【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心鋳造により製造された鋳造体を鋳型から引き抜く鋳造体引抜機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒状の鋳型をその軸線を中心に高速回転させ、注入した溶融金属を遠心力で前記鋳型内壁面に張り付かせることで中空状の鋳造品を製造する遠心鋳造装置が知られている。この遠心鋳造装置は、製造された中空状の鋳造品を前記鋳型から引き抜く機構を備えている。
【０００３】
従来の引抜機構（特許文献１）では、図９に示すように、アーム１の先端に開閉可能なチャック２を備え、前記チャック２は、アーム１の先端部に連結ピン３を介して揺動可能に装着された爪取付部材４と、爪取付部材４の先端部にボルト６等で着脱（交換）自在に取り付けられたチャック爪５と、アーム１内を軸方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に移動可能に配設され、チャック爪５を開閉可能とするための心棒６とから構成される。チャック爪５の先端部外周面には鋳造品７の内周面７ａの曲率に対応した円弧面５ａあるいは図示しない他の鋳造品の内周面の曲率に対応した円弧面５ｂが形成され、円弧面５ａ、５ｂの各両端部には溝部と突起部とから構成される複数の凹凸部５ｃが形成されている。
【０００４】
上記した従来技術の機構において、例えば、アーム１を矢印Ｘ２方向に移動することでチャック爪５を鋳造品７の内部に挿入する。次いで、モータ、シリンダ等の図示しない駆動源の駆動作用下に心棒６を矢印Ｘ１方向に移動させてチャック爪５を開状態とすることで、鋳造品７の内周面７ａにチャック爪５の円弧面５ａおよび凹凸部５ｃを押し当てて鋳造品７をクランプする。この状態で、前記駆動源の駆動作用下にアーム１を矢印Ｘ１方向に移動させて鋳造品７を中空金型８から引き抜く。この場合、前記凹凸部５ｃが内周面７ａに食い込むことで、チャック２と鋳造品７との滑りが防止され、従って、中空金型８から鋳造品７を引き抜くことが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１２２８６６号公報（段落［００１１］〜［００１４］、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した鋳造品７の引き抜き作業を繰り返して行うと、凹凸部５ｃが摩耗し、チャック２と鋳造品７との滑りが増大し、中空金型８から鋳造品７を引き抜く作業が困難なものとなってしまう。そこで、前記凹凸部５ｃを常に鋭利な状態に維持するために、部品の交換作業が行われる。
【０００７】
この従来技術では、凹凸部５ｃがチャック爪５に一体的に形成されているため、凹凸部５ｃのみを交換することは不可能であり、例えば、凹凸部５ｃを鋭利な状態に補修する作業を行う場合、チャック爪５全体を爪取付部材４から取り外す必要がある。しかしながら、図９から諒解されるように、チャック爪５は、爪取付部材４の下方の比較的に部品の入り組んだ場所に配設されているため、着脱作業（交換作業）が非常に面倒であり、作業者は、交換作業に非常に多くの時間と労力を強いられている。
【０００８】
また、遠心鋳造作業を円滑に遂行するために、前記凹凸部５ｃが摩耗することを予め考慮して、該凹凸部５ｃが鋭利な状態に維持されたチャック爪５を複数準備する必要がある。しかしながら、チャック爪５は、図９から諒解されるように、心棒６と係合する係合部分を有する等、形状が複雑であるため、比較的に加工コストが高い。従って、損耗を想定した上で加工コストが高いチャック爪５を複数備えると、製品コストが一層高騰することが懸念される。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、遠心鋳造により製造された鋳造体を鋳型から引き抜くための把持部材を容易に交換することが可能であるとともに、前記把持部材の部品コストを低廉なものとすることが可能な鋳造体引抜機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、遠心鋳造用の鋳型を用いて製造された鋳造体の内周面に当接する爪部材と、前記爪部材を前記鋳造体の内周面に当接する位置と離間する位置との間で揺動させる揺動部とを有し、前記揺動部を駆動して前記爪部材を前記鋳造体の内周面に当接させて前記鋳造体を前記鋳型から引き抜く鋳造体引抜機構であって、
前記爪部材は、前記揺動部に対し別体且つ着脱自在に構成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、鋳造体を把持する把持部材を交換する際、外部に露出し且つ構造が単純なために交換し易い爪部材のみを交換すればよく、比較的に装置内部の入り組んだ場所に設置され、しかも他の部品と連結されていることが多い揺動部を交換する必要がない。従って、作業者は、鋳造体を把持する把持部材の交換作業に多くの時間と労力を費やすことなく、短時間で容易に遂行することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、前記爪部材が母材の先端部に耐摩耗性合金を溶着して構成されるので、爪部材が摩耗し難くなり、該爪部材の交換間隔が延長されて好適である。また、耐摩耗性合金が摩耗した場合であっても、母材に新たな耐摩耗性合金を溶着すればよい。すなわち、母材を繰り返し利用できるので経済的である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る鋳造体引抜機構について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の鋳造体引抜機構１０を含む遠心鋳造装置１１の概略平面図である。遠心鋳造装置１１は、鋳造体引抜機構１０と、鋳型回転機構１２と、清掃機構１４と、塗型塗布機構１６と、前記鋳造体引抜機構１０、清掃機構１４および塗型塗布機構１６を鋳型回転機構１２の軸方向（矢印Ａ方向）に交差する矢印Ｂ方向に一体的に移動させるユニット駆動機構１８と、注湯機構２０とを備える。
【００１５】
鋳型回転機構１２は、矢印Ａ方向に長尺な中空形状の遠心鋳造用鋳型３０を備える。前記鋳型３０は、回転駆動源３４に連結された回転部３６と支持部３８とにより両端縁部を支持されて回転可能である。
【００１６】
ユニット駆動機構１８はフレーム４０を備え、このフレーム４０上には、前述した鋳造体引抜機構１０、清掃機構１４および塗型塗布機構１６を一体的に載置するユニットテーブル４２が配設される。
【００１７】
前記ユニットテーブル４２の底面中央部には、図２に示すように、モータ４４が回転軸を下方に向けた状態で取り付けられ、その回転軸にはピニオン４６が取着される。一方、フレーム４０の上面中央部には、ピニオン４６に噛合するラック４８が矢印Ｂ方向に延在して設けられる。
【００１８】
また、フレーム４０の上面の矢印Ａ方向両端部には、第１レール５０および第２レール５２が矢印Ｂ方向に延在して平行に設けられる。これに対応して、ユニットテーブル４２の底面には、第１レール５０と係合する第１ローラ５４と、第２レール５２と係合する第２ローラ５６とが設けられる。
【００１９】
なお、ユニット駆動機構１８は、上記の構成に限定されることはなく、例えば、ボールねじ構造等で構成してもよい。
【００２０】
鋳造体引抜機構１０は、図１〜図３に示すように、円筒鋳造体６０の内周面６２に当接して円筒鋳造体６０を把持する把持機構６４と、前記把持機構６４を円筒鋳造体６０内部に挿脱させる挿脱機構６６と、鋳型３０の端部３２を矢印Ａ２方向に押圧する押圧機構６８とを第１可動台７０上に配置して構成される。
【００２１】
前記挿脱機構６６は、図１および図２に示すように、第１可動台７０の上面の所定部位に配設されたモータ７２を有する。前記モータ７２の回転駆動軸は、減速機７４の原動軸に連結され、減速機７４の従動軸にはピニオン７６が軸着されるとともに、ユニットテーブル４２には、矢印Ａ方向に延在して、前記ピニオン７６に噛合するラック部材８０が設けられる。
【００２２】
さらに、前記モータ７２の近傍にはシリンダ８２が配設され、該シリンダ８２の矢印Ａ２方向側には、円筒部材８４が矢印Ａ２方向に延在して設けられる。前記円筒部材８４の直径は、鋳型回転機構１２内で鋳造された円筒鋳造体６０内に挿入可能な寸法に設定されている。前記円筒部材８４内には、シリンダ８２の駆動ロッド８６が矢印Ａ方向に進退自在に収容される。
【００２３】
把持機構６４は、図３に示すように、円筒部材８４の矢印Ａ方向側に配設されるものであって、心棒１００と、揺動部１０２と、爪部材１０４と、これらを収容する筐体１０５とから基本的に構成される。
【００２４】
筐体１０５は、円筒部材８４の矢印Ａ２方向端部に取り付けられ、その形状および寸法は円筒部材８４と略同等である。この場合、中空状の筐体１０５内には、円筒部材８４と同様に、駆動ロッド８６が矢印Ａ方向に進退自在に収容される。
【００２５】
心棒１００は、駆動ロッド８６の矢印Ａ２方向側端部に連結される。心棒１００の矢印Ａ１方向端部には矢印Ａ２方向から徐々に肉厚となるテーパ部を有する第１テーパ部１０６が形成され、心棒１００の矢印Ａ２方向端部には矢印Ａ１方向から徐々に肉厚となるテーパ部を有する第２テーパ部１０８が形成される。
【００２６】
揺動部１０２は、筐体１０５に形成された回転軸１１０を支点として回転自在に取り付けられ、この揺動部１０２の一部は、筐体１０５に形成された開口部１１２から筐体１０５の外部に露出する。前記揺動部１０２の心棒１００と相対する側の一方には、第１テーパ部１０６と当接する第１当接部１２０が形成され、揺動部１０２の心棒１００と相対する側の他方には、第２テーパ部１０８と当接する第２当接部１２２が形成される。
【００２７】
円筒鋳造体６０の内周面６２に当接する爪部材１０４は、揺動部１０２と別体で構成され、揺動部１０２における筐体１０５の外部に露出する部位にボルト１２４等で着脱自在に取り付けられる。
【００２８】
爪部材１０４は、図４に示すように、母材１３０の隅角部１３２にステライト等の耐摩耗性合金１３４を溶着して構成される。この場合、耐摩耗性合金１３４は、母材１３０の隅角部１３２に肉盛りされた後、該耐摩耗性合金１３４の先端部は、研削装置等によって鋭利な状態に加工されて刃部１３６を形成する。
【００２９】
前記爪部材１０４を備える揺動部１０２は、図５に示すように、筐体１０５の軸線Ｌ１を中心とし、略１２０°間隔で３箇所に配設されている。なお、爪部材１０４を備える揺動部１０２の数は、上記の数に限定されることはなく任意な数に設定することが可能である。
【００３０】
押圧機構６８は、図６に示すように、把持機構６４と挿脱機構６６との間に配設される。前記押圧機構６８は、シリンダ１５０ａ、１５０ｂを有し、該シリンダ１５０ａ、１５０ｂの底部は、第１可動台７０の上面の所定部位に立設された板部材１５２の側面に固定されている。前記シリンダ１５０ａ、１５０ｂの駆動ロッド１５４ａ、１５４ｂの先端部には、鋳型３０の端部３２に当接するピン部材１５６ａ、１５６ｂを保持する保持部材１５８が固着される。保持部材１５８の中央部には、円筒部材８４の直径より大なる直径を有する貫通孔１６０が形成され、該貫通孔１６０には円筒部材８４が挿入される。すなわち、ピン部材１５６ａ、１５６ｂは、保持部材１５８を介してシリンダ１５０ａ、１５０ｂの駆動作用下に円筒部材８４に対して矢印Ａ方向において進退自在である。
【００３１】
清掃機構１４は、図１に示すように、アクチュエータ、例えば、ロッドレスシリンダ１７０を介して矢印Ａ方向に進退可能な第２可動台１７２を備える。
【００３２】
第２可動台１７２上には、駆動軸１７４を矢印Ａ２方向に向けた状態で回転駆動源１７６が設けられる。駆動軸１７４には、ブラシ１７８が連結される。ブラシ１７８は、矢印Ａ方向に長尺に設定されており、回転駆動源１７６側の端部が図示しないベアリングを内装した支持部１８０に回転自在に支持されている。
【００３３】
塗型塗布機構１６は、図１に示すように、モータ１９０に連結されたボールねじ構造１９２を介して矢印Ａ方向に進退可能な第３可動台１９４を備え、この第３可動台１９４上には、矢印Ａ方向に長尺でかつ小径なノズル部材１９６が設けられる。このノズル部材１９６の外周部には、所定の位置にかつ所定間隔離間して複数の噴射口１９８が形成されている。
【００３４】
注湯機構２０は、矢印Ａ方向に交差（直交）する矢印Ｂ方向に進退可能な第４可動台２００を備え、この第４可動台２００は、駆動機構２０２を介して矢印Ｂ方向に進退自在である。駆動機構２０２は、例えば、第４可動台２００に固着されるモータ２０４を備え、このモータ２０４に軸着されるピニオン２０６が、矢印Ｂ方向に延在するラック２０８に噛合する。なお、上記のラック・ピニオン構造に代えて、ボールねじ構造等を採用してもよい。
【００３５】
第４可動台２００には、矢印Ａ方向に延在して互いに平行なレール２１０ａ、２１０ｂが設けられ、前記レール２１０ａ、２１０ｂにスライドベース２１２が進退自在に配置される。このスライドベース２１２には、鋳型回転機構１２に注湯するためのトラフ２１４が設けられ、このトラフ２１４は注湯位置に対応してその高さが設定されている。前記第４可動台２００の矢印Ｂ方向への移動範囲内には、トラフ２１４に供給された溶湯を排出させるための捨て湯用収容器２１６が配設されている。
【００３６】
本発明の実施形態に係る鋳造体引抜機構１０は、基本的には、以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３７】
まず、注湯機構２０に溶湯が所定量供給されると、注湯機構２０を構成するスライドベース２１２が矢印Ａ１方向に移動し、トラフ２１４が鋳型３０に対応して配置される。次に、回転駆動源３４が駆動されて、回転部３６および支持部３８を介して鋳型３０が回転する。そして、前記トラフ２１４から鋳型３０に注湯が行われた後、スライドベース２１２が矢印Ａ２方向に退避する。鋳型３０内で遠心力により溶湯が鋳型内壁に張り付き、該溶湯が凝固して円筒鋳造体６０が得られる。
【００３８】
次いで、モータ４４の駆動作用下にピニオン４６およびラック４８を介してユニットテーブル４２が矢印Ｂ１方向に移動する。そして、鋳造体引抜機構１０が鋳型３０に対応する位置に至ると、ユニットテーブル４２は移動を停止する。一方、鋳型回転機構１２における回転駆動源３４の駆動が停止されて鋳型３０の回転が停止する。
【００３９】
この状態で、シリンダ８２を駆動し、駆動ロッド８６を矢印Ａ１方向に移動させる。この移動に伴い駆動ロッド８６の先端部に連結された心棒１００も矢印Ａ１方向に移動し、第１テーパ部１０６が第１当接部１２０と心棒１００の間から徐々にすり抜ける一方、第２テーパ部１０８が第２当接部１２２と心棒１００の間に徐々に進入する。駆動ロッド８６が矢印Ａ１方向にさらに移動すると、第１当接部１２０と心棒１００とが接近するとともに、第２当接部１２２の端部が第２テーパ部１０８の頂部に至る。すなわち、揺動部１０２の爪部材１０４と円筒鋳造体６０の内周面６２とが最も離間する位置となり（図７の状態）、円筒鋳造体６０には接触していない。
【００４０】
次いで、鋳造体引抜機構１０のモータ７２の駆動作用下にピニオン７６およびラック部材８０を介して第１可動台７０が矢印Ａ２方向に移動する。これによって、第１可動台７０に配設される円筒部材８４が第１可動台７０と連動して矢印Ａ２方向に移動する。前記円筒部材８４は、円筒鋳造体６０内に挿入されて矢印Ａ２方向にさらに移動し、押圧機構６８を構成するピン部材１５６ａ、１５６ｂの先端部が鋳型３０の端部３２に当接するとその位置で停止する（図６の状態）。ここで、モータ７２をオフ（非励磁）状態とし、第１可動台７０を無負荷状態とする。
【００４１】
この状態で、シリンダ８２を駆動し、駆動ロッド８６を矢印Ａ２方向に移動させると、この移動に伴い駆動ロッド８６の先端部に連結された心棒１００も矢印Ａ２方向に移動する。この心棒１００の移動に伴って、第２テーパ部１０８が第２当接部１２２と心棒１００の間から徐々にすり抜ける一方、第１テーパ部１０６が第１当接部１２０と心棒１００の間に徐々に進入する。駆動ロッド８６が矢印Ａ２方向にさらに移動すると、第２当接部１２２と心棒１００とが接近するとともに、第１当接部１２０の端部が第１テーパ部１０６の頂部に至る。すなわち、爪部材１０４が円筒鋳造体６０の内周面６２に当接して円筒鋳造体６０が把持される（図３の状態）。すなわち、爪部材１０４の隅角部１３２に溶着された耐摩耗性合金１３４は刃部１３６を形成しているので、該刃部１３６が内周面６２に食い込むため、把持機構６４は円筒鋳造体６０を確実に把持することができる。
【００４２】
さらに、シリンダ１５０ａ、１５０ｂを駆動し、ピン部材１５６ａ、１５６ｂで鋳型３０の端部３２を押圧する。この場合、鋳型３０は鋳型回転機構１２に固定されて矢印Ａ方向に移動しない。しかも、前述したように、モータ７２がオフ状態とされ第１可動台７０が無負荷状態である一方、把持機構６４によって円筒鋳造体６０が把持されている。従って、ピン部材１５６ａ、１５６ｂが鋳型３０の端部３２を押圧すると、把持機構６４、挿脱機構６６および押圧機構６８が第１可動台７０と一体的に矢印Ａ１方向に移動する。その際、円筒鋳造体６０は把持機構６４によって把持されているので、円筒鋳造体６０は位置が固定されている鋳型３０から矢印Ａ１方向に、最大でシリンダ１５０ａ、１５０ｂのストローク分だけ引き抜かれる（図８の状態）。
【００４３】
さらに、把持機構６４が円筒鋳造体６０を把持した状態でモータ７２を駆動し、第１可動台７０を矢印Ａ１方向に移動させ、円筒鋳造体６０を鋳型３０から完全に引き抜く。このようにして、鋳型３０から円筒鋳造体６０が引き抜かれた後、ユニット駆動機構１８の駆動作用下に、ユニットテーブル４２が矢印Ｂ１方向に移動して、清掃機構１４が鋳型３０に対応して配置される。
【００４４】
清掃機構１４では、図１に示すように、ロッドレスシリンダ１７０の作用下に第２可動台１７２が矢印Ａ２方向に移動してブラシ１７８が鋳型３０内に進入するとともに、回転駆動源１７６の駆動作用下にブラシ１７８が回転駆動される。これにより、鋳型３０の内面の清掃作業が行われる。
【００４５】
清掃作業が終了した後に、ブラシ１７８が矢印Ａ１方向に移動して鋳型３０から離脱し、鋳型３０に図示しないキャップが取り付けられる。さらに、鋳型３０が冷却されるとともに、塗型塗布機構１６が駆動される。
【００４６】
塗型塗布機構１６は、図１に示すように、ユニットテーブル４２が矢印Ｂ１方向に移動することにより、鋳型３０に対応して配置された後、モータ１９０が駆動されてノズル部材１９６が鋳型３０内に挿入される。ノズル部材１９６の外周には、複数の噴射口１９８が設けられており、噴射口１９８から鋳型３０の内面側に向かって塗型（図示せず）が塗布される。そして、ノズル部材１９６が鋳型３０内から離脱するとともに、鋳型３０が乾燥処理される。なお、上記の乾燥処理は、鋳型３０を回転駆動させることによって行われる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態に係る鋳造体引抜機構１０は、円筒鋳造体６０の内周面６２に当接する爪部材１０４を揺動部１０２と別体で構成され、揺動部１０２における筐体１０５の外部に露出する部位にボルト１２４等で着脱自在とするので、作業者は、爪部材１０４を容易に交換することができる。
【００４８】
しかも、図４から諒解されるように、爪部材１０４は、図３に示す揺動部１０２に比して比較的構造が簡素であるために、加工コストは廉価である。従って、爪部材１０４が摩耗することを考慮して爪部材１０４を予め複数準備する場合であっても、製品コストが高騰することはない。
【００４９】
さらに、爪部材１０４は、母材１３０の隅角部１３２にステライト等の耐摩耗性合金１３４を溶着して構成されるので、摩耗し難い。また、耐摩耗性合金１３４が摩耗した場合であっても、母材１３０に耐摩耗性合金１３４を新たに溶着すればよい。すなわち、母材１３０を繰り返し利用できるので経済的である。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、鋳造体を把持する把持部材を交換する際、外部に露出し且つ構造が簡素なために交換し易い爪部材のみを交換すればよい。すなわち、比較的に装置内部の入り組んだ場所に設置され、しかも他の部品と連結されていることが多い揺動部全体を交換する必要がない。従って、作業者は、鋳造体を把持する把持部品の交換作業に多くの時間と労力を費やすことなく、短時間内で容易に遂行することが可能となる。
【００５１】
また、爪部材を構成する母材の先端部に耐摩耗性合金を溶着しているので、前記爪部材が摩耗し難くなり、結局、該爪部材の交換間隔が延長され好適である。さらに、耐摩耗性合金が摩耗した場合であっても、母材に耐摩耗性合金を新たに溶着すればよい。すなわち、母材を繰り返し利用できるので経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の鋳造体引抜機構を含む遠心鋳造装置の概略平面図である。
【図２】図１に示す鋳造体引抜機構のＩＩ−ＩＩ線概略要部縦断面図である。
【図３】図１に示す鋳造体引抜機構を構成する把持機構の一部縦断平面図である。
【図４】図３に示す把持機構を構成する爪部材の斜視説明図である。
【図５】図３に示す把持機構の概略正面図である。
【図６】図１に示す鋳造体引抜機構を構成する押圧機構の一部縦断平面図である。
【図７】図３に示す把持機構の動作を説明する一部縦断平面図である。
【図８】図６に示す押圧機構の動作を説明する一部縦断平面図である。
【図９】従来技術に係る引抜装置のチャック部分の要部断面図である。
【符号の説明】
１０…鋳造体引抜機構 １１…遠心鋳造装置
１２…鋳型回転機構 １８…ユニット駆動機構
３０…鋳型 ３２…端部
６０…円筒鋳造体 ６２…内周面
６４…把持機構 ６６…挿脱機構
６８…押圧機構 ７０…第１可動台
７２…モータ ７６…ピニオン
８０…ラック部材 ８２、１５０ａ、１５０ｂ…シリンダ
８４…円筒部材 １００…心棒
１０２…揺動部 １０４…爪部材
１２４…ボルト １３０…母材
１３４…耐摩耗性合金 １５６ａ、１５６ｂ…ピン部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a casting extraction mechanism for extracting a casting manufactured by centrifugal casting from a mold.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A centrifugal casting apparatus is known which manufactures a hollow casting by rotating a cylindrical mold at a high speed around its axis and sticking the injected molten metal to the inner wall surface of the mold by centrifugal force. This centrifugal casting apparatus has a mechanism for pulling out the manufactured hollow casting from the mold.
[0003]
In a conventional pulling mechanism (Patent Document 1), as shown in FIG. 9, an openable / closable chuck 2 is provided at the tip of an arm 1, and the chuck 2 swings at the tip of the arm 1 via a connecting pin 3. A claw mounting member 4 that is slidably mounted, a chuck claw 5 that is detachably (exchangeably) attached to a tip end of the claw mounting member 4 with a bolt 6 or the like, and an axial direction in the arm 1 (arrows X1 and X2 directions). And a mandrel 6 for opening and closing the chuck claw 5. An arcuate surface 5a corresponding to the curvature of the inner peripheral surface 7a of the casting 7 or an arcuate surface 5b corresponding to the curvature of the inner peripheral surface of another casting (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the tip of the chuck claw 5. At both ends of the surfaces 5a and 5b, a plurality of concave and convex portions 5c composed of grooves and protrusions are formed.
[0004]
In the conventional mechanism described above, for example, the chuck 1 is inserted into the casting 7 by moving the arm 1 in the direction of the arrow X2. Next, the mandrel 6 is moved in the direction of the arrow X1 under the driving action of a driving source (not shown) such as a motor and a cylinder to open the chuck claw 5, so that the chuck claw 5 is attached to the inner peripheral surface 7a of the casting 7. The cast product 7 is clamped by pressing the arc surface 5a and the uneven portion 5c. In this state, the arm 1 is moved in the direction of the arrow X1 under the driving action of the driving source to pull out the casting 7 from the hollow mold 8. In this case, the slippage between the chuck 2 and the casting 7 is prevented by the concave and convex portions 5c biting into the inner peripheral surface 7a, so that the casting 7 can be pulled out from the hollow mold 8.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-122866 (paragraphs [0011] to [0014], FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the above-mentioned operation of pulling out the cast product 7 is repeatedly performed, the uneven portion 5c is worn, the slip between the chuck 2 and the cast product 7 is increased, and it is difficult to pull out the cast product 7 from the hollow mold 8. It will be something. Therefore, in order to always keep the concave and convex portion 5c in a sharp state, replacement work of parts is performed.
[0007]
In this prior art, since the uneven portion 5c is formed integrally with the chuck claw 5, it is impossible to replace only the uneven portion 5c. For example, an operation of repairing the uneven portion 5c to a sharp state is required. In this case, it is necessary to remove the entire chuck claw 5 from the claw mounting member 4. However, as will be understood from FIG. 9, since the chuck pawl 5 is disposed at a relatively complicated place below the pawl mounting member 4, the attaching / detaching operation (replacement operation) is very troublesome. Yes, workers are forced to spend a great deal of time and effort in replacement work.
[0008]
In addition, in order to smoothly perform the centrifugal casting operation, it is necessary to prepare a plurality of chuck claws 5 in which the uneven portion 5c is maintained in a sharp state in consideration of the wear of the uneven portion 5c in advance. However, as shown in FIG. 9, the chuck claw 5 has a complicated shape such as having an engaging portion that engages with the mandrel 6, and therefore the processing cost is relatively high. Therefore, if a plurality of chuck claws 5 having a high processing cost are provided on the assumption of wear, the product cost may be further increased.
[0009]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to easily replace a gripping member for pulling out a cast body manufactured by centrifugal casting from a mold, and to remove the gripping member. An object of the present invention is to provide a casting extraction mechanism capable of reducing the cost of parts.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a claw member that contacts an inner peripheral surface of a casting manufactured using a centrifugal casting mold, and the claw member contacts an inner peripheral surface of the casting. A swing portion for swinging between a contacting position and a separating position, and driving the swinging portion to bring the claw member into contact with an inner peripheral surface of the cast body, thereby allowing the cast body to A cast body pulling mechanism for pulling out from the mold,
The claw member is configured to be separate and detachable from the swinging part.
[0011]
According to the present invention, when replacing the gripping member that grips the casting, only the claw member that is exposed to the outside and is easy to replace due to its simple structure may be replaced, and a relatively complicated place inside the apparatus is required. There is no need to replace the swinging part, which is often installed in the cradle and is often connected to other parts. Therefore, the operator can easily perform the operation in a short time without spending a lot of time and labor on the operation of replacing the gripping member that grips the casting.
[0012]
Further, in the present invention, since the claw member is formed by welding a wear-resistant alloy to the tip of the base material, the claw member is less likely to be worn, and the replacement interval of the claw member is preferably extended. . Even when the wear-resistant alloy is worn, a new wear-resistant alloy may be welded to the base material. That is, it is economical because the base material can be used repeatedly.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A cast body pulling mechanism according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing preferred embodiments.
[0014]
FIG. 1 is a schematic plan view of a centrifugal casting apparatus 11 including a casting extraction mechanism 10 of the present embodiment. The centrifugal casting apparatus 11 includes a casting body pulling mechanism 10, a mold rotating mechanism 12, a cleaning mechanism 14, a mold applying mechanism 16 and the casting body pulling mechanism 10, the cleaning mechanism 14, and the mold applying mechanism 16 rotating the mold. A unit drive mechanism 18 that integrally moves in the direction of arrow B crossing the axial direction of the mechanism 12 (direction of arrow A) and a pouring mechanism 20 are provided.
[0015]
The mold rotating mechanism 12 includes a hollow-shaped centrifugal casting mold 30 elongated in the direction of arrow A. The mold 30 is rotatable with both edges being supported by a rotating part 36 and a supporting part 38 connected to a rotary drive source 34.
[0016]
The unit drive mechanism 18 includes a frame 40, on which a unit table 42 on which the above-described cast body pull-out mechanism 10, cleaning mechanism 14, and coating mold applying mechanism 16 are integrally mounted is disposed.
[0017]
As shown in FIG. 2, a motor 44 is attached to the center of the bottom surface of the unit table 42 with the rotating shaft directed downward, and a pinion 46 is attached to the rotating shaft. On the other hand, at the center of the upper surface of the frame 40, a rack 48 that meshes with the pinion 46 is provided extending in the direction of arrow B.
[0018]
Further, a first rail 50 and a second rail 52 are provided in parallel on both ends of the upper surface of the frame 40 in the direction of arrow A so as to extend in the direction of arrow B. Correspondingly, a first roller 54 that engages with the first rail 50 and a second roller 56 that engages with the second rail 52 are provided on the bottom surface of the unit table 42.
[0019]
The unit drive mechanism 18 is not limited to the above-described configuration, and may be configured with, for example, a ball screw structure.
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 3, the casting body pulling mechanism 10 includes a gripping mechanism 64 that abuts on the inner peripheral surface 62 of the cylindrical casting 60 and grips the cylindrical casting 60. An insertion / removal mechanism 66 for inserting / removing the inside of the mold 60 and a pressing mechanism 68 for pressing the end 32 of the mold 30 in the direction of arrow A <b> 2 are arranged on the first movable base 70.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the insertion / removal mechanism 66 has a motor 72 disposed at a predetermined position on the upper surface of the first movable base 70. The rotation drive shaft of the motor 72 is connected to a driving shaft of a speed reducer 74, and a pinion 76 is axially mounted on a driven shaft of the speed reducer 74, and extends in the unit table 42 in the direction of arrow A. , A rack member 80 meshing with the pinion 76 is provided.
[0022]
Further, a cylinder 82 is provided in the vicinity of the motor 72, and a cylindrical member 84 is provided on the side of the cylinder 82 in the direction of arrow A2 so as to extend in the direction of arrow A2. The diameter of the cylindrical member 84 is set to a size that can be inserted into the cylindrical casting 60 cast in the mold rotating mechanism 12. The drive rod 86 of the cylinder 82 is accommodated in the cylindrical member 84 so as to be able to move forward and backward in the direction of arrow A.
[0023]
As shown in FIG. 3, the gripping mechanism 64 is disposed on the side of the cylindrical member 84 in the direction of arrow A, and includes a mandrel 100, a swinging part 102, a claw member 104, and a housing for accommodating these. It is basically composed of the body 105.
[0024]
The housing 105 is attached to the end of the cylindrical member 84 in the direction of the arrow A2, and has a shape and dimensions substantially equal to those of the cylindrical member 84. In this case, similarly to the cylindrical member 84, the drive rod 86 is accommodated in the hollow casing 105 so as to be able to advance and retreat in the direction of arrow A.
[0025]
The mandrel 100 is connected to the end of the driving rod 86 in the direction of the arrow A2. At the end of the mandrel 100 in the direction of arrow A1, a first tapered portion 106 having a tapered portion gradually increasing in thickness from the direction of arrow A2 is formed. At the end of mandrel 100 in the direction of arrow A2, the thickness is gradually increased from the direction of arrow A1. A second taper 108 having a thicker taper is formed.
[0026]
The swing unit 102 is rotatably mounted on a rotation shaft 110 formed in the housing 105 as a fulcrum, and a part of the swing unit 102 is moved from an opening 112 formed in the housing 105 to the housing 105. Exposure to the outside. A first contact portion 120 that contacts the first tapered portion 106 is formed on one of the sides of the swing portion 102 facing the mandrel 100, and a first contact portion 120 is formed on the other side of the swing portion 102 that faces the mandrel 100. , A second contact portion 122 that contacts the second taper portion 108 is formed.
[0027]
The claw member 104 abutting on the inner peripheral surface 62 of the cylindrical casting 60 is formed separately from the swinging portion 102, and is detachably attached to a portion of the swinging portion 102 exposed to the outside of the housing 105 with a bolt 124 or the like. It is attached.
[0028]
As shown in FIG. 4, the claw member 104 is formed by welding a wear-resistant alloy 134 such as stellite to a corner 132 of the base material 130. In this case, after the wear-resistant alloy 134 is built up at the corner 132 of the base material 130, the tip of the wear-resistant alloy 134 is processed into a sharp state by a grinding device or the like, and the blade portion 136 is formed. To form
[0029]
As shown in FIG. 5, the swinging portions 102 having the claw members 104 are provided at three positions at intervals of approximately 120 ° about the axis L <b> 1 of the housing 105. In addition, the number of the rocking portions 102 including the claw members 104 is not limited to the above number, and can be set to an arbitrary number.
[0030]
The pressing mechanism 68 is disposed between the gripping mechanism 64 and the insertion / removal mechanism 66, as shown in FIG. The pressing mechanism 68 has cylinders 150 a and 150 b, and the bottoms of the cylinders 150 a and 150 b are fixed to the side surfaces of a plate member 152 erected at a predetermined position on the upper surface of the first movable base 70. A holding member 158 holding pin members 156a and 156b abutting on the end 32 of the mold 30 is fixed to the distal ends of the drive rods 154a and 154b of the cylinders 150a and 150b. A through hole 160 having a diameter larger than the diameter of the cylindrical member 84 is formed at the center of the holding member 158, and the cylindrical member 84 is inserted into the through hole 160. That is, the pin members 156a and 156b are movable in the direction of arrow A with respect to the cylindrical member 84 via the holding members 158 under the driving action of the cylinders 150a and 150b.
[0031]
As shown in FIG. 1, the cleaning mechanism 14 includes an actuator, for example, a second movable table 172 that can advance and retreat in the direction of arrow A via a rodless cylinder 170.
[0032]
A rotary drive source 176 is provided on the second movable base 172 with the drive shaft 174 directed in the direction of arrow A2. The brush 178 is connected to the drive shaft 174. The brush 178 is set to be long in the direction of arrow A, and the end on the side of the rotation drive source 176 is rotatably supported by a support section 180 having a bearing (not shown).
[0033]
As shown in FIG. 1, the coating mold applying mechanism 16 includes a third movable base 194 that can advance and retreat in the direction of arrow A via a ball screw structure 192 connected to a motor 190. Is provided with a long and small-diameter nozzle member 196 in the direction of arrow A. In the outer peripheral portion of the nozzle member 196, a plurality of injection ports 198 are formed at predetermined positions and separated by a predetermined distance.
[0034]
The pouring mechanism 20 includes a fourth movable base 200 capable of moving back and forth in the direction of arrow B crossing (orthogonal to) the direction of arrow A. The fourth movable base 200 is movable in the direction of arrow B via the driving mechanism 202. It is. The drive mechanism 202 includes, for example, a motor 204 fixed to the fourth movable base 200, and a pinion 206 pivotally mounted on the motor 204 meshes with a rack 208 extending in the direction of arrow B. Note that a ball screw structure or the like may be employed instead of the rack and pinion structure.
[0035]
The fourth movable base 200 is provided with rails 210a and 210b extending in the direction of arrow A and parallel to each other, and a slide base 212 is disposed on the rails 210a and 210b so as to be able to move forward and backward. The slide base 212 is provided with a trough 214 for pouring the molten metal into the mold rotating mechanism 12, and the height of the trough 214 is set corresponding to the pouring position. A waste water container 216 for discharging the molten metal supplied to the trough 214 is disposed within the range of movement of the fourth movable table 200 in the direction of arrow B.
[0036]
The cast body pulling mechanism 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effect of the mechanism will be described.
[0037]
First, when a predetermined amount of molten metal is supplied to pouring mechanism 20, slide base 212 constituting pouring mechanism 20 moves in the direction of arrow A1, and trough 214 is arranged corresponding to mold 30. Next, the rotation drive source 34 is driven, and the mold 30 is rotated via the rotation unit 36 and the support unit 38. Then, after pouring from the trough 214 into the mold 30, the slide base 212 retracts in the direction of arrow A2. The melt adheres to the inner wall of the mold by centrifugal force in the mold 30, and the melt solidifies to obtain the cylindrical cast body 60.
[0038]
Next, the unit table 42 moves in the direction of arrow B1 via the pinion 46 and the rack 48 under the driving action of the motor 44. Then, when the casting body extracting mechanism 10 reaches a position corresponding to the mold 30, the unit table 42 stops moving. On the other hand, the drive of the rotation drive source 34 in the mold rotating mechanism 12 is stopped, and the rotation of the mold 30 is stopped.
[0039]
In this state, the cylinder 82 is driven to move the drive rod 86 in the direction of arrow A1. Along with this movement, the mandrel 100 connected to the distal end of the drive rod 86 also moves in the direction of arrow A1, and the first tapered portion 106 gradually passes through between the first contact portion 120 and the mandrel 100, while the second taper The part 108 gradually enters between the second contact part 122 and the mandrel 100. When the drive rod 86 further moves in the direction of arrow A1, the first contact portion 120 and the mandrel 100 approach, and the end of the second contact portion 122 reaches the top of the second taper portion. That is, the claw member 104 of the swinging part 102 and the inner peripheral surface 62 of the cylindrical casting 60 are located at the most distant position (the state in FIG. 7), and do not contact the cylindrical casting 60.
[0040]
Next, the first movable table 70 moves in the direction of arrow A2 via the pinion 76 and the rack member 80 under the driving action of the motor 72 of the casting body drawing mechanism 10. Accordingly, the cylindrical member 84 provided on the first movable base 70 moves in the direction of arrow A2 in conjunction with the first movable base 70. The cylindrical member 84 is inserted into the cylindrical cast body 60 and further moves in the direction of the arrow A2, and when the distal ends of the pin members 156a and 156b constituting the pressing mechanism 68 abut against the end 32 of the mold 30, the position is reached. (In the state of FIG. 6). Here, the motor 72 is turned off (non-excited), and the first movable base 70 is put in a no-load state.
[0041]
In this state, when the cylinder 82 is driven to move the drive rod 86 in the direction of the arrow A2, the mandrel 100 connected to the distal end of the drive rod 86 also moves in the direction of the arrow A2 with this movement. With the movement of the mandrel 100, the second taper portion 108 gradually passes through between the second contact portion 122 and the mandrel 100, while the first tapered portion 106 moves between the first contact portion 120 and the mandrel 100. Enter gradually. When the drive rod 86 further moves in the direction of arrow A2, the second contact portion 122 and the mandrel 100 approach, and the end of the first contact portion 120 reaches the top of the first taper portion 106. That is, the claw member 104 comes into contact with the inner peripheral surface 62 of the cylindrical casting 60, and the cylindrical casting 60 is gripped (the state of FIG. 3). That is, since the wear-resistant alloy 134 welded to the corner 132 of the claw member 104 forms the blade portion 136, the blade portion 136 bites into the inner peripheral surface 62. 60 can be reliably held.
[0042]
Further, the cylinders 150a and 150b are driven to press the end 32 of the mold 30 with the pin members 156a and 156b. In this case, the mold 30 is fixed to the mold rotating mechanism 12 and does not move in the direction of arrow A. Moreover, as described above, while the motor 72 is turned off and the first movable base 70 is in a no-load state, the cylindrical cast body 60 is gripped by the gripping mechanism 64. Therefore, when the pin members 156a and 156b press the end 32 of the mold 30, the gripping mechanism 64, the insertion / removal mechanism 66, and the pressing mechanism 68 move integrally with the first movable base 70 in the direction of arrow A1. At this time, since the cylindrical cast body 60 is gripped by the gripping mechanism 64, the cylindrical cast body 60 is pulled out from the fixed mold 30 in the direction of the arrow A1 by the maximum stroke of the cylinders 150a and 150b ( FIG. 8).
[0043]
Further, the motor 72 is driven in a state where the gripping mechanism 64 grips the cylindrical casting 60, the first movable table 70 is moved in the direction of arrow A <b> 1, and the cylindrical casting 60 is completely pulled out of the mold 30. In this way, after the cylindrical cast body 60 is pulled out of the mold 30, the unit table 42 moves in the direction of the arrow B1 under the driving action of the unit drive mechanism 18, and the cleaning mechanism 14 Be placed.
[0044]
In the cleaning mechanism 14, as shown in FIG. 1, the second movable base 172 moves in the direction of arrow A2 under the action of the rodless cylinder 170, the brush 178 enters the mold 30, and the driving of the rotary drive source 176 is performed. Under operation, the brush 178 is driven to rotate. Thereby, the cleaning operation of the inner surface of the mold 30 is performed.
[0045]
After the cleaning operation is completed, the brush 178 moves in the direction of the arrow A1 and separates from the mold 30, and a cap (not shown) is attached to the mold 30. Further, the mold 30 is cooled, and the mold application mechanism 16 is driven.
[0046]
As shown in FIG. 1, as the unit table 42 moves in the direction of arrow B <b> 1, after the unit table 42 is arranged corresponding to the mold 30, the motor 190 is driven and the nozzle member 196 moves the nozzle member 196. Inserted in. A plurality of injection ports 198 are provided on the outer periphery of the nozzle member 196, and a coating mold (not shown) is applied from the injection ports 198 toward the inner surface of the mold 30. Then, the nozzle member 196 is separated from the inside of the mold 30, and the mold 30 is dried. The drying process is performed by rotating the mold 30.
[0047]
As described above, the casting withdrawing mechanism 10 according to the present embodiment is configured such that the claw member 104 abutting on the inner peripheral surface 62 of the cylindrical casting 60 is formed separately from the swing part 102, and the swing part 102 Is detachable with a bolt 124 or the like at a portion exposed to the outside of the housing 105, so that the operator can easily replace the claw member 104.
[0048]
Moreover, as will be understood from FIG. 4, the claw member 104 has a relatively simple structure as compared with the swinging portion 102 shown in FIG. Therefore, even when a plurality of claw members 104 are prepared in advance in consideration of the wear of the claw members 104, the product cost does not increase.
[0049]
Further, since the claw member 104 is formed by welding a wear-resistant alloy 134 such as stellite to the corner 132 of the base material 130, it is hard to be worn. Even if the wear-resistant alloy 134 is worn, the wear-resistant alloy 134 may be newly welded to the base material 130. That is, it is economical because the base material 130 can be repeatedly used.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when replacing the gripping member that grips the casting, only the claw members that are exposed to the outside and are easy to replace due to the simple structure need be replaced. That is, it is not necessary to replace the entire swinging unit which is installed in a relatively complicated place inside the apparatus and is often connected to other parts. Therefore, the operator can easily perform the work in a short time without spending much time and labor for the work of replacing the gripping parts for gripping the casting.
[0051]
In addition, since the wear-resistant alloy is welded to the tip of the base material constituting the claw member, the claw member is less likely to be worn, and eventually, the replacement interval of the claw member is preferably extended. Further, even when the wear-resistant alloy is worn, it is only necessary to newly weld the wear-resistant alloy to the base material. That is, it is economical because the base material can be used repeatedly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a centrifugal casting device including a casting extraction mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view taken along the line II-II of the casting body drawing mechanism shown in FIG.
FIG. 3 is a partially vertical plan view of a gripping mechanism constituting the casting body pulling mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory perspective view of a claw member constituting the gripping mechanism shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic front view of the gripping mechanism shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a partial vertical plan view of a pressing mechanism that constitutes the casting body drawing mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a partially vertical plan view illustrating the operation of the gripping mechanism shown in FIG. 3;
8 is a partially longitudinal plan view illustrating the operation of the pressing mechanism shown in FIG.
FIG. 9 is a sectional view of a main part of a chuck portion of a drawing device according to the related art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cast-out | drawing-out mechanism 11 ... Centrifugal casting apparatus 12 ... Mold rotation mechanism 18 ... Unit drive mechanism 30 ... Mold 32 ... End part 60 ... Cylindrical cast body 62 ... Inner peripheral surface 64 ... Grip mechanism 66 ... Insertion / extraction mechanism 68 ... Pressing Mechanism 70: First movable base 72: Motor 76: Pinion 80: Rack member 82, 150a, 150b: Cylinder 84: Cylindrical member 100: Mandrel 102: Oscillating portion 104: Claw member 124: Bolt 130: Base material 134: Withstand Wearable alloys 156a, 156b ... pin members
