JP3019621B2 - 砂落し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造品から鋳物砂を取
り除くための砂落し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な鋳造品、例えばエンジンのシリ
ンダヘッド等は、アルミ鋳造作業ののち砂落し装置に送
られ、該砂落し装置における複数の打撃手段としてのエ
アーハンマにより、ワーク（鋳造品）に形成された複数
の湯口あるいは押湯口を打撃されて、鋳造作業中に付着
した鋳砂、特に中子砂の除去が行なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワーク（鋳
造品）の種類により湯口ピッチ等が相違するため、一台
の砂落し装置によって複数種類のワークを処理するに
は、ワークの種類が変わる毎にエアーハンマの設置位置
を変更する必要がある。

【０００４】しかし、エアーハンマの位置をアクチュエ
ータによって移動可能とした構成では、エアーハンマ作
動時における振動に起因して機械的な寿命が短くなる不
都合があり、また段取りの段階でエアーハンマの位置を
変更する構成では、上記エアーハンマをベースに固定す
るボルト等がエアーハンマ作動時における振動に起因し
て緩む虞れがあった。

【０００５】このために、従来の砂落し装置では、ワー
クの種類に対応するべく、複数の作業ステーションを設
置する構成がほとんどであるが、このような構成では装
置全体の大型化を招来する不都合を避けられなかった。

【０００６】本発明は上記実状に鑑みて、装置全体の大
型化を招来することなく、複数種類のワークに対して砂
落し作業を実施し得る砂落し装置を提供することを第１
の目的とする。

【０００７】一方、上記従来の砂落し装置では、該装置
に搬入されて治具に装着されたワーク（鋳造品）に対
し、上記エアーハンマによる打撃を行なっているため、
例えば上記治具を装置本体に対して移動可能に支持する
車輪や、上記治具を装置本体に対して移動させるアクチ
ュエータ等にも、エアーハンマ作動時における衝撃的な
振動が伝達し、これに起因して装置各部における機械的
寿命の低下を招来する不都合があった。

【０００８】本発明は上記実状に鑑みて、打撃手段の動
作時における衝撃的な振動に起因する、装置各部におけ
る機械的寿命の低下を未然に抑制し得る砂落し装置を提
供することを第２の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に関わる砂落し装
置では、ワークを支持する治具を上記ワークの作業姿勢
を互いに異なる複数の作業位置に占位させるべく装置本
体に対して揺動自在に設けるとともに、上記治具の揺動
によって各作業位置に占位したワークに対して、それぞ
れ対応する所定の位置に打撃手段を設けることによって
第１の目的を達成している。

【００１０】また、本発明に関わる砂落し装置では、治
具を揺動自在に支持しかつ装置本体に敷設されたレール
に載置される車輪を有する治具台車を、装置本体に対し
て移動自在に設けるとともに、上記治具台車が装置本体
における作業ステーションに搬入された際に、上記車輪
を上記レールから離隔させる態様で、治具台車を装置本
体に対して支持固定する保持手段を設けることによって
第２の目的を達成している。

【００１１】

【作用】上記第１の構成によれば、治具を適宜に揺動さ
せ、ワークの種類毎に該ワークの姿勢を変えることによ
り、装置本体における１箇所の作業ステーションで、複
数種類のワークに対する砂落し作業を実施することがで
きる。

【００１２】また、上記第２の構成によれば、治具台車
を保持手段により装置本体に対して支持固定すること
で、治具台車の車輪が装置本体のレールから離隔するた
め、砂落し作業時に打撃手段がワークを打撃しても、該
打撃手段からの振動によって上記車輪に大きな外力が作
用することはない。

【００１３】

【実施例】以下、一実施例を示す図面に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１は、エンジンの製造ラインに
おいて、鋳造機から取り出されたシリンダブロックに対
し、該シリンダブロックに付着している鋳砂を除去する
手段として、本発明に関わる砂落し装置を採用した例を
示している。

【００１４】エンジンの製造ラインＡにおいて、図示し
ていない鋳造機から取り出されたワーク（シリンダブロ
ック）は、ハンドリングロボットＢ、リフタＣ、および
移送手段Ｄを介して搬送装置Ｅに搬入され、該搬送装置
Ｅを通過することによって冷却されたのち、移送手段Ｆ
を介して砂落し装置１に搬入される。

【００１５】図２ないし図５に示す如く、上記砂落し装
置１は、搬入ステーション１０と作業ステーション２０
とを備えるとともに、これら搬入ステーション１０と作
業ステーション２０との間を移動する治具台車３０を具
備している。

【００１６】搬入ステーション１０には、装置本体１Ａ
に固設されたフレーム１１，１１を介して一対のレール
１２，１２が敷設されているとともに、上記フレーム１
１，１１の右方端部（図２および図３）には、上記治具
台車３０をワーク搬入位置に占位させるためのダンパ等
を備えたストッパ手段１３が設けられている。

【００１７】一方、作業ステーション２０には、装置本
体１Ａに固設されたフレーム２１，２１を介して、上記
搬入ステーション１０における一対のレール１２，１２
と同じ高さで、一対のレール２２，２２が敷設されてお
り、上記フレーム２１，２１の左方域（図２および図
３）には、上記レール２２の敷設方向に延びる軸線を中
心として、揺動アーム２３が揺動自在に支承されてい
る。

【００１８】上記揺動アーム２３の支軸２３ａに設けら
れたレバー２３ｂと、装置本体１Ａに設けられたブラケ
ット２４との間には、シリンダアクチュエータ２５が介
装されており、上記揺動アーム２３は該シリンダアクチ
ュエータ２５の伸張縮退動作に基づいて自在に揺動す
る。

【００１９】上記治具台車３０は、台車本体３１と治具
３２とを具備しており、上記台車本体３１には、上記搬
入ステーション１０のレール１２、あるいは作業ステー
ション２０のレール２２に係合載置される複数個の車輪
３３、３３…が回転自在に支承されている。

【００２０】また、上記治具３２は、レール１２および
レール２２の敷設方向に沿って延びる支軸３２Ａを中心
として、上記台車本体３１に対して揺動自在、言い換え
ればレール１２，２２を介して台車本体３１を支持して
いる装置本体１Ａに対して揺動自在に支承されている。

【００２１】上記支軸３２Ａにおける図２，３中の左方
端部には、揺動プレート３４が固設されており、図５に
示す如く上記揺動プレート３４の外周縁部には、上述し
た揺動アーム２３と選択的に係合する切欠き３４Ａと３
４Ｂとが、互いに３０°の中心角を挟んで形成されてい
る。

【００２２】後述するように、切欠き３４Ａあるいは３
４Ｂに揺動アーム２３を係合させ、該揺動アーム２３を
揺動させることにより、上記治具３２は図４中において
実線で示す水平位置から、三点鎖線あるいは一点鎖線で
示す位置へと揺動し、これにより上記治具３２に載置さ
れたワークＷは、互いに異なる作業位置に占位すること
となる。

【００２３】図２に示すように、上記治具台車３０にお
ける台車本体３１には、シリンダアクチュエータ３５に
おける作動ロッド３５ａの端部が固定されており、上記
シリンダアクチュエータ３５の伸張縮退動作に基づい
て、上記治具台車３０は搬入ステーション１０と作業ス
テーション２０との間を移動することとなる。

【００２４】さらに図３に示すように、上記治具台車３
０における台車本体３１の左方端部には、左右一対のガ
イドピン３６，３６が固設されているとともに、上記台
車本体３１の右方端部には、同じく左右一対の可動側カ
ムブロック３７，３７が固設されている。

【００２５】一方、上記作業ステーション２０における
フレーム２１，２１には、図２および図３に示すように
上記レール２２，２２の左方に、左右一対のガイドブロ
ック２６，２６が固設されているとともに、上記フレー
ム２１，２１における左方端部には、それぞれ左右一対
の固定側カムブロック２７，２７が固設されている。こ
こで、上記ガイドブロック２６の凹部、および上記固定
側カムブロック２７の上面は、治具台車３０が上記搬入
ステーション１０に占位した状態における上記ガイドピ
ン３６、および可動側カムブロック３７の底面の高さよ
りも僅かに高い位置となるように設定されている。

【００２６】なお、図３中における符合Ｓ１およびＳ２
は、上記治具台車３０が搬入ステーション１０および作
業ステーション２０における各々の所定位置に占位した
ことを検出する近接スイッチであり、符合Ｓ３ａおよび
Ｓ３ｂは上記作業ステーション２０における揺動アーム
２３の揺動位置を検出する近接スイッチである。

【００２７】また、図３中における符合３８は、常態に
おいて上記揺動プレート３４と係合して上記治具３２を
水平位置に保持しているロックレバーであり、該ロック
レバー３８は、上記治具台車３０が作業ステーション２
０に移動した際、該作業ステーション２０に設けられた
解除ストッパ２８と当接して揺動し、上記揺動プレート
３４から脱落することにより上記治具３２のロックが解
除される。

【００２８】図１および図６に示すように、上記作業ス
テーション２０には、一対のレール２２，２２を跨ぐ態
様で門型フレーム２９が設けられており、上記門型フレ
ーム２９には、治具台車３０の搬入域を挟む態様で、打
撃手段としてのエアーハンマ４０Ａ、およびエアーハン
マ４０Ｂが設置されている。

【００２９】上記エアーハンマ４０Ａとエアーハンマ４
０Ｂとは、互いに異なる作業位置に占位する形状の異な
る２種類のワーク（図示せず）に対応した位置に、それ
ぞれ傾斜して設置されているとともに、図２に示すよう
に搬入方向に並んで突出しているワークＷの押湯部分を
各々打撃するべく、それぞれ図６の紙面と垂直な方向に
沿って２機ずつ並設されている。

【００３０】また、上記門型フレーム２９には、治具２
３が図６中の三点鎖線あるいは一点鎖線で示す位置に占
位した状態において互いに異なる作業位置に占位するワ
ーク（図示せず）に対応した位置に、クランブ手段５０
Ａとクランブ手段５０Ｂとがそれぞれ設置されている。

【００３１】上記クランブ手段５０Ｂは、図７に示す如
くシリンダアクチュエータ５１とガイドロッド５２とを
介して門型フレーム２９に設けられた可動プレート５３
と、クランプブロック５４およびエアブローノズル５５
の設けられたクランププレート５６とを有するととも
に、上記可動プレート５３とクランププレート５６との
間には、中間軸５７にスプリング５８およびクッション
ブロック５９等を装着して成るフローティング機構が介
装されており、クランプしたワークＷを上記エアーハン
マ４０Ｂによって打撃した際の衝撃を吸収するよう構成
されている。

【００３２】なお、図６に示した他方のクランブ手段５
０Ａは、上述したクランブ手段５０Ｂと対称的に構成さ
れており、クランプしたワークＷに対してエアーハンマ
４０Ａによって加えられた左方からの衝撃を吸収するよ
う構成されている。

【００３３】また、上記エアーハンマ４０Ａは上記門型
フレーム２９に直接取り付けられている一方、上記エア
ーハンマ４０Ｂは上記クランプ手段５０Ａ，５０Ｂにお
けるフローティング機構と同様に、スプリングおよびク
ッションブロック等から構成されたフローティング機構
を介して門型フレーム２９に取り付けられている。

【００３４】上述した砂落し装置１における治具台車３
０は、待機状態において図２および図３に実線で示す如
く、搬入ステーション１０におけるワーク搬入位置に占
位しており、また上記治具台車３０における治具３２
は、上述したロックレバー３８の働きによって図４に実
線で示す如く水平状態に占位している。

【００３５】上記治具台車３０における治具３２にワー
クＷが搬入されたのち、シリンダアクチュエータ３５の
作動ロッド３５ａが縮退して、上記治具台車３０が左方
へ移動し、該治具台車３０は搬入ステーション１０から
作業ステーション２０におけるレール２２，２２に乗り
移る。

【００３６】図２中に鎖線で示すように、上記治具台車
３０が作業ステーション２０に搬入されると、上記治具
台車３０におけるガイドピン３６が作業ステーション２
０におけるガイドブロック２７に係合し、かつ治具台車
３０における可動側カムブロック３７が作業ステーショ
ン２０における固定側カムブロック３７に乗り上げるこ
とにより、治具台車３０が作業ステーション２０に支持
される。

【００３７】この状態では、上述したようにガイドブロ
ック２６の凹部と固定側カムブロック２７の上面を、治
具台車３０が搬入ステーション１０に占位しているとき
のガイドピン３６の凹部と可動側カムブロック３７の底
面の高さよりも僅かに高く設定しているので、上記治具
台車３０における車輪３３，３３…は、作業ステーショ
ン２０のレール２２，２２から浮き上がった状態で離隔
している。なお、本実施例の装置では、治具台車３０が
作業ステーション２０に搬入された際、上記治具台車３
０の左方端部が 1.5mmリフトアップするとともに、治具
台車３０の右方端部が 3mmリフトアップする。

【００３８】また、治具台車３０が作業ステーション２
０に搬入されると、上述した如くロックレバー３８が解
除ストッパ２８に当接することにより、揺動プレート３
４ののロックが解除されるとともに、該揺動プレート３
４における切欠き３４Ａあるいは３４Ｂに揺動アーム２
３の自由端部が係合することとなる。

【００３９】ここで、治具台車３０に載置されているワ
ークＷが、Ａ機種のシリンダブロックであるのか、ある
いはＢ機種のシリンダブロックであるのかによって、上
記揺動アーム２３の待機位置が選択的に設定される。

【００４０】すなわち、上記揺動アーム２３は、搬入ス
テーション１０に占位している治具台車３０に、ワーク
Ｗが載置された時点におけるワークＷの種類に関する情
報、具体的には上記ワークＷがＡ機種かＢ機種かを予め
入力した操作盤のセレクトスイッチ、あるいは前工程か
らの機種情報に基づいて、シリンダアクチュエータ２５
が選択的に動作することによって所定の待機位置に占位
することとなる。

【００４１】治具台車３０が作業ステーション２０に搬
入される際、治具２３にＡ機種のワークＷが載置されて
いる場合、揺動アーム２３は図８（ａ）に示した待機位
置、具体的には鉛直軸線Ｖ−Ｖに対して左方に３０°傾
いた位置に占位しており、治具台車３０が作業ステーシ
ョン２０に搬入された時点で、上記揺動プレート３４の
切欠き３４Ａと係合することとなる。

【００４２】こののち、シリンダアクチュエータ２５の
作動ロッドが、戻端位置から出端位置へ伸張動作し、上
記揺動アーム２３が３０°だけ図中右方（図２を左方か
ら見て時計回り方向）に揺動することにより、揺動プレ
ート３４は図中右方に揺動して図８（ｂ）に示す位置ま
で移動する。

【００４３】これにより、治具２３は図６中の三点鎖線
で示す位置に占位し、該治具２３に載置されているワー
クＷは、エアーハンマ４０Ａおよびクランパ５０Ａに臨
む所定の作業位置に占位することとなる。

【００４４】次いで、上記クランパ５０Ａによってワー
クＷを保持したのち、上記エアーハンマ４０Ａによって
上記ワークＷの押湯部分を打撃することにより、該ワー
クＷに付着した鋳砂の除去が行なわれる。

【００４５】一方、治具台車３０が作業ステーション２
０に搬入される際、治具２３にＢ機種のワークＷが載置
されている場合、上記揺動アーム２３は図９（ａ）に示
した待機位置、具体的には鉛直軸線Ｖ−Ｖに沿って延在
する位置に占位しており、治具台車３０が作業ステーシ
ョン２０に搬入された時点で、上記揺動プレート３４の
切欠き３４Ｂと係合することとなる。

【００４６】こののち、シリンダアクチュエータ２５の
作動ロッドが、出端位置から戻端位置へ縮退動作し、上
記揺動アーム２３が３０°だけ図中左方（図２を左方か
ら見て反時計回り方向）に揺動することにより、揺動プ
レート３４は図中左方に揺動して図９（ｂ）に示す位置
まで移動する。

【００４７】これにより、治具２３は図６中の一点鎖線
で示す位置に占位し、該治具２３に載置されているワー
クＷは、エアーハンマ４０Ｂおよびクランパ５０Ｂに臨
む所定の作業位置に占位することとなる。

【００４８】次いで、上記クランパ５０Ｂによってワー
クＷを保持したのち、上記エアーハンマ４０Ｂによって
上記ワークＷの押湯部分を打撃することにより、該ワー
クＷに付着した鋳砂の除去が行なわれる。

【００４９】上述したように、治具２３を選択的に揺動
させて、上記ワークＷをエアーハンマ４０、あるいはエ
アーハンマ４０Ｂのいずれかによって打撃することによ
り、ワークＷの種類が異なる場合であっても、エアーハ
ンマの設置位置を変更する等の段取りを要することな
く、上記ワークＷに対する砂落し作業を容易に実施する
ことができる。

【００５０】また、上記エアーハンマによる打撃と併
せ、上記ワークＷが傾斜して保持されていることと、エ
アブローノズルからのエアーの噴射とによって、上記ワ
ークＷからは効率よく鋳砂が除去されることとなる。

【００５１】さらに、治具台車３０が作業ステーション
２０に搬入された際、上記治具台車３０における車輪３
３，３３…は、作業ステーション２０におけるレール２
２，２２から浮き上がった状態で離隔するため、回転部
分であるが故に構造的に機械的強度を大きく取り得ない
上記車輪３３，３３…に、エアーハンマがワークＷを打
撃した際の衝撃に基づく大きな外力が作用することがな
く、もって不用意な損傷を未然に防止することが可能と
なる。

【００５２】ワークＷに対する砂落し作業が完了する
と、クランパが解除されたのち上記揺動アーム２３の動
作に基づいて治具２３が水平位置に復帰し、次いでシリ
ンダアクチュエータ３５の縮退動作に基づいて治具台車
３０が作業ステーション２０から搬入ステーション１０
へ移動する。

【００５３】こののち、砂落し作業の完了したワークＷ
は、上記治具台車３０の治具２３から払い出され、図示
していない搬送手段によって次工程へ搬送される一方、
上記砂落し装置１は、次なるワークＷの搬入に対して待
機することとなる。

【００５４】なお、本実施例では、エンジンのシリンダ
ヘッドを作業対象とした砂落し装置を例示したが、本発
明は上記シリンダヘッドのみならず、各種の鋳造製品を
作業対象として砂落し作業を実施するための装置として
広く採用し得ることは言うまでもない。

【００５５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に関わる
砂落し装置では、ワークを支持する治具を上記ワークの
作業姿勢を互いに異なる複数の作業位置に占位させるべ
く装置本体に対して揺動自在に設けるとともに、上記治
具の揺動によって各作業位置に占位したワークに対し
て、それぞれ対応する所定の位置に打撃手段を設けてい
るので、上記治具を適宜に揺動させてワークの種類毎に
該ワークの姿勢を変えることにより、装置本体における
１箇所の作業ステーションで複数種類のワークに対する
砂落し作業を実施することができる。もって、本発明に
関わる砂落し装置によれば、装置全体の大型化を招来す
ることなく、複数種類のワークに対して砂落し作業を実
施することが可能となる。

【００５６】また、本発明に関わる砂落し装置では、治
具を揺動自在に支持しかつ装置本体に敷設されたレール
に載置される車輪を有する治具台車を、装置本体に対し
て移動自在に設けるとともに、上記治具台車が装置本体
における作業ステーションに搬入された際に、上記車輪
を上記レールから離隔させる態様で、治具台車を装置本
体に対して支持固定する保持手段を設けているので、治
具台車を保持手段により装置本体に対して支持固定する
ことで、治具台車の車輪が装置本体のレールから離隔す
るため、砂落し作業時に打撃手段がワークを打撃して
も、該打撃手段からの振動によって上記車輪に大きな外
力が作用することはない。もって、本発明に関わる砂落
し装置によれば、打撃手段からの衝撃的な振動に起因す
る、装置各部における機械的寿命の低下を未然に抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる砂落し装置を採用したエンジン
の生産ラインを示す全体側面図。

【図２】本発明に関わる砂落し装置を示す側面図。

【図３】本発明に関わる砂落し装置を示す平面図。

【図４】本発明に関わる砂落し装置の要部端面図。

【図５】本発明に関わる砂落し装置の要部端面図。

【図６】本発明に関わる砂落し装置を示す全体端面図。

【図７】本発明に関わる砂落し装置のワーククランパを
示す要部断面図。

【図８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明に関わ
る砂落し装置の動作態様を示す概念図。

【図９】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明に関わ
る砂落し装置の動作態様を示す概念図。

【符号の説明】

１…砂落し装置、 １Ａ…装置本体、 １０…搬入ステーション、 １２，１２…レール、 ２０…作業ステーション、 ２２，２２…レール、 ２６…ガイドブロック、 ２７…固定側カムブロック、 ３０…治具台車、 ３２…治具、 ３３…車輪、 ３６…ガイドピン、 ３７…可動側カムブロック、 ４０Ａ，４０Ｂ…エアーハンマ（打撃手段）、 Ｗ…ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−21525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−68257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−107959（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−464（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−116771（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−4361（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−36357（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−81254（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−13655（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 29/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの所定箇所を打撃手段により
   打撃して上記ワークに付着した砂を除去する砂落し装置
   であって、 上記ワークを支持するとともに、上記ワークを互いに作
   業姿勢の異なる複数の作業位置に占位させるべく、装置
   本体に対して揺動自在に設けられた治具と、 上記治具の揺動により上記各作業位置に占位された上記
   ワークに対し、それぞれ対応する所定位置に配設された
   複数個の打撃手段と、 を備えて成ることを特徴とする砂落し装置。
2. 【請求項２】 治具を揺動自在に支持するととも
   に、装置本体に敷設されたレールに載置される車輪を有
   し、上記装置本体に対して移動自在に設けられた治具台
   車と、 上記が治具台車が上記装置本体における作業ステーショ
   ンに搬入された際、上記車輪を上記レールから離隔させ
   る態様で、上記治具台車を上記装置本体に対して支持固
   定する保持手段と、 を備えて成ることを特徴とする請求項１記載の砂落し装
   置。