JP4603280B2 - 金属成形品の製造ライン及び容器の復元方法 - Google Patents

Description

本発明は、半凝固金属を素材として金属成形品を成形する金属成形品の製造ライン及び容器の復元方法に関する。

アルミニウム合金等の金属成形品を製造する場合、素材として固液共存状態の半凝固金属を用いると、金型寿命の向上や成形品の寸法精度の向上を図ることができる。

従来、このような金属成形品の製造ラインとして、所定量の溶融金属を収納可能な容器と、容器内の溶融金属を冷却しつつ撹拌して半凝固金属を生成する半凝固金属生成装置と、半凝固金属を素材として金属成形品を成形する成形機と、半凝固金属生成装置から成形機に容器を搬送して、容器内の半凝固金属を成形機に投入する多関節型ロボットから成る搬送装置と、成形機への半凝固金属の投入で空になった容器に対し所定の復元処理を施す容器復元装置とを備えるものが知られている(例えば、特許文献１参照)。

このもので、容器復元装置は、容器内へのエアの吹き付けで、容器を冷却しつつ容器内の付着金属を除去するエアブロー手段と、容器内に離型剤を塗布するコーティング手段とを備えている。また、容器復元装置に、エアブロー手段とコーティング手段とに加えて、エアブロー手段による処理後に容器内をブラシで清掃するブラッシング手段を追加したものも知られている(例えば、特許文献２参照)。
特開２００１−１７０７６５号公報(００３２〜００３８，００５９，００６０、図８〜図１１) 特開２００２−３３６９４６号公報(００５０)

上記した従来の容器復元装置のエアブロー手段は、容器内面に付着残留している半凝固金属を粒状に凝固させて吹き飛ばすように作用するが、半凝固金属が比較的大きな塊で残留していると、これを凝固させて吹き飛ばすことは困難になる。そして、半凝固金属が大きな塊のまま残留して凝固した場合には、ブラッシング手段によってもこれを除去できず、容器内に付着金属が残留する頻度が多くなる。そのため、従来は、容器復元装置による復元処理後に容器内の付着金属の有無を目視確認し、付着金属が残留している場合は、容器をライン外に取り出して、付着金属の除去作業を行っている。その結果、ライン外での復元作業を見込んで容器を多めに用意することが必要になり、イニシャルコストの増加を招いている。

また、半凝固金属の生成には、容器の温度管理が重要であり、エアブロー手段で容器を所定温度まで冷却させる必要がある。然し、容器内に半凝固金属が比較的大きな塊で残留していると、容器が冷え難くなり、容器の冷却に時間がかかって、生産性の向上を図る上で問題になる。

本発明は、以上の点に鑑み、容器内に半凝固金属が比較的大きな塊で残留していても、これを効率良く除去できるようにして、上記の不具合を解消した金属成形品の製造ライン及び容器の復元方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、所定量の溶融金属を収納可能な容器と、容器内の溶融金属を冷却しつつ撹拌して半凝固金属を生成する半凝固金属生成装置と、半凝固金属を素材として金属成形品を成形する成形機と、半凝固金属生成装置から成形機に容器を搬送して、容器内の半凝固金属を成形機に投入する搬送装置と、成形機への半凝固金属の投入で空になった容器に対し所定の復元処理を施す容器復元装置とを備える金属成形品の製造ラインであって、容器復元装置は、容器の内面に接触するように設けられたスクレーパ用いて容器内に付着している半凝固金属を削ぎ取る掻削手段と、掻削手段により半凝固金属を削ぎ取られた容器内に向けてエアを吹き付け、容器を冷却しつつ容器内に付着残留している半凝固金属を凝固させて吹き飛ばすエアブロー手段と、容器内に離型剤を塗布するコーティング手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、容器内の半凝固金属を成形機に投入し、金属成形品を成形する金属成形品の製造ラインに用いる容器の復元方法であって、容器内に付着した半凝固金属をスクレーパにより削ぎ取る掻削工程と、該掻削工程により半凝固金属を削ぎ取られた容器内に向けてエアを吹き付けることで、容器を冷却すると共に、容器内に付着残留している半凝固金属を凝固させて吹き飛ばすエアブロー工程と、を含むことを特徴とする。

上記の構成によれば、成形機への半凝固金属の投入後に容器内に半凝固金属が比較的大きな塊で残留していても、この塊は掻削手段により削ぎ取られる。そのため、エアブロー手段による処理を行うときには、容器内に半凝固金属が大きな塊のまま残存していることはなく、エアブロー手段により容器内の付着金属が効率良く除去される。従って、復元処理後に容器内に付着金属が残留する頻度、即ち、ライン外で容器の復元作業を行う頻度は可及的に低くなる。その結果、容器を左程多く用意しなくても済み、イニシャルコストの削減を図ることができる。また、容器内の半凝固金属の大きな塊の影響で容器が冷え難くなることも防止されるため、エアブロー手段により容器が効率良く冷却される。従って、容器の冷却時間が短縮され、生産性も向上する。

ところで、掻削手段として、スクレーパを取り付けたロボットを用いることも考えられるが、これではコストが高くなる。ここで、搬送装置を従来と同様に多関節型のロボットで構成すれば、定位置に据え付けられたスクレーパで掻削手段を構成しても、成形機への半凝固金属の投入で空になった容器を搬送装置用のロボットに把持させたままスクレーパに対し相対移動させて、容器内に付着している半凝固金属を削ぎ取ることができる。これによれば、掻削手段の構成を簡素化してコストダウンを図ることができる。

また、成形機に半凝固金属を投入する際や掻削手段で容器内の半凝固金属を掻き出す際に、容器の口元に半凝固金属が付着し勝ちであり、このままでは容器の口元で半凝固金属が凝固し、成形機への半凝固金属の投入に際し、容器の口元から凝固金属が剥落して成形機に混入し、成形不良を生ずる可能性がある。この場合、スクレーパを、前記容器の内面に接触可能な平板状の第１のへら部と、容器の口元に接触可能な略Ｌ字状の第２のへら部とを有するものとし、第１のへら部を容器の内面に接触させた状態で容器を相対移動させて、容器の内面に付着している半凝固金属を削ぎ取った後、容器の口元を第２のへら部に接触させた状態で容器を相対移動させて、容器の口元に付着している半凝固金属を削ぎ取るようにすれば、半凝固金属が容器の口元に付着したまま凝固することを防止でき、有利である。

また、容器復元装置は、エアブロー手段による処理後に容器内をブラシで清掃するブラッシング手段を備えていてもよい。この場合、本発明での確率は低いものの、容器内に所定の大きさ以上の付着金属が残存していると、ブラシの折損を生ずるおそれがある。従って、エアブロー手段により処理された容器内に所定の大きさ以上の付着金属が残存しているときにこれを検出する検出手段を設け、検出手段で所定の大きさ以上の付着金属の残存が検出されないときに、ブラッシング手段による処理を行い、ブラシの折損を防止することが望ましい。

図１は金属成形品の製造ラインを示している。この製造ラインは、アルミニウム合金等の溶融金属から成る溶湯を保持する溶湯保持炉１と、溶湯保持炉１内から所定量の溶湯を汲み出す溶湯汲み出しロボット２と、溶湯汲み出しロボット２により汲み出された溶湯を注湯する平面視矩形の容器３と、容器３内の溶湯を冷却しつつ撹拌して半凝固金属を生成する半凝固金属生成装置４と、半凝固金属を素材として金属成形品を成形する成形機５と、半凝固金属生成装置４から成形機５に容器３を搬送して、容器３内の半凝固金属を成形機５に投入する搬送装置としての搬送ロボット６とを備えている。更に、製造ラインには、容器３の復元装置７と、半凝固金属生成装置４の後記する撹拌ヘッド４１の復元装置８とが設けられている。

溶湯汲み出しロボット２は、旋回自在なロボット本体２１と、ロボット本体２１に対し揺動自在な第１ロボットアーム２２と、第１ロボットアーム２２に対し揺動自在な第２ロボットアーム２３と、第２ロボットアーム２３の先端の３軸構造の手首２４とを有する６軸の多関節型ロボットで構成されている。そして、手首２４の先端にラドル２５を取り付け、ラドル２５により溶湯保持炉１内の溶湯を汲み出すようにしている。

半凝固金属生成装置４は一対に並設されている。各半凝固金属生成装置４は、容器３の置き台４０と、容器３内の溶湯を撹拌する撹拌ヘッド４１と、撹拌ヘッド４１を動かす撹拌ロボット４２とで構成されている。このロボット４２は、支柱４２０に昇降自在に支持されるロボット本体４２１と、ロボット本体４２１に対し水平方向に揺動自在な第１ロボットアーム４２２と、第１ロボットアーム４２２に対し水平方向に揺動自在な第２ロボットアーム４２３とを備えており、第２ロボットアーム４２３の先端に、撹拌ヘッド４１が鉛直軸線回りに回転自在に吊持されている。

撹拌ヘッド４１は、図２に示す如く、ヘッド本体４１０と、ヘッド本体４１０に垂設した角柱状の一対の冷し金４１１，４１１と、ヘッド本体４１０に、両冷し金４１１，４１１間に位置させて傾動自在に垂設した薄い板状の粘度測定用測定子４１２とを備えている。測定子４１２には、ヘッド本体４１０に固定のブラケット４１３ａに取付けたロードセル４１３が連結されている。

半凝固金属の生成に際しては、先ず、置き台４０上の容器３に溶湯汲み出しロボット２の動作でラドル２５内の溶湯を注湯し、次に、撹拌ロボット４２の動作で撹拌ヘッド４１を容器３の直上位置に移動させて下降させ、冷し金４１１と測定子４１２とを容器３内の溶湯に浸漬する。この状態で、撹拌ヘッド４１を、図３に矢印で示す如く、容器３の形状に合わせて矩形に水平移動させる。これによれば、容器３内の溶湯が冷し金４１１により冷却されつつ撹拌され、スラリー状の半凝固金属が生成される。また、撹拌ヘッド４１の水平移動により、測定子４１２は半凝固金属の粘度に応じた抵抗力を受け、この抵抗力がロードセル４１３で検出され、ロードセル４１３の検出信号に基づいて粘度が測定される。そして、粘度の測定値が所定の目標値になるまで撹拌を行い、所定の固相率の半凝固金属を生成する。

尚、半凝固金属が生成されるまでには時間がかかるため、一対の半凝固金属生成装置４，４により交互に半凝固金属の生成作業を行い、半凝固金属の生成にかかる時間によりサイクルタイムが長引くことを防止できるようにしている。また、容器３は鋳造品であって、その長手方向一端に把手部３１が突設されると共に、他端に、容器復元装置７の後記するエアブロー手段７２の受け枠７２１に対する係止用の突起部３２が突設されている。

成形機５は、金型５１と、金型５１内のキャビティに連通する射出スリーブ５２とを備えている。射出スリーブ５２の上面には、図４に示す如く素材投入口５３が開設されており、素材投入口５３に投入された半凝固金属がキャビティに押し込まれて、金属成形品が成形される。

搬送ロボット６は、溶湯汲み出しロボット２と同様に、旋回自在なロボット本体６１と、ロボット本体６１に対し揺動自在な第１ロボットアーム６２と、第１ロボットアーム６２に対し揺動自在な第２ロボットアーム６３と、第２ロボットアーム６３の先端の３軸構造の手首６４とを有する６軸の多関節型ロボットで構成されている。手首６４の先端には、容器３を把持するハンド６５が取付けられており、容器３の把手部３１をハンド６５が把持する。そして、前記一対の半凝固金属生成装置４，４のうち半凝固金属の生成が完了した一方の半凝固金属生成装置４の置き台４０上の容器３を搬送ロボット６で把持し、搬送ロボット６の動作で容器３を成形機５の射出スリーブ５２の素材投入口５３まで搬送して、容器３を傾けることにより容器３内の半凝固金属を素材投入口５３に投入する。尚、投入時には、素材投入口５３の近傍に配置した加振機(図示せず)により容器３を振動させて、容器３内に半凝固金属ができるだけ残らないようにする。ここで、ハンド６５は、容器３の加振方向の動きを許容する構造に構成され、常時はロック機構により容器３が加振方向に動かないようにするが、素材投入口５３への半凝固金属の投入時にはロックを解除して、加振機により容器３が振動されるようにしている。

素材投入口５３への半凝固金属の投入で空になった容器３は、容器復元装置７に搬送されて、所定の復元処理が施される。容器復元装置７は、図５に示すように、容器３内に付着している半凝固金属を削ぎ取る掻削手段７１と、容器３内へのエアの吹き付けで、容器３を冷却しつつ容器３内の付着金属を除去するエアブロー手段７２と、容器３内に所定の大きさ以上の付着金属が残存しているときにこれを検出する検出手段７３と、容器３内を清掃するブラッシング手段７４と、容器３内に離型剤を塗布するコーティング手段７５とを備えている。

図６及び図７も参照して、掻削手段７１は、支柱７１０から斜め上方にのびるブラケット７１１の先端に、アーム７１２を介して取付けたスクレーパ７１３を備えている。スクレーパ７１３は、横長の平板状の第１のへら部７１３ａと、第１のへら部７１３ａの中央部外面に直立するように固定した略Ｌ字状の第２のへら部７１３ｂとを有している。また、アーム７１２は、その基端の支軸７１２ａでブラケット７１１に上下方向に揺動自在に枢着されている。そして、アーム７１２をばね７１２ｂにより下方に付勢し、常時はブラケット７１１に固定のストッパ７１２ｃでアーム７１２を所定の傾斜姿勢に保持している。

ここで、容器３内の半凝固金属を素材投入口５３に投入すると、投入時に下側になった容器３の側壁の内面(以下、投入壁面と記す)３ａに半凝固金属が比較的大きな塊で付着残留することがある。そこで、素材投入口５３への半凝固金属の投入で空になった容器３を搬送ロボット６に把持したまま掻削手段７１の配置部に搬送し、容器３を斜め下向きにした状態でスクレーパ７１３が容器３内に挿入されるように動かし、第１のへら部７１３ａが容器３の投入壁面３ａの容器底部寄りの部分に接触するように容器３を位置決めする。この際、アーム７１２がストッパ７１２ｃから押し上げられ、ばね７１２ｂの付勢力で第１のへら部７１３ａが容器３の投入壁面３ａに押し当てられるようにする。その後、容器３を斜め上方に移動させる。これによれば、容器３の投入壁面３ａに付着している半凝固金属が第１のへら部７１３ａによって削ぎ取られ、容器３の開口端から排出される。この場合、容器３の投入壁面３ａの口元３ｂに半凝固金属が残る。そこで、次に、容器３の投入壁面３ａの口元３ｂに第２のへら部７１３ｂが接触するように容器３を位置決めし、この状態で容器３を第２のへら部７１３ｂの法線方向(図６の紙面直交方向)に移動させる。これによれば、容器３の投入壁面３ａの口元３ｂに付着残留する半凝固金属が削ぎ取られる。

以上の如くして掻削手段７１により容器３内に付着している半凝固金属を削ぎ取ると、容器３は搬送ロボット６によりエアブロー手段７２の配置部に搬送される。エアブロー手段７２は、容器７２を下向きにした状態で支持する受け枠７２１と、受け枠７２１に支持される容器７２内に向けてエアを噴出する複数のエアノズル７２２とを備えている。容器３は搬送ロボット６の動作で受け枠７２１に下向き姿勢で載置され、この状態でエアノズル７２２からエアが噴出される。これによれば、容器３がエアの吹き付けで冷却されると共に、容器３の内面に付着残留している半凝固金属が凝固されて吹き飛ばされる。この場合、半凝固金属が比較的大きな塊で残留していると、これを凝固させて吹き飛ばすことは困難になるが、容器３内に残留する大きな塊の半凝固金属は上記掻削手段７１により予め除去されるため、エアブロー手段７２により容器３内の付着金属が効率良く除去される。

ここで、エアブロー手段７２による冷却処理時間(エアノズル７２２からのエアの噴出時間)は容器３が所定温度に冷却されるのに必要な時間に合わせて設定されるべきである。そこで、容器復元装置７による復元処理の完了後に、図示省略した測温手段により容器３の温度を測定し、この測定温度をフィードバックしてエアブロー手段７２による冷却処理時間を調整している。尚、容器３に半凝固金属が大きな塊で付着していると、容器３が冷え難くなり、冷却不足でその後の冷却処理時間が過大に設定されてしまう。然し、本実施形態では、掻削手段７１により半凝固金属の大きな塊が予め除去されるため、かかる不具合は生じない。但し、容器３の冷却にはある程度の時間が必要であり、この冷却時間によってサイクルタイムが長引くことを防止するため、エアブロー手段７２を一対に並設し、両エアブロー手段７２，７２により交互に容器３の冷却処理を行うようにしている。そして、一方のエアブロー手段７２に今回使用した容器３を載置した後、他方のエアブロー手段７２に載置されている処理済の容器３を搬送ロボット６により把持し、この容器３を検出手段７３の配置部に搬送する。

検出手段７３は、エアブロー手段７２の配置部の側部に立設した架台７６に取付けたリミットスイッチ７３１で構成されている。リミットスイッチ７３１には、下方にのびる接触子７３２が取付けられている。そして、搬送ロボット６により容器３を上向き姿勢で接触子７３２が容器３内に挿入されるように持ち上げ、容器３の内面と接触子７３２との間に所定の隙間が空くように容器３を位置決めした状態で、容器３をその内面と平行に移動させる。これによれば、容器３の内面に上記隙間以上の大きさの付着金属が残留していると、この付着金属が接触子７３２に当接して、リミットスイッチ７３１がオンする。そして、リミットスイッチ７３１がオンしたときは、容器３をライン外に払い出し、ライン外で容器３の復元処理を行う。尚、上記の如く掻削手段７１による処理を行ってからエアブロー手段７２による処理を行うと、容器３の内面に上記隙間以上の大きさの付着金属が残留する確率はきわめて低くなり、そのため、ライン外での容器３の復元処理が必要となる頻度も極めて低くなる。

リミットスイッチ７３１がオンしなかったとき、即ち、容器３内に所定の大きさ以上の付着金属が残存していなかったときは、搬送ロボット６により容器３をブラッシング手段７４の配置部に搬送する。

ブラッシング手段７４は、支柱７４０の上部に設けた、斜め上方にのびるブラシ７４１を備えており、ブラシ７４１は図示省略したモータで回転される。そして、搬送ロボット６により容器３を斜め下向きにした状態でブラシ７４１が容器３内に挿入されるように動かし、ブラシ７４１が容器３の内面に接触するように容器３を位置決めした後、ブラシ７４１に対し容器３を相対移動させる。これによれば、容器３内に残る細かな金属片および古いコーティング膜が除去され、容器３の内面の面粗度が良好に回復される。この場合、容器３内に大きな付着金属が残っていると、ブラシ７４１の折損を生ずる可能性があるが、ブラッシング手段７４による処理が行われるのは、検出手段７３により容器３内に所定の大きさ以上の付着金属の残存が検出されなかったときであるため、ブラシ７４１の折損を未然に防止することができる。尚、掻削手段７１とブラッシング手段７４とは隣接して配置されており、これら手段７１，７４で容器３から除去された付着物を受ける受箱７７が設けられている。

ブラッシング手段７４による処理を完了すると、搬送ロボット６により容器３をコーティング手段７５の配置部に搬送する。コーティング手段７５は、架台７６に取付けたケース７５１と、ケース７５１内に設けた離型剤の塗布ノズル７５２とを備えている。そして、搬送ロボット６により容器３をケース７５１に挿入し、塗布ノズル７５２により容器３の内面に離型剤を塗布する。

このようにしてコーティング手段７５による処理を完了すると、搬送ロボット６により容器３を、先に容器３を取り出した一方の半凝固金属生成装置４の置き台４０に載置する。次に、他方の半凝固金属生成装置４の置き台４０に載置されている、半凝固金属が生成された容器３を搬送ロボット６で把持し、この容器３を成形機５に搬送する。そして、以上の作動を繰り返し、金属成形品を連続的に製造する。

また、各半凝固金属生成装置４での半凝固金属の生成が完了すると、撹拌ヘッド復元装置８により撹拌ヘッド４１に対する復元処理が施される。撹拌ヘッド復元装置８は、図８に示す如く、撹拌ヘッド４１の測定子４１２に付着した半凝固金属を削ぎ取る掻削手段８１と、冷し金４１１と測定子４１２とを入水して冷却する冷却手段８２と、冷し金４１１および測定子４１２に離型剤を塗布するコーティング手段８３と、冷し金４１１および測定子４１２を保温する保温手段８４とを備えている。

掻削手段８１は、図９に示す如く、測定子４１２を挟む一対のスクレーパ８１１，８１１を備えている。両スクレーパ８１１，８１１は、基台８１０上のシリンダ８１２で進退される可動体８１３に、開閉自在に、且つ、図示省略したばねより閉じ側に付勢した状態で支持されている。基台８１０の先端部には、両スクレーパ８１１，８１１間に介設されて両スクレーパ８１１，８１１を測定子４１２の板厚以上に開くガイド８１４が立設されている。そして、半凝固金属の生成完了後、撹拌ロボット４２により基台８１０の先方に測定子４１２が位置するように撹拌ヘッド４１を移動させ、測定子４１２の上端部が両スクレーパ８１１，８１１と同等高さになるように、撹拌ヘッド４１を下降させる。尚、この状態では、撹拌ヘッド４１が後記する水槽８２１の端部上方に位置する。そして、水槽８２１の上蓋に、撹拌ヘッド４１の直下に位置する開口８２４を形成している。

次に、シリンダ８１２により両スクレーパ８１１，８１１を基台８１０の先方に前進させる。ここで、各スクレーパ８１１の尾端部内側面には窪み部８１１ａが形成されており、この窪み部８１１ａがガイド８１４に当接する位置までスクレーパ８１１が前進したところで、ガイド８１４による両スクレーパ８１１，８１１の開きが解除され、両スクレーパ８１１，８１１間に測定子４１２が弾力的に挟み込まれる。次に、撹拌ヘッド４１を上昇させる。これによれば、両スクレーパ８１１，８１１が測定子４１２に対し相対的に下動し、測定子４１２に付着していた半凝固金属が削ぎ取られる。測定子４１２から削ぎ取られた半凝固金属は開口８２４を通して水槽８２１内に落下する。

このようにして掻削手段８１により測定子４１２に付着していた半凝固金属を削ぎ取ると、撹拌ヘッド４１は撹拌ロボット４２の動作で冷却手段８２の配置部に搬送される。冷却手段８２は、７０℃程度の温度の水を入れた水槽８２１を備えている。水槽８２１は、復元処理の能率アップを図るため、掻削手段８１に隣接して配置されている。水槽８２１には、第１入水部８２２と、第２入水部８２３とが設けられている。第１入水部８２２には、図１０に示す如く、測定子４１２を受け入れる、水が浸入しない隔房８２２ａが設けられている。従って、撹拌ヘッド４１を第１入水部８２２の直上位置に移動させて下降させると、測定子４１２は隔房８２２ａに挿入され、冷し金４１１のみが入水される。半凝固金属の生成直後の冷し金４１１の温度は６００℃近い高温になっており、冷し金４１１が入水されると、水が突沸し、突沸の勢いで冷し金４１１から付着金属が剥がれ落ちる。そして、冷し金４１１を６０秒程度入水させて、所定温度(例えば、１００〜１２０℃)に冷却する。

第１入水部８２２での冷し金４１１の冷却が完了すると、次に、撹拌ヘッド４１を第２入水部８２３の直上位置に移動させて下降させる。第２入水部８２３には隔房８２２ａが存在せず、冷し金４１１と共に測定子４１２が入水される。ここで、測定子４１２には、掻削手段８１による処理後に半凝固金属が薄い膜状に残ることがある。測定子４１２は熱容量が小さいため、入水時の水の突沸の勢いは弱くなるが、それでも薄膜状の半凝固金属は測定子４１２から効果的に剥がれ落ちる。但し、測定子４１２が過度に冷却されないよう、第２入水部８２３への入水時間は極短く、例えば１秒程度に設定する。

尚、第２入水部８２３に、冷し金４１１を受け入れる水が侵入しない隔房を設け、測定子４１２のみを入水させるようにしても良い。また、第１入水部８２２に先行して第２入水部８２３に測定子４１２を入水させることも可能である。

上記の如くして冷却手段８２での処理が完了すると、撹拌ヘッド４１は撹拌ロボット４２によりコーティング手段８３の配置部に搬送される。コーティング手段８３は、離型剤を収納した液槽８３１で構成されている。そして、撹拌ヘッド４１を撹拌ロボット４２により液槽８３１の直上位置から下降させ、冷し金４１１と測定子４１２とを液槽８３１内の離型剤の液中に浸漬して、冷し金４１１と測定子４１２とに離型剤を塗布する。

このようにしてコーティング手段８３での処理が完了すると、撹拌ヘッド４１は撹拌ロボット４２により保温手段８４の配置部に搬送される。保温手段８４は、ヒータ(図示せず)を内蔵する保温ケース８４１で構成されている。そして、撹拌ヘッド４１を撹拌ロボット４２により保温ケース８４１の直上位置から下降させ、冷し金４１１と測定子４１２とを保温ケース８４１内に挿入して、両者４１１，４１２を１００℃程度の温度に保温する。これにより、冷し金４１１と測定子４１２とに塗布された離型剤が乾燥される。

その後、半凝固金属生成装置４の置き台４０に搬送ロボット６により容器３が載置され、この容器３に溶湯汲み出しロボット２により溶湯が注湯されたところで、撹拌ヘッド４１を保温手段８４から引き上げて置き台４０上に移動させ、半凝固金属の生成を開始する。

以上の如く、容器復元装置７と撹拌ヘッド復元装置８とによりにより容器３と撹拌ヘッド４１とが所要の状態に良好に復元されるため、半凝固金属を良好に生成でき、金属成形品の品質が向上する。

本発明の実施形態の製造ラインの全体平面図。 撹拌ヘッドの模式的側面図。 半凝固金属の生成時の撹拌ヘッドの移動軌跡を示す平面図 成形機への半凝固金属の投入状態を示す斜視図。 容器復元装置を示す斜視図。 容器復元装置の掻削手段の側面図。 掻削手段の平面図。 撹拌ヘッド復元装置を示す斜視図。 撹拌ヘッド復元装置の掻削手段の平面図。 撹拌ヘッド復元装置の冷却手段に設けられた第１入水部の断面図。

符号の説明

３…容器、４…半凝固金属生成装置、５…成形機、６…搬送ロボット(搬送装置)、７…容器復元装置、７１…掻削手段、７１３…スクレーパ、７１３ａ…第１のへら部、７１３ｂ…第２のへら部、７２…エアブロー手段、７３…検出手段、７４…ブラッシング手段、７５…コーティング手段。

Claims (6)

1. 所定量の溶融金属を収納可能な容器と、容器内の溶融金属を冷却しつつ撹拌して半凝固金属を生成する半凝固金属生成装置と、半凝固金属を素材として金属成形品を成形する成形機と、半凝固金属生成装置から成形機に容器を搬送して、容器内の半凝固金属を成形機に投入する搬送装置と、成形機への半凝固金属の投入で空になった容器に対し所定の復元処理を施す容器復元装置とを備える金属成形品の製造ラインであって、
   容器復元装置は、容器の内面に接触するように設けられたスクレーパ用いて容器内に付着している半凝固金属を削ぎ取る掻削手段と、掻削手段により半凝固金属を削ぎ取られた容器内に向けてエアを吹き付け、容器を冷却しつつ容器内に付着残留している半凝固金属を凝固させて吹き飛ばすエアブロー手段と、容器内に離型剤を塗布するコーティング手段とを備えることを特徴とする金属成形品の製造ライン。
2. 前記掻削手段は、定位置に据え付けられたスクレーパで構成され、前記搬送装置を多関節型のロボットで構成して、前記成形機への半凝固金属の投入で空になった前記容器をロボットに把持させたままスクレーパに対し相対移動させて、容器内に付着している半凝固金属を削ぎ取るようにロボットの動作を制御することを特徴とする請求項１記載の金属成形品の製造ライン。
3. 請求項１記載の金属成形品の製造ラインであって、前記エアブロー手段による処理後に、前記容器内をブラシで清掃するブラッシング手段を備えることを特徴とする金属成形品の製造ライン。
4. 前記スクレーパは、容器の内面に接触可能な平板状の第１のへら部と、容器の口元に接触可能な略Ｌ字状の第２のへら部とを有し、第１のへら部を容器の内面に接触させた状態で容器を相対移動させて、容器の内面に付着している半凝固金属を削ぎ取った後、容器の口元を第２のへら部に接触させた状態で容器を相対移動させて、容器の口元に付着している半凝固金属を削ぎ取ることを特徴とする請求項１記載の金属成形品の製造ライン。
5. 前記掻削手段は、斜め上方にのびるブラケットの先端に、アームを介して取付けた前記スクレーパを備え、アームは、その基端の支軸でブラケットに上下方向に揺動自在に枢着されると共にばねにより下方に付勢され、常時はブラケットに固定のストッパでアームを所定の傾斜姿勢に保持することを特徴とする請求項１記載の金属成形品の製造ライン。
6. 容器内の半凝固金属を成形機に投入し、金属成形品を成形する金属成形品の製造ラインに用いる容器の復元方法であって、
   容器内に付着した半凝固金属をスクレーパにより削ぎ取る掻削工程と、
   該掻削工程により半凝固金属を削ぎ取られた容器内に向けてエアを吹き付けることで、容器を冷却すると共に、容器内に付着残留している半凝固金属を凝固させて吹き飛ばすエアブロー工程と、を含むことを特徴とする容器の復元方法。

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