JP3833015B2 - 鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制御方法およびそのシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制御方法およびそのシステムに係り、より詳しくは、模型板と、鋳枠と、盛枠と、複数の遮蔽部材を有する分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠及び前記分割型遮蔽機構により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を備えた鋳型造型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になるようにすべく前記遮蔽部材の位置を制御する方法およびそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に従来の鋳枠付き鋳型の鋳型造型装置においては、模型板上の鋳枠への鋳物砂の充填は、鋳物砂をホッパーから重力落下により鋳枠内に供給し、その後供給された鋳物砂の上面を適宜の手段で引き掻いて平坦状にする工程で行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の鋳物砂の充填方式では、模型板の模型部の高さに関係なく鋳物砂が鋳枠内に供給されるため、鋳物砂をスクイズして造型された鋳型は、模型部の高さの相違によって鋳型の密度が異なるなどの問題があった。
【０００４】
しかも、従来の鋳物砂の充填方式では、鋳枠への鋳物砂の供給量は模型板の模型の形状によって変わるにもかかわらず、ホッパからの鋳物砂の排出量はほぼ一定であるため、模型板模型の形状変化に伴い鋳枠への鋳物砂の充填状態が変わる。これに伴って鋳物砂をスクイズすると、鋳型が鋳枠から突出した状態に成ることがある。この場合には鋳型表面を鋳枠のそれと同一のレベルにすべく鋳型を掻き取る必要があり、この結果、無駄な鋳物砂が大量に発生したり、サンドカット装置が必要になったり、掻き取った鋳物砂が飛散するなどの問題も生じていた。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、模型板と、鋳枠と、盛枠と、複数の遮蔽部材を有する分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠および前記分割型遮蔽機構により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を備えた鋳型造型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になるようにすべく前記遮蔽部材の位置を制御する方法およびそのシステムを提供することにある。
【 ０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１の鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制 御方法は、模型板と、この模型板上に載置可能な鋳枠と、この鋳枠上に載置可能な盛枠と、少なくともこの盛枠に進入可能でありかつ表面がこの表面に相対向する前記模型板の模型部とで所要の間隔を成す位置に一時維持可能な複数の遮蔽部材を有する分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠及び前記分割型遮蔽機構により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を備えた鋳型造型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になるようにすべく前記遮蔽部材の位置を制御する方法であって、前記模型板の模型部の高さが高い部分では遮蔽部材が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、前記模型板の模型部の高さが低い部分では前記遮蔽部材は上昇したままで圧縮される鋳物砂の量を多くするように、前記遮蔽部材をそれぞれ移動させて、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠および前記複数の遮蔽部材により構成した砂充填空間に鋳物砂を供給した後、前記砂充填空間の鋳物砂をスクイズして前記分割型遮蔽機構の複数の遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさをそれぞれ測定する工程と、この測定結果に基づき、前記遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、次回の鋳物砂供給時における前記砂充填空間に関連する前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔をそれぞれ補正して、次回の鋳物砂供給時の前記砂充填空間における前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する模型板の模型部とで成す間隔を長くまたは短くする工程と、を含んでいて、鋳物砂の充填後、鋳枠等内に充填された鋳物砂を適宜の慣用の鋳型造型機によりスクイズする。
【０００７】
また、請求項２の鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制御システムは、模型板と、この模型板上に載置可能な鋳枠と、この鋳枠上に載置可能な盛枠と、少なくともこの盛枠に進入可能でありかつ表面がこの表面に相対向する前記模型板の模型部とで所要の間隔を成す位置に一時維持可能な複数の遮蔽部材を有する分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠及び前記分割型遮蔽機構により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を備えた鋳型造型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になるようにすべく前記遮蔽部材の位置を制御するシステムであって、前記砂充填空間の鋳物砂をスクイズして前記分割型遮蔽機構の複数の遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさをそれぞれ測定する反力測定手段と、この反力測定手段の測定結果に基づき、前記遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、前記模型板の模型部の高さが高い部分では遮蔽部材が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、前記模型板の模型部の高さが低い部分では前記遮蔽部材は上昇したままで圧縮される鋳物砂の量を多くするように、次回の鋳物砂供給時の前記砂充填空間における前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔を長くまたは短くなるように補正した、次回の鋳物砂供給時における前記砂充填空間に関連する前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔をそれぞれ演算する間隔演算手段と、を有していることを特徴とする。
【０００８】
【実施例１】
以下、発明の実施例を図１〜図３に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例の所要部を示す縦断面図であって、鋳物砂の鋳枠等への充填とスクイズ機能を備えた装置を示す。そして、図示しない適宜の慣用手段により間欠的に水平移動可能に配置された移動定盤１の上面上には、模型板２がセットしてあり、前記移動定盤１が一時停止する所定位置における前記模型板２の上方位置に、鋳枠３が図示しない枠搬送装置により入出しかつ昇降するようになっている。また、前記所定位置における前記鋳枠３の上方位置には、下端部に盛枠４を所要距離上下動可能にして垂設された分割型遮蔽機構５が図示しないアクチュエータにより昇降可能にして配設してある。
【０００９】
そして、前記分割型遮蔽機構５は、スクイズヘッド機能も兼ね備えている。また、この分割型遮蔽機構５においては、前記盛枠４を所要距離上下動可能にして垂設された逆置箱状の支持部材６が設けてあり、支持部材６の上面には砂供給手段としての四角筒状の砂ホッパ７が設けてある。前記支持部材６の下部空間内には、複数の遮蔽部材８・８が碁盤の目状に配置されかつ上下動自在にして設けてあり、これら遮蔽部材８・８のそれぞれは、図２に示すように、下端を板材でかつ上端を孔９付き角材でそれぞれ閉鎖されたシリンダ構造を成しており、さらにこれら遮蔽部材８・８の各内部にはピストン１０を一体的に設けたピストンロッド１１が前記孔付き板材の孔９を貫通して上下摺動自在にして装着してあり、ピストンロッド１１の上端部は前記支持部材６に装着してある。
【００１０】
また、前記ピストンロッド１１、１１のそれぞれには、これに沿って延びて前記 ピストン１０を貫通する第１貫通孔１２と、ピストンロッド１１に沿って延びる がピストン１０を貫通しない第２貫通孔１３とがそれぞれ透設してあり、各第１ ・第２貫通孔１２・１３は、方向切換弁１４を介してて図示しない油圧ユニット に接続してある。また、各第１貫通孔１２と各方向切換弁１４との間には、砂充 填空間の鋳物砂をスクイズして前記分割型遮蔽機構５の複数の遮蔽部材８・８にそれぞれ作用する反力の大きさをそれぞれ測定する反力測定手段としての圧力センサ１５と、前記第１貫通孔１２への圧油の流量を調整する流量調整弁１７とが装着してある。これら複数の圧力センサ１５・１５および流量調整弁１７・１７のそれぞれには、この圧力センサ１５・１５の測定結果に基づき、前記遮蔽部材８・８にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、次回の鋳物砂供給時の前記砂充填空間における前記複数の遮蔽部材８・８のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔を長くまたは短くなるように補正した、次回の鋳物砂供給時における前記砂充填空間に関連する前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔をそれぞれ演算する間隔演算手段としてのマイクロコンピュータ１８が電気的に接続してある。
【００１１】
これに伴ない、複数の遮蔽部材８・８は、図1に示すように、これら遮蔽部材８・８に相対向する前記模型板２の模型部とで成す複数の間隔について、スクイズ前とスクイズ後の割合が相互に限りなく近くような位置に維持できるようになっている。すなわち、スクイズ前における遮蔽部材８・８とこれに相対向する前記模型板２の模型部とで成す複数の間隔をA，Bとし、スクイズ後におけるそれらをａ，ｂとすると（図２参照）、これらの割合ａ／Ａおよび
ｂ／Ｂが、ａ／Ａ＝ｂ／Ｂの関係に限りなく近くなるように制御されるようになっている。
【００１２】
また、図１および図３に示すように、前記支持部材６における複数の遮蔽部材８・８に囲まれた各空間内には、砂排出孔１６が形成してあり、各砂排出孔１６は漏斗状を成している。図中符号１７は安全弁である。
【００１３】
次に、上記の装置を用いて、鋳枠３内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が鋳枠３の表面とほぼ同一になる鋳型の造型手順について説明する。まず、図１に示すように、模型板２上に鋳枠３を、鋳枠３上に盛枠４および分割型遮蔽機構５をそれぞれ重ね合わせた後、方向切換弁１４・１４を適宜切り替えて複数の第１貫通孔１２・１２を介して複数の遮蔽部材８・８にこけるピストン１０・１０の下側に圧油をそれぞれ供給して複数の遮蔽部材８・８を下降させるとともに、複数の遮蔽部材８・８を、これらに相対向する模型板２の模型部とで成す複数の間隔について、スクイズ前とスクイズ後の割合が相互に限りなく近づくような位置Ａ・Ｂに維持する。言い換えると、模型部の高さが高い部分では遮蔽部材８が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、模型部の高さが低い部分では、遮蔽部材８は上昇したままで、圧縮される鋳物砂の量を多くするように移動して、模型板２・鋳枠３・盛枠４・複数の遮蔽部材８・８により、砂充填空間を構成する。
【００１４】
次いで、図示しない砂投入機構により砂ホッパ７に鋳物砂を投入して、鋳物砂を分割型遮蔽機構５の砂ホッパ７から複数の砂排出孔１６・１６を通して砂充填空間内に供給し、続いて、図３に示すように、図示しないアクチュエーターにより、分割型遮蔽機構５を下降させて砂充填空間内の鋳物砂を複数の遮蔽部材８・８によりスクイズする。この複数の遮蔽部材８・８のスクイズ作動に伴い、鋳物砂の遮蔽部材８・８への反力が遮蔽部材８・８の下降力より大きくなると、遮蔽部材８・８は、分割型遮蔽機構５の下降に伴って相対的には上昇端まで押し上げられることとなる。こうして、分割型遮蔽機構５が所定の位置まで下降し、鋳物砂を均一にスクイズした状態では、全ての遮蔽部材８・８は、上昇端に移動してスクイズ面が平坦状態で均一にスクイズされた鋳型を造型できる。
【００１５】
さらに、スクイズ完了時に遮蔽部材８・８のそれぞれに作用する鋳物砂の反力（ 鋳型密度）の大きさを圧力センサ１５で測定し、この測定結果に基づき、前記遮蔽部材８・８にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、コンピュータ１８からの指令によって流量調整弁１７・１７を適宜作動して前回の鋳物砂供給時における砂充填空間に関連する複数の遮蔽部材８・８の下降位置を補正しながらこれらを下降させて、模型板２の模型部の高さが高い部分では遮蔽部材８・８が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、模型板２の模型部の高さが低い部分では遮蔽部材８・８は上昇したままで圧縮される鋳物砂の量を多くするように、次回の鋳物砂供給時の砂充填空間における複数の遮蔽部材８・８のそれぞれがこれに相対向する模型板２の模型部とで成す間隔を長くまたは短くし、これにより、複数の遮蔽部材８・８と模型板２の模型部とで成すそれぞれの間隔へ供給する鋳物砂の供給量を増加または減少させて、スクイズ後の鋳型密度すなわちスクイズ完了時に複数の遮蔽部材８・８にそれぞれ作用する鋳物砂の反力の大きさが相互に同じになるように制御する。
【００１６】
なお、上記の実施例では、鋳物砂のスクイズ造型は、鋳物砂充填装置で行なったが、この鋳物砂充填装置で模型板上の鋳枠内に所要量の鋳物砂を供給した後、適宜の慣用鋳型造型機で鋳物砂をスクイズして所望の鋳型を造型するようにしてもよい。
【 ００１７】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項１の鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制御方法は、模型板と、この模型板上に載置可能な鋳枠と、この鋳枠上に載置 可能な盛枠と、少なくともこの盛枠に進入可能でありかつ表面がこの表面に相対 向する前記模型板の模型部とで所要の間隔を成す位置に一時維持可能な複数の遮 蔽部材を有する分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠及び前記分 割型遮蔽機構により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を 備えた鋳型造型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記 鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になる ようにすべく前記遮蔽部材の位置を制御する方法であって、前記模型板の模型部の高さが高い部分では遮蔽部材が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、前記模型板の模型部の高さが低い部分では前記遮蔽部材は上昇したままで圧縮される鋳物砂の量を多くするように、前記遮蔽部材をそれぞれ移動させて、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠および前記複数の遮蔽部材により構成した砂充填空間に鋳物砂を供給した後、前記砂充填空間の鋳物砂をスクイズして前記分割型遮蔽機構の複数の遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさをそれぞれ測定する工程と、この測定結果に基づき、前記遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、次回の鋳物砂供給時における前記砂充填空間に関連する前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔をそれぞれ補正して、次回の鋳物砂供給時の前記砂充填空間における前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する模型板の模型部とで成す間隔を長くまたは短くする工程と、を含んでいて、鋳物砂の充填後、鋳枠等内に充填された鋳物砂を適宜の慣用の鋳型造型機によりスクイズするようにして、鋳物砂の充填後、鋳枠等内に充填された鋳物砂を適宜の慣用の鋳型造型機によりスクイズするようにしたから、鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が鋳枠の表面とほぼ同一になるように、鋳物砂を模型板上の鋳枠内に容易かつ確実に充填することができるなどの優れた実用的効果を奏する。
【００１８】
また、請求項２の鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制御システムは、模型板と、この模型板上に載置可能な鋳枠と、この鋳枠上に載置可能な盛枠と、少なくともこの盛枠に進入可能でありかつ表面がこの表面に相対向する前記模型板の模型部とで所要の間隔を成す位置に一時維持可能な複数の遮蔽部材を有する分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠及び前記分割型遮蔽機構により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を備えた鋳型造型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になるようにすべく前記遮蔽部材の位置を制御するシステムであって、前記砂充填空間の鋳物砂をスクイズして前記分割型遮蔽機構の複数の遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさをそれぞれ測定する反力測定手段と、この反力測定手段の測定結果に基づき、前記遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、前記模型板の模型部の高さが高い部分では遮蔽部材が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、前記模型板の模型部の高さが低い部分では前記遮蔽部材は上昇したままで圧縮される鋳物砂の量を多くするように、次回の鋳物砂供給時の前記砂充填空間における前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔を長くまたは短くなるように補正した、次回の鋳物砂供給時における前記砂充填空間に関連する前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔をそれぞれ演算する間隔演算手段と、を有しているから、鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が鋳枠の表面とほぼ同一になる鋳型を容易かつ確実に造型することができ、しかも、別途スクイズヘッドが必要がないため、このための鋳型造型装置は、全体的にはコンパクトになるなどの優れた実用的効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の主要部の縦断面図であって、砂供給時の砂供給空間の形状を示す。
【図２】図１の主要部の拡大詳細図である。
【図３】本発明の一実施例の主要部の縦断面図であって、スクイズ時の砂供給空間の形状を示す。
【符号の説明】
２ 模型板
３ 鋳枠
４ 盛枠
５ 分割型遮蔽機構
８ 遮蔽部材
１５ 圧力センサ
コンピュータ

Claims (2)

1. 模型板と、この模型板上に載置可能な鋳枠と、この鋳枠上に載置 可能な盛枠と、少なくともこの盛枠に進入可能でありかつ表面がこの表面に相対 向する前記模型板の模型部とで所要の間隔を成す位置に一時維持可能な複数の遮 蔽部材を有する分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠及び前記分 割型遮蔽機構により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を 備えた鋳型造型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記 鋳型におけるキャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になる ようにすべく前記遮蔽部材の位置を制御する方法であって、
   前記模型板の模型部の高さが高い部分では遮蔽部材が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、前記模型板の模型部の高さが低い部分では前記遮蔽部材は上昇したままで圧縮される鋳物砂の量を多くするように、前記遮蔽部材をそれぞれ移動させて、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠および前記複数の遮蔽部材により構成した砂充填空間に鋳物砂を供給した後、前記砂充填空間の鋳物砂をスクイズして前記分割型遮蔽機構の複数の遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさをそれぞれ測定する工程と、
   この測定結果に基づき、前記遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、次回の鋳物砂供給時における前記砂充填空間に関連する前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔をそれぞれ補正して、次回の鋳物砂供給時の前記砂充填空間における前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する模型板の模型部とで成す間隔を長くまたは短くする工程と、
   を含むことを特徴とする鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制御方法。
2. 模型板と、この模型板上に載置可能な鋳枠と、この鋳枠上に載置可能な盛枠と 、少なくともこの盛枠に進入可能でありかつ表面がこの表面に相対向する前記模 型板の模型部とで所要の間隔を成す位置に一時維持可能な複数の遮蔽部材を有す る分割型遮蔽機構と、前記模型板、前記鋳枠、前記盛枠及び前記分割型遮蔽機構 により画成された砂充填空間に鋳物砂を供給する砂供給手段と、を備えた鋳型造 型装置において、前記鋳枠内の鋳型の密度をほぼ均一にしかつ前記鋳型における キャビティ面の背面にあたる面が前記鋳枠の表面とほぼ同一になるようにすべく 前記遮蔽部材の位置を制御するシステムであって、
   前記砂充填空間の鋳物砂をスクイズして前記分割型遮蔽機構の複数の遮蔽部材に それぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさをそれぞれ測定する反力測定手段と 、
   この反力測定手段の測定結果に基づき、前記遮蔽部材にそれぞれ作用する前記鋳物砂の反力の大きさを相互に同じにすべく、前記模型板の模型部の高さが高い部分では遮蔽部材が下降して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、前記模型板の模型部の高さが低い部分では前記遮蔽部材は上昇したままで圧縮される鋳物砂の量を多くするように、次回の鋳物砂供給時の前記砂充填空間における前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔を長くまたは短くなるように補正した、次回の鋳物砂供給時における前記砂充填空間に関連する前記複数の遮蔽部材のそれぞれがこれに相対向する前記模型板の模型部とで成す間隔をそれぞれ演算する間隔演算手段と、
   を有することを特徴とする鋳型造型装置における遮蔽部材の位置制御システム。

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