JPH06304697A - 鋳造用中子のバリ除去方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中子の損傷を防止するとともに、中子に発生
したバリを精度よく除去する。 【構成】 金型１により棒状のバリ取り部３２を中子３
１に形成し、金型２１から中子３１を取り出した後にバ
リ取り部３２を中子３１から取り外し、このバリ取り部
３２を中子３１のバリ発生部に摺接させてバリ３６を除
去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂被覆砂粒から構成
される鋳造用中子のバリを除去する方法およびその装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳物砂に有機系樹脂を被覆した樹脂被覆
砂粒（シェル砂）を金型に充填し、金型を加熱して中子
を造形する方法は従来から知られている。

【０００３】図６は、シェル砂によって中子を成形する
従来の中子造形装置の一例を示している。図６におい
て、１は金型を示している。金型１は、上型２と下型３
に分割されている。金型１には、上型２と下型３によっ
てキャビティ４が形成されている。

【０００４】金型１の上方には、タンク９が配置されて
いる。タンク９と金型１のキャビティ４は、供給管５を
介して接続されている。供給管５の途中には、開閉弁６
が設けられている。タンク９には、シェル砂７が貯溜さ
れており、シェル砂７は圧縮エアＡによって上方から押
圧されている。シェル砂７は、開閉弁６が開くと圧縮エ
アＡによって金型１のキャビティ４内に供給されるよう
になっている。

【０００５】金型１は、２００〜３００℃に加熱されて
おり、キャビティ４内に充填されたシェル砂７は金型１
からの受熱によって固形化するようになっている。シェ
ル砂７が完全に固形化すると、金型１の型開きが行わ
れ、中子８の取出しが行われる。中子８は、鋳物の内面
中空部を造るために用いられるものであり、所定の形状
に正確に造形されることが要求される。

【０００６】金型１は、上型２と下型３に分割されてお
り、上型２と下型３を密着させた状態で中子８の造形が
行われるが、上型２と下型３の合せ面を完全に密着させ
ることは金型１の熱変形による歪の発生により困難であ
り、上型２と下型３の合せ面には僅かな隙間が生じる。
そのため、中子８の造形時にはこの隙間にシェル砂が侵
入し、金型１から取り出された中子８には薄膜状のバリ
が発生する。

【０００７】図７および図８は、従来における中子のバ
リ取りの作業状態を示している。図７は、中子１１の内
周面に発生したバリ１２をロボット（図示略）を用いて
除去する状態を示している。ここでは、バリ１２を除去
するために金属製の細い丸棒からなるバリ取り工具１３
が用いられている。図８は、中子１１の内周面に発生し
たバリ１２を上述と同様にロボットを用いて除去する状
態を示しており、この場合は、バリ１２を除去するため
に茶せんのようなバリ取り工具１４が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７お
よび図８に示すバリの除去方法の場合は、バリ取り工具
１３、１４が使用に伴って摩耗、変形するので、ロボッ
ト等の自動機によってバリ１２を除去する場合は、バリ
取り工具１３、１４の摩耗、変形に起因してバリ除去精
度が低下する。したがって、バリ取りの精度を高めるた
めには、頻繁にバリ取り工具１３、１４を交換する必要
がある。

【０００９】また、バリ取り工具１３、１４を強い力で
中子１１に押しつけた場合は、バリ取り具１３、１４に
よって中子１１が必要以上に削り取られ、中子１１が損
傷するという問題も生じる。

【００１０】中子のバリ取りに関する先行技術として、
特開昭６１−２３２０４１号公報が知られている。本公
報の装置では、中子に対して相対的に昇降する除去部材
が設けられており、除去部材には中子表面を圧接する帯
状弾性体が設けられている。これにより、中子に生じた
バリは帯状弾性体との接触によって除去され、帯状弾性
体の弾性変形により過度の押圧による中子の損傷も防止
される。

【００１１】しかし、この公報の装置の場合も、帯状弾
性体はバリとの接触によって摩耗変形するので、帯状弾
性体を頻繁に交換しないと、バリ取り精度を高く維持す
ることが困難となり、鋳造品の品質が低下するという問
題が生じる。また、帯状弾性体を頻繁に交換すること
は、バリ取りコストが高くなるという問題もある。

【００１２】本発明は、上記の問題に着目し、中子の損
傷を防止するとともに、中子に発生したバリを精度よく
除去することが可能な鋳造用中子のバリ除去方法および
その装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

（１）この目的を達成するための本発明に係る鋳造用中
子のバリ除去方法は、金型によって造形され樹脂被覆砂
粒から構成される中子のバリを除去する方法であって、
前記金型により中子に棒状のバリ取り部を形成し、前記
金型から中子を取り出した後に前記バリ取り部を中子か
ら取り外し、該バリ取り部を中子のバリ発生部に摺接さ
せてバリを除去する方法からなる。

【００１４】（２）この目的を達成するための本発明に
係る鋳造用中子のバリ除去装置は、中子に形成された棒
状のバリ取り部を保持するクランプ部と、前記クランプ
部により保持された前記バリ取り部を前記中子から取り
外し、該バリ取り部を中子のバリ発生部に摺接させる移
動手段と、前記クランプ部により保持されたバリ取り部
を軸心まわりに回転させる回転駆動手段と、を具備した
ものからなる。

【００１５】

【作用】このように構成された鋳造用中子のバリ除去方
法およびその装置においては、金型によって造形される
中子自体に棒状のバリ取り部が形成される。金型から中
子が取出されると、バリ取り部は中子から取り外され、
この取り外されたバリ取り部を中子のバリ発生部に摺接
させることにより、バリの除去が可能となる。

【００１６】ここで、バリ取り部は中子と同じく樹脂被
覆砂粒から構成されるので、たとえバリ取り部を中子に
強い力で接触させた場合は、棒状のバリ取り部が破損す
ることになり、中子の損傷が防止される。また、バリ取
り部は、中子の造形毎に形成することができるので、毎
回新しいバリ取り部をバリの除去に使用することが可能
となる。したがって、バリ取り部の摩耗変形に起因する
バリ除去のバラツキがなくなり、バリ除去の精度を高め
ることが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明に係る鋳造用中子のバリ除去
方法およびその装置の望ましい実施例を、図面を参照し
て説明する。

【００１８】図１ないし図５は、本発明の一実施例を示
している。まず、鋳造用中子を造形するための金型およ
びバリ除去装置について説明する。図４において、２１
は金型を示している。金型２１は、上型２２と下型２３
に分割されている。金型２１には、上型２２と下型２３
によって中子３１を成形するためのキャビティ２４が形
成されている。キャビティ２４は、樹脂被覆砂粒（シェ
ル砂）が吹き込まれる吹込口２５と接続されている。

【００１９】図５は、金型２１によって所定の形状に造
形された中子３１を示している。中子３１には、バリ取
り部３２が形成されている。バリ取り部３２は、吹込口
２５の一部を利用して成形される。バリ取り部３２は、
本来の中子３１の形状ではなく、中子３１に生じたバリ
を除去するためのものであり、中子３１から取り外して
用いられる。バリ取り部３２には、金型２１から中子３
１を取り出すための抜き勾配角θ₁ が設定されている。

【００２０】図１は、バリ取り部３２を用いて中子３１
のバリの除去を行う鋳造用中子のバリ除去装置を示して
いる。図１において、４１は移動手段としてのロボット
を示している。ロボット４１のアームには、回転駆動手
段４５を介してクランプ部５０が取付けられている。ク
ランプ部５０は、バリ取り部３２の端部を保持する機能
を有している。

【００２１】クランプ部５０は、回転駆動手段４５によ
って回転するようになっている。回転駆動手段４５は、
図示しない可変速モータを有しており、クランプ部５０
は適度な速度をもって回転するようになっている。クラ
ンプ部５０は、電気アクチュエータ（図示略）によって
作動するようになっており、電気アクチュエータへの給
電はたとえばスリップリング（図示略）を介して行われ
る。

【００２２】回転駆動手段４５の中心軸線Ｘとクランプ
部５０の中心軸線Ｙとは、一致しておらず、角度θ₂ を
有している。角度θ₂ は、中子３１を取り出すための抜
き勾配角θ₁ よりも大に設定されている。このような角
度関係を規定しているのは、バリ取り部３２を中子３１
のバリ発生部としての穴部３４に確実に接触させるため
である。

【００２３】つぎに、鋳造用中子のバリ除去方法につい
て説明する。図４に示すように、金型２１の上型２２と
下型２３との型合せが完了すると、図示されない中子造
形装置のタンクからシェル砂が圧縮エアと同時に吹込口
２５を介してキャビティ２４内に吹き込まれる。キャビ
ティ２４内に充填されたシェル砂は、加熱された金型２
１からの受熱によって固形化する。

【００２４】金型２１内のシェル砂が完全に固形化する
と、金型２１の型開きが行われ、金型２１から中子３１
が取り出される。金型２１から取り出された中子３１に
は、棒状のバリ取り部３２が形成されている。バリ取り
部３２は、薄肉の連結部３３を介して中子３１の穴部３
４の内周面に連結されている。

【００２５】図１は、バリ取り部３２による中子３１の
バリ除去作業工程を示している。中子３１が所定の位置
にセットされると、図１の（Ａ）に示すように、バリ取
り部３２の上端部がクランプ部５０によって保持され
る。バリ取り部３２がクランプ部５０によって保持され
ると、図１の（Ｂ）に示すように、ロボット４１によっ
てバリ取り部３２が下方に押圧される。これにより、薄
肉の連結部３３が破壊され、バリ取り部３２は中子３１
から取り外される。

【００２６】バリ取り部３２が中子３１から取り外され
ると、バリ取り部３２は再び元の位置に戻される。この
状態では、図１の（Ｃ）に示すように、回転駆動手段４
５の中心軸線Ｘが垂直線となるように、ロボット４１の
動きによって回転駆動手段４５の姿勢が補正される。回
転駆動手段４５の姿勢が補正されると、図１の（Ｄ）に
示すように、バリ取り部３２が回転駆動手段４５によっ
て回転される。ここで、クランプ部５０と回転駆動手段
４５との角度θ₂ は、バリ取り部３２の抜き勾配角θ₁
よりも大に設定されているので、バリ取り部３２は中子
３１の穴部３４の内周面に確実に接触される。

【００２７】バリ取り部３２が回転駆動手段４５によっ
て回転されると、バリ取り部３２と中子３１の穴部３４
との摺接によって連結部３３のバリ３６の除去が行われ
る。穴部３４のバリ除去が完了すると、図２に示すよう
に、ロボット４１によってバリ取り部３２は穴部３４か
ら引き抜かれる。つぎに、バリ取り部３２はロボット４
１によって中子３１の他のバリ発生部に移動される。

【００２８】図３は、バリ取り部３２によるバリ発生部
のバリ除去作業を示している。バリ３６は、金型２１の
上型２２と下型２３の合わせ面の隙間によって生じる薄
膜状のものであり、外力によって壊れやすいものである
ので、バリ取り部３２のまだ未摺接の部分をバリ３６に
接触させて移動させることにより、バリ３６を容易に除
去することができる。

【００２９】このように、バリ３６を除去するバリ取り
部３２は中子３１の造形毎に形成することができるの
で、毎回新しいバリ取り部３２を用いてバリ３６の除去
を行うことができる。したがって、従来のバリ取り工具
のように摩耗変形によるバリ除去のバラツキがなくな
り、中子３１の品質を高めることができる。

【００３０】バリ除去に使用されたバリ取り部３２は、
その後廃棄されるが、このバリ取り部３２を構成するシ
ェル砂は、図示されないシェル砂再生炉によって再生可
能であるので、バリ取り部３２を回収再生することによ
り、シェル砂の省資源化が図れる。

【００３１】なお、本実施例では金型２１の吹込口２５
を利用してバリ取り部３２を造形したが、バリ取り部３
２は吹込口２５を利用したものでなくともよく、中子３
１の適当な位置に設けることも可能である。また、バリ
発生部が複数ある場合は、バリ取り部３２の新しい部分
（未使用部分）を使用してバリの除去を行うようにロボ
ット４１を制御すれば、さらにバリ除去の精度を高める
ことが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。

【００３３】（１）金型により棒状のバリ取り部を中子
に形成し、金型から中子を取り出した後にバリ取り部を
中子から取り外し、このバリ取り部を中子のバリ発生部
に摺接させてバリを除去するようにしたので、中子の造
形毎にバリ取り部を形成することができ、常に新しいバ
リ取り部を用いて中子のバリを除去することができる。

【００３４】したがって、バリ除去作業を自動で行う場
合でも、従来のようにバリ取り工具の摩耗変形に起因す
るバリ除去のバラツキがなくなり、バリを精度よく除去
することができる。その結果、中子の品質を高めること
ができ、この中子を用いて鋳造された鋳造品の品質を高
めることができる。

【００３５】（２）バリ取り部は中子と同様に樹脂被覆
砂粒から構成され、樹脂被覆砂粒は再生可能であるの
で、バリ取り部の再生により樹脂被覆砂粒の省資源化が
図れるとともに、バリ取りコストを低減することができ
る。

【００３６】（３）樹脂被覆砂粒同士の摺接によってバ
リの除去を行うので、強い力でバリ取り部を中子に接触
させても、棒状のバリ取り部が破損することになり、中
子の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る鋳造用中子のバリ除去
方法によるバリ除去作業の一部を示す工程図である。

【図２】図１のバリ取り部を他のバリ発生部に移動させ
る際の作業工程図である。

【図３】図１のバリ取り部を用いて他のバリ発生部にお
けるバリ取り作業を示す作業工程図である。

【図４】図１の中子を造型するための金型の断面図であ
る。

【図５】図４の金型によって造形された中子の断面図で
ある。

【図６】従来の中子を造形するための中子造形装置の概
略構成図である。

【図７】従来のバリ取り工具によるバリ除去作業の一例
を示す斜視図である。

【図８】従来のバリ取り工具によるバリ除去作業の他の
例を示す斜視図である。

【符号の説明】

２１ 金型 ２２ 上型 ２３ 下型 ２５ 吹込口 ３１ 中子 ３２ バリ取り部 ３６ バリ ４１ 移動手段 ４５ 回転駆動手段 ５０ クランプ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型によって造形され樹脂被覆砂粒から
   構成される中子のバリを除去する方法であって、前記金
   型により中子に棒状のバリ取り部を形成し、前記金型か
   ら中子を取り出した後に前記バリ取り部を中子から取り
   外し、該バリ取り部を中子のバリ発生部に摺接させてバ
   リを除去することを特徴とする鋳造用中子のバリ除去方
   法。
2. 【請求項２】 中子に形成された棒状のバリ取り部を保
   持するクランプ部と、 前記クランプ部により保持された前記バリ取り部を前記
   中子から取り外し、該バリ取り部を中子のバリ発生部に
   摺接させる移動手段と、 前記クランプ部により保持されたバリ取り部を軸心まわ
   りに回転させる回転駆動手段と、を具備したことを特徴
   とする鋳造用中子のバリ除去装置。