(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の地金を積載でき且つ地金積載面が地金の滑り止めを有する大型地金積載パレット及び複数個の小バケット分の金属屑を積載できる大型金属バケットと、大型地金積載パレットのフォーク挿入孔及び大型金属バケットのフォーク挿入孔に抜き差し可能でかつ前後進させる機能、昇降させる機能及び回転させる機能を有するフォークを備えた溶解炉幅方向に走行する走行台車とからなる地金あるいは金属屑の投入装置において、
大型地金積載パレット及び大型金属バケットは最大炉内の奥行き長さに相当する長さであるとともに、フォークの回転軸に設けたクランプが入るクランプ用孔が設けられ、
大型地金積載パレット及び大型屑バケットとフォークの回転軸は、溶解炉内に堆積した装入物に当たったことを検知する炉内装入物干渉検知装置を備え、さらにフォークの回転軸に大型金属屑バケットを検知できる大型金属屑バケット検知装置を備えていることを特徴とする地金及び金属屑の投入装置。
【請求項２】
停電時にフォークの回転装置、昇降装置及び前後進装置及び走行台車の走行装置のブレーキを解放できる非常電源装置を備えた請求項１記載の地金及び金属屑の投入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム等の地金あるいは金属屑を溶解炉へ投入するための地金あるいは金属屑の投入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶解炉への地金あるいは金属屑の投入は、装入口近くに井げた状に組まれた地金あるいは金属屑を入れた小バケットを配置し、フォークリフトの回転可能な長いフォークの爪上に地金を載せ、あるいは金属屑を入れた小バケットにフォークの爪を差し込み、フォークを前進させて地金あるいは小バケットを溶解炉内に入れ、フオークを回転させて地金あるいは金属屑を溶解炉内に落下させて投入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
井げた状に組まれた地金あるいは小バケットに入れた金属屑は、１個単位で投入するため、炉内の奥行き方向、炉幅方向とも投入後の堆積山の形状が凹凸になり、高さが高くなる。そのため、平坦に入れるには山崩しが必要であり、投入の自動化が難しいという問題があった。
【０００４】
また、フォークリフトによる投入作業は、マニュアル運転であるため、作業者は炉からの高温の熱に晒されるだけでなく、装入口から金属粉が舞散る劣悪な環境での作業である。さらに、地金の落下の際に装入口から溶湯がはねてくることもあり、きわめて危険で過酷な作業である。さらに、炉内の所定の場所に地金あるいは屑を投入するのに熟練を要する欠点もあり、地金あるいは金属屑の投入を無人化し自動化することが望まれていた。
【０００５】
本発明は、自動運転が可能で投入作業の無人化が可能であり、かつ溶解炉内奥行き方向及び溶解炉幅方向に地金あるいは金属屑を均一に投入できる地金あるいは金属屑の投入装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の地金及び金属屑の投入装置は、複数個の地金を積載でき且つ地金積載面が地金の滑り止めを有する大型地金積載パレット及び複数個の小バケット分の金属屑を積載できる大型金属バケットと、大型地金積載パレットのフォーク挿入孔及び大型金属バケットのフォーク挿入孔に抜き差し可能でかつ前後進させる機能、昇降させる機能及び回転させる機能を有するフォークを備えた溶解炉幅方向に走行する走行台車とからなる地金あるいは金属屑の投入装置において、大型地金積載パレット及び大型金属バケットは最大炉内の奥行き長さに相当する長さであるとともに、フォークの回転軸に設けたクランプが入るクランプ用孔が設けられ、大型地金積載パレット及び大型屑バケットとフォークの回転軸は、溶解炉内に堆積した装入物に当たったことを検知する炉内装入物干渉検知装置を備え、さらにフォークの回転軸に大型金属屑バケットを検知できる大型金属屑バケット検知装置を備えていることを特徴とする。
【００１１】
停電時にフォークの旋回装置、昇降装置及び前後進装置、走行台車の走行装置のブレーキを解放できる非常電源装置を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の投入装置の正面図、図２は平面図である。
【００１３】
投入装置１は、溶解炉２の装入口３に沿って設けた軌条４の上を車輪５で走行する走行台車６と、走行台車６上を溶解炉２に対して前後進する前後進装置７を備えている。
【００１４】
前後進装置７には、後述する大型地金積載パレットＰのフォーク挿入孔１６（図３）及び大型金属屑バケットＢのフォーク挿入孔３４（図５）に抜き差しできるフォーク８を設ける。
【００１５】
フォーク８は、回転軸９でモータ等の回転装置１０に連結され、回転可能となっている。回転軸９は、前後進装置７に設けた縦フレーム１１内のフォーク昇降台１２の上に設ける。なお、走行台車６、前後進装置７、回転装置１０のモータへの電力供給はケーブルドラム１３を介して行なう。
【００１６】
フォーク８は昇降装置により昇降自在となっており、昇降装置は縦フレーム１１内のフォーク昇降台１２に固定されたワイヤロープ１４と巻きドラム１５で構成され、巻きドラム１５でワイヤロープ１４を巻きあるいは巻き戻すことにより、フォーク８を昇降させる。昇降機能を有することにより先に投入した堆積山に応じ、フォーク高さを変えて投入することができる。
【００１７】
図３は大型地金積載パレットを示し、図３−（ａ）は平面図、図３−（ｂ）は正面図、図３−（ｃ）は側面図である。
【００１８】
大型地金積載パレットＰには、投入装置１のフォーク８が抜き差し可能なフォーク挿入孔１６を設け、フォーク挿入孔１６の上に複数個の地金を積載できる地金積載板１７を設ける。大型地金積載パレットＰの長さは、炉内の奥行き長さに相当する長さを最大長さとすることにより、地金を炉内に均一に投入できる。
【００１９】
地金積載板１７には、大型地金積載パレットＰの回転初期に地金がずり落ちないように滑り止め１８を設けることが好ましい。地金積載板１７に滑り止め１８を設けることにより、地金を回転落下させるとき、地金積載板１７の積載面で地金の滑りがほとんどなく井げた状に組んだ地金の落下後の崩れが少なくなる。また、大型地金が落下時に滑り落ちてパレットに寄り掛かることを回避することもできる。
【００２０】
大型地金積載パレットＰの投入装置側には、投入装置１のクランプが入り込むクランプ用孔１９を設ける。
【００２１】
また、大型地金積載パレットＰには、その先端が炉内に堆積した地金あるいは金属屑の装入物に干渉したことを検知する炉内装入物干渉検知装置を設けることもできる。炉内装入物干渉検知装置は、大型地金積載パレットＰの先端に検知バンパー２０を設け、検知バンパー２０の裏面には検知ロッド２１の一端を連結し、他端を大型地金積載パレットＰからわずかに突出させ、投入装置１に設けた検知ロッド当たり面２３を押す押し面２２にする。
【００２２】
図４は投入装置の炉内装入物干渉検知装置及びクランプ装置を示し、図４−（ａ）は正面図、図４−（ｂ）は側面図である。
【００２３】
検知ロッド当たり面２３はレバー２４の下端に設けられ、レバー２４の中間部は回転軸９の側面に固定された支持部材２５に回転可能に枢着され、レバー２４の上端にはほぼ直角にロッド２６が回動可能に連結され、ロッド２６はコイルバネ２７で検知ロッド当たり面２３が外側に向かうように付勢されている。ロッド２６にはロッド２６が外側に移動したときに、リミットスイッチ２８をオンする突起２９を設ける。
【００２４】
炉内装入物干渉検知装置は、大型地金積載パレットＰの検知バンパー２０が炉内に堆積した地金あるいは金属屑の装入物に当たると、検知ロッド２１が移動し、検知ロッド２１の押し面２２が投入装置１の検知ロッド当たり面２３を押し、レバー２４を回動させ、それにともなってロッド２６が移動し、ロッド２６に設けた突起２９がリミットスイッチ２８をオンし、大型地金積載パレットＰが装入物に干渉したことを検知することができる。炉内の装入物との干渉を検知することにより前後進装置７を停止し機械を保護することができる。
【００２５】
クランプ装置は、回転軸９の下部に固定された支持部材３０にクランプ３１の下端を回転可能に枢着し、クランプ３１の上端はエアシリンダ３２で移動するロッド３３と回動可能に連結した構成となっている。
【００２６】
投入装置１のフォーク８を大型地金積載パレットＰのフォーク挿入孔１６に挿入した後、エアシリンダ３２を駆動させてロッド３３を押すと、クランプ３１が下向きに回動して大型地金積載パレットＰのクランプ用孔１９に入り込み、大型地金積載パレットＰをフォーク８に確実に固定することができる。クランプ装置により溶解炉内に堆積した装入物に大型地金積載パレットあるいは大型金属屑バケットが引っ掛かって置き忘れることを無くすことができる。
【００２７】
図５は大型金属屑バケットを示し、図５−（ａ）は平面図、図５−（ｂ）は正面図、図５−（ｃ）は側面図である。
【００２８】
大型金属屑バケットＢには、投入装置１のフォーク８が抜き差しできるフォーク挿入孔３４を設け、フォーク挿入孔３４の上部に金属屑を収容する大型バケット３５を設ける。
【００２９】
大型金属屑バケットＢにも、大型地金積載パレットＰと同様に、前述の投入装置１のクランプ３１が入り込むクランプ用孔１９を設け、大型金属屑バケットＢをフォーク８に確実に固定する。
【００３０】
また、大型金属屑バケットＢには、その先端が炉内に堆積した地金あるいは金属屑の装入物に干渉したことを検知する炉内装入物干渉検知装置を設けることもできる。炉内装入物干渉検知装置は、大型地金積載パレットＰと同様に、大型金属屑バケットＢの先端に検知バンパー２０を設け、検知バンパー２０の裏面には検知ロッド２１の一端を連結し、他端を大型金属屑バケットＢからわずかに突出させ、投入装置１に設けた検知ロッド当たり面２３を押す押し面２２にする。炉内装入物干渉検知装置の動作は大型地金積載パレットＰで述べたとおりで、その説明は省略する。
【００３１】
図４において、回転軸９に検知ロッド３６が往復動可能に支持され、検知ロッド３６はコイルバネ３７で外側に向かうように付勢されている。検知ロッド３６には検知ロッド３６が内側に移動したときに、リミットスイッチ３８をオンする突起３９を設ける。
【００３２】
大型金属屑バケットＢのフォーク挿入孔３４に投入装置１のフォーク８を入れると、大型金属屑バケットＢの上部に設けた検知座４０が検知ロッド当たり面４１にあたり、検知ロッド３６に設けた突起がリミットスイッチ３８をオンし、大型金属屑バケットＢを確認することができる。大型金属屑バケットＢと大型地金積載パレットＰとを区別することにより地金と金属屑との種類を容易に区別することができる。
【００３３】
なお、投入装置１に停電時のブレーキ解放のために、非常電源装置を備えることにより溶解炉内からフォークを迅速に引き出すことができ、機械の熱的損傷から保護することができる。
【００３４】
本発明の投入装置の運転について説明する。
【００３５】
投入装置の前後進装置が前進し、金属屑配膳床上の金属屑が入った大型金属屑バケットのフォーク挿入孔にフォークを挿入し、フォークを上昇させて大型金属屑バケットを配膳床から持ち上げる。次いで、前後進装置を後退させ、大型金属屑バケットを台車の上方へ移動し、金属屑配膳床から溶解炉前面まで走行する。溶解炉前面では、前後進装置が前進し、金属屑が入った大型金属屑バケットを溶解炉内へ挿入し、フォークが回転し大型金属屑バケット内の金属屑を溶解炉内へ投入する。金属屑投入後、フォークの回転を戻し、前後進装置が後退し、大型金属屑バケットを溶解炉から抽出する。大型金属屑バケット抽出後、溶解炉から金属屑配膳床へ走行する。
【００３６】
地金投入も金属屑投入と同様の操作により行なう。
【００３７】
投入装置の前後進装置が前進し、地金配膳床上の地金が載った大型地金積載パレットのフォーク挿入孔にフォークを挿入し、フォークを上昇させて大型地金積載パレットを配膳床から持ち上げる。次いで、前後進装置を後退させ、大型地金積載パレットを台車の上方へ移動し、地金配膳床から溶解炉前面まで走行する。溶解炉前面では、前後進装置が前進し、地金が載った大型地金積載パレットを溶解炉内へ挿入し、フォークが回転し大型地金積載パレット上の地金を溶解炉内へ投入する。
【００３８】
地金投入後、前後進装置が後退し、大型地金積載パレットを溶解炉から抽出する。フォークの回転を戻し溶解炉から地金配膳床へ走行する。
【００３９】
金属屑配膳床と金属移載装置間では、投入装置は、空の大型金属屑バケットと金属屑の入った大型金属屑バケットの移動に利用する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の効果は、次のとおりである。
【００４１】
（１）  溶解炉の奥行き方向に１回の回転で地金あるいは金属屑を投入するため、また、炉幅方向に堆積山幅に応じて順次投入位置をずらしながら複数回投入することにより、投入後の炉奥行方向及び炉幅方向に地金あるいは金属屑の投入後の堆積山高さをほぼ均一化できるので、溶解炉内の面積が有効に使用できる。また、従来方法に比べ堆積山高さが低くなり、投入作業の自動化が可能になる。
【００４２】
（２）  地金及び屑の兼用投入が可能となる。
【００４３】
（３）  フォークが昇降機能と前後進機能を有し、投入台車が走行機能を有するので、炉内に堆積した装入物の高さに応じ投入位置を変えることができ、大型地金積載パレットまたは大型屑バケットと装入物との干渉を回避して投入できる。
（４）  炉幅方向の走行機能を有するので投入台車が溶解炉・地金配膳床・金属屑配膳床・金属屑移載装置間を移動でき、地金及び金属屑の配膳作業、投入作業が可能となり、また、１台の投入台車で複数の溶解炉へ投入できる。
【００４４】
（５）  投入する地金と金属屑の編成が容易にできるので搬送作業に無駄がない。
【００４５】
（６）  地金あるいは金属屑の投入が無人化され自動化できるので、投入作業が未熟練作業者でもでき、また、作業者は炉の開口部に近づく必要が無く高温にさらされたり、溶湯の飛散を受けるなどの危険作業から解放される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投入装置の正面図である。
【図２】本発明の投入装置の平面図である。
【図３】大型地金積載パレットを示し、図３−（ａ）は平面図、図３−（ｂ）は正面図、図３−（ｃ）は側面図である。
【図４】投入装置の炉内装入物干渉検知装置及びクランプ装置を示し、図４−（ａ）は正面図、図４−（ｂ）は側面図である。
【図５】大型金属屑バケットを示し、図５−（ａ）は平面図、図５−（ｂ）は正面図、図５−（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
１  投入装置                    ２  溶解炉
３  装入口                      ４  軌条
５  車輪                        ６  走行台車
７  前後進装置                  ８  フォーク
９  回転軸                    １０  回転装置
１１  縦フレーム                １２  フォーク昇降台
１３  ケーブルドラム            １４  ワイヤロープ
１５  巻きドラム                １６  フォーク挿入孔
１７  地金積載板                １８  滑り止め
１９  クランプ用孔              ２０  検知バンパー
２１  検知ロッド                ２２  押し面
２３  検知ロッド当たり面        ２４  レバー
２５  支持部材                  ２６  ロッド
２７  コイルバネ                ２８  リミットスイッチ
２９  突起                      ３０  支持部材
３１  クランプ                  ３２  エアシリンダ
３３  ロッド                    ３４  フォーク挿入孔
３５  大型バケット              ３６  検知ロッド
３７  コイルバネ                ３８  リミットスイッチ
３９  突起                      ４０  検知座
４１  検知ロッド当たり面
Ｐ  大型地金積載パレット        Ｂ  大型金属屑バケット
【図１】
0003668362.tif 000002
【図２】
0003668362.tif 000003
【図３】
0003668362.tif 000004
【図４】
0003668362.tif 000005
【図５】
0003668362.tif 000006