JPS6096360A

JPS6096360A - 金属溶湯の定量供給装置

Info

Publication number: JPS6096360A
Application number: JP20350083A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiko Furuyama; 古山　敦彦; Kazuhiro Shinohara; 篠原　一寛
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1983-10-29
Filing date: 1983-10-29
Publication date: 1985-05-29
Also published as: JPH0436780B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、金属溶湯の定量供給装置に関する。

（従来例）金属溶湯を注湯機本体に収容し、加圧弁を通じて溶湯に
エア圧を作用させることにより、注湯機本体の出ｉノス
ルから注湯ボットに金＠溶湯を切り出すようにした定量
供給装置はよく知られている。

こうしたものでは、エア圧を一定にしておけば、浴湯の
切出重量と加圧時間との間には、リニアな関係が存在す
る。このように切り出される溶湯は、ロードセルでなる
Ａｍ検出器によって注湯ボット内の溶湯重量を検出する
ことによりその切出重量が検出され、それが一定の値に
達した時点で加圧弁を閉じ排気弁を開くように制御され
、目標として設定した切出重量ＷＯに合致するようにな
される。

この場合、上記時点でＪノ１気弁を開き上記本体内を大
気圧にしようとしても、すぐには切り出しは停止せず、
出湯ノズル近くの溶ン易レベルが切り出し停止に達する
程変に低くなった時点で初めて停止する。これは、いわ
ゆるアフターフローと呼ばれるもので、このアフターフ
ロータイムは、注湯機それぞれに固有のもので、ある機
種については約２秒であることが経験的に判っている。

このように、アフター７０−タイムが約２秒であること
が判っているので、単位時間当りに切り出される溶編量
がアフターフロータイムにおいても上記リニアな関係で
増加するとして計算すれば、必然的にアフターフロー量
も決ってくる。

このことから、目標とする切出重量ＷＯとアフターフロ
ーｆｉＷＡとをあらかじめデジタルスイッチで設定して
おき、エア加圧後、重量検出器の出力が（ＷＯ−ＷＡ）
の値となった時点で排気弁が開放されるようにすれは、
結局、計算通りにＷＡのアフターフロー量が得られて、
目標とする切出Ｍ量Ｗｏに達するわけである。

ところが、こうした制御方式によるときは次のような問
題がある。

つまり、単位時間当りの切出重量ｄｗ／ｄｔが、リニア
で常に一定値を保つかのようであるが、実際には種々要
因により経時的に変化する性質をもち、たとえば、出湯
ノズルに至る中間の通路において付着するノロにより流
動速度が変動したり、出湯ノズルそれ自体のノズル径が
ノロの付着などにより変化して切出速度が変動したり、
あるいは、注ゐ機本体内の溶勘旭が変化することにより
切出速度が変動する結果、アフターフロー量も当然変化
するものである。

そのため、最終目標である切出重量ＷＯにも、ばらつき
が生じ、ここにその対策が待たれているところである。

（発明の目的）この発明は、上記従来の欠点を解消するためになされ、
目標とする最終的な溶湯切出量を、切出速度の変動にか
かわらず常に正確に得ることを目的とする。

（発明の構成）第１図はこの発明の構成を明示するための全体構成図で
ある。

鋳造のための金属溶湯６を一定量づつ供給する製錬であ
って、金属溶湯６を収容し上部にエア圧Ｐが作用可能な
加圧室２および加圧により加圧面７より金属溶湯６を上
昇させて出湯する出湯ノズル８を有する注湯機本体１と
、加圧室２の加圧工へを供給停止可能な加圧弁４と、加
圧室２と大気とを連通または遮断可能な排気弁５と、鋳
型１２に金属溶湯６を鋳込むため出湯ノズル８から吐出
する金属溶湯６を受ける注湯ボット１１と、注湯ポット
１１内の金属浴湯６の重量を検出する重量検出Ｉａ１Ｂ
と、加圧弁４を開いて注湯ボット１１に注湯したときの
重量検出器１３の検出値の単位時間当りの増加率を演算
し、上記加圧弁４を閉じ排気弁５を開く時点から切り出
しを終了する時点までの所定時間と上記増加率とにもと
づいて上記検出時点から上記所定時間経過後における切
出重量を予測する予測手段と、上記予測手段による予測
値が目標として設定された最終的な切出重量と一致した
時点で一致信号を出す比較手段と、一致信号を受けて作
動し加圧弁４を閉じ排気弁５を開くドライブ回路とを備
えたものであり、重量検出器１８により、変化する切出
重量をリアルタイムにとらえて増加率を演算するととも
に、その増加率と所定時間（アフターフロータイム）と
にもとづいて常に検出後における所定時間後の切出重量
の予測を行ない、その予測値が、目標として設定した最
終切出重量に達した時点をアフターフロー開始時期とし
て、加圧弁４を閉じ排気弁５を開くようにすることで、
目標とする最終切出重量を設定通りに正確に得るように
したものである。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第２図において、１は注湯機本体で、加圧室２と円編ノ
ズル８とを備えるとともに、加圧室２を加圧する加肚弁
４と、加圧室２と大気とを連通または遮断する排気弁５
とを備える。

上記注湯機本体ｌには、金胸溶局６が収容され、加圧弁
４の作用に伴ない加圧面７にエア圧Ｐが作用する。この
エア圧Ｐは、中間通路８を通じて作用し、出動とい９の
出動ノズル８から金属溶湯６を吐出する（切り出す）。

１０は、出湯とい９の底部に突設したせきで、エア圧Ｐ
が解除されて出湯とい９における金ｋｍ勘６のレベルが
せきＩＯまで下がった時点で最終終的に切山分を規制す
る。１１は、鋳型１２に金属溶湯６を鋳込むため出湯ノ
ズル８より吐出する金祠帛揚６を受りる注湯ポットであ
り、その底部には、ロードセルからなる重量検出器１８
が設置されている。この重量検出器１Ｂからのアナログ
信号は、Ａｌ１）変換器によってＡ／Ｄ変換され、さら
に積分回路に通すことによって信号の大幅な脈動を取り
除くようにしである。こうして安定した信号を、一定時
間ごとにマイクロコンピュータで読み込み、単位時間当
りの増加率（溶湯切出速度）ｄｗ／ｄｔをここで演算す
る。このｄｗ／ｄｔは第８図に示すように（Ｗ２　Ｊ）
／（ｔ２−ｔｌ）＝ΔＷ／Δｔ（Ｋｇ／（６））に相当
する。

マイクロコンピュータに接続した時間設定用デジタルス
イッチは、上記重量検出器１３による検出時点から第８
図の所定時間ｔｏ後の切出重量を予測させるための一手
段で、のちに第２図の加圧弁４を閉じ排気弁５を開いて
エア圧Ｐを解除した時点から実際に切り出しが終了する
までの時間（アフターフロータイム）を、機種に応じて
固有に定め、その所定時間ｔｏを、たとえば２秒として
設定し、これにより、第８図のように検出時から２秒後
の切出重量Ｗを一定時間ごとに予測させるものとして機
能する。

これによって予測される予測値は、第２図の重量検出器
１８による検出値Ｗ２に、２秒間の増加予測址ｄｗ／ｄ
　ｔ　Ｘ　２を加えたものとなる。また、切出重量設定
用デジタルスイッチは、第８図のように目標とする最終
的な切出重量ＷＯを設定するものであり、その設定によ
り、ＷＯに予測値Ｗが一致した時点で第２図のマイクロ
コンピュータからドライブ回路に一致信号が出て、その
一致信号を受けたドライブ回路によって、加圧弁４が閉
じられるとともに排気弁５が開かれ、こうして、加圧室
２内が大気圧となることにより、アフターフローが開始
される。このアフターフローが上記増加率ｄｗ／ｄｔを
保って設定時間通りに行なわれることにより、目標とす
る切出重量■・０が設定通りに得られ、これが、ノロの
付着その他に影−されずに得られるものである。

なお、補正メモリは、設定した最終切出型ｉｔｗＯと実
際の最終切出重量Ｗとの差ｗｓ（＝ｗｏ−ｗ）を記憶し
てお（ためのものであり、また補正用デジタルスイッチ
は、補正率αを設定するためのものである。これによっ
て、上記差ＷＳに補正率αを乗じた重ｆｉｄＷｓだけ次
回の切出時に切出重量が補正され、この場合の補正率α
は、０〜１００％まで設定でき、たとえば、ここでの１
００％は、前回の切り出しと同じ誤差ＷＳがでるとの予
測のもとに補正する場合を慧味する。この場合、上記の
ように重量補正でなく、アフターフロータイムを補正す
る方法もある。このようにアフターフロータイムを補正
する場合の補正用デジタルスイッチは、補正時間の最小
単位、たとえば、０．１を最小単位として補正できるよ
うに設定する。

上記の制御を実行するフローチャートを第４図に示す。

なお、図中のＰ１〜Ｐ、は、フローチャートの各ステッ
プを示す。

第１にＰｌで、加圧開始信号が出たか否かを確かめ、開
始Ｇｓ号が出た場合には、Ｐ２で最終切出重量および各
デジタルスイッチの設定値を読み込み、Ｐ３で、ロード
セル信号が上昇を始めたことを確認する。つぎにＰ４で
は、重量検出器１Ｂによる異なる時点での重量検出信号
にもとづくサンプリングがなされるとともに、それにも
とづき、一定時間ごとに増加率ｄｗ／ｄｔが演算される
。Ｐ５では、増加率ｄｗ／ｄｔと上記所定時間とにもと
づいて予測値が演算され、その予測値が、最終切出重量
（設定値）と一致したかどうかが確かめられる。

一致するとＰ６で、排気信号が出力され、第２図のドラ
イブ回路を通じて加圧弁４が閉に、排気弁５が開に制御
される。Ｐ７では、アフターフローが終了したか否かが
確かめられ、終了の場合、Ｐ８で最終切出重量の実際値
（実注湯ｍ）Ｗと設定値ＷＯとが比較され、その差が許
容される程度のものか否かがチェックされる。そこで、
Ｐ９で補正メモリによって実注湯量を読み込んでおき、
次回に実注湯量を変えるため最終切出重量の設定値を抽
圧する盛装がある場合には、補正用デジタルスイッチの
設定変更により対処する。なお、加圧弁４と７７１’気
弁５とは、三方弁によって構成することができる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、重量検出器に
より、変化する切出重量をリアルタイムにとらえて増加
率を演算するとともに、その増加率と所定時開（アフタ
ーフロータイム）とにもとづいて常に検出後における所
定時間後の切出重量の予測をしておき、その予測値が、
目標として設定した最終切出重量に達した時点で加圧弁
を閉じ排気弁を開くようにすることで、目標とする最終
的な溶湯切出量を、切出速度の変動にかかわらず常に正
確に得ることができることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の全体構成図、第２図はこの発明の一
実施例を示すブロック線図、第３図は重量検出時での増
加率の算出方法と所定時間経過後の切出重量の予測値と
を示すグラフ、第４図はフローチャートである。１・・・往動機本体、２・・・加圧室、３・・・円編ノ
ズル、４　・加圧弁、５・・・υｉ、気弁、６・・・金
ＪＡ溶湯、１１・注湯ポット、１２・・・鋳型、１３・
・・重量検出器。第３図第４図Ｐｌ　加圧開始信　Ｎ。設定重量および各デジタルスイッチの読み込みロードセル信号が上昇Ｐを始めたことを確認する７７１ｕグ及び演算　街−、ｗ）Ｐ５　が設定値と一致　ＮＯしたかＥＳＲ信号出力

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ｂｊ造のための金属溶湯を一定量づつ供給する装
置であって、金属溶湯を収容し上部にエア圧が作用可能
な加圧室および加圧により加圧面より金属溶湯を上昇さ
せて出湯する出湯ノズルを有する注湯機本体と、加圧室
の加圧ニーを供給停止可能な加圧弁と、加圧室と大気と
を連通または遮断可能な排気弁と、鋳型に金属溶湯を鋳
込むため出湯ノズルより吐出する金属溶湯を受ける注湯
ボットと、注湯ボット内の金属溶紬の重量を検出する電
電検出器と、加圧弁を開いて注湯ボットに注湯したとき
の重量検出襦の検出値の単位時間当りの増加率を演算し
、上記加圧弁を閉じ排気弁を開く時点から切り出しを終
了する時点までの所定時間と上記増加率とにもとづいて
、上記重量検出器による検出時点から上記所定時間経過
後における切出型１を予測する予測手段と、上記予測手
段による予測値が目標として設定された最終的な切出重
量と一致した時点で一致信号を出す比較手段と、一致信
号を受けて作動し加圧弁を閉じ排気弁を開くドライブ回
路とを備えてなる金属溶湯の定量供給装置。