JPH0422533A

JPH0422533A - 型の製造装置

Info

Publication number: JPH0422533A
Application number: JP12869390A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Imamura; 洋今村; Masaaki Todoroki; 轟木　正章; Hideo Nomura; 秀夫野村; Nobuyuki Yamaguchi; 信幸山口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1992-01-27

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型の製造装置に関し、特にプレス型や樹脂成形
用金型を製作する際にモデル（模型）として用いるのに
好適な型を製造するための装置に関する。

従来の技術プレス型等の型製作に要する工数削減と期間の短縮を目
的として、棒状部材の集合体によって型そのものを作製
して集合体の一端面に任意の型面形状を創成するように
した技術か例えば特開昭５６−３６３４．３号公報、特
開昭６１−４７２１７号公報および特開昭６１−２７６
７４１号公報等において知られている。

これら従来の技術は、いずれも所定の拘束状態にあって
全体として集合体を構成している各々の棒状部材を超音
波振動装置その他の駆動手段により軸心方向に変位させ
、集合体の一端面に、各棒状部材の先端の包絡面に相当
する任意の型面形状を創成することを基本としている。

発明が解決しようとする課題上記のような従来の型製作技術では、予め集合化されて
所定の拘束状態にある棒状部材のそれぞれを軸心方向に
変位させる方式であることから、例えば特定の棒状部材
を変位させると摩擦力のためにそれに隣接する数本の棒
状部材が同時に動いてしまい、創成される型面の形状精
度の向上に限界がある。

また、例えば特開昭６１−２７６７４１号公報のように
隣接する棒状部材同士の間に所定の隙間をもたせた場合
には数本の棒状部材が同時に動くことはなくなるものの
、結果的には隙間の分だけ棒状部材の集合密度が低くな
って上記と同様に創成される型面の形状精度が低下する
。しかも隣接する棒状部材同士の間に隙間があると、例
えば創成された型面を模型としてこれに溶融金属を流し
込んで反転型を作製するような型製作方法には適用する
ことができない。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは型面形状の精度の向上と併せて
上記のような反転型の作製にも十分に対応できる型の製
造装置を提供することにある。

課題を解決するための手段本発明は、多数の棒状部材を所定の位置関係のもとに集
合させ、その集合体の一端面に創成される面を型面形状
とする型を製造する装置であって、積載装置と、創成す
べき型面の形状データに基づき所定の待機位置にある棒
状部材をを把持して積載装置上に多列多段にわたって積
み重ねてその一端面に型面を創成しつつ棒状部材の集合
体を作製する棒材搬送ロボットとを備えてなり、前記棒
状部材の両端面に断面Ｖ字状の溝部を十文字状に形成す
るとともに、棒材搬送ロボットのハンドには、前記溝部
の断面形状に対応するくさび状の爪部を有するフィンガ
ーを取り付けたことを特徴としている。

作用この構造によると、棒材搬送ロボットは、創成しようと
する型面の形状データに基づき所定の待機位置にある棒
状部材を把持した上、積載装置上の指定された位置に順
次棒状部材を並べて積み重ねる。

そして、ハンド側のくさび状の爪部が棒材部材の両端面
の断面Ｖ字状の溝部に係合した状態で棒状部材が把持さ
れることから、待機位置での棒状部材の位置を高精度に
管理しなくても棒状部材を確実に把持することができる
。

実施例第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図である。

第１図において、１は同一サイズの角柱状の多数の棒材
２，２・・・が整列されたマガジン、３は棒材搬送ロボ
ット（以下、単にロボットという）、４は積載装置であ
る。棒材２の両端面には第７図および第８図に示すよう
に断面Ｖ字状の溝部２ａが予め十文字状に形成されてい
る。

ロボット３はそのアーム５の先端にハンド６を備えてお
り、マガジン１内の棒材２をハンド６で把持した上、後
述するように創成しようとする型面の形状データに基づ
いて積載装置４上の指定された位置にその棒材２を順次
並べる役目をする。

積載装置４は第１図のほか第２図および第３図に示すよ
うに、水平な基板７と、この基板７上に設けられてリフ
トシリンダ８のはたらきにより所定量ずつ間欠的に下降
動作するりフタ−テーブル９と、リフターテーブル９を
はさんでその両側に対向配置された一対の側板１０．１
１および着脱可能な天板１２とから構成される。そして
、天板１２は、リフターテーブル９上への棒材２の積み
込みが完了するまでは棒材積み込み時の障害とならない
ように第１図に示すように予め取り外されている。

一対の側板１０，１．１はそれぞれに基板７上のシリン
ダ１３．１４のピストンロッド１５．１６に連結されて
おり、したがってシリンダ１３，１４の伸縮作動により
一対の側板１．０．１１が相互に接近離間動作すること
になる。

ハンド６は、第４図〜第６図に示すようにブラケット２
３を介してアーム５の先端に連結されたフレーム２４と
、フレーム２４に横架さしｆ：、　一対のガイドロッド
２５と、ガイドロッド２５に案内されてクランプシリン
ダ２６の伸縮に応じ相互に接近離間動作（クランプ、ア
ンクランプ動作）する一対のスライダ２７．２８と、フ
レーム２４から垂下されたサポートパー２９とを備えて
いる。

スライダ２７．２８には、棒材２を把持するためのフィ
ンガー３０が各別に取り付けられており、このフィンガ
ー３０の先端には第７図および第８図に示すように棒材
２の溝部２ａに対応するくさび状の爪部３１が段差をも
って形成されている。

したがって、一対のフィンガー３０．３０のクランプ動
作によりフィンガー３０．３０が棒材２を把持する際に
は、棒材２側の溝部２ａと爪部３１とが係合していわゆ
るセンタリング効果が得られることから、ハンド６と棒
材２との相対位置決め誤差を吸収して棒材２を確実に把
持することができる。しかも、サポートパー２９の下端
面の高さとしては、爪部３１．．３１で把持された棒材
２に当接するように設定されていることから、このサポ
ートパー２９は一対のフィンガー３０．３０で把持され
た棒材２の座屈を防止する役目をする。

なお、第５図および第６図中の３２はガイドロッド２５
とともにスライダ２７．２８を案内しているガイドブロ
ックである。

このような構造において、リフターテーブル９上への棒
材２の積み込み開始時にはりフタ−テーブル９は第３図
に示すように上昇限位置で待機しており、同時に各側板
１０，１．１とりフタ−テーブル９との間にはりフタ−
テーブル９の昇降動作を許容し得る程度のわずかな隙間
Ｃが確保されている。

一方、ロボット３は創成しようとする三次元的な型面の
形状データに基づいてリフターテーブル９上への棒材２
の積み込み動作を実行し、マガジン１内の一本の棒材２
を把持してはリフターテーブル９上の指定された位置に
置いて並べるという動作を複数回繰り返す。

すなわち、例えば第９図に示すように創成しようとする
型面１７ａを有するプレス型１７を棒材２の太さに相当
する幅でメツシュ状に細分割した場合を想定し、ロボッ
ト３は型面１７ａを反転した形状の形状データに基づき
棒材２，２・・・の−層分Ｎ、、Ｎ！・・・Ｎｎごとの
型面形状をリフターテーブル９上で再現するように棒材
２，２・・を順次平面的に並べ、一つの層（段）を作製
し終わると第１０図に示すようにその上に次の層の棒材
２，２・・・を順次積み重ねる。

そして、第１０図に示すように一段分の棒材２゜２・・
・を積み終わるとりフタ−テーブル９が棒材２の太さ分
だけ下降する。したがって、上記のようなロボット３に
よるリフターテーブル９上への棒材２，２・・・の積み
込みとりフタ−テーブル９の間欠的な下降動作とを繰り
返すことで第１１図に示すように必要数の棒材２，２・
・が積み重ねられて棒材２．２−・・の集合体からなる
型１８が形成され、その型１８の一端面には各棒材２，
２・・・の先端面の包絡面に相当するところの型面１８
ａが創成される。この時の型面１．８　ａの形状は第９
図の型面１７ａを反転させた形状である。

リフターテーブル９上での所定数の棒材２，２・・・の
積み込みが終了したならば第１１図に示すように一対の
側板１．０．１１を前進させて棒材２゜２・・・の集合
体１８を整列する一方、側板１０．１１とりフタ−テー
ブル９とをボルト１９で締め付けて固定する。同様に、
第１２図に示すように側板１．０，１．１と天板１２と
をポル１−２０で締め付けて固定する。その結果、棒材
２，２・・・の集合体からなる型１８が圧締されて確実
に拘束され、その一端面に創成された型面１８ａの形状
が保持される（第１３図参照）。

こののち、創成された型面１．８　ａが上向きとなるよ
うに第１３図に示すように積載装置４全体を倒し、棒材
２，２・・・の集合体からなる型１８の型面１８ａ上に
溶融金属（溶湯）２１を流し込んでこれを冷却固化させ
、第１４図に示すように型面１８ａを転写させた反転型
２２を得る。この反転型２２は後工程で切削加工を施す
ことによって第９図の形状のプレス型１７に仕上げられ
るが、反転型２２の型面２２ａは棒材２，２・・・の集
合体からなる型面１８ａを転写したものであるので比較
的最終製品形状に近い粗形状となっており、したがって
最小限の切削加工のみで所定の形状に仕上げることがで
きる。

このように、本実施例によると実質的に金型鋳造法と同
じ手法でプレス型１７が作製できるため、特に溶湯２１
の急冷により反転型２２そのものの金属組織の緻密化が
期待できるほか、表面硬度の向上と併せてブローホール
等の欠陥を未然に防止できる。

ここで、上記実施例では型面１８Ｈに溶融金属２１を流
し込んで最終的にプレス型１７を作製する場合の例を示
したが、同様の手法により例えば型面１８ａにスチレン
ビーズを入れて鋳型製作用の発泡スチロール製の消失模
型を作製することも可能である。

また、」二記の方法に代えて、例えばマガジン１と積載
装置４との間に定盤を置き、定盤上に一段分の棒材２，
２・・・を並べてまとめた上、この−段分の棒材２，２
・・・を−括してロボット３によりリフターテーブル９
上に投入するようにしてもよい。

発明の効果以上のように本発明によれば、棒材搬送ロボットにより
積載装置上の指定された位置に棒状部材を並べ、必要と
する型面形状を創成しつつ棒状部材を順次積み重ねるこ
とによって棒状部材の集合体からなる型を作製するよう
にしたため、従来のように拘束状態にある棒状部材を一
本ずつ変位させる方式と比べて各棒状部材の位置精度誤
差が少なく、創成される型面の形状精度が著しく向上す
る。

また、棒状部材同士が完全に密着しているので、これに
よってもまた型面の形状精度が向上するほか、創成され
た型面に例えば直接溶融金属を流し込んで反転型を作製
することが可能となる。

さらに、ハンドで棒状部材を把持する際には、棒状部材
側の７字状の溝部とフィンガー先端のくさび状の爪部と
が係合することになるので、ハンドと棒状部材との相対
位置決め誤差を吸収できる。

その結果、待機位置での棒状部材の位置精度を高精度に
管理しなくても棒状部材を確実に把持できることから、
位置がずれたまま棒状部材を積載装置に投入してしまっ
たり、あるいは棒状部材を把持し損なうことがなく、棒
状部材の位置精度不良を原因とするトラブルを未然に防
止して装置全体の信頼性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置全体の概略説明図
、第２図は積載装置の平面図、第３図は同じく積載装置
の正面図、第４図はハンドの正面図、第５図は第４図の
平面図、第６図は第５図の右側面図、第７図はフィンガ
ーの爪部と棒材との関係を示す要部拡大斜視図、第８図
は第７図の水平断面図、第９図はプレス型の斜視図、第
１０図。第１１図および第１２図は棒材積み込み時の積載装置の
作動説明図、第１３図は溶融金属の流し込み時の説明図
、第１４図は製造された型の粗形状を示す断面図である
。２・・・棒材（棒状部材）、２ａ・・・溝部、３・・・
棒材搬送ロボット、４・・・積載装置、６・・・ハンド
、９・・・リフターテーブル、１８・・・型、１８ａ・
・・型面、３０・・・フィンガー、３１・・・爪部。第２図第３図第４図第５図第６図２ａ３１（３（Ｊ〕第９図第１０図！−一！−一綜本

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の棒状部材を所定の位置関係のもとに集合さ
せ、その集合体の一端面に創成される面を型面形状とす
る型を製造する装置であって、積載装置と、創成すべき型面の形状データに基づき所定の待機位置に
ある棒状部材を把持して積載装置上に多列多段にわたっ
て積み重ねてその一端面に型面を創成しつつ棒状部材の
集合体を作製する棒材搬送ロボットとを備えてなり、前記棒状部材の両端面に断面Ｖ字状の溝部を十文字状に
形成するとともに、棒材搬送ロボットのハンドには、前記溝部の断面形状に
対応するくさび状の爪部を有するフィンガーを取り付け
たことを特徴とする型の製造装置。