JP7211093B2 - Casting sand removal method and device - Google Patents

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    • B22D31/00Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
    • B22D31/002Cleaning, working on castings

Description

本発明は、鋳砂落とし方法および装置に関する。 The present invention relates to sand removal method and apparatus.

従来、鋳型への注湯、冷却の後に、鋳物製品の取り出しのため、鋳型を鋳物と鋳型砂に分離させる方法として、ドラム内に鋳型を投入し、回転や振動により分離させる方法や、鋳造ライン上において搬送される鋳型を振動機上に載せ、振動により解枠・分離させる方法がある。しかしながら、穴を含む構造を備える製品においては、上記のような方法では、穴内の砂を完全に除去することは難しい。 Conventionally, after pouring molten metal into the mold and cooling it, the mold is separated from the mold sand in order to take out the casting product. There is a method in which the mold conveyed above is placed on a vibrator, and the mold is broken and separated by vibration. However, in a product having a structure including holes, it is difficult to completely remove the sand in the holes by the above method.

特許文献1には、穴を含む構造のワークとして、一方向に伸びる穴の内面に、該穴の軸線方向に間隔をあけて、該穴の軸線に直行する方向に凹む拡径方向に複数溝を設けたワークの砂落としについて開示している。このワークを穴の軸線を中心軸として回転させ、該穴にノズルを挿入し、ノズル先端の周方向から噴射材を噴射し、各溝内の中子砂を除去するものである。 In Patent Document 1, as a workpiece having a structure including a hole, a plurality of grooves are provided in the inner surface of the hole extending in one direction, and are spaced apart in the axial direction of the hole and recessed in the direction perpendicular to the axis of the hole. Discloses the sand removal of the work provided with. This workpiece is rotated around the axis of the hole, a nozzle is inserted into the hole, and the injection material is injected from the nozzle tip in the circumferential direction to remove the core sand in each groove.

特許文献2には、上記と同一構成のワークにおいて、穴の遠端に突出部の形成された棒状部材を挿入し、該穴の反対側にノズルを位置させ、該ノズルから噴射材を該穴内に噴射して、噴射材を前記棒状部材の先端の傾斜面に当て、傾斜面に当たった噴射材が側方にある溝に反射し、該棒状部材を進退させて、各穴の複数の溝内の中子砂を除去する方法が開示されている。 In Patent Document 2, a rod-shaped member having a protrusion formed at the far end of a hole is inserted into a workpiece having the same configuration as the above, a nozzle is positioned on the opposite side of the hole, and an injection material is injected from the nozzle into the hole. The injection material hits the inclined surface at the tip of the rod-shaped member, the injection material hitting the inclined surface is reflected by the grooves on the side, and the rod-shaped member is advanced and retreated to form a plurality of grooves in each hole. A method for removing core sand within is disclosed.

特許文献3には、ワークに設けられた、複数の穴内に対応させて、複数の噴射ノズルを有する、エアブラスト装置を設け、各ワークの複数の穴に対して、噴射ノズルの先端から一定の角度をもって、噴射ノズルを回転させながらワークの各穴内に噴射材を噴射する方法が開示されている。 In Patent Document 3, an air blast device having a plurality of injection nozzles corresponding to the plurality of holes provided in the work is provided, and a constant amount of air is blown from the tip of the injection nozzle to the plurality of holes of each work A method of injecting the injection material into each hole of the workpiece while rotating the injection nozzle at an angle is disclosed.

特許文献4には、特許文献1に記載されたものと同様のワークを、ロボットアームで把持し、その一方噴射材を噴射するノズルを定位置に保持し、このノズルに対して前記ロボットアームに把持したワークの穴内にノズルを挿入し、該ノズルを回転させ、且つ、ワークのノズル方向の位置を変更することによって、拡径内の中子砂を除去するようにしたものである。 In Patent Document 4, a workpiece similar to that described in Patent Document 1 is gripped by a robot arm, while a nozzle that injects an injection material is held at a fixed position, and the robot arm is moved to the nozzle. By inserting a nozzle into the hole of the gripped work, rotating the nozzle, and changing the position of the work in the direction of the nozzle, the core sand inside the expanded diameter is removed.

特開平9-314469号公報JP-A-9-314469 特開平10-166137号公報JP-A-10-166137 特開2004-106092号公報JP 2004-106092 A 特開2014-42976号公報JP 2014-42976 A

上記、特許文献1~4に記載のものは、いずれもワークに形成された穴が、一方向に直線的に延びる穴であって、その穴内においてノズルの位置を相対的に穴の延びる方向に移動させて、複数の各拡径部の溝に付着した砂等に、噴射材等を噴射して、ブラスト処理を行うものである。
したがって、各文献に記載されたものは、ワークに形成された穴が途中で屈曲している場合、屈曲部に付着した鋳砂を除去する構成を有していない。本発明は、ワークに損傷を与えずにワークに形成された穴の屈曲部に付着した鋳砂を除去する、鋳砂落とし方法および装置を提供するものである。尚、本発明において、「ワークに損傷を与える」とは、“ワークの穴内面が減肉され、設計寸法規格から外れること”を含むものとする。
In the above patent documents 1 to 4, the hole formed in the work is a hole extending linearly in one direction, and the position of the nozzle in the hole is relatively aligned in the direction in which the hole extends. It is moved to perform blasting by injecting an injection material or the like onto the sand or the like adhering to the grooves of each of the plurality of enlarged diameter portions.
Therefore, when the hole formed in the work is bent in the middle, the devices described in the respective documents do not have a configuration for removing the molding sand adhering to the bent portion. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and apparatus for removing sand adhering to a bent portion of a hole formed in a work without damaging the work. In the present invention, "damage to the work" includes "thinning of the inner surface of the hole of the work, deviating from the design dimension standard".

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の鋳砂落とし方法は、屈曲部を有する穴内の鋳砂を落とす方法であって、ノズルを穴に挿入し、前記ノズルの先端を前記鋳砂に対して間隙をあけて位置決めし、前記ノズルから噴射材の噴射を開始し、前記噴射を開始してから第1の時間経過後前記穴から前記ノズルの引き抜きを開始し、その後、第2の時間をかけて前記ノズルを前記穴から引き抜くことを特徴とする。
このような構成によれば、屈曲部に残っている鋳砂を効率よく除去することができる。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the casting sand removal method of the present invention is a method for removing casting sand from a hole having a bent portion, in which a nozzle is inserted into the hole, and the tip of the nozzle is positioned with a gap with respect to the casting sand. and starting to inject the injection material from the nozzle, starting to withdraw the nozzle from the hole after a first period of time has passed since the injection was started, and then moving the nozzle to the hole over a second period of time. characterized by pulling out from
According to such a configuration, it is possible to efficiently remove molding sand remaining in the bent portion.

本発明の一態様においては、前記穴径と前記ノズル径に基づいて前記噴射材の噴射量を制御することを特徴とする。
このような構成によれば、適切な噴射量を設定することができる。
In one aspect of the present invention, the injection amount of the injection material is controlled based on the hole diameter and the nozzle diameter.
According to such a configuration, it is possible to set an appropriate injection amount.

本発明の一態様においては、前記第1の時間と前記第2の時間は、前記穴径と前記ノズル径と前記屈曲部の形状に基づいて設定されることを特徴とする。
このような構成によれば、適切な時間を設定することができる。
In one aspect of the present invention, the first time and the second time are set based on the hole diameter, the nozzle diameter, and the shape of the bent portion.
According to such a configuration, it is possible to set an appropriate time.

本発明の一態様においては、前記ノズルは、ストレートノズルであることを特徴とする。
このような構成によれば、本発明を適切に実施することができる。
One aspect of the present invention is characterized in that the nozzle is a straight nozzle.
With such a configuration, the present invention can be properly implemented.

本発明の鋳砂落とし装置は、屈曲部を有する穴を備えたワークを対象として、前記穴内に存在する鋳砂を落とす鋳砂落とし装置であって、前記ワークを、前記穴が定められた位置に位置するように支持する支持台と、噴射材を噴射するノズルを備えたロボットアームと、前記ノズルを含み、該ノズルから噴射材を噴射させる噴射機構と、前記ロボットアーム、および、前記噴射機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ノズルの前記穴内への挿入動作と、前記噴射機構の噴射動作と、前記ノズルの引き抜き動作と、を制御することを特徴とする。
このような構成によれば、屈曲部に残っている鋳砂を効率よく除去することができる。
A casting sand remover of the present invention is a casting sand remover for removing casting sand present in a work having a hole having a bent portion, wherein the work is removed from a position where the hole is defined. a robot arm having a nozzle for injecting an injection material; an injection mechanism including the nozzle for injecting the injection material from the nozzle; the robot arm; and the injection mechanism wherein the control unit controls an insertion operation of the nozzle into the hole, an injection operation of the injection mechanism, and an extraction operation of the nozzle.
According to such a configuration, it is possible to efficiently remove molding sand remaining in the bent portion.

本発明によれば、ワークに損傷を与えずに屈曲部に付着した鋳砂を除去する、鋳砂落とし方法および装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a method and apparatus for removing sand adhering to a bent portion without damaging a work.

本実施形態に係る鋳砂落とし装置の概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a casting sand remover according to the present embodiment; FIG. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす手順を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the procedure which removes a casting sand with the said casting sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす手順を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the procedure which removes a casting sand with the said casting sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす手順を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the procedure which removes a casting sand with the said casting sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす手順を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the procedure which removes a casting sand with the said casting sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす手順を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the procedure which removes a casting sand with the said casting sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす際の時間制御を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining time control when sand is removed by the sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす際の時間制御を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining time control when sand is removed by the sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす際の噴射材制御を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining injection material control when sand is removed by the sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす際の噴射材制御を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining injection material control when sand is removed by the sand remover. 上記鋳砂落とし装置で鋳砂を落とす際の噴射材制御を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining injection material control when sand is removed by the sand remover.

以下、本発明による鋳砂落とし方法および装置を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る鋳砂落とし装置の概略構成を示す図である。図2~6は、本実施形態における鋳砂落とし方法についての手順を説明する模式図であって、ワークWの断面図とノズル12とが示されている。
図1に示すように、本実施形態の鋳砂落とし装置1は、屈曲部を有する穴を備えたワークWを支持する支持台11と、ノズル12を備えたロボットアーム13と、ノズル12を含む噴射機構14と、制御部15とを備えている。
Hereinafter, the casting sand removing method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a casting sand remover according to the present embodiment. FIGS. 2 to 6 are schematic diagrams for explaining the steps of the casting sand removing method according to the present embodiment, showing a cross-sectional view of the workpiece W and the nozzle 12. FIG.
As shown in FIG. 1, the casting sand remover 1 of this embodiment includes a support base 11 that supports a workpiece W having a hole with a bent portion, a robot arm 13 that has a nozzle 12, and a nozzle 12. It has an injection mechanism 14 and a control unit 15 .

ワークWは、ワークの穴16が定められた位置に位置するように支持台11上に固定治具(図示せず)によって固定され支持される。ワークWを支持台上に固定し、また確実に固定されたかどうかの確認等の制御は通信経路(図示せず)を経て制御部15との通信によって実行される。
噴射機構14は、ノズル12と、ノズル12に連結して噴射材17をノズル12に圧送するホース18と、噴射材のタンク19を備えている。ノズル12はロボットアーム13に支持されワークWに対して自在に位置決めされるように構成されている。制御部15は、通信経路1Tによって、ロボットアーム13と噴射機構14と通信し、ノズル12の穴16内への挿入動作と、噴射機構14の噴射動作と、ノズル12の引き抜き動作と、を制御する。支持台11、ロボットアーム13、および、噴射機構14に係る相互の動作は、制御部15によって、予め定められたプログラムにより、一連の動作を統括的に制御されるようになっている。
The workpiece W is fixed and supported on the support table 11 by a fixing jig (not shown) so that the holes 16 of the workpiece are positioned at predetermined positions. The work W is fixed on the support base, and control such as confirmation of whether or not it is securely fixed is executed by communication with the control unit 15 via a communication path (not shown).
The injection mechanism 14 includes a nozzle 12 , a hose 18 connected to the nozzle 12 for pumping an injection material 17 to the nozzle 12 , and a tank 19 of injection material. The nozzle 12 is supported by the robot arm 13 and configured to be freely positioned with respect to the work W. As shown in FIG. The control unit 15 communicates with the robot arm 13 and the injection mechanism 14 via the communication path 1T, and controls the insertion operation of the nozzle 12 into the hole 16, the injection operation of the injection mechanism 14, and the withdrawal operation of the nozzle 12. do. A series of mutual operations of the support table 11, the robot arm 13, and the injection mechanism 14 are controlled by the control unit 15 according to a predetermined program.

ワークWは、鋳物製品であって、鋳造設備の鋳型から取り出され、シェイクアウトマシンの振動、あるいは、ショットブラスマシンによるショット材の投射によって、表面の砂が荒く落とされた後に支持台11まで搬送される。
図2を参照して、ワークWは、一定の大きさを有するブロックであって、面2a、面2bの間を連通された穴16を有する。穴16は、断面円形の穴であって、面2aから面2bに向けて面2aに略垂直に寸法L進行する直線部21を有する。直線部21は、寸法L進行したしたところで、直進した直線から角度θをもって図において下方に屈曲する屈曲部22と接続する。屈曲部22は寸法M進行したところで、前記第1の直線部21と同一方向に面2bに進行する直線部23と接続する。
The workpiece W is a casting product, which is taken out from the mold of the casting equipment, and is transported to the support base 11 after the sand on the surface is roughly removed by vibration of the shakeout machine or shot material shot by the shot blasting machine. be done.
Referring to FIG. 2, the work W is a block having a certain size and has a hole 16 communicating between surfaces 2a and 2b. The hole 16 has a circular cross-section and has a linear portion 21 extending from the surface 2a toward the surface 2b by a dimension L substantially perpendicular to the surface 2a. The straight portion 21 is connected to a bent portion 22 that bends downward in the figure at an angle θ from the straight straight line when it has progressed by the dimension L. As shown in FIG. The bent portion 22 is connected to a straight portion 23 which extends in the same direction as the first straight portion 21 and extends toward the surface 2b after proceeding by a dimension M. As shown in FIG.

一方、面2bからは、面2a方向に延びる直線部24が形成されている。直線部24の途中には、図において下方に向かう直線部25が形成されている。直線部25は、その途中で直線部23と合流している。
前述したように、このワークWは、鋳造後に外部の鋳砂を除去する工程を経たものであるが、穴16は、屈曲部22を有しており、屈曲部22と直線部23に振動や外部からのショット材の投射によっては除去できなかった鋳砂S(例えば、中子砂)が存在している。
On the other hand, a linear portion 24 extending in the direction of the surface 2a is formed from the surface 2b. A straight portion 25 extending downward in the drawing is formed in the middle of the straight portion 24 . The straight portion 25 merges with the straight portion 23 on the way.
As described above, this workpiece W has undergone a step of removing external molding sand after casting. There is molding sand S (for example, core sand) that cannot be removed by projecting shot material from the outside.

次に、上記のように構成された装置によって穴16内の鋳砂Sを除去する方法を説明する。
図2を参照して、前述したようにワークWには、鋳物製品の表面の鋳砂落としの前工程では除去できなかった鋳砂Sが屈曲部22と直線部23に存在している。支持台11上のワークWの固定が確認されると、制御部15は、ロボットアーム13にノズル12の位置決め動作を指示する。指令を受けると、ロボットアーム13は、保持したノズル12をワークの穴16内に挿入する。
Next, a method for removing the molding sand S in the hole 16 using the device configured as described above will be described.
Referring to FIG. 2, as described above, in the workpiece W, the molding sand S that could not be removed in the previous step of removing the molding sand from the surface of the casting product exists in the bent portion 22 and the straight portion 23. As shown in FIG. After confirming that the workpiece W is fixed on the support table 11 , the control unit 15 instructs the robot arm 13 to perform the positioning operation of the nozzle 12 . Upon receiving a command, the robot arm 13 inserts the held nozzle 12 into the hole 16 of the workpiece.

ロボットアーム13は、ノズル12の先端2Nを鋳砂Sの表面2Sから間隙Kをあけて穴16の直線部21内に位置させる。この位置決めは、前もって複数のサンプルの測定から蓄積した鋳砂Sの表面2Sの位置データに基づいて、毎回同じ位置にノズル12を位置決めして良い。または、ロボットアーム13の圧力センサ(図示せず)によって、ノズル12の挿入時にノズル12の先端2Nが鋳砂Sの表面2Sに当接したのを検知し、その位置から鋳砂Sと反対方向に間隙Kだけノズルを後退させることによって位置決めしても良い。 The robot arm 13 positions the tip 2N of the nozzle 12 in the straight portion 21 of the hole 16 with a gap K from the surface 2S of the molding sand S. This positioning may position the nozzle 12 at the same position every time based on the position data of the surface 2S of the molding sand S accumulated in advance from the measurement of a plurality of samples. Alternatively, a pressure sensor (not shown) of the robot arm 13 detects that the tip 2N of the nozzle 12 abuts the surface 2S of the molding sand S when the nozzle 12 is inserted, and from that position, the pressure sensor moves in the direction opposite to the molding sand S. Alternatively, the nozzle may be positioned by retracting the nozzle by a gap K.

図3を参照して、前述のようにノズル12が位置決めされると、制御部15は噴射機構14に噴射材17の噴射を指示する。噴射機構14は、タンク19から流体圧力、例えば圧搾空気などの圧力によって噴射材17をホース18によりノズル12まで圧送し、ノズル12から噴射材17を鋳砂Sにむけて噴射する。制御部15は、その後第1の時間が経過するまで、その状態を維持する。 Referring to FIG. 3, when nozzle 12 is positioned as described above, controller 15 instructs injection mechanism 14 to inject injection material 17 . The injection mechanism 14 pumps the injection material 17 from the tank 19 to the nozzle 12 through the hose 18 by fluid pressure such as compressed air, and injects the injection material 17 from the nozzle 12 toward the molding sand S. The controller 15 then maintains that state until the first time elapses.

図4を参照して、制御部15は、第1の時間経過後ロボットアーム13にノズル12の穴16からの引き抜きを開始するよう指示する。ロボットアーム13は、その指示によってノズル12の引き抜きを開始する。続いて、図5、図6を参照して、制御部15は、ロボットアーム13に第2の時間をかけてノズル12を穴16から引き抜くように制御する。ロボットアーム13は、第2の時間をかけてノズル12を穴16から引き抜く。その後、制御部15は、噴射機構14に噴射材17の噴射を停止させ、ロボットアーム13を、ワークWの交換のためのポジション(図示せず)に移動させ、支持台のワーク固定機構を解除し、ワークWが次工程に移送されて、一連の動作が終了する。ワークの交換は、マニュアルで行っても良いし、専用の搬送ロボットにより行われてもよい。 Referring to FIG. 4, control unit 15 instructs robot arm 13 to start extracting nozzle 12 from hole 16 after the first time has elapsed. The robot arm 13 starts pulling out the nozzle 12 according to the instruction. Subsequently, referring to FIGS. 5 and 6, the controller 15 controls the robot arm 13 to pull out the nozzle 12 from the hole 16 over a second period of time. Robotic arm 13 pulls nozzle 12 out of hole 16 for a second time. After that, the control unit 15 causes the injection mechanism 14 to stop injecting the injection material 17, moves the robot arm 13 to a position (not shown) for exchanging the work W, and releases the work fixing mechanism of the support table. Then, the work W is transferred to the next process, and a series of operations is completed. Workpieces may be exchanged manually or by a dedicated transfer robot.

上述したように、本実施形態においては、ワークWの穴16内の屈曲部22の鋳砂Sを除去するために、ワークWの穴16内にノズル12を挿入し、鋳砂Sの表面2Sから間隙Kをあけて噴射材17を噴射するので、表面が硬化している鋳砂Sの表面2Sに直接噴射材を噴射することができるので、効果的に屈曲部22の鋳砂Sを除去することができる。 As described above, in this embodiment, the nozzle 12 is inserted into the hole 16 of the workpiece W to remove the molding sand S from the bent portion 22 in the hole 16 of the workpiece W, and the surface 2S of the molding sand S is removed. Since the injection material 17 is injected with a gap K between the two, the injection material can be injected directly onto the surface 2S of the molding sand S whose surface is hardened, so that the molding sand S on the bent portion 22 can be effectively removed. can do.

また、噴射開始から、第1の時間経過までは、ノズル12は間隙Kを保ったまま噴射材17が鋳砂Sに噴射されるので、表面が硬化している鋳砂Sを除去するために充分な時間が確保される。屈曲部22の鋳砂Sを除去する第1の時間経過後、第2の時間をかけて、噴射材17を噴射したままノズル12を引き抜くので、比較的削れやすくなった直線部23の鋳砂Sを、図4~図6に示されているように、ノズル12の後退と共に鋳砂Sを徐々に除去しながら、ワークに損傷を与えずに効率よく鋳砂Sの除去をすることができる。 In addition, since the injection material 17 is injected to the molding sand S while maintaining the gap K from the injection start until the first time elapses, the injection material 17 is injected to the molding sand S whose surface is hardened. Sufficient time is secured. After the lapse of the first period of time for removing the molding sand S from the bent portion 22, the nozzle 12 is pulled out while the injection material 17 is being injected over the second period of time. As shown in FIGS. 4 to 6, the molding sand S can be efficiently removed without damaging the workpiece while gradually removing the molding sand S as the nozzle 12 retreats. .

本実施形態においては、第1の時間と第2の時間は、ワークWの穴16とノズル12の直径サイズと屈曲部の形状に基づいて設定されている。適切な時間設定がされない場合、例えば第1の時間が短い場合(図7)、これは第1の時間が0の場合を含む短時間という意味であるが、噴射材の噴射が安定しない状態から、すぐに引き抜きを開始するので、表面が硬化した鋳砂を削ることができずに鋳砂を除去できなくなる。また、第1の時間が長すぎる場合(図8)、屈曲部22の鋳砂Sの除去後も噴射材がワークの屈曲部22の側壁に近端から噴射され続けるため、ワークWに損傷81を与えてしまうことになる。第2の時間が適宜設定されない場合も、鋳砂の不完全な除去の原因になってしまう。したがって、本実施形態においては、この重要なパラメータに着目し適切な値を設定することができるので、ワークに損傷を与えず屈曲部の鋳砂を効率良く除去することが可能となる。 In this embodiment, the first time and the second time are set based on the diameter size of the hole 16 of the work W and the nozzle 12 and the shape of the bent portion. When an appropriate time is not set, for example, when the first time is short (FIG. 7), this means a short time including the case where the first time is 0. However, when the injection of the injection material is not stable, Since the extraction is started immediately, the sand hardened on the surface cannot be scraped off and the sand cannot be removed. If the first period of time is too long (FIG. 8), the injection material continues to be injected from the proximal end onto the side wall of the bent portion 22 of the work even after the molding sand S of the bent portion 22 is removed, so that the work W is damaged 81 . will give If the second time is not properly set, it will also cause imperfect removal of molding sand. Therefore, in the present embodiment, it is possible to focus on this important parameter and set an appropriate value, so that it is possible to efficiently remove molding sand from the bent portion without damaging the work.

本実施形態においては、噴射材の噴射量は、ワークWの穴16とノズル12の直径サイズに基づいて設定される。穴16内へ噴射材17を噴射したときの穴16内の状態は、穴16内へ噴射される噴射材16の量と、穴16の内部で反射して穴16から排出される噴射材の量の定常関係で考察することができる。
すなわち、噴射材17の噴射量が多すぎる場合(図9)、穴16の内部に噴射される噴射材17の量が穴16から排出される噴射材17の量を上回るため、噴射材17が穴16いっぱいに充填されてしまい、鋳砂Sを削る効果が得られなくなってしまう。
噴射材17の噴射量が少ない場合(図10)、充分な噴射材17が鋳砂Sに噴射されないため、鋳砂Sを削ることができないか、削るスピードが遅くなってしまう。
噴射材17の噴射量が適正に設定された場合(図11)、穴16の内部に噴射される噴射材17-1の量と穴16から排出される噴射材17-2の量とがほぼ同量となる定常状態が形成され、鋳砂Sを効率良く除去することができる。
In this embodiment, the injection amount of the injection material is set based on the diameter size of the hole 16 of the work W and the nozzle 12 . The state inside the hole 16 when the injection material 17 is injected into the hole 16 depends on the amount of the injection material 16 injected into the hole 16 and the amount of the injection material reflected inside the hole 16 and discharged from the hole 16. It can be considered in terms of stationary relations of quantities.
That is, when the injection amount of the injection material 17 is too large (FIG. 9), the amount of the injection material 17 injected into the hole 16 exceeds the amount of the injection material 17 discharged from the hole 16. The hole 16 is completely filled, and the effect of scraping the molding sand S cannot be obtained.
When the injection amount of the injection material 17 is small (FIG. 10), a sufficient amount of the injection material 17 is not injected to the molding sand S, so that the molding sand S cannot be scraped or the grinding speed becomes slow.
When the injection amount of the injection material 17 is properly set (FIG. 11), the amount of the injection material 17-1 injected into the hole 16 and the amount of the injection material 17-2 discharged from the hole 16 are almost equal to each other. A steady state in which the amount is the same is formed, and the molding sand S can be removed efficiently.

本実施形態においては、各図に示されるように、ストレートノズルを使用して鋳砂Sの除去を行っている。穴16の屈曲部22までは、直線部21を経て連結されているため、ストレートノズルを使用することにより、噴射材17を効率良く圧送することができ、また屈曲部22からの間隙Kを設けることが容易となる。 In this embodiment, as shown in each figure, the molding sand S is removed using a straight nozzle. Since the hole 16 is connected to the bent portion 22 via the straight portion 21, the injection material 17 can be efficiently pumped by using a straight nozzle, and a gap K from the bent portion 22 is provided. becomes easier.

本実施形態においては、それぞれの寸法は、例えば、ワークの穴径は、Φ8~Φ20mm、ノズル径は、Φ3~Φ10mm、噴射圧力は、0.1~0.6MPa、噴射材として、スチールショットΦ0.125~Φ1.4mmを対象としてよい。間隙Kは例えば5mm近傍を設定して良いし、第1の時間に1秒~2秒、第2の時間に3秒~5秒を設定して良い。しかしながら、これに限定されず、例えば、対象とする穴径が上記の範囲にない場合には、それぞれ、適宜変更した値のものが使用されて良い。 In the present embodiment, the respective dimensions are, for example, the workpiece hole diameter is Φ8 to Φ20 mm, the nozzle diameter is Φ3 to Φ10 mm, the injection pressure is 0.1 to 0.6 MPa, and the injection material is steel shot Φ0. .125 to Φ1.4 mm may be targeted. For example, the gap K may be set to around 5 mm, or the first time may be set to 1 to 2 seconds, and the second time may be set to 3 to 5 seconds. However, it is not limited to this, and for example, when the target hole diameter is not within the above range, appropriately changed values may be used.

(変形例)
本発明は、上記実施形態以外でも、様々な屈曲部を有するワークが対象となる。例えば、屈曲部が緩い曲面を形成する場合や、内径が徐々に変化する場合も本発明に含まれる。その形状に基づいて、噴射材の噴射量や、第1の時間、第2の時間の設定が適切になされる。また、ノズルは、剛性のものであっても、可撓性のものであってもよく、その鋳砂除去の対象となるワークの穴内の屈曲部の環境に基づいて適切に選択されうる。
(Modification)
The present invention is applicable to works having various bent portions other than the above embodiments. For example, the present invention includes a case where the curved portion forms a loose curved surface and a case where the inner diameter changes gradually. Based on the shape, the injection amount of the injection material, the first time, and the second time are appropriately set. Also, the nozzle may be rigid or flexible and may be appropriately selected based on the environment of the bend in the bore of the workpiece to be sand removed.

1 鋳砂落とし装置
11 支持台
12 ノズル
13 ロボットアーム
14 噴射機構
15 制御部
16 穴
17 噴射材
2N ノズルの先端
S 鋳砂
K 間隙
W ワーク

1 Casting sand remover 11 Support stand 12 Nozzle 13 Robot arm 14 Injection mechanism 15 Control unit 16 Hole 17 Injection material 2N Nozzle tip S Casting sand K Gap W Work

Claims (5)

屈曲部を有する穴内の鋳砂を落とす方法であって、
ノズルを穴に挿入し、
前記ノズルの先端を前記鋳砂に対して間隙をあけて位置決めし、
前記ノズルから噴射材の噴射を開始し、
前記噴射を開始してから第1の時間が経過するまでその状態を維持し、
前記第1の時間経過後前記穴から前記ノズルの引き抜きを開始し、
その後、前記ノズルから前記噴射材の噴射を継続した状態において、第2の時間をかけて前記ノズルを前記穴から引き抜くことを特徴とし、
前記第1の時間と前記第2の時間は、前記穴径と前記ノズル径と前記屈曲部の形状に基づいて設定され、
前記噴射材の噴射量は、前記穴の内部に噴射される前記噴射材の量と前記穴から排出される前記噴射材の量とが定常状態が形成されるように設定されるように、それぞれ制御される、鋳砂落とし方法。
A method for dropping molding sand in a hole having a bent portion, comprising:
insert the nozzle into the hole,
Positioning the tip of the nozzle with a gap with respect to the molding sand,
starting injection of the injection material from the nozzle;
maintaining that state until a first time elapses after starting the injection;
starting to pull out the nozzle from the hole after the first time elapses;
Thereafter, the nozzle is pulled out from the hole over a second period of time while the injection material continues to be injected from the nozzle ,
The first time and the second time are set based on the hole diameter, the nozzle diameter, and the shape of the bent portion,
The injection amount of the injection material is set such that the amount of the injection material injected into the hole and the amount of the injection material discharged from the hole form a steady state. Controlled sand removal method.
屈曲部を有する穴内の鋳砂を落とす方法であって、
ノズルを穴に挿入し、
前記ノズルの先端を前記鋳砂に対して間隙をあけて位置決めし、
前記ノズルから噴射材の噴射を開始し、
前記噴射を開始してから第1の時間が経過するまでその状態を維持し、
前記第1の時間経過後前記穴から前記ノズルの引き抜きを開始し、
その後、前記ノズルから前記噴射材の噴射を継続した状態において、第2の時間をかけて前記ノズルを前記穴から引き抜くことを特徴とし、
前記第1の時間と前記第2の時間は、前記穴径と前記ノズル径と前記屈曲部の形状に基づいて設定され、
前記第1の時間は前記屈曲部の前記鋳砂の除去を実施することができる時間に設定され、前記第2の時間は残りの前記鋳砂の除去を実施することができる時間に設定され、
前記噴射材の噴射量は、前記穴の内部に噴射される前記噴射材の量と前記穴から排出される前記噴射材の量とが定常状態が形成されるように設定されるように、それぞれ制御される、鋳砂落とし方法。
A method for dropping molding sand in a hole having a bent portion, comprising:
insert the nozzle into the hole,
Positioning the tip of the nozzle with a gap with respect to the molding sand,
starting injection of the injection material from the nozzle;
maintaining that state until a first time elapses after starting the injection;
starting to pull out the nozzle from the hole after the first time elapses;
Thereafter, the nozzle is pulled out from the hole over a second period of time while the injection material continues to be injected from the nozzle,
The first time and the second time are set based on the hole diameter, the nozzle diameter, and the shape of the bent portion,
the first time is set to a time during which the molding sand can be removed from the bent portion, and the second time is set to a time during which the rest of the molding sand can be removed;
The injection amount of the injection material is set such that the amount of the injection material injected into the hole and the amount of the injection material discharged from the hole form a steady state. Controlled sand removal method.
前記穴径と前記ノズル径に基づいて前記噴射材の噴射量を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の鋳砂落とし方法。 3. The casting sand removing method according to claim 1, wherein an injection amount of said injection material is controlled based on said hole diameter and said nozzle diameter. 前記ノズルは、ストレートノズルであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の鋳砂落とし方法。 The casting sand removal method according to any one of claims 1 to 3, wherein the nozzle is a straight nozzle. 屈曲部を有する穴を備えたワークを対象として、前記穴内に存在する鋳砂を落とす鋳砂落とし装置であって、
前記ワークを、前記穴が定められた位置に位置するように支持する支持台と、
噴射材を噴射するノズルを備えたロボットアームと、
前記ノズルを含み、該ノズルから噴射材を噴射させる噴射機構と、
前記ロボットアーム、および、前記噴射機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ノズルの前記穴内への挿入動作と、前記噴射機構の噴射動作と、前記ノズルの引き抜き動作と、を制御し、
前記制御部による、前記ロボットアーム、および、前記噴射機構の制御は、
前記ノズルを穴に挿入し、
前記ノズルの先端を前記鋳砂に対して間隙をあけて位置決めし、
前記ノズルから噴射材の噴射を開始し、
前記噴射を開始してから第1の時間が経過するまでその状態を維持し、
前記第1の時間経過後前記穴から前記ノズルの引き抜きを開始し、
その後、前記ノズルから前記噴射材の噴射を継続した状態において、第2の時間をかけて前記ノズルを前記穴から引き抜
前記第1の時間と前記第2の時間は、前記穴径と前記ノズル径と前記屈曲部の形状に基づいて設定され、
前記噴射材の噴射量は、前記穴の内部に噴射される前記噴射材の量と前記穴から排出される前記噴射材の量とが定常状態が形成されるように設定されるように、それぞれ制御する、ことを含む、ことを特徴とする鋳砂落とし装置。
A casting sand remover for removing casting sand present in a work having a hole having a bent portion,
a support base for supporting the workpiece so that the hole is positioned at a determined position;
a robot arm equipped with a nozzle for injecting the injection material;
an injection mechanism that includes the nozzle and injects an injection material from the nozzle;
The robot arm and a control unit that controls the injection mechanism,
The control unit controls an insertion operation of the nozzle into the hole, an injection operation of the injection mechanism, and an extraction operation of the nozzle,
The control of the robot arm and the injection mechanism by the control unit includes:
inserting the nozzle into the hole;
Positioning the tip of the nozzle with a gap with respect to the molding sand,
starting injection of the injection material from the nozzle;
maintaining that state until a first time elapses after starting the injection;
starting to pull out the nozzle from the hole after the first time elapses;
after that, in a state in which the injection material continues to be injected from the nozzle, the nozzle is pulled out from the hole over a second period of time;
The first time and the second time are set based on the hole diameter, the nozzle diameter, and the shape of the bent portion,
The injection amount of the injection material is set such that the amount of the injection material injected into the hole and the amount of the injection material discharged from the hole form a steady state. and controlling .
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