脱箱铸型造型装置、脱箱铸型造型方法以及托砂装置

摘要

本发明提供脱箱铸型造型装置、脱箱铸型造型方法以及托砂装置。具备：分别由上砂箱(2)以及下砂箱(3)构成的两对上下砂箱(4)；使上述两对上下砂箱旋转而在由造型工位、铸型脱出工位构成的两个工位内移动的砂箱旋转机构(5)；双面模板(6)；一对压实板(7、8)；砂斗(9)；脱出机构(15)；以及设置成位于铸型脱出工位，在移动至该位置后的上下砂箱中的上砂箱内的铸型开设一个或者多个孔的孔形成机构(80)。

说明书

技术领域

本发明涉及对重叠的无砂箱的上下铸型进行造型的脱箱铸型造型 装置、脱箱铸型造型方法以及托砂装置。

背景技术

以往，作为对无砂箱的上下铸型进行造型的脱箱铸型造型方法以及 装置，例如存在专利文献1所记载的方法以及装置。专利文献1所记载 的铸型造型装置具备：两对上下砂箱；双面模板；压实单元；使压实单 元转动的单元；供给砂的单元；以及使两对上下砂箱在两个工位间交替 旋转的单元。

使用了该铸型造型装置的铸型造型方法具有能够同时实施在一对 铸型内对铸型进行造型的工序、和将内置有已造型的铸型的一对砂箱从 铸型脱出的工序，能够短时间、高效地进行造型的优点。

专利文献1：日本特许第4281742号公报

发明内容

然而，在使用铸型形成铸件的情况下，存在在铸件产生因气体缺陷 而导致的不良的情况。在本技术领域中，期望有能够短时间、高效地对 能够提高铸件质量的铸型进行造型的脱箱铸型造型装置、脱箱铸型造型 方法以及托砂装置。

本发明的一个方面所涉及的脱箱铸型造型装置具备：两对上下砂 箱，上述两对上下砂箱分别由上砂箱以及下砂箱构成；砂箱旋转机构， 该砂箱旋转机构使上述两对上下砂箱旋转而在由造型工位和铸型脱出 工位构成的两个工位内移动；双面模板，该双面模板形成为能够进入上 述两对上下砂箱中的位于上述造型工位的上下砂箱之间，且能够从上述 两对上下砂箱中的位于上述造型工位的上下砂箱之间退出；一对压实 板，上述一对压实板插入于夹持着被搬入上述上下砂箱之间的双面模板 的上下砂箱的各自的开口部，形成上造型空间以及下造型空间；砂斗， 该砂斗具有朝上述上造型空间、上述下造型空间的各个填充砂的一对砂 导入喷嘴；压实机构，该压实机构对填充于上述上造型空间以及上述下 造型空间的型砂进行压缩；脱出机构，该脱出机构设置于上述铸型脱出 工位，将在借助上述砂箱旋转机构移动至上述铸型脱出工位后的上下砂 箱内形成的上铸型以及下铸型以重叠的状态从上述上下砂箱脱出；以及 孔形成机构，该孔形成机构设置于上述铸型脱出工位，在移动至上述铸 型脱出工位后的上下砂箱中的上砂箱内的铸型开设一个或者多个孔。

并且，本发明的另一方面所涉及的脱箱铸型造型方法具备以下工 序：使位于造型工位且由在垂直方向对置的上砂箱以及下砂箱构成的上 下砂箱相互朝接近方向移动，从而夹持双面模板的工序；使一对压实板 插入于夹持着上述双面模板的上下砂箱的各自的开口部从而形成上造 型空间以及下造型空间的工序；从砂斗朝上述上造型空间以及上述下造 型空间填充型砂的工序；使上述一对压实板朝上述双面模板侧移动从而 对上造型空间以及下造型空间内的型砂进行压缩的工序；通过使上述上 下砂箱相互朝离开的方向移动而从形成在上述上下砂箱内的铸型将双 面模板分离的工序；使上述上下砂箱旋转，以使在上述造型工位形成有 铸型的上下砂箱移动至铸型脱出工位的工序；利用孔形成机构在移动至 上述铸型脱出工位后的上下砂箱中的上砂箱内的铸型开设一个或者多 个孔的工序；通过使上述上下砂箱相互朝接近的方向移动而使分别形成 有铸型的上下砂箱重叠的工序；以及利用具有能够进入重叠的上下砂箱 内的部件的铸型脱出机构将上下砂箱内的各个铸型在重叠的状态下从 上述上下砂箱脱出的工序，在由上述造型工位、上述铸型脱出工位构成 的两个工位设置有形成为与各个工位相应的工序的状态的分别由上砂 箱以及下砂箱构成的两对上下砂箱，通过使该上下砂箱旋转而在两个工 位内移动，依次造型重叠的无箱的上下铸型。

本发明的又一方面所涉及的脱箱铸型造型方法是设置于对铸型进 行造型的铸型造型装置、或者具有对铸型进行造型的铸型造型装置的铸 型造型生产线的托砂装置，上述托砂装置具有：第一板状部件，该第一 板状部件设置成能够转动；托砂用的第二板状部件，该第二板状部件设 置成能够朝从上述第一板状部件的前端侧突出的方向及其相反方向移 动，当上述第一板状部件位于规定的转动位置时，上述第二板状部件用 于在相对于上述第一板状部件朝上述突出的方向伸出的位置承接通过 上述开孔而产生的砂，第一缸体，该第一缸体使上述第一板状部件转动； 以及第二缸体，该第二缸体驱动上述第二板状部件相对于上述第一板状 部件进行伸出动作以及缩回动作，在上述开孔前以及上述开孔后，上述 第一板状部件形成为使得上述第二板状部件朝向垂直方向的状态，上述 第二板状部件形成为相对于上述第一板状部件缩回的状态。

根据本发明的各个方法，能够提供能够短时间、高效地对能够提高 铸件质量的铸型进行造型的脱箱铸型造型装置、脱箱铸型造型方法以及 托砂装置。

附图说明

图1是一个实施方式所涉及的铸型造型装置的主视图。

图2是该铸型造型装置的俯视图。

图3是该铸型造型装置的侧视图。

图4是示出该铸型造型装置的原位置的状态的图。(a)是主视图。 (b)是沿着A4-A4线的从箭头方向观察的图。

图5是示出从图4起使旋转框架旋转后的状态的盖铸型造型装置的 图。(a)是主视图。(b)是沿着A5-A5线的从箭头方向观察的图。

图6是示出从图5起将双面模板插入于上下砂箱之间的状态的该铸 型造型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着A6-A6线的从箭头方向 观察的图。

图7是示出从图6起进行砂箱放置以及压实板放置而形成了造型空 间的状态的该铸型造型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着A7-A7 线的从箭头方向观察的图。

图8是示出从图7起上下砂箱转动而在水平方向对置后的状态的盖 铸型造型装置的主视图。

图9是示出从图8起朝上下砂箱内填充砂后的状态的该铸型造型装 置的主视图。

图10是示出从图9起型砂被压实后的状态的该铸型造型装置的主 视图。

图11是示出从图10起上下砂箱转动而在垂直方向对置后的状态的 该铸型造型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着A11-A11线的从箭 头方向观察的图。

图12是示出从图11起上下铸型从双面模板脱模的状态的该铸型造 型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着A12-A12线的从箭头方向观 察的图。

图13是示出从图12起使旋转框架旋转后的状态(返回原位置后的 状态)、即具有铸型的砂箱移动至铸型脱出工位后的状态的该铸型造型 装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着A13-A13线的从箭头方向观察 的图。

图14是示出从图13起形成通气孔后的状态的该铸型造型装置的 图。(a)是主视图。(b)是沿着B14-B14线的从箭头方向观察的图。

图15是示出从图14起进行下芯后的状态的该铸型造型装置的图。 (a)是主视图。(b)是沿着B15-B15线的从箭头方向观察的图。

图16是用于对在图14所示的通气孔形成时使用的孔形成机构以及 托砂机构进行说明的图。(a)是示出托砂机构的待机状态(开孔前以及 开孔后)的图。(b)是示出托砂机构的托砂状态(开孔时)的图。(c) 是示出孔形成机构的概要的图。(d)是沿着C16-C16线的从箭头方向 观察的图。

图17是示出从图15起具有铸型的砂箱重叠后的状态(合型)的该 铸型造型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着B17-B17线的从箭头 方向观察的图。

图18是示出从图17起利用将铸型脱出时的顶出部件开始将上下铸 型顶出的状态的该铸型造型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着B18 -B18线的从箭头方向观察的图。

图19是示出通过在将铸型脱出时在图18中由顶出部件朝下方侧顶 出，因与砂箱之间的关系而失去保持力后的铸型通过工作台下降的状态 的该铸型造型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着B19-B19线的从 箭头方向观察的图。

图20是示出从图19起铸型通过工作台下降、且上下砂箱以成为原 位置的状态的方式移动后的状态的该铸型造型装置的图。(a)是主视图。 (b)是沿着B20-B20线的从箭头方向观察的图。

图21是示出从图20起铸型的脱出动作完毕后的状态的该铸型造型 装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着B21-B21线的从箭头方向观察 的图。

图22是示出在图21中脱出后的上下铸型被朝装置外部推出的状态 的该铸型造型装置的图。(a)是主视图。(b)是沿着B22-B22线的从 箭头方向观察的图。

图23是示出构成铸型造型装置的孔形成机构的、从与图3对应的 方向观察的剖面的侧剖视图，是沿着图2以及图26所示的X1-X1线 的从箭头方向观察的图。

图24是示出该孔形成机构的、从与图1对应的方向观察的剖面的 侧剖视图，是沿着图2以及图26所示的X2-X2线的从箭头方向观察 的图。

图25是示出利用该孔形成机构相对于图24所示的状态钻头部件下 降而形成通气用孔后的状态的剖视图。

图26是沿着图23以及图24所示的X3-X3线的从箭头方向观察 的剖视图。

图27是示出变更该孔形成机构的钻头部件的在水平面内的位置时 的上下方向的位置关系的剖视图。

图28是对构成铸型造型装置的托砂机构进行说明的图。(a)是托 砂机构的主视图。(b)是侧视图。(c)是俯视图。

图29是对该托砂机构的动作进行说明的图。(a)是示出托砂机构 的待机状态(开孔前以及开孔后)的图。(b)是示出托砂机构的托砂状 态(开孔时)的图。

图30是一个实施方式所涉及的铸型造型方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式所涉及的脱箱铸型造型装置(以下称为 “铸型造型装置”)、脱箱铸型造型方法以及托砂装置进行说明。图1～ 图3是实施方式所涉及的铸型造型装置1的“主视图”、“俯视图”、“侧 视图”。图4～图22是示出利用铸型造型装置1进行铸型造型的各工序 的状态的正面观察以及剖视观察的概要图。另外，对于图4～图22，为 了对动作进行说明，是省略了基座22、细部结构的概要图。图中，xy 方向为水平方向，z方向为垂直方向(上下方向)。

如图1～图22所示，铸型造型装置1具备：分别由上砂箱2以及下 砂箱3构成的两对上下砂箱4；砂箱旋转机构5；双面模板6；一对压实 板7、8；砂斗9；转动机构10；压实机构11；上下砂箱移动机构14； 脱出机构15；以及孔形成机构80。

上下砂箱4以上砂箱2以及下砂箱3作为一对设置有两对。在图1 中，上砂箱2以及下砂箱3在上下方向(z方向)对置配置。两个上下 砂箱4沿着x方向排列配置。上砂箱2以及下砂箱3分别具有上下贯通 的开口部。并且，在上砂箱2以及下砂箱3各自的侧壁设置有用于朝上 砂箱2以及下砂箱3供给型砂的砂导入口2a、3a。此处，侧壁是指形成 于与上砂箱2以及下砂箱3的对置方向正交的方向(例如x方向)的壁。

砂箱旋转机构5使上述两对上下砂箱4旋转，从而使其在由造型工 位、铸型脱出工位构成的两个工位内移动。铸型旋转机构5以通过沿水 平方向(x方向)排列设置的两个上下砂箱4之间、且沿上下方向(z 方向)延伸的旋转轴M1为中心使两个上下砂箱4旋转。换言之，砂箱 旋转机构5以通过沿水平方向(x方向)排列设置的造型工位以及铸型 脱出工位之间、且沿上下方向(z方向)延伸的旋转轴M1为中心使两 个上下砂箱4旋转。此处，造型工位是通过对造型空间内的型砂进行压 缩而对铸型进行造型的位置。铸型脱出工位是将铸型从砂箱内脱出的工 位。即，砂箱旋转机构5是在一对上砂箱2、下砂箱3处于水平状态的 压实机构11与将铸型脱出的脱出机构15之间使一对一对上下相连地排 列的水平状态的两对上下砂箱间歇旋转的机构。并且，砂箱旋转机构5 能够勾挂上砂箱2并使其沿z方向升降。

双面模板6设定成能够进入两对上下砂箱中的位于造型工位的上下 砂箱4之间或从该上下砂箱4之间退出。并且，该双面模板6设定成能 够接触搬入搬出机构21而进入或退出。在双面模板6的两面设置有模 型(图4～图6)。

一对压实板7、8插入于夹持着被搬入该上下砂箱4之间的双面模 板6的上下砂箱4各自的开口部，形成上造型空间以及下造型空间(图 7～图9)。换言之，上砂箱2用的压实板7形成为能够相对于上砂箱2 的开口部中的并非双面模板6所位于的下侧的开口而是上侧的开口进入 或退出。下砂箱3用的压实板8形成为能够相对于下砂箱3的开口部中 的并非双面模板6所位于的上侧的开口而是下侧的开口进入或退出。

砂斗9在其下端部具有一对砂导入喷嘴9a、9b。一对砂导入喷嘴 9a、9b朝下方形成，朝上造型空间、下造型空间的各个填充砂。在砂 斗9内收纳有型砂，并从一对砂导入喷嘴9a、9b朝上下砂箱4内供给 型砂(图9)。

转动机构10使形成了上造型空间以及下造型空间的上下砂箱4沿 以水平方向(y方向)为轴的绕轴方向转动，使上述砂导入口2a、3a 位于使得能够从上述一对砂导入喷嘴9a、9b填充砂的位置。具体而言， 例如通过使砂导入口2a、3a与一对砂导入喷嘴9a、9b抵接而形成为能 够填充砂的状态。此处，可以在砂导入口2a、3a的抵接面设置具有弹 性的密封部件，利用该密封部件防止砂从抵接面溢出。转动机构10是 沿x方向延伸的横向的缸体，通过杆10a伸缩动作而使安装于杆10a前 端的转动框架24沿R1方向转动(图7、图8)。进而，转动机构10经 由该转动框架24使压实机构11、被保持于该压实机构11的上下砂箱4、 双面模板6、一对压实板7、8等沿与R1方向相同的方向以及与R1方 向相反的方向转动。

压实机构11借助转动机构10转动，且使一对压实板7、8朝双面模 板6侧移动，以便对填充于上造型空间以及下造型空间的型砂进行压缩 (图10)。并且，压实机构11在形成上述的上造型空间以及下造型空间 时使一对压实板7、8相互沿接近/离开的方向移动。压实机构11形成为 能够在夹持双面模板6的上下砂箱4在垂直方向对置的姿态和在水平方 向对置的姿态之间转动。

上下砂箱4在垂直方向对置是指上砂箱2以及下砂箱3分别处于水 平状态的情况。并且，上下砂箱4在水平方向对置是指上砂箱2以及下 砂箱3分别处于垂直状态的情况。

具体而言，压实机构11安装于转动框架24。转动框架24形成为能 够相对于内部具有用于保持上述结构的空间的组装成大致长方体状的 框架状的基座22转动。支承轴23设置于基座22，且以沿水平方向(y 方向)延伸的方式配置。转动机构10例如是以轴线沿着x方向的方式 横向配置的缸体机构。转动机构10利用支承轴23与转动框架24的上 侧的部分接合。转动机构10具备杆10a。杆10a的前端与安装有压实机 构11的转动框架24的上侧的部分接合。通过该杆10a伸长/收缩，转动 框架24以及安装于该转动框架24的压实机构11转动，上下砂箱4的 姿态变更(图7、图8)。

上下砂箱移动机构14使上述上下砂箱4朝相互离开的方向移动， 以便将双面模板6从在上下砂箱4内形成的铸型12、13(例如图9)分 离。并且，上下砂箱移动机构14如上所述在夹持双面模板6时等使上 下砂箱4朝相互接近的方向移动。具体而言，上下砂箱移动机构14由 后述的朝上缸体34、朝下缸体35、朝上缸体49等构成。

脱出机构15设置成位于铸型脱出工位。当在内部具有双面模板6 被分离后的铸型12、13的上下砂箱4借助砂箱旋转机构5移动至铸型 脱出工位时，脱出机构15将形成于上下砂箱4内的上铸型12以及下铸 型13以重叠的状态从上述上下砂箱4脱出。

孔形成机构80设置成位于铸型脱出工位，在移动至该位置后的上 下砂箱4中的上砂箱2内的铸型12开设一个或者多个通气用孔12a(也 称为“通气孔”)(图25)。

以下，进一步对具体结构进行说明。在上述的上下砂箱4中，下砂 箱3滑动自如地架设在从上砂箱2朝下方设置的一对连结杆25之间， 且被挂在该连结杆25的下端位置。连结上砂箱2以及下砂箱3的连结 杆25设置在上下砂箱4的侧面、且设置在旋转方向的前后的位置(在y 方向对置的位置)。并且，如图4所示，在上砂箱2，在位于旋转方向的 前后的侧面(在y方向对置的侧面)设置有一对卡合凹部2b，后述的 上勾挂部件48的突起部48b与该卡合凹部2b卡合。在下砂箱3，在位 于旋转的前后的侧面(在y方向对置的侧面)设置有一对卡合凹部3b， 后述的下勾挂部件50的突起部50b与该卡合凹部3b卡合。

如图5所示，将双面模板6搬入搬出的搬入搬出机构21具有：安 装于转动框架24的旋转缸体26；连结于旋转缸体26的悬臂构造的臂 27；安装于臂27的前端的缸体28；以及载置双面模板6且沿搬入搬出 方向往复移动自如的悬吊台车29。

当通过旋转缸体26的动作而臂27沿图5中R3方向转动时，悬吊 台车29经由设置于砂箱、转动框架24的未图示的轨道将双面模板6搬 入水平状态的上砂箱2以及下砂箱3之间(图6)。当臂27朝反方向转 动时，悬吊台车29从上下砂箱之间将双面模板6搬出。并且，通过使 安装于臂27的前端的缸体28伸缩动作，使臂27与悬吊台车29连结或 者解除连结状态。当解除了连结状态时，能够进行双面模板6的更换。

压实机构11如上所述由装配于基座22的上部的中央的支承轴23 经由转动框架24支承为转动自如。压实机构11被支承为在垂直面内(xz 面内)正反转动自如。在该转动框架24的右侧面，在上侧以及下侧分 别安装有朝上缸体34以及朝向缸体35。此处，转动框架24的右侧面是 指图4(a)中的沿着A4-A4线的从箭头方向观察而表示的右侧的侧面， 意味着靠砂箱旋转机构5的中心侧的侧面。并且，前后方向是指连结旋 转方向的前后的方向，是造型工位的切线方向(y方向)。

在朝上缸体34设置有上升降框架32。在朝下缸体35设置有下升降 框架33。上述上下升降框架32、33形成为借助装配于转动框架24的朝 上缸体34以及朝向缸体35的伸缩动作而相互接近/离开。

并且，在上升降框架32安装有使上侧的压实板7进退的缸体36。 并且，在下升降框架33安装有使下侧的压实板8进退的缸体37。此处， 缸体36以及缸体37也可以由多个缸体构成。并且，经由上升降框架32、 下升降框架33连接的压实板7、8的水平面的大小具有能够分别按压上 砂箱2以及下砂箱3的大小。

砂斗9作为进行型砂填充的机构发挥功能，如图1以及图4所示装 配于基座22的顶部的靠左侧的位置，且形成为在下端部具有一对砂导 入喷嘴9a、9b的分叉形状。并且，砂斗9在内表面设置有通过对例如 超高分子量聚乙烯进行烧结而制作的、具有多个例如10μm～80μm的程 度的孔的作为过滤部的多孔质体，构成为一边从该空喷出气体而使砂浮 游流动化一边进行型砂填充的所谓的通气砂斗(aeration tank)，朝上砂 箱2以及下砂箱3分别独立地以低压压缩空气填充型砂(气动填充)。 另外，低压压缩空气的压力的大小优选为0.05～0.18MPa。

脱出机构15具有能够从上次进入上下重叠的水平状态的上下砂箱4 内、并将该上下砂箱4内的上下铸型朝下侧推出的推出部件38(图17、 图18、图19)。该推出部件38固定在装配于基座22的顶部的朝下的缸 体39的活塞杆的下端。推出部件38借助缸体39的伸缩动作而升降。 并且，在推出部件38的下方以能够升降的方式设置有承接从上下砂箱4 脱出后的上下铸型的铸型承接用的工作台40。工作台40固定在朝上的 缸体41的活塞杆前端，且借助缸体41的伸缩动作而升降。

对于推出部件38，在将上下砂箱4载置于铸型承接用的工作台40 上的状态下(图17)，使推出部件38下降(图18)。在推出部件38下 降至按压上铸型的位置后，使推出部件38以及工作台40下降，从上砂 箱2以及下砂箱3内将铸型12、13脱出(图18、图19)。另外，上铸 型12以及下铸型13形成为借助被压实时的力(施加于砂的压缩力)而 在其外周部分由上砂箱2以及下砂箱3保持的状态，因此，在由推出部 件38一定程度上从上砂箱2以及下砂箱3朝下方推出后，该外周部的 保持力丧失，因此仅使工作台40下降，进行铸型的脱出(图19、图20)。

例如如图1、图3、图13、图14以及图16所示，孔形成机构80设 置成位于铸型脱出工位，是在移动至该位置的上下砂箱4中的上砂箱2 内的铸型12开设一个或者多个孔的机构。孔形成机构80具有从上砂箱 12的上侧开孔的钻头部件82。钻头部件82并不限于一个，也可以设置 有多个。

脱出机构15如上所述具有通过将处于重叠在下铸型13上的状态的 上铸型12朝下侧按压而将该处于重叠状态的上铸型12以及下铸型13 从上下砂箱4脱出的挤出部件38。在该挤出部件38设置有孔形成机构 80的钻头部件82能够插通的插通用开口部38a。

孔形成机构80以及挤出部件38以上述方式构成(孔形成机构80 设置在挤出部件38内部)，由此，实现在两工位方式的铸型造型装置1 中配置开设通气用的孔的机构的情况。

如图16(d)所示，推出部件38形成为呈水平面内(xy平面内) 的外周38b沿着上铸型12的上表面外周的形状。插通用开口部38a形 成为与推出部件38的外周38b隔开规定距离地沿着外周38b的形状。 推出部件38利用插通用开口部38a的外侧、且是推出部件38的外周38b 的内侧的部分38c将上铸型12朝下侧按压，由此将上铸型12以及下铸 型13从上下砂箱4脱出。

如上所述，推出部件38通过使上铸型12以及下铸型13的外周部 的与上砂箱2以及下砂箱3之间的保持力丧失而将上下铸型12、13脱 出，但是，也能够通过利用上述的部分38c将外周部附近推出而进行适 当的脱箱。对能够适当地脱箱的原因进行说明。例如，在形成为将“推 出部件”的推出部分形成为板状而将上铸型的上表面整面推出的构造的 情况下，当因经年劣化而该板状的部分挠曲的情况下，在将上表面的正 中的部分先推出的情况下，存在因铸型外周部分的砂残留于砂箱侧而在 该外周部分产生缺口的可能性。与此相对，通过像图16(d)所示的推 出部件38那样形成为将推出部分的仅外周部分推出的构造(部分38c)， 能够进行相对于砂箱2、3的适当的脱出。

此处，使用图23～图27对孔形成机构80的更具体的形状进行说明。 孔形成机构80具备：保持钻头部件82的钻头单元；以及将该钻头单元 83在推出部件38内的中空空间内上下驱动的作为钻头单元驱动机构的 钻头单元用缸体84。钻头单元83以及由钻头单元83保持的钻头部件 82由钻头单元用缸体84相对于推出部件38上下驱动。

另外，此处，如图26所示，钻头单元用缸体84以夹着推出部件38 用(脱箱用)的缸体39的方式设置于两处。这是为了平衡良好地驱动 钻头单元83。钻头单元用缸体的数量并不限于此，可以是一处，也可以 是四处。另外，缸体39也不限于一处，可以设置多个。在图26所示的 例子中，缸体39为一处，因此，以夹着缸体39的方式设置有一对引导 杆99，以便能够平衡良好地驱动推出部件38。

钻头单元83具有：设置有多个安装用孔85a的板部件85；以及能 够以能够安装和拆卸的方式保持板部件85的单元主体86(图16(d)、 图23、图24)。在单元主体86设置有辊部件87，使得能够使板部件85 沿水平方向滑动。在单元主体86设置有未图示的进行定位以及固定的 定位销，能够利用该定位销固定在辊部件87上滑动并插入安装于单元 主体86的板部件85。

钻头部件92能够选择性地安装于板部件85的安装用孔85a的任一 个、且能够拆卸。例如，钻头部件92形成为能够借助螺纹构造上下分 力，能够通过在将外螺纹部插通于板部件85的安装用孔85a的状态下 使板部件85的上下的部件82b、82c的螺纹构造一体化而安装于板部件 85。

并且，在板部件85上设置有气体分流用的导通分支部88。导通分 支部88经由通气软管90连接于气体导通部89。气体导通部89连接于 设置在铸型造型装置1的气体供给部。导通分支部88经由通气软管91 连接于钻头部件82。导通分支部88将由气体导通部89供给的气体朝各 钻头部件82供给。

钻头部件82借助所被供给的气体使钻头部82a旋转。通过在使钻 头部件82的钻头部82a旋转的状态下利用钻头单元用缸体84使钻头单 元83下降，在上铸型12形成通气用孔12a(图25)。另外，在通气用 孔12a形成前，如图24所示，在上铸型12利用双面模板6的模型形成 模腔12c，并且形成与通气用孔12a连接的通气孔连通用空间12b。另 外，此处形成为气动方式的钻头部件82，但也可以是电动驱动、液压驱 动的方式。

具有钻头单元83的孔形成机构80能够进行所形成的通气孔在水平 面内(xy平面内)的位置的变更。即，在变更所形成的通气孔的位置的 情况下，只要将钻头部件82安装在形成于板部件85的多个安装用孔85a 中的与期望位置对应的安装用孔85a即可。并且，也能够变更通气孔的 数量。该孔形成机构80在更换双面模板而变更模型的位置时等是有效 的。在变更钻头部件82的位置时，如图27所示，通过在使上砂箱2下 降、且使推出部件38下降的状态下进行，对于操作者来说容易进行作 业。并且，通过上述的结构，能够简单地进行钻头部件82的位置变更 作业。

并且，在铸型造型装置1，在与孔形成机构80相同工位(铸型脱出 工位)的上砂箱2的下方具备托砂机构100。托砂机构100承接当孔形 成机构80进行开孔时因开孔而产生的砂并将其朝装置外部排出。另外， 此处，托砂机构100形成为被安装于旋转框架43的结构，且在各个工 位(铸型脱出工位、造型工位)分别各配置一个，但并不限于此。即， 对于托砂机构100，只要至少在位于铸型脱出工位的情况下作为托砂部 发挥功能即可，例如当安装于选装框架43以外的不与砂箱一起旋转的 部位的情况下，只要在铸型脱出工位设置即可。

如图14、图16、图28以及图29所示，托砂机构100具有：设置 成能够转动的第一板状部件101；以及设置成能够沿从第一板状部件101 的前端侧突出的方向Y1及其相反方向Y2移动的第二板状部件102。第 二板状部件102是用于当第一板状部件101位于规定的转动位置时在朝 相对于第一板状部件101突出的方向伸出的位置承接因由孔形成机构 80进行的开孔而产生的砂的托砂用的部件。

在开孔时以外(开孔前以及开孔后)，第一板状部件101处于使得 第二板状部件102朝向垂直方向的状态。并且，第二板状部件102处于 相对于第一板状部件101缩回的状态(图16(a)以及图29(a))。

另一方面，在开孔时，第一板状部件101处于以前端侧位于相比基 端侧靠上侧的位置的方式相对于水平方向倾斜的状态。此时，第二板状 部件102处于相对于第一板状部件101朝突出的方向Y1伸出的状态(图 16(b)以及图29(b))。

并且，托砂机构100具有使第一板状部件101转动的第一缸体103 和驱动第二板状部件102的第二缸体104。第二缸体104驱动第二板状 部件102相对于第一板状部件101进行伸出动作以及缩回动作。

此处，对借助第一缸体103进行的第一板状部件101的转动动作进 行详细说明。第一板状部件101的基端部构成转动中心用的固定部 101a，第一板状部件101形成为转动自如。从固定部101a延长设置的 延伸设置部件101b具有将第一缸体103的直线运动转换成旋转运动的 功能。第一缸体103的杆103b的前端103c安装在延伸设置部件101b 的前端部分101c。另一方面，第一缸体103的基端侧形成固定部103a， 且设置成以固定部103a作为中心转动自如。

当从图16(a)以及图29(a)所示的状态起第一缸体103的杆103b 被朝伸长的方向驱动时，第一缸体103的上侧朝图中左方向稍稍倾斜， 并且第一板状部件101的上侧朝右方向大幅倾斜。与此同时，第二缸体 104的杆104b被朝伸长的方向驱动。杆104b的前端104c经由安装部 件102a被安装于第二板状部件102的前端。因此，通过杆104b伸长， 形成为朝相对于第一板状部件101突出的方向Y1伸出的状态(图16(b) 以及图29(b))。

此时，第一板状部件以及第二板状部件形成为相对于水平方向(xy 平面)倾斜的状态，通过在该状态下进行借助孔形成机构80进行的开 孔，承接通过开孔产生的砂。另外，作为相对于水平方向LH的倾斜角 度θ，采用5°～45°的范围。虽然在倾斜小于5°的情况下、水平状 态下也作为托砂部件发挥功能，但在朝外部排出时，存在从前端侧稍稍 朝下铸型侧溢出的可能性，若为上述角度范围，则能够减小该可能性。 并且，在倾斜大于45°的情况下，第一以及第二板状部件101、102的 大小变大。并且，上述倾斜角度θ也可以形成为20°～40°。

在图16(b)以及图29(b)所示的状态下，当利用孔形成机构80 进行开孔时，形成为将通过开孔产生的砂承接在第二板状部件102上的 状态。进而，通过杆103b以及杆104b被朝收缩的方向驱动，第一板状 部件101以朝向垂直方向的方式被驱动，第二板状部件102被朝相对于 第一板状部件101缩回的方向Y2驱动。由此，被承接在第二板状部件 102上的砂被朝固定部103a的下方侧排出、即被朝装置外部排出。也可 以配置位于固定部103a的下方的托砂容器等。

这样，托砂机构100防止通过孔形成机构80的开孔产生的、在下 砂箱3内的铸型或型芯上堆积有不必要的砂的情况，即防止铸件不良。 并且，通过具备第一板状部件101、第二板状部件102、第一缸体103、 以及第二缸体104，能够以紧凑的结构发挥其功能，装置整体的结构也 能够简化以及小型化。上述的托砂机构(也称作“托砂装置”)100不仅 能够在脱箱铸型造型装置中使用，也能够在将所造型的铸型与砂箱一起 搬出的带箱铸型造型装置中使用，此外，还能够设置于具有铸型造型装 置的铸型造型生产线。

并且，孔形成机构80以及托砂机构100能够实现自动形成通气孔， 由此，能够防止在铸件产生因气体缺陷而导致的不良情况。铸型造型装 置1设置有以往认为难以配置于两工位方式的脱箱铸型造型装置的开孔 装置，由此能够实现通气孔开孔的自动化。

如图4、图5、图12、图13以及图14所示，砂箱旋转机构5具有 保持上下砂箱4并旋转的旋转框架43和旋转框架驱动单元44。如图14 所示，对于旋转框架驱动单元44，杆44a的前端安装于旋转框架43的 安装部43a，通过使杆44a伸缩而以旋转轴M1作为旋转轴使旋转框架 45朝一方向及其相反方向进行180度反转。该砂箱旋转机构5通过该正 转以及反转动作使两对上下砂箱4依次旋转至造型工位以及铸型脱出工 位。

进而，在旋转框架43的上部装配有支承部件46(图1～图3)。在 支承部件46设置有朝垂直方向的下方延伸且在前后方向隔开所需要的 间隔成对设置的两对引导杆47。

并且，在两对引导杆47，以上下滑动自如的方式分别架设设置有一 对能够勾挂上砂箱2的卡合凹部2b的上勾挂部件48。在各上勾挂部件 48分别紧固有装配于旋转框架43的朝上的缸体49的活塞杆的前端。各 上勾挂部件48借助该朝上的缸体49的伸缩动作进行升降动作。此外， 在两对引导杆47的下端固定有能够勾挂下砂箱3的卡合凹部3b的下勾 挂部件50。在上勾挂部件48设置有与卡合凹部2b卡合的突起部48b。 在下勾挂部件50设置有与卡合凹部3b卡合的突起部50b。

并且，在铸型脱出工位设置有将利用脱出机构15从上砂箱2以及 下砂箱3脱出至铸型承接用的工作台40上的上下铸型12、13推出并排 除的铸型排出机构51(图21、图22)。

其次，对使用了以上述方式构成的铸型造型装置1的铸型造型方法 进行说明。该铸型造型方法如上所述是对无箱的上下铸型进行造型的方 法。图30是铸型造型方法的流程图。

首先，如图30所示，从如图4所示的基本姿态(也称作“原位置”) 起，旋转框架43旋转。由此，位于造型工位的上下砂箱2、3和位于铸 型脱出工位的上下砂箱2、3替换(图5)。即，处理对象的上下砂箱4 移动至造型工位(S10)。

其次，从图5所示的状态起，搬入搬出机构21的旋转缸体26进行 旋转驱动。由此，如图6所示，双面模板6由朝R3方向转动的一对臂 27搬入水平状态的上砂箱2以及下砂箱3之间(S12)。

其次，压实机构11使朝上缸体34以及朝下缸体35收缩动作，经由 上下升降框架32、33使上砂箱2以及下砂箱3相互接近。借助压实机 构11相互接近后的上下砂箱4形成为夹持双面模板6的状态(S14)。 在该状态下，压实机构11使缸体36、37分别伸长动作所需要的长度。 缸体36、37使上压实板7以及下压实板8分别插入于上砂箱2以及下 砂箱3内。上压实板7以及下压实板8与上砂箱2、下砂箱3以及双面 模板6一起形成上下两个造型空间(上造型空间以及下造型空间)(图7、 S16)。

转动机构10使杆10a伸长，如图8所示，使压实机构11以支承轴 23作为中心朝R1方向转动。转动机构10此时使上砂箱2、下砂箱3 以及双面模板6形成为垂直状态。以设置于上砂箱2以及下砂箱3的侧 壁的砂导入口2a、3a朝向上方的方式朝上方移动。此外，上下砂箱4 的砂导入口2a、3a与设置在构成通气砂斗的砂斗9的分叉形状的下端 部的砂导入喷嘴9a、9b抵接(S18)。

其次，如图9所示，作为砂填充机构的砂斗9经由砂导入口2a、3a 朝上造型空间以及下造型空间填充型砂(S20)。接着，如图10所示， 对缸体36、37进行驱动，使上压实板7以及下压实板8朝接近双面模 板6的方向移动，将上下两个造型空间内的型砂压实(S22)。

如图10所示，转动机构10使上砂箱2、下砂箱3以及双面模板6 朝上述转动方向R1的相反方向R2转动而使其成为水平状态(图11)。

接下来，朝上缸体34以及朝下缸体35伸长动作而使上下升降框架 32、33相互离开。接着，砂箱旋转机构5使缸体49伸长动作，从而利 用上勾挂部件48将内置有通过将型砂压实而形成的铸型的上砂箱2吊 起。由此，双面模板6被从上砂箱2以及下砂箱3脱模(图12、S24)。 这样，设置于旋转部分的缸体49将上砂箱2从双面模板6分离。下砂 箱3借助缸体35被载置于砂箱旋转机构5的下勾挂部件50上。

接下来，旋转缸体26旋转动作，利用一对臂27将双面模板6从上 砂箱2以及下砂箱3之间搬出(S26)。接着，砂箱旋转机构5使旋转框 架43旋转，使形成有铸型12、13的上下砂箱4从造型工位移动至铸型 脱出工位。同时，在铸型脱出工位而铸型12、13脱出后的上下砂箱4 移动至造型工位(图13、S28)。

其次，如图14所示，利用孔形成机构80进行通气孔的形成作业 (S30)。同时，通过形成通气孔而产生的砂由托砂机构100回收并被朝 装置外部排出。其次，如图15所示，作业者进行型芯110的配置(下 型芯作业)(S32)。另外，下型芯作业也可以在图14所示的通气用孔的 形成之前进行。并且，也可以不进行下型芯作业。

通过缸体49收缩动作，经由上勾挂部件49使内置有铸型12的上 砂箱2下降，且如图17所示将其载置于下砂箱3上，使上下砂箱4重 叠(S34)。与此同时，通过铸型脱出机构15的缸体41的伸长动作，使 铸型承接用的工作台40上升，将上下砂箱4内的上下铸型12、13载置 于工作台40上。

接下来，铸型脱出机构15的缸体39伸长动作，使推出部件38下 降至按压上铸型12的位置，并且，随后，使推出部件38以及工作台40 一边相互联动一边下降，从上砂箱2以及下砂箱3内将铸型脱出(图18、 图19、图20以及图21，S36)。接着，通过铸型排出机构51的杆51a 伸长，如图22所示，将工作台40上的上下铸型12、13朝图中箭头W 方向推出(S38)。

如上，铸型造型方法具有以下工序。即，在S14的工序中，使位于 造型工位且由在垂直方向对置的上砂箱2以及下砂箱3构成的上下砂箱 4相互朝接近方向移动，由此来夹持双面模板6。在S16的工序中，使 一对压实板7、8插入于夹持着双面模板6的上下砂箱4各自的开口部， 从而形成上造型空间以及下造型空间。在S18的工序中，使形成上造型 空间以及下造型空间的上下砂箱4沿以水平方向为轴的绕轴方向转动， 由此，使设置于该上下砂箱4各自的侧壁的砂导入口2a、3a位于能够 从自砂斗9的下端部朝下方形成的一对砂导入喷嘴9a、9b填充砂的位 置。在S20的工序中，从砂斗9经由上述砂导入口2a、3a朝上造型空 间以及下造型空间填充型砂。在S22的工序中，使一对压实板7、8朝 双面模板6侧移动而对上造型空间以及下造型空间内的型砂进行压缩。 在S24的工序中，上下砂箱4转动，以便返回在垂直方向对置的姿态。 进而，在S24的工序中，使上下砂箱4朝相互离开的方向移动，由此， 从形成于上下砂箱内的铸型将双面模板6分力。在S28的工序中，使该 上下砂箱旋转，以使在造型工位中形成有铸型的上下砂箱移动至铸型脱 出工位。在S30的工序中，利用孔形成机构在移动至该铸型脱出工位后 的上下砂箱中的上砂箱内的铸型开设一个或多个孔。在S34的工序中， 使该上下砂箱朝相互接近的方向移动，由此使分别形成有铸型的上下砂 箱重叠。在S36的工序中，利用具有能够进行重叠的上下砂箱内的部件 的铸型脱出机构15，在使上下砂箱内的各个铸型重叠的状态下从该上下 砂箱脱出。并且，在该铸型造型方法中，在上述的由造型工位、铸型脱 出工位构成的两个工位设置有形成为与各个工位相应的工序的状态的、 分别由上砂箱以及下砂箱构成的两对上下砂箱，并使该上下砂箱旋转而 使其在两个工位内移动，由此，依次造型重叠的无箱的上下铸型。

该铸型造型方法具备上述的特征结构，由此，通过形成通气孔12a， 能够防止在铸型产生因气体缺陷导致的不良。由此，能够实现铸件质量 的提高。

并且，一个实施方式所涉及的铸型造型方法也可以利用与孔形成机 构设置在相同工位的托砂机构100承接通过开孔产生的砂并排出。这样， 使得在开孔时产生的所被削刮掉的砂不会落下至下铸型，由此能够实现 开气孔作业的自动化。能够防止因该砂而导致铸件质量劣化。

如上，本实施方式所涉及的铸型造型装置1具备：分别由上砂箱2 以及下砂箱3构成的两对上下砂箱4；砂箱旋转机构5；双面模板6；一 对压实板7、8；砂斗9；脱出机构15；以及孔形成机构80。在该铸型 造型装置1中，通过孔形成机构80形成通气孔12a，能够防止在铸件产 生因气体缺陷而导致的不良。因此，能够实现铸件质量的提高。

并且，铸型造型装置1通过利用托砂机构100承接开孔时产生的被 刮削的砂并朝装置外部排出而使得其不会落下至下铸型、型芯上，由此 实现开气孔作业的自动化，并且能够防止因该砂而导致铸件质量劣化。

另外，上面对两个工位的铸型造型装置进行了说明，但也可以在具 有三个以上的工位的铸型造型机的脱箱工位设置孔形成机构80、托砂机 构100。在三个工位以上的情况下，也可以在脱箱工位以外的工位设置 孔形成机构80、托砂机构100。

附图标记说明：

1：铸型造型装置；2：上砂箱；3：下砂箱；6：双面模板；80：孔 形成机构；100：托砂机构。