JPH09164473A - 縦型無枠鋳造ラインの注湯位置計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 造型機から造型された鋳型を連接して送り、
注湯装置で湯口に注湯するような縦型無枠鋳造ラインに
おいて、注湯位置を計測する。 【解決手段】 鋳型が送られるときに、鋳型移動量計測
手段で、鋳型の湯口位置を規定するマーク部が通過した
瞬間の測定値と、鋳型が停止した時の測定値を計測記憶
し、鋳型が送られる毎に注湯対象鋳型の湯口位置を算出
し、注湯ゾーンに入ったかどうかを判定して、入ってお
れば注湯装置にその位置情報を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、縦型造型機で造型
され、連接状態で搬送されながら注湯ゾーンで自動注湯
されるような、鋳造ライン上の縦型無枠鋳型の注湯位置
計測方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】縦型無枠鋳造ラインでは、順次造型され
た鋳型は連接状態で搬送され、造型機側からＮ番目の鋳
型上の湯口位置は、鋳型の厚さのバラツキにより一定で
ない。従って、自動注湯装置で注湯する場合には、まず
注湯すべき鋳型の湯口位置を高精度で計測する必要があ
る。湯口を計測して自動注湯を行う方法として、特開昭
６０−１０６６６０に鋳型の湯口と対応する箇所に予め
小穴状の位置検出ピースを成形し、これを注湯機本体に
取り付けたセンサで検出して注湯を行うというものが開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記公知例に
おいては、センサを注湯機本体に取り付けているため、
注湯時に飛散する湯玉等によりセンサが破損するという
問題が生ずる。さらに、鋳型に小穴を成形するとき、バ
リ発生等の成形不良により正確な所定の形状に位置検出
ピースが成形できないとき、湯口位置が正しく検出でき
ないという問題もある。本発明の目的は、センサを注湯
機から離れた位置に設けて、溶湯による破損を防止する
と共に、鋳型の湯口に対応する鋳型に成形したマークの
なかに成形不良のものがあっても、注湯対象鋳型の湯口
位置を信頼性高く算出し、安定した注湯作業を継続でき
るような注湯位置計測方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】造型機から造型された鋳
型を連接して送り、注湯装置で湯口に注湯するような縦
型無枠鋳造ラインの注湯位置計測方法において、鋳型が
送られるときに、鋳型移動量計測手段で、鋳型の湯口位
置を規定するマーク部が通過した瞬間の測定値と、鋳型
が停止した時の測定値を計測記憶し、鋳型が送られる毎
に注湯対象鋳型の湯口位置を算出し、注湯ゾーンに入っ
たかどうかを判定して、入っておれば注湯装置にその位
置情報を出力することを特徴としている。また、マーク
部が通過した瞬間の測定値が検出できなかった鋳型の場
合は、鋳型停止時の測定値と、それ以前に通過した鋳型
のマーク部通過時の測定値を用いて近似的に湯口位置を
算出し、注湯ゾーンに入ったかどうかを判定して、入っ
ておれば注湯装置にその位置情報を出力することも特徴
としている。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明の実施例にかかる縦型無
枠鋳造ラインを示す図である。縦型無枠鋳造ラインで
は、造型機により造型された鋳型Ｍが、造型機のプッシ
ャ２で押し出され、互いに密接されて搬送ライン３上を
ピッチ搬送される。図２に示すように、鋳型Ｍの合わせ
面上面には湯口４が、側面には切り欠き５が造型時に成
形されており、従って湯口４と切り欠き５との送り方向
での位置関係は一定である。縦型無枠鋳造ラインには、
前記切り欠き５を検出する切り欠き検出センサ６と、鋳
型の移動量を測定する計測手段７が設けられている。本
実施例では、計測手段としてエンコーダ７を用い、鋳型
Ｍに接触してその移動量を計測した。切り欠き検出セン
サ６とエンコーダ７の信号は、注湯位置制御装置（図示
せず）に入力され、湯口位置計測処理される。搬送ライ
ン３の途中には、湯口に溶湯を注湯するための自動注湯
装置１が配置されている。自動注湯装置１は、鋳型送り
方向に対して所定範囲で移動自在であり、注湯位置制御
装置より位置制御情報を受け、位置決め制御される。

【０００６】次に、湯口検出処理について説明する。予
めパラメータとして、自動注湯装置の基準位置Ｐ０から
の、切り欠き検出センサ６までの距離Ｌ、自動注湯装置
最大移動距離Ｌｂ、最小移動距離Ｌａを設定し、注湯位
置制御装置に入力しておく。図３は、エンコーダ７から
の測定値を管理するデータテーブルの構造を示す図であ
り、図４、５は湯口位置計測の処理を説明するフロー図
である。

【０００７】制御がスタートすると、造型機により造型
された鋳型Ｍが密着状態で搬送ライン３上をピッチ送り
される。図４、５において、まず鋳型が送られ停止した
かを、造型機よりの情報等でチェックし（ＳＴ１）、停
止する毎に鋳型がエンコーダ７で位置情報がとれる位置
に来たかどうかをチェックし（ＳＴ２）、さらに切り欠
き検出センサ６が作動したかどうかをチェックする（Ｓ
Ｔ３）。本実施例では、鋳型壁面検出状態でＯＮし、切
り欠き部でＯＦＦとなるタイプのものを使用し、ＯＮ→
ＯＦＦで切り欠きを検出した。従って、図１に示す鋳型
Ｍ０に対しては検出されず、鋳型Ｍ１で初めて検出され
る。すべてが満足した状態、即ち鋳型移動量計測が可能
状態の下で、切り欠きが検出された鋳型（図１ではＭ
１）を先頭鋳型として、湯口計測処理を開始する。この
とき、ポインタＰの初期設定を行い１とする（ＳＴ
４）。

【０００８】前記初期設定時をスタートとし、以降鋳型
が送られ停止する毎に（ＳＴ５）、データテーブルに測
定値を書き込み、処理を行っていく。鋳型Ｍが、送り途
中で切り欠き検出センサ６により切り欠き５を検出され
たかどうかで処理が分かれるので、まず検出有無をチェ
ックする（ＳＴ６）。以下、まず切り欠きが検出された
ときの処理について説明する。 １）切り欠き検出時のエンコーダ値を位置データａi
（前記先頭鋳型をi＝１、以降の鋳型について順次２、
３…とする）として読み込み、データテーブルの切り欠
き検出時位置データ欄Ａの格納番地１に収納する（ＳＴ
７）。 ２）鋳型停止時のエンコーダ値を位置データｂi（前記
先頭鋳型をi＝１、以降の鋳型について順次２、３…と
する）として読み込み、データテーブルの鋳型停止時位
置データ欄Ｂの格納番地１に収納する（ＳＴ８）。 ３）前記２つの位置データａi、ｂiから該鋳型の切り欠
き検出から鋳型停止までの移動データｓi（前記先頭鋳
型をi＝１、以降の鋳型について順次２、３…とする）
を計算し、格納番地１の所定の収納欄Ｓに収納する（図
５、ＳＴ９）。

【０００９】４）鋳型停止時位置データ欄Ｂの格納番地
１に収納されているデータｂiから、ポインタの数値が
示す格納番地の切り欠き検出時位置データ欄Ａに収納さ
れているデータａp（ポインタが１の時、データはａ１
である）を減算し、値Ｌｃを得る（ＳＴ１０）。Ｌｃは
切り欠き検出センサ取り付け位置から、ポインタの数値
で指定された鋳型の切り欠きまでの距離を表す。図１
に、ポインタで指定された該鋳型がＭ１であるときのＬ
ｃを示す。 ５）Ｌｃがｂiと等しいかどうかを見る（ＳＴ１１）。
ポインタの数値で指定された鋳型の切り欠きが、切り欠
き検出センサ６で検出されたかどうかをチェックする工
程である。詳細は後述するが、検出されている場合は等
しくなく、処理はＳＴ１２へと進む。 ６）予め設定したパラメータＬからＬｃを減算し、値Ｘ
を得る（ＳＴ１２）。Ｘは、注湯装置基準位置Ｐ０から
ポインタの数値で指定された鋳型の切り欠きまでの距離
を表す。

【００１０】７）格納されている全てのデータを番地の
増加する方向へ１番地分シフトする（ＳＴ１３）。 ８）前記Ｘが予め設定した自動注湯装置１の移動範囲Ｌ
ａ〜Ｌｂにあるかをチェックし（ＳＴ１４）、 Ｘが注
湯装置移動範囲内になければポインタの値を＋１更新し
（ＳＴ１５）、Ｘが注湯装置移動範囲内にあれば、注湯
機に位置情報Ｘとともに、注湯指令を出す。この時ポイ
ンタの値はそのままとする（ＳＴ１６）。 ９）ＳＴ５の前に戻り、次の鋳型が送られてくるのを待
つ。次の鋳型が送られる毎に前記と同様な処理を繰り返
す。

【００１１】次に、ＳＴ６で切り欠きセンサが切り欠き
を検出できなかったときの処理について説明する。これ
は、造型時に切り欠きが成形されていなくて、信号が全
く入らない場合だけでなく、切り欠き形状が不良であっ
たり、バリが発生していたりして検出信号のレベルが低
かったり、チャタリング的に入ったり、さらには鋳型送
り開始から異常に早く又は遅く入力されたりする等の、
予め設定した正常な信号形態以外の入力状態のときを含
む。

【００１２】１）切り欠き検出時の位置データａiを０
とし、データテーブルの切り欠き検出時位置データ欄Ａ
の格納番地１に収納し（ＳＴ２０）、ＳＴ８の処理へ戻
る。 ２）ＳＴ１０において、前記でａiを０とされた鋳型が
ポインタの数値で指定された鋳型となった場合、Ｌｃは
ｂiに等しくなり、ＳＴ１１で判定されて、ＳＴ２１へ
処理が進む。 ３）ＳＴ２１においては、鋳型停止時位置データ欄Ｂの
格納番地１に収納されているデータｂiから、ポインタ
の数値が示す格納番地に収納されているデータｂpを減
算し、値Ｌｄを得る。Ｌｄはポインタの数値で指定され
た鋳型が、切り欠きを検出されたであろう後に停止した
位置からの移動量を表す。図１にポインタで指定された
該鋳型がＭ１であるときのＬｄの概念を示す。

【００１３】４）Ｌｄと、ポインタの数値で指定された
一つ前の鋳型の、切り欠き検出から停止するまでの移動
距離ｓp-1を加えてＬｅを得る（ＳＴ２２）。Ｌｄと、
ポインタの数値で指定された鋳型の、切り欠き検出から
停止するまでの移動距離ｓpを加えたものはＬｃに等し
くなるが、この場合の鋳型は切り欠きが検出できなかっ
たため、ｓpは正常な値とならない。このため、他の鋳
型のデータを流用して近似処理をするものである。 ５）予め設定したパラメータＬからＬｅを減算し、値Ｘ
を得る（ＳＴ２３）。この場合のＸは、注湯装置基準位
置Ｐ０からポインタの数値で指定された鋳型の切り欠き
までの近似距離を表すことになる。 ６）ＳＴ１３の処理へ移り、以降は前述したフローの通
りの処理となる。

【００１４】前記説明ではｓpの代わりに一つ前のｓp-1
を使用したが、ｓp-1が正常な値でない場合は、さらに
前で正常な値のものを使用することができるし、一つの
ｓ値でなく、正常値のものを統計処理したものを用いて
も良い。以上の説明では湯口位置については述べなかっ
たが、鋳型内での湯口位置と切り欠き位置は一定の位置
関係を持っているので、切り欠き位置を検出することで
湯口位置は必然的に求められることになる。また、湯口
の位置を規定するマークとして鋳型に切り欠きを成形し
たが、湯口を直接検出しても良いし、突起や溝等の形状
に特徴のあるマーク、さらには色で特徴つけるマーク
等、湯口に対して一定の位置に安定してマーキングでき
るもので、検出可能なものならなんでもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、鋳型に設け
た湯口位置に対応するマーク検出センサの取り付け位置
を基準として、個々の鋳型のマーク位置と鋳型停止時位
置を記憶して未注湯の先頭湯口位置を算出するので、鋳
型の厚さや送り量にばらつきがあっても注湯対象鋳型の
湯口位置を算出することができる。さらに、万一マーク
が検出できない鋳型があっても、マークを検出できた鋳
型のデータを用いて、湯口位置を近似的に算出するの
で、安定して注湯作業を継続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる縦型無枠鋳造ラインを
示す図

【図２】実施例にかかる鋳型の湯口と切り欠きの関係を
示す図

【図３】実施例にかかる計測手段からの測定値を管理す
るデータテーブルを示す図

【図４】実施例にかかる湯口位置計測の前半の処理を示
すフロー図

【図５】実施例にかかる湯口位置計測の後半の処理を示
すフロー図

【符号の説明】

Ｍ 鋳型 １ 自動注湯装置 ３ 搬送ライン ４ 湯口 ５ 切り欠き ６ 切り欠き検出センサ ７ 鋳型移動量計測手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造型機から造型された鋳型を連接して送
   り、注湯装置で湯口に注湯するような縦型無枠鋳造ライ
   ンの注湯位置計測方法において、 鋳型が送られるときに、鋳型移動量計測手段で、鋳型の
   湯口位置を規定するマーク部が通過した瞬間の測定値
   と、鋳型が停止した時の測定値を計測記憶し、鋳型が送
   られる毎に注湯対象鋳型の湯口位置を算出し、注湯ゾー
   ンに入ったかどうかを判定して、入っておれば注湯装置
   にその位置情報を出力することを特徴とする縦型無枠鋳
   造ラインの注湯位置計測方法。
2. 【請求項２】 前記縦型無枠鋳造ラインの注湯位置計測
   方法において、マーク部が通過した瞬間の測定値が検出
   できなかった鋳型の場合は、鋳型停止時の測定値と、そ
   れ以前に通過した鋳型のマーク部通過時の測定値を用い
   て近似的に湯口位置を算出し、注湯ゾーンに入ったかど
   うかを判定して、入っておれば注湯装置にその位置情報
   を出力することを特徴とする縦型無枠鋳造ラインの注湯
   位置計測方法。