CN106255562A - 浇注装置以及浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浇注装置，其通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出，所述浇注装置具备：浇包，其具有主体部分以及浇出口部分；和控制部，其控制浇包的倾动角度，主体部分具有内表面呈圆筒状或圆锥形状的侧面部分，浇出口部分具有将熔融金属引向外部的浇出口前端，在主体部分的侧方与主体部分一体化，将主体部分的熔融金属引向浇出口前端，并且经由浇出口前端浇出熔融金属，控制部根据浇包倾动时的熔融金属的表面积来控制倾动角度。

Description

浇注装置以及浇注方法

技术领域

本公开涉及通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置保持在一定位置的方式使浇包倾动动作来浇出而浇注于铸模的浇注装置以及浇注方法。

背景技术

在铸造工厂中，利用浇包接受被熔化炉熔化的高温的熔融金属，将该浇包输送至浇注场所，从输送的浇包浇注至铸模，由此来制造铸件产品。已知自动进行从该浇包向铸模的浇注的技术，而非由手工作业进行。例如，专利文献1所示的倾动式浇注装置实现自动化，改善作业环境。该装置使用扇形浇包，以将浇出位置维持在一定位置的方式使该扇形浇包倾动。由此，实现浇注的自动化。

专利文献1：专利第3361369号公报

对扇形浇包而言，无论倾动角度如何，熔融金属的上表面的表面积是一定的，能够以与倾动角速度成比例的流量进行浇注，因此具有容易控制浇注流量的优点。另一方面，熔融金属与空气接触的面积比圆筒浇包等的大，因此存在熔融金属温度容易降低的问题。在熔融金属温度降低的情况下，存在对铸件产品的品质造成影响的担忧。另外，还存在浇包的制作成本比圆筒浇包等的制作成本高的问题。

在本技术领域中，期望如下浇注装置以及浇注方法，即，即便在使用除扇形浇包以外的形状的浇包(例如圆筒浇包)的情况下，也能够以按照所希望的浇注模式进行浇注的方式控制浇注流量，并且通过控制浇注流量来实现适当的自动浇注。

发明内容

本发明的一方面所涉及的浇注装置，通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出，所述浇注装置具备：浇包，其具有主体部分以及浇出口部分；和控制部，其控制上述浇包的倾动角度，上述主体部分具有内表面呈圆筒状或圆锥形状的侧面部分，上述浇出口部分在上述主体部分的侧方被一体化，具有将熔融金属引向外部的浇出口前端，上述浇出口部分将上述主体部分的熔融金属引向上述浇出口前端，并且经由上述浇出口前端浇出熔融金属，上述控制部根据上述浇包倾动时的熔融金属的表面积来控制倾动角度。

另外，本发明的其他方面所涉及的浇注方法使用浇注装置来进行熔融金属的浇注，该浇注装置通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出，上述浇注装置具备：浇包，其具有主体部分以及浇出口部分；和控制部，其控制上述浇包的倾动角度，上述主体部分具有内表面呈圆筒状或圆锥形状的侧面部分，上述浇出口部分在上述主体部分的侧方被一体化，具有将熔融金属引向外部的浇出口前端，上述浇出口部分将上述主体部分的熔融金属引向上述浇出口前端，并且经由上述浇出口前端浇出熔融金属，该浇注方法通过使上述控制部根据上述浇包倾动时的熔融金属的表面积控制倾动角度来从上述浇包进行熔融金属的浇注。

本发明的各方面实现以能够按照所希望的浇注模式进行浇注的方式控制浇注流量，并且通过控制浇注流量来实现适当的自动浇注。

附图说明

图1的(a)是实施方式所涉及的浇注装置的主视图，(b)是实施方式所涉及的浇注装置的侧视图。

图2的(a)是浇包的主视图，(b)是侧视图，(c)是俯视图。

图3的(a)是浇包的侧剖视图，(b)是表示浇包水平时的表面积的图，(c)是从浇出口前端侧观察的浇出口部分的图。

图4的(a)是浇包的俯视图，(b)是对浇包的浇出点以及以浇出点为中心的每隔4度的倾动角度线进行说明的浇包的侧剖视图，(c)是从浇出口前端侧观察的浇出口部分的图。

图5的(a)是表示以浇出点为中心倾斜16度的倾斜状态的浇包的侧剖视图，(b)是表示(a)的状态的熔融金属的尺寸关系的图，(c)是表示熔融金属的表面积的图，(d)是表示(a)的状态的熔融金属的浇出口部分的尺寸关系的图。

图6的(a)是表示以浇出点为中心倾斜56度的倾斜状态的浇包的侧剖视图，(b)是表示(a)的状态的熔融金属的尺寸关系的图，(c)是表示熔融金属的表面积的图，(d)是表示(a)的状态的熔融金属的浇出口部分的尺寸关系的图。

图7的(a)是浇包用的流入模的俯视图，(b)是后视图，(c)是侧视图，(d)是主视图。

图8的(a)是浇包的浇出口部分用的模具的俯视图，(b)是后视图，(c)是侧视图，(d)是主视图。

图9是浇注装置的侧视图(与图1的(b)对应的图)，是作为浇包的驱动轴而示出升降轴、前后轴以及转动轴的图。

图10的(a)是浇注装置的控制系统的框图。(b)是对处理部的详细情况进行说明的框图。

图11的(a)是表示水平基准表面积比相对于倾动角度的变化的坐标图，(b)是表示表面积倒数比相对于倾动角度的变化的坐标图。

图12是表示伴随着经过时间的假想倾动角速度的变化的坐标图。

图13是该浇注装置的浇注流量修正方法的总体流程图。

图14的(a)是图13的初始到达时间处理S10的流程图，(b)是图13的稳定等待时间处理S30的流程图。

图15是图13的示教区域处理S40的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式所涉及的自动浇注装置(以下称为“浇注装置”)进行说明。以下说明的浇注装置1以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出的浇注装置。

图1的(a)是本实施方式所涉及的浇注装置1的主视图，图1的(b)是侧视图。图2的(a)是浇包2的主视图，图2的(b)是侧视图，图2的(c)是俯视图。如图1的(a)～图2的(c)所示，浇注装置1具备：浇包2，其具有主体部分11以及浇出口部分12；和控制部(中央处理部)3，其控制浇包2的倾动角度。主体部分11具有内表面呈圆筒状或圆锥形状的侧面部分11a。浇出口部分12在其端部具有浇出口前端12a，并且在主体部分11的侧方与主体部分11一体化。即，由主体部分11以及浇出口部分12的内表面划分出储存熔融金属的空间。另外，浇出口部分12将主体部分11的熔融金属引导至浇出口前端12a，并且经由浇出口前端12a浇出熔融金属。控制部3根据浇包2倾动时的熔融金属的表面积来控制倾动角度。在浇包2，以沿着与主体部分11以及浇出口部分12的并排设置方向(图1的(a)以及图1的(b)的X方向)正交的方向(图1的(a)以及图1的(b)的Y方向)延伸的方式设置有后述的转动机构23的转动轴。即，浇包2在图1的(a)以及图1的(b)的ZX平面内倾动。在浇出口部分12的内侧，划分有与主体部分11连通并储存熔融金属的空间。

图3的(a)是浇包2的侧剖视图，图3的(b)是表示浇包2水平时熔融金属的表面积的图，图3的(c)是从浇出口前端12a侧观察的浇出口部分12的图。如图3的(a)～图3的(c)所示，浇出口部分12以在浇包2未倾动时储存在浇出口部分12的熔融金属的表面积从铅垂方向(图1的(a)以及图1的(b)的Z方向)观察呈梯形或矩形的方式形成内表面(这里，如图3的(b)所示，以梯形的例子进行说明)。并且，浇出口部分12以在浇包2倾动而经由浇出口前端12a浇出熔融金属时储存在浇出口部分12的熔融金属的表面积从铅垂方向观察呈梯形或矩形的方式形成内表面。

主体部分11形成为在浇包2未倾动时且在浇出口部分12存在熔融金属的程度残留有熔融金属的状态时，熔融金属在该部分中的表面积从铅垂方向观察呈圆形状。主体部分11在浇包2未倾动时且熔融金属减少至在浇出口部分12不存在熔融金属的程度的状态时，从铅垂方向观察，成为圆形状的一部分在后述的第二内侧面部分11b缺失的状态。

主体部分11在浇包2倾动而经由浇出口前端12a浇出熔融金属时，熔融金属在该部分中的表面积从铅垂方向观察呈椭圆形状，或者处于熔融金属减少至在倾斜的主体部分11的底部存在没有熔融金属的部分的程度的状态，由此从铅垂方向观察成为椭圆形状的一部分缺失的形状(例如后述的图6的(c))。

主体部分11在与沿着Y方向延伸的后述的倾动中心轴正交的剖面(沿着ZX平面的剖面)中，具有与浇出口部分12的内表面底部12c排列在一条直线上的第二内侧面部分11b(参照图2的(b)、图3的(a))。

在浇出口前端12a的内表面底部12c的前端侧形成有曲面12b，该曲面12b具有形成熔融金属流的规定的曲率半径。浇包2以穿过曲面12b的沿着ZX平面剖切的剖面中的曲率中心并沿Y方向延伸的轴成为倾动中心轴的方式倾动动作。

浇包2使用将主体部分11以及浇出口部分12的内表面的形状成型为一定的模具来成型内表面形状。图7的(a)是浇包2用的流入模的俯视图，图7的(b)是后视图，图7的(c)是侧视图，图7的(d)是主视图。例如，针对主体部分11，准备图7的(a)～(d)所示的称为“成型设备”的流入模17，在浇包的外皮与该模(成型设备)之间流入耐火材料，由此能够使主体部分11的内表面形状一定。流入模17具有用于决定相对于浇包的外皮的位置的位置决定部17a。图8的(a)是浇包2的浇出口部分用的模型18的俯视图，图8的(b)是后视图，图8的(c)是侧视图，图8的(d)是主视图。浇出口部分12也容易因熔渣的附着及其清扫等导致形状改变，因此使用图8所示的模型18成型形状。通过上述模，能够将浇包的内表面形状维持为一定，从而能够实现从正确的浇出位置进行浇出。

图9是浇注装置1的侧视图(与图1的(b)对应的图)，是作为浇包2的驱动轴而示出升降轴、前后轴、转动轴的图。如图9所示，浇注装置1具备水平移动机构21、升降机构(垂直移动机构)22以及转动机构23。水平移动机构21在水平方向且相对于铸模接近以及分离的方向即第一方向(X方向)上驱动浇包2。升降机构22在垂直方向即第二方向(Z方向)上驱动浇包2。转动机构23使浇包2以平行于与第一方向(X方向)以及第二方向(Z方向)正交的第三方向(Y方向)且通过浇包的重心的转动轴为中心转动。水平移动机构21、升降机构22以及转动机构23驱动浇包2，由此浇包2以穿过曲率中心(浇出口前端12a的曲面12b的曲率中心)并沿Y方向延伸的轴成为倾动中心轴的方式倾动动作。于是浇出点P也处于一定位置。

并且，浇注装置1具有沿着呈列状送出的铸模行驶的行驶台车24。行驶台车24在沿着呈列状送出的铸模而设置的导轨25上行驶。水平移动机构21设置于行驶台车24，使浇包2沿与行驶台车的行驶方向(Y方向)正交的方向(X方向即前后方向)移动。升降机构22设置于水平移动机构21，使浇包2沿垂直方向(Z方向即上下方向)移动。转动机构23设置于升降机构22，使浇包2沿上述转动方向转动。

图10的(b)是对处理部的详细情况进行说明的框图。如图10的(b)所示，浇注装置1具备：表面积信息存储部31，其对根据浇包2的倾动角度预先算出的熔融金属的表面积进行存储；和浇注模式存储部32，其对与输送的各铸模对应的浇注流量的模式即浇注模式的信息进行存储。

控制部3根据存储在浇注模式存储部32的与各铸模对应的浇注模式(流量模式)的信息、和存储在表面积信息存储部31的信息，控制浇包2的倾动动作以按照与产品的种类对应的浇注模式向铸模进行浇注。

另外，如图1的(b)所示，浇注装置1具备检测浇包2内的熔融金属的重量的重量检测部13。重量检测部13例如是测压元件(load cell)。控制部3根据来自重量检测部13的信息，对浇包2的倾动动作进行反馈控制。

以上的浇注装置1，即便是除了即便倾动表面积也不变化的浇包(扇形浇包)以外的浇包(表面积根据倾动角变动的浇包)，也实现以能够按照所希望的浇注模式(流量模式)进行浇注的方式控制浇注流量，并且通过控制浇注流量实现适当的自动浇注。另外，由此，能够实现自动化、作业环境的改善、节能以及品质提高。而且，能够防止因浇包的形状导致熔融金属温度降低，并且能够防止因浇包的形状导致制作成本变高等。

接下来，对使用该浇注装置1的浇注方法进行说明。该浇注方法是使用如下浇注装置1来进行熔融金属的浇注的浇注方法，该浇注装置1通过以使熔融金属从浇包2的浇出口部分12的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包2倾动动作来进行浇出。在该浇注方法中，控制部3根据浇包2倾动时熔融金属的表面积来控制倾动角度，由此从浇包进行熔融金属的浇注。在该方法中，实现以能够按照所希望的浇注模式进行浇注的方式控制浇注流量，并且通过控制浇注流量实现适当的自动浇注。另外，由此，能够实现自动化、作业环境的改善、节能以及品质提高。

此外，在上述中，对使用内表面具有圆筒状或圆锥形状的侧面部分11a的浇包2的浇注装置1以及浇注方法进行了说明，但本发明并不局限于此，只要是能够算出或测量浇包倾动时熔融金属的表面积的浇包就能够应用。即，可以是如下浇注装置，该浇注装置通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出，构成为具备：浇包，其具有主体部分以及浇出口部分；和控制部，其控制上述浇包的倾动角度，控制部根据上述浇包倾动时熔融金属的表面积来控制倾动角度。该浇注装置也实现控制浇注流量，并实现适当的自动浇注等。

另外，浇注装置1也可以构成为除具备上述的表面积信息存储部31以及浇注模式存储部32之外，还如图10的(b)所示，具备存储各种状态的状态存储部45，控制部3读出存储在状态存储部45的浇包2的现状的倾动角度，从表面积信息存储部31读出与现状的倾动角度对应的表面积倒数比，并且根据存储在浇注模式存储部32的浇注模式算出作为目标的现状的假想倾动角速度(用于成为所希望的浇注流量的所需要的假想角速度)，据此算出浇包2所需要的倾动角速度(后述的目标倾动角速度Vθ(t))。由此，浇注装置1能够按照适当的浇注模式进行浇注，实现适当的自动浇注等。

另外，存储在浇注模式存储部32的浇注模式是与各铸模对应的模式，并且是表示假想倾动角速度相对于经过时间的变化的信息(后述的图12等)。假想倾动角速度是根据铸模的表面积信息(图11的(a)以及(b)等)转换成作为基准的表面积(例如，以水平时的表面积为基准)的情况的角速度。另外，假想倾动角速度是以浇出点P为中心的倾动角速度。

另外，如图10的(b)所示，浇注装置1还可以具备分配运算部42，该分配运算部42对用于获得由控制部3算出的所需要的倾动角速度的水平移动机构21、升降机构22以及转动机构23的动作量进行运算，由此，实现适当的自动浇注。

另外，上述的浇注模式至少包括表示与初始到达时间处理、稳态时间处理、稳定等待时间处理以及示教区域处理(后述的图12的R1～R4)对应的假想倾动角速度相对于经过时间的变化的信息。控制部3可以根据初期到达时间处理、稳态时间处理、稳定等待时间处理以及示教区域处理来算出假想倾动角速度(后述的图13的S10、S20、S30、S40中的算出方法)，由此，实现适当的自动浇注。

接下来，对上述的浇注装置1以及浇注方法更具体地进行说明。首先，对圆筒浇包(以图2的(a)的浇包2为一个例子进行说明)的每个倾动角度的浇注流量修正方法进行说明。

图4的(a)是浇包2的俯视图，图4的(b)是对浇包2的浇出点P以及以浇出点P为中心的每隔4度的倾动角度线进行说明的浇包2的侧剖视图，图4的(c)是从浇出口前端12a侧观察的浇出口部分12的图。如图4的(b)所示，按照以浇出点P为中心的每隔4度的各倾动角度，示出对流量造成影响的浇包2的表面积变化的情况。另外，如图3的(b)所示，浇包2水平时的表面积可以根据直径A0的圆的面积和上底E0、下底D0以及高度B0的梯形的面积之和来近似算出。

图5的(a)是表示以浇出点P为中心倾斜16度的倾斜状态(也称为“倾动角度16度”)的浇包2的侧剖视图，图5的(b)是表示(a)的状态的熔融金属的尺寸关系的图，图5的(c)是表示熔融金属的表面积的图，图5的(d)是表示(a)的状态的熔融金属的浇出口部分12的尺寸关系的图。如图5的a)～图5的(d)所示，以浇出点P为倾动中心从水平时起倾斜16度的浇包2的表面积，可以根据短轴C1以及长轴A1的椭圆的面积和上底E1、下底D1以及高度B1的梯形的面积之和来近似算出。这样，能够通过相同的方法算出例如每隔4度的倾动角度的表面积，直至图4所示的拐点H为止。此外，为了便于说明，以每隔4度的例子进行了说明，但还可以为了进一步提高精度而设置为每隔1度或每隔0.5度，并且也可以每隔更窄的角度幅度算出。

图6的(a)是表示以浇出点P为中心倾斜56度的倾斜状态的浇包2的侧剖视图，图6的(b)是表示(a)的状态的熔融金属的尺寸关系的图，图6的(c)是表示熔融金属的表面积的图，图6的(d)是表示(a)的状态的熔融金属的浇出口部分12的尺寸关系的图。即，图6的(a)～(d)是表示越过图4所示的拐点H的倾斜状态。如图6的(a)～图6的(d)所示，以浇出点P为倾动中心从水平时起倾斜了56度的浇包2的表面积，可以根据被在从短轴C2以及长轴A2的椭圆的右侧端部起的长度为F2(从浇包的侧壁面至熔融金属位于底面的部分的长度)(底面的存在熔融金属的部分的长轴方向的长度)的部分划出的直线分割的部分的右侧的面积G2、和上底E2、下底D2以及高度B2的梯形的面积之和来近似算出。从拐点H至可浇注结束端，可以根据相同的计算来算出。这样，可以算出该浇包2中每个具有微小角度(例如4度)的间隔的倾动角度的表面积。

图11的(a)是表示水平基准表面积比相对于倾动角度的变化的坐标图。水平基准表面积比是相对于0度状态(水平状态)的熔融金属的表面积的表面积比。如图11的(a)所示，浇包2的表面积逐渐减少，从20度左右变为增加。而且在拐点H表现出急剧变化，此后的表面积一直减少下去。图11的(b)是表示表面积倒数比相对于倾动角度的变化的坐标图。表面积倒数比是指相对于0度状态(水平状态)的熔融金属的表面积的表面积倒数比。此外，也可以根据浇包2的形状，缩小进行算出的倾动角度的间隔。可以将每个微小倾动角度的表面积倒数比作为浇注流量的修正值(参数)。

浇注装置1的驱动方向如上述的图9所示。浇注装置1在以浇包2的重心为中心使之转动的θ方向、使浇包2前后移动的X轴方向、以及使浇包2上下移动的Z轴方向上被驱动。浇注装置1在上述驱动方向上同时动作，由此能够以浇出点P为中心使浇包2倾动的方式进行浇注动作。此外，θ方向的转动角度称为以浇出点P为中心的倾动角度。

图12是表示以浇出点P为中心的倾动方向的角速度(以下称为“倾动角速度”)与经过时间的关系的图。此外，图12的纵轴表示假想倾动角速度，横轴表示经过时间。图12所示的假想倾动角速度的变化(假想倾动角速度相对于经过时间的变化)是假设使用表面积不变化的浇包时，进行适当且所希望的浇注动作时所需要的倾动角速度的变化。另外，在以下的说明中，将以浇出点P为中心的倾动角度称为“倾动角度”。浇注模式(流量模式)分类为图12中所示的R1～R5区域。R1是“初始到达时间区域”，将这段时间称为“初始到达时间T1”(到达已设定的倾动角速度的状态(到达Vθ1)为止的时间)。R2是“定速时间区域”，将这段时间称为“定速时间T2”。R3是“稳定等待时间区域”，将这段时间称为“稳定等待时间T3”。R4是“示教区域”。R5是“断液区域”。

在R1中，从浇注开始的状态迅速倾动至浇出倾动角附近。浇注开始时的状态是初始值或上次的断液倾动角度的状态。在R2中，保持高速地定速动作。若经过定速时间T2则变为稳定等待时间区域R3。在R3中，在稳定等待时间T3期间，减缓倾动速度至示教区域R4。在图12中，P1表示浇注开始，P2表示浇出开始，P3表示断液，P4表示浇注结束。

在R4中，从示教开始至示教结束，每隔微小时间Δt(例如0.2秒)，边修正后述的示教数据边进行浇注动作。在R5中，若浇注重量达到设定重量则进行断液。初始到达时间T1、定速时间T2、稳定等待时间T3、设定重量以及示教数据存储在浇注模式存储部32。

图10的(a)是浇注装置1的控制系统的框图。如图10的(a)所示，水平移动机构21的前后轴伺服马达21a、升降机构22的升降轴伺服马达22a、转动机构23的转动轴伺服马达23a、行驶台车24的行驶台车伺服马达24a根据来自控制部(中央处理部)3的指令来驱动各部分。具体而言，经由与电源35连接的升降轴伺服放大器22b、前后轴伺服放大器21b、转动轴伺服放大器23b以及横动轴伺服放大器24b以及D/A转换单元38，控制部3驱动各伺服马达21a、22a、23a、24a。此外，也可以是脉冲输出单元等发出的脉冲指令。另外，各伺服放大器21b、22b、23b、24b经由高速计数单元37将后述的各信息反馈至控制部3。另外，控制部3经由测压元件转换器13a以及A/D转换单元39接收来自重量检测部(测压元件)13的信息。并且，控制部3与操作部(操作板)34连接，能够实现各种操作，并且能够使所需要的信息显示在操作显示部34a。各种伺服马达可以在异步电动机安装编码器。

另外，如图的10(b)所示，在控制部3，在其存储区域3a，除设置有上述的表面积信息存储部31、浇注模式存储部32之外，还设置有存储各种状态信息的状态存储部45。另外，在控制部3，在其处理运算区域3b设置有初始化处理部40、位置速度运算部47、倾动角速度算出部41、倾动角速度修正部48、分配运算部42以及指示部43。控制部3根据存储在表面积信息存储部31的信息或存储在浇注模式存储部32的信息来控制各部。通过控制部3的运算处理，能够实现以浇出点P为中心的倾动。

图13是浇注流量修正方法的总体流程图。如图13所示，若浇注开始，则在S1中，通过初始化处理部40进行初始化处理。初始化处理部40读出存储在状态存储部45的各种基本数据。在S1之后，在Si中，每隔定扫描时间(例如0.01秒)进行定周期中断。接下来进入S2。

在S2中，对是否经过初始到达时间T1进行判定。初始到达时间T1从浇注模式存储部32读出。在经过了初始到达时间T1的情况下进入S3。在未经过初始到达时间T1的情况下，进入S10。在S10中，执行初始到达时间处理，成为中断等待。

在S3中，对是否经过定速时间T2进行判定。定速时间T2从浇注模式存储部32读出。在经过了定速时间T2的情况下进入S4。在未经过定速时间T2的情况下，进入S20。

在S20中，执行定速时间处理，成为中断等待。定速时间处理是将定速时间处理中的初始角速度(初始到达时间处理的最终角速度(Vθ1))维持定速时间T2的处理。

在S4中，对是否经过稳定等待时间T3进行判定。稳定等待时间T3从浇注模式存储部32读出。在经过了稳定等待时间T3的情况下进入S5。在未经过稳定等待时间T3的情况下，进入S30。在S30中，执行稳定等待时间处理，成为中断等待。

在S5中，对是否达到设定重量(设定浇注重量)进行判定。设定浇注重量从浇注模式存储部32读出。在未达到设定重量的情况下进入S40。在达到设定重量的情况下，进入S50。在S40中，执行示教区域处理，成为中断等待。在S50中，执行浇注停止处理即断液来结束浇注。

图14的(a)是表示S10的初始到达时间处理的流程图。若该处理在S11开始，则在S12中，进行目标倾动角速度Vθ(t)的算出。倾动角速度算出部41从状态存储部45读出现状的倾动角度θ(t)，另外，从浇注模式存储部32读出第一设定角速度Vθ1，另外，从表面积信息存储部31读出与现状的倾动角度θ(t)对应的表面积倒数比Rp(θ(t))，根据式(1)，算出目标倾动角速度Vθ(t)。此外，t是经过时间(图12的横轴)。另外，第一设定角速度Vθ1是已设定的应该在初期成为目标的倾动角速度。在S12的算出后，进入S13。

Vθ(t)＝(Vθ1/T1)×t×Rp(θ(t))…(1)

在S13中，分配运算部42对用于获得所希望的倾动角速度(Vθ(t))的各轴的动作量(动作速度)进行分配运算。这里，各轴是指水平移动机构21的驱动方向即水平方向(前后方向(前后轴))、升降机构22的驱动方向即升降方向(升降轴)、转动机构23的驱动方向即转动方向(以平行于Y方向且通过浇包的重心的转动轴为中心的转动方向)。此外，分配运算根据所希望的倾动角速度(Vθ(t))和存储在状态存储部45的数据，作为速度以及位置的数据进行分配运算，还存储在状态存储部45。分配运算部42以浇包2的倾动动作以浇出点P为中心的方式进行运算。S13的运算后，进入S14。

在S14中，指示部43根据由分配运算部42算出的数据对各轴动作部44进行指示。各轴动作部44由伺服放大器21b、22b、23b、前后轴伺服马达21a、升降轴伺服马达22a以及转动轴伺服马达23a等构成。即，指示部43经由伺服放大器21b、22b、23b对前后轴伺服马达21a、升降轴伺服马达22a以及转动轴伺服马达23a进行指示。指示部43根据速度数据进行指示。各轴向的位置从各伺服马达21a、22a、23a的编码器、高速计数单元37进行反馈，并存储在状态存储部45。即，位置速度运算部47根据来自各伺服放大器21b、22b、23b的信息，算出位置信息、速度信息，并将上述信息存储在状态存储部45。若S14结束则返回图13的总体流程，即成为中断等待。

图14的(b)是表示S30的稳定等待时间处理的流程图。若该处理S31开始，则在S32中，进行目标倾动角速度Vθ(t)的算出。倾动角速度算出部41从状态存储部45读出现状的倾动角度θ(t)，另外，从浇注模式存储部32读出第二设定角速度Vθ2，另外，从表面积信息存储部31读出与现状的倾动角度θ(t)对应的表面积倒数比Rp(θ(t))，根据式(2)以及式(3)，算出目标倾动角速度Vθ(t)。式(3)中的SVθ(t)是假想倾动角速度，通过式(2)算出。此外，第二设定角速度Vθ2是应该在示教处理前设定的倾动角速度。S32的算出后，进入S33。

SVθ(t)＝{(Vθ2－Vθ1)/T3}×{t－(T1+T2)}+Vθ1…(2)

Vθ(t)＝SVθ(t)×Rp(θ(t))…(3)

在S33中，与上述的S13相同，分配运算部42对用于获得所希望的倾动角速度(Vθ(t))的各轴的动作量(动作速度)进行分配运算。S33的运算后，进入S34。

在S34中，与上述的S14相同，指示部43根据由分配运算部42算出的数据对各轴动作部44进行指示。即，对前后轴伺服马达21a、升降轴伺服马达22a、转动轴伺服马达23a进行指示。在S34中，实施其他与在S14说明过的处理相同的处理。若S34结束则返回图13的总体流程，即成为中断等待。

图15是表示S40的示教区域处理的流程图。若该处理S41开始，则在S42中，进行目标倾动角速度Vθ(t)的算出。倾动角速度算出部41从状态存储部45读出现状的倾动角度θ(t)，另外，从浇注模式存储部32读出设定示教倾动角速度VθT(t)，另外，从表面积信息存储部31读出与现状的倾动角度θ(t)对应的表面积倒数比Rp(θ(t))，根据式(4)，算出目标倾动角速度Vθ(t)。存储在浇注模式存储部32的设定示教倾动角速度VθT(t)是所谓的示教数据，是每隔微小时间的假想倾动角速度。S42的算出后，进入S43。

Vθ(t)＝VθT(t)×Rp(θ(t))…(4)

在S43～S47中，倾动角速度修正部48算出用于修正重量差的倾动角速度重量修正值Vθg(t)，使用该Vθg(t)进行倾动角速度的重量修正。此外，将修正重量差后的倾动角速度称为“修正后倾动角速度VθA(t)”。

在S43中，倾动角速度修正部48从浇注重量测量部49读出浇注重量当前值W(t)。接下来，在S44中，倾动角速度修正部48从浇注模式存储部32读出经过时间t后的目标浇注重量Wobj。接下来，在S45中，倾动角速度修正部48根据式(5)算出重量差ΔW(t)。

ΔW(t)＝Wobj(t)－W(t)…(5)

接下来，在S46中，倾动角速度修正部48根据式(6)算出用于修正重量差的倾动角速度重量修正值Vθg(t)。此时，从状态存储部45读出现状的倾动角度θ(t)，从表面积信息存储部31读出与现状的倾动角度θ(t)对应的表面积倒数比Rp(θ(t))。此外，a是用于将重量差计算成倾动角的常量。

Vθg(t)＝a×ΔW(t)×Rp(θ(t))…(6)

接下来，在S47中，倾动角速度修正部48使用Vθg(t)，根据式(7)修正倾动角速度，获得修正后倾动角速度VθA(t)。S47的算出后，进入S48。

VθA(t)＝Vθ(t)+Vθg(t)…(7)

此外，在上述的S42～S47中，在式(4)以及式(6)中分别积算表面积倒数比Rp(θ(t))，但并不局限于此。即，可以不设置S42，而在S43～S45之后，替换S46设置S46a的步骤，替换S47，经历下述的S47a、S47b的步骤，从而获得修正后倾动角速度VθA(t)。S46a是算出假想倾动角速度重量修正值的步骤，即，通过“a×ΔW(t)＝Vkg(t)”算出假想倾动角速度重量修正值Vkg(t)。S47a是算出修正后假想倾动角速度的步骤，即，通过“VθT(t)+Vkg(t)＝VθkA(t)”算出修正后假想倾动角速度VθkA(t)。这里，在S47a或此前的步骤读出设定示教倾动角速度VθT(t)即可。S47b是算出修正后倾动角速度的步骤，即，通过“VθA(t)＝VθkA(t)×Rp(θ(t))”算出修正后倾动角速度VθA(t)。这里，在S47b或此前的步骤读出表面积倒数比Rp(θ(t))即可。这样，替换S42～S47，通过S43～S45、S46a、S47a、S47b，也能够算出所希望的修正后倾动角速度VθA(t)。

在S48中，与上述的S13相同，分配运算部42对用于获得所希望的修正后倾动角速度VθA(t)的各轴的动作量(动作速度)进行分配运算。S48的运算后，进入S49。

在S49中，与上述的S14相同，指示部43根据由分配运算部42算出的数据对各轴动作部44进行指示。即，对前后轴伺服马达21a、升降轴伺服马达22a以及转动轴伺服马达23a进行指示。在S49中，实施其他与在S14说明过的处理相同的处理。若S49结束则返回图13的总体流程，即成为中断等待。

如上所述，浇注装置1通过图13～图15的各步骤实现适当的浇注流量修正，即，实现适当的自动浇注。并且，如上所述，实现即便是除即便倾动表面积也不变化的浇包(扇形浇包)以外的浇包(表面积根据倾动角变动的浇包)，也以能够按照所希望的浇注模式(流量方式)进行浇注的方式控制浇注流量。另外，由此，能够实现自动化、作业环境的改善、节能以及品质提高。

附图标记说明：

1…浇注装置；2…浇包；3…控制部；11…主体部分；12…浇出口部分；12a…浇出口前端。

Claims (16)

1.一种浇注装置，其通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出，

所述浇注装置的特征在于，

具备：

浇包，其具有主体部分以及浇出口部分；和

控制部，其控制所述浇包的倾动角度，

所述主体部分具有内表面呈圆筒状或圆锥形状的侧面部分，

所述浇出口部分在其端部具有浇出口前端，在所述主体部分的侧方与所述主体部分一体化，将所述主体部分的熔融金属引向所述浇出口前端，并且经由所述浇出口前端浇出熔融金属，

所述控制部根据所述浇包倾动时的熔融金属的表面积来控制倾动角度。

2.根据权利要求1所述的浇注装置，其特征在于，

所述浇出口部分形成为：在所述浇包未倾动时，储存在所述浇出口部分的熔融金属的表面积从铅垂方向观察呈梯形或矩形，并且在所述浇包被倾动而经由所述浇出口前端浇出熔融金属时，储存在所述浇出口部分的熔融金属的表面积从铅垂方向观察呈梯形或矩形。

3.根据权利要求2所述的浇注装置，其特征在于，

所述主体部分形成为：在所述浇包被倾动而经由所述浇出口前端浇出熔融金属时，该主体部分中的熔融金属的表面积呈椭圆形状，或者因处于熔融金属减少至在倾斜的所述主体部分的底部存在没有熔融金属的部分的程度的状态，而该主体部分中的熔融金属的表面积呈椭圆形状的一部分缺失的形状。

4.根据权利要求3所述的浇注装置，其特征在于，

还具备表面积信息存储部，其对根据所述浇包的倾动角度预先算出的熔融金属的表面积进行存储。

5.根据权利要求4所述的浇注装置，其特征在于，

还具备浇注模式存储部，其对与输送的各铸模对应的浇注模式的信息进行存储，

所述控制部根据存储在所述浇注模式存储部的与各铸模对应的浇注模式的信息、和存储在所述表面积信息存储部的信息，控制所述浇包的倾动动作以按照与产品的种类对应的浇注模式对所述铸模进行浇注。

6.根据权利要求5所述的浇注装置，其特征在于，

所述主体部分具有在与倾动中心正交的剖面中与所述浇出口部分的底部排列在一条直线上的第二内侧面部分。

7.根据权利要求6所述的浇注装置，其特征在于，

在所述浇出口前端形成有曲面，该曲面具有形成熔融金属流的规定的曲率半径，

所述浇包以曲率中心成为倾动中心的方式进行倾动动作。

8.根据权利要求7所述的浇注装置，其特征在于，

具备：

水平移动机构，其在沿水平方向相对于铸模接近以及分离的方向即第一方向上驱动所述浇包；

升降机构，其在垂直方向即第二方向上驱动所述浇包；以及

转动机构，其使所述浇包以平行于与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向且穿过所述浇包的重心的转动轴为中心转动，

通过由所述水平移动机构、所述升降机构以及所述转动机构驱动所述浇包，使所述浇包以所述曲率中心成为倾动中心的方式进行倾动动作。

9.根据权利要求8所述的浇注装置，其特征在于，

具备重量检测部，其检测所述浇包内的熔融金属的重量，

所述控制部根据来自所述重量检测部的信息，对所述浇包的倾动动作进行反馈控制。

10.一种浇注方法，其使用浇注装置来进行熔融金属的浇注，该浇注装置通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出，所述浇注方法的特征在于，所述浇注装置具备：

浇包，其具有主体部分以及浇出口部分；和

控制部，其控制所述浇包的倾动角度，

所述主体部分具有内表面呈圆筒状或圆锥形状的侧面部分，

所述浇出口部分在其端部具有浇出口前端，在所述主体部分的侧方与所述主体部分一体化，将所述主体部分的熔融金属引向所述浇出口前端，并且经由所述浇出口前端浇出熔融金属，

该浇注方法通过使所述控制部根据所述浇包倾动时的熔融金属的表面积控制倾动角度来从所述浇包进行熔融金属的浇注。

11.根据权利要求10所述的浇注方法，其特征在于，

使用将主体部分以及浇出口部分的内表面的形状成型为一定的模具来成型所述浇包的内表面形状。

12.一种浇注装置，通过以使熔融金属从浇包的浇出口部分的浇出位置维持在一定位置的方式使该浇包倾动动作来进行浇出，

所述浇注装置的特征在于，

具备：

浇包，其具有主体部分以及浇出口部分；

控制部，其控制所述浇包的倾动角度，

所述控制部根据所述浇包倾动时的熔融金属的表面积来控制倾动角度。

13.根据权利要求1或12所述的浇注装置，其特征在于，

还具备：

表面积信息存储部，其对根据所述浇包的倾动角度预先算出的熔融金属的表面积进行存储；

浇注模式存储部，其对与输送的各铸模对应的浇注模式的信息进行存储；以及

状态存储部，其储存各种状态，

所述控制部读出存储在所述状态存储部的所述浇包的现状的倾动角，从所述表面积信息存储部读出与现状的倾动角度对应的表面积倒数比，并且根据储存在所述浇注模式存储部的浇注模式算出现状的假想倾动角速度，据此算出所述浇包所需要的倾动角速度。

14.根据权利要求13所述的浇注装置，其特征在于，

存储在所述浇注模式存储部的浇注模式为与各铸模对应的模式，并且为表示假想倾动角速度相对于经过时间的变化的信息，

所述假想倾动角速度为根据所述铸模的表面积信息转换成作为基准的表面积的情况下的角速度。

15.根据权利要求13所述的浇注装置，其特征在于，

具备：

水平移动机构，其在沿水平方向相对于铸模接近以及分离的方向即第一方向上驱动所述浇包；

升降机构，其在垂直方向即第二方向上驱动所述浇包；

转动机构，其使所述浇包以平行于与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向且穿过所述浇包的重心的转动轴为中心转动；以及

分配运算部，其对用于获得由所述控制部算出的所需要的倾动角速度的所述水平移动机构、所述升降机构以及所述转动机构的动作量进行运算。

16.根据权利要求15所述的浇注装置，其特征在于，

所述浇注模式至少包括表示与初始到达时间处理、稳态时间处理、稳定等待时间处理以及示教区域处理对应的、假想倾动角速度相对于经过时间的变化的信息，

所述控制部根据所述初始到达时间处理、所述稳态时间处理、所述稳定等待时间处理以及所述示教区域处理来算出假想倾动角速度。