(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、
上鋳枠と、
前記上鋳枠の下方に配置され、前記上鋳枠とともにマッチプレートを狭持可能な下鋳枠と、
前記下鋳枠を上下方向に移動させる下鋳枠駆動部と、
前記下鋳枠の下方に配置され、前記下鋳枠の下開口部と接続可能な上開口部を有する下盛枠と、
前記上鋳枠の上開口部に入出可能な上プレートと、
前記下盛枠の下開口部に入出可能な下プレートと、
前記上鋳枠に連結された上鋳枠油圧シリンダと、
前記上鋳枠油圧シリンダを上下方向に移動させる第１油圧回路と、
前記下盛枠に連結された下盛枠油圧シリンダと、
前記下盛枠油圧シリンダを上下方向に移動させる第２油圧回路と、
前記下プレートを上方向に移動させてスクイズ処理を行う駆動部と、
を備え、
前記第１油圧回路は、前記駆動部のスクイズ処理中に前記上プレートに対する前記上鋳枠の上方への移動に対して抵抗となる第１背圧を前記上鋳枠油圧シリンダに与える第１背圧回路を有し、
前記第２油圧回路は、前記駆動部のスクイズ処理中に前記下プレートに対する前記下盛枠の下方への移動に対して抵抗となる第２背圧を前記下盛枠油圧シリンダに与える第２背圧回路を有し、
前記第１背圧回路及び前記第２背圧回路は、前記第１背圧及び前記第２背圧を用いて、前記上鋳型へのスクイズ力と前記下鋳型へのスクイズ力とのバランスを調整する、
抜枠造型機。
【請求項２】
前記第１背圧回路及び前記第２背圧回路は、カウンタバランス弁を含む請求項１に記載の抜枠造型機。
【請求項３】
前記カウンタバランス弁は、圧力を入力電圧に対して比例的に制御することが可能な電磁式リリーフ弁である請求項２に記載の抜枠造型機。
【請求項４】
無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、
第１開口部及び第２開口部を有する上鋳枠と、
第３開口部、及び、前記上鋳枠の前記第２開口部との間にマッチプレートを狭持可能な第４開口部を有する下鋳枠と、
第５開口部、及び、前記下鋳枠の前記第３開口部に接続可能な第６開口部を有する下盛枠と、
前記上鋳枠の前記第１開口部に入出可能な上プレートと、
前記下盛枠の前記第５開口部に入出可能な下プレートと、
前記上鋳枠と前記上プレートとの位置関係を調整する抜き枠シリンダと、
前記抜き枠シリンダを駆動させる第１油圧回路と、
前記上プレートを移動させる上スクイズシリンダと、
前記下プレートを移動させる下スクイズシリンダと、
前記上スクイズシリンダ及び前記下スクイズシリンダを駆動するスクイズ油圧回路と、
を備え、
前記第１油圧回路は、前記上スクイズシリンダ及び前記下スクイズシリンダのスクイズ処理中に前記上プレートが前記マッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第１背圧を前記抜き枠シリンダに与える第１背圧回路を有し、
前記スクイズ油圧回路は、前記上スクイズシリンダ及び前記下スクイズシリンダのスクイズ処理中に前記下プレートが前記マッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第２背圧を前記下スクイズシリンダに与える第２背圧回路を有し、
前記第１背圧回路及び前記第２背圧回路は、前記第１背圧及び前記第２背圧を用いて、前記上鋳型へのスクイズ力と前記下鋳型へのスクイズ力とのバランスを調整する、
抜枠造型機。
【請求項５】
無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、
マッチプレート及び上鋳枠とともに上造型空間を形成する上プレートと、
前記マッチプレート及び下鋳枠とともに下造型空間を形成する下プレートと、
前記上造型空間及び前記下造型空間に充填された砂にスクイズ力を付与するスクイズシリンダと、
前記スクイズシリンダを駆動する油圧回路と、
前記スクイズシリンダによるスクイズ処理中に前記上プレート及び前記マッチプレートが近づく方向への移動に対して抵抗となる第１背圧を与える第１背圧回路と、
前記スクイズシリンダによるスクイズ処理中に前記下プレート及び前記マッチプレートが近づく方向への移動に対して抵抗となる第２背圧を与える第２背圧回路と、
を備え、
前記第１背圧回路及び前記第２背圧回路は、前記第１背圧及び前記第２背圧を用いて、前記上鋳型へのスクイズ力と前記下鋳型へのスクイズ力とのバランスを調整する、
抜枠造型機。
【請求項６】
無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、
一対の上鋳枠及び下鋳枠と、
前記上鋳枠及び前記下鋳枠に充填された鋳型砂を所定のスクイズ力で加圧するスクイズ処理を行うスクイズシリンダと、
前記スクイズシリンダによるスクイズ処理中において、前記スクイズ力に対して抵抗となる抵抗力を加える抵抗力発生機構と、
を備え、
前記抵抗力発生機構は、前記抵抗力を用いて前記上鋳型へのスクイズ力と前記下鋳型へのスクイズ力とのバランスを調整する、
抜枠造型機。
【請求項７】
無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、
一対の上鋳枠及び下鋳枠と、
前記下鋳枠に接続される下盛枠と、
前記上鋳枠、前記下鋳枠及び前記下盛枠に充填された鋳型砂を所定のスクイズ力で加圧するスクイズ処理を行うスクイズシリンダと、
前記スクイズシリンダを駆動させる第１油圧回路と、
前記上鋳枠、前記下鋳枠、又は前記下盛枠の何れかをスクイズ方向に移動させるシリンダと、
前記シリンダを駆動させるとともに、前記スクイズシリンダの前記スクイズ力に対して抵抗となる背圧を与える第２油圧回路と、
を備え、
前記第２油圧回路は、前記背圧を用いて前記上鋳型へのスクイズ力と前記下鋳型へのスクイズ力とのバランスを調整する、
抜枠造型機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、抜枠造型機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２は、鋳枠を有しない無枠式の鋳型を造型する抜枠造型機を開示する。この造型機は、模型が設置されるマッチプレートを狭持する一組の上鋳枠及び下鋳枠と、鋳型砂を供給する供給機構と、鋳型砂を圧縮するスクイズ機構とを備える。造型機は、下鋳枠を上鋳枠へ近づけ、上鋳枠及び下鋳枠でマッチプレートを挟み込ませる。この状態で、造型機は、供給機構を動作させることにより、上鋳枠及び下鋳枠により形成された上下の造型空間へ鋳型砂を供給させる。造型機は、スクイズ機構を動作させることにより、上下の造型空間の鋳型砂を圧縮させる。上記工程を経て、上鋳型及び下鋳型が同時に造型される。
【０００３】
造型機のスクイズ機構は、上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダを備える。上スクイズシリンダが上造型空間の鋳型砂に下向きの圧力を加え、下スクイズシリンダが下造型空間の鋳型砂に上向きの圧力を加える。これにより、鋳型砂の硬度が高まる。上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダとしては、油圧シリンダが用いられる。
【０００４】
造型機は、上スクイズシリンダの油圧を制御する油圧回路、及び下スクイズシリンダの油圧を制御する油圧回路を備える。これにより、上下のスクイズ力の差分が許容範囲内に収まるように調整される。具体的には、スクイズ力が高い方のスクイズシリンダの伸長動作を上下のスクイズ力の差分が許容範囲内に収まるまで中断させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６１９３１号公報
【特許文献２】特許第４３２１６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、鋳型砂に不均一な圧力が加えられた場合、部分的に硬度が異なる鋳型が造型される。このため、特許文献１，２記載の装置は、より均一な圧力を鋳型砂に与えるように改善する余地がある。本技術分野では、優れた鋳型又は鋳物製品を造型する抜枠造型機が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る抜枠造型機は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、上鋳枠と、上鋳枠の下方に配置され、上鋳枠とともにマッチプレートを狭持可能な下鋳枠と、下鋳枠を上下方向に移動させる下鋳枠駆動部と、下鋳枠の下方に配置され、下鋳枠の下開口部と接続可能な上開口部を有する下盛枠と、上鋳枠の上開口部に入出可能な上プレートと、下盛枠の下開口部に入出可能な下プレートと、上鋳枠に連結された上鋳枠油圧シリンダと、上鋳枠油圧シリンダを上下方向に移動させる第１油圧回路と、下盛枠に連結された下盛枠油圧シリンダと、下盛枠油圧シリンダを上下方向に移動させる第２油圧回路と、下プレートを上方向に移動させてスクイズ処理を行う駆動部と、を備え、第１油圧回路は、駆動部のスクイズ処理中に上プレートに対する上鋳枠の上方への移動に対して抵抗となる第１背圧を上鋳枠油圧シリンダに与える第１背圧回路を有し、第２油圧回路は、駆動部のスクイズ処理中に下プレートに対する下盛枠の下方への移動に対して抵抗となる第２背圧を下盛枠油圧シリンダに与える第２背圧回路を有する。
【０００８】
この抜枠造型機においては、駆動部により下プレートが上方向に移動し、スクイズ処理が行われる。この造型機は、例えば、上鋳型へのスクイズ力が大きい場合には、第１背圧回路により、上プレートに対する上鋳枠の上方への移動に対して抵抗となる第１背圧を上鋳枠油圧シリンダに与えることができる。また、この造型機は、例えば、下鋳型へのスクイズ力が大きい場合には、第２背圧回路により、下プレートに対する下盛枠の下方への移動に対して抵抗となる第２背圧を下盛枠油圧シリンダに与えることができる。このように、この抜枠造型機は、上下のスクイズ力のバランスを調整する背圧回路を有しているため、均一な圧力を鋳型砂に与えることができ、結果として優れた鋳型又は鋳物製品を造型することができる。
【０００９】
一実施形態において、第１背圧回路及び第２背圧回路は、カウンタバランス弁を含んでもよい。このように構成した場合、この造型機は、シリンダから出る油を制御することにより上鋳枠油圧シリンダ及び下盛枠油圧シリンダの背圧を制御することができる。
【００１０】
一実施形態において、カウンタバランス弁は、圧力を入力電圧に対して比例的に制御することが可能な電磁式リリーフ弁であってもよい。このように構成した場合、この造型機は、入力電圧を制御することにより、背圧を動的に設定することができる。
【００１１】
本発明の他の側面に係る抜枠造型機は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、第１開口部及び第２開口部を有する上鋳枠と、第３開口部、及び、上鋳枠の第２開口部との間にマッチプレートを狭持可能な第４開口部を有する下鋳枠と、第５開口部、及び、下鋳枠の第３開口部に接続可能な第６開口部を有する下盛枠と、上鋳枠の第１開口部に入出可能な上プレートと、下盛枠の第５開口部に入出可能な下プレートと、上鋳枠と上プレートとの位置関係を調整する抜き枠シリンダと、抜き枠シリンダを駆動させる第１油圧回路と、上プレートを移動させる上スクイズシリンダと、下プレートを移動させる下スクイズシリンダと、上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダを駆動するスクイズ油圧回路と、を備え、第１油圧回路は、上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダのスクイズ処理中に上プレートがマッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第１背圧を抜き枠シリンダに与える第１背圧回路を有し、スクイズ油圧回路は、上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダのスクイズ処理中に下プレートがマッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第２背圧を下スクイズシリンダに与える第２背圧回路を有する。
【００１２】
この抜枠造型機においては、上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダにより上プレート及び下プレートが移動し、スクイズ処理が行われる。この造型機は、例えば、上プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力が、下プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力よりも大きい場合には、第１背圧回路により、上プレートがマッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第１背圧を抜き枠シリンダに与えることができる。また、この造型機は、例えば、下プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力が、上プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力よりも大きい場合には、スクイズ油圧回路により、下プレートがマッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第２背圧を下スクイズシリンダに与えることができる。このように、この抜枠造型機は、スクイズ力のバランスを調整する背圧回路を有しているため、均一な圧力を鋳型砂に与えることができ、結果として優れた鋳型又は鋳物製品を造型することができる。
【００１３】
本発明の他の側面に係る抜枠造型機は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、マッチプレート及び上鋳枠とともに上造型空間を形成する上プレートと、マッチプレート及び下鋳枠とともに下造型空間を形成する下プレートと、上造型空間及び下造型空間に充填された砂にスクイズ力を付与するスクイズシリンダと、スクイズシリンダを駆動する油圧回路と、スクイズシリンダによるスクイズ処理中に上プレート及びマッチプレートが近づく方向への移動に対して抵抗となる第１背圧を与える第１背圧回路と、スクイズシリンダによるスクイズ処理中に下プレート及びマッチプレートが近づく方向への移動に対して抵抗となる第２背圧を与える第２背圧回路と、を備える。
【００１４】
この抜枠造型機においては、スクイズシリンダによりスクイズ処理が行われる。この造型機は、例えば、上プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力が、下プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力よりも大きい場合には、第１背圧回路により、上プレートがマッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗を与えることができる。また、この造型機は、例えば、下プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力が、上プレートがマッチプレートへ近づく方向へのスクイズ力よりも大きい場合には、第２背圧回路により、下プレートがマッチプレートへ近づく方向への移動に対して抵抗が与えられる。このように、この抜枠造型機は、スクイズ力のバランスを調整する背圧回路を有しているため、均一な圧力を鋳型砂に与えることができ、結果として優れた鋳型又は鋳物製品を造型することができる。
【００１５】
本発明の他の側面に係る抜枠造型機は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、一対の上鋳枠及び下鋳枠と、上鋳枠及び下鋳枠に充填された鋳型砂を所定のスクイズ力で加圧するスクイズ処理を行うスクイズシリンダと、スクイズシリンダによるスクイズ処理中において、スクイズ力に対して抵抗となる抵抗力を加える抵抗力発生機構と、を備える。
【００１６】
この抜枠造型機においては、スクイズシリンダによりスクイズ処理が行われる。この造型機は、抵抗力発生機構により、スクイズ力に対して抵抗となる抵抗力が加えられる。このように、この抜枠造型機は、スクイズ力のバランスを調整する抵抗力発生機構を有しているため、均一な圧力を鋳型砂に与えることができ、結果として優れた鋳型又は鋳物製品を造型することができる。
【００１７】
本発明の他の側面に係る抜枠造型機は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、一対の上鋳枠及び下鋳枠と、下鋳枠に接続される下盛枠と、上鋳枠、下鋳枠及び下盛枠に充填された鋳型砂を所定のスクイズ力で加圧するスクイズ処理を行うスクイズシリンダと、スクイズシリンダを駆動させる第１油圧回路と、上鋳枠、下鋳枠又は下盛枠をスクイズ方向に移動させるシリンダと、シリンダを駆動させるとともに、スクイズシリンダのスクイズ力に対して抵抗となる背圧を与える第２油圧回路と、を備える。
【００１８】
この抜枠造型機においては、スクイズシリンダによりスクイズ処理が行われる。この造型機は、第２油圧回路により、スクイズ力に対して抵抗となる抵抗力が、上鋳枠、下鋳枠又は下盛枠をスクイズ方向に移動させるシリンダに対して加えられる。このように、この抜枠造型機は、スクイズ力のバランスを調整する第２油圧回路を有しているため、均一な圧力を鋳型砂に与えることができ、結果として優れた鋳型又は鋳物製品を造型することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の種々の側面及び実施形態によれば、優れた鋳型又は鋳物製品を造型する抜枠造型機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る抜枠造型機の正面側の斜視図である。
【図２】一実施形態に係る抜枠造型機の正面図である。
【図３】一実施形態に係る抜枠造型機の左側面側の概要図である。
【図４】第１下サンドタンクと第２下サンドタンクとが接続した状態の部分断面図である。
【図５】第１下サンドタンクと第２下サンドタンクとが接続した状態の平面図である。
【図６】第１下サンドタンクの第１接続口の概要図である。
【図７】封止機構の部分拡大断面図である。
【図８】一実施形態に係る抜枠造型機の造型処理を説明するフローチャートである。
【図９】シャトルイン処理を説明する概要図である。
【図１０】枠セット処理を説明する概要図である。
【図１１】エアレーション処理を説明する概要図である。
【図１２】スクイズ処理を説明する概要図である。
【図１３】抜型処理を説明する概要図である。
【図１４】シャトルアウト処理を説明する概要図である。
【図１５】枠合せ処理を説明する概要図である。
【図１６】枠抜処理を説明する概要図である。
【図１７】第１枠分離処理（前半）を説明する概要図である。
【図１８】モールド押出処理を説明する概要図である。
【図１９】第２枠分離処理（後半）を説明する概要図である。
【図２０】一実施形態に係る抜枠造型機の油圧回路である。
【図２１】変形例に係る抜枠造型機の主要部を説明する概要図である。
【図２２】変形例に係る抜枠造型機の主要部及び油圧回路である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、水平方向をＸ軸及びＹ軸の方向とし、鉛直方向（上下方向）をＺ軸の方向とする。
【００２２】
［抜枠造型機の概要］
図１は、一実施形態に係る抜枠造型機１の正面側の斜視図である。抜枠造型機１は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する造型機である。図１に示されるように、抜枠造型機１は、造型部Ａ１及び搬送部Ａ２を備えている。造型部Ａ１は、上下方向（Ｚ軸方向）に動作可能な箱形状の上鋳枠及び下鋳枠が配置されている。搬送部Ａ２は、模型が配置されたマッチプレートを造型部Ａ１へ導入する。造型部Ａ１の上鋳枠及び下鋳枠は、互いに近接するように移動して、マッチプレートを狭持する。上鋳枠内及び下鋳枠内には、鋳型砂が充填される。上鋳枠内及び下鋳枠内に充填された鋳型砂は、造型部Ａ１に備わるスクイズ機構によって上下方向から加圧されて上鋳型及び下鋳型が同時に形成される。その後、上鋳枠から上鋳型が、下鋳枠から下鋳型がそれぞれ抜き取られ、装置外へ搬出される。このように、抜枠造型機１は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する。
【００２３】
［フレーム構造］
図２は、一実施形態に係る抜枠造型機１の正面図である。図３は、一実施形態に係る抜枠造型機１の左側面側の概要図である。図２及び図３に示されるように、抜枠造型機１は、上フレーム１０、下フレーム１１、及び、上フレーム１０と下フレーム１１とを連結する４本のガイド１２を備える。ガイド１２は、その上端部が上フレーム１０に連結され、その下端部が下フレーム１１に連結される。上フレーム１０、下フレーム１１、及び、４本のガイド１２によって、上述した造型部Ａ１のフレームが構成されている。
【００２４】
造型部Ａ１のフレームの側方（Ｘ軸の負の方向）には、搬送部Ａ２の支持フレーム１３（図２）が配置されている。また、造型部Ａ１のフレームの側方（Ｙ軸の正の方向）には、上下方向に延びる支持フレーム１４（図３）が配置されている。支持フレーム１４は、後述する第１下サンドタンクを支持する。
【００２５】
［上鋳枠及び下鋳枠］
抜枠造型機１は、上鋳枠１５を備える。上鋳枠１５は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。上鋳枠１５は、４本のガイド１２に移動可能に取り付けられている。上鋳枠１５は、上フレーム１０に取り付けられた上鋳枠シリンダ１６によって支持され、上鋳枠シリンダ１６の動作に応じてガイド１２に沿って上下動する。
【００２６】
抜枠造型機１は、上鋳枠１５の下方に配置された下鋳枠１７を備える。下鋳枠１７は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。下鋳枠１７は、４本のガイド１２に移動可能に取り付けられている。下鋳枠１７は、上フレーム１０に取り付けられた２本の下鋳枠シリンダ１８（図２）によって支持され、下鋳枠シリンダ１８の動作に応じてガイド１２に沿って上下動する。以下では、ガイド１２に囲まれた領域を造形位置ともいう。
【００２７】
上鋳枠１５と下鋳枠１７との間には、マッチプレート１９が搬送部Ａ２から導入される。マッチプレート１９は、その両面に模型が配置された板状部材であり、上鋳枠１５と下鋳枠１７との間を進退する。具体的な一例として、搬送部Ａ２の支持フレーム１３には、造形位置へ向かうレールと、レール上に配置されたローラ付の搬送プレート２０と、搬送プレート２０を動作させる搬送シリンダ２１を備えている。マッチプレート１９は、搬送プレート２０上に配置され、搬送シリンダ２１の動作によって、造形位置であって上鋳枠１５と下鋳枠１７との間に配置される。上鋳枠１５及び下鋳枠１７は、配置されたマッチプレート１９を上下方向から狭持可能である。以下では、支持フレーム１３上の領域を退避位置ともいう。
【００２８】
［サンドタンク］
抜枠造型機１は、上鋳枠１５の上方に配置された上サンドタンク２２を備える。上サンドタンク２２は、上フレーム１０に取り付けられている。より具体的には、上サンドタンク２２は、上フレーム１０に静的に固定されている。上サンドタンク２２は、その内部に上鋳枠１５に供給するための鋳型砂を貯留する。上サンドタンク２２は、その上端部及び下端部が開口されている。上サンドタンク２２の上端部には、板状の遮蔽部材を水平方向（Ｘ軸の正負の方向）にスライドさせるスライドゲート２３が設けられている。スライドゲート２３の動作により、上サンドタンク２２の上端部は、開閉可能に構成されている。また、上サンドタンク２２の上方には、鋳型砂を投入する鋳型砂投入シュート２４が固定配置されている。鋳型砂投入シュート２４については後述する。スライドゲート２３が開状態のときに、鋳型砂は鋳型砂投入シュート２４を介して上サンドタンク２２へ供給される。
【００２９】
上サンドタンク２２の下端部は開口されており、下端部の開口に上プレート２５（図３）が取り付けられる。上プレート２５は、板状部材であり、上サンドタンク２２から上鋳枠１５内へ連通する少なくとも１つの供給口を有する。上サンドタンク２２内の鋳型砂は、上プレート２５の供給口を介して上鋳枠１５内に供給される。上プレート２５は、上鋳枠１５の開口の大きさと略同一である。上鋳枠１５が上方向に移動することにより、上プレート２５は上鋳枠１５内に進入する。上鋳枠１５が下方向に移動することにより、上プレート２５は上鋳枠１５内から退出する。このように、上プレート２５は、上鋳枠１５内に進退可能に構成されている。上プレート２５の詳細は後述する。
【００３０】
上サンドタンク２２は、圧縮空気源（不図示）に接続されている。具体的な一例としては、上サンドタンク２２は、その上部に圧縮空気を供給する配管２６（図２）が接続されており、配管２６を介して圧縮空気源と接続している。配管２６には、電空比例弁２７（図２）が設けられている。電空比例弁２７は、圧縮空気の供給及び停止を切り替えるだけでなく、バルブ開度を出力側の圧力に応じて自動調整する。このため、所定圧力の圧縮空気が上サンドタンク２２に供給される。スライドゲート２３が閉状態のときに、上サンドタンク２２の上部から供給された圧縮空気は上サンドタンク２２の下部に向けて送り込まれる。上サンドタンク２２内の鋳型砂は、圧縮空気とともに上プレート２５の供給口を介して上鋳枠１５内に供給される。
【００３１】
また、上サンドタンク２２は、その内面に圧縮空気が流通可能な複数の孔を有する透過部材２２ａ（図３）が設けられている。これにより、透過部材２２ａの全面を介して圧縮空気が内部空間全体に供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。透過部材２２ａは多孔質材料で形成されていてもよい。上サンドタンク２２は、その側部に、圧縮空気を供給する配管（不図示）と、圧縮空気を排気する配管２９（図２）と、が接続されている。配管２９には、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるフィルタが設けられており、鋳型砂が上サンドタンク２２外へ排気されることを回避することができる。
【００３２】
抜枠造型機１は、下鋳枠１７内に供給される鋳型砂を貯留する下サンドタンクを備える。下サンドタンクは、一例として第１下サンドタンク３０（図３）及び第２下サンドタンク３１（図３）に分割されている。第１下サンドタンク３０は、上サンドタンク２２の側方に配置されている。第１下サンドタンク３０は、その内部に下鋳枠１７に供給するための鋳型砂を貯留する。
【００３３】
第１下サンドタンク３０は、支持フレーム１４に支持されており、支持フレーム１４に設けられた上下に延びるガイド１２Ａ（図１）に移動可能に取り付けられている。より具体的には、第１下サンドタンク３０は、上フレーム１０に取り付けられた下タンクシリンダ（調整駆動部）３２（図３）によって支持され、下タンクシリンダ３２の動作に応じてガイド１２Ａに沿って上下動する。
【００３４】
第１下サンドタンク３０は、その上端部が開口されている。第１下サンドタンク３０の上端部には、板状の遮蔽部材を水平方向（Ｘ軸の正負の方向）にスライドさせるスライドゲート３３（図３）が設けられている。スライドゲート３３の動作により、第１下サンドタンク３０の上端部は、開閉可能に構成されている。また、第１下サンドタンク３０の上方には、鋳型砂を投入するためのホッパ３４（図３）が固定配置されている。ホッパ３４と鋳型砂投入シュート２４との接続関係については後述する。スライドゲート３３が開状態のときに、鋳型砂はホッパ３４を介して第１下サンドタンク３０へ供給される。
【００３５】
第１下サンドタンク３０の下端部は水平方向（Ｙ軸の負の方向）に屈曲しており、先端部には、貯留した鋳型砂を排出する第１接続口３５（図３）が形成されている。第１接続口３５は、後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口と、所定の高さ（接続位置）で接続可能に構成されている。鋳型砂は、第１接続口３５を介して第２下サンドタンク３１へ供給される。また、第１下サンドタンク３０の先端部には上下方向に延びる第１閉塞板３６が設けられている。後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口は、接続位置に位置していないときに第１閉塞板３６によって遮蔽される。
【００３６】
第１下サンドタンク３０は、圧縮空気源（不図示）に接続されている。具体的な一例としては、第１下サンドタンク３０は、その上部に圧縮空気を供給する配管（不図示）が接続されており、配管を介して圧縮空気源と接続している。配管には、電空比例弁（不図示）が設けられている。このため、所定圧力の圧縮空気が第１下サンドタンク３０に供給される。スライドゲート３３が閉状態のときであって、後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口が接続位置にある場合に、第１下サンドタンク３０の上部から圧縮空気が供給される。圧縮空気は、第１下サンドタンク３０の下部に向けて送り込まれ、第１下サンドタンク３０内の鋳型砂は、圧縮空気とともに第１接続口３５を介して第２下サンドタンク３１内に供給される。
【００３７】
また、第１下サンドタンク３０は、その内面に圧縮空気が流通可能な複数の孔を有する透過部材３０ａが設けられている。これにより、透過部材３０ａの全面を介して圧縮空気が内部空間全体に供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。透過部材３０ａは多孔質材料で形成されていてもよい。第１下サンドタンク３０は、その側部に圧縮空気を排気する配管３０ｂが接続されている。配管３０ｂ（図３）には、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるフィルタが設けられており、鋳型砂が第１下サンドタンク３０外へ排気されることを回避することができる。
【００３８】
第２下サンドタンク３１は、下鋳枠１７の下方に配置される。第２下サンドタンク３１は、その内部に下鋳枠１７に供給するための鋳型砂を貯留する。第２下サンドタンク３１は、４本のガイド１２に移動可能に取り付けられ、上下方向に延びるスクイズシリンダ（下鋳枠駆動部）３７によって上下動可能に支持されている。
【００３９】
第２下サンドタンク３１の側部には、第１下サンドタンクの第１接続口３５に接続可能な第２接続口３８（図３）が形成されている。第２接続口３８は、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５と、所定の高さ（接続位置）で接続可能に構成されている。接続位置とは、第１接続口３５及び第２接続口３８とが接続する高さであり、具体的には、第１接続口３５及び第２接続口３８が同軸に配置される位置である。第１接続口３５及び第２接続口３８は、上下方向に沿った接続面で接続される。
【００４０】
図４は、第１下サンドタンク３０と第２下サンドタンク３１とが接続した状態の部分断面図である。図５は、第１下サンドタンク３０と第２下サンドタンク３１とが接続した状態の平面図である。図４及び図５に示されるように、第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１は、第１接続口３５と第２接続口３８とが所定の接続位置で接続することにより、互いに連通した状態となる。鋳型砂は、第１接続口３５及び第２接続口３８を介して第１下サンドタンク３０から第２下サンドタンク３１へ供給される。また、第２下サンドタンク３１の第２接続口３８には上下方向に延びる第２閉塞板３９（図３〜図５）が設けられている。第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の両側部には、第２閉塞板３９を案内するガイドレール７１が設けられている。第２閉塞板３９がガイドレール７１によって案内されることで、第１接続口３５及び第２接続口３８は、互いに傾くことなく接続位置に案内される。第１下サンドタンク３０の第１接続口３５は、接続位置に位置していないときに第２閉塞板３９によって遮蔽される。
【００４１】
なお、抜枠造型機１は、第１接続口３５及び第２接続口３８の接続面を気密に封止する封止機構を備えてもよい。例えば、封止機構は第１接続口３５側に設けられる。図６は、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の概要図であり、開口された側から第１接続口３５を見た図である。図６に示されるように、第１接続口３５は、第１下サンドタンク３０の内部に連通する開口３５ａを備える。封止機構は、シール部材７２及び保持部材７３を備える。シール部材７２は、開口３５ａを囲む環状の部材である。シール部材７２は、その内部に気体を導入可能なチューブ形状を呈し、かつ、可撓性を有する。保持部材７３は、開口３５ａを囲む環状の部材であり、第２閉塞板３９に当接する。第２閉塞板３９が当接する保持部材７３の表面には、シール部材７２を収容可能な溝が形成されている。図７は、封止機構の部分拡大断面図である。図７に示されるように、シール部材７２は、第２閉塞板３９が当接する保持部材７３の表面から突出しない程度に収容されている。保持部材７３には、シール部材７２へ連通する気体導入口７３ａ（図４〜図７）が形成されている。シール部材７２は、その内部に気体が導入されると膨張し、保持部材７３の表面から突出して第１接続口３５及び第２接続口３８の接続面を気密に封止する。なお、抜枠造型機１は、図４〜図７に示される封止機構以外の封止機構を採用してもよい。
【００４２】
第２下サンドタンク３１の上端部は開口されており、上端部の開口に下プレート４０（図３）が取り付けられる。下プレート４０は、板状部材であり、第２下サンドタンク３１から下鋳枠１７内へ連通する少なくとも１つの供給口を有する。第２下サンドタンク３１内の鋳型砂は、下プレート４０の供給口及び後述する下盛枠を介して下鋳枠１７内に供給される。下プレート４０の詳細は後述する。
【００４３】
［下盛枠］
抜枠造型機１は、一例として下盛枠４１を備える。下盛枠４１は、下鋳枠１７の下方に配置される。下盛枠４１は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。下盛枠４１の上端部の開口（上開口部）は、下鋳枠１７の下端部の開口（下開口部）と接続する。下盛枠４１は、その内部に第２下サンドタンク３１を収容可能に構成されている。下盛枠４１は、第２下サンドタンク３１に固定された下盛枠シリンダ４２によって上下動可能に支持されている。下プレート４０は、下盛枠４１及び下鋳枠１７の開口の大きさと略同一である。なお、上下動可能な下盛枠４１は、その内部に第２下サンドタンク３１及び下プレート４０を収容した位置が原位置（初期位置）であり、下降端となる。下盛枠４１が上方向に移動することにより、下プレート４０は下盛枠４１内から退出する。上方向に移動した下盛枠４１が下方向に移動することにより、下プレート４０は下盛枠４１内に進入する。このように、下プレート４０は、下盛枠４１内に進退可能（入出可能）に構成されている。この抜枠造型機１は、下盛枠４１を備えることにより下鋳枠１７のストロークを短くすることができるので、下盛枠４１を備えない場合と比べて装置高さが低い抜枠造型機とすることができる。また、この抜枠造型機１は、下盛枠４１を備えることにより下鋳枠１７のストロークを短くすることができるので、一組の上鋳型及び下鋳型の造型時間を短縮することができる。
【００４４】
なお、抜枠造型機１は、下盛枠４１を備えなくてもよい。この場合、下プレート４０は下鋳枠１７内に進退可能（入出可能）に構成される。上下動可能な下鋳枠１７は、下降端が原位置（初期位置）である。つまり、下プレート４０は、上方向に移動する下鋳枠１７よりも相対的に上方向に移動することにより下鋳枠１７内に進入する。下プレート４０は、下鋳枠１７よりも相対的に下方向に移動することにより、下鋳枠１７内から退出する。
【００４５】
［造型空間及びスクイズ］
上鋳型の造型空間（上造型空間）は、上プレート２５、上鋳枠１５及びマッチプレート１９により形成される。下鋳型の造型空間（下造型空間）は、下プレート４０、下鋳枠１７及びマッチプレート１９により形成される。上造型空間及び下造型空間は、上鋳枠シリンダ１６、下鋳枠シリンダ１８及びスクイズシリンダ３７を動作させて、上鋳枠１５及び下鋳枠１７が所定高さでマッチプレートを狭持したときに形成される。なお、抜枠造型機１が下盛枠４１を備える場合には、下造型空間は、下プレート４０、下鋳枠１７、下盛枠４１及びマッチプレート１９により形成されてもよい。
【００４６】
上造型空間には、上プレート２５を介して上サンドタンク２２に貯留された鋳型砂が充填される。下造型空間には、下プレート４０を介して第２下サンドタンク３１に貯留された鋳型砂が充填される。上造型空間及び下造型空間に充填される鋳型砂のＣＢは、３０％〜４２％の範囲で設定され得る。また、上造型空間及び下造型空間に充填される鋳型砂の圧縮強さは、８Ｎ／ｃｍ２〜１５Ｎ／ｃｍ２の範囲で設定され得る。なお、模型形状や鋳型砂のＣＢ（Compactability）によって造型される鋳型の厚さが変化するため、第２下サンドタンク３１の目標の高さが鋳型の厚さに応じて変化する。つまり、第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の高さが変化する。このとき、下タンクシリンダ３２により、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さが第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の接続位置に調整される。このような調整は、後述する制御装置５０（図３）によって実現され得る。
【００４７】
スクイズシリンダ３７は、上造型空間及び下造型空間に鋳型砂が充填された状態で、第２下サンドタンク３１を上方に移動させることで、上プレート２５及び下プレート４０でスクイズを行う。これにより、上造型空間の鋳型砂に圧力が加わり、上鋳型が形成される。これと同時に、下造型空間の鋳型砂に圧力が加わり、下鋳型が形成される。
【００４８】
［鋳型砂投入シュート］
鋳型砂投入シュート２４は、上端部が開口され、下端部が２つに分岐している。上端部には、切替ダンパ４３が設けられている。切替ダンパ４３は、分岐された下端部の何れか一方に鋳型砂が落下するように傾斜方向が変化する。また、鋳型砂投入シュート２４の一方の下端部は上サンドタンク２２の上部に固定され、鋳型砂投入シュート２４の他方の下端部はホッパ３４内に収容され、固定されない。このように、第１下サンドタンク３０側の下端部が固定されないことにより、下タンクシリンダ３２は、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さを、上サンドタンク２２とは独立に制御することができる。
【００４９】
［制御装置］
抜枠造型機１は、制御装置５０を備えてもよい。制御装置５０は、プロセッサなどの制御部、メモリなどの記憶部、入力装置、表示装置などの入出力部、ネットワークカードなどの通信部などを備えるコンピュータであり、抜枠造型機１の各部、例えば鋳型砂供給系、圧縮空気供給系、駆動系及び電源系等を制御する。この制御装置５０では、入力装置を用いて、オペレータが抜枠造型機１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、抜枠造型機１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御装置５０の記憶部には、抜枠造型機１で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、造型条件に応じて抜枠造型機１の各構成部に処理を実行させるためのプログラムが格納される。
【００５０】
［造型処理］
本実施形態に係る造型処理について概説する。図８は、一実施形態に係る抜枠造型機の造型処理を説明するフローチャートである。図８に示される造型処理は、一組の上鋳型及び下鋳型を造型する処理である。図８に示される造型処理は、抜枠造型機１の姿勢が原位置（初期位置）であることを条件の１つとして自動起動される。抜枠造型機１の姿勢が原位置でない場合には、手動で動作させて原位置まで移動させる。図３に示された抜枠造型機１の姿勢（原位置）で、自動起動ボタンが押されると、図８に示される造型処理が開始される。
【００５１】
造型処理が開始された場合、最初に、シャトルイン処理（Ｓ１２）が行われる。図９は、シャトルイン処理を説明する概要図である。図９に示されるように、シャトルイン処理では、搬送シリンダ２１が、マッチプレート１９を載置した搬送プレート２０を造型位置へ移動させる。
【００５２】
次に、枠セット処理（Ｓ１４）が行われる。図１０は、枠セット処理を説明する概要図である。図１０に示されるように、枠セット処理では、上鋳枠シリンダ１６、下鋳枠シリンダ１８（図２）、下盛枠シリンダ４２及びスクイズシリンダ３７が造型する鋳型の厚さに合わせて伸縮する。これにより、上鋳枠１５が所定位置に移動するとともに、下鋳枠１７がマッチプレート１９に当接し、その後、マッチプレート１９を載せた下鋳枠１７が所定位置に移動することで、上鋳枠１５及び下鋳枠１７の間にマッチプレート１９が狭持された状態となる。そして、第２下サンドタンク３１及び下盛枠４１が上昇し、下盛枠４１が下鋳枠１７に当接する。また、下タンクシリンダ３２が伸縮し、第１下サンドタンク３０を上下方向に移動させることで、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さが第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の高さと一致する状態となる。このとき、上造型空間及び下造型空間は、制御装置５０で決定された状態（高さ）になっている。
【００５３】
次に、エアレーション処理（Ｓ１６）が行われる。図１１は、エアレーション処理を説明する概要図である。図１１に示されるように、エアレーション処理では、封止機構が第１下サンドタンク３０の第１接続口３５と第２下サンドタンク３１の第２接続口３８とを封止する。そして、上サンドタンク２２のスライドゲート２３、及び、第１下サンドタンク３０のスライドゲート３３が閉とされ、圧縮空気源及び電空比例弁が上サンドタンク２２及び第１下サンドタンク３０内に圧縮空気を供給する。これにより、鋳型砂を流動させながら、上造型空間及び下造型空間に鋳型砂が充填される。一例として、設定された圧力及び時間を満たした場合、エアレーション処理が終了する。
【００５４】
次に、スクイズ処理（Ｓ１８）が行われる。図１２は、スクイズ処理を説明する概要図である。図１２に示されるように、スクイズ処理では、エアレーション処理（Ｓ１６）で動作させた封止機構が封止を解除し、スクイズシリンダ３７がさらに伸長することにより、第２下サンドタンク３１がさらに上昇する。これにより、第２下サンドタンク３１に取り付けられた下プレート４０が下盛枠４１内に進入し、下造型空間内の鋳型砂を圧縮するとともに、上プレート２５が上鋳枠１５内に進入し、上造型空間の鋳型砂を圧縮する。スクイズシリンダ３７が油圧回路で制御されている場合には、例えば油圧回路の油圧が設定された油圧と等しいと判定することができるときに、スクイズ処理が終了する。なお、スクイズ処理中であって、上鋳枠シリンダ１６、下鋳枠シリンダ１８及び下盛枠シリンダ４２が油圧回路で制御されている場合、各シリンダはフリー回路に設定される。これによって、各シリンダはスクイズ力に負けて収縮する。
【００５５】
次に、抜型処理（Ｓ２０）が行われる。図１３は、抜型処理を説明する概要図である。図１３に示されるように、抜型処理では、下盛枠シリンダ４２が収縮して下盛枠４１を下降させる。その後、スクイズシリンダ３７が収縮して、第２下サンドタンク３１を下降させ、それに続いて、マッチプレート１９及び搬送プレート２０を載置した下鋳枠１７を下降させる。そして、上鋳枠１５から模型の抜型が行われる。下鋳枠１７が固定部（不図示）まで下降したとき、マッチプレート１９及び搬送プレート２０が固定部に支持される。これにより、下鋳枠１７から模型の抜型が行われる。
【００５６】
次に、シャトルアウト処理（Ｓ２２）が行われる。図１４は、シャトルアウト処理を説明する概要図である。図１４に示されるように、シャトルアウト処理では、搬送シリンダ２１が収縮することにより、搬送プレート２０を退避位置へ移動させる。図１４に示された状態で、必要であれば中子が上鋳枠１５又は下鋳枠１７に配置される。
【００５７】
次に、枠合せ処理（Ｓ２４）が行われる。図１５は、枠合せ処理を説明する概要図である。図１５に示されるように、枠合せ処理では、下鋳枠シリンダ１８が収縮し、スクイズシリンダ３７が伸長することにより、下鋳枠１７及び第２下サンドタンク３１を上昇させて、枠を合わせる。
【００５８】
次に、抜枠処理（Ｓ２６）が行われる。図１６は、抜枠処理を説明する概要図である。図１６に示されるように、抜枠処理では、上鋳枠シリンダ１６及び下鋳枠シリンダ１８が収縮することにより、上鋳枠１５及び下鋳枠１７を上昇端まで上昇させて、抜枠を行う。
【００５９】
次に、第１枠分離処理（Ｓ２８）が行われる。図１７は、第１枠分離処理（前半）を説明する概要図である。図１７に示されるように、第１枠分離処理では、第２下サンドタンク３１の下プレート４０上に鋳型を載置した状態で、スクイズシリンダ３７が収縮し、第２下サンドタンク３１を下降させる。このとき、下鋳枠シリンダ１８が伸長し、下鋳枠１７を下降させるとともに、鋳型を搬出する際に邪魔にならない位置で停止させる。
【００６０】
次に、モールド押出処理（Ｓ３０）が行われる。図１８は、モールド押出処理を説明する概要図である。図１８に示されるように、モールド押出処理では、押出シリンダ４８（図２参照）が伸長することで、上鋳型及び下鋳型を装置外（例えば造型ライン）へ搬出する。
【００６１】
次に、第２枠分離処理（Ｓ３２）が行われる。図１９は、第２枠分離処理（後半）を説明する概要図である。図１９に示されるように、第２枠分離処理では、下鋳枠シリンダ１８が伸長し、下鋳枠１７を原位置に戻す。
【００６２】
以上で、一組の上鋳型及び下鋳型を造型する処理を終了する。
【００６３】
［油圧回路］
スクイズシリンダ３７、上鋳枠シリンダ１６及び下盛枠シリンダ４２は、油圧シリンダで構成されていてもよい。図２０は、一実施形態に係る抜枠造型機１の油圧回路６０である。油圧回路６０は、油圧ポンプ６１及び油タンク６２に接続され、油圧アクチュエータであるスクイズシリンダ３７、上鋳枠シリンダ（上鋳枠油圧シリンダ）１６及び下盛枠シリンダ（下盛枠油圧シリンダ）４２を駆動させる回路である。油圧回路６０は、スクイズ電磁弁６３、上鋳枠電磁弁６４、上鋳枠フリー電磁弁６５及び上鋳枠カウンタバランス弁６６、下盛枠電磁弁６８、下盛枠フリー電磁弁６９及び下盛枠カウンタバランス弁７０を備える。なお、油圧回路６０は、上記態様に限定されるものではない。例えば、スクイズシリンダ３７、上鋳枠シリンダ１６及び下盛枠シリンダ４２それぞれに油圧回路、油圧ポンプ及び油タンクが用意されていてもよい。以下では、スクイズシリンダ３７を上下方向に動作させるための油圧回路をスクイズ油圧回路８０、上鋳枠シリンダ１６を上下方向に動作させるための油圧回路を上鋳枠油圧回路（第１油圧回路）８１、下盛枠シリンダ４２を上下方向に動作させるための油圧回路を下盛枠油圧回路（第２油圧回路）８３という。
【００６４】
スクイズシリンダ３７は、スクイズ油圧回路８０により動作が制御される。スクイズ油圧回路８０は、スクイズ電磁弁６３を有する。スクイズ電磁弁６３は、スクイズシリンダ３７へ流れる油の方向を制御する弁である。スクイズシリンダ３７は、ロッド側（シリンダのピストンロッドが出ている側）の内部空間と、非ロッド側（シリンダのピストンロッドが出ていな側））の内部空間とを有し、双方がスクイズ電磁弁６３に接続されている。スクイズ電磁弁６３は、ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、スクイズシリンダ３７を引方向に出力させる。スクイズ電磁弁６３は、非ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、スクイズシリンダ３７を押方向に出力させる。このように、油圧によってスクイズシリンダ３７を駆動させる。スクイズシリンダ３７及びスクイズ油圧回路８０は、下プレート４０を上方向に移動させてスクイズ処理を行う駆動部として機能する。
【００６５】
上鋳枠シリンダ１６は、上鋳枠油圧回路８１により動作が制御される。上鋳枠油圧回路８１は、駆動部のスクイズ処理中に上プレート２５に対する上鋳枠１５の上方への移動に対して抵抗となる第１背圧を上鋳枠シリンダ１６に与える第１背圧回路８２を有する。上プレート２５に対する上鋳枠１５の上方への移動とは、例えば、上鋳枠１５が上プレート２５に対して相対的に上方となるように移動することをいう。より具体的には、上鋳枠油圧回路８１は、上鋳枠電磁弁６４、上鋳枠フリー電磁弁６５及び上鋳枠カウンタバランス弁６６を備える。上鋳枠電磁弁６４は、上鋳枠シリンダ１６へ流れる油の方向を制御する電磁弁である。上鋳枠シリンダ１６は、ロッド側の内部空間と、非ロッド側の内部空間とを有し、双方が上鋳枠電磁弁６４に接続されている。上鋳枠電磁弁６４は、ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、上鋳枠シリンダ１６を引方向に出力させる。上鋳枠電磁弁６４は、非ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、上鋳枠シリンダ１６を押方向に出力させる。このように、油圧によって上鋳枠シリンダ１６を駆動させる。
【００６６】
上鋳枠フリー電磁弁６５は、上鋳枠シリンダ１６へ流れる油をフリーにする電磁弁である。上鋳枠フリー電磁弁６５によって、上鋳枠シリンダ１６は、上鋳枠１５に力を加えた状態と力を加えない状態とを切り替えることができる。上鋳枠カウンタバランス弁６６は、上鋳枠フリー電磁弁６５によってフリーにされた油の圧力を調整する圧力制御弁である。上鋳枠カウンタバランス弁６６によって、上鋳枠シリンダ１６が引方向に出力するときに抵抗力（第１背圧）が発生する。つまり、上鋳枠カウンタバランス弁６６によって第１背圧回路８２の背圧制御が実現されている。なお、上鋳枠カウンタバランス弁６６は、圧力を入力電圧に対して比例的に制御することが可能な電磁式リリーフ弁であってもよい。電磁式リリーフ弁を用いることにより、液晶パネル６７などから作業員が圧力を調整することができる。
【００６７】
下盛枠シリンダ４２は、下盛枠油圧回路８３により動作が制御される。下盛枠油圧回路８３は、駆動部のスクイズ処理中に下プレート４０に対する下盛枠４１の下方への移動に対して抵抗となる第２背圧を下盛枠シリンダ４２に与える第２背圧回路８４を有する。下プレート４０に対する下盛枠４１の下方への移動とは、例えば、下盛枠４１が下プレート４０に対して相対的に下方となるように移動することをいう。より具体的には、下盛枠油圧回路８３は、下盛枠電磁弁６８、下盛枠フリー電磁弁６９及び下盛枠カウンタバランス弁７０を備える。下盛枠電磁弁６８は、下盛枠シリンダ４２へ流れる油の方向を制御する電磁弁である。下盛枠シリンダ４２は、ロッド側の内部空間と、非ロッド側の内部空間とを有し、双方が下盛枠電磁弁６８に接続されている。下盛枠電磁弁６８は、ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、下盛枠シリンダ４２を引方向に出力させる。下盛枠電磁弁６８は、非ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、下盛枠シリンダ４２を押方向に出力させる。このように、油圧によって下盛枠シリンダ４２を駆動させる。
【００６８】
下盛枠フリー電磁弁６９は、下盛枠シリンダ４２へ流れる油をフリーにする電磁弁である。下盛枠フリー電磁弁６９によって、下盛枠シリンダ４２は、下盛枠４１に力を加えた状態と力を加えない状態とを切り替えることができる。下盛枠カウンタバランス弁７０は、下盛枠フリー電磁弁６９によってフリーにされた油の圧力を調整する圧力制御弁である。下盛枠カウンタバランス弁７０によって、下盛枠シリンダ４２が引方向に出力するときに抵抗力（第２背圧）が発生する。つまり、下盛枠カウンタバランス弁７０によって第２背圧回路８４の背圧制御が実現されている。なお、下盛枠カウンタバランス弁７０は、圧力を入力電圧に対して比例的に制御することが可能な電磁式リリーフ弁であってもよい。電磁式リリーフ弁を用いることにより、液晶パネル７４などから作業員が圧力を調整することができる。
【００６９】
上述した構成を有することにより、スクイズ力のバランス調整作業を行うことができる。スクイズ処理中は、スクイズ油圧回路８０により、スクイズシリンダ３７が押方向の力を出力する。このとき、抵抗があるとスクイズ力が低下するため、上鋳枠油圧回路８１の上鋳枠フリー電磁弁６５により上鋳枠シリンダ１６がフリーとなり、下盛枠油圧回路８３の下盛枠フリー電磁弁６９により下盛枠シリンダ４２がフリーとなる。そして、上プレート２５と下プレート４０との間には上下方向にスクイズ力が発生する。
【００７０】
ここで、上鋳型へのスクイズ力が下鋳型へのスクイズ力に比べて大きい場合、つまり、スクイズシリンダ３７の押方向の力が強い場合には、上鋳枠油圧回路８１の第１背圧回路８２により、上プレート２５に対する上鋳枠１５の上方への移動に対して抵抗となる第１背圧を上鋳枠シリンダ１６に与えればよい。同様に、下鋳型へのスクイズ力が上鋳型へのスクイズ力に比べて大きい場合、つまり、スクイズシリンダ３７の押方向の力が足りない場合には、下盛枠油圧回路８３の第２背圧回路８４により、下プレート４０に対する下盛枠４１の下方への移動に対して抵抗となる第２背圧を下盛枠シリンダ４２に与えればよい。
【００７１】
以上、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、駆動部により下プレート４０が上方向に移動し、スクイズ処理が行われる。そして、抜枠造型機１は、第１背圧回路８２及び第２背圧回路８４を用いて、上鋳枠シリンダ１６又は下盛枠シリンダ４２に第１背圧又は第２背圧を発生させることができるため、均一な圧力を鋳型砂に与えることができ、結果として優れた鋳型又は鋳物製品を造型することができる。
【００７２】
また、本実施形態に係る抜枠造型機１によれば、スクイズシリンダ３７の押方向の力を一定としながら、上鋳枠シリンダ１６又は下盛枠シリンダ４２の背圧でスクイズ力のバランスを制御することもできる。このように、スクイズシリンダ３７側の調整を不要とすることで制御を簡素化することができる。さらに、従来の抜枠造型機のように、スクイズシリンダ３７の油圧をＯＮ（１００％）−ＯＦＦ（０％）して目標値に制御するのではなく、８０％や６０％などの中間値に設定することができるため、ＯＦＦからＯＮする時の油圧の立ち上がり時間を不要とすることができる。よって、下プレート４０を素早く動作させてスクイズ工程を短くでき、結果として図８に示される造型処理の一サイクルあたりの時間を短くすることができる。さらに、ＯＮ−ＯＦＦ制御と比べて目標値への追従性を向上させることができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態は本発明に係る抜枠造型機の一例を示すものである。本発明に係る抜枠造型機は、実施形態に係る抜枠造型機１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る抜枠造型機１を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００７４】
［変形例１］
上述した実施形態では、スクイズシリンダ３７が下プレート４０を上方させてスクイズ力を発生させていたが、これに限定されるものではない。例えば、上プレート２５及び下プレート４０の両側からスクイズ力を付与してスクイズする抜枠造型機であってもよい。図２１は、変形例に係る抜枠造型機１Ａの主要部を説明する概要図である。図２１に示される抜枠造型機１Ａは、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する造型機であり、抜枠造型機１と相違する主要部を備える。抜枠造型機１Ａは、一対の上鋳枠１５Ａ及び下鋳枠１７Ａを備える。上鋳枠１５Ａは、第１開口部１５ａ及び第２開口部１５ｂを有する。下鋳枠１７Ａは、第３開口部１７ａ、及び、上鋳枠１５Ａの第２開口部１５ｂとの間にマッチプレート１９Ａを狭持可能な第４開口部１７ｂを有する。上鋳枠１５Ａ及び下鋳枠１７Ａは、マッチプレート１９Ａを狭持する。抜枠造型機１Ａは、第５開口部４１ａ、及び、下鋳枠１７Ａの第３開口部１７ａに接続可能な第６開口部４１ｂを有する下盛枠４１Ａを備える。
【００７５】
上プレート２５Ａは、上スクイズシリンダ８０Ａにより、上鋳枠１５Ａの第１開口部１５ａに入出可能に配置される。下プレート４０Ａは、下スクイズシリンダ３７Ａにより、下盛枠４１Ａの第５開口部４１ａに入出可能に配置される。抜き枠シリンダ１６Ａは、上プレート２５Ａの位置を調整することにより、上鋳枠１５Ａと上プレート２５Ａとの位置関係を調整する。上スクイズシリンダ８０Ａにより、上プレート２５Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向に移動し、下スクイズシリンダ３７Ａにより、下プレート４０Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向に移動する。これにより、上鋳枠１５Ａ及び下鋳枠１７Ａの両側からスクイズ力を付与してスクイズすることができる。
【００７６】
なお、抜枠造型機１Ａにおいて、鋳型砂の充填方法については特に限定されない。図２２は、変形例に係る抜枠造型機１Ａの主要部及び油圧回路である。
【００７７】
図２２に示されるように、抜枠造型機１Ａの主要部は、回動部１００を中心として垂直方向から９０°回転することで、鋳型砂の充填を行う姿勢になる。なお、図２２に示されるように、下盛枠４１Ａは、鋳型砂の充填を行うステーション側に固定されていてもよい。
【００７８】
抜枠造型機１Ａの油圧回路について説明する。油圧回路６０Ａは、油圧ポンプ８８及び油タンク８９に接続され、油圧アクチュエータである下スクイズシリンダ３７Ａ、上スクイズシリンダ８０Ａ、及び、抜き枠シリンダ１６Ａを駆動させる回路である。油圧回路６０Ａは、スクイズ電磁弁９０、下鋳枠カウンタバランス弁９１、抜き枠電磁弁９２、抜き枠フリー電磁弁９３及び抜き枠カウンタバランス弁９４を備える。なお、油圧回路６０Ａは、上記態様に限定されるものではない。例えば、下スクイズシリンダ３７Ａ、上スクイズシリンダ８０Ａ、及び、抜き枠シリンダ１６Ａそれぞれに油圧回路、油圧ポンプ及び油タンクが用意されていてもよい。以下では、下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａを水平方向に動作させるための油圧回路をスクイズ油圧回路９６、抜き枠シリンダ１６Ａを水平方向に動作させるための油圧回路を抜き枠油圧回路（第１油圧回路）９７という。
【００７９】
下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａは、スクイズ油圧回路９６により動作が制御される。スクイズ油圧回路９６は、スクイズ電磁弁９０を有する。スクイズ電磁弁９０は、下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａへ流れる油の方向を制御する弁である。下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａそれぞれは、ロッド側の内部空間と、非ロッド側の内部空間とを有し、それぞれの空間がスクイズ電磁弁９０に接続されている。スクイズ電磁弁９０は、ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａを引方向に出力させる。スクイズ電磁弁９０は、非ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａを押方向に出力させる。このように、油圧によって下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａを駆動させる。下スクイズシリンダ３７Ａ、上スクイズシリンダ８０Ａ及びスクイズ油圧回路９６は、下プレート４０Ａと上プレート２５Ａとが互いに近づくように移動させてスクイズ処理を行う駆動部として機能する。
【００８０】
スクイズ油圧回路９６は、下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａのスクイズ処理中に下プレート４０Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第２背圧を下スクイズシリンダ３７Ａに与える第２背圧回路９８を有する。より具体的には、第２背圧回路９８は、下鋳枠カウンタバランス弁９１を備える。下鋳枠カウンタバランス弁９１は、下スクイズシリンダ３７Ａの背圧を調整する圧力制御弁である。下鋳枠カウンタバランス弁９１によって、下スクイズシリンダ３７Ａが押方向に出力するときに抵抗力（第２背圧）が発生する。つまり、下鋳枠カウンタバランス弁９１によってスクイズ油圧回路９６の背圧制御が実現されている。なお、下鋳枠カウンタバランス弁９１は、圧力を入力電圧に対して比例的に制御することが可能な電磁式リリーフ弁であってもよい。電磁式リリーフ弁を用いることにより、液晶パネル１０１などから作業員が圧力を調整することができる。
【００８１】
抜き枠シリンダ１６Ａは、抜き枠油圧回路９７により動作が制御される。抜き枠油圧回路９７は、駆動部のスクイズ処理中に上プレート２５Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向への移動に対して抵抗となる第１背圧を抜き枠シリンダ１６Ａに与える第１背圧回路９９を有する。より具体的には、抜き枠油圧回路９７は、抜き枠電磁弁９２、抜き枠フリー電磁弁９３及び抜き枠カウンタバランス弁９４を備える。抜き枠電磁弁９２は、抜き枠シリンダ１６Ａへ流れる油の方向を制御する電磁弁である。抜き枠シリンダ１６Ａは、ロッド側の内部空間と、非ロッド側の内部空間とを有し、双方が抜き枠電磁弁９２に接続されている。抜き枠電磁弁９２は、ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、抜き枠シリンダ１６Ａを引方向に出力させる。抜き枠電磁弁９２は、非ロッド側の内部空間へ油を流入させることで、抜き枠シリンダ１６Ａを押方向に出力させる。このように、油圧によって抜き枠シリンダ１６Ａを駆動させる。
【００８２】
抜き枠フリー電磁弁９３は、抜き枠シリンダ１６Ａへ流れる油をフリーにする電磁弁である。抜き枠フリー電磁弁９３によって、抜き枠シリンダ１６Ａは、上プレート２５Ａに力を加えた状態と力を加えない状態とを切り替えることができる。抜き枠カウンタバランス弁９４は、抜き枠フリー電磁弁９３によってフリーにされた油の圧力を調整する圧力制御弁である。抜き枠カウンタバランス弁９４によって、上プレート２５Ａがマッチプレート１９Ａに近づくときに抵抗力（第１背圧）が発生する。つまり、抜き枠カウンタバランス弁９４によって第１背圧回路９９の背圧制御が実現されている。なお、抜き枠カウンタバランス弁９４は、圧力を入力電圧に対して比例的に制御することが可能な電磁式リリーフ弁であってもよい。電磁式リリーフ弁を用いることにより、液晶パネル９５などから作業員が圧力を調整することができる。
【００８３】
上述した構成を有することにより、スクイズ力のバランス調整作業を行うことができる。スクイズ処理中は、スクイズ油圧回路９６により、下スクイズシリンダ３７Ａ及び上スクイズシリンダ８０Ａが押方向の力を出力する。これにより、上プレート２５Ａと下プレート４０Ａとの間にはスクイズ力が発生する。
【００８４】
ここで、下プレート４０Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向のスクイズ力が、上プレート２５Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向のスクイズ力に比べて大きい場合、つまり、下スクイズシリンダ３７Ａの押方向の力が強い場合には、スクイズ油圧回路９６の第２背圧回路９８により、下プレート４０Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向への下プレート４０Ａの移動に対して抵抗となる第２背圧を下スクイズシリンダ３７Ａに与えればよい。同様に、上プレート２５Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向のスクイズ力が、下プレート４０Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向のスクイズ力に比べて大きい場合、つまり、上スクイズシリンダ８０Ａの押方向の力が強い場合には、抜き枠油圧回路９７の第１背圧回路９９により、上プレート２５Ａがマッチプレート１９Ａへ近づく方向への上プレート２５Ａの移動に対して抵抗となる第１背圧を抜き枠シリンダ１６Ａに与えればよい。このように、変形例に係る抜枠造型機１Ａは、抜枠造型機１と同様に、均一な圧力を鋳型砂に与えることができ、結果として優れた鋳型又は鋳物製品を造型することができる。また、変形例に係る抜枠造型機１Ａは、抜枠造型機１と同様に、制御を簡素化することができるとともに、ＯＮ−ＯＦＦ制御と比べて目標値への追従性を向上させることができる。
【００８５】
また、変形例に係る抜枠造型機１Ａによれば、９０度回転させた状態で砂入れを行う構造を採用することができる。従来の抜枠造型機であれば、このような状態で、２つのスクイズ手段で外力を変えた場合、搖動が発生する。これにより、下プレート４０Ａと下鋳枠１７の芯（軸）とのずれが生じるおそれがある。この場合、下プレート４０Ａ外周のシールや、下鋳枠１７内面のウレタン（鋳枠が砂から保護している機能）部分が摩耗するおそれがある。これに対して、変形例に係る抜枠造型機１Ａによれば、搖動の発生を極力抑えるように両者のスクイズ力を調整することができる。このため、優れた鋳型又は鋳物製品を造型するだけでなく、消耗品の消耗を抑えることができる。
【００８６】
［変形例２］
上述した実施形態に係る抜枠造型機１では、スクイズシリンダ３７が下プレート４０を上方させてスクイズ力を発生させていたが、これに限定されるものではない。例えば、上プレート２５のみからスクイズ力を付与してスクイズする抜枠造型機であってもよい。また、変形例１に係る抜枠造型機１Ａにおいても、上プレート２５Ａのみからスクイズ力を付与してスクイズする抜枠造型機であってもよいし、下プレート４０Ａのみからスクイズ力を付与してスクイズする抜枠造型機であってもよい。つまり、本発明は、スクイズの方向に限定されるものではない。また、本発明は、スクイズ力に対して抵抗となる抵抗力を加える背圧回路（抵抗力発生機構）は、スクイズシリンダの油圧回路に設けてもよいし、別のアクチュエータの油圧回路に設けてもよい。別のアクチュエータとしては、例えば、上鋳枠、下鋳枠、又は下盛枠の何れかをスクイズ方向に移動させるシリンダである。
【符号の説明】
【００８７】
１，１Ａ…抜枠造型機、１２…ガイド、１５…上鋳枠、１６…上鋳枠シリンダ（上鋳枠油圧シリンダ）、１６Ａ…抜き枠シリンダ、１７…下鋳枠、１８…下鋳枠シリンダ、１９…マッチプレート、２２…上サンドタンク、２５，２５Ａ…上プレート、２２ａ，３０ａ…透過部材、３０…第１下サンドタンク、３１…第２下サンドタンク、３２…下タンクシリンダ、３５…第１接続口、３６…第１閉塞板、３７…スクイズシリンダ、３７Ａ…下スクイズシリンダ、３８…第２接続口、３９…第２閉塞板、４０，４０Ａ…下プレート、４１…下盛枠、４２…下盛枠シリンダ（下盛枠油圧シリンダ）、５０…制御装置、６０，６０Ａ…油圧回路、６６…上鋳枠カウンタバランス弁、７０…下盛枠カウンタバランス弁、８０Ａ…上スクイズシリンダ、８２，９９…第１背圧回路、８４，９８…第２背圧回路、９１…下鋳枠カウンタバランス弁、９４…抜き枠カウンタバランス弁。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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