JP2006341265A - 造型機のデータ収集システム - Google Patents

Abstract

【課題】監視する造型機が異なっていても、ソフトウエアの設計が簡単であって、汎用性に優れており、鋳型の品質に影響を及ぼす情報データを表示して、メンテナンスを容易に行うことができる造型機のデータ収集システムを提供する。
【解決手段】造型機のデータ収集システムに関し、造型機の運転状態を制御する制御用コントローラと同期して該運転中に計測される情報データを所定のサンプリング時間ごとに収集するデータ収集用コントローラと、前記情報データを表示する外部コンピュータとからなる。前記データ収集用コントローラは、前記制御用コントローラとともに、造型機の制御盤に内蔵されている。また、前記制御用コントローラとデータ収集用コントローラとがプログラマブル・ロジックコントローラであるのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は造型機のデータ収集システムに関する。さらに詳しくは、造型運転時のデータを収集し、１サイクル分のデータを表示する造型機のデータ収集システムに関する。

従来、造型機の運転中のデータを収集し、運転状況を監視することは公知である（たとえば特許文献１、特許文献２）。かかる造型機の監視システムでは、造型機に配備されたセンサにより計測された運転中の動作データを通信回線により遠隔の監視ユニットに送信したのち、該監視ユニットの表示器に表示するようにしている。

特開２００１−２９３５４０号公報 特開２００２−２６３７９３号公報

しかしながら、従来の監視システムでは、どのようなデータをどのように収集して送信するかについては、まったく自由に行なわれている。すなわち、すべてのデータを収集し、表示させているが、収集されたデータには必要がないデータも含まれており、造型機により収集項目のデータは異なっている。したがって、監視が必要な造型機において、監視システムを個別に設計しなければならず、汎用性がない状態である。このため、監視システムが全体として複雑になるとともに、高価になるという問題がある。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、監視する造型機が異なっていても、ソフトウエアの設計が簡単であって、汎用性に優れた造型機のデータ収集システムを提供することを目的とする。

本発明の造型機のデータ収集システムは、造型機の運転状態を制御する制御用コントローラと同期して該運転中に計測される情報データを所定のサンプリング時間ごとに収集するデータ収集用コントローラと、前記情報データを表示する外部コンピュータとからなることを特徴としている。

本発明によれば、監視する造型機が異なっていても、ソフトウエアの設計が簡単であって、汎用性に優れており、鋳型の品質に影響を及ぼす情報データを表示して、メンテナンスを容易に行うことができる造型機のデータ収集システムを得ることができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の造型機のデータ収集システムを説明する。本発明の一実施の形態かかわる造型機のデータ収集システムＡは、図１に示されるように、操作盤１と制御盤２とを備える抜枠造型機３に適用されている。この操作盤１は、造型機３の運転に必要な電源のＯＮ―ＯＦＦなどが装備されている。また、スクイズ圧力、油圧ポンプ圧力、エアレーション圧力、上枠の位置、下枠の位置などを計測する計測手段であるセンサからの信号は直接制御用コントローラに取り込まれ、造型機３の運転状態（造型工程の運転状態など）が監視できるようにされている。通常、この操作盤１は、作業者が常時操作および監視するために、作業者に近い場所の機体に設置されている。また、前記制御盤２は、造型機３の運転状態、たとえば所定の測定位置のスクイズ圧力（スクイズの油圧）、油圧ポンプの圧力、エアレーション圧力・時間、補助圧力・時間などを計測して制御する制御用コントローラ４を内蔵しており、前記操作盤１とは別個に設置されている。前記制御用コントローラ４としては、予め動作手順のプログラム（ソフトウエア）を記憶させておき、センサなどから出力された信号をもとに、プログラムした通りに動かすように指示を出すことができるものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえばプログラマブル・ロジックコントローラ（ＰＬＣ）とすることができる。また、前記操作盤１は、造型機３の運転状態を制御する制御値の一部、たとえば油圧、空圧およびアクチュエータの動作時間などの設定値を変更できるように構成することができる。

前記データ収集システムＡは、データ収集用コントローラＡ１と外部コンピュータＡ２から構成されており、このデータ収集用コントローラＡ１は、前記制御用コントローラ４と同期して造型機の運転中に、圧力センサや、位置センサ、タイマなどの計測手段により計測される情報データを所定のサンプリング時間（たとえば３０ｍｓ）ごとに収集するよう構成されている。前記データ収集用コントローラＡ１は、データ収集のために別盤として設置せずに、省スペース化および低コスト化を実現するために、前記制御用コントローラ４とともに、前記制御盤２に内蔵されているのが好ましい。

前記データ収集用コントローラＡ１としては、造型運転時の枠セット工程→枠反転工程→砂入れ工程→スクイズ工程→枠逆転工程→抜枠工程までの一連の各データを１サイクル分収集できるようにされたプログラム（ソフトウエア）が記憶されているものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえばプログラマブル・ロジックコントローラ（ＰＬＣ）とすることができる。

また、前記操作盤１と制御用コントローラ４、および該制御用コントローラ４とデータ収集用コントローラＡ１は、前記計測手段とコントローラとのあいだの信号のやり取りができるフィールドバスであれば、とくに限定されるものではない。

また、前記外部コンピュータＡ２は、前記造型機３の運転の１サイクルごとに更新される、運転状態と情報データを保存し、表示するものであり、制御盤２に対して着脱自在にできるように接続されている。かかる接続形態としては、通信ネットワークにより種々の形態を選定することができるが、たとえばローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＬＡＮ）である場合、イーサネット（登録商標）クロスケーブルによる接続とすることができる。本実施の形態では、該クロスケーブルの一端のコネクトが外部コンピュータＡ２の後側面に設けられるネットワークコネクタに接続され、他端のコネクタが制御盤２の盤面に設けられるコネクトに接続されている。

前記運転中のデータ情報としては、本実施の形態における抜枠造型機の場合、油圧ポンプの圧力（油圧）や、砂入れのエアレーション圧力（空圧）、上枠や下枠のアクチュエータの現在位置、スクイズの圧力（油圧）、エアレーション時間、補助圧力・時間などが挙げられるが、とくに、鋳型の品質に影響を及ぼす、油圧、空圧およびアクチュエータの現在位置の群から選定されるデータであるのが好ましい。

前記データ収集コントローラＡ１は、枠セットから抜枠までの一連の各データを１サイクル分収集し、前回の分に上書きするため、外部コンピュータＡ２を接続してデータを保存する必要がある。なお、保存しなくても制御には影響しない。

また、前記データ収集コントローラＡ１には、データを収集するための領域（バッファ）を２つ有しており、１サイクル分のデータをそれぞれのバッファに交互に保存している。たとえば、データ収集を開始すると、最初に１つ目のバッファ（Ａ）へ１サイクル分のデータを収集する。ついで１サイクル分のデータ収集を完了すると、つぎの１サイクル分のデータを２つ目のバッファ（Ｂ）へ収集する。このバッファ（Ｂ）へのデータを収集しているあいだに、前記外部コンピュータＡ２はバッファ（Ａ）に収集し終わった１サイクル分のデータを取り込み、１つのＣＳＶ（Ｃｏｍｍａ Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｖａｌｕｅ）ファイルとして保存する。ついでバッファ（Ｂ）へのデータ収集が完了すると、つぎの１サイクル分のデータをバッファ（Ａ）へ上書きする。ここで、外部コンピュータＡ２は、バッファ（Ｂ）へデータ収集を行っているあいだに、バッファ（Ａ）のＣＳＶファイルのデータ保存を完了する。順次これらを繰り返し行う。

さらに、説明すると、前記データ収集用コントローラのデータ収集プログラム（コンピュータ用ランタイムソフトウエア）をインストールしたのち、前記ＣＳＶファイルをエクセルで開いたときに各データにラベルを表示するために、メンテナンス画面の下半分にあるタイトル名、計測項目名と倍率をそれぞれ入力しておく。たとえば、入力するタイトル名、計測項目名と倍率は表１および表２に示されるようになる。なお、該計測項目名として、その他の項目名を挙げることもできる。

つぎにデータ収集用コントローラを立ち上げると、データ収集プログラムは、データ収集用コントローラで収集した造型時の各データを自動的に１サイクルごとに１つのＣＳＶファイルにまとめて保存する処理を行う。このとき、外部コンピュータの画面には単独／連続を選択するラジオボタン、収集開始、収集中止、履歴クリアおよび終了の各ボタンが表示される。

ついで、外部コンピュータにＣＳＶファイルの保存を完了すると、保存したファイル名が出力ファイルウィンドウの２行目に表示される。たとえば、図２に示される画面は、連続モードで４サイクル分のデータを保存した時点で収集中止のボタンをクリックした状態を示している。

本実施の形態では、制御用コントローラで造型運転を行いながら、データ収集用コントローラで造型時の各データを収集し、外部コンピュータで１サイクルごとにＣＳＶ形式でファイルを保存し、該保存したファイルをエクセルで開くことにより１サイクルの圧力変化やシリンダの現在位置を表示することができる。

したがって、本実施の形態では、監視する造型機が異なっていても、鋳型の品質に影響を及ぼす特定のデータを計測項目名として入力することができるため、ソフトウエアの設計が簡単であって、汎用性に優れている。また、鋳型の品質に影響を及ぼす情報データを表示するようにしているため、メンテナンスを容易に行うことができる。

なお、本実施の形態では、データ収集システムを適用した造型機が抜枠造型機であるが、本発明は、かかる抜枠造型機に限定されるものではなく、枠付造型機などの一般の造型機に適用することもできる。

本発明の一実施の形態にかかわる造型機のデータ収集システムのブロック図である。 データ収集の状態を示す一画面である。

符号の説明

１ 操作盤
２ 制御盤
３ 造型機
４ 制御用コントローラ
Ａ データ収集システム
Ａ１ データ収集用コントローラ
Ａ２ 外部コンピュータ

Claims (9)

1. 造型機の運転状態を制御する制御用コントローラと同期して該運転中に計測される情報データを所定のサンプリング時間ごとに収集するデータ収集用コントローラと、前記情報データを表示する外部コンピュータとからなる造型機のデータ収集システム。
2. 前記データ収集用コントローラが、前記制御用コントローラとともに、造型機の制御盤に内蔵されている請求項１記載の造型機のデータ収集システム。
3. 前記制御用コントローラとデータ収集用コントローラとがプログラマブル・ロジックコントローラである請求項１または２記載の造型機のデータ収集システム。
4. 前記制御用コントローラとデータ収集用コントローラとがフィールドバスにより接続され、かつ、該データ収集用コントローラと前記外部コンピュータとがローカルエリアネットワークにより接続されている請求項１、２または３記載の造型機のデータ収集システム。
5. 前記制御盤と外部コンピュータがクロスケーブルにより接続されてなる請求項２、３または４記載の造型機のデータ収集システム。
6. 前記操作盤が、造型機の運転状態を制御する制御値の一部を変更できるように構成されてなる請求項２、３、４または５記載の造型機のデータ収集システム。
7. 前記外部コンピュータが造型機の運転の１サイクルごとに更新されるデータを保存する請求項１、２、３、４、５または６記載の造型機のデータ収集システム。
8. 前記造型機が、造型運転時の枠セット工程、枠反転工程、砂入れ工程、スクイズ工程、枠逆転工程および抜枠工程を含む抜枠造型機である請求項１、２、３、４、５、７または８記載の造型機のデータ収集システム。
9. 前記情報データが、鋳型の品質に影響を及ぼす、油圧、空圧およびアクチュエータの現在位置の群から選定されるデータである請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の造型機のデータ収集システム。