JP4083377B2 - プローブ自動供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転炉や電気炉等の炉内から溶湯を採取したり、溶湯の温度の検出や酸素濃度を測定するためのプローブの自動供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、炉内の溶湯を採取するには、先端部内に採取用容器を設けている長尺の紙管よりなるプローブを使用し、また、溶湯の温度を検出したり酸素濃度を測定するには、先端に温度センサー又は酸素濃度検出センサーを装着している同じく長尺の紙管よりなるプローブを使用して、これらのプローブの先端部を溶湯中に没入させることにより溶湯の採取や溶湯の測温、酸素濃度の測定を行っているが、プローブによる溶湯の採取や測温、酸素濃度測定は短時間毎に繰り返し行う必要があり、この作業を人手により行うことは、著しい労力を要するばかりでなく、作業性が悪い上に極めて危険を伴うことになる。
【０００３】
そのため、マニプレータを使用してそのランス先端部に所望のプローブを装着し、ランスを前進させることによってプローブの先端部を炉内の溶湯中に没入させて溶湯の採取や測温、酸素濃度の測定を行うように構成したプローブ供給装置が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マニプレータのランス先端部にプローブを装着、支持させるには、まず、プローブをランスと同一軸心上に配設させる必要があってその位置合わせに手間取るばかりでなく、プローブには上述したように溶湯の採取用プローブと測温用プローブ、及び酸素濃度測定用プローブがあるため、短時間毎に頻繁に行われる溶湯に対するプローブの挿入作業の度に、ランス先端部に装着するプローブが溶湯採取用であるのか、測温用或いは酸素濃度測定用であるのかを作業員が確認しながら、マニプレータのランス先端部に装着しなければならず、作業の円滑性を阻害するといった問題点がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、所望のプローブを確実且つ円滑に選出して該プローブを炉内に対するライン上に自動的に配置させ、所定の作業を正確に能率よく行えるようにしたプローブの自動供給装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプローブ自動供給装置は、請求項１に記載したように、所定のライン上で軸心方向に進退するランスを備えたマニプレータに溶湯採取用プローブを供給するプローブ自動供給装置であって、上記マニプレータの一側方に並設されてマニプレータに対して進退する横移動台と、この横移動台上に回転自在に支持され且つ周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を前後方向に向けて水平状に配設してなるレボルバー体と、このレボルバー体の回転駆動手段と、上記各プローブ装填鞘管の前端に取付けられて、プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを挿通した際に、該プローブの溶湯取入口に弾接してその溶湯取入口をレボルバー体の回転中心に向けた状態で固定する板バネとからなり、上記複数個のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管は、当該プローブ装填鞘管と平行して前後方向に進退する上記マニプレータのランスと同一高さに位置しており、上記横移動台をマニプレータ側に進入させて最下部のプローブ装填鞘管に装填している溶湯採取用プローブをマニプレータのランスに装着したときに溶湯取入口が上向きになるように構成している。
【０００７】
上記プローブ自動供給装置において請求項２に係る発明は、レボルバー体の外周部に、周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を配設していると共にこれらのプローブ装填鞘管の内周側に周方向に一定間隔毎に上記プローブ装填鞘管よりも大径の複数個のプローブ装填鞘管を配設して、外周側の小径プローブ装填鞘管に溶湯測温用プローブと酸素濃度測定用プローブを装填する一方、内周側の大径プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを装填するように構成してあり、さらに、このレボルー体の中心軸を前後一対の支持枠の中心部に回転自在に支持させていると共にこの前後支持枠の側面下端部を横移動台上に上下傾動自在に軸支させて傾動用ジャッキの作動により前後支持枠を所定角度、上方に起立させて最下部の小径プローブ装填鞘管をマニプレータのランスと同一高さに位置に位置させるように構成していることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
まず、予め、プローブ貯蔵部のレボルバー体に周方向に一定間隔毎に複数本のプローブを装填しておく。この際、溶湯採取用プローブと溶湯測温用プローブ及び酸素濃度測定用プローブのように、種類の異なるプローブを複数本ずつ、レボルバー体の所定の位置に装填する。しかるのち、炉内に供給するためのプローブを選択し、該プローブをレボルバー体の回転によりマニプレータのランスが進退するライン上に配置可能な位置まで移行させる。次いで、横移動機構を作動させることよりレボルバー体をマニプレータのランスの前方位置まで進入させて上記選択したプローブを上記ライン上に位置させ、しかるのち、ランスを前進させてこのプローブに挿嵌し、該ランスにプローブを装着させる。
【０００９】
ランスに上記選択したプローブが装着されると、ランスを後退させて装着したプローブをレボルバー体から後方に離脱させ、次いで、横移動機構を作動させてレボルバー体をライン外の元の位置まで移動させてその位置で待機させる一方、ランスを前進させて該ランスに装着している上記プローブの先端部を炉内の溶湯に浸漬させて溶湯の採取や測温等の所定の作業を行わせたのち、ランスを後退させてプローブの先端部を炉外に退出させる。こうして、所定の作業を行った使用済のプローブをランスから脱却させて回収したのち、ランスを次の作業位置まで復帰させ、次のプローブの装着に備える。
【００１０】
上記レボルバー体に複数本のプローブを装填、抜き取り可能に支持する手段としては、該レボルバー体における同心円上に、それぞれ周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を取付け、且つこれらのプローブ装填鞘管を溶湯測温用プローブの装填鞘管と溶湯の酸素濃度測定用プローブの装填鞘管及び溶湯採取用プローブの装填鞘管とに区分しておくことによって溶湯の採取や温度検出等の所望の作業に応じて直ちにその作業用のプローブを選択することができる。
【００１１】
その上、上記レボルバー体と該レボルバー体の回転駆動手段とからなるプローブ貯蔵部を、横移動機構を構成している横移動台上に上下傾動自在に配設しておけば、プローブ貯蔵部を上記ライン上に向かって所定角度傾動させ、その状態でレボルバー体を回転させることによって該レボルバー体に同心円上に配設している複数個のプローブ装填鞘管のうち、作業に供するプローブを装填した鞘管を簡単且つ正確に上記ライン上に位置させることができる。
【００１２】
さらに、上記横移動台上にプローブの先端を受止する緩衝部材を装着しておくことによって、所定のプローブをランスに確実に装着させることができると共にその装着を自動的に確認し得る。
【００１３】
また、上記横移動台の後端部上にランスのインサートガイドを配設し、このインサートガイドによって上記ライン上のプローブの後端部を支持させるようにすれば、長尺紙管からなるプローブの撓みを防止して該プローブの後端を正確にライン上に保持し、この状態でインサートガイドにランスを挿入することによって該ランスをプローブに円滑且つ確実に挿嵌させることができる。
【００１４】
一方、炉内の溶湯に浸漬して所定の作業を行った使用済のプローブは、レボルバー体支持枠の前面に配設している旋回アームの旋回により、この旋回アームの先端に配設している脱却機構で掴持され、回収ボックス内に投入される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明する。図１〜図５において、プローブ自動供給装置はマニプレータＡの一側方に並設されていて、機台10上に上記マニプレータＡに対して進退する横移動台１と、この横移動台１の上面前部に配設された円板形状のレボルバー体２と、レボルバー体２の後方における横移動台１の上面後端部上に配設されたインサートガイド３とを備えてあり、さらに、上記レボルバー体２の前方側に使用済のプローブＰを掴持する脱却機構４を配設している。
【００１６】
上記レボルバー体２には、図１、図３および図５に示すようにその外周部に、周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管51、52を前後方向に向けて水平に貫通状態で固着していると共に、これらのプローブ装填鞘管51、52の内周側にもこれらの鞘管51、52よりも大径の複数個のプローブ装填鞘管６を周方向に一定間隔毎に前後方向に向けて水平に貫通状態で固着している。そして、外周側に設けている上記複数個の小径のプローブ装填鞘管51、52と内周側に設けている上記複数個の大径のプローブ装填鞘管６とは、レボルバー体２の回転中心を中心とする同心円上に配設されている。なお、図２においてはプローブ装填鞘管の図示を省略している。
【００１７】
これらのプローブ装填鞘管51、52、６に抜き取り可能に装填されるプローブＰとしては、図６に示すように、長尺の紙管の先端部内に溶湯採取用容器90を収納し且つ先端部周壁に該容器90に連通する溶湯取入口91を設けてなる溶湯採取用プローブP1、及び、図７に示すように、長尺の紙管の先端部に溶湯の温度を検出する温度センサー92又は溶湯の酸素濃度を測定する酸素濃度測定センサー93をそれぞれ装着している溶湯測温用プローブP2と酸素濃度測定用プローブP3とがあり、溶湯測温用プローブP2と酸素濃度測定用プローブP3は溶湯採取用プローブP1よりも小径に且つやや短く形成されていて上記レボルバー体２の外周側に配している上記小径のプローブ装填鞘管51、52にそれぞれ複数個ずつに区分して挿通状態で装填され、溶湯採取用プローブP1は上記内周側の大径のプローブ装填鞘管６に挿通状態で装填される。
【００１８】
さらに、上記大小径のプローブ装填鞘管51、52、６の後端部には図８に示すように、プローブP1〜P3の外周面を三方より弾性的に挟持してこれらのプローブP2、P3を妄動且つ抜け落ちさせることなく軸心上に抜き取り可能に固定させるための板バネ5a、6aをそれぞれ取付けていると共に、大径のプローブ装填鞘管６の前端にはこれらのプローブ装填鞘管６に溶湯採取用プローブP1を挿通した際に、該溶湯採取用プローブP1の上記溶湯取入口91に弾接してその溶湯取入口91をレボルバー体２の回転中心に向けた状態で固定し、マニプレータＡのランス81に装着したときに溶湯取入口91が上向きになるように板バネ6bを取付けている。
【００１９】
上記レボルバー体２は前後一対の支持枠７、８における後側支持枠８側に垂直状態にして配設され、その中心に前後方向に向けて固着した中心軸2aを前後支持枠７、８の中心部に固着した軸受体９に回転自在に支持させている。また、これらの前後支持枠７、８間には、上記外側のプローブ装填鞘管51、52を配設している円周径と同一径を有するリング状の中間支持枠11が支持枠７、８と一体に設けられてあり、この中間支持枠11の後面で上記各プローブ装填鞘管51、52に挿通したプローブP2、P3の先端面を当接、受止させるように構成していると共にレボルバー体２の最下部に位置するプローブ装填鞘管51、52の前方に対応した中間枠11の下端部だけは、このプローブ装填鞘管51、52に挿通したプローブの先端面を受止することなく、プローブの先端部が挿通可能な孔又は切欠部に形成してこの孔又は切欠部に臨ませている緩衝部材12により受止させるように構成している。
【００２０】
この緩衝部材12は、開口端を上記孔又は切欠部に連通させた状態にして図８に示すように、中間支持枠11の前面下端部又は前側支持枠７後面下端部に固着している有底筒13内に配設したコイルスプリング12a と、このコイルスプリング12a の後端に装着した受け部材12b とからなり、コイルスプリング12a はその前端を有底筒13の内底面に固定し、後端に装着した上記受け部材12b によってプローブの先端部を緩衝的に受止するように構成している。
【００２１】
一方、レボルバー体２における内側に配設した各プローブ装填鞘管６に挿通させる溶湯採取用プローブP1は、各鞘管６の前端側の板バネ6bがその溶湯取入口91に係止状態で弾接することによってその挿入位置が設定されるが、これらのプローブ装填鞘管６における最下部のプローブ装填鞘管の前方に対応した前側支持枠７の下端部には、上記緩衝部材12と同一構造を有する緩衝部材14が配設されている。即ち、開口端を後方に向けた状態にして前側支持枠７の下端部に固着している有底筒15内にコイルスプリング14a と、このコイルスプリング14a の後端に装着した受け部材14b とからなる緩衝部材１４を設けている。
【００２２】
また、これらの緩衝部材12、14には、マニプレータＡのランス81の挿嵌によってプローブP1〜P3が押し進められた時に一定寸法だけ圧縮するコイルスプリング12a 、14a の圧縮を検出してプローブがランス81に確実に装着されたことを確認し且つランス81の前進を停止させるリミットスイッチ71、72が配設されている。さらに、これらの緩衝部材12、14の後方側における前後支持枠７、８の後面下端部には、それぞれ緩衝部材12、14の後方の上記最下部のプローブ装填鞘管51、52、６にプローブが装填されているかどうかを確認するリミットスイッチ73、74が配設されており、装填されていない場合にはマニプレータＡの作動を不能状態となるように構成していると共に、上記前後支持枠７、８の後面上端部には外側に配設したプローブ装填鞘管51、52における最下部のプローブが溶湯測温用のものか酸素濃度測定用のものかを検出するリミットスイッチ75が配設されている。
【００２３】
上記後側支持枠８は上記レボルバー体２の鞘管51、52、６に装填、支持される全てのプローブが挿通可能な空間部を有しており、この後側支持枠８の上部に、図１〜図３に示すように、レボルバー体２の回転駆動モータ16を設置し、このモータ16の回転軸に固着したピニオン17をレボルバー体２の外周面に固着した歯車体18に噛合させてレボルバー体２の回転駆動手段を構成している。そして、レボルバー体２をプローブの貯蔵部主体としてこの回転駆動手段とレボルバー体２とでプローブ貯蔵部を構成している。なお、この回転駆動機構の歯車体18としては、図３に示すようにチエーンをレボルバー体２に装着して該チエーンのリンク連結ピンにより形成しているが、これに限定されることはない。
【００２４】
上記一体に組み合わせてなる前後及び中間支持枠７、８、11は、その適所を連結部材20によって一体に固着されていると共に前後支持枠７，８の他側面側の下端部を図２、図３に示すように上記横移動台１の一側傾斜面上に前後両端部を支持された水平支持棒21に該水平支持棒21を中心として上下傾動自在に軸支されてあり、さらに、上記連結部材20と横移動台１の上面間を傾動用ジャッキ22により連結して支持枠７、８を横移動台１上に立設状態で支持している。
【００２５】
この状態においては、レボルバー体２の内周側に設けた複数個の大径のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管６は、所定のライン上で軸心方向、即ち、鞘管と平行して前後方向に進退するマニプレータＡのランス81と同一高さに位置しており、さらに、この最下部のプローブ装填鞘管６とレボルバー体２の外周側に設けた複数個の小径のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管51、52とは上記水平支持棒21を中心する円周上に配設され、支持枠７、８を所定角度だけ上方に起立させた時に該最下部の小径プローブ装填鞘管51、52は内周側の上記最下部の大径プローブ装填鞘管６に位置するように構成している。
【００２６】
また、上記横移動台１の後端部上に配設されたインサートガイド３は図８、図９等に示すように、円錐体を二分割した半円錐形状の分割片3a、3bを互いに接離する方向に開閉自在に組み合わせてなり、その拡開した開口端を後方に向け且つこれらの分割片3a、3bを閉じた際に形成される前端の小径支持孔3cを前方に向けている。さらに、この小径支持孔3cは上記プローブP1〜P3の後端部を支持可能で且つマニプレータＡのランス81が挿通可能な径に形成されていると共に、上記マニプレータＡのランス81と同一高さに位置で上記大径のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管６の後方延長線上に配設されている。
【００２７】
このインサートガイド３は、それぞれの分割片3a、3bに突設している連結片3d、3eの先端部を前後動台31上に固着した傾斜部材32の上端部に回動自在に支持させている軸3f、3gに一体に連結してこれらの軸3f、3gを互いに相反する方向に回動させることによってその分割片3a、3bを開閉させるようにしている。この開閉手段は、傾斜部材32の傾斜面上にジャッキ33を装着して該ジャッキのロッド端をレバー34を介して一方の軸3fに連結することによりロッドの伸縮作動でこの軸3fを往復回動させると共に、両軸3f、3gに互いに噛合した小歯車3h、3iを固着してこれらの小歯車を介して他方に軸3gに回動を伝達し、両分割片3a、3bを互いに開閉させるように構成している。
【００２８】
上記傾斜部材32は前後動台31の上面から他側方に向かって傾斜してあり、前後動台31は横移動台１の後端部上に固着した固定台35上に一定の前後距離間を移動するように構成されている。この移動手段は図１に示すように、固定台35と前後動台31を前後一対の平行リンク36、36によって連結すると共に前後動台31の前端と横移動台１の適所をジャッキ37によって連結してなり、該ジャッキ37のロッドを伸縮させることによってリンク36、36を前後方向に回動させて前後動台31を前方の所定位置と後方の所定位置とに移動させ、前方位置に移動した時には、プローブＰの後端部をインサートガイド３の支持孔3cによって掴持状態に支持させるようにすると共に、後方位置に移動した時には、プローブＰが旋回できるように構成している。
【００２９】
一方、上記前側の支持枠７の前面側には図４及び図10、図11に示すように、固定扇形歯車23が配設されてあり、この固定扇形歯車23の中心部に、先端に使用済のプローブを掴持してマニプレータＡのランス81から脱却させる脱却機構４を一体に設けている旋回アーム24の基端を回動自在に軸支し、該旋回アーム24に取付けている駆動モータ25の回転軸に固着した小歯車26を上記固定扇形歯車23に噛合させて該駆動モータ25の正逆回転により旋回アーム24を上下方向に往復旋回させ、脱却機構４を上記ランス81の移動ラインを交差しながら通過させるように構成している。
【００３０】
上記脱却機構４は、旋回アーム24の先端に一対のジャッキ4aを固定すると共にこのジャッキ4aの左右端からそれぞれ左右方向に突出した該ジャッキ4aの左右ロッド端に該ジャッキ4aの伸縮によって互いに接離する方向に作動する左右一対の腕片4b、4bの下端部を固着し、これらの腕片4b、4bの上端部を互いに接近する方向に水平状に屈折させてその先端部にく字状及び逆く字状に屈曲して互いに前後方向で重なり合った時にその対向面で矩形状の掴持孔4dを形成する左右掴持片4c、4cを固着してなるものである。27は横移動台１の一側面に立設、固定した回収ボックスで、上記旋回アーム24を上方に旋回させてその脱却機構４の左右掴持片4c、4cによって掴持された使用済のプローブＰを投入させて、回収するように構成している。
【００３１】
横移動台１の移動手段としては、図１、図２に示すように、マニプレータＡの一側方に固定ガイド台28をマニプレータＡに直交する方向に向けて設置し、この固定ガイド台28と横移動台１とをロッドレスシリンダ29によって連結して該ロッドレスシリンダ29の作動により横移動台１をマニプレータＡに対して接離させるように構成している。
【００３２】
上記のように構成したプローブ自動供給装置によってマニプレータＡ側にプローブを供給するには、予め、レボルバー体２の外周側の円周上に設けている複数個の小径のプローブ装填鞘管51、52に溶湯測温用プローブP2と溶湯の酸素濃度測定用プローブP3との前半部を挿通、支持させることより装填しておく。この際、例えば、上記プローブ装填鞘管51、52は図においては20個、配設しているので、15個の鞘管51に溶湯測温用プローブP2を、その他の５個の鞘管52に酸素濃度測定用プローブP3を装填しておく。なお、鞘管51の回転軸対称位置の鞘管の外周には上記リミットスイッチ75を作動させるためのストライカ（図示せず）が貼着されている。
【００３３】
これらのプローブP2、P3は後方から各鞘管51、52内に挿通されると、その先端面がリング状の中間支持枠11の後端面に当接、受止された時にそれ以上の挿通が阻止され、従って、全てのプローブP2、P3が前後方向にずれることなく正確に引き揃えた状態で一定位置に装着される。なお、最下部の鞘管51、52に挿通するプローブのみ、その先端面を緩衝部材12により接触、受止させた状態で装着されるが、装着時にはこの鞘管51、52の位置を緩衝部材12の後方に対して僅かに周方向にずらしておけば、上記プローブと同様に中間支持枠11の後端面にその先端面を当接、受止させることができる。
【００３４】
一方、内周側の大径のプローブ装填鞘管６に後方から、その先端部に設けている溶湯取入口91をレボルバー体２の中心側に向けた状態で溶湯採取用プローブP1を挿入すると、鞘管６から突出するその先端外周面が該鞘管６の前端に取付けている板バネ6bに弾接させながら前進し、上記溶湯取入口91が板バネ6bに達した時に該板バネ91がその弾力によって溶湯取入口91に嵌入、係止して溶湯採取用プローブP1の挿入抵抗が増大するので、その状態で挿入作業を停止する。従って、上記外周側の鞘管51、52に装填するプローブP2、P3と同様に、溶湯採取用プローブP1が全ての鞘管51、52に対して前後方向にずれることなく正確に引き揃えた状態で装着される。
【００３５】
なお、これらのプローブP1〜P3の装填時には横移動台１はマニプレータＡから一側方に離れて待機位置に位置していると共に、上記インサートガイド３の分割片3a、3bは開放されている。一方、マニプレータＡにおける軸方向に前後動するロッド82の先端に一体に連結されている上記ランス81はインサートガイド３の位置よりも後退した位置に待機している。なお、上記全ての鞘管51、52、６に装填されているプローブP1〜P3は、例えば、８時間で電気炉又は転炉Ｂの溶湯Ｃに対する溶湯採取作業や測温、酸素濃度測定作業に使用され、従って、一日の作業では三回、新たなプローブP1〜P3に入れ換えられる。
【００３６】
こうして、複数個のプローブP1〜P3をそれぞれの鞘管51、52、６に装填したのち、マニプレータＡに対するプローブの自動供給を行う。まず、オペレータが制御装置に設けている溶湯採取作業用ボタンと溶湯測温作業用ボタン、酸素濃度測定作業用ボタン（図示せず）のいずれかを選択し、所望ボタンを押すと、選択したボタンが溶湯採取作業用ボタン又は溶湯測温作業用ボタンである場合には支持枠傾動用ジャッキ22が収縮してレボルバー体２を一体に設けている前後支持枠７、８を水平支持棒21を支点として、該レボルバー体２の同心円上における外周側の円上の最下部に設けている小径のプローブ装填鞘管51、52がマニプレータＡのランス81の高さと同一高さになるまで起立させる。なお、選択したボタンが溶湯採取作業用ボタンである場合には支持枠７、８は起立することなく、レボルバー体２の内周側の円上に設けている最下部のプローブ装填鞘管６がマニプレータＡのランス81の高さと同一高さに位置した状態を保持する。
【００３７】
次いで、レボルバー体２が回転して選択したプローブＰを装填している鞘管51、52又は６をマニプレータＡのランス81の高さに位置するレボルバー体２の最下部にまで移動させ、図８に示すように該プローブＰの先端面を緩衝部材12又は14に対向させる。この時、該プローブＰがその位置に達する直前に、リミットスイッチ73又は74に接触して該リミットスイッチ73、又は74を作動させ、選択したプローブＰがマニプレータＡのランス81の高さ位置に存在するのを検出すると共にその検出によって横移動台１の後端部上に配設しているインサートガイド３を作動させる。なお、レボルバー体２の最下部にまで移動した鞘管51、52、６にプローブＰが装填されていない場合には、リミットスイッチ73、又は74は作動せず、従って、レボルバー体２はリミットスイッチ73又は74が作動するまで回転を続け、その作業用プローブＰを装填している鞘管をレボルバー体２の最下部にまで移動させることになる。また、選択したポタンが酸素濃度測定作業用ボタンの場合は、上記リミットスイッチ73の作動に加え、リミットスイッチ75の作動により鞘管51をレボルバー体２の最下部に位置させる。
【００３８】
レボルバー体２の回転により選択した所定のプローブＰがマニプレータＡのランス81の高さ位置に達してその位置で停止すると、上記インサートガイド３の開閉用ジャッキ33が作動してインサートガイド３を形成している分割片3a、3bを互いに接合する方向に回動させて閉止させ、これからの分割片3a、3bの前端部で形成される小径支持孔3cによってプローブＰの後端部を掴持状態に支持する。この際、上記インサートガイド３をジャッキ37によって一旦、後方位置に移動させた状態で所望の作業用プローブをレボルバー体２の最下部に移動させた後、ジャッキ37によって前方位置に移動させ、該プローブP1の後端部をインサートガイド３の閉止によって支持させる。
【００３９】
こうして、所望の作業を行うべきプローブＰが鞘管51、52又は６とインサートガイド３とによって水平状に保持されると、横移動台移動用ロッドレスシリンダ29が作動して横移動台１をマニプレータＡ側に移動させ、図３及び図12に示すように上記インサートガイド３によって後端部を保持されているプローブＰをランス81が進退するラインＬ上に進入させてその位置で停止させる。
【００４０】
プローブＰが上記ラインＬ上に位置すると、マニプレータＡが作動してランス81をその軸心方向に前進させ、該ランス81の先端部をインサートガイド３の後端拡開口からこのインサートガイド３の先細傾斜内面にガイドさせながらインサートガイド３内に挿入させる。このランス81の先端部がインサートガイド３内に挿入してインサートガイド３の前端小径支持孔3cに支持されている上記プローブＰの後端部内に挿嵌すると、インサートガイド３の分割片3a、3bが開いて互いに分離する。
【００４１】
ラインＬ上を前進するランス81がプローブＰ内に挿嵌してその先端がプローブＰの先端部背面に当接すると、或いは、ランス81が所定長さまでプローブＰ内に挿入されてその後端大径部がプローブＰの後端開口部に当接すると、ランス81の挿入力がプローブＰに伝達されて該プローブＰが一体に前進し、その先端前方側に該プローブＰに対向させて配設している緩衝部材12又は14の受け部材12b 又は14b に当接してコイルスフリング12a 、14aにより緩衝的に受止されると共にコイルスプリング12a 、14a の一定長さの圧縮がリミットスイッチ71又は72によって検出され、この検出によってランス81の前進移動を停止させると同時に該ランス81を後退させ、このランス81を装着されているプローブＰをこのプローブＰを挿通させているレボルバー体２の鞘管から後方に抜き取る。鞘管からのプローブＰの抜き取りが完了すると、横移動台１がマニプレータＡに対して元の位置まで復動して次のプローブ供給に備える。
【００４２】
次いで、上記プローブＰを装着しているランス81を前進させて図13に示すように該ランス81を傾斜させながら該プローブＰの先端部を炉内に浸漬させ、このプローブＰが溶湯採取用プローブP1であれば溶湯の採取作業を、溶湯測温用プローブP2であれば溶湯の温度測定作業を、酸素濃度測定用プローブP3であれば溶湯の含有酸素量の測定作業をそれぞれ行わせたのち、ランス81を後退させると共に水平に戻して所定の作業を行ったプローブＰと共に該プローブＰの先端部がプローブ自動供給装置における上記横移動台車１の前側支持枠７の前面側に配設した旋回アーム24の先端に設けている脱却機構４の後方位置まで後退させる。
【００４３】
この時、上記脱却機構４はその左右掴持片4c、4cを互いに離間させた状態でランス81が進退するライン外に待機しているため、次に脱却機構４を旋回アーム24の旋回動によりランス81が進退するライン上に位置させ、この状態から上記ランス81を使用済の脱却位置まで前進させて該使用済のプローブＰの先端部を該上記左右掴持片4c、4c間に位置させ、しかるのち、左右掴持片4c、4cを互いに接近する方向に移動させてプローブＰの先端部を掴持させる。
【００４４】
こうして、脱却機構４によりプローブＰの先端部が掴持されると、ランス81が後退してこのプローブＰの後端から抜け出し、元の位置に復帰する。しかるのち、旋回アーム24が図10に二点鎖線で示すように上方に旋回動して使用済のプローブＰを掴持した脱却機構４を回収ボックス27の上方側まで移動させ、斜め下向きになった左右掴持片4c、4cを互いに離間させることによって掴持を開放し、使用済のプローブＰを回収ボックス27内に投入する。しかるのち、旋回アーム24を逆方向に旋回動させて脱却機構４を元位置で待機させる。
【００４５】
なお、使用済のプローブＰは溶湯採取用プローブP1である場合には、上記脱却機構４の左右掴持片4c、4cによって掴持された状態を数秒間、維持して溶湯採取容器90内に採取された溶湯（サンプル）を固化させたのち、回収ボックス27内に投入する。しかるのち、作業者がこのプローブP1を回収ボックス27内から適宜取り出してデータ取りを行うものである。
【００４６】
一方、プローブＰが溶湯測温用プローブP2や酸素濃度測定用プローブP3である場合には、これらの測定はランス81を使用して行われる。即ち、図７に示すように、ランス81にはその先端に上記プローブP2又はP3のセンサー92、93の端子に接続させるプラグ83が装着されてあり、このプラグ83に接続した配線84をプローブ内を通じて外部に引き出し、該配線84に通電させることによってセンサー92、93による検出を行うようになっている。従って、溶湯採取用プローブP1又は酸素濃度測定用プローブP3が上記のように旋回アーム24の所定の鞘管51、52に装填された状態で上記ランス81が進退するラインＬ上に進入したのち、このプローブP2、又はP3にランス81が挿嵌してプラグ83がセンサー92又は93に接続した時に、センサー92又は93が断線している場合には通電しても検温等の測定ができない。
【００４７】
このような場合には、上記通電によってセンサーの不良を検出してこのプローブP2又はP3を使用する前に、該プローブP2又はP3の先端部を上記同様にして脱却機構４の左右掴持片4c、4cによって掴持させたのち、ランス81を後退させて該プローブP2又はP3から離脱させ、脱却機構４の旋回アーム24を旋回動させて回収ボックス27に廃棄処理するものであり、廃棄処理後、再び、レボルバー体２の回転によって所定のプローブＰをラインＬの高さ位置まで移動させ、上記同様にして検温等の測定作業に移るものである。
【００４８】
なお、以上の実施例においてはレボルバー体２の同心円上にプローブＰを装填するようにしたが、１つの円周上にのみプローブＰを装填させるようにしておいてもよく、また、所定の作業を行うプローブＰの支持部（鞘管）をラインＬの高さに合わせたのち、横移動台１を該ラインＬ側に移動させて該支持部をラインＬ上に進入させるようにしているが、ラインＬ側に進入させたのち、支持部を該ラインＬ上に合わせるようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明のプローブ自動供給装置は、請求項１に記載したように、所定のライン上で軸心方向に進退するランスを備えたマニプレータに溶湯採取用プローブを供給するプローブ自動供給装置であって、上記マニプレータの一側方に並設されてマニプレータに対して進退する横移動台と、この横移動台上に回転自在に支持され且つ周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を前後方向に向けて水平状に配設してなるレボルバー体と、このレボルバー体の回転駆動手段と、上記各プローブ装填鞘管の前端に取付けられて、プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを挿通した際に、該プローブの溶湯取入口に弾接してその溶湯取入口をレボルバー体の回転中心に向けた状態で固定する板バネとからなるので、上記横移動台をマニプレータ側に進入させて最下部のプローブ装填鞘管に装填している溶湯採取用プローブをマニプレータのランスに装着したときに溶湯取入口を上向きにした状態にすることができ、この状態でランスを前進させて溶湯の採取作業を行うことができる。
【００５０】
さらに、上記複数個のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管は、当該プローブ装填鞘管と平行して前後方向に進退する上記マニプレータのランスと同一高さに位置しているので、溶湯の採取作業を行うプローブをランスの移動ライン上に位置させてランスに対する装着も簡単且つ確実に行うことができると共に、回転駆動手段を回転させることによってレボルバー体に配設している所望のプローブをランスの移動ライン上に簡単且つ正確に位置させることができる。
【００５１】
また、請求項２に係る発明によれば、レボルバー体の外周部に、周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を配設していると共にこれらのプローブ装填鞘管の内周側に周方向に一定間隔毎に上記プローブ装填鞘管よりも大径の複数個のプローブ装填鞘管を配設して、外周側の小径プローブ装填鞘管に溶湯測温用プローブと酸素濃度測定用プローブを 装填する一方、内周側の大径プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを装填するように構成しているので、プローブ貯蔵部であるレボルバー体に所定の作業を行うプローブを複数本、装填しておくことができ、レボルバー体から所望の作業を行うプローブを選択してその作業を順次、連続的に能率よく行うことができる。
【００５２】
さらに、このレボルー体の中心軸を前後一対の支持枠の中心部に回転自在に支持させていると共にこの前後支持枠の側面下端部を横移動台上に上下傾動自在に軸支させて傾動用ジャッキの作動により前後支持枠を所定角度、上方に起立させて最下部の小径プローブ装填鞘管をマニプレータのランスと同一高さに位置に位置させるように構成しているので、上記同心円上に配設している複数個のプローブ装填鞘管のうち、作業に供するプローブを装填した鞘管を簡単且つ正確に上記ライン上に位置させてマニプレータ側に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 プローブ自動供給装置の簡略側面図。
【図２】 その簡略平面図。
【図３】 その簡略背面図。
【図４】 前側から見た簡略斜視図。
【図５】 後側から見た簡略斜視図。
【図６】 溶湯採取用プローブの一部を切欠、断面した側面図。
【図７】 測温用又は酸素濃度測定用プローブの一部の縦断側面図。
【図８】 支持枠に回転自在に支持されたレボルバー体の簡略縦断側面図。
【図９】 インサートガイドの背面図。
【図１０】 脱却機構の正面図。
【図１１】 その平面図。
【図１２】 インサートガイドをライン上に移動させた状態の簡略背面図。
【図１３】 プローブを溶湯に浸漬させている状態の簡略側面図。
【符号の説明】
１ 横移動台
２ レボルバー体
３ インサートガイド
４ 脱却機構
５、６ プローブ装填鞘管
７、８ 支持枠
12 緩衝部材
24 旋回アーム
27 回収ボックス
Ａ マニプレータ
Ｐ プローブ
【発明の属する技術分野】
本発明は転炉や電気炉等の炉内から溶湯を採取したり、溶湯の温度の検出や酸素濃度を測定するためのプローブの自動供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、炉内の溶湯を採取するには、先端部内に採取用容器を設けている長尺の紙管よりなるプローブを使用し、また、溶湯の温度を検出したり酸素濃度を測定するには、先端に温度センサー又は酸素濃度検出センサーを装着している同じく長尺の紙管よりなるプローブを使用して、これらのプローブの先端部を溶湯中に没入させることにより溶湯の採取や溶湯の測温、酸素濃度の測定を行っているが、プローブによる溶湯の採取や測温、酸素濃度測定は短時間毎に繰り返し行う必要があり、この作業を人手により行うことは、著しい労力を要するばかりでなく、作業性が悪い上に極めて危険を伴うことになる。
【０００３】
そのため、マニプレータを使用してそのランス先端部に所望のプローブを装着し、ランスを前進させることによってプローブの先端部を炉内の溶湯中に没入させて溶湯の採取や測温、酸素濃度の測定を行うように構成したプローブ供給装置が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マニプレータのランス先端部にプローブを装着、支持させるには、まず、プローブをランスと同一軸心上に配設させる必要があってその位置合わせに手間取るばかりでなく、プローブには上述したように溶湯の採取用プローブと測温用プローブ、及び酸素濃度測定用プローブがあるため、短時間毎に頻繁に行われる溶湯に対するプローブの挿入作業の度に、ランス先端部に装着するプローブが溶湯採取用であるのか、測温用或いは酸素濃度測定用であるのかを作業員が確認しながら、マニプレータのランス先端部に装着しなければならず、作業の円滑性を阻害するといった問題点がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、所望のプローブを確実且つ円滑に選出して該プローブを炉内に対するライン上に自動的に配置させ、所定の作業を正確に能率よく行えるようにしたプローブの自動供給装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプローブ自動供給装置は、請求項１に記載したように、所定のライン上で軸心方向に進退するランスを備えたマニプレータに溶湯採取用プローブを供給するプローブ自動供給装置であって、上記マニプレータの一側方に並設されてマニプレータに対して進退する横移動台と、この横移動台上に回転自在に支持され且つ周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を前後方向に向けて水平状に配設してなるレボルバー体と、このレボルバー体の回転駆動手段と、上記各プローブ装填鞘管の前端に取付けられて、プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを挿通した際に、該プローブの溶湯取入口に弾接してその溶湯取入口をレボルバー体の回転中心に向けた状態で固定する板バネとからなり、上記複数個のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管は、当該プローブ装填鞘管と平行して前後方向に進退する上記マニプレータのランスと同一高さに位置しており、上記横移動台をマニプレータ側に進入させて最下部のプローブ装填鞘管に装填している溶湯採取用プローブをマニプレータのランスに装着したときに溶湯取入口が上向きになるように構成している。
【０００７】
上記プローブ自動供給装置において請求項２に係る発明は、レボルバー体の外周部に、周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を配設していると共にこれらのプローブ装填鞘管の内周側に周方向に一定間隔毎に上記プローブ装填鞘管よりも大径の複数個のプローブ装填鞘管を配設して、外周側の小径プローブ装填鞘管に溶湯測温用プローブと酸素濃度測定用プローブを装填する一方、内周側の大径プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを装填するように構成してあり、さらに、このレボルー体の中心軸を前後一対の支持枠の中心部に回転自在に支持させていると共にこの前後支持枠の側面下端部を横移動台上に上下傾動自在に軸支させて傾動用ジャッキの作動により前後支持枠を所定角度、上方に起立させて最下部の小径プローブ装填鞘管をマニプレータのランスと同一高さに位置に位置させるように構成していることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
まず、予め、プローブ貯蔵部のレボルバー体に周方向に一定間隔毎に複数本のプローブを装填しておく。この際、溶湯採取用プローブと溶湯測温用プローブ及び酸素濃度測定用プローブのように、種類の異なるプローブを複数本ずつ、レボルバー体の所定の位置に装填する。しかるのち、炉内に供給するためのプローブを選択し、該プローブをレボルバー体の回転によりマニプレータのランスが進退するライン上に配置可能な位置まで移行させる。次いで、横移動機構を作動させることよりレボルバー体をマニプレータのランスの前方位置まで進入させて上記選択したプローブを上記ライン上に位置させ、しかるのち、ランスを前進させてこのプローブに挿嵌し、該ランスにプローブを装着させる。
【０００９】
ランスに上記選択したプローブが装着されると、ランスを後退させて装着したプローブをレボルバー体から後方に離脱させ、次いで、横移動機構を作動させてレボルバー体をライン外の元の位置まで移動させてその位置で待機させる一方、ランスを前進させて該ランスに装着している上記プローブの先端部を炉内の溶湯に浸漬させて溶湯の採取や測温等の所定の作業を行わせたのち、ランスを後退させてプローブの先端部を炉外に退出させる。こうして、所定の作業を行った使用済のプローブをランスから脱却させて回収したのち、ランスを次の作業位置まで復帰させ、次のプローブの装着に備える。
【００１０】
上記レボルバー体に複数本のプローブを装填、抜き取り可能に支持する手段としては、該レボルバー体における同心円上に、それぞれ周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を取付け、且つこれらのプローブ装填鞘管を溶湯測温用プローブの装填鞘管と溶湯の酸素濃度測定用プローブの装填鞘管及び溶湯採取用プローブの装填鞘管とに区分しておくことによって溶湯の採取や温度検出等の所望の作業に応じて直ちにその作業用のプローブを選択することができる。
【００１１】
その上、上記レボルバー体と該レボルバー体の回転駆動手段とからなるプローブ貯蔵部を、横移動機構を構成している横移動台上に上下傾動自在に配設しておけば、プローブ貯蔵部を上記ライン上に向かって所定角度傾動させ、その状態でレボルバー体を回転させることによって該レボルバー体に同心円上に配設している複数個のプローブ装填鞘管のうち、作業に供するプローブを装填した鞘管を簡単且つ正確に上記ライン上に位置させることができる。
【００１２】
さらに、上記横移動台上にプローブの先端を受止する緩衝部材を装着しておくことによって、所定のプローブをランスに確実に装着させることができると共にその装着を自動的に確認し得る。
【００１３】
また、上記横移動台の後端部上にランスのインサートガイドを配設し、このインサートガイドによって上記ライン上のプローブの後端部を支持させるようにすれば、長尺紙管からなるプローブの撓みを防止して該プローブの後端を正確にライン上に保持し、この状態でインサートガイドにランスを挿入することによって該ランスをプローブに円滑且つ確実に挿嵌させることができる。
【００１４】
一方、炉内の溶湯に浸漬して所定の作業を行った使用済のプローブは、レボルバー体支持枠の前面に配設している旋回アームの旋回により、この旋回アームの先端に配設している脱却機構で掴持され、回収ボックス内に投入される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明する。図１〜図５において、プローブ自動供給装置はマニプレータＡの一側方に並設されていて、機台10上に上記マニプレータＡに対して進退する横移動台１と、この横移動台１の上面前部に配設された円板形状のレボルバー体２と、レボルバー体２の後方における横移動台１の上面後端部上に配設されたインサートガイド３とを備えてあり、さらに、上記レボルバー体２の前方側に使用済のプローブＰを掴持する脱却機構４を配設している。
【００１６】
上記レボルバー体２には、図１、図３および図５に示すようにその外周部に、周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管51、52を前後方向に向けて水平に貫通状態で固着していると共に、これらのプローブ装填鞘管51、52の内周側にもこれらの鞘管51、52よりも大径の複数個のプローブ装填鞘管６を周方向に一定間隔毎に前後方向に向けて水平に貫通状態で固着している。そして、外周側に設けている上記複数個の小径のプローブ装填鞘管51、52と内周側に設けている上記複数個の大径のプローブ装填鞘管６とは、レボルバー体２の回転中心を中心とする同心円上に配設されている。なお、図２においてはプローブ装填鞘管の図示を省略している。
【００１７】
これらのプローブ装填鞘管51、52、６に抜き取り可能に装填されるプローブＰとしては、図６に示すように、長尺の紙管の先端部内に溶湯採取用容器90を収納し且つ先端部周壁に該容器90に連通する溶湯取入口91を設けてなる溶湯採取用プローブP1、及び、図７に示すように、長尺の紙管の先端部に溶湯の温度を検出する温度センサー92又は溶湯の酸素濃度を測定する酸素濃度測定センサー93をそれぞれ装着している溶湯測温用プローブP2と酸素濃度測定用プローブP3とがあり、溶湯測温用プローブP2と酸素濃度測定用プローブP3は溶湯採取用プローブP1よりも小径に且つやや短く形成されていて上記レボルバー体２の外周側に配している上記小径のプローブ装填鞘管51、52にそれぞれ複数個ずつに区分して挿通状態で装填され、溶湯採取用プローブP1は上記内周側の大径のプローブ装填鞘管６に挿通状態で装填される。
【００１８】
さらに、上記大小径のプローブ装填鞘管51、52、６の後端部には図８に示すように、プローブP1〜P3の外周面を三方より弾性的に挟持してこれらのプローブP2、P3を妄動且つ抜け落ちさせることなく軸心上に抜き取り可能に固定させるための板バネ5a、6aをそれぞれ取付けていると共に、大径のプローブ装填鞘管６の前端にはこれらのプローブ装填鞘管６に溶湯採取用プローブP1を挿通した際に、該溶湯採取用プローブP1の上記溶湯取入口91に弾接してその溶湯取入口91をレボルバー体２の回転中心に向けた状態で固定し、マニプレータＡのランス81に装着したときに溶湯取入口91が上向きになるように板バネ6bを取付けている。
【００１９】
上記レボルバー体２は前後一対の支持枠７、８における後側支持枠８側に垂直状態にして配設され、その中心に前後方向に向けて固着した中心軸2aを前後支持枠７、８の中心部に固着した軸受体９に回転自在に支持させている。また、これらの前後支持枠７、８間には、上記外側のプローブ装填鞘管51、52を配設している円周径と同一径を有するリング状の中間支持枠11が支持枠７、８と一体に設けられてあり、この中間支持枠11の後面で上記各プローブ装填鞘管51、52に挿通したプローブP2、P3の先端面を当接、受止させるように構成していると共にレボルバー体２の最下部に位置するプローブ装填鞘管51、52の前方に対応した中間枠11の下端部だけは、このプローブ装填鞘管51、52に挿通したプローブの先端面を受止することなく、プローブの先端部が挿通可能な孔又は切欠部に形成してこの孔又は切欠部に臨ませている緩衝部材12により受止させるように構成している。
【００２０】
この緩衝部材12は、開口端を上記孔又は切欠部に連通させた状態にして図８に示すように、中間支持枠11の前面下端部又は前側支持枠７後面下端部に固着している有底筒13内に配設したコイルスプリング12a と、このコイルスプリング12a の後端に装着した受け部材12b とからなり、コイルスプリング12a はその前端を有底筒13の内底面に固定し、後端に装着した上記受け部材12b によってプローブの先端部を緩衝的に受止するように構成している。
【００２１】
一方、レボルバー体２における内側に配設した各プローブ装填鞘管６に挿通させる溶湯採取用プローブP1は、各鞘管６の前端側の板バネ6bがその溶湯取入口91に係止状態で弾接することによってその挿入位置が設定されるが、これらのプローブ装填鞘管６における最下部のプローブ装填鞘管の前方に対応した前側支持枠７の下端部には、上記緩衝部材12と同一構造を有する緩衝部材14が配設されている。即ち、開口端を後方に向けた状態にして前側支持枠７の下端部に固着している有底筒15内にコイルスプリング14a と、このコイルスプリング14a の後端に装着した受け部材14b とからなる緩衝部材１４を設けている。
【００２２】
また、これらの緩衝部材12、14には、マニプレータＡのランス81の挿嵌によってプローブP1〜P3が押し進められた時に一定寸法だけ圧縮するコイルスプリング12a 、14a の圧縮を検出してプローブがランス81に確実に装着されたことを確認し且つランス81の前進を停止させるリミットスイッチ71、72が配設されている。さらに、これらの緩衝部材12、14の後方側における前後支持枠７、８の後面下端部には、それぞれ緩衝部材12、14の後方の上記最下部のプローブ装填鞘管51、52、６にプローブが装填されているかどうかを確認するリミットスイッチ73、74が配設されており、装填されていない場合にはマニプレータＡの作動を不能状態となるように構成していると共に、上記前後支持枠７、８の後面上端部には外側に配設したプローブ装填鞘管51、52における最下部のプローブが溶湯測温用のものか酸素濃度測定用のものかを検出するリミットスイッチ75が配設されている。
【００２３】
上記後側支持枠８は上記レボルバー体２の鞘管51、52、６に装填、支持される全てのプローブが挿通可能な空間部を有しており、この後側支持枠８の上部に、図１〜図３に示すように、レボルバー体２の回転駆動モータ16を設置し、このモータ16の回転軸に固着したピニオン17をレボルバー体２の外周面に固着した歯車体18に噛合させてレボルバー体２の回転駆動手段を構成している。そして、レボルバー体２をプローブの貯蔵部主体としてこの回転駆動手段とレボルバー体２とでプローブ貯蔵部を構成している。なお、この回転駆動機構の歯車体18としては、図３に示すようにチエーンをレボルバー体２に装着して該チエーンのリンク連結ピンにより形成しているが、これに限定されることはない。
【００２４】
上記一体に組み合わせてなる前後及び中間支持枠７、８、11は、その適所を連結部材20によって一体に固着されていると共に前後支持枠７，８の他側面側の下端部を図２、図３に示すように上記横移動台１の一側傾斜面上に前後両端部を支持された水平支持棒21に該水平支持棒21を中心として上下傾動自在に軸支されてあり、さらに、上記連結部材20と横移動台１の上面間を傾動用ジャッキ22により連結して支持枠７、８を横移動台１上に立設状態で支持している。
【００２５】
この状態においては、レボルバー体２の内周側に設けた複数個の大径のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管６は、所定のライン上で軸心方向、即ち、鞘管と平行して前後方向に進退するマニプレータＡのランス81と同一高さに位置しており、さらに、この最下部のプローブ装填鞘管６とレボルバー体２の外周側に設けた複数個の小径のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管51、52とは上記水平支持棒21を中心する円周上に配設され、支持枠７、８を所定角度だけ上方に起立させた時に該最下部の小径プローブ装填鞘管51、52は内周側の上記最下部の大径プローブ装填鞘管６に位置するように構成している。
【００２６】
また、上記横移動台１の後端部上に配設されたインサートガイド３は図８、図９等に示すように、円錐体を二分割した半円錐形状の分割片3a、3bを互いに接離する方向に開閉自在に組み合わせてなり、その拡開した開口端を後方に向け且つこれらの分割片3a、3bを閉じた際に形成される前端の小径支持孔3cを前方に向けている。さらに、この小径支持孔3cは上記プローブP1〜P3の後端部を支持可能で且つマニプレータＡのランス81が挿通可能な径に形成されていると共に、上記マニプレータＡのランス81と同一高さに位置で上記大径のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管６の後方延長線上に配設されている。
【００２７】
このインサートガイド３は、それぞれの分割片3a、3bに突設している連結片3d、3eの先端部を前後動台31上に固着した傾斜部材32の上端部に回動自在に支持させている軸3f、3gに一体に連結してこれらの軸3f、3gを互いに相反する方向に回動させることによってその分割片3a、3bを開閉させるようにしている。この開閉手段は、傾斜部材32の傾斜面上にジャッキ33を装着して該ジャッキのロッド端をレバー34を介して一方の軸3fに連結することによりロッドの伸縮作動でこの軸3fを往復回動させると共に、両軸3f、3gに互いに噛合した小歯車3h、3iを固着してこれらの小歯車を介して他方に軸3gに回動を伝達し、両分割片3a、3bを互いに開閉させるように構成している。
【００２８】
上記傾斜部材32は前後動台31の上面から他側方に向かって傾斜してあり、前後動台31は横移動台１の後端部上に固着した固定台35上に一定の前後距離間を移動するように構成されている。この移動手段は図１に示すように、固定台35と前後動台31を前後一対の平行リンク36、36によって連結すると共に前後動台31の前端と横移動台１の適所をジャッキ37によって連結してなり、該ジャッキ37のロッドを伸縮させることによってリンク36、36を前後方向に回動させて前後動台31を前方の所定位置と後方の所定位置とに移動させ、前方位置に移動した時には、プローブＰの後端部をインサートガイド３の支持孔3cによって掴持状態に支持させるようにすると共に、後方位置に移動した時には、プローブＰが旋回できるように構成している。
【００２９】
一方、上記前側の支持枠７の前面側には図４及び図10、図11に示すように、固定扇形歯車23が配設されてあり、この固定扇形歯車23の中心部に、先端に使用済のプローブを掴持してマニプレータＡのランス81から脱却させる脱却機構４を一体に設けている旋回アーム24の基端を回動自在に軸支し、該旋回アーム24に取付けている駆動モータ25の回転軸に固着した小歯車26を上記固定扇形歯車23に噛合させて該駆動モータ25の正逆回転により旋回アーム24を上下方向に往復旋回させ、脱却機構４を上記ランス81の移動ラインを交差しながら通過させるように構成している。
【００３０】
上記脱却機構４は、旋回アーム24の先端に一対のジャッキ4aを固定すると共にこのジャッキ4aの左右端からそれぞれ左右方向に突出した該ジャッキ4aの左右ロッド端に該ジャッキ4aの伸縮によって互いに接離する方向に作動する左右一対の腕片4b、4bの下端部を固着し、これらの腕片4b、4bの上端部を互いに接近する方向に水平状に屈折させてその先端部にく字状及び逆く字状に屈曲して互いに前後方向で重なり合った時にその対向面で矩形状の掴持孔4dを形成する左右掴持片4c、4cを固着してなるものである。27は横移動台１の一側面に立設、固定した回収ボックスで、上記旋回アーム24を上方に旋回させてその脱却機構４の左右掴持片4c、4cによって掴持された使用済のプローブＰを投入させて、回収するように構成している。
【００３１】
横移動台１の移動手段としては、図１、図２に示すように、マニプレータＡの一側方に固定ガイド台28をマニプレータＡに直交する方向に向けて設置し、この固定ガイド台28と横移動台１とをロッドレスシリンダ29によって連結して該ロッドレスシリンダ29の作動により横移動台１をマニプレータＡに対して接離させるように構成している。
【００３２】
上記のように構成したプローブ自動供給装置によってマニプレータＡ側にプローブを供給するには、予め、レボルバー体２の外周側の円周上に設けている複数個の小径のプローブ装填鞘管51、52に溶湯測温用プローブP2と溶湯の酸素濃度測定用プローブP3との前半部を挿通、支持させることより装填しておく。この際、例えば、上記プローブ装填鞘管51、52は図においては20個、配設しているので、15個の鞘管51に溶湯測温用プローブP2を、その他の５個の鞘管52に酸素濃度測定用プローブP3を装填しておく。なお、鞘管51の回転軸対称位置の鞘管の外周には上記リミットスイッチ75を作動させるためのストライカ（図示せず）が貼着されている。
【００３３】
これらのプローブP2、P3は後方から各鞘管51、52内に挿通されると、その先端面がリング状の中間支持枠11の後端面に当接、受止された時にそれ以上の挿通が阻止され、従って、全てのプローブP2、P3が前後方向にずれることなく正確に引き揃えた状態で一定位置に装着される。なお、最下部の鞘管51、52に挿通するプローブのみ、その先端面を緩衝部材12により接触、受止させた状態で装着されるが、装着時にはこの鞘管51、52の位置を緩衝部材12の後方に対して僅かに周方向にずらしておけば、上記プローブと同様に中間支持枠11の後端面にその先端面を当接、受止させることができる。
【００３４】
一方、内周側の大径のプローブ装填鞘管６に後方から、その先端部に設けている溶湯取入口91をレボルバー体２の中心側に向けた状態で溶湯採取用プローブP1を挿入すると、鞘管６から突出するその先端外周面が該鞘管６の前端に取付けている板バネ6bに弾接させながら前進し、上記溶湯取入口91が板バネ6bに達した時に該板バネ91がその弾力によって溶湯取入口91に嵌入、係止して溶湯採取用プローブP1の挿入抵抗が増大するので、その状態で挿入作業を停止する。従って、上記外周側の鞘管51、52に装填するプローブP2、P3と同様に、溶湯採取用プローブP1が全ての鞘管51、52に対して前後方向にずれることなく正確に引き揃えた状態で装着される。
【００３５】
なお、これらのプローブP1〜P3の装填時には横移動台１はマニプレータＡから一側方に離れて待機位置に位置していると共に、上記インサートガイド３の分割片3a、3bは開放されている。一方、マニプレータＡにおける軸方向に前後動するロッド82の先端に一体に連結されている上記ランス81はインサートガイド３の位置よりも後退した位置に待機している。なお、上記全ての鞘管51、52、６に装填されているプローブP1〜P3は、例えば、８時間で電気炉又は転炉Ｂの溶湯Ｃに対する溶湯採取作業や測温、酸素濃度測定作業に使用され、従って、一日の作業では三回、新たなプローブP1〜P3に入れ換えられる。
【００３６】
こうして、複数個のプローブP1〜P3をそれぞれの鞘管51、52、６に装填したのち、マニプレータＡに対するプローブの自動供給を行う。まず、オペレータが制御装置に設けている溶湯採取作業用ボタンと溶湯測温作業用ボタン、酸素濃度測定作業用ボタン（図示せず）のいずれかを選択し、所望ボタンを押すと、選択したボタンが溶湯採取作業用ボタン又は溶湯測温作業用ボタンである場合には支持枠傾動用ジャッキ22が収縮してレボルバー体２を一体に設けている前後支持枠７、８を水平支持棒21を支点として、該レボルバー体２の同心円上における外周側の円上の最下部に設けている小径のプローブ装填鞘管51、52がマニプレータＡのランス81の高さと同一高さになるまで起立させる。なお、選択したボタンが溶湯採取作業用ボタンである場合には支持枠７、８は起立することなく、レボルバー体２の内周側の円上に設けている最下部のプローブ装填鞘管６がマニプレータＡのランス81の高さと同一高さに位置した状態を保持する。
【００３７】
次いで、レボルバー体２が回転して選択したプローブＰを装填している鞘管51、52又は６をマニプレータＡのランス81の高さに位置するレボルバー体２の最下部にまで移動させ、図８に示すように該プローブＰの先端面を緩衝部材12又は14に対向させる。この時、該プローブＰがその位置に達する直前に、リミットスイッチ73又は74に接触して該リミットスイッチ73、又は74を作動させ、選択したプローブＰがマニプレータＡのランス81の高さ位置に存在するのを検出すると共にその検出によって横移動台１の後端部上に配設しているインサートガイド３を作動させる。なお、レボルバー体２の最下部にまで移動した鞘管51、52、６にプローブＰが装填されていない場合には、リミットスイッチ73、又は74は作動せず、従って、レボルバー体２はリミットスイッチ73又は74が作動するまで回転を続け、その作業用プローブＰを装填している鞘管をレボルバー体２の最下部にまで移動させることになる。また、選択したポタンが酸素濃度測定作業用ボタンの場合は、上記リミットスイッチ73の作動に加え、リミットスイッチ75の作動により鞘管51をレボルバー体２の最下部に位置させる。
【００３８】
レボルバー体２の回転により選択した所定のプローブＰがマニプレータＡのランス81の高さ位置に達してその位置で停止すると、上記インサートガイド３の開閉用ジャッキ33が作動してインサートガイド３を形成している分割片3a、3bを互いに接合する方向に回動させて閉止させ、これからの分割片3a、3bの前端部で形成される小径支持孔3cによってプローブＰの後端部を掴持状態に支持する。この際、上記インサートガイド３をジャッキ37によって一旦、後方位置に移動させた状態で所望の作業用プローブをレボルバー体２の最下部に移動させた後、ジャッキ37によって前方位置に移動させ、該プローブP1の後端部をインサートガイド３の閉止によって支持させる。
【００３９】
こうして、所望の作業を行うべきプローブＰが鞘管51、52又は６とインサートガイド３とによって水平状に保持されると、横移動台移動用ロッドレスシリンダ29が作動して横移動台１をマニプレータＡ側に移動させ、図３及び図12に示すように上記インサートガイド３によって後端部を保持されているプローブＰをランス81が進退するラインＬ上に進入させてその位置で停止させる。
【００４０】
プローブＰが上記ラインＬ上に位置すると、マニプレータＡが作動してランス81をその軸心方向に前進させ、該ランス81の先端部をインサートガイド３の後端拡開口からこのインサートガイド３の先細傾斜内面にガイドさせながらインサートガイド３内に挿入させる。このランス81の先端部がインサートガイド３内に挿入してインサートガイド３の前端小径支持孔3cに支持されている上記プローブＰの後端部内に挿嵌すると、インサートガイド３の分割片3a、3bが開いて互いに分離する。
【００４１】
ラインＬ上を前進するランス81がプローブＰ内に挿嵌してその先端がプローブＰの先端部背面に当接すると、或いは、ランス81が所定長さまでプローブＰ内に挿入されてその後端大径部がプローブＰの後端開口部に当接すると、ランス81の挿入力がプローブＰに伝達されて該プローブＰが一体に前進し、その先端前方側に該プローブＰに対向させて配設している緩衝部材12又は14の受け部材12b 又は14b に当接してコイルスフリング12a 、14aにより緩衝的に受止されると共にコイルスプリング12a 、14a の一定長さの圧縮がリミットスイッチ71又は72によって検出され、この検出によってランス81の前進移動を停止させると同時に該ランス81を後退させ、このランス81を装着されているプローブＰをこのプローブＰを挿通させているレボルバー体２の鞘管から後方に抜き取る。鞘管からのプローブＰの抜き取りが完了すると、横移動台１がマニプレータＡに対して元の位置まで復動して次のプローブ供給に備える。
【００４２】
次いで、上記プローブＰを装着しているランス81を前進させて図13に示すように該ランス81を傾斜させながら該プローブＰの先端部を炉内に浸漬させ、このプローブＰが溶湯採取用プローブP1であれば溶湯の採取作業を、溶湯測温用プローブP2であれば溶湯の温度測定作業を、酸素濃度測定用プローブP3であれば溶湯の含有酸素量の測定作業をそれぞれ行わせたのち、ランス81を後退させると共に水平に戻して所定の作業を行ったプローブＰと共に該プローブＰの先端部がプローブ自動供給装置における上記横移動台車１の前側支持枠７の前面側に配設した旋回アーム24の先端に設けている脱却機構４の後方位置まで後退させる。
【００４３】
この時、上記脱却機構４はその左右掴持片4c、4cを互いに離間させた状態でランス81が進退するライン外に待機しているため、次に脱却機構４を旋回アーム24の旋回動によりランス81が進退するライン上に位置させ、この状態から上記ランス81を使用済の脱却位置まで前進させて該使用済のプローブＰの先端部を該上記左右掴持片4c、4c間に位置させ、しかるのち、左右掴持片4c、4cを互いに接近する方向に移動させてプローブＰの先端部を掴持させる。
【００４４】
こうして、脱却機構４によりプローブＰの先端部が掴持されると、ランス81が後退してこのプローブＰの後端から抜け出し、元の位置に復帰する。しかるのち、旋回アーム24が図10に二点鎖線で示すように上方に旋回動して使用済のプローブＰを掴持した脱却機構４を回収ボックス27の上方側まで移動させ、斜め下向きになった左右掴持片4c、4cを互いに離間させることによって掴持を開放し、使用済のプローブＰを回収ボックス27内に投入する。しかるのち、旋回アーム24を逆方向に旋回動させて脱却機構４を元位置で待機させる。
【００４５】
なお、使用済のプローブＰは溶湯採取用プローブP1である場合には、上記脱却機構４の左右掴持片4c、4cによって掴持された状態を数秒間、維持して溶湯採取容器90内に採取された溶湯（サンプル）を固化させたのち、回収ボックス27内に投入する。しかるのち、作業者がこのプローブP1を回収ボックス27内から適宜取り出してデータ取りを行うものである。
【００４６】
一方、プローブＰが溶湯測温用プローブP2や酸素濃度測定用プローブP3である場合には、これらの測定はランス81を使用して行われる。即ち、図７に示すように、ランス81にはその先端に上記プローブP2又はP3のセンサー92、93の端子に接続させるプラグ83が装着されてあり、このプラグ83に接続した配線84をプローブ内を通じて外部に引き出し、該配線84に通電させることによってセンサー92、93による検出を行うようになっている。従って、溶湯採取用プローブP1又は酸素濃度測定用プローブP3が上記のように旋回アーム24の所定の鞘管51、52に装填された状態で上記ランス81が進退するラインＬ上に進入したのち、このプローブP2、又はP3にランス81が挿嵌してプラグ83がセンサー92又は93に接続した時に、センサー92又は93が断線している場合には通電しても検温等の測定ができない。
【００４７】
このような場合には、上記通電によってセンサーの不良を検出してこのプローブP2又はP3を使用する前に、該プローブP2又はP3の先端部を上記同様にして脱却機構４の左右掴持片4c、4cによって掴持させたのち、ランス81を後退させて該プローブP2又はP3から離脱させ、脱却機構４の旋回アーム24を旋回動させて回収ボックス27に廃棄処理するものであり、廃棄処理後、再び、レボルバー体２の回転によって所定のプローブＰをラインＬの高さ位置まで移動させ、上記同様にして検温等の測定作業に移るものである。
【００４８】
なお、以上の実施例においてはレボルバー体２の同心円上にプローブＰを装填するようにしたが、１つの円周上にのみプローブＰを装填させるようにしておいてもよく、また、所定の作業を行うプローブＰの支持部（鞘管）をラインＬの高さに合わせたのち、横移動台１を該ラインＬ側に移動させて該支持部をラインＬ上に進入させるようにしているが、ラインＬ側に進入させたのち、支持部を該ラインＬ上に合わせるようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明のプローブ自動供給装置は、請求項１に記載したように、所定のライン上で軸心方向に進退するランスを備えたマニプレータに溶湯採取用プローブを供給するプローブ自動供給装置であって、上記マニプレータの一側方に並設されてマニプレータに対して進退する横移動台と、この横移動台上に回転自在に支持され且つ周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を前後方向に向けて水平状に配設してなるレボルバー体と、このレボルバー体の回転駆動手段と、上記各プローブ装填鞘管の前端に取付けられて、プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを挿通した際に、該プローブの溶湯取入口に弾接してその溶湯取入口をレボルバー体の回転中心に向けた状態で固定する板バネとからなるので、上記横移動台をマニプレータ側に進入させて最下部のプローブ装填鞘管に装填している溶湯採取用プローブをマニプレータのランスに装着したときに溶湯取入口を上向きにした状態にすることができ、この状態でランスを前進させて溶湯の採取作業を行うことができる。
【００５０】
さらに、上記複数個のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管は、当該プローブ装填鞘管と平行して前後方向に進退する上記マニプレータのランスと同一高さに位置しているので、溶湯の採取作業を行うプローブをランスの移動ライン上に位置させてランスに対する装着も簡単且つ確実に行うことができると共に、回転駆動手段を回転させることによってレボルバー体に配設している所望のプローブをランスの移動ライン上に簡単且つ正確に位置させることができる。
【００５１】
また、請求項２に係る発明によれば、レボルバー体の外周部に、周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を配設していると共にこれらのプローブ装填鞘管の内周側に周方向に一定間隔毎に上記プローブ装填鞘管よりも大径の複数個のプローブ装填鞘管を配設して、外周側の小径プローブ装填鞘管に溶湯測温用プローブと酸素濃度測定用プローブを 装填する一方、内周側の大径プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを装填するように構成しているので、プローブ貯蔵部であるレボルバー体に所定の作業を行うプローブを複数本、装填しておくことができ、レボルバー体から所望の作業を行うプローブを選択してその作業を順次、連続的に能率よく行うことができる。
【００５２】
さらに、このレボルー体の中心軸を前後一対の支持枠の中心部に回転自在に支持させていると共にこの前後支持枠の側面下端部を横移動台上に上下傾動自在に軸支させて傾動用ジャッキの作動により前後支持枠を所定角度、上方に起立させて最下部の小径プローブ装填鞘管をマニプレータのランスと同一高さに位置に位置させるように構成しているので、上記同心円上に配設している複数個のプローブ装填鞘管のうち、作業に供するプローブを装填した鞘管を簡単且つ正確に上記ライン上に位置させてマニプレータ側に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 プローブ自動供給装置の簡略側面図。
【図２】 その簡略平面図。
【図３】 その簡略背面図。
【図４】 前側から見た簡略斜視図。
【図５】 後側から見た簡略斜視図。
【図６】 溶湯採取用プローブの一部を切欠、断面した側面図。
【図７】 測温用又は酸素濃度測定用プローブの一部の縦断側面図。
【図８】 支持枠に回転自在に支持されたレボルバー体の簡略縦断側面図。
【図９】 インサートガイドの背面図。
【図１０】 脱却機構の正面図。
【図１１】 その平面図。
【図１２】 インサートガイドをライン上に移動させた状態の簡略背面図。
【図１３】 プローブを溶湯に浸漬させている状態の簡略側面図。
【符号の説明】
１ 横移動台
２ レボルバー体
３ インサートガイド
４ 脱却機構
５、６ プローブ装填鞘管
７、８ 支持枠
12 緩衝部材
24 旋回アーム
27 回収ボックス
Ａ マニプレータ
Ｐ プローブ
Claims (2)
- 所定のライン上で軸心方向に進退するランスを備えたマニプレータに溶湯採取用プローブを供給するプローブ自動供給装置であって、上記マニプレータの一側方に並設されてマニプレータに対して進退する横移動台と、この横移動台上に回転自在に支持され且つ周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を前後方向に向けて水平状に配設してなるレボルバー体と、このレボルバー体の回転駆動手段と、上記各プローブ装填鞘管の前端に取付けられて、プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを挿通した際に、該プローブの溶湯取入口に弾接してその溶湯取入口をレボルバー体の回転中心に向けた状態で固定する板バネとからなり、上記複数個のプローブ装填鞘管における最下部のプローブ装填鞘管は、当該プローブ装填鞘管と平行して前後方向に進退する上記マニプレータのランスと同一高さに位置しており、上記横移動台をマニプレータ側に進入させて最下部のプローブ装填鞘管に装填している溶湯採取用プローブをマニプレータのランスに装着したときに溶湯取入口が上向きになるように構成していることを特徴とするプローブ自動供給装置。
- レボルバー体の外周部に、周方向に一定間隔毎に複数個のプローブ装填鞘管を配設していると共にこれらのプローブ装填鞘管の内周側に周方向に一定間隔毎に上記プローブ装填鞘管よりも大径の複数個のプローブ装填鞘管を配設して、外周側の小径プローブ装填鞘管に溶湯測温用プローブと酸素濃度測定用プローブを装填する一方、内周側の大径プローブ装填鞘管に溶湯採取用プローブを装填するように構成してあり、さらに、このレボルー体の中心軸を前後一対の支持枠の中心部に回転自在に支持させていると共にこの前後支持枠の側面下端部を横移動台上に上下傾動自在に軸支させて傾動用ジャッキの作動により前後支持枠を所定角度、上方に起立させて最下部の小径プローブ装填鞘管をマニプレータのランスと同一高さに位置に位置させるように構成していることを特徴とする請求項１に記載のプローブ自動供給装置。
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