(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注湯済みの鋳型を鋳物砂と素材に分離して回収する鋳型の汎用解枠装置であって、
１台または複数台の上流シェイクアウトマシンと下流シェイクアウトマシンとを直列に配置するとともに、その下流に下流シェイクアウトマシン上から素材を取り出すためのマニピュレータを１台または複数台配置し、
上流シェイクアウトマシンの搬送面の上流部を素材への打痕発生および素材の引っ掛かりを防止する平滑面とし、
上流シェイクアウトマシンの搬送面の下流部を格子状又はパンチング穴付きとするとともに、素材に応じて平滑面の面積を調整するためのものであって、前記素材の引っ掛かりのない平滑面を有する調整用鉄板を着脱可能とし、
下流シェイクアウトマシンの搬送面を格子状又はパンチング穴付きとし、下流シェイクアウトマシンをマニピュレータの作動範囲内に納めたことを特徴とする鋳型の汎用解枠装置。
【請求項２】
上流シェイクアウトマシンと下流シェイクアウトマシンとの間に、搬送装置を配置したことを特徴とする請求項１記載の鋳型の汎用解枠装置。
【請求項３】
下流シェイクアウトマシンの搬送面上先端にシリンダゲートを設け、シリンダゲート閉で該搬送面から鋳物砂を抜き出し、シリンダゲート開で鋳バリ及び方案を後工程に排出可能としたことを特徴とする請求項１記載の鋳型の汎用解枠装置。
【請求項４】
上流シェイクアウトマシンの下流部及び下流シェイクアウトマシン搬送面に、中央側と側板側とを分離する衝立を立設したうえに、中央側の搬送面を素材の引っ掛かりのない平滑面を有する鉄板貼りとし、側板側の搬送面を格子状又はパンチング穴付きとしたことを特徴とする請求項１記載の鋳型の汎用解枠装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の鋳型の汎用解枠装置を用いた鋳型の汎用解枠方法であって、
搬送面を平滑面とした上流シェイクアウトマシンの上流部において、素材への打痕発生および素材の搬送面への引っ掛かりを防止しながら注湯済みの鋳型を鋳物砂と素材に分離したうえ、
搬送面を格子状又はパンチング穴付きとした上流シェイクアウトマシンの下流部及び下流シェイクアウトマシンにおいて鋳物砂を排出し、
下流シェイクアウトマシン上から素材をマニピュレータにより取り出すことを特徴とする鋳型の汎用解枠方法。
【請求項６】
マニピュレータを素材を取り出す際には、下流シェイクアウトマシンの振動を停止することを特徴とする請求項５に記載の鋳型の汎用解枠方法。
【請求項７】
シェイクアウトマシンをインバータ制御として、インバータ制御の周波数変更及び下流シェイクアウトマシンの起動停止を、マニピュレータ内部で操作することを特徴とする請求項５に記載の鋳型の汎用解枠方法。
【請求項８】
インバータ制御の周波数を、解枠される鋳型の造型機に設定する造型条件に対応させて設定することを特徴とする請求項７に記載の鋳型の汎用解枠方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素材を製造する鋳造ラインにおいて、注湯済みの鋳型から鋳物砂を分離して素材を取り出すための、鋳型の汎用解枠装置とこれを用いた鋳型の汎用解枠方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
素材（鋳造品）を鋳込んだ鋳型は、素材を取り出すためにシェイクアウトマシンを備えた解枠装置に搬送される。シェイクアウトマシンは鋳物砂を分離して素材を取り出すための格子を備えたものであり、特許文献１には、複数の縦格子を素材送り方向に対して末広がり状に間隔を設けて配列したシェイクアウトマシンが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、反転取出装置と、搬送手段により取出位置に搬送した下枠をクランプするクランプ装置と、クランプした下枠の上方を覆って位置する開閉ゲート装置と、クランプ装置および開閉ゲート装置を支持して上下面を反転する反転機と、反転機を支持して昇降移動する昇降装置と、昇降装置を支持して取出位置とシェーカー（シェイクアウトマシン）上の排出位置とにわたって往復移動する移載装置とを備えた鋳造ラインにおける解枠装置が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、シェイクアウトマシンとマニピュレータとを備えた解枠装置が開示されている。この解枠装置においては、鋳型抜き出し機により注湯済み鋳物砂鋳型が型枠からシェイクアウトマシンの上部に抜き出される。シェイクアウトマシン上に抜き出された注湯済み鋳物砂鋳型は、強い振動作用を受けて鋳物砂と素材に分離されて振動コンベヤに送出される。振動コンベヤにおいては、素材の周りに付着している鋳物砂が振動作用を受けて素材から払い落される。その後振動コンベヤ上の素材はマニピュレータにより鋳物砂から取り出される。一方、鋳物砂は振動コンベヤの先端まで移送されて砂出し口からバケット容器の中に投入される。
【０００５】
上記のように、解枠装置には、格子上で素材を振動させながら鋳物砂を分離して落下させるシェイクアウトマシンが使用されている。しかし、格子の振動が緩やかであると鋳物砂の分離不足により後工程への鋳物砂の持ち出しが発生し易くなり、逆に格子の振動を激しくすると鋳物砂の分離が過剰となる為、素材に打痕が発生しやすくなったり、素材が格子上で引っ掛かり易くなる。このように、後工程への鋳物砂の持ち出しと、素材への打痕発生及び格子への素材の引っ掛かりとは相反する現象であって、両方の問題を同時に解決することは困難であった。特にシェイクアウトマシンを様々な素材に対する汎用解枠に使用した場合には、素材形状、素材重量、サンドメタル比等の変動が大きいため、さらに困難性が増大するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６１−１１７３５６号公報
【特許文献２】特許第３２３６２５２号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、素材形状、素材重量、サンドメタル比の変動が大きい汎用解枠を行なう場合にも、後工程への鋳物砂の持ち出しがなく、しかも素材への打痕発生及びシェイクアウトマシンの格子への素材の引っ掛かりも解消することができる鋳型の汎用解枠装置及びこれを用いた鋳型の汎用解枠方法を提供することである。
【０００８】
上記の課題を解決するためになされた本発明の鋳型の汎用解枠装置は、注湯済みの鋳型を鋳物砂と素材に分離して回収する鋳型の汎用解枠装置であって、１台または複数台の上流シェイクアウトマシンと下流シェイクアウトマシンとを直列に配置するとともに、その下流に下流シェイクアウトマシン上から素材を取り出すためのマニピュレータを１台または複数台配置し、上流シェイクアウトマシンの搬送面の上流部を素材への打痕発生及び素材の引っ掛かりを防止する平滑面とし、上流シェイクアウトマシンの搬送面の下流部を格子状又はパンチング穴付きとするとともに、素材に応じて平滑面の面積を調整するためのものであって、前記素材の引っ掛かりのない平滑面を有する調整用鉄板を着脱可能とし、下流シェイクアウトマシンの搬送面を格子状又はパンチング穴付きとし、下流シェイクアウトマシンをマニピュレータの作動範囲に納めたことを特徴とするものである。
【０００９】
なお、上流シェイクアウトマシンと下流シェイクアウトマシンとの間に、搬送装置を配置することができる。また、下流シェイクアウトマシンの搬送面上先端にシリンダゲートを設け、シリンダゲート閉で該搬送面から鋳物砂を抜き出し、シリンダゲート開で鋳バリ及び方案を後工程に排出可能とすることができる。また、上流シェイクアウトマシンの下流部及び下流シェイクアウトマシン搬送面に、中央側と側板側とを分離する衝立を立設したうえに、中央側の搬送面を素材の引っ掛かりのない平滑面を有する鉄板貼りとし、側板側の搬送面を格子状又はパンチング穴付きとすることができる。
【００１０】
また上記の課題を解決するためになされた本発明の鋳型の汎用解枠方法は、搬送面を平滑面とした上流シェイクアウトマシンの上流部において、素材への打痕発生及び素材の搬送面への引っ掛かりを防止しながら注湯済みの鋳型を鋳物砂と素材に分離したうえ、搬送面を格子状又はパンチング穴付きとした上流シェイクアウトマシンの下流部及び下流シェイクアウトマシンにおいて鋳物砂を排出し、下流シェイクアウトマシン上から素材をマニピュレータにより取り出すことを特徴とするものである。
【００１１】
なお、マニピュレータが素材を取り出す際には、下流シェイクアウトマシンの振動を停止することが好ましい。また、シェイクアウトマシンをインバータ制御として、インバータ制御の周波数変更及び下流シェイクアウトマシンの起動停止を、マニピュレータ内部で操作することができる。さらに、インバータ制御の周波数を、解枠される鋳型の造型機に設定する造型条件に対応させて設定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上流シェイクアウトマシンの搬送面の上流部を素材への打痕発生及び素材の引っ掛かりを防止する平滑面としたので、素材への打痕発生及び素材の引っ掛かりを防止しながら鋳物砂と素材とを分離することができる。分離した鋳物砂は上流シェイクアウトマシンの下流部及び下流シェイクアウトマシンの格子状又はパンチング穴付きの搬送面から落下させ、分離することができる。素材は下流シェイクアウトマシン上からマニピュレータにより取り出される。もし素材が下流シェイクアウトマシンの格子に引っ掛かった場合にも、マニピュレータにより取り出されるので問題はない。さらに上流シェイクアウトマシンの搬送面の下流部を調整用鉄板を着脱可能な構造としたので、素材の搬送面への引っ掛かり頻度を調節して鋳物砂を排出することができる。
【００１３】
また、マニピュレータが素材を取り出す際には、下流シェイクアウトマシンの振動を停止するようにしておけば、素材やマニピュレータを保護することができる。
【００１４】
また、シェイクアウトマシンをインバータ制御として、インバータ制御の周波数変更及び下流シェイクアウトマシンの起動停止を、マニピュレータ内部で操作することにより、作業性を高めることができる。さらにインバータ制御の周波数を、解枠される鋳型の造型機に設定する造型条件に対応させて設定することにより、造型条件に対応させて素材に対応した解枠が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】２台のシェイクアウトマシンと１台のマニピュレータを備えた汎用解枠装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】２台のシェイクアウトマシンと１台のマニピュレータと搬送台車を備えた汎用解枠装置の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】３台のシェイクアウトマシンと２台のマニピュレータを備えた汎用解枠装置の平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ矢視図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ矢視図である。
【図８ａ】格子状に形成したシェイクアウトマシンの搬送面の平面図である。
【図８ｂ】格子状に形成したシェイクアウトマシンの搬送面の断面図である。
【図９】パンチング穴を設けたシェイクアウトマシンの搬送面の平面図である。
【図１０】格子状の搬送面に鉄板を貼り付けた構造を示す断面図である。
【図１１ａ】衝立が取付けられたシェイクアウトマシンの平面図である。
【図１１ｂ】衝立が取付けられたシェイクアウトマシンの断面図である。
【図１２ａ】衝立からの鋳物砂の排出状況を説明する断面図である。
【図１２ｂ】衝立からの鋳物砂の排出状況を説明する断面図である。
【図１３ａ】シリンダゲートが閉鎖されているシェイクアウトマシンの詳細図である。
【図１３ｂ】シリンダゲートが開放されているシェイクアウトマシンの詳細図である。
【図１３ｃ】シリンダゲートが開放されているシェイクアウトマシンの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態を説明する。
図１、２は、本発明の第１の実施形態の解枠装置を示す図であって、この解枠装置は、直列に配置された上流シェイクアウトマシン５ａと、下流シェイクアウトマシン５ｂと、その下流側に配置された１台のマニピュレータ６を備えている。上流シェイクアウトマシン５ａの上流部の搬送面は鉄板７貼りとし、素材の引っ掛かりのない平滑面としてある。また上流シェイクアウトマシン５ａの下流部を格子８ａ状又はパンチング穴８ｂ付きの搬送面に形成してある。この下流部の搬送面には、素材に応じて平滑面の面積を調整するための調整用鉄板９を貼り付け可能な構造としてある。さらに、下流シェイクアウトマシン５ｂの搬送面を、同様に格子８ａ状又はパンチング穴８ｂ付きとしてある。
【００１７】
図８ａ、８ｂに、格子８ａ状に形成した搬送面を示し、図９には鉄板にパンチング穴８ｂを付けた搬送面を示す。搬送面の両サイドには、素材、鋳物砂の脱落を防止するための側板３０が立設されている。図１０に、上流シェイクアウトマシン５ａの下流部への調整用鉄板９の貼り付け構造の実施例を示す。図１０では、調整用鉄板９を格子８ａ上に皿ボルト１８で固定しているが、点溶接で接合することもできる。調整用鉄板９は、素材の引っ掛かり、素材への打痕発生及び後工程への鋳物砂の持ち出し等の状況により取付量を調整する。
【００１８】
図１、２において、１は注湯済みの鋳型であって、鋳物砂２と素材３とからなる。鋳型１は鋳型コンベア２１上を下流に流れ、鋳型搬送台車２２を介して上流シェイクアウトマシン５ａに搬送される。ここで、上方の鋳型抜き出し機２３により型枠から鋳物砂２と素材（鋳造品）３が一体に抜き出される。上流シェイクアウトマシン５ａは振動しながら鋳物砂２と素材３を分離する。上流部は鉄板７貼りの平滑面としてあるので素材３の引っ掛かりがなく、また振動を激しくしても素材３への打痕発生はなく、鋳物砂２は下流に流れる。下流部は格子８ａ状又はパンチング穴８ｂ付きとしたうえに調整用鉄板９を着脱可能としてあるので、素材３の引っ掛かりを最小にして分離した鋳物砂２をホッパー２４からコンベア２５上に投入し、鋳物砂２搬送の後工程４ａに回収する。素材３は、さらに下流シェイクアウトマシン５ｂに搬送されて、さらに鋳物砂２が篩い落とされて、鋳物砂２は下流シェイクアウトマシン５ｂの搬送面の格子８ａ状又はパンチング穴８ｂを介してコンベア２５上に投入される。
【００１９】
マニピュレータ６は、素材３を下流シェイクアウトマシン５ｂの搬送面からピックアップして素材コンベア２６に搬送するとともに、鋳バリや方案１２が残っていれば、これらを受け箱１３に投入する。素材３のピックアップ時には、マニピュレータ６の保護のために、下流シェイクアウトマシン５ｂを停止することが好ましい。この操作はマニピュレータ６の内部から行えるようにしておくことが好ましい。素材コンベア２６に載置された素材３は順次搬送され、後工程４ｂに送られる。
【００２０】
図３、４は、本発明の第２の実施形態の解枠装置を示す図であって、直列に配設された上流シェイクアウトマシン５ａと、下流シェイクアウトマシン５ｂと、１台のマニピュレータ６と、搬送台車２７とを備えている。搬送面の構成は第１の実施形態と変わるところはない。この第２の実施形態においては、マニピュレータ６でピックアップされた素材３は、搬送台車２７に載置されて素材コンベア２６まで搬送される。
【００２１】
下流シェイクアウトマシン５ｂの先端にはシリンダゲート１０を設け、シリンダゲート１０閉で、シリンダゲート１０とシェイクアウトマシン５ｂ先端のスキマ２９から滞留鋳物砂をコンベア２５上に抜き出すことができるし、シリンダゲート１０開で、図１、２レイアウトの場合、鋳バリ、方案１２をコンベア２５上又は受け箱１３に排出することができる。図３、４のレイアウトを採用することにより搬送台車２７の台車カエリ端をシリンダゲート１０の直下にすることにより鋳バリ、方案１２の排出先を、素材３を搬送する後工程４ｂとすることが出来る。
【００２２】
図１３ａ、１３ｂ、１３ｃにシリンダゲート１０の詳細を示す。シリンダゲート１０は、シリンダ１９でゲート２０を開閉する構造である。図１３ａは、ゲート２０を閉じた状態である。この状態にてマニピュレータ６により素材３を搬出しながら、鋳物砂２をせきとめて、格子８ａ又はパンチング穴８ｂから鋳物砂２を後工程４ａに搬出する。ゲート２０は、閉じた状態で下流シェイクアウトマシン５ｂの先端との間に隙間２９を設けて、この隙間２９からも鋳物砂２を後工程４ａに排出することができる。素材３から外れた鋳バリ、方案１２は格子８ａ又はパンチング穴８ｂ上に滞留する。滞留した鋳バリ、方案１２は、マニピュレータ６で受箱１３又は後工程４ｂに搬出することもできる。
【００２３】
図１３ｂは、素材３用の後工程４ｂを有する状態で、ゲート２０を開いた状態を示す。この例では鋳物砂を後工程４ａに搬出した後に、搬送台車２７の台車カエリ端をシリンダゲート１０の直下に配置した状態でゲート２０を開き、滞留した鋳バリ、方案１２を後工程４ｂに搬出することが出来る。
【００２４】
図１３ｃは素材３用の後工程４ｂを有しない状態でゲート２０を開いた状態を示す。この例では格子８ａ又はパンチング穴８ｂから鋳物砂２を排出しきれない場合に、搬送台車２７の台車カエリ端をシリンダゲート１０の直下に配置しない状態でゲート２０を開き滞留した鋳物砂２をコンベア２５を介し、後工程４ａに搬出することが出来る。
【００２５】
下流シェイクアウトマシン５ｂの先端にシリンダゲート１０を設けることに代えて、固定堰３１を設けた例を、図５に示す。せき止められて滞留した鋳バリ、方案１２をマニピュレータ６で受け箱１３又は後工程４ｂに排出する構造とすることができる。
【００２６】
図５〜７は、本発明の第３の実施形態の解枠装置を示す図であって、直列に配設された２台の上流シェイクアウトマシン５ａ１及び５ａ２と、下流シェイクアウトマシン５ｂと、上流シェイクアウトマシン５ａ２と下流シェイクアウトマシン５ｂとの間に配設された搬送装置としての搬送コンベア１４と、この搬送コンベア１４の側部に配設された２台のマニピュレータ６とを備えている。
【００２７】
すなわち、マニピュレータ６の保護及び交互のメンテナンスのため、及び作業スペース確保のため、３台で構成されるシェイクアウトマシン５ａ１、５ａ２、５ｂの間にエプロンコンベア等の搬送装置１４を設け、スペースを確保してマニピュレータ６を２台設けてある。マニピュレータ６は１台でもよいが、複数台としたほうが、作業者の負担が軽減されるので好ましいといえる。
【００２８】
シェイクアウトマシン５ａ、５ａ１、５ａ２、５ｂをインバータ制御として、インバータ制御の周波数変更を行う設定器、下流シェイクアウトマシン５ｂの起動停止を行うスイッチボックスをマニピュレータ６内部に設置することができる。ここで、インバータ制御の周波数を、解枠する素材３の切り替えに連動させるために、鋳型１を造型するための図示しない造型機に設定する造型条件に予め設定しておくことができる。なお、インバータ制御の周波数の設定や変更は、必ずしもマニピュレータ内部で行う必要はない。
【００２９】
上流のシェイクアウトマシン５ａ１、５ａ２の下流部の一部及び下流シェイクアウトマシン５ｂの格子８ａ又はパンチング穴８ｂに素材３が引っ掛かる場合、シェイクアウトマシン５ａ１、５ａ２、５ｂのトラフに中央側１５と側板側１６とを分離する衝立１７を立てたうえに、中央側１５を調整用鉄板９貼りとして、側板側１６を格子８ａ又はパンチング穴８ｂのままとすることができる。図１１ａ、ｂに、衝立１７を立設し、格子８ａ上の一部に調整用鉄板９を貼り付けた構造の実施例を示す。衝立１７の上流部は、素材３をトラフの中央側に案内するガイドの役目も果たす。
【００３０】
図１２ａ、ｂに、衝立１７取付構造から鋳物砂２を排出する状況を説明する断面図を示す。図１２ａに示すように、素材３は中央側１５の調整鉄板９の上に搬入されるため、素材３の引っ掛かり、素材３への打痕の発生を防止できる。調整鉄板９上に搬入される滞留鋳物砂１１が多い場合には、図１２ｂに示すように、衝立１７を乗り越えて側板側１６にあふれ出すため、格子８ａ又はパンチング穴８ｂから後工程４ａに搬出することができる。素材３が乗り越えない程度に衝立１７の高さを調整することにより、側板側１６にあふれ出す鋳物砂２の量を調整することができる。
【００３１】
以上に説明したように、本発明によれば、搬送面を平滑面とした上流シェイクアウトマシンの上流部において、素材への打痕発生および素材の搬送面への引っ掛かりを防止しながら注湯済みの鋳型を鋳物砂と素材に分離したうえ、搬送面を格子状又はパンチング穴付きとした上流シェイクアウトマシンの下流部及び下流シェイクアウトマシンにおいて鋳物砂を排出し、下流シェイクアウトマシン上から素材をマニピュレータにより取り出すようにしたので、サンドメタル比の変動が大きい汎用解枠を行った場合にも、鋳物砂と素材とを確実に分離し、後工程に搬出することができる。またこの際に発生する素材の打痕発生、格子への素材の引っ掛かりと後工程への鋳物砂の持ち出しという相反する現象を解消することができる。このため鋳造設備の稼働率の向上を図ることができ、鋳造工場の中で最も過酷な作業である解枠装置不具合の復旧作業から作業員を開放することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    鋳型
２    鋳物砂
３    素材
４ａ  後工程
４ｂ  後工程
５ａ  上流シェイクアウトマシン
５ｂ  下流シェイクアウトマシン
６    マニピュレータ
７    鉄板
８ａ  格子
８ｂ  パンチング穴
９    調整用鉄板
１０    シリンダゲート
１１    滞留鋳物砂
１２    鋳バリ、方案
１３    受け箱
１４    搬送装置（搬送コンベア）
１５    中央側
１６    側板側
１７    衝立
１８    皿ボルト
１９    シリンダ
２０    ゲート
２９    隙間
３１    固定堰
【図１】
0005970929.tif 000002
【図２】
0005970929.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
0005970929.tif 000010
【図９】
0005970929.tif 000011
【図１０】
0005970929.tif 000012
【図１１ａ】
0005970929.tif 000013
【図１１ｂ】
0005970929.tif 000014
【図１２ａ】
0005970929.tif 000015
【図１２ｂ】
0005970929.tif 000016
【図１３ａ】
0005970929.tif 000017
【図１３ｂ】
0005970929.tif 000018
【図１３ｃ】
0005970929.tif 000019