JPH11267791A - Forming device of mold for large-scaled propeller and forming method thereof - Google Patents

Forming device of mold for large-scaled propeller and forming method thereof

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Publication number
JPH11267791A
JPH11267791A JP6965098A JP6965098A JPH11267791A JP H11267791 A JPH11267791 A JP H11267791A JP 6965098 A JP6965098 A JP 6965098A JP 6965098 A JP6965098 A JP 6965098A JP H11267791 A JPH11267791 A JP H11267791A
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JP
Japan
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propeller
robot
mold
scraper
arm
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6965098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunobu Ichihara
康信 市原
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forming device and a forming method of a mold for a large- scaled propeller, in which the reductions of man-hours, term of works, manufacturing cost and energy consumption are attained. SOLUTION: This mold forming device is constituted of a supporting column 4 uprightly stood on the floor surface at the position corresponding to the center of a boss part of the propeller 2 so as to be inserted, fixed, released from the fixture and taken off, a swing arm 5 having cantilevered frame structure supported by this supporting column 4 so as to be horizontally swingable, a vertical shaft motor 15 with encorder, rotating driving the swing arm 5, a running head 2 reciprocatively shiftable in the longitudinal direction of the swing arm 5 through a linear guide 16 and a linear bearing 22, a vertical shaft motor 18 with encorder for shifting the running head 21, an articulated robot 6 mounted on the running head 21, a scraping plate 8 for scraping molding sand, fitted to the tip part of an arm of the robot 6, a CAD data memory 25 for displaying the shape of the propeller 2 and a control operating panel 9 provided with an outlet circuit for controlling the swing arm 5 and the robot 6 by reading this CAD data 25. Then, the molding sand is scraped based on the CAD data diaplaying the shape of the propeller to form the mold for the propeller 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大型プロペラの鋳
型造形装置及び造形方法に係り、特に船舶に用いられる
スクリュプロペラに好適な鋳型造形用ロボット装置及び
鋳型造形方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding apparatus and a molding method for a large-sized propeller, and more particularly to a robot apparatus and a molding method suitable for a screw propeller used for a ship.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常の鋳物は木型を作成し、これを鋳砂
に埋めて固め、木型を抜いて鋳型とするが、船舶用のプ
ロペラ(直径5〜10m程度)のような大型のものを鋳
物で作る場合、その数量も1〜2個であり大きな木型を
作成するには費用が多くかかるので、従来はプロペラの
断面形状の木枠を作成し、それに沿って人手で鋳砂を掻
いて翼の鋳型を造形し、これを各翼に実施してプロペラ
全体の鋳型としていたが、このように同じ作業工程の重
複は多くの人手と長い作業時間を必要とし、コスト高の
要因となっていた。
2. Description of the Related Art An ordinary casting is made of a wooden mold, which is buried in molding sand and solidified, and the wooden mold is removed to form a mold. When making things by casting, the quantity is one or two, and it takes a lot of money to make a large wooden mold, so conventionally, a wooden frame of the sectional shape of the propeller was created, and the sand was manually cast along it. Was used to mold the wing mold, and this was performed on each wing to form the entire propeller mold.In this way, the duplication of the same work process required a lot of manpower and long work time, and was a factor of high cost Had become.

【0003】このような人手と作業時間を低減する鋳型
造形の方法として、翼1枚目について上下の鋳型を作る
とき、中間工程で型の間の空間に作られたプロペラの形
状の砂型を硬化して取出し、これを翼形模型とし、この
翼形模型を用いて2枚目以降の翼の鋳型を造形する方法
が特公昭56−42375号公報に紹介されている。
[0003] As a method of forming a mold to reduce such manpower and work time, when forming upper and lower molds for the first blade, a sand mold having a propeller shape formed in a space between the molds in an intermediate process is hardened. A method of forming a mold for the second and subsequent wings using this airfoil model is introduced in Japanese Patent Publication No. Sho 56-42375.

【0004】また、粗い形状の砂型素材を硬化した後
に、NCテープとNCマシンを使用して鋳型を削りだす
方法、或いは、倣い加工装置を使用し傍らに置かれたプ
ロペラの実物や模型に倣って、硬化した砂型素材を加工
する鋳型造形の方法が特開昭54−66326号公報に
より開示されている。
[0004] Further, a method of shaving a mold using an NC tape and an NC machine after hardening a rough sand material or imitating a real or model propeller placed beside by using a copying apparatus. Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-66326 discloses a molding method for processing a hardened sand mold material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】船舶用の大型プロペラ
用鋳型を造形する場合に、特公昭56−42375号公
報に開示されたような翼形模型を作成する方法では、翼
1枚目については、従来同様にプロペラの断面形状の木
枠を作成し、それに沿って人手で鋳砂を掻いて翼の鋳型
を造形する必要があり、また多くの工数(人手)がかか
り、多大な費用が生じる。
SUMMARY OF THE INVENTION In forming a large propeller mold for a ship, a method for producing an airfoil model as disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 56-42375 discloses a method for producing a first propeller. It is necessary to form a wooden frame of the cross section of the propeller as in the conventional case, and manually scrape the molding sand to form the wing mold, and it takes a lot of man-hours (manually), resulting in a large cost. .

【0006】また、特開昭54−66326号公報に開
示されたようなNCマシン又は倣い装置を使用する方法
では、木型や翼形模型は必要なくなるが、硬くなった鋳
型をNCマシンにより切削するため、使用するNCマシ
ンは剛性が必要で大型の機械となるので、装置自体が高
価となり、切削のためのエネルギコストも大きい。
In the method using an NC machine or a copying apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-66326, a wooden mold or an airfoil model is not required, but a hardened mold is cut by the NC machine. Therefore, the NC machine to be used needs rigidity and is a large-sized machine, so that the apparatus itself is expensive and the energy cost for cutting is large.

【0007】そこで、本発明の目的は、工数削減、工期
短縮、コスト低減及びエネルギー消費の低減が図れる大
型プロペラの鋳型造形装置及び造形方法を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a molding apparatus and a molding method for a large-sized propeller, which can reduce man-hours, a construction period, costs, and energy consumption.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る大型プロペラの鋳型造形装置は、複数の
翼を持つ大型プロペラを鋳造するための鋳型造形装置に
おいて、プロペラボスの中心に相当する場所の床面内に
挿入、固定、固定外し、抜き取りが可能に直立設した支
柱と、該支柱に水平回転可能に支持された片持ちフレー
ム構造の旋回アームと、同旋回アームを回転駆動する第
1の駆動手段と、同旋回アームの長手方向に案内手段を
介して往復移動可能な走行ヘッドと、同走行ヘッドを移
動させる第2の駆動手段と、同走行ヘッドに搭載された
多関節型のロボットと、同ロボットのアーム先端に取付
けられた鋳砂を掻くための掻き板と、プロペラの形状を
示すCADデータのメモリと、このCADデータを読み
取り旋回アームとロボットを制御する出力回路を備えた
ロボット制御装置とにより構成され、プロペラの形状を
示すCADデータに基づいて鋳砂を掻きプロペラの鋳型
を造形することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a large-sized propeller mold forming apparatus for casting a large-sized propeller having a plurality of blades. An upright support that can be inserted, fixed, unfixed, and removed from the floor surface at a corresponding location, a cantilever frame-structured swivel arm that is supported by the support so that it can rotate horizontally, and the swivel arm is driven to rotate. First drive means, a traveling head reciprocally movable via guide means in the longitudinal direction of the revolving arm, second drive means for moving the travel head, and a multi-joint mounted on the travel head Type robot, a scraping plate attached to the tip of the robot's arm for scraping sand, a memory of CAD data indicating the shape of the propeller, and a turning arm that reads this CAD data Is constituted by a robot controller having an output circuit for controlling the bot, characterized by shaping the mold scraped propeller molding sand based on the CAD data representing the shape of a propeller.

【0009】また、本発明に係る大型プロペラの鋳型造
形方法は、請求項1に記載する多関節ロボットを搭載し
た鋳型造形装置を用い、プロペラの中心軸に合わせて設
置した支柱の上部の旋回アームを回し、プロペラ翼の半
径方向の基準線の角度位置へ旋回アームを動かして停止
させ、旋回アーム上で走行ヘッドを小寸度ピッチ刻みに
半径方向に移動、停止し、制御装置において半径方向の
刻み停止毎にプロペラの円周方向のCADデータのメモ
リを読み出しロボットの動作プログラムに変換して多関
節ロボットを動作させ、ロボットに取付けた掻き板によ
り鋳砂を掻かせ、プロペラの鋳物の形状に造形すること
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for molding a large-sized propeller using a mold-forming apparatus equipped with an articulated robot according to the first aspect of the present invention. Turn the swivel arm to the angular position of the radial reference line of the propeller blade to stop, move the traveling head in the radial direction on the swivel arm in small pitch increments, and stop. Every time the cutter stops, the CAD data in the circumferential direction of the propeller is read out, converted into a robot operation program, the multi-joint robot is operated, and the casting sand is scraped off by the scraper attached to the robot to form the propeller casting. It is characterized by being shaped.

【0010】また、請求項1に記載する大型プロペラの
鋳型造形装置において、前記走行ヘッドに複数種類の掻
き板収納ケースを装着するか、または掻き板収納ケース
を多関節ロボットのフィンガの動作範囲に別置きに設置
すると共に、ロボットのフィンガにエア作動で掻き板を
着脱可能とする掻き板ホルダを取り付け、掻き板ホルダ
が収納ケース内の掻き板を交換するように移動させる動
作プログラムを追加したことを特徴とする。
Further, in the apparatus for molding a large-sized propeller according to claim 1, a plurality of types of scraper storage cases are mounted on the traveling head, or the scraper storage cases are set within the operating range of the finger of the articulated robot. In addition to installing separately, attaching a scraper holder that allows the scraper to be detachable by air operation to the robot finger, and adding an operation program that moves the scraper holder to replace the scraper in the storage case It is characterized by.

【0011】また、請求項1及び3に記載する大型プロ
ペラの鋳型造形装置において、床面内に直立設する支柱
の接地部にフランジを設け、基礎地面側に前記フランジ
を押さえる遠隔操作の油圧クランプを固設して、支柱を
地面に対して固定と切り離しを行うようにしたことを特
徴とする。
In the mold forming apparatus for a large-sized propeller according to claim 1 or 3, a flange is provided on a grounding portion of a column standing upright in a floor surface, and a remotely operated hydraulic clamp for pressing the flange on a ground side of a foundation. Is fixed, and the column is fixed to and separated from the ground.

【0012】また、請求項1及び3に記載するプロペラ
の鋳型造形装置において、基礎地面側にフランジを設
け、床面内の直立設する支柱に前記フランジを押さえる
油圧クランプを設置し、支柱を地面に対して固定と切り
離しを行うようにしたことを特徴とする。
Further, in the propeller mold forming apparatus according to the present invention, a flange is provided on the ground side of the foundation, and a hydraulic clamp for pressing the flange is installed on a column standing upright in the floor, and the column is grounded. Is characterized in that it is fixed and separated.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の、船舶用大型プロペラの
鋳型造形装置及び造形方法の実施の形態を、図に基づい
て説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a molding apparatus and a molding method for a large marine propeller according to the present invention.

【0014】[第1の実施の形態]図1は本発明の第1
の実施の形態に係るプロペラ用鋳型造形装置の斜視図
で、図2はロボットの作動説明図であり、図3は図1の
鋳型造形装置の掻き板と掻き板ホルダの形状を示す斜視
図である。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a propeller mold forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of the operation of a robot, and FIG. 3 is a perspective view showing shapes of a scraping plate and a scraping plate holder of the mold forming apparatus of FIG. is there.

【0015】図1において、1は鋳型造形装置、2は複
数の翼を持つ大型プロペラの外観を示す仮想線、3は加
工中のプロペラ用鋳型の下型である。4は支柱で、この
支柱4はプロペラボスの中心に相当する場所の床穴7に
直立設し、支柱4の接地部にはフランジ4aが備えてあ
る。基礎地面の床穴7には支持筒11が埋め込まれ、支
柱4を支えている。この支持筒11に遠隔操作の油圧ク
ランプ12が複数個等配分して固設してあり、この油圧
クランプ12を作動することにより、フランジ4aを押
さえて支柱4を支持筒11に対して固定と切り離しを容
易にしている。31は油圧配管である。支柱4の上部は
軸受け筒となっており、この筒の外側に同心に外歯車1
3が固設される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a mold forming apparatus, reference numeral 2 denotes an imaginary line showing the appearance of a large propeller having a plurality of blades, and reference numeral 3 denotes a lower mold of a propeller mold being processed. Reference numeral 4 denotes a support. The support 4 is provided upright in a floor hole 7 at a location corresponding to the center of the propeller boss, and the support 4 has a flange 4a at the ground portion. A support cylinder 11 is embedded in the floor hole 7 in the foundation ground, and supports the column 4. A plurality of remote-operated hydraulic clamps 12 are equally distributed and fixed to the support cylinder 11. By operating the hydraulic clamps 12, the flange 4 a is pressed to fix the support 4 to the support cylinder 11. Easy separation. 31 is a hydraulic pipe. The upper part of the support 4 is a bearing cylinder, and the outer gear 1 is concentrically provided outside the cylinder.
3 is fixed.

【0016】5は旋回アームで、この旋回アーム5は、
支柱4の軸受け筒に軸受けを介して回転可能に上下方向
は拘束して支持された軸に固設する水平の片持ちフレー
ム構造で、上側面の2カ所に、鋳型造形装置1を吊り上
げるためのU字ボルト24が取付けてある。旋回アーム
5には、支柱4の外歯車13と噛み合うピニオン14を
駆動する第1の駆動手段としてのエンコーダ付縦軸モー
タ15が取付けられている。旋回アーム5の片側面には
案内手段としての2本のリニアガイド16と、このリニ
アガイド16の中間に平行にラック17が水平に設置さ
れている。
Reference numeral 5 denotes a swing arm.
A horizontal cantilever frame structure fixed to a shaft supported and supported in a vertically rotatable manner on a bearing cylinder of a support column 4 via a bearing so that the mold molding device 1 can be lifted at two places on the upper surface. A U-bolt 24 is attached. A vertical motor 15 with an encoder as first driving means for driving a pinion 14 that meshes with the external gear 13 of the column 4 is attached to the turning arm 5. On one side surface of the swing arm 5, two linear guides 16 as guide means, and a rack 17 are horizontally installed in the middle of the linear guides 16 in parallel.

【0017】21は走行ヘッドで、この走行ヘッド21
はリニアベアリング22を介してリニアガイド16にガ
イドされ、第2の駆動手段としてのエンコーダ付縦軸モ
ータ18に駆動されるピニオン23がラック17と噛み
合い、走行ヘッド21を旋回アーム5に沿って水平方向
に往復駆動する。
Reference numeral 21 denotes a traveling head.
A pinion 23 guided by a linear guide 16 via a linear bearing 22 and driven by a longitudinal motor 18 with an encoder as a second driving means engages with the rack 17 and moves the traveling head 21 horizontally along the turning arm 5. Reciprocating drive in the direction.

【0018】6は走行ヘッド21の下部に水平面で回転
可能な基台6aにおいて搭載された多関節ロボットであ
る。ロボット6のアーム(手首)の先端のフィンガ6b
には、掻き板ホルダ37が取付けられ、掻き板ホルダ3
7は内蔵のダイアフラム39にエア圧が掛けられたと
き、鋳砂を掻くための掻き板8を保持することができる
(掻き板8の下辺8bの形状はプロペラ2の断面形状に
沿う形のものを使用)。
Reference numeral 6 denotes an articulated robot mounted on a base 6a rotatable in a horizontal plane below the traveling head 21. Finger 6b at the tip of arm (wrist) of robot 6
A scraper holder 37 is attached to the
Numeral 7 can hold a scraping plate 8 for scraping the sand when air pressure is applied to the built-in diaphragm 39 (the shape of the lower side 8b of the scraping plate 8 conforms to the cross-sectional shape of the propeller 2). use).

【0019】9は制御操作盤で、この制御操作盤9は、
プロペラ2の形状を示すCADデータのメモリ25を読
み取り(制御信号線29参照)、旋回アーム5の回転
と、走行ヘッド21の移動と、多関節ロボット6の動き
を制御する出力回路を備えている(制御信号線26、2
7、28参照)。
Reference numeral 9 denotes a control operation panel.
An output circuit for reading the memory 25 of CAD data indicating the shape of the propeller 2 (see the control signal line 29), controlling the rotation of the turning arm 5, the movement of the traveling head 21, and the movement of the articulated robot 6 is provided. (Control signal lines 26, 2
7, 28).

【0020】35は複数種類の掻き板8を収納できる仕
切りを備えた収納ケースで、フィンガ6の作動範囲内に
設置されている。
Reference numeral 35 denotes a storage case provided with a partition capable of storing a plurality of types of scraping plates 8, which is set within the operating range of the finger 6.

【0021】図2は多関節ロボット6の作動を示す。図
3には、ロボット6のフィンガ6bに、エア作動の掻き
板ホルダ37を取り付けた構成を示しており、掻き板8
の着脱を容易にしている。掻き板ホルダ37の割り溝3
7aの下側にはピン38を固設し、同溝の上側にはエア
作動のダイアフラム39を設けてある。掻き板ホルダ3
7に掻き板8を取り付けるとき、掻き板8の凹部8aが
ピン38と係合し、掻き板8の保持側の端辺8cが掻き
板ホルダ37の溝底に当接することにより位置決めさ
れ、ダイアフラム39に加圧エアが送られ、ダイアフラ
ム39が膨らんで掻き板8を押さえることにより、容易
に保持することができる。
FIG. 2 shows the operation of the articulated robot 6. FIG. 3 shows a configuration in which an air-operated scraping plate holder 37 is attached to the finger 6b of the robot 6,
For easy attachment and detachment. Split groove 3 of scraper holder 37
A pin 38 is fixed on the lower side of 7a, and an air-operated diaphragm 39 is provided on the upper side of the groove. Scraper holder 3
When the scraper 8 is attached to the scraper 7, the recess 8 a of the scraper 8 is engaged with the pin 38, and the edge 8 c on the holding side of the scraper 8 abuts against the groove bottom of the scraper holder 37 to be positioned. Pressurized air is sent to 39, and the diaphragm 39 expands and presses the scraping plate 8, whereby it can be easily held.

【0022】制御操作盤9には、ロボット6を操作し
て、掻き板ホルダ37が収納ケース35内の掻き板8を
交換する制御回路を設け、鋳型造形時にプロペラの半径
方向の刻みピッチの変更や、プロペラの半径によってプ
ロペラ断面のプロフィルが変わること等に対応するため
に掻き板8の形状を変えたい場合、多関節ロボット6の
機能を利用して掻き板8を自動取換えさせるようにす
る。
The control operation panel 9 is provided with a control circuit for operating the robot 6 so that the scraper plate holder 37 replaces the scraper plate 8 in the storage case 35, and changes the radial pitch of the propeller at the time of molding a mold. If the user wants to change the shape of the scraper 8 in order to cope with a change in the profile of the cross section of the propeller depending on the radius of the propeller, the scraper 8 is automatically replaced using the function of the articulated robot 6. .

【0023】多関節ロボット6は、図2に示すように、
回転する関節が6カ所(回転軸I〜VI)あって、図の回
転矢印で示すように回動することができる。2点鎖線は
掻き板8が鋳型造形開始前のロボット6の姿勢位置、3
点鎖線は掻き板8を使用して鋳型造形中のロボット6の
姿勢位置を、実線は掻き板8の交換時のロボット6の姿
勢、状態を示している。
The articulated robot 6 is, as shown in FIG.
There are six rotating joints (rotational axes I to VI), and they can rotate as shown by the rotation arrows in the figure. The two-dot chain line indicates the posture position of the robot 6 before the scraping plate 8 starts molding the mold, 3
The dashed-dotted line indicates the posture position of the robot 6 during the molding of the mold using the scraper 8, and the solid line indicates the posture and state of the robot 6 when the scraper 8 is replaced.

【0024】この鋳型造形装置1の作用を説明する。鋳
型造形装置1による鋳砂の造形のタイミングは、始めに
硬化剤を混ぜたプロペラ用下型3の粗鋳型素材を支持筒
11を軸中心とし、支柱4のフランジ4aより大径の円
柱穴を設けて作り、鋳砂が硬くなる前に造形を行う。
The operation of the molding apparatus 1 will be described. The timing of the molding of the molding sand by the molding apparatus 1 is as follows. First, the rough molding material of the lower mold 3 for the propeller mixed with the hardener is used as the center of the axis of the support cylinder 11, and a cylindrical hole having a larger diameter than the flange 4 a of the support 4 is formed. Make it and make it before the sand becomes hard.

【0025】プロペラ2の中心軸に合わせて設置した支
柱4の上部の旋回アーム5をモータ15を駆動して回動
し、回転角度位置をモータ15に備えたエンコーダでチ
ェックし、その信号を制御操作盤9へ送ってフィードバ
ック制御し、予め制御操作盤9において記憶、又は計算
されたプロペラ翼の半径方向の基準線の角度位置へ旋回
アーム5を動かして停止させる。尚角度位置は作成する
プロペラ2の翼数により決定されている。
The turning arm 5 on the upper part of the column 4 installed in alignment with the center axis of the propeller 2 is rotated by driving the motor 15, the rotation angle position is checked by the encoder provided on the motor 15, and the signal is controlled. It is sent to the operation panel 9 for feedback control, and the turning arm 5 is moved to the angular position of the reference line in the radial direction of the propeller blade previously stored or calculated in the control operation panel 9 and stopped. The angular position is determined by the number of blades of the propeller 2 to be created.

【0026】次に、走行ヘッド21に取付けられたモー
タ18を駆動して走行ヘッド21を移動させる。このと
きモータ18に備えたエンコーダで移動距離をチェック
し、信号を制御操作盤9へ送ってフィードバック制御す
る。旋回アーム5上の走行ヘッド21を、制御操作盤9
に記憶させてある小寸度ピッチ刻みに半径方向に移動、
停止する。この移動間隔は作成するプロペラのプロフィ
ル曲率等の断面形状に合わせて設定されている。
Next, the motor 18 attached to the traveling head 21 is driven to move the traveling head 21. At this time, the moving distance is checked by an encoder provided in the motor 18, and a signal is sent to the control operation panel 9 to perform feedback control. The traveling head 21 on the swing arm 5 is moved to the control operation panel 9.
Move in the radial direction at small pitch increments stored in
Stop. This movement interval is set according to the cross-sectional shape such as the profile curvature of the propeller to be created.

【0027】次に、制御操作盤9において、半径方向の
刻み停止毎のプロペラの円周方向のCADデータのメモ
リ25を読み出し、ロボットの動作プログラムに変換し
て多関節ロボット6を動作させ、ロボット6に取付けた
掻き板8により鋳砂を掻かせ、プロペラ2の鋳物の形状
に造形する。
Next, the control operation panel 9 reads out the memory 25 of the CAD data in the circumferential direction of the propeller for each stop in the radial direction, converts it into a robot operation program, and operates the articulated robot 6. The casting sand is scraped by a scraping plate 8 attached to 6, and the propeller 2 is shaped into a casting.

【0028】尚、掻き板8はプロペラの半径方向形状に
よって複数個準備された収納ケース35内の掻き板8を
選択出来るようになっている。
The scraper 8 can be selected from a plurality of scrapers 8 in the storage case 35 prepared according to the radial shape of the propeller.

【0029】[第2の実施の形態]図1の収納ケース3
5に代えて、図2の2点鎖線で示す収納ケース135を
採用したもので、複数種類の掻き板8を収納できる棚1
35aを備え、同棚135aには磁石36を貼り付け、
掻き板8が安定して収納できる様になっている。
[Second Embodiment] Storage case 3 in FIG.
5 is replaced by a storage case 135 indicated by a two-dot chain line in FIG.
35a, the magnet 36 is attached to the same shelf 135a,
The scraper 8 can be stably stored.

【0030】これによれば、収納ケース135をロボッ
ト本体側(基台6a等)に装着したことにより装置全体
がコンパクト化されることになる。
According to this, by mounting the storage case 135 on the robot main body side (the base 6a or the like), the whole apparatus can be made compact.

【0031】[第3の実施の形態]以上の実施の形態に
おいて、図4に示す如く、柱4の固定方法を変更するこ
とができる。
[Third Embodiment] In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the method of fixing the column 4 can be changed.

【0032】基礎地面の床穴7に埋め込まれた支持筒1
1′にはフランジ11a′が備えられ、床穴7に直立設
した支柱4に油圧クランプ12′が複数個配分して設置
されており、この油圧クランプ12′を作動することに
よりフランジ11a′を押えて支柱4を支持筒11に対
して固定と切り離しを容易にしている。31′は油圧配
管、40は油圧ユニットである。
The support cylinder 1 embedded in the floor hole 7 in the foundation ground
1 ′ is provided with a flange 11 a ′, and a plurality of hydraulic clamps 12 ′ are distributed and installed on the column 4 erected upright in the floor hole 7. By operating the hydraulic clamp 12 ′, the flange 11 a ′ is formed. The support column 4 is easily fixed to and separated from the support cylinder 11 by pressing. 31 'is a hydraulic piping, and 40 is a hydraulic unit.

【0033】尚、本発明は上記各実施の形態に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能で
あることはいうまでもない。
The present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0034】[0034]

【発明の効果】請求項1の大型プロペラの鋳型造形装置
によれば、複数の翼を持つ大型プロペラを鋳造するため
の鋳型造形装置において、プロペラボスの中心に相当す
る場所の床面内に挿入、固定、固定外し、抜き取りが可
能に直立設した支柱と、該支柱に水平回転可能に支持さ
れた片持ちフレーム構造の旋回アームと、同旋回アーム
を回転駆動する第1の駆動手段と、同旋回アームの長手
方向に案内手段を介して往復移動可能な走行ヘッドと、
同走行ヘッドを移動させる第2の駆動手段と、同走行ヘ
ッドに搭載された多関節型のロボットと、同ロボットの
アーム先端に取付けられた鋳砂を掻くための掻き板と、
プロペラの形状を示すCADデータのメモリと、このC
ADデータを読み取り旋回アームとロボットを制御する
出力回路を備えたロボット制御装置とにより構成され、
プロペラの形状を示すCADデータに基づいて鋳砂を掻
きプロペラの鋳型を造形することを特徴とするので、プ
ロペラの中心とロボットの旋回中心を同一にし、1つの
プログラムで複数枚のプロペラ翼の造形を行うことがで
き、プログラムの作成数が少なくて済み、翼形模型、翼
形外形木枠などを作成する必要がないので、木枠作成の
ための日数、コスト、木枠をセットする段取り時間が不
要となり、工数削減、工期短縮、コスト低減が図れる。
また、鋳砂が硬くなる前に造形を行うので、剛性の小さ
いロボットで造形可能であり、装置が安価となると共
に、硬化後の切削加工による造形よりも短時間ででき、
加工時のエネルギ消費も少なくて済む。また、鋳型造形
装置の制御プログラムはCADデータにより作成するの
でプログラム作成に時間がかからない。また、ロボット
化により造形した鋳型の精度が向上し、後工程の切削に
おける削り代が少なくて済み、材料コストの低減ができ
る。
According to the apparatus for molding a large propeller according to the first aspect of the present invention, in a mold molding apparatus for casting a large propeller having a plurality of blades, the mold is inserted into a floor corresponding to a center of a propeller boss. A column which is fixed upright so that it can be fixed, detached and removed, a pivoting arm having a cantilever frame structure which is supported by the column so as to be horizontally rotatable, and a first driving means which rotationally drives the pivoting arm. A traveling head that can reciprocate via guide means in the longitudinal direction of the swing arm;
Second driving means for moving the traveling head, an articulated robot mounted on the traveling head, a scraping plate attached to the arm end of the robot for scraping sand,
A memory of CAD data indicating the shape of the propeller,
It is configured by a robot controller having an output circuit for reading the AD data and controlling the turning arm and the robot,
It is characterized by shaping the casting sand based on the CAD data indicating the shape of the propeller and shaping the propeller mold, so that the center of the propeller and the turning center of the robot are the same, and the shaping of multiple propeller blades by one program Can be performed, the number of programs to be created is small, and it is not necessary to create an airfoil model, an airfoil-shaped wooden frame, etc., so the number of days, cost, and setup time for setting the wooden frame are required. Can be eliminated, and man-hours, construction period, and cost can be reduced.
In addition, since the molding is performed before the casting sand becomes hard, the molding can be performed by a robot having a small rigidity, and the apparatus is inexpensive, and the molding can be performed in a shorter time than the molding by the hardening cutting.
Energy consumption during processing is also small. Further, since the control program for the mold making apparatus is created based on the CAD data, it does not take much time to create the program. In addition, the accuracy of the molded mold is improved by the robotization, the cutting allowance in the cutting in the subsequent process can be reduced, and the material cost can be reduced.

【0035】請求項2の大型プロペラの鋳型造形方法に
よれば、請求項1に記載する多関節ロボットを搭載した
鋳型造形装置を用い、プロペラの中心軸に合わせて設置
した支柱の上部の旋回アームを回し、プロペラ翼の半径
方向の基準線の角度位置へ旋回アームを動かして停止さ
せ、旋回アーム上で走行ヘッドを小寸度ピッチ刻みに半
径方向に移動、停止し、制御装置において半径方向の刻
み停止毎にプロペラの円周方向のCADデータのメモリ
を読み出しロボットの動作プログラムに変換して多関節
ロボットを動作させ、ロボットに取付けた掻き板により
鋳砂を掻かせ、プロペラの鋳物の形状に造形することを
特徴とするので、請求項1と同様の効果が奏される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for forming a large-sized propeller according to the first aspect of the present invention, wherein the multi-joint robot according to the first aspect is equipped with a mold-forming apparatus. Turn the swivel arm to the angular position of the radial reference line of the propeller blade to stop, move the traveling head in the radial direction on the swivel arm in small pitch increments, and stop. Every time the cutter stops, the CAD data in the circumferential direction of the propeller is read out, converted into a robot operation program, the multi-joint robot is operated, and the casting sand is scraped off by the scraper attached to the robot to form the propeller casting. Since it is characterized by shaping, the same effect as that of claim 1 is obtained.

【0036】請求項3の大型プロペラの鋳型造形装置に
よれば、請求項1に記載する大型プロペラの鋳型造形装
置において、前記走行ヘッドに複数種類の掻き板収納ケ
ースを装着するか、または掻き板収納ケースを多関節ロ
ボットのフィンガの動作範囲に別置きに設置すると共
に、ロボットのフィンガにエア作動で掻き板を着脱可能
とする掻き板ホルダを取り付け、掻き板ホルダが収納ケ
ース内の掻き板を交換するように移動させる動作プログ
ラムを追加したことを特徴とするので、半径方向の刻み
ピッチの変更やプロペラプロフィル曲率等により掻き板
の形状を変えたい場合、掻き板を自動交換させることが
できる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a large propeller mold forming apparatus according to the first aspect, wherein a plurality of types of scraper storage cases are mounted on the traveling head or a scraper plate is mounted. The storage case is placed separately in the range of operation of the fingers of the articulated robot, and a scraper holder that allows the removal of the scraper by air operation is attached to the finger of the robot, and the scraper holder holds the scraper in the storage case. Since an operation program for moving the scraper is added, it is possible to automatically change the scraper when it is desired to change the shape of the scraper by changing the step pitch in the radial direction or by changing the curvature of the propeller profile.

【0037】請求項4の大型プロペラの鋳型造形装置に
よれば、請求項1及び3に記載する大型プロペラの鋳型
造形装置において、床面内に直立設する支柱の接地部に
フランジを設け、基礎地面側に前記フランジを押さえる
遠隔操作の油圧クランプを固設して、支柱を地面に対し
て固定と切り離しを行うようにしたことを特徴とするの
で、鋳型造形装置を床から簡単に取外すことができ、複
数の造形ピットで鋳型造形が可能となり、鋳型造形が済
んだ鋳型に鋳込中は、他のピットでの鋳型造形作業可能
であり、装置の稼働効率を上げることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mold forming apparatus for a large propeller according to any one of the first to third aspects, wherein a flange is provided at a grounding portion of a pillar which stands upright in the floor. A remote-operated hydraulic clamp that holds the flange on the ground side is fixed to fix and disconnect the strut from the ground, so that the mold making device can be easily removed from the floor. Thus, mold shaping can be performed with a plurality of shaping pits, and during casting into a completed mold, mold shaping work can be performed in other pits, thereby increasing the operation efficiency of the apparatus.

【0038】請求項5の大型プロペラの鋳型造形装置に
よれば、請求項1及び3に記載するプロペラの鋳型造形
装置において、基礎地面側にフランジを設け、床面内の
直立設する支柱に前記フランジを押さえる油圧クランプ
を設置し、支柱を地面に対して固定と切り離しを行うよ
うにしたことを特徴とするので、請求項4と同様の効果
が奏される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a propeller mold forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein a flange is provided on the foundation ground side, and the prop is provided on an upright standing pillar in a floor surface. Since a hydraulic clamp for holding the flange is provided to fix and separate the column from the ground, the same effects as those of the fourth aspect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るプロペラ用鋳
型造形装置の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a propeller mold forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】多関節ロボットの作動を示す斜視図であるとと
もに、第2の実施の形態である掻き板収納ケース(2点
鎖線)を追設した拡大斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the operation of the articulated robot, and is an enlarged perspective view in which a scraper storage case (two-dot chain line) according to a second embodiment is additionally provided.

【図3】図1の鋳型造形装置の掻き板と掻き板ホルダの
形状を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing shapes of a scraping plate and a scraping plate holder of the mold making apparatus of FIG. 1;

【図4】本発明の第3の実施の形態に係る支柱の固定構
造を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a column fixing structure according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鋳型造形装置 2 プロペラ 3 下型 4 支柱 5 旋回アーム 6 多関節ロボット 8 掻き板 9 制御操作盤 11,11′ 支持筒 12,12′ クランプ 21 走行ヘッド 25 CADデータメモリ 35,135 掻き板収納ケース 37 掻き板ホルダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold molding apparatus 2 Propeller 3 Lower mold 4 Prop 5 Rotating arm 6 Articulated robot 8 Scraper 9 Control operation panel 11, 11 'Support cylinder 12, 12' Clamp 21 Traveling head 25 CAD data memory 35, 135 Scratch board storage case 37 Scraper holder

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の翼を持つ大型プロペラを鋳造する
ための鋳型造形装置において、 プロペラボスの中心に相当する場所の床面内に挿入、固
定、固定外し、抜き取りが可能に直立設した支柱と、該
支柱に水平回転可能に支持された片持ちフレーム構造の
旋回アームと、同旋回アームを回転駆動する第1の駆動
手段と、同旋回アームの長手方向に案内手段を介して往
復移動可能な走行ヘッドと、同走行ヘッドを移動させる
第2の駆動手段と、同走行ヘッドに搭載された多関節型
のロボットと、同ロボットのアーム先端に取付けられた
鋳砂を掻くための掻き板と、プロペラの形状を示すCA
Dデータのメモリと、このCADデータを読み取り旋回
アームとロボットを制御する出力回路を備えたロボット
制御装置とにより構成され、 プロペラの形状を示すCADデータに基づいて鋳砂を掻
きプロペラの鋳型を造形することを特徴とする大型プロ
ペラの鋳型造形装置。
1. A mold forming apparatus for casting a large-sized propeller having a plurality of blades, comprising: a column upright installed so as to be inserted, fixed, unfixed, and withdrawn in a floor corresponding to a center of a propeller boss. A revolving arm having a cantilever frame structure supported by the column so as to be horizontally rotatable; first driving means for driving the revolving arm to rotate; and reciprocating via a guide means in a longitudinal direction of the revolving arm. A traveling head, a second driving means for moving the traveling head, an articulated robot mounted on the traveling head, and a scraping plate attached to the arm end of the robot for scraping sand. Showing the shape of the propeller
It is composed of a memory of D data, a robot controller equipped with an output circuit for reading the CAD data and controlling the robot and the robot. The molding sand is scraped based on the CAD data indicating the shape of the propeller to form a propeller mold. A large-sized propeller mold making apparatus characterized by performing the following steps.
【請求項2】 請求項1に記載する多関節ロボットを搭
載した鋳型造形装置を用い、プロペラの中心軸に合わせ
て設置した支柱の上部の旋回アームを回し、プロペラ翼
の半径方向の基準線の角度位置へ旋回アームを動かして
停止させ、旋回アーム上で走行ヘッドを小寸度ピッチ刻
みに半径方向に移動、停止し、制御装置において半径方
向の刻み停止毎にプロペラの円周方向のCADデータの
メモリを読み出しロボットの動作プログラムに変換して
多関節ロボットを動作させ、ロボットに取付けた掻き板
により鋳砂を掻かせ、プロペラの鋳物の形状に造形する
ことを特徴とする大型プロペラの鋳型造形方法。
2. Using a mold forming apparatus equipped with the articulated robot according to claim 1, turning a turning arm at an upper part of a column installed in accordance with a central axis of a propeller to thereby determine a reference line in a radial direction of a propeller blade. Move the swivel arm to the angular position and stop it. Move the traveling head on the swivel arm in the radial direction at small pitch increments and stop. Reads the memory of the robot and converts it into a robot operation program, operates the articulated robot, scrapes the sand with the scraper attached to the robot, and shapes it into the shape of a propeller casting. Method.
【請求項3】 請求項1に記載する大型プロペラの鋳型
造形装置において、前記走行ヘッドに複数種類の掻き板
収納ケースを装着するか、または掻き板収納ケースを多
関節ロボットのフィンガの動作範囲に別置きに設置する
と共に、ロボットのフィンガにエア作動で掻き板を着脱
可能とする掻き板ホルダを取り付け、掻き板ホルダが収
納ケース内の掻き板を交換するように移動させる動作プ
ログラムを追加したことを特徴とする大型プロペラの鋳
型造形装置。
3. The apparatus for molding a large propeller according to claim 1, wherein a plurality of types of scraping plate storage cases are mounted on the traveling head, or the scraping plate storage case is set within an operating range of a finger of an articulated robot. In addition to installing separately, attaching a scraper holder that allows the scraper to be detachable by air operation to the robot finger, and adding an operation program that moves the scraper holder to replace the scraper in the storage case A large-sized propeller mold making apparatus characterized by the following features.
【請求項4】 請求項1及び3に記載する大型プロペラ
の鋳型造形装置において、床面内に直立設する支柱の接
地部にフランジを設け、基礎地面側に前記フランジを押
さえる遠隔操作の油圧クランプを固設して、支柱を地面
に対して固定と切り離しを行うようにしたことを特徴と
するプロペラ鋳型造形装置。
4. The remote-operated hydraulic clamp according to claim 1, wherein a flange is provided at a grounding portion of a pillar which stands upright in a floor surface, and the flange is pressed against a foundation ground side. A propeller mold forming apparatus characterized in that a supporting column is fixed to and separated from a ground.
【請求項5】 請求項1及び3に記載するプロペラの鋳
型造形装置において、基礎地面側にフランジを設け、床
面内の直立設する支柱に前記フランジを押さえる油圧ク
ランプを設置し、支柱を地面に対して固定と切り離しを
行うようにしたことを特徴とする大型プロペラの鋳型造
形装置。
5. The propeller mold forming apparatus according to claim 1, wherein a flange is provided on the ground side of the foundation, and a hydraulic clamp for pressing the flange is installed on a column standing upright in the floor, and the column is grounded. A large-sized propeller mold forming apparatus characterized in that it is fixed to and separated from the mold.
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