JPH04210853A - 連続鋳造装置の鋳型アクチェータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造装置に設けら
れた鋳型を適宜振動させるための鋳型アクチエータに関
するものである。 ［０００２］

【従来の技術】断面形状が一定の長尺物を連続して鋳造
する装置として、図５に示すような連続鋳造装置が知ら
れている。この装置は、タンデイツシュ１の底から製品
と同形状の輪郭を有する鋳型（モールド）２に溶湯Ａを
連続して注入するように構成され、鋳型２を出た鋳造物
Ｂを凝固させつつ引っ張ることで、所望の製品を得るよ
うになっている。 ［０００３］その鋳型２には、所定の振動（オシレーシ
ョン）を与えるためのアクチエータ３が備えられており
、鋳型２の冷却能を大きくすると共に鋳造物Ｂが焼き付
いたり途中で切れたりする事故を防ぐようになっている
。アクチエータ３は鋳型２を両側で支持すべく複数台取
り付けられ、制御装置４により同期して駆動されるよう
になっている。 ［０００４］このようなアクチエータに適用されるもの
として、ステッピングモータで作動する電気油圧パルス
（サーボ）シリンダがある（実公昭、５８−１０００４
号公報）。 ［０００５］図６に示すように、この装置５は、シリン
ダ本体６内に中空のピストン７及びロッド８が収容され
、ロッド８内にはスクリュー９とスクリュー９に螺合さ
れたスプール１０とが設けられて構成されている。 ［０００６］スプール１０には複数の環状溝１１が形成
されており、この溝１１に適宜係合する油路１２，１３
．１４をピストン７及びロッド８に設けて、スクリュー
９の回転により軸方向に移動するスプール１０が油路１
２・・・１４を切り換えるようにすることで、ピストン
７の両端に圧力差を生じさせることによりピストン７を
摺動させて、スクリュー９側に反力を生じさせることな
くロッド８を駆動できるようになっている。またシリン
ダ本体６には油路１２・・・１４に連通する供給油口１
５及び戻り曲目１６が形成され、油圧供給源（図示せず
）に接続されている。 ［０００７］そして、パルス信号数に比例して回転する
ステッピングモータ１７をスクリュー９に連結させるこ
とで、ロッド８の振幅及び振動数を精密に制御でき、所
望する連続鋳造が達成されることとなった。 ［０００８］

【発明が解決しようとする課題】ところで近来の連続鋳
造にあっては、生産効率を高めるために、鋳型２が鋳造
工程で損傷した場合でもこれを据え付けた状態で修理せ
ずに、直ちに別の新しい鋳型と交換して、鋳造を継続さ
せるようになってきている。 ［０００９］Ｌかしながらアクチエータとして上記従来
の電気油圧サーボシリンダ５を採用した場合、そのロッ
ド８及びスプール１０を、交換した鋳型２の新たな振動
制御の基準となる原点（最も縮退した位置）にセットす
ることが難しかった。即ち、これらを原点に位置させる
際には、ステッピングモータ１７に下降パルスを指令し
、ロッド８がシリンダ本体６の内端部に当接して脱調し
たときをもって、原点に到達したとみなしていたが、ス
テッピングモータ１７が脱調時に逆方向に急激に回転す
るジャンピングを起こし、これによってスプール１０が
スプール原点から離間される偏差（誤差）が生じてしま
う。 ［００１０１このため従来は、水準器などによりロッド
８先端の位置を高精度で測定して、アクチエータ（ロッ
ド８及びスプール１０）が原点位置にセットされたこと
を確認する必要があり、結局は交換した鋳型２をセット
するまでに長い時間が掛かってしまうという問題があっ
た。 ［００１１１そこで本発明は、上記事情に鑑み、簡単に
且つ迅速に原点位置にセットできる連続鋳造装置の鋳型
アクチエータを提供すべく創案されたものである。 ［００１２］

【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造装置
に設けられた鋳型を適宜振動させるための鋳型アクチエ
ータにおいて、ステッピングモータの回転をバルブスプ
ールの直線変位に転換させると共にこの変位により生じ
たピストン両端の油圧差により適宜増力させて鋳型に連
結されたピストンロッドを移動させる電気油圧サーボシ
リンダと、ピストンロッドを原点位置に移動させたとき
にスプールをスプール原点から離間させるステッピング
モータの反転の角度を検出するための角度センサと、こ
の角度センサの検出値に基づいてスプールをスプール原
点に移動させるための補正パルス値を演算すると共にこ
のパルスを上記サーボシリンダの駆動部に出力する制御
手段とを備えたものである。 ［００１３］

【作用】上記構成によって、電気油圧サーボシリンダは
、ステッピングモータが回転されたときに、この回転を
バルブスプールの直線変位に、そしてピストンロッドの
増力移動に転換させて所定の振動出力を行う。角度セン
サは、ピストンロッド及びスプールを原点位置させるに
際して、ステッピングモータのジャンピングによる反転
の角度を検出して、これを制御手段に入力させる。制御
手段はこの角度により、スプールをスプール原点に位置
させるような補正パルス値を演算し、サーボシリンダに
指令してこのパルスの分だけ回転させる。 ［００１４］

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に従って
説明する。 ［００１５１図１は、本発明に係る連続鋳造装置の鋳型
アクチエータの一実施例を示したものであり、従来と同
様の構成には同一の符号を付しである。 ［００１６］この鋳型アクチエータは、従来と略同様に
ステッピングモータ１７の回転をバルブスプール２１の
直線変位に転換させると共にこの変位により生じたピス
トン両端の油圧差により適宜増力させて鋳型２に連結さ
れたピストンロッド２２を移動させる電気油圧サーボシ
リンダ２３と、ピストンロッド２２を原点位置に移動さ
せたときにスプール２１をスプール原点から離間させる
ステッピングモータ１７の反転の角度を検出するための
角度センサ（シンクロ発振器）２４と、角度センサ２４
の検出値に基づいてスプール２１をスプール原点に移動
させるための補正パルス値を演算すると共にこのパルス
をステッピングモータ１７の駆動部（ドライブユニット
）２５に出力する制御手段たるコントローラ２６とによ
り主として構成されている。 ［００１７］ステツピングモータ１７は、その出力軸２
７に取り付けられたギア２８が、シリンダ本体２９の軸
方向外方に突出したスクリュー３０の一端に取り付けら
れたギア３１に噛合されており、その出力回転によって
、スクリュー３０が軸廻りに回転して、バルブスプール
２１が軸方向に移動すると共に、その移動によって油路
３２，３３．３４が切り換えられて、シリンダ本体２９
内に適宜油圧差が生じてピストン３５及びピストンロッ
ド２２が移動され、鋳型２を適宜振動させるようになっ
ている。

【００１８】またピストン３５及びピストンロッド２２
内には、スクリュー３０が収容されるスクリュー室３６
およびこれより拡径されたスプール室３７が区画されて
おり、スプール２１はスプール室３７の範囲内で軸方向
に移動（上下）するようになっている。従ってピストン
ロッド２２の原点位置は、ピストン３５がシリンダ本体
２９の下端内壁３８に当接した状態であり、さらにその
とき、スプール２１の下面３９がスプール室３７の下端
内壁（スプールエンド）４０に着座したときが、スプー
ル原点位置になる。 ［００１９］角度センサ２４は、スクリュー３０を挟ん
でステッピングモータ１７の反対側に並設され、スクリ
ュー３０側のギア３１に噛合するギア４１を有して形成
されている。即ちこのギア４１の回転によって、ステッ
ピングモータ１７の回転角度を検知するようになってい
る。この角度信号αは変換器４２によってスプール２１
の移動距離に相当するリニア数値に変換されてから、コ
ントローラ２６に入力されるようになっている。従って
ステッピングモータ１７が脱調時にジャンピングを起こ
したときにあっては、その反転角度αＸを検知して、ス
プールの偏差量Ｘ（スプール下面３９とスプールエンド
４０との距離）が入力されることになる。　コントロー
ラ２６は、入力された偏差量Ｘに基づいて、次式によっ
てパルス値ｆを演算する。 ［００２０１ ｆｘωｎ１ｓｅ　）　＝Ｘ　（−÷Ｌ　（ｍｍ／ｐｕｌ
ｓｅ）ここにｆｘ；補正パルス信号 Ｘ　；偏差量 Ｌ　；サーボシリンダの分解能 従って分解能りが０．０１ｍｍのサーボシリンダ２３に
おいて、偏差量Ｘが０．０５ｍｍと検知された場合は、
補正パルス信号ｆｘは５ｐｕｌｓｅと演算される。なお
ステッピングモータ１７が５相のモータ（２，３相励磁
方式、１Ｏｐｕｌｓｅで１回転）であれば、脱調時には
０〜５ｐｕｌｓｅに相当する反転（ジャンピング）が予
想されるものである。　そしてコントローラ２６の出力
部（図示せず）は、ステッピングモータ１７の駆動部２
５に結線されており、演算した補正パルス信号ｆｘを、
これに相当する励磁パルス信号ＦＸに変換して、ステッ
ピングモータ１７に入力させるようになっている。 ［００２１１その他、本実施例にあっては、シリンダ本
体２９に設けられる戻り曲目４３は、ピストン３５の窪
まされた外周面部に径方向に延長された油路３４と連通
ずるようになっており、供給油口４４と共に油圧源（図
示せず）に接続されるようになっている。 ［００２２］次に本実施例の作用を、図４を参照して説
明する。 ［００２３］連続鋳造装置により鋳造を行うに際しては
、コントローラ２６に所望する振動（振幅及び振動数）
が得られるような設定条件を入力しておき、このコント
ローラ２６からのパルス信号ｆに従って、ステッピング
モータ１７が回転駆動される。　図２に示すように、こ
の回転によってバルブスプール２１が直線変位すること
で、油路３２・・・３４が適宜切り換えられて所望の油
圧が発生し、ピストンロッド２２が往復移動して、鋳型
２を振動させる。 ［００２４］そして鋳型２が傷んで交換するときなど、
サーボシリンダ２３を原点に位置させるに際しては、ま
ずピストンロッド２２を原点位置まで下降させるべく、
コントローラ２６からステッピングモータ１７に下降パ
ルスｆｏ　を出力する（図４中のＳＴ　１）。この指令
は、スブール２１がスプールエンド４０に到達するまで
、即ちステッピングモータ１７が脱調するまで実行され
る（ＳＴ２）。 ［００２５］スプール２１がスプールエンド４０に到達
したら、下降パルスｆｏ　を直ちに停止（ＳＴ　３）す
るとともに、角度センサ２４によりステッピングモータ
１７の回転角αを検出する（ＳＴ　４）。検出した回転
角αの信号は変換器４２を経由してコントローラ２６に
送られ、この回転αが下降の方向と逆のもの　（αＸ）
であったなら、ステッピングモータ１７のジャンピング
（反転）があってスプール２１がスプールエンド４０か
ら離間していると判断しくＳＴ　５）　、この反転角度
αＸに相当する補正パルスｆｘを演算して（ＳＴ　６）
　、これをステッピングモータ１７に出力する（ＳＴ　
７）。ステッピングモータ１７は、この補正パルスｆｘ
分の角度だけ下降側に回転することで、スプール２１を
スプールエンド４０まで移動させる（ＳＴ８）。 ［００２６］　これでスプール２１は、図３に示すよう
に、スプールエンド４０に着座した原点姿勢となり、機
械的な原点と電気制御の基準点とが正確に一致されたこ
ととなる。 ［００２７］このように、スクリュー３０のギア３１に
ステッピングモータ１７の反転を検出する角度センサ２
４を設け、コントローラ２６がこの反転角度αＸの分だ
け下降させる補正パルスｆｘをステッピングモータ１７
に出力するように構成したので、ステッピングモータ１
７の機能上発生する脱調時のジャンピングによってスプ
ール２１の原点位置に誤差が生じたときにあっても、こ
れを簡単に修正して精密な機械的原点にセットすること
ができる。即ち、鋳型２の交換の際に必要な鋳型アクチ
エータの制御基準を迅速に得ることができ、直ちに連続
鋳造を再開させるこが可能になって、生産性の向上に貢
献できる。 ［００２８］なお、図１では一台のアクチエータのみ示
したが、鋳型には複数の鋳型アクチエータが備えられて
いるので、当然それぞれ同様にして原点調節を行うもの
である。 ［００２９］また角度センサは本実施例に限るものでは
なく、例えばステッピングモータの出力軸の回転を直接
検出するように構成しても構わない。 ［００３０］さらに図４では下降パルス停止後にステッ
ピングモータの回転検出を行う形にしているが、角度セ
ンサが常時回転検出を行い、下降指令と異なる反転角度
が検出されたときに、コントローラが補正パルスを出力
するとしても構わない。 ［００３１１ 【発明の効果］以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。 ［００３２］ステツピングモータの回転により鋳型に連
結されたピストンロッドを適宜移動させる電気油圧サー
ボシリンダと、ステッピングモータの反転の角度を検出
するための角度センサと、その検出値に基づいてスプー
ルをスプール原点に移動させるための補正パルス値を演
算してサーボシリンダの駆動部に出力する制御手段とを
備えたので、ステッピングモータのジャンピングにより
制御原点に誤差が生じたときにあっても、簡単に原点に
セットでき、鋳型の交換・連続鋳造再開が迅速になされ
て生産性向上に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続鋳造装置の鋳型アクチエータ
の一実施例を示した構成図である。

【図２】図１のピストンロッドが移動している状態を示
した側断面図である。

【図３】図１のスプールが原点に位置された状態を示し
た側断面図である。

【図４】図１の作用を説明するためのフローチャートで
ある。

【図５】従来の連続鋳造装置の鋳型アクチエータを示し
た全体構成図である。

【図６】その鋳型アクチエータに適用される従来の電気
油圧パルス（サーボ）シリンダの側断面図である。

【符号の説明】

２　鋳型 １７　ステッピングモータ ２１　バルブスプール ２２　ピストンロッド ２３　＠気油圧サーボシリンダ ２４　角度センサ ２５　駆動部 ３５　ピストン ４０　スプール原点たるスプールエンドｆｘ　　補正パ
ルス値（信号）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続鋳造装置に設けられた鋳型を適宜振動
   させるための鋳型アクチエータにおいて、ステッピング
   モータの回転をバルブスプールの直線変位に転換させる
   と共に該変位により生じたピストン両端の油圧差により
   適宜増力させて上記鋳型に連結されたピストンロッドを
   移動させる電気油圧サーボシリンダと、上記ピストンロ
   ッドを原点位置に移動させたときに上記スプールをスプ
   ール原点から離間させる上記ステッピングモータの反転
   の角度を検出するための角度センサと、該角度センサの
   検出値に基づいて上記スプールをスプール原点に移動さ
   せるための補正パルス値を演算すると共に該パルスを上
   記サーボシリンダの駆動部に出力する制御手段とを備え
   たことを特徴とする連続鋳造装置の鋳型アクチエータ。