JPH089088B2 - 連続鋳造装置の鋳型アクチェータ - Google Patents

連続鋳造装置の鋳型アクチェータ

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JPH089088B2
JPH089088B2 JP40317890A JP40317890A JPH089088B2 JP H089088 B2 JPH089088 B2 JP H089088B2 JP 40317890 A JP40317890 A JP 40317890A JP 40317890 A JP40317890 A JP 40317890A JP H089088 B2 JPH089088 B2 JP H089088B2
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JP
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spool
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stepping motor
continuous casting
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広実 原
和弘 桑野
久己 藤中
廣男 大屋
志郎 村上
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造装置に設けら
れた鋳型を適宜振動させるための鋳型アクチェータに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】断面形状が一定の長尺物を連続して鋳造
する装置として、図5に示すような連続鋳造装置が知ら
れている。この装置は、タンディッシュ1の底から製品
と同形状の輪郭を有する鋳型(モールド)2に溶湯Aを
連続して注入するように構成され、鋳型2を出た鋳造物
Bを凝固させつつ引っ張ることで、所望の製品を得るよ
うになっている。
【0003】その鋳型2には、所定の振動(オシレーシ
ョン)を与えるためのアクチェータ3が備えられてお
り、鋳型2の冷却能を大きくすると共に鋳造物Bが焼き
付いたり途中で切れたりする事故を防ぐようになってい
る。アクチェータ3は鋳型2を両側で支持すべく複数台
取り付けられ、制御装置4により同期して駆動されるよ
うになっている。
【0004】このようなアクチェータに適用されるもの
として、ステッピングモータで作動する電気油圧パルス
(サーボ)シリンダがある(実公昭58−10004 号公
報)。
【0005】図6に示すように、この装置5は、シリン
ダ本体6内に中空のピストン7及びロッド8が収容さ
れ、ロッド8内にはスクリュー9とスクリュー9に螺合
されたスプール10とが設けられて構成されている。
【0006】スプール10には複数の環状溝11が形成
されており、この溝11に適宜係合する油路12,1
3,14をピストン7及びロッド8に設けて、スクリュ
ー9の回転により軸方向に移動するスプール10が油路
12…14を切り換えるようにすることで、ピストン7
の両端に圧力差を生じさせることによりピストン7を摺
動させて、スクリュー9側に反力を生じさせることなく
ロッド8を駆動できるようになっている。またシリンダ
本体6には油路12…14に連通する供給油口15及び
戻り油口16が形成され、油圧供給源(図示せず)に接
続されている。
【0007】そして、パルス信号数に比例して回転する
ステッピングモータ17をスクリュー9に連結させるこ
とで、ロッド8の振幅及び振動数を精密に制御でき、所
望する連続鋳造が達成されることとなった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで近来の連続鋳
造にあっては、生産効率を高めるために、鋳型2が鋳造
工程で損傷した場合でもこれを据え付けた状態で修理せ
ずに、直ちに別の新しい鋳型と交換して、鋳造を継続さ
せるようになってきている。
【0009】しかしながらアクチェータとして上記従来
の電気油圧サーボシリンダ5を採用した場合、そのロッ
ド8及びスプール10を、交換した鋳型2の新たな振動
制御の基準となる原点(最も縮退した位置)にセットす
ることが難しかった。即ち、これらを原点に位置させる
際には、ステッピングモータ17に下降パルスを指令
し、ロッド8がシリンダ本体6の内端部に当接して脱調
したときをもって、原点に到達したとみなしていたが、
ステッピングモータ17が脱調時に逆方向に急激に回転
するジャンピングを起こし、これによってスプール10
がスプール原点から離間される偏差(誤差)が生じてし
まう。
【0010】このため従来は、水準器などによりロッド
8先端の位置を高精度で測定して、アクチェータ(ロッ
ド8及びスプール10)が原点位置にセットされたこと
を確認する必要があり、結局は交換した鋳型2をセット
するまでに長い時間が掛かってしまうという問題があっ
た。
【0011】そこで本発明は、上記事情に鑑み、簡単に
且つ迅速に原点位置にセットできる連続鋳造装置の鋳型
アクチェータを提供すべく創案されたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造装置
に設けられた鋳型を適宜振動させるための鋳型アクチェ
ータにおいて、ステッピングモータの回転をバルブスプ
ールの直線変位に転換させると共にこの変位により生じ
たピストン両端の油圧差により適宜増力させて鋳型に連
結されたピストンロッドを移動させる電気油圧サーボシ
リンダと、ピストンロッドを原点位置に移動させたとき
にスプールをスプール原点から離間させるステッピング
モータの反転の角度を検出するための角度センサと、こ
の角度センサの検出値に基づいてスプールをスプール原
点に移動させるための補正パルス値を演算すると共にこ
のパルスを上記サーボシリンダの駆動部に出力する制御
手段とを備えたものである。
【0013】
【作用】上記構成によって、電気油圧サーボシリンダ
は、ステッピングモータが回転されたときに、この回転
をバルブスプールの直線変位に、そしてピストンロッド
の増力移動に転換されて所定の振動出力を行う。角度セ
ンサは、ピストンロッド及びスプールを原点位置させる
に際して、ステッピングモータのジャンピングによる反
転の角度を検出して、これを制御手段に入力させる。制
御手段はこの角度により、スプールをスプール原点に位
置させるような補正パルス値を演算し、サーボシリンダ
に指令してこのパルスの分だけ回転させる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に従って
説明する。
【0015】図1は、本発明に係る連続鋳造装置の鋳型
アクチェータの一実施例を示したものであり、従来と同
様の構成には同一の符号を付してある。
【0016】この鋳型アクチェータは、従来と略同様に
ステッピングモータ17の回転をバルブスプール21の
直線変位に転換させると共にこの変位により生じたピス
トン両端の油圧差により適宜増力させて鋳型2に連結さ
れたピストンロッド22を移動させる電気油圧サーボシ
リンダ23と、ピストンロッド22を原点位置に移動さ
せたときにスプール21をスプール原点から離間させる
ステッピングモータ17の反転の角度を検出するための
角度センサ(シンクロ発振器)24と、角度センサ24
の検出値に基づいてスプール21をスプール原点に移動
させるための補正パルス値を演算すると共にこのパルス
をステッピングモータ17の駆動部(ドライブユニッ
ト)25に出力する制御手段たるコントローラ26とに
より主として構成されている。
【0017】ステッピングモータ17は、その出力軸2
7に取り付けられたギア28が、シリンダ本体29の軸
方向外方に突出したスクリュー30の一端に取り付けら
れたギア31に噛合されており、その出力回転によっ
て、スクリュー30が軸廻りに回転して、バルブスプー
ル21が軸方向に移動すると共に、その移動によって油
路32,33,34が切り換えられて、シリンダ本体2
9内に適宜油圧差が生じてピストン35及びピストンロ
ッド22が移動され、鋳型2を適宜振動させるようにな
っている。
【0018】またピストン35及びピストンロッド22
内には、スクリュー30が収容されるスクリュー室36
およびこれより拡径されたスプール室37が区画されて
おり、スプール21はスプール室37の範囲内で軸方向
に移動(上下)するようになっている。従ってピストン
ロッド22の原点位置は、ピストン35がシリンダ本体
29の下端内壁38に当接した状態であり、さらにその
とき、スプール21の下面39がスプール室37の下端
内壁(スプールエンド)40に着座したときが、スプー
ル原点位置になる。
【0019】角度センサ24は、スクリュー30を挟ん
でステッピングモータ17の反対側に並設され、スクリ
ュー30側のギア31に噛合するギア41を有して形成
されている。即ちこのギア41の回転によって、ステッ
ピングモータ17の回転角度を検知するようになってい
る。この角度信号αは変換器42によってスプール21
の移動距離に相当するリニア数値に変換されてから、コ
ントローラ26に入力されるようになっている。従って
ステッピングモータ17が脱調時にジャンピングを起こ
したときにあっては、その反転角度αxを検知して、ス
プールの偏差量X(スプール下面39とスプールエンド
40との距離)が入力されることになる。コントローラ
26は、入力された偏差量Xに基づいて、次式によって
パルス値fを演算する。
【0020】 fx(pulse )=X(mm)÷L(mm/pulse) ここにfx;補正パルス信号 X ;偏差量 L ;サーボシリンダの分解能 従って分解能Lが0.01mmのサーボシリンダ23におい
て、偏差量Xが0.05mmと検知された場合は、補正パルス
信号fxは5pulseと演算される。なおステッピングモー
タ17が5 相のモータ(2,3 相励磁方式,10pulse で1
回転)であれば、脱調時には0 〜5pulseに相当する反転
(ジャンピング)が予想されるものである。そしてコン
トローラ26の出力部(図示せず)は、ステッピングモ
ータ17の駆動部25に結線されており、演算した補正
パルス信号fxを、これに相当する励磁パルス信号Fx
に変換して、ステッピングモータ17に入力させるよう
になっている。
【0021】その他、本実施例にあっては、シリンダ本
体29に設けられる戻り油口43は、ピストン35の窪
まされた外周面部に径方向に延長された油路34と連通
するようになっており、供給油口44と共に油圧源(図
示せず)に接続されるようになっている。
【0022】次に本実施例の作用を、図4を参照して説
明する。
【0023】連続鋳造装置により鋳造を行うに際して
は、コントローラ26に所望する振動(振幅及び振動
数)が得られるような設定条件を入力しておき、このコ
ントローラ26からのパルス信号fに従って、ステッピ
ングモータ17が回転駆動される。図2に示すように、
この回転によってバルブスプール21が直線変位するこ
とで、油路32…34が適宜切り換えられて所望の油圧
が発生し、ピストンロッド22が往復移動して、鋳型2
を振動させる。
【0024】そして鋳型2が傷んで交換するときなど、
サーボシリンダ23を原点に位置させるに際しては、ま
ずピストンロッド22を原点位置まで下降させるべく、
コントローラ26からステッピングモータ17に下降パ
ルスf0 を出力する(図4中のST 1)。この指令は、ス
プール21がスプールエンド40に到達するまで、即ち
ステッピングモータ17が脱調するまで実行される(ST
2)。
【0025】スプール21がスプールエンド40に到達
したら、下降パルスf0 を直ちに停止(ST 3)するとと
もに、角度センサ24によりステッピングモータ17の
回転角αを検出する(ST 4)。検出した回転角αの信号
は変換器42を経由してコントローラ26に送られ、こ
の回転αが下降の方向と逆のもの(αx)であったな
ら、ステッピングモータ17のジャンピング(反転)が
あってスプール21がスプールエンド40から離間して
いると判断し(ST 5)、この反転角度αxに相当する補
正パルスfxを演算して(ST 6)、これをステッピング
モータ17に出力する(ST 7)。ステッピングモータ1
7は、この補正パルスfx分の角度だけ下降側に回転す
ることで、スプール21をスプールエンド40まで移動
させる(ST 8)。
【0026】これでスプール21は、図3に示すよう
に、スプールエンド40に着座した原点姿勢となり、機
械的な原点と電気制御の基準点とが正確に一致されたこ
ととなる。
【0027】このように、スクリュー30のギア31に
ステッピングモータ17の反転を検出する角度センサ2
4を設け、コントローラ26がこの反転角度αxの分だ
け下降させる補正パルスfxをステッピングモータ17
に出力するように構成したので、ステッピングモータ1
7の機能上発生する脱調時のジャンピングによってスプ
ール21の原点位置に誤差が生じたときにあっても、こ
れを簡単に修正して精密な機械的原点にセットすること
ができる。即ち、鋳型2の交換の際に必要な鋳型アクチ
ェータの制御基準を迅速に得ることができ、直ちに連続
鋳造を再開させるこが可能になって、生産性の向上に貢
献できる。
【0028】なお、図1では一台のアクチェータのみ示
したが、鋳型には複数の鋳型アクチェータが備えられて
いるので、当然それぞれ同様にして原点調節を行うもの
である。
【0029】また角度センサは本実施例に限るものでは
なく、例えばステッピングモータの出力軸の回転を直接
検出するように構成しても構わない。
【0030】さらに図4では下降パルス停止後にステッ
ピングモータの回転検出を行う形にしているが、角度セ
ンサが常時回転検出を行い、下降指令と異なる反転角度
が検出されたときに、コントローラが補正パルスを出力
するとしても構わない。
【0031】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0032】ステッピングモータの回転により鋳型に連
結されたピストンロッドを適宜移動させる電気油圧サー
ボシリンダと、ステッピングモータの反転の角度を検出
するための角度センサと、その検出値に基づいてスプー
ルをスプール原点に移動させるための補正パルス値を演
算してサーボシリンダの駆動部に出力する制御手段とを
備えたので、ステッピングモータのジャンピングにより
制御原点に誤差が生じたときにあっても、簡単に原点に
セットでき、鋳型の交換・連続鋳造再開が迅速になされ
て生産性向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る連続鋳造装置の鋳型アクチェータ
の一実施例を示した構成図である。
【図2】図1のピストンロッドが移動している状態を示
した側断面図である。
【図3】図1のスプールが原点に位置された状態を示し
た側断面図である。
【図4】図1の作用を説明するためのフローチャートで
ある。
【図5】従来の連続鋳造装置の鋳型アクチェータを示し
た全体構成図である。
【図6】その鋳型アクチェータに適用される従来の電気
油圧パルス(サーボ)シリンダの側断面図である。
【符号の説明】
2 鋳型 17 ステッピングモータ 21 バルブスプール 22 ピストンロッド 23 電気油圧サーボシリンダ 24 角度センサ 25 駆動部 35 ピストン 40 スプール原点たるスプールエンド fx 補正パルス値(信号)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤中 久己 東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川島 播磨重工業株式会社 豊洲総合事務所内 (72)発明者 大屋 廣男 東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川島 播磨重工業株式会社 豊洲総合事務所内 (72)発明者 村上 志郎 東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川島 播磨重工業株式会社 豊洲総合事務所内 (56)参考文献 特開 平3−106540(JP,A) 実開 昭62−3252(JP,U) 特公 平2−19741(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続鋳造装置に設けられた鋳型を適宜振動
    させるための鋳型アクチェータにおいて、ステッピング
    モータの回転をバルブスプールの直線変位に転換させる
    と共に該変位により生じたピストン両端の油圧差により
    適宜増力させて上記鋳型に連結されたピストンロッドを
    移動させる電気油圧サーボシリンダと、上記ピストンロ
    ッドを原点位置に移動させたときに上記スプールをスプ
    ール原点から離間させる上記ステッピングモータの反転
    の角度を検出するための角度センサと、該角度センサの
    検出値に基づいて上記スプールをスプール原点に移動さ
    せるための補正パルス値を演算すると共に該パルスを上
    記サーボシリンダの駆動部に出力する制御手段とを備え
    たことを特徴とする連続鋳造装置の鋳型アクチェータ。
JP40317890A 1990-12-18 1990-12-18 連続鋳造装置の鋳型アクチェータ Expired - Lifetime JPH089088B2 (ja)

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CN101147965A (zh) * 2007-06-12 2008-03-26 姜虹 结晶器振动系统
CN109773146B (zh) * 2019-01-11 2021-03-16 中冶赛迪技术研究中心有限公司 一种直驱式电液伺服结晶器振动曲线优化控制方法
CN114932205B (zh) * 2022-06-02 2024-04-05 福建圣力智能工业科技股份有限公司 一种连铸机用结晶器润滑装置

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