(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
造型基盤３上の左右両側に立設された枠セットシリンダ４、４の上端間に架設された昇降支持フレ−ム３０と、
パタ−ンプレ−ト１５、１５Ａを載置すると共に該パタ−ンプレ−ト１５、１５Ａの外周を包囲して上下摺動する枠状の抜型フレ−ム１６を設けたパタ−ンキャリア６、６Ａと、
前記枠セットシリンダ４、４のうちの一方に回転可能に支持されて、前記パタ−ンキャリア６、６Ａが弾性部材１３、１３により造型基盤３から若干持ち上げられた状態でセットされると共に該パタ−ンキャリア６、６Ａを交互に前記造型基盤３中央上方に搬入出可能にしたパタ−ン交換装置５と、
前記造型基盤３上に配設されて、前記パタ−ンキャリア６、６Ａに装着された係合部材２３、２３と係合される係合ヘッド２５をピストンロッドの上端に連結させた圧着シリンダ２７であって、前記パタ−ンキャリア６、６Ａを前記弾性部材１３、１３に抗して引き下げ、造型基盤３に圧着する圧着シリンダ２７と、
前記造型基盤３上に配設されて、前記抜型フレ−ム１６を昇降させる昇降シリンダ２８、２８と、
前記昇降支持フレ−ム３０に吊設支持されて、下位周側又は／及び下位内部にエヤ−を噴出させて鋳物砂Ｓを浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すエヤ−噴出チャンバ−３４、３４を備えた砂ホッパ３５と、
該砂ホッパ３５の下端に配設されたスクイズ手段３６と、
該スクイズ手段３６の周囲に配置される砂充填用ノズル３７、３７と、
前記スクイズ手段３６及び砂充填用ノズル３７、３７の群の外周を上下動可能にして包囲すると共に上位にベントホ−ル３８、３８を備え、かつ盛枠シリンダ４０、４０に連結された盛枠３９と、
を具備することを特徴とする砂鋳型の造型装置。
【請求項２】
前記スクイズ手段３６が、昇降停止制御可能にされたセグメント方式のスクイズフットであることを特徴とする請求項１記載の砂鋳型の造型装置。
【請求項３】
前記スクイズ手段３６が、平板状のスクイズ板であることを特徴とする請求項１記載の砂鋳型の造型装置。
【請求項４】
前記パタ−ンキャリア６、６Ａが、
前記抜型フレ−ム１６と、
前記パタ−ンプレ−ト１５、１５Ａを載置すると共に前記係合部材２３、２３が装着された本体フレ−ム１８と、
前記抜型フレ−ム１６を下降させる方向に付勢力を作用させる付勢手段２０、２０と、
を具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の砂鋳型の造型装置。
【請求項５】
前記パタ−ンキャリア６、６Ａが、
前記抜型フレ−ム１６と、
前記パタ−ンプレ−ト１５、１５Ａを載置すると共に前記係合部材２３、２３が装着された本体フレ−ム１８と、
両端が前記抜型フレ−ム１６と本体フレ−ム１８に掛着されて、抜型フレ−ム１６を下降させる方向に付勢力を作用させる付勢手段２０、２０と、
前記抜型フレ−ム１６又は本体フレ−ム１８に装着されて、前記抜型フレ−ム１６上に載置される鋳枠２１との位置決めを行う位置決め部材２２、２２と、
前記本体フレ−ム１８に装着されて、前記パタ−ン交換装置５との位置決めを行う位置決め部材２４、２４と、を具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の砂鋳型の造型装置。
【請求項６】
前記パタ−ン交換装置５が、
内部に前記弾性部材１３、１３を介在させて前記パタ−ンキャリア６、６Ａとの位置決め部材１１を装着させた前記パタ−ンキャリア６、６Ａの支持ユニット８、８と、
該支持ユニット８、８が装着されたタ−ンテ−ブル７と、
を具備することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の砂鋳型の造型装置。
【請求項７】
前記圧着シリンダ２７が、前記ピストンロッドの下端にロ−タリ−アクチュエ−タ２６を連結させたものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の砂鋳型の造型装置。
【請求項８】
請求項１記載の砂鋳型の造型装置を用いる砂鋳型の造型方法であって、
弾性部材により造型基盤から若干持ち上げられた状態でパタ−ン交換装置にセットされ、パタ−ンプレ−トを載置したパタ−ンキャリアを造型基盤中央上方に搬入する工程と、
前記パタ−ンキャリアを前記弾性部材に抗して引き下げ、造型基盤に圧着する工程と、
前記パタ−ンプレ−トの外周を包囲して上下摺動する枠状の抜型フレ−ムの上面をパタ−ンプレ−トの見切面より突出させた状態にすると共に鋳枠、盛枠及びスクイズ手段を下降させて造型空間を画成する工程と、
鋳物砂が投入された砂ホッパの下位周側又は／及び下位内部からエヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるエヤレ−ションを成す工程と、
前記エヤレ−ションされた鋳物砂を前記造型空間に砂充填用ノズルを介してエヤ−によりエヤレ−ション充填する工程と、
前記スクイズ手段により鋳物砂を一次スクイズする工程と、
前記抜型フレ−ムを下降させながら前記スクイズ手段、盛枠及び鋳枠を一体的にパタ−ンプレ−トに向けて下降させて鋳物砂を二次スクイズをする工程と、
前記抜型フレ−ムを上昇させながら前記スクイズ手段、盛枠及び鋳枠を一体的に上昇させて抜型する工程と、
を具備することを特徴とする砂鋳型の造型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬入されてくる空の鋳枠に対し上下砂鋳型を交互に造型して搬出させる砂鋳型の造型装置及び砂鋳型の造型方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パタ−ンプレ−トの上部に鋳枠と盛枠を重ね合わせた空間に鋳物砂を投入充填し、該投入充填された鋳物砂を圧縮して鋳枠内に砂鋳型を造型する装置は、特開昭５５−１２２６５１号公報等により公知にされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のような造型装置は、パタ−ン交換装置により造型基盤中央上方に搬入されたパタ−ンキャリアを上昇させて造型空間を画成する方式であるため、パタ−ンキャリアと造型基盤との間に、先端にテ−ブルを連結させた大型の枠セットシリンダを配設する必要があり、このため、造型装置の背丈が高くなって装置が大型化してしまう問題があった。さらに枠付砂鋳型が下降途中において加速状態で抜型されるため、抜型の精度が劣るという問題があった。
また、これらの問題を解決するには、造型基盤中央上方に搬入されたパタ−ンキャリアに対して、鋳枠、盛枠等を下降させて造型空間を画成する方式が考えられるが、この場合、パタ−ンキャリアを造型基盤に圧着する必要があり、この圧着が困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので、造型装置の背丈を低くして装置をコンパクトに小型化することができると共に優れた抜型精度を維持することができ、かつパタ−ンキャリアの造型基盤への圧着を容易に行うことができる砂鋳型の造型装置及び砂鋳型の造型方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における砂鋳型の造型装置は、造型基盤上の左右両側に立設された枠セットシリンダの上端間に架設された昇降支持フレ−ムと、パタ−ンプレ−トを載置すると共に該パタ−ンプレ−トの外周を包囲して上下摺動する枠状の抜型フレ−ムを設けたパタ−ンキャリアと、前記枠セットシリンダのうちの一方に回転可能に支持されて、前記パタ−ンキャリアが弾性部材により造型基盤から若干持ち上げられた状態でセットされると共に該パタ−ンキャリアを交互に前記造型基盤中央上方に搬入出可能にしたパタ−ン交換装置と、前記造型基盤上に配設されて、前記パタ−ンキャリアに装着された係合部材と係合される係合ヘッドをピストンロッドの上端に連結させた圧着シリンダであって、前記パタ−ンキャリアを前記弾性部材に抗して引き下げ、造型基盤に圧着する圧着シリンダと、前記造型基盤上に配設されて、前記抜型フレ−ムを昇降させる昇降シリンダと、前記昇降支持フレ−ムに吊設支持されて、下位周側又は／及び下位内部にエヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すエヤ−噴出チャンバ−を備えた砂ホッパと、該砂ホッパの下端に配設されたスクイズ手段と、該スクイズ手段の周囲に配置される砂充填用ノズルと、前記スクイズ手段及び砂充填用ノズルの群の外周を上下動可能にして包囲すると共に上位にベントホ−ルを備え、かつ盛枠シリンダに連結された盛枠と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、造型装置の背丈を低くして装置をコンパクトに小型化することができると共に優れた抜型精度を維持することができ、かつパタ−ンキャリアの造型基盤への圧着を容易に行うことができる。また鋳物砂を造型空間に充填むら無く効率よく充填することができる。
【０００６】
また本発明における砂鋳型の造型装置は、前記スクイズ手段が、昇降停止制御可能にされたセグメント方式のスクイズフットであることを特徴とする。
本発明によれば、スクイズフットをパタ−ンプレ−トの凹凸に相対する凹凸形状に形成した造型空間を画成することができるため、鋳型全体を均一に圧縮することができる。
【０００７】
さらに本発明における砂鋳型の造型装置は、前記スクイズ手段が、平板状のスクイズ板であることを特徴とする。
本発明によれば、装置構成を簡素化することができると共に装置の制御を容易にすることができる。
【０００８】
さらに本発明における砂鋳型の造型装置は、前記パタ−ンキャリアが、前記抜型フレ−ムと、前記パタ−ンプレ−トを載置すると共に前記係合部材が装着された本体フレ−ムと、前記抜型フレ−ムを下降させる方向に付勢力を作用させる付勢手段と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、パタ−ンキャリアに抜型フレ−ム昇降用の昇降シリンダを搭載していないため、パタ−ンキャリアを複雑にすることがなく、配管・配線等も不要になるのでメンテナンス性が大幅に向上する。また抜型フレ−ムを下降させる方向に付勢力を作用させる付勢手段を具備しているため、造型基盤上に配設された前記昇降シリンダの下降に追従して抜型フレ−ムを確実に下降端まで下降させることができる。さらに造型基盤への圧着に用いられる係合部材を具備しているため、造型基盤への圧着が可能になる。
【０００９】
さらに本発明における砂鋳型の造型装置は、前記パタ−ンキャリアが、前記抜型フレ−ムと、前記パタ−ンプレ−トを載置すると共に前記係合部材が装着された本体フレ−ムと、両端が前記抜型フレ−ムと本体フレ−ムに掛着されて、抜型フレ−ムを下降させる方向に付勢力を作用させる付勢手段と、前記抜型フレ−ム又は本体フレ−ムに装着されて、前記抜型フレ−ム上に載置される鋳枠との位置決めを行う位置決め部材と、前記本体フレ−ムに装着されて、前記パタ−ン交換装置との位置決めを行う位置決め部材と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、パタ−ンキャリアに抜型フレ−ム昇降用の昇降シリンダを搭載していないため、パタ−ンキャリアを複雑にすることがなく、配管・配線等も不要になるのでメンテナンス性が大幅に向上する。また抜型フレ−ムを下降させる方向に付勢力を作用させる付勢手段を具備しているため、造型基盤上に配設された前記昇降シリンダの下降に追従して抜型フレ−ムを確実に下降端まで下降させることができる。さらに造型基盤への圧着に用いられる係合部材を具備しているため、造型基盤への圧着が可能になる。さらに抜型フレ−ム上に載置される鋳枠との位置決めを行う位置決め部材、パタ−ン交換装置との位置決めを行う位置決め部材を具備しているため、鋳枠及びパタ−ン交換装置との位置決めを確実に行うことができる。
【００１０】
さらに本発明における砂鋳型の造型装置は、前記パタ−ン交換装置が、内部に前記弾性部材を介在させて前記パタ−ンキャリアとの位置決め部材を装着させた前記パタ−ンキャリアの支持ユニットと、該支持ユニットが装着されたタ−ンテ−ブルと、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、パタ−ン交換装置の高さを極力低くして造型装置をコンパクトに小型化することができると共にパタ−ンキャリアと造型基盤との間に若干の隙間を確保してパタ−ンキャリアを交互に造型基盤中央上方に搬入出させることができ、かつ、支持ユニット内の弾性部材により、パタ−ンキャリアの造型基盤への圧着にも対応することができる。
【００１３】
さらに本発明における砂鋳型の造型装置は、前記圧着シリンダが、前記ピストンロッドの下端にロ−タリ−アクチュエ−タを連結させたものであることを特徴とする。
本発明によれば、圧着シリンダのピストンロッドの上端に連結させた係合ヘッドをパタ−ンキャリアに装着された係合部材に素早く係合させることができると共にパタ−ンキャリアを造型基盤に容易に、かつ確実に圧着することができる。
【００１４】
また上記の目的を達成するために本発明における砂鋳型の造型方法は、請求項１記載の砂鋳型の造型装置を用いる砂鋳型の造型方法であって、弾性部材により造型基盤から若干持ち上げられた状態でパタ−ン交換装置にセットされ、パタ−ンプレ−トを載置したパタ−ンキャリアを造型基盤中央上方に搬入する工程と、前記パタ−ンキャリアを前記弾性部材に抗して引き下げ、造型基盤に圧着する工程と、前記パタ−ンプレ−トの外周を包囲して上下摺動する枠状の抜型フレ−ムの上面をパタ−ンプレ−トの見切面より突出させた状態にすると共に鋳枠、盛枠及びスクイズ手段を下降させて造型空間を画成する工程と、鋳物砂が投入された砂ホッパの下位周側又は／及び下位内部からエヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるエヤレ−ションを成す工程と、前記エヤレ−ションされた鋳物砂を前記造型空間に砂充填用ノズルを介してエヤ−によりエヤレ−ション充填する工程と、前記スクイズ手段により鋳物砂を一次スクイズする工程と、前記抜型フレ−ムを下降させながら前記スクイズ手段、盛枠及び鋳枠を一体的にパタ−ンプレ−トに向けて下降させて鋳物砂を二次スクイズをする工程と、前記抜型フレ−ムを上昇させながら前記スクイズ手段、盛枠及び鋳枠を一体的に上昇させて抜型する工程と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、造型装置の背丈を低くして装置をコンパクトに小型化することができると共に優れた抜型精度を維持することができ、かつパタ−ンキャリアの造型基盤への圧着を容易に行うことができる。また鋳物砂を造型空間に充填むら無く効率よく充填することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１において、基盤フレ−ム１と該基盤フレ−ム１に固定された複数の固定ストッパ２、２から成る造型基盤３上の左右両側（図１参照）には枠セットシリンダ４、４が上向きにして立設されている。該枠セットシリンダ４、４のうちの一方（図１で左側）下位にはパタ−ン交換装置５の中心部が水平平面内で回転可能にして支持されており、該パタ−ン交換装置５の主軸は前記図１で左側の枠セットシリンダ４が兼用している。
【００１６】
ここでパタ−ン交換装置５の構成について説明する。パタ−ン交換装置５は、前記主軸と、該主軸に水平平面内で回転可能に支持されて、パタ−ンキャリア６、６Ａを交互に造型基盤３中央上方に搬入出させるタ−ンテ−ブル７と、該タ−ンテ−ブル７における前記パタ−ンキャリア６、６Ａの載置部に装着されたパタ−ンキャリア６、６Ａの複数の支持ユニット８、８（図８参照）と、により構成されている。なお前記タ−ンテ−ブル７は図示されないアクチュエ−タにより回転させるようになっており、アクチュエ−タとしては、例えば、油圧シリンダ等が挙げられる。
【００１７】
また前記支持ユニット８、８は、図１０に示すように、前記タ−ンテ−ブル７における前記パタ−ンキャリア６、６Ａの載置部に締結されるホルダ９と、該ホルダ９の中空部の上位に設けられた溝部に環装されたシ−ル部材１０と、ホルダ９の中空部に上下摺動可能に挿入されると共に上端がホルダ９の上面より突出した状態にされた前記パタ−ンキャリア６、６Ａとの位置決め部材１１と、該位置決め部材１１に締結されると共に位置決め部材１１の下方まで伸びるロッド１２と、該ロッド１２に環装された弾性部材としての複数の皿ばね１３、１３と、前記ホルダ９の中空部の下位に締結されると共に内部に設けられた貫通孔に前記ロッド１２を上下摺動可能に挿入させた蓋部材１４と、により構成されている。
【００１８】
さらに前記パタ−ンキャリア６は、図８及び図９に示すように、パタ−ンプレ−ト１５の外周を包囲して上下摺動する枠状の抜型フレ−ム１６と、該抜型フレ−ム１６の下部に連結された複数のガイドピン１７、１７と、該ガイドピン１７、１７が上下摺動可能に挿入されると共に上面に前記パタ−ンプレ−ト１５を載置した本体フレ−ム１８と、両端が前記抜型フレ−ム１６と本体フレ−ム１８に掛着部材１９、１９を介して掛着されて、抜型フレ−ム１６を下降させる方向に付勢力を作用させる付勢手段としての複数の引張りコイルばね２０、２０と、前記抜型フレ−ム１６に装着されて、前記抜型フレ−ム１６上に載置される鋳枠２１（図１参照）との位置決めを行う位置決め部材２２、２２と、前記本体フレ−ム１８の下端中央部に装着されて、前記造型基盤３の固定ストッパ２、２への圧着に用いられる係合部材２３、２３（図１参照）と、前記本体フレ−ム１８に装着されて、パタ−ン交換装置５との位置決めを行う複数の位置決め部材２４、２４と、により構成されており、前記パタ−ンキャリア６Ａについても同様に構成されている。
【００１９】
また前記造型基盤３上の中央部には、前記パタ−ンキャリア６、６Ａ下端中央部に装着された係合部材２３、２３と係合される係合ヘッド２５をピストンロッドの上端に連結すると共にピストンロッドの下端にロ−タリ−アクチュエ−タ２６を連結させた圧着シリンダ２７が配設されている。さらに前記造型基盤３上において、前記複数のガイドピン１７、１７の下方には、該ガイドピン１７、１７を介して前記抜型フレ−ム１６を昇降させる複数の昇降シリンダ２８、２８が配設されており、該昇降シリンダ２８、２８のピストンロッドの上端には、ロッドヘッド２９、２９が連結されている。
【００２０】
なお前記抜型フレ−ム１６の上面は、昇降シリンダ２８、２８の伸長端でパタ−ンプレ−ト１５の見切り面から若干（例えば、３０ｍｍ）上方に突出され（図２参照）、縮引端でパタ−ンプレ−ト１５の見切り面とほぼ同一面（図１参照）になるようにされている。
【００２１】
また前記枠セットシリンダ４、４のピストンロッド４Ａ、４Ａ上端間には、昇降支持フレ−ム３０が架設されており、該昇降支持フレ−ム３０には、上端にスライドゲ−ト３１により開閉される砂投入口３２を設けると共に上位部に図示されない切り替え弁を介して低圧エヤ−（例えば、０．０５〜０．１８ＭＰａ）を導入する給気管３３を連通させ、かつ下位周側及び下位内部に図示されない１個の切り替え弁を介して図示されない圧縮空気源に連通する多数のエヤ−噴出チャンバ−３４、３４を備えた砂ホッパ３５が吊設されている。
【００２２】
なお多数のエヤ−噴出チャンバ−３４、３４からは低圧エヤ−（例えば、０．０５〜０．１８ＭＰａ）が砂ホッパ３５内に噴出されて鋳物砂Ｓを浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すように構成されている。さらに砂ホッパ３５の下端には、スクイズ手段としての昇降停止制御可能にされたセグメント方式のスクイズフット３６と該スクイズフット３６の周囲に砂充填用ノズル３７、３７が配設されている。
【００２３】
また前記スクイズフット３６及び砂充填用ノズル３７、３７の群の外周を上下動可能にして包囲すると共に上位に図示されない排気制御チャンバ−に通じるベントホ−ル３８、３８を穿孔した盛枠３９が、前記砂ホッパ３５の下位外側部において下向きにして設けられた盛枠シリンダ４０、４０に連結して配置されている。さらに前記昇降支持フレ−ム３０における砂ホッパ３５の左右外側位置には、前記スクイズフット３６の下方位置まで伸びるフレ−ム４１、４１を介して鋳枠２１の搬入出コンベヤ４２が吊設されている。なお前記盛枠３９には、図示されない離型剤噴霧ノズルが装着されており、該離型剤噴霧ノズルから前記造型空間内のパタ−ンプレ−ト１５に離型剤が噴霧されるようになっている。
【００２４】
次にこのように構成されたものの作動を詳しく説明する。図１の状態は、砂ホッパ３５内に鋳物砂Ｓが投入され、前記スクイズフット３６全体が下方のパタ−ンプレ−ト１５の凹凸に相対して凹凸を形成し、かつ搬入出コンベヤ４２に空の鋳枠２１が搬入された状態にある。なおパタ−ンキャリア６、６Ａは、前記支持ユニット８、８内の複数の皿ばね１３、１３により造型基盤３から５ｍｍ程度持ち上げられた状態でパタ−ン交換装置５上にセットされており、図１はパタ−ンキャリア６が造型基盤３中央上方に搬入された状態で、前記造型基盤３の固定ストッパ２、２上面とパタ−ンキャリア６下面との間には５ｍｍ程度の隙間がある。またパタ−ンキャリア６、６Ａとパタ−ン交換装置５は、前記位置決め部材２４、２４と位置決め部材１１とにより位置決めされている。
【００２５】
この状態で前記圧着シリンダ２７を伸長作動させて係合ヘッド２５を上昇させ、上昇端で前記ロ−タリ−アクチュエ−タ２６を作動させて係合ヘッド２５を９０度水平回転させる。その後、圧着シリンダ２７を縮引作動させて係合ヘッド２５を下降させることにより、該係合ヘッド２５と前記パタ−ンキャリア６下端中央部に装着された係合部材２３、２３が係合されてパタ−ンキャリア６が前記複数の皿ばね１３、１３に抗して引き下げられ、パタ−ンキャリア６下面が造型基盤３の固定ストッパ２、２上面に圧着される。その後、前記昇降シリンダ２８、２８を伸長作動させて前記ガイドピン１７、１７を介して抜型フレ−ム１６を上昇させることにより、該抜型フレ−ム１６の上面を前記パタ−ンプレ−ト１５の見切り面から若干上方に突出させる。
【００２６】
そして、スライドゲ−ト３１を作動させて砂投入口３２を閉じた後、盛枠シリンダ４０、４０が伸長作動して盛枠３９を下降させて鋳枠２１の上面に押し付け密着させると共に枠セットシリンダ４、４が縮引作動して鋳枠２１がパタ−ンプレ−ト１５の外周で上方に突出されている抜型フレ−ム１６上面に押し付けられて図２の状態になる。なお、この際、パタ−ンプレ−ト１５、抜型フレ−ム１６、鋳枠２１、盛枠３９、スクイズフット３６で画成する造型空間は、スクイズフット３６がパタ−ンプレ−ト１５の凹凸に相対する凹凸形状に形成された状態になる。またパタ−ンキャリア６と鋳枠２１は、前記位置決め部材２２、２２と鋳枠２１に装着された図示されない位置決め部材とにより位置決めされる。さらに前記造型空間内のパタ−ンプレ−ト１５には、前記盛枠３９に装着された図示されない離型剤噴霧ノズルから離型剤が噴霧される。
【００２７】
次に多数のエヤ−噴出チャンバ−３４、３４から低圧エヤ−を砂ホッパ３５内に噴出させて砂ホッパ３５内の鋳物砂Ｓを浮遊流動化させるエヤレ−ションをさせながら図示されない切り替え弁を介して給気管３３から低圧エヤ−を砂ホッパ３５に供給して鋳物砂Ｓを低圧エヤ−により造型空間に砂充填用ノズル３７、３７を介して図３に示すようにエヤレ−ション充填する。この際、エヤレ−ション充填時の低圧エヤ−は、ベントホ−ル３８、３８又は／及びパタ−ンプレ−ト１５の図示されないベントホ−ルから排気される。なお、図示されない排気制御チャンバ−でベントホ−ル３８、３８からの排気量を制御することによりパタ−ンプレ−ト１５の図示されないベントホ−ルからの排気量を制御することもできる。これにより造型空間におけるパタ−ンプレ−ト１５の複雑形状部の鋳物砂の充填密度を部分的に調整することができる。
【００２８】
次に枠セットシリンダ４、４がさらに縮引作動して盛枠シリンダ４０、４０を縮引させながら昇降支持フレ−ム３０及びこれに支持されている部材を下降させてゆき、スクイズフット３６下面全体が平坦になるまで鋳物砂Ｓの一次スクイズをすると共にスライドゲ−ト３１を逆作動させて砂投入口３２を開放して図４の状態にされる。この際、枠セットシリンダ４、４の縮引作動は、図示されない圧力センサ−によりスクイズ圧力が一次スクイズの設定圧力に到達する又は枠セットシリンダ４、４の図示されないエンコ−ダ位置が一次スクイズの設定位置に到達するまで続けられる。
【００２９】
次に昇降シリンダ２８、２８の作動流体をリリ−フする状態に切り替えると共に枠セットシリンダ４、４が一次スクイズより高い圧力で縮引作動をすることにより、鋳枠２１、盛枠３９及びスクイズフット３６が一体となって下降し鋳物砂Ｓ全体を二次スクイズする。これにより抜型フレ−ム１６は昇降シリンダ２８、２８の縮引により下降されて、抜型フレ−ム１６上面とパタ−ンプレ−ト１５の見切面はほぼ同一レベルにされ、図５の状態になる。なお抜型フレ−ム１６が下降端に到達した時点でスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達していない場合は、盛枠シリンダ４０、４０を縮引作動させながら枠セットシリンダ４、４をさらに縮引作動させることにより更なるスクイズが成される。
【００３０】
次にスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達すると、スクイズ安定タイマ−が作動し、所定時間スクイズを保持する。この時、抜型フレ−ム１６が下降端に到達していない場合に対応するために盛枠シリンダ４０、４０を伸長作動させて盛枠３９を下降させ抜型フレ−ム１６が下降端に到達するまで鋳枠２１を押し下げる。これにより鋳枠２１の下面と鋳型下面を毎回ほぼ同一面にすることができる。
【００３１】
次に昇降シリンダ２８、２８を伸長作動させて前記ガイドピン１７、１７及び抜型フレ−ム１６を介して鋳枠２１を盛枠３９に押し付けながら枠セットシリンダ４、４が逆作動して抜型をする。この際、鋳枠２１、盛枠３９及びスクイズフット３６は一体となって上昇される。その後、鋳型を造型した鋳枠２１は昇降シリンダ２８、２８により前記ガイドピン１７、１７及び抜型フレ−ム１６を介して抜き上げ支持される一方、盛枠３９及びスクイズフット３６は一体となって上昇されてゆき、途中において鋳型を造型した鋳枠２１は搬入出コンベヤ４２により掬い上げられてパタ−ンプレ−ト１５から完全に分離されると共に鋳物砂Ｓが砂ホッパ３５内に補給されて図６の状態になる。この際、造型された鋳型は鋳枠２１と共に停止状態から若干上昇されて抜型されると共に枠セットシリンダ４、４のピストンロッド４Ａ、４Ａが最も縮引された状態で抜型されることから抜型精度が高いものになっている。
【００３２】
次に昇降シリンダ２８、２８を縮引作動させて前記ガイドピン１７、１７及び抜型フレ−ム１６を下降させる。この際、前記複数の引張りコイルばね２０、２０により抜型フレ−ム１６が下降する方向に付勢力が作用するため、抜型フレ−ム１６を確実に下降端まで下降させることができる。次に前記圧着シリンダ２７を伸長作動させて係合ヘッド２５を上昇させることにより、前記支持ユニット８、８内の複数の皿ばね１３、１３がパタ−ンキャリア６を造型基盤３から５ｍｍ程度持ち上げ、前記造型基盤３の固定ストッパ２、２への圧着を解除する。その後、前記ロ−タリ−アクチュエ−タ２６を逆作動させて係合ヘッド２５を−９０度水平回転させた状態で前記圧着シリンダ２７を縮引作動させて係合ヘッド２５を下降させる。
【００３３】
次に鋳型を造型した鋳枠２１が搬入出コンベヤ４２を介して搬出され、空の鋳枠２１が搬入されると共にパタ−ン交換装置５が図示されないアクチュエ−タにより作動してパタ−ンプレ−ト１５とパタ−ンプレ−ト１５Ａとを入替え、さらにスクイズフット３６が作動されてパタ−ンプレ−ト１５Ａの凹凸に相対した凹凸に形成されて図７の状態とされ上記の作動を繰り返し行う。なお、本実施の形態にかかわる造型装置は、前記鋳型を造型した鋳枠２１を搬出したのち、一般の枠抜きと注湯が行われる造型ラインに設置される造型装置である。
【００３４】
なおパタ−ンプレ−ト１５、１５Ａを別のパタ−ンプレ−トと交換する場合は、図示されないパタ−ンキャリア搬入出手段により、パタ−ン交換装置５からパタ−ンプレ−ト１５、１５Ａを載置したパタ−ンキャリア６、６Ａを搬出して、パタ−ンプレ−ト１５、１５Ａを別のパタ−ンプレ−トと交換した後、別のパタ−ンプレ−トを載置したパタ−ンキャリア６、６Ａを搬入しパタ−ン交換装置５にセットする。
【００３５】
また本発明の実施の形態では、砂ホッパ３５の下位周側及び下位内部から低圧エヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるようにしたが、砂ホッパ３５の下位周側又は下位内部から低圧エヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるようにしてもよい。
【００３６】
さらに本発明の実施の形態では、多数のエヤ−噴出チャンバ−３４、３４に図示されない１個の切り替え弁を連通させるようにしたが、各々のエヤ−噴出チャンバ−３４に各々の切り替え弁を設けて低圧エヤ−の噴出を部分的に調整するようにしてもよい。
【００３７】
加えて本発明の実施の形態では、スクイズ手段として、昇降停止制御可能にされたセグメント方式のスクイズフット３６を用いたが、スクイズ手段はこれに限定されるものではなく、平板状のスクイズ板等を用いるようにしてもよい。
【００３８】
加えて本発明の実施の形態では、前記位置決め部材２２、２２を抜型フレ−ム１６に装着しているが、これに限定されるものではなく、位置決め部材２２、２２を本体フレ−ム１８に装着するようにしてもよい。ただし、本発明の実施の形態のように位置決め部材２２、２２を抜型フレ−ム１６に装着したほうが、前記二次スクイズ及び抜型時に前記位置決め部材２２、２２と鋳枠２１に装着された図示されない位置決め部材とが摺動しないので、該位置決め部材２２、２２と鋳枠２１に装着された図示されない位置決め部材の摩耗を減少させることができるという効果があるため好ましい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から明らかなように、造型基盤上の左右両側に立設された枠セットシリンダの上端間に架設された昇降支持フレ−ムと、パタ−ンプレ−トを載置すると共に該パタ−ンプレ−トの外周を包囲して上下摺動する枠状の抜型フレ−ムを設けたパタ−ンキャリアと、前記枠セットシリンダのうちの一方に回転可能に支持されて、前記パタ−ンキャリアが弾性部材により造型基盤から若干持ち上げられた状態でセットされると共に該パタ−ンキャリアを交互に前記造型基盤中央上方に搬入出可能にしたパタ−ン交換装置と、前記造型基盤上に配設されて、前記パタ−ンキャリアに装着された係合部材と係合される係合ヘッドをピストンロッドの上端に連結させた圧着シリンダであって、前記パタ−ンキャリアを前記弾性部材に抗して引き下げ、造型基盤に圧着する圧着シリンダと、前記造型基盤上に配設されて、前記抜型フレ−ムを昇降させる昇降シリンダと、前記昇降支持フレ−ムに吊設支持されて、下位周側又は／及び下位内部にエヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すエヤ−噴出チャンバ−を備えた砂ホッパと、該砂ホッパの下端に配設されたスクイズ手段と、該スクイズ手段の周囲に配置される砂充填用ノズルと、前記スクイズ手段及び砂充填用ノズルの群の外周を上下動可能にして包囲すると共に上位にベントホ−ルを備え、かつ盛枠シリンダに連結された盛枠と、を具備するようにしたから、造型装置の背丈を低くして装置をコンパクトに小型化することができると共に優れた抜型精度を維持することができ、かつパタ−ンキャリアの造型基盤への圧着を容易に行うことができる。また鋳物砂を造型空間に充填むら無く効率よく充填することができる等種々の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の造型装置のスタ−ト前の状態を示す縦断面図である。
【図２】造型空間を画成させた状態を示す縦断面図である。
【図３】鋳物砂のエヤレ−ション充填状態を示す縦断面図である。
【図４】鋳物砂の一次スクイズ状態を示す縦断面図である。
【図５】鋳物砂の二次スクイズ状態を示す縦断面図である。
【図６】造型鋳型の抜型及び鋳物砂の補給状態を示す縦断面図である。
【図７】パタ−ンチェンジ状態を示す縦断面図である。
【図８】図１におけるＡ−Ａ矢視拡大図である。
【図９】図１におけるＢ−Ｂ矢視拡大図である。
【図１０】パタ−ンキャリアの支持ユニットの詳細を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
３  造型基盤
４  枠セットシリンダ
５  パタ−ン交換装置
６  ６Ａ  パタ−ンキャリア
７  タ−ンテ−ブル
８  支持ユニット
１１  ２２  ２４  位置決め部材
１３  弾性部材
１５  １５Ａ  パタ−ンプレ−ト
１６  抜型フレ−ム
１８  本体フレ−ム
２０  付勢手段
２１  鋳枠
２３  係合部材
２５  係合ヘッド
２６  ロ−タリ−アクチュエ−タ
２７  圧着シリンダ
２８  昇降シリンダ
３０  昇降支持フレ−ム
３４  エヤ−噴出チャンバ−
３５  砂ホッパ
３６  スクイズ手段
３７  砂充填用ノズル
３８  ベントホ−ル
３９  盛枠
４０  盛枠シリンダ
Ｓ  鋳物砂
【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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