JP7786291B2 - 中子搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、中子搬送装置に関するものである。

エンジンを鋳造する場合、一般的にはエンジン内部の吸排気用のガス流路や冷却水流路などを形成するために種々の形状の中子を複数個用いて人または自動化設備により金型と組み合わせる事で鋳造用の型を製造する。これらの中子は、通常、樹脂や砂などの材料を造型用の型に充填することにより形成されるので、やや脆弱であり、搬送や取り扱いに注意する必要がある。

中子を造型する際には、砂などの材料の型への充填しやすさや充填口の位置、あるいはエジェクターピンによる中子の型離れの容易さなどを考慮すれば、中子を組み付け時の姿勢と上下反転した姿勢で造型することが好ましい。

そのため、複数の気筒が配列されたエンジン、例えば、直列４気筒エンジンの鋳造時に用いる複数の中子を造形後に搬送する場合、従来では造型装置から複数の中子を取り出した後に、複数の中子を組付け順に１個ずつ上下反転して搬送用トレーへ載せる作業を人の手で行う必要がある。

近年、直列６気筒のエンジンのように長手方向の拡大による中子の大型化に伴い、人の手による中子の反転および搬送作業では人的負荷が増大する。

そこで、上記の課題の解決のため、具体的には、中子の取出し作業の省人化、およびサイクルタイム短縮と設備投資削減の実現のために、１つの搬送装置によって、複数種類の中子を一括して造型機の型から取り出すとともに搬送トレーに載せることが考えられる。

従来の搬送装置では、特許文献１に記載されているように、鋳造用の中子を下向きに押圧する押圧部材と、当該押圧部材で中子を押圧した状態で中子の下端面の下に挿入する爪と、当該押圧部材および爪を水平搬送する搬送機構とを備えた搬送装置が知られている。

この搬送装置では、当該押圧部材によって１個の中子を押圧するとともに爪をその中子の下端面の下方に挿入することにより、中子を押圧部材と爪によって上下から把持する。この状態で、爪で中子を持ち上げながら、中子を個別に水平搬送することが可能である。

特開２０１６－３６８１４号公報

しかし、上記の搬送装置は、爪によって中子を１個ずつすくい上げ、中子を個別に水平搬送するのみの機能しか有していないので、複数の中子の搬送に時間がかかる。また、上記の搬送装置では、中子を反転させる機能を有していないので、中子を反転させるための装置が別途必要になる。したがって、上記の搬送装置を用いても、複数の中子の反転および搬送を効率よく行うことが困難である。

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、エンジン鋳造に用いられる複数の中子の反転および搬送を効率よく行うことが可能な中子搬送装置の提供を目的とする。

前記課題を解決するために本発明の請求項１に係る中子搬送装置は、エンジン鋳造に用いられる型成形された複数の中子を搬送する中子搬送装置であって、造型後の前記複数の中子を個別に把持する複数の把持部と、前記複数の把持部を所定の配列方向に並べた状態で保持する保持部と、前記保持部に連結され、前記保持部を前記複数の把持部とともに水平方向に延びる回転軸を中心に上下反転させる反転部と、前記反転部に連結され、前記複数の把持部を保持する前記保持部を前記反転部を介して前記複数の中子を載置する所定の載置場所へ搬送する搬送部と、を備え、前記把持部は、上下方向に互いに離間する位置で水平方向に延びる少なくとも一対の把持爪と、前記一対の把持爪のうちの少なくとも１つの把持爪を上下方向に移動させる把持爪駆動部と、前記中子を取り囲むことが可能な大きさを有する枠体とを備え、前記枠体は、前記把持爪駆動部を保持し、前記一対の把持爪の一方が前記枠体に直接的に保持されるとともに他方が前記把持爪駆動部を介して前記枠体に間接的に保持されるか、または、前記一対の把持爪の両方が前記把持爪駆動部を介して前記枠体に間接的に保持される、ことを特徴とする。

かかる構成によれば、造型後の複数の中子を複数の把持部によって個別に把持し、把持部による把持状態を維持しながら複数の保持部を保持する保持部を反転部によって水平方向に延びる回転軸を中心に上下反転させる。これにより、複数の中子を複数の把持部で把持しながら同時に反転させることが可能である。そして、複数の把持部を保持する保持部を反転部を介して搬送部によって複数の中子を載置する所定の載置場所に搬送することにより、反転後の複数の中子を所定の載置場所に同時に搬送することが可能である。これにより、複数の中子の反転および搬送を１台の搬送装置で連続的に効率よく行うこと可能になる。その結果、複数の中子の反転および搬送の作業のためのサイクルタイム削減および設備投資削減が可能になる。

また、上記の中子搬送装置では、前記把持部は、上下方向に互いに離間する位置で水平方向に延びる少なくとも一対の把持爪と、前記一対の把持爪のうちの少なくとも１つの把持爪を上下方向に移動させる把持爪駆動部とを備えている。

かかる構成によれば、把持部は、中子を把持するために水平方向に延びる少なくとも一対の把持爪を備えている構成であるので、把持部の上下方向の高さを抑えることが可能である。また、把持爪駆動部が一対の把持爪のうちの少なくとも１つの把持爪を上下方向に移動させることによって、中子を上下方向から安定して把持することが可能になる。これにより、一対の把持爪によって上下方向から把持した状態で、中子の反転、搬送ならびに所定の載置場所への載置まで連続して行うことが可能になる。その結果、中子を載置場所へ載置するときに仮置きする作業が不要になり、中子の反転および搬送をより効率よく行うことが可能である。
さらに、上記の中子搬送装置では、前記把持部は、前記中子を取り囲むことが可能な大きさを有する枠体をさらに備え、前記枠体は、前記把持爪駆動部を保持し、前記一対の把持爪うちの一方が前記枠体に直接的に保持されるとともに他方が前記把持爪駆動部を介して前記枠体に間接的に保持されるか、または、前記一対の把持爪の両方が前記把持爪駆動部を介して間接的に保持される。
かかる構成によれば、把持部は、把持爪駆動部を保持するとともに一対の把持爪を直接的または把持爪駆動部を介して間接的に保持する枠体を備えている。このため、枠体で取り囲んだ状態の中子を枠体によって直接的にまたは間接的に保持された一対の把持爪によって安定して把持することが可能になり、より安定して中子の反転および搬送が可能になる。

また、一対の把持爪が水平方向に延びているので、垂直方向に延びる一対の把持爪によって中子を上方からつまんで搬送する方式等と比べて、把持爪および把持爪駆動部の位置の自由度が高くなるので、搬送装置のモジュール化を実現しやすい。

上記の中子搬送装置において、前記把持爪は、少なくとも一部が弾性体で構成されているのが好ましい。

かかる構成によれば、一対の把持爪が中子を把持するときに上下方向に曲がって（しなって）弾性変形することが可能である。そのため、従来の搬送装置と比較して、中子の造型用の型の位置ずれや造型設備の位置ずれを吸収し、中子の型形状に多少の形状誤差があっても把持爪が中子の形状に追従することが可能である。そのため、把持爪を中子形状に完全に合わせる必要が無くなり、汎用性が向上する。

上記の中子搬送装置において、前記弾性体は、先端クッション部と帯板部により構成されているのが好ましい。

本発明の請求項４に係る中子搬送装置は、エンジン鋳造に用いられる型成形された複数の中子を搬送する中子搬送装置であって、造型後の前記複数の中子を個別に把持する複数の把持部と、前記複数の把持部を所定の配列方向に並べた状態で保持する保持部と、前記保持部に連結され、前記保持部を前記複数の把持部とともに水平方向に延びる回転軸を中心に上下反転させる反転部と、前記反転部に連結され、前記複数の把持部を保持する前記保持部を前記反転部を介して前記複数の中子を載置する所定の載置場所へ搬送する搬送部と、を備え、前記保持部は、前記複数の把持部を一括して取り囲み、かつ、当該複数の把持部のそれぞれを前記配列方向と直交する方向における両端部で支持する枠部材によって構成されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、複数の把持部を保持する保持部が当該複数の把持部を一括して取り囲む枠部材によって構成されている。この枠部材が複数の把持部のそれぞれを前記配列方向と直交する方向において両端支持することにより、複数の把持部に把持された複数の中子を安定して同時に反転および搬送することが可能になる。

上記の中子搬送装置において、前記複数の中子がそれぞれ前記エンジンの気筒列方向に延びる長尺の形状を有しており、前記複数の把持部のそれぞれは、前記中子の長手方向が前記配列方向と直交する方向になるように、前記中子を把持するのが好ましい。

かかる構成によれば、複数の把持部のそれぞれが中子の長手方向が把持部の配列方向と直交する方向になるように中子を把持するので、長尺の複数の中子を限られたスペースで安定して把持することが可能である。

上記の中子搬送装置において、前記複数の中子がそれぞれ前記エンジンの気筒列方向に延びる長尺の形状を有しており、複数対の前記把持爪は、前記中子の長手方向の互いに離間した位置で当該中子を把持するのが好ましい。

かかる構成によれば、複数対の把持爪が中子の長手方向の互いに離間した位置で当該中子を把持するので、長尺の中子を安定して把持することが可能である。これにより、長尺の中子の反転および搬送を安定かつ迅速に行うことが可能になる。

搬送トレーやベルトコンベヤ等の汎用的な平面状の搬送設備に中子を設置する上で、複数の中子の設置面の高さが揃うように金型の構造を調整する事が望ましいが、上記の中子搬送装置において個別の中子高さを調整する直動アクチュエータを設けても良い。

上記の中子搬送装置において、前記搬送部は、多関節ロボットによって構成されているのが好ましい。

かかる構成によれば、搬送部が多関節ロボットによって構成されているので、複数の中子を任意の位置に搬送することが可能になり、設備コストの抑制および設備の軽量化が可能になる。また、多関節ロボットとして市販の搬送ロボットを用いれば汎用設備の活用も可能になる。

上記の中子搬送装置において、前記反転部は、前記回転軸が前記配列方向と平行に延びるように、前記保持部に連結されているのが好ましい。

かかる構成によれば、反転部によって、複数の把持部が並ぶ配列方向と平行な方向に延びる回転軸回りに複数の中子を上下反転させることが可能になる。そのため、複数の中子の各形状や重量が異なる場合でも、複数の中子をバランスよく反転させることが可能である。

上記の中子搬送装置において、前記反転部は、前記回転軸が前記配列方向と直交する方向における前記保持部の中間位置になるように、前記保持部に連結されているのが好ましい。

かかる構成によれば、反転部によって、複数の把持部を保持する保持部が当該保持部における前記配列方向と直交する方向の中間位置で上下反転される。そのため、保持部の反転の際における反転部への負荷を軽減することが可能であり、かつ、複数の中子をよりバランスよく反転させることが可能である。とくに長尺の中子の場合には、中子の長手方向の中間位置でバランスよく反転させることが可能になる。

以上のように、本発明の中子搬送装置によれば、エンジン鋳造に用いられる複数の中子の反転および搬送を効率よく行うことができる。

本発明の実施形態に係る中子搬送装置の全体構成を示す平面図である。 図１の第１～第３把持部、枠部材、および回転駆動部の斜視図である。 図１の第１～第３把持部を背面側から見た拡大斜視図である。 図１の一対の把持爪の拡大斜視図である。 図１のロボットアームの斜視図である。 図１の中子搬送装置を用いた複数の中子の搬送方法を説明するための説明図であって、造型直後の複数の中子が造形装置の下型を付けたままの状態を示す斜視説明図である。 図６の複数の中子がエジェクターピンによって下型の上方に押し出されている状態を示す斜視説明図である。 図７の複数の中子を図１の第１～第３把持部の把持爪で把持する動作を示す斜視説明図である。 図８の複数の中子を第１～第３把持部で把持した状態で、当該複数の中子をこれら把持部を保持する枠部材とともに回転駆動部によって上下反転させる動作を示す斜視説明図である。 図９の上下反転した複数の中子をロボットアームによって所定の載置台の上に搬送する動作を示す斜視説明図である。 図１０の上下反転した複数の中子が所定の載置台に載置された状態を示す斜視説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る中子搬送装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示される中子搬送装置１（以下、搬送装置１という）は、エンジン鋳造に用いられる型成形された複数（本実施形態では３個）の中子Ｃ１～Ｃ３を搬送する装置である。

搬送装置１によって搬送される中子Ｃ１～Ｃ３は、図１１に示されるように、具体的には、エンジンを鋳造する際にエンジン内部の空隙部分である吸排気用のガス流路（例えば、吸気ポートや排気ポート）、または冷却水流路（例えば、ウォータージャケット）を形成するためにエンジン鋳造型に挿入されるものであり、これら吸気ポートやウォータージャケットの空隙部分に対応する形状を有している。これら中子Ｃ１～Ｃ３は、それぞれエンジンの気筒列方向に延びる長尺の形状を有する。なお、本実施形態の中子Ｃ１は、２分割されているが、１つに合体していてもよい。３つの中子Ｃ１～Ｃ３はエンジン鋳造の際には組み合わせた状態でエンジンの鋳造型に挿入される。中子Ｃ１～Ｃ３は、樹脂や砂などの材料を造型用の型に充填することにより形成され、やや脆弱であるので、なるべく柔らかく把持した状態で反転および搬送する必要がある。なお、搬送装置１で搬送される中子については、は複数の中子であればよく、具体的な中子の個数や形状については限定しない。

搬送装置１は、全体的には、図１に示されるように、中子Ｃ１～Ｃ３をまとめて把持するとともに反転させる搬送用アタッチメント２と、当該搬送用アタッチメント２に連結されて、当該アタッチメント２を中子造型装置から中子載置台Ｓ１～Ｓ３（図１０～１１参照）へ搬送するロボットアーム３（搬送部）とで構成されている。本実施形態では、複数の中子Ｃ１～Ｃ３を搬送する搬送部として、多関節ロボット、具体的には汎用性の高いロボットアーム３が用いられている。

搬送用アタッチメント２は、図１～３に示されるように、複数の把持部としての第１～第３把持部４～６と、当該第１～第３把持部４～６を所定の配列方向Ｘに並んだ状態で保持する保持部である大枠の枠部材７と、枠部材７に連結されて枠部材７を上下反転させる反転部である回転駆動部８とを備える。

大枠の枠部材７は、第１～第３把持部４～６を所定の配列方向Ｘに並べた状態で保持する保持部である。枠部材７は、第１～第３把持部４～６を一括して取り囲み、かつ、当該第１～第３把持部４～６のそれぞれを配列方向Ｘと直交する方向Ｙにおける両端部で支持する枠体形状に構成されている。

第１～第３把持部４～６は、造型後の複数の中子Ｃ１～Ｃ３を個別に把持する構成を有する。

具体的には、第１把持部４は、図２～４に示されるように、上下方向Ｚに互いに離間する位置で水平方向（具体的には、配列方向Ｘ）に延びる少なくとも一対（本実施形態では複数対（８対））の把持爪１１（具体的には、可動爪Ａおよび固定爪１１Ｂ）と、４個の把持爪開閉駆動部１４と、配列方向Ｘに直交する方向Ｙに広がって長尺の中子Ｃ１を取り囲むことが可能な大きさを有する２分割された枠体１２と、２分割された枠体１２を配列方向Ｘに開閉駆動する一対の枠体開閉駆動部１３とを備える。

枠体１２は、図３に示されるように、配列方向Ｘに直交する方向Ｙに広がって長尺の中子Ｃ１を取り囲むことが可能な大きさを有する矩形枠体の形状を有する。本実施形態の枠体１２は、配列方向Ｘに２分割された矩形枠体によって構成されている。

枠体１２は、把持爪開閉駆動部１４を保持するとともに、一対の把持爪１１うちの一方である固定爪１１Ｂを直接的に保持するとともに他方である可動爪１１Ａを把持爪開閉駆動部１４を介して間接的に保持する。把持爪開閉駆動部１４は、枠体１２のうち中子Ｃ１を載置台Ｓ１（図１０参照）に載置する際に載置台Ｓ１に干渉しない側（図３および図１０における上側）に取り付けられている。

枠体開閉駆動部１３は、大枠の枠部材７の内周面のうち配列方向Ｘに直交する方向Ｙを向く対向面にそれぞれ１個ずつ固定されている。枠体開閉駆動部１３は、２分割された枠体１２を配列方向Ｘに開閉駆動することにより、一対の把持爪１１が枠体１２に取り囲まれた中子Ｃ１に対して配列方向Ｘ（すなわち水平方向）に近づいたり離れたりする動きが可能になる。

各対の把持爪１１は、図３～４に示されるように、上記の可動爪１１Ａと固定爪１１Ｂとで構成され、上下方向Ｚに互いに離間する位置で水平方向に延びる。具体的には、可動爪１１Ａおよび固定爪１１Ｂは、それぞれ、枠体１２の内側に突出するように配列方向Ｘに延びている。各対の把持爪１１（可動爪１１Ａおよび固定爪１１Ｂ）が枠体１２の配列方向Ｘにおける両側にそれぞれ配置されているので、配列方向Ｘに直交する方向Ｙに延びる中子Ｃ１を配列方向Ｘにおける両側で把持できるようになっている。これにより、第１把持部４の各対の把持爪１１は、中子Ｃ１の長手方向が配列方向Ｘと直交する方向Ｙになるように、中子Ｃ１を把持することが可能である。また、この構成では、第１把持部４は、複数対（具体的には８対）の把持爪１１が中子Ｃ１の長手方向の互いに離間した位置で当該中子Ｃ１を把持する構成になっている。

図４に示されるように、可動爪１１Ａは、上下方向に可動自在の爪である。可動爪１１Ａの根元側の端部は、可動爪支持アーム２０を介して把持爪開閉駆動部１４に連結されている。可動爪支持アーム２０は、配列方向Ｘと直交する方向Ｙに延び、当該可動爪支持アーム２０の両端部において可動爪１１Ａが連結されている。固定爪１１Ｂは、可動爪１１Ａから上下方向に離間した位置でＬ字状のブラケット２１を介して枠体１２に固定されている。

各対の把持爪１１（可動爪１１Ａおよび固定爪１１Ｂ）は、いずれも、少なくとも一部が弾性体で構成される。本実施形態では、可動爪１１Ａおよび固定爪１１Ｂは、いずれも、先端クッション部１８および帯板部１９で構成されている。先端クッション部１８は、樹脂またはゴムなどからなり、一対の把持爪１１が中子Ｃ１を把持したときに若干凹む程度の弾力性を有する。また、帯板部１９は、樹脂または金属薄板からなり、一対の把持爪１１が中子Ｃ１を把持したときに上下方向に曲がる（しなる）ことが可能な弾性を有する。

把持爪開閉駆動部１４は、一対の把持爪１１のうちの可動爪１１Ａを上下方向Ｚに移動させる構成を有する。把持爪開閉駆動部１４は、エアシリンダや電動モータなどを備え、可動爪１１Ａを上下方向に往復直線移動させる駆動力を発生させる。

第３把持部６は、造型後の複数の中子Ｃ３を把持する構成を有しており、具体的な構成は第１把持部４と共通の構成を有する。

一方、第２把持部５は、図３に示されるように、上記の第１把持部４および第３把持部６のように、枠体１２および枠体開閉駆動部１３を備えておらず、その代わりに、一対の把持爪水平駆動部１５と、水平移動板１６とを備える。

この第２把持部５の複数対（具体的には４対）の把持爪１１は、それぞれ上記のように可動爪１１Ａと固定爪１１Ｂとで構成されている。各対の把持爪１１は、それぞれ、配列方向Ｘに直交する方向Ｙに延びている。各対の把持爪１１が直交方向Ｙにおける両側にそれぞれ配置されているので、直交方向Ｙに延びる中子Ｃ２を直交方向Ｙにおける両側で把持できるようになっている。これにより、第２把持部５の各対の把持爪１１は、中子Ｃ２の長手方向が配列方向Ｘと直交する方向Ｙになるように、中子Ｃ２を把持することが可能である。また、この構成では、第２把持部５は、複数対（具体的には４対）の把持爪１１が中子Ｃ２の長手方向の互いに離間した位置で当該中子Ｃ２を把持する構成になっている。

図３に示される水平移動板１６は、把持爪開閉駆動部１４を保持するとともに、一対の把持爪１１うちの一方である固定爪１１Ｂ（図４参照）を直接的に保持するとともに他方である可動爪１１Ａ（図４参照）を把持爪開閉駆動部１４を介して間接的に保持する。把持爪開閉駆動部１４は、水平移動板１６のうち中子Ｃ２を載置台Ｓ２（図１０参照）に載置する際に載置台Ｓ２に干渉しない側（図３および図１０における上側）に取り付けられている。

把持爪水平駆動部１５は、大枠の枠部材７の内周面のうち配列方向Ｘに直交する方向Ｙを向く対向面に対して当該直交方向Ｙに延びる中間バー１７を介してそれぞれ１個ずつ固定されている。把持爪水平駆動部１５は、水平移動板１６を直交方向Ｙに移動することにより、一対の把持爪１１が中子Ｃ２に対して直交方向Ｙ（すなわち水平方向）に近づいたり離れたりする動きが可能になる。

回転駆動部８は、図１～２に示されるように、大枠の枠部材７に連結され、枠部材７を第１～第３把持部４～６とともに水平方向（具体的には、配列方向Ｘ）に延びる回転軸Ｒを中心に上下反転させる反転部である。回転駆動部８は、回転駆動力を発生する構成を備え、具体的には電動モータなどの回転駆動源を備えた構成になっている。

本実施形態の回転駆動部８は、回転軸Ｒが配列方向Ｘと平行に延びるように、枠部材７に連結されている。しかも、回転駆動部８は、回転軸Ｒが配列方向Ｘと直交する方向Ｙにおける枠部材７の中間位置になるように、枠部材７における配列方向Ｘの端部の部分に連結されている。

図１に示されるロボットアーム３は、多関節ロボットであり、搬送用アタッチメント２の回転駆動部８に連結され、第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７を回転駆動部８を介して複数の中子Ｃ１～Ｃ３を載置する所定の載置場所である載置台Ｓ１～Ｓ３（図１０参照）へ搬送する搬送部として機能する構成を有する。

ロボットアーム３は、搬送用アタッチメント２（すなわち、第１～第３把持部４～６、枠部材７、および回転駆動部８の集合体）を３次元空間において全方向における移動および回転が可能な構成であればよい。例えば、図５に示されるロボットアーム３は、床面に設置された台座３１と、水平回転自在に台座３１に支持された回転台３２と、回転台３２の上に固定された第１回転支持部３３と、第１回転支持部３３の回転軸３３ａに前後方向に揺動自在に支持された第１アーム３４と、第１アーム３４の先端の回転軸３４ａに上下方向に揺動自在に支持された第２アーム３５と、第２アーム３５の先端に自転可能に支持された第１自転軸３６と、第１自転軸３６の先端に固定された第２回転支持部３７と、第２回転支持部３７の回転軸３７ａに上下方向に揺動自在に支持された第３アーム３８と、第３アーム３８の先端に自転可能に支持された第２自転軸３９とを備えている。このロボットアーム３の第２自転軸３９に上記の搬送用アタッチメント２の回転駆動部８を連結することにより、第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７を任意の方向へ移動することが可能になる。

上記のように構成された搬送装置１を用いて、複数の中子Ｃ１～Ｃ３の反転および搬送が以下の手順で行われる。

まず、図６に示されるように、造型装置で型成形された直後の中子Ｃ１～Ｃ３はそれぞれ下型Ｍ１～Ｍ３に嵌った状態で装置外に取り出される。そして、図７に示されるように、中子Ｃ１～Ｃ３は、エジェクターピンＰによって上方へ押し上げられることにより、下型Ｍ１～Ｍ３の上方に離脱する。

ついで、図８に示されるように、上記の下型Ｍ１～Ｍ３から離脱した中子Ｃ１～Ｃ３の位置に、ロボットアーム３によって搬送用アタッチメント２を移動する。そして、第１～第３把持部４～６の複数対の把持爪１１によって、中子Ｃ１～Ｃ３を個別に把持する。

具体的には、第１把持部４および第３把持部６では、枠体開閉駆動部１３により２分割された枠体１２を中子Ｃ１、Ｃ３へ近づくように配列方向Ｘに移動し、各対の把持爪１１を中子Ｃ１、Ｃ３の端部の上下両側に来るように移動する（図８の矢印Ｉの移動方向参照）。その後、把持爪開閉駆動部１４が各対の把持爪１１のうち可動爪１１Ａ（図４参照）を固定爪１１Ｂに近づける方向へ移動（図８では上昇）する。これにより、第１把持部４および第３把持部６の各対の把持爪１１が中子Ｃ１、Ｃ３を把持することが可能である。

また、第２把持部５では、把持爪水平駆動部１５により水平移動板１６を中子Ｃ２へ近づくように直交方向Ｙに移動し、各対の把持爪１１を中子Ｃ２の端部の上下両側に来るように移動する（図８の矢印Ｉ’の移動方向参照）。その後、把持爪開閉駆動部１４が各対の把持爪１１のうち可動爪１１Ａ（図４参照）を固定爪１１Ｂに近づける方向へ移動（図８では上昇）することにより、第２把持部５の各対の把持爪１１が中子Ｃ２を把持することが可能である。

上記のように第１～第３把持部４～６の把持爪１１が中子Ｃ１～Ｃ３を個別に把持したした状態で、図９に示されるように、ロボットアーム３に連結された回転駆動部８によって、第１～第３把持部４～６を保持する大枠の枠部材７を配列方向Ｘに延びる回転軸Ｒを中心に上下反転させる。

その後、図１０に示されるように、第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７を回転駆動部８を介してロボットアーム３によって複数の中子Ｃ１～Ｃ３を載置する載置台Ｓ１～Ｓ３に搬送する。

そして、上記の第１～第３把持部４～６の把持爪１１による中子Ｃ１～Ｃ３の把持を解除し、ロボットアーム３によって第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７を載置台Ｓ１～Ｓ３から離脱する。これにより、最終的には、型成形された複数の中子Ｃ１～Ｃ３を反転した状態で載置台Ｓ１～Ｓ３に載置することが可能になる。

（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の搬送装置１は、図１～３に示されるように、造型後の複数の中子Ｃ１～Ｃ３を個別に把持する第１～第３把持部４～６と、第１～第３把持部４～６を所定の配列方向Ｘに並べた状態で保持する枠部材７と、枠部材７に連結され、枠部材７を第１～第３把持部４～６とともに水平方向（具体的には、配列方向Ｘ）に延びる回転軸Ｒを中心に上下反転させる回転駆動部８と、回転駆動部８に連結され、第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７を回転駆動部８を介して複数の中子Ｃ１～Ｃ３を載置する載置台Ｓ１～Ｓ３へ搬送するロボットアーム３（搬送部）とを備えている。

この構成によれば、造型後の複数の中子Ｃ１～Ｃ３を第１～第３把持部４～６によって個別に把持し、把持部による把持状態を維持しながら複数の枠部材７を保持する枠部材７を回転駆動部８によって水平方向（具体的には、配列方向Ｘ）に延びる回転軸Ｒを中心に上下反転させる。これにより、複数の中子Ｃ１～Ｃ３を第１～第３把持部４～６で把持しながら同時に反転させることが可能である。そして、第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７を回転駆動部８を介してロボットアーム３によって複数の中子Ｃ１～Ｃ３を載置する載置台Ｓ１～Ｓ３に搬送することにより、反転後の複数の中子Ｃ１～Ｃ３を載置台Ｓ１～Ｓ３に同時に搬送することが可能である。これにより、複数の中子Ｃ１～Ｃ３の反転および搬送を１台の搬送装置１で連続的に効率よく行うこと可能になる。その結果、複数の中子Ｃ１～Ｃ３の反転および搬送の作業のためのサイクルタイム削減および設備投資削減が可能になる。

上記実施形態の搬送装置１では、回転駆動部８は、枠部材７である大枠の枠部材７を反転させるために１つ設ければよく、第１～第３把持部４～６をそれぞれ個別に反転させるために個別に回転駆動部を設ける必要がない。このため、搬送用アタッチメント２の重量増加を抑制でき、ロボットアーム３による中子Ｃ１～Ｃ３の搬送時の負担を軽減することが可能である。

（２）
本実施形態の搬送装置１では、第１～第３把持部４～６は、上下方向Ｚに互いに離間する位置で水平方向（具体的には、配列方向Ｘまたは直交方向Ｙ）に延びる少なくとも一対の把持爪１１と、一対の把持爪１１のうちの少なくとも１つの把持爪１１（本実施形態では、可動爪１１Ａ）を上下方向Ｚに移動させる把持爪開閉駆動部１４とを備える。

この構成によれば、第１～第３把持部４～６は、中子Ｃ１～Ｃ３を把持するために水平方向に延びる少なくとも一対の把持爪１１を備えている構成であるので、把持部の上下方向Ｚの高さを抑えることが可能である。また、把持爪開閉駆動部１４が一対の把持爪１１のうちの少なくとも１つの把持爪１１（本実施形態では、可動爪１１Ａ）を上下方向Ｚに移動させることによって、中子Ｃ１～Ｃ３を上下方向Ｚから安定して把持することが可能になる。これにより、一対の把持爪１１によって上下方向Ｚから把持した状態で、中子の反転、搬送ならびに載置台Ｓ１～Ｓ３への載置まで連続して行うことが可能になる。その結果、中子Ｃ１～Ｃ３を載置場所へ載置するときに仮置きする作業が不要になり、中子のＣ１～Ｃ３の反転および搬送をより効率よく行うことが可能である。

また、一対の把持爪１１が水平方向に延びているので、垂直方向に延びる一対の把持爪１１によって中子Ｃ１～Ｃ３を上方からつまんで搬送する方式等と比べて、把持爪１１および把持爪開閉駆動部１４の位置の自由度が高くなるので、搬送装置のモジュール化を実現しやすい。

なお、把持爪開閉駆動部１４は、一対の把持爪１１の両方を上下方向に開閉駆動して中子Ｃ１～Ｃ３を把持する構成であってもよい。

（３）
本実施形態の搬送装置１では、把持爪１１は、少なくとも一部が弾性体で構成され、具体的には、先端クッション部１８および帯板部１９で構成されている。この構成によれば、一対の把持爪１１が中子Ｃ１～Ｃ３を把持するときに上下方向Ｚに曲がって（しなって）弾性変形することが可能である。そのため、従来の搬送装置と比較して、中子の造型用の型の位置ずれや造型設備の位置ずれを吸収し、中子の型形状に多少の形状誤差があっても把持爪１１が中子の形状に追従することが可能である。そのため、把持爪１１を中子形状に完全に合わせる必要が無くなり、汎用性が向上する。

（４）
本実施形態の搬送装置１では、第１把持部４および第３把持部６は、中子Ｃ１、Ｃ３を取り囲むことが可能な大きさを有する枠体１２を備える。枠体１２は、把持爪開閉駆動部１４を保持する。一対の把持爪１１うちの一方は、固定爪１１Ｂを枠体１２に直接的に保持されるとともに他方である可動爪１１Ａが把持爪開閉駆動部１４を介して枠体１２に間接的に保持される。

この構成によれば、第１把持部４および第３把持部６は、把持爪開閉駆動部１４を保持するとともに一対の把持爪１１を直接的または把持爪開閉駆動部１４を介して間接的に保持する枠体１２を備えている。このため、枠体１２で取り囲んだ状態の中子Ｃ１、Ｃ３を枠体１２によって直接的または間接的に保持された一対の把持爪１１によって安定して把持することが可能になり、より安定して中子の反転および搬送が可能になる。

なお、枠体１２は、一対の把持爪１１の両方を把持爪開閉駆動部１４を介して間接的に保持するようにしてもよい。

（５）
本実施形態の搬送装置１では、第１～第３把持部４～６を保持する保持部が、第１～第３把持部４～６を一括して取り囲み、かつ、当該第１～第３把持部４～６のそれぞれを配列方向Ｘと直交する方向Ｙにおける両端部で支持する枠部材７によって構成されている。この構成では、枠部材７が第１～第３把持部４～６のそれぞれを配列方向Ｘと直交する方向Ｙにおいて両端支持することにより、第１～第３把持部４～６に把持された複数の中子Ｃ１～Ｃ３を安定して同時に反転および搬送することが可能になる。

なお、第１～第３把持部４～６を保持する保持部は、上記実施形態のような枠部材７以外の構成でもよく、例えば、開かれたＹ字状の部材や、第１～第３把持部４～６の一端を保持する棒状の部材でもよいが、上記のように第１～第３把持部４～６の両端支持する枠部材７の方が第１～第３把持部４～６を安定して保持できる点で好ましい。

（６）
本実施形態の搬送装置１では、複数の中子Ｃ１～Ｃ３がそれぞれエンジンの気筒列方向に延びる長尺の形状を有しており、第１～第３把持部４～６のそれぞれは、長尺の中子Ｃ１～Ｃ３の長手方向が配列方向Ｘと直交する方向Ｙになるように、中子Ｃ１～Ｃ３を把持する。

この構成によれば、第１～第３把持部４～６のそれぞれが中子Ｃ１～Ｃ３の長手方向が第１～第３把持部４～６の配列方向Ｘと直交する方向Ｙになるように中子Ｃ１～Ｃ３を把持するので、長尺の複数の中子Ｃ１～Ｃ３を限られたスペースで安定して把持することが可能である。

（７）
本実施形態の搬送装置１では、複数の中子Ｃ１～Ｃ３がそれぞれエンジンの気筒列方向に延びる長尺の形状を有しており、第１～第３把持部４～６では、複数対の把持爪１１が長尺の中子Ｃ１～Ｃ３の長手方向の互いに離間した位置で当該中子Ｃ１～Ｃ３を把持する。

この構成によれば、複数対の把持爪１１が中子Ｃ１～Ｃ３の長手方向の互いに離間した位置で当該中子Ｃ１～Ｃ３を把持するので、長尺の中子Ｃ１～Ｃ３を安定して把持することが可能である。これにより、長尺の中子Ｃ１～Ｃ３の反転および搬送を安定かつ迅速に行うことが可能になる。

（８）
本実施形態の搬送装置１では、第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７を搬送する搬送部は、多関節ロボットであるロボットアーム３によって構成されている。これにより、複数の中子Ｃ１～Ｃ３を任意の位置に搬送することが可能になり、設備コストの抑制および設備の軽量化が可能になる。多関節ロボットとして市販の搬送ロボットであるロボットアーム３を用いることにより、汎用設備を活用することが可能になる。

（９）
本実施形態の搬送装置１では、回転駆動部８は、回転軸Ｒが配列方向Ｘと平行に延びるように、枠部材７に連結されている。この構成によれば、回転駆動部８によって、第１～第３把持部４～６が並ぶ配列方向Ｘと平行な方向に延びる回転軸Ｒ回りに複数の中子Ｃ１～Ｃ３を上下反転させることが可能になる。そのため、複数の中子Ｃ１～Ｃ３の各形状や重量が異なる場合でも、複数の中子Ｃ１～Ｃ３をバランスよく反転させることが可能である。

（１０）
本実施形態の搬送装置１では、回転駆動部８は、回転軸Ｒが配列方向Ｘと直交する方向Ｙにおける枠部材７の中間位置になるように、枠部材７に連結されている。この構成によれば、回転駆動部８によって、第１～第３把持部４～６を保持する枠部材７が当該枠部材７における配列方向Ｘと直交する方向Ｙの中間位置で上下反転される。そのため、枠部材７の反転の際における回転駆動部８への負荷を軽減することが可能であり、かつ、複数の中子Ｃ１～Ｃ３をよりバランスよく反転させることが可能である。とくに上記のように長尺の中子Ｃ１～Ｃ３の場合には、中子Ｃ１～Ｃ３の長手方向の中間位置でバランスよく反転させることが可能になる。

１ 中子搬送装置
２ 搬送用アタッチメント
３ ロボットアーム（搬送部）
４ 第１把持部
５ 第２把持部
６ 第３把持部
７ 枠部材（保持部）
８ 回転駆動部（反転部）
１１ 把持爪
１１ａ 可動爪
１１ｂ 固定爪
１２ 枠体
１３ 枠体開閉駆動部
１４ 把持爪開閉駆動部
１５ 把持爪水平駆動部
１８ 先端クッション部（弾性体）
１９ 帯板部（弾性体）
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 中子
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 載置台

Claims (9)

1. エンジン鋳造に用いられる型成形された複数の中子を搬送する中子搬送装置であって、
   造型後の前記複数の中子を個別に把持する複数の把持部と、
   前記複数の把持部を所定の配列方向に並べた状態で保持する保持部と、
   前記保持部に連結され、前記保持部を前記複数の把持部とともに水平方向に延びる回転軸を中心に上下反転させる反転部と、
   前記反転部に連結され、前記複数の把持部を保持する前記保持部を前記反転部を介して前記複数の中子を載置する所定の載置場所へ搬送する搬送部と、
   を備え、
   前記把持部は、上下方向に互いに離間する位置で水平方向に延びる少なくとも一対の把持爪と、前記一対の把持爪のうちの少なくとも１つの把持爪を上下方向に移動させる把持爪駆動部と、前記中子を取り囲むことが可能な大きさを有する枠体とを備え、
   前記枠体は、前記把持爪駆動部を保持し、
   前記一対の把持爪の一方が前記枠体に直接的に保持されるとともに他方が前記把持爪駆動部を介して前記枠体に間接的に保持されるか、または、前記一対の把持爪の両方が前記把持爪駆動部を介して前記枠体に間接的に保持される、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
2. 請求項１に記載の中子搬送装置において、
   前記把持爪は、少なくとも一部が弾性体で構成されている、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
3. 請求項２に記載の中子搬送装置において、
   前記弾性体は、先端クッション部と帯板部により構成されている、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
4. エンジン鋳造に用いられる型成形された複数の中子を搬送する中子搬送装置であって、
   造型後の前記複数の中子を個別に把持する複数の把持部と、
   前記複数の把持部を所定の配列方向に並べた状態で保持する保持部と、
   前記保持部に連結され、前記保持部を前記複数の把持部とともに水平方向に延びる回転軸を中心に上下反転させる反転部と、
   前記反転部に連結され、前記複数の把持部を保持する前記保持部を前記反転部を介して前記複数の中子を載置する所定の載置場所へ搬送する搬送部と、
   を備え、
   前記保持部は、前記複数の把持部を一括して取り囲み、かつ、当該複数の把持部のそれぞれを前記配列方向と直交する方向における両端部で支持する枠部材によって構成されている、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
5. 請求項１～３のいずれか１項に記載の中子搬送装置において、
   前記複数の中子がそれぞれ前記エンジンの気筒列方向に延びる長尺の形状を有しており、
   前記複数の把持部のそれぞれは、前記中子の長手方向が前記配列方向と直交する方向になるように、前記中子を把持する、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
6. 請求項１～３のいずれか１項に記載の中子搬送装置において、
   前記複数の中子がそれぞれ前記エンジンの気筒列方向に延びる長尺の形状を有しており、
   複数対の前記把持爪は、前記中子の長手方向の互いに離間した位置で当該中子を把持する、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
7. 請求項１～３のいずれか１項に記載の中子搬送装置において、
   前記搬送部は、多関節ロボットによって構成されている、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
8. 請求項１～３のいずれか１項に記載の中子搬送装置において、
   前記反転部は、前記回転軸が前記配列方向と平行に延びるように、前記保持部に連結されている、
   ことを特徴とする中子搬送装置。
9. 請求項８に記載の中子搬送装置において、
   前記反転部は、前記回転軸が前記配列方向と直交する方向における前記保持部の中間位置になるように、前記保持部に連結されている、
   ことを特徴とする中子搬送装置。