JP2006334631A - 自動折断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダイカスト製品の自動折断装置において、激しい振動や騒音を出さずにダイカスト製品のセキ折りを行うこと。
【解決手段】 ダイカスト製品の不要部分を叩き折る自動折断装置であって、ダイカスト製品を固定する製品固定機構１と、固定されたダイカスト製品の不要部分を叩き折る折断機構２と、を備え、折断機構２が、垂直に延在し先端部で不要部分を叩き折る棒状のハンマー部４と、ハンマー部４を打ち下ろし可能なセキ折りエアシリンダ５と、セキ折りエアシリンダ５を保持しセキ折りエアシリンダ５に加わる振動を吸収可能なＸ−Ｙフレーム１３と、を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダイカスト製品のゲート、ランナー等（セキ）を叩いて落とす、いわゆるセキ折りを行う自動折断装置に関する。

一般に、アルミニウム等のダイカスト製品は成型直後において、ゲート（湯口）、ランナー（湯道）、オーバーフロー（湯溜まり）等（いわゆるセキ）がそのまま残っているために、これを除去する作業、いわゆるセキ折り（又はラフ折り）作業が必要である。従来、このゲート等を除去するには、作業者等がハンマー等の工具を用いてゲート等を叩き落とす手作業を行っていた。しかしながら、手作業ではコストがかかってしまうと共に生産性に劣り、さらに多品種への対応が困難であるという不都合があった。

そのため、例えば、特許文献１には、自動でゲート等を叩いて折るダイカスト製品ランナー部の自動折断機が提案されている。この自動折断機は、セキ折りランマユニットを上下動させて所定のゲート等に当て、その衝撃によってゲート等を自動的に叩き折る機構を備えている。なお、この自動折断機では、上下動するセキ折りランマユニットによる振動や騒音を減衰させる防振装置を備えている。

実用新案登録第３０３６１４１号公報（特許請求の範囲、図１）

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の特許文献１の自動折断機では、防振装置を備えているものの削岩機のごとく激しく連続的に上下動するセキ折りランマユニットの振動や騒音はかなり大きく、工場内だけでなくその地域周辺にも少なからず不快感を与える大きさの振動及び騒音を発生させていた。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、激しい振動や騒音を出さずにダイカスト製品のセキ折りが可能な自動折断装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の自動折断装置は、ダイカスト製品の不要部分を叩き折る自動折断装置であって、前記ダイカスト製品を固定する製品固定機構と、前記固定されたダイカスト製品の不要部分を叩き折る折断機構と、を備え、前記折断機構が、垂直に延在し先端部で前記不要部分を叩き折る棒状のハンマー部と、前記ハンマー部を打ち下ろし可能なハンマー部駆動機構と、前記ハンマー部駆動機構を保持し前記ハンマー部駆動機構に加わる振動を吸収可能な衝撃吸収機構と、を有していることを特徴とする。

すなわち、この自動折断装置では、ハンマー部駆動機構によりハンマー部をダイカスト製品の不要部分（例えば、ゲート、ランナー）に打ち下ろすことにより、従来のように激しく上下動振動させなくても不要部分を一回の打ち下ろし動作だけで叩き折ることができる。このため、連続した不快な振動や騒音を発生することがない。さらに、この自動折断装置では、衝撃吸収機構を備えているので、ハンマー部を打ち下ろした瞬間にハンマー部駆動機構に加わる衝撃及び打撃音を吸収して装置全体及び外部に振動が伝達されることを抑制することができる。

また、本発明の自動折断装置は、前記衝撃吸収機構が、前記ハンマー部駆動機構を中央で支持し該中央から水平方向に放射状に配設された弾性支持フレームを有していることを特徴とする。すなわち、この自動折断装置では、弾性支持フレームの中央にハンマー部駆動機構が支持されているので、ハンマー部が打ち下ろされた際の衝撃及び打撃音を弾性支持フレームの撓み、すなわち弾性力で効果的に吸収することができる。

さらに、本発明の自動折断装置は、前記弾性支持フレームが、上方への撓みが可能であると共に下方への撓みが規制されていることを特徴とする。すなわち、この自動折断装置では、弾性支持フレームの撓みが上方のみ可能で下方へは撓まないように規制されているので、ハンマー部を打ち下ろす際に弾性支持フレームが下方に撓んで打ち下ろしスピードや打ち下ろし力が低下してしまうことを防ぐと共に、ハンマー部を打ち下ろしてダイカスト製品に当たった反動で生じる上方への力（跳ね返りの力）を効果的に吸収することができる。

また、本発明の自動折断装置は、前記ハンマー部駆動機構が、前記ハンマー部を打ち下ろすエアシリンダを有していることを特徴とする。すなわち、この自動折断装置では、エアシリンダによりハンマー部を打ち下ろすので、エアシリンダの加圧調整でハンマー部の打ち下ろしスピードや打ち下ろし力を調整可能であると共に、ハンマー部を打ち下ろした際の衝撃がエアシリンダ自体に吸収され、より振動を減少させることができる。

また、本発明の自動折断装置は、前記ハンマー部の前記先端部が、着脱可能となっていることを特徴とする。すなわち、この自動折断装置では、ハンマー部の先端部が着脱可能となっているので、ダイカスト製品に応じて先端部だけを所望の材質や形状のものに交換可能であると共に、繰り返しの使用によって先端形状等が劣化した場合にも容易に交換が可能となる。

また、本発明の自動折断装置は、前記ダイカスト製品の種類に応じて予め記憶している前記ハンマー部の打ち下ろし位置及び打ち下ろし条件で前記折断機構及び前記製品固定機構を制御する制御部を備えていることを特徴とする。すなわち、この自動折断装置では、制御部により、予め記憶している打ち下ろし位置及び打ち下ろし条件（打ち下ろしスピードや打ち下ろし力等）でハンマー部を打ち下ろすので、ダイカスト製品を取り替えたり、別の品種に変える度に、手作業で打ち下ろし条件等を細かく設定し直す必要が無く、ダイカスト製品の品種を選ぶだけで自動的に設定をし直すことができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る自動折断装置によれば、ハンマー部駆動機構によりハンマー部をダイカスト製品の不要部分に打ち下ろすと共にハンマー部駆動機構に加わる衝撃を吸収する衝撃吸収機構を備えているので、連続した不快な振動や騒音が発生しないと共に、ハンマー部を打ち下ろした際に生じる衝撃を吸収して装置全体及び外部に振動が伝達されることを抑制することができる。したがって、作業者がハンマーを打ち下ろしていたセキ折り作業を自動で正確にかつ力強く行うことができると共に、作業環境を悪化させることがなく周辺に悪影響を及ぼさずに、良好なセキ折りを行うことができる。

以下、本発明に係る自動折断装置の一実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。

本実施形態の自動折断装置は、図１及び図２に示すように、ダイカスト製品の不要部分（オーバーフロー、ランナー、ゲート）等を叩き折る自動折断装置であって、ダイカスト製品を固定する製品固定機構１と、固定されたダイカスト製品の不要部分を叩き折る折断機構２と、折断機構２及び製品固定機構１を制御する制御部Ｃと、これらを支持する支持台本体３と、を備えている。
上記折断機構２は、垂直に支持され不要部分を叩き折る棒状のハンマー部４と、ハンマー部４を打ち下ろすセキ折りエアシリンダ（ハンマー部駆動機構）５と、を有している。

上記支持台本体３は、四隅に支持柱部３ａを有し、これら支持柱部３ａの中間及び上部に中間台６及び上部台７がそれぞれ固定されて支持されている。また、隣接する一対の支持柱部３ａには、側板部３ｂが固定されている。
上記中間台６には、支持台本体３の側方に移動可能なスライドシュータ８が載置されている。すなわち、このスライドシュータ８は、下部にローラ８ａを有し、セキ折りされ落ちてくるダイカスト製品を受ける受け皿として機能する。

上記製品固定機構１は、側板部３ｂに上下に離間して固定された下部支持部９及び上部支持部１０と、上部支持部１０上に固定されたクランプシリンダ１１と、を備えている。なお、下部支持部９及び上部支持部１０は、側板部３ｂに固定された連結部（図示略）で互いに連結され一体化されており、全体としてＣ型フレーム状とされて高い強度を有している。また、下部支持部９及び上部支持部１０は、取り付けるダイカスト製品の高さや大きさに対応して上下に一体で移動可能となっている。また、下部支持部９には、上面にクランプシリンダ１１に対向してクランプ受け台９ａが設けられている。上記クランプシリンダ１１は、上部支持部１０を貫通して下方に向けて進退可能な固定用シリンダロッド１１ａを有し、該固定用シリンダロッド１１ａ先端とクランプ受け台９ａとの間でダイカスト製品を挟持するようになっている。

上記上部台７上には、セキ折りエアシリンダ５を固定したＸ−Ｙステージ１２が設けられている。このＸ−Ｙステージ１２は、図１〜３に示すように、セキ折りエアシリンダ５を中央で支持するＸ−Ｙフレーム（弾性支持フレーム）１３と、該Ｘ−Ｙフレーム１３をＸ方向回転軸１４ａでＸ軸方向に水平移動可能に支持するＸ軸高速サーボモータ１４と、Ｘ−Ｙフレーム１３をＹ方向回転軸１５ａでＹ軸方向（水平方向においてＸ軸方向に直交する方向）に水平移動可能に支持するＹ軸高速サーボモータ１５と、で構成されている。

Ｘ−Ｙフレーム１３は、図２及び図３に示すように、セキ折りエアシリンダ５を支持した中央から水平方向に十字状の放射状に配設された十字フレーム部１３ａと、該十字フレーム部１３ａを囲って支持する枠フレーム部１３ｂと、で構成されたフレーム構造を有している。このＸ−Ｙフレーム１３の下面には、図３及び図４に示すように、Ｙ軸方向に延在した一対のリブ部材１３ｃが、その両端部のみボルト固定されている。このように固定されたリブ部材１３ｃにより、Ｘ−Ｙフレーム１３は上方への撓みが可能であると共に下方への撓みが規制されている状態となる。すなわち、このＸ−Ｙフレーム１３は、セキ折りエアシリンダ５に加わる振動、特に上方への衝撃を吸収可能な衝撃吸収機構として機能する。

上記セキ折りエアシリンダ５は、図５に示すように、Ｘ−Ｙフレーム１３の中央に垂直に立設され加圧エアのエア導入部１６ａ及びエア排出部１６ｂを有するシリンダ本体１７と、該シリンダ本体１７に挿通されハンマー部４を先端に固定したセキ折りシリンダロッド１８と、セキ折りシリンダロッド１８の後端とシリンダ本体１７の上部との間でセキ折りシリンダロッド１８に巻回されたスプリング１９と、を有している。なお、このセキ折りエアシリンダ５は、動作時に加圧エアの急速排気を行って速くハンマー部４を打ち下ろすことができるようになっている。また、セキ折りエアシリンダ５には、加圧エアの供給が停止した場合の安全対策としてセキ折りシリンダロッド１８の落下防止ロック機構が内蔵されている。すなわち、加圧エアが導入されない状態になると、内部に設けたピンが突出してセキ折りシリンダロッド１８を支持し、落下しないように設定されている。

Ｘ−Ｙフレーム１３の中央には、セキ折りシリンダロッド１８及びハンマー部４が挿通される挿通孔１３ｄが形成されている。また、Ｘ−Ｙフレーム１３の中央下面には、挿通孔１３ｄと同軸でセキ折りシリンダロッド１８及びハンマー部４をその外周面から支持する環状支持部材２０が固定されている。この環状支持部材２０は、セキ折りシリンダロッド１８及びハンマー部４の横方向へのぶれや振動を抑制し、保護するためのものである。

また、上記ハンマー部４は、その先端に着脱可能な先端チップ（先端部）４ａが取り付けられている。
上記制御部Ｃは、隣接する一対の支持柱部３ａに固定された操作パネル２１内に設けられている。この制御部Ｃは、ダイカスト製品の種類に応じて予め記憶しているハンマー部４の打ち下ろし位置及び打ち下ろし条件で折断機構２及び製品固定機構１を制御する機能を有している。また、制御部Ｃは、折断機構２及び製品固定機構１の制御に連動させてスライドシュータ８の移動も制御可能である。
なお、本実施形態の自動折断装置で用いられているケーブル類は、全て耐熱処理が施されている。

次に、本実施形態の自動折断装置におけるダイカスト製品のセキ折り方法について、説明する。

例えば、ダイカスト製品の不要部分（ゲート、ランナー、オーバーフロー等）をセキ折りにより除去する手順について、以下に説明する。まず、製品固定機構１のクランプシリンダ１１の下部までロボットによりダイカスト製品を搬送し、制御部Ｃの制御によりクランプシリンダ１１でダイカスト製品のゲート等の不要部分を挟持してダイカスト製品を固定する。また、制御部Ｃにより、スライドシュータ８は、この時点では側方に移動させてセキ折りエアシリンダ５の下方から退避させておく。なお、支持台本体３の下部には、台車（図示略）上に乗せたバケット（図示略）を配置しておく。

さらに、制御部Ｃに予め記憶させてあるダイカスト製品のセキ折り情報を呼び出し、ハンマー部４の打ち下ろし位置及び打ち下ろし条件を設定する。
このようにしてセッティングが終了した状態で、制御部Ｃにより折断機構２を制御してセキ折りを行う。すなわち、制御部Ｃの制御により、Ｘ軸高速サーボモータ１４及びＹ軸高速サーボモータ１５を駆動してＸ−Ｙフレーム１３を移動させ、ハンマー部４をダイカスト製品のランナー又はオーバーフロー等の直上に位置決めする。

そして、セキ折りエアシリンダ５を作動させ、ハンマー部４を所定の打ち下ろしスピードでランナー又はオーバーフロー等に向けて打ち下ろすことで、これらを叩き折って、下方のバケット内に落とすことで、ダイカスト製品から除去する。このとき、ハンマー部４に加わる反動で生じる衝撃及び打撃音は、まずセキ折りエアシリンダ５を介してＸ−Ｙフレーム１３に伝達され、該Ｘ−Ｙフレーム１３が上方に撓むことで吸収される。さらに、これら衝撃及び打撃音は、ハンマー部４のシリンダ本体１７内での移動抵抗及びスプリング１９の付勢力によっても吸収される。すなわち、セキ折りエアシリンダ５自体及びスプリング１９は、それぞれ衝撃吸収機構としても作用する。

最後に、スライドシュータ８をセキ折りエアシリンダ５の下方にスライドさせ、ゲートをハンマー部４で叩き折ることで、ダイカスト製品をゲートと分離させ、ダイカスト製品をスライドシュータ８内に落として収納する。この後、スライドシュータ８を再び側方にスライドさせ、クランプシリンダ１１の固定を解除することで、ゲートを下方のバケット内に落として収納する。

このように本実施形態では、セキ折りエアシリンダ５によりハンマー部４をダイカスト製品の不要部分に打ち下ろすことにより、従来のように激しく上下動振動させなくても不要部分を一回の打ち下ろし動作だけで叩き折ることができる。このため、連続した不快な振動や騒音を発生することがない。さらに、本実施形態の自動折断装置では、衝撃吸収機構として弾性力を有するＸ−Ｙフレーム１３を備えているので、ハンマー部４を打ち下ろした瞬間にセキ折りエアシリンダ５に加わる衝撃及び打撃音を、フレームの撓み、すなわち弾性力で吸収して装置全体及び外部に振動が伝達されることを抑制することができる。

また、Ｘ−Ｙフレーム１３の撓みが上方のみ可能で下方へは撓まないように規制されているので、ハンマー部４を打ち下ろす際にＸ−Ｙフレーム１３が下方に撓んで打ち下ろしスピードや打ち下ろし力が低下してしまうことを防ぐと共に、ハンマー部４を打ち下ろしてダイカスト製品に当たった反動で生じる上方への力（跳ね返りの力）を効果的に吸収することができる。
さらに、セキ折りエアシリンダ５によりハンマー部４を打ち下ろすので、セキ折りエアシリンダ５の加圧調整でハンマー部４の打ち下ろしスピードや打ち下ろし力を調整可能であると共に、ハンマー部４を打ち下ろした際の衝撃がエアシリンダ自体に吸収され、より振動を減少させることができる。

また、ハンマー部４の先端チップ４ａが着脱可能となっているので、ダイカスト製品に応じて先端チップ４ａだけを所望の材質や形状のものに交換可能であると共に、繰り返しの使用によって先端形状等が劣化した場合にも容易に交換が可能となる。
また、制御部Ｃにより、予め記憶している打ち下ろし位置及び打ち下ろし条件（打ち下ろしスピードや打ち下ろし力等）でハンマー部４を打ち下ろすので、ダイカスト製品を取り替えたり、別の品種に変える度に、手作業で打ち下ろし条件等を細かく設定し直す必要が無く、ダイカスト製品の品種を制御部Ｃで選ぶだけで自動的に設定をし直すことができる。このため、プレス機等の「型」や「治具」を使用せず、金型が不要で段取替ロスがない利点がある。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態の自動折断装置にレーザポインタを設け、ダイカスト製品におけるセキ折りポイントを、レーザポインタで教示（ティーチング）可能にしても構わない。

また、バケット内がいっぱいになる前に作業者に知らせる警報装置を付加しても構わない。すなわち、折断処理の回数を制御部Ｃ等で自動カウントして、バケット内に落ちる不要部分の個数とバケットの容量とから、バケット内がいっぱいになる折断処理回数を計算しておき、バケット内がいっぱいになる前にライト点滅やブザーを鳴らす等の警報を自動的に行う装置を設けても構わない。なお、警報と同時に、一時的に折断作業を停止するようにプログラムしても構わない。これらにより、作業者が常時、装置を監視している必要がなくなり、無人化作業が可能になる。

また、ダイカスト製品の中に不良品が含まれている場合があるので、製造ラインの上流で判明したダイカスト製品の不良品に対しては、製造ラインの上流から不良品信号を本実施形態の自動折断装置に送信し、これに基づいて製造ラインから不良品を除去するように設定しても構わない。すなわち、不良品信号を受信した自動折断装置では、制御部Ｃによって不良品の折断処理を行った後、スライドシュータ８をセキ折りエアシリンダ５の下方移動させずに、不良品をそのままバケットに落下させる処理を行う。これにより、不良品は折断された不要部と共に製造ラインから外されることになる。

本発明に係る一実施形態の自動折断装置を示す正面図である。 本実施形態の自動折断装置を示す側面図である。 本実施形態の自動折断装置において、Ｘ−Ｙフレームを示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線矢視図である。 本実施形態の自動折断装置において、セキ折りエアシリンダを示す正面図である。

符号の説明

１…製品固定機構、２…折断機構、３…支持台本体、４…ハンマー部、４ａ…先端チップ（ハンマー部の先端部）、５…セキ折りエアシリンダ（ハンマー部駆動機構）、１２…Ｘ−Ｙステージ、１３…Ｘ−Ｙフレーム（弾性支持フレーム、衝撃吸収機構）、１９…スプリング（衝撃吸収機構）

Claims (6)

1. ダイカスト製品の不要部分を叩き折る自動折断装置であって、
   前記ダイカスト製品を固定する製品固定機構と、
   前記固定されたダイカスト製品の不要部分を叩き折る折断機構と、を備え、
   前記折断機構が、垂直に延在し先端部で前記不要部分を叩き折る棒状のハンマー部と、
   前記ハンマー部を打ち下ろし可能なハンマー部駆動機構と、
   前記ハンマー部駆動機構を保持し前記ハンマー部駆動機構に加わる振動を吸収可能な衝撃吸収機構と、を有していることを特徴とする自動折断装置。
2. 請求項１に記載の自動折断装置において、
   前記衝撃吸収機構が、前記ハンマー部駆動機構を中央で支持し該中央から水平方向に放射状に配設された弾性支持フレームを有していることを特徴とする自動折断装置。
3. 請求項２に記載の自動折断装置において、
   前記弾性支持フレームが、上方への撓みが可能であると共に下方への撓みが規制されていることを特徴とする自動折断装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の自動折断装置において、
   前記ハンマー部駆動機構が、前記ハンマー部を打ち下ろすエアシリンダを有していることを特徴とする自動折断装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の自動折断装置において、
   前記ハンマー部の前記先端部が、着脱可能となっていることを特徴とする自動折断装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の自動折断装置において、
   前記ダイカスト製品の種類に応じて予め記憶している前記ハンマー部の打ち下ろし位置及び打ち下ろし条件で前記折断機構及び前記製品固定機構を制御する制御部を備えていることを特徴とする自動折断装置。
   

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