熔解作业装置和熔解作业方法与流程

本发明涉及熔解作业装置和熔解作业方法。

背景技术：

从以往以来，广泛地进行通过熔解炉熔解金属而变为熔融金属、使熔融金属流入模具并固化成目标形状的铸造。

在专利文献1中，公开了用于金属的熔解的感应熔解炉。

在使用如专利文献1所公开的熔解炉来熔解金属时，进行熔融金属的温度测定、作为通过熔解而从金属中分离出的杂质等的炉渣(slag)的去除、用于熔融金属的成分调整的辅助材料投入、以及获取熔解后的金属的分析用试料的采样等各种作业。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平7-280450号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

熔解炉的周围温度非常高。此外，例如在坩锅型熔解炉的炉渣的去除中，虽存在有通过作业人员将圆棒的前端插入熔解炉内、使炉渣附着于圆棒并拉起从而进行炉渣的去除这样的情况，但由于炉渣较重，因此，会对作业人员造成负担。

如此，作业人员直接接近熔解炉以进行的作业为高温作业，且为重劳动。因此，期望降低作业人员的负担。

本发明所要解决的技术问题是，提供在作业人员不接近熔解炉的情况下能够容易地实现对熔解炉的作业的熔解作业装置和熔解作业方法。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题，本发明采用以下的方案。即，本发明提供对在熔解炉内熔解材料而得到的熔融金属进行作业的熔解作业装置，该熔解作业装置包括驱动机构、以及通过该驱动机构来操作的多个作业工具，所述驱动机构能在所述熔解炉上的任意位置将所述作业工具在任意方向上移动。

此外，本发明提供对在熔解炉内熔解材料而得到的熔融金属进行作业的熔解作业方法，该熔解作业方法中，将多个作业工具中的任意的所述作业工具固定于驱动机构，并且在通过所述驱动机构使所述作业工具在所述熔解炉上的任意位置下降，来移动到任意位置，然后，通过所述驱动机构使所述作业工具上升。

发明效果

根据本发明，可提供在作业人员不接近熔解炉的情况下能容易地实现对熔解炉的作业的熔解作业装置和熔解作业方法。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的熔解设备的示意性俯视图。

图2是上述熔解设备的侧视图。

图3是上述熔解设备中的熔解炉的纵向剖视图。

图4是上述熔解设备中的驱动机构的侧视图。

图5是上述驱动机构的手腕部和作业工具支架的图，图5(a)是主视图，图5(b)是侧视图。

图6是上述熔解设备中的熔解作业装置的框图。

图7是上述熔解作业装置的液面检测工具的侧视图。

图8是上述液面检测工具中2根电极的长度相等的情况的说明图。

图9是使用了上述液面检测工具的液面检测的说明图。

图10是上述熔解作业装置的采样工具的图，图10(a)是主视图，图10(b)是样本生成部的立体图。

图11是使用了上述采样工具的采样的说明图。

图12是上述熔解作业装置的温度测定工具的侧视图。

图13(a)～图13(e)分别是上述熔解作业装置的第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具的侧视图。

图14(a)～图14(e)分别是上述第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具的炉渣去除部的立体图。

图15是使用了上述第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具的炉渣去除的说明图。

图16是使用了上述第3炉渣去除工具的炉渣去除的说明图。

图17是使用了上述第4炉渣去除工具的炉渣去除的说明图。

图18是使用了上述第5炉渣去除工具的炉渣去除的说明图。

图19是上述熔解作业装置的辅助材料投入工具的侧视图。

图20是说明使用了上述熔解作业装置的熔解作业方法的流程图。

图21是说明上述熔解作业方法中的炉渣去除方法的流程图。

图22是上述实施方式的第1变形例中的熔解作业装置的框图。

图23是上述实施方式的第2变形例中的熔解作业装置的框图。

图24是上述实施方式的第3变形例中的熔解作业装置的框图。

图25是上述实施方式的炉渣去除工具的变形例的立体图。

图26是上述实施方式的炉渣去除工具的变形例的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。

本实施方式中的熔解作业装置包括驱动机构、和通过驱动机构来操作的多个作业工具，驱动机构能够在熔解炉上的任意位置在任意方向上移动作业工具。

图1是具备本实施方式中的熔解作业装置的熔解设备1的示意性俯视图。图2是熔解设备1的侧视图。

熔解设备1为例如熔解碎屑等金属而变为熔融金属的设备，在本实施方式中，特别地为熔解铸钢的设备。熔解设备1包括熔解炉2，以用于熔解金属。

图3是熔解炉2的纵向剖视图。熔解炉2包括被设置为轴线cm沿着上下方向延伸的圆筒状的侧壁2e、和被设置为将侧壁2e的下侧的开口堵住的底壁2f。利用这些侧壁2e和底壁2f，来形成金属被投入并且被熔解的内部空间2g。侧壁2e和底壁2f的形成内部空间2g的内侧表面2c附近特别地由例如氧化铝-氧化镁等耐热性高的材料形成。

在本实施方式中，熔解炉2为感应炉，并且通过使电流流过被设置在侧壁2e的外周的例如线圈等未图示的导体从而产生感应电流，由此熔解金属。

在熔解炉2的上端设置有出液口2a和出渣口2b。

出液口2a被设置为在圆筒形状的半径方向上朝向外侧突出。例如以在出液口2a的下方设置未图示的浇桶的状态，将熔解炉2朝向出液口2a的方向倾斜，从而经由出液口2a取出熔解后的金属。

如使用图18在后文中说明的那样，设置出渣口2b以用于将作为通过熔解而从金属中分离出的杂质等的炉渣从熔解炉2排出。在熔解炉2的侧壁2e，在出渣口2b的附近形成有内侧表面2c的表面倾斜的倾斜部2d。

熔解炉2通过设置于其自身的未图示的倾动装置，向出液口2a和出渣口2b的方向倾斜。

熔解设备1包括用于对从熔解炉2去除的炉渣进行贮存的炉渣废弃箱3。

熔解设备1包括对在熔解炉2内熔解材料而得到的熔融金属进行作业的熔解作业装置10。

熔解作业装置10包括驱动装置11、控制装置12、作业工具支架13、作业工具14、探针支架15、辅助材料计量机16、斜槽17以及铸块接收纳器18。此外，熔解作业装置10包括使用图6在后文说明的教导盒(teachpendant)19和输入装置20。

熔解作业装置10使用它们来进行熔融金属的温度测定、作为通过熔解而从金属中分离出的杂质等的炉渣的去除、用于熔融金属的成分调整的辅助材料投入、以及获取熔解后的金属的分析用试料的采样等各种作业。

图4是熔解设备10中的驱动机构11的侧视图。在本实施方式中，驱动机构11为例如6轴机器人等机械臂。驱动机构11包括台座11a、基部11b、长尺寸的下臂部11d和上臂部11f、以及手腕部11h。

台座11a被固定在地板面fl。基部11b相对于台座11a在水平面内可自由旋转地被设置于台座11a上。

下臂部11d被设置成一端通过第1轴部11c与基部11b相连接、并能够以第1轴部11c为中心相对于基部11b在上下方向上旋转。

上臂部11f的一端通过第2轴部11e与下臂部11d的另一端相连接。由此，上臂部11f被设置为能够以第2轴部11e为中心相对于下臂部11d在上下方向上旋转。

手腕部11h通过手腕连接部11g与上臂部11f的另一端相连接。手腕连接部11g为能使手腕部11h相对于上臂部11f弯曲、或绕上臂部11f的轴线旋转的结构。

图5(a)为驱动机构11的手腕部11h和后文说明的作业工具支架13的主视图，图5(b)为侧视图。

在手腕部11h的前端，握持部11j被设置为绕着手腕部11h的轴线可自由旋转。

在握持部11j设置有以2个为1组所组合的总计2组握持前端部11l。在握持前端部11l的各组中，2个握持前端部11l被设置为彼此相对并且彼此可自由分离。各握持前端部11l形成为前端侧朝向相对的握持前端部11l的方向弯曲这样的形状。由此，在各组中，握持前端部11l的弯曲的部分的前端即内端11m彼此被设置为彼此相对。

在内端11m形成有缺口11n。如后述那样，驱动机构11的手腕部11h为握持构成作业工具14的长尺寸的杆的结构。缺口11n被形成为如下的形状：在相对的握持前端部11l相互接近时，相对的2个握持前端部11l的缺口11n的表面与杆的外周相接触，从而能牢固地握持杆。

驱动机构11被下文中说明的控制装置12控制，能在熔解炉2上的任意位置使作业工具14在包含上下方向的任意方向上移动。

图6是熔解作业装置10的框图。控制装置12与驱动机构11、教导盒19和输入装置20相连接。

控制装置12中存储有由教导盒19所生成的程序。即，作业人员经由教导盒19来例如实际上使驱动机构11进行动作从而进行教导，控制装置12学习并且记录该动作，由此，控制装置12内存储有驱动机构11的动作。控制装置12通过例如重现利用教导而学习到的动作，来对驱动机构11进行驱动控制。

如此，驱动机构11由控制装置12、更详细地由利用教导而生成并被记录于控制装置12中的程序来控制。

驱动机构11有时需进行需要精细的动作的作业。

此外，驱动机构11有时也需进行强烈地依靠作业人员对熔解炉2内的状况进行观察而得到的结果的作业。例如，如上述那样，驱动机构11执行对漂浮在熔融金属的液面的炉渣的去除。炉渣出现于熔融金属的液面的不特定的位置。此外，炉渣所出现的时机、量依赖于周围环境、被投入的金属的质量、纯度等各种主要原因而变动。因此，只通过仅利用教导而生成的程序来对驱动机构11进行控制，并不容易充分地去除炉渣。

为了在不依赖于教导的情况下执行如此的需要精细动作的作业、或依赖于作业人员的判断的作业，设置有输入装置20。在作业人员对输入装置20进行操作时，驱动机构11通过朝向输入装置20的输入来被远程操作。即，作业人员可经由控制装置12来直接远程操作驱动机构11。

在以下的说明中，在记载为控制装置12对驱动机构11进行控制时，不仅包含通过被存储于控制装置12内的利用教导所生成的程序来对驱动机构11进行控制的情况，还包含作业人员经由输入装置20和控制装置12来对驱动机构11进行远程操作的情况。

在本实施方式中，更具体而言，虽假设熔融金属的温度测定、辅助材料投入、采样、和在后文中说明的熔融金属的液面的高度位置的检测通过利用教导所生成的程序来执行，而炉渣的去除通过将远程操作、或程序与远程操作进行组合并适当地切换来执行，但当然不限于此。

在进行上述的各作业时控制装置12实际进行的控制动作在对构成熔解作业装置10的各部位进行说明时，与该部位对应地进行说明。

控制装置12被构成为可以掌握驱动机构11的各可动部分的旋转量、移动量。由此，控制装置12可以准确地掌握驱动机构11现在的姿势，即手腕部11h的空间位置。因此，例如通过手腕部11h来始终握持作业工具14的杆的被确定的位置，从而能掌握被设置于作业工具14的前端的执行各种作业的部分的空间位置。

控制装置12、教导盒19以及输入装置20被设置为与驱动机构11相分离。

如图1所示，作业工具支架13被设置在驱动机构11的附近。如图5各图所示，作业工具支架13具备脚部13a、基部13b、以及作业工具支撑部13c。

基部13b是具备与后述的作业工具14的各个杆相对应的长度的矩形形状的板体，该板体与地板面fl大致平行地被定位，并利用脚部13a被固定在地板面fl上。

在基部13b的上侧，多个作业工具支撑部13c被设置成在基部13b的长度方向上相互分离。作业工具支撑部13c被形成为大致矩形，被定位成在上下方向上延伸，并且下侧的侧边被接合到基部13b的上表面。

在作业工具支撑部13c的上侧的侧边设置有缺口13d。缺口13d被形成为比在后文中说明的作业工具14的杆的外径要大。如图5各图所示，作业工具14在未被使用时，被载置在作业工具支架13上，以使得杆跨各作业工具支撑部13c且被收纳于在各作业工具支撑部13c所形成的切口13d。控制装置12对驱动机构11进行控制，利用把持部11j对被载置在该作业工具支架13上的作业工具14进行握持并举起以执行作业，在作业结束后将作业工具14再次载置在作业工具支架13上。

如图1所示的探针支架15为保管在后文中说明的在熔融金属的温度测定时使用的温度计的替换探针的支架。

辅助材料计量机16在后文中说明的辅助材料投入时，对辅助材料进行自动计量，并排出一定量的辅助材料。

斜槽17是通过自重来自动传送由采样而生成的铸锭的滑台。

如图2所示，斜槽17由支撑台17c支撑而被设置，以使得一个端部17a定位在熔解炉2侧，并且另一个端部17b定位在控制装置12侧。熔解炉2侧的一个端部17a被定位成比另一个端部17b要高。

在斜槽17的另一个端部17b的下方设置有铸锭接收容器18。

熔解作业装置10具备通过驱动机构11被操作的多个作业工具14。多个作业工具14包括以下按顺序说明的液面检测工具30、采样工具40、温度测定工具50、第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具(炉渣去除工具)60、70、80、90、100、以及辅助材料投入工具110。

首先，对液面检测工具30进行说明。图7是液面检测工具30的侧视图。液面检测工具30具备杆31、以及被设置于杆31的前端并检测熔融金属的液面的高度位置的液面检测部32。熔解作业装置10使用液面检测工具30来检测熔融金属的液面的高度位置。

作为熔解炉中的作业，如已说明的那样，可列举出熔融金属的温度测定、炉渣的去除、辅助材料投入、以及采样等。通过以熔融金属的液面的高度作为基准来使驱动机构11的握持部11j所握持的作业工具14的前端比液面更深地埋没至熔融金属内，从而进行这些作业中除了辅助材料投入以外的作业。在作业人员自己进行这些作业的情况下，由于能够始终以目视来识别作业工具14的前端与熔融金属的液面之间的相对位置关系，因而无需通过仪器等来测定熔融金属的液面的高度位置。

然而，对于驱动机构11，特别是在通过利用教导所生成的程序来控制而非通过由输入装置20进行的远程操作来控制时，驱动机构11、控制装置12本身无法识别作业工具14的前端与熔融金属的液面之间的相对位置关系。因此，为了执行上述作业，需要使液面的高度位置始终维持固定并将高度位置作为固定值存储在控制装置12内，或者使得能利用某些手段来始终检测液面的高度位置。

这里，由于以下的理由，并不容易将熔融金属的液面的高度位置保持在固定的位置。首先，特别是在所投入的金属为碎屑的情况等之下，并不容易为了将熔融金属的液面的高度位置保持为固定而始终将一定的金属投入至熔解炉2内。此外，熔解炉2的内侧表面2c由于通过对熔融金属的搅拌、相对于内侧表面2c的化学反应等而一点点地被削去，因此内部空间2g会伴随着重复进行熔解而增大。即，即便假设可始终将一定的金属投入熔解炉2内，熔融金属的液面的高度位置也会伴随着重复进行金属的熔解而一点点地变化。

因此，在本熔解作业装置10中，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在通过驱动机构11来执行各种作业之前，对熔融金属的液面的高度位置进行检测。

液面检测工具30的液面检测部32包括棒状的第1电极33和第2电极34。第1电极33和第2电极34在本实施方式中以由一般结构用轧制钢材所形成的的圆棒为基础来制作，但是并不限于此，只要是导电材料就能够适用。

此外，液面检测部32包括与第1电极33和第2电极34中的各个的杆31侧的端部相连接的第1导线35和第2导线36。第1导线35和第2导线36的未与第1电极33和第2电极34相连接的未图示的端部例如与电流传感器等相连接。由此，在第1电极33与第2电极34之间导通有电流的情况下，成为能够检测出该电流的构成。

熔解作业装置10在熔解炉2上的任意位置使液面检测工具30在包含上下方向的任意方向上移动。

更详细而言，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在将液面检测工具30的杆31定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近以握持杆31。控制装置12对驱动机构11进行控制，以使第1电极33和第2电极34的从杆31突出的前端朝向下侧，并使液面检测工具30移动以定位在熔解炉2上的任意位置，然后使液面检测工具30朝向熔解炉2中的熔融金属下降。

这里，由于熔解炉2内的熔融金属为具有导电性的金属，因此在第1电极33和第2电极34下降的同时前端均接触熔融金属的时刻，电流经由第1导线35和第2导线36流过。该电流由上述电流传感器等检测出。控制装置12基于电流被检测出的时刻的驱动机构11的状态、例如各可动部的旋转量、移动量等，来对该时刻的第1电极33和第2电极34的前端的位置进行运算，从而检测出熔融金属的液面的高度位置并进行存储。

在本实施方式中，第1电极33被设置为比第2电极34更长地从杆31突出。为了说明该理由，对2个电极从杆突出的长度相同的情况进行说明。图8是2根电极38的长度相等的情况下的液面检测工具37的说明图。

如上所述，炉渣s出现于熔融金属l的液面的不特定的位置。在2个电极38从杆突出的长度相同的情况下，在使杆朝下方移动时，可能2个电极38同时与炉渣s相接触。炉渣s由于不导通电流，因此在该时刻电流不流过电极38间。

这里，在炉渣s的层中，虽然下侧由于面向熔融金属l而因此较热并且较柔软，但是上侧与空气接触从而冷却并且变硬。因此，即便使得杆进一步朝下方移动，电极38也会与该坚硬的炉渣s的表面相抵接，并且使电极38朝下方移动从而推压炉渣s的力会被分散在2个电极38上。因此，如图8所示的那样，有时电极38的前端无法破坏炉渣s的层。其结果是，可能炉渣s的层朝下方弯曲，电极38的前端位于比熔融金属l的液面的高度位置更下方。

若使杆进一步朝向下方移动、并且电极38的前端推压炉渣s的表面的力高于炉渣s的上表面的硬度，则2个电极38均突破炉渣s从而没入熔融金属l内，电流流过电极38间。然而，如上所述，在该时刻，由于电极38的前端已经移动至比熔融金属l的液面的高度位置更下方，因此，所检测出的熔融金属l的液面的高度位置变为比原本的高度位置更下方的位置。

如此，在上述那样的2根电极38的长度相等的情况下的液面检测工具37中，可能将比实际的熔融金属l的液面的高度位置要低的位置检测作为液面的高度位置。因此，在以该高度位置为基准来执行后续的作业的情况下，有可能控制装置12进行控制，以使得使驱动机构11所握持的作业工具14没入熔解炉2的熔融金属内达所需以上的深度。

为了抑制因上述那样的主要原因而可能产生的熔融金属l的高度位置的检测误差，在本实施方式的液面检测工具30中，第1电极33被设置为比第2电极34更长地从杆31突出。图9是使用了这样的液面检测工具30的液面检测的说明图。

首先，如图9(a)所示，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得将第1电极33和第2电极34从杆31突出的前端定位在下侧。

然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使液面检测工具30朝向熔解炉2中的熔融金属l下降。前端从杆31更长地突出的第1电极33首先与炉渣s的表面相抵接。若使液面检测工具30进一步朝向下方移动，则由于使液面检测工具30朝下方移动的力会集中在第1电极33的前端，因此如图9(b)所示的那样，第1电极33的前端会容易地突破炉渣s的层，从而液面b露出至外部气体。

若控制装置12控制驱动机构11以使液面检测工具30进一步朝向下方移动，则如图9(c)所示，第2电极34的前端与该露出的液面b相接触，从而电流流过第1电极33与第2电极34之间。控制装置12检测出该电流，并根据该时刻的驱动机构11的状态等来对该时刻的第1电极33和第2电极34的前端位置进行运算，从而检测出熔融金属l的液面b的高度位置并进行存储。

在检测出熔融金属l的液面b的高度位置然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，使液面检测工具30上升，使液面检测工具30朝向作业工具支架13附近移动，并在作业工具支架13上的规定的位置，对液面检测工具30进行定位以使得杆31变为水平。然后，控制装置12进行控制，以使得握持前端部11l打开从而释放液面检测工具30，从而将液面检测工具30返还至作业工具支架13。

如上所述，由于更长地突出的第1电极33首先与炉渣s相抵接从而破坏炉渣s的层，并且第2电极34与露出的液面b相抵接，因此可以抑制因炉渣s所导致的熔融金属l的高度位置的检测误差。

第1电极33优选为比第2电极34要突出例如3cm以上，以使得直至第1电极33将炉渣s的层破坏为止，第2电极34都不会到达液面b的高度位置。

此外，由于使第2电极34与通过第1电极33将炉渣s的层破坏而露出的液面b相抵接，因此第1电极33与第2电极34之间的距离优选为在2～3cm左右以下。

接着，对采样工具40进行说明。图10(a)是熔解作业装置10的采样工具40的侧视图。采样工具40包括杆41、和被设置在杆41的前端并且捞起熔融金属从而生成铸锭的样本生成部42。熔解作业装置10使用采样工具40来生成熔解的金属的分析用试料即铸锭。

一般情况下，采样大多通过以柄勺等将熔融金属捞起并流入模具来进行。

这里，在本实施方式中，熔解设备1熔解铸钢。铸钢凝固温度高，且若不迅速地进行从熔解炉2用柄勺捞起并将其流入模具为止的一系列作业，则可能在流入模具之前就立刻冷却从而凝固。特别地，由于驱动机构11无法如人类般迅速地进行作业，因而，通过本实施方式的机械臂等驱动机构11来在直到铸钢凝固为止的短时间内使熔融金属流入模具并不容易。

因此，在本实施方式中，不使熔融金属流入模具中，取而代之的是基于铸钢容易冷却的特性从而在从熔解炉2捞起的状态下使得熔融金属冷却从而凝固。

图10(b)是样本生成部42的立体图。样本生成部42被形成为大致圆柱状，将一个底面设为上表面42d，并且与杆41杆相结合，以使得杆41与该上表面42d正交。样本生成部42在上表面42d具备凹部42a。由该凹部42a的表面所形成的内部空间42e在从与上表面42d平行的平面剖视时的截面积随着从凹部42a的底面42c向开口部42b而逐渐扩大。如此，凹部42a被形成为开口部42b比底面42c要大的锥状。

样本生成部42由热传导率高的材料、例如碳所形成。

图11是使用了采样工具40的采样的说明图。

为了抑制炉渣对采样工具40的附着，因而优选为在预先进行后文中说明的炉渣去除然后执行采样。

熔解作业装置10在熔解炉2上的任意位置使采样工具40在包含上下方向的任意方向上移动。

更详细而言，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在将采样工具40的杆41定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近，以握持杆41。如图11(a)所示，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得样本生成部42朝向下侧，使采样工具40移动并定位在熔解炉2上的任意位置，然后，使采样工具40相对于垂直方向倾斜，并使采样工具40朝向熔解炉2中的熔融金属下降。

这里，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得至少样本生成部42的上表面42d下降至比预先通过液面检测工具30测定出的熔融金属l的液面b的高度位置要靠下的位置。

然后，如图11(b)所示，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使采样工具40上升并且在凹部42a内捞起熔融金属l。

此时，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在维持杆41相对于垂直方向倾斜的状态下使采样工具40上升。通过设为使杆41维持倾斜的状态，从而使凹部42a内的熔融金属l的量为凹部42a的例如8～9成左右，以使得熔融金属l难以残留在上表面42d上。由此，抑制熔融金属l在上表面42d上凝固，从而抑制由于在上表面42d上凝固的金属贴附在上表面42d而造成金属难以从样本生成部42取出。然后，使采样工具40的角度为垂直，从而使凹部42a内的熔融金属l的液面为与上表面42d大致平行。

如上述那样，样本生成部42由热导率高的材料形成，另外，并且在本实施方式中，熔融金属l为凝固温度高的铸钢，因此，被捞起的熔融金属l立刻被冷却从而凝固。由于凝固的金属会收缩，因此，在凹部42a的表面与凝固的金属之间产生微小的空间，进一步地，通过被形成为锥状的凹部42a的拔模斜度的效果，金属从凹部42a的表面分离。

在该状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得采样工具40移动至图1、图2所示的斜槽17的附近为止。然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使采样工具40在上下方向上反转，并且将样本生成部42的上表面42d定位成在斜槽17的熔解炉2侧的一个端部17a的正上方朝向下方。如此一来，金属便落下至斜槽17的一个端部17a上。

落下的金属在控制装置12的方向上在斜槽17上滑动，从另一个端部17b向铸锭接收容器18落下。落下的金属被利用作为图11(c)所示的铸锭120。

在使铸锭120朝向滑运道17落下后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使采样工具40向作业工具支架13附近移动并且定位为在作业工具支架13上的规定的位置杆41为水平。然后，进行控制，以使得握持前端部11l打开从而释放采样工具40，从而将采样工具40返还到作业工具支架13。

接着，对温度测定工具50进行说明。图12是熔解作业装置10的温度测定工具50的侧视图。温度测定工具50包括接温度计主体51、探针52、以及连接温度计主体51与探针52的连接构件53。熔解作业装置10使用该温度测定工具50来检测熔融金属l的温度。

在图12中，连接构件53虽然被弯曲地形成，但也可以被形成为不具有弯曲部的直线状。

熔解作业装置10在熔解炉2上的任意位置使温度测定工具50在包含上下方向的任意方向上移动。

更详细而言，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在将温度测定工具50的温度计主体51或连接构件53定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近，以握持温度测定工具50。控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使探针52朝向下侧，并且使温度测定工具50移动并定位在熔解炉2上的任意位置，然后朝向熔解炉2中的熔融金属下降。

这里，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得至少探针52的前端侧下降至比预先通过液面检测工具30测定出的熔融金属l的液面b的高度位置要靠下的位置。通过在该状态下静止规定的时间，从而测定熔融金属l的温度。

然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使温度测定工具50上升并在远离熔解炉2的作业人员的方向上移动。作业人员确认显示在温度计主体51上的熔融金属温度的测定结果。然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，例如使探针52的角部52a卡在并抵接于作业工具支架13的角部等，从而将温度测定工具50朝向与探针52相反侧、即温度计主体51的方向拉伸。如此一来，因被卡住而造成移动受到限制的探针52从连接构件53脱离，连接构件53的未图示的前端便会露出。控制装置12对驱动机构11进行控制，以使温度测定工具50朝向图1所示的探针支架15移动，并且使连接构件53的前端朝向被设置于探针支架15的新的探针的方向移动并将新的探针52安装在连接构件53。

在探针52被更换之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，使温度测定工具50朝向作业工具支架13附近移动，并且定位在作业工具支架13上的规定的位置。然后，控制装置12进行控制以使得将握持前端部11l打开从而释放温度测定工具50，以将温度测定工具50归还到作业工具支架13。

接着，对第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具(炉渣去除工具)60、70、80、90、100进行说明。图13(a)、(b)、(c)、(d)、(e)分别为熔解作业装置10的第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具60、70、80、90、100的侧视图。第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具60、70、80、90、100包括杆61、71、81、91、101、以及被设置在杆61、71、81、91、101的前端的炉渣去除部62、72、82、92、102。熔解作业装置10使用第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具60、70、80、90、100来去除漂浮于熔融金属的液面b的炉渣。

首先，对第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70进行说明。图14(a)、(b)分别为第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70的炉渣去除部62、72的立体图。

这些炉渣去除部62、72均形成为圆板形，并在圆板的大致中心处与杆61、71相接合，以使得与炉渣去除部62、72正交。

在第2炉渣去除工具70的炉渣去除部72中特别地开设有多个孔72a。

图15是使用了第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70的炉渣去除的说明图。

熔解作业装置10在熔解炉2上的任意位置使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70在包含上下方向的任意方向上移动。

更详细而言，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使在将第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70的杆61、71定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近，以握持杆61、71。如图15(a)所示，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得炉渣去除部62、72朝向下侧，使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70移动并且定位在熔解炉2上的任意位置，然后使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70朝向熔解炉2中的熔融金属下降。

这里，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得至少炉渣去除部62、72的整体下降至比预先通过液面检测工具30测定出的熔融金属l的液面b的高度位置要靠下的位置。

然后，如图15(b)所示，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70上升。此时，漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s通过炉渣去除部62、72的上表面而被捞起。

在将炉渣s置于炉渣去除部62、72的上表面的状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得将第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70移动至图1所示的炉渣废弃箱3的附近，并将炉渣s废弃至炉渣废弃箱3。

控制装置12相对于熔解炉2上的不同水平位置重复执行该一系列的炉渣去除的动作。

在将炉渣s废弃之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70朝向作业工具支架13附近移动，并定位为在作业工具支架13上的规定的位置杆61、71为水平。然后，控制装置12进行控制，以使得握持前端部11l打开从而释放第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70，从而将第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70返还至作业工具支架13。

接着，对第3炉渣去除工具80进行说明。图14(c)是第3炉渣去除工具80的炉渣去除部82的立体图。

炉渣去除部82在杆81的轴线方向cr上具有规定的长度，在轴线周围包括炉渣附着部82a。更详细而言，炉渣去除部82形成为在杆81的轴线方向cr上遍及规定的长度地延伸的圆柱形。如接着所说明的那样，该圆柱形的侧面82a以及与杆81相反侧的底面82b作为附着炉渣的炉渣附着部82a、82b发挥功能。

图16是使用了第3炉渣去除工具80的炉渣去除的说明图。

熔解作业装置10在熔解炉2上的任意位置使第3炉渣去除工具80在包含上下方向的任意方向上移动。

更详细而言，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在将第3炉渣去除工具80的杆81定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近，以握持杆81。如图16(a)所示，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得炉渣去除部82朝向下侧，使第3炉渣去除工具80在水平方向上移动并且定位在熔解炉2上的任意位置，然后使第3炉渣去除工具80朝向熔解炉2中的熔融金属下降。

这里，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得至少炉渣去除部82的底面82b侧下降到比预先通过液面检测工具30测定出的熔融金属l的液面b的高度位置要靠下的位置。

然后，如图16(b)所示，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使第3炉渣去除工具80上升。此时，漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s附着在炉渣去除部82的侧面82a及底面82b，并且从熔解炉2被排出。

在使炉渣s附着于炉渣去除部82的状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得将第3炉渣去除工具80移动到图1所示的炉渣废弃箱3的附近，并且将炉渣s废弃到炉渣废弃箱3。

控制装置12相对于熔解炉2上的不同水平位置重复执行该一系列的炉渣去除的动作。

在将炉渣s废弃之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使第3炉渣去除工具80朝向作业工具支架13附近移动，并定位为在作业工具支架13上的规定的位置杆81为水平。然后，控制装置12进行控制以使得将握持前端部11l打开从而释放第3炉渣去除工具80，以将第3炉渣去除工具80归还到作业工具支架13。

接着，对第4炉渣去除工具90进行说明。图14(d)是第4炉渣去除工具90的炉渣去除部92的立体图。

炉渣去除部92在杆91的轴线方向cr上具有规定的长度，在轴线周围包括炉渣附着部92a。更详细而言，炉渣去除部92通过在杆91的轴线方向cr上遍及规定的长度地相互隔开间隔地设置多个圆板92a来形成。如在后文中说明的那样，该多个圆板92a作为附着炉渣的炉渣附着部92a发挥功能。在图14(d)中虽示出4片圆板92a，但圆板92a的数量例如可以在2片以上20片以下的范围内适当选择。

在第4炉渣去除工具90中，在杆91的与设置有炉渣去除部92的端部相反侧的端部，如图13(d)所示，设置有驱动部94。驱动部94能够使杆91绕着轴线进行旋转。

在驱动部94，隔着与驱动机构11的2个把持部11j间的间隔大致相同的距离，设置有2个被握持部95。被握持部95例如被形成为将两端弯曲的钢棒的弯曲的两个端部的前端与驱动部94接合。由此，成为通过驱动机构11的2个握持部11j分别握持这些被握持部95、能够将驱动部94固定在驱动机构11这样的构造。

图17是使用了第4炉渣去除工具90的炉渣去除的说明图。

熔解作业装置10在熔解炉2上的任意位置使第4炉渣去除工具90在包含上下方向的任意方向上移动。

更详细而言，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在将被第4炉渣去除工具90的驱动部94上所设置的被握持部95定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近，以握持被握持部95。接着，如图17(a)所示，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得炉渣去除部92朝向下侧，使第4炉渣去除工具90移动并定位在熔解炉2上的任意位置，然后在使得驱动部94进行动作的状态下，使第4炉渣去除工具90朝向熔解炉2中的熔融金属下降。

这里，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得至少炉渣去除部92的前端侧下降至比预先通过液面检测工具30测定出的熔融金属l的液面b的高度位置要靠下的位置。

在该状态下，使驱动部94动作，因此，杆91旋转。在图17(b)中示出炉渣去除部92伴随着杆91的旋转在方向d上、在本实施方式中在顺时针方向上进行旋转的情形。

如此地，在驱动部94使杆91旋转时，驱动机构11通过控制装置12来进行控制，一边维持炉渣去除部92的高度位置，一边在与杆91的旋转方向d相同的旋转方向r上，使第4炉渣去除工具90以被设定在熔解炉2的大致中央的在上下方向上延伸的假想轴线v为中心进行公转。

通过炉渣去除部92的自转和第4炉渣去除工具90的公转，位于炉渣去除部92移动的轨迹附近的漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s被炉渣去除部92所卷取。

然后，如图17(c)所示，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使第4炉渣去除工具90上升。由此，通过炉渣去除部92来卷取的炉渣s被从熔解炉2排出。

在使炉渣s附着于炉渣去除部92的状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得将第4炉渣去除工具90移动到图1所示的炉渣废弃箱3的附近，并将炉渣s废弃到炉渣废弃箱3。

控制装置12将该一系列的炉渣去除的动作重复执行适当的次数。

在将炉渣s废弃之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使第4炉渣去除工具90朝向作业工具支架13附近移动，并定位为在作业工具支架13上的规定的位置杆91为水平。然后，控制装置12进行控制以使得将握持前端部11l打开从而释放第4炉渣去除工具90，并将第4炉渣去除工具90归还到作业工具支架13。

接着，对第5炉渣去除工具100进行说明。图14(e)是第5炉渣去除工具100的炉渣去除部102的立体图。

炉渣去除部102形成为矩形形状，并被设置为该矩形形状的宽度方向与杆101的轴线方向cr一致，并且杆101与一个长边102b相接合。另一个长边102a位于与杆101相反侧。

图18是使用了第5炉渣去除工具100的炉渣去除的说明图。

在通过第5炉渣去除工具100来去除炉渣之前，对熔解炉2的倾动装置进行操作，如图18(a)所示，使熔解炉2朝向出渣口2b的方向倾斜，从而将液面b或炉渣s定位在出渣口2b的倾斜部2d上。

这里，为了对熔解炉2进行倾动，液面b的高度有时为与如使用图9的各图所说明那样的在不使熔解炉2倾动的状态下所测定出的高度不同的数值。因此，在使熔解炉2倾动的状态下，优选为执行如已经说明的那样的熔融金属l的液面b的高度位置的检测。

接着，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在将第5炉渣去除工具100的杆101定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近，以握持杆101。如图18(b)所示，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得炉渣去除部102朝向下侧，使第5炉渣去除工具100移动并定位在熔解炉2上的定位于与熔解炉2的出渣口2b相反侧的出液口2a的附近，然后使第5炉渣去除工100朝向熔解炉2中的熔融金属下降。

然后，如图18(c)所示，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使第5炉渣去除工具100朝向熔解炉2的出渣口2b并且在水平方向上移动。由此，漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s在倾斜部2d的方向上被聚集。

在位于炉渣去除部102的下侧的长边102a与出渣口2b的倾斜部2d接触时，变为所聚集的炉渣s被集中在炉渣去除部102的侧面与倾斜部2d之间的状态。这里，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使将第5炉渣去除工具100沿着倾斜部2d的倾斜在上方和水平方向上移动并将所集中的炉渣s从出渣口2b朝向熔解炉2的外部排出。

在将炉渣s废弃之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，使第5炉渣去除工具100朝向作业工具支架13附近移动，并定位为在作业工具支架13上的规定的位置杆101为水平。然后，控制装置12进行控制，以使得握持前端部11l打开从而释放第5炉渣去除工具100，从而将第5炉渣去除工具100返还至作业工具支架13。

接着，对辅助材料投入工具110进行说明。图19是熔解作业装置10的辅助材料投入工具110的侧视图。辅助材料投入工具110具备杆111、和被设置于杆111的前端并能够将辅助材料载置于其上的辅助材料载置部112。熔解作业装置10使用辅助材料投入工具110，来将用于熔融金属的成分调整的辅助材料投入熔解炉2内。

辅助材料载置部112为例如勺子的前端那样的具备凹部112a的板材。辅助材料载置部112被设置为凹部112a的凹陷的方向与杆11l的轴线方向cr正交。

控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在将辅助材料投入工具110的杆111定位在驱动机构11的各握持部11j的相对的握持前端部11l的切口11n之间的状态下，使握持前端部11l相互接近，以握持杆111。控制装置12对驱动机构11进行控制，以使一边保持辅助材料投入工具110的姿势以使得杆111为大致水平，一边将辅助材料载置部112朝向图1所示的辅助材料计量机16附近移动，并将由辅助材料计量机16所自动计量并排出的一定量的辅助材料载置至凹部112a内。

在该状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，将辅助材料载置部112移动并定位在熔解炉2的上方，并且使杆111倾斜以将凹部112a中的辅助材料投入至熔解炉2的熔融金属l内。

在投入辅助材料之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，使辅助材料投入工具110朝向作业工具支架13附近移动，并定位为在作业工具支架13上的规定的位置杆111为水平。然后，控制装置12进行控制以使将握持前端部11l打开从而释放辅助材料投入工具110，以将辅助材料投入工具110归还至作业工具支架13。

接着，对使用熔解设备1来熔解金属的方法进行说明。

首先，从碎屑堆场等搬运作为熔解对象的金属，投入到熔解炉2。

然后，利用熔解炉2来熔解金属。

若金属的熔解进行，则使用已经说明的熔解作业装置10根据在下文中说明的熔解作业方法来执行熔解作业。

在本实施方式中，熔解作业包含熔融金属的液面的高度位置的检测、熔融金属的温度测定、炉渣的去除、辅助材料投入、采样。

在这些各种作业之中，最开始执行熔融金属的液面的高度位置的检测。然后，大致按照采样、炉渣的去除、辅助材料投入、以及熔融金属的温度测定这一顺序来执行，并且根据需要以不同的顺序执行。

若金属被熔解，则通过倾动装置来将熔解炉2在出液口2a的方向上倾斜并且倒出熔液。

接着，对使用了熔解作业装置10的熔解作业方法进行说明。图20是说明熔解作业方法的流程图。

本发明中的熔解作业方法为对在熔解炉内熔解材料而得到的熔融金属进行作业的熔解作业方法，该熔解作业方法中，将多个作业工具中的任意的作业工具固定在驱动机构，并在通过驱动机构来使作业工具在熔解炉上的任意位置下降从而移动到任意位置之后，通过驱动机构来使作业工具上升。

若根据作业人员的指示等而开始熔融金属作业(步骤s1)，则首先执行熔融金属的液面的高度位置的检测。

控制装置12对驱动机构11进行控制，以使驱动机构11的手腕部11h朝作业工具支架13上移动从而握持液面检测工具30(步骤s30)。

接着，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得第1电极33和第2电极34的从杆31突出的前端朝向下侧，使液面检测工具30移动以定位在熔解炉2上的任意位置(步骤s31)。

然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使液面检测工具30朝向熔解炉2中的熔融金属下降。如果第1电极33与炉渣s的表面相抵接并且使液面检测工具30进一步向下方移动，则第1电极33的前端容易突破炉渣s的层，从而液面b露出于外部气体。

如果控制装置12控制驱动机构11以使液面检测工具30进一步向下方移动，则第2电极34的前端与该露出的液面b相接触，从而电流流过第1电极33与第2电极34之间。控制装置12检测出该电流，并基于该时刻的驱动机构11的状态等来对该时刻的第1电极33和第2电极34的前端位置进行运算，从而检测出熔融金属l的液面b的高度位置并进行存储(步骤s32)。

如此，在本实施方式的熔解作业方法中，将液面检测工具30固定在驱动机构11，通过驱动机构11来使液面检测工具30下降，从而检测出液面b的高度位置。

在检测出熔融金属l的液面b的高度位置之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，使液面检测工具30上升(步骤s33)。

控制装置12对驱动机构11进行控制，以使液面检测工具30朝向作业工具支架13附近移动，并定位为在作业工具支架13上的规定的位置杆31为水平。然后，控制装置12进行控制，以使得握持前端部11l打开从而释放液面检测工具30，从而将液面检测工具30返还到作业工具支架13(步骤s34)。

接着，作业人员或者控制装置12从采样、炉渣的去除、辅助材投入、以及熔融金属的温度测定中选择接下来所执行的作业(步骤s2)。

首先，控制装置12判定所选择的作业是否为采样(步骤s3)。在所选择的作业是采样的情况下(步骤s3的“是”)，则转移到以下说明的步骤s40。在所选择的作业不是采样的情况下(步骤s3的“否”)，则转移到下文中说明的步骤s4。

在所选择的作业为采样的情况下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使驱动机构11的手腕部11h朝作业工具支架13上移动从而握持采样工具40(步骤s40)。

控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得样本生成部42朝向下侧，使采样工具40移动从而定位于熔解炉2上的任意位置(步骤s41)，使采样工具40相对于垂直方向倾斜，并且使采样工具40朝向熔解炉2中的熔融金属下降(步骤s42)。

然后，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使采样工具40上升，并且在凹部42a内捞起熔融金属l。此时，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得在维持杆41相对于垂直方向倾斜的状态下使采样工具40上升。然后，使得采样工具40的角度为垂直，使得凹部42a内的熔融金属l的液面为与上表面42d大致平行(步骤s43)。

样本生成部42由热导率高的材料形成，并且在本实施方式中由于熔融金属l为凝固温度高的铸钢，因此所捞起的熔融金属l立刻被冷却从而凝固。

在该状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得采样工具40移动至斜槽17的附近为止。然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使取样工具40在上下方向上反转，从而定位成样本生成部42的上表面42d在斜槽17的位于熔解炉2侧的一个端部17a的正上方朝向下方。如此一来，金属便落下至斜槽17的一个端部17a上(步骤s44)。

如此，在本实施方式的熔解作业方法中，将采样工具40固定在驱动机构11，通过驱动机构11来使采样工具40下降以捞起熔融金属。

然后，转移到下文中说明的步骤s7。

在所选择的作业并非采样的情况下，控制装置12判定所选择的作业是否为炉渣去除(步骤s4)。在所选择的作业是炉渣去除的情况下(步骤s4的“是”)，则转移到以下说明的步骤s11。在所选择的作业并非炉渣去除的情况下(步骤s4的“否”)，则转移到在下文中说明的步骤s5。图21是说明炉渣去除方法(步骤s11)的流程图。

本实施方式中的炉渣去除方法将炉渣去除工具固定在驱动机构，通过驱动机构在熔解炉上的任意位置使炉渣去除工具下降从而将炉渣去除部仅没入熔融金属达规定的深度，并且通过驱动机构使炉渣去除工具上升。

如果开始炉渣去除(步骤s12)，则作业人员选择是否通过控制装置12来自动地进行炉渣去除作业，即，选择是控制装置12通过利用教导而生成的程序来自动控制驱动机构11、还是作业人员经由输入装置20和控制装置12来对驱动机构11进行远程操作(步骤s13)。如已经说明的那样，在以下的说明中，无论在哪种情况下，都记载为控制装置12对驱动机构11进行控制。

在步骤s13中，在选择自动控制的情况下，到炉渣去除作业结束为止的作业基本上会自动地被执行，但例如在炉渣s位于难以利用自动控制来去除的位置时等，作业人员也可暂时经由控制装置12对驱动机构11进行远程操作。相反，在选择远程操作的情况下，作业人员也可在判断为可交由自动控制的情况下转移至自动控制。

接着，作业人员通过控制装置12，选择用于炉渣去除的工具并进行握持(步骤s14)。即，选择使用第1炉渣去除工具～第5炉渣去除工具(炉渣去除工具)60、70、80、90、100中的任一个，并且控制装置12基于此，来对驱动机构11进行控制，以使得使驱动机构11的手腕部11h水平移动到作业工具支架13上，并握持所指示的炉渣去除工具60、70、80、90、100。

接着，控制装置12判定所选择的炉渣去除工具是否为第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70(步骤s15)。在所选择的炉渣去除工具为第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70的情况下(步骤s15的“是”)，转移到以下说明的步骤s60。在并非为第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70的情况下(步骤s15的“否”)，转移至在下文中说明的步骤s16。

在所选择的炉渣去除工具为第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70的情况下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使炉渣去除部62、72朝向下侧，使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70移动并定位在熔解炉2上的任意位置(步骤s60)，然后使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70朝向熔解炉2中的熔融金属下降(步骤s61)。

然后，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70上升。此时，漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s通过炉渣去除部62、72的上表面而被捞起(步骤s62)。

在将炉渣s置于炉渣去除部62、72的上表面的状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以将第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70移动至炉渣废弃箱3的附近，并且将炉渣s废弃至炉渣废弃箱3(步骤s63)。

然后，转移到下文中说明的步骤s19。

在所选择的炉渣去除工具不是第1炉渣去除工具和第2炉渣去除工具60、70的情况下，控制装置12判定所选择的炉渣去除工具是否为第3炉渣去除工具80(步骤s16)。在所选择的炉渣去除工具为第3炉渣去除工具80的情况下(步骤s16的“是”)，转移到以下所说明的步骤s80。在并非第3炉渣去除工具80的情况下(步骤s16的“否”)，则转移到在下文中说明的步骤s17。

在所选择的炉渣去除工具为第3炉渣去除工具80的情况下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使炉渣去除部82朝向下侧，使第3炉渣去除工具80移动并定位在熔解炉2上的任意位置(步骤s80)，然后使第3炉渣去除工具80朝向熔解炉2中的熔融金属下降(步骤s81)。此时，漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s附着于炉渣去除部82的侧面82a及底面82b。

然后，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使第3炉渣去除工具80上升(步骤s82)。在使炉渣s附着于炉渣去除部82的状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得将第3炉渣去除工具80移动到炉渣废弃箱3的附近，并将炉渣s废弃到炉渣废弃箱3(步骤s83)。

然后，转移到下文中说明的步骤s19。

在所选择的炉渣去除工具不是第3炉渣去除工具80的情况下，控制装置12判定所选择的炉渣去除工具是否为第4炉渣去除工具90(步骤s17)。在所选择的炉渣去除工具为第4炉渣去除工具90的情况下(步骤s17的“是”)，转移至以下说明的步骤s90。在并非第4炉渣去除工具90的情况下(步骤s17的“否”)，则转移到在下文中说明的步骤s100。

在所选择的炉渣去除工具为第4炉渣去除工具90的情况下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使炉渣去除部92朝向下侧，使第4炉渣去除工具90移动并定位在熔解炉2上的任意位置(步骤s90)，然后在使得驱动部94进行动作且使炉渣去除部92进行旋转的状态下(步骤s91)，使第4炉渣去除工具90朝向熔解炉2中的熔融金属下降(步骤s92)。

在该状态下，使驱动部94动作，因此，杆91旋转。在驱动部94使杆91旋转时，控制装置12对驱动机构11进行控制，一边维持炉渣去除部92的高度位置，一边在与杆91的旋转方向d相同的旋转方向r上，使第4炉渣去除工具90以被设定在熔解炉2的大致中央的在上下方向上延伸的假想轴线v为中心进行公转。

通过炉渣去除部92的自转和第4炉渣去除工具90的公转，位于炉渣去除部92移动的轨迹附近的漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s被炉渣去除部92卷取(步骤s93)。

然后，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使第4炉渣去除工具90上升(步骤s94)。在使炉渣s附着于炉渣去除部92的状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得将第4炉渣去除工具90移动到炉渣废弃箱3的附近，并将炉渣s废弃到炉渣废弃箱3(步骤s95)。

然后，转移到下文中说明的步骤s19。

在所选择的炉渣去除工具不是第4炉渣去除工具90的情况下，控制装置12判断所选择的炉渣去除工具为第5炉渣去除工具100。

在该情况下，首先，对熔解炉2的倾动装置进行操作，从而使熔解炉2朝向出渣口2b的方向倾斜，从而将液面b或炉渣s定位在出渣口2b的倾斜部2d上(步骤s100)。

这里，为了对熔解炉2进行倾动，液面b的高度有时为与如使用图9的各图所说明那样的在不使熔解炉2倾动的状态下所测定出的高度不同的数值。因此，在使熔解炉2倾动的状态下，再次，优选为再次执行已经说明的步骤s30～s34，检测熔融金属l的液面b的高度位置。

接着，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使炉渣去除部102朝向下侧并且使第5炉渣去除工具100移动并定位在熔解炉2上的位于熔解炉2的与出渣口2b相反侧的熔液出口2a的附近(步骤s101)，然后使第5炉渣去除工具100朝向熔解炉2中的熔融金属下降(步骤s102)。

然后，控制装置12对驱动装置11进行控制，以使得使第5炉渣去除工具100朝向熔解炉2的出渣口2b并且在水平方向上移动。由此，漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s在倾斜部2d的方向上被聚集(步骤s103)。

在位于炉渣去除部102的下侧的长边102a与出渣口2b的倾斜部2d接触时，变为所聚集的炉渣s被集中在炉渣去除部102的侧面与倾斜部2d之间的状态。这里，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得将第5炉渣去除工具100沿着倾斜部2d的倾斜在上方和水平方向上移动并将所集中的炉渣s从出渣口2b朝向熔解炉2的外部排出(步骤s104)。

然后，将熔解炉2的倾动返回至原来的状态(步骤s105)，转移到以下说明的步骤s19。

接着，判断是否继续炉渣去除作业(步骤s19)。仅将从上述的步骤s60、s80、s90、和s100中的各个开始的一系列的炉渣去除处理执行一次，可能无法将炉渣s充分去除。例如，在被判断为上述那样的无法充分去除炉渣s的情况下(步骤s19的“是”)，返回到步骤s14，在例如于液面b上的不同的水平位置，再次执行一系列的炉渣去除处理。此时，也可将使用过一次的炉渣去除工具归还到作业工具支架13，并且使用与其不同的工具。

在被判断为无需再执行一系列的炉渣去除处理的情况下(步骤s19的“否”)，结束炉渣去除处理(步骤s20)，转移到图20所示的在下文中说明的步骤s7。

在所选择的作业并非炉渣去除的情况下，控制装置12判定所选择的作业是否为辅助材料投入(步骤s5)。在所选择的作业是辅助材料投入的情况下(步骤s5的“是”)，则转移至以下说明的步骤s110。在并非辅助材料投入的情况下(步骤s5的“否”)，则转移到下文中所说明的步骤s50。

在所选择的作业为辅助材料投入的情况下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使驱动机构11的手腕部11h朝作业工具支架13上移动从而握持辅助材料投入工具110(步骤s110)。

控制装置12对驱动机构11进行控制，以使一边保持辅助材料投入工具110的姿势以使得杆111为大致水平，一边将辅助材料载置部112朝向图1所示的辅助材料计量机16附近移动(步骤s111)，并且将由辅助材料计量机16所自动计量并排出的一定量的辅助材料载置到凹部112a内(步骤s112)。

在该状态下，控制装置12对驱动机构11进行控制，将辅助材料载置部112移动并定位在熔解炉2的上方(步骤s113)，并且使杆111倾斜以将凹部112a中的辅助材料投入至熔解炉2的熔融金属l内(步骤s114)。

然后，转移到下文中说明的步骤s7。

在所选择的作业并非辅助材料投入的情况下，控制装置12判定所选择的作业为熔融金属的温度测定。

在该情况下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使驱动机构11的手腕部11h朝作业工具支架13上移动从而握持温度测定工具50(步骤s50)。

控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使探针52朝向下侧，并使温度测定工具50移动并定位在熔解炉2上的任意位置(步骤s51)，然后朝向熔解炉2中的熔融金属下降。由此，测定熔融金属l的温度(步骤s52)。

然后，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得使温度测定工具50上升并且在远离作业人员的方向上移动。在通过作业人员对温度计主体51所显示的熔融金属温度的测定结果进行的确认结束之后(步骤s53)，控制装置12对驱动机构11进行控制，更换探针(步骤s54)。

然后，转移到以下说明的步骤s7。

在如上所述的使用了各作业工具14的作业结束之后，控制装置12对驱动机构11进行控制，使作业工具14朝作业工具支架13附近移动，并且定位为在作业工具支架13上的规定的位置作业工具14为水平。然后，控制装置12进行控制以使得将握持前端部11l打开从而释放作业工具14，以将作业工具14归还至作业工具支架13(步骤s7)。

接着，判断是否继续进行熔解作业(步骤s8)。在被判断为继续进行熔解作业的情况下(步骤s8的“是”)，返回到步骤s2，再次执行从作业的选择开始的一系列的处理。

在被判断为无需继续进行熔解作业的情况下(步骤s8的“否”)，结束熔解作业(步骤s9)。

接着，对上述的熔解作业装置和熔解作业方法的效果进行说明。

熔解作业装置10是对在熔解炉2内熔解材料从而得到的熔融金属l进行作业的熔解作业装置，包括驱动机构11、和利用驱动机构11来操作的多个作业工具14，并且驱动机构11能在熔解炉2上的任意位置使作业工具14在任意方向上移动。

根据如上述那样的结构，熔解作业由能够在熔解炉2上的任意位置使作业工具14在任意方向上移动的驱动机构11来执行，因此关于所准备的相对应的作业工具14的作业，作业人员基本上可不用接近到熔解炉2。此外，驱动机构11包括多个作业工具14，因此能够执行多个种类的炉前作业。因此，能够容易执行对于熔解炉的作业。

此外，多个作业工具14具备将漂浮在熔融金属l的液面b的炉渣s去除的炉渣去除工具60、70、80、90、100，炉渣去除工具60、70、80、90、100包括被设置于杆61、71、81、91、101的前端的炉渣去除部62、72、82、92、102。

根据上述那样的构成，在杆61、71、81、91、101的前端设置有炉渣去除部62、72、82、92、102，从而成为可以比使用圆棒更有效地去除炉渣的构造。

可以有效地去除炉渣是指由向熔解炉2内投入一次作业工具14而可以去除的炉渣s的量较多。即，与圆棒相比，所附着的炉渣的量增加。除此以外，通过在前端设置炉渣去除部62、72、82、92、102，应支撑的重量增大。因此，作业人员使用如上述那样的炉渣去除工具60、70、80、90、100来用人力将炉渣s去除并不是容易的。与此相对地，在本实施方式中，由于并非由作业人员而是由驱动机构11来握持炉渣去除工具60、70、80、90、100以将炉渣s去除，因此既能够有效地去除炉渣s，又能够减轻对作业人员的负担。

此外，可将各种形状的炉渣去除工具60、70、80、90、100根据例如炉渣s的产生位置或产生量、分布等来区分使用。因此，可以更有效地去除炉渣s。

特别地，第3炉渣去除工具80、第4炉渣去除工具90中，在杆81、91的轴线方向cr上具有规定的长度，并且在轴线周围包括炉渣附着部82a、82b、92a。

具体地，在第3炉渣去除工具80中，炉渣去除部82形成为圆柱形状。此外，在第4炉渣去除工具90中，炉渣去除部92通过在杆91的轴线方向cr上相互隔开间隔地设置多个圆板92a来形成。

根据上述那样的结构，可增大炉渣s的附着面积，因而容易冷却，并且可以增加通过向熔解炉2内投入一次作业工具14而可以去除的炉渣s的量。

由此，能高效地去除炉渣s。

另外，在第4炉渣去除工具90中，包括能绕着杆91旋转的驱动部94，驱动部94能够固定于驱动机构11。

根据如上述那样的结构，由于驱动部94一边被固定于驱动机构11，一边驱动部94能使杆91绕着轴线旋转，因此在驱动机构11握持第4炉渣去除工具90的状态下，可以使被设置于第4炉渣去除工具90的炉渣去除部92旋转。由此，由于可使炉渣s附着以使得缠绕到炉渣去除部92，因而可以进一步增加通过向熔解炉2内投入一次而可以去除的炉渣s的量。

另外，在第4炉渣去除工具90中，在第4炉渣去除工具90通过驱动部94使杆91旋转时，驱动机构11一边维持炉渣去除部92的高度位置，一边在与杆91的旋转方向d相同的旋转方向r上，使第4炉渣去除工具90以在上下方向上延伸的假想轴线v为中心进行公转。

根据上述那样的结构，使第4炉渣去除工具90进行公转，由此可以增加通过向熔解炉2内投入一次作业工具14而可以去除的炉渣s的量。

该公转的旋转方向r为与炉渣去除部92的旋转方向d相同的方向。在公转的旋转方向r与炉渣去除部92的旋转方向d不同的情况下，位于公转的进行方向前方的炉渣s通过炉渣去除部92的旋转而流向熔解炉2的半径方向外侧、即熔解炉2的内侧表面2c方向，从而可以附着到内侧表面2c。通过将公转的旋转方向r和杆91的旋转方向d设为同一方向，从而可以使位于公转的进行方向前方的炉渣s流向熔解炉2的半径方向内侧而非熔解炉2的内侧表面2c。因此，能够抑制炉渣s附着到内侧表面2c。

此外，多个作业工具14包括液面检测工具30，该液面检测工具30包括液面检测部32，该液面检测部32被设置于杆31的前端来对熔融金属l的液面b的高度位置进行检测。

如已说明的那样，因各种理由而造成不容易将熔融金属l的液面b的高度位置保持在固定的位置，因此，驱动机构11在例如通过利用教导所生成的程序来进行控制的情况下，需要掌握作业工具14的前端与熔融金属的液面b之间的相对位置关系。

根据上述那样的结构，可以通过液面检测工具30来检测熔融金属l的液面b的高度位置，因而能够准确执行使用了作业工具14的驱动机构11所进行的作业。

此外，液面检测部32包括棒状的第1电极以及第2电极33、34，并且第1电极33被设置为比第2电极34更长地从杆31突出。

根据上述那样的结构，如已经说明的那样，能够抑制熔融金属l的高度位置的检测误差。

此外，多个作业工具14包括采样工具40，该采样工具40包括样本生成部42，该样本生成部42被设置于杆40的前端来将熔融金属l捞起从而产生铸锭120。

根据上述那样的结构，能进行由熔解作业装置10来进行的采样作业。

此外，样本生成部42包括凹部42a，凹部42a被形成为开口部42b比底面42c要大的锥状。

根据上述那样的结构，能够容易地从样本生成部42的凹部42a取出在样本生成部42内所凝固的金属。

此外，样本生成部42由碳形成。

根据上述那样的结构，能够使在样本生成部42的凹部42a内捞取的熔融金属迅速凝固。

此外，控制装置12在使取样工具40上升以在凹部42a内将熔融金属l捞起时，对驱动机构11进行控制，以使得采样工具40相对于垂直方向倾斜并且朝向熔解炉2中的熔融金属下降，并且在使杆41相对于垂直方向维持倾斜的状态下使采样工具40上升。

根据上述那样的结构，如已经说明的那样，抑制了熔融金属l在熔融金属l凝固之后在上表面42d上凝固的情况，从而抑制了金属因在上表面42d上凝固的金属贴附在上表面42d从而难以从样本生成部42取出的情况。

此外，多个作业工具14包括辅助材料投入工具110，该辅助材料投入工具110包括杆111、和被设置于杆111的前端并能够将辅助材料载置于其上的辅助材料载置部112。

根据上述那样的结构，能进行由熔解作业装置10所进行的辅助材料投入作业。

此外，多个作业工具14包括测定熔融金属l的温度的温度测定工具50。

根据上述那样的结构，能进行由熔解作业装置10所进行的熔融金属l的温度的测定。

此外，在本实施方式中，熔解炉2熔解铸钢。

例如，在铸铁中，在将炉渣去除时，也能够通过喷洒硅石等来使炉渣固化，从而容易去除。但是，在铸钢中，熔融金属温度比铸铁要高而在1550℃以上，硅石熔解，因而不容易去除炉渣。

但是，在本实施方式中，例如，能够使用如上述那样的第3炉渣去除工具80、第4炉渣去除工具90这样的通过使炉渣s附着来进行去除的炉渣去除工具。因此，即便在不容易去除炉渣s的铸钢的熔解中，也可以有效去除炉渣s。

此外，驱动机构11为机械臂。该机械臂通过利用教导所生成的程序来控制。

根据上述那样的结构，能对驱动机构11进行自动控制。

此外，熔解作业装置10进一步具备从驱动机构11隔开间隔地被设置的输入装置20，驱动机构11通过朝向输入装置20的输入来被远程操作。

根据上述那样的结构，例如，在进行炉渣去除等需要精细动作的作业或强烈依赖于作业人员观察熔解炉2内的状况的结果的作业的情况下，作业人员可以自己对驱动机构11进行操作。即，由于无需完全依赖于利用教导所生成的程序，因此程序的开发相对容易。因此，能容易地制造熔解作业装置10，可以降低开发成本。

另外，可以提高炉渣去除的精度。

此外，驱动机构11包括2个把持部11j，并用这2个把持部11j来握持作业工具14的不同的部分。

根据上述那样的结构，可稳定握持作业工具14。

(实施方式的第1变形例)

接着，使用图22，来对作为上述实施方式而被示出的熔解作业装置10的第1变形例进行说明。图22是本第1变形例中的熔解作业装置10a的框图。在本第1变形例的熔解作业装置10a中，在不包括输入装置20这一点上与上述实施方式的熔解作业装置10不同。在熔解作业装置10a中的熔解作业仅为能由程序来执行的作业等情况下，能通过这样的结构来实现熔解作业装置10a。

(实施方式的第2变形例)

接着，使用图23，来对作为上述实施方式而被示出的熔解作业装置10的第2变形例进行说明。图23是本第2变形例中的熔解作业装置10b的框图。在本第2变形例的熔解作业装置10b中，在驱动机构11b不是机械臂、而是以作业人员的操作为前提的作业臂、并且因此不包括教导盒19这一点上，与上述实施方式的熔解作业装置10不同。

(实施方式的第3变形例)

接着，使用图24，来对作为上述实施方式而被示出的熔解作业装置10的第3变形例进行说明。图24是本第4变形例中的熔解作业装置10c的框图。在本第3变形例的熔解作业装置10c中，在包括拍摄装置22这一点上与上述实施方式的熔解作业装置10不同。

拍摄装置22对熔解炉2进行拍摄，控制装置12基于由摄像装置22所拍摄的图像来分析熔解炉2的液面b上的炉渣s的位置或量、分布等。基于该分析信息，控制装置12决定所使用的炉渣去除工具60、70、80、90、100的种类或熔解炉2上的下降位置，对驱动机构(机械手臂)11进行控制，以去除炉渣。

控制装置12中的炉渣的分析例如可以通过人工智能等来进行。

另外，本发明的熔解作业装置和熔解作业方法并不限于参照附图所说明的上述实施方式和各变形例，在其技术范围内可考虑其他的各种变形例。

例如，在上述实施方式中，熔解炉2熔解铸钢，但只要不脱离本发明的主旨，则也可以熔解铸铁等其他金属。

此外，在上述实施方式中，液面检测工具30的各电极33、34虽与在驱动机构11的外部所设置的电源传感器等相连接，但当然并不限于此。例如，在通过驱动机构11的握持前端部11l来握持液面检测工具30时，既可以通过与把持前端部11l相接触以形成检测电路，也可以将端子设置在把持部11j并且与其相连接以形成检测电路。

此外，在上述实施方式中，第4炉渣去除工具90的炉渣去除部92虽通过在杆81的轴线方向cr上遍及规定的长度相互隔开间隔地设置多个圆板92a来形成，但并不限于此。

例如，如图25(a)所示，第4炉渣去除工具90a的炉渣去除部92a也可在圆柱形的侧面具备多个在周方向上延伸的凹条96。

此外，如图25(b)所示，第4炉渣去除工具90b的炉渣去除部92b也可以具备多个在轴线方向上延伸的凹条97。

此外，如图25(c)、(d)所示，第4炉渣去除工具90c、90d的炉渣去除部92c、92d也可以通过被设置为螺旋形状来形成，以使得金属线98或金属板99环绕并包围杆91的轴线的周围。

如此，通过被形成为包括炉渣去除部92、92a、92b、90c、90d具备大表面积的炉渣附着部，可以增大炉渣s的附着面积。

或者，熔解作业装置除了作为上述实施方式所说明的第4炉渣去除工具90以外，也可一并具有使用图25来说明的第4炉渣去除工具90a、90b、90c、90d中的任何一个或它们的全部。

此外，在上述实施方式中，虽使第4炉渣去除工具90进行公转，但除此以外、或者取而代之，还可以设为使其直线状地移动。

或者，在炉渣去除工具90通过驱动部94使杆91旋转时，驱动机构11也可一边将炉渣去除部92的高度位置维持在补充炉渣s的上下方向一定范围内，一边使杆91在上下方向上移动。

此外，在上述实施方式中，虽只有第4炉渣去除工具90具备驱动部94，但是也可以设为如在其他炉渣去除工具也设置驱动部、且炉渣去除部进行旋转那样的结构。

此外，在上述实施方式中，第5炉渣去除工具100的炉渣去除部102虽被设置为矩形形状的宽度方向与杆101的轴线方向cr一致，但并不限于此。例如，也可以如图26所示的第5炉渣去除工具100a那样地，接合杆101以使得与炉渣去除部102a正交。

在该情况下，控制装置12对驱动机构11进行控制，以使得炉渣去除部102a相对于液面b垂直地定位，即将第5炉渣去除工具100a定位为使得杆101大致水平地延伸，以去除炉渣。

此外，在上述实施方式中，关于采样工具40，控制装置12虽对驱动机构11进行控制，以使得通过驱动机构11握持采样工具40以使得杆41相对于垂直方向倾斜，并且使采样工具40上升，但是并不限于此。例如，控制装置12当然也可在使杆41在铅垂方向上延伸地进行握持的状态下使其从熔解炉2上升并暂时静止之后，在熔解炉2的上方倾斜仅一定的时间。

此外，也可以在斜槽17上使取样工具40反转之后，通过驱动机构11对采样工具40施加振动，以使铸锭120从样本生成部42更容易地落下。

此外，在上述实施方式中，温度测定工具50的温度计主体51的电源的投入、切断既可以由作业人员来实施，也可以通过无线等来切换。

同样地，温度测定工具50中的测定结果的确认并不限于作业人员的目视，当然例如也可以构成为温度测定工具50用无线来将测定结果发送到控制装置12。

此外，也可以将熔解炉2的倾动装置构成为与熔解作业装置10的控制装置12联动，控制装置12对倾动装置进行控制以使熔解炉2倾动。

除此以外，只要不脱离本发明的主旨，则也能够将上述实施方式及各变形例中列举的结构进行取舍选择，或者适当地变更为其他结构。

标号说明

1熔解设备

2熔解炉

10、10a、10b、10c熔解作业装置

11、11b驱动机构

11j握持部

12控制装置

13作业工具支架

14作业工具

19教导盒

20输入装置

22拍摄装置

30液面检测工具

31杆

32液面检测部

33第1电极

34第2电极

40采样工具

41杆

42样本生成部

42a凹部

42b开口部

42c凹部的底面

50温度测定工具

60第1炉渣去除工具(炉渣去除工具)

70第2炉渣去除工具(炉渣去除工具)

80第3炉渣去除工具(炉渣去除工具)

90、90a、90b、90c、90d第4炉渣去除工具(炉渣去除工具)

100第5炉渣去除工具(炉渣去除工具)

61、71、81、91、101杆

62、72、82、92、92a、92b、92c、92d、102炉渣去除部

82a侧面(炉渣附着部)

82b底面(炉渣附着部)

92a圆板(炉渣附着部)

94驱动部

96凹条(炉渣附着部)

98金属线(炉渣附着部)

99金属板(炉渣附着部)

110辅助材料投入工具

111杆

120铸锭

b液面

r公转方向

cr轴线方向

d杆的旋转方向

l熔融金属

v假想轴线

s炉渣。