JPH09295124A - 湯口系部位の除去方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型ばらしした後において、鋳造品の湯口系部
位の除去作業を機械化すること。 【解決手段】 油圧シリンダ３３ｂによりサブフレーム
３４を下降させ、前アーム３６と後アーム３７にて鋳造
品１の本体部分２を把持し、サブフレーム３４を上昇さ
せて鋳造品１を所定の高さ位置まで持ち上げ、反転装置
の油圧モータ３９を駆動して鋳造品１を略水平軸線回り
に１８０°回転させる。そして、油圧シリンダ３２ｂに
よりサブフレーム３４を前進させ、鋳造品１から下向き
に突出している押湯３ｅ及び揚り３ｆを刃具４０に衝突
せしめて破断する。破片は排出コンベヤ上に落下して搬
出される。その後、鋳造品１の本体部分２を１８０°回
転させて天地を元の状態に戻して次工程まで移送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造品と一体に凝
固している湯口、湯道、押湯、揚り等の湯口系部位の除
去方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳型を型ばらしして取り出した鋳造品は
湯口、湯道、押湯、揚り等の湯口系部位が凝固した状態
でついている。したがって、製品には不要な湯口系部位
を除去する必要があり、従来、これらの湯口系部位を折
り取ったり、削り取ったりしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、鋳
造ラインにおいて多種類のシリンダブロックを製造する
際、湯口系部位の形状が鋳造品種別により異なるので、
その除去作業は人手に頼る割合が大きい。しかもハンマ
ー等でたたいて折り取った押湯、揚り等の破片をシリン
ダボアー等に落とさないようにするために作業に細心の
注意を払う必要があり、作業効率が良くなかった。この
ため次工程とのつながりも悪く、湯口系部位の除去のほ
か、徐冷、ばり取り、ショットブラスト等を含む一連の
後処理工程の自動化が阻害されていた。

【０００４】本発明は上記の課題を解決するものであ
り、その目的とするところは、型ばらしした後におい
て、鋳造品の湯口系部位の除去作業を機械化することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、以下のような湯口系部位の除去方法及び装置を創作
した。すなわち、請求項１の発明は、鋳造品を移送する
ときに、該鋳造品から突出する状態で凝固している湯口
系部位を刃具に衝突せしめて折り取るようにした湯口系
部位の除去方法である。

【０００６】したがって、鋳造品を工程間移送するとき
に湯口系部位を折り取るようにして湯口系部位の除去作
業の効率を上げることができる。

【０００７】請求項２の発明は、鋳造品と一体に凝固し
ている湯口系部位を該鋳造品から除去する装置であっ
て、前記鋳造品を鋳造時の姿勢から天地反転させた状態
で移送する移送機構と、該移送機構にて該鋳造品を移送
するときに、該鋳造品から突出している湯口系部位を衝
突せしめて破断する刃具とを備えことを特徴とする。

【０００８】上記の除去装置では、鋳造品が天地反転さ
れることによって、湯口系部位のうち鋳造品の上部に突
出していた押湯や揚りが下向きになる。そして、鋳造品
が移送されるときに押湯や揚りが刃具に衝突して破断
し、そのまま落下する。したがって、押湯や揚りが簡単
に除去・回収され、その破片が鋳造品の穴などに入り込
むのが防がれる。

【０００９】請求項３の発明は、鋳造品と一体に凝固し
ている湯口、湯道、押湯、揚り等の湯口系部位を該鋳造
品から除去する装置であって、前記鋳造品を把持する把
持機構と、該鋳造品の本体部分と該本体部分に沿って延
びる湯口との間に拡開部材を割り込ませて該湯口を折り
取る第１折取機構と、該鋳造品の湯道に対し押圧部材を
押しつけて該湯道を折り取る第２折取機構と、該鋳造品
を鋳造時の姿勢から天地反転させた状態で移送する移送
機構と、該移送機構にて移送される該鋳造品の下方に突
出している押湯及び揚りを衝突せしめて折り取る刃具と
を備えたことを特徴としている。

【００１０】上記の湯口系部位除去装置では、把持機構
にて把持した鋳造品の湯口を第１折取機構の拡開部材が
折り取り、第２折取機構の押圧部材が湯道を折り取る。
続いて鋳造品を天地反転させた状態で移送するときに、
押湯や揚りを刃具に衝突せしめて折り取る。したがっ
て、鋳造品と一体に凝固した湯口系部位を順次折り取っ
て適当な大きさに分割したものを回収することができ
る。しかも不純物を多く含む押湯や揚りと、不純物の比
較的少ない湯口や湯道とを分別して回収することが容易
にできる。

【００１１】なお、本明細書において、「湯口系部位」
とは、特に限定した意味で用いられるものではなく、鋳
造時に湯（溶融金属）が鋳型の鋳造品本体に相当するに
領域に入るまでの通路あるいはこれに類するものをい
い、具体的には、湯口、湯道、押湯、揚り、湯溜り、せ
き等であって鋳造後に鋳造品から除去される。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、型ばらし直後に行う鋳
造品の湯口系部位の除去作業が機械化でき、ひいては鋳
造品の一連の後処理工程の自動化が可能になる。また、
不純物の含有量が多い押湯や揚りを分別して回収するこ
とによって湯口や湯道の再利用がし易くなり、鋳造コス
トの削減に寄与できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。先ず、処理対象となる鋳造品（ワーク）
の一例を説明する。図１に示すように、鋳造品１は本体
部分、具体的にはシリンダブロック２に、注湯口３ａ、
湯口（立ち上がり湯道ともいう）３ｂ、湯道３ｃ、せき
３ｄ、押湯３ｅ、揚り３ｆ等の湯口系部位がついたもの
である。この場合、湯道３ｃは本体部分２の真下位置に
平面形状コ字状に配置され、複数箇所に設けられたせき
３ｄを介して本体部分２と繋がり、湯道３ｃの中間部分
から立ち上がる湯口３ｂが本体部分２に沿って上方に延
びている。この湯道３ｃには４箇所に基準座４が突設さ
れ、これら基準座４のうちの少なくとも一には凹凸形状
により鋳造品種別等の情報を表示可能な識別部４ａが設
けられている。

【００１４】そして、型ばらしされた鋳造品１がワーク
として搬送用パレット５に載置される。このとき、搬送
用パレット５の支持部６ａ〜６ｄが鋳造品１の基準座４
を支持するとともに、搬送用パレット５の前当接部７
ａ，７ｂが湯道３ｃの前部に、後当接部７ｃ，７ｄが後
側の基準座４の側端部にそれぞれ当接可能な位置関係に
配置されているので鋳造品１は搬送用パレット５により
前後左右両方向の位置決めがなされる。なお、形状の異
なる複数種類の鋳造品において各々の基準座の配置（本
例の場合は、基準寸法Ａ₀ ，Ｂ₀ に対応する寸法）をほ
ぼ同じに設定することによって搬送用パレットの共用が
可能となる。また、識別部４ａを適宜な検出器にて検出
して鋳造品ごとに鋳造品種別等の情報を得ることができ
る。

【００１５】次に、湯口系部位の除去について説明す
る。図２は湯口系部位除去装置を示す正面図、図３は上
面図、図４は側面図である。図２〜図４に示される湯口
系部位除去装置は、型ばらしされた鋳造品１を所定の位
置に搬入する搬入部と、鋳造品１の湯口３ｂと湯道３ｃ
を除去する湯口・湯道除去部と、押湯３ｅと揚り３ｆを
除去する押湯・揚り除去部とからなる。以下、順に説明
する。

【００１６】上記搬入部は、図２に想像線で概略を示す
ように、フロアー１０に設置されたフレーム１１にロー
ラコンベヤ１２が設けられ、搬送用パレット５に載置さ
れた鋳造品１をローラコンベヤ１２によって所定の搬入
位置に移送するように構成したものである。なお、必要
に応じて、この搬入部の適宜位置に、鋳造品１が有する
識別部４ａ（図１参照）の凹凸形状を、図１２に模式的
に示す検出器１３の触針や非接触式のセンサーで検出す
ることによって鋳造品１ごとに鋳造品種別等の情報を得
る識別手段が設けられる。

【００１７】次に、湯口・湯道除去部について説明す
る。図５は、湯口・湯道除去部の正面図、図６は上面
図、図７は側面図である。湯口・湯道除去部１４は、鋳
造品１を把持する把持機構と、湯口３ｂを折り取る第１
折取機構と、湯道３ｃを折り取る第２折取機構とからな
る。

【００１８】先ず、把持機構から説明する。図５〜図７
に示すように、前記フレーム１１上には、搬入されされ
た鋳造品１をはさむ左右位置に取付スタンド１５，１５
が設けてあり、各取付スタンド１５には、鋳造品１をク
ランプするクランプユニット１６，１７，１８，１９が
設けられている。クランプユニット１６〜１９は、鋳造
品１の本体部分（シリンダブロック）２に押し当てる押
圧部材１６ａ〜１９ａと、押圧部材１６ａ〜１９ａを進
退移動可能に支持するガイドロッド１６ｂ〜１９ｂと、
押圧部材１６ａ〜１９ａを押動する油圧シリンダ１６ｃ
〜１９ｃとで構成される。この場合、押圧部材１６ａ〜
１９ａは鋳造品１の左右両側部において湯道近傍位置４
箇所と、鋳造品１の上部２箇所及び中間部２箇所に当接
するように配置されている（図１１参照）。図６中、１
６ｄはガイドロッド１６ｂの移動位置を検出する検出ス
イッチが取付けてある支持部材である。

【００１９】なお、上記の把持機構において、鋳造品１
をクランプするクランプ位置、すなわちクランプユニッ
ト１６〜１９の取付位置は固定としたが、可動式に構成
し、前述した識別手段が識別部４ａから得る鋳造品種別
等の情報に基づいて鋳造品ごとに最適なクランプ位置を
選定できる制御装置を備えても良い。

【００２０】次に、第１折取機構について説明する。図
６〜図９に示すように、前記取付スタンド１５には、動
刃２１を進退移動可能に支持するガイドロッド２２ａ
と、その動刃２１を押動する油圧シリンダ２２ｂとから
なるプッシャー２２が取付けられている。動刃２１は平
面形状が先細りのウエッジ状に形成され、鋳造品１の本
体部分２に摺接する摺接面２１ａと、その摺接面２１ａ
に対して傾斜し湯口３ｂに接触させる傾斜面２１ｂとを
有していて、プッシャー２２の作動によって前進し、本
体部分２と湯口３ｂとの間に割り込んで湯口３ｂを押し
拡げるようにして折り取る。この動刃２１が本発明でい
う拡開部材の一例である。なお、左右の動刃２１の配置
高さは近接させてあり、図８及び図９参照、前進作動時
には両者が交差するように配置されているが、左右の動
刃２１を個別に操作することもできる。また、上記の構
成の他、小判状に形成した拡開部材を本体部分２と湯口
３ｂとの間に差し込んで回動させ、両者を押し拡げるこ
とも考えられる。

【００２１】次に、第２折取機構について説明する。前
記取付スタンド１５には先端に押圧部材２５を進退移動
可能に支持するガイドロッド２６ａと、その押圧部材２
６ａを押動する油圧シリンダ２６ｂと、ガイドロッド２
６ａの移動位置を検出する検出スイッチが取付けてある
支持部材２６ｃとからなるプッシャー２６が取付けられ
ている。すなわち、プッシャー２６が作動すると押圧部
材２５は略水平方向に動いて互いに接近し、被押圧部材
である平面形状コ字状の湯道３ｃに突き当たる。この押
圧部材２５は、図１０に示すように、平面形状が略階段
状に形成されているので、その湯道３ｃの先端側から基
端側に向かって押圧部材２５の突部２５ａ〜２５ｃが順
次当接するようになっている。なお、本図において、鋳
造品１の本体部分２は破断して省略してある。

【００２２】次に、押湯・揚り除去部について説明す
る。押湯・揚り除去部は反転装置を有する移送機構と、
第３折取機構とからなる。図２〜図４に示すように、前
記フレーム１１上に設けられた上フレーム１１ａに、基
部３１を水平移動可能に支持するガイドロッド３２ａと
その基部３１を往復動させる油圧シリンダ３２ｂとが取
付けられ、その基部３１に取付けられた鉛直方向に延び
るガイドロッド３３ａと油圧シリンダ３３ｂとがサブフ
レーム３４を昇降可能に支持している。図中、３５はサ
ブフレーム３４の昇降位置を検出するための、例えばラ
ック、ピニオン及びエンコーダで構成される検出装置で
ある。

【００２３】このサブフレーム３４には支点３６ａ回り
に回動する前アーム（基準側アーム）３６と、前アーム
３６に対して離接移動可能に形成された後アーム（従動
側アーム）３７と、前アーム３６を駆動する油圧シリン
ダ及びリンク機構（図示されない）と、後アーム３７を
駆動する油圧シリンダ３８とが取付けられ、前後両アー
ム３６，３７によって、前記クランプユニット１６〜１
９によって所定位置に支持されている鋳造品１（既に湯
口３ｂ及び湯道３ｃが除去されているもの）の本体部分
２を把持できるように形成されている。さらに、後アー
ム３６には、把持した鋳造品１を略水平軸線回りに回転
させて天地を反転させる、油圧モータ３９を主体とする
反転装置が備えられている。この移送機構によって、鋳
造品１は次工程に移送されるようになっている。

【００２４】そして、フレーム１１には取付スタンド１
５に隣接する支持部１１ｂ，１１ｂが設けてあり、この
支持部１１ｂに取付けられた支持板１１ｃに、鋳造品１
の押湯３ｅと揚り３ｆを衝突させて破断せしめるための
刃具４０が取付部材１１ｄ（図５参照）により固設され
ている。すなわち、鋳造品１は、上記の移送機構にて移
送されるときに、押湯３ｅと揚り３ｆが刃具４０に当た
って折り取られる。つまり、第３折取機構は、本例の場
合、鋳造品１の移送軌跡の途中に刃具４０を配置したも
のであって、移送機構に含まれた構成となっている。な
お、刃具４０は、図６参照、端面４０ａが押湯３ｅに当
たり、左右の側面４０ｂが揚り３ｆに当たるように形成
されていて、鋳造品１に適応させてある。

【００２５】その刃具４０下方位置にはシュート４１が
設けてあり、落下する押湯３ｅと揚り３ｆの破片を排出
コンベヤ４２上に案内する。他方、前記湯道除去部１４
の下方位置には排出コンベヤ４３が設けられ、落下する
湯口３ｂと湯道３ｃを搬送できるようになっている。な
お、図２中、５０で示す場所には、本例では触れない
が、次工程として例えば、グラインダー等の設備が設置
される。

【００２６】さて、上記のように構成された湯口系部位
除去装置の作用を説明する。図１１に模式的に示すよう
に、型ばらしした後の鋳造品１を搬送用パレット５に載
置し、所定の姿勢に支持された鋳造品１を搬送用パレッ
ト５と共にローラコンベヤ１２により所定の位置に搬入
する。続いて、クランプユニット１６〜１９を作動さ
せ、搬送用パレット５上の鋳造品１の本体部分（シリン
ダブロック）２を押圧部材１６ａ〜１９ａで押しつけて
把持する。そして、鋳造品１を渡した後の搬送用パレッ
ト５は、適宜に退避させる。なお、この搬入工程におい
て、基準座４が有する識別部４ａを識別手段を介して識
別することによって、鋳造品１の種別等を知ることがで
きる。

【００２７】次が湯口除去（立上り湯道折り）工程であ
る。図１３に模式的に示すように、クランプユニット１
６〜１９にて把持された鋳造品１に対して湯口・湯道除
去部１４の第１折取機構を作動させる。そして、動刃２
１，２１を鋳造品１の本体部分２と湯口３ｂとの間に割
り込ませれば湯口３ｂが折れ、折り取られた湯口３ｂは
下方の排出コンベヤ４３（図２参照）上に落下する。な
お、湯口３ｂに対し動刃２１の当たる位置が最適に設定
されているので湯口３ｂには主に曲げ応力がかかってそ
の根元、すなわち湯道３ｃとの接続部で破断する。この
際、左右の動刃２１をほぼ同時に湯口３ｂに当てるよう
にするのが基本であるが、必要に応じて、左右の動刃２
１のいずれか一方のみを駆動して折り取り方向を変える
ことができる。さらに、前述した識別手段が得た鋳造品
種別等の情報によって鋳造品種別ごとに左右の動刃２１
のストロークや押圧力等を調整することもできる。

【００２８】次に、湯道除去（せき折り）工程を説明す
る。図１４に模式的に示すように、前工程に引き続いて
鋳造品１をクランプユニット１６〜１９にて把持したま
まで第２折取機構のプッシャー２６を作動させ、左右の
押圧部材２５，２５を鋳造品１の湯道３ｃに押しつけて
これを折り取る。このとき、図１０参照、平面形状略コ
字状の湯道３ｃに対して押圧部材２５の突部２５ａ〜２
５ｃがコ字の先端から順々に当接するので、薄肉に形成
されている複数のせき３ｄは湯道３ｃの先端側から順次
破断し、その結果、図１４（ロ）に想像線で示したよう
に、湯道３ｃが鋳造品１から分離すると同時にその湯道
３ｃが基端部で二分割される。なお、折り取られた湯道
３ｃは、湯口３ｂのときと同様、下方の排出コンベヤ４
３（図２参照）上に落下する。

【００２９】次に、押湯・揚り除去工程を説明する。こ
れは、前述した移送機構を作動させて鋳造品１を次工程
に移送するとともに、その移送途中において第３折取機
構を作用せしめて押湯及び揚りを折り取るようにしたも
のである。すなわち、図１５（ａ）に模式的に示すよう
に、油圧シリンダ３３ｂによりサブフレーム３４を下降
させ、前アーム３６と後アーム３７にて鋳造品１の本体
部分２を把持する。そして、クランプユニット１６〜１
９による把持状態を解除した後、サブフレーム３４を上
昇させて鋳造品１を持ち上げ、かつ反転装置の油圧モー
タ３９を駆動して鋳造品１を略水平軸線回りに１８０°
回転させる。なお、前記検出装置３５がサブフレーム３
４の昇降位置を検出し、鋳造品１が予め設定された高さ
位置に持ち上げられるようになっている。

【００３０】続いて、図１５（ｂ）に模式的に示すよう
に、油圧シリンダ３２ｂにより基部３１と共にサブフレ
ーム３４を前進させ、前後アーム３６，３７で鋳造品１
を把持した状態のまま押湯３ｅ及び揚り３ｆを刃具４０
に衝突させて折り取る。引きちぎられた破片はシュート
４１に案内されて排出コンベヤ４２（図２参照）上に落
下して搬出される。すなわち、押湯３ｅ及び揚り３ｆが
鋳造品１の下方に位置する状態で折り取られるから、そ
の破片が本体部分（シリンダブロック）２の穴（シリン
ダーボアー）内に入り込むことがない。その後、図１５
（ｃ）に模式的に示すように、鋳造品１を１８０°回転
させて天地を元の状態に戻し、鋳造品１の本体部分２を
次工程まで移送する。

【００３１】以上詳細に説明したように、上記の湯口系
部位除去装置によれば、鋳造品と一体に凝固した湯口系
部位の除去作業が機械化でき、前後の工程と連繋させる
ことができる。したがって、湯口系部位の除去のほか、
徐冷、ばり取り、ショットブラスト等を含む一連の鋳造
品の後処理工程の自動化が可能になる。また、不純物の
多い押湯や揚りと、比較的少ない湯口や湯道とを分別し
て回収することができる。また、人手によるハンマリン
グ作業のようなばらつきがなく、湯口や湯道は適当な大
きさに小分割されるのでその後の取扱いが容易になる。
このため、排出コンベヤを小型化でき、収納部の容積も
過大にする必要がなくなり、また、鋳造金属として再利
用するための炉投入も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳造品及び搬送用パレットを説明する斜視図で
ある。

【図２】本発明の実施形態に係る湯口系部位除去装置の
正面図である。

【図３】湯口系部位除去装置の要部上面図である。

【図４】湯口系部位除去装置の側面図である。

【図５】湯口系部位除去装置の要部拡大正面図であり、
湯口・湯道除去部及び押湯・揚り除去部を示す。

【図６】図５のＣ−Ｃ視図である。

【図７】図４の要部拡大図であり、湯口・湯道除去部及
び押湯・揚り除去部を示す。

【図８】第１折取機構の動刃及びプッシャーを説明する
一部拡大側面図である。

【図９】左右の動刃を閉じた状態にして示す一部拡大平
面図である。

【図１０】第２折取機構の押圧部材及びプッシャーを説
明する一部断面平面図である。

【図１１】搬入工程の説明図である。

【図１２】検出器による鋳造品種別の識別を説明する図
である。

【図１３】湯口折取工程の説明図であり、（イ）は鋳造
品の側面の把持状態と動刃を示し、（ロ）は鋳造品の正
面形状と動刃を示している。

【図１４】湯道折取工程の説明図であり、（イ）は鋳造
品の側面の把持状態と押圧部材を示し、（ロ）は鋳造品
の正面形状を示している。

【図１５】移送工程の説明図であり、（ａ）は鋳造品を
持ち上げて反転させた状態、（ｂ）は鋳造品の押湯及び
揚りを刃具に衝突させる様子、（ｃ）は押湯及び揚りを
破断した後、鋳造品を次工程に移送する様子を示してい
る。

【符号の説明】

１ 鋳造品 ２ 本体部分（シリンダブロック） ３ｂ 湯口 ３ｃ 湯道 ３ｅ 押湯 ３ｆ 揚り ５ 搬送用パレット １６〜１９ クランプユニット ２１ 動刃（拡開部材） ２２，２６ プッシャー ２５ 押圧部材 ３１ 基部 ３２ｂ，３３ｂ 油圧シリンダ ３４ サブフレーム ３６ 前アーム ３７ 後アーム ３９ 油圧モータ ４０ 刃具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 功一 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳造品を移送するときに、該鋳造品から
   突出する状態で凝固している湯口系部位を刃具に衝突せ
   しめて折り取るようにした湯口系部位の除去方法。
2. 【請求項２】 鋳造品と一体に凝固している湯口系部位
   を該鋳造品から除去する装置であって、前記鋳造品を鋳
   造時の姿勢から天地反転させた状態で移送する移送機構
   と、該移送機構にて該鋳造品を移送するときに、該鋳造
   品から突出している湯口系部位を衝突せしめて破断する
   刃具とを備えてなる湯口系部位除去装置。
3. 【請求項３】 鋳造品と一体に凝固している湯口、湯
   道、押湯、揚り等の湯口系部位を該鋳造品から除去する
   装置であって、前記鋳造品を把持する把持機構と、該鋳
   造品の本体部分と該本体部分に沿って延びる湯口との間
   に拡開部材を割り込ませて該湯口を折り取る第１折取機
   構と、該鋳造品の湯道に対し押圧部材を押しつけて該湯
   道を折り取る第２折取機構と、該鋳造品を鋳造時の姿勢
   から天地反転させた状態で移送する移送機構と、該移送
   機構にて移送される該鋳造品の下方に突出している押湯
   及び揚りを衝突せしめて破断する刃具とを備えてなる湯
   口系部位除去装置。