JP2928118B2 - 鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、連続的に搬送される
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。

【０００２】

【従来の技術】従来、バルブなどの鋳造製品は、保持炉
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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製品の
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。

【０００４】したがって、本発明の目的は、鋳造する溶
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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請鋳造装置は、
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、この傾動手段による上記
炉の傾動動作を制御する制御手段と、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
移動手段とを備え、上記制御手段は、上記炉の各傾斜角
度から同炉を単位角度傾斜させたときに流出する上記溶
湯の量を記憶または算出し、上記炉から流出する上記溶
湯の流出速度が概ね一定となるように、上記単位角度傾
斜させたときに流出する上記溶湯の量に基づいて上記炉
の傾動速度を算出しまたはこの算出結果を記憶し、この
算出結果の傾動速度で上記炉を傾動させ、さらに、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。

【０００６】上記構成の鋳造装置においては、溶湯の流
出速度が概ね一定となるように制御されるから、注湯を
開始してから炉の傾動を停止するタイミングあるいは炉
を逆方向へ傾動させて溶湯を切るタイミングを設定する
ことにより、何回目の鋳造においてもほぼ同量の溶湯を
注湯することが可能となる。また、流出する溶湯の量が
一定であるから、そのようなタイミングの設定を容易に
行うことができる。さらに、溶湯の流出速度をスプラッ
シュが生じない限度で高く設定することができるので、
鋳造のサイクルタイムを早くすることができる。さら
に、取り鍋に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。

【０００７】ここで、上記取り鍋には、貯留した溶湯の
重量を検出するロードセルを設けると好適である。さら
に、上記取り鍋の傾動軸と直交する断面形状を略扇形と
することにより、取り鍋からの注湯速度を同取り鍋の傾
動速度にのみ依存させると良い。

【０００８】

【実施例】（１）実施例の構成 以下、図１ないし図９を参照しながら本発明の一実施例
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。

【０００９】保持炉Ａには、別の溶解炉で溶融された金
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
る注湯口２ａが形成されている。

【００１０】炉本体１の両側面には、その上端角部に位
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。

【００１１】図２は実施例の鋳造装置の制御機構の概略
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。

【００１２】次に、図３を参照して小取り鍋機構Ｂの構
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。

【００１３】次に、図中符号２８は架台であり、架台２
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。

【００１４】架台２８の上面には板３１がロードセル３
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。

【００１５】このように構成された小取り鍋機構Ｂは、
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。

【００１６】（２）実施例の動作 Ａ．鋳造装置の基本動作 次に、図８ないし図１０を参照しながら実施例の鋳造装
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は保持炉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。

【００１７】以上は、１回目の鋳造作業の動作である。
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。

【００１８】Ｂ．小取り鍋３２への注湯量の制御 次に、図４ないし図７を参照して小取り鍋３２に鋳型１
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。

【００１９】１バッチ分の注湯量は、図４に示す曲線に
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。

【００２０】図７は保持炉Ａの傾動の状態を示す図であ
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θ_１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θ_１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θ_１となる。

【００２１】保持炉Ａのフロントチルトを停止させても
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。

【００２２】以上のように、１バッチ分の所定の割合ま
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、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。

【００２３】以上は、本実施例における保持炉Ａの基本
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。

【００２４】一方、図５に示すように、保持炉Ａをある
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。

【００２５】 Ｔｔ＝Ｔｂ＊Ｓｂ／Ｓｔ＋（Ｇ／Ｇｅ）／Ｓｔ （１） ここで、Ｔｔはフロントチルトを開始してから停止する
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。

【００２６】上記関係式は２回目からの注湯動作に適用
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。

【００２７】次に、２回目の注湯動作について説明す
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。

【００２８】関係式（１）の右辺の第１項は、第１回目
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（θ_２１）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。

【００２９】以上のように、本実施例の鋳造装置では、
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。

【００３０】なお、上記実施例は、ロードセル３０の検
出結果によりフロントチルトの停止、バックチルトの開
始を行う構成であるが、これ以外の条件による方法を用
いてもよい。たとえば、注湯を開始してからタイマーで
計時し、時間ｔ_１経過後にフロントチルトを停止し、時
間ｔ_２経過後にバックチルトを開始するように構成する
こともできる。また、バックチルトの停止もタイマーで
時間ｔ_３経過後に行うようにしてもよい。さらに、注湯
開始の検出は、磁気センサや光センサを用いたり、ある
いは出湯口に、湯面に浮く滓をせき止める仕切り板を配
置し、この仕切り板を回動可能に支持してもよい。

【００３１】Ｃ．鋳造のライントライ（各種条件の設
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。

【００３２】たとえば、１０Ｋｇの製品を鋳造すると仮
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。

【００３３】上記の設定値は、ライントライ終了時にメ
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。

【００３４】本実施例では、保持炉Ａの傾斜角度が異な
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。

【００３５】（３）変更例 本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以
下のように種々の変更が可能である。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。 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。 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 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。 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。 上記実施例では、
フロントチルトの後に保持炉Ａを停止させてバックチル
トを行っているが、停止動作を省いてフロントチルトの
後に直ちにバックチルトを行うことができる。 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、各注湯動作の度にメモリ１
１から読み出すようにしてもよい。 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。 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。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の鋳造装置
においては、炉から流出する溶湯の流出速度が概ね一定
となるように制御されるから、注湯を開始してから炉の
傾動を停止するタイミングあるいは炉を逆方向へ傾動さ
せて溶湯を切るタイミングを設定することにより、何回
目の鋳造においてもほぼ同量の溶湯を注湯することが可
能となる。また、流出する溶湯の量が一定であるから、
そのようなタイミングの設定を容易に行うことができ
る。したがって、製品の品質を安定させながら鋳造工程
を自動化することができる。しかも、溶湯の流出速度を
スプラッシュが生じない限度で高く設定することができ
るので、鋳造のサイクルタイムを早くすることができ
る。したがって、製品の生産性を大幅に向上させること
ができる。さらに、保持炉から取り鍋へ一旦注湯してか
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の鋳造装置における保持炉を示す斜視図
である。

【図２】実施例の鋳造装置の制御回路の概略を示すブロ
ック図である。

【図３】実施例の鋳造装置における小取り鍋機構を示す
斜視図である。

【図４】実施例の保持炉の傾斜角度と当該傾斜角度から
１゜傾斜させたときに保持炉から流出する溶湯の量との
関係を示す線図である。

【図５】実施例の保持炉の傾斜角度と、当該傾斜角度か
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。

【図６】保持炉の傾斜角度によって１゜あたりの溶湯の
注湯量が変わっていく状態を説明するための図である。

【図７】保持炉のフロントチルトおよびバックチルトを
説明するための図である。

【図８】保持炉に貯留された溶湯を取り鍋へ注湯して取
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。

【図９】小取り鍋から鋳型へ注湯して次の鋳造のために
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。

【図１０】小取り鍋に再び注湯された溶湯を鋳型へ搬送
して注湯するまでの工程を説明するための図である。

【符号の説明】

Ａ…保持炉（炉）、Ｂ…小取り鍋機構、Ｈ…溶湯、Ｍ…
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、３２…小取り
鍋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 昭男 千葉県船橋市高野台２−19−38 (72)発明者 黒須 博 福島県会津若松市門田町黒岩字大坪72− １大坪団地17棟７号 (56)参考文献 特開 昭47−34120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−133969（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−138333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−115743（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−174194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−149326（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−57758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−62855（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−15463（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−113148（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−37689（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 41/06 B22D 37/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、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、
   上記炉を上記傾動の方向と逆方向へ所定角度傾動させて
   注湯を停止する制御手段とを備え、 上記制御手段は、上記炉の各傾斜角度から同炉を単位角
   度傾斜させたときに流出する上記溶湯の量Ｇｅを記憶ま
   たは算出し、上記溶湯の総重量を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Ｔ
   ｂ、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
   させることで上記炉から流出する上記溶湯の単位時間当
   たりの流出量を概ね一定にすることを特徴とする鋳造装
   置。 Ｔｔ＝Ｔｂ＊Ｓｂ／Ｓｔ＋（Ｇ／Ｇｅ）／Ｓｔ