专利名称：减压造型用薄膜成形装置及减压造型用薄膜成形方法
技术领域：
本发明涉及在使用减压造型法的减压铸型造型铸造生产线中使用的减压造型用薄膜加热装置及减压造型用薄膜加热方法。
背景技术：
使用减压造型法的减压铸型造型铸造生产线与湿型铸型造型铸造生产线相比较在能够应用于大型的铸件的方面是有利的。进一步，减压铸型造型铸造生产线相对于使用粘结剂的自硬性工艺在不产生废弃物或有害气体的方面是有利的。这样，减压铸型造型铸造生产线的环境亲和性好，且能够应用于大型的铸件。在这种减压铸型造型铸造生产线中， 期望各个工序的自动化。在推进生产线的自动化的基础上，与成本之间的平衡是重要的，但是，在进行薄膜成形的工序中，也期望能够以简单的结构且以低成本实现适当的自动化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够简化结构、实现低成本化、并且能够自动化地进行减压铸造生产线中的薄膜的取出、加热、成形的工序的减压造型用薄膜成形装置及减压造型用薄膜成形方法。本发明所涉及的减压造型用薄膜成形装置具备框架；横向移动单元，该横向移动单元相对于该框架在第一位置和第二位置之间沿横向移动，在第一位置处，上述横向移动单元位于减压造型用的吸引箱的模型板的上方，在第二位置处，供给薄膜；薄膜保持框， 该薄膜保持框相对于位于上述第一位置的上述横向移动单元在薄膜加热位置和薄膜成形位置之间沿纵向移动，在薄膜加热位置处，对上述薄膜进行加热，在薄膜成形位置处，将该薄膜覆盖于上述模型板而进行成形；薄膜供给构件，该薄膜供给构件用于对移动至上述第二位置后的上述横向移动单元的薄膜保持框供给薄膜；吸引构件，该吸引构件设置于上述薄膜保持框，该吸引构件吸引从上述薄膜供给构件供给的薄膜，以保持该薄膜；薄膜切断器，在利用该吸引构件保持薄膜的状态下，在上述横向移动单元移动至上述第一位置之后， 该薄膜切断器将该被保持的薄膜从上述薄膜供给构件分离；以及加热器，该加热器安装于上述横向移动单元，用于对由位于上述薄膜加热位置的上述薄膜保持框保持的薄膜进行加热。并且，对于本发明所涉及的减压造型用薄膜成形方法，减压造型用薄膜成形装置具有横向移动单元和薄膜保持框，上述横向移动单元相对于框架在第一位置和第二位置之间沿横向移动，在第一位置处，上述横向移动单元位于减压造型用的吸引箱的模型板的上方，在第二位置处，供给薄膜，上述薄膜保持框相对于位于上述第一位置的上述横向移动单元在薄膜加热位置和薄膜成形位置之间沿纵向移动，在薄膜加热位置处，对上述薄膜进行加热，在薄膜成形位置处，将该薄膜覆盖于上述模型板而进行成形，当使用上述减压造型用薄膜成形装置对薄膜进行成形时，使上述横向移动单元横向移动至上述第二位置，利用设置在上述薄膜保持框的吸引构件吸引由薄膜供给构件供给的薄膜，从而将上述薄膜保持于上述薄膜保持框，在将薄膜保持于上述薄膜保持框的状态下，使上述横向移动单元横向移动至上述第一位置，利用安装于上述横向移动单元的加热器对由位于上述薄膜加热位置的上述薄膜保持框保持的薄膜进行加热，在薄膜被加热之后，使上述薄膜保持框朝上述薄膜成形装置相对于上述横向移动单元纵向移动，利用薄膜切断器将由上述薄膜保持框保持的薄膜从上述薄膜供给构件分离，并将由该薄膜保持框保持的薄膜覆盖于上述模型板而进行成形。本发明能够简化结构、实现低成本化、并且能够自动化地进行减压铸造生产线中的薄膜的取出、加热、成形的工序。
图1是应用了本发明的薄膜成形装置的主视图。图2是用于说明薄膜成形装置的动作的图，是示出横向移动单元横向移动至被供给薄膜的位置(第二位置)后的状态的主视图。图3是用于说明薄膜成形装置的动作的图，是示出薄膜保持框从图2所示的状态下降而吸附薄膜后的状态的主视图。图4是用于说明薄膜成形装置的动作的图，是示出薄膜保持框从图3所示的状态在保持薄膜的状态下上升的状态的主视图。图5是用于说明薄膜成形装置的动作的图，是示出横向移动单元从图4所示的状态横向移动至吸引箱的模型板的上方的位置(第一位置)后的状态的主视图。图6是用于说明薄膜成形装置的动作的图，是示出从图5的状态经过薄膜加热和薄膜切断，为了将薄膜覆盖于模型板而使薄膜保持框下降后的状态的主视图。图7是图1所示的薄膜成形装置的俯视图。图8是图1所示的薄膜成形装置的侧视图。图9是示出薄膜保持框的吸引构件和设置于薄膜供给构件的展开台的薄膜保持部之间的具体的结构的一例的图，(A)是示出横向移动单元在保持薄膜的状态下移动至第一位置后的状态(将薄膜引出的状态)的主要部分剖视图，(B)是示出薄膜加热之后薄膜保持框下降、且薄膜被切断而即将分离之前的状态的主要部分剖视图。标号说明L···薄膜成形装置；2…框架；3…横向移动单元；4…吸引箱；5…模型板；6…薄膜； 7…薄膜保持框；8…薄膜供给构件；9…吸引构件；10…薄膜切断器；11···薄膜加热器；13··· 薄膜辊；14…展开台；15…薄膜保持部；16…脱模剂供给部。
具体实施例方式以下，参照附图对应用了本发明的减压造型用的薄膜成形装置进行说明。图1 图6分别是示出应用了本发明的薄膜成形装置1的各个动作的主视图，图7和图8分别示出该薄膜成形装置1的与图1对应的俯视图、侧视图。如图1 8所示，该薄膜成形装置1具备框架2和横向移动单元3，该横向移动单元3设置成相对于该框架2在横向移动自如。横向移动单元3在第一位置和第二位置之间横向移动，上述第一位置位于减压造型用的吸引箱4的模型板5的上方，上述第二位置是供给薄膜6的位置。此处，图1、图5和图6是示出横向移动单元3位于第一位置的情况的图， 图2 图4是示出横向移动单元3位于第二位置的情况的图。并且，薄膜成形装置1具备薄膜保持框7、薄膜供给构件8、吸引构件9、薄膜切断器 10、以及薄膜加热器11等。薄膜保持框7形成为长方形的框状，且设置成相对于位于第一位置的横向移动单元3在薄膜加热位置和薄膜成形位置之间在纵向移动自如，在薄膜加热位置处对薄膜6进行加热，在薄膜成形位置将该薄膜6覆盖于模型板5而进行成形。此处， 图5是示出薄膜保持框7位于薄膜加热位置的情况的图，图6是示出薄膜保持框7位于薄膜成形位置的图。薄膜供给构件8对移动至第二位置后的横向移动单元3的薄膜保持框7供给薄膜 6。吸引构件9设置于薄膜保持框7，该吸引构件9吸引从薄膜供给构件8供给的薄膜6，以保持薄膜6 (参照图4和图9)。在利用吸引构件9保持薄膜6的状态下，在横向移动单元 3移动至第一位置(参照图5和图9(A))之后，当薄膜保持框7进行下降动作时，薄膜切断器10将该被保持的薄膜6从薄膜供给构件8分离。薄膜加热器11例如由镍铬合金线等构成，安装于横向移动单元3，并对由位于如图5所示的薄膜加热位置的薄膜保持框7保持的薄膜6进行加热。并且，上述的薄膜供给构件8具有薄膜辊13，将卷绕于该薄膜辊13的薄膜6 引出；展开台14，该展开台14用于将从该薄膜辊13引出的薄膜6展开；以及薄膜保持部 15 (参照图9)，该薄膜保持部15设置在该展开台14的薄膜引出方向的一端。薄膜保持框7 通过在下降至在展开台14展开的薄膜6上后的状态下利用吸引构件9吸引薄膜6而保持薄膜6。并且，薄膜供给构件8具有脱模剂供给部16，该脱模剂供给部16对从薄膜辊13弓丨出的薄膜6供给粉末状的脱模剂。该脱模剂例如使用碳酸钙粉末。在薄膜供给构件8设置有将从薄膜辊13引出的薄膜6引导到展开台14上并使该薄膜6的上下面反转的辊，通过经由该辊，脱模剂供给部16能够在薄膜6的当被保持于薄膜保持框7时成为下表面的一侧的面上涂敷粉末状的脱模剂。构成薄膜成形装置1的框架2由纵框架加和横框架构成，横框架由架设在纵框架 2a的上端之间的引导框2b构成。在该框架2设置有作为驱动部的汽缸18，该汽缸18用于在横向驱动横向移动单元3。汽缸18通过使活塞杆19伸缩而使经由活塞杆安装部20连接于活塞杆19前端的横向移动单元3在第一位置和第二位置之间沿横向移动。如图1、图7以及图8所示，在横向移动单元3设置有作为驱动构件的驱动电动机21，该驱动电动机21用于在纵向驱动薄膜保持框7 ；引导杆22，该引导杆22将驱动电动机21的驱动力传递到薄膜保持框7并与薄膜保持框7 —起上下移动；以及支承构件23，该支承构件23对引导杆22进行定位，并以夹持引导杆22的状态将引导杆22支承为上下移动自如。并且，具体而言如图9所示，薄膜保持框7由沿着四边组成长方形状的方管M构成，该方管M内部经由引导杆22与设置在外部的(未图示的)吸引装置连接，并借助该吸引装置形成负压，并且，在方管M的下端面设置有多个贯通孔25。另外，方管M也可以是中空部连通而在1个部位以上与吸引装置连接。或者，四边的方管M也可以独立地与吸引装置连接。在该情况下，各个方管M也可以分离。并且，薄膜保持框7并非必须由方管构成，也可以使用圆形截面的管、或者是型钢等构成。进而，如图9所示，吸引上述的薄膜6的吸引构件9由一对型钢沈和截面槽形部件27构成，一对型钢沈与方管M的下端面接合，截面槽形部件27设置在这一对型钢沈之间，通过将冲孔金属(punching metal)等折弯而形成。在截面槽形部件27设置有多个大约Imm的孔，该截面槽形部件27通过根据吸引力或薄膜的厚度将具有适合吸引薄膜的程度的大小的孔的冲孔金属折弯而形成。进而，通过形成为方管M的中空部分被外部的吸引装置等吸引的状态，经由在该方管M的下端设置的多个贯通孔25从在截面槽形部件27 (冲孔金属)设置的多个孔吸引薄膜6，由此能够将薄膜6保持于薄膜保持框7的下表面。另外，一对型钢沈和截面槽形部件27沿着组装成大致长方形状的薄膜保持框7的下端面组装成大致长方形状，以这种方式构成的吸引构件9能够吸附薄膜6的四边而将薄膜6保持在薄膜保持框7的下端面。另外，吸引构件7也可以不经由薄膜保持框7而直接与吸引装置连接。进而，吸引构件9的结构并不限定于上述结构，只要能够通过吸引来吸附保持薄膜即可，可以是任意结构。如图9所示，设置于薄膜供给构件8的展开台14的薄膜保持部15由方管28、一对型钢30、以及截面槽形部件31构成，方管观的中空部形成为负压且在上端面具有贯通孔四，一对型钢30结合在该方管28的上端面，截面槽形部件31位于一对型钢30之间，通过将形成为与上述结构同样的结构的冲孔金属等折弯而形成。进而，方管观的中空部分形成为由外部的吸引装置等吸引的状态，由此，经由在该方管观的上端设置的多个贯通孔四从在截面槽形部件31 (冲孔金属)设置的多个孔吸引薄膜6，由此能够保持被从薄膜辊13 引出且在展开台14上展开的薄膜6的一端。另外，一对型钢30和截面槽形部件31在与薄膜6的引出方向大致正交的方向设置成直线状，以这种方式构成的薄膜保持部15能够吸附并保持被引出的薄膜6的引出方向的一端。另外，薄膜保持部15的结构并不限定于上述结构，只要能够保持薄膜6并将薄膜6交接至吸引构件9即可，可以是任意结构。如图9所示，薄膜加热器11由线圈状的镍铬合金线1 Ib构成，该镍铬合金线1 Ib经由支承部Ila吊挂在横向移动单元3的加热器罩12的内侧。该镍铬合金线lib的高度方向的位置以及卷绕次数考虑薄膜6的材质、厚度、加热时间而决定，决定成为了使薄膜6加热变形而能够充分且均勻地加热的程度。另外，薄膜加热器11也可以构成为利用镍铬合金线以外的发热要素对薄膜6进行加热。如图9所示，薄膜切断器10由镍铬合金线32、镍铬合金线保持器33、以及U字保持器34构成，镍铬合金线32是切断构件，镍铬合金线保持器33用于保持该镍铬合金线32， U字保持器34用于将镍铬合金线保持器33固定于展开台14。另外，图9㈧是与图5对应的图，即、是示出在第二位置利用吸引构件9吸引保持展开台14上的薄膜6并使薄膜保持框7稍稍上升从而将薄膜6抬起的状态下使横向移动单元3横向移动至第一位置后的状态的图。并且，图5和图9(A)示出薄膜保持框7位于薄膜加热位置的状态。在图5和图9㈧所示的状态下，利用薄膜加热器11对薄膜进行加热。 此处，如图4、图5等所示，在使薄膜保持框7稍稍上升的动作中、或者是使保持薄膜6的横向移动单元3朝第一位置(左侧)横向移动而将薄膜6引出的动作中，展开台14的薄膜保持部15的吸引动作(薄膜保持)停止，但是，在如图5所示从横向移动单元3刚刚横向移动至第一位置之后到薄膜加热之后的期间内，再次开始展开台14的薄膜保持部15的吸引动作(薄膜保持)。在薄膜加热完毕之后，薄膜保持框7进行下降动作，但是，此时，如图9(B)所示，由薄膜保持框7保持的薄膜和由薄膜供给构件8侧的薄膜保持部15保持的薄膜与作为薄膜切断器10的被加热的镍铬合金线32接触，通过与被加热的镍铬合金线32接触而被分离。 图9 (B)是示出由薄膜保持框7的吸引构件9保持的薄膜6即将从由薄膜供给构件8的薄膜保持部15保持的薄膜6分离之前的状态的图，薄膜6在薄膜保持框7从该图稍稍下降的位置被分离。另外，薄膜切断器10也可以形成为利用镍铬合金线以外的加热要素将薄膜6 熔断的结构，或者是利用刀刃将薄膜6切断的结构，也可以利用其他的构件将薄膜6切断。使用图1 图6对使用以上述方式构成的薄膜成形装置1的薄膜成形方法进行说明。图1示出初始状态，并示出上一次的薄膜成形完毕后的状态，薄膜保持框7位于薄膜加热位置(上侧)，横向移动单元3位于第一位置(左侧)。对于图1 图6所示的薄膜成形方法，使横向移动单元3从图1所示的状态移动到图2所示的第二位置(右侧)，接着，如图3所示，使薄膜保持框7下降而利用吸引构件9 吸附薄膜6，接着，如图4所示，使薄膜保持框7上升而开始将薄膜6引出，接着，如图5所示，使横向移动单元3朝第一位置(左侧)移动而将薄膜6引出，进而开始进行薄膜加热， 在加热完毕之后使薄膜保持框7下降，并利用薄膜切断器10将薄膜6分离，接着，如图6所示，使薄膜保持框7下降至将薄膜6覆盖于模型板5的位置而进行薄膜成形，在薄膜成形完毕之后，如图1所示，使薄膜保持框7上升。其次，更具体地对各图中的动作进行说明。首先，在图2中，使横向移动单元3横向移动到第二位置(右侧)。接着，在图3和图4中，利用设置于薄膜保持框7的吸引构件 9吸引由薄膜供给构件8供给的薄膜6，从而将薄膜6保持于薄膜保持框7。此处，当将由薄膜供给构件8供给的薄膜6保持于薄膜保持框7时，将薄膜6从薄膜供给构件8的薄膜辊13引出，并将薄膜6在展开台14上展开，并且，如图3所示，使薄膜保持框7下降至在展开台14上展开的薄膜6上而使薄膜保持框7与薄膜6接触，在该状态下，利用吸引构件9吸引薄膜6，由此保持薄膜6。另外，将薄膜6在展开台14上展开的动作借助下述方式进行在上一次薄膜成形中的图5所示的状态下，横向移动单元3与薄膜保持框7 —起移动至第一位置，由此将薄膜6从薄膜辊13引出。并且，当将薄膜6从薄膜辊13引出而将薄膜6在展开台14上展开时，利用设置于薄膜供给构件8的脱模剂供给部16对薄膜6的在被保持于保持框7的状态下成为下表面的一侧的面供给并撒上粉末状的脱模剂(例如碳酸钙)。并且，如图4所示，使薄膜保持框7从图3所示的状态上升动作，从而准备随后的横向移动动作，但是，此时，薄膜供给构件8侧的薄膜保持部15的吸引动作停止。在如图4所示的将薄膜6保持于薄膜保持框7的状态下，如图5所示，使横向移动单元3朝第一位置(左侧)横向移动。在该图5所示的状态下，利用安装于横向移动单元 3的薄膜加热器11对薄膜6进行加热，在图5所示的位置对薄膜6进行加热，然后，使薄膜保持框7朝薄膜成形位置相对于横向移动单元3纵向移动，利用薄膜切断器10将由该薄膜保持框7保持的薄膜6从薄膜供给构件8分离，同时，如图6所示，将该薄膜6覆盖于吸引箱4的模型板5而进行成形。如上所述的应用了本发明的薄膜成形装置1以及使用该薄膜成形装置1进行的应用了本发明的薄膜成形方法能够以简单的结构实现减压造型法中的薄膜成形工序的自动化。并且，减压造型法中的薄膜成形需要在短时间内进行成形，以免被加热了的薄膜的温度下降，在该自动化工序中，由于仅通过使薄膜保持框7从薄膜加热位置下降动作就能够进行薄膜成形，因此能够在薄膜的温度尚未下降的时候进行薄膜成形，能够提高最终的铸件的质量。并且，该装置和方法能够实现减压铸型造型铸造生产线整体的半自动化和全自动化。
权利要求
1.一种减压造型用薄膜成形装置，其特征在于， 所述减压造型用薄膜成形装置具备框架；横向移动单元，该横向移动单元相对于该框架在第一位置和第二位置之间沿横向移动，在第一位置处，所述横向移动单元位于减压造型用的吸引箱的模型板的上方，在第二位置处，供给薄膜；薄膜保持框，该薄膜保持框相对于位于所述第一位置的所述横向移动单元在薄膜加热位置和薄膜成形位置之间沿纵向移动，在薄膜加热位置处，对所述薄膜进行加热，在薄膜成形位置处，将该薄膜覆盖于所述模型板而进行成形；薄膜供给构件，该薄膜供给构件用于对移动至所述第二位置后的所述横向移动单元的薄膜保持框供给薄膜；吸引构件，该吸引构件设置于所述薄膜保持框，该吸引构件吸引从所述薄膜供给构件供给的薄膜，以保持该薄膜；薄膜切断器，在利用该吸引构件保持薄膜的状态下，在所述横向移动单元移动至所述第一位置之后，该薄膜切断器将该被保持的薄膜从所述薄膜供给构件分离；以及加热器，该加热器安装于所述横向移动单元，用于对由位于所述薄膜加热位置的所述薄膜保持框保持的薄膜进行加热。
2.根据权利要求1所述的减压造型用薄膜成形装置，其特征在于，所述薄膜供给构件具有薄膜辊，该薄膜辊将卷绕于该薄膜辊的薄膜引出；展开台，该展开台用于将从该薄膜辊引出的薄膜展开；以及薄膜保持部，该薄膜保持部设置在该展开台的薄膜引出方向的一端，所述薄膜保持框，在下降至在所述展开台展开的薄膜上的状态下，利用所述吸引构件吸弓I薄膜，从而保持所述薄膜。
3.根据权利要求2所述的减压造型用薄膜成形装置，其特征在于，所述薄膜供给构件具有脱模剂供给部，该脱模剂供给部对从所述薄膜辊弓I出的薄膜供给粉末状的脱模剂。
4.一种减压造型用薄膜成形方法，其特征在于，减压造型用薄膜成形装置具有横向移动单元和薄膜保持框，所述横向移动单元相对于框架在第一位置和第二位置之间沿横向移动，在第一位置处，所述横向移动单元位于减压造型用的吸引箱的模型板的上方，在第二位置处，供给薄膜，所述薄膜保持框相对于位于所述第一位置的所述横向移动单元在薄膜加热位置和薄膜成形位置之间沿纵向移动，在薄膜加热位置处，对所述薄膜进行加热，在薄膜成形位置处，将该薄膜覆盖于所述模型板而进行成形，当使用所述减压造型用薄膜成形装置对薄膜进行成形时，使所述横向移动单元横向移动至所述第二位置，利用设置在所述薄膜保持框的吸引构件吸引由薄膜供给构件供给的薄膜，从而将所述薄膜保持于所述薄膜保持框，在将薄膜保持于所述薄膜保持框的状态下，使所述横向移动单元横向移动至所述第一位置，利用安装于所述横向移动单元的加热器对由位于所述薄膜加热位置的所述薄膜保持框保持的薄膜进行加热，在薄膜被加热之后，使所述薄膜保持框朝所述薄膜成形装置相对于所述横向移动单元纵向移动，利用薄膜切断器将由所述薄膜保持框保持的薄膜从所述薄膜供给构件分离，并将由该薄膜保持框保持的薄膜覆盖于所述模型板而进行成形。
5.根据权利要求4所述的减压造型用薄膜成形方法，其特征在于， 当将由所述薄膜供给构件供给的薄膜保持于所述薄膜保持框时，将薄膜从所述薄膜供给构件的薄膜辊弓I出，将该薄膜在所述薄膜供给构件的展开台上展开，并且使所述薄膜保持框下降至在该展开台展开的薄膜上而使所述薄膜保持框与所述薄膜接触，在该状态下，利用所述吸引构件吸引薄膜，从而保持所述薄膜。
6.根据权利要求5所述的减压造型用薄膜成形方法，其特征在于， 当将薄膜从所述薄膜辊引出并在所述展开台上展开时，利用设置于所述薄膜供给构件的脱模剂供给部对该薄膜供给粉末状的脱模剂。
全文摘要
本发明提供减压造型用薄膜成形装置及减压造型用薄膜成形方法，简化结构、实现低成本化、且可自动化地进行减压铸造生产线中的薄膜的取出、加热、成形的工序。具备框架；横向移动单元，其相对于该框架在位于减压造型用的吸引箱的模型板的上方的第一位置和对该横向移动单元供给薄膜的第二位置之间沿横向移动；薄膜保持框，其相对于位于上述第一位置的上述横向移动单元在对上述薄膜进行加热的薄膜加热位置和将该薄膜覆盖于上述模型板而进行成形的薄膜成形位置之间沿纵向移动；供给薄膜的薄膜供给构件；吸引薄膜以将薄膜保持于薄膜保持框的吸引构件；将所保持的薄膜从上述薄膜供给构件分离的薄膜切断器；以及加热由薄膜保持框保持的薄膜的加热器。
文档编号B22C15/276GK102233408SQ20111004951
公开日2011年11月9日 申请日期2011年2月28日 优先权日2010年4月26日
发明者井上隆夫, 榎本义信 申请人:新东工业株式会社