JPH08110336A - 金属試料取出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 破断可能な本体部と、該本体部の中に収容さ
れた試料用の溶融金属を汲み取るための試料容器とを備
えたサンプラーから、採取されて凝固した試料を取り出
すための金属試料取出装置を高度に自動化する。 【構成】 金属試料取出装置１０は、サンプラーの本体
部９１から試料容器９４を取り出すための試料容器取出
部１２と、本体部から取り出された試料容器から凝固し
た試料９８を取り出して回収するための試料分離回収部
１４とを備える。試料容器取出部は３つのクランプ機構
２２、２４、２６を備え、それらクランプ機構によって
サンプラーの本体部に破断力を作用させて本体部を破断
させ、試料容器を取り出す。試料分離回収部は、試料容
器取出部から受け取った試料容器を支持する支持機構３
０と、その試料容器に衝撃力を作用させて凝固試料を分
離させる分離機構３２と、試料容器から分離した凝固試
料を回収する回収機構３４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、試料用に溶融金属を採
取したサンプラーから、採取されて凝固した金属試料を
取り出すための金属試料取出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より溶融金属の成分を分析する分析
用試料を採取するために例えば図１０に示すようなサン
プラー９０が使用されている。図１０のサンプラー９０
は全体が細長い筒状であり、ランスと呼ばれる長い棒の
一端に装着して使用される。ランスは、多くの場合、そ
のランスを昇降動させる自動式ランス昇降装置等適宜の
手段によって略々上下方向に延在する姿勢に保持されて
おり、そのランスの下端にサンプラー９０が図１０に示
した姿勢で装着される。ランスを昇降動させて溶融金属
の中にサンプラーを浸漬して引揚げることにより、サン
プラーの先端部分（図中下端部分）の中に画成されてい
る試料採取空間９５に、試料用の溶融金属が汲み取られ
る。

【０００３】図１０のサンプラー９０の本体部９１は、
ランスの下端に装着できるようにした中空円筒形状の第
１の紙管９２と、この紙管９２の下端に接続した同じく
中空円筒形状のやや大径の第２の紙管９３とで構成され
ている。第２の紙管９３の中には、上方が開放したカッ
プ形状の試料容器９４が収容されており、この試料容器
９４によって前述の試料採取空間９５が画成されてい
る。第２の紙管９３の下端は耐火物（耐火セメント等）
９６で閉塞されている。第２の紙管９３の側面には試料
採取空間９５に連通した湯口９７が形成されており、試
料採取時にサンプラー９０を溶融金属に浸漬すると、こ
の湯口９７を介して試料採取空間９５へ溶融金属が流れ
込み、流れ込んだ溶融金属は、試料容器９４に熱を奪わ
れて凝固する。

【０００４】サンプラー９０を溶融金属から引揚げたな
ら、先ずランスからサンプラー９０を取り外し、続いて
そのサンプラー９０から凝固した試料を取り出す。サン
プラー９０から凝固試料を取り出すためには、先ず、湯
口９７のところでサンプラー９０を折り曲げるようにし
て、サンプラー９０の本体部９１に折曲力を加え、それ
によって、本体部９１をこの湯口９７のところで破断さ
せて、本体部９１の中から試料容器９４を取り出す。こ
うして取り出した、中に凝固試料９８を収容した試料容
器９４を図１１に示した。続いて、その取り出した試料
容器９４にハンマ等で衝撃を与えて、その試料容器９４
から凝固試料９８を取り出す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】溶融金属の試料採取
は、主として、金属の精練工程中の成分分析に必要な試
料を供する目的で行なわれる。金属の精練工程では、温
度制御のタイミング並びに様々な原料や添加剤等の投入
のタイミングが非常に重要であるため、試料採取はいわ
ば時間との戦いでもある。従って、凝固試料の取出しは
迅速に行なう必要があり、場合によっては、赤熱状態ま
たはそれに近い高温の凝固試料をサンプラーから取り出
さねばならないこともあり、作業能率を犠牲にしなけれ
ば作業の安全を確保できないこともしばしばであった。
更には、サンプラーからの凝固試料の取出し作業を行な
う現場は金属溶融炉に近く、溶融金属の輻射熱を受けて
雰囲気温度が高いために、作業環境が過酷であるという
ことからも、サンプラーからの凝固試料の取出し作業を
高度に自動化することが強く望まれていた。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みなされたものであ
り、その主目的は、破断可能な本体部と、該本体部の中
に収容された試料用の溶融金属を汲み取るための試料容
器とを備えたサンプラーから、採取されて凝固した試料
を取り出すための、高度に自動化した金属試料取出装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、破断可能な本体部と、該本体部の中に収
容された試料用の溶融金属を汲み取るための試料容器と
を備えたサンプラーから、採取されて凝固した試料を取
り出すための金属試料取出装置を提供する。この金属試
料取出装置は、前記サンプラーの前記本体部から前記試
料容器を取り出すための試料容器取出部と、前記本体部
から取り出された前記試料容器から凝固した試料を取り
出すための試料分離回収部とを備えている。

【０００８】前記試料容器取出部は、前記サンプラーを
把持するための少なくとも２つのクランプ機構と、それ
らクランプ機構を相対的に移動させるための移動機構と
を備えており、それらクランプ機構によって前記サンプ
ラーを把持した後にそれらクランプ機構を相対的に移動
させることによって、前記サンプラーの前記本体部を破
断させて該本体部の中から前記試料容器を落下させるこ
とができるように構成してある。

【０００９】前記試料分離回収部は、前記試料容器取出
部から受け取った前記試料容器を該試料容器の開口部を
下向きにして支持する支持機構と、前記支持機構に支持
された前記試料容器に衝撃力を作用させて、該試料容器
から凝固試料を分離させる分離機構と、前記試料容器か
ら分離した凝固試料を回収する回収機構とを備えてい
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。本発明に係る金属試料取出装置は、破断可
能な本体部と、該本体部の中に収容された試料用の溶融
金属を汲み取るための試料容器とを備えたサンプラーか
ら、採取されて凝固した試料を取り出すための装置であ
る。この種のサンプラーは広く一般的に使用されてお
り、先に説明した図１０のサンプラー９０もそのうちの
１つである。既述の如く、図１０のサンプラー９０の本
体部９１は、ランス１００の下端に装着できるようにし
た中空円筒形状の第１の紙管９２と、この紙管９２の下
端に接続した同じく中空円筒形状のやや大径の第２の紙
管９３とで構成されている。第２の紙管９３の中には、
試料採取空間９５を画成している上方が開放したカップ
形状の試料容器９４が収容されている。第２の紙管９３
の下端は、耐火物（耐火セメント等）９６で閉塞されて
いる。第２の紙管９３の側面には試料採取空間９５に連
通した湯口９７が形成されており、試料採取時にサンプ
ラー９０を溶融金属に浸漬すると、湯口９７を介して試
料採取空間９５へ溶融金属が流れ込み、流れ込んだ溶融
金属は試料容器９４に熱を奪われて凝固する。

【００１１】勿論、本発明の装置によって取り扱えるサ
ンプラーは図１０に示したサンプラー９０だけに限られ
るものではなく、破断可能な本体部と該本体部の中に収
容された試料用の溶融金属を汲み取るための試料容器と
を備えたサンプラーであればいかなる種類のサンプラー
でも、そのサンプラーに適合するように本発明の装置を
構成することができる。

【００１２】図１は本発明の実施例に係る金属試料取出
装置１０の正面図、図２はその側面図、図３は後述する
下クランプ機構を第２ポジションへ移動させた状態を示
す側面図である。金属試料取出装置１０は、サンプラー
の本体部から試料容器を取り出すための試料容器取出部
１２と、サンプラーの本体部から取り出された試料容器
から凝固した試料を取り出すための試料分離回収部１４
とで構成され、又それら試料容器取出部１２と試料分離
回収部１４は金属試料取出装置１０のフレーム１６上に
設けられている。

【００１３】試料容器取出部１２は、上クランプ機構２
２、中クランプ機構２４、及び下クランプ機構２６を備
えている。これらクランプ機構は、サンプラー９０を把
持するのに適した形状の開閉可能な可動クランプ爪を有
し、該クランプ爪の開閉動作は流体圧シリンダで駆動さ
れる。上クランプ機構２２と中クランプ機構２４とはフ
レーム１６に固定してあり、一方、下クランプ機構２６
は、フレーム１６に対して水平方向に移動可能に、しか
も上下反転可能に、フレーム１６に取り付けてある。

【００１４】上クランプ機構２２を図４に平面図で示し
た。上クランプ機構２２は、クランプ機構ベース部材６
０と、このクランプ機構ベース部材６０に枢着した開閉
可能な一対の可動クランプ爪６２と、それら可動クラン
プ爪６２を開位置（想像線）と閉位置（実線）との間で
駆動する流体圧シリンダ６４とで構成されている。中ク
ランプ機構２４も、可動クランプ爪の形状がやや異なる
ことを除いて、これと同様の構成である。

【００１５】下クランプ機構２６は、図５及び図６に詳
細に示したように、水平方向に移動する台車１８上に上
下反転可能に取り付けてある。台車１８は流体圧シリン
ダ１９（図１）に駆動されて、フレーム１６の基部に固
設した水平レール２０上を図２に示した前方位置と図３
に示した後方位置との間で往復移動する。下クランプ機
構２６は、ブラケット部６６ａとステム部６６ｂとを有
するクランプ機構ベース部材６６と、ブラケット部６６
ａに枢着した開閉可能な一対の可動クランプ爪６８と、
それら可動クランプ爪６８を開位置（想像線）と閉位置
（実線）との間で駆動する流体圧シリンダ７０とで構成
されている。クランプ機構ベース部材６６のステム部６
６ｂは一対の軸受７２によって回転可能に支持されてお
り、このステム部６６ｂにはスプロケット７４を取付け
てある。台車１８上に固設した回転駆動用モータ７６が
チェーン７８を介してこのスプロケット７４を回転させ
ることによって、下クランプ機構２６を１８０°回転さ
せて上下を反転させることができるようにしている。

【００１６】図２に示したように台車１８が前方位置に
あるときには、下クランプ機構２６は第１ポジションに
あり、図３に示したように台車１８が後方位置にあると
きには、下クランプ機構２６は第２ポジションにある。
図２から分かるように、下クランプ機構２６が第１ポジ
ションにあるときには、各クランプ機構２２、２４、２
６の把持中心が略々垂直方向に延在する１本の直線上に
位置し、それらクランプ機構によって垂直姿勢にあるサ
ンプラー９０の本体部９１の３箇所を把持することがで
きる。このようにサンプラー９０を把持した後に下クラ
ンプ機構２６を第２ポジションへ移動させると、図３に
示したように、サンプラー９０の本体部９１が破断して
２つの破断片９１ａ、９１ｂになり、下クランプ機構２
６が把持している下側の破断片９１ｂの中に試料容器９
４が残る。

【００１７】続いて下クランプ機構２６の上下を反転さ
せるが、その際に反転の途中で試料容器９４が破断片９
１ｂから抜け落ちて落下するのを防止するために、下ク
ランプ機構２６には、試料容器９４の落下を選択的に防
止する落下防止機構を備えている。この落下防止機構
は、下クランプ機構２６のブラケット部６６ａに枢着し
た落下防止板８０と、この落下防止板８０を、図５に示
した落下防止位置と図６に示した落下許容位置との間で
揺動させる駆動アクチュエータ８２とで構成されてい
る。落下防止板８０は通常は落下許容位置にあり、サン
プラー９０の本体部９１を破断させて図３に示す状態に
なったならば、落下防止位置へ移動させる。続いて、下
クランプ機構２６の上下を反転して図５に示す状態にし
た後に落下防止板８０を落下許容位置へ復帰させると、
試料容器９４が破断片９１ｂから抜け落ちて、後述する
試料分離回収部１４の分離室３６の中へ落下する。

【００１８】次に図７を参照して、前述の試料分離回収
部１４について説明する。試料分離回収部１４は、試料
容器取出部１２から受け取った試料容器を、その試料容
器の開口部を下向きにして支持する支持機構と、支持機
構に支持された試料容器９４に衝撃力を作用させてその
試料容器から凝固試料を分離させる分離機構３２と、試
料容器から分離した凝固試料を回収する回収機構３４と
を備える。

【００１９】より詳しくは、図７に示すように、試料分
離回収部１４は、フレーム１６に固設した頑丈な分離室
３６を備えており、この分離室３６は、試料容器９４の
外径よりやや大きい内径を有し略々垂直方向に延在する
円筒形状の内部空間３６ａを画成している。また更に試
料分離回収部１４は、フレーム１６に固設した逆Ｙ字形
の分岐管から成るシュート３８を備えている。シュート
３８は、その上端に開口３８ａを備え、途中で分岐して
下端には２つの開口３８ｂ、３８ｃを備える。上端の開
口３８ａは分離室３６の下端の開口と向かい合ってお
り、そのためシュート３８の内部と分離室３６の内部空
間３６ａとは実質的に連続しているが、ただし、シュー
ト３８の上端と分離室３６の下端との間には図示の如く
小さな隙間Ｓを空けてある。

【００２０】支持機構は、上述の分離室３６と、分離室
３６の底部を選択的に開閉する開閉機構３９（図８）
と、試料容器９４を分離室３６の内部空間３６ａの側壁
面との間に挟持する試料容器クランプ機構４０（図９）
とで構成される。開閉機構３９は、図７及び図８に示し
たように、支軸４１ａを中心として水平に揺動可能な閉
塞板４１と、この閉塞板４１を、上述の隙間Ｓに入り込
んだ閉塞位置（図８の実線）と隙間Ｓから外に抜け出た
開放位置（図８の想像線）との間で揺動させる流体圧シ
リンダ４２とで構成される。閉塞板４１は通常は閉塞位
置にあり、開口部を下向きにして落下してくる試料容器
９４は、分離室３６の上端に設けた案内じょうご３７に
よって分離室３６の内部空間３６ａへ案内されて、閉塞
板４１の上に落ち着く。続いて、試料容器クランプ機構
４０がその試料容器９４を固定して、後述のハンマ部材
４５がその試料容器９４に衝撃を与え、その後に、閉塞
板４１は開放位置へ揺動される。これについては後述す
る。

【００２１】試料容器クランプ機構４０は、図７及び図
９に示したように、分離室３６の側方に設けた流体圧シ
リンダ４３と、この流体圧シリンダの作動ロッド４３ａ
に固設したクランプ部材４４とで構成される。クランプ
部材４４は、分離室３６の側壁部に形成した開口３６ｂ
を介して内部空間３６ａの中へ出没できるようにしてあ
る。クランプ部材４４は通常は内部空間３６ａから引っ
込んだ位置にある。そして、分離室３６の中へ落下して
きた試料容器９４が閉塞板４１の上に落ち着いたなら
ば、流体圧シリンダ４３を作動させてクランプ部材４４
を内部空間３６ａの中へ突き出し、それによって、この
クランプ部材４４と分離室３６の内部空間３６ａの側壁
面との間に試料容器９４を挟持して固定する。既述の如
く、また、図７に示すように、こうして支持された試料
容器９４はその開口部が下向きになっている。

【００２２】支持機構に支持された試料容器９４に衝撃
力を作用させてその試料容器から凝固試料を分離させる
前述の分離機構３２は、図７及び図９に示したように、
支軸４５ａを中心として水平方向に揺動可能で支軸４５
ａから離隔した位置に垂直ピン４５ｂを立設したハンマ
部材４５と、ハンマ部材４５を打撃方向（図９における
右方）へ揺動させるように常時付勢しているスプリング
４６と、ハンマ部材４５の垂直ピン４５ｂと係脱可能な
係合突起を有するカム部材４７を固設した回転カム軸４
８と、カム軸４８を図９の矢印Ａの方向へ回転させるた
めの駆動機構４９（図７）とで構成される。分離室３６
の側壁部には、前述の開口３６ｂと反対側の位置に開口
３６ｃを形成してあり、ハンマ部材４５は、その先端の
打撃部４５ｃがこの開口３６ｃを介して分離室３６の内
部空間３６ａの中へ出没できるようにしてある。カム部
材４７は通常は、その係合突起が図９に示したようにハ
ンマ部材４５の垂直ピン４５ｂと係合するような角度位
置にされており、そのためハンマ部材４５は通常は、そ
の打撃部４５ｃが内部空間３６ａへ突出せずに引っ込ん
でいる。そして、支持機構のクランプ部材４４が試料容
器９４を内部空間３６ａの側壁面との間に挟持して支持
したならば、カム軸４８を回転させてハンマ部材４５を
図９の左方へ揺動させる（実線）。ハンマ部材４５が所
定の位置まで揺動したならば、カム部材４７の係合突起
とハンマ部材４５の垂直ピン４５ｂとの係合が外れ、ハ
ンマ部材４５はスプリング４８の付勢力によって急速に
右方へ揺動し（想像線）、打撃部４５ｃが試料容器９４
を打撃する。これによって試料容器９４に衝撃力が作用
し、試料容器９４から凝固試料９８が分離する。通常は
１回の打撃で試料容器から凝固試料を分離することがで
きるが、念のためカム軸４８を数回に亙って回転させ
て、その回転の数だけ衝撃を与えるようにしても良い。
最終的にはカム軸４８を、カム部材４７が図９に示した
回転位置にくるようにして停止させ、ハンマ部材４５の
打撃部４５ｃを内部空間３６ａから引っ込めておく。

【００２３】試料容器から分離した凝固試料を回収する
回収機構３４は、前述の逆Ｙ字形の分岐管から成るシュ
ート３８で構成される。既述の如くシュート３８は、そ
の上端に開口３８ａを備え、途中で分岐して下端には２
つの開口３８ｂ、３８ｃを備えている。分岐部分には、
図７に示すように、上端の開口３８ａを下端の２つの開
口３８ｂと３８ｃとのいずれか一方へ選択的に連通させ
るための切換機構であるダンパー部材５０を備えてい
る。上端の開口３８ａは、分離室３６から落下してくる
試料容器ないし凝固試料を受け入れるための受入部とし
て機能し、ダンパー部材５０を不図示のアクチュエータ
で適宜切換操作することによって、下端の２つの開口３
８ｂ、３８ｃを、夫々、試料容器９４と凝固試料９８と
を排出するための排出部として機能させることができる
ようにしている。

【００２４】尚、試料容器９４及び凝固試料９８は分離
室３６の内部空間３６ａへ搬入された時点ではかなりの
高温である場合もあるため、この金属試料取出装置１０
は、試料容器及び凝固試料を冷却するための冷却用エア
ーを分離室３６の中に流す冷却機構（不図示）を備えて
いる。更に図１に示すように、この金属試料取出装置１
０の正面には、上クランプ機構２２、中クランプ機構２
４、及び第１ポジションにある下クランプ機構２６の夫
々の把持中心の真下の位置に、破断させたサンプラーの
本体部９１の破断片９１ａ、９１ｂを回収するための回
収シュート５１を備えている。

【００２５】次に、以上に説明した本発明の実施例に係
る金属試料取出装置の動作について説明する。金属試料
取出装置は、試料用に溶融金属を採取したサンプラーか
ら凝固した金属試料を取り出す作業を自動化した装置で
あるため、自動式ランス昇降装置と組み合わせて使用す
れば、金属溶融炉の周囲の過酷な環境での作業を無人化
し得るという大きな利点が得られる。それゆえ、以下の
動作説明では、自動式ランス昇降装置と組み合わせた場
合について説明して行く。自動式ランス昇降装置につい
ては、様々な種類のものが公知となっているため、ここ
では自動式ランス昇降装置の具体的な構造の説明は省略
する。ただし、多くの自動式ランス昇降装置では、略々
垂直な姿勢に支持したランスを降下及び上昇させて、そ
のランスの下端に装着したサンプラーを溶融金属に浸漬
し引揚げることによって、そのサンプラーに試料を汲み
取るようにしており、また、ランスを上昇させた後に
は、そのランスを水平方向へ、サンプラー受渡し位置ま
で移動させるようにしているため、ここでも、そのよう
な自動式ランス昇降装置を使用している場合について説
明をして行く。

【００２６】図２は、不図示の自動式ランス昇降装置に
よってサンプラー９０に溶融金属試料を汲み取った後
に、そのサンプラー９０を、サンプラー受渡し位置まで
移動させた状態を示している。台車１８が前方位置にあ
るため、下クランプ機構２６は第１ポジションにある。
このとき、上クランプ機構２２、中クランプ機構２４、
及び下クランプ機構２６の夫々の把持中心は垂直方向に
一致している。

【００２７】次に、３つのクランプ機構２２、２４、２
６を閉にして、サンプラー９０を把持させる。続いて自
動式ランス昇降装置がランス１００を上昇させると、サ
ンプラー９０は把持されたままランス１００から分離さ
れる。次に、図３に示すように台車１８を後方位置へ移
動させ、それによって下クランプ機構２６を第２ポジシ
ョンへ移動させる。このとき、サンプラー９０の上側
は、上クランプ機構２２及び中クランプ機構２４によっ
て把持されているため、下クランプ機構２６の移動によ
ってサンプラー９０の本体部９１に破断力が作用し、そ
のため本体部９１は、上クランプ機構２２及び中クラン
プ機構２４に把持された上側破断片９１ａと、下クラン
プ機構２６に把持された下側破断片９１ｂとに破断され
る。次に、上クランプ機構２２及び中クランプ機構２４
を開にして、上側破断片９１ａを回収シュート５１に落
下させて回収する。下側破断片９１ｂの中には凝固試料
９８を収容した試料容器９４が残っている。

【００２８】次に、下クランプ機構２６のブラケット部
６６ａに備えた落下防止板８０を落下防止位置へ揺動さ
せて、下側破断片９１ｂの上部を覆わせる。次に、下ク
ランプ機構２６を１８０°回転させて上下を反転させ、
図５に示した状態にする。このとき、その反転が完了す
る前に、試料容器９４が下側破断片９１ｂから落下しよ
うとすることがあるが、その落下は落下防止板８０によ
って防止される。下クランプ機構２６が完全に反転した
ならば、落下防止板８０を落下許容位置へ揺動させる。
すると、試料容器９４は、試料容器９４が破断片９１ｂ
から抜け落ち、案内じょうご３７によって分離室３６の
内部空間３６ａへ案内されて、閉塞位置にある閉塞板４
１の上に落ち着く。続いて、必要とあらば前述の冷却機
構を作動させて分離室３６の中に冷却用エアーを流し、
試料容器９４及び凝固試料９８を冷却する。

【００２９】次に、試料容器クランプ機構４０を作動さ
せて、試料容器９４を分離室３６の内部空間３６ａの側
壁面との間に挟持させて固定する。次に、分離機構３２
を作動させて、ハンマ部材４５で試料容器９４に所定回
数の衝撃を与えて、試料容器９４と凝固試料９８とを分
離させる。所定回数の衝撃を与えた後に閉塞板４１を開
放位置へ移動させると、凝固試料９８のみがシュート３
８の中へ落下する。このときダンパー部材５０は、シュ
ート３８の上端の開口３８ａを下端の２つの開口３８
ｂ、３８ｃのうちの、開口３８ｂに連通させているた
め、凝固試料９８はこの開口３８ｂから排出されて回収
される。次に、ダンパー部材５０を切換えて上端の開口
３８ａを下端の他方の開口３８ｃに連通させた上で、試
料容器クランプ機構４０を作動させて、試料容器９４を
落下させる。試料容器は開口３８ｃから排出されて凝固
試料９８とは別個の場所へ回収される。

【００３０】次に、下クランプ機構２６を再び反転させ
て図５の倒立姿勢から図３の正立姿勢へ戻し、更に、台
車１８を前進させて図２の前方位置へ戻し、これによっ
て下クランプ機構２６を第１ポジションへ復帰させる。
次に、下クランプ機構２６を開にして、それまで把持し
ていたサンプラーの本体部９１の下側破断片９１ｂを回
収シュート５１へ落下させて回収する。次に、各作動部
を全て初期状態の位置に復帰させて、動作サイクルを完
了する。

【００３１】尚、回収した凝固試料９８は、ベルトコン
ベアー等の搬送手段を備えておき、所定の場所へ搬送す
るようにしても良い。また、本実施例の金属試料取出装
置はその制御方法を変更するだけで、試料容器９４と凝
固試料９８を同じ場所へ回収することも、更には、それ
らを分離せず一体のままで回収することもできる。

【００３２】下クランプ機構２６の第１ポジションから
第２ポジションへの移動は、本実施例では直線移動であ
るが、この移動を揺動ないし回転運動にすることも可能
である。下クランプ機構２６を第１ポジションから第２
ポジションへ移動させることの主たる目的は、下クラン
プ機構２６を上クランプ機構２２及び中クランプ機構２
４に対して相対的に移動させてサンプラーの本体部９１
を破断することにあるため、実施例とは逆に下クランプ
機構２６の方をフレーム１６に固定し、上クランプ機構
２２及び中クランプ機構２４の方をフレーム１６に対し
て移動させるようにしても良い。クランプ機構の数も３
つに限られず、２つにしたり、４つ以上にすることも考
えられる。

【００３３】上記実施例では、クランプ機構の相対的な
移動によってサンプラーの本体部を破断したが、本発明
は上記実施例に限定されず、例えば、切断機構を加設し
て、握持したサンプラーの本体部を該切断機構で切断し
た後、下クランプ機構を第１ポジションから第２ポジシ
ョンへ移動させてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
破断又は切断可能な本体部と、該本体部の中に収容され
た試料用の溶融金属を汲み取るための試料容器とを備え
たサンプラーから、採取されて凝固した試料を取り出す
ための金属試料取出装置を高度に自動化して、その試料
取出しの作業を無人化することができるため、作業能率
を大幅に向上させることができると共に、労働環境を衛
生上良好に保つための出費を不要化することができると
いう、優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る金属試料取出装置の正面
図である。

【図２】図１の金属試料取出装置の側面図である。

【図３】下クランプ機構を第２ポジションへ移動後反転
させた状態を示す図１の金属試料取出装置の側面図であ
る。

【図４】図１の金属試料取出装置の上クランプ機構の平
面図である。

【図５】図１の金属試料取出装置の下クランプ機構と台
車の側面図である。

【図６】図１の金属試料取出装置の下クランプ機構と台
車の平面図である。

【図７】図１の金属試料取出装置の試料分離回収部の側
面図である。

【図８】図７の８−８線から視た、試料分離回収部の平
面図である。

【図９】図７の９−９線から視た、試料分離回収部の平
面図である。

【図１０】図１の金属試料取出装置が取り扱う具体的な
サンプラーの一例を示した断面図である。

【図１１】図１０のサンプラーの試料容器とその中の凝
固試料とを示した図である。

【符号の説明】

１０ 金属試料取出装置 １２ 試料容器取出部 １４ 試料分離回収部 １６ フレーム １８ 台車 ２２ 上クランプ機構 ２４ 中クランプ機構 ２６ 下クランプ機構 ３０ 支持機構 ３２ 分離機構 ３４ 回収機構 ３６ 分離室 ９０ サンプラー ９１ サンプラーの本体部 ９４ 試料容器 ９８ 凝固試料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片桐 康 千葉県市川市鬼高３−28−23 大阪酸素工 業株式会社市川工場内 (72)発明者 下村 昭夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大河内 巌 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 破断可能な本体部と、該本体部の中に収
   容された試料用の溶融金属を汲み取るための試料容器と
   を備えたサンプラーから、採取されて凝固した試料を取
   り出すための金属試料取出装置において、 前記サンプラーの前記本体部から前記試料容器を取り出
   すための試料容器取出部と、前記本体部から取り出され
   た前記試料容器から凝固した試料を取り出して回収する
   ための試料分離回収部とを備え、 前記試料容器取出部は、前記サンプラーを把持するため
   の少なくとも２つのクランプ機構と、それらクランプ機
   構を相対的に移動させるための移動機構とを備えてお
   り、それらクランプ機構によって前記サンプラーを把持
   した後にそれらクランプ機構を相対的に移動させること
   によって、前記サンプラーの前記本体部を破断させて該
   本体部の中から前記試料容器を落下させることができる
   ように構成してあり、 前記試料分離回収部は、前記試料容器取出部から受け取
   った前記試料容器を該試料容器の開口部を下向きにして
   支持する支持機構と、前記支持機構に支持された前記試
   料容器に衝撃力を作用させて該試料容器から凝固試料を
   分離させる分離機構と、前記試料容器から分離した凝固
   試料を回収する回収機構とを備える、ことを特徴とする
   金属試料取出装置。
2. 【請求項２】 破断可能な本体部と、該本体部の中に収
   容された試料用の溶融金属を汲み取るための試料容器と
   を備えたサンプラーから、採取されて凝固した試料を取
   り出すための金属試料取出装置において、 前記サンプラーの前記本体部から前記試料容器を取り出
   すための試料容器取出部と、前記本体部から取り出され
   た前記試料容器から凝固した試料を取り出して回収する
   ための試料分離回収部とを備え、 前記試料容器取出部は、前記サンプラーを把持するため
   の、上クランプ機構、中クランプ機構、及び下クランプ
   機構を含んでおり、前記下クランプ機構は該下クランプ
   機構を第１ポジションと第２ポジションとの間で移動さ
   せるための移動機構を備えており、前記下クランプ機構
   が前記第１ポジションにあるときには、前記上クランプ
   機構、前記中クランプ機構、及び前記下クランプ機構の
   把持中心が略々垂直方向に延在する１本の直線上に位置
   して、それらクランプ機構によって前記サンプラーを把
   持できるようにしてあり、更に、前記上クランプ機構、
   前記中クランプ機構、及び前記下クランプ機構によって
   前記サンプラーを把持した後に前記下クランプ機構を前
   記第１ポジションから前記第２ポジションへ移動させる
   ことにより、前記サンプラーの前記本体部に破断力を作
   用させて該本体部を破断できるようにしてあり、該本体
   部の破断片のうち前記下クランプ機構が把持している破
   断片の中に前記試料容器が残るようにしてあり、更に、
   前記下クランプ機構は該下クランプ機構の上下を反転さ
   せるための反転機構を備えており、前記破断片を把持し
   ている前記下クランプ機構の上下を反転させることによ
   って、該破断片の中の前記試料容器を落下させることが
   できるように構成してあり、 前記試料分離回収部は、前記試料容器取出部から受け取
   った前記試料容器を該試料容器の開口部を下向きにして
   支持する支持機構と、前記支持機構に支持された前記試
   料容器に衝撃力を作用させて該試料容器から凝固試料を
   分離させる分離機構と、前記試料容器から分離した凝固
   試料を回収する回収機構とを備える、ことを特徴とする
   金属試料取出装置。
3. 【請求項３】 前記下クランプ機構が、上下反転時に、
   把持している破断片の中から前記試料容器が落下するの
   を選択的に防止する落下防止機構を備えていることを特
   徴とする請求項２記載の金属試料取出装置。
4. 【請求項４】 前記試料容器取出部がフレームを含んで
   おり、前記上クランプ機構及び前記中クランプ機構は前
   記フレームに固定してあり、前記下クランプ機構は前記
   フレームに対して移動可能な台車に取付けてあることを
   特徴とする請求項２記載の金属試料取出装置。
5. 【請求項５】 前記回収機構は、分離した前記試料容器
   と前記凝固試料とを別々に回収するように構成してある
   ことを特徴とする請求項２記載の金属試料取出装置。
6. 【請求項６】 前記支持機構は、前記試料容器の外径よ
   りやや大きい内径を有し略々垂直方向に延在する円筒形
   状の内部空間を画成している分離室と、前記分離室の底
   部を選択的に開閉する開閉機構と、前記試料容器を前記
   分離室の前記内部空間の側壁面との間に挟持する試料容
   器クランプ機構とを含んでいることを特徴とする請求項
   ２記載の金属試料取出装置。
7. 【請求項７】 前記分離機構は、前記試料容器クランプ
   機構と前記分離室の前記内部空間の前記側壁面との間に
   挟持された前記試料容器に対して、前記分離室の側壁に
   形成された開口を介して打撃を与えるハンマ機構を含ん
   でいることを特徴とする請求項６記載の金属試料取出装
   置。
8. 【請求項８】 前記分離室の中に前記試料容器及び前記
   凝固試料を冷却するための冷却用エアーを流す冷却機構
   を備えたことを特徴とする請求項６記載の金属試料取出
   装置。
9. 【請求項９】 前記回収機構は、前記分離室の下方に設
   けた仕分機構を含んでおり、該仕分機構は、前記分離室
   から落下してくる前記試料容器ないし前記凝固試料を受
   け入れるための受入部と、前記試料容器を排出するため
   の第１排出部と、前記凝固試料を排出するための第２排
   出部と、前記受入部を前記第１排出部と前記第２排出部
   とのいずれか一方へ選択的に連通させるための切換機構
   とを含んでいることを特徴とする請求項６記載の金属試
   料取出装置。
10. 【請求項１０】 切断可能な本体部と、該本体部の中に
    収容された試料用の溶融金属を汲み取るための試料容器
    とを備えたサンプラーから、採取されて凝固した試料を
    取り出すための金属試料取出装置において、 前記サンプラーの前記本体部から前記試料容器を取り出
    すための試料容器取出部と、前記本体部から取り出され
    た前記試料容器から凝固した試料を取り出して回収する
    ための試料分離回収部とを備え、 前記試料容器取出部は、前記サンプラーを把持するクラ
    ンプ機構と、該クランプ機構で握持した前記サンプラー
    を切断する切断機構とを備えると共に、該切断機構によ
    って切断された前記本体部の中から前記試料容器を落下
    させることができるように構成してあり、 前記試料分離回収部は、前記試料容器取出部から受け取
    った前記試料容器を該試料容器の開口部を下向きにして
    支持する支持機構と、前記支持機構に支持された前記試
    料容器に衝撃力を作用させて該試料容器から凝固試料を
    分離させる分離機構と、前記試料容器から分離した凝固
    試料を回収する回収機構とを備える、ことを特徴とする
    金属試料取出装置。
11. 【請求項１１】 前記回収機構は、分離した前記試料容
    器と前記凝固試料とを別々に回収するように構成してあ
    ることを特徴とする請求項１０記載の金属試料取出装
    置。
12. 【請求項１２】 前記支持機構は、前記試料容器の外径
    よりやや大きい内径を有し略々垂直方向に延在する円筒
    形状の内部空間を画成している分離室と、前記分離室の
    底部を選択的に開閉する開閉機構と、前記試料容器を前
    記分離室の前記内部空間の側壁面との間に挟持する試料
    容器クランプ機構とを含んでいることを特徴とする請求
    項１１記載の金属試料取出装置。
13. 【請求項１３】 前記分離機構は、前記試料容器クラン
    プ機構と前記分離室の前記内部空間の前記側壁面との間
    に挟持された前記試料容器に対して、前記分離室の側壁
    に形成された開口を介して打撃を与えるハンマ機構を含
    んでいることを特徴とする請求項１２記載の金属試料取
    出装置。
14. 【請求項１４】 前記回収機構は、前記分離室の下方に
    設けた仕分機構を含んでおり、該仕分機構は、前記分離
    室から落下してくる前記試料容器ないし前記凝固試料を
    受け入れるための受入部と、前記試料容器を排出するた
    めの第１排出部と、前記凝固試料を排出するための第２
    排出部と、前記受入部を前記第１排出部と前記第２排出
    部とのいずれか一方へ選択的に連通させるための切換機
    構とを含んでいることを特徴とする請求項１３記載の金
    属試料取出装置。