JP4535773B2 - Hollow camshaft sand removal device and method - Google Patents
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Description
本発明は、中空袋孔を有する中空カムシャフトを鋳造した後、中空袋孔内の中子砂を除去する技術に関する。 The present invention relates to a technique for removing core sand in a hollow bag hole after casting a hollow camshaft having a hollow bag hole.
従来、中子砂を使用して中空カムシャフトを鋳造した後、中空孔内に滞留する砂を除去する技術として、ヤスリ棒で中空孔内を研削した後、ワイヤブラシを挿入して内径を研磨し、最後にエアブローにより研磨粉を除去するような技術（例えば、特許文献１参照。）が知られている。 Conventionally, after casting a hollow camshaft using core sand, the sand remaining in the hollow hole is removed by grinding the inside of the hollow hole with a file rod and then polishing the inner diameter by inserting a wire brush. And the technique (for example, refer patent document 1) which removes polishing powder | flour by air blow finally is known.
ところが、上記のような砂落し方法は、中空カムシャフトに形成される中空孔が貫通している形状であれば効果があるものの、一方側が封止される袋状孔の場合は、ヤスリ棒による研削において、途中から抵抗が急増するためヤスリ折れ等の不具合が生じるばかりでなく、袋孔底部の砂除去は殆ど不可能であるという問題があった。また、この技術では、中空カムシャフトを縦向き姿勢で移動させながらヤスリ掛け、ブラシ掛け等の各工程を行うようにしているため、多量の中空カムシャフトを連続的に搬送することができず、生産効率をあまり高めることが出来なかった。
このため、袋状孔のカムシャフトの砂除去は、同じ径のドリルを何回か、或いは、順次若干大きめの径のドリルを孔内部に回転させながら挿入し、最後にエアブローで砂を除去するような方法が採用されることがあるが、カムシャフトの中空孔が真円でなかったり、または、軸方向に僅かながら曲りが生じているような場合には、壁面に固着している一部の砂が残存したり、またはドリル先端の形状の違いによって袋孔底部の一部の砂が残ったりする等の問題があった。
However, the sand removal method as described above is effective as long as the hollow hole formed in the hollow camshaft penetrates, but in the case of a bag-like hole sealed on one side, a file stick is used. In grinding, the resistance increases rapidly from the middle, which causes problems such as file breakage and sand removal at the bottom of the bag hole is almost impossible. In addition, in this technology, since the hollow camshaft is moved in a vertical orientation while carrying out each process such as file hanging and brushing, a large amount of hollow camshaft cannot be continuously conveyed, The production efficiency could not be increased so much.
For this reason, the sand removal of the cam shaft of the bag-shaped hole is performed by inserting a drill with the same diameter several times or sequentially rotating a slightly larger diameter drill into the hole, and finally removing the sand by air blow. In some cases, the camshaft hollow hole is not a perfect circle, or if it is slightly bent in the axial direction, it is partly fixed to the wall surface. There is a problem that the sand remains, or a part of the sand at the bottom of the bag hole remains due to the difference in the shape of the drill tip.
そこで本発明は、特に、中空袋孔を有する中空カムシャフトの砂落しに有効で、確実に袋孔内の砂を除去するとともに、生産効率の高い除去技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is particularly effective for sand removal of a hollow camshaft having a hollow bag hole, and an object of the present invention is to provide a removal technique with high production efficiency while reliably removing sand in the bag hole.
上記目的を達成するため本発明は、中空カムシャフトの中空袋孔内に滞留する中子砂を除去するための砂落し装置または方法において、前記中空カムシャフトを搬送手段により横向き姿勢で連続的に搬送し、中空カムシャフトをクランプして中空袋孔の開口部からドリルを挿入して中空袋孔内の砂を旋削するとともに、旋削後、中空袋孔内にショットノズルを挿入して該ノズルからショット材を噴出し、ショット後、中空袋孔内にエアノズルを挿入して該ノズルからエアを吹き付けるようにした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a sand removal apparatus or method for removing core sand staying in a hollow bag hole of a hollow camshaft. Then, the hollow camshaft is clamped and a drill is inserted from the opening of the hollow bag hole to turn the sand in the hollow bag hole, and after turning, a shot nozzle is inserted into the hollow bag hole from the nozzle. The shot material was ejected, and after the shot, an air nozzle was inserted into the hollow bag hole and air was blown from the nozzle.
このように、中空袋孔内にドリルを挿入して旋削することにより、内部に詰まっている砂を崩壊させて除去した後、中空袋孔内にショット材を噴出すれば、中空袋孔が真円でない場合でも、若干曲っているような場合でも、内壁面に固着する砂が確実に除去され、その後のエアブローによって綺麗に除去することができる。
また、中空カムシャフトを搬送する姿勢が横向きであるため、鋳造後、通常の搬送方法で中空カムシャフトを搬送しながら連続的に砂落しができるようになり、生産効率を高めることができる。
Thus, by inserting a drill into the hollow bag hole and turning it, the sand clogged inside is destroyed and removed, and then the shot material is injected into the hollow bag hole. Even if it is not a circle or is slightly bent, the sand adhering to the inner wall surface is surely removed, and can be removed neatly by subsequent air blowing.
Moreover, since the attitude | position which conveys a hollow camshaft is horizontal, after casting, it becomes possible to carry out sand removal continuously, conveying a hollow camshaft by a normal conveyance method, and it can improve production efficiency.
また、本発明では、前記エアノズルを挿入してエアを吹き付ける工程が終了した後、カムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する装置または工程を付加するようにした。
すなわち、カムシャフトの中空袋孔内にドリルを挿入して旋削したり、ショットノズルを挿入してショット材を噴出したり、エアノズルを挿入してエアを吹き付けたりする装置または工程では、いずれもドリルやノズル等によって砂の排出を阻害する傾向が生じ得る。このため、最終的にカムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する装置または工程を付加すれば、中空袋孔内を完全に綺麗にすることができる。
ここで、中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する具体的な方法としては、例えば、中空袋孔の外部からエアを吹き付けたり、または、カムシャフトの開口部が下向きになるように傾動させたり、または、カムシャフトの開口部が下向きになるように傾動させた後、衝撃を与えたりする等のことが考えられる。
Further, in the present invention, after the step of inserting the air nozzle and blowing air is completed, an apparatus or step for removing sand without inserting anything into the hollow bag hole of the camshaft is added.
That is, drills are inserted into the hollow bag hole of the camshaft for turning, or shot equipment is ejected by inserting a shot nozzle, or air is blown by inserting an air nozzle. There is a tendency that the discharge of sand is hindered by nozzles and nozzles. For this reason, if the apparatus or process which removes sand without finally inserting anything into the hollow bag hole of the camshaft is added, the inside of the hollow bag hole can be completely cleaned.
Here, as a specific method for removing sand without inserting anything into the hollow bag hole, for example, air is blown from the outside of the hollow bag hole, or the opening of the camshaft is directed downward. It is conceivable to tilt the camshaft or tilt the camshaft so that the opening of the camshaft faces downward, and then apply an impact.
また、本発明では、カムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する装置または工程として、把持手段で中空カムシャフトを把持し、中空カムシャフトの中空袋孔の開口部を下向きに傾動させるとともに、衝撃を与えることで行うようにした。
これは、例えば中空袋孔の径が小径でしかも長尺であるような場合に、外部からのエアブローでは完全に除去できない場合に有効であり、開口部を下向きにして衝撃を与えることにより、残存する砂等を確実に除去することができる。
Further, in the present invention, as a device or process for removing sand without inserting anything into the hollow bag hole of the camshaft, the hollow camshaft is gripped by the gripping means, and the opening of the hollow bag hole of the hollow camshaft Was tilted downward and given an impact.
This is effective, for example, when the hollow bag hole has a small diameter and is long and cannot be completely removed by air blow from the outside, and remains by applying an impact with the opening facing downward. Sand and the like can be reliably removed.
中空袋孔を有する中空カムシャフトを鋳造した後、中空袋孔内の中子砂を除去するにあたり、中空袋孔内をドリルで旋削した後、袋孔内にショット材を噴出し、その後、エアブローを施すことで、中空袋孔の真円が確保されない場合でも、軸方向に曲りが生じている場合でも、内壁面に固着する砂を確実に除去することができ、しかも中空カムシャフトの姿勢を横向きで作業できるため、生産効率を高めることができる。
また、最後に、中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する方法を付加すれば、ノズル等で排出がジャマされた砂等を確実に除去することができ、この際、中空袋孔の開口部が下向きになるよう傾動させ、衝撃を与える方法を採択すれば、特に長尺で細長い径の袋孔のときの排出に有効である。
After casting the hollow camshaft with the hollow bag hole, the core sand in the hollow bag hole is removed, the inside of the hollow bag hole is turned with a drill, the shot material is jetted into the bag hole, and then air blow Even if the perfect circle of the hollow bag hole is not secured or the bend is generated in the axial direction, the sand adhering to the inner wall surface can be reliably removed, and the posture of the hollow camshaft can be changed. Since work can be done sideways, production efficiency can be increased.
Finally, if a method for removing sand without inserting anything into the hollow bag hole is added, sand that has been jammed by a nozzle or the like can be reliably removed. By adopting a method of tilting the bag hole so that the opening of the bag hole faces downward and applying an impact, it is particularly effective for discharging when the bag hole is long and elongated.
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る砂落し方法を説明するための説明図、図２はドリルによる旋削を説明する説明図、図３は中空カムシャフトを傾動させて衝撃を与える機構の一例図、図４は具体的な装置構成の一例を示す平面図、図５は図３のＡ−Ａ方向から見た正面図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is an explanatory view for explaining a sand removal method according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view for explaining turning by a drill, FIG. 3 is an example of a mechanism for tilting a hollow camshaft and giving an impact, FIG. 4 is a plan view showing an example of a specific apparatus configuration, and FIG. 5 is a front view seen from the direction AA of FIG.
本発明に係る中空カムシャフトの砂落し方法は、特に、中空袋孔を有する中空カムシャフトの砂落しに有効で、確実に袋孔内の砂を除去するとともに、搬送ライン上で砂落しができるようにして、生産効率を高めることが出来るようにされている。 The sand removal method of the hollow camshaft according to the present invention is particularly effective for sand removal of a hollow camshaft having a hollow bag hole, and can reliably remove sand in the bag hole and can remove sand on the conveying line. In this way, production efficiency can be increased.
すなわち、本発明に係る中空カムシャフトは、中空袋孔を形成するための中子砂を用いて鋳造で成形され、鋳造が終えると中空袋孔内に中子砂が滞留している。このため本発明では、図１に示すように、鋳造の終えた中空カムシャフトＣをピッチ送り用のコンベア装置１により矢印方向に順次ピッチ送りし、ドリル旋削工程３まで流動してくると、左右のクランパー４、５が前進して中空カムシャフトＣの両端をクランプし、図２に示すように、ドリル旋削工程３のドリル３ａが回転しながら中空袋孔ｈ内に挿入され、内部に詰まっている中子砂を崩壊させてその殆どを外部に排出する。 That is, the hollow camshaft according to the present invention is formed by casting using the core sand for forming the hollow bag hole, and the core sand stays in the hollow bag hole when the casting is completed. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, when the hollow camshaft C that has been cast is pitched sequentially in the direction of the arrow by the pitch feeding conveyor device 1 and flows to the drill turning process 3, The clampers 4 and 5 are advanced to clamp both ends of the hollow camshaft C, and as shown in FIG. 2, the drill 3a of the drill turning process 3 is inserted into the hollow bag hole h while rotating and is clogged inside. The core sand is collapsed and most of it is discharged outside.
ドリル３ａによる旋削が終了すると、中空カムシャフトＣは次工程のショットピーニング工程６に送られ、左右のクランパー４、５が前進して中空カムシャフトＣの両端をクランプする。そして、ショットピーニング工程６のショットノズル６ａが鋼球等のショット材を噴出しつつ中空袋孔ｈ内に挿入され、壁面に固着する砂を掻き落とすとともに、掻き落とした砂とショット材を吸引する。 When the turning by the drill 3a is finished, the hollow camshaft C is sent to the next shot peening process 6, and the left and right clampers 4 and 5 move forward to clamp both ends of the hollow camshaft C. Then, the shot nozzle 6a of the shot peening process 6 is inserted into the hollow bag hole h while ejecting shot material such as a steel ball, and scrapes the sand adhering to the wall surface and sucks the scraped sand and shot material. .
ショットノズル６ａによるショットが終了すると、中空カムシャフトＣは次工程のエアブロー工程７に送られ、左右のクランパー４、５が前進して中空カムシャフトＣの両端をクランプする。そして、エアブロー工程７のエアノズル７ａがエアを吹出しながら中空袋孔ｈ内に挿入され、ショットピーニング工程６によってもまだ内部に残留する砂等を除去する。 When the shot by the shot nozzle 6a is completed, the hollow camshaft C is sent to the air blow process 7 of the next process, and the left and right clampers 4 and 5 move forward to clamp both ends of the hollow camshaft C. Then, the air nozzle 7a of the air blow process 7 is inserted into the hollow bag hole h while blowing out air, and sand and the like still remaining in the shot peening process 6 are removed.
以上のような工程を経ても、中空袋孔ｈが小径で長尺な場合、時としてノズル７ａ等に邪魔されたり、内部のエアが混流したりして砂等の一部が残る場合がある。このため、本発明では、エアノズル７ａによるエアの吹き付けが終了すると、中空袋孔ｈ内に何等物を挿入しないで砂を除去する方法を付加するようにし、具体的には、中空カムシャフトＣを次の傾動工程８に送り込み、中空カムシャフトＣを傾動させて中空袋孔ｈの開口部を下向きにし、衝撃を与えるようにしている。
すなわち、この傾動工程８には、中空カムシャフトＣを把持するチャック部材９が設けられ、図３に示すように、チャック部材９のチャック爪９ａで把持した中空カムシャフトＣを中空袋孔ｈの開口部が下向きになるよう揺動させるとともに、チャック部材９に設けたストッパ１０を基台１１側のストッパ片１２に勢いよく当接させ、衝撃を与えることで内部に残留する砂等を排出するようにしている。
Even if the hollow bag hole h has a small diameter and is long, the sand 7 or the like may be left behind by the nozzle 7a or the like, or the internal air may be mixed, even if the hollow bag hole h is long. . For this reason, in the present invention, after the air blowing by the air nozzle 7a is completed, a method for removing sand without inserting anything into the hollow bag hole h is added. Then, the hollow camshaft C is tilted so that the opening of the hollow bag hole h is directed downward to give an impact.
That is, the tilting step 8 is provided with a chuck member 9 for gripping the hollow camshaft C. As shown in FIG. 3, the hollow camshaft C gripped by the chuck claws 9a of the chuck member 9 is inserted into the hollow bag hole h. The stopper 10 provided on the chuck member 9 is vigorously brought into contact with the stopper piece 12 on the base 11 side, and the impact is applied to discharge sand remaining in the interior. Like that.
以上のような要領により、中空袋孔内の中子砂を確実に除去することができ、また、搬送される中空カムシャフトに連続的に処理できるため、生産効率を高めることができるが、次に具体的設備構成の一例を図４、図５に基づき説明する。 By the above procedure, the core sand in the hollow bag hole can be reliably removed, and since it can be continuously processed on the conveyed hollow camshaft, the production efficiency can be improved. An example of a specific equipment configuration will be described with reference to FIGS.
ピッチ送りのコンベア装置１の途中には砂落し装置２が設けられ、この砂落し装置２には、前記ドリル旋削工程３やショットピーニング工程６やエアブロー工程７が搬路の前後方向にそれぞれ二箇所設けられている。また、この砂落し装置２のドリル旋削工程３やショットピーニング工程６やエアブロー工程７の前方には、送られた中空カムシャフトＣを支持することのできる一対の支持爪１３が設けられ、この支持爪１３は、駆動源１５によって昇降自在なリフト機構１４に取り付けられている。そして、リフト機構１４が上昇すると、支持爪１３が中空カムシャフトＣを支持して持ち上げ、中空カムシャフトＣの中空袋孔ｈの開口部を、ドリル３ａや、ショットノズル６ａや、エアノズル７ａの前方に臨ませることができるようにされている。 A sand removal device 2 is provided in the middle of the pitch feed conveyor device 1. The sand removal device 2 includes the drill turning process 3, the shot peening process 6, and the air blowing process 7 at two locations in the front-rear direction of the conveyance path. Is provided. In addition, a pair of support claws 13 that can support the hollow camshaft C that is sent are provided in front of the drill turning process 3, the shot peening process 6, and the air blow process 7 of the sand removal device 2. The claw 13 is attached to a lift mechanism 14 that can be raised and lowered by a drive source 15. When the lift mechanism 14 is raised, the support claw 13 supports and lifts the hollow camshaft C, and the opening of the hollow bag hole h of the hollow camshaft C is moved forward of the drill 3a, shot nozzle 6a, and air nozzle 7a. It is made to be able to face.
前記、一方側のクランパ５は、駆動源２０によって進退動自在にされている。また、他方側のクランパ４の駆動源は図示を省略している。
そして、各クランパ４、５は、中空カムシャフトＣが定位置に上昇すると、自動的に前進作動するようにされているが、コンベア装置１上の中空カムシャフトＣが不在の場合、これを検知してクランパ４、５の作動を停止させるための検出器１６が設けられている。
The one-side clamper 5 can be moved forward and backward by a drive source 20. The drive source for the other clamper 4 is not shown.
The clampers 4 and 5 are automatically moved forward when the hollow camshaft C rises to a fixed position, but this is detected when the hollow camshaft C on the conveyor device 1 is absent. Thus, a detector 16 for stopping the operation of the clampers 4 and 5 is provided.
また、クランパ４、５が前進作動すると、ドリル旋削工程３のドリル３ａや、ショットピーニング工程６のショットノズル６ａや、エアブロー工程７のエアノズル７ａが、駆動源１８によってスライドレール１７に沿って前進し、中空カムシャフトＣの中空袋孔ｈ内に挿入されるようになっている。
尚、この砂落し装置２の搬路下流側に、図３に示すような傾動工程８の設備を設けている。
When the clampers 4 and 5 are moved forward, the drill 3a in the drill turning process 3, the shot nozzle 6a in the shot peening process 6, and the air nozzle 7a in the air blowing process 7 are advanced along the slide rail 17 by the drive source 18. The hollow camshaft C is inserted into the hollow bag hole h.
In addition, the equipment of the tilting process 8 as shown in FIG.
以上のような装置構成により、コンベア装置１によって連続的に搬送される中空カムシャフトＣに対して順次ドリル旋削、ショットピーニング、エアブロー、傾動の各工程を効率的に行うことができるが、この際、二箇所のドリル旋削工程３や、ショットピーニング工程６や、エアブロー工程７を有効に活用して、同時に二本づつ砂落し作業を行うようにすれば、生産性を一層向上させることができる。 With the apparatus configuration as described above, each of the drill turning, shot peening, air blowing, and tilting processes can be efficiently performed sequentially on the hollow camshaft C continuously conveyed by the conveyor apparatus 1. Further, productivity can be further improved if two sand drilling operations are performed at the same time by effectively utilizing the two drill turning processes 3, the shot peening process 6, and the air blowing process 7.
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、中空袋孔ｈの径が大きい場合や深さが浅いような場合は、ドリル３ａを挿入した旋削工程や、ショットノズル６ａを挿入したショット工程や、エアノズル７ａを挿入したエア吹き付け工程のあとに、中空袋孔ｈの外部からエアを吹き付けるようにしても良い。
In addition, this invention is not limited to the above embodiments. What has substantially the same configuration as the matters described in the claims of the present invention and exhibits the same operational effects belongs to the technical scope of the present invention.
For example, when the diameter of the hollow bag hole h is large or the depth is shallow, after the turning process in which the drill 3a is inserted, the shot process in which the shot nozzle 6a is inserted, or the air blowing process in which the air nozzle 7a is inserted Alternatively, air may be blown from the outside of the hollow bag hole h.
以上のように本発明では、中空袋孔が真円でない場合でも、若干曲っているような場合でも、内壁面に固着する砂を確実に除去することができる。また、中空カムシャフトを搬送する姿勢が横向きであるため、鋳造後、通常の搬送方法で中空カムシャフトを搬送しながら連続的に砂落しができるようになり、生産効率を高めることができる。 As described above, in the present invention, even when the hollow bag hole is not a perfect circle or is slightly bent, the sand adhering to the inner wall surface can be reliably removed. Moreover, since the attitude | position which conveys a hollow camshaft is horizontal, after casting, it becomes possible to carry out sand removal continuously, conveying a hollow camshaft by a normal conveying method, and it can improve production efficiency.
１…コンベア装置、２…砂落し装置、３…ドリル旋削工程、３ａ…ドリル、６…ショットピーニング工程、６ａ…ショットノズル、７…エアブロー工程、７ａ…エアブローノズル、８…傾動工程、Ｃ…中空カムシャフト、ｈ…中空袋孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveyor apparatus, 2 ... Sand removal apparatus, 3 ... Drill turning process, 3a ... Drill, 6 ... Shot peening process, 6a ... Shot nozzle, 7 ... Air blow process, 7a ... Air blow nozzle, 8 ... Tilt process, C ... Hollow Cam shaft, h ... hollow bag hole.
Claims (2)
前記中空カムシャフトを搬送手段により横向き姿勢で連続的に搬送する工程と、中空カムシャフトをクランプして中空袋孔の開口部からドリルを挿入して中空袋孔内の砂を旋削する工程と、旋削後、中空袋孔内にショットノズルを挿入して該ノズルからショット材を噴出する工程と、ショット後、中空袋孔内にエアノズルを挿入して該ノズルからエアを吹き付ける工程と、前記エアノズルを挿入してエアを吹き付ける工程が終了した後、把持手段で中空カムシャフトを把持し、中空カムシャフトの中空袋孔の開口部を下向きに傾動させるとともに、衝撃を与えることで中空カムシャフトの砂落しを行うことを特徴とする中空カムシャフトの砂落し方法。 A sand removal method for removing core sand staying in the hollow bag hole of the hollow camshaft by the sand removal device of the hollow camshaft according to claim 1,
A step of continuously conveying the hollow camshaft in a lateral orientation by a conveying means; a step of clamping the hollow camshaft and inserting a drill from the opening of the hollow bag hole to turn sand in the hollow bag hole; After turning, a step of inserting a shot nozzle into the hollow bag hole and ejecting a shot material from the nozzle, a step of inserting an air nozzle into the hollow bag hole and blowing air from the nozzle after the shot, and the air nozzle After the process of inserting and blowing air is completed, the hollow camshaft is gripped by the gripping means, the opening of the hollow bag hole of the hollow camshaft is tilted downward, and an impact is applied to remove the sand from the hollow camshaft. A method for removing sand from a hollow camshaft , characterized in that:
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