JPS62179862A

JPS62179862A - 自動注湯機の定点注湯装置

Info

Publication number: JPS62179862A
Application number: JP2266086A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kanamori; 金森　彰彦; Yoshito Kato; 加藤　由人; Masao Kawase; 昌男川瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1987-08-07
Also published as: JPH0416261B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、自動的に戸より溶湯を汲み上げて鋳型へ注湯
する自動注湯機において、ラドルからの注湯点（溶湯落
下点）が定点となるようにする定点注湯方法に関する。

（従来の技術）自動注湯機においては、注湯する鋳型の湯口が小さい場
合を考慮して、できるだけ注湯点を定点となるようにし
、かつ湯飛び範囲を狭くする必要があり、そのため各種
の定点注湯方法が発案されている。従来のこの種の定点
注湯方法の一例として実開昭５６−６５７６５号公報で
開示された装置を用いたものがある。この装置は、第８
図および第９図で示すもので、一対の支柱１．１の画先
端にそれぞれ取付アーム２，２を突設し、その上端にラ
ドル（取鍋）３の先端両側より突出した取付片４を枢着
する。そして、ラドル３の注出口５の口先６が前記の両
種着点７．７を結ぶ線上にくるようにする。またラドル
３の後端中央にも突片８を設け、ここに引上げ用のロッ
ド９の下端を枢着する。また蓋１０の前端上面は、一部
を大きくえぐって開口部１１を設ける。

この装置で注湯するには、ロッド９を引き上げラドル３
を前方に傾けて注出口５より溶湯を流し出す。このとき
ラドル３に於いては、流出口５の口先６が、ラドル３の
回転中心となる両種着点７，７を結ぶ線上にあるため、
ラドル３を前方に傾けても、流出口５の口先６は移動し
ない。すなわち、この種の注湯方法は流出する溶湯を、
ラドル３の傾きと関係なく常に一定位置から落下するよ
うＫしたものである。

また、注湯点が定点となるようにする方法の他の例とし
ては、自動注湯機として工業用ロボットを使ったものが
ある。これは、工業用ロボットのアームに２ドルを取付
け、該アームによりラドルを傾斜させると同時に注湯点
が定点となるように鋳型の湯口に対しラドルを前後方向
に移動させて注湯するものである。そして、この注湯動
作をあらかじめ工業用ロボットにティーチングしておく
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ラドルの流出口をラドルの回転中心に位
置させた注湯方法においては、注湯速度すなわちラドル
の回転速度が極めて遅い場合には、注湯点が定点となる
が、生産性および注湯条件を考慮して回転速度を速めた
場合には湯飛び範囲が拡がってしまうという問題点が生
じた。これは、ラドルの流出口が定点となっていること
に起因するもので、この実験方法および実験結果を第５
図および第７図に示す。これは、ω”　’、３　ｄｅＶ
′Ｂの回転速度でラドルを傾斜させて注湯したものであ
り、ｔｌは、そのときの浴湯が飛んだ位置とラドルの流
出口との距離を示し、ｔ２は、溶湯が飛んで流出口から
７５ｍ下での注湯中を示したものである。′Ｍ７図でわ
かるように１湯飛び範囲が非常に拡がってしまっている
。

次に１工業用ロボツトを用いて行なう注湯方法において
は、鋳型の湯口に対して前後にラドルを移動できるため
注湯点を定点とすることが可能であるが、ラドルの回転
動作角度をティーチングする以外に、回転角度に応じて
前後方向への移動をもティーチングする必要があり、テ
ィーチングが多軸となり複雑なものとなる。さらに、こ
の前後方向への移動は、ラドルの回転角度に応じて微妙
に動くように調整しなければならなく、ティーチングが
非常に難かしく熟練を要するという問題点が生じていた
。

本考案は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、容易
に注湯点が定点とすることのできる定点注湯方法を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決する手段として、自動注湯機のアーム
に、リンク機構を介してラドルを取付け、該リンク機構
の作動により前記ラドルを傾斜させ注湯するとともに、
注湯中間時に注湯開始時および注湯終了時よりも前記ラ
ドルを後退させて注湯するものである。

（作　　用）以上の構成により次の様に作用する。

溶湯を汲み上げたラドルを鋳型の湯口に移動させた後、
リンク機構が作動してラドルを傾斜させ注湯する。この
とき、ラドルの傾斜により湯飛び距離が変化するが、リ
ンク機構によりラドル先端位置を前後方向に移動させて
注湯点（溶湯落下点）を一定位置にする。そうすること
により、溶湯を外部にこぼすことなく湯口に注湯するこ
とができる。

なお、注湯時の湯飛びは溶湯の量およびラドルの回転速
度（傾斜速度）Ｋより異なるものであるが、一般的には
、注湯始めと終わりが湯飛び距離が小さく、中間時が最
大となる。そのため、ラドルの先端を中間時に後退させ
、最後にまた前進させるような軌跡を描くように移動さ
せる必要がある。

（実　施　例）次に、本発明の実施例を図面【基づいて説明する。

＠５図は、本発明に係る自動注湯機１２を有する自動注
湯システムを示す斜視図であり、この構成を概略説明す
ると、自動注湯機１２の本体１３には回動自在なアーム
１４が取付けられており、該アーム１４の先端には本発
明の要部である定点注湯装置としてのリンク機構１５を
介してラドル１６が取付けられている。床面には、鋳造
材料を溶融する炉１７と上面に湯口１８ａを有する鋳型
１８．１８・・・を載せた回転テ−プル１９とが設けら
れている。なお、２０は自動注湯機の制御部である。

続いて、本発明の要部であるリンク機構１５を第１図お
よび第２図を用いて説明する。

自動注湯機本体１６のアーム１４には、モータまたはシ
リンダ装置等のアクチェータ２１が設けられており、ア
クチェータ２１の駆動シャフト２２はアーム部材２５の
長孔２４にピン２５を介して係着されている。また、ア
ーム部材２３は、アーム１４に固定されている固定部材
２６に回動自在に取付けられている回転軸２７に取付け
られており、この回転軸２７には第１リンク２８の一端
が固定されている。第１リンク２８の他端は接合軸２９
を介して回動可能な第２リンク３０の一端が取付けられ
ており、第２リンク３０の他端はラドル１６上端中央に
回動可能に軸着されている。さらに、第２リンク３０の
中間部には第３リンク５１の中間部が接合軸５２を介し
て回動自在に取付けられている。

また、第３リンク３１の一端は、前述した固定部材２６
の下端に回転軸５３を介して回動可能に取付けられてお
り、他端には第４リンク３４の一端が接合軸６５を介し
て回動自在て取り付けられている。第４リンク３４の他
端はラドル１６の後端部に回動可能に軸着している。

第３リンク５１の接合軸３２と接合軸３５との間には、
この間の長さｔを調整することができる調整ネジ６６が
設けられている。

次に、このリンク機構１５の作用について説明する。ア
クチェータ２１が作動して、駆動シャフト２２が伸長す
ると第１リンク２８が図中左まわりに回転して第２リン
ク６０を上方に移動させる。それに伴ない第３リンク３
１が回転軸３３を中心に図中左まわりに回転させられる
。

そして、第３リンク３１の先端に取付けられている第４
リンク３４も上方に移動させられるが、第４リンク５４
の方が移動量が多いためラドル１６後端部が持ち上げら
れてラドル１６が傾斜させられる。このとき、ラドル１
６は、注湯中間時に注湯開始時および注湯終了時よりも
後退させられて移動する。この移動の軌跡についての実
験を次に示す。

第１図のリンク機構１５において、寸法ｔ１βを変えて
いりたときのラドル１６の注出口１６ａの軌跡を実験的
に求め、その結果を第４図に示す。なお、寸法ｔ１βは
表１に示す値に設定している。

表　　１第４図は、各寸法のリンク機構において、ラドル１６の
傾斜角度と、その傾斜角度におけるラドル１６の注出口
１６ａの水平方向の位置（リンク機構作動前の注出口１
６．の位置を０としてラドルの前進方向を＋、後退方向
を−とじている）との関係を示している。

そして、この軌跡の中で、第５図の実験において、ラド
ル１６を回転速度ω＝　４，３ｄｅｆ／ｓで傾斜させる
場合には、■の寸法関係のリンク機構を用いると第６図
に示すように注湯点がほぼ定点となるように注湯が行な
える。

なお、第４図の実験結果より次のことがわかる。リンク
角度β＝　１１．６°（一定）としてｔの長さのみを変
化させた場合には、ｔの長さが短かくなるほど、ラドル
１６の傾き角０の増大にともないラドル１６の注出口１
６ａは前進する。

また、リンクの長さｔ＝１４８（一定）とし、角度βを
１１．６°から２５°　に変えた場合には、ラドル１６
の注出口１６ａがラドル１６の傾き角θの増大にともな
いラドル１６は後退する。

以上の特性を利用すれば、注湯パターン（ラドルの傾斜
速度、ラドル注出口形状、注湯菫等）を変えた場合でも
、リンク機構１５のｔ１βの寸法を適宜に選んで、注湯
点が定点となるように注出口１６ａを移動させて注湯す
ることが可能である。

次に、この自動注湯システムの作用について説明する。

まず、自動注湯機本体１６のアーム１４が上下してラド
ル１６が炉１７から溶湯を汲み上げる。続いて、アーム
１４が回転してラドル１６を鋳型１８の湯口１８ａ上方
へ移動させると、アーム１４内のアクチェータ２１がリ
ンク機構１５を作動させる。そうすると、ラドル１６が
傾斜すると同時にラドル１６の注出口１６．を、注湯中
間時に注湯開始時および注湯終了時よりも後退させて注
湯する。このようにして、注湯点を定点として、鋳型１
８の湯口１８ａにこぼすことなく溶湯を注湯することが
できる。

一つの鋳型１８に注湯が終わるとアーム１４が元の位置
に戻り、前述と同一の作動ｔしてラドル１６に溶湯を汲
み上げる。また、回転テーブル１９が回転して、次の鋳
型１８が注湯位置に移動される。

このようにして、次次に、ラドル１６が炉１７から溶湯
を汲み上げ鋳型１８に注湯していく。

（発明の効果）本発明は、リンク機構を用いた注湯方法により、ラドル
を傾斜させるとともにラドル先端（注出口）を移動させ
て注湯点を定点にすることができるだめ湯口の小さい鋳
型でも溶湯をこばすことな（注湯できる。

さらに、ラドルの傾斜速度に応じてリンク機構の寸法関
係を変えるだけで、桂枝の注湯パターン（ラドルの傾斜
速度、ラドル注出口形状、注湯量等）に対応できる。

また、リンク機構を用いたため構造および制御が簡単に
なりコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の定点注湯方法に用いたリンク機構の
正面図、菓２図は、第１図のリンク機構の作動状態を示した図、第３図は、第１図のリンク機構を設けた自動注湯システ
ムを示す斜視図、第４図は、第１図のり／り機構のｔ１βの寸法をさまざ
まに設定した場合のラドル傾斜角度とラドル注出口の位
置の関係を示した実験結果の図、第５図は、ラドルの傾斜角度と湯飛び範囲の実験状態？
示す正面図、第６図は、第１図で示したり／り機構のｔ１βの寸法を
表１の■に設定したリンク機構を用いて第５図で示す実
験を行なった場合の実験結果を示す図、第７図は、第８図および第９図に示す従来の装置を用い
て第５図で示す実験を行なった場合の実験結果を示す図
、第８図は、従来の技術の一例を示す装置の平面図、第９図は、第８図の正面図である。１４・・・アーム１５・・・リンク機構１６・・・ラドル　　　□ 特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社（ｆまスン為　
１　≦どｉ　Ｊ　　−１１７、、で、゛・牙１図　　　
　　才２図１４・・・・７−ム１５・・・・りン７シｌ亀１６・・・ラドル矛３図２４図ラドル’ｋ　４４ｆＬ　Ｉｆ　（ｍｍ）牙５図牙６図　　　　　　オフ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動注湯機本体のアームに、リンク機構を介して
ラドルを取付け、該リンク機構の作動により前記ラドル
を傾斜させて注湯するとともに、注湯中間時に、注湯開
始時および注湯終了時よりも前記ラドルを後退させて注
湯することを特徴とする自動注湯機における定点注湯方
法。