JP6123704B2 - 鋳物素材の吊り出し方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダブロックをはじめ、その他、多品種の鋳物素材を鋳型の中から吊り出すことができる鋳物素材の吊り出し方法及び装置に関するものである。
鋳造された鋳物素材を鋳型の中から吊り出すために、従来から様々な鋳物素材の吊り出し装置が用いられているが、鋳物素材がシリンダブロック、シリンダヘッド、クランクシャフト等の場合には、それぞれ専用の装置が用いられていた。そこで特許文献１、特許文献２に示すように、多品種の鋳物素材の吊り出しができる吊り出し装置が提案されている。
特許文献１の装置は、鋳物素材の品種を限定しない多品種の鋳物素材を吊り出す事を目的とした装置である。しかし湯口棒を点当たりで把持する構造のため、把持後の鋳物素材が振れたり、回転したりして、姿勢が安定しないという問題があった。また、湯口をクランプする点、かつ、湯口カップと方案、製品の隙間にクランプ爪を差し込む必要があるため、湯口位置、製品形状、配置、方案形状に制限を受けるという問題があった。
特許文献２の装置も、鋳物素材の品種を限定しない多品種の鋳物素材を吊り出す事を目的とした装置である。しかし、鋳物素材形状に追従できる様、首振り機能を有し、蒲鉾状に円弧を有した爪で鋳物素材の外側側面を把持する構造のため、把持した鋳物素材が滑り落ちやすいという問題があった。
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、シリンダブロックを主としながら、その他、多品種の鋳物素材をも滑り落とすことなく確実に吊り出すことができる鋳物素材の吊り出し方法及び装置を提供することである。
上記の課題を解決するためになされた本発明の鋳物素材の吊り出し方法は、吊出し位置まで搬送されてきた注湯済み鋳型の上方から、鋳型に対する長手方向と短手方向の両方向から出し入れ可能なピンを備えたクランプ装置を下降させ、事前に設定した鋳物素材の生産情報に基づいて、出し入れするピンの作動側及びピンの差し込み高さを選択して各鋳物素材毎に異なる差し込み位置にピンを差し込み、クランプ装置を上昇させて鋳型から鋳物素材を吊り出し、次工程の冷却パレットに載せることを特徴とするものである。
請求項２のように、ピンを差し込むことができる鋳物素材については、クランプ装置と共に鋳物素材を天地逆に反転して、鋳物素材上面に載った鋳物砂を落とした上で、再反転して、湯口を上に戻した状態で次工程の冷却パレットに載せることができる。
請求項３のように、吊り出し不能と判定された注湯済み鋳型については、押し出し装置にて次工程のシェイクアウトマシンに払い出し、鋳型は破砕した後に砂処理設備に回収すると共に、シェイクアウトマシンの篩上に残った不良鋳物素材は、別工程に回収することができる。
請求項４のように、吊り出し不能との判定を、造型した鋳型の造型情報、溶湯の注湯情報、湯口高さ検出情報、および、前記ピンの差し込みを複数回行ってもピンを所定深さまで差し込めない場合の不良鋳物素材判断情報の、何れかに基づいて行うことができる。
また本発明の鋳物素材の吊り出し装置は、注湯済み鋳型の吊り出し位置と次工程の冷却パレットとの間を走行可能な走行台車の下側に、枠状のクランプ装置を昇降可能に搭載し、このクランプ装置の鋳型に対する長手方向と短手方向の両方向に、出し入れ可能なピンを設け、出し入れするピンの作動側及びピンの差し込み高さを選択して各鋳物素材毎に異なる差し込み位置にピンを差し込み、鋳型から鋳物素材を吊り出すことを特徴とするものである。
本発明の鋳物素材の吊り出し方法及び装置によれば、鋳物素材毎に異なる差し込み位置にピンを差し込むことにより、シリンダブロックはもちろんその他の多品種の鋳物素材を、鋳型から確実に吊り上げて取り出すことができる。
またピンを差し込むことができる鋳物素材については、クランプ装置と共に鋳物素材を天地逆に反転して、鋳物素材上面に載った鋳物砂の除去も可能である。さらに、注湯不良等で吊り出しできなかったり、鋳物方案の破損等で吊り出しに失敗した場合は、吊り出しを行わず、鋳型破砕用のシェイクアウトマシン上に鋳型を落とし、ライン停止を回避することができる。
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１において、１は金枠、１０は金枠１の内部の注湯済みの鋳型である。これらは定盤台車３３に載せられ、図１の左下のレール３４上を金枠分離位置まで搬送されてくる。
図１において、１は金枠、１０は金枠１の内部の注湯済みの鋳型である。これらは定盤台車３３に載せられ、図１の左下のレール３４上を金枠分離位置まで搬送されてくる。
金枠分離位置には金枠クランプ３５が設けられており、金枠１を定盤台車３３から持ち上げ、台車３６にてパンチアップヘッド３７の真上まで持ってきた後、パンチアップシリンダ３８にて鋳型１０を金枠１から抜き上げる。鋳型１０はパンチアップシリンダ３８の上昇端にて、パンチアップヘッド３７上に載せられている。この位置が吊り出し位置である。
吊り出し位置の上方には、レール４１上を水平方向に走行する走行台車１７が設けられている。この走行台車１７はローラチェイン１９を介し、減速モータ２０で走行する。ローラチェイン１９の弛みは、テイクアップユニット３２にて調整する。走行台車１７の走行手段は、本実施形態に限定されるものではなく、減速モータを積んだ自走式台車でも、シリンダを使用した横行方式でも良い。
走行台車１７の下側の昇降テーブル１８には、枠状のクランプ装置９が支持されている。昇降テーブル１８はクランプ装置９とともに、昇降シリンダ４０によって昇降される。クランプ装置９は図４ａ、図４ｂに示すように、長方形の枠体９ａに、ピン７、８を設けたものである。これらのピン７、８は、鋳型１０に対して鋳物素材２が長手方向、短手方向のどちらに配置されても吊り出しできる様に、枠体９ａの４つの各辺に対向配置されている。
幅方向の寸法に制限があるため、短手側のピン７の出し入れは図４ａに示すように、短手側のピン７に対して折り返し、ロッドを外向きに配置したシリンダ１１にて行う。リンク機構を使用しても良い。一方、長手側のピン８の出し入れは干渉無き回転半径内に収まるため、長手側のピン８に直列に配置したシリンダ１２にて行う。
図１２ａ、ｂに金枠１内の鋳物素材配置例を示す。図１２ａは、鋳型長手側に鋳物素材２であるシリンダブロックのボア６が正面に来る配置、図１２ｂは、鋳型短手側にシリンダブロックのボア６が正面に来る配置である。このような鋳物素材配置に対し、図４ａ、ｂに示す様に、ボア６の配置に適合した側のピン７、８を差し込む。図１２ａの鋳型長手側にシリンダブロックのボア６が正面に来る配置に対しては、図４ａに示す様に、長手側のピン８の出し入れを行い、短手側のピン７の出し入れを行わない。図１２ｂの鋳型短手側にシリンダブロックのボア６が正面に来る配置に対しては、図４ｂに示す様に、短手側のピン７の出し入れを行い、長手側のピン８の出し入れを行わない。
図２ａに示すように、クランプ装置９は水平な回転軸２９によって、昇降テーブル１８に支持されている。昇降テーブル１８の下端にはシリンダ２７が取付けられており、このシリンダ２７によって、回転軸２９に固定されたピニオンギヤ３０と噛み合うラック２８を進退させる。これによってクランプ装置９を反転させることができる。クランプ装置９の反転手段は、ラック２８＆ピニオンギヤ３０に限らず、回転アームとリンク機構等を用いても良く、回転軸２９に直接、減速モータ、油圧モータ等を取り付けても良い。
なお、図１に示される２２は吊り出し位置の側方に配置されたシェイクアウトマシン、１６は次工程の冷却パレットである。走行台車１７は吊り出し位置と冷却パレット１６との間を走行可能となっている。
次に図５〜図１１を用いて、本発明の装置の作動を説明する。
図５は注湯済みの鋳型１０を内蔵する金枠１が、金枠クランプ３５と台車３６によりパンチアップヘッド３７の上まで移動された状態を示している。次に図６のように、パンチアップシリンダ３８にて鋳型１０を金枠１から抜き上げる。鋳型１０はパンチアップシリンダ３８の上昇端にて、パンチアップヘッド３７上に載せられる。
図５は注湯済みの鋳型１０を内蔵する金枠１が、金枠クランプ３５と台車３６によりパンチアップヘッド３７の上まで移動された状態を示している。次に図６のように、パンチアップシリンダ３８にて鋳型１０を金枠１から抜き上げる。鋳型１０はパンチアップシリンダ３８の上昇端にて、パンチアップヘッド３７上に載せられる。
次に図７のように、鋳型１０の上方から昇降シリンダ４０によって枠状のクランプ装置９を下降させる。事前に設定した鋳物素材２の生産情報にて、鋳型１０に対する長手側か、短手側か、出し入れするピン７、８の作動側を選択し、かつ、鋳型１０に対するピン７、８の差し込み高さを選択し、注湯済みの鋳型１０に対し、各鋳物素材２毎に異なる差し込み位置にピン７、８を差し込む。このようにして、様々な鋳物素材を吊り上げることが可能となる。各鋳物素材毎に異なる差し込み高さの変更は、図示しないリニアスケール等を用いて制御する。そして図８のように、クランプ装置９を上昇させて鋳型１０から鋳物素材２を吊り出す。
図９、１０に示す様に、シリンダブロックのボア６等のように鋳物素材２の穴や凹部にピン７、８を差し込む事が出来る鋳物素材の場合は、クランプ装置９とともに鋳物素材２を天地逆に反転して、鋳物素材上面に載った鋳物砂を落とした上で、再反転して、湯口１５を上に戻した状態で、次工程の冷却パレット１６に載せる。しかし、穴や凹部を有しない鋳物素材の場合は、反転せずに、次工程の冷却パレット１６に鋳物素材を載せる。
鋳物素材２を吊り出した後の鋳型１０は、図９に示されるように押し出し装置２１にて次工程のシェイクアウトマシン２２に落とし込み、破砕した後に、図示しない砂処理設備に回収する。
また、吊り出し不能との判定がなされた場合には、吊り出しを行なわない。この吊り出し不能との判定は、造型した鋳型１０の造型情報、溶湯の注湯情報、湯口１５の高さ検出情報、および、前記ピン７、８の差し込みを複数回行ってもピン７、８を所定深さまで差し込めない場合の不良鋳物素材判断情報に基づいて行うことができる。これらの情報の何れかに基づいて吊り出し不能との判定がなされた場合には、図１１に示す様に、不良鋳物素材２３と判断して吊り出しを行わず、押し出し装置２１にて、次工程のシェイクアウトマシン２２に払い出し、鋳型１０は破砕した後に図示しない砂処理設備に回収すると共に、シェイクアウトマシン２２の篩２４上に残った不良鋳物素材２３は、図示しない別工程に回収する。なお、湯口１５の高さ検出は、鋳型１０を金枠１から抜き出す走行台車３６の上流に設置した図示しないレーザ式変位測定センサ等にて行う。
以上に説明したように、本発明の鋳物素材の吊り出し方法及び装置によれば、鋳物素材毎に異なる差し込み位置にピン７、８を差し込むことにより、シリンダブロックはもちろんその他の多品種の鋳物素材２を、鋳型１０から確実に吊り上げて取り出すことができる利点がある。
なお本発明において、鋳物素材の生産情報とは、鋳物素材に関する情報であり、例えば、鋳物素材の種類（製品番号）、金枠内（鋳型内）における鋳物素材の配置などが挙げられる。
１ 金枠
２ 鋳物素材
６ ボア
７ ピン
８ ピン
９ クランプ装置
９ａ 枠体
１０ 鋳型
１１ シリンダ
１２ シリンダ
１５ 湯口
１６ 冷却パレット
１７ 走行台車
１８ 昇降テーブル
１９ ローラチェイン
２０ 減速モータ
２１ 押し出し装置
２２ シェイクアウトマシン
２３ 不良鋳物素材
２４ 篩
２７ シリンダ
２８ ラック
２９ 回転軸
３０ ピニオンギヤ
３２ テイクアップユニット
３３ 定盤台車
３４ レール
３５ 金枠クランプ
３６ 台車
３７ パンチアップヘッド
３８ パンチアップシリンダ
４０ 昇降シリンダ
４１ レール
２ 鋳物素材
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１９ ローラチェイン
２０ 減速モータ
２１ 押し出し装置
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３０ ピニオンギヤ
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３３ 定盤台車
３４ レール
３５ 金枠クランプ
３６ 台車
３７ パンチアップヘッド
３８ パンチアップシリンダ
４０ 昇降シリンダ
４１ レール
Claims (5)
- 吊出し位置まで搬送されてきた注湯済み鋳型の上方から、鋳型に対する長手方向と短手方向の両方向から出し入れ可能なピンを備えたクランプ装置を下降させ、事前に設定した鋳物素材の生産情報に基づいて、出し入れするピンの作動側及びピンの差し込み高さを選択して各鋳物素材毎に異なる差し込み位置にピンを差し込み、クランプ装置を上昇させて鋳型から鋳物素材を吊り出し、次工程の冷却パレットに載せることを特徴とする鋳物素材の吊り出し方法。
- ピンを差し込むことができる鋳物素材については、クランプ装置と共に鋳物素材を天地逆に反転して、鋳物素材上面に載った鋳物砂を落とした上で、再反転して、湯口を上に戻した状態で次工程の冷却パレットに載せることを特徴とする請求項１に記載の鋳物素材の吊り出し方法。
- 吊り出し不能と判定された注湯済み鋳型については、押し出し装置にて次工程のシェイクアウトマシンに払い出し、鋳型は破砕した後に砂処理設備に回収すると共に、シェイクアウトマシンの篩上に残った不良鋳物素材は、別工程に回収することを特徴とする請求項１に記載の鋳物素材の吊り出し方法。
- 吊り出し不能との判定を、造型した鋳型の造型情報、溶湯の注湯情報、湯口高さ検出情報、および、前記ピンの差し込みを複数回行ってもピンを所定深さまで差し込めない場合の不良鋳物素材判断情報の、何れかに基づいて行うことを特徴とする請求項３に記載の鋳物素材の吊り出し方法。
- 注湯済み鋳型の吊り出し位置と次工程の冷却パレットとの間を走行可能な走行台車の下側に、枠状のクランプ装置を昇降可能に搭載し、このクランプ装置の鋳型に対する長手方向と短手方向の両方向に、出し入れ可能なピンを設け、出し入れするピンの作動側及びピンの差し込み高さを選択して各鋳物素材毎に異なる差し込み位置にピンを差し込み、鋳型から鋳物素材を吊り出すことを特徴とする鋳物素材の吊り出し装置。
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