JPH0787981B2 - 給湯量調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，鋳型に流し込む給湯量を調節する装置に関す
る技術である。

〔従来の技術〕

第５図は，従来の給湯量調節装置の縦断面図である。

第５図において,1は溶湯保持炉,2はラドルである。

第５図のものは，溶湯保持炉１に一時的に保持されてい
る溶湯４をラドル２ですくって鋳型（図示しない）に流
し込むものである。

ラドル２は符号５が付されている部分を支点にして矢印
Ａ−Ｂ方向に回動可能とされており，それによって溶湯
４をすくうことが出来る。ラドル２の回動角度Θは傾転
角あるいは湯切り角と呼ばれている。

鋳型に流し込む量はキャビティの大きさに応じた適量で
なければならない。給湯量が少なすぎると，重力鋳造の
場合には押し湯がきかないことになり，不良品が出来
る。ダイキャスト構造の場合にはビスケットが薄くなっ
て圧力が掛からなくなる。

逆に給湯量が多すぎると，重力鋳造の場合には湯がこぼ
れて作業環境が悪化するし，ダイキャスト鋳造の場合に
はビスケットが厚くなってビスケットをつかむチャック
が干渉し，品物の取り出しが困難になる。

鋳型に流し込む給湯量はラドル２の傾転角Θによって決
まるし，またラドル２で溶湯をすくったときに溢れでる
溶湯９の量によって決まる。

従来，給湯量は，ラドル２の傾転角を調節したり，溶湯
保持炉１から溶湯をすくってラドル２を持ち上げたとき
に溢れ出る量を，溶湯保持炉１からラドル２を持ち上げ
た瞬間からの時間で見当を付けて（具体的にはタイマで
測って）微調整するようにしていた。

しかしながら，このようなやり方ではどうしても正確に
給湯量を制御することは困難である。給湯量を正確に制
御するためには，溶湯量をフィードバック制御する必要
がある。

このようなフィードバック制御による給湯量調節装置を
開示した従来技術文献としては，たとえば特開昭55−88
976がある。

第６図は，従来の他の給湯量調節装置の側面図であり，
特開昭55−88976の中の図面を転載したものである。

第６図に示される従来の技術は，図から分かるように，
鋳込用台車71の中の溶湯の量を荷重検出手段72によって
測定して，その値に基づいて取鍋73から鋳込用台車71に
移す溶湯の量，即ち鋳型75に流し込む溶湯の量をフィー
ドバック制御する技術である。

取鍋73から鋳込用台車71に移す溶湯の量を制御する場合
には，取鍋73を回動させる角速度を調節することによっ
て行う。

しかしながら，上記した従来のフィードバック技術をそ
のまま第５図の装置に適用することは困難である。

なぜならば，第５図のものでは，ラドル２は細長い給湯
アーム11の下端に取付けられているので，ラドル２の傾
転角の大きさによって給湯アーム11が微妙に曲げられる
ことがある。このため，給湯アーム11にロードセル等の
荷重検出手段を取付けておいても，曲げの影響によって
ラドル２の給湯量を正確に測定すること自体が非常に困
難であるからである。また，ラドル２は長い間使用して
いると溶湯の中に溶け出してラドル２自体の重量も変わ
ってくるからである。

このような問題点を解決するものとして，本願出願人
は，先に給湯量調節装置という名称の特許出願を行っ
た。ただし，この出願に係る技術は現時点では未だ公知
ではない。

ここで開示されている給湯量調節装置というのは，溶湯
を溜めている溶湯保持炉と，細長い給湯アームと，該給
湯アームの下端に取付けられており前記溶湯保持炉の中
から溶湯を汲み出して鋳型に流し込むラドルと、前記ラ
ドルの傾転角を変えるラドル駆動手段と，前記給湯アー
ムに取付けられており重量を検出する荷重検出手段と，
前記鋳型に流し込む給湯量を設定する給湯量設定手段
と，該給湯量設定手段と前記荷重検出手段の出力信号を
受けてそれらに基づいて前記ラドル駆動手段をして前記
ラドルを傾斜せしめる制御手段とから構成されており， 該制御手段は，いくつかの給湯量に対応する前記ラドル
の傾転角を記憶している第１の手段と， 前記溶湯保持炉に前記ラドルを浸す前に前記給湯量設定
手段に設定された給湯量にほぼ対応する傾転角を前記第
１の手段から読み出して前記ラドル駆動手段をして前記
ラドルをその傾転角に設定せしめその状態で前記荷重検
出手段の出力信号に基づいて前記ラドルの空重量を測定
する第２の手段と， 前記傾転角に設定された状態の前記ラドルを前記溶湯保
持炉に浸して溶湯を汲み出し，前記ラドルが前記溶湯保
持炉から溶湯を汲み出したときに前記ラドルとその溶湯
との合計重量を前記荷重検出手段の出力信号に基づいて
測定する第３の手段と， 該第３の手段によって測定された重量と前記第２の手段
によって測定された重量との差から前記ラドルの中にあ
る溶湯の真の重量を求める第４の手段と， その値を基にして前記ラドルの中にある溶湯量が前記給
湯量設定手段に設定された給湯量になるように前記ラド
ルの傾転角を変化させる第５の手段から構成されている
ことを特徴とするものである。

この技術によれば，ラドルですくい上げられた溶湯の重
量が荷重検出手段によって測定されて，その値に基づい
て給湯量を正確に目標値にする，いわゆるフィードバッ
ク制御が行われる。たとえば鋳型に流し込む溶湯の最適
量が9kgである場合を例にして説明する。給湯量設定手
段に9kgをセットすると，ラドルが溶湯保持炉の溶湯に
浸される前に，ほぼ9kgの溶湯をラドルですくったと仮
定した場合の傾転角になるようにラドルがセットされ
る。そして，その状態でラドルの空重量が測定される。

これは，先に述べた第１の手段と第２の手段によって成
される。

次に，先にセットした傾転角の状態でラドルは溶湯保持
炉の溶湯に浸される。

そして，ラドルが溶湯保持炉から溶湯を汲み出したとき
にラドルとその溶湯との合計重量が測定され，その値と
第２の手段によって測定された重量との差からラドルの
中にある溶湯の真の重量が求められる。

そして，ラドルの中にある溶湯量が給湯量設定手段に設
定された給湯量になるようにラドルの傾転角が変化さ
れ，最終的に給湯量は厳密に9kgにされる。これらは先
に述べた第３の手段と第４の手段と第５の手段によって
なされる。

上記説明から分かるように、本出願人が開示した上記の
技術では，ラドルですくい上げられた溶湯の重量が測定
されて，その値に基づいて給湯量が正確に目標値にフィ
ードバック制御されるが，ラドルですくい上げられた溶
湯の重量を測定する場合に，傾斜した状態で空のラドル
の重量が先ず測定され，次にその傾転角でラドルに溶湯
を入れたときにラドルも含めて溶湯の重量が測定され，
それらの差として溶湯の重量が求められている。

先に述べたように溶湯アームは比較的長いものであるた
めに，ラドルが傾斜していると溶湯アームにおおかれす
くなかれ曲げモーメントが作用し，このためラドルの傾
斜度合によっては荷重検出手段によって測定される重量
に多少の違いが出てくるが，上記した技術では，ラドル
の傾転角を同じにした状態で空のラドルの重量と溶湯を
入れたラドルの重量が測定されその差として給湯量が求
められるので、曲げモーメントによって誤差が発生する
余地はない。

また，ラドルを使用しているとラドルの材料が溶湯に溶
け出すために，ラドル自体の重量が変わってくるが，上
記技術では，予めラドルの重量を測定するので，このよ
うな理由に基づく誤差も発生しない。

従って，上記技術によれば，極めて正確な溶湯の重量を
測定することが出来るので，鋳型に給湯する量を最適値
にフィードバック制御することが可能になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら，上記した従来の技術にも次のような問題
があった。

上記のものでは，ラドルの中にある余分な溶湯を溶湯保
持炉の中へ戻して，それによってラドルの中にある溶湯
量を目標とする給湯量に一致させ，それからラドルを鋳
型まで移動させて，ラドルの中にある溶湯全部を鋳型に
長し込むようにしているために，溶湯保持炉から鋳型ま
でラドルを移動させている間に溶湯の温度が幾分なりと
も低下し，また品物によりラドルの中にある溶湯量が違
い温度低下の度合がばらつく。従って，品物の品質が低
下するおそれや，温度低下によって品質にバラツキが生
じる可能性があるという問題があった。

本発明は，このような従来の技術の問題点を解決するも
のである。

本発明の技術的課題は，細長い給湯アームの下端にラド
ルが取付けられており，鋳型に給湯する溶湯の量を最適
値にフィードバック制御するものにおいて，溶湯の温度
低下による品物の品質の低下やバラツキを無くすことに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この技術的課題を達成するために，本特定発明にあって
は次のような手段が講じられている。

即ち，特定本発明に係る給湯量調節装置というのは，溶
湯を溜めている溶湯保持炉と，細長い給湯アームと，該
給湯アームの下端に取付けられており前記溶湯保持炉の
中から溶湯を汲み出して鋳型に流し込むラドルと、前記
ラドルの傾転角を変えるラドル駆動手段と，前記給湯ア
ームに取付けられており重量を検出する荷重検出手段
と，前記鋳型に流し込む給湯量を設定する給湯量設定手
段と，該給湯量設定手段と前記荷重検出手段の出力信号
を受けてそれらに基づいて前記ラドル駆動手段をして前
記ラドルを傾斜せしめる制御手段とから構成されてお
り， 該制御手段は，いくつかの注湯量に対応する前記ラドル
の傾転角を記憶している第１の手段と， 最大の汲み出し量になるように前記ラドルを傾転せしめ
その状態で前記溶湯保持炉から溶湯を汲み出し，それか
ら前記ラドルを略水平に保った状態で前記荷重検出手段
の出力信号に基づいて前記ラドルとその中にある溶湯と
の合計の重量である充ラドル重量を求める第２の手段
と， 比較的多量の注湯量に対応する傾転角を前記第１の手段
から読みだして，前記ラドルの傾転角をその値に設定す
る第３の手段と， その傾転角の状態で前記ラドルの中の溶湯を前記鋳型に
注いでいる間も前記ラドルとその中にある溶湯の合計重
量を前記荷重検出手段の出力信号に基づいて求める第４
の手段と， 該第４の手段によって求められた重量と前記第２の手段
によって求められた充ラドル重量との差から前記鋳型に
注湯された注湯重量を求める第５の手段と， 該注湯重量をフィードバックして注湯重量の値が前記給
湯量設定手段に設定された給湯量になるように前記ラド
ルの傾転角を制御する第６の手段から構成されているこ
とを特徴とする。

また，第１の本併合発明に係る給湯量調節装置というの
は，溶湯を溜めている溶湯保持炉と，細長い給湯アーム
と，該給湯アームの下端に取付けられており前記溶湯保
持炉の中から溶湯を汲み出して鋳型に流し込むラドル
と，前記ラドルの傾転角を変えるラドル駆動手段と，前
記給湯アームに取付けられており重量を検出する荷重検
出手段と，前記鋳型に流し込む給湯量を設定する給湯量
設定手段と，該給湯量設定手段と前記荷重検出手段の出
力信号を受けてそれらに基づいて前記ラドル駆動手段を
して前記ラドルを傾斜せしめる制御手段とから構成され
ており， 該制御手段は，いくつかの注湯量に対応する前記ラドル
の傾転角を記憶している第１の手段と， 最大の汲み出し量になるように前記ラドルを傾転せしめ
その状態で前記溶湯保持炉から溶湯を汲み出し，それか
ら前記ラドルを略水平に保った状態で前記荷重検出手段
の出力信号に基づいて前記ラドルとその中にある溶湯と
の合計の重量である充ラドル重量を求める第２の手段
と， 比較的多量の注湯量に対応する傾転角を前記第１の手段
から読みだして，前記ラドルの傾転角をその値に設定す
る第３の手段と， その傾転角の状態で前記ラドルの中の溶湯を前記鋳型に
注いでいる間も前記ラドルとその中にある溶湯の合計重
量を前記荷重検出手段の出力信号に基づいて求める第４
の手段と， 該第４の手段によって求められた重量と前記第２の手段
によって求められた充ラドル重量との差から前記鋳型に
注湯された注湯重量を求める第５の手段と， 該注湯重量をフィードバックして注湯重量の値が前記給
湯量設定手段に設定された給湯量になるように前記ラド
ルの傾転角を制御する際，傾転角を大きな値から次第に
小さな値に設定するようにする第６の手段から構成され
ていることを特徴とする。

また，第２の本併合発明に係る給湯量調節装置というの
は，溶湯を溜めている溶湯保持炉と，細長い給湯アーム
と，該給湯アームの下端に取付けられており前記溶湯保
持炉の中から溶湯を汲み出して鋳型に流し込むラドル
と，前記ラドルの傾転角を変えるラドル駆動手段と，前
記給湯アームに取付けられており重量を検出する荷重検
出手段と，前記鋳型に流し込む給湯量を設定する給湯量
設定手段と，該給湯量設定手段と前記荷重検出手段の出
力信号を受けてそれらに基づいて前記ラドル駆動手段を
して前記ラドルを傾斜せしめる制御手段とから構成され
ており， 該制御手段は，いくつかの注湯量に対応する前記ラドル
の傾転角を記憶している第１の手段と， 最大の汲み出し量になるように前記ラドルを傾転せしめ
その状態で前記溶湯保持炉から溶湯を汲み出し，それか
ら前記ラドルを略水平に保った状態で前記荷重検出手段
の出力信号に基づいて前記ラドルとその中にある溶湯と
の合計の重量である充ラドル重量を求める第２の手段
と， 比較的多量の注湯量に対応する傾転角を前記第１の手段
から読みだして，前記ラドルの傾転角をその値に設定す
る第３の手段と， その傾転角の状態で前記ラドルの中の溶湯を前記鋳型に
注いでいる間も前記ラドルとその中にある溶湯の合計重
量を前記荷重検出手段の出力信号に基づいて求める第４
の手段と， 該第４の手段によって求められた重量と前記第２の手段
によって求められた充ラドル重量との差から前記鋳型に
注湯された注湯重量を求める第５の手段と， 該注湯重量をフィードバックして注湯重量の値が前記給
湯量設定手段に設定された給湯量になるように前記ラド
ルの傾転角を制御する第６の手段と， 前記第１の手段から前記第６の手段の作動が完了したら
その結果に基づいて注湯量に対応する前記ラドルの傾転
角を学習し，前記第１の手段の記憶を学習制御によって
補正する学習制御手段から構成されていることを特徴と
する。

〔作用〕

本特定発明では，注湯量がその都度その都度測定され
て，その値に基づいて注湯量を正確に目標値にする，い
わゆるフィードバック制御が行われる。

たとえば鋳型に流し込む溶湯の最適量が9kgである場合
を例にして説明する。給湯量設定手段に9kgをセットす
ると，ラドルが溶湯保持炉の溶湯に浸される前に，その
ラドルで最大量の溶湯をすくえる傾転角にラドルがセッ
トされる。

その後，ラドルは溶湯保持炉の溶湯に浸され，ラドルに
溶湯が満たされたらラドルは持ち上げられ，ラドルは水
平にされて溶湯が溢れ落ちないようにされる。そして注
湯位置まで移動される。

水平状態のままでラドルも含めた溶湯の重量（充ラドル
重量）が荷重検出手段によって検出される。この重量が
中央制御装置に記憶される。

次に，比較的多量の注湯量に対応する傾転角にラドルが
設定され，その状態で鋳型に給湯されるが，そのとき時
々刻々とラドルも含めた溶湯の重量が荷重検出手段によ
って検出される。

この重量と充ラドル重量を差し引いたものが注湯された
溶湯の重量である。この重量が9kgになるように，ラド
ルの傾転角が制御される。

先に本出願人が出願したもの（従来のもの）では，少な
い量の溶湯を給湯する場合にはそれに応じた大きさのラ
ドルを使用しなければならない（大きなラドルで少ない
給湯量を制御しようとすると誤差が多くなる）ので，そ
の都度いちいちラドルを交換する必要があった。

しかしながら，本特定発明では，鋳型に給湯するときに
給湯量を制御するものであるために，少ない給湯量でも
大きなラドルを使用することが出来る。従って，ラドル
をいちいち変更する必要があまりなくなる。

また，充分な量の溶湯のうちの一部を給湯するので溶湯
の温度変化がなく，品物の品質が向上し，また安定する
という利点がある。

また，第１の本併合発明によれば，最初はラドルの傾転
角は比較的大きくされ多くの溶湯が流出するようにさ
れ,9kgに近づくに従って段々と傾斜角が小さくされ溶湯
が少しづつ流出するようにされる。そして，最終的には
給湯量は厳密に9kgにされる。従って，能率良くしかも
精度良くラドルの中の溶湯量を目標値に一致させること
が可能になる。

第２の本併合発明によれば，前記本特定発明において注
湯量とラドルの傾転角とを学習制御しているので，時の
経過にかかわらずいつの時点でも極めて精度良く溶湯量
を制御することが可能になる。

〔実施例〕

第１図は，本発明の一実施例に係る給湯量調節装置の縦
断面図である。

第１図において,2はラドル,11は給湯アームである。ラ
ドル２は図示しない溶湯保持炉の中の溶湯をすくって，
鋳型（図示しない）に流し込むためのものである。給湯
アーム11はラドル２を溶湯保持炉と鋳型の間を往復させ
る機能を備えている。

図から分かるように，給湯アーム11は中空の比較的細長
いものである。その下端にラドル２が支持軸（図示しな
い）によって回動可能に取付けられている。

支持軸12とラドル２とは固定されており，支持軸12は図
示しないベアリングによって給湯アーム11に対して回動
可能に軸支されている。

給湯アーム11の上端には駆動軸13が図示しないベアリン
グによって回動可能に軸支されている。駆動軸13と支持
軸12にはそれぞれスプロケット14,15が固定されてお
り，スプロケット14とスプロケット15との間にはチェー
ン16が巻回されている。チェーン16によって駆動軸13か
ら支持軸12へ回転が伝達されるようになっている。

駆動軸13は，ラドル２の傾転角を変えるラドル駆動手段
としてのモータ17によって駆動される。モータ17として
はたとえばパルスモータが用いられている。モータ17の
軸は減速機21を介して駆動軸13に連結されている。

給湯アーム11の下端には荷重検出手段22が取付けられて
いる。荷重検出手段22としてはロードセルが用いられて
いる。荷重検出手段22はラドル２の中の溶湯の重量を測
定するものである。

23はインタフェースであり，荷重検出手段22の出力信号
を受け取ってそれを電圧に変換し，中央制御装置24に送
る。

25は給湯量設定手段であり，給湯量設定手段25によって
鋳型（図示しない）に流し込む給湯量を設定する。給湯
量設定手段25へ設定された給湯量の信号は，中央制御装
置24に送られる。

26は中央制御装置24の出力信号に基づいてモータ17を駆
動制御するためのコントローラである。

第２図は，第１図の給湯量調節装置の作動状態を説明す
るための説明図である。

第２図において,11は給湯アーム,2はラドル,1は溶湯保
持炉である。溶湯保持炉１は耐火材で出来た炉体31と，
炉体31の中に配置されている坩堝32から構成されてい
る。坩堝32の中には溶湯４が溜めてある。

溶湯４はたとえばアルミニウム合金あるいは亜鉛合金な
どである。溶湯４を常に高温に保持しておくために，炉
体１の中には図示されないヒータが設置されている。

第２図は，ラドル２によって溶湯４をすくって，ラドル
２が持ち上げられたとき，ラドル２から余分な溶湯９が
溢れ出ている状態を表している。

第３図は，ラドルから鋳型に溶湯を流し込んでいる状態
の縦断面図である。

第３図において,2はラドル,41は鋳型である。

本出願人が以前に出願したものは，ラドル２の中にある
給湯量を最適値に制御するものであったが，本実施例は
ラドル２の中には多少多めの溶湯を満たしておき，第３
図のように，鋳型41に給湯するときに注湯量が最適値に
なるように制御するものである。

第４図は，第１図の給湯量調節装置の作動説明図であ
る。

第４図において,2はラドル,11は給湯アーム,21は減速
機,17はモータ,22は荷重検出手段,23はインタフェース,
26はコントローラ,41は鋳型,24は中央制御装置,25は給
湯量設定手段である。

説明の都合上，モータ17はラドル２に対して90度回転し
て描かれている。

給湯量設定手段25では給湯量を設定するのみならず，そ
のときに使用するラドル２の種類も設定する。給湯量に
応じた大きさのラドル２を使用した方が好ましいからで
ある（もちろん従来のものと違って本実施例のものは必
ずしもそうしなければならないというわけではない）。

設定されたラドル２がラドルａであると仮定し，設定さ
れた給湯量がＷ（０）とする。

給湯量設定手段25にＷ（０）が設定されると，中央制御
装置24は次の算式によってＷ（１）からＷ（６）までを
決定する。

Ｗ（１）＝Ｗ（０）×0.9 Ｗ（２）＝（Ｗ（１）＋Ｗ（０）/2 Ｗ（３）＝（Ｗ（２）＋Ｗ（０）/2 Ｗ（４）＝Ｗ（０）×1.05 Ｗ（５）＝（Ｗ（４）＋Ｗ（０）/2 Ｗ（６）＝（Ｗ（５）＋Ｗ（０）/2 符号100が付されているものは，幾つかのラドルa,b,c…
…に対応する注湯量と傾転角Θのグラフである。このグ
ラフはマップの形で中央制御装置24の中の第１の手段
（第１図の符号61）に記憶されている。Θはラドル２が
水平状態にあるときを基準にして決められている。

ダイキャスト機械あるいは重力鋳造機械等から発せられ
る給湯開始信号211により，中央制御装置24は設定され
たラドルａについて汲み出し能力が最大なるような初期
値Ｗ（ｓ）を設定する。即ち，ステップ100,101とコン
トローラ26とモータ17によってラドル２の傾転角が最大
汲み出し能力になる値に設定される。

次にラドル２をその傾転角に保ったままラドル２は下降
され，溶湯保持炉（図示しない）に浸けられて溶湯保持
炉から溶湯を汲み出し，再び上昇される。

溶湯が溢れないようにラドル２は水平にされて，ラドル
２はダイキャスト機械あるいは重力鋳造機械等の所にあ
る鋳型41の上すなわち注湯位置まで移動される。注湯位
置においてラドル２の重量Ｗ（Ｌ）が測定される。そし
て，ラドル２が水平位置にあるとき即ち一番最初にラド
ル２が注湯位置に位置したときに測定されたラドル２の
重量Ｗ（Ｌ）は，充ラドル重量（L0）として記憶され
る。これはステップ102,103,104に示されており，これ
は第２の手段（第１図の符号62）によってなされる。

充ラドル重量Ｗ（L0）が求められたら，ダイキャスト機
械あるいは重力鋳造機械等からの計量開始信号212が出
されるので，それを合図に中央制御装置24は先に求めら
れたＷ（４）を初期値Ｗ（ｓ）とする。

Ｗ（４）が初期値とされると，第１の手段（第１図の符
号61）すなわち符号100が付されているグラフからＷ
（４）の溶湯を保持するための傾転角Θ（４）が読みだ
され，ステップ101とコントローラ26とモータ17によっ
てラドル２の傾転角がその値に設定される。これは第３
の手段（第１図の符号63）によってなされる。

ラドル２をその値に傾転して鋳型41に注湯されていると
き，ラドル２とその中にある溶湯の合計重量Ｗ（Ｌ）が
第４の手段（第１図の符号64）によってなされる。ま
た，注湯重量ＷがＷ＝Ｗ（Ｌ）−Ｗ（10）によって求め
られる。これは第５の手段（第１図の符号65）によって
なされる。注湯重量とは鋳型41に注湯された溶湯の重量
である。

注湯重量がたまたま目標値のＷ（０）に等しい場合に
は，ステップ102,103,105,106,107と進んで，ラドル２
をΘ＝０の水平に戻し，ダイキャスト機械あるいは重力
鋳造機械等へ計量が完了した旨の報告がなされる。

注湯重量ＷがＷ（１）よりも少ない場合には，ステップ
105,106,108のループが繰り返される。このステップを
繰り返す間ラドル２の傾転角はΘ（４）に保たれたまま
であるので，溶湯は急速度で流れ落ちており，注湯量は
急速に多くなる。

注湯量が多くなって注湯重量がＷ（２）よりは少ないが
Ｗ（１）以上になった場合には，矢印201で示されるご
とくΘ（５）が読みだされ，Θ（５）の値にラドル２の
傾転角が設定される。Θ（５）に設定されると流れ出る
溶湯の速度は若干遅くなるが，それでも依然として溶湯
は流れ出ている。

更に注湯量が多くなって注湯重量がＷ（３）よりも少な
いがＷ（２）以上になった場合には，矢印202で示され
るごとくΘ（６）が読みだされ，Θ（６）の値にラドル
２の傾転角が設定される。Θ（６）に設定されると流れ
出る溶湯の速度は更に遅くなるが，それでも溶湯が流れ
出ている。

更に注湯重量が多くなってＷ（０）よりも少ないがＷ
（３）以上になった場合には，ラドル２の傾転角はΘ
（６）のまま保持され，ステップ105,106のループが繰
り返される。

やがてＷ＝Ｗ（０）となるときが来る。そうなったら，
ステップ105,106,107と進んで，ラドル２はΘ＝０の水
平に戻され，ダイキャスト装置あるいは鋳造装置へ計量
が完了した旨の報告がなされる。

以上の如くラドルの傾転角を変化させて注湯重量を設定
値Ｗ（０）にするのは第６の手段（第１図の符号66）に
よってなされる。

この場合，ラドル２の傾転角はΘ（４）からΘ（５）か
らΘ（６）と変化されるために，ラドル２から流れ出る
溶湯の速度は最初は速く，段々と遅くなる（Θ（４）が
一番大きくΘ（５），Θ（６）と段々と小さくなる
故）。従って，能率よくしかも精度よく注湯即ち給湯量
が最終的に目標値Ｗ（０）に定まる。

第４図の説明から分かるように，本実施例では，注湯重
量に基づいてラドル２から鋳型41へ注ぎ込む溶湯９の量
を制御し，それによって給湯量を正確に目標値にする，
いわゆるフィードバック制御が行われる。

この要点をたとえば鋳型41に流し込む溶湯の最適量が9k
gである場合を例にして要約すると，第１図の給湯量設
定手段25に9kgをセットすると，ラドル２が溶湯保持炉
１（第２図）の溶湯に浸される前に，そのラドル２で最
大量の溶湯を救える傾転角にラドル２がセットされる。

その後，ラドル２は溶湯保持炉１の溶湯に浸される。

そして，ラドル２に溶湯が満たされたらラドル２は持ち
上げられ，ラドル２は水平にされて溶湯が溢れ落ちない
ようにされる。そして注湯位置まで移動される。

水平状態のままでラドル２も含めた溶湯の重量が荷重検
出手段22によって検出される。この重量が中央制御装置
24に記憶される。これは第２の手段62によってなされ
る。

次に比較的多量の注湯量に対応する傾転角が第１の手段
61から読み出され，ラドル２の傾転角がその値に設定さ
れる。これは第３の手段63によってなされる。

次に第３図に示されるように，鋳型41に給湯されるが，
そのとき時々刻々とラドル２も含めた溶湯の重量が第１
図の荷重検出手段22によって検出される。これは第４の
手段64によってなされる。

この重量と一番最初に測定されたラドル２も含めた溶湯
の重量（充ラドル重量）を差し引いたものが注湯された
溶湯の重量である。これが第５の手段65によって求めら
れる。

この重量が9kgになるように，ラドル２の傾転角が制御
される。これは第６の手段66によってなされる。

この制御の際も，最初はラドル２の傾斜角は比較的大き
くされ多くの溶湯が流出するようにされ,9kgに近づくに
従って段々と傾斜角が小さくされ溶湯が少しづつ流出す
るようにされる。そして，最終的には給湯量は厳密に9k
gにされる。

先に本出願人が出願したものでは，少ない量の溶湯を給
湯する場合にはそれに応じた大きさのラドル２を使用し
なければならない（大きなラドルで少ない給湯量を制御
しようとする誤差が多くなる）ので，その都度いちいち
ラドル２を交換する必要があった。

しかしながら，本実施例のものは，鋳型41に給湯すると
きに給湯量を制御するものであるために，少ない給湯量
でも大きなラドル２を使用することが出来る。従って，
ラドル２をいちいち変更する必要があまりなくなる。

また，充分な量の溶湯のうち一部を給湯するので溶湯の
温度変化がなく，品物の品質が向上し，しかも安定する
という利点がある。

第１図から分かるように，溶湯アーム11は比較的細長い
ものであるために，ラドル２が傾斜していると溶湯アー
ム11におおかれすくなかれ曲げモーメントが作用するか
ら，ラドル２の傾斜度合によって荷重検出手段22によっ
て測定される重量に多少の違いが出てくる。しかしなが
ら，本実施例では，上述したように，充ラドル重量とそ
のときの溶湯を含んだラドル２の重量との差から注湯重
量を求めているので，曲げモーメントによって誤差が発
生する余地はない。

また，ラドル２を使用しているとラドル２の材料が溶湯
に溶け出すために，ラドル２自体の重量が変わってくる
が，本実施例では，上記したような方法で注湯重量を求
めているので，このような理由にもとづく誤差も発生し
ない。

従って，本実施例によれば，極めて正確に鋳型に給湯す
る量を最適値に制御することが可能になる。

従って，給湯量が少なすぎて，押し湯がきかなくなり不
良品が出来たり（重力鋳造の場合），ビスケットが薄く
なって圧力が掛からなくなったりする（ダイキャスト鋳
造の場合）こともないし，給湯量が多すぎて湯がこぼれ
て作業環境が悪化したり，品物の取り出しが困難になる
こともない。

以上，本発明の実施例について説明したが，本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく，特許請求の範囲に
おいて種々の実施態様が包含されるものである。

たとえば，第４図の符号100が付されているグラフはラ
ドルを使用しているうちに段々とＷとΘとの関係がほん
と僅かであるが少しずつづれてくる。これはラドルを構
成している金属が段々と溶湯に溶け出してラドルが痩せ
てくるからである。従って，前記実施例において，注湯
重量が目標値Ｗ（０）になったとき，それまでの傾転角
と注湯重量との関係を学習し，Θ（０）〜Θ（６）を学
習制御によって補正する学習制御手段を設ければ，より
精密に給湯量を決定することが出来る。

また，注湯量が目標値Ｗ（０）になってからラドルを水
平にするまでにはある程度時間がかかるので，その間に
も溶湯は流れ落ちているはずであるから，この分を見込
んでラドルを水平にする指令を出すタイミングを決定す
れば，より精密に注湯量を決定することが出来る。

〔発明の効果〕

本特定発明によれば，細長い給湯アームの下端にラドル
が取付けられており，鋳型に給湯する溶湯の量を最適値
にフィードバック制御するものにおいて，充分な量の溶
湯のうちの一部を給湯するので溶湯の温度変化がなく，
品物の品質が向上ししかも安定するという効果を奏す
る。

また，先に本出願人が出願したもの（従来のもの）で
は，少ない量の溶湯を給湯する場合にはそれに応じた大
きさのラドルを使用しなければならないので，その都度
いちいちラドルを交換する必要があったが，本特定発明
では，鋳型に給湯するときに給湯量を制御するものであ
るために，少ない給湯量でも大きなラドルを使用するこ
とが出来る。従って，ラドルをいちいち変更する必要が
あまりなくなるという効果も奏する。

また，第１の本併合発明によれば，能率良くしかも精度
良くラドルの中の溶湯量を目標値に一致させることが可
能になる。

また，第２の本併合発明によれば，学習制御を利用して
いるので，時の経過にかかわらずいつの時点でも極めて
精度良く溶湯量を制御することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明の一実施例に係る給湯量調節装置の縦
断面図， 第２図は，第１図の給湯量調節装置の作動状態を説明す
るための説明図， 第３図は，ラドルから鋳型に溶湯を流し込んでいる状態
の縦断面図である。 第４図は，第１図の給湯量調節装置の作動説明図， 第５図は，従来の給湯量調節装置の縦断面図， 第６図は，従来の給湯量調節装置（特開昭55−88976の
中から転載したもの）の側面図である。 １……溶湯保持炉 ２……ラドル ４……溶湯 11……給湯アーム 17……モータ（ラドル駆動手段） 22……荷重検出手段 23,24,26……（制御手段） 23……インタフェース 24……中央制御装置 26……コントローラ 25……給湯量設定手段 41……鋳型 61……第１の手段 62……第２の手段 63……第３の手段 64……第４の手段 65……第５の手段 66……第６の手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶湯を溜めている溶湯保持炉と，細長い給
   湯アームと，該給湯アームの下端に取付けられており前
   記溶湯保持炉の中から溶湯を汲み出して鋳型に流し込む
   ラドルと，前記ラドルの傾転角を変えるラドル駆動手段
   と，前記給湯アームに取付けられており重量を検出する
   荷重検出手段と，前記鋳型に流し込む給湯量を設定する
   給湯量設定手段と，該給湯量設定手段と前記荷重検出手
   段の出力信号を受けてそれらに基づいて前記ラドル駆動
   手段をして前記ラドルを傾斜せしめる制御手段とから構
   成されており， 該制御手段は，いくつかの注湯量に対応する前記ラドル
   の傾転角を記憶している第１の手段と， 最大の汲み出し量になるように前記ラドルを傾転せしめ
   その状態で前記溶湯保持炉から溶湯を汲み出し，それか
   ら前記ラドルを略水平に保った状態で前記荷重検出手段
   の出力信号に基づいて前記ラドルとその中にある溶湯と
   の合計の重量である充ラドル重量を求める第２の手段
   と， 比較的多量の注湯量に対応する傾転角を前記第１の手段
   から読みだして，前記ラドルの傾転角をその値に設定す
   る第３の手段と， その傾転角の状態で前記ラドルの中の溶湯を前記鋳型に
   注いでいる間も前記ラドルとその中にある溶湯の合計重
   量を前記荷重検出手段の出力信号に基づいて求める第４
   の手段と， 該第４の手段によって求められた重量と前記第２の手段
   によって求められた充ラドル重量との差から前記鋳型に
   注湯された注湯重量を求める第５の手段と， 該注湯重量をフィードバックして注湯重量の値が前記給
   湯量設定手段に設定された給湯量になるように前記ラド
   ルの傾転角を制御する第６の手段から構成されているこ
   とを特徴とする給湯量調節装置。
2. 【請求項２】溶湯を溜めている溶湯保持炉と，細長い給
   湯アームと，該給湯アームの下端に取付けられており前
   記溶湯保持炉の中から溶湯を汲み出して鋳型に流し込む
   ラドルと，前記ラドルの傾転角を変えるラドル駆動手段
   と，前記給湯アームに取付けられており重量を検出する
   荷重検出手段と，前記鋳型に流し込む給湯量を設定する
   給湯量設定手段と，該給湯量設定手段と前記荷重検出手
   段の出力信号を受けてそれらに基づいて前記ラドル駆動
   手段をして前記ラドルを傾斜せしめる制御手段とから構
   成されており， 該制御手段は，いくつかの注湯量に対応する前記ラドル
   の傾転角を記憶している第１の手段と， 最大の汲み出し量になるように前記ラドルを傾転せしめ
   その状態で前記溶湯保持炉から溶湯を汲み出し，それか
   ら前記ラドルを略水平に保った状態で前記荷重検出手段
   の出力信号に基づいて前記ラドルとその中にある溶湯と
   の合計の重量である充ラドル重量を求める第２の手段
   と， 比較的多量の注湯量に対応する傾転角を前記第１の手段
   から読みだして，前記ラドルの傾転角をその値に設定す
   る第３の手段と， その傾転角の状態で前記ラドルの中の溶湯を前記鋳型に
   注いでいる間も前記ラドルとその中にある溶湯の合計重
   量を前記荷重検出手段の出力信号に基づいて求める第４
   の手段と， 該第４の手段によって求められた重量と前記第２の手段
   によって求められた充ラドル重量との差から前記鋳型に
   注湯された注湯重量を求める第５の手段と， 該注湯重量をフィードバックして注湯重量の値が前記給
   湯量設定手段に設定された給湯量になるように前記ラド
   ルの傾転角を制御する際，傾転角を大きな値から次第に
   小さな値に設定するようにする第６の手段から構成され
   ていることを特徴とする給湯量調節装置。
3. 【請求項３】溶湯を溜めている溶湯保持炉と，細長い給
   湯アームと，該給湯アームの下端に取付けられており前
   記溶湯保持炉の中から溶湯を汲み出して鋳型に流し込む
   ラドルと，前記ラドルの傾転角を変えるラドル駆動手段
   と，前記給湯アームに取付けられており重量を検出する
   荷重検出手段と，前記鋳型に流し込む給湯量を設定する
   給湯量設定手段と，該給湯量設定手段と前記荷重検出手
   段の出力信号を受けてそれらに基づいて前記ラドル駆動
   手段をして前記ラドルを傾斜せしめる制御手段とから構
   成されており， 該制御手段は，いくつかの注湯量に対応する前記ラドル
   の傾転角を記憶している第１の手段と， 最大の汲み出し量になるように前記ラドルを傾転せしめ
   その状態で前記溶湯保持炉から溶湯を汲み出し，それか
   ら前記ラドルを略水平に保った状態で前記荷重検出手段
   の出力信号に基づいて前記ラドルとその中にある溶湯と
   の合計の重量である充ラドル重量を求める第２の手段
   と， 比較的多量の注湯量に対応する傾転角を前記第１の手段
   から読みだして，前記ラドルの傾転角をその値に設定す
   る第３の手段と， その傾転角の状態で前記ラドルの中の溶湯を前記鋳型に
   注いでいる間も前記ラドルとその中にある溶湯の合計重
   量を前記荷重検出手段の出力信号に基づいて求める第４
   の手段と， 該第４の手段によって求められた重量と前記第２の手段
   によって求められた充ラドル重量との差から前記鋳型に
   注湯された注湯重量を求める第５の手段と， 該注湯重量をフィードバックして注湯重量の値が前記給
   湯量設定手段に設定された給湯量になるように前記ラド
   ルの傾転角を制御する第６の手段と， 前記第１の手段から前記第６の手段の作動が完了したら
   その結果に基づいて注湯量に対応する前記ラドルの傾転
   角を学習し，前記第１の手段の記憶を学習制御によって
   補正する学習制御手段から構成されていることを特徴と
   する給湯量調節装置。