JPH0513751B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0513751B2 JPH0513751B2 JP19099784A JP19099784A JPH0513751B2 JP H0513751 B2 JPH0513751 B2 JP H0513751B2 JP 19099784 A JP19099784 A JP 19099784A JP 19099784 A JP19099784 A JP 19099784A JP H0513751 B2 JPH0513751 B2 JP H0513751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- flow rate
- air
- crucible
- stalk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/08—Controlling, supervising, e.g. for safety reasons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、低圧鋳造機の鋳型キヤビテイ内に充
填される溶湯の充填速度を制御する給湯制御装置
の改良に関するものである。
填される溶湯の充填速度を制御する給湯制御装置
の改良に関するものである。
（従来の技術）
一般に、この種の低圧鋳造機は、溶湯を収容す
るるつぼを気密状に覆う加圧室と、その上方に配
置された鋳型とを備えてなり、加圧室にエアを供
給してるつぼからストークを介して鋳型のキヤビ
テイ内に湯を低圧で充填することにより、例えば
エンジンのアルミニウム製シリンダヘツド等の鋳
物を鋳造するようにしたものである。
るるつぼを気密状に覆う加圧室と、その上方に配
置された鋳型とを備えてなり、加圧室にエアを供
給してるつぼからストークを介して鋳型のキヤビ
テイ内に湯を低圧で充填することにより、例えば
エンジンのアルミニウム製シリンダヘツド等の鋳
物を鋳造するようにしたものである。
ところで、この低圧鋳造機では、鋳型キヤビテ
イ内への湯の充填速度が速すぎると、湯の乱流に
よる鋳物内に空気等が巻き込まれてブローホール
等が生じ、逆に湯の充填速度が遅すぎると、給湯
途中で湯の一部が早期に凝固する等の鋳造欠陥が
生じるという問題があり、湯の充填速度を一定に
保つ必要がある。したがつて、鋳型キヤビテイ内
への給湯に伴い、るつぼ内の湯のレベルが低下し
て該レベルと鋳型キヤビテイとの高低差、つまり
ヘツド差が増大したときには、それに応じて加圧
室に対するエアの圧力を増大させることが要求さ
れる。
イ内への湯の充填速度が速すぎると、湯の乱流に
よる鋳物内に空気等が巻き込まれてブローホール
等が生じ、逆に湯の充填速度が遅すぎると、給湯
途中で湯の一部が早期に凝固する等の鋳造欠陥が
生じるという問題があり、湯の充填速度を一定に
保つ必要がある。したがつて、鋳型キヤビテイ内
への給湯に伴い、るつぼ内の湯のレベルが低下し
て該レベルと鋳型キヤビテイとの高低差、つまり
ヘツド差が増大したときには、それに応じて加圧
室に対するエアの圧力を増大させることが要求さ
れる。
そこで、このような要求を満たすべく、従来、
例えば実開昭55−111663号公報に開示されている
ように、湯を鋳型キヤビテイ内に充填するシヨツ
ト回数が増加するのに応じてエア供給系路に設け
た減圧弁を段階的に開いて、加圧室のエア圧力を
ぬつぼ内の湯のレベル低下を見越して上げてゆく
ようにしたものが提案されている。
例えば実開昭55−111663号公報に開示されている
ように、湯を鋳型キヤビテイ内に充填するシヨツ
ト回数が増加するのに応じてエア供給系路に設け
た減圧弁を段階的に開いて、加圧室のエア圧力を
ぬつぼ内の湯のレベル低下を見越して上げてゆく
ようにしたものが提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記従来のものでは、エアの加
圧力をシヨツト毎に段階的にかつ画一的に制御し
ているため、るつぼが空状態になると新たに補給
される溶湯の補給量のばらつきによつて制御誤差
が生じるという問題があつた。しかも、加圧エア
の流量が一定であるので、加圧時に上記溶湯補給
に伴う炉蓋の気密性不足に起因するエア洩れ等が
生じても、その補正を行うことができず、その結
果、高精度で高品質の鋳造品を鋳造することが困
難であつた。
圧力をシヨツト毎に段階的にかつ画一的に制御し
ているため、るつぼが空状態になると新たに補給
される溶湯の補給量のばらつきによつて制御誤差
が生じるという問題があつた。しかも、加圧エア
の流量が一定であるので、加圧時に上記溶湯補給
に伴う炉蓋の気密性不足に起因するエア洩れ等が
生じても、その補正を行うことができず、その結
果、高精度で高品質の鋳造品を鋳造することが困
難であつた。
また、加圧エアの流量制御が行われていないの
で、湯のシヨツト回数が増加してるつぼ内の湯の
レベルが低下する程給湯時間が長くなり、給湯時
間のばらつきが大きくなるという問題もあつた。
で、湯のシヨツト回数が増加してるつぼ内の湯の
レベルが低下する程給湯時間が長くなり、給湯時
間のばらつきが大きくなるという問題もあつた。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、低圧鋳造機の給湯時に湯
がストーク上部に上昇したときの加圧エアの供給
状態を検出してそれを最適条件と比較し、その差
に基づいて鋳型キヤビテイ内に湯を充填するため
のエアの加圧力および流量を最適制御状態で制御
するようにすることにより、るつぼ内の湯量の変
化に拘らず、ストーク上部から鋳型キヤビテイ内
に充填される湯の流速を一定に正確に制御し得る
ようにし、よつて低圧鋳造機による鋳造品の品質
の向上および鋳造時間の短縮化を図ることにあ
る。
の目的とするところは、低圧鋳造機の給湯時に湯
がストーク上部に上昇したときの加圧エアの供給
状態を検出してそれを最適条件と比較し、その差
に基づいて鋳型キヤビテイ内に湯を充填するため
のエアの加圧力および流量を最適制御状態で制御
するようにすることにより、るつぼ内の湯量の変
化に拘らず、ストーク上部から鋳型キヤビテイ内
に充填される湯の流速を一定に正確に制御し得る
ようにし、よつて低圧鋳造機による鋳造品の品質
の向上および鋳造時間の短縮化を図ることにあ
る。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、低圧鋳造機の加圧室に連通し、流量制御弁お
よび圧力制御弁が介設されたエア供給系路と、上
記両制御弁の各開度を制御するサーボ機構と、上
記加圧室内に設けられた圧力検出器と、鋳造材の
ストークの上部にその通路方向に一定の距離をへ
だてて設けられた一対の湯検出器と、湯が上記ス
トーク上部に達したときの加圧力に対するヘツド
差を化特性、鋳造機のるつぼ内の湯のヘツド差に
対るる加圧室の容積変化特性および該ヘツド差に
対するストーク内の湯の流速変化特性をそれぞれ
記憶する記憶部と、上記るつぼ内の所定レベルに
ある湯がストーク上部に達したときのエアの加圧
力、その流量および湯の流速の各値ならびに上記
ストーク上部からキヤビテイ内への湯の充填時の
エアの加圧力、その流量、加圧室の容積および湯
の流速の各値をパターンとして設定記憶する一
方、実際に湯がストーク上部に達したときの上記
各検出器からの出力信号と上記比較部での比較対
応信号とをもとに上記パターンの設定値との差を
求め、その差に応じて上記両サーボ機構に対して
キヤビテイへ湯を送るためのエアの加圧力および
流量の各信号を出力する制御部とを備えた構成と
している。
は、低圧鋳造機の加圧室に連通し、流量制御弁お
よび圧力制御弁が介設されたエア供給系路と、上
記両制御弁の各開度を制御するサーボ機構と、上
記加圧室内に設けられた圧力検出器と、鋳造材の
ストークの上部にその通路方向に一定の距離をへ
だてて設けられた一対の湯検出器と、湯が上記ス
トーク上部に達したときの加圧力に対するヘツド
差を化特性、鋳造機のるつぼ内の湯のヘツド差に
対るる加圧室の容積変化特性および該ヘツド差に
対するストーク内の湯の流速変化特性をそれぞれ
記憶する記憶部と、上記るつぼ内の所定レベルに
ある湯がストーク上部に達したときのエアの加圧
力、その流量および湯の流速の各値ならびに上記
ストーク上部からキヤビテイ内への湯の充填時の
エアの加圧力、その流量、加圧室の容積および湯
の流速の各値をパターンとして設定記憶する一
方、実際に湯がストーク上部に達したときの上記
各検出器からの出力信号と上記比較部での比較対
応信号とをもとに上記パターンの設定値との差を
求め、その差に応じて上記両サーボ機構に対して
キヤビテイへ湯を送るためのエアの加圧力および
流量の各信号を出力する制御部とを備えた構成と
している。
（作用）
上記構成により、本発明では、るつぼ内の湯が
鋳型キヤビテイ内に最適の流速で充填されるとき
の加圧室に対するエアの加圧力およびその流量が
パターンとして設定記憶されており、湯を鋳型内
に充填するシヨツト毎に、実際に湯がキヤビテイ
内に充填される際のエアの加圧力および流量が上
記設定されているパターンの設定値に基づいて補
正される。そのため、シヨツト回数の増加によつ
てるつぼ内の湯のレベルが低下し、あるいはるつ
ぼにエア洩れ等が生じても、それらの影響を受け
ることなく上記鋳型キヤビテイ内への湯の充填速
度が最適値に制御される。
鋳型キヤビテイ内に最適の流速で充填されるとき
の加圧室に対するエアの加圧力およびその流量が
パターンとして設定記憶されており、湯を鋳型内
に充填するシヨツト毎に、実際に湯がキヤビテイ
内に充填される際のエアの加圧力および流量が上
記設定されているパターンの設定値に基づいて補
正される。そのため、シヨツト回数の増加によつ
てるつぼ内の湯のレベルが低下し、あるいはるつ
ぼにエア洩れ等が生じても、それらの影響を受け
ることなく上記鋳型キヤビテイ内への湯の充填速
度が最適値に制御される。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の実施例に係る低圧鋳造機の給
湯制御装置を示し、１は低圧鋳造機の炉本体であ
つて、該炉本体１は上面が開放された箱状に形成
され、その内部には溶湯（溶融金属）を収容する
導電性のるつぼ２が担台３上に載置されて収納さ
れ、炉本体１の内壁面には上記るつぼ２内の溶湯
を加熱してその凝固を阻止するヒータ４，４，…
…が配設されている。また、上記炉本体１の上面
開放口は着脱可能な炉蓋５によつて気密状に閉塞
されており、よつて炉本体１内部にはるつぼ２を
覆う密閉状の加圧室６が形成されている。そし
て、この加圧室６には開閉式給気弁を介設したエ
ア供給系路８と、開閉式排気弁９を介設したエア
排気系路１０とが連通されている。
湯制御装置を示し、１は低圧鋳造機の炉本体であ
つて、該炉本体１は上面が開放された箱状に形成
され、その内部には溶湯（溶融金属）を収容する
導電性のるつぼ２が担台３上に載置されて収納さ
れ、炉本体１の内壁面には上記るつぼ２内の溶湯
を加熱してその凝固を阻止するヒータ４，４，…
…が配設されている。また、上記炉本体１の上面
開放口は着脱可能な炉蓋５によつて気密状に閉塞
されており、よつて炉本体１内部にはるつぼ２を
覆う密閉状の加圧室６が形成されている。そし
て、この加圧室６には開閉式給気弁を介設したエ
ア供給系路８と、開閉式排気弁９を介設したエア
排気系路１０とが連通されている。
上記炉蓋５の中央部には貫通孔５ａが形成さ
れ、該貫通孔５ａには非導電性材料よりなるスト
ーク１１がその上端フランジ部１１ａを炉蓋５上
面に当接せしめ、かつ下部を上記るつぼ２内の溶
湯に浸漬せしめて嵌装されている。また、上記炉
蓋５の上面には上型１２および下型１３よりなる
鋳型１４が上記ストーク１１のフランジ部１１ａ
を炉蓋５上面とで気密シールして狭圧するように
固定され、上記上型１２の下面および下型１３の
上面にはそれぞれキヤビテイ１５を形成する成型
面１２ａ，１３ａが設けられ、該キヤビテイ１５
内には中子Ｃが嵌入配置されている。また、上記
キヤビテイ１５は下型１３に貫通形成した湯口１
６を介して上記ストーク１１の上端開口部に連通
されており、炉本体１の加圧室６内にエア供給系
路８を介して加圧エアを供給し、そのエアの加圧
力によりるつぼ２内の溶湯を加圧してそれをるつ
ぼ２からストーク１１を介して鋳型１４のキヤビ
テイ１５内に充填することにより、鋳物を鋳造す
るように構成されている。
れ、該貫通孔５ａには非導電性材料よりなるスト
ーク１１がその上端フランジ部１１ａを炉蓋５上
面に当接せしめ、かつ下部を上記るつぼ２内の溶
湯に浸漬せしめて嵌装されている。また、上記炉
蓋５の上面には上型１２および下型１３よりなる
鋳型１４が上記ストーク１１のフランジ部１１ａ
を炉蓋５上面とで気密シールして狭圧するように
固定され、上記上型１２の下面および下型１３の
上面にはそれぞれキヤビテイ１５を形成する成型
面１２ａ，１３ａが設けられ、該キヤビテイ１５
内には中子Ｃが嵌入配置されている。また、上記
キヤビテイ１５は下型１３に貫通形成した湯口１
６を介して上記ストーク１１の上端開口部に連通
されており、炉本体１の加圧室６内にエア供給系
路８を介して加圧エアを供給し、そのエアの加圧
力によりるつぼ２内の溶湯を加圧してそれをるつ
ぼ２からストーク１１を介して鋳型１４のキヤビ
テイ１５内に充填することにより、鋳物を鋳造す
るように構成されている。
また、上記給気弁７よりも上流側のエア供給系
路８には該エア供給系路８を流れるエアの流量を
調整する流量制御弁１７と、エアの圧力を調整す
る圧力制御弁１８とが介設され、上記流量制御弁
１７にはその開度を制御する流量制御弁サーボ機
構１９が、圧力制御弁１８には同様にその開度を
制御する圧力制御弁サーボ機構２０がそれぞれ付
設されている。
路８には該エア供給系路８を流れるエアの流量を
調整する流量制御弁１７と、エアの圧力を調整す
る圧力制御弁１８とが介設され、上記流量制御弁
１７にはその開度を制御する流量制御弁サーボ機
構１９が、圧力制御弁１８には同様にその開度を
制御する圧力制御弁サーボ機構２０がそれぞれ付
設されている。
一方、上記加圧室６内に臨む炉蓋５内面には加
圧室６内のエア圧力を検出する圧力検出器２１が
取り付けられている。また、上記非導電性材料よ
りなるストーク１１の上部の壁部内には、その上
端位置、つまり鋳型１４の湯口１６に近接した位
置に溶湯を検出する湯検出器としての上側電極２
２が、また該上側電極２２よりもストーク１１の
進路方向下側に一定の距離ｌを隔てた位置に溶湯
を検出する湯検出器としての下側電極２３がそれ
ぞれストーク１１内を流れる溶湯と接触可能に埋
設されている。
圧室６内のエア圧力を検出する圧力検出器２１が
取り付けられている。また、上記非導電性材料よ
りなるストーク１１の上部の壁部内には、その上
端位置、つまり鋳型１４の湯口１６に近接した位
置に溶湯を検出する湯検出器としての上側電極２
２が、また該上側電極２２よりもストーク１１の
進路方向下側に一定の距離ｌを隔てた位置に溶湯
を検出する湯検出器としての下側電極２３がそれ
ぞれストーク１１内を流れる溶湯と接触可能に埋
設されている。
さらに、上記圧力検出器２１、両電極２２，２
３および導電性材料よりなるるつぼ２は、圧力検
出器２１の出力信号および電極２２，２３の溶湯
検出信号を受けて上記両サーボ機構１９，２０を
制御するCPUを内蔵した制御部２４に接続され、
該制御部２４は記憶部３０に接続されている。該
記憶部３０は、第２図に示すように、Ｎシヨツト
目に加圧室６内への加圧エアの供給により湯がス
トーク１１内を上昇してその上側電極２２の位置
に到達した場合において、そのエアの加圧力PAN
の変化に応じてるつぼ２内の湯面とストーク１１
内の湯面との間の高低差、すなわち位置ヘツド差
hNが変化するときのPAN＝ρhN（ρは溶湯の密度）
で表される特性と、そのるつぼ２内の湯のヘツド
差hNの変化に応じて加圧室６内の容積VANが変化
するときの第４図に示される特性と、上記ヘツド
差hNの変化に応じてストーク１１内の湯の流速
VANが変化するときの第５図に示される特性との
３つの特性をそれぞれ記憶している。
３および導電性材料よりなるるつぼ２は、圧力検
出器２１の出力信号および電極２２，２３の溶湯
検出信号を受けて上記両サーボ機構１９，２０を
制御するCPUを内蔵した制御部２４に接続され、
該制御部２４は記憶部３０に接続されている。該
記憶部３０は、第２図に示すように、Ｎシヨツト
目に加圧室６内への加圧エアの供給により湯がス
トーク１１内を上昇してその上側電極２２の位置
に到達した場合において、そのエアの加圧力PAN
の変化に応じてるつぼ２内の湯面とストーク１１
内の湯面との間の高低差、すなわち位置ヘツド差
hNが変化するときのPAN＝ρhN（ρは溶湯の密度）
で表される特性と、そのるつぼ２内の湯のヘツド
差hNの変化に応じて加圧室６内の容積VANが変化
するときの第４図に示される特性と、上記ヘツド
差hNの変化に応じてストーク１１内の湯の流速
VANが変化するときの第５図に示される特性との
３つの特性をそれぞれ記憶している。
一方、上記制御部２４は、第３図に詳示するよ
うに、上記圧力検出器２１からの出力信号を増巾
するアンプ２５と、上記両電極２２，２３からの
信号およびるつぼ２のアース信号に基づいて湯が
ストーク１１内を下部電極２３から上部電極２２
へ上昇するまでの通過時間tNを計測するタイマ２
６と、上記アンプ２５およびタイマ２６からの出
力を入力／ｏ２７を介して受け、その出力信号
および上記記憶部３０からの信号を演算処理して
その結果を出力／ｏ２８を介して上記両サーボ
機構１９，２０に出力する演算部２９とからなつ
ている。そして、この制御部２４は、るつぼ２に
所定のシヨツト分の溶湯が収容された後、そのる
つぼ２内の所定レベルにある湯が１シヨツト目に
ストーク１１上部の上側電極２２に上昇到達した
ときのエアの加圧力PA、その流量QAおよび溶湯
の流速VAの各値と、その後、湯がさらに上昇し
てストーク１１上部から鋳型１４の湯口１６を通
つてキヤビテイ１５内に充填されたときのエアの
加圧力PB、その流量QB、加圧室６の容積VOおよ
び溶湯の流速VBの各値とのパターンを設定記憶
する機能を有している。また、制御部２４は、実
際に湯がストーク１１上部の上側電極２２の位置
に達したときに上記圧力検出器２１および両電極
２２，２３から発せられる出力信号と、該出力信
号を上記記憶部３０で比較的対応させて得られる
比較対応信号とをもとに、上記設定記憶されてい
るパターンの所定値との差を補正量とし求め、そ
の差に応じて上記両サーボ機構１９，２０に対し
てキヤビテイ１５内へ湯を送るためのエアの加圧
力PBNおよび流量QBNの各信号を出力する機能を
も備えている。
うに、上記圧力検出器２１からの出力信号を増巾
するアンプ２５と、上記両電極２２，２３からの
信号およびるつぼ２のアース信号に基づいて湯が
ストーク１１内を下部電極２３から上部電極２２
へ上昇するまでの通過時間tNを計測するタイマ２
６と、上記アンプ２５およびタイマ２６からの出
力を入力／ｏ２７を介して受け、その出力信号
および上記記憶部３０からの信号を演算処理して
その結果を出力／ｏ２８を介して上記両サーボ
機構１９，２０に出力する演算部２９とからなつ
ている。そして、この制御部２４は、るつぼ２に
所定のシヨツト分の溶湯が収容された後、そのる
つぼ２内の所定レベルにある湯が１シヨツト目に
ストーク１１上部の上側電極２２に上昇到達した
ときのエアの加圧力PA、その流量QAおよび溶湯
の流速VAの各値と、その後、湯がさらに上昇し
てストーク１１上部から鋳型１４の湯口１６を通
つてキヤビテイ１５内に充填されたときのエアの
加圧力PB、その流量QB、加圧室６の容積VOおよ
び溶湯の流速VBの各値とのパターンを設定記憶
する機能を有している。また、制御部２４は、実
際に湯がストーク１１上部の上側電極２２の位置
に達したときに上記圧力検出器２１および両電極
２２，２３から発せられる出力信号と、該出力信
号を上記記憶部３０で比較的対応させて得られる
比較対応信号とをもとに、上記設定記憶されてい
るパターンの所定値との差を補正量とし求め、そ
の差に応じて上記両サーボ機構１９，２０に対し
てキヤビテイ１５内へ湯を送るためのエアの加圧
力PBNおよび流量QBNの各信号を出力する機能を
も備えている。
次に、上記実施例の作用について説明するに、
低圧鋳造機の炉本体１内のるつぼ２内に所定量の
溶湯が配入された後、炉蓋５により炉本体１が密
閉される。その状態で排気弁９が閉じ、給気弁７
が開いて上記炉本体１内の加圧室６に加圧エアが
供給されると、その加圧力によりるつぼ２内の溶
湯が加圧されてるつぼ２内からストローク１１を
介して鋳型１４のキヤビテイ１５内に充填され
る。そして、所定時間経過後、上記キヤビテイ１
５内の溶湯が加圧されながら凝固すると、上記給
気弁７が閉じるとともに排気弁９が開いて加圧室
６内の加圧力が低下し、この加圧室６内の圧力低
下により上記ストーク１１内の溶湯が下降移動し
てるつぼ２内に戻り、以上によつて鋳型１４のキ
ヤビテイ１５に対する鋳造の１シヨツトが終了す
る。以後は上記と同様のシヨツトが繰り返され、
るつぼ２内の溶湯のレベルが所定レベルに低下す
ると、炉蓋５が開けられて新たにるつぼ２内に所
定量の溶湯が補給される。
低圧鋳造機の炉本体１内のるつぼ２内に所定量の
溶湯が配入された後、炉蓋５により炉本体１が密
閉される。その状態で排気弁９が閉じ、給気弁７
が開いて上記炉本体１内の加圧室６に加圧エアが
供給されると、その加圧力によりるつぼ２内の溶
湯が加圧されてるつぼ２内からストローク１１を
介して鋳型１４のキヤビテイ１５内に充填され
る。そして、所定時間経過後、上記キヤビテイ１
５内の溶湯が加圧されながら凝固すると、上記給
気弁７が閉じるとともに排気弁９が開いて加圧室
６内の加圧力が低下し、この加圧室６内の圧力低
下により上記ストーク１１内の溶湯が下降移動し
てるつぼ２内に戻り、以上によつて鋳型１４のキ
ヤビテイ１５に対する鋳造の１シヨツトが終了す
る。以後は上記と同様のシヨツトが繰り返され、
るつぼ２内の溶湯のレベルが所定レベルに低下す
ると、炉蓋５が開けられて新たにるつぼ２内に所
定量の溶湯が補給される。
その場合、Ｎシヨツト目に鋳型１４のキヤビテ
イ１５内に湯が充填されるときの上記加圧室６に
対するエアの加圧力PBNおよび流量QBNは制御部
２４によつて制御される。その手順を第６図に示
すフローチヤートにより詳述すると、先ず、スタ
ート後のステツプS1において、Ｎシヨツト目に湯
が上側電極２２位置に上昇したときの圧力検出器
２１および電極２２，２３からの出力信号によつ
て、加圧室６内のエアの加圧力PANと両電極２
２，２３間を上昇する溶湯の通過時間tNとを入力
する。この後、ステツプS2において、上記入力さ
れた溶湯通過時間tNから溶湯の平均流速V′AN＝
ｌ／tNを求めたのち、ステツプS3に移つて上記入
力された加圧力PANを記憶部３０に記憶されてい
る３つの特性の各々と比較対応させてヘツド差hN
＝PAN／ρ、湯の流速VANおよび加圧室６の容積
VANを求める。次いで、ステツプS4において、上
記ステツプS2およびS3で求められた湯の平均流速
V′ANおよび流速VANによつて加圧室６からのエア
のリリーフ状態を示す加圧効率η＝V′AN／VANを
算出するとともに、上記ステツプS3で求められた
加圧室６の容積VANと既に記憶されている加圧室
６の容積VOとによつて加圧室６の気体部分の容
積比率ξ＝VAN／VOを算出する。この後、ステツ
プS5に移つて、上記記憶されているパターンの設
定値の中から湯のキヤビテイ１５への充填時のエ
アの流量QBおよび加圧力PBと、湯のストーク１
１上部への到達時のエアの加圧力PAとを読み出
すとともに、その両加圧力PA，PBによつて湯の
キヤビテイ１５内への充填に必要な充填圧力△Ｐ
＝PB−PAを求める。その後のステツプS6におい
て、上記パターンのエア流量QBに容積比率ξ＝
（VAN／VO）に乗じ、かつそれを加圧効率η（＝
V′AN／VAN）で割ることにより、Ｎシヨツト目に
湯が鋳型１４のキヤビテイ１５内に充填されると
きのエアの流量QBN＝QB×（VAN／VO）÷（V′AN／
VAN） を算出するとともに、上記Ｎシヨツト目のストー
ク１１上部への湯の到達時におけるエア加圧力
PANに上記充填圧力△Ｐ（＝PB−PA）を加えるこ
とにより、Ｎシヨツト目に湯がキヤビテイ１５内
に充填されるときのエアの加圧力 PBN＝PAN＋PB−PA を算出する。しかる後、ステツプS7において、上
記ステツプS6で算出されたエアの加圧力PBNおよ
び流量QBNに対する圧力制御弁１８および流量制
御弁１７の開度関数ｆ（PBN）、ｆ（QBN）を求め、
次のステツプS8においてその関数ｆ（PBN）および
ｆ（QBN）をそれぞれエア供給系路８の圧力制御
弁サーボ機構１９および流量制御弁サーボ機構２
０に出力し、以上によつて制御の１サイクルが終
了する。
イ１５内に湯が充填されるときの上記加圧室６に
対するエアの加圧力PBNおよび流量QBNは制御部
２４によつて制御される。その手順を第６図に示
すフローチヤートにより詳述すると、先ず、スタ
ート後のステツプS1において、Ｎシヨツト目に湯
が上側電極２２位置に上昇したときの圧力検出器
２１および電極２２，２３からの出力信号によつ
て、加圧室６内のエアの加圧力PANと両電極２
２，２３間を上昇する溶湯の通過時間tNとを入力
する。この後、ステツプS2において、上記入力さ
れた溶湯通過時間tNから溶湯の平均流速V′AN＝
ｌ／tNを求めたのち、ステツプS3に移つて上記入
力された加圧力PANを記憶部３０に記憶されてい
る３つの特性の各々と比較対応させてヘツド差hN
＝PAN／ρ、湯の流速VANおよび加圧室６の容積
VANを求める。次いで、ステツプS4において、上
記ステツプS2およびS3で求められた湯の平均流速
V′ANおよび流速VANによつて加圧室６からのエア
のリリーフ状態を示す加圧効率η＝V′AN／VANを
算出するとともに、上記ステツプS3で求められた
加圧室６の容積VANと既に記憶されている加圧室
６の容積VOとによつて加圧室６の気体部分の容
積比率ξ＝VAN／VOを算出する。この後、ステツ
プS5に移つて、上記記憶されているパターンの設
定値の中から湯のキヤビテイ１５への充填時のエ
アの流量QBおよび加圧力PBと、湯のストーク１
１上部への到達時のエアの加圧力PAとを読み出
すとともに、その両加圧力PA，PBによつて湯の
キヤビテイ１５内への充填に必要な充填圧力△Ｐ
＝PB−PAを求める。その後のステツプS6におい
て、上記パターンのエア流量QBに容積比率ξ＝
（VAN／VO）に乗じ、かつそれを加圧効率η（＝
V′AN／VAN）で割ることにより、Ｎシヨツト目に
湯が鋳型１４のキヤビテイ１５内に充填されると
きのエアの流量QBN＝QB×（VAN／VO）÷（V′AN／
VAN） を算出するとともに、上記Ｎシヨツト目のストー
ク１１上部への湯の到達時におけるエア加圧力
PANに上記充填圧力△Ｐ（＝PB−PA）を加えるこ
とにより、Ｎシヨツト目に湯がキヤビテイ１５内
に充填されるときのエアの加圧力 PBN＝PAN＋PB−PA を算出する。しかる後、ステツプS7において、上
記ステツプS6で算出されたエアの加圧力PBNおよ
び流量QBNに対する圧力制御弁１８および流量制
御弁１７の開度関数ｆ（PBN）、ｆ（QBN）を求め、
次のステツプS8においてその関数ｆ（PBN）および
ｆ（QBN）をそれぞれエア供給系路８の圧力制御
弁サーボ機構１９および流量制御弁サーボ機構２
０に出力し、以上によつて制御の１サイクルが終
了する。
したがつて、この実施例では、配湯後の１シヨ
ツト目に湯がストーク１１上部の上側電極２２位
置を通過した後、鋳型１４のキヤビテイ１５内に
充填されるときのエアの加圧力PBおよび流量QB
がパターンとして制御部２４に設定記憶され、そ
れ以後のシヨツトでは、上記鋳型１４のキヤビテ
イ１５への湯の充填時のエアの加圧力PBNおよび
流量QBNは、第７図に加圧力の例で示すようにキ
ヤビテイ１５内への湯の充填速度が１シヨツト目
と同じになるように補正されるので、るつぼ２内
の湯量の変化に拘らす鋳型１４のキヤビテイ１５
内への湯の充填速度を一定に保つことができ、鋳
造品の品質を向上させることができる。
ツト目に湯がストーク１１上部の上側電極２２位
置を通過した後、鋳型１４のキヤビテイ１５内に
充填されるときのエアの加圧力PBおよび流量QB
がパターンとして制御部２４に設定記憶され、そ
れ以後のシヨツトでは、上記鋳型１４のキヤビテ
イ１５への湯の充填時のエアの加圧力PBNおよび
流量QBNは、第７図に加圧力の例で示すようにキ
ヤビテイ１５内への湯の充填速度が１シヨツト目
と同じになるように補正されるので、るつぼ２内
の湯量の変化に拘らす鋳型１４のキヤビテイ１５
内への湯の充填速度を一定に保つことができ、鋳
造品の品質を向上させることができる。
また、シヨツト回数が増えるのに伴つて加圧室
６に供給するエアの流量QBNが増量補正されるの
で、るつぼ２内の湯のレベルが変化しても、それ
に関係なく湯のるつぼ２内への供給時間を略一定
に保つことができる。
６に供給するエアの流量QBNが増量補正されるの
で、るつぼ２内の湯のレベルが変化しても、それ
に関係なく湯のるつぼ２内への供給時間を略一定
に保つことができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、低圧鋳
造機の給湯時に加圧エアにより湯が上昇してスト
ーク上部に対したときの該加圧エアの供給状態を
検出し、それを最適条件と比較してその差に応じ
てエアの加圧力およびその流量を制御するように
したことにより、るつぼ内の湯量の変化やるつぼ
内からのエア洩れ等の影響に拘らず、鋳型キヤビ
テイ内への湯の充填速度を正確に一定に保つこと
ができ、よつて低圧鋳造機による鋳造品の品質向
上および鋳造時間の短縮化を図ることができるも
のである。
造機の給湯時に加圧エアにより湯が上昇してスト
ーク上部に対したときの該加圧エアの供給状態を
検出し、それを最適条件と比較してその差に応じ
てエアの加圧力およびその流量を制御するように
したことにより、るつぼ内の湯量の変化やるつぼ
内からのエア洩れ等の影響に拘らず、鋳型キヤビ
テイ内への湯の充填速度を正確に一定に保つこと
ができ、よつて低圧鋳造機による鋳造品の品質向
上および鋳造時間の短縮化を図ることができるも
のである。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
全体構成図、第２図は鋳造機のストーク上部に湯
が上昇したときの模式説明図、第３図は制御系の
ブロツク図、第４図はヘツド差に対する加圧室の
容積変化特性を示す説明図、第５図はヘツド差に
対す湯の流速変化特性を示す説明図、第６図は制
御フローチヤート図、第７図は給湯シヨツト回数
の増加に伴う加圧パターンの変化を示す説明図で
ある。 １……炉本体、２……るつぼ、６……加圧室、
８……エア供給系路、１１……ストーク、１４…
…鋳型、１５……キヤビテイ、１７……流量制御
弁、１８……圧力制御弁、１９，２０……サーボ
機構、２１……圧力検出器、２２，２３，……電
極、２４……制御部、３０……記憶部。
全体構成図、第２図は鋳造機のストーク上部に湯
が上昇したときの模式説明図、第３図は制御系の
ブロツク図、第４図はヘツド差に対する加圧室の
容積変化特性を示す説明図、第５図はヘツド差に
対す湯の流速変化特性を示す説明図、第６図は制
御フローチヤート図、第７図は給湯シヨツト回数
の増加に伴う加圧パターンの変化を示す説明図で
ある。 １……炉本体、２……るつぼ、６……加圧室、
８……エア供給系路、１１……ストーク、１４…
…鋳型、１５……キヤビテイ、１７……流量制御
弁、１８……圧力制御弁、１９，２０……サーボ
機構、２１……圧力検出器、２２，２３，……電
極、２４……制御部、３０……記憶部。
Claims (1)
- １ るつぼを覆う加圧室にエアを供給し、るつぼ
からストークを介して鋳型のキヤビテイ内に湯を
充填して鋳造する低圧鋳造機において、上記加圧
室に連通し、流量制御弁および圧力制御弁が介設
されたエア供給系路と、上記両制御弁の各開度を
制御するサーボ機構と、上記加圧室内に設けられ
た圧力検出器と、上記ストークの上部にその通路
方向に一定距離を隔てて設けられた一対の湯検出
器と、湯がストーク上部に達したときの加圧力に
対するヘツド差変化特性と、るつぼ内の湯のヘツ
ド差に対する加圧室の容積変化特性と、該ヘツド
差に対するストーク内の湯の流速変化特性とをそ
れぞれ記憶する記憶部と、るつぼ内の所定レベル
にある湯がストーク上部に達したときのエアの加
圧力、その流量および湯の流速の各値ならびに上
記ストーク上部からキヤビテイ内への湯の充填時
のエアの加圧力、その流量、加圧室の容積および
湯の流速の各値のパターンを設定記憶する一方、
実際に湯がストーク上部に達したときの上記各検
出器からの出力信号と上記記憶部での比較対応信
号とを基に上記パターンの設定値との差を求め、
その差に応じて上記両サーボ機構に対してキヤビ
テイ内へ湯を送るためのエアの加圧力および流量
の各信号を出力する制御部とからなることを特徴
とする低圧鋳造機の給湯制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19099784A JPS6171166A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 低圧鋳造機の給湯制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19099784A JPS6171166A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 低圧鋳造機の給湯制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171166A JPS6171166A (ja) | 1986-04-12 |
| JPH0513751B2 true JPH0513751B2 (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16267143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19099784A Granted JPS6171166A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 低圧鋳造機の給湯制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6171166A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63220969A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | Ckd Corp | 低圧鋳造方法 |
| JPH01180774A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-18 | Morita Mfg Co Ltd | 自動精密鋳造方法並びにその装置 |
| CN108580847B (zh) * | 2018-07-26 | 2020-09-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种复杂金属构件差压铸造成型用非线性加压控制系统 |
| JP2020163399A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 宇部興産機械株式会社 | 鋳造装置 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP19099784A patent/JPS6171166A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6171166A (ja) | 1986-04-12 |
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