JP2000158124A - 複合３次元振動バリ取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加振源の振動モードを３次元的振動モード
とし、鋳物製品や鋳型用中子の複雑な形状に即した振動
をさせるバリ取り装置を提供する。 【解決手段】振動モータ１２１と、その振動モータ１２
１を固定するベース１２２と、そのベース１２２の下側
に取付けられて垂下する鎖１２４と、防振機構１１８、
１２３を介してベース１２２を吊り上げるよう構成した
とき、振動モータ１２１は、回転軸に対する任意の回転
位置に固定できる２つの不釣合いウェイトを両軸端に備
えるとともに、回転軸が垂直となるようベース１２２に
固定する。両軸端のウェイトの方向と大きさは異なるよ
うに固定され、振動モータ１２１をインバータで駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳物製品や鋳型中
子のバリを機械的に除去するバリ取り装置の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】鋳造した後の鋳物製品や鋳型用中子には
バリが残っているので、様々なやり方で除去されてい
る。その方法の一つが、竹ベラやヤスリなどを使用して
手作業で除去する方法である。また、機械的に除去する
方法が実公平７−１０８４５号公報に開示されている。
そこに示されている装置は、図５に示すように、バリの
付近にチェンを垂下させ、エアシリンダなどの振動手段
で振動させてチェンをバリに衝突させ、除去するという
方法がとられている。この方法によれば、チェンに代え
て金属製テープや鎖などを用いることができ、振動手段
にモータを用いることもできて同様の効果を得ることが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の手作業
でバリを除去する場合、鋳物製品や鋳型用中子の形状が
単純であればバリが容易に除去できてバリ取りの効果は
十分なものとなるが、鋳物製品や鋳型中子が複雑な形状
をしていれば労力と時間を要する割に効果が発揮できな
い点が問題となっている。また、実公平７−１０８４５
号公報に開示されているようにチェンや金属製ロープ、
鎖等を使用したバリ取り装置によると、チェンや金属製
ロープ、鎖等に生じる振動が水平方向に限られており、
鋳物製品や鋳型用中子の複雑な形状に即した振動をさせ
ることができないので、バリ取りの効果が十分なものと
はいえず問題となっていた。特に、加振源に普通の振動
モータを適用する場合は振動力調整が片方のみとなり、
水平方向の円や楕円の単純振動しか発生できなかった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、加振源の振動モードを３次元的な振動モードにし、
鋳物製品や鋳型用中子の複雑な形状に即した振動をさせ
ることができるバリ取り装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の複合３次元振動バリ取り装置は、振動モー
タと、その振動モータを固定するベースと、そのベース
の下側に取付けられて鋳物製品付近に垂下する鎖と、防
振機構を介して前記ベースを吊り上げるよう構成された
バリ取り装置において、前記振動モータは、回転軸に対
する任意の回転位置に固定できる２つの不釣合いウェイ
トを両軸端に備えるとともに、回転軸が垂直となるよう
前記ベースに固定されていることを特徴としており、ま
た前記振動モータはインバータに接続され、任意に設定
された回転速度で駆動することができることを特徴とす
る。上記手段によると、振動モータの両軸端に取付け角
度を任意に調整することができる２つの不釣合いウェイ
トを備えているので、振動力が自由に可変できる複合３
次元振動モードが発生できて、バリ取り対象物の形状に
最適なバリ取り振動モードが設定可能となる。

【０００５】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。図１は本発明の複合３次元振動バリ取
り装置の構成を示す図であり、図２は加振源に用いる３
次元振動モータの構成を示す図、図３は３次元振動モー
タに取付ける２つの不釣合いウェイトを説明する図、図
４は３次元振動モータで発生させる振動モードを説明す
る図である。図１において１００は架台であり、左右両
側の架台支柱１０１と、架台支柱１０１を固定する基礎
１０２、架台支柱１０１の上部を固定する天板１０３、
鋳物製品１０５を載せる搬送台１０４とから構成されて
いる。搬送台１０４は、架台１００に設けられた板状の
単なる台であってもよく、ベルトコンベア等、鋳物１０
５を移動させる機能を組込まれた台であってもよい。

【０００６】１１０は昇降機構であり、天板１０３の上
に垂直に固定された昇降シリンダ１１１と、昇降シリン
ダ１１１から下に突き出て上板１１７と連結され上板１
１７を昇降させる昇降棒１１２、上板１１７の上側に固
定され天板１０３に形成したガイド穴を通過して上板１
１７に上下動のみを許容する複数のガイド１１３、ガイ
ド１１３の一部に固定されたピン１１４、天板１０３の
上側に垂直に固定されたスイッチ支柱１１５、スイッチ
支柱１１５に固定された複数のリミットスイッチ１１
６、上板１１７の下側に設けられて吊り棒１１９との間
の振動を吸収する複数の上防振部材１１８、上防振部材
１１８に吊り下げられた吊り棒１１９とから構成されて
いる。上防振部材１１８は一般に知られているものでよ
く、例えばコイルバネとクッションゴムを組合わせたも
のが用いられる。また、昇降シリンダ１１１は、圧縮エ
アを動力源とするエアシリンダでよく、モータの回転力
を直動変換する電動シリンダであってもよい。

【０００７】１２０は加振機構であり、下板１２２と、
下板１２２と吊り棒１１９の間に設けられてその間の振
動を吸収する下防振部材１２３、下板の上側中央に回転
軸を縦にして固定され図示しないインバータに接続され
た３次元振動モータ１２１、下板１２２の下面に取付け
られて垂下する複数の鎖１２４から構成されている。下
防振部材１２３は、上防振部材１１８と同様に一般に知
られているものでよく、例えばコイルバネとクッション
ゴムを組合わせたものが用いられる。また、この図では
１２４を鎖としたが、バリ取りに適していれば鎖に限ら
れることはなく、従来と同様に、チェンや金属テープを
使っても何ら構わない。

【０００８】３次元振動モータ１２１は、図２に示すよ
うに、回転軸２０５の両軸端に固定ウェイト３００と調
整ウェイト３０１を備えており、回転軸２０５に対する
任意の回転位置で固定できるよう構成されている。ウェ
イトの形状の２つの例を図３に示す。いずれも締付けネ
ジ３０３、３１３を緩めると回転軸２０５に対してフリ
ーに回転でき、締付けネジ３０３、３１３を締めるとそ
の時の回転位置関係で回転軸２０５に固定できる。固定
ウェイト３００、３１０と調整ウェイト３０１、３１１
の回転位置関係を調整することによって回転軸２０５の
不釣合いを任意に設定することができるので、回転軸２
０５を回転させた時に平行モードの振動やコニカルモー
ドの振動、あるいはその他のモードの振動などを自由に
設定して発生させることができる。

【０００９】次に、複合３次元振動バリ取り装置を使用
する時の動作について説明する。まず準備として、下板
１２２に取付ける複数の鎖１２４を鋳物製品１０５の形
状に合わせて配置する。その配置とは、例えば、鋳物製
品１０５に残っているバリを、真下から真上に向って下
板１２２の下面に投影される位置である。また、鎖１２
４の長さや鋳物製品１０５に残っているバリの高さ方向
の位置を考慮して加振機構１２０を昇降させる範囲を決
め、その範囲に応じてリミットスイッチ１１６とピン１
１４の位置を設定する。準備ができて搬送台１０４にバ
リが残っている鋳物製品１０５を載せると、昇降シリン
ダ１１１を動作させ、加振機構１２０とともに鎖１２４
を下降させる。このとき、天板１０３に設けたガイド穴
の中をガイド１１３が下降するので、加振機構１２０は
平行に下降する。そしてガイド１１３とともにピン１１
４が下降してリミットスイッチ１１６に達すると、昇降
シリンダ１１１が停止して鎖１２４が鋳物製品１０５の
バリ付近に達する。ここで３次元振動モータ１２１を回
転させると鎖が３次元的な振動をして鋳物製品１０５の
バリを除去する。バリ除去工程を終えると昇降シリンダ
１１１が上昇し、加振機構１２０が平行に上昇する。そ
して、ガイド１１３に取付けたピン１１４が上側のリミ
ットスイッチ１１６付近に来て所定の位置に達すると昇
降シリンダ１１１は上昇を停止する。

【００１０】次に図１の３次元振動モータ１２１によっ
て発生する３次元振動について説明する。このモータに
振動を発生させるには、まず、３次元振動モータ１２１
の下側の軸端の固定ウェイトと調整ウェイトを所定角度
ずらして固定し、回転軸２０５の不釣合いを形成する。
次に上側の軸端の固定ウェイトと調整ウェイトを同じよ
うに所定角度ずらして固定し、回転軸２０５の不釣合い
を形成する。このとき、上側軸端の合成された不釣合い
の方向と下側軸端の合成された不釣合いの方向を同じに
し、下側軸端の合成された不釣合いの大きさを上側軸端
の合成された不釣合いの大きさより小さくしてそれぞれ
のウェイトを固定する。

【００１１】このように４つのウェイトを調整して３次
元振動モータ１２１を下板１２２の中央に立てて固定
し、回転すると、両軸端の異なる大きさの不釣合いによ
り回転軸２０５が振れ回る。このとき、図４に示すよう
に、ある時点では３次元振動モータ１２１の回転軸２０
５中心の上部は大きく左に振れて下部は小さく左に振
れ、上下両軸端の合成したアンバランスの方向は何れも
右側、すなわち回転前の当初の回転軸中心の方向にあ
る。その後、回転軸２０５が半回転した次の時点では、
逆の位置になり、３次元振動モータ１２１の回転軸２０
５の上部は大きく右に振れて下部は小さく右に振れ、上
下両軸端の合成したアンバランスの方向は何れも左側、
すなわち回転前の当初の回転軸２０５中心の方向にあ
る。回転軸２０５中心が図４に示したように振れ回るの
で、３次元振動モータ１２１を固定している下板１２２
はある時点ではＰ−Ｃ−Ｐの位置にあり、回転軸２０５
が半回転した次の時点ではＰ’−Ｃ’−Ｐ’の位置にあ
って、中央のＣ点の位置がＣ→Ｃ’→Ｃという円を、右
側のＰ点の位置がＰ→Ｐ’→Ｐという楕円を、左のＰ点
の位置もＰ→Ｐ’→Ｐという楕円を描く。このように、
下板１２２は中央のＣ点を除いて３次元的な楕円を描く
のである。なお、左右のＰ点の位置は図示しているよう
に水平方向と垂直方向の振動変位は異なっている。

【００１２】鎖１２４は鋳物製品１０５の大きさや形
状、バリの残っている位置等によって適当な長さに設定
され、鎖の長さや加振機構１２０などの使用条件によっ
ては鎖の振動し易い周波数が変わってくることがある。
しかし、そのような場合でも、３次元振動モータ１２１
に接続している図示しないインバータの励磁周波数を変
えて回転速度を自由に設定できるため、鎖１２４の振動
を最適なものにすることができる。

【００１３】３次元振動モータ１２１を固定した下板１
２２が上記のようなモードで振動すると、その下面に取
付けた複数の鎖１２４の下の方にも同じような振動モー
ドが伝達されて、水平方向の振動と垂直方向の振動を含
む３次元的な振動をするため、鋳物製品１０５の周囲の
あらゆる場所にあるバリに、水平方向や斜め下方向、斜
め上方向など、あらゆる方向から衝突することができ
る。このため、バリの形状や材質、種類等、バリの形成
状況に関わらずバリのみを速やかに破壊して除去するこ
とができるのである。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、鎖
に３次元的な振動を発生させて鋳物製品や鋳型用中子、
バリの種類、形状、材質に適した振動モードを自由に設
定することができるので、全てのバリに鎖を衝突させる
ことができて、従来に比べてバリ取り時間を短時間に
し、同時にバリ取り効果を大幅に改善することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合３次元振動バリ取り装置の構成を
示す図

【図２】振動モータの構造図

【図３】振動モータの２つのウェイトを示す図

【図４】複合３次元振動のモデル図

【図５】従来のバリ取り装置 １００ 架台 １０１ 架台支柱 １０２ 基礎 １０３ 天板 １０４ 搬送台 １０５ 鋳物 １１０ 昇降機構 １１１ 昇降シリンダ １１２ 昇降棒 １１３ ガイド １１４ ピン １１５ スイッチ支柱 １１６ ＬＳ １１７ 上板 １１８ 上防振部材 １１９ 吊り棒 １２０ 加振機構 １２１ ３次元振動モータ １２２ 下板 １２３ 下防振部材 １２４ 鎖 ２００ フレーム ２０１ カバー ２０２ 固定子 ２０３ 回転子 ２０４ 軸受 ２０５ 回転軸 ３００、３１０ 固定ウェイト ３０１、３１１ 調整ウェイト ３０２、３１２ インジケータ ３０３、３１３ 締付けネジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動モータと、その振動モータを固定する
   ベースと、そのベースの下側に取付けられて鋳物製品付
   近に垂下する鎖と、防振機構を介して前記ベースを吊り
   上げるよう構成されたバリ取り装置において、 前記振動モータは、回転軸に対する任意の回転位置に固
   定できる２つの不釣合いウェイトを両軸端に備えるとと
   もに、回転軸が垂直となるよう前記ベースに固定されて
   いることを特徴とする複合３次元振動バリ取り装置。
2. 【請求項２】前記振動モータはインバータに接続されて
   おり、任意に設定された回転速度で駆動することができ
   ることを特徴とする請求項１記載の複合３次元振動バリ
   取り装置。