JP3040909B2

JP3040909B2 - 球状化処理容器搬送装置

Info

Publication number: JP3040909B2
Application number: JP6041603A
Authority: JP
Inventors: 陽一杉田; 勝正保科; 範▲吉▼ 小池
Original assignee: 神鋼電機株式会社; 浅間技研工業株式会社
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JPH07251240A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳物製造ラインにおい
て、注湯機に溶湯を供給するための球状化処理容器搬送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の鋳造工場において、例えば球状化
黒鉛鋳鉄製品（以下、ＦＣＤという）を製造する場合に
あっては、ねずみ鋳鉄製品（以下、ＦＣという）をベー
スとした溶湯を、あらかじめ粉体マグネシウム（以下、
Ｍｇという）を入れておいた球状化処理容器に受湯し、
反応させる方法または、球状化処理容器に溶湯を受湯し
た後、純Ｍｇもしくは鉄で被覆されたＭｇ粉体を投入
し、Ｍｇ反応をさせる方法で溶湯に含まれる黒鉛の球状
化処理を施している。

【０００３】図１４は、前述のＦＣＤ製造に用いられる
容器２の断面である。容器２は、保持炉または溶解炉よ
り溶湯を受湯し、その内部でＭｇ反応による処理を施
し、鋳型へ注湯するために都合の良い構造を有してい
る。また、容器２は溶湯に純Ｍｇを投入する際に発生す
る激しい振動にも耐え得る構造を有している。この図１
４に示す容器２においては、２ａが受湯口であり、ここ
から溶湯を受湯し、また、スラグを排出する。一方、２
ｃが注湯口であり、ここから溶湯を出湯する。さらに、
２ｂはＭｇ投入口であり、ここからＭｇを投入する。こ
のＭｇ投入口２ｂの奥には孔あき仕切り板２ｅがあり、
投入されたＭｇは、一旦孔あき仕切り板２ｅにより形成
された空間２ｄに留まるようになっている。

【０００４】この形状の容器２をもってＦＣＤを製造す
る場合にあっては、一例として図１６に示すような鋳造
ラインにおいて行われる。図１６において１５は溶湯の
受湯もとである保持炉、１６は溶湯の出湯先である注湯
機である。また、Ａは容器２を搬送中に方向転換を行う
点である。さらに、Ｂ点は、容器２の姿勢を変更してＭ
ｇ反応を起こさせる点である。また、ＦＣＤを製造する
場合にあっては、一例として、図１５に示すような工程
を経る。図１５に示す例においては、フォークリフト１
４を球状化処理容器搬送装置とする。

【０００５】まず図１５（ａ）に示すように、容器２の
Ａを上方に向ける。この状態で汎用取鍋１２ａよりＦＣ
の溶湯を受湯口２ａより受湯する。ここで、汎用取鍋１
２ａは、クレーン１３ａに吊り下げられており、図１６
に示す保持炉１５より所定の量の溶湯を受湯するもので
ある。また、容器２に溶湯を受湯する際には、溶湯を計
量する必要がある。そこで、図１５に示す例にあって
は、クレーン１３ａと汎用取鍋１２ａの間にはバネ秤１
９が装備されている。このバネ秤１９によって重量を測
り、受湯した溶湯を計量する。しかる後、球状化処理容
器搬送装置は容器２の搬送を開始するが、図１６に示す
Ａにおいて方向転換を行う。そして、球状化処理容器搬
送装置は容器２を図１６に示すＢまで搬送し、Ｍｇ投入
口２ｂよりＭｇを投入する。しかし、投入されたＭｇ
は、前述の通り空間２ｄに留まる構造となっているた
め、すぐにはＭｇ反応を開始しない。次に、図１５
（ｂ）に示すように、容器２のＢが上方になるように姿
勢を換える。このとき、Ｍｇが溶湯に触れるため激しく
反応し、ＦＣの溶湯に含まれる黒鉛の球状化が起こる。

【０００６】前述のＭｇ反応が終了した後、再び図１５
（ａ）のように容器２のＡが上方に向くように姿勢を換
える。そして、搬送装置は容器２を図１６に示す注湯機
１６まで搬送する。さらに図１５（ｃ）に示すように、
容器２のＢを徐々に下方へと傾け、出湯口２ｃより溶湯
を汎用取鍋１２ｂに注湯する。しかる後、汎用取鍋１２
ｂから、図１６に示す、鋳型の載置された注湯機１６に
注湯する。最後に搬送装置は図１６に示すＢまで後退す
る。ここで、図１５（ｄ）に示すように、容器２のＢを
下方に向け、受湯口２ａから容器２の内部に残ったスラ
グを排出する。

【０００７】従来の技術では、前述のような溶湯の受湯
並びに注湯、あるいは球状化処理容器の姿勢の変更、そ
して保持炉または溶解炉から鋳型が載置された注湯機ま
での処理容器の搬送は、処理容器のの回転動作を可能と
するロールアタッチメントを装着したフォークリフト、
あるいはフォークリフト様の昇降機を備えた搬送用台車
を、人間が操作することによって実施していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒鉛の
球状化処理を施す際、溶湯に純Ｍｇを投入すると、激し
い振動が発生するため、人間が操作を行う従来の技術で
は、大きな危険を伴っていた。また、従来では前述の処
理容器の搬送に、大がかりなモノレール方式のものや、
図１７に示す例のような簡単な構造の搬送装置を用い
た。しかし、図１７に示すレール台車１７のような簡単
な構造の搬送装置では、図１６のＡでの搬送装置の方向
転換を伴うような、複雑で緻密な鋳造ラインでは、直接
受湯、直接注湯は困難を極めた。さらに前述の通り、容
器２に溶湯を受湯する際には、溶湯の計量を必要として
いるが、一旦汎用取鍋１２ａに溶湯を受湯し、バネ秤１
９によって汎用取鍋１２ａと溶湯の重量を測定すること
により、溶湯の計量を行っていた。このため、保持炉１
５から汎用取鍋１２ａへ、汎用取鍋１２ａから容器２
へ、容器２から汎用取鍋１２ｂへ、汎用取鍋１２ｂから
注湯機１６へと溶湯の移動が多くなり、溶湯の温度低下
を招き、不良品の発生率を高くしていた。

【０００９】この発明は、前述のような背景のもとにな
されたもので、鋳造ラインにおいて、保持炉または溶解
炉から鋳型までの処理容器の搬送、あるいは処理容器の
姿勢制御、並びに鋳造工程に係る処理等を、任意に自動
で行うことを可能とした球状化処理容器搬送装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述のような
課題を解決するために、球状化黒鉛鋳鉄製品を製造する
ための球状化処理容器が回転自在に取り付けられ、前記
球状化処理容器の地上高及び回転姿勢を変更する昇降・
回転姿勢変更手段と、前記球状化処理容器が載置され、
前記球状化処理容器及びその内部に受湯される溶湯の重
量を計量する計量手段と、本体底部に収納自在に設けら
れ、鋳造工場の所定経路の床面に敷設されたレールを追
尾する追尾手段と、前記本体底部に収納自在に設けら
れ、前記所定経路途中の床面の旋回位置に敷設された回
転自在な受け部に嵌合する旋回手段と、前記本体底部に
取り付けられ、回転軸が変更可能な複数の車輪と、前記
溶湯の受湯、球状化処理、注湯、前記球状化処理容器内
のスラグ排出等の各工程を一括して処理する処理手段と
を具備することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、昇降・回転姿勢変更手段によ
って、保持炉または溶解炉からの直接受湯や注湯機への
直接出湯が可能な地上高に球状化処理容器を持ち上げ
る。次に、計量手段によって球状化処理容器及びその内
部に受湯される溶湯の重量を計量しつつ、ＦＣをベース
とした溶湯を所定量受湯する。さらに、処理手段は球状
化処理容器に受湯した溶湯の量をもとに投入するＭｇの
量を決定し、球状化処理容器内に投入する。また、Ｍｇ
反応の際には昇降・回転姿勢変更手段によって、球状化
処理容器を傾ける。その後、Ｍｇ反応の終了した溶湯を
球状化処理容器から注湯機へ出湯する。保持炉または溶
解炉から注湯機までの容器の搬送には、本体の車輪を駆
動して移動するが、その際は本体底部に設けられた旋回
手段を収納するとともに、同じく本体底部に設けられた
追尾手段を出して鋳造工場の所定経路の床面に敷設され
たレールを追尾することにより直線移動を確保する。本
体が所定経路途中の床面の旋回位置で旋回する際には、
追尾手段を収納するとともに、旋回手段を旋回位置に敷
設された受け部に接地させる。そして、全車輪の回転軸
を旋回手段方向へ向け、後輪を駆動する。これにより本
体が定点旋回する。処理手段は、上述の各工程を一括し
て処理する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図１〜図３は、本発明の一実施例による
球状化処理容器搬送装置の構成を表す図であり、図１は
同実施例の上面図、図２は同実施例の正面図、図３及び
図４は同実施例の左側面図である。なお、本実施例にお
いて容器２は、従来の球状化処理容器を用いる。図１〜
図４において１は台車である。図１及び図２に示すよう
に、台車１の前半部分は、車体が１ａと１ｂの２つに分
かれており、１ａ及び１ｂの上面にはそれぞれ昇降機３
ａ及び３ｂが上方に向かって取り付けられている。昇降
機３ａ及び３ｂは、互いの間に容器２を載置し、容器２
の地上高を任意に換えられる他、姿勢制御機構４を有し
ており、容器２の姿勢を任意に制御することが可能であ
る。図４は、図１〜図３に示す昇降機３ａ及び３ｂが、
容器２を上昇させた様子を示す図である。

【００１３】また、台車１の後半部分には、台車１が移
動する際に用いるモータやバッテリ、容器２の地上高や
姿勢を制御する際に用いる油圧ユニットやエア・コンプ
レッサ等が格納されている。さらに、台車１の前半部分
１ａの正面より向かって右側、台車１の前半部分１ｂの
正面より向かって左側、及び台車１の後半部分の前部で
あり１ａと１ｂの中間に、それぞれロードセル１８ａ、
１８ｂ、１８ｃが装備されている。ロードセル１８ａ、
１８ｂ及び１８ｃは、その上面に容器２を載置すること
により、容器２及び容器２内に受湯される溶湯の重量を
測る装置である。

【００１４】ところで、本発明の球状化処理容器搬送装
置を用いる鋳造工場の床面１１には、台車１が移動する
所定経路にレール９が、また、台車１が方向転換する所
定の点にセンターピン受け１０が敷設されている。レー
ル９は、図５に示すような断面を有しており、台車１
は、このレール９を追尾して直線走行を確保するため
に、図１及び図２に示すように、その底面に、台車１内
部に格納が可能であるガイドローラ７ａ及び７ｂを有し
ている。また、センターピン受け１０は、図６に示すよ
うな断面を有しており、その中央部分に自由な回転が可
能であるターンテーブル１０ａを、ボルト１０ｂで取り
付ける構造となっている。そして、図１〜図４に示すよ
うに、台車１は底面中央部分に、台車１内部に格納が可
能であるセンターピン８を有している。台車１は、この
センターピン８をセンターピン受け１０に接地すること
により定点旋回を行う。さらに、台車１は底面の前半部
分の左右に１対の前輪６ａ及び６ｂと後半中央部分に１
つ後輪５を有している。この前輪６ａ及び６ｂ並びに後
輪５は、台車１が直線移動する際には、図７（ａ）に示
すように、その回転軸を前後方向に対して直交するよう
に向けている。しかし、台車１の方向転換の際には、図
７（ｂ）に示すように、前輪６ａ及び６ｂ並びに後輪５
の回転軸を前述のセンターピン８の方向へ向けることが
できる構造となっている。

【００１５】台車１の後半部分には制御部２０が設けら
れているが、制御部２０は図８に示すように加算器２
１、制御器２２、及び表示器２３から構成されており、
容器２が受湯した溶湯の量を算出し、表示する。また、
制御部２０は受湯した溶湯の量をもとに、投入するＭｇ
の量を決定する機能及び鋳造ラインにおける各工程を一
括して処理する機能をも有する。

【００１６】図９は、本発明の実施例に係るレイアウト
の一例を示す図であり、ＦＣの製造とＦＣＤの製造が両
立できる鋳造ラインを示している。また、図１０は図９
に示すようなレイアウトの鋳造ラインにおいて台車１が
移動した場合の保持炉１５、並びに注湯機１６と台車１
との位置関係を示す図である。図９及び図１０において
ＳＴ１〜ＳＴ１０はセンターピン受け１０が設置され
た、台車の旋回点、あるいは停止点を示している。

【００１７】次に、本実施例の動作について説明する。
本実施例では保持炉１５からＦＣの溶湯を受湯するもの
とし、図９及び図１０のＳＴ５においてＭｇ投入及びＭ
ｇ反応並びにスラグの排出を行うものとする。さらに、
注湯機１６にＦＣＤの溶湯を出湯するものとする。初め
に台車１は、図９及び図１０のＳＴ３において、前方を
図９及び図１０のＳＴ１の方向へ向けて待機するが、こ
のとき昇降機３ａ及び３ｂは図１１（ア）のように容器
２をある一定の地上高で、Ａを上方に向けて保持してい
るものとする。まず、台車１は図９及び図１０のＳＴ１
へ向かって走行を開始する。このとき前輪６ａ及び６ｂ
並びに後輪５の回転軸は、前後方向と直交させる。ま
た、センターピン８を台車１内部に格納し、ガイドロー
ラ７ａ及び７ｂを出してレール９を追尾して、直線走行
を確保する。ここで台車１が移動を開始したら、図１１
（イ）のように昇降機３ａ及び３ｂは、容器２を降下さ
せ、ロードセル１８ａ、１８ｂ及び１８ｃの上面に載置
する。これにより、保持炉１５から容器２への溶湯の直
接受湯が可能になる。

【００１８】台車１が図９及び図１０のＳＴ１に到着し
たならば、図１１（ウ）のように保持炉１５から、ＦＣ
の溶湯を容器２の受湯口２ａより受湯する。このとき、
次のようにして、溶湯の計量を同時に行う。図９及び図
１０のＳＴ１において、保持炉１５より容器２に溶湯を
受湯する際には、図８のように容器２はロードセル１８
ａ、１８ｂ、及び１８ｃの上面に載置されている。従っ
て、ロードセル１８ａ、１８ｂ、及び１８ｃによって測
定された重量の合計は、容器２の重量と溶湯の重量の合
計に等しい。そこで、この値より、予め測定された容器
２の重量を減ずることにより、溶湯の量を算出すること
ができる。そこで、ロードセル１８ａ、１８ｂ、及び１
８ｃによって測定された重量の合計を加算器２１が計算
し、制御器２２は合計重量から容器２の重量を減じ、そ
の値から溶湯の量を算出する。さらに制御器２は、容器
２に受湯した溶湯の量をもとに、溶湯に投入すべきＭｇ
の量を決定する。容器２が所定量の溶湯の受湯を完了し
たら、台車１は図９及び図１０のＳＴ３へ向かって後退
する。このとき図１１（エ）のように昇降機３ａ及び３
ｂは、容器２を最初の位置まで上昇させる。

【００１９】台車１が図９及び図１０のＳＴ３に到着し
たならば、ガイドローラ７ａ及び７ｂを台車１内部に格
納し、センターピン８を出してセンターピン受け１０に
接地する。また、前輪６ａ及び６ｂ並びに後輪５の回転
軸をセンターピン８の方向へ向け、後輪５を駆動して、
台車１を９０゜左旋回させる。

【００２０】台車１が左９０゜旋回を完了したならば、
後輪５を停止し、センターピン８を台車１内部に格納
し、前輪６ａ及び６ｂ並びに後輪５の回転軸を、前後方
向と直交させる。また、台車１はガイドローラ７ａ及び
７ｂを出してレール９を追尾し、直線走行を確保しなが
ら図９及び図１０のＳＴ５へ向かう。

【００２１】台車１が図９及び図１０のＳＴ５に到着し
たならば、図１１（オ）のように容器２のＭｇ投入口２
ｂよりＭｇを投入する。次に図１１（カ）のように、昇
降機３ａ及び３ｂにより容器２を上昇させ、その後に姿
勢制御機構４により容器２のＢを上方に向ける。ここ
で、容器２内においてＭｇ反応が起こる。

【００２２】Ｍｇ反応が起きてから、６０秒が経過した
後、姿勢制御機構４は容器２をもとの姿勢に戻す。次に
台車１は、図９及び図１０のＳＴ６まで直線走行する。
図１２（ア）のように台車１が図９及び図１０のＳＴ６
に到着したならば、図１２（イ）のように姿勢制御機構
４は、徐々に容器２のＢを下方へ傾け、容器２の出湯口
２ｃより、鋳型が載置されている注湯機１６にＦＣＤの
溶湯を出湯する。

【００２３】出湯が完了したならば、図１２（ウ）のよ
うに姿勢制御機構４は、容器２のＡを上方に向ける。そ
の後、台車１は図９及び図１０のＳＴ５まで後退する。
その際、昇降機３ａ及び３ｂは、容器２を図１２（エ）
に示す位置まで降下させる。台車１が図９及び図１０の
ＳＴ５に到着したならば、図１２（オ）のように姿勢制
御機構４は容器２の姿勢を変更する。このとき容器２は
図１４の矢印Ｃ方向が下方に向く。そして、受湯口２ａ
より容器２内のスラグを排出する。その後、図１２
（カ）に示す姿勢まで徐々に戻し、その時点でスラグの
排出を完了する。

【００２４】スラグの排出が終了したならば、図１３
（ア）のように姿勢制御機構４は、容器２のＡを上方へ
向ける。その後、台車１は図９及び図１０のＳＴ３へ向
かって後退する。台車１が走行を開始したら、図１３
（イ）のように昇降機３ａ及び３ｂは、容器２を最初の
位置まで降下させる。

【００２５】台車１が図９及び図１０のＳＴ３に到着し
たならば、ガイドローラ７ａ及び７ｂを台車１内部に格
納し、センターピン８を出してセンターピン受け１０に
接地する。また、前輪６ａ及び６ｂ並びに後輪５の回転
軸をセンターピン８の方向へ向け、後輪５を駆動して、
台車１を９０゜右旋回させる。台車１が右９０°旋回を
完了したならば、後輪５を停止し、センターピン８を台
車１内部に格納し、前輪６ａ及び６ｂ並びに後輪５の回
転軸を、前後方向と直交させる。これで鋳造工程の１周
期が完了する。また、上記各工程にあっては、制御部２
０が一括して処理を行う。

【００２６】なお、本発明は、上記実施例に限定された
ものではなく、例えば以下の変形例も本発明の範囲に属
する。（１）本実施例では、鋳物製造ラインにおいて球状化処
理を施す場合を示したが、ＦＣ製造時にあっても、本発
明により保温性が向上し、不良品の発生率の低減等の効
果が期待できる。（２）本実施例で用いた形状以外の容器を載置すること
により、球状化処理以外にも中間的処理を必要とする鋳
造やＦＣの製造は勿論である他、例えば銅やアルミニウ
ムの鋳造も可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の球状化処
理容器搬送装置によれば、処理容器の地上高および回転
姿勢を変更する昇降・回転姿勢変更手段、及び溶湯の計
量手段を具備しているため、保持炉または溶解炉から処
理容器へ溶湯の直接受湯が可能であり、また処理容器か
ら注湯機へ溶湯の直接出湯が可能である。さらに、追尾
手段及び旋回手段を具備しているため、複雑かつ緻密な
搬送経路を短時間で移動することが可能であり、溶湯の
温度低下を防ぎ、不良品の発生率を低減することができ
る。また、本体が鋳造工場の所定経路を正確に追尾する
手段と処理手段を具備しているために、溶湯の計量や受
湯、投入Ｍｇ量の決定、出湯、スラグの排出、さらには
Ｍｇ反応のような処理の際にも、人間が関与せずに安全
に一括処理することができる。また、従来のような大が
かりなモノレール式の搬送装置と比較すると、本発明の
球状化処理容器搬送装置によれば、設備コストの低減も
期待できる。その他、激しい振動を伴う純Ｍｇ反応にも
耐え得る構造を有しているため、ＦＣＤの製造以外にも
多くの種類の鋳造工程に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の球状化処理容器搬送装置の構成を表す
上面図である。

【図２】本発明の球状化処理容器搬送装置の構成を表す
正面図である。

【図３】本発明の球状化処理容器搬送装置の構成を表す
左側面図である。

【図４】本発明の球状化処理容器搬送装置において昇降
機３ａ及び３ｂが容器２を上昇させた際に、球状化処理
容器搬送装置を左側面から見た構成を示す図である。

【図５】本発明の球状化処理容器搬送装置を用いる鋳造
工場の床面に敷設されるレール９の断面を示す図であ
る。

【図６】本発明の球状化処理容器搬送装置を用いる鋳造
工場の床面に敷設されるセンターピン受け１０の断面を
示す図である。

【図７】本発明の球状化処理容器搬送装置の、直線走行
時と定点旋回時における、後輪５と前輪６ａ及び６ｂの
状態を示す図である。

【図８】本発明の球状化処理容器搬送装置における、溶
湯の計量方法を示す図である。

【図９】本発明の実施例に係る、レイアウトの一例を示
す図である。

【図１０】図９に示すレイアウトにおいて、保持炉１
５、並びに注湯機１６と台車１との位置関係を示す図で
ある。

【図１１】図９及び図１０に示すレイアウトの鋳造ライ
ンの各点における、容器２、あるいは昇降機３ａ及び３
ｂの状態を示す図である。

【図１２】図９及び図１０に示すレイアウトの鋳造ライ
ンの各点における、容器２、あるいは昇降機３ａ及び３
ｂの状態を示す図である。

【図１３】図９及び図１０に示すレイアウトの鋳造ライ
ンの各点における、容器２、あるいは昇降機３ａ及び３
ｂの状態を示す図である。

【図１４】ＦＣＤの製造に用いる容器２の断面を示す図
である。

【図１５】従来の技術によるＦＣＤの製造工程におけ
る、容器２の姿勢の様子を示す図である。

【図１６】ＦＣＤの製造における容器２の搬送経路の一
例を示す図である。

【図１７】従来の球状化処理容器搬送装置の一例を示す
図である。

【符号の説明】

１台車２容器３ａ、３ｂ昇降機４姿勢制御機構５後輪６ａ、６ｂ前輪７ａ、７ｂガイドローラ８センターピン９レール１０センターピン受け１１床面１２ａ、１２ｂ汎用取鍋１３ａ、１３ｂクレーン１４フォークリフト１５保持炉１６注湯機１７レール台車１８ａ、１８ｂ、１８ｃロードセル１９バネ秤２０制御部２１加算器２２制御器２３表示器

フロントページの続き (72)発明者小池範▲吉▼ 長野県小諸市耳取450 浅間技研工業株式会社美里工場内 (56)参考文献特開昭53−149109（ＪＰ，Ａ) 特公昭49−11971（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 1/00 C21C 1/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】球状化黒鉛鋳鉄製品を製造するための球
状化処理容器が回転自在に取り付けられ、前記球状化処
理容器の地上高及び回転姿勢を変更する昇降・回転姿勢
変更手段と、前記球状化処理容器が載置され、前記球状化処理容器及
びその内部に受湯される溶湯の重量を計量する計量手段
と、本体底部に収納自在に設けられ、鋳造工場の所定経路の
床面に敷設されたレールを追尾する追尾手段と、前記本体底部に収納自在に設けられ、前記所定経路途中
の床面の旋回位置に敷設された回転自在な受け部に嵌合
する旋回手段と、前記本体底部に取り付けられ、回転軸が変更可能な複数
の車輪と、前記溶湯の受湯、球状化処理、注湯、前記球状化処理容
器内のスラグ排出等の各工程を一括して処理する処理手
段とを具備することを特徴とする球状化処理容器搬送装
置。