JPH0773773B2 - 自動中子造型装置における中子マスクを取換える方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動中子造型装置用の中子セット機構において
中子マスク（core mask）を取換える方法および装置に
関する。中子セット機構は中子マスクに配置された中子
を造りたての鋳型部分の型くぼみ内へ入れるようになっ
ている。なお、「中子マスク」とは鋳型部分の型くぼみ
内へ中子を入れるまで中子を担持しかつ保持するための
部材をいう。

中子セット機構はデンマーク国特許明細書番号144847号
に開示されている。中子セット機構は案内棒に摺動的に
吊下げられたブラケットからなる中子セット装置を有し
ている。この中子セット装置の下側が中子マスクを受入
れるようになっている。その中子マスクに中子が一時的
に置かれ保持されている。大きな造型装置の場合には比
較的重い要素である中子マスクは中子セット装置の下側
の後板の所定位置に適当数のねじによって固定されてい
る。中子マスクを後板に位置決めする作業は重労働で困
難を伴う。また造型装置においてパターン・プレートや
中子マスクを取換える必要のある場合、作業員を二人用
意しなければならない。このため、高速自動造型装置に
もかかわらずサイクル・タイムが増加して作業の不均衡
をもたらす。

デンマーク国特許申請書番号1683/83に記載のごときマ
ガジンによれば、中子マスクの取換えの複雑で時間を要
する作業は除かれ中子マスクの取換えの待ち時間は最小
限へと減少されると同時に完全自動のロボットが造られ
た。このロボットはパターン・プレートの取換えや中子
マスクの取換えを独立におこない、また造型装置の正常
運転中は中子セット装置の役目をするように設計されて
いる。このロボットは中子マスク、パターン・プレート
および中子が、鋳型部分の移送路に平行に配置されたロ
ーラ・コンベヤなどの上のパレットに載せられているこ
とを前提としている。さらにまたロボットの近くにはロ
ボットの保持装置と中子マスクを整合させるため昇降装
置が配置される。このロボットはパターン・プレートや
中子マスクを頻繁に取換える必要のあるような造型装置
には非常に適しているが、このロボットは比較的高価に
つく解決方法なのでパターンの取換えをそう頻繁におこ
なう必要がない場合には適しない。

パターン・プレートや中子マスクの取換えの必要が比較
的少なく、また中子の数が少なく軽量の造型装置の場合
には、上記デンマーク国特許明細書番号144847号に記載
のごとき後板に中子マスクを手動でセットする作業は全
く容易である。他方、この解決方法は可成り頻繁にパタ
ーン取換えが必要になる鋳物工場において相当重い中子
マスクを取換えなければならない場合や、造型装置のサ
イクル・タイムを長くすることができないような場合な
どには不十分である。

本発明の目的は自動造型装置用の中子セット装置におけ
る比較的重い中子マスクを、サイクル・タイムとの関連
で、迅速に取換えることを経済的に達成する方法および
装置を提供することにある。

この目的は本発明によって達成される。本発明の方法の
特徴は次の作業工程にある。即ち ａ）後板（マスクに中子を保持するための真空または圧
力を発生できるように設計されている）に中子マスクが
取付けられる工程と、 ｂ）中子マスクおよび後板よりなるユニット（以下単に
ユニットを称す）がマガジン（中子セット装置の近くに
配置されている）に蓄えられる工程と、 ｃ）前記ユニットがマガジンから中子セット装置へ移送
され、中子マスクへの真空または圧力の印加が可能なよ
うにユニットと中子セット装置との間に流体接続がおこ
なわれるように、前記ユニットは中子セット装置に対し
て位置決めされ錠止される工程と、 ｄ）上記ユニットが使用されると、ユニットは中子セッ
ト装置からマガジンに戻され、マガジンに蓄積保存され
るか、または新しいユニットのための場所をあけるべく
手動的にマガジンから取外される工程。

上記方法によって鋳物工場とは別の便利な環境下で中子
マスクを後板へ取付けることが出来るという利点が得ら
れる。つまり、中子マスクを後板に取付ける作業を適当
な作業高さで行うことができ、現場で取付ける場合より
もずっと正確に作業できるのである。計画通りのパター
ン・マスクの取換えをおこなう少し前に、ユニットをマ
ガジンに入れれば、マガジンからは作業員一人で制御で
きる機械化された方法で所望の時間に迅速にユニットを
中子セット装置へ移送できる。

前述の方法を実施する装置においては、中子セット装置
は鋳型部分の移送路に対して直角に前進したり後退した
り出来ると共に、鋳型部分の移送路に沿って前進および
後退出来るものであること、 かかる中子セット装置がユニットを着脱自在の態様で受
取るようになっていること、 ユニットが中子セット装置に設けた止め装置へ押圧され
て所定位置におさまるとユニットを中子セット装置に錠
止する錠止装置が作動されること、 後板には流体連結用のスタッドが設けられていて、この
スタッドは、ユニットが上記の止め装置に当たって止ま
るとき、中子セット装置に設けられた対応するスタッド
に自動的に係合してユニットと中子セット装置との流体
接続が達成されることを特徴としている。

中子セット機構を上側部分（これはＬ字形またはＵ字形
の運動パターンを提供するために相互に直角に配置され
た二本の棒案内に公知の方法で吊下摺動される）と、後
板（中子マスクを取り付けることができ、前記上側部分
と着脱自在に係合できるようになっている）とに分割す
ることによって、中子セット装置が中子マスクの取換位
置につくまでに十分時間を取って中子マスクの取換準備
（すなわち種々なユニットの準備）ができる。かくして
時間のかかるねじ結合乃至はボルト結合と現場で行なう
ことなく中子マスクの取換（すなわち後板の取換）をお
こなうことができ、ユニットが中子セット装置に位置す
ると、中子セット装置とユニットとの間の流体の摺動接
続が確立され中子セット装置は直ぐに作動しうる。

本発明によれば、ユニットの後板には接触突片を設ける
と共に中子セット装置に対応する接触突片を設け、これ
ら接触突片が互いに係合するようになっている。この場
合、後板の接触突片は中子セット装置の接触突片の頂部
に着座するようにさせる。

この構成により、単一の直線運動で後板を中子セット装
置に整列されることができ、中子セット装置と後板との
接触突片が互いに向き合ったときに前記単一の直線運動
に対して直角の方向に動かすことにより後板は降下され
て中子セット装置に係合する。

好ましくは、中子セット装置は少なくとも一つの錠止装
置を有しており、この錠止装置は円錐形先端部を備え、
これは後板に設けた対応する円錐形穴に係合するように
なっている。

これにより、錠止装置は二つの作用をなす。一つは、錠
止装置の円錐形先端部と対応する円錐形穴とが中子セッ
ト装置における後板の最終的係合位置を決める。二つ
は、後板を中子セット装置にしっかりと保持するに十分
な大きさの力を錠止装置は後板におよぼし、中子が鋳型
部分に対して所定位置へ押される時に生じる比較的大き
な負荷を受けても後板は中子セット装置にしっかりと保
持される。

好ましくは、ユニット（中子マスクと後板とからなる）
を蓄えるためのマガジンを備え、このマガジンは少なく
とも二つの保持装置を含み、各保持装置は後板の後側面
に設けた植え込みボルトと係合することにより後板を保
持するようになっており、また、後板を保持した状態で
保持装置は垂直方向に昇降できると共に基本的に垂直軸
線のまわりに回転できるようになされている。

かくして、マガジンを並進運動させ、その保持装置を回
転させることにより、後板を移動、取り扱いそして所望
の位置へ送り出すことができる。

好ましくは、マガジンは鋳型部分の移送路と平行に、中
子セット装置に対して接近離反すべく正確に前進および
後退するよう摺動可能に吊下げられている。かくして、
操作者は中子セット装置から少し距離を置いた所で後板
（すなわちユニット）を変換させることができる。

好ましくは、マガジンは自動造型装置の側部に取り付け
られて鋳型部分の移送路の方向に延びた案内レールに吊
下されている。

かくして、マガジンのための良好な移送路が得られ、マ
ガジンと自動造型装置との間に作動シリンダを導入する
ことにより自動的に、あるいは手動により、マガジンを
前進、後退させることができる。

好ましくは、保持装置はレバー機構により上方位置と下
方位置との間で回転できる枠として構成され、この上下
動で後板の接触突片が中子セット装置の接触突片の丁度
上に来るように、又丁度下に来るようにされている。

かくして、後板は保持装置に吊下されつつ中子セット装
置に整列させることが出来、レバー機構を操作させて下
方位置にもたらし後板の接触突片を中子セット装置の接
触突片に係合させ、更にレバー機構を操作させて下方に
もたらすと保持装置は後板から離脱する。その後、マガ
ジンは中子セット装置から離れた位置で垂直軸線のまわ
りに回転されうるのである。

好ましくは、保持装置の枠は、爪を解除した後は、垂直
軸線のまわりに自由に回転できるようになされたヨーク
に連結されており、前記爪はマガジンの枠に可動に装着
されていて前記ヨークに固着されたカラーの凹所に結合
するようになされいる。

かくして中子セット装置に取換えられるユニット（後板
と中子マスクとからなる）を蓄えるためにマガジンを用
いることが出来るし、また垂直軸を中心にした周囲の種
々の位置において後板に新しい中子マスクを取り付ける
ためにマガジンを使用することが可能になり、マガジン
は「メリーゴーラウンド」の原理で作業する。

好ましくは前記保持装置の枠および爪の作業機構が同じ
制御レバーに連結され、かくしてこの制御レバーを適当
な位置にもたらすことにより保持装置の枠の上下運動と
爪の運動とが行われる。

かくして、それぞれの機能を確実に遂行する機械的に簡
単な解決方法が得られるのである。

以下に図面を参考に本発明をさらに詳述する。第１図は
本発明の方法を用いて作業するための装置を概略的に示
し、第２図は中子マスクを取付けるための後板を備えた
ユニットを着脱自在に懸架する中子セット装置を示す。
第３図は本発明のマガジンを一部断面で示す斜視図であ
る。第4a図乃至第4f図は本発明のマガジンの作業を順に
追って示す概略図である。

第１図に鋳型部分２を造るための自動造型装置１を示
す。複数の鋳型部分２は垂直分割面３で順次接してい
る。図示のごとく、製造されたばかりの鋳型部分２′は
コンベヤ４上の一連の鋳型部分における後方の鋳型部分
２″の方へ前進する。この前進はエジエクタ・ピストン
５によっておこなわれる。

鋳型が中子を有する場合、二個の隣接する鋳型部分２′
と２″との間に中子が配置される。この動作は実際には
第１図に示した位置にある鋳型部分２″の型くぼみに中
子を配置することによっておこなわれる。

すなわち中子は中子セット機構６によって型くぼみの所
定位置にはめ込まれる。中子セット機構６は中子セット
装置７とユニット12とからなる。中子セット装置７はガ
イド・ブッシュ９を介して二本の案内棒８に摺動可能
（鋳型部分２′の移送路に平行な方向に摺動可能）に吊
下されている。二本の案内棒８の両端はガイド・ブッシ
ュ10（このうちの一つだけを図示）を介して二本の案内
棒11（案内棒８に直角）上を摺動する。つまり案内棒11
は鋳型部分の移送路に対し直角に配置されているが、案
内棒８は鋳型部分の移送路に平行に配置されている。従
って中子セット装置７はＵ字形の通路を沿って移動でき
る。かくして中子セット装置７は鋳型部分２′と２″と
の間の位置へ第１図に示す位置から入ったり出たりの並
進運動ができるのみならず、後方の鋳型部分２″の型く
ぼみに中子を送り込むため鋳型部分の移送路に前後方向
に並進できる。勿論、中子セット装置７は一連の鋳型部
分の移送路から出た状態でも鋳型部分の移送路に平行に
移動可能である。そして適正な所定位置で待機してい
る。

中子セット装置７の下側部分は着脱自在にユニット12を
受取るようになっている。中子セット装置７とユニット
12との協動については第２図を参考にして以下に説明す
る。なおユニット12は後板と中子マスクとからなる。

ユニット12は第２図においては中子マスクなしで示され
ている。従って、中子マスクを固定するため中子マスク
の後側と真空接続するガスケット14を備えた後板15が第
２図に見える。後板15の上側の四隅には接触突片16があ
る。これら接触突片16は中子セット装置７の下側の四隅
に設けられた接触突片13と係合するようになっている。
また、中子セット装置７とユニット12とを流体接続する
ために後板15にスタッド41が設けられ、これに対応する
スタッド40が中子セット装置７に設けられている。これ
らスタッド40,41は、所定位置に待機している中子セッ
ト装置７に前記ユニット12が接近して中子セット装置７
にある止め装置（図示せず）に接近すると、自動的に係
合するようになっている。後板15を中子セット装置７に
錠止しておくために中子セット装置７にシリンダ／ピス
トンの錠止装置18を設ける。この錠止装置18は後板15の
上側に設けた相補形円錐穴19に係止するようになされた
円錐形先端部のあるピストン17を有する。中子セット装
置７の前記止め装置に前記ユニット12が押されると前記
錠止装置18が作動される。

中子マスク（図示せず）はねじ穴20にボルト止めするこ
とによって後板15に公知の方法で配置され、これによっ
てユニット12は完成する。中子マスクのかかる取付は鋳
物工場の外においておこなうことができる。

第１図において、後板15とこれに取付けられた中子マス
クとよりなるユニット12を保持するためのマガジンが略
示されている。このマガジン24は二つのユニット１を蓄
えることが出来る。マガジン24は自動造型装置１の側面
に固定された案内レールに沿って鋳型部分の移送路に平
行に前進後退可能である。さらにマガジン24は垂直軸を
中心に回転できるので、ユニット12は180゜回転した位
置に反転可能である。動作の仕組および態様は第３図を
参照して以下に説明する。

第３図において、マガジン24は点線で略示したユニット
12と共に示されている。マガジンは鋳型部分の移送路の
斜め前方から見たものが示されている。ユニット12はそ
の後側に植え込みボルト50を備えている。十字型になさ
れた二本の棒22および23からなる枠を主体とする保持装
置25の一方の棒22の両端に凹陥部を備えた突出部21が設
けられている。この突出部21の凹陥部に前記植え込みボ
ルト50が着座するようになっている。かくして保持装置
25はユニット12に支持する。マガジン24は回転できるよ
うに支えられている。図示の実施例ではこのマガジン24
は造型装置１の側面に沿って鋳型部分の移送路に平行に
前進したり後退したりする。つまり、マガジン24は造型
装置１に固定された案内レールに吊下されて摺動するよ
うになっており、またかつ床に設けたレールによって支
えられてもよい。マガジン24はこれにしっかり固定され
たハンドル26（第１図）によって前進後退がおこなわれ
る。

二つの保持装置25はカラー28（これに保持装置25の棒23
が水平軸33により枢着されている）の凹所から爪27が引
出されると、垂直軸を中心に回転できる。爪27はスピン
ドル29を動かすと上下動（第３図）するようにマガジン
の枠に装着されている。スピンドル29の一端に制御レバ
ー30が連結され、他端には偏心装置35が設けられてい
る。この偏心装置35によってスピンドル29の回転爪27の
並進運動へ伝えられる。爪27がカラー28の凹所から引抜
かれると、二つの保持装置25は例えば手動で180゜の反
転位置へ回転することができる。すなわち、二つの保持
装置25はカラー28に装着されており、このカラー28は垂
直軸のまわりに回転出来るヨーク31に固着されている。

保持装置25は上方位置と下方位置との間、即ち第３図の
左側に点線で略示した位置と実線で示した位置との間に
水平軸のまわりに回転可能であることが第３図から判
る。つまり、保持装置25の棒23は後方へ延びるアーム32
を有し水平軸33においてカラー28に蝶番付けされてい
る。スピンドル29に固定された偏心装置35にローラ34が
装着されているので、制御レバー30でスピンドル29を回
転されることにより保持装置25の棒23の下側部分を押圧
するローラ34によって保持装置25の揺動がおこなわれ
る。

第３図から明らかな如く、点線で示す終端位置まで回転
できる制御レバー30によってスピンドル29を介してロー
ラ34と偏心装置35との両者を作動させうる。すなわち、
制御レバー30は爪27を作動させるしまた保持装置25を上
下動させる。

次にマガジン24の動作態様を第４図の順序に従って説明
する。

第4a図において、マガジン24は中子セット装置７の方へ
移動中である。中子セット装置７の下側にはユニット12
Aが懸架されている。マガジン24の後方の保持装置25は
未使用のユニット12Bを担持している。マガジン24の前
方の保持装置２は空であり、下方位置にある。

第4b図において、制御レバー30を回転すると、ローラ34
が棒23を押圧して保持装置25を揺動させる。このことに
よって保持装置25の突出部21は上昇せしめられ中子セッ
ト装置７の下側のユニット12Aの後側の植え込みボルト5
0と係合せしめられる。かくしてユニット12Aは保持装置
25に保持される。このとき、もはや接触突片16,13は相
互に係合していない。従ってマガジン24を後退させると
ユニット12Aは中子セット装置７からはずれる。

第4C図において、制御レバー30はその初期の位置に戻っ
ているので、ローラ34は保持装置25の棒23から外れてお
り、ユニット12Aはその下方位置へ下降している。

第4d図において、マガジン24は第３図の説明で述べたよ
うに爪27をカラー28から離脱させて二つの保持装置が垂
直軸のまわりに180゜回転される。かくしてユニット12B
が前方の位置へもたらされる。その後、ユニット12Bは
制御レバー30の作動によりローラ34が棒23を押圧して上
方位置へ持ち上げられる。

第4e図において、ユニット12Bを上方位置へ持上げた状
態でマガジン24は中子セット装置７へ前進せしめられ、
接触突片16,13が相互に整列する。

第4f図において、制御レバー30を戻すことによって、ロ
ーラ34は棒23との接触を解かれる。従って、突出部21は
ユニット12Bの植え込みボルト50から脱係合し、接触突
片16,13が相互に係合する。かくしてマガジン24を後退
させると、ユニット12Bは中子セット装置７に残る。つ
まり第4a図に示す位置になり、一連の動作順序を終了す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を用いて作業するための装置を示
す概略図、 第２図は中子マスク用後板を備えた中子セット装置を示
す概略図、 第３図は本発明のマガジンを示す斜視図、 第4a図乃至第4f図はマガジングの動作順序を示す概略図
である。 なお図において、符号１は自動造型装置、２は鋳型部
分、２″は造りたての鋳型部分、７は中子セット装置、
12,12A,12Bは中子マスクおよび後板よりなるユニット、
13は接触突片、15は後板、16は接触突片、19は相補形円
錐穴、25は保持装置、24はマガジン、27は爪、28はカラ
ー、29はスピンドル、31はヨーク、40,41はスタッドで
ある。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】造られたばかりの鋳型部分（２″）の型く
   ぼみ内へ鋳型部分（２）の移送路の外側の位置から中子
   マスクに配置された中子を移すようになっている中子セ
   ット装置（７）を備えた自動造型装置（１）の前記中子
   セット装置（７）における中子マスクを取換える方法に
   おいて、 ａ）中子を中子マスクの所定位置に保持するために真空
   または圧力を発生する後板（15）に前記中子マスクを取
   付ける工程と、 ｂ）中子マスクおよび後板よりなるユニット（12）を中
   子セット装置（７）の近くに配置されたマガジン（24）
   に蓄える工程と、 ｃ）中子マスクおよび後板よりなるユニット（12）を前
   記マガジン（24）から中子セット装置（７）へ移送し、
   中子マスクに真空又は圧力を付与するためにユニット
   （12）と中子セット装置（７）との間に流体接続をおこ
   なうが離脱できるようにユニット（12）を中子セット装
   置（７）に位置決めし錠止する工程と、 ｄ）ユニット（12）の使用後に前記錠止を解除すること
   によりユニット（12）を中子セット装置（７）から取外
   し、ユニット（12）をマガジン（24）へ戻し、ここで前
   記ユニット（12）を後から使用するために保管するかま
   たは新しいユニットのための場所をつくるために手動的
   に取外す工程と を含むことを特徴とする自動造型装置用中子セット装置
   （７）における中子マスクを取換える方法。
2. 【請求項２】垂直分割線を有する一連の連続する鋳型部
   分（２）用のコンベヤの運転方向に沿って前進および後
   退するのみならず前記コンベヤに対して直角の平面内を
   前進および後退するようになされた中子セット装置
   （７）を含み、請求項１に記載の方法を使用するための
   装置において、 中子セット装置（７）は中子マスクおよび後板からなる
   ユニット（12）を着脱自在に受け取るようになってお
   り、 中子セット装置（７）が一連の鋳型部分に沿った所定位
   置にあるときに前記ユニットが中子セット装置（７）上
   の明確な止め装置に押されて錠止機能が作動するように
   なっており、 前記ユニット（12）が前記止め装置へ前進すると流体接
   続を確立するために中子セット装置（７）のスタッド
   （40）に自動的に係合する対応スタッド（41）が後板
   （15）に設けられている ことを特徴とする装置。
3. 【請求項３】中子セット装置（７）に設けられた接触突
   片（13）に係合するようになされた対応接触突片（16）
   が後板（15）に設けられており、後板（15）の接触突片
   （16）は中子セット装置の接触突片（13）に着座せしめ
   られることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】後板（15）に設けた円錐形穴（19）に係合
   するようになされた相補形の円錐形先端部を備えた少な
   くとも一つの錠止装置（18）が中子セット装置（７）に
   設けられている請求項２又は３に記載の装置。
5. 【請求項５】中子マスクおよび後板からなるユニット
   （12）を蓄えるためのマガジン（24）を備え、このマガ
   ジンは後板（15）の後側面に設けた植え込みボルト（5
   0）と係合することにより後板（15）を保持するように
   なされた保持装置（25）を少なくとも二つ含み、後板
   （15）が前記植え込みボルトで吊下されている間に前記
   保持装置（25）が垂直方向に昇降できるのみならず基本
   的に垂直軸を中心に自由に回転できることを特徴とする
   請求項２に記載の装置。
6. 【請求項６】マガジン（24）は鋳型部分（２）と移送路
   と平行に、中子セット装置（７）に対し接近離反すべく
   正確に前進及び後退するよう摺動可能に吊下げられてい
   ることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】前記マガジン（24）は自動造型装置（１）
   の側面に取り付けられて鋳型部分の移送路の方向に延び
   た案内レールに吊下されている請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】保持装置（25）はレバー機構（29,30,34）
   により上方位置と下方位置との間で回転できる枠（22,2
   3）として構成され、前記上方位置で後板（15）の接触
   突片（16）が中子セット装置（７）の接触突片（13）に
   より画成される平面の丁度上側の平面内に配置され、前
   記下方位置で丁度下側の平面内にそれぞれ配置されるこ
   とを特徴とする請求項５に記載の装置。
9. 【請求項９】保持装置（25）の枠（22,23）は爪（27）
   を解除した後は垂直軸のまわりに自由に回転できるよう
   になされたヨーク（31）に連結されており、前記爪（2
   7）は前記マガジン（24）の枠に可動に装着されていて
   前記ヨーク（31）に固着されたカラー（28）の凹所に係
   合するようになされていることを特徴とする請求項８に
   記載の装置。
10. 【請求項１０】前記保持装置（25）の枠（22,23）およ
    び爪（27）の作動機構が同じ制御レバー（30）に連結さ
    れ、かくして、この制御レバー（30）を適当な位置にも
    たらすことにより保持装置（25）の枠（22,23）の運動
    と爪（27）の運動が行われることを特徴とする請求項５
    乃至９のいずれか一に記載の装置。