JP2009299117A - 防錆処理設備 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば５０ｋｇを超える重量物である鋳鉄ブロックの防錆処理を、クレーンを用いずかつ人手を介在させることなく自動で行うことができ、かつ必要以上の防錆油を残存させずに行うことができる防錆処理設備を提供する。
【解決手段】鉛直軸Ｚを中心に３６０度旋回可能であり、鉛直軸Ｚのまわりにワーキングエリア２を有するロボット搬送装置１０と、ワーキングエリア２内に配置された鋳鉄ブロック１用の搬入装置３２、浸油装置２０、ラッピング装置３０及び搬出装置３４とを備える。ロボット搬送装置１０は、鋳鉄ブロック１を把持するロボットハンド１２を有し、各鋳鉄ブロック１を搬入装置から順に、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置に搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックなど鋳鉄ブロックの防錆処理設備に関する。

加工物の加工、清掃、段取り等を１台のローダで結合した工作機械の自動加工装置が特許文献１に、加工品に油を塗布する自動液体塗布装置が特許文献２にそれぞれ開示されている。
されている。

特許文献１は、加工物の清掃、自動段取りの各装置を合理化し一個のローダで行程間結合を効率的に行うことを目的とする。
そのため、この装置は、図５に示すように、門型ローダ５３と、パレット移送機５２と、複合加工機５１と、自動清掃装置５４と、自動段取り組み付け装置５５とを含み、自動清掃装置５４は開閉扉とエア及びオイルミストの噴出板とノズル板の旋回駆動手段を備え、自動段取り組み付け装置５５は工作物把持部材と段取り仮受台と圧着手段と段取りを工作仏に取り付ける部材を備えるものである。

特許文献２は、塗油時に加工品の塗油面と含油パッドの面の接触状態が均−に保たれ、また含油パッドから染み出した切削油が意図しないところに付着することの無い自動液体塗布装置を目的とする。
そのため、この装置は、図６に示すように、含液パッド６７に液体を供給する機構６８と、加工品６１と含液パッド６７を接触させる機構６６と、含液パッド６７を加工品６１の液体塗布面６２にその姿勢を合致させて液体塗布面全面に渡って含液パッド６７と液体塗布面６２の均−な接触状態をつくり出すために含液パッド６７を揺動自在に支持する機構とを設けるものである。

特公平０３−６４２６６号明細書、「工作機械の自動加工装置」 特開２００４−９８１９２号明細書、「自動液体塗布装置」

鋳造は、複雑な形状の金属部品や、大きな重量物の製造に従来から広く用いられている。しかし、鉄系鋳造品（例えばエンジンのシリンダブロック）を機械加工した後、そのまま放置すると、酸化して錆を発生するため、機械加工後に防錆油を用いて防錆処理を行う必要がある。

従来、エンジンのシリンダブロックなど鋳鉄ブロックの防錆処理は、防錆油を溜めた油槽に浸し、隅々まで防錆油を塗布する。このとき、シリンダブロックなど鋳鉄ブロックは、例えば５０ｋｇを超える重量物であるため、クレーンを使い人手により移動させ油槽に浸し、その後、鋳鉄ブロックを、クレーンを使って傾けたり、逆さにしたりして、余剰な防錆油を流しだしている。
そのため、従来の防錆処理は、（１）クレーンおよび人手による作業のため、作業効率が悪い、（２）余剰な防錆油を流し出しているだけなので、防錆に対し必要以上の防錆油が残っている、等の問題点があった。

本発明は上述した従来の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、例えば５０ｋｇを超える重量物である鋳鉄ブロックの防錆処理を、クレーンを用いずかつ人手を介在させることなく自動で行うことができ、かつ必要以上の防錆油を残存させずに行うことができる防錆処理設備を提供することにある。

本発明によれば、鉛直軸を中心に３６０度旋回可能であり、前記鉛直軸のまわりにワーキングエリアを有するロボット搬送装置と、
前記ワーキングエリア内に配置された鋳鉄ブロック用の搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置とを備え、
前記ロボット搬送装置は、鋳鉄ブロックを把持するロボットハンドを有し、各鋳鉄ブロックを搬入装置から順に、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置に搬送する、ことを特徴とする防錆処理設備が提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記浸油装置は、上部が開口し内部に防錆油を保有する浸油槽と、鋳鉄ブロックを上部に載せて防錆油の液面より上方の上昇位置と防錆油に鋳鉄ブロック全体が浸かる下降位置との間を昇降可能な昇降台と、前記上昇位置において昇降台上の鋳鉄ブロックを浸油槽の上部から浸油槽の外側まで水平移動させる水平移動装置と、前記浸油槽の外側において鋳鉄ブロックを水平移動させる排出コンベア装置と、を備える。

前記上昇位置において昇降台上の鋳鉄ブロックに向けて圧縮空気を噴射するエア噴射装置を備え、余剰な防錆油を除去する。

前記ロボット搬送装置は、ワーキングエリア内の鋳鉄ブロックの３次元形状を計測する距離センサ、対象となる鋳鉄ブロックを搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置の間で搬送するロボット、ロボットの手先に取り付けられ鋳鉄ブロックを把持するロボットハンド、および対象となる鋳鉄ブロックの３次元位置と姿勢を認識する３次元物体認識装置とを備える。

上記本発明の構成によれば、ロボット搬送装置のワーキングエリア内に鋳鉄ブロック用の搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置が配置され、ロボット搬送装置が、鋳鉄ブロックを把持するロボットハンドを有し、各鋳鉄ブロックを搬入装置から順に、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置に搬送するので、例えば５０ｋｇを超える重量物である鋳鉄ブロックの防錆処理を、クレーンを用いずかつ人手を介在させることなく自動で行うことができる。

また、前記浸油装置が、防錆油の液面より上方の「上昇位置」と防錆油に鋳鉄ブロック全体が浸かる「下降位置」との間を昇降可能な昇降台を備えるので、ロボット搬送装置により鋳鉄ブロックを昇降台上に載せるだけで、自動で鋳鉄ブロックを防錆油内に浸すことができる。

さらに、前記浸油装置が、前記上昇位置において昇降台上の鋳鉄ブロックに向けて圧縮空気を噴射するエア噴射装置を備えるので、余剰な防錆油を除去して、必要以上の防錆油を残存させずに防錆処理を行うことができる。

従って、ロボット搬送装置の周りに各々の装置を配置することで、無駄な動きがなく、スペースの有効利用ができ、クレーンを使わずに防錆油の塗布と余剰油の除去が自動で行えるため作業効率がよく、かつコンベアとの親和性がよく、生産ラインへの組み込みが容易である。

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の防錆処理設備の第１実施形態を示す平面図である。
この図において、本発明の防錆処理設備は、鋳鉄ブロック１用のロボット搬送装置１０、浸油装置２０、ラッピング装置３０、搬入装置３２及び搬出装置３４を備える。

鋳鉄ブロック１は、この例ではエンジンのシリンダブロックであるが、本発明はこれに限定されず、防錆処理が必要な鉄系鋳造品であればよい。

ロボット搬送装置１０は、鉛直軸Ｚを中心に３６０度旋回可能であり、この鉛直軸Ｚのまわりにワーキングエリア２を有する。
ワーキングエリア２とは、ロボット搬送装置１０により鋳鉄ブロック１を把持し搬送できる範囲であり、この例では、大小の円で囲まれたドーナツ形状であるが、その他の形状であってもよい。
このロボット搬送装置１０は、鋳鉄ブロック１を把持するロボットハンド１２を有し、各鋳鉄ブロック１を搬入装置３２から順に、浸油装置２０、ラッピング装置３０及び搬出装置３４に搬送するようになっている。

浸油装置２０は、ワーキングエリア２内に配置され、ロボット搬送装置１０により鋳鉄ブロック１を昇降台２２上に載せるだけで、自動で鋳鉄ブロック１を防錆処理し、余剰な防錆油を除去して、排出コンベア装置２４上に整列する機能を有する。

ラッピング装置３０は、ワーキングエリア２内に配置され、ロボット搬送装置１０により鋳鉄ブロック１をラッピング台３１上に載せるだけで、ビニール袋（図示せず）に鋳鉄ブロック１を詰める機能を有する。

搬入装置３２は、この例ではコンベア装置（ベルト式又はローラー式）であり、パレット３上に配列された鋳鉄ブロック１を、ワーキングエリア２の外側から内側に水平に搬入する。
搬出装置３４は、この例ではコンベア装置（ベルト式又はローラー式）であり、パレット３上に配列された鋳鉄ブロック１を、ワーキングエリア２の内側から外側に水平に搬出する。
なお、この例で搬入装置３２と搬出装置３４は、それぞれ１基であるが、２基づつ、あるいはそれ以上を設けてもよい。

図２は、本発明の防錆処理設備の第２実施形態を示す平面図である。
この図において、ラッピング装置３０は、ワーキングエリア２内に配置され、ロボット搬送装置１０により鋳鉄ブロック１を搬入台３１ａ上に載せるだけで、ビニール袋（図示せず）に鋳鉄ブロック１を詰め、これを搬出台３１ｂまで搬送する機能を有する。
また、この例で搬入装置３２は、ロータリーテーブル３３を有し、ロータリーテーブル３３の水平回転により、パレット３上に配列された鋳鉄ブロック１を、ワーキングエリア２の外側から内側に水平に搬入する。
また、この例で搬出装置３４は、ロータリーテーブル３５を有し、ロータリーテーブル３５の水平回転により、パレット３上に配列された鋳鉄ブロック１を、ワーキングエリア２の内側から外側に水平に搬入する。
その他の構成は、図１と同様である。

なお、本発明の防錆処理設備を構成するロボット搬送装置１０、浸油装置２０、ラッピング装置３０、搬入装置３２及び搬出装置３４の配置は、上述した例に限定されず、１台のロボット搬送装置１０により、各鋳鉄ブロック１を搬入装置３２から順に、浸油装置２０、ラッピング装置３０及び搬出装置３４に搬送できる限りで自由に変更してもよい。
また、パレット３上に配列された鋳鉄ブロック１は、単段積みに限定されず、２段以上を積層してもよい。

上述した構成により、鋳鉄ブロック１を載せたパレット３を搬入装置３２によりワーキングエリア２に搬入し、ロボット搬送装置１０により、パレット３から一個ずつ鋳鉄ブロック１を把持して取り出し、浸油装置２０の昇降台２２上に載せ、防錆処理されて排出コンベア装置２４上に整列した鋳鉄ブロック１装置を、ロボット搬送装置１０により、ラッピング装置３０へ搬送し、ビニール袋（図示せず）で覆われた鋳鉄ブロック１を、ロボット搬送装置１０により、搬出装置３４のパレット３へ載せ、搬出装置３４によりワーキングエリア２の外側に搬出することができる。

従って、ロボット搬送装置１０のワーキングエリア２内に鋳鉄ブロック用の搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置が配置され、ロボット搬送装置１０が、鋳鉄ブロック１を把持するロボットハンド１２を有し、各鋳鉄ブロック１を搬入装置から順に、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置に搬送するので、例えば５０ｋｇを超える重量物である鋳鉄ブロックの防錆処理を、クレーンを用いずかつ人手を介在させることなく自動で行うことができる。
また、ロボット搬送装置１０の周りに各々の装置を配置することで、無駄な動きがなく、スペースの有効利用ができる。

図３は、本発明におけるロボット搬送装置１０の全体構成図である。

このロボット搬送装置１０は、距離センサ１１、ロボット１２、ロボットハンド１４、および３次元物体認識装置１６を備える。

距離センサ１１は、距離センサ制御装置１７により制御され、ワーキングエリア内の鋳鉄ブロック１の３次元形状を計測する。
ロボット１２は、ロボット制御装置１８により制御され、対象となる鋳鉄ブロック１を搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置の間で搬送する。

ロボットハンド１４は、鋳鉄ブロック１を把持するためにロボット１２の手先に取り付けられ、ハンド制御装置１５により制御される。ロボットハンド１４は、例えば電磁石式または吸引式であり、例えば５０ｋｇを超える重量物である鋳鉄ブロック１を把持できるようになっている。
３次元物体認識装置１６は、距離センサ制御装置１７及びロボット制御装置１８と距離情報及び位置情報を通信し、対象となる鋳鉄ブロック１の３次元位置と姿勢を認識する。
さらにロボット制御装置１８は、ハンド制御装置１５から把持状態を受信し、把持指令を送信するようになっている。

この例において、ロボット１２は多関節型ロボットである。しかし、本発明はこれに限定されず、対象となる鋳鉄ブロック１を搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置の間で搬送できる限りでその他の形式であってもよい。
距離センサ１１は、この例ではレーザ光を用いて三角測量の原理で計測するレーザレーダである。この距離センサ１１はレーザ光を２次元的にスキャンすることで、対象物の３次元形状情報を得ることができる。

上述したロボット搬送装置１０は、ワーキングエリア内の鋳鉄ブロック１を距離センサ１１で３次元計測し、得られた計測結果と鋳鉄ブロック１の３ＤＣＡＤモデルとを照合することによって、個別の鋳鉄ブロック１の３次元位置と姿勢を認識するようになっている。

図４は、本発明における浸油装置の全体構成図である。この図において、浸油装置２０は、浸油槽２１、昇降台２２、水平移動装置２３、および排出コンベア装置２４を備える。

浸油槽２１は、上部が開口し内部に防錆油を保有する。防錆油は電気ヒータ２５で例えば３５℃程度に加熱保持され、粘度を下げ、流動性が高められている。

昇降台２２は、鋳鉄ブロック１を上部に載せて、上昇位置と下降位置との間を昇降可能に構成されている。上昇位置は、防錆油の液面より上方の位置であり、この位置の昇降台上に、ロボット搬送装置１０により鋳鉄ブロック１を載せるようになっている。また、下降位置は、防錆油に鋳鉄ブロック全体が浸かる位置である。
昇降台２２の昇降機構は、例えばガイドとチェーンにより、昇降台２２を水平に保持したまま昇降するようになっている。また、昇降台２２は、例えばパイプで構成されたスノコであり、昇降時に防錆油が自由に流通するようになっている。

水平移動装置２３は、この例では水平に配置された空圧シリンダであり、上昇位置において昇降台２２上の鋳鉄ブロック１を浸油槽２１の上部から浸油槽２１の外側（この図で左側）まで水平移動させる。

排出コンベア装置２４は、この例ではローラーコンベアであり、浸油槽２１の外側において鋳鉄ブロック１を水平移動させる。

図４において、浸油装置２０は、さらにエア噴射装置２６を備え、上昇位置において昇降台２２上の鋳鉄ブロック１に向けてエアノズルから圧縮空気を噴射し、余剰な防錆油を除去する油切りを行うようになっている。

上述した構成により、ロボット搬送装置１０で、鋳鉄ブロック１を昇降台２２上へ載せ、モータ及びチェーン駆動により昇降台２２を浸油槽２１内に下降させ、所定時間後に上昇させて上昇位置に戻すことができる。
浸油槽２１内の防錆油は油切り性をよくするために加温され、油浸時間も可能な限り長くして鋳鉄ブロック１も加温する。
昇降台２２が上昇し上昇位置に戻ると共に両サイドのエアノズル噴射で油切りを行う。
次いで、プッシャでコンベア上に排出し、排出時には上方にあるエアノズルで油切りを行い、さらにコンベア装置２４上で、鋳鉄ブロック１の内側へ向けてエアノズル噴射で油切りを行うようになっている。

また、前記浸油装置が、防錆油の液面より上方の「上昇位置」と防錆油に鋳鉄ブロック全体が浸かる「下降位置」との間を昇降可能な昇降台を備えるので、ロボット搬送装置により鋳鉄ブロックを昇降台上に載せるだけで、自動で鋳鉄ブロックを防錆油内に浸すことができる。

さらに、前記浸油装置が、前記上昇位置において昇降台上の鋳鉄ブロックに向けて圧縮空気を噴射するエアー噴射装置を備えるので、余剰な防錆油を除去して、必要以上の防錆油を残存させずに防錆処理を行うことができる。

従って、クレーンを使わずに防錆油の塗布と余剰油の除去が自動で行えて効率がよく、かつコンベアとの親和性がよく、生産ラインへの組み込みが容易である。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

本発明の防錆処理設備の第１実施形態を示す平面図である。 本発明の防錆処理設備の第２実施形態を示す平面図である。 本発明におけるロボット搬送装置の全体構成図である。 本発明における浸油装置の全体構成図である。 特許文献１の装置の模式図である。 特許文献２の装置の模式図である。

符号の説明

１ 鋳鉄ブロック、２ ワーキングエリア、３ パレット、
１０ ロボット搬送装置、１１ 距離センサ、１２ ロボット、
１４ ロボットハンド、１５ ハンド制御装置、
１６ ３次元物体認識装置、１７ 距離センサ制御装置、
１８ ロボット制御装置、２０ 浸油装置、２１ 浸油槽、
２２ 昇降台、２３ 水平移動装置、２４ 排出コンベア装置、
３０ ラッピング装置、３１ ラッピング台、
３１ａ 搬入台、３１ｂ 搬出台、
３２ 搬入装置、３３ ロータリーテーブル、
３４ 搬出装置、３５ ロータリーテーブル

Claims (4)

1. 鉛直軸を中心に３６０度旋回可能であり、前記鉛直軸のまわりにワーキングエリアを有するロボット搬送装置と、
   前記ワーキングエリア内に配置された鋳鉄ブロック用の搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置とを備え、
   前記ロボット搬送装置は、鋳鉄ブロックを把持するロボットハンドを有し、各鋳鉄ブロックを搬入装置から順に、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置に搬送する、ことを特徴とする防錆処理設備。
2. 前記浸油装置は、上部が開口し内部に防錆油を保有する浸油槽と、鋳鉄ブロックを上部に載せて防錆油の液面より上方の上昇位置と防錆油に鋳鉄ブロック全体が浸かる下降位置との間を昇降可能な昇降台と、前記上昇位置において昇降台上の鋳鉄ブロックを浸油槽の上部から浸油槽の外側まで水平移動させる水平移動装置と、前記浸油槽の外側において鋳鉄ブロックを水平移動させるコンベア装置とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の防錆処理設備。
3. 前記上昇位置において昇降台上の鋳鉄ブロックに向けて圧縮空気を噴射するエア噴射装置を備え、余剰な防錆油を除去する、ことを特徴とする請求項２に記載の防錆処理設備。
4. 前記ロボット搬送装置は、ワーキングエリア内の鋳鉄ブロックの３次元形状を計測する距離センサ、対象となる鋳鉄ブロックを搬入装置、浸油装置、ラッピング装置及び搬出装置の間で搬送するロボット、ロボットの手先に取り付けられ鋳鉄ブロックを把持するロボットハンド、および対象となる鋳鉄ブロックの３次元位置と姿勢を認識する３次元物体認識装置とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の防錆処理設備。

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