JP5957152B1 - 注湯装置および注湯方法 - Google Patents
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Abstract
Description
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語(例えば、「等」)の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
VTp=f(T)・VTobj(tp) (1)
ここで、f(T):傾動角速度補正係数、
T:取鍋の移動中心点Oの傾動角度
VTw=cg・{gobj(tp)−g(tp)} (2)
ここで、cg:鋳込重量の補正量から取鍋の傾動角速度を導く鋳込重量補正係数
gobj(tp):流量パターンにおける時間tpの鋳込重量
g(tp):時間tpにおける検知された鋳型内の溶湯重量
VTs=cl・{sobj−s} (3)
ここで、cl:湯面レベルの補正量から取鍋の傾動角速度を導く湯面レベル補正係数
sobj:湯面レベルの基準値
s:カメラで検知された湯面レベル
1 注湯装置
2 取鍋(容器)
4 取鍋本体
6 注湯口
10 走行台車
20 前後移動機構
30 昇降機構
32 支柱
34 昇降本体
36 昇降駆動部
40 傾動機構
42 傾動駆動部
44 傾動軸
46 取鍋台
47 側板
48 底板
50 ロードセル(重量検知部)
60 カメラ(湯面検知部)
62 カメラ用アーム
64 フレーム
70 制御部
72 中央処理装置
74 軸駆動装置アンプ
76 画像処理演算装置
78 ロードセルアンプ
80 演算領域
81 軸の現在位置・速度演算手段
82 鋳込重量補正演算手段
83 湯口面積演算手段
84 湯面レベル補正演算手段
85 操作傾動角速度演算手段
86 軸速度指令・位置指令演算手段
87 取鍋内の溶湯重量演算手段
90 記憶領域
91 演算データ記憶手段
92 時間経過パラメータ記憶手段
93 パラメータ記憶手段
94 湯面レベル基準値記憶手段
95 取鍋傾動角度補正関数記憶手段
96 流量パターン記憶手段
97 取鍋風袋重量記憶手段
100 鋳型
110 注湯カップ
112 注湯カップのテーパー
130 第1傾動機構
131 支柱
132 第1傾動駆動部
134 第1傾動フレーム
136 第1傾動軸
138 第1セクタギア
139 第1ピニオン
140 第2傾動機構
141 支持プレート
142 第2傾動駆動部
144 第2傾動フレーム
146 第2傾動軸
148 第2セクタギア
149 第2ピニオン
162 カメラ用アーム
164 フレーム
L 鋳型ライン
O 移動中心点(仮想点)
R レール
T 傾動角度
Claims (13)
- 列状に送り出される鋳型に容器から注湯を行う注湯装置であって、
前記列状に送り出される鋳型に沿って走行する走行台車と;
前記走行台車に設けられ、前記走行台車の走行方向と直交する方向に前記容器を移動する前後移動機構と;
前記前後移動機構に設けられ、前記容器を傾動する傾動機構と;
前記容器内の溶湯の重量を検知する重量検知部と;
前記走行台車に設けられ、前記容器から受湯する鋳型の注湯カップにおける湯面レベルを検知する湯面検知部と;
前記湯面検知部で検知された前記湯面レベルと前記重量検知部で検知された前記溶湯の重量とを用いて前記容器の傾動角度を制御する制御部とを備え;
前記制御部は、前記鋳型に適合する流量パターンを記憶し、該流量パターンは時間毎の前記容器を傾動させるための傾動角速度と鋳込重量とのデータを含み;
前記制御部は、前記傾動角速度に基づき、前記容器の傾動角度を制御し;
前記制御部は、前記湯面検知部で検知された前記湯面レベルと前記重量検知部で検知された前記溶湯の重量とを用いてフィードバック制御をする;
注湯装置。 - 前記制御部は、前記流量パターンの前記傾動角速度を前記容器の形状に適合させるための補正関数をさらに記憶し、前記傾動角速度に前記補正関数を乗じた値を用いる;
請求項1の注湯装置。 - 前記制御部は、前記傾動角速度に前記補正関数を乗じた値を用いてフィードフォワード制御をする;
請求項2の注湯装置。 - 前記湯面検知部はイメージセンサである;
請求項1ないし請求項3のいずれか1項の注湯装置。 - 前記注湯カップにテーパーが設けられ、前記湯面検知部は前記湯面の面積に基づき湯面レベルを検知する;
請求項4の注湯装置。 - 前記容器は、炉から溶湯を受け取るとともに鋳型に注湯を行う取鍋であり;
前記取鍋を昇降する昇降機構が、前記前後移動機構に設けられ;
前記傾動機構は、前記昇降機構に設けられる;
請求項1ないし5のいずれか1項の注湯装置。 - 前記前後移動機構と前記昇降機構と前記傾動機構は、前記傾動機構が前記容器を傾動する傾動軸が前記容器の注湯口の溶湯落下開始点またはこれに近接して設定された仮想点を中心として円弧上を移動するように連動し、前記容器から前記鋳型への注湯位置を一定に維持する;
請求項6の注湯装置。 - 前記制御部は、前記流量パターンの鋳込重量のデータと、前記重量検知部で検知された容器内の溶湯の重量との重量差を用いて、前記容器の傾動角速度の補正量を求めて制御する;
請求項1ないし7のいずれか1項の注湯装置。 - 前記制御部は、前記重量差から前記容器の傾動角速度の補正量を算定するための鋳込重量補正係数を記憶し、前記重量差に前記鋳込重量補正係数を乗じて前記容器の傾動角速度の補正量を求める;
請求項8の注湯装置。 - 前記制御部は、前記湯面検知部で検知された前記湯面レベルが所定の湯面レベルとなるように前記容器の傾動角速度の補正量を求めて制御する;
請求項1ないし9のいずれか1項の注湯装置。 - 前記制御部は、前記湯面検知部で検知された前記湯面レベルと前記所定の湯面レベルのレベル差から前記容器の傾動角速度の補正量を算定するための湯面レベル補正係数を記憶し、前記レベル差に前記湯面レベル補正係数を乗じて前記容器の傾動角速度の補正量を求める;
請求項10の注湯装置。 - 容器を傾動して鋳型に注湯する工程と;
前記容器内の溶湯の重量を検知する工程と;
前記容器から受湯する鋳型の注湯カップの湯面レベルを検知する工程と;
前記検知した重量と、前記検知した湯面レベルとを用いて、前記容器を傾動する傾動角度を制御する工程とを備え:
前記鋳型に適用可能な流量パターンを用い、該流量パターンは時間毎の前記容器を傾動させるための傾動角速度と鋳込重量とのデータを含み;
前記容器を傾動させるための傾動角速度に基づき、前記容器の傾動角度を制御し;
前記流量パターンの鋳込重量のデータと前記検知された容器内の溶湯の重量との重量差、ならびに、前記検知された前記湯面レベルと所定の湯面レベルとの湯面レベル差を用いて、前記容器の傾動角速度の補正量を求めて制御する;
注湯方法。 - 前記容器を傾動して鋳型に注湯する工程では、前記容器を水平方向に移動し、さらに昇降して、前記容器を傾動する傾動軸が前記容器の注湯口の溶湯落下開始点またはこれに近接して設定された仮想点を中心として円弧上を移動し、前記容器から前記鋳型への注湯位置を一定に維持する;
請求項12の注湯方法。
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