JP3268304B2 - 低圧鋳造機における圧力制御装置 - Google Patents
低圧鋳造機における圧力制御装置Info
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- JP3268304B2 JP3268304B2 JP09068194A JP9068194A JP3268304B2 JP 3268304 B2 JP3268304 B2 JP 3268304B2 JP 09068194 A JP09068194 A JP 09068194A JP 9068194 A JP9068194 A JP 9068194A JP 3268304 B2 JP3268304 B2 JP 3268304B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、低圧鋳造機における
圧力制御装置に関するものである。
圧力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】低圧鋳造機の一般的な構造を図３を参照
して説明すると、図中ダイベース１の下部には溶湯２を
封入可能なルツボ３が配置され、このルツボ３の中央部
には溶湯２内に浸漬されてダイベース１より垂下状にス
トーク４が配置されている。このストーク４の上端部が
上型と下型とからなる鋳型５内部のキャビティー６に接
続されている。
して説明すると、図中ダイベース１の下部には溶湯２を
封入可能なルツボ３が配置され、このルツボ３の中央部
には溶湯２内に浸漬されてダイベース１より垂下状にス
トーク４が配置されている。このストーク４の上端部が
上型と下型とからなる鋳型５内部のキャビティー６に接
続されている。
【０００３】上記のような低圧鋳造機では配湯口７から
ルツボ３内に溶湯２を注入した後、同配湯口７を利用し
て加圧エアを加圧エア供給管路Ｐよりルツボ３内に供給
し、溶湯２の上面に圧力を加えて溶湯２をストーク４を
経てキャビティー６内に注入する構造となっている。
ルツボ３内に溶湯２を注入した後、同配湯口７を利用し
て加圧エアを加圧エア供給管路Ｐよりルツボ３内に供給
し、溶湯２の上面に圧力を加えて溶湯２をストーク４を
経てキャビティー６内に注入する構造となっている。
【０００４】このような鋳込み工程における加圧エアの
圧力は図４に示した設定昇圧曲線Ｌに従って制御される
ものであり、以下にこの制御装置の構成を説明する。図
３に戻り、低圧鋳造機にはルツボ３内の圧力を検出する
圧力センサ８が接続されており、この圧力センサ８の検
出信号は圧力用ＰＩＤコントローラ９に入力される。圧
力用ＰＩＤコントローラ９は加圧エア供給管路Ｐの中途
に設けられた圧力形電空比例弁１０を制御するものであ
り、ＰＩＤコントローラ９は計算機１１により圧力セン
サ８の検出圧力と図４に示した設定昇圧曲線Ｌの圧力と
の偏差に基づいて、ＰＩＤ演算により、これらの偏差を
なくすための指令信号を圧力形電空比例弁１０に出力す
る。
圧力は図４に示した設定昇圧曲線Ｌに従って制御される
ものであり、以下にこの制御装置の構成を説明する。図
３に戻り、低圧鋳造機にはルツボ３内の圧力を検出する
圧力センサ８が接続されており、この圧力センサ８の検
出信号は圧力用ＰＩＤコントローラ９に入力される。圧
力用ＰＩＤコントローラ９は加圧エア供給管路Ｐの中途
に設けられた圧力形電空比例弁１０を制御するものであ
り、ＰＩＤコントローラ９は計算機１１により圧力セン
サ８の検出圧力と図４に示した設定昇圧曲線Ｌの圧力と
の偏差に基づいて、ＰＩＤ演算により、これらの偏差を
なくすための指令信号を圧力形電空比例弁１０に出力す
る。
【０００５】また、エア供給管路Ｐには圧力形電空比例
弁１０の上流側において絞り弁１２が設けられており、
この絞り弁１２はルツボ３内の空間容積（溶湯２を除い
た部分の容積）が最大となった時にも図４の設定圧力が
確保できるだけの流量を供給できるように絞り量が設定
されている。
弁１０の上流側において絞り弁１２が設けられており、
この絞り弁１２はルツボ３内の空間容積（溶湯２を除い
た部分の容積）が最大となった時にも図４の設定圧力が
確保できるだけの流量を供給できるように絞り量が設定
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧力制御装置で
は絞り弁１２により流量を一定とした状態で圧力形電空
比例弁１０により圧力を増減させるものであるから、圧
力形電空比例弁１０により、ある範囲の空間容積では設
定昇圧曲線に圧力センサ８の検出圧力を近づけることは
できても、それ以外の範囲では供給流量が過剰となり或
いは不足して設定昇圧曲線を得るのが不可能となる問題
点を有していた。
は絞り弁１２により流量を一定とした状態で圧力形電空
比例弁１０により圧力を増減させるものであるから、圧
力形電空比例弁１０により、ある範囲の空間容積では設
定昇圧曲線に圧力センサ８の検出圧力を近づけることは
できても、それ以外の範囲では供給流量が過剰となり或
いは不足して設定昇圧曲線を得るのが不可能となる問題
点を有していた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１の低圧鋳造機における圧力制御装
置は、ルツボ内に供給される加圧エアの配管内に設けら
れた圧力制御弁及び流量制御弁と、前記ルツボ内の圧力
と設定昇圧曲線の設定圧との偏差に基づいて前記圧力制
御弁のＰＩＤ制御を行うＰＩＤコントローラと、ショッ
ト数の増加によるルツボ内の空間容積の増大に伴って、
前記流量制御弁の制御流量を増加させる制御手段とを備
えたことを特徴とする。また、本発明の請求項２の低圧
鋳造機における圧力制御装置は、ルツボ内に供給される
加圧エアの配管内に設けられた圧力制御弁及び流量制御
弁と、前記ルツボ内の圧力と設定昇圧曲線の設定圧との
偏差に基づいて前記流量制御弁のＰＩＤ制御を行うＰＩ
Ｄコントローラと、ショット数の増加によるルツボ内の
空間容積の増大に伴って、前記圧力制御弁の制御圧力を
増加させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
め、本発明の請求項１の低圧鋳造機における圧力制御装
置は、ルツボ内に供給される加圧エアの配管内に設けら
れた圧力制御弁及び流量制御弁と、前記ルツボ内の圧力
と設定昇圧曲線の設定圧との偏差に基づいて前記圧力制
御弁のＰＩＤ制御を行うＰＩＤコントローラと、ショッ
ト数の増加によるルツボ内の空間容積の増大に伴って、
前記流量制御弁の制御流量を増加させる制御手段とを備
えたことを特徴とする。また、本発明の請求項２の低圧
鋳造機における圧力制御装置は、ルツボ内に供給される
加圧エアの配管内に設けられた圧力制御弁及び流量制御
弁と、前記ルツボ内の圧力と設定昇圧曲線の設定圧との
偏差に基づいて前記流量制御弁のＰＩＤ制御を行うＰＩ
Ｄコントローラと、ショット数の増加によるルツボ内の
空間容積の増大に伴って、前記圧力制御弁の制御圧力を
増加させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１の発明ではＰＩＤコントローラによる
圧力制御弁の制御によりルツボ内の圧力と設定昇圧曲線
の設定圧との偏差をなくす制御を行う一方で、ショット
数の増加に伴って、流量制御弁の制御流量を増加させる
ことにより、圧力制御弁の制御を流量の過不足なく行う
ことができ、設定昇圧曲線に精度良く近づけることがで
きる。請求項２の発明ではＰＩＤコントローラによる流
量制御弁の制御によりルツボ内の圧力と設定昇圧曲線の
設定圧との偏差をなくす制御を行う一方で、ショット数
の増加に伴って、圧力制御弁の制御圧力を増加させるこ
とにより、流量の過不足なく設定昇圧曲線に精度良く近
づけることができる。
圧力制御弁の制御によりルツボ内の圧力と設定昇圧曲線
の設定圧との偏差をなくす制御を行う一方で、ショット
数の増加に伴って、流量制御弁の制御流量を増加させる
ことにより、圧力制御弁の制御を流量の過不足なく行う
ことができ、設定昇圧曲線に精度良く近づけることがで
きる。請求項２の発明ではＰＩＤコントローラによる流
量制御弁の制御によりルツボ内の圧力と設定昇圧曲線の
設定圧との偏差をなくす制御を行う一方で、ショット数
の増加に伴って、圧力制御弁の制御圧力を増加させるこ
とにより、流量の過不足なく設定昇圧曲線に精度良く近
づけることができる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の第１実施例による低圧鋳造機
における圧力制御装置を図１を参照して説明する。な
お、本実施例は先の従来例において説明した図３に示し
たと同様な低圧鋳造機に適用されるものであり、またそ
の基本的な構造は同様であるため、同様な部材には同一
符号を付して説明を省略する。
における圧力制御装置を図１を参照して説明する。な
お、本実施例は先の従来例において説明した図３に示し
たと同様な低圧鋳造機に適用されるものであり、またそ
の基本的な構造は同様であるため、同様な部材には同一
符号を付して説明を省略する。
【００１０】本実施例の圧力制御装置はＰＩＤコントロ
ーラ９が計算機１１により圧力センサ８の検出圧力と図
４に示した設定昇圧曲線Ｌの圧力との偏差に基づいて、
ＰＩＤ演算により、これらの偏差をなくすための指令信
号を圧力形電空比例弁１０に出力することにおいて先の
従来例と同様であるが、エア供給管路Ｐには圧力形電空
比例弁１０の上流側において上記従来例の絞り弁１２に
代えて流量形電空比例弁１３が設けられており、この流
量形電空比例弁１３は計算機１１からの指令信号に基づ
いて、ショット数の増加に伴うルツボ３の空間容積の増
大に比例して供給流量を増大させる。
ーラ９が計算機１１により圧力センサ８の検出圧力と図
４に示した設定昇圧曲線Ｌの圧力との偏差に基づいて、
ＰＩＤ演算により、これらの偏差をなくすための指令信
号を圧力形電空比例弁１０に出力することにおいて先の
従来例と同様であるが、エア供給管路Ｐには圧力形電空
比例弁１０の上流側において上記従来例の絞り弁１２に
代えて流量形電空比例弁１３が設けられており、この流
量形電空比例弁１３は計算機１１からの指令信号に基づ
いて、ショット数の増加に伴うルツボ３の空間容積の増
大に比例して供給流量を増大させる。
【００１１】具体的には、計算機１１は下記の数１及び
数２から流量を算出し、この流量に対応する指令信号を
流量形電空比例弁１３に出すものであり、これらで得ら
れた流量により実験で最良の結果が得られた。
数２から流量を算出し、この流量に対応する指令信号を
流量形電空比例弁１３に出すものであり、これらで得ら
れた流量により実験で最良の結果が得られた。
【数１】 Ｓ：有効断面積，ｎ：比熱比（通常は 1. 4 ），Ｖ：ル
ツボの空間容積 ｔ：充填時間（大気圧から最終圧力に到達するまでの時
間） Ｔｈ：供給エア温度
ツボの空間容積 ｔ：充填時間（大気圧から最終圧力に到達するまでの時
間） Ｔｈ：供給エア温度
【数２】 Ｑ：流量， Ｐｈ：供給エア圧力
【００１２】すなわち、本実施例では、ショット数の増
加によるルツボ３の空間容積の増大に伴ってエアの供給
流量を増加させるものであるので、全ショットにおい
て、圧力形電空比例弁１０による圧力のＰＩＤ制御を流
量の過不足なく行うことができ、安定した精度の良い昇
圧制御を行うことができる。
加によるルツボ３の空間容積の増大に伴ってエアの供給
流量を増加させるものであるので、全ショットにおい
て、圧力形電空比例弁１０による圧力のＰＩＤ制御を流
量の過不足なく行うことができ、安定した精度の良い昇
圧制御を行うことができる。
【００１３】次に、本発明の第２実施例を図２を参照し
て説明する。本実施例は、エア供給管路Ｐに圧力形電空
比例弁１０Ａと流量形電空比例弁１３Ａとが設けられて
いることにおいて上記第１実施例と共通するものである
が、これらの配置は第１実施例とは異なり、圧力形電空
比例弁１０Ａが流量形電空比例弁１３Ａの上流側に配置
されている。
て説明する。本実施例は、エア供給管路Ｐに圧力形電空
比例弁１０Ａと流量形電空比例弁１３Ａとが設けられて
いることにおいて上記第１実施例と共通するものである
が、これらの配置は第１実施例とは異なり、圧力形電空
比例弁１０Ａが流量形電空比例弁１３Ａの上流側に配置
されている。
【００１４】本実施例において、ＰＩＤコントローラ９
によるＰＩＤ制御は流量形電空比例弁１３Ａにより流量
に関して行われ、ＰＩＤコントローラ９は計算機１１に
より圧力センサ８の検出圧力と図４に示した設定昇圧曲
線Ｌの圧力との偏差に基づいて、ＰＩＤ演算により、こ
れらの偏差をなくすための指令信号を流量形電空比例弁
１３Ａに出す。
によるＰＩＤ制御は流量形電空比例弁１３Ａにより流量
に関して行われ、ＰＩＤコントローラ９は計算機１１に
より圧力センサ８の検出圧力と図４に示した設定昇圧曲
線Ｌの圧力との偏差に基づいて、ＰＩＤ演算により、こ
れらの偏差をなくすための指令信号を流量形電空比例弁
１３Ａに出す。
【００１５】また、圧力形電空比例弁１０Ａは計算機１
１からの指令信号に基づいて、ショット数の増加に伴う
ルツボ３の空間容積の増大に比例して圧力を増大させる
ものである。具体的には、低圧鋳造機の場合、ショット
毎の溶湯２の湯面の低下分を補正圧として前回の設定圧
力に加えるので、ショット毎に最終圧力が増加する。こ
の最終圧力から計算した、流速が音速域となる圧力（下
記の数３参照）の1/3 〜1/2の供給圧力（Ｐｈ）が最良
の結果が得られることが実験により判明しており、この
供給圧力（Ｐｈ）を計算機１１が算出して圧力形電空比
例弁１０Ａに指令信号として出力するのである。
１からの指令信号に基づいて、ショット数の増加に伴う
ルツボ３の空間容積の増大に比例して圧力を増大させる
ものである。具体的には、低圧鋳造機の場合、ショット
毎の溶湯２の湯面の低下分を補正圧として前回の設定圧
力に加えるので、ショット毎に最終圧力が増加する。こ
の最終圧力から計算した、流速が音速域となる圧力（下
記の数３参照）の1/3 〜1/2の供給圧力（Ｐｈ）が最良
の結果が得られることが実験により判明しており、この
供給圧力（Ｐｈ）を計算機１１が算出して圧力形電空比
例弁１０Ａに指令信号として出力するのである。
【数３】 Ｐ：最終圧力
【００１６】すなわち、本実施例では、ショット数の増
加によるルツボ３の空間容積の増大に伴って圧力形電空
比例弁１０Ａによりエアの供給圧力を増加させ、一方で
流量形電空比例弁１３Ａにより流量のＰＩＤ制御を行う
ものであるから、第１実施例と同様、流量の過不足なく
行うことができ、安定した精度の良い昇圧制御を行うこ
とができる。
加によるルツボ３の空間容積の増大に伴って圧力形電空
比例弁１０Ａによりエアの供給圧力を増加させ、一方で
流量形電空比例弁１３Ａにより流量のＰＩＤ制御を行う
ものであるから、第１実施例と同様、流量の過不足なく
行うことができ、安定した精度の良い昇圧制御を行うこ
とができる。
【００１７】なお、以上の実施例の制御装置では、圧力
タンクを使用して調整を行うことで、実機では微調整の
みで全ショットにわたり良好な昇圧制御が可能であり、
実機でのトライアルでＰＩＤ定数、供給流量あるいは圧
力をいろいろ変化させる試行錯誤による調整は何ら必要
としない。
タンクを使用して調整を行うことで、実機では微調整の
みで全ショットにわたり良好な昇圧制御が可能であり、
実機でのトライアルでＰＩＤ定数、供給流量あるいは圧
力をいろいろ変化させる試行錯誤による調整は何ら必要
としない。
【００１８】
【発明の効果】請求項１の発明及び請求項２の発明のい
ずれにおいてもルツボ内の圧力を設定昇圧曲線に精度良
く近づけることができるので、全ショットにわたり安定
した精度の良い昇圧制御を行うことができる利点を有す
る。
ずれにおいてもルツボ内の圧力を設定昇圧曲線に精度良
く近づけることができるので、全ショットにわたり安定
した精度の良い昇圧制御を行うことができる利点を有す
る。
【図１】本発明の第１実施例による低圧鋳造機における
圧力制御装置を示す概略図である。
圧力制御装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施例による低圧鋳造機における
圧力制御装置を示す概略図である。
圧力制御装置を示す概略図である。
【図３】従来の低圧鋳造機における圧力制御装置を示す
概略図である。
概略図である。
【図４】設定昇圧曲線を示すグラフである。
３ ルツボ ８ 圧力センサ ９ ＰＩＤコントローラ １０，１０Ａ 圧力形電空比例弁 １１ 計算機 １３，１３Ａ，流量形電空比例弁
Claims (2)
- 【請求項１】 ルツボ内に供給される加圧エアの配管内
に設けられた圧力制御弁及び流量制御弁と、前記ルツボ
内の圧力と設定昇圧曲線の設定圧との偏差に基づいて前
記圧力制御弁のＰＩＤ制御を行うＰＩＤコントローラ
と、ショット数の増加によるルツボ内の空間容積の増大
に伴って、前記流量制御弁の制御流量を増加させる制御
手段とを備えたことを特徴とする低圧鋳造機における圧
力制御装置。 - 【請求項２】 ルツボ内に供給される加圧エアの配管内
に設けられた圧力制御弁及び流量制御弁と、前記ルツボ
内の圧力と設定昇圧曲線の設定圧との偏差に基づいて前
記流量制御弁のＰＩＤ制御を行うＰＩＤコントローラ
と、ショット数の増加によるルツボ内の空間容積の増大
に伴って、前記圧力制御弁の制御圧力を増加させる制御
手段とを備えたことを特徴とする低圧鋳造機における圧
力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09068194A JP3268304B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 低圧鋳造機における圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09068194A JP3268304B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 低圧鋳造機における圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276031A JPH07276031A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3268304B2 true JP3268304B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=14005285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09068194A Expired - Fee Related JP3268304B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 低圧鋳造機における圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268304B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5912547B2 (ja) * | 2012-01-11 | 2016-04-27 | 本田技研工業株式会社 | 炉の空気室の体積を算出する方法、鋳造方法、炉の空気室の体積を算出する装置および炉の空気室の体積を算出するためのプログラム |
-
1994
- 1994-04-04 JP JP09068194A patent/JP3268304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07276031A (ja) | 1995-10-24 |
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Legal Events
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