(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯を収容するための溶湯収容室を有するセラミックスで形成された容器本体部と、ロボットアームが保持するように前記容器本体部に取り付けられたロボット保持部とをもつセラミックスラドルであって、
前記容器本体部は、前記溶湯収容室の反対側の外壁面側に前記容器本体部と一体的に設けられた上面と下面と該上面から下面に貫通する縦貫通孔とを持つ肉厚部を持ち、
前記ロボット保持部は、前記肉厚部の前記上面に前記貫通孔を貫通するボルト部材及びナット部材で固定される板状の被固定部と該被固定部の前記溶湯収容室側の端部より一体的に上方に延び前記ロボットアームが保持する板状の被保持部とからなるL字形状であることを特徴とするセラミックスラドル。
【請求項２】
前記被固定部の上面にあてがわれる前記ボルト部材の頭部の高さ寸法Ｈ１は前記肉厚部の下面にあてがわれる前記ナット部材の高さ寸法Ｈ２よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載のセラミックスラドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセラミックスラドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックスラドルは溶湯収容室をもつ容器であり、アルミニウム合金等の溶湯を溶湯収容室に収容した状態で、ダイカストマシン等の成形機の鋳型等の溶湯注入部に溶湯を運ぶものである（特許文献１）。
【０００３】
従来より、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ダイカストマシン等の成形機の鋳型等の溶湯注入部にラドル１Ａを運ぶロボットアームが保持する金具５Ａを設け、ラドル１Ａの容器本体部１０Ａの外側に設けた厚肉部３Ａの溝３０Ａにモルタル３５Ａを介して金具５Ａの一部を挿入させ、モルタル３５Ａの固化により金具５Ａを容器本体部１０Ａに取り付けることにしている。ロボットアームは、この金具５Ａを保持してラドル１Ａを溶湯注入部まで運ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2005-271048号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すラドル１Ａでは、モルタル３５Ａが劣化すると、金具５Ａが容器本体部１０Ａから離脱してしまうおそれがある。更に図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ラドル１Ｂの容器本体部１０Ｂの外側に設けた厚肉部３Ｂにおいて、横方向に延びる貫通孔３０Ｂを形成し、貫通孔３０Ｂに挿入したボルト部材４０Ｂおよびナット部材４４Ｂにより金具５Ｂをラドル１Ｂの容器本体部１０Ｂに取り付けた構造をもつラドル１Ｂが提案されている。
【０００６】
しかし貫通孔３０Ｂは、ラドル１Ｂの容器本体部１０Ｂの厚み方向に貫通しており、溶湯収容室２Ｂとその外方とを貫通させている構造である。このため、ラドル１Ｂの溶湯収容室２Ｂに収容されている高温の溶湯が、ラドル１Ｂの貫通孔３０Ｂから矢印Ｘ１方向に漏れるおそれがある。結果として、溶湯収容室２Ｂに収容されている高温の溶湯が、貫通孔３０Ｂを介してラドル１Ｂの外部に漏れるおそれがある。
【０００７】
更に図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すラドル１Ｂによれば、容器本体部１０Ｂの外側に設けた厚肉部３Ｂにおいて、横方向に延びる貫通孔３０Ｂを形成し、貫通孔３０Ｂに挿入したボルト部材４０Ｂおよびナット部材４４Ｂにより金具５Ｂをラドル１Ｂの容器本体部１０Ｂに取り付けるラドル１Ｂが提案されている。
【０００８】
このものによれば、ラドル１Ｂの溶湯収容室２Ｂに収容されている溶湯と、ボルト部材４０Ｂの頭部４２Ｂとが接触するおそれがある。このため、溶湯収容室２Ｂに収容されている溶湯がボルト部材４０Ｂ（頭部４２Ｂを含む）の金属で汚染されるおそれがある。
【０００９】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、ロボットアームで保持するためのロボット保持部を容器本体部に簡便に且つ良好に取り付け得、更に、溶湯収容室に収容されている溶湯が溶湯収容室の外部に漏れるおそれを低減させ、溶湯収容室に収容されている溶湯がボルト部材等の取付具の金属等の成分で汚染されるおそれを低減させるのに有利なセラミックスラドルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るセラミックスラドルは、溶湯を収容するための溶湯収容室を有するセラミックスで形成された容器本体部と、ロボットアームが保持するように容器本体部に取り付けられたロボット保持部とをもつセラミックスラドルであって、
容器本体部は、溶湯収容室の反対側の外壁面側に容器本体部と一体的に設けられた上面と下面と該上面から下面に貫通する縦貫通孔とを持つ肉厚部を持ち、
ロボット保持部は、肉厚部の上面に貫通孔を貫通するボルト部材及びナット部材で固定される板状の被固定部と該被固定部の溶湯収容室の端部より一体的に上方に延びロボットアームが保持する板状の被保持部とからなるL字形状であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るセラミックスラドルによれば、縦貫通孔は、肉厚部において高さ方向に貫通するものの、溶湯収容室には連通していない。このため、縦貫通孔に挿入された溶湯収容室に収容されている溶湯が溶湯収容室の外部に漏れるおそれを低減させるのに有利となる。さらに、溶湯収容室に収容されている溶湯は、ボルト部材等の取付具に接触しない。このため、ボルト部材等の取付具を構成する金属で、溶湯収容室に収容されている溶湯が汚染されるおそれを低減させるのに有利となる。
【００１２】
好ましくは、取付具は、縦貫通孔に挿入されたボルト部材と、ボルト部材に螺着されたナット部材とで形成されている。ロボット保持部を容器本体部に取り付ける取り付けが簡素化される。好ましくは、ナット部材は、容器本体部の肉厚部の下面にあてがわれ、且つ、ボルト部材の頭部は板状の被固定部の上面にあてがわれており、頭部の高さ寸法Ｈ１はナット部材の高さ寸法Ｈ２よりも小さくされている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ロボットアームで保持するためのロボット保持部を容器本体部に簡便に且つ良好に取り付け得るセラミックスラドルを提供するができる。
更に、溶湯収容室に収容されている溶湯が溶湯収容室の外部に漏れるおそれを低減させるのに有利となる。さらに、溶湯収容室に収容されている溶湯がボルト部材の金属で汚染されるおそれを低減させるのに有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係り、ラドルの断面図である。
【図２】実施形態１に係り、ラドルに設けられた取付具付近の断面図である。
【図３】実施形態１に係り、ラドルに設けられた取付具付近の異なる方向の断面図である。
【図４】実施形態２に係り、ラドルに設けられた取付具付近の異なる方向の断面図である。
【図５】実施形態３に係り、（Ａ）はラドルに設けられた取付具付近の断面図であり、（Ｂ）はラドルに設けられた取付具付近の異なる方向の断面図である。
【図６】実施形態４に係り、ラドルに設けられた取付具付近の異なる方向の断面図である。
【図７】実施形態５に係り、ラドルの側面図である。
【図８】実施形態５に係り、ラドルの断面図である。
【図９】実施形態５に係り、ラドルを傾斜させて酸化膜破砕部を溶湯の湯面の酸化膜に当てている状態を示す断面図である。
【図１０】実施形態５に係り、ラドルを傾斜させて溶湯の湯面から溶湯に浸漬させている状態を示す断面図である。
【図１１】実施形態５に係り、ラドルに設けられた取付具付近の断面図である。
【図１２】従来技術に係り、取付具をもつラドルを示す図である。
【図１３】他の従来技術に係り、取付具をもつラドルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施形態１）
図１は実施形態１の概念を示す。本実施形態に係るセラミックスラドル１は、溶湯を収容するための溶湯収容室２を有するセラミックス（例えばアルミナ、マグネシア，窒化珪素等）で形成されたカップ形状をなす容器本体部１０と、ロボットアーム（ロボットハンドを含む）が保持するように容器本体部１０に取り付けられたロボット保持部としての金具５とをもつ。
【００１６】
図１に示すように、容器本体部１０は有底形状をなしており、底壁部１１と立壁部１２と上面開口１３と先端注入口１４とを有する。容器本体部１０においては、溶湯収容室２は、容器本体部１０の内壁面１０ｉで形成される。容器本体部１０においては、溶湯収容室２の反対側の外壁面１０ｐ側に位置するように容器本体部１０と一体的にセラミックス（容器本体部１０のセラミックスと同一または同系のセラミックス）で形成されたほぼ筒形状の肉厚部３が設けられている。肉厚部３は溶湯収容室２に背向しており、容器本体部１０の外壁面１０ｐに突設されている。複数（２個）の肉厚部３は、互いに間隔ΔＥ（図２参照）ぶん離間させて形成されている。肉厚部３の上面３ｕは平坦化されて金具取付面とされている。肉厚部３においては、セラミックスラドル１の高さ方向（矢印Ｈ方向）に貫通する複数の縦貫通孔３０が、互いに独立して形成されている。縦貫通孔３０は第１開口３１および第２開口３２をもつ。縦貫通孔３０は横断面で円形状が好ましい。縦貫通孔３０に取付具４が挿入されている。
【００１７】
図２に示すように、取付具４は、縦貫通孔３０に挿入された金属またはセラミックス（例えばアルミナ、窒化珪素、炭化珪素、ムライト、スピネル）で形成された縦形のボルト部材４０と、ボルト部材４０の雄螺子部に螺着された金属またはセラミックス（例えばアルミナ、窒化珪素、炭化珪素、ムライト、スピネル）で形成された雌螺子部をもつナット部材４４とで形成されている。ロボット保持部は、金属（例えば炭素鋼、ステンレス鋼等の合金鋼、チタン合金、アルミニウム合金）製であり、ロボットアームＲＡが保持する板状の被保持部５１と、被保持部５１と一体的に連接され取付具４により肉厚部３に固定された板状の被固定部５３とを有する。被保持部５１は端面５１ａ，５１ｂ，５１ｃを有する。被固定部５３および被保持部５１は角度θ（図３参照，例えば７０〜１２０°、殊に９０°）曲成されるか、溶接で一体化されており、断面でＬ字形状されている。被固定部５３の平坦な下面５３ｄは肉厚部３の平坦な上面３ｕにあてがわれて当接されているため、高い接触面積をもち、高い保持性を維持している。なお、被保持部５１は複数の透孔５２を有することが好ましい。透孔５２にはロボットアームを取り付けるための取付具（図示せず）が挿入される。これにより被保持部５１はロボットアームに保持される。なお透孔５２は単数でも良い。
【００１８】
図２に示すように、ナット部材４４は、容器本体部１０の肉厚部３の下面３ｄにあてがわれて当接されている。ボルト部材４０の頭部４２は、金具５の被固定部５３の上面５３ｕにあてがわれている。ボルト部材４０の頭部４２は薄肉化されており、頭部４２の高さ寸法Ｈ１は、ナット部材４４の高さ寸法Ｈ２およびボルト部材４０のピッチ径Ｄ１よりも小さくされている。これにより頭部４２の上面４２ｕの上方の空間４６が大きくされ、ロボットアームが金具５の被保持部５１を掴むための部分の面積が増加されている。これによりロボットアームがセラミックスラドル１を掴み易くなっている。
【００１９】
ラドル１の容器本体部１０の溶湯収容室２内に保持炉の溶湯を収容させるときには、ロボットアームで金具５の被保持部５１を掴んだ状態で、容器本体部１０を傾斜させつつ保持炉の溶湯に浸漬させる。これにより保持炉の溶湯をラドル１の上面開口１３から溶湯収容室２に所要量収容させる。ロボットアームが動作するため、上記したように溶湯を溶湯収容室２に収容したラドル１をダイカストマシン等の成形機の鋳型等の溶湯注入部に運ぶ。ロボットアームが動作すれば、ラドル１の容器本体部１０の溶湯収容室２内の溶湯を溶湯注入部に注入させる。溶湯としては、例えばアルミニウム合金、亜鉛合金、銅合金、スズ合金、場合によっては、鉄合金等の溶湯が例示される。図１および図２から理解できるように、ボルト部材４０およびナット部材４４は、ラドル１の容器本体部１０の外壁面１０ｐ側に配置されている。ここで、溶湯収容室２に収容されている溶湯は、基本的にはボルト部材４０およびナット部材４４に接触しないため、溶湯収容室２に収容されている溶湯がボルト部材４０およびナット部材４４によって汚染されるおそれが低減される。
【００２０】
またラドル１の使用時には、条件によっては、溶湯がボルト部材４０付近や金具５付近にこれらの上側からかかるようなときがある。このようなときであっても、ナット部材４４は肉厚部３に隠蔽されつつ、ボルト部材４０の下端４０ｄ側に配置されている。このため、矢印Ｗ１方向にかかる溶湯がナット部材４４にかかることが抑制される。ひいてはナット部材４４およびボルト部材４０が溶湯の凝固で固着してしまうことが抑制される。よって、セラミックスラドル１のメンテナンス時にナット部材４４およびボルト部材４０を分離させることが期待され、ひいては金具５の交換に適する。
【００２１】
（実施形態２）
図４は実施形態２の概念を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。ボルト部材４０の頭部４２は、肉厚部３の下面３ｄにあてがわれている。ナット部材４４は、容器本体部１０の肉厚部３の上面３ｕ上の金具５にあてがわれて当接された状態で、ボルト部材４０の先端部４０ｅに螺着される。ここで、ナット部材４４は薄肉化されており、ナット部材４４の高さ寸法Ｈ２は、頭部４２の高さ寸法Ｈ１およびボルト部材４０のピッチ径Ｄ１よりも小さくされている。これによりナット部材４４の上面４４ｕの上方の空間４６が大きくされている。よって、ロボットアームが金具５の被保持部５１を掴むための部分の面積が増加されている。これによりロボットアームがセラミックスラドル１を掴み易くなっている。
【００２２】
（実施形態３）
図５（Ａ）（Ｂ）は実施形態３の概念を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。肉厚部３は一体化されているため、肉厚部３における強度を高めるのに貢献できる。
【００２３】
（実施形態４）
図６は実施形態４の概念を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。取付具４は、鍔状の頭部４２１をもつ棒状の取付具本体４２０と、取付具本体４２０に着脱可能にワンタッチで取り付けられる係合部４２５とで形成されている。係合部４２５を取付具本体４２０に押し当てれば、係合部４２５を取付具本体４２０にワンタッチで取り付けることができる。
【００２４】
（実施形態５）
図７〜図１１は実施形態５の概念を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図７はラドル１の側面図を示す。図８はラドル１の断面図を示す。図８に示すように、ラドル１の容器本体部１０は、これの断面において、底壁部１１と立壁部１２と立壁部１２の反対側に位置する先端注入口１４とを有する他に、容器本体部１０の上側を覆う上蓋部１７０と、立壁部１２の外側を覆うように上蓋部１７０から下方に延設された側壁部１７２と、側壁部１７２と立壁部１２とで形成された溶湯通路１７３と、側壁部１７２の上端１７２ｕと上蓋部１７０との間に形成された第１溶湯注入口１８１と、溶湯通路１７３の下側に形成された第２溶湯注入口１８２と、側壁部１７２の下端よりも下側に配置された突起状の酸化膜破砕部１８３とをもつ。図８に示すように、酸化膜破砕部１８３は第２溶湯注入口１８２を間隔ΔＥ２を介して覆う。容器本体部１０においては、溶湯収容室２は、容器本体部１０の内壁面１０ｉで形成される。図１１に示すように、容器本体部１０においては、溶湯収容室２の反対側の外壁面１０ｐ側に位置するように容器本体部１０と一体的にセラミックスで形成された肉厚部３が設けられている。図１１に示すように、肉厚部３においては、セラミックスラドル１の高さ方向（矢印Ｈ方向）に貫通する複数（２個）の縦貫通孔３０が形成されている。縦貫通孔３０には取付具４が挿入されている。図１１に示すように、取付具４は、縦貫通孔３０に挿入された金属またはセラミックスで形成された縦形のボルト部材４０と、ボルト部材４０の雄螺子部に螺着された金属またはセラミックスで形成された雌螺子部をもつナット部材４４とで形成されている。
【００２５】
ロボット保持部５は金属製であり、ロボットアームが保持する板状の被保持部５１と、被保持部５１と一体的に連接され取付具４により肉厚部３に固定された板状の被固定部５３とを有する。被固定部５３および被保持部５１は、断面でＬ字形状されている。ナット部材４４は、容器本体部１０の肉厚部３の下面３ｄにあてがわれて当接されている。ボルト部材４０の頭部４２は金具５の被固定部５３の上面５３ｕにあてがわれている。ボルト部材４０の頭部４２は薄肉化されており、頭部４２の高さ寸法Ｈ１はナット部材４４の高さ寸法Ｈ２およびボルト部材４０のピッチ径Ｄ１よりも小さくされている。これにより頭部４２の上面４２ｕの上方の空間４６が大きくされ、ロボットアームが金具５の被保持部５１を掴む面積が増加されている。これによりロボットアームがセラミックスラドル１を掴み易くなっている。
【００２６】
ラドル１内に保持炉８の溶湯８０を収容させるときには、ロボットアームの動作により、図９に示すようにラドル１を傾斜させ、酸化膜破砕部１８３を最下側に位置させる。そして、保持炉８の溶湯８０の湯面８１に浮遊している酸化膜８５に酸化膜破砕部１８３を当てる。このとき溶湯８０の湯面８１に浮遊している酸化膜８５はラドル１の酸化膜破砕部１８３により破砕され、溶湯露出面８２が形成される。さらに、図１０に示すように、ラドル１を傾斜させたまま、溶湯８０内に浸漬させる。すると、図１０から理解できるように、保持炉８の溶湯８０は、ラドル１の第２溶湯注入口１８２、溶湯通路１７３、第１溶湯注入口１８１を介して溶湯収容室２に進入し収容される。
【００２７】
このとき図１０から理解できるように、ラドル１の第２溶湯注入口１８２は、保持炉８の溶湯８０の湯面８１に浮遊している酸化膜８５よりも深く浸漬される。このため、溶湯８０の湯面に浮遊している酸化膜８５は、第２溶湯注入口１８２、溶湯通路１７３、第１溶湯注入口１８１を介して溶湯収容室２に進入することが抑制される。このため酸化膜８５が成形品に混入することが抑制される。基本的には、保持炉８に保持されている溶湯８０が、第２溶湯注入口１８２、溶湯通路１７３、第１溶湯注入口１８１を介して溶湯収容室２に進入して収容される。その後、ロボットアームの動作によりラドル１を保持炉の溶湯８０の湯面８１から持ち上げる。さらに、ロボットアームが動作するため、上記したように溶湯８０を溶湯収容室２に収容したラドル１をダイカストマシン等の成形機の鋳型等の溶湯注入部に運ぶ。ロボットアームがさらに動作すれば、ラドル１の容器本体部１０の溶湯収容室２内の溶湯８０を溶湯注入部に注入させることができる。
【００２８】
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。金具５は板状の被保持部５１と板状の被固定部５３とを有するが、これに限定されない。被保持部５１および被固定部５３の形状は上記に限定されず、異形状でも良い。ラドル１をダイカストマシン等の成形機の鋳型等の溶湯注入部に運ぶが、ダイカストマシンに限定されず、重力鋳造等でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は例えばアルミニウム合金、亜鉛合金等の溶湯を収容した状態で持ち運ぶラドル１に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１はラドル、２は溶湯収容室、１０は容器本体部、１０ｐは外壁面、１０ｉは内壁面、１１は底壁部、１２立壁部、１３は上面開口、１４は先端注入口、３は肉厚部、３０は縦貫通孔、４は取付具、４０はボルト部材、４２は頭部、４４はナット部材、４６は空間、５はロボット保持部、５１は被保持部、５３は被固定部、８０は溶湯、８５は酸化膜を示す。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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