JP3330718B2 - インサート挿入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インサート挿入装置に
係り、特に、内燃機関のシリンダブロックのようにイン
サートの挿入方向が交叉する鋳造品を鋳造するダイカス
トマシンに利用し、重量軽減と省スペース化を図ったイ
ンサート挿入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、内燃機関のシリンダブロックや
電動機の軸受けブラケットをダイカストマシンによって
アルミ鋳造する場合では、シリンダのピストン摺動面、
軸受ブラケット軸受保持面の強度および耐摩耗性といっ
た機械的性質の向上を図るために、これらの面を形成す
る鋼鉄製のスリーブ状のインサートを鋳ぐるむ方法が広
く採用されている。この種のインサートを鋳ぐるむため
には、金型を型開きしている状態において、予めインサ
ート部材を可動金型の所定の箇所に装填しておく必要が
ある。

【０００３】そこで、インサート部材の装填作業の自動
化を達成するために、インサート挿入装置が提案されて
おり、例えば、この種のインサート挿入装置の従来技術
としては、特公平３−６６９８２号に記載されているイ
ンサート挿入装置を挙げることができる。

【０００４】このインサート挿入装置は、図６に示され
るように、インサート金具１００を着脱自在にかつフロ
ート状に保持するガイドホルダ５６と、このガイドホル
ダ５６を前進させるホルダエアシリンダ６０と、ガイド
ホルダ５６からインサート金具１００を押し出すプッシ
ャエアシリンダ６２が配設されたインサートヘッドを備
えた装置である。インサート金具１００の装填を自動化
するため、インサートヘッドは、リンク機構により可動
金型の所定位置まで移動させるととともに、位置決め機
構によりガイドホルダの芯出しがされるように構成され
ている。

【０００５】図７は、内燃機関のシリンダブロックを鋳
造する金型にインサート金具を装填する場合のインサー
トヘッドの配置を示す平面図である。この種のシリンダ
ブロックにインサート金具を鋳ぐるむためには、一対の
インサートヘッドを図示しない固定型と可動金型１０３
との間に配置する。この場合、可動金型１０３では、イ
ンサート金具が挿入される部位である一部断面４４、４
６のそれぞれの挿入方向が、交叉するようになっている
ため、これに対応されせるようにインサートホルダ５
６、５８が角度Ｃ、Ｄだけ傾けて配置される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようにシリンダブ
ロックダイカストマシーンによる鋳造では、角度位相の
異なる２系統のシリンダの配列に対応させてインサート
ホルダを２組設けなければならないので、装置が大型化
する結果占有スペースが増大する問題がある。特に、固
定金型と可動金型の狭いスペースにインサートヘッドを
搬入、搬出をする必要があるため、ダイカストマシンの
各部との干渉を避けるために迂回して搬送しなければな
らない欠点があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、インサートホルダの数を半減す
ることにより、重力軽減と省スペース化を達成するよう
に構成したインサート挿入装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、スリーブ状のインサートが挿入される
インサート挿入部が２列以上に配列され、前記インサー
ト挿入部各列のインサート挿入方向が金型分割面側で交
叉する金型に前記インサートを挿入するインサート挿入
装置において、前記インサートを挿入方向に複数段装填
可能なインサートホルダと、複数本の前記インサートホ
ルダを一列のみ配列したインサートホルダの組を挿入方
向に進退自由に保持し前記インサートをインサートホル
ダから押出すプッシャ装置を有するインサートヘッド
と、前記インサートヘッドを互いに直交する少なくとも
２以上の軸方向に移動させ、型開きした金型の間で前記
インサートヘッドを位置決めする位置決め機構と、前記
インサートヘッドを旋回させ、インサートホルダの軸線
を前記金型のインサート挿入部の各列ごとに挿入方向に
一致させる角度位置決め機構と、を具備したことを特徴
とするものである。

【０００９】

【作用】金型の間にインサートヘッドが進入すると、イ
ンサートホルダが中子などのインサート挿入部に対向す
る作動位置に位置決められる。次いで、角度位置決め機
構が作動してインサート挿入部の第１列の中子に対する
挿入方向にインサートホルダの軸線が合うように旋回し
て軸線を合わせる。その後、プッシャ装置が作動して各
インサートホルダから第１段のインサートが押し出さ
れ、第１列の中子に装着される。第１列の中子へのイン
サート装着が終了すると、第２列の中子の配列に対して
インサートヘッドが位置決めされ、角度位置決め機構が
作動してインサートホルダの軸線を一致させる。その
後、同様にプッシャ装置が作動して、各インサートホル
ダから第２段のインサートが押し出され、第２列の中子
に装着される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明によるインサート挿入装置の一
実施例について添付の図面を参照して説明する。図４
は、本実施例によるインサート挿入装置をダイカストマ
シンに適用した実施例における配置位置関係を示す図で
ある。符合１０はインサート挿入装置の全体を、符合８
０はダイカストマシンの固定金型を示している。前記イ
ンサート挿入装置１０は、搬送装置１２の支持アーム１
３から垂設される昇降自在な昇降アーム１４の先端部に
装着されている。この搬送装置１２は、走行軌道１５上
を自走し、金型の間の空間と図示しないインサートの供
給ステーションとの間を往復できるようになっている。

【００１１】次に、図１は、実施例によるインサート挿
入装置１０の正面図、図５は平面図、図３は一部を切り
欠いた側面図である。符合１６はインサートヘッドを示
し、このインサートヘッド１６はインサートが装填され
るインサートホルダ１７と、インサートを押出すプッシ
ャ装置１８とを備えている。

【００１２】この実施例では、６気筒のエンジンのシリ
ンダブロックを鋳造するため、３つのインサートホルダ
１７、１７、１７が縦一列に配列するように取り付けら
れている。それぞれのインサートホルダ１７は、前記し
た特公平３−６６９８２号公報で公知のフローティング
機構を有するとともに、それぞれインサート１００ａ、
１００ｂを２段に装填可能に構成されている。また、各
インサートホルダ１７の先端には凹部１７ａが形成され
ており、図２に示されるように、この凹部１７ａはイン
サート挿入部を形成する円柱状の中子１０１ａ、１０１
ｂに突設した位置決め用の突部１０２に係合し、この係
合状態でちょうどインサート１００ａ、１００ｂが中子
１０１ａ、１０１ｂと同軸に調整されるようになってい
る。なお、各インサートホルダ１７、１７、１７は、そ
の間隔Ｐが中子１０１ａ、１０１ｂの配列間隔に対応す
るように装着されている。

【００１３】次に、インサートヘッド１６を回動自在に
支持し、このインサートヘッド１６を位置決めするため
の位置決め機構について説明する。まず、図１におい
て、インサート挿入装置本体１０は、昇降アーム１４の
先端部から支持台１９を介して取り付けられている。こ
の支持台１９には、型開閉方向に延びる案内レール２０
ａ、２０ｂが固定されている。この案内レール２０ａ、
２０ｂには、移動台２１が摺動自在にリニアベアリング
２２ａ、２２ｂを介して支持されている。この移動台２
１には、ブラケット２３を介して支持台１９に取り付け
られているインサートの挿入方向の交点にインサートヘ
ッド１６の回転中心を合わせる為にインサートヘッド１
６を前進させる移動用シリンダ２４のピストンロッド２
４ａが連結されるように構成されている。なお、前記移
動用シリンダ２４にはそのヘッド側に型開閉方向に作動
するインサート挿入時の反力を受けるためのシリンダ２
５が連結され、その位置決め用シリンダ２５には、固定
型８０に当接する突当て部材２６が連結されている。

【００１４】また、移動台２１の側面には、前記案内レ
ール２０ａ、２０ｂと直交する方向に一対の案内レール
２７ａ、２７ｂが取着されており、門型フレーム２８
は、リニアベアリング２９ａ、２９ｂを介してこの案内
レール２７ａ、２７ｂに沿って図示しないシリンダの駆
動により移動できるように装着されている。門型フレー
ム２８は、その平面形状として逆Ｌ字型を呈しており、
屈曲して水平方向に延びる支持部２８ａには、図３に示
すように、その内側にコ字状を呈する旋回フレーム３０
が旋回軸３１、３１と共に、旋回軸３１、３１を中心に
旋回可能に支持されている。インサートホルダ１７を保
持する中間移動台３２は型開閉方向に移動可能にこの旋
回フレーム３０によって支持されている。

【００１５】次に、前記旋回フレーム３０を一定角度旋
回し、インサートホルダ１７の向きをその軸線が可動金
型のインサート挿入部の各列ごとの挿入方向に調芯させ
る角度位置決め機構３４について説明する。アーム３５
はその中心で旋回軸３１に固着連結され、このアーム３
５の両端部にピンを介して一対のリンク３６ａ、３６ｂ
が連結されており、これらリンク３６ａ、３６ｂととも
に平行リンクを構成するように、それぞれリンク３６
ａ、３６ｂの他端はピンを介してＴ字形クランク部材３
７に連結されている。このＴ字形クランク部材３７は、
その腕部３７ａで、ピンによって旋回用シリンダ３８と
連結されるように構成されている。

【００１６】この実施例では、旋回用シリンダ３８は、
二つのシリンダをヘッド側で連結しピストンロッド３９
ａ、３９ｂがそれぞれ反対側に向くようにしたシリンダ
が用いられており、ピストンロッドのうち、一方のピス
トンロッド３９ｂは、継ぎ手を介してＴ字形クランク部
材３７と連結され、他方のピストンロッド３９ａはピン
６５を介して回動自在に門型フレーム２８の側面に対し
て連結されている。この場合、ピストンロッド３９ａが
前進限まで前進し、ピストンロッド３９ｂが後退限まで
後退した位置がＴ字形クランク部材３７の中立位置であ
り、この位置でインサートヘッド１６は水平な姿勢に保
たれるように構成されている。なお、図５において、符
合７３は、前記Ｔ字形クランク部材３７が一定角度θだ
け回転した位置で位置決めするためのストッパを示して
いる。

【００１７】図３に示されるように、このような角度位
置決め機構３４により一定角度旋回する旋回フレーム３
０の内側には、その腕部３０ａ、３０ｂの内側面に長手
方向に案内レール６６ａ、６６ｂが固定されている。イ
ンサートヘッド１６を構成する中間移動台３２は、この
案内レール６６ａ、６６ｂに案内されてインサートホル
ダ１７の軸方向にリニアベアリング６７ａ、６７ｂを介
して摺動自在に一対のシリンダ６８ａ、６８ｂにより駆
動されて進退するように構成されている。

【００１８】図３において、前記インサートヘッド１６
には、インサートを可動金型８１のインサート挿入部の
中子１０１ａ、１０１ｂに対して押しだすための、プッ
シャ装置６８が装着されている。このプッシャ装置６８
は、各インサートホルダ１７と同軸的に組み込まれ先端
面がインサート１００ａ、１００ｂの後端面に当接する
押し当て部材６９、６９、６９をブラケット７０に取り
付け、このブラケット７０を旋回フレーム３０の腕部３
０ａ、３０ｂに取着した案内部材７１ａ、７１ｂに沿っ
て摺動自在に係合させている。このブラケット７０に
は、押し出しシリンダ７２のピストンロッドが継ぎ手を
介して連結される。

【００１９】なお、前記案内部７１ａ、７１ｂ材を移動
台３２に設ける構成とすることもできる。

【００２０】本実施例は、以上のように構成されるもの
であり、次に、その作用ついて説明する。搬送装置１２
が図示しないインサートの供給ステーションまで移動す
る。このインサート供給ステーションでは、水平な姿勢
で待機しているインサートヘッド１６の各々インサート
ホルダ１７、１７、１７に２個のインサート１００ａ、
１００ｂが、図３に示されるように、２段に串ざし状に
挿入される。

【００２１】次に、搬送装置１２が移動し、インサート
挿入装置１０の全体が型開きした状態にある固定金型８
０と可動金型８１の間の空間に進入すると、所定位置で
停止する。図２において、シリンダ２５が作動して突当
て部材２６を固定金型８０に当接させる。また、移動用
シリンダ２４が前進して、門型フレーム２８を破線で示
す位置から実線で示す位置まで可動金型８１側へ移動さ
せる。このようしてインサートヘッド１６は、固定金型
８０と可動金型８１との間で位置決めされる。以下、こ
の位置で次のようにして旋回フレーム３０が旋回してイ
ンサートホルダ１７の角度位置決めがなされ、可動金型
８１のインサート挿入部にインサート１００ａ、１００
ｂが装着される。

【００２２】まず、左右２列に配列する中子１０１ａ、
１０１ｂのうち、一方の配列の中子１０１ａにインサー
ト１００ａを挿入する動作について説明する。まず、旋
回シリンダ３８の第１シリンダ３８ａが作動してそのピ
ストンロッド３９ａが後退限の位置まで後退するので、
Ｔ字型クランク部材３７が支点を中心に反時計回りに回
動する。これにより、旋回アーム３５が反時計回りに角
度θだけ回動し、インサートヘッド１６を保持する旋回
フレーム３０の全体が反時計回りにθだけ回動するの
で、インサート挿入方向とインサートホルダ１７の軸線
が同軸になるように位置決めされる。

【００２３】次に、図３において、シリンダ６８ａ、６
８ｂが作動し、中間移動台３２を前進させる。この中間
移動台３２の前進によって、各インサートホルダ１７の
それぞれが可動金型８１内のインサート挿入部に進入
し、その先端が中子１０１ａの端面に当接する。このと
き、中子１０１ａの端面には位置決め用の突起部１０２
にインサートホルダ１７の先端面の凹部１７ａが係合し
合うので、中子１０１ａと同軸上にインサート１００ａ
が調心される。

【００２４】この位置で、押出しシリンダ７２が作動す
ると、押当て部材６９、６９、６９が前進してインサー
ト１００ａを押し出し、中子１０１ａの外側に被せるよ
うにして挿入するので、これにより、一度の動作で中子
１０１ａの配列にインサート１００ａを装着することが
できる。

【００２５】次に、中子１０１ｂの配列にインサート１
００ｂを装着するときには、図２において、旋回シリン
ダ３８の第２ピストンロッド３９ｂが前進限まで突出
し、Ｔ字型クランク部材３７を時計回りに角度θだけ回
動させる。これにより、旋回アーム３５も同方向に同じ
角度だけ回動するので、インサートホルダ１７、１７、
１７の軸線が中子１０１ｂの軸線と平行になるように位
置決めされる。この実施例の場合、中子１０１ｂの配列
は中子１０１ａの配列に対して互い違いになっているの
で、図示されないシリンダが作動して門型フレーム２８
の全体がインサートホルダ１７の間隔Ｐの１／２の距離
だけ紙面に垂直に移動し、インサートホルダ１７が中子
１０１ｂの配列に対して調芯される。

【００２６】次に、前記と同様に図３において、シリン
ダ６８ａ、６８ｂが作動し、中間移動台３２が前進す
る。この中間移動台３２の前進によって、各インサート
ホルダ１７の先端面の凹部が中子１０１ｂの突起部に係
合し合うので、中子１０１ｂに対してインサートホルダ
１７に装着されているインサート１００ｂが調心され
る。

【００２７】インサート１００ｂの挿入は、まず、押出
しシリンダ７２が作動すると、押当て部材６９は残って
いるインサート１００ｂを押し出し、中子１０１ｂの外
側に被せるようにして挿入するので、これにより、一度
の動作でインサート１００ｂを装着することができる。

【００２８】以上のようにして、インサート１００ａ、
１００ｂの装着が完了すると、旋回用シリンダ３８の第
１ピストンロッド３９ａが前進限に突出するとともに、
第２ピストンロッド３９ｂが後退し、旋回フレーム２８
が水平な姿勢に復帰する。その後、移動シリンダ２４の
ピストンロッドが後退し、門型フレーム２８の移動とと
もにインサートヘッド１６の全体が可動金型８１から離
れる。また、位置決め用シリンダ２５が作動して突き当
て部材２６が固定金型８０から離れてから、搬送装置１
２の昇降アーム１４が上昇し、インサート装置１０を図
示しないインサート供給ステーションまで搬送する。以
上で１サイクルの動作が終了する。以後、鋳造の次サイ
クルに継続する。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、それぞれ多段にインサートを装填したインサ
ートホルダをインサートヘッドに一列に配列し、インサ
ートヘッドの位置決めしてから、インサートホルダを金
型内のインサート挿入部の各列ごとに調芯する角度位置
決めを行えるように構成しているので、従来、インサー
ト挿入部の各列ごとにインサートホルダを多数設けてい
たものにくらべて、インサートホルダの数を減らすこと
が実現でき、大幅な重量軽減と、省スペース化を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインサート挿入装置の一実施例を
示す正面図。

【図２】本発明によるインサート挿入装置の一実施例を
示す平面図。

【図３】本発明によるインサート挿入装置の一実施例を
示す一部切欠側面図。

【図４】インサート挿入装置が型開きした金型の間に進
入したときの配置関係を示す説明図。

【図５】実施例によるインサート挿入装置の作用を示す
概略側面図。

【図６】従来技術によるインサートヘッドの構成を示す
側面図。

【図７】従来技術において、インサートの挿入方向が交
叉する金型におけるインサートヘッドの配置を示す平面
図。

【符号の説明】

１０ インサート挿入装置 １２ 搬送装置 １４ 昇降アーム １６ インサートヘッド １７ インサートホルダ ２１ 移動台 ２４ 移動用シリンダ ２５ 位置決め用シリンダ ２８ 門型フレーム ３０ 旋回フレーム ３１ 旋回軸 ３２ 中間移動台 ３７ Ｔ字形クランク部材 ３８ 旋回用シリンダ ８０ 固定金型 ８１ 可動金型 １００ａ、１００ｂ インサート １０１ａ、１０１ｂ 中子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スリーブ状のインサートが挿入されるイン
   サート挿入部が２列以上に配列され、前記インサート挿
   入部各列のインサート挿入方向が金型分割面側で交叉す
   る金型に前記インサートを挿入するインサート挿入装置
   において、 前記インサートを挿入方向に複数段装填可能なインサー
   トホルダと、 複数本の 前記インサートホルダを一列のみ配列したイン
   サートホルダの組を挿入方向に進退自由に保持し前記イ
   ンサートをインサートホルダから押出すプッシャ装置を
   有するインサートヘッドと、 前記インサートヘッドを互いに直交する少なくとも２以
   上の軸方向に移動させ、型開きした金型の間で前記イン
   サートヘッドを位置決めする位置決め機構と、 前記インサートヘッドを旋回させ、インサートホルダの
   軸線を前記金型のインサート挿入部の各列ごとに挿入方
   向に一致させる角度位置決め機構と、 を具備したことを特徴とするインサート挿入装置。