JP2019010661A

JP2019010661A - 鋳造品の後処理装置

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Publication number: JP2019010661A
Application number: JP2017128747A
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: JP6712007B2

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１０と、冷却部１０に隣接し、冷却部１０において冷却された鋳造品３にエアハンマー２１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２０と、冷却部１０において冷却に用いられた冷却用空気および砂落とし部２０において除去された鋳砂を回収する集塵部３０と、鋳造品３を冷却部１０から砂落とし部２０へ移送するコンベヤ４とを備え、コンベヤ４が鋳造品３を冷却部１０から砂落とし部２０へ移送するときに扉部４１を開扉して冷却部１０と砂落とし部２０とを連通させる連通部４０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、前記冷却部に隣接し、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砂落とし部において除去された鋳砂を回収する集塵部と、前記鋳造品を前記冷却部から前記砂落とし部へ移送する搬送部とを備え、前記搬送部が鋳造品を冷却部から砂落とし部へ移送するときに開扉して前記冷却部と前記砂落とし部とを連通させ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を連通させて一体化するので、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、前記砂落とし部に隣接し、前記砂落とし部において鋳砂が除去された鋳造品の堰を切断する堰切断部を備え、前記搬送部は、前記鋳造品を前記砂落とし部から前記堰切断部へ移送するのがさらに好ましい。このとき、前記前記砂落とし部と前記堰切断部との間に、前記砂落とし部において発生する振動の前記堰切断部への伝播を防止する緩衝部を備えるのが好ましく、前記集塵部は、前記堰切断部における堰切断によって発生する切粉を回収するのがより好ましい。

これによれば、冷却から砂落とし、堰切断までの後処理が一体化された装置内で実行されるので、工場内に鋳砂や粉塵、堰切断時の切粉が飛散することがなく、良好な工場内環境を維持することができる。

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１０、砂落とし部２０および集塵部３０を備えており、搬送手段であるコンベヤ４に鋳造品３を載置し装置内を順次長手方向へ移送させながら、冷却部１０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、砂落とし部２０において鋳造品３に付着している鋳砂や粉塵を除去し、集塵部３０において冷却後の空気を浄化した後に工場内へ排出する。

冷却部１０は、鋳造品３を冷却する空間（冷却室）である。冷却部１０は、工場内空気を取り込んだ送風ファン１１が冷却風を送風口１２から鋳造品３へ吹き付けることにより、鋳造品３を冷却する。装置内に搬入された鋳造品３は、冷却部１０で所定時間の冷却を受けた後、砂落とし部２０へ移送される。

連通部４０は、冷却部１０と砂落とし部２０とを連通させ、コンベヤ４に載置された鋳造品３を通過可能にした開口部である。扉部４１は、連通部４０の前後の扉であり、砂落とし部２０において鋳造品３が砂落とし処理がなされているときは閉じられ、鋳造品３を冷却部１０から砂落とし部２０へ移送する際に開放される。

砂落とし部２０は、冷却部１０から移送された鋳造品３に付着している鋳砂等を除去する。砂落とし部２０は、エアハンマー２１を備えており、エアハンマー２１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２０の底部に配置される砂回収部や箱型コンベアー（図示せず）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開口部２５を通過して集塵部３０へ流入し、後述するように、集塵部３０において回収される。

砂落とし部２０においては、移送されてきた鋳造品３がエアハンマー２１の正確な打撃を受けるために、鋳造品３とエアハンマー２１との位置決めが行われる。位置決めは、次のように行われる。コンベヤ４と干渉しないように、例えばコンベヤ４を構成する２本のレールの間に配置されるベース板２３の上に、移送されてきた鋳造品３を載置する。所定位置にて位置決めシリンダー２２が上昇してベース板２３を押し上げ、ベース板２３とともに鋳造品３を固定ピンにより固定する。このようにして位置決めされた鋳造品３は、エアハンマー２１による打撃を受ける。

冷却部１０と砂落とし部２０との間には、砂落とし部２０で発生する振動が冷却部１０へ伝播しないように防振ゴム等で構成される緩衝部２４が設けられている。ここでは、冷却部１０と砂落とし部２０とを隔てる壁部に緩衝材が敷設されている例を示している。緩衝材は冷却部１０と砂落とし部２０とを隔てる壁部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２０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２０において砂落とし処理がなされた鋳造品３は、コンベヤ４により扉部４５から取り出し部２６へ搬出され、次工程へ移送される。

開口部２５は、砂落とし部２０と集塵部３０とを連通させている。砂落とし部２０において、浮遊する微粒の鋳砂等も開口部２５を通って集塵部３０へ流れ込む。冷却部１０において冷却に用いられた空気も、吸引排気部３２の吸引により上方の集塵部３０へと流れる。

集塵部３０は、集塵フィルタ３１と吸引排気部３２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３１は、開口部２５を通って集塵部３０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３２は、集塵フィルタ３１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を長手方向に配列し連通させて一体化するので、鋳砂等の発生および飛散の対策として有効になりうる。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１０、砂落とし部２０および集塵部３０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とは異なる点を中心に説明する。

連通部４２は、砂落とし部２０と堰切断部５０とを連通させ、コンベヤ４に載置された鋳造品３を通過可能にした開口部である。扉部４３は、連通部４２の前後の扉であり、砂落とし部２０において鋳造品３が砂落とし処理がなされているときは閉じられ、鋳造品３を砂落とし部２０から堰切断部５０へ移送する際に開放される。

堰切断部５０は、鋳造品３の後処理として、砂落とし部２０において砂落とし処理がなされた鋳造品３の堰（湯口）を除去する。堰切断部５０は、切断刃５２により鋳造品３の堰を切断する切断機５１を備えている。切断刃５２は、ダイヤモンドチップソー等で構成され、鋳造品３の堰の数に応じて設けられる。

堰切断部５０においても、移送されてきた鋳造品３から正確に堰を切断し除去するために、鋳造品３と切断機５１（切断刃５２）との位置決めが行われる。位置決めは、砂落とし部２０における場合と同様に、コンベヤ４と干渉しないよう配置されるベース板５３の上に、移送されてきた鋳造品３を載置する。所定位置にてベース板５３を停止させ、ベース板５３とともに鋳造品３を固定ピンにより固定する。このようにして位置決めされた鋳造品３は、水平に回転する切断刃５２により堰が切断、除去される。

砂落とし部２０と堰切断部５０との間にも、砂落とし部２０で発生する振動が堰切断部５０へ伝播しないように防振ゴム等で構成される緩衝部２４が設けられている。切断刃５２が高速回転して堰を切断する堰切断部５０への振動の伝播は、冷却部１０への伝播の許容度とは異なるため、緩衝性を高めるのが好ましい。ここでは、砂落とし部２０と堰切断部５０とを隔てる壁部に緩衝材が敷設されている例を示し、堰切断部５０側にも緩衝部５４を設けて二重構造としている例を示している。ここでも、緩衝材は砂落とし部２０と堰切断部５０とを隔てる壁部の全面に敷設してもよいし、一部であってもよい。

堰切断部５０において堰切断除去の処理がなされた鋳造品３は、コンベヤ４により扉部４５から取り出し部５６へ搬出され、次工程へ移送される。

開口部５５は、堰切断部５０と集塵部３０とを連通させている。堰切断部５０では、鋳造品３の堰切断により切粉や粉塵が発生する。この切粉や粉塵は開口部５５を通って集塵部３０へ流れ込み、集塵部３０の集塵フィルタ３１によって砂落とし部２０から流れ込んだ微粒の鋳砂等と共に捕集し回収される。なお、開口部５５を設けて集塵部３０により切粉等を回収するのではなく、別に一体化した集塵ユニットを配置するようにしてもよい。

このような構成を備える後処理装置２は、冷却、砂落とし、および、堰切断の後処理を一体化した装置で実行するので、工場内に鋳砂や粉塵、堰切断時の切粉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コンベヤ
１０冷却部
１１送風ファン
１２送風口
２０砂落とし部
２１エアハンマー
２２位置決めシリンダ
２３，５３ベース板
２４，５４緩衝部
２５，５５開口部
２６，５６取り出し部
３０集塵部
３１集塵フィルタ
３２吸引排気部
４０，４２連通部
４１，４３，４５扉部
５０堰切断部
５１切断機
５２切断刃

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、
前記冷却部に隣接し、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砂落とし部において除去された鋳砂を回収する集塵部と、
前記鋳造品を前記冷却部から前記砂落とし部へ移送する搬送部とを備え、
前記搬送部が鋳造品を冷却部から砂落とし部へ移送するときに開扉して前記冷却部と前記砂落とし部とを連通させる
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。
前記砂落とし部に隣接し、前記砂落とし部において鋳砂が除去された鋳造品の堰を切断する堰切断部を備え、
前記搬送部は、前記鋳造品を前記砂落とし部から前記堰切断部へ移送する
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。
前記前記砂落とし部と前記堰切断部との間に、前記砂落とし部において発生する振動の前記堰切断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３記載の鋳造品の後処理装置。
前記集塵部は、前記堰切断部における堰切断によって発生する切粉を回収する
ことを特徴とする請求項３または４記載の鋳造品の後処理装置。