鑄型的造型裝置及方法

專利名稱：鑄型的造型裝置及方法
技術領域：
本發明涉及用于對鑄型進行造型的裝置及方法。更詳細地說，涉及代替使用液壓 泵而使用將氣壓轉換成高壓的液壓的增壓汽缸，形成鑄型造型空間并對型砂進行壓縮，由 此同時對上鑄型和下鑄型進行造型的鑄型造型裝置和鑄型造型方法。
背景技術：
以往，公知有如下的鑄型造型方法及裝置在利用下填砂框和下壓實板形成下造 型空間之后，從泄料桶(blow tank)同時朝上下造型空間導入型砂，使下壓實板上升而同時 對上鑄型和下鑄型進行造型，然后，使上鑄型和下鑄型都從單面模板脫箱，使上鑄型從上砂 箱脫箱，同時使下鑄型從下填砂框脫箱(參照專利文獻1)。該造型方法和裝置例如利用使用液壓驅動和氣壓驅動這兩種驅動方式的造型裝 置實現，但是存在如下的問題點。首先，在液壓驅動中需要液壓單元，液壓泵、液壓閥等原始 成本(initial cost)高。并且，在氣壓驅動中，為了在砂箱放置、壓實時確保必要的輸出而 需要大的汽缸。另一方面，本申請的申請人嘗試在鑄型造型機中，利用組合了氣壓設備和液壓設 備的驅動機構，在用于進行壓實的汽缸中使用氣液增力(air on oil)驅動，對放置砂箱時 的壓力和壓實時的壓力進行切換(專利文獻2)并使其動作。此處，所謂氣液增力驅動是指 將低壓的氣壓轉換成液壓加以使用的利用氣壓/液壓的復合功能進行驅動的驅動方式。但是，在專利文獻2所記載的驅動機構中，并未假想同時對上鑄型和下鑄型進行 造型的情況。因此，為了進行上下鑄型的同時造型，需要在何時對各個汽缸的氣液增力驅動 的壓力進行切換才能使鑄型造型機進行恰當的動作還是未知數。當然，在專利文獻2中，關 于脫模工序、合模工序也沒有任何記載。然而，在脫模工序和合模工序中，恰當的速度、壓力控制也是很重要的。例如，在脫 模工序中需要靜靜地慢慢地進行上鑄型與上模型、下鑄型與下模型的脫模。在未能確切地 進行速度控制的情況下會導致鑄型的質量下降。在氣壓驅動的2速控制中難以進行調整， 在形成為1速控制而使其慢慢地動作的情況下需要大量的動作時間。相反，在進行高速的 脫模的情況下，鑄型的成品局部會產生脫模不良(砂型崩砂)，無法形成質量良好的鑄型。并且，在合模工序中，由于使造型的上鑄型和下鑄型緊貼，因此在使鑄型合模的壓 力高的情況下或者速度快的情況下會由于沖擊導致鑄型潰型或崩砂，從而有可能產生不 良ο專利文獻1 日本特開昭59-24552號公報
專利文獻2 日本特公昭43-2181號公報

發明內容
本發明的目的在于提供一種最佳地發揮氣液增力驅動、使用增壓汽缸對氣壓進行 增壓并將氣壓轉換成高壓的液壓使造型的各個工序動作而同時對上鑄型和下鑄型進行造 型的鑄型造型裝置及方法。即，本發明的目的在于提供一種如下的鑄型造型裝置及方法鑒 于砂箱放置壓實汽缸實現承擔砂箱放置、壓實、脫模、合模工序的重要作用，不使用液壓單 元，使用增壓汽缸對氣壓進行增壓并將氣壓轉換成高壓的液壓，在最佳的時刻使各個工序 動作進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型。本發明所涉及的鑄型造型裝置具備下砂箱，該下砂箱設置成能夠相對于進行鑄型造型的位置搬出搬入移動；雙面模板，該雙面模板裝配于該下砂箱的上表面，且在兩面具有模樣；能夠升降的下填砂框，該下填砂框能夠與上述下砂箱的下端連結，且在側壁面具 有型砂導入孔；下壓實板，該下壓實板能夠以可與上述下砂箱、上述雙面模板以及上述下填砂框 一起形成下造型空間的方式進行升降；上壓實板，該上壓實板固定設置在上述雙面模板的對置上方；上砂箱，該上砂箱能夠與上述雙面模板以及上述上壓實板一起形成上造型空間；砂箱放置壓實汽缸，該砂箱放置壓實汽缸用于使上述下壓實板升降；驅動機構，該驅動機構包含空氣配管和液壓配管，并利用氣液增力方式驅動上述 砂箱放置壓實汽缸；和控制裝置，該控制裝置用于對上述驅動機構進行控制，上述控制裝置以下述方式進行控制當利用上述下砂箱、上述雙面模板、上述下填 砂框以及上述下壓實板形成下造型空間，并且利用上述雙面模板、上述上壓實板以及上述 上砂箱形成上造型空間時，使上述砂箱放置壓實汽缸以低壓動作，當使上述下壓實板上升 來壓縮型砂進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型時，利用增壓汽缸使上述砂箱放置壓實汽 缸以高壓動作而壓縮型砂。本發明所涉及的鑄型造型方法是同時對上鑄型和下鑄型進行造型的鑄型造型方 法，所述鑄型造型方法包含以下工序上下造型空間形成工序，在該工序中，利用下砂箱、雙面模板、能夠升降的下填砂 框以及能夠升降的下壓實板形成下造型空間，并且利用上壓實板和上砂箱形成上造型空 間，上述下砂箱設置成能夠相對于進行鑄型造型的位置搬出搬入移動，上述雙面模板裝配 于該下砂箱的上表面，且在兩面具有模樣，上述下填砂框能夠與上述下砂箱的下端連結，且 在側壁面具有型砂導入孔，上述上壓實板固定設置在上述雙面模板的對置上方；型砂導入工序，在該工序中，同時對上述下造型空間和上述上造型空間導入型 砂；使上述下壓實板上升而壓縮型砂進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型的造型工 序；脫模工序，在該工序中，使該上鑄型從上述雙面模板的上表面側的上述模樣脫模、并且使上述下鑄型從上述雙面模板的下表面側的上述模樣脫模；和脫箱工序，在該工序中，使上述上鑄型從上述上砂箱脫箱、并且使上述下鑄型從上 述下填砂框脫箱，上述鑄型造型方法的特征在于，在上述上下造型空間形成工序中，通過使砂箱放置壓實汽缸動作來形成上述下造 型空間，上述砂箱放置壓實汽缸由驅動機構以氣液增力方式驅動，并且通過使上述砂箱放 置壓實汽缸以低壓動作來形成上述上造型空間，在上述造型工序中，型砂的上述壓縮通過利用增壓汽缸使上述砂箱放置壓實汽缸 以高壓動作而實現。根據本發明的鑄型造型裝置及其方法，設有驅動機構，在形成下造型空間并對型 砂進行壓縮時，該驅動機構利用氣液增力方法驅動用于使下壓實板等升降的砂箱放置壓實 汽缸，能夠確切地對該驅動機構進行控制。根據本發明，僅供給氣壓就能夠產生高輸出而同 時對上下鑄型進行造型，進一步，能夠在最佳的時刻使壓實工序動作，并且能夠對該氣液增 力方式的驅動進行控制而進行與工序一致的適當的下壓實板等的動作。因此，本發明能夠 實現結構的簡化、緊湊化，能夠使維護容易，并且能夠對不存在脫模不良等的高質量的鑄型 進行造型。并且，由于本發明使用氣壓和增壓汽缸對氣壓進行增壓而轉換成高壓的液壓，因 此不需要專用的液壓單元，不僅如此，由于僅在需要高輸出時進行增壓，因此增壓裝置小， 能夠實現以往無法實現的程度的裝置的小型化。進一步，本發明并未設置液壓單元，由此， 定序器(sequencer)等控制裝置自身的結構也大幅簡化，具體地說，不需要用于驅動液壓 泵等的斷路器或磁鐵開關等的回路，能夠實現低成本化，并且能夠實現裝置的小型化。包含于說明書的一部分并構成說明書的附圖概略地示出本發明的優選實施方式， 起到與上述的一般的說明和以下的優選實施方式的詳細說明一起說明本發明的主旨的作 用。


圖1是示出本發明的第一實施方式的鑄型造型裝置的一例的主視圖。圖2是圖1的裝置的側視圖。圖3是圖1的裝置的俯視圖。圖4是圖1的裝置的下壓實板周邊的概要放大圖。圖5是圖1的裝置的上砂箱汽缸周邊的概要放大圖。圖6是示出圖1的裝置的電氣系統和氣液壓系統的框圖。圖7是圖1的裝置的砂箱放置壓實汽缸驅動機構的氣液壓回路圖。圖8(A)是示出使用圖1的鑄型造型裝置的本發明的鑄型造型方法的工序圖，圖 8(B)是示出圖8(A)的各個工序中的多個汽缸的動作的工序圖。圖9是圖1的鑄型造型裝置的動作說明圖，是示出圖8(A)的本發明的鑄型造型方 法中的模板梭動機構(pattern shuttle)進入工序結束后的狀態的圖。圖10是圖1的裝置的動作說明圖，是示出圖8(A)的鑄型造型方法中的填砂工序 結束后的狀態的圖。圖11是圖1的裝置的動作說明圖，是示出圖8(A)的方法中的壓實工序結束后的狀態的圖。圖12是圖1的裝置的動作說明圖，是示出圖8(A)的方法中的脫模(起模(draw)) 工序結束后的狀態的圖。圖13是圖1的裝置的動作說明圖，是示出圖8(A)的方法中的模板梭動機構退出 工序結束后的狀態的圖。圖14是圖1的裝置的動作說明圖，是示出圖8(A)的方法中的合模工序結束后的 狀態的圖。圖15是圖1的裝置的動作說明圖，是示出在圖8(A)的方法的脫箱工序中使上鑄 型從上砂箱脫出的狀態的圖。圖16是圖1的裝置的動作說明圖，是示出圖8(A)的方法中的脫箱工序結束后的 狀態的圖。圖17是概略地示出本發明的第二實施方式的鑄型造型裝置的驅動機構的一例的 配管系統圖。圖18是示出本發明的第三實施方式的鑄型造型裝置的側視圖，是局部地示出配 管系統的側視圖。標號說明2...砂箱放置壓實汽缸；4...下壓實板；5...下填砂框汽缸；6...下填砂框； 6c...型砂導入孔；8...上壓實板；10...上砂箱；21...模板梭動機構汽缸；23...下砂箱； 24. ·.雙面模板；51. ·.型砂；54. ·.上鑄型(鑄型)；55. ·.下鑄型(鑄型)；403. ·.增壓 汽缸(氣壓回路和液壓回路)；PS. ·.壓力開關(傳感器)；501. ·.壓縮空氣源；502. ·.油 箱；Op...液壓配管；Ap...空氣配管；SVl...第一電磁閥；SV2...第二電磁閥；SV3...第 三電磁閥；SV4 SV8...電磁閥；VI...第一閥..第二閥；503...砂箱放置壓實 汽缸；504...增壓汽缸；Mh...歧管；505...砂型推出汽缸；506...模板梭動機構汽缸； 507...上砂箱汽缸；C...下填砂框汽缸；512...上部框架；513...支柱；515...下壓實板 框架；516. · ·下壓實板；517. · ·下填砂框；518. · ·上壓實板；520. · ·上砂箱；523. · ·下砂 箱；525. · ·雙面模板。
具體實施例方式以下，參照附圖對應用了本發明的鑄型造型裝置及鑄型造型方法進行說明。首先， 作為第一實施方式，使用圖1 圖16對應用了本發明的鑄型造型裝置100進行說明。1.第一實施方式本實施方式的鑄型造型裝置100具備下砂箱，該下砂箱以能夠相對于進行鑄型 造型的位置搬出搬入移動的方式設置；雙面模板(matchplate)，該雙面模板裝配于該下砂 箱的上表面，且在兩面具有模樣(pattern)；能夠升降的下填砂框，該下填砂框能夠與上述 下砂箱的下端連結，且在側壁面具有型砂導入孔；能夠升降的下壓實板，該下壓實板能夠與 上述下砂箱、上述雙面模板以及上述下填砂框一起形成下造型空間；上壓實板，該上壓實板 固定設置在上述雙面模板的對置上方；上砂箱，該上砂箱能夠與上述雙面模板以及上述上 壓實板一起形成上造型空間；砂箱放置壓實汽缸，該砂箱放置壓實汽缸用于使上述下壓實 板升降；驅動機構，該驅動機構包含空氣配管和液壓配管，并利用氣液增力方式驅動上述砂箱放置壓實汽缸；和控制器，該控制器用于對上述驅動機構進行控制。在本實施方式的鑄型造型裝置100中，上述控制器進行如下的控制利用上述下 砂箱、上述雙面模板、上述下填砂框以及上述下壓實板形成下造型空間，并且，利用上述雙 面模板、上述上壓實板以及上述上砂箱形成上造型空間。該控制以下述方式實現使上述砂 箱放置壓實汽缸以低壓動作，當使上述下壓實板上升而壓縮型砂進而同時對上鑄型和下鑄 型進行造型時，利用增壓汽缸使上述砂箱放置壓實汽缸以高壓動作而壓縮型砂。使用了該鑄型造型裝置100的本發明的鑄型造型方法涉及同時對上鑄型和下鑄 型進行造型的所謂的同時鑄型造型方法。更詳細地說，涉及同時對上鑄型和下鑄型進行造 型的鑄型造型方法，該鑄型造型方法包含以下工序上下造型空間形成工序，在該工序中， 利用下砂箱、雙面模板、能夠升降的下填砂框以及能夠升降的下壓實板形成下造型空間，并 且利用上壓實板和上砂箱形成上造型空間，上述下砂箱設置成能夠相對于進行鑄型造型的 位置搬出搬入移動，上述雙面模板裝配于該下砂箱的上表面，且在兩面具有模樣，上述下填 砂框能夠與上述下砂箱的下端連結，且在側壁面具有型砂導入孔，上述上壓實板固定設置 在上述雙面模板的對置上方；型砂導入工序，在該工序中，同時對上述下造型空間和上述上 造型空間導入型砂；使上述下壓實板上升來壓縮型砂進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型 的工序；脫模工序，在該工序中，使該上鑄型從上述雙面模板的上表面側的上述模樣脫模、 并且使上述下鑄型從上述雙面模板的下表面側的上述模樣脫模的工序；和脫箱工序，在該 工序中，使上述上鑄型從上述上砂箱脫箱、并且使上述下鑄型從上述下填砂框脫箱的工序。在本發明的鑄型造型方法的一個實施方式中，在上述造型空間形成工序中，通過 使砂箱放置壓實汽缸動作而形成上述下造型空間，上述砂箱放置壓實汽缸由驅動機構以氣 液增力方式驅動。進一步，在本實施方式的鑄型造型方法中，以上述方式形成上述下造型空間，同 時，通過使上述砂箱放置壓實汽缸以低壓動作而形成上述上造型空間。在上述造型工序中， 利用增壓汽缸使上述砂箱放置壓實汽缸以高壓動作，從而壓縮型砂。此處，在本說明書中，所謂“造型位置”是指由造型機的立柱包圍的位置。所謂“雙面模板”是指在模型板的兩面具有模型的板。所謂“形成上下造型空間”，也包含在形成下造型空間之后形成上鑄型造型空間的 情況。或者，也包含在形成下造型空間的同時形成上鑄型造型空間的情況。所謂“在壁面具備型砂導入孔的下填砂框”是指將用于導入型砂的孔設于側面 (壁)的下填砂框。所謂“型砂”可以是任何種類，例如優選為以膨潤土作為粘接劑的濕型砂。所謂“導入型砂”，例如能夠利用空氣等從在壁面具備型砂導入孔的上砂箱和下填 砂框導入型砂，但是，本發明并不限定于此，型砂導入方法可以是任意方法。所謂“下壓實板”是指使填充于下砂箱的下造型空間中的型砂密閉并壓縮該型砂 的壓實板。“應用氣液增力驅動的砂箱放置壓實汽缸”是以氣液增力方式動作的汽缸。此處，在本發明的一個實施方式中，優選下填砂框相對于下壓實板“能夠獨立且同 時升降”。在該情況下，能夠利用下填砂框汽缸僅使下填砂框與下壓實板獨立地升降，并且， 當利用砂箱放置壓實汽缸使下壓實板升降時，下填砂框能夠與下壓實板同時升降。
所謂“增壓汽缸”是利用帕斯卡原理的增壓汽紅，是具有將低壓的氣壓轉換成高壓 的液壓加以使用的氣壓液壓的復合功能的汽缸。在氣液增力驅動中，不需要液壓泵，僅使用 氣壓源。所謂“模板梭動機構汽缸”是指用于使在上下具備模型的雙面模板在造型位置與 待機位置之間前進和后退的汽缸。以下，參照附圖對本實施方式的鑄型造型裝置及方法進行更具體的說明。如圖1 圖5所示，本實施方式的鑄型造型裝置100大致具備鑄型造型部100A， 該鑄型造型部100A用于對由上鑄型和下鑄型構成的鑄型進行造型；下砂箱進退驅動部 100B，該下砂箱進退驅動部100B用于使下砂箱進入鑄型造型部100A或者使下砂箱從鑄型 造型部100A后退；砂型推出部100C，該砂型推出部100C用于將由鑄型造型部造型的鑄型 推出至外部；以及型砂供給部100D，該型砂供給部100D用于對鑄型造型部100A供給型砂。(1)鑄型造型部100A鑄型造型裝置100具備門型框架1。門型框架1通過在俯視圖中的四角經由支柱 Ic將下部基體框架Ia和上部框架Ib連結成一體而構成。如圖4所示，砂箱放置壓實汽缸2以朝向上方的方式安裝于下部基體框架Ia的上 表面中央部。下壓實板4經由下壓實板框架3的上端部3a安裝于砂箱放置壓實汽缸2的 活塞桿2a的前端。砂箱放置壓實汽缸2的主體部2b插通設于下壓實板框架3的下端部3b 的中央的插通孔3c。優選在下部基體框架Ia的平面的四角設有高度至少在IOmm以上的滑動套筒(未 圖示)，以保持下壓實板框架3的水平狀態。4個下填砂框汽缸5以包圍砂箱放置壓實汽缸2的方式以鉛垂狀態安裝于下壓實 板框架3的下端部3b。各個下填砂框汽缸5的上側的活塞桿5a穿過設于下壓實板框架3 的下端部的插通孔3d，下填砂框6安裝在該活塞桿5a的前端。下填砂框6的內表面6a以隨著朝向下方而下填砂框6的內部空間變窄的方式形 成為錐狀，形成為下壓實板4能夠保持氣密狀態地嵌入下填砂框6的結構。在下填砂框6 的側壁部6b設有型砂導入孔6c。在下填砂框6的上表面豎立有定位銷7。如上所述，下壓實板4經由下壓實板框架3的上端部3a安裝于砂箱放置壓實汽缸 2的活塞桿2a的前端，下填砂框汽缸5安裝于下壓實板框架3的下端部3b，下填砂框6安 裝于下填砂框汽缸5的上側的活塞汽缸5a的前端。因此，當砂箱放置壓實汽缸2的活塞汽 缸2a伸縮動作時，下壓實板4、下壓實板框架3、下填砂框5、以及下填砂框6成為一起而同 時上升或者下降。并且，當下填砂框汽缸5的上側的活塞汽缸5a伸縮動作時，下填砂框6 上升或者下降。如圖5所示，上壓實板8固定設置于上部框架Ib的下表面，上壓實板8位于下壓 實板4的上方對置位置。由汽缸構成的上砂箱汽缸9以朝向下方的方式固定設置于上部框 架lb。上砂箱10安裝于上砂箱汽缸9的活塞桿9a的前端。上砂箱10的內 表面IOa以隨著朝向下方而上砂箱10的內部空間變廣的方式形成 為錐狀，形成為上壓實板8能夠保持氣密狀態地嵌入該上砂箱10的結構。特別地，如從圖 7中所看出的那樣，在上砂箱10的側壁部IOb設有型砂導入孔10c。在上壓實板8與下壓實板4之間的中間位置形成有空間S，后述的下砂箱23能夠進入該空間S，且進入該空間S后的下砂箱23能夠在該空間S內升降。 在支柱Ic的內側配設有在同一水平面上朝左右方向(所謂左右方向是以圖1的 圖示的狀態為基準確定的。以下也同樣)平行地延伸的一對行駛軌道11。(2)下砂箱進退驅動部100B下砂箱進退驅動部100B配置在支柱Ic的左側或者右側(在圖1的實施方式中為 左側)。下砂箱進退驅動部100B具備以朝向右側的方式配置的模板梭動機構汽缸21。靠 模板(master plate) 22以水平狀態安裝于模板梭動機構汽缸21的活塞桿21a的前端。靠 模板22以能夠從活塞桿21a的前端朝上方離開的方式安裝于活塞桿21a的前端。下砂箱23安裝于靠模板22的下表面。在上下表面具備模型的雙面模板24安裝于靠模板22的上表面。靠模板22在平面的四角分別具備鉛垂狀態的輥臂22a。在各個輥臂22a的上端和 下端分別配設有帶緣輥22b、22c。下側的4個帶緣輥22c以下述方式與一對導軌25上接觸當模板梭動機構汽缸21 的活塞桿21a處于后退狀態時，這4個帶緣輥22c能夠沿著在同一水平面上朝左右方向平 行地延伸的一對導軌25轉動。當上述活塞桿21處于前進狀態時，帶緣輥22c從一對導軌 25上離開，并朝支柱Ic的內側移動。上側的4個帶緣輥22b構成為當模板梭動機構汽缸21的活塞桿21a處于后退狀 態時，僅右側的2個帶緣輥22b載置在從支柱Ic延伸的一對行駛軌道Ilc的左端部上，當 上述活塞桿21a處于前進狀態時，左側的2個帶緣輥22b也載置在一對行駛軌道11上。(3)砂型推出部100C砂型推出部100C配置在支柱Ic的左側或者右側(在圖1中為左側)。砂型推出部100C具備以朝向右側的方式配置的砂型推出汽缸31。推出板32連結 于砂型推出汽缸31的活塞桿31a的前端。(4)型砂供給部100D砂型供給部100D配設于上部框架Ib。型砂供給部100D具備型砂供給口 41 ；用于對型砂供給口 41進行開閉的放砂閘 門(sand gate) 42 ；以及配置在放砂閘門42的下方的松砂箱(aeration tank) 43。特別地， 如從圖9中所看出的那樣，松砂箱43的前端朝上下方向分支成兩股狀而構成砂導入孔43a。下面對上述的鑄型造型裝置100的電氣系統和氣液壓系統進行說明。如圖6所示，鑄型造型裝置100的電氣系統具備作為控制裝置的定序器200，通過 與該定序器200電連接觸摸面板300(圖1 圖3)、電磁閥SVl、SV2、SV3、SV4、SV5、SV6、 SV7、SV8以及切換閥(cutvalve)CV構成。并且，在定序器200還電連接有以下的各種傳感 器201等用于檢測砂型推出汽缸的返回端(后退端)的傳感器；后述的壓力開關PS;用于 監視所供給的壓縮空氣是否在一定壓力以上的壓力傳感器；用于確認各個汽缸的去往端、 返回端的舌簧接點開關或者接近開關；以及在壓實時進行監視以便鑄型不會成為不足一定 厚度的厚度的接近開關。電磁閥SV1、SV2、SV3以及切換閥CV是圖7所示的砂箱放置壓實汽缸驅動機構400 的構成元件，在后面敘述。
電磁 閥SV5是對砂型推出汽缸31進行壓縮空氣的供氣和排氣，以使活塞桿31a前 進、后退的電磁閥。電磁閥SV6是對模板梭動機構汽缸21進行壓縮空氣的供氣和排氣，以使活塞桿 21a前進、后退的電磁閥。電磁閥SV7是對上砂箱汽缸9進行壓縮空氣的供氣和排氣，以使活塞桿9a前進 (下降)、后退(上升)的電磁閥。電磁閥SV8是對下填砂框汽缸5進行壓縮空氣的供氣和排氣，以使活塞桿5a前進 (上升)、后退(下降)的電磁閥。以下，對砂箱放置壓實汽缸驅動機構400進行說明。如圖7所示，砂箱放置壓實汽缸驅動機構400具備壓縮空氣源401、油箱402以及 增壓汽缸403，構成由氣壓回路404和液壓回路405的復合回路構成的氣液增力驅動。所謂 氣液增力驅動是指基于將氣壓轉換成液壓加以使用的氣壓、液壓的復合功能的驅動。在氣 液增力驅動中，并不使用采用液壓泵的專用的液壓單元，僅使用壓縮空氣源。1)氣壓回路404對氣壓回路404進行說明。油箱402在上部具有氣壓室402a，氣壓室402a借助閥(第一閥)Vl成為與壓縮 空氣源401和大氣(消聲器406)中的某一方連通的連通狀態，該閥Vl與電磁閥(第一電 磁閥)SVl聯動而被2位置控制。當電磁閥SVl不通電時，閥Vl的控制端口與消聲器407 連通而將閥Vl保持在非動作狀態，使油箱402的氣壓室402a與消聲器406連通，將氣壓室 402a內保持在大氣壓。并且，當電磁閥SVl通電時，閥Vl的控制端口與壓縮空氣源401連 通而將閥Vl保持在動作狀態，使油箱402的氣壓室402a與壓縮空氣源401連通，對氣壓室 402a內供給壓縮空氣。增壓汽缸403具備汽缸部403a和活塞部403b。汽缸部403a具有上部的氣壓室 403c和下部的液壓室403d，氣壓室403c的截面積與液壓室403d的截面積之間的面積比設 定成較大的值、例如設定成10 1。活塞部403b由大徑活塞部403g和小徑活塞部403h構 成，大徑活塞部403g配設于汽缸部403a的氣壓室403c，將氣壓室403c形成成上部氣壓室 403e和下部氣壓室403f，小徑活塞部403h從大徑活塞部403g朝下方延伸，且前端部配設 于液壓室403d。在上述的面積比為10 1的情況下，增壓汽缸403能夠產生壓力為壓縮氣 壓的10倍的液壓。增壓汽缸403的上部氣壓室403e借助閥(第二閥)V2a成為與壓縮空氣源401和 大氣(消聲器408)中的某一方連通的連通狀態，該閥V2a與電磁閥(第二電磁閥)SV2聯動 而被2位置控制。當電磁閥SV2不通電時，閥V2的控制端口與消聲器407連通而將閥V2a 保持在非動作狀態，使增壓汽缸403的上部氣壓室403e與消聲器408連通，將上部氣壓室 403e內保持在大氣壓。并且，當電磁閥SV2通電時，閥V2a的控制端口與壓縮空氣源401連 通而將閥V2a保持在動作狀態，使上部氣壓室403e與壓縮空氣源401連通，對上部氣壓室 403e內供給壓縮空氣。在壓縮空氣源401與閥V2a之間的氣壓配管配設有調壓閥409。增壓汽缸403的下部氣壓室403f借助閥V2b成為與壓縮空氣源401和大氣(消聲 器410)中的某一方連通的連通狀態，該閥V2b與電磁閥SV2聯動而被2位置控制。當電磁 閥SV2不通電時，閥V2b的控制端口與壓縮空氣源401連通而將閥V2b保持在動作狀態，使增壓汽缸403的下部氣壓室403f與壓縮空氣源401連通，對下部氣壓室403f內供給壓縮 空氣。并且，當電磁閥SV2通電時，閥V2b的控制端口與消聲器411連通而將閥V2b保持在 非動作狀態，使下部氣壓室403f與消聲器410連通，將下部氣壓室403f內保持在大氣壓。砂箱放置壓實汽缸2具備主體部(汽缸部)2b、配設在主體部2b的內部的活塞2c、 以及從活塞2c朝上方延伸的活塞桿2a，如上所述，下壓實板4連結在活塞桿2a的前端。主 體部2b具有上部的氣壓室2d和下部的液壓室2e，活塞2c形成氣壓室2d和液壓室2e。砂箱放置壓實汽缸2的氣壓室2d借助電磁閥(第三電磁閥)SV3成為與壓縮空氣 源401和大氣(消聲器407)中的某一方連通的連通狀態。當電磁閥SV3不通電時，使氣壓 室2d與消聲器407連通而將氣壓室2d內保持在大氣壓。并且，當電磁閥SV3通電時，使氣 壓室2d與壓縮空氣源401連通而對氣壓室2d內供給壓縮空氣。 2)液壓回路405接著，對液壓回路405進行說明。液壓回路405構成為利用液壓配管412使油箱402和砂箱放置壓實汽缸2的液 壓室2e之間流體連通，并且，在油箱402側的液壓配管部412a的中途配置速度控制器SC 和切換閥CV，使砂箱放置壓實汽缸2側的液壓配管部412b與增壓汽缸403的液壓室403d 流體連通，進一步，在砂箱放置壓實汽缸2側的液壓配管部412b配置壓力開關PS。利用壓 力開關PS監視液壓配管部412b內的工作油402b是否達到了預定的壓力。當切換閥CV不通電時，將油箱402與砂箱放置壓實汽缸2的液壓室2e之間、以及 油箱402與增壓汽缸403的液壓室403d之間保持在截斷狀態。并且，當切換閥CV通電時， 該切換閥CV借助壓縮氣壓動作，將油箱402與砂箱放置壓實汽缸2的液壓室2e之間、以及 油箱402與增壓汽缸403的液壓室403d之間保持在連通狀態。切換閥CV使用能夠調節工作油流量的2速控制用切換閥，由此，能夠使砂箱放置 壓實汽缸2以高速和低速2種速度響應良好地動作。其次，對使用了上述的鑄型造型裝置100的本實施方式的鑄型造型方法進行說 明。如圖8(A)所示，本鑄型造型方法由模板梭動機構進入工序Si、砂箱放置工序S2、 填砂工序S3、壓實工序S4、脫模(起模)工序S5、模板梭動機構退出工序S6、合模工序S7、 脫箱工序S8以及砂型推出工序S9這一系列的工序構成。首先，與上述的工序對應地對砂箱放置壓實汽缸驅動機構400的動作進行說明。(1)造型開始時造型開始時，電磁閥SV1、SV2都保持非通電狀態，電磁閥SV3和切換閥CV都保持 通電狀態。由于電磁閥SV3處于通電狀態，因此，砂箱放置壓實汽缸2的活塞2c以及活塞桿 2a位于下端(下降端)，下壓實板4被保持在下端(下降端)。由于切換閥CV處于通電狀態，因此，油箱402與砂箱放置壓實汽缸2的液壓室2e 之間、以及油箱402與增壓汽缸403的液壓室403d之間保持流體連通狀態。(2)模板梭動機構進入工序Sl在模板梭動機構進入工序Sl中，與造型開始時同樣，電磁閥SV1、SV2都保持非通 電狀態，電磁閥SV3和切換閥CV都保持通電狀態。
(3)砂箱放置工序S2在砂箱放置工序S2中，開始朝電磁閥SVl通電，并且停止朝電磁閥SV3通電。當 開始朝電磁閥SVl通電、并且停止朝電磁閥SV3通電時，供給到砂箱放置壓實汽缸2的液壓 室2e中的工作油402b使活塞2c上升，經由活塞桿2a使下壓實板4上升，進行砂箱放置作 業。(4)壓實工序S4在壓實工序S4中，停止朝電磁閥SVl和切換閥CV通電，并且開始朝電磁閥SV2通 H1^ ο通過開始朝電磁閥SV2通電，供給到增壓汽缸403的上部氣壓室403e內的壓縮空 氣將大徑活塞部403g壓下。隨著該大徑活塞部403g的下降，小徑活塞部403h將液壓室 403d內的工作油402b推出。被推出的工作油402b被供給至砂箱放置壓實汽缸2的液壓室 2e,因此，下壓實板4上升，進行壓實工序。另外，當利用壓式開關PS檢測到工作油402b達到了預定的壓力時，壓實工序S4 完成。(5)脫模(起模)工序S5在脫模(起模)工序S5中，停止朝電磁閥SV2通電，并且開始朝電磁閥SV3以及 切換閥CV通電。通過停止朝電磁閥SV2通電，活塞部403b上升至上端(上升端)。通過開始朝切換閥CV通電，油箱402與砂箱放置壓實汽缸2的液壓室2e之間、以 及油箱402與增壓汽缸403的液壓室403d之間返回流體連通狀態。當停止朝電磁閥SV2通電、同時開始朝電磁閥SV3以及切換閥CV通電時，砂箱放 置壓實汽缸2的活塞2c借助壓縮氣壓被壓下，因此液壓室2e內的工作油402b被推出。被 推出的工作油402b返回增壓汽缸403的液壓室403d以及油箱402內。因此，砂箱放置壓 實汽缸2的活塞2c下降，增壓汽缸403的活塞部403b上升。(6)合模工序S7在合模工序S7中，與砂箱放置工序S2時同樣，首先開始朝電磁閥SVl通電，并且 停止朝電磁閥SV3通電。在該狀態下，油箱402內的工作油402b受到由供給到氣壓室402 內的壓縮空氣產生的壓下力而被從油箱402內推出，并經由速度控制器SC和切換閥CV被 供給至砂箱放置壓實汽缸2的液壓室2e。因此，砂箱放置壓實汽缸2的活塞2c上升。⑵脫箱工序SS在脫箱工序S8中，停止朝電磁閥SVl通電，并且開始朝電磁閥SV3通電。通過開 始朝電磁閥SV3通電，砂箱放置壓實汽缸2的氣壓室2d與壓縮空氣源401連通，對氣壓室 2d供給壓縮空氣。因此，砂箱放置壓實汽缸2的活塞2c借助壓縮氣壓被壓下，因此，液壓室 2e內的工作油402b被推出。被推出的工作油402b返回到油箱402內。因此，砂箱放置壓 實汽缸2的活塞2c下降。以下，按照工序順序對本發明的上述的實施方式的鑄型造型方法的一系列工序進 行說明。圖8(B)表示各個工序中的汽缸的動作。1)造型開始時(圖1、圖2、圖3、圖4、圖5)造型開始時，在鑄型造型部100A中，砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a位于后退端，下壓實板4位于下降端。并且，下填砂框汽缸5的活塞桿5a位于后退端，下填砂框6位 于下降端。并且，上砂箱汽缸9的活塞桿9a位于前進端，上砂箱10位于下降端。在下砂箱進退驅動部100B中，模板梭動機構汽缸21的活塞桿21a位于后退端，靠 模板22、下砂箱23以及雙面模板24分別位于后退端。在砂型推出部100C中，砂型推出汽缸31的活塞桿31a位于后退端，推出板32位
于后退端。在型砂供給部100D中，在松砂箱43內填充有型砂51 (圖9)。2)模板梭動機構進入工序Sl (圖2、圖9)在模板梭動機構進入工序Sl中，使模板梭動機構汽缸21的活塞桿21a前進。通 過該活塞桿21a的前進，靠模板22前進，上側的4個帶緣輥22b中的左側的2個帶緣輥22b 也載置于一對行駛軌道11上，同時，下側的4個帶緣輥22c從一對導軌25上離開，當活塞 桿21a前進到前進端時，靠模板22、下砂箱23以及雙面模板24被放置在鑄型造型部100A 的支柱Ic內側的預定位置。3)砂箱放置工序S2 (圖10)在砂箱放置工序S2中，使砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a前進而使下壓實板4 上升，同時，使下填砂框汽缸5前進而使下填砂框6上升，使下填砂框6的定位銷7插通下 砂箱23的定位孔(未圖示)，使下填砂框6重合在下砂箱23的下表面，形成由下壓實板4、 下填砂框6、下砂箱23以及雙面模板24密閉的下鑄型空間。此處，由于下壓實板4和下壓 實板框架3為一體，因此，當使砂箱放置壓實汽缸2升降時，下壓實板框架3也能夠與下壓 實板4 一起升降。其次，使下壓實板框架3和下壓實板4 一體地上升，使定位銷7插通上砂箱10的 下表面，使下砂箱23隔著雙面模板24和靠模板22重合于上砂箱10的下表面，形成由上壓 實板8、上砂箱10以及雙面模板24密閉的上鑄型空間。此時的砂箱放置壓實汽缸2的前進 輸出只要能夠與提升的結構的重量對應即可，因此能夠采用壓力比較低的汽缸。另外，當形成上鑄型空間時，砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a并未到達前進端 (上升端)。當形成上鑄型空間時，下填砂框6的型砂導入孔6c與松砂箱43的砂導入孔43a一致。另外，在圖10中示出了在上鑄型空間和下鑄型空間填充有型砂51的狀態，但是， 砂箱放置工序S2為填充型砂51之前的狀態。4)填砂工序S3 (圖10)在填砂工序S3中，在型砂供給部100D中，關閉放砂閘門42 (圖2)，并對松砂箱43 供給壓縮空氣。松砂箱43內的型砂51借助壓縮氣壓經由下側的砂導入孔43a和下填砂框 6的型砂導入孔6c被導入下鑄型空間，同時，經由上側的砂導入孔43a和上砂箱10的型砂 導入孔IOc被導入上鑄型空間。在該填砂工序S3中，僅壓縮空氣從設置于上砂箱10和下砂箱23的側壁部的排氣 孔(未圖示)被排出至外部。5)壓實工序S4(圖11)在壓實工序S4中，使砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a進一步前進，利用上壓實板8和下壓實板4夾持并擠壓上鑄型空間內的型砂52和下鑄型空間內的型砂53，將型砂壓 實。在該壓實工序S4中，伴隨著下壓實板4的上升，下填砂框6、下砂箱23、雙面模板24以 及上砂箱10也上升。借助該壓實工序S4形成上鑄型54和下鑄型55。當進行壓實時，使增壓汽缸403 (圖7)下降而對砂箱放置壓實汽缸2供給高壓的 工作油，從而造型具有預定硬度的上下鑄型。壓實工序開始后，使增壓汽缸403的下降停止 的時刻由壓力開關PS (圖7)決定。停止利用增壓汽缸403進行的增壓(下降)的時刻優 選設定在0. IMPa到21MPa的范圍。在超過21MPa的情況下需要具有21MPa以上的耐壓力 的設備，因此成體升高。另一方面，在比0. IMPa低的情況下無法獲得形成鑄型的硬度。另外，在本實施方式中，從壓實工序開始時使增壓汽缸403下降而使砂箱放置壓 實汽缸2以高壓動作，但是，也可以在壓實開始初期在使增壓汽缸403停止的狀態下使砂箱 放置壓實汽缸2以低壓前進(上升)，然后使增壓汽缸403動作。通過在壓實初期使砂箱放 置壓實汽缸2以低壓動作，能夠縮短砂箱放置壓實汽缸2以高壓進行壓實的沖程，因此能夠 使增壓汽缸的尺寸進一步緊湊化。6)脫模(起模)工序S5(圖12)在脫模(起模)工序S5中，使砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a后退，使下壓實板 4下降。隨著下壓實板4的下降，下砂箱23、雙面模板24、靠模板22以及下填砂框6也下 降。在下降的中途，靠模板22的上側的4個帶緣輥22b載置在一對行駛軌道11上，靠模板 22、下砂箱23以及雙面模板24的下降停止，下壓實板4和下填砂框6繼續下降。當使砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a后退時，停止基于增壓汽缸403 (圖7)的增 壓(下降)，使增壓汽缸403以低壓上升，同時同樣地以低壓動作。并且，優選使砂箱放置壓 實汽缸2以低速動作，以免將雙面模板從鑄型脫模時鑄型的產品面崩砂。7)模板梭動機構退出工序S6 (圖13)對于模板梭動機構退出工序S6，在脫模(起模)工序S5中，當靠模板22的上側的 4個帶緣輥22b載置在一對行駛軌道11上時，靠模板22與模板梭動機構汽缸21的活塞桿 21a的前端成為連結狀態。在模板梭動機構退出工序S6中，使模板梭動機構汽缸21的活塞桿21a后退至后 退端。通過活塞桿21a的后退，靠模板22的下側的4個帶緣輥22b載置在一對導軌25上， 并且，靠模板22的上側的4個帶緣輥22b中的左側的2個帶緣輥22b從一對行駛軌道11 上離開，靠模板22、下砂箱23以及雙面模板24返回到后退端(原位置)。在該模板梭動機構退出工序S6結束后，能夠將型芯放入支柱Ic的內側，能夠根據 需要進行下芯作業。但是，下芯作業在本發明中并不是必須的。8)合模工序S7(圖14)對于合模工序S7,使砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a前進而使下壓實板4上升， 使下鑄型55緊貼上鑄型54的下表面。與砂箱放置工序S2同樣，此時的砂箱放置壓實汽缸2的前進也是在使增壓汽缸停 止的狀態下使砂箱放置壓實汽缸2以低壓動作。并且，優選在上鑄型54和下鑄型55即將 緊貼之前使砂箱放置壓實汽缸2以低速動作，以免由于緊貼的沖擊導致鑄型崩砂。9)脫箱工序S8(圖15、圖16)在脫箱工序S8中，如圖15所示，使上砂箱汽缸9的活塞桿9a后退，使上砂箱10上升。通過上砂箱10的上升，上鑄型54從上砂箱10脫箱。在脫箱之后，使上砂箱汽缸9的 活塞桿9a前進，使上砂箱10返回至下降端(原位置)。接著，使砂箱放置壓實汽缸2的活塞桿2a后退，使下壓實板4返回至下降端(原 位置)。并且，如圖16所示，使下填砂框汽缸5的上側的活塞桿5a后退，使下填砂框6返回 至下降端(原位置)。對于此時的砂箱放置壓實汽缸2的后退，與合模工序S7同樣，在使增壓汽缸停止 的狀態下使砂箱放置壓實汽缸2以低壓動作。并且，優選在砂箱放置壓實汽缸2即將到達 下降端之前使砂箱放置壓實汽缸2以低速動作，以免對脫箱后的鑄型造成沖擊。10)砂型推出工序S9 在砂型推出工序S9中，使砂型推出汽缸31的活塞桿31a前進而使推出板32前進， 將下壓實板4上的鑄型(上鑄型54和下鑄型55)送出至輸送線。然后，使砂型推出汽缸31的活塞桿31a后退而返回至原位置。另外，在上述的砂箱放置工序S2、脫模(起模)工序S5、合模工序S7以及脫箱工 序S8中，優選用于使砂箱放置壓實汽缸2前進或者后退的低壓動作的輸出為0. IMPa至 0.6MPa。在砂箱放置壓實汽缸驅動機構400中應用在上面說明了的氣液增力驅動。在一 般的鑄造車間中，壓縮空氣源401的供給壓力設定成大約0.6MPa。雖然也能夠形成為超 過0.6MPa的壓力，但是需要提高壓縮機的能力。因此，從節能的觀點出發優選使壓力在 0. 6MPa以下。并且，在低于0. IMPa的壓力下，由于驅動的對象的重量或汽缸內的密封墊等 的摩擦阻力，難以驅動砂箱放置壓實汽缸2。另外，模板梭動機構汽缸21的活塞桿21a的前進和后退以0. IMPa至0. 6MPa的氣 壓進行。如在上面說明了的那樣，模板梭動機構汽缸21只要能夠使靠模板22、下砂箱23以 及雙面模板24前進、后退即可，因此可以是0. IMPa至0.6MPa的氣壓。如上所述，一般的鑄 造車間的壓縮空氣源的供給壓力為大約0. 6MPa,因此，從節能的觀點出發，優選用于使模板 梭動機構汽缸21動作的氣壓在0. 6MPa以下。并且，在低于0. IMPa的氣壓下，由于前進、后 退的對象的重量或汽缸內的摩擦阻力等，難以使模板梭動機構汽缸21動作。本實施方式中的模板梭動機構汽缸21使用氣壓缸，但是，也可以代替氣壓缸而使 用電動缸。如果使用電動缸，則不需要用于使汽缸21動作的氣壓配管，因此能夠形成為更 簡單的結構。并且，用于使下填砂框汽缸5的活塞桿5a前進(上升)、后退(下降)的氣壓可以 是0. IMPa至0. 6MPa。下填砂框汽缸5用于將下填砂框6、下砂箱23和雙面模板24提升， 以及下鑄型從下填砂框6的脫模，因此可以利用0. IMPa至0. 6MPa的氣壓使下填砂框汽缸 5動作。一般的鑄造車間中的壓縮空氣源401的供給壓力為大約0.6MPa，因此，從節能的觀 點出發，優選用于使下填砂框汽缸5動作的氣壓在0. 6MPa以下。并且，在氣壓不足0. IMPa的情況下，由于上升的對象的重量和汽缸內的摩擦阻力 等，難以使下填砂框汽缸5動作。如以上所說明了的那樣，在本實施方式的鑄型造型方法中，由于將砂箱放置壓實 汽缸驅動機構400形成為由氣壓回路和液壓回路的復合回路構成的氣液增力驅動(將低壓 的氣壓轉換成高壓的液壓加以使用的驅動方式)，因此僅供給氣壓就能夠產生高輸出，維護 容易，且能夠使用緊湊的壓實機構同時對上下鑄型進行造型。
并且，除了作為制作鑄型時的最重要的工序的壓實工序S4、砂箱放置工序S2之 外，在脫模工序S5、合模工序S7中也應用利用由氣壓回路和液壓回路的復合回路構成的氣 液增力驅動動作的砂箱放置壓實汽缸2，因此能夠以最佳的時間提供質量良好的鑄型。在利用壓縮性高的空氣動作的氣壓缸中，當進行速度切換控制時速度不會瞬時變 化，不適合進行2速以上的速度控制，但是，在利用壓縮性極低的液體動作的液壓汽缸中， 能夠瞬時進行速度切換的響應，容易進行2速以上的控制。在使氣壓缸以低速的1速動作 的情況下，為了對鑄型進行造型需要耗費大量的時間。并且，相反，在使氣壓缸以高速的1 速動作的情況下，在脫模時會導致鑄型的產品部分崩砂、或者由于合模時的沖擊導致鑄型 潰型，從而導致鑄型不良。因此，通過應用氣液增力驅動并采用液壓汽缸進行2速控制而能 夠解決動作時間和鑄型不良兩方面的問題，能夠以最佳的時間提供質量良好的鑄型。進一步，根據本實施方式的鑄型造型方法，不用使用專用的液壓單元，僅使用氣壓 就能夠獲得與液壓同等的輸出。并且，僅在需要高輸出時進行增壓，因此增壓裝置緊湊化。 由于完全不使用具備液壓泵的液壓單元，因此能夠抑制維護時的部件更換成本，作業者也 幾乎不需要具有與液壓或液壓設備有關的知識。此外，在設置組裝時也不需要液壓專業的 配管設置作業者，因此能夠抑制設置成本。進一步，根據本實施方式的鑄型造型方法，能夠最大限度地利用上述壓實機構，并 且，僅供給氣壓和電力就能夠同時對鑄型進行造型。并且，與氣液增力驅動有關的部位的閥 結構也大部分使用氣壓閥，因此作業者的氣壓知識就足以應對。氣壓閥的重量比液壓閥輕， 容易操作。進一步，配管也大部分為氣壓用配管，因此維護時的處理也容易。對于本實施方式的鑄型造型方法，在砂箱放置工序S2、脫模工序S5、合模工序S7 以及脫箱工序S8中使砂箱放置壓實汽缸2以低壓動作，僅在需要高壓力的壓實工序S4中 使增壓汽缸動作，因此，與砂箱放置壓實汽缸2的動作沖程相比，能夠使增壓汽缸的尺寸緊 湊。進一步，在壓實開始后，利用液壓配管內的壓力開關監視使增壓汽缸停止的時刻， 因此每次都能夠以相同的壓實力對鑄型進行造型，能夠提供質量穩定的鑄型。并且，在本實施方式的鑄型造型方法中，利用氣壓使模板梭動機構汽缸21和下填 砂框汽缸5動作，因此液壓配管并不復雜。另外，在本實施方式中，在型砂導入作業中使用松砂法，但是，代替于此也可以使 用吹砂法。另外，在本說明書中，所謂松砂法是指利用0. 05 0. ISMPa的低壓的壓縮空氣導 入型砂的方法。所謂吹砂法是指利用0. 2 0. 35MPa的高壓的壓縮空氣導入型砂的方法。如上所述，根據應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法，由于設置有 利用氣液增力方式驅動砂箱放置壓實汽缸的驅動機構400，該砂箱放置壓實汽缸用于在形 成下造型空間和壓縮型砂時使下壓實板等升降，并且能夠確切地對該驅動機構400進行控 制，因此僅供給氣壓就能夠產生高輸出而同時對上下鑄型進行造型。進一步，能夠在最佳 的時刻使壓實工序動作，同時，能夠對氣液增力方式的驅動進行控制而根據工序使下壓實 板等進行合適的動作。因此，鑄型造型裝置100能夠實現結構的簡化、緊湊化，能夠容易地 進行維護，并且能夠造型不會產生脫模不良等的高質量的鑄型。并且，對于鑄型造型裝置 100，特別是由于使用氣壓和增壓汽缸對氣壓進行增壓而將氣壓轉換成高壓的液壓，因此不 需要專用的液壓單元，不僅如此，由于僅在需要高輸出時進行增壓，因此增壓裝置小，能夠實現以往無法實現的程度的裝置的小型化。進一步，對于鑄型造型裝置100，通過不設置液 壓單元，定序器等控制裝置自身的結構也能夠大幅簡化，能夠實現低成本化，同時能夠實現 裝置的小型化。具體地說，對于鑄型造型裝置100，由于不需要用于驅動液壓泵等的斷路器 (Circuit breaker)或磁鐵開關等的回路，因此控制裝置自身的結構也能夠大幅簡化。S卩，在使用氣缸的情況下，由于空氣是壓縮性高的流體，因此在進行速度切換控制 的情況下速度不會瞬時變化，不適合進行2速以上的速度控制。但是，通過利用液壓汽缸進 行該控制能夠解決動作時間的問題和脫模不良的問題這兩個問題。這樣，由于液壓汽缸中 壓縮性極低，因此能夠瞬時進行速度切換時的響應，因此容易進行2速以上的控制。另外，對應用了本發明的第一實施方式的鑄型造型裝置100的驅動機構使用驅動 機構400的情況進行了說明，但是，也可以使用在后述的第二實施方式中說明的驅動機構 500。在應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法中，由于使用增壓汽缸對氣 壓進行增壓而將氣壓轉換成高壓的液壓，在最佳的時刻使砂箱放置壓實汽缸動作，因此，除 了在制作鑄型方面最重要的工序(為了制作良好的鑄件，良好的鑄型是必不可少的)的壓 實工序、砂箱放置工序之外，在脫模工序、合模工序中也使用砂箱放置壓實汽缸進行動作。并且，根據應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法，不使用專用的液 壓單元，僅使用氣壓就能夠獲得與液壓同等的輸出。由于僅在需要高輸出時進行增壓，因此 增壓裝置緊湊化。由于完全不使用具備液壓泵的液壓單元，因此能夠抑制維護時的部件更 換成本，幾乎不需要與液壓或液壓設備有關的知識。此外，在設置組裝時也不需要液壓專業 的配管設置作業者，因此能夠抑制設置成本。進一步，根據應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法，能夠最大限度 地利用上述壓實機構，并且，僅供給氣壓和電力就能夠同時對鑄型進行造型。即，氣壓閥的 重量比液壓閥輕，容易操作。并且，與氣液增力驅動有關的部位的閥結構也大部分使用氣壓 閥，因此作業者的氣壓知識就能夠進行應對。配管也大部分為氣壓用配管，因此維護時的處 理也容易。另外，在上述專利文獻2所記載的機構中，配管的系統和閥結構復雜，存在即便具 有專業的知識和經驗在組裝或維護時也需要時間的問題。特別地，近年來，在脫箱鑄型造型 裝置中，高壓壓實造型正在成為主流，以最大壓實面壓力為l.OMPa的壓力進行壓實。例如， 即便是分型面尺寸為縱向450mm橫向350mm的鑄型尺寸，為了以氣壓缸確保輸出，當氣壓為 0. 6MPa時，需要直徑大約600mm的汽缸，設備大型化，原始成本越來越高。在應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法中，對于在形成下造型空間 的同時形成上造型空間的工序，能夠使上述砂箱放置壓實汽缸以低壓動作而執行。此處，在 形成上下造型空間時使砂箱放置壓實汽缸動作的低壓例如可以為0. IMPa至0. 6MPa。由于 上述砂箱放置壓實汽缸中的砂箱放置的沖程是壓實的沖程的3倍以上，因此，在砂箱放置 時，通過將低壓的氣壓轉換成低壓的液壓而使砂箱放置壓實汽缸動作，不需要使用增壓汽 缸，能夠使增壓汽缸的尺寸緊湊化。并且，在使下壓實板上升而壓縮型砂進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型的工序 中，能夠利用增壓汽缸使上述砂箱放置壓實汽缸以高壓動作來壓縮型砂。由于利用增壓汽缸使上述砂箱放置壓實汽缸以高壓動作來壓縮型砂的工序和砂箱放置工序使用同一個汽缸進行，因此壓實機構不會變得復雜，壓實機構簡單。并且，由于 僅在需要高壓力的壓實時使增壓汽缸動作，因此能夠使增壓汽缸的尺寸緊湊。進一步，在壓實開始后，能夠利用液壓配管內的壓力開關對使增壓汽缸停止的時 刻進行控制。進而，能夠利用壓力開關對使該增壓汽缸停止的時刻進行控制，該壓力開關檢 測液壓配管內的液壓是否達到設定在0. IMPa至21MPa的范圍的壓力。通過在液壓配管內設置壓力開關，能夠監視壓實壓力是否達到0. IMPa至21MPa之 間的設定的壓實壓力，由此，每次都能夠以相同的壓實力對鑄型進行造型，能夠提供質量穩 定的鑄型。在不監視壓力的情況下，每次都以不同的壓實力對鑄型進行造型，因此鑄型強度 的偏差變大，即鑄件產品的尺寸精度的偏差變大。進而，在將上述上鑄型從上述雙面模板的上表面側的上述模型脫模、同時將上述 下鑄型從上述雙面模板的下表面側的上述模型脫模的工序中，使上述增壓汽缸停止而使砂 箱放置壓實汽缸以低壓下降。由此，由于與砂箱放置工序同樣的原因，存在能夠使增壓汽缸的尺寸緊湊化的優點。此外，在應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法中，在將上述上鑄型 從上述雙面模板的上表面側的上述模型脫模、同時將上述下鑄型從上述雙面模板的下表面 側的上述模型脫模的工序之后，優選在使上述增壓汽缸停止的狀態下使砂箱放置壓實汽缸 以低壓上升而進行合模。由此，由于能夠以低壓進行合模，因此存在不會將鑄型壓潰的優點。在僅以高壓進 行合模的情況下，為了避免將鑄型壓潰，需要使用機械的方法、或者準備利用減壓閥調節后 的配管系統，成本變高。在應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法中，在合模后，還可以增加 以下工序使上述上鑄型從上述上砂箱脫箱的工序；以及在使上述增壓汽缸停止的狀態下 使砂箱放置壓實汽缸以低壓下降從而使上述下鑄型從上述下填砂框脫箱的工序。合模后，砂箱放置壓實汽缸的下降作業能夠在使增壓汽缸停止的狀態下以低壓進 行，因此，由于與砂箱放置工序同樣的原因，能夠使增壓汽缸的尺寸緊湊化。另一方面，根據應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法的一個實施 方式，模型的動作借助模板梭動機構汽缸進行，該模板梭動機構汽缸能夠借助0. IMPa至 0. 6MPa的氣壓而動作。進一步，該模型的動作也可以借助電動汽缸進行。由此，由于能夠借助氣壓使模型動作，因此存在液壓配管系統簡單化的優點。或者，在應用了本發明的鑄型造型裝置100和鑄型造型方法中，下填砂框汽缸也 可以借助0. IMPa至0. 6MPa的氣壓而動作。由此，存在液壓配管系統簡單化的優點。2.第二實施方式其次，參照圖17對本發明的鑄型造型裝置和鑄型造型方法的第二實施方式進行 說明。在該第二實施方式中，首先對應用于鑄型造型裝置的砂箱放置壓實汽缸的優選的驅 動機構進行說明。且一并對使用該驅動機構的鑄型造型裝置進行說明。在圖17中，在第二實施方式的鑄型造型裝置中使用的驅動機構500具有壓縮空 氣源；油箱，該油箱的一端以能夠連通遮斷的方式與該壓縮空氣源連接；砂箱放置壓實汽 缸，該砂箱放置壓實汽缸的回流口以能夠連通遮斷的方式與上述壓縮空氣源連接，并且，該砂箱放置壓實汽缸的供給口利用液壓配管以能夠連通、遮斷的方式與上述油箱連接；以及 增壓汽紅，該增壓汽缸的供給口和回流口以能夠連通、遮斷的方式與上述壓縮空氣源連接， 該增壓汽缸以能夠連通的方式與上述油箱連接，該增壓汽缸利用液壓配管以常態連通的方 式與上述砂箱放置壓實汽缸連接。此處，在本說明書中，所謂“壓縮空氣源”是指利用外部配管、壓縮空氣罐或者壓縮 機等引入壓縮空氣或者產生壓縮空氣的空氣源。通常，作為壓縮空氣源能夠使用車間壓縮 空氣的配管。并且，所謂“一端以能夠連通、遮斷的方式與壓縮空氣源連接的油箱”例如意味著 經由閥將油箱的上部以能夠連通、遮斷的方式連接于壓縮空氣源的油箱。因此，能夠利用壓 縮空氣對油箱內的工作油的表面進行加壓，并且，能夠通過將油箱內的壓縮空氣排出而停 止對工作油的表面加壓。進一步，所謂“砂箱放置壓實汽缸的回流口以能夠連通、遮斷的方式與壓縮空氣源 連接，并且，砂箱放置壓實汽缸的供給口利用液壓配管以能夠連通、遮斷的方式與上述油箱 連接”是指該砂箱放置壓實汽缸是能夠進行砂箱放置作業和壓實作業的汽缸，通過使該砂 箱放置壓實汽缸與油箱連通，能夠利用低壓的液壓進行砂箱放置作業，進一步，通過隔斷該 砂箱放置壓實汽缸與油箱之間的連通，并利用后述的增壓汽缸產生高壓的液壓，能夠利用 該高壓的液壓進行壓實作業。進而，所謂“增壓汽缸的供給口和回流口以能夠連通、遮斷的方式與壓縮空氣源連 接，并且該增壓汽缸以能夠連通的方式與上述油箱連接，該增壓汽缸利用液壓配管以常態 連通的方式與砂箱放置壓實汽缸連接”是指該增壓汽缸是利用帕斯卡原理的增壓汽缸，是 具有將低壓的氣壓轉換成高壓的液壓的功能的氣壓、液壓的復合系統的汽缸。在這種氣液 增力驅動方式中，不需要液壓泵，作為驅動源能夠僅使用氣壓源。在第二實施方式的脫箱鑄型造型裝置中，“砂箱放置壓實汽缸”為氣液增力驅動 方式。此處，在本實施方式的脫箱鑄型造型裝置中，所謂下填砂框相對于下壓實板“能夠獨 立且同時升降”是指如上所述，能夠利用下填砂框汽缸僅使下填砂框與下壓實板獨立地 升降，并且，當利用砂箱放置壓實汽缸使下壓實板升降時，下填砂框能夠與下壓實板同時升 降。另外，第二實施方式中的型砂可以是任何種類，例如優選為以膨潤土作為粘接劑 的濕型砂。3.第二實施方式中的驅動機構的配管系統進一步，參照圖17對第二實施方式中的驅動機構500的配管系統進行說明。圖17 中概略地示出該配管系統。圖17所示的驅動機構500具備壓縮空氣源501、油箱502、砂 箱放置壓實汽缸503以及增壓汽缸504。在圖17中，壓縮空氣源501是引入壓縮空氣或者產生壓縮空氣的空氣源。油箱 502的上部的一端借助空氣配管Ap以能夠連通、遮斷的方式與壓縮空氣源501連接。為了 能夠進行該連通、遮斷作業，使用電磁閥SVl以及能夠在電磁閥SVl的作用下動作的閥VI。 并且，油箱502的下部經由液壓配管以能夠連通、遮斷的方式與砂箱放置壓實汽缸503的端 口 503a(供給口 )連接。進而，壓縮空氣源501經由空氣配管Ap以能夠連通、遮斷的方式 與該砂箱放置壓實汽缸503的另一個端口 503b(回流口)連接。
進一步，增壓汽缸504的端口 504aa(供給口)和端口 504ab(回流口)以能夠連 通、遮斷的方式與壓縮空氣源501連接。并且，增壓汽缸504的端口 504b經由液壓配管Op 通過切換閥CV以能夠連通、遮斷的方式與油箱502連接。此處，如果使增壓汽缸504的活 塞504P與活塞桿504R的面積比為10 1，則能夠將壓縮氣壓轉換成具有壓縮氣壓的10倍 的壓力的液壓力。在油箱502與切換閥CV之間設有速度控制器Sp。進而，增壓汽缸的端口 504b經由液壓配管Op以常態流體連通的方式與砂箱放置 壓實汽缸503連接。并且，電磁閥SV1、電磁閥SV2以及電磁閥SV3中的至少2個經由歧管 與壓縮空氣源501 —體地連接。以下，對上述的第二實施方式的脫箱鑄型造型裝置中的驅動機構500的動作進行 說明。在圖17中，砂箱放置壓實汽缸503用于進行脫箱鑄型造型裝置的上下砂箱的放置作 業，然后以高輸出進行壓實作業。首先，最初進行砂箱放置作業。當開始放置砂箱時，使電 磁閥SVl動作而開放，由此，打開閥VI。與此同時打開切換閥CV。由此，借助壓縮氣壓從油 箱502朝砂箱放置壓實汽缸503供給工作油。在砂箱的放置工序完成后，為了保持所放置 的砂箱，閥Vl和切換閥CV關閉。然后，朝砂箱(未圖示)內填充型砂，完成型砂的填充作 業。直到上述工序為止脫箱鑄型造型裝置都以通常的壓縮氣壓進行操作。然后，使電磁閥SV2動作而使閥V2a、V2b動作，借助壓縮氣壓使增壓汽缸504動 作。此處，如果增壓汽缸504的活塞4P與活塞桿4R的面積比為10 1，則能夠將壓縮氣壓 轉換成壓力為壓縮氣壓的10倍的液壓力。例如利用壓力開關PS監視工作油是否達到預定 的壓力。在壓實工序結束后，為了轉移至起模工序，打開電磁閥SV3，借助壓縮氣壓進行起 模工序。與此同時，打開電磁閥SV1，從而閥Vl打開。打開閥Vl和切換閥CV，所使用的工 作油返回到增壓汽缸504和油箱502。由于砂箱放置壓實汽缸503將壓實框架和砂箱等重物提升，因此能夠利用它們的 自重使砂箱放置壓實汽缸縮回。因此，并非一定需要電磁閥SV3。為了在脫箱工序時以低輸出進行操作，開放電磁閥SV1，從而開放閥VI，結果，能 夠僅利用壓縮氣壓使砂箱放置壓實汽缸503動作。這樣，由于電磁閥SVl、電磁閥SV2以及電磁閥SV3中的至少2個經由歧管與壓 縮空氣源1 一體地連接，因此，具有驅動機構的砂型造型設備的設置、操作以及維護變得容
易ο在第二實施方式中，壓實工序形成為從下方進行壓縮的方式，但是，也可以是從上 方進行壓縮的方式。并且，也能夠采用從上下兩方進行壓縮的方式。另外，如果使用大型的 氣缸，或者采用利用升壓缸進行增壓的氣液增力方式的話，則能夠使砂箱反轉。但是，此處 所說的使砂箱反轉并不是指為了利用來自橫向的壓縮進行壓實工序而實施的反轉，而是指 為了從砂箱的上方進行填砂而使砂箱反轉。如上所述，圖17所示的驅動機構500也可以在第一實施方式(圖1至圖16)的鑄 型造型裝置100中代替驅動機構400使用。4.第三實施方式的脫箱鑄型造型裝置的驅動機構。對本發明的第三實施方式進行說明。圖18是本發明的第三實施方式的脫箱鑄型 造型裝置的側視圖(包含局部主視圖)。概略地示出該脫箱鑄型造型裝置的驅動機構的配管系統，僅示出空壓配管的一部分。首先對本發明的第三實施方式的脫箱鑄型造型裝置的 驅動機構進行說明。在圖18中，驅動機構內的用于驅動砂箱放置壓實汽缸3的部分能夠形 成為與圖17中示出的上述的驅動機構500的用于驅動砂箱放置壓實汽缸的部分同樣的結 構，因此省略圖示。在圖18中，作為砂型造型設備的脫箱鑄型造型裝置(以下僅稱為脫箱 鑄型造型裝置)的驅動機構具有壓縮空氣源1。利用氣壓的電磁閥SV5至SV8經由歧管Mh 與壓縮空氣源501 —體地連接。進而，壓縮空氣源501和砂型推出汽缸505借助電磁閥SV5以能夠連通、遮斷的方 式連接。并且，壓縮空氣源1和模板梭動機構汽缸506借助電磁閥SV6以能夠連通、遮斷的 方式連接。進一步，壓縮空氣源501和上砂箱汽缸507借助電磁閥SV7以能夠連通、遮斷的 方式連接。此外，壓縮空氣源501和下填砂框汽缸C借助電磁閥SV8以能夠連通、遮斷的方 式連接。這些電磁閥可以直接搭載于脫箱鑄型造型裝置，也可以與脫箱鑄型造型裝置分開 地獨立設置。這些電磁閥借助電線與PLC(可編程序控制器)連接，PLC直接搭載于脫箱鑄 型造型裝置或者與脫箱鑄型造型裝置獨立地設置。并且，控制盤(或者是觸摸面板方式)與PLC也借助電線連接，該控制盤直接搭載 于脫箱鑄型造型裝置或者與脫箱鑄型造型裝置獨立地設置。并且，PLC和控制盤(觸摸面 板)可以配置在同一箱體(BOX)內，也可以分別獨立地配置。在手動操作時，來自控制盤(觸摸面板)的指令經由PLC朝電磁閥發送電信號，由 此使電磁閥動作。在進行自動運轉的情況下，從控制盤(觸摸面板)朝PLC輸出自動運轉的信號，由 此，利用順序控制從PLC朝各個電磁閥傳遞一系列的動作指令，從而進行造型運轉。其次，對圖18所示的驅動機構的動作進行說明。在圖18中，在控制盤(未圖示) 中組裝有順序控制回路(PLC)，脫箱鑄型造型裝置沿著該順序動作。電磁閥SV5 SV8是3位置(3端口)雙電磁鐵電磁閥，當SV6的S0L-A動作時 汽缸6朝伸長側動作，當SV6的SOL-B動作時汽缸6朝縮回側動作。且構成為在對SV6的 SOL-A和SOL-B中的任一方都不發出指令(指令中斷)的情況下SV6在閥的中間位置停止 (動作)。此時，汽缸506構成為保持指令中斷時的位置。同樣，當對SV7的SOL-A輸入驅動信號時上砂箱汽缸507下降，當對SV7的SOL-B 輸入驅動信號時上砂箱汽缸507上升。(在對SV7的S0L-A、S0L-B中的任一方都不輸入驅 動信號的情況下任一方的配管都與排氣相連，因此上砂箱汽缸507在上砂箱的自重的作用 下下降)。此外，SV8用于使下填砂框汽缸C動作。通過組合如上所述的驅動機構的動作， 能夠利用壓實機構進行型砂的壓縮。進一步，在以上的情況下，將利用氣壓的電磁閥SV5、SV6、SV7以及SV8—體地連接 于歧管Mh，由此，設置、操作以及維護變得容易。此外，能夠一體地構成上述的利用氣壓的電 磁閥用的歧管和在用于驅動砂箱放置壓實汽缸503的驅動機構中使用的利用氣壓的電磁 閥用的歧管，由此，設置、操作以及維護變得極其容易。另外，氣壓缸的至少1個也可以是電 動汽缸。在本實施方式中，壓實工序也形成為從下方進行壓縮的方式，但是，也可以形成為 從上方進行壓縮的方式。
5.第三實施方式的鑄型造型裝置如上所述，圖18是本發明的第三實施方式的脫箱鑄型造型裝置的側視圖(包含局 部主視圖)。參照該圖18對本發明的鑄型造型裝置的第三實施方式進行說明。用于驅動砂 箱放置壓實汽缸503的驅動機構與已經參照圖18說明了的情況一樣。在圖18中，門型的框架F與支柱513、513 —體地連結連接，支柱513、513用于連 結下部基體框架511和上部框架512的四角。砂箱放置壓實汽缸514以朝向上方的方式安 裝在下部基體框架511的上表面中央部，下壓實板516經由下壓實板框架515安裝在砂箱 放置壓實汽缸514的活塞桿514a的前端。并且，在下部基體框架511的四角設有高度至少 在IOmm以上的滑動套筒，利用該滑動套筒確保下壓實板框架515的水平。在配置于下壓實 板框架515的中央部的砂箱放置壓實汽缸514的外側安裝有4個下填砂框汽缸C、C，下填 砂框517安裝在這些下填砂框汽缸C、C的活塞桿Ca的前端。并且，在下壓實板框架515的 中央開有用于配置砂箱放置壓實汽缸514的孔，砂箱放置壓實汽缸514的主體貫通該孔。下填砂框517的內表面形成為下填砂框517的內部空間朝向下方向變窄的形狀， 并且，在側壁面具備型砂導入口(未圖示)，并且具備下壓實板516能夠氣密狀地嵌入的開 口部。進而，下壓實板516與下壓實板框架515構成為一體。因此，當砂箱放置壓實汽缸 514上升時，下壓實板516上升，安裝于下壓實板框架515的4個下填砂框汽缸C、C能夠一 起上升。并且，下填砂框汽缸C、C能夠與砂箱放置壓實汽缸514獨立地動作、且能夠與砂箱 放置壓實汽缸514同時動作。S卩，下填砂框517連結于多個下填砂框汽缸C的活塞桿Ca的 上部前端，多個下填砂框汽缸C以朝向上方的方式安裝于下壓實板框架515，下壓實板框架 515以能夠升降的方式設置于2根以上的支柱513、513，并且，由上述下壓實板516和下壓 實板框架515構成的下壓實單元配置成能夠一體地升降。另外，在下填砂框517的上表面 豎立有定位銷517b。在與下壓實板516對置的上方，上壓實板518固定設置于上部框架512的下表面。 上砂箱520在側壁面具備型砂導入口，且內表面形成為上砂箱520的內部空間朝向下方變 廣的錐形狀，并且，上砂箱520具備上壓實板518能夠氣密狀地嵌入的大小的開口部。并且， 如圖18所示，由氣壓缸構成的上砂箱汽缸507以朝向下方的方式固定設置于上部框架512。 并且，以借助活塞桿522的縮拉動作使上砂箱520上升的方式安裝。在上壓實板518與下壓實板516的中間位置保持下砂箱523能夠從側方通過的間 隔。以能夠在支柱513、513之間沿裝置前后方向移動的方式設有方棒狀的行駛軌道R。在 上下表面具備模型的雙面模板525經由靠模板526安裝配置于下砂箱523的上表面。進 而，帶緣輥528經由輥臂527安裝于靠模板526的四角。松砂箱529具備前端分支成兩股 狀的砂導入口 530，并且在松砂箱529的上部配置有具備型砂供給口(未圖示)的放砂閘門 532。其次，對氣壓用配管進行說明。如上所述，圖18所示的脫箱鑄型造型裝置的驅動 機構具有壓縮空氣源501，在該壓縮空氣源501，利用氣壓的電磁閥SV5至SV8經由歧管與 壓縮空氣源501 —體地連接。進而，電磁閥SV5至SV8分別以能夠連通、遮斷的方式與砂型 推出汽缸505、模板梭動機構汽缸506、上砂箱汽缸507以及下填砂框汽缸C連接。以下對上述的本實施方式的脫箱鑄型造型裝置的動作進行說明。在圖18中，首先，利用以能夠連通、遮斷的方式與壓縮空氣源501連接的模板梭動機構汽缸506將載置于 臺車的靠模板526搬入造型工位。并且，下砂箱523裝配在靠模板526下部。為了以不會吹漏的方式對重疊上砂箱520和下砂箱523而形成成的上下的造型空 間內填充型砂，使上砂箱汽缸507、4個下填砂框汽缸C以及砂箱放置壓實汽缸514動作而 使上砂箱520和下砂箱523彼此緊貼。此時的砂箱放置壓實汽缸514的輸出只要能夠與提 升的機械的重量對應即可，因此可以是低壓的工作流體。接著，將松砂箱529內的型砂吹入上砂箱520、下砂箱523以及下填砂框517內。 然后，為了壓縮所填充的型砂，而利用砂箱放置壓實汽缸514進行壓縮。此時對砂箱放置壓 實汽缸514供給高壓的工作流體而造型具有預定的硬度的鑄型。這樣，由于僅在需要高壓 的輸出時使液壓增壓，因此能夠使增壓裝置緊湊化。接著對脫模工序進行說明。當進行脫模時，使砂箱放置壓實汽缸514縮拉、下降， 由此，首先開始進行上砂箱520中的上鑄型(未圖示)的脫模。接著，當由下砂箱523、雙面 模板525、靠模板526、輥臂527以及帶緣輥528 —體地構成的臺車D的帶緣輥528下降至 軌道533的位置時，帶緣輥528搭在軌道533上。在下砂箱523與下填砂框517緊貼的狀 態下進行填砂和壓實之后，通過砂箱放置壓實汽缸514的下降，下砂箱523和下填砂框517 一體地下降，但是，通過臺車D的帶緣輥528搭在軌道533上，臺車D整體移載至軌道533。 在臺車D移載至軌道533之后，砂箱放置壓實汽缸514進一步下降，因此，在臺車D剛剛移 載至軌道533之后，下砂箱523和下填砂框517分離，由此，開始進行下砂箱523中的下鑄 型(未圖示)的脫模。當砂箱放置壓實汽缸514的縮拉動作完畢時，脫模動作結束。其次，進行合模作業。在合模作業中，利用模板梭動機構汽缸506將靠模板526從 造型工位搬出。砂箱放置壓實汽缸514伸長而使上下的鑄型緊貼。由于此時的砂箱放置壓 實汽缸514的上升輸出設定成比壓實時的輸出小的輸出，因此不會將鑄型壓潰。為了將上鑄型從上砂箱520拔出，利用上砂箱汽缸507使上砂箱520上升而進行 脫箱。使砂箱放置壓實汽缸514縮拉而將其配置在鑄型推出位置。進一步，使下填砂框 汽缸C縮拉而使下鑄型(未圖示)從下填砂框517脫箱。利用由砂型推出汽缸505驅動的 砂型推出板505a將下壓實板516上表面的上下鑄型送出至輸送線側。如從上述的說明所看出的那樣，第三實施方式的脫箱鑄型造型裝置使用與第一實 施方式相同的壓實機構，氣液增力方式僅應用于砂箱放置壓實汽缸。因此，在本實施例中， 不使用采用液壓泵的專用的液壓單元，僅利用氣壓就能夠獲得與液壓同等的輸出。并且，由于僅在需要高輸出時進行增壓，因此增壓裝置緊湊化。由于完全不使用具 備液壓泵的液壓單元，而僅使用1個高壓用的切換閥，因此能夠抑制維護時的部件更換成 本，作業者也幾乎不需要具有與液壓或液壓設備有關的知識。進一步，在第三實施方式的脫箱鑄型造型裝置中，用于驅動砂箱放置壓實汽缸3 的部分的結構能夠形成為與第二是實施方式的驅動機構500 (圖17)中的用于驅動砂箱放 置壓實汽缸的部分的結構同樣的結構，因此，能夠僅利用氣壓控制和電控制動作，不使用具 有液壓泵的液壓單元，因此，組裝、運轉以及維護變得非常簡單。此外，如果利用歧管，則氣壓控制設備的配置變得緊湊而不會變得分散，存在組裝 或維護變得非常簡單的優點。
此外，在本實施例的脫箱鑄型造型裝置中，在脫箱時，也可以利用致動器使上砂箱 升降。由此，脫箱沖程增加，因此能夠實現穩定的脫箱。另外，在使用本實施例的機械結構的脫箱鑄型造型裝置中，將下壓實板516與以 能夠升降的方式設置于4根支柱的下壓實板515構成為一體，由此，即便模型在模型板525 中偏置，在壓實時下壓實板516也不會傾斜。因此，能夠對鑄型的底面水平且質量良好的鑄 型進行穩定地造型。并且，由于下填砂框517和下壓實板516 —體地升降，因此構造變得簡進一步，此外，在設置組裝時不需要液壓專業的配管設置作業者等，因此能夠抑制 設置成本。在本實施例中，使用松砂法吹入型砂，但是，也可以利用吹砂法填充型砂。另外，在本實施方式中，所謂松砂法是指使用0. 05 0. ISMPa的低壓的壓縮空氣 填充型砂的方法。所謂吹砂法是指利用0. 2 0. 35MPa的高壓的壓縮空氣導入型砂的方法。進一步，代替本實施方式中的驅動機構500，也可以構成為使用在上述的第一實施 方式中說明了的驅動機構400。根據如上所述的第三實施方式的砂型造型設備中的驅動機構，僅供給氣壓就能夠 產生高輸出，能夠提供維護容易且緊湊化的驅動機構。即，根據本實施方式，不使用專用的 液壓單元、僅利用氣壓就能夠獲得與液壓同等的輸出。由于僅在需要高輸出時進行增壓，因 此增壓裝置緊湊化。由于完全不使用具備液壓泵的液壓單元，僅使用1個高壓用的切換閥， 因此能夠抑制維護時的部件更換成本，作業者也幾乎不需要具有與液壓或液壓設備有關的 知識。此外，在設置組裝時也不需要液壓專業的配管設置作業者，因此能夠抑制設置成本。并且，根據本實施方式的驅動機構，僅供給氣壓和電氣就能夠使砂型造型設備運 轉。即，氣壓閥的重量比液壓閥輕，容易操作。進一步，與氣液增力驅動有關的部位的閥結 構也大部分都使用氣壓閥，因此作業者的氣壓知識就足以應對。配管也大部分為氣壓用配 管，因此維護時的處理也容易。進一步，本實施方式的脫箱鑄型造型裝置具備使用氣壓的上述驅動機構的效果， 僅供給氣壓就能夠對造型設備進行運轉操作。另外，在上述的專利文獻2中，大型汽缸在1秒鐘左右往返2次至5次，但是，在本 實施方式中，通過朝增壓汽缸的汽缸蓋側送入壓力而產生高壓。因此，在本實施方式中，存 在高壓用的閥可以僅有切換閥的優點。對于本實施方式的砂型造型設備中的驅動機構，壓縮空氣源和油箱能夠通過第一 電磁閥和與油箱的上部相連的氣壓閥進行連通、遮斷。由此，存在專利文獻2中必不可少的 活塞的往復減少的優點。并且，對于本實施方式的砂型造型設備中的驅動機構，壓縮空氣源和砂箱放置壓 實汽缸能夠通過第三電磁閥進行連通、遮斷。由此，存在能夠順暢地進行汽缸的返回動作的 優點。進一步，對于本實施方式的砂型造型設備中的驅動機構，上述壓縮空氣源和增壓 汽缸能夠通過第二電磁閥進行連通、遮斷，通過利用第二電磁閥驅動針對各個端口設置的 閥，增壓汽缸的供給口和回流口能夠交替地連通、遮斷。由此，存在專利文獻2中必不可少 的活塞的往復減少的優點。
此外，對于本實施方式的砂型造型設備中的驅動機構，上述第一電磁閥、第二電磁 閥以及第三電磁閥中的至少2個例如能夠通過歧管一體地連接。由此，氣壓控制的命令位 置不會分散，因此驅動機構的控制裝置緊湊化，存在組裝或維護變得非常簡單的優點。其次，對于本實施方式的砂型造型設備中的驅動機構，當砂箱放置壓實汽缸停止 時，能夠利用該驅動機構的液壓使砂型推出汽缸動作。由此，由于僅進行將砂型推出的動 作，因此存在能夠進行穩定的砂型推出作業的優點。并且，本實施方式的砂型造型設備中的驅動機構還能夠具備模板梭動機構汽缸， 該模板梭動機構汽缸以能夠連通、遮斷的方式與壓縮空氣源連接。并且，如果使用歧管并使電磁閥和模板梭動機構汽缸能夠連通，則氣壓控制的命 令位置不會分散，因此驅動機構緊湊化，存在組裝或維護變得非常簡單的優點。進一步，如果為了測量液壓配管內的液壓而使用壓力開關，則能夠確認是否確保 了規定的液壓，因此，在每次造型中都能夠確保相同的面壓力，鑄型的質量穩定。此外，能夠在液壓配管內的切換閥與油箱的下部貯油部之間設置速度控制器。由 此，在脫模時能夠對載置下砂箱的砂箱放置壓實汽缸的下降速度進行調整，因此能夠防止 脫模時的沖擊。進一步，本實施方式的砂型造型設備中的驅動機構能夠還具備以能夠連通、遮斷 的方式與壓縮空氣源連接的上砂箱汽缸。由此，當脫箱時能夠利用上砂箱汽缸使上砂箱上 升。由此，不需要專利文獻1中記載的那種鎖銷，因此存在壓實機構的構造變得簡單的優 點。并且，脫箱沖程增加，因此能夠實現穩定的脫箱作業。并且，如果利用歧管，則氣壓控制的命令位置不會分散，因此驅動機構緊湊化，存 在組裝或維護變得非常簡單的優點。本實施方式的脫箱鑄型造型裝置是一種同時對無砂箱的上鑄型和下鑄型進行造 型的脫箱鑄型造型裝置，該脫箱鑄型造型裝置具備下壓實板，該下壓實板能夠通過砂箱放 置壓實汽缸進行升降；下填砂框，該下填砂框能夠通過下填砂框汽缸相對于該下壓實板獨 立且同時升降，并且該下填砂框在側壁面具備型砂導入孔；下壓實單元，該下壓實單元連 結于多個下填砂框汽缸的活塞桿的前端，下填砂框汽缸以朝向上方的方式安裝于下壓實框 架，該下填砂框以能夠升降的方式設置于下壓實框架，該下壓實單元構成為包含上述下壓 實板和上述下壓實框架，且能夠一體地升降；上壓實板，該上壓實板固定設置于上述下壓實 板的對置上方；上砂箱，該上砂箱固定設置于上部框架，能夠通過上砂箱汽缸進行升降，且 在側壁面具備型砂導入孔；下砂箱，該下砂箱以能夠借助模板梭動機構汽缸在上述下壓實 板和上壓實板之間的中間位置出、入移動的方式設置，且在上表面裝配有靠模板；以及上砂 箱汽缸，該上砂箱汽缸固定設置于上部框架，通過該上砂箱汽缸的活塞桿的縮拉動作使上 砂箱上升，上述脫箱鑄型造型裝置的特征在于，利用上述驅動機構使砂箱放置壓實汽缸動 作，該砂箱壓實汽缸用于使下壓實板動作。在本實施方式的脫箱鑄型造型裝置中，在驅動機構中使用的氣液增力方式僅應用 于砂箱放置壓實汽缸。因此，根據本實施方式，不使用采用液壓泵的專用的液壓單元、僅使 用氣壓就能夠獲得與液壓同等的輸出。并且，由于僅在需要高輸出時進行增壓，因此增壓裝 置緊湊化。由于完全不使用具備液壓泵的液壓單元，而僅使用1個高壓用的切換閥，因此能 夠抑制維護時的部件更換成本，作業者也幾乎不需要具有與液壓或液壓設備有關的知識。此外，在設置組裝時也不需要液壓專業的配管設置作業者等，因此能夠抑制設置成本。此外，在本實施方式的脫箱鑄型造型裝置中，在脫箱時，能夠利用致動器使上砂箱 升降。由此，脫箱沖程增加，因此能夠實現穩定的脫箱作業。對本發明的若干實施例進行了說明。但是，應當理解為能夠得到不脫離本發明的 主旨和目的的各種各樣的變更例。例如，在本說明書中說明了的若干工序的順序是獨立的。 即，也可以利用與說明了的順序不同的順序執行。
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權利要求
1.一種鑄型造型裝置，其特征在于， 所述鑄型造型裝置具備下砂箱，該下砂箱設置成能夠相對于進行鑄型造型的位置搬出搬入移動； 雙面模板，該雙面模板裝配于該下砂箱的上表面，且在兩面具有模樣； 能夠升降的下填砂框，該下填砂框能夠與所述下砂箱的下端連結，且在側壁面具有型 砂導入孔；下壓實板，該下壓實板能夠以可與所述下砂箱、所述雙面模板以及所述下填砂框一起 形成下造型空間的方式進行升降；上壓實板，該上壓實板固定設置在所述雙面模板的對置上方； 上砂箱，該上砂箱能夠與所述雙面模板以及所述上壓實板一起形成上造型空間； 砂箱放置壓實汽缸，該砂箱放置壓實汽缸用于使所述下壓實板升降； 驅動機構，該驅動機構包含空氣配管和液壓配管，并利用氣液增力方式驅動所述砂箱 放置壓實汽缸；和控制裝置，該控制裝置用于對所述驅動機構進行控制，所述控制裝置以下述方式進行控制當利用所述下砂箱、所述雙面模板、所述下填砂框 以及所述下壓實板形成下造型空間，并且利用所述雙面模板、所述上壓實板以及所述上砂 箱形成上造型空間時，使所述砂箱放置壓實汽缸以低壓動作，當使所述下壓實板上升來壓 縮型砂進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型時，利用增壓汽缸以高壓使所述砂箱放置壓實 汽缸進行動作而壓縮型砂。
2.根據權利要求1所述的鑄型造型裝置，其特征在于，在所述驅動機構的所述液壓配管內設有壓力開關，當使所述下壓實板上升來壓縮型砂 進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型時，該壓力開關決定使所述增壓汽缸停止的時刻。
3.根據權利要求2所述的鑄型造型裝置，其特征在于，當使所述上鑄型從所述雙面模板的上表面側的所述模樣脫模、并使所述下鑄型從所述 雙面模板的下表面側的所述模樣脫模時，所述控制裝置使所述增壓汽缸停止而以低壓使砂 箱放置壓實汽缸下降。
4.根據權利要求3所述的鑄型造型裝置，其特征在于，所述控制裝置以下述方式進行控制在進行使所述上鑄型從所述雙面模板的上表面 側的所述模樣脫模、并使所述下鑄型從所述雙面模板的下表面側的所述模樣脫模的工序之 后，以使所述增壓汽缸停止的狀態下的低壓使砂箱放置壓實汽缸上升而進行合模作業。
5.根據權利要求4所述的鑄型造型裝置，其特征在于，所述控制裝置以下述方式進行控制在進行所述合模作業之后，使所述上鑄型從所述 上砂箱脫箱，并且以使所述增壓汽缸停止的狀態下的低壓使砂箱放置壓實汽缸下降而使所 述下鑄型從所述下填砂框脫箱。
6.根據權利要求5所述的鑄型造型裝置，其特征在于， 所述低壓為0. IMPa至0. 6MPa。
7.根據權利要求6所述的鑄型造型裝置，其特征在于，使所述增壓汽缸停止的時刻由檢測到所述液壓配管內的液壓從0. IMI^a達到了 21MPa 的情況的壓力開關決定。
8.根據權利要求7所述的鑄型造型裝置，其特征在于，所述模樣的動作由所述模板梭動機構汽缸實現，該模板梭動機構汽缸借助0. IMI^a至 0. 6MPa的氣壓而動作。
9.根據權利要求7所述的鑄型造型裝置，其特征在于， 所述模樣的動作由電動汽缸實現。
10.根據權利要求9所述的鑄型造型裝置，其特征在于， 所述下填砂框汽缸借助0. IMPa至0. 6MPa的氣壓而動作。
11.根據權利要求1所述的鑄型造型方法，其特征在于，所述驅動機構包含壓縮空氣源和油箱，該油箱的一端以能夠連通、遮斷的方式與該壓 縮空氣源連接，所述砂箱放置壓實汽缸具有回流口和供給口，所述回流口以能夠連通、遮斷的方式與 所述壓縮空氣源連接，所述供給口利用液壓配管以能夠連通、遮斷的方式與所述油箱連接， 所述增壓汽缸具有以能夠連通、遮斷的方式與所述壓縮空氣源連接的供給口和回流 口，并且以能夠連通的方式與所述油箱連接，且利用所述液壓配管以常態連通的方式與所 述砂箱放置壓實汽缸連接。
12.根據權利要求11所述的鑄型造型裝置，其特征在于，所述壓縮空氣源和油箱能夠借助第一電磁閥和第一閥連通、遮斷， 所述壓縮空氣源和增壓汽缸能夠借助第二電磁閥連通、遮斷，所述增壓汽缸具有供給口和回流口，且在所述供給口和所述回流口設有第二閥，通過 利用該第二電磁閥驅動該第二閥，所述供給口和所述回流口能夠交替地連通、遮斷， 所述壓縮空氣源和砂箱放置壓實汽缸能夠借助第三電磁閥連通、遮斷。
13.根據權利要求12所述的鑄型造型裝置，其特征在于，所述第一電磁閥、第二電磁閥以及第三電磁閥中的至少2個經由歧管一體地連接。
14.根據權利要求13所述的鑄型造型裝置，其特征在于，砂型推出汽缸、模板梭動機構汽缸、上砂箱汽缸以及下填砂框汽缸中的一個或者多個 汽缸以能夠連通、遮斷的方式與所述壓縮空氣源連接。
15.一種鑄型造型方法，所述鑄型造型方法是同時對上鑄型和下鑄型進行造型的鑄型 造型方法，所述鑄型造型方法包含以下工序上下造型空間形成工序，在該工序中，利用下砂箱、雙面模板、能夠升降的下填砂框以 及能夠升降的下壓實板形成下造型空間，并且利用上壓實板和上砂箱形成上造型空間，所 述下砂箱設置成能夠相對于進行鑄型造型的位置搬出搬入移動，所述雙面模板裝配于該下 砂箱的上表面，且在兩面具有模樣，所述下填砂框能夠與所述下砂箱的下端連結，且在側壁 面具有型砂導入孔，所述上壓實板固定設置在所述雙面模板的對置上方；型砂導入工序，在該工序中，同時對所述下造型空間和所述上造型空間導入型砂； 使所述下壓實板上升來壓縮型砂進而同時對上鑄型和下鑄型進行造型的造型工序； 脫模工序，在該工序中，使該上鑄型從所述雙面模板的上表面側的所述模樣脫模、并且 使所述下鑄型從所述雙面模板的下表面側的所述模樣脫模；和脫箱工序，在該工序中，使所述上鑄型從所述上砂箱脫箱、并且使所述下鑄型從所述下填砂框脫箱，所述鑄型造型方法的特征在于，在所述上下造型空間形成工序中，通過使砂箱放置壓實汽缸動作來形成所述下造型空 間，所述砂箱放置壓實汽缸由驅動機構以氣液增力方式驅動，并且通過使所述砂箱放置壓 實汽缸以低壓動作來形成所述上造型空間，在所述造型工序中，型砂的所述壓縮通過利用增壓汽缸使所述砂箱放置壓實汽缸以高 壓動作而實現。
16.根據權利要求15所述的鑄型造型方法，其特征在于，在所述造型工序中，所述增壓汽缸具有液壓配管，使所述增壓汽缸停止的時刻由所述 液壓配管內的所述壓力開關決定。
17.根據權利要求16所述的鑄型造型方法，其特征在于，在所述脫模工序中，使所述增壓汽缸停止而使所述砂箱放置壓實汽缸以低壓下降。
18.根據權利要求17所述的鑄型造型方法，其特征在于，在所述脫模工序之后，以使所述增壓汽缸停止的狀態下的低壓使所述砂箱放置壓實汽 缸上升而合模。
19.根據權利要求18所述的鑄型造型方法，其特征在于， 所述鑄型造型方法還包含以下工序在所述合模之后，使所述上鑄型從所述上砂箱脫箱的工序；和 以使所述增壓汽缸停止的狀態下的低壓使砂箱放置壓實汽缸下降而使所述下鑄型從 所述下填砂框脫箱的工序。
20.根據權利要求19所述的鑄型造型方法，其特征在于， 所述低壓為0. IMPa至0. 6MPa。
21.根據權利要求20所述的鑄型造型方法，其特征在于，使所述增壓汽缸停止的時刻由檢測到所述液壓配管內的液壓從0. IMI^a達到了 21MPa 的情況的所述壓力開關決定。
22.根據權利要求21所述的鑄型造型方法，其特征在于，所述模樣的動作由模板梭動機構汽缸實現，該模板梭動機構汽缸借助0. IMI^a至 0. 6MPa的氣壓而動作。
23.根據權利要求21所述的鑄型造型方法，其特征在于， 所述模樣的動作由電動汽缸實現。
24.根據權利要求23所述的鑄型造型方法，其特征在于， 所述下填砂框汽缸借助0. IMPa至0. 6MPa的氣壓而動作。
25.根據權利要求15所述的鑄型造型方法，其特征在于，所述驅動機構包含壓縮空氣源和油箱，該油箱的一端以能夠連通、遮斷的方式與該壓 縮空氣源連接，所述砂箱放置壓實汽缸具有回流口和供給口，所述回流口以能夠連通、遮斷的方式與 所述壓縮空氣源連接，所述供給口利用液壓配管以能夠連通、遮斷的方式與所述油箱連接， 所述增壓汽缸具有以能夠連通、遮斷的方式與所述壓縮空氣源連接的供給口和回流 口，并且以能夠連通的方式與所述油箱連接，且利用所述液壓配管以常態連通的方式與所述砂箱放置壓實汽缸連接。
26.根據權利要求25所述的鑄型造型方法，其特征在于，所述壓縮空氣源和油箱能夠借助第一電磁閥和第一閥連通、遮斷， 所述壓縮空氣源和增壓汽缸能夠借助第二電磁閥連通、遮斷，所述增壓汽缸具有供給口和回流口，且在所述供給口和所述回流口設有第二閥，通過 利用該第二電磁閥驅動該第二閥，所述供給口和所述回流口能夠交替地連通、遮斷， 所述壓縮空氣源和砂箱放置壓實汽缸能夠借助第三電磁閥連通、遮斷。
27.根據權利要求沈所述的鑄型造型方法，其特征在于，所述第一電磁閥、第二電磁閥以及第三電磁閥中的至少2個經由歧管一體地連接。
28.根據權利要求27所述的鑄型造型方法，其特征在于，砂型推出汽缸、模板梭動機構汽缸、上砂箱汽缸以及下填砂框汽缸中的一個或者多個 汽缸以能夠連通、遮斷的方式與所述壓縮空氣源連接。
全文摘要
本發明提供鑄型造型裝置及方法，最佳發揮氣液增力驅動、使用增壓汽缸對氣壓進行增壓并轉換成高壓的液壓，使造型的各工序動作而同時對上鑄型和下鑄型進行造型。具備可搬出搬入移動地設置的下砂箱；裝配于下砂箱且兩面具有模型的雙面模板；能與下砂箱下端連結，且側壁面具有型砂導入孔的能升降的下填砂框；能與下砂箱、雙面模板和下填砂框一起形成下造型空間的下壓實板；固定設置在雙面模板的對置上方的上壓實板；能與雙面模板和上壓實板一起形成上造型空間的上砂箱；使下壓實板升降的砂箱放置壓實汽缸；用氣液增力方式驅動砂箱放置壓實汽缸的驅動機構；和控制驅動機構的控制器，控制器以用與工序對應的壓力驅動砂箱放置壓實汽缸的方式進行控制。
文檔編號B22C15/08GK102083568SQ201080001716
公開日2011年6月1日 申請日期2010年7月20日 優先權日2009年12月8日
發明者井出修一, 小宮山貴之, 新田拓也, 波多野豐, 高須修司 申請人:新東工業株式會社