(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイカストマシンによって鋳造されたアルミニウム鋳造品の不要部分であるセキを、自動的に製品部分から取り除く、ダイカストマシン用セキ折り装置の提供。【解決手段】ダイカスト鋳造品のビスケット部を押さえて固定するための鋳造品クランプ６と、流入部を折るための製品ハンマー８と、オーバーフローを折るためのオーバーフローハンマー１７から構成され、鋳造品クランプは自己増圧式エアーシリンダによって駆動され、製品ハンマーは１個のモータによって直線的に位置決め制御されるとともに自己増圧式エアーシリンダによって駆動され、オーバーフローハンマーは２個のモータによって平面的に位置決めされるとともにエアーシリンダによって駆動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイカスト鋳造品のビスケット部を押さえて固定するための鋳造品クランプと、流入部を折るための製品ハンマーと、オーバーフローを折るためのオーバーフローハンマーから構成され、
前記鋳造品クランプは自己増圧式エアーシリンダによって駆動され、前記製品ハンマーは１個のモータによって直線的に位置決め制御されるとともに自己増圧式エアーシリンダによって駆動され、前記オーバーフローハンマーは２個のモータによって平面的に位置決めされるとともにエアーシリンダによって駆動されることを特徴とするダイカストマシン用セキ折り装置。
【請求項２】
前記鋳造品クランプと前記製品ハンマーを駆動する自己増圧式エアーシリンダは、二段式であることを特徴とする、請求項１に記載のダイカストマシン用セキ折り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ダイカストマシンによって鋳造されたアルミニウム鋳造品の不要部分であるセキを、自動的に製品部分から取り除くための装置であり、ダイカスト鋳造の後工程で使用される。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムやマグネシウムなど軽金属製の製品を効率良く生産できるダイカスト鋳造では、高温で溶融状態の軽金属を射出装置によって金型内に射出充填し、冷却固化後に金型から取り出す。図７は、射出充填完了時の金型周辺の状態を示した図である。金型は固定型１１０と可動型１１１からなり、図示せぬ型締装置によって閉じられ大きな型締力が負荷されている。固定型１１０と可動型１１１の間には、軽金属が充填される空間のキャビティが形成されている。金型にはスリーブ１１３が連結されており、スリーブ１１３の中にはプランジャーチップ１１５が摺動自在に内蔵され、プランジャーロッド１１４を介して図示せぬ射出装置によって往復動作可能となっている。プランジャーチップ１１５がスリーブ１１３内で後退（図の左方向）した状態で、給湯口１１６から溶融状態の軽金属（溶湯）がスリーブ１１３内に供給される。その直後に、プランジャーチップ１１５が高速で前進させられることにより、溶湯が金型内に高圧で射出充填される。そして溶湯がキャビティ内で冷却固化した後、型締装置によって金型が開かれ、中の鋳造品が取り出される。
【０００３】
図８に示すよう、取り出された鋳造品１００は、製品部１０１とその周辺に付いている不要部のセキと呼ばれる部分からなる。セキには、オーバーフロー１０２と、ビスケット部１０４とランナー部１０５とゲート部１０６から構成される流入部１０３がある。オーバーフロー１０２は、複数個付けられており、溶湯の流動先端に多く存在する酸化物や空気を含む部分を、製品部１０１内に残らないようにするため設けられたものである。また流入部１０３は、スリーブ１１３の先端から溶湯を製品部１０１に導くために設けられた流路である。
オーバーフロー１０２の付け根は薄くなっており、打撃を与えたり力を加えて押すと折れて、製品部１０１から切り離すことが容易な形状になっている。ゲート１０６も同様に薄く折り易くなっているが、幅が広いことなどにより、オーバーフロー１０２よりも大きな力を要する。
【０００４】
よって、ダイカストマシンで鋳造した後には、これらのセキを折って製品部から切り離すための後処理工程が実施される。その作業を自動で効率よく行なうために、今まで様々な種類のセキ折り装置が考案され使われてきた。
例えば、特許文献１には、オーバーフローを折るための打落シリンダを多数備え付け、各製品のオーバーフロー位置に対応して選択的に打落シリンダを動作し、また製品部の固定と流入部を折るために大型シリンダを用いる方法が、開示されている。
特許文献２には、サーボモータによって駆動制御されるＸ−Ｙステージにより、セキ折りエアーシリンダをオーバーフロー位置に合わせて位置決めする方法が開示されている。
さらには、流入部を折るために、大きな力を発揮できる油圧シリンダやリンク機構、インパクト打撃機構が用いられることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１９９２４８号公報
【特許文献２】特開２００６−３３４６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の装置では、いろいろな形状の製品に対応するため多数の打落シリンダを設ける必要があり、設備的に多くの無駄が生じていた。
また、特許文献２の装置は、サーボモータによって駆動制御されるＸ−Ｙステージでセキ折りエアーシリンダを位置決めするので、セキ折りエアーシリンダを１式備えればよいという点で改善されているが、大きな力を要する製品固定や流入部を折る方法については開示されていない。
さらに、大きな力を発揮するため油圧シリンダを用いると、油圧ポンプやオイルタンク、配管が必要となり装置が大がかりとなり、また、メインテナンスに労力を費やすという問題があった。リンク機構を用いると構造が複雑になると共に装置が大きくなり、インパクト打撃機構は大きな騒音を発生するという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
よって、本願発明では、ダイカスト鋳造品のビスケット部を押さえて固定するための鋳造品クランプと、流入部を折るための製品ハンマーと、オーバーフローを折るためのオーバーフローハンマーから構成され、鋳造品クランプは自己増圧式エアーシリンダによって駆動され、製品ハンマーは１個のモータによって直線的に位置決め制御されるとともに自己増圧式エアーシリンダによって駆動され、オーバーフローハンマーは２個のモータによって平面的に位置決めされるとともにエアーシリンダによって駆動される、ダイカストマシン用セキ折り装置とする。
さらに、鋳造品クランプと製品ハンマーを駆動する自己増圧式エアーシリンダは、二段式である、ダイカストマシン用セキ折り装置とする。
【発明の効果】
【０００８】
（１）自己増圧式エアーシリンダを用いるため、大きな力で鋳造品を固定することや流入部（ゲート部）を折り取ることが、可能となる。
（２）製品ハンマーとオーバーフローハンマーは、モータにより移動し位置決めされるので、それぞれ１式装備すれば、様々な形状の鋳造品に対応できる。
（３）エアーとモータのみによって駆動されるため、油圧ポンプやオイルタンク、配管などの油圧装置が不要となり、省スペース化が図られメインテナンスも簡単になる。
（４）エアーとモータによる駆動のため、油圧式に対してハイスピード化が可能で、低騒音になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】セキ折り装置の全体を表す図
【図２】製品ハンマーを横から（図１において右から）見た図
【図３】オーバーフローハンマーを横から（図１において右から）見た図
【図４】一般的な自己増圧式エアーシリンダの構造を表わす断面図
【図５】二段式の自己増圧式エアーシリンダの構造を表わす断面図
【図６】セキ折り装置にセット（固定）された状態で、鋳造品を上から見たときの、製品ハンマー及びオーバーフローハンマーの移動範囲を示す図
【図７】ダイカストマシンに取付けられた金型及びスリーブ、プランジャーを表わす図
【図８】ダイカストマシンによって鋳造され金型から取り出された鋳造品を表わす図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１において、セキ折り装置１の全体を表す。セキ折り装置１は、ダイカストマシンから取り出された鋳造品が、１台のロボット等によって容易にセットできる位置に配置され、地面に固定されることが望ましい。地面に固定されたフレーム２の支柱には、鋳造品固定台３が固着され、その上に鋳造品３２のビスケット部を載せる小さな台が取付けられている。さらに最後に製品部から切り離されて残った流入部を突き落とすための流入部払い用エアーシリンダ４が設けられている。
【００１２】
フレーム２の上梁には、鋳造品クランプ用台５、製品ハンマー用固定台７、オーバーフローハンマー用固定台１３が固着されている。鋳造品クランプ用台５の下側には、自己増圧式エアーシリンダ６ａとそのロッドの先端に取付けられたクランプ部６ｂからなる鋳造品クランプ６が装着されている。
【００１３】
また、製品ハンマー用固定台７の下側には、製品ハンマー８が移動装置を介して取付けられている。移動装置は図２に示すよう、製品ハンマー用リニアガイド９、製品ハンマー用モータ１０、製品ハンマー用ボールねじ１１、製品ハンマー用移動台１２からなり、その下に製品ハンマー用自己増圧式エアーシリンダ８ａ、ハンマー部８ｂが取付けられている。製品ハンマー用モータ１０を回転制御することにより、製品ハンマー８の移動と位置決めが可能である。
【００１４】
さらに、オーバーフローハンマー用固定台１３の下側には、オーバーフローハンマー１７が移動装置を介して取付けられている。その移動装置は、まず図１の左右方向のＸ軸方向に移動するための、オーバーフローハンマー用Ｘ軸リニアガイド１４、オーバーフローハンマー用Ｘ軸モータ１５、オーバーフローハンマー用Ｘ軸ボールねじ１６、オーバーフローハンマー用Ｘ軸移動台１８からなる。
その下側にはＹ軸方向（図１の手前と奥方向）に移動するため、図３で示すよう、オーバーフローハンマー用Ｙ軸リニアガイド１９、オーバーフローハンマー用Ｙ軸モータ２０、オーバーフローハンマー用Ｙ軸ボールねじ２１、オーバーフローハンマー用Ｙ軸移動台２２からなる移動装置が取付けられている。オーバーフローハンマー用Ｙ軸移動台２２の下側には、オーバーフローハンマー用エアーシリンダ１７ａが取付けられ、そのロッドの先端には、ハンマー部１７ｂが取付けられている
【００１５】
この移動装置において、オーバーフローハンマー用Ｘ軸モータ１５とオーバーフローハンマー用Ｙ軸モータ２０を回転制御することにより、オーバーフローハンマー１７は平面的に移動と位置決めが可能である。（図６を参照）  オーバーフローを折るためには大きな力を要しないので、オーバーフローハンマー用エアーシリンダ１７ａは一般的なエアーシリンダを用いれば十分である。また、それぞれのリニアガイドの作用によって、移動は滑らかに行なうことができる。
【００１６】
フレーム２の内側の床面上には、セキ回収台車３１が置かれており、上から落ちてきたセキを受け入れて回収する。
また、回収台車３１の上側には、図示せぬ動作装置（ロボットやエアー駆動装置）によって出し入れが可能な製品受け皿３０が装備されており、ゲート部が折られて流入部から切り離された製品部を受け取り、セキ折り装置１の外に搬出することができる。
【００１７】
図４を参照して、鋳造品クランプ６と製品ハンマー８に用いられる、一般的なタイプの自己増圧式エアーシリンダ４０を説明する。
ボディー４１の上側には、エアーが供給されるヘッド室４３が設けられており、その中には摺動可能なエアーピストン４４とそれに連結するエアーロッド４６、及びばねが内蔵されている。ばね４５は、エアーピストン４４とエアーロッド４６を重力に抗して押し上げるためのものであり、弱い力の圧縮ばねである。エアーロッド４６の下端は、作動油が充満した作動油室４７に挿入されている。作動油室４７の下側は、摺動可能な作動油ピストン４８がロッド室４９の中に組み込まれている。作動油ピストン４８には、ハンマーロッド５０が連結し、その先端にはハンマー部５１が取付けられている。それぞれの摺動部には、Ｏリングやパッキンが組み込まれ、エアーや作動油の漏れを防止する。
【００１８】
ヘッド室４３とロッド室４９は、それぞれ配管を経由して切換えバルブ４２と繋がっており、さらにエアー供給源５２およびサイレンサ５３を介して大気と連通している。
切換えバルブ４２が通常状態（消磁中）の時は、エアー供給源５２からの圧力はロッド室４９に導かれ、作動油ピストン４８とハンマーロッド５０、ハンマー部５１、及び上側のエアーピストン４４とエアーロッド４６を押し上げている。そして、切換えバルブ４２が励磁されると、エアー供給源５２からの圧力はヘッド室４３へと導かれ、エアーピストン４４や作動油ピストン４８などを下に押し下げ、ロッド室４９のエアーは配管、切換えバルブ４２、サイレンサ５３を介して、大気に開放される。
【００１９】
この時、作動油室４７の上側の断面積はヘッド室４３の断面積よりかなり小さくなっているので、この断面積の比に応じて作動油室４７の作動油の圧力は、エアー圧力に対して増圧される。よって、ハンマーロッド５０やハンマー部５１を、大きな力で押し下げる（押し出す）ことが可能となる。
【００２０】
ここから、セキ折り装置１における動作工程を説明する。
まず、鋳造品クランプ６、製品ハンマー８、オーバーフローハンマー１７のロッドやハンマー部を引き上げ、流入部払い用エアーシリンダ４は引っ込めて待機状態にする。
次に、ダイカストマシンによって鋳造された鋳造品３２を、ロボット等によって取り出した後、セキ折り装置１内に搬入する。そして、ゲート部を鋳造品固定台３の上の小さな台の上に載せた後、製品クランプ６を動作して鋳造品を固定する。この搬入作業はオペレータによる手作業でも可能であるが、ロボット等により自動的に行なわれることが望ましい。
【００２１】
鋳造品３２の固定が完了すると、まずオーバーフローを全て折り取る。
オーバーフローハンマー用Ｘ軸モータ１５とオーバーフローハンマー用Ｙ軸モータ２０を駆動し、オーバーフローハンマー１７を折り取るオーバーフローの上に移動させ位置決めする。この位置は、予め制御装置にプログラムされており、自動的に移動できる。
位置決めが完了すると、オーバーフローハンマー用エアーシリンダ１７ａにエアーを供給するよう切換えバルブを励磁して、ハンマー部１７ｂを下げてオーバーフローを折り落とす。
切換えバルブを消磁してハンマー部を上に上げた後、次に折るオーバーフローの上に移動する。そして、順次これらの動作を繰り返し、全て折り落とす。
【００２２】
オーバーフローが無くなると、製品受け皿３０を鋳造品３２の下に移動させる。次に、製品ハンマー用モータ１０を駆動し、押圧する部分の上に移動させる。この位置も、制御装置にプログラムされている。製品ハンマー用モータ１０の移動完了後、切換えバルブを励磁して、ハンマー部８ｂを下げる。１回の押圧でゲート部が折れない鋳造品では、複数箇所押圧して折る。ゲート部が折れて流動部から離れた製品部が、製品受け皿３０の上に落ちた後、製品受け皿３０を動作し、製品部をセキ折り装置１の外に搬出する。
【００２３】
そして、鋳造品クランプ６のクランプ部６ｂを上昇させ、流入部払い用エアーシリンダ４を突き出して、製品部から離れた流動部をセキ回収台車３１の中に突き落とす。
続いて、全てのシリンダを引っ込めて次の鋳造品が搬入されるのを待つ。
【００２４】
これらの一連の作業は、制御装置によって自動的に行なわれ、製品部とセキは自動分別されて回収できる。
また、製品部の周囲にバリが発生した場合は、その位置にオーバーフローハンマーを位置決めし、同様に折り取ることもできる。
【実施例２】
【００２５】
図５に、二段式の自己増圧式エアーシリンダの断面図を示す。
ボディー６１の上側にはヘッド室６２が設けられている。ヘッド室６２には、上部エアーヘッド６３と上部ロッド６４が連結され摺動可能な状態で内蔵されている。上部エアーヘッド６３の下側には、作動油ヘッド６６が摺動可能に装着され、内径部で上部ロッド６４と摺動可能になっている。上部エアーヘッド６３と作動油ヘッド６６の間には圧縮状態の弱いばね６５が装着されており、上部エアーヘッド６３を上に押し上げている。
作動油ヘッド６６の下側は、上部作動油室６７、小径部作動油室６７ａ、下部作動油室６８が連通して設けられ、内部には作動油が充満されている。小径部作動油室６７ａの内周部には、作動油パッキン６９が装着されており、上部ロッド６４が下がって挿入されると、作動油をシールして、作動油室の圧力をその上側と下側で分離することが可能となる。
【００２６】
下部作動油室６８の下側とそれに繋がる上部エアー室７０には、作動油ロッド７２が摺動自在に装着されている。作動油ロッド７２は、下部エアーヘッド７１及びハンマーロッド７４と結合し、さらにハンマーロッド７４の先端には、ハンマー部（クランプ部）７５が取付けられている。下部エアーヘッド７１の下側は、上部エアー室７０と連続する下部エアー室７３が設けられ、内径部で下部エアーヘッド７１が摺動可能である。
【００２７】
上部エアー室７０と下部エアー室７３は、配管を介して第一切換えバルブ７８と繋がっており、さらにエアー供給源７９およびサイレンサ８０を介して大気と連通している。上部エアー室７０と切換えバルブ７８との間の配管は途中で分岐し、第二切換えバルブ７６を介してヘッド室６２と連通している。上部エアー室７０に通じる配管のエアー圧力が低いときは、ヘッド室６２の圧力は、第二切換えバルブとサイレンサ７７を介して大気に開放している。上部エアー室７０に通じる配管のエアー圧力が上がると、第二切換えバルブ７６は切り換わり、そのエアー圧力がヘッド室６２に導かれるようになっている。
【００２８】
そのため、第一切換えバルブ７８を励磁すると、上部エアー室７０にエアー圧力が入り上部エアーヘッド７１及びそれと連結する作動油ロッド２、ハンマーロッド７４、ハンマー部７５を高速で押し下げる。そして、ハンマー部７５が何かと接触し、下に下がる抵抗が生じると、配管の圧力が上がり第二切換えバルブ７６が切り換わる。すると、エアー圧力がヘッド室６２に導かれ上部エアーヘッド６３を押し下げる。それと連結する上部ロッド６４が下がり、先端部分が小径部作動油室６７ａに装着されている作動油パッキン６９を通過すると、下部作動油室の６８の作動油が密閉され作動油が増圧される。増圧された作動油が作動油ロッド７２の上面部を押すので、それに連結するハンマーロッド７５やハンマー部７４を、低速にはなるが強い力で押し下げることが可能となる。
【００２９】
よって、ハンマー部７５が鋳造品に接触するまでは高速で動作し、接触後は増圧して大きな力を発揮することができ、セキ折り工程のスピード化が図れ短時間で作業を終了することが可能となる。
【００３０】
上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
ダイカストマシンの後工程装置として、アルミニウム製品等の鋳造工場内に設置して使用することができ、工場内のクリーン化や低騒音化、生産性の向上に貢献する。
【符号の説明】
【００３２】
１  セキ折り装置
２  フレーム
３  鋳造品固定台
４  流入部払い用エアーシリンダ
５  鋳造品クランプ用台
６  鋳造品クランプ
６ａ  鋳造品クランプ用自己増圧式エアーシリンダ
６ｂ  クランプ部
７  製品ハンマー用固定台
８  製品ハンマー
８ａ  製品ハンマー用自己増圧式エアーシリンダ
８ｂ  ハンマー部
９  製品ハンマー用リニアガイド
１０  製品ハンマー用モータ
１１  製品ハンマー用ボールねじ
１２  製品ハンマー用移動台
１３  オーバーフローハンマー用固定台
１４  オーバーフローハンマー用Ｘ軸リニアガイド
１５  オーバーフローハンマー用Ｘ軸モータ
１６  オーバーフローハンマー用Ｘ軸ボールねじ
１７  オーバーフローハンマー
１７ａ  オーバーフローハンマー用エアーシリンダ
１７ｂ  ハンマー部
１８  オーバーフローハンマー用Ｘ軸移動台
１９  オーバーフローハンマー用Ｙ軸リニアガイド
２０  オーバーフローハンマー用Ｙ軸モータ
２１  オーバーフローハンマー用Ｙ軸ボールねじ
２２  オーバーフローハンマー用Ｙ軸移動台
３０  製品受け皿
３１  セキ回収台車
３２  鋳造品
４０  自己増圧式エアーシリンダ
４１  ボディー
４２  切換えバルブ
４３  ヘッド室
４４  エアーピストン
４５  ばね
４６  エアーロッド
４７  作動油室
４８  作動油ピストン
４９  ロッド室
５０  ハンマーロッド
５１  ハンマー部（クランプ部）
５２  エアー圧供給源
５３  サイレンサ
６０  二段式の自己増圧式エアーシリンダ
６１  ボディー
６２  ヘッド室
６３  上部エアーヘッド
６４  上部ロッド
６５  ばね
６６  作動油ヘッド
６７  上部作動油室
６７ａ  小径部作動油室
６８  下部作動油室
６９  作動油パッキン
７０  上部エアー室
７１  下部エアーヘッド
７２  作動油ロッド
７３  下部エアー室
７４  ハンマーロッド
７５  ハンマー部（クランプ部）
７６  第二切換えバルブ
７７  サイレンサ
７８  第一切換えバルブ
７９  エアー圧供給源
８０  サイレンサ
１００  鋳造品
１０１  製品部
１０２  オーバーフロー
１０３  流入部
１０４  ビスケット部
１０５  ランナー部
１０６  ゲート部
１１０  固定金型
１１１  可動金型
１１２  キャビティ
１１３  スリーブ
１１４  プランジャーロッド
１１５  プランジャーチップ
１１６  給湯口
【図１】
2010167482.tif 000003
【図２】
2010167482.tif 000004
【図３】
2010167482.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010167482.tif 000008
【図７】
2010167482.tif 000009
【図８】
2010167482.tif 000010