[发明专利]倾转式自动浇注方法以及存储浇包用倾转控制程序的存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及一般的铸造技术，特别是涉及在浇包中保持规定量的熔化后的铁、铝等金属熔液、并通过使浇包倾转而向铸模浇注金属熔液的倾转式自动浇注方法。

背景技术

以往，在倾转式自动浇注方法中已知：（1）当向浇注位置输送时，对金属熔液的振动进行抑制；（2）对因浇注结束时的后倾动作而产生的金属熔液的振动进行抑制；（3）控制浇包倾转速度以保持恒定的浇注流量；（4）在短时间内浇注规定重量的金属熔液的浇注方法；（5）控制浇包倾转速度以实现期望的浇注流量模式的浇注方法；（6）使浇包的金属熔液的排出口升降，使浇注初期从浇包流出的金属熔液的流量增大的浇注方法；（7）使用模糊控制的倾转式自动浇注方法；以及（8）使用线形参数变动模型的倾转式自动浇注方法。

以往，在（1）和（2）中涉及的是针对输送浇包、倾转时所产生的金属熔液表面的振动抑制装置，并未触及在浇注时如何实现期望的流量这一问题。并且，（3）和（5）是对每单位时间内注入的金属熔液重量进行控制的方法，（4）、（6）、（7）是正确地浇注规定重量的金属熔液的方法。在浇注方法（6）中，为了缩短浇注时间，通过使浇包的金属熔液排出口下降而使从浇包流出的金属熔液的流量增大。这些方法是以高精度控制浇注流量或浇注重量的浇注方法，并未对倾转式浇注方法中的被浇注的金属熔液的下落位置进行控制，从而存在浇注的金属溶液偏离铸模内浇口的问题。

为了消除这些问题，已知有通过前馈控制来控制从浇包流出的液体的下落位置的方法（参照专利文献1）。专利文献1所记载的方法虽然是有效的方法，但还是期望以更高的精度控制下落位置。

专利文献1：日本特开2008－272802号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种使从浇包流出的金属熔液正确地朝铸模内浇口下落的浇注方法以及存储浇包用倾转控制程序的存储介质。

为了达成上述目的，本发明的倾转式自动浇注方法，在通过使具备能够进行倾转、前后移动以及上下移动的三个伺服马达的倾转式自动浇注装置的保持金属熔液的浇包进行倾转来向铸模浇注的过程中，利用计算机来控制施加于使浇包倾转的伺服马达、使浇包进行前后移动伺服马达、以及使浇包进行上下移动的伺服马达的输入电压，由此使从浇包流出的金属熔液正确地朝铸模内浇口下落，所述倾转式自动浇注方法的特征在于，制作从浇包流出的金属熔液的下落轨迹的数理模型，解出该制成的数理模型的逆模型，并且考虑缩流的影响而利用浇注流速估算部及下落位置估算部来估算金属熔液的下落位置，利用计算机来处理该下落位置数据，由此，获得针对使所述浇包倾转的伺服马达、使所述浇包进行前后移动的伺服马达、以及使所述浇包进行上下移动的伺服马达的输入电压，基于该得到的输入电压来控制所述三个伺服马达，使浇包移动以使金属熔液的下落位置向铸模内浇口收敛，由此正确地注入朝浇口内下落的金属熔液。

并且，本发明的存储浇包用倾转控制程序的存储介质，该存储浇包用倾转控制程序的存储介质对如下控制程序进行存储，在通过使具备能够进行倾转、前后移动以及上下移动的三个伺服马达的倾转式自动浇注装置的保持金属熔液的浇包进行倾转来向铸模浇注的过程中，为了使从浇包流出的金属熔液正确地下落至铸模内浇口，凭借该控制程序并利用计算机来控制对使浇包倾转的伺服马达、使浇包进行前后移动的伺服马达、以及使浇包进行上下移动的伺服马达施加的输入电压，所述存储浇包用倾转控制程序的存储介质的特征在于，制作从浇包流出的金属熔液的下落轨迹的数理模型，解出该制成的数理模型的逆模型，并且考虑缩流的影响而利用浇注流速估算部及下落位置估算部来估算金属熔液的下落位置，利用计算机来处理该下落位置数据，由此，获得针对使所述浇包倾转的伺服马达、使所述浇包进行前后移动的伺服马达、以及使所述浇包进行上下移动的伺服马达的输入电压，基于该得到的输入电压来控制所述三个伺服马达，使浇包移动以使金属熔液的下落位置向铸模内浇口收敛，由此正确地注入朝浇口内下落的金属熔液。

其中，用于本发明中的数理模型法是指进行如下控制的方法：对工序的热收支、物质收支、化学反应、限制条件等算式进行求解，求出利益、成本等作为计算机控制目的的函数，求出其最大、最小值并能够进行控制以达到该最大、最小值。另外，在本发明中，作为浇包，使用了圆筒形的浇包、或纵截面形状为扇形的浇包。

进而，浇包在其重心附近被支承。并且，缩流是指在金属溶液排出口前端的流出位置因重力的影响而使得溢流水深减少的情况。