JP3509911B2 - Automatic casting finishing equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、鋳物を把持し、教示さ
れた位置姿勢に制御されるロボットにより鋳物に形成さ
れる湯口・押し湯・バリを切断分離、切削除去して鋳物
の荒仕上げを行う自動鋳物仕上げ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図５により湯口・バリの形態を説明す
る。鋳物は、一般に湯口から砂型、金型に溶湯を注入し
て作られるので、製作された鋳物には不要である湯口５
ａや押し湯５ｂの部分も鋳物５と一体的に形成されてし
まい、また型の合わせ部からは溶湯がはみ出し、このは
み出し部は冷却凝固後バリ５ｃとして鋳物５に付着した
まま残される。 【０００３】従来、この種の鋳物に形成された湯口５ａ
や押し湯５ｂの部分の切断は、一般に作業者が鋳物を手
で持ち、帯のこ盤等を用いて切断除去する人手作業とし
て行われ、またバリの除去も作業者がハンドグラインダ
ーやエアチッパー等の工具を手に持ち、バリ部に押し当
てて除去する等人手作業として行われていた。 【０００４】しかし、人手による作業では効率が悪いだ
けでなく危険な作業となっていた。このため湯口の切断
に対しては、このような人手作業をなくした湯口切断装
置が提案されているが、この切断装置は、湯口や押し湯
の位置が多面的で多方向に渡り、形状、位置も多種類と
なるのでそれぞれの対象ワークに対応した専用の装置が
要求される。この専用の切断装置により刃物および同駆
動装置を走行させ、クランプした製品の位置・角度割り
出し機構により切断位置を合わせ湯口・押し湯の切断が
行われている。しかし、専用の装置では刃物を走行させ
るため装置が大がかりになり、また湯口の位置・角度の
変更に対して自由に設定できない、切り屑が装置の機構
部に進入して設備不稼働の原因になるという欠点があ
る。 【０００５】また、他の方法として図３に示すように、
切削工具９をモーターおよび軸受けユニットと共にロボ
ット１の手先フランジ１ａに設け、固定したワーク５の
湯口部５ａを切断する湯口切断ロボット（実開平３−４
７７１９号公報）がある。またバリ取りの方法としては
図４に示すように、バリ取り工具をロボット１の手先フ
ランジ１ａに設け、鋳物ワーク５のバリ５ｃを定められ
た移動経路に沿って切断除去していく鋳物ワークの自動
バリ取り装置（実開昭６３−３８９８３号公報）等があ
る。これらはいずれも湯口切断作業のみか、バリ取り作
業のみかの一種類の作業専用となっており、鋳物の仕上
げにはこれらの両方の装置が必要であった。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
装置では、切断位置を自由に変更することはできるもの
の、大型の刃物駆動装置を装着するには重量の限界があ
り、小断面の湯口をもったワークに限定される。高速回
転する刃物の姿勢、方向が不定のため危険を伴う。ま
た、鋳物を製品として完成させるには不要な湯口・押し
湯を切断し、バリを除去して仕上げねばならず、従来の
方法では湯口切断ロボット、バリ取りロボットの両方が
必要となる等問題があり、経済的とはいえなかった。 【０００７】本発明ではこのような課題を解決し、１台
のロボットにより湯口を切断し、バリの除去を行う鋳物
の仕上げ装置を提供しようとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、鋳物製品部分を位置決めして把持可能なハンド
と、該ハンドを多関節型マニプレータの手先フランジに
結合した高剛性ロボットと、該ロボットハンドの動作領
域内に配置した両軸スピンドルモーターを設け、該スピ
ンドルモーターの一端の軸に丸鋸を取り付け、他の一端
にはエンドミル等の刃具を取り付けて、前記ハンドで把
持したワークを該ロボットがプログラムに従って連続的
に移動させることにより湯口・押し湯の切断分離とバリ
の切削除去を行い、鋳物の荒仕上げを自動的に行うこと
を特徴とする自動鋳物仕上げ装置にある。 【０００９】 【作用】各形態の湯口部を有するワークを、多関節ロボ
ットの手首部に固定または切り離し可能に結合されたワ
ーク把持ハンドによって位置決め把持して搬入位置から
加工空域へ持ち込み、この加工空域内で、そのワークを
各湯口・押し湯の形態に合わせて制御プログラムに記憶
された移動プログラムに従って、各湯口の切断に適した
方向と姿勢に変更し、固定配置された両軸スピンドルモ
ーターの一端に取り付けられて回転駆動されている丸鋸
に空中で直線移動させて各湯口・押し湯を切断し、切断
終了後、更に前記移動プログラムに従い該ワークを前記
両軸スピンドルモーターの他の一端に取り付けられて回
転駆動されているエンドミルの方へ移動させた後、バリ
除去に適した姿勢、軌跡で該ワークを移動させながらバ
リの切削除去を行わせ、湯口切断・バリ取りが完了した
ワークを前記加工空域から搬出する。 【００１０】 【実施例】本発明の実施例を図１および図２に基づいて
説明する。図示するように、矩形状のコモンベース７上
にはロボット１と、これと対設する両軸スピンドルモー
ター６と、前記ロボット１の背部に設けたロボット制御
装置１２および鋳物仕上げ装置全体を制御する全体制御
装置１３が配置されている。 【００１１】ロボット１は多関節型マニプレータの手先
フランジ１ａに、切り離し可能に結合された自動結合装
置２を介して、ワーク把持ハンド３が取り付けられて構
成され、該ハンド３は適宜自動交換可能となっている。
具体的には、自動結合装置２の切り離し部２ａには、ワ
ーク把持ハンド３が結合され、ハンド３にはエアーシリ
ンダ（図示せず）によって駆動される把持爪４が傾動可
能に軸支され、ワーク５を位置決め把持する構造となっ
ている。 【００１２】ロボット１に対向するよう配置された両軸
スピンドルモーター６はコモンベース７に固定されたフ
レーム８に取り付けられている。前記両軸スピンドルモ
ーター６の一端の軸６ａには湯口を切断するための丸鋸
１０が他の一端６ｂにはコレットチャック６ｃが組み込
まれており、該コレットチャック６ｃによってバリを切
削除去するためのエンドミル１１が取り付けられてい
る。両軸スピンドルモーター６の回転速度はインバータ
ーにより制御され、丸鋸およびエンドミル各々の切削周
速度に適した回転速度で駆動される。 【００１３】１６は切り屑の飛散を防ぐためのシュー
ト、１７は切断分離された湯口や切り屑を排出するため
のスクラップコンベアである。１８は切り屑飛散防止や
騒音防止、安全対策として設けられた安全キャビンであ
る。 【００１４】このような鋳物仕上げ装置において加工空
域の側方には、ワーク５を搬入するワーク供給装置１４
と、加工済みのワークを搬出するための搬出装置１５と
が隣接設置されている。なお、これらの供給装置と搬出
装置は同一のものが兼ねることもできる。 【００１５】以上の構成であらかじめ教示したプログラ
ムに従ってロボット１を動作させ、湯口切断用丸鋸１０
によってハンド３に把持されたワーク５の湯口部分５ａ
・押し湯部分５ｂを切断分離し、エンドミル１１によっ
てバリ５ｃを切削除去しワーク５の荒仕上げを行うもの
である。 【００１６】 【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
１台の装置により、一連の動作として鋳物に一体的に形
成された任意の多方面、多方向に発生する湯口・押し湯
部分の切断除去、バリの切削除去が行えるので、ワーク
の把持替えの必要もなく効率良く鋳物の仕上げができ、
更に、丸鋸とエンドミルの駆動が１台のモーターで行わ
れるので装置も単純化され経済的効果も大きい。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention cuts a gate, a feeder, and a burr formed on a casting by a robot that holds the casting and is controlled to a taught position and orientation. The present invention relates to an automatic casting finishing apparatus for performing rough finishing of a casting by separating, cutting and removing. 2. Description of the Related Art The form of a gate and a burr will be described with reference to FIG. Since castings are generally made by pouring molten metal into a sand mold or a mold from a sprue, the sprue 5 is unnecessary for the manufactured casting.
The portion of a and the feeder 5b are also formed integrally with the casting 5, and the molten metal protrudes from the mating portion of the mold, and the protruding portion is left as being attached to the casting 5 as burrs 5c after cooling and solidification. Conventionally, a gate 5a formed in this type of casting
In general, the cutting of the hot water 5b is performed as a manual operation in which an operator holds the casting by hand and cuts and removes the casting using a band saw or the like. It was performed as a manual operation, such as holding the tool in hand and pressing it against the burr to remove it. However, manual work is not only inefficient but also dangerous. For this reason, for the cutting of the gate, there has been proposed a gate cutting device that eliminates such manual work. However, in this cutting device, the positions of the gate and the feeder are multifaceted, cross over in many directions, and the shape, Since there are various types of positions, a dedicated device corresponding to each target work is required. The cutting tool and the driving device are driven by this dedicated cutting device, the cutting position is adjusted by the position and angle indexing mechanism of the clamped product, and the gate and the feeder are cut. However, the dedicated device requires a large-scale device to move the blade, and cannot be freely set for changes in the position and angle of the gate, and chips may enter the mechanism of the device and cause equipment to stop operating. Disadvantage. As another method, as shown in FIG.
A cutting tool 9 is provided on the tip flange 1a of the robot 1 together with the motor and the bearing unit, and cuts the sprue 5a of the fixed work 5 (gap 3-4).
No. 7719). As a deburring method, as shown in FIG. 4, a deburring tool is provided on the hand flange 1a of the robot 1 to cut and remove a burr 5c of the casting work 5 along a predetermined moving path. There is an automatic deburring device (Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-38983). All of these are dedicated to only one type of operation, that is, only the gate cutting operation or only the deburring operation, and the finishing of the casting requires both of these devices. [0006] However, in these devices, although the cutting position can be freely changed, there is a limit in weight for mounting a large blade driving device, and a gate with a small cross section is used. It is limited to work with. The attitude and direction of the high-speed rotating blade are uncertain, which is dangerous. In addition, in order to complete the casting as a product, it is necessary to cut off unnecessary gates and feeders and remove burrs, and the conventional method requires both a gate cutting robot and a deburring robot. Yes, it was not economic. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a casting finishing device which removes burrs by cutting a gate by one robot. SUMMARY OF THE INVENTION [0008] The gist of the present invention is to provide a hand capable of positioning and holding a casting product portion, and a high-rigidity robot having the hand connected to a hand flange of an articulated manipulator. And a double-axis spindle motor disposed in the operation area of the robot hand, a circular saw was attached to one end of the spindle motor, and a cutting tool such as an end mill was attached to the other end, and gripped by the hand. The automatic casting finishing apparatus is characterized in that the robot continuously moves the workpiece in accordance with a program, thereby cutting and separating a gate and a feeder and cutting and removing burrs, and automatically performing rough finishing of a casting. A work having a sprue in each mode is positioned and grasped by a work grasping hand fixedly or detachably connected to the wrist of the articulated robot, and is brought into the working space from the carry-in position. In accordance with the moving program stored in the control program, the work is changed to a direction and a posture suitable for cutting each gate, according to the form of each gate and feeder, and one end of a fixedly disposed double-axis spindle motor is provided. A linear saw in the air is linearly moved in the air to cut each gate and feeder, and after the cutting is completed, the work is further attached to the other end of the dual-axis spindle motor according to the moving program. After being moved toward the end mill that is being rotated and driven, the work is moved while maintaining the posture and trajectory suitable for removing burrs. The workpiece is cut and removed, and the work on which the gate cut and deburring is completed is carried out from the processing space. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. As shown in the drawing, a robot 1, a double-axis spindle motor 6 opposed to the robot 1, a robot controller 12 provided on the back of the robot 1, and the entire casting device are controlled on a rectangular common base 7. An overall control device 13 is provided. The robot 1 is configured by attaching a workpiece gripping hand 3 to an end flange 1a of an articulated manipulator via an automatic coupling device 2 detachably coupled thereto. Has become.
Specifically, a workpiece gripping hand 3 is coupled to the separating portion 2a of the automatic coupling device 2, and a gripping claw 4 driven by an air cylinder (not shown) is pivotally supported on the hand 3 so as to be tiltable. It has a structure for positioning and holding the work 5. A double-axis spindle motor 6 arranged to face the robot 1 is mounted on a frame 8 fixed to a common base 7. A circular saw 10 for cutting a gate is mounted on a shaft 6a at one end of the double shaft spindle motor 6, and a collet chuck 6c is incorporated at the other end 6b. The collet chuck 6c is used for cutting and removing burrs. An end mill 11 is attached. The rotation speed of the double-axis spindle motor 6 is controlled by an inverter, and is driven at a rotation speed suitable for the cutting peripheral speed of each of the circular saw and the end mill. Reference numeral 16 denotes a chute for preventing chips from being scattered, and reference numeral 17 denotes a scrap conveyor for discharging cut gates and chips. Reference numeral 18 denotes a safety cabin provided as a measure for preventing chip scattering, noise, and safety. In such a casting finishing apparatus, beside the working space, a work supply device 14 for carrying in the work 5 is provided.
And an unloading device 15 for unloading the processed work are installed adjacently. Note that the same supply device and unloading device can also serve as the same device. With the above configuration, the robot 1 is operated in accordance with the program taught in advance, and the circular saw 10
Gate 5a of work 5 gripped by hand 3
The cutting of the feeder portion 5b, the removal of the burr 5c by the end mill 11, and the rough finishing of the work 5. The present invention has been configured as described above.
A single device can cut and remove the gate and feeder portions generated in various directions and multi-directions formed integrally with the casting as a series of operations, and can cut and remove burrs. Casting can be finished efficiently without the need for
Further, since the circular saw and the end mill are driven by one motor, the apparatus is simplified and the economical effect is large.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例を示す平面図。 【図２】同じく正面図。 【図３】従来の湯口切断ロボット。 【図４】従来の鋳物ワークの自動バリ取り装置。 【図５】湯口・押し湯の形態を説明するワークの側面
図。 【符号の説明】 １ ロボット １ａ 手先フランジ ２ 自動結合装置 ２ａ 切り離し部 ３ ハンド ４ 把持爪 ５ ワーク ５ａ 湯口部分 ５ｂ 押し湯部分 ５ｃ バリ ６ 両軸スピンドルモーター ６ａ 両軸スピンドルモーターの軸 ６ｂ 両軸スピンドルモーターの軸 ６ｃ コレットチャック ７ コモンベース ８ フレーム ９ 従来方法の切削工具 １０ 丸鋸 １１ エンドミル １２ ロボット制御装置 １３ 切断全体制御装置 １４ ワーク供給装置 １５ ワーク搬出装置 １６ シュート １７ スクラップコンベア １８ 安全キャビンBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the same. FIG. 3 is a conventional gate cutting robot. FIG. 4 is a conventional automatic deburring device for a casting work. FIG. 5 is a side view of a work for explaining a form of a gate and a riser. [Description of Signs] 1 Robot 1a Hand end flange 2 Automatic coupling device 2a Separating part 3 Hand 4 Gripping claw 5 Work 5a Gate part 5b Feeder part 5c Burr 6 Double spindle motor 6a Double spindle motor shaft 6b Double spindle motor Shaft 6c collet chuck 7 common base 8 frame 9 cutting tool 10 of conventional method circular saw 11 end mill 12 robot control device 13 overall cutting control device 14 work supply device 15 work unloading device 16 chute 17 scrap conveyor 18 safety cabin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽子田 良和 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１−127213（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 23/02 B22D 31/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (72) Inventor Yoshikazu Haneda 46-59 Ohara Nakahara, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Nippon Steel Corporation Machinery & Plant Business Department (56) References JP-A-1-127213 ( JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) B23P 23/02 B22D 31/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 鋳物の製品部分を位置決めして把持可能
なハンドと、該ハンドを多関節型マニプレータの手先フ
ランジに固定または切り離し可能に結合した高剛性ロボ
ットと、該ロボットハンドの動作領域内に固定配置した
両軸スピンドルモーターを設け、該スピンドルモーター
の一端には丸鋸を取り付け、他の一端にはエンドミル等
異種の刃具を取り付けて回転駆動させる如くなし、ハン
ドで把持した鋳物の方向と姿勢を切断面の基準や鋳物の
形状に合わせて該ロボットが連続的に変えて移動させる
ことにより、鋳物に形成された湯口部分を前記丸鋸にて
切断分離し、更に該スピンドルモーターの他の一端にて
回転駆動されるエンドミル等の刃具により切断後の湯口
残部やバリの切削除去を行い、鋳物の荒仕上げを自動的
に行うプログラムを有することを特徴とする自動鋳物仕
上げ装置。(57) [Claims] [Claim 1] A hand capable of positioning and gripping a casting product portion, and a high-rigidity robot in which the hand is fixedly or detachably coupled to a hand flange of an articulated manipulator. A double-spindle spindle motor fixedly arranged in the operation area of the robot hand is provided, a circular saw is attached to one end of the spindle motor, and a different kind of cutting tool such as an end mill is attached to the other end to rotate the spindle motor. The robot continuously changes the direction and posture of the casting gripped by the hand in accordance with the reference of the cutting surface and the shape of the casting, and moves it to cut and separate the sprue portion formed in the casting with the circular saw. Further, the remaining pouring gate and burrs after cutting are removed by a cutting tool such as an end mill which is driven to rotate at the other end of the spindle motor, and the rough finish of the casting is automatically performed. Automatic casting finishing apparatus characterized by having to perform a program.