(57)【要約】【課題】精度よく中子を把持することが可能な中子把持方法を提供することである。【解決手段】本発明にかかる中子把持方法は、複数のピッカー１２_１〜１２_４の各々が備える膨張および収縮可能な把持部１４_１〜１４_４を、中子２０に形成された複数の孔２５、２６、２７_１、２７_２に挿入し、把持部１４_１〜１４_４を膨張させて中子２０を把持する中子把持方法である。中子は複数の孔として、ｘｙ平面における中子の位置を決定するための位置決め孔と、中子を把持するための把持孔と、を備える。位置決め孔はｘｙ平面における断面形状が円形または略正方形である。そして、中子を把持する際、位置決め孔に挿入されている位置決め用ピッカーの把持部を膨張させて中子のｘｙ平面における位置を決定し、中子のｘｙ平面における位置を決定した後、把持用ピッカーの把持部を膨張させて中子を把持する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピッカーの各々が備える膨張および収縮可能な把持部を、中子に形成された複数の孔に各々挿入し、前記把持部を膨張させて前記中子を把持する中子把持方法であって、
前記中子は前記複数の孔として、前記ピッカーの昇降方向と垂直な基準面における前記中子の位置を決定するための位置決め孔と、前記中子を把持するための把持孔と、を備え、
前記位置決め孔の前記基準面における断面形状は円形または略正方形であり、
前記中子を把持する際、
前記位置決め孔に挿入されている位置決め用ピッカーの把持部を膨張させて前記中子の前記基準面における位置を決定し、
前記中子の前記基準面における位置を決定した後、前記中子を把持するための把持孔に挿入されている把持用ピッカーの把持部を膨張させて前記中子を把持する、
中子把持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中子把持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造用の中子は、作製される鋳物に中空部を形成するために用いられる鋳型である。従来、中子は人手によって金型に納められていた。しかしながら、近年、鋳物が高精度化するにしたがって、金型に中子を高精度に配置することが重要になってきている。このため、金型に中子を高精度に配置するための技術が重要になってきている。
【０００３】
特許文献１には、鋳造用の中子を搬送するための搬送装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平０５−５０９０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
中子を把持する方法の一つとして、先端部に膨張および収縮可能な把持部を備える複数のピッカーを用いて中子を把持する方法がある。この方法では、中子に形成された複数の孔にピッカーの把持部を挿入し、これらの把持部を膨張させてピッカーを中子の孔に固定することで中子を把持する。
【０００６】
しかしながら、中子に形成された各々の孔には公差が生じるため、各々の孔の相対位置にも公差が生じる。このように公差が生じた状態で把持部を膨らませると、中子の孔とピッカーの把持部との相対的な位置関係によって中子の位置がずれてしまい、中子の位置精度が悪化するという問題がある。
【０００７】
上記課題に鑑み本発明の目的は、精度よく中子を把持することが可能な中子把持方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる中子把持方法は、複数のピッカーの各々が備える膨張および収縮可能な把持部を、中子に形成された複数の孔に各々挿入し、前記把持部を膨張させて前記中子を把持する中子把持方法である。前記中子は前記複数の孔として、前記ピッカーの昇降方向と垂直な基準面における前記中子の位置を決定するための位置決め孔と、前記中子を把持するための把持孔と、を備える。前記位置決め孔の前記基準面における断面形状は円形または略正方形である。そして、前記中子を把持する際、前記位置決め孔に挿入されている位置決め用ピッカーの把持部を膨張させて前記中子の前記基準面における位置を決定し、前記中子の前記基準面における位置を決定した後、前記中子を把持するための把持孔に挿入されている把持用ピッカーの把持部を膨張させて前記中子を把持する。
【０００９】
本発明にかかる中子把持方法では、中子を把持する際、中子の位置を決定するための位置決め孔に挿入されている把持部を膨張させて中子の位置を決定した後に、中子を把持するための把持孔に挿入されている把持部を膨張させて中子を把持している。よって、先に中子の位置決めをして中子を固定しているので、その後、把持用ピッカーの把持部を膨張させて中子を把持した際に中子の位置がずれることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により精度よく中子を把持することが可能な中子把持方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態にかかる中子把持装置を示す正面図である。
【図２】実施の形態にかかる中子把持装置を示す上面図である。
【図３】中子の一例を示す斜視図である。
【図４】中子把持装置を用いて中子を把持している状態を示す側面図である。
【図５】実施の形態にかかる中子把持方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】実施の形態にかかる中子把持方法の一例を説明するための上面図である。
【図７】実施の形態にかかる中子把持方法の他の例を説明するための上面図である。
【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形態について説明する。
図１、図２はそれぞれ、本実施の形態にかかる中子把持装置を示す正面図および上面図である。図１に示すように、中子把持装置１は、支持部１０と、複数のピッカー１２_１〜１２_４と、を備える。複数のピッカー１２_１〜１２_４は、支持部１０の下面から下方向（ｚ軸マイナス方向）に伸びるように配置されて、支持部１０に固定されている。支持部１０およびピッカー１２_１〜１２_４は、中子を把持して支持する必要があるため、ある程度の強度が必要である。例えば、支持部１０およびピッカー１２_１〜１２_４は、金属材料を用いて構成することができる。
【００１３】
複数のピッカー１２_１〜１２_４の各々の先端には把持部１４_１〜１４_４が設けられている。把持部１４_１〜１４_４は、気体や液体などの流体（以下では気体を用いた場合を例として説明する）を用いて膨張および収縮可能に構成されており、例えばゴムなどの弾性部材を用いて構成することができる。例えば、把持部１４_１〜１４_４はゴム風船を用いて構成することができる。各々の把持部１４_１〜１４_４には配管（不図示）を介して気体（圧縮空気）が供給される。
【００１４】
具体的には、所定の圧力を有する圧縮空気を把持部１４_１に供給することで、把持部１４_１を膨張させることができる。圧縮空気は、コンプレッサー等（不図示）から配管を介して把持部１４_１に供給される。また、把持部１４_１が膨張している状態の場合は、把持部１４_１につながっている配管の排気弁（不図示）を開放することで、把持部１４_１内の圧力を下げることができ、把持部１４_１を収縮させることができる。これ以外の把持部１４_２〜１４_４についても同様である。
【００１５】
本実施の形態において、ピッカー１２_１、１２_２は位置決め用ピッカーであり、ピッカー１２_３、１２_４は把持用ピッカーである。なお、以下では、ピッカー１２_１、１２_２を位置決め用ピッカー１２_１、１２_２と、ピッカー１２_３、１２_４を把持用ピッカー１２_３、１２_４と記載する場合もある。
【００１６】
図２に示すように、位置決め用ピッカー１２_１、１２_２は、ｘ軸方向において互いに並ぶように配置されている。また、把持用ピッカー１２_３、１２_４は、ｘ軸方向において互いに並ぶように配置されている。また、支持部１０の下面において、位置決め用ピッカー１２_１、１２_２はｙ軸方向プラス側に、把持用ピッカー１２_３、１２_４はｙ軸方向マイナス側にそれぞれ配置されている。
【００１７】
また、位置決め用ピッカー１２_１および位置決め用ピッカー１２_２は、それぞれ独立したタイミングで膨張・収縮するように構成されている。把持用ピッカー１２_３および把持用ピッカー１２_４は、同じタイミングで膨張・収縮するように構成されていてもよく、また、それぞれ独立したタイミングで膨張・収縮するように構成されていてもよい。
【００１８】
図３は、中子の一例を示す斜視図である。図３に示すように、中子２０は、中子本体部２１および巾木部２２を有する。中子本体部２１には、鋳物に中空部を形成するための中子２４_１〜２４_４が形成されている。各々の中子２４_１〜２４_４は同一形状を有しており、各々の鋳物の金型に各々の中子２４_１〜２４_４を納めて鋳造することで、鋳物に各々の中子２４_１〜２４_４に対応する中空部を形成することができる。
【００１９】
巾木部２２は、中子２０を金型に納めた際に中子２０が安定するように設けた部分であり、中子本体部２１の端部を延長して形成している。例えば、中子２０を金型に納めた際、巾木部２２が金型で支持される。また、巾木部２２には、中子２０を把持するための複数の孔２５、２６、２７_１、２７_２が形成されている。例えば、中子２０は砂を用いて形成されている。このため中子２０は脆く、金型や他の中子と接触することによって砂落ちや欠けが生じる。このため、中子２０を把持する際の精度を向上させ、金型や他の中子と接触しないようにする必要がある。
【００２０】
図３に示す中子２０において、孔２５、２６は中子のｘｙ平面における位置を決定するための位置決め孔である。ここで、ｘｙ平面は、換言すると、ピッカー１２_１〜１２_４の昇降方向（ｚ軸方向）と垂直な基準面である。また、中子２０において、孔２７_１、２７_２は中子を把持するための把持孔である。なお、以下では、孔２５、２６を位置決め孔２５、２６と、孔２７_１、２７_２を把持孔２７_１、２７_２と記載する場合もある。
【００２１】
図３に示す位置決め孔２５には、図１、図２に示す位置決め用ピッカー１２_１が挿入され、図３に示す位置決め孔２６には、図１、図２に示す位置決め用ピッカー１２_２が挿入される。また、図３に示す把持孔２７_１、２７_２には、図１、図２に示す把持用ピッカー１２_３、１２_４がそれぞれ挿入される。
【００２２】
図４は、中子把持装置１を用いて中子２０を把持している状態を示す側面図であり、ｘ軸プラス側からみた側面図である。本実施の形態では、複数のピッカー１２_１〜１２_４を中子２０に形成された複数の孔２５、２６、２７_１、２７_２に挿入し、複数のピッカー１２_１〜１２_４の先端に設けられた把持部１４_１〜１４_４を膨張させて中子２０を把持している。つまり、孔２５、２６、２７_１、２７_２の内部で把持部１４_１〜１４_４を膨張させることで、ピッカー１２_１〜１２_４と中子２０の巾木部２２とが固定される。この状態で、中子把持装置１の支持部１０を移動手段（不図示）を用いて移動させることで、中子２０を移動させることができる。
【００２３】
次に、本実施の形態にかかる中子把持方法について詳細に説明する。図５は、本実施の形態にかかる中子把持方法を説明するためのフローチャートである。図６は、本実施の形態にかかる中子把持方法の一例を説明するための上面図である。なお、図６では、中子２０の位置決めの動作を詳細に説明するために、中子２０の位置決め孔２５、２６付近を拡大して示している。以下では、中子置台（不図示）に置かれている中子２０を中子把持装置１を用いて金型（不図示）に配置するまでの動作について説明する。
【００２４】
まず、中子把持装置１を中子２０が置かれている場所に移動する（ステップＳ１）。具体的には、中子把持装置１の支持部１０を移動手段（不図示）を用いて移動し、中子把持装置１のｘｙ平面での座標を合わせて、中子２０の上に中子把持装置１が配置されるようにする。このとき、各々の孔２５、２６、２７_１、２７_２（図３参照）の上に各々のピッカー１２_１〜１２_４（図２参照）が配置されるようにする。
【００２５】
次に、中子把持装置１の支持部１０を移動手段（不図示）を用いて下方向（ｚ軸マイナス方向）に移動させる。これにより、各々のピッカー１２_１〜１２_４が降下して、各々の孔２５、２６、２７_１、２７_２の内部にピッカー１２_１〜１２_４の把持部１４_１〜１４_４が挿入される（ステップＳ２）。
【００２６】
図６（ａ）に示すように、中子２０は、中子が本来配置されている場所（符号３０で示す）からずれて配置されている場合がある。ここで、図６（ｂ）に示すように、各々の孔２５、２６、２７_１、２７_２の径は、各々のピッカー１２_１〜１２_４の把持部１４_１〜１４_４（収縮している状態）の径よりもが小さい。このため、各々のピッカー１２_１〜１２_４が降下することで、各々の孔２５、２６、２７_１、２７_２の内部に把持部１４_１〜１４_４が挿入される。このとき、中子２０の位置は本来の位置（符号３０で示す）からずれているので、中子２０の位置決め孔２５のｘｙ平面における中心位置３１は、位置決め用ピッカー１２_１のｘｙ平面における中心位置３３からずれている。
【００２７】
次に、位置決め孔２５に挿入されている位置決め用ピッカー１２_１の把持部１４_１を膨張させる（ステップＳ３）。これにより、図６（ｃ）に示すように、中子２０がｘｙ平面における基準位置に移動し、中子２０の位置決め孔２５のｘｙ平面における位置が決定される。つまり、中子２０の位置決め孔２５のｘｙ平面における中心位置３１を、位置決め用ピッカー１２_１のｘｙ平面における中心位置３３に合わせることができる。
【００２８】
次に、位置決め用ピッカー１２_１の把持部１４_１が中子２０の位置決め孔２５に挿入されて把持部１４_１が膨張している状態で、位置決め孔２６に挿入されている位置決め用ピッカー１２_２の把持部１４_２を膨張させる（ステップＳ４）。これにより、図６（ｄ）に示すように、ｘｙ平面における基準位置（中心位置）３３を中心軸とした中子２０の回転方向の位置を決定することができる。なお、図６（ｄ）では、図６（ｃ）における中子２０の位置を符号３５で示している。
【００２９】
このとき、中子２０が位置決め孔２５を中心に回動可能な状態となるように、位置決め用ピッカー１２_１の把持部１４_１の圧力を調整する。（つまり、圧力が高くなりすぎないようにする）。
【００３０】
その後、位置決め用ピッカー１２_１、１２_２の把持部１４_１、１４_２の圧力を所定の圧力まで上昇させる（ステップＳ５）。これにより、中子２０のｘｙ平面における位置を固定することができる。このような動作により、ｘｙ平面においてずれていた中子２０（図６（ａ）参照）を、本来あるべき位置（図６（ｄ）参照）に配置して固定することができる。
【００３１】
ここで、中子２０の位置決め孔２５は、中子２０のｘｙ平面における基準位置（ｘ、ｙ座標）を決定するために用いられる孔である。また、中子２０の位置決め孔２６は、基準位置である中心位置３３を中心軸とした中子２０の回転方向の位置を決定するために用いられる孔である。
【００３２】
図６に示す例では、位置決め孔２５のｘｙ平面における断面形状は円形である。このように、位置決め孔２５のｘｙ面における断面形状を円形状とすることで、位置決め用ピッカー１２_１の把持部１４_１が膨張した際に、把持部１４_１の側面を位置決め孔２５の内周に当接させることができ、位置決め孔２５のｘｙ平面における位置を精度よく決定することができる。
【００３３】
また、図６に示す例では、位置決め孔２６のｘｙ面における断面形状は長穴状（楕円状）である。このように、位置決め孔２６のｘｙ面における断面形状を長穴状とすることで、位置決め孔２５と位置決め孔２６との間の位置がずれている場合であっても、この位置ずれを吸収することができる。換言すると、位置決め孔２５と位置決め孔２６との間の公差を吸収することができる。
【００３４】
図５に示すように、中子２０のｘｙ平面における位置決めが完了した後、把持孔２７_１、２７_２（図３参照）に挿入されている把持用ピッカー１２_３、１２_４の把持部１４_３、１４_４を膨張させて中子２０を把持する（ステップＳ６）。このとき、中子２０が確実に把持される圧力まで、把持部１４_３、１４_４の圧力を上昇させる。また、このとき、膨張した状態における位置決め用ピッカー１２_１、１２_２の把持部１４_１、１４_２の圧力が、膨張した状態における把持用ピッカー１２_３、１２_４の把持部１４_３、１４_４の圧力よりも大きくなるようにしてもよい。このようにすることで、位置決め用ピッカー１２_１、１２_２の把持部１４_１、１４_２を用いて中子２０を強固に固定することができ、把持用ピッカー１２_３、１２_４の把持部１４_３、１４_４を膨張させた際に中子２０のｘｙ平面における位置がずれることを抑制することができる。
【００３５】
図５に示すように、各々のピッカー１２_１〜１２_４を用いて中子２０を把持した後、中子把持装置１の支持部１０を移動手段（不図示）を用いて上方向（ｚ軸プラス方向）に移動させる。これにより、各々のピッカー１２_１〜１２_４が上昇して、中子２０が持ち上げられる（ステップＳ７）。
【００３６】
その後、中子把持装置１が中子２０を把持している状態で、中子把持装置１を金型が配置されている場所まで移動して中子２０を搬送する（ステップＳ８）。そして、中子把持装置１の支持部１０を移動手段（不図示）を用いて下方向（ｚ軸マイナス方向）に移動させる。これにより、中子２０が金型（不図示）の所定の場所に配置される（ステップＳ９）。中子２０を金型に配置した後、各々のピッカー１２_１〜１２_４の把持部１４_１〜１４_４を収縮させ、各々のピッカー１２_１〜１２_４を上昇させる。これにより、各々の孔２５、２６、２７_１、２７_２から各々のピッカー１２_１〜１２_４が抜かれる。
【００３７】
以上で説明したように、本実施の形態にかかる中子把持方法では、中子を把持する際、中子の位置を決定するための位置決め孔に挿入されている把持部を膨張させて中子の位置を決定した後に、中子を把持するための把持孔に挿入されている把持部を膨張させて中子を把持している。よって、先に中子の位置決めをして中子を固定しているので、その後、把持用ピッカーの把持部を膨張させて中子を把持した際に中子の位置がずれることを抑制することができる。
【００３８】
なお、上記では、図６に示すように、位置決め孔２５のｘｙ平面における断面形状を円形とし、位置決め孔２６のｘｙ面における断面形状を長穴状とした場合について説明した。しかし、本実施の形態では、図７に示すように、位置決め孔４５のｘｙ平面における断面形状を略正方形とし、位置決め孔４６のｘｙ平面における断面形状を略長方形としてもよい。
【００３９】
以下、図５、図７を用いて、位置決め孔４５及び位置決め孔４６をそれぞれ略正方形および略長方形とした場合の動作について説明する。なお、以下では、図５、図６で説明した動作と重複する部分については説明を適宜省略している。
【００４０】
図７に示す場合も、中子把持装置１の支持部１０を移動手段（不図示）を用いて下方向（ｚ軸マイナス方向）に移動させる。これにより、各々のピッカー１２_１〜１２_４が降下して、各々の孔２５、２６、２７_１、２７_２の内部にピッカー１２_１〜１２_４の把持部１４_１〜１４_４が挿入される（ステップＳ２）。
【００４１】
図７（ａ）に示すように、中子４０は、中子が本来配置されている場所（符号５０で示す）からずれて配置されている場合がある。ここで、図７（ｂ）に示すように、各々の孔４５、４６、２７_１、２７_２の径は、各々のピッカー１２_１〜１２_４の把持部１４_１〜１４_４（収縮している状態）の径よりも小さい。このため、各々のピッカー１２_１〜１２_４が降下することで、各々の孔４５、４６、２７_１、２７_２の内部に把持部１４_１〜１４_４が挿入される。このとき、中子４０の位置は本来の位置（符号５０で示す）からずれているので、中子４０の位置決め孔４５のｘｙ平面における中心位置４１は、位置決め用ピッカー１２_１のｘｙ平面における中心位置３３からずれている。
【００４２】
次に、位置決め孔４５に挿入されている位置決め用ピッカー１２_１の把持部１４_１を膨張させる（ステップＳ３）。これにより、図７（ｃ）に示すように、中子４０がｘｙ平面における基準位置に移動し、中子４０の位置決め孔４５のｘｙ平面における位置が決定される。図７（ｃ）に示す場合は、位置決め孔４５の断面形状が略正方形であるので、膨張した把持部１４_１（断面が円形）の外周が、略正方形の位置決め孔４５の４つの辺と当接する。これにより、中子４０の位置決め孔４５のｘｙ平面における位置が決定される。
【００４３】
次に、位置決め用ピッカー１２_１の把持部１４_１が中子４０の位置決め孔４５に挿入されて把持部１４_１が膨張している状態で、位置決め孔４６に挿入されている位置決め用ピッカー１２_２の把持部１４_２を膨張させる（ステップＳ４）。これにより、図７（ｄ）に示すように、ｘｙ平面における基準位置（中心位置）３３を中心軸とした中子４０の回転方向の位置を決定することができる。なお、図７（ｄ）では、図７（ｃ）における中子２０の位置を符号５５で示している。この場合は、位置決め孔４５の断面形状が略正方形であるが、膨張した把持部１４_１の断面形状が円形であるので、中子４０が位置決め孔４５を中心に回動することができる。また、この場合は位置決め孔４６のｘｙ平面における断面形状が略長方形であるので、膨張した状態の把持部１４_２が略長方形の２つの長辺に当接することで、中子４０の回転方向の位置を決定することができる。
【００４４】
このとき、中子４０が位置決め孔４５を中心に回動可能な状態となるように、位置決め用ピッカー１２_１の把持部１４_１の圧力を調整する。（つまり、圧力が高くなりすぎないようにする）。
【００４５】
その後、位置決め用ピッカー１２_１、１２_２の把持部１４_１、１４_２の圧力を所定の圧力まで上昇させる（ステップＳ５）。これにより、中子４０のｘｙ平面における位置を固定することができる。このような動作により、ｘｙ平面においてずれていた中子４０（図７（ａ）参照）を、本来あるべき位置（図７（ｄ）参照）に配置して固定することができる。
【００４６】
また、図７に示すように、位置決め孔４６のｘｙ平面における断面形状は略長方形である。このように、位置決め孔４６のｘｙ面における断面形状を略長方形とすることで、位置決め孔４５と位置決め孔４６との間の位置がずれている場合であっても、この位置ずれを吸収することができる。換言すると、位置決め孔４５と位置決め孔４６との間の公差を吸収することができる。
【００４７】
なお、以上で説明した本実施の形態では中子２０が２つの位置決め孔２５、２６を備える場合について説明したが、本実施の形態では１つの位置決め孔２５のみを備える構成としてもよい。位置決め孔２５を設けることで、上記と同様に中子のｘｙ平面における位置決めをすることができる。この場合は、中子２０の回転方向の位置を補正することはできないが、中子２０の回転方向の位置ずれが少ない場合は、位置決め孔２５のみを備える構成とすることで十分に中子２０の位置ずれを補正することができる。
【００４８】
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１  中子把持装置
１０  支持部
１２_１、１２_２  位置決め用ピッカー
１２_３、１２_４  把持用ピッカー
１４_１〜１４_４  把持部
２０、４０  中子
２１  中子本体部
２２  巾木部
２４_１〜２４_４  中子
２５、２６、４５、４６  位置決め孔
２７_１、２７_２  把持孔
【図１】
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【図２】
2018061989.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018061989.tif 000006
【図５】
2018061989.tif 000007
【図６】
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【図７】
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