JP2016107295A - Melting and supplying system of metal coarse material, and melting device - Google Patents

Melting and supplying system of metal coarse material, and melting device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a melting and supplying system of metal coarse material, in which waste of energy is reduced and which supplies molten metal by a necessary amount when the molten metal is needed, and a melting device.SOLUTION: A melting and supplying system 1 of metal coarse material includes: a coarse material carrying-in conveyer 12 which supplies a metallic coarse material 13 into a ladle 4; a melting device 27 in which the coarse materials 13, 13.. in the ladle 4 are irradiated with plasma and the coarse materials 13, 13.. are melted; and an articulated robot 50 which can hold the ladle 4. Therein, the ladle 4 is conveyed between the coarse material carrying-in conveyer 12 and the melting device 27 by the articulated robot 50 and the coarse materials 13, 13.. melted by the melting device 27 can be poured to a die cast machine side in a subsequent stage.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アルミニウム等の金属粗材を溶解して後段のダイカストマシン側へ供給する金属粗材の溶解供給システム及び溶解装置に関するものである。   The present invention relates to a melting and supplying system and a melting apparatus for a metal rough material that melts a metal rough material such as aluminum and supplies it to the subsequent die casting machine.

従来より、アルミニウム等の金属を溶解して後段のダイカストマシン側へ供給するものとしては、金属材料を溶解バーナで溶解する溶解室と、溶解室から流入した溶湯を保温する保持室と、溶湯を鋳造機へ汲み出す汲出室とにより構成され、湯面高さ検出器からの湯面信号に基づいて、溶解バーナの出力を制御する溶解保持炉制御装置が知られている(特許文献1)。   Conventionally, for melting a metal such as aluminum and supplying it to the subsequent die casting machine side, there are a melting chamber for melting a metal material with a melting burner, a holding chamber for keeping molten metal flowing from the melting chamber, and a molten metal. There is known a melting and holding furnace control device configured by a pumping chamber for pumping to a casting machine and controlling the output of a melting burner based on a molten metal level signal from a molten metal level detector (Patent Document 1).

特開2005−76972号公報JP 2005-76972 A

しかしながら、このような溶解保持炉制御装置では、必要な時に必要な量を溶解して供給するために、作業時間外や休日等のアルミの溶湯が不要な場合であっても、溶湯の温度を常に一定に保つ必要があり、エネルギーの無駄が多く、経済的ではなかった。また、溶湯の供給量についても常に一定量を供給することが困難であった。   However, in such a melting and holding furnace control device, in order to melt and supply a necessary amount when necessary, the temperature of the molten metal is adjusted even when the molten aluminum is not necessary during work hours or on holidays. It had to be kept constant, wasted energy and was not economical. Further, it has been difficult to always supply a constant amount of molten metal.

そこで、本発明の目的は、上記従来の溶解保持炉制御装置の問題点を解消し、エネルギーの無駄が少なく、溶湯を必要な時に必要な量だけ供給する金属粗材の溶解供給システム及び溶解装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the conventional melting and holding furnace control device, to reduce the waste of energy, and to supply and supply a required amount of molten metal when necessary, and a melting apparatus for melting metal Is to provide.

本発明のうち、請求項1に記載された発明は、金属製の粗材をラドルに供給する供給装置と、
前記ラドル内の粗材にプラズマを照射して前記粗材を溶解する溶解装置と、
前記ラドルを把持可能な多関節ロボットと、を含み、
前記多関節ロボットにより前記ラドルを前記供給装置と前記溶解装置との間で搬送させて前記溶解装置で溶解した前記粗材を後段のダイカストマシン側へ注湯可能とした金属粗材の溶解供給システムであって、
前記ラドルの底部に電極を設置したことを特徴とするものである。
Among the present inventions, the invention described in claim 1 is a supply device for supplying a metal rough material to a ladle;
A melting apparatus for irradiating the rough material in the ladle with plasma to melt the rough material;
An articulated robot capable of gripping the ladle, and
A metal coarse material melting and supplying system in which the ladle is transported between the supply device and the melting device by the articulated robot, and the coarse material melted by the melting device can be poured into the die casting machine at the subsequent stage. Because
An electrode is installed at the bottom of the ladle.

請求項2に記載された発明は、請求項1に記載の発明に加え、前記溶解装置に、下部電極から上向きに立設されるプローブを設ける一方、前記ラドルの下部に、前記溶解装置へのセット状態で前記プローブが挿入されて上側底面に接触する受け筒を設けて、前記プローブの先端と前記受け筒の上側底面とを、テーパ同士の嵌合としたことを特徴とするものである。   In addition to the invention described in claim 1, the invention described in claim 2 is provided with a probe erected upward from the lower electrode in the melting apparatus, while the lower part of the ladle is provided with a probe to the melting apparatus. In the set state, a receiving cylinder is provided in which the probe is inserted and comes into contact with the upper bottom surface, and the tip of the probe and the upper bottom surface of the receiving cylinder are fitted with a taper.

請求項3に記載された発明は、請求項1又は2に記載の発明に加え、前記溶解装置で前記粗材を溶融させた前記ラドルをセット可能で、且つヒータを備えた温調架台を有し、前記ラドルの温度を非接触式の温度センサで計測して前記ヒータの出力を制御することで、前記ラドルの温度を所定温度に調整可能な温調装置を備えたことを特徴とするものである。   In addition to the invention described in claim 1 or 2, the invention described in claim 3 includes a temperature control stand that can set the ladle in which the coarse material is melted by the melting device and includes a heater. And a temperature control device capable of adjusting the temperature of the ladle to a predetermined temperature by measuring the temperature of the ladle with a non-contact temperature sensor and controlling the output of the heater. It is.

請求項4に記載された発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明に加え、前記多関節ロボットは、前記粗材が溶解した前記ラドルを前記供給装置に搬送して第1の角度に傾斜させて、前記供給装置において前記粗材が供給されたラドルに対して排湯した後、前記ダイカストマシン側では、前記第1の角度よりも大きい第2の角度まで傾斜させて注湯を行うことを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, the multi-joint robot transports the ladle in which the coarse material is dissolved to the supply device and supplies the first ladle. The hot water is discharged to the ladle supplied with the rough material in the supply device after being inclined at an angle, and on the die casting machine side, the molten metal is inclined to a second angle larger than the first angle. It is characterized by performing.

請求項5に記載された発明は、下部電極を有する支持台と、その支持台上にセットされるラドルと、を含み、
前記ラドル内に投入した金属製の粗材にプラズマを照射して前記粗材を溶解する溶解装置であって、
前記ラドルの底部に電極を設置し、
前記支持台に、前記下部電極から上向きに立設されるプローブを設ける一方、前記ラドルの下部に、前記支持台へのセット状態で前記プローブが挿入されて上側底面に接触する受け筒を設けて、前記プローブの先端と前記受け筒の上側底面とを、テーパ同士の嵌合としたことを特徴とするものである。
The invention described in claim 5 includes a support base having a lower electrode, and a ladle set on the support base,
A melting apparatus for irradiating plasma to a metal coarse material charged in the ladle to dissolve the coarse material,
Install an electrode on the bottom of the ladle,
Provided on the support base is a probe erected upward from the lower electrode, and provided on the lower part of the ladle is a receiving cylinder in which the probe is inserted in a set state on the support base and contacts the upper bottom surface. The tip of the probe and the upper bottom surface of the receiving tube are fitted with a taper.

請求項1に記載された発明は、耐熱性、耐摩耗性、電気伝導性に優れる電極を使用でき、粗材が溶解する温度帯では、電極が溶解することがなく、燃焼することもない。また、ラドルごとに粗材を溶解するので、エネルギーの無駄が少なく、溶湯を必要な時に必要な量だけ供給することが可能である。よって、他品種、小ロットに対応可能であり、省スペース化も可能である。   The invention described in claim 1 can use an electrode excellent in heat resistance, wear resistance, and electrical conductivity, and the electrode does not dissolve and does not burn in a temperature zone where the coarse material dissolves. Further, since the crude material is melted for each ladle, there is little waste of energy, and it is possible to supply the necessary amount of molten metal when necessary. Therefore, it is possible to deal with other types and small lots, and it is possible to save space.

請求項2に記載された発明は、プローブと受け筒の上側底面との接触面積を多く確保でき、ラドルと粗材との自重で接触面を押圧することから、接点不良を生じることがなく、通電が安定して行われることで粗材の溶解にバラツキを生じない。   The invention described in claim 2 can secure a large contact area between the probe and the upper bottom surface of the receiving cylinder, and presses the contact surface with its own weight between the ladle and the rough material, so that no contact failure occurs. Since the energization is performed stably, there is no variation in melting of the coarse material.

請求項3に記載された発明は、溶湯の温度を正確に計測して温調することが可能である。   The invention described in claim 3 can accurately control the temperature by accurately measuring the temperature of the molten metal.

請求項4に記載された発明は、粗材の形状や重量等のバラツキによって、予定以上の量の溶湯が発生していた場合に、余分な量の溶湯を予め取り除き、注湯を正確に行うことが可能である。更に、溶解前のラドル内に溶湯が残ることで、電極表面を溶湯で保護するとともに、粗材間の隙間が埋められることでプラズマを照射する際に通電を容易に行うことも可能となる。   In the invention described in claim 4, when an amount of molten metal more than expected is generated due to variations in the shape, weight, etc. of the rough material, the excess amount of molten metal is removed in advance, and pouring is accurately performed. It is possible. Furthermore, since the molten metal remains in the ladle before melting, the surface of the electrode is protected by the molten metal, and the gap between the coarse materials is filled, so that energization can be easily performed when the plasma is irradiated.

請求項5に記載された発明は、耐熱性、耐摩耗性、電気伝導性に優れる電極を使用でき、粗材が溶解する温度帯では、電極が溶解することがなく、燃焼することもない。また、プローブと受け筒の上側底面との接触面積を多く確保でき、ラドルと粗材との自重で接触面を押圧することから、接点不良を生じることがなく、通電が安定して行われることで粗材の溶解にバラツキを生じない。   The invention described in claim 5 can use an electrode having excellent heat resistance, wear resistance, and electrical conductivity, and the electrode does not dissolve and does not burn in a temperature range where the coarse material dissolves. In addition, a large contact area between the probe and the upper bottom surface of the receiving cylinder can be secured, and the contact surface is pressed by the weight of the ladle and the rough material, so that contact failure does not occur and the energization is performed stably. Therefore, there is no variation in melting of the rough material.

金属粗材の溶解供給システムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the melt | dissolution supply system of a metal coarse material. (a)はインデックステーブルの平面側を示し、(b)は側面側を示す説明図である。(A) shows the plane side of an index table, (b) is explanatory drawing which shows a side surface side. 回転テーブルにラドルが設置された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the ladle was installed in the turntable. (a)(b)はラドルの把持動作を示す説明図である。(A) (b) is explanatory drawing which shows the holding | grip operation | movement of a ladle. ラドルツール端面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a ladle tool end surface. ノロ掻き装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a scraping apparatus. (a)〜(d)は溶湯の量を調整する工程を示す説明図である。(A)-(d) is explanatory drawing which shows the process of adjusting the quantity of a molten metal.

以下、本発明の金属粗材の溶解供給システムの一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of a melting and supplying system for a metal coarse material according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、金属粗材の溶解供給システムを示す説明図である。図2は、インデックステーブルを示す説明図である。図3は、回転テーブルにラドルが設置された状態を示す断面図である。図4は、ラドルの把持動作を示す説明図である。図5は、ラドルツール端面を示す説明図である。図6は、ノロ掻き装置を示す説明図である。図7は、溶湯の量を調整する工程を示す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory view showing a melting and supplying system for a coarse metal material. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an index table. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a ladle is installed on the rotary table. FIG. 4 is an explanatory view showing the gripping operation of the ladle. FIG. 5 is an explanatory view showing an end surface of the ladle tool. FIG. 6 is an explanatory view showing a scraping device. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a process of adjusting the amount of molten metal.

先ず初めに、図1に示すように、金属粗材の溶解供給システム1は、アルミニウム等の金属を溶解し、溶湯にしてダイカストマシンに供給するもので、アルミニウム等の金属の粗材13,13・・を搬送する供給装置である粗材搬入コンベア12と、ラドル4を仮置きし、粗材搬入コンベア12上を搬送され、コンベアの先端から落下する粗材(インゴット)13,13・・をラドル4で受けるラドル仮置き台15と、ラドル4内の粗材13,13・・にプラズマを照射すると、電極に通電して粗材13,13・・を溶解する溶解装置27を備えたインデックステーブル20と、溶湯から酸化膜や異物、不純物等の集合体であるノロを除去するノロ掻き装置30と、ラドル4内の溶湯の温度を所定温度に調節する温調ステーション40と、各装置間にラドル4を搬送する多関節ロボット50と、溶湯が注湯されてダイカストマシンに連絡される注湯樋60とで構成される。   First, as shown in FIG. 1, a metal coarse material melting and supplying system 1 melts a metal such as aluminum and supplies it to a die casting machine as a molten metal. The coarse material carrying conveyor 12 which is a feeding device for conveying the slab and the ladle 4 are temporarily placed, and the coarse materials (ingots) 13, 13 which are transported on the coarse material carrying conveyor 12 and fall from the front end of the conveyor An index provided with a ladle temporary placing table 15 received by the ladle 4 and a melting device 27 that melts the coarse materials 13, 13... When the plasma is irradiated to the coarse materials 13, 13. A table 20, a scraping device 30 for removing noro, which is an aggregate of oxide film, foreign matter, impurities, etc. from the molten metal, a temperature control station 40 for adjusting the temperature of the molten metal in the ladle 4 to a predetermined temperature, The articulated robot 50 for transporting the ladle 4 in 置間, and a Chuyutoi 60 the molten metal is contacted poured has been die casting machine.

このうち、図2(a)(b)に示すように、インデックステーブル20は、溶解される前の粗材13,13・・が堆積したラドル4aと、粗材13,13・・が溶解された後の溶湯が入ったラドル4bとの交換を行う回転テーブル21と、プラズマを発生するプラズマトーチ28を備えた溶解装置27とで構成される。
そして、図3に示すように、回転テーブル21には、先端を鋭角なテーパ状に形成し、後述するラドル4の接触子11に当接するプローブ22が、下部電極25から上向きに立設されている。そして、このプローブ22先端周縁には絶縁板24を有する支持台が配設され、その上方には、ラドル4外周を保護し、底板中央に孔が穿設されて受け筒10を挿入可能とする枠体23が設けられている。
Among these, as shown in FIGS. 2A and 2B, the index table 20 is composed of the ladle 4a on which the coarse materials 13, 13,... Before being melted and the coarse materials 13, 13,. After that, the rotary table 21 for exchanging with the ladle 4b containing the molten metal and a melting device 27 having a plasma torch 28 for generating plasma are formed.
As shown in FIG. 3, the rotary table 21 has a tip 22 formed with an acute taper, and a probe 22 that comes into contact with a contact 11 of the ladle 4 described later is erected upward from the lower electrode 25. Yes. A support base having an insulating plate 24 is disposed at the periphery of the tip of the probe 22, and the outer periphery of the ladle 4 is protected above, and a hole is formed in the center of the bottom plate so that the receiving tube 10 can be inserted. A frame body 23 is provided.

また、ラドル4は、溶解温度が650〜700℃のアルミニウムを容器内で溶解させても、溶解したり劣化することがない金属材で形成し、表面を断熱材でコーティングしたものである。そして、ラドル4周縁の一部には、柄杓状の取手6が設けられている。この取手6には、放熱機能を持った放熱用フィンを設けて、ラドル4内の溶湯から伝熱しても、これを放熱することで、取手6が熱変形することを防止するのが望ましい。5は、溶湯を排湯する注湯口である。
他にも、底部には、カーボン製で裏面に突起が形成された円板状の電極8を係合可能とする凹部7が設けられて、取付状態で電極8はラドル4の底面から突出している。また、ラドル4底面には受け台9が設けられており、その下方には、回転テーブル21側に固定される先細りテーパ状のプローブ22を挿入可能とするカーボン製で筒状の受け筒10が設けられている。この受け筒10の上側底面で受け台9との間には、プローブ22先端の形状に合わせた下開きテーパ状でカーボン製の接触子11が配置されている。
The ladle 4 is formed of a metal material that does not melt or deteriorate even when aluminum having a melting temperature of 650 to 700 ° C. is melted in a container, and the surface is coated with a heat insulating material. A handle 6 having a handle shape is provided on a part of the periphery of the ladle 4. The handle 6 is preferably provided with a heat radiating fin having a heat radiating function, and even if heat is transferred from the molten metal in the ladle 4, it is desirable to prevent the handle 6 from being thermally deformed by radiating the heat. 5 is a pouring gate for discharging the molten metal.
In addition, the bottom is provided with a recess 7 that can engage with a disc-shaped electrode 8 made of carbon and having a protrusion formed on the back surface, and the electrode 8 protrudes from the bottom surface of the ladle 4 in the attached state. Yes. Also, a cradle 9 is provided on the bottom surface of the ladle 4, and below it is a carbon-made cylindrical receiving cylinder 10 into which a tapered tapered probe 22 fixed to the rotary table 21 side can be inserted. Is provided. Between the upper bottom surface of the receiving cylinder 10 and the receiving base 9, a carbon contact 11 having a downward opening taper shape that matches the shape of the tip of the probe 22 is disposed.

他にも、図4(a)や図5に示すように、多関節ロボット50先端には、ラドル4の柄部分に挿入する突起を備えたラドルツール55が設けられている。より詳細には、ラドルツール55先端の突起56と、四隅でラドル4の位置決めを行うとともに、回転を防止する位置決めピン57,57・・とが、取手6内に設けられた孔(図示せず)にそれぞれ挿入されることで、図4(b)に示すように接続し、多関節ロボット50のラドルツール55と一体になる。
また、ラドルツール55にも、放熱機能を持った放熱用フィンを設けて、ラドル4内の溶湯の熱が接続時に伝熱しても、これを放熱することで、ラドルツール55の熱変形を防止し、多関節ロボット50に熱の影響を及ぼさないようにするのが望ましい。
In addition, as shown in FIG. 4A and FIG. 5, a ladle tool 55 having a protrusion to be inserted into the handle portion of the ladle 4 is provided at the tip of the articulated robot 50. More specifically, holes 56 (not shown) provided in the handle 6 are provided with protrusions 56 at the tip of the ladle tool 55 and positioning pins 57, 57,... For positioning the ladle 4 at four corners and preventing rotation. 4 are connected as shown in FIG. 4B, and become integral with the ladle tool 55 of the articulated robot 50.
Also, the ladle tool 55 is provided with a heat radiating fin having a heat radiating function, and even if the heat of the molten metal in the ladle 4 is transferred during connection, the heat is radiated to prevent thermal deformation of the ladle tool 55, It is desirable that the articulated robot 50 is not affected by heat.

次に、図6に示すように、ノロ掻き装置30は、柱本体31と、この柱本体31の頭部に設けられた腕部32とを有する。腕部32先端部には、ラドル4内で溶湯表面に浮遊するノロをかき集める熊手35,35と、熊手35,35を左右に開閉する開閉用シリンダ34とが設けられており、腕部32基端部には、後述する掻き落し36を上下に移動させる昇降用シリンダ33と、熊手35,35間に配置され、熊手35,35でかき集めたノロを落下させる掻き落し36とが設けられている。   Next, as shown in FIG. 6, the scraper 30 includes a column main body 31 and an arm portion 32 provided on the head of the column main body 31. At the tip of the arm portion 32, there are provided rakes 35 and 35 that scrape the float floating on the surface of the molten metal in the ladle 4 and an opening and closing cylinder 34 that opens and closes the rakes 35 and 35 to the left and right. At the end, there are provided a lifting cylinder 33 for moving a scraper 36, which will be described later, up and down, and a scraper 36 disposed between the rakes 35, 35 for dropping the scraps collected by the rakes 35, 35. .

このようにして構成される金属粗材の溶解供給システム1によるアルミニウム等の金属の粗材13,13・・の溶解及び溶湯の供給は、以下のように行われる。
先ず初めに、図1に示すように、粗材搬入コンベア12のコンベア上に並べられた粗材13,13・・が、矢印が示す方向に搬送され、ラドル仮置き台15上に載置された空のラドル4内に順次投下される。この時、例えば総重量500g分の溶湯が必要であれば、それに応じた個数の粗材13,13・・が投下される。
The metal coarse materials 13, 13,..., Such as aluminum, and the molten metal are supplied as follows by the metal coarse material melting and supplying system 1 configured as described above.
First, as shown in FIG. 1, the coarse materials 13, 13... Arranged on the conveyer of the coarse material carry-in conveyor 12 are transported in the direction indicated by the arrows and placed on the ladle temporary placing table 15. It is dropped in the empty ladle 4 one after another. At this time, if, for example, a molten metal having a total weight of 500 g is necessary, the corresponding number of raw materials 13, 13,.

そして、ラドル4内に粗材13,13・・が投下されると、多関節ロボット50がラドル仮置き台15の位置まで旋回し、多関節ロボット50先端のラドルツール55が、ラドル4の取手6に接続される。
次に、図2(a)(b)に示すように、回転テーブル21の枠体23内にラドル4を載置し、プローブ22が受け筒10に挿入された後、ラドルツール55先端の突起56と位置決めピン57,57・・とを取手6内に設けられたそれぞれの孔から引き抜くことで、ラドル4が回転テーブル21内にセットされる。またこの時には、図2(b)のA−A断面である図3に示すように、立設されるプローブ22先端が、受け筒10内に設けられた接触子11に当接する位置まで挿入され、粗材13,13・・とラドル4の自重でテーパ面同士が押圧されて接触した状態となっている。
When the coarse materials 13, 13,... Are dropped into the ladle 4, the articulated robot 50 turns to the position of the temporary ladle stand 15, and the ladle tool 55 at the tip of the articulated robot 50 is moved to the handle 6 of the ladle 4. Connected to.
Next, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the ladle 4 is placed in the frame body 23 of the rotary table 21, and after the probe 22 is inserted into the receiving cylinder 10, the projection 56 at the tip of the ladle tool 55. And the positioning pins 57, 57... Are pulled out from the respective holes provided in the handle 6, whereby the ladle 4 is set in the rotary table 21. At this time, as shown in FIG. 3 which is an AA cross section of FIG. 2B, the distal end of the probe 22 is inserted to a position where it comes into contact with the contact 11 provided in the receiving tube 10. The tapered surfaces are pressed and contacted by the weights of the rough materials 13, 13,.

その後、図2(a)に示すように、矢印の示す方向に回転テーブル21が回転し、ラドル4aとラドル4bとを入れ換えた後、図2(b)に示すように、溶解装置27のプラズマトーチ28が矢印の示す方向に降下する。そして、粗材13,13・・に近接した状態で図示しない電源装置によりプラズマトーチ28と下部電極25との間に直流電源を印加して、プラズマトーチ28と電極8との間にプラズマを発生させると、粗材13,13・・が溶解される。この時のラドル4内の温度は、アルミニウムの溶解する650〜700℃であるが、粗材13の溶解状況に応じて出力や時間等の条件が適宜変更される。
そして、溶解装置27によるプラズマの照射が終了し、プラズマトーチ28が矢印の示す方向と反対の方向に上昇した後、回転テーブル21が矢印の示す方向に回転することで、ラドル4bとラドル4aとの入れ換えが行われる。
Thereafter, as shown in FIG. 2A, the rotary table 21 rotates in the direction indicated by the arrow, and after the ladle 4a and the ladle 4b are exchanged, as shown in FIG. The torch 28 descends in the direction indicated by the arrow. Then, a DC power source is applied between the plasma torch 28 and the lower electrode 25 by a power supply device (not shown) in a state close to the coarse materials 13, 13... To generate plasma between the plasma torch 28 and the electrode 8. As a result, the coarse materials 13, 13... Are dissolved. The temperature in the ladle 4 at this time is 650 to 700 ° C. at which aluminum melts, but conditions such as output and time are appropriately changed according to the melting state of the coarse material 13.
Then, after the plasma irradiation by the melting device 27 is finished and the plasma torch 28 is raised in the direction opposite to the direction indicated by the arrow, the rotary table 21 rotates in the direction indicated by the arrow, so that the ladle 4b and the ladle 4a Is replaced.

次に、多関節ロボット50が、インデックステーブル20の位置まで旋回して、ラドルツール55がラドル4の取手6に接続されると、回転テーブル21内から引き上げられる。
その後、図1に示すように、多関節ロボット50が温調ステーション40の位置まで旋回して温調架台41内にラドル4を載置すると、温調ステーション40は矢印が示す方向に回転し、温調架台42の位置でラドル4内の溶湯の温度が調整される。この時の温度調整は、ラドル4の外面を非接触式の放射温度計(温度センサ)で計測し、所定温度となるように装置内の電気ヒータ出力を調整する。
Next, when the articulated robot 50 turns to the position of the index table 20 and the ladle tool 55 is connected to the handle 6 of the ladle 4, it is lifted from the rotary table 21.
Thereafter, as shown in FIG. 1, when the articulated robot 50 turns to the position of the temperature control station 40 and places the ladle 4 in the temperature control base 41, the temperature control station 40 rotates in the direction indicated by the arrow, The temperature of the molten metal in the ladle 4 is adjusted at the position of the temperature control base 42. In this temperature adjustment, the outer surface of the ladle 4 is measured by a non-contact type radiation thermometer (temperature sensor), and the output of the electric heater in the apparatus is adjusted so as to be a predetermined temperature.

このようにしてラドル4内の溶湯の温度を温調架台42で調整した後、温調ステーション40は、矢印が示す方向と反対の方向に回転し、ラドル4が元の温調架台41の位置に移動すると、ラドルツール55を取手6に接続し、多関節ロボット50がラドル4を温調架台41から引き上げ、ノロ掻き装置30の位置まで移動する。   After the temperature of the molten metal in the ladle 4 is adjusted by the temperature control base 42 in this way, the temperature control station 40 rotates in the direction opposite to the direction indicated by the arrow, and the ladle 4 is positioned at the original temperature control base 41. Then, the ladle tool 55 is connected to the handle 6, and the articulated robot 50 lifts the ladle 4 from the temperature control base 41 and moves to the position of the scraper 30.

次に、図6に示すノロ掻き装置30では、多関節ロボット50がラドル4内の溶湯に熊手35,35が浸かる状態まで上昇させた後、開閉用シリンダ34が収縮することで、左右に開いた状態から熊手35,35が中央に移動し、溶湯液面に浮遊するノロを中央にかき集める。その後、多関節ロボット50がラドル4を下降させると、熊手35,35の間にノロだけが残り、ラドル4内では溶湯からノロが除去された状態となる。
その後、ノロ掻き装置30では、柱本体31に設けられた昇降用シリンダ33が下方に伸出することで、掻き落し36が矢印の示す方向に降下し、熊手35,35の間に残ったノロは、下方に設置されたノロ受け37内に落下する。
Next, in the scraping device 30 shown in FIG. 6, after the articulated robot 50 raises the rakes 35, 35 to a state where the rake 35 is immersed in the molten metal in the ladle 4, the open / close cylinder 34 contracts to open left and right. The rakes 35, 35 move to the center from the state where they are gathered, and scrapes floating on the molten metal surface are collected in the center. Thereafter, when the multi-joint robot 50 lowers the ladle 4, only the noro remains between the rakes 35 and 35, and the nodule is removed from the molten metal in the ladle 4.
Thereafter, in the scraping device 30, the lifting cylinder 33 provided on the column main body 31 extends downward, so that the scraping 36 is lowered in the direction indicated by the arrow, and the remaining scrap between the rakes 35, 35. Falls into a slot receiver 37 installed below.

次に、多関節ロボット50が、ラドル4をラドル仮置き台15の上まで移動させる。この時、ラドル仮置き台15には既に別のラドル4がセットされており、この別のラドル4内には粗材13,13・・が堆積した状態となっている。
そして、図7(a)に示すラドル4が水平な状態から、予め定められた状態である、図7(b)に示す第1の角度まで多関節ロボット50がラドル4を傾けると、ラドル4内の溶湯14の一部が注湯口5から排湯され、ラドル仮置き台15にセットされた別のラドル4内に溶湯が注湯される。
これにより、ラドル4内に投下された粗材13の形状や重量等のバラツキによって、予定以上の量の溶湯14が発生していた場合に、余分な量の溶湯14を予め取り除くことが可能となる。更に、ラドル仮置き台15のラドル4では、電極8表面を溶湯14で保護するとともに、粗材13,13・・間の隙間が埋められることでプラズマを照射する際に通電を容易に行うことも可能となる。
次に、多関節ロボット50が注湯樋60の位置まで旋回した後、図7(c)に示すように、ラドル4を先程と異なり、第1の角度より傾斜した第2の角度まで傾けて、ラドル4内の溶湯14を注湯樋60の凹条に形成された溝内に流し込む。これにより、ラドル4内の溶湯14が予め定めた所定量で正確に注湯される。
Next, the articulated robot 50 moves the ladle 4 onto the temporary ladle stand 15. At this time, another ladle 4 is already set on the temporary ladle stand 15, and the coarse materials 13, 13,... Are accumulated in the other ladle 4.
Then, when the articulated robot 50 tilts the ladle 4 from a horizontal state shown in FIG. 7A to a first angle shown in FIG. A part of the molten metal 14 is discharged from the pouring port 5, and the molten metal is poured into another ladle 4 set on the temporary rack stand 15.
As a result, when a larger amount of molten metal 14 is generated due to variations in the shape and weight of the rough material 13 dropped into the ladle 4, it is possible to remove an excessive amount of molten metal 14 in advance. Become. Further, in the ladle 4 of the temporary ladle stand 15, the surface of the electrode 8 is protected by the molten metal 14, and the gap between the rough materials 13, 13. Is also possible.
Next, after the articulated robot 50 turns to the pouring pot 60, as shown in FIG. 7 (c), the ladle 4 is tilted to a second angle inclined from the first angle, unlike the previous one. Then, the molten metal 14 in the ladle 4 is poured into a groove formed in the recess of the pouring gutter 60. Thereby, the molten metal 14 in the ladle 4 is poured accurately with a predetermined amount.

その後、図7(d)に示すように、多関節ロボット50は、ラドル4をこの傾斜した状態から元の水平な状態に戻す。そして、ラドル仮置き台15の位置まで旋回し、ラドルツール55先端の突起56と位置決めピン57,57・・とを取手6内に設けられたそれぞれの孔から引き抜くことで、ラドル4をラドル仮置き台15内にセットする。
それ以降も上記と同様に、粗材搬入コンベア12で新たに粗材13,13・・が投下された後に溶解装置27で溶解し、ノロ掻き装置30でノロを除去した後、注湯樋60に溶湯を供給する。
Thereafter, as shown in FIG. 7 (d), the articulated robot 50 returns the ladle 4 from the inclined state to the original horizontal state. Then, the ladle 4 is pivoted to the position of the temporary ladle stand 15, and the ladle 4 is temporarily placed by pulling out the projection 56 at the tip of the ladle tool 55 and the positioning pins 57, 57,... From the respective holes provided in the handle 6. Set in the table 15.
Thereafter, similarly to the above, after the coarse materials 13, 13,... Are newly dropped by the coarse material carrying conveyor 12, they are melted by the melting device 27, removed by the scraping device 30, and then poured into the pouring bath 60. Supply molten metal to

上記の如く構成される金属粗材の溶解供給システム1は、ラドル4の底部にカーボン製の電極8を設置したことにより、耐熱性、耐摩耗性、電気伝導性に優れる電極を使用でき、粗材13が溶解する温度帯では、電極8が溶解することがなく、燃焼することもない。また、ラドル4ごとに粗材13を溶解するので、エネルギーの無駄が少なく、溶湯14を必要な時に必要な量だけ供給することが可能である。よって、他品種、小ロットに対応可能であり、省スペース化も可能である。   The metal coarse material melting and supplying system 1 configured as described above can use an electrode having excellent heat resistance, wear resistance, and electrical conductivity by installing the carbon electrode 8 at the bottom of the ladle 4. In the temperature zone where the material 13 melts, the electrode 8 does not melt and does not burn. Moreover, since the rough material 13 is melt | dissolved for every ladle 4, there is little waste of energy and it is possible to supply only the required quantity when the molten metal 14 is required. Therefore, it is possible to deal with other types and small lots, and it is possible to save space.

そして、溶解装置27に、下部電極25から上向きに立設されるプローブ22を設ける一方、ラドル4の下部に、溶解装置27へのセット状態でプローブ22が挿入されて接触子11に接触する受け筒10を設けて、プローブ22の先端と受け筒10の上側底面となる接触子11とを、テーパ同士の嵌合としたことにより、プローブ22と接触子11との接触面積を多く確保でき、ラドル4と粗材13,13・・との自重で接触面を押圧することから、接点不良を生じることがなく、通電が安定して行われることで粗材13,13・・の溶解にバラツキを生じない。   The melting device 27 is provided with a probe 22 erected upward from the lower electrode 25, while the probe 22 is inserted into the lower portion of the ladle 4 in a set state with respect to the melting device 27 and contacts the contact 11. By providing the tube 10 and fitting the tip of the probe 22 and the contactor 11 serving as the upper bottom surface of the receiving tube 10 with a taper, it is possible to secure a large contact area between the probe 22 and the contactor 11, Since the contact surface is pressed by the own weight of the ladle 4 and the coarse materials 13, 13,..., There is no contact failure, and the energization is performed stably so that the coarse materials 13, 13,. Does not occur.

更に、溶解装置27で粗材13,13・・を溶融させたラドル4をセット可能で、且つヒータを備えた温調架台41,42を有し、ラドル4の温度を非接触式の温度センサで計測してヒータの出力を制御することで、ラドル4の温度を所定温度に調整可能な温調ステーション40を備えたことにより、溶湯14の温度を正確に計測して温調することが可能である。   Further, the ladle 4 in which the coarse materials 13, 13... Are melted by the melting device 27 can be set, and the temperature control bases 41 and 42 having heaters are provided, and the temperature of the ladle 4 is a non-contact type temperature sensor. By controlling the output of the heater by measuring the temperature, the temperature control station 40 capable of adjusting the temperature of the ladle 4 to a predetermined temperature is provided, so that the temperature of the molten metal 14 can be accurately measured and controlled. It is.

他にも、多関節ロボット50は、粗材13,13・・が溶解したラドル4を粗材搬入コンベア12に搬送して第1の角度に傾斜させて、粗材搬入コンベア12において粗材13,13・・が供給されたラドル4に対して排湯した後、ダイカストマシン側では、第1の角度よりも大きい第2の角度まで傾斜させて注湯を行うことにより、粗材13の形状や重量等のバラツキによって、予定以上の量の溶湯14が発生していた場合に、余分な量の溶湯14を予め取り除き、注湯を正確に行うことが可能である。更に、溶解前のラドル4内に溶湯14が残ることで、電極8表面を溶湯14で保護するとともに、粗材13,13・・間の隙間が埋められることでプラズマを照射する際に通電を容易に行うことも可能となる。   In addition, the multi-joint robot 50 conveys the ladle 4 in which the coarse materials 13, 13... Are melted to the coarse material carry-in conveyor 12 and inclines to the first angle. After the hot water is discharged from the ladle 4 supplied with, 13,..., The shape of the coarse material 13 is obtained by pouring the hot water at an angle inclined to a second angle larger than the first angle on the die casting machine side. When an amount of molten metal 14 more than planned is generated due to variations in weight and weight, it is possible to remove the excess amount of molten metal 14 in advance and perform pouring accurately. Furthermore, the molten metal 14 remains in the ladle 4 before melting, so that the surface of the electrode 8 is protected by the molten metal 14, and the gap between the coarse materials 13, 13,. It can also be easily performed.

また、ラドル4の底部にカーボン製の電極8を設置し、支持台に、下部電極25から上向きに立設されるプローブ22を設ける一方、ラドル4の下部に、支持台へのセット状態でプローブ22が挿入されて上側底面に接触する受け筒10を設けて、プローブ22の先端と受け筒10の上側底面となる接触子11とを、テーパ同士の嵌合としたことにより、耐熱性、耐摩耗性、電気伝導性に優れる電極を使用でき、粗材13が溶解する温度帯では、電極8が溶解することがなく、燃焼することもない。また、プローブ22と接触子11との接触面積を多く確保でき、ラドル4と粗材13,13・・との自重で接触面を押圧することから、接点不良を生じることがなく、通電が安定して行われることで粗材13,13・・の溶解にバラツキを生じない。   Further, a carbon electrode 8 is installed at the bottom of the ladle 4, and a probe 22 is provided on the support base so as to stand upward from the lower electrode 25. On the other hand, the probe is set on the support base at the bottom of the ladle 4. By providing the receiving tube 10 that is inserted into the upper bottom surface and inserting the tip of the probe 22 and the contact 11 that is the upper bottom surface of the receiving tube 10 into a taper, heat resistance, An electrode having excellent wear and electrical conductivity can be used, and the electrode 8 does not dissolve and does not burn in the temperature range where the coarse material 13 dissolves. Further, a large contact area between the probe 22 and the contact 11 can be secured, and the contact surface is pressed by the own weight of the ladle 4 and the coarse materials 13, 13,. As a result, there is no variation in the melting of the coarse materials 13, 13.

なお、本発明にかかる溶解供給システム及び溶解装置は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。   In addition, the melt | dissolution supply system and melt | dissolution apparatus concerning this invention are not limited to above-described embodiment at all, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

例えば、溶湯14の温度調整は、温調架台41,42で行われるが、溶湯14のノロ掻き前の他に、ノロ掻き後にも更に温度調整を行っても良く、適宜変更可能である。また、溶解装置27によって溶解後の溶湯14の温度が所定の温度であれば、温調架台41,42で温調をする必要はなく、適宜変更可能である。   For example, the temperature adjustment of the molten metal 14 is performed by the temperature control bases 41 and 42, but the temperature adjustment may be further performed after the scraping of the molten metal 14 before the scraping of the molten metal 14, and can be appropriately changed. Further, if the temperature of the molten metal 14 after melting by the melting device 27 is a predetermined temperature, it is not necessary to adjust the temperature with the temperature adjustment bases 41 and 42 and can be changed as appropriate.

他にも、ノロ掻き装置30の熊手35,35は、必ずしも図6に示した形状である必要はなく、溶湯14内を浮遊するノロを除去する形状であれば良く、適宜変更可能である。
また、開閉用シリンダ34は、熊手35,35・・を左右に移動する機構であるが、ノロをかき集めるものであれば他のものであっても良い。同様に、昇降用シリンダ33は、掻き落し36を上下に移動する機構であるが、ノロを落下させるものであれば他のものであっても良い。
In addition, the rakes 35 and 35 of the scraping device 30 do not necessarily have the shape shown in FIG. 6, and may have any shape that removes the floating floating in the molten metal 14 and can be appropriately changed.
Further, the opening / closing cylinder 34 is a mechanism for moving the rakes 35, 35,... Similarly, the raising / lowering cylinder 33 is a mechanism for moving the scraping 36 up and down, but may be other as long as it can drop the slot.

また、電極8は、プラズマを発生させてラドル4に照射すると、粗材13,13・・に通電し溶解する構造であるが、より効率の良い形状であれば必ずしも円板状である必要はなく、適宜変更可能である。加えて、ラドル4内の設置場所は、底部分である必要はなく、同様に適宜変更可能である。
他にも、図3や図7(a)〜(d)に示すように、電極8は、取付状態でラドル4の底面から突出する構造であるが、必ずしもこの構造である必要はなく、電極8がラドル4底部と同じ高さになっていても良い。更に、電極の材質は、導電性を有し、アルミニウムと反応性の少ないものであれば、カーボン製のものの他に炭化ケイ素の炭化物およびこれらを含んだ化合物等であっても良い。
Further, the electrode 8 has a structure in which when the ladle 4 is generated by generating plasma and energizes and melts the coarse materials 13, 13,..., It is not necessarily required to have a disk shape if it has a more efficient shape. And can be changed as appropriate. In addition, the installation location in the ladle 4 does not need to be a bottom portion, and can be changed as appropriate.
In addition, as shown in FIG. 3 and FIGS. 7A to 7D, the electrode 8 has a structure that protrudes from the bottom surface of the ladle 4 in the attached state. 8 may be the same height as the bottom of the ladle 4. Furthermore, as long as the material of an electrode is electroconductivity and there is little reactivity with aluminum, in addition to the thing made from carbon, the carbide of silicon carbide, the compound containing these, etc. may be sufficient.

他にも、ラドルツール55先端で四隅に設けられる位置決めピン57,57・・は、必ずしも4つである必要はなく、ラドル4が突起56を中心に回転することなく、位置決めできれば良く、ラドルツール55先端に設けられた突起56と位置決めピン57,57・・とが、ラドル4に設けられた取手6内に挿入されることにより、正確な位置でラドル4を把持することが可能であれば、適宜変更可能である。   In addition, the positioning pins 57, 57... Provided at the four corners at the tip of the ladle tool 55 do not necessarily have to be four, and it is sufficient that the ladle 4 can be positioned without rotating around the projection 56. If the projection 56 and the positioning pins 57, 57... Are inserted into the handle 6 provided on the ladle 4 so that the ladle 4 can be gripped at an accurate position, the projection 56 and the positioning pins 57, 57. It can be changed.

また、溶解供給システム1は、アルミニウムだけでなく、鉄や他の金属を溶解して供給するようにしても良く、適宜変更可能である。   Moreover, the melt supply system 1 may be made to melt and supply not only aluminum but also iron and other metals, and can be changed as appropriate.

1・・溶解供給システム、4・・ラドル、5・・注湯口、6・・取手、7・・凹部、8・・電極、9・・受け台、10・・受け筒、11・・接触子、12・・粗材搬入コンベア、13・・粗材、14・・溶湯、15・・ラドル仮置き台、20・・インデックステーブル、21・・回転テーブル、22・・プローブ、23・・枠体、24・・絶縁板、25・・下部電極、27・・溶解装置、28・・プラズマトーチ、30・・ノロ掻き装置、31・・柱本体、32・・腕部、33・・昇降用シリンダ、34・・開閉用シリンダ、35・・熊手、36・・掻き落し、37・・ノロ受け、40・・温調ステーション、41・・温調架台、42・・温調架台、50・・多関節ロボット、55・・ラドルツール、56・・突起、57・・位置決めピン、60・・注湯樋。   1. Melting supply system, 4. Ladle, 5. Pouring spout, 6. Handle, 7. Recess, 8. Electrode, 9. Base, 10. Cylinder, 11. Contact 12 ··· Rough material carrying conveyor, 13 ·· Rough material, 14 ·· Molten metal, 15 ·· Raddle temporary table, 20 ·· Index table, 21 ·· Rotary table, 22 ·· Probe, 23 ·· Frame , 24 .. Insulating plate, 25 .. Lower electrode, 27 .. Melting device, 28 .. Plasma torch, 30 .. Scraping device, 31 .. Column body, 32 .. Arm part, 33. , 34 ·· Opening and closing cylinders, 35 · · Rake, 36 · · Scraping, 37 · · Noro receiving, 40 · · Temperature control station, 41 · · Temperature control stand, 42 · · Temperature control stand, 50 · · · Many Articulated robot, 55 ... Ladle tool, 56 ... Projection, 57 ... Positioning pin, 0 ... Chuyutoi.

Claims (5)

金属製の粗材をラドルに供給する供給装置と、
前記ラドル内の粗材にプラズマを照射して前記粗材を溶解する溶解装置と、
前記ラドルを把持可能な多関節ロボットと、を含み、
前記多関節ロボットにより前記ラドルを前記供給装置と前記溶解装置との間で搬送させて前記溶解装置で溶解した前記粗材を後段のダイカストマシン側へ注湯可能とした金属粗材の溶解供給システムであって、
前記ラドルの底部に電極を設置したことを特徴とする金属粗材の溶解供給システム。
A supply device for supplying a rough metal material to the ladle;
A melting apparatus for irradiating the rough material in the ladle with plasma to melt the rough material;
An articulated robot capable of gripping the ladle, and
A metal coarse material melting and supplying system in which the ladle is transported between the supply device and the melting device by the articulated robot, and the coarse material melted by the melting device can be poured into the die casting machine at the subsequent stage. Because
An apparatus for melting and supplying a metal coarse material, wherein an electrode is installed at the bottom of the ladle.
前記溶解装置に、下部電極から上向きに立設されるプローブを設ける一方、前記ラドルの下部に、前記溶解装置へのセット状態で前記プローブが挿入されて上側底面に接触する受け筒を設けて、前記プローブの先端と前記受け筒の上側底面とを、テーパ同士の嵌合としたことを特徴とする請求項1に記載の金属粗材の溶解供給システム。   In the melting apparatus, while providing a probe erected upward from the lower electrode, on the lower part of the ladle, a receiving cylinder is provided in contact with the upper bottom surface by inserting the probe in a set state to the melting apparatus, The melting and supplying system for a coarse metal material according to claim 1, wherein the tip of the probe and the upper bottom surface of the receiving tube are fitted to each other with a taper. 前記溶解装置で前記粗材を溶融させた前記ラドルをセット可能で、且つヒータを備えた温調架台を有し、前記ラドルの温度を非接触式の温度センサで計測して前記ヒータの出力を制御することで、前記ラドルの温度を所定温度に調整可能な温調装置を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の金属粗材の溶解供給システム。   The ladle in which the coarse material is melted by the melting device can be set, and has a temperature control stand equipped with a heater, and the temperature of the ladle is measured by a non-contact temperature sensor to output the heater. 3. The melting and supplying system for a coarse metal material according to claim 1, further comprising a temperature control device capable of adjusting the temperature of the ladle to a predetermined temperature by controlling. 前記多関節ロボットは、前記粗材が溶解した前記ラドルを前記供給装置に搬送して第1の角度に傾斜させて、前記供給装置において前記粗材が供給されたラドルに対して排湯した後、前記ダイカストマシン側では、前記第1の角度よりも大きい第2の角度まで傾斜させて注湯を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の金属粗材の溶解供給システム。   After the articulated robot conveys the ladle in which the coarse material is dissolved to the supply device and inclines it to a first angle, the hot water is discharged from the ladle supplied with the coarse material in the supply device. The molten metal melting and supplying system according to any one of claims 1 to 3, wherein on the die casting machine side, the molten metal is poured while being inclined to a second angle larger than the first angle. . 下部電極を有する支持台と、その支持台上にセットされるラドルと、を含み、
前記ラドル内に投入した金属製の粗材にプラズマを照射して前記粗材を溶解する溶解装置であって、
前記ラドルの底部に電極を設置し、
前記支持台に、前記下部電極から上向きに立設されるプローブを設ける一方、前記ラドルの下部に、前記支持台へのセット状態で前記プローブが挿入されて上側底面に接触する受け筒を設けて、前記プローブの先端と前記受け筒の上側底面とを、テーパ同士の嵌合としたことを特徴とする溶解装置。
A support base having a lower electrode, and a ladle set on the support base,
A melting apparatus for irradiating plasma to a metal coarse material charged in the ladle to dissolve the coarse material,
Install an electrode on the bottom of the ladle,
Provided on the support base is a probe erected upward from the lower electrode, and provided on the lower part of the ladle is a receiving cylinder in which the probe is inserted in a set state on the support base and contacts the upper bottom surface. The melting device is characterized in that the tip of the probe and the upper bottom surface of the receiving tube are fitted to each other.
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