(57)【要約】【課題】プレートに塗布したモルタルの落下や偏りを抑制でき、しかもコンパクトなプレート傾転機を提供する。【解決手段】スライディングノズル装置用のプレートを傾転するプレート傾転機１であって、架台３と、この架台３に回動可能に取り付けられたプレート保持部４とを備える。プレート保持部４は、プレートの非摺動面が当接又は対向する保持面と、この保持面にプレートの非摺動面が当接又は対向するようにプレートを着脱可能に保持する着脱機構と、プレートの非摺動面のモルタル塗布面が露出する空間部とを有する。プレート傾転機１はさらに、プレート保持部４の回動を止める回動停止機構を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライディングノズル装置用のプレートを傾転するプレート傾転機であって、
架台と、この架台に回動可能に取り付けられたプレート保持部とを備え、
前記プレート保持部は、プレートの非摺動面が当接又は対向する保持面と、この保持面にプレートの非摺動面が当接又は対向するようにプレートを着脱可能に保持する着脱機構と、プレートの非摺動面のモルタル塗布面が露出する空間部とを有し、
さらに、プレート保持部の回動を止める回動停止機構を備えている、プレート傾転機。
【請求項２】
前記プレート保持部は狭幅部を有している、請求項１に記載のプレート傾転機。
【請求項３】
前記プレート保持部はプレートの位置決めガイドを有している、請求項１又は請求項２に記載のプレート傾転機。
【請求項４】
前記着脱機構がラッチである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプレート傾転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶融金属の流量制御のためのスライディングノズル装置に使用されるプレートにモルタルを塗布し、そのモルタルを塗布したプレートをロボットアームに取り付けたロボットハンド等で把持するために傾転させるプレート傾転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スライディングノズル装置には、２枚又は３枚の耐火物製のプレートが使用され、それぞれのプレートはそれぞれのプレート収納金枠に取り付けられている。このプレートは損耗して寿命となると、スライディングノズル装置を開いて、それぞれのプレート収納金枠から古いプレートを取り出して、新しいプレートに交換しなければならない。この交換作業は、高温下で行わなければならず、またプレートの重量は重いものでは３０ｋｇ近くになるため、作業者の負担が大きい。そこで、最近は、プレート交換作業の軽労化のために、ロボットアームに取り付けたロボットハンドを使ってプレートを交換する方法が検討されている。
例えば特許文献１には、ロボットアームに取り付けてプレートを保持することができるプレート保持装置とこれを使用したプレートの取付方法が開示されている。
【０００３】
一方、プレート収納金枠にプレートを取り付ける場合、作業場の都合上通常は、プレートの摺動方向が鉛直になった状態、すなわちプレートを鉛直にした状態で取り付けなければならない。また、プレート収納金枠の中でも、上ノズルが装着されているプレート収納金枠に上プレートを取り付ける場合には、プレートの非摺動面の上ノズルとの接合面にモルタルを塗布した状態で、その非摺動面をプレート収納金枠に接するように上プレートを装着しなければならない。
【０００４】
通常、人による作業の場合には、上プレートの非摺動面を上にして水平な作業台の上に置き、上プレートの上ノズルとの接合面にモルタルを塗布し、人が上プレートを水平な状態で上プレートをスライディングノズル装置の近くまで持ち運び、スライディングノズル装置に上プレートを装着する間際に、上プレートを鉛直の状態にして上プレートの非摺動面をプレート収納金枠へ押し付けながら、上プレートをプレート収納金枠へ取り付ける。この上プレートへのモルタル塗布作業は、モルタルのずれや落下を防止するためにできるだけ上プレートを水平に近い状態でモルタル塗布面を上にした状態で行う必要がある。上プレートが鉛直になると、モルタルが落下したり、あるいはモルタルが下方に移動し上方のモルタル塗布厚みが薄くなる問題がある。一方、上プレートをプレート収納金枠へ取り付ける際には、上ノズルはまだ高温状態である場合が多く、このような場合には、モルタルを液分の多い柔らかい状態にしておかないと、モルタルが上ノズルとの接合部に充填され難いため、モルタルには十分な柔らかさが要求されている。
【０００５】
このような作業をロボットハンドで行う場合、モルタルの落下を防止しながら上プレートへモルタルを塗布し、しかもロボットハンドは上プレートのモルタル塗布側とは反対側すなわち摺動面側から上プレートを把持しなければならない。
【０００６】
そこで、特許文献２には、プレートに目地材としてシートモルタルを圧着した後、プレート反転機に把持されて、一定角度反転回動し、ロボット又は専用交換装置によりハンドリングすることが開示されている。具体的には、「プレート反転装置２６は、支点３１により回動するアーム３２に取付けられ、目地材２３が貼付されたスライドゲートプレート１をクランプするクランプ爪３３が設けられている。そして、プレート反転装置２６のクランプ爪３３がスライドゲートプレート１をクランプした後、シリンダ３４により図示しないロボットまたは専用交換装置のハンドによる受渡し位置まで回動されるようになっている。」（特許文献２の段落００２２）。
【０００７】
しかしながら、特許文献２の方法では、目地材供給・圧着装置、プレートをクランプするための駆動装置、回動するためのシリンダーなどが必要であり、装置が非常に大型になる問題がある。各製鉄所において、スライディングノズル装置のプレートを交換するための作業場所は、従来は人が作業を行うために必要最小限のスペースが確保されているのみであり、特許文献２に開示されているような大型の装置を導入することは難しい。
また、特許文献２において、プレート反転機でクランプされたスライドゲートプレートをロボットアームで受け渡しするためには、プレート反転機でクランプされたスライドゲートプレートの位置に対して、ロボットアームの位置を正確に位置決めしなければならない問題がある。
さらに、特許文献２のようなシートモルタルを上ノズルと上プレートとの間に使用した場合、固すぎるため目地材が接合部へ均一に充填されずに接合部に隙間が生じる問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開２０１８／０７４４２４号
【特許文献２】特許第２９６５２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、プレートに塗布したモルタルの落下や偏りを抑制でき、しかもコンパクトなプレート傾転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一観点によれば、次のプレート傾転機が提供される
スライディングノズル装置用のプレートを傾転するプレート傾転機であって、
架台と、この架台に回動可能に取り付けられたプレート保持部とを備え、
前記プレート保持部は、プレートの非摺動面側を保持する保持面と、この保持面にプレートの非摺動面側を着脱可能に保持させる着脱機構と、プレートの非摺動面側のモルタル塗布面が露出する空間部とを有し、
さらに、プレート保持部の回動を止める回動停止機構を備えている、プレート傾転機。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプレート傾転機は、架台と、この架台に回動可能に取り付けられたプレート保持部とを備えるという簡単な構成であるため、装置をコンパクトにできる。また、プレート保持部の回動を回動停止機構により止めて、プレート保持部を水平状態にできるので、プレートに塗布したモルタルの落下や偏りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態であるプレート傾転機の正面図。
【図２】図１のプレート傾転機の右側面図。
【図３】図１のプレート傾転機におけるプレート保持部の拡大平面図。
【図４】図１のプレート傾転機におけるプレート保持部の拡大底面図。
【図５ａ】図１のプレート傾転機におけるラッチ部分の平面図。
【図５ｂ】図１のプレート傾転機におけるラッチ部分の側面図。
【図６】図１のプレート傾転機で保持される上プレートの非摺動面側の斜視図。
【図７】図１のプレート傾転機に上プレートが保持された状態の部分正面図。
【図８ａ】図１のプレート傾転機に上プレートが保持された状態の右側面図。
【図８ｂ】図８ａの状態（水平状態）からプレート保持部を回動した状態の右側面図。
【図９】ロボットアームとプレート傾転機の位置関係を示す図。
【図１０】本発明の他の実施形態であるプレート傾転機の要部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図２において、架台３は、ベース板３１と、ベース板３１の上に垂直に立設された２本の支柱３２と、２本の支柱３２で保持された固定板３３と、固定板３３の両端にそれぞれ設けられたアーム保持部３４とを具備している。それぞれのアーム保持部３４には回転軸を同じとする２つの回動軸３５が離間して設けられ、これらの回動軸３５にはプレート保持部４のアーム４１が回動可能に設けられている。プレート保持部４は、アーム４１と、アーム４１が固定されたプレート保持板４２とを具備している。
【００１４】
図２において、架台３のアーム保持部３４には、回動軸３５を含む凹部３６が設けられ、凹部３６には下部当接面３６１と上部当接面３６２と第１のピン孔３６３とが設けられ、アーム４１と下部当接面３６１が当接した状態になっている。ここで下部当接面３６１と上部当接面３６２とのなす角度は４５度になっている。
【００１５】
この図２においては、アーム４１が上方に回動してアーム４１と上部当接面３６２が当接すると、アーム４１の貫通孔４１１と凹部３６の第１のピン孔３６３が合致する関係となる。以上の構成は図１の左側のアーム保持部３４とアーム４１でも同じであるが、さらに左側の凹部３６には図示されていないが、図１の状態でアーム４１の貫通孔４１１と合致する位置に第２のピン孔を有している。そして、この第２のピン孔にはアーム４２の貫通孔４１１を貫通してピン３６４が嵌合している。
【００１６】
図３において、プレート保持板４２は、後述するプレートの係合突起２１０が突出可能な２つの狭幅部４７と、この２つの狭幅部４７の間に空間部として円形の切り欠き部４９を有する広幅部４８とを具備する金属板である。そして、プレート保持板４２の非保持面４６には両端部にアーム４１が固定されている。
【００１７】
図４において、プレート保持板４２の非保持面４６とは反対側の保持面４３には、両端部にプレート２を着脱可能に保持する着脱機構４４と、プレートの位置決めガイドとしてガイド突起４５とを有している。
【００１８】
着脱機構４４は、本実施形態では特許文献１に開示されているロック機構としてのラッチを一部改良したものを使用した。すなわち、図５ａ及び図５ｂにおいて、ラッチ７は、一対のボルト７５の先端部に一対の保持ブロック７１を有し、この保持ブロック７１にはプレートの摺動面側２０６に向かって開くように傾斜する傾斜面７２と、プレート保持部４の保持面４３側に向かって開くように傾斜する傾斜面７３とを有している。また、保持ブロック７１はコイルバネ７４でプレート保持部４の保持面４３と平行かつ移動可能に保持されている。
【００１９】
次に上プレート２の傾転方法について説明する。
【００２０】
図１及び図２に示すプレート傾転機１は、前述のようにプレート保持部４のアーム４１の下面がアーム保持部４の凹部３６の下部当接面３６１に当接した状態で、アーム４１の貫通孔４１１と第２のピン孔へピン３６４を挿入してプレート保持部４の回動が止まっている水平状態にある。
【００２１】
この図１のプレート傾転機１に上プレート２をセットするが、このプレート傾転機１で使用される上プレート２は、特許文献１に開示されたプレートと同じプレートである。すなわち、上プレート２は、図６に示すように耐火板２０１の背面に金属製の背面板２０３を有し、背面板２０３から長手方向に延長して板状の固定部２０９がそれぞれ設けられ、さらに被保持部として背面板２０３から両側に延びる板状の係合突起２１０を片側に２個、合計４個設けている。この上プレート２は背面板２０３の表面が非摺動面となり、背面板２０３の円型の開口部２０４から露出している耐火板の突出部２０７とその周囲が上ノズルとの接合面であり、モルタルが塗布されるモルタル塗布面となる。また、非摺動面とは反対側の面は耐火板２０１の表面が露出しており下プレートと接する摺動面２０６である。
【００２２】
上プレート２をプレート傾転機１にセットするには、プレート保持部４の下方から上プレート２を、その背面板２０３を上にした状態で、手で持ってプレート保持部４側に移動する。この上プレート２を移動する際に、上プレート２の固定部２０９の開口部２０９ａがガイド突起４５でガイドされるように上方に移動することで、上プレート２の位置合わせを簡単に行うことができる。最後は上プレート２の両端の固定部２０９をラッチ７と係合させることで上プレート２が固定され、しかも上プレート２の背面板２０３がプレート保持部４の保持面４３に当接又は対向した状態でプレート保持部４に保持され、図７及び図８ａの状態になる。
【００２３】
この図７及び図８ａの状態では図示していないが、両方の狭幅部４７から上プレート２の４つの係合突起２１０が突出した状態になっている。この係合突起２１０が狭幅部４７から突出することで、特許文献１に開示されているプレート保持装置の保持部で上プレート２の係合突起２１０を保持することができる。
【００２４】
さらに、この図７及び図８ａの状態は、上プレート２が水平状態にあり、プレート保持部４の切り欠き部４９から、上プレート２の上ノズルとの接合面である突出部２０７とその周囲（モルタル塗布面）にモルタルを塗布することができる。
【００２５】
次に、図８ａにおいて既述のように図１の左側のアーム４１のピン３６４を抜いてアーム４１を上方に回動すると、アーム４１が上部当接面３６２に当接して回動が停止し、この状態ではアーム４１の貫通孔４１１と第１のピン孔３６３が合致した状態になる。そして、図１の左側のアーム４１及びアーム保持部３４において、ピン３６４をアーム４１の貫通孔４１１を貫通して第１のピン孔３６３に挿入することで、上プレート２を傾斜した状態で保持することができる。この状態で上プレート２は４５度傾斜している。なお、ピン３６４の挿入は片側のアーム４１のみで十分である。
【００２６】
このように上プレート２を傾斜した状態にすることで、図９に示すようにロボットアーム８は上プレート２の斜め下方から近づくことができ、しかも上プレート２の摺動面側から上プレート２を把持することができる。
【００２７】
このプレート傾転機１では、モルタルを塗布するための切り欠き部４９を有するプレート保持部４に、上プレート２の非摺動面側が保持されているため、水平状態でモルタルを塗布することができ、しかも上プレート２の摺動面側からロボットアーム８が下方から近づいて上プレート２を把持することができる。
そして、プレート保持部４は単純な回動動作をする構成であるため、プレート傾転機１を小型にすることができる。さらに、プレート保持部４を任意の角度で傾けることで、ロボットアーム８の稼働範囲を小さくし、しかもプレート保持部４の高さを作業者の作業しやすい高さとすることができる。本実施形態では床面から水平状態のプレート保持部４までの距離は１０００ｍｍとしている。
【００２８】
そして図９でわかるようにロボットアーム８が縮小した状態で上プレート２を摺動面側から把持することができるため、プレート傾転機１とロボットアーム８との距離を十分近づけることができ、狭い作業スペースでもロボットアームを使用することができる。
【００２９】
以上のとおり、本発明によればコンパクトなプレート傾転機を提供することができ、しかもロボットアームの稼働範囲を小さくすることができるため、ロボットアームを設置するためのスペースが小さくなり、製鉄所の既存の作業場でもプレートを交換するためのロボットアームを設置することが可能となる。
【００３０】
なお、本実施形態のプレート傾転機１では、プレート保持部４の保持面４３に、上プレート２の非摺動面が当接又は対向するように保持されているので、プレート保持部４を回動しなくてもロボットアーム８はプレート保持部４の真下から近づいてゆけば上プレート２を摺動面側から把持することができる。ただし、この場合、ロボットアーム８を鉛直方向に動かす必要があるので、ロボットアームの軸を増やすか、プレート保持部４の床からの高さを高くしなければならない。ロボットアームの軸を増やすとロボットアームが高価となる。また、ロボットアームの軸を増やさないでプレート保持部の高さを高くすると、ロボットアームと同じ床面で人がモルタル塗布作業を行うことができず、作業場の改善が必要になる。
【００３１】
また、本実施形態のプレート傾転機１では、プレート保持部４が単純な回動動作をする構成であるため、このプレート保持部４に保持された上プレート２が傾転された位置は常に同じ位置となり、ロボットアーム８が上プレート２を把持する際の位置補正が不要となる。
【００３２】
さらに、本実施形態のプレート傾転機１では、上プレート２を水平にした状態でモルタルを塗布することができるので、塗布したモルタルの落下や偏りを抑制でき、柔らかいモルタルでも使用することができる。モルタルを塗布した後はモルタル中の液分が上プレート２に吸収されて保形性が高まるため、上プレート２を斜めにしてもモルタルの落下や偏りはほとんど生じない。
【００３３】
また、本実施形態のプレート傾転機１では、上プレートの着脱機構としてラッチ７を使用したことで、プレート保持部４への上プレート２の取付けを下方からの作業としても、容易に上プレート２をプレート保持部４へ取り付けることができる。
なお、プレートの着脱機構については、ラッチ７には限定されず、さまざまな公知の着脱機構が使用可能である。例えば、油圧シリンダーの前進後退によりプレートを着脱する機構、磁石の磁力のオンオフでプレートを着脱する機構、モーターとギヤにより着脱する機構等がある。
【００３４】
さらに、本実施形態のプレート傾転機１では、プレート保持部４にガイド突起４５を設けたことで、人が目視で上プレート２の位置を正確に確認しなくても、簡単な作業で上プレート２をラッチ７で固定することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、プレート保持部４の回動を人が行うようにしたが、駆動装置を設けて自動で行ってもよい。
【００３６】
図１０に、プレート保持部の他の実施形態を示している。
このプレート保持部４は、国際公開２０１２／１３３１８１号に開示されているラッチを使用したものであり、一方にのみラッチ７を設け他方は受部としている。
すなわち、プレート保持板４２の保持面４３にはガイド突起がなく、ラッチ７は一方にのみ設け、他方には固定ブロック９を設けているが、これら以外の構成は先の実施形態と同じである。上プレート２の長手方向の位置は固定ブロック９によって決まり、上プレート２の幅方向の位置は上プレートの一方の固定部２０９の幅と固定ブロック９の幅、及び上プレートの他方の固定部２０９の幅とラッチ７の幅を一致させることで決まる。この位置決めは人による目視で確認しながら行うことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  プレート傾転機
２  上プレート
２０１  耐火板
２０３  背面板
２０４  開口部
２０５  金属帯
２０７  突出部
２０６  摺動面
２１０  係合突起
２０９  固定部
２０９ａ  開口部
３  架台
３１  ベース板
３２  支柱
３３  固定板
３４  アーム保持部
３５  回動軸
３６  凹部
３６１  下部当接面
３６２  上部当接面
３６３  第１のピン孔（回動停止機構）
３６４  ピン（回動停止機構）
４  プレート保持部
４１  アーム
４１１  貫通孔
４２  プレート保持板
４３  保持面
４４  着脱機構
４５  ガイド突起（プレートの位置決めガイド）
４６  非保持面
４７  狭幅部
４８  広幅部
４９  切り欠き部（空間部）
７  ラッチ
７１  保持ブロック
７２  傾斜面
７３  傾斜面
７４  コイルバネ
７５  ボルト
８  ロボットアーム
９  固定ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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