JP5660600B2 - 鋳造品搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、鋳造品搬送システムに関し、特に、鋳造装置から取り出した鋳造品を次工程に搬送する搬送技術に関する。

近年、鋳造工程においては、ダイカストマシン（鋳造装置）の小型化に伴って、鋳造品の搬送装置などの付帯設備についてもその小型化が要求されている現状がある。従来、鋳造品の搬送にはフリーローラコンベアによる搬送方式を採用していたが、鋳造装置から取り出した直後の鋳造品には、バリや方案部などのいわゆる不要部分が鋳造製品の周囲に残っているため、これらが障害となって安定した搬送を実現できない問題があった。

そこで、例えば下記特許文献１に示すように、ダイカスト鋳造機により成形されたワークを、ワーク取出しアームを備えた取出し装置により取り出し、トリミング処理機に移送すると共に、この処理機で湯口部分やガス抜き部分などの不要部分を取り除いたワーク（鋳造品）をローラコンベアで次工程に向けて搬送するようにした搬送システムが提案されている。

特開平６−１５４９８８号公報

しかしながら、最近では、この種の分野においても、いわゆるハイサイクル化の要求が高まっていることから、上記特許文献１に記載のように、トリミング処理機で湯口等の方案部を除去する工程と、方案部を除去したワークを（鋳造品）を次工程へと搬送し、搬送先の工程（仕上げ加工）を経るプロセスを見直す必要性が高まっている。すなわち、ハイサイクル化の妨げと推察されるトリミング工程を省略して、仕上げ工程で方案部の除去も併せて実施しようとする場合、方案部を残した状態の鋳造品を移送する必要が生じる。

しかし、方案部等を残した状態の鋳造品をコンベアで搬送するとなると、搬送時における周囲との干渉を考慮して、コンベア装置を大型化する必要が生じ、設備コストの高騰を招く。また、コンベアに載置した状態で搬送する方式では、方案部だけでなくバリ等がコンベア等と干渉することで、非常に不安定な搬送を強いられるおそれもある。何れにしても、このような搬送方式では、ワーク同士あるいは周囲との干渉による破損を避けるためにワーク１個当りの搬送スペースを大きくとる必要があり、このことが、搬送効率の低下を招いていた。

以上の事情に鑑み、この種の鋳造工程において、方案部等の不要部分を取り除く前の鋳造品を傷付けずに効率よくかつ低コストに搬送することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る鋳造品搬送システムにより達成される。すなわち、この搬送システムは、鋳造装置から取り出された鋳造品を次工程に搬送するための鋳造品搬送システムであって、軸状支持部を有し、軸状支持部に鋳造品の方案部を引っ掛けることで鋳造品を吊下げて支持し、吊下げ支持した状態で鋳造品を次工程に搬送可能な台車と、台車を受け入れ、受け入れ位置で軸状支持部に鋳造品を吊下げ支持する吊下げ支持ステーションとを具備し、軸状支持部は、平滑な筒状外周面を有するもので、吊下げ支持ステーションにおいて、軸状支持部に方案部を引っ掛けた状態で軸状支持部が軸回転することで、方案部が軸状支持部の筒状外周面に対して滑りながら、軸状支持部に吊下げ支持された鋳造品を軸状支持部の長手方向に沿ってスライドし、軸状支持部の軸回転が停止するのに伴い鋳造品が静止するようにした点をもって特徴付けられる。

このように構成することで、吊下げ支持ステーションに到達した（受け入れられた）台車は、その受け入れ位置で、鋳造品の搬入を受け、台車に設けた軸状支持部に吊り下げられる。ここで、軸状支持部が軸回転（その長手方向軸まわりに回転）することにより、軸状支持部に吊下げ支持された鋳造品がその長手方向に沿って移動する。これにより、鋳造品を搬入する度に、軸状支持部を軸回転させることで、複数個の鋳造品を互いに間隔を空けて長手方向に整列させた状態で吊下げ支持することができる。そのため、鋳造品同士の干渉や位置ずれを防ぎつつも、台車に多くの鋳造品を移載して、これらを効率よく次工程へ搬送することが可能となる。また、このような方式で複数の鋳造品を吊下げ支持するのであれば、鋳造装置から取り出した鋳造品を、常に軸状支持部の一定の位置に吊下げるだけの作業で済むので、例えば鋳造品の台車（軸状支持部）上への移載作業をロボットアームが行う場合には、可動域がそれほど広くないものであっても足りる。これにより、ハイスペックのロボットアームを使用せずに済み、設備コストの低減化を図ることができる。また、鋳造品を吊下げ支持した状態で整列させ、これらを台車ごと搬送することができるので、コンベア上に載置して移動させる場合と比べて載置スペース（搬送スペース）を大幅に縮小することができる。よって、この点でも、設備スペース、設備投資の縮小につながる。

この場合、吊下げ支持ステーションには、当該吊下げ支持ステーションに台車を受け入れた位置で軸状支持部と動的に連結され、軸状支持部に回転駆動力を付与する駆動装置が設置されていてもよい。このように、台車とは別体に駆動装置を設け、かつ、台車の吊下げ支持ステーションへの受け入れ時に駆動装置と軸状支持部とを動的に連結することで、必要時のみ軸状支持部を軸回転可能な状態とすることができる。従って、台車ごとに軸状支持部の駆動手段を設けずに済み、台車の簡素化および低コスト化を図ることができる。

また、本発明に係る鋳造品搬送システムは、鋳造装置から鋳造品を取り出して、吊下げ支持ステーションに受け入れた台車の軸状支持部に鋳造品を移送するロボットアームと、このロボットアームと駆動装置とに接続され、両者を共に駆動制御するための制御装置とをさらに具備するものであってもよい。このように、鋳造品の軸状支持部への移送（吊下げ支持）を実施するためのロボットアームと、軸状支持部の駆動装置とを共通の制御装置で制御することで、鋳造品の移載作業と、軸状支持部上での整列作業とを交互かつ待ち時間なく行なうことができる。これによっても、鋳造品のより一層の搬送効率化を図ることができる。

以上のように、本発明に係る鋳造品搬送システムによれば、この種の鋳造工程において、方案部等の不要部分を取り除く前の鋳造品を傷付けずに効率よくかつ低コストに搬送することができる。

本発明の一実施形態に係る鋳造品搬送システムの全体構成を説明するための平面図である。 鋳造品搬送システムに組み込まれて使用される台車の側面図である。 台車の軸状支持部に吊下げ支持された鋳造品の移動を説明するための側面図である。 図３における鋳造品の吊下げ支持状態を説明するための要部断面図である。 台車の軸状支持部に吊下げ支持された複数の鋳造品の移動を説明するための側面図である。 上記移動により、所定数の鋳造品が吊下げ支持され、次工程へ搬送可能となった状態の台車の側面図である。

以下、本発明に係る鋳造品搬送システムの一実施形態を図面に基づき説明する。この実施形態では、エンジンのチェーンカバーを鋳造品とし、これをダイカスト法で成形する場合を例にとって説明する。なお、これ以降の説明においては、特に断りのない限り、鉛直方向を単に上下方向というものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係る鋳造品搬送システムの全体構成を示している。同図に示すように、この搬送システムは、鋳造装置１０と、鋳造装置１０で成形した鋳造品２０（後述する図３を参照）を吊下げ支持した状態で次工程に搬送可能な台車３０と、台車３０を受け入れ、当該受け入れ位置４１で鋳造品２０を台車３０上の所定位置に移載し、吊下げ支持する吊下げ支持ステーション４０とを具備する。また、この実施形態では、鋳造装置１０から鋳造品２０を取り出して、吊下げ支持ステーション４０に受け入れた台車３０上の所定位置に鋳造品２０を移送するためのロボットアーム５０をさらに具備する。

台車３０の上部には、図２に示すように、台車３０の長手方向に沿って軸状支持部３１が設けられており、その軸方向両端に嵌合されたベアリング３２，３２により台車３０本体に対して回転自在に支持されている。この実施形態では、軸状支持部３１は金属製のパイプから形成されるもので、平滑な円筒状外周面を有する。また、図１に示すように、軸状支持部３１は、台車３０の幅方向中央（ここでは台車３０の短辺方向の中央位置）に配設されると共に、後述する鋳造品移載位置４２に近い側の端部（図２でいえば左側の端部）が、遠い側の端部に比べて上方に位置するよう所定角傾斜させた状態で配設されている。また、この実施形態では、台車３０のうち鋳造品移載位置４２に近い側の端部に、後述する駆動装置６０の連結部６１と動的に連結し、これにより駆動装置６０からの駆動力を軸状支持部３１に伝達するための動力伝達部３３が設けられている。

このように、軸状支持部３１を水平方向に対して所定角傾斜させた状態で台車３０のフレーム上に配置し、駆動装置６０からの駆動力により軸状支持部３１を軸回転させることで、軸状支持部３１に吊下げ支持された状態の鋳造品２０が軸状支持部３１の長手方向の一方に向けて移動するようになっている（後述する図３を参照）。また、軸状支持部３１の軸回転を停止することで、上記移動中の鋳造品２０が静止するようになっている。このようにして、軸状支持部３１上における鋳造品２０の吊下げ支持位置が調整され得る。

吊下げ支持ステーション４０は、図１に示すように、台車３０を受け入れる受け入れ位置４１を有すると共に、この受け入れ位置４１に搬入された台車３０の軸状支持部３１上鋳造品２０を移載する鋳造品移載位置４２を有する。また、この実施形態では、受け入れ位置４１への台車３０の受け入れ（搬入）をガイドするガイド部材４３が、受け入れ位置４１における台車３０の前後方向かつ幅方向両側に対応する位置に取り付けられている。

また、吊下げ支持ステーション４０のフレーム部４４には、駆動装置６０が設置されており、その連結部６１が、台車３０を受け入れ位置４１に受け入れた状態では、台車３０に設けた動力伝達部３３と例えばピン嵌合により連結されるようになっている。そして、連結時には、駆動装置６０のモータ６２からの駆動力が、軸状支持部３１の軸回転力として、連結部６１および動力伝達部３３を介して軸状支持部３１へと伝達される。従って、駆動装置６０のモータ６２を駆動することで、軸状支持部３１が所定の方向に軸回転し、モータ６２を停止することで、軸状支持部３１の軸回転が停止され得る。

ロボットアーム５０は、図１に示すように、鋳造装置１０と吊下げ支持ステーション４０における移載位置４２とから共に略等距離だけ離れた位置に配設されており、その先端で鋳造品２０をチャック又は吸着等により保持して、鋳造装置１０から軸状支持部３１の移載位置４２まで移送できるようになっている。言い換えると、鋳造装置１０および移載位置４２を可動域に含むロボットアーム５０が使用される。

また、この実施形態では、ロボットアーム５０と駆動装置６０とが共通の制御装置７０に接続されており、これにより、ロボットアーム５０と駆動装置６０を共に駆動制御できるようになっている。さらに言えば、ロボットアーム５０と駆動装置６０の駆動開始時期あるいは駆動終了時期を合せて、あるいは所定のタイミングだけずらす等、両者の駆動時期を適切に調整して駆動制御を行えるようになっている。

以下、上記構成の鋳造品搬送システムを用いた場合の鋳造工程の流れを説明する。

（１）受け入れ工程
まず、図１中、１点鎖線で示す位置から実線で示す位置に台車３０を移動させ、当該台車３０を吊下げ支持ステーション４０の受け入れ位置４１に搬入する。この際、受け入れ位置４１に台車３０が到達することで、台車３０側に設けた動力伝達部３３と、吊下げ支持ステーション４０側に設けた駆動装置６０の連結部６１とがピン嵌合等により連結され、これにより連結部６１と動力伝達部３３とが動的に連結（動力伝達可能に連結）された状態となる。

（２）移載工程
この状態において、鋳造装置１０で成形された鋳造品２０をロボットアーム５０により鋳造装置１０から取り出して、吊下げ支持ステーション４０の受け入れ位置４１に位置する台車３０の鋳造品移載位置４２に移載する（図１および図３を参照）。この実施形態では、図４に示すように、鋳造品２０の方案部２１であって、その一端が屈曲している部分を軸状支持部３１に引っ掛けることで、図３に示す鋳造品移載位置４２に鋳造品２０が吊下げ支持される。

（３）スライド工程
そして、軸状支持部３１上の所定位置（鋳造品移載位置４２）に鋳造品２０が吊下げ支持されると、次の鋳造品２０がロボットアーム５０により鋳造品移載位置４２に移載されて来るまでの間に、駆動装置６０のモータ６２を駆動し、動的に連結された連結部６１、動力伝達部３３を介して上記駆動力を軸状支持部３１に伝達する。これにより、軸状支持部３１が所定の向きに軸回転し、この回転に伴い、軸状支持部３１上の鋳造品移載位置４２に吊下げ支持された状態の鋳造品２０が、軸状支持部３１の長手方向の一方に向けて移動を開始する。図３でいえば、同図中実線で示す位置から１点鎖線で示す位置に向けて鋳造品２０がスライド動作を開始する。そして、所定距離ｄだけ移動した時点で、モータ６２の駆動を停止し、軸状支持部３１の軸回転を停止する。これに伴い、鋳造品２０のスライド動作も終了し、終了時の位置（図３でいえば１点鎖線で示す位置）で停止する。

（４）整列工程
このようにして、鋳造品移載位置４２を空けた状態で、上記（２）の工程を実施し、新たに鋳造装置１０で成形された鋳造品２０を軸状支持部３１の鋳造品移載位置４２に移載する。これにより、軸状支持部３１上には、鋳造品移載位置４２と、当該移載位置４２から所定の間隔ｄだけ軸状支持部３１の長手方向に離れた位置とに、それぞれ鋳造品２０が吊下げ支持される（図５中、実線で示す状態）。この際、所定の間隔ｄは、（３）のスライド工程で移動させた距離ｄに等しい。このようにして、２個の鋳造品２０，２０が共に吊下げ支持されると共に、所定の間隔ｄを空けて整列した状態となる。

そして、上記の状態から、（３）のスライド工程を実施することで、２個の鋳造品２０，２０をそれぞれ所定の距離ｄだけ移動させ、鋳造品移載位置４２を空ける（図５中鎖線で示す状態）。このようにして、（２）〜（４）の工程を繰り返し実施することで、鋳造装置１０で新たに成形された鋳造品２０が１個ずつ軸状支持部３１の鋳造品移載位置４２に吊下げ支持されると共に、これら吊下げ支持された状態の複数個の鋳造品２０，２０…が所定の距離ｄを空けた状態で整列した状態となる（例えば、図６に示す状態）。

（５）搬送工程
そして、最後に（２）の移載工程を実施し、鋳造品移載位置４２も含めて所定数の鋳造品２０が吊下げ支持された状態となったら、台車３０を受け入れ位置４１から退避させる。このようにして、所定数の鋳造品２０が台車３０上に整列させた状態のままで次工程（例えば仕上げ工程）に搬送される。

以上のように、複数の鋳造品２０を台車３０上に整列させた状態で吊下げ支持することにより、鋳造品２０同士の干渉や位置ずれを防ぎつつも、台車３０に多くの鋳造品２０を移載して、これら鋳造品２０を次工程へ搬送することができる。よって、鋳造品２０が搬送中に傷付く事態を可及的に回避して、かつ効率よく搬送することが可能となる。

この実施形態では、鋳造品２０の最終的な製品部分ではなく、その周囲の方案部２１を軸状支持部３１に引っ掛けて、これにより鋳造品２０を吊下げ支持するようにしているので、吊下げ支持時又はスライド時において軸状支持部３１と接触する箇所は方案部２１に限られる。よって、製品部分が何かと接触する事態をできる限り回避して、搬送中の破損を防止することが可能となる。

また、この実施形態では、筒状外周面を有する金属製の軸状支持部３１を所定角だけ傾斜させた状態で配置し、かつ、この軸状支持部３１の軸回転および停止動作により、吊下げ支持した鋳造品２０のスライド動作及びその停止動作を行うようにした。このように、単に傾斜させた軸状支持部３１上を鋳造品２０の自重でスライドさせる移動方式とは異なり、軸状支持部３１の軸回転力を鋳造品２０のスライド力として利用しているので、上記自重のみを利用する移動方式と比べて、軸状支持部３１の傾斜角を小さくできる。従って、その停止位置も軸状支持部３１の軸回転の有無で容易かつ高精度に制御することができる。よって、この点においても、鋳造品２０をなるべく傷付けずに台車３０上に整列させ、搬送することができる。

また、コスト面、設備スペースの面から見ると、本搬送システムによれば、鋳造装置１０から取り出した鋳造品２０を、常に軸状支持部３１の一定の位置（鋳造品移載位置４２）に吊下げるだけの作業で足りる。そのため、比較的安価なロボットアーム５０を使用することができ、これにより設備投資を低く抑えることができる。また、鋳造品２０を吊下げ支持した状態で整列させ、これらを台車３０ごと搬送することができるので、例えば従来の如くコンベア上に載置して移動させる場合と比べて、載置スペース（搬送スペース）を大幅に縮小することができる。よって、この点でも、設備スペース、設備投資の縮小につながる。

特に、この実施形態のように、チェーンカバーを鋳造品２０とする場合、吊下げ支持することによりいわゆる縦置き状態で台車３０上に整列させることができるので、平置き状態で搬送する上記コンベアによる搬送方式と比べて、大幅に搬送スペースや設備スペースを縮小できると共に、搬送効率を向上させることが可能となる。

以上、本発明に係る鋳造品搬送システムの一実施形態を説明したが、この搬送システム及びこの搬送システムを用いた搬送方法は、上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採ることが可能である。

例えば鋳造品２０のスライド機構に関し、上記実施形態では、筒状外周面を有する軸状支持部３１の軸回転により、これに吊下げ支持された鋳造品２０をスライドさせる機構を採用した場合を説明したが、もちろん、これ以外のスライド機構を採用することも可能である。例えば図示は省略するが、外周面に螺旋状の溝部を所定のピッチで形成した軸状支持部３１を用意し、この螺旋状の溝部に方案部２１の一部を噛み合せるようにして鋳造品２０を軸状支持部３１に吊下げ支持し、軸状支持部３１の軸回転により、螺旋状の溝部と方案部２１とが噛合った状態を保ちつつ、鋳造品２０を軸状支持部３１の長手方向一方に沿ってスライドさせるようにしてもよい。もちろん、軸状支持部３１の軸回転により、当該支持部３１に吊下げ支持された鋳造品２０が軸状支持部３１の長手方向に沿って移動する限りにおいて、好ましくは、軸回転の停止に伴い鋳造品２０も静止する限りにおいて、任意のスライド機構を採用することが可能である。

また、上記実施形態では、鋳造品２０の方案部２１を軸状支持部３１に引っ掛けることで鋳造品２０を吊下げ支持するようにした場合を説明したが、必ずしもこの形態に限る必要はない。軸状支持部３１が平滑な筒状外周面を有する場合、鋳造品２０との接触面積は小さく、またその接触抵抗も小さい。そのため、軸状支持部３１に引っ掛けることのできる部位が鋳造品２０の製品部分にあり、当該部分を直接引っ掛けたほうが吊下げ時の重心が安定する場合等には、鋳造品２０の製品部分を軸状支持部３１に直接引っ掛けることで鋳造品２０を吊下げ支持するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、エンジンのチェーンカバーを鋳造成形し、これを鋳造装置から次工程となる仕上げ工程に搬送する場合を例にとって説明を行ったが、本発明は、上記以外の部品の鋳造搬送工程にも適用することが可能である。特に、台車の軸状支持部に吊り下げ可能な大きさ及び重量で、軸状支持部に引っ掛けられる方案が延びている鋳造品（例えばオイルパンやヘッドカバー）の鋳造搬送工程に好適に適用できる。もちろん、上記以外の形状を呈する鋳造品についても本発明を適用することが可能である。

また、上記以外の事項についても、本発明の技術的意義を没却しない限りにおいて他の具体的形態を採り得ることはもちろんである。

１０ 鋳造装置
２０ 鋳造品
２１ 方案部
３０ 台車
３１ 軸状支持部
３２ ベアリング
３３ 動力伝達部
４０ 吊下げ支持ステーション
４１ 受け入れ位置
４２ 鋳造品移載位置
４３ ガイド部材
４４ フレーム部
５０ ロボットアーム
６０ 駆動装置
６１ 連結部
６２ モータ
７０ 制御装置
ｄ 長手方向間隔

Claims (2)

1. 鋳造装置から取り出された鋳造品を次工程に搬送するための鋳造品搬送システムであって、
   軸状支持部を有し、該軸状支持部に前記鋳造品の方案部を引っ掛けることで前記鋳造品を吊下げて支持し、該吊下げ支持した状態で前記鋳造品を次工程に搬送可能な台車と、
   前記台車を受け入れ、該受け入れ位置で前記軸状支持部に前記鋳造品を吊下げ支持する吊下げ支持ステーションとを具備し、
   前記軸状支持部は、平滑な筒状外周面を有するもので、
   該吊下げ支持ステーションにおいて、前記軸状支持部に前記方案部を引っ掛けた状態で前記軸状支持部が軸回転することで、前記方案部が前記軸状支持部の筒状外周面に対して滑りながら、該軸状支持部に吊下げ支持された前記鋳造品を前記軸状支持部の長手方向に沿ってスライドし、前記軸状支持部の軸回転が停止するのに伴い前記鋳造品が静止するようにした鋳造品搬送システム。
2. 前記吊下げ支持ステーションには、該吊下げ支持ステーションに前記台車を受け入れた位置で前記軸状支持部と動的に連結され、該軸状支持部に回転駆動力を付与する駆動装置が設置されている請求項１に記載の鋳造品搬送システム。

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