JP2019010660A

JP2019010660A - 鋳造品の後処理装置

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Publication number: JP2019010660A
Application number: JP2017128745A
Authority: JP
Inventors: 茂之中村; Shigeyuki Nakamura
Original assignee: Tokushu Denkyoku Co Ltd
Current assignee: Tokuden Co Ltd Hyogo
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-06-30
Also published as: JP6712006B2

Abstract

【課題】鋳砂や粉塵の発生および飛散に対して有効に機能し作業環境および工場内環境を良好に保つとともに、工場内スペースの余裕を確保することができる鋳造品の後処理装置を提供する。【解決手段】鋳造直後の鋳造品３を冷却用空気により冷却する冷却部１１と、冷却部１１の下方に配置され、冷却部１１において冷却された鋳造品３にエアハンマー１３による打撃を加えて鋳造品３に付着している鋳砂を除去する砂落とし部１２と、砂落とし部１２の下方に配置され、除去された鋳砂を回収する砂回収部１５と、冷却部１１において冷却に用いられた冷却用空気および当該冷却用空気に含まれる微粒の鋳砂を回収する集塵部１７とを備え、冷却部１１と砂落とし部１２との間に、砂落とし部１２において発生する振動の冷却部１１への伝播を防止する緩衝部１４を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、鋳造直後で高温状態にある鋳造品の冷却等の後処理をする後処理装置に関する。

アルミ等を材料とする鋳造粗材から製作される鋳造品は、自動車をはじめ様々な製品の構成部品として広く採用されている。鋳造品は、大小の穴を設けて開口部としたり、内部を空洞としたりするなど、鋳造品は複雑な構造を有しているものが多い。この複雑な構造の鋳造品は、鋳造品を造形する金型の中にその構成に合わせた中子を配置し、溶湯が中子を鋳包むことによって設計通りの複雑な構造の鋳造品が造形されている。

鋳造品の製造過程で用いられる中子は砂などにより成形されているため、鋳造後には砂などの異物として鋳造品に付着、残留してしまう。中子は鋳造に不可欠のものであるが、鋳造後には砂などの異物として鋳造品に付着し残留するので除去しなければならないのである。そのため、鋳造の後工程として鋳造品を連続的に打撃することにより砂などの異物を払い落とすことや、砂落とし装置を配設するなどして、砂などの中子材を除去することが行われている。たとえば、特許文献１では、自動車部品等、鋳造によって成型された鋳造物（ワーク）を振動によりワークの中空部に付着している中子砂を落とすワークの振動砂落とし装置であって、ワークを振動台板に保持し、この振動台板を１台の振動モーターによって振動させることにより落とす振動砂落とし装置が開示されている。

また、鋳造の後工程として、鋳造直後の高温域から作業者が取り扱うことのできる程度の低温域まで鋳造品を冷却する冷却工程も必要となる。製品の生産能率を維持・向上させるためには冷却効率を高め、できる限り急速冷却する必要があることから、鋳造品を順次長手方向へ断続的に移送させる冷却装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

鋳造の後工程として、鋳造後の鋳造品は冷却された後、砂落とし装置や堰切断装置へ移送され、鋳砂の除去や堰（湯口）の除去などの後処理がなされる。場合によっては、バリ取り装置やエアブロー装置、超音波洗浄機により、製品化へ向けた別の後処理を受けることもある。これらの後処理は仕上ラインと呼ばれ、中子造型機、鋳造機および冷却装置で構成され、鋳造品を造型する造型ラインとは区別されている。

特開２０１２−０５０９９０号公報特開２０１０−６０１８４号公報

鋳造にあたり中子を使用するアルミ鋳造においては、鋳砂や粉塵の発生および飛散が不可避である。これは造型ラインにおいても仕上ラインにおいても同様であり、鋳造ライン全体において鋳砂や粉塵の発生および飛散が問題となっており、作業環境および工場内環境の悪化を招くという問題がある。

上記従来の各装置では、鋳砂や粉塵の発生および飛散に対して各設備・各装置にそれぞれ集塵機を付帯させる必要があり、そのために余分に工場内スペースを確保しなければならないといった問題もある。

そこで、本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであり、鋳砂や粉塵の発生および飛散に対して有効に機能し作業環境および工場内環境を良好に保つとともに、工場内スペースの余裕を確保することができる鋳造品の後処理装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る鋳造品の後処理装置は、鋳造直後の鋳造品を冷却用空気により冷却する冷却部と、前記冷却部の下方に配置され、前記冷却部において冷却された鋳造品にハンマーによる打撃を加えて鋳造品に付着している鋳砂を除去する砂落とし部と、前記砂落とし部の下方に配置され、除去された鋳砂を回収する砂回収部と、前記冷却部において冷却に用いられた冷却用空気および当該冷却用空気に含まれる微粒の鋳砂を回収する集塵部とを備えることを特徴とする。

これによれば、冷却部と砂落とし部と砂回収部とを縦型に配列するので、鋳砂等の発生および飛散が抑えられ、作業環境および工場内環境を良好に保つことができる。また、１つの集塵部で微粒の鋳砂等を捕集し回収するので、各設備・各装置に集塵機を設置する必要がなく、工場内スペースの余裕を確保することもできる。

ここで、前記冷却部と前記砂落とし部との間に、前記砂落とし部において発生する振動の前記冷却部への伝播を防止する緩衝部を備えるのが好ましい。

これによれば、前記砂落とし部の打撃によって生じる振動を冷却部へ伝播することを防ぐので、装置の安全性が高められる。

また、前記集塵部は、冷却用空気を冷却するとともに微粒の鋳砂を除去する散水部と、散水部において冷却された冷却用空気を冷却部へ循環させる冷却風循環部とを備えるのが好ましい。

これによれば、装置を準密閉型とするので、装置内の空気と工場内の空気とを隔離して工場内に鋳砂や粉塵が飛散することをさらに防ぐことができる。

以上のように、本発明に係る鋳造品の後処理装置によれば、鋳砂や粉塵の発生および飛散へ有効な対策を施して作業環境および工場内環境を良好に保ち、工場内スペースの余裕を確保してスペースの有効活用を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る後処理装置の構成例を示す図である。後処理装置の別の構成例を示す図である。

以下、本発明に係る鋳造品の後処理装置について図を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る後処理装置の構成例を模式的に示す図である。

後処理装置１は、鋳造後の高温状態にある鋳造品を冷却して鋳砂や粉塵を除去する鋳造後の後処理を行う装置である。ここでは、鋳造品として、低圧鋳造機により鋳造された自動車のエンジンヘッドを想定しており、後処理装置１は、鋳造後の高温状態にあるエンジンヘッドを冷却して鋳砂等を除去し、後の工程へ迅速に搬出できるよう鋳造後の後処理を施す。

後処理装置１は、大別すると冷却部１１、砂落とし部１２および集塵部１７を備えており、冷却部１１において工場内空気を冷却風として利用して鋳造品３を冷却し、冷却後の空気を集塵部１７において浄化した後に工場内へ排出する。

冷却部１１は、鋳造品３を冷却する空間（冷却室）である。冷却部１１は、冷却室が複数段（ここでは３段）重ねて縦方向に配列されて構成されている。鋳造品３は、各冷却室に２個ずつ１段目から３段目までロボットやエレベータ等の搬出搬入手段４により順次搬入され、所定時間の冷却後に順次搬出されるようになっている。

冷却部１１から搬出された鋳造品３は、３段目の冷却室の下方に配置される砂落とし部１２に順次搬入され、ここで砂落とし処理を受ける。

砂落とし部１２は、冷却部１１の下に縦方向へ配列されており、鋳造品３に付着している鋳砂等を除去する。砂落とし部１２は、エアハンマー１３を備えており、エアハンマー１３による打撃および打撃に伴う振動により、鋳造品３から鋳砂等を除去する。除去された鋳砂等は、砂落とし部１２の底部に配置される砂回収部１５や箱型コンベアーによって回収される。一方、鋳砂等のうち、浮遊する微粒の鋳砂や粉塵は、冷却後の空気と共にダクト１６を通過して集塵部１７へ流入し、後述するように、集塵部１７において回収される。

冷却部１１と砂落とし部１２との間には、砂落とし部１２で発生する振動が冷却部１１へ伝播しないように防振ゴム等で構成される緩衝部１４が設けられている。ここでは、３段目の冷却室の底面に緩衝材が敷設されている例を示している。緩衝材は冷却室底面の全面に敷設してもよいし、一部であってもよい。また、砂落とし部１２の内面の一部または全面に吸音材を敷設してハンマー打撃の騒音を減衰させてもよい。

砂落とし部１２において砂落とし処理がなされた鋳造品３は、ロボットや搬出搬入手段４により順次搬出され、次工程へ移送される。

ダクト１６は、砂落とし部１２と集塵部１７とを連通させている。冷却部１１において冷却に用いられた空気は、ダクト１６を通って砂落とし部１２から集塵部１７へ流れる。また、このとき、砂落とし部１２において、浮遊する微粒の鋳砂等もダクト１６を通って集塵部１７へ流れ込む。

集塵部１７は、集塵フィルタ１８と吸引排気部１９とを備え、冷却後の空気を浄化して工場内へ排出する。集塵フィルタ１８は、ダクト１６を通って集塵部１７へ流れ込んだ微粒の鋳砂等を捕集し回収するフィルタである。吸引排気部１９は、集塵フィルタ１８で浄化された冷却後の空気を吸引して装置外へ排出するファンである。

このような構成を備える後処理装置１は、冷却部と砂落とし部と砂回収部とを縦型に配列するので、鋳砂等の発生および飛散の対策に有効となりうる。すなわち、従来のように造型ラインと仕上げラインとを区別して各設備および各装置において鋳砂等の発生および飛散を発生させ工場内環境の悪化を招くということがない。また、冷却部および砂落とし部において発生する、微粒の鋳砂や粉塵を付設した１つの集塵部で捕集し回収するので、冷却装置や砂落とし装置、これらに付帯する集塵機を設置するためのスペースを省略することができ、工場内スペースの余裕を確保することができる。

図２は、後処理装置の別の構成例を示す図である。

後処理装置２は、冷却部１１、砂落とし部１２および集塵部２０を備えている点で後処理装置１と共通する。共通する点は説明を省略し、後処理装置１とは異なる集塵部２０を中心に説明する。

集塵部２０は、散水ノズル２１、タンク２２および冷却風循環手段２３を備えている。冷却に用いられた空気と微粒の鋳砂等は、ダクト１６を通って集塵部２０へ流れ込むと、散水部である散水ノズル２１の散水を受ける。微粒の鋳砂等は、この散水によって、冷却に用いられた空気から除去されてタンク２２の底部に漸次堆積する。
冷却に用いられた空気は、この散水により再び冷却されて、パイプ配管や送風機等の冷却風循環手段２３を介して冷却部１１における冷却に再利用される。

散水ノズル２１で散水される水も、独立した別の給水手段により送給してもよいが、例えば循環ポンプ等の水循環手段を用いてタンク２２の滞留水を散水ノズル２１へ循環させて再利用するとしてもよい。

このような構成を備える後処理装置２は、装置内空気を循環させて鋳造品３を冷却し、鋳造品３の搬出入時にのみ装置を開閉する準密閉型の構造により、装置内空気と工場内空気とを隔離しているため工場内に鋳砂や粉塵が飛散することを防ぐことができる。

以上、本発明に係る鋳造品の後処理装置について、実施の形態に基づいて説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の目的を達成でき、かつ発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々設計変更が可能であり、それらも全て本発明の範囲内に包含されるものである。

例えば、上記実施の形態では、砂落とし部においてエアハンマーによる打撃と打撃に伴う振動で鋳砂や粉塵を除去するとしたが、エアハンマーの他に振動発生装置を付設してもよい。

本発明に係る鋳造品の後処理装置は、鋳造直後の高温状態にある鋳造品を冷却し、砂落とし等の後処理をする冷却装置等の後処理装置として有用である。

１，２後処理装置
３鋳造品
４搬出搬入手段
１１冷却部
１２砂落とし部
１３エアハンマー
１４緩衝部
１５砂回収部
１６ダクト
１７，２０集塵部
１８集塵フィルタ
１９吸引排気部
２１散水ノズル
２２タンク
２３冷却風循環手段

Claims

鋳造直後の鋳造品を冷却用空気により冷却する冷却部と、
前記冷却部の下方に配置され、前記冷却部において冷却された鋳造品にハンマーによる打撃を加えて鋳造品に付着している鋳砂を除去する砂落とし部と、
前記砂落とし部の下方に配置され、除去された鋳砂を回収する砂回収部と、
前記冷却部において冷却に用いられた冷却用空気および当該冷却用空気に含まれる微粒の鋳砂を回収する集塵部とを備える
ことを特徴とする鋳造品の後処理装置。
前記冷却部と前記砂落とし部との間に、前記砂落とし部において発生する振動の前記冷却部への伝播を防止する緩衝部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の鋳造品の後処理装置。
前記集塵部は、
冷却用空気を冷却するとともに微粒の鋳砂を除去する散水部と、
散水部において冷却された冷却用空気を冷却部へ循環させる冷却風循環部とを備える
ことを特徴とする請求項１又は２記載の鋳造品の後処理装置。