專利名稱：鑄造機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制低壓鑄造機(jī)的壓力的控制裝置，特別是涉及通過(guò)對(duì)熔融金屬的狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)來(lái)降低熔融金屬的脈動(dòng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，已知下述結(jié)構(gòu)的低壓鑄造機(jī)將高壓空氣供給至坩堝內(nèi)的熔融金屬表面之上的空間，經(jīng)由浸漬于熔融金屬內(nèi)的供料器(Moke)在模具內(nèi)對(duì)熔融金屬進(jìn)行鑄造。在這樣的低壓鑄造機(jī)中，需要對(duì)高壓空氣的供給量進(jìn)行控制以使熔融金屬在模具內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行流動(dòng)。例如，專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了下述技術(shù)在低壓鑄造機(jī)中，根據(jù)高壓空氣的測(cè)量壓力相對(duì)于指定壓力的差異來(lái)對(duì)比例控制閥的開(kāi)度進(jìn)行反饋控制(PID控制)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平7-276031號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平8-090207號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，在上述那樣的低壓鑄造機(jī)中，由于利用具有壓縮性的空氣對(duì)熔融金屬這樣的慣性流體加壓，因此，在反饋控制中，相對(duì)于指示的空氣壓力，實(shí)際的壓力上升產(chǎn)生延遲。并且，該延遲被反映到反饋控制中，從而在接下來(lái)發(fā)生實(shí)際壓力比指示的壓力高的過(guò)沖 (overshoot) 0因此，空氣壓力大幅度地變動(dòng)，從而熔融金屬產(chǎn)生脈動(dòng)。其結(jié)果是，在模具內(nèi)發(fā)生熔融金屬表面波動(dòng)或熔融金屬逆流，產(chǎn)生冷隔、未填充、或者空氣的卷入等，從而導(dǎo)致鑄造不良。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種低壓鑄造機(jī)的控制裝置，其能夠相對(duì)于指示值不產(chǎn)生延遲與過(guò)沖地進(jìn)行控制，能夠使熔融金屬在模具內(nèi)適當(dāng)?shù)亓鲃?dòng)。用于解決問(wèn)題的手段本發(fā)明為對(duì)熔融金屬進(jìn)行加壓而送出、并在鑄型內(nèi)進(jìn)行鑄造的鑄造機(jī)的控制裝置，其特征在于，該鑄造機(jī)的控制裝置具備加壓?jiǎn)卧?，其?duì)熔融金屬進(jìn)行加壓；和控制單元，其對(duì)該加壓?jiǎn)卧M(jìn)行控制，控制單元對(duì)從當(dāng)前開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并控制加壓?jiǎn)卧允顾霰活A(yù)測(cè)的熔融金屬表面的高度與經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的熔融金屬表面的指定高度近似。根據(jù)本發(fā)明，由于一邊對(duì)從當(dāng)前開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度進(jìn)行預(yù)測(cè)，一邊對(duì)加壓?jiǎn)卧M(jìn)行控制，因此，能夠像PID控制那樣抑制延遲和過(guò)沖的產(chǎn)生。因此，能夠防止熔融金屬的脈動(dòng)的產(chǎn)生和由此引起的冷隔或未填充、 或者空氣的卷入等的產(chǎn)生于未然。本發(fā)明能夠應(yīng)用于利用空氣等氣體進(jìn)行加壓的方式的鑄造機(jī)。即，鑄造機(jī)能夠具備供給對(duì)熔融金屬進(jìn)行加壓的氣體的氣體供給單元，控制單元能夠具備調(diào)節(jié)氣體的流量的流量調(diào)節(jié)閥、和檢測(cè)氣體的壓力的壓力檢測(cè)單元。并且，控制單元基于流量調(diào)節(jié)閥中的氣體的流量與壓力檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)從當(dāng)前開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度進(jìn)行預(yù)測(cè)。并且，如上述那樣，本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于通過(guò)氣體對(duì)熔融金屬進(jìn)行加壓的方式的鑄造機(jī)，還能夠應(yīng)用于通過(guò)浮筒(Float)、活塞、或者電磁力對(duì)熔融金屬進(jìn)行加壓的方式的鑄造機(jī)。鑄造機(jī)能夠具備保持熔融金屬的保持部、和將熔融金屬?gòu)脑摫３植克椭凌T型內(nèi)的供料器。并且，控制單元通過(guò)下述[公式1]和[公式2]來(lái)預(yù)測(cè)從當(dāng)前開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度[公式1]
權(quán)利要求
1.一種鑄造機(jī)的控制裝置，所述鑄造機(jī)的控制裝置對(duì)熔融金屬進(jìn)行加壓而送出，并在鑄型內(nèi)進(jìn)行鑄造，所述鑄造機(jī)的控制裝置的特征在于，所述鑄造機(jī)的控制裝置具備加壓?jiǎn)卧?，其?duì)熔融金屬進(jìn)行加壓；和控制單元，其對(duì)該加壓?jiǎn)卧M(jìn)行控制，所述控制單元對(duì)從當(dāng)前開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的被送出的所述熔融金屬的熔融金屬表面的高度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并控制所述加壓?jiǎn)卧允乖擃A(yù)測(cè)的熔融金屬表面的高度與所述經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的熔融金屬表面的指定高度近似。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述鑄造機(jī)具備空氣供給單元，該空氣供給單元供給對(duì)熔融金屬進(jìn)行加壓的氣體，所述控制單元具備調(diào)節(jié)氣體的流量的流量調(diào)節(jié)閥、和檢測(cè)氣體的壓力的壓力檢測(cè)單元，所述控制單元基于所述流量調(diào)節(jié)閥中的氣體的流量和所述壓力檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)從當(dāng)前開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的被送出的所述熔融金屬的熔融金屬表面的高度進(jìn)行預(yù)測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鑄造機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述鑄造機(jī)具備保持熔融金屬的保持部、和將熔融金屬?gòu)脑摫３植枯斔椭了鲨T型的供料器，所述控制單元通過(guò)下述[公式1]和[公式2]對(duì)從當(dāng)前經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的被送出的所述熔融金屬的熔融金屬表面的高度(hi)進(jìn)行預(yù)測(cè)[公式1] Pl 預(yù)測(cè)氣體壓力；A 供料器內(nèi)部的水平截面面積；Pi 作用于熔融金屬的熔融金屬表面的背壓；HiA 供料器內(nèi)部的熔融金屬的質(zhì)量；g 重力加速度；hi 被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度；μ (h)熔融金屬的粘性系數(shù)，[公式2] pi 預(yù)測(cè)氣體壓力；Ρ 實(shí)測(cè)氣體壓力；Ρ 實(shí)測(cè)氣體壓力；ν 氣體體積；R 氣體常數(shù)；τ 鑄造機(jī)內(nèi)的氣體溫度；G 氣體流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑄造機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述控制單元對(duì)所述供料器與所述鑄型的水平截面面積進(jìn)行存儲(chǔ)，并對(duì)應(yīng)于所述熔融金屬的熔融金屬表面的面積來(lái)修正所述流量調(diào)節(jié)閥的控制。
全文摘要
在加熱爐(11)內(nèi)對(duì)熔融金屬(M)加壓將其送出至供料器(15)、并在型腔(14)內(nèi)進(jìn)行鑄造的鑄造機(jī)(10)的控制裝置。模型預(yù)測(cè)控制器(21)對(duì)從當(dāng)前開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的熔融金屬(M)的熔融金屬表面的高度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并控制比例閥(17)以使該預(yù)測(cè)的熔融金屬表面的高度與經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻的熔融金屬表面的指定高度近似。能夠相對(duì)于指示值不產(chǎn)生延遲和過(guò)沖地進(jìn)行控制，從而能夠使熔融金屬在模具內(nèi)適當(dāng)?shù)亓鲃?dòng)。
文檔編號(hào)B22D18/08GK102341200SQ201080009840
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者伊藤俊一郎, 大西亮, 石原圭悟, 鳥(niǎo)居莊太 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社