铸模造型装置以及铸模造型方法与流程

本发明涉及使用了型砂的铸模的造型装置以及用于实施该造型装置的铸模造型方法。

背景技术：

1、为了对铸模进行造型，向由载置固定有模型的模型平台和砂箱形成的造型空间内填充型砂。通过对该投入的型砂进行按压并将模型抽出，形成由砂形成的铸模。

2、作为制造这样的铸模的铸模造型装置，一般通过基于液压式缸的致动器对砂箱内的型砂进行按压(挤压)。

3、但是，作为液压式缸的压力源的液压发生装置在设备的运行中始终进行运转的情况较多，是使用电量特别多的装置，因此产生较大的运行成本。

4、因此，近年来，以通过削减使用电力来节能为目标，研究了脱液压式缸，推进了致动器的电动化。

5、作为这样的电动化的例子，在专利文献1中，使用利用了伺服马达的直动型的电动缸而使挤压板(按压构件)升降。

6、上述电动缸一般由滚珠丝杠机构的螺纹和螺母构成。控制方法一般将型砂的按压力换算为伺服马达的马达转矩而进行转矩控制。

7、在专利文献2中，记载了使用伺服马达，通过曲轴和连杆将旋转运动转换为直线运动的冲压机械。

8、但是，在专利文献1以及专利文献2中，由于使用伺服马达作为原动机，因此其工作需要复杂的控制。因此，存在设备费用的增大、维护上的问题。另外，在生产数量较少的造型设备中，能够减慢造型速度，因此有时不需要基于伺服马达控制的短时间内的加速以及减速定位，期望设备费用的削减和装置的简化。

9、另外，滚珠丝杠机构由精密的部件构成，存在因铸件工厂的粉尘的影响而产生障碍的不良情况和维护上的问题。

10、另外，在铸模的造型中，需要根据砂箱内的型砂的性质(压缩度)、模型形状，在每次挤压时变更铸模高度。但是，对于这样的变更，在专利文献2的冲压机械中，存在无法充分地进行用于输出适当的按压力的应对这样的问题。

11、现有技术文献

12、专利文献

13、专利文献1：日本特开平8-164444号公报

14、专利文献2：日本特开2004-17089号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、本发明是鉴于上述以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够实现设备成本的降低，并且能够使用电动马达对型砂进行挤压而进行造型的铸模造型装置以及用于该造型的造型方法。

3、根据本发明的第一方式的铸模造型装置，具备：按压构件，该按压构件对被投入到由载置于挤压工作台上的砂箱以及托板形成的造型空间中的型砂进行按压；以及驱动机构，该驱动机构进行驱动，以使所述按压构件与所述挤压工作台之间接近分离，并且该驱动机构具备输出部，该输出部沿着使所述按压构件进行按压的方向进行移动。

4、还具备：电动马达，该电动马达使所述驱动机构进行驱动；以及压力调整装置，该压力调整装置进行调整，以使在所述输出部输出的所述驱动机构的力减小，使所述按压构件产生所述型砂的按压所需的预定的按压力。

5、由此，通过压力调整装置将驱动机构使输出部移动时产生的力调整为减小并传递至按压构件。由此，能够与每次造型时不同的型砂的压缩度、铸模的高度的变更对应地使按压构件产生预定的按压力来按压型砂。

6、根据本发明的第二方式的铸模造型装置，在第一方式的铸模造型装置的基础上，所述驱动机构是在使所述输出部产生的力上伴随有变动的驱动机构，所述压力调整装置进行调整，以减小在所述输出部输出的所述驱动机构的变动的力。

7、由此，通过压力调整装置将驱动机构使输出部移动时产生的变动的力调整为减小并传递至按压构件。

8、根据本发明的第三方式的铸模造型装置，在第二方式的铸模造型装置的基础上，所述压力调整装置具备：液压缸，该液压缸承受所述按压构件的按压力；以及压力控制阀，该压力控制阀对所述液压缸的背压进行控制，所述按压构件由多个挤压脚构成。

9、由此，能够与模型的形状、型砂的性质相配合地对挤压脚的按压力进行调整，以适当的按压力进行按压。

10、根据本发明的第四方式的铸模造型装置，在第二方式或者第三方式的铸模造型装置的基础上，所述驱动机构具备运动转换装置，该运动转换装置将所述电动马达的旋转运动转换为沿着按压的方向的直线运动，所述输出部通过所述运动转换装置进行直线运动，所述压力调整装置设置于所述输出部与所述按压构件之间。

11、由此，在将电动马达的旋转运动通过运动转换装置转换为沿着按压的方向的直线运动的情况下，在输出部产生的按压力、移动速度产生变动。但是，通过压力调整装置，能够减小输出部中的压力的变动，使按压构件产生稳定的按压力。

12、根据本发明的第五方式的铸模造型装置，在第四方式的铸模造型装置的基础上，所述运动转换装置具备：偏心轮，该偏心轮具有圆形的外轮部，并被所述电动马达驱动而绕从所述外轮部的中心偏心了预定距离的偏心轴的偏心旋转中心旋转；以及连杆构件，该连杆构件的一侧以能够相对旋转的方式与所述偏心轮的外轮部连结，另一侧以能够摆动的方式与所述输出部连结。

13、本说明书中的“偏心旋转中心”是指从偏心轮的中心偏心的偏心轴的轴心，是偏心轮进行旋转的情况下的旋转中心。

14、由此，通过以偏心旋转中心为中心旋转的偏心轮的外轮部的摆动旋转，与连杆构件的另一侧连结的输出部沿着按压的方向在直线上移动。

15、在外轮部的中心相对于偏心旋转中心垂直的位置的附近，产生输出部的移动速度变慢但向按压的方向的压力变大这样的变动。但是，能够通过压力调整装置而使这样的变动减小。

16、根据本发明的第六方式的铸模造型装置，在第五方式所述的铸模造型装置的基础上，所述运动转换装置是配置为夹着共同的所述输出部的一对所述运动转换装置，在两个所述运动转换装置之间具备使各个所述偏心轮向相反方向同步旋转的同步装置。

17、由此，即使通过各偏心轮对输出部作用倾斜载荷，横向的载荷分量也朝向相反方向，因此被抵消。因此，在输出部仅作用有垂直方向的力。输出部即使不使用沿垂直方向进行引导的特别的机构，也能够沿上下方向顺畅地移动。

18、根据本发明的第七方式的铸模造型装置，在第二方式的铸模造型装置的基础上，所述驱动机构具备：第一下降装置，该第一下降装置使所述按压构件下降至开始按压被投入到所述砂箱内的型砂的第一位置；以及第二下降装置，该第二下降装置使所述按压构件下降至实施所述砂箱内的型砂的按压而结束的第二位置。

19、由此，通过将使按压构件下降的驱动机构分为仅使按压构件下降的第一下降装置和实际上通过按压构件进行加压的第二下降装置这两个，能够在第一下降装置中形成为以较少的电力进行驱动的装置，能够削减电力的浪费。

20、根据本发明的第八方式的铸模造型装置，在第七方式的铸模造型装置的基础上，所述第一下降装置具备：偏心轮，该偏心轮具有圆形的外轮部，并被所述电动马达驱动而绕从所述外轮部的中心偏心了预定距离的偏心旋转中心旋转；以及连杆构件，该连杆构件的一侧以能够相对旋转的方式与所述偏心轮的外轮部连结，另一侧以能够旋转的方式与所述输出部连结，所述偏心轴的轴心在作为所述偏心轮的下降端的下止点处配置在通过所述外轮部的中心的垂直线上。

21、由此，偏心轴的轴心与作为偏心轮的下降端的下止点一致，因此即使在由第二下降装置进行挤压时作用有高载荷，第一下降装置的偏心轮也不会旋转，能够可靠地进行挤压。

22、根据本发明的第九方式的铸模造型方法，在使用了第五方式的铸模造型装置的铸模造型方法中，通过所述偏心轮的一个方向上的一圈旋转，结束通过所述按压构件对所述型砂进行按压而对铸模进行造型的一个工序。

23、由此，当在挤压结束端向上升方向进行切换时，不需要使电动马达减速停止并反转。因此，能够减轻由起动停止频度的增加而引起的对电动马达的负荷和防止为了进行切换而产生的减速停止时间的损失。

24、根据本发明的第十方式的铸模造型方法，该方法使用铸模造型装置对铸模进行造型，该铸模造型装置具有：驱动机构，该驱动机构在使输出部产生的力上伴随有变动；以及压力调整装置，该压力调整装置进行调整，以抑制在所述输出部输出的所述驱动机构的变动的力，使按压构件产生型砂的按压所需的预定的按压力。

25、而且，具备：初始按压力设定工序，在该初始按压力设定工序中，将用于对被投入到由上盛纳箱、砂箱以及固定有模型的托板和下盛纳箱形成的造型空间内的所述型砂进行按压的所述按压构件的初始按压力设定为比预定的挤压中的最高按压力高的值；以及背面侧预备挤压工序，在该背面侧预备挤压工序中，在从所述模型的上方朝向所述模型的背面进行的第一挤压中，通过所述压力调整装置将所述按压构件的按压力调整为第一按压力而进行。

26、而且，具备：模型面侧挤压工序，在该模型面侧挤压工序中，在从所述模型面侧朝向上方进行的第二挤压中，将所述按压构件的按压力调整为比所述第一按压力高的第二按压力而进行；以及背面侧正式挤压工序，在该背面侧正式挤压工序中，在从所述模型的上方朝向所述模型的背面进行的第三挤压中，将所述按压构件的按压力调整为比所述第二按压力高、且比所述初始按压力低的第三按压力而进行。

27、由此，通过压力调整装置对按压所需的力进行调整，因此仅通过将初始按压力设定得比第三按压力高，无需附加特别的装置，就能够进行三个阶段的挤压。