JP4939668B2 - 鋳物製品の製造方法及び製造工場 - Google Patents

Description

本発明は、鋳物製品の種類に応じて、一工場内においてフルモールド（鋳型）法と木型法とを選択的に実施して当該鋳物製品を製造するための方法及びその方法を実施するための工場に関するものである。なお、ここにいう木型法は、フルモールド法に対して用いているもので、フルモールド鋳型に対し、キャビティー鋳型（空洞型）である、木質型、金属型、樹脂型、混練砂に含まれる樹脂収縮材による収縮型発泡樹脂型等を用いる鋳型法を総称するものである。

有機自硬性鋳造法による非量産型鋳物製造法には、大別してフルモールド法と木型法がある。フルモールド法は、鋳型内の消失性発泡模型を注湯によって焼失させつつ溶湯と置換して鋳造する方法であり、木型法は、上型と下型から成る鋳型内に中子を配し、その内部空間に注湯して鋳造する、古くから行われている方法である。

フルモールド法と木型法には、それぞれ長所と短所がある。即ち、フルモールド法の場合は、木型や中子が必要ないので、単品もしくは少数生産の場合に迅速かつ低コストでの生産が可能であり、木型や中子を保管する必要がなく、発泡模型の加工性が良く、３次元ソリッドデータやＣＡＤ／ＣＡＭを活用しての発泡模型作りが可能なため、複雑な形状の鋳物の鋳造も可能であり、しかも、模型の段階で問題点を確認して修正することができる等の長所がある半面、鋳物に付着するおそれのある消失残渣を処理する必要があり、また、発泡模型の強度が十分ではなく、鋳型砂充填時に模型が変形するおそれがあるために、その防止策を講じる必要があり、それらの処理に高い技術力が必要となるために、容易には採用し得ないという短所がある。

一方、木型法の場合には、高度な鋳造技術を必要としないために手軽に採用できるという長所がある半面、木型及び中子の製作に手間がかかり、抜き勾配を設ける必要がある等の点から設計上多くの制約が伴うため、複雑な形状の鋳造には不向きであり、また、その木型や中子の修正は困難で、それらの保管、メンテナンスが必要となるといった短所がある。

このように、フルモールド法と木型法は、根本的に技術思想を異にする鋳造方法であるので、当然のことながら従来は、フルモールド法を実施するための鋳造工場と、木型法を実施するための鋳造工場は切り離されていて、同一工場内において両鋳造法を取り扱うとの考えは、全く存在しなかった。

特開平５−８５６０３号公報 特開平５−３０９４７３号公報 特開２００１−３２１９２８号公報 特開２００３−１５４４３８号公報 特開２００５−１１１４９９号公報

上述したように、フルモールド法と木型法には、それぞれ長所と短所があるが、それぞれの長所を生かすべく、製品に応じてフルモールド法と木型法とを使い分けるようにすることが望ましいところ、両鋳造法は根本的に技術思想を異にするために、従来、両鋳造法を同一工場内において選択的に行うという考え方はなかった。

本発明はかかる背景の下になされたもので、同一工場内の共通の生産ラインを用いて、製品の種類等に応じてフルモールド法と木型法のいずれかを選択して実施することを可能にし、以て、鋳物製品の高効率生産を可能にする、自硬性鋳型による鋳物製品の製造方法及び製造工場を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、一工場内に、鋳型造型ラインを共通にしてフルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとを併設することにより、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれかの鋳造法を選択して当該鋳物製品を製造することを可能にしたことを特徴とする鋳物製品の製造方法である。

上記課題を解決するための請求項２に記載の発明は、一工場内において、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれの鋳造法によるかを選択して実施することにより当該鋳物製品を製造する方法であって、工場内の中心に、発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、鋳型反転、鋳型抜型、捨型・抜型、上下鋳型被せ等の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、カケ堰製作・セット場により構成される複合多機能造型ラインを配置し、前記造型ラインを構成するラインのうちの前工程側に、鋳造用資材の製作スペースと鋳造用資材保管スペースとを配し、前記造型ラインを構成するラインのうちの後工程側に、砂入れ造型スペースと、注湯・バラしスペースとを配し、前記前工程側において、前記フルモールド法と木型法のうちの選択された方の鋳造法の実施に必要な前記鋳造用資材を前記製作スペースに供給し、前記後工程側において、前記選択された鋳造法の実施に用いる鋳型造型を行うと共に、当該鋳型を用いて前記選択された鋳造法を実施して鋳物製品を製造することを特徴とする鋳物製品の製造方法である。

上記課題を解決するための請求項３に記載の発明は、一工場内において、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれの鋳造法によるかを選択して実施することにより当該鋳物製品を製造する方法であって、
フルモールド法において用いる、少なくともフルモールド模型を含む鋳造用資材、並びに、木型法において用いる、少なくとも主型模型及び中子を含む鋳造用資材を製作する工程、
前記フルモールド法において用いる鋳造用資材と、前記木型法において用いる鋳造用資材を鋳造用資材保管スペースにおいて保管する工程、
製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法の何れの鋳造法によるかの選択をする工程、
前記選択工程で選択した鋳造法に用いる前記鋳造用資材を前記鋳造用資材保管スペースから取り出す工程、
前記取り出し工程で取り出した前記鋳造用資材を、発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、鋳型反転、鋳型抜型、捨型・抜型、上下鋳型被せ等の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、カケ堰製作・セット場により構成される複合多機能造型ラインに供給する工程、
前記造型ラインの作用で完成鋳型を製作する工程、
前記完成鋳型を注湯スペースに搬送する工程、
前記注湯スペースにおいて前記完成鋳型に注湯する工程、及び、
溶湯の凝固、冷却後、前記完成鋳型をバラして鋳造品を取り出す工程、
から成る鋳物製品の製造方法である。

好ましくは、前記完成鋳型の注湯スペースへの搬送工程の前に、前記完成鋳型を完成鋳型保管スペースに保管して注湯呼び出しまで待機する工程を含み、前記完成鋳型の注湯スペースへの搬送は、前記注湯呼び出しを受けた後に、前記完成鋳型を前記完成鋳型保管スペースから取り出して所定の注湯ブースで注湯し、更に、フルモールド法、木型法鋳型に起因する注湯時の発煙時間調整を行うことから成る。また、前記鋳造用資材保管スペース及び前記完成鋳型保管スペースが立体倉庫（多段収納棚、以下同じ）とされる。

上記課題を解決するための請求項６に記載の発明は、フルモールド法と木型法とに共通の発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、軽荷重・重荷重鋳型反転、鋳型抜型、捨型、上下鋳型被せその他の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、掛堰製作・セット場により構成された複合多機能造型ラインが中央部に配置され、前記造型ラインを含めてフルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとが併設され、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、前記フルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとが切換え利用可能にされたことを特徴とする鋳物製品製造工場である。

上記課題を解決するための請求項７に記載の発明は、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれの鋳造法によるかを選択実施して当該鋳物製品を製造することが可能な工場であって、工場内の中心部に、発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、鋳型反転、鋳型抜型、捨型・抜型、上下鋳型被せ等の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、カケ堰製作・セット場により構成された複合多機能造型ラインが配置され、前記造型ラインを構成するラインのうちの前工程側に、鋳造用資材製作スペースと鋳造用資材保管スペースとが配置されると共に、前記造型ラインを構成するラインのうちの後工程側に、砂入れ造型スペースと注湯スペースとバラしスペースと完成鋳型保管スペースとが配置され、前記鋳造用資材保管スペースと前記鋳造用資材製作スペースとの間に、前記フルモールド法と木型法のうちの選択された方の鋳造法の実施に必要な前記鋳造用資材を前記鋳造用資材保管スペースから取り出して前記鋳造用資材製作スペースに供給する手段が設置されると共に、前記完成鋳型保管スペースと前記注湯スペースとの間に、前記砂入れ造型スペースにおいて製作された完成鋳型を前記完成鋳型保管スペースから取り出して前記注湯スペースに供給する手段が設置されて成る鋳物製品製造工場である。

好ましくは、前記造型ラインを構成するラインのうちの前工程側に、少なくともフルモールド鋳造用の発泡模型製作場、木型鋳造用の木型及び中子製作場、これらの発泡模型、木型、中子型及び中子を収納保管するための立体倉庫、発泡模型セット場及び中子セット場が配置され、前記造型ラインを構成するラインのうちの後工程側に、少なくとも砂入れ造型場、注湯場、バラし場、溶解場、及び、空枠・未注湯・注湯済み鋳型を収納保管するための立体倉庫が配置され、各作業場間が自動ローラーコンベヤー、台車又はクレーンで連結されて、製品又は作業用部品の相互間搬送が可能となるようにされる。

本発明は上述したとおりであって、本発明に係る方法及び工場によれば、同一工場内に主要部分を共通にしたフルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとが併設されるため、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれかを選択して実施することができる。

後述する添付図面に示されている実施形態の工場レイアウトにおいては、１シフト８ｈｒ／日操業、２０００TON／月生産を約４０名の作業員で生産でき、その生産性は５０TON／人・月となり、従来製法の約４〜５倍もの高効率生産が可能となる効果がある。

本発明に係る鋳物製品の製造法を実施するための本発明に係る鋳物工場の１階のレイアウト例を示す概略平面図である。 本発明に係る鋳物製品の製造法を実施するための本発明に係る鋳物工場の２階及び３階のレイアウト例を示す概略平面図である。 本発明に係る鋳物製品の製造法を実施するための本発明に係る鋳物工場の他のレイアウト例を示す概略平面図である。

本発明に係る鋳物製品の製造方法は、一工場内に、鋳型造型ラインを共通にしてフルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとを併設することにより、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれかの鋳造法を選択して当該鋳物製品を製造することを可能にしたことを特徴とするものであり、図１乃至図３は、この方法を実施するための本発明に係る鋳物工場のレイアウト例を示す、概略平面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面に依拠して説明する。一実施形態における本発明に係る工場は、図１に示されるように、多機能マニピュレータ３１を含む複合多機能造型ライン１が工場の１階中心部に配置される。この造型ライン１においては、発泡模型・木型セット、ミキサーによる砂入れ、多機能マニピュレータ３１の作用により、発泡模型鋳型の反転、捨型・抜型や木型パターンの抜型作業、その鋳型の塗型作業、上下鋳型被せ作業、掛堰製作・セット等の作業が行われる。即ち、フルモールド法、木型等の双方の鋳型製作が、この同一複合多機能造型ライン１で行われるのである。

造型ライン１の一方の側、即ち、前工程側には、フルモールド鋳造用の発泡模型製作場２、木型鋳造用の木型及び中子製作場３、これらの発泡模型、木型、中子型及び中子を収納保管するための立体倉庫（多段収納棚）４、発泡模型・木型セット場５及び中子セット場６が配置される。各作業場間は、それぞれ自動ローラーコンベヤー、台車等の搬送手段により連結され、各鋳造用資材の相互間搬送が可能となるようにされる。また、フルモールド模型、木型パターン、中子の立体倉庫４から造型ライン１の各セット場への搬送は、作業者による天井走行クレーン操作によって行われる。

図示した例では、フルモールド鋳造用の発泡模型製作場2と木型鋳造用の木型、中子型及び中子製作場３のスペースを十分に確保するために、これらの設置部分が３階建てに構成されている（図２参照）。例えば、３階において、発泡模型、捨型等の製作、木型及び中子型の製作が行われ、２階において、発泡模型の組み立て・手入れ、及び、中子の製作が行われ、１階において、発泡模型の塗型と中子の製作が行われる。また、それぞれの塗型乾燥は、立体倉庫４の上部収納棚において行われる。

一方、造型ライン１の反対側、即ち、後工程側には、砂入れ造型場８と金枠・定盤置場９が配置され、また、注湯場１０、バラし場１１及び溶解場１２が作業工程順に配置され、更に、空枠・未注湯・注湯済み鋳型を収納保管するための立体倉庫１３、及び、立体倉庫１３に収納できない大物鋳型注湯待機場、並びに、注湯後の冷却場１４が配置される。各作業場間は、自動ローラーコンベアー、台車等で鋳型の搬送がなされる。

更に、ショット前製品置き場１５を介して、ショットブラスト鋳物研掃場１６、ショット後製品置き場17、グラインダー鋳物表面仕上げ場１８、塗装場１９、出荷場２０等が作業工程順に配置され、鋳物製品の搬送は、作業者操作による天井走行クレーンで相互間搬送が可能となるようにされる。また、金枠・定盤置場９と造型ライン１との間での金枠、定盤の搬送セットは、作業者による天井走行クレーン操作によって行われる。２１は、溶解場１２に隣接して配置された材料バンカーで、そこにおいて材料の搬入、保管等が行われる。

上記各作業場における操業は、生産管理ソフトウエアによって総合的に管理される。即ち、先ず、フルモールド法及び木型法に必要な発泡模型、木型及び中子が、予め発泡模型製作場２及び木型及び中子製作場３において製作され、それぞれ立体倉庫４にストックされる。そして、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む種々の判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のうちのいずれの鋳造法によるかの選択がなされる。

フルモールド法が選択された場合は、立体倉庫４から必要な発泡模型、捨型等が取り出され、複合多機能造型ライン１の自動ローラーコンベヤー上の造型定盤上に搬送されて、セットされる。そして、必要な金枠が金枠・定盤置き場９から取り出され、天井走行クレーン操作によって造型定盤上にセットされ、その後連続ミキサーにより、金枠内に指定された混練砂が充填される。

鋳物砂の硬化後、フルモールド鋳型は多機能マニピュレータ３１に搬送され、多機能マニピュレータ３１によりリフトアップ反転された後、造型定盤は発泡模型・木型セット場５に戻される。次いで、反転された鋳型より捨型等が除去された後、鋳型の下部に注湯用定盤がセットされ、その後再び造型ライン１中の砂入れ造型場８に戻され、金枠・定盤置き場９から抽出された上型金枠が、クレーン操作によって鋳型上にセットされ、別のミキサーで、あるいは、同一のミキサーを移動させて、上型金枠内に混練砂が充填されて、造型される。そして更に、掛堰場２５で必要な注湯用掛堰が製作、セットされて完成鋳型とされる。

通例この完成鋳型は、未注湯鋳型として立体倉庫１３に収納・保管されて、その注湯材質、注湯重量による注湯呼び出しがあるまで待機する。そして、この完成鋳型の注湯スペースへの搬送工程は、前記注湯呼び出しを受けた後に、該当する完成鋳型を立体倉庫１３から取り出して所定の注湯ブースで注湯し、更に、フルモールド法、木型法鋳型に起因する注湯時の発煙時間の調整対策を施すことを含む。

一方、抜型された捨型は、再び立体倉庫４に返却されるか、破砕されて発泡模型製作時に発生する発泡樹脂切り子と共に回収溶融され、樹脂メーカーにて再生、再利用される。

また、従来型の木型法による場合は、上型用及び下型用の木型パターンが立体倉庫４から取り出されて、フルモールド法の場合と同一のローラーコンベヤー上の造型定盤上に順次セットされ、フルモールド法の場合と同一の造型ライン１中の砂入れ造型場８上で、クレーン操作により金枠がセットされ、次いでミキサーによって混練砂が充填され、砂硬化後に多機能マニピュレータ３１に搬送される。

そして、多機能マニピュレータ３１のリフトアップ動作によって上型鋳型が上型パターンより抜型され、上型鋳型はそのまま反転塗型され、待機しているもう一方の自動ローラーコンベヤー上の注湯定盤にセットされる。そしてその後、乾燥炉２２を経由し、中子セット用コンベヤー上に送られる。

下型鋳型も上型鋳型と同様に、多機能マニピュレータ３１において抜型、塗型され、待機している注湯定盤上にセットされ、上型鋳型と同様に、乾燥炉２２を経由して中子セット用コンベヤー上に送られ、中子がセットされる。抜型された上型パターン及び下型パターンは、暫時発泡模型・木型セット場５に戻されて再造型に供されるか、パターン収納ラインに送られて、立体倉庫４に収納保管される。

中子セット用コンベヤー上に待機していた中子セット済み鋳型は、上枠の方から再度多機能マニピュレータ３１に送られ、上枠は多機能マニピュレータ３１によってリフトアップされて反転され、そのリフトアップ状態のままで待機する。使用済みの注湯定盤は、一旦待機ローラー上で次の鋳型の到来まで待機するか、クレーン操作で金枠・定盤待機位置に戻される。次いで、下型を中子セット用コンベヤーより呼び出して多機能マニピュレータ３１に搬送し、リフトアップされている上型を降ろして下型に被せ、注湯用掛堰をセットした後、立体倉庫１３に搬送される。

このように本発明に係る方法及び工場においては、フルモールド鋳型と、木型使用鋳型とが、全く同じ造型ライン１、ミキサー及び多機能マニピュレータ３１を使用して製造される。

また、各材料、鋳型、砂等の諸材料は、注湯作業以外、それぞれ最少運搬距離にて自動搬送され、重荷重用クレーンは、多機能マニピュレータ３１及びバラし場１１の２個所で、建屋の一部と共設することとされ、あるいは、建屋とは独立して設置することとされ、鋳造工場全体の建屋構造が軽荷重構造となるようにされる。更に、集塵装置２４が粉塵発生場に近接して設置され、そのダクト距離が最小限に保たれる。また、集塵された僅かなダストは、空気輸送機で一カ所のサイロに集積の上、コンクリート、窯業副材料として再利用されるか、工場外の所定の場所で産業廃棄物として適切に処理した後、廃棄される。

本鋳造工場における全工程は、上述したように、全て生産管理ソフトウエアによって管理され、各工程において、必要時間のインターバルを経て各作業が連続的に実行されるため、生産活動が規則正しく、効率的に行われることとなる。

上述した例は、鋳型内寸法（横×縦×高さ）の最大が４０００×７０００×３０００、最小が２０００×４０００×１３５０であって、造型能力が２〜４組枠／時の場合に関するものであるが、図３に示す例は、鋳型内寸法（横×縦×高さ）の最大が２０００×３０００×３０００、最小が１２００×１５００×５００であって、造型能力が、全自動造型システムとして構築した場合において、最大１５組枠／時となる場合についてのものである。

この例の場合も、基本的構成は上述したものと変わるところはない。即ち、図３に示すレイアウト例においても、工場の中央部に複合多機能型造型ライン５１が配置され、その一方の側に木型・発泡模型・フルモールド模型用立体倉庫５２及び中子・芯箱用立体倉庫５３が配置され、また、その他方の側に、空枠・発泡模型収縮用立体倉庫５４及び未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５が配置される。

そして、木型・発泡模型・フルモールド模型用立体倉庫５２に近接するように、木型法及びフルモールド法の模型製作、模型修正及び方案変更修正を行うための模型製作場５６、５７が設置される。木型・模型製作場５６、５７は、発泡材切削加工場５８、塗型場５９及び乾燥場６０を備え、更に、木型・芯箱加工製作場６１を備える。また、中子・芯箱用立体倉庫５３に近接するように、中子の造型、塗型、抜型を行う中子製作場６２が設けられる。模型製作場５６、５７及び中子製作場６２は、必要に応じて多層階とされる。

一方、空枠・発泡模型収縮用立体倉庫５４に近接するように、鋳仕上げ場６４、自動バラシ場６５及び大物フロアー造型場６６が設けられ、また、未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５に近接するように、注湯ライン６７、フルモールド用注湯ブース６８並びに溶解ヤード６９が設けられる。

このようなレイアウトにおいては、模型製作場５１、５２にて製作された模型は、造型定盤上にセットされ、予め立体倉庫４にて待機し、生産計画からの呼び出しを待つ。そして、生産計画からの呼び出しを受けることにより、コンベヤー７１で自動的に造型ライン５１の輸送台車上に供給され、空枠セットマニピュレータ７２に搬送される。なお、模型製作後の発泡模型残材は、リサイクルのために、付設されている発泡残材粉砕機７３にて粉砕された後、発泡材溶融・成形機７４に送られて溶融成形され、再使用に供される。

また、空枠・発泡模型収縮待機用立体倉庫５４より適合寸法の空枠が呼び出され、呼び出された空枠は、空枠セットマニピュレータ７２で模型搬送定盤上にセットされ、台車で造型ライン５１に送られて、砂入れ、振動砂充填、砂ならしの各処理がなされる。

木型法鋳型の場合、複数のマニピュレータによる抜型、反転、塗型の各処理を経た鋳型は、更に、暫時乾燥炉７６に留まった後に中子セット場７７に送られ、そこにおいて中子製作場６２において製作された中子がセットされる。その後、自動型被装置７８において上鋳型及び下鋳型が被せられて、未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５に収納される。

また、フルモード鋳型の場合は、下鋳型が、造型ライン５１において造型硬化された後に抜型マニピュレーター８１で反転させられ、その状態のまま造型定盤上に下ろされて再度造型ライン５１に送り込まれ、そこで待機する。次いで、砂入れ場で砂充填していない上枠がその状態のまま、抜型マニピュレータ８１により、造型ライン５１で待機している下鋳型上にセットされる。そして、その後、当該上枠に砂入れが行われる。

造型ライン５１において鋳型硬化させた後、再び抜型マニピュレータ８１でこの上下セット済みの鋳型が、反転させることなく注湯定盤上にセットされ、塗型ライン（塗型用マニピュレータ８２）、乾燥ライン（乾燥炉７６）、自動型被装置７８をそのまま通過して、未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５に収納される。

また、抜型マニピュレータ８１にて分離された模型は、再度造型される場合は、移動台車で空枠セット用マニピュレータ７２のローラーコンベヤーに送られ、空枠・発泡模型収縮待機用立体倉庫５４より取り出された空枠が空枠セット用マニピュレータ７２にて造型定盤上にセットされ、再度造型ライン５１に模型が循環される。一方、再度造型しない模型は、抜型後、コンベヤー７１により立体倉庫４に返却される。

発泡型収縮用鋳型は、抜型マニピュレータ８１によって反転させられた後、自動台車でコンベヤー８４に送られ、空枠・発泡模型収縮用立体倉庫５４内で収縮に必要な時間待機し、模型収縮後、空枠・発泡模型収縮用立体倉庫５４よりコンベヤー８４及び移動台車により、塗型ラインに送られる。そして、収縮済み模型は、作業者によって塗型工程前に鋳型より分離され、模型破砕機で粉砕されて樹脂溶融装置７４に送られ、成形後リサイクルされる。

次いで、鋳型は、塗型用マニピュレータ８２の作用で、塗型ライン、乾燥炉７６、自動型被装置７８を経由して、未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５に送られ、そこにおいて注湯呼び出しがあるまで待機する。

型合わせ後の上枠搬送用定盤並びに空枠セット後の鋳型搬送用定盤は、それぞれ、未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５の下側のローラーコンベヤーより、搬送台車によって塗型ラインに送られる。

未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５より注湯ライン６７に呼び出される鋳型に対しては、掛堰・クランプセット場８９において、作業者によりその上枠上に掛堰がセットされ、また、上、下鋳型のクランプがなされた後に注湯ライン６７に送られ、溶解ヤード６９において溶解された溶湯が注湯される。そして、掛堰・クランプ取外し場９０において、作業者によって掛堰及びクランプが外された後に、再度所定の冷却時間、未注湯・注湯済用鋳型立体倉庫５５内にて待機する。

フルモールド鋳型に注湯する場合は、注湯ブース６８にて発煙の集塵をし、その後、掛堰・クランプ取外し場９０において、作業者によって掛堰及びクランプが外されて、未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５に戻される。そして、そこにおいて所定の冷却時間経過した後、鋳型は自動マニピュレータ付きバラシ装置６５に送られ、無人にて鋳型より砂、鋳物が分離される。砂はその場で適度に破砕され、空気輸送装置にて砂処理装置８５のサイロに収納される。分離された鋳物は、鋳物抽出マニピュレータ８６にて、次工程の鋳仕上げヤード６４に送られる。

発生する粉塵は全て、近接して設置されている各集塵機８８にて集塵され、空気輸送装置でダストサイロに搬送されて、窯業材料、産業廃棄物等として出荷されて処理される。また、全ての模型は造型定盤に載せられ、また、型抜き後の鋳型は全て注湯定盤に載せられ、それぞれローラーコンベヤーにて搬送される。各立体倉庫内における搬送も同様にして行われる。

上述したように、本発明において重要なことは、鋳造工場を構成する場合、模型製作所、補修場、中子製作場及び造型ラインは木型・発泡模型・フルモールド模型用立体倉庫５２の近辺に配置し、中子造型、塗型、抜型、中子セットは中子・芯箱用立体倉庫５３の近辺に配置し、また、未注湯・注湯済鋳型用立体倉庫５５の近辺に、溶解ヤード６９、注湯ライン６７並びに鋳仕上げヤード６４が位置するように配置することである。そして、それらの配置位置は、各立体倉庫との間で最短輸送を可能にする距離の範囲内であって、選択可能な位置である。

フルモールド法、木型法のあらゆる模型仕様の鋳造方式の実施に当たり、各処理スペースを上記観点に基づいて配置することにより、各種鋳物製品製造に必要な種々の材料の運搬距離が最短になり、鋳造用資材や材料の選択調達が容易となり、しかも、同一の造型ライン及び鋳造ラインを利用して、各種方式による各種鋳物製品の製造を効率よく行うことが可能となる。

また、模型の種類は時折全ての種類が揃わない場合も起こり得るが、そのような場合は、木型模型、若しくは、フルモールド模型での単独種類の模型による鋳物生産が可能であることは言うまでもない（但し、そのような事態が生じることを踏まえてプログラムされている必要がある。）。更に、各機器、装置の配列は、各鋳造法の趣旨を逸脱しない範囲であれば自由になし得るとことであり、そのいずれの配列も本発明の技術的思想の範囲に含まれるものである。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

Claims (8)

1. 一工場内に、鋳型造型ラインを共通にしてフルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとを併設することにより、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれかの鋳造法を選択して当該鋳物製品を製造することを可能にしたことを特徴とする鋳物製品の製造方法。
2. 一工場内において、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれの鋳造法によるかを選択して実施することにより当該鋳物製品を製造する方法であって、
   工場内の中心に、発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、鋳型反転、鋳型抜型、捨型・抜型、上下鋳型被せ等の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、カケ堰製作・セット場により構成される複合多機能造型ラインを配置し、
   前記造型ラインを構成するラインのうちの前工程側に、鋳造用資材の製作スペースと鋳造用資材保管スペースとを配し、前記造型ラインを構成するラインのうちの後工程側に、砂入れ造型スペースと、注湯・バラしスペースとを配し、
   前記前工程側において、前記フルモールド法と木型法のうちの選択された方の鋳造法の実施に必要な前記鋳造用資材を前記製作スペースに供給し、前記後工程側において、前記選択された鋳造法の実施に用いる鋳型造型を行うと共に、当該鋳型を用いて前記選択された鋳造法を実施して鋳物製品を製造することを特徴とする鋳物製品の製造方法。
3. 一工場内において、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれの鋳造法によるかを選択して実施することにより当該鋳物製品を製造する方法であって、
   フルモールド法において用いる、少なくともフルモールド模型を含む鋳造用資材、並びに、木型法において用いる、少なくとも主型模型及び中子を含む鋳造用資材を製作する工程、
   前記フルモールド法において用いる鋳造用資材と、前記木型法において用いる鋳造用資材を鋳造用資材保管スペースにおいて保管する工程、
   製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法の何れの鋳造法によるかの選択をする工程、
   前記選択工程で選択した鋳造法に用いる前記鋳造用資材を前記鋳造用資材保管スペースから取り出す工程、
   前記取り出し工程で取り出した前記鋳造用資材を、発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、鋳型反転、鋳型抜型、捨型・抜型、上下鋳型被せ等の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、カケ堰製作・セット場により構成される複合多機能造型ラインに供給する工程、
   前記造型ラインの作用で完成鋳型を製作する工程、
   前記完成鋳型を注湯スペースに搬送する工程、
   前記注湯スペースにおいて前記完成鋳型に注湯する工程、及び、
   溶湯の凝固、冷却後、前記完成鋳型をバラして鋳造品を取り出す工程、
   から成る鋳物製品の製造方法。
4. 前記完成鋳型の注湯スペースへの搬送工程の前に、前記完成鋳型を完成鋳型保管スペースに保管して注湯呼び出しまで待機する工程を含み、前記完成鋳型の注湯スペースへの搬送は、前記注湯呼び出しを受けた後に、前記完成鋳型を前記完成鋳型保管スペースから取り出して所定の注湯ブースで注湯し、更に、フルモールド法、木型法鋳型に起因する注湯時の発煙時間調整を行うことから成る、請求項３に記載の鋳物製品の製造方法。
5. 前記鋳造用資材保管スペース及び前記完成鋳型保管スペースが立体倉庫である、請求項２乃至４のいずれかに記載の鋳物製品の製造方法。
6. フルモールド法と木型法とに共通の発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、鋳型反転、鋳型抜型、捨型・抜型、上下鋳型被せ等の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、カケ堰製作・セット場により構成された複合多機能造型ラインが中央部に配置され、前記造型ラインを含めてフルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとが併設され、製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、前記フルモールド法による鋳造ラインと木型法による鋳造ラインとが切換え利用可能にされたことを特徴とする鋳物製品製造工場。
7. 製造対象の鋳物製品の形状、材質、生産ロットを含む判断要素に基づいて、フルモールド法と木型法のいずれの鋳造法によるかを選択実施して当該鋳物製品を製造することが可能な工場であって、
   工場内の中心部に、発泡模型・木型パターンのセットライン、１又は複数の砂入れミキサー、及び、鋳型反転、鋳型抜型、捨型・抜型、上下鋳型被せ等の鋳型造型機能を有する多機能マニピュレータ、カケ堰製作・セット場により構成された複合多機能造型ラインが配置され、
   前記造型ラインを構成するラインのうちの前工程側に、鋳造用資材製作スペースと鋳造用資材保管スペースとが配置されると共に、前記造型ラインを構成するラインのうちの後工程側に、砂入れ造型スペースと注湯スペースとバラしスペースと完成鋳型保管スペースとが配置され、
   前記鋳造用資材保管スペースと前記鋳造用資材製作スペースとの間に、前記フルモールド法と木型法のうちの選択された方の鋳造法の実施に必要な前記鋳造用資材を前記鋳造用資材保管スペースから取り出して前記鋳造用資材製作スペースに供給する手段が設置されると共に、前記完成鋳型保管スペースと前記注湯スペースとの間に、前記砂入れ造型スペースにおいて製作された完成鋳型を前記完成鋳型保管スペースから取り出して前記注湯スペースに供給する手段が設置されて成る鋳物製品製造工場。
8. 前記造型ラインを構成するラインのうちの前工程側に、少なくともフルモールド鋳造用の発泡模型製作場、木型鋳造用の木型及び中子製作場、これらの発泡模型、木型、中子型及び中子を収納保管するための立体倉庫、発泡模型セット場及び中子セット場が配置され、
   前記造型ラインを構成するラインのうちの後工程側に、少なくとも砂入れ造型場、注湯場、バラし場、溶解場、及び、空枠・未注湯・注湯済み鋳型を収納保管するための立体倉庫が配置され、
   各作業場間が自動ローラーコンベヤー、台車又はクレーンで連結されて、製品又は作業用部品の相互間搬送が可能となるようにされた、請求項７に記載の鋳物製品製造工場。

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