JP6512731B2

JP6512731B2 - 離型剤スプレーシステム

Info

Publication number: JP6512731B2
Application number: JP2013180866A
Authority: JP
Inventors: 哲也飯沼; 千喜及川; 慎吾青山
Original assignee: リョーエイ株式会社
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2033-09-02
Also published as: JP2015047617A

Description

本発明は、鍛造用金型やダイカスト用金型などに離型剤をスプレーするための離型剤スプレーシステムに関するものである。

上記のようなスプレーシステムにおいては、特許文献１に示されるように、離型剤タンクから供給される離型剤を離型剤圧送装置によって加圧してスプレー用ノズルまで圧送し、スプレー用ノズルからミキシングエアーにより金型の内面にスプレーしている。なおスプレー用ノズルは単独で用いられることは少なく、多くの場合、多数のノズルを組み合わせてスプレーヘッドを構成し、ロボットアームに支持させて金型の内部に移動させている。

図１はこのような従来の離型剤スプレーシステムを示す図であり、バルブスタンド１に設置された多数の電磁弁２と各スプレーノズル３との間をそれぞれホース４ａで接続している。また５はエアー加圧型の離型剤圧送装置であり、各スプレーノズル３にホース４ｂを介して離型剤を供給している。各ノズル３の内部には図２に示すようにパイロット弁６が収納されている。電磁弁２はミキシングエアーのオンオフを制御する弁であり、電磁弁２がオンとなるとミキシングエアーが吐出口７に供給されると同時にその圧力によってパイロット弁６をオンとし、離型剤を吐出口７に供給する。この結果、吐出口７からミキシングエアーとともに離型剤がスプレーされることとなる。

ところがこのような従来の離型剤スプレーシステムにおいては、各スプレーノズル３にホース４ａとホース４ｂとをそれぞれ接続する必要がある。このため、ロボット廻りのホースの本数が非常に多くなり、スプレーノズル３を移動させるロボットの可動範囲が狭くなっていた。また、スプレーノズル３から離れたバルブスタンド１の電磁弁２によってスプレーのオンオフを行うためにタイミング制御の応答性が悪いという問題があった。また、電磁弁２がオンとなるとそれに追従して離型剤が供給される構造であるから、ミキシングエアーの流量と離型剤の供給量を個別に制御できないという問題があった。さらにエアー加圧型の離型剤圧送装置５は圧縮空気の圧力変動により離型剤の供給量が変動し易いという問題もあった。このように従来の離型剤スプレーシステムは装置構成が複雑であり、据付作業や補修作業も煩雑であった。

なお、図１に示される８はエアーノズルであり、スプレーノズル３と同数が設けられている。エアーノズル８はスプレーノズル３から離型剤をスプレーした金型表面にエアーのみを吹き付け、離型剤を拡散させたりするためのものである。各エアーノズル８は電磁弁９によりオンオフ制御されている。このエアーノズル８にもホース４ｃが必要となるため、スプレーヘッドに接続すべきホースのトータル本数は非常に多くなり、据付作業や補修作業を更に煩雑化していた。

特開平６−２４６４１７号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、ロボット廻りのホースの本数を大幅に減少させることができ、従来よりも装置構成を大幅にシンプルにすることができ、スプレーのオンオフを応答性よく行うことができる離型剤スプレーシステム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は、ロボットアームの先端に支持されたスプレーヘッドからミキシングエアーによって離型剤をスプレーする離型剤スプレーシステムであって、このスプレーヘッドは、複数のスプレーノズルと、縦方向に配置されたスリット状のエアーノズルと、横方向に配置されたスリット状のエアーノズルとを備えたものであり、前記各スプレーノズルは、離型剤の吐出をオンオフ制御する電磁弁と、ミキシングエアーの吐出をオンオフ制御する電磁弁とが一体に組み込まれたものであり、各スプレーノズルのスプレー動作を個別に制御可能としたことを特徴とするものである。

なお、請求項２のように、前記スプレーヘッドはホースを介して離型剤圧送装置および圧縮空気源に接続されたものであることが好ましく、また請求項３のように、前記離型剤圧送装置が、インバータ制御された電動ポンプで離型剤を圧送する構造のものであることが好ましい。さらに請求項４のように、前記離型剤圧送装置と、電動ポンプをインバータ制御する制御装置と、スプレーノズルの電磁弁の制御装置とを、同一の筐体の内部に収納した構造とすることが好ましい。

本発明の離型剤スプレーシステムでは、離型剤の吐出を制御する電磁弁とミキシングエアーの吐出を制御する電磁弁とがスプレーノズルに一体に組み込まれ、スプレーヘッドの部分において離型剤とミキシングエアーのオンオフ制御が行われる。このため従来のように各電磁弁と各スプレーノズルとの間を多数のホースで連結する必要はなくなり、スプレーヘッドまでの離型剤とミキシングエアーとの供給を２本のホースでまとめて行なうことができる。従ってロボット廻りのホースの本数を大幅に減少させることができ、ロボットの可動範囲も広くすることができる。また、エアーノズルをスリット状として集約化したことによって、スプレーヘッドを従来よりも更にコンパクト化することができる。

また本発明の離型剤スプレーシステムでは、スプレーノズルと一体に組み込まれた電磁弁により離型剤とミキシングエアーとのオンオフ制御が行われるので、スプレーノズルから離れた位置にあるバルブスタンドにおいてオンオフ制御を行なっていた従来の離型剤スプレーシステムに比較して、極めて応答性のよい制御を行なうことができる。また本発明の離型剤スプレーシステムは、装置構成をシンプルなものとすることができるので、据付作業や補修作業が簡単になる。特に請求項３のように、離型剤圧送装置がインバータ制御された電動ポンプで離型剤を圧送する構造のものであると、従来のエアー加圧型の離型剤圧送装置よりも離型剤の供給量を安定させることができ、また請求項４のように、離型剤圧送装置と、電動ポンプをインバータ制御する制御装置と、スプレーノズルの電磁弁の制御装置とを同一の筐体の内部に収納した構成とすれば、設備構成を更にコンパクト化することができる。

従来の離型剤スプレーシステムの配管系統図である。従来の離型剤スプレーシステムにおけるスプレーノズルの内部構成図である。本発明の実施形態を示す全体斜視図である。スプレーヘッドの拡大斜視図である。スプレーノズルの外観図である。スプレーノズルの内部構成図である。実施形態の離型剤スプレーシステムの配管系統図である。

以下に本発明の実施形態を示す。
図３は本発明の実施形態を示す全体斜視図であり、１０は離型剤スプレー用のロボット、１１はロボット１０の先端のアーム、１２はこのアーム１１に支持されたスプレーヘッドである。周知のようにロボット１０は鍛造装置やダイカスト装置の側方に配置され、その金型が開いたときにスプレーヘッド１２を金型の内部に移動させ、金型の内面に離型剤をスプレーするものである。

図４はスプレーヘッド１２の拡大斜視図である。この実施形態ではボックス状の本体１３の左右両側に、６つずつのスプレーノズル１４が取り付けられている。なお本体１３の左右側面にはカバー１５が設けられており、スプレーノズル１４の吐出孔１６のみが露出されている。内部構造を示すために、図４ではカバー１５は透明体として示されている。この実施形態ではスプレーノズル１４は斜め上向き、水平、斜め下向きの３方向に取付け角度を変えてあるが、スプレーノズル１４の取付け角度やカバー１５の有無は本発明の要部ではなく、自由に設定することができる。

図５はスプレーノズル１４の外観図、図６はその内部構成図である。これらの図に示されるように、各スプレーノズル１４の内部には、離型剤の吐出を制御する電磁弁１７と、ミキシングエアーの吐出を制御する電磁弁１８とが一体に組み込まれている。各スプレーノズル１４の背面側には、離型剤供給口１９と圧縮空気供給口２０が形成されており、スプレーヘッド１２の内部の電磁弁１７、１８に接続されている。スプレーヘッド１２はホースを介して離型剤圧送装置２１および圧縮空気源２２に接続されている。

またスプレーノズル１４の背面中央には信号線接続部２３が形成されており、上記した電磁弁１７、電磁弁１８にオンオフ信号を入力する。このオンオフ信号により離型剤とミキシングエアーの供給タイミングを個別に制御することが可能となる。この制御はスプレーノズル１４の内部において行われるため、応答性を従来よりも格段に向上させることができる。上記のように、電磁弁１７、電磁弁１８が一体に組み込まれたスプレーノズル１４はスプレーヘッド１２に対してカセット式に着脱可能となっており、ノズルの閉塞等が生じたときには容易に交換することができる構造となっている。

なお図４に示される２６と２７はスリット状のエアーノズルである。エアーノズル２６はスプレーノズル１４の中央部に縦方向に配置されており、エアーノズル２７はスプレーノズル１４の下方部に横方向に配置されている。従来は個別に配置されていたエアーノズルをこのようにスリット状として集約化したことによって、スプレーヘッド１２を従来よりも更にコンパクト化することができる。

図７は本発明の実施形態の離型剤スプレーシステムの配管系統図である。図示のように、離型剤圧送装置２１及び圧縮空気源２２はスプレーヘッド１２とホース２４，２５により接続されている。図７の例ではスプレーヘッド１２の内部に４つのスプレーノズル１４が組み込まれており、スプレーヘッド１２に供給された離型剤と圧縮空気は各スプレーノズル１４に分配されている。各スプレーノズル１４のスプレー動作は、各スプレーノズル１４と一体に組み込まれた電磁弁１７と電磁弁１８とによって個別に制御される。

なお離型剤圧送装置２１として、本実施形態ではインバータ制御された電動ポンプ３０で離型剤を圧送する形式を採用している。この電動ポンプ３０はインバータ制御された回転数に比例した量の離型剤を確実に供給することができ、従来のエアー加圧型の離型剤圧送装置のように離型剤の供給量が変動することはない。なお電動ポンプ３０の吐出側には背圧弁３１を設け、離型剤の供給圧力が一定になるように制御している。またエアーノズル２６，２７は圧縮空気源２２に接続され、電磁弁２８，２９によってエアスプレーのタイミングが制御されている。

本実施形態においては、上記した離型剤圧送装置２１と、電動ポンプ３０をインバータ制御する制御装置と、スプレーノズルの電磁弁の制御装置とを、図７に示すように同一の筐体３２の内部に収納してある。このような制御盤３２を鍛造装置やダイカストマシンの近傍に設置すれば各種機器の配置がよりコンパクトになり、設置作業やメンテナンス作業が従来よりも行い易くなる。なお筐体３２の内部にはこのほか、エアーノズル２６，２７にエアーを供給する電磁弁２８，２９を組み込むことができる。

このように構成された本発明の離型剤スプレーシステムは、ロボット１０の先端のアーム１１に支持されたスプレーヘッド１２を金型の内部に移動させ、金型の内面に離型剤をスプレーすることは従来システムと同様であるが、各スプレーノズル１４のスプレー動作を各スプレーノズル１４と一体化された電磁弁１７と電磁弁１８とによって行うため、０.０１秒単位の応答性のよい制御を行なうことができる。従ってスプレーポイントで確実に所定量の離型剤をスプレーすることが可能となる。また無駄吹きのない少量スプレーが可能となるため、離型剤の使用量を抑制することができる。

また本発明の離型剤スプレーシステムを採用すれば、従来のようなバルブスタンドが不要となるうえ、バルブスタンドと各スプレーノズル１４との間をそれぞれ別個のホースで接続する必要がなくなり、ロボット１０の廻りのホース本数を大幅に減少させることができる。このためロボット１０のアーム１１の可動範囲も拡大することができるうえ、装置構成がシンプルになるので、据付作業やメンテナンス作業の時間短縮も大幅に短縮することができる。

なお、実施形態に示したようにスプレーヘッド１２にスリット状のエアーノズル２６，２７を設けておけば、スプレーヘッド１２を従来よりも更にコンパクト化することができる。

１従来のスタンド
２電磁弁
３スプレーノズル
４ホース
５エアー加圧型の離型剤圧送装置
６パイロット弁
７吐出口
８エアーノズル
９電磁弁
１０実施形態における離型剤スプレー用のロボット
１１アーム
１２スプレーヘッド
１３本体
１４スプレーノズル
１５カバー
１６吐出孔
１７離型剤用の電磁弁
１８ミキシングエアー用の電磁弁
１９離型剤供給口
２０圧縮空気供給口
２１離型剤圧送装置
２２圧縮空気源
２３信号線接続部
２４ホース
２５ホース
２６エアーノズル
２７エアーノズル
２８電磁弁
２９電磁弁
３０電動ポンプ
３１背圧弁
３２筐体

Claims

ロボットアームの先端に支持されたスプレーヘッドからミキシングエアーによって離型剤をスプレーする離型剤スプレーシステムであって、
このスプレーヘッドは、複数のスプレーノズルと、縦方向に配置されたスリット状のエアーノズルと、横方向に配置されたスリット状のエアーノズルとを備えたものであり、
前記各スプレーノズルは、離型剤の吐出をオンオフ制御する電磁弁と、ミキシングエアーの吐出をオンオフ制御する電磁弁とが一体に組み込まれたものであり、各スプレーノズルのスプレー動作を個別に制御可能としたことを特徴とする離型剤スプレーシステム。
前記スプレーヘッドは、ホースを介して離型剤圧送装置および圧縮空気源に接続されたものであることを特徴とする請求項１記載の離型剤スプレーシステム。
前記離型剤圧送装置が、インバータ制御された電動ポンプで離型剤を圧送する構造のものであることを特徴とする請求項２記載の離型剤スプレーシステム。
前記離型剤圧送装置と、電動ポンプをインバータ制御する制御装置と、スプレーノズルの電磁弁の制御装置とを、同一の筐体の内部に収納したことを特徴とする請求項３記載の離型剤スプレーシステム。