JP4036238B2 - アルミニウム鋳物粗材の後処理方法およびその設備 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム鋳物粗材の後処理方法およびその設備に係り、より詳しくは、アルミニウム鋳物粗材をセル生産方式で連続的に後処理するに当り、後処理を施行する２台の第１・第２加工ユニットに対して、２個のアルミニウム鋳物粗材を把持可能な把持手段を有する１台のロボットによって前記アルミニウム鋳物粗材を１個ずつ順次通過させて後処理する方法およびその設備に関する。

従来、鋳造設備から取り出したままの状態のアルミニウム鋳物粗材をセル生産方式で連続的に後処理を行う方法の一つとして、アルミニウム鋳物粗材の湯口系部分および／または鋳張りを切断および／または切削する２台の第１・第２加工ユニットを横に並べて配設して、これら２台の第１・第２加工ユニットに対してアルミニウム鋳物粗材を１個ずつそれぞれ順に１台のロボットによって搬入・搬出させるようにしたものがある。

しかし、このように構成された従来のアルミニウム鋳物粗材の後処理方法では、ロボットが２台の第１・第２加工ユニットに対してそれぞれ効率良くアルミニウム鋳物粗材を把持して移動させることができなかった。

本発明が解決しようとする課題は、１台のロボットが２台の第１・第２加工ユニットに対してアルミニウム鋳物粗材を効率良く移動させることができないという点である。

上記の課題を解消するために本発明におけるアルミニウム鋳物粗材の後処理方法は、アルミニウム鋳物粗材をセル生産方式で連続的に後処理するに当り、後処理を施行する２台の第１・第２加工ユニットに対して、２個のアルミニウム鋳物粗材を把持可能な把持手段を有する１台のロボットによって前記アルミニウム鋳物粗材を１個ずつ順次通過させて後処理する方法であって、アルミニウム鋳物粗材搬入側の所定位置にある１個の未処理アルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持した後、前記ロボットによって前記第１加工ユニットに移動する工程と、第１加工ユニットにおける第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持するとともに、前記１個の未処理アルミニウム鋳物粗材を前記把持手段から前記第１加工ユニットに移す工程と、前記第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記ロボットによって第２加工ユニットに移動する工程と、第２加工ユニットにおける第２加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持するとともに、前記第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段から前記第２加工ユニットに移す工程と、前記第２加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記ロボットによってアルミニウム鋳物粗材搬出側の所定位置に移動させる工程と、を含むことを特徴とする。

なお、本発明において後処理とは、アルミニウム鋳物粗材における湯口系部分、オーバーフロー部分、鋳張り、外面（面加工）のうち少なくとも一ヵ所以上に対して、切断、切削、孔明けのうち少なくとも一工程以上を施行することである。

またなお、加工ユニットとは、アルミニウム鋳物粗材における湯口系部分、オーバーフロー部分、鋳張り、外面（面加工）のうち少なくとも一ヵ所以上に対して、切断、切削、孔明けのうち少なくとも一工程以上を施行するものである。この加工ユニットの主なものとしては、アルミニウム鋳物粗材のオーバーフロー部分を折るまたは切断するオーバーフロー折りユニット、前記アルミニウム鋳物粗材の湯口ゲート部分を切断する湯口ゲート切断ユニット、前記アルミニウム鋳物粗材の面仕上げを行う面仕上げユニット、前記アルミニウム鋳物粗材の鋳張り取りを行う鋳張り取りユニット、前記アルミニウム鋳物粗材の面加工を行う面加工ユニットなどがある。

ここでいうアルミニウム鋳物粗材の面加工とは、欠陥の無いアルミニウム鋳物を得るために後処理後に行う各種の試験などの後工程に必要な加工である。

上記の説明から明らかなように本発明は、アルミニウム鋳物粗材をセル生産方式（屋台方式）で連続的に後処理するに当り、後処理を施行する２台の第１・第２加工ユニットに対して、２個のアルミニウム鋳物粗材を把持可能な把持手段を有する１台のロボットによって前記アルミニウム鋳物粗材を１個ずつ順次通過させて後処理する方法であって、アルミニウム鋳物粗材搬入側の所定位置にある１個の未処理アルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持した後前記ロボットによって前記第１加工ユニットに移動する工程と、第１加工ユニットにおける第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持するとともに、前記１個の未処理アルミニウム鋳物粗材を前記把持手段から前記第１加工ユニットに移す工程と、前記第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記ロボットによって第２加工ユニットに移動する工程と、第２加工ユニットにおける第２加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持するとともに、前記第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段から前記第２加工ユニットに移す工程と、前記第２加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記ロボットによってアルミニウム鋳物粗材搬出側の所定位置に移動させる工程と、を含むから、ロボットは、第１加工ユニットが未処理のアルミニウム鋳物粗材の後処理を行っている間に、先行して第１加工ユニットによって後処理したアルミニウム鋳物粗材を第２加工ユニットに移動させたり、第２加工ユニットが第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材の後処理を行っている間に、未処理のアルミニウム鋳物粗材を第１加工ユニットに移動させたりするため、従来のこの種の後処理方法と比較して加工ユニットを効率良く稼動することができるなどの優れた実用的効果を奏する。

本発明を適用したアルミニウム鋳物粗材の後処理設備の最良の形態について、図１〜図３に基づき詳細に説明する。本アルミニウム鋳物粗材の後処理設備は、図１に示すように、自動車の直４シリンダブロックに係るアルミニウム鋳物粗材Ｗの湯口ゲート部分を切断する湯口ゲート切断ユニット１（以下、加工ユニットＩと略称する）と、アルミニウム鋳物粗材Ｗのオーバーフロー部分を折るオーバーフロー折りユニット２（以下、加工ユニットＩＩと略称する）と、これらの加工ユニットＩ・ＩＩに隣接して配設されて加工ユニットＩ・ＩＩに対して前記アルミニウム鋳物粗材Ｗを把持して移動させる１台のロボット３とで構成してある。そして、これら加工ユニットＩと加工ユニットＩＩとロボット３は機台４上に設置してある。

また、前記ロボット３（ ファナック株式会社製のＦＡＮＵＣＳ−４３０ｉＦ）は６軸型の多関節構造を成している。また、前記ロボット３のアーム５の回動制御は、予めティーチングして制御装置（図示せず）に記憶されたプログラムによって行われるようになっている。さらに、前記ロボット３の前記アーム５に装着したアルミニウム鋳物粗材Ｗの把持機構６は、２個の前記アルミニウム鋳物粗材を把持可能な構造になっていて、図２に示すように、前記アーム５の先端に装着したアーム５の長手方向へ延びる支持部材７と、この支持部材７に二対のブラケット８・８をそれぞれ介して上下回動自在に枢支して装着した二対の爪部材９・９・１０・１０と、これら二対の爪部材９・９・１０・１０における各一対の爪部材９・９および１０・１０の基端に上下回動自在にピン連結しかつ前記ブラケット８・８に屈曲部にて上下回動自在に枢支したＬ字状の二対のリンク１１・１１・１２・１２と、これら二対のリンク１１・１１・１２・１２のそれぞれの対の他端間にピン連結して装架した２本のシリンダ１３・１４とで構成してあって、二対の前記爪部材９・９・１０・１０の先端は、前記シリンダ１３・１４のそれぞれの伸縮作動によりそれぞれ開閉するようになっている。

次に、アルミニウム鋳物粗材をセル生産方式で連続的に後処理するに当り、アルミニウム鋳物粗材の湯口系部分および／または鋳張りを切断および／または切削する加工ユニットＩと加工ユニットＩＩに対して、ロボット３によってアルミニウム鋳物粗材を１個ずつ順次通過させて後処理する手順について図３に基づき述べる。まず、図３−Ａに示すように、加工ユニットＩによる処理済のアルミニウム鋳物粗材（以下、処理済みワークと略称する）が加工ユニットＩのセットテーブルｉに載置してあり、かつ、アルミニウム鋳物粗材搬入側の所定位置にある１個の未処理アルミニウム鋳物粗材（以下、未処理ワークと略称する）を把持手段６の一対の爪部材１０・１０が把持している状態の下で、図３−Ｂに示すように、１個の未処理ワークを把持した把持手段６を移動させて把持手段６の空の一対の爪部材９・９間にセットテーブルｉ上の加工ユニットＩによる処理済ワークを位置させる。

次いで、セットテーブルｉ上の加工ユニットＩによる処理済ワークを一対の爪部材９・９によって把持した後、図３−Ｃに示すように、把持手段６を移動させて加工ユニットＩによる処理済ワークをセットテーブルｉ上から搬出するとともに１個の未処理ワークをセットテーブルｉの真上に搬入し、続いて、図３−Ｄに示すように、一対の爪部材１０・１０を開いて１個の未処理ワークをセットテーブルｉ上に移す。これにより、その後、加工ユニットＩはセットテーブルｉ上の未処理ワークを処理することになる。次いで、図３−Ｅに示すように、把持手段６をアーム５を中心に１８０度回転して加工ユニットＩによる処理済ワークを反転させ、かつ、加工ユニットＩＩによる処理済みワークを加工ユニットＩＩのセットテーブルｉｉに載置した加工ユニットＩＩに、加工ユニットＩの処理による１個の処理済ワークを把持した把持手段６を移動させる。

なお、把持手段６によって処理済ワークを１８０度回転させることにより、処理済ワークの後処理を施行する個所を変更することができる。

次いで、図３−Ｆに示すように、加工ユニットＩの処理による１個の処理済ワークを把持した把持手段６をさらに移動させて空の一対の爪部材１０・１０間にセットテーブルｉｉ上の加工ユニットＩＩによる処理済ワークを位置させ、続いて、一対の爪部材１０・１０を閉じてセットテーブルｉｉ上の加工ユニットＩＩの処理による１個の処理済ワークを把持する。次いで、図３−Ｇに示すように、把持手段６を移動させて加工ユニットＩＩの処理による処理済ワークをセットテーブルｉｉ上から搬出するとともに、加工ユニットＩの処理による処理済みワークをセットテーブルｉｉの真上に搬入し、続いて、図３−Ｈに示すように、一対の爪部材９・９を開いて加工ユニットＩの処理による１個の処理済みワークをセットテーブルｉｉ上に移した後、加工ユニットＩＩの処理による処理済ワークを把持した把持手段６をアルミニウム鋳物粗材搬出側の所定位置に移動させる。これにより、その後、加工ユニットＩＩはセットテーブルｉｉ上の加工ユニットＩの処理による１個の処理済みワークを処理することになる。

図１は、本発明を適用したアルミニウム鋳物粗材の後処理設備の最良の形態を示す平面図である。 図２は、図１の主要部（把持手段６）の拡大詳細図である。 図３は、図１の主要部（把持手段６）の作動説明図である。

Claims (6)

1. アルミニウム鋳物粗材をセル生産方式で連続的に後処理するに当り、後処理を施行する２台の第１・第２加工ユニットに対して、２個のアルミニウム鋳物粗材を把持可能な把持手段を有する１台のロボットによって前記アルミニウム鋳物粗材を１個ずつ順次通過させて後処理する方法であって、
   アルミニウム鋳物粗材搬入側の所定位置にある１個の未処理アルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持した後前記ロボットによって前記第１加工ユニットに移動する工程と、
   第１加工ユニットにおける第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持するとともに、前記１個の未処理アルミニウム鋳物粗材を前記把持手段から前記第１加工ユニットに移す工程と、
   前記第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記ロボットによって第２加工ユニットに移動する工程と、
   第２加工ユニットにおける第２加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段によって把持するとともに、前記第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記把持手段から前記第２加工ユニットに移す工程と、
   前記第２加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記ロボットによってアルミニウム鋳物粗材搬出側の所定位置に移動させる工程と、
   を含むことを特徴とするアルミニウム鋳物粗材の後処理方法。
2. 請求項１に記載のアルミニウム鋳物粗材の後処理方法において、
   前記第１加工ユニットによる処理済みアルミニウム鋳物粗材を前記ロボットによって第２加工ユニットに移動する工程において前記処理済みアルミニウム鋳物粗材を１８０度反転することを特徴とするアルミニウム鋳物粗材の後処理方法。
3. アルミニウム鋳物粗材をセル生産方式で連続的に後処理するに当り、後処理を施行する２台の第１・第２加工ユニットに対して、１台のロボットによって前記アルミニウム鋳物粗材を１個ずつ順次通過させて後処理する設備であって、
   相互に適宜の間隔をおいて配設され機能が相異して各種の後処理を施行する２台の加工ユニットと、
   これら２台の加工ユニットに隣接して配設され２台の加工ユニットに対して前記アルミニウム鋳物粗材を把持して移動させかつ２個のアルミニウム鋳物粗材を把持可能な把持手段を有する１台のロボットと、
   を具備することを特徴とするアルミニウム鋳物粗材の後処理設備。
4. 請求項３に記載のアルミニウム鋳物粗材の後処理設備において、
   ２台の前記加工ユニットは、前記アルミニウム鋳物粗材のオーバーフロー部分を折るまたは切断するオーバーフロー折りユニット、前記アルミニウム鋳物粗材の湯口ゲート部分を切断する湯口ゲート切断ユニット、前記アルミニウム鋳物粗材の面仕上げを行う面仕上げユニット、前記アルミニウム鋳物粗材の鋳張り取りを行う鋳張り取りユニットおよび前記アルミニウム鋳物粗材の面加工を行う面加工ユニットのうちから適宜選定したもの、またはこれらを組み合わせたものであることを特徴とするアルミニウム鋳物粗材の後処理設備。
5. 請求項３または４に記載のアルミニウム鋳物粗材の後処理設備において、
   ２個以上の前記加工ユニットを一体化したことを特徴とするアルミニウム鋳物粗材の後処理設備。
6. 請求項３〜５のうちいずれか１項に記載のアルミニウム鋳物粗材の後処理設備において、
   前記ロボットに装着した把持手段は、前記アルミニウム鋳物粗材を１８０度反転可能に構成したことを特徴とするアルミニウム鋳物粗材の後処理設備。

Images