JP7276026B2 - Hot water supply device for casting and hot water supply method - Google Patents

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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

本発明は、ラドルにより溶湯を供給する鋳造用の給湯装置および給湯方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting hot water supply apparatus and a hot water supply method for supplying molten metal using a ladle.

鋳造に用いられる溶湯を例えばダイカストマシンに備わる射出スリーブに供給するため、炉から溶湯をラドルにより汲み出して供給先に搬送する給湯装置が使用されている。
ラドルは、モータおよびアーム等を含む駆動機構により炉から供給先まで搬送され、かつ、回転軸を中心に傾転される。溶湯を汲み出す際や供給先に供給する際に、ラドルは、駆動機構により所定の角度に傾転される。
ラドルの基本的な動作としては、炉内の溶湯にラドルを進入させた後、湯面に対してラドルを上昇させることにより、鋳造する製品に応じた量の溶湯をラドルにより汲み出したならば、ラドルを中立の姿勢に保ち供給先に向けて搬送し、供給先における注湯位置でラドルを傾転させることによってラドルから射出スリーブの注湯口等に溶湯を注入する。注湯位置にラドルを位置決めするため、典型的には注湯位置の手前からラドルを減速させている。
In order to supply the molten metal used for casting, for example, to an injection sleeve provided in a die casting machine, a water heater is used that pumps out the molten metal from the furnace with a ladle and conveys it to a supply destination.
The ladle is transported from the furnace to a supply destination by a drive mechanism including a motor, an arm, etc., and tilted about a rotation axis. The ladle is tilted at a predetermined angle by the driving mechanism when the molten metal is pumped out or supplied to the supply destination.
The basic operation of the ladle is that after the ladle is inserted into the molten metal in the furnace, the ladle is raised against the surface of the molten metal to pump out an amount of molten metal corresponding to the product to be cast. The ladle is held in a neutral position and conveyed toward the supply destination, and the ladle is tilted at the pouring position at the supply destination to pour the molten metal from the ladle into the pouring port of the injection sleeve or the like. In order to position the ladle at the pouring position, the ladle is typically decelerated before the pouring position.

特許文献1に記載された給湯方法によると、炉から注湯位置までラドルを搬送する区間の途中でラドルを減速させつつ、サイクルタイムを短縮するため、注湯に先立ちラドルの傾転を開始している。ラドルの回転軸に設けられたリミットスイッチの作動により、ラドルは所定の角度まで傾転する。 According to the hot water supply method described in Patent Document 1, while the ladle is decelerated in the middle of the section in which the ladle is conveyed from the furnace to the pouring position, in order to shorten the cycle time, tilting of the ladle is started prior to pouring. ing. The ladle is tilted to a predetermined angle by operating a limit switch provided on the rotating shaft of the ladle.

特開平6-114526号公報JP-A-6-114526

鋳造する製品に応じた溶湯重量の設定値に基づいて、計量時におけるラドルの進入角度や進入深さ等が適切に決められることにより、設定値に相当する量の溶湯がラドルに計量される。しかしながら、ラドルに計量される溶湯の量は、周囲の温度や湯面の状態の変化等に起因して鋳造サイクル毎にばらつき、ラドルにおける溶湯の湯面の位置もばらつく。ラドルの寸法形状の公差によっても、ラドルにおける溶湯の湯面の位置がばらつく。 Based on the set value of the molten metal weight according to the product to be cast, the ladle's approach angle and depth during weighing are appropriately determined, and the amount of molten metal corresponding to the set value is metered into the ladle. However, the amount of molten metal weighed into the ladle varies with each casting cycle due to changes in the ambient temperature and surface conditions of the molten metal, and the position of the surface of the molten metal in the ladle also varies. The position of the surface of the molten metal in the ladle also varies due to tolerances in the dimensions and shape of the ladle.

湯面位置のばらつきの範囲において、湯面位置が最大に高いとしても,注湯に先立ちラドルを傾転させる際にラドルから溶湯が溢れ出ないようにする必要がある。そのため、注湯に先立ちラドルを傾転させる角度が、ラドルから実際に溶湯が溢れ出ない上限の角度に満たない、上限角度に対して余裕を見込んだ値に設定されている。そうすると、サイクルタイムを必ずしも十分に短縮することができない。 Even if the molten metal surface position is the highest in the range of variation in the molten metal surface position, it is necessary to prevent the molten metal from overflowing from the ladle when the ladle is tilted prior to pouring the molten metal. Therefore, the angle at which the ladle is tilted prior to pouring is set to a value that is less than the upper limit angle at which the molten metal does not actually overflow from the ladle and allows for a margin with respect to the upper limit angle. If so, the cycle time cannot necessarily be sufficiently shortened.

本発明は、鋳造のサイクルタイムを確実に短縮することが可能な鋳造用の給湯装置および給湯方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hot water supply apparatus and a hot water supply method for casting that can reliably shorten the casting cycle time.

本発明は、溶湯を供給先に供給する鋳造用の給湯装置であって、溶湯を炉から汲み出して供給先に注湯するためのラドルと、ラドルを供給先における注湯位置へと搬送可能であり、かつ、所定の回転軸を中心にラドルを傾転可能である駆動部と、炉から汲み出されてラドルに貯留されている溶湯の湯面の位置を検知可能に構成された湯面位置検知部と、鋳造のサイクル毎に、湯面位置検知部により検知される湯面の位置を用いて、ラドルの寸法形状に基づく演算により、注湯位置へのラドルの到達に先立ちラドルを傾転させるにあたってラドルから溶湯が溢れ出ない上限の角度である予傾斜角度を算出する制御部と、を備えることを特徴とする。 The present invention is a casting hot water supply apparatus for supplying molten metal to a supply destination, comprising a ladle for pumping molten metal from a furnace and pouring it into the supply destination, and a ladle capable of being transported to a pouring position at the supply destination. a drive unit capable of tilting a ladle about a predetermined rotation axis; and a surface position of molten metal pumped out of the furnace and stored in the ladle. The ladle is tilted prior to reaching the pouring position by calculation based on the dimensions and shape of the ladle using the detection unit and the position of the molten metal surface detected by the molten metal surface position detection unit in each casting cycle. and a control unit for calculating a pre-tilt angle, which is the upper limit angle at which the molten metal does not overflow from the ladle.

本発明の鋳造用給湯装置において、湯面位置検知部は、レーザー光を用いる光学式センサ(レーザーセンサ)を含むことが好ましい。 In the hot water supply apparatus for casting of the present invention, it is preferable that the hot water level detection unit includes an optical sensor (laser sensor) using a laser beam.

本発明の鋳造用給湯装置において、制御部は、湯面位置検知部により検知される湯面の位置と、ラドルの容積または形状に係るラドル種類とを予傾斜角度の算出に用いることが好ましい。 In the hot water supply apparatus for casting of the present invention, it is preferable that the control section uses the position of the molten metal surface detected by the molten metal surface position detecting section and the type of ladle related to the volume or shape of the ladle for calculating the pre-tilt angle.

また、本発明は、溶湯を供給先に供給する鋳造用の給湯方法であって、溶湯を炉からラドルに計量する計量ステップと、炉から供給先へとラドルを搬送する搬送ステップと、炉から汲み出されてラドルに貯留されている溶湯の湯面の位置を検知するラドル湯面位置検知ステップと、搬送ステップに並行して、供給先における注湯位置へのラドルの到達に先立ちラドルを所定の回転軸を中心に傾転させる予傾斜ステップと、注湯位置でラドルを傾転させてラドルから溶湯を供給先に注入する注湯ステップと、を含み、予傾斜ステップでは、ラドル湯面位置検知ステップにより検知される湯面の位置を用いて、ラドルの寸法形状に基づく演算により算出された、ラドルから溶湯が溢れ出ない上限の角度である予傾斜角度までラドルを傾転させることを特徴とする。 Further, the present invention is a casting hot water supply method for supplying molten metal to a supply destination, comprising: a metering step of measuring molten metal from a furnace to a ladle; a transfer step of transferring the ladle from the furnace to the supply destination; In parallel with the ladle surface position detection step of detecting the surface position of the molten metal pumped out and stored in the ladle, and the transfer step, the ladle is moved to a predetermined position before the ladle reaches the pouring position at the supply destination. and a pouring step of injecting molten metal from the ladle into a supply destination by tilting the ladle at the pouring position. The ladle is tilted to a pre-tilt angle, which is the upper limit angle at which the molten metal does not overflow from the ladle, which is calculated by calculation based on the dimensions and shape of the ladle, using the position of the molten metal surface detected by the detection step. and

本発明の鋳造用給湯方法において、ラドル湯面位置検知ステップでは、ラドルに貯留されている溶湯の湯面に対して発せられるレーザー光を用いて湯面の位置を検知することが好ましい。 In the casting hot water supply method of the present invention, in the ladle surface position detection step, it is preferable to detect the surface position of the molten metal stored in the ladle using a laser beam emitted to the surface of the molten metal.

本発明の鋳造用給湯方法において、搬送ステップにおける途中でラドルの搬送速度を減少させた後に、予傾斜ステップを開始することが好ましい。 In the casting hot water supply method of the present invention, it is preferable to start the pre-tilting step after reducing the ladle conveying speed in the middle of the conveying step.

本発明によれば、ラドル内の湯面の位置がばらつく鋳造サイクル毎に、実測されたラドル内の湯面の位置を用いて、使用するラドルの寸法形状に基づいて算出された、実際にラドルから溶湯が溢れ出ない上限の予傾斜角度まで、注湯位置へのラドルの到達に先行してラドルの注湯方向への傾転を進めておくことができる。つまり、各サイクルにおいて、余裕が実質的にない上限の角度まで、注湯に先立ち搬送中のラドルを傾転させることができるから、各サイクルに共通の予傾斜角度が一律に定められる場合に対して、鋳造のサイクルタイムを確実に短縮させることができる。 According to the present invention, the actual ladle calculated based on the dimensions and shape of the ladle to be used using the actually measured position of the molten metal surface in the ladle for each casting cycle in which the position of the molten metal surface in the ladle varies. The ladle can be tilted in the pouring direction prior to the ladle reaching the pouring position up to the upper limit of the pre-tilt angle at which the molten metal does not overflow. In other words, in each cycle, the ladle being transported can be tilted up to the upper limit angle with virtually no margin, prior to pouring. Therefore, the casting cycle time can be reliably shortened.

本発明の実施形態に係る鋳造用給湯装置の概略の構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hot water supply apparatus for casting according to an embodiment of the present invention; (a)および(b)は、図1に示す給湯装置の一部を示す図である。(b)は、(a)のIIb矢印の向きから給湯装置の一部を示す図である。2(a) and 2(b) are diagrams showing a part of the water heater shown in FIG. 1. FIG. (b) is a view showing part of the water heater from the direction of arrow IIb in (a). 図1に示す給湯装置に備わる制御装置の内部構成を示す図である。2 is a diagram showing an internal configuration of a control device provided in the hot water supply apparatus shown in FIG. 1; FIG. 炉の溶湯への進入時、搬送時、および予傾斜時におけるラドルの姿勢の変化を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing changes in the attitude of the ladle when it enters the molten metal in the furnace, when it is transported, and when it is pre-tilted. 図4に対してラドル内の溶湯の量が異なる例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example in which the amount of molten metal in the ladle is different from that in FIG. 4; ラドルの搬送および傾転の動作を示す本実施形態のタイミングチャートである。4 is a timing chart of the present embodiment showing ladle transport and tilting operations; 比較例のタイミングチャートである。It is a timing chart of a comparative example. 本発明の変形例に係るタイミングチャートである。It is a timing chart concerning the modification of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図1に示す鋳造用の給湯装置1は、溶湯2を蓄えている炉3から溶湯2をラドル4により汲み出し、溶湯2を用いる供給先5までラドル4を搬送し、ラドル4から供給先5に溶湯2を供給する。供給先5は、例えば、ダイカストマシンの射出装置に備わる射出スリーブ51に相当する。この射出スリーブ51の内部は、図示しない金型のキャビティに連通している。射出スリーブ51に設けられた注湯口51Aから射出スリーブ51の内部に供給された溶湯2は、プランジャのチップ52が金型のキャビティ側に向けて前進することにより、キャビティに射出されて充填される。
給湯装置1および図示しないダイカストマシンを用いて行われる鋳造は、例えば、型閉め、射出・充填、保圧・増圧、型開き、および製品の取り出しの各工程からなる鋳造サイクルにより行われる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A casting hot water supply apparatus 1 shown in FIG. Feed melt 2. The supply destination 5 corresponds to, for example, an injection sleeve 51 provided in an injection device of a die casting machine. The inside of the injection sleeve 51 communicates with a mold cavity (not shown). The molten metal 2 supplied to the inside of the injection sleeve 51 from the pouring port 51A provided in the injection sleeve 51 is injected and filled into the cavity by advancing the tip 52 of the plunger toward the cavity side of the mold. .
Casting using the hot water supply apparatus 1 and a die casting machine (not shown) is performed by a casting cycle including, for example, mold closing, injection/filling, pressure holding/pressure increasing, mold opening, and product ejection.

給湯装置1は、図1、図2(a)および(b)に示すように、溶湯2を炉3から汲み出して供給先に注湯するラドル4と、ラドル4を駆動する駆動部10と、ラドル4に汲み出されて貯留されている溶湯2の湯面2Bを検知可能に構成された湯面位置検知部としての光学式センサ6(図2(a)および(b))と、駆動部10を制御する制御部としての制御装置20とを備えている。制御装置20は、コンピュータ装置を含み、CPU(Central Processing Unit)やメモリを含むマイクロプロセッサ等の演算処理部21(図3)と、種々の設定値やプログラムデータ等を記憶する記憶部22(図3)とを備えている。制御装置20は、図示しないダイカストマシンの制御装置の一部であってもよい。 As shown in FIGS. 1, 2(a) and 2(b), the hot water supply apparatus 1 includes a ladle 4 for pumping out the molten metal 2 from the furnace 3 and pouring it to a supply destination, a drive unit 10 for driving the ladle 4, An optical sensor 6 (FIGS. 2(a) and 2(b)) as a molten metal surface position detection unit configured to detect the molten metal surface 2B of the molten metal 2 pumped out and stored in the ladle 4, and a driving unit. 10, and a control device 20 as a control unit for controlling . The control device 20 includes a computer device, and includes a CPU (Central Processing Unit), an arithmetic processing unit 21 (FIG. 3) such as a microprocessor including a memory, and a storage unit 22 (FIG. 3) that stores various setting values, program data, and the like. 3). The control device 20 may be part of a control device of a die casting machine (not shown).

駆動部10は、炉3と供給先5との間でラドル4を搬送し、かつ計量時や搬送中、注湯時にそれぞれ定められた姿勢にラドル4を傾転させる。
ラドル4は、駆動部10により所定の回転軸A3を中心に回転されることにより、図2(a)に示す中立の姿勢(中立位置)に対して傾斜する。ラドル4が回転軸A3を中心に回転することを「傾転」と称するものとする。
The drive unit 10 conveys the ladle 4 between the furnace 3 and the supply destination 5, and tilts the ladle 4 in predetermined postures during weighing, transportation, and pouring.
The ladle 4 is rotated about a predetermined rotation axis A3 by the drive unit 10, thereby tilting with respect to the neutral posture (neutral position) shown in FIG. 2(a). The rotation of the ladle 4 about the rotation axis A3 is called "tilting".

図1には、駆動部10の構成の一例を簡略に示している。駆動部10は、図1に示すように、台座13に回転軸A1を中心に回転可能に支持された第1アーム11、第1アーム11に対して回転軸A2を中心に回転可能に連結された第2アーム12、および第2アーム12に対してラドル4を回転可能に連結するラドル回転機構14を備えている。 FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of the driving section 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the drive unit 10 is connected to a first arm 11 rotatably supported on a pedestal 13 about a rotation axis A1, and rotatable about a rotation axis A2 to the first arm 11. and a ladle rotation mechanism 14 for rotatably connecting the ladle 4 to the second arm 12 .

ラドル回転機構14は、ラドル4および第2アーム12に結合した回転軸A3を中心に第2アーム12に対してラドル4を回転させる。回転軸A3は、ラドル4の注ぎ口4Aの近傍に、溶湯2を注ぐ方向に対して直交する方向に沿って配置されている。回転軸A3には、光学式センサ6を支持する取付部材7(図2(a)および(b))が設けられている。
ラドル回転機構14は、回転軸A3にトルクを出力するモータ141(図2(b)および図3)と、回転軸A3に設けられて回転軸A3の回転方向の位置を検知可能なエンコーダ(ロータリーエンコーダ)142(図2(b)および図3)とを含んでいる。
The ladle rotation mechanism 14 rotates the ladle 4 with respect to the second arm 12 around a rotation axis A3 coupled to the ladle 4 and the second arm 12 . The rotating shaft A3 is arranged in the vicinity of the spout 4A of the ladle 4 along a direction perpendicular to the direction in which the molten metal 2 is poured. A mounting member 7 (FIGS. 2(a) and 2(b)) for supporting the optical sensor 6 is provided on the rotating shaft A3.
The ladle rotation mechanism 14 includes a motor 141 (FIGS. 2B and 3) that outputs torque to the rotation axis A3, and an encoder (rotary motor) provided on the rotation axis A3 that can detect the position of the rotation axis A3 in the rotation direction. encoder) 142 (FIGS. 2(b) and 3).

駆動部10は、上述の構成要素に加え、図示を省略するが、回転軸A1にトルクを出力することで第1アーム11を台座13に対して揺動させるモータ、回転軸A1の回転方向の位置を検知するロータリーエンコーダ、回転軸A2にトルクを出力することで第2アーム12を第1アーム11に対して揺動させるモータ、回転軸A2の回転方向の位置を検知するロータリーエンコーダ、減速機、およびチェーン等を備えている。 In addition to the components described above, the drive unit 10 includes, although not shown, a motor that swings the first arm 11 with respect to the base 13 by outputting torque to the rotation axis A1, and a rotation direction of the rotation axis A1. A rotary encoder for detecting the position, a motor for swinging the second arm 12 with respect to the first arm 11 by outputting torque to the rotary shaft A2, a rotary encoder for detecting the position of the rotary shaft A2 in the rotational direction, and a speed reducer. , and chains, etc.

第1アーム11および第2アーム12を揺動させる駆動部10のモータや減速機が制御装置20により制御されることで、炉3から供給先5まで例えば図1に示す軌跡100をラドル4が描いて所定の速度で搬送される。
また、ラドル4を傾転させるラドル回転機構14のモータ141が制御装置20により制御されることで、ラドル4が、計量時の所定の姿勢B1や注湯時の所定の姿勢B4に傾転される。
The control device 20 controls the motors and speed reducers of the drive unit 10 that swings the first arm 11 and the second arm 12, so that the ladle 4 moves along a locus 100 shown in FIG. 1 from the furnace 3 to the supply destination 5. It is drawn and conveyed at a predetermined speed.
Further, the controller 20 controls the motor 141 of the ladle rotation mechanism 14 that tilts the ladle 4, so that the ladle 4 is tilted to a predetermined posture B1 during weighing and a predetermined posture B4 during pouring. be.

制御装置20は、ロータリーエンコーダにより各回転軸A1~A3の回転位置を検知しつつ、各回転軸A1~A3にそれぞれ対応するモータの位置および速度のうち少なくとも位置のフィードバック制御を行うことにより、ラドル4を軌跡100に従って搬送し、かつ所定の姿勢に適時に傾転させる。 The control device 20 performs feedback control of at least the position and the speed of the motors corresponding to the respective rotary axes A1 to A3 while detecting the rotary positions of the respective rotary axes A1 to A3 by means of rotary encoders. 4 is conveyed along a trajectory 100 and tilted to a predetermined posture at the appropriate time.

ラドル4の傾転に係る回転軸A3の回転位置の制御を例に取り、図3に、フィードバックループの一例を示す。
図3に示すフィードバックループは、制御信号源211、比較器212、モータドライバ23、アンプ24、モータ141、およびエンコーダカウンタ25を含んで構成されている。
演算処理部21の制御信号源211から発せられる制御信号C1と、エンコーダ142から出力されるパルス信号を計数するエンコーダカウンタ25から出力される信号C2との比較器212による比較結果(偏差)に基づいて、モータドライバ23に制御量が入力される。するとモータ141が駆動されて回転軸A3が回転し、回転軸A3の回転にラドル4が追従して回転軸A3の目標位置と対応する所定角度まで傾転する。
An example of a feedback loop is shown in FIG.
The feedback loop shown in FIG. 3 includes a control signal source 211, a comparator 212, a motor driver 23, an amplifier 24, a motor 141, and an encoder counter 25.
Based on the comparison result (deviation) by the comparator 212 between the control signal C1 generated from the control signal source 211 of the arithmetic processing unit 21 and the signal C2 output from the encoder counter 25 that counts the pulse signal output from the encoder 142. Then, the control amount is input to the motor driver 23 . Then, the motor 141 is driven to rotate the rotating shaft A3, and the ladle 4 follows the rotation of the rotating shaft A3 and tilts up to a predetermined angle corresponding to the target position of the rotating shaft A3.

ラドル4(図2(a)および(b))は、炉3から汲み出された溶湯2を一時的に貯留し、溶湯2を注ぎ口4Aから供給先5の注湯口51Aへと注入する。ラドル4は、要求される耐熱性を備えた金属や金属酸化物、セラミックス等の材料から鋳造等により成形されている。
ラドル4には、製品の鋳造に使用する必要量の溶湯2を貯留するための容積が確保されているとともに、炉3から溶湯2をスムーズに汲み出し、溶湯2の全量をスムーズに払い出せるように所定の形状が与えられている。
典型的には、鋳造する製品に応じて、容積や形状が異なる複数種類のラドルを使い分けながら、種々の製品の鋳造が行われる。
The ladle 4 (FIGS. 2(a) and (b)) temporarily stores the molten metal 2 pumped out of the furnace 3 and pours the molten metal 2 from the pouring spout 4A into the pouring spout 51A of the supply destination 5. FIG. The ladle 4 is formed by casting or the like from materials such as metals, metal oxides, ceramics, etc., which have the required heat resistance.
The ladle 4 has a capacity for storing the required amount of the molten metal 2 to be used for casting the product, and is capable of smoothly pumping the molten metal 2 from the furnace 3 and expelling the entire amount of the molten metal 2 smoothly. A given shape is given.
Typically, casting of various products is carried out using a plurality of types of ladles having different capacities and shapes depending on the products to be cast.

鋳造に使用する溶湯2の量は、鋳造する製品に応じて、溶湯重量の設定値を示す溶湯重量パラメータPsとして制御装置20に設定することができる。
また、鋳造に使用するラドル4の種類も、鋳造する製品に応じて、ラドル種類パラメータPtとして制御装置20に設定することができる。
これらのパラメータPs,Ptは、必要に応じて記憶部22に記憶され、溶湯2の計量時にアーム11,12やラドル4を駆動する制御等に用いられる。
The amount of the molten metal 2 used for casting can be set in the controller 20 as a molten metal weight parameter Ps indicating a set value of the weight of the molten metal according to the product to be cast.
The type of ladle 4 used for casting can also be set in the controller 20 as a ladle type parameter Pt according to the product to be cast.
These parameters Ps and Pt are stored in the storage unit 22 as necessary, and used for controlling the driving of the arms 11 and 12 and the ladle 4 when the molten metal 2 is measured.

モータ141により回転軸A3が、ラドル4の注ぎ口4Aを下降させる向き(図2(a)における反時計回りの向きR1)に回転すると、回転軸A3の回転に追従して傾転したラドル4の注ぎ口4Aから溶湯2が流れ落ちる。 When the rotating shaft A3 is rotated by the motor 141 in the direction of lowering the spout 4A of the ladle 4 (counterclockwise direction R1 in FIG. 2A), the ladle 4 tilts following the rotation of the rotating shaft A3. The molten metal 2 flows down from the pouring port 4A.

ラドル4の図1に示す基本的な動作としては、炉3内の溶湯2にラドル4を進入させ、炉3内の湯面2Aに対してラドル4を上昇させることにより、鋳造する製品に応じた量の溶湯2をラドルにより汲み出す。このとき、制御装置20による制御下において、ラドル回転機構14により、炉3の上方でラドル4を注湯時の傾転の向きとは逆向き(図2(a)における時計回りの向きR2)に、所定の進入姿勢B1となるまで傾転させ、また、炉3内の湯面2Aの位置を例えば金属等の検知棒81,82を備えた公知の湯面検知センサ8等により検知し、第1アーム11および第2アーム12の動作により湯面2Aから所定の深さまで炉3内の溶湯2へラドル4を進入させる。 The basic operation of the ladle 4 shown in FIG. 1 is as follows. A large amount of molten metal 2 is pumped out by the ladle. At this time, under the control of the control device 20, the ladle rotation mechanism 14 rotates the ladle 4 above the furnace 3 in the direction opposite to the direction of tilting during pouring (clockwise direction R2 in FIG. 2(a)). Then, the furnace 3 is tilted until it reaches a predetermined approach posture B1, and the position of the molten metal surface 2A in the furnace 3 is detected by a known molten metal surface detection sensor 8 or the like equipped with detection rods 81 and 82 such as metal, By the operation of the first arm 11 and the second arm 12, the ladle 4 is caused to enter the molten metal 2 in the furnace 3 from the molten metal surface 2A to a predetermined depth.

検知棒81,82はいずれも導体であって、検知棒81,82には電圧が印加されている。検知棒81,82は、第2アーム12に対して平行に、第2アーム12に支持されている。検知棒81の下端81Aおよび検知棒82の下端82Aは、例えば、回転軸A3の近傍に位置している。第2アーム12への検知棒81,82の取付位置の調整により、下端81Aおよび下端82Aの位置を調整可能である。
炉3内の溶湯2に向けて第2アーム12が下降し、検知棒81の下端81Aおよび検知棒82の下端82Aのいずれも溶湯2に接触すると、検知棒81,82および溶湯2を含んで形成される閉回路を電流が流れることにより、湯面2Aの位置を検知可能である。この湯面2Aの位置に対して第1アーム11および第2アーム12の動作によりラドル4の進入深さを決めることができる。
Both the detection rods 81 and 82 are conductors, and voltage is applied to the detection rods 81 and 82 . Detection rods 81 and 82 are supported by second arm 12 in parallel with second arm 12 . A lower end 81A of the detection rod 81 and a lower end 82A of the detection rod 82 are positioned near the rotation axis A3, for example. By adjusting the attachment positions of the detection rods 81 and 82 to the second arm 12, the positions of the lower ends 81A and 82A can be adjusted.
When the second arm 12 descends toward the molten metal 2 in the furnace 3 and both the lower end 81A of the detection rod 81 and the lower end 82A of the detection rod 82 contact the molten metal 2, the detection rods 81 and 82 and the molten metal 2 are detected. The position of the hot water level 2A can be detected by the current flowing through the formed closed circuit. The penetration depth of the ladle 4 can be determined by the operation of the first arm 11 and the second arm 12 with respect to the position of the hot water surface 2A.

その後、溶湯2に浸漬されたラドル4を反時計回りR1に、中立位置に向けて傾転させ、さらに、第1アーム11および第2アーム12の動作により炉3内の湯面2Aに対してラドル4を引き上げると、ラドル4内に所定量の溶湯2が計量される。なお、湯面2Aからラドル4を引き上げた後、必要に応じてラドル4を傾転させることにより、ラドル4に汲み出された溶湯2の一部を炉3に排出させることで、所定量の溶湯2がラドル4に残されるようにしてもよい。 After that, the ladle 4 immersed in the molten metal 2 is tilted counterclockwise R1 toward the neutral position, and furthermore, the movement of the first arm 11 and the second arm 12 causes the molten metal surface 2A in the furnace 3 to rotate. A predetermined amount of molten metal 2 is metered into the ladle 4 when the ladle 4 is pulled up. After raising the ladle 4 from the molten metal surface 2A, by tilting the ladle 4 as necessary, part of the molten metal 2 pumped out by the ladle 4 is discharged into the furnace 3, and a predetermined amount of molten metal 2 is discharged. The molten metal 2 may be left in the ladle 4.

計量後は、第1アーム11および第2アーム12により供給先5に向けてラドル4を搬送し、供給先5における注湯位置53(注湯口51A近傍の上方)でラドル4を所定の注湯姿勢B4になるまで傾転させることによって、注湯口51Aを通じて射出スリーブ51の内部にラドル4から溶湯2を供給する。
炉3から供給先5にラドル4を搬送する過程では、制御装置20による制御下において、ラドル回転機構14により、第2アーム12に対するラドル4の角度を調整することで、ラドル4から溶湯2が溢れ出ないように、ラドル4を中立の姿勢に維持することが好ましい。
炉3から供給先5にラドル4を搬送する過程に亘り、ラドル4の搬送速度は一定であってもよいが、鋳造サイクルタイムの短縮を図り、かつ注湯位置53にラドル4を確実に停止させるため、後述するようにラドル4の搬送速度を可変に制御することが好ましい。
After weighing, the ladle 4 is conveyed toward the supply destination 5 by the first arm 11 and the second arm 12, and the ladle 4 is poured at a pouring position 53 (above near the pouring port 51A) at the supply destination 5. The molten metal 2 is supplied from the ladle 4 to the inside of the injection sleeve 51 through the pouring port 51A by tilting it to the posture B4.
In the process of transporting the ladle 4 from the furnace 3 to the supply destination 5, the angle of the ladle 4 with respect to the second arm 12 is adjusted by the ladle rotation mechanism 14 under the control of the control device 20, so that the molten metal 2 is transferred from the ladle 4. It is preferable to maintain the ladle 4 in a neutral position to prevent overflow.
Although the transport speed of the ladle 4 may be constant throughout the process of transporting the ladle 4 from the furnace 3 to the supply destination 5, the casting cycle time is shortened and the ladle 4 is reliably stopped at the pouring position 53. Therefore, it is preferable to variably control the conveying speed of the ladle 4 as described later.

以上で述べたラドル4の動作に加えて、本実施形態では、注湯位置53へのラドル4の到達に先立ち、図4のD3に示すように、ラドル4から溶湯2が溢れ出さない範囲の上限の角度である角度θ3で、注湯姿勢B4(図1)と同じ向きにラドル4を傾転させている。そうすると、典型的には、注湯位置53まで搬送されたラドル4が注湯位置53に停止している状態でラドル4を注湯姿勢B4に向けて傾転させる動作が開始されるのに対し、注湯のためにラドル4を傾転させる動作が、注湯位置53へのラドル4の到達に先行してラドル4の搬送中に開始される。早期に開始される分、鋳造サイクルタイムの短縮が可能である。 In addition to the operation of the ladle 4 described above, in this embodiment, prior to the arrival of the ladle 4 at the pouring position 53, as shown at D3 in FIG. At angle θ3, which is the upper limit angle, the ladle 4 is tilted in the same direction as the pouring posture B4 (FIG. 1). Then, typically, while the ladle 4 conveyed to the pouring position 53 is stopped at the pouring position 53, the operation of tilting the ladle 4 toward the pouring posture B4 is started. , the operation of tilting the ladle 4 for pouring is started during transport of the ladle 4 prior to the arrival of the ladle 4 at the pouring position 53 . Casting cycle time can be shortened by starting early.

図4には、ラドル4の回転角度として、鉛直方向に引いた鉛直線(一点鎖線で示す)に対するラドル4の軸線Lの角度θ1,θ3を示している。図4のD1に示す進入角度θ1は、炉3の湯面2Aにラドル4を進入させる際の角度に相当する。図4のD2に示すように、ラドル4が中立位置にあるときは、鉛直線に対するラドル4の角度は0°である。
図4のD3に示す角度θ3は、注湯位置53へのラドル4の到達に先立ち、ラドル4を予め傾斜させておく角度に相当する。注湯位置53へのラドル4の到達に先立ちラドル4を注湯時の傾転方向に予め傾斜させておくことを「予傾斜」と称するものとし、予め傾斜させておく角度のことを予傾斜角度θ3と称するものとする。
FIG. 4 shows, as rotation angles of the ladle 4, angles θ1 and θ3 of the axis L of the ladle 4 with respect to a vertical line (indicated by a one-dot chain line) drawn in the vertical direction. The approach angle θ1 indicated by D1 in FIG. As shown at D2 in FIG. 4, when the ladle 4 is in the neutral position, the angle of the ladle 4 with respect to the vertical line is 0°.
The angle θ3 indicated by D3 in FIG. 4 corresponds to the angle at which the ladle 4 is preliminarily inclined prior to the ladle 4 reaching the pouring position 53 . Prior to the ladle 4 reaching the pouring position 53, the ladle 4 is pre-inclined in the tilting direction during pouring. shall be referred to as angle θ3.

計量時にラドル4を溶湯2に進入させる角度θ1や、湯面2Aに対するラドル4の進入深さ等は、上述の溶湯重量パラメータPsが示す溶湯重量の設定値および使用するラドル4の種類に基づいて決めることができ、溶湯重量の設定値に相当する所定量の溶湯2がラドル4に計量される。
上述の角度θ1,θ3、および注湯姿勢B4にあるラドル4の角度θ4(図1)のうち少なくとも進入角度θ1および予傾斜角度θ3はそれぞれ、溶湯重量の設定値あるいはラドル4の種類が変われば変化する。
例えば、図5に示す例では、製品に使用する溶湯重量の設定値が図4に示す例とは相違する。図5に示すラドル4の容積および形状は、図4に示すラドル4の容積および形状と同一である。図5に示す進入角度θ1-5は、図4に示す進入角度θ1とは相違する。同様に、図5に示す予傾斜角度θ3-5は、図4に示す予傾斜角度θ3とは相違する。
The angle θ1 at which the ladle 4 enters the molten metal 2 during measurement, the depth of penetration of the ladle 4 with respect to the molten metal surface 2A, and the like are determined based on the set value of the molten metal weight indicated by the above-described molten metal weight parameter Ps and the type of the ladle 4 used. A predetermined amount of melt 2, which can be determined and corresponds to a set value of melt weight, is metered into the ladle 4.
Of the angles θ1 and θ3 described above and the angle θ4 (FIG. 1) of the ladle 4 in the pouring posture B4, at least the approach angle θ1 and the pre-tilt angle θ3 are Change.
For example, in the example shown in FIG. 5, the set value of the molten metal weight used for the product is different from the example shown in FIG. The volume and shape of the ladle 4 shown in FIG. 5 are the same as the volume and shape of the ladle 4 shown in FIG. The approach angle θ1-5 shown in FIG. 5 is different from the approach angle θ1 shown in FIG. Similarly, the pre-tilt angle θ3-5 shown in FIG. 5 is different from the pre-tilt angle θ3 shown in FIG.

予傾斜時におけるラドル4の上限の回転角度である予傾斜角度θ3,θ3-5は、溶湯重量の設定値および使用するラドル4の種類から、設計上では幾何学的に一意に決まる。
ところが、炉3から汲み出されてラドル4内に貯留されている溶湯2の量(重量あるいは体積)は、周囲の温度、あるいは湯面の波立ちや溶湯の凝固状態の変化等に起因して鋳造サイクル毎にばらつき、ラドル4内の湯面2Bの位置もばらつく。設定値に等しい量の溶湯2がラドル4に計量されたとしても、ラドル4の寸法形状の公差によりラドル4内の湯面2Bの位置がばらつく。そうすると、予傾斜角度θ3,θ3-5もばらつく。
The pre-tilt angles θ3 and θ3-5, which are the upper limit rotation angles of the ladle 4 during pre-tilt, are geometrically and uniquely determined from the set value of the molten metal weight and the type of the ladle 4 used.
However, the amount (weight or volume) of the molten metal 2 pumped out of the furnace 3 and stored in the ladle 4 varies depending on the ambient temperature, ripples on the surface of the molten metal, and changes in the solidification state of the molten metal. It varies from cycle to cycle, and the position of the molten metal surface 2B in the ladle 4 also varies. Even if the amount of molten metal 2 equal to the set value is metered into the ladle 4, the position of the molten metal surface 2B in the ladle 4 varies due to tolerances in the dimensions and shape of the ladle 4. Then, the pre-inclination angles θ3 and θ3-5 also vary.

例えば、図4に示す予傾斜角度θ3が、使用するラドル4の設計上の寸法形状および溶湯重量の設計値に基づくラドル4内の湯面の位置から一意に導かれた値であるものとする。この場合、図4に示す予傾斜角度θ3は、設計上は、溶湯2をラドル4から溢れ出させないための余裕が実質的にない、上限の角度に相当する。しかし、実際には、周囲の温度や湯面2Aの状態、ラドル4の寸法形状の公差によりラドル4内の湯面2Bの位置がばらつくので、ラドル4から溶湯2が溢れ出ない上限の予傾斜角度θ3もばらつく。 For example, it is assumed that the pre-tilt angle θ3 shown in FIG. 4 is a value uniquely derived from the position of the molten metal surface in the ladle 4 based on the designed dimensions and shape of the ladle 4 to be used and the designed value of the weight of the molten metal. . In this case, the pre-tilt angle .theta.3 shown in FIG. However, in practice, the position of the molten metal surface 2B in the ladle 4 varies depending on the ambient temperature, the state of the molten metal surface 2A, and the tolerance of the dimensions and shape of the ladle 4. The angle θ3 also varies.

そこで、本実施形態では、鋳造サイクル毎に、ラドル4に計量された溶湯2の湯面2Bの位置を光学式センサ6により検知し、湯面2Bの位置の実測値、および使用する種類のラドル4の設計上の寸法形状に基づいて演算処理部21の予傾斜角度算出部213により行われる幾何学的な演算によって、ラドル4から溶湯2が溢れ出すことなくラドル4を傾転可能な上限の予傾斜角度θ3を算出する。 Therefore, in this embodiment, the position of the molten metal surface 2B of the molten metal 2 weighed by the ladle 4 is detected by the optical sensor 6 for each casting cycle. The upper limit of tilting of the ladle 4 without the molten metal 2 overflowing from the ladle 4 is determined by geometrical calculations performed by the pre-tilt angle calculation unit 213 of the calculation processing unit 21 based on the designed dimensions and shape of the ladle 4. A pre-tilt angle θ3 is calculated.

予傾斜角度算出部213は、演算処理部21において実行されるプログラムのモジュールである。この予傾斜角度算出部213は、使用する種類のラドル4について制御装置20に予め設定されている既知のデータ、例えばラドル4内の湯面の位置と溶湯量との関係を示すデータ、あるいは光学式センサ6による検知信号を変数とする数式等を用いて、光学式センサ6から出力された検知信号から予傾斜角度θ3を算出する。その予傾斜角度θ3に対応する回転軸A3の目標位置に基づいてモータドライバ23に制御量が与えられることで、注湯に先立ち、予傾斜角度θ3までラドル4が傾転される。 The pre-tilt angle calculator 213 is a module of a program executed by the arithmetic processor 21 . This pre-inclination angle calculator 213 uses known data preset in the control device 20 for the type of ladle 4 to be used, such as data indicating the relationship between the position of the molten metal surface in the ladle 4 and the amount of molten metal, or an optical A pre-tilt angle θ3 is calculated from the detection signal output from the optical sensor 6 by using a formula or the like having the detection signal from the formula sensor 6 as a variable. A control amount is given to the motor driver 23 based on the target position of the rotary shaft A3 corresponding to the pre-tilt angle θ3, so that the ladle 4 is tilted up to the pre-tilt angle θ3 prior to pouring molten metal.

光学式センサ6(図2(a)および(b))は、レーザー光を用いて非接触にてラドル4内の湯面2Bの位置を検知可能である。光学式センサ6は、レーザー光源、レンズ、およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charged-Coupled Devices)等の受光素子を含んでいる。この光学式センサ6は、ラドル4に貯留されている溶湯2の湯面2Bに向けてレーザー光源から発射される光と、湯面2Bから反射されて受光素子に入射する光との相間に基づいて、基準位置に対する湯面2Bの位置を正確に検知可能である。
光学式センサ6とラドル4内の湯面2Bとの間に適切な距離が与えられていることにより、溶湯2の熱の影響が光学式センサ6に及ぶことを避けて、光学式センサ6による検知の信頼性を確保することができる。
The optical sensor 6 (FIGS. 2(a) and 2(b)) can detect the position of the molten metal surface 2B in the ladle 4 in a non-contact manner using laser light. The optical sensor 6 includes a laser light source, a lens, and light receiving elements such as CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) and CCD (Charged-Coupled Devices). This optical sensor 6 is based on the phase between the light emitted from the laser light source toward the surface 2B of the molten metal 2 stored in the ladle 4 and the light reflected from the surface 2B and incident on the light receiving element. Therefore, it is possible to accurately detect the position of the molten metal surface 2B with respect to the reference position.
By providing an appropriate distance between the optical sensor 6 and the molten metal surface 2B in the ladle 4, the optical sensor 6 avoids the influence of the heat of the molten metal 2 on the optical sensor 6. Reliability of detection can be ensured.

以上で説明した給湯装置1を使用し、制御装置20による制御下で行われる給湯処理の流れを図6に示す制御例に基づいて説明する。
図6には、計量および注湯を含む給湯処理の1サイクルTsにおけるラドル4の搬送に係るアーム11,12の動作(図6の上段)と、同じく1サイクルTsにおけるラドル4の傾転動作(図6の下段)とを同じ時間軸により示している。
この例では、炉3内の溶湯2にラドル4を進入させた後に行われる炉3内の湯面2Aの検知(S01)と、次のサイクルにおける湯面2Aの検知(S01)との間を1サイクルTsとして示している。
炉3から所定量の溶湯2をラドル4に計量し、計量された溶湯2がラドル4から溢れ出ないように溶湯2をラドル4内に留めつつ、溶湯2が冷えないうちに迅速に供給先5に溶湯2を注湯することで、給湯処理を含めた鋳造のサイクルタイムを短縮させたい。
The flow of the hot water supply process performed under the control of the controller 20 using the hot water supply apparatus 1 described above will be described based on the control example shown in FIG.
FIG. 6 shows the movements of the arms 11 and 12 related to the transport of the ladle 4 in one cycle Ts of the hot water supply process including weighing and pouring (upper part of FIG. 6), and the tilting operation of the ladle 4 in one cycle Ts (see FIG. 6). 6) are shown by the same time axis.
In this example, the detection of the molten metal surface 2A in the furnace 3 (S01) performed after the ladle 4 has entered the molten metal 2 in the furnace 3 and the detection of the molten metal surface 2A in the next cycle (S01) It is shown as one cycle Ts.
A predetermined amount of molten metal 2 is weighed from a furnace 3 to a ladle 4, and while the molten metal 2 is kept in the ladle 4 so that the measured molten metal 2 does not overflow from the ladle 4, the molten metal 2 is rapidly supplied to the destination before it cools. By pouring the molten metal 2 into 5, we would like to shorten the casting cycle time including the hot water supply process.

図6の上段において、アーム11,12の動作によりラドル4が炉3から供給先5に向けて前進、または湯面2Aに対してラドル4が上昇する際のラドル4の搬送速度を正(+)の符号で示し、逆に、注湯を終えてラドル4が供給先5から炉3に向けて後退、または湯面2Aに対してラドル4が下降する際のラドル4の搬送速度を負(-)の符号で示している。
また、図6の下段において、ラドル回転機構14によりラドル4が図2(a)における反時計回りR1に傾転される際の回転速度を正(+)の符号で示し、逆に、ラドル4が図2(a)における時計回りR2に傾転される際の回転速度を負(-)の符号で示している。
6, the movement of the arms 11 and 12 causes the ladle 4 to advance from the furnace 3 toward the supply destination 5, or when the ladle 4 rises with respect to the molten metal surface 2A, the conveying speed of the ladle 4 is positive (+ ), and conversely, the conveying speed of the ladle 4 is negative ( -).
6, the rotation speed when the ladle rotation mechanism 14 rotates the ladle 4 counterclockwise R1 in FIG. is rotated clockwise R2 in FIG. 2(a), the negative (-) sign indicates the rotation speed.

1サイクルTsは、ラドル4を+方向に傾転させ、さらにラドル4を湯面2Aに対して引き上げる過程を経て、所定量の溶湯2をラドル4に汲み出す計量ステップS1と、ラドル4内の湯面2Bの位置を実測するラドル湯面位置実測ステップS2と、ラドル4を炉3から供給先5まで+方向に搬送する前進ステップS3と、ラドル4を搬送中に+方向に予傾斜角度θ3まで傾転させる予傾斜ステップS4と、注湯位置53(ここではアーム11,12によるラドル4の前進限)でラドル4をさらに+方向に傾転させて供給先5の注湯口51Aに溶湯2を注入する注湯ステップS5と、ラドル4を-方向に傾転させて中立位置に復帰させながら炉3に向けて-方向に搬送する後退ステップS6と、ラドル4の後退限で計量の指令が発せられるのを待機するサイクル調整ステップS7と、ラドル4を-方向に傾転させながら下降させ、炉3内の溶湯2にラドル4を進入させる炉進入ステップS8とを含んでいる。 One cycle Ts consists of a weighing step S1 of pumping a predetermined amount of molten metal 2 into the ladle 4 through a process of tilting the ladle 4 in the positive direction and raising the ladle 4 with respect to the molten metal surface 2A, and A ladle surface position measuring step S2 for actually measuring the position of the molten steel surface 2B, a forward step S3 for conveying the ladle 4 from the furnace 3 to the supply destination 5 in the positive direction, and a pre-tilt angle θ3 in the positive direction during conveyance of the ladle 4. and the ladle 4 is further tilted in the + direction at the pouring position 53 (here, the limit of the movement of the ladle 4 by the arms 11 and 12) to pour the molten metal 2 into the pouring port 51A of the supply destination 5. A pouring step S5 of pouring the ladle 4, a retreating step S6 of conveying the ladle 4 toward the furnace 3 in the - direction while tilting it in the - direction and returning it to the neutral position, and a weighing command at the retreat limit of the ladle 4. It includes a cycle adjusting step S7 for waiting to be emitted, and a furnace entering step S8 for lowering the ladle 4 while tilting it in the - direction to enter the molten metal 2 in the furnace 3.

計量ステップS1は、溶湯2に浸漬したラドル4を+方向に計量角度θ2まで傾転させる第1計量ステップS11と、ラドル4を湯面2Aに対して引き上げる上昇ステップS12と、ラドル4内の溶湯量を、例えばロードセル(図示しない)等を用いて計測する第1計測ステップS13と、ラドル4をさらに+方向に傾転させて中立位置に復帰させる第2計量ステップS14と、例えばロードセル等を用いてラドル4内の溶湯量を計測する第2計測ステップS15とからなる。 The weighing step S1 includes a first weighing step S11 in which the ladle 4 immersed in the molten metal 2 is tilted up to a weighing angle θ2 in the positive direction, a rising step S12 in which the ladle 4 is lifted from the melt surface 2A, and the molten metal in the ladle 4. A first measuring step S13 of measuring the amount using, for example, a load cell (not shown) or the like, a second measuring step S14 of further tilting the ladle 4 in the + direction to return it to the neutral position, and using, for example, a load cell or the like. and a second measuring step S15 for measuring the amount of molten metal in the ladle 4.

計量ステップS1においては、計量の精度を向上させるため、計量ステップS1に先立ち(炉進入ステップS8)、-方向に進入角度θ1にまで傾転させた状態で溶湯2に進入させたラドル4を+方向へ計量角度θ2にまで傾転させる第1計量ステップS11を経て、定められた量の溶湯2をラドル4に計量することが好ましい。 In the weighing step S1, in order to improve the accuracy of weighing, prior to the weighing step S1 (furnace entry step S8), the ladle 4 entered into the molten metal 2 while being tilted to the entrance angle θ1 in the − direction is + Preferably, a defined amount of molten metal 2 is metered into the ladle 4 through a first metering step S11 of tilting in the direction to a metering angle θ2.

ここで、ラドル回転機構14の歯車構造に存在するバックラッシ、および溶湯2による浮力に起因して、ラドル4は溶湯2への進入時に+方向あるいは-方向に変位しうる。そのため、進入角度θ1は、溶湯重量の設定値およびラドル4の形状等に基づいて計算により導かれる角度と比べて、-方向に、バックラッシおよび浮力により変位する角度分よりも大きく設定されている。
したがって、溶湯2への進入時にラドル4がバックラッシおよび浮力により不定な方向に変位したとしても、その後、ラドル4を+方向に、つまり一定方向に傾転させることで、計量角度θ2にラドル4を精度よく一致させることができる。そうすると、計量角度θ2に対応する量の溶湯2が安定してラドル4に汲み出されるため、計量の精度が向上する。
Here, due to the backlash existing in the gear structure of the ladle rotation mechanism 14 and the buoyancy by the molten metal 2, the ladle 4 can be displaced in the + direction or the - direction when entering the molten metal 2. Therefore, the approach angle θ1 is set larger than the angle that is displaced in the negative direction due to backlash and buoyancy compared to the angle calculated based on the set value of the molten metal weight and the shape of the ladle 4.
Therefore, even if the ladle 4 is displaced in an undefined direction due to backlash and buoyancy when entering the molten metal 2, by tilting the ladle 4 in the positive direction, that is, in a constant direction, the ladle 4 can be adjusted to the metering angle θ2. They can be matched with high accuracy. Then, an amount of molten metal 2 corresponding to the metering angle θ2 is stably pumped out to the ladle 4, thereby improving the metering accuracy.

第2計量ステップS14では、第1計測ステップS13による計測結果に基づいてラドル4を傾転させる速度を制御することにより、必要に応じてラドル4内の溶湯2の一部をラドル4の外側に排出させることで、溶湯重量の設定値に相当する量の溶湯2をラドル4内に計量する。第2計測ステップS15により、ラドル4に溶湯重量の設定値に相当する量の溶湯2が貯留されていることを確認する。 In the second measuring step S14, by controlling the tilting speed of the ladle 4 based on the measurement result in the first measuring step S13, part of the molten metal 2 in the ladle 4 is moved outside the ladle 4 as necessary. By discharging, the molten metal 2 is weighed into the ladle 4 in an amount corresponding to the set value of the molten metal weight. By the second measurement step S15, it is confirmed that the molten metal 2 is stored in the ladle 4 in an amount corresponding to the set value of the molten metal weight.

続いてラドル湯面位置実測ステップS2では、光学式センサ6によりラドル4内の湯面2Bの位置を実測する。実測された湯面2Bの位置と、ラドル種類パラメータPtが示すラドル4の種類とから、予傾斜角度算出部213(図3)により予傾斜角度θ3が算出される。ラドル湯面位置実測ステップS2は、ラドル4の動作が停止している状態で行われることが好ましい。
ラドル湯面位置実測ステップS2により得られた実測値を用いて予傾斜角度θ3がサイクルTs毎に算出されることにより、予傾斜角度θ3が設計上の基準値から補正されることとなる。
Subsequently, in the ladle surface position measurement step S2, the optical sensor 6 actually measures the position of the surface 2B in the ladle 4. FIG. The pre-tilt angle calculator 213 (FIG. 3) calculates the pre-tilt angle θ3 from the actually measured position of the molten metal surface 2B and the type of the ladle 4 indicated by the ladle type parameter Pt. The ladle surface position measurement step S2 is preferably performed while the operation of the ladle 4 is stopped.
By calculating the pre-tilt angle .theta.3 for each cycle Ts using the measured values obtained in the ladle surface position measurement step S2, the pre-tilt angle .theta.3 is corrected from the design reference value.

なお、複数の光学式センサ6による湯面2B位置の検知結果を用いたり、光学式センサ6による湯面2B位置の検知結果と例えばロードセルによる重量の検知結果とを併用したりすることで、予傾斜角度θ3の補正の精度を向上させることができる。 By using the detection results of the hot water surface 2B position by a plurality of optical sensors 6, or by using together the detection results of the hot water surface 2B position by the optical sensors 6 and the weight detection results of, for example, a load cell, the prediction can be performed. The accuracy of correcting the tilt angle θ3 can be improved.

前進ステップS3は、第1前進ステップS31および第2前進ステップS32からなり、二段階に速度を切り替えてラドル4を注湯位置53まで搬送させる。具体的には、炉3の位置から前進限までに亘る区間における途中までは、相対的に速い第1搬送速度V1でラドル4を前進させる。その後は、注湯位置53にラドル4を停止させるため、相対的に遅い第2搬送速度V2でラドル4を前進させる。
第1搬送速度V1および第2搬送速度V2の大きさ、および搬送速度V1,V2の切り替わるタイミングは、ラドル4から溶湯2が慣性力により溢れ出ないように適切に決められる。
The forward step S3 consists of a first forward step S31 and a second forward step S32, in which the ladle 4 is transported to the pouring position 53 by switching the speed in two stages. Specifically, the ladle 4 is advanced at a relatively high first conveying speed V1 halfway in the section from the position of the furnace 3 to the advance limit. After that, in order to stop the ladle 4 at the pouring position 53, the ladle 4 is advanced at the relatively slow second conveying speed V2.
The magnitude of the first conveying speed V1 and the second conveying speed V2 and the switching timing of the conveying speeds V1 and V2 are appropriately determined so that the molten metal 2 does not overflow from the ladle 4 due to inertial force.

予傾斜ステップS4は、前進ステップS3によりラドル4が搬送されている間にラドル4を予傾斜角度θ3まで傾転させる。注湯位置53へのラドル4の到達に先行して中立位置から+方向へのラドル4の傾転を開始することで、予傾斜を行わない図7に示す比較例に対し、例えば、ラドル4の+方向への傾転がラドル4の搬送と並行して行われる時間t1の分、サイクルTsに要する時間(サイクルタイム)の短縮を図ることができる。 The pre-tilt step S4 tilts the ladle 4 to the pre-tilt angle θ3 while the ladle 4 is being transported by the advance step S3. By starting the tilting of the ladle 4 in the + direction from the neutral position prior to the arrival of the ladle 4 at the pouring position 53, for example, the ladle 4 The time required for the cycle Ts (cycle time) can be shortened by the time t1 during which the tilting of the ladle 4 in the positive direction is performed in parallel with the transport of the ladle 4 .

図7における上段(ラドル搬送)と下段(ラドル傾転)とに丸印(〇)を付して示すように、ラドル4が前進限に停止したとき、ラドル4を中立位置から+方向に傾転させる動作は開始されていない。図7の比較例とは異なり、本実施形態では、前進限へのラドル4の搬送中にラドル4を中立位置から+方向に傾転させる。ラドル4から溶湯2が溢れるのを防ぐ観点から、ラドル4の搬送速度の変化に伴う慣性力により湯面2Bが波立っているときにラドル4を傾転させることを避けることが好ましい。そのため、図6に示す本実施形態のように、第1搬送速度V1から第2搬送速度V2への切替えを終えた後にラドル4の予傾斜を開始するとよい。
そして、前進ステップS3の終了時までに、ラドル4を予傾斜角度θ3まで傾転し終えることが好ましい。
When the ladle 4 stops at the forward limit, the ladle 4 is tilted in the + direction from the neutral position, as indicated by circles (o) in the upper (ladle transport) and lower (ladle tilting) stages in FIG. No rollover action has been initiated. Unlike the comparative example of FIG. 7, in this embodiment, the ladle 4 is tilted in the positive direction from the neutral position while the ladle 4 is being transported to the forward limit. From the viewpoint of preventing the molten metal 2 from overflowing the ladle 4, it is preferable to avoid tilting the ladle 4 when the molten metal surface 2B is rippling due to the inertial force accompanying changes in the conveying speed of the ladle 4. Therefore, as in the present embodiment shown in FIG. 6, it is preferable to start pre-inclination of the ladle 4 after finishing the switching from the first conveying speed V1 to the second conveying speed V2.
Then, it is preferable that the ladle 4 is completely tilted to the pre-tilt angle θ3 by the end of the forward step S3.

図6に示す例では、第1搬送速度V1から第2搬送速度V2へとラドル4の搬送速度が切り替わった時点txからモータ141を動作させ、ラドル4が注湯位置53に停止すると同時にラドル4の予傾斜が終了する。
これは一例であり、予傾斜ステップS4の少なくとも一部でも前進ステップS3と並行して行われることにより、サイクルタイムを短縮することができる。
In the example shown in FIG. 6, the motor 141 is operated from the time tx when the ladle 4 conveying speed is switched from the first conveying speed V1 to the second conveying speed V2. pre-tilt is completed.
This is an example, and the cycle time can be shortened by performing at least part of the pre-tilt step S4 in parallel with the forward step S3.

予傾斜ステップS4においてラドル4を+方向に傾転させる速度は、ラドル4から溶湯2が溢れ出さない限りにおいて適宜に定めることができる。予傾斜ステップS4の全体が前進ステップS3と並行して行われるならば、予傾斜ステップS4の一部が並行して行われる場合と比べて、溶湯2の溢れを防ぎつつもラドル4を予傾斜角度θ3まで確実に傾転させることができる。
図6に示す例における予傾斜の傾転速度v1は、続く第1注湯ステップS51におけるラドル4の傾転速度v1と同等である。
The speed at which the ladle 4 is tilted in the positive direction in the pre-tilting step S4 can be determined as appropriate as long as the molten metal 2 does not overflow from the ladle 4 . If the entire pre-tilting step S4 is performed in parallel with the advancing step S3, the ladle 4 can be pre-tilted while preventing overflow of the molten metal 2 compared to the case where part of the pre-tilting step S4 is performed in parallel. The tilting can be reliably performed up to the angle θ3.
The tilting speed v1 of the pre-tilt in the example shown in FIG. 6 is equivalent to the tilting speed v1 of the ladle 4 in the subsequent first pouring step S51.

予傾斜ステップS4においてラドル4から溶湯2が溢れ出ない範囲でラドル4を+方向に最大限に傾転させているため、予傾斜を行わない比較例(図7)に対し、注湯ステップS5の開始時点で、注湯角度θ4(図1)に対する残りの角度が少ない。つまり、注湯位置53にラドル4が到達して注湯を開始する時点から、より短い時間で注湯角度θ4までラドル4を傾転させることができる。
なお、注湯時のラドル4の傾転の速度が大き過ぎると、ラドル4から溶湯2が溢れ出るおそれがあるため、注湯時の傾転速度には限界がある。
In the pre-tilting step S4, the ladle 4 is tilted to the maximum extent in the + direction within a range in which the molten metal 2 does not overflow from the ladle 4. Therefore, compared to the comparative example (FIG. 7) in which no pre-tilting is performed, the pouring step S5 At the beginning of , the remaining angle relative to the pouring angle θ4 (FIG. 1) is small. In other words, the ladle 4 can be tilted to the pouring angle θ4 in a shorter time from the time when the ladle 4 reaches the pouring position 53 and pouring is started.
If the tilting speed of the ladle 4 during pouring is too high, the molten metal 2 may overflow from the ladle 4, so there is a limit to the tilting speed during pouring.

予傾斜ステップS4に続いて行われる注湯ステップS5は、第1注湯ステップS51および第2注湯ステップS52からなり、二段階にラドル4の傾転速度を切り替えてラドル4を注湯角度θ4まで傾転させる。具体的には、予傾斜角度θ3から第1注湯角度までは、相対的に速い第1傾転速度v1でラドル4を傾転させ、続いて相対的に遅い第2傾転速度v2でラドル4を傾転させて第2注湯角度(注湯角度θ4に同じであって注湯限)に停止させる。第2注湯ステップS52の最後において、前進限でかつ注湯限にラドル4を停止させている間に、ラドル4から溶湯2の全量を払い出す。 The pouring step S5 that follows the pre-inclining step S4 consists of a first pouring step S51 and a second pouring step S52. tilt up to Specifically, from the pre-tilt angle θ3 to the first pouring angle, the ladle 4 is tilted at a relatively fast first tilting speed v1, and then the ladle 4 is tilted at a relatively slow second tilting speed v2. 4 is tilted to stop at the second pouring angle (same as the pouring angle θ4 and the pouring limit). At the end of the second pouring step S52, the entire amount of the molten metal 2 is dispensed from the ladle 4 while the ladle 4 is stopped at the forward limit and the pouring limit.

以上により注湯を終えたならば、次のサイクルTsのために、ラドル4を-方向に傾転させて中立位置に復帰させながら、-方向へのラドル4の後退を開始し、ラドル4を炉3の位置まで後退させる(後退ステップS6)。
このとき、前進ステップS3と同様に、前進限から炉3の位置までに亘る区間における途中までは、第1搬送速度V1でラドル4を後退させ、続いて、第1搬送速度V1よりも遅い第2搬送速度V2でラドル4を後退させて炉3の位置に停止させることができるが、この限りではない。
After pouring the molten metal as described above, for the next cycle Ts, the ladle 4 is tilted in the - direction to return to the neutral position, and the ladle 4 is started to retreat in the - direction. It is retracted to the position of the furnace 3 (retreat step S6).
At this time, as in the forward step S3, the ladle 4 is retracted at the first transport speed V1 halfway through the section from the forward limit to the position of the furnace 3, and then the ladle 4 is moved backward at the first transport speed V1. The ladle 4 can be retracted and stopped at the position of the furnace 3 at 2 transport speeds V2, but this is not the only option.

炉3の上方でラドル4を待機する間(サイクル調整ステップS7)に計量の指令が発せられたならば、ラドル4を-方向に傾転させ、それに伴いラドル4を後退させつつ、下降させ、進入角度θ1まで傾転したラドル4を、炉3の開口を通じて湯面2Aに進入させる(炉進入ステップS8)。このとき、湯面検知センサ8により湯面2Aが検知されるまで(炉内湯面検知ステップS01)、湯面2Aに対して所定の深さまでラドル4が進入する。
なお、図6に示す例では、ラドル4の下降開始時(ステップS8開始時)におけるラドル4の高さと、上昇ステップS12の終了時におけるラドル4の高さとは相違する。
サイクルタイムの調整は、ステップS7のように、ラドル4に溶湯2が貯留されていない間に行われることが好ましい。ラドル4に溶湯2が貯留されている間に、例えば、前進限にラドル4を停止させて注湯指令を待機することが許容されるが、ラドル4内の溶湯2の温度低下を抑えるため、こうした待機の時間は可能な限りなくすことが好ましい。
以上により給湯処理のサイクルTsを終了し、次のサイクルTsが炉内湯面検知ステップS01から開始される。
While the ladle 4 is waiting above the furnace 3 (cycle adjustment step S7), if a weighing command is issued, the ladle 4 is tilted in the - direction, and is lowered while retreating accordingly, The ladle 4 tilted to the entrance angle θ1 is caused to enter the melt surface 2A through the opening of the furnace 3 (furnace entry step S8). At this time, the ladle 4 enters the molten metal surface 2A to a predetermined depth until the molten metal surface 2A is detected by the molten metal surface detection sensor 8 (in-furnace molten metal surface detection step S01).
In the example shown in FIG. 6, the height of the ladle 4 when the ladle 4 starts to descend (at the start of step S8) is different from the height of the ladle 4 when the raising step S12 ends.
It is preferable that the adjustment of the cycle time is performed while the molten metal 2 is not stored in the ladle 4 as in step S7. While the molten metal 2 is stored in the ladle 4, for example, it is allowed to stop the ladle 4 at the end of its advance and wait for a pouring command. It is preferable to eliminate such waiting time as much as possible.
Thus, the cycle Ts of the hot water supply process is completed, and the next cycle Ts is started from the in-furnace melt level detection step S01.

以上で説明したように、ラドル4内の湯面2Bの位置がばらつく鋳造のサイクル毎に実測されたラドル4内の湯面2Bの位置および使用するラドル4の寸法形状から算出された、実際にラドル4から溶湯2が溢れ出ない上限の予傾斜角度θ3まで、注湯位置53へのラドル4の到達に先行してラドル4の注湯方向(+方向)への傾転を進めておくことができる。
本実施形態によれば、制御装置20に予傾斜角度θ3をオペレータが設定する必要はなく、予傾斜角度算出部213により鋳造のサイクル毎に予傾斜角度θ3を自動的に算出することができ、各サイクルに共通の予傾斜角度θ3が一律に定められる場合に対して、鋳造のサイクルタイムを確実に短縮させることができる。
As described above, the position of the molten metal surface 2B in the ladle 4 actually measured for each casting cycle in which the position of the molten metal surface 2B in the ladle 4 varies, and the actual Before the ladle 4 reaches the pouring position 53, the ladle 4 is tilted in the pouring direction (+ direction) up to the upper limit pre-tilt angle θ3 at which the molten metal 2 does not overflow from the ladle 4. can be done.
According to this embodiment, the operator does not need to set the pre-tilt angle θ3 in the control device 20, and the pre-tilt angle calculator 213 can automatically calculate the pre-tilt angle θ3 for each casting cycle. The casting cycle time can be reliably shortened compared to the case where the pre-tilt angle θ3 common to each cycle is uniformly determined.

図6に示す制御例では、予傾斜ステップS4によりラドル4が予傾斜角度θ3に停止した直後に、注湯指令に基づいて注湯ステップS5が開始されている。これに対し、図8に示す他の制御例では、予傾斜ステップS4においてラドル4が傾転する間にダイカストマシンの準備が完了したため、注湯指令に基づいて、予傾斜角度θ3へのラドル4の到達に続いて注湯角度θ4に向けた傾転動作(注湯ステップS5)が行われる。
この場合も、予傾斜を行わない図7に示す比較例に対し、例えば、図8に示す時間t1の分、サイクルTsに要する時間(サイクルタイム)の短縮を図ることができる。
In the control example shown in FIG. 6, the pouring step S5 is started based on the pouring command immediately after the ladle 4 stops at the pre-tilt angle θ3 in the pre-tilt step S4. On the other hand, in the other control example shown in FIG. 8, the preparation of the die casting machine is completed while the ladle 4 is tilted in the pre-tilt step S4. is reached, a tilting operation (pouring step S5) toward the pouring angle θ4 is performed.
Also in this case, the time required for the cycle Ts (cycle time) can be shortened by, for example, the time t1 shown in FIG. 8, as compared with the comparative example shown in FIG.

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
ラドルに貯留されている溶湯2の湯面2Bの位置を検知可能に構成された湯面位置検知部としては、上述した光学式センサ6の他、例えば、溶湯2の液位を検知するレベル計、または湯面2Bまでの距離を計測する距離計等を用いることができる。あるいは、カメラにより撮像された湯面2Bの画像データの画像処理により湯面2Bの位置を取得するようにしてもよい。
In addition to the above, it is possible to select the configurations described in the above embodiments or to change them to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
As the molten metal surface position detection unit configured to detect the position of the molten metal surface 2B of the molten metal 2 stored in the ladle, in addition to the optical sensor 6 described above, for example, a level meter for detecting the liquid level of the molten metal 2 , or a distance meter or the like for measuring the distance to the hot water surface 2B can be used. Alternatively, the position of the hot water surface 2B may be obtained by image processing of image data of the hot water surface 2B captured by a camera.

湯面位置検知部は、ラドル4に直接設置されるのではなく、上記実施形態における光学式センサ6のように、ラドル4の回転中心である回転軸A3に設置されることが好ましい。そうすると、製品に応じた複数のラドル4に共通して、同一の湯面位置検知部をラドル内湯面位置の検知に使用することができる。湯面位置検知部がラドル4に設置される場合は、複数のラドル4のそれぞれに湯面位置検知部を設置する必要がある。
但し、湯面位置検知部を設置する対象は、回転軸A3に限られない。例えば、給湯装置1の外部の所定の場所に存在する支持部材に光学式センサ6を設置することもできる。
It is preferable that the hot water surface position detector is not installed directly on the ladle 4, but installed on the rotation axis A3, which is the center of rotation of the ladle 4, like the optical sensor 6 in the above embodiment. Then, the same molten metal surface position detection unit can be used for detecting the molten metal surface position in the ladle in common for a plurality of ladles 4 corresponding to products. When the molten metal surface position detector is installed in the ladle 4, it is necessary to install a molten metal surface position detector in each of the plurality of ladles 4. FIG.
However, the target on which the hot water level detection unit is installed is not limited to the rotating shaft A3. For example, the optical sensor 6 can be installed on a support member existing at a predetermined location outside the water heater 1 .

上記の実施形態では、ラドル内湯面位置の検知を前提として、鋳造サイクル毎に予傾斜角度θ3を算出しているが、ラドル内湯面位置の検知を前提とすることなく、使用するラドル4の寸法形状や溶湯重量の設定値等からソフトウェアによる演算処理により自動的に予傾斜角度θ3を算出し、給湯処理の制御に予傾斜角度θ3を用いることも可能である。 In the above embodiment, the pre-inclination angle θ3 is calculated for each casting cycle on the premise of detecting the molten metal surface position in the ladle. It is also possible to automatically calculate the pre-inclination angle .theta.3 from the set value of the shape, molten metal weight, etc. by arithmetic processing using software, and use the pre-inclination angle .theta.3 for controlling the hot water supply process.

1 給湯装置
2 溶湯
2A,2B 湯面
3 炉
4 ラドル
4A 注ぎ口
5 供給先
6 光学式センサ(湯面位置検知部)
7 取付部材
8 湯面検知センサ
10 駆動部
11 第1アーム
12 第2アーム
13 台座
14 ラドル回転機構
20 制御装置(制御部)
21 演算処理部
22 記憶部
23 モータドライバ
24 アンプ
25 エンコーダカウンタ
51 射出スリーブ
51A 注湯口
52 チップ
53 注湯位置
81,82 検知棒
81A,82A 下端
100 軌跡
141 モータ
142 エンコーダ
211 制御信号源
212 比較器
213 予傾斜角度算出部
A1 回転軸
A1,A2,A3 回転軸
B1 進入姿勢
B4 注湯姿勢
L 軸線
R1 時計回り(+方向)
R2 反時計回り(-方向)
S01 炉内湯面検知ステップ
S1 計量ステップ
S11 第1計量ステップ
S12 上昇ステップ
S13 第1計測ステップ
S14 第2計量ステップ
S15 第2計測ステップ
S2 ラドル湯面位置実測ステップ
S3 前進ステップ
S31 第1前進ステップ
S32 第2前進ステップ
S4 予傾斜ステップ
S5 注湯ステップ
S51 第1注湯ステップ
S52 第2注湯ステップ
S6 後退ステップ
S7 サイクル調整ステップ
S8 炉進入ステップ
t1 時間
Ts サイクル
v1 第1傾転速度
V1 第1搬送速度
v2 第2傾転速度
V2 第2搬送速度
θ1,θ1-5 進入角度
θ2 計量角度
θ3,θ3-5 予傾斜角度
θ4 注湯角度
1 hot water supply device 2 molten metal 2A, 2B molten metal surface 3 furnace 4 ladle 4A spout 5 supply destination 6 optical sensor (molten surface position detection unit)
7 Mounting member 8 Hot water level detection sensor 10 Drive unit 11 First arm 12 Second arm 13 Pedestal 14 Ladle rotation mechanism 20 Control device (control unit)
21 Arithmetic processing unit 22 Storage unit 23 Motor driver 24 Amplifier 25 Encoder counter 51 Injection sleeve 51A Pouring port 52 Tip 53 Pouring positions 81, 82 Detection rods 81A, 82A Lower end 100 Trajectory 141 Motor 142 Encoder 211 Control signal source 212 Comparator 213 Pre-tilt angle calculator A1 Axis of rotation A1, A2, A3 Axis of rotation B1 Approach posture B4 Pouring posture L Axis line R1 Clockwise (+ direction)
R2 counterclockwise (minus direction)
S01 Furnace melt level detection step S1 Weighing step S11 First measure step S12 Ascent step S13 First measure step S14 Second measure step S15 Second measure step S2 Ladle melt surface position actual measure step S3 Forward step S31 First forward step S32 Second Forward step S4 Pre-tilt step S5 Pouring step S51 First pouring step S52 Second pouring step S6 Backward step S7 Cycle adjusting step S8 Furnace entering step t1 Time Ts Cycle v1 First tilting speed V1 First conveying speed v2 Second tilting speed V2 Second conveying speed θ1, θ1-5 Approach angle θ2 Metering angle θ3, θ3-5 Pre-tilt angle θ4 Pouring angle

Claims (6)

溶湯を供給先に供給する鋳造用の給湯装置であって、
前記溶湯を炉から汲み出して前記供給先に注湯するためのラドルと、
前記ラドルを前記供給先における注湯位置へと搬送可能であり、かつ、所定の回転軸を中心に前記ラドルを傾転可能である駆動部と、
前記炉から汲み出されて前記ラドルに貯留されている前記溶湯の湯面の位置を検知可能に構成された湯面位置検知部と、
鋳造のサイクル毎に、
前記湯面位置検知部により検知される前記湯面の位置を用いて、前記ラドルの寸法形状に基づく演算により、前記注湯位置への前記ラドルの到達に先立ち前記ラドルを傾転させるにあたって前記ラドルから前記溶湯が溢れ出ない上限の角度である予傾斜角度を算出する制御部と、を備える、
ことを特徴とする鋳造用給湯装置。
A hot water supply device for casting that supplies molten metal to a supply destination,
a ladle for pumping the molten metal from the furnace and pouring it to the destination;
a driving unit capable of transporting the ladle to a pouring position at the supply destination and tilting the ladle about a predetermined rotation axis;
a surface position detection unit configured to detect the surface position of the molten metal pumped out of the furnace and stored in the ladle;
Each casting cycle
Using the position of the molten metal surface detected by the molten metal surface position detection unit, the ladle is tilted prior to the arrival of the ladle at the pouring position by calculation based on the dimensions and shape of the ladle. A control unit that calculates a pre-tilt angle that is the upper limit angle at which the molten metal does not overflow from
A water heater for casting characterized by:
前記湯面位置検知部は、レーザー光を用いる光学式センサを含む、
請求項1に記載の鋳造用給湯装置。
The molten metal surface position detection unit includes an optical sensor that uses a laser beam,
The water heater for casting according to claim 1.
前記制御部は、
前記湯面位置検知部により検知される前記湯面の位置と、前記ラドルの容積または形状に係るラドル種類とを前記予傾斜角度の算出に用いる、
請求項1または2に記載の鋳造用給湯装置。
The control unit
Using the position of the molten metal surface detected by the molten metal surface position detection unit and the ladle type related to the volume or shape of the ladle for calculating the pre-tilt angle,
The water heater for casting according to claim 1 or 2.
溶湯を供給先に供給する鋳造用の給湯方法であって、
鋳造の1サイクルは、
前記溶湯を炉からラドルに計量する計量ステップと、
前記炉から前記供給先へと前記ラドルを搬送する搬送ステップと、
前記炉から汲み出されて前記ラドルに貯留されている前記溶湯の湯面の位置を検知するラドル湯面位置検知ステップと、
前記搬送ステップに並行して、前記供給先における注湯位置への前記ラドルの到達に先立ち前記ラドルを所定の回転軸を中心に傾転させる予傾斜ステップと、
前記注湯位置で前記ラドルを傾転させて前記ラドルから前記溶湯を前記供給先に注入する注湯ステップと、を含み、
前記予傾斜ステップでは、
前記ラドル湯面位置検知ステップにより検知される前記湯面の位置を用いて、前記ラドルの寸法形状に基づく演算により算出された、前記ラドルから前記溶湯が溢れ出ない上限の角度である予傾斜角度まで前記ラドルを傾転させる、
ことを特徴とする鋳造用給湯方法。
A casting hot water supply method for supplying molten metal to a supply destination,
One cycle of casting is
a metering step of metering the molten metal from the furnace into a ladle;
a transporting step of transporting the ladle from the furnace to the destination;
a ladle surface position detection step of detecting the surface position of the molten metal pumped out of the furnace and stored in the ladle;
a pre-tilting step of tilting the ladle about a predetermined rotation axis prior to the ladle reaching the pouring position at the supply destination in parallel with the transporting step;
a pouring step of tilting the ladle at the pouring position to pour the molten metal from the ladle into the supply destination;
In the pre-tilting step,
A pre-inclination angle, which is the upper limit angle at which the molten metal does not overflow from the ladle, calculated by calculation based on the dimensions and shape of the ladle using the position of the molten metal surface detected by the step of detecting the molten metal surface position of the ladle. tilting the ladle to
A casting hot water supply method characterized by:
前記ラドル湯面位置検知ステップでは、
前記ラドルに貯留されている前記溶湯の前記湯面に対して発せられるレーザー光を用いて前記湯面の位置を検知する、
請求項4に記載の鋳造用給湯方法。
In the ladle surface position detection step,
detecting the position of the surface of the molten metal stored in the ladle using a laser beam emitted to the surface of the molten metal;
The hot water supply method for casting according to claim 4.
前記搬送ステップにおける途中で前記ラドルの搬送速度を減少させた後に、
前記予傾斜ステップを開始する、
請求項4または5に記載の鋳造用給湯方法。
After reducing the conveying speed of the ladle in the middle of the conveying step,
initiating the pretilt step;
The hot water supply method for casting according to claim 4 or 5.
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