(57)【要約】【課題】注湯設備において、注湯炉から取鍋への溶湯の注湯量を簡単かつ正確に制御できる制御方法及び制御装置を提供することである。【解決手段】注湯設備は、注湯口１１を持ち溶湯を貯えた注湯炉１０と、注湯口を開閉する開閉部材１４と、注湯炉から注湯された溶湯を鋳型１９に注湯する取鍋１７と、から成る。注湯量を制御する制御装置は、取鍋内の単位時間毎の溶湯の増加量を検出する検出手段３６，３８と、開閉部材の作動遅れ時間及び注湯される溶湯により取鍋に作用する動圧力が格納されたメモリ４０と、検出手段及びメモリからの信号に基づきプリセット量を算出する算出手段４２と、算出手段からの信号及び入力手段４８から入力される取鍋の設定荷重に基づき開閉部材を駆動するための信号を出力する出力部４４，４６とから成る。【選択図】図１
2004122224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注湯口を持ち溶湯を貯えた注湯炉と、注湯口を開閉する開閉部材と、注湯炉から注湯された溶湯を鋳型に注湯する取鍋と、から成る注湯設備において、注湯炉から取鍋への注湯量を制御する制御方法であって、
前記取鍋内の溶湯の単位時間毎の増加量を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出される単位時間毎の増加量とメモリに格納された前記開閉部材の作動遅れ時間とから該作動遅れ時間内に前記取鍋に注湯されるオーバ量に相当するプリセット量を求める算出工程と、
前記取鍋内の溶湯の実際の計量値が前記取鍋の設定荷重から前記プリセット量を減じた計算値になったとき前記開閉部材の閉じ信号を出す出力工程と、
から成ることを特徴とする制御方法。
【請求項２】
前記検出工程は、前記取鍋内の溶湯量が所定範囲にあるとき、単位時間毎の増加量を検出する請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記出力工程において、前記計算値を注湯される溶湯が前記取鍋に及ぼす動圧力で補正する請求項１に記載の制御方法。
【請求項４】
注湯口を持ち溶湯を貯えた注湯炉と、注湯口を開閉する開閉部材と、注湯炉から注湯された溶湯を鋳型に注湯する取鍋と、から成る注湯設備において、注湯炉から取鍋への注湯量を制御する制御装置であって、
前記取鍋内の単位時間毎の溶湯の増加量を検出する検出手段と、
前記開閉部材の作動遅れ時間が格納されたメモリと、
前記検出手段及び前記メモリからの信号に基づき、前記作動遅れ時間内に該取鍋に注湯されるオーバ量に相当するプリセット量を算出する算出手段と、
前記取鍋内の溶湯の実際の計量値が、入力手段から入力される前記取鍋の設定荷重から前記プリセット量を減じた計算値に等しくなったとき、前記開閉部材を駆動するための信号を出力する出力部と、
を含むことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
前記開閉部材は、前記注湯炉内で上下方向に移動し該注湯炉の底部の注湯口を開閉する請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記取鍋内の溶湯量が所定範囲にあるかどうかを検出する第１検出部と、所定範囲にあるとき単位時間毎の増加量を検出する第２検出部とを含む請求項４に記載の制御装置。
【請求項７】
前記所定範囲は、前記取鍋の設定重量の２割から８割である請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記メモリはさらに、注湯される溶湯により前記取鍋に作用する動圧力が格納されている請求項４に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は注湯設備の注湯制御方法及び装置、詳しくは注湯炉から取鍋に注湯される溶湯量を制御する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
注湯装置は所定量の溶湯を鋳型に供給（注湯）する装置であり、溶湯を貯えた注湯炉（溶解炉）と、注湯炉から所定量の溶湯を注湯される取鍋等を含む。取鍋内の所定量の溶湯が鋳型に注湯される。
【０００３】
注湯炉内の溶湯を所定量づつ取鍋に注湯する必要がある。取鍋即ち鋳型への注湯量が多すぎると溶湯が無駄になり、反対に少なすぎると鋳物の一部に欠けや巣が生ずる。そのために、注湯炉の傾動させて外周縁の注油口から注湯したり、注湯炉の深さ方向に移動可能な弁部材で底部の注湯孔を開放し溶湯を落下させる。前者では傾動角度、注湯口の形状が、後者では弁部材の開放時間、注湯口の形状が注湯量を決める。
【０００４】
何れのタイプでも、注湯炉から取鍋への注湯量を制御する上で困難な問題がある。注湯炉の復動又は弁部材の閉鎖は瞬時には完了せず一定時間が必要であり、復動中又は閉鎖中も溶湯が流出する。従って、取鍋に所定量の注湯が注湯された時点で注湯炉の復動又は弁部材を閉鎖を開始すると、取鍋に注湯される注湯量は所定量よりも多くなる。これを考慮して、一般的に、注湯炉の復動又は閉鎖部材の閉鎖中に流出する溶湯量（プリセット量）を見込んで、取鍋内の溶湯が所定量に達する少し前の時点で注湯炉の復動又は開閉部材の閉鎖を閉鎖を開始している。
【０００５】
例えば、図７に示す従来の定量出湯制御方法（特許文献１参照）では、傾動装置７５により傾動される溶解炉（注湯炉に相当）７０から溶湯を受入容器（取鍋に相当）７１に注油する。ここで、溶解炉７０の出湯目標重量から受入容器７１に受け入れた溶湯の重量を引いた値が、溶解炉７１の復動中に流出する予定重量と等しくなったとき、溶解炉７１の復動を開始している。
【０００６】
そして、復動中流出予定重量Ｍｎとして、過去のデータから得られた復動中流出実重量Ｍに対し、現出湯速度Ｖｎと過去のデータから得られた出湯速度Ｖとの差に係数αを乗じて補正を加えた値を用いている。これを数式で示せば、　Ｍｎ＝Ｍ＋α×（Ｖｎ−Ｖ）　となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−２５４３７４号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記復動中流出実重量Ｍｎは必ずしも正確とは言えない。この定量出湯制御方法は、出湯口の直径の変化や溶解炉７０内の溶湯量の変化により溶湯の出湯速度が変化することを考慮して、復動中流出実重量Ｍに、現出湯速度Ｖｎと過去のデータから得られた出湯速度Ｖとの差を加算している。しかし、溶湯の現出湯速度Ｖｎ及び出湯速度Ｖの計測方法が具体的に開示されていない。傾動された溶解炉７０から流出する溶湯の出湯速度を正確に計測するのは容易ではない。
【０００９】
また、復動中流出実重量Ｍに特別の考慮が払われていない。復動中流出実重量Ｍは受入容器７１の重量をセンサ７２で計測して求めている。しかし、受入容器７１に注湯された溶湯の重量の他に、溶解炉７０から落下する溶湯の運動エネルギ（動圧力）が計測に影響し、これにより復動中流出実重量Ｍが変化する。しかも動圧力は溶解炉７０内の溶湯量により変化する。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、注湯炉から取鍋への溶湯の注湯量を簡単かつ正確に制御できる制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、注湯炉から取鍋への溶湯の注湯量をより簡単に計算するやり方、及び計算値を動圧力等で補正することを思い付いて、本発明を完成した。
【００１２】
本願の第１発明による制御方法は、注湯口を持ち溶湯を貯えた注湯炉と、注湯口を開閉する開閉部材と、注湯炉から注湯された溶湯を鋳型に注湯する取鍋と、から成る注湯設備において、注湯炉から取鍋への注湯量を制御する制御方法であって、取鍋内の溶湯の単位時間毎の増加量を検出する検出工程と；検出工程で検出される単位時間毎の増加量とメモリに格納された開閉部材の作動遅れ時間とから作動遅れ時間内に前記取鍋に注湯されるオーバ量に相当するプリセット量を求める算出工程と；取鍋内の溶湯の実際の計量値が取鍋の設定荷重からプリセット量を減じた計算値になったとき開閉部材の閉じ信号を出す出力工程と；から成ることを特徴とする。
【００１３】
この制御方法において、検出工程で検出した単位時間毎の増加量に基づく計算重量と、算出工程でメモリに格納された作動遅れ時間とからプリセット量を算出する。そして、取鍋の設定重量からプリセット量を減じた計算値が、計量値に対して所定の関係になったとき、出力工程で開閉部材を閉じる。
【００１４】
請求項２の制御方法は、請求項１において、検出工程は、取鍋内の溶湯量が所定範囲にあるとき、単位時間毎の増加量を検出する。請求項３の制御方法は、請求項１において、出力工程は、計算値を注湯される溶湯が取鍋に及ぼす動圧力で補正する。
【００１５】
第２発明による制御装置は、注湯口を持ち溶湯を貯えた注湯炉と、注湯口を開閉する開閉部材と、注湯炉から注湯された溶湯を鋳型に注湯する取鍋と、から成る注湯設備において、注湯炉から取鍋への注湯量を制御する制御装置であって、取鍋鍋内の単位時間毎の溶湯の増加量を検出する検出手段と；開閉部材の作動遅れ時間が格納されたメモリと；検出手段及びメモリからの信号に基づき、作動遅れ時間内に取鍋に注湯されるオーバ量に相当するプリセット量を算出する算出手段と；取鍋内の溶湯の実際の計量値が、入力手段から入力される取鍋の設定荷重からプリセット量を減じた計算値に等しくなったとき、開閉部材の閉じ信号を出す出力部と；を含むことを特徴とする。
【００１６】
この制御装置において、検出手段が検出した単位時間毎の増加量とメモリに格納された作動遅れ時間とから算出手段がプリセット量を算出する。そして、取鍋の設定重量からプリセット量を減じた計算値が計量値に対して所定の関係になったとき、出力部が開閉部材を閉じる。
【００１７】
請求項５の制御装置は、請求項４において、開閉部材は、注湯炉内で上下方向に移動し注湯炉の底部の注湯口を開閉する。請求項６の制御装置は、請求項４において、検出手段は、取鍋内の溶湯量が所定範囲にあるかどうかを検出する第１検出部と、所定範囲にあるとき単位時間毎の増加量を検出する第２検出部とを含む。請求項８の制御装置は、請求項４において、メモリはさらに、注湯される溶湯により取鍋に作用する動圧力が格納されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜制御方法＞
▲１▼注湯炉、開閉部材、取鍋
注湯炉には溶湯を取鍋に注湯する際傾動する傾動式のものもあるが、本発明では非傾動式で溶湯の注湯時開閉部材を開閉するタイプのものが望ましい。傾動式では単位時間毎の溶湯の注湯量を計測が困難だからである。
【００１９】
開閉部材は注湯炉内に上下方向に移動可能に配置され、底部又は側部にあけた注湯口を開閉し、所定の開閉機構により駆動される。取鍋は注湯炉の近傍に配置され、注湯された溶湯を傾動等により鋳型に注湯する。
▲２▼検出工程
取鍋内の溶湯量はロードセル等の重量計測部材により計測される。計測される計測値は取鍋内の溶湯の重量の他、次述する動圧力も含む、みかけの重量である。
【００２０】
取鍋内の溶湯の単位時間毎の増加量は、閉じ指令が出てから開閉部材が注湯口を閉じるまでの時間（以下、「作動遅れ時間」と呼ぶ）内に取鍋に注湯されるオーバ量を求めるために検出する。このオーバ量をプリセット量としてメモリに格納しておき、取鍋内の溶湯量（計量値）が設定荷重からプリセット量を減じた量（計算値）になった時点で、ストッパの閉じ指令を出す。すると、取鍋内に設定荷重の溶湯が注湯されることになる。
【００２１】
単位時間毎の増加量は、例えば取鍋内の溶湯量をロードセルにより所定時間毎に計量しても良い。但し、溶湯量が所定範囲にあるとき計量すれば簡便な方法で単位時間毎の増加量を求めることができる（後述する）。
▲３▼算出工程
算出工程は、検出工程で検出される単位時間毎の増加量とメモリに格納された開閉部材の作動遅れ時間とを乗じてプリセット量を算出する。尚、注湯される溶湯により取鍋に作用する運動エネルギ（以下、「動圧力」と呼ぶ）をメモリに格納しておくこともできる。
▲４▼出力工程
出力工程は、取鍋内の溶湯の計量値が取鍋の設定荷重からプリセット量を減じた計算値になったとき、開閉部材の閉じ信号を出す。即ち、作動遅れ時間を重量に換算した重量データであるプリセット量で設定荷重を補正している。さらに、設定荷重からプリセット量を減じた計算値を上記動圧力で補正することもできる。
＜制御装置＞
▲１▼検出手段
検出手段は、取鍋内の溶湯量が所定範囲にあるかどうかを検出する第１検出部と、所定範囲にあるとき単位時間毎の増加量を検出する第２検出部とを含むことができる。尚、単位時間毎の増加量は、取鍋内の溶湯量が所定範囲（例えば取鍋の設定重量の２割から８割に溶湯が注湯された状態）間に所定の短時間毎にスキャン信号を発し、２割から８割の間の増加量をスキャン回数で除することに簡単に求まる。２割以下で測定すると、落下する溶湯が取鍋に衝突する際の衝撃でロードセル等の重量計測部材による溶湯の重量の計測が不正確になる。
【００２２】
一方、作動遅れ時間に依存するプリセット量は設定荷重の２割程度であるので、８割以上で測定すると、計測される荷重が設定荷重からプリセット量を減じた値を超えた後も計量を続けることになり、意味がない。
▲２▼メモリ
メモリは作動遅れ時間及び動圧力等を格納している。開閉部材に作用する浮力の大きさは注湯炉内の溶湯量に依存して変化する。よって、溶湯量に応じた作動遅れ時間を格納することによりプリセット量をより正確に制御できる。但し、溶湯量の変動による浮力の変動はそれ程大きくないので、溶湯量の多少に拘わらず一定長さの作動時間の遅れを使用することもできる。
【００２３】
動圧力の大きさは注湯炉内の溶湯量に依存して変化するので、溶湯量の多少に応じて動圧力を求めてメモリに格納しておく。そして、その時点での溶湯量に応じた値を使用する。この場合、注湯炉から取鍋への毎回の注湯時における動圧力を求めても良いし、複数回の注湯毎に動圧力を求め、その複数回は同じ動圧力を使用しても良い。更に、溶湯の落差量をメモリに格納することができる。ここで「落差量」とは、ストッパが閉鎖した時点で注湯炉の注湯口と取鍋との間にある即ち落下中の溶湯量のことである。
▲３▼算出手段、出力部
算出手段は設定荷重からプリセット量を減じた計算値を動圧力で補正する際、プラス補正する。ロードセル等による計測値は取鍋内の実際の溶湯量と動圧力との合計だからである。動圧力で補正した計算値に基づき出力部で指令すれば、開閉部材の閉鎖時期がより正確になる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を基にして説明する。
（構成）
図１に示すように、注湯装置は注湯炉（ストッパレードル）１０と、開閉機構１３と、取鍋（ポワリングレードル）１７と、昇降機構２２及び傾動機構２６等から成る。このうち注湯炉１０はその内部に数トンの溶湯を貯えることができ、底部には注湯口１１があけられている。開閉機構１３は注湯口１１を開閉するストッパ１４と、このストッパ１４を駆動するストッパシリンダ１５とを含む。開閉機構１３は後述するＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）３５により制御、駆動される。
【００２５】
取鍋１７は注湯炉１０の注湯口１１の下方に配置され、約１００ｋｇの溶湯を貯えることができる。取鍋１７の側方かつ下方に鋳型１９が配置されている。昇降機構２１はＬ字形部材２２と、リフトシリンダ２４とを含む。Ｌ字形部材２２の水平部２３ａの先端が取鍋１７に結合され、垂直部２３ｂの上端が垂直方向に配置されたリフトシリンダ２４に結合されている。よって、リフトシリンダ２４の伸縮によりＬ字形部材２２を介して取鍋１７が昇降される。
【００２６】
傾動機構２６は三又部材２７と傾動シリンダ２９とを含む。三又部材２７は長い部分２８ａ、中間長さ部分２８ｂ及び短い部分２８ｃの各一端が一点でヒンジ結合されており、互いの成す角度が可変である。長い部分２８ａの他端は取鍋１７の下端に、中間長さ部分２８ｂの他端は垂直部２３ｂに結合された傾動シリンダ２９に、短い部分２８ｃの他端はＬ字形部材２２の角部にそれぞれヒンジ結合されている。よって、傾動シリンダ２９の伸縮により三又部材２７を介して取鍋１７が傾動される。
【００２７】
リフトシリンダ２４の上端に結合された押圧部材３１が、固定部材３３に取り付けられたロードセル３２を押圧しており、取鍋１７内の溶湯の重量がＬ字形部材２２を介してロードセル３２により計測される。ロードセル３２の出力はＰＬＣ３５のサンプリング範囲検出部３２に入力される。
【００２８】
図３にＰＬＣ３５を示す。ＰＬＣ３５はサンプリング範囲検出部（第１検出部）３６と、単位時間毎の増加量算出部（第２検出部）３８と、メモリ４０と、プリセット量算出部４２と、メインシーケンス（ＣＰＵ）４４と、出力部４６とを含む。このうちサンプリング範囲検出部３６は、取鍋１７への注湯により漸増しロードセル３２で計測される重量（みかけの重量）が２０から４０ｋｇの範囲にあるかどうかを検出する。単位時間毎の増加量検出部３８は、取鍋１７内の溶湯の単位時間毎（例えば０．０２秒）の増加量を算出する。この増加量は具体的には、溶湯の増加分２０ｋｇ（４０ｋｇ−２０ｋｇ）を、溶湯量が２０ｋｇから４０ｋｇまで増加する間における０．０２秒間隔のスキャン回数で除することにより求める。サンプリング範囲検出部３６と単位時間毎の増加量算出部３８とで検出手段が構成される。
【００２９】
メモリ４０は、出力部４６からストッパシリンダ１５に閉じ信号を与えた後実際にストッパ１４が注湯口１１を閉じるまでの時間（作動遅れ時間）と、注湯炉１０内の溶湯が落下する際に取鍋１７に加わる運動エネルギ（動圧力）とが格納されている。これらは何れも実験を通して求めたものである。
【００３０】
ストッパ１４に作用する浮力の大きさは注湯炉１０内の溶湯量が減少するにつれて変化する。また、注湯炉１０内の溶湯が一定限度（例えば数百ｋｇ）以下になり、溶湯が供給されると浮力の大きさは急変する。その結果、厳密に言えば、閉じ指令からストッパ１４が注湯口１１を閉じるまでの時間が変わり、溶湯の流出量が変化する。但し、本実施例では注湯炉１０内の溶湯等が最少で、ストッパ１４に作用する浮力が最少の状態で実験により測定した作動遅れ時間（例えば、０．４６秒）を、注湯炉１０内の溶湯の多少に関係なく使用している。
【００３１】
また、取鍋１７に作用する動圧力の大きさは注湯炉１０内の溶湯量により変動する。図４（ａ）は、注湯炉１０内の溶湯量が最も少ない場合（数百ｋｇ）及び最も多い場合（数トン）における、実際の重量及びみかけの重量と注湯開始後の経過時間との関係を示す。
【００３２】
溶湯量が最少の場合、注湯口１１から取鍋１７への流出量が少なく（図４（ｂ）の屈曲線ｋ参照）、ストッパ１４の開放時間が長く（図４（ｃ）の屈曲線ｍ参照　、取鍋１７が充填されるまでに時間がかかる。そのため、実際の重量を示す直線ｘ及びみかけの重量を示す直線Ｘの傾きは緩やかである。また、溶湯の運動エネルギが小さく動圧力による影響が殆んどないため、直線ｘとＸとがほぼ重なっている。直線Ｘ上において、取鍋１７内の溶湯が２０ｋｇから４０ｋｇまで増加するのに要した時間がＣで表され、増加重量２０ｋｇを時間Ｃで除することにより単位時間毎の増加量が求まる。
【００３３】
作動遅れ時間Ｅは、実験から求めたものである。作動遅れ時間Ｅに溶湯量が２０から４０ｋｇ間の単位時間毎の溶湯の増加量を乗じるとプリセット量Ａが求まる。これにより作動遅れ時間を重量データに変換している。みかけの重量と実際の重量とがほぼ一致しているので、単位時間毎の増加量から計算上求まる取鍋１７の充填時間（時刻）よりも作動遅れ時間Ｅ分だけ早く出力部４６が開閉機構１３に閉じ指令を出すことにより、作動遅れ時間Ｅ内にプリセット量Ａが取鍋１７に注湯され、取鍋１７が丁度充填される。
【００３４】
一方、図４（ａ）において直線ｙ及びＹは溶湯量が最多の場合の実際の重量及びみかけの重量を表す。溶湯の注湯口１１からの流出量が多く（図４（ｂ）の屈曲線ｌ参照）、ストッパ１４の開放時間が短く（図４（ｃ）の屈曲線ｎ参照）、取鍋１７が短時間で溶湯により充填されるので、直線ｙ及びＹの傾きは直線ｘ及びＸよりも急である。また、溶湯の運動エネルギが大きく動圧力Ｆによる影響を考慮してみかけの重量を示す直線Ｙは実際の重量を示す直線ｙよりも大きい。
【００３５】
直線Ｙ上でＤは取鍋１７内の溶湯量が２０ｋｇから４０ｋｇまで増加するのに要した時間を示し、上記時間Ｃよりも短い。増加重量２０ｋｇを時間Ｄで除することにより単位時間毎の増加量が求まる。ここでは、作動遅れ時間Ｅは上記溶湯量が最少の場合の作動遅れ時間Ｅと等しく選定している。直線Ｙ上において、作動遅れ時間Ｅに溶湯量が２０から４０ｋｇの間の単位時間毎の増加量を乗ずることによりプリセット量Ｂが求まり、上記プリセット量Ａよりも多い。
【００３６】
ところで、作動遅れ時間Ｅを直線ｙとの関係で見ると、作動遅れ時間Ｅの経過時には実際は取鍋１７は溶湯が完全に充填されておらず、誤差Ｇが生じている（不足している）。但し、この誤差Ｇは実験により求めることができる。取鍋１７内の溶湯量が２０から４０ｋｇの範囲にある場合の溶湯の前記単位時間（０．０２秒）毎の増加量から求めた重量（計算値）と、取鍋１７内の溶湯の実際重量（計量値）との間の誤差を実測したところ、両者間には一定の相関関係があることが判った。
【００３７】
図５に示すように、単位時間毎の増加量が３から５ｋｇの範囲にあれば、誤差は目標値である−１ｋｇから＋１ｋｇの範囲に納まるので、補正は不要である（ロードセルの精度が約±１ｋｇである）。一方、増加量が５ｋｇ以上になると誤差は−１ｋｇ以下になる。最大流出量等を変化指数として両者の関係を曲線で近似し、プリセット量Ｂに加減算することにより動圧力Ｆによる誤差Ｇを補正すれば良い。その際、増加量が３ｋｇのときの誤差が＋１ｋｇになるようにしておけば、誤差による補正はマイナス補正なので、補正不要の範囲が広がる。
【００３８】
尚、注湯炉１０に貯えた数トンの溶湯は、毎回の注湯により約１００ｋｇづつ取鍋１７に流出するので、注湯炉１０内の溶湯が数百ｋｇになるまで、注湯が数十回繰り返される。そして、毎回の注湯の終了時点で、動圧力の大きさは異なる。
ここで、動圧力による誤差は、上記近似式を利用して毎回の単位時間毎の増加量から求まる。尚、計算が困難なときは、各時点における溶湯量に対応して作成した数十本の直線ｙ及びＹを利用しても良い。このように、注湯炉１０内の溶湯量が最少の場合を基準に、その他の場合を計算している。
【００３９】
図３に戻って作動遅れ時間Ｅ、動圧力Ｆ等はキーボード等の入力部４８からメモリ４０に入力される。また、入力部４８からメインシーケンス４４に設定荷重（例えば１００ｋｇ）が入力される。プリセット量算出部４２は単位時間毎の増加量に作動遅れ時間を乗じて溶湯のオーバ量即ちプリセット量を決定し、更に動圧力による変化指数により加減する。メインシーケンス４４は入力部４８からの設定荷重から、プリセット量算出部４２からのプリセット量を減じ、サンプリング範囲検出部３６から入力される計測値と比較し、両者が等しくなったとき出力部４６に信号を出力する。出力部４６が開閉機構１３の作動を制御する。メインシーケンス４４と出力部４６とで出力手段が構成される。
（作用）
図１（ａ）に示すように、注湯炉１０内に数トンの溶湯が充填された状態で図６に示したサイクルをスタートする。スタート時、ストッパシリンダ１５が伸びストッパ１４が下降して注湯口１１を閉じている。リフトシリンダ２４が縮み傾動シリンダ２９が伸び、取鍋１７は上昇位置で非傾動状態にある。メモリ４０には溶湯量が最少時のオーバ量・時間や変動要因（動圧力等）による変化量が格納されている。
【００４０】
プリセット算出部３８はメモリからオーバ量・時間及び変動要因による変化量を読み出す（Ｓ１）。次に、メインシーケンス４４が計量開始信号の有無を判断し（Ｓ２）、計量開始信号があるときは出力部４６からの信号によりストッパシリンダ１５が縮みストッパ１４が上昇する。すると、図１（ｂ）に示すように注湯口１１が開放され（Ｓ３）、注湯炉１０内の溶湯が取鍋１７に流出（落下）する。
【００４１】
取鍋１７内の溶湯量は昇降機構２２及び傾動機構２６を介してロードセル３２により計測される。サンプリング範囲検出部３６が計量値が２０ｋｇを超えたかどうかを検出し（Ｓ４）、超えた時点から４０ｋｇに達するまでのスキャン回数を単位時間毎の増加算出部３８でカウントする（Ｓ５）。
【００４２】
計量値が４０ｋｇを超えたかどうかをサンプリング範囲検出部３６が判断し（Ｓ６）、超えた直後に増加算出部３８が１スキャン分の溶湯の増加量を算出し、以後この増加量を用いて計算する（Ｓ７）。プリセット量検出部４２がメモリ４０からの作動遅れ時間と増加算出部３８からの単位時間毎の増加量とを乗じてプリセット量Ａ，Ｂを求める（Ｓ８）。メモリ４０からの変動要因（動圧力等）による変化量を算出し（Ｓ９）、メインシーケンス部４４で設定荷重からプリセット量Ｂを引いて一定の計算値Ｐを求める（Ｓ１０）。
【００４３】
計算値Ｐがロードセル３２により計測され、漸増する計量値よりも小さいかどうかをメインシーケンス４２が判断し（Ｓ１１）、小さいとき出力部４６がストッパシリンダ１５を伸ばし、ストッパ１４が下降して注湯口１１を閉じる（Ｓ１２）。ストッパ１４が抽出口１１を閉じるのと同じタイミングでリフトシリンダ２４が伸び、Ｌ字形部材２２を介して取鍋１７が下方に移動して鋳型１９に接近する。傾動シリンダ２９が縮み、三又部材２７を介して取鍋１７が傾動し溶湯を鋳型１９に注湯する。
【００４４】
取鍋１７内の全ての溶湯が鋳型１９に注湯された後、各シリンダ及び各部材が上述したのとは逆方向に作動し、一サイクルが完了する。これ以後、注湯炉１０から取鍋１７への毎回の注湯時にこのサイクルを繰り返す。
（効果）
以上詳述した実施例によれば、以下の効果が得られる。
▲１▼制御方法及び制御装置により注湯炉１０から取鍋１７への注湯量を簡単に求めることができる。従来例のように注湯炉から取鍋への注湯速度を求めるのではなく、取鍋１７内の単位時間毎の注湯量の増加量を検出したからである。しかも、単位時間毎の増加量を検出する際、増加量を直接求めるのではなく、取鍋１７内の注湯量が２０から４０ｋｇにあるときのスキャン回数をカウントし、増加した２０ｋｇをカウントするで除して求めている。よって、計算が簡単になる。
【００４５】
また、注湯炉１０内の溶湯量の差が浮力に与える影響が小さいことを考慮して、作動遅れ時間Ｅを一定に設定しているので、溶湯量が最少の時以外の曲線ｙ及びＹ等を簡単に求めることができる。
▲２▼注湯炉１０から取鍋１７への注湯量を正確に求めることができる。計算値Ｐを算出する際、溶湯が落下することによる動圧力を考慮しているからである。実験を通して注湯炉１０内の溶湯量毎に求めた動圧力により、ロードセル３２による計測値をプラス補正しているので、取鍋１７内の溶湯量が正確に算出できる。
▲３▼注湯炉１０から取鍋１７への注湯量をリアルタイムで制御できる。図６において、Ｓ４からＳ８で求めたプリセット量とＳ９でメモリ４０から呼び出した動圧力とからＳ１０で一定の計算値Ｐが求まる。この時点では取鍋１７への注湯の最中である。
【００４６】
そして、計算値Ｐが注湯により漸増する計量値よりも小さくなったとき、換言すれば計量値が計算値よりも大きくなったとき、ストッパ１４の閉じ信号を出す。このように、取鍋１７内の溶湯量を随時計測し、計算値に対して所定の関係になった時点で閉じ指令を出し、取鍋１７を溶湯で丁度充填することができる。
▲４▼一サイクルに要する時間が短くできる。本実施例のプリセット量は、前記従来例のプリセット量よりも少ないので、ストッパ１４の作動遅れ時間を受入容器７０の復動時間よりも短くできる。また、ストッパ１４が注湯口１１を閉じるのと同じタイミングで取鍋１７を鋳型１９に向かって移動及び傾動させている。その結果、毎回のサイクルを短時間で完了することができる。短いサイクル時間は溶湯の温度の低下を防止する上でも望ましい。
▲５▼ストッパ１４や注湯口１１に付着する不純物（ノロ）による溶湯の流出量の変動を抑制できる。ストッパ１４等に不純物が付着すると、閉鎖時のストッパ１４の上下方向位置が変わり、これにより流出速度が変化する。しかも、一般に不純物の付着と溶湯量の多少との間には密接な関係はなく、不純物の付着時期を予測することは困難である。
【００４７】
但し、本発明では従来例のように溶湯の流出速度を計測するのではなく、取鍋１７内の単位時間毎の溶湯の増加量を計測している。よって、不純物が付着した場合はより少ない増加量が計測され、それに基づいてプリセット量が算出されるので、不純物の付着により影響されない。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べてきたように、第１発明の制御方法によれば、検出工程で溶湯の単位時間毎の増加量に基づき流出量を計算しているので、流出速度を計算する場合に比べて、注湯量の制御が簡単である。また、算出工程が計算値を実験で求めた作動遅れ時間を重量データに換算したプリセット量で補正しているので、注湯量の制御が正確である。
【００４９】
請求項２によれば、計算値を正確に求めることができる。請求項３によれば、注湯量の制御がより正確になる。
【００５０】
また、第２発明の制御装置によれば、検出手段が溶湯の単位時間毎の増加量に基づき流出量を計算しているので、流出速度を計算する場合に比べて、注湯量の制御が簡単である。また、算出手段が計算値を実験で求めた作動遅れ時間を重量データに換算したプリセット量で補正しているので、注湯量の制御が正確である。
【００５１】
請求項５によれば、注湯炉から取鍋への溶湯の流出量の計測が容易になる。
【００５２】
請求項６によれば、溶湯の単位時間毎の増加量の算出が容易になる。請求項７によれば、溶湯の増加量の算出がより正確になる。請求項８によれば、注湯炉内の溶湯量が多い場合も少ない場合も動圧力の計算値の算出が正確にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明による注湯設備の制御装置の要部を示すスタート状態を示す説明図、（ｂ）は同じく取鍋１７への注湯状態を示す説明図である。
【図２】（ａ）は上記制御装置の取鍋１７への注湯完了状態を示す説明図、（ｂ）は同じく鋳型１９への注湯状態を示す説明図である。
【図３】上記制御装置のＰＬＣを示す説明図である。
【図４】（ａ）は実際の計測値及びみかけの計測値と経過時間との関係を示すグラフ、（ｂ）は注湯口１１からの流出量と経過時間との関係を示すグラフ、（ｃ）はストッパ１４の開閉と経過時間との関係を示すグラフである。
【図５】上記実施例における単位時間毎の増加量と計測誤差との関係を示すグラフである。
【図６】上記実施例の作用を示すフローチャートである。
【図７】従来例の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
１０：注湯炉　　　　　　　　　　　１３：開閉機構
１４：ストッパ　　　　　　　　　　１７：取鍋
１９：鋳型　　　　　　　　　　　　２１：昇降機構
２４：リフトシリンダ　　　　　　　２６：傾動機構
２９：傾動シリンダ　　　　　　　　３２：ロードセル
３５：ＰＬＣ　　　　　　　　　　　３６，３８：検出手段
４０：メモリ　　　　　　　　　　　４２：プリセット量算出部
４４，４６：出力手段　　　　　　　４８：入力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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