专利名称:离心铸造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来通过离心铸造模具铸造管材同时自动地进行拉拔上述管材作业的离心铸造装置。
背景技术：
使圆筒状的中空模具以其轴线为中心高速旋转，通过离心力使注入的熔融金属贴附在模具的内壁面，由此制造中空铸造品的管材。这样的离心铸造法已为人们所熟知。
作为这种离心铸造法所使用的离心铸造装置，如日本专利特开昭57-94461号公报中所公开的装置已为人们所知。该装置如图20所示，在旋转模具1的轴心方向一侧配置有前后移动导轨2，同时在上述旋转模具1的轴心方向的另一侧配置有图示中没有示出的管材拉拔装置等。
在前后移动导轨2上配置有前后移动平台3，同时，在这种前后移动平台3上配置有横向移动导轨4。当前后移动平台3配置在离开旋转模具1的位置时，待机导轨5、6连接在横向移动导轨4的两端。
在待机导轨5和横向移动导轨4之间可以移动地配置有第1横向移动平台7，在待机导轨6和上述横向移动导轨4之间可以移动地配置有第2横向移动平台8。浇注机构9搭载在第1横向移动平台7上，冲洗装置(清扫机构)10和涂面材料喷射装置11搭载在第2横向移动平台8上。
在这样的结构中，通过图示中没有示出的管材拉拔装置将铸造管从旋转模具1中拔出后，使搭载着第2横向移动平台8的前后移动平台3向该旋转模具1一侧移动。此时，旋转模具1被旋转驱动，冲洗装置10对上述旋转模具1的内面进行冲洗。
接下来，前后移动平台3向从旋转模具1离开的方向后退移动，同时涂面材料从喷射装置11向上述旋转模具1的内面喷射，进行涂覆。在涂覆处理之后，第2横向移动平台8退避到待机导轨6上，同时，第1横向移动平台7移至前后移动平台3上，上述前后移动平台3前进。
在第1横向移动平台7上设置有浇注机构9，通过该浇注机构9向旋转模具1内供给熔融金属。然后，在旋转模具1的旋转作用下熔融金属凝固制成铸造管之后，如上述所述，将这一铸造管拔出。
但是，有人指出，在上述以往的技术中，冲洗装置10、喷射装置11以及浇注机构9并列设置在旋转模具1的轴心方向一侧，上述冲洗装置10以及上述喷射装置11很容易受到上述浇注机构9产生的热量影响，从而造成定位精度的低下的问题。特别是在铸造管为小口径而且长尺寸的情况下，冲洗装置10或者喷射装置11有可能会影响到旋转模具1的运作。
而且，在上述以往的技术中，旋转模具1的轴心方向另外一侧配置有管材拉拔装置(没有图示)。因为该管材拉拔装置对应于旋转模具1的轴长而形成较长的尺寸，所以会增加离心铸造装置整体的设置空间，从而引起空间效率差的问题。
另外，在上述以往的技术中，为了高效地进行离心铸造作业，而并列设置两台或两台以上的旋转模具1，在这种情况下就必须在每个旋转模具1上都设置冲洗装置10、喷射装置11、浇注机构9以及管材拉拔装置。这样，就会造成设备的设置空间被大幅扩大同时设备费用大量增加的问题。
发明内容
本发明的主要目的就是提供一种能够确实地回避浇注机构造成的热影响，用简单而紧凑的结构高效地进行离心铸造作业的离心铸造装置。
本发明的离心铸造装置在离心铸造模具的轴方向的一侧并列设置工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构，同时在上述离心铸造模具的轴方向的另一侧配设浇注机构，上述工件拉拔机构、上述清扫机构以及上述涂面材料涂敷机构可以通过单元驱动机构沿与上述轴方向交叉的方向整体移动。
所以，工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构不会受到浇注机构造成的热影响，能够用简单的结构有效地维持定位精度。而且，结构比较长的工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构并列设置在离心铸造模具的轴方向的一侧。所以，不会使离心铸造装置在离心铸造模具的轴方向的长度过长，容易达到有效利用空间的目的。
并且，本发明的离心铸造装置具有2台或2台以上与轴方向相互平行并列的离心铸造模具，在上述离心铸造模具的轴方向的一侧配设作业单元，同时在上述离心铸造模具的轴方向的另一侧配置浇注机构。作业单元包括工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构(以下称为基本单元)，同时至少上述工件拉拔机构、上述清扫机构和上述涂面材料涂敷机构中的某一机构配设有两台。
比如，在并列配置2台离心铸造模具时，作业单元要按照第1清扫机构、涂面材料涂敷机构、工件拉拔机构以及第2清扫机构的顺序，将它们相互并列配置在离心铸造模具的轴方向的一侧。这样，在第1离心铸造模具中，就可以按照浇注作业、工件拉拔作业、清扫作业以及涂面材料涂敷作业的顺序顺次进行。而在第2离心铸造模具中，在第1离心铸造模具的涂面材料涂敷作业的同时，进行清扫作业，同时依次进行涂面材料涂敷作业、浇注作业以及工件拉拔作业。
因此，利用2台离心铸造模具能够高效地进行离心铸造作业。另外，与使用各自专用的基本单元利用2台离心铸造模具进行离心铸造作业时相比，也可以分别各减少1台涂面材料涂敷机构和工件拉拔机构。由此，可以有效地减少设备整体的设置空间，同时，能够达到降低设备费用的目，更加经济。
而且，比如并列设置3台离心铸造模具时，作业单元按照第1工件拉拔机构、第1清扫机构、涂面材料涂敷机构、第2工件拉拔机构以及第2清扫机构的顺序，将这些部件相互并列设置在上述离心铸造模具的轴方向的一侧。
因此，就可确实达到减少设备整体的设置空间和降低设备费用的目的，同时，只需移动单一的作业单元就可以。因此，与3台离心铸造模具需要分别设置3台基本单元的结构相比，可以有效地缩短周期，高效率地进行上述离心铸造作业。
本发明的离心铸造装置的工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构不会受到浇注机构的热影响，能够用简单的构成有效地维持定位精度。而且，由于将尺寸较长的工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构并列起来，因此能够使离心铸造装置整体紧凑化，易于有效地利用空间。
另外，本发明的离心铸造装置针对2台或2台以上的离心铸造模具，作业单元包括工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构，同时至少配置2台上述工件拉拔机构、上述清扫机构以及上述涂面材料涂敷机构中的一种。因此，可以有效的削减设备，缩小设备整体的设置空间，同时能够降低设备费用，更加经济。
图1本发明的第1实施例的离心铸造装置的概略俯视图图2构成上述离心铸造装置的离心铸造模具的剖视图图3构成上述离心铸造装置的工件拉拔机构的侧视图图4构成上述离心铸造装置的清扫机构的侧视图图5说明用上述离心铸造装置进行离心铸造作业的流程图图6本发明的第2实施例的离心铸造装置的概略俯视图图7上述离心铸造装置的工作程序图8本发明的第3实施例的离心铸造装置的概略俯视图图9构成上述离心铸造装置的清扫机构的侧视图图10构成上述离心铸造装置的工件拉拔机构的侧视图图11说明用上述离心铸造装置进行离心铸造作业的流程图图12上述离心铸造装置的工作程序图13第1离心铸造模具的清扫作业的说明图图14上述第1离心铸造模具的涂面材料涂敷作业和第2离心铸造模具的清扫作业的说明图图15上述第2离心铸造模具的涂面材料涂敷作业的说明图图16本发明的第4实施例的离心铸造装置的概略俯视图图17构成上述离心铸造装置的第1离心铸造模具的清扫作业的说明图图18上述第1离心铸造模具的涂面材料涂敷作业的说明图图19上述第1离心铸造模具的工件拉拔作业的说明图图20以往技术的离心铸造装置的概略俯视图具体实施方式
图1为本发明的第1实施例的离心铸造装置20的概略俯视图。
离心铸造装置20包括圆筒状的离心铸造模具22；相互并列设置在上述离心铸造模具22的轴方向(箭头A的方向)的一侧(箭头A1的方向)的工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28；使上述工件拉拔机构24、上述清扫机构26以及上述涂面材料涂敷机构28沿与上述轴方向(箭头A的方向)相互交叉的箭头B的方向整体移动的单元驱动机构30；配置在上述离心铸造模具22的轴方向的另一侧(箭头A2的方向)的浇注机构32。
离心铸造模具22构成为沿箭头A方向的长尺寸中空形状，将其两端边缘支撑在与旋转驱动源34连接的旋转部33和支撑部35上，可以旋转驱动。
如图2所示，离心铸造模具22在外周外装有模板21，盖构件36a、36b分别嵌合在该离心铸造模具22的两开口端部。在两盖构件36a、36b上各自设置有贯通孔37a、37b，同时，在模板21中呈放射状设置有用来冷却离心铸造模具22的冷却水流通的通路38。
如图1所示，单元驱动机构30包括机架40，在该机架40上配置有整体地配设包括工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28的单元台42。在机架40上固定着促动器，例如伺服电动机等的旋转驱动源44，在该旋转驱动源44上向箭头B方向延伸连接有滚珠丝杠46。
在单元台42的底面一侧，如图3以及图4所示，设置有与滚珠丝杠46相拧合的螺母48。在单元台42的底面，与滚珠丝杠46平行设置有用来在机架40上沿箭头B的方向进行引导的直线导轨50。
在单元台42的箭头A2方向的前端侧底面设置有3个分别用来确定工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28相对于离心铸造模具22的位置的结合孔52，同时在机架40上与上述离心铸造模具22相对应设置了结合部54。该结合部54具备垂直向上配置的汽缸56，在从该汽缸56向上方延伸的杆58上轴装着可以选择性地与预定的结合孔52结合的结合销60。
另外，单元驱动机构30也可以不用上述滚珠丝杠构造，而在机架40上设置向箭头B方向延伸的齿条，而在单元台42上安装轴装着与该齿条啮合的小齿轮的旋转驱动源。
工件拉拔机构24如图1及图3所示包括能够沿箭头A的方向进退地配置在单元台42上的第1可动台62，该第1可动台62上垂直向下固定着旋转驱动源64。旋转驱动源64上轴装有小齿轮66，同时在单元台42上设置有沿箭头A方向延伸并与上述小齿轮66啮合的齿条构件68。
第1可动台62上沿箭头A的方向延伸地支持着圆筒部件70，该圆筒部件70内进退自由地配设有驱动杆72。在驱动杆72的箭头A2方向的顶端设置有开闭夹具74，同时在上述驱动杆72的箭头A1方向的顶端连接有开闭用汽缸76。圆筒部件70的外形、尺寸以及轴长设定成能够插入用离心铸造模具22铸造的圆筒铸造体78内。
如图1至图4所示，清扫机构26包括能够通过促动器例如无活塞汽缸80沿箭头A的方向进退的第2可动台82，上述第2可动台82上设置有利用升降部84的升降板86。
升降板86上朝向箭头A2的方向安装着旋转驱动源88，该旋转驱动源88的驱动轴90上连接着毛刷92。毛刷92被设定为在箭头A的方向尺寸长，旋转驱动源88一侧的端部被支撑在内部装有轴承94的支持部96上并可以自由旋转。
如图1所示，涂面材料涂敷机构28包括能够通过与电机98连接的滚珠丝杠结构100沿箭头A的方向进退的第3可动台102，该第3可动台102上设置有向箭头A方向的尺寸长而且口径小的喷嘴构件104。该喷嘴构件104的外周在每隔预定间隔的预定位置上形成有多个喷射口106。
浇注机构32包括可以沿与箭头A的方向交叉(正交)的箭头B的方向进退的第4可动台110，该第4可动台110可以通过驱动机构112沿箭头B的方向进退。驱动机构112包括例如固定在第4可动台110上的电机114，轴装在该电机114上的小齿轮116与沿箭头B的方向延伸的齿条118啮合。当然，也可以用滚珠丝杠结构等取代上述的齿条·小齿轮结构。
第4可动台110上设置有沿箭头A的方向延伸并相互平行的轨道120a、120b，在上述轨道120a、120b上可以进退地配置有滑动基座122。该滑动基板122上设置有用来向离心铸造模具22进行浇注的沟槽124，该沟槽124与浇注高度相对应地设定高度位置。在第4可动台110沿箭头B的方向移动的范围内设置有用来排出供给沟槽124的熔融金属用的废弃熔融金属用回收容器126。
下面沿着图5所示的流程图说明这种结构的离心铸造装置20的动作。
首先，向浇注机构32供给预定量的熔融金属，使构成该浇注机构32的滑动基座122沿箭头A1方向移动，对应离心铸造模具22配置沟槽124。此时，通过没有图示的集流腔使冷却水在通路38内流动，之后，在驱动旋转驱动源34的状态下，从沟槽124向离心铸造模具22内进行浇注熔融金属作业(步骤S1)。然后，使滑动基座122向箭头A2方向退避，同时，通过旋转部33以及支撑部35旋转保持离心铸造模具22(步骤S2)，在该离心铸造模具22内凝固熔融金属后即获得圆筒铸造体78(参照图2)。
接下来，在旋转保持离心铸造模具22期间，从上述离心铸造模具22上取下没有图示的罩(步骤S3)，移动工件拉拔机构24。该工件拉拔机构24在构成单元驱动机构30的旋转驱动源44的驱动作用下，利用滚珠丝杠46以及螺母部48使单元台42向箭头B1方向移动。然后，当工件拉拔机构24移动至与离心铸造模具22相对应的位置时，单元台42停止。
此时，如图2所示，驱动构成结合部54的汽缸56，结合销60上升与指定的结合孔52结合。由此，确定并保持单元台42的位置。
再接下来，停止旋转驱动源34的驱动，同时，在旋转驱动源64的驱动作用下，利用小齿轮66以及齿条构件68使第1可动台62向箭头A2方向移动。这样，第1可动台62上所设置的圆筒部件70插入在离心铸造模具22内铸造完成的圆筒铸造体78内、向箭头A2方向移动，开闭夹具74被配置在上述圆筒铸造体78的箭头A2方向的顶端一侧。
然后，驱动开闭用汽缸76，利用驱动杆72开放开闭夹具74，在这种状态下，驱动旋转驱动源64使第1可动台62向箭头A1方向移动。因此，开闭夹具74结合在圆筒铸造体78的端部，将该圆筒铸造体78从离心铸造模具22中拔出(步骤S4)。
在这种情况下，规定在温度下降过程中的圆筒铸造体78的A1状态变化点前后的冷却速度。具体的说就是，在熔融金属冷却固化后其温度比共晶点低时，将成形的圆筒铸造体78从离心铸造模具22中取出，由此将圆筒铸造体78的冷却速度设定为30℃～200℃/分。由此，更加优化了圆筒铸造体78的加工性。
当然，在共晶点以上的温度下，模腔内液相和固相混杂。所以，若在这一温度范围内将成形品取出的话，熔融金属的一部分会流出，因此不能获得完整形状的圆筒铸造体78。换言之，在未达到共晶点的温度下液相会消失成为由奥氏体和渗碳体构成的固相，所以在这一温度范围内取出圆筒铸造体78也不会发生熔融金属流出的情况。即，能够获得完整形状的汽缸套筒SV。
使在温度未达到共晶点时立刻从离心铸造模具22中取出的圆筒铸造体78之后在冷却速度为30℃～200℃/分的环境下冷却。
这样，当圆筒铸造体78的温度未达到共晶点时，从离心铸造模具22中取出该圆筒铸造体78。即，不必调整冷却离心铸造模具22的冷却水的温度就可以控制圆筒铸造体78的冷却速度。因此，也就不必要进行调整冷却水温度的烦杂的作业。另外，因为没有必要设置用来调整冷却水温度的温度调整机构，所以就降低了铸造成本。
圆筒铸造体78的温度继续下降达到比A1状态变化点低时，铁素体和渗碳体会从奥氏体中析出，形成由铁素体构成的层和由渗碳体构成的层交互排列的层状组织，即所谓的珠光体。
在通过A1状态变化点时的冷却速度为30℃～200℃/分时，珠光体中的层间间隔达到0.8～1.0μm的程度。层间间隔达到这种程度的圆筒铸造体78显示出良好的切削加工性。
在构成圆筒铸造体78的金属组织中，除珠光体之外，还含有石墨、铁素体、Fe-Fe3C-Fe3P的3元系化合物的斯氏体。冷却速度如上述那样设定时，石墨形成ASTM(American Society for Testing and Materials，美国材料实验协会)标准的A型石墨以及B型石墨共占70％或70％以上的组织，而且其粒度为4～6级(ASTM标准)。另外，金属组织中的铁素体的比例在5％或5％以下。并且，斯氏体的比例占0.5～5％。
石墨的类型以及粒度、铁素体以及斯氏体的各比例为上述那样的情况时，进一步优化了圆筒铸造体78的切削加工性。
这样，使用离心铸造法也能够制成切削工性优良的圆筒铸造体78。所以，可以在确保圆筒铸造体78的生产效率的同时提高其切削加工性。
在通过A1状态变化点时的冷却速度比30℃/分慢时，金属组织中的铁素体和石墨的含量会增加，所以，圆筒铸造体78的硬度会降低而且缺乏耐磨损性。另外，在通过A1状态变化点时的冷却速度超过200℃/分时，珠光体的层间间隔就会比0.8μm小，成为切削加工困难的圆筒铸造体78。
另一方面，在从离心铸造模具22中拔出圆筒铸造体78后，结合销60从结合孔52脱离，同时在单元驱动机构30的驱动作用下，单元台42向箭头B2方向移动，对应离心铸造模具22配置清扫机构26。
如图4所示，在清扫机构26中，在无活塞汽缸80的作用下第2可动台82向箭头A2方向移动，毛刷92进入离心铸造模具22内，同时，在旋转驱动源88的驱动作用下，上述毛刷92被驱动旋转。由此，进行离心铸造模具22的内面的清扫作业(步骤S5)。
清扫作业后，毛刷92向箭头A1方向移动脱离离心铸造模具22，该离心铸造模具22上安装有图示中没有的盖(步骤S6)。在离心铸造模具22被冷却的同时(步骤S7)，驱动涂面材料涂敷机构28。
如图1所示，该涂面材料涂敷机构28通过单元台42沿箭头B2方向移动与离心铸造模具22对应配置后，驱动电机98，将喷嘴构件104插入该离心铸造模具22内。在喷嘴构件104的外周设置有多个喷射口106，从上述喷射口106朝向离心铸造模具22的内面涂敷涂面材料(没有图示)(步骤S8)。
然后，喷嘴构件104从离心铸造模具22内脱离，同时对该离心铸造模具22进行干燥处理(步骤S9)。上述干燥处理通过旋转驱动离心铸造模具22可以很好地进行。
此时，第1实施例在离心铸造模具22的箭头A1方向一侧并列有工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28，同时在上述离心铸造模具22的箭头A2方向一侧配设有浇注机构32。
因此，工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28距离浇注机构32一定间隔，不会受到该浇注机构32的热影响。所以，特别在铸造口径小而尺寸长的圆筒铸造体78时，能够更加精确地确定工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28相对于离心铸造模具22的位置，达到通过简单的构造完成高效率的离心铸造方法的效果。
尺寸较长的工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28按照同一方向并列组装到单元台42中，而较短尺寸的浇注机构32则单独配置。由此，离心铸造装置20有效地缩短了箭头A方向的尺寸，具有便于有效利用设置空间的优点。
而且，在浇注机构32中，在驱动机构112沿箭头B方向移动的范围内配置有收容器126。因此，在浇注机构32内的熔融金属没有注入到离心铸造模具22内时，只需将上述浇注机构32沿箭头B方向移动，就可以将不需要的熔融金属迅速且自动地排入收容器126内。由此，容易提高离心铸造作业整体的效率。
图6为本发明的第2实施例的离心铸造装置130的概略俯视图。对于与第1实施例的离心铸造装置20相同的构成要素使用同一种附图标记，省略了其详细说明。另外，在以下将要说明的第3以及第4实施例中，也同样省略了该详细说明。
离心铸造装置130包括在轴方向(箭头A方向)相互平行并列于箭头B方向的至少第1及第2离心铸造模具132、134，相互并列设置在上述轴方向的一侧的工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28，使上述工件拉拔机构24、上述清扫机构26和上述涂面材料涂敷机构28沿箭头B的方向整体移动的单元驱动机构30，配置在上述离心铸造模具22的轴方向的另一侧的浇注机构32。
第1以及第2离心铸造模具132、134之间的间隔P1设定为与工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28各自之间的间隔P2一致。
这样构成的离心铸造装置130按照图7所示的动作程序进行驱动控制。具体来说，第1以及第2离心铸造模具132、134与构成第1实施例的离心铸造装置20的离心铸造模具22一样，按照图5的流程图进行动作，在第1离心铸造模具132中，通过旋转驱动源34的驱动保持旋转状态即将结束之前，通过浇注机构32向第2离心铸造模具134进行浇注。
然后，在几乎与第1离心铸造模具132结束旋转保持的同时，第2离心铸造模具134开始旋转保持。接下来，在第1以及第2离心铸造模具132、134中同时进行各自所预定的动作。
这样，在第2实施例中，在第1离心铸造模具132进行的1个周期的动作期间，第2离心铸造模具134开始1个周期的动作。这样，就有效的提高了离心铸造装置130整体的作业效率，获得容易缩短整个铸造周期的效果。
而且，第1以及第2离心铸造模具132、134之间的间隔P1设定为与工件拉拔机构24、清扫机构26以及涂面材料涂敷机构28各自之间的间隔P2一致。所以，单元驱动机构30的驱动控制简单化，离心铸造装置130的控制也就不会复杂化。
图8为本发明的第3实施例的离心铸造装置140的概略俯视图。
离心铸造装置140包括在轴方向(箭头A方向)相互平行并列于箭头B方向(与箭头A方向交叉的方向)的至少的第1以及第2离心铸造模具22a、22b，配设在上述第1以及第2离心铸造模具22a、22b的轴方向的一侧(箭头A1方向)的作业单元142，使上述作业单元142沿箭头B方向移动的单元驱动机构144，配置在上述第1以及第2离心铸造模具22a、22b的轴方向的另一侧(箭头A2方向)的浇注机构32。
第1以及第2离心铸造模具22a、22b构成在箭头A方向尺寸长的中空形状，将两端边缘支撑在与旋转驱动源34a、34b相连的旋转部33a、33b和支撑部35a、35b上，可以旋转驱动。
单元驱动机构144包括机架146，该机架146上配设有单元台148。机架146上固定安装着沿箭头B方向延伸的齿条构件150和一对引导构件152，同时在单元台148的底面一侧如图9以及图10所示安装有旋转驱动源154，轴装于该旋转驱动源154上的小齿轮156与齿条构件150啮合。在单元台148的底面设置有在机架146的引导构件152上沿箭头B的方向转动的滚轮158(参照图9)。
在单元台148的箭头A2方向前端侧底面的3个地方设置有用来确定该单元台148对应于机架146的位置的结合孔52，同时在上述机架146上与第1以及第2离心铸造模具22a、22b相对应设置有结合部54。
作业单元142包括在轴方向(箭头A方向)相互平行地在箭头B方向并列的第1清扫机构162a、工件拉拔机构164、涂面材料涂敷机构166以及第2清扫机构162b。
第1清扫机构162a、工件拉拔机构164、涂面材料涂敷机构166以及第2清扫机构162b之间各自的间隔P1被设定为与第1以及第2离心铸造模具22a、22b的间隔P2一致。
如图8以及图9所示，第1以及第2清扫机构162a、162b包括面向箭头A方向固定于单元台148上的齿条170。单元台148上配设有可以沿箭头A方向进退的第1可动台172，在垂直向下安装于该第1可动台172上的旋转驱动源174上轴装着与齿条构件170啮合的小齿轮176。第1可动台172上沿水平方向(箭头A方向)保持着杆178，在该杆178的前端连结有在水平方向尺寸长的毛刷180。
如图8所示，涂面材料涂敷机构166包括固定在单元台148上沿箭头A方向延伸的齿条构件202，上述单元台148上配置有可以沿箭头A方向进退的第3可动台204。第3可动台204上垂直向下安装有旋转驱动源206，轴装于该旋转驱动源206上的小齿轮208与齿条构件202啮合。
该第3可动台204上设置有沿箭头A方向尺寸长而且小口径的喷嘴构件210。该喷嘴构件210的外周部在预定的位置并且每隔预定的间隔形成多个喷射口212。
下面按照图11所示的流程图以及图12所示的动作程序说明这样构成的离心铸造装置140的动作。
首先，作业台单元142在配置于图13所示位置的状态下，通过第1清扫机构162a对第1离心铸造模具22a的内面进行清扫(步骤S11)。对于第1清扫机构162a，如图9所示，在旋转驱动源174的驱动作用下小齿轮176向预定的方向旋转，第1可动台172沿着该小齿轮176啮合的齿条构件170向箭头A2方向移动。因此，保持在第1可动台172上的杆178沿箭头A2方向移动，该杆178的前端部所连接的毛刷180被插入第1离心铸造模具22a内，清扫上述第1离心铸造模具22a的内面。
上述清扫作业完成后，毛刷180通过旋转驱动源174沿箭头A1方向移动，该毛刷180脱离第1离心铸造模具22a。然后，在步骤S12中，第1离心铸造模具22a被冷却后，在该第1离心铸造模具22a上安装没有图示的罩(步骤13)。
另外，构成单元驱动机构144的旋转驱动源154被驱动，通过小齿轮156以及齿条构件150，单元台148沿箭头B2方向在机架146上移动。因此，涂面材料涂敷机构166与第1离心铸造模具22a相对应配置(参照图14)。
如图8所示，在旋转驱动源206的驱动作用下，涂面材料涂敷机构166通过小齿轮208以及齿条构件202使第3可动台204沿箭头A2方向移动。因此，将喷嘴构件210插入第1离心铸造模具22a内，从设置在上述喷嘴构件210的外周的多个喷射口212向上述第1离心铸造模具22a的内面一侧涂敷涂面材料(没有图示)(步骤S14)。
然后，通过旋转驱动源206，喷嘴构件210从第1离心铸造模具22a脱离，同时，该第1离心铸造模具22a进行干燥处理(步骤S15)。上述干燥处理也可以通过旋转驱动第1离心铸造模具22a来良好地进行。
另一方面，如果向浇注机构32中提供预定量的熔融金属的话，构成该浇注机构32的滑动基座122沿箭头A1方向移动，沟槽124与第1离心铸造模具22a相对应配置。然后，在从沟槽124向第1离心铸造模具22a内进行浇注后(步骤S16)，滑动基座122向箭头A2方向退避，同时驱动旋转驱动源34a。因此，通过旋转部33a以及支持部35a保持第1离心铸造模具22a的旋转(步骤S17)，熔融金属在该第1离心铸造模具22a内凝固，获得圆筒铸造体78。
在第1离心铸造模具22a保持旋转期间，从上述第1离心铸造模具22a上取下没有图示的罩(步骤S18)，与第1离心铸造模具22a相对应移动工件拉拔机构164(参照图15)。在构成单元驱动机构144的旋转驱动源154的驱动作用下，通过小齿轮156以及齿条构件150，该工件拉拔机构164使单元台148沿箭头B1方向移动。然后，工件拉拔机构164到达与第1离心铸造模具22a相对应的位置的话，单元台148停止(参照图15)。
接下来如图10所示，停止驱动旋转驱动源34a，同时在旋转驱动源64的作用下通过小齿轮66以及齿条构件68使第2可动台62沿箭头A2方向移动。因此，第2可动台62上所设置的圆筒部件70被插入在第1离心铸造模具22a内所铸造完成的圆筒铸造体78内，然后沿箭头A2方向移动，开闭夹具74被配置在上述圆筒铸造体78的箭头A2方向前端部一侧。
因此，驱动开闭用汽缸76，通过驱动杆72开放开闭夹具74，在这一状态下，驱动旋转驱动源64使第2可动台62沿箭头A1方向移动。因此，开闭夹具74接合在圆筒铸造体78的端部上，从第1离心铸造模具22a上拔出该圆筒铸造体78(步骤S19)。
从第1离心铸造模具22a上拔出圆筒铸造体78后，在单元驱动机构144的驱动作用下，单元台148沿箭头B1方向移动，第1清扫机构162a与第1离心铸造模具22a相对应配置。
此时，第3实施例如上所述在第1离心铸造模具22a进行圆筒铸造体78的铸造作业的同时，第2离心铸造模具22b同时进行上述圆筒铸造体78的铸造作业。
即，如图12及图14所示，在涂面材料涂敷机构166对第1离心铸造模具22a实施涂面材料的涂敷处理的同时，第2清扫机构162b对第2离心铸造模具22b进行清扫处理。如图9所示，该第2清扫机构162b与上述第1清扫机构162a同样，在旋转驱动源174的驱动作用下，使毛刷180沿箭头A2方向移动，通过这样用该毛刷180对第2离心铸造模具22b的内面实施清扫处理。
第2离心铸造模具22b为与上述的第1离心铸造模具22a同样按照图11所示的流程图进行离心铸造处理的构件，在第2清扫机构162b进行的清扫作业完成后，如图15所示，通过涂面材料涂敷机构166实施涂面材料的涂敷处理。而且，在浇注机构32进行的浇注处理完成后，如图13所示，通过工件拉拔机构164实施拉拔圆筒铸造体78的处理。
这样，第3实施例的作业单元142与第1以及第2离心铸造模具22a、22b相对应，包括第1以及第2清扫机构162a、162b，工件拉拔机构164和涂面材料涂敷机构166。因此，与与第1以及第2离心铸造模具22a、22b相对应用2组分别由工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构构成的基本单元进行离心铸造作业的情况相比，第3实施例分别各削减了1台工件拉拔机构164以及涂面材料涂敷机构166。
并且，如图8所示，作业单元142的配列是按照沿箭头B2方向分别为第2清扫机构162b、涂面材料涂敷机构166、工件拉拔机构164以及第1清扫机构162a的顺序，也就是工序顺序。因此，在涂面材料涂敷机构166的两侧，设置有比较廉价的2台第1以及第2清扫机构162a、162b。
由此，可以有效地削减离心铸造装置140的整体的设置空间，同时具有降低设备费用的更为经济的效果。此时，也可以考虑不使用第2清扫机构162b而配置2台涂面材料涂敷机构166，但是由于涂敷作业的作业周期时间短，因此不能取得效果，而且，因为上述涂面材料涂敷机构166的价格高，所以恐怕会提高设备费用。因此，第3实施例通过使用第1以及第2清扫机构162a、162b，可以很容易达到降低离心铸造装置140整体的成本的目的。
而且，第3实施例在对第1离心铸造模具22a实施涂面材料涂敷处理的同时，也在进行第2离心铸造模具22b的清扫作业。因此，可以通过第1以及第2离心铸造模具22a、22b高效率地进行各自所希望的离心铸造处理。
另外，在第1以及第2离心铸造模具22a、22b的箭头A1方向一侧配置有作业单元142，同时在上述第1以及第2离心铸造模具22a、22b的箭头A2方向一侧配置有浇注机构32。
因此，第1以及第2清扫机构162a、162b、工件拉拔机构164以及涂面材料涂敷机构166离开浇注机构32一定距离，不会受到该浇注机构32的热影响。
而且，具有较长尺寸的第1以及第2清扫机构162a、162b、工件拉拔机构164以及涂面材料涂敷机构166并列于同一方向组装在单元台148上，而较短尺寸的浇注机构32单独配置。由此，离心铸造装置140具有与第1实施例同样的效果。
图16为本发明的第4实施例的离心铸造装置240的概略俯视图。
离心铸造装置240包括在轴方向(箭头A方向)相互平行并列于箭头B方向的至少第1至第3离心铸造模具242a、242b、242c，配设在上述第1至第3离心铸造模具242a～242c的轴方向的一侧(箭头A1方向)的作业单元244，使上述作业单元244沿箭头B方向移动的单元驱动机构144，配置在上述第1至第3离心铸造模具242a～242c的轴方向的另一侧(箭头A2方向)的浇注机构32。
作业单元244包括在轴方向(箭头A方向)相互平行并列于箭头B方向的第1清扫机构162a、第1工件拉拔机构164a、涂面材料涂敷机构166、第2清扫机构162b以及第2工件拉拔机构164b。
在这样构成的第4实施例的离心铸造装置240中，作业单元244被配置在图17所示的位置时，第1清扫机构162a进行第1离心铸造模具242a的清扫处理、第1工件拉拔机构164a进行第2离心铸造模具242b的工件拉拔处理、涂面材料涂敷机构166进行第3离心铸造模具242c的涂面材料涂敷处理。
而且，当作业单元244配置在如图18所示位置时，涂面材料涂敷机构166进行第1离心铸造模具242a的涂面材料涂敷处理、第2清扫机构162b进行第2离心铸造模具242b的清扫处理、第2工件拉拔机构164b进行第3离心铸造模具242c的工件拉拔处理。
当作业单元244配置在如图19所示位置时，第1工件拉拔机构164a进行第1离心铸造模具242a的工件拉拔处理、涂面材料涂敷机构166进行第2离心铸造模具242b的涂面材料涂敷处理、第2清扫机构162b进行第3离心铸造模具242c的清扫处理。
这样，第4实施例通过具备第1以及第2清扫机构162a、162b、第1以及第2工件拉拔机构164a、164b和涂面材料涂敷机构166的作业单元244能够与第1至第3离心铸造模具242a～242c相对应。此时，如图16所示，作业单元244上部件排列是按照向箭头B2方向依次为第2工件拉拔机构164b、第2清扫机构162b、涂面材料涂敷机构166、第1工件拉拔机构164a以及第1清扫机构162a的顺序，也就是工序顺序。因此，可以只配置1台设备成本较高的涂面材料涂敷机构166。
由此，与第1至第3离心铸造模具242a～242c每一个都需要专用的工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂敷机构的情况相比，本装置可以各削减1台工件拉拔机构以及清扫机构，削减2台涂面材料涂敷机构。所以，可以有效地缩小离心铸造模具240整体的设置空间，同时也可以取得大幅的降低成本的效果。
虽然在第4实施例中说明了使用第1至第3离心铸造模具242a～242c的情况，但是也可以使用4台或4台以上的离心铸造模具。
权利要求
1.一种离心铸造装置，其特征在于，包括离心铸造模具(22)；相互并列设置在上述离心铸造模具(22)的轴方向的一侧的工件拉拔机构(24)、清扫机构(26)以及涂面材料涂敷机构(28)；使上述工件拉拔机构(24)、上述清扫机构(26)和上述涂面材料涂敷机构(28)一体地沿与上述轴方向交叉的方向移动的单元驱动机构(30)；配置在上述离心铸造模具(22)的轴方向的另一侧的浇注机构(32)。
2.如权利要求
1所述的离心铸造装置，其特征在于，上述单元驱动机构(30)包括一体地配置上述工件拉拔机构(24)、上述清扫机构(26)以及上述涂面材料涂敷机构(28)的单元台(42)和使上述单元台(42)沿与上述轴方向交叉的方向移动的促动器。
3.如权利要求
2所述的离心铸造装置，其特征在于，包括配设上述单元台(42)的机架(40)，而且在上述单元台(42)上设置了用于确定上述工件拉拔机构(24)、上述清扫机构(26)以及上述涂面材料涂敷机构(28)各自相对于上述离心铸造模具(22)的位置的3个结合孔(52)，另外，在上述机架(40)上设置了能够选择地与上述结合孔(52)中的一个进行结合的结合部(54)。
4.如权利要求
1所述的离心铸造装置，其特征在于，包括使上述浇注机构(32)沿与上述轴方向交叉的方向移动的驱动机构(112)，而且在上述浇注机构(32)移动的范围内配设了废弃熔融金属用收容器(126)。
5.如权利要求
1所述的离心铸造装置，其特征在于，上述离心铸造模具至少包括在轴方向上相互平行并列的第1以及第2离心铸造模具(133、134)，第1以及第2离心铸造模具(132、134)之间的间隔设定为与上述工件拉拔机构(24)、上述清扫机构(26)以及上述涂面材料涂敷机构(28)各自之间的间隔一致。
6.一种离心铸造装置，其特征在于，包括在轴方向上互相平行并列的2台或2台以上的离心铸造模具(22a、22b)；作业单元(142)，该作业单元(142)设有工件拉拔机构(164)、清扫机构(162a)以及涂面材料涂敷机构(166)，并且至少上述工件拉拔机构(164)、上述清扫机构(162a)或者上述涂面材料涂敷机构(166)中的某一机构配设有两台，并且上述工件拉拔机构(164)、清扫机构(162a)以及涂面材料涂敷机构(166)相互并列在上述离心铸造模具(22a、22b)的轴方向的一侧；使上述作业单元(142)沿与上述轴方向交叉的方向移动的单元驱动机构(144)；配置在上述离心铸造模具(22a、22b)的轴方向的另一侧的浇注机构(32)。
7.如权利要求
6所述的离心铸造装置，其特征在于，包括第1以及第2离心铸造模具(22a、22b)，同时上述作业单元(142)包括第1清扫机构(162a)、工件拉拔机构(164)、涂面材料涂敷机构(166)以及第2清扫机构(162b)；上述第1清扫机构(162a)、上述工件拉拔机构(164)、上述涂面材料涂敷机构(166)以及上述第2清扫机构(162b)各自之间的间隔设定为与上述第1以及第2离心铸造模具(22a、22b)之间的间隔一致。
8.如权利要求
6所述的离心铸造装置，其特征在于，包括第1至第3离心铸造模具(242a、242b、242c)，同时上述作业单元(244)包括第1清扫机构(162a)、第1工件拉拔机构(164a)、涂面材料涂敷机构(166)、第2清扫机构(162b)以及第2工件拉拔机构(164b)；上述第1清扫机构(162a)、上述第1工件拉拔机构(164a)、上述涂面材料涂敷机构(166)、上述第2清扫机构(162b)以及上述第2工件拉拔机构(164b)各自之间的间隔设定为与上述第1至第3离心铸造模具(242a、242b、242c)各自之间的间隔一致。
9.如权利要求
6所述的离心铸造装置，其特征在于，包括使上述浇注机构(32)沿与上述轴方向交叉的方向移动的驱动机构(112)，同时在上述浇注机构(32)移动的范围内配设了废弃熔融金属用收容器(126)。
专利摘要
一种离心铸造装置，备有并列于离心铸造模具(22)的一侧的工件拉拔机构(24)，清扫机构(26)以及涂面材料涂敷机构(28)，使上述工件拉拔机构(24)、上述清扫机构(26)以及上述涂面材料涂敷机构(28)一体地在与箭头A的方向交叉的箭头B的方向移动的驱动机构(30)，配置于上述离心铸造模具(22)另一侧的浇注机构(32)。
文档编号B22D13/00GKCN1283397SQ02820069
公开日2006年11月8日 申请日期2002年9月26日
发明者佐藤秀司, 内藤司郎, 平井文男, 小玉春喜, 甲斐升克, 畑中节美, 宫尾升, 佐佐木武 申请人:本田技研工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan