JPH0730669Y2 - 熱処理炉用マニピュレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、熱処理炉への、加熱材料等のワークの出し
入れを行う熱処理用マニピュレータに関するものであ
る。

「従来の技術」 従来、鋼等からなる大重量のワークに熱処理を施すに
は、ワークをクレーン等により台車に載置し、このワー
クが載置された台車を作業者が熱処理炉に搬送装入し、
加熱されたワークを再び作業者が熱処理炉から取り出し
て水槽等に水没させることにより行っていた。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上記のような熱処理作業においては、ワーク
が大重量で、しかも高温に加熱されているので、作業者
に危険性が伴うと共に、多大の労力を要するという問題
があった。

「考案の目的」 この考案は上記問題点に鑑みてなされたものであり、安
全かつ容易に熱処理作業を行うことができる熱処理炉用
マニピュレータを提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この考案の熱処理炉用マニピュレータは、炉の装入口に
向けて敷設されたレール上を移動自在に設けられたマニ
ピュレータ本体と、このマニピュレータ本体の前部に上
下方向に移動自在に設けられた昇降部と、この昇降部に
同昇降部から炉の装入口に向けて延びるように設けられ
て、ワークを支持するフォークとを具備してなり、上記
昇降部を、マニピュレータ本体に取り付けられた油圧シ
リンダのシリンダ軸に動滑車を介して接続された昇降用
のチェーンと、マニピュレータ本体に設けられた定滑車
を介してバランスウェイトに連結された平衡用のチェー
ンとにより吊下して、上記シリンダ軸の移動に伴い上記
バランスウェイトとの間で釣合を保ちつつ昇降せしめる
ことを特徴とするものである。

「実施例」 以下この考案の熱処理炉用マニピュレータ（以下マニピ
ュレータという）の一実施例を第１図ないし第５図を参
照して説明する。

これらの図において符号１はマニピュレータ本体を示
す。このマニピュレータ本体１は、第１図および第２図
に示すように、互いに平行に水平方向に延びる脚部2,2
の右側部に、複数のＨ形鋼を縦横に組んだものを立設し
たものであり、このマニピュレータ本体１の脚部2,2下
方には、図中左側の熱処理炉（炉）3aに向けて互いに平
行に延びるレール4,4が敷設されており、熱処理炉3aの
右側に位置するレール4,4の間には、水槽3bがその開口
部をレール4,4より下方に位置させて設置されている。

また、上記脚部2,2には、レール4,4上をマニピュレータ
本体１を移動自在に走行させるための走行部５…が脚部
2,2の長手方向に互いに離間して設けられている。この
走行部５は、第３図に示すように、直方体状の走行部本
体5aと、この走行部本体5aの下部に設けられ、レール4,
4上を軸回りに回転し、かつマニピュレータ本体１の自
重を支える複数のタフコロ６…と、これらタフコロ６…
のレール4,4からの脱輪を防止するための車輪7,7とによ
り構成されている。さらに、マニピュレータ本体１の下
部には、第２図および第４図に示すように、油圧モータ
8,8がその回転軸8a,8aを上記レール4,4と直交する向き
に向けて固定されており、回転軸8a,8aには小歯車9,9が
取り付けられている。この小歯車9,9は、レール4,4の内
側にレール4,4と同方向に延びて敷設されたラック10,10
に係合している。そして、上記マニピュレータ本体１
は、油圧モータ8,8の回転軸8a,8aを回転させることによ
り第４図中左右方向に力を受け、レール4,4上を移動す
るようになされている。

また、マニピュレータ本体１の前部には、第１図および
第２図に示すように、昇降部11が上下方向に移動自在に
設けられている。この昇降部11は、第５図に示すよう
に、Ｈ形鋼を略長方形状に組んでなる昇降部本体11a
と、この昇降部本体11aの下端から下方に互いに等間隔
をもって延びる７本の支持柱11b…とにより構成されて
おり、昇降部本体11aの図中左右端に位置するＨ形鋼の
上端部にはそれぞれローラ12,12が、下端部にはそれぞ
れローラ13,13が軸回りに回動自在に取り付けられてい
る。これらローラ12,13を挾んで上下方向に延びるＨ形
鋼には、凹溝状をなすガイド部14が互いに対向して、か
つローラ12,13との間に隙間をもって形成されている。
そして、上記昇降部11は、ローラ12,13およびガイド部1
4により、上下方向への移動がガイドされるようになさ
れている。

また、昇降部11の７本の支持柱11bのそれぞれの下端部
には、この下端部から第２図図中左方（第５図中紙面と
直交する方向）に上記マニピュレータ１の脚部2,2より
若干突出して延びる７本のフォーク15…が形成されてい
る。これらフォーク15…は上記熱処理炉3aに出し入れす
るワークＷを支持するためのものである。

さらに、昇降部11の昇降部本体11aは以下のようにして
昇降駆動するようになされている。すなわち、第１図お
よび第２図に示すように、昇降部11の右方に位置するマ
ニピュレータ本体１のＨ形鋼には、油圧シリンダ20,20
がそのシリンダ軸20a,20aを上下方向に向けかつ互いに
水平方向に離間して固定されている。これらシリンダ軸
20a,20aの先端部には動滑車21,21がその軸回りに回動自
在に取り付けられており、これら動滑車21,21はシリン
ダ軸20a,20aの移動に伴って上下方向に移動するように
なされている。

また、動滑車21,21には上記昇降部11を吊下するための
昇降用のチェーン22,22の中途部が掛けられている。こ
のチェーン22の一端部はマニピュレータ本体１を構成し
ているＨ形鋼に固定されており、他端部は定滑車23,24
を介して昇降部本体11aの上端部に固定されている。そ
して、昇降部11は、シリンダ軸20aが上昇すると、その
先端部に取り付けられた動滑車21、定滑車23,24、およ
びこれらに掛けられたチェーン22を介して下降し、シリ
ンダ軸20aが下降すると、上昇するようになされてい
る。

また、昇降部本体11aの上端部には平衡用のチェーン26
の一端部が固定されており、このチェーン26の他端部は
定滑車27,28を介してバランスウエイト29に固定されて
いて、このバランスウェイト29と昇降部11との間でチェ
ーン26および定滑車27,28を介して重量的な釣合が保た
れるようになされている。

次に、上記構成のマニピュレータにより熱処理炉3a内の
ワークＷを取り出して水槽3bに水没させる方法（熱処理
作業法）を説明する。

まず、熱処理炉3aの炉蓋3cを所定量だけ上昇させた後、
マニピュレータ本体１を、それに設けられた油圧モータ
8,8を回転させることによりレール4,4上を前進させて、
フォーク15…を熱処理炉3a内に開口部（装入口）3dから
挿入してワークＷの下方に位置させる。

次いで、炉蓋3cをさらに上昇させた後、シリンダ軸20a
を下降させることにより昇降部11を上昇させる。する
と、フォーク15…が上昇し、熱処理炉3a内のワークＷを
支持する。

次いで、マニピュレータ本体１をフォク15…が水槽3bの
上方に位置するまでレール4,4上を後退させ、シリンダ
軸20aを上昇させることにより昇降部11を下降させる。
すると、フォーク15…が下降して、ワークＷを水槽3b内
に水没させる。このようにして熱処理炉3a内のワークＷ
を取り出して水槽3bに水没させる。なお、上記のような
マニピュレータの動きは、上記油圧モータ８、および油
圧シリンダ20を図示しない制御部で制御される。

上記マニピュレータによれば、熱処理炉3aの装入口3dに
向けてレール4,4を敷設し、このレール4,4上にマニピュ
レータ本体１をレール4,4に沿って移動自在に設け、こ
のマニピュレータ本体１に昇降部11を上下方向に移動自
在に設け、この昇降部11に同昇降部11から熱処理炉3aの
装入口3dに向けて延びるフォーク15…を設け、このフォ
ーク15…によりワークＷを支持して、熱処理炉3aに出し
入れする作業を、マニピュレータ本体１および昇降部11
を油圧モータ８および油圧シリンダ20により自動的に運
転することにより行うことにしたので、従来のように作
業者に危険性が伴うことがなく、安全かつ容易に熱処理
作業を行うことができる。

また、昇降部11を昇降駆動させる駆動源として油圧シリ
ンダ20を用い、この油圧シリンダ20のシリンダ軸20aに
動滑車21を取り付け、この動滑車21に掛けられたチェー
ン22により昇降部を吊下して昇降させるようにしたの
で、昇降部11にワークＷからフォーク15…を介して大き
な荷重が加わっても、この荷重は動滑車21により半減さ
れてシリンダ軸20aに加わる。したがって、ワークＷの
荷重より小さな許容荷重の油圧シリンダ20を採用するこ
とができ、これによりマニピュレータのコスト軽減を図
ることができる。しかも、昇降部11はチェーン26および
定滑車27,28を介してバランスウェイト29との間で釣合
を保ちつつ昇降されるので、昇降の際に油圧シリンダ20
に作用する荷重をいっそう軽減することができる。そし
てこれらにより、鋼材のような大重量のワークを昇降さ
せる場合でも、より小さな駆動力で円滑な昇降を可能と
することができる。

さらに、シリンダ軸20aを移動させると、昇降部11がシ
リンダ軸20aの約２倍の移動幅で移動するので、昇降部1
1の移動幅をより大きくすることができると共に、移動
速度を速くすることができる。

加えて、昇降部11をシリンダ軸20aに動滑車21を介して
接続されたチェーン22により吊下して昇降させるように
したので、例えば、昇降部11を昇降駆動させる駆動源と
してモータを用い、このモータの駆動をギヤ等により昇
降部11に伝達するもののように、フォーク15に偏荷重が
加わった際におけるギヤの噛み込み等のトラブルを生じ
ることがない。

「考案の効果」 以上説明したように、この考案の熱処理炉用のマニピュ
レータによれば、熱処理炉の装入口に向けて敷設された
レール上に、マニピュレータ本体をレールに沿って移動
自在に設け、このマニピュレータ本体に、昇降部を上下
方向に移動自在に設け、この昇降部に同昇降部から熱処
理炉の装入口に向けて延びるフォークを設け、このフォ
ークによりワークを支持して、マニピュレータ本体を移
動させることにより熱処理炉にワークを出し入れするよ
うにしたので、従来のように作業者が台車を用いて行う
作業に比べ、作業者に危険性が伴うことがなく、安全か
つ容易に熱処理作業を行うことができる。

また、昇降部を昇降駆動させる駆動源として油圧シリン
ダを用い、この油圧シリンダのシリンダ軸に動滑車を取
り付け、この動滑車に掛けられた昇降用チェーンにより
昇降部を吊下して昇降させるようにしたので、昇降部に
ワークからフォークを介して大きな荷重が加わっても、
この荷重は動滑車により半減されてシリンダ軸に加わ
る。したがって、ワークの荷重より小さい許容荷重の油
圧シリンダを採用することができ、これによりマニピュ
レータのコスト軽減を図ることができる。しかも、この
昇降部はバランスウェイトに連結された平衡用のチェー
ンによっても吊下されていて、このバランスウェイトと
の間で釣合を保ちつつ昇降されるので、油圧シリンダに
作用する荷重をいっそう軽減することができる。そし
て、これらの相乗効果により、鋼材のような大重量のワ
ークに熱処理を施す場合でも、小さな駆動力で円滑にワ
ークおよび昇降部を昇降し得て、安定した処理作業を行
うことが可能となる。

さらに、シリンダ軸を移動させると、昇降部がシリンダ
軸の約２倍の移動幅で移動するので、昇降部の移動幅を
より大きくすることができると共に、移動速度を速くす
ることができる。

加えて、昇降部をシリンダ軸に動滑車を介して接続され
たチェーンにより吊下して昇降させるようにしたので、
例えば、昇降部を昇降駆動させる駆動源としてモータを
用い、このモータの駆動をギヤ等により昇降部に伝達す
るもののように、フォークに偏荷重が加わった際におけ
るギヤの噛み込み等のトラブルを生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案の熱処理炉用マニピュレ
ータの一実施例を示すものであり、第１図は熱処理炉用
マニピュレータ側面図、第２図は同平面図、第３図は走
行部の断面図、第４図は油圧モータとラックを示す平面
図、第５図は第２図におけるＶ矢視図である。 １……マニピュレータ本体、3a……熱処理炉（炉）、４
……レール、11……昇降部、15……フォーク、20……油
圧シリンダ、20a……シリンダ軸、21……動滑車、22…
…チェーン。

フロントページの続き (72)考案者 炭谷 幸二 埼玉県桶川市上日出谷1230 三菱金属株式 会社桶川第一製作所内 (72)考案者 京谷 光雄 埼玉県桶川市上日出谷1230 三菱金属株式 会社桶川第一製作所内 (56)参考文献 特開 昭50−66413（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】炉の装入口に向けて敷設されたレール上を
   移動自在に設けられたマニピュレータ本体と、このマニ
   ピュレータ本体の前部に上下方向に移動自在に設けられ
   た昇降部と、この昇降部に同昇降部から上記炉の装入口
   に向けて延びるように設けられて、ワークを支持するフ
   ォークとを具備してなり、上記昇降部は、上記マニピュ
   レータ本体に取り付けられた油圧シリンダのシリンダ軸
   に動滑車を介して接続された昇降用のチェーンと、上記
   マニピュレータ本体に設けられた定滑車を介してバラン
   スウェイトに連結された平衡用のチェーンとにより吊下
   されて、上記シリンダ軸の移動に伴い上記バランスウェ
   イトとの間で釣合を保ちつつ昇降せしめられることを特
   徴とする熱処理炉用マニピュレータ。