JP2006515806A - 自動中子抜きシステムおよび中子抜き装置 - Google Patents

Abstract

本発明は自動中子抜きシステムに関する。本発明のシステムは、それぞれが２股（１１、１２）のフォーク形状のフレーム（１）と、中子抜きされる部品を受け入れるための上記２股（１１、１２）の間の空間（１３）とを有する、複数の中子抜き装置を備えることを特徴とする。さらに上記中子抜き装置のそれぞれは、唯一のローディングドアを有するチャンバ内に収納されている。本発明はさらに、複数の中子抜き装置が、中子抜きされる部品を中子抜き装置の単一面を通して上記目的のために設けられた空間（１３）内に装着するために備えられた、ローディングロボットの作動半径内に配置されることを特徴とする。

Description

本発明は鋳造鋳型の自動中子抜きシステム、および中子抜きシステムを備える中子抜き装置に関する。

中空部分を備える鋳物は一般に、中空部分の形状と相補形状の、鋳型の中子と呼ばれる砂と樹脂の混合物まわりで成形される。このとき、鋳型の中子は、特に鋳型の形状が複雑である場合、鋳型をハンマリング（ｈａｍｍｅｒｉｎｇ）してその部品から鋳型の中子を切り離し、その後振動を与えて中子を分解し、重力により破片を取り除くことにより、削除される。

仏国特許出願公開第２７１１９３１号明細書から、弾性により横方向に変形可能な、４つの垂直な円筒関節体を介して取り付けられた支持体に連結されるフレームで構成され、およびフレームの対称の軸（重心に一致する）に対して対称に配置された中子抜き（中子落とし、ｄｅｃｏｒｉｎｇ）装置が公知である。フレームは３つの水平な対称プレートにより構成され、このプレートは、プレートに結合された２つの中子により一体に連結される。垂直回転軸を有し、フレームの両側で３つのプレートに対称な平面内に組み込まれた２つの不平衡モータは、中子抜きされる鋳型を振動させる。フレームはフレームの両側に２つの矩形開口を備える。空気圧シリンダがこれら開口のそれぞれ内に置かれ、シャーシの各端部において、シリンダと開口の一方側との間の部分を保持する。開口の後者側は穴があけられ、その部品をハンマリングするのに用いる空気圧ハンマーを通過させる。２つのシリンダは相互に対向して組み合わされる。この中子抜き装置の不都合な点は、スペースを取ることである。この理由から、工業現場での据付は、大きなスペース制限を受ける。この装置の別の不都合な点は重いことであり、したがって、大型モータを装備することになり、これにより、製造コストが高くなり、エネルギー消費が増す。さらに、これは比較的小振幅の運動を発生し、その結果、中子の分解時間が長くなる。この装置の第３の不都合な点は、アクセスが相互に反対に配置された２つの位置からなされ、これは部品の装着に実用的でない。さらに、装置の稼動が、２つの部品を一旦それぞれフレームの開口の１つ内に装着して、固定した後だけに実行できるため、２つのサイクル間の時間経過が長くなる。

本発明の目的は、自動中子抜きシステムを提案することにより従来技術の不都合な点のいくつかを克服することである。

この自動中子抜きシステムは、それぞれが２股のフォーク形状のフレームと、中子抜きされる部品を受け入れるための上記２股間の空間とを有する複数の中子抜き装置を備え、また上記中子抜き装置のそれぞれは、唯一のローディングドアを有するチャンバ内に収納されていることを特徴とし、さらに、複数の中子抜き装置が、中子抜きされる部品を中子抜き装置の単一面を通して上記目的のために設けられた空間内に装着するために備えられた、ローディングロボットの作動半径内に配置されることを特徴とする。

本発明の別の目的は、中子抜きシステムの中子抜き装置を提案することであり、このシステムでは、フレームは中子抜きされる部品を受け入れできる単一空間を有し、この空間はフレーム端部の１つに配置されていることを特徴とし、さらにフレームはほぼ垂直な軸を有し、横方向に変形可能な４つの弾性懸架ユニットにより支持され、各懸架ユニットはベースと一体化され、さらにフレームはほぼ垂直な軸を有する２つの不平衡モータにより駆動されて振動し、各モータは弾性懸架ユニットの２つに近接してフレームの片側に取り付けられていることを特徴とし、さらに中子抜きされる部品を締め付ける装置がフレームの２股部の一方の上に組み込まれ、上記締め付け装置はその上に締め付けプレートを組み込むシリンダで構成されることにより、中子抜きされる部品をプレートと２股部の他方の内側面との間に締め付けでき、他の２つの弾性懸架ユニットは、装着される中子抜き装置の重心が４つの懸架ユニットの取り付け箇所の間に維持されるように配置され、それにより、実質的に同一重量を支持するようにされる。

別の形態によれば、フレームはほぼ水平であり、他の２つの弾性懸架ユニットはフレームの２股間の空間に近接して配置され、各モータは同一方向に回転し、フレームをモータの中間平面とフレームの横断平面との間の交差部分に位置する軸周りに回転させる。

別の形態によれば、開口はシリンダを載せていないフレームの２股部に形成され、この開口は、ベースと一体の少なくとも１つの直立部分に取り付けられた、少なくとも１つの空気圧ハンマーの端部を受け入れ、これにより、中子抜きされる部品がフレーム内に固定されると、中子抜きされる部品をハンマリングし、鋳型の中子を分解できる。

別の形態によれば、フレームの２股間の空間は開口を有する底面を備えることにより、中子抜きされる部品の締め付けとフレームからの砂の取除きの両方を容易にする。

別の形態によれば、中子抜き装置はほぼ水平な軸を有する２対の横方向ばねを備え、このばねは、フレームとベースに取り付けられた直立部分の両方と一体で、フレームの共振に一致できる。

別の形態によれば、フレームは本体と頭部から構成され、頭部はフレームの２股部を備え、フレームの本体を貫通するロッドと一体であり、モータによりフレームに軸周りに回転するように駆動される。

別の形態によれば、フレームはほぼ垂直であり、各モータは反対方向に回転し、フレームの交互の平行移動運動を発生させて、フレームをフレームの中間面とモータの中心を通るモータの横断面との間の交差部分に位置する軸に沿って移動させる。

別の形態によれば、中子抜き装置は、ベースと一体の少なくとも１つの直立部分に取り付けられた少なくとも１対の空気圧ハンマーを備え、これにより、中子抜きされる部品がフレームの２股間の空間内に固定されると、フレームの両側上で、中子抜きされる部品をハンマリングし、鋳型の中子を分解できる。

別の形態によれば、締め付けプレートは空気推進システムに取り付けられ、中子抜きされる部品から砂を取り除くように作用する。

本発明の他の形態および利点は、添付の図面を参照する以下の説明によりさらに明らかになるであろう。

図１の実施形態による中子抜き装置は、２股フォーク（１１、１２）の形状のほぼ水平のフレーム（１）を備える。フレーム（１）はほぼ垂直な軸を有する４つの弾性懸架ユニット（２）により支持され、この懸架ユニットは、横方向に変形可能であり、ベース（３）上に配置されて、それらの各々は実質的に同一重量を支持する。中子抜き装置はさらにフレームに取り付けられた２つの不平衡モータ（４）を備え、各モータはフレームの両側に、フォークの背後にある。フレーム（１）の２股（１１、１２）間の空間（１３）は、中子抜きされる部品を受け入れ可能である。中子抜きされる部品は２股部（１２）の一方の内側壁と、他方の２股部（１１）の内側壁に組み込まれたシリンダ（５）（例えば空気圧シリンダ）とロッド（５０）を使用して一体化されたほぼ垂直なプレート（図１では示されていないが、図３および図４では参照符号６で示されている）との間に、保持される。別の実施形態においては（図示なし）、上記プレートは中子抜きされる部品から砂を取り除く作用をする空気推進装置を備える。フレーム（１）の２股（１１、１２）間の空間（１３）は開口（１３５）を有する底面を備え、この開口により、中子抜きされる部品の挿入とフレーム（１）からの砂の取除きの両方を容易にする。シリンダ（５）を搭載していない２股部（１２）の壁面は、少なくとも１つの空気圧ハンマー（７）の端部が通過するほぼ水平な開口（１２５）を有し、ベース（３）に取付けられた直立部分（８）上に組み込まれている。装置が複数のハンマー（７）を備える場合、ハンマーは１つが他の上に、フレーム（１）の中間平面に垂直に配置される。

図１の実施形態による中子抜き装置の不平衡モータ（４）は、装置が作動モードにあるときは同一方向に回転する。したがって、この結果フレーム（１）の運動は、部品を、対のモータ（４）を通る平面（ｙ−ｚ）とフレーム（１）を横断する垂直平面（ｘ−ｚ）の交点部に位置する、垂直軸（ｚ−ｚ）周りに回転させる。この運動を条件として、部品は交互にハンマー（７）と接触および非接触をし、部品をハンマー（７）でハンマリングする。別の実施形態においては、ハンマリングはモータの稼働前に実行される。

図２の実施形態は図１と同様であるが、フレーム（１）を横断して、フレーム（１）の両側に対で取り付けられた、ほぼ水平軸の４つの横方向ばね（９）を追加している。ばねの一端はフレーム（１）の２股部（１１、１２）に取り付けられ、他端はベース（３）に結合された直立部分（１０）に取り付けられる。空気圧ハンマリングハンマー（７）およびシリンダ（５）の端部上に配置されたプレート（６）は、図２には示されていないが、この実施形態による中子抜き装置の一部である。ばね（９）はフレーム（１）の共振周波数を変化させて、モータ（４）の振動周波数値に近づける。このようにして、フレームの振動周波数は、例えば１０倍に増加し、これにより小さい励振力を用いて、中子抜きの条件に適合した振幅値を得ることができる。このように、ばね（９）は不平衡モータ（４）のパワー、サイズおよび重量を大幅に低減可能にする。モータは、装置の共振周波数に装置を励振すること以外に、振動力を発生する必要はない。速度調節器により励振周波数をフレーム（１）の正確な周波数に調整できる。

図３の実施形態においては、ほぼ水平なフォーク形状のフレーム（１）は２つの部分、すなわち一方は本体部（１４）、他方は頭部（１５）を有する。フレームの頭部（１５）は、２股部（１１、１２）で構成され、フレーム（１）の本体部（１４）を貫通し、フレーム（１）の軸（ｘ−ｘ）と平行なロッド（１６）と一体化されている。このロッド（１６）は、フレーム（１）内側のガイド（１７）により導かれ、ベース（３）に取り付けられた、ロッドが連結されているモータ（１８）によりフレーム（１）の軸（ｘ−ｘ）周りに回転できる。本体部（１４）は図１の実施形態と同一の４つの弾性懸架ユニット（２）により支持され、この懸架ユニットはそれぞれが同一重量を実質的に支持するように配置される。本体部（１４）は、同一方向に回転する２つの不平衡モータ（４）により垂直軸（ｚ−ｚ）周りに振動する。この２つのモータは、ほぼ垂直な軸を有し、それぞれはフレーム（１）の本体部（１４）の、フレーム（１）の両側に取り付けられている。フレーム（１）の頭部（１５）は、図１の実施形態と同様に、シリンダ（５）（例えば空気圧シリンダ）を備え、その上に２股（１１、１２）間の空間（１３）内に中子抜きされる部品を保持するプレート（６）が配置される。中子抜き装置はさらに、部品をハンマリングする少なくとも１つの空気圧ハンマー（図示なし）を備える。この装置の実施形態においては、ハンマリングはモータの稼動前に実行される。この実施形態ではさらに、部品が３６０°回転できるため、砂の効果的な取除きが可能になる。

図４の実施形態においては、フレーム（１）はほぼ垂直である。図１の実施形態と同様に、フレーム（１）はほぼ垂直な軸を有し、ベース（３）に取り付けられた４つの弾性懸架ユニット（２）により支持されており、これら懸架ユニットは横方向に弾性変形可能である。他の実施形態と同様に、これら懸架ユニットは、それぞれがほぼ同一重量を支持するように配置される。反対方向に回転する２つの不平衡モータ（４）のそれぞれは、フレームに、２股部（１１）の一方の両側に取り付けられる。中子抜きされる部品はフレーム（１）の２股（１１、１２）間の空間（１３）内に、その上にプレート（６）が配置され、かつ２股部（１１）の一方の内側壁上に組み込まれたシリンダ（５）（例えば空気圧シリンダ）を使用して締め付けられる。したがって、この結果フレーム（１）の運動により、フレーム（１）の中間平面（ｘ−ｚ）とモータの中心を通るモータ（４）の横断平面（ｘ−ｙ）との交差部分に位置する水平軸（ｘ−ｘ）に沿った部品の交互平行運動を発生する。

この実施形態においては、中子抜き装置はベース（３）に取り付けられた直立部分に対で取り付けられた少なくとも２つの空気圧ハンマー（７）を備える。ハンマー（７）の端部は、図１と同様にフレーム（１）内にはないが、シリンダ（５）が組み込まれている一方の２股部と反対の２股部（１２）の両側に位置する。したがって、ハンマリングは、フレーム（１）の両側から突き出る中子抜きされる部品の部分上に実行される。したがって、この実施形態は大きい部品を中子抜きするのに特に適する。別の実施形態においては、ハンマリングはモータの稼動前に実行される。

前述の実施形態の全てにおいて、中子抜き装置は、中子抜きされる部品を中子抜き装置内に挿入および締め付けできる、自動または手動閉止アクセス（２０）を備える防音チャンバ（１９）内に収納される。挿入および取出しは手動またはロボット（２１）を使用して実行できる。

中子抜き装置のチャンバへのアクセスが自動で閉止され、挿入および取出しがロボットでなされる場合、図５に示すように、複数の中子抜き装置を同時に使用して、同時に複数の部品を中子抜きできる。この場合、中子抜き装置は、直線に沿って相互に平行に配置され、アクセスは直線の同一側の全てになされるか、または、円弧上に配置され、アクセスはこの円弧の中心方向に向く全てになされる。しかしながら、これとは別に、円弧により、１つの中子抜き装置から別の装置により速く移動でき、この結果中子抜き性能が向上する。

このようなロボット化方法により、図１、図２、図３および図４の実施形態による様々な中子抜き装置、または任意の別のタイプの装置を同時に使用できる。図３の実施形態による中子抜き装置をこのタイプのロボット化方法において使用する場合、フレーム（１）の頭部（１５）は、中子抜きサイクルの終わりには水平位置になければならない。

同時に複数の装置を使用できるロボット化方法の場合、取出し、挿入および中子抜きは上記装置上で時間をずらせて実行できる。

前述の実施形態の全てにおいて、フレーム（１）は横材により取り付けられた２つの平行プレートから構成される。さらに、不平衡モータ（４）は稼動時に同期して回転する必要はないが、約半回転後に同期する。

当業者には明らかなことであるが、本発明は、特許請求の範囲に述べる本発明の用途の範囲内において、多くの別の特定形態の実施形態を可能にする。したがって、これら実施形態は添付の特許請求の範囲により定義される範囲内で調整できる例示であると考えるものとし、本発明は前述の詳細に限定されないものとする。

したがって、前述の実施形態の２つまたは複数を組み合わせた別の実施形態も考えることができる。

第１実施形態による水平の中子抜き装置を示す図である。 第２実施形態による横方向ばねを有する水平の中子抜き装置を示す図である。 第３実施形態による回転している水平の中子抜き装置を示す図である。 第４実施形態による垂直の中子抜き装置を示す図である。 複数の中子抜き装置を有する中子抜きシステムを示す図である。

Claims (10)

1. ２股（１１、１２）のフォーク形状のフレーム（１）と、中子抜きされる部品を受け入れるための前記２股（１１、１２）の間の空間（１３）とをそれぞれが有する複数の中子抜き装置を備え、この中子抜き装置のそれぞれは、唯一のローディングドア（２０）を有するチャンバ（１９）内に収納されており、複数の中子抜き装置は、中子抜きされる部品を中子抜き装置の単一面を通して前記目的のために設けられた空間（１３）内に装着するために備えられた、ローディングロボット（２１）の作動半径内に配置されることを特徴とする、自動中子抜きシステム。
2. フレーム（１）は中子抜きされる部品を受け入れできる単一空間（１３）を有し、この空間（１３）はフレーム（１）端部の１つに配置されており、さらに、フレーム（１）はほぼ垂直な軸を有し、横方向に変形可能な４つの弾性懸架ユニット（２）により支持され、各懸架ユニット（２）はベース（３）と一体化され、さらに、フレーム（１）はほぼ垂直な軸を有する２つの不平衡モータ（４）により駆動されて振動し、各モータは弾性懸架ユニット（２）の２つに近接してフレーム（１）の片側に取り付けられており、さらに、中子抜きされる部品を締め付ける装置がフレーム（１）の２股部（１１、１２）の一方（１１）の上に組み込まれ、前記締め付け装置はその上に締め付けプレート（６）を組み込むシリンダ（５）で構成されることにより、中子抜きされる部品をプレート（６）と他方の２股部（１２）の内側面との間に締め付けでき、他の２つの弾性懸架ユニット（２）は、装着される中子抜き装置の重心が４つの懸架ユニット（２）の取り付け箇所の間に維持されるように配置され、それにより、実質的に同一重量を支持する、ことを特徴とする、請求項１に記載の中子抜きシステムの中子抜き装置。
3. フレーム（１）はほぼ水平であり、他の２つの弾性懸架ユニット（２）はフレーム（１）の２股（１１、１２）間の空間（１３）に近接して配置され、さらに、モータ（４）は同一方向に回転し、フレーム（１）をモータの中間平面（ｙ−ｚ）とフレーム（１）の横断平面（ｘ−ｚ）との間の交差部分に位置する軸（ｚ−ｚ）周りに回転させることを特徴とする、請求項２に記載の中子抜き装置。
4. 開口（１２５）がシリンダ（５）を載せていないフレーム（１）の２股部（１２）に形成され、この開口（１２５）は、ベース（３）と一体の少なくとも１つの直立部分（８）に取り付けられた少なくとも１つの空気圧ハンマー（７）の端部を受け入れ、これにより、中子抜きされる部品がフレーム（１）内に固定されると、中子抜きされる部品をハンマリングし、鋳型の中子を分解できることを特徴とする、請求項３に記載の中子抜き装置。
5. フレーム（１）の２股（１１、１２）間の空間（１３）は、開口（１３５）を有する底面を備えることにより、中子抜きされる部品の締め付けとフレーム（１）からの砂の取除きの両方を容易にすることを特徴とする、請求項３または４に記載の中子抜き装置。
6. ほぼ水平な軸を有する２対の横方向ばね（９）を備え、このばねは、フレーム（１）とベース（３）に取り付けられた直立部分（１０）の両方と一体で、フレームの共振に一致できることを特徴とする、請求項３から５のいずれか一項に記載の中子抜き装置。
7. フレーム（１）は本体部（１４）と頭部（１５）とで構成され、
   頭部（１５）は、フレームの２股部（１１、１２）を備え、フレーム（１）の本体部（１４）を貫通するロッド（１６）と一体化され、モータ（１８）によりフレーム（１）の軸（ｘ−ｘ）周りに回転するように駆動されることを特徴とする、請求項３に記載の中子抜き装置。
8. フレーム（１）はほぼ垂直であり、各モータ（４）は反対方向に回転して、フレーム（１）の中間平面（ｘ−ｚ）とモータの中心を通るモータ（４）の横断平面（ｘ−ｙ）との交差部分に位置する、軸（ｘ−ｘ）に沿ったフレーム（１）の交互平行運動を発生することを特徴とする、請求項２に記載の中子抜き装置。
9. ベースに一体化された少なくとも１つの直立部分（８）に取り付けられた、少なくとも１対の空気圧ハンマー（７）を備え、中子抜きされる部品がフレーム（１）の２股（１１、１２）間の空間（１３）内に固定されたとき、このハンマーにより、中子抜きされる部品をフレームの両側でハンマリングし、鋳型の中子を分解できることを特徴とする、請求項８に記載の中子抜き装置。
10. 締め付けプレート（６）は空気推進システムに結合され、中子抜きされる部品から砂を取り除く役割を果たすことを特徴とする、請求項２から９のいずれか一項に記載の中子抜き装置。

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