JP3668361B2 - 金属溶解工場のレイアウト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム等の金属を溶解する横型溶解炉を備えた金属溶解工場のレイアウトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム等の金属を鋳造あるいは加工する工場には、アルミニウム地金あるいは工場内で発生するアルミニウム屑を溶解する溶解炉として、炉本体の横に地金あるいは金属屑の装入口を設けた横型溶解炉が利用されている。横型溶解炉には、地金あるいは金属屑を入れたバケットをフォークリフトで搬送し、地金あるいは金属屑を装入口から装入している。そのため、横型溶解炉の装入口に面した方向にフォークリフトで地金あるいはバケットを搬送し、装入口から投入できるスペース、及び１回の溶解分の地金あるいは金属屑を平置するスペースが確保されている。また、１回以上の溶解分は、横型溶解炉の近傍あるいは屋外に平置きし、投入時にフォークリフトで横型溶解炉前まで搬送していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の横型溶解炉では、横型溶解炉の装入口付近にフォークリフトを移動させて投入するフォークリフトの移動スペース、及び１回の溶解分の地金あるいは屑の原材料を一時的に平置する原材料スペースを確保する必要があり、また、１回以上の溶解分の原材料は、溶解炉の近傍あるいは屋外に平置きにするため、大きな保管スペースを必要とし、さらに、原材料の搬送及び投入時にフォークリフトをマニュアル運転で溶解炉前まで移動する必要があるため、作業効率が悪い。また、自動化も難しかった。
【０００４】
本発明は、地金および屑を自動的に効率よく搬送・投入でき、かつ大きなスペースを必要としない、横型溶解炉を備えた金属溶解工場のレイアウトを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属溶解工場のレイアウ卜は、地金及び金属屑の装入口を炉本体の横に設けた横型溶解炉の装入口側に設けた走行路を走行する地金及び金属屑を搬送し装入口に投入する、回転且つ昇降可能なフォークを備えた投入装置を配置し、走行路に対して横型溶解炉と同一の側に、投入装置の前記フォークが入るフォーク挿入孔を備えた大型地金積載パレットを載せる地金配膳床、大型地金積載パレットに地金を移載する、地金配膳床の上部の架台を走行する走行装置の上で横行する横行装置に昇降装置を設け、昇降装置には地金を挟持・開放する爪開閉装置を備えた地金移載装置及び地金を保管する立体自動倉庫からなる地金配膳装置を順次配置した地金取扱い設備、並びに投入装置の前記フォークが入るフォーク挿入孔を備えた大型金属屑バケットを載せる金属屑配膳床、大型金属屑バケットに金属屑を移替える、架台を走行する走行装置の上で横行する横行装置にコンベアを設けるとともに、小バケットを反転させて小バケット内の金属屑を大型金属屑バケットに落とし込む反転装置を備えた金属屑移戴装置及び金属屑の入った小バケットを保管する自動立体倉庫からなる金属屑配膳装置を順次配置した金属屑取扱い設備を配置するとともに、地金及び金属屑を搬送し横型溶解炉に投入する投入装置を地金配膳床、横型溶解炉、金属屑配膳床及び金属屑移載装置間を走行可能に配置した金属溶解工場のレイアウ卜であって、投入装置の走行路に沿って中央に横型溶解炉を配置し、横型溶解炉の一方の側に順次地金配膳床、地金移載装置及び地金配膳装置を配置し、横型溶解炉の他方の側に順次金属屑配膳床、金属屑移載装置及び金属屑配膳装置を配置したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の金属溶解工場のレイアウト図である。
【０００８】
金属溶解工場には、横型溶解炉１、走行路２を走行する投入装置３、地金取扱い設備４、金属屑取扱い設備５を配置する。
【０００９】
横型溶解炉１の地金及び金属屑の装入口側の走行路２を走行する投入装置３を配置する。横型溶解炉は１基でもよいが、本実施例のように複数の横型溶解炉１を配置してもよい。
【００１０】
走行路２に対して横型溶解炉１と同じ側で、且つ横型溶解炉１の一方の側に地金配膳床６、地金移載装置７及び地金配膳装置８を順次配置した地金取扱い設備４を、他方の側に金属屑配膳床９、金属屑移戴装置１０及び金属屑配膳装置１１を順次配置した金属屑取扱い設備５を配置する。
【００１１】
なお、横型溶解炉１と、地金取扱い設備４及び／又は金属屑取扱い設備５との組合せは、溶解工場の規模、被溶解物に応じて任意に組み合せることができ、単独あるいは複数組合わせて配置することもできる。
【００１２】
図２は地金配膳床の正面図である。
【００１３】
地金配膳床６は、架台１２よりなり、架台１２の上には複数の大型地金積載パレットＰが載置される。地金配膳床６は、一回の溶解に必要な地金を供給できる最大数の大型地金積載パレットＰを載置できるようにする。大型地金積載パレットＰには、投入装置３のフォークが入るフォーク挿入孔１３を設け、フォーク挿入孔１３の上に複数個の地金を積載できる地金積載板１４を設ける。
【００１４】
図３は地金移載装置を示し、図３−（ａ）は平面図、図３−（ｂ）は正面図である。
【００１５】
地金移載装置７は、地金配膳床６の上部の架台１５を走行する走行装置１６の上で横行する横行装置１７に昇降装置１８を設け、昇降装置１８には地金を挟持・開放する爪開閉装置１９を設ける。地金移載装置７は、地金配膳装置８からコンベア付出庫台車２１に供給された地金を小パレットごとコンベア２２で地金移載装置７の昇降装置１８の下部に移動させて爪開閉装置１９で挟持し、昇降装置１８で持ち上げて走行装置１６及び横行装置１７で所定の位置に移動し、地金配膳床６上の大型地金積載パレットＰの所定の場所に並べる。空の小パレットは小パレット搬送コンベア２３でコンベア付出庫台車２１に移し、地金配膳装置８に戻す。
【００１６】
図４は地金配膳装置を示し、図４−（ａ）は平面図、図４−（ｂ）は正面図である。
【００１７】
地金配膳装置８は、入庫台車２４、入庫コンベア２５、ラック２６、出庫コンベア２７、コンベア付出庫台車２１及びスタッカークレーン２８、コンベア２９で構成される立体自動倉庫である。
【００１８】
地金の入庫は、所定のラック２６から空の小パレットを取り上げ、スタッカークレーン２８で入庫コンベア２５に載せ、入庫コンベア２５から入庫台車２４に移し替え、コンベア２９に移す。フォークリフトで地金をコンベア２９上の空の小パレットに積載する。コンベア２９に供給された地金は、小パレットごと入庫台車２４に移す。入庫台車２４から所定の列の入庫コンベア２５に載せ、スタッカークレーン２８で取り上げ、所定のラック２６に降ろし、小パレットの上に保管する。地金の出庫は、スタッカークレーン２８で所定のラック２６から小パレットに載った地金を小パレットとともに取り出し、出庫コンベア２７に載せ、出庫コンベア２７からコンベア付出庫台車２１に移替え、地金移載装置７に供給する。
【００１９】
図５は、金属屑配膳床の正面図である。
【００２０】
金属屑配膳床９は、架台により形成し、架台３１上には複数の大型金属屑バケットＢが載置される。金属屑配膳床９は、一回の溶解に必要な量を供給する最大数の大型金属屑バケットＢを載置できるようにする。大型金属屑バケットＢには、投入装置３のフォークが入るフォーク挿入孔１３を設け、フォーク挿入孔１３上に金属屑を収容できる大型バケット３２を設ける。
【００２１】
図６は金属屑移載装置を示し、図６−（ａ）は平面図、図６−（ｂ）は正面図である。
【００２２】
金属屑移載装置１０には、金属屑移載装置１０の上部の架台３３を走行する走行装置３４の上で横行する横行装置３５にコンベア３６を設けるとともに、小バケットを反転させて小バケット内の金属屑を大型金属屑バケットＢに落とし込む反転装置３７を設ける。大型金属屑バケットＢはシリンダー等により高さを調節できる架台３８に載せる。
【００２３】
図７は金属屑配膳装置を示し、図７−（ａ）は平面図、図７−（ｂ）は正面図である。
【００２４】
金属屑配膳装置１１は、再入庫コンベア２４、入庫コンベア２５、ラック２６、出庫コンベア２７及びスタッカークレーン２８で構成される立体自動倉庫である。
【００２５】
フォークリフトで金属屑の入った小バケットをコンベア２９に載せ、入庫コンベア２５に移す。スタッカークレーン２８で取り上げ、所定のラック２６に降ろし、保管する。金属屑の出庫は、スタッカークレーン２８で所定のラック２６から小バケットを取り出し、小バケット出庫コンベア２７に載せ、出庫コンベア２７から金属屑移載装置１０に移す。
【００２６】
空の小バケットは金属移載装置１０から再入庫コンベア２４に移され、スタッカクレーン２８でコンベア３０に移され、コンベア３０からフォークリフトで降ろされる。
【００２７】
図８は溶解炉前の投入装置の正面の概略図である。
【００２８】
投入装置３は、地金配膳床、横型溶解炉、金属屑配膳床及び金属屑移載装置間の走行路２を走行する走行装置３９の上で走行路２に直角方向に前後進する前後進装置４０を備える。
【００２９】
前後進装置４０には、大型地金積載パレットＰのフォーク挿入孔及び大型金属屑バケットのフォーク挿入孔に抜き差しできる一対のフォーク４１を設ける。フォーク４１は、回転軸４２でモータ等の回転装置４３に連結され、回転可能となっている。回転装置４３は、前後進装置４０に設けた縦フレーム４４内のフォーク昇降台４５の上に設ける。
【００３０】
フォーク４１は、昇降装置４６により昇降自在となっている。昇降装置４６は、縦フレーム４４内のフォーク昇降台４５に固定されたワイヤロープ４７と巻きドラム４８で構成され、巻きドラム４８でワイヤロープ４７を巻きあるいは巻き戻すことにより、フォーク４１を昇降させる。
【００３１】
次に本発明のレイアウトでの操業方法について説明する。
【００３２】
（１） 地金及び金属屑の配膳
作業者がコンビュータに１回の溶解分の地金と屑の組み台わせを入力する。組み合わせに応じた順序で地金が地金配膳装置から小パレットに積載された状態で順次地金移載装置に供給され、地金移戴装置は地金配膳床に積載された大型地金積載パレット上に並べる。
【００３３】
地金配膳作業と平行して、組み合わせに応じた順序で金属屑が金属屑配膳装置から小バケットに収納された状態で順次金属屑移戴装置に供給され、小バケットを反転装置で回転させて金属屑を大型金属屑バケットに移し替える。大型金属屑バケット容量に相当する複数の小バケットを繰り返し金属屑移戴装置に移載し金属屑を大型金属屑バケットに移し替える。規定数の移載が済むと投入台車が大型金属屑バケットをすくい上げ、金属屑配膳床に移載する。投入台車は次の空の大型金属屑バケットを屑配膳床からすくい上げ、金属屑移載装置に降ろす。１回の溶解分の大型金属屑バケットの数だけ金属屑移載を繰り返し行う。なお、金属屑の充填度を高めるため、加振装置上に大型金属バケットを載置する構成としてもよい。
【００３４】
（２） 投入台車の金属屑投入
投入台車のフォークを金属屑が入った大型金属屑バケットのフォーク挿入孔に挿入して大型金属屑バケットを金属屑配膳床から持ち上げた後、溶解炉前面に走行し、大型金属屑バケットを炉内へ挿入し、フォークを回転させて金属屑を溶解炉に投入する。
【００３５】
金属屑投入後、投入台車は、金属屑配膳床に移動し、空の大型金属屑バケットを金属屑配膳床に置き、次の金属屑が入った大型金属屑バケットを持ち上げた後、溶解炉前面に走行し、大型金属屑バケットを炉内へ挿入し、金属屑を溶解炉に投入する。空の大型金属屑バケットは金属屑配膳床に降ろす。この作業を順次繰り返して１回の溶解分の金属屑を溶解炉に投入し、最後の空の大型金属屑バケットは金属屑移載装置に降ろす。
【００３６】
金属屑移載装置に空の大型金属屑バケットが載置されると、前述の金属屑の配膳で述べた作業により次の溶解分の金属屑の小バケットが金属屑配膳装置から屑移載装置へ供給され、金属屑移載装置は小バケットを反転させ金属屑を大型金属屑バケットに移しかえる。この作業を繰り返し、１台の大型金属屑バケット分の金属屑を移載すると、投入台車は金属屑移載装置から大型金属屑バケットをすくい上げ、屑配膳床に移す。投入台車は、次の空の金属屑大型バケットを金属屑配膳床からすくい上げ、金属屑移載装置に移動し降ろす。順次１回の溶解分の金属屑が入った大型金属屑バケットを金属屑配膳床上に並べる。
【００３７】
（３） 投入台車の地金投入
投入台車のフォークを地金が載った大型地金積載パレットのフォーク挿入孔に挿入して大型地金積載パレットを地金配膳床から持ち上げた後、溶解炉前面に走行し、大型地金積載パレットを炉内へ挿入し、フォークを回転させて地金を溶解炉に投入する。
【００３８】
地金投入後、投入台車は、地金配膳床に移動し、空の大型地金積載パレットを地金配膳床に置き、次の地金が載った大型地金積載パレットを持ち上げた後、溶解炉前面に走行し、大型地金積載パレットを炉内へ挿入し、地金を溶解炉に投入する。この作業を順次繰り返して１回の溶解分の地金を溶解炉に投入する。
【００３９】
なお、地金配膳床に載置された空の大型地金積載パレット上には、前述の地金の配膳で述べた作業により地金移載装置により次の溶解分の地金を並べていく。
【００４０】
【発明の効果】
（１） 本発明のレイアウトにより、１台の投入装置で溶解炉、配膳床、移載装置間の原材料移動、並びに原材料の配膳作業及び原材料の投入作業が可能となり、また、各設備が複数になっても対応できる。
【００４１】
（２） 原材料の投入作業および配膳作業の自動化ができる。
【００４２】
（３） 原材料の連続投入ができる。また、溶解炉の両側に配膳床を配置することにより投入台車の走行距離が最小になり投入時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属溶解工場のレイアウト図である。
【図２】地金配膳床の正面図である。
【図３】地金移載装置を示し、図３−（ａ）は平面図、図３−（ｂ）は正面図である。
【図４】地金配膳装置を示し、図４−（ａ）は平面図、図４−（ｂ）は正面図である。
【図５】金属屑配膳床の正面図である。
【図６】金属屑移載装置を示し、図６−（ａ）は平面図、図６−（ｂ）は正面図である。
【図７】金属屑配膳装置を示し、図７−（ａ）は平面図、図７−（ｂ）は正面図である。
【図８】投入装置の正面の概略図である。
【符号の説明】
１ 横型溶解炉 ２ 走行路
３ 投入装置 ４ 地金取扱い設備
５ 金属屑取扱い設備 ６ 地金配膳床
７ 地金移載装置 ８ 地金配膳装置
９ 金属屑配膳床 １０ 金属屑移戴装置
１１ 金属屑配膳装置 １２ 架台
１３ フォーク挿入孔 １４ 地金積載板
１５ 架台 １６ 走行装置
１７ 横行装置 １８ 昇降装置
１９ 爪開閉装置
２１ コンベア付出庫台車 ２２ コンベア
２３ 小パレット搬送コンベア ２４ 再入庫コンベア
２５ 入庫コンベア ２６ ラック
２７ 出庫コンベア ２８ スタッカークレーン
２９ コンベア ３０ コンベア
３１ 架台 ３２ 大型バケット
３３ 架台 ３４ 走行装置
３５ 横行装置 ３６ コンベア
３７ 反転装置 ３８ 架台
３９ 走行装置 ４０ 前後進装置
４１ フォーク ４２ 回転軸
４３ 回転装置 ４４ 縦フレーム
４５ フォーク昇降台 ４６ 昇降装置
４７ ワイヤロープ ４８ 巻きドラム
Ｐ 大型地金積載パレット Ｂ 大型金属屑バケット

Claims (1)

1. 地金及び金属屑の装入口を炉本体の横に設けた横型溶解炉の装入口側に設けた走行路を走行する地金及び金属屑を搬送し装入口に投入する、回転且つ昇降可能なフォークを備えた投入装置を配置し、
   走行路に対して横型溶解炉と同一の側に、投入装置の前記フォークが入るフォーク挿入孔を備えた大型地金積載パレットを載せる地金配膳床、大型地金積載パレットに地金を移載する、地金配膳床の上部の架台を走行する走行装置の上で横行する横行装置に昇降装置を設け、昇降装置には地金を挟持・開放する爪開閉装置を備えた地金移載装置及び地金を保管する立体自動倉庫からなる地金配膳装置を順次配置した地金取扱い設備、
   並びに投入装置の前記フォークが入るフォーク挿入孔を備えた大型金属屑バケットを載せる金属屑配膳床、大型金属屑バケットに金属屑を移替える、架台を走行する走行装置の上で横行する横行装置にコンベアを設けるとともに、小バケットを反転させて小バケット内の金属屑を大型金属屑バケットに落とし込む反転装置を備えた金属屑移戴装置及び金属屑の入った小バケットを保管する自動立体倉庫からなる金属屑配膳装置を順次配置した金属屑取扱い設備を配置するとともに、地金及び金属屑を搬送し横型溶解炉に投入する投入装置を地金配膳床、横型溶解炉、金属屑配膳床及び金属屑移載装置間を走行可能に配置した金属溶解工場のレイアウ卜であって、
   投入装置の走行路に沿って中央に横型溶解炉を配置し、横型溶解炉の一方の側に順次地金配膳床、地金移載装置及び地金配膳装置を配置し、横型溶解炉の他方の側に順次金属屑配膳床、金属屑移載装置及び金属屑配膳装置を配置したことを特徴とする金属溶解工場のレイアウト。

Images