JP2802729B2 - 鋳造装置 - Google Patents
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Description
鋳型に溶湯を自動的に注湯する鋳造装置に係り、特に、
注湯量を精密に制御することができる鋳造装置に関する
ものである。
で保温している溶湯を取り鍋に複数バッチ分注湯し、こ
の取り鍋から定量しながら鋳型に鋳造して製造されてい
る。そして、取り鍋から鋳型へ注湯する作業は、作業者
の目視および勘によって注湯量を定量して行っていた。
このような鋳造作業は、鋳型を連続的に搬送して行うよ
うにしている。したがって、取り鍋から溶湯を一定量取
り分けて鋳型に鋳造する作業を自動化することにより、
製品の品質の安定化および省力化をしたいという要請が
高い。
多様化に伴って鋳造する溶湯の重量がさまざまであり、
また、砲金のバルブのように小物の鋳造では、1回に鋳
造する溶湯の量が少ない。このため、鋳造する溶湯の量
を一定にするのは極めて困難である。また、製品によっ
て材質が変わったり、鋳型のモールド形状によっては注
湯速度を微妙に調整しなければならない場合もあり、そ
のような状況が鋳造の自動化をさらに困難にしていた。
湯の量を一定にすることができ、鋳造作業を自動化する
ことができる鋳造装置を提供することを目的としてい
る。
置は、溶湯を貯留する炉と、この炉を傾動させることに
より上記溶湯を注湯する傾動手段と、注湯した溶湯の重
量を検出する検出手段と、鋳型に注湯する溶湯の総重量
の所定の割合まで注湯したときに上記炉の傾動を停止
し、その状態で注湯を継続して上記総重量の所定の割合
まで注湯したときに、炉を上記傾動の方向と逆方向へ傾
動させて注湯を停止する制御手段とを備えたことを特徴
としている。
注湯される取り鍋と、この取り鍋を移動させて鋳型へ注
湯する移動手段を備え、上記制御手段は、1つの上記鋳
型に必要な溶湯を計量して上記取り鍋へ注湯させること
を特徴としている。
直接注湯される鋳型を備え、上記制御手段は、1つの上
記鋳型に必要な溶湯を計量して上記鋳型へ注湯させるこ
とを特徴としている。
段が上記炉の傾斜角度に応じて上記傾動速度を変化させ
ることにより、上記炉から注湯される溶湯の流出速度を
一定にするように制御することを特徴としている。
段が上記炉の傾斜角度と当該傾斜角度から単位角度傾動
させたときの上記溶湯の流出量との関係を記憶するとと
もに、上記溶湯の積算出湯量を算出し、上記溶湯の流出
量をGe、鋳造のために必要な溶湯の量をG、上記溶湯
の注湯のために上記炉を傾動させる時間をTt、上記傾
動の速度をSt、上記傾動の方向と逆方向へ傾動させる
時間をTb、上記逆方向への傾動速度をSbとし、か
つ、上記G、Tt、Tb、Sbを一定としたときに、下
記関係式によりStを算出し、その算出した速度で上記
炉を傾動させることを特徴としている。 Tt=Tb*Sb/St+(G/Ge)/St
注湯する溶湯の総重量の所定の割合まで注湯したときに
炉の傾動を停止し、その状態で注湯を継続して総重量の
所定の割合まで注湯したときに、炉を傾動の方向と逆方
向へ傾動させて注湯を停止するから、ライントライによ
って何パーセントの注湯で逆方向への傾動を開始すれば
よいかを求めることにより、1つの鋳型分の溶湯の量を
正確に注湯することができる。また、操業を続けていく
と炉内壁や出湯口の形状が変化して溶湯の流出速度に変
化が生じるが、そのような場合であっても必要な注湯量
を正確に得ることができる。さらに、逆方向への傾動を
開始するまでは炉を停止させているので、逆方向への傾
動の開始の際に溶湯に作用する慣性力が小さく、したが
って、注湯量の再現精度を向上させることができる。
1回の鋳造分の溶湯を注湯してこれを鋳型へ注湯するか
ら、鋳型の湯口が小さい場合であっても容易に注湯する
ことができる。なお、請求項3に記載の鋳造装置のよう
に、炉から鋳型へ直接注湯するように構成することも可
能であり、この場合には、鋳造装置を簡略化することが
できる。
が炉から注湯される溶湯の流出速度を一定にするように
制御するから、注湯速度を高めて溶湯の冷却を防止しか
つ製造効率を向上させることができ、しかも注湯速度を
制限してスプラッシュの発生を防止することができる。
さらに、溶湯の流出速度が一定であるから、注湯量の調
整を容易に行うことができる。
出速度を確実に一定にすることができる。すなわち、下
記関係式 Tt=Tb*Sb/St+(G/Ge)/St において、右辺の第1項における(Tb*Sb)は、前
回の注湯動作において逆方向へ傾動した角度であり、当
該注湯動作においてその傾動角度間には溶湯の流出は生
じないとみなすことができる。また、第2項の(G/G
e)は、当該注湯動作において必要な注湯量を得るため
に、炉からの溶湯の流出が始まってから炉が傾動すべき
角度であって、炉からの溶湯の流出は、上記角度(Tb
*Sb)傾動した後に始まるとみなすことができる。さ
らに、溶湯の流出が始まる炉の傾斜角度は、溶湯の積算
出湯量により知ることができるので、当該傾斜角度から
単位角度傾動させたときの溶湯の流出量(Ge)が判
る。そして、鋳造のために必要な溶湯の量(G)、溶湯
の注湯のために炉を傾動させる時間(Tt)、傾動の方
向と逆方向へ傾動させる時間(Tb)、逆方向への傾動
速(Sb)が既知であるから、上記関係式によりStを
算出することができる。
について説明する。図1は実施例の鋳造装置の保持炉
(炉)Aを示す斜視図、図3はこの保持炉Aから溶湯が
注湯される小取り鍋機構Bを示す斜視図である。また、
図8ないし図10は保持炉A、小取り鍋機構Bおよび鋳
型Mの配置および動作を示す図である。図8ないし図1
0に示すように、小取り鍋機構Bは、搬送機構Tによっ
て保持炉Aと鋳型Mとの間を往復移動させられる。ま
た、鋳型Mは、図示しないコンベア上に等間隔で連続し
て配置され、図8ないし図10において紙面と直交する
方向へ一定ピッチで送られる。以下、これら各機構につ
いて詳細に説明する。
属が注入され、その内部で金属の成分調整が行われると
ともに、溶湯を一定温度に保温するように構成されてい
る。保持炉Aは、図1に示すように、矩形状をなす炉本
体1の内側に有底円筒状の炉壁5を配置して概略構成さ
れている。また、炉壁2の外周側には高周波誘導加熱用
のコイル(図示略)が配置されており、炉壁2の内側に
注入された溶湯を加熱して一定温度に保持するようにな
っている。炉壁2の上端部には、炉本体1の側面に開口
する樋のような形状をした注湯口2aが形成されてい
る。
置する軸3が取り付けられている。軸3は、図示しない
フレームに回転自在に支持され、これにより、炉本体1
は図1において矢印で示す方向へ傾動可能となってい
る。軸3に対して斜め下方へずれた位置にも軸4が取り
付けられており、この軸4には、パワーシリンダ(傾動
手段、商品名)5のピストンシリンダ5aの上端部が回
転自在に取り付けられている。パワーシリンダ5は、そ
の内部を貫通するシャフト6を回転させることにより、
ピストンシリンダ5aを伸縮させるように構成されたも
のである。シャフト6の一端部は減速ギア機構7を介し
てサーボモータ8の出力軸8aに接続されている。サー
ボモータ8の回転は、その端部に取り付けたロータリー
エンコーダ9によって検出され、かつ、減速ギア機構7
によって減速されてシャフト6に伝えられる。
を示すブロック図である。図2に示すように、ロータリ
ーエンコーダ9は、サーボモータ8の回転数(回転角
度)に対応したパルス信号をコントローラ(制御手段)
10に供給する。コントローラ10は鋳造装置の各部を
制御するもので、図示しないインターフェースを介して
サーボモータ8および小取り鍋機構Bのサーボモータ2
1に駆動信号を供給する。また、コントローラ10に
は、小取り鍋機構Bに配置されたロードセル30からの
検出信号が供給される。また、コントローラ10は、メ
モリ11から鋳造の制御に必要なデータを読み出すとと
もに、データを書き込む。さらに、コントローラ10に
は、図示しないインターフェースを介して入出力装置1
2が接続されている。入出力装置12には、鋳造作業の
ための各種条件を設定するためのキーボードや鋳造作業
をモニターするCRTなどが備えられている。
成について説明する。図3において符号20はフレーム
である。フレーム20の一端部にはサーボモータ21が
取り付けられている。サーボモータ21の出力軸21a
には、両端部にベベルギア22を固定し、かつ、図示し
ない軸受に回転自在に支持されたベベルギア軸23が取
り付けられている。各ベベルギア22,22には、軸線
を上下方向へ向けるとともに図示しない軸受に回転自在
に支持されたベベルギア24がそれぞれ噛み合わされて
いる。ベベルギア24には、ボールネジ25が固定さ
れ、ボールネジ25には、ボールナット26を介してブ
ラケット27が支持されている。
8の一端部には図示しない軸受によって回転自在に支持
された軸29が取り付けられている。また、架台28の
他端部は、上記ブラケット27の上端部に回転自在に取
り付けられている。そして、この構成のもとに、サーボ
モータ21の回転がベベルギア22,24を介してボー
ルネジ25に伝えられ、ボールネジ25の回転によって
ブラケット27が上下方向へ移動する。これにより、架
台28が図中矢印の方向へ傾動する。
0(図2にのみ示す)を介して取り付けられ、板31に
は小取り鍋(取り鍋)32が取り付けられている。ロー
ドセル30は、小取り鍋32に貯留した溶湯の重量を検
出するもので、図中Pで示す位置にそれぞれ配置されて
いる。小取り鍋32は、平面視略矩形状をなす本体部3
3と、注湯口34aが形成された口部34とから構成さ
れている。本体部33の縦断面(ベベルギア軸23と直
交する断面)の形状は略扇形をなしている。これによ
り、本体部33に注入された溶湯の湯面の形状および大
きさは、小取り鍋32を傾斜させてもほぼ変化しない。
したがって、小取り鍋32からの注湯速度は、小取り鍋
32の傾動速度にのみ依存する。
図8ないし図10に示す搬送機構Tの台車40の上面に
取り付けられている。台車40は、その車輪41を図示
しないレールの上に載置することにより図中左右方向へ
移動自在とされ、チェーンなどによって牽引されること
により移動するようになっている。
置の基本動作について説明する。なお、以下の説明の番
号は図面の番号と対応している (1)溶解炉で溶解された溶湯Hが保持炉Aに注入され
る。この溶湯Hは、例えばバルブ用の砲金であり、1回
のチャージが1000Kgとされる。 (2)保持炉Aが傾動され、その内部の溶湯Hが小取り
鍋32に注入される。(3)小取り鍋32に、1つの鋳
型Mに鋳込む量と同じ重量(例えば10Kg)の溶湯H
が注入される。 (4)搬送機構Tが駆動されて小取り鍋機構Bが鋳型M
まで移動する。 (5)小取り鍋32が傾動され、その内部の溶湯Hが鋳
型Mに注湯される。この場合、小取り鍋32の傾動動作
はコントローラ10により制御され、溶湯Hの流出速度
を例えば3段階に分けて注湯するように制御される。各
段階の流出速度は、鋳型のモールド形状によって適宜設
定される。例えば、第1段階で流出速度を早くし、第2
段階で遅くして第3段階でまた早くするように制御され
る。 (6)小取り鍋32内の溶湯Hの全てが鋳型M内に注入
され、小取り鍋32が元の水平な姿勢に戻されながら小
取り鍋機構Bが保持炉A側へ移動する。 (7)鋳造が終了した鋳型Mが鋳造位置から搬出され、
次の鋳型Mが鋳造位置に移動させられる。
2回目以降の鋳造も上記と同じ工程を繰り返す。このよ
うな鋳造工程を数十回繰り返して以下に説明する最後の
鋳造工程となる。 (8)保持炉Aが傾動され、その内部の溶湯Hが小取り
鍋32に注湯される。これにより保持炉Aは90゜近く
まで傾けられる。 (9)小取り鍋32に、1つの鋳型Mに鋳込む量と同じ
量の溶湯Hが注湯される。 (10)搬送機構Tが駆動されて小取り鍋機構Bが鋳型
Mまで移動する。この動作とともに、保持炉Aが傾動さ
れて元の姿勢に戻る。 (11)小取り鍋32が傾動され、その内部の溶湯Hが
鋳型Mに注湯される。 (12)小取り鍋32内の溶湯Hの全てが鋳型M内に注
湯され、小取り鍋32は元の水平な姿勢に戻される。
バッチ分の溶湯Hを注入する動作について説明する。図
6に示すように、保持炉A内を傾動させるに伴ってその
内部の溶湯Hの湯面の面積が増加する。そして、図6に
示すような内径と高さの比を有する炉では、傾動角度が
60゜を越えたあたりで湯面の面積は最大となり、その
後、溶湯Hが減少して保持炉Aの底に達すると、湯面の
面積は減少してゆく。保持炉Aの傾動速度を一定にする
と、注湯速度(時間当たりに保持炉Aから流出する溶湯
Hの量)は溶湯Hの湯面の面積にほぼ比例する。図4
は、保持炉Aの傾斜角度と、当該傾斜角度の姿勢からさ
らに1゜傾動させた場合に保持炉Aから流出する溶湯H
の量との関係を示す線図である。
おいて保持炉Aの傾動開始の傾斜角度から傾動を停止す
るときの傾斜角度までを積分した値となる。したがっ
て、仮に、注湯が極めて緩やかに行われるのであれば、
保持炉Aの傾動角度は正確に算出することができる。し
かしながら、溶湯Hの小取り鍋32内での冷却や生産性
を考慮すると、保持炉Aの傾動速度はある程度早くする
必要がある。そうすると、保持炉Aの傾動を止めても慣
性で溶湯Hの流出が継続されるから、そのようにして流
出する溶湯Hの量を考慮した傾動動作が必要となる。そ
こで、この実施例では、以下のようにして保持炉Aを傾
動させ、小取り鍋32に1バッチ分の溶湯Hが正確に注
湯されるように制御する。
る。この図に示すように、1回目の注湯では、まず保持
炉Aを小取り鍋32側へ向けて角度θ1傾動させる(以
下、この方向への傾動を「フロントチルト」と称す
る)。この傾動角度θ1は、予め定められたものではな
く、小取り鍋32への注湯量が所定の値に達したときに
フロントチルトが停止され、その停止位置における保持
炉Aの傾斜角度である。すなわち、小取り鍋32に溶湯
Hが注入されると、その溶湯の重量を4つのロードセル
30,…が検出する。ロードセル30,…は重量の検出
信号をコントローラ10に供給し、検出重量が1バッチ
分の重量の所定の割合に達したらサーボモータ8を停止
させ、保持炉Aの傾動を停止する。そして、このときの
保持炉Aの傾斜角度がθ1となる。
内部の溶湯Hは流出を続ける。そして、小取り鍋32に
注湯された溶湯Hの重量が1バッチ分の重量の所定の割
合(注湯の大半が終了した所定の割合)になったときに
保持炉Aを上記と逆方向へ傾動させる(以下、この方向
への傾動を「バックチルト」と称する)。バックチルト
の傾動速度および傾動時間は予め設定されており、どの
バッチにおける注湯においても一定である。したがっ
て、バックチルトの角度αは一定となる。このバックチ
ルトは、流出する溶湯Hを切る作用を奏する。つまり、
バックチルトを開始した当初では溶湯Hは慣性で保持炉
Aから流出しているが、保持炉Aがある程度傾動すると
流出が止まる。なお、バックチルトの傾動速度および傾
動時間あるいは角度αは鋳造のバッチ毎に変更すること
もできる。
で注湯したらフロントチルトを停止し、さらに1バッチ
分の大半を注湯したらバックチルトを行うので、小取り
鍋32への注湯量を正確に設定することができる。すな
わち、小取り鍋32への注湯量を検出してバックチルト
を開始するので、ライントライによって何パーセントの
注湯でバックチルトを開始すればよいかを求めることに
より、1バッチ分の量を正確に注湯することができる。
また、操業を続けていくと保持炉Aの内壁や出湯口2a
の形状が変化して溶湯Hの流出速度に変化が生じるが、
そのような場合であっても必要な注湯量を正確に得るこ
とができる。さらに、バックチルトを開始するまでは保
持炉Aを停止させているので、バックチルトの開始の際
に溶湯Hに作用する慣性力が小さく、したがって、注湯
量の再現精度を向上させることができる。よって、製品
の品質を安定させ、歩留まりを向上させつつ鋳造工程を
自動化することができる。加えて、保持炉Aから小取り
鍋32へ一旦注湯してから鋳型Mへ鋳造するので、各鋳
造毎に溶湯Hの量を確認することができる。よって、溶
湯不足による不良品の発生および溶湯過多による事故の
発生を未然に防止することができる。
的な動作であるが、本実施例では、さらに精密な注湯を
行うために以下のような制御を行う。図5は、この実施
例の注湯の制御を説明するための線図であって、保持炉
Aの各傾斜角度における注湯速度(当該傾斜角度の状態
から1゜傾動させたときに保持炉Aから流出する溶湯H
の量)などを示している。なお、この実施例の保持炉A
は、図6に示すものと同等の内径と高さの比を有してい
る。この線図に示すように、この実施例では、注湯にお
いてフロントチルトの時間(小取り鍋32への傾動時
間)を一定としている。これは、1バッチの鋳造が終了
する時間、つまりサイクルタイムを一定にするためであ
る。また、保持炉Aの注湯口2aから流出する溶湯Hの
流速も一定とする必要がある。これは、小取り鍋32へ
注湯する際に、溶湯Hが暴れてスプラッシュが飛散しな
い最大の流速に保持するためと、注湯する溶湯Hの量を
制御し易くまた調整し易くするためである。
角度から1゜傾動させたときに流出する溶湯Hの量は、
保持炉Aが傾動を開始するときの傾斜角度によって異な
る。したがって、保持炉Aから流出する溶湯Hの流速を
一定にするためには、保持炉Aの傾動速度を図5の実線
のように変化させる必要がある。そこで、本実施例で
は、以下の関係式を用いて保持炉Aのフロントチルトの
傾動速度を制御する。
までの時間、Tbはバックチルトを行っている時間、S
bはバックチルトの際の保持炉Aの傾動速度、Stはフ
ロントチルトの際の傾動速度(角速度)である。また、
Gは1バッチ分の溶湯Hの重量、Geはフロントチルト
を開始する時点での保持炉Aの傾斜角度に対応する注湯
速度(当該傾斜角度から1゜傾動させたときの溶湯Hの
流出量)である。
され、1回目の注湯動作は右辺のうち第1項を取り去っ
た関係式 Tt=(G/Ge)/St (2) が適用される。関係式(2)においてGeは、図5の線
図から求められた保持炉Aの傾動角度が0゜のときの注
湯速度を示す。実際には傾動角度が0゜のときは注湯は
開始されないので、図5の線図における0゜の注湯速度
は、保持炉Aを0゜から傾動させて注湯が開始するその
ときの注湯速度が示されている。そして、1バッチ分の
溶湯Hの重量Gを注湯速度Geで除算することによりフ
ロントチルトにおける傾動角度を算出することができ、
さらにその傾動角度を傾動速度Stで除算したものがフ
ロントチルトを開始してから停止するまでの時間Ttと
なる。ここで、Tt,G,Geは既知の値であるので、
それらの値から1回目の注湯動作における傾動速度St
が算出される。そして、Tt,G,Geはメモリ11に
インプットされているので、コントローラ10は、メモ
リ11からそれらデータを読み出してStを算出し、こ
の算出結果に基づいてサーボモータ8に駆動信号を供給
する。これにより、サーボモータ8は、保持炉Aが傾動
速度Stで傾動するように回転する。
る。1回目の注湯動作により保持炉Aから実際に流出し
た溶湯Hの重量はロードセル30により検出され、その
検出データはコントローラ10に供給される。コントロ
ーラ10は、検出データを積算してメモリ11に記憶さ
せるとともに、2回目以降の注湯動作において、保持炉
Aの傾斜角度が何度のときから溶湯Hが流出し始めるか
を算出する。2回目以降の注湯作業では、この傾斜角度
における溶湯Hの流出速度をGeとして関係式(1)に
当てはめて計算する。
の注湯動作におけるバックチルト分(α)をフロントチ
ルトするのに要する時間を示している。関係式(1)に
おいて(Tb*Sb)は、バックチルトによって傾動し
た角度を示し、この(Tb*Sb)をフロントチルトの
傾動速度(St)で除算することにより、その角度傾動
するに要する時間が算出される。また、右辺の第2項
は、残りの角度(θ21)についてフロントチルトするの
に要する時間を示している。前述のように、コントロー
ラ10は、保持炉Aから溶湯Hが流出するときの保持炉
Aの傾斜角度を算出するので、この算出結果からメモリ
11に記憶しているGeの値を読み出す。また、Gおよ
びTtは一定値であるから、コントローラ10は、それ
らの値から2回目の注湯動作における傾動速度Stを算
出し、その算出結果に基づいてサーボモータ8に駆動信
号を供給する。このようにして、3回目、4回目と保持
炉Aの傾動速度を算出しながら、小取り鍋32への注湯
を行う。
上記関係式(1)および(2)を用いて保持炉Aの傾動
速度を算出して制御することにより、保持炉Aから流出
する溶湯Hの流出速度を一定にするので、鋳造のサイク
ルタイムを低下させることなくスプラッシュの発生を防
止することができる。また、保持炉Aの傾斜角度が変わ
っても溶湯Hの流出速度を一定にすることができるの
で、保持炉Aを円筒状という最も単純で造りやすい構造
にすることができ、さらに、次に説明するライントライ
も簡単に行うことができる。
定) 製造する製品の重量(G)は予め決まっている。また、
前述のように、製造のサイクルタイムも目標値として設
定されているから、フロントチルトを開始して停止する
までの時間(Tt)も定まっている。さらに、上記関係
式(1)および(2)を用いて保持炉Aの各傾斜角度に
おける傾動速度を算出し、各傾斜角度毎に調整すること
によって、溶湯Hの流出速度も一定とされる。よって、
小取り鍋32に注湯する溶湯Hの量は、製品重量の何割
注湯されたときにフロントチルトを停止するか(以下、
このときの重量の割合を「停止係数」と称する)、 製
品重量の何割注湯されたときにバックチルトを開始する
か(以下、このときの重量の割合を「逆傾動係数」と称
する)によって概ね決定することができるので、停止定
数と逆傾動定数とをライントライで設定することにす
る。
定する。鋳造装置の入出力装置12には、製品の重量、
停止係数(%)および逆傾動係数(%)などを入力する
ことができ、ライントライ時には、実際の製品重量、適
当な停止係数および逆傾動定数の値を入力する。そし
て、小取り鍋32への1回目の注湯を行って実際に注湯
された溶湯Hの重量をロードセル30の検出結果から確
認する。ここで、実際の注湯量が製品重量よりも重かっ
た場合には、逆傾動係数を小さくすることにより、溶湯
Hを切るタイミングを早くする。逆に、実際の注湯量が
製品重量よりも軽かった場合には、逆傾動係数を大きく
することにより、溶湯Hを切るタイミングを遅くする。
そして、2回目の注湯の際には、逆傾動係数の入力値を
変えて注湯を行い、このようにして3回目、4回目の注
湯を行って最終的には実際の注湯量が製品重量に一致す
るようにする。
モリ11に記憶させることができる。そして、実稼働時
には、コントローラ10はメモリ11からそれらのデー
タを読み出して注湯の制御を行う。また、実稼働時にも
上記のような設定の変更を行い、メモリ11に記憶させ
ることができる。
っても溶湯Hの流出速度が一定であるから、注湯量の変
動要因が少ない。よって、上記のように逆傾動係数だけ
を調整して注湯量を調整することができ、ライントライ
を簡略化することができる。
下のように種々の変更が可能である。 (1)上記実施例では、保持炉Aから小取り鍋32へ注湯
しているが、保持炉Aに代えて溶解炉を用いることがで
きる。 (2)上記実施例では、保持炉Aから小取り鍋32を介し
て鋳型Mへ注湯しているが、保持炉Aの容量が鋳型Mの
2〜4バッチ分であるような場合には、鋳型Mに直接注
湯するように構成することもできる。この場合、注湯し
た重量を検出するために、保持炉A全体の重量を検出す
るようにロードセルを配置すればよい。具体的には、図
1に示す保持炉Aを大きなプレートの上に取り付け、こ
のプレートと工場のフロアの間にロードセルを配置す
る。あるいは、各鋳型Mをロードセルの上に載置し、ロ
ードセルが検出する重量から鋳型Mの重量を差し引いて
注湯量を検出するように構成することもできる。 (3)小取り鍋32の内壁が浸食されたり、その浸食した
部分に溶湯Hの一部が残ってしまうことが考えられる。
そこで、鋳型Mへ注湯する毎にロードセル30のデータ
をリセットするように構成することができる。つまり、
注湯されていない状態でロードセル30にかかっている
負荷をゼロにするリセットを行う。 (4)保持炉Aの傾斜角度によってその注湯口2aから小
取り鍋32までの距離が異なってしまう。そこで、保持
炉Aの傾斜角度が大きくなるにつれて小取り鍋32を下
降させ、または離間させたり、あるいはその両方を行う
ように構成することができる (5)上記実施例では保持炉Aを断面円筒状に形成してい
るが、矩形その他の多角形状とすることができる。 (6)ロードセル30からの検出データを積算して保持炉
Aからの出湯量を算出し、保持炉Aに残存する溶湯Hが
所定量以下になったら次の溶湯Hを準備するように制御
することができる。あるいは、次の溶湯Hの準備を保持
炉Aの傾斜角度により開始するようにしてもよい。 (7)上記実施例では、注湯動作の度に傾動速度(St)
を算出するようにしているが、予め算出しておいてメモ
リ11に記憶させておくこともできる。すなわち、溶湯
Hの出湯量(保持炉Aに残存する溶湯Hの量)に対応さ
せて傾動速度(St)を記憶しておき、各注湯動作の際
に積算した出湯量に対応する傾動速度(St)をメモリ
11から読み出すようにしてもよい。 (8)出湯口2aの底部を炉壁2の側壁と直交させ、かつ
両者の境界部をエッジに形成することにより、溶湯Hの
切れを向上させることができる。 (9)出湯口2aに溶湯Hの湯面に生じる滓をせき止める
仕切板を配置することにより、湯面の揺れによる注湯量
への影響を抑制することができる。 (10)溶湯Hの温度を検出する熱電対などの温度センサを
出湯口2aに設けることができる。このように構成する
ことにより、保持炉Aに溶湯Hを注湯した際の衝撃で温
度センサが破損するような事態を回避することができ
る。なお、この場合、温度センサの取付位置は、出湯口
2aの底でも上部でもよい。 (11)鋳型Mを搬送するコンベアに沿って保持炉Aを複数
連接して順番に使用することにより、鋳造のサイクルタ
イムが早い場合にラインを止めることなく連続して鋳造
作業を行うことができる。
においては、1つの鋳型分の溶湯の量を正確に注湯する
ことができ、また、逆方向への傾動を開始するまでは炉
を停止させているので、逆方向への傾動の開始の際に溶
湯に作用する慣性力が小さく、したがって、注湯量の再
現精度を向上させることができる。よって、鋳造作業を
自動化して製品の品質の安定と生産性の向上を図ること
ができる(請求項1)。
から鋳型に鋳造するので、各鋳造毎に溶湯の量を確認す
ることができる。よって、溶湯不足による不良品の発生
および溶湯過多による事故の発生を未然に防止すること
ができ、また、鋳型の湯口が小さい場合であっても容易
に注湯することができる(請求項2)。また、注湯速度
を高めて溶湯の冷却を防止しかつ製造効率を向上させる
ことができ、しかも注湯速度を制限してスプラッシュの
発生を防止することができるとともに、溶湯の流出速度
が一定であるから、注湯量の調整を容易に行うことがで
きる(請求項4)。さらに、溶湯の流出速度を正確に算
出して確実に一定にすることができる(請求項5)。
である。
ック図である。
斜視図である。
1゜傾斜させたときに保持炉から流出する溶湯の量との
関係を示す線図である。
ら1゜傾斜させたときに保持炉から流出する溶湯の量と
の関係および保持炉からの溶湯の流出速度を一定にする
ための保持炉の傾動速度との関係を対比して説明するた
めの線図である。
注湯量が変わっていく状態を説明するための図である。
説明するための図である。
り鍋を鋳型へ搬送するまでの工程を説明するための図で
ある。
小取り鍋に注湯するまでの工程を説明するための図であ
る。
して注湯するまでの工程を説明するための図である。
鋳型、5…パワーシリンダ(傾動手段)、10…コント
ローラ(制御手段)、30…ロードセル(検出手段)、
32…小取り鍋。
Claims (5)
- 【請求項1】 溶湯を貯留する炉と、この炉を傾動させ
ることにより上記溶湯を注湯する傾動手段と、注湯した
溶湯の重量を検出する検出手段と、鋳型に注湯する溶湯
の総重量の所定の割合まで注湯したときに上記炉の傾動
を停止し、その状態で注湯を継続して上記総重量の所定
の割合まで注湯したときに、炉を上記傾動の方向と逆方
向へ傾動させて注湯を停止する制御手段とを備えたこと
を特徴とする鋳造装置。 - 【請求項2】 上記炉から注湯される取り鍋と、この取
り鍋を移動させて鋳型へ注湯する移動手段を備え、上記
制御手段は、1つの上記鋳型に必要な溶湯を計量して上
記取り鍋へ注湯させることを特徴とする請求項1に記載
の鋳造装置。 - 【請求項3】 上記炉から直接注湯される鋳型を備え、
上記制御手段は、1つの上記鋳型に必要な溶湯を計量し
て上記鋳型へ注湯させることを特徴とする請求項1に記
載の鋳造装置。 - 【請求項4】 上記制御手段は、上記炉の傾斜角度に応
じて上記傾動速度を変化させることにより、上記炉から
注湯される溶湯の流出速度を一定にするように制御する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の
鋳造装置。 - 【請求項5】 上記制御手段は、上記炉の傾斜角度と当
該傾斜角度から単位角度傾動させたときの上記溶湯の流
出量との関係とを記憶するとともに、上記溶湯の積算出
湯量を算出し、上記溶湯の流出量をGe、鋳造のために
必要な溶湯の量をG、上記溶湯の注湯のために上記炉を
傾動させる時間をTt、上記傾動の速度をSt、上記傾
動の方向と逆方向へ傾動させる時間をTb、上記逆方向
への傾動速度をSbとし、かつ、上記G、Tt、Tb、
Sbを一定としたときに、下記関係式によりStを算出
し、その算出した速度で上記炉を傾動させることを特徴
とする請求項4に記載の鋳造装置。 Tt=Tb*Sb/St+(G/Ge)/St
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JP32753594A JP2802729B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 鋳造装置 |
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JP32753594A JP2802729B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 鋳造装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08174194A JPH08174194A (ja) | 1996-07-09 |
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Family
ID=18200189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP32753594A Expired - Lifetime JP2802729B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 鋳造装置 |
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-
1994
- 1994-12-28 JP JP32753594A patent/JP2802729B2/ja not_active Expired - Lifetime
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