(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉に保持された溶湯を、回転軸周りにラドルを回転させて汲み出し、汲み出した溶湯を指定位置に注湯するラドル給湯装置による計量方法において、
前記炉の汲み出し部において、前記回転軸の高さの位置を、所望する給湯量に対応する湯面からの高さの位置に到達させ、前記ラドルを計量姿勢とする進入工程と、
前記ラドルを、前記進入工程完了後の、前記回転軸の高さの位置において前記計量姿勢から、前記ラドルを前記回転軸周りに前記ラドルの開口面側に回転させ、前記回転軸と直交し、前記回転軸から離間する方向の前記ラドルの端部上端の内周面側の点が湯面に到達する状態を経て、前記ラドル内の溶湯がこぼれないように、前記ラドルを略水平の状態にした搬送姿勢まで回転させ、前記所望する給湯量を汲み出す計量工程と、
を有する、ラドル給湯装置による計量方法。
【請求項２】
前記計量姿勢が、前記ラドルの注湯側を上方にした状態である、請求項１に記載のラドル給湯装置による計量方法。
【請求項３】
前記計量姿勢が、前記回転軸と直交し、前記回転軸から離間する方向の前記ラドル端部上端を、前記回転軸の高さの位置に対して下端となす、請求項１又は請求項２に記載のラドル給湯装置による計量方法。
【請求項４】
前記計量工程において、前記回転軸と直交し、前記回転軸から離間する方向の前記ラドル端部上端が、溶湯中から湯面に到達した前記ラドルの姿勢を、回転速度切替姿勢となし、前記計量姿勢から前記回転速度切替姿勢に至る第１ラドル回転速度が、前記回転速度切替姿勢から前記搬送姿勢に至る第２ラドル回転速度より遅い、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のラドル給湯装置による計量方法。
【請求項５】
前記ラドル給湯装置からの、又は、前記ラドル給湯装置外からの給湯量補正指令に対応して、前記進入工程において、前記回転軸の前記湯面からの高さを変更させて給湯量を補正する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のラドル給湯装置による計量方法。
【請求項６】
前記炉及び前記ラドル給湯装置の少なくとも一方に配置され、前記ラドルを溶湯に進入させる領域を少なくとも含む、前記汲み出し部の湯面上の酸化物を除去する酸化物除去手段の制御部に、前記進入工程の開始前に酸化物除去指令を発信させる、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のラドル給湯装置による計量方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉に保持された溶湯を、回転軸周りにラドルを回転させて汲み出し、指定位置に注湯するラドル給湯装置による計量方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型内の金型キャビティに溶融状態の金属（溶湯）を充填（射出充填）させ、冷却凝固させることにより、所望の形状の金属製品を製造（鋳造）する装置として代表的な装置がダイカストマシンである。一般的に二分割構造の金型を、所定の型締力で型締めする型締装置の型締め方向（横型締め／竪型締め）や、金型キャビティに溶湯を射出充填させる射出装置の射出方向（水平射出／竪射出）の組み合わせにより、様々な形態のダイカストマシンがある。
【０００３】
一例として、横型締め／水平射出の横型ダイカストマシンを説明する。横型ダイカストマシンは、固定盤から突出させるように水平配置される円筒中空形状の射出スリーブの突出側上方開口部（給湯口）に、給湯手段等により溶湯を供給（注湯）させ（給湯工程）、射出スリーブの突出側端部開口に挿入されているプランジャチップを射出装置により前進させて、射出スリーブ内の溶湯を金型キャビティ内に射出充填させる（射出工程）。
【０００４】
上記の給湯工程において、溶湯を保持させた炉から指定位置、すなわち、ダイカストマシンの射出スリーブの給湯口へと、所望する量（給湯量）の溶湯を計量させ、その溶湯を搬送・注湯させる方法としては、大きく分けて２種類ある。１つが、炉及び射出スリーブ間を密閉した管路で連結させ、管路に配置させたポンプ手段や切替弁等で、溶湯を吸引、あるいは、圧送する方法である。もう１つが、ラドル等の溶湯用容器をその先端に回転可能に配置させ、所定の姿勢・軌跡でラドルを搬送させるアームやリンク構造を有するラドル給湯装置を使用する方法である。
【０００５】
前者及び後者の方法には、それぞれメリット及びデメリットがあるため、それらが考慮された上でいずれかの方法が適宜採用される。後者の、ラドル給湯装置を使用する方法の一例としては、特許文献１のラドル給湯装置や特許文献２の給湯装置がある。
【０００６】
特許文献１には、溶湯中において、所望する給湯量に対応する、そのラドルの傾動角度（傾転角度、計量角度等とも呼称する）にラドルを傾けた状態から、その傾動角度のまなすまラドルを上昇させて、溶湯から離間させた状態で、所定時間、ラドル内の溶湯をオーバーフローさせる計量方法（特許文献１明細書の第２項左下段〔従来の技術〕他参照）に基づく、ラドル傾動角度自動設定方法及び装置が開示されている。このように、溶湯中のラドルの傾動角度及びラドルからの溶湯のオーバーフローにより、所望する給湯量を計量する計量方法は、ラドル給湯装置で一般的に行われている計量方法である。
【０００７】
この計量方法においては、ラドルを略垂直になるまで下方へ回転させた姿勢で溶湯中に進入させた後、溶湯中でラドルを傾動角度まで上方へ回転させる。溶湯中へラドルを進入させる際のこのラドル姿勢は、水平状態における長さ寸法が、その高さ寸法よりも大きい一般的な形状のラドルを、保温性等を鑑み開口面積を可能な限り狭めた炉の汲み出し部にスムーズに進入させるための姿勢であり、また、溶湯中へラドルを進入させる際のラドルが受ける浮力を抑えつつ、湯面をできるだけ波立たせずにラドル内へ溶湯を導入させるための姿勢でもある。
【０００８】
一方、溶湯中でラドルを傾動角度まで上方へ回転させる動作は、ラドルを溶湯中に進入させる際に溶湯から受ける浮力により、ラドルを回転させるチェーンや歯車等の駆動手段のバックラッシ分、ラドルの傾動角度に誤差（意図しないラドルの回転）が生じる可能性を鑑みたものである。ラドルに溶湯による浮力が作用して、ラドル回転駆動系のバックラッシ分、上方にラドルが回転したとしても、ラドルを溶湯中で略垂直状態から所望する傾動角度まで回転させる、すなわち、浮力による回転方向と同じ方向にラドルを回転させることにより、ラドルの傾動角度へのバックラッシの影響を抑制することができる。尚、使用するラドルが汲み出せる最大給湯量に対応するために、支持されている回転軸近傍を除いたラドルの多くの部分を溶湯中に進入（浸漬）させる。この時の、ラドルの回転軸の湯面からの高さは給湯量に依らず一定であり、この湯面からの高さは、ラドルの回転軸を支持するアームやリンク構造等に配置される湯面高さ検知手段（特許文献１第１図の符号３０：湯面センサ）等により適宜設定される。
【０００９】
特許文献２には、射出スリーブへ溶湯を注いだ後のラドル内への溶湯の付着状態を検出するセンサを有する給湯装置（ラドル給湯装置）が開示されている。このセンサにより、ラドル内に残留する溶湯（凝固物／膜）の付着状態を検出してラドルの異常を検出すると共に、この付着した溶湯の量を算出し、付着量を加味した量を汲み出せるように、給湯量を補正するものである（特許文献２明細書の段落００３３から００３５他参照）。計量方法そのものは、溶湯中のラドルの傾動角度及びラドルからの溶湯のオーバーフローに依るもので、特許文献１と基本的に同じである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０３−１１４６４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４３４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１のラドル給湯装置及び特許文献２の給湯装置に依らず、ラドル給湯装置においては、給湯量がバラつくという問題があった。これは、特許文献２にも記載されているように、射出スリーブへ溶湯を注いだ後の、ラドル内への溶湯の付着状態や付着量が、給湯工程の１サイクル毎にバラつくためだと考えられている。そして、このバラつきの要因としては、溶湯を射出スリーブへ搬送中のラドル周辺雰囲気温度や、同搬送中や、炉の汲み出し部（溶湯の湯面露出部）の溶湯温度に依る、溶湯の粘度や凝固速度の変化等が挙げられる。
【００１２】
出願人は、溶湯の代わりに水を用いて、ラドル給湯装置の一般的な計量動作による計量精度の検証を行い、溶湯の場合と計量精度を比較した。その結果、従来の計量方法における給湯量のバラつきは、射出スリーブへ溶湯を注いだ後の、ラドル内へ付着した溶湯（凝固物／膜）の影響に加えて、溶湯中で傾動角度に傾けたラドルを、そのまま溶湯中から上昇させて、所定時間、ラドル内の溶湯をラドル後端側からオーバーフローさせる間のオーバーフローの影響が大きいことを見出した。炉から汲み出され容積が少量となったラドル内の溶湯は、ラドル温度やラドル周辺雰囲気温度等による影響を受け易く、その粘度や凝固速度等が変化し易い。このような状態における、時間以外、制御されることのない自由落下流であるラドルからの溶湯のオーバーフローを毎サイクル毎一定にすることは困難なため、同じ計量動作を行わせても、計量後のラドル内の溶湯の量にバラつきが生じるものと推測される。すなわち、計量工程において、ラドルからの溶湯のオーバーフローを抑制することができれば、このバラつきを抑制することができ、ラドル給湯装置による計量精度を向上させることができる。
【００１３】
本発明は、上記したような問題点及び知見に鑑みてなされたもので、ラドルからの溶湯のオーバーフローを抑制することにより、計量精度を向上させることができる、ラドル給湯装置による計量方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記目的は、炉に保持された溶湯を、回転軸周りにラドルを回転させて汲み出し、汲み出した溶湯を指定位置に注湯するラドル給湯装置による計量方法において、
ラドルを計量姿勢まで回転させる計量準備工程と、
炉の汲み出し部において、回転軸を、所望する給湯量に対応する湯面からの高さに到達させる進入工程と、
ラドルを、前記進入工程完了後の位置において計量姿勢から搬送姿勢まで回転させ、所望する給湯量を汲み出す計量工程と、
を有する、ラドル給湯装置による計量方法により達成される。
【００１５】
これは、汲み出す給湯量をラドルの傾動角度で計量させるのではなく、ラドルを溶湯中へ進入させる際の湯面からの高さ、すなわち、一定の計量姿勢のラドルの回転軸を、所望する給湯量に対応する湯面からの高さに到達させた後、その位置においてラドルを回転させて計量させるものである。例えば、注湯側を上方にして略垂直となした状態を計量姿勢として、そのラドルを、その下方の一部だけ溶湯中に進入させて、上方に回転させて汲み出す溶湯の量（給湯量）は、ラドルの、回転軸を除いた多くの部分を溶湯中に進入させて汲み出す溶湯の量よりも少ない。当然ながら、前者及び後者の溶湯の汲み出しにおいて、ラドルの計量姿勢が同じであれば、前者のラドルの回転軸の湯面からの高さは後者よりも高い。
【００１６】
このように、ラドルの計量姿勢が同じであれば、ラドルの傾動角度と同様に、汲み出す給湯量は湯面からの高さに略比例し、あるいは、比例関係に近似させることができ、予め、１つのラドルについての給湯量と湯面からの高さとの関係を求めることは容易である。また、この計量姿勢におけるラドルの湯面からの高さを規定する基準としては、ラドルの回転軸が好適である。何故なら、ラドルの回転軸は、ラドルの計量姿勢に依らず、湯面からの高さを規定することができ、また、ラドルの回転軸を支持するアームやリンク構造の一部のように、ラドルの湯面からの高さに依って、湯面に対する傾きや湯面からの高さが変わることがないからである。しかしながら、同基準はこれに限定されるものではなく、ラドルの計量姿勢に依らず、湯面からの高さを規定することができれば、何を基準にしても良い。
【００１７】
一方、従来の計量方法と同様に、ラドルの回転軸の湯面からの高さに依っては、計量工程中、溶湯に進入させたラドル内部に、所望する給湯量以上の溶湯が導入される。しかしながら、本発明に係る計量方法においては、計量姿勢からラドルを上昇させるのではなく、そのまま、ラドルを上方に回転させるため、ラドルの開口面が溶湯から離間するまでのラドルの回転動作の間、ラドル内に導入された溶湯の湯面が、炉の汲み出し部の湯面よりも高くなる状態が生じない。また、ラドルの開口面が溶湯から離間した後は、ラドルを搬送姿勢となすまで、ラドル後端側を上方へ移動させる、ラドルの上方への回転動作が継続される。その結果、ラドルを計量姿勢から搬送姿勢まで上方に回転させる計量工程の間、ラドル後端からの溶湯のオーバーフローはほぼ抑制され、従来の計量方法に対して、計量精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る、ラドル給湯装置による計量方法においては、計量準備工程における計量姿勢が、回転軸と直交し、回転軸から離間する方向のラドルの端部上端を、湯面に対して下端となすことが好ましい。
【００１９】
この計量姿勢は、具体的には、ラドルを、注湯側を上方にして略垂直となした姿勢や、ラドルをさらに回転させて、ラドルの開口面が湯面となす角度が鋭角となる姿勢である。このような計量姿勢での溶湯中へのラドル進入、あるいは、このような計量姿勢からの溶湯中へのラドル進入により、ラドルの端部上端が溶湯中に進入した直後から、ラドルが溶湯から受ける浮力を抑制しつつ、ラドル内に、溶湯を大きく波立たせることなく静かに導入させることができ、溶湯の波立ち等により、汲み出す溶湯に酸化物や空気が混入することを抑制し、汲み出す溶湯の品質を向上させることができる。
【００２０】
ここで、本発明に係る、ラドル給湯装置による計量方法においては、計量工程において、回転軸と直交し、回転軸から離間する方向のラドルの端部上端が、溶湯中から湯面に到達したラドルの姿勢を、回転速度切替姿勢となし、計量姿勢から回転速度切替姿勢に至る第１ラドル回転速度が、回転速度切替姿勢から搬送姿勢に至る第２ラドル回転速度より遅くても良い。
【００２１】
このように、ラドルの開口面の少なくとも一部が溶湯中にある計量姿勢から、ラドルの開口面が、湯面から離間する回転速度切替姿勢に至る第１ラドル回転速度においては、計量精度を向上させるため、炉の汲み出し部の湯面を波立たせず、ラドル内に導入された溶湯の湯面が、炉の汲み出し部の湯面よりも高くなる状態が生じないような低速で、ラドルの回転動作を行わせる。そして、ラドルの開口面が溶湯から完全に離間する（計量完了）回転速度切替姿勢から搬送姿勢に至る第２ラドル回転速度においては、ラドルから溶湯が最もオーバーフローし易いラドルの後端側をできるだけ早く上昇させ、ラドルからの溶湯のオーバーフローを確実に抑制するために、高速でラドルの回転動作を行わせ搬送姿勢となす。このように、同じラドルの回転動作であっても、ラドルの機能が異なる領域で、それぞれ好適な回転速度でラドルを回転させることにより、ラドルからの溶湯のオーバーフローの確実な抑制による計量精度の向上と計量時間の短縮とを両立させることができる。
【００２２】
一方、本発明に係る、ラドル給湯装置による計量方法においては、ラドル給湯装置からの、又は、ラドル給湯装置外からの給湯量補正指令に対応して、進入工程において、回転軸の湯面からの高さを変更させて給湯量を補正しても良い。また、炉及びラドル給湯装置の少なくとも一方に配置され、ラドルを溶湯に進入させる領域を少なくとも含む、汲み出し部の湯面上の酸化物を除去する酸化物除去手段の制御部に、進入工程の開始前に酸化物除去指令を発信させても良い。
【００２３】
本発明に係る計量方法は、従来の計量方法に対して計量精度を向上させることができる。すなわち、これは、前者のような、給湯量の補正における補正量そのものの精度をも向上させることができることを意味し、外部からの補正指令に対応する補正精度をより向上させることができる。また、後者のように、炉の汲み出し部の、ラドルを溶湯に進入させる領域の湯面上の酸化物を除去する酸化物除去手段を適宜、作動させることにより、汲み出す溶湯の給湯量精度だけでなく、汲み出す溶湯の品質をも向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る、ラドル給湯装置による計量方法は、炉に保持された溶湯を、回転軸周りにラドルを回転させて汲み出し、汲み出した溶湯を指定位置に注湯するラドル給湯装置による計量方法において、
ラドルを計量姿勢まで回転させる計量準備工程と、
炉の汲み出し部において、回転軸を、所望する給湯量に対応する湯面からの高さに到達させる進入工程と、
ラドルを、計量姿勢から搬送姿勢まで回転させ、所望する給湯量を汲み出す計量工程と、
を有する。このように、汲み出す給湯量をラドルの傾動角度で計量させるのではなく、一定の計量姿勢のラドルの回転軸を所望する給湯量に対応する湯面からの高さに到達させた後、その位置においてラドルを回転させて計量させると共に、そのまま、ラドルを計量姿勢から搬送姿勢まで上方に回転させるため、ラドルの開口面が溶湯から離間する際の、ラドル後端側からの溶湯のオーバーフローを大幅に抑制することができる。その結果、計量精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ラドル給湯装置による従来の計量方法を説明する、計量工程におけるラドルの概略断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る、ラドル給湯装置による計量方法を説明する、計量工程におけるラドルの概略断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る、ラドル給湯装置による計量方法において、ラドルの計量が異なる場合を説明する、ラドルの概略断面図である。
【図４】ラドル給湯装置による計量方法において、本発明の実施例１とは異なる回転軸周りにラドルを回転させて計量を行わせる例を説明するラドルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。実施例１の理解を容易にするために、まず、図１を参照しながら、ラドル給湯装置による従来の計量方法を説明する。図１は、ラドル給湯装置による従来の計量方法を説明する、計量工程におけるラドルの概略断面図である。図１（ａ）が傾動角度α（アルファ）１の状態のラドル、図１（ｂ）が図１（ａ）の状態のラドルを、溶湯から離間させる途中の状態を示す。図１（ｃ）が傾動角度α２の状態のラドル、図１（ｄ）が図１（ｃ）の状態のラドルを、溶湯から離間させる途中の状態を示す。図１（ｅ）が傾動角度α３の状態のラドル、図１（ｆ）が図１（ｅ）の状態に至る途中のラドルの回転動作中の状態を示す。尚、図中のラドルは、見易くするために形状を単純化している。
【００２８】
図１（ａ）は、ラドル１を略垂直（＞α１）になるまで下方に回転させた状態（図示せず）で、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さｈになるようにラドル１を溶湯中に進入させた後（図示せず）、その位置において、回転軸Ｘ周りにラドル１を上方に回転させて傾動角度α１とした状態である。この状態において、ラドル１の開口面はその大部分が溶湯中にあり、回転軸Ｘと直交し、回転軸Ｘから離間する方向のラドル１の端部上端の内周面側の点Ｙも溶湯中にある。また、ラドル１内には、図１（ｂ）に示す、本来計量されるべき給湯量Ｖ１に加えて、オーバーフローさせるオーバーフロー量Ｖ１’が導入されている。
【００２９】
図１（ａ）の状態から、ラドル１を上方に移動させる。図１（ｂ）はその上方への移動中、点Ｙが湯面に到達し、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さｈ１になった状態を示す。図１（ａ）から図１（ｂ）の状態へラドル１を上昇させる間、オーバーフロー量Ｖ１’がラドル１の開口面の点Ｙからオーバーフローする。これは、ラドル１の上昇により、ラドル内に導入された溶湯の湯面が、炉の汲み出し部の湯面よりもｈ１’高くなるため、この湯面の高さの差異ｈ１’の位置エネルギが、オーバーフロー量Ｖ１’の運動エネルギとなり、ラドル１内からオーバーフローするものである。図１（ｂ）に示す２点鎖線は、図１（ａ）に示す状態におけるラドル１内の湯面を参考用に示したものである。ラドル１の上方への移動速度にも依るが、図１（ｂ）の状態以降も、ラドル１の点Ｙからの溶湯のオーバーフローは継続する。
【００３０】
そのため、図示はしていないが、ラドル１を湯面から完全に離間させた停止位置（計量位置等と呼称される）で、所定時間（計量タイマー等と呼称される）、ラドル１を傾動角度α１の状態で停止させ、ラドル１の点Ｙからのオーバーフローを継続させる。計量の精度を鑑みれば、オーバーフローが停止するまでこの状態を維持させる方が望ましい。しかしながら、ラドル１内の溶湯の温度低下を鑑みれば、この状態を維持させるには限度がある。そのため、実際には、計量精度と溶湯の温度低下との両方の兼合いからこの所定時間が計量タイマーで設定され、ラドル１の点Ｙからのオーバーフローが完全に停止する前にラドル１を上方へ回転させ、水平方向へ移動させるための搬送用姿勢となす。
【００３１】
このように、従来の計量方法においては、ラドル１の傾動角度だけではなく、ラドル１の計量位置、計量位置までのラドルの上方へ移動に関する、移動開始加速度、移動速度及び減速加速度、及び、計量位置における停止時間（計量タイマー）等も計量精度に直結する重要な設定項目であり、給湯量や鋳造サイクルに準じて適宜設定する必要がある。逆から言えば、これら多様な設定項目自体が、従来の計量方法における給湯量のバラつきの要因と成り得る可能性があり、ラドル１の点Ｙからのオーバーフローが完了する前に次の動作に移行せざるを得ない点も、従来の計量方法における給湯量のバラつきの要因の１つと考えられている。
【００３２】
ラドル１の点Ｙからのオーバーフローの状態に依らず、予め設定された停止時間が経過した後、ラドル１を、水平方向へ移動させるための搬送用姿勢となすように上方へ回転させた後、ラドル１を指定位置（射出スリーブの給湯口）まで搬送させる。指定位置までの搬送動作や、指定位置における注湯動作等は、本発明の説明には直接関係ないため、それら動作の説明は割愛する。
【００３３】
次に、図１（ｃ）は、ラドル１を略垂直になるまで下方に回転させた状態で、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さｈになるようにラドル１を溶湯中に進入させた後、その位置において、回転軸Ｘ周りにラドル１を上方に回転させて傾動角度α２とした状態である。傾動角度α２は先の傾動角度α１よりも小さい。この状態において点Ｙは溶湯中にあり、ラドル１内には、図１（ｄ）に示す、計量されるべき給湯量Ｖ２に加えて、オーバーフローさせるオーバーフロー量Ｖ２’が導入されている。図１（ｄ）はその上方への移動中、点Ｙが湯面に到達し、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さｈ２になった状態を示す。
【００３４】
傾動角度α２が、傾動角度α１より小さいため、給湯量Ｖ２は給湯量Ｖ１よりも多く、オーバーフロー量Ｖ２’はオーバーフロー量Ｖ１’よりも少ない。また、オーバーフロー量Ｖ２’をオーバーフローさせる、湯面の高さの差異ｈ２’は、傾動角度α１における差異ｈ１’よりも少ない。尚、図１（ｄ）に示す２点鎖線は、図１（ｃ）に示す状態におけるラドル１内の湯面を参考用に示したものである。
【００３５】
次に、図１（ｅ）は、ラドル１の傾動角度を傾動角度α３とした状態である。傾動角度α３は先の傾動角度α２よりも更に小さい。この状態において点Ｙは溶湯から既に高さｈ’だけ離間しているため、計量されるべき給湯量Ｖ２の汲み出しが完了している。すなわち、ラドル１を略垂直になるまで下方に回転させた状態で、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さｈになるようにラドル１を溶湯中に進入させた後、その位置において、回転軸Ｘ周りにラドル１を上方に回転させて傾動角度α３とする途中の傾動角度α３’（＞α３）の状態において、図１（ｆ）に示すように、点Ｙが湯面に到達している。そのため、図１（ｆ）に示す傾動角度α３’から図１（ｅ）に示す傾動角度α３までラドル１を上方へ回転させる間、点Ｙが上方へ移動するため、ラドル１からのオーバーフローはほとんどない。このように、ラドル１の傾動角度の大きさに依っては、溶湯中で所望する傾動角度に到達した時点で既に計量が完了し、以降のラドル１の移動において、ラドル１からのオーバーフローがほとんどない状態も有り得る。尚、図１（ｅ）に示す２点鎖線は、図１（ｆ）に示す状態におけるラドル１内の湯面を参考用に示したものである。
【００３６】
このように、従来の計量方法においては、図１（ｅ）（図１（ｆ））に示すような、使用するラドルに対して給湯量が多い場合を除き、ラドル内に導入された溶湯の湯面が、炉の汲み出し部の湯面よりも高くなることに起因する、ラドルの後端側からの溶湯のオーバーフローを回避することは困難である。そして、使用するラドルに対して傾動角度が大きい（給湯量が少ない）程、ラドル内の溶湯をオーバーフローさせる、ラドル内と汲み出し部との湯面の高さの差異が大きいため、オーバーフローは激しく、量も多い。このように、自由落下流であるラドルからの溶湯のオーバーフローに依らざるを得ない従来の計量方法においては、傾動角度他、関連設定が全く同じ計量動作であっても、ラドル内にオーバーフローの結果として留まる溶湯の量（給湯量）のバラつきを生じる。オーバーフローが激しく、量も多い、ラドルに対して少ない給湯量の計量になる程、給湯量のバラつきも多くならざるを得ない。
【００３７】
また、使用するラドルに対して給湯量が少ない場合、図１（ａ）に示すように、ラドルの内面の多くが溶湯と接触するため、ラドル内面に接触した溶湯が凝固物（凝固膜）となる。この凝固物は、特許文献２で説明したように、それ以降の給湯工程において、ラドル内面への付着状態においてラドルの内容積を減少させ、ラドル内面からの不定期な剥離により、ラドルの内容積を増加（元に戻す）させたり、剥離した凝固物（膜）がオーバーフローによりラドル後端のオーバーフロー用切欠部近傍に滞留し、オーバーフローの障害となったりして、これらも給湯量のバラつきの要因となる。更に、剥離した酸化物が汲み出した溶湯内に混入すると、汲み出す溶湯の品質は低下し、製品不良の要因となる。
【００３８】
一方、図１（ｅ）（図１（ｆ））に示すように、使用するラドルに対して給湯量が多くなるような、所望する給湯量に対して、容量が比較的小さいラドルを選定して、計量中のラドルからの溶湯のオーバーフローを抑制する方法も考えられる。ここで、溶湯の品質を鑑みた場合、炉から指定位置までの溶湯の搬送時間は短時間であることが好ましい。また、鋳造サイクルの短縮化を鑑みた場合、給湯工程における溶湯の搬送時間も短時間である方が好ましい。すなわち、ラドルの水平方向の移動速度（搬送速度）は早い方が好ましいため、移動開始時の加速度や移動停止時の減速加速度の適切な設定を鑑みたとしても、使用するラドルに対して給湯量を比較的少なく抑え、移動開始時や移動停止時のラドルからの湯こぼれを防止することが一般的である。このような観点から、図１（ｅ）（図１（ｆ））に示すような、使用するラドルに対して給湯量が多くなるようなラドルを選定するケースは特殊なケースに限定される。
【００３９】
また、従来の計量方法においては、給湯量、すなわち、ラドルの傾動角度に依ってラドルからの溶湯のオーバーフロー（激しさや量）が異なる点も問題である。これは、同じラドルを使用してラドルの傾動角度に依って給湯量を変更させる場合において、給湯量を変更させれば、計量時の溶湯のオーバーフローが変化し、給湯精度が異なってしまうことを意味する。このような問題に対して、先に説明したような、計量時におけるラドルの計量位置、計量位置までのラドルの上方への移動に関する諸設定、及び、計量位置における停止時間（計量タイマー）等の、傾動角度以外の関連する設定変更で対応する方法も考えられる。しかしながら、給湯量の変更に際して、ラドルの傾動角度以外の様々な設定を変更する必要が生じれば設定変更が複雑になる。それだけでなく、給湯量の変更を、ラドルの傾動角度ではなくサイズ変更に依り行う場合も鑑みれば、それら複数種類のラドルに対する給湯量の設定変更は更に複雑にならざるを得ない。
【００４０】
次に、図２を参照しながら、本発明の実施例１に係る、ラドル給湯装置による計量方法を説明する。図２は、本発明の実施例１に係る、ラドル給湯装置による計量方法を説明する、計量工程におけるラドルの概略断面図である。図２（ａ）が、ラドル１の回転軸Ｘが湯面からの高さＨ１の状態のラドル、図２（ｂ）が、ラドル１の回転軸Ｘが湯面からの高さＨ２の状態のラドル、図２（ｃ）が、ラドル１の回転軸Ｘが湯面からの高さＨ３の状態のラドルを示す。尚、図１と同様に、図中のラドルは、見易くするために形状を単純化している。
【００４１】
図２（ａ）の左端は、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さＨ１になるようにラドル１を溶湯中に進入させた状態（進入工程）である。この時のラドル１の姿勢を計量姿勢とする。本実施例１においては、計量姿勢が、ラドル１の回転軸Ｘと直交し、回転軸から離間する方向のラドル１の端部上端が、湯面に対して下端となっている。具体的には、ラドル１を略垂直になるまで下方に回転させた状態である。図示はしていないが、炉の汲み出し部の湯面の上方において、ラドル１をこの計量姿勢となし（計量準備工程）、この計量準備工程の後、計量姿勢を維持させたまま、ラドル１をその回転軸Ｘの湯面からの高さがＨ１となるまで溶湯中に進入させる。尚、図１と同様に、回転軸Ｘと直交し、回転軸Ｘから離間する方向のラドル１の端部上端の内周面側の点を点Ｙとする。
【００４２】
この計量姿勢での溶湯中へのラドル進入により、ラドル１の端部上端が溶湯中に進入した直後から、ラドル１が溶湯から受ける浮力を抑制しつつ、ラドル１内に、溶湯を大きく波立たせることなく静かに導入させることができ、溶湯の波立ち等により、汲み出す溶湯に酸化物や空気が混入することを抑制し、汲み出す溶湯の品質を向上させることができることは先に説明したとおりである。
【００４３】
また、進入工程完了後、ラドル１の開口面はその大部分が溶湯中にあり、点Ｙも溶湯中にある。一方、ラドル１内には、図２（ａ）中央に示す、本来計量されるべき給湯量ｖ１以外に、不要量ｖ１’が導入されている。本発明に係る計量方法においては、進入工程後、その位置において、ラドル１を上方に回転させ、計量姿勢から、図２（ａ）の中央に示す、点Ｙが湯面に到達する状態（回転速度切替姿勢）を経て、図２（ａ）の右端に示す搬送姿勢となす。図２（ａ）の中央に示す状態の２点鎖線は、図２（ａ）の右端に示す、ラドル１の搬送姿勢におけるラドル１の湯面を参考用に示したものである。
【００４４】
先に説明したように、図２（ａ）の左端及び中央に示す、ラドル１の開口面が溶湯から離間するまで、すなわち、点Ｙが溶湯中から湯面に到達するまでのラドルの回転動作の間、ラドル内に導入された溶湯の湯面が、炉の汲み出し部の湯面よりも高くなる状態が生じない。そのため、この湯面の高さの差異の位置エネルギが溶湯の運動エネルギとなり、ラドル１の開口面（後端側／点Ｙ）から溶湯がオーバーフローする従来の計量方法とは異なり、本発明に係る計量方法においては、ラドル１内の溶湯は、ラドル１内からオーバーフローすることなく、汲み出し部の溶湯に対して、連続的に、且つ、静的に、計量されるべき給湯量ｖ１として計量される。
【００４５】
また、ラドル１の開口面が溶湯から離間した後、すなわち、点Ｙが湯面から離間した後も、ラドル１を搬送姿勢となすまでラドル１の上方への回転動作が継続される。この回転動作の継続により、ラドル１から溶湯が最もオーバーフローし易いラドルの後端側の点Ｙを上昇させ、ラドルからの溶湯のオーバーフローが抑制される。その結果、ラドル１を計量姿勢から搬送姿勢まで上方に回転させる計量工程の間、ラドル１からの溶湯のオーバーフローをほぼ抑制することができ、従来の計量方法に対して、計量精度を向上させることができる。
【００４６】
一方、図２（ａ）の左端に示す状態（計量姿勢）から中央に示す状態（回転速度切替姿勢）までのラドル１の回転速度を第１ラドル回転速度とし、図２（ａ）の中央に示す状態から右端に示す状態（搬送姿勢）までのラドル１の回転速度を第２ラドル回転速度とする。この時、第１ラドル回転速度を第２ラドル回転速度より遅く設定しても良い。すなわち、第１ラドル回転速度域においては、計量精度及び溶湯の品質向上を目的として、ラドル１が溶湯から受ける浮力を抑制しつつ、炉の汲み出し部の湯面を波立たせず、ラドル１内に進入した溶湯の湯面が、炉の汲み出し部の湯面よりも高くなる状態が生じないように、ラドル１の回転動作を低速で行わせる。そして、第２ラドル回転速度域においては、点Ｙからの溶湯のオーバーフローを確実に抑制することを目的として、ラドル１の点Ｙをできるだけ早く上方へ移動させるように、ラドル１の回転動作を高速で行わせる。このように、同じラドル１の回転動作であっても、その目的が異なる領域で、それぞれ好適な回転速度でラドル１を回転させることにより、計量精度及び溶湯の品質の向上と、計量時間の短縮とを両立させることができる。
【００４７】
図２（ａ）の右端に示すように、ラドル１を搬送姿勢となした後、図示はしていないが、ラドル１を指定位置へと搬送させる。指定位置までの搬送動作や、指定位置における注湯動作等は、本発明の説明には直接関係ないため、それら動作の説明は割愛する。図２（ａ）の右端に示すラドル１の搬送姿勢は、ラドル１が略水平の状態であるが、ラドル１の搬送を開始させる際の加速度により、ラドル１内の溶湯が点Ｙからこぼれないように、図２（ａ）の右端に示す状態よりも点Ｙが少し上方になるように、ラドル１を上方へ回転させた姿勢を搬送姿勢としたり、ラドル１の開口面がラドル１の長手方向に一様に平行でなく、点Ｙ側を少し高くした形状にしたりしても良い（図３参照）。
【００４８】
次に、図２（ｂ）の左端は、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さＨ２になるようにラドル１を溶湯中に進入させた状態である。この図２（ｂ）の左端に示す計量姿勢そのものは、図２（ａ）の左端と同じであるが、Ｈ２は先のＨ１よりも大きい。進入工程完了後、ラドル１の開口面はその大部分が溶湯中にあり、点Ｙも溶湯中にある。一方、ラドル１内には、図２（ｂ）中央に示す、本来計量されるべき給湯量ｖ２以外に、不要量ｖ２’が導入されている。
【００４９】
Ｈ２がＨ１より大きいため、給湯量ｖ２は給湯量ｖ１よりも少なく、不要量ｖ２’は不要量ｖ１’よりも少ない。図２（ｂ）の中央に示す状態の２点鎖線は、図２（ｂ）の右端に示す、ラドル１の搬送姿勢におけるラドル１の湯面を参考用に示したものである。図２（ｂ）に示す計量工程においても、図２（ａ）に示す計量工程で説明したように、ラドル１を計量姿勢から搬送姿勢まで上方に回転させる計量工程の間、ラドル１からの溶湯のオーバーフローをほぼ抑制することができ、従来の計量方法に対して、計量精度を向上させることができる点は同様であるため、詳細な説明は割愛する。
【００５０】
次に、図２（ｃ）の左端は、ラドル１の回転軸Ｘが、湯面から高さＨ３になるようにラドル１を溶湯中に進入させた状態である。この図２（ｃ）の左端に示す計量姿勢そのものも、図２（ａ）の左端と同じであるが、Ｈ３は先のＨ２よりも更に大きい。進入工程完了後、ラドル１の開口面はその一部分が溶湯中にあり、点Ｙも溶湯中にある。しかしながら、先の図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す状態と異なり、ラドル１内には、本来計量されるべき給湯量ｖ３のみが導入されている。図２（ｃ）に示す計量工程においても、ラドル１を計量姿勢から搬送姿勢まで上方に回転させる計量工程の間、ラドル１からの溶湯のオーバーフローをほぼ抑制することができ、従来の計量方法に対して、計量精度を向上させることができることは言うまでもない。
【００５１】
これまで説明したように、本発明に係る、ラドル給湯装置による計量方法は、汲み出す給湯量をラドルの傾動角度で計量させるのではなく、一定の計量姿勢のラドルの回転軸を所望する給湯量に対応する湯面からの高さに到達させた後、その位置においてラドルを回転させて計量させると共に、そのまま、ラドルを計量姿勢から搬送姿勢まで上方に回転させるため、ラドルの開口面が溶湯から離間する際の、ラドルからの溶湯のオーバーフローを大幅に抑制することができる。その結果、計量精度を向上させることができる。
【００５２】
また、図２に示すように、所望する給湯量に準じた深さだけラドルを溶湯中に進入させるため、従来の計量方法に対して、計量工程において、ラドル内面に溶湯が接触して形成される凝固物を少なくすることができる。特に、給湯量が少ない場合のその差異は顕著であり、その差異は、従来の計量方法を説明する図１（ａ）と、本発明に係る計量方法を説明する図２（特に図２（ｃ）左端）とを比較すれば明白である。このように、本発明に係る計量方法は、凝固物（膜）の形成の抑制による、給湯量のバラつきや製品不良を減少させる効果も期待できる。
【００５３】
更に、本発明に係る計量方法においては、従来の計量方法に対して、先に説明したような、ラドルを湯面から完全に離間させた停止位置（計量位置）で、ラドルからの溶湯のオーバーフローが弱まるまで、所定時間（計量タイマー）、ラドルを傾動角度の状態で停止させる必要がなく、進入工程及び計量工程の後、すぐに、ラドルを指定位置に搬送することができる。そのため、溶湯を計量するための、ラドルの計量位置、計量位置までのラドルの上方への移動に関する、移動開始加速度、移動速度及び減速加速度、及び、計量位置における停止時間（計量タイマー）等を、回転軸の湯面からの高さ（給湯量）や、ラドルのサイズや、鋳造サイクルに準じて適宜設定する必要がなく、給湯工程に関する諸設定が容易であると共に、給湯工程に要する時間を短縮して、鋳造サイクルを短縮することができる。給湯工程に要する時間の短縮は、給湯する溶湯の品質の向上にも寄与する。
【００５４】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく色々な方法で実施できる。実施例１において、進入工程におけるラドル１の計量姿勢を、ラドル１の回転軸Ｘと直交し、回転軸Ｘから離間する方向のラドルの１端部上端が、湯面に対して下端となる状態、具体的には、ラドルを略垂直になるまで下方に回転させた状態としたが、図３（ａ）に示すようなラドル１’の計量姿勢も、ラドル１’の回転軸Ｘと直交し、回転軸Ｘから離間する方向のラドル１’の端部上端が、湯面に対して下端となる状態に含まれる。図３は、本発明の実施例１に係る、ラドル給湯装置による計量方法において、ラドルの形状が異なる場合を説明する、ラドルの概略断面図である。図３（ａ）が計量準備工程、図３（ｂ）が進入工程、図３（ｃ）が計量工程の途中で、ラドルが略垂直の状態、図３（ｄ）が計量工程の途中で、点Ｙが溶解中から湯面に到達した状態を示す。
【００５５】
図３（ａ）に示すラドル１’は、実施例１のラドル１と異なり、ラドルの開口面がラドルの長手方向に一様に平行でなく、ラドル後端側（図２における点Ｙ側）を少し高くした形状を有している。ラドル１及びラドル１’のいずれの形状であっても、図３（ａ）に示すように、計量準備工程において、ラドルを下方へ回転させて、ラドルの開口面が湯面となす角度β（ベータ）が鋭角（＜９０度）となる計量姿勢となした場合、図３（ｂ）に示すような、この姿勢でのラドル１’の溶湯への進入（進入工程）は、ラドル１が受ける浮力を減少させ、ラドル１’内に溶湯を大きく波立たせることなく静かに溶湯を導入させるために更に好適である。すなわち、図３（ａ）のような、ラドルを略垂直よりさらに回転させて、ラドルの開口面が湯面となす角度が鋭角となる計量姿勢を、実施例１の図２における計量姿勢（ラドルを略垂直なるまで下方に回転させた計量姿勢）の代わりに採用しても、同様の効果を奏することができる。
【００５６】
進入工程後の計量工程においては、図３（ｃ）に示すように、本来計量されるべき給湯量ｖ４以外に、不要量ｖ４’が導入される状態もある。しかしながら、図３（ｄ）に示すように、計量工程が進行して、ラドル１’の開口面が溶湯から離間する状態、すなわち、点Ｙが湯面から離間する図３（ｄ）に示す状態に至っては、ラドル１’内の溶湯は、ラドル１’内からオーバーフローすることなく、汲み出し部の溶湯に対して、連続的に、且つ、静的に、計量されるべき給湯量ｖ４として計量されることは先に説明したとおりである。計量工程は、ラドル１’を、図３（ｄ）中に２点鎖線で示す搬送姿勢まで上方に回転させて完了する。
【００５７】
また、本発明に係る計量方法は、給湯量の補正における補正精度をも向上させることができる。図３を参照しながら簡単に説明する。ある鋳造サイクルにおいて、給湯量の過不足が検出され、それらの制御装置等から給湯量補正指令が発せられるとする。先に説明したように、ラドル給湯装置では、給湯量のバラつきが一般的な問題である。そのため、これらのバラつきそのものを抑制して給湯量精度を向上させる方法と並んで、給湯サイクル毎にこれらのバラつきによる給湯量の過不足分を検出して、ラドルの傾動角度等の諸設定値を自動的に変更させ、それら給湯量の過不足分を次の給湯サイクルにおいて補正することにより給湯量精度を向上させる方法が開示されている。
【００５８】
例えば、特許文献２のように、ラドル給湯装置において給湯量の過不足分を検出する方法もあれば、ダイカストマシンの射出装置の、実射出圧力及びその変移点等のモニタリングにより検出する方法や、製品取出装置において、鋳造後の鋳造品重量やビスケット（分流子）厚さ等のモニタリングにより検出する方法等もある。
【００５９】
本発明においては、ラドル給湯装置やダイカストマシンの制御装置には、ラドル１’についての給湯量と湯面からの高さとの関係が予めデータとして入力・記憶されている。同データに基づき、補正すべき給湯量に対応する、進入工程における回転軸Ｘの湯面からの高さＨ４に対して、高さ方向に加減する補正量ｈ４（もしくは進入工程における回転軸Ｘの湯面からの補正高さＨ４’）が算出される。そして、次の鋳造サイクルの給湯工程において、この補正量ｈ４がフィードバックされた湯面からの高さＨ４±ｈ４（＝湯面からの補正高さＨ４’）に基づき、進入工程が行われる。
【００６０】
従来の計量方法においては、このような給湯量補正指令に、一般的にはラドルの回転角度（傾動角度）を変更することにより対応する。しかしながら、ラドルの回転動作や回転角度の保持は、ラドルが受ける浮力により、チェーンや歯車等の駆動手段のバックラッシの影響を受けやすいことは先に説明したとおりである。すなわち、微少量の補正を行うため、サーボモータ等の駆動源側回転軸において、いくら高精度で微少回転角度を制御できたとしても、この微少回転動作が伝達される、ラドルの回転軸Ｘを支持するアームやリンク構造の先端部において、伝達されたラドルの微少回転角度を制御し維持することは難しい。これに対して、本発明に係る計量方法においては、ラドルの回転軸の湯面からの高さを変更することにより給湯量補正指令に対応するため、チェーンや歯車等の駆動手段のバックラッシの影響を受けにくく、微少量の補正にも精度よく対応することができる。
【００６１】
また、図示はしていないが、本発明に係る計量方法の計量準備工程後、ラドルが溶湯に進入するまでの間の所定のタイミングで、炉の汲み出し部の、ラドルを溶湯に進入させる領域の湯面上の酸化物を除去する酸化物除去手段を適宜、作動させても良い。炉によっては、開口している汲み出し部に、湯面に接触させた平板状の部材を、湯面上に平行に移動させて、湯面に形成される酸化物（膜）を除去する酸化物除去手段が配置されたものがある。
【００６２】
図３（ａ）に示す計量準備工程から、図３（ｂ）に示す進入工程の開始前、そのような酸化物除去手段の作動速度等を鑑みたタイミングで、ラドル給湯装置やダイカストマシンの制御装置から、酸化物除去手段の制御部に、酸化物除去指令を発信させれば、その表面に酸化物（膜）がほとんど形成されていない湯面にラドルを進入させて、進入工程から計量工程において、ラドル内に導入される溶湯に含まれる酸化物の量を減らすことができ、汲み出す溶湯の品質を向上させることができる。炉にこのような酸化物除去手段が配置されていない場合でも、図３（ａ）に示す計量準備工程において、ラドルの回転軸Ｘを支持するアームやリンク構造の先端部に、微風でエアブローできるようなエアブロー手段のノズル等を配置させ、このエアブローによりラドルが進入する領域の湯面の酸化物を同領域外へ移動させても良い。このようなエアブローに使用する気体は、溶湯の酸化を促進しないように、窒素ガスのような不活性ガスであることが望ましい。
【００６３】
更に、本発明に係る計量方法は、炉の溶湯を横型ダイカストマシンの射出スリーブの給湯口に搬送・注湯させる、アームやリンク構造を有するラドル給湯装置による計量方法として説明したが、これに限定されるものではない。ダイカストマシンの射出スリーブの給湯口ではなく、炉から汲み出した溶融状態の金属を搬送し、金型や砂型のキャビティの給湯口に直接注湯するラドル給湯装置や、アームやリンク構造ではなく、多軸式の産業用ロボットのアームの先端に、ラドルを回転支持する回転軸を増設した形態のラドル給湯装置にも適用することができる。
【００６４】
ここで、一般的には、実施例１のように、計量工程におけるラドルの回転軸Ｘは、指定位置での注湯工程におけるラドルの回転軸と同一である。しかしながら、上記のような、多軸式の産業用ロボットをラドル給湯装置の本体として採用した場合、図４に示すように、計量工程におけるラドルの回転軸Ｘと、注湯工程におけるラドルの回転軸とを別にする形態が可能である。
【００６５】
図４は、ラドル給湯装置による計量方法において、本発明の実施例１とは異なる回転軸周りにラドルを回転させて計量を行わせる例を説明するラドルの概略図である。図４（ａ）がラドル１”の平面図、図４（ｂ）が図４（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、図４（ｃ）がＡ−Ａ矢視断面図による計量工程の説明図である。
【００６６】
図４のラドル１”自体は、実施例１のラドル１やラドル１’と何ら変わることのないラドルである。しかしながら、実施例１における計量工程でのラドル１の回転軸Ｘに相当する回転軸が、ラドル１”の長手方向と平行な回転軸Ｚとして、産業用ロボットのアームのエンドエフェクター（関節先端部）に機械的に構成され、実施例１の図２と対比させれば、図４（ｂ）のような状態で、ラドル１”がアームのエンドエフェクターに取り付けられているものとする。
【００６７】
図４（ｃ）は、ラドル１”の回転軸Ｚが、湯面から高さＨになるようにラドル１”を溶湯中に進入させた状態（進入工程）である。この図４の形態においても、計量姿勢が、ラドル１”の回転軸Ｚと直交し、回転軸から離間する方向のラドル１”の端部上端が、湯面に対して下端となっている。尚、図２と同様に、回転軸Ｚと直交し、回転軸Ｚから離間する方向のラドル１”の端部上端の内周面側の点を点Ｙ’とする。この状態でラドル１”内に導入された溶湯は、ラドル１”を上方に回転させ、計量姿勢から、同図に２点鎖線で示す、点Ｙ’が湯面に到達する状態において、計量されるべき給湯量ｖ１が計量される。
【００６８】
この形態における計量工程も、実施例１と基本的に変わらないため、詳細な説明は割愛する。図４のように、回転軸Ｘと回転軸Ｙとが直交する形態に限定されず、ラドル給湯装置の本体が多軸の産業ロボットであれば、注湯工程におけるラドルの回転軸とは異なる回転軸周りにラドルを回転させて計量を行わせることができる。この形態であれば、溶湯保持部の深さが比較的浅い、小型の炉や特殊な炉からの溶湯の汲み出しや、特殊な形状のラドルによる汲み出しにおいても、本発明に係る計量方法を実施することができる。指定位置における注湯工程においては、ラドル１”の注湯方向と直交する回転軸Ｘを仮想回転軸として、産業ロボットの複数の関節の連動動作によりラドル１”を回転軸Ｘ周りに回転させて注湯を行わせれば良い。
【００６９】
尚、説明及び図面を簡単にするため、実施例１において、ラドル１及びラドル１’の回転軸Ｘの、湯面からの高さを検出する湯面高さ検出手段については、説明及び図示を省略している。このような湯面高さ検出手段については、公知のものが適宜採用されれば良く、湯面高さ検出手段が相違しても、湯面高さ検出手段の検出精度や検出特性を除けば、本発明の奏する効果は基本的には同じである。
【００７０】
湯面高さ検出手段としては湯面検知棒が一般的である。具体的には、湯面到達タイミングが異なるように、湯面側の突出長さが異なる複数の電極を、ラドルの回転軸Ｘを支持するアームやリンク構造の先端部に配置させる。そして、突出長さが異なる少なくとも２本の電極が溶湯に浸漬されることにより、２本の電極間が通電し、湯面到達を検知するものである。湯面検知棒には、湯面側の突出長さが異なる電極を３本以上配置させ、湯面検知後の、意図しない、炉の汲み出し部の湯面上昇を検知して、回転軸が溶湯に没することを回避するものや、炉の汲み出し部の湯面の波立ちや電極間への酸化物の付着による、湯面の誤検知を防止するものもある。
【００７１】
本発明に係る計量方法において、湯面高さ検出手段として、上記のような湯面検知棒が採用される場合、同じラドルで給湯量を変更する際には、ラドルの回転軸Ｘを、該給湯量に対応する湯面からの高さに到達させるように、湯面検知棒の電極の突出長さを調整すれば良い。
【００７２】
また、湯面検知棒に、電極の突出長さを任意で変更できる伸縮機構を加えれば、同じラドルで給湯量を変更する際や、給湯量補正指令に対応する際の、湯面検知棒の電極の突出長さの調整を自動で行わせることができる。一方、他の湯面高さ検出手段としては、レーザーや赤外線を使用する非接触の距離検出センサや変位センサがある。これらの非接触式センサであれば、ラドル給湯装置の、アームやリンク構造の先端部への配置が容易であると共に、同じラドルで給湯量を変更する際や、給湯量補正指令に対応する際に、ラドルの回転軸Ｘの湯面からの高さの変更を自動で行わせることができる。
【００７３】
更に、炉の汲み出し部の外部で、炉の熱影響の少ない位置から、ラドルの溶湯中への進入工程をビデオカメラ等で撮影し、画像処理ソフトや画像認識ソフトに撮影動画を取り込んで、ラドルの回転軸Ｘの湯面からの高さを検出させる方法もある。このような様々な公知の湯面高さ検出手段の中から、給湯量の変更頻度や、給湯量補正の有無等を鑑み、好適な湯面高さ検出手段が適宜採用されれば良い。
【符号の説明】
【００７４】
１              ラドル
１’            ラドル
１”            ラドル
【図１】
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【図２】
0006379804.tif 000003
【図３】
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【図４】
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