JP3083975B2 - Pretreatment method for core removal of aluminum castings - Google Patents
Pretreatment method for core removal of aluminum castingsInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車エンジン部品等
のアルミ鋳造品の鋳造後処理工程における中子除去前処
理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pretreatment method for removing a core in a post-casting process of an aluminum casting such as an automobile engine part.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車エンジン部品であるシリンダヘッ
ド等の複雑な形状のアルミ鋳造品は、内部に広がる空隙
があるため、一般には金型の内部に中子を配置して鋳造
されている。中子は、その一部分を金型に接触させてそ
の位置を定めるが、金型と中子の寸法公差の関係から、
中子と金型の合わせ面、又は中子と他の中子の合わせ面
に隙間を生じ、鋳造時にこの部分に湯が入って鋳バリが
生じる。この鋳バリが生じると、内部の中子を封じ込め
ることになり、鋳造後に機械的衝撃や振動を加えて砂状
にして除去する中子の排出を著しく阻害する。そこで、
例えば特開昭５７−１７１５６６号公報に記載のよう
に、門型フレームにドリルユニットを設置し、門型フレ
ーム下部に移動自在に設置した定盤上に載せた鋳物を、
ドリルによってその鋳バリを除去する中子除去前処理方
法がある。2. Description of the Related Art An aluminum casting having a complicated shape such as a cylinder head, which is an automobile engine part, is generally cast by disposing a core in a mold because there is a gap extending inside. The core is positioned by contacting a part of the core with the mold.However, due to the dimensional tolerance of the mold and the core,
A gap is formed between the mating surface of the core and the mold or the mating surface of the core and another core, and molten metal is poured into this portion at the time of casting to cause casting burrs. When this casting burr occurs, the inner core is confined, and after the casting, a mechanical shock or vibration is applied to the core to remove the core to be sanded and removed. Therefore,
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-171566, a drill unit is installed on a portal frame, and a casting placed on a platen movably installed below the portal frame,
There is a core removal pretreatment method for removing the casting burr by a drill.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報記載の中子除去前処理方法においては、鋳物に複数の
鋳バリがある場合、鋳物の設置方向を変えながら作業を
行う必要があり、多数の向きの異なる鋳バリがある場
合、鋳物が大型の場合には作業効率が悪いという問題が
ある。そこで、本出願人は先に６軸ロボットに鋳物（以
下、ワークという）を把持させ、スピンドル装置に取付
けて高速回転するドリル工具によって、前記鋳バリを開
孔する方法を提案したが、鋳バリをドリルで開孔するた
め処理時間がかかり、更にはドリルが摩耗するので適当
に交換しながら作業を行う必要があり、作業効率が良く
ないという問題が生じた。本発明はかかる事情に鑑みて
なされたもので、処理時間が短く、しかもドリル等の消
耗工具が不要なアルミ鋳造品の中子除去前処理方法を提
供することを目的とする。However, in the core removal pretreatment method described in the above-mentioned publication, when a casting has a plurality of casting burrs, it is necessary to perform the operation while changing the installation direction of the casting. When there are casting burrs in different directions, there is a problem that work efficiency is poor when the casting is large. Therefore, the present applicant has previously proposed a method in which a 6-axis robot grips a casting (hereinafter, referred to as a work), mounts the spindle on a spindle device, and opens the casting burr using a high-speed rotating drill tool. It takes a long processing time to drill holes with a drill, and furthermore, the drill wears out, so that it is necessary to carry out the work while appropriately replacing the work, resulting in a problem that the working efficiency is not good. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a core removal pretreatment method for aluminum casting, which requires a short processing time and does not require a consumable tool such as a drill.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のアルミ鋳造品の中子除去前処理方法は、アルミ鋳
造品の中子の外表面に形成された膜状の鋳バリを除去す
るアルミ鋳造品の中子除去前処理方法であって、前記ア
ルミ鋳造品を多関節型ロボットで把持すると共に、前記
多関節型ロボットの近傍にプレスピンを配置し、前記多
関節型ロボットを操作して前記鋳バリに前記プレスピン
を押し付けて、該鋳バリを開孔している。また、請求項
２記載のアルミ鋳造品の中子除去前処理方法は、請求項
１記載の方法において、前記プレスピンは鋳バリの数に
対応して複数本設けられ、しかも各々の前記プレスピン
の作動高さが異なっている。そして、請求項３記載のア
ルミ鋳造品の中子除去前処理方法は、請求項１又は２記
載の方法において、前記複数本のプレスピンは、前記ア
ルミ鋳造品の種類に応じて複数の群に区分され、しか
も、ターレット式に選別可能となっている。According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
The core removal pretreatment method for an aluminum casting according to the above is a core removal pretreatment method for an aluminum casting which removes a film-like casting burr formed on the outer surface of the core of the aluminum casting. The aluminum casting is gripped by an articulated robot, and a press pin is arranged near the articulated robot. The articulated robot is operated to press the press pin against the casting burr, thereby The hole is opened. Further, in the method for pretreatment of core removal of an aluminum cast product according to claim 2, in the method according to claim 1, a plurality of the press pins are provided corresponding to the number of casting burrs. Operating heights are different. The core removal pretreatment method according to claim 3 is the method according to claim 1 or 2, wherein the plurality of press pins are divided into a plurality of groups according to the type of the aluminum casting. It is classified and can be sorted by turret.
【０００５】[0005]
【作用】請求項１〜３記載のアルミ鋳造品の中子除去前
処理方法は、アルミ鋳造品を多関節型ロボットで把持し
ているので、アルミ鋳造品を任意の姿勢に簡単に移動さ
せることができる。そして、該多関節型ロボットの近傍
に配置されたプレスピンに鋳バリを押し付けて開孔して
いるので、操作が簡単であり、処理時間が短い。特に、
請求項２記載のアルミ鋳造品の中子除去前処理方法にお
いては、プレスピンが複数本設けられて、しかもその作
動高さが異なるので、複数のプレスピンが一本ずつ鋳バ
リに当接し、これによって多関節型ロボットの駆動能力
の低減化を図れる。請求項３記載のアルミ鋳造品の中子
除去前処理方法においては、複数本のプレスピンは、ア
ルミ鋳造品の種類に応じて複数の群に区分され、しか
も、ターレット式に選別可能となっているので、鋳造品
の種類に応じてプレスピンを簡便に選択できる。According to the core removal pretreatment method according to any one of claims 1 to 3, since the aluminum casting is gripped by the articulated robot, the aluminum casting can be easily moved to an arbitrary posture. Can be. Since the holes are formed by pressing the casting burrs against the press pins arranged near the articulated robot, the operation is simple and the processing time is short. In particular,
In the method for pretreatment of core removal of an aluminum casting according to claim 2, since a plurality of press pins are provided and the operating heights thereof are different, the plurality of press pins abut one by one on a casting burr, As a result, the driving capability of the articulated robot can be reduced. In the pretreatment method for core removal of an aluminum casting according to the third aspect, the plurality of press pins are divided into a plurality of groups according to the type of the aluminum casting, and furthermore, the turret type can be selected. Therefore, the press pin can be easily selected according to the type of the casting.
【０００６】[0006]
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係るアルミ鋳造
品の中子除去前処理方法を適用した装置の斜視図、図２
はアルミ鋳造品の斜視図、図３は図２における矢視Ａ−
Ａ断面図、図４は鋳バリの開孔状況を示す部分断面図、
図５は他の実施例に係るターレット式プレスピン装置の
斜視図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of an apparatus to which a core removal pretreatment method according to one embodiment of the present invention is applied, and FIG.
Is a perspective view of an aluminum casting, and FIG.
A cross-sectional view, FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the opening state of casting burrs,
FIG. 5 is a perspective view of a turret type press pin device according to another embodiment.
【０００７】まず、図１に示す装置について説明する
と、本発明の一実施例に係るアルミ鋳造品の中子除去前
処理方法を適用した処理装置１０は、基台１１上に搭載
された多関節ロボットの一例である６軸ロボット１２
と、上部に複数のピンが所定間隔で並べられたプレスピ
ン装置１３と、落下する中子砂、鋳バリ等を受けるホッ
パー１４と、これらの制御装置１５とを有している。First, the apparatus shown in FIG. 1 will be described. A processing apparatus 10 to which a core removal pretreatment method according to one embodiment of the present invention is applied is a multi-joint mounted on a base 11. 6-axis robot 12 which is an example of a robot
And a hopper 14 for receiving falling core sand, casting burrs and the like, and a control device 15 for them.
【０００８】前記６軸ロボット１２は、アーム１６の先
端に把持したアルミ鋳造品からなるワーク１７をＸ、
Ｙ、Ｚ方向に移動させると共に、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回り
に回転させる機能を有し、ワーク１７をその作業範囲内
においては、任意の位置に任意の姿勢で保つことができ
るようになっている。The six-axis robot 12 converts a workpiece 17 made of an aluminum casting held at the tip of an arm 16 into X,
It has a function of moving in the Y and Z directions and rotating about the X, Y, and Z axes so that the work 17 can be maintained at any position and in any posture within the work range. Has become.
【０００９】前記プレスピン装置１３は、上部が傾斜台
１８となった固定柱１９と、傾斜台１８上に立設された
４本のプレスピン２０とを有している。前記プレスピン
２０の間隔は、図２に示すようにワーク１７の鋳バリ２
１の位置に対応し、それぞれのプレスピン２０は図４に
示すように、少しずつ高低差（ｈ）が設けられている。
これによって、各プレスピン２０が個々に鋳バリ２１に
当接し、大きな負荷が６軸ロボット１２にかからないよ
うになっている。なお、各々のプレスピン２０の基部は
雄ねじとなって、傾斜台１８にねじ込まれている。ま
た、各プレスピン２０の先部は比較的硬い合金鋼、又は
超硬合金等からなって、繰り返し使用しても摩耗が少な
いようになっている。The press pin device 13 has a fixed column 19 whose upper part is an inclined table 18, and four press pins 20 erected on the inclined table 18. The interval between the press pins 20 is, as shown in FIG.
1, each press pin 20 is provided with a slight difference in height (h) as shown in FIG.
As a result, each press pin 20 individually comes into contact with the casting burr 21, so that a large load is not applied to the six-axis robot 12. The base of each press pin 20 is a male screw and is screwed into the inclined base 18. Further, the tip of each press pin 20 is made of a relatively hard alloy steel, a cemented carbide, or the like, so that even if it is repeatedly used, wear is small.
【００１０】前記傾斜台１８は中子砂が落下する適当な
傾斜が設けられ、その下部にはホッパー１４が設けられ
て、落下する中子砂、アルミ屑等をダスト箱２２に回収
するようになっている。前記制御装置１５は、６軸ロボ
ット１２をティーチング動作させるプログラムを有する
周知の制御装置からなって、予めティーチングされたプ
ログラムに基づき、ワーク１７を所定場所から搬送し、
一定の角度を保って、プレスピン装置１３に押し付ける
作業を行い、これらの作業が完了した後は、ワーク１７
を所定の場所に搬送するようになっている。The inclined table 18 is provided with an appropriate inclination on which the core sand falls, and a hopper 14 is provided below the inclined table 18 so that the falling core sand, aluminum chips and the like are collected in the dust box 22. Has become. The control device 15 is a well-known control device having a program for performing a teaching operation of the 6-axis robot 12, and transports the workpiece 17 from a predetermined location based on a program that has been previously taught,
An operation of pressing the press pin device 13 while maintaining a certain angle is performed, and after these operations are completed, the work 17
Is transported to a predetermined place.
【００１１】このような処理装置１０を用いるアルミ鋳
造品の中子除去前処理方法について説明すると、まず６
軸ロボット１２を用いて所定の場所にあるワーク１７を
所定の姿勢で把持し、６軸ロボット１２を駆動させて、
その作業半径内にあるプレスピン装置１３方向にワーク
１７を搬送し、ワーク１７の鋳バリ２１にプレスピン２
０の先部が突き刺さるようにワーク１７の姿勢を直し、
更にワーク１７をプレスピン２０方向に移動させる。こ
れによって図４に示すように、プレスピン２０の先部が
鋳バリ２１に当接して鋳バリ２１が開孔される。なお、
以上の動作は予め６軸ロボット１２にティーチングさせ
ることによって行う。A method for pretreatment of core removal of an aluminum cast product using such a processing apparatus 10 will be described first.
Using the six-axis robot 12, the workpiece 17 at a predetermined location is gripped in a predetermined posture, and the six-axis robot 12 is driven.
The work 17 is conveyed in the direction of the press pin device 13 within the working radius, and the press pin 2 is
Fix the posture of the work 17 so that the tip of 0 is pierced,
Further, the work 17 is moved in the direction of the press pin 20. Thereby, as shown in FIG. 4, the tip of the press pin 20 abuts on the casting burr 21 and the casting burr 21 is opened. In addition,
The above operation is performed by teaching the 6-axis robot 12 in advance.
【００１２】なお、プレスピン２０の先部が鋳バリ２１
に当接する場合、各プレスピン２０の作業高さが異なっ
て、プレスピン２０が一つずつ鋳バリ２１に当接するの
で、比較的弱い押圧力で鋳バリ２１を破ることができ、
これによって６軸ロボット１２が小型化されるという利
点がある。以上の動作を終了して、４本のプレスピン２
０で各鋳バリ２１を開孔した後は、６軸ロボット１２に
よってワーク１７を後退させ、所定の位置に搬送する。
この後、必要に応じてワーク１７をハンマーリングした
り、あるいは振動を掛けたりして、内部の中子砂を除去
することになる。Note that the tip of the press pin 20 is
In the case of contact, the working height of each press pin 20 is different, and the press pins 20 contact the cast burr 21 one by one, so that the cast burr 21 can be broken with a relatively weak pressing force,
Thereby, there is an advantage that the six-axis robot 12 is reduced in size. After the above operation is completed, four press pins 2
After opening each casting burr 21 at 0, the work 17 is moved backward by the 6-axis robot 12 and transported to a predetermined position.
Thereafter, the core 17 is removed by hammering or vibrating the work 17 as necessary.
【００１３】次に、図５に示す他の実施例に係るアルミ
鋳造品の中子除去前処理方法に使用するプレスピン装置
２５について説明する。ワークがシリンダーブロックの
場合、その種類に応じて鋳バリの位置が異なることにな
る。そこで、プレスピン装置２５を、異なるワーク毎に
プレスピン２６を配置した面を複数備えたドラム２７及
びその軸受２８、２９と、これを回転させて割り出す市
販のインデックス装置３０と、これらを支持するベース
３１とを備えたターレット式とし、使用にあってはワー
クの種類に応じてプレスピン２６を交換できるようにし
ている。これによって、プレスピンの選択が更に容易に
なって、多種類のワークに対応できる。Next, a description will be given of a press pin device 25 used in a method for pretreatment of core removal of an aluminum casting according to another embodiment shown in FIG. When the work is a cylinder block, the position of the casting burr differs depending on the type. In view of this, the press pin device 25 is supported by a drum 27 having a plurality of surfaces on which the press pins 26 are arranged for different workpieces, its bearings 28 and 29, and a commercially available index device 30 for rotating and indexing the drum. A turret type having a base 31 is used, and in use, the press pins 26 can be replaced according to the type of work. This makes it easier to select a press pin, and can cope with various types of works.
【００１４】前記実施例はシリンダーブロックに本発明
を適用した場合について説明したが、その他のアルミ鋳
造品についても本発明は適用される。また、多関節型ロ
ボットは必ずしも６軸ロボットに限定されず、ワークの
鋳バリ開孔作業ができる動作軸を有するものであればよ
い。In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a cylinder block has been described. However, the present invention can be applied to other aluminum castings. In addition, the articulated robot is not necessarily limited to the six-axis robot, but may be any robot having an operation axis capable of performing a work of opening a work burr.
【００１５】[0015]
【発明の効果】請求項１〜３記載のアルミ鋳造品の中子
除去前処理方法は以上の説明からも明らかなように、鋳
バリの開孔作業の処理時間が短縮され、更には加工器具
の形状が簡単であって、補修点検が容易である。従っ
て、従前のようなドリル等の加工器具が不要となり、こ
れによって加工工具の消耗低減が図れる。As is apparent from the above description, the method for pretreatment of core removal of an aluminum casting according to claims 1 to 3 shortens the processing time of the hole opening operation of casting burrs, and furthermore, a processing tool. Has a simple shape, and repair inspection is easy. Therefore, a conventional processing tool such as a drill is not required, thereby reducing the consumption of the processing tool.
【図１】本発明の一実施例に係るアルミ鋳造品の中子除
去前処理方法を適用した装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an apparatus to which a core removal pretreatment method according to one embodiment of the present invention is applied.
【図２】アルミ鋳造品の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an aluminum casting.
【図３】図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2;
【図４】鋳バリの開孔状況を示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an opening state of a casting burr.
【図５】他の実施例に係るターレット式プレスピン装置
の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a turret type press pin device according to another embodiment.
１０ 処理装置 １１ 基台 １２ ６軸ロボット（多関節型ロボット） １３ プレスピン装置 １４ ホッパー １５ 制御装置 １６ アーム １７ ワーク １８ 傾斜台 １９ 固定柱 ２０ プレスピン ２１ 鋳バリ ２２ ダスト箱 ２５ プレスピン装置 ２６ プレスピン ２７ ドラム ２８ 軸受 ２９ 軸受 ３０ インデックス装置 ３１ ベース DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing apparatus 11 Base 12 6-axis robot (articulated robot) 13 Press pin device 14 Hopper 15 Control device 16 Arm 17 Work 18 Inclined table 19 Fixed column 20 Press pin 21 Cast burr 22 Dust box 25 Press pin device 26 Press Pin 27 Drum 28 Bearing 29 Bearing 30 Indexing device 31 Base
フロントページの続き (72)発明者 川波 昌義 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者 野上 尚敬 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者 尾籠 治仁 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (56)参考文献 特開 平８−57628（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−1298（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−197573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−72830（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−185151（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−171566（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−100639（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 31/00 B21D 28/00 B22D 29/00 B24B 9/00 F02F 1/00 Continued on the front page (72) Inventor Masayoshi Kawanami 46-59 Nakahara Oaza, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Nippon Steel Plant Design Co., Ltd. Inside the Design Co., Ltd. (72) Inventor Haruhito Ogome 46-59, Ohara Nakahara, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Nippon Steel Corporation Machinery & Plant Business Department JP-A-8-1298 (JP, A) JP-A-4-197573 (JP, A) JP-A-50-72830 (JP, A) JP-A-5-185151 (JP, A) JP-A-57-171566 (JP, A) Japanese Utility Model 1-100639 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 31/00 B21D 28/00 B22D 29/00 B24B 9/00 F02F 1 / 00
Claims (3)
た膜状の鋳バリを除去するアルミ鋳造品の中子除去前処
理方法であって、 前記アルミ鋳造品を多関節型ロボットで把持すると共
に、前記多関節型ロボットの近傍にプレスピンを配置
し、前記多関節型ロボットを操作して前記鋳バリに前記
プレスピンを押し付けて、該鋳バリを開孔することを特
徴とするアルミ鋳造品の中子除去前処理方法。1. A method for pre-processing a core removal of an aluminum casting, which removes a film-like casting burr formed on an outer surface of a core of the aluminum casting, wherein the aluminum casting is processed by an articulated robot. While holding, a press pin is arranged in the vicinity of the articulated robot, and the articulated robot is operated to press the press pin against the casting burr to open the casting burr. Pretreatment method for core removal of aluminum castings.
複数本設けられ、しかも各々の前記プレスピンの作動高
さが異なる請求項１記載のアルミ鋳造品の中子除去前処
理方法。2. The method of claim 1, wherein a plurality of the press pins are provided corresponding to the number of casting burrs, and each of the press pins has a different operating height.
鋳造品の種類に応じて複数の群に区分され、しかも、タ
ーレット式に選別可能である請求項１又は２記載のアル
ミ鋳造品の中子除去前処理方法。3. The aluminum cast product according to claim 1, wherein the plurality of press pins are divided into a plurality of groups according to the type of the aluminum cast product, and furthermore, can be selected in a turret type. Child removal pretreatment method.
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