注湯プロセスの数理解析とシステム統合に基づく高精度注湯制御システムの開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760205
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 野田 善之 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 准教授 (60426492)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 自動注湯ロボット / 流量制御 / カルマンフィルタ / フラットネスベースド制御 / 充填重量制御 / 落下位置制御 / 液体カメラ計測

研究概要

本研究では、鋳造業で用いられる取鍋傾動式自動注湯ロボットに対して、高速かつ高精度化を実現することを目的とした注湯流量制御を中核とする注湯制御システムを開発した。カルマンフィルタを用いた注湯流量推定システムを設計し、推定流量に対する注湯流量フィードバック制御システムを構築した。そして、注湯流量制御を基幹として充填重量制御をシステム統合することで、充填重量制御の高精度化が実現された。また、所望位置へ高精度注湯することを目的とした高精度落下位置制御が開発された。

研究成果

• [雑誌論文] 取鍋傾動式自動注湯機における取鍋から流出する液体の落下位置制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野田善之、福嶋隆輔、寺嶋一彦
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 巻: 78巻, 794号 ページ: 3446-3458
  • 査読あり
• [学会発表] Outflow Liquid FallingPosition Control by Considering LowerLadle Position an Clash Avoidance withMold (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ito, Y oshiyuki Noda, KazuhikoT erashima
  • 学会等名: Preprints of IF AC Workshop onAutomation in the Mining
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Simplified Flow Rate Estimation byDecentralization of Kalman Filters inAutomatic Pouring Robot (2012)
  • 著者名/発表者名: Y oshiyuki Noda, Kazuhiko T erashima
  • 学会等名: Proceedings ofSICE Annual Conference 2012
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Flow RateControl Based on Differential Flatness inAutomatic Pouring Robot (2011)
  • 著者名/発表者名: Y oshiyuki Noda, Michael Zeitz, OliverSawodny , Kazuhiko T erashima
  • 学会等名: Proceedings of2011 IEEE International Conference onControl Application
  • 年月日: 20110000
• [備考]
  • URL: http://www.me.yamanashi.ac.jp/lab/noda/
• [産業財産権] 注湯制御方法及びコンピュータを注湯制御手段として機能させるためのプログラムを記憶した記憶媒体 (2013)
  • 発明者名: 野田善之、辻高明、鈴木薪雄、寺嶋一彦
  • 権利者名: 山梨大学、新東工業株式会社、豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 2013-094810
  • 出願年月日: 2013-04-27
• [産業財産権] 注湯制御方法及びコンピュータを注湯制御手段として機能させるためのプログラムを記憶した記憶媒体 (2012)
  • 発明者名: 鈴木薪雄、寺嶋一彦、伊藤敦、野田善之
  • 権利者名: 新東工業株式会社、豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 2012-54827
  • 出願年月日: 2012-03-12