抜枠鋳型造型方法及び抜枠鋳型造型装置
【課題】 中子入れが多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことができる抜枠鋳型造型方法及び抜枠鋳型造型装置を提供する。
【解決手段】 それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、該４対の上下鋳枠を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動して、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５とを備える。
【解決手段】 それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、該４対の上下鋳枠を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動して、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する抜枠鋳型造型方法及び抜枠鋳型造型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来鋳枠無しの上下鋳型を造型する抜枠鋳型造型方法及び装置として、例えば特許文献１、２に記載されたものがある。特許文献１、２に記載された鋳型造型装置は、２対の上下鋳枠と、マッチプレートと、スクイズ手段と、スクイズ手段を回動させる手段と、砂を供給する手段と、２対の上下鋳枠を２つのステーション間に交互に旋回する手段とを備えている。
【０００３】
この鋳型造型装置を用いた鋳型造型方法は、一対の鋳型内に鋳型を造型する工程と、すでに造型された鋳型を内蔵する一対の鋳枠から鋳型を抜き出す工程とを同時に実施でき、短時間に効率よく造型を行うことができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、かかる従来方式の鋳型造型装置及び方法では、中子を上下鋳型間に収める場合に、時間がかかってしまい、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができないという問題があった。さらに、中子入れ個数が多い場合にはさらに効率が悪くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２８１７４２号公報
【特許文献２】特許第４３７４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、中子入れが多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことができる抜枠鋳型造型方法及び抜枠鋳型造型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る抜枠鋳型造型方法は、（１）造型ステーションに位置して垂直方向に対向する上鋳枠及び下鋳枠からなる上下鋳枠を相互に近接方向に移動させることによってマッチプレートを挟持する工程と、（２）前記マッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に一対のスクイズプレートを挿入させて上造型空間及び下造型空間を形成する工程と、（３）上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動することで、該上下鋳枠のそれぞれの側壁に設けられた砂導入口が、サンドタンクの下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる工程と、（４）前記サンドタンクから前記砂導入口を介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する工程と、（５）前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させて上造型空間及び下造型空間内の鋳型砂を圧縮する工程と、（６）前記上下鋳枠が垂直方向に対向する姿勢に戻るように回動する工程と、（７）前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させることで、前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離する工程と、（８）前記造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回する工程と、（９）該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、（１０）該上下鋳枠を鋳型抜き出しステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、（１１）該上下鋳枠を相互に近接する方向に移動させることで、第１及び第２の中子ステーションを経由したそれぞれ鋳型が形成された上下鋳枠を重ね合わせる工程と、（１２）重ね合わせた上下鋳枠内に進入可能な部材を有する鋳型抜き出し機構により上下鋳枠内のそれぞれの鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出す工程とを備え、前記造型ステーション、前記第１の中子ステーション、前記第２の中子ステーション、前記鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーションには、それぞれのステーションに応じた工程の状態とされる、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなる４対の上下鋳枠が設けられ、該上下鋳枠を旋回させて４つのステーション内に移動させることで、順次重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する。
【０００８】
また、本発明に係る抜枠鋳型造型装置は、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなると共に、該上鋳枠及び下鋳枠のそれぞれの側壁に砂導入口が設けられた４対の上下鋳枠と、該４対の上下鋳枠を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構と、前記４対の上下鋳枠のうち前記造型ステーションに位置する上下鋳枠の間に入出可能とされたマッチプレートと、該上下鋳枠の間に搬入されたマッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に挿入され上造型空間及び下造型空間を形成する一対のスクイズプレートと、下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルを有するサンドタンクと、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動して、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる回動機構と、前記回動機構に回動され上造型空間及び下造型空間に充填された鋳型砂を圧縮するように前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させると共に、前記上造型空間及び下造型空間を形成する際に前記一対のスクイズプレートを移動させるスクイズ機構と、前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離するように前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させると共に、前記上下鋳枠を相互に近接させる方向にも移動させる上下鋳枠移動機構と、前記マッチプレートが分離された鋳型を内部に有する前記上下鋳枠が前記鋳枠旋回機構により第１及び第２の中子ステーションを介して鋳型抜き出しステーションに移動された上下鋳枠内に形成された上鋳型及び下鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出しする抜き出し機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、サイクルタイムに対する中子入れの時間を多く割り当てることを可能とし、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができる。すなわち、本発明は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用された鋳型造型装置の正面図である。
【図２】該鋳型造型装置の平面図である。
【図３】該鋳型造型装置の側面図である。
【図４】該鋳型造型装置のマッチプレートが搬入された状態を示す正面図である。
【図５】該鋳型造型装置の上造型空間及び下造型空間を形成した状態を示す正面図である。
【図６】該鋳型造型装置の上下鋳枠を回動し水平方向に対向された状態を示す正面図である。
【図７】該鋳型造型装置の上下鋳枠内に砂充填された状態を示す正面図である。
【図８】該鋳型造型装置の鋳型砂がスクイズされた状態を示す正面図である。
【図９】該鋳型造型装置の上下鋳枠を回動し垂直方向に対向された状態を示す正面図である。
【図１０】該鋳型造型装置の抜型状態を示す正面図である。
【図１１】該鋳型造型装置のマッチプレートが搬出された状態を示す正面図である。
【図１２】該鋳型造型装置の鋳型を有する鋳枠が鋳型抜き出しステーションに旋回移動された状態を示す正面図である。
【図１３】該鋳型造型装置の鋳型を有する鋳枠が重ね合わされた状態を示す正面図である。
【図１４】該鋳型造型装置の鋳型を抜き出す途中の状態を示す正面図である。
【図１５】該鋳型造型装置の鋳型が抜き出された状態を示す正面図である。
【図１６】該鋳型造型装置の鋳枠無しの上下鋳型が装置外部に押し出された状態を示す正面図である。
【図１７】該鋳型造型装置における、砂充填の際の姿勢の別例であり、水平状態で砂充填を行う図７に対して傾斜した状態で砂充填が行われたことを示す正面図である。
【図１８】該鋳型造型装置を構成する鋳枠旋回機構について説明するための図であり、鋳枠旋回機構の平断面図である。
【図１９】該鋳枠旋回機構により旋回動作を行うときの平断面図である。
【図２０】該鋳型造型装置を構成する鋳枠旋回機構について説明するための図であり、図１８に対応する鋳枠旋回機構の側面図である。
【図２１】該鋳枠旋回機構において、駆動連結状態とし、位置決めロックを解除したときの側面図である。
【図２２】該鋳枠旋回機構において、駆動シリンダのロッドを伸長し旋回させるときの側面図であり、図１９に対応する図である。
【図２３】該鋳枠旋回機構において、位置決めロック状態とし、駆動連結状態を解除したときの側面図である。
【図２４】該鋳型造型装置を構成する油圧配管及び空気配管用の回転継手について説明するための図であり、回転継手及び回転軸の断面図である。
【図２５】該回転継手のＡ−Ａ断面図である。
【図２６】該回転継手のＢ−Ｂ断面図である。
【図２７】該回転継手のＣ−Ｃ断面図である。
【図２８】該回転継手に接続される回転軸のＤ−Ｄ断面図である。
【図２９】該回転軸のＥ−Ｅ断面図である。
【図３０】本発明が適用された鋳型造型装置の変形例を説明する図であり、孔形成機構を備える例の鋳型造型装置の正面図である。
【図３１】図３０の鋳型造型装置の平面図である。
【図３２】図３０の鋳型造型装置の側面図である。
【図３３】図３０の鋳型造型装置を構成する孔形成機構について説明するための図であり、鋳型造型装置の側面の拡大図である。
【図３４】図３０の鋳型造型装置を構成する孔形成機構の他の例について説明するための図である。
【図３５】図３０の鋳型造型装置を構成する押し出し部材の鋳型上の砂を吸引する機能を説明するための図であり、鋳型造型装置の正面の該略図である。
【図３６】図３５の押し出し部材の吸引状態を示す図である。
【図３７】図３５の押し出し部材の砂吸引後の、押し出し状態を示す図である。
【図３８】図３５の押し出し部材の押し出し完了後の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した抜枠鋳型造型装置（以下、「鋳型造型装置」という。）及び抜枠鋳型造型方法について、図面を参照して説明する。図１〜図３は、本発明を適用した鋳型造型装置１の「正面図」、「平面図」、「側面図」である。図４〜図１６は、鋳型造型装置１による、鋳型造型を行う各工程の状態を示す正面図又は断面図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、鋳型造型装置１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５とを備える。
【００１３】
上下鋳枠４は、上鋳枠２及び下鋳枠３を１対として、４対設けられている。上鋳枠２及び下鋳枠３は、それぞれ上下に開口を有している。また、上鋳枠２及び下鋳枠３のそれぞれの側壁には、鋳型砂を上鋳枠２及び下鋳枠３に供給するための砂導入口２ａ，３ａが設けられている。ここで、側壁とは、上下鋳枠の対向方向に直行する方向に形成された壁である。
【００１４】
鋳枠旋回機構５は、該４対の上下鋳枠４を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる。ここで、造型ステーションは、造型空間内の鋳型砂を圧縮することにより鋳型を造型する位置である。第１及び第２の中子ステーションは、造型ステーションで造型された鋳型に中子を入れるための位置である。鋳型抜き出しステーションは、鋳型を鋳枠内から抜き出す位置である。すなわち、鋳枠旋回機構５は、１対の上下鋳枠２、３が水平状態にあるスクイズ機構１１と、鋳型を抜き出す抜き出し機構１５と、２ヶ所の人又は機械にて中子を上下鋳型内に搬入する機構との間を、１対ずつ上下に連なって並ぶ水平状態の４対の上下鋳枠を間欠的に旋回させる機構である。また、鋳枠旋回機構５は、上鋳枠２を掛止めして昇降させることが可能である。尚、４つのステーションにおける上下鋳枠の回転方向の仮想中心線は、例えば９０度に等分されている。このような鋳型造型装置１は、中子入れステーションを２つにすることができ、サイクルタイムが長くなることを防止できる。これは、所謂２ステーション方式に比較しても、旋回角度が半分であるため、旋回にかかる時間そのものも低減でき、その分中子入れにかける時間が増えることに加え、中子入れを行うステーションが増えることから、サイクルタイムにおける中子入れの時間を相対的に増加させることができる。
【００１５】
また、鋳枠旋回機構５には、上下鋳枠４を４つのステーション内に旋回して移動させるに際して同一方向への旋回が連続的に行えるような機構が設けられている。具体的には、鋳枠旋回機構５には、空気配管及び油圧配管を旋回部分に接続させる回転継手１６が設けられている。
【００１６】
マッチプレート６は、４対の上下鋳枠のうち造型ステーションに位置する上下鋳枠４の間に入出可能とされている。また、このマッチプレート６は、搬入出機構２１によって入出可能とされている。マッチプレート６の両面には、模型が設けられている。
【００１７】
一対のスクイズプレート７，８は、該上下鋳枠４の間に搬入されたマッチプレート６を挟持した上下鋳枠４のそれぞれの開口部に挿入され上造型空間及び下造型空間を形成する。換言すると上鋳枠２用のスクイズプレート７は、上鋳枠２の開口のうちマッチプレート６が位置する側の開口でない上側の開口に入出可能とされている。下鋳枠３用のスクイズプレート８は、下鋳枠３の開口のうちマッチプレート６が位置する側の開口でない下側の開口に入出可能とされている。
【００１８】
サンドタンク９は、下端部から下方に向けて形成され、上造型空間、下造型空間のそれぞれに砂を充填する一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂを有する。サンドタンク９内には、鋳型砂が収容されており、一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから上下鋳枠内に鋳型砂を供給する。
【００１９】
回動機構１０は、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠４を、水平方向を軸とした軸周り方向に回動して、前記砂導入口２ａ，３ａが前記一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるように位置させる。具体的に例えば、砂導入口２ａ，３ａと一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂとを当接させることで、砂充填を可能な状態とする。ここで、砂導入口２ａ，３ａの当接面には、弾性を有するシール部材を設けるようにしてもよく、このシール部材により、砂が当接面からこぼれることを防止する。回動機構１０は、横向きのシリンダであり、ロッド１０ａを伸縮動作することにより、ロッド１０ａ先端に取り付けられた回動フレーム２４をＲ１方向に回動させる。そして、回動機構１０は、この回動フレーム２４を介して、スクイズ機構１１やこれに保持される上下鋳枠４、マッチプレート６、一対のスクイズプレート７，８等をＲ１方向と同一方向及び反対方向に回動させる。
【００２０】
スクイズ機構１１は、回動機構１０に回動され上造型空間及び下造型空間に充填された鋳型砂を圧縮するように一対のスクイズプレート７，８をマッチプレート６側に移動させる。また、スクイズ機構１１は、上述の上造型空間及び下造型空間を形成する際に一対のスクイズプレート７，８を相互に近接離間する方向に移動させる。スクイズ機構１１は、マッチプレート６を挟持した上下鋳枠４が垂直方向に対向する姿勢と水平方向に対向する姿勢との間を回動可能とされている。
【００２１】
上下鋳枠４が垂直方向に対向するとは、上鋳枠２及び下鋳枠３がそれぞれ水平状態にある場合をいう。また、上下鋳枠４が水平方向に対向するとは、上鋳枠２及び下鋳枠３がそれぞれ垂直状態にある場合をいう。
【００２２】
具体的にスクイズ機構１１は、回動フレーム２４に取り付けられている。回動フレーム２４は、内部に上述の構成を保持するための空間を有する略直方体状に組まれたフレーム状の基台２２に対して、支持軸２３を中心に回動可能とされている。支持軸２３は、基台２２に設けられ、水平方向に配置されている。回動機構１０は、例えば、横向きに配置されたシリンダ機構である。回動機構１０は、ロッド１０ａの先端がスクイズ機構１１が取り付けられた回動フレーム２４における支持軸２３より上側の部分で接合され、このロッド１０ａが伸び縮みすることで回動フレーム２４及びこれに取り付けられたスクイズ機構１１が回動され、上下鋳枠４の姿勢が変更される。
【００２３】
上下鋳枠移動機構１４は、上下鋳枠４内に形成された鋳型１２，１３からマッチプレート６を分離するように前記上下鋳枠４を相互に離間させる方向に移動させる。また、上下鋳枠移動機構１４は、上述のようにマッチプレート６を挟持する際等に上下鋳枠４を相互に近接させる方向にも移動させる。具体的に、上下鋳枠移動機構１４は、後述の上向きシリンダ３４、下向きシリンダ３５、上向きシリンダ４９等からなる。
【００２４】
抜き出し機構１５は、マッチプレート６が分離された鋳型を内部に有する上下鋳枠４が鋳枠旋回機構５により第１及び第２の中子ステーションを介して鋳型抜き出しステーションに移動された上下鋳枠内に形成された上鋳型及び下鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出しする。
【００２５】
また、鋳型造型装置１は、図１７に示すように、サンドタンク回動機構１７と、制御手段１８とを備える。サンドタンク回動機構１７は、サンドタンク９を上下鋳枠４の回動方向Ｒ１と逆方向Ｒ２に回動させる。図１７は、傾斜した状態で砂充填が行われていることを示す。サンドタンク回動機構１７は、シリンダ構造であり、ロッド１７ａの先端にサンドタンク９が接合されている。サンドタンク回動機構１７は、ロッド１７ａを伸ばすことでサンドタンク９をＲ２方向に回動させる。制御手段１８は、マッチプレート６に設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を決定すると共に、回動機構１０及びサンドタンク回動機構１７を制御する。
【００２６】
制御手段１８は、模型が単純な形状や通常の形状である場合には、水平状態である以下のような第１の姿勢で砂入れを行うことを決定する。制御手段１８は、模型がスリーブ状の製品等を形成する形状である場合には、傾斜状態である以下のような第２の姿勢で砂入れを行うことを決定する。制御手段１８は、例えば、ユーザによる操作ボタンに基づく信号が入力されることにより、第１、第２の姿勢を選択するように構成してもよい。また、鋳型造型装置１において、マッチプレート６を自動で交換するような装置を追加する場合には、その交換を制御する信号に基づいて、第１、第２の姿勢を選択するように構成してもよい。
【００２７】
制御手段１８は、決定された姿勢が第１の姿勢の場合は、図６及び図７に示すように、回動機構１０を制御し、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるようにＲ1方向に回動させる。この動作により、砂導入口２ａ，３ａは、一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能とされる。
【００２８】
制御手段１８は、決定された姿勢が第２の姿勢の場合は、図１７に示すように、回動機構１０を制御して、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるようにＲ1方向に回動させる。それと共に、制御手段１８は、サンドタンク回動機構１７を制御して、サンドタンク９を上下鋳枠４の回動方向Ｒ１と逆方向Ｒ２に回動させる。この動作により、砂導入口２ａ，３ａは、一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能とされる。
【００２９】
ここで、第２の姿勢における傾斜角度は、粉体である鋳型砂の安息角に近づけることが望ましく、具体的には、上下鋳枠の対向方向と水平方向との間の角度が２５度〜３５度程度が望ましい。特に中空円筒形状を組み合わせるスリーブ製品の場合は３０度が望ましいことが確認できた。尚、この傾斜角度として１度は誤差の範囲と考えられるため２９度〜３１度がより好ましい範囲である。またここで、安息角とは、粉体を積み上げたときに崩れることなく安定に保つ斜面の水平面に対する角度を意味するものである。
【００３０】
また、第２の姿勢のような傾斜状態で砂充填を行う場合は、上鋳型に対しては有利であるが、下鋳型に対しては不利となるため、基本的には上鋳型側に砂充填が難しい形状として例えばスリーブ状の形状を含む模型が形成されたマッチプレートが用いられる。その一方で、下鋳型用の模型が設けられていないか、単純な形状の模型が形成されたマッチプレートが用いられる。
【００３１】
尚、上述では、鋳型造型装置１が、模型の種類に応じて、第１の姿勢及び第２の姿勢を切り替えながら運転を可能とする装置であるものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、本発明を適用した鋳型造型装置として、上述の第１の姿勢（図７に示す水平状態）のみで砂導入を行うように構成してもよい。第１の姿勢のみで砂導入を行う場合には、サンドタンク回動機構１７を設ける必要がない。また、本発明を適用した鋳型造型装置として、上述の第２の姿勢（図１７に示す傾斜状態）のみで砂導入を行うように構成してもよい。
【００３２】
また、鋳型造型装置１においては、砂充填のみならずスクイズ動作についても傾斜状態で行うことが可能である。制御手段１８は、模型の種類によって、砂導入時、砂圧縮時の一方又は両方において造型空間を傾斜させるかどうかを決定するように構成されてもよい。
【００３３】
このように鋳型造型装置１は、回動機構１０及びサンドタンク回動機構１７を備えることにより、上下鋳枠を傾斜させた状態でサンドタンク９から上下造型空間に砂充填を行うことができる。また、鋳型造型装置１は、上下鋳枠を傾斜させた状態でスクイズプレート６，７により鋳型砂の圧縮動作を可能とする。このような特徴的な構成を有する鋳型造型装置１は、サンドタンク９を傾けてエアレーション砂充填を行うことで、充填に不具合が発生する可能性があったパターンでも良好な砂充填を可能とする。
【００３４】
以下、さらに具体的な構成について説明する。上述した上下鋳枠４において、下鋳枠３は、上鋳枠２から下方に向けて設けられた一対の連結棒２５間に摺動自在に架け渡されているとともに、この連結棒２５の下端位置で掛けられている。上鋳枠２及び下鋳枠３を連結する連結棒２５は、上下鋳枠４の側面であって旋回方向の前後の位置に設けられている。また、上鋳枠２には、旋回方向の前後の側面に位置して一対の係合凹部２ｂが設けられ、後述の上掛止部材４８の突起部４８ｂに係合される。下鋳枠３には、旋回の前後の側面に位置して一対の係合凹部３ｂが設けられ、後述の下掛止部材５０の突起部５０ｂに係合される。
【００３５】
マッチプレート６を入出する搬入出機構２１は、図１に示すように、回動フレーム２４に取り付けられた回転シリンダ２６と、回転シリンダ２６に連結された片持ち構造のアーム２７と、アーム２７の先端に取り付けられたシリンダ２８と、マッチプレート６を載せて入出方向へ往復動自在な吊り下げ台車２９とを有する。
【００３６】
回転シリンダ２６の動作によりアーム２７が図１中Ｒ３方向に回動されると、吊り下げ台車２９は、鋳枠や回動フレーム２４に設けたレール５５を介して水平状態の上鋳枠２及び下鋳枠３の間にマッチプレート６を搬入させる。アーム２７が逆方向に回動されると、吊り下げ台車２９は、上下鋳枠間からマッチプレート５を搬出させる。また、アーム２７の先端に取り付けられたシリンダ２８を伸縮動作させることにより、アーム２７を吊り下げ台車２９に連結したり、連結状態を解除したりする。連結状態を解除したときに、マッチプレート６の交換が可能となる。尚、マッチプレート６の交換は、第１又は第２の中子ステーションにおいて行うことが便利である。
【００３７】
スクイズ機構１１は、上述のように、基台２２の上部の中央に装着した支持軸２３に回動フレーム２４を中心付近にて垂直面内で正逆回動自在に支持されている。この回動フレーム２４の右側面には、上側及び下側のそれぞれに、上下方向に伸びる一対のガイドロッド３１が前後方向へ所定の間隔を有した状態で取り付けられている。ここで、回動フレーム２４の右側面とは、図１における右側の側面であり、鋳枠旋回機構５の中心側の側面を意味する。また、前後方向とは、旋回方向の前後を結ぶ方向であり、造型ステーションにおける接線方向である。
【００３８】
この一対のガイドロッド３１間における上部には逆Ｌ字状の上昇降フレーム３２が、また、一対のガイドロッド３１間における下部にはＬ字状の下昇降フレーム３３が、それぞれ一体的に設けたホルダ部３２ａ，３３ａを介して摺動自在にして架け渡されている。これら上下昇降フレーム３２，３３は、回動フレーム２４に装着された上向きシリンダ３４及び下向きシリンダ３５の伸縮作動によって相互に接近、離隔するようになっている。
【００３９】
また、上昇降フレーム３２には、上側のスクイズプレート７を進退させるシリンダ３６が、また、下昇降フレーム３３には、下側のスクイズプレート８を進退させるシリンダ３７がそれぞれ取り付けられている。ここで、シリンダ３６及びシリンダ３７は、複数のシリンダからなるようにしてもよい。また、上昇降フレーム３２、下昇降フレーム３３を介して接続されるスクイズプレート７，８の水平面の大きさは、上鋳枠２及び下鋳枠３をそれぞれ押すことができる大きさを有している。
【００４０】
サンドタンク９は、砂充填を行う機構として機能し、基台２２の天井部の左寄り位置に装着されており、さらに、下端部に一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂを有した二股形状とされている。また、サンドタンク９は、内面に、例えば超高分子量ポリエチレンを焼結させることにより製作され例えば１０μｍ〜８０μｍ程度の孔を多数有するフィルタ部としての多孔質体が設けられ、この孔からエアを噴出させ浮遊流動化させながら砂充填を行う所謂エアレーションタンクとして構成されており、上鋳枠２及び下鋳枠３にそれぞれ独立して鋳型砂を低圧圧縮空気で充填（エアレーション充填）する。尚、低圧圧縮空気の圧力の大きさは、０．０５〜０．１８ＭＰａが好ましい。
【００４１】
また、抜き出し機構１５は、上下に重なった水平状態の上下鋳枠４内に進入可能な押し出し部材３８を有している。この押し出し部材３８は、基台２２の天井部に装着された下向きのシリンダ３９のピストンロッドの下端に固定されている。押し出し部材３８は、シリンダ３９の伸縮作動により昇降する。また、押し出し部材３８の下方には、上下鋳枠４から抜き出された上下鋳型を受ける鋳型受け用のテーブル４０が昇降可能に設けられている。テーブル４０は、上向きのシリンダ４１のピストンロッド先端に固定されており、シリンダ４１の伸縮作動により昇降する。また、このシリンダ４１の代わりにシリンダで伸縮するパンタグラフを用いるようにしてもよい。パンタグラフを用いることにより、ピットを設ける必要がなくなる。
【００４２】
鋳枠旋回機構５は、図１、図３及び図１８〜図２３に示すように、上下鋳枠４を保持して旋回される回転フレーム４３と、回転フレーム４３の下方に設けられ回転フレーム４３に駆動力を伝達する駆動力伝達フレーム４５と、駆動力伝達フレーム４５及び回転フレーム４３を連結した状態又は連結していない状態に切り替え可能な切替手段５７と、駆動力伝達フレーム４５を回動させる駆動シリンダ４４とを有している。
【００４３】
駆動シリンダ４４は、当該抜枠鋳型造型装置１の基台２２に設けられ、ロッド４４ａの先端４４ｂが駆動力伝達フレーム４５の取付部４５ａに取り付けられ、ロッド４４ａを伸縮させることにより、駆動力伝達フレーム４５を９０度の範囲で一方向及び反対方向に回動させる。
【００４４】
鋳枠旋回機構５は、駆動力伝達フレーム４５を一方向に駆動させる際に切替手段５７により前記連結した状態にして回転フレーム４３を一方向に回転させ、駆動力伝達フレーム４５を反対方向に駆動させる際に切替手段５７により前記連結していない状態にする。
【００４５】
すなわち、切替手段５７は、駆動力伝達フレーム４５の取付部４５ｂに固定して設けられる連結シリンダである。切替手段５７は、上方に向けてロッド５７ａを伸ばすことで回転フレーム４３の下面に設けられた凹部４３ａにロッド５７ａの先端部５７ｂを係合させて前記連結した状態（図２１、図２２参照）にするとともに、該ロッド５７ａを縮めることで該凹部４３ａとロッド５７ａの先端部５７ｂの係合を解除して前記連結していない状態（図２０、図２３参照）にする。
【００４６】
また、鋳枠旋回機構５は、回転フレーム４３の回転方向の位置を決める位置決めロック手段５８を有する。位置決めロック手段５８は、基台２２に設けられるシリンダであり、上方に向けてロッド５８ａを伸ばすことで回転フレーム４３の下面に設けられた凹部４３ａにロッド５８ａの先端部５８ｂを係合させて回転フレーム４３の位置決めをし、また固定状態（ロック状態）とする。
【００４７】
より具体的に、鋳枠旋回機構５には、上下（垂直）方向を軸方向とし、基台２２に回転自在に装着された回転軸４２が設けられている。また、鋳枠旋回機構５は、４対の上下鋳枠４（上鋳枠２及び下鋳枠３）を保持する回転フレーム４３を有している。この回転フレーム４３の下部には、上述の駆動シリンダ４４が設けられている。駆動シリンダ４４の先端には、回転軸４２の軸周りに回転する上述の駆動力伝達フレーム４５が設けられている。駆動力伝達フレーム４５には、上述の連結の切り替え用の切替手段５７と、位置決めロック手段５８とが設けられている。
【００４８】
また、鋳枠旋回機構５には、位置決めロック手段５８とともに位置決めを行う当接手段５９が設けられている。この当接手段５９に設けられた当接部５９ａには、駆動シリンダ４４により図１８に示す状態から図１９に示す状態に回転駆動された駆動力伝達フレーム４５の当接部４５ｃが当接される。駆動力伝達フレーム４５は、当接部４５ｃが当接手段５９に当接されることで、９０度回転された状態で停止される。駆動シリンダ４４は、ロッド４４ａの最も突出した状態より手前で、当接手段５９と駆動力伝達フレーム４５とが当接状態とされる。このように駆動シリンダ４４のシリンダのストロークを余らせて当接手段５９により位置合わせを行うことにより、従来のようなシリンダのストローク端で位置決めを行う場合に比べてシリンダの熱膨張の影響を受けることがなく、高精度の位置決めを可能とする。また、当接手段５９の当接部５９ａと逆側に設けられた当接部５９ｂには、駆動シリンダ４４により図１９から図１８に示す状態に回転駆動された駆動力伝達フレーム４５の突出部４５ｅに設けられた当接部４５ｄが当接される。駆動シリンダ４４は、ロッド４４ａの最も引き戻した状態より手前で、当接手段５９と駆動力伝達フレーム４５とが当接状態とされる。上述と同様に、駆動シリンダ４４のシリンダのストロークを余らせて当接手段５９により位置合わせを行うことにより、高精度の位置決めを可能とする。
【００４９】
次に、鋳枠旋回機構５の動作について説明する。図１８及び図２０に示す状態から説明する。この状態から図２１に示すように、切替手段５７のロッド５７ａを伸ばして、先端部５７ｂを凹部４３ａに係合させ、連結状態とし、その後に、位置決めロック手段５８のロッド５８ａの先端部５８ｂを引き戻して、位置決めロック状態を解除する。
【００５０】
次に、図１９及び図２２に示すように、駆動シリンダ４４の伸縮動作により、駆動力伝達フレーム４５とともに回転フレーム４３を正回転させ、当接手段５９に当接した状態、すなわち９０度回転した状態とする。ここでは、正回転とは、図２に示す平面方向における時計回り方向であるものとする。
【００５１】
この状態で、図２３に示すように、位置決めロック手段５８のロッド５８ａを伸ばして、先端部５８ｂを凹部４３ａに係合させ、位置決めロック状態とし、その後に、切替手段５７のロッド５７ａの先端部５７ｂを引き戻して、凹部４３ａから離間させ、連結していない状態とする。その後に、駆動シリンダ４４のロッド４４ａの収縮動作により、回転フレーム４３をそのままの状態で、駆動力伝達フレーム４５を逆回転させ、図１８及び図２０に示す状態に戻る。
【００５２】
このように、駆動力伝達フレーム４５と回転フレーム４３の連結及び非連結を切り替え、駆動力伝達フレームを９０度正方向及び逆方向に回転させることで、回転フレーム４３を回転駆動させる。鋳枠旋回機構５は、この図１８〜図２３の一連の動作を繰り返し行うことにより９０度ずつ回転フレーム４３を回転させる。また、鋳枠旋回機構５における旋回動作において、図１８〜図２３で説明したように、位置決めロック手段５８の先端部５８ｂと、切替手段５７の先端部５７ｂとの少なくともいずれか一方が回転フレーム４３の凹部４３ａに係合した状態とされているので、回転フレーム４３及びこれに保持され旋回される上下鋳枠４の位置ずれを防止でき、正確な旋回動作及び鋳型造型を可能とする。
【００５３】
そして、回転フレーム４３の上部には支持部材４６が装着されている。支持部材４６には、垂直方向の下方へ伸び且つ前後方向へ所要の間隔を置いて対をなす４対のガイドロッド４７が設けられている。これら４対のガイドロッド４７は、回転フレーム４３を中心にして前後左右に対向している。
【００５４】
また、４対のガイドロッド４７には、それぞれ１対ごとに、上鋳枠２の係合凹部２ｂを掛止め可能な上掛止部材４８が上下摺動自在に架けられて設けられている。各上掛止部材４８には、それぞれ、回転フレーム４３に装着した上向きのシリンダ４９のピストンロッドの先端が固着されている。各上掛止部材４８は、この上向きのシリンダ４９の伸縮作動によって昇降動作される。さらに、４対のガイドロッド４７の下端には、下鋳枠３の係合凹部３ｂを掛止可能な下掛止部材５０が固定されている。上掛止部材４８には、係合凹部２ｂに係合する突起部４８ｂ（合計８個）が設けられる。下掛止部材５０には、係合凹部３ｂに係合する突起部５０ｂ（合計８個）が設けられる。
【００５５】
ところで上述の回転継手１６により接続される油圧配管としては、例えば上掛止部材４８及びこれに掛止保持される上鋳枠２を上下方向に駆動するシリンダ４９の駆動用の油圧配管がある。シリンダ４９の油圧配管を回転継手１６を介して接続させることにより、上鋳枠２を昇降する手段を鋳枠旋回機構５内に配置させるとともに、鋳枠旋回機構５による上下鋳枠の旋回を同一方向に連続的に行うことが可能となる。これにより、まず、上鋳枠２を昇降する手段を鋳枠旋回機構５外に設ける場合に比べて構成を簡素化できる。そして、次に、４つのステーション内を連続的に同一方向に上下鋳枠を旋回可能とすることで、造型の効率化を実現する。
【００５６】
また、回転継手１６により接続される空気配管としては、上述の上掛止部材４８の上下方向への移動をロックするロック機構用の空気配管が考えられる。この図示しない上掛止部材４８のロック機構は、エアが供給されないときにロック状態に保持されており、エアが供給された際にロックが解除されるように構成されている。そして、油圧配管が接続されたシリンダ４９により上掛止部材４８が駆動される際にロック機構が解除され、シリンダ４９により上掛止部材４８が移動された後にロック機構がロック状態とされる。上掛止部材４８のロック機構の空気配管を回転継手１６を介して接続させることにより、停電等により油圧の供給が停止されたときにも上鋳枠２の誤った動作を防止できるとともに、鋳枠旋回機構５による上下鋳枠の旋回を同一方向に連続的に行うことが可能となる。
【００５７】
ここで、上掛止部座４８を駆動するシリンダ４９の油圧配管に接続する上述した回転継手１６について、図２４〜図２９を用いて具体的に説明する。回転継手１６は、回転軸４２に接合されて回転される回転部１６Ａと、この回転部１６Ａの周囲に設けられ回転しない固定部１６Ｂと、回転部１６Ａを回転自在に支持する軸受１６Ｃとからなる。固定部１６Ｂには、外部に対して第１乃至第４の油圧配管ＰＯ１〜ＰＯ４をそれぞれ接合するための接合部６１〜６４と、空気配管ＰＡを接合するための接合部６５とが設けられる。また、この回転継手１６の上部には、電気配線用の回転継手７６が設けられているが、これに換えて無線等を用いてもよい。
【００５８】
回転軸４２には、旋回部分である鋳枠旋回機構５内に接合される第１乃至第４の油圧配管ＰＯ１〜ＰＯ４を接合するための接合部６６〜６９と、空気配管ＰＡを接合するための接合部７０とが設けられる。
【００５９】
回転部１６Ａには、これらの接合部６１〜７０を繋ぐ、軸方向管部７１〜７５が設けられている。尚、第１乃至第４の油圧配管は、各ステーションに位置するそれぞれシリンダ４９を駆動するための油圧配管であり、第２及び第３の油圧配管ＰＯ２，ＰＯ３が供給、排出配管であり、第１及び第４の油圧配管ＰＯ１，ＰＯ４がドレイン回収用のドレイン配管である。これらの第１乃至第４の油圧配管は、図示しない切り替えバルブにより４つのシリンダ４９の所望のシリンダに供給可能とされ、第１乃至第４の油圧配管と切り替えバルブは、各シリンダ４９を駆動制御している。
【００６０】
また、各接合部６１〜６５が設けられる高さ位置においては、回転部１６Ａ及び固定部１６Ｂに、周方向の溝１６Ｄ，１６Ｅが形成され、この溝１６Ｄ，１６Ｅが管部７１〜７５に連通するための周方向溝部１６Ｆを形成している。例えば、図２５に示すように接合部６５の高さにおいては、接合部６５と軸方向管部７５を連通するための溝部１６Ｆが形成されている。また、図２６に示すように、接合部６１の高さにおいては、接合部６１と軸方向管部７１を連通するための溝部１６Ｆと半径方向の溝部が形成されている。さらに、図２７に示す接合部６２の高さにおいては、接合部６２と軸方向管部７２を連通するための溝部１６Ｆと半径方向の溝部が形成されている。このように、固定部１６Ｂに設けられた接合部６１〜６５と、回転軸４２に設けられた接合部６６〜７０とは、図２５〜図２９に示すように、回転部１６Ａに設けられた周方向に回転する軸方向管部７１〜７５と、各接合部６１〜６５の高さに形成される溝部１６Ｆにより回転自在に連通されている。以上のように構成される回転継手１６は、空気配管及び油圧配管を旋回部分に接続させることを可能とし、すなわち、上下鋳枠の旋回を同一方向に連続的に行うことが可能とする等の上述のような特別な効果を奏する。
【００６１】
また、鋳型抜き出しステーションには、上鋳枠２及び下鋳枠３から抜き出し機構１５により鋳型受け用のテーブル４０上に抜き出された上下鋳型を、押し出して排出する鋳型排出機構５１が設けられている。
【００６２】
次に、以上のように構成された鋳枠造型装置１を用いた鋳型造型方法について説明する。この鋳型造型方法は、上述したように、鋳枠無し上下鋳型を造型するものである。
【００６３】
まず、図１に示す状態から搬入出機構２１の回転シリンダ２６が回転駆動される。これにより、図４に示すように、Ｒ３方向に回動される一対のアーム２７によってマッチプレート６が水平状態の上鋳枠２及び下鋳枠３の間に搬入される。
【００６４】
次に、スクイズ機構１１は、上向きシリンダ３４及び下向きシリンダ３５を収縮作動して、上下昇降フレーム３２，３３を介して上鋳枠２及び下鋳枠３を相互に接近させる。スクイズ機構１１により互いに接近された上下鋳枠４は、マッチプレート６を挟持した状態とされる。この状態でスクイズ機構１１は、シリンダ３６，３７をそれぞれ所要長さ伸長作動する。シリンダ３６，３７は、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８を上鋳枠２及び下鋳枠３内にそれぞれ挿入させる。上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８は、図５に示すように、上鋳枠２及び下鋳枠３並びにマッチプレート６とともに、上下２個の造型空間（上造型空間及び下造型空間）を形成する。
【００６５】
回動機構１０は、ロッド１０ａを伸長させて、図６に示すように、スクイズ機構１１を支持軸２３を中心にしてＲ１方向へ回動させる。回動機構１０は、この際に、上鋳枠２、下鋳枠３及びマッチプレート６を垂直状態にする。上鋳枠２及び下鋳枠３の側壁に設けられた砂導入口２ａ，３ａは、上方に向くように上方に移動される。さらに、上下鋳型４の砂導入口２ａ，３ａは、エアレーションタンクとして構成されたサンドタンク９の二股形状の下端部に設けられた砂導入ノズル９ａ，９ｂに当接される。ここで図６を用いて説明した回動動作は、図５を用いて説明した造型空間を形成する動作と同時に行うようにしてもよい。
【００６６】
次に、砂充填機構としてのサンドタンク９は、図７に示すように、砂導入口２ａ，３ａを介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する。続いて、シリンダ３６，３７を駆動して、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８をマッチプレート６に近接する方向に移動させ、鋳型砂をスクイズする。続いて、シリンダ３６，３７は、所定長さ収縮動作することにより、上下スクイズプレート７，８を上下鋳枠４の開口部付近までそれぞれ後退させる。次いで、サンドタンク９は、砂導入口２ａ，３ａを介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を再び充填する。続いて、シリンダ３６，３７は、図８に示すように、伸長作動して、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８をマッチプレート６に近接する方向に移動させる。この際、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８は、上下２個の造型空間内の鋳型砂をそれぞれスクイズする。
【００６７】
上述したように、造型空間に鋳型砂を二段階に分けて充填することにより、上下鋳枠４内における開口部付近の鋳型硬度を向上させることができる。尚、ここでは、砂充填、スクイズ後に、スクイズプレート７，８を後退させ、再度砂充填、スクイズを行い、より確実な砂充填を行う効果を得る構成としたが、これに限られるものではなく、充填及びスクイズは、各１回のみでもよい。
【００６８】
回動機構１０は、図９に示すように、上鋳型２、下鋳型３及びマッチプレート６を上述の回動方向Ｒ１と反対方向Ｒ２に回動させて水平状態とする。ここで図９を用いて説明した回動動作は、図８を用いて説明したスクイズ動作と同時に行うようにしてもよい。
【００６９】
次いで、上向きシリンダ３４及び下向きシリンダ３５は、伸長動作して上下昇降フレーム３２，３３を相互に離間させる。続いて、鋳枠旋回機構５は、図１０に示すように、上向きのシリンダ４９を伸長作動して、鋳型砂をスクイズしてなる鋳型を内在した上鋳枠２を上掛止部材４８によって吊り上げる。これにより、マッチプレート６が上鋳枠２及び下鋳枠３から抜型される。このように、旋回部分に設けたシリンダ４９は、上鋳枠２をマッチプレート６から分離する。下鋳枠３は、図１０に示すように、シリンダ３５により鋳枠旋回機構５の下掛止部材５０上に載せられる。
【００７０】
次いで、回転シリンダ２６は、図１１に示すように、回転作動して、一対のアーム２７によってマッチプレート６を上鋳枠２及び下鋳枠３の間から搬出する。続いて、鋳枠旋回機構５は、回転軸４２を所要角度回転させて鋳型内在の上下鋳枠４を造型ステーションから第１の中子ステーションに移動させ、作業者による中子入れを可能とする。続いて、鋳枠旋回機構５は、回転軸４２を所要角度回転させて鋳型内在の上下鋳枠４を第１の中子ステーションから第２の中子ステーションに移動させ、作業者によるさらなる中子入れを可能とする。
【００７１】
続いて、鋳枠旋回機構５は、回転軸４２を所要角度回転させて鋳型内在の上下鋳枠４を、図１２に示すように、鋳型抜き出し機構１５が設けられた鋳型抜き出しステーションまで旋回移動させる。図１２〜図１５中の鋳型１２は、上鋳枠２内に造型された鋳型を示し、鋳型１３は、下鋳枠３内に造型された鋳型を示す。
【００７２】
シリンダ４９は、収縮作動されることにより鋳型内在の上鋳枠２を、上掛止部材４８を介して下降させ、図１３に示すように、下鋳枠３の上に載置して、上下鋳枠４を重ね合わせる。
【００７３】
次いで、鋳型抜き出し機構１５のシリンダ４１の伸長作動により、鋳型受け用のテーブル４０を上昇させ、テーブル４０上に鋳型内在の上下鋳枠４を載せる。続いて、鋳型抜き出し機構１５のシリンダ３９を伸長作動して、押し出し部材３８及びテーブル４０を図１４及び図１５に示すように、相互に連動させながら下降させ、上鋳型２及び下鋳型３内から鋳型を抜き出す。続いて、鋳型排出装置５１によって図１６に示すように、テーブル４０上の上下鋳型を押し出す。
【００７４】
なお、上述では、上下スクイズプレート７，８を造型ステーションの上鋳枠２及び下鋳枠３にそれぞれ挿入して上下２個の造型空間を形成し、この空間に鋳型砂を充填した後に、上下スクイズプレート７，８を所定距離後退させるようにしているが、これに限られるものではない。すなわち、上下スクイズプレート７，８を上鋳枠２及び下鋳枠３にそれぞれ挿入して形成した上下２個の造型空間に鋳型砂を充填しながら、上下スクイズプレート７，８を所定距離後退させるようにしてもよい。
【００７５】
また、上述では、上下のスクイズ手段として上下スクイズプレート７，８を用いるようにしたが、これに限られるものではない。スクイズプレートを複数個に分割した形態をなし、かつ複数の流体シリンダの伸縮作動によって、それぞれ往復動する複数の上下スクイズフットを用いてもよい。
【００７６】
以上のように構成された鋳型造型方法は、次の（１）〜（１２）の工程を有する点に特徴を有する。すなわち、（１）の工程においては、造型ステーションに位置して垂直方向に対向する上鋳枠２及び下鋳枠３からなる上下鋳枠４を相互に近接方向に移動させることによってマッチプレート６を挟持する。（２）の工程においては、マッチプレート６を挟持した上下鋳枠４のそれぞれの開口部２ｂ，３ｂに一対のスクイズプレート７，８を挿入させて上造型空間及び下造型空間を形成する。（３）の工程においては、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠４を、水平方向を軸とした軸周り方向に回動することで、該上下鋳枠４のそれぞれの側壁に設けられた砂導入口２ａ，３ａが、サンドタンク９の下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるように位置させる。（４）の工程においては、サンドタンク９から前記砂導入口２ａ，３ａを介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する。（５）の工程においては、一対のスクイズプレート７，８をマッチプレート６側に移動させて上造型空間及び下造型空間内の鋳型砂を圧縮する。（６）の工程においては、上下鋳枠４が垂直方向に対向する姿勢に戻るように回動する。（７）の工程においては、上下鋳枠４を相互に離間させる方向に移動させることで、上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレート６を分離する。（８）の工程においては、造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を鋳枠旋回機構５により旋回する。（９）の工程においては、該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する。（１０）の工程においては、該上下鋳枠を鋳型抜き出しステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する。（１１）の工程においては、該上下鋳枠を相互に近接する方向に移動させることで、第１及び第２の中子ステーションを経由したそれぞれ鋳型が形成された上下鋳枠を重ね合わせる。（１２）の工程においては、重ね合わせた上下鋳枠内に進入可能な部材を有する鋳型抜き出し機構１５により上下鋳枠内のそれぞれの鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出す。また、当該鋳型造型方法は、上述の造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーションには、それぞれのステーションに応じた工程の状態とされる、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなる４対の上下鋳枠が設けられ、該上下鋳枠を旋回させて４つのステーション内に移動させることで、順次重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する。
【００７７】
本発明を適用した鋳型造型方法は、上述の特徴的な構成を備えることにより、サイクルタイムに対する中子入れの時間を多く割り当てることを可能とし、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができる。すなわち、本鋳型造型方法は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。
【００７８】
尚、上述の（８）及び（９）の工程における中子収めは、（１）〜（７）の工程を行っている間に、先行して（１）〜（７）の工程で造型した鋳型に、中子入れを行う点にも特徴を有し、効率的な造型を可能とする。
【００７９】
また、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法は、さらに、上述の（１２）の工程の後に次の（１３）の工程を有するように構成してもよい。（１３）の工程においては、鋳型が抜き出された上下鋳枠を前記造型ステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する。そして、上述の（８）〜（１０）、（１３）の工程における同一方向への旋回が連続的に可能なように、空気配管及び油圧配管がそれぞれ回転継手１６を介して旋回部分である鋳枠旋回機構５に取り付けられた旋回される部品用の空気配管や油圧配管に接続されている。このような特徴的な鋳型造型方法は、鋳枠旋回機構５を連続的に同一方向に旋回させることで、旋回部分に設けた空気配管や油圧配管が旋回により不具合が起こす可能性を排除しながら同一方向へ旋回を可能として鋳型の連続造型を可能として、効率的な造型を行うことを実現する。すなわち、上述の４つのステーションを使った効率的な造型を実現して、よって、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。
【００８０】
また、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法における、（３）の工程においては、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、砂導入口２ａ，３ａが一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるようにさせるようにしてもよい。当該方法は、下方に向けて砂を充填するので効率的に砂入れを行うことができる。
【００８１】
さらに、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法における、（３）の工程においては、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、サンドタンク９を上下鋳枠４の回動方向と逆方向に回動することで、砂導入口２ａ，３ａが一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるようにさせるようにしてもよい。当該方法は、上述したように、スリーブ形状等の複雑な鋳物を得るための鋳型を良好に造型することができる。
【００８２】
さらにまた、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法においては、この水平状態における砂充填と傾斜状態における砂充填を組み合わせても良い。すなわち、（３）の工程より前に、マッチプレート６に設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を選択する工程を設ける。この選択は、上述のように鋳型造型装置１の制御手段１８が行う。具体的には、例えば（１）の工程か（２）の工程で行えばよい。そして、（３）の工程において、選択された姿勢が第１の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにする。一方で（３）の工程において、選択された姿勢が第２の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにする。このような特徴的な鋳型造型方法は、複雑な形状の鋳型を良好に造型するとともに、比較的単純な形状の鋳型と複雑な形状の鋳型とを連続的に造型することを可能とする。
【００８３】
以上のように、本発明を適用した鋳型造型装置１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５とを備えることに特徴を有する。この鋳型造型装置１は、４つのステーション内に上下鋳枠４を旋回させ、造型、中子入れ及び、鋳型抜き出しを効率的に行うことができる。すなわち、鋳型造型装置１は、中子入れステーションを２つにすることで、２回に分けて中子入れを行うことができ、サイクルタイムが長くなることを防止することができる。このように、鋳型造型装置１及びこれを用いた鋳型造型方法は、４つのステーションを設けたことにも特徴を有するが、本発明は、４つのステーションに限られるものではなく、５ステーションや６ステーション等の５以上のステーションを設ける場合にも適用可能である。
【００８４】
また、本発明を適用した鋳型造型装置１は、上述の構成に加えて、サンドタンク回動機構１７を加えて、図１７に示すような傾斜状態でエアレーション砂入れを行うことで、砂充填の悪かったパターンでも良好に砂充填ができる。
【００８５】
次に、上述した鋳型造型装置１の変形例として、本発明を適用した鋳型造型装置２０１とこれを用いた鋳型造型方法について、図３０〜図３８を参照して説明する。この鋳型造型装置２０１及び方法は、より効率的な造型を行いたいという要求とともに、抜枠鋳型造型装置及び方法においても、鋳物にガス欠陥による不良が発生するのを防止するために、その装置や造型工程内において、ガス抜き孔を形成することが望まれることに対応するものである。すなわち、以下で詳細に説明するが、この鋳型造型装置２０１及び方法は、中子入れが多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うとともにガス抜き孔を形成するものである。
【００８６】
また、鋳型造型装置２０１では、以下で説明する孔形成機構８０等が追加されたことを除いて上述した鋳型造型装置１と同様であるので、同じ部分（構成）には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。また、鋳型造型装置２０１は、孔形成機構８０等を付加したことにより、後述する更なる効果を有するものであるが、上述した鋳型造詣装置１と同様の構成を備えることにより、鋳型造型装置１と同様の効果も有するが、詳細は省略する。
【００８７】
図３０〜図３２に示すように、鋳型造型装置２０１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５と、孔形成機構８０とを備える。
【００８８】
孔形成機構８０は、第１又は第２の中子ステーションに位置して設けられ、該位置に移動された上下鋳枠４のうち上鋳枠２内の鋳型１２に一又は複数のガス抜き用の孔１２ａ（「ガス抜き孔」ともいう。）をあける。尚、以下で説明する鋳型造型装置２０１においては、第２の中子ステーションに孔形成機構８０を設けるものとして説明するが、第１の中子ステーションに配置するようにしてもよい。
【００８９】
孔形成機構８０は、例えば図３０〜図３３に示すように、エア方式の回転駆動部８１により回転駆動されるドリル部材８２と、該ドリル部材８２を水平面内で互いに直交するｘｙ方向、及び鉛直方向であるｚ方向に移動させる移動手段として第１、第２移動手段８３，８４とを有する。回転駆動部８１は、例えばエア駆動方式であるものとするが、電動、油圧駆動方式であってもよい。ここで、ドリルとは、丸棒状の鋼材等に螺旋状の切り刃と逃げ溝が形成された部材である。
【００９０】
第１移動手段８３は、ドリル部材８２をｚ方向に昇降駆動する手段である。第１移動手段８３は、例えばシリンダであり、ロッドにドリル部材８２を一体化させ、このロッドを伸縮させることで駆動する。第２移動手段８４は、ドリル部材８２を保持した第１移動手段８３をｘ方向及びｙ方向の二軸方向に駆動する手段であり、例えば、ロッドの伸縮方向を異なるように配置される、シリンダやネジ送り機構等を用いたり、組み合わせたりすることにより構成されている。尚、孔形成機構８０を構成する移動手段として、第１及び第２の移動手段８３，８４に限られるものではなく、例えば、ｘｙｚ方向にドリル部材８２を駆動する多関節駆動ロボット等を用いても良い。
【００９１】
以上のような孔形成機構８０は、第１、第２移動手段８３，８４等により移動されるドリル部材８２により、上鋳枠２内の鋳型１２に例えば４箇所程度のガス抜き用孔１２ａを順番に形成する。ガス抜き用孔の数はこれに限られるものではない。
【００９２】
また、鋳型造型装置２０１には、孔形成機構８０と同じステーション（ここでは、第２の中子ステーションに位置して砂排出機構９０が設けられている。砂排出機構９０は、この位置（第２の中子ステーション）の上鋳枠２の下方に孔形成機構８０の孔あけの際に挿入され、孔あけにより発生する砂１２ｂを受ける砂受け部材９１と、この砂受け部材９１を上鋳枠２の下方に挿入し、若しくは下方から抜去（抜き取り）する搬送手段とを備える。砂排出機構９０は、砂受け部材９１を孔あけ終了後に上鋳枠２の下方から抜去させることで孔あけの際に発生する砂を排出する。
【００９３】
具体的に、砂受け部材９１は、カップ状に形成され、鋳枠を迂回したアーム部材９３により搬送手段としての第２移動手段８４に一体化され、第２移動手段８４により、ドリル部材８１のｘｙ方向の移動に対応するようにｘｙ方向に移動され、すなわちドリル部材８１の動きに合わせて移動される。ここでカップ状とは、円形、矩形等の底面と、円柱状、円錐状、角柱状、角錐状等の側面とを有する形状を意味するものとする。
【００９４】
この砂排出機構９０は、例えば、砂受け部材９１が原位置に戻った際に、上下反対となるように回転動作させる回転駆動部と、この上下反対となった砂受け部材９１から排出される砂１２ｂを回収する回収容器とを有している。尚、砂排出機構９０には、抜去された砂受け部材９１の砂を吸引する図示しない真空吸引手段等を設けるようにしてもよい。また、このカップ状の砂受け部材９１に直に真空吸引手段を接続し、孔あけが終了した時点や孔あけと同時に吸引してこの砂１２ｂを回収するようにしてもよい。
【００９５】
このように砂排出機構９０は、孔形成機構８０の孔あけにより発生し、下鋳枠３内の鋳型や中子の上に不要な砂が堆積することを防止して、すなわち鋳物不良を防止する。
【００９６】
また、鋳型造型装置２０１を構成する孔形成機構は、図３０〜図３３に示す孔形成機構８０に限られるものではなく、例えば、図３４に示す孔形成機構８５であってもよい。孔形成機構８５は、水平面と平行な面を有する板状のボード部材８６と、ボード部材８６を鉛直方向に移動させる移動手段８７と、ボード部材８６の下面に着脱自在に取り付けられるとともに、エア方式の回転駆動部８８により回転駆動される一又は複数のドリル部材８９とを有する。回転駆動部８８は、電動、油圧駆動方式であってもよい。ドリル部材８９は、例えば４個程度設けられており、それぞれに対応する水平面内の位置にガス抜き用孔１２ａを形成する。このドリル部材８９は、例えば、マッチプレート交換（パターン交換）の際等に、例えば手動で水平面内の位置が変更可能とされている。以上の孔形成機構８５は、移動手段８７によりボード部材８６が降下した際に、複数のドリル部材８９により、上鋳枠２内の鋳型１２にドリル部材と同じ数のガス抜き用孔１２ａを同時に形成する。孔形成機構８５は、複数のガス抜き用孔を同時に形成可能なため、サイクルタイムを短縮してより効率的な造型を実現する。
【００９７】
また、孔形成機構８５と同じステーション（ここでは、第２の中子ステーション）に位置して砂排出機構９５が設けられている。砂排出機構９５は、この位置（第２の中子ステーション）の上鋳枠２の下方に孔形成機構８５の孔あけの際に挿入され、孔あけにより発生する砂を受ける砂受け部材９６と、この砂受け部材９６を上鋳枠２の下方に挿入し、若しくは下方から抜去（抜き取り）する図示しない搬送手段とを備える。砂排出機構９５は、砂受け部材９６を孔あけ終了後に上鋳枠２の下方から抜去させることで孔あけの際に発生する砂を排出する。
【００９８】
具体的に、砂受け部材９６は、水平面内の大きさが上鋳枠２の水平面内の大きさより大きな範囲に形成された板状の部材である。この砂排出機構９５は、例えば、砂受け部材９６が原位置に戻った際に、傾斜されるように、若しくは上下反対となるように回転動作させる回転駆動部と、この傾斜若しくは上下反対となった砂受け部材９６から排出される砂１２ｂを回収する回収容器とを有している。尚、砂排出機構９５には、抜去された砂受け部材９６の砂を吸引する図示しない真空吸引手段等を設けるようにしてもよい。また、フード等を砂受け部材９６の周囲に設け、砂受け部材９６が上鋳枠２の下方に挿入され、孔あけが終了した時点や孔あけと同時に吸引してこの砂１２ｂを回収するようにしてもよい。
【００９９】
このように砂排出機構９５は、孔形成機構８５の孔あけにより発生し、下鋳枠３内の鋳型や中子の上に不要な砂が堆積することを防止して、すなわち鋳物不良を防止する。尚、ここで説明した砂排出機構９５は、上述した孔形成機構８０の砂排出に用いても良い。
【０１００】
ここで説明した孔形成機構８０，８５や、砂排出機構９０，９５は、中子ステーションを２つ有した鋳型造型装置２０１において、その機能をより発揮するものである。すなわち、上述及び後述のように、この鋳型造型装置２０１は、ステーションを４つ設けることで、サイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを達成する装置であるが、この第１又は第２の中子ステーションのいずれかに孔形成機構や砂排出機構を設けることで、サイクルタイムを長くすることなく、ガス抜き孔を自動で形成することを実現し、これにより、鋳物にガス欠陥による不良が発生することを防止できる。換言すると、所謂２ステーション方式の抜枠鋳型造型装置では、配置し得なかった孔あけ装置（孔形成機構８０，８５）を、複雑な構成となることなく配置して、ガス抜き孔あけを実現する。
【０１０１】
また、孔形成機構８０，８５は、位置決めロック手段５８により回転フレーム４３がロックされた状態で孔形成機構が設けられたステーション（ここでは第２の中子ステーション）に位置する上鋳枠２内の鋳型に一又は複数の孔をあける点にも特徴を有している。すなわち、当該位置決めロック手段５８により旋回動作される上下鋳枠４の上鋳枠内の鋳型にガス抜き用の孔１２ａをあけるに際して、確実にロックされた状態で孔あけを行うことで確実に良好なガス抜き孔を形成して、これにより、鋳物にガス欠陥による不良が発生することを防止できる。
【０１０２】
鋳型造型装置２０１の抜き出し機構１５には、押し出し部材３８に換えて押し出し部材２３８が設けられている。すなわち、鋳型造型装置２０１の抜き出し機構１５は、上下に重なった水平状態の上下鋳枠４内に上側から進入可能であり、該上下鋳枠４内の上下鋳型を下側に向けて押し出す押し出し部材２３８を有している。この押し出し部材２３８は、基台２２の天井部に装着された下向きのシリンダ３９のピストンロッドの下端に固定され、シリンダ３９の伸縮作動により昇降するという点では上述した押し出し部材３８と同様である。また、同様の機能のテーブル４０及びシリンダ４１が設けられている点等は鋳型造型装置１と同様である。
【０１０３】
押し出し部材２３８は、上述のように鋳型を抜型する機能のみならず、上述の孔形成機構８０，８５による孔あけの際に発生し、鋳型上に残った砂を排出する機能を有している。具体的に、押し出し部材２３８には、図３５〜図３８に示すように、上鋳型上の砂を吸引する吸引用の開口１００と、この開口１００を形成するとともに吸引通路部材としての吸引パイプ１０１と、開口１００に吸引パイプ１０１を介して接続される吸引ポンプ等の吸引手段１０２とが設けられている。吸引パイプ１０１と吸引手段１０２との接続には、ゴムホース等の可撓性のある管部材１０３が用いられる。
【０１０４】
砂排出機構としての押し出し部材２３８は、図３５から図３６に示すように、上鋳枠２内の鋳型に近接する方向に駆動され、吸引力を発揮できる程度の隙間（十分小さい隙間）となった状態で、吸引手段１０２の吸引動作を開始すると、上鋳型上の砂を開口１００、吸引パイプ１０１を介して吸引し、排出することができる。
【０１０５】
ガス孔あけ時に発生した砂１２ｃを吸引排出した後に、押し出し部材２３８は、図３７に示すように、鋳型受け用のテーブル４０上に上下鋳枠４を載せた状態で、押し出し部材２３８及びテーブル４０を下降させて、図３８に示すように、上鋳枠２及び下鋳枠３内から鋳型１２，１３を抜き出す。尚、図３８に示す状態まで押し出し部材２３８を押し出した後は、テーブル４０のみを下降させて、鋳型の抜き出しを行う。
【０１０６】
以上のように構成された鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法についても、以下で説明するガス抜き孔を形成する工程等を含むことを除いて上述した鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法と同様である。すなわち、当該方法も、上述した（１）〜（１２）の工程を有する点にも特徴を有し、サイクルタイムに対する中子入れの時間を多く割り当てることを可能とし、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができる。すなわち、当該方法は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。その他の鋳型造型装置１を用いた方法と同様の効果も奏する。
【０１０７】
鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法は、上述の効果に加えて、（７）の工程の後から（１０）の工程の前（例えば（８）又は（９）の工程）において、中子収めに換えて若しくは中子収めに加えて、第１又は第２の中子ステーションにおいて、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に孔形成機構８０，８５により一又は複数の孔をあける点に特徴を有する。換言すると、造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回し、さらに該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回するとともに、該第１又は第２の中子ステーションにおいて、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に孔形成機構により一又は複数の孔をあける工程を有する点に特徴を有する。当該方法は、ガス抜き孔を形成することで、鋳物にガス欠陥による不良が発生するのを防止することができる。そして、当該方法は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うとともにガス抜き孔を形成して鋳物品質を向上することを実現する。
【０１０８】
また、鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法は、孔形成機構と同じステーションに位置して設けられた砂受け部材９０，９５により、孔あけにより発生する砂を受けて排出する点に特徴を有し、孔あけ時に発生する削られた砂を下鋳型に落とさないようにすることで、ガス孔あけの自動化を実現するとともに、この砂により鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１０９】
さらに、鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法は、吸引用の開口１００と、該開口に接続される吸引手段１０２とが設けられた押し出し部材２３８により、孔形成機構８０，８５による孔あけの際に発生し、上鋳型２上に残った砂を排出する点に特徴を有し、この砂が注湯時に溶湯に混入して鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１１０】
また、鋳型造型装置２０１を用いた鋳型造型方法においては、チラーセット工程を設けるようにしてもよい。ここで、チラーセットとは、冷し金を、鋳枠間に配置されたマッチプレートに載置することをいい。冷し金とは、ひけが生じやすい肉厚不同部や組織を密にしたいところに当てて、その部分の冷却を早める金属片（例えば鋳鉄等の金属の塊）を意味する。このチラーセット工程を設けることで、鋳物の厚みが厚い部分の冷却速度が遅くなることによる不具合（ひけ等）の発生を防止することができる。尚、上述した鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法においても、チラーセット工程を設けるようにしてもよい。
【０１１１】
チラーセット工程は、次のように行われる。まず、造型ステーションにおいて、マッチプレート６が上下鋳枠４の間に入る。次に、鋳枠旋回機構５により旋回される回転フレーム４３の回転中にマッチプレート６が落下しないように、図示しないクランプ部材により固定する。次に、回転フレーム４３が回転して、マッチプレート６が第１中子入れステーションに移動される。次に、作業者がマッチプレート６に設けられた模型（パターン）の上部に冷し金（チラー）をセットする。次に、回転フレーム４３が逆回転され、冷し金がセットされた模型を有するマッチプレートが造型ステーションに戻る。次に、クランプ部材による固定を開放する。この後に、枠セットが行われ、すなわち上述した通常の造型工程が行われる。
【０１１２】
すなわち、鋳型造型装置２０１を用いた鋳型造型方法において、上述の（１）の工程（マッチプレートを挟持する工程）の前に、マッチプレート６を上下鋳枠（上鋳枠２及び下鋳枠３）の間に搬入する工程と、マッチプレート６が上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、第１の中子ステーションに移動させるように旋回する工程と、該第１の中子ステーションに移動された上下鋳枠の間に位置されるマッチプレート６に図示しない冷し金を載置させる工程と、冷し金が載置されたマッチプレートが上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、造型ステーションに移動させるように逆方向に旋回する工程とを備えるようにしてもよい。チラーセット後のマッチプレート及び上下鋳枠を造型ステーションに戻す際には、上述の逆方向で９０度旋回させる以外にも、順送り方向に２７０度旋回させることも可能である。逆方向に旋回する場合には、鋳枠旋回機構５が図１８〜図２３を用いて説明した動作と逆の動作が行われ、回転フレーム４３が逆回転できるように構成される。チラーセット工程を有した鋳型造型方法は、得られた鋳型により鋳造した際のひけの発生等を防止でき、より品質の高い鋳物を鋳造できる鋳型を得ることができる。また、ここでは冷し金をセットしたが、冷し金に換えて若しくは加えて冷却を遅らせるための保温用に用いられる発熱スリーブ等をセットするようにしてもよい。また、チラーセットの際に、逆方向に旋回する工程を有することを利用して、この間に中子入れを行うことで、中子入れを複数回に分けて行うようにしてもよい。
【０１１３】
以上のような鋳型造型装置２０１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５と、孔形成機構８０，８５とを備えることに特徴を有する。この鋳型造型装置２０１は、４つのステーション内に上下鋳枠４を旋回させ、造型、中子入れ及び、鋳型抜き出しを効率的に行うことができる。すなわち、鋳型造型装置２０１は、中子入れステーションを２つにすることで、２回に分けて中子入れを行うことができ、サイクルタイムが長くなることを防止することができる。また、鋳型造型装置２０１は、第１又は第２中子ステーションにおいて、中子収めに換えて若しくは中子収めに加えてガス孔あけを行う点に、すなわち、第１又は第２の中子ステーションに設けられた孔形成機構８０，８５により、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける点に特徴を有する。当該装置は、ガス抜き孔を形成することで、鋳物にガス欠陥による不良が発生するのを防止することができる。当該装置は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うとともにガス抜き孔を形成して鋳物品質を向上することを実現する。
【０１１４】
また、鋳型造型装置２０１は、孔形成機構８０，８５と同じステーションに位置して砂受け部材９１，９６を有する点に特徴を有し、孔あけ時に発生する削られた砂１２ｂを受けて装置外部に排出することで下鋳型や中子の上に落とさないようにすることで、ガス孔あけの自動化を実現するとともに、この砂により鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１１５】
さらに、鋳型造型装置２０１は、吸引用の開口１００と、該開口に接続される吸引手段１０２とが設けられた押し出し部材２３８を有する点に特徴を有し、孔形成機構８０，８５による孔あけの際に発生し、上鋳型２上に残った砂を排出することにより、この砂が注湯時に溶湯に混入して鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１１６】
さらに、鋳型造型装置２０１は、位置決めロック手段５８を有する点に特徴を有し、位置決めロック手段５８により回転フレーム４３がロックされた状態で孔形成機構８０，８５による孔あけを行うことにより、確実に適正な孔あけを行うことを実現し、鋳物品質を向上する。
【０１１７】
尚、鋳型造型装置２０１及びこれを用いた鋳型造型方法は、孔形成機構８０，８５等を中子ステーションに設けた点にも特徴を有し、３，５ステーション等の３以上のステーションを設ける場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１ 鋳型造型装置
２ 上鋳枠
３ 下鋳枠
２ａ，３ａ 砂導入口
４ 上下鋳枠
５ 鋳枠旋回機構
６ マッチプレート
７，８ スクイズプレート
９ サンドタンク
１０ 回動機構
１１ スクイズ機構
１４ 上下鋳枠移動機構
１５ 抜き出し機構
１６ 回転継手
１７ サンドタンク回動機構
１８ 制御手段
８０，８５ 孔形成機構
９０，９５ 砂排出機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する抜枠鋳型造型方法及び抜枠鋳型造型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来鋳枠無しの上下鋳型を造型する抜枠鋳型造型方法及び装置として、例えば特許文献１、２に記載されたものがある。特許文献１、２に記載された鋳型造型装置は、２対の上下鋳枠と、マッチプレートと、スクイズ手段と、スクイズ手段を回動させる手段と、砂を供給する手段と、２対の上下鋳枠を２つのステーション間に交互に旋回する手段とを備えている。
【０００３】
この鋳型造型装置を用いた鋳型造型方法は、一対の鋳型内に鋳型を造型する工程と、すでに造型された鋳型を内蔵する一対の鋳枠から鋳型を抜き出す工程とを同時に実施でき、短時間に効率よく造型を行うことができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、かかる従来方式の鋳型造型装置及び方法では、中子を上下鋳型間に収める場合に、時間がかかってしまい、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができないという問題があった。さらに、中子入れ個数が多い場合にはさらに効率が悪くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２８１７４２号公報
【特許文献２】特許第４３７４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、中子入れが多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことができる抜枠鋳型造型方法及び抜枠鋳型造型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る抜枠鋳型造型方法は、（１）造型ステーションに位置して垂直方向に対向する上鋳枠及び下鋳枠からなる上下鋳枠を相互に近接方向に移動させることによってマッチプレートを挟持する工程と、（２）前記マッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に一対のスクイズプレートを挿入させて上造型空間及び下造型空間を形成する工程と、（３）上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動することで、該上下鋳枠のそれぞれの側壁に設けられた砂導入口が、サンドタンクの下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる工程と、（４）前記サンドタンクから前記砂導入口を介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する工程と、（５）前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させて上造型空間及び下造型空間内の鋳型砂を圧縮する工程と、（６）前記上下鋳枠が垂直方向に対向する姿勢に戻るように回動する工程と、（７）前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させることで、前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離する工程と、（８）前記造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回する工程と、（９）該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、（１０）該上下鋳枠を鋳型抜き出しステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、（１１）該上下鋳枠を相互に近接する方向に移動させることで、第１及び第２の中子ステーションを経由したそれぞれ鋳型が形成された上下鋳枠を重ね合わせる工程と、（１２）重ね合わせた上下鋳枠内に進入可能な部材を有する鋳型抜き出し機構により上下鋳枠内のそれぞれの鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出す工程とを備え、前記造型ステーション、前記第１の中子ステーション、前記第２の中子ステーション、前記鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーションには、それぞれのステーションに応じた工程の状態とされる、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなる４対の上下鋳枠が設けられ、該上下鋳枠を旋回させて４つのステーション内に移動させることで、順次重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する。
【０００８】
また、本発明に係る抜枠鋳型造型装置は、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなると共に、該上鋳枠及び下鋳枠のそれぞれの側壁に砂導入口が設けられた４対の上下鋳枠と、該４対の上下鋳枠を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構と、前記４対の上下鋳枠のうち前記造型ステーションに位置する上下鋳枠の間に入出可能とされたマッチプレートと、該上下鋳枠の間に搬入されたマッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に挿入され上造型空間及び下造型空間を形成する一対のスクイズプレートと、下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルを有するサンドタンクと、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動して、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる回動機構と、前記回動機構に回動され上造型空間及び下造型空間に充填された鋳型砂を圧縮するように前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させると共に、前記上造型空間及び下造型空間を形成する際に前記一対のスクイズプレートを移動させるスクイズ機構と、前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離するように前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させると共に、前記上下鋳枠を相互に近接させる方向にも移動させる上下鋳枠移動機構と、前記マッチプレートが分離された鋳型を内部に有する前記上下鋳枠が前記鋳枠旋回機構により第１及び第２の中子ステーションを介して鋳型抜き出しステーションに移動された上下鋳枠内に形成された上鋳型及び下鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出しする抜き出し機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、サイクルタイムに対する中子入れの時間を多く割り当てることを可能とし、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができる。すなわち、本発明は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用された鋳型造型装置の正面図である。
【図２】該鋳型造型装置の平面図である。
【図３】該鋳型造型装置の側面図である。
【図４】該鋳型造型装置のマッチプレートが搬入された状態を示す正面図である。
【図５】該鋳型造型装置の上造型空間及び下造型空間を形成した状態を示す正面図である。
【図６】該鋳型造型装置の上下鋳枠を回動し水平方向に対向された状態を示す正面図である。
【図７】該鋳型造型装置の上下鋳枠内に砂充填された状態を示す正面図である。
【図８】該鋳型造型装置の鋳型砂がスクイズされた状態を示す正面図である。
【図９】該鋳型造型装置の上下鋳枠を回動し垂直方向に対向された状態を示す正面図である。
【図１０】該鋳型造型装置の抜型状態を示す正面図である。
【図１１】該鋳型造型装置のマッチプレートが搬出された状態を示す正面図である。
【図１２】該鋳型造型装置の鋳型を有する鋳枠が鋳型抜き出しステーションに旋回移動された状態を示す正面図である。
【図１３】該鋳型造型装置の鋳型を有する鋳枠が重ね合わされた状態を示す正面図である。
【図１４】該鋳型造型装置の鋳型を抜き出す途中の状態を示す正面図である。
【図１５】該鋳型造型装置の鋳型が抜き出された状態を示す正面図である。
【図１６】該鋳型造型装置の鋳枠無しの上下鋳型が装置外部に押し出された状態を示す正面図である。
【図１７】該鋳型造型装置における、砂充填の際の姿勢の別例であり、水平状態で砂充填を行う図７に対して傾斜した状態で砂充填が行われたことを示す正面図である。
【図１８】該鋳型造型装置を構成する鋳枠旋回機構について説明するための図であり、鋳枠旋回機構の平断面図である。
【図１９】該鋳枠旋回機構により旋回動作を行うときの平断面図である。
【図２０】該鋳型造型装置を構成する鋳枠旋回機構について説明するための図であり、図１８に対応する鋳枠旋回機構の側面図である。
【図２１】該鋳枠旋回機構において、駆動連結状態とし、位置決めロックを解除したときの側面図である。
【図２２】該鋳枠旋回機構において、駆動シリンダのロッドを伸長し旋回させるときの側面図であり、図１９に対応する図である。
【図２３】該鋳枠旋回機構において、位置決めロック状態とし、駆動連結状態を解除したときの側面図である。
【図２４】該鋳型造型装置を構成する油圧配管及び空気配管用の回転継手について説明するための図であり、回転継手及び回転軸の断面図である。
【図２５】該回転継手のＡ−Ａ断面図である。
【図２６】該回転継手のＢ−Ｂ断面図である。
【図２７】該回転継手のＣ−Ｃ断面図である。
【図２８】該回転継手に接続される回転軸のＤ−Ｄ断面図である。
【図２９】該回転軸のＥ−Ｅ断面図である。
【図３０】本発明が適用された鋳型造型装置の変形例を説明する図であり、孔形成機構を備える例の鋳型造型装置の正面図である。
【図３１】図３０の鋳型造型装置の平面図である。
【図３２】図３０の鋳型造型装置の側面図である。
【図３３】図３０の鋳型造型装置を構成する孔形成機構について説明するための図であり、鋳型造型装置の側面の拡大図である。
【図３４】図３０の鋳型造型装置を構成する孔形成機構の他の例について説明するための図である。
【図３５】図３０の鋳型造型装置を構成する押し出し部材の鋳型上の砂を吸引する機能を説明するための図であり、鋳型造型装置の正面の該略図である。
【図３６】図３５の押し出し部材の吸引状態を示す図である。
【図３７】図３５の押し出し部材の砂吸引後の、押し出し状態を示す図である。
【図３８】図３５の押し出し部材の押し出し完了後の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した抜枠鋳型造型装置（以下、「鋳型造型装置」という。）及び抜枠鋳型造型方法について、図面を参照して説明する。図１〜図３は、本発明を適用した鋳型造型装置１の「正面図」、「平面図」、「側面図」である。図４〜図１６は、鋳型造型装置１による、鋳型造型を行う各工程の状態を示す正面図又は断面図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、鋳型造型装置１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５とを備える。
【００１３】
上下鋳枠４は、上鋳枠２及び下鋳枠３を１対として、４対設けられている。上鋳枠２及び下鋳枠３は、それぞれ上下に開口を有している。また、上鋳枠２及び下鋳枠３のそれぞれの側壁には、鋳型砂を上鋳枠２及び下鋳枠３に供給するための砂導入口２ａ，３ａが設けられている。ここで、側壁とは、上下鋳枠の対向方向に直行する方向に形成された壁である。
【００１４】
鋳枠旋回機構５は、該４対の上下鋳枠４を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる。ここで、造型ステーションは、造型空間内の鋳型砂を圧縮することにより鋳型を造型する位置である。第１及び第２の中子ステーションは、造型ステーションで造型された鋳型に中子を入れるための位置である。鋳型抜き出しステーションは、鋳型を鋳枠内から抜き出す位置である。すなわち、鋳枠旋回機構５は、１対の上下鋳枠２、３が水平状態にあるスクイズ機構１１と、鋳型を抜き出す抜き出し機構１５と、２ヶ所の人又は機械にて中子を上下鋳型内に搬入する機構との間を、１対ずつ上下に連なって並ぶ水平状態の４対の上下鋳枠を間欠的に旋回させる機構である。また、鋳枠旋回機構５は、上鋳枠２を掛止めして昇降させることが可能である。尚、４つのステーションにおける上下鋳枠の回転方向の仮想中心線は、例えば９０度に等分されている。このような鋳型造型装置１は、中子入れステーションを２つにすることができ、サイクルタイムが長くなることを防止できる。これは、所謂２ステーション方式に比較しても、旋回角度が半分であるため、旋回にかかる時間そのものも低減でき、その分中子入れにかける時間が増えることに加え、中子入れを行うステーションが増えることから、サイクルタイムにおける中子入れの時間を相対的に増加させることができる。
【００１５】
また、鋳枠旋回機構５には、上下鋳枠４を４つのステーション内に旋回して移動させるに際して同一方向への旋回が連続的に行えるような機構が設けられている。具体的には、鋳枠旋回機構５には、空気配管及び油圧配管を旋回部分に接続させる回転継手１６が設けられている。
【００１６】
マッチプレート６は、４対の上下鋳枠のうち造型ステーションに位置する上下鋳枠４の間に入出可能とされている。また、このマッチプレート６は、搬入出機構２１によって入出可能とされている。マッチプレート６の両面には、模型が設けられている。
【００１７】
一対のスクイズプレート７，８は、該上下鋳枠４の間に搬入されたマッチプレート６を挟持した上下鋳枠４のそれぞれの開口部に挿入され上造型空間及び下造型空間を形成する。換言すると上鋳枠２用のスクイズプレート７は、上鋳枠２の開口のうちマッチプレート６が位置する側の開口でない上側の開口に入出可能とされている。下鋳枠３用のスクイズプレート８は、下鋳枠３の開口のうちマッチプレート６が位置する側の開口でない下側の開口に入出可能とされている。
【００１８】
サンドタンク９は、下端部から下方に向けて形成され、上造型空間、下造型空間のそれぞれに砂を充填する一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂを有する。サンドタンク９内には、鋳型砂が収容されており、一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから上下鋳枠内に鋳型砂を供給する。
【００１９】
回動機構１０は、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠４を、水平方向を軸とした軸周り方向に回動して、前記砂導入口２ａ，３ａが前記一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるように位置させる。具体的に例えば、砂導入口２ａ，３ａと一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂとを当接させることで、砂充填を可能な状態とする。ここで、砂導入口２ａ，３ａの当接面には、弾性を有するシール部材を設けるようにしてもよく、このシール部材により、砂が当接面からこぼれることを防止する。回動機構１０は、横向きのシリンダであり、ロッド１０ａを伸縮動作することにより、ロッド１０ａ先端に取り付けられた回動フレーム２４をＲ１方向に回動させる。そして、回動機構１０は、この回動フレーム２４を介して、スクイズ機構１１やこれに保持される上下鋳枠４、マッチプレート６、一対のスクイズプレート７，８等をＲ１方向と同一方向及び反対方向に回動させる。
【００２０】
スクイズ機構１１は、回動機構１０に回動され上造型空間及び下造型空間に充填された鋳型砂を圧縮するように一対のスクイズプレート７，８をマッチプレート６側に移動させる。また、スクイズ機構１１は、上述の上造型空間及び下造型空間を形成する際に一対のスクイズプレート７，８を相互に近接離間する方向に移動させる。スクイズ機構１１は、マッチプレート６を挟持した上下鋳枠４が垂直方向に対向する姿勢と水平方向に対向する姿勢との間を回動可能とされている。
【００２１】
上下鋳枠４が垂直方向に対向するとは、上鋳枠２及び下鋳枠３がそれぞれ水平状態にある場合をいう。また、上下鋳枠４が水平方向に対向するとは、上鋳枠２及び下鋳枠３がそれぞれ垂直状態にある場合をいう。
【００２２】
具体的にスクイズ機構１１は、回動フレーム２４に取り付けられている。回動フレーム２４は、内部に上述の構成を保持するための空間を有する略直方体状に組まれたフレーム状の基台２２に対して、支持軸２３を中心に回動可能とされている。支持軸２３は、基台２２に設けられ、水平方向に配置されている。回動機構１０は、例えば、横向きに配置されたシリンダ機構である。回動機構１０は、ロッド１０ａの先端がスクイズ機構１１が取り付けられた回動フレーム２４における支持軸２３より上側の部分で接合され、このロッド１０ａが伸び縮みすることで回動フレーム２４及びこれに取り付けられたスクイズ機構１１が回動され、上下鋳枠４の姿勢が変更される。
【００２３】
上下鋳枠移動機構１４は、上下鋳枠４内に形成された鋳型１２，１３からマッチプレート６を分離するように前記上下鋳枠４を相互に離間させる方向に移動させる。また、上下鋳枠移動機構１４は、上述のようにマッチプレート６を挟持する際等に上下鋳枠４を相互に近接させる方向にも移動させる。具体的に、上下鋳枠移動機構１４は、後述の上向きシリンダ３４、下向きシリンダ３５、上向きシリンダ４９等からなる。
【００２４】
抜き出し機構１５は、マッチプレート６が分離された鋳型を内部に有する上下鋳枠４が鋳枠旋回機構５により第１及び第２の中子ステーションを介して鋳型抜き出しステーションに移動された上下鋳枠内に形成された上鋳型及び下鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出しする。
【００２５】
また、鋳型造型装置１は、図１７に示すように、サンドタンク回動機構１７と、制御手段１８とを備える。サンドタンク回動機構１７は、サンドタンク９を上下鋳枠４の回動方向Ｒ１と逆方向Ｒ２に回動させる。図１７は、傾斜した状態で砂充填が行われていることを示す。サンドタンク回動機構１７は、シリンダ構造であり、ロッド１７ａの先端にサンドタンク９が接合されている。サンドタンク回動機構１７は、ロッド１７ａを伸ばすことでサンドタンク９をＲ２方向に回動させる。制御手段１８は、マッチプレート６に設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を決定すると共に、回動機構１０及びサンドタンク回動機構１７を制御する。
【００２６】
制御手段１８は、模型が単純な形状や通常の形状である場合には、水平状態である以下のような第１の姿勢で砂入れを行うことを決定する。制御手段１８は、模型がスリーブ状の製品等を形成する形状である場合には、傾斜状態である以下のような第２の姿勢で砂入れを行うことを決定する。制御手段１８は、例えば、ユーザによる操作ボタンに基づく信号が入力されることにより、第１、第２の姿勢を選択するように構成してもよい。また、鋳型造型装置１において、マッチプレート６を自動で交換するような装置を追加する場合には、その交換を制御する信号に基づいて、第１、第２の姿勢を選択するように構成してもよい。
【００２７】
制御手段１８は、決定された姿勢が第１の姿勢の場合は、図６及び図７に示すように、回動機構１０を制御し、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるようにＲ1方向に回動させる。この動作により、砂導入口２ａ，３ａは、一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能とされる。
【００２８】
制御手段１８は、決定された姿勢が第２の姿勢の場合は、図１７に示すように、回動機構１０を制御して、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるようにＲ1方向に回動させる。それと共に、制御手段１８は、サンドタンク回動機構１７を制御して、サンドタンク９を上下鋳枠４の回動方向Ｒ１と逆方向Ｒ２に回動させる。この動作により、砂導入口２ａ，３ａは、一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能とされる。
【００２９】
ここで、第２の姿勢における傾斜角度は、粉体である鋳型砂の安息角に近づけることが望ましく、具体的には、上下鋳枠の対向方向と水平方向との間の角度が２５度〜３５度程度が望ましい。特に中空円筒形状を組み合わせるスリーブ製品の場合は３０度が望ましいことが確認できた。尚、この傾斜角度として１度は誤差の範囲と考えられるため２９度〜３１度がより好ましい範囲である。またここで、安息角とは、粉体を積み上げたときに崩れることなく安定に保つ斜面の水平面に対する角度を意味するものである。
【００３０】
また、第２の姿勢のような傾斜状態で砂充填を行う場合は、上鋳型に対しては有利であるが、下鋳型に対しては不利となるため、基本的には上鋳型側に砂充填が難しい形状として例えばスリーブ状の形状を含む模型が形成されたマッチプレートが用いられる。その一方で、下鋳型用の模型が設けられていないか、単純な形状の模型が形成されたマッチプレートが用いられる。
【００３１】
尚、上述では、鋳型造型装置１が、模型の種類に応じて、第１の姿勢及び第２の姿勢を切り替えながら運転を可能とする装置であるものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、本発明を適用した鋳型造型装置として、上述の第１の姿勢（図７に示す水平状態）のみで砂導入を行うように構成してもよい。第１の姿勢のみで砂導入を行う場合には、サンドタンク回動機構１７を設ける必要がない。また、本発明を適用した鋳型造型装置として、上述の第２の姿勢（図１７に示す傾斜状態）のみで砂導入を行うように構成してもよい。
【００３２】
また、鋳型造型装置１においては、砂充填のみならずスクイズ動作についても傾斜状態で行うことが可能である。制御手段１８は、模型の種類によって、砂導入時、砂圧縮時の一方又は両方において造型空間を傾斜させるかどうかを決定するように構成されてもよい。
【００３３】
このように鋳型造型装置１は、回動機構１０及びサンドタンク回動機構１７を備えることにより、上下鋳枠を傾斜させた状態でサンドタンク９から上下造型空間に砂充填を行うことができる。また、鋳型造型装置１は、上下鋳枠を傾斜させた状態でスクイズプレート６，７により鋳型砂の圧縮動作を可能とする。このような特徴的な構成を有する鋳型造型装置１は、サンドタンク９を傾けてエアレーション砂充填を行うことで、充填に不具合が発生する可能性があったパターンでも良好な砂充填を可能とする。
【００３４】
以下、さらに具体的な構成について説明する。上述した上下鋳枠４において、下鋳枠３は、上鋳枠２から下方に向けて設けられた一対の連結棒２５間に摺動自在に架け渡されているとともに、この連結棒２５の下端位置で掛けられている。上鋳枠２及び下鋳枠３を連結する連結棒２５は、上下鋳枠４の側面であって旋回方向の前後の位置に設けられている。また、上鋳枠２には、旋回方向の前後の側面に位置して一対の係合凹部２ｂが設けられ、後述の上掛止部材４８の突起部４８ｂに係合される。下鋳枠３には、旋回の前後の側面に位置して一対の係合凹部３ｂが設けられ、後述の下掛止部材５０の突起部５０ｂに係合される。
【００３５】
マッチプレート６を入出する搬入出機構２１は、図１に示すように、回動フレーム２４に取り付けられた回転シリンダ２６と、回転シリンダ２６に連結された片持ち構造のアーム２７と、アーム２７の先端に取り付けられたシリンダ２８と、マッチプレート６を載せて入出方向へ往復動自在な吊り下げ台車２９とを有する。
【００３６】
回転シリンダ２６の動作によりアーム２７が図１中Ｒ３方向に回動されると、吊り下げ台車２９は、鋳枠や回動フレーム２４に設けたレール５５を介して水平状態の上鋳枠２及び下鋳枠３の間にマッチプレート６を搬入させる。アーム２７が逆方向に回動されると、吊り下げ台車２９は、上下鋳枠間からマッチプレート５を搬出させる。また、アーム２７の先端に取り付けられたシリンダ２８を伸縮動作させることにより、アーム２７を吊り下げ台車２９に連結したり、連結状態を解除したりする。連結状態を解除したときに、マッチプレート６の交換が可能となる。尚、マッチプレート６の交換は、第１又は第２の中子ステーションにおいて行うことが便利である。
【００３７】
スクイズ機構１１は、上述のように、基台２２の上部の中央に装着した支持軸２３に回動フレーム２４を中心付近にて垂直面内で正逆回動自在に支持されている。この回動フレーム２４の右側面には、上側及び下側のそれぞれに、上下方向に伸びる一対のガイドロッド３１が前後方向へ所定の間隔を有した状態で取り付けられている。ここで、回動フレーム２４の右側面とは、図１における右側の側面であり、鋳枠旋回機構５の中心側の側面を意味する。また、前後方向とは、旋回方向の前後を結ぶ方向であり、造型ステーションにおける接線方向である。
【００３８】
この一対のガイドロッド３１間における上部には逆Ｌ字状の上昇降フレーム３２が、また、一対のガイドロッド３１間における下部にはＬ字状の下昇降フレーム３３が、それぞれ一体的に設けたホルダ部３２ａ，３３ａを介して摺動自在にして架け渡されている。これら上下昇降フレーム３２，３３は、回動フレーム２４に装着された上向きシリンダ３４及び下向きシリンダ３５の伸縮作動によって相互に接近、離隔するようになっている。
【００３９】
また、上昇降フレーム３２には、上側のスクイズプレート７を進退させるシリンダ３６が、また、下昇降フレーム３３には、下側のスクイズプレート８を進退させるシリンダ３７がそれぞれ取り付けられている。ここで、シリンダ３６及びシリンダ３７は、複数のシリンダからなるようにしてもよい。また、上昇降フレーム３２、下昇降フレーム３３を介して接続されるスクイズプレート７，８の水平面の大きさは、上鋳枠２及び下鋳枠３をそれぞれ押すことができる大きさを有している。
【００４０】
サンドタンク９は、砂充填を行う機構として機能し、基台２２の天井部の左寄り位置に装着されており、さらに、下端部に一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂを有した二股形状とされている。また、サンドタンク９は、内面に、例えば超高分子量ポリエチレンを焼結させることにより製作され例えば１０μｍ〜８０μｍ程度の孔を多数有するフィルタ部としての多孔質体が設けられ、この孔からエアを噴出させ浮遊流動化させながら砂充填を行う所謂エアレーションタンクとして構成されており、上鋳枠２及び下鋳枠３にそれぞれ独立して鋳型砂を低圧圧縮空気で充填（エアレーション充填）する。尚、低圧圧縮空気の圧力の大きさは、０．０５〜０．１８ＭＰａが好ましい。
【００４１】
また、抜き出し機構１５は、上下に重なった水平状態の上下鋳枠４内に進入可能な押し出し部材３８を有している。この押し出し部材３８は、基台２２の天井部に装着された下向きのシリンダ３９のピストンロッドの下端に固定されている。押し出し部材３８は、シリンダ３９の伸縮作動により昇降する。また、押し出し部材３８の下方には、上下鋳枠４から抜き出された上下鋳型を受ける鋳型受け用のテーブル４０が昇降可能に設けられている。テーブル４０は、上向きのシリンダ４１のピストンロッド先端に固定されており、シリンダ４１の伸縮作動により昇降する。また、このシリンダ４１の代わりにシリンダで伸縮するパンタグラフを用いるようにしてもよい。パンタグラフを用いることにより、ピットを設ける必要がなくなる。
【００４２】
鋳枠旋回機構５は、図１、図３及び図１８〜図２３に示すように、上下鋳枠４を保持して旋回される回転フレーム４３と、回転フレーム４３の下方に設けられ回転フレーム４３に駆動力を伝達する駆動力伝達フレーム４５と、駆動力伝達フレーム４５及び回転フレーム４３を連結した状態又は連結していない状態に切り替え可能な切替手段５７と、駆動力伝達フレーム４５を回動させる駆動シリンダ４４とを有している。
【００４３】
駆動シリンダ４４は、当該抜枠鋳型造型装置１の基台２２に設けられ、ロッド４４ａの先端４４ｂが駆動力伝達フレーム４５の取付部４５ａに取り付けられ、ロッド４４ａを伸縮させることにより、駆動力伝達フレーム４５を９０度の範囲で一方向及び反対方向に回動させる。
【００４４】
鋳枠旋回機構５は、駆動力伝達フレーム４５を一方向に駆動させる際に切替手段５７により前記連結した状態にして回転フレーム４３を一方向に回転させ、駆動力伝達フレーム４５を反対方向に駆動させる際に切替手段５７により前記連結していない状態にする。
【００４５】
すなわち、切替手段５７は、駆動力伝達フレーム４５の取付部４５ｂに固定して設けられる連結シリンダである。切替手段５７は、上方に向けてロッド５７ａを伸ばすことで回転フレーム４３の下面に設けられた凹部４３ａにロッド５７ａの先端部５７ｂを係合させて前記連結した状態（図２１、図２２参照）にするとともに、該ロッド５７ａを縮めることで該凹部４３ａとロッド５７ａの先端部５７ｂの係合を解除して前記連結していない状態（図２０、図２３参照）にする。
【００４６】
また、鋳枠旋回機構５は、回転フレーム４３の回転方向の位置を決める位置決めロック手段５８を有する。位置決めロック手段５８は、基台２２に設けられるシリンダであり、上方に向けてロッド５８ａを伸ばすことで回転フレーム４３の下面に設けられた凹部４３ａにロッド５８ａの先端部５８ｂを係合させて回転フレーム４３の位置決めをし、また固定状態（ロック状態）とする。
【００４７】
より具体的に、鋳枠旋回機構５には、上下（垂直）方向を軸方向とし、基台２２に回転自在に装着された回転軸４２が設けられている。また、鋳枠旋回機構５は、４対の上下鋳枠４（上鋳枠２及び下鋳枠３）を保持する回転フレーム４３を有している。この回転フレーム４３の下部には、上述の駆動シリンダ４４が設けられている。駆動シリンダ４４の先端には、回転軸４２の軸周りに回転する上述の駆動力伝達フレーム４５が設けられている。駆動力伝達フレーム４５には、上述の連結の切り替え用の切替手段５７と、位置決めロック手段５８とが設けられている。
【００４８】
また、鋳枠旋回機構５には、位置決めロック手段５８とともに位置決めを行う当接手段５９が設けられている。この当接手段５９に設けられた当接部５９ａには、駆動シリンダ４４により図１８に示す状態から図１９に示す状態に回転駆動された駆動力伝達フレーム４５の当接部４５ｃが当接される。駆動力伝達フレーム４５は、当接部４５ｃが当接手段５９に当接されることで、９０度回転された状態で停止される。駆動シリンダ４４は、ロッド４４ａの最も突出した状態より手前で、当接手段５９と駆動力伝達フレーム４５とが当接状態とされる。このように駆動シリンダ４４のシリンダのストロークを余らせて当接手段５９により位置合わせを行うことにより、従来のようなシリンダのストローク端で位置決めを行う場合に比べてシリンダの熱膨張の影響を受けることがなく、高精度の位置決めを可能とする。また、当接手段５９の当接部５９ａと逆側に設けられた当接部５９ｂには、駆動シリンダ４４により図１９から図１８に示す状態に回転駆動された駆動力伝達フレーム４５の突出部４５ｅに設けられた当接部４５ｄが当接される。駆動シリンダ４４は、ロッド４４ａの最も引き戻した状態より手前で、当接手段５９と駆動力伝達フレーム４５とが当接状態とされる。上述と同様に、駆動シリンダ４４のシリンダのストロークを余らせて当接手段５９により位置合わせを行うことにより、高精度の位置決めを可能とする。
【００４９】
次に、鋳枠旋回機構５の動作について説明する。図１８及び図２０に示す状態から説明する。この状態から図２１に示すように、切替手段５７のロッド５７ａを伸ばして、先端部５７ｂを凹部４３ａに係合させ、連結状態とし、その後に、位置決めロック手段５８のロッド５８ａの先端部５８ｂを引き戻して、位置決めロック状態を解除する。
【００５０】
次に、図１９及び図２２に示すように、駆動シリンダ４４の伸縮動作により、駆動力伝達フレーム４５とともに回転フレーム４３を正回転させ、当接手段５９に当接した状態、すなわち９０度回転した状態とする。ここでは、正回転とは、図２に示す平面方向における時計回り方向であるものとする。
【００５１】
この状態で、図２３に示すように、位置決めロック手段５８のロッド５８ａを伸ばして、先端部５８ｂを凹部４３ａに係合させ、位置決めロック状態とし、その後に、切替手段５７のロッド５７ａの先端部５７ｂを引き戻して、凹部４３ａから離間させ、連結していない状態とする。その後に、駆動シリンダ４４のロッド４４ａの収縮動作により、回転フレーム４３をそのままの状態で、駆動力伝達フレーム４５を逆回転させ、図１８及び図２０に示す状態に戻る。
【００５２】
このように、駆動力伝達フレーム４５と回転フレーム４３の連結及び非連結を切り替え、駆動力伝達フレームを９０度正方向及び逆方向に回転させることで、回転フレーム４３を回転駆動させる。鋳枠旋回機構５は、この図１８〜図２３の一連の動作を繰り返し行うことにより９０度ずつ回転フレーム４３を回転させる。また、鋳枠旋回機構５における旋回動作において、図１８〜図２３で説明したように、位置決めロック手段５８の先端部５８ｂと、切替手段５７の先端部５７ｂとの少なくともいずれか一方が回転フレーム４３の凹部４３ａに係合した状態とされているので、回転フレーム４３及びこれに保持され旋回される上下鋳枠４の位置ずれを防止でき、正確な旋回動作及び鋳型造型を可能とする。
【００５３】
そして、回転フレーム４３の上部には支持部材４６が装着されている。支持部材４６には、垂直方向の下方へ伸び且つ前後方向へ所要の間隔を置いて対をなす４対のガイドロッド４７が設けられている。これら４対のガイドロッド４７は、回転フレーム４３を中心にして前後左右に対向している。
【００５４】
また、４対のガイドロッド４７には、それぞれ１対ごとに、上鋳枠２の係合凹部２ｂを掛止め可能な上掛止部材４８が上下摺動自在に架けられて設けられている。各上掛止部材４８には、それぞれ、回転フレーム４３に装着した上向きのシリンダ４９のピストンロッドの先端が固着されている。各上掛止部材４８は、この上向きのシリンダ４９の伸縮作動によって昇降動作される。さらに、４対のガイドロッド４７の下端には、下鋳枠３の係合凹部３ｂを掛止可能な下掛止部材５０が固定されている。上掛止部材４８には、係合凹部２ｂに係合する突起部４８ｂ（合計８個）が設けられる。下掛止部材５０には、係合凹部３ｂに係合する突起部５０ｂ（合計８個）が設けられる。
【００５５】
ところで上述の回転継手１６により接続される油圧配管としては、例えば上掛止部材４８及びこれに掛止保持される上鋳枠２を上下方向に駆動するシリンダ４９の駆動用の油圧配管がある。シリンダ４９の油圧配管を回転継手１６を介して接続させることにより、上鋳枠２を昇降する手段を鋳枠旋回機構５内に配置させるとともに、鋳枠旋回機構５による上下鋳枠の旋回を同一方向に連続的に行うことが可能となる。これにより、まず、上鋳枠２を昇降する手段を鋳枠旋回機構５外に設ける場合に比べて構成を簡素化できる。そして、次に、４つのステーション内を連続的に同一方向に上下鋳枠を旋回可能とすることで、造型の効率化を実現する。
【００５６】
また、回転継手１６により接続される空気配管としては、上述の上掛止部材４８の上下方向への移動をロックするロック機構用の空気配管が考えられる。この図示しない上掛止部材４８のロック機構は、エアが供給されないときにロック状態に保持されており、エアが供給された際にロックが解除されるように構成されている。そして、油圧配管が接続されたシリンダ４９により上掛止部材４８が駆動される際にロック機構が解除され、シリンダ４９により上掛止部材４８が移動された後にロック機構がロック状態とされる。上掛止部材４８のロック機構の空気配管を回転継手１６を介して接続させることにより、停電等により油圧の供給が停止されたときにも上鋳枠２の誤った動作を防止できるとともに、鋳枠旋回機構５による上下鋳枠の旋回を同一方向に連続的に行うことが可能となる。
【００５７】
ここで、上掛止部座４８を駆動するシリンダ４９の油圧配管に接続する上述した回転継手１６について、図２４〜図２９を用いて具体的に説明する。回転継手１６は、回転軸４２に接合されて回転される回転部１６Ａと、この回転部１６Ａの周囲に設けられ回転しない固定部１６Ｂと、回転部１６Ａを回転自在に支持する軸受１６Ｃとからなる。固定部１６Ｂには、外部に対して第１乃至第４の油圧配管ＰＯ１〜ＰＯ４をそれぞれ接合するための接合部６１〜６４と、空気配管ＰＡを接合するための接合部６５とが設けられる。また、この回転継手１６の上部には、電気配線用の回転継手７６が設けられているが、これに換えて無線等を用いてもよい。
【００５８】
回転軸４２には、旋回部分である鋳枠旋回機構５内に接合される第１乃至第４の油圧配管ＰＯ１〜ＰＯ４を接合するための接合部６６〜６９と、空気配管ＰＡを接合するための接合部７０とが設けられる。
【００５９】
回転部１６Ａには、これらの接合部６１〜７０を繋ぐ、軸方向管部７１〜７５が設けられている。尚、第１乃至第４の油圧配管は、各ステーションに位置するそれぞれシリンダ４９を駆動するための油圧配管であり、第２及び第３の油圧配管ＰＯ２，ＰＯ３が供給、排出配管であり、第１及び第４の油圧配管ＰＯ１，ＰＯ４がドレイン回収用のドレイン配管である。これらの第１乃至第４の油圧配管は、図示しない切り替えバルブにより４つのシリンダ４９の所望のシリンダに供給可能とされ、第１乃至第４の油圧配管と切り替えバルブは、各シリンダ４９を駆動制御している。
【００６０】
また、各接合部６１〜６５が設けられる高さ位置においては、回転部１６Ａ及び固定部１６Ｂに、周方向の溝１６Ｄ，１６Ｅが形成され、この溝１６Ｄ，１６Ｅが管部７１〜７５に連通するための周方向溝部１６Ｆを形成している。例えば、図２５に示すように接合部６５の高さにおいては、接合部６５と軸方向管部７５を連通するための溝部１６Ｆが形成されている。また、図２６に示すように、接合部６１の高さにおいては、接合部６１と軸方向管部７１を連通するための溝部１６Ｆと半径方向の溝部が形成されている。さらに、図２７に示す接合部６２の高さにおいては、接合部６２と軸方向管部７２を連通するための溝部１６Ｆと半径方向の溝部が形成されている。このように、固定部１６Ｂに設けられた接合部６１〜６５と、回転軸４２に設けられた接合部６６〜７０とは、図２５〜図２９に示すように、回転部１６Ａに設けられた周方向に回転する軸方向管部７１〜７５と、各接合部６１〜６５の高さに形成される溝部１６Ｆにより回転自在に連通されている。以上のように構成される回転継手１６は、空気配管及び油圧配管を旋回部分に接続させることを可能とし、すなわち、上下鋳枠の旋回を同一方向に連続的に行うことが可能とする等の上述のような特別な効果を奏する。
【００６１】
また、鋳型抜き出しステーションには、上鋳枠２及び下鋳枠３から抜き出し機構１５により鋳型受け用のテーブル４０上に抜き出された上下鋳型を、押し出して排出する鋳型排出機構５１が設けられている。
【００６２】
次に、以上のように構成された鋳枠造型装置１を用いた鋳型造型方法について説明する。この鋳型造型方法は、上述したように、鋳枠無し上下鋳型を造型するものである。
【００６３】
まず、図１に示す状態から搬入出機構２１の回転シリンダ２６が回転駆動される。これにより、図４に示すように、Ｒ３方向に回動される一対のアーム２７によってマッチプレート６が水平状態の上鋳枠２及び下鋳枠３の間に搬入される。
【００６４】
次に、スクイズ機構１１は、上向きシリンダ３４及び下向きシリンダ３５を収縮作動して、上下昇降フレーム３２，３３を介して上鋳枠２及び下鋳枠３を相互に接近させる。スクイズ機構１１により互いに接近された上下鋳枠４は、マッチプレート６を挟持した状態とされる。この状態でスクイズ機構１１は、シリンダ３６，３７をそれぞれ所要長さ伸長作動する。シリンダ３６，３７は、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８を上鋳枠２及び下鋳枠３内にそれぞれ挿入させる。上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８は、図５に示すように、上鋳枠２及び下鋳枠３並びにマッチプレート６とともに、上下２個の造型空間（上造型空間及び下造型空間）を形成する。
【００６５】
回動機構１０は、ロッド１０ａを伸長させて、図６に示すように、スクイズ機構１１を支持軸２３を中心にしてＲ１方向へ回動させる。回動機構１０は、この際に、上鋳枠２、下鋳枠３及びマッチプレート６を垂直状態にする。上鋳枠２及び下鋳枠３の側壁に設けられた砂導入口２ａ，３ａは、上方に向くように上方に移動される。さらに、上下鋳型４の砂導入口２ａ，３ａは、エアレーションタンクとして構成されたサンドタンク９の二股形状の下端部に設けられた砂導入ノズル９ａ，９ｂに当接される。ここで図６を用いて説明した回動動作は、図５を用いて説明した造型空間を形成する動作と同時に行うようにしてもよい。
【００６６】
次に、砂充填機構としてのサンドタンク９は、図７に示すように、砂導入口２ａ，３ａを介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する。続いて、シリンダ３６，３７を駆動して、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８をマッチプレート６に近接する方向に移動させ、鋳型砂をスクイズする。続いて、シリンダ３６，３７は、所定長さ収縮動作することにより、上下スクイズプレート７，８を上下鋳枠４の開口部付近までそれぞれ後退させる。次いで、サンドタンク９は、砂導入口２ａ，３ａを介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を再び充填する。続いて、シリンダ３６，３７は、図８に示すように、伸長作動して、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８をマッチプレート６に近接する方向に移動させる。この際、上スクイズプレート７及び下スクイズプレート８は、上下２個の造型空間内の鋳型砂をそれぞれスクイズする。
【００６７】
上述したように、造型空間に鋳型砂を二段階に分けて充填することにより、上下鋳枠４内における開口部付近の鋳型硬度を向上させることができる。尚、ここでは、砂充填、スクイズ後に、スクイズプレート７，８を後退させ、再度砂充填、スクイズを行い、より確実な砂充填を行う効果を得る構成としたが、これに限られるものではなく、充填及びスクイズは、各１回のみでもよい。
【００６８】
回動機構１０は、図９に示すように、上鋳型２、下鋳型３及びマッチプレート６を上述の回動方向Ｒ１と反対方向Ｒ２に回動させて水平状態とする。ここで図９を用いて説明した回動動作は、図８を用いて説明したスクイズ動作と同時に行うようにしてもよい。
【００６９】
次いで、上向きシリンダ３４及び下向きシリンダ３５は、伸長動作して上下昇降フレーム３２，３３を相互に離間させる。続いて、鋳枠旋回機構５は、図１０に示すように、上向きのシリンダ４９を伸長作動して、鋳型砂をスクイズしてなる鋳型を内在した上鋳枠２を上掛止部材４８によって吊り上げる。これにより、マッチプレート６が上鋳枠２及び下鋳枠３から抜型される。このように、旋回部分に設けたシリンダ４９は、上鋳枠２をマッチプレート６から分離する。下鋳枠３は、図１０に示すように、シリンダ３５により鋳枠旋回機構５の下掛止部材５０上に載せられる。
【００７０】
次いで、回転シリンダ２６は、図１１に示すように、回転作動して、一対のアーム２７によってマッチプレート６を上鋳枠２及び下鋳枠３の間から搬出する。続いて、鋳枠旋回機構５は、回転軸４２を所要角度回転させて鋳型内在の上下鋳枠４を造型ステーションから第１の中子ステーションに移動させ、作業者による中子入れを可能とする。続いて、鋳枠旋回機構５は、回転軸４２を所要角度回転させて鋳型内在の上下鋳枠４を第１の中子ステーションから第２の中子ステーションに移動させ、作業者によるさらなる中子入れを可能とする。
【００７１】
続いて、鋳枠旋回機構５は、回転軸４２を所要角度回転させて鋳型内在の上下鋳枠４を、図１２に示すように、鋳型抜き出し機構１５が設けられた鋳型抜き出しステーションまで旋回移動させる。図１２〜図１５中の鋳型１２は、上鋳枠２内に造型された鋳型を示し、鋳型１３は、下鋳枠３内に造型された鋳型を示す。
【００７２】
シリンダ４９は、収縮作動されることにより鋳型内在の上鋳枠２を、上掛止部材４８を介して下降させ、図１３に示すように、下鋳枠３の上に載置して、上下鋳枠４を重ね合わせる。
【００７３】
次いで、鋳型抜き出し機構１５のシリンダ４１の伸長作動により、鋳型受け用のテーブル４０を上昇させ、テーブル４０上に鋳型内在の上下鋳枠４を載せる。続いて、鋳型抜き出し機構１５のシリンダ３９を伸長作動して、押し出し部材３８及びテーブル４０を図１４及び図１５に示すように、相互に連動させながら下降させ、上鋳型２及び下鋳型３内から鋳型を抜き出す。続いて、鋳型排出装置５１によって図１６に示すように、テーブル４０上の上下鋳型を押し出す。
【００７４】
なお、上述では、上下スクイズプレート７，８を造型ステーションの上鋳枠２及び下鋳枠３にそれぞれ挿入して上下２個の造型空間を形成し、この空間に鋳型砂を充填した後に、上下スクイズプレート７，８を所定距離後退させるようにしているが、これに限られるものではない。すなわち、上下スクイズプレート７，８を上鋳枠２及び下鋳枠３にそれぞれ挿入して形成した上下２個の造型空間に鋳型砂を充填しながら、上下スクイズプレート７，８を所定距離後退させるようにしてもよい。
【００７５】
また、上述では、上下のスクイズ手段として上下スクイズプレート７，８を用いるようにしたが、これに限られるものではない。スクイズプレートを複数個に分割した形態をなし、かつ複数の流体シリンダの伸縮作動によって、それぞれ往復動する複数の上下スクイズフットを用いてもよい。
【００７６】
以上のように構成された鋳型造型方法は、次の（１）〜（１２）の工程を有する点に特徴を有する。すなわち、（１）の工程においては、造型ステーションに位置して垂直方向に対向する上鋳枠２及び下鋳枠３からなる上下鋳枠４を相互に近接方向に移動させることによってマッチプレート６を挟持する。（２）の工程においては、マッチプレート６を挟持した上下鋳枠４のそれぞれの開口部２ｂ，３ｂに一対のスクイズプレート７，８を挿入させて上造型空間及び下造型空間を形成する。（３）の工程においては、上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠４を、水平方向を軸とした軸周り方向に回動することで、該上下鋳枠４のそれぞれの側壁に設けられた砂導入口２ａ，３ａが、サンドタンク９の下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるように位置させる。（４）の工程においては、サンドタンク９から前記砂導入口２ａ，３ａを介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する。（５）の工程においては、一対のスクイズプレート７，８をマッチプレート６側に移動させて上造型空間及び下造型空間内の鋳型砂を圧縮する。（６）の工程においては、上下鋳枠４が垂直方向に対向する姿勢に戻るように回動する。（７）の工程においては、上下鋳枠４を相互に離間させる方向に移動させることで、上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレート６を分離する。（８）の工程においては、造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を鋳枠旋回機構５により旋回する。（９）の工程においては、該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する。（１０）の工程においては、該上下鋳枠を鋳型抜き出しステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する。（１１）の工程においては、該上下鋳枠を相互に近接する方向に移動させることで、第１及び第２の中子ステーションを経由したそれぞれ鋳型が形成された上下鋳枠を重ね合わせる。（１２）の工程においては、重ね合わせた上下鋳枠内に進入可能な部材を有する鋳型抜き出し機構１５により上下鋳枠内のそれぞれの鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出す。また、当該鋳型造型方法は、上述の造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーションには、それぞれのステーションに応じた工程の状態とされる、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなる４対の上下鋳枠が設けられ、該上下鋳枠を旋回させて４つのステーション内に移動させることで、順次重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する。
【００７７】
本発明を適用した鋳型造型方法は、上述の特徴的な構成を備えることにより、サイクルタイムに対する中子入れの時間を多く割り当てることを可能とし、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができる。すなわち、本鋳型造型方法は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。
【００７８】
尚、上述の（８）及び（９）の工程における中子収めは、（１）〜（７）の工程を行っている間に、先行して（１）〜（７）の工程で造型した鋳型に、中子入れを行う点にも特徴を有し、効率的な造型を可能とする。
【００７９】
また、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法は、さらに、上述の（１２）の工程の後に次の（１３）の工程を有するように構成してもよい。（１３）の工程においては、鋳型が抜き出された上下鋳枠を前記造型ステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する。そして、上述の（８）〜（１０）、（１３）の工程における同一方向への旋回が連続的に可能なように、空気配管及び油圧配管がそれぞれ回転継手１６を介して旋回部分である鋳枠旋回機構５に取り付けられた旋回される部品用の空気配管や油圧配管に接続されている。このような特徴的な鋳型造型方法は、鋳枠旋回機構５を連続的に同一方向に旋回させることで、旋回部分に設けた空気配管や油圧配管が旋回により不具合が起こす可能性を排除しながら同一方向へ旋回を可能として鋳型の連続造型を可能として、効率的な造型を行うことを実現する。すなわち、上述の４つのステーションを使った効率的な造型を実現して、よって、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。
【００８０】
また、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法における、（３）の工程においては、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、砂導入口２ａ，３ａが一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるようにさせるようにしてもよい。当該方法は、下方に向けて砂を充填するので効率的に砂入れを行うことができる。
【００８１】
さらに、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法における、（３）の工程においては、上下鋳枠４を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、サンドタンク９を上下鋳枠４の回動方向と逆方向に回動することで、砂導入口２ａ，３ａが一対の砂導入ノズル９ａ，９ｂから砂充填可能となるようにさせるようにしてもよい。当該方法は、上述したように、スリーブ形状等の複雑な鋳物を得るための鋳型を良好に造型することができる。
【００８２】
さらにまた、鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法においては、この水平状態における砂充填と傾斜状態における砂充填を組み合わせても良い。すなわち、（３）の工程より前に、マッチプレート６に設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を選択する工程を設ける。この選択は、上述のように鋳型造型装置１の制御手段１８が行う。具体的には、例えば（１）の工程か（２）の工程で行えばよい。そして、（３）の工程において、選択された姿勢が第１の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにする。一方で（３）の工程において、選択された姿勢が第２の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにする。このような特徴的な鋳型造型方法は、複雑な形状の鋳型を良好に造型するとともに、比較的単純な形状の鋳型と複雑な形状の鋳型とを連続的に造型することを可能とする。
【００８３】
以上のように、本発明を適用した鋳型造型装置１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５とを備えることに特徴を有する。この鋳型造型装置１は、４つのステーション内に上下鋳枠４を旋回させ、造型、中子入れ及び、鋳型抜き出しを効率的に行うことができる。すなわち、鋳型造型装置１は、中子入れステーションを２つにすることで、２回に分けて中子入れを行うことができ、サイクルタイムが長くなることを防止することができる。このように、鋳型造型装置１及びこれを用いた鋳型造型方法は、４つのステーションを設けたことにも特徴を有するが、本発明は、４つのステーションに限られるものではなく、５ステーションや６ステーション等の５以上のステーションを設ける場合にも適用可能である。
【００８４】
また、本発明を適用した鋳型造型装置１は、上述の構成に加えて、サンドタンク回動機構１７を加えて、図１７に示すような傾斜状態でエアレーション砂入れを行うことで、砂充填の悪かったパターンでも良好に砂充填ができる。
【００８５】
次に、上述した鋳型造型装置１の変形例として、本発明を適用した鋳型造型装置２０１とこれを用いた鋳型造型方法について、図３０〜図３８を参照して説明する。この鋳型造型装置２０１及び方法は、より効率的な造型を行いたいという要求とともに、抜枠鋳型造型装置及び方法においても、鋳物にガス欠陥による不良が発生するのを防止するために、その装置や造型工程内において、ガス抜き孔を形成することが望まれることに対応するものである。すなわち、以下で詳細に説明するが、この鋳型造型装置２０１及び方法は、中子入れが多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うとともにガス抜き孔を形成するものである。
【００８６】
また、鋳型造型装置２０１では、以下で説明する孔形成機構８０等が追加されたことを除いて上述した鋳型造型装置１と同様であるので、同じ部分（構成）には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。また、鋳型造型装置２０１は、孔形成機構８０等を付加したことにより、後述する更なる効果を有するものであるが、上述した鋳型造詣装置１と同様の構成を備えることにより、鋳型造型装置１と同様の効果も有するが、詳細は省略する。
【００８７】
図３０〜図３２に示すように、鋳型造型装置２０１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５と、孔形成機構８０とを備える。
【００８８】
孔形成機構８０は、第１又は第２の中子ステーションに位置して設けられ、該位置に移動された上下鋳枠４のうち上鋳枠２内の鋳型１２に一又は複数のガス抜き用の孔１２ａ（「ガス抜き孔」ともいう。）をあける。尚、以下で説明する鋳型造型装置２０１においては、第２の中子ステーションに孔形成機構８０を設けるものとして説明するが、第１の中子ステーションに配置するようにしてもよい。
【００８９】
孔形成機構８０は、例えば図３０〜図３３に示すように、エア方式の回転駆動部８１により回転駆動されるドリル部材８２と、該ドリル部材８２を水平面内で互いに直交するｘｙ方向、及び鉛直方向であるｚ方向に移動させる移動手段として第１、第２移動手段８３，８４とを有する。回転駆動部８１は、例えばエア駆動方式であるものとするが、電動、油圧駆動方式であってもよい。ここで、ドリルとは、丸棒状の鋼材等に螺旋状の切り刃と逃げ溝が形成された部材である。
【００９０】
第１移動手段８３は、ドリル部材８２をｚ方向に昇降駆動する手段である。第１移動手段８３は、例えばシリンダであり、ロッドにドリル部材８２を一体化させ、このロッドを伸縮させることで駆動する。第２移動手段８４は、ドリル部材８２を保持した第１移動手段８３をｘ方向及びｙ方向の二軸方向に駆動する手段であり、例えば、ロッドの伸縮方向を異なるように配置される、シリンダやネジ送り機構等を用いたり、組み合わせたりすることにより構成されている。尚、孔形成機構８０を構成する移動手段として、第１及び第２の移動手段８３，８４に限られるものではなく、例えば、ｘｙｚ方向にドリル部材８２を駆動する多関節駆動ロボット等を用いても良い。
【００９１】
以上のような孔形成機構８０は、第１、第２移動手段８３，８４等により移動されるドリル部材８２により、上鋳枠２内の鋳型１２に例えば４箇所程度のガス抜き用孔１２ａを順番に形成する。ガス抜き用孔の数はこれに限られるものではない。
【００９２】
また、鋳型造型装置２０１には、孔形成機構８０と同じステーション（ここでは、第２の中子ステーションに位置して砂排出機構９０が設けられている。砂排出機構９０は、この位置（第２の中子ステーション）の上鋳枠２の下方に孔形成機構８０の孔あけの際に挿入され、孔あけにより発生する砂１２ｂを受ける砂受け部材９１と、この砂受け部材９１を上鋳枠２の下方に挿入し、若しくは下方から抜去（抜き取り）する搬送手段とを備える。砂排出機構９０は、砂受け部材９１を孔あけ終了後に上鋳枠２の下方から抜去させることで孔あけの際に発生する砂を排出する。
【００９３】
具体的に、砂受け部材９１は、カップ状に形成され、鋳枠を迂回したアーム部材９３により搬送手段としての第２移動手段８４に一体化され、第２移動手段８４により、ドリル部材８１のｘｙ方向の移動に対応するようにｘｙ方向に移動され、すなわちドリル部材８１の動きに合わせて移動される。ここでカップ状とは、円形、矩形等の底面と、円柱状、円錐状、角柱状、角錐状等の側面とを有する形状を意味するものとする。
【００９４】
この砂排出機構９０は、例えば、砂受け部材９１が原位置に戻った際に、上下反対となるように回転動作させる回転駆動部と、この上下反対となった砂受け部材９１から排出される砂１２ｂを回収する回収容器とを有している。尚、砂排出機構９０には、抜去された砂受け部材９１の砂を吸引する図示しない真空吸引手段等を設けるようにしてもよい。また、このカップ状の砂受け部材９１に直に真空吸引手段を接続し、孔あけが終了した時点や孔あけと同時に吸引してこの砂１２ｂを回収するようにしてもよい。
【００９５】
このように砂排出機構９０は、孔形成機構８０の孔あけにより発生し、下鋳枠３内の鋳型や中子の上に不要な砂が堆積することを防止して、すなわち鋳物不良を防止する。
【００９６】
また、鋳型造型装置２０１を構成する孔形成機構は、図３０〜図３３に示す孔形成機構８０に限られるものではなく、例えば、図３４に示す孔形成機構８５であってもよい。孔形成機構８５は、水平面と平行な面を有する板状のボード部材８６と、ボード部材８６を鉛直方向に移動させる移動手段８７と、ボード部材８６の下面に着脱自在に取り付けられるとともに、エア方式の回転駆動部８８により回転駆動される一又は複数のドリル部材８９とを有する。回転駆動部８８は、電動、油圧駆動方式であってもよい。ドリル部材８９は、例えば４個程度設けられており、それぞれに対応する水平面内の位置にガス抜き用孔１２ａを形成する。このドリル部材８９は、例えば、マッチプレート交換（パターン交換）の際等に、例えば手動で水平面内の位置が変更可能とされている。以上の孔形成機構８５は、移動手段８７によりボード部材８６が降下した際に、複数のドリル部材８９により、上鋳枠２内の鋳型１２にドリル部材と同じ数のガス抜き用孔１２ａを同時に形成する。孔形成機構８５は、複数のガス抜き用孔を同時に形成可能なため、サイクルタイムを短縮してより効率的な造型を実現する。
【００９７】
また、孔形成機構８５と同じステーション（ここでは、第２の中子ステーション）に位置して砂排出機構９５が設けられている。砂排出機構９５は、この位置（第２の中子ステーション）の上鋳枠２の下方に孔形成機構８５の孔あけの際に挿入され、孔あけにより発生する砂を受ける砂受け部材９６と、この砂受け部材９６を上鋳枠２の下方に挿入し、若しくは下方から抜去（抜き取り）する図示しない搬送手段とを備える。砂排出機構９５は、砂受け部材９６を孔あけ終了後に上鋳枠２の下方から抜去させることで孔あけの際に発生する砂を排出する。
【００９８】
具体的に、砂受け部材９６は、水平面内の大きさが上鋳枠２の水平面内の大きさより大きな範囲に形成された板状の部材である。この砂排出機構９５は、例えば、砂受け部材９６が原位置に戻った際に、傾斜されるように、若しくは上下反対となるように回転動作させる回転駆動部と、この傾斜若しくは上下反対となった砂受け部材９６から排出される砂１２ｂを回収する回収容器とを有している。尚、砂排出機構９５には、抜去された砂受け部材９６の砂を吸引する図示しない真空吸引手段等を設けるようにしてもよい。また、フード等を砂受け部材９６の周囲に設け、砂受け部材９６が上鋳枠２の下方に挿入され、孔あけが終了した時点や孔あけと同時に吸引してこの砂１２ｂを回収するようにしてもよい。
【００９９】
このように砂排出機構９５は、孔形成機構８５の孔あけにより発生し、下鋳枠３内の鋳型や中子の上に不要な砂が堆積することを防止して、すなわち鋳物不良を防止する。尚、ここで説明した砂排出機構９５は、上述した孔形成機構８０の砂排出に用いても良い。
【０１００】
ここで説明した孔形成機構８０，８５や、砂排出機構９０，９５は、中子ステーションを２つ有した鋳型造型装置２０１において、その機能をより発揮するものである。すなわち、上述及び後述のように、この鋳型造型装置２０１は、ステーションを４つ設けることで、サイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを達成する装置であるが、この第１又は第２の中子ステーションのいずれかに孔形成機構や砂排出機構を設けることで、サイクルタイムを長くすることなく、ガス抜き孔を自動で形成することを実現し、これにより、鋳物にガス欠陥による不良が発生することを防止できる。換言すると、所謂２ステーション方式の抜枠鋳型造型装置では、配置し得なかった孔あけ装置（孔形成機構８０，８５）を、複雑な構成となることなく配置して、ガス抜き孔あけを実現する。
【０１０１】
また、孔形成機構８０，８５は、位置決めロック手段５８により回転フレーム４３がロックされた状態で孔形成機構が設けられたステーション（ここでは第２の中子ステーション）に位置する上鋳枠２内の鋳型に一又は複数の孔をあける点にも特徴を有している。すなわち、当該位置決めロック手段５８により旋回動作される上下鋳枠４の上鋳枠内の鋳型にガス抜き用の孔１２ａをあけるに際して、確実にロックされた状態で孔あけを行うことで確実に良好なガス抜き孔を形成して、これにより、鋳物にガス欠陥による不良が発生することを防止できる。
【０１０２】
鋳型造型装置２０１の抜き出し機構１５には、押し出し部材３８に換えて押し出し部材２３８が設けられている。すなわち、鋳型造型装置２０１の抜き出し機構１５は、上下に重なった水平状態の上下鋳枠４内に上側から進入可能であり、該上下鋳枠４内の上下鋳型を下側に向けて押し出す押し出し部材２３８を有している。この押し出し部材２３８は、基台２２の天井部に装着された下向きのシリンダ３９のピストンロッドの下端に固定され、シリンダ３９の伸縮作動により昇降するという点では上述した押し出し部材３８と同様である。また、同様の機能のテーブル４０及びシリンダ４１が設けられている点等は鋳型造型装置１と同様である。
【０１０３】
押し出し部材２３８は、上述のように鋳型を抜型する機能のみならず、上述の孔形成機構８０，８５による孔あけの際に発生し、鋳型上に残った砂を排出する機能を有している。具体的に、押し出し部材２３８には、図３５〜図３８に示すように、上鋳型上の砂を吸引する吸引用の開口１００と、この開口１００を形成するとともに吸引通路部材としての吸引パイプ１０１と、開口１００に吸引パイプ１０１を介して接続される吸引ポンプ等の吸引手段１０２とが設けられている。吸引パイプ１０１と吸引手段１０２との接続には、ゴムホース等の可撓性のある管部材１０３が用いられる。
【０１０４】
砂排出機構としての押し出し部材２３８は、図３５から図３６に示すように、上鋳枠２内の鋳型に近接する方向に駆動され、吸引力を発揮できる程度の隙間（十分小さい隙間）となった状態で、吸引手段１０２の吸引動作を開始すると、上鋳型上の砂を開口１００、吸引パイプ１０１を介して吸引し、排出することができる。
【０１０５】
ガス孔あけ時に発生した砂１２ｃを吸引排出した後に、押し出し部材２３８は、図３７に示すように、鋳型受け用のテーブル４０上に上下鋳枠４を載せた状態で、押し出し部材２３８及びテーブル４０を下降させて、図３８に示すように、上鋳枠２及び下鋳枠３内から鋳型１２，１３を抜き出す。尚、図３８に示す状態まで押し出し部材２３８を押し出した後は、テーブル４０のみを下降させて、鋳型の抜き出しを行う。
【０１０６】
以上のように構成された鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法についても、以下で説明するガス抜き孔を形成する工程等を含むことを除いて上述した鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法と同様である。すなわち、当該方法も、上述した（１）〜（１２）の工程を有する点にも特徴を有し、サイクルタイムに対する中子入れの時間を多く割り当てることを可能とし、より効率的な造型を行いたいという要求に応えることができる。すなわち、当該方法は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うことを実現する。その他の鋳型造型装置１を用いた方法と同様の効果も奏する。
【０１０７】
鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法は、上述の効果に加えて、（７）の工程の後から（１０）の工程の前（例えば（８）又は（９）の工程）において、中子収めに換えて若しくは中子収めに加えて、第１又は第２の中子ステーションにおいて、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に孔形成機構８０，８５により一又は複数の孔をあける点に特徴を有する。換言すると、造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回し、さらに該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回するとともに、該第１又は第２の中子ステーションにおいて、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に孔形成機構により一又は複数の孔をあける工程を有する点に特徴を有する。当該方法は、ガス抜き孔を形成することで、鋳物にガス欠陥による不良が発生するのを防止することができる。そして、当該方法は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うとともにガス抜き孔を形成して鋳物品質を向上することを実現する。
【０１０８】
また、鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法は、孔形成機構と同じステーションに位置して設けられた砂受け部材９０，９５により、孔あけにより発生する砂を受けて排出する点に特徴を有し、孔あけ時に発生する削られた砂を下鋳型に落とさないようにすることで、ガス孔あけの自動化を実現するとともに、この砂により鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１０９】
さらに、鋳枠造型装置２０１を用いた鋳型造型方法は、吸引用の開口１００と、該開口に接続される吸引手段１０２とが設けられた押し出し部材２３８により、孔形成機構８０，８５による孔あけの際に発生し、上鋳型２上に残った砂を排出する点に特徴を有し、この砂が注湯時に溶湯に混入して鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１１０】
また、鋳型造型装置２０１を用いた鋳型造型方法においては、チラーセット工程を設けるようにしてもよい。ここで、チラーセットとは、冷し金を、鋳枠間に配置されたマッチプレートに載置することをいい。冷し金とは、ひけが生じやすい肉厚不同部や組織を密にしたいところに当てて、その部分の冷却を早める金属片（例えば鋳鉄等の金属の塊）を意味する。このチラーセット工程を設けることで、鋳物の厚みが厚い部分の冷却速度が遅くなることによる不具合（ひけ等）の発生を防止することができる。尚、上述した鋳型造型装置１を用いた鋳型造型方法においても、チラーセット工程を設けるようにしてもよい。
【０１１１】
チラーセット工程は、次のように行われる。まず、造型ステーションにおいて、マッチプレート６が上下鋳枠４の間に入る。次に、鋳枠旋回機構５により旋回される回転フレーム４３の回転中にマッチプレート６が落下しないように、図示しないクランプ部材により固定する。次に、回転フレーム４３が回転して、マッチプレート６が第１中子入れステーションに移動される。次に、作業者がマッチプレート６に設けられた模型（パターン）の上部に冷し金（チラー）をセットする。次に、回転フレーム４３が逆回転され、冷し金がセットされた模型を有するマッチプレートが造型ステーションに戻る。次に、クランプ部材による固定を開放する。この後に、枠セットが行われ、すなわち上述した通常の造型工程が行われる。
【０１１２】
すなわち、鋳型造型装置２０１を用いた鋳型造型方法において、上述の（１）の工程（マッチプレートを挟持する工程）の前に、マッチプレート６を上下鋳枠（上鋳枠２及び下鋳枠３）の間に搬入する工程と、マッチプレート６が上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、第１の中子ステーションに移動させるように旋回する工程と、該第１の中子ステーションに移動された上下鋳枠の間に位置されるマッチプレート６に図示しない冷し金を載置させる工程と、冷し金が載置されたマッチプレートが上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、造型ステーションに移動させるように逆方向に旋回する工程とを備えるようにしてもよい。チラーセット後のマッチプレート及び上下鋳枠を造型ステーションに戻す際には、上述の逆方向で９０度旋回させる以外にも、順送り方向に２７０度旋回させることも可能である。逆方向に旋回する場合には、鋳枠旋回機構５が図１８〜図２３を用いて説明した動作と逆の動作が行われ、回転フレーム４３が逆回転できるように構成される。チラーセット工程を有した鋳型造型方法は、得られた鋳型により鋳造した際のひけの発生等を防止でき、より品質の高い鋳物を鋳造できる鋳型を得ることができる。また、ここでは冷し金をセットしたが、冷し金に換えて若しくは加えて冷却を遅らせるための保温用に用いられる発熱スリーブ等をセットするようにしてもよい。また、チラーセットの際に、逆方向に旋回する工程を有することを利用して、この間に中子入れを行うことで、中子入れを複数回に分けて行うようにしてもよい。
【０１１３】
以上のような鋳型造型装置２０１は、それぞれ上鋳枠２及び下鋳枠３からなる４対の上下鋳枠４と、鋳枠旋回機構５と、マッチプレート６と、一対のスクイズプレート７，８と、サンドタンク９と、回動機構１０と、スクイズ機構１１と、上下鋳枠移動機構１４と、抜き出し機構１５と、孔形成機構８０，８５とを備えることに特徴を有する。この鋳型造型装置２０１は、４つのステーション内に上下鋳枠４を旋回させ、造型、中子入れ及び、鋳型抜き出しを効率的に行うことができる。すなわち、鋳型造型装置２０１は、中子入れステーションを２つにすることで、２回に分けて中子入れを行うことができ、サイクルタイムが長くなることを防止することができる。また、鋳型造型装置２０１は、第１又は第２中子ステーションにおいて、中子収めに換えて若しくは中子収めに加えてガス孔あけを行う点に、すなわち、第１又は第２の中子ステーションに設けられた孔形成機構８０，８５により、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける点に特徴を有する。当該装置は、ガス抜き孔を形成することで、鋳物にガス欠陥による不良が発生するのを防止することができる。当該装置は、中子入れ個数が多い場合にもサイクルタイムを短縮してより効率的な造型を行うとともにガス抜き孔を形成して鋳物品質を向上することを実現する。
【０１１４】
また、鋳型造型装置２０１は、孔形成機構８０，８５と同じステーションに位置して砂受け部材９１，９６を有する点に特徴を有し、孔あけ時に発生する削られた砂１２ｂを受けて装置外部に排出することで下鋳型や中子の上に落とさないようにすることで、ガス孔あけの自動化を実現するとともに、この砂により鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１１５】
さらに、鋳型造型装置２０１は、吸引用の開口１００と、該開口に接続される吸引手段１０２とが設けられた押し出し部材２３８を有する点に特徴を有し、孔形成機構８０，８５による孔あけの際に発生し、上鋳型２上に残った砂を排出することにより、この砂が注湯時に溶湯に混入して鋳物品質が劣化することを防止できる。
【０１１６】
さらに、鋳型造型装置２０１は、位置決めロック手段５８を有する点に特徴を有し、位置決めロック手段５８により回転フレーム４３がロックされた状態で孔形成機構８０，８５による孔あけを行うことにより、確実に適正な孔あけを行うことを実現し、鋳物品質を向上する。
【０１１７】
尚、鋳型造型装置２０１及びこれを用いた鋳型造型方法は、孔形成機構８０，８５等を中子ステーションに設けた点にも特徴を有し、３，５ステーション等の３以上のステーションを設ける場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１ 鋳型造型装置
２ 上鋳枠
３ 下鋳枠
２ａ，３ａ 砂導入口
４ 上下鋳枠
５ 鋳枠旋回機構
６ マッチプレート
７，８ スクイズプレート
９ サンドタンク
１０ 回動機構
１１ スクイズ機構
１４ 上下鋳枠移動機構
１５ 抜き出し機構
１６ 回転継手
１７ サンドタンク回動機構
１８ 制御手段
８０，８５ 孔形成機構
９０，９５ 砂排出機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）造型ステーションに位置して垂直方向に対向する上鋳枠及び下鋳枠からなる上下鋳枠を相互に近接方向に移動させることによってマッチプレートを挟持する工程と、
（２）前記マッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に一対のスクイズプレートを挿入させて上造型空間及び下造型空間を形成する工程と、
（３）上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動することで、該上下鋳枠のそれぞれの側壁に設けられた砂導入口が、サンドタンクの下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる工程と、
（４）前記サンドタンクから前記砂導入口を介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する工程と、
（５）前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させて上造型空間及び下造型空間内の鋳型砂を圧縮する工程と、
（６）前記上下鋳枠が垂直方向に対向する姿勢に戻るように回動する工程と、
（７）前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させることで、前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離する工程と、
（８）前記造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回する工程と、
（９）該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、
（１０）該上下鋳枠を鋳型抜き出しステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、
（１１）該上下鋳枠を相互に近接する方向に移動させることで、第１及び第２の中子ステーションを経由したそれぞれ鋳型が形成された上下鋳枠を重ね合わせる工程と、
（１２）重ね合わせた上下鋳枠内に進入可能な部材を有する鋳型抜き出し機構により上下鋳枠内のそれぞれの鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出す工程とを備え、
前記造型ステーション、前記第１の中子ステーション、前記第２の中子ステーション、前記鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーションには、それぞれのステーションに応じた工程の状態とされる、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなる４対の上下鋳枠が設けられ、該上下鋳枠を旋回させて４つのステーション内に移動させることで、順次重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する抜枠鋳型造型方法。
【請求項２】
当該抜枠鋳型造型方法は、さらに、
（１３）鋳型が抜き出された上下鋳枠を前記造型ステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程とを備え、
前記（８）〜（１０）、（１３）の工程における同一方向への旋回が連続的に可能なように、空気配管及び／又は油圧配管がそれぞれ回転継手を介して旋回部分に接続されていることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項３】
前記回転継手により接続される油圧配管は、該４対の上下鋳枠を旋回して、前記４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構に設けられ前記上鋳枠を上下方向に駆動するシリンダ用の油圧配管である請求項２記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項４】
前記回転継手により接続される空気配管は、前記鋳枠旋回機構に設けられ前記シリンダにより駆動される前記上鋳枠を保持する掛止部材の上下方向への移動をロックするロック機構用の空気配管である請求項３記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項５】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、前記回転フレームの下方に設けられ回転フレームに駆動力を伝達する駆動力伝達フレームと、前記駆動力伝達フレーム及び前記回転フレームを連結した状態又は連結していない状態に切り替え可能な切替手段と、前記駆動力伝達フレームを回動させる駆動シリンダとを有し、
前記駆動シリンダは、抜枠鋳型造型装置の基台に設けられ、ロッド先端が前記駆動力伝達フレームに取り付けられ、
前記（８）〜（１０）、（１３）の工程において、前記駆動シリンダが、ロッドを伸縮させることにより、前記駆動力伝達フレームを９０度の範囲で一方向及び反対方向に回動させ、
前記駆動力伝達フレームを一方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結した状態にして前記回転フレームを一方向に回転させ、前記駆動力伝達フレームを反対方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結していない状態にする請求項３又は請求項４記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項６】
前記切替手段は、前記駆動力伝達フレームに設けられる連結シリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記連結した状態にするとともに、該ロッドを縮めることで該凹部との係合を解除して前記連結していない状態にする請求項５記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項７】
前記鋳枠旋回機構は、前記回転フレームの回転方向の位置を決める位置決め手段を有し、
前記位置決め手段は、前記基台に設けられるシリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記回転フレームの位置決めをする請求項６記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項８】
前記（３）の工程において、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項９】
前記（３）の工程において、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１０】
当該抜枠鋳型造型方法は、前記（３）の工程より前に、前記マッチプレートに設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を選択する工程を有し、
前記（３）の工程において、
前記選択された姿勢が第１の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにし、
前記選択された姿勢が第２の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにする
ことを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１１】
前記（７）の工程の後から前記（１０）の工程の前に、該第１又は第２の中子ステーションにおいて、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に孔形成機構により一又は複数の孔をあけることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１２】
前記第１又は第２の中子ステーションにおいて、前記孔形成機構により孔をあける工程において、前記孔形成機構と同じステーションに位置して設けられる砂受け部材を、該位置の上鋳枠の下方に前記孔形成機構の孔あけの際に挿入させ、孔あけにより発生する砂を受けて装置外部に排出する請求項１１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１３】
前記抜き出し機構は、上下に重なった上下鋳枠内に上側から進入可能であり、該上下鋳枠内の上下鋳型を下側に向けて押し出す押し出し部材を有し、
該押し出し部材には、前記上鋳型上の砂を吸引する吸引用の開口と、該開口に接続される吸引手段とが設けられている請求項１２記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１４】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、
前記回転フレームの回転方向の位置を決めてロックする位置決めロック手段とを有し、
前記孔形成機構は、前記位置決めロック手段により前記回転フレームがロックされた状態で前記孔形成機構が設けられたステーションに位置する上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける請求項１３記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１５】
前記マッチプレートを挟持する工程の前に、
前記マッチプレートを上下鋳枠の間に搬入する工程と、
前記マッチプレートが上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、前記第１の中子ステーションに移動させるように旋回する工程と、
該第１の中子ステーションに移動された上下鋳枠の間に位置される前記マッチプレートに冷し金を載置させる工程と、
前記冷し金が載置されたマッチプレートが上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、前記造型ステーションに移動させるように逆方向に旋回する工程とを備える請求項１４記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１６】
それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなると共に、該上鋳枠及び下鋳枠のそれぞれの側壁に砂導入口が設けられた４対の上下鋳枠と、
該４対の上下鋳枠を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構と、
前記４対の上下鋳枠のうち前記造型ステーションに位置する上下鋳枠の間に入出可能とされたマッチプレートと、
該上下鋳枠の間に搬入されたマッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に挿入され上造型空間及び下造型空間を形成する一対のスクイズプレートと、
下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルを有するサンドタンクと、
上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動して、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる回動機構と、
前記回動機構に回動され上造型空間及び下造型空間に充填された鋳型砂を圧縮するように前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させると共に、前記上造型空間及び下造型空間を形成する際に前記一対のスクイズプレートを移動させるスクイズ機構と、
前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離するように前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させると共に、前記上下鋳枠を相互に近接させる方向にも移動させる上下鋳枠移動機構と、
前記マッチプレートが分離された鋳型を内部に有する前記上下鋳枠が前記鋳枠旋回機構により第１及び第２の中子ステーションを介して鋳型抜き出しステーションに移動された上下鋳枠内に形成された上鋳型及び下鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出しする抜き出し機構と、
を備える抜枠鋳型造型装置。
【請求項１７】
前記鋳枠旋回機構により上下鋳枠を、前記４つのステーション内に旋回して移動させるに際して同一方向への旋回が連続的に行えるように、前記鋳枠旋回機構には、空気配管及び／又は油圧配管を旋回部分に接続させる回転継手が設けられていることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項１８】
前記回転継手により接続される油圧配管は、前記鋳枠旋回機構に設けられ前記上鋳枠を上下方向に駆動するシリンダ用の油圧配管である請求項１７記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項１９】
前記回転継手により接続される空気配管は、前記鋳枠旋回機構に設けられ前記シリンダにより駆動される前記上鋳枠を保持する掛止部材の上下方向への移動をロックするロック機構用の空気配管である請求項１８記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２０】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、
前記回転フレームの下方に設けられ回転フレームに駆動力を伝達する駆動力伝達フレームと、
前記駆動力伝達フレーム及び前記回転フレームを連結した状態又は連結していない状態に切り替え可能な切替手段と、
前記駆動力伝達フレームを回動させる駆動シリンダとを有し、
前記駆動シリンダは、当該抜枠鋳型造型装置の基台に設けられ、ロッド先端が前記駆動力伝達フレームに取り付けられ、ロッドを伸縮させることにより、前記駆動力伝達フレームを９０度の範囲で一方向及び反対方向に回動させ、
前記駆動力伝達フレームを一方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結した状態にして前記回転フレームを一方向に回転させ、前記駆動力伝達フレームを反対方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結していない状態にする請求項１８又は請求項１９記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２１】
前記切替手段は、前記駆動力伝達フレームに設けられる連結シリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記連結した状態にするとともに、該ロッドを縮めることで該凹部との係合を解除して前記連結していない状態にする請求項２０記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２２】
前記鋳枠旋回機構は、前記回転フレームの回転方向の位置を決める位置決め手段を有し、
前記位置決め手段は、前記基台に設けられるシリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記回転フレームの位置決めをする請求項２１記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２３】
前記回動機構は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２４】
さらに、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動させるサンドタンク回動機構を備え、
前記回動機構が、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンク回動機構が、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２５】
さらに、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動させるサンドタンク回動機構と、
前記マッチプレートに設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を決定すると共に、前記回動機構及び前記サンドタンク回動機構を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
決定された姿勢が第１の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるように前記回動機構を制御し、
決定された姿勢が第２の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように前記回動機構及び前記サンドタンク回動機構を制御する
ことを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２６】
さらに、前記第１又は第２の中子ステーションに位置して設けられ、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける孔形成機構を備えることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２７】
前記孔形成機構と同じステーションに位置して設けられ、該位置の上鋳枠の下方に前記孔形成機構の孔あけの際に挿入され、孔あけにより発生する砂を受けて装置外部に排出する砂受け部材を備える請求項２６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２８】
前記抜き出し機構は、上下に重なった上下鋳枠内に上側から進入可能であり、該上下鋳枠内の上下鋳型を下側に向けて押し出す押し出し部材を有し、
該押し出し部材には、前記上鋳型上の砂を吸引する吸引用の開口と、該開口に接続される吸引手段とが設けられている請求項２７記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２９】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、
前記回転フレームの回転方向の位置を決めてロックする位置決めロック手段とを有し、
前記孔形成機構は、前記位置決めロック手段により前記回転フレームがロックされた状態で前記孔形成機構が設けられたステーションに位置する上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける請求項２８記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項１】
（１）造型ステーションに位置して垂直方向に対向する上鋳枠及び下鋳枠からなる上下鋳枠を相互に近接方向に移動させることによってマッチプレートを挟持する工程と、
（２）前記マッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に一対のスクイズプレートを挿入させて上造型空間及び下造型空間を形成する工程と、
（３）上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動することで、該上下鋳枠のそれぞれの側壁に設けられた砂導入口が、サンドタンクの下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる工程と、
（４）前記サンドタンクから前記砂導入口を介して上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填する工程と、
（５）前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させて上造型空間及び下造型空間内の鋳型砂を圧縮する工程と、
（６）前記上下鋳枠が垂直方向に対向する姿勢に戻るように回動する工程と、
（７）前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させることで、前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離する工程と、
（８）前記造型ステーションにおいて鋳型が形成された上下鋳枠を第１の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠を旋回する工程と、
（９）該上下鋳枠を第２の中子ステーションに移動して、中子収め可能な状態となるように、該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、
（１０）該上下鋳枠を鋳型抜き出しステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程と、
（１１）該上下鋳枠を相互に近接する方向に移動させることで、第１及び第２の中子ステーションを経由したそれぞれ鋳型が形成された上下鋳枠を重ね合わせる工程と、
（１２）重ね合わせた上下鋳枠内に進入可能な部材を有する鋳型抜き出し機構により上下鋳枠内のそれぞれの鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出す工程とを備え、
前記造型ステーション、前記第１の中子ステーション、前記第２の中子ステーション、前記鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーションには、それぞれのステーションに応じた工程の状態とされる、それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなる４対の上下鋳枠が設けられ、該上下鋳枠を旋回させて４つのステーション内に移動させることで、順次重ね合わされた鋳枠無しの上下鋳型を造型する抜枠鋳型造型方法。
【請求項２】
当該抜枠鋳型造型方法は、さらに、
（１３）鋳型が抜き出された上下鋳枠を前記造型ステーションに移動させるように該上下鋳枠をさらに同一方向に旋回する工程とを備え、
前記（８）〜（１０）、（１３）の工程における同一方向への旋回が連続的に可能なように、空気配管及び／又は油圧配管がそれぞれ回転継手を介して旋回部分に接続されていることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項３】
前記回転継手により接続される油圧配管は、該４対の上下鋳枠を旋回して、前記４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構に設けられ前記上鋳枠を上下方向に駆動するシリンダ用の油圧配管である請求項２記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項４】
前記回転継手により接続される空気配管は、前記鋳枠旋回機構に設けられ前記シリンダにより駆動される前記上鋳枠を保持する掛止部材の上下方向への移動をロックするロック機構用の空気配管である請求項３記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項５】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、前記回転フレームの下方に設けられ回転フレームに駆動力を伝達する駆動力伝達フレームと、前記駆動力伝達フレーム及び前記回転フレームを連結した状態又は連結していない状態に切り替え可能な切替手段と、前記駆動力伝達フレームを回動させる駆動シリンダとを有し、
前記駆動シリンダは、抜枠鋳型造型装置の基台に設けられ、ロッド先端が前記駆動力伝達フレームに取り付けられ、
前記（８）〜（１０）、（１３）の工程において、前記駆動シリンダが、ロッドを伸縮させることにより、前記駆動力伝達フレームを９０度の範囲で一方向及び反対方向に回動させ、
前記駆動力伝達フレームを一方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結した状態にして前記回転フレームを一方向に回転させ、前記駆動力伝達フレームを反対方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結していない状態にする請求項３又は請求項４記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項６】
前記切替手段は、前記駆動力伝達フレームに設けられる連結シリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記連結した状態にするとともに、該ロッドを縮めることで該凹部との係合を解除して前記連結していない状態にする請求項５記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項７】
前記鋳枠旋回機構は、前記回転フレームの回転方向の位置を決める位置決め手段を有し、
前記位置決め手段は、前記基台に設けられるシリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記回転フレームの位置決めをする請求項６記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項８】
前記（３）の工程において、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項９】
前記（３）の工程において、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１０】
当該抜枠鋳型造型方法は、前記（３）の工程より前に、前記マッチプレートに設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を選択する工程を有し、
前記（３）の工程において、
前記選択された姿勢が第１の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにし、
前記選択された姿勢が第２の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるようにする
ことを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１１】
前記（７）の工程の後から前記（１０）の工程の前に、該第１又は第２の中子ステーションにおいて、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に孔形成機構により一又は複数の孔をあけることを特徴とする請求項１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１２】
前記第１又は第２の中子ステーションにおいて、前記孔形成機構により孔をあける工程において、前記孔形成機構と同じステーションに位置して設けられる砂受け部材を、該位置の上鋳枠の下方に前記孔形成機構の孔あけの際に挿入させ、孔あけにより発生する砂を受けて装置外部に排出する請求項１１記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１３】
前記抜き出し機構は、上下に重なった上下鋳枠内に上側から進入可能であり、該上下鋳枠内の上下鋳型を下側に向けて押し出す押し出し部材を有し、
該押し出し部材には、前記上鋳型上の砂を吸引する吸引用の開口と、該開口に接続される吸引手段とが設けられている請求項１２記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１４】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、
前記回転フレームの回転方向の位置を決めてロックする位置決めロック手段とを有し、
前記孔形成機構は、前記位置決めロック手段により前記回転フレームがロックされた状態で前記孔形成機構が設けられたステーションに位置する上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける請求項１３記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１５】
前記マッチプレートを挟持する工程の前に、
前記マッチプレートを上下鋳枠の間に搬入する工程と、
前記マッチプレートが上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、前記第１の中子ステーションに移動させるように旋回する工程と、
該第１の中子ステーションに移動された上下鋳枠の間に位置される前記マッチプレートに冷し金を載置させる工程と、
前記冷し金が載置されたマッチプレートが上下鋳枠の間に位置された状態の上下鋳枠を、前記造型ステーションに移動させるように逆方向に旋回する工程とを備える請求項１４記載の抜枠鋳型造型方法。
【請求項１６】
それぞれ上鋳枠及び下鋳枠からなると共に、該上鋳枠及び下鋳枠のそれぞれの側壁に砂導入口が設けられた４対の上下鋳枠と、
該４対の上下鋳枠を旋回して、造型ステーション、第１の中子ステーション、第２の中子ステーション、鋳型抜き出しステーションからなる４つのステーション内に移動させる鋳枠旋回機構と、
前記４対の上下鋳枠のうち前記造型ステーションに位置する上下鋳枠の間に入出可能とされたマッチプレートと、
該上下鋳枠の間に搬入されたマッチプレートを挟持した上下鋳枠のそれぞれの開口部に挿入され上造型空間及び下造型空間を形成する一対のスクイズプレートと、
下端部から下方に向けて形成された一対の砂導入ノズルを有するサンドタンクと、
上造型空間及び下造型空間を形成した上下鋳枠を回動して、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように位置させる回動機構と、
前記回動機構に回動され上造型空間及び下造型空間に充填された鋳型砂を圧縮するように前記一対のスクイズプレートを前記マッチプレート側に移動させると共に、前記上造型空間及び下造型空間を形成する際に前記一対のスクイズプレートを移動させるスクイズ機構と、
前記上下鋳枠内に形成された鋳型からマッチプレートを分離するように前記上下鋳枠を相互に離間させる方向に移動させると共に、前記上下鋳枠を相互に近接させる方向にも移動させる上下鋳枠移動機構と、
前記マッチプレートが分離された鋳型を内部に有する前記上下鋳枠が前記鋳枠旋回機構により第１及び第２の中子ステーションを介して鋳型抜き出しステーションに移動された上下鋳枠内に形成された上鋳型及び下鋳型を重ね合わせた状態で該上下鋳枠から抜き出しする抜き出し機構と、
を備える抜枠鋳型造型装置。
【請求項１７】
前記鋳枠旋回機構により上下鋳枠を、前記４つのステーション内に旋回して移動させるに際して同一方向への旋回が連続的に行えるように、前記鋳枠旋回機構には、空気配管及び／又は油圧配管を旋回部分に接続させる回転継手が設けられていることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項１８】
前記回転継手により接続される油圧配管は、前記鋳枠旋回機構に設けられ前記上鋳枠を上下方向に駆動するシリンダ用の油圧配管である請求項１７記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項１９】
前記回転継手により接続される空気配管は、前記鋳枠旋回機構に設けられ前記シリンダにより駆動される前記上鋳枠を保持する掛止部材の上下方向への移動をロックするロック機構用の空気配管である請求項１８記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２０】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、
前記回転フレームの下方に設けられ回転フレームに駆動力を伝達する駆動力伝達フレームと、
前記駆動力伝達フレーム及び前記回転フレームを連結した状態又は連結していない状態に切り替え可能な切替手段と、
前記駆動力伝達フレームを回動させる駆動シリンダとを有し、
前記駆動シリンダは、当該抜枠鋳型造型装置の基台に設けられ、ロッド先端が前記駆動力伝達フレームに取り付けられ、ロッドを伸縮させることにより、前記駆動力伝達フレームを９０度の範囲で一方向及び反対方向に回動させ、
前記駆動力伝達フレームを一方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結した状態にして前記回転フレームを一方向に回転させ、前記駆動力伝達フレームを反対方向に駆動させる際に前記切替手段により前記連結していない状態にする請求項１８又は請求項１９記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２１】
前記切替手段は、前記駆動力伝達フレームに設けられる連結シリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記連結した状態にするとともに、該ロッドを縮めることで該凹部との係合を解除して前記連結していない状態にする請求項２０記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２２】
前記鋳枠旋回機構は、前記回転フレームの回転方向の位置を決める位置決め手段を有し、
前記位置決め手段は、前記基台に設けられるシリンダであり、上方に向けてロッドを伸ばすことで前記回転フレームの下面に設けられた凹部に係合させて前記回転フレームの位置決めをする請求項２１記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２３】
前記回動機構は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２４】
さらに、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動させるサンドタンク回動機構を備え、
前記回動機構が、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンク回動機構が、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２５】
さらに、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動させるサンドタンク回動機構と、
前記マッチプレートに設けられる模型の種類に応じて砂充填時の姿勢を決定すると共に、前記回動機構及び前記サンドタンク回動機構を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
決定された姿勢が第１の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となるように回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるようにさせるように前記回動機構を制御し、
決定された姿勢が第２の姿勢の場合は、前記上下鋳枠を垂直方向に対向する姿勢から水平方向に対向する姿勢となる状態より手前の傾斜状態となるように回動すると共に、前記サンドタンクを前記上下鋳枠の回動方向と逆方向に回動することで、前記砂導入口が前記一対の砂導入ノズルから砂充填可能となるように前記回動機構及び前記サンドタンク回動機構を制御する
ことを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２６】
さらに、前記第１又は第２の中子ステーションに位置して設けられ、該位置に移動された上下鋳枠のうち上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける孔形成機構を備えることを特徴とする請求項１６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２７】
前記孔形成機構と同じステーションに位置して設けられ、該位置の上鋳枠の下方に前記孔形成機構の孔あけの際に挿入され、孔あけにより発生する砂を受けて装置外部に排出する砂受け部材を備える請求項２６記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２８】
前記抜き出し機構は、上下に重なった上下鋳枠内に上側から進入可能であり、該上下鋳枠内の上下鋳型を下側に向けて押し出す押し出し部材を有し、
該押し出し部材には、前記上鋳型上の砂を吸引する吸引用の開口と、該開口に接続される吸引手段とが設けられている請求項２７記載の抜枠鋳型造型装置。
【請求項２９】
前記鋳枠旋回機構は、前記上下鋳枠を保持して旋回される回転フレームと、
前記回転フレームの回転方向の位置を決めてロックする位置決めロック手段とを有し、
前記孔形成機構は、前記位置決めロック手段により前記回転フレームがロックされた状態で前記孔形成機構が設けられたステーションに位置する上鋳枠内の鋳型に一又は複数の孔をあける請求項２８記載の抜枠鋳型造型装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【公開番号】特開２０１２−１１５８４３（Ｐ２０１２−１１５８４３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５２２２（Ｐ２０１０−２６５２２２）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００１９１００９）新東工業株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００１９１００９）新東工業株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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