JP2001009568A - 鋳造用金属炉内供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の溶解炉３には、鋳造用のインゴットを
入れたり、リターン材を入れたりしていたため、炉内で
インゴットの層とリターン材の層とができ、湯槽にはリ
ターン材による湯の割合が多くなる場合がある。このた
め、離型材等を含むリターン材の割合が大きい鋳造物が
できる場合がある。 【解決手段】 トリミングプレス５で切断された湯道部
（リターン材）は自動的にバケット２０へ供給される。
一方、インゴット切断装置８は鋳造機２の作動回数に応
じてインゴットを１／３に切断し、バケット２０に供給
する。鋳造機２の作動回数が所定回数に達すると、バケ
ット移動手段２１がバケット２０を上昇させ、バケット
２０内に供給されたリターン材および切断されたインゴ
ットを溶解炉３の上部開口３ａより投入する。このよう
に、溶解炉３の内部には、リターン材およびインゴット
が混ざって投入されるため、炉内におけるリターン材お
よびインゴットの割合が一定になり、鋳造機２によって
常に一定の鋳造物が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶解炉の内部に鋳
造用の金属を自動供給する装置に関するものであり、鋳
型によって鋳造物を自動的に製造する自動鋳造装置に用
いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、溶解炉３は、側面に
扉３ｂを備え、その扉３ｂから内部に鋳造用インゴット
ｉ（図中四角で示す）を投入するように設けられてい
る。一方、鋳造機で鋳造された鋳造物の一部はトリミン
グ手段で切断され、ワークとそれ以外の湯道部に分割さ
れる。ワーク以外の湯道部は、捨てられることなく、通
常再利用される。つまり、リターン材ｒ（図中長丸で示
す）となって溶解炉３へ戻される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、溶解炉
３の内部には、鋳造用インゴットｉが投入されたり、リ
ターン材ｒが投入されたりする。このため、鋳造用イン
ゴットｉとリターン材ｒとが、図５に示すように溶解炉
３の内部で層をなしてしまう。ここで、溶解炉３は、溶
解バーナ２５等の加熱手段によって、下部から金属を溶
解する。これによって、溶けた金属が溜まる湯槽２６に
は、鋳造用インゴットｉの割合が多い場合と、リターン
材ｒの割合が多い場合とが発生してしまう。つまり、鋳
造用インゴットｉの割合が多い鋳造物と、リターン材ｒ
の割合の多い鋳造物とが作成される。

【０００４】しかるに、リターン材ｒは、鋳造用金属に
よるものであるが、鋳造物を鋳造機の型から剥がすため
に用いられる離型材が混入されている。また、酸化物の
混入割合が鋳造用インゴットｉに比較して増大してい
る。このため、リターン材ｒの割合の多い鋳造物を減ら
し、インゴットｉとリターン材ｒとの混合割合が均一な
鋳造物を成形する要求がある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、鋳造用インゴットとリターン材の混合割合をほ
ぼ一定にして、均一な鋳造物を成形するための鋳造用金
属炉内供給装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】鋳造用金属炉内供給装置
は、内部に供給された鋳造用金属を溶解する溶解炉と、
この溶解炉で溶解された鋳造用金属を用いて鋳造物を自
動形成する鋳造機と、この鋳造機で形成された鋳造物を
ワークとリターン材に分割するトリミング手段と、前記
トリミング手段から分割されたリターン材が自動供給さ
れるバケットと、前記溶解炉における溶解された鋳造用
金属の消費に対応して、前記バケットに鋳造用のインゴ
ットを自動供給する自動供給手段と、前記溶解炉におけ
る溶解された鋳造用金属の消費に対応して前記バケット
を移動し、前記バケット内のものを前記溶解炉の上部に
設けられた開口へ運搬するバケット移動手段と、を備え
る。

【０００７】

【発明の作用および効果】鋳造機で自動鋳造された鋳造
物は、トリミング装置でワークとリターン材とに分割さ
れ、リターン材はバケットに自動供給される。一方、溶
解炉における溶解された鋳造用金属の消費に対応して、
自動供給手段が鋳造用のインゴットをバケットに自動供
給する。つまり、バケット装置のバケットには、リター
ン材とインゴットが混合して自動供給される。バケット
に供給されたリターン材とインゴットの混合物は、溶解
炉における溶解された鋳造用金属の消費に対応してバケ
ット移動手段がバケットを移動し、バケット内のものを
溶解炉の上部に設けられた開口へ運搬する。

【０００８】このように、溶解炉の上部の開口からリタ
ーン材とインゴットの混合物が投入されるため、炉内に
おける溶解前のリターン材とインゴットの層は混合割合
がほぼ一定になる。この結果、溶解炉で溶けた金属が溜
まる湯槽におけるインゴットとリターン材の割合もほぼ
一定になり、鋳造機によって常に均一な鋳造物を成形で
きる。

【０００９】また、溶解炉の上部の開口からリターン材
とインゴットの混合物が投入されるため、炉内における
溶解前のリターン材とインゴットの充填量を増やすこと
ができる。このように、リターン材とインゴットの充填
量が高まることによって、保温性が向上し、炉内で発生
した排熱によってリターン材とインゴットが予熱され
る。これにより、リターン材とインゴットを溶解する際
の熱量を減らすことができ、結果的に鋳造物の製造コス
トを減らすことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、実
施例および変形例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕この実施例は、鋳造用金属炉内供給装
置が自動鋳造装置に組み込まれたものであり、鋳造用金
属炉内供給装置を含む自動鋳造装置を図１〜図４を用い
て説明する。

【００１１】自動鋳造装置１は、図１に示すように、鋳
造機２と、金属を溶解する溶解炉３と、この溶解炉３で
溶解した金属を鋳造機２へ供給する給湯機４と、鋳造機
２で鋳造された鋳造物を切断し、２つのワークと１つの
湯道部に分離するトリミングプレス５と、鋳造機２で鋳
造された鋳造物を取り出し、トリミングプレス５へ運ぶ
ロボットハンド６と、ロボットハンド６によって鋳造物
が取り出されたか否かを検査することによって、鋳型内
に鋳造物が残っていないか否かを検出する検出手段７と
を備える。

【００１２】また、自動鋳造装置１の周辺には、棒状に
設けられた鋳造用インゴットを切断し、切断されたイン
ゴットｉ（図４中四角で示す）を溶解炉３へ自動供給す
るための鋳造用インゴット切断装置８と、このインゴッ
ト切断装置８で切断されたインゴットｉとともに、上記
トリミングプレス５で切断された湯道部をリターン材ｒ
（図４中長丸で示す）として回収して溶解炉３へ戻すバ
ケット装置９と、トリミングプレス５で切断されたワー
クのバリを取るショットブラスト１０と、トリミングプ
レス５で切断された２つのワークをそれぞれ別々にショ
ットブラスト１０へ供給する搬送装置１１とを備える。

【００１３】鋳造機２は、図２に示すように、離型剤を
鋳型に吹き付けるスプレー１２、スプレー１２の噴射し
た離型剤が鋳型に届くようにスプレー１２を上下方向へ
移動するスプレーシリンダー１３、型の開閉を行う型締
シリンダー１４、型内に溶融した金属を圧入する射出シ
リンダー１５、鋳造された鋳造物を押し出す押出シリン
ダー１６を備え、これらは図示しない鋳造機制御回路に
よって制御される。

【００１４】この鋳造機２は、起動されると、開いてい
る鋳型に向かってスプレー１２を下降し、離型剤を鋳型
に吹き付け、エアーブローを行う。ついで、スプレー１
２を上昇させ鋳型を閉じる。ついで給湯機４によって供
給された溶けたアルミニウムを鋳型内に圧入する。所定
時間経過後、鋳型を開き、ロボットハンド６へ信号を送
る。そして、ロボットハンド６から押出信号を受けると
鋳造された鋳造物を押し出す。なお、鋳造物を押し出し
た押出シリンダー１６は元の位置へ戻る。その後、上記
のスプレー１２の下降に戻り、上記の作動を繰り返す。
この鋳造機２の連続した作動によって次々と鋳造物が形
成される。なお、本実施例の鋳造機２によって鋳造され
る鋳造物は、２つのワークと、この２つのワークを連結
するとともに、ロボットハンド６によって保持される湯
道部を有するもので、この湯道部はリターン材ｒとして
回収され、溶解炉３へ自動的に戻されるものである。

【００１５】次に、ロボットハンド６について説明す
る。ロボットハンド６は、鋳造機２によって鋳造された
鋳造物を取り出し、取り出された鋳造物を検出手段７へ
移動させて確認した後、鋳造物をトリミングプレス５に
搭載するものである。ロボットハンド６は、鋳造物の湯
道部を掴んだり、離したりする手部１７と、この手部１
７を上下方向、水平方向へ移動するため複数の関節部を
備えたアーム部１８とを有し、図示しないロボット制御
回路によって制御される。

【００１６】このロボットハンド６は、起動されると、
所定の予備動作を行った後、所定の位置に待機する。そ
して、鋳造機２から信号を受けると開いた鋳型内に侵入
し、押し出された鋳造物の湯道部を手部１７で掴む。そ
して、掴んだ鋳造物を検出手段７へ移動し、検出手段７
で、手部１７の掴んだ鋳造物に２つのワークが着いてい
るか否かの判断を行なわせる。検出手段７で２つのワー
クが確認されると、鋳造物をトリミングプレス５の下型
の上へ置き、手部１７の掴んでいた鋳造物の湯道部を放
す。そしてロボットハンド６を所定の待機位置へ戻し、
トリミングプレス５へ信号を送る。その後、上記の作動
を繰り返す。

【００１７】次に、トリミングプレス５について説明す
る。トリミングプレス５は、ロボットハンド６によって
下型の上に置かれた鋳造物を切断し、２つのワークと１
つの湯道部に分離するとともに、分離された２つのワー
クを搬送装置１１へ導くとともに、切断された湯道部
（リターン材ｒ）をバケット装置９へ自動供給するもの
であり、本発明のトリミング手段に相当するものであ
る。このトリミングプレス５は、下型の上に鋳造物が置
かれ、ロボットハンド６から信号を受けると、下型を上
型の下へ移動する。そして、上型を降下させ、続いて上
型を上昇させる。上型の下降によって切断された２つの
ワークは、搬送装置１１へすべり落ち、搬送装置１１を
介してショットブラスト１０に導かれ、アルミニウム等
の小さな金属粒子が吹き付けられて、ワークのバリが取
り除かれる。一方、切断された湯道部は、下型の上に残
っており、下型をバケット装置９へ移動し、下型を反転
させる。すると湯道部は、スライダーを介して落下し、
バケット装置９へ自動供給される。

【００１８】次に、検出手段７について説明する。検出
手段７は、ワークを検出する光センサで、ロボットハン
ド６が所定の検出位置に鋳造物を搬送した際、ワークが
存在するであろう位置に光を放射してワークを検出する
ものである。検出手段７は、２つのワークを確認する
と、作業をそのまま続行させる。また、ワークが確認さ
れないと、鋳造物が鋳型に残っている可能性が高い。こ
のため、各装置を停止状態にし、表示装置によって、ワ
ークが確認されなかった旨、つまり鋳造物が鋳型に残っ
ている旨を表示する。

【００１９】次に、鋳造用インゴット切断装置８を説明
する。鋳造用インゴット切断装置８は、棒状のインゴッ
トｉを切断してバケット装置９に自動供給するものであ
り、本発明の自動供給手段に相当するものである。この
インゴット切断装置８には、傾斜したトレイ１９が取り
付けられており、インゴット切断装置８に供給されたイ
ンゴットｉが切断、排出によって空になると、トレイ１
９の最下部のインゴットｉがインゴット切断装置８に供
給されるように設けられている。インゴット切断装置８
は、切断したインゴットｉをバケット装置９に自動供給
するとともに、一部切断されたインゴットｉをインゴッ
ト切断装置８内で自動的に送る機能が設けられている。

【００２０】インゴット切断装置８によるインゴットｉ
の切断、排出（切断したインゴットｉのバケット装置９
への自動供給）、送り（一部切断されたインゴットｉの
インゴット切断装置８内での自動的送り）は、溶解炉３
の湯（溶解された鋳造用金属）の消費に対応して作動す
るものであり、この実施例ではシーケンス制御によって
なされている。このシーケンス制御は、鋳造機２の鋳造
回数をカウントし、そのカウント数が所定回数に達する
と、１／３に切断されたインゴットｉをバケット装置９
に自動供給するように設けられている。

【００２１】バケット装置９は、図３に示すように、ト
リミングプレス５で切断された湯道部からなるリターン
材ｒ、およびインゴット切断装置８で１／３の長さに切
断されたインゴットｉが自動供給されるバケット２０、
このバケット２０を上昇および下降させるバケット移動
手段２１とを備える。このバケット移動手段２１は、図
示しない電動モータおよびチェーン等を用いてバケット
２０を上下移動させるものである。バケット装置９も溶
解炉３の湯（溶解された鋳造用金属）の消費に対応して
作動するものであり、このシーケンス制御も、鋳造機２
の鋳造回数をカウントし、そのカウント数が所定回数に
達すると、バケット移動手段２１がバケット２０を上下
移動させるものである。

【００２２】バケット移動手段２１によってバケット２
０が上昇すると、上方においてバケット２０のサイドが
開き、バケット２０内のリターン材ｒおよびインゴット
ｉが外部に排出され、排出されたリターン材ｒおよびイ
ンゴットｉは、スライダー２２を滑り落ちて溶解炉３の
上部の開口３ａから溶解炉３内に落下する。上昇したバ
ケット２０が下降すると、リターン材ｒおよびインゴッ
トｉをバケット２０に供給するためのスライダー２３の
下部扉２４が開き、トリミングプレス５で切断されたリ
ターン材ｒ、およびインゴット切断装置８で切断された
インゴットｉがバケット２０に供給される。

【００２３】次に、溶解炉３について説明する。溶解炉
３は、図４に示すように、上部に開口３ａを備え、その
開口３ａから鋳造用金属であるリターン材ｒおよびイン
ゴットｉが自動供給される。溶解炉３の内部に溶解前の
リターン材ｒおよびインゴットｉの充填量が多くなるよ
うに設定されており、上述のように、溶解炉３の湯（溶
解された鋳造用金属）の消費に対応してリターン材ｒお
よびインゴットｉが自動的に補充されるため、常に炉内
は高い充填量が維持される。溶解炉３の下部には溶解バ
ーナ２５が設けられ、その溶解バーナ２５の発生する熱
によって、溶解炉３の下部のリターン材ｒおよびインゴ
ットｉが溶解する。そして、溶解された湯は湯槽２６の
内部へ流れ、その湯槽２６から給湯機４が１回の鋳造に
要する量の湯を汲み、鋳造機２へ供給する。

【００２４】（実施例の効果）上述したように、溶解炉
３の上部の開口３ａからリターン材ｒとインゴットｉの
混合物が投入されるため、炉内におけるリターン材ｒと
インゴットｉの混合割合がほぼ一定になる。この結果、
湯槽２６におけるインゴットｉとリターン材ｒの割合も
ほぼ一定になり、鋳造機２によって常に均一な鋳造物が
成形される。

【００２５】また、溶解炉３の上部の開口３ａからリタ
ーン材ｒとインゴットｉの混合物が投入されるため、炉
内における溶解前のリターン材ｒとインゴットｉの充填
量を増やすことができる。特にこの実施例では、インゴ
ットｉをインゴット切断装置８で１／３の長さに切断し
て溶解炉３に供給しているため、炉内における充填密度
を高めることができる。このように、リターン材ｒとイ
ンゴットｉの充填量が高まることによって、保温性が向
上し、炉内で発生した排熱によってリターン材ｒとイン
ゴットｉが予熱され、リターン材ｒとインゴットｉを溶
解する際の熱量を減らすことができ、結果的に鋳造物の
単価を減らすことができる。

【００２６】〔変形例〕上記の実施例では、インゴット
ｉをインゴット切断装置８で切断して溶解炉３に供給し
た例を示したが、切断することなく溶解炉３に供給する
ように設けても良い。上記の実施例では、溶解炉３の湯
（溶解された鋳造用金属）の消費に対応して自動供給装
置（インゴット切断装置８）およびバケット移動手段２
１を作動させる手段としてシーケンス制御を例に示した
が、溶解炉３の湯の消費をタイマー等の時限手段や、湯
槽２６における湯面レベル等によって測り、自動供給装
置（インゴット切断装置８）およびバケット移動手段２
１を作動させても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動鋳造装置の概略上視図である（実施例）。

【図２】鋳造機の概略側面図である（実施例）。

【図３】バケット装置の概略側面図である（実施例）。

【図４】溶解炉の概略断面図である（実施例）。

【図５】溶解炉の概略断面図である（従来例）。

【符号の説明】

１ 自動鋳造装置 ２ 鋳造機 ３ 溶解炉 ５ トリミングプレス（トリミング手段） ８ 鋳造用インゴット切断装置（自動供給手段） ２０ バケット ２１ バケット移動手段 ｉ インゴット ｒ リターン材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に供給された鋳造用金属を溶解する溶
   解炉と、 この溶解炉で溶解された鋳造用金属を用いて鋳造物を自
   動形成する鋳造機と、 この鋳造機で形成された鋳造物をワークとリターン材に
   分割するトリミング手段と、 前記トリミング手段から分割されたリターン材が自動供
   給されるバケットと、 前記溶解炉における溶解された鋳造用金属の消費に対応
   して、前記バケットに鋳造用のインゴットを自動供給す
   る自動供給手段と、 前記溶解炉における溶解された鋳造用金属の消費に対応
   して前記バケットを移動し、前記バケット内のものを前
   記溶解炉の上部に設けられた開口へ運搬するバケット移
   動手段と、を備える鋳造用金属炉内供給装置。