JPH1094870A - 自動注湯方法 - Google Patents
自動注湯方法Info
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- JPH1094870A JPH1094870A JP25510996A JP25510996A JPH1094870A JP H1094870 A JPH1094870 A JP H1094870A JP 25510996 A JP25510996 A JP 25510996A JP 25510996 A JP25510996 A JP 25510996A JP H1094870 A JPH1094870 A JP H1094870A
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- molten metal
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- hot water
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 取鍋内の溶湯の揺れ等により安定した注湯速
度を得難い場合でも、短時間で精密な注湯動作を行う。 【解決手段】 任意の注湯速度で注湯中に取鍋反転動作
を行い、その反転動作の間に注湯された量から予め湯切
り注湯予測量を求めておく。注湯中の注湯速度を算出
し、その注湯速度で反転動作を開始した場合の湯切り注
湯予測量と、目標注湯量と現時点の注湯量の差である注
湯残量を逐次比較して、注湯残量が湯切り注湯予測量よ
り小さくなる時点で取鍋の反転を行い注湯を終了する。
度を得難い場合でも、短時間で精密な注湯動作を行う。 【解決手段】 任意の注湯速度で注湯中に取鍋反転動作
を行い、その反転動作の間に注湯された量から予め湯切
り注湯予測量を求めておく。注湯中の注湯速度を算出
し、その注湯速度で反転動作を開始した場合の湯切り注
湯予測量と、目標注湯量と現時点の注湯量の差である注
湯残量を逐次比較して、注湯残量が湯切り注湯予測量よ
り小さくなる時点で取鍋の反転を行い注湯を終了する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、取鍋を傾動して鋳
型に溶湯を自動的に注湯する制御方法に関するものであ
る。
型に溶湯を自動的に注湯する制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】取鍋を傾動して注湯を行う自動注湯方法
としては、特開昭６０−１１１７５９がある。この方法
は、取鍋を傾動して取鍋の開口部より溶湯の流出が開始
した後、溶湯を含む取鍋の総重量の単位時間当たりの重
量変化を算出して、所定の注湯速度を得るまで傾動を行
い、所定量の注湯後に注湯を終了するために取鍋を反転
するものである（第１の従来例）。また特開平４ー４６
６６５では、注湯中の時間当たりの重量変化を計算し
て、希望の注湯速度を得るように取鍋の傾動速度のフィ
ードバック制御を行う方法が示してある（第２の従来
例）。
としては、特開昭６０−１１１７５９がある。この方法
は、取鍋を傾動して取鍋の開口部より溶湯の流出が開始
した後、溶湯を含む取鍋の総重量の単位時間当たりの重
量変化を算出して、所定の注湯速度を得るまで傾動を行
い、所定量の注湯後に注湯を終了するために取鍋を反転
するものである（第１の従来例）。また特開平４ー４６
６６５では、注湯中の時間当たりの重量変化を計算し
て、希望の注湯速度を得るように取鍋の傾動速度のフィ
ードバック制御を行う方法が示してある（第２の従来
例）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、鋳物の軽量化す
なわち薄肉な鋳物を製造するためにはできるだけ短時間
で鋳型に注湯することが求められている一方、生産性の
面から造型ラインは高速化の方向にある。このため取鍋
内の溶湯がまだ揺れている状態で傾動させる場合が多
い。第１の従来例は、取鍋内の溶湯の揺れや取鍋の形状
変化等の注湯速度が変動する要因に対して注湯速度を安
定する手段が無く、注湯精度が確保できないという問題
がある。そこで、注湯速度を一定にする目的において第
１の従来例の技術に第２の従来例の技術を付加すること
が考えられる。しかし、取鍋を傾動させると、一般には
傾動時の反動が重量フィードバック系に現れ、影響がな
くなるまで正確な重量の検出ができなくなるため、この
反動の影響がなくなるまでの時間は無制御状態となり、
短時間で精密な注湯制御を行うことは非常に困難であっ
た。本発明は、取鍋内の溶湯の揺れ等があっても、短時
間で精密な注湯が可能な自動注湯方法を提供することを
目的とする。
なわち薄肉な鋳物を製造するためにはできるだけ短時間
で鋳型に注湯することが求められている一方、生産性の
面から造型ラインは高速化の方向にある。このため取鍋
内の溶湯がまだ揺れている状態で傾動させる場合が多
い。第１の従来例は、取鍋内の溶湯の揺れや取鍋の形状
変化等の注湯速度が変動する要因に対して注湯速度を安
定する手段が無く、注湯精度が確保できないという問題
がある。そこで、注湯速度を一定にする目的において第
１の従来例の技術に第２の従来例の技術を付加すること
が考えられる。しかし、取鍋を傾動させると、一般には
傾動時の反動が重量フィードバック系に現れ、影響がな
くなるまで正確な重量の検出ができなくなるため、この
反動の影響がなくなるまでの時間は無制御状態となり、
短時間で精密な注湯制御を行うことは非常に困難であっ
た。本発明は、取鍋内の溶湯の揺れ等があっても、短時
間で精密な注湯が可能な自動注湯方法を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、取鍋の傾動に
よりその内部に貯留した溶湯を、底部に溶湯流出口を有
する箱状の中間樋を介して自動的に鋳型に注湯する自動
注湯方法において、 １）中間樋の溶湯流出口を鋳型の湯口に密接し、 ２）取鍋を第一の角速度で傾動し、直前の注湯における
出湯開始時の角度以上に取鍋が傾動し、かつ溶湯の流出
をセンサで検出した時を出湯開始とし、 ３）出湯開始から予め決めた所定角度だけ第二の角速度
で傾動した後停止し、 ４）取鍋停止後、予め決めた所定時間経過後、設定した
サンプリング周期で出湯重量を計測し、 ５）目標注湯量と出湯重量の差である出湯残量と、取鍋
から流出している溶湯の出湯速度を算出し、 ６）予め求めておいた、取鍋反転における反転開始時の
出湯速度と反転開始時からの流出全重量の関係である湯
切り出湯予測量関数をもとに、前記算出した出湯速度に
おける計算上の流出重量である湯切り出湯予測量を求
め、 ７）出湯残量と湯切り出湯予測量を比較し、湯切り出湯
予測量が出湯残量と等しいか又は大きくなった時、取鍋
を予め決めた所定角度反転させることを特徴としてい
る。
よりその内部に貯留した溶湯を、底部に溶湯流出口を有
する箱状の中間樋を介して自動的に鋳型に注湯する自動
注湯方法において、 １）中間樋の溶湯流出口を鋳型の湯口に密接し、 ２）取鍋を第一の角速度で傾動し、直前の注湯における
出湯開始時の角度以上に取鍋が傾動し、かつ溶湯の流出
をセンサで検出した時を出湯開始とし、 ３）出湯開始から予め決めた所定角度だけ第二の角速度
で傾動した後停止し、 ４）取鍋停止後、予め決めた所定時間経過後、設定した
サンプリング周期で出湯重量を計測し、 ５）目標注湯量と出湯重量の差である出湯残量と、取鍋
から流出している溶湯の出湯速度を算出し、 ６）予め求めておいた、取鍋反転における反転開始時の
出湯速度と反転開始時からの流出全重量の関係である湯
切り出湯予測量関数をもとに、前記算出した出湯速度に
おける計算上の流出重量である湯切り出湯予測量を求
め、 ７）出湯残量と湯切り出湯予測量を比較し、湯切り出湯
予測量が出湯残量と等しいか又は大きくなった時、取鍋
を予め決めた所定角度反転させることを特徴としてい
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて説明する。
図１は本発明を説明するための自動注湯装置の概略図で
ある。取鍋１は、回転軸２を中心として回転自在な傾動
フレーム３に、その出湯口が回転軸２の近傍に配設され
るように取り付けられる。傾動フレーム３は、その下端
４に一端を固定しＲ部５に沿って這わせたチェン６を、
回転ドラム７により巻き取りまたは巻き出しを行うこと
により傾動制御される。そして、回転ドラム７はサーボ
モータ２０で駆動し、サーボモータ２０は、注湯制御装
置１３からの制御指令に従いモータ制御装置１４により
回転制御される。また、傾動フレーム３を支持する固定
フレーム９と基台１０の間にはロードセル８を配し、ロ
ードセル８は後述するように注湯制御装置１３に電気的
に接続される。また、基台１０は走行車輪２１により鋳
型１１の送り方向に位置制御可能とされている。
図１は本発明を説明するための自動注湯装置の概略図で
ある。取鍋１は、回転軸２を中心として回転自在な傾動
フレーム３に、その出湯口が回転軸２の近傍に配設され
るように取り付けられる。傾動フレーム３は、その下端
４に一端を固定しＲ部５に沿って這わせたチェン６を、
回転ドラム７により巻き取りまたは巻き出しを行うこと
により傾動制御される。そして、回転ドラム７はサーボ
モータ２０で駆動し、サーボモータ２０は、注湯制御装
置１３からの制御指令に従いモータ制御装置１４により
回転制御される。また、傾動フレーム３を支持する固定
フレーム９と基台１０の間にはロードセル８を配し、ロ
ードセル８は後述するように注湯制御装置１３に電気的
に接続される。また、基台１０は走行車輪２１により鋳
型１１の送り方向に位置制御可能とされている。
【０００６】取鍋１の出湯口近傍に受光素子１５を設置
し、取鍋１から流出する溶湯１６から出る放射光を検出
する。鋳型１１の上方に、上部が開放され底部にはノズ
ル１７を有する箱状の中間樋１２を配設する。中間樋１
２は、鋳型１１の送り方向及びノズル１７と鋳型１１の
上面にある湯道１８を密接させるため上下方向に位置決
め可能とされている。
し、取鍋１から流出する溶湯１６から出る放射光を検出
する。鋳型１１の上方に、上部が開放され底部にはノズ
ル１７を有する箱状の中間樋１２を配設する。中間樋１
２は、鋳型１１の送り方向及びノズル１７と鋳型１１の
上面にある湯道１８を密接させるため上下方向に位置決
め可能とされている。
【０００７】図２は注湯制御装置１３の構成を示した制
御回路図である。ロードセル８の出力値はフィルタ付き
アンプにより増幅され重量信号としてＡ／Ｄ変換器を介
して、また受光素子１５の出力は溶湯検知信号としてＩ
／Ｏインターフェースを介して、さらに、サーボモータ
２０の位置信号はカウンタを介して取鍋１の傾動角度と
してそれぞれ注湯制御装置１３のＣＰＵに取り込まれ
る。また、これらの入力信号に基づき注湯制御装置１３
のＣＰＵにより後述する方法で処理された結果は、Ｄ／
Ａ変換器を介してモータ制御装置１４に出力され、サー
ボモータ２０により駆動される取鍋１の動作を制御す
る。なお、注湯制御装置１３はパソコン等を使用して構
成するとよい。
御回路図である。ロードセル８の出力値はフィルタ付き
アンプにより増幅され重量信号としてＡ／Ｄ変換器を介
して、また受光素子１５の出力は溶湯検知信号としてＩ
／Ｏインターフェースを介して、さらに、サーボモータ
２０の位置信号はカウンタを介して取鍋１の傾動角度と
してそれぞれ注湯制御装置１３のＣＰＵに取り込まれ
る。また、これらの入力信号に基づき注湯制御装置１３
のＣＰＵにより後述する方法で処理された結果は、Ｄ／
Ａ変換器を介してモータ制御装置１４に出力され、サー
ボモータ２０により駆動される取鍋１の動作を制御す
る。なお、注湯制御装置１３はパソコン等を使用して構
成するとよい。
【０００８】次に、上記構成による注湯装置の動作につ
いて説明する。まず、造型ラインからの鋳型送り出し完
了信号に基づき、中間樋１２は湯口位置検出手段（図示
せず）からの未注湯鋳型の湯口位置情報をもとに、鋳型
進行方向に移動制御され、ノズル１７が湯口１８とその
中心位置がほぼ一致する位置で停止し、次に、ノズル１
７の下面が鋳型１１上面の湯溜まり１９に密接するよう
に下降停止する。一方、基台１０も中間樋１２の移動と
同時に、取鍋１の出湯口が中間樋１２の上部開口部範囲
内で所定の位置関係になるように移動制御されて停止す
る。
いて説明する。まず、造型ラインからの鋳型送り出し完
了信号に基づき、中間樋１２は湯口位置検出手段（図示
せず）からの未注湯鋳型の湯口位置情報をもとに、鋳型
進行方向に移動制御され、ノズル１７が湯口１８とその
中心位置がほぼ一致する位置で停止し、次に、ノズル１
７の下面が鋳型１１上面の湯溜まり１９に密接するよう
に下降停止する。一方、基台１０も中間樋１２の移動と
同時に、取鍋１の出湯口が中間樋１２の上部開口部範囲
内で所定の位置関係になるように移動制御されて停止す
る。
【０００９】次に、中間樋１２及び基台１０の停止を確
認すると、取鍋１は後述する注湯制御動作に移り、傾動
を開始して出湯し、中間樋１２を介し鋳型１１の湯道１
８に溶湯１６を注湯する。ここで、取鍋１からの溶湯の
供給を出湯、中間樋１２からの溶湯の注出を注湯と称す
ることにする。取鍋１の溶湯供給速度（出湯速度）は、
鋳型１１の鋳造方案で規定される湯呑み速度以上とする
ことが望ましい。この時、溶湯１６は湯呑み速度一杯の
速度で鋳型２内に充填されて行き、余剰な溶湯は中間樋
１２内にたまって注湯される溶湯のヘッド圧力として作
用する。即ち、注湯速度の安定化及び注湯時間の短縮化
に有効であり、薄肉鋳物製造においては、取鍋１から溶
湯１６を短時間で出湯すればするほど効果的である。
認すると、取鍋１は後述する注湯制御動作に移り、傾動
を開始して出湯し、中間樋１２を介し鋳型１１の湯道１
８に溶湯１６を注湯する。ここで、取鍋１からの溶湯の
供給を出湯、中間樋１２からの溶湯の注出を注湯と称す
ることにする。取鍋１の溶湯供給速度（出湯速度）は、
鋳型１１の鋳造方案で規定される湯呑み速度以上とする
ことが望ましい。この時、溶湯１６は湯呑み速度一杯の
速度で鋳型２内に充填されて行き、余剰な溶湯は中間樋
１２内にたまって注湯される溶湯のヘッド圧力として作
用する。即ち、注湯速度の安定化及び注湯時間の短縮化
に有効であり、薄肉鋳物製造においては、取鍋１から溶
湯１６を短時間で出湯すればするほど効果的である。
【００１０】具体的な注湯制御方法を図３、４を用いて
説明する。図３は縦軸に取鍋の傾動角度、横軸に時間を
とり出湯時の取鍋の動作を示す。まず、注湯制御装置１
３は、取鍋１を待機点Ａより第一の傾動角速度Ｖ０で傾
動させる。該取鍋による初回の出湯時、取鍋１から流出
した溶湯１６が、受光素子１５により検出された点Ｂ即
ち出湯検知角度を記憶するとともに、点Ｂから予め決め
た傾動角度Θ傾動させた点Ｃまで、さらに第二の傾動角
速度Ｖ１で取鍋１を傾動させる。
説明する。図３は縦軸に取鍋の傾動角度、横軸に時間を
とり出湯時の取鍋の動作を示す。まず、注湯制御装置１
３は、取鍋１を待機点Ａより第一の傾動角速度Ｖ０で傾
動させる。該取鍋による初回の出湯時、取鍋１から流出
した溶湯１６が、受光素子１５により検出された点Ｂ即
ち出湯検知角度を記憶するとともに、点Ｂから予め決め
た傾動角度Θ傾動させた点Ｃまで、さらに第二の傾動角
速度Ｖ１で取鍋１を傾動させる。
【００１１】２回目以降の出湯では、注湯制御装置１３
は、前回記憶した出湯検知角度に予め決めた角度データ
を加えた角度以上に傾動角度が達した場合にのみ、受光
素子１５による溶湯１６の出湯検知を有効にしてその角
度を記憶し、新たな点Ｂを設定する。これにより２回目
以降の出湯検知時の取鍋傾動角度は必ず前回の角度より
大きくなるようになる。これは出湯時間の延びを防止す
るものである。即ち、取鍋内の溶湯が揺れると、取鍋の
傾動角が少なくとも前回の出湯検知角度に達する前でも
溶湯は揺れに合わせて飛び出すことがあり、これを受光
素子１５が検知して出湯検知と判断した場合、前回より
傾動角が小さく取鍋からの出湯量が少ない所で後述する
出湯制御に入ることになり、目標量を出湯し終わるまで
の時間が延びてしまうからである。なお、初回時におい
ても予め決めた傾動角度以上で受光素子１５の検知情報
を有効とするようにしてもよい。
は、前回記憶した出湯検知角度に予め決めた角度データ
を加えた角度以上に傾動角度が達した場合にのみ、受光
素子１５による溶湯１６の出湯検知を有効にしてその角
度を記憶し、新たな点Ｂを設定する。これにより２回目
以降の出湯検知時の取鍋傾動角度は必ず前回の角度より
大きくなるようになる。これは出湯時間の延びを防止す
るものである。即ち、取鍋内の溶湯が揺れると、取鍋の
傾動角が少なくとも前回の出湯検知角度に達する前でも
溶湯は揺れに合わせて飛び出すことがあり、これを受光
素子１５が検知して出湯検知と判断した場合、前回より
傾動角が小さく取鍋からの出湯量が少ない所で後述する
出湯制御に入ることになり、目標量を出湯し終わるまで
の時間が延びてしまうからである。なお、初回時におい
ても予め決めた傾動角度以上で受光素子１５の検知情報
を有効とするようにしてもよい。
【００１２】次に、注湯制御装置１３は、取鍋１が点Ｃ
に到達したら傾動を停止し、停止時の反動によるロード
セル８の出力値への影響が無視できる時間後、例えば２
秒経過後から、所定のサンプリング周期Ｔｓ毎に、以下
に示す方法で出湯量Ｗｐ（ｎ）、出湯残量Ｗｒ（ｎ）、
出湯速度Ｖ（ｎ）の算出を行う。 Ｗｐ（ｎ）＝Ｗａ−Ｗ（ｎ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） Ｗａ ：点Ａ時点でのロードセルによる測定重量 Ｗ（ｎ）：サンプリング時刻ｎにおけるロードセルによ
る測定重量 Ｗｒ（ｎ）＝Ｗｅ−Ｗｐ（ｎ）・・・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｗｅ ：目標注湯量 Ｖ（ｎ）＝（Ｗ（ｎ）−Ｗ（ｎ−１））／Ｔｓ・・・・・・・・・（３）
に到達したら傾動を停止し、停止時の反動によるロード
セル８の出力値への影響が無視できる時間後、例えば２
秒経過後から、所定のサンプリング周期Ｔｓ毎に、以下
に示す方法で出湯量Ｗｐ（ｎ）、出湯残量Ｗｒ（ｎ）、
出湯速度Ｖ（ｎ）の算出を行う。 Ｗｐ（ｎ）＝Ｗａ−Ｗ（ｎ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） Ｗａ ：点Ａ時点でのロードセルによる測定重量 Ｗ（ｎ）：サンプリング時刻ｎにおけるロードセルによ
る測定重量 Ｗｒ（ｎ）＝Ｗｅ−Ｗｐ（ｎ）・・・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｗｅ ：目標注湯量 Ｖ（ｎ）＝（Ｗ（ｎ）−Ｗ（ｎ−１））／Ｔｓ・・・・・・・・・（３）
【００１３】注湯制御装置１３は、サンプリング時刻毎
に上記式１、２及び３を計算するとともに、後述する湯
切り出湯予測量関数から出湯速度Ｖ（ｎ）における湯切
り出湯予測量Ｗｆ（Ｖ（ｎ））を求め、出湯残量Ｗｒ
（ｎ）と湯切り出湯予測量Ｗｆ（Ｖ（ｎ））を比較す
る。Ｗｒ（ｎ）≦Ｗｆ（Ｖ（ｎ））となった時（図３の
点Ｄ）に、取鍋１を点Ａに対して予め決めた点Ｅまで所
定角度反転傾動させ出湯を停止させる。なお、湯切り出
湯予測量関数は、取鍋を適宜設定した角度傾動して停止
後反転させた時、図４にプロットしたように、反転開始
時点での種々の出湯速度（例えば２〜２０Ｋｇ／秒）と
反転開始から終了までに取鍋から流出した全重量を予め
実験で求め、これを実験式化またはデータ表化したもの
である。従って、取鍋反転開始時の出湯速度を与える
と、流出する全重量を計算で予測することができ、これ
を湯切り出湯予測量と呼ぶ。
に上記式１、２及び３を計算するとともに、後述する湯
切り出湯予測量関数から出湯速度Ｖ（ｎ）における湯切
り出湯予測量Ｗｆ（Ｖ（ｎ））を求め、出湯残量Ｗｒ
（ｎ）と湯切り出湯予測量Ｗｆ（Ｖ（ｎ））を比較す
る。Ｗｒ（ｎ）≦Ｗｆ（Ｖ（ｎ））となった時（図３の
点Ｄ）に、取鍋１を点Ａに対して予め決めた点Ｅまで所
定角度反転傾動させ出湯を停止させる。なお、湯切り出
湯予測量関数は、取鍋を適宜設定した角度傾動して停止
後反転させた時、図４にプロットしたように、反転開始
時点での種々の出湯速度（例えば２〜２０Ｋｇ／秒）と
反転開始から終了までに取鍋から流出した全重量を予め
実験で求め、これを実験式化またはデータ表化したもの
である。従って、取鍋反転開始時の出湯速度を与える
と、流出する全重量を計算で予測することができ、これ
を湯切り出湯予測量と呼ぶ。
【００１４】最後に、注湯制御装置１３は点Ｂに対して
予め決めた点Ｆまで所定角度取鍋１を傾動し、出湯の１
サイクルを終了させる。その後、予め設定した待機時間
経過後に、中間樋１２を所定量上昇させ１鋳型分の注湯
動作を完了させる。以降、上記動作を繰り返し、順次未
注湯鋳型へ注湯し、取鍋１の重量が設定した所定量以下
になった場合、または、取鍋１の傾動角度が予め決めた
制限角度を越えた場合に、該取鍋による注湯を終了す
る。なお上記説明では、出湯検知角度点Ｂの所定傾動角
度Θに関係なく、出湯速度だけを関数として説明した
が、目標注湯重量に応じて所定傾動角度Θを変更しても
よい。この場合は図５に示す様に、湯切り出湯予測量関
数は、出湯速度と出湯開始検知時点からの取鍋傾動角度
を変数として反転動作を行い、反転開始から終了までに
取鍋から流出した重量を測定して求めておけばよい。
予め決めた点Ｆまで所定角度取鍋１を傾動し、出湯の１
サイクルを終了させる。その後、予め設定した待機時間
経過後に、中間樋１２を所定量上昇させ１鋳型分の注湯
動作を完了させる。以降、上記動作を繰り返し、順次未
注湯鋳型へ注湯し、取鍋１の重量が設定した所定量以下
になった場合、または、取鍋１の傾動角度が予め決めた
制限角度を越えた場合に、該取鍋による注湯を終了す
る。なお上記説明では、出湯検知角度点Ｂの所定傾動角
度Θに関係なく、出湯速度だけを関数として説明した
が、目標注湯重量に応じて所定傾動角度Θを変更しても
よい。この場合は図５に示す様に、湯切り出湯予測量関
数は、出湯速度と出湯開始検知時点からの取鍋傾動角度
を変数として反転動作を行い、反転開始から終了までに
取鍋から流出した重量を測定して求めておけばよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は次のよう
な効果を有する。 １）予め設定したパターンで取鍋を傾動し、取鍋停止時
の反動に伴う振動が制定した状態で出湯重量・出湯残量
・出湯速度を計測して、この計測値と予め実験で求めた
湯切り出湯予測関数をもとに取鍋反転を行うので、通常
のフィードバック制御では対応できないような短時間で
精密な注湯量制御が可能である。 ２）溶湯を取鍋から中間樋を介して鋳型に注湯するた
め、取鍋の溶湯供給は鋳型の鋳造方案で規定される湯呑
み速度に制約されることなく短時間で一気に行うことが
でき、取鍋傾動制御が簡単である。 ３）出湯速度を鋳型の鋳造方案で制約される湯呑み速度
以上となるようにすれば、中間樋底部の溶湯流出口と鋳
型の湯口を密接連通することにより中間樋が湯だまりと
して機能し、出湯中の中間樋内の余剰な溶湯は注湯され
る溶湯のヘッド圧力として作用し、溶湯は湯呑み速度一
杯の速度で鋳型内に充填されて行くため注湯速度の安定
化及び注湯時間の短縮化に有効となり、特に薄肉鋳物の
鋳造に効果がある。 ４）取鍋傾動時の出湯検知は、取鍋が前回出湯時の出湯
検知角度以上傾いた状態の時に有効とするので、取鍋内
の溶湯の揺れで溶湯が早めに飛び出しても出湯と判断し
ないため、傾動角度が小さいところで出湯動作をするこ
とによる出湯時間の長大化を防止することができる。
な効果を有する。 １）予め設定したパターンで取鍋を傾動し、取鍋停止時
の反動に伴う振動が制定した状態で出湯重量・出湯残量
・出湯速度を計測して、この計測値と予め実験で求めた
湯切り出湯予測関数をもとに取鍋反転を行うので、通常
のフィードバック制御では対応できないような短時間で
精密な注湯量制御が可能である。 ２）溶湯を取鍋から中間樋を介して鋳型に注湯するた
め、取鍋の溶湯供給は鋳型の鋳造方案で規定される湯呑
み速度に制約されることなく短時間で一気に行うことが
でき、取鍋傾動制御が簡単である。 ３）出湯速度を鋳型の鋳造方案で制約される湯呑み速度
以上となるようにすれば、中間樋底部の溶湯流出口と鋳
型の湯口を密接連通することにより中間樋が湯だまりと
して機能し、出湯中の中間樋内の余剰な溶湯は注湯され
る溶湯のヘッド圧力として作用し、溶湯は湯呑み速度一
杯の速度で鋳型内に充填されて行くため注湯速度の安定
化及び注湯時間の短縮化に有効となり、特に薄肉鋳物の
鋳造に効果がある。 ４）取鍋傾動時の出湯検知は、取鍋が前回出湯時の出湯
検知角度以上傾いた状態の時に有効とするので、取鍋内
の溶湯の揺れで溶湯が早めに飛び出しても出湯と判断し
ないため、傾動角度が小さいところで出湯動作をするこ
とによる出湯時間の長大化を防止することができる。
【図１】本発明を適用した自動注湯装置の概略図
【図２】注湯制御装置の構成を示した制御回路図
【図３】本発明の注湯制御方法を説明する取鍋の動作図
【図４】出湯速度−流出重量と出湯予測量関数を示す図
【図５】出湯速度−流出重量と出湯予測量関数を示すも
う一つの図
う一つの図
１ 取鍋 ３ 傾動フレーム ８ ロードセル １０ 基台 １１ 鋳型 １２ 中間樋 １３ 注湯制御装置 １４ モータ制御装置 １５ 受光素子 １６ 溶湯 １７ ノズル １８ 湯口 ２０ サーボモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒瀬 浩孝 埼玉県熊谷市三ケ尻6010番地 日立金属株 式会社生産システム研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 取鍋の傾動によりその内部に貯留した溶
湯を、底部に溶湯流出口を有する箱状の中間樋を介して
自動的に鋳型に注湯する自動注湯方法において、 １）中間樋の溶湯流出口を鋳型の湯口に密接し、 ２）取鍋を第一の角速度で傾動し、直前の注湯における
出湯開始時の角度以上に取鍋が傾動し、かつ溶湯の流出
をセンサで検出した時を出湯開始とし、 ３）出湯開始から予め決めた所定角度だけ第二の角速度
で傾動した後停止し、 ４）取鍋停止後、予め決めた所定時間経過後、設定した
サンプリング周期で出湯重量を計測し、 ５）目標注湯量と出湯重量の差である出湯残量と、取鍋
から流出している溶湯の出湯速度を算出し、 ６）予め求めておいた、取鍋反転における反転開始時の
出湯速度と反転開始時からの流出全重量の関係である湯
切り出湯予測量関数をもとに、前記算出した出湯速度に
おける計算上の流出重量である湯切り出湯予測量を求
め、 ７）出湯残量と湯切り出湯予測量を比較し、湯切り出湯
予測量が出湯残量と等しいか又は大きくなった時、取鍋
を予め決めた所定角度反転させることを特徴とする自動
注湯方法。 - 【請求項２】 取鍋の傾動によりその内部に貯留した溶
湯を、底部に溶湯流出口を有する箱状の中間樋を介して
自動的に鋳型に注湯する自動注湯方法において、 １）中間樋の溶湯流出口を鋳型の湯口に密接し、 ２）取鍋を所定の第一の角速度で傾動し、初回の出湯時
は溶湯の流出をセンサで検出した時を、２回目以降は前
回出湯時の溶湯の流出を検出した角度より予め設定した
所定角度以上に取鍋が傾動し、かつ溶湯の流出をセンサ
で検出した時を出湯開始とし、 ３）出湯開始から予め決めた所定角度だけ鋳型の鋳造方
案で規定される湯呑み速度以上の出湯速度となるような
角速度で傾動した後停止し、 ４）停止に伴う傾動速度変化による取鍋部の振動が制定
するような時間経過後、設定したサンプリング周期で取
鍋部重量を計測し、 ５）取鍋から流出した出湯重量と、目標注湯量と出湯重
量の差である出湯残量と、取鍋から流出している溶湯の
出湯速度を算出し、 ６）予め求めておいた、取鍋反転における反転開始時の
出湯速度と反転開始時からの流出全重量の関係である湯
切り出湯予測量関数をもとに、前記算出した出湯速度に
おける計算上の流出重量である湯切り出湯予測量を求
め、 ７）出湯残量と湯切り出湯予測量を比較し、湯切り出湯
予測量が出湯残量と等しいか又は大きくなった時、取鍋
を予め決めた所定角度反転させることを特徴とする自動
注湯方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25510996A JPH1094870A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 自動注湯方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25510996A JPH1094870A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 自動注湯方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094870A true JPH1094870A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17274236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25510996A Pending JPH1094870A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 自動注湯方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1094870A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016007618A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | 日立金属株式会社 | 自動注湯方法 |
| CN110695348A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-01-17 | 邳州市政隆建设有限公司 | 一种多功能铸造机 |
| CN114210961A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-03-22 | 秦皇岛秦冶重工有限公司 | 一种铁水倾翻控制方法、控制***及铁水倾翻装置 |
| CN115430828A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-06 | 济南海圣机电科技有限公司 | 一种浇注机铁水定量定速浇注控制方法 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25510996A patent/JPH1094870A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016007618A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | 日立金属株式会社 | 自動注湯方法 |
| CN110695348A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-01-17 | 邳州市政隆建设有限公司 | 一种多功能铸造机 |
| CN114210961A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-03-22 | 秦皇岛秦冶重工有限公司 | 一种铁水倾翻控制方法、控制***及铁水倾翻装置 |
| CN115430828A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-06 | 济南海圣机电科技有限公司 | 一种浇注机铁水定量定速浇注控制方法 |
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