JP2010082664A

JP2010082664A - 鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置

Info

Publication number: JP2010082664A
Application number: JP2008255564A
Authority: JP
Inventors: Shinji Arai; 慎二新井; Satoshi Takeda; 敏武田
Original assignee: DAIKOTO CO Ltd; Yamada Seisakusho KK
Current assignee: DAIKOTO CO Ltd; Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【目的】本発明は、様々な鋳造品形状に対しても段取り換え無く対応でき、かつ生産ラインの省人化を図れるとともに作業者の負担も軽減され、更に出来上がった鋳造品を傷めることを防止すること。
【構成】適宜の鋳造品を成形する鋳造機７と、底面１１ａ，両側面１１ｂ，１１ｂ、背面１１ｃから塵取り形状の鋳造品受取部１１が支持杆１２に設けられてなる鋳造品受取体１と、少なくとも２関節を有するロボット５とを備えていること。該ロボット５の端部側のアームに前記鋳造品受取体１が取付られていること。前記鋳造機７における鋳造品成形箇所位置より少し下側箇所で、前記鋳造品受取部１１が適宜の角度で、成形直後の鋳造品Ｃを受取り可能とし、前記鋳造品受取部１１を所定角度回転させることで前記鋳造品Ｃを他の部位に排出可能としてなること。
【選択図】図１

Description

本発明は、様々な鋳造品形状に対しても段取り換え無く対応でき、かつ生産ラインの省人化を図れるとともに作業者の負担も軽減され、更に出来上がった鋳造品を傷めることを防止できる鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置に関する。

生産数量が少ない場合は鋳造品を作業者が手で取り出す場合もあるが、生産数量が多い場合は自動取り出し装置を使用して鋳造品を金型から取り出すことが多い。このような自動取り出し装置の例として特許文献１（特許第２９０８８８９号）における搬送機構５８が挙げられる。これは、支柱１１０の上にハンドアーム１１６が設けられ、ハンドアームの先に鋳造品受取部１１８が設けられた構造となっている。

鋳造品受取部の形状については特許文献１中に具体的な記載は無いが、図１、図２より、いわゆるカゴ又は箱形状であると推測される。そして、鋳造品受取部１１８はシリンダ１３０により上下方向に変位するように構成されている。また搬送機構５８は支柱１１０を中心として旋回自在となっている。

以上より、搬送機構の動作としては詳細な記載は無いものの、シリンダにより鋳造品受取部が上下方向に変位して鋳造品を受け取った後、鋳造品受取部を含むハンドアームが支柱を中心として旋回し、鋳造品を次工程に搬送するものと推測される。

また、他の自動取り出し装置の例として特許文献２（特開２００７−１１１７７１）で述べられているチャック装置５が挙げられる。これは、２本の平行のチャックアーム１５，１５と、この先端に設けた変換チャック爪１４，１４などの構成部材より構成されている。該変換チャック爪１４，１４で鋳造品を直接つかんで鋳造品を次工程に搬送する機構となっている。
特許公報第２９０８８８９号特開２００７−１１１７７１

特許文献１の構造、動作により鋳造品を受け取った後、鋳造品を次工程に搬送することは可能であるが、特許文献１の構造、動作には次のような解決すべき課題がある。
鋳造品は、カゴ又は箱形状である鋳造品受取部で受け止められるが、カゴ又は箱形状である鋳造品受取部内に収納された鋳造品を取り出す方法として以下の２つが考えられる。

（１）カゴ又は箱形状である鋳造品受取部の上下を半回転し逆さまにする。（自動もしくは手動でひっくり返す）
（２）カゴ又は箱形状である鋳造品受取部の中から作業者が手で取り出す。
（１）について、いわゆる鋳造品受取部から鋳造品を落下させる方法である。本方法では鋳造品を落下させることにより、鋳造品に傷、打痕が付く恐れがあり、不良品が増加してしまう要因となるので好ましい方法とは言えない。更に鋳造品受取部の開口部を上向きから下向きに半回転（一般には１８０度回転）させるため、生産のサイクルタイムもかなり延びることになる。

（２）について、いわゆる次工程の作業者が手で鋳造品受取部の中から鋳造品を取り出す方法である。本方法では鋳造品は落下しないため、鋳造品に傷、打痕は付かない。しかし、鋳造品受取部から作業者が熱い鋳造品を手で取り出すため、作業者の負担が大きくかつ生産のサイクルタイムが伸びてしまう。このような課題を回避するため、特許文献２のようにチャックアームタイプの取り出し装置を用いることが考えられている。

しかるに、チャックアームタイプでは鋳造品を掴む際に掴み損なって鋳造品を落下させたり、また鋳造品形状ごとに別形状のチャック爪にとりかえる必要があり、かつ鋳造品形状ごとにチャックアームの制御プログラムを変更しなければしっかりと鋳造品を掴むことが出来ないものである。よって特許文献１及び特許文献２どちらにおいても（２）の方法でも生産のサイクルタイムを短縮することが出来ない。このため、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、様々な鋳造品形状に対しても段取り換えが無く対応でき、かつ生産ラインの省人化を図れるとともに作業者の負担も軽減され、特に、出来上がった鋳造品を傷めることを確実に防止できることを実現することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、適宜の鋳造品を成形する鋳造機と、底面，両側面，背面から塵取り形状の鋳造品受取部が支持杆に設けられてなる鋳造品受取体と、少なくとも２関節を有するロボットとを備え、該ロボットの端部側のアームに前記鋳造品受取体が取付られ、前記鋳造機における鋳造品成形箇所位置より少し下側箇所で、前記鋳造品受取部が適宜の角度で、成形直後の鋳造品を受取り可能とし、前記鋳造品受取部を所定角度回転させることで前記鋳造品を他の部位に排出可能としてなることを特徴とする鋳造機における自動取り出し装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項２の発明を、適宜の鋳造品を成形する鋳造機と、該鋳造機から鋳造された鋳造品に対してプレス加工するプレス機と、底面，両側面，背面から塵取り形状の鋳造品受取部が支持杆に設けられてなる鋳造品受取体と、少なくとも２関節を有するロボットとを備え、該ロボットの端部側のアームに前記鋳造品受取体が取付られ、前記プレス機における鋳造品取付位置より少し下側箇所で、前記鋳造品受取部が適宜の角度で、成形後の鋳造品を受取り可能とし、前記鋳造品受取部を所定角度回転させることで前記鋳造品を他の部位に排出可能としてなることを特徴とするプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項３の発明を、請求項１又は２において、前記鋳造品受取部にて成形直後又は成形後の鋳造品を受取る際には、前記背面側が下側で前記底面が傾斜状態とし、前記鋳造品を排出する際には、所定角度回転させて前記底面が逆方向に傾斜状態としてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項４の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項において、所定角度回転の角度は約９０度内外としてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４のいずれか１項において、前記鋳造品受取体に、前記成形直後又は成形後の鋳造品を適宜チャックするチャック部が設けられたチャック支持杆が連接されてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項６の発明を、請求項１又は２において、前記鋳造品受取部の鋳造品が滑り出る底面の出入り縁とベルトコンベアー等の鋳造品移送装置の上面とが平行に設置されてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明においては、様々な鋳造品形状に対しても段取り換え無く対応でき、かつ生産ラインの省人化を図れるとともに作業者の負担も軽減され、更に出来上がった鋳造品を傷めること無く移送できる。請求項２の発明では、特に、プレス機を備えた鋳造機において、ブレス加工後の鋳造品に対しても段取り換え無く対応でき、かつ生産ラインの省人化を図ることができる。請求項３の発明では、僅かな回転角度にて、鋳造品の受取りと排出ができる。さらに、請求項３の効果としては、鋳造品受取部を僅かに傾斜させることだけで、鋳造品は鋳造品受取部から滑り出て、ベルトコンベアー等の鋳造品を収納する装置の上に滑りながら載る。そのため、鋳造品を落下させること無く搬送でき、鋳造品に傷、打痕が付くことも無く、もって不良品を極力排除することができる大きな利点がある。さらに、作業者の負担を軽減でき、かつ生産のサイクルタイムを短縮することが出来る。

請求項４の発明では、請求項３と同様の効果を奏する。さらに、請求項１乃至４の発明では、チャック爪のように鋳造品形状ごとにチャック爪を専用化する必要が無く、鋳造品の形状、大きさなどがある程度まで異なっていたとしても、本発明であるいわゆる塵取り形状の鋳造品受取部の中に鋳造品を収納できるため段取り換え作業負担、段取り換え作業時間を軽減することが出来る。請求項５の発明では、チャック部を設けたことで、様々な鋳造品のゲート部などを掴む作業ができることで、次工程への移送をして最終鋳造品の受取りが良好にできる利点がある。さらに、請求項６の発明では、鋳造品受取部の鋳造品が滑り出る底面の出入り縁とベルトコンベアー等の鋳造品移送装置の上面とが平行な場合、連続的に鋳造品が搬送されたとしても鋳造品が１箇所に貯まること無く、鋳造品は連なって収納可能である。また、本発明の鋳造品の搬送動作において、作業者が関与する作業はほとんど存在せず、自動化が可能となり、省人化と生産のサイクルタイムの削減が図れる利点がある。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１及び２に示すように、底面１１ａ、両側面１１ｂ，１１ｂ、背面１１ｃからなる鋳造品受取部１１が支持杆１２に設けられて鋳造品受取体１として構成されている。具体的には、前記鋳造品受取部１１は、金属板状の底面１１ａ、両側面１１ｂ，１１ｂ、背面１１ｃにて構成され、各辺が溶接などで固着され、全体として塵取り形状をなしている。前記鋳造品受取部１１の底面１１ａの下面個所に、前記支持杆１２の先端部が固着されている。該支持杆１２の基部側には、後述するロボット５の第２アーム部５３の先端に取り付ける取付部１３が設けられている。

前記底面１１ａはすべりの良い平面もしくは平面で無くてもすべりは良い必要がある。つまり前記鋳造品受取部の形状は、いわゆる塵取り形状であり、一般的な直方体の面数６に対して、２面が無い４面（底面１面＋側面３面）で形成された形状となっている。より好ましい実施形態として、第２アーム部５３（ハンドアームなど）が作動し、前記鋳造品受取部１１を所定の位置まで搬送したときに、該鋳造品受取部１１の背面１１ｃと反対側辺，すなわち、出入り縁１１ａ_１（側面において面が無い面の辺）と「平行」にベルトコンベアー３１等の鋳造品搬送装置３を設けるのが良い。

符合５はロボットであって、少なくとも２関節を有している。すなわち、ロボット本体部５１に対して第１アーム部５２及び第２アーム部５３が備えられている。該第２アーム部５３端に、前記鋳造品受取体１の取付部１３が取付られる。該取付部１３内には、小型モータなどの駆動源が設けられ、図３（Ａ）及び（Ｂ）において左右方向に適宜旋回可能に構成されている。符号７は鋳造機であって、鋳造金型７１にて、アルミ合金などの鋳物材料が鋳造品として成形される。符号８はプレス機であって、プレス金型８１にて、ゲート等を除去する役割を担う。

次に作用について説明する。このときの構成は、２例存在する。１例は、図１に示すように、１台の鋳造機７に対し、鋳造品受取体１が備えられたロボット５が備えられている。他の例は、図４に示すように、１台の鋳造機７と、１台のプレス機８と、鋳造品受取体１が備えられたロボット５とが備えられている場合である。何れにしても、鋳造が終わった直後の鋳造品Ｃは、鋳造金型７１から押し出しピンにより押し出される。又はプレス加工が終わった鋳造品Ｃは、プレス金型８１から押し出しピンにより押し出される。

鋳造機７又はプレス機８から押し出された際、鋳造品受取部１１は、成形直後又は成形後の鋳造品Ｃに極力接近し、且つ約４５度程度（底面１１ａ傾斜度）の傾きをもって、前記成形直後又は成形後の鋳造品Ｃを受け止める。鋳造品Ｃを受け止める時、傷、打痕を防ぐため落下距離は極力短くし、鋳造品Ｃはおよそ４５度程度傾いてパタンと前記鋳造品受取部１１の中に収納されることとなる。この時、側面の中で面の無い側面を１０〜７０度程度上に傾けて鋳造品受取部を接近させ鋳造品Ｃを受け取らないと、鋳造品受取部の中に一旦収納された鋳造品Ｃが滑り落ちるため上記動作は必須である。

鋳造品が鋳造品受取部１１の中に収納された後、鋳造品受取部１１は旋回もしくはその他複雑な動作によって所定の位置に存在する鋳造品搬送装置３まで搬送される。この時、鋳造品Ｃが鋳造品受取部から落下しないようにするため、側面の中で面の無い側面側を１０〜７０度程度上に傾けた状態で運搬する。運搬時に鋳造品受取部１１の側面の中で面の無い側面側を１０〜７０度程度上に傾けた状態で運搬しないと鋳造品Ｃが運搬途中で滑り落ちるため本動作は必須である。そして鋳造品Ｃは鋳造品受取部１１からベルトコンベアー３１等の鋳造品搬送装置３に運搬される。

また、前記鋳造品受取部１１の底面は滑りやすい必要がある。これは、単に平面形状になっていれば十分に鋳造品の滑りやすさは確保される。鋳造品の渡し方として、鋳造品受取部は側面のうち１面が無い３面囲いで構成されているため、鋳造品受取部を側面の中で面の無い側面側をわずかに下に傾けるだけで［図２（Ｃ）参照］、鋳造品受取部の側面の中で面の無い側面から鋳造品Ｃは滑り出て、ベルトコンベアー３１等の鋳造品搬送装置３の上に滑りながら載る。これによって、ほぼ無傷にて移送できる。

このとき鋳造品受取部１１の背面１１ｃと反対側辺なる出入り縁１１ａ_１（側面において面が無い面の辺）とベルトコンベアー３１との面が「平行」になっていると、全く作業者の手を使うこと無く、連なって鋳造品を移送していくことが可能となる。さらに、全ての鋳造品の搬送動作を通じて、作業者による手作業は、殆ど必要としないものにできる。

次に、本発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。本発明の第１実施形態の鋳造品受取体１に対してチャック部２を設けた構成である。該チャック部２は、チャック爪２１とチャック支持杆２２とからなっている。前記チャック爪２１は、前後の爪部２１ａ，２１ａとが間隔の広狭の調整にて、鋳造品Ｃのゲート部を掴むように構成されている。前記チャック爪２１箇所に前記チャック支持杆２２が連結されている。特に、本発明の第２実施形態では、該チャック支持杆２２の基部が、前記鋳造品受取体１の前記支持杆１２とは反対側に連続するように一体形成されている。つまり、前記チャック爪２１と前記鋳造品受取体１とは、前記チャック支持杆２２及び前記支持杆１２を介して左右側に設けられている。

次に作用について説明する。このとき、鋳造機７とプレス機８が備えられ、鋳造品受取体１が備えられたロボット５が備えられている。そして、前記チャック爪２１と前記鋳造品受取体１とが備えられた自動取り出し装置が設けられている。この場合には、鋳造機７から成形された、成形直後の鋳造品Ｃのゲート部を、チャック部２にて掴む。そして、前記ロボット５が平面的に約９０度回転させる。この位置には、プレス機８が設置されており、前記チャック部２にて掴んだ成形直後の鋳造品を、プレス機８の金型箇所に運搬して、該プレス機８を運転状態とする。その後は、前記チャック部２と前記鋳造品受取体１とを、プレス機８のプレス金型（鋳造品取付位置）箇所の近くに反転させる。第１実施形態と同様に、その後の前記鋳造品受取体１を傾斜させつつ、鋳造品Ｃを受取る。つまり、プレス機８にてプレス加工にてゲートなどを外した鋳造品Ｃを前記鋳造品受取体１にて受取り、そして鋳造品Ｃは鋳造品受取部１１からベルトコンベアー３１等の鋳造品搬送装置３に運搬される。

次に、本発明の第３実施形態を図５に基づいて説明する。本発明の第２実施形態と構成部材的には、ほぼ同様である。その本発明の第２実施形態では、図３に示すように、前記チャック爪２１と前記鋳造品受取体１とは、左右対称的に設けられているが、本発明の第３実施形態では、図５に示すように、前記チャック爪２１と前記鋳造品受取体１とは、支持杆１２を介して同一側に設けられている。
この場合は、鋳造機、プレス機からベルトコンベアの配置（位置関係）により、ロボットの動作を配慮したサイクルタイムを短縮できるチャック爪２１と鋳造品受取体１の取付位置は異なり、サイクルタイムを短縮できる箇所に取り付けるためである。

（Ａ）は鋳造品受取部箇所の斜視図、（Ｂ）は鋳造機のみによる本発明の第１実施形態全体図の略示平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ−Ｘ矢視図である。（Ａ）は図１（Ｂ）のＹ―Ｙ矢視図であって、成形直後の鋳造品受取体の状態図、（Ｂ）は鋳造品を受取った直後の鋳造品受取体の状態図、（Ｃ）は鋳造品受取体から鋳造品を排出する状態図である。（Ａ）は鋳造品受取部及びチャック部箇所の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の状態よりも僅かに回転させた状態の斜視図、（Ｃ）はチャック部箇所の側面図である。（Ａ）は図３の鋳造品受取部及びチャック部を用いて鋳造品の受取り作業し、且つ鋳造機及びプレス機による本発明の第２実施形態全体図の略示平面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部平面図である。図３（Ａ）とは異なる鋳造品受取部及びチャック部箇所の斜視図である。

符号の説明

１…鋳造品受取体、１１ａ…底面、１１ｂ…側面、１１ｃ…背面、Ｃ…鋳造品、
１１…鋳造品受取部、１２…支持杆、１３…取付部、２…チャック部、
２１…チャック爪、２２…チャック支持杆、３…鋳造品搬送装置、５…ロボット、
７…鋳造機、７１…鋳造金型、８…プレス機。

Claims

適宜の鋳造品を成形する鋳造機と、底面，両側面，背面から塵取り形状の鋳造品受取部が支持杆に設けられてなる鋳造品受取体と、少なくとも２関節を有するロボットとを備え、該ロボットの端部側のアームに前記鋳造品受取体が取付られ、前記鋳造機における鋳造品成形箇所位置より少し下側箇所で、前記鋳造品受取部が適宜の角度で、成形直後の鋳造品を受取り可能とし、前記鋳造品受取部を所定角度回転させることで前記鋳造品を他の部位に排出可能としてなることを特徴とする鋳造機における自動取り出し装置。
適宜の鋳造品を成形する鋳造機と、該鋳造機から鋳造された鋳造品に対してプレス加工するプレス機と、底面，両側面，背面から塵取り形状の鋳造品受取部が支持杆に設けられてなる鋳造品受取体と、少なくとも２関節を有するロボットとを備え、該ロボットの端部側のアームに前記鋳造品受取体が取付られ、前記プレス機における鋳造品取付位置より少し下側箇所で、前記鋳造品受取部が適宜の角度で、成形後の鋳造品を受取り可能とし、前記鋳造品受取部を所定角度回転させることで前記鋳造品を他の部位に排出可能としてなることを特徴とするプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置。
請求項１又は２において、前記鋳造品受取部にて成形直後又は成形後の鋳造品を受取る際には、前記背面側が下側で前記底面が傾斜状態とし、前記鋳造品を排出する際には、所定角度回転させて前記底面が逆方向に傾斜状態としてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置。
請求項１，２又は３のいずれか１項において、所定角度回転の角度は約９０度内外としてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置。
請求項１，２，３又は４のいずれか１項において、前記鋳造品受取体に、前記成形直後又は成形後の鋳造品を適宜チャックするチャック部が設けられたチャック支持杆が連接されてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置。
請求項１又は２において、前記鋳造品受取部の鋳造品が滑り出る底面の出入り縁とベルトコンベアー等の鋳造品移送装置の上面とが平行に設置されてなることを特徴とする鋳造機若しくはプレス機を備えた鋳造機における自動取り出し装置。