DE19542640C2 - Verfahren und Einrichtung zum Betreiben einer automatischen Form- und Gießanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Betreiben einer automatischen Form- und Gießanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4.

Automatische Form- und Gießanlagen der eingangs genannten Art sind in der Regel für relativ hohe Arbeitsgeschwindigkeiten ausgelegt. Bei den bisher üblichen Form- und Gießanlagen kann es jedoch in dem einen oder anderen Prozeßschritt zu Unregelmäßigkeiten kommen, die insbesondere darauf zurückzuführen sind, daß in bestimmten Fällen Formsand an ei­ nem jeweiligen Modell haften bleibt, wodurch in dem Gießhohlraum einer jeweiligen Form bzw. eines jeweiligen Formteils eine entsprechende Aus­ nehmung auftreten kann. Entsprechend kann es an einem jeweiligen Guß zur Ausbildung eines Vorsprungs kommen. Ungünstig ist insbesondere der Fall, daß die Ausnehmung in einem unteren Bereich des betreffenden Gußhohlraums liegt und nach unten geöffnet ist. Hier besteht nämlich die Gefahr, daß das eingegossene Metall aus der Form herausfließt. Hierbei kann sich das Metall beispielsweise auf einem darunter vorgesehenen Förderer verfestigen. Die Folge ist in der Regel eine längere Produktions­ unterbrechung. Fehlerhafte Güsse können auch dadurch auftreten, daß Kerne verschoben sind oder fehlen oder selbst fehlerhaft sind.

Bei einer aus der US 5 054 538 bekannten Einrichtung der eingangs ge­ nannten Art sind der Formstation und der Kerneinsetzstation Sensoren zugeordnet, die jeweilige Zustandsinformationen an eine Parameter- Aufzeichnungseinheit liefern. Wird anhand dieser Informationen irgendein fehlerhafter Zustand erkannt, so führt dies dazu, daß in der Eingießstati­ on das Eingießen in den jeweiligen Gießhohlraum unterbunden wird. Eine solche Steuerung der Anlage kann nun aber wiederholt zu längeren Be­ triebsunterbrechungen führen.

Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren sowie eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen nicht nur eine rasche und zuverläs­ sige Erfassung eventueller Unregelmäßigkeiten möglich ist, sondern gleichzeitig auch möglichst kurze Stillstandszeiten gewährleistet sind.

Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß wenigstens ein Modell und/oder der durch zumindest ein Modell ge­ bildete, ggf. mit einem eingesetzten Kern versehene Gießhohlraum über­ wacht wird bzw. werden und die aufgrund dieser Überwachung erzeugten Informationen mit zuvor eingelesenen Informationen verglichen werden, die einem Modell der gleichen Gestalt ohne daran haftendes Material und ggf. mit richtig angeordnetem Kern entsprechen, und
daß dann, wenn anhand des Vergleichs eine nicht annehmbare Abwei­ chung festgestellt wird,
in dem Fall, daß nur ein Modell vorhanden ist, die Eingießstation ange­ wiesen wird, das Eingießen in den mittels des Modells gebildeten Gieß­ hohlraum zu unterlassen,
in dem Fall, daß mehrere Modelle vorhanden sind und die bei dem einen Modell oder bei wenigstens einem weiteren Modell auftretenden Abwei­ chungen insgesamt innerhalb zuvor bestimmter Grenzen liegen, die Ein­ gießstation nicht angewiesen wird, das Eingießen zu unterlassen, und in jedem der beiden zuletzt genannten Fälle der Produktionsüberwa­ chungseinrichtung gemeldet wird, daß ein Guß fehlen wird oder daß ein oder mehrere fehlerhafte Güsse erzeugt werden.

Bezüglich der Einrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch wenigstens eine Kamera, die so angeordnet ist, daß ihr Blickfeld den Be­ reich einer Operation, die in einer der Stationen ausgeführt wird, und/oder das Ergebnis dieser Operation erfaßt, und ausgelegt ist, dem jeweiligen Überwachungsergebnis entsprechende Bildinformationen zu er­ zeugen,
Vergleichsmittel, um die Bildinformationen, die für wenigstens eine Ope­ ration und/oder wenigstens ein Ergebnis einer solchen Operation erzeugt wurden, mit Bildinformationen zu vergleichen, die zuvor entsprechend der gewünschten Abfolge von Ereignissen und/oder dem Ergebnis der jeweili­ gen Operation eingelesen wurden,
Steuermittel, die ausgelegt sind, das Vergleichsergebnis auszuwerten und in dem Fall, daß anhand des Vergleichs Abweichungen festgestellt werden, die über das hinausgehen, was zuvor als annehmbar festgelegt wurde, die Station oder die Stationen, die die jeweilige Operation beeinflussen oder durch diese beeinflußt werden, anzuweisen, die Änderungen durchzufüh­ ren, die erforderlich sind, eine Beschädigung nachfolgender Stationen, ei­ ne Störung der Funktion, dieser Stationen und/oder eine Produktion un­ erwünschter fehlerhafter Güsse zu verhindern.

Aufgrund dieser Ausbildung kann die jeweilige automatische Form- und Gießanlage nunmehr insbesondere in der folgenden Weise betrieben wer­ den:

Die Eingießstation wird nicht bereits aufgrund einer festgestellten nicht annehmbaren Abweichung angewiesen, das Eingießen in den mittels des Modells gebildeten Hilfshohlraum zu unterlassen. Es erfolgt vielmehr eine besondere zusätzliche Klassifizierung der festgestellten Abweichung oder Abweichungen. Um eine solche Klassifizierung zu ermöglichen, ist zu­ nächst vorgesehen, daß wenigstens ein Modell und/oder der durch zu­ mindest ein Modell gebildete, ggf. mit einem eingesetzten Kern versehene Gießhohlraum überwacht wird und die aufgrund dieser Überwachung er­ zeugten Informationen mit zuvor eingelesenen Informationen verglichen werden, die einem Modell der gleichen Gestalt ohne daran haftendes Ma­ terial ggf. mit richtig angeordnetem Kern entsprechen. Wurde anhand des Vergleichs eine nicht annehmbare Abweichung festgestellt, so wird zu­ nächst überprüft, ob nur ein oder mehrere Modelle vorhanden sind. Sind mehrere Modelle vorhanden und liegen die bei dem einen Modell oder bei wenigstens einem weiteren Modell auftretenden Abweichungen insgesamt innerhalb zuvor bestimmter Grenzen, so wird die Eingießstation nicht an­ gewiesen, das Eingießen zu unterlassen. Der Produktionsüberwachungs­ einrichtung wird lediglich gemeldet, daß ein Guß fehlen wird oder daß ein oder mehrere fehlerhafte Güsse erzeugt werden. Eine Unterbrechung tritt nur auf, wenn die festgestellten Abweichungen insgesamt nicht mehr in­ nerhalb der zuvor bestimmten Grenzen liegen. Im übrigen wird die Ein­ gießstation nur dann angewiesen, das Eingießen in den Gießhohlraum zu unterlassen, wenn lediglich ein Modell vorhanden ist. Damit wird insbe­ sondere auch berücksichtigt, daß bestimmte Fehler durch eine Nachbe­ handlung der betreffenden Güsse behoben werden können und die Ursa­ che bestimmter Fehler beseitigt werden kann, ohne daß dazu die Anlage abgeschaltet werden bzw. die Produktion unterbrochen werden muß. So kann ggf. beispielsweise eine Modellreinigungsstation veranlaßt werden, einen anhand der Abweichungen festgestellten Sandkörper am Modell zu entfernen.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Form- und Gießanlage,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der in der Anlage gemäß Fig. 1 verwendeten Formen, welche mit Markierungen versehen sind,

Fig. 3-6 in schematischer Darstellung einige der möglichen Fälle, bei denen an Modellen Formsand anhaftet,

Fig. 7-10 verschiedene Möglichkeiten für fehlerhafte oder ver­ schobene Kerne und

Fig. 11 in der Form eines Blockdiagramms eine Einrichtung gemäß der Erfindung, die ausgehend von einer zuvor bekannten Einrichtung durch die Vornahme bestimmter Änderungen erhalten wurde.

Die in Fig. 1 gezeigte Anlage umfaßt im Bereich ihres in der Fig. 1 rechten äußersten Endes eine Formungspresse, die von einer an sich be­ kannten Art sein kann und die folgenden Hauptkomponenten aufweist:

• - sowohl eine Druckplatte 21, die in die Formungskammer 22 hinein und aus dieser heraus längs einer Grundplatte 22a durch die Kolbenstange 23 in einem Hydraulikzylinder (sonst nicht gezeigt) bewegbar ist, als auch
• - eine geschwenkte Druckplatte 24, wie durch einen Pfeil 25 gezeigt, die nach unten geschwenkt und in Richtung der Formungskammer 22 zu einer Position (nicht gezeigt) bewegt werden kann, in welcher sie gegenüber der Druckplatte 21 in einem Abstand steht, der gleich der Dicke einer Form ist, wobei die Druckplatte 21 dann in einer durch gepunk­ tete Linien gezeigten zurückgezogenen Position in der Formungskammer 22 steht.

In den Positionen der Druckplatte und der bewegbaren Druck­ platte wird eine Form oder ein Formteil zum Gießen aus Form­ sand (nicht gezeigt) erzeugt, der in die Formungskammer 22 mittels geeigneter Vorrichtungen (nicht gezeigt) eingeleitet worden ist, wobei der Formsand zwischen der Druckplatte 21 und der geschwenkten Platte 24 und den jeweils an diesen Platten befestigten Modellen 26 bzw. 27 zusammengedrückt wird. Entsprechend wird in den gezeigten Beispielen ein doppelter Formteil gebildet, der normalerweise die Form des Formteils 28 aufweist, der im gegenwärtigen Moment am näch­ sten an der Formungskammer 22 liegt.

Mittels eines Förderers (nicht gezeigt) werden die Formteile 28 in die Richtung des Pfeils 29 auf eine Eingießstation 30 zu und darin hinein befördert, in welcher geschmolzenes Me­ tall auf eine an sich bekannte Weise in die Gußhohlräume hin­ eingegossen wird, welche in den gegenseitig anstoßenden Formteilen 28 durch die Modelle 26 und 27 gebildet werden.

Aus der Eingießstation 30 werden die Formen weiter zu einer Herausnahmestation 31 befördert, in welcher die Güsse 32 von den Formteilen und irgendwelchen Kernen normalerweise durch Zerbrechen der Formteile und der Kerne freigegeben werden.

Was bis zu diesem Punkt mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist, ist im Prinzip Teil des Standes der Technik, der z. B. durch die automatischen Gußanlagen repräsentiert wird, die unter dem Handelsnamen DISAMATIC^® bekannt sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Anlage auch eine Anzahl von Kameras, im gezeigten Beispiel 5, z. B. sogenannte Videokameras, nämlich:

• - eine erste Kamera 33 mit einem Blickfeld, das den Bereich umfaßt, in welchem sich die geschwenkte Druckplatte 24 in ihrer nach unten geschwenkten Position (nicht gezeigt) be­ finden wird, wobei der Bereich in dieser nach unten ge­ schwenkten Position der geschwenkten Platte die "Rücksei­ te" des Formteils 28 am nächsten an der Formungskammer 22 liegt, d. h. die kürzlichst erzeugte ist, und der Formteil 28 einen Modelleindruck sowohl von dem Modell 26 als auch jedem Kern in dem Formteil aufweist,
• - eine zweite Kamera 34 mit einem Blickfeld, das die Vorder­ seite des kürzlichst erzeugten Formteils mit einem Modell­ eindruck des Modells 27 bevor die Form nach vorne durch die Druckplatte 21 bewegt wird, und - natürlich - das daran befestigte Modell 26, während der Rückwärtsbewegung der Druckplatte 21 in die Formungskammer umfaßt,
• - eine dritte Kammer 35 mit einem Blickfeld, das die Druck­ seite der geschwenkten Platte 24 mit der letzteren in ihrer nach oben geschwenkten Position, wie gezeigt, und - natürlich - das daran befestigte Modell 27 umfaßt,
• - eine vierte Kamera 36 zum Überwachen von Kernen in der Kernmaske der Kerneinsetzvorrichtung und schließlich
• - eine fünfte Kamera 37a und eine sechste Kamera 37b mit Blickfeldern, die Bereiche auf diesen Formteilen umfassen, welche Identifikationsmarken aufwiesen, die auf ihnen angeordnet waren, nachdem sie die Eingießstation 30 durch­ laufen hatten.

Es ist auch möglich, wärmeempfindliche Kameras (nicht gezeigt) mit "Blickfeldern" zu verwenden, die Bereiche mit heißen Formen und/oder Güssen umfassen und in der Lage sind, "thermische Abbildungen" der betreffenden Bereiche zu bilden, insbesondere hinsichtlich der Zufuhr von Steuerdaten für die Herausnahmeeinheit.

Nun zu Fig. 11 als ein Beispiel dafür, wie die in Fig. 1 gezeigte Aus­ rüstung ein Teil einer automatisch arbeitenden Formungs- und Guß­ anlage von der Art bilden kann, die in der US 5 054 538 offenbart ist, auf die anfangs Bezug genommen wurde.

Somit umfaßt die in Fig. 11 gezeigte Anlage

• - eine Formstation 01, die in dem gezeigten Beispiel integral mit ei­ ner Kerneinsetzstation 02 ausgebildet ist,
• - eine Kameragruppe 03 gemäß der Erfindung, die die ersten bis vierten Kameras 33-36 umfaßt, die mit Bezug auf Fig. 1 be­ schrieben sind,
• - eine Modellreinigungsstation 04 gemäß der Erfindung, die zur Verwendung bei der Reinigung von Modellen vorgeschlagen wird, wenn sie bestimmte Signale auf Basis von Bildinformation von der Kameragruppe 03 empfängt,
• - eine Eingießstation 05 entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Ein­ gießstation 30, die ausgelegt ist, geschmolzenes Metall in Guß­ hohlräume in Formen (nicht gezeigt) hineinzugießen, die in Form eines sogenannten Gußstrangs befördert werden auf
• - einen Formförderer 06 durch
• - eine Formmarkierungsstation 07 und von dort zu
• - einer Formidentifizierungsstation 09, in welcher die Formen mittels der Markierungen identifiziert werden, mit denen sie in der Formmarkierungsstation 07 versehen worden sind, und schließlich zu
• - einer Entnahmestation 10 entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Herausnahmestation 31, in welcher die Güsse, wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben, freigegeben werden.

Beim Verlassen der Entnahmestation 10 werden die Güsse sortiert und in zwei Kategorien unterteilt, wobei die letzteren entweder zu

• - einer Gußmarkierungsstation 11 für Güsse in der Kategorie, die nicht wegzuwerfen sind, oder
• - einer Wiedergewinnungsstation 12, von welcher fehlerhafte Güsse zu der Eingießstation 05 in der Form geschmolzenen Metalls un­ ter Verwendung einer geeigneten Ausrüstung (nicht gezeigt) zu­ rückgeführt werden.

Güsse, die in der Markierungsstation 11 mit Markierungen versehen worden sind, werden zur Nachbearbeitung zu einer Schleifstation 19 befördert, in welcher Gußnähte, Gräte und Überschußmaterial, mögli­ cherweise auch andere ungewollte Vorsprünge, durch Schleifen entfernt werden.

Der Betrieb der in Fig. 11 gezeigten und bis zu diesem Punkt be­ schriebenen Stationen wird mittels eines automatischen Steuersystems gesteuert, welches umfaßt

• - einen Parameterrekorder 13, der ausgelegt ist, Daten von der Formstation 01, der Kameragruppe 03 und der Formidentifizie­ rungsstation 09 sowohl durch Leiter oder andere Signalisie­ rungsverbindungen 0113, 0313 bzw. 0913 als auch von einer Dateneingabeeinheit 16 zu empfangen, mit welcher Daten in das System eingegeben werden können,
• - einen Computer 14, der ausgelegt ist, mit dem Parameterrekorder 13 zusammenzuwirken, und
• - eine Steuereinheit 15, die Steuersignale an die Formstation 01, die Modellreinigungsstation 04, die Eingießstation 05, die Form­ markierungsstation 07, die Entnahmestation 10, die Gußmarkie­ rungsstation 11 und die Schleif­ station 19 durch Leiter 1501, 1504, 1505, 1507, 1510, 1511 bzw. 1519 senden kann.

Weiter ist der Computer 14 durch Leiter 1417 und 1418 verbun­ den mit sowohl

• - einer Anzeigeeinheit 17, z. B. einem Bildschirm, der den Be­ diener über den momentanen Betriebszustand des Systems in­ formiert hält, als auch
• - einer Statistikeinheit 18, die ausgelegt ist, Daten von dem Computer 14 statistisch zu verarbeiten, z. B. hinsicht­ lich der Feststellung der Frequenz von verschiedenen Feh­ lern.

Die Anzeigeeinheit 17 kann auch ausgelegt sein, eine Bild­ sequenz von jeder Kamera zu zeigen, der eine Anzeige von Vergleichsergebnissen mittels einer optischen Fehlermar­ kierung oder Einrahmung von detektierten Fehlern überlagert ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen diagrammartig Abbildungen, die durch die erste Kamera 33 mit der geschwenkten Platte 24 in ihrer nach unten geschwenkten Position (nicht gezeigt) oder durch die zweite Kamera 34 in der Position der Druckplatte 21 wie gezeigt aufgenommen sein könnten. Die Fig. 3 und 4 zeigen vier identisch geformte Modelle A, B, C und D, die entsprechend den Platz einnehmen, der durch das Modell 27 oder das Modell 26 in Fig. 1 eingenommen wird. Fig. 3 zeigt, wie ein kleiner Sandkörper 38 auf dem Modell B beob­ achtet worden ist, wobei dies entsprechend das Vorhandensein eines entsprechenden Eindrucks in der Form anzeigt, die unter Verwendung dieses Modells gebildet worden ist, was wie­ der dazu führt, daß der entsprechende Guß einen ungewollten Vorsprung entsprechend dem Sandkörper 38 aufweisen wird.

In dem Parameterrekorder 13 und/oder dem Computer 14 werden die Bilddaten entsprechend Fig. 3 mit "idealen" Bilddaten verglichen, die von der Dateneingabeeinheit 16 eingegeben werden, und das Programm, das den Vergleich und die Analyse der letzteren ausführt, kann z. B. derart ausgelegt sein, daß kein Signal an die Eingießstation 05/30 gesendet wird, um den betreffenden Gußhohlraum nicht einzugießen, sondern Sig­ nale und/oder Bilddaten an die Anzeigeeinheit 17, um den Bediener zu warnen, und an die Herausnahmeeinheit 31 gesen­ det werden mit Daten, die die Position und den Zustand des fehlerhaften Gusses betreffen, so daß der letztere abhängig vom Ausmaß des Fehlers entweder durch die Gußmarkierungssta­ tion 11 zu der Schleifstation 19 oder zu der Wiedergewin­ nungsstation 12 mit Hinblick auf eine Rückführung zum Gußme­ tall befördert wird. Ein Signal wird auch an die Modell­ reinigungsstation 04 gesendet, um den Sandkörper 38 zu entfernen.

Fig. 4 ist eine Abbildung, die Fig. 3 entspricht aber eine viel ernstere Situation zeigt, in welcher ein Sandkörper 39, der auf dem unteren Teil des Modells C gefunden worden ist, andeuten kann, daß der Guß an der entsprechenden Stelle zu einem deratigen Grad geschwächt ist, daß das Gußmetall die Form an dieser Stelle durchdringen kann. In so einem Fall werden auch Signale, um den Bediener zu warnen, an die Ein­ gießstation, um ein Eingießen auszulassen, und an die Modell­ reinigungsstation 04 gesendet, um den Sandkörper 39 zu entfernen.

Fig. 5 zeigt eine Modellplatte mit einem Modell, an welchem ein Sandkörper 40 haftet. Dieser durch diesen Sandkörper hervorgerufene Fehler wird nicht hinreichend groß sein, um zu veranlassen, daß der betreffende Guß weggeworfen wird, aus welchem Grund - entsprechend der in Fig. 3 gezeigten Si­ tuation - kein Signal an die Eingießstation gesendet wird, ein Eingießen auszulassen, sondern relevante Signale an die Entnah­ mestation 10 und die nachfolgenden Stationen 11 und 19 gesendet wird, daß das notwendige Nachschleifen auszuführen ist, um den Guß annehmbar zu machen. In diesem Fall wird auch ein Signal zur Modell­ reinigungsstation 04 gesendet, um den Sandkörper 40 zu entfernen.

Fig. 6 zeigt eine Modellplatte mit einem Modell, auf welchem ein sehr großer Sandkörper 41 erscheint, der natürlich anzeigt, daß die gebildete Form zur Verwendung ungeeignet ist. Aus diesem Grund wird ein Si­ gnal an die Eingießstation, ein Eingießen auszulassen, und an die Mo­ dellreinigungsstation, den Sandkörper 41 zu entfernen, und weiter am die Statistikeinheit 18 gesendet, daß ein Guß fehlen wird.

Die Fig. 7-10 zeigen diagrammartig verschiedene mögliche Abbil­ dungen eines Formteils 28, in welchem eine Anzahl von Kernen ange­ ordnet ist.

Fig. 7 zeigt eine Situation, in welcher ein Kern 42 in einer falschen Po­ sition liegt, während Fig. 8 eine Situation zeigt, in welcher ein Kern 43 fehlerhaft ist. In beiden Fällen wird ein Signal an die Eingießstation ge­ sendet, ein Eingießen auszulassen, ein Warnsignal wird an den Ma­ schinenbediener gesendet und ein Signal wird an die Statistikeinheit 18 gesendet, daß ein Guß fehlen wird.

Fig. 9 stellt eine Situation dar, die auch in Fig. 1 gezeigt ist, nämlich, daß ein Kern 44 buchstäblich verlorengegangen ist. In einer derartigen Situation wird der Computer 14 den Betrieb des Systems unterbrechen und ein Warnsignal auf der Anzeigeeinheit 17 erzeugen, da ein lose auf dem Grund der Formungskammer 22 liegender Kern einen normalen Betrieb unmöglich machen wird.

Schließlich zeigt Fig. 10 eine Situation, in welcher Kerne, von welchen ein Kern 45 in einer falschen Position liegt, in einem Formteil 28 angeordnet worden sind, daß unter Verwen­ dung von vier identisch geformten Modellen, z. B. wie die Modelle A, B, C und D in den Fig. 3 und 4, erzeugt worden ist. In diesem Fall wird das Steuersystem grob auf die gleiche Weise wie oben mit Bezug auf Fig. 3 reagieren, wie auch in diesem Fall drei fehlerlose Güsse und ein fehler­ hafter Guß erzeugt werden. Infolge der asymmetrischen Anordnung des Kerns 45 wird es jedoch nicht möglich sein, den fehlerhaften Guß "wiederherzustellen".

Fig. 2 zeigt diagrammartig und in einer Drauf- und Seitenan­ sicht ein Teil des Formstrangs, der aus Formteilen 28 be­ steht, wobei anzumerken ist, daß dieser Teil des Formstrangs stromabwärts von der Eingießstation 30 liegt. Mittels der Formmarkierungsstation 07, die allein in Fig. 11 gezeigt ist, wird eine Anzahl von Markierungen 46, die die Form klei­ ner Aufschriften oder Kennzeichen aufweisen können, auf der Oberseite der Formteile 28 angeordnet, die mit Markierungen zu versehen sind, wobei die letzteren für jeden Formteil die relevanten Daten enthalten, die durch die Steuereinheit 15 zugeführt werden. Wenn - was zu bevorzugen ist - die bevor­ zugten Daten für die individuellen Formteile 28 in Form von Datenfiles vorhanden sind, die den individuellen Formteilen zugeordnet sind und dem Computer 14 in einer "Warteschlan­ ge" zugeführt werden, brauchen die Markierungen 46 diese Daten nicht zu enthalten, sondern lediglich Daten über ihre Anzahl in der Folge des betreffenden Formteils. Der untere Teil von Fig. 2 zeigt, wie es möglich ist, die Zahlen in den Seiten der Formteile in der Form einer entsprechenden Anzahl von Linien zu beschriften.

Zusätzlich zum Analysieren der auftretenden Fehler kann die Statistikeinheit 18 zum Speichern von Information verwendet werden, die die erzeugten individuellen Güsse betrifft, was es zu einem irgendeinem späteren Zeitpunkt möglich macht, Information über z. B. Güsse abzurufen, die sich als unfähig die Spezifikationen zu erfüllen, z. B. wegen versteckter Fehler, erwiesen haben. Ebenso können Bildse­ quenzen von den Kameras elektrisch auf bekannte Weise gespeichert und/oder in Echtzeit an Computer und/oder Bildschirme, die in "strategischen" Positionen angeordnet sind, übertragen werden, in wel­ chen sie leicht durch den Bediener und/ oder seinem/ ihrem Vorgesetz­ ten überwacht werden können.

Das beschriebene Beispiel umfaßt lediglich eine einzige Formungs- und Gußanlage, die durch ein automatisches Steuersystem gesteuert wird, aber die Erfindung schließt auch eine Gruppe mit ein, die aus zwei oder mehreren derartigen Formungs- und Gußanlagen besteht, die durch ein gemeinsames Steuersystem gesteuert werden.

Zusammenfassend besteht in einer automatisch arbeitenden Formungs- und Gießanlage mit einer Formstation 01 zum Erzeugen von Formen (nicht gezeigt) durch Zusammendrücken von Formsand, einer Eingieß­ station 05 und einer Entnahmestation 10 ein wesentliches Merkmal darin, daß eine oder eine Anzahl von Videokameras 03, 09 vorgesehen sind, die einen oder eine Anzahl von Prozeßschritten und/ oder die Er­ gebnisse derselben bezeichnen, wobei die entsprechende Bildinformati­ on an zentrale Steuermittel 13, 14, 15 übertragen wird, in welchen die Bildinformation mit "idealen" Bildinformationen verglichen wird, z. B. Bildinformationen, die zuvor und auf Basis eines richtig fortschreiten­ den Prozeßschrittes eingelesen werden, und welche auf der Basis der Ergebnisse des Vergleichs die beeinflußten Stationen derart steuern, daß unerwünschte Betriebszustände oder fehlerhafte Güsse vermieden werden.

Bezugszeichenliste

01

Formungsstation

02

Kerneinsetzvorrichtung

03

Kameragruppe

04

Modellreinigungsstation

05

Eingießstation

06

Formförderer

07

Formmarkierungsstation

08

Werkzeugplanung

09

Formidentifizierungsstation

10

Herausnahmestation

11

Gußmarkierungsstation

12

Wiedergewinnungsstation

13

Parameterrekorder

14

Computer

15

Steuereinheit

16

Dateneingabeeinheit

17

Anzeigeeinheit

18

Statistikeinheit

19

Schleifstation

"0113"

bedeutet Verbindung von

01

nach

13

, etc.

21

Druckplatte

22

Formungskammer

22

a Grundplatte

23

Kolbenstange

24

geschwenkte Druckplatte

25

Pfeil

26

Modell

27

Modell

28

Formteil

29

Pfeil

30

Eingießstation

31

Herausnahmestation

32

Guß

33

erste Kamera

34

zweite Kamera

35

dritte Kamera

36

vierte Kamera

37

a fünfte Kamera

37

b sechste Kamera

38

Sandkörper

39

Sandkörper

40

Sandkörper

41

Sandkörper

42

Kern

43

Kern

44

Kern

45

Kern

46

Markierung

Claims (8)

1. Verfahren zum Betreiben einer automatischen Form- und Gieß­ anlage mit

• a) einer Formstation (01), in der partikelförmiges Material wie insbesondere Formsand gegen wenigstens ein Modell verpreßt wird, um eine Form oder ein Formteil mit wenigstens einem Gieß­ hohlraum zu bilden, dessen Gestalt wenigstens einem Teil des zu erzeugenden Gusses entspricht,
• b) möglicherweise einer Kerneinsetzstation (02), die insbe­ sondere Teil der Formstation (01) sein kann und in der Kerne an bestimmten Stellen in den Gießhohlräumen angeordnet werden können,
• c) einer Eingießstation (05), in der flüssiges Metall in die von der Formstation und gegebenenfalls von der Kerneinsetzstati­ on kommenden Formen eingegossen wird,
• d) einer Entnahmestation (10), in der die von der Eingieß­ station (05) kommenden Formen so behandelt werden, daß die Güsse freigeben werden, und
• e) Fördermitteln zum Befördern der in der Formstation er­ zeugten Formen bzw. Formteile nacheinander durch die verblei­ benden Stationen, bei dem
• f) wenigstens eine der in zumindest einer der Stationen aus­ zuführenden Operationen durch eine Produktionsüberwachungs­ einrichtung direkt oder indirekt überwacht wird und dem jeweili­ gen Überwachungsergebnis entsprechende Informationen erzeugt werden,
• g) für jede betreffende Operation und/oder das Ergebnis ei­ ner solchen Operation die erzeugten Informationen mit zuvor ein­ gelesenen Informationen verglichen werden, die der gewünschten Abfolge von Ereignissen und/oder dem Ergebnis der jeweiligen Operation entsprechen, und
• h) dann, wenn anhand des Vergleichs Abweichungen fest­ gestellt werden, die über das hinausgehen, was zuvor als an­ nehmbar festgelegt wurde, die Station oder die Stationen, die die jeweilige Operation beeinflussen oder durch diese beeinflußt wer­ den, angewiesen wird bzw. werden, die Änderungen durchzufüh­ ren, die erforderlich sind, eine Beschädigung nachfolgender Sta­ tionen, eine Störung der Funktion dieser Stationen und/oder eine Produktion unerwünschter fehlerhafter Güsse zu verhindern,

dadurch gekennzeichnet,

• a) daß wenigstens ein Modell und/oder der durch zumindest ein Modell gebildete, gegebenenfalls mit einem eingesetzten Kern versehene Gießhohlraumteil überwacht wird bzw. werden und die aufgrund dieser Überwachung erzeugten Informationen mit zuvor eingelesenen Informationen verglichen werden, die einem Modell der gleichen Gestalt ohne daran haftendes Material und gegebe­ nenfalls mit richtig angeordnetem Kern entsprechen, und
• b) daß dann, wenn anhand des Vergleichs eine nicht an­ nehmbare Abweichung festgestellt wird,
  • 1. in dem Fall, daß nur ein Modell vorhanden ist, die Eingießstation angewiesen wird, das Eingießen in den mittels des Modells gebildeten Gießhohlraum zu unterlassen,
  • 2. in dem Fall, daß mehrere Modelle vorhanden sind und die bei dem einen Modell oder bei wenigstens einem weiteren Mo­ dell auftretenden Abweichungen insgesamt innerhalb zuvor be­ stimmter Grenzen liegen, die Eingießstation nicht angewiesen wird, das Eingießen zu unterlassen, und
  • 3. in jedem der beiden zuletzt genannten Fälle der Produktionsüberwachungseinrichtung gemeldet wird, daß ein Guß fehlen wird oder daß ein oder mehrere fehlerhafte Güsse er­ zeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn anhand des Vergleichs wenigstens eine Abwei­ chung festgestellt wird, vorgesehene Reinigungsmittel angewiesen werden, das oder die überwachten, jeweils wenigstens eine solche Abweichung aufweisenden Modelle zu reinigen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn anhand des Vergleichs bei wenigstens einem Modell eine jeweilige Abweichung festgestellt wird, die es zuläßt, daß durch ein entsprechendes Nachbearbeiten des oder der be­ treffenden Güsse die zulässigen Toleranzgrenzen eingehalten wer­ den, vorgesehene Nachbearbeitungsmittel (19) angewiesen wer­ den, eine entsprechende Nachbearbeitung vorzunehmen, durch die der Guß oder die betreffenden Güsse in den zulässigen Tole­ ranzbereich gebracht werden, wobei die Nachbearbeitungsmittel (19) unter Berücksichtigung der festgestellten Lage der anhand des Vergleichs festgestellten Abweichungen so gesteuert werden, daß nur die die Abweichungen aufweisenden Teile des oder der betreffenden Güsse entsprechend bearbeitet werden.

4. Einrichtung zum Betreiben einer automatischen Form- und Gieß­ anlage durch Ausführen des Verfahrens gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 3, wobei die Anlage die folgenden Teile umfaßt:

• a) eine Formstation (01), in der partikelförmiges Material wie insbesondere Formsand gegen wenigstens ein Modell verpreßt wird, um eine Form oder ein Formteil mit wenigstens einem Gieß­ hohlraum zu bilden, dessen Gestalt wenigstens einem Teil des zu erzeugenden Gusses entspricht,
• b) möglicherweise eine Kerneinsetzstation (02), die insbe­ sondere Teil der Formstation (01) sein kann und in der Kerne an geeigneten Stellen in den Gießhohlräumen angeordnet werden können,
• c) eine Eingießstation (05), in der flüssiges Metall in die von der Formstation und gegebenenfalls von der Kerneinsetzstation kommenden Formen eingegossen wird,
• d) eine Entnahmestation (10), in der die von der Eingieß­ station (05) kommenden Formen so behandelt werden, daß die Güsse freigeben werden, und
• e) Fördermittel zum Befördern der in der Formstation er­ zeugten Formen bzw. Formteile nacheinander durch die verblei­ benden Stationen,

gekennzeichnet durch

• a) wenigstens eine Kamera (03, 09), die so angeordnet ist, daß ihr Blickfeld den Bereich einer Operation, die in einer der Stationen ausgeführt wird, und/ oder das Ergebnis dieser Opera­ tion erfaßt, und ausgelegt ist, dem jeweiligen Überwachungser­ gebnis entsprechende Bildinformationen zu erzeugen,
• b) Vergleichsmittel (13, 14), um die Bildinformationen, die für wenigstens eine Operation und/oder wenigstens ein Ergebnis einer solchen Operation erzeugt wurden, mit Bildinformationen zu vergleichen, die zuvor entsprechend der gewünschten Abfolge von Ereignissen und/oder dem Ergebnis der jeweiligen Operation ein­ gelesen wurden,
• c) Steuermittel (14, 15), die ausgelegt sind, das Vergleichs­ ergebnis auszuwerten und in dem Fall, daß anhand des Ver­ gleichs Abweichungen festgestellt werden, die über das hinausge­ hen, was zuvor als annehmbar festgelegt wurde, die Station oder die Stationen, die die jeweilige Operation beeinflussen oder durch diese beeinflußt werden, anzuweisen, die Änderungen durchzu­ führen, die erforderlich sind, eine Beschädigung nachfolgender Stationen, eine Störung der Funktion dieser Stationen und/ oder eine Produktion unerwünschter fehlerhafter Güsse zu verhindern.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, mit

• a) einem Parameterrekorder (13) für den Empfang von Da­ ten von wenigstens einer Arbeitsstation und/oder von wenigstens einem einer solchen Arbeitsstation zugeordnetem Überwa­ chungsmittel,
• b) einer Datenverarbeitungseinheit (14), die mit dem Para­ meterrekorder (13) verbunden und zur Verarbeitung von Daten ausgelegt ist, die sie von dem Parameterrekorder (13) empfängt, und
• c) einer Steuereinheit (15), die mit der Datenverarbeitungs­ einheit (14) verbunden und ausgelegt ist, Steuersignale in Abhän­ gigkeit von den Daten an wenigstens eine Arbeitsstation zu lie­ fern, die sie von der Datenverarbeitungseinheit (14) empfängt,

dadurch gekennzeichnet,

• a) daß wenigstens ein Überwachungsmittel durch eine Ka­ mera (03, 09) gebildet ist, deren Ausgang oder Ausgänge mit dem oder den Eingängen des Parameterrekorders (13) verbunden ist bzw. sind (0313, 0913),
• b) daß der Parameterrekorder (13) und/oder die Datenver­ arbeitungseinheit (14) folgendes umfaßt bzw. umfassen:
  • 1. Datenspeichermittel zum Speichern von von au­ ßen eingelesenen (1613) Bildinformationen oder von Bildinforma­ tionen, die zuvor durch die Kamera oder Kameras in Verbindung mit der Darstellung eines in der richtigen Weise ablaufenden Pro­ zesses oder des Ergebnisses eines solchen Prozesses erzeugt wur­ den,
  • 2. Vergleichsmittel zum Vergleichen der von den Überwachungskameras (03, 09) kommenden Bildinformationen mit den in den Datenspeichermitteln gespeicherten Bildinforma­ tionen und
  • 3. Entscheidungsmittel, die ausgelegt sind, auf der Basis von von außen eingelesenen (1613) Entscheidungskriterien zu entscheiden, ob das Ergebnis des Vergleichs eine Beeinflus­ sung wenigstens einer Arbeitsstation der Anlage verlangt, und ge­ gebenenfalls zu entscheiden, wie eine solche Beeinflussung vor­ zunehmen ist, sowie entsprechende Signale an die Steuereinheit (15) zu übertragen, und
• c) daß die Steuereinheit (15) ausgelegt ist, auf der Basis der von der Datenverarbeitungseinheit (14) empfangenen Signale Steuersignale (über 1501, 1504, 1505, 1507, 1510, 1511, 1519) an die betreffenden Arbeitsstationen (1, 4, 5, 7, 10, 11, 19) zu lie­ fern.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameterrekorder (13), die Datenverarbeitungseinheit (14) und die Steuereinheit (15) durch Teilfunktionen gebildet sind, z. B. in Form von Programmen, die in einen Computer eingelesen wurden, der vorzugsweise eine zugeordnete Dateneingabeeinheit (16) und eine Anzeigeeinheit (17) umfaßt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung, bei der die Bildinformationen von der oder den Kameras in der Datenverarbeitungseinheit (14) durch optisches Markieren, z. B. Einrahmen, verarbeitet und auf einem oder mehreren Datenschirmen wie z. B. in der Anzeigeeinheit (17) und/oder an "strategischen" Stellen angeordnet wiedergegeben werden, an welchen sie durch das betreffende Personal beobach­ tet werden können.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Kamera umfaßt, die für thermische Strahlung empfindlich ist.