(57)【要約】【課題】閉ループ状の鋳造ラインにおいて、１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離した鋳物砂に必要量の補充成分を低コストで適切に配合する。【解決手段】鋳枠は閉ループ状の鋳枠循環装置によって循環され、空の鋳枠が造型停止位置で造型装置に搬入されて鋳型造型され、注湯停止位置で鋳型に注湯され、注湯済み鋳型は冷却停止位置を搬送される間に冷却される。鋳型は枠ばらし停止位置で枠ばらし装置に搬入されて枠ばらしされ、空にされた鋳枠が鋳枠循環装置に戻される。枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品が分離されて鋳物砂が回収される。この回収鋳物砂に必要量の補充成分が配合される。補充成分が配合された鋳物砂は混練機で水分調整しながら混練され、該混練鋳物砂は造型装置に搬送され鋳枠内に投入されて鋳型造型される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋳枠を閉ループ状の鋳枠循環装置により複数の停止位置に搬送し、造型停止位置に搬送された空の鋳枠を造型装置に搬入し鋳物砂を投入して鋳型を造型し該鋳型を前記鋳枠循環装置に戻し、前記鋳型に注湯停止位置で注湯し、注湯後冷却停止位置を経由して枠ばらし停止位置に搬送された鋳型を枠ばらしすることを繰り返す鋳造方法において、前記枠ばらしされた鋳型から鋳物製品を分離された鋳物砂を鋳枠毎に分離回収し、他の鋳枠から枠ばらしされた鋳型から分離回収された鋳物砂と混合することなく必要量の補充成分を配合して混練することを特徴とする鋳造方法。
【請求項２】
複数の鋳枠を閉ループ状の鋳枠循環装置により複数の停止位置に搬送し、造型停止位置に搬送された空の鋳枠を造型装置に搬入し鋳物砂を投入して鋳型を造型し該鋳型を前記鋳枠循環装置に戻し、前記鋳型に注湯停止位置で注湯し、注湯後冷却停止位置を経由して枠ばらし停止位置に搬送された鋳型を枠ばらしすることを繰り返す鋳造方法において、前記枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合する配合工程と、該補充成分を配合された鋳物砂を混練機で水分調整しながら混練する工程と、該混練された混練鋳物砂を前記造型装置において前記空の鋳枠内に投入する工程と、を備えたことを特徴とする鋳造方法。
【請求項３】
請求項２において、前記配合工程は、前記回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量を鋳型の種類別に記憶手段に記憶する工程と、前記配合工程に搬送された回収鋳物砂に配合すべき前記補充成分および配合量を前記記憶手段に鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量に基づいて求める工程と、を備えたことを特徴とする鋳造方法。
【請求項４】
請求項２または３において、前記配合工程は、１個の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合し、前記混練機によって混練された一鋳型分の混練砂であって前記造型装置において該一鋳型用の鋳枠内に投入されなかった余剰混練鋳物砂の全量を注湯後に該一鋳型用の鋳物砂と混合することを特徴とする鋳造方法。
【請求項５】
複数の鋳枠を複数の停止位置に搬送する閉ループ状の鋳枠循環装置と、造型停止位置に停止された空の鋳枠が搬入され該空の鋳枠に鋳物砂を鋳物砂投入装置によって投入して鋳型を造型し該鋳型を前記鋳枠循環装置に搬出する造型装置と、鋳型に注湯停止位置で注湯する注湯装置と、注湯後に冷却停止位置を経由して枠ばらし停止位置に停止された鋳型が搬入されて枠ばらしを行った後に空の鋳枠を前記鋳枠循環装置に搬出する枠ばらし装置とを備えた鋳造装置において、前記枠ばらし装置によって枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品が分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合する配合装置と、該補充成分を配合された鋳物砂が投入され水分調整しながら混練する混練機と、該混練機により混練された混練鋳物砂を前記造型装置の鋳物砂投入装置に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする鋳造ライン。
【請求項６】
請求項５において、前記配合装置は、前記回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量を鋳型の種類別に記憶する記憶手段と、前記配合装置により回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を前記記憶手段に鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量に基づいて求める手段と、を備えたことを特徴とする鋳造ライン。
【請求項７】
請求項６において、前記配合装置は前記回収鋳物砂の重量を計測する計量手段を備えたことを特徴とする鋳造ライン。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項において、前記配合装置は、１個の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合し、前記混練機は前記造型装置の近傍に配設され、前記供給手段は一鋳型分の混練砂を前記混練機から前記造型装置の鋳物砂投入装置に直接供給することを特徴とする鋳造ライン。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１項において、前記造型装置を前記閉ループ状の鋳枠循環装置の内側に配置したことを特徴とする鋳造ライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳物製品を鋳造する方法およびその方法を実施する鋳造ラインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、造型装置において上型および下型からなる１個の鋳型を造型するのに必要な分量の鋳物砂および補充成分を混練機に投入し、混練機で混練して混練鋳物砂を製造し、該１鋳型分の混練砂を搬送装置によって造型装置の砂貯蔵ホッパに搬送する造型装置への混練砂の供給装置が特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−６６６８８号公報（第２頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された造型装置への混練砂の供給装置では、混練機に投入される鋳物砂の成分割合を一定にするために、混練機に投入される鋳物砂を大量に用意し、鋳物砂に補充する成分および分量を特定しておく必要があった。このために、常に大量の鋳物砂を貯溜する必要があり、手間とスペースが必要でコスト高になる。
【０００５】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、閉ループ状の鋳造ラインにおいて、１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離した鋳物砂に必要量の補充成分を低コストで適切に配合することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用および発明の効果】
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、複数の鋳枠を閉ループ状の鋳枠循環装置により複数の停止位置に搬送し、造型停止位置に搬送された空の鋳枠を造型装置に搬入し鋳物砂を投入して鋳型を造型し該鋳型を前記鋳枠循環装置に戻し、前記鋳型に注湯停止位置で注湯し、注湯後冷却停止位置を経由して枠ばらし停止位置に搬送された鋳型を枠ばらしすることを繰り返す鋳造方法において、前記枠ばらしされた鋳型から鋳物製品を分離された鋳物砂を鋳枠毎に分離回収し、他の鋳枠から枠ばらしされた鋳型から分離回収された鋳物砂と混合することなく必要量の補充成分を配合して混練することである。
【０００７】
本発明では、鋳枠は閉ループ状の鋳枠循環装置によって循環され、空の鋳枠が造型停止位置で造型装置に搬入されて鋳型造型され、注湯停止位置で鋳型に注湯され、注湯済み鋳型は冷却停止位置を搬送される間に冷却される。鋳型は枠ばらし停止位置で枠ばらし装置により枠ばらしされる。枠ばらしされた鋳型から鋳物製品を分離された鋳物砂が鋳枠毎に分離回収される。この鋳枠毎に分離回収された鋳物砂が、他の鋳枠から枠ばらしされた鋳型から分離回収された鋳物砂と混合することなく、必要量の補充成分が配合されて混練される。これにより、大量の鋳物砂を貯溜する貯蔵槽が不要となり、設置面積、コストを低減することができる。そして、鋳枠毎に分離回収された鋳物砂に必要量の補充成分を配合して混練し鋳型造型工程で使用するので、混練した直後の最適な組成状態の鋳物砂で鋳型造型することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、複数の鋳枠を閉ループ状の鋳枠循環装置により複数の停止位置に搬送し、造型停止位置に搬送された空の鋳枠を造型装置に搬入し鋳物砂を投入して鋳型を造型し該鋳型を前記鋳枠循環装置に戻し、前記鋳型に注湯停止位置で注湯し、注湯後冷却停止位置を経由して枠ばらし停止位置に搬送された鋳型を枠ばらしすることを繰り返す鋳造方法において、前記枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合する配合工程と、該補充成分を配合された鋳物砂を混練機で水分調整しながら混練する工程と、該混練された混練鋳物砂を前記造型装置において前記空の鋳枠内に投入する工程と、を備えたことである。
【０００９】
本発明では、鋳枠は閉ループ状の鋳枠循環装置によって循環され、空の鋳枠が造型停止位置で造型装置に搬入されて鋳型造型され、注湯停止位置で鋳型に注湯され、注湯済み鋳型は冷却停止位置を搬送される間に冷却される。鋳型は枠ばらし停止位置で枠ばらし装置に搬入されて枠ばらしされる。枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品が分離されて鋳物砂が回収される。この回収鋳物砂に必要量の補充成分が配合される。補充成分が配合された鋳物砂は混練機で水分調整しながら混練され、該混練鋳物砂は造型装置に搬送され鋳枠内に投入されて鋳型造型される。
【００１０】
本発明によれば、枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品が分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合するので、回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を枠ばらしされた鋳型の種類に応じて設定し適正に配合することができ、従来のように大量の鋳物砂を保留する必要がなくなり、ストックスペースおよび費用を削減することができる。そして鋳型造型工程で使用される鋳物砂を少量ずつ混練するので、混練鋳物砂を混練してすぐに最適な組成状態で鋳型造型工程に供給して鋳型造型することができる。
【００１１】
また、混練、鋳型造型、枠ばらしの各工程の作動と関連付けて運転される長い搬送装置が不要となり、混練、鋳型造型、注湯、枠ばらしの各工程を独立して行うことが可能となり、各工程に係る装置を夫々の製造工場において単独で試運転して調整することができ、設備の設置場所での据付作業、費用および設置スペースを削減することができる。また、各工程が独立しているので、生産形態に合わせた設備の追加省略、生産工場の変更による移転が容易となり、日常のメンテナンスにおいても、各行程に係る装置の回りにスペースを確保することができ作業が容易になる。このように、回収した鋳物砂を順次成分補充して混練し鋳型造型に直ちに使用できるので、混練鋳物砂が時間経過によって組成劣化をきたすことがなく、また設備の製作、据付、変更、メンテナンスにおいて、時間と費用を大幅に削減することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記配合工程は、前記回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量を鋳型の種類別に記憶手段に記憶する工程と、前記配合工程に搬送された回収鋳物砂に配合すべき前記補充成分および配合量を前記記憶手段に鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量に基づいて求める工程と、を備えたことである。
【００１３】
本発明では、回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量を鋳型の種類別に記憶手段に記憶しておく。枠ばらしされた鋳型から鋳物製品が分離されて回収された回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量が、記憶手段に鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量に基づいて求められるので、回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を簡単な方法で迅速かつ正確に決定することができる。さらに、記憶手段に鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量を実績をフィードバックしてより適切なものにすることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２または３において、前記配合工程は、１個の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合し、前記混練機によって混練された一鋳型分の混練砂であって前記造型装置において該一鋳型用の鋳枠内に投入されなかった余剰混練鋳物砂の全量を注湯後に該一鋳型用の鋳物砂と混合することである。
【００１５】
本発明によれば、一鋳型用の混練鋳物砂は、鋳型形成分および造型時の余剰分が混合されて次回の混練鋳物砂に再生されて循環されるので、一鋳型用に使用されている鋳物砂の分量および組成を把握することが可能となり、配合工程で必要量の補充成分を容易に適切に配合することができるとともに、鋳造ラインの各所に鋳物砂をストックすることなく、必要最小量の鋳物砂を個々に管理した状態で循環して高品質の鋳型延いては鋳物製品を低コストで製造することができる。
【００１６】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、複数の鋳枠を複数の停止位置に搬送する閉ループ状の鋳枠循環装置と、造型停止位置に停止された空の鋳枠が搬入され該空の鋳枠に鋳物砂を鋳物砂投入装置によって投入して鋳型を造型し該鋳型を前記鋳枠循環装置に搬出する造型装置と、鋳型に注湯停止位置で注湯する注湯装置と、注湯後に冷却停止位置を経由して枠ばらし停止位置に停止された鋳型が搬入されて枠ばらしを行った後に空の鋳枠を前記鋳枠循環装置に搬出する枠ばらし装置とを備えた鋳造装置において、前記枠ばらし装置によって枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品が分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合する配合装置と、該補充成分を配合された鋳物砂が投入され水分調整しながら混練する混練機と、該混練機により混練された混練鋳物砂を前記造型装置の鋳物砂投入装置に供給する供給手段と、を備えたことである。
【００１７】
本発明では、鋳枠は閉ループ状の鋳枠循環装置によって循環され、空の鋳枠が造型停止位置で造型装置に搬入されて鋳型造型され、注湯停止位置で注湯装置により鋳型に注湯され、注湯済み鋳型は冷却停止位置を搬送される間に冷却される。鋳型は枠ばらし停止位置で枠ばらし装置に搬入されて枠ばらしされ、空にされた鋳枠が鋳枠循環装置に戻される。枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品が分離された回収鋳物砂に配合装置によって必要量の補充成分が配合される。補充成分が配合された鋳物砂は混練機で水分調整しながら混練され、該混練鋳物砂は鋳物砂投入装置により造型装置において鋳枠内に投入されて鋳型造型される。
【００１８】
本発明によれば、枠ばらしされた１個または少数一定個数の既知種類の鋳型から鋳物製品が分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合するので、使用されている鋳物砂の量および組成を把握することが可能となり、回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を枠ばらしされた鋳型の種類に応じて設定し適正に配合することができ、従来のように大量の鋳物砂を保留する必要がなくなり、ストックスペースおよび費用を削減することができる。そして鋳型造型装置で使用される鋳物砂を少量ずつ混練するので、混練鋳物砂を混練して直ちに最適な組成状態で造型装置において鋳枠内に投入して鋳型造型することができる。
【００１９】
また、各装置の作動と関連付けて運転される長い搬送装置が不要となり、混練機、造型装置、注湯装置、枠ばらし装置を独立して運転することが可能となり、各装置を個々の製造工場において単独で試運転して調整することができ、鋳造ラインの設置場所での据付作業、費用および設置スペースを削減することができる。また、各装置が独立しているので、生産形態に合わせた設備の追加省略、生産工場の変更による移転が容易となり、日常のメンテナンスにおいても、各装置の回りにスペースを確保することができ作業が容易になる。このように、回収した鋳物砂を順次成分補充して混練し鋳型造型に直ちに使用できるので、混練鋳物砂が時間経過によって組成劣化をきたすことがなく、また鋳造ラインの製作、据付、変更、メンテナンスにおいて、時間と費用を大幅に削減することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項５において、前記配合装置は、前記回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量を鋳型の種類別に記憶する記憶手段と、前記配合装置により回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を前記記憶手段に鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量に基づいて求める手段と、を備えたことである。
【００２１】
本発明によれば、配合装置は、回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を、鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量に基づいて、簡単かつ適切に求めることができる。さらに、鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量を実績をフィードバックして適切なものに向上することができて、より高品質な鋳型延いては鋳物製品を製造することができる。
【００２２】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項６において、前記配合装置は前記回収鋳物砂の重量を計測する計量手段を備えたことである。これにより、回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を、鋳型の種類別に記憶された回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分および配合量に基づいて正確に算出することができる。
【００２３】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項５乃至７のいずれか１項において、前記配合装置は、１個の既知種類の鋳型から鋳物製品を分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合し、前記混練機は前記造型装置の近傍に配設され、前記供給手段は一鋳型分の混練砂を前記混練機から前記造型装置の鋳物砂投入装置に直接供給することである。これにより、混練機で混練された混練鋳物砂は直ちに造型装置に投入され、組成劣化を最小限に抑えることができるとともに、従来造型装置上に設けていた鋳物砂貯溜用のバッファタンクが不要になる。
【００２４】
請求項９に係る発明の構成上の特徴は、請求項５乃至８のいずれか１項において、前記造型装置を前記閉ループ状の鋳枠循環装置の内側に配置したことである。これにより、鋳造ラインの設置スペースを極めて小さくすることができる。
【００２５】
【実施の形態】
以下本発明の第１の実施形態に係る鋳造方法およびこの方法を実施するための鋳造ラインを図面に基づいて説明する。図１，２において、１は複数の上下鋳枠２，３を閉ループ状の搬送路４に沿って設けられた複数の停止位置に順次間欠的に搬送する鋳枠循環装置である。５は鋳枠循環装置１の円形環状の回転台で、回転台５の下面に円周上複数箇所で水平軸線回りに回転可能に支承された転動輪６により環状のレール７上に回転可能に装架されている。レール７はベース８に固定されている。回転台５の内周面は、回転台５が回転中心回りに搬送路４に沿って回転するように複数のローラ９により案内されている。ローラ９は、レール７と同心にベース８に固定されたローラ支持体１０の上面に複数箇所で垂直軸線回りに回転可能に支承され、回転台５の内周面に当接している。回転台５の上面には、複数の上下鋳枠２，３が所定間隔で連続してピンで位置決めされ着脱自在に載置されている。複数の上下鋳枠２，３を各停止位置２０に順次間欠的に移動させるように回転台５を割出し回転させる駆動装置１５として、回転台５の外周下面にベルト溝１１が回転台５と同心に設けられ、ベルト溝１１とモータ１２の出力軸に固定されたプーリ１３との間にベルト１４が掛け渡されている。モータ１２はベース８に固定された取付台１６に垂直に取付けられている。
【００２６】
造型装置１７が搬送路４のループ内側に配置され、造型装置１７と対向する搬送路４の造型停止位置１８と造型装置１７との間に、鋳枠搬送装置１９が配置されている。鋳枠搬送装置１９は、造型停止位置１８に搬送された空の上下鋳枠２，３を造型停止位置１８から取出し、下鋳枠３を造型装置１７に搬入し、造型された下鋳型２３を造型装置１７から搬出し、下鋳型２３を反転して造型停止位置１８に戻し、上鋳枠２を造型装置１７に搬入し、造型された上鋳型２２を造型装置１７から搬出し下鋳型２３上に鋳枠合せして鋳型２１を形成する。即ち、鋳枠搬送装置１９は、造型停止位置１８と搬入出位置２４との間で鋳枠２，３を移送する移送装置２５と、搬入出位置２４と造型装置１７のキャリアプレート交換位置２６との間で鋳枠２，３を搬入出する搬入出装置２７と、搬入出位置２４に搬出された下鋳型２３が造型停止位置１８に戻される途中で移送装置２５から受け渡された下鋳型２３を反転して移送装置２５に返却する反転装置２８とを備えている。
【００２７】
移送装置２５は、移送レール２９が造型停止位置１８と般入出位置２４との間に搬送路４を跨いで架台３９により上方に架設され、移送レール２９上にシリンダ装置により水平方向に移動される移送台３０が装架されている。移送台３０には、シリンダ装置により昇降される昇降台３１が装架され、昇降台３１にシリンダ装置により開閉されて鋳枠２，３を把持する把持爪３２が枢支されている。
【００２８】
搬入出装置２７は、シリンダ装置により１８０度割出し回転される旋回台３３が支柱４３に支承され、旋回台３３の両端には、上下鋳型用の模型３５，３６が夫々上面に取付けられたキャリアプレート３７，３８が支承されている。旋回台３３の旋回により搬入出位置２４に割出されたキャリアプレート３７，３８上には移送装置２５により上下鋳枠２，３が着脱され、キャリアプレート３７または３８上に載置された上鋳枠２または下鋳枠３が旋回台３３の旋回により搬入出位置２４と造型装置１７のキャリアプレート交換位置２６との間で搬入出される。
【００２９】
反転装置２８は、搬入出位置２４と造型停止位置１８との間で架台３９に装架され、移送装置２５の把持爪３２で把持された下鋳型２３は両側面を対向する挟持体３４により挟持され、把持爪３２が開放すると挟持体３４が１８０度回転して下鋳型２３を反転する。反転された下鋳型２３は把持爪３２により把持され、挟持体３４が開放して移送装置２５に返却される。
【００３０】
造型装置１７は、ベース８上に固定された装置本体４０にテーブル４１が昇降可能に装架され、テーブル４１がシリンダ装置によって僅かに上昇されると、旋回台３３の旋回によりキャリアプレート交換位置２６に搬入されているキャリアプレート３７又は３８がテーブル４１上に載置される。テーブル４１を跨いでアッパベース４２が支柱４３，４４によりベース８に固定され、アッパベース４２にシリンダ装置４５が垂直に取付けられ、シリンダ装置４５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４６が固定されテーブル４１に向かって進退移動されるようになっている。
【００３１】
支柱上４３，４４には適宜厚さを有する水平面状の上盛枠４７がテーブル４１の上方で固定され、造型装置１７の近傍に並設された混練機４９の下方まで水平方向に延在している。上盛枠４７と下降端に位置するテーブル４１との間に、上鋳枠２または下鋳枠３が載置されたキャリアプレート３７または３８が旋回台３３の旋回により搬入され、その後にテーブル４１が上昇端に上昇されると上鋳枠２または下鋳枠３の上面が上盛枠４７の下面に当接する。上盛枠４７には、下面に当接する上鋳枠２または下鋳枠３の側壁内周面と整列する貫通穴が穿設されている。
【００３２】
造型装置１７にはテーブル４１に載置されたキャリアプレート３７または３８上の上鋳枠２または下鋳枠３内に混練鋳物砂を投入する鋳物砂投入装置５０が付設され、鋳物砂投入装置５０の投入ホッパー５１は、ベース８上に立設された枠体５２に水平方向に摺動可能に装架され、混練機４９から１個の鋳型分の混練鋳物砂が供給される供給位置と上下鋳枠２，３内に混練鋳物砂を投入する投入位置との間で上盛枠４７上面を摺接しながら駆動装置により移動される。上盛枠４７の供給位置と対向する部分には、一個の鋳型を造型するために下鋳枠３および上鋳枠２に混練鋳物砂を投入した後に残った余剰鋳物砂を戻しコンベア５３上に落下させるためにシャッタで開閉される開口が穿設されている。
【００３３】
注湯装置５４および枠ばらし装置５５が搬送路４に沿って造型停止位置１８の両側に夫々配置されている。造型停止位置１８において回転台５上で移送装置２５により鋳枠合せして形成された鋳型２１が、回転台５の回転により注湯装置５４と対向する搬送路４の注湯停止位置５６に位置決め停止されると、注湯装置５４は鋳型２１に注湯する。注湯停止位置５６から枠ばらし装置５５と対向する枠ばらし停止位置５７までの間には、複数の冷却停止位置５８が設けられ、注湯された鋳型２１は複数の冷却停止位置５８を通過する間に冷却される。枠ばらし停止位置５７において枠ばらし装置５５は、冷却された鋳型２１を下鋳枠３の下面を支持して回転台５からコンベア６０上面より高く持ち上げ、鋳型２１がコンベア６０上のトレイ５９上方に位置するように横移動する。横移動後に、枠ばらし装置５５が下鋳枠３の下面を更に上方に持ち上げると、鋳型２１の鋳物砂部分が押えロッド８６により上方への移動を阻止され、鋳型２１が上下鋳枠２，３から押し出されてトレイ５９内に入れられる（図３）。空の上下鋳枠２，３は枠ばらし停止位置５７で回転台５上に戻される。トレイ５９がコンベア６０により製品取出し位置６１に移送されると、鋳物製品が枠ばらしされた注湯済みの鋳型からマニプレータ６２によって鋳物砂と分離されて取出され、砂落とし回転ブラシにより表面に付着した鋳物砂を除去される。このように回収された鋳物砂はトレイ５９に収容されてコンベア６０によって搬送され、ダマ砕き位置６３で回転解砕ロータにより解砕され、異物除去位置６４で振動機により振動されて篩にかけられ異物が除去される。異物が除去された回収鋳物砂は配合位置６５に搬送され、マグネットにより微細な鉄粉を除去する磁選が行われる。
【００３４】
図５に示すように、配合位置６５には、枠ばらし装置５５によって枠ばらしされた既知種類の鋳型２１から鋳物製品が分離された回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合する配合装置６６が配置されている。配合位置６５には搬入されたトレイ５９に収容されている回収鋳物砂の重量をトレイ５９の重量とともに計測する重量計６７が設けられ、配合位置６５の上方には補充成分、例えば新砂と、ベントナイト等の粘土分と、石炭粉や澱粉等の微粉分とを夫々収容する補充成分タンク６８〜７０が設けられている。各補充成分タンク６８〜７０の下端には例えばソレノイドで駆動されるシャッタ７１〜７３により開閉される投入口が開口されている。補充成分タンク６８〜７０と配合位置６５との間には重量計７４により重量計測される計量ホッパー７５が配設され、各補充成分タンク６８〜７０の投入口からシャッタ７１〜７３の開放により投下された補充成分は計量ホッパー７５に収容されて重量計７４によって重量計測されシャッタ７１〜７３の閉鎖により必要量だけ切出される。必要重量の補充成分を供給された計量ホッパー７５は、下端に開口する投入口を開閉するシャッタ７６がシリンダ装置によって開放され、収容する必要重量の補充成分をトレイ５９内に投下する。
【００３５】
コンピュータ７７は各種演算処理を行うＣＰＵ、ＣＰＵが実行する各種プログラム等を予め格納したＲＯＭ、ＣＰＵが演算処理中に必要なデータを読み書きするＲＡＭ、および重量計６７，７４からの計測信号を入力し、開閉信号をシャッタ７１〜７３，７６に出力する入出力回路等から構成されている。更に、ＲＯＭには、図６に示すように回収鋳物砂の単位重量、例えば１ｋｇ当たりに配合すべき補充成分および配合量が各回収鋳物砂で形成されていた鋳型の種類別に表７８にして記憶されている。
【００３６】
配合位置６５に搬送された回収鋳物砂に配合すべき補充成分および配合量を求める配合プログラム７９は、図７に示すように現在鋳造に使用されている鋳型の種類を記憶するメモリに記憶されている鋳型種類を読み出して現在配合位置６５に搬送された回収鋳物砂で形成されていた鋳型の種類を特定する（ステップＳ１）。重量計６７から入力された重量からトレイ５９自身の重量を減算して配合位置６５に搬送された回収鋳物砂の重量を算出する（ステップＳ２）。この回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき補充成分の配合量が表７８から読み出され、これに回収鋳物砂の重量が乗算されて回収鋳物砂に配合すべき各補充成分および配合量が算出される（ステップ３）。配合すべき各補充成分が収容された各補充成分タンク６８〜７０の各シャッタ７１〜７３が開かれて配合すべき各補充成分が計量ホッパー７５に投下され、重量計７４により計測された計量ホッパー７５の重量が各補充成分の各配合量だけ増加すると各シャッタ７１〜７３が閉じられ、配合すべき補充成分が配合量だけ取出されて計量ホッパー７５に収容される（ステップ４）。計量ホッパー７５のシャッタ７６が開かれ、必要量の補充成分がトレイ５９に投下されて回収鋳物砂に配合される（ステップ５）。
【００３７】
配合位置６５と混練機４９の投入口との間には搬送レール８０が敷設され、搬送レール８０に搬送ホッパー８１が自走可能に装架されている。搬送ホッパー８１は必要量の補充成分が配合された回収鋳物砂を配合位置６５でトレイ５９から移し替えられ、搬送レール８０を混練機４９の投入口の上方まで自走し、下端に開口する投入口を開閉するシャッタ８２が開かれて補充成分を配合された回収鋳物砂を混練機４９に投入する。混練機４９は補充成分を配合された回収鋳物砂が投入されると比誘電率を計測することにより砂の水分を計測し、同時に温度を計測し、必要な水を投入する。次に投入口を気密的に閉鎖し、真空ポンプ８３により減圧された状態で鋳物砂を水の蒸発により効果的に冷却し水分調整を行いながら混練する。このようにして混練された１個の鋳型分の混練鋳物砂は、鋳物砂投入装置５０の投入ホッパー５１が供給位置に位置するとき、混練機４９の投下口から垂下された供給管８４にガイドされて投入ホッパー５１に直接供給される。
【００３８】
供給位置に対応して上盛枠４７に穿設された開口を開閉するシャッタが開かれると、一個の鋳型用の下鋳枠３および上鋳枠２に混練鋳物砂を投入した後に残った余剰鋳物砂が投入ホッパー５１から戻しコンベア５３に投下される。戻しコンベア５３は、余剰鋳物砂が投下される受取位置と、戻し停止位置８５との間に設けられ、戻し停止位置８５には注湯停止位置５６より数ステップ後段の冷却停止位置２０が割付けられている。戻しコンベア５３は、１個の鋳型２１に対応する余剰鋳物砂毎に分離して搬送するように複数区画に分割され、受取位置と戻し停止位置８５との間には、造型停止位置１８と戻し停止位置８５との間に存在する停止位置２０の数と同数の区画が設けられ、鋳枠循環装置１の各停止位置２０間の間欠移動に連動して１区画ずつ移動される。従って、一鋳型を造型した後に残った余剰鋳物砂は、この一鋳型が注湯された後に戻し停止位置８５に搬送されたときに、この一鋳型上に全量投下されて一鋳型用の鋳物砂と混合される。
【００３９】
上記のように構成した第１の実施形態に係る鋳造方法および鋳造ラインの作動を説明する。回転台５は、モータ１２により所定時間間隔で１ピッチずつ間欠的に割出し回転され、回転台５上に連続して載置された複数の上下鋳枠２，３は閉ループ状の搬送路４に沿って設けられた複数の停止位置２０に順次間欠的に割出し停止される。枠ばらし装置５５により枠ばらしされ、枠ばらし停止位置５７で回転台５上に戻された空の上下鋳枠２，３が造型停止位置１８に停止されると、移送装置２５の昇降台３１が下降して把持爪３２が下側に位置する下鋳枠３を把持し、昇降台３１が上昇して上下鋳枠２，３を造型停止位置１８から取出し、移送台３０が搬入出位置２４の上方まで水平方向に移動される。搬入出位置２４には、下型用の模型３６が取付けられたキャリアプレート３８が旋回台３３の一端に支承されて割出されており、昇降台３１が搬入出位置２４に下降して下鋳枠３をキャリアプレート３８上に載置する。把持爪３２は下鋳枠３を解放して上昇し、上昇途中で上鋳枠２を把持して上昇端に後退する。
【００４０】
旋回台３３が１８０度旋回されて下鋳枠３を載置したキャリアプレート３８が造型装置１７のキャリアプレート交換位置２６に搬入され、上型用の模型３５が取付けられたキャリアプレート３７が旋回台３３の他端に支承されて搬入出位置２４に割出される。昇降台３１が搬入出位置２４に下降して上鋳枠２をキャリアプレート３７上に載置する。テーブル４１がシリンダ装置によって上昇端に移動され、キャリアプレート交換位置２６に搬入されたキャリアプレート３８がテーブル４１上に載置され、キャリアプレート３８上の下鋳枠３の上端が上盛枠４７の下面に当接する。１個の鋳型分の混練鋳物砂が供給位置で混練機４９から供給された投入ホッパー５１は上盛枠４７上面を摺接して投入位置に移動され、上盛枠４７に穿設された開口から混練鋳物砂を下鋳枠３内に投入し、投入後に供給位置に後退される。鋳物砂の投入後に、スクイズヘッド４６がシリンダ装置４５により下降され、下鋳枠３に投入された混練鋳物砂がスクイズされて下鋳型２３が造型される。スクイズの完了後、スクイズヘッド４６が上昇端まで後退され、テーブル４１が下降端まで下降され、下鋳型２３を造型したキャリアプレート３８が旋回台３３の一端に支承される。
【００４１】
旋回台３３が１８０度旋回されると、下鋳型２３を造型したキャリアプレート３８が旋回台３３の一端に支承されて搬入出位置２４に搬出され、上鋳枠２を載置され上型用の模型３５が取付けられたキャリアプレート３７が、旋回台３３の他端に支承されて造型装置１７のキャリアプレート交換位置２６に搬入される。昇降台３１が搬入出位置２４に下降し、把持爪３２が下鋳枠３を把持して上昇し、下鋳型２３が下型用の模型３６から離型される。移送台３０が反転装置２８と対向する位置に移動され、把持爪３２に把持された下鋳型２３が両側面を反転装置２８の挟持体３４により挟持され、把持爪３２が開放すると挟持体３４が１８０度回転されて下鋳型２３を反転する。反転された下鋳型２３は把持爪３２により把持され、挟持体３４が開放されて移送装置２５に返却される。移送台３０が造型停止位置１８の上方に移動され、昇降台３１が下降されて下鋳型２３が回転台５上に、下鋳枠３の底面に穿設された穴をピンに嵌合して位置決めしながら載置され、載置後、把持爪３２が開放され、昇降台３１は上昇される。造型停止位置１８で回転台５上に載置された下鋳型２３に中子が組込まれて中子納めされる。
【００４２】
上型用の模型３５が取付けられたキャリアプレート３７は、旋回台３３の旋回によりキャリアプレート交換位置２６に搬入され、上昇するテーブル４１上に載置され、上述の下鋳型２３の造型と同様に上鋳型２２が造型される。造型後、旋回台３３の旋回により、上鋳型２２を造型したキャリアプレート３７が旋回台３３の他端に支承されて搬入出位置２４に搬出される。昇降台３１が搬入出位置２４に下降し、把持爪３２が上鋳枠２を把持して上昇し、上鋳型２２が上型用の模型３５から離型される。移送台３０が造型停止位置１８の上方に移動され、昇降台３１が下降されて上鋳型２２が下鋳型２３上に鋳枠合せされて鋳型２１が形成される。
【００４３】
所定時間が経過する毎に、回転台５がモータ１２により１ピッチずつ間欠的に割出し回転され、鋳型２１が造型停止位置１８で回転台５上に順次形成され、注湯停止位置５６に順次搬送され、注湯装置５４により注湯される。注湯された鋳型２１は、枠ばらし停止位置５７までの間に設けられた複数の冷却停止位置５８を通過する間に冷却される。冷却された鋳型２１は枠ばらし停止位置５７で枠ばらし装置５５により枠ばらしされ、上下鋳枠２，３が取り外されてトレイ５９内に入れられ、空の上下鋳枠２，３は枠ばらし停止位置５７で回転台５上に戻される。枠ばらしされた鋳型２１から鋳物製品が製品取出し位置６１で取出され、砂落とし回転ブラシにより鋳物砂を除去されて鋳物砂と分離される。回収された鋳物砂はトレイ５９に収容されて搬送され、ダマ砕き位置６３で解砕され、異物除去位置６４で篩にかけられて異物が除去され、配合位置６５で磁選される。
【００４４】
配合位置６５では、現在使用されている鋳型の種類がメモリから読み出され、重量計６７から入力された重量から回収鋳物砂の重量が算出される。この回収鋳物砂１ｋｇ当たりに配合すべき各補充成分の配合量が表７８から読み出され、これに回収鋳物砂の重量が乗算されて回収鋳物砂に配合すべき各補充成分および配合量が算出される。配合すべき各補充成分が収容された各補充成分タンク６８〜７０の各シャッタ７１〜７３が開かれ、配合すべき各補充成分の重量が重量計７４で計測されて計量ホッパー７５に投下され、計量ホッパー７５からトレイ５９に投入されて回収鋳物砂に配合される。
【００４５】
搬送ホッパー８１は補充成分が配合された回収鋳物砂をトレイ５９から移し替えられ、搬送レール８０を混練機４９の投入口の上方まで自走し、補充成分を配合された回収鋳物砂を混練機４９に投入する。混練機４９は補充成分が配合された回収鋳物砂を水分補給して水分調整および冷却しながら混練する。混練された一鋳型分の混練鋳物砂は、混練機４９から鋳物砂投入装置５０の供給位置に位置する投入ホッパー５１に直接供給される。下鋳枠３に続いて上鋳枠２に混練鋳物砂を投入した後に、投入ホッパー５１が供給位置に後退されると、上盛枠４７のシャッタが開かれて一鋳型を造型した後に残った余剰鋳物砂が戻しコンベア５３上に投下される。余剰鋳物砂は戻しコンベア５３により戻し停止位置８５に搬送されて一鋳型用の鋳物砂と混合される。
【００４６】
上記実施の形態では、１枚の回転台５を環状のレール７上に回転可能に装架して、鋳枠循環装置１を構成しているが、円形、楕円形、角部をＲ形状にした多角形などのループ状に敷設した一対のレール上に複数台の搬送台車を車輪により転動可能に装架し、各搬送台車を枢着ピンにより連結し、押動位置に割出された搬送台車を割出し装置により１ピッチずつ押動し、搬送台車に夫々載置された複数の上下鋳枠２，３を閉ループ状の搬送路に沿って設けられた複数の停止位置に順次間欠的に搬送するようにしてもよい。また、複数台の搬送台車を枢着ピンで連結することなく、押動位置で割出し装置により１ピッチ押動された搬送台車を起点にして前方の搬送台車を順次押動するようにしてもよい。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について、図８に基づいて説明する。上記第１の実施形態では、鋳枠循環装置が１個の搬送装置によって構成され、複数の上下鋳枠２，３が閉ループ状の搬送路に沿って１ピッチずつ一斉に搬送されているが、第２の実施形態では、鋳枠循環装置が複数個の搬送装置によって構成され、複数の上下鋳枠２，３が閉ループ状の搬送路の各区間を各搬送装置によって搬送される点のみが第１の実施形態と異なり、他の構成は同様であるので、第１の実施形態と同じ構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略し、主として相違点について説明する。
【００４８】
図８に示すように、閉ループ状の鋳枠循環装置８７は、造型装置１７が配置された第１搬送装置８８、注湯装置５４が配置された第２搬送装置８９、冷却停止位置を提供する第３搬送装置９０、および枠ばらし装置５５が配置された第４搬送装置９１によって構成されている。第１搬送装置８８のローラコンベア９２上に載置され鋳枠送り装置９３とクッション装置９４とに挟持されて各停止位置２０を１ピッチずつ移送された空の上下鋳枠２，３が造型停止位置１８で造型装置１７に搬入されて下鋳型２３、上鋳型２２が交互に造型されてローラコンベア９２上に戻される。９５は下鋳型２３を上下反転させる鋳枠反転装置で、これによりローラコンベア９２から鋳枠反転装置９５に搬入された下鋳型２３はドラムの１８０度回転により反転されてローラコンベア９２上に搬出され、１ピッチ移送されて台車セット装置９６に搬送される。台車セット装置９６には、シリンダ装置によって昇降される昇降台が配置されている。昇降台は下鋳型２３が台車セット装置９６に搬入されたときのみ上昇され、台車セット装置９６に投入された搬送台車９７を載置して上昇し、ローラコンベア９２に支持された下鋳型２３を搬送台車９７上に支持してローラコンベア９２から僅かに離脱させる。上昇された昇降台上のレールと連続するレールがローラコンベア９２と平行に設けられ、台車セット装置９６以降は、下鋳型２３はレール上を走行する搬送台車９７上に載置された状態で移送され、上鋳型２２はローラコンベア９２上を移送される。下鋳型２３は鋳枠反転装置９５で反転されて台車セット装置９６に投入された搬送台車９７上に載置され、中子入れ等必要な作業が行なわれる。台車セット装置９６に隣接して鋳枠合せ装置９８が配置され、鋳枠合せ装置９８により上鋳型２２が下鋳型２３に鋳枠合せされて鋳型２１が形成される。
【００４９】
鋳型２１を載置した搬送台車９７は、第１鋳枠方向転換装置９９により９０度方向転換され、第２搬送装置８９を構成する鋳枠送り装置１００とクッション装置１０１とに挟持されてレール上を各停止位置２０に１ピッチずつ移送され、注湯停止位置５６で注湯装置５４により注湯される。注湯された鋳型２１を載置した搬送台車９７は、第２鋳枠方向転換装置１０２により９０度方向転換され、第３搬送装置９０を構成する鋳枠送り装置１０３とクッション装置１０４とに挟持されてレール上をローラコンベア９２の搬送方向と平行に逆方向に各冷却停止位置５８を１ピッチずつ移送され、その間に鋳物が冷却される。注湯された鋳型２１を載置した搬送台車９７が、台車分離装置１０５上に搬入されると、鋳型２１をローラコンベア上に残して搬送台車９７が下降され、鋳型２１が第４搬送装置９１を構成する鋳枠送り装置１０６とクッション装置１０７とに挟持されてローラコンベア上を各停止位置２０に１ピッチずつ移送されて枠ばらし装置５５に搬入され、鋳型２１が上下鋳枠２，３から分離され、コンベア６０上のトレイ５９内に入れられる。重合された上下鋳枠２，３は、鋳枠分離装置１０８により上鋳枠２、下鋳枠３に分離されてローラコンベア９２に搬入される。
【００５０】
台車分離装置１０５により下降された搬送台車９７は、下方レール上に載置されて台車戻し箇所１０９に移送される。台車戻し箇所１０９には、シリンダ装置によって昇降される昇降台が配置され、昇降台は搬送台車９７が搬入されると下降し、搬送台車９７をローラコンベア上に支持させる。ローラコンベア上に支持された搬送台車９７は台車送り装置１１０により台車セット装置９６に投入される。
【００５１】
このように構成された閉ループ状の鋳枠循環装置８７において、混練機４９が造型装置１７の近傍に並設され、配合位置６５と混練機４９の投入口との間には搬送レール８０が敷設され、搬送レール８０に搬送ホッパー８１が自走可能に装架されている。搬送ホッパー８１は必要量の補充成分が配合された回収鋳物砂を配合位置６５でトレイ５９から移し替えられ、搬送レール８０を混練機４９の投入口の上方まで自走し、補充成分を配合された回収鋳物砂を混練機４９に投入する。混練機４９は補充成分を配合された回収鋳物砂を水分調整しながら混練する。混練された１個の鋳型分の混練鋳物砂は、造型装置１７の鋳物砂投入装置の投入ホッパーに直接供給される。
【００５２】
一個の鋳型用の下鋳枠３および上鋳枠２に混練鋳物砂を投入した後に残った余剰鋳物砂は投入ホッパーから戻しコンベア５３に投下される。戻しコンベア５３は、余剰鋳物砂が投下される受取位置と、注湯停止位置５６より後段の戻し停止位置８５との間に設けられ、戻しコンベア５３は、１個の鋳型２１に対応する余剰鋳物砂毎に分離して搬送するように複数区画に分割され、受取位置と戻し停止位置８５との間には、造型停止位置１８と戻し停止位置８５との間に存在する停止位置２０の数と同数の区画が設けられ、鋳枠循環装置８７の第３搬送装置９０の１ピッチずつの移動に連動して１区画ずつ移動される。従って、一鋳型を造型した後に残った余剰鋳物砂は、この一鋳型が注湯された後に戻し停止位置８５に搬送されたときに、この一鋳型上に全量投下されて一鋳型用の鋳物砂と混合される。
【００５３】
上記実施の形態では、１個の鋳型分の回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合しているが、配合位置６５で少数一定個数（例えば、２，３個）の鋳型分の回収鋳物砂を集めて必要量の補充成分を配合し、混練機４９に投入して混練するようにしても良い。この場合、少数一定個数の鋳型２１を造型した後に投入ホッパー５１に残った余剰鋳物砂を、該少数一定個数の鋳型２１を形成していた回収鋳物砂と配合位置６５で混合するように戻しコンベアを受取位置と配合位置６５との間に設けても良い。
【００５４】
上記実施の形態では、回収鋳物砂の単位量当たりに配合すべき各補充成分の配合量は、回収鋳物砂の単位重量当たり、例えば１ｋｇ当たりに配合すべき各補充成分の配合重量として記憶しているが、回収鋳物砂により形成されていた鋳型１個当たりに配合すべき各補充成分の配合重量または配合容積を鋳型の種類別に記憶するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本第１の実施形態に係る鋳造ラインを示す図。
【図２】図１のＡ‐Ａ矢視図。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】図１のＣ−Ｃ矢視図。
【図５】回収鋳物砂に補充成分を配合して混練機に投入する説明図。
【図６】回収鋳物砂に配合する補充成分および配合量を鋳型別に記憶したテーブルを示す図。
【図７】回収鋳物砂に必要量の補充成分を配合するプログラムを示す図。
【図８】第２の実施形態に係る鋳造ラインを示す図。
【符号の説明】
１，８７…鋳枠循環装置、２…上鋳枠、３…下鋳枠、４…搬送路、５…回転台、７…環状のレール、１５…駆動装置、１７…造型装置、１８…造型停止位置、１９…鋳枠搬送装置、２０…停止位置、２１…鋳型、２２…上鋳型、２３…下鋳型、２４…搬入出位置、２５…移送装置、２６…キャリアプレート交換位置、２７…搬入出装置、２８…反転装置、３３…旋回台、３５，３６…上下鋳型用の模型、３７，３８…キャリアプレート、４０…装置本体、４１…テーブル、４６…スクイズヘッド、４７…上盛枠、４９…混練機、５１…投入ホッパー、５３…戻しコンベア、５４…注湯装置、５５…枠ばらし装置、５６…注湯停止位置、５７…枠ばらし停止位置、５８…冷却停止位置、５９…トレイ、６０…コンベア、６１…製品取出し位置、６２…マニプレータ、６３…ダマ砕き位置、６４…異物除去位置、６５…配合位置、６６…配合装置、６７，７４…重量計、６８〜７０…補充成分タンク、７１〜７３，８２…シャッタ、７５…計量ホッパー、７７…コンピュータ、７８…表、７９…配合プログラム、８０…搬送レール、８１…搬送ホッパー、供給管、８５…戻し停止位置、８８〜９１…第１乃至第４搬送装置。
【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】
2005021944.tif 000008
【図７】
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【図８】
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