(57)【要約】【課題】ランス管を水平方向に移動させてプローブの着脱を行う場合において、ランス管とプローブの芯がずれていたとしても、ランス管とプローブの自動調芯が可能なプローブ着脱装置を提供すること。【解決手段】水平に設置した着脱フレ−ム１の上部に、回転軸２ａを有する回転フレーム２を回転軸２ａ周りに回転可能に設け、回転フレーム２に、上下方向に移動可能な昇降リンク３を設け、昇降リンク３にガイドコーン開閉手段４と昇降フレーム５とプローブ把持手段６とを設け、昇降リンク３と回転フレーム２との間に、昇降リンク３の初期高さを規定するゼロ調手段９を設け、昇降フレーム５と回転フレーム２との間に、ガイドコーン開閉手段４及びプローブ把持手段６の垂直方向復帰バネ７を設け、着脱フレーム１と回転フレーム２との間に、ガイドコーン開閉手段４及びプローブ把持手段６の水平方向復帰バネ８を設けた。【選択図】図１
2005226095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属のサンプリング装置におけるサンプリング用のランス管の先端部にプローブを着脱するプローブ着脱装置であって、
水平に設置した着脱フレ−ムの上部に、回転軸を有する回転フレームを前記回転軸周りに回転可能に設け、
該回転フレームに、垂直方向に移動可能な昇降リンクを設け、
該昇降リンクにガイドコーン開閉手段と昇降フレームとプローブ把持手段とを設け、
前記昇降リンクと回転フレームとの間に、前記昇降リンクの初期高さを規定するゼロ調手段を設け、
前記昇降フレームと回転フレームとの間に、前記ガイドコーン開閉手段及びプローブ把持手段の垂直方向復帰バネを設け、
前記着脱フレームと回転フレームとの間に、前記ガイドコーン開閉手段及びプローブ把持手段の水平方向復帰バネを設けたことを特徴とするプローブ着脱装置。
【請求項２】
前記回転フレームの回転軸を前記着脱フレームに対して摺動可能に設けると共に、該回転軸の摺動力を調整可能な装着力調整手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のプローブ着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取鍋等の容器内に収納された溶銑、溶鋼等の溶融金属の測温やサンプリングを行うサンプリング装置において、溶融金属中に浸漬され測定子となるプローブをランス管に自動的に着脱するプローブ着脱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融金属のサンプリング装置は、例えば特許文献１に見られるように古くから知られてられている。この従来のサンプリング装置の概略構成を図６に示す。
【０００３】
同図に示すように、従来のサンプリング装置は、直線状のランス管２０を垂直方向に配置し、ランス管２０の先端に溶融金属の測温やサンプリングを行うプローブ２１を設けたもので、ランス管２０を昇降させることで、鍋２２内の溶融金属の測温やサンプリングを行うようにしたものである。そして、使用済みのプローブ２１はプローブ着脱装置２３によってランス管２０から外され、新しいプローブがランス管２０に装着される。
【０００４】
図７は、特許文献１に開示されているプローブ着脱装置の概念図である。同図において、図示しない支持金物に固定されたブラケット２４に回動アーム２５，２６が軸支され、回動アーム２５，２６の下端部がピンを介して台板２７によって連接されている。これによって、台板２７が水平方向に移動可能なリンク機構が形成されている。そして、台板２７には、プローブ２１を把持するプローブ把持体２８とガイドコーン２９が固定されている。
【０００５】
このような構成にすることで、図７（ａ）に示すように、ランス管２０がプローブ２１の芯からずれた状態で下降してきたとしても、ランス管２０がガイドコーン２９の内周斜面に当接することにより、図７（ｂ）に示すように、プローブ２１の芯の位置がランス管２０の芯に一致するように、ガイドコーン２９、フローブ把持体２８及び台板２７が水平移動する。
【０００６】
このように図７に示すプローブ着脱装置によれば、プローブの着脱にあたってランス管とプローブの芯がずれていたとしても、ランス管とプローブの自動的な芯合わせ、すなわち自動調芯が可能である。
【０００７】
しかし、図７に示すプローブ着脱装置は、ランス管を垂直方向に移動させてプローブの着脱を行う場合にのみ適用できるものであり、ランス管を水平方向に移動させてプローブの着脱を行う場合には適用できない。すなわち、ランス管を水平方向に移動させてプローブの着脱を行う場合には適用しようとして、図７に示すリンク機構を横置きにすると、台板２７が自重によって一定方向に移動してしまいリンク機構の役割を果たさなくなる。
【特許文献１】特公昭４９−４９５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しとうとする課題は、ランス管を水平方向に方向に移動させてプローブの着脱を行う場合において、ランス管とプローブの芯がずれていたとしても、ランス管とプローブの自動調芯が可能なプローブ着脱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプローブ着脱装置は、溶融金属のサンプリング装置におけるサンプリング用のランス管の先端部にプローブを着脱するプローブ着脱装置であって、水平に設置した着脱フレ−ムの上部に、回転軸を有する回転フレームを前記回転軸周りに回転可能に設け、該回転フレームに、垂直方向に移動可能な昇降リンクを設け、該昇降リンクにガイドコーン開閉手段と昇降フレームとプローブ把持手段とを設け、前記昇降リンクと回転フレームとの間に、前記昇降リンクの初期高さを規定するゼロ調手段を設け、前記昇降フレームと回転フレームとの間に、前記ガイドコーン開閉手段及びプローブ把持手段の垂直方向復帰バネを設け、前記着脱フレームと回転フレームとの間に、前記ガイドコーン開閉手段及びプローブ把持手段の水平方向復帰バネを設けたことを特徴とする。
【００１０】
このプローブ着脱装置では、前記回転フレームの回転軸を前記着脱フレームに対して摺動可能に設けると共に、該回転軸の摺動力を調整可能な装着力調整手段を設けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプローブ着脱装置によれば、ランス管を水平方向に移動させてプローブの着脱を行う場合において、ランス管とプローブの芯がずれていたとしても、ランス管とプローブの自動調芯を行うことができ、ランス管を水平方向に移動させる機構を備えた溶融金属のサンプリング装置におけるランス管とプローブの自動調芯を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明のプローブ着脱装置を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視図、図４は図１のＣ−Ｃ線矢視図、図５は図１のＤ−Ｄ線矢視図である。
【００１４】
図面に示すように、水平に設置した着脱フレ−ム１の上部には軸受１ａが設けられている。そして、この軸受１ａに、平面形状が矩形の回転フレーム２の両短辺に設けられた回転軸２ａが回転可能かつ水平移動可能に軸支されており、これによって、回転フレーム２が回転軸２ａ周りに回転可能かつ水平移動可能となっている。
【００１５】
回転フレーム２には、平行四辺形状の一対の昇降リンク３が設けられている。昇降リンク３は、回転フレーム２に固定されたブラケット片３ａと、ブラケット片３ａに一端を回動可能に軸支されたアーム片３ｂ、３ｃとを有し、アーム片３ｂ、３ｃの他端はピンを介して連結片３ｄによって連結されている。これによって、昇降リンク３は、ブラケット片３ａ側を固定端として垂直方向に昇降可能となっている。
【００１６】
昇降リンク３の連結片３ｄには、ガイドコーン開閉手段４と昇降フレーム５とプローブ把持手段６とが設けられている。
【００１７】
ガイドコーン開閉手段４は、図２に示すように、エアシリンダーから成るガイドコーン開閉用シリンダー４ａと、リンク４ｂと、半割形状のガイドコーン４ｃとから構成されている。そして、ガイドコーン開閉用シリンダー４ａの伸縮により、リンク４ｂを介して半割形状のガイドコーン４ｃを開閉させ、閉の状態において内面でランス管２０を摺動させ、図１において右方向にランス管２０を案内する。
【００１８】
昇降フレーム５は上述のとおり、昇降リンク３の連結片３ｄに設けられており、昇降フレーム５と回転フレーム２との間には、図３に示すように、垂直方向復帰バネ７が設けられている。さらに、着脱フレーム１と回転フレーム２の四隅部との間には、それぞれブラケット１ｂを介して水平方向復帰バネ８が設けられている。
【００１９】
プローブ把持手段６は、図４に示すように、エアシリンダーから成るプローブ把持爪開閉用シリンダー６ａと、リンク６ｂと、プローブ把持爪６ｃとから構成されている。そして、プローブ把持開閉用シリンダー６ａの伸縮により、リンク６ｂを介してプローブ把持爪６ｃを開閉させ、閉の状態において新・旧のプローブ２１を確実に把持する。
【００２０】
また、昇降リンク３と回転フレーム２との間には、図１及び図５に示すように、昇降フレーム５を介してゼロ調シリンダー９が設けられている。ゼロ調シリンダー９はエアシリンダーから成り、ガイドコーン４ｃ及びプローブ把持爪６ｃがその自重により下万に移動しようとするのを支えて、ランス管２０の中心位置とガイドコーン４ｃ及びプローブ把持爪６ｃの中心位置が合う所定の位置となるように、昇降リンク３の初期高さを設定、また補正する。すなわち、ゼロ調シリンダー９は、ガイドコーン開閉手段４と昇降フレーム５とプローブ把持手段６を含めた昇降リンク３の自重に見合う押圧力を昇降リンク３に作用させることで、昇降リンク３の初期高さを規定すると共に、昇降リンク３の昇降も可能とする。
【００２１】
以上の構成において、プローブ２１をランス管２０に着脱する際は、上述のとおり、ランス管２０は、ランス管２０又は着脱フレーム１を水平移動させることで、ガイドコーン４ｃの内面を摺動しながら図１中で相対的に右方向へと移動する。この際、ランス管２０が、仮に図１中で下方向に曲がっていた場合、ガイドコーン４ｃの内面は、ランス管２０により下方に押され、それによりガイドコーン４ｃは、垂直方向復帰バネ７の上側のバネを縮め、下方にその位置が移動する。これに伴って、プローブ把持爪６ｃもガイドコーン４ｃと同方向に同量移動する。また、ランス管２０の曲がり方向によっては、ガイドコーン４ｃが水平方向の分力を受けることがある、この場合、ガイドコーン４ｃ及プローブ把持爪６ｃは、回転フレーム２の回転によって結果として、水平万向に共に同じ量だけ移動する。このように、ガイドコーン４ｃ及プローブ把持爪６ｃはランス管２０の曲がり（芯ずれ）に追従して同じ方向に移動する。したがって、ランス管２０がガイドコーン４ｃを経て、新しいプローブ２１を把持しているプローブ把持爪６ｃに到達したときには、両者の中心位置は一致する。この状態で、さらにランス管２０、又は着脱フレーム１を水平移動させるとランス管２０に新しいプローブ２１に装着される。
【００２２】
プローブ装着の完了は、例えば、着脱フレーム１に設けたリミットスイッチ１０（図１参照）又は位置センサー等により把握し、ランス管又は着脱フレーム移動手段の移動を停止する。すなわち、プローブの装着が完了後、さらに、ランス管２０又は着脱フレーム１が移動を継続すると、回転フレーム２の回転軸２ａが摺動を始め、回転軸２ａの端部が着脱フレーム１に設けたリミットスイッチ１０に接触するので、装着完了が確認できる。また、回転軸２ａの摺動力を装着力調整シリンダー１１にて調整することにより、ランス管２０へのプローブ２１の挿入力の調整ができる。すなわち、装着力調整シリンダー１１に付属する減圧弁１１ａの設定圧力の増減により挿入力の調整が可能である．例えば、設定圧力を大きくすると回転軸２ａの摺動力は大となりランス管２０へのプローブ２１の挿入力は大となる．逆に設定圧力を小さくすると摺動力は小となって、挿入力は小となる。以上の調整により、ランス管の曲がり量（芯ずれ量）及び直径や、プローブ直径の相違等に応じて、プローブ２１の必要な挿入力を適切に設定することが可能となり、ランス管２０にプローブ２１が確実に挿入される。
【００２３】
プローブ装着の完了後、ガイドコーン４ｃ及びプローブ把持爪６ｃを開放すると、垂直方向復帰バネ７と水平方向復帰バネ８の復元力によって、回転フレーム２及び昇降リンク３は所定の初期位置に自動復帰し、これに伴い、ガイドコーン４ｃ及びプローブ把持爪６ｃも所定の初期位置に自動復帰する。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、溶融金属のサンプリング装置におけるプローブ着脱装置として利用可能であり、とくに、ランス管を水平方向に移動させる機構を備えた溶融金属のサンプリング装置におけるプローブ着脱装置として好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のプローブ着脱装置を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ線矢視図である。
【図６】従来のサンプリング装置を示す正面図である。
【図７】図６のサンプリング装置におけるプローブ着脱装置の概念図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  着脱フレーム
２  回転フレーム
２ａ  回転軸
３  昇降リンク
４  ガイドコーン開閉手段
５  昇降フレーム
６  プローブ把持手段６
７  垂直方向復帰バネ
８  水平方向復帰バネ
９  ゼロ調シリンダー（ゼロ調手段）
１０  リミットスイッチ
１１  装着力調整シリンダー
２０  ランス管
２１  プローブ
【図１】
2005226095.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005226095.tif 000007
【図６】
2005226095.tif 000008
【図７】
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