JPH0539805Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、固体を粒子や液体内の一定位置に埋
設するための埋設装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えば鋳造工程の造型作業において、鋳
造用鋳型を鋳物砂に埋設する場合、作業者が鋳造
用鋳型を一つ一つ個々の容器に入つた鋳物砂の表
面から一定位置に埋め込んだ後、鋳物砂を固めて
行なつていた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、鋳造用鋳型を鋳物砂に埋設する
作業は、非常に重労働であり、生産性が悪いとい
う問題点があつた。

そのため、産業用ロボツト等を使用して自動化
を図ることが考えられる。しかし、鋳造用鋳型は
鋳物砂の表面から一定位置に埋め込む必要がある
が、鋳物砂の表面の高さが容器毎に異なつている
ことが多いため、正確な深さに鋳造用鋳型を埋設
できず、自動化が困難であるという問題点があつ
た。

本考案は、以上の問題点に鑑みてなされたもの
でその目的とするところは、自動化に固体を粒子
または液体内の正確な位置に埋設することのでき
る埋設装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決し目的を達成するための手
段として、ロボツト本体のアームに埋設体を把持
可能なロボツトハンドを取付け、該ロボツトハン
ドに把持されかつ被埋設体の上方に位置決めされ
た埋設体と該被埋設体の表面との距離を検知する
検知手段を前記アームに設け、該検知手段により
検知された情報に基づいて前記ロボツト本体のア
ームの動きを制御し前記埋設体を被埋設体に一定
深さだけ埋設させる制御手段を設けたものであ
る。

（作用） このように、埋設体と被埋設体の表面との距離
を検知することにより、被埋設体の表面の高さが
異なつていても、検知された情報に基づいてロボ
ツト本体の作動を制御して埋設体を被埋設体内の
正確な深さに埋設することが可能となる。

（実施例） つぎに本考案の実施例を第１図乃至第６図に基
づいて説明する。なお、本実施例では鋳造用鋳型
を鋳物砂へ埋設するための埋設装置について説明
する。

第１図および第２図の正面図と平面図とで示す
ように、本実施例の埋設装置１は、ロボツト本体
２と、該ロボツト本体２の横軸アーム３に取付け
られ鋳造用鋳型Ｗを握持可能なロボツトハンド４
と、前記横軸アーム３に取付けられ、容器５内の
鋳物砂６の上方に位置決めされた鋳型Ｗと該鋳物
砂６の表面との距離を検知する鋳物砂面検知装置
（以下、単に検知装置という）７と、該検知装置
７により検知された情報に基づいて前記ロボツト
本体２のアーム３の動きを制御し鋳型Ｗを鋳物砂
６に一定深さだけ埋設させる制御手段（図示略）
と、鋳物砂６に埋設する鋳造用鋳型Ｗを供給する
ための鋳造用鋳型供給装置８と、から概略構成さ
れる。

まず、ロボツト本体２の構成を説明する。

９は、ロボツト本体２の縦軸割出し装置で、該
縦軸割出し装置９には縦軸アーム１０が上下方向
に伸縮自在に装着されており、該縦軸アーム１０
は内蔵された縦軸サーボモータ（図示せず）によ
り駆動される。縦軸アーム１０の上端にはベアリ
ング１１を介して水平面内で回動自在に横軸割出
し装置１２が取付けられている。そして、横軸割
出し装置１２は前記ベアリング１１に固定されて
いる回転サーボモータ１３により回転駆動され
る。また、横軸割出し装置１２には、前述した横
軸アーム３が前進、後退自在に装着されており、
該横軸アーム３は横軸サーボモータ１４により駆
動される。なお、前記縦軸サーボモータ、回転サ
ーボモータ１３及び横軸サーボモータ１４はロボ
ツト制御装置（図示略）により作動制御されるよ
うになつており、このロボツト制御装置には、前
記した制御手段が付加されている。

横軸アーム３の先端には、鋳造用鋳型（以下鋳
型という）Ｗを握持可能なロボツトハンド４が取
付けられている。このロボツトハンド４を第５図
および第６図を用いて説明する。

横軸アーム３に固定される本体フレーム１５
に、一対の歯車１６，１７を夫々噛合させてヒン
ジピン１８，１９により回動自在に軸着し、歯車
１６，１７の夫々にはアーム２０，２１が固着さ
れている。アーム２０，２１の夫々の先端側には
鋳型Ｗを側面から握持できる形状に形成された爪
２２，２３が設けられている。また、アーム２
０，２１の上端側にはシリンダ装置２４が設けら
れており、シリンダ装置２４のシリンダ部２４ａ
は前記アーム２０，２１の一方２０にヒンジピン
２５で回動自在に支持され、シリンダ装置２４の
ピストンロツド２４ｂは他方のアーム２１にヒン
ジピン２６で回動自在に支持されている。また、
アーム２０，２１の間には押棒２７が配設されて
おり、該押棒２７の上端は本体フレーム１５に固
定され、下端には鋳型Ｗに当接する押板２８が固
定されている。

このように構成することにより、シリンダ装置
２４のピストンロツド２４ｂが短縮することによ
つて、第６図に示すように一対のアーム２０，２
１が同期して開き、ピストンロツド２４ｂを伸長
すると、第５図のようにアーム２０，２１が閉じ
ることになる。そして、鋳型Ｗを押板２８に当接
させてアーム２０，２１で握持するようにする
と、鋳物砂６に埋め込むときにロボツト本体２に
よる押圧力が押棒２７を介して上方から鋳型Ｗに
かかることになり、アーム２０，２１による握持
力を大きくする必要がない。

つぎに、ロボツトハンド４で握持された鋳型Ｗ
と鋳物砂６の表面との間の距離を検知する鋳物砂
面検知装置（以下検知装置という）７について第
３図および第４図を用いて説明する。

ロボツト本体２の横軸アーム３にブラケツト２
９を介して回転シリンダ３０が取付けられてい
る。回転シリンダ３０の駆動軸３１の一端には径
外方向に向いたドツグ３２が固定されている。ま
た、ドツグ３２の周回り方向には所定の角度で一
対の近接スイツチ３３，３４が回転シリンダ３０
の駆動軸３１に向かつて配設されており、該近接
スイツチ３３，３４がドツグ３２を検出すること
により駆動軸３１の回転位置が検出される。

回転シリンダ３０の駆動軸３１の他端にはカウ
ンターバランス３５が取付けられており、カウン
ターバランス３５にはタイロツド３６の一端が固
定されている。タイロツド３６の他端はホルダ３
７の上部連結部３７ａにヒンジピン３８で回動自
在に連結されている。また、前記ブラケツト２９
の下端にはタイロツド３９の一端がヒンジピン４
０で回動自在に連結され、該タイロツト３９の他
端は前記ホルダ３７の下部連結部３７ｂにヒンジ
ピン４１で回動自在に連結されている。

ホルダ３７には、検測棒４２が上下方向に摺動
自在に嵌挿されている。検測棒４２にはホルダ３
７に対して下方への移動を規制するストツパ４２
ａと、上方への移動を規制するストツパ４２ｂと
が設けられている。また、上方への移動を規制す
るストツパ４２ｂとホルダ３７の間にはコイルば
ね４３が介装されていて、常時検測棒４２を下方
へ弾発付勢している。

検測棒４２の上部には円錐状のドツグ４４が固
定されており、また、ホルダ３７の上部にはブラ
ケツト４５ａを介してリミツトスイツチ４５が取
付けられている。そして、リミツトスイツチ４５
の検出部４５ｂを検測棒４２に取付けられている
ドツグ４４に係合させて、検測棒４２の移動を検
出している。検測棒４２の下端には鋳物砂６の表
面に接地するための検測板４６が固定されてい
る。

このように構成することにより、回転シリンダ
３０が作動すると、第３図の二点鎖線に示すよう
に、検測棒４２をほゞ垂直に支持した状態でホル
ダ３７を上下移動させることができる。なお、４
７はホルダ３７が下側に位置したときにカウンタ
ーバランス３５に係合して回転シリンダ３０の駆
動軸３１の回転を規制するストツパで、該ストツ
パ４７はブラケツト２９に固定されている。

一方、鋳型Ｗを埋設する鋳物砂６は、個々の容
器５内に収められている。そして、鋳物砂６が収
められた容器５は振動装置４８上に載置されてい
る。

第１図および第２図に示す、８は鋳型Ｗを順次
供給するための鋳造用鋳型供給装置である。これ
は、床面４９に支柱５０を立設させ、支柱５０の
上下方向にガイドレール５１を延設させてリフタ
５２を摺動自在に嵌合させている。そして、リフ
タ５２は図示しないチエンおよび駆動モータによ
り上昇、下降が自在となつている。また、リフタ
５２にはアーム５３が側方に突出して固定されて
おり、アーム５３の先端には鋳型Ｗを支持するた
めの受け部５４が設けられている。

以上の構成に係る作用を説明する。

鋳造用鋳型供給装置８のリフタ５２を下降させ
ておき、作業者が鋳型Ｗを受け部５４にセツトす
ると、図示しない駆動モータが作動して、リフタ
５２を第１図の二点鎖線まで上昇させ、鋳型Ｗを
搬送する。

鋳型Ｗが鋳造用鋳型供給装置８の上部に搬送さ
れると、ロボツト本体２の回転サーボモータ１３
が作動し、横軸割出し装置１２を回転させ横軸ア
ーム３を鋳造用鋳型供給装置８の方へ向け、同時
に縦軸割出し装置９を適宜作動させて鋳型Ｗを握
持可能な位置までロボツトハンド４を移動させ
る。

ロボツトハンド４は、シリンダ装置２４のピス
トンロツド２４ｂを短縮してアーム２０，２１を
第６図に示すように拡開させておき、鋳型Ｗの上
端が押板２８に当接したならば、ピストンロツド
２４ｂを伸長してアーム２０，２１の爪２２，２
３で鋳型Ｗを側方から握持する。

一方、鋳物砂６は図示しないホツパにより一定
量容器５内へ入れられ振動装置４８上に載置され
ると、振動装置４８が作動して鋳物砂６の表面は
ほゞ平らにされる。

鋳型Ｗがロボツトハンド４で握持されると、回
転サーボモータ１３が作動して横軸割出し装置１
２を回転させ横軸アーム３を容器５の方向へ向け
ると同時に縦軸割出し装置９に設けられた図示し
ないサーボモータおよび横軸サーボモータ１４に
より縦軸割出し装置９を適宜作動させて第１図に
示すように鋳型Ｗを容器５の上方の所定位置（元
位置）に搬送する。

つづいて、縦軸割出し装置９に設けられた図示
しないサーボモータが作動して縦軸アーム１０を
下降させ検知装置７を下降させる。検知装置７が
下降し、検測棒４２の検測板４６が鋳物砂６に接
触すると、検測棒４２はその位置で停止し、ホル
ダ３７が下降する。このホルダ３７の下降により
リミツトスイツチ４５の検出部４５ｂが検測棒４
２の上部に設けられているドツグ４４に当接する
と、該リミツトスイツチ４５から信号が発信さ
れ、縦軸割出し装置９に設けられた図示しないサ
ーボモータを停止させ、縦軸アーム１０が停止さ
れる。そして、このときの図示しないサーボモー
タが発生するパルス量を移動量に換算することに
より検測棒４２の移動量を知ることができ、検測
棒４２が鋳物砂６に当接し該検測棒４２の移動が
停止してからドツグ４４がリミツトスイツチ４５
に当接するまでの縦軸アーム１０の移動量、及び
ロボツトハンド４と鋳型Ｗの長さを予め測定して
おくことにより、鋳物砂６の表面と鋳型Ｗとの間
の距離を検測することができることになる。

鋳物砂６と鋳型Ｗとの距離が検測されると、縦
軸割出し装置９に設けられた図示しないサーボモ
ータを逆転させて、検知装置７を該検知装置７が
回転可能な元位置まで上昇させる。検知装置７が
所定位置まで上昇すると、回転シリンダ３０を作
動させ駆動軸３１を回転させて検知装置７を第３
図の二点鎖線位置まで上昇させる。なお、回転シ
リンダ３０の駆動軸３１の回転範囲は、検測時は
第３図に示すようにカウンターバランス３５がス
トツパ４７の左側に当接した状態にあり、検知装
置７の上昇時にはストツパ４７の右側にカウンタ
ーバランス３５の現在当接している面と駆動軸３
１を中心として反対側の面が当接した状態とな
る。

検知装置７が上昇すると、近接スイツチ３３，
３４がドツグを検知して信号を発信する。この信
号により縦軸割出し装置９に設けられた図示しな
いサーボモータが再び作動し、縦軸アーム１０を
所定距離だけ下降させて鋳型Ｗを鋳物砂６内に埋
める。

鋳型Ｗが鋳物砂６内に埋められると、ロボツト
ハンド４のシリンダ装置２４のピストンロツド２
４ｂが短縮し一対のアームが拡開して鋳型Ｗの握
持を解除する。つづいて、縦軸割出し装置９に設
けられた図示しないサーボモータを作動させ縦軸
アーム１０を上昇させ元の位置へ復帰させ、同時
に検知装置７も回転シリンダ３０を作動させて下
降状態に復帰させる。

以下、順次このようにして新たな鋳型Ｗを鋳造
用鋳型供給装置８から取出し新たな容器５に入れ
られた鋳物砂６に埋設する埋設作業が繰り返され
る。

つぎに、第７図を用いて検知装置の他の実施例
を示す。なお、この実施例は検知装置のみ異なり
他は前記実施例と同じである。

この検知装置５４は、検測棒５５に距離を検出
するセンサ５６を装着したものであり、該センサ
５６は、該センサ５６が発する光の反射光を一定
の距離にて受信するように構成されているもので
ある。

この検知装置５４を用いると、縦軸アーム１０
を下降させて検知装置５４を下降すると、センサ
５６が鋳物砂６表面で反射された反射光を受信し
縦軸割出し装置９に設けられた図示しないサーボ
モータを停止させる。このようにすると、鋳型Ｗ
は鋳物砂６の表面から一定の距離だけ離れた位置
に停止されることになる。そして、縦軸アーム１
０が停止すると、回転シリンダ３０が作動し、検
知装置５４を上昇させた後、鋳型Ｗは鋳物砂６内
の正確な位置に埋められる。

なお、本考案は、以上の実施例に限定されるも
のではなく、埋設作業時に埋設体と被埋設体との
間の距離を検測できるものであればよく、例えば
超音波等を用いたもののような変形例も含むこと
は言うまでもない。

なお、本実施例の埋設装置では鋳造用鋳型Ｗを
鋳物砂６内の正確な深さに自動的に埋設すること
ができるため、生産性が向上し鋳造された鋳造製
品の寸法精度が極めて良くなるという効果を奏す
るものである。

（考案の効果） 以上詳細に説明したように本考案は、埋設体と
該埋設体を埋設させる被埋設体の表面との距離を
検知し、検知された情報に基づいて埋設体を被埋
設体に一定深さで埋設するようにしたため、容器
に入れられた被埋設体の表面の高さが異なつてい
たり、埋設体の形状が異なり埋設体の高さが異な
つていても、常に一定の深さに埋設体を埋めるこ
とができ、自動化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例の埋設装置の全体正
面図、第２図は、第１図の埋設装置の平面図、第
３図は、第１図の埋設装置に示す鋳物砂面検知装
置の正面図、第４図は、第３図の鋳物砂面検知装
置の右側面図、第５図は、第１図の埋設装置に示
すロボツトハンドの左側面図、第６図は、第５図
のロボツトハンドのアームの拡開状態を示す図、
第７図は、埋設装置に設けられている鋳物砂面検
知装置の他の実施例を示す正面図、である。 ２……ロボツト本体、４……ロボツトハンド、
６……鋳物砂（被埋設体）、７，５４……鋳物砂
面検知装置（検知手段）、Ｗ……鋳造用鋳型（埋
設体）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロボツト本体のアームに埋設体を把持可能なロ
   ボツトハンドを取付け、該ロボツトハンドに把持
   されかつ被埋設体の上方に位置決めされた埋設体
   と該被埋設体の表面との距離を検知する検知手段
   を前記アームに設け、該検知手段により検知され
   た情報に基づいて前記ロボツト本体のアームの動
   きを制御し前記埋設体を被埋設体に一定深さだけ
   埋設させる制御手段を設けたことを特徴とする埋
   設装置。