特許 6973481 抜枠造型機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6973481

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】抜枠造型機

(51)【国際特許分類】

   B22C 15/272 20060101AFI20211118BHJP

   B22C 15/24 20060101ALI20211118BHJP

   B22C 15/28 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   B22C15/272

   B22C15/24 B

   B22C15/24 Z

   B22C15/28

【請求項の数】22

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2019-517561(P2019-517561)

(86)(22)【出願日】2018年4月26日

(86)【国際出願番号】JP2018017056

(87)【国際公開番号】WO2018207646

(87)【国際公開日】20181115

【審査請求日】2020年4月20日

(31)【優先権主張番号】特願2017-95852(P2017-95852)

(32)【優先日】2017年5月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(72)【発明者】

【氏名】寺部 斗紀也

(72)【発明者】

【氏名】坂口 功一

(72)【発明者】

【氏名】波多野 豊

【審査官】 藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２１６９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０２−０１４８３３（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開２００１−０１８０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−３２８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１３８４５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−６０５６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−６０５６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２００３／１３７６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平４−８４６４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｃ １５／２７２

Ｂ２２Ｃ １５／２４

Ｂ２２Ｃ １５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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し、前記少なくとも１つの圧力検出器の検出結果を表示部に表示させる制御部と、
を備え、
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は、前記鋳型砂を貯留する貯留室と、前記貯留室に連通するとともに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、前記少なくとも１つの供給室の圧力を検出する、抜枠造型機。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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前記貯留室の側方に設けられ、
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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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下サンドタンクの前記貯留室の側方に設けられ、
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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

前記第２下サンドタンクの前記少なくとも１つの供給室は、前記第２下サンドタンクの前記貯留室の底部に設けられ、、
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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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１に記載の抜枠造型機。

【請求項13】

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１又は１２に記載の抜枠造型機。

【請求項14】

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１，１２及び１３の何れか一項に記載の抜枠造型機。

【請求項15】

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。

【請求項16】

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。

【請求項17】

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。

【請求項18】

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１〜１７の何れか一項に記載の抜枠造型機。

【請求項19】

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１８に記載の抜枠造型機。

【請求項20】

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１８又は１９に記載の抜枠造型機。

【請求項21】

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１９〜２０の何れか一項に記載の抜枠造型機。

【請求項22】

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１〜２１の何れか一項に記載の抜枠造型機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、抜枠造型機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、鋳枠を有しない無枠式の鋳型を造型する抜枠造型機を開示する。この造型機は、模型が設置されるマッチプレートを狭持する一組の上鋳枠及び下鋳枠と、鋳型砂を供給する供給機構と、鋳型砂を圧縮するスクイズ機構とを備える。造型機は、下鋳枠を上鋳枠へ近づけ、上鋳枠及び下鋳枠でマッチプレートを挟み込ませる。この状態で、造型機は、供給機構を動作させることにより、上鋳枠及び下鋳枠により形成された上下の造型空間へ鋳型砂を供給させる。造型機は、スクイズ機構を動作させることにより、上下の造型空間の鋳型砂を圧縮させる。上記工程を経て、上鋳型及び下鋳型が同時に造型される。

【0003】

この造型機の供給機構は、圧縮空気を用いて上下の造型空間に鋳型砂を供給する。供給機構は、圧縮空気源に連通し、鋳型砂を貯留する上サンドタンクと、上鋳枠の上部に配置され、上サンドタンクに静的に接続された上ブローヘッドとを有する。圧縮空気源から吹き込まれた圧縮空気は、上サンドタンクに貯留された鋳型砂を上ブローヘッドへ供給し、上ブローヘッドの鋳型砂を上鋳枠により画成された上造型空間へ供給する。同様に、供給機構は、圧縮空気源に連通し、鋳型砂を貯留する下サンドタンクと、下鋳枠の下部に配置され、上下に移動し、所定位置で下サンドタンクに接続される下ブローヘッドとを有する。圧縮空気源から吹き込まれた圧縮空気は、下サンドタンクに貯留された鋳型砂を下ブローヘッドへ供給し、下ブローヘッドの鋳型砂を下鋳枠へ供給する。

【0004】

この抜枠造型機のスクイズ機構は、上下に向き合った上スクイズシリンダ及び下スクイズシリンダを備える。上スクイズシリンダが上造型空間の鋳型砂に下向きの圧力を加え、下スクイズシリンダが下造型空間の鋳型砂に上向きの圧力を加える。これにより、鋳型砂の硬度が高まる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５４−５１９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１記載の抜枠造型機のように、圧縮空気を用いて造型空間に鋳型砂を供給する装置では、サンドタンク内で砂詰まりが発生するおそれがある。しかしながら、特許文献１記載の抜枠造型機は、サンドタンク内の状況を把握することができない。このような砂詰まりは、鋳型の造型性や鋳物製品の品質に影響を与える。本技術分野では、優れた鋳型又は鋳物製品を造型する抜枠造型機が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一側面に係る抜枠造型機は、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、上鋳枠の下方に配置され、上鋳枠とともにマッチプレートを狭持可能な下鋳枠と、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、上サンドタンクの下端部に取り付けられ、上サンドタンクから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、下鋳枠の下方に配置され、その上端部が開口され、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、第１下サンドタンクから供給され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、第２下サンドタンクの上端部に取り付けられ、第２下サンドタンクから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、上サンドタンク、第１下サンドタンク及び第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、圧力検出器に接続され、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。

【0008】

この抜枠造型機では、上サンドタンク、第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクのうちの少なくとも１つのタンクの圧力が少なくとも１つの圧力検出器により検出される。そして、制御部により、少なくとも１つの圧力検出器の検出結果が取得される。このように、タンク内の圧力が取得されることによりサンドタンク内の状況が把握されるため、この装置によれば、結果として優れた鋳型及び鋳物製品を得ることができる。

【0009】

一実施形態において、抜枠造型機は、第２下サンドタンクを上下方向に移動させて、上プレート及び下プレートでスクイズを行う駆動部と、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、を備えてもよい。このように構成した場合、第２下サンドタンクが上下方向に移動することによってスクイズ処理が行われる装置において、サンドタンク内の状況が把握される。

【0010】

一実施形態において、上サンドタンクは、鋳型砂を貯留する貯留室と、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てもよい。そして、少なくとも１つの圧力検出器は、上サンドタンクの少なくとも１つの供給室の圧力を検出してもよい。このように構成した場合、この装置は、圧力検出器の配置のために、圧縮空気を供給するための供給室を利用することができる。

【0011】

一実施形態において、上サンドタンクの少なくとも１つの供給室は、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、上サンドタンクの中央よりも下端側に位置する第２供給室とを含んでもよい。そして、少なくとも１つの圧力検出器は、第１供給室の圧力を検出する第１圧力検出器と、第２供給室の圧力を検出する第２圧力検出器とを含んでもよい。このように構成した場合、上サンドタンクの上下の圧力、つまり上サンドタンクの全体の圧力が検出される。このため、この装置は、上サンドタンクの検出位置に依存した圧力偏差を把握することができる。

【0012】

一実施形態において、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透過部材を有してもよい。そして、上サンドタンクの少なくとも１つの供給室は、第１透過部材を介して上サンドタンクの貯留室と連通してもよい。このように構成した場合、この装置は、第１透過部材の目詰まりを検出することができる。

【0013】

一実施形態において、第１下サンドタンクは、鋳型砂を貯留する貯留室と、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てもよい。そして、少なくとも１つの圧力検出器は、第１下サンドタンクの少なくとも１つの供給室の圧力を検出してもよい。このように構成した場合、この装置は、圧力検出器の配置のために、圧縮空気を供給するための供給室を利用することができる。

【0014】

一実施形態において、第１下サンドタンクの少なくとも１つの供給室は、第１下サンドタンクの中央に位置する第３供給室と、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、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、を含んでもよい。そして、少なくとも１つの圧力検出器は、第３供給室の圧力を検出する第３圧力検出器と、第４供給室の圧力を検出する第４圧力検出器と、第５供給室の圧力を検出する第５圧力検出器と、を含んでもよい。このように構成した場合、第１下サンドタンクの上下の圧力、つまり第１下サンドタンクの全体の圧力が検出される。このため、この装置は、第１下サンドタンクの検出位置に依存した圧力偏差を把握することができる。

【0015】

一実施形態において、第１下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２透過部材を有してもよい。そして、第３供給室及び第４供給室は、第２透過部材を介して第１下サンドタンクの貯留室と連通してもよい。このように構成した場合、この装置は、第２透過部材の目詰まりを検出することができる。

【0016】

一実施形態において、第５供給室は、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第１下サンドタンクの貯留室と連通してもよい。このように構成した場合、この装置は、透過部材の目詰まりが発生しやすい傾向にある第１下サンドタンクの下端部において、圧力を検出することができる。また、第１下サンドタンクの屈曲した下端部においては、その形状が故に、貯留室内に配置される透過部材の摩耗が他の配置位置に比べて大きくなる傾向にある。この装置は、第１下サンドタンクの屈曲した下端部の貯留室内においては、透過部材の代わりに複数のベントホールを用いる。このため、この装置は、第１下サンドタンクの屈曲した下端部において、透過部材の目詰まりの発生を回避することができる。

【0017】

一実施形態において、第２下サンドタンクは、鋳型砂を貯留する貯留室と、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てもよい。そして、少なくとも１つの圧力検出器は、第２下サンドタンクの少なくとも１つの供給室の圧力を検出してもよい。このように構成した場合、この装置は、圧力検出器の配置のために、圧縮空気を供給するための供給室を利用することができる。

【0018】

一実施形態において、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第２下サンドタンクの貯留室と連通してもよい。第２下サンドタンクにおいては、鋳型砂は下から上へ流れて下鋳枠内へ供給される。このため、第２下サンドタンクは、貯留室内に配置される透過部材の摩耗が他のタンクに比べて大きくなる傾向にある。この装置は、第２下サンドタンクの貯留室内においては、透過部材の代わりに複数のベントホールを用いる。このため、この装置は、第２下サンドタンクにおいて、透過部材の目詰まりの発生を回避することができる。

【0019】

一実施形態において、抜枠造型機は、制御部に接続され、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てもよい。このように構成した場合、この装置は、圧力検出器の検出結果を操作員に報知することができる。

【0020】

一実施形態において、制御部は、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に表示させてもよい。このように構成した場合、この装置は、圧力の時間依存性を操作員に報知することができる。

【0021】

一実施形態において、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表示部に表示させてもよい。このように構成した場合、この装置は、操作員による設定操作を支援することができる。

【0022】

一実施形態において、抜枠造型機は、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てもよい。制御部は、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、比較可能な態様で表示部に表示させてもよい。このように構成した場合、この装置は、操作員に対して、以前の検出結果と今回の検出結果との差分を報知することができる。

【0023】

一実施形態において、制御部は、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してもよい。このように構成した場合、この装置は、圧力検出器の検出結果を、物理記憶媒体を介することなく外部のコンピュータなどに送信することができる。

【0024】

一実施形態において、抜枠造型機は、制御部に接続され、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てもよい。そして、制御部は、上サンドタンクの少なくとも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表示部に表示させてもよい。この場合、この装置は、操作員に対して、第１透過部材の目詰まりを予測させることができる。

【0025】

一実施形態において、抜枠造型機は、制御部に接続され、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てもよい。そして、制御部は、第３圧力検出器又は第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表示部に表示させてもよい。この場合、この装置は、操作員に対して、第２透過部材の目詰まりを予測させることができる。

【0026】

一実施形態において、上サンドタンク、第１下サンドタンク及び第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もよい。そして、制御部は、少なくとも１つの圧力検出器の検出結果に基づいて少なくとも１つの制御弁に制御信号を出力してもよい。このように構成した場合、この装置は、圧力に関して例えばフィードバック制御をすることができるので、タンク内の鋳型砂の流動を適切に制御することができる。

【0027】

一実施形態において、制御部は、上サンドタンク、第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクを排気する際に、少なくとも１つの圧力検出器の検出結果に基づいて少なくとも１つの制御弁が開となるように制御信号を出力してもよい。このように構成した場合、この装置は、貯留室から供給室へ鋳型砂が逆流することを防ぐことができる。

【0028】

一実施形態において、制御部は、上サンドタンク、第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクを排気する際に、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してもよい。このように構成することで、この装置は、排気系統に不具合があることを操作員に警告することができる。

【0029】

一実施形態において、上サンドタンクに対応する制御弁は、上サンドタンクの側方に配置されてもよく、第１下サンドタンクに対応する制御弁は、第１下サンドタンクの側方に配置されてもよい。このように構成した場合、タンクから対応する制御弁までの距離が短くなるので、この装置は、圧縮空気の供給の応答性を向上させることができる。

【0030】

一実施形態において、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、エアレーション時間を延長してもよい。そして、制御部は、延長した後において少なくとも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、警報情報を出力してもよい。このように構成した場合、この装置は、最大圧力が所定の閾値に達しないときに追加的なエアレーションを自動で行うことができる。さらに、この装置は、追加的なエアレーションによっても状況が改善されないときには、操作員に警報することができる。

【発明の効果】

【0031】

本開示の種々の側面及び実施形態によれば、優れた鋳型又は鋳物製品を造型する抜枠造型機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】一実施形態に係る抜枠造型機の正面側の斜視図である。

【図2】一実施形態に係る抜枠造型機の正面図である。

【図3】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4】エアレーション処理時における抜枠造型機の左側面側の概要図である。

【図5】上サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の左側面側の概要図である。

【図6】上サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の背面側の概要図である。

【図7】上サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の上面側の概要図である。

【図8】第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の左側面側の概要図である。

【図9】第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の背面側の概要図である。

【図10】図８の装置下部の部分拡大図である。

【図11】点検扉の断面図である。

【図12】第３圧力検出器の接続の一例である。

【図13】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14】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15】電空比例弁の制御信号及び圧力検出器の検出結果を示すグラフの一例である。

【図16】圧力検出器の検出結果と閾値とを示すグラフの一例である。

【図17】事前に記憶された検出結果と今回の検出結果とを比較した一例である。

【図18】表示部により表示される画面例である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、添付図面を参照して実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、水平方向をＸ軸及びＹ軸の方向とし、鉛直方向（上下方向）をＺ軸の方向とする。

【0034】

［抜枠造型機の概要］
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。

【0035】

［フレーム構造］
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。

【0036】

造型部Ａ１のフレームの側方（Ｘ軸の負の方向）には、搬送部Ａ２の支持フレーム１３（図２）が配置されている。また、造型部Ａ１のフレームの側方（Ｙ軸の正の方向）には、上下方向に延びる支持フレーム１４（図３）が配置されている。支持フレーム１４は、後述する第１下サンドタンクを支持する。

【0037】

［上鋳枠及び下鋳枠］
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。

【0038】

抜枠造型機１は、上鋳枠１５の下方に配置された下鋳枠１７を備える。下鋳枠１７は、上端部及び下端部が開口された箱形状の枠体である。下鋳枠１７は、４本のガイド１２に移動可能に取り付けられている。下鋳枠１７は、上フレーム１０に取り付けられた２本の下鋳枠シリンダ１８（図２）によって支持され、下鋳枠シリンダ１８の動作に応じてガイド１２に沿って上下動する。以下では、ガイド１２に囲まれた領域を造形位置ともいう。

【0039】

上鋳枠１５と下鋳枠１７との間には、マッチプレート１９（図２）が搬送部Ａ２から導入される。マッチプレート１９は、その両面に模型が配置された板状部材であり、上鋳枠１５と下鋳枠１７との間を進退する。具体的な一例として、搬送部Ａ２の支持フレーム１３には、造形位置へ向かうレールと、レール上に配置されたローラ付の搬送プレート２０と、搬送プレート２０を動作させる搬送シリンダ２１を備えている。マッチプレート１９は、搬送プレート２０上に配置され、搬送シリンダ２１の動作によって、造形位置であって上鋳枠１５と下鋳枠１７との間に配置される。上鋳枠１５及び下鋳枠１７は、配置されたマッチプレート１９を上下方向から狭持可能である。以下では、支持フレーム１３上の領域を退避位置ともいう。

【0040】

［サンドタンク］
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。

【0041】

上サンドタンク２２の下端部は開口されており、下端部の開口に上プレート２５（図３）が取り付けられる。上プレート２５は、板状部材であり、上サンドタンク２２から上鋳枠１５内へ連通する少なくとも１つの供給口を有する。上サンドタンク２２内の鋳型砂は、上プレート２５の供給口を介して上鋳枠１５内に供給される。上プレート２５は、上鋳枠１５の開口の大きさと略同一である。上鋳枠１５が上方向に移動することにより、上プレート２５は上鋳枠１５内に進入する。上鋳枠１５が下方向に移動することにより、上プレート２５は上鋳枠１５内から退出する。このように、上プレート２５は、上鋳枠１５内に進退可能に構成されている。上プレート２５の詳細は後述する。

【0042】

上サンドタンク２２は、圧縮空気源（不図示）に接続されている。具体的な一例としては、上サンドタンク２２は、圧縮空気を供給する配管８０〜８３（図２、図５〜７））が接続されており、配管８０〜８３を介して圧縮空気源と接続している。配管８０〜８３には、電空比例弁９０〜９３（制御弁の一例、図２、図５〜７））が設けられている。電空比例弁９２は、圧縮空気の供給及び停止を切り替えるだけでなく、バルブ開度を出力側の圧力に応じて自動調整する。このため、所定圧力の圧縮空気が上サンドタンク２２に供給される。スライドゲート２３が閉状態のときに、圧縮空気が上サンドタンク２２内に送り込まれる。上サンドタンク２２内の鋳型砂は、圧縮空気とともに上プレート２５の供給口を介して上鋳枠１５内に供給される。圧縮空気の供給機構の詳細については後述する。

【0043】

また、上サンドタンク２２の貯留室Ｓ１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２２ａ（図３）を有する。これにより、第１透過部材２２ａの全面を介して圧縮空気が貯留室Ｓ１全体に供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。第１透過部材２２ａは多孔質材料で形成されていてもよい。上サンドタンク２２は、圧縮空気を排気する配管２９（図２）が接続されている。圧縮空気は、配管２９から排気される際に第１透過部材２２ａを通る。この第１透過部材２２ａが、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるため、鋳型砂が上サンドタンク２２外へ出ていくことを回避することができる。

【0044】

抜枠造型機１は、下鋳枠１７内に供給される鋳型砂を貯留する下サンドタンクを備える。下サンドタンクは、一例として第１下サンドタンク３０（図３）及び第２下サンドタンク３１（図３）に分割されている。第１下サンドタンク３０は、上サンドタンク２２の側方に配置されている。第１下サンドタンク３０は、その内部に、下鋳枠１７に供給するための鋳型砂を貯留する貯留室Ｓ２を有する。

【0045】

第１下サンドタンク３０は、支持フレーム１４に支持されており、支持フレーム１４に設けられた上下に延びるガイド１２Ａ（図１）に移動可能に取り付けられている。より具体的には、第１下サンドタンク３０は、上フレーム１０に取り付けられた下タンクシリンダ（調整駆動部）３２（図３）によって支持され、下タンクシリンダ３２の動作に応じてガイド１２Ａに沿って上下動する。

【0046】

第１下サンドタンク３０は、その上端部が開口されている。第１下サンドタンク３０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３３（図３）が設けられている。スライドゲート３３の動作により、第１下サンドタンク３０の上端部は、開閉可能に構成されている。また、第１下サンドタンク３０の上方には、鋳型砂を投入するためのホッパ３４（図３）が固定配置されている。ホッパ３４と鋳型砂投入シュート２４との接続関係については後述する。スライドゲート３３が開状態のときに、鋳型砂はホッパ３４を介して第１下サンドタンク３０へ供給される。

【0047】

第１下サンドタンク３０の下端部は水平方向（Ｙ軸の負の方向）に屈曲しており、先端部には、貯留した鋳型砂を排出する第１接続口３５（図３）が形成されている。第１接続口３５は、後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口と、所定の高さ（接続位置）で接続可能に構成されている。鋳型砂は、第１接続口３５を介して第２下サンドタンク３１へ供給される。また、第１下サンドタンク３０の先端部には上下方向に延びる第１閉塞板３６（図３）が設けられている。後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口は、接続位置に位置していないときに第１閉塞板３６によって遮蔽される。

【0048】

第１下サンドタンク３０は、圧縮空気源（不図示）に接続されている。具体的な一例としては、第１下サンドタンク３０は、圧縮空気を供給する配管８４〜８７（図９）が接続されており、配管８４〜８７を介して圧縮空気源と接続している。配管８４〜８７には、電空比例弁９４〜９７（図９）が設けられている。このため、所定圧力の圧縮空気が第１下サンドタンク３０に供給される。スライドゲート３３が閉状態のときであって、後述する第２下サンドタンク３１の第２接続口が接続位置にある場合に、第１下サンドタンク３０内に圧縮空気が供給される。第１下サンドタンク３０内の鋳型砂は、圧縮空気とともに第１接続口３５を介して第２下サンドタンク３１内に供給される。圧縮空気の供給機構の詳細については後述する。

【0049】

また、第１下サンドタンク３０の貯留室Ｓ２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３０ａ（図３）を有する。これにより、第２透過部材３０ａの全面を介して圧縮空気が貯留室Ｓ２全体に供給されるため、鋳型砂の流動性が向上する。第２透過部材３０ａは多孔質材料で形成されていてもよい。第１下サンドタンク３０は、その側部に圧縮空気を排気する配管（不図示）が接続されている。圧縮空気は、配管から排気される際に第２透過部材３０ａを通る。この第２透過部材３０ａが、鋳型砂を通過させず、圧縮空気を透過させるため、鋳型砂が第１下サンドタンク３０外へ出ていくことを回避することができる。

【0050】

第２下サンドタンク３１は、下鋳枠１７の下方に配置される。第２下サンドタンク３１は、その内部に、下鋳枠１７に供給するための鋳型砂を貯留する貯留室Ｓ３を有する。第２下サンドタンク３１は、４本のガイド１２に移動可能に取り付けられ、上下方向に延びるスクイズシリンダ（駆動部）３７によって上下動可能に支持されている。

【0051】

第２下サンドタンク３１の側部には、第１下サンドタンクの第１接続口３５に接続可能な第２接続口３８（図３）が形成されている。第２接続口３８は、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５と、所定の高さ（接続位置）で接続可能に構成されている。接続位置とは、第１接続口３５及び第２接続口３８とが接続する高さであり、具体的には、第１接続口３５及び第２接続口３８が同軸に配置される位置である。第１接続口３５及び第２接続口３８は、上下方向に沿った接続面で接続される。

【0052】

第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１は、第１接続口３５と第２接続口３８とが所定の接続位置で接続することにより、互いに連通した状態となる。鋳型砂は、第１接続口３５及び第２接続口３８を介して第１下サンドタンク３０から第２下サンドタンク３１へ供給される。また、第２下サンドタンク３１の第２接続口３８には上下方向に延びる第２閉塞板３９（図３）が設けられている。第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の両側部には、第２閉塞板３９を案内するガイドレール（不図示）が設けられている。第２閉塞板３９がガイドレールによって案内されることで、第１接続口３５及び第２接続口３８は、互いに傾くことなく接続位置に案内される。第１下サンドタンク３０の第１接続口３５は、接続位置に位置していないときに第２閉塞板３９によって遮蔽される。

【0053】

なお、抜枠造型機１は、第１接続口３５及び第２接続口３８の接続面を気密に封止する封止機構を備えてもよい。例えば、封止機構は第１接続口３５側に設けられる。

【0054】

第２下サンドタンク３１の上端部は開口されており、上端部の開口に下プレート４０（図３）が取り付けられる。下プレート４０は、板状部材であり、第２下サンドタンク３１から下鋳枠１７内へ連通する少なくとも１つの供給口を有する。第２下サンドタンク３１内の鋳型砂は、下プレート４０の供給口及び後述する下盛枠を介して下鋳枠１７内に供給される。

【0055】

［下盛枠］
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。

【0056】

なお、抜枠造型機１は、下盛枠４１を備えなくてもよい。この場合、下プレート４０は下鋳枠１７内に進退可能（入出可能）に構成される。上下動可能な下鋳枠１７は、下降端が原位置（初期位置）である。つまり、下プレート４０は、上方向に移動する下鋳枠１７よりも相対的に上方向に移動することにより下鋳枠１７内に進入する。下プレート４０は、下鋳枠１７よりも相対的に下方向に移動することにより、下鋳枠１７内から退出する。

【0057】

［造型空間及びスクイズ］
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。

【0058】

上造型空間には、上プレート２５を介して上サンドタンク２２に貯留された鋳型砂が充填される。下造型空間には、下プレート４０を介して第２下サンドタンク３１に貯留された鋳型砂が充填される。充填には圧縮空気が用いられる。圧縮空気を用いて鋳型砂を流動させながら、上造型空間及び下造型空間に鋳型砂を充填させる処理をエアレーションという。図４は、エアレーション処理時における抜枠造型機の左側面側の概要図である。図４に示されるように、上鋳枠１５及び下鋳枠１７が所定高さでマッチプレート１９を狭持したときに、圧縮空気により鋳型砂が造型空間に供給される。

【0059】

上造型空間及び下造型空間に充填される鋳型砂のＣＢは、３０％〜４２％の範囲で設定され得る。また、上造型空間及び下造型空間に充填される鋳型砂の圧縮強さは、８Ｎ／ｃｍ^２〜１５Ｎ／ｃｍ^２の範囲で設定され得る。なお、模型形状や鋳型砂のＣＢ（Compactability）によって造型される鋳型の厚さが変化するため、第２下サンドタンク３１の目標の高さが鋳型の厚さに応じて変化する。つまり、第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の高さが変化する。このとき、下タンクシリンダ３２により、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さが第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の接続位置に調整される。このような調整は、後述する制御装置５０（図３）によって実現され得る。

【0060】

スクイズシリンダ３７は、上造型空間及び下造型空間に鋳型砂が充填された状態で、第２下サンドタンク３１を上方に移動させることで、上プレート２５及び下プレート４０でスクイズを行う。これにより、上造型空間の鋳型砂に圧力が加わり、上鋳型が形成される。これと同時に、下造型空間の鋳型砂に圧力が加わり、下鋳型が形成される。

【0061】

［鋳型砂投入シュート］
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。

【0062】

［圧縮空気の供給構造］
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。

【0063】

以下、各タンクにおける圧縮空気の供給構造について説明する。最初に上サンドタンク２２における圧縮空気の供給構造について説明する。図５は、上サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の左側面側の概要図である。図６は、上サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の背面側の概要図である。図７は、上サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の上面側の概要図である。

【0064】

図５〜図７に示されるように、上サンドタンク２２は、一例として、上サンドタンク２２の中央よりも上端側に位置する第１供給室Ｓ４、及び、上サンドタンク２２の中央よりも下端側に位置する第２供給室Ｓ５を有する。上サンドタンク２２の中央とは、上サンドタンク２２の軸線方向の中央である。第１供給室Ｓ４及び第２供給室Ｓ５は、貯留室Ｓ１の側方に設けられる。第１供給室Ｓ４及び第２供給室Ｓ５は、貯留室Ｓ１を囲むように設けられた空間である。第１供給室Ｓ４は、貯留室Ｓ１の側壁２２ｂと、貯留室Ｓ１の側壁２２ｂの外側に設けられた配管部材２２ｃとの間に画成されている。第２供給室Ｓ５は、貯留室Ｓ１の側壁２２ｂと、貯留室Ｓ１の側壁２２ｂの外側に設けられた配管部材２２ｄとの間に画成されている。

【0065】

第１供給室Ｓ４には、配管８０，８３が接続される。配管８０，８３は、配管部材２２ｃの互いに対向する位置に接続されている。配管８０，８３は、圧縮空気源に接続された主配管１００に接続されている。配管８０には、電空比例弁９０が設けられている。配管８３には、電空比例弁９３が設けられている。電空比例弁９０，９３は、上サンドタンク２２の側方に配置される。電空比例弁は、後述する制御装置５０に接続されており、制御装置５０の制御信号に基づいて開閉する弁である。第１供給室Ｓ４は、貫通孔（不図示）を介して貯留室Ｓ１と連通している。電空比例弁９０，９３が開とされたとき、圧縮空気は、主配管１００から配管８０，８３を流通し、第１供給室Ｓ４へ供給される。そして、圧縮空気は、第１供給室Ｓ４から貫通孔及び第１透過部材２２ａを介して貯留室Ｓ１へと送り込まれる。なお、貫通孔は、貯留室Ｓ１の側壁２２ｂに複数形成されてもよい。例えば、複数の貫通孔は、貯留室Ｓ１を囲むように形成されてもよい。この場合、貯留室Ｓ１に向けて周方向から均等に圧縮空気を送り込むことができる。

【0066】

第２供給室Ｓ５には、配管８１，８２が接続される。配管８１，８２は、配管部材２２ｄの１つの側面に接続されている。配管８１，８２は、圧縮空気源に接続された主配管１００に接続されている。配管８１には、電空比例弁９１が設けられている。配管８２には、電空比例弁９２が設けられている。電空比例弁９１，９２は、上サンドタンク２２の側方に配置される。第２供給室Ｓ５は、貫通孔（不図示）を介して貯留室Ｓ１と連通している。電空比例弁９１，９２が開とされたとき、圧縮空気は、主配管１００から配管８１，８２を流通し、第２供給室Ｓ５へ供給される。そして、圧縮空気は、第２供給室Ｓ５から貫通孔及び第１透過部材２２ａを介して貯留室Ｓ１へと送り込まれる。なお、貫通孔は、貯留室Ｓ１の側壁２２ｂに複数形成されてもよい。例えば、複数の貫通孔は、貯留室Ｓ１を囲むように形成されてもよい。この場合、貯留室Ｓ１に向けて周方向から均等に圧縮空気を送り込むことができる。

【0067】

次に、第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１における圧縮空気の供給構造について説明する。図８は、第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の左側面側の概要図である。図９は、第１下サンドタンク及び第２下サンドタンクに関する圧縮空気の供給構造の背面側の概要図である。図１０は、図８の装置下部の部分拡大図である。

【0068】

図８〜１０に示されるように、第１下サンドタンク３０は、一例として、第１下サンドタンク３０の中央に位置する第３供給室Ｓ６、第１下サンドタンク３０の中央よりも上端側に位置する第４供給室Ｓ７、及び、第１下サンドタンク３０の中央よりも下端側に位置する第５供給室Ｓ８を有する。第１下サンドタンク３０の中央とは、第１下サンドタンク３０の軸線方向の中央である。第３供給室Ｓ６及び第４供給室Ｓ７は、貯留室Ｓ２の側方に設けられる。第５供給室Ｓ８は、第１下サンドタンク３０の屈曲した下端部に設けられる。

【0069】

第３供給室Ｓ６及び第４供給室Ｓ７は、貯留室Ｓ２を囲むように設けられた空間である。第３供給室Ｓ６は、貯留室Ｓ２の側壁３０ｃと、貯留室Ｓ２の側壁３０ｃの外側に設けられた配管部材３０ｄとの間に画成されている。第４供給室Ｓ７は、貯留室Ｓ２の側壁３０ｃと、貯留室Ｓ２の側壁３０ｃの外側に設けられた配管部材３０ｇとの間に画成されている。

【0070】

第３供給室Ｓ６には、配管８４ａが接続される。配管８４ａは、配管部材３０ｄの１つの側面に接続されている。配管８４ａは、圧縮空気源に接続された主配管１００に配管８４を介して接続されている。配管８４には、電空比例弁９４が設けられている。電空比例弁９４は、第１下サンドタンク３０の側方に配置される。第３供給室Ｓ６は、貫通孔（不図示）を介して貯留室Ｓ２と連通している。電空比例弁９４が開とされたとき、圧縮空気は、主配管１００から配管８４，８４ａを流通し、第３供給室Ｓ６へ供給される。そして、圧縮空気は、第３供給室Ｓ６から貫通孔及び第２透過部材３０ａを介して貯留室Ｓ２へと送り込まれる。なお、貫通孔は、貯留室Ｓ２の側壁３０ｃに複数形成されてもよい。例えば、複数の貫通孔は、貯留室Ｓ２を囲むように形成されてもよい。この場合、貯留室Ｓ２に向けて周方向から均等に圧縮空気を送り込むことができる。

【0071】

第４供給室Ｓ７には、配管８４ｂが接続される。配管８４ｂは、配管部材３０ｇの１つの側面に接続されている。配管８４ｂは、圧縮空気源に接続された主配管１００に配管８４を介して接続されている。配管８４には、電空比例弁９４が設けられている。つまり、電空比例弁９４は、配管８４ａ，８４ｂの両方の流量を制御する。電空比例弁９４は、第１下サンドタンク３０の側方に配置される。第４供給室Ｓ７は、貫通孔（不図示）を介して貯留室Ｓ２と連通している。電空比例弁９４が開とされたとき、圧縮空気は、主配管１００から配管８４，８４ｂを流通し、第４供給室Ｓ７へ供給される。そして、圧縮空気は、第４供給室Ｓ７から貫通孔及び第２透過部材３０ａを介して貯留室Ｓ２へと送り込まれる。なお、貫通孔は、貯留室Ｓ２の側壁３０ｃに複数形成されてもよい。例えば、複数の貫通孔は、貯留室Ｓ２を囲むように形成されてもよい。この場合、貯留室Ｓ２に向けて周方向から均等に圧縮空気を送り込むことができる。

【0072】

第５供給室Ｓ８は、点検扉７０の内部に形成されている。点検扉７０は、第１下サンドタンク３０のメンテナンス時において開閉される扉である。図１１は、点検扉の断面図である。図１１に示されるように、点検扉７０は、中空部材であり、その内部に第５供給室Ｓ８が画成される。点検扉７０の外側面７０ａには、圧縮空気を供給する配管８５と接続する供給口７０ｂが形成されている。点検扉７０の内側面７０ｃには、圧縮空気を貯留室Ｓ２へ供給するための貫通孔７０ｄが形成されている。貫通孔７０ｄは１つ形成されてもよいし、複数個形成されてもよい。貫通孔７０ｄには、スリットが形成されたベントホール７０ｅが嵌め込まれている。

【0073】

図８〜１０に示されるように、第５供給室Ｓ８には、配管８５が接続される。配管８５は、供給口７０ｂに接続されている。配管８５は、圧縮空気源に接続された主配管１００に接続されている。配管８５には、電空比例弁９５が設けられている。電空比例弁９５は、第１下サンドタンク３０の側方に配置される。第５供給室Ｓ８は、複数のベントホール７０ｅを介して貯留室Ｓ２と連通している。電空比例弁９５が開とされたとき、圧縮空気は、主配管１００から配管８５を流通し、第５供給室Ｓ８へ供給される。そして、圧縮空気は、第５供給室Ｓ８から複数のベントホール７０ｅを介して貯留室Ｓ２へと送り込まれる。

【0074】

第５供給室Ｓ８から貯留室Ｓ２へと送られる流路には、第２透過部材３０ａが介在していない。第１下サンドタンク３０の屈曲した下端部においては、その形状が故に、貯留室Ｓ２内に配置される透過部材の摩耗が他の配置位置に比べて大きくなる傾向にある。このため、第１下サンドタンク３０の屈曲した下端部の貯留室Ｓ２内においては、第２透過部材３０ａの代わりに複数のベントホール７０ｅを用いる。これにより、第１下サンドタンク３０の屈曲した下端部において、透過部材の目詰まりの発生が回避される。

【0075】

第２下サンドタンク３１は、一例として、貯留室Ｓ３の底部に位置する第６供給室Ｓ９及び第７供給室Ｓ１０を有する。第６供給室Ｓ９は、配管部材７１の内部に画成される。配管部材７１は、第２下サンドタンク３１の第２接続口３８付近の底部に配置される。配管部材７１は、圧縮空気を供給する配管と接続する供給口７１ａと、圧縮空気を貯留室Ｓ３へ供給するための貫通孔７１ｂが形成されている。貫通孔７１ｂは１つ形成されてもよいし、複数個形成されてもよい。貫通孔７１ｂには、スリットが形成されたベントホール（不図示）が嵌め込まれている。配管部材７２は、圧縮空気を供給する配管と接続する供給口７２ａと、圧縮空気を貯留室Ｓ３へ供給するための貫通孔７２ｂが形成されている。貫通孔７２ｂは１つ形成されてもよいし、複数個形成されてもよい。貫通孔７２ｂには、スリットが形成されたベントホール（不図示）が嵌め込まれている。

【0076】

第６供給室Ｓ９には、配管８６が接続される。配管８６は、供給口７１ａに接続されている。配管８６は、圧縮空気源に接続された主配管１００に接続されている。配管８６には、電空比例弁９６が設けられている。第６供給室Ｓ９は、複数のベントホールを介して貯留室Ｓ３と連通している。電空比例弁９６が開とされたとき、圧縮空気は、主配管１００から配管８６を流通し、第６供給室Ｓ９へ供給される。そして、圧縮空気は、第６供給室Ｓ９から複数のベントホールを介して貯留室Ｓ３へと送り込まれる。

【0077】

第７供給室Ｓ１０には、配管８７が接続される。配管８７は、供給口７２ａに接続されている。配管８７は、圧縮空気源に接続された主配管１００に接続されている。配管８７には、電空比例弁９７が設けられている。第７供給室Ｓ１０は、複数のベントホールを介して貯留室Ｓ３と連通している。電空比例弁９７が開とされたとき、圧縮空気は、主配管１００から配管８７を流通し、第７供給室Ｓ１０へ供給される。そして、圧縮空気は、第７供給室Ｓ１０から複数のベントホールを介して貯留室Ｓ３へと送り込まれる。

【0078】

第６供給室Ｓ９及び第７供給室Ｓ１０から貯留室Ｓ２へと送られる流路には、透過部材が介在していない。第２下サンドタンク３１は、貯留室内に配置される透過部材の摩耗が他のタンクに比べて大きくなる傾向にある。このため、第２下サンドタンク３１の貯留室Ｓ３内においては、透過部材の代わりに複数のベントホールを用いる。これにより、第２下サンドタンク３１において、透過部材の目詰まりの発生が回避される。

【0079】

［圧力検出器］
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。

【0080】

以下、各タンクにおける圧力検出器の配置について説明する。最初に上サンドタンク２２における圧力検出器の配置について説明する。図３に示されるように、上サンドタンク２２には、第１圧力検出器６１及び第２圧力検出器６２が設けられている。第１圧力検出器６１は、第１供給室Ｓ４の圧力を検出する。第２圧力検出器６２は、第２供給室Ｓ５の圧力を検出する。このように、上サンドタンク２２では、第１透過部材２２ａを介して貯留室Ｓ１と連通する、貯留室Ｓ１の外側の空間（第１供給室Ｓ４，第２供給室Ｓ５）の圧力が検出される。

【0081】

次に、第１下サンドタンク３０における圧力検出器の配置について説明する。図３に示されるように、第１下サンドタンク３０には、第３圧力検出器６３、第４圧力検出器６４及び第５圧力検出器６５が設けられている。第３圧力検出器６３は、第３供給室Ｓ６及び第４供給室Ｓ７の圧力を検出する。第４圧力検出器６４は、貯留室Ｓ２の圧力を検出する。第５圧力検出器６５は、第５供給室Ｓ８の圧力を検出する。このように、第１下サンドタンク３０では、貯留室Ｓ２の圧力が直接検出されるとともに、第２透過部材３０ａを介して貯留室Ｓ２と連通する、貯留室Ｓ２の外側の空間（第３供給室Ｓ６，第４供給室Ｓ７，第５供給室Ｓ８）の圧力が検出される。なお、第４圧力検出器６４によって検出された貯留室Ｓ２の圧力は、後述する排気時の逆流防止の基準圧力として利用される。

【0082】

次に、第２下サンドタンク３１における圧力検出器の配置について説明する。図３に示されるように、第２下サンドタンク３１には、第６圧力検出器６６が設けられている。第６圧力検出器６６は、貯留室Ｓ３の圧力を検出する。なお、第６圧力検出器６６は、ベントなどを介して貯留室Ｓ３と連通する、貯留室Ｓ３の外側の空間の圧力を検出してもよい。

【0083】

［圧力検出器の取り付けの詳細］
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。

【0084】

［制御装置］
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。

【0085】

制御装置５０は、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６に接続され、少なくとも１つの圧力検出器の検出結果を取得する。圧力検出結果に基づく制御については後述される。

【0086】

［造型処理］
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。

【0087】

造型処理が開始された場合、最初に、シャトルイン処理（Ｓ１２）が行われる。シャトルイン処理では、搬送シリンダ２１が、マッチプレート１９を載置した搬送プレート２０を造型位置へ移動させる。

【0088】

次に、枠セット処理（Ｓ１４）が行われる。枠セット処理では、上鋳枠シリンダ１６、下鋳枠シリンダ１８（図２）、下盛枠シリンダ４２及びスクイズシリンダ３７が造型する鋳型の厚さに合わせて伸縮する。これにより、上鋳枠１５が所定位置に移動するとともに、下鋳枠１７がマッチプレート１９に当接し、その後、マッチプレート１９を載せた下鋳枠１７が所定位置に移動することで、上鋳枠１５及び下鋳枠１７の間にマッチプレート１９が狭持された状態となる。そして、第２下サンドタンク３１及び下盛枠４１が上昇し、下盛枠４１が下鋳枠１７に当接する。また、下タンクシリンダ３２が伸縮し、第１下サンドタンク３０を上下方向に移動させることで、第１下サンドタンク３０の第１接続口３５の高さが第２下サンドタンク３１の第２接続口３８の高さと一致する状態となる。このとき、上造型空間及び下造型空間は、制御装置５０で決定された状態（高さ）になっている。

【0089】

次に、エアレーション処理（Ｓ１６）が行われる。図４に示されるように、エアレーション処理では、封止機構が第１下サンドタンク３０の第１接続口３５と第２下サンドタンク３１の第２接続口３８とを封止する。そして、上サンドタンク２２のスライドゲート２３、及び、第１下サンドタンク３０のスライドゲート３３が閉とされ、圧縮空気源及び電空比例弁９０〜９７によって上サンドタンク２２、第１下サンドタンク３０及び第２下サンドタンク３１内に圧縮空気が供給される。これにより、鋳型砂を流動させながら、上造型空間及び下造型空間に鋳型砂が充填される。一例として、設定された圧力及び時間を満たした場合、エアレーション処理が終了する。なお、エアレーション処理が完了した後において、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内の排気処理が行われる。

【0090】

次に、スクイズ処理（Ｓ１８）が行われる。スクイズ処理では、エアレーション処理（Ｓ１６）で動作させた封止機構が封止を解除し、スクイズシリンダ３７がさらに伸長することにより、第２下サンドタンク３１がさらに上昇する。これにより、第２下サンドタンク３１に取り付けられた下プレート４０が下盛枠４１内に進入し、下造型空間内の鋳型砂を圧縮するとともに、上プレート２５が上鋳枠１５内に進入し、上造型空間の鋳型砂を圧縮する。スクイズシリンダ３７が油圧回路で制御されている場合には、例えば油圧回路の油圧が設定された油圧と等しいと判定することができるときに、スクイズ処理が終了する。なお、スクイズ処理中であって、上鋳枠シリンダ１６、下鋳枠シリンダ１８及び下盛枠シリンダ４２が油圧回路で制御されている場合、各シリンダはフリー回路に設定される。これによって、各シリンダはスクイズ力に負けて収縮する。

【0091】

次に、抜型処理（Ｓ２０）が行われる。抜型処理では、下盛枠シリンダ４２が収縮して下盛枠４１を下降させる。その後、スクイズシリンダ３７が収縮して、第２下サンドタンク３１を下降させ、それに続いて、マッチプレート１９及び搬送プレート２０を載置した下鋳枠１７を下降させる。そして、上鋳枠１５から模型の抜型が行われる。下鋳枠１７が固定部（不図示）まで下降したとき、マッチプレート１９及び搬送プレート２０が固定部に支持される。これにより、下鋳枠１７から模型の抜型が行われる。

【0092】

次に、シャトルアウト処理（Ｓ２２）が行われる。シャトルアウト処理では、搬送シリンダ２１が収縮することにより、搬送プレート２０を退避位置へ移動させる。必要であれば中子が上鋳枠１５又は下鋳枠１７に配置される。

【0093】

次に、枠合せ処理（Ｓ２４）が行われる。枠合せ処理では、下鋳枠シリンダ１８が収縮し、スクイズシリンダ３７が伸長することにより、下鋳枠１７及び第２下サンドタンク３１を上昇させて、枠を合わせる。

【0094】

次に、抜枠処理（Ｓ２６）が行われる。抜枠処理では、上鋳枠シリンダ１６及び下鋳枠シリンダ１８が収縮することにより、上鋳枠１５及び下鋳枠１７を上昇端まで上昇させて、抜枠を行う。

【0095】

次に、第１枠分離処理（Ｓ２８）が行われる。第１枠分離処理では、第２下サンドタンク３１の下プレート４０上に鋳型を載置した状態で、スクイズシリンダ３７が収縮し、第２下サンドタンク３１を下降させる。このとき、下鋳枠シリンダ１８が伸長し、下鋳枠１７を下降させるとともに、鋳型を搬出する際に邪魔にならない位置で停止させる。

【0096】

次に、モールド押出処理（Ｓ３０）が行われる。モールド押出処理では、押出シリンダ４８（図２参照）が伸長することで、上鋳型及び下鋳型を装置外（例えば造型ライン）へ搬出する。

【0097】

次に、第２枠分離処理（Ｓ３２）が行われる。第２枠分離処理では、下鋳枠シリンダ１８が伸長し、下鋳枠１７を原位置に戻す。

【0098】

以上で、一組の上鋳型及び下鋳型を造型する処理を終了する。

【0099】

［サンドタンク内の圧力検出］
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。

【0100】

制御装置５０は、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６に接続され、検出結果を取得することができる。検出結果とは、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６のうちの少なくとも１つの圧力検出器から出力された圧力に関する情報である。

【0101】

制御装置５０は、演算部５１、通信部５２及び記憶部５３を備える。演算部５１は、圧力制御に関する各種演算を行う構成要素であり、プロセッサ及びメモリなどにより実現する。通信部５２は、情報を装置外へ送信する構成要素であり、ネットワークカードなどにより実現する。

【0102】

通信部５２は、演算部５１の指令に基づいて、データを通信規格に合わせて処理し、通信ネットワーク６８へ出力する。通信ネットワーク６８は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。記憶部５３は、データを保存する構成要素であり、メモリなどにより実現する。

【0103】

表示部６７は、情報を視認可能な状態で表示することができる装置である。表示部６７は、一例として、ディスプレイ装置である。表示部６７は、装置に固定されていてもよいし、装置と別体となっていてもよい。表示部６７は、制御装置５０からの制御信号に基づいて、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６７は、制御装置５０からの制御信号に基づいて、警報情報を表示してもよい。表示部６７は、操作員による入力操作を受け付けるタッチパネルなどで構成されてもよい。表示部６７は、操作員による入力操作を制御装置５０へ出力してもよい。

【0104】

以下、制御装置５０の制御処理について、各構成要素と対応させて説明する。
［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。

【0105】

図１５は、電空比例弁の制御信号及び圧力検出器の検出結果を示すグラフの一例である。図１５に示されるグラフは、上サンドタンク２２における検出結果であり、横軸は時間であり、縦軸は圧力である。図１５において、電空比例弁の制御信号は圧力に変換され、破線で示されている。つまり、図中の破線が目標圧力である。破線の波形の立ち上がりから立ち下がりまでの時間がエアレーション時間Ｔ１である。図１５において、検出結果は実線で示されている。太い実線が第１圧力検出器６１の検出結果であり、細い実線が第２圧力検出器６２の検出結果である。操作員などは、図１５に示されたグラフに基づいて、制御の妥当性などを確認することができる。

【0106】

一例として、図１５に示されたグラフにおいては、エアレーション時間Ｔ１の初期において上サンドタンク２２内の圧力が上昇している。図中のタイミングＥ１で示されるように、圧力の上昇が一旦終了する。圧力の上昇の終了は、上サンドタンク２２内の鋳型砂が流動しているために発生していると考えられる。その後、図中のタイミングＥ２で示されるように、圧力は再度上昇し始める。圧力の再上昇は、鋳型砂の充填が完了したために発生していると考えられる。そして、タイミングＥ２から時間経過すると、少し圧力が上昇して一定値となる。操作員などは、図１５に示されたグラフに基づいてエアレーション時間Ｔ１の長さを検証することができる。操作員などは、後述する設定画面でエアレーション時間Ｔ１の長さを設定することができる。例えば、操作員などは、エアレーション時間Ｔ１の終了タイミングがタイミングＥ２に近づくようにエアレーション時間Ｔ１を調整してもよい。操作員などは、エアレーション時間Ｔ１の終了タイミングが、タイミングＥ２からマージン時間Ｔ２経過したタイミングに近づくようにエアレーション時間Ｔ１を調整してもよい。マージン時間Ｔ２は、実測に基づいて決定された値である。マージン時間Ｔ２は、操作員などにより適宜設定される値であってもよい。このような調整により、サイクルタイムを短縮させるとともに、消費するエアの量を最適化することができる。

【0107】

［第２データ表示処理］
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。

【0108】

透過部材の目詰まりは、作業員などにより判断される。作業員などの判断を助けるために、圧力の検出結果とともに、閾値を表示してもよい。例えば、制御装置５０の演算部５１は、上サンドタンク２２の少なくとも１つの圧力検出器（第１圧力検出器６１，第２圧力検出器６２）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表示部６７に表示させる。あるいは、演算部５１は、第１下サンドタンク３０の第３圧力検出器６３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表示部６７に表示させてもよい。予め設定された閾値は、記憶部５３に記憶されていてもよい。例えば、観測された異常値から所定値を減算した値が閾値として設定され、記憶部５３に記憶されてもよい。制御装置５０は、タッチパネルなどを介して閾値を取得し、記憶部５３に記憶してもよい。演算部５１は、検出結果に合わせて電空比例弁９０〜９４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。

【0109】

図１６は、圧力検出器の検出結果と閾値とを示すグラフの一例である。図１６に示されるグラフは、上サンドタンク２２における検出結果であり、横軸は時間であり、縦軸は圧力である。図１６において、太い実線が異常値であり、破線が閾値、細い実線が圧力検出器の検出結果である。第１透過部材２２ａに目詰まりが発生している場合、圧力は上昇し、閾値を超えることになる。操作員などは、図１６に示されたグラフに基づいて透過部材の目詰まりの有無を確認することができる。

【0110】

［第３データ表示処理］
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。

【0111】

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の検出結果を所定のタイミングで記憶部５３に記憶する。そして、演算部５１は、記憶された検出結果と今回の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、演算部５１は、記憶部５３を参照して、事前に記憶された検出結果を取得するとともに、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６から今回の検出結果を取得する。そして、演算部５１は、事前に記憶された検出結果と今回の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。

【0112】

図１７は、事前に記憶された検出結果と今回の検出結果とを比較した一例である。図１７に示されるグラフは、上サンドタンク２２における検出結果であり、横軸は時間であり、縦軸は圧力である。画面例（Ａ）は、事前に記憶された検出結果のグラフＧ１を表示している画面である。画面例（Ｂ）は、事前に記憶された検出結果のグラフＧ１と今回の検出結果のグラフＧ２とを重ねて表示している画面である。操作員などは、図１７に示されたグラフに基づいて、以前の処理との相違点の有無を確認することができる。

【0113】

［設定画面の表示処理］
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。

【0114】

図１８は、表示部により表示される画面例である。画面例（Ａ）は、エアレーション時間を設定する設定画面の一例である。画面例（Ａ）の上部には、ページを遷移する入力操作を受け付けるためのアイコンＩＣ１が表示されている。画面下部においては、アプリケーション又は各種機能を呼び出す入力操作を受け付けるためのアイコンＩＣ２が表示されている。画面中央には、設定対象と設定項目が表示されている。設定対象の一例は、電空比例弁である。画面例（Ａ）においては、電空比例弁９０，９３と電空比例弁９０，９３とがオブジェクトＯＢ１，ＯＢ２として表示されている。設定項目の一例は、エアレーション時間及び圧力である。画面例（Ａ）においては、エアレーション時間と圧力とがオブジェクトＯＢ３〜ＯＢ５として表示されている。オブジェクトＯＢ３〜ＯＢ５は、操作員などにより入力可能な項目である。

【0115】

また、設定項目の一例は、追加処理時のエアレーション時間及び圧力である。追加処理は、エアレーション処理が正常な場合には実行されない。追加処理は、エアレーション処理が異常と判断される前に、エアレーション時間を延長するために実行される処理である。追加処理の詳細は後述する。画面例（Ａ）においては、追加処理時のエアレーション時間と圧力とがオブジェクトＯＢ６として表示されている。オブジェクトＯＢ６は、操作員などにより入力可能な項目である。オブジェクトＯＢ６において受け付けられる設定項目は、追加的なエアレーション時の設定値となる。操作員などは、オブジェクトＯＢ３〜ＯＢ６に値を入力することにより、エアレーションに関する設定を行うことができる。

【0116】

［警報処理］
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。

【0117】

圧縮空気を用いて行われる抜枠造型機において想定される異常の１つは、吹き抜け異常である。吹き抜け異常とは、「下プレート４０の各供給口の部分的な詰まりによって鋳型砂が存在しない箇所が発生し、当該箇所が圧縮空気の通り道となる現象」である。鋳型砂が存在しない箇所は空気抵抗が少ないため、圧縮空気は当該箇所ばかりに吹き抜ける。このため、吹き抜け異常が発生した場合、圧力が上昇しないことになる。制御装置５０は、エアレーション処理時において、鋳型砂の正常な充填が行えていないと判定されたときに、エアレーション時間を延長する（追加処理）。つまり、制御装置５０は、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６の検出結果に基づいて少なくとも１つの電空比例弁に制御信号を出力する。より具体的な一例として、制御装置５０は、エアレーション処理時において、エアレーション時間Ｔ１内に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、鋳型砂の正常な充填が行えていないと判定する。所定の閾値は、例えば記憶部５３に記憶されている。そして、制御装置５０は、例えば図１８の画面例（Ａ）を用いて設定された値に基づいて、電空比例弁に制御信号を出力する（エアレーション時間を延長する追加処理）。

【0118】

制御装置５０は、吹き抜け異常が追加処理によって解消した場合、つまり、追加エアレーション時間内に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た場合には、鋳型砂の充填処理は正常であると判定し、警報は行わない。一方、制御装置５０は、追加エアレーション時間内に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。警報情報は、警報に関するデータであり、表示部６７に出力される場合には画面データ、スピーカなどに出力される場合にはアラームデータである。制御装置５０は、警報情報の出力とともに、抜枠造型機１の運転を停止してもよい。図１８の画面例（Ｂ）は、警報の一例である。制御装置５０は、異常の内容、抜枠造型機１の運転状態、処置（対処方法）、復帰（復帰方法）などを表示部６７に表示させる。

【0119】

制御装置５０は、エアレーション時間Ｔ１が終了すると、排気処理を行う。排気処理においては、上サンドタンク２２内の圧縮空気が排気され、圧力が低下していく。排気機構に砂詰まりがある場合、例えば、図１７の画面例（Ｂ）のグラフＧ３に示されるように、排気処理時間Ｔ３において、圧力の低下が鈍ることになる。制御装置５０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を排気する際に、少なくとも１つの圧力検出器により検出された圧力が、所定の時間経過後に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。これにより、操作員などは排気の異常を認識することができる。

【0120】

なお、制御装置５０は、排気処理時において、少なくとも１つの圧力検出器の検出結果に基づいて少なくとも１つの電空比例弁が開となるように制御信号を出力してもよい。このように動作することで、供給室の圧力が高まることから、充填室から供給室への鋳型砂の逆流が防止される。鋳型砂の逆流は、ベントを配置している箇所、つまり、供給室Ｓ８〜Ｓ１０で発生しやすい。制御装置５０は、排気処理時において、排気処理時に基準となる第４圧力検出器６４によって検出された圧力に基づいて、電空比例弁９５〜９７が開となるように制御信号を出力する。制御装置５０は、第４圧力検出器６４によって検出された圧力よりも所定値だけ高い圧力となるように、電空比例弁９５〜９７を開としてもよい（フィードバック処理）。

【0121】

以上、本実施形態に係る抜枠造型機１では、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の圧力が第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６により検出される。そして、制御装置５０により、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６の検出結果が取得される。このように、抜枠造型機１によれば、タンク内の圧力が取得されることによりサンドタンク内の状況が把握されるため、結果として優れた鋳型及び鋳物製品を得ることができる。

【0122】

抜枠造型機１によれば、第２下サンドタンクが上下方向に移動することによってスクイズ処理が行われる場合において、サンドタンク内の状況を適切に把握することができる。

【0123】

抜枠造型機１によれば、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６の配置のために、圧縮空気を供給するための供給室Ｓ４〜Ｓ１０を利用することができる。また、抜枠造型機１は、鋳型砂を貯留する貯留室Ｓ１〜Ｓ３に圧力検出のための貫通孔などを設ける必要がない。このため、抜枠造型機１によれば、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６の配置が造型処理に与える影響を小さくすることができる。

【0124】

抜枠造型機１によれば、上サンドタンク２２の上下の圧力、つまり上サンドタンク２２の全体の圧力が検出されるため、上サンドタンク２２の検出位置に依存した圧力偏差を把握することができる。抜枠造型機１によれば、第１下サンドタンク３０の上下の圧力、つまり第１下サンドタンク３０の全体の圧力が検出されるため、第１下サンドタンク３０の検出位置に依存した圧力偏差を把握することができる。

【0125】

抜枠造型機１によれば、第１透過部材２２ａ，第２透過部材３０ａの目詰まりを検出することができる。また、抜枠造型機１では、第１下サンドタンク３０の屈曲した下端部の貯留室Ｓ２内、あるいは、第２下サンドタンク３１内においては、透過部材の代わりに複数のベントホールを用いる。このため、抜枠造型機１によれば、透過部材の目詰まりが発生し易い箇所において、透過部材の目詰まりの発生を回避することができる。

【0126】

抜枠造型機１によれば、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６の検出結果を操作員に報知することができる。抜枠造型機１によれば、圧力の時間依存性を操作員に報知することができる。抜枠造型機１によれば、設定画面を表示部６７に表示させることにより、操作員による設定操作を支援することができる。また、抜枠造型機１によれば、操作員に対して、事前に記憶された検出結果と今回の検出結果の差分を報知することができる。抜枠造型機１によれば、第１圧力検出器６１〜第６圧力検出器６６の検出結果を、物理記憶媒体を介することなく外部のコンピュータなどに送信することができる。

【0127】

抜枠造型機１によれば、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表示部に表示させることができる。この場合、操作員に対して、第１透過部材２２ａ又は第２透過部材３０ａの目詰まりを予測させることができる。

【0128】

抜枠造型機１によれば、圧力検出器の検出結果に基づいて電空比例弁に制御信号を出力することができるので、例えばフィードバック制御をすることができる。例えば、抜枠造型機１では、排気する際に、第３圧力検出器６３の検出結果に基づいて、電空比例弁９５〜９７が開となるように制御信号が出力される。このため、抜枠造型機１によれば、タンク内の鋳型砂の流動を適切に制御することができる。より具体的には、抜枠造型機１は、貯留室Ｓ２，Ｓ３から供給室Ｓ８〜Ｓ１０へ鋳型砂が逆流することを防ぐことができる。

【0129】

抜枠造型機１によれば、排気系統に不具合があることを操作員に警告することができる。抜枠造型機１によれば、電空比例弁９０〜９７がサンドタンクの側方に配置されているので、圧縮空気の供給の応答性を向上させることができる。

【0130】

抜枠造型機１によれば、最大圧力が所定の閾値に達しないときに追加的なエアレーションを自動で行うことができる。さらに、抜枠造型機１によれば、追加的なエアレーションによっても状況が改善されないときには、操作員に警報することができる。

【0131】

なお、上述した実施形態は本開示に係る抜枠造型機の一例を示すものである。本開示に係る抜枠造型機は、実施形態に係る抜枠造型機１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る抜枠造型機１を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

【0132】

例えば、上記実施形態において、上サンドタンク２２は上フレーム１０に固定されている例を説明したが、上サンドタンク２２は移動可能に構成されていてもよい。また、造型機のサンドタンクは３つである必要はなく、１つであってもよいし、２つ又は４つ以上であってもよい。

【符号の説明】

【0133】

１…抜枠造型機、１２…ガイド、１５…上鋳枠、１６…上鋳枠シリンダ、１７…下鋳枠、１８…下鋳枠シリンダ、１９…マッチプレート、２２…上サンドタンク、２５…上プレート、２２ａ…第１透過部材、３０ａ…第２透過部材、３０…第１下サンドタンク、３１…第２下サンドタンク、３２…下タンクシリンダ、３５…第１接続口、３６…第１閉塞板、３７…スクイズシリンダ、３８…第２接続口、３９…第２閉塞板、４０…下プレート、４１…下盛枠、４２…下盛枠シリンダ、５０…制御装置、５１…演算部、５２…通信部、５３…記憶部、６１…第１圧力検出器、６２…第２圧力検出器、６３…第３圧力検出器、６４…第４圧力検出器、６５…第５圧力検出器、６７…表示部、６８…通信ネットワーク、９０〜９７…電空比例弁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】