特開 2015-131332 鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-131332(P2015-131332A)

(43)【公開日】2015年7月23日

(54)【発明の名称】鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   B22C 23/00 20060101AFI20150630BHJP

【ＦＩ】

   B22C23/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-4734(P2014-4734)

(22)【出願日】2014年1月15日

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085523

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 文夫

(74)【代理人】

【識別番号】100078101

【弁理士】

【氏名又は名称】綿貫 達雄

(74)【代理人】

【識別番号】100154461

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 由布

(72)【発明者】

【氏名】大野 泰嗣

【テーマコード（参考）】

4E094

【Ｆターム（参考）】

4E094CC46

4E094EE06

(57)【要約】

【課題】短時間でガス針ボードの交換を容易に行うことができる鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ方法及び装置を提供する。
【解決手段】ガス針ボード５のクランプ機構８を備えた昇降テーブル１の下面に搬入出用ローラコンベア２を取付け、この搬入出用ローラコンベア２の一端または両端に供給取出用ローラコンベア１２，１３を固定配置する。クランプ機構８を解除して昇降テーブル１に取り付けてあるガス針ボード５を搬入出用ローラコンベア２から供給取出用ローラコンベア１３に搬出し、次のガス針ボード１４を供給取出用ローラコンベア１２から搬入出用ローラコンベア２に搬入し、クランプ機構８により次のガス針ボード１４を昇降テーブル１の下面に取り付ける。そのガス針ボード１４を昇降テーブル１とともに昇降させて、鋳型２２にガス穴をあける。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス針ボードのクランプ機構を備えた昇降テーブルの下面に搬入出用ローラコンベアを取付け、この搬入出用ローラコンベアの一端または両端に供給取出用ローラコンベアを固定配置し、
前記クランプ機構を解除して昇降テーブルに取り付けてあるガス針ボードを搬入出用ローラコンベアから供給取出用ローラコンベアに搬出し、また次のガス針ボードを供給取出用ローラコンベアから搬入出用ローラコンベアに搬入し、
その後、前記クランプ機構により次のガス針ボードを昇降テーブル下面に取り付けたうえ、
そのガス針ボードを昇降テーブルとともに昇降させて鋳型にガス穴をあけることを特徴とする鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ方法。

【請求項2】

ガス針ボードのクランプ機構を備えた昇降テーブルと、
この昇降テーブルの下面に取付けられた搬入出用ローラコンベアと、
この搬入出用ローラコンベアの一端または両端に固定配置され、昇降テーブルに取り付けてあるガス針ボードを搬入出用ローラコンベアから取出し、また次のガス針ボードを搬入出用ローラコンベアに供給する供給取出用ローラコンベアとを備えたことを特徴とする鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ装置。

【請求項3】

搬入出用ローラコンベア及び供給取出用ローラコンベアが、駆動源を有しないフリーローラコンベアで構成されたことを特徴とする請求項２記載の鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ装置。

【請求項4】

搬入出用ローラコンベア及び供給取出用ローラコンベアが、駆動源を有する駆動ローラコンベアで構成されたことを特徴とする請求項２記載の鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス針ボードを用いて鋳型へのガス穴あけを行う方法及び装置に関するものであり、さらに詳細には、片袖または両袖に待機ステーションを有し、ガス針ボードを自動または手動で交換可能なガス針ボード式ガス穴あけ方法及びその装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鋳型にガス穴を自動的にあける装置は、特許文献１に記載のように古くから知られている。この特許文献１に記載の装置は、多数のガス針を備えたガス針ボードを昇降テーブルにボルト締めで固定し、シリンダで昇降させることによって鋳型への穴あけを行う構造のものであった。この構造はガス穴のパターンが一定であるときには、特に問題はない。

【0003】

しかし昨今の鋳造設備において、例えば、シリンダブロックであれば、１鋳型内２個込めとしていたものを、１鋳型内４個込めとして、１つの鋳型内の模型配置を高密度にして、生産性の向上を図る傾向が見受けられる。

【0004】

近年の多品種少量生産に適応する汎用鋳造設備においては、各鋳型毎に異なるガス穴配置に対応するため、ガス針を１本または２本程度を把持させたロボットに、各鋳型毎の穴あけパターンを記憶させ、穴あけする方法及び装置が主流であった。しかし、各鋳型に対し、１本または２本程度ずつの穴あけでは、限られた時間内で穴あけする個数に制限を受けるため、１つの鋳型内に配置する模型の数が、穴あけ可能なガス穴数に制限される場合が生じる様になってきた。

【0005】

これに対して、多数のガス針を備えたガス針ボード方式を採用すれば、ガス針ボード上に物理的に可能な限り近接して、数多くのガス針を配置する事が可能となる。そのため、従来からあった１枚の平面板に複数のガス針を垂直に配置したガス針ボードにて、鋳型に穴あけする方法及び装置が見直されるようになってきた。

【0006】

ガス針ボード式ガス穴あけ方法及び装置の短所は、各鋳型毎にガス針ボードを用意する必要があり、かつ、多品種少量生産における頻繁に行われるパターンチェンジに合わせて、ガス針ボードも交換する必要がある点である。上記した特許文献１の装置では、多数のガス針を備えたガス針ボードを昇降テーブルにボルト締めで固定した構造であるため、ガス穴のパターンチェンジを行ないたい場合に、ガス針ボードの交換作業が容易に行えないという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特公昭４８−４０５３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従って本発明の目的は、頻繁かつ短時間（インサイクル）にて、ガス針ボードの交換を容易に行うことができる鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ方法及び装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するためになされた本発明の鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ方法は、ガス針ボードのクランプ機構を備えた昇降テーブルの下面に搬入出用ローラコンベアを取付け、この搬入出用ローラコンベアの一端または両端に供給取出用ローラコンベアを固定配置し、前記クランプ機構を解除して昇降テーブルに取り付けてあるガス針ボードを搬入出用ローラコンベアから供給取出用ローラコンベアに搬出し、また次のガス針ボードを供給取出用ローラコンベアから搬入出用ローラコンベアに搬入し、その後、前記クランプ機構により次のガス針ボードを昇降テーブル下面に取り付けたうえ、そのガス針ボードを昇降テーブルとともに昇降させて鋳型にガス穴をあけることを特徴とするものである。

【0010】

また上記の課題を解決するためになされた本発明の鋳型のガス針ボード式ガス穴あけ装置は、ガス針ボードのクランプ機構を備えた昇降テーブルと、この昇降テーブルの下面に取付けられた搬入出用ローラコンベアと、この搬入出用ローラコンベアの一端または両端に固定配置され、昇降テーブルに取り付けてあるガス針ボードを搬入出用ローラコンベアから取出し、また次のガス針ボードを搬入出用ローラコンベアに供給する供給取出用ローラコンベアとを備えたことを特徴とするものである。

【0011】

なお、搬入出用ローラコンベア及び供給取出用ローラコンベアは、駆動源を有しないフリーローラコンベアで構成することができ、あるいは駆動源を有する駆動ローラコンベアで構成することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、昇降テーブルのクランプ機構を解除して昇降テーブルに取り付けてあるガス針ボードを搬入出用ローラコンベアから供給取出用ローラコンベアに搬出し、また次のガス針ボードを供給取出用ローラコンベアから搬入出用ローラコンベアに搬入して昇降テーブル下面に取り付けることができるので、頻繁かつ短時間（インサイクル）にて、ガス針ボードの交換を容易に行うことができる。このため、ガス針を１本または２本程度を把持させたロボットによる方法とは異なり、ガス穴あけ時間により穴あけ数を制限される事が無い利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態を示す平面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図3】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図5】ガス針ボードを示す３面図である。

【図6】自動クランプが開いた状態を示す要部の正面断面図である。

【図7】自動クランプが閉じた状態を示す要部の正面断面図である。

【図8】第１の実施形態の変形例を示す図２と同様の断面図である。

【図9】第２の実施形態を示す平面図である。

【図10】図９のＤ−Ｄ断面図である。

【図11】図９のＥ−Ｅ断面図である。

【図12】図９のＦ−Ｆ断面図である。

【図13】ガス針ボードを示す３面図である。

【図14】手動クランプを開いた状態の説明図であり、ａは正面断面図、ｂは側面断面図、ｃはフリーローラに乗った状態を示す側面断面図である。

【図15】手動クランプを閉じた状態の説明図であり、ａは正面断面図、ｂは側面断面図、ｃはフリーローラから持ち上げられた状態を示す側面断面図である。

【図16】位置決めピンが開いた状態の説明図であり、ａが正面断面図、ｂは側面断面図である。

【図17】位置決めピンを閉じた状態の説明図であり、ａは正面断面図、ｂは側面断面図である。

【図18】第２の実施形態の変形例を示す図１０と同様の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（第１の実施形態）
図１〜図８は本発明の第１の実施形態を示す図面である。第１の実施形態は、駆動ローラコンベアおよび自動クランプ機構を使用したガス穴あけ装置である。

【0015】

図１〜図３において、５０は４本の垂直支柱５１と天井ビーム５２とからなるフレーム構造体である。天井ビーム５２の下側には、天井ビーム５２に設けられたシリンダ等のアクチェータ２６にて昇降できる昇降テーブル１が設けられている。この昇降テーブル１の下面には、ガス針ボード５を載せて搬送する搬入出用ローラコンベア２が取り付けられている。ガス針ボード５は鋳型にガス穴をあけるためのものである。

【0016】

図２、図４に示すように、搬入出用ローラコンベア２は対向配置された複数対の鍔付きローラ２７を備え、これらの鍔付きローラ２７は中間軸１５及びローラチェイン１６を介して減速モータ１７により正逆両方向に回転される。ガス針ボード５は図５に示すように、平板の下面にガス針３の先端４を下向きに配置した構造のもので、図４に示すように平板の両端縁を搬入出用ローラコンベア２の鍔付きローラ２７に支持させることにより、図２における左右方向に搬送される。

【0017】

昇降テーブル１には、図６に示すクランプ機構８が設けられている。この実施形態ではクランプ機構８は自動クランプ機構であり、搬入出用ローラコンベア２上のガス針ボード５の上面との間に隙間を持たせて設けられた昇降ヘッド６と、シリンダ７を備えている。クランプ機構８はこの昇降ヘッド６の下面に密着する様に、シリンダ７で昇降される爪２０を用いて自動でガス針ボード５を持ち上げながら位置決めし、昇降ヘッド６に固定する機能を有するものである。昇降ヘッド６とガス針ボード５の位置決めは、クランプ機構８が有する先端が楔形状の爪２０とガス針ボード５側に設けた爪２０がはまり込む形状の切欠き部２１で行う。このように、搬入出用ローラコンベア２上のガス針ボード５はクランプ機構８により昇降テーブル１に固定され、またクランプ機構８を解除すると搬入出用ローラコンベア２上に戻される。

【0018】

図２に示すように、搬入出用ローラコンベア２の両端に供給取出用ローラコンベア１２、１３が固定配置されているが、図８の変形例に示すように、搬入出用ローラコンベア２の一端に供給取出用ローラコンベア１２のみを固定配置することも可能である。供給取出用ローラコンベア１２、１３は中間軸１５、ローラチェイン１６を介し、減速モータ１８、１９で正転または逆転することができる。図２のように供給取出用ローラコンベア１２、１３を設けた場合には、一方をガス針ボード５の取り出し用とし、他方を次に使用されるガス針ボード１４の供給用とすることができ、図８のように供給取出用ローラコンベア１２のみを配置した場合には、取出しと供給を兼用させるものとする。なお図２に示されるように、供給取出用ローラコンベア１２、１３の高さは昇降テーブル１を上昇させたときの搬入出用ローラコンベア２の高さと同一としておく。

【0019】

図１及び図４に示すように、供給取出用ローラコンベア１２、１３に対して直交する方向に、鋳型２２を搬送するためのローラコンベヤ２４が配置されている。鋳型２２は例えば金枠２３内に造型され、ローラコンベア２４上を昇降テーブル１の下に搬送されてくる。本図では、ガス針ボード５の搬入出用ローラコンベア２及び供給取出用ローラコンベア１２、１３を金枠２３搬送用ローラコンベア２４と直角方向に配置しているが、平行に配置しても良い。

【0020】

次に上記装置の作動を説明する。
ガス穴あけ時、昇降テーブル１上のガス針ボード５は、クランプ機構８を閉じる事により、昇降ヘッド６下面に密着した状態で取り付けられている。昇降テーブル１に位置決め、固定されたガス針ボード５を、シリンダ等のアクチェータ２６にて昇降させる事により、鋳型２２に上方からガス穴をあける事ができる。クランプ機構８が閉じ、ガス針ボード５が昇降ヘッド６下面に密着してガス穴あけ可能な状態を図３と図７に示す。なお、ガス穴あけは位置決め装置２５にて金枠２３の位置決め、固定を行った後に行う。

【0021】

ガス針ボード５を交換する際には、図６に示すように昇降テーブル１を上昇させた状態でクランプ機構８を開き、ガス針ボード５を搬入出用ローラコンベア２上に載せる。この状態ではガス針ボード５の上面と昇降ヘッド６の下面との間に隙間を有し、ガス針ボード５を搬入出用ローラコンベア２で搬送可能な状態となる。この状態で搬入出用ローラコンベア２と、供給取出用ローラコンベア１３を回転させる事により、ガス針ボード５を搬入出用ローラコンベア２から供給取出用ローラコンベア１３上に搬出する事ができる。

【0022】

次に使用されるガス針ボード１４は供給取出用ローラコンベア１２上にある。このガス針ボード１４は搬入出用ローラコンベア２に搬入され、クランプ機構８を閉じ、ガス針ボード１４側に設けた切欠き部２１に爪２０がはまり込む事によりガス針ボード１４の位置決め、固定を行う。この状態で、次の鋳型２２のガス穴開けが可能となる。

【0023】

ガス針ボード１４による穴あけと並行して、図示しないホイスト、チェインブロックでガス針ボード５を装置外に搬出し、次に使用するガス針ボードを供給取出用ローラコンベア１２または１３上に載せる事ができるためガス穴無き鋳物の生産が無く、ガス穴を有する鋳物の生産が続き、インサイクルでガス針ボード５を交換する必要がある場合に使用するに適している。

【0024】

図８に示すように供給取出用ローラコンベア１２のみを設けた場合には、クランプ機構８を開いてガス針ボード５を搬入出用ローラコンベア２上に載せ、供給取出用ローラコンベア１２に取り出す。この状態で図示しないホイスト、チェインブロックでガス針ボード５を装置外に搬出し、次に使用するガス針ボード１４を供給取出用ローラコンベア１２上に載せる。搬入出用ローラコンベア２、供給取出用ローラコンベア１２を搬出方向と逆方向に回転させる事により、ガス針ボード１４を搬入出用ローラコンベア２上に搬入した後、クランプ機構８を閉じてガス穴あけを行う。

【0025】

この場合には手動操作によるガス針ボード交換工程が必要なため、ガス穴を有する鋳物と、ガス穴無き鋳物を交互に生産する場合等、インサイクルでガス針ボードを交換する必要が無い場合に使用するに適する。

【0026】

（第２の実施形態）
図９〜図１８は本発明の第２の実施形態を示す図面である。第２の実施形態は第１の実施形態と基本構造は共通するものであり、シリンダ等のアクチェータ１２６にて昇降させる昇降テーブル１０１があること、昇降テーブル１０１の下面に搬入出用ローラコンベア１０２が取り付けられていること、搬入出用ローラコンベア１０２上にガス針１０３の先端１０４を下向きに配置したガス針ボード１０５を載せた状態で搬送できること、搬入出用ローラコンベア１０２の一方端１か所または両方端２か所に供給取出用ローラコンベア１１２、１１３を固定配置し、昇降テーブル１０１に取り付けてあるガス針ボード１０５の搬出及び、次に昇降テーブル１０１に取り付けるガス針ボード１１４の搬入を可能とすること等は、前記した第１の実施形態と同様である。

【0027】

しかし第２の実施形態は第１の実施形態とは異なり、搬入出用ローラコンベア１０２及び供給取出用ローラコンベア１１２、１１３が、駆動源を有しないフリーローラコンベアで構成されている。なお、搬入出用ローラコンベア１０２は鍔無しローラ１２７とサイドローラ１２８を組み合わせて使用している。

【0028】

また第２の実施形態では第１の実施形態とは異なり、手動のクランプ機構１０８が用いられている。図１４、図１５に示すように、この手動のクランプ機構１０８は、ガス針ボード１０５上面と隙間を有して配置した昇降ヘッド１０６の下面に対し、昇降ヘッド１０６の下面に密着する様に、ガス針ボード１０５を持ち上げながら固定する機能を有するものである。またこれとは別に、ガス針ボード１０５を位置決めするために、図１６、図１７に示す手動の位置決めピン１２０が設けられている。

【0029】

次に、第２の実施形態の装置の作動を説明する。
ガス穴あけ時には、昇降テーブル１０１上のガス針ボード１０５は、図１５に示すようにクランプ機構１０８を閉じることにより、昇降ヘッド１０６下面に密着した状態で取り付けられている。図１３にガス針ボード１０５の三面図を示す。

【0030】

昇降ヘッド１０６とガス針ボード１０５の位置決めは、クランプ機構１０８とは別の手動で昇降する位置決めピン１２０と、ガス針ボード１０５側に設けた穴１２１で行う。その様子は図１６、図１７に示す通りである。位置決めピン１２０、クランプ機構１０８が閉じ、昇降テーブル１０１に位置決め、固定されたガス針ボード１０５を昇降させる事により、シリンダ１２６等のアクチェータにて昇降させる事により鋳型１２２に上方からガス穴をあける事が出来る。

【0031】

鋳型は、例えば金枠１２３内に造型され、ローラコンベア１２４上を昇降テーブル１０１の下に搬送され、位置決め装置１２５にて金枠１２３の位置決め、固定を行った後、ガス穴あけを行う。

【0032】

ガス針ボード１０５を交換する際には、位置決めピン１２０を上昇させ、図１４に示すようにクランプ機構１０８を開き、ガス針ボード１０５を搬入出用ローラコンベア１０２上に載せる。この状態で搬入出用ローラコンベア１０２上から、供給取出用ローラコンベア１１３側にガス針ボード１０５を手動で搬出する。次に、使用するガス針ボード１１４を待機させておいた供給取出用ローラコンベア１１２から搬入出用ローラコンベア１０２上に手動で搬入する。

【0033】

ガス針ボード１１４を供給取出用ローラコンベア１１２から搬入出用ローラコンベア１０２側に手動で搬入した後、図１７に示すように位置決めピン１２０を下降させ、位置決めを行った後、図１５に示すように手動クランプ機構１０８を閉じ、ガス針ボード１１４の固定を行う。この状態で次の鋳型のガス穴開けが可能となる。

【0034】

ガス針ボード１１４による穴あけと並行して、図示しないホイスト、チェインブロックでガス針ボード１０５を装置外に搬出し、次に使用するガス針ボードを供給取出用ローラコンベア１１２または１１３上に載せる事ができるため、ガス穴無き鋳物の生産が無く、ガス穴を有する鋳物の生産が続き、インサイクルでガス針ボードを交換する必要がある場合に使用するに適する。

【0035】

図１８に示すように供給取出用ローラコンベア１１２のみを設けた場合には、クランプ機構１０８を開き、位置決めピン１２０を上昇させる事により、ガス針ボード１０５が搬入出用ローラコンベア１０２上に載せられるまでは前述の工程と同じである。搬入出用ローラコンベア１０２上から供給取出用ローラコンベア１１２側にガス針ボード１０５を手動で搬出した後、図示しないホイスト、チェインブロックでガス針ボード１０５を装置外に搬出し、次に使用するガス針ボード１１４を供給取出用ローラコンベア１１２上に載せる。その後、供給取出用ローラコンベア１１２のガス針ボード１１４を供給取出用ローラコンベア１１２上から搬入出用ローラコンベア１０２側に手動で搬入することができる。図１８の実施形態は手動操作によるガス針ボード交換工程が必要なため、ガス穴を有する鋳物と、ガス穴無き鋳物を交互に生産する場合等、インサイクルでガス針ボードを交換する必要がない場合に使用する。

【0036】

以上に説明したように、本発明によれば、短時間でガス針ボードの交換を容易に行うことができる。このため、ガス針を１本または２本程度を把持させたロボットによる方法とは異なり、ガス穴あけ時間により穴あけ数を制限される事が無い 。

【符号の説明】

【0037】

１ 昇降テーブル
２ 搬入出用ローラコンベア
３ ガス針
４ 先端
５ ガス針ボード
６ 昇降ヘッド
７ シリンダ
８ クランプ機構
１２ 供給取出用ローラコンベア
１３ 供給取出用ローラコンベア
１４ ガス針ボード
１５ 中間軸
１６ ローラチェイン
１７ 減速モータ
１８ 減速モータ
１９ 減速モータ
２０ 爪
２１ 切欠き部
２２ 鋳型
２３ 金枠
２４ ローラコンベア
２５ 位置決め装置
２６ シリンダ
２７ 鍔付きローラ
５０ フレーム構造体
５１ 垂直支柱
５２ 天井ビーム
１０１ 昇降テーブル
１０２ 搬入出用ローラコンベア
１０３ ガス針
１０４ 先端
１０５ ガス針ボード
１０６ 昇降ヘッド
１０８ クランプ機構
１１２ 供給取出用ローラコンベア
１１３ 供給取出用ローラコンベア
１１４ ガス針ボード
１２０ 位置決めピン
１２１ 穴
１２２ 鋳型
１２３ 金枠
１２４ ローラコンベア
１２５ 位置決め装置
１２６ シリンダ
１２７ 鍔無しローラ
１２８ サイドローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】