特開 2024-172454 中子除去装置および中子除去方法

(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】P2024172454

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】中子除去装置および中子除去方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 29/00 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

B22D29/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090183

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000142883

【氏名又は名称】株式会社五十鈴製作所

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131406

【弁理士】

【氏名又は名称】福山 正寿

(72)【発明者】

【氏名】松澤 孝純

(72)【発明者】

【氏名】溝口 和洋

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 浩庸

(72)【発明者】

【氏名】中山 総

(57)【要約】

【課題】作業の自動化と、装置の寿命低下の抑制と、の両立を図ること。
【解決手段】、作業ロボット６によって、治具台車４をセットエリアＳＡから作業エリアＷＡまで搬送し、治具台車４が作業エリアＷＡに配置されたときに、作業ロボット６によって、中子を破砕すると共に治具本体２６を揺動させて中子の破砕の促進と中子砂の鋳造成形体９０からの振り落としを行い、中子除去作業が完了した際に、作業ロボット６によって、治具台車４を作業エリアＷＡから取出しエリアＴＡまで搬送する。なお、鋳造成形体９０を支持した状態の治具台車４が作業エリアに配置されたときに、リフター８によって、車輪４２Ｒ，４２ＬとレールＲ，Ｒとの係合を解除する。これにより、中子の除去作業の自動化と装置の寿命低下の抑制との両立を図ることができる。
【選択図】図１９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中子を有する鋳造成形体から前記中子を除去する中子除去装置であって、
前記鋳造成形体および／または前記中子に作用して該中子を破砕可能な中子破砕部と、
該中子破砕部による前記中子の破砕作業が行われるエリアである作業エリアおよび該作業エリア外のエリアである外部エリア間に延在するよう配置された誘導部と、
前記鋳造成形体を支持可能な支持部と、前記誘導部と係合可能な係合部と、を有し、前記誘導部を介して、前記外部エリアから前記作業エリアまで、および／または、前記作業エリアから前記外部エリアまで前記鋳造成形体を搬送可能な搬送部と、
前記係合部の前記誘導部に対する係合を解除可能に前記作業エリアに配置された係合解除部と、
前記中子破砕部および前記係合解除部を制御可能な制御部と、
を備える中子除去装置

【請求項2】

ストッパーをさらに備え、
前記搬送部は、前記ストッパーに対向する位置であって該ストッパーの下方に配置された第１当接部と、前記係合解除部に対向する位置であって該係合解除部の上方に配置された第２当接部と、を有しており、
前記係合解除部は、前記第２当接部を介して前記搬送部を上昇させることで前記係合部の前記誘導部に対する係合を解除可能であり、
前記制御部は、前記第１当接部が前記ストッパーに当接するまで前記搬送部を上昇するよう前記係合解除部を制御する
請求項１に記載の中子除去装置。

【請求項3】

前記搬送部が前記作業エリアに配置されたことを検知可能な検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記検知部が前記作業エリアに前記搬送部が配置されたことを検知したとき、前記係合部の前記誘導部に対する係合を解除するよう前記係合解除部を制御すると共に前記破砕作業を開始するよう前記中子破砕部を制御し、前記破砕作業が完了したとき、前記係合部が前記誘導部に係合するよう前記係合解除部を制御する
請求項１または２に記載の中子除去装置。

【請求項4】

前記誘導部は、レールであり、
前記搬送部は、前記係合部として前記レールに係合可能な車輪を有する台車であり、
前記係合解除部は、前記台車を昇降可能なリフト機構である
請求項１または２に記載の中子除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中子を有する鋳造成形体から中子を除去する中子除去装置および中子除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１７－１９２９４９号公報（特許文献１）には、枠体と、当該枠体に固定された打撃部と、枠体に固定された振動発生部と、打撃部および振動発生部を制御する制御部と、を備え、受け台を介して枠体にセットされた鋳造成形体を、打撃部によって打撃しながら、振動発生部によって枠体を介して鋳造成形体を振動させることで、鋳造成形体から中子を除去する中子除去装置が記載されている。

【0003】

当該中子除去装置は、打撃部によって、中子を砕いて、鋳造成形体の内壁から当該中子を剥離させ、振動発生部によって、砕かれた中子同士あるいは砕かれた中子と鋳造成形体の内壁とを衝突させることができるため、中子をより細かく砕くことができ、鋳造成形体から中子を適正に除去することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１９２９４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、高温・高粉塵の劣悪な環境の下、危険を伴う作業が多い鋳造工程においては、作業の自動化の要望が強い。こうした観点から、鋳造成形体から中子を除去する工程において、当該鋳造成形体を作業エリアまで搬送する作業を自動化することが行われる場合がある。この場合、上述した公報に記載の中子除去装置では、鋳造成形体を介して打撃部からの打撃や振動発生部からの振動が、搬送装置に入力されて当該搬送装置の寿命低下を招く場合があり、作業の自動化と、装置の寿命低下の抑制と、の両立という点において、なお改良の余地がある。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、作業の自動化と、装置の寿命低下の抑制と、の両立に資する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の中子除去装置は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

【0008】

本発明に係る中子除去装置の好ましい形態によれば、中子を有する鋳造成形体から中子を除去する中子除去装置が構成される。当該中子除去装置は、中子破砕部と、誘導部と、搬送部と、係合解除部と、制御部と、を備えている。中子破砕部は、鋳造成形体および／または中子に作用して当該中子を破砕可能である。誘導部は、作業エリアおよび外部エリア間に延在するように配置されている。作業エリアは、中子破砕部による中子の破砕作業が行われるエリアである。外部エリアは、作業エリア外のエリアである。搬送部は、鋳造成形体を支持可能な支持部と、誘導部と係合可能な係合部と、を有している。また、搬送部は、誘導部を介して、外部エリアから作業エリアまで、および／または、作業エリアから外部エリアまで鋳造成形体を搬送可能である。係合解除部は、係合部の誘導部に対する係合を解除可能に作業エリアに配置されている。そして、制御部は、中子破砕部および係合解除部を制御可能である。ここで、誘導部は、レールであり、搬送部は、係合部としてレールに係合可能な車輪を有する台車であり、係合解除部は、台車を昇降可能なリフト機構であるとすることができる。

【0009】

本発明によれば、搬送部（例えば、台車）によって、鋳造成形体を作業エリアと外部エリアとの間で搬送することができるため、作業の自動化を図ることができる。また、搬送部（例えば、台車）が鋳造成形体を支持した状態で作業エリアに配置されたときに、係合部（例えば、車輪）と誘導部（例えば、レール）との係合を解除するべく、制御部が係合解除部（例えば、リフト機構）を制御する。これにより、破砕作業の際に、中子破砕部からの入力が係合部（例えば、車輪）を介して誘導部（例えば、レール）に作用することがない。この結果、装置の寿命低下の抑制を図ることができる。

【0010】

本発明に係る中子除去装置の更なる形態によれば、ストッパーをさらに備えている。そして、搬送部は、ストッパーに対向する位置であって当該ストッパーの下方に配置された第１当接部と、係合解除部に対向する位置であって当該係合解除部の上方に配置された第２当接部と、を有している。また、係合解除部は、第２当接部を介して搬送部を上昇させることで係合部の誘導部に対する係合を解除可能である。さらに、制御部は、第１当接部がストッパーに当接するまで搬送部を上昇するように係合解除部を制御する。

【0011】

本形態によれば、係合解除部とストッパーとで搬送部を挟持した状態で係合部の誘導部に対する係合を解除することができるため、安定した状態で中子破砕部による破砕作業を行うことができる。これにより、破砕作業の際に、中子破砕部からの入力を鋳造成形体や中子に効果的に作用させることができる。この結果、中子除去性能の向上を図ることができる。

【0012】

本発明に係る中子除去装置の更なる形態によれば、検知部をさらに備えている。検知部は、搬送部が作業エリアに配置されたことを検知可能である。制御部は、検知部が作業エリアに搬送部が配置されたことを検知したときに、係合部の誘導部に対する係合を解除するように係合解除部を制御すると共に破砕作業を開始するように中子破砕部を制御する。また、制御部は、破砕作業が完了したときに、係合部が誘導部に係合するように係合解除部を制御する。

【0013】

本形態によれば、搬送部が作業エリアに配置されたときに、係合部（例えば、車輪）と誘導部（例えば、レール）との係合を解除して中子の破砕作業を開始する一方、中子の破砕作業が完了したときに、係合部（例えば、車輪）を誘導部（例えば、レール）に係合するため、破砕作業の際に、中子破砕部からの入力が係合部（例えば、車輪）を介して誘導部（例えば、レール）に作用することを防止できると共に、破砕作業が完了したときには、係合部（例えば、車輪）を誘導部（例えば、レール）に係合して、搬送部を外部エリアに搬送することができる。これにより、作業の自動化と、装置の寿命低下の抑制と、の両立を図ることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、作業の自動化と、装置の寿命低下の抑制と、の両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態に係る中子除去装置１の構成の概略を示す概略構成図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る中子除去装置１を上方から見た平面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る中子除去装置１を治具台車４の搬送方向の上流側から見た図である。

【図4】作業エリアＷＡに配置されたレールＲ，Ｒの回動の様子を示す説明図である。

【図5】作業エリアＷＡに配置されたレールＲ，Ｒを上方から見た平面図である。

【図6】作業エリアＷＡに配置されたレールＲ，Ｒを搬送方向の上流側から見た正面図である。

【図7】治具台車４を搬送方向および鉛直方向の両方向に直交する方向から見た側面図である。

【図8】治具台車４を搬送方向の上流側から見た正面図である。

【図9】治具台車４を上方から見た平面図である。

【図10】鋳造成形体９０を支持した状態の治具台車４を示す三面図である。

【図11】作業ロボット６の側面図である。

【図12】作業ロボット６の平面図である。

【図13】ロボットアーム６０を拡大して示す要部拡大図である。

【図14】リフター８，８の構成を示す概略構成図である。

【図15】リフター８，８の配置を示す説明図である。

【図16】鋳造成形体９０を支持した状態の治具台車４を搬送方向の上流側から見た正面図である。

【図17】砂受けパンＳＰの回動の様子を示す説明図である。

【図18】引掛け部６２ａと引掛け用ブロック４０ａとの係合の様子を示す説明図である。

【図19】リフター８，８によって治具台車４を上昇させた様子を搬送方向の上流側から見た説明図である。

【図20】リフター８，８によって治具台車４を上昇させた様子を搬送方向および鉛直方向の両方向に直交する方向から見た説明図である。

【図21】治具本体２６を傾動させた状態を示す説明図である。

【図22】引掛け部６２ａと突出片３０ｃとの係合の様子を示す説明図である。

【図23】引掛け部６２ａと押出し用ブロック４０ｂとの係合の様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

【実施例0017】

本発明の実施の形態に係る中子除去装置１は、中子を有する鋳造成形体９０から中子を除去するための装置として構成されており、図１ないし図３に示すように、作業エリアＷＡを囲う枠体２と、作業エリアＷＡを貫通するように枠体２内外に亘って敷設された一対のレールＲ，Ｒと、当該一対のレールＲ，Ｒ上に配置された治具台車４と、枠体２内であって作業エリアＷＡに隣接して配置された作業ロボット６と、作業エリアＷＡであって一対のレールＲ，Ｒの下方に配置されたリフター８，８（図１および図３のみに記載）と、作業エリアＷＡであって一対のレールＲ，Ｒの下方に配置された砂受けパンＳＰ（図２および図３のみに記載）と、枠体２内であって作業エリアＷＡに隣接して配置された排砂台車１０（図２および図３のみに記載）と、装置全体を制御する制御部１２（図１のみに記載）と、を備えている。

【0018】

なお、本実施の形態では、説明の便宜上、鉛直方向の上方（図１の上方向）を「上側」ないし「上方」として規定し、鉛直方向の下方（図１の下方向）を「下側」ないし「下方」として規定する。また、治具台車４を後述するセットエリアＳＡから作業エリアＷＡを介して取出しエリアＴＡまで搬送する方向（図１の左方向）を「搬送方向」として規定する。また、搬送方向（図２の左側）に向かって右側（図２の上側）を「右側」ないし「右方」として規定し、搬送方向（図２の左側）に向かって左側（図２の下側）を「左側」ないし「左方」として規定する。

【0019】

一対のレールＲ，Ｒは、図１および図２に示すように、作業エリアＷＡ外であるセットエリアＳＡから作業エリアＷＡまで、および、作業エリアＷＡから作業エリアＷＡ外である取出しエリアＴＡまで、治具台車４を搬送可能なように、枠体２内外に亘って敷設されている。レールＲ，Ｒは、図示しない複数の支柱によって、床面Ｆより所定高さだけ高い位置に配設されている。換言すれば、一対のレールＲ，Ｒの下方には、空間が存在していると言うことができる。セットエリアＳＡおよび取出しエリアＴＡは、本発明における「外部エリア」に対応し、レールＲ，Ｒは、本発明における「誘導部」に対応する実施構成の一例である。

【0020】

作業エリアＷＡに配置されたレールＲ，Ｒは、図４に示すように、治具台車４の走行方向（搬送方向）における上流側（図４における右側）の端部に支点ＲＳ１を有しており、当該支点ＲＳ１を中心に回動可能なように構成されている。支点ＲＳ１は、レールＲ，Ｒの延在方向（治具台車４の走行方向（搬送方向））および鉛直方向の両方向に直交する方向に延在している。

【0021】

また、作業エリアＷＡに配置されたレールＲ，Ｒ間には、当該レールＲ，Ｒを支持する支柱（図示せず）同士を接続するように、一対の梁Ｂｍ，Ｂｍが配置されている（図４および図５）。梁Ｂｍ，Ｂｍは、治具台車４の走行方向（搬送方向、図４および図５の左方向）に沿う長さとほぼ同じ距離を隔てて配置されている。より具体的には、一方の梁Ｂｍは、治具台車４の後述する車体４０の前端部（図４および図５における左側端部）に対応する位置に配置されると共に、他方の梁Ｂｍは、車体４０の後端部（図６における右側端部）に対応する位置に配置される。即ち、治具台車４が作業エリアＷＡに到達した際に、車体４０の前端部の直下には一方の梁Ｂｍが存在し、車体４０の後端部の直下には他方の梁Ｂｍが存在している。当該梁Ｂｍ，Ｂｍは、図４および図５に示すように、それぞれ一対のストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２を有している。ストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２は、本発明における「ストッパー」に対応する実施構成の一例である。

【0022】

ストッパーブロックＳＢ１は、治具台車４の走行方向（搬送方向、図５の左方向）に向かって左側（図５の下側）に配置されたレールＲ、即ち、治具台車４の後述する車輪４２Ｌが係合されるレールＲ側に配置され、ストッパーブロックＳＢ２は、治具台車４の走行方向（搬送方向、図５の左方向）に向かって右側（図５の上側）に配置されたレールＲ、即ち、治具台車４の後述する車輪４２Ｒが係合されるレールＲ側に配置される。ストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２間の距離は、治具台車４の車体４０の幅寸法（治具台車４の走行方向（搬送方向）に向かって左右方向の寸法）よりも大きい。また、ストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２は、図６に示すように、互いに向き合う面に切欠きＮｔ１，Ｎｔ２を有している。切欠きＮｔ１，Ｎｔ２は、治具台車４の走行方向（搬送方向、図６における紙面に垂直な方向）から見たときに、略Ｃ字状を有しており、治具台車４の走行方向（搬送方向、図６における紙面に垂直な方向）に貫通している。切欠きＮｔ１，Ｎｔ２の上面（図６の上側の面）は、治具台車４を上昇（鉛直方向の上方）させたときに、治具台車４の車輪４２Ｌ，４２ＲがレールＲ，Ｒとの係合が解除されて、車輪４２Ｌ，４２ＲとレールＲ，Ｒとの距離が所定距離離れたときに、後述する車体４０のストッパーバー４１，４１が当接する位置に設定されている。

【0023】

治具台車４は、図７ないし図９に示すように、車体４０と、当該車体４０に回転可能に支持された４つの左右一対の車輪４２Ｒ，４２Ｌと、車体４０に固定された治具２０と、を有している。治具台車４は、本発明における「搬送部」および「台車」に対応し、車輪４２Ｒ，４２Ｌは、本発明における「係合部」に対応する実施構成の一例である。

【0024】

車体４０は、図７ないし図９に示すように、作業ロボット６の後述する引掛け部６２ａが係合可能な引掛け用ブロック４０ａおよび押出し用ブロック４０ｂと、前側砂収集プレート４０ｃおよび後側砂収集プレート４０ｄと、ストッパーバー４１，４１と、を有している。引掛け用ブロック４０ａは、治具台車４の走行方向（搬送方向）に向かって前側の右角部に配置されている。また、押出し用ブロック４０ｂは、治具台車４の走行方向（搬送方向）に向かって後側の右角部に配置されている。前側砂収集プレート４０ｃは、図７に示すように、治具台車４の走行方向（搬送方向、図７の左方向）に向かって上り傾斜を有している。また、後側砂収集プレート４０ｄは、治具台車４の走行方向（搬送方向、図７の左方向）に向かって下り傾斜を有している。換言すれば、前側砂収集プレート４０ｃおよび後側砂収集プレート４０ｄは、互いに近付く方向に向かって下り傾斜を有していると言うことができる。ストッパーバー４１，４１は、図４に示すように、車体４０の下方（図７の下方向）を向く面（床を向く面）に固定されている。ストッパーバー４１，４１は、車体４０の前端部（治具台車４の走行方向（搬送方向）に向かって前側の端部）および後端部（治具台車４の走行方向（搬送方向）に向かって後側の端部）にそれぞれ配置されている。また、ストッパーバー４１，４１は、図８に示すように、車体４０の幅寸法（治具台車４の走行方向（搬送方向）に向かって左右方向の寸法）よりも大きい長さを有している。即ち、ストッパーバー４１，４１は、治具台車４の走行方向（搬送方向）の一方側から見た場合、車体４０よりも突出している。ストッパーバー４１，４１は、本発明における「第１当接部」および「第２当接部」に対応する実施構成の一例である。

【0025】

治具２０は、図７ないし図９に示すように、固定プレート２２と、当該固定プレート２２に一体にされた複数の弾性体（例えば、ゴム）２４ａ，２４ａ，２４ａ，２４ｂ，２４ｂ，２４ｂと、当該弾性体（例えば、ゴム）２４ａ，２４ａ，２４ａ，２４ｂ，２４ｂ，２４ｂを介して当該固定プレート２２に接続された治具本体２６と、を有している。治具２０は、本発明における「支持部」に対応する実施構成の一例である。

【0026】

固定プレート２２は、図７ないし図９に示すように、平面視略長方形の平板として構成されており、ボルトなどの締結部材（図示せず）によって車体４０に固定される。また、固定プレート２２は、ストッパーブロック２３を有している。ストッパーブロック２３は、ボルトなどの締結部材（図示せず）によって固定プレート２２に固定される。ストッパーブロック２３は、図９および図１０に示すように、治具台車４の走行方向（搬送方向、図９の左方向）に向かって左側であって、治具台車４の走行方向（搬送方向、図９の左方向）の略中央に配置される。ストッパーブロック２３は、ストッパーピン２３ａを有している。当該ストッパーピン２３ａは、治具台車４の走行方向（搬送方向、図９の左方向）に向かって右側に突出している。

【0027】

弾性体２４ａ，２４ａ，２４ａは、図６に示すように、車輪４２Ｌ寄りの位置に配置され、弾性体２４ｂ，２４ｂ，２４ｂは、車輪４２Ｒ寄りの位置に配置される。

【0028】

治具本体２６は、図７ないし図９に示すように、ベースプレート２８と、支持アーム３０と、ブロック体３２と、を有している。

【0029】

ベースプレート２８は、図７および図８に示すように、平面視略長方形の平板として構成されている。また、ベースプレート２８は、固定プレート２２よりも一回り小さく、平面視において、ほぼ同心状となるように固定プレート２２上に配置される。ベースプレート２８は、弾性体（例えば、ゴム）２４ａ，２４ａ，２４ａ，２４ｂ，２４ｂ，２４ｂを介して固定プレート２２に接続されており、弾性体２４ａ，２４ａ，２４ａ，２４ｂ，２４ｂ，２４ｂの弾性領域内において、固定プレート２２に対して揺動可能である。

【0030】

支持アーム３０は、前側支持アーム３０ａおよび後側支持アーム３０ｂを有しており、ボルトなどの締結部材（図示せず）によってベースプレート２８に固定されている。前側支持アーム３０ａおよび後側支持アーム３０ｂは、図８および図９に示すように、治具台車４の走行方向（搬送方向、図７の左方向）に向かって右側に配置される。前側支持アーム３０ａは、治具台車４の走行方向（搬送方向、図９の左方向）に向かって前側に配置され、後側支持アーム３０ｂは、治具台車４の走行方向（搬送方向、図９の左方向）に向かって後側に配置されている。支持アーム３０は、図７および図８に示すように、作業ロボット６の後述する引掛け部６２ａが係合可能な突出片３０ｃを有している。突出片３０ｃは、後側支持アーム３０ｂのうち上端部（図７および図８において上端部）に配置されている。

【0031】

ブロック体３２は、図８に示すように、上端面に鋳造成形体９０を載置可能に構成されており、ボルトなどの締結部材（図示せず）によってベースプレート２８に固定されている。ブロック体３２は、図８および図９に示すように、治具台車４の走行方向（搬送方向、図９の左方向）に向かって左側であって、治具台車４の走行方向（搬送方向、図９の左方向）の略中央に配置される。これにより、ブロック体３２は、ストッパーブロック２３、より詳細には、ストッパーピン２３ａに対向する。

【0032】

こうして構成された治具台車４は、図１０に示すように、支持アーム３０およびブロック体３２によって鋳造成形体９０を支持した状態で、作業エリアＷＡ外から作業エリアＷＡまで、および、作業エリアＷＡから作業エリアＷＡ外まで、鋳造成形体９０を搬送する。

【0033】

作業ロボット６は、図１１および図１２に示すように、ロボットアーム６０と、ブラケット６２を介してロボットアーム６０に固定されたハンマ６４およびドリル６６と、を有している。ブラケット６２は、図１３に示すように、側面視略Ｌ字状の引掛け部６２ａを有している。作業ロボット６は、本発明における「中子破砕部」に対応する実施構成の一例である。

【0034】

リフター８，８は、図１４および図１６に示すように、それぞれ、梁Ｂｍ，Ｂｍに配置された油圧シリンダー８０と、同じく梁Ｂｍ，Ｂｍに配置された一対のガイド８２，８２と、油圧シリンダー８０および一対のガイド８２，８２に接続された当接プレート８４と、を有している。リフター８，８は、一対のストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２間に配置されている。ガイド８２，８２は、油圧シリンダー８０を挟むように配置されており、油圧シリンダー８０による当接プレート８４の昇降をガイドする。当接プレート８４，８４は、ストッパーバー４１，４１に下方（図１４および図１５における下方）から当接可能である。リフター８，８は、本発明における「係合解除部」および「リフト機構」に対応する実施構成の一例である。

【0035】

砂受けパンＳＰは、図２に示すように、作業エリアＷＡにセットされた治具台車４の真下に配置される。また、砂受けパンＳＰは、図１７に示すように、延在方向（図１７における左右方向）の一端（図１７の左側の端部）に支点ＲＳ２を有しており、当該支点ＲＳ２を中心に回動可能に構成されている。当該支点ＲＳ２は、作業エリアＷＡに配置された一対の支柱Ｓｔ，Ｓｔ（図２も併せて参照）の上端部に配置されている。なお、支点ＲＳ２は、レールＲ，Ｒの延在方向（治具台車４の走行方向（搬送方向））と平行に延在している。支柱Ｓｔ，Ｓｔは、作業エリアＷＡにセットされた排砂台車１０の前端部に対応する位置に配置されている。

【0036】

排砂台車１０は、図２および図１７に示すように、前端部が支柱Ｓｔ，Ｓｔに当接した状態で作業エリアＷＡに配置される。換言すれば、支柱Ｓｔ，Ｓｔは排砂台車１０のストッパーの機能を有していると言うことができる。

【0037】

制御部１２は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートおよび通信ポートと、を備えている。制御部１２には、治具台車４が作業エリアＷＡに到着したことを検知するセンサ７０からの到達信号や、鋳造成形体９０の治具台車４へのセット完了を示すセット完了信号、鋳造成形体９０の治具台車４からの取出し完了を示す取出し完了信号などが入力ポートを介して入力されている。また、制御部１２からは、作業ロボット６への駆動信号や、リフター８，８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。センサ７０は、本発明における「検知部」に対応する実施構成の一例である。

【0038】

次に、こうして構成された中子除去装置１の動作、特に、治具２０を揺動させることによって、鋳造成形体９０から中子を除去する際の動作について説明する。まず、作業者がセットエリアＳＡに配置された治具台車４に鋳造成形体９０をセットする（図１および図２）。制御部１２のＣＰＵは、鋳造成形体９０の治具台車４へのセット完了を示すセット完了信号を受信すると、鋳造成形体９０がセットされた治具台車４をセットエリアＳＡから作業エリアＷＡに引き込むように、作業ロボット６に駆動信号を出力する。ここで、セット完了信号は、治具台車４への鋳造成形体９０のセットが完了したときに、作業者がセット完了ボタンを押すことにより出力される構成としても良いし、治具台車４への鋳造成形体９０のセットが完了したときに、作業者がセットエリアＳＡの扉を閉めることにより出力される構成としても良い。作業ロボット６による治具台車４の搬送（引き込み）は、図１８に示すように、ロボットアーム６０に固定されたブラケット６２の引掛け部６２ａを、治具台車４の引掛け用ブロック４０ａに係合させることにより行われる。

【0039】

そして、鋳造成形体９０がセットされた治具台車４が、作業ロボット６によって作業エリアＷＡに配置されると、センサ７０から到達信号が出力される。制御部１２のＣＰＵは、到達信号を受信すると、治具台車４を上昇させるように、リフター８，８に駆動信号を出力する。これにより、リフター８，８は、図１９および図２０に示すように、油圧シリンダー８０，８０によって当接プレート８４，８４を上昇させて、治具台車４のストッパーバー４１，４１に下方から当接させ、当該当接プレート８４，８４をストッパーバー４１，４１に当接した状態で、さらに油圧シリンダー８０，８０によって当接プレート８４，８４を上昇させることにより行う。なお、当該治具台車４の上昇は、ストッパーバー４１，４１がストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２の切欠きＮｔ１，Ｎｔ２の上面に当接するまで行われる。これにより、治具台車４は、リフター８，８（具体的には、当接プレート８４）とストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２とに挟持された状態で固定される（図１９および図２１参照）。こうして治具台車４が上昇されることで、車輪４２Ｒ，４２ＬとレールＲ，Ｒとの係合が解除される。

【0040】

続いて、制御部１２のＣＰＵは、ハンマ６４およびドリル６６によって、鋳造成形体９０の中子を破砕するように、作業ロボット６に駆動信号を出力する。これにより、作業ロボット６は、まず、ドリル６６によって、鋳造成形体９０の穴構成部９０ｂ，９０ｂ，９０ｂ，９０ｂ（図１６および図２１参照）に穴あけ加工を施し、次いで、ハンマ６４によって、鋳造成形体９０の押し湯部９０ａ，９０ａ，９０ａ，９０ａ（図１６および図２１参照）を打撃する。これにより、ｃ９０ｂ，９０ｂ，９０ｂ，９０ｂを含む鋳造成形体９０の中子を砕くことができると共に、鋳造成形体９０の内壁から中子の大半を剥離させることができる。

【0041】

ここで、治具台車４は、リフター８，８によって上昇されており、車輪４２Ｒ，４２ＬとレールＲ，Ｒとの係合が解除されているため、ハンマ６４およびドリル６６による中子の破砕作業の際の入力（打撃力など）が車輪４２Ｌ，４２Ｒを介してレールＲ，Ｒに作用することがない。これにより、治具台車４やレールＲ，Ｒの寿命低下の抑制を図ることができる。なお、治具台車４は、リフター８，８（具体的には、当接プレート８４）とストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２とに挟持された状態で固定されているため、安定した状態でハンマ６４およびドリル６６による中子の破砕作業を行うことができる。これにより、破砕作業の際に、ハンマ６４およびドリル６６からの入力を鋳造成形体９０や中子に効果的に作用させることができる。この結果、中子除去性能の向上を図ることができる。

【0042】

ハンマ６４およびドリル６６による中子破砕が完了すると、制御部１２のＣＰＵは、治具本体２６を傾動させるべく、作業ロボット６に駆動信号を出力する。これにより、作業ロボット６は、図２２に示すように、引掛け部６２ａを治具本体２６の突出片３０ｃに係合させると共に、ブロック体３２がストッパーブロック２３から離れる方向に、治具本体２６を引っ張る（図２１）。このとき、弾性体２４ａ，２４ａ，２４ａに引張力が作用して、当該弾性体２４ａ，２４ａ，２４ａは延伸する（図２１）。なお、作業ロボット６による治具本体２６の引っ張りは、弾性体２４ａ，２４ａ，２４ａ，２４ｂ，２４ｂ，２４ｂの弾性領域内で行われる。

【0043】

こうしてブロック体３２がストッパーブロック２３から所定距離離れるまで治具本体２６を引っ張った後、制御部１２のＣＰＵは、引掛け部６２ａの突出片３０ｃへの係合を解除するように、作業ロボット６に駆動信号を出力する。これにより、引掛け部６２ａの突出片３０ｃへの係合が解除され、弾性体２４ａ，２４ａ，２４ａの復元力によって、ブロック体３２がストッパーブロック２３に近付く方向、即ち、治具本体２６が元の位置に戻る方向へ揺動する。このとき、治具本体２６は、慣性によって、元の位置を超えて（元の位置に関して、作業ロボット６による引っ張り方向とは反対方向に）傾動しようとするが、当該傾動は、ブロック体３２のストッパーブロック２３への衝突により阻止される。そして、ブロック体３２のストッパーブロック２３への衝突の反力により、治具本体２６は、再度、作業ロボット６による引っ張り方向と同方向に傾動する。以降、弾性体２４ａ，２４ａ，２４ａ，２４ｂ，２４ｂ，２４ｂによる上述した治具本体２６の振動が収束するまで、ブロック体３２のストッパーブロック２３への衝突を伴う揺動を繰り返す。当該衝突を伴う治具本体２６の揺動によって、穴構成部９０ｂ，９０ｂ，９０ｂ，９０ｂを含む鋳造成形体９０の内壁から剥離した中子や砕かれた中子同士、あるいは、これら剥離した中子や砕かれた中子と鋳造成形体９０の内壁とを衝突させて、中子をより細かく砕くことができると共に、鋳造成形体９０から中子を振り落とす（除去する）ことができる。

【0044】

ここで、治具台車４は、リフター８，８によって上昇されており、車輪４２Ｒ，４２ＬとレールＲ，Ｒとの係合が解除されているため、治具本体２６の揺動に伴って発生する衝突に起因する衝撃力が車輪４２Ｌ，４２Ｒを介してレールＲ，Ｒに作用することがない。これにより、治具台車４やレールＲ，Ｒの寿命低下の抑制を図ることができる。

【0045】

そして、治具本体２６を揺動させることによる鋳造成形体９０からの中子除去作業が完了すると、制御部１２のＣＰＵは、治具台車４を下降させるように、リフター８，８に駆動信号を出力する。これにより、車輪４２Ｒ，４２ＬとレールＲ，Ｒとが係合される。続いて、制御部１２のＣＰＵは、治具台車４を作業エリアＷＡから取出しエリアＴＡに押し出すように、作業ロボット６に駆動信号を出力する。作業ロボット６による治具台車４の搬送（押出し）は、図２３に示すように、ロボットアーム６０に固定されたブラケット６２の引掛け部６２ａによって、治具台車４の押出し用ブロック４０ｂを押圧することにより行われる。

【0046】

治具台車４が、作業ロボット６によって取出しエリアＴＡに配置されると、制御部１２のＣＰＵは、砂受けパンＳＰに収集された中子砂を排砂台車１０に投入するべく、作業ロボット６に駆動信号を出力する。これにより、作業ロボット６は、まず、図４に示すように、支点ＲＳ１を中心に作業エリアＷＡに配置されたレールＲ，Ｒを時計回りに回動させ（図４の二点鎖線）、その後、図１７に示すように、支点ＲＳ２を中心に砂受けパンＳＰを反時計回りに回動させる（図１７の二点鎖線）。こうして砂受けパンＳＰ内の中子砂が排砂台車１０に投入される。排砂台車１０への中子砂の投入が完了すると、制御部１２のＣＰＵは、砂受けパンＳＰに収集された中子砂を排砂台車１０に投入する際の動作とは逆の動作をするように、作業ロボット６に駆動信号を出力する。これにより、作業ロボット６は、砂受けパンＳＰが元の位置に戻るよう、支点ＲＳ２を中心に砂受けパンＳＰを時計回りに回動させた後（図１７の実線）、支点ＲＳ１を中心に作業エリアＷＡに配置されたレールＲ，Ｒを反時計回りに回動させる（図４の実線）。なお、取出しエリアＴＡに配置された治具台車４にセットされた鋳造成形体９０は、作業者によって取り外されて、図示しないパレットに配置される。

【0047】

以上説明した本発明の実施の形態に係る中子除去装置１によれば、鋳造成形体９０の治具台車４へのセットが完了した際に、作業ロボット６が治具台車４をセットエリアＳＡから作業エリアＷＡまで搬送し、治具台車４が作業エリアＷＡに配置されたときに、作業ロボット６がハンマ６４やドリル６６を用いて中子を破砕すると共に治具本体２６を揺動させて中子の破砕の促進と中子砂の鋳造成形体９０からの振り落としを行い、当該中子の鋳造成形体９０からの除去作業が完了した際に、作業ロボット６が治具台車４を作業エリアＷＡから取出しエリアＴＡまで搬送するため、中子の除去作業の自動化を図ることができる。なお、鋳造成形体９０を支持した状態の治具台車４が作業エリアに配置されたときに、リフター８によって、車輪４２Ｒ，４２ＬとレールＲ，Ｒとの係合を解除するため、ハンマ６４やドリル６６による中子の破砕作業の際、および、衝突を伴う治具本体２６の揺動の際に、打撃力や衝撃力が車輪４２Ｌ，４２Ｒを介してレールＲ，Ｒに作用することがない。これにより、治具台車４やレールＲ，Ｒの寿命低下の抑制を図ることができる。

【0048】

また、本発明の実施の形態に係る中子除去装置１によれば、治具台車４は、リフター８，８によって上昇された際に、リフター８，８（具体的には、当接プレート８４）とストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２とに挟持された状態で固定されるため、安定した状態でハンマ６４およびドリル６６による中子の破砕作業を行うことができる。これにより、中子の破砕作業の際に、ハンマ６４およびドリル６６からの入力を鋳造成形体９０や中子に効果的に作用させることができる。この結果、中子除去性能の向上を図ることができる。

【0049】

本実施の形態では、ストッパーバー４１，４１が、当接プレート８４の当接箇所およびストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２への当接箇所の両方を兼ねる構成としたが、これに限らない。例えば、当接プレート８４の当接箇所と、ストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２への当接箇所と、をそれぞれ別々に治具台車４に設ける構成としても良い。この場合、当接プレート８４の当接箇所は、本発明における「第２当接部」に対応し、ストッパーブロックＳＢ１，ＳＢ２への当接箇所は、本発明における「第１当接部」に対応する実施構成の一例である。

【0050】

本実施の形態では、治具台車４の昇降に油圧シリンダー８０を用いたが、これに限らない。例えば、治具台車４の昇降にエアー圧リフターやモータなどを用いても良い。

【0051】

本実施の形態では、作業者がセットエリアＳＡおよび取出しエリアＴＡを設け、鋳造成形体９０をセットエリアＳＡから作業エリアＷＡを介して取出しエリアＴＡまで搬送する構成としたが、これに限らない。例えば、本実施の形態に係るセットエリアＳＡおよび取出しエリアＴＡに替えて、複数のセット取出しエリアを設け、セット取出しエリアと作業エリアＷＡとの間で鋳造成形体９０を往復搬送する構成としても良い。即ち、セット取出しエリアにおいて、鋳造成形体９０を治具台車４にセットして、当該鋳造成形体９０がセットされた治具台車４をセットエリアＳＡから作業エリアＷＡに搬送し、作業エリアＷＡにおける作業（中子除去作業）が完了した際に、鋳造成形体９０がセットされた治具台車４を再びセット取出しエリアに搬送して、当該セット取出しエリアにおいて、鋳造成形体９０を治具台車４から取り外す構成とすることができる。なお、この場合、作業エリアＷＡにおける作業（中子除去作業）が行われている間に、別のセット取出しエリアにおいて、別の鋳造成形体９０を別の治具台車４にセットしておき、作業エリアＷＡにおける作業（中子除去作業）が完了した治具台車４を元のセット取出しエリアに搬送すると同時に、別の鋳造成形体９０をセットした別の治具台車４を、作業エリアＷＡに搬送する構成としても良い。当該構成によれば、効率よく作業エリアＷＡに鋳造成形体９０を搬送することができ、作業時間の短縮を図ることができる。この場合、セット取出しエリアは、本発明における「外部エリア」に対応する実施構成の一例である。

【0052】

本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0053】

１ 中子除去装置（中子除去装置）
２ 枠体
４ 治具台車（搬送部、台車）
６ 作業ロボット（中子破砕部）
８ リフター（係合解除部、リフト機構）
１０ 排砂台車
１２ 制御部
２０ 治具（支持部）
２２ 固定プレート
２３ ストッパーブロック
２３ａ ストッパーピン
２４ａ 弾性体
２４ｂ 弾性体
２６ 治具本体
２８ ベースプレート
３０ 支持アーム
３０ａ 前側支持アーム
３０ｂ 後側支持アーム
３０ｃ 突出片
３２ ブロック体
４０ 車体
４０ａ 引掛け用ブロック
４０ｂ 押出し用ブロック
４０ｃ 前側砂収集プレート
４０ｄ 後側砂収集プレート
４１ ストッパーバー（第１当接部、第２当接部）
４２Ｒ 車輪（係合部、車輪）
４２Ｌ 車輪（係合部、車輪）
６０ ロボットアーム
６２ ブラケット
６２ａ 引掛け部
６４ ハンマ
６６ ドリル
７０ センサ（検知部）
８０ 油圧シリンダー
８２ ガイド
８４ 当接プレート
９０ 鋳造成形体（鋳造成形体）
９０ａ 押し湯部
９０ｂ 穴構成部
ＷＡ 作業エリア（作業エリア）
ＳＡ セットエリア（外部エリア）
ＴＡ 取出しエリア（外部エリア）
Ｒ レール（誘導部）
ＳＰ 砂受けパン
Ｆ 床面
ＲＳ１ 支点
ＲＳ２ 支点
Ｂｍ 梁
ＳＢ１ ストッパーブロック（ストッパー）
ＳＢ２ ストッパーブロック（ストッパー）
Ｎｔ１ 切欠き
Ｎｔ２ 切欠き
Ｓｔ 支柱

【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】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】