JP6565888B2 - 昇降ユニット - Google Patents
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Description
本発明は、鋳型の穴明け装置などに組み込んで使用するに適した昇降ユニットに関するものである。
鋳型造型ラインにおいては、造型された鋳型に穴明けドリルを用いて揚りやガス穴が形成される。この穴明けを自動的に行うために、従来から穴明けドリルを昇降させる昇降ユニットが用いられている。
その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１の昇降ユニットは、昇降用のエアシリンダによってドリル回転用のエアモータと穴明けドリルとを昇降させる構造である。しかし穴明け加工時に鋳物砂や粉塵が飛散してむき出し状態にあるエアシリンダのピストンロッド等に付着するため、これらの噛み込みによって故障し易いという問題があった。
また、図３に示される昇降ユニットも従来から用いられている。これはケーシング１０９の内部にリニアガイド１０４とボールねじ１０３を垂直に設け、上部に配置した昇降用のサーボモータ１０２によってボールねじ１０３を回転させるとボールねじ１０３と噛み合うナット１１２を備えた昇降部材１１０が昇降し、昇降部材１１０に支持されたロータリーボールスプライン１０７が昇降する構造である。
ロータリーボールスプライン１０７はケーシング１０９の下面に設けられた上下一対のボールスプラインナット１０８によって回転自在に支持されており、ケーシング１０９の下部外側に設けられたドリル回転用サーボモータ１０５によってタイミングベルト１０６を介して回転される。この構造により、ロータリーボールスプライン１０７の下端に取り付けられた穴明けドリル１１１を、回転させながら昇降させることができる。
図３に示した従来の昇降ユニットは、リニアガイド１０４とボールねじ１０３とがケーシング１０９の内部に収納されているので、特許文献１の昇降ユニットよりも故障しにくいものである。しかし昇降するロータリーボールスプライン１０７は、むき出しであるうえ、その断面が凹凸形状であってその防塵が困難であるため、付着した鋳物砂や粉塵が上昇時にケーシング１０９の内部に持ち込まれ、ケーシング１０９の内部のボールスプラインナット１０８を破損する場合があった。
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、穴明けドリルを垂直に昇降することができ、しかも従来よりも鋳物砂や粉塵による故障が発生しにくい昇降ユニットを提供することである。
上記の課題を解決するためになされた本発明の昇降ユニットは、内部がプラス圧に維持されたケーシングの内部に、モータによって駆動され昇降体を昇降させる昇降伝達機構と、この昇降体の昇降ガイドとを封入するとともに、前記昇降体をガイドピンを介してケーシング外部の穴明けドリルと結合し、ガイドピンのケーシング貫通部をダストシールで防塵したことを特徴とするものである。
なお、前記モータがケーシングの外側に配置された減速モータまたはサーボモータであることが好ましい。また、前記昇降伝達機構が、ラックとピニオン、または、ボールねじであることが好ましい。
本発明の昇降ユニットは、内部がプラス圧に維持されたケーシングの内部に、モータによって駆動され昇降体を昇降させる昇降伝達機構と、この昇降体の昇降ガイドとを封入するとともに、前記昇降体をガイドピンを介してケーシング外部の穴明けドリルと結合し、ガイドピンのケーシング貫通部をダストシールで防塵した構造である。このためケーシングを貫通するガイドピンの断面をシールし易い形状としてダストシールによる防塵効果を高めることができる。また本発明の昇降ユニットは、鋳物砂や粉塵の噛み込みに弱いラック・ピニオンやボールねじからなる昇降伝達機構を内部がプラス圧に維持されたケーシングの内部に封入したので、故障を生じにくいものである。
さらに本発明の昇降ユニットは、昇降体をケーシング内部の昇降ガイドによってガイドした構造であるので剛性を高めることができ、穴明けドリルを精度よく、垂直に昇降させることができる。
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１には、昇降伝達機構にラック、ピニオンを用いた昇降ユニット１が示されている。
図１には、昇降伝達機構にラック、ピニオンを用いた昇降ユニット１が示されている。
図１において、９は箱型のケーシングであり、二点鎖線で示された適宜の移動手段１４に取り付けられ、水平面内でＸ、Ｙ両軸方向に移動可能となっている。このケーシング９の内部には昇降ガイドとしての左右一対のリニアガイド４、４が垂直に設けられている。またケーシング９の内部には、昇降伝達機構が設けられている。
第１の実施形態の昇降伝達機構は、ラック３ａ、ピニオン３ｂ、昇降体３ｃから構成されている。ラック３ａは昇降体３ｃと一体に固定されている。そしてこの昇降体３ｃはリニアガイド４、４によって昇降自在にガイドされている。
ケーシング９の外側面には昇降用のサーボモータ２が固定されており、その出力軸はケーシング９の壁面を貫通し、ピニオン３ｂが取り付けられている。このためサーボモータ２によりピニオン３ｂを回転させると、ラック３ａが昇降体３ｃとともにケーシング９の内部で昇降する。
昇降体３ｃの下端部には、垂直に延びるガイドピン１０が固定されている。このガイドピン１０はケーシング９の底面を貫通して下方に延びているが、ガイドピン１０のケーシング貫通部は、ダストシール１２で防塵されている。またケーシング９の内部には接続口１３から圧縮エアが供給されており、ケーシング９の内部は常にプラス圧に維持されている。このため、ガイドピン１０が昇降してもケーシング９の内部に鋳物砂や粉塵が侵入することはない。
図示のように、ガイドピン１０の下部には、水平アーム１５を介してドリル回転用サーボモータ５が垂直に取り付けられており、その出力軸にはカップリング６で穴明けドリル１１が結合されている。
このように構成された昇降ユニットは、移動手段１４によって所定位置まで水平方向に移動される。そして、ドリル回転用サーボモータ５で穴明けドリル１１を回転させながら、サーボモータ２によって昇降体３ｃに取り付けられたガイドピン１０を介して穴明けドリル１１を昇降させ、鋳型の穴明け加工などを行う。昇降体３ｃはケーシング９の内部でリニアガイド４、４によって垂直に支持されているので、ドリル回転用サーボモータ５及び穴明けドリル１１を垂直に昇降させることができ、組み付け精度、剛性が高くなり、正確な穴明けが可能である。また昇降抵抗も小さくすることができる。
この穴明け加工の際には従来と同様に鋳物砂や粉塵が飛散するが、ケーシング９を貫通するのは断面形状が一定のガイドピン１０のみであり、このガイドピン１０のケーシング貫通部はダストシール１２で防塵されている。しかもケーシング９の内部はプラス圧に維持されている。このため鋳物砂や粉塵がケーシング９内に入り込むことがなくなり、故障発生を抑制することができる。
次に、第２の実施形態の昇降ユニット２１を説明する。図２に示す第２の実施形態は、昇降伝達機構にボールねじ２３を使用したものである。この実施形態の昇降伝達機構は、ボールねじ２３、ナット２１ａ、昇降体２１ｂから構成されている。
図２に示すように、ボールねじ２３はケーシング２９の内部に垂直に設けられており、その上端はケーシング２９の天井に配置された昇降用のサーボモータ２２の出力軸に連結されている。またボールねじ２３の下端はケーシング２９の底部に設けられた軸受け３４に支持されている。
２１ａはボールねじ２３と螺合しているナットであり、昇降体２１ｂと一体に固定されている。そしてこの昇降体２１ｂはケーシング２９内に設けられた昇降ガイドとしてのリニアガイド２４、２４によって昇降自在にガイドされている。
第１の実施形態と同様、昇降体２１ｂの下端部には、垂直に延びるガイドピン３０が固定されている。このガイドピン３０のケーシング貫通部はダストシール３２で防塵されている。またケーシング２９の内部には接続口３３から圧縮エアが供給されており、内部がプラス圧に維持されている。このため、ガイドピン３０が昇降してもケーシング９の内部に鋳物砂や粉塵が侵入することはない。
またガイドピン３０の下部には、水平アーム３５を介してドリル回転用サーボモータ２５が垂直に取り付けられており、その出力軸にはカップリング２６を介して穴明けドリル３１が結合されている。
この第２の実施形態の昇降ユニットも、穴明けドリル３１を垂直に昇降させることができ、しかも鋳物砂や粉塵による故障が発生しにくい利点がある。
以上に説明したように本発明によれば、鋳物砂の飛散、粉塵の発生が多い大径の穴明け装置に利用した場合にも、鋳物砂、粉塵の噛み込みがなくなり、精度のよい穴明け加工が可能となる。
なお、本発明の昇降ユニットは、例えば、鋳物砂（例えば、生型砂）を用いた鋳型造型ラインにおけるガス穴明け装置、又は、揚り穴明け装置等に搭載することができる。
また、本発明の昇降ユニットは、鋳型の上方に配置し、鋳型の上方から下方に向かって穴明け加工を行うことができる。しかし、本発明の昇降ユニットは、これに限定されるものではなく、鋳型の下方に配置し、鋳型の下方から上方に向かって穴明け加工を行うようにしてもよい。
１ 昇降ユニット
２ サーボモータ
３ａ ラック
３ｂ ピニオン
３ｃ 昇降体
４ リニアガイド（昇降ガイド）
５ ドリル回転用サーボモータ
６ カップリング
９ ケーシング
１０ ガイドピン
１１ 穴明けドリル
１２ ダストシール
１３ 接続口
１４ 移動手段
１５ 水平アーム
２１ 昇降ユニット
２１ａ ナット
２１ｂ 昇降体
２３ ボールねじ
２４ リニアガイド（昇降ガイド）
２５ ドリル回転用サーボモータ
２６ カップリング
２９ ケーシング
３０ ガイドピン
３１ 穴明けドリル
３２ ダストシール
３３ 接続口
３４ 軸受け
３５ 水平アーム
１０２ サーボモータ
１０３ ボールねじ
１０４ リニアガイド
１０５ ドリル回転用サーボモータ
１０６ タイミングベルト
１０７ ロータリーボールスプライン
１０８ ボールスプラインナット
１０９ ケーシング
１１０ 昇降部材
１１１ 穴明けドリル
１１２ ナット
２ サーボモータ
３ａ ラック
３ｂ ピニオン
３ｃ 昇降体
４ リニアガイド（昇降ガイド）
５ ドリル回転用サーボモータ
６ カップリング
９ ケーシング
１０ ガイドピン
１１ 穴明けドリル
１２ ダストシール
１３ 接続口
１４ 移動手段
１５ 水平アーム
２１ 昇降ユニット
２１ａ ナット
２１ｂ 昇降体
２３ ボールねじ
２４ リニアガイド（昇降ガイド）
２５ ドリル回転用サーボモータ
２６ カップリング
２９ ケーシング
３０ ガイドピン
３１ 穴明けドリル
３２ ダストシール
３３ 接続口
３４ 軸受け
３５ 水平アーム
１０２ サーボモータ
１０３ ボールねじ
１０４ リニアガイド
１０５ ドリル回転用サーボモータ
１０６ タイミングベルト
１０７ ロータリーボールスプライン
１０８ ボールスプラインナット
１０９ ケーシング
１１０ 昇降部材
１１１ 穴明けドリル
１１２ ナット
Claims (3)
- 内部がプラス圧に維持されたケーシングの内部に、モータによって駆動されて昇降体を昇降させる昇降伝達機構と、この昇降体の昇降ガイドとを封入するとともに、前記昇降体をガイドピンを介してケーシング外部の穴明けドリルと結合し、ガイドピンのケーシング貫通部をダストシールで防塵したことを特徴とする昇降ユニット。
- 前記モータがケーシングの外側に配置された減速モータまたはサーボモータであることを特徴とする請求項１記載の昇降ユニット。
- 前記昇降伝達機構が、ラックとピニオン、または、ボールねじであることを特徴とする請求項１または２記載の昇降ユニット。
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|---|---|---|---|
| JP2016245069A JP6565888B2 (ja) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 昇降ユニット |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016245069A JP6565888B2 (ja) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 昇降ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018099693A JP2018099693A (ja) | 2018-06-28 |
| JP6565888B2 true JP6565888B2 (ja) | 2019-08-28 |
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ID=62627710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016245069A Active JP6565888B2 (ja) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 昇降ユニット |
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2016
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- 2017-08-29 CN CN201780029565.4A patent/CN109070197A/zh active Pending
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