JP6893533B2

JP6893533B2 - ダイカスト製品の取り出しハンド装置

Info

Publication number: JP6893533B2
Application number: JP2019134562A
Authority: JP
Inventors: 洋輔加戸; 潤望月; 慎吾菊地
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2039-07-22
Also published as: JP2021016887A

Description

本発明は、ダイカスト製品の取り出しハンド装置に関するものである。

開閉可能な一対の金型内に形成されたキャビティ内に溶解した金属溶湯を射出注入し、当該金属溶湯を冷却硬化させることでダイカスト製品を成形するダイカスト法が公知である。このようなダイカスト法で成形されたダイカスト製品を金型から取り出す方法としては、取り出しハンドを備えたロボット等を用いることが行われている。

ところで、鋳造されたダイカスト製品を金型から取り出す際に、ダイカスト製品が正しく取り出されたか否かを確認するための手段として、製品検知センサを用いることが従来から提案されている（例えば、下記特許文献１、２等参照）。

特開２００５−２１９３８号公報特開２００２−１４４０１１号公報

しかしながら、この種の技術分野では、鋳造されたダイカスト製品を金型から取り出す際に、ダイカスト製品の一部が欠損して金型内に残留してしまう不具合の発生が従来から知られていた。特に、鋳込み口（射出口）からダイカスト製品部までの間に不可避的に形成される湯道部については、金型内に残留し易いものである。そして、仮に湯道部が金型内に残留してしまうと、次回の鋳造時に金属溶湯が金型から溢れ出したり、逆流したりといった不具合が発生する危険性が存在していた。しかし、上掲した特許文献１、２等に開示された従来技術に係る装置構成では、上述したような不具合に対処することができなかった。すなわち、鋳造されたダイカスト製品を金型から取り出す際に、ダイカスト製品が正しく取り出されたか否かを確認するための手段として、製品検知センサを用いる従来の技術には、改善の余地が残されていた。

本発明は、上述した従来技術に存在する課題に鑑みて成されたものであって、その目的は、鋳造されたダイカスト製品を金型から取り出す際に、ダイカスト製品が正しく取り出されたか否かを確実かつ容易に確認することのできるダイカスト製品の取り出しハンド装置を提供することにある。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置（１０）は、開閉可能な一対の金型（６１，６２）内に形成されたキャビティ内に溶解した金属溶湯を射出注入し、当該金属溶湯を冷却硬化させることで成形されるダイカスト製品（Ｗ）を、開放された前記一対の金型（６１，６２）のいずれか一方から取り出すために用いられるダイカスト製品の取り出しハンド装置（１０）であって、鋳造された前記ダイカスト製品（Ｗ）に付随する湯道部（Ｗ１）を検知する湯道検知センサ（４１）と、開放された前記一対の金型（６１，６２）のいずれか他方に型残りしたダイカスト製品（Ｗ）を検知可能な型残り確認センサ（４２）と、を備え、前記湯道検知センサ（４１）は、前記ダイカスト製品（Ｗ）を開放された前記一対の金型（６１，６２）のいずれか一方から取り出す際に前記湯道部（Ｗ１）を検知可能であり、また、前記型残り確認センサ（４２）は、前記ダイカスト製品（Ｗ）を開放された前記一対の金型（６１，６２）のいずれか一方から取り出す際に、当該ダイカスト製品（Ｗ）の、開放された前記一対の金型（６１，６２）のいずれか他方に向けて突出した場所に位置する箇所であって、当該ダイカスト製品の取り出しハンド装置（１０）からの把持を受ける箇所を検知可能であることを特徴とするものである。

本発明によれば、鋳造されたダイカスト製品を金型から取り出す際に、ダイカスト製品が正しく取り出されたか否かを確実かつ容易に確認することのできるダイカスト製品の取り出しハンド装置を提供することができる。

本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の正面図であり、左右に配置された２個の外側アーム部が開いた状態が示されている。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の正面図であり、左右に配置された２個の外側アーム部が閉じた状態が示されている。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の側面図である。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の要部構成を説明するための正面図である。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の要部構成を説明するための側面図である。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の動作説明を行うための図である。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の動作説明を行うための図である。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の動作説明を行うための図である。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の動作説明を行うための図である。本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の動作説明を行うための図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、図１〜図３を用いて、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の基本構成を説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の正面図であり、左右に配置された２個の外側アーム部が開いた状態が示されている。また、図２は、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の正面図であり、左右に配置された２個の外側アーム部が閉じた状態が示されている。さらに、図３は、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の側面図である。図１〜図３において、符号Ｗで示された部材が、取り出し対象となるダイカスト製品Ｗを示している。

本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０は、縦方向に延びた縦長の外観を有する装置である。装置上方には、図示を省略した駆動系の機構が配置されており、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が開閉可能な一対の金型である可動型６２と固定型６１の間と外部との領域とを効率良く空間移動できるように構成されている。

装置中央部には、２個のダイカスト製品Ｗの間に挿入される中央把持部１１と、２個のダイカスト製品Ｗのそれぞれの外方側を押圧して把持する２個の外側アーム部２１と、が配置されている。つまり、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０は、同一形状を有し、かつ、分離して成形された２個のダイカスト製品Ｗを同時に金型（可動型６２）から取り出す作業を行うことを想定して構成されている。

中央把持部１１は、ダイカスト製品Ｗを取り出す際に、２個のダイカスト製品Ｗの間に挿入される部材である。この中央把持部１１は、上方側に向けて延びる軸状部材１２を備えており、この軸状部材１２には、上方側と中央部の左右位置に水平方向に延びる軸部材を介して取り付けられた弾性体としてのコイルばね１３が４個配置されている。４個のコイルばね１３は、強固な弾性力を有してダイカスト製品の取り出しハンド装置１０本体に取り付けられている。したがって、中央把持部１１は、４個のコイルばね１３と１本の軸状部材１２を介して移動（揺動もしくはスライド移動）可能な状態で吊り下げられた構成を有している。かかる構成によって、本実施形態に係る中央把持部１１は、２個のダイカスト製品Ｗの間で移動（揺動もしくはスライド移動）可能な状態で配置されている。

一方、外側アーム部２１は、図１および図２を対比参照して明らかな通り、２個のダイカスト製品Ｗのそれぞれの外方側を押圧して把持する構成を有している。本実施形態に係る外側アーム部２１は、ダイカスト製品Ｗに向けて傾動可能なアーム部材として構成されるものであり、２個のダイカスト製品Ｗのそれぞれの外方側に１個ずつ、合計２個配置された部材である。２個の外側アーム部２１のそれぞれには、ダイカスト製品Ｗの外方側を押圧するための２個の外側爪部２１ａが配置されている。つまり、２個のダイカスト製品Ｗのそれぞれは、内側の側面を中央把持部１１で押圧されるとともに、外方側の側面を２個の外側爪部２１ａによって押圧されることとなる。このような構成は、ダイカスト製品Ｗを三点支持する機構であるので、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０によれば、いわゆる複数個取りのダイカスト法によって同時に複数個成形されるダイカスト製品Ｗであっても、金型から確実かつ安全に取り出すことが可能となっている。

なお、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の装置下方には、図１〜図３で示すように、下方に延びる８本の噴出ノズル３１が配置されている。この８本の噴出ノズル３１を用いて、２個のダイカスト製品Ｗが取り除かれた金型（可動型６２）のキャビティ形成部等に対して離型剤を噴出したり、エアーを噴出したりすることで、金型を用いた連続的なダイカスト法を実施することが可能となる。

以上、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の基本構成を説明した。次に、図４および図５を参照図面に加えて、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の特徴的な要部構成を説明する。ここで、図４は、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の要部構成を説明するための正面図である。また、図５は、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の要部構成を説明するための側面図である。

本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０は、上述した基本構成に加えて、図４および図５において示すように、上方側に２つの湯道検知センサ４１を備えるとともに、下方側に２つの型残り確認センサ４２を備えている。

湯道検知センサ４１は、鋳造されたダイカスト製品Ｗに付随する湯道部Ｗ１を検知するセンサであり、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０がダイカスト製品Ｗを中央把持部１１と２個の外側爪部２１ａによって押圧して三点支持した際に、湯道部Ｗ１に対向する位置に配置されている。この湯道検知センサ４１は、ダイカスト製品Ｗを開放された一対の金型６１，６２のいずれか一方（後述する可動型６２）から取り出す際に湯道部Ｗ１を検知可能であるので、例えば、鋳造されたダイカスト製品Ｗを金型６１，６２から取り出す際に、ダイカスト製品Ｗの一部である湯道部Ｗ１が欠損して金型（後述する可動型６２）内に残留してしまう不具合の発生の有無を確実に検出することが可能となっている。

また、型残り確認センサ４２は、万一、開放された一対の金型６１，６２のいずれか他方（後述する固定型６１）にダイカスト製品Ｗが型残りした場合に、この型残りしたダイカスト製品Ｗを検知するセンサである。特に、本実施形態に係る型残り確認センサ４２は、ダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２を検知可能な位置に配置されている。このダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２は、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０がダイカスト製品Ｗを中央把持部１１と２個の外側爪部２１ａによって押圧して三点支持する箇所となっており、ダイカスト製品Ｗを可動型６２から取り出す際に、固定型６１に向けて突出した場所に位置する形状である。したがって、型残り確認センサ４２によってダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２の位置や有無を確認することで、金型６１，６２から取り出す際のダイカスト製品Ｗの位置を確実に把握することができ、例えば、固定型６１にダイカスト製品Ｗが型残りした場合にダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の動作を停止させるなど、異常時におけるトラブルの発生を好適に防止することが可能となっている。なお、本実施例においては、溶湯注入時に金型６１，６２が回転する傾斜重力鋳造であり、図示しない加圧ピンが膨出部Ｗ２を加圧するよう構成されるものである。

以上、図４および図５を参照して、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の特徴的な要部構成を説明した。次に、図６〜図１０を用いて、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の動作説明を行う。ここで、図６〜図１０は、本実施形態に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置の動作説明を行うための図である。

図６には、開閉可能な一対の金型である固定型６１と可動型６２の合わせ面内部に形成されたキャビティ内に溶解した金属溶湯を射出注入し、当該金属溶湯を冷却硬化させることでダイカスト製品Ｗが成形され、その状態から可動型６２を開くことで、固定型６１と可動型６２が離れて開放されるとともに、可動型６２に対して成形されたダイカスト製品Ｗが残った状態が示されている。なお、図６〜図１０では、側面視が示されているためにダイカスト製品Ｗは１個のみ描かれているが、図６〜図１０では紙面奥側と手前側に重なるように２個のダイカスト製品Ｗが配置されている。

図６の状態で示される可動型６２からダイカスト製品Ｗを取り出すために、図７で示すように、開放された固定型６１と可動型６２の間にダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が移動する。

このとき、万一、固定型６１に対してダイカスト製品Ｗが型残りした場合には、開放された固定型６１と可動型６２の間にダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が移動すると、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０と型残りしたダイカスト製品Ｗが衝突してしまい、装置破壊等のトラブル発生となってしまう。しかし、本実施形態では、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０に設置された型残り確認センサ４２によってダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２の位置を確認することで、金型６１，６２から取り出す際のダイカスト製品Ｗの位置を確実に把握することができるようになっている。具体的には、本実施形態では、可動型６２側にあるダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２の位置を型残り確認センサ４２によって検知し、正常な状態であることを確認した上で、開放された固定型６１と可動型６２の間にダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が移動するようになっている。したがって、ダイカスト製品Ｗが正常な状態にあることを検知できない場合には、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の移動が停止することになる。つまり、万一、固定型６１に対してダイカスト製品Ｗが型残りした場合には、正常状態であれば存在するはずのダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２が型残り確認センサ４２によって検知できないので、開放された固定型６１と可動型６２の間にダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が移動する動作を停止させ、トラブルの発生を好適に防止することができる。一方、上述したような固定型６１に対するダイカスト製品Ｗの型残りが発生していない場合には、型残り確認センサ４２によってダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２が所定の位置にあることを確認できるので、図７で示すような、開放された固定型６１と可動型６２の間にダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が移動する通常動作が実行されることとなる。なお、通常動作が実行されたときには、中央把持部１１が左右に残された２個のダイカスト製品Ｗの間に位置する高さとなるように、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の位置調整も同時に行われる。

次に、図８で示すように、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が２個のダイカスト製品Ｗに向けて移動し、２個のダイカスト製品Ｗの間に中央把持部１１が挿入される。また、２個のダイカスト製品Ｗの間に中央把持部１１が挿入された後、２個の外側アーム部２１がダイカスト製品Ｗに向けて傾動し、２個の外側アーム部２１のそれぞれが備える２個の外側爪部２１ａが２個のダイカスト製品Ｗの外方側の側面を押圧する。これらの動作によって、２個のダイカスト製品Ｗは三点支持され、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０による確実な把持状態が実現する。なお、２個のダイカスト製品Ｗに対する三点支持は、ダイカスト製品Ｗの膨出部Ｗ２に対して実行されている。

ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０による２個のダイカスト製品Ｗに対する確実な把持状態が実現すると、図９に示すように、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０が固定型６１の方向に水平移動し、可動型６２から２個のダイカスト製品Ｗが完全に取り外される。

このとき、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０に設置された湯道検知センサ４１は、鋳造されたダイカスト製品Ｗに付随する湯道部Ｗ１を検知するので、万一、鋳造されたダイカスト製品Ｗを可動型６２から取り出す際に、ダイカスト製品Ｗの湯道部Ｗ１が欠損して可動型６２内に残留してしまう不具合が発生した場合には、湯道部Ｗ１の検出位置情報に基づき当該不具合の発生を確実に検出することが可能となっている。このように、湯道検知センサ４１によって、ダイカスト製品Ｗの湯道部Ｗ１が欠損して可動型６２内に残留してしまう不具合の発生が検出された場合には、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の動作を停止して、不具合の除去等の対策を取ることが可能となる。

上述したような湯道部Ｗ１の欠損などの不具合が発生せず、湯道検知センサ４１が所定の位置に湯道部Ｗ１が存在することを検出し続けている状態のときには、異常は発生していないと判断することができるので、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０は、動作を継続し、図１０に示すように上方へ向けて移動することで開放された固定型６１と可動型６２の間から退避する。さらにこの退避の途中で、ダイカスト製品の取り出しハンド装置１０の装置下方に延びる８本の噴出ノズル３１を可動型６２に対向する位置に配置し、８本の噴出ノズル３１を用いて、２個のダイカスト製品Ｗが取り除かれた可動型６２のキャビティ形成部等に対して離型剤を噴出したり、エアーを噴出したりしてもよい。かかる動作を行うことで、金型６１，６２を用いた連続的なダイカスト法を実施することが可能となる。このように、移動（揺動もしくはスライド移動）する中央把持部１１と外側アーム部２１により、２個のダイカスト製品Ｗを均等な力で把持することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、２個のダイカスト製品Ｗを可動型６２から同時に取り出す場合の装置構成を説明したが、本発明に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置は、３個以上のダイカスト製品Ｗを金型の一方側から同時に取り出す装置として構成することが可能である。

また例えば、上述した実施形態では、２個のダイカスト製品Ｗが湯道で繋がっておらず分離した形式の場合を想定して説明したが、本発明に係るダイカスト製品の取り出しハンド装置は、複数個のダイカスト製品Ｗが湯道で繋がった状態のものに対しても好適に用いることができる。

また例えば、上述した実施形態では、溶湯注入時に金型６１，６２が回転する傾動重力鋳造からなるダイカスト法を想定していたが、本発明の適用範囲は傾動重力鋳造に限られるものではなく、金型の回転しない形式のダイカスト法に対しても適用することが可能である。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ダイカスト製品の取り出しハンド装置、１１中央把持部、１２軸状部材、１３コイルばね、２１外側アーム部、２１ａ外側爪部、３１噴出ノズル、４１湯道検知センサ、４２型残り確認センサ、６１固定型、６２可動型、Ｗダイカスト製品、Ｗ１湯道部、Ｗ２膨出部。

Claims

開閉可能な一対の金型内に形成されたキャビティ内に溶解した金属溶湯を射出注入し、当該金属溶湯を冷却硬化させることで成形されるダイカスト製品を、開放された前記一対の金型のいずれか一方から取り出すために用いられるダイカスト製品の取り出しハンド装置であって、
鋳造された前記ダイカスト製品に付随する湯道部を検知する湯道検知センサと、
開放された前記一対の金型のいずれか他方に型残りしたダイカスト製品を検知可能な型残り確認センサと、
を備え、
前記湯道検知センサは、前記ダイカスト製品を開放された前記一対の金型のいずれか一方から取り出す際に前記湯道部を検知可能であり、また、
前記型残り確認センサは、前記ダイカスト製品を開放された前記一対の金型のいずれか一方から取り出す際に、当該ダイカスト製品の、開放された前記一対の金型のいずれか他方に向けて突出した場所に位置する箇所であって、当該ダイカスト製品の取り出しハンド装置からの把持を受ける箇所を検知可能であることを特徴とするダイカスト製品の取り出しハンド装置。