JPH06923B2 - 高炉出銑口開孔機用ドリル・金棒交換機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高炉出銑口開孔機用ドリル・金棒交換機に関
する。

高炉の出銑口の開孔は通常打撃・回転及び送りの機能を
持つ開孔機によつて行なわれる。

その開孔の際は開孔用ドリル、開孔用金棒及び高圧O₂を
使用し、該ドリルにより先導孔を開け、次に金棒に交換
して開孔機のエアドリフタにより打撃を開始する。この
作業を詳述すると次のようになる。

前記ドリルに回転と打撃を与えながら送りをかけ所の
深さまで穿孔する。

該ドリルを前記金棒に変えフル打撃を与え開孔を行な
う。

以上の工程の際ドリルと金棒とを交換する作業や金棒が
溶損、曲り等を生じた時に他の金棒と交換する作業は、
逆打撃を与えてドリル又は金棒を引き抜き開孔機を退避
させて行なつている。これらの社業は通常４〜５名で行
なわれ１回の開孔作業で５〜６回行なわれることがあ
り、しかも長さ６ｍ前後、重さ約７０Kgのドリルや金棒
を高熱、ガス雰囲気中での重筋作業により交換したり、
部分的に赤熱した金棒を手作業により取外す仕事があ
り、非常に危険でもある。そのためこのような悪環境下
での重筋作業の追放、人員の消滅、安全対策等の多くの
問題の改善が叫ばれており、本出願人は実願昭５４−４
２０６号で機械化による合理化、省力化の提案を行なつ
た。しかしこのような提案によつてドリル、金棒の昇降
作業の機械化はなされたが、開孔機への着脱作業は相変
わらず手作業によつて行なわれており前記の問題点を解
決には至つていない。

本発明は従来技術の以上の問題点に鑑みなされたもの
で、本出願人により先に特許出願された「ドリル・金棒
のロッドを挿入することにより自動的にチヤツクしドリ
フタの逆回転でチヤツクが外れる機構」のロツドチヤツ
キング装置（昭和５９年１月１０日付け）と共に前記交
換作業の機械化を図ることにより作業者を高熱でしかも
ガス雰囲気での苛酷な重筋作業から確放し、作業人員の
削減を図るものである。そのため第１の発明は開孔機退
避位置下で設置され、開孔用ドリルを複数本収納出来る
ホルダ及び該ホルダを回転するアクチュエータよりなる
ドリルホルダと、開孔用金棒を複数本ストツク出来る金
棒スキツドと、前記開孔用ドリル及び金棒を夫々割出す
割出装置と、ドリル及び金棒と略直角方向にスライド出
来るクランプ機能を持つた複数台のフイード装置及びド
リル及び金棒を軸方向に移動させる挿入装置がリフタ上
に載置されているドリル・金棒着脱装置と、古金棒回収
装置とを有する開孔機用ドリル・金棒交換機を提案する
ものである。

又、第２の発明は、第１の発明におけるドリル・金棒着
脱装置が、アクチュエータによつて仮想鉛直面内で回転
せしめられる回転アームと、該回転アームの先端に上向
きに設けられてドリル・金棒をクランプするハンドと、
該ハンドの開口部を常に上方に向けるタイロツドと、開
孔用ドリル及び開孔用金棒を軸方向に移動させる挿入装
置と、以上の回転アーム、ハンド、タイロツド及び挿入
装置を昇降せしめるリフタとで構成された開孔機用ドリ
ル・金棒交換機を提案するものである。

次に本発明の具体的実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は第１発明の一実施例を示しており、
この交換機は開孔機(1)退避位置下に設置され、ドリル
ホルダ(2)と、金棒スキツド(3)と、割出装置(4)と、ド
リル・金棒着脱装置(5)と、古金棒回収装置(6)とからな
つている。

開孔機(1)は、ガイドセル(10)、ドリフタ(11)、チヤツ
ク(12)及びロツド支持フツク(13)から構成されている。

前記ドリルホルダ(2)は開孔用ドリル(20)を１本ずつ複
数本収納出来るホルダ(21)と、該ホルダ(21)を回転する
アクチュエータ(22)とを備えている。本実施例では該ホ
ルダ(21)はドリル(20)軸方向に複数配設され、又これら
には４つの凹部が夫々設けられており、４本の開孔用ド
リル(20)が収納できるようになつている。尚、ホルダ(2
1)外周面にはガイド板(23)が設けられており、これによ
り前記ドリル(20)は案内保持される。

前記金棒スキツド(3)は開孔用金棒(30)を複数本ストツ
ク出来る緩傾斜のスキツドで構成される。

前記割出装置(4)はドリルホルダ(2)及び金棒スキッド
(3)から夫々開孔用ドリル(20)及び開孔用金棒(30)を割
出すものである。本実施例では前記金棒スキツド(3)の
途中に該金棒(30)軸方向へ複数本設けられ、ストックさ
れた開孔用金棒(30)を一つずつ切出す回動爪(40)及びこ
れを駆動するアクチュエータ(41)と、金棒スキツド(3)
の傾斜下端側に回動自在に且つ該金棒(30)の軸方向に複
数設けられ、前記回動爪(40)で割出された開孔用金棒(3
0)又はドリルホルダ(2)に収納された開孔用ドリル(20)
を先端に引掛けて後述する装着スタート位置αまで移動
保持せしめるＬ字状の切出しレバー(42)及びこれを回転
せしめるアクチュエータ(43)とから構成されている。

又、前記ドリル・金棒着脱装置(5)は割出装置(4)により
夫々割出された開孔用ドリル(20)又は開孔用金棒(30)を
前記開孔機(1)に装着させ、又この開孔機(1)から使用済
の開孔用ドリル(20)又は開孔用金棒(30)を回収する装置
である。このドリル・金棒着脱装置(5)は、開孔用ドリ
ル(20)及び開孔用金棒(30)をクランプするグリツプ(50
0)を有し、これらの軸直角方向にスライド出来る複数の
フイード装置(510)と、該開孔用ドリル(20)及び開孔用
金棒(30)を軸方向に移動させる挿入装置(520)と、前記
フイード装置(510)及び挿入装置(520)をその上に載置し
これらを昇降せしめるリフタ(530)とを有している。

このグリツプ(500)は第４図に示すように上方に開放し
た凹状ハンガ(501)からなり、該ハンガ(501)の一の立壁
(502)をエアシリンダ(503)で矢印方向にスライドさせ、
凹状部内に収納されたものをクランプできるようにして
いる。又、フイード装置(510)は第３図に示すように上
記グリツプ(500)をその上部に設けたメネジ管(511)と、
このメネジ管(511)に螺入しその回転によつてメネジ管
(511)を前後進せしめるネジ棒体(512)と、該ネジ棒体(5
12)を回転せしめる駆動装置(513)から構成され、上述の
ように金棒(30)等を軸直角方向にスライドせしめること
ができるようにしている。更に挿入装置(520)は、第１
図に示すように一方に上記グリツプ(500)及びフイード
装置(510)を装備し、他方がリフタ(530)上に設置された
長尺方向に相互に摺動可能な支柱体(521)(522)と、該支
柱体(521)(522)の双方に懸架されその伸縮によつて支柱
体(521)(522)を長尺方向に摺動せしめるエアシリンダ(5
23)から構成され、このエアシリンダ(523)により支柱体
(521)(522)相互を摺動せしめることによりグリツプ(50
0)でクランプされた開孔用金棒(30)等をその軸方向に移
動せしめることができる。又、リフタ(530)(530)は第１
図に示すように、ポール(531)(531)とこれを昇降せしめ
るロータリアクチュエータ(532)(532)で構成され、両ポ
ール(531)(531)は前記支柱体(522)両端に夫々固定して
おり、フイード装置(510)及び挿入装置(520)を昇降でき
るようにしている。

前記古金棒回収装置(6)はドリル・金棒着脱装置(5)で回
収された使用済開孔用金棒(30)を収納するものであり、
本実施例では第３図に示すように鋳床(100)下に設けら
れた回収ピツト(60)と、該回収ピット(60)内に設けられ
使用済金棒(30)を収納する回収箱(61)と、通常は作業床
として使用する回動可能なピツトカバー(62)と、該ピツ
トカバー(62)を回動してこれを開閉するアクチュエータ
(63)と、使用済金棒(30)を前記回収箱(61)内方向に向け
て滑動せしめるシュート(64)から構成されている。

次に本実施例交換機の交換作業について説明する。該交
換機の作業メニューについては以下のようなものがあ
る。

(1)開孔機へのドリルの装着 (2)ドリルの回収 (3)開孔機への金棒の装着 (4)金棒の回収 (5)ドリル、金棒の補給 (1)開孔へのドリルの装着 ホルダ(21)内に収納されたドリル(20)のうち作業形態に
応じた種類のドリルをロータリアクチュエータ(22)によ
りシフトさせ選択する。選択されたドリル(20)は、第５
図に示すように切出しレバー(42)をアクチュエータ(43)
で上方に回転させることにより装着スタート位置αまで
持ち上げられる（矢印ａ）。装着スタート位置αのドリ
ル(20)は、ロータリアクチュエータ(532)で作動するリ
フタ(530)を上昇させるとリフタ(530)に載置されたフイ
ード装置(510)のグリツプ(500)に支えられ開孔機ロツド
支持フツク(13)に掛けられる位置まで上昇して停止する
（矢印ｂ）。

次にドリルは複数台のフイード装置(510)で所定のドリ
ル取付位置までスライドし（矢印ｃ）、リフタ(530)を
下降させロツド支持フツク(13)にドリル(20)を掛ける
（矢印ｄ）と同時にフイード装置(510)のグリツプ(500)
でドリル(20)をクランプする。クランプされたドリル(2
0)は挿入装置(520)によつてドリフタ(11)側に移動させ
チヤツク(12)に挿入される（ドリル(20)のチヤツキング
はチヤツク(12)にドリル(20)を挿入するだけでチヤツキ
ングが出来る）。チヤツキング完了後グリツプ(500)を
開放しリフタ(530)を下降させ装着は完了する（矢印
ｅ，ｆ）。ドリル装着完了した開孔機(1)は出銑口開孔
作業のため出銑口まで施廻し作業を行なう。

(2)ドリルの回収 所定の作業を終えた開孔機(1)は本交換機の位置まで施
廻退避する。使用済のドリル(20)は運転者の目視により
再使用の可否を判断して再使用可能なものは装着時と逆
動作させてホルダ(21)に収納回収する（矢印ｆ乃至
ａ）。再使用不可能なものは第６図に示すように回収ピ
ット(60)のピットカバー(62)をアクチュエータ(63)によ
り開き、リフタ(530)をドリル(20)の装着されている位
置まで上昇させ（矢印ｇ）、グリップ(500)でクランプ
して挿入装置(520)でドリル(20)をチヤツク(12)から引
き抜きドリル(20)がロツド支持フツク(13)から外れるま
で更にリフタ(530)で上昇させ（矢印ｈ）、フイード装
置(510)によつてロツド支持フツク(13)よりドリル(20)
を外す（矢印ｉ）。外されたドリル(20)は支持フツク(1
3)レベルより下まで下降せしめられ（矢印ｊ）、更にフ
イード装置(510)によつて回収ピット(60)側までスライ
ドさせられる（矢印ｋ）。グリツプ(500)のクランプを
解放されたドリル(20)をリフタ(530)で下降させる（矢
印ｌ）。ドリル(20)の下降の途中に設けられたシュート
(64)によつて回収箱(61)に落下して回収される。

(3)開孔機への金棒の装着 金棒スキツド(3)上にストツクされた金棒(30)は第７図
に示すようにアクチュエータ(41)によつて回動爪(40)を
回転させ金棒(30)１本のみが切出され（矢印ｍ）、緩傾
斜面を転がり、滑りながら切出しレバー(42)まで運ばれ
る（矢印ｎ）。運ばれた金棒(30)はリフタ(530)、フイ
ード装置(510)、挿入装置(520)によつてドリル装着時と
同じ動作で開孔機(1)に装着される（矢印ｂ乃至ｆ）。

(4)金棒の回収 使用済の金棒(30)は溶損、変形等により再使用は不可能
で全部回収箱(61)に回収する。回収動作は前述のドリル
回収時と同行程で回収される（第６図矢印ｇ乃至ｌ）。

(5)ドリル及び金棒の補給 ドリル(20)が溶損、破損等により使用不能となり回収箱
(61)内に全部収納された場合、あるいは新たに該交換機
の操業を行なう場合、新しいドリル(20)を補充しなけれ
ばならない。そのドリル(20)の補給は、第８図に示すよ
うにフイード装置(510)を回収ピツト(60)側にスライド
させ（矢印ｐ）、リフタ(530)により前記切出しレバー
(42)より高い位置まで上昇させる（矢印ｑ）。ここでフ
イード装置(510)のグリツプ(500)にドリル(20)を搭載し
フイード装置(510)をスキツド(3)側へスライドさせて
（矢印ｒ）、リフタ(530)を下降させるとグリツプ(500)
に搭載されたドリル(20)は下降の過程で切出しレバー(4
2)上にドリル(20)が乗せられる（矢印ｓ）。リフタ(53
0)は最下限まで下降し停止する（矢印ｔ）。切出しレバ
ー(42)上のドリル(20)はアクチュエータ(43)によつて切
出しレバー(42)を下方向に回転するとドリルホルダ(2)
に収納される（矢印ｕ）。ホルダ(21)内に収納されたド
リル(20)はホルダ外周面に設けられたガイド板(23)によ
り案内、保持される。ホルダ(21)には複数本のドリル(2
0)が収納出来るようにロータリアクチュエータ(22)で任
意の位置にドリル(20)をシフトさせることができる（矢
印ｖ）。ドリル補給は前述の方法の外に切出しレバー(4
2)上に直にドリル(20)を乗せ前記順序で補給することも
出来る。次に金棒(30)の補給は複数本を束にした金棒(3
0)をクレーンでスキツド(3)上に乗せて整然と並べるの
みで良い。

以上の各作業動作の機械化を図つて各作業毎に自動化
し、更に各作業の連結部の判断については作業者の判断
で行なうように半自動化すると良い。

第９図は第２発明の一実施例を示しており、この交換機
は開孔機(1)退避位置下に設置され、ドリルホルダ(2)
と、金棒スキツド(3)と、割出装置(4)と、ドリル・金棒
着脱装置(50)と、古金棒回収装置(6)とからなつてい
る。本発明では、ドリル・金棒着脱装置(50)を除き、第
１発明と同じ構成であり、そのため本実施例ではドリル
・金棒着脱装置(50)を除き、第１発明の前記実施例と同
じ構成とする。

該ドリル・金棒着脱装置(50)は、アクチュエータ(550)
によつて仮想鉛直面内で回転せしめられる回転アーム(5
51)と、該回転アーム(551)の先端に上向きに設けられて
開孔用ドリル(20)及び開孔用金棒(30)をクランプするハ
ンド(552)と、該ハンド(552)の開口部を常に上方に向け
るように平行四辺形リンク機構の一辺をなすタイロツド
(553)と、ドリル(20)及び金棒(30)を軸方向に移動させ
る挿入装置(554)と、前記回転アーム(551)、ハンド(55
2)、タイロツド(553)及び挿入装置(554)をその上に載置
しこれらを昇降せしめるリフタ(555)とから構成されて
いる。

このような交換機の作業メニューは前記第１発明の実施
例に係る交換機と基本的に同じであるが、以下のような
点でドリル・金棒着脱装置(50)の作動が異なる。

(6)ドリル又は金棒の開孔機への装着 ドリル(20)又は金棒(30)を開孔機(1)に装着する場合は
第９図に示すように、割出装置(4)によつて、装着スタ
ート位置αに割出されたドリル(20)又は金棒(30)の直下
から、ドリル・金棒着脱装置(50)のリフタ(555)により
開口したハンド(552)を上昇せしめ、ドリル(20)又は金
棒(30)をハンド(552)上に搭載し、さらに上昇せしめる
（矢印Ｉ）。そしてロツド支持フツク(13)にドリル(20)
又は金棒(30)の入る位置でその上昇を停止する。次にア
クチュエータ(550)を作動して回転アーム(551)を回転さ
せ、該ロツド支持フツク(13)にドリル(20)又は金棒(30)
を引掛ける（矢印II）。その後ハンド(552)でこれをク
ランプし挿入装置(554)によりドリル(20)又は金棒(30)
軸方向に移動せしめてこれらを開孔機(1)のチヤツク(1
2)にチヤツキングする。以後、ハンド(552)を拡げリフ
タ(555)により降下させてドリル(20)又は金棒(30)から
外し（矢印III）、開孔機(1)による開孔作業を行なう。
ドリル(20)をドリルホルダ(2)に戻す場合は以上の操作
と逆に行なえば良い（第９図III乃至Ｉ）。

(7)ドリル又は金棒の古金棒回収装置への回収 ドリル(20)又は金棒(30)を古金棒回収装置(6)に回収す
る場合は、まず第１０図に示すようにピツトカバー(62)
を開ける。そしてロツド支持フツク(13)に引掛けられた
ドリル(20)又は金棒(30)の直下からリフタ(555)により
ハンド(552)を上昇せしめ、これらをハンド(552)内に挿
入しこれでクランプする（矢印IV）。次に挿入装置(55
4)によりドリル(20)又は金棒(30)をチヤツク(12)から引
き抜く。さらにアクチュエータ(550)を作動して回転ア
ーム(551)を回転させ、前記ロツド支持フツク(13)から
これらを外す（矢印Ｖ）。そしてリフタ(555)により、
ドリル(20)又は金棒(30)を下降せしめ、シュート(64)に
これらが入る位置でその下降を停止する（矢印VI）。最
後に回転アーム(551)を回転させ（矢印VII）、ドリル(2
0)又は金棒(30)がシュート(64)上に載置したところで、
その回転を停止し、ハンド(552)を拡げて回転アーム(55
1)によりハンド(552)を回転せしめる（矢印VIII）。す
ると、ドリル(20)又は金棒(30)はシュート(64)上を滑動
して回収箱(61)内に収納される。

(8)ドリルの補給 ドリル(20)をドリルホルダ(2)へ補給する場合は、第１
１図に示すように回転アーム(551)を回転させてハンド
(552)を古金棒回収装置(6)側に移動させ（矢印IX）、そ
こでドリル(20)をハンド(552)上に搭載する。その後リ
フタ(555)によりこれを上昇せしめ、任意の位置でその
上昇を停止する（矢印Ｘ）。そして回転アーム(551)を
回転させ、ドリル(20)が装着スタート位置αの上方に来
た時にその回転を停止する（矢印XI）。そしてリフタ(5
55)を下降させ、ドリル(20)を切出しレバー(42)上に搭
載させ、さらに下降して停止する（矢印XII）。最後に
回転レバー(42)を下方に回転させ、該ドリル(20)をホル
ダ(21)内に収納する（矢印XIII）。

以上のような本発明に係る交換機によれば、開孔機への
ドリルや金棒の着脱・交換作業を機械化して全自動化又
は半自動化することにより、作業者を高熱でしかもガス
雰囲気中での苛酷な重筋作業から解放することが出来、
作業者の安全を向上させることができると共に、作業人
員の削減を図ることもできるという優れた効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の一実施例に係る交換機の正面図、第
２図は該交換機の平面図、第３図は同じくその側面図、
第４図はフイード装置のグリツプの拡大図、第５図は該
交換機により開孔用ドリルを開孔機に装着する工程を示
す工程説明図、第６図は該ドリル及び開孔用金棒を回収
ピツトへ回収する工程を示す工程説明図、第７図は該金
棒を開孔機に装着する工程を示す工程説明図、第８図は
前記ドリルを補給する工程を示す工程説明図、第９図は
第２発明の一実施例を示す側面図、第１０図は該交換機
によりドリル又は金棒を回収する工程を示す工程説明
図、第１１図はドリルの補給工程を示す工程説明図であ
る。 図中、(1)は開孔機、(2)はドリルホルダ、(3)は金棒ス
キツド、(4)は割出装置、(5)(50)はドリル・金棒着脱装
置、(6)は古金棒回収装置を各示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 首藤 幸平 神奈川県茅ケ崎市浜之郷314―10 (72)発明者 桜井 三郎 神奈川県座間市立野台235―２ (72)発明者 栗原 泰三 神奈川県川崎市中原区井田中ノ町291―１ (72)発明者 飯野 文吾 東京都大田区西六郷４の６の24―819 審査官 木南 仁 (56)参考文献 実開 昭55−172351（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−87852（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−48567（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高炉出銑口開孔機の退避位置下に設置さ
   れ、開孔用ドリルを１本ずつ複数本収納出来るホルダ及
   び該ホルダを回転するアクチユエータよりなるドリルホ
   ルダと、開孔用金棒を複数本ストツク出来る金棒スキツ
   ドと、前記ドリルホルダ及び金棒スキツドから夫々開孔
   用ドリル及び開孔用金棒を割出す割出装置と、該割出装
   置により夫々割出された開孔用ドリル又は開孔用金棒を
   前記開孔機に装着させ又該開孔機から使用済みの開孔用
   ドリル又は開孔用金棒を回収するドリル・金棒着脱装置
   と、回収された使用済み開孔用金棒を収納する古金棒回
   収装置とからなり、前記ドリル・金棒着脱装置が、開孔
   用ドリル及び開孔用金棒をクランプするグリツプを有し
   且つこれらの軸直角方向にスライド出来る複数のフイー
   ド装置と、該開孔用ドリル及び開孔用金棒を軸方向に移
   動させる挿入装置と、前記フイード装置及び挿入装置を
   その上に載置しこれらを昇降せしめるリフタとを有して
   いることを特徴とする高炉出銑口開孔機用ドリル・金棒
   交換機。
2. 【請求項２】高炉出銑口開孔機の退避位置下に設置さ
   れ、開孔用ドリルを１本ずつ複数本収納出来るホルダ及
   び該ホルダを回転するアクチュエータよりなるドリルホ
   ルダと、開孔用金棒を複数本ストツク出来る金棒スキツ
   ドと、前記ドリルホルダ及び金棒スキツドから夫々開孔
   用ドリル及び開孔用金棒を割出す割出装置と、該割出装
   置により夫々割出された開孔用ドリル又は開孔用金棒を
   前記開孔機に装着させ又該開孔機から使用済みの開孔用
   ドリル又は開孔用金棒を回収するドリル・金棒着脱装置
   と、回収された使用済み開孔用金棒を収納する古金棒回
   収装置とからなり、前記ドリル・金棒着脱装置が、アク
   チュエータによつて仮想鉛直面内で回転せしめられる回
   転アームと、該回転アームの先端に上向きに設けられて
   開孔用ドリル及び開孔用金棒をクランプするハンドと、
   該ハンドの開口部を常に上方に向けるように平行四辺形
   リンク機構の一辺をなすタイロツドと、開孔用ドリル及
   び開孔用金棒を軸方向に移動させる挿入装置と、前記回
   転アーム、ハンド、タイロツド及び挿入装置をその上に
   載置しこれらを昇降せしめるリフタとを有していること
   を特徴とする高炉出銑口開孔機用ドリル・金棒交換機。