(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型の搬送ラインに沿って配設された複数の注湯位置にそれぞれ取鍋が設置され、これらの取鍋のうちの一つを選択的に傾動させて鋳型内に注湯を行うように構成された自動注湯機において、上記鋳型に対する必要注湯量を検出する注湯量検出手段と、上記取鍋内に収容された溶湯の残量を検出する残量検出手段と、上記注湯量検出手段および残量検出手段の検出信号に応じて現在注湯中の取鍋によって引き続き注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、注湯する取鍋を切換えて待機中の取鍋による注湯を開始するように制御する注湯制御手段とを備え、上記注湯量検出手段により、鋳型の搬送ラインに沿って配設された複数の注湯位置のうち搬送方向上流側に配設された注湯位置の少なくとも１枠分だけ上流側に位置する鋳型から、現在注湯中の取鍋の設置位置に至る範囲に配列された鋳型に対する必要注湯量を検出し、この必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋によって引き続き注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、待機中の取鍋に対して次枠の鋳型から注湯を開始させるように構成したことを特徴とする自動注湯機。
【請求項２】
上記注湯量検出手段により、現在注湯中の取鍋の設置部に到達した新たな鋳型に対する必要注湯量を検出し、この必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋により上記新たな鋳型に対して注湯することが可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、上記取鍋から新たな鋳型への注湯を禁止するように構成したことを特徴とする請求項１記載の自動注湯機。
【請求項３】
鋳型の搬送方向と直交する方向に取鍋を移動させる移動手段を設け、現在注湯中の取鍋によって引き続き注湯することが不可能となったことが確認された場合に、この取鍋を上記移動手段によって前方の作動位置から後方に移動させるように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動注湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型内に溶湯を自動的に注湯する自動注湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−３２９６２２号公報に示されるように、多数の鋳型を所定間隔で送出する鋳型ラインに沿って移動可能な下フレーム上に、傾動させることにより上記鋳型の湯口に注湯し得る取鍋を備えた注湯装置において、上記鋳型ラインに鋳型の送りを検出する検出手段を設け、この検出手段からの信号により上記下フレームを鋳型の送りに追従同調して移動させる移動機構をこの下フレームに設けるとともに、この下フレームに、上記取鍋を注湯位置から受湯位置に亘り往復動させる中フレームを設け、この中フレームに、昇降機構を介して昇降可能に上フレームを設け、この上フレームに上記取鍋を傾動させる電動モータ駆動による傾動装置を設けた注湯装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載された注湯装置は、鋳型の搬送方向と直交する方向に設置された中フレームに沿って取鍋を往復動させることにより、注湯位置から受湯位置に移動させるように構成されているため、鋳型の搬送ラインに沿って複数の注湯装置を配設しておけば、一方の注湯装置により注湯を行っている間に、他方の注湯装置の取鍋を受湯位置に移動させて取鍋内に受湯することにより、ロスタイムをなくして連続的に注湯作業を行うことができる。
【０００４】
しかし、鋳型の搬送方向下流側に配設された一方の注湯装置に設けられた取鍋内の注湯量が少なくなった時点で、注湯する取鍋を上流側に配設された他方の注湯装置側に切換える際に、未注湯の鋳型が下流側の注湯装置を通過してしまうことが避けられない。このため、鋳型の搬送ラインを停止して未注湯の鋳型を搬送ラインから取り出した後、上記未注湯の鋳型を搬送ラインに戻して再搬送するとともに、これに応じて鋳型の搬送制御データを修正するという繁雑な作業が必要であった。また、上記のような事態が生じるのを防止するため、現在注湯中の取鍋内に充分な量の溶湯が残っている状態で取鍋を切換えるように構成することもできるが、このように構成した場合には、上記取鍋内の溶湯が無駄になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、注湯する取鍋を切換える際に、鋳型が注湯位置を未注湯の状態で通過するという事態の発生を防止し、適正時期に取鍋を切換えることができる自動注湯機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、鋳型の搬送ラインに沿って配設された複数の注湯位置にそれぞれ取鍋が設置され、これらの取鍋のうちの一つを選択的に傾動させて鋳型内に注湯を行うように構成された自動注湯機において、上記鋳型に対する必要注湯量を検出する注湯量検出手段と、上記取鍋内に収容された溶湯の残量を検出する残量検出手段と、上記注湯量検出手段および残量検出手段の検出信号に応じて現在注湯中の取鍋によって引き続き注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、注湯する取鍋を切換えて待機中の取鍋による注湯を開始するように制御する注湯制御手段とを備え、上記注湯量検出手段により、鋳型の搬送ラインに沿って配設された複数の注湯位置のうち搬送方向上流側に配設された注湯位置の少なくとも１枠分だけ上流側に位置する鋳型から、現在注湯中の取鍋の設置位置に至る範囲に配列された鋳型に対する必要注湯量を検出し、この必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋によって引き続き注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、待機中の取鍋に対して次枠の鋳型から注湯を開始させる構成したものである。
【０００７】
上記構成によれば、鋳型の搬送ラインに沿って配設された複数の注湯位置にそれぞれ配設された取鍋のうちの一つから出湯を行っている際に、鋳型の搬送方向上流側に配設された注湯位置の少なくとも１枠分だけ上流側に位置する鋳型から、現在注湯中の取鍋の設置位置に至る範囲に配列された鋳型に対する必要注湯量が、上記注湯量検出手段によって検出されるとともに、現在注湯中の取鍋内に収容された溶湯の残量が上記残量検出手段によって検出され、上記必要注湯量と溶湯の残量とに基づいて現在注湯中の取鍋により引き続き注湯しても注湯不足を生じる可能性がないか否かが判別され、注湯不足を生じる可能性があることが確認された時点で、待機中の取鍋に注湯開始信号が出力され、この取鍋の設置位置に搬送される次枠の鋳型から注湯が開始されることになる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の自動注湯機において、上記注湯量検出手段により、現在注湯中の取鍋の設置部に到達した新たな鋳型に対する必要注湯量を検出し、この必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋により上記新たな鋳型に対して注湯することが可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、上記取鍋から新たな鋳型への注湯を禁止するように構成したものである。
【００１１】
上記構成によれば、現在注湯中の取鍋の設置部に到達した新たな鋳型に対する必要注湯量が上記注湯量検出手段によって検出され、この必要注湯量と、上記残量検出手段によって検出された上記取鍋内の溶湯残量と基づいて、上記取鍋の設置部に到達した新たな鋳型に対する注湯を行うと注湯不足を生じる可能性があるか否かが判別され、注湯不足を生じる可能性があることが確認された場合に、注湯の実行が禁止されて待機中の取鍋への切換えが行われることになる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の自動注湯機において、鋳型の搬送方向と直交する方向に取鍋を移動させる移動手段を設け、現在注湯中の取鍋によって引き続き注湯することが不可能となったことが確認された場合に、この取鍋を上記移動手段によって前方の作動位置から後方に移動させるように構成したものである。
【００１３】
上記構成によれば、上記注湯量検出手段によって検出された必要注湯量と、上記残量検出手段によって検出された上記取鍋内の溶湯残量と基づいて、現在注湯中の取鍋により引き続き注湯すると注湯不足を生じる可能性があることが確認された時点で、注湯中の取鍋を後方に移動させて受湯位置に搬送する作業等が行われる。また、待機中の取鍋を上記移動手段により前方の作動位置に移動させた状態で注湯作業が行われることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係る自動注湯機の実施形態を示している。この自動注湯機は、後述する鋳型の搬送ラインによって搬送される鋳型内に溶湯を注湯する取鍋１と、上記鋳型に対する注湯位置から取鍋１に対する受湯位置に取鍋１を搬送する搬送機構２と、注湯時に取鍋１を傾動させる傾動機構３と、上記搬送機構２により注湯位置に搬送された取鍋１を下降させて上記傾動機構３上に受渡しする受渡し手段４とを有している。
【００１７】
上記取鍋１は、受渡し手段４に設けられた吊下部５に係合される一対のフック６と、傾動機構３に設けられた後述のロック手段によって係止される被係止片７と、搬送機構２による取鍋１の搬送状態でこの取鍋１を手動操作により傾動させる傾動操作手段８と、溶湯の注湯口９とを有している。この注湯口９の近傍には、傾動機構３に設けられた係合部１２の突部に対応する上窄まりの凹部１０を備えた左右一対の被係合部１１が設けられている。上記凹部１０には、取鍋１の注湯口９から導出される溶湯の注湯方向に配設された一対の相対向するテーパ面が設けられ、後述する取鍋１の受渡し時に、上記係合部１２の突部が上記テーパ面により案内されて凹部１０内に嵌入されるようになっている。
【００１８】
上記搬送機構２は、天井部等に設置された走行レール１３に沿って走行する走行台車１４を有し、図３に示すように、上記鋳型Ａの搬送ライン６６に沿って一対の傾動機構３が並列に設置された注湯位置１８，１９から、溶湯の保持炉１７が並列に設置された受湯位置１５，１６に上記取鍋１を搬送するように構成されている。そして、上記受湯位置１５，１６において受湯された取鍋１が、上記注湯位置１８，１９に搬送されて傾動機構３上に受渡しされるようになっている。
【００１９】
また、搬送機構２には、上記注湯位置１８，１９に搬送された取鍋１をその搬送方向に位置決めする位置決め手段２０が設けられている。この位置決め手段２０は、図４に示すように、搬送レール１３に沿って設置された支持フレーム２１と、この支持フレーム２１によって揺動自在に支持された一対の揺動アーム２２と、この揺動アーム２２を揺動変位させる駆動シリンダ２３とを有している。
【００２０】
そして、上記走行台車１４が注湯位置１８，１９に到達して停止したことが確認された時点で、駆動シリンダ２３によって上記揺動アーム２２が実線で示す退避位置から仮想線で示す挟持位置に駆動され、走行台車１４に突設された位置決めアーム２４が、上記揺動アーム２３の先端部に設けられた挟持ローラ２５により挟持されることにより、上記走行台車１４の走行方向、つまり取鍋１の搬送方向の位置ずれが修正され、この取鍋１が注湯位置１８，１９に正確に位置決めされるようになっている。
【００２１】
上記受渡し手段４は、フック６の吊下部５を昇降駆動する昇降駆動部を有し、上記吊下部５に吊下された取鍋１を、図１に示す上方の搬送位置から下方の載置位置に移動させて上記傾動機構３上に受渡しするように構成されている。上記吊下部５には、図２に示すように、下窄まりに傾斜する一対の傾斜面２６，２６が搬送レール１３の設置方向、つまり取鍋１の搬送方向に相対向するように配設され、上記フック６を吊下部５に係合する際に、上記傾斜面２６，２６に沿ってフック６が吊下部５の中央部側に案内されることにより、取鍋１の搬送方向にフック６が位置決めされた状態で係止されるようなっている。
【００２２】
上記傾動機構３は、図１に示すように、上記搬送機構２による取鍋１の搬送方向と直交する方向に設置された案内レール２７と、この案内レール２７に沿って注湯を行う前方の作動位置から、図１に示す後方の受渡し位置に走行する走行基台２８からなる移動手段と、この走行基台２８からなる移動手段上に設置された受けフレーム２９と、前方の作動位置に移動した上記走行基台２８および取鍋１を取鍋１の搬送方向に沿って搬送する搬送台車６７と、上記受けフレーム２９上に載置された取鍋１の総重量を検出するロードセンサ３０と、取鍋１の注湯口９から導出された溶湯を鋳型の注湯位置に案内する案内部３１とを有している。
【００２３】
上記受けフレーム２９には、先窄まりの突部が上端部に形成された係合部１２と、取鍋１の底部および後部を支持する支持ローラ３２，３３と、前端部に設けられた支持軸３４と、この支持軸３４を中心に後部から底部にかけて円弧状に伸びるラックギア３５とが設けられ、受けフレーム２９に設けられた上記係合部１２と、取鍋１に設けられた被係合部１１とによって取鍋１の誘導手段が構成され、上記傾動機構３に対する取鍋１の受渡し時に、上記誘導手段によって取鍋１がその注湯方向に誘導されて位置決めされるようになっている。
【００２４】
すなわち、図１に示すように、走行基台２８からなる移動手段によって傾動機構３を後方の受渡し位置に移動させた状態で、上記受渡し手段４により取鍋１を下降させて上方の搬送位置から図５に示す下方の載置位置に取鍋１を移動させることにより、この取鍋１に設けられた被係合部１１の凹部１０内に、上記係合部１２の突部が嵌入されて取鍋１がその注湯方向、つまり上記走行基台２８の走行方向に位置決めされた状態で、上記受けフレーム２９の支持ローラ３２，３３上に取鍋１が載置されて支持されることになる。
【００２５】
また、上記受けフレーム２９のラックギア３５は、走行基台２８に設けられた駆動ギア３６に係合され、この駆動ギア３６が駆動モータ３７によって回転駆動されることにより、上記受けフレーム２９上に載置された取鍋１が、上記支持軸３４を支点にして揺動変位し、図５の実線で示すように注湯口９が水平状態となった初期位置から、図５の仮想線で示すように注湯口９が先下がり状態となった出湯位置に変位するように構成されている。
【００２６】
上記受けフレーム２９は、取鍋１の下部前面に突設された上記被係止片７の上面に先端部が係脱自在に係合されるロックレバー３８と、このロックレバー３８を駆動する駆動シリンダ３９とを有するロック手段４０を備え、上記取鍋１が受けフレーム２９上に載置された時点で、上記駆動シリンダ３９によりロックレバー３８を駆動してその先端部を上記被係止片７の上面に圧接させることにより、取鍋１の浮上がりを規制した状態で取鍋１を支持するように構成されている。また、上記受けフレーム２９には、図６に示すように、取鍋１の側壁面に当接してその側方移動を規制する支持ローラ４１が設けられている。
【００２７】
上記取鍋１に設けられた傾動操作手段８は、図７に示すように、取鍋１の側壁面に突設されたトラニオン軸４２と、このトラニオン軸４２に固定されウォームホイール４３と、このウォームホイール４３を駆動するウォームギア４４と、このウォームギア４４に駆動力を伝達するベベルギア機構４５と、このベベルギア機構４５を駆動する操作ハンドル４６とを有している。そして、この操作ハンドル４６を回動操作することにより、上記ベベルギア機構４５、ウォームギア４４およびウォームホイール４３を介して上記トラニオン軸４２に駆動力を伝達し、このトラニオン軸４２を回転駆動して取鍋１を傾動変位させるように構成されている。
【００２８】
また、上記傾動機構３に設けられた注湯の案内部３１は、図８に示すように、搬送機構３に設けられた回動軸４７を支点にして揺動自在に支持されるとともに、駆動シリンダ４８および駆動レバー４９を有する駆動手段５０により駆動されて揺動変位するように構成されている。すなわち、上記駆動手段５０の駆動力に応じて上記案内部３１が、図の実線で示す下方の注湯位置から、仮想線で示す上方の退避位置に揺動変位することにより、鋳型Ａの搬送時に、上記案内部３１が鋳型Ａに当接しないように上方に退避するとともに、溶湯の注湯時に、鋳型Ａの注湯部に対応した位置に上記案内部３１の先端部が下降するようになっている。
【００２９】
上記自動注湯機には、図９に示すように、鋳型Ａに対する必要注湯量を検出する注湯量検出手段５１と、取鍋１内に収容された溶湯の残量を検出する残量検出手段５２と、取鍋１内に収容された溶湯を鋳型Ａ内に注湯するように制御するとともに、溶湯の残量が少なくなった取鍋１を受湯位置１５，１６に搬送して溶湯を補給するように制御する注湯制御手段５３と、注湯時に異常事態が発生したことが確認された場合に、上記取鍋１を初期位置に復帰させるように制御する異常時制御手段５４とが設けられている。
【００３０】
上記注湯量検出手段５１は、鋳物の製造ラインから出力される制御信号等に応じて上記注湯位置１８，１９に順次搬送される鋳物Ａに対する溶湯の必要注湯量を検出し、この検出信号を上記注湯制御手段５３に出力するように構成されている。また、残量算出手段５２は、上記ロードセル３０によって検出された取鍋１の総重量から、予め記憶された取鍋１の自重を減算することにより、取鍋１内に収容された溶湯の残量を求め、この残量の検出信号を上記注湯制御手段５３に出力するように構成されている。
【００３１】
注湯制御手段５３は、上記注湯量検出手段５１および残量算出手段５２等の出力信号に応じ、現在注湯中の取鍋１によって引き続き注湯を行うことが可能であるか否かを判定し、可能であると判断された場合に、上記取鍋１による注湯を継続し、不可能であると判断された場合に、注湯する取鍋１を切換えて待機中の取鍋１による注湯を開始するとともに、溶湯の残量が少なくなった取鍋１を受湯位置１５，１６に搬送して受湯作業を行わせる制御信号を、上記搬送機構制御部５５および傾動機構制御部５６に出力するように構成されている。
【００３２】
また、上記異常時制御手段５４は、鋳造ラインに故障が発生した場合等の非常時に、作業者によって操作される非常停止スイッチ５７、注湯作業が行われる作業エリア内に人が進入したことを検出するドアスイッチ５８、鋳型Ａに対する注湯作業時に鋳型Ａから溶湯がオーバフローしたことを検出するオーバフローセンサ５９、取鍋１内の溶湯が注湯口９から流れ出ているか否かを検出するフォトセンサ等からなる出湯センサ６０および上記ロードセンサ３０の出力信号に応じて正常に注湯を行ない得る状態にあるか否を判断し、ＮＯと判定された場合に、上記取鍋１を初期位置に復帰させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力するように構成されている。
【００３３】
図３に示すように、鋳型Ａの搬送ライン６６に沿って設置された注湯位置１８，１９に一対の取鍋１を配設し、この取鍋１を選択的に作動させて注湯を行うとともに、上記注湯位置１８，１９の間に１個の鋳型Ａを介在させた状態で搬送するように構成された自動注湯機において、上記注湯制御手段５３により実行される制御動作を、図１０〜図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず現在注湯中の取鍋１が鋳型Ａの搬送方向上流側の注湯位置１８に配設された１号機であるか否かを判定し（ステップＳ１）、ＹＥＳと判定された場合には、上記残量検出手段５２において検出された上記１号機の取鍋１内における溶湯の残量Ｗを記憶する（ステップＳ２）。
【００３４】
次に、注湯開始信号の入力時点で、上記注湯量検出手段５１により検出された鋳型Ａの搬送方向上流側に配設された注湯位置１８の少なくとも１枠分だけ上流側に位置する鋳型Ａから、現在注湯中の取鍋１の設置位置（１号機）に至る範囲に配列された鋳型Ａに対する必要注湯量、つまり現在の注湯位置１８に搬送された鋳型Ａと、その上流側に位置する鋳型Ａとからなる２枠分の鋳型Ａに対する必要注湯量を読み込んだ後（ステップＳ３）、上記１号機の取鍋１内に収容された溶湯の残量Ｗに基づいて上記２枠分の注湯が可能であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００３５】
上記ステップＳ４でＮＯと判定され、１号機の取鍋１によって上記２枠分の鋳型Ａに対する注湯が不可能であることが確認された場合には、鋳型Ａの搬送方向下流側の注湯位置１９に配設された２号機に対し、未注湯の鋳型Ａが到達した時点で注湯を開始するように指示する制御信号を出力した後（ステップＳ５）、上記１号機の残量Ｗに基づいて注湯位置１８に到達した１枠分の鋳型Ａに対する注湯が可能か否かを判定する（ステップＳ６）。なお、上記ステップＳ４でＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ６に直接移行して上記鋳型Ａに対する注湯が可能か否かを判定する。
【００３６】
上記ステップＳ６でＹＥＳと判定され、現在注湯中の１号機が設置された上記注湯位置１８に到達した鋳型Ａに対する注湯が可能であることが確認された場合には、上記鋳型Ａに対する注湯作業が完了したか否かを判定し（ステップＳ７）、ＮＯと判定された場合には、ロードセル３０の検出信号に応じて注湯量を検出しつつ、１号機の取鍋１を傾動させて上記鋳型Ａに対する注湯を実行させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力する（ステップＳ８）。
【００３７】
次いで、上記鋳型Ａに対する必要注湯量に相当する所定量の溶湯が１号機の取鍋１から注湯されたか否かを、上記ロードセル３０の出力信号に応じて判定し（ステップＳ９）、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ８に戻り、上記鋳型Ａに対する注湯を継続する。また、上記ステップＳ９でＹＥＳと判定され、上記鋳型Ａに対する注湯が完了したことが確認された場合には、１号機の取鍋１を反転させて上記鋳型Ａに対する注湯を停止させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力した後（ステップＳ１０）、上記出湯センサ６０の検出信号に応じて上記取鍋１からの出湯が止まったか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００３８】
上記ステップＳ１１でＮＯと判定され、１号機の取鍋１からの出湯が止まっていないことが確認された場合には、上記ステップＳ１０に戻り、取鍋１の反転動作を継続する。また、上記ステップＳ１１でＹＥＳと判定され、取鍋１からの出湯が止まったことが確認された場合には、上記ステップＳ２で記憶された１号機の残量Ｗから上記鋳型Ａに注湯された注湯量を減算することにより、記憶手段に記憶される溶湯の残量Ｗの値を修正する（ステップＳ１２）。次に、上記ステップＳ１２で修正された溶湯の残量Ｗに基づいて注湯位置１８の上流側に位置する次枠の鋳型Ａに対する注湯が可能であるか否かを判定し（ステップＳ１３）、ＹＥＳと判定された場合には、そのままリターンして上記制御動作を繰り返す。
【００３９】
上記ステップＳ１３でＮＯと判定された場合には、上記１号機の取鍋１を受湯位置１５，１６に搬送して取鍋１内に受湯させる制御信号を上記搬送機構制御部５５および傾動機構制御部５６に出力して受湯制御を実行し（ステップＳ１４）、その後にリターンする。また、上記ステップＳ６でＮＯと判定され、現在注湯中の取鍋１が設置された注湯位置１８に到達した鋳型Ａに対する注湯が不可能であることが確認された場合には、上記取鍋１から鋳型Ａへの注湯を禁止し、上記ステップＳ１４に移行して受湯制御を実行する。
【００４０】
すなわち、上記傾動機構３の走行基台２８を前方の作動位置から後方の受渡し位置に移動させた状態で、上記受渡し手段４の吊下部５を下降させてこの吊下部５に取鍋１のフック６を係合した後、上記受渡し手段４によって取鍋１を搬送位置に上昇させ、搬送機構２により上記取鍋１を受湯位置１５，１６に搬送して保持炉１７から上記取鍋１内に溶湯を補給する。
【００４１】
次いで、上記搬送機構２により取鍋１を注湯位置１８，１９に返送した後、上記受渡し手段４によって取鍋１を傾動機構３に下降させ、上記誘導手段により取鍋１を誘導してその注湯方向の位置決めを行いつつ、受けフレーム２９上に載置する。そして、上記傾動機構３の走行基台２８を後方の受渡し位置から前方の作動位置に移動させた状態で待機し、注湯開始信号が入力された時点で、上記傾動機構３を作動させて取鍋１を傾動させることにより、上記注湯口９および案内部３１を介して上記鋳型Ａに対する注湯を行う。
【００４２】
また、上記ステップＳ１でＮＯと判定され、現在注湯中の取鍋１が鋳型Ａの搬送方向下流側の注湯位置１９に配設された２号機であることが確認された場合には、図１２に示すように、上記残量検出手段５２において検出された上記２号機の取鍋１内における溶湯の残量Ｗを記憶した後（ステップＳ１５）、注湯開始信号の入力時点で、上記注湯量検出手段５１により検出された鋳型Ａの搬送方向上流側に配設された注湯位置１８の少なくとも１枠分だけ上流側に位置する鋳型Ａから、現在注湯中の取鍋１の設置位置（２号機）に至る範囲に配列された鋳型Ａに対する必要注湯量、つまり上記注湯位置１８の上流側に位置する鋳型Ａから２号機の注湯位置１９に搬送された鋳型Ａまでの４枠分の鋳型Ａに対する必要注湯量を読み込む（ステップＳ１６）。
【００４３】
次に、上記２号機の取鍋１内に収容された溶湯の残量Ｗに基づいて上記４枠分の注湯が可能か否かを判断する（ステップＳ１７）。このステップＳ１７でＮＯと判定され、２号機の取鍋１によって上記４枠分の鋳型Ａに注湯が不可能であることが確認された場合には、上記溶湯の残量Ｗに基づいて２号機の注湯位置１９から上流側に位置する３枠分の鋳型Ａに対する注湯が可能か否かを判断し（ステップＳ１８）、ＹＥＳと判定された場合には、鋳型Ａの搬送方向上流側の注湯位置１８に配設された１号機に対して次回から注湯を開始するように指示する制御信号を出力する（ステップＳ１９）。
【００４４】
また、上記ステップＳ１８でＮＯと判定され、２号機の注湯位置１９からその上流側に位置する３枠分の鋳型Ａに対する注湯が不可能であることが確認された場合には、上記１号機に対して今回から注湯を開始するように指示する制御信号を出力した後（ステップＳ２０）、上記２号機の残量Ｗに基づいて注湯位置１９に到達した１枠分の鋳型Ａに対する注湯が可能か否かを判定する（ステップＳ２１）。次いで、上記鋳型Ａに対する注湯作業が完了したか否かを判定し（ステップＳ２２）、ＮＯと判定された場合には、上記ロードセル３０の検出信号に応じて注湯量を制御しつつ、２号機の取鍋１を傾動させて上記鋳型Ａに対する注湯を実行させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力する（ステップＳ２３）。
【００４５】
その後、上記ロードセル３０の出力信号に応じて鋳型Ａに対する必要注湯量に相当する定量の溶湯が２号機の取鍋１から注湯されたか否かを判定し（ステップＳ２４）、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ２３に戻り、上記鋳型Ａに対する注湯を継続する。また、上記ステップＳ２４でＹＥＳと判定され、上記鋳型Ａに対する注湯が完了したことが確認された場合には、２号機の取鍋１を反転させて上記鋳型Ａに対する注湯を停止させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力した後（ステップＳ２５）、上記出湯センサ６０の検出信号に応じて上記取鍋１からの出湯が止まったか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【００４６】
上記ステップＳ２６でＮＯと判定され、２号機の取鍋１からの出湯が止まっていないことが確認された場合には、上記ステップＳ２５に戻り、取鍋１の反転動作を継続する。また、上記ステップＳ２６でＹＥＳと判定され、取鍋１からの出湯が止まったことが確認された場合には、上記ステップＳ１５で記憶された２号機の残量Ｗから上記鋳型Ａに注湯された溶湯を減算することにより、記憶手段に記憶される溶湯の残量Ｗの値を修正する（ステップＳ２７）。次に、上記ステップＳ１２で修正された溶湯の残量Ｗに基づいて注湯位置１８の上流側に位置する次枠の鋳型Ａに対する注湯が可能であるか否かを判定し（ステップＳ２８）、ＹＥＳと判定された場合には、そのままリターンして上記制御動作を繰り返す。
【００４７】
上記ステップＳ２８でＮＯと判定され、注湯位置１８の上流側に位置する次枠の鋳型Ａに対する注湯が不可能であることが確認された場合には、上記２号機の取鍋１を受湯位置１５，１６に搬送して取鍋１内に受湯させる制御信号を上記搬送機構制御部５５および傾動機構制御部５６に出力して受湯制御を実行する（ステップＳ２９）。また、上記ステップＳ２１でＮＯと判定され、現在注湯中の取鍋１が設置された注湯位置１９に到達した鋳型Ａに対する注湯が不可能であることが確認された場合には、上記取鍋１から鋳型Ａへの注湯を禁止し、上記ステップＳ２９に移行して受湯制御を実行した後にリターンする。
【００４８】
次に、上記異常時制御手段５４において実行される制御動作を図１４および図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、上記非常停止スイッチ５７が操作されたか否かを判定し（ステップＳ３１）、ＹＥＳと判定された場合には、異常事態が発生したことを報知する警報を作動させるとともに（ステップＳ３２）、現在注湯中の取鍋１を初期位置に復帰させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力して上記取鍋１による注湯動作を中断する（ステップＳ３３）。
【００４９】
また、上記ステップＳ３１でＮＯと判定された場合には、上記ドアスイッチ５８がＯＮ状態となったか否かを判定し（ステップＳ３４）、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ３２に進んで異常発生時の制御を実行する。次に、上記オーバフローセンサ５９の出力信号に応じて注湯時に鋳型Ａから溶湯がオーバフローしているか否かを判定し（ステップＳ３５）、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ３２に進んで異常発生時の制御を実行する。なお、自動注湯機の作動時には、上記ステップＳ３１，Ｓ３４，Ｓ３５の判定動作を所定時間ごとに実行し、異常が発生したことが確認された時点で、上記異常発生時の制御を実行するように構成されている。
【００５０】
次いで、注湯開始信号の入力時点で、上記傾動機構３により取鍋１を傾動させて鋳型Ａに対する注湯を開始する制御信号を傾動機構制御部５６に出力するとともに（ステップＳ３６）、タイマーをセットし（ステップＳ３７）、このタイマーがタイムアップした時点で、上記出湯センサ６０の検出信号に応じて上記取鍋１の注湯口９から溶湯が流れ出ているか否かを判定する（ステップＳ３８）。
【００５１】
上記ステップＳ３８でＮＯと判定され、取鍋１の傾動開始時点から所定時間が経過しているにも拘らず、上記注湯口９からの出湯が開始されていないことが確認された場合には、上記出湯センサ６０または傾動機構３に故障が発生したと判断して上記ステップＳ３２に進み、異常事態が発生したことを報知する警報を作動させるとともに、現在注湯中の取鍋１を初期位置に復帰させる異常発生時の制御を実行する。
【００５２】
上記ステップＳ３８でＹＥＳと判定され、出湯が開始されたことが確認された場合には、上記ロードセル３０の出力信号に応じて取鍋１内に収容された溶湯の残量が変化したか否かを判定する（ステップＳ３９）、このステップＳ３９でＮＯと判定され、上記出湯センサ６０の検出信号に応じて上記取鍋１の注湯口９から溶湯が流れ出ていることが確認されたにも拘らず、上記溶湯の残量が変化していない場合には、上記出湯センサ６０またはロードセル３０に故障が発生したと判断して上記ステップＳ３２に進み、異常発生時の制御を実行する。
【００５３】
また、上記ステップＳ３９でＹＥＳと判定された場合には、上記鋳型Ａに対する必要注湯量に相当する所定量の溶湯が１号機の取鍋１から注湯されたか否かを、上記ロードセル３０の出力信号に応じて判定し（ステップＳ４０）、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ３６に戻って上記注湯作業を継続し、上記ステップＳ４０でＹＥＳと判定された時点で、上記取鍋１を反転させて鋳型Ａに対する注湯を停止させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力した後（ステップＳ４１）、取鍋１が出湯停止位置に復帰したことを確認するタイマーがタイムアップしたか否かを判定する（ステップＳ４２）。
【００５４】
上記ステップＳ４２でＮＯと判定された場合には、上記取鍋４の傾動角度を検出する図外の角度検出手段から出力される検出信号に応じて取鍋１が出湯停止位置に反転したか否かを判定する（ステップＳ４３）。このステップＳ４３でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ４１に戻り、取鍋１の反転動作を継続する。また、上記ステップＳ４３でＹＥＳと判定され、あるいは上記ステップＳ４２でＹＥＳと判定されて取鍋１が出湯停止位置に反転したことが確認された時点で、上記取鍋１の反転動作を停止させる制御信号を上記傾動機構制御部５６に出力した後（ステップＳ４４）、タイマーをセットする（ステップＳ４５）。
【００５５】
そして、上記タイマーがタイムアップしたことが確認された時点で、上記出湯センサ６０の検出信号に応じて上記注湯口９からの出湯が止まったか否かを判定する（ステップＳ４６）。このステップＳ４６でＮＯと判定され、取鍋１の反転動作の終了時点から所定時間が経過しているにも拘らず、上記注湯口９からの出湯が止まっていないことが確認された場合には、上記出湯センサ６０または傾動機構３に故障が発生したと判断して上記ステップＳ３２に進み、異常発生時の制御を実行する。
【００５６】
上記ステップＳ４６でＹＥＳと判定され、出湯が停止したことが確認された場合には、上記ロードセル３０の出力信号に応じて取鍋１内に収容された溶湯の残量に変化がないか否かを判定する（ステップＳ４７）、このステップＳ４７でＮＯと判定され、上記出湯センサ６０の検出信号に応じて上記取鍋１の注湯口９から溶湯の流れが止まったことが確認されたにも拘らず、上記溶湯の残量が変化していることが確認された場合には、上記出湯センサ６０またはロードセル３０に故障が発生したと判断して上記ステップＳ３２に進み、異常発生時の制御を実行する。また、上記ステップＳ４７でＹＥＳと判定された場合には、注湯制御が正常に実行されたと判断して制御動作を終了する。
【００５７】
上記のように搬送ライン６６によって搬送される鋳型Ａに対する必要注湯量を検出する注湯量検出手段５１と、上記取鍋１内に収容された溶湯の残量を検出する残量検出手段５２と、上記注湯量検出手段５１および残量検出手段５２の検出信号に応じて現在注湯中の取鍋１によって引き続き注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、注湯する取鍋１を切換えて現在待機中の取鍋１による注湯を開始するように制御する注湯制御手段５３とを設けたため、現在注湯中の取鍋１から、待機中の取鍋１に切換えるタイミングを適正に設定し、鋳型Ａが未注湯の状態で排出されたり、現在注湯中の取鍋１内における溶湯の残量が充分にあるにも拘らず、この取鍋１からの注湯動作が停止されて受湯位置１５，１６に搬送されたりするという事態の発生を防止することができる。
【００５８】
そして、上記注湯量検出手段５１により、鋳型Ａの搬送方向上流側に配設された注湯位置１８の１枠分だけ上流側に位置する鋳型Ａから、現在注湯中の取鍋１の設置位置に至る範囲に配列された鋳型Ａに対する必要注湯量を検出し、この注湯量検出手段５１によって検出された必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋１によって引き続き注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、待機中の取鍋１に対して次枠の鋳型から注湯を開始させる制御信号を出力するように構成したため、鋳型Ａの搬送方向下流側に位置する注湯位置１９に配設された一方の取鍋１から、上流側に位置する注湯位置１８に配設された他方の取鍋１に切換える際に、未注湯の鋳型Ａが上記他方の取鍋１を通過してしまうことを確実に防止し、上記取鍋１の切換えを適正に実行することができる。
【００５９】
なお、上記注湯量検出手段５１より、鋳型Ａの搬送方向上流側に配設された注湯位置１８の２枠分以上上流側に位置する鋳型Ａから、現在注湯中の取鍋１の設置位置に至る範囲に配列された鋳型Ａに対する必要注湯量を検出し、この必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋１によって引き続き注湯が可能か否かを上記注湯制御手段５３において判定するとともに、この判定結果に基づいて注湯する取鍋１を切換えて現在待機中の取鍋１による注湯を開始するタイミングを制御するように構成してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、搬送ライン６６に沿って設置された注湯位置１８，１９に一対の取鍋１を配設した例についに説明したが、上記搬送ライン６６に沿って３個以上の取鍋１を配設した構造としてもよい。この場合には、現在注湯中の取鍋１からその上流側に配設された取鍋１に切換える際に、この取鍋１が設置された注湯位置の少なくとも１枠分だけ上流側に位置する鋳型Ａから、現在注湯中の取鍋１の設置位置に至る範囲に配列された鋳型Ａに対する必要注湯量を検出し、この必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋１によって引き続き注湯が可能か否かを判定するように構成する等により、未注湯の鋳型Ａが上記他方の取鍋１を通過してしまうことを確実に防止することができる。
【００６１】
上記実施形態では、注湯量検出手段５１により、現在注湯中の取鍋１の設置部に到達した新たな鋳型Ａに対する必要注湯量を検出し、この必要注湯量に基づいて現在注湯中の取鍋１による注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、上記取鍋１から上記新たな鋳型Ａへの注湯を禁止するように構成したため、現在注湯中の取鍋１内に充分な量の溶湯が残っていない状態で注湯が行われることを防止し、注湯不足に起因した不良品の発生を確実に防ぐことができる。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、鋳型Ａの搬送方向と直交する方向に取鍋１および傾動機構３を移動させる走行基台２８からなる移動手段を設け、現在注湯中の取鍋１によって引き続き注湯することが不可能となったことが確認された場合に、この取鍋１を上記移動手段によって前方の作動位置から後方の受渡し位置に移動させるように構成したため、上記移動手段によって傾動機構３を後方の受渡し位置に移動させた状態で、この傾動機構３に対する取鍋１の受渡しを行うとともに、上記移動手段によって傾動機構３を前方の作動位置に移動させた状態で、この傾動機構３によって取鍋１を傾動させることにより、鋳型Ａに対する注湯を行うことができる。したがって、上記のように複数の傾動機構３が並列に設置されている場合においても、上記作動位置に設置された一方の取鍋１に緩衝させることなく、上記搬送機構２によって他方の取鍋１を搬送してその受渡し作業を行うことができる。
【００６３】
また、上記実施形態に示すように、注湯位置１８，１９に配設された取鍋１を鋳型Ａの搬送方向に沿って搬送する搬送台車６７を設けた場合には、鋳型Ａの搬送ライン６６の停止時に上記搬送台車６７により取鍋１を鋳型Ａの搬送方向の上流側に搬送して上記取鍋１内の溶湯を鋳型Ａ内に注湯するように構成することができる。したがって、注湯作業を終了する際、または鋳型Ａの搬送ライン６６に異常が発生した際等に、上記取鍋１内に溶湯が残留した溶湯が無駄になるのを防止することができるとともに、上記溶湯が取鍋１内において硬化するという事態の発生を防止することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、注湯時に異常事態が発生したことが確認された場合に、上記取鍋１を初期位置に復帰させるように制御する異常時制御手段５４を設け、鋳造ラインに故障が発生した場合等の非常時に、作業者によって操作される非常停止スイッチ５７、注湯作業が行われる作業エリア内に人が進入したことを検出するドアスイッチ５８、鋳型Ａに対する注湯作業時に鋳型Ａから溶湯がオーバフローしたことを検出するオーバフローセンサ５９、取鍋１内の溶湯が注湯口９から流れ出ているか否かを検出するフォトセンサ等からなる出湯センサ６０および上記ロードセンサ３０の出力信号に応じて正常に注湯を行ない得る状態にあるか否を判断し、ＮＯと判定された場合に、上記取鍋１を初期位置に復帰させる制御信号を上記異常時制御手段５４から傾動機構制御部５６に出力するように構成したため、異常発生時に注湯中の取鍋１を速やかに初期位置に復帰させて注湯作業を停止することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、受湯位置１５，１６と注湯位置１８，１９との間において取鍋１を搬送する搬送機構２と、鋳型Ａに対する注湯位置１８，１９に設置された取鍋１の傾動機構３と、上記搬送機構２により注湯位置１８，１９に搬送された取鍋１を下降させて上記傾動機構３上に受渡しする受渡し手段４と、この受渡し手段４によって取鍋１を傾動機構３上に受渡しする際に、取鍋１を誘導して位置決めする上記係合部１２および被係合部１１からなる誘導手段とを設けたため、上記受湯位置１５，１６と、注湯位置１８，１９とが離れた位置にある場合でも、上記取鍋１に対して溶湯を補給する受湯作業を、簡単な構成で容易に行うことができる。
【００６６】
すなわち、大きな重量を有する傾動機構３を上記注湯位置１８，１９に残した状態で、取鍋１のみを搬送機構２により注湯位置１８，１９から受湯位置１５，１６に搬送して受湯作業を行うことができるため、上記搬送機構２を大型化することなく、その構造を簡略化して製造コストを安価に抑えることができる。また、上記誘導手段によって取鍋１を位置決めした状態で、上記搬送機構２から傾動機構３上に受渡しすることができるため、上記のように傾動機構３から取鍋１を離脱させて搬送するように構成したにも拘らず、上記傾動機構３上に取鍋１を適正状態で載置してこの傾動機構３によって取鍋１を傾動変位させることができる。
【００６７】
しかも、上記搬送機構２から傾動機構３上に取鍋１を受渡した後、他の取鍋１を上記搬送機構２によって受湯位置１５，１６に搬送することができるため、単一の搬送機構２により複数の取鍋１を順次搬送することができる。したがって、複数の取鍋１を上記注湯位置１８，１９に配設して交互に注湯作業を行うように構成することにより、一方の取鍋１を受湯位置に搬送して受湯作業を行っている間に、鋳造ラインを停止させることなく、他方の取鍋１によって鋳型Ａに対する注湯作業を行うことができるため、作業効率を向上させることができる。
【００６８】
さらに、上記実施形態では、上記搬送機構２によって取鍋１を吊下した状態で、この取鍋１を傾動操作する傾動操作手段８を設けたため、上記自動注湯機の作動を停止する際等に、搬送機構３によって取鍋１を溶湯の排出位置に搬送した後、上記傾動操作手段８により取鍋を傾動変位させて、取鍋１内の溶湯を排湯タンク等の排出部に排出することにより、上記注湯作業の終了時等に、取鍋１内において溶湯が硬化するという事態の発生を防止することができる。
【００６９】
なお、図１６および図１７に示すように、取鍋１の受湯口を開閉する開閉蓋６１を設け、上記受湯位置１５，１６に配設された開閉駆動アーム６２と、この開閉駆動アーム６２を作動させる図示を省略したロータリシリンダ等からなる駆動部とを有する駆動手段によって上記開閉蓋６１を開閉駆動するように構成してもよい。すなわち、取鍋１の上端部に設置された駆動軸６３によって上記開閉蓋６１を揺動自在に支持し、上記駆動軸６３の両側端部に、開閉蓋６１の重量よりもやや軽いバランサ６４を設けるとともに、このバランサ６４に被駆動アーム６５を突設し、上記開閉駆動アーム６２によって被駆動アーム６５を押動することにより、上記駆動軸６３を回動変位させて開閉蓋６１を図１６に示す閉止位置から図１７に示す開放位置に揺動変位させるようにしてもよい。
【００７０】
上記のように取鍋１の受湯口を開閉する開閉蓋６１を設け、この開閉蓋６１を開閉駆動する駆動軸６３および開閉駆動アーム６２等からなる駆動部を設けた場合には、保持炉１７から上記取鍋１内に溶湯を補給する受湯作業を行う際に、上記開閉蓋６１を開放することにより、上記受湯作業を容易に行うことができるとともに、受湯後に上記開閉蓋６１を閉止した状態で、上記取鍋１を注湯位置１８，１９に搬送して注湯作業を行うことができる。したがって、上記取鍋１の搬送時および注湯作業時に、溶湯の温度が低下するのを効果的に防止することができる。また、上記開閉蓋６１の重量に対応したバランサ６４を上記駆動軸６３からなる駆動部に設け、このバランサ６４と上記開閉蓋６１の重量とをバランスさせるように構成した場合には、開閉蓋６１を軽い力で開閉駆動できるという利点がある。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、搬送ラインによって搬送される鋳型に対する必要注湯量を検出する注湯量検出手段と、上記取鍋内に収容された溶湯の残量を検出する残量検出手段と、上記注湯量検出手段および残量検出手段の検出信号に応じて現在注湯中の取鍋によって引き続き注湯が可能か否かを判定し、不可能であることが確認された場合に、注湯する取鍋を切換えて現在待機中の取鍋による注湯を開始するように制御する注湯制御手段とを設け、鋳型の搬送方向上流側に配設された注湯位置の少なくとも１枠分だけ上流側に位置する鋳型から、現在注湯中の取鍋の設置位置に至る範囲に配列された鋳型に対する必要注湯量を、上記注湯量検出手段によって検出するとともに、現在注湯中の取鍋内に収容された溶湯の残量を上記残量検出手段によって検出し、上記必要注湯量と溶湯の残量とに基づいて現在注湯中の取鍋により引き続き注湯しても注湯不足を生じる可能性がないか否かを判別し、注湯不足を生じる可能性があることが確認された時点で、待機中の取鍋に注湯開始信号を出力し、この取鍋の設置位置に搬送される次枠の鋳型から注湯が開始するように構成したため、現在注湯中の取鍋から、待機中の取鍋に切換えるタイミングを適正に設定し、鋳型が未注湯の状態で排出されたり、現在注湯中の取鍋内における溶湯の残量が充分にあるにも拘らず、この取鍋からの注湯動作が停止されて受湯位置に搬送されるという事態の発生を防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動注湯機の実施形態を示す正面図である。
【図２】上記自動注湯機の側面図である。
【図３】上記自動注湯機の設置部の構造を示す平面図である。
【図４】位置決め手段の構成を示す平面図である。
【図５】取鍋の傾動機構の具体的構成を示す正面図である。
【図６】取鍋の傾動機構の具体的構成を示す側面図である。
【図７】傾動操作機構の具体的構成を示す断面図である。
【図８】溶湯の案内部の具体的構成を示す説明図である。
【図９】制御部の具体的構成を示すブロック図である。
【図１０】注湯制御動作の第１行程を示すフローチャートである。
【図１１】注湯制御動作の第２行程を示すフローチャートである。
【図１２】注湯制御動作の第３行程を示すフローチャートである。
【図１３】注湯制御動作の第４行程を示すフローチャートである。
【図１４】異常時制御手段による制御動作の第１行程を示すフローチャートである。
【図１５】異常時制御手段による制御動作の第２行程を示すフローチャートである。
【図１６】開閉蓋の閉止状態を示す説明図である。
【図１７】開閉蓋の開放状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  取鍋
２８  移動基台（移動手段）
５１  注湯量検出手段
５２  残量検出手段
５３  注湯制御手段
６６  搬送ライン
６７  搬送台車
Ａ  鋳型
【図１】
0003653955.tif 000002
【図２】
0003653955.tif 000003
【図３】
0003653955.tif 000004
【図４】
0003653955.tif 000005
【図５】
0003653955.tif 000006
【図６】
0003653955.tif 000007
【図７】
0003653955.tif 000008
【図８】
0003653955.tif 000009
【図９】
0003653955.tif 000010
【図１０】
0003653955.tif 000011
【図１１】
0003653955.tif 000012
【図１２】
0003653955.tif 000013
【図１３】
0003653955.tif 000014
【図１４】
0003653955.tif 000015
【図１５】
0003653955.tif 000016
【図１６】
0003653955.tif 000017
【図１７】
0003653955.tif 000018