JP2001259825A - 取鍋傾動速度制御方法 - Google Patents
取鍋傾動速度制御方法Info
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- JP2001259825A JP2001259825A JP2000071168A JP2000071168A JP2001259825A JP 2001259825 A JP2001259825 A JP 2001259825A JP 2000071168 A JP2000071168 A JP 2000071168A JP 2000071168 A JP2000071168 A JP 2000071168A JP 2001259825 A JP2001259825 A JP 2001259825A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 取鍋を傾動させて出湯する際に、取鍋傾動
速度を制御して取鍋の傾動角度にかかわらず、一定した
出湯速度を容易に得ることができる取鍋傾動速度制御方
法の提供。 【解決手段】取鍋傾動装置で取鍋１を傾動させて出湯す
る際に、取鍋１の傾動角度を検出し、検出した傾動角度
に対応する取鍋内の湯面面積Ｓに反比例させて取鍋傾動
装置により取鍋傾動速度を制御しながら取鍋１を傾動さ
せて、注湯速度を一定にする取鍋傾動速度制御方法。
速度を制御して取鍋の傾動角度にかかわらず、一定した
出湯速度を容易に得ることができる取鍋傾動速度制御方
法の提供。 【解決手段】取鍋傾動装置で取鍋１を傾動させて出湯す
る際に、取鍋１の傾動角度を検出し、検出した傾動角度
に対応する取鍋内の湯面面積Ｓに反比例させて取鍋傾動
装置により取鍋傾動速度を制御しながら取鍋１を傾動さ
せて、注湯速度を一定にする取鍋傾動速度制御方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、取鍋を取鍋傾動装
置で傾動させて注湯する際に、取鍋傾動速度を制御して
取鍋からの出湯速度を一定にする取鍋傾動速度制御方法
に関する。
置で傾動させて注湯する際に、取鍋傾動速度を制御して
取鍋からの出湯速度を一定にする取鍋傾動速度制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳造装置、例えばロール遠心鋳造装置で
は、取鍋を傾動させて鋳型に注湯する場合、注湯速度が
変化すると鋳込み速度が変化し、鋳込み厚がばらつくな
どして鋳造品質が悪化するので、注湯速度が一定となる
ように取鍋の傾動速度を調整する必要がある。
は、取鍋を傾動させて鋳型に注湯する場合、注湯速度が
変化すると鋳込み速度が変化し、鋳込み厚がばらつくな
どして鋳造品質が悪化するので、注湯速度が一定となる
ように取鍋の傾動速度を調整する必要がある。
【０００３】図３は従来のロール遠心鋳造設備の全体を
示す概略図である。ロール遠心鋳造設備は、取鍋１、溶
湯を受ける注湯舛２、鋳型内に注湯するスロート３、鋳
型を備えた遠心鋳造機４から構成され、取鍋１をモータ
などの取鍋傾動装置により傾動させて溶湯を注湯桝２に
流し、スロート３から回転する遠心鋳造機４の鋳型に注
湯し、スロート３を鋳型から徐々に引き出しながら鋳造
する。
示す概略図である。ロール遠心鋳造設備は、取鍋１、溶
湯を受ける注湯舛２、鋳型内に注湯するスロート３、鋳
型を備えた遠心鋳造機４から構成され、取鍋１をモータ
などの取鍋傾動装置により傾動させて溶湯を注湯桝２に
流し、スロート３から回転する遠心鋳造機４の鋳型に注
湯し、スロート３を鋳型から徐々に引き出しながら鋳造
する。
【０００４】注湯の際、取鍋１を一定速度で傾動させる
と、取鍋１の傾動角度によって注湯速度、即ち注湯量が
変化するので、取鍋傾動速度を調整しないと安定した出
湯速度が得られない。そこで、オペレータは、取鍋１か
ら流れ出る注湯流線１０の太さを見るとともに、取鍋内
の残湯量を残湯重量計６で見ながら、これまでの注湯実
績から注湯速度を予測し、取鍋傾動モータで取鍋傾動速
度を加減して一定の注湯速度となるように調整してい
る。
と、取鍋１の傾動角度によって注湯速度、即ち注湯量が
変化するので、取鍋傾動速度を調整しないと安定した出
湯速度が得られない。そこで、オペレータは、取鍋１か
ら流れ出る注湯流線１０の太さを見るとともに、取鍋内
の残湯量を残湯重量計６で見ながら、これまでの注湯実
績から注湯速度を予測し、取鍋傾動モータで取鍋傾動速
度を加減して一定の注湯速度となるように調整してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オペレータによる取鍋傾動速度の調整では、オペレータ
がつきっきりで取鍋注湯状態を監視しながら取鍋を傾動
させなければならず、溶湯の注湯流線の太さ、取鍋内残
湯量を見て、経験と熟練に頼る操業ファクタが大きく、
特殊技術者に限定される手動傾動に依存した注湯速度調
整であるため、注湯速度誤差が大きく、鋳造品質に影響
するという問題がある。
オペレータによる取鍋傾動速度の調整では、オペレータ
がつきっきりで取鍋注湯状態を監視しながら取鍋を傾動
させなければならず、溶湯の注湯流線の太さ、取鍋内残
湯量を見て、経験と熟練に頼る操業ファクタが大きく、
特殊技術者に限定される手動傾動に依存した注湯速度調
整であるため、注湯速度誤差が大きく、鋳造品質に影響
するという問題がある。
【０００６】そこで、手動傾動時の取鍋傾動速度の実績
を採取し、同一パターンで運転を再現する方法が考えら
れる。しかしながら、所要の注湯速度は、溶湯の種類、
鋳込み量、鋳物形状などによって種々変化する。また注
湯の際、複数の取鍋を使用することが多く、さらに同一
溶湯を異なる取鍋で鋳込む要求もある。そのため、取鍋
が変わる度に実注湯により速度等を実測して設定しなけ
ればならないだけでなく、記憶すべき傾動速度パターン
が多くなり、操業毎のパターン設定が煩雑化してくる。
そのため、きわめて限られた定形操業にしか適用でき
ず、それ以外の鋳込み作業には適用することが現実的に
困難であった。
を採取し、同一パターンで運転を再現する方法が考えら
れる。しかしながら、所要の注湯速度は、溶湯の種類、
鋳込み量、鋳物形状などによって種々変化する。また注
湯の際、複数の取鍋を使用することが多く、さらに同一
溶湯を異なる取鍋で鋳込む要求もある。そのため、取鍋
が変わる度に実注湯により速度等を実測して設定しなけ
ればならないだけでなく、記憶すべき傾動速度パターン
が多くなり、操業毎のパターン設定が煩雑化してくる。
そのため、きわめて限られた定形操業にしか適用でき
ず、それ以外の鋳込み作業には適用することが現実的に
困難であった。
【０００７】そこで、本発明は、取鍋を傾動させて出湯
する際に、取鍋傾動速度を制御して取鍋の傾動角度にか
かわらず一定した出湯速度を容易に得ることができる取
鍋傾動速度制御方法を提供するものである。
する際に、取鍋傾動速度を制御して取鍋の傾動角度にか
かわらず一定した出湯速度を容易に得ることができる取
鍋傾動速度制御方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の取鍋傾動速度制
御方法は、取鍋傾動装置で取鍋を傾動させて出湯する際
に、取鍋の傾動角度を検出し、検出した傾動角度に対応
する取鍋内の湯面面積に反比例させて取鍋傾動装置によ
り取鍋傾動速度を制御しながら取鍋を傾動させて注湯速
度を一定にすることを特徴とする。
御方法は、取鍋傾動装置で取鍋を傾動させて出湯する際
に、取鍋の傾動角度を検出し、検出した傾動角度に対応
する取鍋内の湯面面積に反比例させて取鍋傾動装置によ
り取鍋傾動速度を制御しながら取鍋を傾動させて注湯速
度を一定にすることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明による取鍋の注湯速度を一
定に制御するアルゴリズムを図２を参照して説明する。
定に制御するアルゴリズムを図２を参照して説明する。
【００１０】図２において、実際の湯口部せき高さ変化
速度Ｖｓｅｋｉは、取鍋の傾動により変化する注湯口周
速Ｖｃと湯の流出により、変化するせき高さ速度Ｖｓの
差で表され、 Ｖｓｅｋｉ＝Ｖｃ−Ｖｓ となる。そして、 Ｖｃ＝２Ｖ（θ）・ｒ （ただし、Ｖ（θ）：取鍋傾動速度 ｒ：取鍋傾動軸を中心とする注湯口半径で取鍋プロフィ
ールで決まる定数） Ｖｓ＝Ｖｆ・Ｓ（θ） （ただし、Ｖｆ：注湯速度 Ｓ（θ）：取鍋湯面面積関数） であるから、 Ｖｓｅｋｉ＝Ｖｃ−Ｖｓ ＝２Ｖ（θ）・ｒ−Ｖｆ・Ｓ（θ） １式 と表せる。また、注湯速度Ｖｆは、せき高さΔｈで決定
される注湯速度関数Ｆ（Δｈ）で、 Ｖｆ＝Ｆ（Δｈ）
となる。 Δｈ＝∫Ｖｓｅｋｉ・ｄｔ なので、 Ｖｆ＝Ｆ（∫Ｖｓｅｋｉ・ｄｔ） ２式 となる。
速度Ｖｓｅｋｉは、取鍋の傾動により変化する注湯口周
速Ｖｃと湯の流出により、変化するせき高さ速度Ｖｓの
差で表され、 Ｖｓｅｋｉ＝Ｖｃ−Ｖｓ となる。そして、 Ｖｃ＝２Ｖ（θ）・ｒ （ただし、Ｖ（θ）：取鍋傾動速度 ｒ：取鍋傾動軸を中心とする注湯口半径で取鍋プロフィ
ールで決まる定数） Ｖｓ＝Ｖｆ・Ｓ（θ） （ただし、Ｖｆ：注湯速度 Ｓ（θ）：取鍋湯面面積関数） であるから、 Ｖｓｅｋｉ＝Ｖｃ−Ｖｓ ＝２Ｖ（θ）・ｒ−Ｖｆ・Ｓ（θ） １式 と表せる。また、注湯速度Ｖｆは、せき高さΔｈで決定
される注湯速度関数Ｆ（Δｈ）で、 Ｖｆ＝Ｆ（Δｈ）
となる。 Δｈ＝∫Ｖｓｅｋｉ・ｄｔ なので、 Ｖｆ＝Ｆ（∫Ｖｓｅｋｉ・ｄｔ） ２式 となる。
【００１１】前記２式において、注湯速度Ｖｆを一定に
するには、せき高さΔｈの変化がなければよいので、実
際のせき高さ速度Ｖｓｅｋｉ＝０とすればよい。つま
り、出湯して湯面が下がった分だけ取鍋を回転させて、
せき高さΔｈを一定にするように制御すればよい。した
がって、１式は、 ０＝２Ｖ（θ）・ｒ−Ｖｆ・Ｓ（θ） ２Ｖ（θ）・ｒ＝Ｖｆ・Ｓ（θ） ３式 ３式をＶｆで解くと、 Ｖｆ＝２ｒ・Ｓ（θ）・Ｖ（θ） ４式 となり、ここで、Ｖ（θ）＝Ｋ・１／Ｓ（θ）（ただ
し、Ｋは定数）とすると、４式は、 Ｖｆ＝２ｒ・Ｓ（θ）・Ｋ・１／Ｓ（θ） ＝２ｒ・Ｋ ５式 となり、取鍋傾動速度Ｖ（θ）を取鍋湯面面積Ｓ（θ）
に反比例するように制御することにより、一定した注湯
速度Ｖｆを得ることができる。
するには、せき高さΔｈの変化がなければよいので、実
際のせき高さ速度Ｖｓｅｋｉ＝０とすればよい。つま
り、出湯して湯面が下がった分だけ取鍋を回転させて、
せき高さΔｈを一定にするように制御すればよい。した
がって、１式は、 ０＝２Ｖ（θ）・ｒ−Ｖｆ・Ｓ（θ） ２Ｖ（θ）・ｒ＝Ｖｆ・Ｓ（θ） ３式 ３式をＶｆで解くと、 Ｖｆ＝２ｒ・Ｓ（θ）・Ｖ（θ） ４式 となり、ここで、Ｖ（θ）＝Ｋ・１／Ｓ（θ）（ただ
し、Ｋは定数）とすると、４式は、 Ｖｆ＝２ｒ・Ｓ（θ）・Ｋ・１／Ｓ（θ） ＝２ｒ・Ｋ ５式 となり、取鍋傾動速度Ｖ（θ）を取鍋湯面面積Ｓ（θ）
に反比例するように制御することにより、一定した注湯
速度Ｖｆを得ることができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の取鍋傾動速度制御方法を適用
する遠心鋳造設備の全体を示す制御系統図である。
する遠心鋳造設備の全体を示す制御系統図である。
【００１３】遠心鋳造設備は、図３に示す設備と同様
に、取鍋１、注湯舛２、スロート３、遠心鋳造機４から
構成される。取鍋１は取鍋傾動モータ（図示せず）によ
り傾動し、傾動速度の制御は、インバータ５により取鍋
傾動モータの回転数を調節して行う。
に、取鍋１、注湯舛２、スロート３、遠心鋳造機４から
構成される。取鍋１は取鍋傾動モータ（図示せず）によ
り傾動し、傾動速度の制御は、インバータ５により取鍋
傾動モータの回転数を調節して行う。
【００１４】取鍋１には取鍋内の残湯重量をロードセル
によって検出する残湯重量計６と、取鍋１の傾動角度を
検出する傾動角度計７とが設けられている。
によって検出する残湯重量計６と、取鍋１の傾動角度を
検出する傾動角度計７とが設けられている。
【００１５】次に制御プロセスについて説明する。
【００１６】取鍋１をセットした後、取鍋傾動モータな
どの取鍋傾動装置を駆動して取鍋１を傾動させる。その
際、傾動角度計７で傾動角度θが検出される。傾動角角
度θに対応する取鍋湯面面積Ｓ（θ）は取鍋プロフィー
ルから求めることができる。このＳ（θ）を用い傾動角
θ−１／Ｓ（θ）の関係を示すテーブル８が作成され
る。
どの取鍋傾動装置を駆動して取鍋１を傾動させる。その
際、傾動角度計７で傾動角度θが検出される。傾動角角
度θに対応する取鍋湯面面積Ｓ（θ）は取鍋プロフィー
ルから求めることができる。このＳ（θ）を用い傾動角
θ−１／Ｓ（θ）の関係を示すテーブル８が作成され
る。
【００１７】注湯が開始されると傾動角度計７で検出さ
れた傾動角θからテーブル８を用いて同角度時の１／Ｓ
（θ）を求める。なお、テーブルを用いずにθから直接
１／Ｓ（θ）を求めてもよい。
れた傾動角θからテーブル８を用いて同角度時の１／Ｓ
（θ）を求める。なお、テーブルを用いずにθから直接
１／Ｓ（θ）を求めてもよい。
【００１８】ここで求めた１／Ｓ（θ）に定数Ｋを乗じ
取鍋傾動速度Ｖ（θ）とする。この取鍋傾動速度Ｖ
（θ）に基づいて取鍋傾動速度指令を作成しインバータ
５を用いて取鍋傾動速度を制御する。取鍋傾動速度は１
／Ｓ（θ）に比例して制御され注湯速度ｖを一定に安定
させることができる。
取鍋傾動速度Ｖ（θ）とする。この取鍋傾動速度Ｖ
（θ）に基づいて取鍋傾動速度指令を作成しインバータ
５を用いて取鍋傾動速度を制御する。取鍋傾動速度は１
／Ｓ（θ）に比例して制御され注湯速度ｖを一定に安定
させることができる。
【００１９】また、残湯量実績−目標残湯量の差を求
め、その値により取鍋傾動速度を補正してもよい。注湯
中の目標とする溶湯残量は、注湯開始時の残湯量から設
定注湯速度×注湯経過時間を減じた値（目標残湯量）で
あり、目標残湯量−注湯経過時間テーブル９が作成され
る。
め、その値により取鍋傾動速度を補正してもよい。注湯
中の目標とする溶湯残量は、注湯開始時の残湯量から設
定注湯速度×注湯経過時間を減じた値（目標残湯量）で
あり、目標残湯量−注湯経過時間テーブル９が作成され
る。
【００２０】注湯開始と共に注湯時間計（図示せず）に
て測定した注湯経過時間とテーブル９から求めた目標残
湯量と残湯重量計６にて計測した残湯量実測値との差に
より取鍋傾動速度Ｖ（θ）を補正し差が０となるよう制
御する。補正量はフィードバック係数乗算器によって加
減することができる。
て測定した注湯経過時間とテーブル９から求めた目標残
湯量と残湯重量計６にて計測した残湯量実測値との差に
より取鍋傾動速度Ｖ（θ）を補正し差が０となるよう制
御する。補正量はフィードバック係数乗算器によって加
減することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、取鍋プロフィールから
取鍋傾動速度パターンを計算にて事前に求めることがで
きるので、実注湯作業なしで制御することができる。
取鍋傾動速度パターンを計算にて事前に求めることがで
きるので、実注湯作業なしで制御することができる。
【００２２】本発明の速度パターンによれば、所要注湯
速度に対し、取鍋傾動速度を容易に決定することができ
るので、任意の傾動速度に追従することができる。
速度に対し、取鍋傾動速度を容易に決定することができ
るので、任意の傾動速度に追従することができる。
【００２３】取鍋傾動に依って注湯口形状が変化するこ
と、また取鍋溶損による取鍋プロフィール変化があるた
め、本制御によってもこの変化分が誤差として発生する
が、残湯量実績によるフィードバック制御を組み合わせ
ることにより本誤差を減じることができるので、安定し
た注湯速度制御を実現することができる。
と、また取鍋溶損による取鍋プロフィール変化があるた
め、本制御によってもこの変化分が誤差として発生する
が、残湯量実績によるフィードバック制御を組み合わせ
ることにより本誤差を減じることができるので、安定し
た注湯速度制御を実現することができる。
【図１】本発明の取鍋傾動速度制御方法を適用する遠心
鋳造設備の全体を示す制御系統図である。
鋳造設備の全体を示す制御系統図である。
【図２】本発明による取鍋の注湯速度を一定に制御する
アルゴリズムの説明図である。
アルゴリズムの説明図である。
【図３】従来のロール遠心鋳造設備の全体を示す概略図
である。
である。
１：取鍋 ２：注湯舛 ３：スロート ４：遠心鋳造機 ５：インバータ ６：残湯重量計 ７：傾動角度計 ８：傾動角度−１／Ｓ（θ）テーブル ９：目標残湯量−時間テーブル １０：注湯流線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 41/06 Ｂ２２Ｄ 41/06 (72)発明者 高村 廣 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内 (72)発明者 鈴木 尉仁 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 Ｆターム(参考） 4E014 CA05 LA04 LA16 LA17
Claims (2)
- 【請求項１】 取鍋傾動装置で取鍋を傾動させて出湯す
る際に、取鍋の傾動角度を検出し、検出した傾動角度に
対応する取鍋内の湯面面積に反比例させて取鍋傾動装置
により取鍋傾動速度を制御しながら取鍋を傾動させて注
湯速度を一定にすることを特徴とする取鍋傾動速度制御
方法。 - 【請求項２】 検出した取鍋内の残湯量の実績値と目標
とする残湯量とを比較し、その差により取鍋傾動速度を
補正することを特徴とする請求項１記載の取鍋傾動速度
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000071168A JP2001259825A (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | 取鍋傾動速度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000071168A JP2001259825A (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | 取鍋傾動速度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001259825A true JP2001259825A (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=18589791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000071168A Pending JP2001259825A (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | 取鍋傾動速度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001259825A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100847667B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2008-07-21 | 주식회사 포스코 | 초음파 센서를 이용한 래들 카 경동각도 자동 제어장치 및제어방법 |
| CN103273051A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-04 | 湖南红宇耐磨新材料股份有限公司 | 一种自动浇注控制方法、控制器和控制系统 |
| CN107626913A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-01-26 | 苏州石川制铁有限公司 | 一种实现精细计量管理的浇注机称重装置 |
| CN107866540A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-03 | 宁波江北珂达汽车技术有限公司 | 汽车配件的离心铸造装置 |
| CN110153391A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-23 | 嘉兴铸工智能设备有限公司 | 一种离心浇注机的离心浇注工艺 |
-
2000
- 2000-03-14 JP JP2000071168A patent/JP2001259825A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100847667B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2008-07-21 | 주식회사 포스코 | 초음파 센서를 이용한 래들 카 경동각도 자동 제어장치 및제어방법 |
| CN103273051A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-04 | 湖南红宇耐磨新材料股份有限公司 | 一种自动浇注控制方法、控制器和控制系统 |
| CN103273051B (zh) * | 2013-05-15 | 2015-04-15 | 湖南红宇耐磨新材料股份有限公司 | 一种自动浇注控制方法、控制器和控制系统 |
| CN107626913A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-01-26 | 苏州石川制铁有限公司 | 一种实现精细计量管理的浇注机称重装置 |
| CN107866540A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-03 | 宁波江北珂达汽车技术有限公司 | 汽车配件的离心铸造装置 |
| CN110153391A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-23 | 嘉兴铸工智能设备有限公司 | 一种离心浇注机的离心浇注工艺 |
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