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技術 溶湯流へ接種剤を投与する装置及び方法並びに自動注湯機

出願人 新東工業株式会社藤和電気株式会社
発明者 寺田秀人
出願日 2010年6月15日 (10年6ヶ月経過) 出願番号 2011-521869
公開日 2012年12月20日 (8年0ヶ月経過) 公開番号 WO2011-004685
状態 特許登録済
技術分野 鋳造前の予備処理と金属の鋳造 鋳造用とりべ 鋳型中の金属の処理
主要キーワード 算出重量 駆動支 所定硬度 検知重量 流量検知器 検知流量 傾動速度 溶湯重量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年12月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題・解決手段

動注湯機によって鋳型注入された溶湯に、所要量接種剤投入することができる接種剤投入方法及び装置並びにその装置を用いた自動注湯機法を開示する。接種剤投入装置1は、自動注湯機20から鋳型2に注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤を投入する。この装置1は、走行台車6に装着されて接種剤を収納したホッパ8と、ホッパの下端に装着されたスクリューコンベア9と、スクリューコンベアの基端に装着されて、これを駆動する駆動機構10と、駆動機構を制御する制御器30とを備える。制御器30に制御されることにより自動注湯機20からの注湯量に対応させて駆動機構10を介してスクリューコンベア9を駆動し、自動注湯機20から鋳型2に注入される溶湯に、スクリューコンベア9から接種剤を投入する

概要

背景

[関連出願の参照]
本願は日本国特許出願第2009−159585号(出願日2009年7月6日)及び同2010—110803号(出願日2010年5月13日)の優先権を主張しており、それらの開示事項の全体が参照により本明細書に含まれているものとする。

概要

動注湯機によって鋳型注入された溶湯に、所要量接種剤投入することができる接種剤投入方法及び装置並びにその装置を用いた自動注湯機法を開示する。接種剤投入装置1は、自動注湯機20から鋳型2に注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤を投入する。この装置1は、走行台車6に装着されて接種剤を収納したホッパ8と、ホッパの下端に装着されたスクリューコンベア9と、スクリューコンベアの基端に装着されて、これを駆動する駆動機構10と、駆動機構を制御する制御器30とを備える。制御器30に制御されることにより自動注湯機20からの注湯量に対応させて駆動機構10を介してスクリューコンベア9を駆動し、自動注湯機20から鋳型2に注入される溶湯に、スクリューコンベア9から接種剤を投入する

目的

従来、鋳型に注入された溶湯に適切に接種剤を投入可能な装置及び方法はないので、このような問題を解消することが望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

動注湯機から鋳型注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤投入する接種剤投入装置であって、それぞれ鋳型を内蔵した複数の鋳枠を列状に配置してなる注湯ラインに沿って走行可能な走行手段と、前記走行手段に装着されて接種剤を保持する保持手段と、該保持手段の下方に配置され、該保持手段から鋳型へ注入すべき接種剤を受け取って搬送する送り手段と、該送り手段を記駆するように該送り手段に結合された駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記自動注湯機から前記鋳型への注湯量に応じて前記駆動手段を介して前記送り手段を駆動し、前記自動注湯機から前記鋳型に注入される溶湯に、前記送り手段から接種剤を投入する接種剤投入装置。

請求項2

前記自動注湯機が注湯取鍋を有すると共に、前記接種剤投入装置は、前記自動注湯機の前記注湯取鍋から前記鋳型への注湯流量を検知し、その検知流量に対応する信号を発生する検知手段を更に備え、前記制御手段は、前記検知手段からの前記信号に基づいて前記駆動手段を制御する請求項1記載の接種剤投入装置。

請求項3

前記自動注湯機が注湯取鍋を有すると共に、前記自動注湯機の前記注湯取鍋内の溶湯の重量を検知し、その検知重量を表す信号を発生するロードセルを更に備え、前記制御手段は、前記ロードセルからの前記信号に基づいて前記駆動手段を制御する請求項1記載の接種剤投入装置。

請求項4

前記制御手段は、前記ロードセルからの前記信号に基づいて前記注湯取鍋内の溶湯の重量を算出する第1の演算手段と、第1の演算手段の算出結果に基づいて前記注湯取鍋から前記鋳型への注湯流量を算出する第2の演算手段と、第2の演算手段の算出結果に基づいて接種剤の投入量を決定する投入量決定手段と、前記投入量決定手段により決定された投入量に基づいて、前記送り手段が駆動されるように、前記駆動手段の駆動量を決定する駆動指示手段とを有する請求項3記載の接種剤投入装置。

請求項5

前記請求項3又は請求項4記載の接種剤投入装置を備える自動注湯機であって、前記ロードセルが前記注湯取鍋の下方に設けられ、前記制御手段は、前記ロードセルからの前記信号に基づいて前記注湯取鍋を制御すると共に、前記注湯取鍋から前記鋳型への注湯量に対応させて所定の比率で接種剤を投入するように前記接種剤投入装置を制御する自動注湯機。

請求項6

それぞれ鋳型を内蔵した複数の鋳枠を列状に配置してなる注湯ラインに沿って走行可能な走行手段に装着されて接種剤を保持する保持手段と、該保持手段の下方に配置されて、該保持手段から接種剤を受け取って搬送する送り手段と、該送り手段を駆動するように該送り手段に結合された駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備える接種剤投入装置により、自動注湯機から鋳型に注入される溶湯に、接種剤を溶湯に投入する接種剤投入方法であって、自動注湯機から鋳型に注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤を前記送り手段を介して投入するように前記制御手段が前記駆動手段を制御することを特徴とする接種剤投入方法。

背景技術

0001

[関連出願の参照]
本願は日本国特許出願第2009−159585号(出願日2009年7月6日)及び同2010—110803号(出願日2010年5月13日)の優先権を主張しており、それらの開示事項の全体が参照により本明細書に含まれているものとする。

技術分野

0002

本発明は、接種剤溶湯流投与するための装置及び方法並びに自動注湯機に関する。

0003

一般に、鋳物製品鋳造する際には、鋳型溶湯注入する際に接種剤を溶湯流に投与して溶湯の材質を調整している。

0004

具体的には、自動注湯機で注湯された溶湯に所定の比率で接種剤を溶け込ませることにより、所定硬度の鋳物製品を得るようにしているが、所定の比率で接種剤を溶湯に投入することが難しく、その結果、鋳物製品の硬度のばらつきが大きくなる等の問題が発生するおそれがある。従来、鋳型に注入された溶湯に適切に接種剤を投入可能な装置及び方法はないので、このような問題を解消することが望まれている。

発明が解決しようとする課題

0005

従って本発明の目的は、自動注湯機によって鋳型に注入される溶湯に、所要量の接種剤を投入することができる接種剤投入方法及び装置並びにその装置を用いた自動注湯機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

本発明に係る接種剤投入装置は、自動注湯機から鋳型に注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤を投入する。この接種剤投入装置は、
それぞれ鋳型を内蔵した複数の鋳枠を列状に配置してなる注湯ラインに沿って走行可能な走行手段と、
該走行手段に装着されて接種剤を保持する保持手段と、
該保持手段の下方に配置され、該保持手段から鋳型へ注入すべき接種剤を受け取って搬送する送り手段と、
該送り手段を駆動するように該送り手段に結合された駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記自動注湯機から前記鋳型への注湯量に応じて前記駆動手段を介して前記送り手段を駆動し、前記自動注湯機から前記鋳型に注入される溶湯に、前記送り手段から接種剤を投入する。
本発明の一実施形態によれば、前記自動注湯機が注湯取鍋を有すると共に、前記接種剤投入装置は、前記自動注湯機の前記注湯取鍋から前記鋳型への注湯流量を検知し、その検知流量に対応する信号を発生する検知手段を更に備え、前記制御手段は、前記検知手段からの前記信号に基づいて前記駆動手段を制御する。
これに代えて、前記自動注湯機の前記注湯取鍋内の溶湯の重量を検知し、その検知重量を表す信号を発生するロードセルを更に備え、前記制御手段は、前記ロードセルからの前記信号に基づいて前記駆動機構を制御するようにしてもよい。
この場合、好ましくは、前記制御手段は、前記ロードセルからの前記信号に基づいて前記注湯取鍋内の溶湯の重量を算出する第1の演算手段と、
第1の演算手段の算出結果に基づいて前記注湯取鍋から前記鋳型への注湯流量を算出する第2の演算手段と、
第2の演算手段の算出結果に基づいて接種剤の投入量を決定する投入量決定手段と、
前記投入量決定手段により決定された投入量に基づいて、前記送り手段が駆動されるように、前記駆動手段の駆動量を決定する駆動指示手段とを有する。
前記ロードセルを用いる場合、このロードセルは前記注湯取鍋の下方に設けられ、前記制御手段は、前記ロードセルからの前記信号に基づいて前記注湯取鍋を制御すると共に、前記注湯取鍋から前記鋳型への注湯量に対応させて所定の比率で接種剤を投入するように前記接種剤投入装置を制御するようにしてもよい。

0007

また、本発明に係る接種剤投入方法では、注湯ラインに沿って走行する走行手段に装着されて接種剤を保持する保持手段と、該保持手段の下方に配置され、該保持手段から鋳型へ注入すべき接種剤を受け取って搬送する送り手段と、該送り手段を駆動するように該送り手段に結合された駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備える接種剤投入装置により、自動注湯機から鋳型に注入される溶湯に、接種剤を溶湯に投入する。この方法は、自動注湯機から鋳型に注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤を前記送り手段を介して投入するように前記制御手段が前記駆動手段を制御する。

発明の効果

0008

本発明によれば、自動注湯機から鋳型に注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤を投入するから、接種剤の投入量を溶湯に対して最適量に抑えることができるため、鋳物コスト低減に寄与することができる上に、硬度のばらつきによる不良鋳物の発生を低減することが可能になるなどの優れた効果を奏する。
明細書の一部に含まれ、それを構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を概略的に示し、上述の一般的説明および以下の好ましい実施形態の詳細な説明と共に、本発明の要旨を説明するのに役立つ。

図面の簡単な説明

0009

本発明を適用した接種剤の溶湯へ投入する接種剤投入装置の一実施例を示す平面図である。
図1に示す接種剤投入装置の左側面を拡大し、一部を破断して示す図である。
図1に示す接種剤投入装置を拡大した正面図である。
本発明の接種剤投入装置の制御器の一例を示すブロック図である。
図4と同様な図であって、制御器の他の例を示すブロック図である。

実施例

0010

以下、本発明を適用した接種剤を溶湯へ投入する接種剤投入装置1及びこれを用いた自動注湯機20、並びに接種剤を溶湯へ投入する方法について図1図3を用いて説明する。図1に示すように、接種剤投入装置1は、鋳型2に注入される溶湯に、所定の比率で接種剤を投入する装置であり、鋳型2を内蔵した鋳枠3を列状に配置して成る注湯ライン4に沿って敷設したレール5上に、注湯ライン4に沿って往復動可能にして配設されている。

0011

そして、図2及び図3に示すように、接種剤投入装置1は、レール5上を走行する走行台車6上に搭載した制御盤7に支持部材15を介して装着され、接種剤を収納して保持するホッパ8と、ホッパ8の下端に、このホッパから接種剤を受け取るように装着されたスクリューコンベア9と、このスクリューコンベアが受け取った接種剤を搬送するように、スクリューコンベアの基端に装着され、スクリューコンベア9を駆動する駆動機構10と、スクリューコンベア9の先端に装着されて、接種剤を投与するシュート11とを備える。制御盤7には、駆動機構10等の各種装置を制御する制御器30が設けられている。

0012

また、図2に示すように、走行台車6上には自動注湯機本体12が搭載されている。この自動注湯機本体12は、傾動可能な注湯取鍋13と、この注湯取鍋13内の溶湯量を検知するように注湯取鍋13の下方に設けられたロードセル14とを有している。この自動注湯機本体12は、接種剤投入装置1と共に鋳型2に溶湯を注入する自動注湯機20を構成する。

0013

また、制御盤7に設けられる制御器30は、自動注湯機20の注湯取鍋13内の溶湯の重量を検知するロードセル14からの信号に基づいて駆動機構10を制御する。具体的には、制御器30は、例えば図4に示すように、投入開始指令に基づいて接種剤の投入開始を指示する投入開始指示手段31と、駆動機構10の駆動モータ10aに所要交流電圧印加を指示するインバータ駆動指示手段35と、ロードセル14の検知値に基づき注湯取鍋13内の溶湯の重量を算出する第1の演算手段32と、第1の演算手段32からの算出重量値を表す信号に基づいて注湯取鍋13内の溶湯重量の変化により注湯取鍋13から鋳型2への注湯流量を算出する第2の演算手段33と、第2の演算手段33からの算出注湯流量値を表す信号に基づき注湯流量に対応する接種剤の投入量を決定すると共にこの決定された投入すべき接種剤量をインバータ駆動指示手段35に指示する投入量指示手段34とを有している。このインバータ駆動指示手段35は、投入量指示手段34で決定された投入量を示す信号に基づいてスクリューコンベア9を駆動する駆動機構10の駆動量を決定し、対応する指示信号により駆動モータ10aを制御する。
この制御器30においては、投入開始指令とロードセル14からの信号に基づいて、先ず溶湯重量が算出され、次に注湯流量が算出され、次いで接種剤の投入量が決定され、この決定された投入量に基づいて駆動機構10の駆動モータ10aが駆動制御される。
また、この自動注湯機20における制御器30は、本実施形態においては、ロードセル14からの信号に基づいて注湯取鍋13をも制御するように構成されている。具体的には、制御器30は、第2の演算手段33で算出された注湯流量を監視しながら、注湯取鍋13の図示しない駆動モータ等を制御することで注湯取鍋13の傾動速度及び傾動位置を制御している。これにより、制御器30は、鋳型への注湯量がより適切となるように制御することができる。これに代えて、注湯取鍋13の傾動速度及び傾動位置を制御するための更なる制御器を制御器30とは別個に設ける構成としても良い。但し、ここで説明したように、単独の制御器30が注湯取鍋13の制御と、スクリューコンベア9の駆動機構10の制御とを兼ねると、注湯量及び接種剤の投入量の精度良好な制御を簡素な構成で実現できるので望ましい。

0014

以上のように構成された接種剤投入装置1は、制御盤7の制御器30による制御の下に、注湯量をロードセル14によって検知・計測しながら、自動注湯機本体12の注湯取鍋13から鋳型2に注湯し、制御装置7の管理の下に駆動機構10の駆動モータ10aの回転数及び回転時間を制御しながら、スクリューコンベア9を駆動して鋳型2に注入された溶湯16に、スクリューコンベア9のシュート11から、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で、接種剤を投入する。すなわち、制御器30は、自動注湯機本体12の注湯取鍋13からの注湯量に対応させて駆動機構10を介してスクリューコンベア9を駆動することで、適切な接種剤を溶湯に投入する。

0015

本実施形態の接種剤投入装置1及びこれを用いた接種剤投入方法では、ホッパ8、スクリューコンベア9、駆動機構10、制御器30を備え、制御器30に制御されることにより自動注湯機本体12の注湯取鍋13からの注湯量に対応させて駆動機構10を介してスクリューコンベア9を駆動し、自動注湯機本体12の注湯取鍋13から鋳型2に注入される溶湯16に、スクリューコンベア9から接種剤を投入する。これにより、自動注湯機から鋳型に注入される溶湯に、漸進的に変化する注湯量に対応させて所定の比率で接種剤を投入でき、接種剤の投入量を溶湯に対して最適量に抑えることができるため、鋳物のコスト低減に寄与することを実現し、更に、硬度のばらつきによる不良鋳物の発生を低減することを実現する。

0016

また、この接種剤投入装置1は、制御器30が注湯取鍋13内の溶湯の重量を検知するロードセルからの信号に基づいて駆動機構10を制御する構成により、簡易な構成で接種剤投入の自動化を実現して、漸進的に変化する注湯量に適切に対応した比率の接種剤を投入することができる。また、この実施形態では、制御器30が、上述の投入開始指示手段31と、溶湯の重量を算出する第1の演算手段32と、溶湯の注湯量を算出する第2の演算手段33と、投入量を決定する機能を有する投入量指示手段34と、駆動機構10の駆動量を決定する機能を有するインバータ駆動指示手段35とを備えることにより、簡易な構成で接種剤投入の自動化を実現して、漸進的に変化する注湯量に適切に対応した比率の接種剤を投入することができる。

0017

さらに、この接種剤投入装置1を備える自動注湯機20は、注湯取鍋13及びロードセル14を備え、制御器30が、ロードセル14からの信号に基づいて注湯取鍋13を制御すると共に、注湯取鍋13からの注湯量に対応させて所定の比率で接種剤を投入する構成により、注湯の自動化及びこの注湯に投入する接種剤の投入の自動化をより簡素な構成で実現して、漸進的に変化する注湯量に適切に対応した比率の接種剤を投入できらできるように、不良鋳物の発生をより低減することを実現する。

0018

尚、上述の実施例では、接種剤投入装置1の制御器には、図4に示す制御器30を用いたが、本発明はこれに限られるものではない。図4に示す制御器30に代えて、例えば、図5に示す制御器40を用いても良い。この制御器40においては、図4に示す制御器30のロードセル14、第1演算手段32、及び第2演算手段33に代えて、注湯取鍋13からの注湯流量を検知する流量検知器41が設けられている。この流量検知器41は、例えば撮像装置としてのビデオカメラとしてもよい。このビデオカメラを注湯取鍋13の側方又は前方に配置して、注湯の落下位置や湯口から流れる際の溶湯の幅等を撮像して計測することにより、注湯流量を検知することができる。制御器40のその他の構成は、図4の制御器30で説明したのと同様であり、投入開始指示手段31、投入量指示手段34、及びインバータ駆動指示手段35を備えている。この制御器40の投入量指示手段34は、流量検知器41からの検出された注湯流量を表す信号に基づいて、注湯流量に対応する接種剤の投入量を決定すると共にこの決定された投入すべき接種剤量をインバータ駆動指示手段35に指示する。図5に示す制御器40を備えるように構成した接種剤投入装置1は、注湯取鍋から鋳型に注入される溶湯の流量を検知する流量検知器41からの信号に基づいて駆動機構10を制御することにより、簡易な構成で接種剤投入の自動化を実現して、漸進的に変化する注湯量に適切に対応した比率の接種剤を投入することができ、接種剤の投入量を溶湯に対して最適量に抑えることができるため、鋳物のコスト低減に寄与することを実現し、さらに、硬度のばらつきによる不良鋳物の発生を低減することを実現する。
本発明の幾つかの実施態例について説明した。それでもなお、本発明の要旨及び目的から逸脱することなく、様々な変更例、変形例、代替例をなし得ることを理解されたい。例えば、注湯ライン4に沿って走行する手段、接種剤を保持する手段、及び接種剤を搬送する手段は、説明の便宜のために例示した形状の走行台車6、ホッパ8、及びシュート11を有するスクリューコンベア9に限定されるものではない。添付の請求項は、それらを均等物に置き換えたものも包含することが意図されている。

0019

1接種剤投入装置
6走行台車(走行手段)
8 ホッパ(保持手段)
9スクリューコンベア(送り手段)
10駆動機構(駆動手段)
12 自動注湯機本体
14ロードセル
20 自動注湯機
30,40制御器(制御手段)
32 第1の演算手段
33 第2の演算手段
35インバータ駆動指示手段(駆動支持手段)
41流量検知器(検知手段)

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