで引き上げた図である。
【図１５】第２実施形態に係る鋳造設備による鋳造方法を示すフローチャートである。
【図１６】第３実施形態に係る鋳造設備の一部構成の側面図である。
【図１７】図１６に示すフォークの平面図である。
【図１８】第４実施形態に係る鋳造設備における鋳造装置の正面図である。
【図１９】第５実施形態に係る鋳造設備における鋳造装置のラドルについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。
【００１９】
（第１実施形態）
図１及び図２を参照して、第１実施形態に係る鋳造設備の一例について説明する。図１は、第１実施形態に係る鋳造設備の平面図である。図２は、図１の鋳造設備における一部構成の側面図である。図中のＸ方向及びＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が垂直方向である。図１及び図２に示されるように、鋳造設備１００は、鋳造装置５０、保持炉５２、給湯装置（給湯用ロボット）６０、コンベア５３及び中子造型装置５４を具備している。なお、鋳造設備１００は、コンベア５３及び中子造型装置５４を備えていなくてもよい。また、鋳造設備１００は、図示しない前工程又は後工程の装置（例えば、製品冷却装置、砂落装置、製品仕上装置など）を備えていてもよい。
【００２０】
本実施形態では、鋳造設備１００は、一例として３つの鋳造装置５０を具備している。各鋳造装置５０は、一例として横並び（Ｘ方向）で一列に配置されている。鋳造装置５０と保持炉５２との間には、給湯装置６０が配置されている。また、鋳造装置５０に対して保持炉５２の反対側に中子造型装置５４が配置されている。鋳造設備１００は、一例として、３つの鋳造装置５０それぞれに対応する３つの中子造型装置５４を具備している。鋳造装置５０と中子造型装置５４との間には、作業員の作業スペースが設けられている。また、鋳造装置５０と中子造型装置５４との間には、コンベア５３が配置されている。コンベア５３は、例えば各鋳造装置５０の配列に沿ってＸ方向に配置されている。コンベア５３は、例えば後工程の装置まで延びている。
【００２１】
鋳造装置５０は、重力を利用して溶融金属が注湯され、開閉可能かつ傾動可能な上金型１及び下金型２（図３参照）を用いて鋳物を鋳造する、いわゆる重力式傾動金型鋳造装置である。注湯される溶融金属の材質は問わない。溶融金属として、例えばアルミニウム合金及びマグネシウム合金等が用いられる。鋳造装置５０は、後述するコントローラを有し、構成要素の動作を制御可能に構成されている。鋳造装置５０の詳細については後述する。
【００２２】
保持炉５２は、鋳造装置５０で用いられる溶湯を貯留する装置である。保持炉５２は、例えば、溶湯を所定温度に保持する機能を有している。保持炉５２は、金属を溶解させて溶融金属とする溶解炉としての機能を有していてもよい。
【００２３】
給湯装置６０は、保持炉５２から鋳造装置５０へ溶湯を搬送及び給湯する装置である。本実施形態では、給湯装置６０は、保持炉５２から複数の鋳造装置５０のそれぞれへ溶湯を搬送及び給湯する。給湯装置６０は、例えば、アーム６１及び取鍋６２を備えたロボットである。アーム６１は、例えば多関節構造を有し、後述するコントローラの信号に従って種々の姿勢をとることができる。取鍋６２は、アーム６１の先端に取り付けられている。アーム６１の動作により、保持炉５２の溶湯が取鍋６２に汲み取られて鋳造装置５０まで搬送され、鋳造装置５０へ給湯される。
【００２４】
給湯装置６０及び鋳造装置５０は通信可能に接続されている。例えば、給湯装置６０及び鋳造装置５０は、所定の通信規格で通信するネットワークに接続され、双方向で情報の送受信を行う。
【００２５】
コンベア５３は、鋳造装置５０により鋳造された鋳物（鋳物製品）を搬送する装置である。コンベア５３は、例えばベルトコンベア、スラットコンベアなどである。コンベア５３は、例えば鋳物を後工程の装置へ搬送する。
【００２６】
中子造型装置５４は、金型に中子砂を吹き込んで中子を造型する装置である。中子造型装置５４として、具体的には、シェルマシン、コールドボックス造型機、及び生型中子造型機などが挙げられる。中子造型装置５４で造型された中子は、鋳造装置５０と中子造型装置５４との間の作業スペースに配備された作業員により、鋳造装置５０の所定位置にセットされる。
【００２７】
続いて、図３及び図４を参照して、鋳造装置５０の構成について説明する。図３は、図１に示す鋳造装置の正面図である。図４は、図３の鋳造装置の側面図である。
【００２８】
図３及び図４に示されるように、鋳造装置５０は、ベースフレーム１７、上部フレーム５、下部フレーム６、型閉機構２１、左右一対の主リンク部材７、左右一対の副リンク部材（補助リンク部材）８、回転アクチュエータ（駆動手段）１６及びラドル２５を備えている。
【００２９】
ベースフレーム１７は、基台１８、駆動側支持フレーム１９及び従動側支持フレーム２０を有している。基台１８は、複数の部材の組み合わせにより構成された略平板状をなす部材であり、鋳造設備１００の設置面上に水平に設けられている。駆動側支持フレーム１９と従動側支持フレーム２０とは、基台１８上において左右方向（水平方向）に対向するように立設され、基台１８に固定されている。駆動側支持フレーム１９の上端部及び従動側支持フレーム２０の上端部には、一対の傾動回転軸受９が設けられている。
【００３０】
上部フレーム５は、ベースフレーム１７の上方に配置されている。上部フレーム５には、上金型１が装着されている。具体的には、上部フレーム５の下面には、上型ダイベース３を介して上金型１が取り付けられている。上部フレームには、上金型１を昇降する型閉機構２１が設けられている。具体的には、上部フレーム５は、型閉機構２１を内蔵し、型閉機構２１により上金型１を昇降可能に保持している。
【００３１】
型閉機構２１は、型閉シリンダ２２、左右一対のガイドロッド２３、及び、左右一対の案内筒２４を有している。型閉シリンダ２２の下端部は、上型ダイベース３の上面に取り付けられている。型閉シリンダ２２は、上下方向（垂直方向ここではＺ方向）に伸長することにより、上型ダイベース３を介して上金型１を降下させるとともに、上下方向に短縮することにより、上型ダイベース３を介して上金型１を上昇させる。ガイドロッド２３は、上部フレーム５に取り付けられた案内筒２４を通して、上型ダイベース３の上面に取り付けられている。
【００３２】
下部フレーム６は、ベースフレーム１７の上方であって、上部フレーム５の下方に配置されている。下部フレーム６には、下金型２が装着されている。具体的には、下部フレーム６の上面には、下型ダイベース４を介して下金型２が取り付けられている。図３及び図４に示される状態では、上部フレーム５と下部フレーム６とは、上下方向で互いに対向している。同様に、上金型１と下金型２とは、上下方向で互いに対向している。
【００３３】
一対の主リンク部材７は、上部フレーム５に上端部が、下部フレーム６に下端部が各々回動可能に連結されて対向配置され、中央部に傾動回転軸１０を備えている。具体的には、一対の主リンク部材７は、左右方向（水平方向ここではＸ方向）に対向配置され、それぞれ、上部フレーム５と下部フレーム６とを連結している。主リンク部材７は、中央部に傾動回転軸１０、上端部に主リンク上部回転軸１１、及び、下端部に主リンク下部回転軸１２を有している。
【００３４】
一対の主リンク部材７の中央部は、一対の傾動回転軸１０を介して、一対の傾動回転軸受９に回転可能に連結されている。一対の主リンク部材７の上端部は、上部フレーム５の一対の側面５ａに一対の主リンク上部回転軸１１を介して、回転可能に連結されている。一対の主リンク部材７の下端部は、下部フレーム６の一対の側面６ａに一対の主リンク下部回転軸１２を介して、回転可能に連結されている。上金型１及び下金型２を型閉めしたときに、左右方向及び上下方向に直交する奥行き方向（Ｙ方向）において、主リンク部材７が上金型１及び下金型２それぞれの中心に位置するように、主リンク部材７の上部フレーム５及び下部フレーム６への取り付け位置が設定されている。
【００３５】
一対の副リンク部材８は、主リンク部材７と平行に配置され、上部フレーム５に上端部が、下部フレーム６に下端部が各々回動可能に連結されて対向配置され、中央部に副リンク中央部回転軸１５を備えている。具体的には、一対の副リンク部材８は、左右方向に対向配置され、上部フレーム５と、下部フレーム６とを連結している。一対の副リンク部材８は、上端部に一対の副リンク上部回転軸１３、下端部に一対の副リンク下部回転軸１４、及び、中央部に一対の副リンク中央部回転軸１５を有している。一対の副リンク部材８は、一対の側面５ａ及び一対の側面６ａに、一対の主リンク部材７と平行を成すように配設されている。副リンク部材８の長さは、主リンク部材７の長さと同じである。上部フレーム５、下部フレーム６、主リンク部材７及び副リンク部材８で平行リンク機構が構成されている。
【００３６】
一対の副リンク部材８の上端部は、上部フレーム５の一対の側面５ａに一対の副リンク上部回転軸１３を介して、回転可能に連結されている。副リンク部材８の下端部は、下部フレーム６の一対の側面６ａに一対の副リンク下部回転軸１４を介して、回転可能に連結されている。副リンク部材８の取り付け位置は、主リンク部材７に対して、ラドル２５が配置されている側となっている。図３及び図４の状態では、副リンク中央部回転軸１５が駆動側支持フレーム１９の上面に載置された状態になっている。
【００３７】
回転アクチュエータ１６は、駆動側支持フレーム１９上に配置されている。回転アクチュエータ１６は、一対の主リンク部材７のうちの一方の傾動回転軸１０に連結して設けられる。回転アクチュエータ１６は、上金型１と下金型２とを傾動又は水平方向に離間させる駆動手段として機能する。回転アクチュエータ１６は、電動、油圧、空圧のいずれで動作するものであってもよい。
【００３８】
このように、上部フレーム５、下部フレーム６、主リンク部材７及び副リンク部材８で平行リンク機構が構成され、主リンク部材７の傾動回転軸１０を左右一対の平行リンク機構の外側に傾動回転軸受９でベースフレーム１７に保持するとともに、副リンク部材８の副リンク中央部回転軸１５をベースフレーム１７上に載置し、片方の主リンク部材７の傾動回転軸１０に回転アクチュエータ１６を取付けている。
【００３９】
ラドル２５は、下金型２の側面であって、給湯装置６０と対向する側面の上端部に取り付けられている。ラドル２５は、溶湯を貯留する貯留部が内部に画成され、注湯口２５ａ（図８参照）が下金型２の受湯口２ａ（図８参照）に接続されている。
【００４０】
図５は、図３において上金型及び下金型の断面を示す図である。ここでは、下金型２の上面に複数の中子３４を納めた状態を示す。図５に示されるように、上金型１は、一対の押出しピン２６と一対のリターンピン２７とが連結された押出し板２８を内蔵している。上部フレーム５の下面には、複数の押し棒２９が上型ダイベース３を貫通して配設されている。押し棒２９の長さは、型閉シリンダ２２が短縮して上金型１が上昇端になったとき、押出し板２８を押し下げる長さに設定されている。なお、上昇端とは、型閉シリンダ２２が短縮することにより、上金型１の取り得る最も上方の位置である。
【００４１】
下部フレーム６には、押出しシリンダ３０が内蔵されている。押出しシリンダ３０は上端部が押出し部材３１の下面に取り付けられている。左右一対のガイドロッド３２は、下部フレーム６に取り付けられた案内筒３３を通して、押出し部材３１の下面に取り付けられている。
【００４２】
下金型２は、上金型１と同様に、一対の押出しピン２６と一対のリターンピン２７とが連結された押出し板２８を内蔵している。下金型２では、押出しシリンダ３０の伸長動作により、押出し部材３１が上昇して、押出し板２８を押し上げることで、一対の押出しピン２６とリターンピン２７とが上昇する位置関係になっている。なお、上金型１及び下金型２のリターンピン２７は、型閉め時に、リターンピン２７の先端が対向する金型の合せ面、あるいは対向するリターンピン２７の先端により押し戻される。これに伴い、押出し板２８に連結された押出しピン２６も押し戻される。また、型閉め時は、押出しシリンダ３０の短縮動作で押出し部材３１は、下降端の位置になる。なお、下降端とは、押出しシリンダ３０が短縮することにより、下金型２の取り得る最も下方の位置である。
【００４３】
上金型１の下部周囲には、一対の位置決めキー３５が取り付けられている。下金型２の上部周囲には、一対の位置決めキー３５に対応して、一対の位置決めキー溝３６が取り付けられている。上金型１及び下金型２の型閉め時に、位置決めキー３５が位置決めキー溝３６に嵌合するようになっている。これらの位置決めキー３５と位置決めキー溝３６とによれば、上金型１と下金型２とが水平方向に位置決めされるので、上金型１と下金型２ととがずれて型閉めされることを抑制することができる。
【００４４】
図６は、図１の鋳造設備の機能ブロック図である。図６に示されるように、鋳造設備１００は、中央コントローラ７０、操作入力部７４、出力部７５、給湯装置コントローラ７７、鋳造装置コントローラ７８及びセンサ７９を備えている。中央コントローラ７０、給湯装置コントローラ７７及び鋳造装置コントローラ７８は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークに双方向通信可能に接続されている。
【００４５】
中央コントローラ７０は、鋳造設備１００全体の動作を制御する。中央コントローラ７０は、例えば、通信部７１、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）７２及び記憶装置７３を有している。
【００４６】
通信部７１は、接続されたネットワークでの通信を実現する。通信部７１は、例えばネットワークカードなどの通信デバイスである。通信部７１は、操作入力部７４及び鋳造装置コントローラ７８から情報を受信するとともに、出力部７５、給湯装置コントローラ７７、及び鋳造装置コントローラ７８へ情報を送信する。ＣＰＵ７２は、中央コントローラ７０の動作を制御する。記憶装置７３は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、又はハードディスクなどである。
【００４７】
操作入力部７４は、例えば、キーボードなどの入力デバイスである。出力部７５は、例えば、ディスプレイなどの出力デバイスである。
【００４８】
給湯装置コントローラ７７は、給湯装置６０の動作を制御する。給湯装置コントローラ７７は、図示しない通信部、ＣＰＵ及び記憶装置を有している。給湯装置コントローラ７７に備わる記憶装置には、例えば、汲み上げ動作、搬送動作、注湯動作などの姿勢を定義するジョブが記憶されている。給湯装置コントローラ７７のＣＰＵは、ジョブを実行することで、アーム６１の姿勢を制御する。給湯装置コントローラ７７は、中央コントローラ７０を介して間接的に、又は、直接的に、鋳造装置コントローラ７８と通信する。なお、給湯装置コントローラ７７は、図示しないセンサによって、アーム６１の姿勢を検知可能に構成されていてもよい。給湯装置コントローラ７７は、アーム６１の姿勢に関する情報を中央コントローラ７０へ送信してもよい。
【００４９】
鋳造装置コントローラ７８は、鋳造装置５０の動作を制御する。鋳造装置コントローラ７８は、図示しない通信部、ＣＰＵ及び記憶装置を有している。鋳造装置コントローラ７８及びセンサ７９は、例えば、鋳造装置５０ごとに設けられている。鋳造装置コントローラ７８に備わる記憶装置には、例えば、後述する型閉状態、初期状態、第１離間状態及び第２離間状態などの姿勢を定義するジョブが記憶されている。鋳造装置コントローラ７８のＣＰＵは、ジョブを実行することで、鋳造装置５０の姿勢を制御する。センサ７９は、鋳造装置５０における上金型１及び下金型２の状態を検知し、上金型１及び下金型２の状態を示す情報を鋳造装置コントローラ７８へ送信する。具体的には、センサ７９は、上金型１と下金型２とが、後述する型閉状態、初期状態、第１離間状態及び第２離間状態などであることを検知し、各状態を示す情報を鋳造装置コントローラ７８へ送信する。
【００５０】
鋳造装置コントローラ７８は、中央コントローラ７０を介して間接的に、又は、直接的に、給湯装置コントローラ７７と通信する。例えば、鋳造装置コントローラ７８は、鋳造装置５０が後述する型閉状態、初期状態、第１離間状態及び第２離間状態などであることを示す情報を給湯装置コントローラ７７へ送信する。
【００５１】
上記構成により、給湯装置コントローラ７７及び鋳造装置コントローラ７８は、中央コントローラ７０の制御により（あるいは中央コントローラ７０が介入することなく）、情報のやり取りを行い、協働して鋳物を鋳造することができる。また、中央コントローラ７０は、鋳造設備１００の稼働情報などを記憶装置７３に記憶することができる。中央コントローラ７０は、操作入力部７４に入力された管理者の操作を受け付け、操作に応じた情報を出力部７５へ出力する。なお、図示しない構成要素がネットワークに接続されていてもよい。例えば、図示しない中子造型装置５４のコントローラがネットワークに接続され、中央コントローラ７０などと通信可能に構成されていてもよい。
【００５２】
続いて、図７〜図１４を参照して、鋳造設備１００による鋳造方法の例について説明する。図７は、鋳造設備による鋳造方法の例を示すフローチャートである。図８は、図３におけるＡ−Ａ矢視図で、初期状態を説明するための図である。図９は、平行リンク機構の動作によって上下金型がスライドして第２離間状態となった図である。図１０は、上金型と下金型とが型閉めされた型閉状態を説明するための図である。図１１は、型閉めされた上金型及び下金型を９０°回動した図である。図１２は、上金型を途中位置まで引き上げた図である。図１３は、上金型及び下金型がスライドして第１離間状態となった図である。図１４は、図１３の状態から上金型を上昇端まで引き上げた図である。
【００５３】
図７及び図８に示されるように、まず、鋳造装置５０が一連の鋳造工程の初期状態とされる（Ｓ１１）。初期状態では、上金型１は上昇端にあり、主リンク部材７と副リンク部材８とが、鋳造設備１００の設置面に対して垂直をなしている。
【００５４】
続いて、図７及び図９に示されるように、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を時計回転方向に回転させる。本実施形態では、時計回転方向の回転を右回転とし、反対回転を左回転とする。これに伴い、平行リンク機構の作用により、上金型１と下金型２とが相反する方向に弧を描いてスライドする（Ｓ１２）。具体的には、互いに対向した上金型１と下金型２とが傾動回転軸１０を中心軸として右回転の円運動をすることにより、上金型１と下金型２とが水平方向に離間するように移動する。このとき、上金型１が給湯装置６０（図１参照）側に移動した状態（第２離間状態）となる。本実施形態では、下金型２が給湯装置６０側に移動した状態を第１離間状態とし、上金型１が給湯装置６０側に移動した状態を第２離間状態とする。つまり、第１離間状態（図１３参照）は、回転アクチュエータ１６によって上金型１が給湯装置６０から遠ざかる方向へ移動するとともに下金型２が給湯装置６０に近づく方向へ移動して、上金型１及び下金型２が水平方向に離間した状態である。第２離間状態（図９参照）は、回転アクチュエータ１６によって上金型１が給湯装置６０に近づく方向へ移動するとともに下金型２が給湯装置６０から遠ざかる方向へ移動して、上金型１及び下金型２が水平方向に離間した状態である。
【００５５】
次に、中子造型装置５４により造型された中子３４が下金型２の所定の位置に収められる（Ｓ１３）。中子３４を収める中子セット作業は、例えば、作業員により行われる。第２離間状態では、下金型２は、上方が開放された状態で、かつ、下金型２に取り付けられたラドル２５が上金型１に接触しない状態となっている。このように、下金型２の上方が開放されているので、下金型２に中子を安全に納めることができる。
【００５６】
続いて、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を左回転して、一旦図８の初期状態に戻る（Ｓ１４）。続いて、図７及び図１０に示されるように、鋳造装置５０は、型閉シリンダ２２を伸長して、上金型１と下金型２とを型閉めする（Ｓ１５）。このとき、上金型１の位置決めキー３５と、下金型２の位置決めキー溝３６とが嵌合し、上金型１と下金型２とが固定される。また、型閉めにより、主リンク部材７及び副リンク部材８と、主リンク上部回転軸１１、主リンク下部回転軸１２、副リンク上部回転軸１３、及び副リンク下部回転軸１４とが回転しないようになり、上金型１、下金型２、上部フレーム５、下部フレーム６、主リンク部材７及び副リンク部材８が一体化する。
【００５７】
次に、上金型１と下金型２とが型閉めされた型閉状態となったときに、給湯装置６０（図１参照）がラドル２５に溶湯を供給する（Ｓ１６）。詳細には、上記Ｓ１４の工程において、上金型１と下金型２とが図８の初期状態に戻ったとき、給湯装置６０は、保持炉５２（図２参照）から鋳造装置５０へ溶湯を搬送する。即ち、給湯装置６０は、取鍋６２（図２参照）により保持炉５２の溶湯を汲み上げ、溶湯をラドル２５に注湯できる位置まで取鍋６２を移動させて、給湯の準備を行う。その後、上記Ｓ１６の工程において、上金型１と下金型２とが型閉状態となったとき、給湯装置６０は、取鍋６２の溶湯をラドル２５に注湯する。このように、給湯装置６０は、鋳造装置５０が受湯可能な状態となる前に、溶湯の搬送を開始する。
【００５８】
また、鋳造装置５０は、上金型１と下金型２とが型閉状態である場合に、型閉状態を示す情報を給湯装置６０へ出力する。給湯装置６０は、鋳造装置５０から情報を受け付けない場合、ラドル２５に溶湯を給湯しない。これにより、装置誤作動や装置誤操作があった場合であっても、鋳造装置５０が受湯可能な状態（姿勢）のときに給湯装置６０が給湯するという手順が遵守される。このようないわゆるインターロック機能は、センサ７９、鋳造装置コントローラ７８、中央コントローラ７０、及び給湯装置コントローラ７７の協働により実現されている。なお、インターロック機能は、中央コントローラ７０が介入せずに実現してもよい。
【００５９】
続いて、図７及び図１１に示されるように、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を概ね９０°左回転させて、上金型１と下金型２とを傾動状態とする（Ｓ１７）。これにより、副リンク中央部回転軸１５が載置されていたベースフレーム１７の上面から持ち上がる。これに伴い、型閉めされて一体化された上金型１、下金型２、上部フレーム５、下部フレーム６、主リンク部材７及び副リンク部材８が回転して、ラドル２５内の溶湯が上金型１と下金型２との間に形成されるキャビティに傾動注湯される（Ｓ１８）。
【００６０】
上記Ｓ１８の工程が終了した後、図１１の状態を所定時間保持して、注湯された溶湯の凝固を待つ。なお、上記のとおり、ここでは回転アクチュエータ１６を概ね９０°左回転しているが、４５〜１３０°の範囲内の所要の角度（好ましくは４５°〜９０°）で回転させてもよい。
【００６１】
続いて、回転アクチュエータ１６を右回転させて、一旦図１０の状態に戻る（Ｓ１９）。続いて、図７及び図１２に示されるように、鋳造装置５０は、型閉シリンダ２２を短縮することにより、上金型１を上昇させて、上金型１と下金型２とを型開きさせる（Ｓ２０）。型閉シリンダ２２の短縮動作は、押し棒２９の先端と上金型１の押出し板２８の上面とが接触せず、押し棒２９の先端と上金型１の押出し板２８の上面との間に隙間を残すようにして行う。続いて、押出しシリンダ３０を伸長することにより、下金型２に内蔵された押出しピン２６（図５参照）を押し出す。これにより、上金型１及び下金型２内で溶湯が凝固して成る鋳物（不図示）が下金型２から抜型され、上金型１に保持された状態となる（Ｓ２１）。なお、上記Ｓ２０の工程と、上記Ｓ２１の工程とが同時に行われてもよい。
【００６２】
次に、図７及び図１３に示されるように、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を左回転させる（Ｓ２２）。これに伴い、平行リンク機構の作用により、鋳造装置５０は、上金型１と下金型２とを弧を描いてスライドさせ、水平方向に離間させる。このとき、上金型１がコンベア５３（図２参照）側に移動した状態、すなわち、下金型２が給湯装置６０（図１参照）に近づく方向に移動した第１離間状態となる。このときの回転アクチュエータ１６の左回転の角度は、上金型１の下方が開放された状態となる３０°〜４５°程度とする。
【００６３】
次に、図７及び図１４に示されるように、鋳造装置５０は、型閉シリンダ２２を短縮することにより、上金型１を上昇端まで上昇させる。これにより、押し棒２９の先端が上金型１に内蔵されている押出し板２８を介して、押出しピン２６（図５参照）を上金型１に対して相対的に押出す。この結果、上金型１に保持されていた鋳物が上金型１から抜型される（Ｓ２３）。上金型１から抜型された鋳物は落下し、上金型１の下方に設けられたコンベア５３（図２参照）上に受け取られる。その後、鋳物は、コンベア５３により、例えば、製品冷却装置、砂落装置、及びバリ取りを行う製品仕上装置などへと搬送される。以上のようにして、一連の鋳造工程が完了し、鋳造設備１００により鋳物が鋳造される。また、以上の鋳造工程を繰り返すことにより、鋳物を連続して鋳造することができる。
【００６４】
なお、金型交換を行う場合は、まず、図８に示される状態から上金型１を下降させて、図１０に示されるように、上金型１と下金型２とが型閉めされた状態とする。続いて、上部フレーム５による上金型１の装着を解除し、上型ダイベース３から上金型１を取外す。次に、型閉シリンダ２２を短縮動作して上型ダイベース３を上昇させると下金型２の上に上金型１が積載された状態になる。この状態から回転アクチュエータ１６を４５°程度右回転させると、型合わせされた上金型１及び下金型２の上方が開放状態となる。この状態で、下型ダイベース４から下金型２を取外せば、一体となった上金型１及び下金型２を鋳造装置５０から取り出すことができる。更に、上金型１及び下金型２を取り出した状態から別の一体となった上金型１及び下金型２を下型ダイベース４に取り付けて、逆の動作を行えば、安全かつ容易に金型交換を行うことができる。
【００６５】
以上説明したように、鋳造設備１００の鋳造装置５０は、上金型１が装着された上部フレーム５、下金型２が装着された下部フレーム６、左右一対の主リンク部材７及び副リンク部材８を連結して平行リンク機構を構成している。また、主リンク部材７の中央部に傾動回転軸１０を設けるとともに、副リンク部材８の中央部に副リンク中央部回転軸１５を設けている。更に、傾動回転軸１０を左右一対の平行リンク機構の外側に設けられた傾動回転軸受９でベースフレーム１７に保持するとともに、副リンク中央部回転軸１５をベースフレーム１７上に載置し、駆動側支持フレーム１９側の傾動回転軸１０に回転アクチュエータ１６を取付けている。
【００６６】
これにより、金型の型閉、抜型、あるいは製品押出しなど鋳造の工程は全て平行リンク機構で連結された上部フレーム５及び下部フレーム６内で行われる。型閉、抜型、あるいは製品押出し時の力は平行リンク機構だけで受けるため、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、各部材の強度確保の構造が単純となり軽量化及び簡略化を図ることができる。
【００６７】
また、上金型跳ね上げ方式の装置では、型開きなどの際に、装置を支えるベースフレームへ大きな力が伝達されるのに対して、この鋳造設備１００の鋳造装置５０では、平行リンク機構で力を受けるため、装置を支えるベースフレーム１７に伝達される力を軽減することができる。これにより、ベースフレーム１７も軽量化及び簡略化を図ることができる。更に、平行リンク機構を採用することで、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、アクチュエータの数を少なくすることができる。加えて、上金型１の上昇動作により、上金型１から鋳物の抜型ができるということからも、アクチュエータの数を少なくすることができる。このようして鋳造装置５０が小型化される結果、鋳造設備１００が占めるスペースの縮小化を図ることができる。また、これに伴い、鋳物の生産コストを下げることができる。
【００６８】
また、鋳造設備１００は、複数の鋳造装置５０を具備し、給湯装置６０は、保持炉５２から複数の鋳造装置５０のそれぞれへ溶湯を搬送及び給湯している。上述のように、各鋳造装置５０が小型化されるので、各鋳造装置５０を互いの距離を狭めて配置することができる。この結果、給湯装置６０の負担を軽減するとともに、各鋳造装置５０間を移動する作業員の負担を軽減することができる。即ち、給湯装置６０の場合は、溶湯を搬送及び給湯する際に、複数の鋳造装置５０が並ぶ横方向に動く距離が短縮されるので、負担が軽減される。また、作業員の場合は、各鋳造装置５０に中子セット作業の際、及び各鋳造装置５０の金型交換を行う際などに、横方向に歩く距離が短縮されるので、負担が軽減される。例えば、２台の鋳造装置５０の配置される間隔が６００ｍｍ短くなった場合、作業員が中子セット作業の際に歩く距離は、従来よりも６００ｍｍ×２（１往復）だけ短縮される。また、３台の鋳造装置５０の場合、作業員が中子セット作業の際に歩く距離は、従来よりも１２００ｍｍ×２（１往復）だけ短縮される。
【００６９】
また、鋳造装置５０では、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、安全かつ容易に金型交換を行うことができる。更に、平行リンク機構の作用により、上金型１と下金型２とがスライドするので、下金型２の上方が開放された状態で、安全に中子納めを行うことができる。
【００７０】
また、給湯装置６０は、上金型１と下金型２とが型閉状態になったときにラドル２５に溶湯を給湯する。このため、上金型１と下金型２とが型閉状態になる前にラドル２５に溶湯を給湯する場合に比べて、ラドル２５に溶湯を給湯してから、上金型１及び下金型２を傾動状態とし、上金型１及び下金型２内に溶湯を傾動注湯するまでの時間を短縮することができる。
【００７１】
また、鋳造設備１００は、センサ７９、鋳造装置コントローラ７８、中央コントローラ７０、及び給湯装置コントローラ７７により実現されるインターロック機能を有している。上金型１と下金型２とが型閉状態でないときは、給湯装置６０はラドル２５に溶湯を給湯できない構成にすることで、鋳造装置５０が受湯可能な状態（姿勢）のときに給湯装置６０が給湯するという手順が遵守され、安全性が向上する。
【００７２】
また、給湯装置６０は、鋳造装置５０が受湯可能な状態となる前に、溶湯の搬送を開始する。これにより、上金型１と下金型２とが型閉状態となる前に、溶湯がラドル２５に給湯できる位置に搬送され、上金型１と下金型２とが型閉状態となったときに、溶湯がラドル２５に給湯される。このため、上金型１と下金型２とが型閉状態となってから、給湯装置６０が鋳造装置５０へ溶湯を搬送及び給湯する場合に比べて、生産性が向上する。
【００７３】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る鋳造設備は、第１実施形態に係る鋳造設備１００と基本構成が同一である。第２実施形態に係る鋳造設備は、第１実施形態に係る鋳造設備１００と比べて、鋳造装置５０及び給湯装置６０の動作が異なる。以下では、第２実施形態に係る鋳造設備と第１実施形態に係る鋳造設備１００との相違点を中心に説明し、共通する説明は省略する。
【００７４】
図１５は、第２実施形態に係る鋳造設備による鋳造方法を示すフローチャートである。図１５に示されるように、まず、Ｓ３１〜Ｓ３３の工程が行われる。Ｓ３１〜Ｓ３３の工程は、第１実施形態に係る鋳造方法のＳ１１〜Ｓ１３の工程と同一である。続いて、図１４及び図１５に示されるように、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を左回転させ、上金型１と下金型２とを左方向に弧を描いてスライドさせる（Ｓ４１）。このとき、上金型１と下金型２とは、下金型２が給湯装置６０（図１参照）に近づく方向に移動した第１離間状態となる。
【００７５】
次に、給湯装置６０（図１参照）がラドル２５に溶湯を供給する（Ｓ４２）。詳細には、上記Ｓ４１の工程において、給湯装置６０は、上金型１と下金型２とが第１離間状態となったときに、鋳造装置５０へ溶湯を供給する。なお、給湯装置６０は、第１離間状態となる前に、取鍋６２（図２参照）により保持炉５２の溶湯を汲み上げ、溶湯をラドル２５に注湯できる位置まで取鍋６２を移動させて、給湯の準備を行ってもよい。
【００７６】
また、鋳造装置５０は、上金型１と下金型２とが第１離間状態である場合に、第１離間状態を示す情報を給湯装置６０へ出力する。給湯装置６０は、鋳造装置５０から情報を受け付けない場合、ラドル２５に溶湯を給湯しない。これにより、装置誤作動や装置誤操作があった場合であっても、鋳造装置５０が受湯可能な状態（姿勢）のときに給湯装置６０が給湯するという手順が遵守される。このようないわゆるインターロック機能は、センサ７９、鋳造装置コントローラ７８、中央コントローラ７０、及び給湯装置コントローラ７７の協働により実現されている。なお、インターロック機能は、中央コントローラ７０が介入せずに実現してもよい。
【００７７】
続いて、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を右回転させ、図８の初期状態に戻る（Ｓ４３）。次に、図１０及び図１５に示されるように、鋳造装置５０は、型閉シリンダ２２を伸長して、上金型１と下金型２とを型閉めする（Ｓ４４）。
【００７８】
続いて、図１５に示されるように、Ｓ４７〜Ｓ５３の工程が行われる。Ｓ４７〜Ｓ５３の工程は、第１実施形態に係る鋳造方法のＳ１７〜Ｓ２３の工程と同一である。以上のようにして、一連の鋳造工程が完了し、鋳造設備により鋳物が鋳造される。また、以上の鋳造工程を繰り返すことにより、鋳物を連続して鋳造することができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態に係る鋳造設備では、給湯装置６０は、型閉機構２１によって上金型１と下金型２とが型開きされた後、回転アクチュエータ１６によって下金型２が給湯装置６０に近づく方向に移動した第１離間状態になったときに、ラドル２５に溶湯を給湯する。このため、下金型２が給湯装置６０に近づく方向に移動し、これに伴ってラドル２５が給湯装置６０に近づいた状態となる。したがって、給湯装置６０が溶湯を搬送する距離が短縮されるので、給湯装置６０の負担が軽減される。
【００８０】
また、給湯装置６０は、上金型１と下金型２とが型開きされた後、第１離間状態になったときに、ラドル２５に溶湯を給湯する。したがって、給湯装置６０が溶湯を搬送する距離が短縮されるので、給湯装置６０の負担が軽減される。
【００８１】
また、鋳造設備は、センサ７９、鋳造装置コントローラ７８、中央コントローラ７０、及び給湯装置コントローラ７７により実現されるインターロック機能を有している。上金型１と下金型２とが第１離間状態でないときは、給湯装置６０はラドル２５に溶湯を給湯できない構成にすることで、鋳造装置５０が受湯可能な状態（姿勢）のときに給湯装置６０が給湯するという手順が遵守され、安全性が向上する。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、図１６及び図１７を参照して、第３実施形態に係る鋳造設備について説明する。図１６は、第３実施形態に係る鋳造設備の一部構成の側面図である。図１７は、図１６に示すフォークの平面図である。
【００８３】
図１６及び図１７に示されるように、第３実施形態に係る鋳造設備１００Ａは、給湯装置６０Ａが上金型１から鋳物を受け取るフォーク（受取部）６５を備える点で、第１実施形態に係る鋳造設備１００と相違し、その他は同一である。フォーク６５は、取鍋６２の上方において、取付部６６によりアーム６１に取り付けられている。フォーク６５は、取付部６６から二股に分かれて平行に延びる一対のアーム６７を有している。なお、フォーク６５の形状は、鋳物の形状に合わせて、例えば、平板部材、上面に凹部が形成された部材などで構成されてもよい。
【００８４】
鋳造設備１００Ａによる鋳造方法では、図７に示すＳ２１の工程までは、鋳造設備１００による鋳造方法と同様に行われる。図７に示すＳ２２の工程において、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を左回転させる代わりに、右回転させる。これに伴い、上金型１が給湯装置６０側に移動した第２離間状態となる。このとき、給湯装置６０Ａは、各アーム６７が上金型１の下面と平行をなすように、フォーク６５を上金型１の下方に配置する。次に、図７に示すＳ２３の工程と同様に、鋳物が上金型１から抜型される。上金型１から抜型された鋳物は落下し、コンベア５３に受け取られる代わりに、フォーク６５に受け取られる。このように、フォーク６５は、第２離間状態になったときに、上金型１から鋳物を受け取る。給湯装置６０Ａは、例えば、鋳造設備１００Ａの設置スペースに設けられた所定の置き場所に、受け取った鋳物を搬送する。鋳物は、所定の置き場所からコンベアなどの搬送手段により製品仕上装置などへと搬送されてもよい。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態に係る鋳造設備１００Ａでは、給湯装置６０がフォーク６５を備え、鋳物を受け取る。このため、受取り手段を別途具備する場合に比べて、鋳造設備１００Ａが占めるスペースの更なる縮小化を図ることができる。
【００８６】
（第４実施形態）
図１８は、第４実施形態に係る鋳造装置の概要構成正面図である。図１８に示されるように、第４実施形態に係る鋳造装置５０Ａは、主に、下金型２を昇降する型閉機構２１が下部フレーム６に設けられるとともに、押出しシリンダ３０が上部フレーム５に設けられる点で、第１実施形態に係る鋳造装置５０と相違している。これにより、鋳造装置５０Ａでは、下金型２が昇降可能とされている。
【００８７】
なお、金型交換を行う場合は、まず、図１８に示される状態から下金型２を上昇させて下金型２と上金型１とが型閉めされた状態とする。続いて、上部フレーム５による上金型１の装着を解除し、上型ダイベース３から上金型１を取外す。次に、下金型２上に載置した状態で下部フレーム６を下降したうえ、平行リンク機構の作用によって上部フレーム５と下部フレーム６とを相対的に逆方向に移動させ、下部フレーム６から上金型１及び下金型２を取外し、別の上金型１及び下金型２を下部フレーム６上に装着するという手順で、金型交換を行なうことができる。
【００８８】
（第５実施形態）
図１９は、第５実施形態に係る鋳造装置について説明する図である。ここでは、説明理解の容易性を考慮し、上金型１の内面１ｓ及び下金型２の内面２ｓは、仮想的な形状で示されている。図１９の（ａ）に示されるラドル２５は、下金型２に対して水平に取り付けられている。これに対して、図１９の（ｂ）に示されるように、第５実施形態に係る鋳造装置に係るラドル２５は、上金型１と下金型２とが傾動する傾動方向に傾けた状態で下金型２に取り付けられている。傾動方向とは、ラドル２５内の溶湯が上金型１及び下金型２内に傾動注湯される際に、上金型１及び下金型２が傾動する方向である。ここでは、左回転する方向である。即ち、ラドル２５の注湯口２５ａと下金型２の受湯口２ａとの接続部分を中心に、ラドル２５を左回転する方向である。ラドル２５を図１９の（ａ）の状態から図１９の（ｂ）の状態に至るまで左回転させたときの回転角度が、ラドル２５の下金型２に対する取付角度に対応する。ラドル２５の取付角度は、例えば５°〜３０°の範囲で方案に応じた適切な角度に設定される。
【００８９】
このように傾けた状態で取り付けられたラドル２５に溶湯を給湯する際は、図１９の（ｃ）に示されるように、ラドル２５が水平とされる。すなわち、第５実施形態に係る鋳造方法は、第１実施形態に係る鋳造方法の上記Ｓ１５の工程に対応する工程と、上記Ｓ１６の工程に対応する工程との間に、回転アクチュエータ１６を右回転させて、上金型１と下金型２とを傾動状態とする工程を更に含んでいる。この工程における回転アクチュエータ１６の右回転の角度は、例えば、上記取付角度とされる。
【００９０】
ラドル２５をこのように傾けた状態で取り付けることにより、ラドル２５から溶湯が上金型１及び下金型２内に傾動注湯される際に、溶湯はラドル２５から、注湯口２５ａ及び受湯口２ａを介して、下金型２の内面２ｓに沿うように上金型１及び下金型２内に注湯される。このため、空気及び酸化膜の巻き込みが生じ難い。この結果、鋳物の品質を向上させることができる。
【００９１】
以上、各実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、押出しシリンダ３０により、上金型１又は下金型２からの鋳物の抜型を行う代わりに、スプリングで押出し板２８を押し出してもよい。その場合、上金型１及び下金型２の型閉め時に上金型１により下金型２のリターンピン２７を押し下げて押出しピン２６を下げることになり、型閉め力がリターンピン２７の押し下げ力分相殺されることになるが、アクチュエータ数を減らすことができる。
【００９２】
また、型閉シリンダ２２及び押出しシリンダ３０は、電動、油圧、空圧のいずれで動作するものであってもよいが、溶融金属を扱う観点から、電動、空圧、または可燃性の作動油を用いない油圧で動作するものとしてもよい。また、給湯装置６０，６０Ａにより給湯可能であれば、各鋳造装置５０，５０Ａの配置に制限はなく、例えば、給湯装置６０，６０Ａを取り囲むように円形に配置されていてもよい。また、鋳造装置５０，５０Ａ、保持炉５２、中子造型装置５４、及び給湯装置６０，６０Ａの数はそれぞれ１つ以上であればよい。また、中子セット作業は作業員によらず、例えば、多関節構造のアームを備えた中子セット用ロボットによって行われてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１…上金型、１ｓ…内面、２…下金型、２ａ…受湯口、２ｓ…内面、５…上部フレーム、６…下部フレーム、７…主リンク部材、８…副リンク部材、１０…傾動回転軸、１６…回転アクチュエータ（駆動手段）、１７…ベースフレーム、２１…型閉機構、２５…ラドル、２５ａ…注湯口、２６…押出しピン、２７…リターンピン、２８…押出し板、２９…押し棒、５０，５０Ａ…鋳造装置、５２…保持炉、５３…コンベア、５４…中子造型装置、６０，６０Ａ…給湯装置、６５…フォーク（受取部）、７０…中央コントローラ、７７…給湯装置コントローラ、７８…鋳造装置コントローラ、７９…センサ、１００，１００Ａ…鋳造設備。
【要約】
【課題】本発明の一側面によれば、鋳造設備が占めるスペースの縮小化を図ることができる。
【解決手段】鋳造設備１００の鋳造装置５０は、上金型１が装着された上部フレーム５と、下金型２が装着された下部フレーム６と、型閉機構２１と、中央部に傾動回転軸１０を備えた一対の主リンク部材７と、中央部に副リンク中央部回転軸１５を備えた一対の副リンク部材８と、回転アクチュエータ１６とを備え、上部フレーム５、下部フレーム６、主リンク部材７、及び副リンク部材８が平行リンク機構を構成する。これにより、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、各部材の強度確保の構造が単純となり軽量化及び簡略化を図ることができ、鋳造装置５０が小型化される結果、鋳造設備１００が占めるスペースの縮小化を図ることができる。
【選択図】図１【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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