JP4844888B2 - 鋳造品の砂落とし用治具部材 - Google Patents

Description

本発明は鋳造品の砂落とし用治具部材に関する。さらに詳しくは、砂付き鋳造品、たとえば中子砂付き鋳造品をハンマーで打撃し、該鋳造品に振動を与えて砂を落とす砂落とし装置に用いられる治具部材に関する。

従来より、砂の付着している鋳造品をハンマー打撃（ノックアウト方式）により砂を落とす装置として、特許文献１、２記載の砂落とし装置がある。この種の装置において、一般的な鋳造品では、鋳造品に打撃による傷をつけないように鋳造品の湯口や堰などの方案部分を打撃している。また、鋳造品受け側のテーブルには鋳造品がズレないための位置決め部材が設けられている。

実開昭６２−１０９５０号公報 実公平７−４１５６２号公報

しかしながら、一つの砂落とし装置において、鋳造品の形状が異なる鋳造品の砂落としをする場合、この鋳造品の形状の異なる鋳造品毎に打撃位置が異なり、また鋳造品毎に位置決め部材が必要となるため、ハンマーの本数を増やして打撃位置を調整する方法（方法１）や各種の鋳造品を受ける治具を有するインデックステーブルを用いて設備内で機械的に各種の鋳造品を受けるように治具を換える方法（方法２）を用いなければならない。このため、前記方法１、２のようにハンマーの本数を増やしたり、インデックステーブルを用いる方法では、装置が複雑となり、設備がコストアップになったり、故障の要因の増加によるメンテナンスが増えるという問題がある。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、形状が異なる砂付き鋳造品の砂落としに対して、設備費の高騰を招かないとともにメンテナンスの回数を削減することができる鋳造品の砂落とし用治具部材を提供することを目的とする。

本発明の鋳造品の砂落とし用治具部材は、砂付き鋳造品にハンマー手段の打撃による振動を与えて砂を落とすときに、前記鋳造品に取り付けられる治具部材であって、前記鋳造品を打撃する面側および該鋳造品を受ける面側のうち、少なくとも鋳造品を打撃する面側に取り付けられる、前記鋳造品の所定の押え位置および寸法に合わせて設けられた部材を有する鋳造品用治具プレートからなり、前記鋳造品を打撃する面側に取り付けられる鋳造品用治具プレートが、ベース部材と、振動を鋳造品の所定の押え位置に伝える鋳造品伝達部材と、鋳造品が押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品の位置決めのために設けられた鋳造品用位置決め部材とから構成されていることを特徴としている。
また、本発明の鋳造品の砂落とし用治具部材は、砂付き鋳造品に振動発生装置の加振による振動を与えて砂を落とすときに、前記鋳造品に取り付けられる治具部材であって、前記鋳造品を加振する面側および該鋳造品をクランプする面側のうち、少なくとも鋳造品をクランプする面側に取り付けられる、前記鋳造品の所定の押え位置および寸法に合わせて設けられた部材を有する鋳造品用治具プレートからなり、前記鋳造品をクランプする面側に取り付けられる鋳造品用治具プレートが、ベース部材と、振動を鋳造品の所定の押え位置に伝える鋳造品伝達部材と、鋳造品が押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品の位置決めのために設けられた鋳造品用位置決め部材とから構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、砂付き鋳造品にハンマー手段の打撃による振動を与えて砂を落とす場合、鋳造品を打撃する面側の異なる形状の鋳造品の砂落としを行う際、装置の大きさに適応した鋳造品であれば打撃面側の治具プレートを交換するだけで装置を複雑にすることなく、形状が異なる鋳造品の砂落としをすることができる。とくに、鋳造品を打撃する面側と鋳造品を受ける面側の両方に治具プレートを用いることにより、一つの砂落とし装置で異なる形状の鋳造品の砂落としを行う際、装置の大きさに適応した鋳造品であれば鋳造品上面側の治具プレートと鋳造品受け面側の治具プレートを交換するだけで装置を複雑にすることなく、形状が異なる鋳造品の砂落としをすることができる。このため、設備費の高騰を招かない。
また、振動発生装置の加振による振動を与えて砂を落とすときも同様に形状が異なる鋳造品の砂落としをすることができる。
また、装置自体は複雑でないので、メンテナンスの回数が少なくて済み、治具プレートの鋳造品受け部の摩耗などに対しては、該鋳造品受け部の治具プレートを修理ないし取り替えすることができるため、装置自体を改造する必要がない。さらに、押え位置を変更する際には伝達部材の取付け位置を変更するのみであるため、押え位置も比較的簡単に変更できる。

本発明は、砂型鋳造または金型鋳造後の鋳造品の砂落とし作業のときにハンマーで反復打撃し、該鋳造品に振動を与え、またはハンマーを用いず、直接該鋳造品に振動を与えて、鋳物砂や中子砂を落とすときに適用することができる。以下、添付図面に基づいて本発明の鋳造品の砂落とし用治具部材を説明する。図１は本発明の一実施の形態にかかわる鋳造品の砂落とし装置であって、一般的な形状の鋳造品Ａに治具部材を取り付けて砂落とし装置内にセットした状態であり、図２および図３は鋳造品Ａ用とＢ用の鋳造品上面側と鋳造品受け面側の治具プレートを示したものである。

本実施の形態では、図１に示されるように、砂落とし装置１は、装置ベース２のベースフレーム３上に打撃による振動を吸収する防振手段として四方に配置される防振ゴム４を介して設けられる装置テーブル５と、該装置テーブル５に後述する治具部材Ｐを構成する治具プレート１１、２１のうち、鋳造品受け面側の治具プレート（下治具プレート）２１を所定の位置に固定するために設けられる複数の治具プレート固定手段として４方向または３方向を囲む部材６と、前記装置ベース２上を防音対策のために囲む外部フレーム７と、前記装置テーブル５に対向して上方位置に支持される打撃用ハンマー手段としてのエアハンマー８とを備えている。なお、図１において、符号５ａは鋳造品受け面側の治具プレート２１の下面を支持する部材である。また、図１〜２に示されるように、前記治具部材Ｐは、鋳造品Ａの上に取り付けられる鋳造品上面側の治具プレート（以下、単に上治具プレートという）１１と鋳造品Ａの下に取り付けられる前記鋳造品受け面側の治具プレート（以下、単に下治具プレートという）２１とから構成されている。前記砂落とし装置１には、上治具プレート１１と下治具プレート２１に取り付けられた鋳造品Ａがセットされている。

前記鋳造品Ａの上に取り付けられる上治具プレート１１は、図２に示されるように、該鋳造品Ａに接触する所定の押え位置（打撃面位置）および寸法に合わせて設けられた部材を有しており、後述する各部材を組み付けるための鋳造品上面側のベース部材１１ａと、前記エアハンマー８の打撃による振動を鋳造品Ａの所定の押え位置、たとえば鋳造品固有の湯口や堰などに伝える鋳造品伝達部材１１ｂと、鋳造品Ａが押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品Ａの位置決めのために設けられた上面側の鋳造品用位置決め部材１１ｃと、エアハンマー８の打撃による振動を上面側のベース部材１１ａに伝えるプレート伝達部材１１ｄとから構成されている。前記鋳造品伝達部材１１ｂ、鋳造品用位置決め部材１１ｃおよびプレート伝達部材１１ｄの形状や位置は鋳造品Ａの上面側の形態により適宜設定することができる。たとえば鋳造品Ａの上面側の形状により伝達面を円形、四角形または曲面形など鋳造品Ａの所定の形状に適した形にし、鋳造品Ａの所定の押え位置に対応した上面側のベース部材の所定の位置に取り付けることができる。なお、本実施の形態におけるプレート伝達部材１１ｄは、打撃により上面側のベース部材１１ａに及ぼす損傷を少なくするために設けられているとともに、損傷した部分だけを取り替えられるように設けられている。このため、プレート伝達部材１１ｄを設けるのが好ましいが、省くこともできる。

また、前記鋳造品Ａの下に取り付けられる下治具プレート２１は、図２に示されるように、該鋳造品Ａに接触する所定の押え位置（受け面位置）および寸法に合わせて設けられた部材を有しており、鋳造品受け面側のベース部材２１ａ、鋳造品Ａの打撃による振動を、その鋳造品Ａに傷のつかない受け面側から押える所定の押え位置で支持する鋳造品受け部材２１ｂと、鋳造品が所定の押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品Ａの位置決めのために設けられた受け面側の鋳造品用位置決め部材２１ｃとから構成されている。前記鋳造品受け部材２１ｂおよび鋳造品用位置決め部材２１ｃの形状や位置は鋳造品Ａの受け面側の形態により適宜設定することができるが、たとえば鋳造品Ａの受け面側の形態により鋳造品受け部材や位置決め部材を円形、四角形または曲面形など鋳造品Ａの所定の形状に適した形にし、鋳造品Ａの所定の受け面側のベース部材の所定の位置に取り付けることができる。

図１に示されるように、鋳造品Ａの上下を挟むように組み付けた上下治具プレート１１、２１を砂落とし装置１の装置テーブル５にセットしたのち、砂落とし操作を行う。まず、エアハンマー８が打撃によりプレート伝達部材１１ｄを振動させる。その振動は上面側のベース部１１ａおよび鋳造品伝達部材１１ｂを通して鋳造品Ａの所定の押え位置に伝達される。また、鋳造品Ａの振動は鋳造品受け面側の鋳造品受け部材２１ｂおよび鋳造品受け面側のベース２１ａで受け止める。振動中の鋳造品Ａは、上下治具プレート１１、２１の位置決め部材１１ｃ、２１ｃにより固定されている。また、下治具プレート２１から装置テーブル５に伝達される振動は防振ゴム４により吸収される。そして、砂落としされた砂は、下治具プレート２１および装置テーブル５に形成される開口部（図示せず）を通して装置ベース２の排出路２ａから下に落ち、設備下部を通して砂処理設備へ排出される。

なお、本実施の形態では、鋳造品を打撃する面側と鋳造品を受ける面側の両方に治具プレートを用いているが、鋳造品を打撃する面側の異なる形状の鋳造品の砂落としを行う際には、鋳造品を打撃する面側のみに取り付けることができる。

また、本実施の形態では、前記防振手段として防振ゴムが用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、バネやダンパーなども適宜用いることができる。また、本実施の形態では、振動を吸収するために防振手段が設けられているが、本発明においては、かかる防振手段を省くことができる。また、本実施の形態では、ハンマー手段としてエアハンマーが用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、電磁式ハンマーなども適宜用いることができる。また、本実施の形態では、治具プレート固定手段として４辺または３辺を囲む部材が用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、ピンとブッシュの嵌め合いによる構造なども適宜用いることができる。

つぎに、砂落とし対象鋳造品を鋳造品Ａから鋳造品Ｂに変更した場合について説明する。図３に示される鋳造品Ｂは、鋳造品Ａと比較すると、湯口や堰などの所定の押え位置が異なっている。このため、鋳造品Ｂを組み付ける上治具プレート３１の鋳造品伝達部材３１ｂと下治具プレート４１の鋳造品受け部材４１ｂの配置が異なっている。また、鋳造品Ｂの下部幅（紙面左右方向の幅）は、鋳造品Ａの下部幅より大きくなっている。図２と図３に示される鋳造品Ａを組み付ける上下治具プレート１１、２１と鋳造品Ｂを組み付ける上下治具プレート３１、４１を比較すると、鋳造品Ｂの下治具プレート４１における鋳造品受け部材４１ｂと位置決め部材４１ｃは、その位置が鋳造品Ａの下治具プレート２１における鋳造品受け部材２１ｂと鋳造品の位置決め部材２１ｃの位置に比べて幅方向（紙面左右方向）に大きく変更されている。また、下治具プレート４１における鋳造品受け面側のベース部材４１ａは、砂落とし装置１内の装置テーブル５に設けられる治具プレート固定手段６に取り付けることができるように、前記下治具プレート２１における鋳造品受け面側のベース部材２１ａと共有化された形状となっている。
したがって、鋳造品Ｂに鋳造品Ｂ用の上面側の上治具プレート３１と鋳造品受け面側の下治具プレート４１を取付け、図３の状態で砂落とし装置１にセットすれば、同一装置で鋳造品Ｂの砂落としを行うことができる。

これまでの実施の形態における治具部材は、前記打撃ハンマーを用いて打撃により鋳造品に振動を与えて砂を落とす砂落とし装置に用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、前記打撃ハンマーを用いずに鋳造品に直接振動を与えて砂を落とす砂落とし装置に用いることもできる。かかる砂落とし装置として、たとえば図４に示されるように、装置ベース５１側への振動を減衰させるための防振手段としての空気バネ５２により支持される装置テーブル５３に振動発生装置５４が設けられる装置を用いることができる。この装置では、鋳造品Ｗは前記装置テーブル５３上に、鋳造品上面側のベース部材６１ａ、振動を鋳造品Ｗの所定の押え位置に伝える鋳造品伝達部材６１ｂ、および鋳造品Ｗが押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品Ｗの位置決めのために設けられた鋳造品用位置決め部材６１ｃからなる、鋳造品Ｗをクランプする面側の上治具プレート６１と、鋳造品受け面側のベース部材７１ａ、鋳造品Ｗに接触する所定の押え位置（受け面位置）で支持する鋳造品受け部材７１ｂ、および振動中鋳造品Ｗが所定の押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品Ｗの位置決めのために設けられた受け面側の鋳造品用位置決め部材７１ｃからなる下治具プレート７１とにより挟んで載置されている。この鋳造品Ｗを挟んでいる上下治具プレート６１、７１は、装置テーブル５３上に配置される４方向または３方向を囲む部材５５と、たとえばシリンダ５６ａとクランプ部材５６ｂからなる昇降式クランプ手段５６とにより固定されている。

なお、前記振動発生装置５４としては、振動を発生する機構であれば、とくに限定されるものではないが、たとえば、モータを正回転させたときに可動部材（アンバランスウエイト）が固定部材と重なった状態で回転し、その遠心力を振動力として発生させる電動回転式のバイブレータなどを用いることができる。

また、本実施の形態では、鋳造品を加振する面側および該鋳造品をクランプする面側の両方に治具プレートを用いているが、たとえば鋳造品のクランプする面側のみ形状が異なり、鋳造品のクランプ位置が共有できない場合などにおいては、鋳造品Ｗをクランプする面側のみに取り付けることができる。このとき使用される砂落とし装置としては、図５に示されるように、治具プレート６１が取り付けられた鋳造品Ｗを、たとえばロボットハンドにより搬送して装置テーブル５３に設けられた、押え位置の鋳造品受け部材８１ａと位置決め部材８１ｂを有する固定部８１にセットしたのち、該治具プレート６１の上面側からクランプ部材５６ｂによりクランプする構造にされている。

本発明の一実施の形態にかかわる砂落とし装置の概略構成図である。 図１の鋳造品Ａとそれに対応した鋳造品上面側と鋳造品受け面側の治具プレートの拡大図である。 本発明の他の例としての鋳造品Ｂとそれに対応した鋳造品上面側と鋳造品受け面側の治具プレートの拡大図である。 本発明の他の実施の形態にかかわる砂落とし装置の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施の形態にかかわる砂落とし装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 砂落とし装置、２、５１ 装置ベース、３ ベースフレーム、４ 防振ゴム、５、５３ 装置テーブル、６、５５ ４方向または３方向を囲む部材、７ 外部フレーム、８ エアハンマー、１１、３１、６１ 鋳造品上面側の治具プレート（上治具プレート）、１１ａ、６１ａ 鋳造品上面側のベース部材、１１ｂ、３１ｂ、６１ｂ 鋳造品伝達部材、１１ｃ、６１ｃ 上面側の鋳造品用位置決め部材、１１ｄ プレート伝達部材、２１、４１、７１ 鋳造品受け側の治具プレート（下治具プレート）、２１ａ、４１ａ、７１ａ 鋳造品受け面側のベース部材、２１ｂ、４１ｂ、７１ｂ、８１ａ 鋳造品受け部材、２１ｃ、４１ｃ、７１ｃ、８１ｂ 受け面側の鋳造品用位置決め部材、５２ 空気バネ、５４ 振動発生装置、５６ 昇降式クランプ手段、５６ａ シリンダ、５６ｂ クランプ部材、８１ 固定部、Ａ、Ｂ、Ｗ 鋳造品

Claims (4)

1. 砂付き鋳造品にハンマー手段の打撃による振動を与えて砂を落とすときに、前記鋳造品に取り付けられる治具部材であって、
   前記鋳造品を打撃する面側および該鋳造品を受ける面側のうち、少なくとも鋳造品を打撃する面側に取り付けられる、前記鋳造品の所定の押え位置および寸法に合わせて設けられた部材を有する鋳造品用治具プレートからなり、
   前記鋳造品を打撃する面側に取り付けられる鋳造品用治具プレートが、ベース部材と、振動を鋳造品の所定の押え位置に伝える鋳造品伝達部材と、鋳造品が押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品の位置決めのために設けられた鋳造品用位置決め部材とから構成されている鋳造品の砂落とし用治具部材。
2. 前記鋳造品を受ける面側に取り付けられる鋳造品用治具プレートが、ベース部材と、鋳造品の所定の押え位置で支持する鋳造品受け部材と、振動中鋳造品が所定の押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品の位置決めのために設けられた受け面側の鋳造品用位置決め部材とから構成されている請求項１記載の鋳造品の砂落とし用治具部材。
3. 砂付き鋳造品に振動発生装置の加振による振動を与えて砂を落とすときに、前記鋳造品に取り付けられる治具部材であって、
   前記鋳造品を加振する面側および該鋳造品をクランプする面側のうち、少なくとも鋳造品をクランプする面側に取り付けられる、前記鋳造品の所定の押え位置および寸法に合わせて設けられた部材を有する鋳造品用治具プレートからなり、
   前記鋳造品をクランプする面側に取り付けられる鋳造品用治具プレートが、ベース部材と、振動を鋳造品の所定の押え位置に伝える鋳造品伝達部材と、鋳造品が押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品の位置決めのために設けられた鋳造品用位置決め部材とから構成されている鋳造品の砂落とし用治具部材。
4. 前記鋳造品を加振する面側に取り付けられる鋳造品用治具プレートが、ベース部材と、鋳造品の所定の押え位置で支持する鋳造品受け部材と、振動中鋳造品が所定の押え位置から外れないようにするとともに、鋳造品の位置決めのために設けられた受け面側の鋳造品用位置決め部材とから構成されている請求項３記載の鋳造品の砂落とし用治具部材。