CN101971112A - 铸造工厂中的远距离支援系统及远距离支援方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供铸造工厂中的远距离支援系统和远距离支援方法。该远距离支援系统与具有设置有多个机械的成套设备的铸造工厂对应。在具有造型生产线用的第一可编程控制器和造型机用的第二可编程控制器的铸造工厂的远距离支援系统中，包括：可编程控制器通信机构，其连结第一可编程控制器和第二可编程控制器；第一移动个人电脑，其将动态图像信息等发送至远距离场所；个人电脑通信机构，其使任一个上述可编程控制器有选择地与第一移动个人电脑连结；以及第二移动个人电脑，其从该第一移动个人电脑接收信息进行显示，远距离场所的支援者进行梯形程序的修正，并且对操作者发送指示。
Description
技术领域
本发明涉及铸造工厂中的远距离支援系统及远距离支援方法。更详细地说，涉及对于在铸件生产中使用的造型机等或造型生产线的故障，在远距离场所进行紧急应对支援的系统及其方法。
背景技术
在现有技术中，利用电话线等通信线路，通过遥控进行机械设备的电气故障的原因查明和修理等维护的对话型遥控维护系统是公知的(例如参照日本特开2002-41132号公报)。
但是，在上述现有技术文献中所记载的对话型遥控维护系统，使用设置在机械设备的附近的摄像机。因此，不适合由铸造工厂中的具有造型机的造型生产线、具有浇铸机的铸造生产线、其它砂处理生产线、后处理生产线的多个机械构成的大型的成套设备(plant)的远距离支援系统。
这是因为，即使使用设置固定的摄像机，在大型的成套设备中，往往指定故障部位也存在极限。此外，虽然总体来说是铸场工厂，但其布局依据每个铸造产品、每个生产批数、或每个铸造工艺也不同，因此难以决定在哪里设置摄像机。而且，操作者难以记住数量较多的机械的部件品，难以掌握该部件与其它部件以何种方式相关联地起作用。也难以掌握故障的原因是与造型机相关还是与造型生产线相关。
另一方面，对于处于与铸造工厂距离较远的场所的支援操作者的支援者来说，情况也是同样的。铸造工厂的布局依据每个成套设备而不同，因此，难以预测故障是发生在造型机、造型生产线或其它生产线的哪一处。于是，处于远距离场所的支援者难以迅速指示操作者。此外，假设能够指定故障部位，但在现有技术那样设置的摄像机中，故障部位常远离摄像机的设置场所，难以迅速掌握其故障原因并作出指示以进行修复。而且，如果在复原支援时仅使用梯形程序(ladder program)信息，则不能够掌握在构成成套设备的部件的移动方向的途中存在障碍物，或者操作者接近成套设备等危险的状况而再次起动，很有可能导致难以预料的情况。因此，要求提供更安全的远距离支援。
进一步，上述现有技术文献所记载的对话型遥控制维护系统，以仅具有一个PLC(可编程逻辑控制器)为前提(参照日本特开2002-41132号公报，图1)。
于是，在造型装置、造型生产线或其它生产线中设置有多个PCL的情况下，在固定的摄像机中动态图像信息不能够作为参考，因此对于PCL和动态图像的故障部位，处于远距离场所的支援者难以迅速地指示操作者。特别是，在紧急时进行应对的人员常不习惯该情况，更为需要支援。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出。本发明的目的在于提供更安全的远距离支援系统，其能够应对至少具有造型机等或造型生产线的铸造工厂。更详细地说，目的在于提供对于铸造工厂的造型机等的故障进行紧急应对的紧急远距离支援系统。此外，本发明的目的在于提供使用远距离支援系统的铸造工厂中的远距离支援方法。
为了达成上述目的，本发明的铸造工厂中的远距离支援系统，首先以具有多个由PLC控制的机械和生产线的铸场工厂为前提。更具体地说，是具有造型机和造型生产线的铸造工厂。而且，例如图1和图2所示，该铸造工厂中的远距离支援系统对发生了故障的机械进行恢复，该远距离支援系统至少包括：对具有造型机1的造型生产线2进行运转操作的触摸面板3；控制造型生产线2的第一可编程控制器4；对造型机1进行运转操作的触摸面板5；以及控制造型机1的第二可编程控制器6，并且具有：可编程控制器通信机构7，其连接第一可编程控制器4和第二可编程控制器6；第一移动个人电脑8，其与通信机构7连接，取得发生了故障的造型机1或/和造型生产线2的状况的动态图像信息、声音信息、在故障的造型机1内或造型生产线2中设置的第一或第二可编程控制器4、6的梯形程序信息，并发送上述动态图像信息、上述声音信息和上述第一或第二可编程控制器4、6的梯形程序信息；无线个人电脑通信机构9，其有选择地使任一个上述可编程控制器4、6与第一移动个人电脑8连接；第二移动个人电脑13，其接收来自第一移动个人电脑8的上述动态图像信息、声音信息和上述第一或第二可编程控制器4、6的梯形程序信息并进行显示，发送用于在线修正梯形程序的数据和用于进行上述造型机1或造型生产线2的恢复操作的指示；以及，第一移动个人电脑8与第二移动个人电脑13的通信机构14。
而且，例如图3所示，远距离支援方法包括：第一故障位置候选部位的搜索工序(S10)，其使上述发生了故障的造型生产线和造型机的动态图像信息、声音信息、梯形程序信息的位置改变，搜索故障位置候选部位；第二故障位置候选部位的指定工序(S20)，其利用梯形程序信息指定上述发生了故障的造型机或造型生产线的状况；故障位置的确认工序(S30)，其确认第一故障位置候选部位和第二故障位置候选部位的位置一致的情况；支援工序(S40)，其根据该故障位置的确认结果，指示上述造型机或造型生产线的恢复操作。
根据本发明的远距离支援系统和方法，在具有设置有PLC控制的多个机械的造型生产线的铸造工厂中，能够紧急应对造型机等的故障。此外，根据本发明，在恢复支援时，不仅利用梯形程序信息，还配合使用动态图像信息、声音信息来进行确认，因此，尽可能地减少没有掌握较大的成套设备的状况(例如，在部件的移动方向的途中存在障碍物，或操作者接近成套设备等危险的状况)时再次起动，因此，能够确保操作者的安全。
另外，本发明的远距离支援系统一并使用人感传感器，由此能够更安全地进行恢复操作。此处，人感传感器是用于检测人的存在的传感器。作为人感传感器使用红外线、超声波、可见光等。也能够组合使用红外线和超声波。
此外，在本发明的远距离支援系统中，上述第二可编程控制器针对该造型机的消耗部件分别具有：上述消耗部件的使用次数基准的存储机构、对其使用次数进行计数的计数机构、对该存储机构和计数机构进行比较的比较机构。
根据本发明，存在下述优点：在具有设置有多个机械的造型生产线的铸造工厂中，也能够应对造型机等的部件的预防保养。
进一步，本发明的远距离支援系统还设置有波形分析个人电脑，其是能够与上述造型机连接的个人电脑，对来自上述造型机的造型波形信号进行存储、分析，能够确认上述造型机的故障位置。
由此，具有能够一同进行造型机的预防保养、造型铸型的品质管理的优点。
本申请基于2009年3月2日在日本提出的专利申请2009-047479号，将其内容作为本申请的内容，形成本发明的一部分。
此外，本发明通过以下详细的说明能够更完全地被理解，但是，详细的说明和特定的实施例是本发明的优选实施方式，是为了进行说明而叙述的。对于本领域的技术人员来说，能够根据该详细说明进行各种变更和改变是不言而喻的。
对于申请人来说，并不是意在对公众贡献记载的实施方式的任一个，公开的改变、代替方案中，在专利权利要求内仅语言表达不同的内容，依据均等论也属于本发明的一部分。
在本说明书或权利要求的记载中，名词和同样的指示语的使用，只要没有特别指示，或者只要根据文章内容不能够明确否定，就应该解释为包含单数和复数这两者。在本说明书中指示的任一个例示或例示的用语(例如“等”)的使用，也仅是意于使本发明更易于说明，只要没有在权利要求中记载，就不对本发明的范围形成限制。
附图说明
图1是本发明的远距离支援系统的概略说明图；
图2是本发明的远距离支援系统的概略说明图；
图3是说明本发明的远距离支援方法的流程图；以及
图4是应用本发明的远距离支援系统的铸造工厂的布局的一个例子。
具体实施方式
以下说明用于实施本发明的方式。
本发明的实施方式的铸造工厂中的远距离支援系统至少包括：对具有造型机的造型生产线进行运转操作的触摸面板；控制该造型生产线的第一可编程控制器；对上述造型机进行运转操作的触摸面板；以及控制该造型机的第二可编程控制器，并且上述铸造工厂中的远距离支援系统具有：可编程控制器通信机构，其连接上述第一可编程控制器和第二可编程控制器；第一移动个人电脑，其与通信机构连接，持有能够移动的移动个人电脑、携带便携式摄像机、安装有耳机的操作者，对于故障的造型机或/和造型生产线的状况，利用便携式摄像机摄取动态图像信息，利用麦克风掌握声音信息，收集设置在故障的造型机或造型生产线的上述第一或第二可编程控制器的梯形程序信息，该第一移动个人电脑将该摄取的动态图像信息、声音信息和上述第一或第二可编程控制器的梯形程序信息发送至远距离场所；无线个人电脑通信机构，其有选择地使任一个上述可编程控制器与上述第一移动个人电脑连接；第二移动个人电脑，其接收来自该第一移动个人电脑的上述动态图像信息、声音信息和上述第一或第二可编程控制器的梯形程序信息并进行显示，并且远距离场所的支援者观看该显示，在线修正梯形程序，并且，该第二移动个人电脑对操作者发送指示；以及，第一移动个人电脑与第二移动个人电脑的通信机构。
此处，在本发明中，造型机是制作用于注入铸件熔液的铸型的机械。对其方式不作限制。
造型生产线是用于包含造型机的铸件制作的生产线。由浇铸生产线、脱模生产线、冷却生产线、砂处理生产线构成。此处，造型生产线一般例如为数10m长。于是，在固定的摄像机的远处的动态图像中，即使使用具有望远功能的摄像机也不能够得到最佳的动态图像信息。此外，如果设置于多个场所则系统变得复杂。进一步，每次并非在同一场所发生故障，而是在各种场所发生故障，因此，设置的摄像机被浪费。于是，使用能够从最佳方向以最佳放大率进行摄像的便携式摄像机。
触摸面板是用于造型生产线或造型机的运转操作的操作盘，通过接触而进行输入。通常能够仅由触摸面板进行运转。于是，为了进行恢复操作，使用触摸面板。
第一可编程控制器是进行造型机的顺序控制的控制装置。第二可编程控制器是进行造型生产线的顺序控制的控制装置。
可编程控制器间通信机构是连接第一可编程控制器与第二可编程控制器间的通信机构。
第一移动个人电脑内置有程序，该程序具有取得造型机或造型生产线的梯形程序信息、动态图像信息、声音信息的功能。
个人电脑间通信机构是使第一移动个人电脑和第二移动个人电脑通信的机构。该通信通常为无线通信。这是因为，造型生产线并非仅是平面的结构，砂处理生产线和造型生产线为两层的生产线也是常见的。此时，如果不是无线通信，则通信配线变得复杂。
第二移动人个电脑内置有程序，该程序具有取得、显示、保存造型机或造型生产线的梯形程序信息、动态图像信息、声音信息的功能。
第二移动个人电脑也是移动型的，因此能够根据状态直接指示对策。例如能够在移动中进行指示。在利用汽车前往铸造工厂的途中也能够进行指示。由此，恢复时间变短。不需要成本很高的大型的电脑。
(实施例1)
首先，使用图4说明作为本发明的对象的铸造工厂。在图4中，铸造工厂F例如由下述部分组成：作为包含造型机50的用于铸件制造的生产线的造型生产线51、浇铸生产线52、冷却生产线53、脱模生产线54、砂处理生产线55。
利用这些生产线，构成用于铸件制造的生产线。但是，根据铸造工艺的不同，也可能没有砂处理生产线。而且，在这些生产线中，其结构中长度、致动器等各自不同。
在铸造工厂中存在减少维护人员的要求，要求有效的远距离支援。
图1、图2表示本发明的远距离支援系统的概要说明图。图2是本发明的远距离支援系统的概略说明图，是说明故障时的情况的图。
此处，在图4所示的铸造工厂中使用的本发明的远距离支援系统包括：造型机1、造型生产线2、操作造型生产线2的触摸面板3、控制该造型生产线2的第一可编程控制器4、对上述造型机1进行运转操作的触摸面板5、以及控制该造型机1的第二可编程控制器6。
此处，造型生产线2在中央配置有造型机1，从砂处理生产线55(参照图4)对造型机1供给铸件砂。利用对供给的铸件砂进行造型的造型机1制造铸型。铸型在浇铸、冷却时可以带有铸造框体也可以不带有铸造框体。
此外，第一可编程控制器4与第二可编程控制器6通过可编程控制器通信机构7被连结。在通常运转时，第一移动个人电脑8经由通信机构9与第二可编程控制器6连结。另外，第一移动个人电脑8也可以与第一可编程控制器4连结。此外，通信机构9可以为无线也可以为有线。
另一方面，在故障时，如图2所示，操作者或维护人员(以下称为“操作者”)持有能够移动的移动个人电脑8、携带便携式摄像机10、安装有耳机11。而且，操作者对于发生了故障的造型机1或/和造型生产线2的状况，利用便携式摄像机10摄取动态图像信息，利用麦克风12获取声音信息，收集设置在发生了故障的造型机1或造型生产线2的上述第一或第二可编程控制器4、6的梯形程序信息。另外，移动个人电脑8与便携式摄像机10、耳机11、麦克风12等也可以不为一体，在本说明书中作为移动个人电脑，包括作为用于远距离支援系统的专用机而制造的装置。
该摄取的动态图像信息、声音信息和上述第一或第二可编程控制器4、6的梯形程序信息，通过第一移动个人电脑8发送至远距离场所。
此外，被虚线C包围的部分表示控制室。此处，在通常运转时放置有控制造型生产线2的第一可编程控制器4、控制造型机1的第二可编程控制器6和移动个人电脑8。
第一可编程控制器4包括电源单元4a、CPU单元4b、通信单元(RS232C)4c、无线通信单元(C-C连接)4d、通讯单元4e。
第二可编程控制器6同样包括电源单元6a、CPU单元6b、通信单元(RS232C)6c、无线通信单元(C-C连接)6d、通讯单元6e。
另外，利用通讯单元4e、6e，连接触摸面板3、5。
此外，第二移动个人电脑13接收来自第一移动个人电脑8的动态图像信息、声音信息和第一或第二可编程控制器4、6的梯形程序信息并进行显示，远距离场所的支援者看到该显示而在线地修正梯形程序，并且对操作者发送指示。
而且，本发明的远距离支援系统还具有第一移动个人电脑8与第二移动个人电脑13的通信机构14。
为此，第一移动个人电脑8内置有能够收集修正动态图像信息、声音信息和可编程控制器的梯形程序信息的软件，和用于它们的无线通信的软件。
例如，在第一移动个人电脑8内置有能够进行可编程控制器的编程的软件(GX Developer，三菱电机株式会社制造)。即，该软件是实现设计、调试、维护的操作效率的大幅提高的综合程序设计工具，能够进行利用梯形·指令表·SFC(顺序功能图)和ST(结构化文本)语言的顺序的编程。进一步，作为其它功能，能够进行网络的参数设定、网络动作状态监视、顺序程序的动作状态监视、程序执行中的程序变更、数据变更和输入输出的ON/OFF。
此外，在第一移动个人电脑8中内置有无线通信用的软件。例如，内置有名为SKYPE的软件(注册商标，SKYPE Limited制造)。由此，从电脑进行的通话能够免费地自由使用，使用因特网连接，使电脑进行因特网电话，安装有SKYPE的移动个人电脑彼此能够免费进行通话。使用该功能，即使是远距离场所，也能够在故障恢复中有效地利用声音信息。
此外，例如，为了使支援者与操作者进行会话，通过使两者分别佩戴耳机(或者内置于电脑的麦克风和扬声器)，能够进行会话。于是，在第一移动个人电脑中，作为通信软件，例如内置有名为EMOBILE的软件(EMOBILE株式会社制造)，EMOBILE的EM移动宽带使用通信技术HSDPA·HSUPA，在移动状态下，例如能够以下载最大7.2Mbps，上传最大1.4Mbps的通信速度进行通信。
以这样的结构，铸造工厂中的本远距离支援系统能够对发生了故障的机械进行恢复。
以下，基于图3说明使用这些结构时的动作。说明造型机故障时的情况。当造型机1发生故障时，则操作者使第一移动个人电脑8的摇控辅助功能起动。同时，操作者前往现场。在此时刻不知道在何处出现问题。因为遥控辅助功能已起动，所以该起动信号经由无线个人电脑通信机构发送至远距离场所的第二移动个人电脑13。
第二移动个人电脑13，经由无线个人电脑间通信机构，发送同意信号，第一移动个人电脑8与第二移动个人电脑13之间的通信线路开通。
经由该无线个人电脑间通信机构，发生了故障的造型生产线和造型机的动态图像信息、声音信息、梯形程序信息显示于第二移动个人电脑13。此时，当操作者移动时，则便携式摄像机10和麦克风12也移动。于是，能够以便携式摄像机10对任意的位置进行摄影，因此，动态图像信息和声音信息与操作者的移动一起改变其位置(S10)。此时，远距离场所的支援者从操作者接收外观上的故障位置的连络。
支援者根据显示在第二移动个人电脑13上的动态图像信息和传递来的声音信息，从对在铸造工厂F内大范围中设置有多个的装置进行控制的第二可编程控制器6中，取得认为发生了故障的梯形程序信息。这样，搜索故障位置候选部位(S20)。
此处，在支援者确认操作者移动而搜索到的故障位置(S10)与根据梯形程序信息搜索到的故障位置(S20)一致时，确认造型机1的故障位置(S30)，支援者根据需要从第二移动个人电脑13经由第一移动个人电脑8发送数据，由此在线修正梯形程序。或者，对操作者指示恢复操作(S40)。另外，支援者在需要更换造型机1的机械部件时，直接进行部件的准备。
此处，控制上述造型机1的第二可编程控制器，针对该造型机1的消耗部件分别具有上述消耗部件的使用次数基准的存储机构、对其使用次数进行计数的计数机构、对该存储机构和计数机构进行比较的比较机构。由此，能够判断是否接近消耗部件的寿命，能够简单地准备消耗部件。
另外，本发明的远距离支援系统也一并使用人感传感器，由此能够更安全地进行恢复操作。此处，人感传感器使用红外线、超声波、可见光等，通过将人感传感器预先设置在成套设备的出入口，能够添加于第二移动个人电脑中显示的动态图像信息和传递的声音信息，从而能够更准确地掌握人位于成套设备等的状况。
此外，在造型机1的机械部件存在故障时，支援者不能够直接进行处理，因此，从支援者对操作者进行操作指示。
这样，造型机的恢复操作能够迅速进行。能够使用触摸面板进行造型机的运转。
此处，通过进一步设置波形分析个人电脑，其是能够与造型机连接的个人电脑、对来自上述造型机的造型波形信号进行分析而能够确认上述造型机的故障位置的波形分析个人电脑，能够存储、分析来自造型机的造型波形信号，迅速地确认造型机的故障位置和故障状态。作为造型波形信号，例如能够举出在判断造型工序是否适当时最重要的一个因素的沙箱内的气动压力波形。此时，在砂箱内的气动压力波形中，对根据应该由造型机制造的铸型选择的基准压力波形和造型机运转时实际测出的实测压力波形进行比较，由此能够判断实测压力波形是否位于预先决定的允许范围内。另外，在砂箱内的气动压力波形的测定中，能够使用压力传感器。造型波形信号也可以是在造型时产生的其它波形信号。
此外，在上述实施例中，第一移动个人电脑，在通常运转时放置在铸造工厂的控制室或铸场工厂内，在该第一移动个人电脑中内置有，在造型机或造型生产线发生故障时，在该第一移动个人电脑的移动时能够进行无线通信的软件，由此能够迅速地应对故障。
此外，通过使用第二移动个人电脑，在操作者不仅需要远距离支援，还需要实际的支援人员时，能够在支援人员的移动过程中进行部件的准备等各种指示。
根据上述的说明能够明确，本发明在具有多个机械的铸造工厂中，也能够相互组合动态图像信息、声音信息、梯形程序信息而对故障进行恢复，因此能够迅速且更安全地进行故障的恢复。此外，在没有维护人员时也能够迅速地对操作者进行操作指示而进行恢复。
工业上的可利用性
本发明的铸造工厂中的远距离支援系统，能够在具有多个独立的PLC控制的机械的各种成套设备的远距离支援中使用。
Claims (5)
1.一种铸造工厂中的远距离支援系统，其至少包括：触摸面板，其对具有造型机的造型生产线进行运转操作；第一可编程控制器，其控制该造型生产线；触摸面板，其对所述造型机进行运转操作；以及，第二可编程控制器，其控制该造型机，
该铸造工厂中的远距离支援系统还具有：
可编程控制器通信机构，其连接所述第一可编程控制器和第二可编程控制器；
第一移动个人电脑，其与通信机构连接，取得发生了故障的造型机或/和造型生产线的状况的动态图像信息、声音信息、在发生了故障的造型机内或造型生产线中设置的所述第一可编程控制器或第二可编程控制器的梯形程序信息，并发送所述动态图像信息、所述声音信息和所述第一可编程控制器或第二可编程控制器的梯形程序信息；
无线个人电脑通信机构，其有选择地使任一个所述可编程控制器与所述第一移动个人电脑连接；
第二移动个人电脑，其接收来自该第一移动个人电脑的所述动态图像信息、声音信息和所述第一或第二可编程控制器的梯形程序信息并进行显示，并且发送用于在线修正梯形程序的数据和用于进行所述造型机或造型生产线的恢复操作的指示；以及
第一移动个人电脑与第二移动个人电脑的通信机构。
2.如权利要求1所述的铸造工厂中的远距离支援系统，其特征在于：
所述第二可编程控制器，针对该造型机的消耗部件分别具有：所述消耗部件的使用次数基准的存储机构；对其使用次数进行计数的计数机构；以及对该存储机构和计数机构进行比较的比较机构。
3.如权利要求1或权利要求2所述的铸造工厂中的远距离支援系统，其特征在于：
还设置有波形分析个人电脑，其是能够与所述造型机连接的个人电脑，对来自所述造型机的造型波形信号进行分析而能够确认所述造型机的故障位置。
4.如权利要求1所述的铸造工厂中的远距离支援系统，其特征在于：
所述第一移动个人电脑，在通常运转时放置在铸造工厂的控制室或铸造工厂内，在所述第一移动个人电脑中内置有，在所述造型机或造型生产线发生故障时，在该第一移动个人电脑的移动时能够进行无线通信的软件。
5.一种铸造工厂中的远距离支援方法，其使用在权利要求1中记载的铸造工厂中的远距离支援系统，
该铸造工厂中的远距离支援方法的特征在于，包括：
第一故障位置候选部位的搜索工序，其使所述发生了故障的造型生产线和造型机的动态图像信息、声音信息、梯形程序信息的位置改变，搜索故障位置候选部位；
第二故障位置候选部位的指定工序，其利用梯形程序信息指定所述发生了故障的造型机或造型生产线的状况；
故障位置的确认工序，其确认第一故障位置候选部位和第二故障位置候选部位的位置一致的情况；
支援工序，其根据该故障位置的确认结果，指示所述造型机或造型生产线的恢复操作。
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