特許 7180495 給湯機および給湯方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】給湯機および給湯方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/30 20060101AFI20221122BHJP

【ＦＩ】

B22D17/30 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019061013

(22)【出願日】2019-03-27

(65)【公開番号】P2020157356

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】300041192

【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】松永 隆昌

(72)【発明者】

【氏名】進藤 浩二

【審査官】祢屋 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１８１６１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｄ １７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶湯を汲み上げるラドルと、
前記ラドルを、汲み上げられた前記溶湯を給湯する前進限と、前記溶湯を汲み上げる後退限との間を搬送させる搬送機構と、
前記溶湯の汲み上げの際、および、前記溶湯の給湯の際に、前記ラドルを傾転させる傾転機構と、を備え、
前記搬送機構は、
前記溶湯の給湯の際に、前記ラドルが前記前進限に近づくと、前記ラドルを減速させ、
前記傾転機構は、
前記ラドルの減速の際に、前記溶湯の給湯の際の前記ラドルの傾転とは逆向きに、前記ラドルを傾転させ、かつ、
前記搬送機構は、
第１出力軸を有する第１回転電機と、
前記第１出力軸により揺動運動する第１アームと、
前記第１アームの前記第１出力軸から所定距離だけ離れた位置に設けられ、前記第１出力軸と平行な第２出力軸を有する第２回転電機と、
前記第２出力軸により揺動運動する第２アームと、
前記第２アームに支持される第３回転電機と、を備え、
前記傾転機構は、
前記第３回転電機の回転軸が発生させる軸力により、前記ラドルを傾転させる給湯機。

【請求項2】

前記搬送機構は、
前記ラドルを前記前進限に向けて増速した後に、前記ラドルを減速させ、
前記前進限に向けた増速は、
前記ラドルが水平方向に沿っているか、または、前記溶湯の給湯の際の前記ラドルの傾転と同じ向きに前記ラドルを傾転させて行われる、
請求項１に記載の給湯機。

【請求項3】

前記第３回転電機の回転軸に生ずるトルクに基づいて、前記ラドルに汲み上げられた前記溶湯の量を特定する、
請求項１または請求項２に記載の給湯機。

【請求項4】

特定された前記溶湯の量に基づいて、前記ラドルの減速の際の前記ラドルの傾転の程度、および、前記ラドルの増速の際の前記ラドルの傾転の程度、を制御する、
請求項３に記載の給湯機。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の給湯機により、保持炉からラドルにより溶湯を汲み上げ、給湯位置までラドルを移動して給湯する給湯方法であって、
前記溶湯を汲み上げた前記ラドルを水平に保持して前記給湯位置の手前の中間位置まで水平のまま移動する第１ステップと、
前記中間位置を過ぎた後に、前記給湯位置までの前記ラドルの移動中に移動速度を減速しつつ前記ラドルを給湯の際の傾転とは逆向きに傾転させる第２ステップと、
前記給湯位置に達すると、前記ラドルを給湯の際の向きに傾転させて給湯する第３ステップと、を備える給湯方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コールドチャンバー式のダイカスト鋳造装置に好適に用いられる給湯機および給湯方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コールドチャンバー式のダイカスト鋳造装置には、溶解炉から所定量の金属溶湯（以下、単に溶湯）をラドルにより汲み上げて、ラドルを射出スリーブの給湯口まで移動させ、ラドル内の溶湯を給湯口から射出スリーブ内に注ぎ込む給湯機が用いられている。
給湯機は、ラドルを射出スリーブの給湯口まで移動させる過程でラドルから溶湯を溢れさせないことが求められる。ラドルから溶湯が溢れると、射出スリーブへの給湯量が確保できなくなるからである。一方で、鋳造のサイクルタイムを短くするために、ラドルを射出スリーブの給湯口まで移動させる時間をできる限り短くすることが求められる。

【0003】

溶湯を溢れさせないこと、および、鋳造のサイクルタイムを減少させることを目的として、特許文献１は、以下の手法を提案する。つまり、特許文献１は、給湯位置までの移動区間の中間位置までラドルを水平に保ったままで移動する工程と、その中間位置を過ぎた後は給湯位置までのラドルの移動速度を減速しつつラドルを給湯開始の傾転角よりも所定量手前まで順次傾転させる工程と、を備える。この順次傾転させる工程を備えることにより、特許文献１は、ラドルから溶湯を溢れさせずに、かつ、ラドルの移動時間を短くできるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３１１６１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

給湯機において、溶湯を溢れさせないためには、給湯位置に近づくにつれて、ラドルの移動速度を減速させる必要がある。このラドルの減速は、ラドルに収容される溶湯に慣性力を生じさせるので、溶湯の湯面が揺れるスロッシング（sloshing）が起き、溶湯を溢れさせる要因となる。特許文献１は、中間位置を過ぎると給湯時と同じ向きにラドルを傾転させるが、この向きの傾転は慣性力により溶湯が溢れるのを助長することになり、移動速度を相当に減速する必要があるので、その分だけ移動時間が長くなる。
そこで本発明は、給湯位置に近づいたときの減速時に、慣性力により溶湯がラドルから溢れにくくすることで、ラドルの移動時間をより短くできる給湯機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の給湯機は、溶湯を汲み上げるラドルと、ラドルを、汲み上げられた溶湯を給湯する前進限と、溶湯を汲み上げる後退限との間を搬送させる搬送機構と、溶湯の汲み上げの際、および、溶湯の給湯の際に、ラドルを傾転させる傾転機構と、を備える。
本発明における搬送機構は、溶湯の給湯の際に、ラドルが前進限に近づくと、ラドルを減速させる。
本発明における傾転機構は、ラドルの減速の際に、溶湯の給湯の際のラドルの傾転とは逆向きに、ラドルを傾転させる。

【0007】

本発明における搬送機構は、好ましくは、ラドルを前進限に向けて増速した後に、ラドルを減速させる。
この前進限に向けた増速は、好ましくは、ラドルが水平方向に沿っているか、または、溶湯の給湯の際のラドルの傾転と同じ向きにラドルを傾転させて行われる。

【0008】

本発明における搬送機構は、好ましくは、第１出力軸を有する第１回転電機と、第１出力軸により揺動運動する第１アームと、第１アームの前記第１出力軸から所定距離だけ離れた位置に設けられ、第１出力軸と平行な第２出力軸を有する第２回転電機と、第２出力軸により揺動運動する第２アームと、第２アームに支持される第３回転電機と、を備える。
本発明における傾転機構は、好ましくは、第３回転電機の回転軸が発生させる軸力により、ラドルを傾転させる。

【0009】

本発明における給湯機は、好ましくは、第３回転電機の回転軸に生ずるトルクに基づいて、ラドルに汲み上げられた前記溶湯の量を特定する。
本発明における給湯機は、好ましくは、この特定された溶湯の量に基づいて、ラドルの減速の際のラドルの傾転の程度、および、ラドルの増速の際のラドルの傾転の程度、を制御する。

【0010】

本発明は、保持炉からラドルにより溶湯を汲み上げ、給湯位置までラドルを移動して給湯する給湯方法を提供する。
この給湯方法は、溶湯を汲み上げたラドルを水平に保持して給湯位置の手前の中間位置まで水平のまま移動する第１ステップと、中間位置を過ぎた後に、給湯位置までのラドルの移動中に移動速度を減速しつつラドルを給湯の際の傾転とは逆向きに傾転させる第２ステップと、給湯位置に達すると、ラドルを給湯の際の向きに傾転させて給湯する第３ステップと、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明の給湯機によれば、前進限にラドルが近づくと、ラドルを逆傾転させる。これにより、慣性力により溶湯がラドルから溢れるのを抑えることができる。したがって、本発明の給湯機によれば、前進限の直前でラドルの減速を行うことができるので、減速に要する距離、つまり時間を短くできるので、溶湯が溢れるのを防ぎながら鋳造のサイクルタイムを短くできる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る給湯機の概略構成を示す部分正面断面図である。

【図2】本実施形態に係る給湯機の概略構成を示す側面図である。

【図3】本実施形態に係る給湯機のラドルの動作を示す図である。

【図4】本実施形態に係る給湯機におけるラドルの移動動作を示す図であり、（ａ）は前進移動の動作を、（ｂ）は後退移動の動作を示している。

【図5】本実施形態に係る給湯機において溶湯の溢れを防止できる理由を説明するための図であり、（ａ）は従来例を、（ｂ）は本実施形態示している。

【図6】本実施形態に係る給湯機の効果を説明するための他の図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る給湯機１について説明する。
給湯機１は、所定量の溶湯をラドル７１により汲み上げて、ラドル７１をコールドチャンバー方式のダイカスト鋳造装置の射出スリーブの給湯口まで搬送し、ラドル７１に貯留される溶湯を給湯口から射出スリーブ内に注ぎ込む。
給湯機１は、ラドル７１が給湯口に近づくと、溶湯を射出スリーブに注ぎ込むのとは逆向きにラドル７１を傾転させる。この逆傾転という動作を行うことにより溶湯が溢れにくくすることで、前進限ＦＴの直前までラドル７１の減速を行うことができる。これにより、本実施形態によれば、減速に要する距離、つまり時間を短くできるので、溶湯が溢れるのを防ぎながら鋳造のサイクルタイムを短くできる。

【0014】

［給湯機１の全体構成］
給湯機１は、図１および図２に示すように、支持台３と、支持台３に支持される第１駆動機構１０と、第１駆動機構１０に支持される第２駆動機構３０と、第２駆動機構３０に支持される第３駆動機構５０と、第３駆動機構５０により揺動運動するラドル機構７０と、を備える。第１駆動機構１０、第２駆動機構３０および第３駆動機構５０のそれぞれは、第１回転電機１１、第２回転電機３１および第３回転電機５１を備える。
給湯機１は、第１回転電機１１、第２回転電機３１および第３回転電機５１の動作を制御するコントローラ８０を備える。
以下、それぞれの要素についてその構成を順に説明する。

【0015】

［支持台３］
支持台３は、ダイカスト鋳造装置の射出部横に固定される。支持台３は、第１駆動機構１０を介して第２駆動機構３０およびラドル機構７０を含む第３駆動機構５０を支持できるように、所定の強度を有する金属材料を組み合わせて構成されている。

【0016】

［第１駆動機構１０］
第１駆動機構１０は、図１および図２に示すように、第１出力軸１２を有し支持台３に支持される第１回転電機１１と、第１出力軸１２の正転または逆転(以下、正逆回転)に伴って揺動運動する第１アーム２１と、を備える。第１駆動機構１０は、第１アーム２１を揺動運動させる。

【0017】

第１回転電機１１は、コントローラ８０により正逆回転および回転速度が制御されるサーボモータから構成される。第２回転電機３１および第３回転電機５１も同様にサーボモータから構成され、これら３つのサーボモータは、コントローラ８０の指示により同期制御され得る。

【0018】

第１出力軸１２の回転駆動力は、第１減速機１４を介して第１アーム２１に伝えられる。第１減速機１４は回転軸１５を備え、第１出力軸１２の回転駆動力を減速して回転軸１５から駆動力が伝達される。
回転軸１５は、支持台３に固定される転がり軸受１７に嵌合される。したがって、回転軸１５は転がり軸受１７に支持されながら、第１回転電機１１の動作に従って正逆回転する。

【0019】

次に、第１アーム２１は、図１および図２に示すように、その長手方向の一方の端部に回転軸１５が固定され、他方の端部に第２駆動機構３０の第２回転電機３１が設けられる。
第１アーム２１は、横断面が例えば矩形の中空構造をなしており、その空隙２５を取り囲む側壁２３の第１回転電機１１に対向する側に、回転軸１５の先端が嵌合される貫通孔２７が形成されている。回転軸１５がこの貫通孔２７に嵌合される。これにより第１アーム２１は、第１回転電機１１の正逆回転に従って、回転軸１５を中心にして揺動運動する。なお、揺動運動とは、所定の回転角度の範囲で正転および逆転することをいう。
第１アーム２１は、第２回転電機３１を支持するために、その長手方向の他方の端部における側壁２３を厚さ方向に貫通する支持孔２８が空けられている。

【0020】

［第２駆動機構３０］
次に、図１および図２を参照して、第２駆動機構３０について説明する。
第２駆動機構３０は、第２出力軸３２を有し第１アーム２１に支持される第２回転電機３１と、第２出力軸３２の正逆回転に伴って揺動運動する第２アーム４１と、を備える。第２出力軸３２は第１出力軸１２と平行をなしている。第２駆動機構３０は、第２アーム４１を揺動運動させる。第２アーム４１は、その揺動運動の軌跡が形成する面と、第１アーム２１における揺動運動の軌跡が形成する面と平行に配置され、かつ、長さが概ね等しい。

【0021】

第２出力軸３２の回転駆動力は、第２減速機３４を介して第２アーム４１に伝えられる。第２減速機３４は出力軸３３を備え、第２出力軸３２の回転駆動力を減速して回転軸３３から駆動力が伝達される。
回転軸３３は、転がり軸受３７に支持されながら、第２回転電機３１の動作に従って正逆回転する。

【0022】

第２回転電機３１、回転軸３３、第２減速機３４などの要素は、ハウジング４０に収容された状態で、第１アーム２１に保持される。

【0023】

次に、第２アーム４１は、図１および図２に示すように、その長手方向の一方の端部に回転軸３３が固定され、他方の端部にラドル機構７０が支持されている。
第２アーム４１は、回転軸３３が固定される基端アーム４２と、基端アーム４２の先端に接続される先端アーム４３と、を備える。基端アーム４２および先端アーム４３ともに中空構造を有している。

【0024】

基端アーム４２の中空部には中空軸４４がブッシュ４５，４５を介して嵌合されている。中空軸４４は、基端アーム４２の先端（図１の下方）から所定寸法だけ突出しており、この先端には先端アーム４３との接合用のフランジ４６が設けられている。また、中空軸４４は、基端アーム４２の後端から所定寸法だけ突出しており、その先端（図１の上方）には第３駆動機構５０の第３回転電機５１が載せられている。
回転軸３３は、基端アーム４２の側面に固定される。

【0025】

中空軸４４および先端アーム４３の内側には、後述する第３回転電機５１に接続される回転軸５３が配置される。回転軸５３は第３駆動機構５０の要素である。

【0026】

先端アーム４３は、基端アーム４２と接続される側に基端アーム４２との接合用のフランジ４７が設けられており、フランジ４６とフランジ４７は例えばボルトとナットによる締結、溶接などの手段により接合される。
先端アーム４３の先端（図１の下端）にはラドル機構７０の傾転に関与するギヤボックス７５が設けられている。ギヤボックス７５は、第３駆動機構５０の要素である。

【0027】

以上の構成を備える第２アーム４１は、第２回転電機３１の正逆回転に従って、回転軸３３を中心にして揺動運動する。この揺動運動は、第１アームの揺動運動と平行をなしている。

【0028】

［第３駆動機構５０］
次に、図１および図２を参照して、第３駆動機構５０について説明する。
第３駆動機構５０は、ラドル機構７０を傾転運動させる。
第３駆動機構５０は、第３出力軸５２を有し第２アーム４１に支持される第３回転電機５１と、第３出力軸５２の正逆回転に伴って正逆回転する回転軸５３と、を備える。第３出力軸５２は第１出力軸１２および第２出力軸３２と向きが直交している。

【0029】

第３出力軸５２の回転駆動力は、第３減速機５４を介して回転軸５３に伝えられる。第３減速機５４は、第３出力軸５２の回転駆動力を減速して回転軸５３に伝達する。
回転軸５３は、２本の部材を軸接手５６により接続して構成される。第２アーム４１の先端アーム４３の内部において、回転軸５３は転がり軸受５７，５７で回転可能に支持される。回転軸５３の先端は先端アーム４３から所定寸法だけ突出し、その突出した部分はギヤボックス７５に入り込んでいる。回転軸５３はギヤボックス７５の内部においても、転がり軸受５７により回転可能に支持される。ギヤボックス７５の内部において、回転軸５３の先端にはマイタギヤ７２Ａが固定されている。マイタギヤ７２Ａは、ラドル機構７０の傾転軸７３に取り付けられるマイタギヤ７２Ｂと噛み合う。
回転軸５３、マイタギヤ７２Ａ、マイタギヤ７２Ｂは、第３出力軸５３における正逆回転を傾転軸７３の正逆回転に変換する変換機構を構成する。

【0030】

第３回転電機５１は基端アーム４２の後端側（図１上方）に配置されており、第３回転電機５１と基端アーム４２の間には回り止め機構６０が介在している。回り止め機構６０は、第３回転電機５１の回転駆動力によって第２アーム４１が一点鎖線で示される軸線の回りに回転するのを阻止するために設けられている。回り止め機構６０は、基端アーム４２の後端面に固定される断面が略Ｕ字状のブラケット６１と、ブラケット６１に支持される軸受６２と、軸受６２に支持される回転防止軸６３と、を備える。ブラケット６１は、中空軸４４の外周に嵌合により保持されている。また、回り止め機構６０は、第３減速機５４が載せられる支持台６４と、支持台６４に支持される回転防止管６５と、回転防止管６５の内側に嵌合されるブッシュ６６と、を備え、回転防止軸６３がブッシュ６６の内側に嵌合される。この回転防止軸６３とブッシュ６６を介した回転防止管６５との嵌合関係により、第３回転電機５１の回転駆動力により第２アーム４１に回転力が伝達されるのを防止する。

【0031】

第３回転電機５１と基端アーム４２の間には、計量器としてのロードセル５９が設けられている。ロードセル５９は、支持台６４の下面に固定されるリング状の荷重伝達体６７から荷重を受ける。ここで、支持台６４は、その下面に中空軸４４が固定されているので、中空軸４４の荷重を受ける。中空軸４４には、基端アーム４２が固定され、また、先端アーム４３が固定されているので、ラドル機構７０を含む第２アーム４１の荷重が付加される。さらに、支持台６４には、支持台６４を含む回り止め機構６０および第３回転電機５１の荷重を受ける。このように、ロードセル５９は、ラドル７１が設けられる第２アーム４１および第３駆動機構５０の荷重を受ける。したがって、ラドル７１に溶湯が収容されているときとラドル７１に溶湯がないときのロードセル５９における測定の差分を溶湯の量として特定できる。

【0032】

［ラドル機構７０］
ラドル機構７０は、溶湯を汲み上げるラドル７１と、ラドル７１に固定される傾転軸７３と、傾転軸７３に固定されるマイタギヤ７２Ｂと、第２アーム４１の先端に固定されるギヤボックス７５と、を備える。傾転軸７３は、ギヤボックス７５の内部において、転がり軸受７７，７７に回転可能に支持される。また、傾転軸７３に固定されるマイタギヤ７２Ｂは、ギヤボックス７５の内部においてマイタギヤ７２Ａと噛み合う。

【0033】

［第３回転電機５１とラドル７１の位置関係］
図２に示すように、第３回転電機５１は第２アーム４１の長手方向の一方の端部に設けられ、また、ラドル７１は第２アーム４１の他方の端部に設けられる。しかも、第２アーム４１の回転軸３３が第３回転電機５１とラドル７１の間に配置される。これは第２アーム４１の駆動源である第２回転電機３１のトルクが小さくて済むことを意味する。
いま、第２アーム４１を時計回りＣＷに回転させようとするとき、ラドル機構７０の重量に抗して回転モーメントＭ７０に対応する回転トルクが必要である。ところが、第３回転電機５１が設けられており、第３回転電機５１の自重による回転モーメントＭ５０が回転モーメントＭ７０と同じ向きに生ずる。例えば、図２において、回転モーメント７０が時計回りＣＷに生ずるときに、回転モーメントＭ５０も時計回りＣＷに生ずる。したがって、第３回転電機５１に必要な回転トルクは、回転モーメントＭ７０から回転モーメントＭ５０を差し引いた分で足りる。

【0034】

例えば第２出力軸３２を基準にしてラドル７１が設けられる側と同じ側に第３回転電機５１を設けることもできる。なお、この場合には第３出力軸５２はラドル７１の傾転軸７３と平行をなす。ラドル７１と第３回転電機５１が第２出力軸３２を基準として同じ側に設けられると、第３回転電機５１には、回転モーメントＭ７０に回転モーメントＭ５０を加えた分の回転トルクが必要になる。

【0035】

［給湯機１の基本動作］
次に、図２を参照して給湯機１の基本的な動作を説明する。この動作は、コントローラ８０からの指示に従って行われる。なお、以下の説明の時計回りＣＷおよび反時計回りＣＣＷは、図２を正面から視たことを前提としている。
第１回転電機１１が正転すると第１アーム２１が時計回りＣＷに回転し、第１回転電機１１が逆転すると第１アーム２１が反時計回りＣＣＷに回転する。
第２回転電機３１が正転すると第２アーム４１が時計回りＣＷに回転し、第２回転電機３１が逆転すると第２アーム４１が反時計回りＣＣＷに回転する。
また、第３回転電機５１が正転するとラドル７１が時計回りＣＷに傾転し、第３回転電機５１が逆転するとラドル７１が反時計回りＣＣＷに傾転する。

【0036】

［給湯機１における前進移動および後退移動］
以上の基本的な動作を行う給湯機１は、図３に示すように、溶湯が汲み上げられたラドル７１を給湯する位置（前進限ＦＬ）まで移動する前進移動ＦＴと、給湯したのちに次の溶湯を汲み上げる位置（後退限ＲＬ）までラドル７１が移動する後退移動ＲＴが行われる。この前進移動ＦＴおよび後退移動ＲＴにおけるラドル７１および第２アーム４１の移動軌跡について説明する。

【0037】

ラドル７１は、溶湯Ｍを汲み上げるときには移動軌跡の後退限ＲＬまで移動して停止する。ラドル７１が後退限ＲＬにあるとき、第２アーム４１は鉛直方向Ｖに沿うように制御される。ラドル７１が実線で示すように傾転することにより、ラドル７１が湯面ＭＳよりも下方に潜ることで溶湯Ｍがラドル７１の内部に入り、破線で示すようにラドル７１の傾転を元に戻すと、溶湯が汲み上げられる。次に、第１アーム２１を反時計回りに回転させるとラドル７１は湯面ＭＳから鉛直方向Ｖの上向きに引き上げられる。このとき、第１アーム２１、つまり第１回転電機１１の回転に同期して、第２アーム４１、つまり第２回転電機３１を正転させる。このときの第２回転電機３１の回転角と第１回転電機１１の回転角とを調整することで、第２アーム４１が鉛直方向Ｖに沿ったままでラドル７１を引き上げることができる。

【0038】

また、給湯機１は第２アーム４１を鉛直方向Ｖに沿ったままでラドル７１を溶湯Ｍへ降ろすことができる。
以後も同様に第２アーム４１が鉛直方向Ｖに沿ったままでラドル７１を前進移動ＦＴさせることができる。ただし、ラドル７１が前進限ＦＬに近づくと第２アーム４１は時計回りＣＷに回転することで鉛直方向Ｖに傾きを持ち始める。ラドル７１は前進限ＦＬに達するまでは水平方向Ｈに沿って搬送されるが、前進限ＦＬに達すると射出スリーブへの給湯のために破線で示すように反時計回りに傾転される。なお、ラドル７１が水平方向Ｈに沿うとは、ラドル７１の上縁が水平方向Ｈに沿うことをいう。ラドル７１の傾転は、ラドル７１が水平方向Ｈに沿っていることを基準としている。

【0039】

前進限ＦＬにおいて給湯を終えると、後退限ＲＬから前進限ＦＬまでの搬送とは逆にラドル７１を前進限ＦＬから後退限ＲＬまで移動させ、ラドル７１を実線で示すように傾転させて溶湯を汲み上げる。

【0040】

次に、図４を参照して、ラドル７１のより具体的な移動動作を説明する。
図４（ａ）に示すように、前進移動ＦＴにおいては、溶湯Ｍを汲み上げた後から、前進限ＦＬの近くまでは、ラドル７１は水平方向Ｈに沿ったままで搬送される。ラドル７１が前進限ＦＬに近づくと前進限ＦＬにおいてラドル７１を停止させる前提としてラドル７１の移動速度を減速する必要がある。ここで、好ましくは、ラドル７１が減速するのと同時または減速するのに先立ってラドル７１を傾転させる。傾転されたラドル７１にＴｉｌｔを付している。このラドル７１の傾転は、前進限ＦＬにおいてラドル７１から射出スリーブへ給湯するときの破線で示す傾転とは向きが逆である。これは、詳しくは後述するが、慣性力により溶湯Ｍがラドル７１から溢れるのを防止するためである。この慣性力は、ラドル７１を減速したことにより生ずる。ここで、減速前のラドル７１の移動速度をＶ１、減速後のラドル７１の移動速度をＶ３とすると、Ｖ３＜Ｖ１である。

【0041】

給湯するときとは向きが逆に傾転させた後に湯面ＭＳが揺れるスロッシングが続く恐れがあるので、好ましくは、スロッシングが収まってから逆向きの傾転を解除し、ラドル７１を水平方向Ｈに戻す。
さらに、前進限ＦＬに達したら、溶湯Ｍを給湯するためにラドル７１を傾転させる。前進限ＦＬに達する前から、この傾転を行えば、鋳造のサイクルタイムの短縮に寄与できる。

【0042】

ここで、好ましくは、ラドル７１の減速に先立って、ラドル７１を先行動作させる。ここでいう先行動作とは、ラドル７１の減速時に溶湯Ｍに作用する慣性力とは向きが逆で理想的には大きさが同じ慣性力が溶湯Ｍに生じるようにラドル７１を動作させることをいう。そのためには、第１アーム２１および第２アーム４１を用いて、ラドル７１を前進限ＦＬに向けて増速させればよい。このときのラドル７１の移動速度をＶ２とすると、Ｖ１＜Ｖ２であり、ラドル７１はＶ１からＶ２（＞Ｖ１）に一時的に増速され、Ｖ２からＶ３(＜Ｖ１)に減速される。

【0043】

図４（ｂ）に示すように、後退移動ＲＴの過程においては、ラドル７１は水平方向Ｈに保たれたままで前進限ＦＬから後退限ＲＬまで移動される。

【0044】

ラドル７１を減速するのに伴って給湯するとき逆向きにラドル７１を傾転させることにより、慣性力により溶湯Ｍがラドル７１から溢れるのを防止できる理由を図５に基づいて説明する。
図５（ａ）に示すように、速度Ｖ１で移動していたラドル７１が速度Ｖ３に減速すると、溶湯Ｍには移動していた向きの慣性力があるために、移動する向き、つまり前方の湯面ＭＳがせり上がる。慣性力の大きさ、つまりＶ１とＶ３の差が大きいほど、このせり上がりは高くなり、ラドル７１の上縁を超えると溶湯Ｍが溢れてしまう。

【0045】

そこで、図５（ｂ）に示すように、湯面ＭＳのせり上がりに対応するように、ラドル７１を傾転させる。そうすれば、図５（ａ）に示すようにラドル７１が水平方向Ｈに沿っているままでは溶湯Ｍが溢れ出る移動速度Ｖ１，Ｖ３であっても、図５（ｂ）に示すようにラドル７１を傾転させることにより溶湯Ｍが溢れ出るのを防止できる。なお、このように任意の位置でラドル７１を傾転できるのは、ラドル７１の傾転を第３回転電機５１が担っているからである。
以上の通りであり、この傾転を伴う給湯機１によれば、移動速度Ｖ１と移動速度Ｖ３の差を大きくとれるので、ラドル７１を前進限ＦＬまで移動する時間を短縮できる。

【0046】

［効 果］
次に、給湯機１が奏する効果を説明する。
［減速に伴うラドル７１の傾転］
給湯機１は、前進限ＦＬにラドル７１が近づくと、ラドル７１を注湯時とは逆向きに傾転させる。これにより、慣性力により溶湯Ｍがラドル７１から溢れるのを抑えることができる。よって、給湯機１によれば、前進限ＦＬの直前でラドル７１を傾転させることができるので、減速に要する距離、つまり時間を短くできるので、溶湯が溢れるのを防ぎながら鋳造のサイクルタイムを短くできる。

【0047】

ここで、ラドル７１の傾転中心Ｃ７１とラドル７１の重心Ｇはずれているので、傾転中心Ｃ７１には回転モーメントＭによる軸トルクＴが作用する。この軸トルクＴはラドル７１のサイズ、汲み上げられた溶湯Ｍの量に比例する。そこで、予めラドル７１のサイズ毎に軸トルクＴを把握しておき、給湯機１の運転時に軸トルクＴを計測すれば、その計測値から汲み上げられた溶湯Ｍの量、つまり給湯量を特定することができる。給湯装置１は、ラドル７１を第３回転電機５１の軸回転力により傾転させ、ラドル７１の傾転にチェーン、スプロケットを介在させないので、軸トルクＴを介して溶湯Ｍの給湯量を正確に特定できる。

【0048】

ラドル７１に汲み上げられた溶湯の量にばらつきが生じることもあり、ラドル７１が前進移動するときの慣性力に差が生じる。そこで、特定された溶湯の量に基づいて、ラドル７１の減速の際のラドル７１の傾転の程度を制御することで、溶湯の量に応じかつ溶湯の漏れが生じない適正な速度で給湯作業できる。この傾転の程度の制御は、ラドル７１の増速の際にも適用できる。

【0049】

［ラドル７１の任意の傾転動作による効果］
給湯機１は、第１回転電機１１、第２回転電機３１および第３回転電機５１を用いてラドル７１を任意の軌跡で動作させることができる。これにより以下の効果を奏することができる。
給湯機１によれば、図６に示すように、溶湯を射出スリーブ内に注湯する際にラドル７１を白抜きの両矢印で示すように昇降させることができる。これにより、溶湯Ｍへの空気の巻き込みを緩和し、または、溶湯Ｍが周囲に飛散するのを抑えることができる。
さらにまた、ラドル７１を溶湯Ｍに進入させる際に、第２アーム４１を黒色の両矢印で示すように揺動させ、前回の給湯でラドル７１の側面に付着して凝固した例えばアルミニウム合金を溶湯Ｍにつけて溶解させることができる。また、この揺動動作により湯面ＭＳに形成される酸化膜をラドル７１が溶湯Ｍに進入する領域以外に追い出すことができる。

【0050】

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、第２アーム４１は基端アーム４２と先端アーム４３とを組み合わせているが、本発明はこれに限定されず、単一の部材から第２アーム４１を構成してもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 給湯機
１０ 第１駆動機構
１１ 第１回転電機
１２ 第１出力軸
２１ 第１アーム
３０ 第２駆動機構
３１ 第２回転電機
３２ 第２出力軸
３３ 回転軸（第２減速機の出力軸）
４１ 第２アーム
４２ 基端アーム
４３ 先端アーム
４４ 中空軸
４８ 湯面検知棒
５０ 第３駆動機構
５１ 第３回転電機
５２ 第３出力軸
５３ 回転軸（第３減速機の出力軸）
５９ ロードセル
６０ 回り止め機構
７０ ラドル機構
７１ ラドル
７２Ａ マイタギヤ
７２Ｂ マイタギヤ
７３ 傾転軸
８０ コントローラ
ＦＬ 前進限
ＲＬ 後退限
ＦＴ 前進移動
ＲＴ 後退移動
Ｍ 溶湯
ＭＳ 湯面
Ｍ５０ 回転モーメント
Ｍ７０ 回転モーメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】