JPWO2018207646A1 - 抜枠造型機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態に係る抜枠造型機の正面側の斜視図である。抜枠造型機1は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する造型機である。図1に示されるように、抜枠造型機1は、造型部A1及び搬送部A2を備えている。造型部A1は、上下方向(Z軸方向)に動作可能な箱形状の上鋳枠及び下鋳枠が配置されている。搬送部A2は、模型が配置されたマッチプレートを造型部A1へ導入する。造型部A1の上鋳枠及び下鋳枠は、互いに近接するように移動して、マッチプレートを狭持する。上鋳枠内及び下鋳枠内には、鋳型砂が充填される。上鋳枠内及び下鋳枠内に充填された鋳型砂は、造型部A1に備わるスクイズ機構によって上下方向から加圧されて上鋳型及び下鋳型が同時に形成される。その後、上鋳枠から上鋳型が、下鋳枠から下鋳型がそれぞれ抜き取られ、装置外へ搬出される。このように、抜枠造型機1は、無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する。
図2は、一実施形態に係る抜枠造型機の正面図である。図3は、一実施形態に係る抜枠造型機の左側面側の概要図である。図2及び図3に示されるように、抜枠造型機1は、上フレーム10、下フレーム11、及び、上フレーム10と下フレーム11とを連結する4本のガイド12を備える。ガイド12は、その上端部が上フレーム10に連結され、その下端部が下フレーム11に連結される。上フレーム10、下フレーム11、及び、4本のガイド12によって、上述した造型部A1のフレームが構成されている。
抜枠造型機1は、上鋳枠15を備える。上鋳枠15は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。上鋳枠15は、4本のガイド12に移動可能に取り付けられている。上鋳枠15は、上フレーム10に取り付けられた上鋳枠シリンダ16によって支持され、上鋳枠シリンダ16の動作に応じてガイド12に沿って上下動する。
抜枠造型機1は、上鋳枠15の上方に配置された上サンドタンク22を備える。上サンドタンク22は、上フレーム10に取り付けられている。より具体的には、上サンドタンク22は、上フレーム10に静的に固定されている。上サンドタンク22は、その内部に、上鋳枠15に供給するための鋳型砂を貯留する貯留室S1を有する。上サンドタンク22は、その上端部及び下端部が開口されている。上サンドタンク22の上端部には、板状の遮蔽部材を水平方向(X軸の正負の方向)にスライドさせるスライドゲート23が設けられている。スライドゲート23の動作により、上サンドタンク22の上端部は、開閉可能に構成されている。また、上サンドタンク22の上方には、鋳型砂を投入する鋳型砂投入シュート24が固定配置されている。鋳型砂投入シュート24については後述する。スライドゲート23が開状態のときに、鋳型砂は鋳型砂投入シュート24を介して上サンドタンク22へ供給される。
抜枠造型機1は、一例として下盛枠41を備える。下盛枠41は、下鋳枠17の下方に配置される。下盛枠41は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。下盛枠41の上端部の開口は、下鋳枠17の下端部の開口と接続する。下盛枠41は、その内部に第2下サンドタンク31を収容可能に構成されている。下盛枠41は、第2下サンドタンク31に固定された下盛枠シリンダ42によって上下動可能に支持されている。下プレート40は、下盛枠41及び下鋳枠17の開口の大きさと略同一である。なお、上下動可能な下盛枠41は、その内部に第2下サンドタンク31及び下プレート40を収容した位置が原位置(初期位置)であり、下降端となる。下盛枠41が上方向に移動することにより、下プレート40は下盛枠41内から退出する。上方向に移動した下盛枠41が下方向に移動することにより、下プレート40は下盛枠41内に進入する。このように、下プレート40は、下盛枠41内に進退可能(入出可能)に構成されている。この抜枠造型機1は、下盛枠41を備えることにより下鋳枠17のストロークを短くすることができるので、下盛枠41を備えない場合と比べて装置高さが低い抜枠造型機とすることができる。また、この抜枠造型機1は、下盛枠41を備えることにより下鋳枠17のストロークを短くすることができるので、一組の上鋳型及び下鋳型の造型時間を短縮することができる。
上鋳型の造型空間(上造型空間)は、上プレート25、上鋳枠15及びマッチプレート19により形成される。下鋳型の造型空間(下造型空間)は、下プレート40、下鋳枠17及びマッチプレート19により形成される。上造型空間及び下造型空間は、上鋳枠シリンダ16、下鋳枠シリンダ18及びスクイズシリンダ37を動作させて、上鋳枠15及び下鋳枠17が所定高さでマッチプレートを狭持したときに形成される。なお、抜枠造型機1が下盛枠41を備える場合には、下造型空間は、下プレート40、下鋳枠17、下盛枠41及びマッチプレート19により形成されてもよい。
鋳型砂投入シュート24は、上端部が開口され、下端部が2つに分岐している。上端部には、切替ダンパ43が設けられている。切替ダンパ43は、分岐された下端部の何れか一方に鋳型砂が落下するように傾斜方向が変化する。また、鋳型砂投入シュート24の一方の下端部は上サンドタンク22の上部に固定され、鋳型砂投入シュート24の他方の下端部はホッパ34内に収容され、固定されない。このように、第1下サンドタンク30側の下端部が固定されないことにより、下タンクシリンダ32は、第1下サンドタンク30の第1接続口35の高さを、上サンドタンク22とは独立に制御することができる。
上サンドタンク22、第1下サンドタンク30及び第2下サンドタンク31のそれぞれは、圧縮空気源に接続された少なくとも1つの供給室を有する。「接続された」とは、気体が流通可能に連通されていることを意味する。供給室は、貯留室を囲むように配置されてもよい。貯留室と供給室とは貫通孔を介して連通されている。供給室には、圧縮空気源から圧縮空気が送り込まれ、透過部材又は複数のベントホールを介して供給室から貯留室に圧縮空気が送り込まれる。
抜枠造型機1は、少なくとも1つの圧力検出器を備えてもよい。少なくとも1つの圧力検出器は、上サンドタンク22、第1下サンドタンク30及び第2下サンドタンク31のうちの少なくとも1つのタンクの圧力を検出する。圧力検出器は、一例として、本体部と、本体部に収容され圧力によって変形するダイヤフラムと、ダイヤフラムの変形に応じた信号を出力する歪みゲージとを備えている。圧力検出器は、本体部に表示器(例えばLED(Light Emitting Diode)表示器)などを備えてもよい。圧力検出器の取り付け方法は、種々の方法を採用することができる。例えば、貯留室の側壁に取り付けてもよいし、貯留室に連通された空間の側壁に取り付けてもよい。
貯留室の外側の空間の圧力を検出する圧力検出器(第1圧力検出器61〜第3圧力検出器63、第5圧力検出器65)の配置について説明する。これらの圧力検出器それぞれは接続形態が同一であるため、第3圧力検出器63を代表して説明する。図12は、第3圧力検出器の接続の一例である。図12に示されるように、第1下サンドタンク30の側壁30cの内側には、第2透過部材30aがゴム部材30fを介して取り付けられている。側壁30cには、貫通孔30eが形成されている。側壁30cの外側には、貫通孔30eに対応する位置に、第3供給室S6を画成する配管部材30dが取り付けられている。第3供給室S6は、貫通孔30e及び第2透過部材30aを介して貯留室S2と連通している。第3供給室S6には、圧縮空気が供給される接続口(不図示)が設けられている。接続口から供給された圧縮空気は、貫通孔30e及び第2透過部材30aを通過し、第1下サンドタンク30の貯留室S2の内側へ供給される。このように、第1圧力検出器61〜第3圧力検出器63、第5圧力検出器65は、透過部材を介して貯留室と連通する、貯留室の外側の空間の圧力を検出する。
抜枠造型機1は、制御装置50(制御部の一例)を備えてもよい。制御装置50は、プロセッサなどの制御部、メモリなどの記憶部、入力装置、表示装置などの入出力部、ネットワークカードなどの通信部などを備えるコンピュータであり、抜枠造型機1の各部、例えば鋳型砂供給系、圧縮空気供給系、駆動系及び電源系等を制御する。この制御装置50では、入力装置を用いて、オペレータが抜枠造型機1を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、抜枠造型機1の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御装置50の記憶部には、抜枠造型機1で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、造型条件に応じて抜枠造型機1の各構成部に処理を実行させるためのプログラムが格納される。
本実施形態に係る造型処理について概説する。図13は、一実施形態に係る抜枠造型機の造型処理を説明するフローチャートである。図13に示される造型処理は、一組の上鋳型及び下鋳型を造型する処理である。図13に示される造型処理は、抜枠造型機1の姿勢が原位置(初期位置)であることを条件の1つとして自動起動される。抜枠造型機1の姿勢が原位置でない場合には、手動で動作させて原位置まで移動させる。図3に示された抜枠造型機1の姿勢(原位置)で、自動起動ボタンが押されると、図13に示される造型処理が開始される。
図14は、一実施形態に係る抜枠造型機の機能ブロック図である。図14に示されるように、抜枠造型機1は、第1圧力検出器61〜第6圧力検出器66、制御装置50、表示部67、及び、電空比例弁90〜97を備える。
[第1データ表示処理]
第1データ表示処理は、図13の造型処理の実行中において第1圧力検出器61〜第6圧力検出器66によって検出された結果を、表示部67に表示させる処理である。表示のタイミングは、造型処理中であってもよいし、造型処理後であってもよい。制御装置50の演算部51は、第1圧力検出器61〜第6圧力検出器66の検出結果として、圧力と時間との関係を示すグラフを表示部67に表示させる。演算部51は、検出結果に合わせて電空比例弁90〜97の制御情報を表示部67に表示させてもよい。制御情報とは、電空比例弁の制御信号に関する情報である。例えば、電空比例弁の制御信号は、制御信号を所定の計算式に基づいて圧力に変換した信号である。このような変換は、演算部51により実行される。制御装置50の演算部51は、制御情報と検出結果とを比較可能な態様で表示部67に表示させる。例えば、制御装置50の演算部51は、制御情報と検出結果とを同じタイミングで画面表示する。演算部51は、一例として、比較する対象データを同一のグラフに重ねて表示する。演算部51は、比較する対象データを個々のグラフとして同一の画面内に並べて表示してもよい。なお、比較可能な態様は、比較する対象データが同じタイミングで画面表示される場合に限定されず、比較する対象データが交互に画面に表示されてもよい。
第2データ表示処理は、第1圧力検出器61〜第6圧力検出器66によって検出された結果を、表示部67に表示させる処理である。表示のタイミングは、第1透過部材22a又は第2透過部材30aの目詰まりをチェックするときであり、例えばメンテナンス時である。制御装置50の演算部51は、一例として、第1圧力検出器61〜第3圧力検出器63のうちの少なくとも1つの検出結果として、圧力と時間との関係を示すグラフを表示部67に表示させる。第1圧力検出器61〜第3圧力検出器63は、第1透過部材22a又は第2透過部材30aを介して貯留室に連通しているため、第1圧力検出器61〜第3圧力検出器63の圧力の検出結果によって第1透過部材22a又は第2透過部材30aの目詰まりを検知することができる。
第3データ表示処理は、図13の造型処理の実行中において第1圧力検出器61〜第6圧力検出器66によって検出された結果を、表示部67に表示させる処理である。表示のタイミングは、造型処理中であってもよいし、造型処理後であってもよい。制御装置50の演算部51は、第1圧力検出器61〜第6圧力検出器66の検出結果として、圧力と時間との関係を示すグラフを表示部67に表示させる。演算部51は、検出結果に合わせて電空比例弁90〜97の制御情報を表示部67に表示させてもよい。制御情報とは、電空比例弁の制御信号に関する情報である。例えば、電空比例弁の制御信号は、制御信号を所定の計算式に基づいて圧力に変換した信号である。このような変換は、演算部51により実行される。
演算部51は、設定処理の一例として、設定画面を表示部67に表示させる。設定画面とは、エアレーション設定圧力と時間とを設定するための画面である。そして、演算部51は、入力部(不図示)などを介して受け付けた操作員の入力情報に基づいて、エアレーション設定圧力と時間とを設定する。一例として、演算部51は、エアレーション時間、圧力、閾値などを設定する。設定とは、例えば目標値として記憶部53に記憶されることである。
制御装置50は、異常を検知したときに警報を行う。警報とは、操作員などに異常を報知することをいう。制御装置50は、警報処理の一例として、表示部67に警報に関する画面を表示する。制御装置50は、表示による警報に代えて、あるいは、表示による警報とともに、図示しないスピーカにおいてアラームを出力してもよい。
Claims (23)
- 無鋳枠の上鋳型及び下鋳型を造型する抜枠造型機であって、
上鋳枠と、
前記上鋳枠の下方に配置され、前記上鋳枠とともにマッチプレートを狭持可能な下鋳枠と、
前記上鋳枠の上方に配置され、圧縮空気源に接続され、その下端部が開口され、その内部に鋳型砂を貯留する上サンドタンクと、
前記上サンドタンクの下端部に取り付けられ、前記上サンドタンクから前記上鋳枠内へ連通する少なくとも1つの供給口が形成された上プレートと、
圧縮空気源に接続され、その内部に鋳型砂を貯留し、貯留した鋳型砂を排出する第1接続口を有する第1下サンドタンクと、
前記下鋳枠の下方に配置され、その上端部が開口され、前記第1下サンドタンクの第1接続口に接続可能な第2接続口を有し、前記第1下サンドタンクから供給され前記下鋳枠内へ供給される鋳型砂を貯留する第2下サンドタンクと、
前記第2下サンドタンクの上端部に取り付けられ、前記第2下サンドタンクから前記下鋳枠内へ連通する少なくとも1つの供給口が形成された下プレートと、
前記上サンドタンク、前記第1下サンドタンク及び前記第2下サンドタンクのうちの少なくとも1つのタンクの圧力を検出する少なくとも1つの圧力検出器と、
前記圧力検出器に接続され、前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果を取得する制御部と、
を備える抜枠造型機。 - 前記第2下サンドタンクを上下方向に移動させて、前記上プレート及び前記下プレートでスクイズを行う駆動部と、
前記第1下サンドタンクを上下方向に移動させる調整駆動部と、
を備える請求項1に記載の抜枠造型機。 - 前記上サンドタンクは、前記鋳型砂を貯留する貯留室と、前記貯留室の側方に設けられ、圧縮空気源に接続された少なくとも1つの供給室とを有し、
前記少なくとも1つの圧力検出器は、前記上サンドタンクの前記少なくとも1つの供給室の圧力を検出する、請求項1又は2に記載の抜枠造型機。 - 前記上サンドタンクの前記少なくとも1つの供給室は、前記上サンドタンクの中央よりも上端側に位置する第1供給室と、前記上サンドタンクの中央よりも下端側に位置する第2供給室とを含み、
前記少なくとも1つの圧力検出器は、前記第1供給室の圧力を検出する第1圧力検出器と、前記第2供給室の圧力を検出する第2圧力検出器とを含む、請求項3に記載の抜枠造型機。 - 前記上サンドタンクの貯留室は、その内面に圧縮空気が流通可能な複数の孔を有する第1透過部材を有し、
前記上サンドタンクの前記少なくとも1つの供給室は、前記第1透過部材を介して前記上サンドタンクの貯留室と連通する、請求項3又は4に記載の抜枠造型機。 - 前記第1下サンドタンクは、前記鋳型砂を貯留する貯留室と、前記貯留室の側方に設けられ、圧縮空気源に接続された少なくとも1つの供給室とを有し、
前記少なくとも1つの圧力検出器は、前記第1下サンドタンクの前記少なくとも1つの供給室の圧力を検出する、請求項1〜5の何れか一項に記載の抜枠造型機。 - 前記第1下サンドタンクの前記少なくとも1つの供給室は、前記第1下サンドタンクの中央に位置する第3供給室と、前記第1下サンドタンクの中央よりも上端側に位置する第4供給室と、前記第1下サンドタンクの中央よりも下端側に位置する第5供給室と、を含み、
前記少なくとも1つの圧力検出器は、前記第3供給室の圧力を検出する第3圧力検出器と、前記第4供給室の圧力を検出する第4圧力検出器と、前記第5供給室の圧力を検出する第5圧力検出器と、を含む、請求項6に記載の抜枠造型機。 - 前記第1下サンドタンクの前記貯留室は、その内面に圧縮空気が流通可能な複数の孔を有する第2透過部材を有し、
前記第3供給室及び前記第4供給室は、前記第2透過部材を介して前記第1下サンドタンクの前記貯留室と連通する、請求項7に記載の抜枠造型機。 - 前記第5供給室は、前記第1下サンドタンクの屈曲した下端部に設けられ、複数のベントホールを介して前記第1下サンドタンクの前記貯留室と連通する、請求項7又は8に記載の抜枠造型機。
- 前記第2下サンドタンクは、前記鋳型砂を貯留する貯留室と、前記貯留室の底部に設けられ、圧縮空気源に接続された少なくとも1つの供給室とを有し、
前記少なくとも1つの圧力検出器は、前記第2下サンドタンクの前記少なくとも1つの供給室の圧力を検出する、請求項1〜9の何れか一項に記載の抜枠造型機。 - 前記第2下サンドタンクの少なくとも1つの供給室は、複数のベントホールを介して前記第2下サンドタンクの前記貯留室と連通する、請求項10に記載の抜枠造型機。
- 前記制御部に接続され、前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果を表示する表示部を備える請求項1〜11の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記制御部は、前記検出結果として圧力と時間との関係を示すグラフを前記表示部に表示させる、請求項12に記載の抜枠造型機。
- 前記制御部は、エアレーション設定圧力と時間とを設定するための設定画面を前記表示部に表示させる、請求項12又は13に記載の抜枠造型機。
- 前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された検出結果と、検出された今回の検出結果とを、比較可能な態様で前記表示部に表示させる、請求項12〜14の何れか一項に記載の抜枠造型機。 - 前記制御部は、前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果を、通信ネットワークを介して送信する通信部を有する、請求項1〜14の何れか一項に記載の抜枠造型機。
- 前記制御部に接続され、前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記上サンドタンクの前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果と、予め設定された閾値とを比較可能な態様で前記表示部に表示させる、請求項5に記載の抜枠造型機。 - 前記制御部に接続され、前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記第3圧力検出器又は前記第4圧力検出器により検出された圧力と、予め設定された閾値とを比較可能な態様で前記表示部に表示させる、請求項8に記載の抜枠造型機。 - 前記上サンドタンク、前記第1下サンドタンク及び前記第2下サンドタンクそれぞれと、圧縮空気源との間には、制御信号に応じて開閉可能な少なくとも1つの制御弁が設けられ、
前記制御部は、前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果に基づいて前記少なくとも1つの制御弁に前記制御信号を出力する、請求項1〜18の何れか一項に記載の抜枠造型機。 - 前記制御部は、前記上サンドタンク、前記第1下サンドタンク及び前記第2下サンドタンクを排気する際に、前記少なくとも1つの圧力検出器の検出結果に基づいて前記少なくとも1つの制御弁が開となるように前記制御信号を出力する、請求項19に記載の抜枠造型機。
- 前記制御部は、前記上サンドタンク、前記第1下サンドタンク及び前記第2下サンドタンクを排気する際に、前記少なくとも1つの圧力検出器により検出された圧力が所定の閾値以下とならない場合には警報情報を出力する、請求項19又は20に記載の抜枠造型機。
- 前記上サンドタンクに対応する前記制御弁は、前記上サンドタンクの側方に配置され、
前記第1下サンドタンクに対応する前記制御弁は、前記第1下サンドタンクの側方に配置される、請求項19〜21の何れか一項に記載の抜枠造型機。 - 前記制御部は、エアレーション処理時において、所定のエアレーション時間内に前記圧力検出器により検出された最大圧力が所定の閾値に達しない場合には、前記エアレーション時間を延長し、延長した後において前記少なくとも1つの圧力検出器により検出された最大圧力が所定の閾値に達しない場合には、警報情報を出力する、請求項1〜22の何れか一項に記載の抜枠造型機。
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