JP4149707B2 - 金属供給システム及び金属供給方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアルミニウム、チタン、マグネシウム等の金属の溶湯をユースポイントまで供給する溶融金属の供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数のダイキャストマシーンを使ってアルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりでなく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けることが多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容した取鍋等の容器を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシーンへ供給することが行われている。
【０００３】
こうような供給システムでは、容器に収容された溶融材料を融点以下としないように管理することが重要であり、例えば容器の構造を工夫したり、容器に加熱手段を設けたりすることが行われている。また、成型側の工場のタイムスケジュールに応じて予め決められた時間に材料供給側の工場から成型側の工場へ必要量に応じた数の容器を配送することも行われている。成型側の工場では、このように配送された容器を適宜各ダイキャストマシーンにフォークリフト等を用いて運搬している。
【０００４】
溶湯を手元炉へ供給する際にはフォークリフトのフォーク部を回転させて取鍋を大きく傾ける方法が一般的である。金属溶湯は非常に高温であることから、このような傾動、回転動作は大きな危険が伴うので、より安全な溶融金属の給湯方法が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の供給システムでは、メンテナンスや故障等によりダイキャストマシーンが停止状態となってタイムスケジュールに狂いが生じた場合に成型側の工場で既に受け入れてしまった取鍋等の容器が待ち状態となり、加熱や再溶融の必要性が生じてエネルギ損失が非常に大きくなる場合がある。
【０００６】
また、様々な型式のダイキャストマシーンが配備されているような工場では、今後ダイキャストマシーンに応じて容器の形態が異なることも予想され、そのような場合には単に決められた時間に必要数の容器を配送するだけでは対応できなくなる虞もある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、溶融金属を収容した容器が待ち状態となることを極力減らし、エネルギ損失を抑えることができる金属供給システム及び金属供給方法を提供することを目的としている。
【０００８】
また、本発明は、ユースポイントに応じた形態の容器を用いて溶融金属を配送することが可能な金属供給システム及び金属供給方法を提供することを目的としている。
【０００９】
本発明は、効率的かつ安全に溶融金属をユースポイントまで供給することができる金属供給システム及び金属供給方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では溶融金属（溶湯）の給湯の一つの手段として、溶湯が入った密閉容器内を加圧して容器に接続された配管を介して溶湯を手元炉へ圧送する技術を採用している。この技術によれば、容器の回転操作を行うことなく溶湯を供給するため安全性が向上するという利点がある。
【００１１】
本発明の主たる観点に係る金属供給システムは、圧力差により内部に収容した溶融金属を外部に送ることができる容器と、前記容器を昇降及び上下方向を回転軸として回転可能に保持する保持部と、前記保持部を昇降及び上下方向を回転軸として回転駆動する駆動部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段による計測結果に基づき、前記調圧機構による調圧を制御する手段とを備えた車両とを具備し、前記制御手段は、前記車両において操作されるものとして設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明では、このように構成された容器と車両を用いることで、ユースポイントに対して迅速に溶融金属を供給することが可能となる。これにより、溶融金属を収容した容器が待ち状態となることを極力減らし、エネルギ損失を抑えることができる。
【００１３】
本発明の別の観点に係る金属供給システムは、ユースポイントを有する第１の工場と、金属を溶解して容器に収容する手段を有する第２の工場と、前記第２の工場と前記第１の工場との間で前記容器を配送する手段と、前記容器を昇降及び上下方向を回転軸として回転可能に保持する保持部に搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給する車両と、前記容器を前記保持部に搭載する手段とを具備し、前記車両は、前記保持部を昇降及び上下方向を回転軸として回転駆動する駆動部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段による計測結果に基づき、前記調圧機構による調圧を制御する手段とを有することを特徴とするものである。
【００１４】
更に本発明の別の観点に係る金属供給方法は、第２の工場で金属を溶解して容器に収容し、前記容器をユースポイントを有する第１の工場へ配送し、前記容器を車両の当該容器を昇降及び上下方向を回転軸として回転可能に保持する保持部に移し、前記容器を前記保持部に搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給し、前記車両は、前記保持部を昇降及び上下方向を回転軸として回転駆動する駆動部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段による計測結果に基づき、前記調圧機構による調圧を制御する手段とを有し、前記溶融金属の供給は、前記計測する手段により前記保持部により保持された容器の重量が所定重量減少したか否かを検出し、前記所定重量の減少が検出された場合に前記調圧機構による加圧を停止するように制御するものであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の別の観点に係る金属供給システムは、圧力差により内部に収容した溶融金属を外部に送ることができる容器と、前記容器を搭載するとともに前記容器の内部を調圧する調圧機構とを備えたパレットと、前記パレットを昇降する昇降機構を備えた車両と、を具備したことを特徴とする。
【００１６】
また本発明の金属供給システムは、ユースポイントを有する第１の工場と、金属を溶解して容器に収容する手段を有する第２の工場と、前記第２の工場と前記第１の工場との間で前記容器を配送する手段と、前記容器を当該容器の内部を調圧する調圧機構を備えたパレットに搭載する手段と、前記容器を前記パレットに搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給する車両とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
また本発明の金属供給方法は、第２の工場で金属を溶解して容器に収容し、前記容器をユースポイントを有する第１の工場へ配送し、前記容器を当該容器の内部を調圧する調圧機構を備えたパレットに移し、前記容器を前記パレットに搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給することを特徴とする。
【００１８】
すなわち本発明においては、圧力差により内部に収容した溶融金属を外部に送ることができる容器を採用し、この容器を、容器内部を調圧する調圧機構を備えた車両やパレットを媒介として、容器を昇降する昇降機構や回転する回転機構を備えた車両によりユースポイントまで供給するものである。
【００１９】
前記容器としては、内面が断熱材に覆われた気密なフレームと、前記容器内の底部から外部へ連通した第１の配管と、前記容器の内部を加圧または復圧を行う第２の配管と、を具備したものを挙げることができる。
すなわちこの容器は気密構造を有する容器である。その内面には耐熱材を配設することが好ましい。容器内部は、気密に閉じることが可能な蓋などにより外部空間と隔てられる。したがって加圧機構により加圧されると、収容された溶融金属は加圧によって配管中を押し出され、外部に供給されるのである。
【００２０】
また前記容器は内部に収容した溶融金属の液面レベルを検出する液面センサを具備するようにしてもよい。
【００２１】
本発明で採用したパレットは、プレートと、前記プレートを下方から支持して持ち上げることができるように配置されたプレート支持部と、前記プレート上に配設され、加圧気体を送ることができる調圧機構と、を具備している。
【００２２】
プレートは容器を搭載するための搭載面を備えた板状の構造を有している。プレートの機械強度を向上するためにハニカム構造などの補強構造を採用してもよい。プレート支持部は、プレートを下方から機械的に支持する脚、板などであり、プレート下面あるいは側面と機械的に接続されている。このプレート支持部は例えば荷台が上下動する車両やフォークリフトなどによってすくい上げることができるように配置されている。
【００２３】
さらにパレットには、加圧気体を供給、リーク（復圧）を行うための加圧機構、または所定の空間を減圧、リークを行うことができる減圧機構などの調圧機構が搭載されている。加圧と減圧とを組み合わせることもできる。調圧機構は、例えば加圧タンク（加圧気体のリザーブタンク）、配管、バルブ、圧力コントローラなどをから構成される。減圧機構は例えば減圧タンク（内部が減圧されたリザーブタンク）、配管、バルブなどにより構成される。加圧タンクに代えてコンプレッサーを、また減圧タンクに変えて真空ポンプを採用することも可能であるが、電源アクセスを含めた可搬性の観点からはタンクを用いるほうが好ましい。
【００２４】
このような構成を採用することにより、パレットに搭載する対象物を加圧したり、減圧したりすることができるようなる。例えばパレットに本発明の容器を搭載する場合を考える。本発明のパレットのようにあらかじめ加圧機構や減圧機構を搭載することで、容器のみを交換すれば容器からの溶融金属供給が行えるようになる。容器と調圧機構を固定することも可能である。しかしこの場合容器それぞれに対してパレット、調圧機構が必要になるのでコストが高くなる。このように本発明のパレットと容器とは例えばボルトとナットのように組み合わせることで別段の作用効果を発現する関係にあるといえる。
【００２５】
このプレートには、前記プレートに搭載される容器（例えば本発明の容器）を回転することができる回転機構をさらに具備してもよい。これにより容器の取り扱いが容易になる。
【００２６】
またプレートには、前記プレートに搭載される容器（例えば本発明の容器）の重量を測定する手段をさらに具備してもよい。重量測定の原理は、機械式でも、電磁式でも、また感圧式でもよい。このような構成を採用することにより容器内の溶融金属を外部へ供給する際など、供給量を適切に管理することができる。また供給量に応じた各種のフィードバック制御を行えるようになる。
【００２７】
またプレートに配設され、前記プレートに搭載される搭載物を固定する固定機構をさらに具備することが好ましい。この固定機構は例えば複数点でプレートと容器などの搭載物をワイヤー接続してもよいし、プレートにベルト状の固定具を設け、この固定具により固定するようにしてもよい。
【００２８】
本発明の金属供給システムで採用した車両は、容器をパレットに搭載したまま掬い上げてユースポイントまで移動できるものである。したがってこの車両はパレットを掬いあげることが可能な昇降機構が装備されている。また車両には、前記調圧機構または前記昇降機構を制御する制御盤を備えている。前記制御盤は、作業員が前記制御盤に対したとき前記容器側を向くように前記車両の運転室内に配設することが好ましい。高温の金属溶湯をダイキャストマシーンの保持炉などのユースポイントに供給する際には、作業員はこれを目視しながら作業を行うことが安全だからである。
【００２９】
また溶融金属の圧送供給においては、調圧機構の加圧力等を容器内の金属の液面などに応じて能動的に制御することが好ましい。特に、圧送最終段階においては溶湯と気体の間欠吐出が発生しやすく、その場合に溶湯の温度が圧送気体に奪われて粘性が大きくなって、高温の溶湯が飛び散りやすい。本発明によれば加圧力を能動的に制御することで安全な給湯、停止ができる。また給湯停止に要する時間も短くすることができる。
このため例えば前記調圧機構と前記容器との間に介挿され、入力される設定値に応じて前記調圧機構の加圧力を調節する圧力コントローラを具備してもよい。また、検出した前記液面レベルに応じて前記調圧機構の加圧力を調節するようにしてもよい。
【００３０】
本発明の金属供給システムは、ユースポイントを有する第１の工場と、金属を溶融する炉を有する第２の工場と、前記第１の工場のユースポイントからの要求に応じて、適宜（その都度）、前記炉から溶融した金属を容器に収容し、該容器を前記ユースポイントに配送する手段とを具備してもよい。上記ユースポイントとは、例えばダイキャストマシーンのように溶融金属を使用するポイントをいう。
【００３１】
本発明では、第１の工場やユースポイントからの要求に応じて、適宜、炉から溶融した金属を容器に収容し、パレットをインターフェースとして、該容器をユースポイントに配送するように構成したので、容積や形状の異なる複数種の容器を単一のパレットでユースポイントまで配送できる。またパレットに調圧機構を搭載しているので、容器ごとに調圧機構や制御系を備える必要がなくなって生産性が向上する。さらに調圧機構の制御系を車両に搭載すればさらに生産性が向上する。調圧機構を使用するのは車両とパレットと容器とが組み合わさったときだけだからである。
【００３２】
また、本発明によれば、ユースポイントからの要求に応じて、その都度、その要求に合致した例えば形態の容器を用いることができる。すなわち、ユースポイントに応じた形態の容器を用いて溶融金属を配送することができるようになる。要するに、本発明は、いわゆるオンデマンド方式を金属供給システムに適用することで、エネルギ損失を極力抑えつつユースポイントに応じた形態の容器を用いて溶融金属を配送することを可能としたものである。
【００３３】
ここで、第１の工場で生じる要求としては、容器の形態、該ユースポイントにおける溶融金属の使用時期、該ユースポイントにおける溶融金属の使用量等がある。第１の工場から容器の形態を要求することで、ユースポイントに応じた形態の容器を用いて溶融金属を配送することができるようになる。容器の形態とは、例えば容器から供給用配管が配出されているような場合に、その配管の長さであったり、その配管の先端の高さであったり、或いは容器の大きさや形状等であったりする。
【００３４】
また、第１の工場からユースポイントにおける溶融金属の使用時期を要求することで、最適な時間に第２の工場から第１の工場に容器を配送することが可能となり、エネルギ損失を極力少なくすることが可能となる。この場合には、例えば前記ユースポイントにおける前記溶融金属の温度を推定する手段と、前記推定した温度に応じて、前記容器に収容する前記溶融金属の温度を調節する手段とを具備するように構成すればよい。推定手段には、例えばユースポイントにおける溶融金属の温度を検出するための温度計及びその温度から第２の工場からユースポイントに至るまでの間に、どの程度溶融金属の温度が低下したかを算出する手段が含まれる。温度調節手段とは、例えば第２の工場における炉の温度を調節するものである。
【００３５】
更に、第１の工場からユースポイントにおける溶融金属の使用量を要求することで、無駄に溶融金属を配送するような事態を回避することができるようになる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る金属供給システムの全体構成を示す図である。
【００３７】
同図に示すように、第１の工場１０と第２の工場２０とは例えば公道３０を介して離れた所に設けられている。
【００３８】
第１の工場１０には、ユースポイントとしてのダイキャストマシーン１１が複数配置されている。各ダイキャストマシーン１１は、溶融したアルミニウムを原材料として用い、射出成型により所望の形状の製品を成型するものである。その製品としては例えば自動車のエンジンに関連する部品等を挙げることができる。また、溶融した金属としてはアルミニウム合金ばかりでなくマグネシウム、チタン等の他の金属を主体とした合金であっても勿論構わない。各ダイキャストマシーン１１の近くには、ショット前の溶融したアルミニウムを一旦貯留する保持炉（手元保持炉）１２が配置されている。この保持炉１２には、複数ショット分の溶融アルミニウムが貯留されるようになっており、ワンショット毎にラドル１３或いは配管を介して保持炉１２からダイキャストマシーン１１に溶融アルミニウムが注入されるようになっている。また、各保持炉１２には、容器内に貯留された溶融アルミニウムの液面を検出する液面検出センサ（図示せず）や溶融アルミニウムの温度を検出するための温度センサ（図示せず）が配置されている。これらのセンサによる検出結果は各ダイキャストマシーン１１の制御盤もしくは第１の工場１０の中央制御部１６に伝達されるようになっている。
【００３９】
第１の工場１０の受け入れ部のパレット１７に受け入れられた容器１００は、配送車１８に搭載される。容器１００はこの配送車１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１２に溶融アルミニウムが供給されるようになっている。供給の終了した容器１００は配送車１８により再び受け入れ部のパレット１７に戻されるようになっている。
【００４０】
第１の工場１０には、アルミニウムを溶融して容器１００に供給するための第１の炉１９が設けられており、この第１の炉１９により溶融アルミニウムが供給された容器１００も配送車１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送されるようになっている。
【００４１】
第１の工場１０には、各ダイキャストマシーン１１において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部１５が配置されている。より具体的には、例えばダイキャストマシーン１１毎に固有の番号が振られ、表示部１５にはその番号が表示されており、溶融アルミニウムの追加が必要になったダイキャストマシーン１１の番号に対応する表示部１５における番号が点灯するようになっている。作業者はこの表示部１５の表示に基づき配送車１８を使って容器１００をその番号に対応するダイキャストマシーン１１まで運び溶融アルミニウムを順次供給する。表示部１５における表示は、液面検出センサによる検出結果に基づき、中央制御部１６が制御することによって行われる。
【００４２】
第２の工場２０には、アルミニウムを溶融して容器１００に供給するための第２の炉２１が設けられている。容器１００は容量、配管長、高さ、幅等の異なる複数種が用意されている。例えば第1の工場１０内のダイキャストマシーン１１の保持炉１２の容量等に応じて、容量の異なる複数種がある。この第２の炉２１により溶融アルミニウムが供給された容器１００は、フォークリフトにより搬送用のトラック３２に載せられる。トラック３２は公道３０を通り第１の工場１０の受け入れ部のパレット１７の近くまで容器１００を運び、これらの容器１００はフォークリフトによりパレット１７に一旦載せられ、パレット１７に載せられた容器１００は配送車１８に搭載されるようになっている。また、受け入れ部のパレット１７にある空の容器１００はフォークリフトによりトラック３２に搭載され、第２の工場２０へ返送されるようになっている。
【００４３】
第２の工場２０には、第１の工場１０における各ダイキャストマシーン１１において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部２２が配置されている。表示部２２の構成は第１の工場１０内に配置された表示部１５とほぼ同様である。表示部２２における表示は、例えば通信回線３３を介して第１の工場１０における中央制御部１６が制御することによって行われる。なお、第２の工場２０における表示部２２においては、溶融アルミニウムの供給を必要とするダイキャストマシーン１１のうち第１の工場１０における第１の炉１９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン１１はそれ以外のダイキャストマシーン１１とは区別して表示されるようになっている。例えば、そのように決定されたダイキャストマシーン１１に対応する番号は点滅するようになっている。これにより、第１の炉１９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン１１に対して第２の工場２０側から誤って溶融アルミニウムを供給するようなことをなくすことができる。また、この表示部２２には、上記の他に中央制御部１６から送信されたデータも表示されるようになっている。
【００４４】
次に、このように構成された金属供給システムの動作を説明する。
【００４５】
中央制御部１６では、各保持炉１２に設けられた液面検出センサを介して各保持炉１２における溶融アルミニウムの量を監視している。ここで、ある保持炉１２で溶融アルミニウムの供給の必要性が生じた場合に、中央制御部１６は、その保持炉１２の「固有の番号」、その保持炉１２に設けられた温度センサにより検出された保持炉１２の「温度データ」、その保持炉１２の形態（後述する。）に関する「形態データ」、その保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる最終的な「時刻データ」、公道３０の「トラフィックデータ」、その保持炉１２で要求される溶融アルミニウムの「量データ」及び「気温データ」等を、通信回線３３を介して第２の工場２０側に送信する。第２の工場２０では、これらのデータを表示部２２に表示する。これらの表示されたデータに基づき作業者が経験的に上記保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１２に容器１００が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場２０からの容器１００の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を決定する。或いはこれらのデータを例えばパソコン（図示せず）に取り込んで所定のソフトウェアを用いて上記保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１２に容器１００が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場２０からの容器１００の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を推定してその時刻及び温度を表示するようにしてもよい。或いは推定された温度により第２の炉２１を自動的に温度制御しても良い。容器１００に収容すべき溶融アルミニウムの量についても上記「量データ」に基づき決定してもよい。
【００４６】
発送時刻に容器１００を載せたトラック３２が出発し、公道３０を通り第１の工場１０に到着すると、容器１００がトラック３２からフォークリフトにより受け入れ部のパレット１７に受け入れられる。
【００４７】
その後、受け入れられた容器１００は、パレット１７から配送車１８に搭載され、所定のダイキャストマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１２に溶融アルミニウムが供給される。
【００４８】
次に、このように構成されたシステムに好適な容器１００について、図２及び図３に基づき説明する。図２は容器１００の断面図、図３はその平面図である。
【００４９】
容器１００は、有底で筒状の本体５０の上部開口部５１に大蓋５２が配置されている。本体５０及び大蓋５１の外周にはそれぞれフランジ５３、５４が設けられており、これらフランジ間をボルト５５で締めることで本体５０と大蓋５１が固定されている。なお、本体５０や大蓋５１は例えば外側が金属であり、内側が耐火材により構成され、外側の金属と耐火材との間には断熱材が介挿されている。
【００５０】
本体５０の外周の１箇所には、本体５０内部から配管５６に連通する流路５７が設けられた配管取付部５８が設けられている。
【００５１】
配管取付部５８における流路５７は、本体５０内周の該容器本体底部５０ａに近い位置に設けられた開口５７ａを介し、該本体５０外周の上部５７ｂに向けて延在している。この配管取付部５８の流路５７に連通するように配管５６が固定されている。そして、配管５６の一端口５９は下方を向いている。また、配管取付部５８近傍の配管５６の周囲には、この配管５６を包囲するように、断熱部材５６ａが配設されている。
【００５２】
上記の大蓋５２のほぼ中央には開口部６０が設けられ、開口部６０には取っ手６１が取り付けられたハッチ６２が配置されている。ハッチ６２は大蓋５２上面よりも少し高い位置に設けられている。ハッチ６２の外周の１ヶ所にはヒンジ６３を介して大蓋５２に取り付けられている。これにより、ハッチ６２は大蓋５２の開口部６０に対して開閉可能とされている。また、このヒンジ６３が取り付けられた位置と対向するように、ハッチ６２の外周の２ヶ所には、ハッチ６２を大蓋５２に固定するためのハンドル付のボルト６４が取り付けられている。大蓋５２の開口部６０をハッチ６２で閉めてハンドル付のボルト６４を回動することでハッチ６２が大蓋５２に固定されることになる。また、ハンドル付のボルト６４を逆回転させて締結を開放してハッチ６２を大蓋５２の開口部６０から開くことができる。そして、ハッチ６２を開いた状態で開口部６０を介して容器１００内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【００５３】
また、ハッチ６２の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器１００内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔６５が設けられている。この貫通孔６５には加減圧用の配管６６が接続されている。この配管６６は、貫通孔６５から上方に伸びて所定の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。この配管６６の貫通孔６５への挿入部分の表面には螺子山がきられており、一方貫通孔６５にも螺子山がきられており、これにより配管６６が貫通孔６５に対して螺子止めにより固定されるようになっている。
【００５４】
この配管６６の一方には、加圧用又は減圧用の配管が接続可能になっており、加圧用の配管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続されている。そして、減圧により圧力差を利用して配管５６及び流路５７を介して容器１００内に溶融アルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して流路５７及び配管５６を介して容器１００外への溶融アルミニウムの導出が可能である。
【００５５】
ハッチ６２の中央から少しずれた位置で前記の加減圧用の貫通孔６５とは対向する位置には、圧力開放用の貫通孔６８が設けられ、圧力開放用の貫通孔６８には、リリーフバルブ（図示を省略）が取り付けられるようになっている。これにより、例えば容器１００内が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容器１００内が大気圧に開放されるようになっている。
【００５６】
大蓋５２には、液面センサとしての２本の電極６９がそれぞれ挿入される液面センサ用の２つの貫通孔７０が所定の間隔をもって配置されている。これらの貫通孔７０には、それぞれ電極６９が挿入されている。これら電極６９は容器１００内で対向するように配置されており、それぞれの先端は例えば容器１００内の溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延びている。そして、電極６９間の導通状態をモニタすることで容器１００内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であり、これにより容器１００への溶融金属の過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
【００５７】
本体５０の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部（チャンネル部材）７１が例えば平行するように所定の間隔をおいて２本配置されている。
【００５８】
図４は上記の配送車１８の構成を示す斜視図、図５はその側面図、図６は平面図である。
【００５９】
これらの図に示すように、配送車１８は、運転部１８１とその背後に設けられた容器搭載部１８２と有する。
【００６０】
運転部１８１は互いに隣り合う２つの運転席１８１ａ、１８１ｂを有する。一方の運転席１８１ａは前方方向（運転部１８１側）にハンドル１８１ｃを有し、他方の運転席１８１ｂは後方方向にハンドル１８１ｄを有する。この他方の運転席１８１ｂのハンドル１８１ｄの近くには後述する容器搭載部１８２に搭載された容器１００の昇降、回転等の操作を行うための操作スイッチ類が配置されている。また、運転部１８１の位置は運転部１８１の作業者の視線が容器搭載部１８２に搭載された容器１００の上部よりも高くなるように設定されている。これにより、運転席１８１ｂの作業者が容器１００の昇降や回転等の操作を容易に行えるようになっている。特に、容器１００の配管５６のサーバに対する位置合わせを正確にかつ迅速に行うことができる。
【００６１】
容器搭載部１８２には、容器１００を昇降及び回転可能に保持する保持台１８２ａがそのほぼ中央に設けられている。この保持台１８２ａは、円盤形状で、かつ、両端の間隔が脚部（チャンネル部材）７１の間隔よりも少し大きくように一対の面取り部１８２ｂを有する。各面取り部１８２ｂの内側には各脚部（チャンネル部材）７１の外方を案内する一対の案内レール１８２ｃが設けられている。
【００６２】
保持台１８２ａの下部には、この保持台１８２ａに搭載された搭載物の重量を計測するためのロードセル１８２ｄが例えば４箇所に設けられている。更にその下には、保持台１８２ａを回転駆動するための回転駆動機構１８２ｅが設けられている。回転駆動機構１８２ｅとしては、例えば歯車とモータとの組み合わせにより実現可能である。この回転駆動機構１８２ｅの下方には、保持台１８２ａをこの回転駆動機構１８２ｅ等とともに昇降駆動する昇降駆動機構１８２ｆが設けられている。昇降駆動機構１８２ｆとしては、油圧シリンダ等を用いることで実現可能である。本実施形態では、上記の回転駆動機構１８２ｅ及び昇降駆動機構１８２ｆにより保持台１８２ａの昇降及び回転駆動を実現している。例えば保持台１８２ａは容器１００と共に図中実線の位置から鎖線の位置まで昇降することができるようになっている。
【００６３】
運転部１８１と容器搭載部１８２との間には、加圧気体を収容することができる円柱形状の加圧タンク１８３ａが横置きされ、固定されている。この加圧タンク１８３ａには容器１００の加減圧用の配管６６に接続されるホース１８３ｄが接続されている。そして、加圧タンク１８３ａの加圧気体がホース１８３ｄを介して容器１００に印加され、これにより容器１００の配管５６から溶融金属が外部に排出されるようになっている。加圧タンク１８３ａと容器１００との間には、加圧バルブ１８３ｅが設けられ、この加圧バルブ１８３ｅの制御は制御部１８３ｆによって行われるようになっている。例えば、運転部１８１側の操作スイッチ類で２００ｋｇの溶融金属を供給するように設定すると、制御部１８３ｆが加圧バルブ１８３ｅを開きロードセル１８２ｄの値から２００ｋｇ減ったことを検出すると加圧バルブ１８３ｅを閉じるように制御する。これにより、容器１００から自動的に所望量の溶融金属を供給することが可能となる。なお、この加圧タンク１８３ａの下方には、上記の昇降駆動機構１８２ｆに用いられる油圧ユニット１８３ｂが配置され、更にその下にはこの配送車１８の動力源となるバッテリ１８３ｃが配置されている。
【００６４】
この配送車１８の下部のほぼ両側には、前後２本の車軸１８４ａが設けられ、各車軸１８４ａにはタイヤ１８４ｂが取り付けられている。本実施形態では、容器１００の重心が前記の車軸１８４ａ間の位置にくるように上記の保持台１８２ａが配置されている。これにより、非常に重量の大きな容器１００をバランスよく搬送することが可能となっている。
【００６５】
図７は上記の第２のパレット１７の斜視図、図８は第２のパレット１７と配送車１８との関係を示した図である。
【００６６】
図７に示すように、第２のパレット１７は断面逆Ｌ字状の一対の保持部材１７１を所定の間隔Ｌ１をもって配置して構成される。容器１００はこの保持部材１７１上に搭載されるようになっている。
【００６７】
ここで、図８に示すように、保持部材１７１間の間隔Ｌ１は、保持台１８２ａにおける一対の面取り部１８２ｂ間の間隔Ｌ２よりも大きく、容器１００の直径Ｒよりも十分小さくなるように設定されている。これにより、保持部材１７１は、脚部７１を保持するのではなく、各脚部７１より外側の容器１００の裏面を保持するようになっている。また、一対の案内レール１８２ｃ間の間隔をＬ３、一対の脚部７１の外側間の間隔をＬ４とすると、
Ｌ１>Ｌ２>Ｌ３>Ｌ４
となるように各部の寸法が設定されている。
【００６８】
本実施形態では、まずフォークリフトのフォークを容器１００の脚部７１に挿入した状態で第２のパレット１７の正面から図８に示す状態となるように容器１００を搬入し、フォークを抜いて第２のパレット１７上に容器１００を搭載する。
【００６９】
次に、配送車１８が容器搭載部１８２側から当該容器搭載部１８２を第２のパレット１７内に進入する。その際、保持台１８２ａにおける面取り部１８２ｂと一対の保持部材１７１の対向面とが平行になるように、容器搭載部１８２を第２のパレット１７内に進入させる。図８はこの状態を示している。
【００７０】
次に、保持台１８２ａを上昇させ、容器１００を保持台１８２ａ上に搭載された状態として、配送車１８を第２のパレット１７から出す。
【００７１】
本実施形態では、第２のパレット１７と保持台１８２ａと容器１００の脚部７１が垂直方向に互いに干渉しないようしつつ、すなわち直接的な受け渡しだけでフォークリフトと第２のパレット１７と搬送車１８との間で容器１００の受け渡しを実現することができる。つまり、本実施形態によれば、受け入れバッファとしての第２のパレット１７を介して非常に簡単な作業でフォークリフト（供給側）と配送車１８（需要側）との間の容器１００の受け渡しを実現することができる。
【００７２】
図９に示すように、この例では、レシーバタンク１０１から高圧空気を密閉された容器１００内に送出することで容器１００内に収容された溶融アルミニウムが配管１０２から吐出されて保持炉１２内に供給されるようになっている。なお、図９において、１０３は加圧バルブ、１０４はリークバルブである。
【００７３】
ここで、保持炉１２の高さは各種のものがあり、配送車１８０に設けられた昇降機構により配管１０２の先端が保持炉１２上の最適位置となるように調節可能になっている。しかし、保持炉１２の高さによっては昇降機構だけでは対応できない場合がある。そこで、本システムにおいては、保持炉１２の形態に関する「形態データ」として、保持炉１２の高さや保持炉１２までの距離に関するデータ等を予め第２の工場２０側に送り、第２の工場２０側ではこのデータに基づき最適な形態、例えば最適な高さの容器１００を選択して配送している。なお、供給すべき量に応じて最適な大きさの容器１００を選択して配送してもよい。
【００７４】
このように本実施形態では、第１の工場１０側からの要求に応じて、溶融アルミニウムを容器１００に収容し、該容器１００を要求のあった保持炉１２に配送するように構成したので、最適な時刻に最適な温度で最適な量の溶融アルミニウムを最適な容器１００を用いて配送することが可能となる。従って、エネルギ損失を極力抑えつつユースポイントに応じた形態の容器１００を用いて溶融アルミニウムを配送することが可能となる。
【００７５】
ここで、本実施形態に係るパレット１７０について説明する。このパレット１７は容器１００といわばボルトとナットのように組み合わせることで別段の作用効果を奏するものである。
【００７６】
図１０はこのパレット１７０を概略的に示す図である。このパレット１７０はプレート４１と、プレート４１を下方から支持して持ち上げることができるように配置された支持部４２と、プレート４１上に配設され、加圧気体を送るとともに容器をリーク（復圧）することができる調圧機構２２０とを具備している。この例では調圧機構２２０は加圧タンク２２３、加圧バルブ２２１、リークバルブ２３０を少なくとも備えている。２２１ｂは配管とのジョイント、２２３ｂは圧力計である。このような調圧機構の構成は任意であり、減圧タンク、真空ポンプなどを備えてもよい。
【００７７】
またプレート４１にはプレートに搭載する搭載物（例えば容器１００）を回転することができる回転機構であるターンテーブル４３を備えている。４４はターンテーブルを回転するためのモータである。さらにターンテーブル４３上には搭載物の重量を測定するための圧電性素子などの感圧センサ４５を備えている。
【００７８】
プレート４１はパレット１７０に例えば容器１００などの搭載物を搭載するための搭載面を備えた板状の構造を有している。プレート４１の機械強度を向上するために、プレート内部に伸長方向がプレートの法線方向と平行なハニカム構造などの補強構造を採用してもよい。この例ではプレート４１の支持部４２は、プレート４１を下方から機械的に支持する脚であるが、板状の支持部を採用してもよい。また支持部の配設個数は積載物の重量など必要に応じて定めればよい。
【００７９】
この支持部は例えば荷台が上下動する車両やフォークリフトなどによってすくい上げることができるように、プレート下面と地面との間に所定の空間を保持するように、またこの空間に荷台を挿入することができるように配置されている。
【００８０】
さらにプレート４１には、加圧気体を供給するための調圧機構２２０が搭載されている。この例では加圧タンク２２３を搭載しているが、所定の空間を減圧することができる減圧機構を搭載してもよい。
【００８１】
このような構成を採用することにより、パレット１７０に搭載する対象物を加圧したり、減圧したりすることができるようなる。
【００８２】
図１１はパレット１７０に容器１００を搭載した様子を概略的に示す図である。また図１２はパレット１７０を荷台５１が昇降する配送車１８０により持ち上げた様子を示す図である。
【００８３】
このパレット１７０のようにあらかじめ加圧機構や減圧機構などの調圧機構を搭載することにより、容器１００のみを交換すれば容器１００からの溶融金属供給が行えるようになる。この構成では容器１００と調圧機構２２０とが固定されている場合に比べ生産性を向上することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、溶融金属を収容した容器が待ち状態となることを極力減らし、エネルギ損失を抑えることができ、しかもユースポイントに応じた形態の容器を用いて溶融金属を配送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属供給システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る容器の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示した容器の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る配送車の斜視図である。
【図５】図４に示した配送車の側面図である。
【図６】図４に示した配送車の平面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るパレットの斜視図である。
【図８】図７に示したパレットの正面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る容器と保持炉との関係を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るパレットを概略的に示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るパレットに容器を搭載した様子を概略的に示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係るパレット荷台が昇降する配送車により持ち上げた様子を示す図である。
【符号の説明】
１０ 第１の工場
１１ ダイキャストマシーン
１２ 保持炉
１３ ラドル
１６ 中央制御部
１７ パレット
１８ 配送車
１９ 第１の炉
２０ 第２の工場
２１ 第２の炉
３０ 公道
３２ トラック
１００ 容器
１８２ａ 保持台
１８２ｂ 面取り部
１８２ｄ ロードセル
１８２ｅ 回転駆動機構
１８２ｆ 昇降駆動機構
１８３ａ 加圧タンク
１８３ｆ 制御部
１８４ａ 車軸

Claims (9)

1. 圧力差により内部に収容した溶融金属を外部に送ることができる容器と、
   前記容器を昇降及び上下方向を回転軸として回転可能に保持する保持部と、前記保持部を昇降及び上下方向を回転軸として回転駆動する駆動部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段による計測結果に基づき、前記調圧機構による調圧を制御する手段とを備えた車両と
   を具備し、
   前記制御手段は、前記車両において操作されるものとして設けられていることを特徴とする金属供給システム。
2. 請求項１に記載の金属供給システムにおいて、
   前記調圧機構は加圧気体を収容することができる加圧タンクを備えたことを特徴とする金属供給システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の金属供給システムにおいて、
   前記容器は、
   内面が断熱材に覆われた気密なフレームと、
   前記容器内の底部から外部へ連通した第１の配管と、
   前記容器の内部を加圧または復圧を行う第２の配管と
   を具備したことを特徴とする金属供給システム。
4. 請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の金属供給システムにおいて、
   前記容器を一時的に保持することができ、前記車両の保持部との間で直接的に容器の受け渡しを行うことができる第２のパレットを更に具備することを特徴とする金属供給システム。
5. ユースポイントを有する第１の工場と、
   金属を溶解して容器に収容する手段を有する第２の工場と、
   前記第２の工場と前記第１の工場との間で前記容器を配送する手段と、
   前記容器を昇降及び上下方向を回転軸として回転可能に保持する保持部に搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給する車両と、
   前記容器を前記保持部に搭載する手段と
   を具備し、
   前記車両は、前記保持部を昇降及び上下方向を回転軸として回転駆動する駆動部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段による計測結果に基づき、前記調圧機構による調圧を制御する手段とを有することを特徴とする金属供給システム。
6. 第２の工場で金属を溶解して容器に収容し、
   前記容器をユースポイントを有する第１の工場へ配送し、
   前記容器を車両の当該容器を昇降及び上下方向を回転軸として回転可能に保持する保持部に移し、
   前記容器を前記保持部に搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給し、
   前記車両は、前記保持部を昇降及び上下方向を回転軸として回転駆動する駆動部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段による計測結果に基づき、前記調圧機構による調圧を制御する手段とを有し、
   前記溶融金属の供給は、前記計測する手段により前記保持部により保持された容器の重 量が所定重量減少したか否かを検出し、前記所定重量の減少が検出された場合に前記調圧機構による加圧を停止するように制御するものであることを特徴とする金属供給方法。
7. 圧力差により内部に収容した溶融金属を外部に送ることができる容器と、
   前記容器の内部を調圧する調圧機構を備えたパレットと、
   前記パレットを昇降する昇降機構を備えた車両と
   を具備したことを特徴とする金属供給システム。
8. ユースポイントを有する第１の工場と、
   金属を溶解して容器に収容する手段を有する第２の工場と、
   前記第２の工場と前記第１の工場との間で前記容器を配送する手段と、
   前記容器を当該容器の内部を調圧する調圧機構を備えたパレットに搭載する手段と、
   前記容器を前記パレットに搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給する車両と
   を具備したことを特徴とする金属供給システム。
9. 第２の工場で金属を溶解して容器に収容し、
   前記容器をユースポイントを有する第１の工場へ配送し、
   前記容器を当該容器の内部を調圧する調圧機構を備えたパレットに移し、
   前記容器を前記パレットに搭載した状態で前記ユースポイントに配送して前記溶融金属を供給する
   ことを特徴とする金属供給方法。

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