JP6153348B2

JP6153348B2 - 管鋳造用中子の搬送方法、管鋳造用中子の搬送装置、及び、管鋳造用中子の保持装置

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Publication number: JP6153348B2
Application number: JP2013045140A
Authority: JP
Inventors: 太一三牧; 知道植野
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: JP2014172058A

Description

この発明は、一端に受口、他端に挿し口を有する鋳鉄管を、遠心力鋳造法により製造する際に使用する管鋳造用中子の搬送方法、管鋳造用中子の搬送装置、及び、管鋳造用中子の保持装置に関するものである。

一端に受口を、他端に挿し口を有する鋳鉄管を製造する際に、遠心力鋳造法が用いられる。

遠心力鋳造法は、例えば、図６に基づいて説明すると、円筒形のモールド（鋳型）４０をローラ４６上に載置して、駆動力によって回転する前記ローラ４６の回転力で、モールド４０を管軸周りに回転させる。

モールド４０を回転させながら、そのモールド４０内面に、取鍋４３から三角取鍋４４と鋳込用トラフ４５を介して溶湯を送り込む。溶湯は、鋳込用トラフ４５を通じてモールド４０内に鋳込まれて(注湯されて)、モールド４０の回転に伴う遠心力によって、所要厚の円筒状の溶湯層を形成する。その後、溶湯層が冷却とともに凝固すれば、モールド４０内から鋳鉄管ｐが取り出される(例えば、特許文献１参照)。

この鋳造において、溶湯が鋳込まれる前に、図６に示すように、モールド４０の受口４１側の端部に、環状の管鋳造用中子１（以下、単に「中子１」と称する。）が差し入れられる。中子１は、鋳物砂等で造型されたものが用いられる。

中子１の外面は、鋳鉄管ｐの仕上がり状態における受口４１の内面と同形状となっている。溶湯層が凝固した後に中子１を取り外せば、受口４１の内面は所定の形状に形成されている。

このように、モールド４０内に中子１を挿入するのは、受口４１の内面が、その受口４１を除く一般部における円筒内面よりも外径側に凹んでいるからであり、また、その受口４１の内面が、凹凸のある複雑な形状となっているからである。内面の凹凸形状は、鋳鉄管ｐの受口４１に、パッキン等を介して挿し口４２が差し込まれるようになっていることに対応したものである。

中子１は、製造されてから鋳造に使用されるまでの間、パレット上に多数並べて保管される。このとき、中子１は、受口４１の端面に当接するフランジ部が下側又は上側になるように、且つ、その軸方向が鉛直方向へ向くようにパレット上に載置される。(例えば、特許文献２参照)。

特開２００９−２９１８２３号公報特開２００３−３２６３４９号公報（第５頁第２図）

従来、中子を使用する際には、複数の中子が段積みされたパレットを、フォークリフト等でモールド付近に搬送し、パレット上から手作業で中子を持ち上げて、モールドへの取付けを行っていた。このとき、中子の保管状態、すなわち、中子の軸方向が鉛直方向へ向いている状態から、取付状態、すなわち、中子の軸方向が水平方向へ向く状態へと、中子の向きを変える作業が伴う。

中子は、鋳鉄管の径によっては直径１メートル以上、重量数十キログラムに及ぶものもあり、非常に大型で重量が大きいものである。このため、中子を持ち上げる作業、中子の向きを変える作業、及び、中子をモールドに嵌め込んで取付ける作業は、いずれも大変な作業である。また、中子の保管や、中子を持ち上げる作業、中子の向きを変える作業には、それぞれ広いスペースが必要であり、限られた作業場内において、他の作業工程に係るスペースを圧迫していた。

この点、特許文献２では、パレット上から手作業で中子を持ち上げ、及び、モールドへの取付けを、ハンドリングチャックを有する多関節ロボットを用いて機械化している。

しかし、このハンドリングチャックは、中子の外周を掴む構造であるため、特に、重量の大きい中子の場合は、中子の外周面を傷つけてしまう恐れがある。また、特許文献２のように、パレット上に中子を段積みすると、中子同士、あるいは、中子と段積み用の間隙材等との接触面が荒れるという恐れも懸念される。また、中子の保管、中子を持ち上げる作業、中子の向きを変える作業には、依然として広いスペースが必要である。

そこで、この発明は、中子を扱う際に必要なスペースを小さくするとともに、中子の表面を傷めないようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、中子をその軸方向が上下方向を向いた状態で横移動させる横移動手段と、前記横移動手段から前記中子を受け取るステージと、前記ステージ上に前記中子を載せたままそのステージを回動させる動作手段と、前記ステージの回動によりその軸方向が横方向を向いた状態になった前記中子の外周に当接して、その中子を保持する弧状の保持具とを備えた管鋳造用中子の搬送装置を採用した。

中子の製造工程において、中子は、通常、コンベヤ等の横移動手段によって、その軸方向が上下方向を向いた状態で搬送されてくる。この発明では、その搬送されてきた中子の向きを縦にする、すなわち、中子の向きを、その軸方向が横方向を向いた状態にすることにより、中子を扱うために必要なスペースを小さくすることを実現した。

中子が立った状態（縦にした状態）であれば、その立った状態のまま、中子をパレットに載せ移動させることができる。また、その立った状態のまま、中子をパレットに載せ保管することができる。このため、中子の移動作業に必要なスペース、保管に必要なスペースをそれぞれ小さくすることができる。

また、中子が立った状態であるため、モールドに取付ける際に、中子の向きを変える必要がない。このため、中子の取付作業における作業者の負担を軽減することができる。

さらに、中子が立った状態であるため、鋳鉄管に触れない部分である中子の内周に、クレーン等の吊り下げ手段を係止することができる。このため、中子の表面（鋳鉄管に触れる部分）を傷めることがない。また、中子を立った状態で保管すれば、段積み時のように、中子の表面が荒れる恐れもない。

この構成において、ステージが回動する際、中子が落下しないよう何らかの保持手段が必要である。この保持手段として、例えば、前記保持具を利用すれば、装置を簡素化できる。すなわち、保持具は、ステージの回動によりその軸方向が横方向を向いた状態になった中子の外周に当接して、その中子を保持するものであるが、この保持具が、ステージの回動中においても中子を保持する構成である。なお、保持具とは別に、ステージの回動中に中子を保持する手段を設けてもよい。

また、管鋳造用中子の搬送方法として、以下の構成を採用することもできる。すなわち、中子をその軸方向が上下方向を向いた状態で横移動させ、その中子を回動自在のステージ上で受け取り、前記ステージを回動させることにより前記中子をその軸方向が横方向を向いた状態にし、軸方向が横方向を向いた状態になった前記中子を、その中子の外周に当接する弧状の保持具によって保持し、その後、前記中子を、その軸方向が横方向を向いた状態で、その中子の内周を吊り具で係止し、吊り下げて次工程又は保管場所へ移動させる管鋳造用中子の搬送方法である。

この搬送方法において、前記中子の外周に当接し、前記中子をその軸方向が横方向を向いた状態で保持する弧状の保持具を備えた管鋳造用中子の保持装置を用いることができる。

また、その管鋳造用中子の保持装置において、前記中子は、軸方向に伸びる筒状部と、その筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、保持具は、前記筒状部の外周に当接する第一保持部と、前記フランジ部の外周に当接する第二保持部とを備える構成とすることができる。保持具が、筒状部に当接する第一保持部と、フランジ部に当接する第二保持部とを備えれば、より安定した保持が可能である。

この発明は、中子が立った状態、すなわち、中子の向きを、その軸方向が横方向を向いた状態にすることにより、中子を扱うために必要なスペースを小さくすることができる。また、中子が立った状態であるため、モールドに取付ける際における作業者の負担を軽減することができる。

さらに、中子が立った状態であるため、鋳鉄管に触れない部分である中子の内周に、クレーン等の吊り下げ手段を係止することができる。このため、中子の鋳鉄管に触れる部分を傷めることがない。また、中子を立った状態で保管すれば、段積み時のように、中子の表面を傷めることがない。

この発明の一実施形態を示す正面図図１の平面図中子の向きを変更した状態を示す正面図同実施形態を示す斜視図中子の保管状態を示す正面図遠心力鋳造法の説明図

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態の管鋳造用中子の搬送装置１０（以下、「搬送装置１０」と称する。）を示す正面図である。図２は、その搬送装置１０の平面図である。図３は、搬送装置１０において、中子１の向きを縦にした状態を示す正面図である。図４は、搬送装置１０の要部を示す斜視図である。図５は、中子１の向きを縦にした状態で保管する様子を示す正面図である。

中子１は、図５に示すように、軸方向に伸びる筒状部１ａと、その筒状部１ａの一端に設けられるフランジ部１ｂとを備える。また、筒状部１ａの他端は、モールド４０（図６参照）側に嵌め込まれる先端部１ｃである。フランジ部１ｂは、製造される鋳鉄管ｐの受口４１の端面に当接する。筒状部１ａの外周面は、製造される鋳鉄管ｐの受口４１の内面に当接する。

搬送装置１０の構成は、図１に示すように、中子１をその軸方向が上下方向を向いた状態で横移動させる横移動手段２を備える。中子１は、フランジ部１ｂが下側になる状態で搬送される。フランジ部１ｂの下面は、鋳鉄管ｐに（溶湯に）直接触れる部分ではないので、この向きでの搬送が好ましい。

この実施形態では、横移動手段２として、複数のローラ２ａを並列して備えたコンベヤを採用しているが、例えば、ベルト式のコンベヤ等、他の構成からなる横移動手段２を採用してもよい。

横移動手段２の末端には、その横移動手段２から中子１を受け取るステージ１２が備えられている。ステージ１２は、横移動手段２と同じく、複数のローラ１２ａを並列して備える。

なお、横移動手段２のローラ２ａは、駆動力によって回転する駆動ローラのほかに、駆動力が作用しない従動ローラを備えていてもよい。ステージ１２のローラ１２ａは、この実施形態では、従動ローラのみで構成される。ただし、このローラ１２ａの一部又は全部を駆動ローラとしてもよい。

ステージ１２の一端は、横移動手段２のフレームに対して蝶番１４で接続されている。蝶番１４を介して、ステージ１２の他端が上下方向に回動自在である。

ステージ１２の他端に設けたブラケット１３には、軸２２ｃを介して連結手段２２の支持部材２２ａの上端が回動自在に接続されている。また、支持部材２２ａの下端には、車輪２２ｅが回転自在に取付けられている。車輪２２ｅは、床面上に載置されたレール２４に沿って走行可能である。ここでは、レール２４として断面Ｌ字状の三角レールを使用し、その三角レールの頂点を溝付きの車輪２２ｅが挟む態様としている。

支持部材２２ａの下端寄りの部分には、側方へ突出する連結部２２ｂが設けられている。支持部材２２ａと連結部２２ｂとは、溶接等により動かないように固定されている。

連結部２２ｂの先端は、シリンダ２１のロッド２１ａに対して、軸２２ｄを介して回動自在に接続されている。シリンダ２１のケースの後端は、床面に固定されたブラケット２３に対して、軸２１ｂを介して回動自在に接続されている。

このシリンダ２１及び連結手段２２等は、ステージ１２を回動させる動作手段２０として機能する。動作手段２０は、ステージ１２上に中子１を載せたまま、そのステージ１２を上下に回動させることができる。この実施形態では、シリンダ２１としてエアシリンダを採用している。

また、ステージ１２には、中子１の保持装置として保持具１１が備えられている。保持具１１は、図１に示すように、ステージ１２の水平状態において、横移動手段２から受け取った中子１の外周に当接し、その中子１を所定の位置に停止させるストッパとして機能する。また、保持具１１は、図３に示すように、ステージ１２の回動により、ステージ１２が上下方向を向いた状態で、その軸方向が横方向を向いた状態になった中子１の外周に当接して、その中子１を支える機能を発揮する。さらに、ステージ１２の回動中、中子１がステージ１２から落下しないように支える機能も発揮する。

ここで、保持具１１は、中子１の筒状部１ａの外周に当接する第一保持部１１ａと、フランジ部１ｂの外周に当接する第二保持部１１ｂとを備える。

第一保持部１１ａ及び第二保持部１１ｂは、それぞれ、図４に示すように、中子１の外周に沿う円弧状の部材で構成されている。また、その第一保持部１１ａ及び第二保持部１１ｂの中子１への当接面には、ゴム等の柔らかい素材からなる緩衝材が設けられている。さらに、第一保持部１１ａ及び第二保持部１１ｂは、それぞれ中子１の外面に面接触する。このため、中子１の表面のうち、鋳鉄管ｐに（溶湯に）直接触れる部分を傷めにくいようになっている。

このように、保持具１１が中子１を支える箇所は、例えば、筒状部１ａのみ１箇所、２箇所、あるいは、それ以上の箇所数とすることも可能であるが、この実施形態のように、筒状部１ａに当接する第一保持部１１ａと、フランジ部１ｂに当接する第二保持部１１ｂとで中子１を支えれば、より安定した保持が可能である。

この搬送装置１０の作用、及び、これを用いた管鋳造用中子の搬送方法について、以下説明する。

中子１の製造工程において、出来上がった中子１は横移動手段２によって搬送されてくる。中子１は、図１に鎖線で示す位置から実線で示す位置へ至り、ステージ１２上に載置された状態となる。

ここで、図２に示すように、横移動手段２のフレームとステージ１２のフレームに設けられた各ロック孔３ａに挿通されたロックピン３を引き抜く。ロックピン３が引き抜かれた後、シリンダ２１を動作させ、ロッド２１ａを引くことにより、連結手段２２を通じてステージ１２が回動を開始する。このとき、第一保持部１１ａが中子１の筒状部１ａを、第二保持部１１ｂが中子１のフランジ部１ｂを支えているので、中子１が落下することはない。

動作手段２０は、ステージ１２上に中子１を載せたまま、図３に示すように、ステージ１２を鉛直方向に向くまで回動させる。このとき、立った状態になった中子１（軸方向が水平になった状態の中子１）を、第一保持部１１ａと第二保持部１１ｂが支えている。

このとき、次なる中子１が横移動手段２によって搬送されてくるが、この中子１を、横移動手段２の末端に設けられたストッパ（停止目標）１５の位置で停止させる。

ステージ１２の回動によって立った状態になった中子１は、クレーンＣによってその内周が係止され、吊り上げられて次工程や保管場所に搬送される。

このように、中子１が立った状態であれば、その立った状態のまま、中子１を別に用意したパレット３０（図５参照）に載せ、次工程や保管場所に移動させることができる。また、その立った状態のまま、中子１をパレット３０に載せ保管することもできる。このため、中子１の移動作業に必要なスペース、保管に必要なスペースをそれぞれ小さくすることができる。

また、中子１が立った状態であるため、次工程の鋳造工程で中子１をモールド４０に取付ける際に、中子１の向きを変える必要がない。このため、中子の取付作業における作業者の負担を軽減することができる。また、従来、中子１の向きを変える作業のために確保していた広いスペースも不要となる。

さらに、中子１が立った状態であるため、鋳鉄管ｐに触れない部分である中子１の内周に、クレーンＣ等の吊り下げ手段を係止することができる。このため、中子１の表面（鋳鉄管に触れる部分）を傷めることがない。また、中子１を立った状態で保管すれば、段積み時のように、中子１の表面が荒れる恐れもない。

なお、上記の中子１の搬送方法において、保管場所で使用されるパレット３０は、中子１の保持装置として、ステージ１２上に設けられた保持具１１と同様の構成からなる保持具３１を備えている。

すなわち、保持具３１は、図５に示すように、筒状部１ａの外周に当接する第一保持部３１ａと、フランジ部１ｂの外周に当接する第二保持部３１ｂとを備えている。保持具３１が、筒状部１ａとフランジ部１ｂとを支えるので、より安定した保持が可能である。

また、第一保持部３１ａ及び第二保持部３１ｂは、それぞれ、図４に示すように、中子１の外周に沿う円弧状の部材で構成されている。また、その第一保持部３１ａ及び第二保持部３１ｂの中子１への当接面には、ゴム等の柔らかい素材からなる緩衝材が設けられている。さらに、第一保持部３１ａ及び第二保持部３１ｂは、それぞれ中子１の外面に面接触する。このため、中子１の表面のうち、鋳鉄管ｐに（溶湯に）直接触れる部分を傷めないようになっている。

保持具１１の場合と同じく、保持具３１が中子１を支える箇所は、例えば、筒状部１ａのみ１箇所、２箇所、あるいは、それ以上の箇所数とすることも可能であるが、この実施形態のように、筒状部１ａに当接する第一保持部３１ａと、フランジ部１ｂに当接する第二保持部３１ｂとで中子１を支えれば、より安定した保持が可能である。

この実施形態では、シリンダ２１としてエアシリンダを採用したが、エアシリンダ以外にも、例えば、油圧シリンダ等の各種の流体圧シリンダを採用することができる。

また、ステージ１２を回動させる動作手段２０としては、この実施形態のシリンダ２１及び連結手段２２による構成以外にも、例えば、モータの駆動力によってステージ１２を上下に回動させるものを採用することができる。

１中子
１ａ筒状部
１ｂフランジ部
１ｃ先端部
２横移動手段（コンベヤ）
２ａローラ
３ロックピン
３ａロック孔
１０搬送装置（管鋳造用中子の搬送装置）
１１保持具
１１ａ第一保持部
１１ｂ第二保持部
１２ステージ
１２ａローラ
１３ブラケット
１４蝶番
１５ストッパ（停止目標）
２０動作手段
２１シリンダ
２１ａロッド
２２連結手段
２２ａ支持部材
２２ｂ連結部
２２ｃ，２２ｄ軸
２３ブラケット
２４レール
３０パレット
３１保持具
３１ａ第一保持部
３１ｂ第二保持部
Ｃクレーン

Claims

中子（１）をその軸方向が上下方向を向いた状態で横移動させ、その中子（１）を回動自在のステージ（１２）上で受け取り、前記ステージ（１２）を回動させることにより前記中子（１）をその軸方向が横方向を向いた状態にし、軸方向が横方向を向いた状態になった前記中子（１）を、その中子（１）の外周に当接する弧状の保持具（１１）によって保持し、その後、前記中子（１）を、その軸方向が横方向を向いた状態で、その中子（１）の内周を吊り具（Ｃ）で係止し、吊り下げて次工程又は保管場所へ移動させる管鋳造用中子の搬送方法において用いられ、前記中子（１）の外周に当接し、前記中子（１）をその軸方向が横方向を向いた状態で保持する弧状の保持具（１１，３１）を備え、前記中子（１）は、軸方向に伸びる筒状部（１ａ）と、その筒状部の一端に設けられるフランジ部（１ｂ）とを備え、保持具（１１，３１）は、前記筒状部（１ａ）の外周に当接する第一保持部（１１ａ，３１ａ）と、前記フランジ部（１ｂ）の外周に当接する第二保持部（１１ｂ，３１ｂ）とを備えることを特徴とする管鋳造用中子の保持装置。