JP4052816B2 - 鋳造ラインにおける解枠装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳物製品を製造する鋳造ラインにおいて鋳造製品を鋳造枠から取り出して型砂を取り除く、鋳造ラインにおける解枠装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車部品などのある種の製品や部品は、鋳造製品によって構成されている。鋳造製品は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、上枠２１ａと下枠２１ｂとで構成された鋳造枠２１を用い、各枠内にそれぞれ別途に型砂２２ａ，２２ｂを充填して鋳型を造型し、注湯作業の直前に上枠２１ａと下枠２１ｂとを重ね合せて、型砂２２ａ，２２ｂの組み合わせによって構成された型砂２２よりなる鋳型内に、湯口２２ｃから鋳物原料を溶融した湯を注湯し、原料が固化（凝固）した後、鋳造製品２３を型砂２２とともに鋳造枠２１から抜き出し、さらに、型砂２２を破砕し鋳造製品２３に付着した型砂を分離することによって製造している。この鋳造枠１から鋳造製品２３を抜き出し、付着した型砂を分離する工程を解枠工程と称し、自動化した解枠装置が採用されている。
【０００３】
図６（Ａ）（Ｂ）は、従来の解枠装置の概略平面図および正面図を示す。図６（Ａ）（Ｂ）において、２１は図５（Ａ）（Ｂ）に示す上枠２１ａおよび下枠２１ｂからなる鋳造枠で、各枠内に充填された型砂２２ａおよび２２ｂによる型砂２２が収容されており、この型砂２２内に溶解された鋳物原料が注湯されて固化（凝固）した鋳造製品２３が収容されている。この鋳造枠２１は、図６（Ａ）の矢印方向からコンベアなどの搬送装置によって間欠的に順次送られてくる。２４は前記鋳造枠１の搬送路における所定位置の下方に配置されたパンチアップテーブルで、鋳造枠２１内の鋳造製品２３を型砂２２とともに押し上げて、鋳造枠２１から抜き出すものである。したがって、そのテーブル板２４ａの外形寸法は、鋳造枠２１の内形寸法より若干小さく設定されている。２５は前記パンチアップテーブル２４で型砂２２ごと鋳造枠２１から抜き出された鋳造製品２３を、鋳造枠２１の搬送方向と直交方向に押し出すプッシャーである。２６はプッシャー２５によって型砂２２とともに押し出された鋳造製品２３を加振して、鋳造製品２３を湯道部分から折り取るとともに、鋳造製品２３に付着した型砂２２を分離して落とすシェイカーである。２７はシェイカー２６で型砂２２を落とした鋳造製品２３を受け取って搬送するとともに、搬送中に冷却する冷却バスケットである。
【０００４】
次に、上記の解枠装置の動作について説明する。図外位置で上枠２１ａおよび下枠２１ｂにそれぞれ型砂２２ａおよび２２ｂを充填して、これらを重ね合わせて鋳造枠２１を構成するとともに、型砂２２ａおよび２２ｂを組み合わせて型砂２２よりなる鋳型を構成し、その鋳型内に鋳造製品の原料を溶融した湯を注湯した鋳造枠２１を、コンベアなどによって間欠的に、順次、パンチアップテーブル２４の位置に向かって搬送する。鋳造枠２１がパンチアップテーブル２４の位置に来ると、鋳造枠２１が停止する。すると、パンチアップテーブル２４のテーブル板２３ａが上昇して、鋳造枠２１内の鋳造製品２３を型砂２２とともに押し上げる。すると、プッシャー２５の押し板２５ａが鋳造製品２３を型砂２２とともに図示右方に押し出して、シェイカー２６上に搬送する。プッシャー２５が元の位置に退避すると、シェイカー２６が加振されて、鋳造製品２３が湯道部分から折り取られるとともに、型砂２２が破碎されて鋳造製品２３に付着した型砂２２が分離される。鋳造製品２３から分離された型砂２２はシェイカー２６の隙間から落下して、シェイカー２６上には鋳造製品２３だけが残る。こうして、型砂２２が分離された鋳造製品２３は、再びプッシャー２５の押し板２５ａによって押し出されて冷却バスケット２７に移載され、図６（Ａ）の矢印方向に搬送されていき、この搬送中に冷却される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、塊状の小さい鋳造製品は上記解枠装置で問題なく取り扱いできるが、シリンダブロックなどの比較的大きい鋳造製品においては、プッシャー２５による鋳造製品２３の押し出し時に、図７（Ａ）に示すように、鋳造製品２３の大きい部分２３ａが小さい部分２３ｂの上に倒れかかったり、図７（Ｂ）に示すように、鋳造製品２３の大きい部分２３ａ．２３ａが小さい部分２３ｂを巻き込んだり、あるいは、図７（Ｃ）に示すように、プッシャー２５と鋳造製品２３の大きい部分２３ａとの間に小さい部分２３ｂが挟まれたりして、鋳造製品２３の小さい部分２３ｂが割れたり、摩擦によって摩耗したりすることがある。
【０００６】
また、シェイカー２６による加振時にも、鋳造製品２３の大きい部分２３ａが小さい部分２３ｂの上に転倒や巻き込みを起こしたり、摩擦したりすることがある。このような、鋳造製品の転倒、巻き込み、摩擦が起こると、その衝撃や摩擦によって鋳造製品に割れや摩耗が頻発し、大きい鋳造製品と小さい鋳造製品との両方の解枠に共用する汎用ラインとして非常に大きな問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するために提案されたものであり、鋳造ラインにおける汎用性の高い解枠装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載された鋳造ラインにおける解枠装置は、上記課題を解決するために、鋳造枠内に型砂とともに収容された鋳造製品を型砂とともに鋳造枠から抜き出すパンチアップテーブルと、パンチアップテーブルによって抜き出された鋳造製品を押し出すプッシャーと、プッシャーによって押し出された鋳造製品を加振する加振力が強いシェイカーと、このシェイカーで型砂を落とした鋳造製品を冷却する冷却バスケットとを具備する鋳造ラインにおける解枠装置において、加振力が弱いシェイカーを設けるとともに、前記パンチアップテーブルの上方に大きい鋳造製品を把持して前記加振力の弱いシェイカーに移載する移載手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
このような鋳造ラインにおける解枠装置によれば、小さい鋳造製品の場合は、従来と同様に、プッシャーによって鋳造製品を押し出して加振力の大きなシェイカーに移載して型砂を破砕して分離することができ、大きい鋳造製品の場合は、移載手段によって、鋳造製品を把持して加振力の弱いシェイカーに移載させて型砂を分離することができ、大きい鋳造製品と小さい鋳造製品とで使い分けすることができ、大きい鋳造製品の場合には、加振力の弱いシェイカーを使用するので、衝撃や巻き込みによるによる鋳造製品の割れや、摩擦による鋳造製品の摩耗などの不具合をなくすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る鋳造ラインにおける解枠装置について、図１および図２を参照して説明する。図１は鋳造ラインにおける解枠装置の概略正面図で、図２はその平面図である。なお、図２においては、移載手段を図面の煩雑化を避けるために、図示を割愛している。
【００１１】
図１および図２において、１は鋳造枠で、図５（Ａ）（Ｂ）と同様に、上枠１ａと下枠１ｂとで構成されており、各枠内にそれぞれ別途に型砂２ａおよび２ｂを充填し、これらの上枠１ａと下枠１ｂとを重ね合わせて、前記型砂２ａおよび２ｂを一体化した型砂２で鋳型が構成されている。この鋳型内に鋳造製品の原料を溶融した湯が注湯されて、固化（凝固）した鋳造製品３が収容されている。この鋳造枠１はコンベアなどによって複数個が図２の矢印方向に間欠的に順次搬送されてくる。４は鋳造枠１の搬送路の下方に設けられたパンチアップテーブルで、そのテーブル板４ａの外形寸法は前記鋳造枠１の内形寸法より若干小さく設定されており、鋳造枠１内を昇降可能になっている。５は鋳造枠１の搬送方向と直角に配置されたプッシャーである。このプッシャー５は従来のプッシャー５に比較して、後述する理由により、その押し出しストローク寸法が小さく設定されている。６はプッシャー５の前方に配置された加振力が強い第１シェイカーである。７は第１シェイカー６の前方に配置された加振力が弱い第２シェイカーである。前記第１シェイカー６および第２シェイカー７は、例えば、複数本の棒状部材を鋳造製品３より小さい所定の間隙寸法で並置したスノコ状あるいは格子状に組んだ構成を有する。８は第２シェイカー７の前方に配置された冷却バスケットである。
【００１２】
１０は本発明の特徴部分である移載手段で、パンチアップテーブル４の上方に配置されており、第１，第２シェイカー６，７の長手方向に沿って伸びるレール１１と、このレール１１に移動自在に取り付けられた台車１２と、この台車１２に吊り下げ状に取り付けられた昇降自在の把持手段１３と、台車１２の前方位置に取り付けられた昇降自在の押し板１４とで構成されている。図中１５は把持手段１３の昇降用の油圧シリンダ、１６は押し板１４の昇降用の油圧シリンダである。
【００１３】
図３は移載手段１０における把持手段１３の側断面図を示す。図１および図３において、１３ａは取付板で、その両端に端板１３ｂ，１３ｂを取り付け、両端板１３ｂ，１３ｂ間に２本の回動軸１３ｃ，１３ｃを架設し、各回動軸１３ｃ，１３ｃに回動ヘッド１３ｄ，１３ｄを固定し、各回動ヘッド１３ｄ，１３ｄに把持爪１３ｅ，１３ｅを取り付けたものである。各把持爪１３ｅ，１３ｅは、駆動手段（図示省略）により同期して相互に接近または離隔するように動作し、接近したときに、鋳造製品３を型砂２とともに把持して、台車１２により搬送可能に構成されている。また、鋳造製品３を型砂２とともに弱い加振力のシェイカー７に移載後にその把持力を大きくすることによって、鋳造製品３が収容されている型砂２を破砕するとともに、鋳造製品３を湯道部分から折り取るように構成されている。
【００１４】
次に、上記鋳造ラインにおける解枠装置の動作について説明する。図外の位置で、鋳造枠１の型砂２内に鋳造製品の原料を溶融した湯が注湯される。その湯が固化（凝固）した鋳造製品３が収容されている鋳造枠１が、図２の矢印方向に間欠的に搬送されてくる。鋳造枠１がパンチアップテーブル４の位置に来て停止すると、パンチアップテーブル４のテーブル板４ａが上昇して、鋳造枠１内の鋳造製品３を型砂２とともに押し上げて抜き取る。その上昇高さは、テーブル板４ａの上面が第１，第２シェイカー６，７の上面と面一になる位置か、またはそれよりも若干高い位置である。ここまでの動作は、鋳造製品３の大きさに関係なく同様である。
【００１５】
以降の動作は、基本的には、鋳造製品３の大きさによって相違するので、まず、小さい鋳造製品３Ａの場合について説明し、次いで大きい鋳造製品３Ｂの場合について説明する。なお、移載手段１０の把持手段１３および押し板１４は、それぞれ油圧シリンダ１５および１６によって上昇させておく。
【００１６】
小さい鋳造製品３Ａの場合は、鋳造枠１の型砂２内に収容された小さい鋳造製品３Ａが、パンチアップテーブル４によって型砂２とともに鋳造枠1から抜き出されて上昇させられると、プッシャー５の押し板５ａが鋳造製品３Ａを型砂２とともに押し出して、第１シェイカー６上に押し出す。プッシャー５が元の位置に復帰すると、シェイカー６が加振されて、その振動によって鋳造製品３Ａが湯道部分から折り取られて切り離されるとともに、鋳造製品３Ａが収容されている型砂２が破砕され、さらに鋳造製品３Ａに付着している型砂２が分離されて、シェイカー６の隙間から落下することによって、鋳造製品３Ａが現れる。すると、油圧シリンダ１６によって押し板１４が下降し、続いて台車１２がレール１１に沿って移動する。すると、台車１２の前方に取り付けられている押し板１４が、シェイカー６上の鋳造製品３Ａを押し出して、冷却バスケット８に移載して、冷却バスケット８で搬送中に冷却される。なお、図２のシェイカー６上には、押し板１４の押し出し動作を説明するために、押し板１４を２点鎖線１４’で示している。
【００１７】
一方、大きい鋳造製品３Ｂの場合は、鋳造枠１の型砂２内に収容された大きい鋳造製品３Ｂが、パンチアップテーブル４によって型砂２とともに鋳造枠１から抜き出されて上昇させられると、把持手段１３の把持爪１３ｅ，１３ｅが駆動手段（図示省略）によって開状態になり、続いて油圧シリンダ１５によって下降し、把持爪１３ｅ，１３ｅが駆動手段によって閉状態になって、鋳造製品３Ｂを型砂２とともに把持して、油圧シリンダ１５によって再度上昇する。すると、台車１２が水平移動して加振力が弱い第２シェイカー７の上方に位置すると、油圧シリンダ１５によって把持手段１３が下降してシェイカー７上に鋳造製品３Ｂを型砂２とともに移載する。この状態で、把持手段１３により型砂２を破砕するとともに、鋳造製品３Ｂを湯道部分から折り取る。その後、一旦、油圧シリンダ１６によって押し板１４が上昇させられる。すると、第２シェイカー７が加振されて、その振動によって鋳造製品３Ｂに付着している型砂２が分離されてシェイカー７の隙間から落下することによって、鋳造製品３Ｂが現れる。すると、再度、押し板１４が油圧シリンダ１６によって下降し、続いて台車１２がレール１１に沿って移動する。それによって、台車１２の前方に取り付けられている押し板１４が、第２シェイカー７上の鋳造製品３Ｂを押し出して、冷却バスケット８に移載して、冷却バスケット８で搬送中に冷却される。なお、図２のシェイカー７上には、押し板１４の動作を説明するために、押し板１４を２点鎖線１４’’で示している。
【００１８】
以上のように、上記実施形態の鋳造ラインにおける解枠装置によれば、小さい鋳造製品３Ａの場合は、プッシャー５および加振力が強い第１シェイカー６を使用し、大きい鋳造製品３Ｂの場合は、移載手段１０および加振力が弱い第２シェイカー７を使用することによって、小さい鋳造製品３Ａと大きい鋳造製品３Ｂとの解枠動作を使い分けることができ、しかも、大きい鋳造製品３Ｂを加振力が弱いシェイカー７で加振するので、鋳造製品３Ｂが衝撃や巻き込みによって割れたり、あるいは、摩擦によって摩耗したりすることが防止できる。
【００１９】
上記の実施形態では、把持爪１３ｅ，１３ｅの把持力を調節することによって、大きい鋳造製品３Ｂを移載したり、型砂２を破砕および鋳造製品３Ｂを湯道部分から折り取ったりする場合について説明したが、鋳造製品３Ｂの移載と、型砂２の破砕とを別の機構で実現するようにしてもよい。
【００２０】
図４は、そのような把持および破砕機構部を示す側面図である。図４において、１３ｆ，１３ｇは把持爪であり、駆動手段（図示省略）による軸１７，１8の回動動作によって、相互に接近または離隔して、大きい鋳造製品３Ｂを把持または解放する。１９は鋳造製品３Ｂを湯道部分から折り取るクラッシャーで、２０は鋳造製品３Ｂを収容している型砂２を破砕するクラッシャーである。一方のクラッシャー１９は、前記把持爪１３ｆの軸１７に取り付けられている。また、他方のクラッシャー２０は、前記軸１７，１８の間に位置する軸２１に取り付けられている。そして、前記軸１７，１８，２１は同期して回動動作する。
【００２１】
次に、上記把持および破砕機構部の動作について説明する。前記把持爪１３ｆ，１３ｇ常時は、図示実線位置のように、略垂直状に垂れ下がった状態になっている。また、クラッシャー１９，２０は、常時は、図示実線位置のように、上方位置に傾斜状態になっている。鋳造製品３Ｂを把持するときは、軸１７，１８の回動によって把持爪１３ｆ，１３ｇが一旦図示２点鎖線のように相互に離隔し、その後に相互に接近して鋳造製品３Ｂを型砂２とともに把持する。
【００２２】
把持爪１３ｆ，１３ｇが鋳造製品３Ｂを型砂２とともに把持すると、移載手段１０によって、鋳造製品３Ｂを加振力が弱い第２シェイカー７上に移載する。すると、前記把持爪１３ｆ，１３ｇの離隔動作によって、軸１７に取り付けられたクラッシャー１９が図示２点鎖線位置に移動し、鋳造製品３Bから湯道部分を折り取る。また、軸２１に取り付けられたクラッシャー２０が、図示２点鎖線位置に移動して、鋳造製品３Bの上の型砂２を掻き落とす。
【００２３】
したがって、把持爪１３ｆ，１３ｇの相互接近動作によって、鋳造製品３Ｂを型砂２とともに把持し、移載装置１０によって加振力が弱い第２のシェイカー７に移載後、クラッシャー１９が鋳造製品３の湯道部分を折り取り、クラッシャー２０が鋳造製品３Ｂを収容している型砂２を破砕する。
【００２４】
なお、上記図４の実施形態では、把持爪１３ｆ，１３ｇおよびクラッシャー１７を軸１７，１８に取り付け、クラッシャー２０を軸２１に取り付けて、軸１７，１８，２１の同期した回動動作で、把持爪１３ｆ，１３ｇおよびクラッシャー１９，２０が同期して動作する場合について説明したが、軸１７を同心の２重軸１７ａ，１７ｂ（図示省略）にて構成して、軸１７ａ，１８の回動によって、まず、把持爪１３ｆ，１３ｇが鋳造製品３Ｂを型砂２とともに把持し、台車１２によって第２シェイカー７上に移載した後に、軸１７ｂおよび２１の回動動作によって、鋳造製品３Ｂを湯道部分から折り取るとともに、型砂２を破砕するようにしてもよい。
【００２５】
また、上記図４の実施形態では、２個のクラッシャー１９，２０を設ける場合について説明したが、クラッシャー１９，２０のうち、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
【００２６】
なお、上記の実施形態では、加振力が強い第１シェイカー６と、加振力が弱い第２シェイカー７とを別々に設ける場合について説明したが、加振力が強い第１シェイカー６の加振力を調節可能にすることによって、小さい鋳造製品３Ａの場合は加振力を強くして加振力が強いシェイカー６として使用し、大きい鋳造製品３Ｂの場合は加振力を弱くして加振力が弱いシェイカー（７）として使用するように、単一のシェイカーをその加振力を切り換えて共用するようにしてもよい。そのように構成すれば、単一のシェイカーを共用できるので、シェイカーの設置スペースを小さくすることができ、それに応じて、プッシャー５の押し出しストローク寸法や、台車１２の移動ストローク寸法をさらに小さくすることができ、装置のより小型化および低価格化が実現できる。
【００２７】
また、本発明の鋳造ラインの解枠装置は、上記の動作を基本動作とするものではあるが、大きい鋳造製品３Ｂが、衝撃や巻き込みによって割れを生じたり、摩擦によって摩耗を生じたりしないような形状および／または材質の場合は、小さい鋳造製品３Ａと大きい鋳造製品３Ｂとを、プッシャー５および第１シェイカー６を使用して解枠する方法を否定するものではない。
【００２８】
さらに、本発明の鋳造ラインの解枠装置は、それによって特に支障がない場合は、移載手段１０を利用して、小さい鋳造製品３Ａを搬送および型砂２を破砕するような解枠方法を否定するものでもない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、鋳造枠内に型砂とともに収容された鋳造製品を型砂とともに鋳造枠から抜き出すパンチアップテーブルと、パンチアップテーブルによって抜き出された鋳造製品を押し出すプッシャーと、プッシャーによって押し出された鋳造製品を加振する加振力が強いシェイカーと、このシェイカーで型砂を落とした鋳造製品を冷却する冷却バスケットとを具備する鋳造ラインの解枠装置において、加振力が弱いシェイカーを設けるとともに、前記パンチアップテーブルの上方に大きい鋳造製品を把持して前記加振力の弱いシェイカーに移載する移載手段を設けたことを特徴とするものであるから、小さい鋳造製品の場合は、プッシャーおよび加振力が強いシェイカーを使用し、大きい鋳造製品の場合は、移載手段および加振力が弱いシェイカーを使用するように、使い分けて解枠することができ、従来のようにシリンダブロックなどの大きい鋳造製品が、衝撃や巻き込みによって割れたり、摩擦によって摩耗したりすることが防止できる。また、上記の小さい鋳造製品と大きい鋳造製品との解枠動作を、１つのステーションで切り換えて行なえるので、それぞれ単一機能を有する装置を２台設置する場合に比較して、設置スペースを小さくでき、かつ設備費を安価にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る鋳造ラインにおける解枠装置の概略正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る鋳造ラインにおける解枠装置の概略平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る鋳造ラインにおける解枠装置の移載手段における把持手段の側断面図である。
【図４】本発明の鋳造ラインにおける解枠装置の把持および破砕機構部の実施形態の側面図である。
【図５】（Ａ）は鋳造製品の一例について説明する型砂および鋳造製品を収容した鋳造枠の平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。
【図６】（Ａ）は従来の鋳造ラインにおける解枠装置の概略平面図、
（Ｂ）は（Ａ）の鋳造ラインにおける解枠装置の概略正面図である。
【図７】（Ａ）は従来の鋳造ラインにおける解枠装置の問題点について説明する正面図、 （Ｂ）は同じく他の問題点について説明する正面図、
（Ｃ）は同じくさらに他の問題点について説明する正面図である。
【符号の説明】
１ 鋳造枠
１ａ，１ｂ 枠
２，２ａ，２ｂ 型砂
３ 鋳造製品
４ パンチアップテーブル
５ プッシャー
６ 第１シェイカー
７ 第２シェイカー
８ 冷却バスケット
１０ 移載手段
１１ レール
１２ 台車
１３ 把持手段
１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ 把持爪
１４ 押し板
１５，１６ 油圧シリンダ
１７，１８，２１ 軸
１９，２０ クラッシャー

Claims (1)

1. 鋳造枠内に型砂とともに収容された鋳造製品を型砂とともに鋳造枠から抜き出すパンチアップテーブルと、パンチアップテーブルによって抜き出された鋳造製品を押し出すプッシャーと、プッシャーによって押し出された鋳造製品を加振する加振力の強いシェイカーと、このシェイカーで型砂を落とした鋳造製品を冷却する冷却バスケットとを具備する鋳造ラインの解枠装置において、
   加振力の弱いシェイカーを設けるとともに、前記パンチアップテーブルの上方に大きい鋳造製品を把持して前記加振力の弱いシェイカーに移載する移載手段を設けたことを特徴とする鋳造ラインにおける解枠装置。

Images