JPH0741401B2 - 自動注湯装置 - Google Patents

自動注湯装置

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JPH0741401B2
JPH0741401B2 JP60193911A JP19391185A JPH0741401B2 JP H0741401 B2 JPH0741401 B2 JP H0741401B2 JP 60193911 A JP60193911 A JP 60193911A JP 19391185 A JP19391185 A JP 19391185A JP H0741401 B2 JPH0741401 B2 JP H0741401B2
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pouring
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二朗 佐藤
厚一 阪野
健逸 吉田
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藤和機工株式会社
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には鋳造技術に関するものであり、特に
任意の形状を有するトリベを使用してモールド枠に溶融
金属を注湯する自動注湯装置に関するものである。
従来の技術及び問題点 従来鋳造工場において、溶湯をモールド枠に注湯する作
業は、長い経験を有する熟練作業者の勘にたよつてい
た。即ち、溶湯は溶解炉から通常大略円筒状の上部一端
に湯口のついたトリベに満載され、注湯セクシヨンつま
りモールド枠が配列されている位置へと運搬された。ト
リベは吊下げ手段により支持されているのが通常である
ので、作業者はトリベを回転傾斜させ、モールド枠の湯
口へと溶湯を注入することが必要となる。この時トリベ
湯口とモールド枠湯口とはある距離隔てられて設けられ
ており、又この距離は、トリベの傾斜回動と共に変動す
る。更にトリベの傾斜と共にトリベ中の溶湯の表面積は
変動し、一定速度でトリベを傾斜すると注湯される量が
次第に変動する。故に作業者はトリベ湯口との距離の変
動及び注湯量の変動を補正するために、モールド枠湯口
に対するトリベ湯口の位置関係を調整する作業及びトリ
ベの傾斜回動角度を調整する作業を同時に、湯の流れ曲
線を観察しながら行なわねばならない。これらの作業は
前述の如く極めて困難な且つ高度の技術を必要とする作
業であり、同時に極めて危険な作業である。
本出願人は、上記諸点に鑑みて、特公昭52-9580号公報
に記載され、又本願第5図及び第6図に図示するよう
に、注湯時のトリベ1a内の溶湯表面積(S=S1+S2)が
大略一定となるべく注湯湯口2を通る縦断面形状が扇形
となるトリベを使用した注湯方法を提案した。該扇形ト
リベ注湯方法は、トリベ1aの回転角度に関係なく常に注
湯湯口2の溶湯落下開始点とモールド枠湯口100cとの位
置を一定に保ち、即ち、l、h(第6図)が変動せず、
トリベ1aとモールド枠湯口100c間の溶湯の注湯流線Tが
変わることなく注湯し得るという特長を有している。
しかしながら、斯る扇形トリベ1aは、従来の円筒状のト
リベ等に比較して製作コストが高く、ランニングコスト
の面からもその使用は一定の規模の鋳造工場に限定され
ている。又、扇形トリベ内の溶湯の露出表面積は大き
く、該表面積からの放射熱量は従来の円形横断面のトリ
ベと比べた場合、2倍近いものとなり、湯温の低下につ
ながり、注湯時間を短かくせざるを得ないといつた欠点
があつた。
発明の目的 従つて、本発明の目的は、通常の、例えば円筒状のトリ
ベを使用して、安全で、確実で、且つ経済的な注湯装置
を提供することである。
問題点を解決するための手段 上記目的は、本発明によつて安全に達成される。要約す
れば、本発明は、(a)溶湯を保有したトリベと、 (b)該トリベを傾動させる駆動手段と、 (c)トリベの傾動角度を検出する検出手段と、 (d)トリベの傾動速度信号を発する速度指令装置と、 (e)予めトリベが傾動されたときのトリベ内の溶湯表
面積の変動割合を記憶しておき、前記検出手段からの信
号に基づき、前記記憶されているトリベの傾動角の位置
によって決まるトリベ内の溶湯表面積の変動割合を、前
記速度指令装置からの速度信号に乗ずることによってト
リベの傾動速度信号を補正し、この補正後の傾動速度信
号を前記トリベ駆動手段に送信し、トリベからの溶湯の
流出量が実質的に一定となるようにトリベを駆動制御す
る記憶演算装置と、 を具備することを特徴とする注湯装置である。
次に、図面を参照して本発明に係る注湯装置を説明す
る。
第1図は、本発明の注湯装置の一実施例が概略例示され
る。トリベ1は、任意の形状とし得るが、本実施例で
は、広く鋳造工場で使用されている概略円筒形状とした
トリベとされる。該トリベ1は、一般にカラス口と呼ば
れる注湯口2を有し、又本実施例ではトリベ1の大略中
央部に形成された支持部1aに、該トリベ1から垂直に外
方向に突出して回転軸4が固定される。該回転軸4は基
台(図示せず)に回転自在に取付けられる。
上記説明ではトリベ1と支持部1aとは一体としたが、ト
リベ1と支持部1aとを別部材にて構成し、トリベ1が支
持部1aに着脱自在に取付けられる構成にしてもよい。
回転軸4には被駆動歯車6が固着され、該被駆動歯車6
にはサーボモータMの出力軸8に固定された駆動歯車10
が噛合する。又、トリベの回転軸4にはトリベ1の回転
角度を検出するための角度検出手段、例えばポテンシヨ
メータ12が一体的に設けられる。
次に、トリベの回転制御手段20について説明すると、前
記角度検出手段12にて検出されたアナログ信号は、A-D
変換器22にてデイジタル信号とされ、記憶演算装置24に
送られる。該記憶演算装置24には予め使用されるトリベ
1の傾動角度に対するトリベ1の表面積の変動割合が記
憶されており、該記憶演算装置24に入力される前記角度
検出手段12からの信号及びトリベ1の速度指令装置26か
らの信号、並びに前記記憶信号により演算され、トリベ
の傾動速度が補正される。上記記憶させる方法として
は、上述のように、トリベ内の横断面積の変化を計算に
より記憶装置にインプツトするか、又はモールドに1ト
リベ分を実際に注湯し、該注湯作業において表面積と、
傾動角度、注湯速度、時間の関係を記憶させておくテイ
ーチングプレイバツク方式で行なう方法とがある。
トリベの傾動速度はトリベ1から流出する溶湯の流量が
モールドに注湯中に一定になるように補正される。補正
されたトリベ1の速度信号は、速度変換手段、例えばD-
A変換器28を介してトリベ駆動手段、例えば上述のよう
にサーボモータMに送信される。又、記憶演算装置24に
記憶された記憶信号又は速度補正のための演算係数等を
書き込んだり、書き変えたりするための補正入力装置30
が設けられる。
上記構成の注湯装置について、一例を挙げてその作動態
様について更に具体的に説明する。注湯速度指令装置26
により発する速度信号は、記憶演算装置24に入力される
と、該記憶演算装置24に記憶されている速度補正信号に
より補正され、速度信号変換手段28を介してトリベ駆動
手段Mに伝達され、該駆動手段Mを制御する。使用され
るトリベ1の表面積は、トリベ1の傾動角度に対し変動
し、斯る信号は補正係数として記憶演算装置に記憶され
る。
更に説明すると、本実施例にて、第1図に示すような円
筒形状のトリベ1を使用したとすれば、トリベ1内の溶
湯表面積(M)は、トリベ1が回転軸4の回りに傾動す
ると伴に変動する。例えば、この表面積(M)は、傾動
角度が0〜1°までのトリベ1の初期傾動では、大略一
定(M0)であり、その後は、傾動角度が増大するにつれて
変動するとすると、トリベ内の溶湯表面積の変動割合(M
0/M)と傾動角度(θ)との関係は、例えば次の表に示す
ように、作成することができる。
表 トリベの傾動角度(θ) 変動割合(M0/M) 0〜 1° 100% 2 99 3 98 ・ ・ ・ ・ 44 69 45 70 46 71 ・ ・ ・ ・ 90 80 今、運転開始ボタン(図示せず)を押下することによつ
て、第2図の状態にあるトリベ1が傾動を開始する。ト
リベの傾動開始と同時にモールド枠の湯口位置とトリベ
の出湯点が一致していることを位置検出手段(図示せ
ず)によつて確認し、GOの信号時、つまりモールド枠の
湯口位置とトリベの出湯点が一致しているときは注湯を
開始する。溶湯がトリベの出湯口を出た瞬間(第3図)
出湯検出センサSが、出湯を確認し、同時に速度指令装
置26からの速度信号V(角度/秒)は、記憶演算装置24
によつて、そのトリベの傾動角(θ)の位置によつて、
決まるトリベ内溶湯表面積の変動割合(M0/M)を乗ずるこ
とによつて、最適な速度まで補正され、速度信号変換手
段28を介してトリベ駆動手段Mに伝達され、所定の傾動
速度が得られる。更に、具体的に説明すると、例えば、
速度指令装置26からの速度信号Vが1°/秒であり、
今、トリベの傾動角度が44°であるとすると、トリベ内
溶湯表面積の変動割合(M0/M)、即ち、補正係数は上記表
から69%である。従って、トリベ1の傾動速度は、1°
/秒×0.69=0.69°/秒に減速されることとなる。
従って、トリベ内溶湯表面積Mは、トリベ1の回転によ
り増大するが、トリベ傾動速度Vが減速されることによ
って、トリベ1から流出する溶湯の流量は常に一定に保
持される。1モールド分の注湯量を放出(計量変化によ
る確認)すると、湯切りがスムーズに行なわれるよう、
最大の速度でいままでの回転方向とは逆の方向に後傾
し、一定の角度(溶湯がトリベ口2からこぼれない位
置)で該後傾運動を停止する。
連続したタクトサイクルタイムに従つて、次のモールド
が所定位置に設置されると、上述の手順に従つて繰り返
し注湯作業が行なわれる。このような注湯作業はトリベ
1内の溶湯が1モールド分以下になるまで連続して行な
われる。
本実施例によれば、上述のように、記憶演算装置24は、
上記表に示すような傾動角度(θ)と変動割合(M0/M)と
の関係を記憶するだけで良く、又、必要とされる演算処
理も極めて簡単なものであり、従って、この記憶演算装
置24としては、簡単なマイクロコンピュータを使用する
ことが可能であり、実施装置の製造コストの面でも大き
なメリットを提供し得る。
上記実施例では、トリベ1の回転角度が記憶演算装置24
の速度補正のためのパラメータとして使用されたが、ト
リベ1の重量を常時計量する計重装置を具備した自動注
湯装置においてはトリベの傾動角度ではなく、トリベ内
重量の変位を、つまり計重装置(ロードセル)からの出
力信号をパラメータとして記憶演算装置24に入力するこ
とができる。
このように、本発明に従えば、如何なる形状のトリベで
あつても、つまりトリベの傾動と共にトリベ内の表面積
が変動しても、斯る表面積の変動に対応してトリベの傾
動速度が補正されるので、トリベからの溶湯の流出量は
常に一定となり、安全で、確実で、且つ経済的な注湯が
実施可能とされる。
上記説明によると、本発明に従うと注湯量が一定とされ
たが、本発明の他の態様によると注湯湯口2からモール
ド枠湯口100cまでの注湯流線(第6図のTに相当)をも
一定とすることができる。即ち、この実施態様による
と、注湯湯口2の先端部、つまり溶湯の落下開始点がト
リベ1の回転に拘らず一定の位置に、例えば第2図にて
l、hの位置に位置するようにトリベ1全体が移動され
る。第7図及び第8図に実施例が例示される。
第7図の実施例の注湯装置によると、第1図から第4図
に関連して説明したようなトリベ1が軸4の回りに回動
し得るようにして基台40に取付けられる。該基台40はロ
ードセル42を介してリフター44の腕46に懸架される。該
リフター44は上下方向に移動可能の駆動手段48を有し、
前記基台40を、つまりトリベ1の回転軸4を上下方向に
運動せしめる。
更に、該注湯装置は、モールド枠100に対してトリベ1
を離接して運動せしめ得る台車を有する。本実施例にて
該台車50は軌条52上を走行するように構成される。該台
車50には前記リフター44が載置され、該台車50の運動に
より、リフター44、つまりトリベ1の回転軸4がモール
ド枠湯口100cに対して離接して移動される。
このような構成において、注湯作業に際しては上述のよ
うにトリベ1自体が該トリベの回転角度又は重量の変動
に応じてその回転速度が調整されると共に、上記リフタ
ー44及び台車50は、トリベ1の注湯湯口2の先端部、つ
まり溶湯の落下開始点がトリベ1の回転に拘らず一定の
位置(l,h)に位置するようにトリベ1をモールド枠に
対して上下方向及び、水平方向(図面上左右方向)に運
動せしめるべく各々駆動制御される。
第8図には、本発明に係る注湯装置の他の実施例が示さ
れる。本実施例によると、トリベ1は扇形の駆動歯車60
に取付手段62を介して着脱自在に担持される。該駆動歯
車60の回転軸64は基台(図示せず)にロードセル(図示
せず)を介して支持されている固定ハウジング66に回転
自在に取付けられ、又その軸線はトリベ1の注湯湯口2
の先端部を通過するように構成される。従つて、駆動歯
車60が駆動手段68により駆動されると、トリベ1は回動
するが、その注湯湯口2の先端部、つまり溶湯の落下開
始点はトリベの回転に拘らず一定の位置(l、h)に位
置し変動しない。
発明の効果 以上の如くに構成される本発明は、通常の、例えば円筒
状のトリベを使用して、トリベからの流量を、更には流
線をも実質的に一定となるようにしてトリベ内の溶湯を
モールド枠へと注湯し得るので、極めて安全で、確実
で、且つ経済的な注湯方法及び装置を提供するという利
益がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る注湯装置の一実施例を示す概略
斜視図である。 第2図〜第4図は、本発明に従つた注湯方法を説明する
ためのトリベの断面図である。 第5図は、従来の扇形トリベの斜視図である。 第6図は、第5図の線5-5にとつた断面図である。 第7図及び第8図は、本発明に係る注湯装置の他の実施
例を示す概略斜視図である。 1:トリベ 2:注湯湯口 4:回転軸 12:角度検出手段 24:記憶演算装置 26:速度指令装置 28:速度信号変換装置 30:補正入力装置 M:トリベ駆動手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)溶湯を保有したトリベと、 (b)該トリベを傾動させる駆動手段と、 (c)トリベの傾動角度を検出する検出手段と、 (d)トリベの傾動速度信号を発する速度指令装置と、 (e)予めトリベが傾動されたときのトリベ内の溶湯表
    面積の変動割合を記憶しておき、前記検出手段からの信
    号に基づき、前記記憶されているトリベの傾動角の位置
    によって決まるトリベ内の溶湯表面積の変動割合を、前
    記速度指令装置からの速度信号に乗ずることによってト
    リベの傾動速度信号を補正し、この補正後の傾動速度信
    号を前記トリベ駆動手段に送信し、トリベからの溶湯の
    流出量が実質的に一定となるようにトリベを駆動制御す
    る記憶演算装置と、 を具備することを特徴とする注湯装置。
  2. 【請求項2】(a)溶湯を保有したトリベと、 (b)該トリベを傾動させる駆動手段と、 (c)トリベの傾動角度を検出する検出手段と、 (d)トリベの傾動速度信号を発する速度指令装置と、 (e)予めトリベが傾動されたときのトリベ内の溶湯表
    面積の変動割合を記憶しておき、前記検出手段からの信
    号に基づき、前記記憶されているトリベの傾動角の位置
    によって決まるトリベ内の溶湯表面積の変動割合を、前
    記速度指令装置からの速度信号に乗ずることによってト
    リベの傾動速度信号を補正し、この補正後の傾動速度信
    号を前記トリベ駆動手段に送信し、トリベからの溶湯の
    流出量が実質的に一定となるようにトリベを駆動制御す
    る記憶演算装置と、 (f)トリベを上下方向及び水平方向に移動して溶湯の
    落下開始点を一定の位置に位置せしめるために、トリベ
    を上方向に移動するための駆動手段と、前記トリベの上
    方向駆動手段を載置し、モールド枠に対して水平方向に
    離接して移動するための駆動手段と、 を具備することを特徴とする注湯装置。
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