JP6471795B2 - コークス炉定型耐火物積みシステムおよびコークス炉定型耐火物積み方法 - Google Patents
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また、本発明は前記コークス炉定型耐火物積みシステムを用いて行うコークス炉定型耐火物積み方法に関するものである。
(1)少なくとも一つの定型耐火物積み部と、
前記定型耐火物積み部へ定型耐火物を供給するための、少なくとも一つの定型耐火物供給部と、
を有し、
前記定型耐火物積み部が、
前記定型耐火物供給部から供給された定型耐火物を搬送するコンベアと、
前記コンベア上に配置された定型耐火物の、少なくとも形状、寸法、および位置を測定する測定手段と、
前記定型耐火物を積み上げる定型耐火物積み用ロボットと、
前記測定手段で測定された結果に基づいて前記定型耐火物積み用ロボットを制御する制御手段と、
前記定型耐火物にモルタルを塗布するモルタル塗布手段と、を有し、
前記定型耐火物供給部が、
定型耐火物貯留手段と、
前記定型耐火物貯留手段に貯留されている定型耐火物を前記定型耐火物積み部の前記コンベア上へ移載する移載手段と、を有する、コークス炉定型耐火物積みシステム。
前記挟持部材の少なくとも1つは、該挟持部材の前記定型耐火物と当接する当接面の角度が可変であり、
前記挟持部材の少なくとも1つは、該挟持部材の前記定型耐火物と当接する当接面と平行な方向における位置を変更可能であり、
前記挟持部材の前記角度と前記位置が、前記制御手段によって制御される、前記(1)〜(3)のいずれか一つに記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。
前記モルタルを移送するポンプと、
前記ポンプに接続された配管と、
前記配管に接続され、前記モルタルを帯状に塗布するノズルと、
前記ノズルが取り付けられた塗布用ロボットを備える、前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。
まず、本発明のコークス炉定型耐火物積みシステムにおける定型耐火物積み部について説明する。定型耐火物積み部は、定型耐火物を積み上げて、コークス炉を直接建設するまたはコークス炉の建設に使用されるブロックを作製するためのものである。そして、前記定型耐火物積み部は、後述する定型耐火物供給部から供給された定型耐火物を搬送するコンベアと、前記コンベア上に配置された定型耐火物の、少なくとも形状、寸法、および位置を測定する測定手段と、前記定型耐火物を積み上げる定型耐火物積み用ロボットと、前記測定手段で測定された結果に基づいて前記定型耐火物積み用ロボットを制御する制御手段と、前記定型耐火物にモルタルを塗布するモルタル塗布手段とを有している。
前記定型耐火物としては、特に限定されることなく、レンガやプレキャストブロック等、任意の定型耐火物を用いることができる。なかでも、手積みでコークス炉を建設する際に用いられる通常の定型耐火物を用いることが好ましい。
積み場所としては、任意の場所を利用できる。例えば、コークス炉を建設する位置を積み場所として、直接コークス炉の築炉を行うこともできる。また、コークス炉の建設場所以外の場所において定型耐火物を積み上げて、コークス炉の築炉に使用されるブロックを製造することもできる。その場合、定型耐火物を積み上げて所定のサイズのブロックを作製した後、得られたブロックをコークス炉建設場所へ運搬し、該ブロックを積み上げてコークス炉を建設することができる。
築炉に使用される定型耐火物11は、コンベア20によって、定型耐火物積みロボット30のそばまで搬送される。前記コンベアとしては、ベルトコンベアなど、任意のコンベアを使用することができる。
コンベア20によって搬送された定型耐火物11は、その後、定型耐火物積みロボット40によって所定の位置に積み上げられるが、本発明においては、定型耐火物積みロボット40による積み上げに先だって、測定手段30による定型耐火物の形状等の測定を行うことが重要である。先にも述べたように、コークス炉には、上面から見た形状が、長方形、台形、L型など、様々な形状の定型耐火物が使用される。そこで、定型耐火物の形状や寸法をあらかじめ測定し、その情報に基づいて定型耐火物積みロボット40を制御することにより、形状に応じた適切な位置に定型耐火物を自動的に積み上げることが可能となる。また、定型耐火物の寸法にはいくらかのばらつきがあるが、測定された定型耐火物の寸法の情報に基づいて、定型耐火物を積み上げる位置を補正することも可能となる。
測定手段による測定の後、定型耐火物11は定型耐火物積みロボット40により移送され、積み架台12上の適切な位置に積み上げられる。定型耐火物積みロボットとして使用されるロボットの種類は特に限定されず、目的とするコークス炉の定型耐火物積みに必要な可搬質量、可動範囲、および精度を有するロボットであれば使用できる。前記定型耐火物積みロボットとしては、産業用ロボットの一種であるアーム型ロボットを用いることが好ましく、垂直多関節型ロボットを用いることがより好ましい。図1に示した実施態様においては、垂直多関節型ロボットを定型耐火物積みロボット40として用いている。定型耐火物積みロボット40は、レール13と平行に敷設されたレール49上に設置されており、コンベア20の長手方向および積み架台12の長手方向と平行に移動可能である。
上記定型耐火物積みロボット40と、その保持部(挟持部)の動作は、制御手段50によって制御される。本実施形態においては、コンベア20で搬送されてきた定型耐火物11の形状等を測定手段30で測定した後、定型耐火物積みロボット40の挟持部41で該定型耐火物11を挟持する。その際、挟持部材42a、42bの角度と位置は、定型耐火物11の形状等に応じて制御手段50により調整される。そして、測定手段30で測定された定型耐火物の位置に基づいて定型耐火物積みロボット40のアームを駆動し、挟持部41によって定型耐火物を挟持する。
定型耐火物11を積む位置には、該定型耐火物を接合するためのモルタル13がモルタル塗布手段60により塗布される。図1に示した実施形態においては、モルタル塗布手段60は、モルタル13を移送するポンプ61と、ポンプ61に接続された配管62と、配管62に接続され、前記モルタルを帯状に塗布するノズル63と、ノズル63が取り付けられた塗布用ロボット64を備えている。ノズル63は、ディスペンサ65を介して配管62と接続されており、ノズル63とディスペンサ65との接続部分には、ディスペンサ65の中心軸を中心としてノズル63を回転させる回転手段(図示されない)が設けられており、モルタルを塗布する面の向きに合わせてノズル63を回転させることができる。ノズル63の形状は特に限定されず、任意のノズルを用いることができる。広い面積に均一な厚みで塗布を行うという観点からは、平ノズルを用いることが好ましい。
次に、本発明のコークス炉定型耐火物積みシステムにおける定型耐火物について説明する。定型耐火物供給部は、上述した定型耐火物積み部へ定型耐火物を供給するためのものであり、定型耐火物貯留手段と、前記定型耐火物貯留手段に貯留されている定型耐火物を定型耐火物積み部のコンベア上へ移載する移載手段とを有している。
定型耐火物貯留手段としての貯留棚110には、コークス炉に用いられる様々な形状の定型耐火物11が、その種類ごとに区分された状態で貯留されている。貯留棚110にはコンベア111が備えられており、投入口112より投入された定型耐火物11は、コンベア111によって排出口113方向へ搬送される。貯留棚110の排出口側には、貯留されている定型耐火物11を1個ずつ移載手段へ送り出すための送り出し用コンベア114が設けられており、排出口113には昇降自在のストッパ115が備えられている。コンベア111および送り出し用コンベア114の搬送面には、図2に示したコンベア20と同様に、定型耐火物底面の凸部を避けて該定型耐火物を支持するための定型耐火物支持部(図示されない)が設けられている。
前記移載手段としてのピッキング装置120は、可動式台車121と、可動式台車121上に設置された、不定形耐火物を搬送するためのピッキング用コンベア122とを有しており、さらに可動式台車121は、レール123上に設置されている。ピッキング用コンベア122の搬送面には、図2に示したコンベア20と同様に、定型耐火物底面の凸部を避けて該定型耐火物を支持するための定型耐火物支持部(図示されない)が設けられている。
定型耐火物供給部100は、図示されない制御手段を備えている。前記制御手段は、適切なタイミングで、適切な種類の定型耐火物を定型耐火物積み部10へ供給するように、定型耐火物貯留手段としての貯留棚110、および移送手段としてのピッキング装置120の動作を制御する。前記制御手段は、定型耐火物積み部10の制御手段50を兼ねていてもよい。
貯留棚110に貯留されている定型耐火物11は、コンベア111によって排出口113へ向けて搬送され、送り出し用コンベア114の上まで到達する。次いで、ストッパ115を上昇させて排出口113を開け、送り出し用コンベア114を駆動して、定型耐火物11を送り出す。この時、予めピッキング装置120を、定型耐火物11が貯留されている位置へ移動させておく。そして、送り出し用コンベア114と同時に、ピッキング装置120のピッキング用コンベア122を動作させ、定型耐火物11を送り出し用コンベア114からピッキング用コンベア122上へ移動させる。
10 定型耐火物積み部
11 定型耐火物
12 積み架台(積み場所)
13 モルタル
14 レール
20 コンベア
21 定型耐火物支持部
22 支持台
30 測定手段
31 撮像素子
32 距離センサ
40 定型耐火物積みロボット
41 挟持部
42a、42b 挟持部材
43a、43b 滑り止め部材
44 エアシリンダ
45 サーボモーター
46 回転軸
47 ボールネジ
48 モーター
49 レール
50 制御手段
60 モルタル塗布手段
61 ポンプ
62 配管
63 ノズル
64 塗布用ロボット
65 ディスペンサ
66 レール
100 定型耐火物供給部
110 貯留棚(定型耐火物貯留手段)
111 コンベア
112 投入口
113 排出口
114 送り出し用コンベア
115 ストッパ
120 ピッキング装置(移載手段)
121 可動式台車121
122 ピッキング用コンベア
123 レール
Claims (8)
- 少なくとも一つの定型耐火物積み部と、
前記定型耐火物積み部へ定型耐火物を供給するための、少なくとも一つの定型耐火物供給部と、
を有し、
前記定型耐火物積み部が、
前記定型耐火物供給部から供給された定型耐火物を搬送するコンベアと、
前記コンベア上に配置された定型耐火物の、少なくとも形状、寸法、および位置を測定する測定手段と、
前記定型耐火物を積み上げる定型耐火物積み用ロボットと、
前記測定手段で測定された結果に基づいて前記定型耐火物積み用ロボットを制御する制御手段と、
前記定型耐火物にモルタルを塗布するモルタル塗布手段と、
前記定型耐火物を積む可動式の積み架台とを有し、
前記定型耐火物供給部が、
定型耐火物貯留手段と、
前記定型耐火物貯留手段に貯留されている定型耐火物を前記定型耐火物積み部の前記コンベア上へ移載する移載手段と、を有する、コークス炉定型耐火物積みシステム。 - 前記コンベアが、該コンベアの搬送面に、定型耐火物底面の凸部を避けて該定型耐火物を支持する定型耐火物支持部を有する、請求項1に記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。
- 前記測定手段が、前記コンベア上に配置された定型耐火物の上面形状を測定する撮像素子と、距離センサとを備える、請求項1または2に記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。
- 前記定型耐火物積み用ロボットが、複数の挟持部材で前記定型耐火物を挟持する挟持部を備え、
前記挟持部材の少なくとも1つは、該挟持部材の前記定型耐火物と当接する当接面の角度が可変であり、
前記挟持部材の少なくとも1つは、該挟持部材の前記定型耐火物と当接する当接面と平行な方向における位置を変更可能であり、
前記挟持部材の前記角度と前記位置が、前記制御手段によって制御される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。 - 前記制御手段が、前記測定手段で測定された定型耐火物の形状および寸法に基づいて、定型耐火物を積み上げる位置を補正する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。
- 前記モルタル塗布手段が、
前記モルタルを移送するポンプと、
前記ポンプに接続された配管と、
前記配管に接続され、前記モルタルを帯状に塗布するノズルと、
前記ノズルが取り付けられた塗布用ロボットを備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。 - 前記定型耐火物積み部を複数有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積みシステム。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積みシステムを用いて行うことを特徴とするコークス炉定型耐火物積み方法。
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