JPH0141433B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶湯炉内のアルミ、鉄などの溶湯
を、ラドルにより汲み上げて、鋳型内へ流し込む
自動注湯機の注湯量調整装置に関する。

（従来の技術） 従来、ロボツトや専用機の応用により人手によ
らず自動的に定量注湯を行なえるようにした自動
注湯機がある。

この自動注湯機は、一般に、溶湯炉内の溶湯を
汲み上げてその注湯口より鋳型内に前記溶湯を流
し込むためのラドルと、該ラドルを傾動させるア
クチユエータと、該アクチユエータに、汲湯時に
行なわせる汲湯傾動角度および注湯時に行なわせ
る注湯傾動角度を指令するラドル制御装置とを備
える構成とされており、汲湯時にはラドルを一定
角度だけ傾動させて湯切りを行なうことによりラ
ドル内に一定量の注湯を汲み入れ、注湯時にもラ
ドルを一定角度だけ傾動させて溶湯の流出量を一
定にすることにより、定量注湯を行なうようにし
たものである。

ところが、ラドル交換の際に今まで用いていた
ラドルと新たに用いようとするラドルとの間に寸
法差つまり容量差があつたり、あるいは溶湯の中
に必然的に含まれる不純物が固まり一種のカスと
なつたノロがラドルに付着する等して注湯量の変
化が避けられなかつた。

（発明が解決しようとする問題点） そこで近時においては、自動注湯機に注湯量調
整装置が備え付けられている。

この注湯量調整装置について図面を参照しなが
ら説明する。

第１４図および第１５図において、１はラド
ル、２はアクチユエータとなるモータ、３はモー
タドライバ、４はラドル制御装置、５はポテンシ
ヨメータ、６は比較器である。ラドル制御装置４
は、第１６図に示す注湯傾動角度α＋βに相当す
る指令電圧信号を出力する。ポテンシヨメータ５
はラドル１の傾動角度位置を検出してその検出電
圧信号を出力する。ラドル制御装置４の指令電圧
信号は後述の加算機を介して比較器６の一入力端
に入力され、ポテンシヨメータ５の検出電圧信号
は比較器６の他入力端に入力されるようになつて
おり、比較器６は、これらの両電圧信号の差を取
つた比較電圧信号をモータドライバ３に入力す
る。このモータドライバ３は、比較電圧信号のレ
ベルが０になるまでモータ２を駆動するようにな
つており、従つてラドル１は角度α＋βだけ傾動
されて止められるようになつている。

７は加算機、８はポテンシヨメータであり、こ
れらが従来の注湯量調整装置を構成するものであ
る。すなわち、加算機７はラドル制御装置４の指
令電圧信号とポテンシヨメータ８の出力電圧信号
とを加算した加算電圧信号を比較器６の一入力端
に入力するもので、この結果、第１５図に示す角
度γに相当する電圧信号がポテンシヨメータ８か
ら出力されていたとすると、角度位置θ₁〜θ₃は角
度γだけシフトすることとなるから、ポテンシヨ
メータ８を操作すれば角度γが変えられることと
なるので、注湯量を調整できることとなるのであ
る。

しかしながら、この従来のものは、アナログ信
号を扱う回路で構成されているため次の様な問題
がある。

回路特性の、長期使用による経年変化が避け
られないことから、長期に亘る性能保障が難か
しい。

回路特性の、温度による経時変化が避けられ
ないことから、調整を頻繁に行う必要がある。

と同じ理由により、回路特性が安定しない
こととなるので、調整はラドルを見ながら行な
わなければならないこととなり、熟練者でなけ
れば正確に操作できない。

と同様の理由により、自動注湯機本体の近
傍には設置できないこととなるので、配線をそ
の分長く延ばさなければならないこととなり、
扱う電流が微少になるほど信頼性にかけること
となると共に、ラドルが見にくい状態になるこ
ともあることとなり、この点からも正確に操作
できないと言える。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、回路特性の変化により調
整精度が左右されることのないようにし、もつて
〜の問題を生ずることのない注湯量調整装置
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そのため、本願第１の発明は、 溶湯炉内の溶湯を汲み上げてその注湯口より鋳
型内に前記溶湯を流し込むためのラドルと、該ラ
ドルを傾動させるアクチユエータと、該アクチユ
エータに、汲湯時に行なわせる汲湯傾動角度およ
び注湯時に行なわせる注湯傾動角度を指令して前
記鋳型に定量注湯させるラドル制御装置とを備え
た自動注湯機において、 前記ラドル制御装置に設けられ、前記汲湯傾動
角度および前記注湯傾動角度のうち少なくともい
ずれか一方の基準傾動角度データならびに該基準
傾動角度データにオフセツトをかけた複数のオフ
セツト傾動角度データからなる傾動角度データ群
を記憶する記憶部と、 前記傾動角度データ群の中から一つの傾動角度
データを指定するためのデイジタルスイツチと、 該デイジタルスイツチの指定出力が入力され、
該指定出力に応じて、前記ラドル制御装置に対
し、前記傾動角度データ群の中から一つの傾動角
度データを選択出力するように指示するプログラ
マブルコントローラと、 からなることを特徴とする。

また、本願第２の発明は、 溶湯炉内の溶湯を汲み上げてその注湯口より鋳
型内に前記溶湯を流し込むためのラドルと、該ラ
ドルを傾動させるアクチユエータと、該アクチユ
エータに、汲湯時に行なわせる汲湯傾動角度およ
び注湯時に行なわせる前記汲湯時とは逆方向の注
湯傾動角度を指令して前記鋳型に定量注湯させる
ラドル制御装置とを備え、前記ラドルは、前記汲
湯時に行なう汲湯傾動よりも前記注湯時に行なう
注湯傾動の方がその傾動角度に対する前記溶湯の
流出量が多くなる構成とされている自動注湯機に
おいて、 前記ラドル制御装置に設けられ、前記汲湯傾動
角度および前記注湯傾動角度のそれぞれについて
基準傾動角度データならびに該基準傾動角度デー
タにオフセツトをかけた複数のオフセツト傾動角
度データからなる傾動角度データ群を記憶する記
憶部と、 前記汲湯傾動角度および前記注湯傾動角度のそ
れぞれについて前記傾動角度データ群の中から一
つの傾動角度データを指定するデイジタルスイツ
チと、 該デイジタルスイツチの指定出力が入力され、
該指定出力に応じて、前記ラドル制御装置に対
し、前記傾動角度データ群の中から一つの傾動角
度データを選択出力するように指示するプログラ
マブルコントローラと、 からなることを特徴とする。

（発明の作用） まず、本願第１および第２の発明によれば、デ
イジタル信号を扱う回路で注湯量の調整を行うこ
とができるものである。すなわち、ラドル制御装
置からデータのかたちで指令を出すようにしたも
のであつて、これにより、アナログ式のもののよ
うに、一定の指令電圧値を維持しなければ、注湯
量が変動するといつたようなことはなく、回路特
性の変化に左右されることがないこととなる。

また、第２の発明によるときは、注湯傾動角度
を粗調整用とし、汲湯傾動角度を微調整用として
利用するようにしたものであり、これによつて調
整巾が広くかつその調整巾全般に亘り微調整がで
きることとなる。そして、粗調整と微調整とを注
湯時の傾動および汲湯時の傾動に分けて行なうよ
うにしたことから、記憶部に記憶させるべき動作
ポイント数ならびにプログラマブルコントローラ
のシーケンスを構成するステツプの数を極力少な
くできることとなる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

まずラドル１について説明すると、第５図〜第
７図において、このラドル１の開口縁部１Ａは先
窄まりの形状を呈し、その先端部が注湯口１Ｂと
され、この注湯口１Ｂとは反対側の底部には汲湯
口１Ｃが開口するものである。開口縁部１Ａの両
側中央部には取付板部１Ｄ，１Ｄが凸設され、こ
の取付板部１Ｄ，１Ｄには夫々取付孔１Ｅが穿設
されていて、ラドル１は、この取付孔１Ｅをもつ
て軸着され、この取付孔１Ｅを中心にして傾動す
る。ここで、汲湯時にはその湯切りの際に汲湯口
１Ｃが下降するよう矢印Ｘ方向に傾動させられ、
注湯時には逆に注湯口１Ｂが下降するように矢印
Ｙ方向に傾動させられる。

ラドル１は注湯口１Ｂに傾斜状につながる底部
１Ｆを有し、この底部１Ｆの注湯口１Ｂのある側
とは反対側端部には開口縁部１Ａに対して直立す
る直立板部１Ｇが形成されており、溶湯は、この
直立板部１Ｇの先端高さまで入るようになつてい
る。これによりラドル１は、汲湯時に行なう傾動
よりも注湯時に行なう傾動の方がその傾動角度に
対する溶湯の流出量が多くなる構成とされてい
る。

第８図に示すように、このラドル１は、ロボツ
トや専用機により、まず溶湯炉９内に入れられ
る。すると、溶湯が汲湯口１Ｃからラドル１内に
入る。そして、適当なタイミングで、ラドル１は
Ｘ方向に傾動させられ、次いで溶湯炉９から出さ
れる。すると、汲湯口１Ｃから所定量の溶湯が流
出し湯切りが行なわれて、ラドル１内の溶湯が適
量にされる。この湯切り完了後、ラドル１は水平
状態とされて内部の溶湯が漏れないように鋳型１
０上まで運ばれる。ここで、ラドル１はＹ方向の
傾動がなされて鋳型１０への注湯が行なわれる。
すなわち、まず、溶湯が注湯口１Ｂの間際に来る
角度まで高速で傾動され（第２傾斜）、次に徐々
にゆつくりと傾動され（第３傾斜）、低速で最大
傾斜角度まで傾動されて（第４傾斜）、最後に起
き上がるようにＸ方向に傾動され湯切りが行なわ
れる（第５傾斜）。

このような一連の傾動動作において、本発明に
あつては、汲湯時ならびに注湯時の夫々の傾動動
作を調節することによつて注湯量を調整しようと
いうものであり、夫々の傾動動作の傾動角度と注
湯量との関係を示すと第９図〜第１２図の様なも
のとなる。尚、これらは、ラドル１が、汲湯時に
１度傾斜したときには注湯量の変化量が25c.c.（68
ｇ）であり、かつ注湯時に１度傾斜したときには
注湯量の変化量が65c.c.（163ｇ）であるものにつ
いて表わしている。

これらの特性を見ると、注湯時の傾動角度を粗
調整に利用し、汲湯時の傾動角度を微調整に利用
できることがわかる。すなわち、例えば注湯時お
よび汲湯時の傾動角度に夫々10段階の調整段階を
設ければ、注湯時の傾動角度の各段階において汲
湯時の傾動角度の10段階を存在させることによ
り、100段階の調整が可能になるのである。した
がつて、第１３図のグラフを参照すると、後述す
るように、注湯傾動角度指定用のデイジタルスイ
ツチで指定番号を「２」とし、汲湯傾動角度指定
用のデイジタルスイツチで指定番号を「５」とし
た場合には、注湯量が25c.c.となるのであつて、注
湯傾動角度の１段階を50c.c.、汲湯傾動角度の１段
階を５c.c.とすれば、500c.c.の調整巾を持つて５c.c.
単位で微調整が行なえることとなる。

第１図は、以上の様な注湯量調整を可能とする
本発明の注湯量調整装置の構成をラドル駆動系と
共に示したものである。

この図において、１１はモータ、１２はモータ
ドライバ、１３はラドル制御装置、１４はエンコ
ーダ、１５はラドル駆動機構であり、ここではエ
ンコーダ１４によつてラドル駆動機構１５を介し
てラドル１の位置が検出され、その検出信号はラ
ドル制御装置１３に入力されて、このラドル制御
装置１３によりラドル１の位置に対応した制御が
行なわれるようになつている。尚、このエンコー
ダ１４は、モータ１１としてパルスモータの様に
オープンループ制御が可能なものを用いるときに
は不要になる。

ラドル制御装置１３には、第２図に示すような
注湯傾動角度についての基準傾動角度データ（指
定番号３）ならびに該基準傾動角度データにオフ
セツトをかけたオフセツト角度データ（指定番号
１，２，４〜Ｎ）からなる注湯傾動角度データ群
と、第３図に示すような汲湯傾動角度についての
基準角度データ（指定番号４）ならびに該基準角
度データにオフセツトをかけたオフセツト角度デ
ータ（指定番号１〜３，５〜ｎ）からなる汲湯傾
動角度データ群とを記憶する記憶部が設けられて
いる。

１６は注湯傾動角度指定用のデイジタルスイツ
チ、１７は汲湯傾動角度のデイジタルスイツチ、
１８はプログラマブルコントローラである。デイ
ジタルスイツチ１６，１７は例えば各種動作スイ
ツチ、モニタランプなどと共に制御盤に取り付け
られるもので、これらデイジタルスイツチ１６，
１７の指定出力は、プログラマブルコントローラ
１８に入力されるようになつている。このプログ
ラマブルコントローラ１８は、デイジタルスイツ
チ１６，１７の指定出力に応じて、ラドル制御装
置１３に対し、注湯傾動角度データ群および汲湯
傾動角度データ群の中から夫々一つの傾動角度デ
ータを選択出力するように指示する機能を有する
ものであり、その汲湯傾動角度についてのより詳
しい制御内容は第４図にフローチヤートで示すよ
うなものとなる。すなわち、ラドル１が汲湯角度
になると、例えばロボツトに対してラドル１を溶
湯炉１０内へ入れるよう指示する。そして、ロボ
ツトが作動し、汲湯が行なわれて、タイマがタイ
ムアツプすると、デイジタルスイツチ１６，１７
の指定出力から指定内容を読み込み、ラドル制御
装置１３に対して、その指定内容に見合つた傾動
角度データを選択出力するよう指示する。する
と、汲湯傾動角度指定用のデイジタルスイツチ１
７のみ操作されたときには、指定番号１〜ｎの中
から一つだけ選択される。そうしたら、ロボツト
に対し、ラドル１を溶湯炉１０外に出すように指
示する。そして、ラドル１が溶湯炉１０外に出さ
れたら、ラドル制御装置１３に対して湯切りを指
示し、これが終了すると注湯の制御に入るわけで
ある。

デイジタルスイツチ１６，１７は、前述した様
に制御盤などに取り付けられるものであるが、こ
の場合、例えば汲湯傾動角度調整および注湯傾動
角度調整の夫々の段階を０〜９の10段階とし、汲
湯傾動角度調整用のデイジタルスイツチ１７を数
字の１の位に見たて、かつ注湯傾動角度調整用の
デイジタルスイツチ１６を数字の10の位に見たて
て配置すると、普通の10進数の感覚で０〜99の
100段階の調整が容易に行なえることとなる。つ
まり、各デイジタルスイツチ１６，１７の表示す
る数字が大きいほど注湯量が多くなるようにする
ことにより、例えば表示数字が15より23，27より
45のときの方が注湯量が多くなり、調整が行ない
易いのである。

そして、実際の操作手順としては、ラドル１に
ノロが付着したときなどには調整量が少ないこと
が多いため、まずはじめに汲湯傾動角度指定用の
デイジタルスイツチ１７を操作して微調整を行な
い、それでも不足な場合に注湯傾動角度指定用の
デイジタルスイツチ１６を操作して粗調整を行な
うようにすれば良い。また、ラドル１を交換する
場合には調整量が多いことが多いため、まず注湯
傾動角度指定用のデイジタルスイツチ１７を操作
して粗調整を行ない、その後、汲湯傾動角度指定
用のデイジタルスイツチ１６を操作して徴調整を
行なえば良い。

（発明の効果） 以上述べて来たことから明らかなように本願第
１および第２の発明によれば、デイジタル信号を
扱う回路で注湯量の調整が行なえることから、調
整精度が回路特性の変化に左右されないため、長
期に亘る性能保障が可能になり、かつ調整を頻繁
に行なう必要がなくなる。また、デイジタルスイ
ツチで傾動角度を選択するだけで調整が行なえる
こととなるので、熟練者でなくとも正確に調整す
ることができると共に、個人差をなくすことがで
きる。さらに、調整用のデイジタルスイツチの配
設位置は従来に比べて制約を受けることがないた
め、ラドルの見える位置に設けることが可能にな
り、この点からも調整が正確に行なえることとな
る。

一方、本願第２の発明によれば更に、ラドル制
御装置の記憶部に記憶させるべき動作ポイント数
やプログラマブルコントローラのシーケンスを構
成するステツプ数を極力増やすことなく微調整が
可能となり、ラドル制御装置やプログラマブルコ
ントローラが小容量かつ小型のもので良いことと
なつて、コストダウン化が図れると共に、メイン
テナンスが簡単化されることとなる。そして、微
調整が可能であることから、湯量を最適に保つこ
とができることになると共に、調整巾が大きいこ
とから、ラドルの交換において、今まで使用して
いたものに対して大きな容量差があるものでも極
力使用することができることとなるので、データ
の新規更新の頻度を下げることができ、かつラン
ニングコストの低減化も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る注湯量調整装置の構成を
ラドル駆動系と共に示すブロツク図、第２図およ
び第３図はラドル制御装置の記憶部に記憶されて
いるデータの内容を示す図、第４図はプログラマ
ブルコントローラの制御内容を説明するためのフ
ローチヤート、第５図はラドルの側面断面図、第
６図は同正面図、第７図は同上視平面図、第８図
はラドルの動作パターンを説明するための説明
図、第９図は汲湯傾動角度と注湯量との関係を示
す特性曲線図、第１０図は汲湯傾動角度の内容を
示す概念図、第１１図は注湯傾動角度と注湯量と
の関係を示す特性曲線図、第１２図は注湯傾動角
度の内容を示す概念図、第１３図はデイジタルス
イツチによる指定内容と注湯量との関係を示す曲
線図、第１４図は従来の注湯量調整装置の構成を
ラドル駆動系と共に示すブロツク図、第１５図は
注湯量調整原理を表わした概念図、である。 １……ラドル、９……溶湯炉、１０……鋳型、
１１……モータ、１３……ラドル制御装置、１
６，１７……デイジタルスイツチ、１８……プロ
グラマブルコントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶湯炉内の溶湯を汲み上げてその注湯口より
   鋳型内に前記溶湯を流し込むためのラドルと、該
   ラドルを傾動させるアクチユエータと、該アクチ
   ユエータに、汲湯時に行なわせる汲湯傾動角度お
   よび注湯時に行なわせる注湯傾動角度を指令して
   前記鋳型に定量注湯させるラドル制御装置とを備
   えた自動注湯機において、 前記ラドル制御装置に設けられ、前記汲湯傾動
   角度および前記注湯傾動角度のうち少なくともい
   ずれか一方の基準傾動角度データならびに該基準
   傾動角度データにオフセツトをかけた複数のオフ
   セツト傾動角度データからなる傾動角度データ群
   を記憶する記憶部と、 前記傾動角度データ群の中から一つの傾動角度
   データを指定するためのデイジタルスイツチと、 該デイジタルスイツチの指定出力が入力され、
   該指定出力に応じて、前記ラドル制御装置に対
   し、前記傾動角度データ群の中から一つの傾動角
   度データを選択出力するように指示するプログラ
   マブルコントローラと、 からなる自動注湯機の注湯量調整装置。 ２ 溶湯炉内の溶湯を汲み上げてその注湯口より
   鋳型内に前記溶湯を流し込むためのラドルと、該
   ラドルを傾動させるアクチユエータと、該アクチ
   ユエータに、汲湯時に行なわせる汲湯傾動角度お
   よび注湯時に行なわせる前記汲湯時とは逆方向の
   注湯傾動角度を指令して前記鋳型に定量注湯させ
   るラドル制御装置とを備え、前記ラドルは、前記
   汲湯時に行なう汲湯傾動よりも前記注湯時に行な
   う注湯傾動の方がその傾動角度に対する前記溶湯
   の流出量が多くなる構成とされている自動注湯機
   において、 前記ラドル制御装置に設けられ、前記汲湯傾動
   角度および前記注湯傾動角度のそれぞれについて
   基準傾動角度データならびに該基準傾動角度デー
   タにオフセツトをかけた複数のオフセツト傾動角
   度データからなる傾動角度データ群を記憶する記
   憶部と、 前記汲湯傾動角度および前記注湯傾動角度のそ
   れぞれについて前記傾動角度データ群の中から一
   つの傾動角度データを指定するデイジタルスイツ
   チと、 該デイジタルスイツチの指定出力が入力され、
   該指定出力に応じて、前記ラドル制御装置に対
   し、前記傾動角度データ群の中から一つの傾動角
   度データを選択出力するように指示するプログラ
   マブルコントローラと、 からなる自動注湯機の注湯量調整装置。