WO2015008660A1

WO2015008660A1 - 金属溶湯濾過ユニットの設置装置

Info

Publication number: WO2015008660A1
Application number: PCT/JP2014/068154
Authority: WO
Inventors: 敏行福山; 哲也梅▲崎▼; 明彦藤田
Original assignee: 三井金属鉱業株式会社
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2015-01-22
Also published as: JP2015021164A; TW201517968A

Abstract

濾過ユニット（１０）の着脱が可能であり、かつ濾過ユニット（１０）を缶体（２０）内に設置する把持装置（３８）と；缶体（２０）内に設置された濾過ユニット（１０）の出湯側鏡板（１４）を、缶体（２０）の内壁（２０ｂ）に押し付けるジャッキ（４６）と；濾過ユニット（１０）に着脱可能な測長センサ（Ａ）とを備え；測長センサ（Ａ）を取り付けた状態の濾過ユニット（１０）を、ジャッキ（４６）によって缶体（２０）の内壁（２０ｂ）に押し付けるときの押し付け量を、測長センサ（Ａ）によって監視しながら行うようにした、金属溶湯濾過ユニットの設置装置を開示する。

Description

金属溶湯濾過ユニットの設置装置

　本発明は、アルミニウム等の金属の溶湯を濾過するためのユニットを、缶体内に設置するために用いられる装置に関する。

　アルミニウム等の金属の溶湯を濾過するための装置としては、例えば図２１に示すとおり、板面が対向する一対の鏡板１１３，１１４間に複数本の多孔質濾過チューブ１１１を支持してなる金属溶湯濾過ユニット１１０が用いられている。この濾過ユニット１１０は、通常、缶体１２０と呼ばれるセラミックス製の容器内に設置されて使用される。缶体１２０内には金属溶湯が貯留されており、該金属溶湯は、濾過チューブ１１１の外面から内部に浸透し、そのときに溶湯中の異物が濾過されるようになっている。

　濾過ユニット１１０は、それを構成する鏡板１１３，１１４及び濾過チューブ１１１がセラミックス製であることから重量物であり、しかも衝撃によって破壊されやすいものである。缶体１２０も同様にセラミックス製であることから衝撃によって破壊されやすいものである。したがって図２１に示すとおり、重量物である濾過ユニット１１０を治具１１５に把持して吊り上げ、該濾過ユニット１１０を缶体１２０内に設置するときには、濾過ユニット１１０の位置決めが容易でなく、また濾過ユニット１１０の降下中に濾過ユニット１１０と缶体１２０の内壁等とが接触してこれらが損傷することがある。

　濾過ユニット１１０を首尾よく缶体内に設置できたとしても、缶体１２０内での濾過ユニット１２０の位置を調整するための作業にも困難が伴う。缶体１２０内での濾過ユニット１１０の位置の調整には、例えば特許文献１に記載されている油圧式のセッティング治具が用いられる。この治具を用いれば、濾過ユニットの位置調整はある程度容易になるが、位置調整を作業者の目視で行っているので、位置調整が作業者によってばらつくことがある。

特開平６－３３１５５号公報

　本発明の課題は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る金属溶湯濾過ユニットの設置装置を提供することにある。

　本発明は、一端に開口部を有し、かつ他端が閉じている複数本の多孔質セラミックス製濾過チューブを、対向する入湯側鏡板と出湯側鏡板との間に支持してなる金属溶湯濾過ユニットを、金属溶湯が貯留される缶体内に設置するための金属溶湯濾過ユニットの設置装置であって、
　濾過ユニットの着脱が可能であり、かつ該濾過ユニットを缶体内に設置する把持装置と、
　缶体内に設置された濾過ユニットの出湯側鏡板を、該缶体の内壁に押し付けるジャッキと、
　濾過ユニットに着脱可能な測長センサＡとを備え、
　測長センサＡを取り付けた状態の濾過ユニットを、ジャッキによって缶体の内壁に押し付けるときの押し付け量を、該測長センサＡによって監視しながら行うようにした、金属溶湯濾過ユニットの設置装置を提供するものである。

図１は、本発明における設置の対象となる金属溶湯濾過ユニット及び該ユニットが設置される缶体を示す断面模式図である。図２は、濾過ユニットを缶体内に設置するための設置装置の一実施形態を示す概略図である。図３は、濾過ユニットが設置される缶体を搬入する状態を示す概略図である。図４は、缶体内に測長センサＢを挿入する状態を示す概略図である。図５は、缶体内に測長センサＢを挿入して缶体内の寸法及び位置を測定する状態を示す概略図である。図６は、缶体内に設置する濾過ユニットを搬入する状態を示す概略図である。図７は、把持装置を濾過ユニットの上部に位置させた状態を示す概略図である。図８は、把持装置によって濾過ユニットを把持した状態を示す概略図である。図９は、把持装置に把持された濾過ユニットを缶体の上部に位置させた状態を示す概略図である。図１０は、把持装置に把持された濾過ユニットを缶体内に挿入した状態を示す概略図である。図１１は、濾過ユニットが設置された状態の缶体内にジャッキ及び測長センサＡを設置する状態を示す概略図である。図１２は、ジャッキを作動させて濾過ユニットを缶体の内壁に押し付ける状態を示す概略図である。図１３は、濾過ユニットを缶体の内壁に押し付けた状態下に、楔を嵌め込む状態を示す概略図である。図１４は、濾過ユニットを缶体の内壁に押し付けた状態下に、錘によって楔を嵌め込む状態を示す概略図である。図１５は、濾過ユニットを缶体の内壁に押し付けた状態下に、錘によって楔を嵌め込む程度を測定する状態を示す概略図である。図１６は、図１５に示す状態から得られる測定結果を示すグラフである。図１７は、濾過ユニットを缶体の内壁に押し付けた状態下に、錘によって楔を嵌め込む程度を測定する別の状態を示す概略図である。図１８は、図１７に示す状態から得られる測定結果を示すグラフである。図１９は、濾過ユニットを缶体の内壁に押し付けた状態下に、カシメ装置によって楔を嵌め込む状態を示す概略図である。図２０は、図１９に示す状態から得られる測定結果を示すグラフである。図２１は、濾過ユニットを缶体内に設置するときの従来の方法を示す概略図である。

　以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１には、本発明における設置の対象となる金属溶湯濾過ユニット１０及び該ユニット１０が設置される缶体２０が示されている。金属溶湯濾過ユニット（以下、単に「濾過ユニット」とも言う。）１０は、アルミニウムをはじめとする各種の金属の溶湯に含まれる異物を濾過するための装置である。濾過ユニットは、複数本の濾過チューブ１１を備えている。濾過チューブ１１はセラミックス製の多孔質のものであり、該チューブ１１の内外面間を金属溶湯が流通可能になっている。各濾過チューブ１１は、その長手方向の一端に開口部１２を有し、かつ他端が閉じている。各濾過チューブ１１は、その開口部１２を同方向に向けて互いに平行に配置されている。

　濾過ユニット１０は、濾過チューブ１１に加えて、セラミックス製の入湯側鏡板１３及び出湯側鏡板１４を備えている。入湯側鏡板１３及び出湯側鏡板１４は、例えばアルミナセラミックスから構成することができる。入湯側鏡板１３及び出湯側鏡板１４は、それらの板面が対向するように配置されている。先に述べた各濾過チューブ１１は、その長手方向の端部のうち、開口部１２を有する端部が出湯側鏡板１４によって支持されている。これとともに各濾過チューブ１１は、閉じている端部が入湯側鏡板１３によって支持されている。

　出湯側鏡板１４にはその厚み方向に貫通する開口が複数設けられている。開口の数は、出湯側鏡板１４に支持する濾過チューブ１１の数と同数になっている。そして、各濾過チューブ１１の開口部１２は、出湯側鏡板１４に形成されている開口を通じて外部に露出している。

　濾過ユニット１０は、缶体２０内に設置された状態では、濾過チューブ１１の長手方向が水平方向を向くようになっている。

　濾過ユニット１０が設置される缶体２０は、例えばアルミナセラミックス等のセラミックス製のものであり、上部が開口した略直方体状の形状をしている。缶体２０は、その内部に濾過ユニット１０の設置が可能な空間を有している。この空間は、底面及び４つの内壁によって画定される。４つの内壁のうち、対向する一対の内壁は、濾過ユニット１０が設置された状態において、該濾過ユニット１０の入湯側鏡板１３及び出湯側鏡板１４とそれぞれ対向する。出湯側鏡板１４と対向する内壁においては、出湯側鏡板１４に形成された開口に対応する位置が少なくとも開口している。

　金属溶湯中の異物を濾過するためには、缶体２０内に濾過ユニット１０が設置された状態で、缶体内に金属溶湯を供給する。供給された金属溶湯は、濾過ユニット１０に備えられた濾過チューブ１１の外面から内部に向けて浸透する。このときに金属溶湯に含まれている異物が除去される。濾過チューブ１１の内部に浸透して濾過された金属溶湯は、該濾過チューブ１１内を流通して、その開口部１２を通じて外部に流出する。図１中、二点鎖線の矢印の方向が、金属溶湯の流動方向を示している。

　図２は、上述した濾過ユニット１０を缶体２０内に設置するための設置装置の一実施形態を示す概略図である。設置装置３０は、支柱３１ａ，３１ａ間に水平方向に掛け渡された横架材３２ａと、支柱３１ｂ，３１ｂ間に水平方向に掛け渡された横架材３２ｂと、横架材３２ａ，３２ｂ間に水平方向に掛け渡されたクレーン梁３３とを有している。

　設置装置３０は４つのステージに大別される。詳細には、２本の支柱３１ａ，３１ａの外側であって、かつ図２中、紙面の奥側に第１ステージ１が位置している。２本の支柱３１ｂ，３１ｂの外側であって、かつ図２中、紙面の手前側には第４ステージ４が位置している。また、４本の支柱３１ａ，３１ｂで囲まれたエリアには第２ステージ２及び第３ステージ３が隣接して位置している。第２ステージ２は、第１ステージ１に隣接して位置している。一方、第３ステージ３は第４ステージ４に隣接して位置している。

　第１ステージ１から第２ステージ２にかけては、互いに平行な一対のレール３４が敷設されている。レール３４上にはシャトル３５が設置されており、シャトル３５はレール３４上を移動可能になっている。シャトル３５は、鉛直線まわりに水平面内を回転可能に構成されている。シャトル３５上には缶体２０が載置されて、缶体２０が第１ステージ１と第２ステージ２との間を移動可能になっている。

　第４ステージ４から第３ステージにかけては、コンベア等の搬送装置３６が設置されている。搬送装置３６上には濾過ユニット１０が載置されて、濾過ユニット１０が第４ステージ４と第３ステージ３との間を移動可能になっている。

　第２ステージ２と第３ステージ３との間には、クレーン３７が設置されている。クレーン３７は、クレーン梁３３に沿って水平面内のＹ方向に移動可能になっている。これとともに、水平面内のＸ方向にも移動可能になっている。クレーン３７は更に鉛直方向Ｚに沿って昇降可能になっている。

　クレーン３７の下端には、濾過ユニット１０の着脱が可能であり、かつ濾過ユニット１０を缶体２０内に設置するための把持装置３８が取り付けられている。把持装置３８の詳細については後述する。

　以上の構成を有する設置装置３０を用いた濾過ユニット１０の設置方法について説明すると、まず図３に示すとおり、濾過ユニット１０が設置される缶体２０が第１ステージ１へ搬入され、第１ステージ１に待機しているシャトル３５上に載置される。シャトル３５上に缶体２０が載置されたら、シャトル３５はレール３４に沿って移動して、缶体２０を第２ステージ２へと搬送する。

　第２ステージ２へ搬送された缶体２０は、第２ステージ２に設置されている検査カメラ３９によって缶体２０の内壁のＸ－Ｙ座標が計測され、内壁の寸法及び位置情報が記憶手段（図示せず）によって記憶される。そしてＸ－Ｙ座標の計測結果に基づき、缶体２０の４面の内壁がＸ－Ｙ方向から傾いていた場合には、サーボモータ等の駆動手段（図示せず）を用いてシャトル３５を鉛直線まわりに平面内で回転させ、内壁の方向をＸ－Ｙ方向と一致させる補正を行うとともに、補正後の位置情報を記憶する。

　第２ステージ２へ搬送された缶体２０が、検査カメラ３９によって撮像されたら、クレーン３７を移動させて、図４に示すとおり缶体２０の直上に位置させる。クレーン３７の先端には、先に述べた把持装置３８が取り付けられている。更に、クレーン３７の先端には測長センサＢが取り付けられている。したがって、この状態では、把持装置３８が缶体２０の上部に位置しており、かつ把持装置３８は昇降可能になっている。この状態からクレーン３７を降下させて、図５に示すとおり、クレーン３７の先端を、測長センサＢとともに、濾過ユニット１０が設置される前の状態の缶体２０内に挿入する。そして、挿入した測長センサＢによって缶体２０の内部を走査し、缶体２０の内部の寸法を測定する。また缶体２０の内部の位置情報を記憶する。測長センサＢによる缶体２０の内部の走査結果は演算装置（図示せず）に送られる。演算装置においては、走査によって得られた缶体２０内の状態と、予め設定しておいた状態とが比較され、走査された缶体２０内の状態が、予め設定しておいた状態外になっていたら、缶体２０を不良品として排出する命令を送信する。この排出命令に基づき、所定の装置によって缶体２０は第２ステージ２外に排出される。

　測長センサＢは、缶体２０内を走査することで、缶体２０の内壁の鉛直方向での傾斜量も測定する。そして、測定された傾斜量に応じて、缶体２０内に設置する濾過ユニット１０の鏡板の鉛直方向での傾斜量を調整する。特に出湯側鏡板１４の傾斜量を、該出湯側鏡板１４と対向する内壁の傾斜量と一致させる。両者の傾斜量を一致させることで、溶湯の漏出を効果的に防止することができる。鏡板の鉛直方向での傾斜量を調整するためには、例えば入湯側鏡板１３又は出湯側鏡板１４のうちのどちらかの底面に、傾斜調整用の薄板４０（図６参照）を取り付ければよい。

　傾斜調整用の薄板の取り付けとともに、濾過ユニット１０における出湯側鏡板１４の外面にはガスケット４１（図６参照）を取り付ける。ガスケット４１は矩形の環状体から構成されており、出湯側鏡板１４に設けられたすべての開口を囲むように取り付けられる。ガスケット４１は、例えばアルミナ繊維から構成されている。

　第２ステージ２において缶体２０内の寸法等の測定が完了したら、次に図６に示すとおり、第４ステージ４に設置された搬入用クレーン４２によって濾過ユニット１０が吊り上げられて、同ステージ４の搬送装置３６に搬入される。搬送装置３６への搬入に先立ち、先に述べたガスケット４１が出湯側鏡板１４の外面に取り付けられる。

　図６に示すとおり濾過ユニット１０が第４ステージの４の搬送装置３６へ搬入されたら、先に述べた第２ステージ２における缶体２０の内壁の傾斜量に応じて、濾過ユニット１０の鏡板の底部に薄板４０が取り付けられる。次いで、搬送装置３６を作動させて、濾過ユニット１０を第３ステージ３へと搬送する。

　濾過ユニット１０が第３ステージ３へ搬送されたら、クレーン３７（図２参照）を移動させて、図７に示すとおり、把持装置３８を濾過ユニット１０の上部に位置させる。この位置決めは、作業員による目視で行うことができる。あるいは、同図に示すとおり、測長センサＢに付設されたカメラ４３によって濾過ユニット１０を撮像し、カメラ４３によって撮像された濾過ユニット１０の位置を認識して、濾過ユニット１０の把持が可能な直上の位置に把持装置３８を自動的に移動させてもよい。

　把持装置３８が濾過ユニット１０の直上に位置したら、クレーン３７を降下させて、把持装置３８を濾過ユニット１０に近接させる。把持装置３８の降下は、作業員による目視で行うことができる。あるいは、把持装置３８に取り付けられた測長センサＢ又は該測長センサＢとは別に取り付けられた測長センサＣ（図示せず）を用いた距離計測結果に基づき、自動昇降によって把持装置３８を降下させることができる。この場合には、測長センサＢ又は測長センサＣは、把持装置３８と濾過ユニット１０との間の距離の測定が可能になっている。そして把持装置３８は、測長センサＢ又は測長センサＣによって測定された把持装置３８と濾過ユニット１０との間の距離Ｌに基づき昇降して、濾過ユニット１０を自動的に把持可能に構成されている。距離Ｌの測定は、例えば図７に示すとおり、入湯側鏡板１３又は出湯側鏡板１４の上面を基準にすることができる。

　濾過ユニット１０を把持可能な位置まで把持装置３８を降下させたら、図８に示すとおり、把持装置３８に備えられているクランプシリンダを突出させる。突出したクランプシリンダ４４は、濾過ユニット１０の各鏡板１３，１４に形成されている開口内に挿入される。この挿入によって、濾過ユニット１０が把持装置３８に把持される。把持が完了したら、把持装置３８に楔４５を着脱可能に取り付ける。これによって、濾過ユニット１０を把持した状態の把持装置３８とともに楔４５が缶体２０内に設置されるようになされている。楔４５の取り付け数は１個又は２個以上とする。楔４５の使用目的は後述する。把持装置３８に楔４５を取り付けるための手段に特に制限はなく、例えば、第３ステージ上で作業員による手動、ロボットによる自動取り付けなどを用いることができる。

　このようにして把持装置３８に濾過ユニット１０が把持されたら、クレーン３７を上昇させて濾過ユニット１０を吊り上げる。次いで、クレーン３７をＹ方向（図２参照）に沿って移動させ、第２ステージ２の上部に位置させる。第２ステージ２には、先の操作で既に缶体２０が載置されており、濾過ユニット１０は図９に示すとおり缶体２０の直上に配置される。この配置は、作業員による目視で行うことができる。あるいは、先に述べた図５に示す操作で測定された缶体２０の寸法及び位置情報に基づき自動的に行うことができる。

　濾過ユニット１０が缶体２０の直上に配置されたら、クレーン３７を降下させて、濾過ユニット１０を缶体２０の内部に設置する。濾過ユニット３７の降下は、作業者の目視によって行うことができる。あるいは、図１０に示すとおり、濾過ユニット１０とともに降下する測長センサＢによって缶体２０の内壁の走査を行い、濾過ユニット１０が缶体２０の内壁に接触しないように位置の微調整を自動的に行いながら降下させることもできる。

　濾過ユニット１０が缶体２０内に着底したことの確認は、作業者の目視によって行うことができる。あるいは、降下するクレーンの一部に取り付けられたロードセル（図示せず）の荷重を継続的に測定し、ロードセルの荷重値が閾値以下となったことで、着底したことを自動的に判断することもできる。

　濾過ユニット１０が缶体２０内に着底したことを確認したら、把持装置３８におけるクランプシリンダ４４を引き戻して把持を解除する。次に、図１１に示すとおり、缶体２０内にジャッキ４６を設置する。ジャッキ４６は、濾過ユニット１０における入湯側鏡板１３と、それに対向する缶体の内壁２０ａとの間に挿入される。ジャッキ４６は、缶体２０内に設置された濾過ユニット１０の出湯側鏡板１４を、缶体２０の内壁に押し付けるために用いられる。この目的のために、ジャッキ４６は、例えば１個又は２個以上の油圧シリンダ４７を備えることができる。ジャッキ４６にはその上部にフック部４８が設けられており、フック部４８を入湯側鏡板１３の上部に係合させることで、ジャッキ４６が入湯側鏡板１３に固定されるようになっている。

　ジャッキ４６を缶体２０内に設置するとともに、測長センサＡを缶体２０内に設置する。測長センサＡは濾過ユニット１０に着脱可能な構造を有している。測長センサＡは、濾過ユニット１０の出湯側鏡板１４の近傍の位置に４カ所取り付けられている。詳細には、出湯側鏡板１４の外面近傍における左右の上部及び左右の下部に取り付けられている。各測長センサＡは、出湯側鏡板１４に対向する缶体２０の内壁２０ｂと出湯側鏡板１４の外面との距離の測定が可能になされている。なお、図１１では、ジャッキ４６と測長センサＡとは別体になっているが、これに代えて、ジャッキ４６と測長センサＡとを一体となして、一体となった両者を缶体２０内に設置してもよい。また図１１及び以下に説明する図１２においては、把持装置３８及び楔４５の図示は省略されている。

　ジャッキ４６及び測長センサＡが所定の位置に取り付けられたら、図１２に示すとおり、ジャッキ４６の油圧シリンダ４７を作動させて、濾過ユニット１０を移動させ、出湯側鏡板１４を、缶体２０の内壁２０ｂに押し付ける。油圧シリンダ４７は、油圧ポンプ４８を作動させることで作動するようになっている。ジャッキ４６が油圧シリンダ４７を２個以上有している場合は、各油圧シリンダ４７を個別に制御できるようになっていることが好ましい。これによって、出湯側鏡板１４を、缶体２０の内壁２０ｂに押し付ける力を均等にすることが容易となる。

　油圧ポンプ４８の作動は、制御装置４９によって制御されている。油圧シリンダ４７が作動することで、出湯側鏡板１４の外面と缶体２０の内壁２０ｂとの距離は徐々に短くなる。つまり濾過ユニット１０をジャッキ４６によって缶体２０の内壁２０ｂに押し付けるときの押し付け量は徐々に変化する。この押し付け量を、測長センサＡによって監視しながら押し付けを行う。押し付け量の監視は、測長センサＡからの信号が接続されている制御装置４９によって行われる。そして、ジャッキ４６による濾過ユニット１０の押し付けが所定の押し付け量に達したら、制御装置４９から油圧ポンプ４８に対して作動停止の信号が送信される。信号を受信した油圧ポンプ４８は作動を停止して、ジャッキ４６はそれまでの押し付けを維持する。

　この状態下、図１３に示すとおり、把持装置（図示せず）に予め取り付けておいた楔４５を該把持装置から取り外す。楔４５は、ジャッキ４６によって所定の押し付け量まで缶体２０の内壁２０ｂに押し付けられた状態の濾過ユニット１０の押し付け状態を維持するために用いられるものである。楔４５は、例えばアルミナ等のセラミックス製のものである。

　把持装置からの取り外しによって楔４５は落下して、入湯側鏡板１３の外面と、缶体２０の内壁２０ａとの間に挿入される。楔４５は重量物であるから、その落下で生じるエネルギーによって、入湯側鏡板１３の外面と、缶体２０の内壁２０ａとの間に楔４５は確実に嵌まり込む。この嵌まり込みによって、ガスケット４１を介した、濾過ユニット１０の出湯側鏡板１４の外面と、缶体２０の内壁２０ｂとの間の密着状態が確実に維持され、金属溶湯の漏出が効果的に防止される。必要に応じ、嵌まり込んだ状態の楔４５をハンマー等の道具を用いて更に深く嵌め込んでもよい。なお、図１３においては、説明の都合上、油圧ポンプの図示は省略されている。

　楔４５を把持装置から取り外すときには、作業者が手動で行ってもよい。あるいは、例えば制御装置４９から送信された取り外し信号を把持装置が受信して、自動的に楔４５が取り外されるようにして、楔４５が濾過ユニット１０の入湯側鏡板１３の外面と缶体２０の内壁２０ａとの間に自動挿入されるようになされていてもよい。

　楔４５の嵌め込みが完了したら、制御装置４９からの指令によって油圧ポンプ４８の圧力を解放してジャッキ４６による押し付けを解放する。次いで、ジャッキ４６及び測長センサＡを缶体２０内から取り出すとともに、把持装置（図示せず）を缶体２０の上方へ上昇退避させる。ジャッキ４６及び測長センサＡの取り出しは、クレーン等を用いて作業者が行ってもよく、あるいは自動で取り出しを行うようにしてもよい。このようにして缶体２０内への濾過ユニット１０の設置が完了する。次いでシャトル３５（図２参照）を作動させて、缶体２０を第２ステージ２から第１ステージ１へと移動させる。第１ステージ１へ移動した缶体２０は、搬出用クレーン（図示せず）によって吊り上げられて搬出される。以後は、これまでに説明した操作が繰り返される。

　なお、図１１においては、ジャッキ４６及び測長センサＡは、把持装置３８とは別個に缶体２０内へ設置されたが、これに代えて、ジャッキ４６が把持装置３８に着脱可能になっており、把持装置３８に把持された濾過ユニット１０とともにジャッキ４６が缶体２０内に設置されるようになされていてもよい。こうすることで、濾過ユニット１０の設置を一層自動化することができる。あるいは、測長センサＡが把持装置３８に取り付けられており、把持装置３８が濾過ユニット１０を把持するときに、測長センサＡが濾過ユニット１０に取り付けられるようになされていてもよい。こうすることでも濾過ユニット１０の設置を一層自動化することができる。

　図１３に示す楔４５の挿入は、楔４５の自重を利用したものであったが、これに代えて、楔４５に外力を加えて積極的に挿入を行ってもよい。例えば図１４に示すとおり、楔４５の直上にウインチ５１を設置しておき、該ウインチ５１によって錘５０を昇降させるようにする。錘５０を上昇させるときは、該錘５０に取り付けられたワイヤをウインチ５１に巻き付けて巻き上げる。錘５０を降下させるときは、ウインチ５１の回転軸を無負荷の状態にして、錘５０を楔４５の上端面に向けて自由落下させる。そして、自由落下した錘５０が楔４５に衝突するときのエネルギーによって楔４５を、入湯側鏡板１３の外面と、缶体２０の内壁２０ａとの間に挿入する。

　楔４５の挿入の程度は、例えば図１５に示すとおり、ウインチ５１の下方に設置された測長センサ５２によって監視することができる。測長センサ５２はレーザー光を射出して錘５０の上面までの距離を測定できるようになっている。錘５０の巻き上げ及び自由落下を繰り返したときの測長センサ５２からの信号を処理すると、例えば図１６に示すグラフが得られる。同図に示すグラフにおいて、例えば縦軸である位置の値と、一つ前の位置の値との差が設定値よりも小さくなったときをもって、楔４５が所定の深さまで挿入されたと判断することができる。

　楔４５の挿入の程度は、図１５に示す測長センサ５２を用いることに代えて、図１７に示す振動センサ５３を用いることでも測定できる。振動センサ５３は、缶体２０の上端面近傍の位置であって、かつ錘５０が落下する位置の近傍に配置されている。振動センサ５３は、錘５０が自由落下して楔４５に衝突したときに生じる振動を測定するものである。錘５０の巻き上げ及び自由落下を繰り返したときの振動センサ５３からの信号を処理すると、例えば図１８に示すグラフが得られる。同図に示すグラフにおいて、例えば縦軸である振動の振幅の値が設定値を満たしたときや、横軸である振動の持続時間が設定値を満たしたときをもって、楔４５が所定の深さまで挿入されたと判断することができる。

　楔４５の挿入は、図１４に示す錘５０の自由落下を利用することに代えて、図１９に示すとおり、カシメ装置５４を用いて行うこともできる。カシメ装置５４としては、例えばシリンダ５５及びピストン５６を備えた油圧装置を用いることができる。シリンダ５５及びピストン５６は、該ピストン５６の進退方向が、鉛直方向と一致するようにカシメ装置５４に取り付けられている。ピストン５６は、その下端が楔４５の上端と当接するように位置合わせされて設置されている。そして、カシメ装置５４を駆動させることで、ピストン５６を楔４５に向けて降下させ、楔４５を押し込む。カシメ装置５４からは、ピストン５６が楔４５を押し込むときの押し込み圧（荷重）及び／又は押し込み位置に相当する信号が、制御装置（図示せず）に送信されるようになっている。これらの信号を受け取った制御装置において該信号を処理することで、例えば図２０に示すグラフが得られる。同図に示すグラフにおいて、例えば縦軸である押し込み位置の値が設定値を満たしたときをもって、楔４５が所定の深さまで挿入されたと判断することができる。あるいは、縦軸である押し込み圧（荷重）の値が設定値を満たしたときをもって、楔４５が所定の深さまで挿入されたと判断することができる。

　以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば前記実施形態では、把持装置３８はクランプシリンダ４４を備えており、クランプシリンダ４４が突出して鏡板１３，１４の開口内に挿入されることで濾過ユニット１０の把持が行われたが、これ以外の方法によって濾過ユニット１０を把持してもよい。

　また、前記実施形態は、濾過ユニット１０の濾過チューブ１１の長手方向が水平状態となるように濾過ユニット１０を缶体２０内に設置する場合のものであるが、これに代えて濾過チューブの長手方向が鉛直方向を向くように濾過ユニット１０を缶体２０内に設置する場合にも、本発明の設置装置を用いることができる。

　また、前記実施形態では、楔４５は把持装置３８に取り付けられて缶体２０内に設置されたが、これに代えて、ジャッキ４６に着脱可能に取り付けられて缶体２０内に設置されるようにしてもよい。あるいは、楔４５を他の部材に取り付けることなく、独立して缶体２０内に設置してもよい。

　以上、詳述したとおり、本発明によれば、人手によらず金属溶湯濾過ユニットを缶体内に設置することができるので、該濾過ユニット及び該缶体の双方に損傷を生じさせることなく、該濾過ユニットを該缶体内の適正な位置に設置することができる。

Claims

　一端に開口部を有し、かつ他端が閉じている複数本の多孔質セラミックス製濾過チューブを、対向する入湯側鏡板と出湯側鏡板との間に支持してなる金属溶湯濾過ユニットを、金属溶湯が貯留される缶体内に設置するための金属溶湯濾過ユニットの設置装置であって、
　濾過ユニットの着脱が可能であり、かつ該濾過ユニットを缶体内に設置する把持装置と、
　缶体内に設置された濾過ユニットの出湯側鏡板を、該缶体の内壁に押し付けるジャッキと、
　濾過ユニットに着脱可能な測長センサＡとを備え、
　測長センサＡを取り付けた状態の濾過ユニットを、ジャッキによって缶体の内壁に押し付けるときの押し付け量を、該測長センサＡによって監視しながら行うようにした、金属溶湯濾過ユニットの設置装置。
　把持装置は、缶体の上部に位置しており、かつ昇降可能になされており、
　把持装置に測長センサＢが取り付けられており、
　缶体内に濾過ユニットが設置される前の状態の該缶体内に把持装置を降下させ、測長センサＢによって該缶体内を走査するようになされている請求項１に記載の設置装置。
　測長センサＢによって走査された缶体内の状態が、予め設定しておいた状態外になっていたら、該缶体を不良品として排出するようになされている請求項２に記載の設置装置。
　缶体内に設置する濾過ユニットの鏡板の鉛直方向での傾斜量を、測長センサＢによって走査された缶体の内壁の鉛直方向での傾斜量に応じて調整するようになされている請求項２又は３に記載の設置装置。
　ジャッキによって所定の押し付け量まで缶体の内壁に押し付けられた状態の濾過ユニットの押し付け状態を維持するための楔が、把持装置に着脱可能に取り付けられており、
　濾過ユニットを把持した状態の把持装置とともに楔が缶体内に設置されるようになされている請求項１ないし４のいずれか一項に記載の設置装置。
　ジャッキによって所定の押し付け量まで缶体の内壁に濾過ユニットが押し付けられたら、把持装置から楔が自動的に取り外されて、該楔が該濾過ユニットの入湯側鏡板と該缶体の内壁との間に挿入されるようになされている請求項５に記載の設置装置。
　楔が挿入された後に、ジャッキによる押し付けが解放され、かつ把持装置が缶体の上方へ上昇退避可能になされている請求項６に記載の設置装置。
　把持装置は、濾過ユニットの上部に位置しており、
　把持装置にカメラが取り付けられており、
　把持装置は、カメラによって撮像された濾過ユニットの位置を認識して、該濾過ユニットの把持が可能な直上の位置に自動的に移動可能に構成されている、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の設置装置。
　把持装置に、該把持装置と濾過ユニットとの間の距離の測定が可能な測長センサＣが取り付けられており、
　把持装置は、測長センサＣによって測定された該把持装置と濾過ユニットとの間の距離に基づき昇降して、該濾過ユニットを自動的に把持可能に構成されている、請求項８に記載の設置装置。
　ジャッキが把持装置に着脱可能になっており、該把持装置に把持された濾過ユニットとともに該ジャッキが缶体内に設置されるようになされている請求項１ないし９のいずれか一項に記載の設置装置。
　測長センサＡが把持装置に取り付けられており、該把持装置が濾過ユニットを把持するときに、該測長センサＡが該濾過ユニットに取り付けられるようになされている請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の設置装置。