[发明专利]自动浇注方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动浇注方法和一种自动浇注装置。尤其涉及一种可以 使浇注装置简单紧凑的自动浇注方法，和一种可以实现上述自动浇注方法的 自动浇注装置。

背景技术

现有技术专利

现有技术专利1：JP 06-190541 A(瑞士专利申请号NO.03135/92-4)

现有技术专利2：WO99/00205(JP 2001-507631 A)

现有技术专利3：JP 07-112270 A

现有技术专利4：JP 09-1320 A

现有技术专利1公开了一种通过连接在铸桶上的两个旋转装置来进行的 对铸桶倾斜的控制，以从铸桶向铸型浇注熔融金属，如它的图2所示。第一 旋转装置为一用来垂直地移动一安装在铸桶浇注口附近的倾斜轴的执行器。 通过该垂直运动，铸桶被绕着熔融金属的重心S(重心起着一虚拟旋转轴的 作用)旋转。第二旋转装置为一连接在铸桶上D点的悬线，用来将铸桶绕着 点K旋转，其中点K为倾斜轴的旋转轴。特别地，通过由执行器来上下移动 倾斜轴，使得铸桶在浇注的起始点和停止点绕点S旋转，减少了在熔融金属 的移动中产生的能量，由此减小了熔融金属的动量，并因此缩短了浇注周期。 当浇注将要被停止时(例如，如图2所示铸桶被顺时针旋转)，可以通过在 点K施加高旋转速度和在点D施加低旋转速度，使得在点S的旋转速度被设 置为0(见图3)。当浇注开始时，通过向它们逆时针地施加类似的旋转速度， 可以使得在点S的旋转速度被设置为0。现有技术专利1还公开了通过横向 移动一支撑着第一和第二旋转装置的结构，使得铸桶的浇注口接近铸型的浇 注口，如图4所示。第一和第二旋转装置可以人工控制或是用程序控制。

现有技术专利1的浇注装置要求有一个大规模的装置(一塔架)，而且 由于浇注是从高处进行的，所以容易引发问题，也就是说，伴随有湍流，型 砂缺陷和/或气体夹杂等类似问题的不稳定浇注。

现有技术专利2公开了一种通过将一铸桶绕旋转轴A倾斜，沿着一X轴 (铸桶接近和远离铸型的移动方向)和一Z轴(垂直方向)移动来确保一理 论(虚拟)浇注点的向铸型浇注熔融金属的装置，其中此理论浇注点在浇注 点附近，处于相对铸型所能达到的最低位置上。铸桶分别通过一纵向台车， 一横向台车和一悬线沿着X轴，一Y轴(沿着铸造流水线的方向)，和Z轴 运动，并通过一驱动马达倾斜。由于此现有技术专利2中的浇注装置也要求 有一大型的塔架，因此它也容易因为规模增大后需要消耗更多的能源并花费 高成本而引发问题。另外，如果使用了高塔架，那么它的重心就会处于较高 的位置，会引发因为浇注装置的运动引起的巨大振动而导致浇注精确度的降 低这样的问题。除此之外，高塔架还会引发因为限制了运输通道及由此限制 了运输装置而导致需要用更长的时间来更换铸桶这样的问题。高塔架还会因 为遮挡了周围视野，而引发在操作熔融金属的危险工作环境中难以判断现场 是否安全的问题。

现有技术专利3公开了一种将熔融金属从一可倾斜的铸桶向一铸型中的 浇注方法，通过用一位于倾斜中心(此中心被假定为充分精确地位于铸桶的 重心)的倾斜轴来可倾斜地支撑铸桶，通过利用一驱动马达使倾斜轴绕倾斜 中心旋转，并通过同时移动倾斜轴使得它的轴(倾斜中心)沿着一圆弧状轨 迹绕铸桶的浇注口移动以保持浇注点(或一位于浇注点附近的虚拟浇注点) 相对于铸型处于一恒定的位置(例如，浇注点距离铸型的浇注口的水平距离 l和竖直距离h被保持恒定)来实现。铸桶被一设置在其下的支撑部件所支 撑。当倾斜轴被马达旋转(例如，铸桶被倾斜)时，通过沿着一Y轴(铸桶 接近和远离铸型的方向)和一Z轴(垂直方向)移动支撑部件，以使得倾斜 轴沿着圆弧形轨迹绕浇注点移动。铸桶沿Y轴的运动通过一台车来实现，铸 桶沿Z轴的运动通过一升降装置来实现。当铸桶被倾斜时，其沿着Y轴和Z 轴的运动通过一控制器根据控制流来控制。此控制器也通过控制倾斜轴的旋 转速度(例如，铸桶的倾斜速度)来控制熔融金属表面的变化速度。在此一 被称为“一虚拟浇注点中心系统”的系统将倾斜轴绕虚拟浇注点旋转以保持 虚拟浇注点相对于铸型的浇注口处于一恒定的位置，如现有技术专利3中所 述。