鑄型造型裝置以及鑄型造型方法
2023-09-21 04:22:25 2
專利名稱：鑄型造型裝置以及鑄型造型方法
技術領域：
本發明涉及壓實填充到砂箱內的型砂、對鑄型進行造型的鑄型造型裝置以及鑄型造型方法。
背景技術：
以往，公知有下述鑄型造型裝置，其通過升降汽缸的伸長動作使工作檯和模型板 上升，在模型板上載放型箱，在該型箱上載放砂箱，這樣依次以重合狀態載放，之後，將型砂 投入填充到砂箱內和餘砂框內，然後，利用多個壓實腳座來壓實餘砂框內和砂箱內的型砂 從而對鑄型進行造型(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1 日本特公平6-67531號公報然而，專利文獻1的裝置，是由升降工作檯和模型板的升降汽缸來承受多個壓實 腳座的壓實力，因此存在使該升降汽缸稱為大型化的裝置這樣的問題。另外，由於該升降汽 缸一般是液壓缸，因此存在當該升降汽缸成為大型裝置時，會使液壓泵、液壓配管等液壓部 件也大型化這樣的問題。
發明內容
本發明是鑑於上述問題而做出的，其目的在於提供一種鑄型造型裝置以及鑄型造 型方法，從而能夠實現使升降工作檯和模型板(單面模板)的升降汽缸小型化，並且能夠使 該升降汽缸的動作所需的部件等也小型化。為了實現上述目的，本發明的鑄型造型裝置的特徵在於，具備升降汽缸，其被安 裝於基座；工作檯，其與上述升降汽缸連結；模板載體，其用於載置單面模板並設置包圍該 單面模板的外周而上下移動的框狀架，並且被搬入搬出於上述工作檯的上方；砂箱搬入搬 出機構，其配置在上述基座的上方，並且將砂箱搬入搬出於上述模板載體的上方；砂倉，其 配置在上述砂箱搬入搬出機構的上方，並且在上述砂箱的上方被搬入搬出；壓實單元，其 配置在上述砂箱搬入搬出機構的上方，並且與上述砂倉交替地被搬入搬出於上述砂箱的上 方；餘砂框，其能夠升降地配置在上述砂箱的上方；定位部件，其被固定於上述模板載體， 並且對上述模板載體與上述砂箱搬入搬出機構中的架部進行定位；楔子打入單元，其安裝 於上述架部，並且在通過上述定位部件對上述模板載體和上述架部定位了的狀態下將楔子 打入上述模板載體。另外，為了實現上述目的，本發明的鑄型造型方法的特徵在於，具備以下工序將 模板載體向工作檯上方搬入並且將砂箱搬入砂倉以及餘砂框與上述模板載體之間的位置 的工序，其中上述模板載體用於載置單面模板並且設置包圍該單面模板的外周而上下移動 的框狀架；使上述框狀架的上表面成為從上述單面模板的分型面突出的狀態的工序；使上 述模板載體上升，利用上述砂倉、餘砂框、砂箱、框狀架以及單面模板形成造型空間的工序； 通過砂填充用噴嘴向上述造型空間填充型砂的工序；使上述模板載體下降直到在上述砂倉 與餘砂框之間能夠確保間隙的位置的工序；將上述砂倉從上述餘砂框的上方搬出，並且將壓實單元送到上述餘砂框的上方的工序；使上述模板載體上升，並通過固定於上述模板載 體的定位部件進行上述載體與上述砂箱搬入搬出機構中的架部的定位的工序；在對上述模 板載體和上述架部定位了的狀態下將楔子打入上述模板載體的工序；使上述壓實單元的壓 實部件下降對上述型砂進行一次壓實的工序；一邊使上述框狀架下降一邊使上述壓實部件 下降，對上述型砂進行二次壓實的工序；使上述壓實部件上升的工序；使上述框狀架上升 進行脫箱的工序；從上述模板載體中拔出上述楔子的工序；使上述模板載體下降的工序； 將上述壓實單元從上述餘砂框的上方搬出，並且將上述砂倉送到上述餘砂框的上方的工 序。由於本發明具備升降汽缸，其被安裝於基座；工作檯，其與上述升降汽缸連結；模板載體，其用於載置單面模板並設置包圍該單面模板的外周而上下移動的框狀架，並且 被搬入搬出於上述工作檯的上方；砂箱搬入搬出機構，其配置在上述基座的上方，並且將砂 箱搬入搬出於上述模板載體的上方；砂倉，其配置在上述砂箱搬入搬出機構的上方，並且在 上述砂箱的上方被搬入搬出；壓實單元，其配置在上述砂箱搬入搬出機構的上方，並且與上 述砂倉交替地被搬入搬出於上述砂箱的上方；餘砂框，其能夠升降地配置在上述砂箱的上 方；定位部件，其被固定於上述模板載體，並且對上述模板載體與上述砂箱搬入搬出機構中 的架部進行定位；楔子打入單元，其安裝於上述架部，並且在通過上述定位部件對上述模板 載體和上述架部定位了的狀態下將楔子打入上述模板載體，因此具有能夠實現使升降工作 臺和模型板(單面模板)的升降汽缸小型化，並且能夠使該升降汽缸的動作所需的部件等 也小型化等各種效果。
圖1是圖3的右側面剖視圖，是表示將砂倉送到餘砂框上方的狀態的圖。圖2是圖3的右側面剖視圖，是表示將壓實單元送到餘砂框上方的狀態的圖。圖3是表示空的砂箱被送到砂倉以及餘砂框與模板載體之間的位置的狀態的局 部省略的正面剖視圖。圖4是表示將型砂填充到造型空間的狀態的局部省略的正面剖視圖。圖5是表示使模板載體、砂箱以及餘砂框下降到確保砂倉和與餘砂框之間間隙的 位置的狀態的局部省略的正面剖視圖。圖6是表示將壓實單元送到餘砂框上方的狀態的局部省略的正面剖視圖。圖7是表示楔子被打入模板載體的楔子用槽部的狀態的局部省略的正面剖視圖。圖8是表示對型砂進行了一次和二次壓實的狀態的局部省略的正面剖視圖。圖9是表示脫型的狀態的局部省略的正面剖視圖。圖10是表示將砂倉送到餘砂框上方的狀態的局部省略的正面剖視圖。圖11是圖7的右側面剖視圖，是表示楔子被打入模板載體的楔子用槽部的狀態的 圖。圖12是圖2的A-A向視圖(局部省略)。圖中標號說明1...基座；2...升降汽缸；3...工作檯；10...模板載體；11、 IlA...單面模板；12...框狀架；13...定位部件；19...砂箱搬入搬出機構；19a...架 部；21...楔子打入單元；21b...楔子；23...餘砂框；26...砂倉；29...砂填充用噴嘴；32...壓實單元；32b...壓實部件；S...型砂；W...砂箱。
具體實施例方式以下，基於附圖詳細說明本發明的實施方式。在圖1中，在基座1的中央上部安裝有升降汽缸2 (在本實施方式中為液壓缸)，在該升降汽缸2的前端連結有工作檯3。而且， 在上述升降汽缸2的兩外側配置有引導杆4，且該引導杆4能夠上下滑動地貫穿於安裝在上 述基座1的架5內。這裡該引導杆4的前端與上述工作檯3連結。而且，在上述基座1上的左右兩側(參照圖1)豎立設置有支柱6，在該支柱6的上 端之間架設有上部架7。而且，在上述支柱6中的一方(圖1的左側)的下側，在水平平面 內可轉動地支承旋轉工作檯8的中心部，該旋轉工作檯8的主軸兼作上述圖1左側的支柱 6。而且，在該旋轉工作檯8上附帶有支承部件9 (參照圖3)，在該旋轉工作檯8的兩端部經 由該支承部件9載置有模板載體10。這裡該旋轉工作檯8通過未圖示的促動器而轉動，作 為促動器例如可例舉出液壓缸等。另外，上述模板託架110U10A在上述工作檯3位於下降 端的狀態下，通過轉動上述旋轉工作檯8而被搬入搬出上述工作檯3的上方。另外，在上述模板載體10上載置有單面模板11 (IlA)，且在該模板載體10上包圍 該單面模板Il(IlA)的外周設置有上下移動的框狀架12。而且，在上述模板載體10的兩 端上固定有多個(在本實施方式中為4個)定位部件13，用於進行與後述的砂箱搬入搬出 機構中的架部19a的定位。而且，在上述模板載體10的兩端下側部形成有打入後述的楔子 21b的多個(在本實施方式中為4個)楔子用槽部14，在該楔子用槽部14的頂面部分固定 有與上述楔子21b接觸的襯板15。另外在上述工作檯3上安裝有多個(在本實施方式中為4個)框狀架升降汽缸 16 (在本實施方式中為液壓缸)，且在該框狀架升降汽缸16的前端連結有活塞杆蓋17。另 外在上述框狀架12的下表面吊設有多個(在本實施方式中為4個)吊設杆18。這裡上述 框狀架12是通過上述框狀架升降汽缸16的伸縮動作並通過上述吊設杆18進行上下移動。 另外在上述工作檯3上安裝有緊固上述模板載體10的未圖示的緊固裝置。由此，在上述工 作臺3的下降端解除緊固，當上述工作檯3上升時上述模板載體10被緊固於該工作檯3。另外在上述基座1的上方配置有作為砂箱搬入搬出機構的砂箱搬入搬出輸送機 19，該砂箱搬入搬出輸送機19為在架部19a上安裝輥19b的構造。而且，在上述架部19a 上安裝有多個(在本實施方式中為4個)套筒20，用於使固定於上述模板載體10的上述定 位部件13插入，當上述模板載體10上升且上述定位部件插入該套筒20時，則完成上述模 板載體10與上述架部19a之間的定位。而且，在上述架部19a的下部安裝有多個(在本實施方式中為4個)楔子打入單 元21。該楔子打入單元21的構成包括橫向移動汽缸21a、與該橫向移動汽缸的前端連結 的楔子21b、引導該楔子21b移動的引導部件21c。這裡在進行了上述模板載體10與上述 架部19a之間定位的狀態下，當使上述橫向移動汽缸21a進行伸長動作時，則上述楔子21b 被打入上述楔子用槽部14。另外，在上述架部19a的上部固定有多個(在本實施方式中為4個)定位銷22。 而且，在上述砂箱W的上方配置有可升降的餘砂框23，該餘砂框23被載置於上述架部19a 上。上述架部19a與該餘砂框23被該定位銷22定位。而且，在上述餘砂框23的兩端上方配置有多個(在本實施方式中為4個)向下汽缸24 (在本實施方式中為液壓缸)，該向下汽缸24安裝於上述上部架7。而且在圖1左側的該向下汽缸24和圖1右側的該向下汽缸24 的前端分別連結有汽缸蓋部件25。另外，在上述砂箱搬入搬出輸送機19的上方配置有被搬入搬出上述砂箱W和餘砂框23上方的砂倉26，在該砂倉26的上端設有通過滑動門27而開閉的砂投入口 28。而且 在砂倉26的下端設有砂填充用噴嘴29(參照圖3)。另外在該砂倉26的兩側面安裝有輥 30，該輥30能夠在固定於上述上部架7的軌道31上移動。另外，在上述砂箱搬入搬出輸送機19上方的上述砂倉26的旁邊配置有壓實單元 32 (參照圖2)。如圖2所示，該壓實單元32的構成包括多個汽缸(在本實施方式中為液 壓缸)32a、與該汽缸32a的前端連結的作為壓實部件的壓實腳座32b、支承該汽缸32a的支 承體32c。而且，在上述支承體32c的兩側面安裝有輥33，該輥33能夠在上述軌道31上移動。而且，如圖3所示，在上述壓實單元32的上方配置有移動用汽缸34，該移動用汽 缸34安裝於上述上部架7 (在圖3中未圖示)。而且，在該移動用汽缸34的前端通過連結 銷35而連結有上述砂倉26和壓實單元32，並且通過該移動用汽缸34的伸縮動作，將上述 砂倉26和壓實單元32交替地搬入搬出上述砂箱W和餘砂框23的上方。對這樣構成的裝置進行說明。首先通過旋轉工作檯8的轉動將載置有單面模板11 的模板載體10送到工作檯3的上方，並且通過砂箱搬入搬出輸送機19將空的砂箱W搬入 砂倉26以及餘砂框23與該模板載體10之間的位置，從而成為圖1和圖3的狀態。之後，使框狀架升降汽缸16進行伸長動作，從而使框狀架12的上表面成為從單面 模板11的分型面突出的狀態(在本實施方式中為30mm)。並且，通過使升降汽缸2進行伸 長動作，由此經由工作檯3使模板載體10、砂箱W以及餘砂框23上升，並利用砂倉26、餘砂 框23、砂箱W、框狀架12以及單面模板11形成造型空間。這裡在工作檯3上固定有未圖示 的編碼器，通過該編碼器能夠使工作檯3在期望的上升位置停止。由此，能夠調整上述造型 空間的體積。另外在形成了上述造型空間的狀態下，向下汽缸24的汽缸蓋部件25的下表 面與餘砂框23的上表面接觸。接著，通過砂填充用噴嘴29將型砂S填充到上述造型空間內。另外在砂倉26的 周側26a和下側內部26b設有未圖示的空氣噴出室，該空氣噴出室與未圖示的切換閥連通。 當開啟該切換閥時，空氣從該空氣噴出室噴出到砂倉26內從而型砂S浮遊流動，並通過砂 填充用噴嘴29填充到上述造型空間(參照圖4)。這裡作為本發明的型砂S，例如可例舉出 溼砂、陶瓷製的人工砂等。然後，通過升降汽缸2的收縮動作，經由工作檯3使模板載體10、砂箱W以及餘砂 框23下降到確保砂倉26與餘砂框23之間間隙的位置，從而成為圖5的狀態。接著，通過使移動用汽缸34進行伸長動作，而將砂倉26從餘砂框23的上方搬出， 並且將壓實單元32送到餘砂框23的上方從而成為圖6的狀態。這裡在搬出該砂倉26時， 同時使滑動門27進行正動作從而開啟砂投入口 28。而且，當該砂倉26移動到輸出端後，通 過未圖示的型砂供給單元(例如，帶式進砂器)，並經由砂投入口 28將型砂S供給到砂倉 26內。接下來，通過使升降汽缸2進行伸長動作，從而藉助工作檯3使模板載體10、砂箱W以及餘砂框23上升。於是，定位部件13插入到套筒20中，從而完成模板載體10與架部19a之間的定位。之後，當在進行了模板載體10與架部19a的定位的狀態下使橫向移動汽 缸21a進行伸長動作時，則楔子21b被打入模板載體10的楔子用槽部14 (參照圖7和圖 11)。此時，楔子21b與襯板15抵接。然後，通過使多個汽缸32a進行伸長動作，由此使壓實腳座32b下降對型砂S進行 一次壓實。而且，通過使框狀架升降汽缸16進行收縮動作，從而一邊使框狀架12下降一邊 使上述壓實腳座32b進一步下降對型砂S進行二次壓實(參照圖8)。接著，通過使多個汽缸32a進行收縮動作，而使上述壓實腳座32b上升。而且，通 過使框狀架升降汽缸16進行伸長動作而使框狀架12上升，進行脫型(參照圖9)。這裡在 進行該脫型時，是用向下汽缸24的汽缸蓋部件25按壓餘砂框23的上表面。然而，由於向 下汽缸24的動作壓力小於框狀架升降汽缸16的動作壓力，因此伴隨框狀架12的上升，一 邊用汽缸蓋部件25按壓餘砂框23的上表面一邊使向下汽缸24收縮。接著，使橫向汽缸21a進行收縮動作，從而將楔子21b從模板載體10的楔子用槽 部14中拔出。然後，通過使升降汽缸2進行收縮動作，由此藉助工作檯3使模板載體10、砂箱W 以及餘砂框23上升。此時，伴隨餘砂框23的下降，向下汽缸24的汽缸蓋部件25的下表面 離開餘砂框23的上表面。接下來，通過在工作檯3的下降端使框狀架升降汽缸16進行收縮動作，由此使框 狀架12下降。之後，通過使移動用汽缸34進行收縮動作，從而將壓實單元32從餘砂框23 的上方搬出，並且將砂倉26搬入餘砂框23的上方從而成為圖10的狀態。這裡在搬入該砂 倉26時，同時使滑動門27逆動作來關閉砂投入口 28。之後，通過上述砂箱搬入搬出輸送機19將造型完的砂箱W搬出，並且將空的砂箱W 送到砂倉26以及餘砂框23與模板載體10之間的位置。而且，通過旋轉工作檯3的轉動， 將載置有單面模板IlA的模板載體10送到工作檯3的上方，並反覆進行上述動作。這裡，在本發明中，如上所述，定位部件13插入套筒20進行模板載體10與架部 19a之間的定位。在進行該模板載體10與架部19a的定位時，強制地使模板載體10處於 水平。而且，在該狀態下，將楔子21b打入模板載體10的楔子用槽部14。因此，模板載體 10被架部19a和楔子21b夾持而固定。本發明中在該狀態下是由上述壓實腳座32b進行 壓實，因此該壓實腳座32b的壓實力由楔子21b承受。於是，升降汽缸2無需承受該壓實腳 座32b的壓實力，由此能夠實現升降汽缸2的小型化並且能夠使該升降汽缸2的動作所需 的部件等也小型化。另外，通常，當在升降汽缸2伸長的狀態下進行脫型時，模板載體10會發生搖動等 因而容易使脫型精度變差。然而在本發明中，即使在升降汽缸伸長的狀態下，也能夠在由架 部19a和楔子21b夾持、固定模板載體10的狀態下進行脫型。因此，能夠防止該脫型時模 板載體10的搖動等，由此能夠進行高精度的脫型。這裡，在本實施方式中，作為壓實部件是使用了多個壓實腳座32b，然而不限定於 此，作為壓實部件例如可以使用平板狀的一枚壓實板。另外此時，升降該壓實板的汽缸可以 用一根也可以用多根。
權利要求
一種鑄型造型裝置，其特徵在於，具備升降汽缸，其被安裝於基座；工作檯，其與所述升降汽缸連結；模板載體，其用於載置單面模板並設置包圍該單面模板的外周而上下移動的框狀架，並且被搬入搬出於所述工作檯的上方；砂箱搬入搬出機構，其配置在所述基座的上方，並且將砂箱搬入搬出於所述模板載體的上方；砂倉，其配置在所述砂箱搬入搬出機構的上方，並且在所述砂箱的上方被搬入搬出；壓實單元，其配置在所述砂箱搬入搬出機構的上方，並且與所述砂倉交替地被搬入搬出於所述砂箱的上方；餘砂框，其能夠升降地配置在所述砂箱的上方；定位部件，其被固定於所述模板載體，並且對所述模板載體與所述砂箱搬入搬出機構中的架部進行定位；楔子打入單元，其安裝於所述架部，並且在通過所述定位部件對所述模板載體和所述架部定位了的狀態下將楔子打入所述模板載體。
2.—種鑄型造型方法，其特徵在於，具備以下工序將模板載體向工作檯上方搬入並且將砂箱搬入砂倉以及餘砂框與所述模板載體之間 的位置的工序，其中所述模板載體用於載置單面模板並且設置包圍該單面模板的外周而上 下移動的框狀架；使所述框狀架的上表面成為從所述單面模板的分型面突出的狀態的工序； 使所述模板載體上升，利用所述砂倉、餘砂框、砂箱、框狀架以及單面模板形成造型空 間的工序；通過砂填充用噴嘴向所述造型空間填充型砂的工序；使所述模板載體下降直到在所述砂倉與餘砂框之間能夠確保間隙的位置的工序； 將所述砂倉從所述餘砂框的上方搬出，並且將壓實單元送到所述餘砂框的上方的工序；使所述模板載體上升，並通過固定於所述模板載體的定位部件進行所述載體與所述砂 箱搬入搬出機構中的架部的定位的工序；在對所述模板載體和所述架部定位了的狀態下將楔子打入所述模板載體的工序；使所述壓實單元的壓實部件下降對所述型砂進行一次壓實的工序；一邊使所述框狀架下降一邊使所述壓實部件下降，對所述型砂進行二次壓實的工序；使所述壓實部件上升的工序；使所述框狀架上升進行脫箱的工序；從所述模板載體中拔出所述楔子的工序；使所述模板載體下降的工序；將所述壓實單元從所述餘砂框的上方搬出，並且將所述砂倉送到所述餘砂框的上方的工序。
全文摘要
本發明提供一種鑄型造型裝置以及鑄型造型方法，其能夠實現使升降工作檯升降的升降汽缸以及使該升降汽缸的動作所需的部件等小型化。該鑄型造型裝置具備安裝於基座的升降汽缸；與升降汽缸連結的工作檯；模板載體，用於載置單面模板並且設置包圍該單面模板的外周而上下移動的框狀架，並且被搬入搬出於工作檯的上方；將砂箱搬入搬出於模板載體的上方的砂箱搬入搬出機構；被搬入搬出於砂箱的上方的砂倉；與砂倉交替地被搬入搬出砂箱上方的壓實單元；能夠升降地配置在砂箱的上方的餘砂框；被固定於模板載體，並且對模板載體與砂箱搬入搬出機構的架部進行定位的定位部件；將楔子打入模板載體的楔子打入單元。
文檔編號B22C15/06GK101811176SQ201010154020
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月20日 優先權日2009年12月4日
發明者小倉和憲, 酒井毅, 野口昌秀 申請人:新東工業株式會社