JPS62118956A - インサ−ト金具を有する製品の鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はインサート金具を有する製品の鋳造装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に鋳鉄製スリーブ等のインサート金具を鋳込んでア
ルミニウム合金製のシリンダブロック等を製造する場合
、金具供給部からインサート金具を取出して予熱した後
、金型内に装填し、溶湯を充填して製品を鋳造し、金型
から製品を取出し、次いで製品払い出し部に製品を払い
出す。

（発明が解決しようとする問題点） 斯かる一連の作業をロボット等を使って自動化しようと
すると、供給部からインサート金具を保持して加熱装置
に投入し、予８＄ｋに再びインサート金具を保持して金
型にセットする金型装填装置と、鋳造された製品を金型
から取出して払い出し部に払い出す製品取出し装置と、
金型への注ｉｇ装置と、金型内に離型剤を塗布するスプ
レィ装置等が必要となる。

ところが、これらの各装置を単に鋳造機の周囲に配設し
ようとすると、各々の装置が相互に干渉し、動作が重複
したり等して作業能率が悪くなり、また各装置の設置場
所も規制され、大きな床面積を必要とし、設備費も高価
になってしまう等の問題がある。

従って本発明の目的は、一連の鋳造作業を鋳造機に並設
される１台のロボット等により各々の装置が干渉するこ
となく行え、作業能率を向上させるとともに、併せて床
面積の減少化と設備費の低減化に］を献するようにした
インサート金具を有する製品のＰＪ造装置を提供するに
ある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成すべく本発明は、水平移動自在で昇降自
在、且つ旋回自在なアーム（１８）を有するロボット（
１）または搬送装置の周囲に鋳造機（６）、インサート
金具供給部（４）、インサート金具加熱装置（５）及び
製品払い出し部（７）を配設するとともに、前記アーム
（］Ｓ）にはインサート金具装填装置（２）と製品取出
し装置（３）を設けた。

（作用） 鋳造＊（８）、金具供給部（４）、金具加熱装置（５）
及び製品払い出し部（７）は一台のロボット（１）等の
周囲に配設され、金具装填装置（２）及び製品払い出し
装置（３）は搬送用のアーム（１８）に集約して＠えら
れているので、装置相互の干渉がなく、作業部率が向上
するとともに、一台のロボット（１）等で一連の作業を
効率良く行えるので、床面積の減少化と設備比の低減化
をも併せて達成できる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を詳述する。

第１図において、（１）は搬送ロボットで、この搬送ロ
ポッ１＝（１）の周囲にはインサート金具供給部（４）
、インサート金具加熱装置（５）及び縦型鋳造４ｊｊｔ
（８）が配設され、インサート金具供給部（４）と縦型
鋳造機（６）は対向配置される。

インサート金具供給部（４）のセット治具（不図示）上
には直列４気筒エンジンの鋳鉄製シリンダスリーブをな
す４木の筒状インサート金具（Ｓ）・・・がセットされ
、この４本の筒状インサート金具（Ｓ）・・・は搬送ロ
ボット（１）により保持されてインサート金具加熱装置
（５）へと送られる。この加熱袋２ｉ　（５）で予熱さ
れた金Ａ　（Ｓ）・・・は再びロボット（１）により保
持され、次に縦型鋳造機（６）の第２図に示す固定金型
（６１）と可動金型（６３）との間に送られ、固定金型
（６１）上にセットされる。更に鋳造後のシリンダブロ
ック（Ｂ）はロボット（］）により保持されて鋳造機（
６）から取出され、金具供給部（４）の先方に配設され
た製品払い出し部（７）上に払い出される。

搬送ロボット（１）は第２図乃至第４図に示す如くで、
機台（１１）に内蔵された駆動装置により旋回自在なポ
ス）　（１２）上に水平方向のガイドレール（１３）を
固設し、ガイドレール（１３）にはスライダ（１４）を
水平移動自在に組込む、スライダ（１４）は水平方向に
形成したガイド溝（１３１）に沿ってモータ（１５）及
びラック（１６）、ピニオン（１７）により移動するも
ので、このスライダ（１４）には前後２木の平行するリ
ンク（１８）　、（ｌｅ）を枢支し、リンク（１８）　
。

（１８）ニハアーム（１９）を枢支する。更に前方のリ
ンク（１８）の中間部にはガイド溝（１３１）に係合す
るカムローラ（１８１）を設け、ガイド溝（１３１）の
先部には下方へ傾斜するカム溝（１３２）を設ける。こ
のカム溝（１３２）にカムローラ（１８１）が係合して
いる状態ではスライダ（１４）に対し平行リンク（＋８
）、（１８）を介してアーム（１９）が昇降動する。

そして斯かる搬送ロボット（１）のアーム（１９）には
インサート金具装填装置（２）と製品取出し装置（３）
を設ける。

即ち第５図及び第６図にも示すようにアーム（１９）の
先部に前直方向のガイドレール（２１）を固設し、ガイ
ドレール（２１）にはインサートヘッド（２２）を昇降
自在に組込む、インサートヘッド（２２）はシリンダピ
ストン装置（２３）により昇降動するもので、第８図に
示すようにその長手方向に沿って４本のコレットチャッ
ク保持体（２４）・・・を直列に吊下支持している。こ
の保持体（２４）の下部には筒状インサート金具（Ｓ）
の内周面をクランプするコレットチャック（２５）が備
えられ、コレットチャック（２５）は第７図に示すよう
に保持体（２４）に内蔵されたシリンダピストン装ｍ　
（２１３）のピストンロッド（２７）下部とのテーパ係
合部（２８）により作動する。

更に保持体（２４）の軸芯をなすピストンロッド（２７
）下端にはインサート金具供給部（４）のセット治具及
びインサート金具加熱装置（５）のセット治具（５１）
・・・並びに固定金型（６１）上に設けられた位置決め
ビン（５２）・・・、（８２）・・・に係合するガイド
部（２９）を形成する。

斯くしてインサートヘッド（２２）に直列に４本備えら
れたコレットチャック保持体（２４）・・・の両側方に
製品であるシリンダブロック（Ｂ）の両側面をクランプ
する左右のクランプアーム（３１）、（３１）　全配設
し、両クランプアーム（３１）、（３１）を前記アーム
（］９）の先部に枢支する。この一対のクランプアーム
（３１）　、（３１）はシリンダピストン装置（３２）
により作動する。

製品取出し装置（３）の詳細は第９図乃至第１１図に示
す如くで、シリンダピストン装置（３２）のピストンロ
ンド（３３）にビン（３４）　、（３４）にて左右のリ
ンク（３５）　、　（３５）を枢着し、リンク（３５）
　、（３５）にはピア　（３Ｂ）　、　（Ｈ）　ニテ左
右ツクランプ７−ム（３１）。

（３１）の後端を枢着する。そして両クランプアーム（
３１，）、（３１）の後部をビン（３７）　、　（３７
）にて搬送ロボット（１）のアーム（１９）の先部左右
に枢着し、各クランプアーム（３１）、（３１）の内側
にはシリンダブロック（Ｂ）の両側面をクランプするチ
ャック部（３８）・・・を設ける。

更に各コレットチャック保持体（２４）・・・をその支
持体であるインサートヘッド（２２）に対しフローチン
グ支持する。

即ち第７図に示すようにインサートヘッド（２２）に設
けた挿通孔（２２１）内にクリアランス（Ｃ）を形成し
てコレットチャック保持体（２４）を挿入するとともに
、ヘッド（２２）内に臨む保持体（２４）の外周に設け
たフランジ（２４１）の上下面をそれぞれリテーナ（２
４２）、（２４２）にて支持されたポール（２４３）・
・・。

（２４３）・・・を介装してヘッド（２２）内に組込む
。これによりヘッド（２２）に対し保持体（２４）は全
周のクリアランスＣＧ）によって水平移動自在で、且つ
ポール（２４３）・・・、（２４３）・・・によって傾
斜動自在となる。

このように保持体（２４）を２０−チング支持すれば、
供給部（４）からの引き上げ、加熱装置（５）への装填
及び引き上げ、金型（６１）への装填に際し、位置決め
ピン（６２）とガイド部（２９）との係合に追従してコ
レットチャック保持体（２４）がインサートヘッド（２
２）に対し揺動し、即ち保持体（２４）の姿勢を位置決
めピン（８２）と同芯をもって維持できる。

従って金型の熱膨張等により金具装填位置と保持体（２
４）・・・との位置に若干のズレが生じたとしても、そ
れに保持体（２４）・・・を追従させて筒状インサート
金具（Ｓ）・・・の装填及び引き上げを正確に行うこと
ができる。またフローチング支持するだけの簡単な構造
なので、コンパクトな構成をもって以上のように機能し
、コスト的にも有利である。

そして斯かる装填装置ｔ　（２）を備えた搬送ロボット
（１）のアーム（１９）には更に製品取出し装置（３）
を備え、シリンダブロック（Ｂ）の両側面を左右のクラ
ンプアーム（３１）　、（３１）で挟持するようにした
ため、装填装置（２）の各コレットチャック（２５）・
・・を拡開作動することなく、これをガイドとして製品
内に挿入して取出し装２ｉ　（３）によりシリンダブロ
ック（Ｂ）を確実に把持することができる。

従ってコレ−、トチャック（２５）・・・には製品を支
持するための大きな保持力を備える必要がなくなるとと
もに、シリンダブロック（Ｂ）をその鋳込まれたシリン
ダスリーブ（Ｓ）・・・内に各コレットチャック（２５
）・・・を嵌合させてクランプした場合のようにノブ解
除時の不都合を解消でき、クランプアーム（３１）、（
３１）の拡開動によりシリンダブロック（Ｂ）を確実に
払い出すことができる。特にシリンダブロック（Ｂ）を
クランプアーム（３１）、（３１）で挟持するので、製
品の着脱が容易となる。

一方、インサート金具加熱装置（５）は第１２図及び第
１３図に示すように構成する。

即ち４個のセット治具（５１）・・・を直列に配設する
とともに、各治具（５１）・・・の下部に回転軸（５４
）・・・をそれぞれ連結する。４本の回転軸（５４）・
・・には隣接して噛合するギヤ（５５）・・・が備えら
れ、且つギヤケース（５Ｂ）にて軸承されている。更に
ギヤケース（５６）下方に突出する１本の回転軸（５４
）には継手（５７）を介してモータ（５８）を連結し、
斯くして治具（５１）・・・を回転せしめる駆動装Ｗｉ
（５３）を構成する。

またギヤケース（５Ｂ）を昇降動させるシリンダピスト
ン装２ｉ（５９）を設ける。

そしてシリンダピストン装２ｉ　（５９）によるギヤケ
ース（５６）の下降限で直列配置されている４個の＃　
　ｎ　　／Ｅ１１．、、　　病、　ｅ、　　Ｌ−−１ｉ
　　？　　ロＨｆ）ｉ−％　ｌ’ｌＪ　　４Ｌ”　　、
Ｔ、；ａ　　ｒ、ｉ　ｉｔ　　ｆａｎ　　Ｍ　　ｍイル
（８）を配設する。

以上において、加熱装２１（５）による予熱の際は、４
本の筒状インサート金具（Ｓ）・・・を保持した装填装
置（２）を高周波加熱コイル（８）の上方まで搬送し、
昇降装置であるシリンダピストン装置（５θ）によりギ
ヤケース（５６）を上昇させ、４個のセット治具（５１
）・・・を加熱コイル（８）上方まで上昇させる。そし
て各治具（５１）・・・上に金具（Ｓ）・・・をそれぞ
れセットする。

セット後は再びシリンダピストン装置（５９）によりギ
ヤケース（５Ｂ）を下降し、各治具（５１）・・・上に
セットされた４本の金具Ｃ５’）・・・を加熱コイル（
８）内に臨ませる。

然る後、加熱コイル（８）により加熱を開始すると同時
に、駆動装置（５３）により各治具（５１）・・・を回
転させ、各金具（Ｓ）・・・を回転させながら加熱する
。

所定時間加熱した後、駆動装置（５３）を止め、シリン
ダピストン装置（５８）により各治具（５１）・・・を
上昇させ、加熱完了後の各金具（Ｓ）・・・を再び装填
装置（２）に保持させて、鋳造機（８）に搬送し、鋳造
を行う。

このように加熱装置（５）を構成し、楕円状の高周波加
熱コイル（８）内に４本の筒状インサート金具（Ｓ）・
・・を直列に入れ、各金具（Ｓ）・・・を回転させなが
ら加熱するため、短時間で効率良く複数の金Ａ（Ｓ）・
・・を均熱に加熱できる。

またセット治具（５１）・・・に対する金具（Ｓ）・・
・の着脱も装填装置（２）のフローチング支持された各
保持体（２４）・・・と係合する位置決めビン（５２）
・・・により確実に効率良く行えるので、金型（８１）
へのセットに先立つプリセットが容易となる。

以上の鋳造装置による鋳造システムについて以下に説明
する。

先ず搬送ロボット（１）のガイドレール（１３）を旋回
させて装填装置（２）を供給部（４）上に臨ませ、イン
サートヘッド（２２）を下降して金具（Ｓ）・・・内に
コレットチャック（２５）・・・を入れ、金具（Ｓ）・
・・の内周面をそれぞれクランプして再びヘッド（２２
）を上昇する。

そしてガイドレール（１３）を第１図中右廻りに旋回さ
せて装填装置（２）を加熱装置（５）上に臨ませ、加熱
装置（５）内で金具（Ｊ）・・・を所定時間加熱した後
、再び金具（Ｓ）・・・を装填装置（２）に保持して上
昇させ、更に右廻りに旋回して鋳造機（８）側に装填装
置（２）を臨ませる。

而してスライダ（１４）を前進して装填装置（２）を型
開き状態の金型（１３１）　、（８３）間に前進させる
とともに、下降させて金型（６１）内に金具（Ｓ）・・
・をセットした後、装填装置（２）を後退させ、型閉め
して鋳造を開始する。

斯かる鋳造状態において、今度はガイドレール（１３）
を前記とは逆に第１図中左廻りに旋回させて再び供給部
（４）上に装填装置（２）を臨ませ、前記と同様にして
金具（Ｓ）・・・を保持した後、反対の右廻りに旋回さ
せて加熱装置（５）に金具（Ｓ）・・・を投入し、再び
装填装置（２）を鋳造ｍ　（８）側に待機させておく。

鋳造が完了して型開きすると、アーム（１８）を前進さ
せ、シリンダブロック（Ｂ）を取出し装置（３）にて保
持し、ガイドレール（１３）を右廻りに旋回させて払い
出し部（７）土に臨ませ、シリンダブロック（Ｂ）を払
い出す。

次にアーム（１９）を後退させて更にガイドレール（１
３）を右廻りに旋回し、加熱装置（５）上に装填装置（
２）を臨ませ、予熱された金具（Ｓ）・・・を再び保持
し、前記と同様にして金型（８１）内に金具（Ｓ）・・
・をセットし、鋳造を行う。

尚、搬送装置としてロボットを例示したが、これに限ら
れるものではない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、鋳造装置の合理的な配置
並びに金具装填装置と製品取出し装置の集約化により装
置相互間の干渉をなくし、作業能率を向上できるととも
に、床面積の減少化と設備費の低減化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳造装置全体の概略平面図、第２図は鋳造機と
搬送ロボットの側面図、第３図及び第４図は搬送ロボッ
トの一部破断側面図、第５図は金型への金具装填及び製
品取出しを示す側面図、第６図は搬送ロボットのアーム
周りの平面図、第７図及び第８図は金具装填装置の縦断
面図とその全体側面図、第９図は製品取出し装置の平面
図、第１０図及び第１１図は第９図Ｘ−Ｘ線とｘｒ−ｘ
ｔ線の各断面図、第１２図は金具加熱装置の縦断面図、
第１３図は同平面図である。 尚、図面中（１）は搬送ロボット、（１９）はアーム、
（２）は装填装置、（２２）はインサートヘッド、（２
４）は保持体、（２５）はコレットチャック、　　（２
８）はシリンダピストン装置、（２８）はガイド部、（
３）は製品取出し装置、（３１）はクランプアーム、（
３２）はシリンダピストン装置、（３５）はリンク、（
４）は金具供給部、（５）は加熱装置、（５１）はセッ
ト治具、（５２）は位置決めピン、（６）は鋳造機、（
６１）、（８３）は金型、（６２）は位置決めピン、（
７）は製品払い出し部、（８）は高周波加熱コイル、（
Ｂ）はシリンダブロック、（Ｃ）はクリアランス、（Ｓ
）は筒状インサート金具である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平移動自在で昇降自在、且つ旋回自在なアームを有す
   るロボットまたは搬送装置の周囲に鋳造機、インサート
   金具供給部、インサート金具加熱装置及び製品払い出し
   部を配設するとともに、前記アームにはインサート金具
   装填装置と製品取出し装置を設けたことを特徴とするイ
   ンサート金具を有する製品の鋳造装置。