JP3027257B2 - 中子接着方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワークの鋳造にかかる中
子の組立技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのシリンダブロックは、鋳造に
よって製造されるのが普通であり、実開昭６２−１６５
８０９号公報には、シリンダブロック鋳造に関する改良
が開示される。また、シリンダブロックの鋳造において
は、シリンダボア、ウオータジャケットなどの空間部を
形成するための中子を組み込む必要がある。例えば特開
昭６２−２８５８０９号公報には、ウオータジャケット
中子とシリンダライナーを結合してセットすることが開
示されている。

【０００３】

【解決しようとする課題】多気筒エンジンにシリンダブ
ロックなど、１つの鋳造製品にたいして複数の中子が必
要である場合、鋳造に先立って、中子を所定の位置関係
で組立て、鋳造型に組み込む必要がある。従来の装置で
は、中子同士の組立接着を手作業で行っていたので、作
業効率がわるく時間がかかるという問題があった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みて、構成されるも
ので、複数の中子を必要とする鋳造品の製造において、
中子の組立接着作業を効率化し、時間の短縮を図ること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下のように構成される。本発明に係る装置
は、１つの中子セットを支持する第１中子支持手段と、
他の中子セットを支持する第２中子支持手段と、中子セ
ットを一体的に接着する接着作業ステーションと、１つ
の中子セットを受け入れ組立を行う組立作業ステーショ
ンと、前記接着作業ステーションにおいて前記何れかの
中子支持手段に支持される中子セットを一体的に接着す
る接着手段と、前記接着作業ステーションから接着作業
済の中子セット搬出する移送手段と、第１及び第２中子
支持手段を組立作業ステーションと接着作業ステーショ
ンとの間を両ステーションにおけるそれぞれの作業が終
了したのち同時に移動させる移動手段とを備えいる。

【０００６】好ましい態様では、接着作業ステーション
において、中子支持手段に保持された一組の中子を接着
させる自動接着手段を備える。また、別の態様では、組
立作業ステーションにおいて中子の組立を行うととも
に、接着作業ステーションにおける自動接着手段に対す
る位置決めを自動的に行う自動位置決め装置をさらに備
える。

【０００７】さらに好ましい態様では、前記組立作業ス
テーションの一方の側に設けられる第１接着作業ステー
ションと、組立作業ステーションの他方の側に設けられ
る第２接着作業ステーションと、一つの中子セットを支
持する第１中子支持手段と、他の１つの中子セットを支
持する第２中子支持手段と、何れかの接着作業ステーシ
ョンにおいて接着作業が終了したとき、当該接着作業ス
テーションにある中子支持手段から中子セットを搬出す
る移送手段と、第１及び第２中子支持手段を第１接着作
業ステーションと組立作業ステーションにそれぞれ位置
する状態と組立作業ステーションと第２接着作業ステー
ションにそれぞれ位置する状態との間で組立作業ステー
ション及び接着作業ステーションにおけるそれぞれの作
業が終了したのち同時に移動させる移動手段を備える。

【０００８】また、本発明の別の特徴は、複数の中子を
接着する方法にかかるものであって、接着作業ステーシ
ョンにおいて第１中子支持手段に支持される中子を接着
する工程と、該第１中子支持手段に支持される１つ中子
セットの接着が行われている間に、組立作業ステーショ
ンにおいて他の中子セットを組立てて第２中子支持手段
に支持させる工程と、前記接着作業ステーションにおけ
る工程が終了し、組立作業ステーションにおける作業が
終了したのち、接着作業ステーションにある第１中子支
持手段により接着作業済の中子セットを搬出するととも
に組立作業ステーションにある中子を第２中子支持手段
によって接着作業ステーションに移動させる工程とを含
む。

【０００９】好ましくは、接着作業ステーションにおい
て、自動接着手段を用いて中子支持手段に保持された中
子セットを接着させるようになっている。さらにこの場
合、組立作業ステーションにおいて中子の組立を行うと
ともに、接着作業ステーションにおける自動接着手段に
対する位置決めを自動的に行うようになっている。

【００１０】また、具体的な態様として、前記組立作業
ステーションの一方の側に第１接着作業ステーション、
他方の側に第２接着作業ステーションを設け、第１接着
作業ステーションにおいて接着作業が終了し第１中子支
持手段から中子を搬出したのち、空になった第１中子支
持手段を第１接着作業ステーションから組立作業ステー
ションに移動させるとともに、第２中子支持手段を組立
作業ステーションから第２接着作業ステーションに移動
させ、第１中子支持手段上に新たに中子セットを組立位
置決めするとともに、第２中子支持手段上の中子セット
の接着作業を行い、組立作業ステーション及び第２接着
作業ステーションにおける作業が終了したのち、第１中
子支持手段を接着作業のために第１接着作業ステーショ
ンに移動させるとともに、第２中子支持手段から接着後
の中子セットを搬出したのち該第２中子支持手段を新た
な中子セットを受け入れるために組立作業ステーション
に移動させる工程を含む。

【００１１】

【作用】本発明によれば、該第１中子支持手段に支持さ
れる中子の接着が行われている間に、組立作業ステーシ
ョンにおいて他の１組の中子を組立てて第２中子支持手
段に支持させるようになっている。すなわち、接着作業
ステーションにおける接着と、組立作業ステーションに
おける組立とは同時進行する。

【００１２】そして、接着作業ステーションにおける接
着作業が終わり、組立作業ステーションにおける中子セ
ットの組立作業が終わると、接着作業ステーションにあ
る接着済の中子セットは、第１中子支持手段によって搬
出され、組立作業ステーションにある位置決めされた中
子セットが接着作業ステーションに搬入される。接着作
業ステーションにおける中子の接着作業は、自動的に接
着剤注入を行うことによって達成される。 また、前記
各中子支持手段の接着作業ステーションへの移動にとも
なって中子の位置決めが行われる。本発明によれば、組
立作業及び接着作業を同一時間帯に行うことができるの
で効率的な処理を行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１及び図２を参照すると、本発明の１実施
例にかかる中子組立接着装置１が示されている。図示の
装置は、４気筒直列エンジンのシリンダブロックの鋳造
用に使用されるものである。４気筒直列エンジンのシリ
ンダブロックには、独立した空間部を複数形成する必要
があり、このため、複数の中子が必要となるとともに、
相互の位置関係を正確の設定する必要がある。本装置１
は、４気筒直列エンジンのシリンダブロックの鋳造の前
段階において、エンジンの空間部分を形成する複数の中
子の組立、位置決め、及び互いの中子ののり付けを行う
ためのものである。本例の装置１は、上記のり付けを行
う第１、第２接着作業ステーション２、３その間に位置
して上記位置決め及び組立を行う組立作業ステーション
４及び図１において最も左に位置し、位置決め、組立、
接着後の中子セット５すなわちワークを第１、第２接着
作業ステーション２、３から取り上げ送り出す搬送ステ
ーション６を備えている。

【００１４】本例の装置は、上記の接着作業ステーショ
ンと組立作業ステーション間をワークを載置して移動可
能な一対の第１、第２トレー７、８が設けられる。これ
らのトレー７、８は、フレーム構造９に支持され、図１
において左右に延びるレール１０上を移動可能になって
いる。トレー７、８内では各ステーション２、３、４に
おける作業が支障なくできるように治具（図示せず）に
よってワーク５を支持している。本例では、第１トレー
７が第１接着作業ステーション２にあるときは、第２ト
レー８が組立作業ステーション４に位置し、第１トレー
７が組立作業ステーション４にあるときは第２トレー８
は第２接着作業ステーション３に位置するように図にお
いてレール１０上を左右に移動可能になっている。

【００１５】また、各接着作業ステーション２、３に
は、上方及び両側から中子を接着するのり付け装置１
１、１２が設けられる。のり付け装置１１、１２は、１
５０°Ｃ前後で溶融高分子材料を所定の箇所に注入して
中子の接着を行うものである。本例の装置は、さらに接
着作業ステーション２、３から接着後の中子セットすな
わちワークに係合して搬出する移送装置１３を備えてい
る。移送装置１３は、図１において横方向に延びるレー
ル１４上を移動可能になっており、第１、第２接着作業
ステーション２、３から搬送ライン１５上に接着作業が
完了したワーク５を搬出する。

【００１６】図３に示すように組立作業ステーションに
は、搬入されたワークの四方から各中子を位置決めして
組み立てるための治具が設けられる。一対の治具１６は
図３において左右方向に移動可能であり、左右の位置関
係をセットする。また他の一対の治具１７、１８は、図
において上下方向の位置関係をセットするようになって
いる。なお、本例の装置では、一回の工程で処理される
中子セット５によってよって左右対象の一対のシリンダ
ブロックが鋳造されるようになっている。左右一対の治
具１６は、それぞれシリンダ装置１９を備えており、両
方が互いに近づくように移動可能になっている。また、
上下方向に配置された、位置決め治具は、下方の治具１
８のみがシリンダ装置２０に作用によって上方に移動可
能で上方の治具１７は基準治具で固定となっている。

【００１７】図４に示すように接着作業ステーション２
（３）においては、上方のり付け装置１１と一対の側方
のり付け装置１２がワーク５の周りに配置される。中子
セット５は、４つのボア中子５ａとその両側に位置する
ウオータジャケット中子５ｂとからなる。この場合、ウ
オータジャケット中子５ｂはボア中子５ａの一方の側に
配置される幅木５ｃによって連結されている。図５を合
わせて参照すると、側方のり付け装置は接着剤を中子セ
ットに注入する４つのノズル２１を備えている。これら
のノズル２１のワーク５に対する相対的な注入位置は、
図の矢印の方向に変位可能になっており、ワークの変化
に対応して注入位置を変更できるようになっている。こ
れらのノズル２１は、シリンダ装置２２によってそれぞ
れワーク５に対して、注入時にはワークに前進して注入
口に係合し、終了後は後退するようになっている。ま
た、上方のり付け装置は、６つのノズル２３を備えてお
り、３つづつが各セットに対応しており、ボア中子５ａ
間に接着剤を注入するようになっている。

【００１８】本例の接着剤注入ノズル２１、２３は、図
６に示すように中心部に溶融状態で接着剤を供給する接
着剤供給通路２４が設けられ、ノズルには先細になるよ
うにテーパ２５が形成されており、テーパ２５が始まる
位置のノズル基部の周囲にエッジ部２６が形成される。
このエッジ部２６は、ノズルが中子に設けられた接着剤
注入口２７に挿入されたときワーク５の表面に係合して
接着剤が注入口２７から溢れるのを防止する働きをす
る。

【００１９】さらに、図７に示すようにノズルの周囲に
たとえば、耐熱性シリコンゴム等で構成される弾性体キ
ャップ２８を取付け、キャップ２８の先端部２８ａがノ
ズルより僅かに突出するように構成することができる。
このようにすると、ノズルが中子の接着剤注入口に挿入
されるときは必ずキャップの先端部２８ａが中子表面に
接触して閉空間を形成するので、接着剤がキャップの外
側に漏れでることはない。この結果、接着剤注入口がキ
ャップの先端部２８ａと中子５とが接触する範囲内にあ
るかぎり、たとえば、車種が変わるなどして中子の大き
さが変わってノズルが注入口に正確に整合しなくなって
も接着剤を支障なく注入することが可能となる。

【００２０】図８を参照すると、移送装置１３は、フレ
ーム構造９に支持され、図１において左右に延びるレー
ル１４に車輪２９を介して移動可能に支持されており、
ワークの周囲１０ヵ所（一部のみ図示）で側面に係合す
る係合爪３０ａを備えた係合アーム３０を有する。ま
た、ワークを把持したアーム３０ごと上方に引き上げる
ための動作を行うシリンダ装置３１を備えている。した
がって、各接着作業ステーション２、３で作業が終了し
たワーク５を把持して上方に引き上げ、搬送ステーショ
ン１５に移送するようになっている。

【００２１】さらに搬送ステーション６には、図１にお
いて紙面に直交する方向に延びるレール３２に移動可能
に支持され、ワーク５を搬出するための台車３３を備え
ている。以上の装置において、動作を説明する。作業の
開始の段階では、２つのトレーは何れも空である。した
がって、最初の段階で第１、第２トレーともに空の状態
で、第１トレー７が組立作業ステーション４に第２トレ
ー８が第２接着作業ステーション３にあるとすると、ま
ず、組立作業ステーション４にある第１トレー７に、４
気筒直列エンジンのシリンダブロックの空間部を形成す
るための複数の中子、すわなち四つのボア中子及び２つ
のウオータジャケット中子５ｂを第１トレー７上にセッ
トする。まず図３において左右方向に移動可能な一対の
治具１６によって、左右の位置関係をセットする。次
に、図３において下方に位置する治具１８を上方に移動
して、中子セット５の上下方向の位置関係をセットす
る。上記したように、本例の装置１では、一回の作業で
左右対象の一対のシリンダブロックに対応する一対の中
子セット５を組立接着するようになっている。

【００２２】つぎに、第１、及び第２トレー７、８を操
作して図１で示す位置に両者とも左方に平行移動させ
る。すなわち、第１トレーを組立作業ステーション４か
ら第１接着作業ステーション２に、第２トレー８を第２
接着作業ステーション３から組立作業ステーション４に
移動させる。そして、第２トレー８に他の中子セットを
セットして上記同様の組立作業を行う。

【００２３】この間、第１接着作業ステーション２に移
動した第１トレー７にある組立済の中子セット５の周り
には、上方のり付け装置１１と一対の側方のり付け装置
１２がワーク５の周りにセットされる。これらののり付
け装置１１、１２は、所定の間隔で接着剤を注入するノ
ズル２１、２３を備えており、各ノズル２１、２３がそ
れぞれのシリンダ装置２２、３４により、ワークに対し
て前進して、ワークのに形成された接着剤注入口２７に
進入する。そして、所定のタイミングで接着剤を注入す
る。

【００２４】これらの接着作業ステーション２、３にお
けるのり付け装置１１、１２の動作は図示しないコント
ローラによって全て自動的に行われる。のり付け装置に
よる接着剤注入作業がおわり、接着剤が冷却して所定の
接着効果が生じた後、上方のり付け装置は、ワーク５の
上方において図２で示すように左方に退避して、ワーク
の上方への移動を可能にする。

【００２５】この状態で移送装置１３がフレーム構造９
に支持されたレール１０上を移動して第１トレー７上で
止まる。そして、シリンダ装置３１が作動して移送の本
体部を１０個の把持アーム３０と共に、下降させ、所定
の位置で停止させる。つぎに、アーム作動シリンダ装置
３６が作動して、ワーク５を把持する。この状態で再び
シリンダ装置３１が起動してワークを第１トレーから持
ち上げさらにモータ（図示せず）の動力によって、車輪
を駆動してレール上を移動させ搬送ライン１５まで移動
して台車３３に上記ワーク５を載置する。その後、台車
３３がワークを所定の位置に搬送する。

【００２６】

【効果】本発明によれば、接着作業ステーションにおけ
る接着と、組立作業ステーションにおける組立とは同時
進行するので、従来のように、組立作業の終了を待って
接着作業を行うようにするものに比べて作業を能率化す
ることができる。好ましい態様では、接着作業を自動的
に行うので更に能率化を推進することができる。また、
別の態様では、中子セットの組立における位置決め、位
置決め治具によって自動的に行うようになっているの
で、正確かつ迅速に行うことができる。

【００２７】さらに、第１中子支持手段と第２中子支持
手段との並列して設け、組立作業ステーションの両側の
接着作業ステーションを設け、第１中子支持手段及び第
２中子支持手段を交互に接着作業ステーションに移動さ
せるようにすれば、装置構成をさらに簡単にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例にかかる中子の組立、接着搬
送を行う装置の立面図である。

【図２】図１の装置の側面図である。

【図３】位置決め装置の平面図である。

【図４】のり付け装置の概略斜視図である。

【図５】側方のり付け装置の１つを示す平面図である。

【図６】ノズルの断面図である。

【図７】他の実施例に係るノズルの断面図である。

【図８】移送装置の側面図である。

【符号の説明】

１ 中子組立接着装置 ２ 第１接着作業ステーション ３ 第２接着作業ステーション ４ 組立作業ステーション ５ 中子セット ６ 搬送ステーション ７ 第１トレー ８ 第２トレー ９ フレーム構造 １０ レール １１ 上方のり付け装置 １２ 側方のり付け装置 １３ 移送装置 １４ レール １５ 搬送ライン １６ 位置決め治具 １７ 位置決め治具 １８ 位置決め治具 １９ シリンダ装置 ２０ シリンダ装置 ２１ ノズル ２２ シリンダ装置 ２３ ノズル ２４ 接着剤供給通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22C 9/10

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の中子を接着する方法であって、接着
   作業ステーションにおいて第１中子支持手段に支持され
   る中子を接着する工程と、該第１中子支持手段に支持さ
   れる１つ中子セットの接着が行われている間に、組立作
   業ステーションにおいて他の中子セットを組立てて第２
   中子支持手段に支持させる工程と、前記接着作業ステー
   ションにおける工程が終了し、組立作業ステーションに
   おける作業が終了したのち、接着作業ステーションにあ
   る第１中子支持手段により接着作業済の中子セットを搬
   出するとともに組立作業ステーションにある中子を第２
   中子支持手段によって接着作業ステーションに移動させ
   る工程とを含むことを特徴とする中子接着方法。
2. 【請求項２】接着作業ステーションにおいて、自動接着
   手段を用いて中子支持手段に保持された中子セットを接
   着させることを特徴とする中子接着方法。
3. 【請求項３】前記組立作業ステーションにおいて中子の
   組立を行うとともに、接着作業ステーションにおける自
   動接着手段に対する位置決めを自動的に行うことを特徴
   とする請求項１記載の接着方法。
4. 【請求項４】前記組立作業ステーションの一方の側に第
   １接着作業ステーション、他方の側に第２接着作業ステ
   ーションを設け、第１接着作業ステーションにおいて接
   着作業が終了し第１中子支持手段から中子を搬出したの
   ち、空になった第１中子支持手段を第１接着作業ステー
   ションから組立作業ステーションに移動させるととも
   に、第２中子支持手段を組立作業ステーションから第２
   接着作業ステーションに移動させ、第１中子支持手段上
   に新たに中子セットを組立位置決めするとともに、第２
   中子支持手段上の中子セットの接着作業を行い、組立作
   業ステーション及び第２接着作業ステーションにおける
   作業が終了したのち、第１中子支持手段を接着作業のた
   めに第１接着作業ステーションに移動させるとともに、
   第２中子支持手段から接着後の中子セットを搬出したの
   ち該第２中子支持手段を新たな中子セットを受け入れる
   ために組立作業ステーションに移動させる工程を含むこ
   とを特徴とする請求項１記載の中子接着方法。
5. 【請求項５】１つの中子セットを支持する第１中子支持
   手段と、他の中子セットを支持する第２中子支持手段
   と、中子セットを一体的に接着する接着作業ステーショ
   ンと、１つの中子セットを受け入れ組立を行う組立作業
   ステーションと、前記接着作業ステーションにおいて前
   記何れかの中子支持手段に支持される中子セットを一体
   的に接着する接着手段と、前記接着作業ステーションか
   ら接着作業済の中子セット搬出する移送手段と、第１及
   び第２中子支持手段を組立作業ステーションと接着作業
   ステーションとの間を両ステーションにおけるそれぞれ
   の作業が終了したのち同時に移動させる移動手段とを備
   えた中子接着装置。
6. 【請求項６】接着作業ステーションにおいて、中子支持
   手段に保持された一組の中子を接着させる自動接着手段
   を備えたことを特徴とする請求項５記載の中子接着装
   置。
7. 【請求項７】前記組立作業ステーションにおいて中子の
   組立を行うとともに、接着作業ステーションにおける自
   動接着手段に対する位置決めを自動的に行う自動位置決
   め装置をさらに備えた請求項５記載の接着方法。
8. 【請求項８】前記組立作業ステーションの一方の側に設
   けられる第１接着作業ステーションと、組立作業ステー
   ションの他方の側に設けられる第２接着作業ステーショ
   ンと、一つの中子セットを支持する第１中子支持手段
   と、他の１つの中子セットを支持する第２中子支持手段
   と、何れかの接着作業ステーションにおいて接着作業が
   終了したとき、当該接着作業ステーションにある中子支
   持手段から中子セットを搬出する移送手段と、第１及び
   第２中子支持手段を第１接着作業ステーションと組立作
   業ステーションにそれぞれ位置する状態と組立作業ステ
   ーションと第２接着作業ステーションにそれぞれ位置す
   る状態との間で組立作業ステーション及び接着作業ステ
   ーションにおけるそれぞれの作業が終了したのち同時に
   移動させる移動手段を備えたことを特徴とする中子接着
   装置。