專利名稱：鑄造機的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于控制低壓鑄造機的壓力的控制裝置，特別是涉及通過對熔融金屬的狀況進行預測來降低熔融金屬的脈動的技術。
背景技術：
以往，已知下述結構的低壓鑄造機將高壓空氣供給至坩堝內的熔融金屬表面之上的空間，經由浸漬于熔融金屬內的供料器(Moke)在模具內對熔融金屬進行鑄造。在這樣的低壓鑄造機中，需要對高壓空氣的供給量進行控制以使熔融金屬在模具內適當地進行流動。例如，專利文獻1、專利文獻2公開了下述技術在低壓鑄造機中，根據高壓空氣的測量壓力相對于指定壓力的差異來對比例控制閥的開度進行反饋控制(PID控制)。在先技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平7-276031號公報專利文獻2 日本特開平8-090207號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題然而，在上述那樣的低壓鑄造機中，由于利用具有壓縮性的空氣對熔融金屬這樣的慣性流體加壓，因此，在反饋控制中，相對于指示的空氣壓力，實際的壓力上升產生延遲。并且，該延遲被反映到反饋控制中，從而在接下來發(fā)生實際壓力比指示的壓力高的過沖 (overshoot) 0因此，空氣壓力大幅度地變動，從而熔融金屬產生脈動。其結果是，在模具內發(fā)生熔融金屬表面波動或熔融金屬逆流，產生冷隔、未填充、或者空氣的卷入等，從而導致鑄造不良。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種低壓鑄造機的控制裝置，其能夠相對于指示值不產生延遲與過沖地進行控制，能夠使熔融金屬在模具內適當地流動。用于解決問題的手段本發(fā)明為對熔融金屬進行加壓而送出、并在鑄型內進行鑄造的鑄造機的控制裝置，其特征在于，該鑄造機的控制裝置具備加壓單元，其對熔融金屬進行加壓；和控制單元，其對該加壓單元進行控制，控制單元對從當前開始經過了預定時間的時刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度進行預測，并控制加壓單元以使所述被預測的熔融金屬表面的高度與經過了預定時間的時刻的熔融金屬表面的指定高度近似。根據本發(fā)明，由于一邊對從當前開始經過了預定時間的時刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度進行預測，一邊對加壓單元進行控制，因此，能夠像PID控制那樣抑制延遲和過沖的產生。因此，能夠防止熔融金屬的脈動的產生和由此引起的冷隔或未填充、 或者空氣的卷入等的產生于未然。本發(fā)明能夠應用于利用空氣等氣體進行加壓的方式的鑄造機。即，鑄造機能夠具備供給對熔融金屬進行加壓的氣體的氣體供給單元，控制單元能夠具備調節(jié)氣體的流量的流量調節(jié)閥、和檢測氣體的壓力的壓力檢測單元。并且，控制單元基于流量調節(jié)閥中的氣體的流量與壓力檢測單元的檢測結果，對從當前開始經過了預定時間的時刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度進行預測。并且，如上述那樣，本發(fā)明不僅能夠應用于通過氣體對熔融金屬進行加壓的方式的鑄造機，還能夠應用于通過浮筒(Float)、活塞、或者電磁力對熔融金屬進行加壓的方式的鑄造機。鑄造機能夠具備保持熔融金屬的保持部、和將熔融金屬從該保持部送至鑄型內的供料器。并且，控制單元通過下述[公式1]和[公式2]來預測從當前開始經過了預定時間的時刻的被送出的熔融金屬的熔融金屬表面的高度[公式1]
權利要求
1.一種鑄造機的控制裝置，所述鑄造機的控制裝置對熔融金屬進行加壓而送出，并在鑄型內進行鑄造，所述鑄造機的控制裝置的特征在于，所述鑄造機的控制裝置具備加壓單元，其對熔融金屬進行加壓；和控制單元，其對該加壓單元進行控制，所述控制單元對從當前開始經過了預定時間的時刻的被送出的所述熔融金屬的熔融金屬表面的高度進行預測，并控制所述加壓單元以使該預測的熔融金屬表面的高度與所述經過了預定時間的時刻的熔融金屬表面的指定高度近似。
2.根據權利要求1所述的鑄造機的控制裝置，其特征在于，所述鑄造機具備空氣供給單元，該空氣供給單元供給對熔融金屬進行加壓的氣體，所述控制單元具備調節(jié)氣體的流量的流量調節(jié)閥、和檢測氣體的壓力的壓力檢測單元，所述控制單元基于所述流量調節(jié)閥中的氣體的流量和所述壓力檢測單元的檢測結果，對從當前開始經過了預定時間的時刻的被送出的所述熔融金屬的熔融金屬表面的高度進行預測。
3.根據權利要求2所述的鑄造機的控制裝置，其特征在于，所述鑄造機具備保持熔融金屬的保持部、和將熔融金屬從該保持部輸送至所述鑄型的供料器，所述控制單元通過下述[公式1]和[公式2]對從當前經過了預定時間的時刻的被送出的所述熔融金屬的熔融金屬表面的高度(hi)進行預測[公式1] Pl 預測氣體壓力；A 供料器內部的水平截面面積；Pi 作用于熔融金屬的熔融金屬表面的背壓；HiA 供料器內部的熔融金屬的質量；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，[公式2] pi 預測氣體壓力；Ρ 實測氣體壓力；Ρ 實測氣體壓力；ν 氣體體積；R 氣體常數；τ 鑄造機內的氣體溫度；G 氣體流量。
4.根據權利要求3所述的鑄造機的控制裝置，其特征在于，所述控制單元對所述供料器與所述鑄型的水平截面面積進行存儲，并對應于所述熔融金屬的熔融金屬表面的面積來修正所述流量調節(jié)閥的控制。
全文摘要
在加熱爐(11)內對熔融金屬(M)加壓將其送出至供料器(15)、并在型腔(14)內進行鑄造的鑄造機(10)的控制裝置。模型預測控制器(21)對從當前開始經過了預定時間的時刻的熔融金屬(M)的熔融金屬表面的高度進行預測，并控制比例閥(17)以使該預測的熔融金屬表面的高度與經過了預定時間的時刻的熔融金屬表面的指定高度近似。能夠相對于指示值不產生延遲和過沖地進行控制，從而能夠使熔融金屬在模具內適當地流動。
文檔編號B22D18/08GK102341200SQ201080009840
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者伊藤俊一郎, 大西亮, 石原圭悟, 鳥居莊太 申請人:本田技研工業(yè)株式會社