JP4071004B2

JP4071004B2 - 鋳造台車の位置検出装置

Info

Publication number: JP4071004B2
Application number: JP2002019880A
Authority: JP
Inventors: 勝石川; 邦夫清野; 英登高杉; 信一笠原
Original assignee: Kubota Corp; Nippon Chutetsukan KK
Current assignee: Kubota Corp; Nippon Chutetsukan KK
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: JP2003220455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型を搭載した鋳造台車を移動させながら、この金型内に溶湯を注入してダクタイル鋳鉄管等を鋳造する遠心鋳造設備における鋳造台車の位置及び移動速度を検出する検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダクタイル鋳鉄管等の鋳鉄管を製造する遠心鋳造設備は、図７にその概略図を示すように、略水平に設置され、その軸芯回りに回転する金型２と、回転する金型２を回転支持装置３，３を介して保持する鋳造台車１と、ベルト６を介して金型２を回転させる電動機５と、車輪７が設置された鋳造台車１をレール８上で移動させる台車駆動装置１３と、溶湯１４を収容し、鋳込み用取鍋として使用される三角取鍋９と、三角取鍋９から注入される溶湯１４を金型２内に中継供給するための注入用樋として使用されるシュート１０及びトラフ１１と、を備えており、電動機５により回転し、その一方の端部に中子１２が嵌合された金型２内の奥まで挿入されたトラフ１１の先端から溶湯１４を注入しながら、金型２を鋳造台車１と共に台車駆動装置１３により三角取鍋９と反対側に移動させることにより、注入した溶湯１４を順次凝固させて、溶湯１４から鋳鉄管１５を直接製造している。金型２には、金型２を冷却する冷却水の給水及び排水のために一対の水冷ジャケット４，４が設置されている。
【０００３】
鋳造される鋳鉄管１５の管厚は、溶湯１４の単位時間当たりの供給量と鋳造台車１の移動速度とに依存するため、三角取鍋９からの溶湯供給量を略一定に制御しつつ、鋳造台車１を一定速度で三角取鍋９の反対側に移動させて、鋳造される鋳鉄管１５の管厚が管長手方向で一定になるように制御している。
【０００４】
しかしながら、従来、鋳造台車の走行位置を検出する手段としして、例えば鋳造台車の傍らに設置した複数の近接スイッチ等により位置を検出していたため、測定値が連続的でなく、且つ、接触不良等の理由により測定精度も悪いため、鋳造台車の位置を正確に把握することができず、従って、鋳造台車の速度が何らかの理由により変化した場合にも、鋳造台車の移動速度をリアルタイムで制御することは不可能であり、このような場合には鋳造される鋳鉄管の管厚は均一にならず、歩留まり低下や管厚精整作業等を招いていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、金型を搭載した鋳造台車を移動させながら、この金型内に溶湯を注入してダクタイル鋳鉄管等を鋳造する遠心鋳造設備において、鋳造台車の位置並びに移動速度を精度良く且つ連続的に検出することができる位置検出装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の発明に係る鋳造台車の位置検出装置は、遠心鋳造設備の鋳造台車に取り付けられ、鋳造台車と同期して動作するビームと、該ビームに一体的に取り付けられたラックギアーと、該ラックギアーと噛み合うピニオンギアーをその外周部に備え、前記ビームの直線運動を回転運動に変換する歯車と、該歯車の回転数から前記鋳造台車の位置を検出する位置検出手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００７】
第２の発明に係る鋳造台車の位置検出装置は、第１の発明において、前記ビームは、ガイドロールにより上下方向及び幅方向左右でガイドされて前記歯車と噛み合っていることを特徴とするものである。
【０００８】
第３の発明による鋳造台車の位置検出装置は、第１の発明及び第２の発明において、前記位置検出手段は、前記歯車の回転軸と連結されたアブソコーダーであることを特徴とするものである。
【０００９】
上記の構成の本発明に係る位置検出装置では、たとえ鋳造台車が粉塵発生や蒸気発生等の作業環境の良くない場所に設置されていても、ラックギアーとピニオンギアーとの噛み合わせ精度は変化することがないため、常に、鋳造台車の位置を、鋳造台車の動作範囲全ストロークに渡って連続的に且つ精度良く検出することができる。又、上記の構成であるので、歯車の回転速度若しくは連続的に検出される検出位置の微分値に基づき、鋳造台車の速度を鋳造台車の動作範囲全ストロークに渡って連続的に且つ精度良く測定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図６は、本発明の実施の形態の１例を示す図であって、図１は、本発明に係る位置検出装置と鋳造台車との位置関係を示す側面概略図、図２は、図１の平面概略図、図３は、図１のＸ−Ｘ’矢視による概略図、図４は、鋳造台車に取り付けられたビームの拡大図、図５は、図１のＡ部詳細図、図６は、図５のＹ−Ｙ’矢視による断面図である。
【００１１】
図１〜３に示すように、金型２を搭載した鋳造台車１は、油圧シリンダー等の台車駆動装置（図示せず）により、車輪７を介してレール８上を距離Ｌの範囲内で移動可能となっている。図１及び図２に示す実線位置が鋳造台車の前進限で、破線位置が後退限である。即ち、距離Ｌが鋳造台車１の動作範囲全ストロークであり、金型２内への溶湯の注入開始前に前進限に位置していた鋳造台車１は、溶湯の金型２内への注入進行に伴って移動し、溶湯の注入終了時には後退限の位置まで移動するようになっている。レール８は、基礎３７に設置されたレール支持架台８ａで支持されている。
【００１２】
鋳造台車１のフレーム１ａには、図３に示すように、取付台１９が設置され、取付台１９には、鋳造台車１の側面下方に伸びる連結金具２０の一方の端が接続されている。そして、連結金具２０の他端にはピン２０ａが設置され、このピン２０ａを介してビーム１６が連結金具２０に接続されている。又、ビーム１６は略水平となるようにピニオンスタンド２１に支持されている。このように、一端を連結金具２０に保持されたビーム１６は、他端をピニオンスタンド２１に支持されながら、鋳造台車１の移動と同期して動作するようになっている。ピニオンスタンド２１を挟んで鋳造台車１の反対側には、その内部にビーム１６を格納するビームカバー３６が設置されている。ビームカバー３６は、基礎３７に設置されたカバー支持架台３６ａで支持されている。
【００１３】
ビーム１６の下面側には、図４に示すように、鋳造台車１の移動距離Ｌと同等若しくは移動距離Ｌよりも長い範囲に渡って、ラックギアー１７がボルト１８により取り付けられている。
【００１４】
図５及び図６に示すように、ピニオンスタンド２１には、ビーム１６のラックギアー１７と噛み合うピニオンギアー２３ａをその外周に有する歯車２３が設置されている。この歯車２３は回転軸２４に固定され、回転軸２４は、ピニオンスタンド２１を構成するスタンドケーシング２２に設置された一対の軸受２７，２７により回転自在に支持されており、従って、歯車２３はラックギアー１７と噛み合いながらピニオンスタンド２１内で回転するようになっている。尚、ビーム１６は、歯車２３のピニオンギアー２３ａが設置されていない部位で支持されており、ピニオンギアー２３ａにはビーム１６の荷重がかからない構造となっている。
【００１５】
又、ピニオンスタンド２１には、ビーム１６をガイドするためのガイドロール２５が設置されている。ガイドロール２５は回転軸２６に固定され、回転軸２６は、スタンドケーシング２２に設置された一対の軸受２８，２８により回転自在に支持されている。ガイドロール２５には左右の両端に突起２５ａ，２５ａが設けられており、ビーム１６は突起２５ａにより幅方向左右をガイドされ、且つ、ガイドロール２５及び歯車２３により上下方向をガイドされながらピニオンギアー２３ａと噛み合っている。
【００１６】
歯車２３の回転軸２４は、カップリング３０を経てアブソコーダー２９と接続されている。アブソコーダー２９は、スタンドケーシング２２と一体的に設置されたアブソコーダー取付台２２ａ上に設置されている。アブソコーダー２９は、回転軸２４の回転数からビーム１６が移動した位置を検出すると共に、検出した位置信号からビーム１６の移動速度を検出する装置である。即ち、アブソコーダー２９により鋳造台車１の位置及び移動速度が検出されるようになっている。尚、アブソコーダー２９はアブソリュート位置検出器とも呼ばれる機器である。アブソコーダー２９の信号は、鋳造台車１の位置及び移動速度を制御する制御装置（図示せず）に送信されている。
【００１７】
歯車２３、ガイドロール２５、及びアブソコーダー２９が設置されたピニオンスタンド２１は、ボルト３１を介して取付板３３に取り付けられ、取付板３３は、ボルト３２を介して設置架台３５に設けられた取付板３４に取り付けられている。設置架台３５は基礎３７に設置されている。
【００１８】
その他、本発明を適用する遠心鋳造設備は、従来技術の図７に示した遠心鋳造設備と同様の設備であり、各設備は従来技術で説明した機能と同様の機能を有しており、ここではその説明を省略する。
【００１９】
このような構成の位置検出装置が設置された遠心鋳造設備を用いて、鋳鉄管を鋳造するに際しては、三角取鍋等の注入用取鍋からの注入用樋への単位時間当たりの溶湯供給量が実質的に一定になるように溶湯を注入しつつ、鋳造台車１の移動速度を鋳込みの時期に応じて変化させる鋳造方法や、鋳造台車１の移動速度を一定値に制御しながら、注入用取鍋からの単位時間当たりの溶湯供給量を変化させる鋳造方法等を採用することにより、鋳造される鋳鉄管の管厚を所定の範囲に制御することが可能となる。
【００２０】
以上説明したように、本発明による鋳造台車１の位置検出装置では、ビーム１６の上下方向は、鋳造台車１に設置された連結用ピン２０ａと歯車２３のピニオンギアー２３ａが設置されていない部位とにより支持される構造のため、例えば鋳造台車１の車輪７やレール８が摩耗し、鋳造台車１のレベルが変化しても、ビーム１６はそれに倣って傾くことが許容され、且つ、ラックギアー１７とピニオンギアー２３ａとの噛み合い精度は変化しないので、鋳造台車１が粉塵発生や蒸気発生等の作業環境の良くない場所に設置されていても、鋳造台車１の位置並びに速度を、鋳造台車１の動作範囲全ストロークに渡って連続的に且つ精度良く検出することができる。その結果、鋳造台車１の移動速度及び位置をリアルタイムで精度良く制御することが可能となり、管長手方向で管厚の均一な鋳鉄管を容易に且つ安定して製造することが達成され、省資源及び省エネルギー等々の工業上有益な効果がもたらされる。
【００２１】
尚、本発明は上記実施の形態で説明した遠心鋳造設備に限るものではなく、例えば複数の金型が１つの鋳造台車に搭載された遠心鋳造設備においても適用することができる。又、各機器も上記説明に限るものではなく、例えばビーム１６の左右方向をガイドするガイドロールをピニオンスタンド２１に別途設置することも可能であり、上記機能が満足されるならば、各機器の形状はどのようであっても良い。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ラックギアーとピニオンギアーとの組み合わせにより鋳造台車の位置を検出するので、たとえ鋳造台車が粉塵や蒸気等により作業環境の良くない場所を移動しても、ラックギアーとピニオンギアーとの噛み合わせ精度は変化することがなく、鋳造台車の位置を鋳造台車の動作範囲全ストロークに渡って連続的に且つ精度良く検出することができると共に、鋳造台車の移動速度をも精度良く測定することができる。その結果、管長手方向で管厚の均一な鋳鉄管を容易に且つ安定して製造することが可能となり、省資源及び省エネルギー等々の工業上有益な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す図であって、本発明に係る位置検出装置と鋳造台車との位置関係を示す側面概略図である。
【図２】本発明の実施の形態の１例を示す図であって、図１の平面概略図である。
【図３】本発明の実施の形態の１例を示す図であって、図１のＸ−Ｘ’矢視による概略図である。
【図４】本発明の実施の形態の１例を示す図であって、鋳造台車に取り付けられたビームの拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態の１例を示す図であって、図１のＡ部詳細図である。
【図６】本発明の実施の形態の１例を示す図であって、図５のＹ−Ｙ’矢視による断面図である。
【図７】遠心鋳造設備の概略構造を示す図である。
【符号の説明】
１鋳造台車
２金型
７車輪
８レール
１６ビーム
１７ラックギアー
１９取付台
２０連結金具
２１ピニオンスタンド
２２スタンドケーシング
２３歯車
２３ａピニオンギアー
２５ガイドロール
２９アブソコーダー
３０カップリング
３６ビームカバー
３７基礎

Claims

遠心鋳造設備の鋳造台車に取り付けられ、鋳造台車と同期して動作するビームと、該ビームに一体的に取り付けられたラックギアーと、該ラックギアーと噛み合うピニオンギアーをその外周部に備え、前記ビームの直線運動を回転運動に変換する歯車と、該歯車の回転数から前記鋳造台車の位置を検出する位置検出手段と、を具備することを特徴とする鋳造台車の位置検出装置。
前記ビームは、ガイドロールにより上下方向及び幅方向左右でガイドされて前記歯車と噛み合っていることを特徴とする請求項１に記載の鋳造台車の位置検出装置。
前記位置検出手段は、前記歯車の回転軸と連結されたアブソコーダーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鋳造台車の位置検出装置。