(57)【要約】【課題】  取鍋状態が刻々変化する連続注湯であっても、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能な自動注湯方法等を提供する。【解決手段】  制御部１９は、取鍋３の反転を開始してから終了するまでの重量変化量から、実際に流出した溶湯量である反転後流出量実測値ｙｔを取得する（ステップ１０９）。次に、制御部１９は、今回の鋳造時に取得された注湯速度実測値ｘｒとこの際の反転後流出量実測値ｙｔを、得られた新たなデータ組として記憶部２３に記憶する。そして、得られたデータ組によって、予測流出量関数を更新する（ステップ１１０）。予測流出量関数は、データＮｏ．１〜ｎのデータによって算出される。予測流出量関数の更新は、これらのデータから最も古いデータを削除し、データＮｏ．１〜ｎ−１を、データＮｏ．２〜ｎに繰り下げ、今回得られたデータを、データＮｏ．１として追加して、予測流出量関数を更新する。【選択図】図３
2017024026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する自動注湯方法であって、
前記取鍋を反転して溶湯の流出を止める反転動作に関し、あらかじめ、前記反転動作開始直前の単位時間当たりの溶湯流出量である注湯速度と、前記反転動作開始後の溶湯流出量である反転後流出量との組からなる複数のデータ組を準備し、前記複数のデータ組の回帰式である予測流出量関数を導出し、
次に、前記取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する実際の注湯において、
前記注湯速度として実測される注湯速度実測値と、前記予測流出量関数とを用いて、反転後予測流出量を算出し、前記反転後予測流出量が鋳型への注湯残量とほぼ等しくなった時、前記取鍋を反転動作し、前記反転後流出量として実測される反転後流出量実測値を求め、一回の注湯動作を終了し、
前記反転後流出量実測値と前記注湯速度実測値とのデータ組を、前記複数のデータ組の最も古いデータ組と入れ替え、前記複数のデータ組を更新し、更新した前記複数のデータ組を基に、前記予測流出量関数を更新し、更新した前記予測流出量関数を用いて、次の前記実際の注湯を行う
ことを特徴とする自動注湯方法。
【請求項２】
前記取鍋の傾動速度を、前記反転動作の直前において緩め、前記注湯速度実測値を、前記取鍋の傾動速度を緩めて所定時間経った後の、前記溶湯流出量の平均時間変化として求めることを特徴とする請求項１に記載の自動注湯方法。
【請求項３】
前記反転動作直前の傾動角度と前記反転後流出量との関係をあらかじめ求め、
前記実際の注湯において、前記傾動角度として実測される傾動角度実測値により前記予測流出量関数を補正し、補正された前記予測流出量関数を用いて、前記反転後予測流出量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の自動注湯方法。
【請求項４】
取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する自動注湯装置であって、
取鍋と、
前記取鍋を傾動する傾動装置と、
前記取鍋の重量を測定する計量装置と、
前記傾動装置を制御する制御部と、
前記取鍋を反転して溶湯の流出を止める反転動作に関し、あらかじめ、前記反転動作開始直前における単位時間当たりの溶湯流出量である注湯速度と、前記反転動作開始後の溶湯流出量である反転後流出量との組からなる複数のデータ組と、前記複数のデータ組の回帰式として導出された予測流出量関数とを記憶する記憶部と
を具備し、
前記制御部は、前記取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する実際の注湯において、前記記憶部が記憶する前記予測流出量関数を読み出し、前記計量装置によって前記注湯速度として実測される注湯速度実測値と、前記予測流出量関数とを用いて反転後予測流出量を算出し、前記反転後予測流出量が鋳型への注湯残量とほぼ等しくなった時、前記傾動装置を制御して前記取鍋を反転動作させ、前記反転後流出量として実測される反転後流出量実測値を求め、一回の注湯動作を終了させるものであり、
さらに、前記制御部は、前記反転後流出量実測値と前記注湯速度実測値とのデータ組を、前記複数のデータ組の一部と入れ替え、前記複数のデータ組を更新して前記記憶部に記憶し、更新した前記複数のデータ組を基に、前記予測流出量関数を更新し、前記実際の注湯を繰り返させるものである
ことを特徴とする自動注湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取鍋を傾動し、内部の溶湯を鋳型に自動的に注湯する自動注湯方法および自動注湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属溶湯が入った取鍋を傾動し、内部の溶湯を鋳型に注湯する鋳造方法がある。このような鋳造方法では、作業者の安全確保や鋳造サイクルタイム短縮のため、取鍋の傾動を自動的に制御し、溶湯を鋳型に自動注湯する方法が採用されている。
【０００３】
このような自動注湯では、溶湯を精度よく個々の鋳型に注湯することにより、溶湯使用量を低減し、鋳造品品質を安定化させることが望まれている。しかし、一般的な鋳造ラインでは、サイクルタイム短縮のために、単位時間当たりの注湯量、すなわち、注湯速度を大きくしている。このため、溶湯を精度よく個々の鋳型に注湯するためには、湯切り開始のタイミング制御、すなわち、取鍋を反転するタイミング制御が、極めて重要となっている。
【０００４】
これに対し、取鍋を反転する直前の注湯速度から、取鍋を反転した後の溶湯流出量を制御する方法として、あらかじめ、取鍋を反転する直前の注湯速度と取鍋を反転した後の溶湯流出量の組からなる複数のデータ組により予測流出量関数を求めておき、この予測流出量関数から、実際の注湯において、注湯速度ごとに予測流出量を計算して鋳型への注湯残量と比較し、予測流出量が鋳型への注湯残量と等しくなった時に取鍋を反転させる自動注湯方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−５８１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、複数の鋳型に連続して注湯を行う鋳造ラインでは、溶湯のスラグが取鍋の内部に徐々に付着し、取鍋状態が刻々変化している。そのため、予め算出した予測流出量関数だけでは、このような取鍋状態の変化に対応できず、注湯量を精度よく制御することが困難である。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、鋳造ラインのように、取鍋状態が刻々変化する注湯であっても、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能な自動注湯方法等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する自動注湯方法であって、前記取鍋を反転して溶湯の流出を止める反転動作に関し、あらかじめ、前記反転動作開始直前の単位時間当たりの溶湯流出量である注湯速度と、前記反転動作開始後の溶湯流出量である反転後流出量との組からなる複数のデータ組を準備し、前記複数のデータ組の回帰式である予測流出量関数を導出し、次に、前記取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する実際の注湯において、前記注湯速度として実測される注湯速度実測値と、前記予測流出量関数とを用いて、反転後予測流出量を算出し、前記反転後予測流出量が鋳型への注湯残量とほぼ等しくなった時、前記取鍋を反転動作し、前記反転後流出量として実測される反転後流出量実測値を求め、一回の注湯動作を終了し、前記反転後流出量実測値と前記注湯速度実測値とのデータ組を、前記複数のデータ組の最も古いデータ組と入れ替え、前記複数のデータ組を更新し、更新した前記複数のデータ組を基に、前記予測流出量関数を更新し、更新した前記予測流出量関数を用いて、次の前記実際の注湯を行うことを特徴とする自動注湯方法である。
【０００９】
前記取鍋の傾動速度を、前記反転動作の直前において緩め、前記注湯速度実測値を、前記取鍋の傾動速度を緩めて所定時間経った後の、前記溶湯流出量の平均時間変化として求めてもよい。
【００１０】
前記反転動作直前の傾動角度と前記反転後流出量との関係をあらかじめ求め、前記実際の注湯において、前記傾動角度として実測される傾動角度実測値により前記予測流出量関数を補正し、補正された前記予測流出量関数を用いて、前記反転後予測流出量を算出してもよい。
【００１１】
第１の発明によれば、単位時間当たり取鍋から流出する溶湯量である注湯速度と、取鍋を反転させた後の溶湯流出量である反転後流出量との組からなる複数のデータ組により定めた予測流出量関数を、注湯のたびに更新する。そのため、取鍋状態が刻々変化する連続注湯であっても、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能である。
【００１２】
また、取鍋の傾動速度を、反転動作の直前において緩め、注湯速度実測値を、取鍋の傾動速度を緩めて所定時間経った後の、溶湯流出量の平均時間変化として求めることにより、注湯速度実測値を精度よく求めることができ、注湯量をより精度よく制御することができる。
【００１３】
また、取鍋の傾動角度と反転後流出量との関係をあらかじめ求めておき、予測流出量関数を傾動角度実測値により補正することにより、予測流出量関数が、取鍋の幾何学的形状により傾動角度に依存する場合であっても、注湯量をより精度よく制御することができる。
【００１４】
第２の発明は、取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する自動注湯装置であって、取鍋と、前記取鍋を傾動する傾動装置と、前記取鍋の重量を測定する計量装置と、前記傾動装置を制御する制御部と、前記取鍋を反転して溶湯の流出を止める反転動作に関し、あらかじめ、前記反転動作開始直前における単位時間当たりの溶湯流出量である注湯速度と、前記反転動作開始後の溶湯流出量である反転後流出量との組からなる複数のデータ組と、前記複数のデータ組の回帰式として導出された予測流出量関数とを記憶する記憶部とを具備し、前記制御部は、前記取鍋を傾動して内部の溶湯を鋳型に注湯する実際の注湯において、前記記憶部が記憶する前記予測流出量関数を読み出し、前記計量装置によって、前記注湯速度として実測される注湯速度実測値と、前記予測流出量関数とを用いて反転後予測流出量を算出し、前記反転後予測流出量が鋳型への注湯残量とほぼ等しくなった時、前記傾動装置を制御して前記取鍋を反転動作させ、前記反転後流出量として実測される反転後流出量実測値を求め、一回の注湯動作を終了させるものであり、さらに、前記制御部は、前記反転後流出量実測値と前記注湯速度実測値とのデータ組を、前記複数のデータ組の一部と入れ替え、前記複数のデータ組を更新して前記記憶部に記憶し、更新した前記複数のデータ組を基に、前記予測流出量関数を更新し、前記実際の注湯を繰り返させるものであることを特徴とする自動注湯装置である。
【００１５】
第２の発明によれば、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能な自動注湯装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、取鍋状態が刻々変化する連続注湯であっても、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能な自動注湯方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】自動注湯装置１を示す構成図。
【図２】取鍋の角度変化を示す図。
【図３】自動注湯装置の制御工程を示すフローチャート。
【図４】予測流出量関数の算出方法を示す概念図。
【図５】予測流出量関数のデータ組の構成を示す図。
【図６】取鍋の角度と取鍋重量の関係を示す概念図。
【図７】予測流出量関数の更新方法を示す概念図。
【図８】予測流出量関数の補正方法を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（自動注湯装置１）
以下、本発明にかかる自動注湯装置１について説明する。図１は自動注湯装置１を示す構成図である。自動注湯装置１は、主に、取鍋３、計量装置１５、傾動装置２１、制御部１９、記憶部２３等から構成される。
【００１９】
自動注湯装置１は、鋳型２５に対して溶湯２９を自動注湯する装置である。内部に溶湯が入れられた取鍋３は、傾動フレーム５に固定される。傾動フレーム５は、取鍋３の出湯口近傍を回転軸として、固定フレーム７に対して回転可能に取り付けられる。傾動フレーム５の回転角度は、傾動装置２１によって変えることができる。
【００２０】
傾動装置２１は、主に、傾動フレーム５に接続されるチェーン９と、チェーン９の巻き取りおよび巻出しを行う回転ドラム１１と、回転ドラム１１を回転させるサーボモータ１３を具備する。サーボモータ１３は、制御部１９と接続され、制御部１９によってサーボモータ１３の回転が制御される。すなわち、制御部１９によって、取鍋３の角度を制御することができる。
【００２１】
傾動フレーム５、固定フレーム７および傾動装置２１は、基台１７上に配置される。基台１７には、必要に応じて走行車輪が設けられ、基台１７を移動させることにより、取鍋３の出湯口を鋳型２５の湯口位置に合わせることができる。また、基台１７は、鋳型２５の走行方向とその垂直方向に移動可能にすることにより、鋳型の方案により湯口の位置が変わっても、注湯位置を精度よく湯口位置に合わせることができる。
【００２２】
基台１７には計量装置１５が設けられる。計量装置１５は、溶湯２９を含む固定フレーム７上の総重量を計量し、溶湯２９を含む取鍋３の総重量を計量することができる。また、計量装置１５は、制御部１９と接続され、計量装置１５で計量された重量情報は、制御部１９に送信される。制御部１９では、得られた重量情報が、溶湯２９の流出量及び単位時間当たり流出する溶湯量である注湯速度の演算に用いられる。なお、演算の詳細は後述する。
【００２３】
取鍋３の出湯口近傍には受光素子２７が設置される。受光素子２７は、取鍋３から流出する溶湯２９が発生する放射光を検出する。受光素子２７で検出された情報は制御部１９に送信され、出湯時の溶湯検出及び溶湯の異常検出等に用いられる。
【００２４】
制御部１９には、ＲＡＭやハードディスクドライブなどの記憶部２３が接続される。記憶部２３には、注湯中に取得された重量情報や、制御部で演算された各種情報および後述する予測流出量関数等が記憶される。制御部１９は、記憶部２３に対して、必要な情報を保存するとともに、制御に必要な各種情報を記憶部２３から呼び出すことができる。
【００２５】
なお、制御部１９は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵによって各種の演算や各部の制御を行うことができる。また、キーボードなどの入力装置によって、各種情報を入力し、ディスプレイなどの表示装置を用いて、制御内容を把握することができる。
【００２６】
（取鍋３の動作パターンの概要）
次に、取鍋３の動作概要について説明する。図２は、取鍋３の動作パターン、すなわち、時間と取鍋３の角度θの関係を示す概念図である。この動作パターンは、取鍋３ごとに設定されるものであり、まず、取鍋３を鋳型２５に対向させ、傾動フレーム５に取鍋３が設置された初期の状態（図中Ａ）から、取鍋３を所定の速度Ｖ０（高速傾動）で傾動させ、出湯予測角度（溶湯量からあらかじめ予測）の手前（図中Ｂ）で傾動速度を速度Ｖ１（低速傾動）に緩める。このように、傾動速度Ｖ１の前により高速の傾動速度Ｖ０を設けることにより、一番初めの注湯（初枠注湯）において、出湯までの時間を短縮することができる。
【００２７】
次に、受光素子２７が、取鍋３から鋳型２５への出湯を検出すると（図中Ｃ）、傾動速度を速度Ｖ２に緩めて所定の速度で取鍋３を傾動させる。この速度Ｖ２は、あらかじめ取鍋３と鋳型２５の関係において設定される「注湯パターン」となる。取鍋３から所定量の溶湯が流出されると（図中Ｄ）、取鍋３を速度Ｖ３で溶湯の流出が確実に止まる所定の角度（図中Ｅ）まで反転させ、その角度で取鍋３を維持する。
【００２８】
次に、取鍋３の傾動角度を図中Ｅの角度にしたまま、取鍋３を次の鋳型２５に対向させ（図中Ｆ）、速度Ｖ１で傾動させた後、所定の速度Ｖ２で傾動させて鋳型２５への注湯を行う（図中Ｇ〜Ｈ）。初枠注湯の次の注湯では、取鍋３はすでに所定の角度に傾いた状態から傾動を開始するので、初枠のように速度Ｖ０にて傾動する必要は無い。取鍋３から所定量の溶湯が流出されると（図中Ｈ）、取鍋３を速度Ｖ３で溶湯の流出が確実に止まる所定の角度（図中Ｉ）まで反転させ、その角度で取鍋３を維持する。
【００２９】
なお、図２に示した関係は、速度Ｖ２を、速度Ｖ２１と速度Ｖ２２の２段階とし、速度Ｖ２１から速度Ｖ２２に傾動速度を緩めるようにしてもよい。すなわち、初枠注湯において、
速度Ｖ０  ：初枠最初の傾動速度（高速傾動）
速度Ｖ１  ：出湯までの傾動速度（低速傾動）
速度Ｖ２１  ：出湯後、一段目の傾動速度
速度Ｖ２２  ：出湯後、二段目の傾動速度
速度Ｖ３  ：取鍋反転後の傾動速度
とし、これらを連続した取鍋の傾動としてもよい。そして、速度Ｖ２１は、あらかじめ取鍋３と鋳型２５の関係において設定される「注湯パターン」とし、取鍋３から単位時間当たり流出される溶湯流出量と、傾動速度の間でフィードバック制御を行い、取鍋３から所定量の溶湯が流出されるようにすることが好ましい。
また、図２と同様に、二枠目以降の注湯では、取鍋３がすでにある程度傾いた状態から傾動は開始されるので、速度Ｖ０は省略され、速度Ｖ１→速度Ｖ２１→速度Ｖ２２→速度Ｖ３の順にて傾動する。
【００３０】
以上を繰り返すことにより、複数の鋳型に対して注湯を連続して行う。なお、上記の取鍋３の動作パターンはあらかじめ記憶部２３に保存されており、制御部１９は記憶部２３より、取鍋３ごとに設定された所望のパターンを読みだして、上述の動作制御を行う。
【００３１】
（取鍋３の制御方法）
＜初期条件設定＞
次に、制御部１９における本発明の制御方法について詳細に説明する。図３は、制御部１９の制御工程を示すフローチャートである。まず、制御部１９は、設置された取鍋３の取鍋情報を取得する（ステップ１００）。取鍋情報は、例えば、個々の取鍋ごとに付された識別番号などで区別され、例えば、作業者が入力装置によって入力する。そして、制御部１９は、それぞれの取鍋３に対してあらかじめ設定される傾動パターンを記憶部２３から読み出す。
【００３２】
次に、制御部１９は、対象となる取鍋３がメンテナンス済み（または新規）であるか否かを判断する（ステップ１０１）。
鋳造ラインの取鍋３は、短い時間間隔で、複数回繰り返し使用されることが多い。しかし、繰り返し使用すると、溶湯からスラグが付着したり、内壁の耐火物が損傷し、注湯自体が不安定になることがあり、所定のタイミングでメンテナンスが必要となる。よって、初枠注湯に適用される取鍋３は、メンテナンス済（または新規）のものと、既に何回か注湯を行ったものの２通りの可能性がある。
メンテナンス済みかどうかは、作業者が入力装置によって制御部１９に入力してもよいが、以下の方法を採用することもできる。
【００３３】
すなわち、まず、制御部１９が、対象となる取鍋３の取鍋情報として、取鍋３が前回最後に動作を終了した時刻情報を記憶部２３から取得する。そして、動作終了時刻から今回取鍋３の使用開始時刻までの時間を算出し、この時間が所定時間を超えたとき、制御部１９により対象となる取鍋３はメンテナンス済と判断し、所定時間以下のとき、制御部１９が対象となる取鍋３はメンテナンスが行われずに連続使用されていると判断することができる。
【００３４】
制御部１９は、対象となる取鍋３がメンテナンス済みであると判断した場合、記憶部２３から初期の予測流出量関数を読み出す（ステップ１０２）。初期の予測流出量関数は、出湯前に取鍋３ごとにあらかじめ計測されて算出される。
【００３５】
＜初期の予測流出量関数＞
図４は、初期の予測流出量関数を算出する方法を示す概念図である。予測流出量関数は、取鍋３をある角度に傾動させて溶湯を流出させ、その後、取鍋３を反転して溶湯の流出を止める反転動作に関するものであり、取鍋反転動作直前の単位時間当たりの溶湯流出量である注湯速度と、反転動作開始後の溶湯流出量である反転後流出量との組からなる複数のデータ組について導出された回帰式である。初期の予測流出量関数は、あらかじめ所定の範囲内で注湯速度を振り、それら注湯速度にて取鍋の反転動作を開始した後、注湯が完全に終了するまでに流出した溶湯量との組み合わせからなる複数のデータ組を準備し、これら複数のデータ組から導出される。
【００３６】
図５は、注湯速度と反転後流出量のデータ組を示す概念図である。各データ組には、それぞれＮｏ．１〜ｎまでの番号が付される。この番号は、データ組のデータ順序を定めるものである。例えば、Ｎｏ．１のデータ組は最も新しいデータ組であり、Ｎｏ．ｎは最も古いデータ組として扱われる。
【００３７】
また、前述したように、複数のデータ組を取得する際には、注湯速度ｘを所定の範囲（例えば１０〜３０ｋｇ／ｓｅｃ．）で振り、その際の反転後流出量ｙが測定される。この際、例えば、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のデータ組（ｘ，ｙ）は、（ｘ１＝１０近傍データ，ｙ１）、（ｘ２＝１５近傍データ，ｙ２）、（ｘ３＝２０近傍データ，ｙ３）、（ｘ４＝２５近傍データ，ｙ４）、（ｘ５＝３０近傍データ，ｙ５）のように、それぞれ異なる目標注湯速度となるように設定される。そして、以後、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１１〜Ｎｏ．１５、・・・と繰り返される。
【００３８】
図４は、これらの複数のデータ組を、横軸を注湯速度、縦軸を反転後流出量としてプロットしたものであり、最小二乗法などで直線あるいは曲線に回帰させた式（関数、図中Ｌ）が、初期の予測流出量関数となる。
【００３９】
＜取鍋動作＞
次に、制御部１９は、出湯前の取鍋重量Ｗ０を取得する（ステップ１０４）。取鍋重量（溶湯重量含む）は、計量装置１５によって取得される。
【００４０】
次に、制御部１９は、取鍋３ごとに設定された動作パターンを開始する（ステップ１０５）。
【００４１】
図６の上段は、前述した動作パターン（図２）の一部を拡大した図であり、下段は各時点における取鍋重量Ｗ（溶湯重量）の時間変化を示す図である。なお、図６では、説明を簡略化するため、初枠注湯時の速度Ｖ０を省略する。
【００４２】
前述したように、制御部１９は、出湯前（図中Ｆ以前）に、取鍋重量Ｗ０を取得する。そして、溶湯が取鍋３から出湯された後は、取鍋重量Ｗ０から減少した取鍋重量Ｗを取得する。
【００４３】
受光素子２７が取鍋３からの出湯を検出すると（図中Ｇ）、制御部１９は取鍋３の傾動速度をＶ２（Ｖ２１、Ｖ２２）として注湯を行う。制御部１９は、反転動作開始直前の注湯速度実測値ｘｒを取得する（ステップ１０６）。なお、傾動速度が変化した直後は、溶湯の揺れによって、溶湯重量に瞬間的な乱れが生じる。このため、注湯速度の測定は、傾動速度がＶ２２となってから所定時間後に測定が開始される。
【００４４】
注湯速度は、図６に示すように、Δｔ間の重量変化量ΔＷ、すなわち取鍋３からの溶湯流出量から、単位時間当たりの注湯速度実測値ｘｒが算出される。なお、注湯速度実測値ｘｒは、Δｔ間の取鍋重量を所定間隔にて連続して取得し、得られた複数の取鍋重量の平均時間変化とする。別の言い方をすれば、縦軸を取鍋重量、横軸を時間とするグラフにて複数の測定点についての回帰直線を求め、この直線の傾きを注湯速度実測値ｘｒとする。このようにすることにより、計量装置１５の測定する取鍋重量に、装置振動によるノイズが入っても、より正確に注湯速度実測値ｘｒを求めることができ、予測流出量関数をより正確に算出し、取鍋３の反転動作をより正確にすることができる。
【００４５】
次に、制御部１９は、予測流出量関数と、得られた注湯速度実測値ｘｒに基づいて、反転後予測流出量ｙｐを算出する（ステップ１０７）。
【００４６】
次に、制御部１９は、逐次取鍋重量Ｗを監視し、取鍋重量Ｗが出湯前の取鍋重量Ｗ０−鋳型への目標注湯量Ｗｔ＋反転後予測流出量ｙｐとなった段階で取鍋反転開始する（ステップ１０８）。すなわち、反転後予測流出量ｙｐが鋳型２５への注湯残量とほぼ等しくなった時に取鍋３の反転を開始する。
【００４７】
この際、制御部１９は、取鍋３が反転を開始してから出湯を停止するまでの、取鍋３の重量変化量から、その間の溶湯流出量である反転後流出量実測値ｙｔ（図６）を取得し、一回の注湯動作を終了する（ステップ１０９）。
【００４８】
＜予測流出量関数の更新＞
次に、制御部１９は、今回の注湯時に取得された注湯速度実測値ｘｒとこの際の反転後流出量実測値ｙｔとの組を、得られた新たなデータ組として記憶部２３に記憶する。そして、得られたデータ組によって、予測流出量関数を更新する（ステップ１１０）。
【００４９】
前述したように、予測流出量関数は、データＮｏ．１〜ｎのデータ組によって算出される。予測流出量関数の更新は、これらのデータ組から最も古いデータ組（データＮｏ．ｎの注湯速度と反転後流出量のデータ組）を削除し、データＮｏ．１〜ｎ−１を、データＮｏ．２〜ｎに繰り下げ、今回得られたデータ組を、データＮｏ．１（最新のデータ組）として追加し、予測流出量関数を更新する。
【００５０】
図７は、予測流出量関数の更新結果を示す概念図である。例えば、データＮｏ．ｎのＪ点を削除し、新たなデータ組としてＫ点をＮｏ．１として追加する。これにより、予測流出量関数が直線Ｌから直線Ｍに更新される。このように、最も新しいデータにより予測流出量関数が注湯ごとに更新される。また、得られた予測流出量関数は、記憶部２３に保存される。
【００５１】
注湯を連続して行う場合には（ステップ１１１）、ステップ１０４に戻り、上記処理が繰り返される。また、予定鋳型数の注湯が終了したか、または、残溶湯量が鋳型への目標注湯量Ｗｔを下回った場合には、取鍋３の動作を終了する。なお、制御部１９は、この際の取鍋３の動作の終了時刻を取鍋３の情報として記憶部２３に記憶する。
【００５２】
以上により、取鍋３の動作は終了する。なお、ステップ１０１において、取鍋３がメンテナンス済みでないと判断された場合には、予測流出量関数として、取鍋３の前回使用最後に保存された最新の予測流出量関数を記憶部２３より読み出す（ステップ１０３）。すなわち、メンテナンス済みの場合には、あらかじめ計測された初期の予測流出量関数を用いるが、メンテナンスを実施していない場合には、更新後の予測流出量関数を用いる。
【００５３】
以上、本発明によれば、予測流出量関数を用いて、取鍋反転開始後に流出する溶湯量を予測することにより、注湯量を精度よく制御することができる。この際、鋳型への注湯の度に、予測流出量関数を更新するため、取鍋状態が刻々変化する連続注湯であっても、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能である。
【００５４】
また、取鍋３のメンテナンスが行われると、付着したスラグなどが除去され、取鍋３は初期の状態に近くなる。このため、メンテナンス後の取鍋３の使用時には、あらかじめ計測された初期の予測流出量関数を用いることにより、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能である。一方、メンテナンス前の取鍋３は、前回使用した状態のままであるため、前回更新された予測流出量関数を用いることにより、溶湯を精度よく鋳型に注湯することが可能である。
【００５５】
また、初期の予測流出量関数において、連続するデータＮｏ．群の注湯速度データ組が、互いに異なる目標注湯速度となるように設定される。このため、古いデータ組から順に更新していく際に、注湯速度範囲が万遍なく更新される。このため、一部の注湯速度近傍に一時的にデータ組が集中しても、予測流出量関数が急激に変化してしまうことを抑制することができる。
【００５６】
なお、注湯量をさらに精度よく制御するために、取鍋３の角度に応じて予測流出量関数を補正してもよい。図２に示すように、注湯のたびに、注湯時の取鍋３の角度は変化する。このため、図８に示すように、予測流出量関数が直線Ｍで示される場合に、その時の取鍋角度に応じて、直線Ｎまたは直線Ｏに予測流出量関数を平行移動させて、これを用いて反転後予測流出量を算出してもよい。
【００５７】
例えば、実際の注湯において、取鍋の傾動角度として実測される傾動角度実測値が所定値よりも小さい場合には、反転後流出量が大きくなるように補正し（図中Ｎ）、取鍋の傾動角度実測値が所定値よりも大きい場合には、反転後流出量が小さくなるように補正（図中Ｏ）することができる。
【００５８】
このように、取鍋３の傾動角度と反転後流出量との関係をあらかじめ求めておき、制御部１９が、鋳型２５への注湯時に取鍋３の傾動角度を求め、傾動角度によって予測流出量関数を補正することにより、反転後流出量をより精度よく予測することができる。
【００５９】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
たとえば、図５の説明では、全ての注湯速度範囲に対して、一つの予測流出量関数を定めていたが、注湯速度範囲を複数に区切って、区間ごとに予測流出量関数を定めるようにしてもよい。このようにすることにより、予測流出量関数を定めるデータ組に偏りが生じても、予測流出量関数が大きく変動することを避けることができ、取鍋をより精度よく反転することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１………自動注湯装置
３………取鍋
５………傾動フレーム
７………固定フレーム
９………チェーン
１１………回転ドラム
１３………サーボモータ
１５………計量装置
１７………基台
１９………制御部
２１………傾動装置
２３………記憶部
２５………鋳型
２７………受光素子
２９………溶湯
【図１】
2017024026.tif 000003
【図２】
2017024026.tif 000004
【図３】
2017024026.tif 000005
【図４】
2017024026.tif 000006
【図５】
2017024026.tif 000007
【図６】
2017024026.tif 000008
【図７】
2017024026.tif 000009
【図８】
2017024026.tif 000010