JPH03268860A - 取鍋のブラケットへの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、取鍋のブラケットへの取付構造に関し、特に
セラミックスから成る取鍋を金属製ブラケットに取付け
るための構造に関する。

（２）従来の技術 従来、取鍋は金属板の型成形あるいは金属材料の鋳造成
形により成形されるのが一般的である。

（３）発明が解決しようとする課題 ところが、取鍋を金属製とすると金属の熱伝導率が比較
的高いことから汲上げた溶湯が冷え易く、それによる溶
湯の粘性変化の影響により取鍋を傾動させて注湯する際
の注湯量や湯回り具合に変化を生じさせることになる。

このような問題を解決するためには、熱伝導率の比較的
低いセラミックスにより取鍋を形成することが考えられ
る。しかるに取鍋をロボットのアーム等に支持すべく該
アームに設けられたブラケットは、その強度上の観点か
ら金属製とせざるを得ない。而して取鍋をセラミックス
製とし、ブラケットを金属製としたときには、セラミッ
クスおよび金属の熱膨張率の相違から、取鍋による注湯
運転時に高温となったときには取鍋およびブラケットの
結合部に過大な応力が発生し、結合部に破損が生じたり
、がたつきが生じたりするおそれがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、セ
ラミックス製取鍋を金属製ブラケットに確実に取付は得
るようにした取鍋のブラケットへの取付構造を提供する
ことを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明によれば、ブラケッ
トに係合、固着される複数のねじ部材が耐熱接着材を介
して取鍋にねじ込まれ、取鍋およびブラケット間には、
前記ねじ部材の軸方向に沿って空隙または緩衝材が設け
られる。

（２）作用 上記構成によれば、セラミックスから成る取鍋と、金属
から成るブラケットとの熱膨張量の差が間隙または緩衝
材により吸収され、ねじ部材の取鍋へのねじ込み部に過
大な応力が発生することが回避される。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

先ず第１図において、ロボット１のアーム７には取鍋２
が傾動可能に支持されており、該ロボット１は、アルミ
ニウム合金等の溶湯を保持する溶湯保持炉３から取ｉ２
により溶湯を汲上げるとともに、訪型４．，４２　　；
４．．４．に前記取！Ｉ２から溶湯を注湯すべく作動す
る。

ロボット１は、鉛直軸線まわりの回動および昇降作動を
可能として固定の基台５上に配設されたロボット本体６
と、該ロボット本体６に前記鉛直軸線と直交する水平方
向に移動可能にして支承されるアーム７とを備える。

第２図および第３図を併せて参照して、アーム７の先端
には下方に延びる支持腕８が固定されており、この支持
腕８の下端部に前記アーム７の長手方向と平行な軸線ま
わりの傾動作動を可能として取鍋２が支持される。すな
わち支持腕８の下端部には前記アーム７の長手方向と平
行な軸線を有する回動軸９が軸線まわりに回動自在に支
承されており、ロボット本体６とは反対側で回動軸９の
端部に固着された金属製ブラケット１０にセラミックス
から成る取鍋２が取付けられる。

第４図ないし第６図において、取鍋２は、熱伝導率の低
いセラミックスたとえばチタン酸アルミニウムの型成形
により形成されるものであり、前記アーム７に傾動可能
に支持した状態での傾動軸線を含む平面Ｌ−Ｌに関して
左右対称に形成される。すなわち取ｓ２は、その側壁に
より規定される有底の凹所１１が横断面形状をほぼ菱形
とするとともに底に向かう程狭小となるようにして型成
形され、前記平面Ｌ−Ｌに関して左右対称であることか
ら前記凹所１１の關口端の左右両端部はそれぞれ注湯口
１１ａ、ｌｌｂとなり得るように先挟まりに形成される
。しかも取！Ｉ２の外面および内面は、局部的な放熱を
抑制するとともに凹所工１内に保持される溶湯の流れを
掻き乱すことを防止するために、複数の平面の連結部が
なだらかに彎曲するように形成される。特に、取鍋２の
前記注湯口１１ａ、ｌｌｂに対応する部分２ａ、２ｂは
、注湯作業を途中で打ち切った際の湯切れを良くするた
約に、曲率半径を側壁の肉厚よりも小さくして彎曲成形
される。

この取鍋２の左右方向中央部で一方の側壁には、ブラケ
ット１０に取付けるだめの取付部１２が突設される。す
なわち該取付部１２は、前記平面し−り内で、凹所１１
の開口端面に面一に連なる第１平坦面１２ａと、第１平
坦面１２ａに直角に連なる第２平坦面１２ｂと、第２平
坦面１２ｂに直角に連なる第３平坦面１２ｃとを外面に
形成するようにして取鍋２の側壁から突設される。しか
も該取付部１２を補強すべく、ブラケット１０に取付け
たときに該取付部１２に作用する荷重に対して有効に補
強作用を果たす方向すなわち第５図の上下方向に延びる
リブ１３が、第３平坦面１２ｃに連なるようにして取鍋
２の側壁から突設される。

一方、前記取鍋２を取付けるべきブラケット１０は、回
動軸９の軸線に直交する方向に長い平板状であって一端
が前記回動軸９の端部に固着される支持板部１０ａと、
該支持板部１０ａの中間部に直角に固設される第１フラ
ンジ部１０ｂと、前記支持板部１０ａの他端を直角に屈
曲して第１フランジ部１０ｂと平行に形成される第２フ
ランジ部１０ｃとを備える。而して、このブラケット１
０は、支持板部１０ａを前記取付部１２の第２平坦面１
２ｂに、第１フランジ部１０ｂを第１平坦面１２ａに、
また第２フランジ部１０ｃを第３平坦面１２ｃにそれぞ
れ対向させ得るように形成されるものであり、そのよう
に対向させた状態で、たとえばセラミックペーパー等か
ら成る緩衝材１６を相互間に介在させながらブラケット
１０に取付部１２すなわち取＃４２が取付けられる。

取鍋２は、ブラケット１０に係合、固着される複数のね
じ部材１５が耐熱接着剤たとえば炉材を介して取＃４２
にねじ込まれることによりブラケット１０に取付けられ
る。すなわちブラケット１０の取付部１２には、その第
１平坦面１２ａに開口するたとえば単一の取付穴１４と
、第２平坦面１２ｂに開口する複数たとえば４つの取付
穴１４とが穿設されており、それらの取付穴１４内に耐
熱接着剤を充填した状態で、ブラケット１０の支持板部
１０ａおよび第１フランジ部１０ｂに挿通されたタッピ
ングねじ等のねじ部材１５がそれらの頭部を支持板部１
０ａおよび第１フランジ部１０ｂの外面に係止するまで
各取付穴１４にねじ込まれ、各ねじ部材１５の頭部はブ
ラケット１０に溶接、固着される。

しかも緩衝材１６は、前記各ねじ部材１５の軸方向に沿
って取鍋２およびブラケット１０間に介装されるもので
あり、ブラケット１０の第１フランジ部１０ｂおよび取
付部１２の第１平坦面１２ａ間、ならびにブラケット１
０の支持板部１０ａおよび取付部１２の第２平坦面１２
ｂ間にそれぞれ介在せしめられる。

支持腕８の下端には、取鍋２の幅よりも大きな幅を有す
るスキム板１８が取鍋２の取付位置とは反対側に固着さ
れる。このスキム板１８は、溶湯保持炉３内の溶湯表面
に浮かんだ滓を除去すべく溶湯内に突入、浸漬されるも
のであり、支持腕８の下端よりも下方に突出するように
して支持腕８に固着される。

また支持腕８には、溶湯保持炉３内の溶湯表面を検知す
るための湯面センサ１９が先端を下方に向けて取付けら
れる。而して該湯面センサ１９は、溶湯保持炉３の上方
で支持腕８が降下したときに前記スキム板１８が溶湯中
に突入した後、支持腕８が湯面に接触する前に先端を湯
面に接触させるようにして支持腕８に取付けられるもの
である。

しかも湯面センサ１９の先端は、湯面に接触した際に付
着した溶湯を滴下させ易くするために先端に向けて小径
となる円錐台状に形成される。

再び第１図において、ロボット１のアーム７は、ロボッ
ト本体６の鉛直回動軸線を中心とする仮想円弧上に沿っ
て矢印で示すように移動可能であり、その移動経路に沿
って、溶湯保持炉３と、その溶湯保持炉３の両側に位置
する一対の鋳造機２０゜２工とが配置され、一方の鋳造
機２０には一対の鋳型４１．４２が並列して配設され、
他方の鋳造機２工には一対の鋳型４ａ、４ｓが並列して
配設される。これらの鋳型４．．４２　　：４Ｓ、４．
はたとえばエンジンのピストンを成形するためのもので
ある。

また前記アーム７の移動経路に沿って、溶湯保持炉３と
、鋳造機２１との間には、両鋳造機２０゜２１との間の
前記移動経路に沿う距離を等距離とした原位置が設定さ
れており、この原位置には取鍋付着滓除去装置２２が配
設される。

第７図において、前記取鍋付着滓除去装置２２は、取鍋
２を挿入し得る開口面積を有して上部が開口した箱形ケ
ーシング２３と、該ケーシング２３の上部開口端に櫛状
に固着される多数枚の可撓性除去板２４とを備える。而
して、各可撓性除去板２４は、シリコンゴム等の耐熱ゴ
ムにより形成されるものであり、取鍋２をケーシング２
３内に挿入するとき、ならびにケーシング２３から抜き
出すときに抜取！Ｉ２の注湯口１１ａ、１１ｂ付近に先
端を接触させるべく、ケーシング２３の上端開口部両側
に櫛状に並んでそれぞれ固着される。

ロボット１に関して、上記取鍋付着滓除去装置２２と反
対側には、両側の鋳造機２０．２１との間を等距離とし
て押湯切断機２５が配設されており、各鋳造機２０．２
１で鋳造された鋳造品は、その押湯部分を切断すべく該
切断機２５にそれぞれもたらされる。

ところで、取！Ｉ２は、水平軸線まわりの傾動作動、昇
降作動、前記水平軸線に沿う往復移動を可能としながら
、前記取鍋付着滓除去装置２２が配置されている原位置
と、両鋳造機２０．２１との間の移動経路に沿って移動
するものであり、それらの作動を行なうロボット１は図
示しない制御装置により制御される。而してロボット１
は、取鍋２を両鋳造機２０．２１の鋳型４１，４ｚ　：
４゜４４に注湯する際のアーム７の位置すなわちアーム
７の注湯位置が、第１図の鎖線で示すように、各鋳型４
Ｉ、４２　；４ａ、４４の中心位置よりも溶湯保持炉３
側にずれるように制御されるものであり、その注湯位置
での取鍋２の傾動作動により各鋳型４１．４ａ　；４３
，４４への注湯が行なわれることになる。

次にこの実施例の作用について説明すると、注湯作業の
開始前に取！Ｉ２は原位置にあり、注湯作業開始にあた
って先ずロボット１は取鍋２を溶湯保持炉３の直上位置
にもたらす。この際、取！Ｉ２はその凹所１１の開口端
を下方に向けるようにした位置に回動している。

第８図および第９図を参照しながら溶湯保持炉３におけ
る汲湯作動について説明すると、溶湯保持炉３の上方位
置において、湯面の上方で開口端を上むきとした反転状
態の汲湯準備姿勢にある取＃ｉ４２を支持する支持腕８
は、第８図（ａ）で示すように、スキム板１８を溶湯内
に突入、浸漬させながら湯面センサ１９で湯面を検知す
るまで降下する。

次いで、第８図ら）で示すように、前記支持腕８は湯面
センサ１９を湯面から離反させるべく一定距離だけわず
かに上昇する。この際、スキム板１８の大部分は溶湯内
に突入、浸漬したままであり、第８図（Ｃ）の矢印で示
すように、ロボット１がそのアーム７を収縮させるよう
に作動するのに応じてスキム板１８は湯面に浮いている
滓を押し退けるべく第８図（Ｃ）の矢印で示す滓掻き作
動方向に作動する。而して取ｉ１！２はロボット本体６
とは反対側で支持腕８に支承されているのに対し、スキ
ム板１８は取鍋２とは反対側で支持腕８に取付けられて
いて前記滓掻き作動方向に沿う取鍋２の前方側にあるの
で、上記滓掻き作動後にアーム７を停止し、第８図（６
）で示すように取Ｍ２を１８０度回動して汲湯姿勢とす
ることにより、湯面を清浄とした部分で溶湯が取＃ａ２
内に汲まれることになり、その姿勢を保ちなから取鍋２
を上昇させることにより溶湯保持炉３からの汲湯作動が
終了する。

このようにしてアーム７の一定距離の水平移動後に取鍋
２を回動することにより清浄な溶湯を汲み上げることが
でき、ロボット１の作業効率を向上することができる。

上記溶湯保持炉３からの溶湯汲上げ時に、湯面センサ１
９は湯面を接触検知したときに直ちに上昇せしめられる
ので、溶湯中への浸漬時間を最小に抑え、耐久性を向上
することができる。しかも湯面センサ１９の上昇距離は
一定であるので、溶湯を汲み上げるべく汲湯準備姿勢で
待機している取鍋２の回動軸線から湯面までの距離を常
に一定とし、取鍋２による溶湯汲上げ量を常にほぼ一定
とすることができる。

ところで、取ｔｉ２を第８図（Ｃ）で示した上方の反転
姿勢から１８０度回動するにあたっては、取鍋２の左右
両側にある注湯口１１ａ、ｌｌｂのいずれか一方から取
鍋２内に溶湯が汲まれ、いずれか他方は溶湯内に入るこ
とはない。しかも汲湯作動終了後に、各鋳型４Ｉ、４２
　　：４０．４４まで取＃４２を移動させる間に、両性
湯口１１ａ、ｌｌｂのうち溶湯内に突入した方には溶湯
の酸化による薄膜状酸化物が付着し易いので、溶湯内に
突入した方の注湯口から注湯すると上記酸化物が各鋳型
４、．４．；４．．４．内に入ってしまうおそれがある
。そこで、汲湯時の取ｆｉ２の反転方向は、次の注湯作
動時に注湯口１１ａ、ｌｌｂのいずれを用いるかに応じ
て、注湯時には用いない方の注湯口が溶湯内に突入する
ように定められる。すなわち鋳型４．．４２への注湯時
には注湯口１１ａが用いられるので鋳型４０，４２に注
湯すべく汲湯する際には注湯口１１ｂが溶湯内に突入す
るように取１！２０回動方向が定められ、鋳型４５，４
、への注湯時には注湯口１１ｂが用いられるので鋳型４
．．４．に注湯すべく汲湯する際には注湯口１１ａが溶
湯内に突入するように取鍋２の回動方向が定められてい
る。

溶湯を汲み上げた取鍋２は、次に鋳造機２０における鋳
型４Ｉの上方位置にもたらされる。この際、ロボット１
のアーム７は、該アーム７の移動経路に沿って鋳型４１
の中心位置よりも溶湯保持炉３側にずれた位置にあり、
取鍋２をその注湯口１１ａから注湯するように傾動する
ことにより鋳型４１への所要量の注湯が行なわれる。次
いでアーム７は、鋳型４２の中心位置よりも溶湯保持炉
３側にずれた位置に移動し、その状態で取鍋２をその注
湯口１１ａから注湯するように傾動することにより鋳型
４２への所要量の注湯が行なわれる。

この注湯時には、上述で述べたように、スキム板１８の
働きにより清浄な湯面から溶湯を汲み上げたのに加えて
、注湯口１１ａに酸化物が付着していないので、異物が
鋳型４１．４□内に侵入することはなく、良質の鋳造品
を得ることが可能となる。

鋳型４．．４．への注湯作動終了後、ロボット１は取鍋
２を原位置にある取鍋付着滓除去装置２２にもたらす。

而して第７図（ａ）で示すように、取鍋２をケーシング
２３内に挿入するように支持腕８が降下すると、注湯口
１１ａ、ｌｌｂ付近で取鍋２の外面に付着していた酸化
物が多数枚の除去板２４で剥ぎ取られる。しかも取＃に
２がそれらの除去板２４を通過したとき各除去板２４が
弾発的に復元する際に、各除去板２４に付着した上記酸
化物が飛ばされることになる。

ケーシング２３内に挿入された取鍋２は、第７図の）で
示すように反転され、さらに第７図（Ｃ）で示すように
上昇せしめられる。この上昇時にも取鍋２は多数枚の除
去板２４を通過することになり、それらの除去板２４に
より注湯口１１ａ、１１ｂ付近に付着していた酸化物が
効率的に除去されることになる。

このようにして鋳型４１．４□に注湯するための一連の
作動が終了するが、引き続いて、訪造機２１の鋳型４−
．４４に注湯するための作動が開始される。而して鋳型
４．．４．に注湯するための作動は、取鍋２の溶湯保持
炉３からの汲湯時の回動方向、ならびに鋳型４ａ、４＝
への注湯時の取鍋２の傾動方向が鋳型４＋、４２への注
湯時とは逆であるたけで、他の作動は上述の鋳型４１゜
４２への注湯のための作動と基本的に同一である。

このような注湯装置にふいて、アーム７の移動経路に沿
って、溶湯保持炉３と、該溶湯保持炉３の両側にそれぞ
れ位置する鋳型４３．４２　　；４３４、とが配置され
、傾動軸線を含む平面Ｉ、Ｌに関して左右対称な形状の
取！Ｉ２が、左右いずれの側への傾動をも可能としてア
ーム７に支持されるので、各鋳型４１．４□　、４．．
４４への注湯時にはアーム７がそれらの鋳型４１，４□
　；４３４、の中心位置から溶湯保持炉３側にずれた位
置にあればよく、アーム７すなわち取鍋２の移動距離を
短縮して効率的な注湯作業を行なうことができる。しか
も注湯時の傾動角度は、鋳型４４□への注湯時と、鋳型
４３．４４への注湯時とで同一であり、ロボット１の制
御をより単純化することができる。

またセラミックス製である取鍋２と、金属製であるブラ
ケット１０との間には、それら２．１０を結合するねじ
部材１５の軸線に沿って緩衝材１６が介在せしめられる
ので、取Ｍ２およびブラケット１０の熱膨張率が相互に
異なっても、ねじ部材１５の取鍋２へのねじ込み部に過
大な応力が発生することを回避し、結合部でがたつきや
破損が生じることを防止することができる。

本発明の他の実施例として、取鍋２とブラケット１０と
の間にＭｔｋ材１６を介在させるのに代えて、取ｗ！２
およびブラケット１０間に空隙を設けてもよく、そのよ
うにしても取ｆａ２とブラケット１０との熱膨張量の差
を該空隙により吸収し、そわれによりねじ部材１５の取
鍋２へのねじ込み部に過大な応力が発生することを防止
することができる。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、ブラケットに係合、固着
される複数のねじ部材が耐熱接着材を介して取鍋にねじ
込まれ、取ｍｂよびブラケット間には、前記ねじ部材の
軸方向に沿って空隙または緩衝材が設けられるので、取
鍋とブラケットとの熱膨張量の差を間隙または緩衝材に
より吸収し、ねじ部材の取鍋へのねじ込み部に過大な応
力が発生することを回避して、確実な取付状態を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は全
体平面図、第２図は第１図の■矢視拡大図、第３図は第
２図の■矢視図、第４図ないし第６図はブラケットおよ
び取鋼の結合構造を示すもので、第４図は平面図、第５
図は第４図のＶ−■線断面図、第６図は第４図の■矢視
図、第７図（ａ）〜（Ｃ）は取鍋付着滓除去装置での取
鍋の作動過程を示す図、第８図（ａ）〜（６）は取鋼の
汲湯作動過程を示す図、第９図は第８図（６）の■矢視
図である。 ２・・・取鋼、１０・・・ブラケット、１５・・・ねじ
部材、１６・・・緩衝材 特 許 出 願 人 本田金属技術株式会社 代 理 人 弁 理 士 落　　　合　　　　　　健 同 仁　　　木　　−明 第３図 第１ 第２図 （ｂ） ８ −４ （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックスから成る取鍋（２）の金属製ブラケット（
   １０）への取付構造において、ブラケット（１０）に係
   合、固着される複数のねじ部材（１５）が耐熱接着材を
   介して取鍋（２）にねじ込まれ、取鍋（２）およびブラ
   ケット（１０）間には、前記ねじ部材（１５）の軸方向
   に沿って空隙または緩衝材（１６）が設けられることを
   特徴とする取鍋のブラケットへの取付構造。