(57)【要約】【課題】本発明は、トラックの荷台に載せたテーブルリフターに関節型ロボットを設け、ロボットアームにノズルを設けることにより、被耐火物吹き付け体に対して自在にノズルを移動させ、吹き付け作業を容易化することを目的とする。【解決手段】本発明による耐火物吹き付け装置及び方法は、トラック(1)に設けられ少なくとも上下動可能なテーブルリフター(4)と、前記テーブルリフター(4)上に設けられた関節型ロボット(5)と、前記関節型ロボット(5)に設けられたノズル(8)とからなり、前記ノズル(8)から被耐火物吹き付け体(20)に溶融耐火物(7)を吹き付ける構成及び方法である。【選択図】図１
2005308255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラック(1)に設けられ少なくとも上下動可能なテーブルリフター(4)と、前記テーブルリフター(4)上に設けられた関節型ロボット(5)と、前記関節型ロボット(5)に設けられたノズル(8)とからなり、前記ノズル(8)から被耐火物吹き付け体(20)に溶融耐火物(7)を吹き付けるように構成したことを特徴とする耐火物吹き付け装置。
【請求項２】
前記関節型ロボット(5)のロボットアーム(6)の先端部には、位置補正用カメラ(9)及び距離センサ(10)が設けられ、前記位置補正用カメラ(9)により被耐火物吹き付け体(20)の目印を確認し、前記距離センサ(10)により前記ノズル(8)と前記被耐火物吹き付け体(20)の吹き付け面との間の距離を確認するように構成したことを特徴とする請求項１記載の耐火物吹き付け装置。
【請求項３】
前記被耐火物吹き付け体(20)は、混銑車であることを特徴とする請求項１又は２記載の耐火物吹き付け装置。
【請求項４】
トラック(1)に設けられ少なくとも上下動可能なテーブルリフター(4)と、前記テーブルリフター(4)上に設けられた関節型ロボット(5)と、前記関節型ロボット(5)に設けられたノズル(8)とを用い、前記ノズル(8)から混銑車(20)の受銑口(23)に溶融耐火物(7)を吹き付けることを特徴とする耐火物吹き付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火物吹き付け装置及び方法に関し、特に、トラックに設けたテーブルリフター上のロボットにノズルを設け、被耐火物吹き付け体にノズルから溶融耐火物を吹き付けることにより、トラックを自在に移動させて作業時間の短縮化及び吹き付け効率の向上を達成するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の混銑車の受銑口に対する耐火物吹き付け装置としては、例えば、特許文献１に開示した構成を挙げることができる。
従来、混銑車の受銑口は溶銑排出による急激な温度変化、溶銑による侵食そして、地金ハツリによる機械的破壊により、耐火物にとって非常に過酷な使用状況にあり、破損する頻度も多い。受銑口の補修のために混銑車を冷却して補修するにはロスが多いため、熱間での吹き付け補修が行われている。
【０００３】
吹き付け面の損傷状態がまちまちであり、混銑車停止位置も一定としにくいことから、人手によるノズル操作を行う手吹きを行うのが現状であった。
また、混銑車の自動吹き付け方法として、前述の特許文献１の混銑車の耐火物補修装置および耐火物補修方法が開示されており、これは、固定配置の耐火物補修装置の下方位置に混銑車を移動させ、この耐火物補修装置内に設けられた大型マニプュレータを混銑車内部に挿入し、吹き付けを行うものであり、装置としてはかなり大掛かりである。またこの装置は冷間で補修を行うものである。
また、耐火物吹き付け補修方法として、鍋熱間自動吹き付け方法、Ｔ／Ｄ自動吹き付け方法等があるが、いずれも被吹き付け体を固定台にセットした上で吹き付けを行うものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７９６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の混銑車の受銑口に対する耐火物吹き付け装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特開平１１−２７９６１２号公報に開示された耐火物補修装置においては、冷間での作業に限定される上、装置が大掛かりであり、地金取り現場までの搬送の問題、また、製作コストが高い等の問題があった。
また、他の従来例として、混銑車手吹きによる補修もあるが、担当者の個性によって吹き付け状態が変化し、均一な品質を保つことは困難であった。
【０００６】
また、この場合、ノズルマンと材料供給担当との２名作業が基本であり、混銑車の入れ替えにも時間を要することから作業効率が非常に悪いのが現状であった。
また、地金取りは大型油圧ショベルにブレーカを取り付け、ハツリを行うため、大型油圧ショベルが移動自在であるので作業位置はあまり制約を受けないが、吹き付けの場合、材料供給と吹き付け作業架台が必要なため、吹き付け装置を移動して作業を行うことは不可能であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による耐火物吹き付け装置は、トラックに設けられ少なくとも上下動可能なテーブルリフターと、前記テーブルリフター上に設けられた関節型ロボットと、前記関節型ロボットに設けられたノズルとからなり、前記ノズルから被耐火物吹き付け体に溶融耐火物を吹き付けるようにした構成であり、また、前記関節型ロボットのロボットアームの先端部には、位置補正用カメラ及び距離センサが設けられ、前記位置補正用カメラにより被耐火物吹き付け体の目印を確認し、前記距離センサにより前記ノズルと前記被耐火物吹き付け体の吹き付け面との間の距離を確認するようにした構成であり、また、前記被耐火物吹き付け体は、混銑車である構成であり、また、本発明による耐火物吹き付け方法は、トラックに設けられ少なくとも上下動可能なテーブルリフターと、前記テーブルリフター上に設けられた関節型ロボットと、前記関節型ロボットに設けられたノズルとを用い、前記ノズルから混銑車の受銑口に溶融耐火物を吹き付ける方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による耐火物吹き付け装置及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、トラックのリフト上の関節型ロボットにノズルが設けられ、この関節型ロボットのロボットアームに位置補正用カメラと距離センサを有しているため、混銑車の受銑口等の被耐火物吹き付け体に対して自在に姿勢を変えることができ、かつ、トラックの移動によって混銑車に対する相対位置を自在に変えることができ、混銑車側を移動させなくても自在に位置と姿勢を変えて高精度の耐火物吹き付けを行うことができる。
また、本発明により、数箇所ある地金取り場に、スピーディーに吹き付け機を横付けし、吹き付け作業が行えるようになり、混銑車待機時間の短縮、作業員待ち時間を短縮することが可能となり、１日１０台程度の吹き付けが、約１６台程度と大幅に能率向上ができた。
また、ノズルマンも重いノズルを操作する必要がなく、肉体的負担軽減に貢献している。さらに、自動による気吹き、仕上げ吹き付けを行うことにより、運転中の材料供給機の状態確認及び添加水量の調整が可能となり、一人作業においても吹き付け状態の安定化が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、トラックに設けたリフト上のロボットにノズルを設け、被耐火物吹き付け体にノズルから溶融耐火物を吹き付けることにより、トラックを自在に移動させて作業時間の短縮化及び吹き付け効率の向上を達成することを目的とする。
【実施例】
【００１０】
以下、図面と共に本発明による耐火物吹き付け装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものは、油圧式の伸縮自在型の足２を有するトラックであり、このトラック１の荷台３上には上下動及び水平移動自在に構成されたテーブルリフター４が設けられている。
【００１１】
前記テーブルリフター４上には、多次元型の関節型ロボット５が載置して設けられており、この関節型ロボット５のロボットアーム６の先端部には溶融耐火物７を噴射して吹き付けるためのノズル８が設けられている。
前記ロボットアーム６の先端部には、位置補正用カメラ９及びレーザ式等からなる距離センサ１０が設けられている。
【００１２】
前記トラック１の停車位置の隣接位置には、混銑車からなる被耐火物吹き付け体２０を載置したキャリー体２１がレール２２を介して搬送可能に位置している。
前記被耐火物吹き付け体２０は、混銑車以外の場合も可能であるが、本形態では混銑車について述べる。
前記ノズル８は、前記被耐火物吹き付け体２０の受銑口２３から溶融耐火物７を噴射してその内面に所要厚さの耐火物７Ａを形成することができる。
【００１３】
次に、動作について述べる。まず、キャリー体２１で搬送され、停止状態の被耐火物吹き付け体２０に対して、前述のテーブルリフター４に設けられたノズル８を有する関節型ロボット５を有するトラック１を移動させて隣接位置に横付けして停車させ、受銑口２３のレベルまでテーブルリフター４にて、関節型ロボット５を上昇させ、吹き付け作業を行う。本方法により、２ヵ所以上の地金取り場でも混銑車２０を移動することなく、簡単に吹き付け補修を行うことが可能となる。
また、混銑車２０に吹き付け原点になる目印をつけておき、関節型ロボット５搭載の位置補正用カメラ９及び距離センサ１０にて吹き付け原点を確認する。原点探索は手動操作で行う。
この原点確認により、関節型ロボット５の位置を確認し、パターンデータを修正後、関節型ロボット５は吹き付けパターンによって自動気吹き及び吹き付けを行う。
また、作業員は混銑車２０の損傷状況を確認し、痛んだ部分を関節型ロボット５を用いて吹き付けにて、穴埋めを行うことができる。
【００１４】
この方法により、ロボットリーチ範囲内であれば、トラック１の停止位置が狂っていても問題なく吹き付け作業を行うことができる。
また、この自動仕上げ吹き付けを行うことにより、ノズル８の先端速度が安定し、均一な吹き付け厚みが得られ、従来のノズルマン個性によるばらつきの影響が減少する。
また、使用するロボットは市販関節型ロボット５であり、雨水、粉塵、熱対策の目的でアルミクロス付の防護服で覆い、内部にエアーを打ち込み冷却を行う。
【００１５】
次に、実際に関節型ロボット５を用いて受銑口２３に対する吹き付けを行う場合について述べる。
まず、混銑車２０の受銑口２３周りに付着した地金を重機によりハツリ作業を終了後、重機が退き、混銑車２０はそのままの状態にしておき、図のようなトラック１を横付けする。ロボットリーチの関係から、混銑車２０との横方向にはトラック通過ラインを、トラック停止位置には混銑車２０本体に停止目印をつけておき、その目印を基にトラック１を停止させる。
この停止位置の精度は±３００ｍｍ程度であり、大きな勘違いしなければ修正する必要はない。トラック１停止後、アウトリガーを出し、電気、水、圧縮空気、材料の各ユーティリティーを接続後、テーブルリフター４を上昇させる。このテーブルリフター４は内部リミットスイッチ位置で自動停止する。
【００１６】
前記テーブルリフター４が上昇停止後、作業員はテーブルリフター４のリフト架台４ａ上にて、吹き付け箇所の確認を行い、作業段取りに取り掛かる。
まず、図１のフロー図のように、関節型ロボット５と吹き付け原点の位置補正を行うため、作業者は図示しないティーチングボックスを操作し、ロボット取り付けの位置補正用カメラ９のモニタを確認しながら、混銑車２０本体に取り付けた目印に照準を合わせる（第１ステップ３０）。前記関節型ロボット５の先端に取り付けた距離センサ１０により、原点確認押しボタンを押す（第２ステップ３１）ことにより、ノズル８と吹き付け面の距離修正を行い（第３ステップ３２）、吹き付け原点が決まると共に、ロボット記憶原点と原点確認位置の相対距離により、吹き付けパターンのデータ修正が行われる（第４ステップ３３）。
【００１７】
次に、ロボットリーチ内であるか否かを確認し（第５ステップ３４）、ロボットリーチ内であればスタート可ランプが点灯し（第６ステップ３５）、吹き付け作業が開始となる。この場合、各ユーティリティーの起動停止、調整はリフト上の操作盤にて行うことが可能となっており、気吹き、損傷部の集中材料吹き付け、仕上げ吹き付けの順に吹き付け作業を行う。気吹き作業は材料の供給は行わず、水及びエアーにて、吹き付け面に付着した粉塵を取り払う作業でありロボットの自動位置制御にてノズル移動しながら表面洗浄を行う。次に手動操作に切り替え、材料の供給を行いながら、欠損部の穴埋めを行う。穴埋め作業は作業員の判断にて場所、吹き付け厚みを決定するものとする。
最後に自動吹き付けにより、あらかじめ決めているパターンにより仕上げ吹き付けを行う。
また、ノズルは受銑口内吹き付け用Ｌ型ノズルと口元吹き付け用直進型ノズルの２種類準備されており、自動手動とも途中での切り替えが行えるようにしている。
使用するロボットは市販関節型ロボットであり、吹き付け面の温度も３００℃前後と高い上、屋外であることから雨水、粉塵、熱対策の目的でリフト上部はプレハブにて小屋を構成した上、ロボット本体はアルミクロス付の耐熱防護服で覆い、内部にエアーを打ち込む構造としている。
【００１８】
また、前述のスタート可ランプが点灯せずにＮＧランプが点灯した場合（第７ステップ３６）、トラック１の位置を修正した（第８ステップ３７）後に、前述の第５ステップ３４及び第６ステップ３５の開始となる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、混銑車に対する吹き付けに限らず、取鍋のような他の各種溶融金属容器や処理炉に対する吹き付けにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による耐火物吹き付け装置及び方法を示すための構成図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】図１の耐火物吹き付け装置の吹き付け動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    トラック
４    テーブルリフター
５    関節型ロボット
６    ロボットアーム
７    溶融耐火物
７Ａ    耐火物
８    ノズル
２０    被耐火物吹き付け体（混銑車）
【図１】
2005308255.tif 000003
【図２】
2005308255.tif 000004
【図３】
2005308255.tif 000005