(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁撹拌装置の電磁力によってカップ内の溶湯を低粘性半凝固組織状の半凝固スラリに成形し、前記カップ内の半凝固スラリをダイカストマシンの固定金型側に貫入配置されている射出スリーブ内に投入させる移動機構部を備えた自動鋳造装置におけるカップ内半凝固スラリの振動投入機構であって、前記移動機構部は投入・取出用ロボットであって、ロボットアームの先端にエアシリンダで開閉駆動される一対の挟持片から構成されたチャック部が取付けられていて、前記振動投入機構は、ロボットアームのチャック部と同じ側に振動駆動装置が設けられていて、この振動駆動装置は、ロボットアーム先端のチャック部の取付部側と反対側に位置する箇所に、ロボットアームに沿って付設されている配管から供給される圧縮空気で駆動される加圧式スプリングダンパ構造によるエアーバイブレータによって構成されていて、エアーバイブレータによる強制振動でカップ内の半凝固スラリを射出スリーブ内に落下させるようにしてあることを特徴とする自動鋳造装置におけるカップ内半凝固スラリの振動投入機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアルミニウム合金等による鋳造製品を製造するダイカストマシンを使った自動鋳造成形において、溶融保持炉から溶湯をラドルで汲み上げ、電磁撹拌装置に収容されているカップへ給湯し、低粘性半凝固組織状の半凝固スラリの成形後に、当該半凝固スラリをダイカストマシンの射出スリーブ内に供給するに際し、半凝固スラリをカップの内壁から離反させるようカップ自体を振動させてスムーズに投入できるようにした自動鋳造装置におけるカップ内半凝固スラリの振動投入機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁撹拌式による半凝固鋳造法では、先ず、半凝固スラリ形成用のカップを冷却し、清掃・乾燥した後に、離型剤が内面に塗布されたカップは電磁撹拌装置の磁界発生コイル間に収容され、収容された当該カップには溶湯がラドルを使って投入される。次に、磁界発生コイルへの通電により溶湯に運動量を与えて均一に撹拌させることで当該溶湯を半凝固組織の高粘性の半凝固スラリに変える。撹拌後には、電磁撹拌装置からカップが取り出され、カップ内の半凝固スラリがダイカストマシンの射出スリーブに設けられている投入口を経て当該射出スリーブ内に投入されて鋳型成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特になし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電磁撹拌装置は、溶湯に対し全体的に連続的且つ均一な半凝固組織による粘性度の高い半凝固スラリを形成するから、カップ内壁に対する半凝固スラリの自重による密着とも相俟ってカップ内壁に粘着してしまい、カップを引っ繰り返し、反転させても半凝固スラリが射出スリーブの投入口内にスムーズに落下させることができないものとなるという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、カップを引っ繰り返し、反転させた際に当該カップの内壁に粘着した部分を含めた全ての半凝固スラリをダイカストマシンの射出スリーブの投入口内に確実に投入させることができる自動鋳造装置におけるカップ内半凝固スラリの振動投入機構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】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明にあっては、電磁撹拌装置７の電磁力によってカップ５内の溶湯Ｓを低粘性半凝固組織状の半凝固スラリＦに成形し、前記カップ５内の半凝固スラリＦをダイカストマシン１１の固定金型１５側に貫入配置されている射出スリーブ１２に投入させる移動機構部８を備えた自動鋳造装置におけるカップ内半凝固スラリの振動投入機構であって、前記移動機構部８は投入・取出用ロボット２１であって、ロボットアーム２２の先端にエアシリンダで開閉駆動される一対の挟持片から構成されたチャック部２３が取付けられていて、前記振動投入機構は、ロボットアーム２２のチャック部２３と同じ側に振動駆動装置２４が設けられていて、この振動駆動装置２４は、ロボットアーム２２先端のチャック部２３の取付部側と反対側に位置する箇所に、ロボットアーム２２に沿って付設されている配管から供給される圧縮空気で駆動される加圧式スプリングダンパ構造によるエアーバイブレータによって構成されていて、エアーバイブレータによる強制振動でカップ５内の半凝固スラリＦを射出スリーブ１２内に落下させるようにしてあることを特徴とする。
【０００７】
以上のように構成された本発明に係る自動鋳造装置におけるカップ内半凝固スラリの振動投入機構にあって、振動駆動装置２４は、移動機構部８によってカップ５が引っ繰り返され、反転されると同時にカップ５を強制的に振動させ、カップ５内壁に対する半凝固スラリＦの付着を剥離させ、半凝固スラリＦを射出スリーブ１２内に円滑に投入させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カップ５を引っ繰り返し、反転させた際に当該カップ５の内壁に粘着した部分を含めた全ての半凝固スラリＦをダイカストマシン１１の射出スリーブ１２内に確実に投入させることができる。
【０００９】
すなわち、これは本発明に係る自動鋳造装置におけるカップ５内の半凝固スラリＦの振動投入機構が、移動機構部８に、カップ５内の半凝固スラリＦを射出スリーブ１２内にエアーバイブレータによる強制振動で落下させる振動駆動装置２４を備えて成るからであり、これにより、移動機構部８によってカップ５が引っ繰り返されると同時に振動駆動装置２４によるカップ５の強制的振動によって当該カップ５の内壁に対する半凝固スラリＦの付着を容易に剥離させることができ、カップ５内の半凝固スラリＦをダイカストマシン１１の射出スリーブ１２内に確実に落下供給させることができる。
【００１０】
尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を実施するための一形態におけるカップ内半凝固スラリの振動投入機構を備えた自動鋳造装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】同じくカップ内半凝固スラリの振動投入機構の構成の概要を示す斜視図である。
【図３】同じく自動鋳造装置による各処理手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を詳細に説明すると、図において示される符号１は、ダイカスト製品を鋳造成形する自動鋳造装置を構成する溶融保持炉であり、図１に示すように、ヒータＨが巻装された樽型坩堝状の容器によって形成され、例えばアルミニウム合金等を溶融して所定温度の溶湯Ｓとなすよう保持可能とする温度調整部２を備えている。また、溶融保持炉１の近傍には、溶湯Ｓをラドル４によって汲み上げるための自動給湯装置３が設置されている。
【００１３】
自動給湯装置３は、先端にラドル４が揺動可能に装着されたアーム状のラドル駆動部３Ａ（図３参照）を備えた給湯ロボットによって構成されており、給湯ロボットの基台が溶融保持炉１の近傍に設置されている。自動給湯装置３の近傍には、半凝固スラリＦ形成用のカップ５が収容される円形竪穴状の収容部７ａと、収容部７ａ近傍のラドル内溶湯温度調整機構６とを備えた電磁撹拌装置７が設置されている。
【００１４】
電磁撹拌装置７は、これの上面に円形竪穴状の収容部７ａが設けられており、当該収容部７ａの内部には例えば半割楕円殻形状の耐熱性のカップ５が収容され、当該カップ５内の溶湯Ｓを電磁力によって低粘性半凝固組織状の半凝固スラリＦに成形するものである。電磁撹拌装置７の隣には、当該電磁撹拌装置７からカップ５を取出して、電磁撹拌装置７の近傍に設置したダイカストマシン１１の射出スリーブ１２内に半凝固スラリＦを供給させるための移動機構部８が設置されている。移動機構部８の隣には、空のカップ５に清掃スプレー等を塗布し、次動作のためにカップ５を準備するためのカップ準備装置４１、鋳造完成品を搬送するための製品コンベア５１等が設置されている。
【００１５】
カップ５の給湯位置において、自動給湯装置３に設けられたラドル４を使って溶融保持炉１から汲み上げられた溶湯Ｓが当該カップ５に給湯されるようになっている。電磁撹拌装置７は例えば回転方向移動磁界、軸方向移動磁界を永久磁石の回転等によって溶湯Ｓを非接触で且つその全体に亘って均一でしかも強力に撹拌するものであり、磁界発生コイルの通電時間、磁界の周波数、投入する電力等によって液相と固相との比率を自由に変更でき、例えば溶湯Ｓをナノサイズ球状結晶による断片化された低粘性の半凝固組織にすることが可能となる。
【００１６】
ダイカストマシン１１は、例えばアルミニウム合金等の溶融可能な合金を上記電磁撹拌装置７によって電磁撹拌して半凝固スラリＦとなって成形された後の、当該半凝固スラリＦを所定の鋳造製品に成形するものである。ダイカストマシン１１は、図１に示すように、固定ダイプレート１６に設けた固定金型１５と、可動ダイプレート１３に設けた可動金型１４とを備えている。固定金型１５には、固定ダイプレート１６の後端面側から当該固定金型１５の前端面に至るまで射出スリーブ１２が貫入配置され、当該射出スリーブ１２内部で、先端に射出チップを備えたプランジャーがスライド移動可能となるようにしてある。
【００１７】
また、可動金型１４は、不図示の駆動手段によって可動ダイプレート１３と共に固定金型１５の突合面に当接される位置まで移動できるようにしてある。可動金型１４の突合面側には、型締め成形のための突起状の押込用金型が突設されており、両金型１４，１５が互いに突合わされた際には、この突起状の押込用金型が固定金型１５の突合面における射出スリーブ１２先端口側に嵌合されるようにしてある。これら固定金型１５と可動金型１４とが合わさった後に、射出スリーブ１２内でプランジャーが前後にスライドすることで半凝固スラリＦを両金型１４，１５内に射出し、冷却されることで当該両金型１４，１５の内形状に応じた形態の鋳造完成品が形成されるのである。
【００１８】
上記した移動機構部８は、可動金型１４と突合う固定金型１５の突合面側における射出スリーブ１２先端口側に備えた投入・取出用ロボット２１を使用している。すなわち、この投入・取出用ロボット２１は、ロボットアーム２２の先端にエアシリンダで開閉駆動される一対の挟持片から構成されたチャック部２３が取付けられている。鋳造時には、半凝固スラリが収容された前記カップ５をチャック部２３によって把持し、射出スリーブ１２内にカップ５内の半凝固スラリを投入し、成形中では一旦退避する。そして成形後では固定金型１５から可動金型１４が引き離されると、半凝固スラリにより成形された所定の鋳造完成品の取出し位置にロボットアーム２２の先端を進入させ、押込用金型内側からチャック部２３によって把持し、製品コンベア５１に移載するものとなっている。
【００１９】
また、図２に示すように、ロボットアーム２２のチャック部２３と同じ側には、本発明に係るカップ内半凝固スラリの振動投入機構を構成する振動駆動装置２４が設けられている。この振動駆動装置２４の具体的構成としては、ロボットアーム２２先端のチャック部２３の取付部側と反対側に位置する箇所に、ロボットアーム２２に沿って付設されている配管から供給される圧縮空気で駆動される例えば加圧式スプリングダンパ構造によるエアーバイブレータ等によって構成されて成る。チャック部２３は、射出スリーブ１２における投入口位置でカップ５を引っ繰り返し、反転させることで、カップ５内の半凝固スラリＦを射出スリーブ１２内に落下投入させるものとしてあり、落下投入時には、上記のようにチャック部２３によって把持されているカップ５内の半凝固スラリＦを、射出スリーブ１２の不図示の投入口に振動駆動装置２４のエアーバイブレータによる強制振動でカップ５の内壁から離反させて落下させるようにしてある。
【００２０】
また、投入・取出用ロボット２１は、複数軸関節構造のもので、設置面に据付けるベース上に、複数のアームを順次に連結すると共に、その連結部分の軸関節によってアーム夫々が折曲・回転等の各作動を行うことで、手首部を所定の範囲内で三次元的な動きをさせるように制御できるものである。
【００２１】
次に、以上のように構成された実施の形態についての処理手順の一例について図３に示すフローチャートに基づき詳細に説明する。なお、溶融保持炉１には例えばアルミニウム合金等を溶融して所定温度、例えば６４０℃の溶湯Ｓとなって保持されている。また、電磁撹拌装置７の収容部７ａ内部には例えば半割楕円殻形状の耐熱性のカップ５が収容保持されている。
【００２２】
先ず、ステップＳ１で、自動給湯装置３のラドル駆動部３Ａを作動させてラドル４による溶融保持炉１の溶湯Ｓの汲み上げを行う。このとき給湯温度測定制御装置６Ｂからの指令で計量、例えば４０ｇ程度で、場合によってはそれ以上の任意の大量にして計量された溶湯Ｓがラドル４によって汲み上げられる。
【００２３】
ステップＳ２でラドル駆動部３Ａを作動させてラドル４を電磁撹拌装置７の収容部７ａ近傍に移動させ、ラドル４内の溶湯Ｓを収容部７ａ内のカップ５に給湯する。
【００２４】
ステップＳ３で電磁撹拌装置７により溶湯Ｓを半凝固スラリＦに成形する。この電磁撹拌の動作は前述したように、溶湯Ｓに回転運動を発生させるためにカップ５を収容する容器外周面に沿って設けられた回転磁界発生コイルと、溶湯Ｓに軸方向運動を発生させるためのカップ５を収容する容器外周面軸方向に沿って設けられた軸方向移動磁界発生コイルとを併用して実行される。
【００２５】
ステップＳ４で移動機構部８のロボットアーム２２で電磁撹拌装置７の収容部７ａからカップ５を取出す。この場合、ロボットアーム２２先端のチャック部２３でカップ５は把持され、射出スリーブ１２の投入口側までカップ５が移送される。
【００２６】
ステップＳ５でロボットアーム２２先端のチャック部２３によって把持されているカップ５は当該ロボットアーム２２によって引っ繰り返され、反転されると同時に、前記振動駆動装置２４によるカップ５の強制的振動によって当該カップ５の内壁に対する半凝固スラリＦの付着が剥離させられ、これによりカップ５の内壁に粘着した部分を含めた全ての半凝固スラリＦが射出スリーブ１２の投入口を経て当該射出スリーブ１２内部に落下投入される。
【００２７】
ステップＳ６で移動機構部８のロボットアーム２２で空となったカップ５をカップ準備装置４１の位置まで移送させ、そこで清掃スプレーが塗布され、次回の使用まで保管される。
【００２８】
ステップＳ７でダイカストマシン１１による鋳造成形が実行される。すなわち、固定金型１５と可動金型１４とが合わさることで両金型１４，１５内の形状に応じた形態に半凝固スラリＦによって所定の鋳造成形品が形成される。このとき射出スリーブ１２内をプランジャーがスライド移動することで、互いに突合わされている固定金型１５、可動金型１４それぞれの内部形状に応じた形態に半凝固スラリＦが型締め成形される。
【００２９】
ステップＳ８で移動機構部８のロボットアームで鋳造成形品を取出して製品コンベア５１位置まで移送し、鋳造成形品は製品コンベア５１によって所定の保管収納場所まで搬送される。その後、本フローは終了する。
【符号の説明】
【００３０】
Ｓ…溶湯                                Ｆ…半凝固スラリ
Ｈ…ヒータ
１…溶融保持炉                          ２…温度調整部
３…自動給湯装置                        ３Ａ…ラドル駆動部
４…ラドル                              ５…カップ
６…ラドル内溶湯温度調整機構            ７…電磁撹拌装置
７ａ…収容部                            ８…移動機構部
１１…ダイカストマシン                  １２…射出スリーブ
１３…可動ダイプレート                  １４…可動金型
１５…固定金型                          １６…固定ダイプレート
２１…投入・取出用ロボット              ２２…ロボットアーム
２３…チャック部                        ２４…振動駆動装置
３１…投入シュート
４１…カップ準備装置                    ５１…製品コンベア
【要約】
【課題】ダイカストマシンの射出スリーブの投入口内に半凝固スラリを投入するに際し、カップ内壁に粘着した部分を含めた半凝固スラリ全体を確実に投入できるようにする。
【解決手段】電磁撹拌装置の電磁力によってカップ５内の溶湯Ｓを低粘性半凝固組織状の半凝固スラリＦに成形し、カップ５内の半凝固スラリＦをダイカストマシン１１の固定金型１５側に貫入配置した射出スリーブ１２内に投入する移動機構部８を備える。該移動機構部８には、カップ５内の半凝固スラリＦを射出スリーブ１２内にエアーバイブレータによる強制振動で落下できるようにした振動駆動装置２４を設ける。
【選択図】図２【図１】
0005919359.tif 000002
【図２】
0005919359.tif 000003
【図３】
0005919359.tif 000004