JP5426194B2 - 鋳型洗浄装置およびこれを用いた鋳型洗浄方法 - Google Patents
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Description
図1は、本願発明における装置図の全体を表している。本願発明に係る鋳型洗浄装置Mは、例えば真空アーク溶解等の工程で溶融金属を固化させるための鋳型1に用いられるものであって、前記鋳型1の内面を洗浄する掻取り治具2と、前記掻取り治具2を鋳型1の内面に沿って鉛直方向および水平方向に自在に移動させることができるロボットアーム3と、前記ロボットアーム3を駆動させるアーム旋回手段4およびアーム伸縮手段5から構成されている。
まず、真空アーク溶解後、鋳型1内に生成したインゴット11を系外に抜き出す操作に入るが、図4に示すように鋳型1の内部に生成したインゴットの上方の空間部の鋳型1の内面に付着物20が形成されている場合がある。
図1に示した本願発明に係る鋳型洗浄装置Mを用いて、チタン合金を溶製した後の鋳型1の内面に、噴射ノズル24で水を噴射した後、ワイヤブラシ21、サンドペーパー25、バフ23の順に掻取り治具2を交換使用して鋳型内面を鏡面に仕上げた。続いて、実施例1で整備された鋳型1を用いて、チタン合金の2次溶解を行った。その結果、溶製された鋳型の鋳肌は良好であり、多少の旋盤による表面切削を行ったものの、高い切削歩留まりを示した。
実施例1において、本願発明に係る鋳型洗浄装置Mを使用しないで、人手により鋳型1の内面の整備作業を行い、実施例1と同程度まで鏡面に仕上げた。続いて、チタン合金の2次溶解を行った。その結果、鋳型1の内面は整備されていたために溶製された鋳型の鋳肌は実施例1同様に高い切削歩留まりを示したものの、整備が人手によったため、作業時間が長引いた。
実施例1において、本願発明に係る鋳型洗浄装置Mを使用しないまま、チタン合金の2次溶解を行った。その結果、溶製された鋳型の鋳肌は粗く、旋盤による表面切削を行った結果、切削歩留まりが低下した。
Claims (11)
- 金属溶解用鋳型の洗浄装置であって、ロボットアームと、アーム旋回手段と、アーム伸縮手段と、上記ロボットアームの先端部に配設された駆動部と、上記駆動部に装着された掻取り治具と、上記ロボットアーム先端部に装着された鋳型内面の光学的反射強度を検知する画像処理センサとから構成されており、
上記掻取り治具は、上記ロボットアームの駆動によって鋳型内面を水平方向または鉛直方向に自在に移動可能であることを特徴とする鋳型洗浄装置。 - 前記ロボットアームの先端部に配設された駆動部には、バックアップシリンダーが装着されていることを特徴とする請求項1に記載の鋳型洗浄装置。
- 前記アーム伸縮手段には、鋳型内面に対する掻取り治具の押圧力検出器が装着されていることを特徴とする請求項1に記載の鋳型洗浄装置。
- 前記掻取り治具として、ワイヤブラシ、ホイールブラシ、削岩機、高圧噴射ノズル、ショットブラスト、バフまたはサンドペーパーのうちから少なくとも1種以上選択されていることを特徴とする請求項1に記載の鋳型洗浄装置。
- 前記画像処理センサーが、鋳型内面からの光学的反射強度を検出することで表面状態を検知することを特徴とする請求項1に記載の鋳型洗浄装置。
- 前記ロボットアームの先端部には、モニター用カメラが装着されていることを特徴とする請求項1に記載の鋳型洗浄装置。
- 前記鋳型が水冷銅で構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の鋳型洗浄装置。
- 前記ワイヤブラシの硬度が、鋳型内面に形成された付着物に比べて大きいことを特徴とする請求項4に記載の鋳型洗浄装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載された鋳型洗浄装置を用いた鋳型内面の洗浄方法であって、前記アーム旋回手段および前記アーム伸縮手段を遠隔操作して、前記ロボットアームの先端部に装着された駆動部に装着された掻取り治具と、前記ロボットアームの先端部に装着された光学的反射強度を検知する画像処理センサを鋳型内部において動作させ、鋳型内面の光沢度が溶解開始前の光沢度に回復するまで水冷銅鋳型の内面に残留している固形物を離除去することを特徴とする鋳型洗浄方法。
- 鋳型内面に残留した固形物の付着状況に応じて、前記掻取り治具を、ワイヤブラシ、ホイールブラシ、削岩機、高圧噴射ノズル、ショットブラスト、バフまたはサンドペーパーから適宜選択して使用することを特徴とする請求項9に記載の鋳型洗浄方法。
- 鋳型内面に残留した固形物の付着状況に応じて選択した前記掻取り治具で鋳型内面を洗浄した後、上記掻取り治具をバフに交換して、掻取り後の鋳型内面を鏡面に仕上げることを特徴とする請求項9に記載の鋳型洗浄方法。
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