JPH09103869A - 鋳造成形における余剰部の切り離し方法と該方法に用いる余剰部の切り離しシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークから余剰部を短時間で簡便に効率よく
切り離せるようにする。切断面から切粉や切りクズが出
ないようにする。余剰部の成形熱を溶解炉での熱エネル
ギーとして有効利用する。 【解決手段】 成形型２にてワークＷＡを成形する鋳造
手段３と、鋳造手段３からワークＷＡを取り出して、ワ
ークＷＡを余剰部切断手段５の切断位置へ移送するワー
ク移送手段４と、該ワーク移送手段４にて移送されたワ
ークＷＡから余剰部ＷＡ１を切断する余剰部切断手段５
と、余剰部切断手段５の下部位置で、切り離し後のワー
クＷＡと余剰部ＷＡ１とを自動的に分別する分別手段６
とで、余剰部切り離しシステム１を構成する。鋳造手段
３で成形したワークＷＡと余剰部ＷＡ１とを、冷却工程
を経ることなく成形熱を保持させた状態のまま、余剰部
切断手段５のカッター１６，１７にて切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造成形されたワ
ークに連続する不要な余剰部をワークから切り離す方法
と、これに用いる余剰部の切り離しシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳造機の成形型から取り出されたワーク
には、鋳造材料が湯口や湯道で凝固した不要な余剰部が
一体につながっているため、例えば特開平６−１９８４
１９号公報に示される余剰部の切り離し装置が提案され
ている。この技術は、回転刃を、工具支持枠によってそ
の回転方向に沿って移動可能に支持し、回転刃の回転面
と平行な軸線の回りを回転可能に構成したワーク支持枠
と、該ワーク支持枠へ向けて進退可能なクランプ爪部材
とを設け、前記ワーク支持枠の回転軸線とワークの型割
り面とを略直交させて支持する構成としたことにより、
ワークと一体の余剰部をワーク支持枠から側方へ突出さ
せて、回転刃で容易に切断できるとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、ワークと
余剰部との切り離しには、回転刃やバンドソー等の切断
刃が用いられてきたが、成形型のキャビティから取り出
した直後にワークを切断すると、ワーク自体が成形熱を
保持しているうえに、切断刃の回転や往復動で発生する
摩擦熱によって、鋸歯間にワークや余剰部の一部が入り
込んで目詰りを生じ、切断抵抗が著しく増大して、余剰
部が容易に切断できなかったり、切断刃が停止したり或
いは折損を生じたりするほか、切断刃の作動装置にも過
大な負荷をかけてしまうことがあった。

【０００４】このため、従来はキャビティから取り出し
たワークを冷却工程で冷却液に浸して、ワークを充分に
冷却した後に、余剰部の切り離しを行なってきたが、ワ
ークと余剰部とを一体に冷却するために大型の冷却装置
を必要としていた。また、切り離し後の余剰部は、溶解
炉で溶して再利用されるが、一旦冷却した余剰部を溶解
炉で再加熱するために、熱エネルギーをいたずらに損失
することとなり、加えて余剰部を冷却するための冷却時
間と余剰部の再加熱時間だけワークの製造サイクルが延
びるので、コスト高で甚だ生産性の悪いものとなってい
た。更に、冷却で硬化した切断面を、切断刃の回転や往
復動で切断するために時間がかかり、しかも切断面から
は切粉や切りクズが発生するので、周辺を汚損して作業
場環境を悪化させたり、切粉や切りクズの処分を必要と
するなどの不具合があった。

【０００５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ワークから余剰部
を短時間で簡便に効率よく切り離すことができる余剰部
の切り離し方法と該方法に用いる余剰部切り離しシステ
ムとを安価に提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の余剰部の切り離し方法は、成形型のキャビ
ティで加熱成形されたワークから、成形型の湯口や湯道
で凝固した余剰部を切り離す鋳造成形における余剰部の
切り離し方法において、前記ワークをキャビティから取
り出したのち、冷却工程を経ることなくワークや余剰部
に成形熱を持たせたままで、前記余剰部との間の境界部
をカッターにて切断する。

【０００７】また、上述の方法に用いる余剰部の切り離
しシステムとして、成形型のキャビティで加熱成形され
たワークから、成形型の湯口や湯道で凝固した余剰部を
切り離す鋳造成形における余剰部の切り離し構造におい
て、前記成形型からワークを取り出して、該ワークを余
剰部切断手段の切断位置へ移送するワーク移送手段と、
該ワーク移送手段にて搬送されたワークから余剰部をカ
ッターにて切り離す前記余剰部切断手段と、切り離し後
のワークと余剰部とを分別する分別手段とを備えてい
る。

【０００８】上記の方法及びシステムでは、成形型のキ
ャビティから取り出したワークと余剰部を、冷却するこ
となくそのままカッターにて切断する。キャビティから
取り出した直後のワークや余剰部は、成形熱を保持した
ままであるため、境界部の組織に粘性があって、冷却液
で組織を凝固した従来の境界部よりも柔らかく、カッタ
ーによる容易な切断が可能となる。また、カッターやカ
ッターの駆動装置にかかる負荷が少なくて済む。更に、
切断時間が短縮され、ワークの切断面も綺麗に仕上が
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一形態例を図面に
基づいて説明する。図中、図１は余剰部切り離しシステ
ムの全体斜視図、図２は余剰部切り離し手段の平面図、
図３は余剰部切断手段の左側面図、図４は図２のIV−IV
断面図、図５は切り離し装置と分別手段の正面図であ
る。

【００１０】余剰部切り離しシステム１は、成形型２に
てワークＷＡを成形する鋳造手段３と、該鋳造手段３か
らワークＷＡを取り出して、該ワークＷＡを余剰部切断
手段５の切断位置へ移送するワーク移送手段４と、該ワ
ーク移送手段４にて移送されたワークＷＡから余剰部Ｗ
Ａ１を切断する前記余剰部切断手段５と、該余剰部切断
手段５の下部位置で、切り離し後のワークＷＡと余剰部
ＷＡ１とを自動的に分別する分別手段６とからなってい
る。

【００１１】上記鋳造手段３は、保持枠７に成形型２の
固定型８と可動型９とを対向して設け、該可動型９を油
圧シリンダやエアシリンダ等のアクチュエータ１０にて
押動し、固定型８と可動型９との接合面に画成されるキ
ャビティＣＡに、上部の湯口ＣＡ１から高温の溶湯を注
いでキャビティＣＡで溶湯を凝固することにより、ワー
クＷＡを鋳造成形するようになっており、図１では固定
型８と可動型９とを型開きして、キャビティＣＡからワ
ークＷＡを取り出した後の状態を示している。

【００１２】ワーク移送手段４は、架台１１に立設した
回動支軸１２に、第１腕１３と第２腕１４とを縦方向へ
回動可能に連設し、第２腕１４の先端に開閉可能なチャ
ック１５を備えたワーク取り出し用ロボットで、回動支
軸１２の旋回と第１及び第２腕１３，１４の俯仰によっ
て、先端のチャック１５を、鋳造手段３のキャビティＣ
Ａから余剰部ＷＡ１の切断位置となる余剰部切断手段５
の固定カッター１６と可動カッター１７の間へ移動させ
るようになっている。鋳造手段３では、ワークＷＡに連
続して湯口ＣＡ１で凝固した余剰部ＷＡ１がチャック１
５にて把持され、余剰部切断手段５では、チャック１５
が余剰部ＷＡ１を把持したまま、ワークＷＡを余剰部Ｗ
Ａ１の切断位置となるカッター１６，１７の間へ縦向き
に差し入れて、カッター１６，１７先端の切断刃１６
ａ，１７ａ間に、ワークＷＡと余剰部ＷＡ１との境界部
を位置させて停止するようになっている。

【００１３】余剰部切断手段５は、矩形枠１８の一端片
１８ａに、上述の固定カッター１６を矩形枠１８の内部
空間へ向けて突設し、該矩形枠１８の一側片１８ｂに作
動レバー１９の一端を支軸２０で枢支して、矩形枠１８
の内部空間に作動レバー１９を水平方向へ回動可能に配
設し、該作動レバー１９に上記固定カッター１６と対向
する可動カッター１７を固着すると共に、作動レバー１
９と矩形枠１８の他端片１８ｃとにアクチュエータ２１
を掛け渡して構成されている。

【００１４】余剰部切断手段５による余剰部ＷＡ１の切
り落しは、ワーク移送手段４のチャック１５にて余剰部
ＷＡ１を把持した状態で、作動レバー１９をアクチュエ
ータ２１の押動によって矩形枠１８の一端片１８ａ方向
へ回動し、固定カッター１６と可動カッター１７との間
に位置するワークＷＡと余剰部ＷＡ１との境界部を、切
断刃１６ａ，１７ａにて切断する。切断刃１６ａ，１７
ａは、支軸２０を通る半径方向線にやや傾斜して設けら
れており、切断刃１６ａ，１７ａをワークＷＡと余剰部
ＷＡ１との境界部に斜めに切り込むようにして切断力を
高めている。

【００１５】固定及び可動カッター１６，１７の一側部
には、矩形枠１８の一側片１８ｂを挟んだ上下に、ワー
ク払い出し手段２２と余剰部払い出し手段２３とが設け
られている。払い出し手段２２，２３のそれぞれは、矩
形枠１８の一側片１８ｂに固着したガイド板２４に支持
されるアクチュエータ２５及び一対のガイド棒２６と、
カッター１６，１７側でガイド棒２６の先端に固着され
る押し板２７とからなっており、該押し板２７をアクチ
ュエータ２５によってカッター上下の切断位置へ突き出
し、切り離し後のワークＷＡと余剰部ＷＡ１とを強制的
に落下させるようにしている。

【００１６】このうち、ワーク払い出し手段２２は、余
剰部切断後の切断刃１６ａ，１７ａを突き合わせた状態
で、押し板２７をカッター方向へ作動してワークＷＡを
落下させ、また余剰部払い出し手段２３は、ワークＷＡ
の落下後、可動カッター１６を後退させて切断刃１６
ａ，１７ａを離間したのち、押し板２７をカッター方向
へ作動して余剰部ＷＡ１を落下させる。

【００１７】前記分別手段６は、断面コ字形のワーク排
出シュート２８と余剰部排出シュート２９とを山形に突
き合わせて、これらをアクチュエータ３０にてシュート
２８，２９の長手方向へ一体に移動できるようにしたも
ので、ワーク排出シュート２８の排出口下方には冷却液
Ｌを収容したワーク冷却槽３１が、また余剰部排出シュ
ート２９の排出口下方には余剰部回収バケット３２がそ
れぞれ配設される。

【００１８】余剰部ＷＡ１の切断時には、余剰部切断手
段５の切断位置下方にワーク排出シュート２８が位置し
ていて（図５の想像線位置）、余剰部ＷＡ１よりも先に
切り落されたワークＷＡをワーク排出シュート２８によ
ってワーク冷却槽３１へ投入し、ワークＷＡの落下後に
アクチュエータ３０にて余剰部排出シュート２９を切断
位置下方へ移動し（図５の実線位置）、余剰部ＷＡ１を
余剰部排出シュート２９によって余剰部回収バケット３
２へ投入する。

【００１９】分別手段６のワーク排出シュート２８と余
剰部排出シュート２９は、ワーク払い出し手段２２と余
剰部払い出し手段２３に連動させることもできる。ワー
ク冷却槽３１で冷却されたワークＷＡは切削等の次工程
へ移送され、また余剰部回収バケット３２に回収された
余剰部ＷＡ１は溶解炉で溶して再利用される。

【００２０】以上のように、本形態例の余剰部切り離し
システム１は、鋳造手段３と余剰部切断手段５との間に
ワーク移送手段４を設け、該ワーク移送手段４にて鋳造
手段３のキャビティＣＡから取り出したワークＷＡを、
冷却工程を経ることなくワークＷＡが成形熱を保持した
状態のまま、余剰部切断手段５の切断位置へ搬送してカ
ッター１６，１７で切断するようにしたから、ワークＷ
Ａと余剰部ＷＡ１との間の境界部の組織には適度な粘性
があって、冷却液で組織を凝固した従来の境界部よりも
柔らかいので、カッター１６，１７の一度の軽い切断作
業によって容易に切断することができるようになる。ま
た、カッター１６，１７やカッターの作動装置となるア
クチュエータ２１にかかる負荷が少なくて済むので、耐
久性を高めることができる。更に、従来の切断刃による
回転や往復動の切断に較べると、切断時間を大幅に短縮
でき、ワークＷＡの切断面も綺麗に仕上げることがで
き、しかも切断面から切粉や切りクズが発生することが
ないので、周辺を汚損して作業場環境を悪化させること
がなく、切粉や切りクズの処分も不要にできる。

【００２１】また、切り離し後の余剰部ＷＡ１に成形熱
を持たせたまま溶解炉へ投入するので、ワークＷＡと共
に余剰部ＷＡ１を冷却していた従来に較べると、余剰部
ＷＡ１の成形熱を溶解炉で余剰部ＷＡ１を溶解する際の
熱エネルギーとして有効利用しながら、ワークＷＡの製
造サイクルを短縮化できて、コストダウントと生産性の
向上を図ることができる。しかも、ワークＷＡの冷却
は、余剰部ＷＡ１を切り離したのちにワークＷＡのみを
冷却すればよいから、冷却装置を従来よりもコンパクト
なもので済ますことができる。

【００２２】更に本形態例は、ワーク移送手段４のチャ
ック１５によって余剰部ＷＡ１を把持しながら切断作業
を行なうので、余剰部切断手段５にワークＷＡや余剰部
ＷＡ１を固定するための治具を設ける必要がなく経済性
に優れており、しかもチャック１５から治具へ移載して
固定する作業が不要となるので、生産性の向上をも図る
ことができる。

【００２３】尚、上述の形態例では、固定カッターと可
動カッターの組合わせで説明したが、形態例の固定カッ
ターを刃受け材に換えて、可動カッター１枚でも余剰部
を切り離すことができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、鋳造手段
で成形したワークを、冷却工程を経ることなくワークや
余剰部に成形熱を保持させたままで、余剰部切断手段の
切断位置へ移送してカッターで切断するようにしたか
ら、ワークと余剰部との間の境界部の組織には適度な粘
性があって、冷却液で組織を凝固した従来の境界部より
も柔らかいため、カッターの一度の軽い切断工程によっ
て容易に切断することができるようになる。更に、カッ
ターやカッターの作動装置にかかる負荷が少なくて済
み、耐久性を高めることができる。また、従来の切断刃
による回転や往復動の切断に較べると、切断時間を大幅
に短縮でき、ワークの切断面も綺麗に仕上げることがで
きる。更に、切断面から切粉や切りクズが発生すること
がないので、周辺を汚損して作業場環境を悪化させるこ
とがなくなり、切粉や切りクズの処分も不要とすること
ができる。しかも、従来のように回転や往復動による大
きな切断音が間断なく発生することがなくなり、切断時
の騒音が極めて小さく抑制されるので、作業場の環境を
向上することができる。

【００２５】また、切り離し後に溶解炉へ投入される余
剰部が成形熱を保持したままであるので、余剰部を一旦
冷却していた従来のものと比較すると、余剰部を溶解す
るための熱エネルギーとして成形熱を有効利用しなが
ら、ワークの製造サイクルを短縮化できて、コストダウ
ントと生産性の向上を図ることができる。更に、ワーク
の冷却は、余剰部を切り離したのちにワークのみを冷却
すればよいから、冷却装置を従来よりもコンパクトなも
ので済ますことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態例を示す余剰部切り離しシステ
ムの全体斜視図

【図２】余剰部切り離し手段の平面図

【図３】余剰部切り離し手段の左側面図

【図４】図２のIV−IV断面図

【図５】余剰部切断手段と分別手段の正面図

【符号の説明】

１…余剰部切り離しシステム ２…成形型 ３…鋳造手段 ４…ワーク移送手段 ５…余剰部切断手段 ６…分別手段 ８…固定型 ９…可動型 １０，２１，２５，３０…油圧シリンダやエアシリンダ
等のアクチュエータ １２…回動支軸 １５…チャック １６…固定カッター １７…可動カッター １６ａ，１７ａ…切断刃 １８…矩形枠 １９…作動レバー ２２…ワーク払い出し手段 ２３…余剰部払い出し手段 ２６…ガイド棒 ２７…押し板 ２８…ワーク排出シュート ２９…余剰部排出シュート ３１…ワーク冷却槽 ３２…余剰部回収バケット ＣＡ…キャビティ ＣＡ１…湯口 Ｌ…冷却液 ＷＡ…ワーク ＷＡ１…余剰部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形型のキャビティで加熱成形されたワ
   ークから、成形型の湯口や湯道で凝固した余剰部を切り
   離す鋳造成形における余剰部の切り離し方法において、
   前記ワークをキャビティから取り出したのち、冷却工程
   を経ることなくワークや余剰部に成形熱を持たせた状態
   で、ワークと余剰部との間の境界部をカッターにて切断
   することを特徴とするワークの余剰部切り離し方法。
2. 【請求項２】 成形型のキャビティで加熱成形されたワ
   ークから、成形型の湯口や湯道で凝固した余剰部を切り
   離す鋳造成形における余剰部の切り離し構造において、
   前記成形型からワークを取り出して、該ワークを余剰部
   切断手段の切断位置へ移送するワーク移送手段と、該ワ
   ーク移送手段にて搬送されたワークから余剰部をカッタ
   ーにて切り離す前記余剰部切断手段と、切り離し後のワ
   ークと余剰部とを分別する分別手段とを備えたことを特
   徴とする鋳造成形における余剰部の切り離しシステム。