JP2016087667A

JP2016087667A - 余剰材除去用衝撃装置、及びこれに用いられる吸音材

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Publication number: JP2016087667A
Application number: JP2014227119A
Authority: JP
Inventors: 幸雄渡部; Yukio Watabe
Original assignee: Apuren Co Ltd
Current assignee: Apuren Co Ltd
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-11-07
Also published as: JP6308674B2

Abstract

【課題】余剰材除去用衝撃装置、及びこれに用いられる吸音材を提供する。【解決手段】鋳造製品Ｐから余剰材Ｙを分離切除する余剰材除去用衝撃装置１であって、金属繊維の織編物からなる布シートで構成された吸音材１０が、先端工具３の先端部３０に装着されており、該吸音材１０を介して該余剰材Ｙに衝撃を与えるようにした。該吸音材１０は、鋳造製品Ｐの溶融温度よりも高い溶融温度を有する金属繊維によって構成されており、好適に余剰材Ｙを分離切除できる。【選択図】図１

Description

本発明は、鋳造製品の鋳造時に発生するゲートあるいはランナーと称されるいわゆるセキと呼ばれる余剰材を除去するための余剰材除去用衝撃装置、及びこれに用いられる吸音材に関する。

従来から、アルミニウム等の金属の鋳造によって製造される鋳造製品には、鋳造時にゲートあるいはランナーと称されるいわゆるセキと呼ばれる余剰材が発生する。このような鋳造製品は、一般的に鋳造工程の後に該余剰材に衝撃を与える装置によって該余剰材が切除される。今までにも、製造ラインを流れる複数の鋳造製品に対し、各鋳造製品の余剰材を先端工具の衝撃によって連続的に除去していく自動折断装置が提案されていることはよく知られている。

従来の自動折断装置は、先端工具の先端部を前記余剰材に衝突させ、その衝撃によって該余剰材を切除するものであり、該先端工具及び該余剰材は共に金属製であるため、該先端工具の先端部と該余剰材とが衝突した際に激しい衝撃振動と騒音が発生していた。このような振動は装置全体に大きな負荷をかけることとなり、装置の大型化や複雑化を招く場合があった。また、騒音は作業現場や周囲環境に対して騒音公害を招くおそれがあった。

そこで例えば特許文献１では、余剰材を叩き折る棒状のハンマー部を打ち下ろし可能なハンマー部駆動機構を保持し、該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を有している自動折断装置が提案されている。

また、特許文献２では、ロボットアームに衝撃を与えぬよう、打撃器に打撃ロッドを降下案内させるガイド筒が備えられた余剰物の打撃式分離装置が提案されている。

特開２００６−３３４６３１号公報実用新案登録第３１８１０９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている自動折断装置にあっては、ハンマー部駆動機構を保持しつつ振動を吸収することができる衝撃吸収機構を特別に設ける必要があり、従来構成に適用することが難しく、コストがかさむこととなる。

また、上記特許文献２に開示されている余剰物の打撃式分離装置にあっては、ガイド筒が常時打撃器から突出する状態となるため、装置全体が大型化する問題がある。

さらに、上記特許文献１及び特許文献２に開示されている構成は共に、余剰材を切除するために衝撃を与える先端工具の先端部と該余剰材とが直接衝突する構造であるため、衝撃吸収性能や消音性能が十分とはいえない。

そこで本発明は、従来から用いられている余剰材の除去装置をそのまま利用することができ、衝撃吸収性能や消音性能が格段に向上する余剰材除去用衝撃装置及びそれに用いられる吸音材を提供することを目的とする。

本発明は、打撃作動する先端工具を備え、鋳造製品の鋳造後の余剰材を除去するために該余剰材に前記先端工具の先端部を衝突させることによって該鋳造製品から余剰材を分離切除する余剰材除去用衝撃装置であって、前記鋳造製品の溶融温度よりも高い溶融温度を有する金属繊維からなる布シートで構成された吸音材が、該先端工具の先端部に装着されており、該先端工具の打撃作動時に、該先端工具が該吸音材を介して該余剰材に衝突することを特徴とする余剰材除去用衝撃装置である。

かかる構成とすることによって、前記先端工具の先端部が前記余剰材に直接衝突するのではなく、金属繊維からなる吸音材が間に介在して該余剰材を打撃することになるため、該吸音材が衝撃を緩和して騒音を低減することができる。なお、該吸音材は布シートで構成されているため、該布シート内に多数形成されている微空隙によって衝撃音が適正に吸音される。また、該布シートを構成する金属繊維自体が振動することによっても該衝撃音が低減されることとなる。また、本発明にかかる構成により、当該余剰材除去装置が取り付けられたロボットアーム等に対して、衝撃振動によって生ずる負荷を低減することができる。なお、本発明は、余剰材除去用衝撃装置の先端工具の先端部に該吸音材を装着するだけで使用可能となるため、従来の装置に容易に適用することができる。なお、本発明における金属繊維の材料となる金属には、例えば鉄やタングステン、モリブデン等の単独金属のみならず、ステンレススチール等の合金が含まれてもよい。また、前記鋳造製品の溶融温度（融点）よりも高い溶融温度（融点）を有する金属繊維を用いることで、該余剰材と該吸音材とが融着してしまったり、該余剰材の中に該吸音材の金属繊維が溶け込んでしまったりすることを防止できる。

なお、前記吸音材には、ウール状あるいは不織布が含まれるが、特に、前記吸音材は、前記金属繊維からなる編織物の布シートで構成されていることが好ましい。

かかる構成とすることにより、振動する金属繊維の自由度が増し、効果的に衝撃音を吸収することが可能となる。また、目開きを適宜変更することにより、より一層好適な吸音効果が得られる。

ここで、前記吸音材を袋形状とし、該袋内に種々の緩衝材を充填した状態で該先端工具を吸音材に挿入して相互を固定する構成が提案される。しかし、かかる構成にあっては、長期の使用によって吸音材の先端が破れた場合に、内容物としての緩衝材が破れた部位から飛散してしまうという問題がある。そこで、発明者は、次に示す構成を着想するに至った。

すなわち、前記先端工具の先端には、該先端工具の基端方向を深さ方向とする収容凹部が設けられ、該収容凹部内に前記吸音材の一部が挿入されており、該収容凹部内に挿入された該吸音材の一部は、先端工具の打撃方向に対して直交する方向に重ね合わされており、該吸音材の重ね合わされた部分を貫通するように該収容凹部に差し渡された固定手段が、該先端工具の先端部に支持されている構成が提案される。

このように、重ね合わせた吸音材で余剰材を打撃することにより、仮に吸音材の最も外側の層が部分的に破れるなどしても、先端工具の表面が露出したり吸音材に充填していた内容物が飛散したりする、という問題が生じない。また、先端工具に収容凹部を設けることにより、積層したり、折り畳んだり、あるいは巻回したりして重ね合わせた吸音材を、先端工具の先端部に好適に保持しておくことができる。

また本発明は、上記の余剰材除去用衝撃装置に用いられる吸音材である。

ここで、前記布シートが、前記金属繊維からなる撚糸で構成されているものが提案される。

かかる構成とすることにより、金属繊維からなる糸自体が伸縮性に富む構造となるため、より大幅に吸音効果が向上する。

本発明の余剰材除去用衝撃装置は、先端工具の先端部と余剰材とが直接衝突することがないので、衝撃振動及び騒音の発生を大幅に低減できる効果がある。また、本発明にかかる吸音材は、余剰材除去用衝撃装置を使用した際に発生する衝撃振動及び騒音を大幅に低減できる効果がある。

実施例１における余剰材除去用衝撃装置の使用状態を説明する説明図である。実施例２における先端工具に吸音材を取り付けた状態を説明する説明図である。実施例３における吸音材の装着態様を示す説明図であり、（ａ）は部分縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線横断面図、（ｃ）は装着状態を示すＸ−Ｘ線横断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。ところで実施例を説明する際には、便宜上、方向を規定して説明する場合があるが、このことは、本発明が下記実施例で定められた方向にのみ限定されて使用されるものではない。

〔実施例１〕
図１にアルミニウムの鋳造製品Ｐの余剰材Ｙを分離切除するための余剰材除去用衝撃装置１を示す。

図１（ａ）に示すように、前記余剰材除去用衝撃装置１は、ロボットアームＡに固定されたランマーからなる装置本体２と、該装置本体２から可動自在に突出された金属製長棒形状の先端工具３とを備えている。該先端工具３は該装置本体２に組み付けられた空気圧方式の駆動手段４によって突出方向に前後摺動可能（図１において上下摺動可能）とされている。そして、該先端工具３の先端部３０の端面３１が、ロボットアームＢによって固定された鋳造製品Ｐに付随した余剰材Ｙに臨む位置に定められている。なお、該先端工具３は、該装置本体２の内側に形成されたシリンダ５内に収容されており、圧縮空気が該シリンダ５内に入出力されることにより該先端工具３が前後摺動する。

前記先端工具３の先端部３０には、指サックのような袋形状をなした吸音材１０が装着されており、該先端部３０が吸音材１０によって被覆されている。該吸音材１０は、高温耐性の高いＳｉ含有のステンレススチールからなる金属繊維で構成されたステンレス糸からなる織編物の布シートが縫製されてなる。そして、該吸音材１０の開口１１を介して先端工具３の先端部３０が挿入され、さらに該開口１１近傍が先端工具３と共にバンド状の締結具２０によって締結されることで、該吸音材１０が該先端部３０に取り付けられている。なお、該締結具２０は、該先端工具３の側周面３２に取り付けられるため、後述するように余剰材Ｙを打撃した際に該締結具２０が余剰材Ｙと干渉することがない。

前記余剰材除去用衝撃装置１を作動させると、前記駆動手段４によって前記先端工具３が前記余剰材Ｙに向かって前進する。本実施例にあっては、前記吸音材１０が該先端工具３に対して該先端部３０を被覆するように取り付けられているため、該先端工具３が直接余剰材Ｙに衝突することがなくなり、該余剰材Ｙが打撃されるときに発生する衝撃振動や衝突音（金属音）が低減される。具体的には、前記先端工具３が吸音材１０を介して該余剰材Ｙを打撃する度に、該吸音材１０の金属繊維同士が擦れ合ったり、衝突音が金属繊維間にある空気を伝導したりすることにより、音エネルギーが熱エネルギー等に変換され、全体として衝突音が抑制される。

さらに、上記構成は、当該余剰材除去用衝撃装置１、前記ロボットアームＡ、若しくは鋳造製品Ｐを固定しているロボットアームＢに伝わる衝撃振動も減衰させることができる。これにより、該余剰材除去用衝撃装置１やロボットアームＡ，Ｂ等にかかる負荷を低減することができ、装置全体の寿命を大幅に伸ばすことができる。

そして、図１（ｂ）に示すように、先端工具３の先端部３０が前記余剰材Ｙを打撃すると、余剰材Ｙが鋳造製品Ｐから分離切除される。

ところで、前記吸音材１０は、高温耐性の高いＳｉ含有のステンレススチール製であるため、鋳造製品Ｐの材料であるアルミニウムの融点（約６６０℃）を考慮すれば、十分に使用に耐え得る。

なお、前記余剰材除去用衝撃装置１は、新規に製作する必要はなく、従来構成をそのまま使用できる。

〔実施例２〕
前記締結具２０による吸音材１０の固定状態をさらに確実なものとするべく、図２に示すように、先端工具８の先端部８０の側周面８２に、凹溝８２ａを周方向に沿って設け、該凹溝８２ａに対応する位置に該締結具２０を配置し、該凹溝８２ａに吸音材１０が食い込むようにしてもよい。

〔実施例３〕
図３に示すように、編織物の布シートからなる吸音材１０を幾重にも折り畳んだ状態で先端工具９に装着してもよい。具体的には、前記先端工具９の先端部９０には、該先端工具９の基端方向を深さ方向とする収容凹部９１が設けられている。さらに、該先端部９０には、該収容凹部９１を横切る方向に形成されたピン挿入孔９２が貫通状に配置されている。そして、該収容凹部９１内に前記のように折り畳まれた状態の吸音材１０の基端部が挿入され、先端部が該先端工具９よりも突き出された状態とされている。

そして、折り畳まれた吸音材１０は、先端工具９の打撃方向に対して直交する方向に重ね合わされ、該吸音材１０の重ね合わされた部分を貫通するように該収容凹部９１に差し渡された固定ピン（固定手段）９２が、該先端工具９の先端部９０に支持されている。

このような状態で打撃作業することにより、仮に吸音材１０の最も外側の層が部分的に破れるなどしても、先端工具９の表面が露出することがない。また、先端工具９に収容凹部９１を設けることにより、積層したり、折り畳んだり、あるいは巻回したりして重ね合わせた吸音材１０を、先端工具９の先端部９０に好適に保持しておくことができる。

また、実施例１から実施例３の構成にあって、前記駆動手段４は、電動式であったり、エンジン駆動式等であったりしてもよい。また、前記吸音材１０に用いられる金属繊維は、鋳造製品Ｐの金属材料の溶融温度よりも高い溶融温度を有する金属からなることが望ましい。また、編織物を構成する糸は、撚糸であることが望ましい。また、前記吸音材１０は、編織物に限定されることはなく、金属繊維からなる不織布であってもよい。さらに、これらを適宜組み合わせた２層以上の積層構造であっても構わない。また、袋形状の吸音材１０内に、炭素繊維からなるシート材等を適宜の形状（例えば小片形状）にして充填させてもよい。なお、本発明は、袋形状以外の形状である吸音材を積極的に排除するものではない。また、先端工具３に吸音材１０を固定する手段は、適宜変更されても構わない。例えば紐状の締結具を用いて単に縛る構成であってもよい。ただし、使用環境が非常に高温になるため、そのような環境に耐え得る耐熱性の高い金属製品が締結具として使用されることが望ましい。

１余剰材除去用衝撃装置
３，８，９先端工具
１０吸音材
３０，８０，９０先端部
９１収容凹部
９３固定ピン（固定手段）
Ｐ鋳造製品
Ｙ余剰材

Claims

打撃作動する先端工具を備え、
鋳造製品の鋳造後の余剰材を除去するために該余剰材に前記先端工具の先端部を衝突させることによって該鋳造製品から余剰材を分離切除する余剰材除去用衝撃装置であって、
前記鋳造製品の溶融温度よりも高い溶融温度を有する金属繊維からなる布シートで構成された吸音材が、該先端工具の先端部に装着されており、
該先端工具の打撃作動時に、該先端工具が該吸音材を介して該余剰材に衝突する
ことを特徴とする余剰材除去用衝撃装置。
前記吸音材は、前記金属繊維からなる編織物の布シートで構成されている
請求項１に記載の余剰材除去用衝撃装置。
前記先端工具の先端には、該先端工具の基端方向を深さ方向とする収容凹部が設けられ、該収容凹部内に前記吸音材の一部が挿入されており、
該収容凹部内に挿入された該吸音材の一部は、先端工具の打撃方向に対して直交する方向に重ね合わされており、該吸音材の重ね合わされた部分を貫通するように該収容凹部に差し渡された固定手段が、該先端工具の先端部に支持されている
請求項２に記載の余剰材除去用衝撃装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の余剰材除去用衝撃装置に用いられる吸音材。
前記布シートが、前記金属繊維からなる撚糸で構成されている
請求項４に記載の吸音材。