JP5089124B2

JP5089124B2 - 金属溶湯の供給装置

Info

Publication number: JP5089124B2
Application number: JP2006276415A
Authority: JP
Inventors: 和夫西松
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-10-10
Also published as: JP2008093675A; CN101161372A; US20080083792A1

Description

本発明は、コールドチャンバー式のダイカストマシンに用いられる金属溶湯の供給装置にかかわる技術に関する。

溶解炉から所定量の金属溶湯をラドルにより汲み上げて、ラドルを射出スリーブの給湯口の上部まで搬送し、ラドル内の金属溶湯を給湯口から射出スリーブ内に注ぎ込むようにした金属溶湯の供給装置においては、ラドル搬送用リンク機構によってラドルを搬送し、また、ラドル回転用の回転伝達機構によってラドルを回転（傾転）させる構成をとることが多い。

特開平０９−１０８８１５号公報（特許文献１）には、上記のような構成をとるダイカストマシンにおける金属溶湯の供給装置が開示されており、この特許文献１においては、ラドル搬送用リンク機構中の１つのリンク（その先端にラドルを回転可能に保持したリンク）と、ラドル搬送用リンク機構以外の３つのリンクとによって、平行リンク機構（平行４辺形リンク機構）よりなるラドル回転用の回転伝達機構を構成して、ラドル搬送用リンク機構によってラドルを搬送している際に、平行リンク機構とラドル回転用モータとによりラドルの姿勢を水平に保つようにしている。

ところで、特許文献１に開示された技術では、その先端にラドルを回転可能に保持したラドル搬送用リンク機構のリンクに、ラドル回転用モータを搭載するようにしており、このため、ラドル回転用モータや減速ギヤ列といった重量の嵩む部材をラドル搬送用リンク機構が支承することとなって、ラドル搬送用リンク機構が重量の嵩むものとなり、ラドル搬送用モータも大パワーの大型モータが必要になるという問題がある。また、ラドル回転用の回転伝達機構としての平行リンク機構が、ラドル搬送用リンク機構の外側に露出した構造となっているため、見映えの点でも改善の余地があるものとなっていた。

そこで、本願発明者らは、固設される支持フレームにラドル回転用モータを搭載して、ラドル回転用モータによって駆動されるラドル回転用の回転伝達機構を、例えば、５節リンク機構よりなるラドル搬送用リンク機構の所定のリンク内に設けると共に、ラドル回転用の回転伝達機構をスプロケット（チェーンホイール）とチェーンとによって構成した金属溶湯の供給装置を、本願発明を想起する前に製作した。この金属溶湯の供給装置では、スプロケットとチェーンを用いたラドル回転用の回転伝達機構に、平行リンク機構（平行４辺形リンク機構）と同等の姿勢維持機能を持たせることができ、したがって、ラドル搬送時にラドル搬送用リンク機構がどのような動作姿勢をとっても、ラドルを所定姿勢（所定の移送姿勢）に保つことができる。しかも、ラドル回転用モータは支持フレームに搭載されているので、ラドル回転用モータや減速ギヤ列といった重量の嵩む部材をラドル搬送用リンク機構が支承する必要がなく、また、ラドル回転用の回転伝達機構を、ラドル搬送用リンク機構の所定のリンク内に設けることで、外観性にも優れたものとすることができる。
特開平０９−１０８８１５号公報

上記したように、支持フレーム側にラドル回転用モータを搭載し、ラドル搬送用リンク機構の所定のリンク内に、スプロケットとチェーンを用いたラドル回転用の回転伝達機構を配設すると、ラドル搬送用リンク機構が比較的に軽量化でき、外観性にも優れたものとなる。しかしながら、チェーンを用いた回転伝達機構は、ガタや伸び変形などによって伝達精度の確保には一定の限界があり、ラドルの精緻な位置制御（傾転角制御）、すなわち、ラドルによる汲み上げ量の精緻なコントロールを行うことが困難であるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、支持フレーム側にラドル回転用モータを搭載し、ラドル搬送用リンク機構の所定のリンク内にラドル回転用の回転伝達機構を配設した構成をとる金属溶湯の供給装置において、ラドルの精緻な位置制御（傾転角制御）を行うことを可能にすることにある。

本発明は上記した目的を達成するために、溶解炉から所定量の金属溶湯をラドルにより汲み上げて、前記ラドルを射出スリーブの給湯口の上部まで搬送し、前記ラドル内の金属溶湯を給湯口から前記射出スリーブ内に注ぎ込むようにした金属溶湯の供給装置において、ラドル搬送用モータによって駆動され、前記ラドルを所定の軌跡に沿って移動させるラドル搬送用リンク機構と、ラドル回転用モータによって駆動され、前記ラドルを所定の回転角度に亘って回転させるラドル回転用の回転伝達機構を有し、該回転伝達機構は、一端が前記ラドル回転用モータによって駆動される第１回転体に取り付けられ、他端が前記第１回転体とは別体の第２回転体に取り付けられて平行リンクを構成する２本の第１バー状リンクと、一端が前記第２回転体と同心に配置された第３回転体に取り付けられ、他端が前記第３回転体とは別体の第４回転体に取り付けられて平行リンクを構成する２本の第２バー状リンクとから構成され、かつ前記第１バー状リンクの少なくともいずれか一方の端部及び前記第２バー状リンクの少なくともいずれか一方の端部は、前記第１乃至第４の回転体と一緒に回転する軸部材との干渉を避けるために湾曲形状とされており、前記ラドル搬送用リンク機構を構成する所要のリンク内に前記回転伝達機構が収納されていることを特徴とする。

支持フレーム側にラドル回転用モータを搭載し、ラドル搬送用リンク機構の所定のリンク内にラドル回転用の回転伝達機構を配設した構成をとり、ラドル搬送用リンク機構が比較的に軽量化でき、外観性にも優れた金属溶湯の供給装置において、ラドル回転用の回転伝達機構を、その両端を２つの回転体にそれぞれ取り付けられた１対の平行リンクをもつ平行リンク機構を２つ組み合わせて構築しているので、ガタや伸び変形がない、回転伝達精度に優れたラドル回転用の回転伝達機構とすることができ、ラドルの精緻な位置制御（傾転角制御）を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図１０は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるコールドチャンバー式のダイカストマシンに用いられる金属溶湯の供給装置に係り、図１は、金属溶湯の供給装置の一部破断した平面図、図２は、ラドルが溶解炉内にある際の金属溶湯の供給装置の正面図、図３は、ラドルが搬送されている途上にある際の金属溶湯の供給装置の正面図、図４は、ラドルが射出スリーブの上方にある際の金属溶湯の供給装置の正面図、図５は、図２の状態時にある際のラドル回転用の回転伝達機構を示す説明図、図６は、図５の状態からラドルが金属溶湯の汲み取りのために回転（傾転）した状態を示す説明図、図７は、図３の状態時にある際のラドル回転用の回転伝達機構を示す説明図、図８は、図７の状態から試運転時などにおいてラドルを金属溶湯の注ぎ込み姿勢に回転（傾転）させた状態を示す説明図、図９は、図４の状態時にある際のラドル回転用の回転伝達機構を示す説明図、図１０は、図９の状態からラドルが金属溶湯の注ぎ込みのために回転（傾転）した状態を示す説明図である。

図１〜図１０において、１は、ダイカストマシンの設置現場に固設された支持フレーム、２は、支持フレーム１に設けられた５節リンク機構よりなるラドル搬送用リンク機構、３は、ラドル搬送用リンク機構２によって図示せぬ溶解炉と図示せぬ射出スリーブとの間を搬送されるラドル、４は、ラドル搬送用リンク機構２を駆動するために、支持フレーム１に搭載されたラドル搬送用モータ、６は、ラドル３を回転（傾転）させるために、支持フレーム１に搭載されたラドル回転用モータであり、ラドル搬送用モータ４およびラドル回転用モータ６には、減速機構（減速ギヤ列）が一体に付設されたギヤードモータがそれぞれ用いられており、ラドル搬送用モータ４は減速ギヤ列を介してラドル搬送用出力軸５（以下、単に出力軸５と記す）を回転させ、ラドル回転用モータ６は減速ギヤ列を介してラドル回転用出力軸７（以下、単に出力軸７と記す）を回転させるようになっている。

上記のラドル搬送用リンク機構２は、その一端部がラドル回転用モータ６側の出力軸７に転がり軸受けを介して回転可能に保持されて、出力軸７を回転中心として回転可能な第１リンク８と、第１リンク８の他端部に転がり軸受けを介して回転可能に保持された第１支軸９に、その一端部が転がり軸受けを介して回転可能に保持された第２リンク１０と、ラドル搬送用モータ４側の出力軸５にその一端部を挿入・固着されて、ラドル搬送用モータ４の回転により、その一端部を回転中心として回転駆動される第３リンク１１と、その一端部が第２リンク１０の中間部に回転可能に連結され、その中間部に第３リンク１１の他端部が回転可能に連結された第４リンク１２と、その一端部が出力軸７と同軸であるように支持フレーム１に適宜回転保持手段を介して回転可能に保持されて、その他端部が第４リンク１２の他端部と回転可能に連結された第５リンク１３とで、構成されており、第２リンク１０の他端部に、後述するようにして、ラドル３の基端部が回転可能に保持されている。

上記した構造のラドル搬送用リンク機構２は、その原動節である第３リンク１１が、ラドル搬送用モータ４によって減速機構を介して出力軸５で回転駆動されることで、他の４つのリンク８、１０、１２、１３が連携運動をして、これによって、ラドル３の基端部（ラドル３の回転中心）を、図２〜図４中で２点鎖線で示した軌跡に沿って移動させるようになっている。

また、図１、図５〜図１６において、１４は、第１リンク８に内蔵された第１平行リンク機構、１５は、第２リンク１０に内蔵された第２平行リンク機構であり、第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５の２つの平行リンク機構は、ラドル３を回転（傾転）させるラドル回転用の回転伝達機構を構成している。ラドル回転用モータ６の回転により出力軸７が回転駆動されると、後述するメカニズムにより、回転伝達機構（第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５）が駆動されて、ラドル３がその基端部を回転中心として回転し、これによって、ラドル３に所望の回転位置をとらせ得るようになっている。

上記の第１平行リンク機構１４は、第１リンク８の一端部内に収納されて、第１リンク８の一端部に転がり軸受けを介して回転可能に保持されると共に、ラドル回転用モータ６側の出力軸７に固着された第１回転体１６と、第１リンク８内に収納されて、第１回転体１６にその一端部をそれぞれ回転可能に連結された１対の平行な（平行リンクを構成する１対の）第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂと、第１リンク８の他端部内に収納されて、第１支軸９に固着されることで第１リンク８の他端部に回転可能に保持されると共に、１対の第１バー状リンク１７Ａ、１８Ｂの他端部がそれぞれ回転可能に連結された第２回転体１８とで、構成されている。

また、上記の第２平行リンク機構１５は、第２リンク１０の一端部内に収納されて、第１支軸９に固着されることで、第２リンク１０の一端部に回転可能に保持されると共に、第２回転体１８と一体となって回転する第３回転体１９と、第２リンク１０内に収納されて、第３回転体１９にその一端部をそれぞれ回転可能に連結された１対の平行な（平行リンクを構成する１対の）第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂと、第２リンク１０の他端部内に収納されて、第２リンク１０の他端部に転がり軸受けを介して回転可能に保持された第２支軸２１に固着されることで、第２リンク１０の他端部に回転可能に保持されると共に、１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの他端部がそれぞれ回転可能に連結された第４回転体２２とで、構成されている。

また、第２リンク１０の他端部に回転可能に保持された第２支軸２１には、ラドル３の基端部が固着されていて、ラドル３は、その基端部を回転中心として第２支軸２１および第４回転体２２と一体となって回転するようになっている。

なお、第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂおよび第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂは、本実施形態では、金属板を切削加工することによって作製された剛体バーとなっている。また、１対の第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂは、第１回転体１６および第２回転体１８に、９０°ずつ位相をずらせて取り付けられており、同様に、１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂは、第３回転体１９および第４回転体２２に、９０°ずつ位相をずらせて取り付けられている。このように対をなす平行なバー状リンクを９０°位相をずらせて配設させる所以は、第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂおよび第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの動作過程に、デッドポイントができないようにするためであり、このようにすることで、第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５の動作を、滞りのない動作信頼性の高いものとすることができる。

上記した構造のラドル回転用の回転伝達機構（第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５）は、ラドル回転用モータ６の回転が減速されて出力される出力軸７が回転して、この出力軸７に固着された第１回転体１６が出力軸７と一体となって回転駆動されることで、対をなす第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂを介して第２回転体１８および第１支軸９が回転し、これにより第３回転体１９が第１支軸９と一体となって回転することで、対をなす第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂを介して第４回転体２２および第２支軸２１が回転し、第２支軸２１が回転することで、第２支軸２１と一体となってラドル３が回転する。したがって、ラドル回転用モータ６を適宜方向に適宜の回転量だけ回転させることで、ラドル３に溶解炉での金属溶湯の汲み取り姿勢をとらせたり、搬送時の移送姿勢をとらせたり、射出スリーブへの金属溶湯の注ぎ込み姿勢をとらせることができる。

次に、ラドル３の搬送時における、ラドル回転用の回転伝達機構（第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５）によるラドル３の移送姿勢の保持について補足する。ラドル３の搬送時には、第１リンク８は、その一端側のラドル回転用モータ６側の出力軸７を回転中心として回転（揺動）し、第２リンク１０は、第１リンク８の他端側に設けた第１支軸９を回転中心として回転（揺動）する。このとき、出力軸７の回転をロック状態に保てば、第１リンク８および第２リンク１０の回転（揺動）角度に関係なく、つまり、第１リンク８および第２リンク１０の傾斜姿勢の如何にかかわらず、ラドル３の姿勢は、その時の出力軸７の回転停止位置に対応した姿勢を維持される。これは、第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５が平行４辺形リンクの構成であるため、第１リンク８および第２リンク１０が回転（揺動）した角度分だけ、第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂおよび第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂに連結している第２回転体１８、第３回転体１９、第４回転体２２が回転して、角度の変位を打ち消すことにより、ラドル３の姿勢を一定に保つためである。本実施形態の場合は、ラドル３の搬送時に、第１リンク８は、出力軸７を回転中心として最大１５０°回転（揺動）する。したがって、上記したように、第１回転体１６は第１リンク８に対して相対的に最大１５０°回転することになる。

続いて、ラドル３の回転（傾転）について補足する。ラドル３は、その移送姿勢（図２、図３、図４、図５、図７、図９の姿勢）を基準として、溶解炉内の金属溶湯を汲むときには、図２、図５の搬送位置において、図６に示すように、右に最大６０°回転（傾転）した姿勢をとることが必要であり、射出スリーブ内に金属溶湯を注ぎ込むときには、図４、図９の搬送位置において、図１０に示すように、左に９０°回転した注湯姿勢をとることが必要である。つまり、ラドル３の回転（傾転）としてはトータルで１５０°回転することが必要である。また、試運転調整時などでは、どの搬送位置においても、ラドル３は１５０°回転（傾転）可能であることが必要である。

したがって、第１平行リンク機構１４は、前述したようなラドル３搬送時の姿勢保持に必要な回転角度１５０°と、ラドル３の回転（傾転）に必要な回転角度１５０°とを合計した、３００の回転に対応する構成にする必要があり、本実施形態の場合には余裕をみて、３１０°の回転に対応できるように構成してある。

また、第２リンク１０は、ラドル３の搬送時に、第１支軸９を回転中心として最大８０°回転（揺動）する。よって、第３回転体１９と第４回転体２２は、第２リンク１０に対し相対的に最大８０°回転することになる。したがって、第２平行リンク機構１５は、ラドル３搬送時の姿勢保持に必要な回転角度８０°と、前述したようなラドル３の回転（揺動）に必要な必要な１５０°とを合計した、２３０°の回転に対応する構成にする必要があり、本実施形態の場合には余裕をみて、２４０°の回転に対応できるように構成してある。

従来のように、ラドルの姿勢保持と回転とに、スプロケット（チェーンホイール）とチェーン（噛み合い巻き付け部材）とを使用する構成においては、上述したような３１０°の回転は勿論のことそれ以上の回転を可能とすることは容易である。しかし、チェーンのような噛み合い巻き付け部材を用いると、先にも述べたようにガタや伸び変形などによる伝達精度の低下は否めない。本実施形態では、伸びや屈曲のない１対の第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂを用いた第１平行リンク機構１４、および、伸びや屈曲のない１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂを用いた第２平行リンク機構１５によって、上述したような３１０°や２４０°の回転を可能としているものである。このような剛体のバー状リンクを用いて、要求される回転角度の確保と、機構のコンパクト化の達成のために、本実施形態では、剛体の回転体と剛体のバー状リンクとにより平行リンク機構を構築している。さらに、バー状リンクの端部の形状を工夫することによっても、求めれる回転角度の確保を図れるようにしている。

続いて、前記した１対の第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂの端部形状とその取り付け構造について詳細説明をする。１対の第１バー状リンクのうちの一方の第１バー状リンク１７Ａは、その一端部（第１回転体１６側の端部）を、出力軸７の端面よりも外側の位置で、第１回転体１６にピンと軸受けにより回転可能であるように取り付けられている。したがって、第１リンク８の回転に伴う第１バー状リンク１７Ａの移動や、ラドル３を回転（傾転）させるための第１回転体１６の回転による第１バー状リンク１７Ａの移動に際して、第１バー状リンク１７Ａの一端部がラドル回転用モータ６側の出力軸７に干渉することはない。このことによって、第１バー状リンク１７Ａの一端部は、直線形状とされている。これに対して、１対の第１バー状リンクのうちの他方の第１バー状リンク１７Ｂは、その一端部（第１回転体１６側の端部）を、出力軸７の端面よりも内側の位置で、第１回転体１６にピンと軸受けにより回転可能であるように取り付けられている。したがって、第１バー状リンク１７Ｂの一端部を第１バー状リンク１７Ａの一端部のように直線形状とすると、第１リンク８の回転に伴う第１バー状リンク１７Ｂの移動や、ラドル３を回転（傾転）させるための第１回転体１６の回転による第１バー状リンク１７Ｂの移動に際して、第１バー状リンク１７Ｂの一端部がラドル回転用モータ６側の出力軸７に干渉する。このため、第１バー状リンク１７Ｂの一端部は、出力軸７との干渉を避けるため、出力軸７の外径よりも大きな曲率半径で湾曲した形状に形成してある。図１０は、第１バー状リンク１７Ｂの一端部が出力軸７と接近した様子を示しており、このとき、第１バー状リンク１７Ｂの一端部（湾曲部）は、出力軸７の外周と僅かに離間して、出力軸７と同心の部分リングを形作った状態にある。

また、第１バー状リンク１７Ｂは、その他端部（第２回転体１８側の端部）を、第１支軸９の端面よりも外側の位置で、第２回転体１８にピンと軸受けにより回転可能であるように取り付けられている。したがって、第１バー状リンク１７Ｂの移動に際して、第１バー状リンク１７Ｂの他端部が第１支軸９に干渉することがないので、第１バー状リンク１７Ｂの他端部は直線形状とされている。これに対して、第１バー状リンク１７Ａの他端部（第２回転体１８側の端部）は、第１支軸９の端面よりも内側の位置で、第２回転体１８にピンと軸受けにより回転可能であるように取り付けられている。したがって、第１バー状リンク１７Ａの他端部を第１バー状リンク１７Ｂの他端部のように直線形状とすると、第１バー状リンク１７Ａの移動に際して第１バー状リンク１７Ａの他端部が第１支軸９と干渉する。このため、第１バー状リンク１７Ａの他端部は、第１支軸９との干渉を避けるため、第１支軸９の外径よりも大きな曲率半径で湾曲した形状に形成してある。図８は、第１バー状リンク１７Ａの他端部が第１支軸９と接近した状態を示しており、このとき、第１バー状リンク１７Ａの他端部は、第１支軸９外周と僅かに離間して、第１支軸９と同心の部分リングを形作った状態にある。

次に、前記した１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの端部形状とその取り付け構造について説明する。第２バー状リンク２０Ａおよび第２バー状リンク２０Ｂの一端部（第３回転体１９側の端部）は、それぞれ第１支軸９の端面よりも内側の位置で、第３回転体１９にピンと軸受けにより回転可能であるようにそれぞれ取り付けられおり、このため、第２バー状リンク２０Ａおよび第２バー状リンク２０Ｂの一端部は、第１支軸９との干渉を避けるため、第１支軸９の外径よりも大きな曲率半径で湾曲した形状にそれぞれ形成してある。また、第２バー状リンク２０Ａおよび第２バー状リンク２０Ｂの他端部（第４回転体２２側の端部）は、それぞれ第２支軸２１の端面よりも内側の位置で、第４回転体２２にピンと軸受けにより回転可能であるようにそれぞれ取り付けられおり、このため、第２バー状リンク２０Ａおよび第２バー状リンク２０Ｂの他端部は、第２支軸２１との干渉を避けるため、第２支軸２１の外径よりも大きな曲率半径で湾曲した形状にそれぞれ形成してある。

図１１、図１２は、第１リンク８を取り除いた状態での１対の第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂの一端部側の形状とその取り付け構造を示す要部斜視図であり、図１１は、図９の姿勢に近い状態を示しており、図１２は、図１０の姿勢に対応する状態を示している。図１１、図１２に示したように、第１バー状リンク１７Ａの一端部はラドル回転用モータ６側の出力軸７と干渉することはないので、先にも述べたように、第１バー状リンク１７Ａの一端部は直線形状とされており、第１バー状リンク１７Ｂの一端部は直線形状とすると出力軸７に干渉するので、先にも述べたように、第１バー状リンク１７Ｂの一端部は出力軸７との干渉を避けるために湾曲形状とされている。なお、図１１、図１２において、３１は、第１リンク８の一端部を固定・保持して第１リンク８の一端部と一体となって回転する回転フランジで、該回転フランジ３１は、ラドル回転用モータ６側の出力軸７の周りに回転可能に取り付けられている。

図１３、図１４は、第１リンク８および第２リンク１０を取り除いた状態での、１対の第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂの他端部側の形状とその取り付け構造、および、１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの一端部側の形状とその取り付け構造を示す要部斜視図である。図１３は、図５の姿勢に近い状態を示しており、図１４は、図９の姿勢に近い状態を示している。図１３、図１４に示すように、第１バー状リンク１７Ｂの他端部は第１支軸９と干渉することはないので、先にも述べたように、第１バー状リンク１７Ｂの他端部は直線形状とされており、第１バー状リンク１７Ａの他端部は直線形状とすると第１支軸９に干渉するので、先にも述べたように、第１バー状リンク１７Ａの他端部は第１支軸９との干渉を避けるために湾曲形状とされている。また、１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの一端部は直線形状とすると第１支軸９に干渉するので、先にも述べたように、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの一端部は第１支軸９との干渉を避けるためにそれぞれ湾曲形状とされている。

図１５、図１６は、第２リンク１０およびラドル３を取り除いた状態での１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの他端部側の形状とその取り付け構造を示す要部斜視図である。図１５、図１６はラドル移送姿勢での状態を示しており、図１５と図１６とでは斜視角度を異ならせてある。図１５、図１６に示すように、１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの他端部は直線形状とすると第２支軸２１に干渉するので、先にも述べたように、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの他端部は第２支軸２１との干渉を避けるためにそれぞれ湾曲形状とされている。

なお、本実施形態では、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの一端部および他端部を、上記のように、第１支軸９の端面あるいは第２支軸２１の端面よりも内側の位置に配置しているが、これは、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの取り付けの機械的強度に対する信頼性を保証するために、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの両端を挟持するように支持するためであり、このために、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの両端はそれぞれ湾曲形状となっている。ただし、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの取り付け構造を、第１のバー状リンク１７Ａ、１７Ｂと同様の取り付け構造としても、機械的強度に対する信頼性が保証できる場合には、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂは、第１のバー状リンク１７Ａ、１７Ｂと同様にその端部の一方を直線形状とすることができる。

上述したような、第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂの端部形状とその取り付け構造、および、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの端部形状とその取り付け構造とすることによって、屈曲のない剛体よりなるバー状リンクを採用した平行リンク機構であっても、この種の金属溶湯の供給装置として求められる動作範囲、機能を実現することができる。

以上のように本実施形態では、支持フレーム１側にラドル回転用モータ６を搭載し、ラドル搬送用リンク機構２の第１、第２リンク８、１０内にラドル回転用の回転伝達機構を配設した構成をとり、ラドル搬送用リンク機構が比較的に軽量化でき、外観性にも優れた金属溶湯の供給装置において、ラドル回転用の回転伝達機構を、その両端を２つの回転体にそれぞれ回転可能に取り付けられた平行リンクを構成する１対のバー状リンク（第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂ、第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂ）をもつ平行リンク機構（第１平行リンク機構１４、第２平行リンク機構１５）を２つ組み合わせて構築しているので、ガタや伸び変形がない、回転伝達精度に優れたラドル回転用の回転伝達機構とすることができ、よって、ラドルの精緻な位置制御（傾転角制御）を行うことが可能となって、金属溶湯の汲み上げ量を正確に一定化することができる。また、１対の第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂおよび１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂは、各回転体に９０°位相をずらせて取り付けられているので、第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５にはデッドポイントが生じることがなく、第１平行リンク機構１４および第２平行リンク機構１５の動作を、滞りのない動作信頼性の高いものとすることができる。また、１対の第１バー状リンク１７Ａ、１７Ｂおよび１対の第２バー状リンク２０Ａ、２０Ｂの少なくとも一方の端部は、軸部材（出力軸７、第１支軸９、第２支軸２１）との干渉を避けるため湾曲形状としているので、各バー状リンクは支障なく変位できて、以って、この種の金属溶湯の供給装置として要求される動作範囲、機能を確実に実現することができる。

本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置の一部破断した要部平面図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、ラドルが溶解炉内にある際の要部正面図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、ラドルが搬送されている途上にある際の要部正面図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、ラドルが射出スリーブの上方にある際の要部正面図である。図２の状態時にある際のラドル回転用の回転伝達機構を示す説明図である。図５の状態からラドルが金属溶湯の汲み取りのために回転（傾転）した状態を示す説明図である。図３の状態時にある際のラドル回転用の回転伝達機構を示す説明図である。図７の状態から試運転時などにおいてラドルを金属溶湯の汲み取り姿勢に回転（傾転）させた状態を示す説明図である。図４の状態時にある際のラドル回転用の回転伝達機構を示す説明図である。図９の状態からラドルが金属溶湯の注ぎ込みのために回転（傾転）した状態を示す説明図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、一部部材を取り除いた状態での要部斜視図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、一部部材を取り除いた状態での要部斜視図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、一部部材を取り除いた状態での要部斜視図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、一部部材を取り除いた状態での要部斜視図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、一部部材を取り除いた状態での要部斜視図である。本発明の一実施形態に係る金属溶湯の供給装置における、一部部材を取り除いた状態での要部斜視図である。

符号の説明

１支持フレーム
２ラドル搬送用リンク機構
３ラドル
４ラドル搬送用モータ
５ラドル搬送用出力軸（出力軸）
６ラドル回転用モータ
７ラドル回転用出力軸（出力軸）
８第１リンク
９第１支軸
１０第２リンク
１１第３リンク
１２第４リンク
１３第５リンク
１４第１平行リンク機構
１５第２平行リンク機構
１６第１回転体
１７Ａ、１７Ｂ第１バー状リンク
１８第２回転体
１９第３回転体
２０Ａ、２０Ｂ第２バー状リンク
２１第２支軸
２２第４回転体
３１回転フランジ

Claims

溶解炉から所定量の金属溶湯をラドルにより汲み上げて、前記ラドルを射出スリーブの給湯口の上部まで搬送し、前記ラドル内の金属溶湯を給湯口から前記射出スリーブ内に注ぎ込むようにした金属溶湯の供給装置において、
ラドル搬送用モータによって駆動され、前記ラドルを所定の軌跡に沿って移動させるラドル搬送用リンク機構と、ラドル回転用モータによって駆動され、前記ラドルを所定の回転角度に亘って回転させるラドル回転用の回転伝達機構を有し、該回転伝達機構は、一端が前記ラドル回転用モータによって駆動される第１回転体に取り付けられ、他端が前記第１回転体とは別体の第２回転体に取り付けられて平行リンクを構成する２本の第１バー状リンクと、一端が前記第２回転体と同心に配置された第３回転体に取り付けられ、他端が前記第３回転体とは別体の第４回転体に取り付けられて平行リンクを構成する２本の第２バー状リンクとから構成され、かつ前記第１バー状リンクの少なくともいずれか一方の端部及び前記第２バー状リンクの少なくともいずれか一方の端部は、前記第１乃至第４の回転体と一緒に回転する軸部材との干渉を避けるために湾曲形状とされており、前記ラドル搬送用リンク機構を構成する所要のリンク内に前記回転伝達機構が収納されていることを特徴とする金属溶湯の供給装置。
前記第１バー状リンクの両端は、前記第１回転体及び前記第２回転体に９０度ずつ位相をずらせて取り付けられ、前記第２バー状リンクの両端は、前記第３回転体及び前記第４回転体に９０度ずつ位相をずらせて取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の金属溶湯の供給装置。
前記ラドル搬送用リンク機構を、前記ラドル回転用モータの出力軸に回転可能に保持された第１リンクと、該第１リンクの他端部に回転可能に連結され、その先端部に前記ラドルが取り付けられた第２リンクと、前記ラドル搬送用モータの出力軸にその一端部が固着された第３リンクと、その一端部が前記第２リンクの中間部に回転可能に連結され、その中間部に前記第３リンクの他端部が回転可能に連結された第４リンクと、その一端部が前記ラドル回転用出力軸の周りに回転可能に保持されて、その他端部が前記第４リンクの他端部と回転可能に連結された第５リンクとから構成し、前記第１リンク内に前記第１及び第２の回転体と前記第１バー状リンクを収納すると共に、前記第２リンク内に前記第３及び第４の回転体と前記第２バー状リンクを収納することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の金属溶湯の供給装置。