KR100252710B1 - 침수된노즐장착및탈착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속적인 주조장치의 용융금속 용기(1)의 슬라이드 밸브장치(5) 상에 침수된 노즐(9)을 장착시키고 상기 슬라이드 밸브장치로 부터 상기 침수된 노즐을 탈착시키기 위한 침수된 노즐 장착 및 탈착장치를 제공하려는 것이다. 본 발명에 따른 장치는 상기 침수된 노즐의 상부상에 있는 장착핀(13)을 통해서 슬라이드 밸브장치에 대하여 가압된 상기 침수된 노즐을 고정시키기 위한 지지아암(27)을 갖춘 침수된 노즐 지지수단(25)을 포함한다.

고온의 환경하에서 모든 종류의 과도한 물리적인 작업을 제거하기 위해서 자동화된 작동에 있어서, 침수된 노즐 장착 및 탈착장치는 스탠드상에서 회전하도록 지지된 로보트 아암(21)상의 지지아암(27)에 대하여 위치조정 하기 위하여 측방향으로 미끄럼 가능하게 장착된 슬라이드 베이스(32)를 포함한다. 침수된 노즐로부터 돌출한 지지핀(14)을 거쳐서 침수된 노즐을 지지하기 위해서, 침수된 노즐 행거(40)가 설치된다. 행거(40)는 상기 슬라이드 베이스상에 있는 수직한 평면에서 회전하도록 선회가능하게 지지된다. 수직한 평면에서 회전하기 위하여 침수된 노즐 행거(40)를 안내하고 침수된 노즐 행거가 회전하는 수직한 평면에 대하여 수직한 방향으로 이동하기 위해서 침수된 노즐 행거를 통하여 상기 슬라이드 베이스를 안내하도록 작동하는 안내부재(45)가 슬라이드 밸브장치 아래에 구비되어 있다. 안내부재의 안내면(48,49)을 따라서 이동하도록 접촉기구(46)가 침수된 노즐 행거상에서 지지된다. 접촉기구(46)는 침수된 노즐 행거상에 있는 침수된 노즐의 장착핀(13)을 지지아암(27)의 핀 수용홈(28)내로 이동시키고 장착핀(13)들의 수평위치를 지지아암(27)의 위치들과 정렬되도록 조정하기 위해서, 안내면을 따라서 안내된다.

Description

침수된 노즐 장착 및 탈착장치

제1도는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 채용된 침수된 노즐 장착 및 탈착장치를 개략적으로 나타낸 도면.

제2도는 제1도의 침수된 노즐 장착 및 탈착장치의 필수적인 부분을 개략적으로 나타낸 측면도로서, 침수된 노즐이 침수된 노즐 고정장치로 운송되기 직전의 상태를 나타낸 도면.

제3도는 제1도의 침수된 노즐 장착 및 탈착장치의 필수적인 부분을 개략적으로 나타낸 제2도와 유사한 측면도로서, 침수된 노즐이 침수된 노즐 고정장치로 운송된 직후의 상태를 나타낸 도면.

제4도는 제3도에 도시된 필수적인 부분의 개략적인 정면도.

제5도는 안내부재와 접촉장치의 부분 단면의 평면도.

제6도는 제5도에 도시된 안내부재의 개략적인 평면도.

제7도는 제5도에 도시된 안내부재의 개략적인 정면도.

제8도는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치에 포함되어 있는 지지 아암의 말단부의 변경된 예를 개략적으로 나타낸 부분 측면도.

제9도는 로보트 아암의 개략적인 측면도.

제10도는 여분의 침수된 노즐 스탠드(stand)의 개략적인 정면도.

제11도는 침수된 노즐의 예열 스탠드의 부분 단면의 정면도.

제12도는 공지된 슬라이드 밸브장치의 개략적인 단면도.

제13도는 제12도의 장치에 사용되는 침수된 노즐을 고정시키는 노즐 케이스의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용융금속 용기 5 : 슬라이드 밸브장치

8 : 하부 노즐 9 : 침수된 노즐

10 : 노즐 케이스 13 : 장착핀

14 : 지지핀 15 : 유압식 실린더 작동기

21 : 로보트 아암 22 : 지지헤드

23 : 침수된 노즐 스탠드 24 : 침수된 노즐의 예열 스탠드

25 : 침수된 노즐의 고정 장치 27 : 지지아암

28 : 핀 수용 홈 29 : 베이스 아암

30 : 전방 아암 32 : 슬라이드 베이스

33 : 단부 브라켓 34 : 중간 브라켓

35 : 안내로드 36 : 슬라이더

38 : 압축스프링 40 : 행거

41 : 축 42 : 스토퍼

43 : 축받이 45 : 안내부재

46 : 접촉 장치 48 : 상부 안내면

48a,49a : 중간구간 48b,48c,49b,49c : 경사구간

49 : 측면 안내면 50 : 상부 로울러

52 : 측면 로울러 56,60 : 현수바아

63 : 승강기구 65 : 예열 버너

본 발명은 연속적인 금속 주조 시스템에서 레이들(ladle)이나 턴디쉬(tundish)와 같은 용융 금속용기에 침수된 노즐을 장착시키거나 탈착시키기 위한 침수된 노즐 장착 및 탈착장치에 관한 것이다.

연속적인 금속 주조 시스템은 레이들이나 턴디쉬와 같은 용융 금속용기를 갖고 있다. 상기 용융 금속용기에는 용기의 바닥벽 및 그 아래에 슬라이드 밸브장치가 제공되어 있다. 슬라이드 밸브장치는 바닥판과 슬라이드판을 포함하고 있는데, 슬라이드 판은 바닥판에 대하여 미끄러질 수 있다.

바닥판과 슬라이드 판은 각각 구멍을 갖추고 있는데, 이들 구멍을 통해서 용융 금속용기내에 있는 용융금속이 아래쪽으로 유동하게 된다. 바닥판에 대한 슬라이드 판의 위치를 적당하게 조절함으로써, 두 판들의 구멍들의 중첩 정도가 변화된다. 그리하여, 구멍들을 통해서 유동하는 유용금속의 유량을 조정할 수 있게 된다.

침수된 노즐은 아랫쪽으로 연장되고, 슬라이드 밸브장치의 아래에 제공되는 침수된 노즐 고정장치에 의해서 지지된다. 슬라이드 밸브장치를 통해서 아래방향으로 유동하는 용융금속은 침수된 노즐을 통해서 유동하게 된다. 침수된 노즐은 슬라이드 밸브에 제거가능하게 장착된다. 침수된 노즐은 연소적인 주조장치를 조립하는 경우에 슬라이드 밸브에 장착되어야 한다. 반면에, 침수된 노즐은 침수된 노즐이 손상되는 경우에 슬라이드 밸브로 부터 탈착되어야 한다.

침수된 노즐은 벽돌들로 형성되고 무겁기 때문에, 침수된 노즐의 장착 및 탈착을 위한 전체적인 수작업은 매우 어렵고 곤란하다. 그리고, 침수된 노즐의 장착 및 탈착작업은 슬라이드 밸브장치 주위로 조성된 고온의 환경하에서 수행되고 과도한 노동력이 요구되기 때문에, 매우 어렵다.

기계적인 장착 및 탈착수단을 사용하여 부식된 침수 노즐을 새로운 침수노즐과 교체하는 경우에, 차량에 실린 용융금속 용기는 작업장으로 운반되고, 용융금속 용기가 장착된 차량은 소정의 위치에서 정지한다. 그러면, 부식된 침수 노즐은 슬라이드 밸브장치로 부터 탈착되고, 다음에는 새로운 침수된 노즐이 슬라이드 밸브장치상에 장착된다. 그러나, 대부분의 경우에 있어서, 침수된 노즐이 슬라이드 밸브장치에 부착되는 슬라이드 밸브장치상의 위치는 기계적인 장착 및 탈착수단상의 침수된 노즐의 위치와 부합되지 않는다. 결과적으로, 슬라이드 밸브장치상의 장착 위치에 대한 기계적인 장착 및 탈착수단의 최종적인 위치조정은 침수된 노즐을 슬라이드 밸브장치상에 장착시키는 경우나 또는 슬라이드 밸브장치롤 부터 탈착시키는 경우에 시각적으로 수행되어야 한다. 작업자는 용융금속 용기를 둘러싸는 고온 환경하에서 기계적인 장착 및 탈착수단의 위치조정을 반드시 수행하여야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 침수된 노즐을 장착 및 탈착시키는 경우에 수작업의 필요없이 침수된 노즐의 위치를 소정위치로 자동적으로 조정할 수 있고, 고온환경하에서도 다량의 수작업을 완전하게 제거할 수 있는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치를 제공하려는 것이다.

본 발명에 따른 상기 목적을 달성하기 위해서, 수직하게 침수된 노즐을 슬라이드 밸브장치상에 장착시키고 상기 슬라이드 밸브장치로 부터 탈착시키기 위한 노즐 장착 및 탈착장치를 제공한다. 여기에서, 슬라이드 밸브 장치는 용융금속 용기의 바닥벽상 및 바닥벽 아래에 제공되고, 용융금속 용기내의 용융금속은 상기 슬라이드 밸브장치를 통해서 아래방향으로 유동하며, 그리고 침수된 노즐을 통해서 아래방향으로 유동한다.

본 발명에 따른 침수된 노즐 장착 및 탈착장치는, 슬라이드 밸브장치의 아래에 제공되고, 상기 슬라이드 밸브장치에 대하여 가압되는 상기 침수된 노즐을 고정시키기 위해서 상기 침수된 노즐의 상부상에 제공된 장착핀들을 지지하기 위한 수평연장 지지아암을 갖추고 있는 침수된 노즐 고정장치와; 로보트 아암과; 상기 침수된 노즐상에 제공된 상기 지지핀들을 통해서 상기 침수된 노즐을 지지하도록 상기 로보트 아암상에 장착된 침수된 노즐 지지수단으로서, 상기 침수된 노즐의 수평 위치조정을 위해서 상기 침수된 노즐 고정 장치의 상기 지지아암을 가로지르는 방향으로 수평으로 미끄러질 수 있고, 침수된 노즐의 수직위치조정을 위해서 수직이동할 수 있는 노즐 지지수단과; 상기 슬라이드 밸브장치 아래에 고정되고 상부안내면과 측면 안내면을 갖춘 안내부재와; 그리고 상기 침수된 노즐 지지수단상에 제공되며, 접촉을 위한 접촉수단을 갖추고 있는 접촉장치를 포함한다.

상기 접촉수단은, 상기 침수된 노즐 지지수단상에서 지지되고 있는 상기 침수된 노즐이 상기 지지아암에 대해 수평위치로 조정되고, 상기 침수된 노즐의 상기 장착핀들을 상기 지지아암 위로 장착시키고 상기 장착핀들을 상기 지지아암으로 부터 탈착시키도록 수직방향으로 이동할 수 있게 하기 위해, 상기 상부 안내면과 상기 측면 안내면을 따라서 안내된다.

상기 침수된 노즐 지지수단은 상기 침수된 노즐 고정 장치의 상기 지지아암을 가로지르는 방향으로 미끄럼 이동하도록 상기 로보트 아암상에 장착된 슬라이드 베이스, 및 상기 침수된 노즐상의 상기 지지핀들을 통해서 상기 침수된 노즐을 지지하고 수직평면에서 회전이동시키기 위하여 상기 슬라이드 베이스상에 장착된 침수된 노즐 행거를 포함한다.

상기 슬라이드 베이스는 미끄럼 이동의 방향으로 탄성적으로 밀린다. 또한, 침수된 노즐 행거는 슬라이드 베이스상에서 일단부를 통하여 선회가능 하게 장착되어 있다. 침수된 노즐 행거는 침수된 노즐의 지지핀들을 지지하기 위해서 고정된 축받이들을 포함한다.

상기 접촉장치는 안내부재의 상부 안내면을 따라서 수직평면에서 구를 수 있는 로울러 및 상기 안내부재의 상기 측면 안내면을 따라서 수평면에서 구를 수 있는 적어도 하나의 로울러를 포함한다.

침수된 노즐상에서 장착 핀들을 수용하도록 침수된 노즐 고정 장치의 지지아암의 말단부에 핀 수용홈들이 형성된다. 이 홈들은 지지아암들의 말단부에서 개방되도록 유(U)자 형상으로 형성된다. 이러한 형상에 의해, 상부 돌출부는 침수된 노즐을 탈착시키는 경우에, 함몰되도록 작동하는 핀 수용 홈들을 한정하고, 장착 핀들은 침수된 노즐을 슬라이드 밸브장치로부터 멀어지도록 이동된다.

용융금속 용기상에 침수된 노즐을 장착시키는 경우에, 용융금속 용기는 차량등에 장착되고, 차량은 소정위치로 이동한다. 차량은 소정위치에서 정지한다. 그러나, 차량은 용융금속 용기의 바닥벽에 제공된 슬라이드 밸브장치가 주어진 위치에 정확하게 놓이는 방식으로 항상 정지하는 것은 아니다, 차량이 소정위치에 정확하게 위치한 후에, 침수된 노즐 고정 장치는 지지아암을 낮추도록 작동되고, 로보트 아암상에 장착된 침수된 노즐 행거는 침수된 노즐을 고정시키도록 침수된 노즐의 지지핀들과 결합하게 된다. 그러면, 로보트 아암은 침수된 노즐 고정 장치의 지지아암들의 말단부들 쪽으로 선형이동하도록 작동된다. 침수된 노즐 행거상에 고정된 접촉장치는 안내부재에 의해서 안내되고, 그리하여 침수된 노즐의 장착 핀들은 침수된 노즐 고정 장치의 지지아암들의 높이 보다 높은 위치들로 상승된다. 그리고, 슬라이드 베이스는 지지아암들에 대하여 수평으로 이동하고, 지지아암들과 정렬된다. 로보트 아암은 침수된 노즐의 장착핀들이 지지아암 근처로 접근하도록 이동한다. 접촉 장치는 지지아암의 핀 수용홈들에서 침수된 노즐의 장착핀들을 위치시키도록 안내부재의 안내면들을 따라서 더 이동하고, 그리하여 침수된 노즐은 지지아암상에서 지지된다. 그후, 로보트 아암은 최초 위치로 복귀하고, 침수된 노즐 고정 장치는 지지아암을 상승시키도록 작동된다. 그래서, 침수된 노즐의 상단부는 슬라이드 밸브장치에 결합된 침수된 노즐을 유지하도록 슬라이드 밸브장치에 대하여 가압된다. 이와 같은 침수된 노즐 장착 단계들은 침수된 노즐이 슬라이드 밸브장치로부터 탈착되는 경우에 반대로 진행된다.

침수된 노즐 장착 및 탈착장치에는 여분의 침수된 노즐 스탠드와 예열 스탠드가 제공된다. 이러한 경우에, 로보트 아암은 여분의 침수된 노즐 스탠드로부터 침수된 노즐을 취하도록 작동되며, 침수된 노즐을 예열 스탠드의 침수된 노즐 현수부재로 운반한다. 이때, 예열 포트(pot)는 침수된 노즐 현수부재에 의해서 현수되는 침수된 노즐을 수용하도록 상승되고, 예열 버너들은 침수된 노즐을 예열하도록 작동된다. 상기 버너들은 침수된 노즐이 예열된 후에 정지되고, 예열 포트는 낮추어 진다. 이후, 로보트 아암은 예열 스탠드에 대응하는 위치로 회전하고, 침수된 노즐 행거는 지지핀들에 의해서 침수된 노즐을 지지하도록 안내부재와 접촉장치의 결합작용에 의해서 침수된 노즐의 지지핀들과 정렬된다. 그리고, 로보트 아암은 침수된 노즐을 침수된 노즐 장착 위치로 운송한다. 그러므로, 침수된 노즐 장착작동이 실행된다.

접촉장치의 로울러들은 접촉장치가 매끄럽게 이동할 수 있게 하기 위해서 안내부재의 안내면들을 따라서 구른다. 지지핀들에 의해서 침수된 노즐을 지지하기 위한 지지아암의 핀 수용홈들이 유(U)자형상으로 형성되고, 지지아암의 말단부의 상부 돌출부는 장착핀들을 지나서 연장된다. 침수된 노즐은 슬라이드 밸브장치로 부터 탈착되는 경우에 침수된 노즐의 상단부가 용융금속에 의해서 붙들릴 지라도 슬라이드 밸브장치로 부터 강제로 밀려날 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명하기 전에, 본 발명의 특성을 양호하게 이해시키기 위하여 첨부된 도면을 참조로 하여 위에서 언급한 바 있는 종래기술의 먼저 설명될 것이다.

제12도에 단면으로 도시된 바와 같이, 레이들이나 턴디쉬같은 용융금속 용기(1)는 탭 구멍(3)을 갖는 노즐 장착블록(2)이 제공된 바닥벽(1a)을 갖추고 있다. 삽입 노즐(4)은 탭 구멍(3) 내로 삽입되고, 바닥판(6)과 슬라이드 판(7)을 갖는 2층 형태의 슬라이드 밸브장치(5)는 용융금속 용기(1)의 바닥벽(1a)의 하부면에 결합된다. 삽입노즐(4)은 슬라이드 밸브장치(5)의 바닥판(6)의 상부면상에 위치된다. 그래서, 삽입 노즐(4)의 노즐 구멍은 바닥판(6)에 형성된 구멍(6a)과 부합된다. 하부 노즐(8)은 슬라이드 밸브장치(5)의 슬라이드 판(7)의 하부면에 결합되고, 침수된 노즐(9)에 고정된 노즐 케이스(10)는 침수된 노즐(9)이 하부노즐(8)에 결합하도록 침수된 노즐 고정 장치(11)에 의해서 고정된다. 유압 실린더 작동기(12)는 바닥판(6)의 구멍(6a)과 슬라이드 판(7)의 구멍(7a)이 부합되는 정도를 조절함으로써 용융금속의 배출율이 조절가능하게 축방향으로 슬라이드 판(7)을 미끄러지게 한다.

노즐 케이스(10)는 침수된 노즐(9)의 상부 확대부, 및 상부 확대부의 하단부로부터 연장된 침수된 노즐(9)의 감소된 부분의 상부를 그 내부에 수용된다. 한쌍의 장착 핀(13)은 노즐 케이스(10)의 상부로 부터 서로 대향하도록 직경방향으로 돌출한다. 한상의 지지핀(14)은 노즐 케이스(10)의 하부로 부터 서로 대향하도록 직경방향으로 돌출한다. 침수된 노즐(9)이 운송, 장착 및 탈착되는 경우에, 노즐 케이스는 지지핀(14)에 의해서 지지된다. 침수된 노즐 고정 장치(11)는 침수된 노즐(9)을 제위치에 고정시키도록 장착핀(13)들에 의해서 노즐 케이스(10)를 고정시킨다.

제12도에 개략적으로 도시한 바와 같이, 침수된 노즐 고정 장치(11)에는 한쌍의 지지아암(17) 및 유압식 또는 수압식의 실린더 작동기(15)가 제공되어 있다. 상기 한쌍의 지지아암에는 장착핀(13)을 수용하기 위해 말단부의 상부면에 핀 수용 홈(17a)을 각각 설치된다. 상기 실린더 작동기는 용융 금속 용기(1)의 하부면이나 슬라이드 밸브장치(5)의 하부에 부착되어 있으며, 지지아암(17)을 수직방향으로 이동시킨다. 실린더 작동기(15)의 작동로드는 지지아암(17)을 상승시키도록 되돌아오게 된다. 그래서, 침수된 노즐(9)은 상승되고, 침수된 노즐(9)의 상단부는 슬라이드 밸브장치(5)의 하부노즐(8)의 하부면에 대하여 단단하게 가압된다. 침수된 노즐(9)은 슬라이드 밸브장치(5)상에 장착되기 전에 예열되거나 또는 슬라이드 밸브장치(5)상에 장착된 후에 예열된다. 침수된 노즐(9)은 작업자의 수작업에 의해서, 즉 일본국 특허공보 제4-28688호에 개시된 연동장치를 사용하는 작업자의 수작업에 의해서 또는 완전하게 자동화된 작동에 의해서 슬라이드 밸브장치(5)상에 장착되고 슬라이드 밸브장치(5)로부터 탈착된다.

침수된 노즐(9)이 벽돌로 형성되고 무겁기 때문에, 침수된 노즐의 장착 및 탈착의 수작업은 매우 어렵고 곤란하며, 작동조건의 측면에서 볼때 바람직스럽지 못하다. 왜냐하면, 침수된 노즐의 장착 및 탈착작업은 슬라이드 밸브장치(5) 주위로 고온 환경이 제공된 상태하에서 수행되어야 하고, 다량의 물리적인 노동력이 요구되기 때문이다.

부식된 침수 노즐(9)을 기계적인 장착 및 탈착수단들을 사용하여 새로운 노즐로 교체하는 경우에, 차량에 실린 용융금속 용기(1)는 작업장으로 운송되고, 용융금속 용기(1)가 장착된 차량은 소정의 위치에서 정지한다. 이때, 부식된 노즐(9)은 슬라이드 밸브장치(5)로 부터 탈착되고, 새로운 침수된 노들(9)이 슬라이드 밸브장치(5)상에 장착된다. 그러나, 대부분의 경우에 있어서, 슬라이드 밸브장치(5) 상에서 침수된 노즐(9)이 슬라이드 밸브장치에 부착되는 위치는 기계적인 장착 및 탈착수단상에서 침수된 노즐(9)의 위치와 부합되지 않는다. 그 결과, 슬라이드 밸브장치(5)상의 장착위치에 대한 기계적인 장착 및 탈착수단의 최종적인 위치조정은 침수된 노즐(9)이 슬라이드 밸브장치(5)상에 장착되거나 슬라이드 밸브장치(5)로부터 탈착되는 경우에 시각적으로 수행되어야 한다. 작업자들은 용융금속 용기(1) 주위로 조성된 고온의 환경하에서 불가피하게 기계적인 장착 및 탈착수단의 위치조정을 수행하여야 한다.

상기한 종래기술의 문제점은 제1도 내지 제11도를 참조하여 하기에서 설명될 본 발명에 의해서 해결될 수 있다. 제12도와 제13도를 참조하여 앞에서 설명한 발명의 요소에 대응하는 발명의 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용한다.

먼저, 제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 노즐 장착 및 탈착장치의 평면도이다. 슬라이드 밸브장치(5)가 용융금속 용기(1)의 바닥벽(1a)에 부착되어 있다. 3축의 관절형 로보트에 포함된 로보트 아암(21)은 슬라이드 밸브장치(5)로부터 수평으로 떨어져서 위치된 스탠드(20)상에서 지지되는 베이스 단부(21a), 및 로보트 아암(21)의 말단부에 결합된 지지헤드(22)를 갖추고 있다. 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)와 예열 스탠드(24)는 로보트 아암(21)의 회전범위내에 배열된다.

제2도에 도시된 바와 같이, 침수된 노즐 고정 장치(25)는 슬라이드 밸브장치(5)의 하부면에 결합된다. 침수된 노즐 고정 장치(25)는 종래의 침수된 노즐 고정 장치와 유사하게 유압실 실린더 작동기(15)를 갖추고 있다. 침수된 노즐 고정 장치(25)는 유압식 실린더 작동기(15) 대신에 수압식 실린더 작동기 또는 토글 연동장치를 갖추게 된다. 한쌍의 지지아암(27)은 침수된 노즐(9)을 고정하는 노즐 케이스(10)의 상부를 수용할 수 있는 공간을 남기면서 슬라이드 밸브장치(5)의 하부노즐(8) 아래로 연장되도록 수평 위치에서 실린더 작동기(15)에 부착된다. 노즐 케이스(10)의 장착핀(13)을 수용하기 위한 핀 수용 홈(28)은 지지아암(27)의 말단부의 상부면에 각각 형성된다.

각각의 핀 수용홈(28)은 대응하는 지지아암(27)의 말단부의 상부를 절단함으로써 엘(L)자 형상으로 형성된다. 장착핀(13)을 제위치에 정확하게 위치시켜서 지지하도록 핀 수용홈(28)의 수평 바닥면의 내부단부내에 리세트(28b)(제8도 참조)가 형성된다. 제8도에 도시된 바와 같이, 각각의 핀 수용홈(28)은 지지아암(27)의 말단부의 상부가 돌출부(28a)의 형태로 돌출하도록 전방쪽으로 개방된 유(U)자 형상의 홈으로 구성된다. 침수된 노즐(9)을 슬라이드 밸브장치(5)로부터 탈착하는 경우, 지지아암(27)의 돌출부(28a)는 침수된 노즐(9)의 상단부가 하부노즐(8)에 고착되는 용융금속으로 하부노즐(8)에 의하여 붙들릴지라도, 슬라이드 밸브장치(5)의 하부노즐(8)로 부터 침수된 노즐(9)을 분리시키도록 장착핀(13)을 누른다.

제9도에 도시된 바와 같이, 로보트 아암(21)은 로보트 베이스 아암(29)과 로보트 전방아암(30)을 포함한다. 밑판(31)은 로보트 전방아암(30)에 결합된 지지헤드(22)의 상부면에 고정되고, 슬라이드 베이스(32)는 지지아암(27)이 밑판(31)상에서 연장되는 방향에 대하여 수직한 방향으로 미끄럼 이동하도록 지지된다.

제4도는 미끄럼 이동을 위해서 슬라이드 베이스(32)를 구동시키기 위한 슬라이드 베이스 구동수단이 도시되어 있다. 이러한 구동수단은, 밑판(31)상에 형성된 중간 브라켓(34)과 2개의 단부 브라켓(33)상에서 각각 지지되는 2개의 평행한 안내로드(35)(제2도 참조)와, 슬라이드 베이스(32)의 하부면에 장착되고 안내로드(35)상에 축방향으로 미끄럼 가능하게 장착된 슬라이더(36)와, 제4도에 도시된 바와 같이 슬라이드 베이스(32)를 좌측으로 편향시키도록 안내로드(35) 주위로 감겨지고 다른 슬라이더(36)와 중간 브라켓(34) 사이 및 브라켓(33)의 일단부와 슬라이더(36)들 중 하나사이에서 연장된 압축 스프링(38)을 포함한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 침수된 노즐 행거(40)(이하, 간단히 "행거"라 칭함)는 슬라이드 베이스(32)의 상부면에 부착된 브라켓(39)(제4도 참조)상에서 지지되는 축(41)상에 지지된 베이스 부분을 갖추고 있다. 그래서, 행거(40)는 축(41)상에서 수직한 평면에서 회전할 수 있다. 보통은, 행거(40)가 제3도에 도시한 바와 같이 슬라이드 베이스(32)에 부착된 스토퍼(42)상에서 수평위치에 놓인다. 행거(40)의 자유단부는 아암들 사이에서 노즐 케이스(10)의 상부를 수용할 수 있는 공간을 형성하도록 2개의 아암내로 갈라진다. 축받이(43)는 행거(40)의 아암의 말단부들상에 각각 장착된다. 축받이(43)에는 노즐 케이스(10)에 부착된 지지핀(14)을 수용하기 위해서 브이(V)자형상의 단면을 갖는 핀 수용홈들이 제공되어 있다. 축받이(43)의 전방 면상에는 기둥(44)이 직립하여 위치하고, 슬라이드 밸브장치(5)로부터 매달린 안내부재(45)를 따라서 이동하기 위하여 접촉장치(46)가 기둥(44)의 상단부상에 지지된다. 슬라이드 베이스(32) 및 슬라이드 베이스상에 선회가능하게 장착된 노즐 행거(40)는 침수된 노즐(9)을 위한 지지수단을 구성한다.

안내부재(45)는 슬라이드 밸브장치(5)의 하부면에 고정된 지지부재(47)의 측면에 고정된다. 제6도 및 제7도에 도시된 바와 같이, 안내부재(45)는 원하는 길이와 최대높이를 갖는 중간구간(48a)과, 상기 중간구간(48a)의 대향단부들로 부터 안내부재(45)의 대향단부들 쪽으로 각각 기울어져 있는 경사구간(48b,48c)으로 구성된 상부 안내면(48) 및; 원하는 길이와 최대높이를 갖는 중간구간(49a)과, 상기 중간구간(49a)의 대향단부들로 부터 안내부재(45)의 대향단부들 쪽으로 각각 기울어져 있는 경사구간(49b,49c)으로 구성된 측면 안내면(49)을 포함한다.

상기 접촉 장치(46)는 행거(40)의 기둥(44)의 상단부상에서 지지된다. 또한 상기 접촉장치(46)는 수평면에서 측면 안내면(49)을 따라서 구르기 위하여 기둥(44)에 고정된 지지아암(51)의 대향단부들에 각각 지지되어 있는 2개의 측면 로울러(52)(제5 참조) 및 수직평면에서 상부 안내면(48)을 따라서 구르도록 지지된 상부 로울러(50)를 갖추고 있다.

로보트 아암(21)이 지지아암(27)의 말단부들 쪽으로 지지헤드(22)를 이동시키도록 작동하는 경우, 즉 제2도의 화살표 A의 방향으로 작동하는 경우, 상부 로울러(50)는 안내부재(45)의 상부 안내면(48)을 따라서 구르고, 측면 로울러(52)는 안내부재(45)의 측면 안내면(49)을 따라서 구른다. 결과적으로, 접촉 장치(46)는 안내부재(45)의 안내면(48,49)의 형상을 따라서 수직 및 수평으로 이동하고, 행거(40)의 경사각은 안내로드(35)의 축들에 대하여 평행한 방향으로 슬라이드 베이스(32)의 위치가 변함에 따라서 변한다.

따라서, 노즐 케이스(10)의 장착핀(13)이 지지아암(27)의 핀 수용 홈(28)과 정렬되거나, 또는 노즐 케이스(10)의 장착핀(14)이 행거(40)상의 축받이(43)와 정렬된다.

제10도를 참조하면, 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)는 받침대 프레임(53), 및 노즐 케이스(10)의 장착핀(13)을 지지하기 위한 핀 시이트(55)를 각각 갖는 한쌍의 현수 바아(56)를 포함한다. 상기 현수 바아(56)는 받침대 프레임(53)의 상부 비임(54)으로 부터 매달려 있다. 스탠드(23)는 안내부재(45a)들을 포함하고 있는데, 이 안내부재(45a)는 현수 바아(56)상에서 지지되는 안내부재(45)와 동일하다. 이러한 실시예에서 있어서, 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)에는 2개의 침수된 노즐(9)을 저장하도록 2쌍의 현수 바아(56)가 제공되어 있다.

예열 스탠드(24)(제1도 참조)는 침수된 노즐(9)이 슬라이드 밸브장치(5)의 하부 노즐(8)에 결합되는 경우, 용융금속에 의해서 침수된 노즐(9)이 급격하게 가열되는 것을 피하기 위하여 슬라이드 밸브장치(5)의 하부노즐(8)에 침수된 노즐(9)을 결합시키기 직전에 예열하도록 침수된 노즐(9)을 가열한다. 제11도에 도시된 바와 같이, 예열 스탠드(24)는 받침대 프레임(57), 한쌍의 현수바아(60) 및 한 지지바아(60)상에서 지지된 안내부재(45b)를 포함한다. 한쌍의 현수바아는 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)의 현수바아(56)와 동일하며, 핀 시이트(59)를 각각 갖추고 있고, 받침대 프레임(57)의 상부 비임(58)으로부터 매달려 있다. 예열포트(62)는 현수바아(60)로부터 매달려 있는 바와 같이 침수된 노즐(9) 바로 아래에 형성된 피트(61)에서 승강기구(63)상에 장착된다. 포트(62)가 승강기구(63)에 의해서 작동위치(제11도에서 이점쇄선으로 표시됨)로 상승하는 경우, 현수바아(60)로부터 매달린 침수된 노즐(9)의 대부분은 포트(62)내로 수용된다. 포트(62)의 측벽들에는 버너구멍(64)이 각각 형성되어 있고, 예열버너(65)는 버너구멍(64)과 각각 정렬되어 배치된다. 포트(62)가 침수된 노즐을 수용하도록 작동위치로 상승한 후에, 예열버너(65)들은 침수된 노즐(9)을 예열하도록 작동개시된다.

비록, 상기 실시예에서 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)와 예열 스탠드(24)가 분리되어 설치되어 있지만, 예열 스탠드(24)는 생략될 수 있고, 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)에 저장된 각각의 침수된 노즐(9)에 대하여 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)에 예열 포트(62)가 설치된다. 받침대 프레임에 대응하는 위치에 침수된 노즐들을 매달기 위한 데크등이 존재하면, 받침대 프레임은 생략될 수 있다. 제1도에 있어서, F표시는 로보트 아암(21)의 말단부에 결합된 지지헤드(22)의 회전범위의 한계를 나타낸다.

침수된 노즐(9)이 슬라이드 밸브장치(5)상에 장착되는 경우, 차량에 장착된 용융금속 용기(1)는 제1도에 도시된 소정의 위치까지 운반된다.

침수된 노즐 고정 장치(25)의 실린더 작동기(15)는 지지아암(27)을 낮추도록 작동된다. 그리고, 침수된 노즐(9)은 축받이(43)상에 놓여있는 노즐 케이스(10)의 지지핀(14)에 의해서 로보트 아암(21)의 말단부에 결합된 지지 헤드(22)상에 지지되는 행거(40)로부터 매달려 있다. 이때, 로보트 아암(21)은 지지헤드(22)를 선형이동, 즉 하부노즐(8)의 축 B와 침수된 노즐 고정 장치(25)의 지지아암(27)의 말단부 쪽으로 침수된 노즐 고정 장치(25)의 실린더 작동기(15)의 축 C를 가로지르는 중앙선 D를 따라서 이동시키기 위해서 작동된다. 다시 말하자면, 제2도의 화살표 A의 방향으로 이동시키도록 작동된다. 그러므로, 지지헤드(22)가 이동하는 경우, 행거(40)의 말단부상에서 지지된 접촉 장치(46)의 상부 로울러(500는 안내부재(45)의 상부 안내면(48)을 따라서 구른다. 그리고, 접촉 장치(46)의 측면 로울러(52)는 안내부재(45)의 측면 안내면(49)을 따라서 구른다. 제2도에 도시된 바와 같이, 로울러(50)가 경사구간(48b)으로 부터 중간 구간(48a)으로 구름 이동함에 따라서, 행거(40)는 제2도에 도시된 바와 같이 축(41) 주위로 시계방향으로 회전한다. 그래서, 노즐 케이스(10)의 장착핀(13)은 침수된 노즐 고정 장치(25)의 지지아암(27)의 핀 수용 홈(28)의 높이 보다 높은 높이로 상승한다. 측면 로울러(52)가 안내부재(45)의 측면 안내면(49)의 중간 구간(49a)상에서 구름 이동에 따라, 슬라이드 베이스(32)는 제4도에 도시한 바와 같이 우측으로 미끄러진다. 그래서, 침수된 노즐(9)의 축이 중앙선 D에 위치한다. 로보트 아암(21)의 말단부에 결합된 지지헤드(22)가 중앙선 D상에서 화살표 A방향으로 더한층 이동함에 따라서, 접촉장치(46)의 상부 로울러(50)는 중간구간으로부터 경사구간(48c)으로 아래방향으로 구른다. 그리고, 행거(40)의 말단부도 아래방향으로 이동한다. 결과적으로, 침수된 노즐(9)을 고정하는 노즐 케이스(10)의 장착핀(13)들은 제2도에서 화살표 E로 나타낸 바와 같이 지지아암(27)의 핀 수용 홈(28) 내로 각각 낙하 삽입된다. 이때, 로보트 아암(21)은 지지헤드(22)를 최초위치로 복귀시키도록 작동한다. 그리고, 침수된 노즐 고정 장치(25)의 실린더 작동기(15)의 작동로드는 지지아암(27)을 상승시키도록 되돌아오게 된다. 그래서, 슬라이드 밸브장치(5)상에 침수된 노즐(9)을 장착시키기 위한 장착작동을 완수하도록, 침수된 노즐(9)의 상단부가 슬라이드 밸브장치(5)의 하부노즐(8)의 하부면에 대하여 가압되어 유지된다. 침수된 노즐(9)이 슬라이드 밸브장치(5)상으로부터 탈착되는 경우, 상기한 단계들은 반대로 진행된다.

침수된 노즐 장착 및 탈착장치에 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)와 예열 스탠드(24)가 제공된 경우, 로보트 아암(21)의 말단부에 결합된 지지헤드(22)가 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)쪽으로 이동하고, 이때 지지헤드(22)는 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)의 한쌍의 현수바아(56) 사이의 중간위치에 대응하는 위치쪽으로 이동한다. 그러면, 행거(40)의 축받이(43)는 안내부재(45a)와 접촉장치(46)의 결합작용에 의해서, 침수된 노즐(9)을 고정시키는 노즐 케이스(10)의 지지핀(14)과 결합하게 된다. 그래서, 지지핀(14)은 축받이(43)상에서 지지된다. 이때 로보트 아암(21)은 지지헤드(22)를 예열 스탠드(24)쪽으로 이동시킨 후, 한쌍의 현수바아(60) 사이의 중간위치에 대응하는 위치쪽으로 이동시키도록 작동한다. 결과적으로, 장착핀(13)은 안내부재(45a)와 접촉장치(46)의 결합작용에 의해서, 핀 시이트(59)상에 위치한다.

이때, 지지헤드(22)가 한쌍의 현수바아(60) 사이의 중간위치에 대응하는 위치로부터 되돌아가게 되고, 이후 포트(62)를 상승시키도록 승강기구(63)가 작동된다. 그래서, 침수된 노즐(9)이 포트(62) 내에 수용되고, 예열 버너(65)들이 침수된 노즐(9)을 예열하도록 작동개시된다. 침수된 노즐(9)의 예열이 완수된 후에, 예열 버너(65)의 작동이 중단되고, 포트(62)가 하강한다. 예열된 침수노즐(9)은 로보트 아암(21)의 말단부에 결합된 지지헤드(22)상에서 지지되어 있는 행거(40)로부터 매달린다. 그후에, 상기한 침수된 노즐 장착작동이 실행된다.

접촉장치(46)의 접촉부재들은 로울러일 필요는 없지만, 접촉핀과 같은 적당한 접촉부재이어야 한다. 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)는 필수적인 것은 아니다. 행거(40)는 작업자들이 용융금속 용기(1)의 열적인 영향하에 노출되지 않고 침수된 노즐이 행거(40)상에 수동으로 위치하지 않는 위치로 로보트 아암(21)의 말단부에 결합된 지지헤드(22)상에서 지지된다. 침수된 노즐을 슬라이드 밸브 장치에 장착하고, 슬라이드 밸브장치로부터 상기 노즐을 탈착하는데 사용하도록 특별하게 고안된 로보트는 통상적으로 사용되는 3축 관절형 로보트 대신에 사용될 것이다.

상기한 설명을 통해서 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 통상적으로 사용되는 3축 로보트를 사용하여 원격 작업자에 의해서 슬라이드 밸브장치상에 침수된 노즐을 장착시키고 슬라이드 밸브장치로 부터 침수된 노즐을 탈착시키며, 극한 작업조건하에서 수행되는 모든 종류의 작업을 제거할 필요가 없이 고온 환경하에서의 수작업을 가능하게 한다. 용융금속 용기가 정확하게 위치하지 않을 지라도, 안내부재와 접촉장치의 결합작용에 의해서 침수된 노즐의 축이 슬라이드 배브장치의 하부노즐의 축과 정확하게 정렬되도록 노즐 케이스에 의해서 고정된 침수된 노즐이 위치할 수 있기 때문에, 침수된 노즐 장착 및 탈착작업이 효율적으로 수행될 수 있다.

비록, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로 부터 벗어나지 않는 범위내에서 다른 여러 수정 및 변경 실시예를 실시할 수 있다.

Claims (11)

1. 수직하게 침수된 노즐(9)을 슬라이드 밸브장치(5)상에 장착시키고 상기 슬라이드 밸브장치로 부터 상기 침수된 노즐(9)을 탈착시키기 위한 침수된 노즐 장착 및 탈착장치로서, 상기 슬라이드 밸브장치(5)가 용융 금속 용기(1)의 바닥벽상 및 상기 바닥벽 아래에 제공되어 있고, 상기 용융 금속 용기(1) 내의 용융금속이 아랫방향으로 상기 슬라이드 밸브장치(5)를 통과한후 상기 침수된 노즐(9)을 통해서 유동하고,

   상기 노즐 장착 및 탈착장치는 상기 슬라이드 밸브장치(5) 아래에 제공되어 있으며 수평연장 지지아암(27)을 갖추고 있는 침수된 노즐 고정 장치(25)를 포함하고, 상기 지지아암(27)이 슬라이드 밸브장치(5)에 대하여 가압된 상기 침수된 노즐을 고정시키기 위해서 상기 침수된 노즐(9)의 상부상에 제공된 장착핀(13)들을 지지하도록 수용수단(28)을 구비하는, 침수된 노즐 장착 및 탈착장치에 있어서,

   로보트 아암(21)과,

   상기 침수된 노즐상에 제공된 상기 지지핀(14)들을 통해서 상기 침수된 노즐(9)을 지지하도록 상기 로보트 아암(21)상에 장착된 침수된 노즐 지지수단(32,40)으로서, 상기 침수된 노즐의 수평 위치조정을 위해서 상기 침수된 노즐 고정 장치(25)의 상기 지지아암(27)을 가로지르는 방향으로 수평으로 미끄럼 이동할 수 있고, 상기 침수된 노즐(9)의 수직 위치조정을 위해 수직 이동할 수 있는 노즐 지지수단(32,40)과,

   상기 슬라이드 밸브장치(5) 아래에 고정되고, 상부안내면(48)과 측면 안내면(49)을 갖춘 안내부재(45)와, 그리고

   상기 침수된 노즐 지지수단(32,40)상에 제공되며, 접촉을 위한 접촉수단(50,52)을 갖추고 있는 접촉장치(46)를 포함하며,

   상기 접촉수단(50,52)은, 상기 침수된 노즐 지지수단(32,40)상에서 지지되고 있는 상기 침수된 노즐(9)의 상기 지지아암(27)에 대해 수평위치로 조정될 수 있고, 상기 침수된 노즐(9)이 상기 장착핀(13)들을 상기 지지아암(27) 위로 장착시키고 상기 장착핀(13)들을 상기 지지아암으로 부터 탈착시키도록 수직방향으로 이동할 수 있게 하기 위해, 상기 상부 안내면(48)과 상기 측면 안내면(49)을 따라서 안내되는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 침수된 노즐 지지수단(32,40)은,

   상기 침수된 노즐 고정 장치(25)의 상기 지지아암(27)을 가로지르는 방향으로 미끄럼 이동을 하도록 상기 로보트 아암(21)상에 장착된 슬라이드 베이스(32)와,

   상기 침수된 노즐상에 있는 상기 지지핀(14)들을 통해서 상기 침수된 노즐(9)을 지지하고 수직한 평면에서 회전이동 시키기 위하여, 상기 슬라이드 베이스(32)상에 장착된 침수된 노즐 행거(40)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 슬라이드 베이스(32)는 미끄럼 이동방향으로 탄성적으로 밀리는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 침수된 노즐 행거(40)는 상기 슬라이드 베이스(32)상에 상기 침수된 노즐 행거의 단부를 통해서 선회가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 침수된 노즐 행거(40)는 상기 침수된 노즐(9)의 상기 지지핀(14)들을 지지하기 위하여, 상기 침수된 노즐 행거에 고정된 축받이(43)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 접촉 장치(46)는,

   상기 안내부재(45)의 상부 안내면(48)을 따라서 수직한 평면에서 구를 수 있는 로울러(50)와,

   상기 안내부재(45)의 상기 측면 안내면(49)을 따라서 수평면에서 구를 수 있는 하나 이상의 로울러(52)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 침수된 노즐(9)상에 있는 상기 장착핀(13)들을 수용하기 위해서 상기 침수된 노즐 고정 장치(25)의 상기 지지아암(27)의 말단부들에 형성된 핀 수용 홈(28)들을 추가로 포함하며,

   상기 홈(28)들이 상기 지지아암(27)의 상기 말단부들에서 개방되도록 유(U)자 형상으로 구성되므로, 상기 침수된 노즐(9)이 탈착되는 경우에 상기 핀 수용 홈들을 한정하는 상부 돌출부(28a)는 상기 침수된 노즐이 슬라이드 밸브장치로 부터 강제로 멀리 이격되도록 장착핀(13)을 압축상태에서 풀리도록 작동되는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 로보트 아암(21)의 작동범위내에 제공된 여분의 노즐 스탠드(23)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 여분의 침수된 노즐 스탠드(23)는,

   프레임(53)과,

   상기 침수된 노즐(9)상에 제공된 장착 핀(13)들을 지지하기 위해 핀 시이트(55)들을 각각 갖춘 침수된 노즐 현수부재(56)들과,

   상기 침수된 노즐 현수부재(56)들의 일면상에서 각각 지지되는 안내부재(45a)들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 로보트 아암(21)의 작동범위내에 제공되는 침수된 노즐 예열 스탠드(24)를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 예열 스탠드(24)는

    프레임(57)과; 상기 침수된 노즐(9)상에 제공된 장착 핀(13)들을 지지하기 위해 핀 시이트(59)들을 각각 갖춘 한쌍의 침수된 노즐 현수부재(60)와; 상기 예열 스탠드(24)의 상기 침수된 노즐 현수부재 바로 아래에서 수직이동하기 위하여 제공되는 침수된 노즐 예열포트(62)를 포함하고 있으며,

    상기 침수된 노즐 예열포트(62)는 상기 침수된 노즐 예열포트(62)가 상기 침수된 노즐(9)을 수용하도록 상승하는 경우에 상기 침수된 노즐(9)을 가열하기 위한 예열기(65)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 침수된 노즐 장착 및 탈착장치.