JPH0416261B2

JPH0416261B2 -

Info

Publication number: JPH0416261B2
Application number: JP61022660A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kanamori; Yoshito Kato; Masao Kawase
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1992-03-23
Also published as: JPS62179862A

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自
動注湯機の定点注湯装置に関する。（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、できずだけ注湯点を定点
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の両先端にそ
れぞれ取付アース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が前記の両枢着点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ツド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
つて開口部１１を設ける。この装置で注湯するには、ロツド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枢着点
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
ようにしたものである。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ツト
を使つたものがある。これは、工業用ロボツトの
アームにラドルを取付け、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ツトにテイーチングしてお
く。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ラドルの注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
囲が拡がつ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つていることに起
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＝4.3de
ｇ／ｓの回転速度でラドルを傾斜させて注湯した
ものであり、l₁は、そのときの溶湯が飛んだ位置
とラドルの流出口との距離を示し、l₂は、溶湯が
飛んで流出口から75mm下での注湯巾を示したもの
である。第７図でわかるように、注湯の中間時に
おいて注湯開始時および注湯終了時より湯飛び距
離l₁が大きくなり、しかも湯飛び範囲l₂が非常に
拡がつている。次に、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イーチングす
る以外に、回転角度に応じて前後方向への移動を
もテイーチングする必要があり、テイーチングが
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、テイーチ
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、第１図およ
び第２図に示すように、ラドル１６の中間点と後
端とを２つの枢支点とする四辺形リンク機構１５
を形成し、該四辺形リンク機構の、前記ラドルと
対向する一のリンク３１を前記ラドルの上面に平
行にかつ該ラドルの先端とその中間点とを結ぶ距
離とほゞ同じ長さだけ延長して、その延長端部を
自動注湯機本体のアーム１４の先端に回転軸３３
を用いて軸着し、前記四辺形リンク機構は、前記
一のリンクの長さ(l)を前記ラドルの２つの枢支点
間を結ぶ長さより大きく設定すると共に、該一の
リンクの、水平線に対する傾斜角（β）を前記２
つの枢支点を結ぶ同様の傾斜角より大きく設定
し、かつ前記アームに前記回転軸を中心に前記リ
ンク機構を回転させる駆動手段２１，２３，２８
を設けるようにしたものである。（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、ラドルの先端（注湯口）か
らの湯飛び距離が、注湯中間時で注湯開始時およ
び注湯終了時より大きくなるが、四辺形リンク機
構によりラドルは、その傾斜に応じて一旦後方へ
移動した後、前方へ移動し、この結果、注湯点が
常に一定になる。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。（実施例）次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第３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四辺
形リンク機構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……
…を載せた回転テーブル１９とが取付けられてい
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１３のアーム１４には、モータ
またはシリンダ装置等のアクチエータ２１が設け
られており、アクチエータ２１の駆動シヤフト２
２はアーム部材２３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（中央点）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３１の中間部が接合軸３２を介して回
動自在に取付けられている。また、第３リンク３
１は前記ラドル１６の上面に平行にかつ該ラドル
１６の先端とその中間点とを結ぶ距離とほゞ同じ
長さだけ延長されて、その延長端部は、前述した
固定部材２６の下端に回転軸３３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３５を介して回動自在に取り付け
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３１の接合軸３２と接合軸３５との
間には、この間の長さｌを調整することができる
調整ネジ３６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。アクチエータ２１が作動して駆動シヤフト
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３０を上方に移動させる。
それに伴ない第３リンク３１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３４
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１６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ｌ、β
を変えていつたときのラドル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ｌ、βは表１に示す値に設定して
いる。

【表】

【表】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１６ａの位置を０としてラド
ルの前進方向を＋、後退方向を−としている）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＝4.3deｇ／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ｌの長さ
のみを変化させた場合には、ｌの長さが短かくな
るほど、ラドル１６の傾き角θの増大にともない
ラドル１６の注出口１６ａは前進する。また、リ
ンクの長さｌ＝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、注湯量等）を
変えた場合でも、リンク機構１５のｌ、β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。また、ラドル１６の先端１６ａと前記回転軸
３３とを結ぶ線はラドルの中間点ａに一端が枢支
された他のリンク３０とほゞ平行となり、したが
つてラドルの先端１６ａの上下変動量はきわめて
わずかとなる。すなわち、ラドルの先端を湯口の
近くに設定することができ、この結果、溶湯が拡
がらない範囲で注湯することができて、小さな湯
口に対しても注湯可能になり、歩留まりは可及的
に向上するようになる。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１３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１
４内のアクチエータ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１６ａ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１８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、前述と同一の作動をしてラドル
１６に溶湯を汲み上げる。また、回転テーブル１
９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、特有のリンク機構を用いることによ
り、ラドルの傾斜に応じて、ラドルの先端をあま
り上下変動させることなくこれを前後方向へ移動
させて注湯点を定点にすることができるため湯口
の小さい鋳型でも溶湯をこぼすことなく注湯でき
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、種種の注湯パターン
（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、本発明にかゝる自動注湯機の定点注
湯装置の要部であるリンク機構の正面図、第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図のリン
ク機構のｌ、β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を示す正面図、第６図
は、第１図で示したリンク機構のｌ、β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
示す実験を行なつ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つた場合の実験結
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。

Claims

【特許請求の範囲】

１ラドル１６の中間点と後端とを２つの枢支点
とする四辺形リンク機構１５を形成し、該四辺形
リンク機構の、前記ラドルと対向する一のリンク
３１を前記ラドルの上面に平行にかつ該ラドルの
先端とその中間点とを結ぶ距離とほゞ同じ長さだ
け延長して、その延長端部を自動注湯機本体のア
ーム１４の先端に回転軸３３を用いて軸着し、前
記四辺形リンク機構は、前記一のリンクの長さ(l)
を前記ラドルの２つの枢支点間を結ぶ長さより大
きく設定すると共に、該一のリンクの、水平線に
対する傾斜角（β）を前記２つの枢支点を結ぶ同
様の傾斜角より大きく設定し、かつ前記アームに
前記回転軸を中心に前記リンク機構を回転させる
駆動手段２１，２３，２８を設けたことを特徴と
する自動注湯機の定点注湯装置。