JPH0156864B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、鋳造における取鍋の注湯方法に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、取鍋の出湯口での出湯があつてから出湯
を停止するまでの取鍋の動作制御を、特開昭57−
64471号公報に示されるように、タイマリレーの
みによつて行う場合は、出湯回数の進行とともに
取鍋の出湯口が縮小するなどして出湯流量が変化
したとき、その都度タイマリレーを調整して、各
鋳型への出湯量が等しくなるようにしなければな
らない。

これに対し、鋳型での注湯状態をセンサによつ
て監視することにより、取鍋の出湯口での出湯が
あつてから出湯を停止するまでの取鍋の動作制御
に自由度を持たせるようにしたものとして、特開
昭53−106343号公報、特開昭54−95931号公報、
特開昭51−79637号公報および特開昭52−114533
号公報の各公報に記載されるているように、様々
な注湯方法がある。

これらの注湯方法で採用されている取鍋複帰方
式は、いずれも１段階取鍋復帰方式であり、取鍋
復帰指令が発せられると、取鍋が出湯停止状態ま
で一度に復帰動作するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 前記各公報に示された１段階取鍋復帰方式は、
鋳型への注湯完了を検知してから完全に出湯を停
止するまでに行われる無駄な注湯が多い。

本発明は、この無駄な注湯をなくすことを目的
とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、取鍋３２からの出湯を検知すること
により、タイマリレーを作動して取搭鍋３２の傾
動を設定された時間T₁行うとともに、その後タ
イマリレーによつて設定された時間T₂′、取鍋３
２の傾動を停止させて出湯を続行し、その後タイ
マリレーによつて設定された時間T₂″、取鍋３２
を復帰方向に駆動するとともに、その後取鍋３２
の復帰を一時停止させて出湯流量を少なくし、受
湯中の鋳型１２での変化を検知することにより、
出湯完了を指令して取鍋３２を復帰方向に駆動
し、出湯を停止する注湯方法である。

（作用） 本発明は、受湯中の鋳型１２での変化を検知し
て出湯を停止する前に、あらかじめタイマリレー
によつて設定された時間T₂″、取鍋３２を復帰方
向に駆動して出湯流量を少なくしておく。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して詳
細に説明する。

第１図に図示するように、平面的に見て４角形
状に配設された鋳型搬送ライン１に沿つて、中子
収め部２、注湯部３、堰折りに障害となる物を除
去するための鋳型反転部４、湯口折り部５、揚り
折り部６、抜型部７および鋳型冷却または加熱部
８を順次配列する。なお各々の鋳型搬送プレート
１１には２個の鋳型１２，１３が固定されてい
る。

次に、第２図に図示するように、上記注湯部３
では、旋回支柱２１に旋回フレーム２２を固定
し、この旋回フレーム２２に支持枠２３を固定
し、この支持枠２３に右側の取鍋支持体２４を着
脱自在に係着し、また上記旋回支柱２１に取付け
枠２５を介して回転量制御可能の電動モータ２６
の本体を固定し、このモータ２６の回転軸に接続
したねじ軸２７を上下動枠２８の上部に螺合し、
この上下動枠２８の下部に左側の取鍋支持体２９
を着脱自在に係着し、上記左右両側の取鍋支持体
２４，２９の下側に設けた球面軸受３１によつ
て、縦断面形状が扇形の取鍋３２を、この取鍋３
２の左右両側面の傾動支軸３３を介して回動自在
に支持する。上記取鍋３２には２個の出湯口３
４，３５が設けられており、またこの出湯口３
４，３５から取鍋３２内の湯面に向けて図示しな
いガスバーナーがセツトされている。なお上記旋
回フレーム２２は、取鍋３２の交換時、残湯の排
出時、出湯口３４，３５の修正時などにおいて、
鋳型搬送ライン１の外側に逃げるように回動する
が、出湯時は第２図の状態に固定される。

また第２図において、上記取鍋３２の右側に取
鍋３２の縦断面と相似の扇形の傾動板４１を配置
し、上記支持枠２３の右側に設けた軸受４２によ
つて上記傾動板４１の軸４３を回動自在に支持す
る。この軸４３は取鍋３２の傾動動支軸３３に対
し同心状にかつ別体に設ける。また上記旋回フレ
ーム２２の右側下部に流体圧シリンダ４４のピス
トンロツド４５の先端部４６を軸着し、この流体
圧シリンダ４４の本体の基端部４７と上記扇形の
傾動板４１の下端部４８とをチエン４９によつて
連結する。このチエン２９は、旋回フレーム２２
の右側上部に回動自在に軸支したスプロケツトホ
イル５０に巻掛けるとともに上記扇形の傾動板４
１の円弧状面５１に巻掛ける。そして上記取鍋３
２の右側面から傾動板４１側に係合凸部５３を突
設するとともに上記傾動板４１から取鍋３２側に
係合片５２を突設し、係合凸部５３の下側に係合
片５２を係合する。

そうして、上記取鍋３２を交換するときなど
は、上記旋回支柱２１を回動して、旋回フレーム
２２を鋳型搬送ライン１の外側に開き、取鍋３２
と一体的に両側の取鍋支持体２４，２９を支持枠
２３および上下動枠２８から外し、傾動板４１は
支持枠２３に残すようにする。

次に、第３図ａに図示するように、３基の検知
センサS₁，S₂，S₃を設ける。この検知センサS₁，
S₂，S₃は、たとえば放射高温計（フオトセンサ）
を用いて受光部５５で溶湯の光を検知するように
する。

そして出湯検知センサS₁は、取鍋３２の左側の
出湯口３４に向けて図示しない支持台上に設け
る。また第１および第２の揚り湯検知センサS₂，
S₃は、鋳型搬送プレート１１上の２個の鋳型１
２，１３の揚り部５６，５７の開口に向けてそれ
ぞれ設ける。なお各鋳型１２，１３はそれぞれ２
箇所の揚り部５６，５７があるが、上記センサ
S₂，S₃はそれぞれ左側の揚り部５６，５７の開口
部に向けて設ける。５８は注湯がなされる湯口部
である。

次に、第３図ａに図示すように、上記取鍋３２
の出湯口３４，３５を下方に傾動して鋳型１２，
１３の湯口部５８に注湯を行うときは、上記流体
圧シリンダ４４の本体を定位置にピストンロツド
４５に対し流体圧により下降させ、チエン４９に
よつて傾動板４１を上方に回動し、この傾動板４
１の係合片５２によつて取鍋３２の係合凸部５３
を押上げ、取鍋３２の２個の出湯口３４，３５を
下方に傾動する。なお湯口部５８から鋳型１２，
１３の内部に注入された溶湯は鋳型１２，１３内
で満杯になると最後に揚り部５６，５７に溢れ
る。

また第３図ｂに示するように、上記取鍋３２の
２個の出湯口３４，３５のバランスを調整すると
きは、、たとえば第３図ａに図示するように右側
の出湯口３５の溶湯流出量が多すぎる場合は、電
動モータ２６を駆動してねじ軸２７を回転し、こ
のねじ軸２７に螺合した上下動枠２８を下げ、こ
の上下動枠２８によつて支持された取鍋３２の左
側部を所定量下げ、左右の出湯口３４，３５の溶
湯流出量を同一にする。

次に、第４図に図示するように、取鍋３２の傾
動と２個の出湯口３４，３５のバランスとを制御
する制御系を設ける。

すなわち図示しない流体圧源から上記流体圧シ
リンダ４４に対して切換弁８１を介して流体圧を
給排する流体給排管８２の一部に、逆止弁８３と
第５図に図示する可変絞り式の流量調整弁８４と
からなるスピードコントローラ８５を介設し、上
記流量調整弁８４を調整回動軸８６にピニオン軸
８７を接続し、このピニオン軸８７のピニオン８
８にローラ８９によつて下側面を支持されたラツ
ク９０を噛合させ、このラツク９０に流体圧シリ
ンダ９１のピストンロツド９２を接続し、この流
体圧シリンダ９１の本体に切換弁９３を介して図
示しない流体圧源を接続する。

また上記出湯検知センサS₁および第１、第２の
揚り湯検知センサS₂，S₃を制御装置９４の入力端
子に接続し、この制御置９４の出力端子を上記切
換弁８１，９３のソレノイドに接続するとともに
上記電動モータ２６に接続する。

次に、取鍋３２の基本的な注湯方法を第４図お
よび第６図に基づいて説明する。

取鍋３２に多数の鋳型分を溶湯し分配してお
き、スタート信号によつて切換弁８１を操作して
上記流体圧シリンダ４４の本体を下降し、取鍋３
２の出湯口３４，３５を下方に傾動し、出湯口３
４，３５から溶湯が出湯すると、この出湯検知セ
ンサS₁が検知する。

このセンサS₁の出湯検知によつて制御装置９４
のタイマリレーTRが作動し、取鍋３２の傾動を
設定された時間T₁行うと切換弁８１を中立位置
に戻して取鍋３２の傾動を停止し、その状態で出
湯を続行する。なおこの停止状態はタイマリレー
TRによつて設定された時間T₂の間保持する。

正常な場合は、この時間T₂が完了する前に、
鋳型１２の揚り部５６の開口まで溶湯が揚つてく
るのを第１の揚り湯検知センサS₂が検知するよう
にし、このセンサS₂の検知によつて注湯完了の指
令を発して切換弁８１を逆方向に操作し、流体圧
シリンダ４４の本体を上昇して取鍋３２を復帰方
向に回動し、出湯を停止する。この取鍋３２の復
帰に要する時間T₃もタイマリレーTRによつて設
定する。なお第７図ｂに図示するように、タイマ
リレーTRによつて設定された時間T₂が完了して
も第１の揚り湯検知センサS₂の検知がない場合
は、タイマリレーTRの指令によつて強制的に取
鍋３２を復帰させる。

このような傾動操作を制御装置９４を中心に幾
度も繰り返し行つて取鍋３２内の溶湯を間欠搬送
されるプレート１１上の鋳型１２，１３内に順次
注湯する。

また取鍋３２内の残りの溶湯量確認について説
明すると、あらかじめ鋳込み重量から出湯回数を
計算して、第１回目の出湯時に、傾動板４１の中
間付近に設けた図示しない第１の凸部材によつて
図示しない定位置の第１のリミツトスイツチを動
作し、その動作信号から制御装置９４の計数リレ
ーの指示によつて所要の出湯回数（たとえば10
回）を傾動したら、取鍋３２内の溶湯量が容量不
足として、取鍋３２を水平姿勢に復帰させる。ま
た所要の出湯回数に達しなくても、容量不足を生
ずる場合は傾動板４１が所要の傾動角まで到達し
たら、この傾動板４１の上部に設けた図示しない
第第２の凸部材によつて図示しない定位置の第２
のリミツトスイツチを動作し、その動作信号を受
けて取鍋３２を水平姿勢に復帰させる。なお上記
第１および第２のリミツトスイツチは旋回フレー
ム２２などに設ける。

次に、取鍋３２の傾動速度の基本的な調整方法
を第４図および第７図に基づいて説明する。

第７図ａに図示するように、上記時間T₁と時
間T₂との和すなわち出湯検知センサS₁による出
湯検知からタイマリレーTRにより取鍋３２を一
定時間後に復帰指令するまでに要する時間T₄と、
そのセンサS₁による出湯検知から第１の揚り湯検
知センサS₂による揚り湯検知までに要する時間
T₅とを制御装置９４で比較し、時間T₄に対し時
間T₅が短かければ、時間T₅が多少変動しても差
しつかえなく、そのセンサS₂による揚り湯検知と
同時に取鍋３２の復帰を指令し、また第７図ｂに
図示するように、逆に時間T₄に対し時間T₅が長
いときは、取鍋３２の出湯口３４の縮小化などに
よつて注湯能率が劣つてきたことを意味するの
で、時間T₄の終了と同時に取鍋３２の復帰を指
令し、次回の取鍋３２の傾動にあたつて、制御装
置９４の指令によつて切換弁９３を操作し、流体
圧シリンダ９１を駆動し、ピニオン・ラツク機構
を介して流量調整弁８４の絞り度を調整すること
により、その取鍋３２の傾動速度を速くする。そ
の結果、第７図ｃに図示するように、出湯検知セ
ンサS₁が出湯を検知してから取鍋３２が停止する
までの時間T₁内の出湯量を増加させることがで
きる。

次に、第４図および第８図を参照して、本発明
の注湯方法を説明すると、出湯検知センサS₁が出
湯口３４からの出湯を検知した時点からタイマリ
レーTRによつて設定された時間T₁取鍋３２の傾
動速度を速めるとともに、この時間T₁経過後は
タイマリレーによつて設定された時間T₂′、取鍋
３２の傾動を停止させて出湯を続行し、その後、
第１の揚り湯検知センサS₂が揚り湯を検知する前
に、タイマリレーによつて設定された時間T₂′、
取鍋３２を復帰方向に回動するとともに、その
後、取鍋３２の復帰動作を一時停止させて、少量
の出湯流量で注湯を続行し、第１の揚り湯検知セ
ンサS₂が受湯中の鋳型１２から揚り湯を検知した
ら、出湯完了を指令し、タイマリレーTRによつ
て設定された時間T₃′取鍋３２を復帰方向に回動
し、出湯を停止する。このようにすれば、そのセ
ンサS₂が揚り湯を検知してから実際に出湯が停止
されるまでの時間を短かくすることができるとと
もに、むだな出湯を少なくすることができる。

なお上記第１のセンサS₂が一方の鋳型１２の揚
り湯を検知する前に、第２のセンサS₃が他方の鋳
型１３の揚り湯を先に検知したら、この第２のセ
ンサS₃の検知信号を注湯完了指令として、取鍋３
２を復帰させるようにしてもよい。

次に、取鍋３２の２個の出湯口３４，３５のバ
ランス調整方法を、第４図および第９図に基づい
て説明する。

２個の出湯口３４，３５からの溶湯流出量が異
なるときは、一方の鋳型１２の揚り部５６の揚り
湯を検知する第１の揚り湯検知センサS₂と、他方
の鋳型１３の揚り部５７の揚り湯を検知する第２
の揚り湯検知センサS₃との間に検知差が生ずるの
で、この検知時間に差とセンサS₂，S₃の検知順と
によつて出湯口３４，３５が相対的にどれだけア
ンバランスであるかを制御装置９４によつて比較
検討し、そのアンバランス状態に応じて、次回の
出湯の前に、制御装置９４の指令によつて電動モ
ータ２６を正または逆方向に選択的に所定量駆動
して上下動枠２８の上方または下方に所定量調整
する。このバランス修正は、取鍋３２の復帰中か
または復帰後に行うとよい。

上記バランス修正量および方向は、第１のセン
サS₂が第２のセンサS₃よりも0.3秒以上先に揚り
湯を検知した場合（＋0.3秒以上）では、第１の
センサS₂側の出湯口３４からの流出量が多すぎる
のであるから、制御装置９４から動作量を指令さ
れた電動モータ２６により取鍋３２の第１のセン
サS₂側の出湯口３４を５ピツチ上昇修正させ、ま
た第１のセンサS₂が第２のセンサS₃よりも0.2〜
0.3秒先に揚り湯を検知した場合（＋0.2〜＋0.3
秒）では、第１のセンサS₂側の出湯口３４を３ピ
ツチ上昇修正させ、また第１のセンサS₂が第２の
センサS₃よりも0.1〜0.2秒先に揚り湯を検知した
場合（＋0.1〜0.2秒）では、第１のセンサS₂側の
出湯口３４を２ピツチ上昇修正させ、また第１の
センサS₂と第２のセンサS₃との間の検知時間の差
が±0.1秒以内では、電動モータ２６による上下
動修正を行わず、また第２のセンサS₃が第１セン
サS₂よりも0.1〜0.2秒先に揚り湯を検知した場合
（−0.1〜−0.2秒）では、第１のセンサS₂側の出
湯口３４からの流出量が少なすぎるのであるか
ら、制御装置９４からの動作量を指令された電動
モータ２６により取鍋３２の第１のセンサS₂側の
出湯口３４を２ピツチ下降修正させ、また第２の
センサS₃が第１のセンサS₂よりも0.2〜0.3秒先に
揚り湯を検知した場合（−0.2〜−0.3秒）では、
第１のセンサS₂側の出湯口３４を３ピツチ下降修
正させ、また第２のセンサS₃が第１のセンサS₂よ
りも0.3秒以上先に揚り湯を検知した場合（−0.3
秒以上）では、第１のセンサS₂側の出湯口３４を
５ピツチ下降修正させるように、複数段階の上昇
修正領域と、無修正領域と、複数段階の下降修正
領域とを制御装置９４内に設定しておく。なお１
ピツチは所定の長さを表わし、その具体的数値は
現場の状況に応じて決め、また各領域の修正量を
何ピツチにするかの問題や、揚り湯検知センサ
S₂，S₃の検知時間の差と修正量との関係は、現場
での状況に応じて決定する。

たとえば、第４図および第９図に図示するよう
に、第１杯目の取鍋３２が第１回目の出湯に行つ
た結果、センサS₂，S₃間の検知時間の差が−0.3
秒以上であつたので、制御装置９４の指令によつ
て電動モータ２６により取鍋３２の第１の揚り湯
検知センサS₂側の出湯口３４を５ピツチ下降修正
して第２回目の出湯を行つた。その結果第２回目
の出湯では上記検知時間の差が−0.1〜−0.2秒ま
で修正されたが、まだ２ピツチ下降修正領域にあ
つたので、その修正を行つて第３回目の出湯を行
つた。その結果第３回目の出湯では上記検知時間
の差が±0.1秒以内に修正されたので、修正する
ことなく第４回目の出湯を行つた。その結果第４
回目の出湯では上記検知時間の差が＋0.2〜＋0.3
秒まで拡大してしまつたので、第１のセンサS₂側
の出湯口３４をピツチ上昇修正して第５回目の出
湯を行つた。以下このような試行錯誤を繰り返し
行つて２個の鋳型１２，１３の揚りが同時に完了
するように修正を繰り返し行う。

次に、取鍋３２の形状や出湯口３４，３５の形
状のアンバランスなどの取鍋３２に備わつた特定
の性質によつて、２個の出湯口３４，３５を一旦
バランスするように修正しても、この取鍋３２の
特性の性質によつて、取鍋３２の出湯回数を重ね
てゆくと、上記バランスに狂いが生ずるもので、
同一の取鍋３２によつて第２杯目の出湯を行う前
に、制御装置９４によつて第１杯目の各回の出湯
を総合的に検討して、その取鍋３２に備わつた特
定の性質を判断し、第２杯目の出湯に入る前に、
取鍋３２の総合的なバランス調整を行うものであ
る。

たとえば第１回目および第２回目の出湯回数
は、取鍋３２の最初の取付け誤差が現われている
と思われるが、第３回目以降は一旦無修正領域に
入つておきながら全体的に見て上昇修正を受ける
傾向が強い。

そしてこの上昇修正を受ける度合を簡単に検出
する方法としては、揚り湯検知センサS₂，S₃の検
知時間の差が最初に無修正領域に入つた時点の第
３回目以降の上昇修正量と上昇修正量とを差し引
きして残りを求めることができる。たとえば第５
回目の２ピツチ下降修正と第７回目の２ピツチ上
昇修正とが相殺され、そして第４回目の３ピツチ
上昇修正が残る。

したがつてこの取鍋３２は総合的に見て３ピツ
チ上昇修正を受ける傾向があると判断し、この取
鍋３２によつて第２杯目の出湯を行う前に、第１
杯目が終了したときの状態の第10回目に対して３
ピツチ上昇修正をして第２杯目の注湯に入る。

これによつて、揚り湯検知センサS₂，S₃の検知
時間の差は、第２杯目以降の取鍋３２では、第１
回目の出湯から終了まで、無修正領域から大きく
外れることがない。

なお検知センサS₁，S₂，S₃としては、放射高温
計（フオトセンサ）のように溶湯の光を無接触で
検知するものが望ましいが、通電性の検出針を出
湯口３４および鋳型１２，１３の揚り部５６，５
７の上部に挿入しておき、これを溶湯に接触させ
て検知するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、受湯中の鋳型での変化を検知
する前に、あらかじめタイマリレーによつて設定
された時間取鍋を復帰方向に駆動して出湯流量を
少なくするようにしたから、鋳型への注湯完了を
検知してから完全に出湯を停止するまでに行われ
る無駄な注湯を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係るもので、第１図は
鋳型搬送ラインの平面図、第２図は注湯装置の斜
視図、第３図ａ，ｂはその作用を示す斜視図、第
４図はその制御系の回路図、第５図は流量調整弁
の作動部の斜視図、第６図は基本的な注湯方法を
示すグラフ、第７図は取鍋の傾動速度の調整方法
を示すグラフ、第８図は本発明の注湯方法を示す
グラフ、第９図は取鍋のバランス調整方法を示す
グラフである。 １２，１３……鋳型、３２……取鍋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 取鍋からの出湯を検知することにより、タイ
   マリレーを作動して取鍋の傾動を設定された時間
   行うとともに、その後タイマリレーによつて設定
   された時間、取鍋の傾動を停止させて出湯を続行
   し、その後タイマリレーによつて設定された時
   間、取鍋を復帰方向に駆動するとともに、その後
   取鍋の復帰を一時停止させて出湯流量を少なく
   し、受湯中の鋳型での変化を検知することによ
   り、出湯完了を指令して取鍋を復帰方向に駆動
   し、出湯を停止することを特徴とする注湯方法。