鋳型枠抜き装置
【課題】上下鋳型の型合わせ面の食い違いを生じさせないとともに、メンテナンス作業の煩わしさを回避でき、簡便な機構と最小限の装置により設備費用を軽減することができる鋳枠抜き出し装置を提供する。
【解決手段】枠抜きヘッド４を基台に全周方向で揺動可能に支持する上部揺動支持手段３２，３４と、昇降テーブル１４にシリンダ装置１６によって昇降可能に支持された支持部材４０と、鋳型受けテーブル１０を支持部材に全周方向で揺動可能に支持する下部揺動支持手段３８，４２と揺動により変更された支持角度で支持部材に対して鋳型受けテーブルを固定する支持角度固定手段４６と、を備え、鋳枠受け部材は水平面内で下鋳枠２６を支持すること。
【解決手段】枠抜きヘッド４を基台に全周方向で揺動可能に支持する上部揺動支持手段３２，３４と、昇降テーブル１４にシリンダ装置１６によって昇降可能に支持された支持部材４０と、鋳型受けテーブル１０を支持部材に全周方向で揺動可能に支持する下部揺動支持手段３８，４２と揺動により変更された支持角度で支持部材に対して鋳型受けテーブルを固定する支持角度固定手段４６と、を備え、鋳枠受け部材は水平面内で下鋳枠２６を支持すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
抜き枠式鋳型造型法において使用される鋳型から鋳枠を抜き出す装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工作機械のＮＣ化が進み、仕上げ加工をするために余分に形状寸法にとる仕上げ代をできる限り少なくすることが求められている。そのため、機械加工する前の鋳物に対する寸法精度も厳しく求められ、特に上下鋳型の型合わせ面の食い違いに起因する寸法精度誤差を減少させることが重要である。
【０００３】
しかし、上下鋳枠を重ね合わせて鋳型を造型し、造型された鋳型から鋳枠を抜き出す抜き枠式鋳型造型法においては、鋳物砂の上下枠への充填密度の不均一や模型形状の偏りがあると、鋳型の型合わせ面の食い違いを生じやすい。それは、以下の理由による。まず、鋳物砂が充填された上下鋳枠において、充填密度の低い部分や模型形状の一部分が小さくて鋳物砂が充填される深さが部分的に深くなる部分では、鋳物砂が大きく圧縮され、その逆の条件の部分では鋳物砂が小さく圧縮される。そのため、上鋳型の上面及び下鋳型の下面のスクイズ面に対して上鋳枠及び下鋳枠が傾斜した状態になることがある。
【０００４】
また一般に、鋳枠から鋳型を抜き出すには、造型に使用された下鋳枠の下方に枠抜きシリンダ（リフトシリンダ、昇降テーブル）を配置し、この枠抜きシリンダの上面に全長の等しい複数の抜き出しピンを下鋳枠の下面に対応させて突設する。そして、枠抜きヘッドを上鋳型の上面に当接させ、かつ鋳型が載置された鋳型テーブル（鋳型受けテーブル）で下鋳型の下面を支持した状態とする。次に、枠抜きシリンダを上昇させて複数の抜き出しピンの先端を下鋳枠の下面に当接させ、さらに上下鋳型に対して上下鋳枠を垂直方向に相対移動させることで、上下鋳型から上下鋳枠を抜き出す。このとき、下鋳枠の下面が、スクイズ面に対して傾斜した状態にあると、抜き出しピンの一部が傾斜した下鋳枠の一番下方となった下面に最初に当接し、さらに枠抜きシリンダを上昇させると傾斜した上鋳枠及び下鋳枠を水平状態に戻す回転作用が生じる。上下鋳型から上下鋳枠が少し抜き出された過程において、この水平状態に戻す回転作用によって、上鋳枠の内面が上鋳型の一側面に局部的に接触し、下鋳枠の内面が下鋳型の前記一側面の反対側の側面に局部的に接触し、上下鋳型を夫々違う方向に押圧する力が働く。そのため、その後、全部の抜き出しピンが下鋳枠の下面に当接して下鋳枠を支えたときには、上鋳型と下鋳型の型合わせ面の食い違いを生じさせる。
【０００５】
このような、型合わせ面の食い違いを防止するために考えられた特許文献１によると、全長が調節可能であって、下鋳枠の下面に当接した状態においてロック可能な複数の鋳枠支持手段を、枠抜きシリンダに備えている鋳型枠抜き装置が記載されている。下鋳枠が枠抜きシリンダの上面（スクイズ面に平行している面）に対して傾斜しているときには、その傾きに応じて鋳枠支持手段の全長を調節して下鋳枠の下面にそれぞれの先端が当接した状態でロックする。そして、枠抜きシリンダを上昇させると、上下鋳枠は、水平方向に戻ろうとする前記回転作用を生じることなく垂直方向に並進して鋳型を抜き出す。このとき、上下鋳型と上下鋳枠との間には、ほぼ一様の隙間が形成され、上下鋳枠と上下鋳型との局部的な接触が回避され、これによって、上下鋳型の型合わせ面の食い違いが生じることを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−８１０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、鋳型支持手段の全長を調節するためのレベリングシリンダとして４個の油圧シリンダを使用し、夫々に油圧配管経路とともにロックのための４個の遮断回路を設けている。このような油圧配管経路や遮断回路は複雑なものであるとともに、設備費用を増大させるという問題があった。また、油圧制御において配管経路内、レベリングシリンダ内においていわゆるエア噛みを発生する場合があり、エア噛みが発生すると油圧回路を遮断してもレベリングシリンダを完全にロックができず、鋳型を抜くときに垂直に抜き出せないという問題があった。そのため、定期的なエア抜き作業が必要となり、油漏れの保全作業とあわせて、このようなメンテナンス作業を頻繁に行なわなければならないという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、上下鋳型の型合わせ面の食い違いを生じさせないとともに、メンテナンス作業の煩わしさを回避でき、簡便な機構と最小限の装置により設備費用を軽減することができる鋳枠抜き出し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の構成上の特徴は、基台に設けられ上下鋳枠内に形成されて型合わせされた上下鋳型に上方から当接する枠抜きヘッドと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降可能に設けられ前記上下鋳型を下方から支持する鋳型受けテーブルと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降手段によって昇降可能に設けられ前記下鋳枠と対向する鋳枠受け部材を有する昇降テーブルと、を備えた鋳型枠抜き装置において、前記枠抜きヘッドを前記基台に全周方向で揺動可能に支持する上部揺動支持手段と、前記昇降テーブルにシリンダ装置によって昇降可能に支持された支持部材と、前記鋳型受けテーブルを前記支持部材に全周方向で揺動可能に支持する下部揺動支持手段と前記揺動により変更された支持角度で前記支持部材に対して前記鋳型受けテーブルを固定する支持角度固定手段と、を備え、前記鋳枠受け部材は水平面内で前記下鋳枠を支持することである。
【００１０】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記上部揺動支持手段は、前記基台に突設され前記枠抜きヘッドの上面中心を支持する第１の球形継ぎ手であり、前記下部揺動支持手段は、前記支持部材の上端に設けられ前記鋳型受けテーブルの下面中心を支持する第２の球形継ぎ手であることである。
【００１１】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記支持角度固定手段は、前記鋳型受けテーブルの下面に先端が回動自在に連結され前記下面より垂下する複数本の支持棒と、前記支持部材に設けられ各前記支持棒を任意の位置で摩擦力により挟持するブレーキ装置とを有していることである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によると、上鋳型の上面及び下鋳型の下面のスクイズ面が上下鋳枠に対して傾斜した状態となっている場合、上下鋳枠を水平に保持した状態で、まず、上下鋳型の下面に鋳型受けテーブルを当接させる。このとき、下部揺動支持手段により、下鋳型の下面の傾斜に鋳型受けテーブルが倣う角度で傾斜して当接するとともに、支持角度固定手段により、前記傾斜した角度で鋳型受けテーブルを固定する。次に、上下鋳型の上面に枠抜きヘッドを当接させる。このとき、上部揺動支持手段により、傾斜した上下鋳型の上面に倣う角度で枠抜きヘッドが傾斜して当接する。そして、このように上下鋳型を鋳型受けテーブル及び枠抜きヘッドで上下方向から挟持した状態で、鋳型受けテーブルに対して昇降テーブルを垂直方向に相対的に上昇させる。この昇降テーブルの相対的な上昇により鋳枠受け部材を水平面内で下鋳枠の下面に当接させ、更に昇降テーブルを相対的に上昇させることで上下鋳枠を上下鋳型から抜き出す。この際、上下鋳枠は、水平状態で鋳枠受け部材により保持されているので、水平方向に戻ろうとする回転作用を生じることなく垂直方向に安定して並進する。そのため、上下鋳型の外周面と上下鋳枠の内壁面との間に抜き勾配により生じたほぼ均等な隙間をおいて上下鋳型から上下鋳枠が抜き出され、抜き出し過程における局部的な接触が回避される。これによって、上下鋳型の型合わせ面の食い違いが生じることを防止し、型合わせ面の食い違いに起因する寸法精度誤差を減少させ、材料費と加工費用のコストダウンを図ることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、第１の球形継ぎ手で枠抜きヘッドの上面中心を支持するとともに、第２の球形継ぎ手で鋳型受けテーブルの下面中心を支持する。このように枠抜きヘッドの中心及び鋳型受けテーブルの中心を支持することで、挟持される上下鋳型の重心位置を保持するので、上下鋳型の上下の面が傾斜した状態であっても安定した状態で保持することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によると、ブレーキ装置は、鋳型受けテーブルの下面より垂下する複数本の支持棒を摩擦力により挟持することで、上下鋳型の傾斜した下面に倣うために変更された鋳型受けテーブルの支持角度を保持し、摩擦力の挟持によって支持棒をロックする。そのため、従来のような、油圧制御を使用する機構のように、定期的なエア抜き作業や油漏れの保全作業などを必要としないで、メンテナンスコストを大きく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の鋳型枠抜き装置の実施例を示す概要図。
【図２】鋳型受けテーブル及び鋳枠受棒を上方から見て示す平面図。
【図３】鋳型受けテーブルが水平位置にある場合の第２の球形継ぎ手及びボールジョイントを示す部分拡大図。
【図４】支持棒をロックした状態のブレーキ装置を示す断面図。
【図５】鋳型受けテーブルが傾斜位置にある場合の第２の球形継ぎ手及びボールジョイントを示す部分拡大図。
【図６】支持棒のロックを解除した状態のブレーキ装置を示す断面図。
【図７】昇降テーブルを上昇させることで、鋳型受けテーブルで上下鋳型を支持した状態を示す図。
【図８】枠抜きヘッドと鋳型受けテーブルとで上下鋳型を挟持した状態を示す図。
【図９】昇降テーブルを上昇させるとともに、鋳型受けシリンダを退入させることで上下鋳型から上下鋳枠を抜く工程を示す図。
【図１０】上下鋳型から上下鋳枠を抜き出した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
本件発明にかかる鋳型枠抜き装置を使用した実施形態を図に基づいて以下に説明する。鋳型枠抜き装置２は、重ねられた上下鋳型の上面に当接する枠抜きヘッド４と、前記上下鋳型６，８を下方から支持する鋳型受けテーブル１０と、鋳型受けテーブル１０の下方に設けられた支持テーブル１２と、鋳型受けテーブル１０の下方に設けられた昇降テーブル１４と、鋳型受けテーブル１０を昇降テーブル１４に対して昇降させる鋳型受けシリンダ（シリンダ装置）１６と、基台１８に設けられ鋳型受けテーブル１０、支持テーブル１２及び昇降テーブル１４を昇降させるリフトシリンダ（昇降手段）２０とを備えている。
【００１７】
また、図１において、枠抜きヘッド４と鋳型受けテーブル１０との間には上鋳枠支持台２２と下鋳枠支持台２３が設けられている。これらの鋳枠支持台２２，２３は、図略の鋳型造型装置で造型された上下鋳枠２４，２６を受け取る受取位置と、受け取った上下鋳枠２４，２６を鋳型枠抜き装置２に受け渡す受渡位置との間で往復動するよう構成されている。上鋳枠支持台２２には上鋳枠２４が、下鋳枠支持台２３には下鋳枠２６が、夫々水平状態で支持されるようになっている。
【００１８】
枠抜きヘッド４は、矩形の板状に形成され、枠抜きヘッド４の上面には上方が開放し内側に球形に倣う曲面の一部が形成された包装部３４が設けられている。包装部３４には、基台１８から垂下する垂下部材３０の下端に設けられた球形部３２が全方位揺動可能に嵌合されている。これらの包装部３４及び球形部３２によって第１の球形継ぎ手（上部揺動支持手段）が構成される。枠抜きヘッド４は上鋳枠２４の内壁内に内嵌可能な寸法形状に形成され、枠抜きヘッド４の下面は上下鋳枠２４，２６内で形成され重ね合わされた上下鋳型６，８の上鋳型６の上面に当接するようになっている。
【００１９】
鋳型受けテーブル１０は、下鋳枠２６に内嵌可能な矩形板状に形成され、矩形板状の下面の中心には下方が開放し内側に球形に倣う曲面の一部が形成された包装部３８が形成されている。包装部３８は、後述する支持テーブル１２の上面に立設された支持柱部材４０先端の球形部４２に全方位揺動可能に包囲状態で係合する。これらの包装部３８及び球形部４２により第２の球面継ぎ手（下部揺動支持手段）が構成される。また、支持テーブル１２及び支持柱部材４０によって支持部材が構成される。図２及び図３に示すように、鋳型受けテーブル１０の包装部３８から対向する一辺の両隅部近傍には係合部材４４が下方に向かって対にして突設され、係合部材４４の下端には後述する支持棒４６の先端が係合する球形部４８が形成されている。
【００２０】
支持テーブル１２は後述する昇降テーブル１４の上面中央に立設された鋳型受けシリンダ１６の先端に設けられている。鋳型受けシリンダ１６のシリンダ部の上部及び下部には油圧ポンプ４３又はドレインタンクに連通する送油パイプ４１が連結され、シリンダ部と油圧ポンプ４３及びドレインタンクとの間には電磁切替弁４７が設けられている。そして、シリンダ部の下部と電磁切替弁４７との間には、所定の圧力以上になったときにシリンダ部の下部をドレインタンクに連通して油を逃がすことで圧力を維持するリリーフ弁４９が設けられている。このリリーフ弁４９により下鋳型８の下面に対して所定の圧力を維持した状態で、支持テーブル１２（鋳型受けテーブル１０）を下降できるよう構成される。このリリーフ弁４９は後述する減圧弁４５よりも設定圧力を少し高く設定され、電磁切替弁４７が油圧ポンプ４３側に切り替えられたときに常時油が漏れるのが防止される。また、このリリーフ弁４９と鋳型受けシリンダ１６の下部との間には圧力スイッチ５１が設けられ、後述するブレーキ装置５０の電磁切替弁６３を切り替える信号を発信するよう構成されている。また、電磁切替弁４７とドレインタンクとの間には減圧弁４５が設けられている。この減圧弁４５の設定圧力は、鋳型受けテーブル１０が下鋳型８の下面に当接した場合に、後述する鋳枠受棒８０から下鋳型８及び下鋳枠２６を独立して支持しない程度に設定されている。また、テーブル１２の一辺の両隅部の前記係合部材４４に対向する位置には、図略のブラケットを介していずれも図略のボルト及びナットによりブレーキ装置５０が組み付けられている。ブレーキ装置５０にはブレーキ装置５０に挟持されている支持棒４６が上下に突出している。
【００２１】
ブレーキ装置５０は、図４に示すように、前記支持棒４６が相対移動自在に貫通された円筒状のハウジング５２と、前記支持棒４６が相対移動可能に嵌着され前記ハウジング５２内の可動空間を上下動するスライド盤５４と、ハウジング５２の底壁に下端が当接し、スライド盤５４の下端に上端が当接するコイルバネ５６と、スライド盤５４の上方に配置されスライド盤５４の上下運動に連動してブレーキ作用を支持棒４６に働かせるブレーキ作動部材５８とを有している。
【００２２】
ハウジング５２の側部には前記可動空間の上部に開口するエア供給穴６０が設けられ、エア供給穴６０にはエアポンプ５９に連通するエアパイプ６１が連結されている。これらのエア供給穴６０とエアポンプ５９との間には電磁切換弁６３が設けられている。
【００２３】
スライド盤５４の上部の中心周りには上方に向かって狭くなるテーパ面６２が形成されている。ブレーキ作動部材５８は、支持棒４６を挟んで上下方向に延在する部材で、その上部内側には支持棒４６の外径を挟み込むブレーキシュー６４が対向して設けられている。ブレーキ作動部材５８のブレーキシュー６４の少し下方の外側には凸曲面を備えた回動支持部６６が夫々設けられ、回動支持部６６はハウジング５２の上部内壁に設けられた凹曲面６８に回動自在に嵌合している。この回動支持部６６の回動自在な支持によって、支持棒４６を挟んで対向するブレーキ作動部材５８の上下の端部が開閉動作をするようになっている。回動支持部６６の下方にはブレーキアーム７０が下方に向かって夫々延在し、各ブレーキアーム７０の下端にはローラ７２が転動自在に設けられている。ローラ７２は対向して設けられ、前記スライド盤５４のテーパ面６２に外側から挟持するように当接する。コイルバネ５６によりスライド盤５４が上方に前進すると、テーパ面６２によってローラ７２が下端に設けられたブレーキアーム７０が押し開かれて、上端部のブレーキシュー６４が閉じる方向に動いて支持棒６４に押し付けられるよう構成される。一方、図６に示すように、前記エア供給穴６０より圧縮エアが供給されると、スライド盤５４が下方に押し下げられて、ブレーキアーム７０の下端がテーパ面６２に沿って狭められ、ブレーキシュー６４の支持棒４６への押し付けが弱められる（ブレーキ力が小さくされる）。この支持棒４６への押し付けは、支持棒４６の自重で鋳型受けテーブル１０が傾斜しない程度であって、かつ鋳型受けテーブル１０が下鋳型８の下面に当接して荷重を受けたときには、その荷重によって支持棒４６に対して摺動する程度に弱められる。これらのブレーキ装置５０及び支持棒４６により支持角度固定手段が構成される。
【００２４】
支持棒４６の先端には、図３に示すように、ボールジョイント７４のケーシング７６が設けられている。ケーシング７６にはリング部材７８がケーシング７６に対して所定範囲で水平方向に相対移動可能に内嵌され、リング部材７８には前記係合部材４４の球形部４８が相対回動可能に嵌合されている。このボールジョイント７４により、図５に示すように、鋳型受けテーブル１０が傾斜したときに、鋳型受けテーブル１０に対する支持棒４６の相対的な傾動及び横ずれを許容可能にして鋳型受けテーブル１０を支持テーブル１２に支持する。
【００２５】
昇降テーブル１４は鋳型受けテーブル１０よりもひと回り大きい矩形板状に形成され、昇降テーブル１４の四隅には鋳枠受け部材としての鋳枠受棒８０が下鋳枠２６の下面に対向させて上方に突設されている。鋳枠受棒８０は全ての先端が同一水平面内に位置するように形成されている。これらの鋳枠受棒８０は、鋳型受けシリンダ１６が退入したときに、鋳枠受棒８０の先端が鋳型受けテーブル１０の上面よりも上に位置する寸法で構成されている。
【００２６】
また、昇降テーブル１４の四隅近傍には夫々ガイド穴８２が貫設されている。昇降テーブル１４下方の基台１８には水平位置支持棒８４が前記ガイド穴８２に対向させた位置で突設され、水平位置支持棒８４は昇降テーブル１４が下降したときにガイド穴８２にガイドされる。そして、リフトシリンダ２０が最下位置まで退入したときに、水平位置支持棒８４がガイド穴８２を貫通するとともに、水平位置支持棒８４の先端が鋳型受けテーブル１０の下面に当接して鋳型受けテーブル１０を水平状態に支持するよう構成される。リフトシリンダ２０は基台１８に設けられ、リフトシリンダ２０のピストン部の先端には昇降テーブル１４が設けられている。また、リフトシリンダ２０のシリンダ部の上部及び下部には油圧ポンプ８６又はドレインタンクに連通する送油パイプ８８が設けられている。これらの油圧ポンプ８６及びドレインタンクとリフトシリンダ２０との間には、電磁切替弁９０が設けられている。油圧ポンプ８６と電磁切替弁９０との間には図略の流量制御弁が設けられている。また、シリンダ部の下部と電磁切替弁９０との間には所定の圧力を検知すると信号を出力する圧力スイッチ９２が設けられている。この圧力スイッチ９２により鋳枠受棒８０の先端が下鋳枠２６の下面に当接したことを検知するとともに、上鋳型６の上面が枠抜きヘッド４に当接したことを検知する。
【００２７】
次に、上記のようにように構成された鋳型枠抜き装置２の作動について図に基づいて以下に説明する。まず、図略の造型装置において上鋳型と下鋳型とが夫々造型され、模型が取り外されて枠抜き装置２の受渡位置に搬送される。図１に示すように、上鋳型６を含む上鋳枠２４及び下鋳型８を含む下鋳枠２６が接合面を対向させた状態で上鋳枠支持台２２と下鋳枠支持台２３とにそれぞれ支持され、枠抜きヘッド４と鋳型受けテーブル１０との間の受渡位置に位置決めされる。この際、上鋳枠２４及び下鋳枠２６は、鋳枠支持台２２，２３において水平状態で支持されている。昇降テーブル１４は電磁切替弁９０が油圧を遮断する位置に位置決めした状態でリフトシリンダ２０の最下端位置に配され、鋳型受けテーブル１０も電磁切替弁４７を油圧を遮断する位置に位置決めした状態で、同様に最下端位置に配される。鋳型受けテーブル１０は、４隅の下端が水平位置支持棒８４に当接して水平状態に支持される。
【００２８】
次に、電磁切替弁９０をシリンダ部の下部と油圧ポンプ８６とが連通する位置に切り替えることでリフトシリンダ２０を駆動させて、昇降テーブル１４を上昇させる。そして、昇降テーブル１４が上昇する過程において、鋳枠受棒８０の先端が下鋳枠支持台２３に支持された下鋳枠２６の下面に当接することで、下鋳枠支持台２３より下鋳枠２６を鋳枠受棒８０に受承する。このとき、下鋳枠２６は水平状態にあるので、全ての先端が水平面内に位置する鋳枠受棒８０に均等に安定した状態で保持される。また、下鋳枠２６（下鋳型８）への上記当接を、圧力スイッチ９２が検知して信号を出力することで、鋳型受けシリンダ１６において電磁切替弁４７を油圧ポンプ４３が鋳型受けシリンダ１６の下部に連通する側に切替える。これにより、鋳型受けシリンダ１６が伸長して鋳型受けテーブル１０を上昇させる。この際、ブレーキ装置５０は、エアポンプ５９に連通する側に電磁切替弁６３が切り替えられており（図６参照）、ブレーキ装置５０により支持棒４６の自重で鋳型受けテーブル１０が傾斜しない程度に軽くブレーキがかかった状態で支持棒４６が支持された状態となっている。
【００２９】
そして、さらに鋳型受けシリンダ１６を伸長させて鋳型受けテーブル１０を下鋳型８の下面に当接させる。この当接圧力は減圧弁４５により調節されている。具体的には、鋳型受けテーブル１０が下鋳型８の下面に当接した場合に、鋳枠受棒８０から下鋳型８及び下鋳枠２６を独立して持ち上げることなく、下鋳型２６の下面に当接した状態を維持する程度に減圧弁４５が圧力設定されている（図８参照）。この際、鋳型受けテーブル１０は傾斜した下鋳型８の下面に倣って傾斜する。また、鋳型受けテーブル１０の下鋳型８への当接が鋳枠受けシリンダ１６の圧力スイッチ５１により検知されると、ブレーキ装置６３における電磁切替弁６３が外気に連通する側に切替わり（図４参照）、ブレーキ装置５０により支持棒４６がロックされて傾斜した支持角度に鋳型受けテーブル１０が位置決めされる。
【００３０】
更に昇降テーブル１４が上昇すると、下鋳枠２６の上端が上鋳枠支持台２２に支持された上鋳枠２４の下端に当接する。これにより上下鋳枠２４，２６（上下鋳型６，８）が重ねられた状態で鋳枠受棒８０に受承される（図７参照）。
【００３１】
次に、昇降テーブル１４を更に上昇させることで、図８に示すように、上鋳型６の上面を枠抜きヘッド４の下面に当接させる。枠抜きヘッド４は傾斜した上鋳型６の傾斜に倣って傾斜し、この傾斜した状態の枠抜きヘッド４と鋳型受けテーブル１０とにより上下鋳型６，８が上下方向から挟持された状態となる。また、枠抜きヘッド４への上鋳型６の上面の当接は、リフトシリンダ２０の圧力スイッチ９２により検知され、図略の流量制御弁により昇降テーブル１４の上昇速度が遅く変更される。
【００３２】
そして、図９に示すように、昇降テーブル１４をさらに上昇させ、鋳枠受棒８０で上下鋳枠２４，２６を上昇させる。このとき、鋳型受けテーブル１０を介して鋳枠受けシリンダ１６に圧力が負荷され、この圧力によりリリーフ弁４９より油がドレインタンクに漏れる。これによって、鋳型受けシリンダ１６が退入して上下鋳枠２４に対して上下鋳型６，８を相対的に下降させる。そして、上下鋳型６，８から上下鋳枠２４，２６を抜き出す。この際、上下鋳枠２４，２６は、水平状態で鋳枠受棒８０により保持されているので、水平方向に戻ろうとする回転作用を生じることなく垂直方向に安定して並進する。そのため、上下鋳型６，８の外周と上下鋳枠２４，２６の内壁との間に抜き勾配により生じたほぼ均等な間隔で上下鋳型６，８から上下鋳枠２４，２６が抜き出され、抜き出し過程における局部的な接触が回避される。
【００３３】
上記上下鋳枠２４，２６の枠抜き動作の終了は、リフトシリンダ２０の圧力スイッチ９２により抜き出した際の圧力の減少として検知され、電磁切替弁９０が油圧を遮断する位置に切り替えられる。これによって、昇降テーブルの上昇が停止される。鋳型受けシリンダ１６においては電磁切替弁４７が油圧を遮断する位置に切り替えられる。
【００３４】
次に、図１０に示すように、リフトシリンダ２０において電磁切替弁９０をシリンダ部の上部に油圧ポンプ８６が連通する側に切替えることにより昇降テーブル１４を下降させる。昇降テーブル１４は、傾斜した支持角度に鋳型受けテーブル１０を保持した状態で下降する。下降過程の途中で枠抜きヘッド４のすぐ下方に位置決めされた上鋳枠支持台２２に上鋳枠２４を、さらにその下に位置決めされた下鋳枠支持台２３に下鋳枠２６をそれぞれ係止させることで、上下鋳型６，８と上下鋳枠２６，２８とを完全に分離する。そして、傾斜した鋳型受けテーブル１０の下端が水平位置支持棒８４の一部に当接すると、当接による荷重の変化を鋳型受けシリンダ１６において圧力スイッチ５１が検知し、この圧力スイッチ５１の信号によりブレーキ装置５０において電磁切替弁６３をエアポンプ５９に連通する側に切り替えて、ブレーキ装置５０による支持棒４６のロックを解除する。このロックの解除により、鋳型受けテーブル１０は、昇降テーブル１４の下降に伴い、当接した水平位置支持棒８４によって支持角度の傾斜が戻されて水平状態で支持される。並行して、鋳型受けシリンダ１６においてシリンダ部の上部が油圧ポンプ４３に連通する側に電磁切替弁４７が切り替えられ、支持テーブル１２を最下端位置まで下降させる。また、昇降テーブル１４が最下端位置まで下降すると、下降端における圧力の変化が圧力スイッチ９２により検知されて、リフトシリンダ２０において電磁切替弁９０が油圧を遮断する位置に切り替えられる。そして、上鋳枠２４及び下鋳枠２６は、次の造型に使用できる位置にそれぞれ搬送される。
【００３５】
上記のように構成された鋳型造型装置２によると、上鋳型６の上面及び下鋳型８の下面のスクイズ面が上下鋳枠２４，２６に対して傾斜した状態となっている場合、上下鋳枠２４，２６を水平に保持した状態で、上下鋳型６，８の下面に鋳型受けテーブル１０を当接させる。このとき、第２の球形継ぎ手３８，４２により、下鋳型８の下面の傾斜に鋳型受けテーブル１０が倣う角度で傾斜して当接するとともに、支持棒４６及びブレーキ装置５０により、前記傾斜した角度で鋳型受けテーブル１０を固定する。
【００３６】
次に、上下鋳型６，８の上面に枠抜きヘッド４を当接させる。このとき、第１の球形継ぎ手３２，３４により、傾斜した上下鋳型６，８の上面に倣う角度で枠抜きヘッド４が傾斜して当接する。そして、このように上下鋳型６，８を鋳型受けテーブル１０及び枠抜きヘッド４で上下方向から挟持した状態で、鋳型受けテーブル１０に対して昇降テーブル１４を垂直方向に相対的に上昇させる。この昇降テーブル１４の相対的な上昇により鋳枠受棒８０を水平面内で下鋳枠２６の下面に当接させ、更に昇降テーブル１４を鋳型受けテーブル１０に対して相対的に上昇させることで上下鋳枠２４，２６を上下鋳型６，８から抜き出す。この際、上下鋳枠２４，２６は、水平状態で鋳枠受棒８０により保持されているので、水平方向に戻ろうとする回転作用を生じることなく垂直方向に安定して並進する。そのため、上下鋳型６，８の外周と上下鋳枠２４，２６の内壁との間に抜き勾配により生じたほぼ均等な間隔で上下鋳型６，８から上下鋳枠２４，２６が抜き出され、抜き出し過程における局部的な接触が回避される。これによって、上下鋳型４，６の型合わせ面の食い違いが生じることを防止し、型合わせ面の食い違いに起因する寸法精度誤差を減少させ、材料費と加工費用のコストダウンを図ることができる。
【００３７】
また、第１の球形継ぎ手３２，３４で枠抜きヘッド４の上面中心を支持するとともに、第２の球形継ぎ手３８，４２で鋳型受けテーブル１０の下面中心を支持する。このように枠抜きヘッド４の中心及び鋳型受けテーブル１０の中心を支持することで、挟持される上下鋳型６，８の重心位置を保持するので、上下鋳型６，８の上下の面が傾斜した状態であっても安定した状態で保持することができる。
【００３８】
また、ブレーキ装置５０は、鋳型受けテーブル１０の下面より垂下する複数本の支持棒４６を摩擦力により挟持することで、上下鋳型６，８の傾斜した下面に倣うために変更された鋳型受けテーブル１０の支持角度を保持し、摩擦力の挟持によって支持棒４６をロックする。そのため、従来のような、油圧制御を使用する機構のように、定期的なエア抜き作業や油漏れの保全作業などを必要としないで、メンテナンスコストを大きく低減することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態において、リング部材７８がケーシング７６に対して所定範囲で水平方向に相対移動可能に内嵌されるボールジョイント７４としたが、これに限定されず、例えば支持テーブル１２に対するブレーキ装置５０の取付けを互いに回動可能なものとし、かつ支持棒４６の先端と鋳型受けテーブル１０の下面とが球形継ぎ手で連結されているものでもよい。
【００４０】
また、昇降手段として油圧により駆動するリフトシリンダとしたが、これに限定されず、例えば、サーボモータによる電動アクチュエータ等既知の装置を使用してもよい。
【００４１】
また、シリンダ装置として油圧により駆動する鋳型受けシリンダとしたが、これに限定されず、例えば、エア圧により駆動する空気圧シリンダでもよい。
【００４２】
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【００４３】
２…鋳型枠抜き装置、４…枠抜きヘッド、６…上鋳型、８…下鋳型、１０…鋳型受けテーブル、１２…支持部材（支持テーブル）、１４…昇降テーブル、１６…シリンダ装置（鋳型受けシリンダ）、１８…基台、２０…昇降手段（リフトシリンダ）、２４…上鋳枠、２６…下鋳枠、３２…第１の球形継ぎ手・上部揺動支持手段（球形部）、３４…第１の球形継ぎ手・上部揺動支持手段（包装部）、３８…第２の球形継ぎ手・下部揺動支持手段（包装部）、４０…支持部材（支持柱部材）、４２…第２の球形継ぎ手・下部揺動支持手段（球形部）、４６…支持角度固定手段（支持棒）、５０…支持角度固定手段（ブレーキ装置）、８０…鋳枠受け部材（鋳枠受棒）。
【技術分野】
【０００１】
抜き枠式鋳型造型法において使用される鋳型から鋳枠を抜き出す装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工作機械のＮＣ化が進み、仕上げ加工をするために余分に形状寸法にとる仕上げ代をできる限り少なくすることが求められている。そのため、機械加工する前の鋳物に対する寸法精度も厳しく求められ、特に上下鋳型の型合わせ面の食い違いに起因する寸法精度誤差を減少させることが重要である。
【０００３】
しかし、上下鋳枠を重ね合わせて鋳型を造型し、造型された鋳型から鋳枠を抜き出す抜き枠式鋳型造型法においては、鋳物砂の上下枠への充填密度の不均一や模型形状の偏りがあると、鋳型の型合わせ面の食い違いを生じやすい。それは、以下の理由による。まず、鋳物砂が充填された上下鋳枠において、充填密度の低い部分や模型形状の一部分が小さくて鋳物砂が充填される深さが部分的に深くなる部分では、鋳物砂が大きく圧縮され、その逆の条件の部分では鋳物砂が小さく圧縮される。そのため、上鋳型の上面及び下鋳型の下面のスクイズ面に対して上鋳枠及び下鋳枠が傾斜した状態になることがある。
【０００４】
また一般に、鋳枠から鋳型を抜き出すには、造型に使用された下鋳枠の下方に枠抜きシリンダ（リフトシリンダ、昇降テーブル）を配置し、この枠抜きシリンダの上面に全長の等しい複数の抜き出しピンを下鋳枠の下面に対応させて突設する。そして、枠抜きヘッドを上鋳型の上面に当接させ、かつ鋳型が載置された鋳型テーブル（鋳型受けテーブル）で下鋳型の下面を支持した状態とする。次に、枠抜きシリンダを上昇させて複数の抜き出しピンの先端を下鋳枠の下面に当接させ、さらに上下鋳型に対して上下鋳枠を垂直方向に相対移動させることで、上下鋳型から上下鋳枠を抜き出す。このとき、下鋳枠の下面が、スクイズ面に対して傾斜した状態にあると、抜き出しピンの一部が傾斜した下鋳枠の一番下方となった下面に最初に当接し、さらに枠抜きシリンダを上昇させると傾斜した上鋳枠及び下鋳枠を水平状態に戻す回転作用が生じる。上下鋳型から上下鋳枠が少し抜き出された過程において、この水平状態に戻す回転作用によって、上鋳枠の内面が上鋳型の一側面に局部的に接触し、下鋳枠の内面が下鋳型の前記一側面の反対側の側面に局部的に接触し、上下鋳型を夫々違う方向に押圧する力が働く。そのため、その後、全部の抜き出しピンが下鋳枠の下面に当接して下鋳枠を支えたときには、上鋳型と下鋳型の型合わせ面の食い違いを生じさせる。
【０００５】
このような、型合わせ面の食い違いを防止するために考えられた特許文献１によると、全長が調節可能であって、下鋳枠の下面に当接した状態においてロック可能な複数の鋳枠支持手段を、枠抜きシリンダに備えている鋳型枠抜き装置が記載されている。下鋳枠が枠抜きシリンダの上面（スクイズ面に平行している面）に対して傾斜しているときには、その傾きに応じて鋳枠支持手段の全長を調節して下鋳枠の下面にそれぞれの先端が当接した状態でロックする。そして、枠抜きシリンダを上昇させると、上下鋳枠は、水平方向に戻ろうとする前記回転作用を生じることなく垂直方向に並進して鋳型を抜き出す。このとき、上下鋳型と上下鋳枠との間には、ほぼ一様の隙間が形成され、上下鋳枠と上下鋳型との局部的な接触が回避され、これによって、上下鋳型の型合わせ面の食い違いが生じることを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−８１０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、鋳型支持手段の全長を調節するためのレベリングシリンダとして４個の油圧シリンダを使用し、夫々に油圧配管経路とともにロックのための４個の遮断回路を設けている。このような油圧配管経路や遮断回路は複雑なものであるとともに、設備費用を増大させるという問題があった。また、油圧制御において配管経路内、レベリングシリンダ内においていわゆるエア噛みを発生する場合があり、エア噛みが発生すると油圧回路を遮断してもレベリングシリンダを完全にロックができず、鋳型を抜くときに垂直に抜き出せないという問題があった。そのため、定期的なエア抜き作業が必要となり、油漏れの保全作業とあわせて、このようなメンテナンス作業を頻繁に行なわなければならないという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、上下鋳型の型合わせ面の食い違いを生じさせないとともに、メンテナンス作業の煩わしさを回避でき、簡便な機構と最小限の装置により設備費用を軽減することができる鋳枠抜き出し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の構成上の特徴は、基台に設けられ上下鋳枠内に形成されて型合わせされた上下鋳型に上方から当接する枠抜きヘッドと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降可能に設けられ前記上下鋳型を下方から支持する鋳型受けテーブルと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降手段によって昇降可能に設けられ前記下鋳枠と対向する鋳枠受け部材を有する昇降テーブルと、を備えた鋳型枠抜き装置において、前記枠抜きヘッドを前記基台に全周方向で揺動可能に支持する上部揺動支持手段と、前記昇降テーブルにシリンダ装置によって昇降可能に支持された支持部材と、前記鋳型受けテーブルを前記支持部材に全周方向で揺動可能に支持する下部揺動支持手段と前記揺動により変更された支持角度で前記支持部材に対して前記鋳型受けテーブルを固定する支持角度固定手段と、を備え、前記鋳枠受け部材は水平面内で前記下鋳枠を支持することである。
【００１０】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記上部揺動支持手段は、前記基台に突設され前記枠抜きヘッドの上面中心を支持する第１の球形継ぎ手であり、前記下部揺動支持手段は、前記支持部材の上端に設けられ前記鋳型受けテーブルの下面中心を支持する第２の球形継ぎ手であることである。
【００１１】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記支持角度固定手段は、前記鋳型受けテーブルの下面に先端が回動自在に連結され前記下面より垂下する複数本の支持棒と、前記支持部材に設けられ各前記支持棒を任意の位置で摩擦力により挟持するブレーキ装置とを有していることである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によると、上鋳型の上面及び下鋳型の下面のスクイズ面が上下鋳枠に対して傾斜した状態となっている場合、上下鋳枠を水平に保持した状態で、まず、上下鋳型の下面に鋳型受けテーブルを当接させる。このとき、下部揺動支持手段により、下鋳型の下面の傾斜に鋳型受けテーブルが倣う角度で傾斜して当接するとともに、支持角度固定手段により、前記傾斜した角度で鋳型受けテーブルを固定する。次に、上下鋳型の上面に枠抜きヘッドを当接させる。このとき、上部揺動支持手段により、傾斜した上下鋳型の上面に倣う角度で枠抜きヘッドが傾斜して当接する。そして、このように上下鋳型を鋳型受けテーブル及び枠抜きヘッドで上下方向から挟持した状態で、鋳型受けテーブルに対して昇降テーブルを垂直方向に相対的に上昇させる。この昇降テーブルの相対的な上昇により鋳枠受け部材を水平面内で下鋳枠の下面に当接させ、更に昇降テーブルを相対的に上昇させることで上下鋳枠を上下鋳型から抜き出す。この際、上下鋳枠は、水平状態で鋳枠受け部材により保持されているので、水平方向に戻ろうとする回転作用を生じることなく垂直方向に安定して並進する。そのため、上下鋳型の外周面と上下鋳枠の内壁面との間に抜き勾配により生じたほぼ均等な隙間をおいて上下鋳型から上下鋳枠が抜き出され、抜き出し過程における局部的な接触が回避される。これによって、上下鋳型の型合わせ面の食い違いが生じることを防止し、型合わせ面の食い違いに起因する寸法精度誤差を減少させ、材料費と加工費用のコストダウンを図ることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、第１の球形継ぎ手で枠抜きヘッドの上面中心を支持するとともに、第２の球形継ぎ手で鋳型受けテーブルの下面中心を支持する。このように枠抜きヘッドの中心及び鋳型受けテーブルの中心を支持することで、挟持される上下鋳型の重心位置を保持するので、上下鋳型の上下の面が傾斜した状態であっても安定した状態で保持することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によると、ブレーキ装置は、鋳型受けテーブルの下面より垂下する複数本の支持棒を摩擦力により挟持することで、上下鋳型の傾斜した下面に倣うために変更された鋳型受けテーブルの支持角度を保持し、摩擦力の挟持によって支持棒をロックする。そのため、従来のような、油圧制御を使用する機構のように、定期的なエア抜き作業や油漏れの保全作業などを必要としないで、メンテナンスコストを大きく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の鋳型枠抜き装置の実施例を示す概要図。
【図２】鋳型受けテーブル及び鋳枠受棒を上方から見て示す平面図。
【図３】鋳型受けテーブルが水平位置にある場合の第２の球形継ぎ手及びボールジョイントを示す部分拡大図。
【図４】支持棒をロックした状態のブレーキ装置を示す断面図。
【図５】鋳型受けテーブルが傾斜位置にある場合の第２の球形継ぎ手及びボールジョイントを示す部分拡大図。
【図６】支持棒のロックを解除した状態のブレーキ装置を示す断面図。
【図７】昇降テーブルを上昇させることで、鋳型受けテーブルで上下鋳型を支持した状態を示す図。
【図８】枠抜きヘッドと鋳型受けテーブルとで上下鋳型を挟持した状態を示す図。
【図９】昇降テーブルを上昇させるとともに、鋳型受けシリンダを退入させることで上下鋳型から上下鋳枠を抜く工程を示す図。
【図１０】上下鋳型から上下鋳枠を抜き出した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
本件発明にかかる鋳型枠抜き装置を使用した実施形態を図に基づいて以下に説明する。鋳型枠抜き装置２は、重ねられた上下鋳型の上面に当接する枠抜きヘッド４と、前記上下鋳型６，８を下方から支持する鋳型受けテーブル１０と、鋳型受けテーブル１０の下方に設けられた支持テーブル１２と、鋳型受けテーブル１０の下方に設けられた昇降テーブル１４と、鋳型受けテーブル１０を昇降テーブル１４に対して昇降させる鋳型受けシリンダ（シリンダ装置）１６と、基台１８に設けられ鋳型受けテーブル１０、支持テーブル１２及び昇降テーブル１４を昇降させるリフトシリンダ（昇降手段）２０とを備えている。
【００１７】
また、図１において、枠抜きヘッド４と鋳型受けテーブル１０との間には上鋳枠支持台２２と下鋳枠支持台２３が設けられている。これらの鋳枠支持台２２，２３は、図略の鋳型造型装置で造型された上下鋳枠２４，２６を受け取る受取位置と、受け取った上下鋳枠２４，２６を鋳型枠抜き装置２に受け渡す受渡位置との間で往復動するよう構成されている。上鋳枠支持台２２には上鋳枠２４が、下鋳枠支持台２３には下鋳枠２６が、夫々水平状態で支持されるようになっている。
【００１８】
枠抜きヘッド４は、矩形の板状に形成され、枠抜きヘッド４の上面には上方が開放し内側に球形に倣う曲面の一部が形成された包装部３４が設けられている。包装部３４には、基台１８から垂下する垂下部材３０の下端に設けられた球形部３２が全方位揺動可能に嵌合されている。これらの包装部３４及び球形部３２によって第１の球形継ぎ手（上部揺動支持手段）が構成される。枠抜きヘッド４は上鋳枠２４の内壁内に内嵌可能な寸法形状に形成され、枠抜きヘッド４の下面は上下鋳枠２４，２６内で形成され重ね合わされた上下鋳型６，８の上鋳型６の上面に当接するようになっている。
【００１９】
鋳型受けテーブル１０は、下鋳枠２６に内嵌可能な矩形板状に形成され、矩形板状の下面の中心には下方が開放し内側に球形に倣う曲面の一部が形成された包装部３８が形成されている。包装部３８は、後述する支持テーブル１２の上面に立設された支持柱部材４０先端の球形部４２に全方位揺動可能に包囲状態で係合する。これらの包装部３８及び球形部４２により第２の球面継ぎ手（下部揺動支持手段）が構成される。また、支持テーブル１２及び支持柱部材４０によって支持部材が構成される。図２及び図３に示すように、鋳型受けテーブル１０の包装部３８から対向する一辺の両隅部近傍には係合部材４４が下方に向かって対にして突設され、係合部材４４の下端には後述する支持棒４６の先端が係合する球形部４８が形成されている。
【００２０】
支持テーブル１２は後述する昇降テーブル１４の上面中央に立設された鋳型受けシリンダ１６の先端に設けられている。鋳型受けシリンダ１６のシリンダ部の上部及び下部には油圧ポンプ４３又はドレインタンクに連通する送油パイプ４１が連結され、シリンダ部と油圧ポンプ４３及びドレインタンクとの間には電磁切替弁４７が設けられている。そして、シリンダ部の下部と電磁切替弁４７との間には、所定の圧力以上になったときにシリンダ部の下部をドレインタンクに連通して油を逃がすことで圧力を維持するリリーフ弁４９が設けられている。このリリーフ弁４９により下鋳型８の下面に対して所定の圧力を維持した状態で、支持テーブル１２（鋳型受けテーブル１０）を下降できるよう構成される。このリリーフ弁４９は後述する減圧弁４５よりも設定圧力を少し高く設定され、電磁切替弁４７が油圧ポンプ４３側に切り替えられたときに常時油が漏れるのが防止される。また、このリリーフ弁４９と鋳型受けシリンダ１６の下部との間には圧力スイッチ５１が設けられ、後述するブレーキ装置５０の電磁切替弁６３を切り替える信号を発信するよう構成されている。また、電磁切替弁４７とドレインタンクとの間には減圧弁４５が設けられている。この減圧弁４５の設定圧力は、鋳型受けテーブル１０が下鋳型８の下面に当接した場合に、後述する鋳枠受棒８０から下鋳型８及び下鋳枠２６を独立して支持しない程度に設定されている。また、テーブル１２の一辺の両隅部の前記係合部材４４に対向する位置には、図略のブラケットを介していずれも図略のボルト及びナットによりブレーキ装置５０が組み付けられている。ブレーキ装置５０にはブレーキ装置５０に挟持されている支持棒４６が上下に突出している。
【００２１】
ブレーキ装置５０は、図４に示すように、前記支持棒４６が相対移動自在に貫通された円筒状のハウジング５２と、前記支持棒４６が相対移動可能に嵌着され前記ハウジング５２内の可動空間を上下動するスライド盤５４と、ハウジング５２の底壁に下端が当接し、スライド盤５４の下端に上端が当接するコイルバネ５６と、スライド盤５４の上方に配置されスライド盤５４の上下運動に連動してブレーキ作用を支持棒４６に働かせるブレーキ作動部材５８とを有している。
【００２２】
ハウジング５２の側部には前記可動空間の上部に開口するエア供給穴６０が設けられ、エア供給穴６０にはエアポンプ５９に連通するエアパイプ６１が連結されている。これらのエア供給穴６０とエアポンプ５９との間には電磁切換弁６３が設けられている。
【００２３】
スライド盤５４の上部の中心周りには上方に向かって狭くなるテーパ面６２が形成されている。ブレーキ作動部材５８は、支持棒４６を挟んで上下方向に延在する部材で、その上部内側には支持棒４６の外径を挟み込むブレーキシュー６４が対向して設けられている。ブレーキ作動部材５８のブレーキシュー６４の少し下方の外側には凸曲面を備えた回動支持部６６が夫々設けられ、回動支持部６６はハウジング５２の上部内壁に設けられた凹曲面６８に回動自在に嵌合している。この回動支持部６６の回動自在な支持によって、支持棒４６を挟んで対向するブレーキ作動部材５８の上下の端部が開閉動作をするようになっている。回動支持部６６の下方にはブレーキアーム７０が下方に向かって夫々延在し、各ブレーキアーム７０の下端にはローラ７２が転動自在に設けられている。ローラ７２は対向して設けられ、前記スライド盤５４のテーパ面６２に外側から挟持するように当接する。コイルバネ５６によりスライド盤５４が上方に前進すると、テーパ面６２によってローラ７２が下端に設けられたブレーキアーム７０が押し開かれて、上端部のブレーキシュー６４が閉じる方向に動いて支持棒６４に押し付けられるよう構成される。一方、図６に示すように、前記エア供給穴６０より圧縮エアが供給されると、スライド盤５４が下方に押し下げられて、ブレーキアーム７０の下端がテーパ面６２に沿って狭められ、ブレーキシュー６４の支持棒４６への押し付けが弱められる（ブレーキ力が小さくされる）。この支持棒４６への押し付けは、支持棒４６の自重で鋳型受けテーブル１０が傾斜しない程度であって、かつ鋳型受けテーブル１０が下鋳型８の下面に当接して荷重を受けたときには、その荷重によって支持棒４６に対して摺動する程度に弱められる。これらのブレーキ装置５０及び支持棒４６により支持角度固定手段が構成される。
【００２４】
支持棒４６の先端には、図３に示すように、ボールジョイント７４のケーシング７６が設けられている。ケーシング７６にはリング部材７８がケーシング７６に対して所定範囲で水平方向に相対移動可能に内嵌され、リング部材７８には前記係合部材４４の球形部４８が相対回動可能に嵌合されている。このボールジョイント７４により、図５に示すように、鋳型受けテーブル１０が傾斜したときに、鋳型受けテーブル１０に対する支持棒４６の相対的な傾動及び横ずれを許容可能にして鋳型受けテーブル１０を支持テーブル１２に支持する。
【００２５】
昇降テーブル１４は鋳型受けテーブル１０よりもひと回り大きい矩形板状に形成され、昇降テーブル１４の四隅には鋳枠受け部材としての鋳枠受棒８０が下鋳枠２６の下面に対向させて上方に突設されている。鋳枠受棒８０は全ての先端が同一水平面内に位置するように形成されている。これらの鋳枠受棒８０は、鋳型受けシリンダ１６が退入したときに、鋳枠受棒８０の先端が鋳型受けテーブル１０の上面よりも上に位置する寸法で構成されている。
【００２６】
また、昇降テーブル１４の四隅近傍には夫々ガイド穴８２が貫設されている。昇降テーブル１４下方の基台１８には水平位置支持棒８４が前記ガイド穴８２に対向させた位置で突設され、水平位置支持棒８４は昇降テーブル１４が下降したときにガイド穴８２にガイドされる。そして、リフトシリンダ２０が最下位置まで退入したときに、水平位置支持棒８４がガイド穴８２を貫通するとともに、水平位置支持棒８４の先端が鋳型受けテーブル１０の下面に当接して鋳型受けテーブル１０を水平状態に支持するよう構成される。リフトシリンダ２０は基台１８に設けられ、リフトシリンダ２０のピストン部の先端には昇降テーブル１４が設けられている。また、リフトシリンダ２０のシリンダ部の上部及び下部には油圧ポンプ８６又はドレインタンクに連通する送油パイプ８８が設けられている。これらの油圧ポンプ８６及びドレインタンクとリフトシリンダ２０との間には、電磁切替弁９０が設けられている。油圧ポンプ８６と電磁切替弁９０との間には図略の流量制御弁が設けられている。また、シリンダ部の下部と電磁切替弁９０との間には所定の圧力を検知すると信号を出力する圧力スイッチ９２が設けられている。この圧力スイッチ９２により鋳枠受棒８０の先端が下鋳枠２６の下面に当接したことを検知するとともに、上鋳型６の上面が枠抜きヘッド４に当接したことを検知する。
【００２７】
次に、上記のようにように構成された鋳型枠抜き装置２の作動について図に基づいて以下に説明する。まず、図略の造型装置において上鋳型と下鋳型とが夫々造型され、模型が取り外されて枠抜き装置２の受渡位置に搬送される。図１に示すように、上鋳型６を含む上鋳枠２４及び下鋳型８を含む下鋳枠２６が接合面を対向させた状態で上鋳枠支持台２２と下鋳枠支持台２３とにそれぞれ支持され、枠抜きヘッド４と鋳型受けテーブル１０との間の受渡位置に位置決めされる。この際、上鋳枠２４及び下鋳枠２６は、鋳枠支持台２２，２３において水平状態で支持されている。昇降テーブル１４は電磁切替弁９０が油圧を遮断する位置に位置決めした状態でリフトシリンダ２０の最下端位置に配され、鋳型受けテーブル１０も電磁切替弁４７を油圧を遮断する位置に位置決めした状態で、同様に最下端位置に配される。鋳型受けテーブル１０は、４隅の下端が水平位置支持棒８４に当接して水平状態に支持される。
【００２８】
次に、電磁切替弁９０をシリンダ部の下部と油圧ポンプ８６とが連通する位置に切り替えることでリフトシリンダ２０を駆動させて、昇降テーブル１４を上昇させる。そして、昇降テーブル１４が上昇する過程において、鋳枠受棒８０の先端が下鋳枠支持台２３に支持された下鋳枠２６の下面に当接することで、下鋳枠支持台２３より下鋳枠２６を鋳枠受棒８０に受承する。このとき、下鋳枠２６は水平状態にあるので、全ての先端が水平面内に位置する鋳枠受棒８０に均等に安定した状態で保持される。また、下鋳枠２６（下鋳型８）への上記当接を、圧力スイッチ９２が検知して信号を出力することで、鋳型受けシリンダ１６において電磁切替弁４７を油圧ポンプ４３が鋳型受けシリンダ１６の下部に連通する側に切替える。これにより、鋳型受けシリンダ１６が伸長して鋳型受けテーブル１０を上昇させる。この際、ブレーキ装置５０は、エアポンプ５９に連通する側に電磁切替弁６３が切り替えられており（図６参照）、ブレーキ装置５０により支持棒４６の自重で鋳型受けテーブル１０が傾斜しない程度に軽くブレーキがかかった状態で支持棒４６が支持された状態となっている。
【００２９】
そして、さらに鋳型受けシリンダ１６を伸長させて鋳型受けテーブル１０を下鋳型８の下面に当接させる。この当接圧力は減圧弁４５により調節されている。具体的には、鋳型受けテーブル１０が下鋳型８の下面に当接した場合に、鋳枠受棒８０から下鋳型８及び下鋳枠２６を独立して持ち上げることなく、下鋳型２６の下面に当接した状態を維持する程度に減圧弁４５が圧力設定されている（図８参照）。この際、鋳型受けテーブル１０は傾斜した下鋳型８の下面に倣って傾斜する。また、鋳型受けテーブル１０の下鋳型８への当接が鋳枠受けシリンダ１６の圧力スイッチ５１により検知されると、ブレーキ装置６３における電磁切替弁６３が外気に連通する側に切替わり（図４参照）、ブレーキ装置５０により支持棒４６がロックされて傾斜した支持角度に鋳型受けテーブル１０が位置決めされる。
【００３０】
更に昇降テーブル１４が上昇すると、下鋳枠２６の上端が上鋳枠支持台２２に支持された上鋳枠２４の下端に当接する。これにより上下鋳枠２４，２６（上下鋳型６，８）が重ねられた状態で鋳枠受棒８０に受承される（図７参照）。
【００３１】
次に、昇降テーブル１４を更に上昇させることで、図８に示すように、上鋳型６の上面を枠抜きヘッド４の下面に当接させる。枠抜きヘッド４は傾斜した上鋳型６の傾斜に倣って傾斜し、この傾斜した状態の枠抜きヘッド４と鋳型受けテーブル１０とにより上下鋳型６，８が上下方向から挟持された状態となる。また、枠抜きヘッド４への上鋳型６の上面の当接は、リフトシリンダ２０の圧力スイッチ９２により検知され、図略の流量制御弁により昇降テーブル１４の上昇速度が遅く変更される。
【００３２】
そして、図９に示すように、昇降テーブル１４をさらに上昇させ、鋳枠受棒８０で上下鋳枠２４，２６を上昇させる。このとき、鋳型受けテーブル１０を介して鋳枠受けシリンダ１６に圧力が負荷され、この圧力によりリリーフ弁４９より油がドレインタンクに漏れる。これによって、鋳型受けシリンダ１６が退入して上下鋳枠２４に対して上下鋳型６，８を相対的に下降させる。そして、上下鋳型６，８から上下鋳枠２４，２６を抜き出す。この際、上下鋳枠２４，２６は、水平状態で鋳枠受棒８０により保持されているので、水平方向に戻ろうとする回転作用を生じることなく垂直方向に安定して並進する。そのため、上下鋳型６，８の外周と上下鋳枠２４，２６の内壁との間に抜き勾配により生じたほぼ均等な間隔で上下鋳型６，８から上下鋳枠２４，２６が抜き出され、抜き出し過程における局部的な接触が回避される。
【００３３】
上記上下鋳枠２４，２６の枠抜き動作の終了は、リフトシリンダ２０の圧力スイッチ９２により抜き出した際の圧力の減少として検知され、電磁切替弁９０が油圧を遮断する位置に切り替えられる。これによって、昇降テーブルの上昇が停止される。鋳型受けシリンダ１６においては電磁切替弁４７が油圧を遮断する位置に切り替えられる。
【００３４】
次に、図１０に示すように、リフトシリンダ２０において電磁切替弁９０をシリンダ部の上部に油圧ポンプ８６が連通する側に切替えることにより昇降テーブル１４を下降させる。昇降テーブル１４は、傾斜した支持角度に鋳型受けテーブル１０を保持した状態で下降する。下降過程の途中で枠抜きヘッド４のすぐ下方に位置決めされた上鋳枠支持台２２に上鋳枠２４を、さらにその下に位置決めされた下鋳枠支持台２３に下鋳枠２６をそれぞれ係止させることで、上下鋳型６，８と上下鋳枠２６，２８とを完全に分離する。そして、傾斜した鋳型受けテーブル１０の下端が水平位置支持棒８４の一部に当接すると、当接による荷重の変化を鋳型受けシリンダ１６において圧力スイッチ５１が検知し、この圧力スイッチ５１の信号によりブレーキ装置５０において電磁切替弁６３をエアポンプ５９に連通する側に切り替えて、ブレーキ装置５０による支持棒４６のロックを解除する。このロックの解除により、鋳型受けテーブル１０は、昇降テーブル１４の下降に伴い、当接した水平位置支持棒８４によって支持角度の傾斜が戻されて水平状態で支持される。並行して、鋳型受けシリンダ１６においてシリンダ部の上部が油圧ポンプ４３に連通する側に電磁切替弁４７が切り替えられ、支持テーブル１２を最下端位置まで下降させる。また、昇降テーブル１４が最下端位置まで下降すると、下降端における圧力の変化が圧力スイッチ９２により検知されて、リフトシリンダ２０において電磁切替弁９０が油圧を遮断する位置に切り替えられる。そして、上鋳枠２４及び下鋳枠２６は、次の造型に使用できる位置にそれぞれ搬送される。
【００３５】
上記のように構成された鋳型造型装置２によると、上鋳型６の上面及び下鋳型８の下面のスクイズ面が上下鋳枠２４，２６に対して傾斜した状態となっている場合、上下鋳枠２４，２６を水平に保持した状態で、上下鋳型６，８の下面に鋳型受けテーブル１０を当接させる。このとき、第２の球形継ぎ手３８，４２により、下鋳型８の下面の傾斜に鋳型受けテーブル１０が倣う角度で傾斜して当接するとともに、支持棒４６及びブレーキ装置５０により、前記傾斜した角度で鋳型受けテーブル１０を固定する。
【００３６】
次に、上下鋳型６，８の上面に枠抜きヘッド４を当接させる。このとき、第１の球形継ぎ手３２，３４により、傾斜した上下鋳型６，８の上面に倣う角度で枠抜きヘッド４が傾斜して当接する。そして、このように上下鋳型６，８を鋳型受けテーブル１０及び枠抜きヘッド４で上下方向から挟持した状態で、鋳型受けテーブル１０に対して昇降テーブル１４を垂直方向に相対的に上昇させる。この昇降テーブル１４の相対的な上昇により鋳枠受棒８０を水平面内で下鋳枠２６の下面に当接させ、更に昇降テーブル１４を鋳型受けテーブル１０に対して相対的に上昇させることで上下鋳枠２４，２６を上下鋳型６，８から抜き出す。この際、上下鋳枠２４，２６は、水平状態で鋳枠受棒８０により保持されているので、水平方向に戻ろうとする回転作用を生じることなく垂直方向に安定して並進する。そのため、上下鋳型６，８の外周と上下鋳枠２４，２６の内壁との間に抜き勾配により生じたほぼ均等な間隔で上下鋳型６，８から上下鋳枠２４，２６が抜き出され、抜き出し過程における局部的な接触が回避される。これによって、上下鋳型４，６の型合わせ面の食い違いが生じることを防止し、型合わせ面の食い違いに起因する寸法精度誤差を減少させ、材料費と加工費用のコストダウンを図ることができる。
【００３７】
また、第１の球形継ぎ手３２，３４で枠抜きヘッド４の上面中心を支持するとともに、第２の球形継ぎ手３８，４２で鋳型受けテーブル１０の下面中心を支持する。このように枠抜きヘッド４の中心及び鋳型受けテーブル１０の中心を支持することで、挟持される上下鋳型６，８の重心位置を保持するので、上下鋳型６，８の上下の面が傾斜した状態であっても安定した状態で保持することができる。
【００３８】
また、ブレーキ装置５０は、鋳型受けテーブル１０の下面より垂下する複数本の支持棒４６を摩擦力により挟持することで、上下鋳型６，８の傾斜した下面に倣うために変更された鋳型受けテーブル１０の支持角度を保持し、摩擦力の挟持によって支持棒４６をロックする。そのため、従来のような、油圧制御を使用する機構のように、定期的なエア抜き作業や油漏れの保全作業などを必要としないで、メンテナンスコストを大きく低減することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態において、リング部材７８がケーシング７６に対して所定範囲で水平方向に相対移動可能に内嵌されるボールジョイント７４としたが、これに限定されず、例えば支持テーブル１２に対するブレーキ装置５０の取付けを互いに回動可能なものとし、かつ支持棒４６の先端と鋳型受けテーブル１０の下面とが球形継ぎ手で連結されているものでもよい。
【００４０】
また、昇降手段として油圧により駆動するリフトシリンダとしたが、これに限定されず、例えば、サーボモータによる電動アクチュエータ等既知の装置を使用してもよい。
【００４１】
また、シリンダ装置として油圧により駆動する鋳型受けシリンダとしたが、これに限定されず、例えば、エア圧により駆動する空気圧シリンダでもよい。
【００４２】
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【００４３】
２…鋳型枠抜き装置、４…枠抜きヘッド、６…上鋳型、８…下鋳型、１０…鋳型受けテーブル、１２…支持部材（支持テーブル）、１４…昇降テーブル、１６…シリンダ装置（鋳型受けシリンダ）、１８…基台、２０…昇降手段（リフトシリンダ）、２４…上鋳枠、２６…下鋳枠、３２…第１の球形継ぎ手・上部揺動支持手段（球形部）、３４…第１の球形継ぎ手・上部揺動支持手段（包装部）、３８…第２の球形継ぎ手・下部揺動支持手段（包装部）、４０…支持部材（支持柱部材）、４２…第２の球形継ぎ手・下部揺動支持手段（球形部）、４６…支持角度固定手段（支持棒）、５０…支持角度固定手段（ブレーキ装置）、８０…鋳枠受け部材（鋳枠受棒）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に設けられ上下鋳枠内に形成されて型合わせされた上下鋳型に上方から当接する枠抜きヘッドと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降可能に設けられ前記上下鋳型を下方から支持する鋳型受けテーブルと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降手段によって昇降可能に設けられ前記下鋳枠と対向する鋳枠受け部材を有する昇降テーブルと、を備えた鋳型枠抜き装置において、
前記枠抜きヘッドを前記基台に全周方向で揺動可能に支持する上部揺動支持手段と、
前記昇降テーブルにシリンダ装置によって昇降可能に支持された支持部材と、
前記鋳型受けテーブルを前記支持部材に全周方向で揺動可能に支持する下部揺動支持手段と
前記揺動により変更された支持角度で前記支持部材に対して前記鋳型受けテーブルを固定する支持角度固定手段と、を備え、
前記鋳枠受け部材は水平面内で前記下鋳枠を支持することを特徴とする鋳型枠抜き装置。
【請求項２】
請求項１において、前記上部揺動支持手段は、前記基台に突設され前記枠抜きヘッドの上面中心を支持する第１の球形継ぎ手であり、
前記下部揺動支持手段は、前記支持部材の上端に設けられ前記鋳型受けテーブルの下面中心を支持する第２の球形継ぎ手であることを特徴とする鋳型枠抜き装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記支持角度固定手段は、前記鋳型受けテーブルの下面に先端が回動自在に連結され前記下面より垂下する複数本の支持棒と、前記支持部材に設けられ各前記支持棒を任意の位置で摩擦力により挟持するブレーキ装置とを有していることを特徴とする鋳型枠抜き装置。
【請求項１】
基台に設けられ上下鋳枠内に形成されて型合わせされた上下鋳型に上方から当接する枠抜きヘッドと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降可能に設けられ前記上下鋳型を下方から支持する鋳型受けテーブルと、前記基台に前記枠抜きヘッドに対向して昇降手段によって昇降可能に設けられ前記下鋳枠と対向する鋳枠受け部材を有する昇降テーブルと、を備えた鋳型枠抜き装置において、
前記枠抜きヘッドを前記基台に全周方向で揺動可能に支持する上部揺動支持手段と、
前記昇降テーブルにシリンダ装置によって昇降可能に支持された支持部材と、
前記鋳型受けテーブルを前記支持部材に全周方向で揺動可能に支持する下部揺動支持手段と
前記揺動により変更された支持角度で前記支持部材に対して前記鋳型受けテーブルを固定する支持角度固定手段と、を備え、
前記鋳枠受け部材は水平面内で前記下鋳枠を支持することを特徴とする鋳型枠抜き装置。
【請求項２】
請求項１において、前記上部揺動支持手段は、前記基台に突設され前記枠抜きヘッドの上面中心を支持する第１の球形継ぎ手であり、
前記下部揺動支持手段は、前記支持部材の上端に設けられ前記鋳型受けテーブルの下面中心を支持する第２の球形継ぎ手であることを特徴とする鋳型枠抜き装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記支持角度固定手段は、前記鋳型受けテーブルの下面に先端が回動自在に連結され前記下面より垂下する複数本の支持棒と、前記支持部材に設けられ各前記支持棒を任意の位置で摩擦力により挟持するブレーキ装置とを有していることを特徴とする鋳型枠抜き装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１８３７９（Ｐ２０１１−２１８３７９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７７２１（Ｐ２０１０−８７７２１）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（５９２０８９７９９）メタルエンジニアリング株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（５９２０８９７９９）メタルエンジニアリング株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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