JP2647419B2

JP2647419B2 - 中子納め装置

Info

Publication number: JP2647419B2
Application number: JP6301088A
Authority: JP
Inventors: 正弘荒金
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1988-03-15
Filing date: 1988-03-15
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH01237048A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、適宜の中子を鋳型に組み付けるための中子
納め装置に関するものである。

（従来技術）一般に、鋳物の空洞部等を製造する場合、鋳造時に該
空洞部に相当する部分に溶湯が侵入しないようにするた
めに、鋳型内に中子と呼ばれる砂型をセットすることが
行なわれている。この中子組付時においては、中子組付
装置として構成されたコアセッタに対して中子をクラン
プした状態で鋳型へ組み付けられるのが通例であるが、
コアセッタにクランプされた状態の中子のセンターと、
中子が組み付けられるべき鋳型における中子組付位置の
センターとが一致しない場合には、中子が正規位置に組
み付られないこととなり、砂かみ等の発生につながると
いう問題がある。そこで、種類の異なる中子を同一のコ
アセッタを用いて鋳型へ組み付けるための装置におい
て、中子をクランプすべく構成された中子保持アームの
保持位置を中子の種類に応じて規制する多段式ストッパ
ーを設けて、クランプされる中子の種類の変化にかかわ
らず、クランプ時における中子のセンターが常に一定位
置となるようにしたものが既に提案されている（実公昭
56−35973号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点）上記公知例における如く、多段式ストッパーによって
中子の種類に応じて中子保持アームによる中子保持位置
を規制するようにしたものの場合、中子の種類の変化に
は対応できるものの、同一種類の中子における寸法誤差
には対応しきれないという不具合がある。一方、中子の
ように砂を圧縮凝結せしめて成形するものにあっては、
砂の性状あるいは圧縮時の条件等により同一種類の中子
であっても寸法に固体差が生じ易いという成形上の問題
が存している。この問題は、特に複数の中子を組み合わ
せて中子ユニットを構成する際に寸法精度のばらつきに
大きく影響するものである。このような同一種類の中子
における固体差に対応させるためには、上記公知例のも
のでは不可能であり、新規な中子納め装置の開発が待た
れているのが現状である。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、中子寸
法に固体差がある場合においても、クランプ時における
中子のセンターが一定位置となるようにし、以って中子
の鋳型への組付精度を向上せしめることを目的とするも
のである。

（問題点を解決するための手段）本発明では、上記問題点を解決するための手段とし
て、中子をクランプして鋳型内に組み付けるべく構成さ
れた中子組付手段と、該中子組付手段に対して中子を供
給すべく構成された中子供給手段と、中子のクランプ方
向全長を測定する中子測定手段とを備えた中子納め装置
において、前記中子組付手段に、前記中子供給手段によ
り供給される中子の一端側が当接され、基準となる中子
をクランプすべき位置に位置決めされる基準側保持アー
ムと、該基準側保持アームに対して近接あるいは離隔方
向に移動可能とされた可動側保持アームとからなり、両
保持アーム間に中子をクランプすべく構成されたクラン
プ機構と、前記中子測定手段により測定された測定値と
基準中子の全長として設定された基準値との差の1/2と
して与えられる補正値に基づいて前記基準側保持アーム
の位置補正を行う補正手段とを付設している。

（作用）本発明では、上記手段によって次のような作用が得ら
れる。

即ち、中子供給手段によって供給された中子は、基準
となる中子をクランプすべき位置に位置決めされる基準
側保持アームと該基準側保持アームに対して近接あるい
は離間する方向に移動せしめられる可動側保持アームと
によってクランプされるが、中子測定手段により測定さ
れた測定値と基準中子の全長として設定された基準値と
の差の1/2として与えられる補正値に基づいて前記基準
側保持アームが補正手段によって位置補正せしめられる
ことにより、中子保持手段によりクランプされた状態の
中子におけるセンターは常に一定位置に保持されること
となり、鋳型への中子の組付精度が著しく向上せしめら
れることとなるのである。

（実施例）以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例
を説明する。

本実施例の中子納め装置は、第１図図示の如く、複数
の中子を組み合わせることによって構成された中子１
（本実施例の場合、シリンダブロック用中子）を、縦型
無枠鋳型造型ラインＡにより搬送されてくる鋳型２（本
実施例の場合、シリンダブロック用の主型）に組み付け
るためのものであり、移送ステーションS₁にあって、パ
レット３上に載置された状態で搬入されてくる中子１
を、次工程の供給ステーションS₂へ移送するための中子
移送手段４と、前記供給ステーションS₂に付設され、前
記中子移送手段４により移送されてきた中子１をクラン
プして次工程の組付ステーションS₃へ供給する中子供給
手段５と、前記組付ステーションS₃に設けられ、前記中
子供給手段５によりクランプされた状態の中子１をクラ
ンプし直して鋳型２に組み付けるべく作用する中子組付
手段６とを備えている。前記パレット３は、パレット搬
入手段７により移送ステーションS₁に搬入された後位置
決めされ、該移送ステーションS₁において中子移送手段
４へ中子１がクランプされた後にパレット搬出手段８へ
送り出されるようになっている。

前記中子移送手段４は、前記移送ステーションS₁と供
給ステーションS₂との間に架設されたガイドレール9,9
上を往復走行すべく構成された台車10と、該台車10に固
定された昇降シリンダ11により昇降自在とされた昇降台
12と、該昇降台12に垂設された一対のクランプ部材13,1
3とによって構成されている（第２図参照）。前記台車1
0は、図示しない駆動シリンダによって移送ステーショ
ンS₁と供給ステーションS₂との間を往復動せしめられる
ようにされている。前記昇降台12は、昇降シリンダ11の
ピストンロッド11a先端に固着されており、該昇降シリ
ンダ11の伸張、収縮作動により降下、上昇せしめられる
ようになっている。前記クランプ部材13,13は、前記昇
降台12に設けられた水平な送ネジ14,14に対してそれぞ
れが相対向した状態で支持されている。該送ネジ14,14
は、サーボモータ15,15の正逆回転により正逆回転せし
められるようになっており、送ネジ14,14の正逆回転に
より前記クランプ部材13,13が近接あるいは離隔方向に
水平移動せしめられるようになっている。即ち、サーボ
モータ15,15の駆動によって回転せしめられる送ネジ14,
14の送り作用によってクランプ部材13,13を相対的に近
接せしめることによって中子１の両端面に突設された上
部突部1a,1aをクランプし得るようにされており、この
クランプ状態において、中子１のクランプ方向全長Ｌ
が、クランプ部材13,13間の間隔として得られるように
なっている。つまり、本実施例においては、前記クラン
プ部材13,13、送ネジ14,14およびサーボモータ15,15に
よって、中子１のクランプ方向全長Ｌを測定する中子測
定手段16が構成されることとなっているのである。な
お、該中子測定手段16による中子１のクランプ方向全長
Ｌの測定値は、サーボモータ15の回転量あるいはクラン
プ部材13の移動量として与えられる。符号17は台車10に
設けられたローラ、18はローラ17の車軸、19は車軸18を
枢支する軸受、20は昇降台12の昇降作動を円滑ならしめ
るためのガイドロッドである。

前記クランプ部材13,13は、パレット３上に載置され
た状態の中子１における上部突起1a,1aを吊り持ちし得
る形状とされている。しかして、パレット３上の中子１
の移送は、前記クランプ部材13,13により中子１の上部
突起1a,1aを吊り持ちした状態での昇降台12の上昇作動
（即ち、昇降シリンダ11の収縮作動）、台車10の供給ス
テーションS₂側への前進作動および前記昇降台12の下降
作動（即ち、昇降シリンダ10の伸張作動）により行なわ
れるようになっている。

また、前記クランプ部材13,13の一方側には、パレッ
ト３上の中子１の種類を検知するための中子種類検知手
段が付設されている。該中子種類検知手段は、第３図図
示の如く、前記クランプ部材13に固定されたシリンダ21
で構成されており、該シリンダ21の伸張作動時における
ピストンロッド21aの作動ストロークの差異により中子
１の種類を判別し得るようになっている。即ち、中子１
としては、前記シリンダ21のピストンロッド21a先端が
挿入され得る凹部22を有するものと有しないものとが有
り、該凹部22の有無によってシリンダ21の作動ストロー
クに差が生じることにより、中子１の種類判別が行なわ
れ得るようになっているのである。

前記中子供給手段５は、前記供給ステーションS₂の一
側に設けられており、支持基台23に固定された駆動シリ
ンダ24により前記中子移送手段４の移送方向と直交する
方向に進退自在とされた可動台25と、該可動台25に対し
て前記供給ステーションS₂側に向って突設された一対の
クランプアーム26,26とによって構成されている（第１
図および第４図参照）。前記可動台25は、駆動シリンダ
24のピストンロッド24a先端に固着されており、該駆動
シリンダ24の伸張、収縮作動により前進、後退せしめら
れるようになっている。前記クランプアーム26,26は、
前記可動台25に設けられた水平な送ネジ27,27に対して
それぞれが相対向した状態で支持されている。該送ネジ
27,27は、サーボモータ28,28の正逆回転により正逆回転
せしめられるようになっており、送ネジ27,27の正逆回
転により前記クランプアーム26,26が近接あるいは離隔
方向に水平移動せしめられるようになっている。即ち、
サーボモータ28,28の駆動によって回転せしめられる送
ネジ27,27の送り作用によってクランプアーム26,26を相
対的に近接せしめることによって中子１の両端面に突設
された上部突部1a,1aをクランプし得るようにされてい
る。しかして、中子１の中子組付手段６への供給は、前
記クランプアーム26,26により中子１の上部突起1a,1aを
挟持した状態での可動台25の前進作動（即ち、駆動シリ
ンダ24の伸張作動）により行なわれるようになってい
る。

また、前記クランプアーム26,26の内面上下位置に
は、該クランプアーム26,26によりクランプされた状態
の中子１の上部突部1a,1aおよび下部突部1b,1bを押圧す
る４個の押圧シリンダ29,29……が付設されている。該
押圧シリンダ29の伸張作動時に、そのピストンロッド29
aが、中子１の突部1a（および1b）に当接せしめられる
ようになっている。符号30は可動台25の前進後退を円滑
ならしめるためのガイドロッドである。

さらに、前記中子組付手段６は、第１図および第５図
図示の如く、組付ステーションS₃においてガイドロッド
31,31に案内されて中子１の受取り位置と中子１の鋳型
２への組付け位置との間を移動する可動体32と、該可動
体32に対して造型ラインＡ側において鋳型２へ向って進
退可能とされたコアセッタ本体33と、該コアセッタ本体
33において可動体32の移動方向に並ぶ相対向するフレー
ム33a,33a間に架設された上下２本のガイドバー34,34に
対して水平摺動自在に支持された上下二対の中子保持ア
ーム35,36および37,38とを備えている。

上部側の中子保持アーム35,36の先端には、中子１の
上部突部1a,1aを下方から支持する受部35a,36aと、前記
突部1a,1aが押し付けられる当接部35b,36bがそれぞれ形
成されている。また、下部側の中子保持アーム37,38に
は、中子１の下部突部1b,1bが押し付けられる当接部37
b,38bのみが形成されている。而して、前記中子保持ア
ーム35,36および37,38のうち、一方側の中子保持アーム
35,37は、基準となる中子（即ち、クランプ方向全長が
正規寸法L₀とされたん中子）をクランプすべき位置に位
置決めされた基準側保持アームとされる一方、他方側の
中子保持アーム36,38は、前記基準側保持アーム35,37に
対して近接あるいは離隔方向に移動可能とされた可動側
保持アームとされている。また、前記基準側保持アーム
35,37および可動側保持アーム36,38は、ともに連結部材
39を介して同期移動可能な如く連結されている。

前記基準側保持アーム35には、ブラケット40が固着さ
れており、該ブラケット40には、前記可動側保持アーム
36,38を移動させるたのお駆動手段として作用するサー
ボモータ41が固定されている。該サーボモータ41の回転
軸41aは、前記基準側保持アーム35に対してブラケット4
2を介して固着された軸受43に対して回転自在に枢支さ
れており、該回転軸41aの先端部位は、前記可動側保持
アーム36にブラケット44を介して固着されたネジ部材45
に螺合される送ネジ46とされている。該送ネジ46の正逆
回転により前記可動側保持アーム36,38が基準側保持ア
ーム35,37に対して近接あるいは離隔方向に水平移動せ
しめられるようになっている。即ち、サーボモータ41の
駆動によって回転せしめられる送ネジ46の送り作用によ
って可動側保持アーム36,38を基準側保持アーム35,37に
近接せしめることによって中子１の両端面に突設された
上部突部1a,1aおよび下部突部1b,1bをクランプし得るよ
うにされている。つまり、本実施例においては、基準側
保持アーム35,36および可動側保持アーム36,38によって
中子１をクランプするためのクランプ機構47が構成され
ることとなっているのである。

さらに、前記コアセッタ本体33には、前記クランプ機
構47（換言すれば、基準側保持アーム35,37）の位置補
正を行うための補正手段48が設けられている。該補正手
段48は、前記コアセッタ本体33に対してブラケット49を
介して固着された位置決め用のサーボモータ50と、該サ
ーボモータ50の回転軸50a先端に形成された送ネジ51
と、該送ネジ51に対して螺合され且つ前記基準側保持ア
ーム35に固着された軸受43に対してブラケット52を介し
て固着されたネジ部材53とによって構成されている。符
号54は前記サーボモータ50の回転軸50aをコアセッタ本
体33に対して枢支する軸受である。従って、前記サーボ
モータ50の駆動によって回転せしめられる送ネジ51の送
り作用によってクランプ機構47（換言すれば、基準側保
持アーム35,37）の位置補正がなされるのである。この
補正手段48による位置補正は、前記中子測定手段16によ
り測定された測定値（組み付けられるべき中子１クラン
プの方向全長）Ｌと基準中子の全長として設定された基
準値L₀との差（Ｌ−L₀）の1/2として与えられる補正値
ΔＬに基づいて行なわれる。なお、前記補正値ΔＬが正
の値の場合には、補正手段48による位置補正は、クラン
プ機構47の前進移動として行なわれ、前記補正値ΔＬが
負の値の場合には、補正手段48による位置補正は、クラ
ンプ機構47の後退移動として行なわれる。

図面中、符号55はコアセッタ本体33を造型ラインＡ側
における鋳型２に対して進退作動せしめるための駆動手
段として作用するシリンダ、56は可動体32を組付ステー
ションS₃と造型ラインＡとの間を往復動させるための駆
動手段として作用するシリンダ、57はクランプ機構47に
よってクランプされた中子１の変形を防止すべく中子１
の側面に対して当接されるバックアップシリンダ、58は
クランプ機構47によってクランプされた中子１の底面を
支承する爪片、59は中子供給手段５から中子組付手段６
への中子１の受け渡し時において一時的に中子１を支持
する可動受台、60は前記可動受台59を昇降作動させるた
めのシリンダである。

ついで、図示の中子納め装置の作用を説明する。

パレット３上に載置された中子１がパレット搬入手段
７により移送ステーションS₁搬送された後位置決めされ
ると、中子移送手段４の昇降台12が昇降シリンダ11の伸
張作動により降下せしめられ、その後、クランプ部材1
3,13をサーボモータ15,15の正回転駆動により近接方向
に移動せしめることにより、中子１両側の上部突起1a,1
aを吊り掛けクランプする。この時、中子測定手段16を
構成するクランプ部材13,13の間隔として中子１のクラ
ンプ方向全長Ｌが測定される。しかる後、中子種類検知
手段として作用するシリンダ21を伸張差動させて、その
作動ストロークにより搬入されてきた中子１が組み付け
るべき鋳型２と適合しているかどうかを判別し、不適合
と判定された場合には、その中子１を再度パレット３上
に降ろしてパレット搬出手段８側へ送り出す。前記判別
において適合と判定された場合には、昇降シリンダ11を
収縮作動させて昇降台12を昇降させた後、図示しない駆
動手段により台車10を前記昇降台12とともに供給ステー
ションS₂側へ前進させ、しかる後、昇降シリンダ11の伸
張作動により昇降台12を降下させ、さらにサーボモータ
15,15の逆回転駆動によりクランプ部材13,13を離隔方向
に移動せしめて中子１を供給ステーションS₂に移送す
る。その後、前記中子移送手段４は、昇降シリンダ11の
収縮作動および駆動手段の作動により原位置に復帰せし
められる。

ついで、中子供給手段５のクランプアーム26,26をサ
ーボモータ28,28の正回転駆動により近接方向に移動せ
しめることにより、中子１両側の上部突起1a,1aをクラ
ンプするとともに、押圧シリンダ29,29……をエンドス
トロークまで伸張作動させてそのピストンロッド29a,29
a……を中子１の上下突部1a,1aおよび1b,1bに対してそ
れぞれ当接せしめる。しかる後、駆動シリンダ24を伸張
作動させて、クランプアーム26,26によってクランプさ
れた状態の中子１を組付ステーションS₃側へ押し出し、
該組付ステーションS₃に位置する中子組付手段６におけ
る基準側保持アーム35,37と可動側保持アーム36,38との
間に押し込む。この時、中子１の一方側の上部突部1aは
基準側保持アーム35,37に当接せしめられる。また、可
動側保持アーム36,38は、第６図図示の如く、前記中子
測定手段16により測定された中子１のクランプ方向全長
Ｌより若干大きい間隔Ｌ′（例えば、Ｌ＋2mm）を基準
側保持アーム35,37との間に保持し得る位置に予じめ移
動せしめられている。さらに、前記中子供給手段５によ
って組付ステーションS₃へ押し出された中子１は、中子
組付手段６へのクランプを行う前においては可動受台59
上により支持せしめられており、この状態のもとにあっ
ては、第５図図示の如く、中子１の上部突部1a,1aと中
子組付手段６の基準側保持アーム35および可動側保持ア
ーム36のそれぞれの先端に形成された受部35a,36aとの
間には若干の隙間ｄが介在せしめられている。このこと
により、中子組付手段６のクランプ機構47による中子１
のクランプ動作を円滑ならしめるようにしているのであ
る。

そして、サーボモータ41の正回転駆動により可動側保
持アーム36,38を基準側保持アーム35,37側へ近接せしめ
る方向へ若干量移動させて、中子１を半クランプ状態と
なした後、シリンダ60の収縮作動により可動受台59を降
下せしめて、基準側保持アーム35および可動側保持アー
ム36の受部35a,36aにより中子１の上部突部1a,1aを下方
から支承し、その状態のもとに、さらに可動側保持アー
ム36,38を基準側保持アーム35,37に近接せしめる方向に
移動させて中子１を完全にクランプする。かくして、中
子組付手段６のクランプ機構47による中子１のクランプ
が完了すると、中子供給手段５は駆動シリンダ24の収縮
作動により原位置に復帰せしめられる。その後、前記中
子測定手段16により測定された中子１の全長Ｌと基準と
なる正規寸法の中子の全長である基準値L₀との間に差が
ある場合には、 ΔＬ＝（Ｌ−L₀）/2 により得られた補正値ΔＬに基づいて補正手段48による
クランプ機構47（換言すれば、基準側保持アーム35,3
7）の位置補正を行う。

即ち、前記補正値ΔＬが正の値の場合には、補正手段
48を構成するサーボモータ50の正回転駆動によりクラン
プ機構47が前進方向に位置補正され、前記補正値ΔＬが
負の値の場合には、前記サーボモータ50の逆回転駆動に
よりクランプ機構47が後退方向に位置補正されるのであ
る。上記の如くして中子１の中子組付手段６によるクラ
ンプを行うことによって、中子１の全長Ｌに差異がある
場合においても、中子のセンサーが常に中子組付手段６
のセンサーと一致した位置となるようにクランプされる
こととなるのである。なお、本実施例では、クランプ機
構47による中子１のクランプが完了した後において、補
正手段48によるクランプ機構47の位置補正を行うように
しているが、中子供給手段５による中子１の供給前にク
ランプ機構47の位置補正を行うようにしてもよい。

上記の如くして、中子組付手段６のクランプ機構47に
よる中子１のクランプおよび補正手段48によるクランプ
機構47の位置補正が終わると、シリンダ56の伸張作動に
より中子組付手段６を造型ラインＡ側へ移動させた後、
シリンダ55の伸張作動によって中子組付手段６のクラン
プ機構47にクランプされた中子１を造型ラインＡの鋳型
２へ組み付ける。この時、中子組付手段６のクランプ機
構47によりクランプされた中子１のセンターと中子組付
手段６のセンサーとが一致せしめられているため、中子
組付手段６による鋳型２への中子１の組付は、極めて高
精度で行なわれることとなるのである。

上記した如く、本実施例によれば、中子供給手段５に
よって供給される中子１を中子組付手段６のクランプ機
構47にクランプするに当たって、該クランプ機構47を構
成する基準側保持アーム35,37に対して中子１の端面を
当接させた後、可動側保持アーム36,38を基準側保持ア
ーム35,37側へ近接せしめて中子１のクランプを行い、
その後における補正手段48によるクランプ機構47の位置
補正によって、クランプ機構47にクランプされた状態の
中子１のセンサーと中子組付手段６のセンターとが、中
子１の全長Ｌに固体差がある場合にも、常に一致せしめ
られるようにしたので、中子組付手段６により中子１の
鋳型２への組付精度が著しく向上せしめられることとな
るのである。

なお、上記実施例においては、中子測定手段16を、中
子移送手段４に設けるようにしているが、中子供給手段
５に設けるようにしても差し支えない。

さらに、本発明は、上記実施例の構成に限定されるも
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、適
宜設計変更可能なことは勿論である。

（発明の効果）叙上の如く、本発明によれば、中子をクランプして鋳
型内に組み付けるべく構成された中子組付手段と、該中
子組付手段に対して中子を供給すべく構成された中子供
給手段と、中子のクランプ方向全長を測定する中子測定
手段とを備えた中子納め装置において、前記中子組付手
段に、前記中子供給手段により供給される中子の一端側
が当接され、基準となる中子をクランプすべき位置に位
置決めされる基準側保持アームと、該基準側保持アーム
に対して近接あるいは離隔方向に移動可能とされた可動
側保持アームとからなり、両保持アーム間に中子をクラ
ンプすべく構成された中子クランプ機構と、前記中子測
定手段により測定された測定値と基準中子の全長として
設定された基準値との差の1/2として与えられる補正値
に基づいて前記基準側保持アームの位置補正を行う補正
手段とを付設したので、中子供給手段によって供給され
た中子は、基準となる中子をクランプすべき位置に位置
決めされる基準側保持アームと該基準側保持アームに対
して近接あるいは離隔する方向に移動せしめられる可動
側保持アームとによってクランプされ、しかも中子測定
手段により測定された測定値と基準中子の全長として設
定された基準との差の1/2として与えられる補正値に基
づいて前記基準側保持アームが補正手段によって位置補
正せしめられるところから、中子保持手段によりクラン
プされた状態の中子におけるセンターは常に一定位置に
保持されることとなり、鋳型への中子の組付精度を著し
く向上せしめることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる中子納め装置の概略を
示す平面図、第２図は第１図のＸ矢視図、第３図はＹ部
拡大断面図、第４図は第１図のIV−IV断面図、第５図は
第１図のＺ矢視図、第６図は中子供給手段から中子組付
手段への中子の受け渡し時の状態を示す部分平面図であ
る。１……中子２……鋳型４……中子移送手段５……中子供給手段６……中子組付手段 16……中子測定手段 35,37……基準側保持アーム 36,38……可動側保持アーム 47……クランプ機構 48……補正手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中子をクランプして鋳型内に組み付けるべ
く構成された中子組付手段と、該中子組付手段に対して
中子を供給すべく構成された中子供給手段と、中子のク
ランプ方向全長を測定する中子測定手段とを備え、前記
中子組付手段には、前記中子供給手段により供給される
中子の一端側が当接され、基準となる中子をクランプす
べき位置に位置決めされた基準側保持アームと、該基準
側保持アームに対して近接あるいは離隔方向に移動可能
とされた可動側保持アームとからなり、両保持アーム間
に中子をクランプすべく構成されたクランプ機構と、前
記中子測定手段により測定された測定値と基準中子の全
長として設定された基準値との差の1/2として与えられ
る補正値に基づいて前記基準側保持アームの位置補正を
行う補正手段とが付設されていることを特徴とする中子
納め装置。