JPH029533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋳造機の自動給湯装置に関する。

溶解炉で給湯したアルミニウム等の溶湯を鋳造
機へ自動的に注湯する自動給湯装置では、例えば
ラドルを溶解炉の溶湯中に所定時間浸漬させた
後、ラドルを溶湯面より所定距離上昇させ、そこ
で所定時間湯切りし、ついでラドルが鋳造機へ向
つて前進した前進待機位置で所定時間内に注湯指
令が出力されたことを条件として注湯位置まで再
前進させ、その注湯位置においてラドル内の溶湯
を鋳造機へ注湯させ、その注湯後所定時間経過後
にラドルの姿勢を復帰させるとともに、注湯完了
時点から所定時間経過後に射出指令を鋳造機へ出
力させ、ついでラドルを溶解炉へ向つて後退さ
せ、これを１サイクルとした動作を行なわせてい
る。

ところが、このような動作を行なう従来の自動
給湯装置では、ラドルが溶湯中（炉中）にある
溶湯浸漬時間、湯切りのために湯面より上昇さ
せる距離、給湯後に湯切りに要する給湯後の湯
切り時間、ラドル前進待機位置において注湯指
令を待つための前進待機許容時間（一定時間経過
後はラドル中の湯温が下るので炉中に戻す動作を
行う。）、注湯後にラドルの姿勢を戻すまでの注
湯後の湯切り時間、注湯後に射出指令を出力す
るまでの時間、等の制御をそれぞれタイマにて行
つているため、ラドルサイズが変更になつたり、
或いはラドル中の給湯量、湯温、給湯装置の走行
速度等が変化すると、その都度調整を必要とする
欠点があつた。

ここにおいて、本発明の目的は、少なくとも給
湯量データから上述した各動作制御時間等を求
め、これによつて動作制御することにより、射出
時の溶湯状態の安定および段取り時間の軽減をは
かつた鋳造機の自動給湯装置を提供することにあ
る。

そのため、本発明では、溶解炉の溶湯を予め定
められた順序に従つて鋳造機へ注湯する給湯動作
を行うために、溶湯を汲み取るラドルと、このラ
ドルを溶解炉と鋳造機との間で往復動させるラド
ル走行用モータと、このラドル走行用モータによ
つて往復動されるラドルの位置を検出する位置検
出器と、給湯および注湯時にラドルを傾斜させる
ラドル姿勢制御用モータと、このラドル姿勢制御
用モータによつて傾斜されるラドルの角度を検出
する角度検出器と、前記ラドル走行用モータおよ
びラドル姿勢制御用モータの動作を制御するコン
トローラとを設ける。そして、このコントローラ
で、ラドルが溶解炉の溶湯中にある溶湯浸漬時
間、湯切りのためにラドルを湯面より上昇させる
距離、給湯後に湯切りに要する給湯後の湯切り時
間、ラドル前進待機位置において鋳造機からの注
湯指令を待つための待機許容時間、注湯後にラド
ルの姿勢を戻すまでの注湯後の湯切り時間および
注湯後に射出指令を出力するまでの時間のうち、
少なくとも１以上の設定データをラドル内に給湯
される溶湯の給湯量データに基づいて演算し、得
られた設定データに基づいて前記各モータを制御
することにより、上記目的を達成しようとするも
のである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本実施例の全体の機構を示している。
同図において、鋳造機１と溶解炉２との間には、
溶解炉２で給湯したアルミニウム等の溶湯を鋳造
機１へ注湯する自動給湯装置３２の給湯機構３が
設けられている。給湯機構３は、前記鋳造機１と
溶解炉２との間に設けられた基台１１を備え、そ
の基台１１の上部に支台１５を介して筐体１６が
取付けられている。筐体１６には、その上部にラ
ドル姿勢制御用モータ１７によつて回転する回転
軸１８が、中間部にラドル走行用モータ１９によ
つて回転する回転軸２０がそれぞれ回転自在に支
持され、その両回転軸１８，２０間にリンク機構
２１が設けられている。

リンク機構２１は、一端が前記回転軸１８にそ
れぞれ回動自在に支持された第１および第２のア
ーム２２，２３と、一端が前記第１のアーム２２
の他端に回動自在に連結された第３のアーム２４
と、一端が前記第２のアーム２３の他端に回動自
在に連結されかつ他端が前記第３のアーム２４の
一端寄りに回動自在に連結された第４のアーム２
５と、一端が前記回転軸２０に固着されかつ他端
が前記第４のアーム２５の一端寄りに回動自在に
連結された第５のアーム２６とから構成され、前
記ラドル走行用モータ１９の駆動によつて第５の
アーム２６が揺動すると、第３のアーム２４の他
端が図中鎖線で示す軌跡を通つて変位するように
なつている。また、前記第３のアーム２４には、
その一側に例えば一対の電極を並列した湯面検出
センサ２７が設けられているとともに、一端に前
記回転軸１８に図示しない連動機構を介して連結
されかつその回転軸１８に同期して回転する支軸
２８を介してラドル２９が取付けられている。

第２図は自動給湯装置３２の回路構成を示して
いる。同図において、自動給湯装置３２の給湯機
構３を制御する給湯コントローラ３３には、
CPU４１と、このCPU４１に双方向バスを介し
て接続されたインターフエイス４２、予め定めら
れたプログラムを記憶したROM４３および各種
可変データを記憶するRAM４４とが含まれてい
る。前記インターフエイス４２には、モータ駆動
回路３４を介して前記ラドル姿勢制御用モータ１
７およびモータ駆動回路３５を介して前記ラドル
走行用モータ１９がそれぞれ接続されているとと
もに、前記ラドル姿勢制御用モータ１７によつて
姿勢制御されるラドル２９の傾斜角度を検出する
角度検出器としてのエンコーダ３６からのデータ
θ、前記ラドル走行用モータ１９によつて走行さ
れるラドル２９の位置を検出する位置検出器とし
てのエンコーダ３７からのデータＸ、前記溶解炉
２の溶湯温度を検出する熱電対等からなる温度セ
ンサ３８からのデータH₁、雰囲気温度を検出す
る温度センサ３９からのデータH₂、給湯量増減
指令部４０からの給湯量増減指令値Ｑ、設定部４
５からのデータＮ，K₁〜K₁₅および鋳造機コント
ローラ５１からの前進指令FC並びに注湯指令PC
等がそれぞれ入力されている。一方、インターフ
エイス４２からは、前記CPU４１から出力され
る射出指令ICが鋳造機コントローラ５１に対し
て与えられている。ここで、鋳造機コントローラ
５１には、前記溶解炉２を制御する溶解炉コント
ローラ５２からの情報が入力されている。

また、前記RAM４４には、第３図に示す如
く、前記エンコーダ３６，３７からのデータθ，
Ｘを記憶するレジスタ６１，６２、前記温度セン
サ３８，３９からのデータH₁，H₂をするレジス
タ６３，６４、前記設定部４５からのラドルサイ
ズデータＮおよび定数データK₁〜K₁₅を記憶する
レジスタ６５，６６のほかに、給湯動作を制御す
るための６個のカウンタ６７〜７２がそれぞれ設
けられている。

また、前記CPU４１は、前記給湯量増減指令
部４０から給湯量増減指令値Ｑが入力されると、
その給湯量増減指令値Ｑに応じて前記ラドル姿勢
制御用モータ１７を駆動しラドル２９を傾斜させ
た後、予め設定された手順に従つて、前記レジス
タ６１〜６６に記憶されたデータに基づいて、設
定データであるラドルが溶湯中（炉中）にある
溶湯浸漬時間、湯切りのために湯面より上昇さ
せる距離、給湯後に湯切りに要する給湯後の湯
切り時間、ラドル前進待機位置において注湯指
令を待つための前進待機許容時間（一定時間経過
後はラドル中の湯温が下るので炉中に戻す動作を
行う。）、注湯後にラドルの姿勢を戻すまでの注
湯後の湯切り時間、注湯後に射出指令を出力す
るまでの時間、をそれぞれ求める。

いま、ラドルサイズデータおよびラドル傾斜角
度データをＮ，θ、溶解炉の湯温データをH₁と
し、かつ、ラドルサイズデータＮとラドル傾斜角
度データθとから求められる給湯量をＷとする
と、 ラドルが溶湯中（炉中）にある溶湯浸漬時間
T₁は、 T₁＝K₁W＋K₂H₁＋K₃ で求めることができる。ただし、K₁，K₂，K₃
は定数である。

湯切りのために湯面より上昇させる距離Ｌは
ラドルが湯面より離れればよいから、 Ｌ＝K₄N＋K₅ で求めることができる。ただし、K₄，K₅は定
数である。

給湯後に湯切りに要する給湯後の湯切り時間
T₃は、ラドル内の湯面表面積＝給湯量に比例
するから、 T₃＝K₆W＋K₇ で求めることができる。ただし、K₆，K₇は定
数である。

ラドル前進待機位置において注湯指令を待つ
ための前進待機許容時間（一定時間経過後はラ
ドル中の湯温が下るので炉中に戻す動作を行
う。）T₄は、ラドル中の湯温のみで決定される
ので、 T₄＝K₈W＋K₉H₁＋K₁₀ で求めることができる。ただし、K₈，K₉，K₁₀
は定数である。

注湯後にラドルを戻すまでの注湯後の湯切り
時間T₅は、スリーブ内の湯がおちつくのと湯
温に関係するから、 T₅＝K₁₁W＋K₁₂H₁＋K₁₃ で求めることができる。ただし、K₁₁，K₁₂，
K₁₃は定数である。

注湯後に射出指令を出力するまでの時間T₆
は、ラドルサイズで決定されるから、 T₆＝K₁₄W＋K₁₅ で求めることができる。ただし、K₁₄，K₁₅は
定数である。

このようにして、求められたデータT₁〜T₆、
Ｌをカウンタ６７〜７２にセツトし、そのセツト
されたデータT₁〜T₆、Ｌに従つて給湯機構３の
動作を制御する。

即ち、第４図に示す如く、湯面検出センサ２７
によつて溶解炉２の湯面が検出される位置P₁に
ラドル２９がくると、ラドル走行用モータ１９の
駆動を停止させた後、ラドル姿勢制御用モータ１
７の駆動によつてラドル２９を所定角度傾斜さ
せ、そのラドル２９内に傾斜角度に対応した所定
量の溶湯を給湯させる。ここで、時間T₁経過後、
リンク機構２１の作動によつてラドル２９をその
姿勢のまま距離Ｌだけ溶解炉２の湯面より上昇さ
せ、その位置P₂で一定時間T₃だけ湯切りさせた
後、水平状態に姿勢制御して待機位置P₃まで前
進させる。この待機位置P₃において、時間T₄の
範囲内で鋳造機コントローラ５１から前進指令信
号FCが出されたことを条件としてラドル２９を
注湯位置P₄まで再前進させ、ここで鋳造機コン
トローラ５１から注湯指令信号PCが出されたこ
とを条件として、ラドル２９を支軸２８を中心と
して上方へ90度反転させ、ラドル２９内の溶湯を
鋳造機１内へ注湯させる。その注湯後、所定時間
T₅経過後にラドル２９を水平状態に戻す一方、
時間T₆経過後に射出指令信号ICを鋳造機コント
ローラ５１へ出力した後、後退動作により湯面検
出センサ２７によつて溶解炉２の湯面が検出され
る位置P₁まで戻す。これを１サイクルとした動
作を行なわせる。

従つて、本実施例によれば、給湯コントローラ
３３において、ラドルサイズデータＮ、ラドル傾
斜角データθおよび温度センサ３８からの湯温デ
ータH₁に基づいて、ラドルが溶湯中（炉中）
にある溶湯浸漬時間、湯切りのために湯面より
上昇させる距離、給湯後に湯切りに要する給湯
後の湯切り時間、ラドル前進待機位置において
注湯指令を待つための前進待機許容時間（一定時
間経過後はラドル中の湯温が下るので炉中に戻す
動作を行う。）、注湯後にラドルの姿勢を戻すま
での注湯後の湯切り時間、注湯後に射出指令を
出力するまでの時間をそれぞれ求め、これらの時
間に基づいて給湯機構３の動作を制御するように
したので、ラドルサイズが変更になつたり、或い
はラドル中の給湯量、湯温、給湯装置の走行速度
等が変化しても、自動給湯装置の動作制御が確実
かつ容易にでき、かつ射出時の溶湯状態を安定化
でき、更に段取り時間を飛躍的に軽減することが
できる。

なお、上記実施例では、ラドルサイズデータお
よびラドル傾斜角度データから求められるラドル
１回の給湯量Ｗと溶湯温度データH₁とを基に各
動作制御時間等の設定データを求めたが、例えば
溶解炉２において溶湯温度を一定に管理できるよ
うにすれば、給湯量のみから求めるようにしても
よい。逆に、給湯量Ｗと溶湯温度データH₁との
ほかに、温度センサ３９によつて検出される雰囲
気温度を考慮すれば、溶湯状態が安定した制御が
できる利点がある。

また、上記実施例では、ラドルサイズデータ、
ラドル傾斜角度データおよび溶湯温度データを基
にその都度演算によつて各動作制御時間等の設定
データ等を求めたが、例えば前記各データを基に
予め各設定データを算出してメモリ上に記憶させ
ておき、必要な都度メモリの中から読み出すよう
にしてもよい。

更に、本発明は、上記実施例で説明した給湯動
作に限られるものでなく、少なくとも溶解炉から
の溶湯を予め定められた手順に従つて鋳造機へ注
湯する動作をもつものであればよい。

以上の通り、本発明によれば、給湯量データか
ら上述した各動作時間を求め、これによつて動作
制御するようにしたので、射出時の溶湯状態の安
定および段取り時間の軽減が可能な鋳造機におけ
る自動給湯装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
給湯機構の正面図、第２図は自動給湯装置の回路
構成を示すブロツク図、第３図はRAMのメモリ
ーマツプ、第４図は給湯機構のフローチヤートで
ある。 １……鋳造機、１７……ラドル姿勢制御用モー
タ、１９……ラドル走行用モータ、３２……自動
給湯装置、３６……角度検出器としてのエンコー
ダ、３７……位置検出器としてのエンコーダ、３
８，３９……温度センサ、４０……給湯量増減指
令部、４５……設定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶解炉の溶湯を予め定められた順序に従つて
   鋳造機へ注湯する給湯動作を行うために、溶湯を
   汲み取るラドルと、このラドルを溶解炉と鋳造機
   との間で往復動させるラドル走行用モータと、こ
   のラドル走行用モータによつて往復動されるラド
   ルの位置を検出する位置検出器と、給湯および注
   湯時にラドルを傾斜させるラドル姿勢制御用モー
   タと、このラドル姿勢制御用モータによつて傾斜
   されるラドルの角度を検出する角度検出器と、前
   記ラドル走行用モータおよびラドル姿勢制御用モ
   ータの動作を制御するコントローラとを備え、 このコントローラは、ラドルが溶解炉の溶湯中
   にある溶湯浸漬時間、湯切りのためにラドルを湯
   面より上昇させる距離、給湯後に湯切りに要する
   給湯後の湯切り時間、ラドル前進待機位置におい
   て鋳造機からの注湯指令を待つための待機許容時
   間、注湯後にラドルの姿勢を戻すまでの注湯後の
   湯切り時間および注湯後に射出指令を出力するま
   での時間のうち、少なくとも１以上の設定データ
   をラドル内に給湯される溶湯の給湯量データに基
   づいて演算し、得られた設定データに基づいて前
   記各モータを制御することを特徴とする鋳造機の
   自動給湯装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記コント
   ローラは、前記給湯量データのほかに、溶解炉の
   溶湯温度データおよび雰囲気温度データに基づい
   て前記設定データを演算することを特徴とする鋳
   造機の自動給湯装置。