JPH04319065A

JPH04319065A - 自動配湯装置

Info

Publication number: JPH04319065A
Application number: JP3115390A
Authority: JP
Inventors: Mitoshi Yamashita; 山下　三十志
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 1992-11-10
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JP2643651B2; DE4210595A1; DE4210595C2; US5269362A

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】この発明は、溶解炉内の溶湯を複
数台の鋳造機の保持炉に配湯する配湯装置に関し、特に
、いずれの鋳造機の保持炉に配湯すべきかを自動的に判
断する機能を備えた自動配湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶解炉からの溶湯を複数台の鋳造機に自
動的に配湯する自動配湯装置としては、特公平１−１５
３５０号公報に開示されたものがある。この配湯装置は
、鋳造機において注湯準備が完了したときに、例えば操
作員等の人間を介在させて該人間が押しボタンを押すこ
とによって注湯指令信号を発し、この注湯指令信号を順
次記憶し、この記憶順位に従って鋳造機に注湯する自動
配湯装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の自動配湯装
置は、保持炉を有せずしたがって配湯すべき溶湯を直接
金型内に注いで１個ずつ鋳造する重力鋳造機に対しては
適用できるが、鋳造機の保持炉内に溶湯を注ぎ、保持炉
内の溶湯から鋳造機本体によって通常複数個の鋳造を行
う例えば低圧鋳造機に対しては、適用することができな
い。すなわち低圧鋳造機では、保持炉内の溶湯が最早そ
れ以上注湯することができないほど多量でない限り、常
に保持炉内に注湯しようと思えば注湯することができる
から、注湯準備が完了したときとはいかなる時点をいう
のかが定まらず、したがって上記従来の技術を適用する
ことができないし、また、保持炉内の溶湯が最早鋳造で
きないほど少量になったときに注湯指令信号を発するの
では、そのような注湯指令信号がほぼ同時に複数台の鋳
造機から発せられたときに、２番目以降の鋳造機に過大
な待ち時間を生じてしまうからである。

【０００４】したがって本発明は、保持炉を有する鋳造
機に対して適用することができ、いずれの鋳造機の保持
炉に配湯すべきかを自動的に判断する機能を備えた自動
配湯装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶湯を、それ
ぞれ保持炉を有する複数台の鋳造機の前記保持炉に配湯
する配湯機と、前記鋳造機の各々について設けられ、各
鋳造機によって鋳造された鋳造量を計測する鋳造量計測
手段と、いずれかの鋳造機の前記鋳造量が各鋳造機毎に
定めた既定量に至ったときに、当該鋳造機の保持炉宛て
に配湯すべき旨の信号を発する配湯指令信号発生手段と
、前記配湯指令信号に従って前記配湯機が当該鋳造機へ
溶湯を配湯することを制御する配湯機制御手段とを有す
る自動配湯装置によって、上記目的を達成したものであ
る。

【０００６】すなわち本発明は、各鋳造機毎の鋳造量が
所定の既定量に至った時点で配湯機への注湯指令信号を
発することとしたため、低圧鋳造機に対する自動配湯装
置の適用を可能とした。また、一つの鋳造機に要する配
湯時間を考慮して各鋳造機の前記既定量を設定すれば、
複数台の鋳造機からほぼ同時に配湯指令信号が発せられ
ても、２番目以降の鋳造機に待ち時間を生じさせないか
、あるいは生じても最小限に食い止めることができる。したがってこの既定量は、２番目以降の鋳造機の待ち時
間発生防止を優先させる場合には各保持炉の容量より十
分に少ない値とすればよいが、極端に少ない値とすると
配湯機の稼働量が増大し効率の低下をもたらすので、こ
の点をも考慮して定めるのが望ましい。

【０００７】更に前記配湯機制御手段としては、前記各
既定量に対する前記各鋳造量の接近の程度を各鋳造機毎
に求め、該接近の程度の最大値と最大次位値とを求め、
いずれかの鋳造機の前記鋳造量が前記既定量に至ったか
、又は、前記最大値が第１接近既定値に至り且つ前記最
大次位値が前記第１接近既定値よりも接近の程度が高く
はない第２接近既定値に至ったときに、当該鋳造機の保
持炉又は前記最大値に係る鋳造機の保持炉宛てに配湯す
べき旨の信号を、前記配湯機に対して発するように構成
することができる。このように構成したときには、多数
の鋳造機による鋳造量がほぼ同時に前記既定量に接近し
たときにも、いずれかの鋳造機に生じうる過大な待ち時
間を低減することができる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明による自動配湯装置の一実施例示す概略平
面図であり、溶解炉１０に面して２本のレール１１，１
１が敷設されており、該レール１１，１１上には台車１
２が移動自在に載置されており、該台車１２上に配湯機
２０と配湯機制御手段２２とが載置されている。配湯機
２０は水平軸を中心としてシリンダー（図示せず）によ
って約９０度傾けることができる傾転炉２１を有し、該
傾転炉２１は計量器（図示せず）を具備している。レー
ル１１，１１に関して溶解炉１０と反対側には、都合２
０台（３台のみ図示）の低圧鋳造機３０が設置されてい
る。但し図１においては各低圧鋳造機３０の保持炉３１
及び２本のストーク３２，３２のみを示し、鋳造機本体
は撤去した図を示した。鋳造機３０に隣接して配湯指令
信号発生手段３９が設けられている。配湯指令信号発生
手段３９は、各鋳造機３０からの鋳造量（信号）と各鋳
造機３０の規定量を比較・演算し、鋳造量が規定値にい
たったら配湯指令信号を発生するものである。ただし各
鋳造機毎にこの手段３９を設ける等種々態様が考えられ
る。

【０００９】配湯機２０は以下のように動作する。先ず
溶解炉１０に対向する位置に配湯機２０を移動して溶解
炉１０からの溶湯を受け、計量器によって傾転炉２１内
の溶湯の重量を計測する。但し溶解炉１０から配湯機２
０へ直接注湯する必要はなく、他の炉で成分調整等を行
ってもよい。次いで所定の低圧鋳造機３０に対向するよ
うに配湯機２０を移動して、傾転炉２１内の溶湯を当該
鋳造機３０の保持炉３１内に配湯し、計量器によって傾
転炉２１内の残湯の重量を計測して、先の溶湯重量との
差より保持炉３１に配湯した溶湯の重量を求める。この
配湯重量は、溶解炉１０の管理等に利用される。

【００１０】次に各鋳造機によって鋳造された鋳造量を
計測するための手段について説明する。図２は低圧鋳造
機３０の概略縦断面図であり、低圧鋳造機３０は保持炉
３１と鋳造機本体３３とを有し、鋳造機本体３３には金
型３４が交換自在に固定されている。しかして保持炉３
１に取付けた乾燥空気圧入口３５より乾燥空気を保持炉
３１内に圧入すると、該空気の圧力によって保持炉３１
内の溶湯３６はストーク３２を経て金型３４内に至り、
金型３４内において固化して鋳造品となり、該鋳造品は
金型３４を開いて鋳造機本体３３外に排出される。

【００１１】乾燥空気圧入口３５には圧力センサー３７
が取付けられており、該圧力センサー３７による圧力Ｐ
は、通常の低圧鋳造では時間ｔと共に図３に示すように
変化する。すなわち先ず圧力Ｐ１まで徐々に上昇し、し
かる後圧力Ｐ２まで急激に上昇し、該圧力Ｐ２で一定時
間保持して鋳造を終える。圧力Ｐ１としては例えば０．
３５Ｋｇｆ／ｃｍ２‐ｇとすることができ、圧力Ｐ２と
しては例えば１．０Ｋｇｆ／ｃｍ２‐ｇとすることがで
きる。Ｐ１までの圧力上昇は、金型３４のキャビティー
内への溶湯３６の移動・充満に対応する圧力であり、し
たがってその後にいかなる事態が生じようとも、例えば
圧力がその後Ｐ２にまで上昇しなかったとしても、鋳造
品の品質はともかくとして必ず鋳造品が形として残るこ
とを意味する。そこで本実施例ではＰ１まで圧力が上昇
したときをもって鋳造品の個数を１個宛て加算すること
として鋳造品の個数を計数し、この鋳造品の個数に鋳造
品１個当たり重量を掛けて各低圧鋳造機によって鋳造さ
れた鋳造量を計測している。

【００１２】次にいずれの低圧鋳造機の保持炉に配湯す
べきかを判断する手法を、図４によって説明する。先ず
第ｎ鋳造機（ｎ＝１〜２０）の保持炉宛ての配湯指令が
配湯機に対して発せられたとすると、溶解炉から傾転炉
に注湯し（図４のａ）、計量器によって傾転炉内の溶湯
の重量を計測し（同ｂ）、しかる後配湯機は第ｎ鋳造機
の保持炉の位置に移動する（同ｃ）。次いで第ｎ保持炉
に取付けた湯面計が上限位置を示すまで注湯した後（同
ｄ）、元の位置に戻り（同ｅ）、傾転炉内の残湯の重量
を計測し（同ｆ）、当初の傾転炉内の溶湯重量との差よ
り第ｎ保持炉に注湯した溶湯重量を求める（同ｇ）。

【００１３】他方第ｎ保持炉の湯面計が上限位置に至っ
た時点で、第ｎ鋳造機の減数カウンターの値Ｃ（ｎ）を
、鋳造すべき既定値にリセットする（同ｈ）。減数カウ
ンターの値Ｃ（ｎ）をリセットする既定値Ｃ（ｎ）ＩＮ
ＩＴは次のようにして定める。各保持炉の湯面計が上限
位置を示したときの保持炉内の溶湯重量は、本実施例で
はいずれの保持炉についても約７５０Ｋｇであり、１回
の配湯でその約８０％を鋳造することとしている。他方
鋳造品１個当たりの重量を６Ｋｇとすれば、本実施例で
はストークが２本あり、１回の鋳造によって２個の鋳造
品が得られるから、１回の鋳造で１２Ｋｇの溶湯が使用
される。したがって１回の配湯によって、７５０Ｋｇ×
８０％／（１２Ｋｇ／回）＝５０回すなわち約５０回の
鋳造を行うことができる。そこでＣ（ｎ）ＩＮＩＴ＝５
０として、第ｎ鋳造機の減数カウンターの値Ｃ（ｎ）を
、Ｃ（ｎ）＝５０にリセットする。以降は乾燥空気圧入
口に取付けた圧力センサーが圧力Ｐ１まで上昇するたび
に、減数カウンターの値Ｃ（ｎ）を１ずつ減じる（同ｉ
）。なお図４では、簡単のためにストークが１本のときの計
算式を示した。また金型の種類は各鋳造機毎に異なるこ
ともあり、したがって鋳造品１個当たりの重量は各鋳造
機で異なることもあるから、減数カウンターの値Ｃ（ｎ
）の既定値Ｃ（ｎ）ＩＮＩＴは各鋳造機で同一とは限ら
ない。

【００１４】以上のように作動させておいた各減数カウ
ンターの値Ｃ（ｎ）（ｎ＝１〜２０）について、その最
小値が０以下となるのを監視し（同ｊ、ｋ）。最小値が
０以下となったときに、当該最小値を与えている第ｍ鋳
造機の保持炉に対して配湯すべき旨の信号を、配湯機に
発する（同ｎ）。第ｍ保持炉に配湯すべき溶湯重量は、
減数カウンターの既定値Ｃ（ｍ）ＩＮＩＴと現在値Ｃ（
ｍ）との差に、第ｍ鋳造機の鋳造品の１個当たりの重量
とストークの本数とを掛けた値である（但し図４では、
簡単のためにストークが１本のときの計算式を示した）
。但し実際にはこれに若干の上乗せを行って傾転炉に注
湯（同ａ）している。これは、保持炉への注湯（同ｄ）
によって該保持炉の湯面計が必ず上限位置に至るように
するためであり、またこの結果、傾転炉内の残湯（同ｆ
）は必ず少しはあることとなる。

【００１５】傾転炉の移動の１サイクルに要する時間は
１５〜２０分であり、他方１回の鋳造には約５分を要す
るから、傾転炉がある保持炉に配湯している間に、他の
鋳造機の減数カウンターは３〜４回ほど減少する。した
がっていくつかの鋳造機の減数カウンターの値がほぼ同
時に０に近くなるとき、例えば第１注湯機の減数カウン
ターの値が０になったときに、第２注湯機の減数カウン
ターの値も０になりつつあるときには、先ず第１保持炉
に注湯されるが、第１保持炉への注湯を終えたときには
、第２鋳造機の減数カウンターは−３〜−４回を示すこ
ととなる。しかし各鋳造機は１回の配湯によって、７５
０Ｋｇ×２０％／（１２Ｋｇ／回）＝１２．５回だけ余
分に鋳造することができ、すなわち減数カウンターが−
１２．５回を示すまで鋳造することができるから、問題
はない。すなわちいくつかの減数カウンターの値がほぼ
同時に０に近くなるときを考慮して、保持炉の全容量の
うちの何％（本実施例では８０％）を１回の配湯で鋳造
するかを定めており、同時に、減数カウンターの最小値
が０になる以前にも配湯を行えるように、手動によって
も配湯できるようにしている（同ｏ）。

【００１６】配湯機の移動の１サイクルには１５〜２０
分を要するから、各々の保持炉にその上限位置にまで注
湯する時点は少なくとも互いに１５〜２０分の間隔を生
じ、したがって多数の減数カウンターの値がほぼ同時に
０に近くなることは現実には生じない。しかしながら上
記実施例では、仮に４台ほどの鋳造機の減数カウンター
の値がほぼ同時に０に近くなるとすれば、４台目の鋳造
機で鋳造できない事態に至るおそれがあり、このような
ときには手動によって早めに配湯を開始する必要がある
。そこで手動による早めの配湯指令を自動的に行った別
の実施例を、図５によって説明する。図５においては、
図４と同一の機能については同一の符号を付してある。

【００１７】この第２の実施例では、各鋳造機の減数カ
ウンターの値Ｃ（ｎ）（ｎ＝１〜２０）のうち最小値（
既定値に対する接近の程度でいえば最大値）に係る鋳造
機ｍと、最小値の次に小さい値（既定値に対する接近の
程度でいえば最大次位値）に係る鋳造機ｋとを求め（図
５のｑ）、第ｍ鋳造機の減数カウンターの値Ｃ（ｍ）が
０以下であるならば、前記第１実施例と同様に第ｍ鋳造
機の保持炉宛てに配湯すべき旨の信号を発する。Ｃ（ｍ
）が０に達していないが第１接近既定値すなわち４回以
下であって、且つＣ（ｋ）が第２接近既定値すなわち６
回以下であるときには、その時点で第ｍ鋳造機の保持炉
宛てに配湯すべき旨の信号を発する（同ｒ、ｓ）。

【００１８】したがってこの第２実施例では減数カウン
ターの値が０に達していないときにも配湯を開始するこ
とがあり、したがって複数の鋳造機の減数カウンターの
値がほぼ同時に０に近くなるときにいずれかの鋳造機で
鋳造できない事態に至るという可能性が減少する。この
結果、保持炉の全容量のうちの何％を１回の配湯で鋳造
するかという割合を、例えば８５％に上昇させることが
でき（同ｐ）、その分だけ保持炉の給湯口の開閉回数が
減り、鋳造品の品質の向上と鋳造効率の向上とを図るこ
とができる。なおこの第２実施例では、第２接近既定値
すなわち６回を第１接近既定値すなわち４回よりも大き
くしたが、第２接近既定値は第１接近既定値と同じであ
っても良く、すなわち第２接近既定値は、第１接近既定
値よりも小さくなければ良い。

【００１９】以上の両実施例では鋳造量の算出の基礎と
して減数カウンターを用いたが、減数カウンターに代え
て増数カウンターを用いることもできる。減数カウンタ
ーを用いた理由は、第１には保持炉内の溶湯が減少して
いることを理解しやすくするためであり、第２には１回
の配湯当たりに鋳造すべき既定値、例えば５０回が、鋳
造機毎に多少異なるときにも、常に０への接近のみを監
視すれば良いこととなるからである。また上記第２実施
例では、０への接近の程度を鋳造品の個数自体によって
監視したが、鋳造すべき既定量に対する鋳造量の１００
分率によって監視することもできる。このような比率に
よる監視は、１回の配湯当たりに鋳造すべき既定量が各
鋳造機毎に大幅に異なるときに有効である。

【００２０】また以上の両実施例では、鋳造量の計測を
鋳造品の個数に基づいて算出したが、各鋳造機ごとに計
量器を設置して、保持炉内の溶湯の重量によって計測す
ることもできる。溶湯の重量によって計測する手段とし
ては、溶湯の絶対重量に基づく場合、および重量の差に
基づく場合がある。後者は、保持炉に注湯した直後に計
量器の値を測定し、その後の毎回の鋳造の後に計量器の
値を毎回測定して、両者の差から鋳造量を直接に計測す
る方法である。また鋳造量の計測を、各鋳造機の保持炉
内の湯面高さによって計測することもできる。湯面高さ
によって計測する手段としては、湯面の絶対高さに基づ
く場合、および湯面高さの差に基づく場合がある。後者
は、保持炉に注湯した直後に湯面高さの値を測定し、そ
の後の毎回の鋳造の後に湯面高さの値を毎回測定して、
両者の差と保持炉の内径とから鋳造量を計測する方法で
ある。

【００２１】

【発明の効果】本発明によって、複数台の鋳造機の保持
炉のうちいずれの鋳造機の保持炉に配湯すべきかを自動
的に判断する機能を備えた自動配湯装置が提供された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の配湯機と溶解炉と鋳造機と
を示した概略平面図

【図２】該実施例の鋳造機を示した概略縦断面図

【図３
】該実施例の鋳造機の鋳造圧力の時間変化を示した図

【図４】該実施例の制御手法を示したブロック図

【図５
】別の実施例の制御手法を示したブロック図

【符号の説明】

１０…溶解炉　　　　１１…レール　　　　１２…台車
　　　　　　２０…配湯機２１…傾転炉　　　　２２…配湯機制御手段　　　　　
　　　　　　　３０…低圧鋳造機３１…保持炉　　　　３２…ストーク　　３３…鋳造機
本体　　　　　　　　３４…金型３５…乾燥空気圧入口　　　　　　　　　　　　３６…
溶湯　　　　　　３７…圧力センサー３９…配湯指令信号発生手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶湯を、それぞれ保持炉を有する複数台の
鋳造機の前記保持炉に配湯する配湯機と、前記鋳造機の
各々について設けられ、各鋳造機によって鋳造された鋳
造量を計測する鋳造量計測手段と、いずれかの鋳造機の
前記鋳造量が各鋳造機毎に定めた既定量に至ったときに
、当該鋳造機の保持炉宛てに配湯すべき旨の信号を発す
る配湯指令信号発生手段と、前記配湯指令信号に従って
前記配湯機が当該鋳造機へ溶湯を配湯することを制御す
る配湯機制御手段とを有する自動配湯装置。
【請求項２】前記配湯機制御手段は、前記各既定量に対
する前記各鋳造量の接近の程度を各鋳造機毎に求め、該
接近の程度の最大値と最大次位値とを求め、いずれかの
鋳造機の前記鋳造量が前記既定量に至ったか、又は、前
記最大値が第１接近既定値に至り且つ前記最大次位値が
前記第１接近既定値よりも接近の程度が高くはない第２
接近既定値に至ったときに、当該鋳造機の保持炉又は前
記最大値に係る鋳造機の保持炉宛てに配湯すべき旨の信
号を、前記配湯機に対して発するものである請求項１記
載の自動配湯装置。
【請求項３】前記鋳造量計測手段は、各鋳造機によって
鋳造された鋳造品の個数の計数に基づいて計測するもの
である請求項１又は２記載の自動配湯装置。
【請求項４】前記鋳造品の個数の計数は、前記保持炉に
圧入する気体の圧力が、鋳造機の金型のキャビティー内
に溶湯が充満する状態に対応する圧力を越えたときをも
って、個数を加算するものである請求項３記載の自動配
湯装置。
【請求項５】前記鋳造量計測手段は、各鋳造機の保持炉
内の溶湯の重量によって計測する請求項１又は２記載の
自動配湯装置。
【請求項６】前記鋳造量計測手段は、各鋳造機の保持炉
内の湯面高さによって計測する請求項１又は２記載の自
動配湯装置。