JP6856077B2 - Information display system in casting equipment - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D46/00—Controlling, supervising, not restricted to casting covered by a single main group, e.g. for safety reasons
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Description
本発明は、鋳造設備における情報表示システムに関し、特に作業者にとって必要な情報であって、離れた位置にある装置の情報を表示する情報表示システムに関する。 The present invention relates to an information display system in a casting facility, and particularly to an information display system that displays information of a device at a distant position, which is necessary information for an operator.
鋳物は、鋳型を造型し、該鋳型を注湯位置まで搬送して、該鋳型に注湯することにより得られる。そのために、鋳造設備には、造型砂を調整し、鋳型を造型して、鋳型送りをする装置がある。また、溶解炉で溶解した高温の溶湯を取鍋に受湯し、受湯した取鍋を注湯位置まで運搬し、注湯位置において鋳型に注湯する装置がある。さらに、鋳型内の溶湯を冷却し、鋳物製品と鋳型砂を分離する装置がある。これらの装置は、鋳物ごとに要求される性能も異なれば、各装置の配置も異なる。 The casting is obtained by molding a mold, transporting the mold to a pouring position, and pouring the mold into the mold. For this purpose, the casting equipment has a device for adjusting molding sand, molding a mold, and feeding the mold. In addition, there is an apparatus in which a hot molten metal melted in a melting furnace is received in a pot, the received pot is transported to a pouring position, and the hot water is poured into a mold at the pouring position. In addition, there is a device that cools the molten metal in the mold and separates the casting product from the mold sand. These devices have different performances required for each casting, and the arrangement of each device is also different.
そのために、装置ごとに設計・製作され、装置ごとに専用に制御するPLCを備えている。そこで、鋳造設備の作業者は、各装置に置かれたディスプレイで装置毎の情報を得て、操作しているのが実情である。そこで、作業者が設備全体の情報を一目で確認できる表示装置が望まれている。 Therefore, each device is designed and manufactured, and each device is equipped with a PLC that is exclusively controlled. Therefore, the actual situation is that the workers of the casting equipment obtain the information for each device from the display placed on each device and operate it. Therefore, there is a demand for a display device that allows an operator to check information on the entire equipment at a glance.
たとえば、特許文献1には、造型機、すなわち造型装置に関するデータを計測する複数のセンサおよび造型装置に投入される混練砂のデータを計測する砂特性計測機からの情報を遠隔地に送信し、遠隔ユニットに表示する造型関連情報監視システムが開示されている。
For example, in
また、特許文献2には、射出成形装置の高い位置に表示画面を設置し、離れた位置からも視認できる表示装置が開示される。
Further,
特許文献1に開示された発明では、作業者は、遠隔ユニットの設置された場所に行かなければ、表示された情報を確認することができない。さらに鋳造設備は上述の通り、多様な装置からなり、その敷地も広いが、特許文献1は、その中の造型装置という一装置のためのシステムを開示しているに過ぎない。すなわち、他の装置の情報を得るためには、その装置のシステムを用いて情報を得ることになる。
In the invention disclosed in
また特許文献2に開示された発明では、1台の装置の情報を表示するだけであり、鋳造設備のような複数の装置を有する設備の情報を表示するには不完全である。
Further, the invention disclosed in
そこで、本発明は、作業者が通常作業している場所で必要な情報を得ることができる情報表示システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an information display system capable of obtaining necessary information in a place where an operator is normally working.
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様に係る情報表示システムは、例えば図1、図6および図7に示すように、鋳型Mを造型し、鋳型Mを注湯位置P6まで搬送するとともに、鋳型Mに注湯して鋳物を得る鋳造設備1において、鋳造設備1を構成する複数の装置10、30に関する情報を表示する情報表示システム100であって、鋳造設備1の少なくとも一つの装置10を制御すると共に、装置10に関する情報を記憶する装置制御用PLC102と、複数の装置10、30に関する情報であって、複数の装置制御用PLC102に記憶された情報を画面上に表示するための画面表示用データに変換するプログラムを有するコンピュータ106と、装置制御用PLC102に記憶された情報を、コンピュータ106のプログラムで得られた画面表示用データに基づき表示するディスプレイ画面108とを備え、作業者が鋳造設備1全体の情報を把握することができるように、複数の装置10に関する情報を一つの画面に表示する。このように構成すると、鋳造設備のような複数の装置を有する設備の作業者が、複数の装置の情報を一つの表示装置から得ることができ、鋳造設備全体の情報を把握することができる。ここで、「鋳造設備全体の情報を把握することができる」とは、鋳造設備、または、造型ユニット、鋳型搬送ユニット、注湯ユニットなどの各ユニット、または、造型機、混錬機、注湯機、表面処理装置、集塵機、溶解炉などの各装置を運転し、また運転条件を調整するために作業者が必要とする情報を取得できることを意味する。
In order to solve the above problems, the information display system according to the first aspect of the present invention molds the mold M and conveys the mold M to the pouring position P6, for example, as shown in FIGS. 1, 6 and 7. At the same time, in the
本発明の第2の態様に係る情報表示システムでは、第1の態様に係る情報表示システムにおいて、例えば図1および図6に示すように、装置制御用PLC102は、装置10に設置されたセンサ12で計測した情報を記憶する.このように構成すると、計測した情報の時系列が得られ、時系列情報を表示することができる。
In the information display system according to the second aspect of the present invention, in the information display system according to the first aspect, for example, as shown in FIGS. 1 and 6, the
本発明の第3の態様に係る情報表示システムでは、第1または第2の態様に係る情報表示システムにおいて、例えば図1に示すように、装置制御用PLC102に記憶された情報を、画面上に表示する情報に変換する情報記憶用PLC104をさらに備え、コンピュータ106は、情報記憶用PLC104に記憶された情報を用いて、画面表示用データに変換する。このように構成すると、画面上に表示する情報に変換された情報記憶用PLCからの情報に基づきコンピュータで画面表示用データに変換するのでコンピュータの負荷が軽減され、迅速に表示を行うことができる。
In the information display system according to the third aspect of the present invention, in the information display system according to the first or second aspect, as shown in FIG. 1, for example, the information stored in the
本発明の第4の態様に係る情報表示システムでは、第3の態様に係る情報表示システムにおいて、例えば図1に示すように、装置制御用PLC102と情報記憶用PLC104とが、スイッチングハブ110を介してLANによって接続される。このように構成すると、複数の装置の装置制御用PLCの情報が、適切に所望の情報記憶用PLCに伝達されるので、必要な情報を選択できる。さらに、複数のディスプレイ画面を有する場合には、その情報を表示する画面を選択できる。
In the information display system according to the fourth aspect of the present invention, in the information display system according to the third aspect, for example, as shown in FIG. 1, the
本発明の第5の態様に係る情報表示システムでは、第1ないし第4のいずれかの態様に係る情報表示システムにおいて、画面に表示される情報には、鋳物の生産情報、装置の稼働情報、造型砂情報、および検査基準情報の内、一つ以上の情報が含まれる。このように構成すると、作業者は鋳造設備の運転に必要な情報を得ることができる。 In the information display system according to the fifth aspect of the present invention, in the information display system according to any one of the first to fourth aspects, the information displayed on the screen includes casting production information, device operation information, and the like. One or more of the molding sand information and the inspection standard information are included. With this configuration, the operator can obtain the information necessary for the operation of the casting equipment.
本発明の第6の態様に係る情報表示システムでは、第5の態様に係る情報表示システムにおいて、鋳物の生産情報には、生産予定数、現在生産数、達成率、不良率、模型番号および品番の内、一つ以上の情報が含まれる。このように構成すると、作業者は鋳物の生産に必要な情報を得ることができる。 In the information display system according to the sixth aspect of the present invention, in the information display system according to the fifth aspect, the production information of the casting includes the planned production number, the current production number, the achievement rate, the defect rate, the model number and the product number. Contains one or more pieces of information. With this configuration, the operator can obtain the information necessary for the production of the casting.
本発明の第7の態様に係る情報表示システムでは、第5または第6の態様に係る情報表示システムにおいて、装置の稼働情報には、鋳造設備の稼働状況、鋳型を造型するサイクルタイムおよび鋳型に注湯するサイクルタイムの内、一つ以上の情報が含まれる。このように構成すると、作業者は複数の装置を稼働するのに必要な情報を得ることができる。 In the information display system according to the seventh aspect of the present invention, in the information display system according to the fifth or sixth aspect, the operation information of the apparatus includes the operation status of the casting equipment, the cycle time for molding the mold, and the mold. Contains one or more pieces of information about the cycle time for pouring. With this configuration, the operator can obtain the information necessary to operate the plurality of devices.
本発明の第8の態様に係る情報表示システムでは、第5ないし第7のいずれかの態様に係る情報表示システムにおいて、造型砂情報には、造型砂の温度、CB値、水分、通気度および圧縮強度、並びに、大気の温度の内、一つ以上の情報が含まれる。このように構成すると、作業者は造型砂について必要な情報を得ることができる。 In the information display system according to the eighth aspect of the present invention, in the information display system according to any one of the fifth to seventh aspects, the molding sand information includes the temperature, CB value, moisture, air permeability and air permeability of the molding sand. It contains one or more pieces of information about the compressive strength and the temperature of the atmosphere. With this configuration, the operator can obtain the necessary information about the molding sand.
本発明の第9の態様に係る情報表示システムでは、第5ないし第8のいずれかの態様に係る情報表示システムにおいて、前記検査基準情報には、品番、模型番号、ロット番号、および、前記模型番号とロット番号に対応する外観検査基準の内、一つ以上の情報が含まれる。このように構成すると、作業者は造型砂について必要な情報を得ることができる。 In the information display system according to the ninth aspect of the present invention, in the information display system according to any one of the fifth to eighth aspects, the inspection reference information includes a product number, a model number, a lot number, and the model. Contains one or more pieces of visual inspection criteria corresponding to numbers and lot numbers. With this configuration, the operator can obtain the necessary information about the molding sand.
本発明の第10の態様に係る情報表示システムでは、第1ないし第9のいずれかの態様に係る情報表示システムにおいて、ディスプレイ画面に前記コンピュータとは別の第2コンピュータがLANによって接続され、該第2コンピュータに記憶された情報が前記ディスプレイ画面で表示される。このように構成すると、作業者は、第2コンピュータからの鋳造設備以外の有益な情報を含めて、一つの表示装置から得ることができる。 In the information display system according to the tenth aspect of the present invention, in the information display system according to any one of the first to ninth aspects, a second computer other than the computer is connected to the display screen by a LAN. The information stored in the second computer is displayed on the display screen. With this configuration, the operator can obtain from one display device, including useful information other than the casting equipment from the second computer.
本発明の第11の態様に係る情報表示システムでは、第1ないし第10のいずれかの態様に係る情報表示システムにおいて、例えば図1、図6、図7、図8および図12に示すように、鋳造設備1は、鋳型砂から鋳型Mを造型する造型ユニット10と、造型された鋳型Mを搬送する鋳型搬送ユニット30と、鋳型搬送ユニット30で搬送された鋳型Mに注湯する注湯ユニット70と、鋳造設備1を制御する鋳造設備管理コンピュータ91とを備える。造型ユニット10は、鋳型Mを造型する造型装置14と、造型装置14の動作を制御する造型ユニット制御装置11とを有する。造型ユニット制御装置11は、鋳造設備管理コンピュータ91から造型計画データを受け取り、該造型計画データに対応する造型計画で鋳型Mの造型を行うよう造型装置14を制御するとともに、造型が完了した鋳型Mに対して鋳型連番を発行し、該鋳型連番には鋳型Mに関する造型データを関連付ける。鋳型搬送ユニット30は、鋳型Mを1鋳型分ずつ搬送する搬送機構38と、鋳型Mが搬送されたことを検出する鋳型位置検出センサ39と、鋳型搬送ユニット30の動作を制御する鋳型搬送ユニット制御装置31とを有する。鋳型搬送ユニット制御装置31は、鋳型Mを間欠的に搬送するよう搬送機構38を制御し、造型装置14で造型され搬送機構38で搬送可能な状態とされた鋳型Mの鋳型連番を受信し、鋳型位置検出センサ39で検出される鋳型Mの動きに合わせて鋳型Mが停止する鋳型位置に割り当てられる前記鋳型連番をずらすことにより、鋳型位置と当該鋳型位置にある鋳型Mの鋳型連番を対応させる。注湯ユニット70は、注湯取鍋L2から鋳型Mに溶湯を注湯する注湯機72と、注湯機72の動作を制御する注湯ユニット制御装置71とを有する。注湯ユニット制御装置71は、注湯取鍋L2内の溶湯の溶湯状態データと関連付けられた取鍋連番を受け取り、鋳型搬送ユニット制御装置31から注湯位置P6にある鋳型Mの鋳型連番を受け取り、該鋳型連番に対応する注湯計画データに対応する注湯計画で注湯を行うよう注湯機72を制御するとともに、注湯した注湯取鍋L2の取鍋連番を鋳型連番に関連付けて前記鋳造設備管理コンピュータ91に送信し、鋳型連番と鋳型連番に関連付けられた造型データと、溶湯状態データと関連付けられた取鍋連番と溶湯状態データとを、ディスプレイ画面108に表示する。
In the information display system according to the eleventh aspect of the present invention, in the information display system according to any one of the first to tenth aspects, for example, as shown in FIGS. 1, 6, 7, 8, and 12. The
このように構成すると、鋳型についての情報は、鋳型毎に発行された鋳型連番に関連付けられ、また、鋳型が停止する位置の鋳型連番を、鋳型が搬送される度に鋳型連番をずらすことにより、把握する。また、溶湯についての情報は、取鍋毎の取鍋連番に関連付けられる。そして、注湯機で鋳型に溶湯が注湯されると、注湯位置にある鋳型の鋳型連番と注湯した取鍋の取鍋連番を関連付けて、鋳造設備管理コンピュータに送付する。すなわち、鋳型に関するデータと溶湯の溶湯状態データとを、鋳型連番と鋳型連番に関連付けられた取鍋連番とを用いて、組み合わせて管理することができる。従来、鋳造工場は、造型装置、鋳型搬送装置、溶湯搬送装置、注湯機などが、個別に制御されて、運転者が各装置を制御して、鋳造設備全体が運転されていた。特に、鋳型は、連続的に多数の鋳型が造型されて搬送されるので、個々の鋳型が搬送されている状況を把握し、その位置を特定して管理するのが難しかった。そこで、搬送される個々の鋳型の位置を特定して管理することに着目した。また、溶湯についても、溶湯を搬送する取鍋毎に管理することに着目した。さらに、鋳造設備の情報管理における、鋳型の造型データと溶湯の溶湯状態データの管理方法は、鋳型についての情報は、鋳型毎に鋳型が搬送される状況を把握しつつ収集し、溶湯についての情報は、取鍋毎に取鍋が搬送される状況を把握しつつ収集し、鋳型に溶湯が注湯されると、その鋳型の情報と溶湯の情報を組み合わせて管理できる。また、造型装置に関するデータを、造型装置で造型された鋳型と関連付けて管理することもできる。さらに、造型ライン上の個別の鋳型を識別して管理することもできる。作業者は、このように管理された情報を、一つの画面から得ることができる。 With this configuration, the information about the mold is associated with the mold serial number issued for each mold, and the mold serial number at the position where the mold stops is shifted every time the mold is conveyed. By doing so, you will understand. In addition, the information about the molten metal is associated with the ladle serial number for each ladle. Then, when the molten metal is poured into the mold by the pouring machine, the mold serial number of the mold at the pouring position and the ladle serial number of the poured ladle are associated and sent to the casting equipment management computer. That is, it is possible to manage the data related to the mold and the molten metal state data of the molten metal in combination by using the mold serial number and the ladle serial number associated with the mold serial number. Conventionally, in a casting factory, a molding device, a mold transfer device, a molten metal transfer device, a water pouring machine, and the like are individually controlled, and the operator controls each device to operate the entire casting facility. In particular, since a large number of molds are continuously molded and transported, it is difficult to grasp the situation in which each mold is being transported and to identify and manage the position thereof. Therefore, we focused on identifying and managing the positions of the individual molds to be transported. We also focused on managing the molten metal for each ladle that transports the molten metal. Furthermore, in the management method of mold molding data and molten metal state data in the information management of casting equipment, information about the mold is collected while grasping the situation where the mold is transported for each mold, and information about the molten metal is collected. Can be collected while grasping the situation in which the ladle is transported for each ladle, and when the molten metal is poured into the mold, the information on the mold and the information on the molten metal can be combined and managed. It is also possible to manage the data related to the molding apparatus in association with the mold molded by the molding apparatus. Furthermore, individual molds on the molding line can be identified and managed. The worker can obtain the information managed in this way from one screen.
本発明の第12の態様に係る情報表示システムでは、第11の態様に係る情報表示システムにおいて、例えば図1、図6、図7および図12に示すように、鋳型Mを造型する造型装置14の装置制御用PLC102は造型ユニット制御装置11が兼ね、鋳型Mを注湯位置P6まで搬送する鋳型搬送装置30の装置制御用PLC102は前記鋳型搬送ユニット制御装置31が兼ね、鋳型Mに注湯する注湯装置72の装置制御用PLC102は注湯ユニット制御装置71が兼ねる。このように構成すると、作業者は、鋳型を造型する造型装置、鋳型を注湯位置まで搬送する鋳型搬送装置および鋳型に注湯する注湯装置に関する必要な情報を得ることができる。
In the information display system according to the twelfth aspect of the present invention, in the information display system according to the eleventh aspect, for example, as shown in FIGS. 1, 6, 7, and 12, a
本発明によれば、鋳造設備のような複数の装置を有する設備の作業者が、複数の装置の情報を一つの表示装置から得ることができるので、たとえば通常作業している場所においても、必要な情報を得ることができるようになる。 According to the present invention, since an operator of a facility having a plurality of devices such as a casting facility can obtain information on the plurality of devices from one display device, it is necessary even in a place where a normal work is performed, for example. You will be able to obtain various information.
この出願は、日本国で2016年12月1日に出願された特願2016−234182号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語(例えば、「等」)の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。This application is based on Japanese Patent Application No. 2016-234182 filed on December 1, 2016 in Japan, the content of which forms part of the content of this application.
Also, the present invention will be more fully understood by the following detailed description. However, detailed description and specific examples are preferred embodiments of the present invention and are provided only for purposes of explanation. This is because various changes and modifications are obvious to those skilled in the art from this detailed explanation.
The applicant has no intention of presenting any of the described embodiments to the public and is equivalent to any of the disclosed modifications or alternatives that may not be literally included in the claims. It is a part of the invention under the theory.
In the description of the specification or claims, the use of nouns and similar demonstratives should be construed as including both singular and plural unless otherwise indicated or expressly denied by the context. The use of any of the exemplary or exemplary terms provided herein (eg, "etc.") is merely intended to facilitate the description of the invention and is not specifically stated in the claims. As long as it does not limit the scope of the present invention.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一または相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。先ず、図1を参照して、本発明の実施の形態としての鋳造設備を構成する複数の装置に関する情報を表示する情報表示システム100について説明する。図中、鋳造設備を構成する複数の装置は省略するが、符号102は各装置に設けられた装置制御用PLC102を示す。装置制御用PLC102は、各装置の作動を制御すると共に、各装置に関する情報を記憶する。さらに、装置制御用PLC102は、各装置に設置されたセンサで計測した情報を記憶する。ここで、各装置とは、たとえば、造型装置、混錬機、注湯機、表面処理装置、集塵機、溶解炉などの各装置であり、あるいは、後述する造型ユニット、鋳型搬送ユニット、溶湯搬送ユニット、注湯ユニット等であってもよく、また、これらには限定されない。また、各装置に関する情報とは、各装置の仕様に関する情報、各装置の作動状態に関する情報、等が含まれるが、これらには限定されない。また、「情報を記憶する」とは、情報を取得し、その後に出力できることを指し、記憶している時間は微小でもよい。また、各装置に設置されたセンサとは、例えば造型装置に設置された造型時の砂投入重量、圧縮率、静圧またはスクイズ圧力、スクイズ時間、昇圧速度、スクイズストローク、鋳型厚み、造型時刻等の造型履歴データを計測するセンサ(計測器)であるが、これらには限定されない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, devices that are the same as or correspond to each other are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. First, with reference to FIG. 1, an
複数の装置制御用PLC102は、スイッチングハブ110を介して、複数の情報記憶用PLC104にLAN接続され、複数の情報記憶用PLC104はそれぞれ画面表示用データに変換するプログラムを有するコンピュータ106およびディスプレイ画面108にLAN接続される。例えば、ある装置制御用PLC102とスイッチングハブ110とが見通しの良い位置にある場合や、スイッチングハブ110とある情報記憶用PLC104とが見通しの良い位置にある場合には、無線通信機器112を介して無線LANで接続してもよい。ただし、有線LAN接続の方が、通信の信頼性が高いので好ましい。なお、スイッチングハブ110ではなく単なるハブを介して、装置制御用PLC102と情報記憶用PLC104がLAN接続されてもよい。
The plurality of
情報記憶用PLC104は、装置制御用PLC102から受信した情報を、ディスプレイ画面108で表示するための情報に変換する。ここでの変換とは、たとえば、関連する装置の情報を一つの表やグラフにまとめたり、同種の時系列情報を並べたりすることを言うが、これらには限定されない。なお、情報記憶用PLC104を備えずに、その変換処理をコンピュータ106で行ってもよい。
The
コンピュータ106は、情報記憶用PLC104から受信した情報に基づき、ディスプレイ画面108での画面表示用データに変換する。なお、情報は装置制御用PLC102から直接受信してもよい。コンピュータ106は、画面表示用データに変換するプログラムを有する。この変換プログラムは、例えばGOT(登録商標。三菱電機製)などの汎用ソフトウェアでよい。
The
ディスプレイ画面108は、コンピュータ106で変換されたデータを用いて、所定の情報を表示する。ディスプレイ画面108は、例えば25型(25インチ)以上の大型ディスプレイであることが好ましい。大型ディスプレイで情報を表示することにより、作業者がディスプレイ画面108に近寄らなくても表示された情報を視認することが可能になる。
The
図2に造型装置の生産情報の表示例を示す。図2の例では、生産予定数、現在までの生産数、予定数に対する達成率、発生した不良品の数、現在生産中、次回、次々回、次次々回の模型番号(パターンNo.)、品番、現在までの生産数、予定数を表示する。生産情報は、これらには限られない。 FIG. 2 shows an example of displaying the production information of the molding apparatus. In the example of FIG. 2, the planned number of production, the number of production up to now, the achievement rate with respect to the planned number, the number of defective products generated, the model number (pattern No.) of the current production, the next time, the next time, the next time, the part number, The number of production and the planned number up to now are displayed. Production information is not limited to these.
図3に鋳型造型ユニットの稼働情報の表示例を示す。図3の例では、異常の有無、自動運転中か否か、稼働状況(砂回収運転中、後処理運転中、モールド押出待、注湯待、82PS行待、注湯機待等)、ラインサイクルタイム、FCMXサイクルを表示する。なお、「82PS行待」とは、枠バラシ工程でプッシャが、後工程の状態により押す工程を進められなくなっている状態を意味する。また、「FCMXサイクル」とは、造型機(例えば、新東工業株式会社製「FCMX」)の1サイクルの動作時間を意味する。稼働情報は、これらに限られない。 FIG. 3 shows an example of displaying the operation information of the molding unit. In the example of FIG. 3, the presence or absence of abnormality, whether or not automatic operation is in progress, operating status (during sand recovery operation, post-processing operation, mold extrusion waiting, hot water pouring wait, 82PS line waiting, hot water pouring machine waiting, etc.), line The cycle time and FCMX cycle are displayed. In addition, "82PS line waiting" means a state in which the pusher cannot proceed with the pushing process due to the state of the post-process in the frame disassembling process. Further, the "FCMX cycle" means an operating time of one cycle of a molding machine (for example, "FCMX" manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.). Operation information is not limited to these.
図4に鋳型砂の情報の表示例を示す。図4の例では、大気温度、砂温度、CB値(コンパクタビリティ)、水分、通気度、圧縮強度を表示する。なお、「MIE−II」とは、コンパクタビリティ制御装置(例えば、新東工業株式会社製「MIE−II」)で計測された混練砂の状態を示し、「IDST」とは、生砂特性自動計測装置(例えば、新東工業株式会社製「IDST」)で計測された造型機直前の混練砂の状態を示す。鋳型砂の情報は、これらに限られない。造型装置の作業者は、図2〜4に示す造型装置の生産情報、鋳型造型ユニットの稼働情報および鋳型砂の情報を通常作業する場所から確認することができる。 FIG. 4 shows an example of displaying information on the mold sand. In the example of FIG. 4, the atmospheric temperature, sand temperature, CB value (compactability), moisture, air permeability, and compression strength are displayed. In addition, "MIE-II" indicates the state of kneaded sand measured by a compactness control device (for example, "MIE-II" manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.), and "IDST" is automatic raw sand characteristics. The state of the kneaded sand immediately before the molding machine measured by the measuring device (for example, "IDST" manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.) is shown. Information on mold sand is not limited to these. The worker of the molding apparatus can confirm the production information of the molding apparatus, the operation information of the mold molding unit, and the information of the mold sand shown in FIGS.
図5に鋳型の外観検査基準書の表示例を示す。図5の例では、模型番号、ロット番号と共に、外観検査基準書を表示する。外観検査基準書は一画面で表示しきれないときには、複数ページで表示するようにしてもよい。外観検査をする作業者は、このように製品に合わせた外観検査基準書を通常作業する場所から確認することができる。 FIG. 5 shows a display example of the appearance inspection standard for the mold. In the example of FIG. 5, the appearance inspection standard is displayed together with the model number and the lot number. When the visual inspection standard cannot be displayed on one screen, it may be displayed on multiple pages. The worker who performs the visual inspection can confirm the visual inspection standard document suitable for the product from the place where he / she usually works.
情報表示システム100では、様々な装置の情報を適宜切り替えて表示することができる。情報記憶用PLC104、コンピュータ106、および、ディスプレイ画面108を複数セット備え、作業者が通常作業している場所からディスプレイ画面108に表示される情報を見える位置に配置する。そして、例えばコンピュータを操作することにより、あるいは、リモコンを操作することにより、必要とする情報を表示するように画面を切り替えることができる。あるいは、その作業者にとって必要となる情報を順次表示するように、自動的に定期的に表示画面が変えられてもよい。また、スイッチングハブ110では、どの装置の情報、すなわち、どの装置制御用PLC102の情報を、どのディスプレイ画面108で表示する必要があるかに応じて、データの送信先を選択することもできる。
In the
また、情報表示システム100では、コンピュータ106を用いて、作業者が装置制御用PLC102を介して各装置の作動を変更することもできる。すなわち、コンピュータ106へ入力されたコマンドが、LAN内のデータとして、スイッチングハブ110を介して、所定の装置制御用PLC102に送られ、その装置を制御する。
Further, in the
また、情報表示システム100では、作業者ではなく、管理者にとって必要な情報を、管理者が通常職務を行っている場所から確認できるようにディスプレイ画面108を設置してもよい。管理者にとって必要な情報としては、例えば、異常発生状況、生産遅れ、不良率、消耗品の交換時期、品質管理情報、エネルギ消費量などの情報を表示する。
Further, in the
また、これまでに説明した装置制御用PLC102、情報記憶用PLC104、コンピュータ106以外のコンピュータ(不図示)をディスプレイ画面108に接続し、たとえば、鋳造設備の情報以外の有益な情報、たとえば、鋳物製品に関する規準等、を表示できるようにしてもよい。
Further, a computer (not shown) other than the
このように、情報表示システム100を用いることにより、鋳造設備のような複数の装置を有する設備の作業者および管理者が、通常作業している場所において、必要な情報を一つの表示装置から得ることができ、作業効率が格段に向上する。
In this way, by using the
次に、図6および図7を参照して、本発明に係る情報表示システム100が用いられる鋳造設備1の構成例について説明する。図6は、鋳造設備の構成を示す平面図であり、図7は、図6のA部拡大図である。鋳造設備1は、造型ユニット10と鋳型搬送ユニット30と溶湯搬送ユニット50と注湯ユニット70を備える。造型ユニット10は、鋳型砂から鋳型Mを造型する。鋳型搬送ユニット30は、造型された鋳型Mを造型ユニット10から注湯ユニット70へ搬送し、そして注湯ユニット70で注湯された鋳型Mを搬送しつつ冷却して溶湯を冷却・固化して鋳物とし、鋳型ばらし装置48で鋳型から鋳物を取り出す。溶湯搬送ユニット50は、処理取鍋L1に合金材を投入し、炉Fから処理取鍋L1に受湯し、溶湯と合金材とを反応させ、反応後の溶湯を注湯取鍋L2に空け替えて、注湯取鍋L2を注湯ユニット70の注湯機72に移送する。注湯ユニット70は、注湯取鍋L2から鋳型Mに注湯する。
Next, a configuration example of the
造型ユニット10は、造型前の鋳型砂の性状を計測する造型前砂特性計測器12を有する。造型前の鋳型砂は、たとえば、生砂や鋳型ばらし装置48から排出された砂を砂回収装置で処理した砂に、粘結剤、添加剤、硬化剤、水分などを配合して混錬した砂である。鋳型砂の性状は、鋳型の品質に大きく影響するので、造型前に計測する。
The
造型ユニット10は、鋳型砂から鋳型を造型する造型装置14を有する。造型装置14では、製品の形状を模した模型の回りに鋳物砂を込めて、1製品に対して上下2つの鋳型を成形する。鋳型には、型枠の中に作られる枠付き鋳型と、型枠のない枠無し鋳型とがある。造型装置14は、造型時の砂投入重量、圧縮率、静圧またはスクイズ圧力、スクイズ時間、昇圧速度、スクイズストローク、鋳型厚み、造型時刻等の造型履歴データを計測する計測器(不図示)を有する。
The
造型ユニット10は、模型により鋳型に形成される空間、すなわち溶湯が注がれ、固化して鋳物とする空間の面、すなわち内面に、空間毎に識別可能な刻印を付ける刻印装置16を有してもよい。刻印装置16は、たとえば、ドリルなどの治具で鋳型の空間の面に複数の穴状の印を、相互の位置関係を変えながら切削加工してもよいし、レーザなどで穴や溝を刻印してもよい。鋳型の空間毎の内面にたとえば穴が形成されると、鋳造された鋳物の表面には穴に対応する位置に突起が形成され、鋳物毎に識別することが可能になる。ここで、鋳型の空間毎というのは、1つの鋳型で複数の鋳物を作ることがあるからである。すなわち、1つの鋳型が複数の空間を有するからである。すなわち、造型された鋳物の空間毎の面に刻印することにより、得られる鋳物毎に対応して刻印が形成されることになる。なお、刻印装置16は、鋳型搬送ユニット30に設けられてもよい。ただし、鋳型を造型した直後に刻印する方が、たとえば自硬性砂型の場合に完全に硬化する前に刻印でき、鋳型を崩すことなく刻印し易い。特に、枠無し鋳型の場合には、鋳型が造型装置14内にある間に刻印装置16で刻印する。
The
鋳型搬送ユニット30は、造型ユニット10から注湯ユニット70へ、および、鋳型Mを搬送しつつ冷却して鋳型ばらし装置48へと搬送するための鋳型レールRfを有する。なお、鋳型レールRfは、たとえば図6に示すように、並列され、鋳型MはレールRf間を横移動させられて、複数のレールRfで交互に逆方向に搬送される。そのために、注湯された後の鋳型Mは時間を掛けて冷却され、溶湯は鋳型ばらし装置48に至る前に固化して鋳物となる。すなわち、鋳型搬送ユニット30の搬送路は、造型装置14で造型された鋳型を注湯可能な状態の完成鋳型に処理する造型ライン32と、注湯機72から注湯されるために搬送される鋳型搬送ユニット注湯ゾーン33と、注湯された鋳型Mが時間を掛けて搬送されて冷却される鋳型搬送ユニット冷却ゾーン34とに大別される。
The
鋳型搬送ユニット30は、図8に示す搬送機構としての鋳型送りプッシャ38をレールRfの一直線の端部に有する。プッシャ38は、鋳型を押すためにロッドが伸び縮みする装置で、たとえばエアシリンダ、油圧シリンダまたは電動シリンダである。プッシャ38は、ロッドの伸び縮みを検知するセンサであって、鋳型Mが搬送されることを検知する鋳型位置検出センサ39を有する。鋳型位置検出センサ39は、リミットスイッチ、近接スイッチ、光電スイッチなどでよい。プッシャ38は、同期注湯させたり、鋳型の厚みが変わっても注湯位置を正しく検出したりするために、鋳型位置検出用エンコーダ37を有するのが好ましい。プッシャ38は一直線のレールRf上に並べられた後端の鋳型を1枠分だけ押して、並べられた鋳型を1枠分ずつ間欠的に搬送する。一直線のレールRfの反対側(前端)にもプッシャ38を設置して、後端で押されるのに合わせて、ロッドを縮めるのが好ましい。このように構成すると、搬送中にも一列の鋳型Mを両端から抑えることができ、搬送中にも鋳型Mが安定する。鋳型Mが前端に至ると、トラバーサTで隣のレールRf上に移送され、そこの鋳型ラインでの後端とされる。トラバーサTにも鋳型位置検出センサ39を備えてもよい。
The
鋳型搬送ユニット30の造型ライン32はさらに、ガス穴明け装置40を有し、注湯した際に発生するガスを抜くための穴を鋳型に明ける。造型ライン32はさらに、上下鋳型反転機41を有し、たとえば、上型および下型を反転して、鋳型の空間を上方に向ける。造型ライン32はさらに、サンドカッタ42を有し、上型の上面および下型の下面の余分な砂を取り除き、平らにする。造型ライン32はさらに、湯口カッタ43を有し、上型に湯口を明ける。
The
造型ライン32はさらに、定盤台車セット装置44を有し、鋳型を定盤台車に載置する。造型ライン32はさらに、コアセッタ45を有し、上型および下型に中子をセットする。造型ライン32はさらに、上鋳型再反転機46を有し、上型を反転して上下2つの鋳型を重ねたときに1つの鋳型を形成する向きに合わせる。造型ライン32はさらに、鋳型合わせ・鋳型移換装置47を有し、上型と下型を合わせて、注湯可能な状態の上下完成鋳型とする。なお、ガス穴明け装置40からコアセッタ45までの装置の並び順は、上記に限られず、適宜入れ替え可能である。
The
鋳型が枠付き鋳型の場合には、鋳型搬送ユニット30は、たとえば図6に示すように、ガス穴明け装置40、上下鋳型反転機41、サンドカッタ42、湯口カッタ43、定盤台車セット装置44、コアセッタ45、上鋳型再反転機46、鋳型合わせ・鋳型移換装置47を備えて、造型装置14で造型された鋳型Mを処理し、注湯可能な状態の上下完成鋳型とする。鋳型が枠無し鋳型の場合には、ガス抜き穴の形成、中子セット、鋳型合わせなどの処理を造型装置14で行ってもよく、その場合には、鋳型搬送ユニット30は、鋳型を処理するための装置40〜47のいくつか若しくは全部を備えなくてよい。
When the mold is a mold with a frame, the
鋳型搬送ユニット30は、鋳型ばらし装置48を有する。鋳型ばらし装置48では、鋳型を分解して鋳物を取り出し、鋳物と砂とを分離する。鋳物は、その後に後工程を経て、製品として出荷される。中子も分離される。砂は、砂回収装置(不図示)で、混在する鉄粉や、粘結剤等を除去して、鋳型用に再利用される。
The
溶湯搬送ユニット50は、溶湯と反応させる合金材を処理取鍋L1に投入する合金材投入ユニット60を備える。合金材ユニット60は、複数の合金材ホッパ62を有し、1種または複数種の合金材を処理取鍋L1に投入する。あるいは、処理取鍋L1に穴付きの蓋をし、合金材が充填された細いパイプを蓋の穴を通して処理取鍋L1内の溶湯に挿入するワイヤ接種装置(不図示)で合金材と溶湯を反応させてもよい。合金材ユニット60は、各合金材ホッパ62から処理取鍋L1へ投入された合金材の重量を計測する計測器(不図示)やタイマ(不図示)を有する。
The molten
溶湯搬送ユニット50は、処理取鍋L1に合金材投入ユニット60から合金材を投入される投入位置P1と、炉Fから受湯する受湯位置P2と、溶湯を注湯取鍋L2に空け替える空替位置P4とに処理取鍋L1を搬送する空替機能付受湯台車52と、空替機能付受湯台車52が走行するレールRとを有する。ワイヤ接種で合金材と溶湯を反応させる場合には、ワイヤ接種される位置が投入位置P1となる。その他、以降で「合金材を投入されたとき」という記載は、「ワイヤ接種されるとき」と読み替えるものとする。なお、合金材とは、鋳鉄の強度や靱性、あるいは耐食性、耐熱性、耐摩耗性などを高めるために溶湯に添加されるMg、Ce、Ca、Ni、Cr、Cu、Mo、V、Tiなどをいう。合金材には、黒鉛球状化剤を含む。また、合金材投入ユニット60で、カルシウムシリコン、フェロシリコン、黒鉛などの接種剤を添加してもよい。
The molten
図9に示すように、空替機能付受湯台車52は、レールR上を走行する走行台車520と、走行台車520を走行させるための走行モータ522を備える。走行台車520の車輪にはエンコーダ523を備え、車輪の回転、すなわち、走行台車520の走行を計測する。すなわち、エンコーダ523は、処理取鍋L1の位置を検出できる取鍋位置検出センサである。なお、空替機能付受湯台車52は、後述する光電センサなどの取鍋位置検出センサ59(図7参照)を備えてもよい。空替機能付受湯台車52は、溶湯を空け替えるために処理取鍋L1を傾動する傾動装置526と、傾動装置526を用いて処理取鍋L1を傾動するための傾動モータ527を備える。傾動装置526および処理取鍋L1は、走行台車520上でシザーリフタ524に載置され、昇降される。空替機能付受湯台車52が、処理取鍋L1を昇降する機能を有することで、処理取鍋L1から注湯取鍋L2への空け替えが容易になる。空替機能付受湯台車52は、炉Fから受湯した溶湯の重量を計測するロードセル(第1重量計)525を有する。また、受湯した溶湯の温度を計測する非接触温度計(不図示)を有する。
As shown in FIG. 9, the hot
空替機能付受湯台車52では、外部から電源を受電するケーブルリール528や制御盤521を、処理取鍋L1とは離れた位置に設置することにより、万一、処理取鍋L1から溶湯が漏れた場合に、これらの機器に影響しないようにしている。なお、制御盤521は、走行台車520上ではなく、走行台車520が走行するレールRに沿った位置に設置されてもよい。
In the hot
合金材が投入された処理取鍋L1に溶湯が入れられて、合金材と溶湯が反応すると、溶湯の液滴が飛散したり粉じんやガスが発生したりする。そこで、処理取鍋L1内の合金材と溶湯とが反応するときは、処理取鍋L1を反応位置P3に搬送する。反応位置P3には、反応室(不図示)を設けるのがよい。反応室は、処理取鍋L1の上方を囲み、ダクトで空気を排出する。よって、溶湯の液滴が周囲に飛散するのを防止し、また、粉じんやダストを排出することができる。 When the molten metal is put into the processing ladle L1 into which the alloy material is charged and the alloy material reacts with the molten metal, droplets of the molten metal are scattered and dust and gas are generated. Therefore, when the alloy material in the processing ladle L1 reacts with the molten metal, the processing ladle L1 is conveyed to the reaction position P3. A reaction chamber (not shown) may be provided at the reaction position P3. The reaction chamber surrounds the upper part of the processing ladle L1 and discharges air through a duct. Therefore, it is possible to prevent the droplets of the molten metal from scattering to the surroundings and to discharge dust and dust.
図10に示すように、溶湯搬送ユニット50は、処理取鍋L1から溶湯を空け替えられる空替位置P4(厳密には処理取鍋L1の空替位置P4とは異なるが、便宜的に同符号を用いる)と、注湯機72に注湯取鍋L2を移送する移送位置P5とに注湯取鍋L2を搬送する注湯取鍋搬送台車54と、注湯取鍋搬送台車54が走行するレールRとを有する。注湯取鍋搬送台車54は、レール上を走行する走行台車540と、走行台車540に設置され、注湯取鍋L2を水平方向に移動するローラコンベア544とローラコンベアモータ546とを有する。走行台車540の車輪にはエンコーダ543を備え、車輪の回転、すなわち、走行台車540の走行を計測する。すなわち、エンコーダ543は、注湯取鍋L2の位置を検出できる取鍋位置検出センサである。注湯取鍋搬送台車54では、外部から電源を受電するケーブルリール548や制御盤541を、注湯取鍋L2とは離れた位置に設置することにより、万一、注湯取鍋L2から溶湯が漏れた場合に、これらの機器に影響しないようにしている。なお、制御盤541は、走行台車540上ではなく、走行台車540が走行するレールRに沿った位置に設置されてもよい。また、移送位置P5と注湯機72との間に、注湯取鍋L2を注湯取鍋搬送台車54の走行方向と直交する方向に搬送する注湯取鍋搬送機構58(図7参照)が設置されてもよい。注湯取鍋搬送機構58は、ローラコンベア等でよい。なお、処理取鍋L1の容量を注湯取鍋L2の容量のたとえば2倍にして、1台の処理取鍋L1から2台の注湯取鍋L2に空け替えてもよい。
As shown in FIG. 10, the molten
処理取鍋L1から注湯取鍋L2へ空け替えられる溶湯に接種剤を添加する空替接種装置56を空替位置P4の近くに有してもよい。空替接種装置56の構成は、基本的に、合金材投入ユニット60と同じである。処理取鍋L1から注湯取鍋L2へ溶湯を空け替えるときに接種剤を投入することにより、短時間で均一に接種剤を投入できる。
An
溶湯搬送ユニット50は、処理取鍋L1の取鍋位置としての投入位置P1、受湯位置P2、反応位置P3、および空替位置P4に処理取鍋L1が搬送されたこと、並びに、注湯取鍋L2の取鍋位置としての空替位置P4および移送位置P5に注湯取鍋L2が搬送されたことを検出する取鍋位置検出センサ59を有する。取鍋位置検出センサ59は、たとえば図7に示すように、注湯取鍋搬送機構58のローラコンベアの下に設置された近接スイッチ若しくはレーザセンサであってもよい。あるいは、図9に示す空替機能付受湯台車52や図10に示す注湯取鍋搬送台車54に設置されたエンコーダ523、543であってもよく、あるいは、空替機能付受湯台車52や注湯取鍋搬送台車54に設置された光電センサであってもよい。なお、空替機能付受湯台車52に処理取鍋L1が搭載されていること、および、注湯取鍋搬送台車54に注湯取鍋L2が搭載されていることを確認する光電センサを有することが好ましい。
In the molten
注湯ユニット70は、図11に示すように、注湯取鍋L2から鋳型Mに注湯する注湯機72を有する。注湯機72は、注湯される鋳型Mが搬送されるのと平行して走行する注湯機台車720と、注湯機台車720上に設置される昇降機構722と、昇降機構722に支持され、搭載した注湯取鍋L2を傾動させる傾動機構724と、注湯機台車720が走行する注湯機レールRpと、注湯取鍋L2の溶湯重量を計測するロードセル(第2重量計)725を有する。昇降機構722は、注湯機台車720が走行する方向と直交する方向に移動する前後移動機構728上に設置される。また、注湯する溶湯の温度を計測する非接触温度計(不図示)を有する。非接触温度計は、温度計測部を調整できるように、たとえばファイバー型とするのが好ましい。
As shown in FIG. 11, the pouring
注湯機72は、鋳型Mの湯口の湯面レベルを検知するための湯面検知カメラ726を有することが好ましい。この場合、湯口の注湯カップにテーパを設けることにより、湯面検知カメラ726で撮影した湯面の面積から湯面レベルを検知する。湯面検知カメラ726は、イメージセンサでよい。湯面検知カメラはアームで支持(吊下)され、水平方向に移動可能として、湯口の位置が変化しても湯面を撮影できるようにすることが好ましい。
The
図11に示すように、注湯ユニット70は、注湯取鍋L2からテストピース(TP)用に溶湯を受け取るテストピース(TP)採取ユニット76を有することが好ましい。TP採取ユニット76では、材質検査のために注湯取鍋L2毎の溶湯からTPを採取する。
As shown in FIG. 11, the pouring
鋳造設備1では、図12に示すように、鋳造設備1全体を管理する鋳造設備管理コンピュータ91を備え、かつ、各ユニットに制御装置を備える。すなわち、造型ユニット10には造型ユニット制御装置11を、鋳型搬送ユニット30には鋳型搬送ユニット31を、溶湯搬送ユニット50には溶湯搬送ユニット制御装置51を、注湯ユニット70には注湯ユニット制御装置71を備える。さらに、合金材投入ユニット60には合金材投入ユニット制御装置61を備える。TP採取ユニット76にTP採取ユニット制御装置を備えてもよい。これらの制御装置は、各ユニットに設置されるが、設置される場所は限定されない。たとえば、溶湯搬送ユニット制御装置51は、空替機能付受湯台車52の制御盤521と注湯取鍋搬送台車54の制御盤541とで構成されてもよい。また、注湯ユニット制御装置71は、図11に示すように注湯機台車720上に設置されてもよいし、注湯機レールRpに沿った位置に設置されてもよい。なお、物理的には複数の制御装置11、31、51、61、71が同一の制御装置内にあってもよく、鋳造設備管理コンピュータ91と同一のコンピュータ内にあってもよい。鋳造設備管理コンピュータ91は、データ管理を行えるコンピュータであればよく、その構成は特に限定されない。あるいは、クラウドコンピューティングを利用して、各制御装置および鋳造設備管理コンピュータ91の動作が、鋳造設備1とは異なる場所のコンピュータで行われてもよい。これらの場合にも、各ユニットが各制御装置を備え、鋳造設備1が鋳造設備管理コンピュータ91を備えるものとする。
As shown in FIG. 12, the
これら制御装置11、31、51、61、71は、図1に示す装置制御用PLC102を含む。あるいは、空替機能付受湯台車52の制御盤521と注湯取鍋搬送台車54の制御盤541のそれぞれが装置制御用PLC102を含んでもよい。また、各装置に装置制御用PLC102が設置されてもよい。そして、各制御装置11、31、51、61、71がスイッチングハブ110と接続され、情報記憶用PLC104、コンピュータ106を介してディスプレイ画面108に接続される。あるいは、鋳造設備管理コンピュータ91が、図1に示す画面表示用データに変換するプログラムを有するコンピュータ106としても機能してもよい。そして、鋳造設備管理コンピュータ91が、作業者が通常作業している場所から視認できるディスプレイ画面108と接続されてもよい。
These
次に、図6、図7および図12を参照して、鋳造設備1での鋳造方法とデータ管理方法について説明する。製品計画、ユーザ入力等に基づき、造型ユニット10で鋳型Mを造型する計画を示す造型計画データ、鋳型搬送ユニット30で造型した鋳型Mを搬送し、また、鋳型Mに穴明けなどの加工をする計画を示す搬送計画データ、溶湯搬送ユニット50で溶湯の搬送計画や空け替え計画を示す溶湯搬送計画データ、合金材投入ユニット60で投入する合金材および接種剤の計画を示す合金材計画データ、および、注湯ユニット70で注湯取鍋L2から鋳型Mへの注湯計画を示す注湯計画データが、鋳造設備管理コンピュータ91に入力され、または、鋳造設備管理コンピュータ91で演算される。なお、造型計画データ、搬送計画データ、溶湯搬送計画データ、合金材計画データ、および注湯計画データは、2つ以上が組み合わされて、一まとまりのデータとして扱われてもよい。溶湯搬送計画データと合金材計画データを合わせて溶湯計画データという。
Next, the casting method and the data management method in the
造型計画データには、模型番号、離型剤塗布時間、造型時の静圧またはスクイズ圧、砂投入量、鋳型高さ、鋳型厚み、圧縮率等のデータを含む。搬送計画データには、ガス穴明け、湯口の形状と位置、中子セット、間欠的な鋳型搬送のサイクル時間等のデータを含む。溶湯搬送計画データには、材質番号、受湯重量計画値等のデータが含まれる。合金材計画データには、ホッパ番号、ホッパからの投入重量等のデータが含まれる。注湯計画データには、注湯重量、カップ位置、注湯可能温度、許容フェーディング時間および鋳型に対応する溶湯の材質等のデータが含まれる。 The molding plan data includes data such as a model number, a mold release agent application time, a static pressure or a squeeze pressure at the time of molding, a sand input amount, a mold height, a mold thickness, and a compression ratio. The transport plan data includes data such as gas hole drilling, sprue shape and position, core set, and intermittent mold transport cycle time. The molten metal transport plan data includes data such as a material number and a hot water receiving weight planned value. The alloy material planning data includes data such as the hopper number and the input weight from the hopper. The pouring plan data includes data such as pouring weight, cup position, pouring temperature, allowable fading time and molten metal material corresponding to the mold.
造型ユニット10では、造型計画データに基づき、鋳型Mを造型する。先ず、造型前砂特性計測機12で造型前の鋳型砂の性状を計測する。計測する性状は、コンパクタビリティ(CB)、水分、砂温度、通気度、鋳型強度(抗圧力)などである。鋳型砂の性状は鋳型の品質に大きく影響する。計測された鋳型砂の性状は、造型履歴データとして造型ユニット制御装置11に記憶される。
The
性状を計測した鋳型砂を用いて、造型装置14で鋳型(この段階では、上型と下型)を造型する。所定の模型に離型剤を塗布し、所定量の鋳型砂を込めて、所定の静圧またはスクイズ圧で所定の圧縮率になるまで加圧し、所定の厚みおよび高さの鋳型を造型する。鋳型を造型すると、造型ユニット制御装置11は、この鋳型に対して鋳型連番を発行する。鋳型連番を発行すると、計測した鋳型砂の性状等の造型計画データを、当該鋳型連番に関連付ける。また、造型装置14で砂投入重量、圧縮率、静圧またはスクイズ圧力、スクイズ時間、昇圧速度、スクイズストローク、鋳型厚み、造型時刻等の造型履歴データを計測して、造型履歴データとして鋳型連番に関連付ける。造型ユニット制御装置11は、鋳型連番と造型履歴データを鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。造型計画データと造型履歴データとをまとめて造型データという。また、造型ユニット制御装置11は、鋳型搬送ユニット制御装置31に鋳型連番と鋳型連番に関連付けられた造型データを送信する。
Molds (upper mold and lower mold at this stage) are molded by the
造型装置14で鋳型を造型すると、鋳型における鋳物を製造するための空間の内面にその空間を識別するためのマークを刻印装置16で刻印する。上型または下型のいずれか一方に刻印すればよい。また、1つの鋳型に複数の空間がある場合、すなわち、1つの鋳型で複数の鋳物を製造する場合には、各空間に識別可能なマークを刻印する。すなわち、得られる鋳物(製品)ごとに識別可能なマークが付される。刻印装置16で刻印すると、造型ユニット制御装置11は、各刻印に対応して個体識別連番を発行する。また、造型ユニット制御装置11は、発行した個体識別連番を鋳型連番に関連付ける。なお、刻印装置16が鋳型搬送ユニット30に設置されている場合には、個体識別連番は、鋳型搬送ユニット制御装置31で発行され、鋳型搬送ユニット制御装置31により鋳型連番に関連付けられる。
When the mold is molded by the
鋳型搬送ユニット30では、鋳型搬送計画データに基づき、鋳型Mを搬送すると共に、鋳型Mを注湯できる状態にし、また、注湯された鋳型、すなわち溶湯を冷却し、鋳物と砂とを分離する。鋳型搬送ユニット30では、プッシャ38で鋳型を1枠分ずつ間欠的に送る。トラバーサTでも鋳型を1つずつ隣の鋳型列に移送する。また、ガス穴明け装置40で穴を鋳型に明け、上下鋳型反転機41で上型および下型を反転して鋳型の空間を上方に向け、サンドカッタ42で上型の上面の余分な砂を取り除き、湯口カッタ43で上型に湯口を明ける。さらに、定盤台車セット装置44で鋳型を定盤台車に載置し、コアセッタ45で上型および下型に中子をセットし、上鋳型再反転機46で上型を反転し、鋳型合わせ・鋳型移換装置47で上型と下型を合わせて、1つの鋳型Mを形成する。これらの処理における履歴データ、たとえば、ガス穴明け情報、湯口穴明け情報、中子情報などを、造型データ(鋳型履歴データ)として収集し、鋳型連番に関連付ける。このように、鋳型搬送ユニット30では、鋳型を搬送しながら、造型データを収集する。これらの処理で不具合が発生したときには、鋳型搬送ユニット制御装置31は、その不具合の情報を鋳型Mの鋳型連番に関連付ける。なお、枠無し鋳型の場合には、上記のガス穴明け情報、湯口穴明け情報、中子情報などの一部若しくは全部が造型ユニット10で得られ、造型ユニット制御装置11により鋳型連番に関連付けられてもよい。
In the
図13に示すように、鋳型搬送ユニット制御装置31は、鋳型を搬送する度に、鋳型位置検出センサ39で鋳型の搬送を検知して鋳型連番をずらす。造型装置14で造型された鋳型に鋳型連番「n」が発行される。鋳型搬送ユニット30にて鋳型が1枠分搬送されたことが検知されると、次の位置に鋳型連番「n」がずらされる。鋳型の間欠的搬送における停止位置全てに鋳型連番が割り当てられて、全ての鋳型連番をずらすことにより、鋳型の位置と鋳型連番が正しく対応する。
As shown in FIG. 13, the mold transfer
溶湯搬送ユニット50では、溶湯搬送計画データに基づき、空替機能付き受湯台車52と注湯取鍋搬送台車54を動作させる。空の処理取鍋L1は、空替機能付き受湯台車52により、先ず投入位置P1へ搬送される。処理取鍋L1が投入位置P1へ搬送されると、合金材投入ユニット60から処理取鍋L1へ合金材が投入される。なお、合金材には接種剤を含んでもよい。
The molten
合金材投入ユニット60では、合金材投入計画データに基づき、合金材を処理取鍋L1へ投入する。合金材が処理取鍋L1へ投入されると、合金材投入ユニット制御装置61は、この処理取鍋L1に対して取鍋連番を発行する。また、合金材投入ユニット60から処理取鍋L1へ投入された合金材の種類、重量、投入時刻等の合金材投入履歴データを取鍋連番に関連付ける。取鍋連番と合金材投入履歴データが揃うと、それらのデータを鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。また、溶湯搬送ユニット制御装置51に少なくとも取鍋連番を送信する。なお、取鍋連番と合金材投入履歴データを鋳造設備管理コンピュータ91に送信せずに、溶湯搬送ユニット制御装置51に送信してもよい。その場合には、溶湯搬送ユニット制御装置51が、それらのデータを含めて溶湯履歴データとしての溶湯状態データとして鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。溶湯状態データには、溶湯計画データを含んでもよい。なお、合金材投入ユニット60での合金材の処理取鍋L1への投入において不具合が発生した場合には、その不具合の情報を取鍋連番に関連付けて鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。
In the alloy
溶湯搬送ユニット50の空替機能付き受湯台車52により、合金材の投入された処理取鍋L1は、受湯位置P2へ搬送される。処理取鍋L1は、炉Fから溶湯を受湯する。溶湯を受湯すると、第1重量計としてのロードセル525で受湯した溶湯の重量、非接触温度計で計測した温度を計測する。溶湯搬送ユニット制御装置51は、計測した重量、温度、出湯炉番号やチャージ番号、材質番号、受湯した時刻等を、溶湯状態データとして処理取鍋L1の取鍋連番に関連付ける。さらに、炉Fで溶解した溶湯の性状に関するデータを受信し、そのデータを溶湯状態データに含めてもよい。なお、炉で溶解した溶湯も、処理取鍋で受湯した溶湯も、合金材と反応した溶湯も、本明細書では単に「溶湯」という。
The processing ladle L1 into which the alloy material is charged is transported to the hot water receiving position P2 by the hot
受湯した処理取鍋L1は、空替機能付き受湯台車52により反応位置P3へ搬送される。溶湯と合金材との反応が激しい場合には、合金材投入ユニット60で処理取鍋L1に合金材を投入した後、合金材にスチールスクラップなどのカバー剤を被せ、溶湯と合金材の接触を抑える。そのために、処理取鍋L1で受湯した直後には激しい反応は起こらず、その間に処理取鍋L1を反応位置P3へ移動できる。また、合金材にMg等の球状化元素を含む場合には、反応が始まると激しいバブリングを生ずる。そのために、ロードセル525での計測値が大きく変動する。そこで、ロードセル525での計測値が大きく変動し、その後に所定値より小さくなった時点を、フェーディング開始と認識することができる。溶湯搬送ユニット制御装置51は、フェーディング開始時刻またはフェーディング開始時刻からの経過時間であるフェーディング経過時間を溶湯状態データとして取鍋連番に関連付けてもよい。取鍋連番に関連付けたフェーディング開始時刻または経過時間は、注湯ユニット制御装置71に送信される。このように、溶湯搬送ユニット制御装置71では、処理取鍋L1および注湯取鍋L2を搬送しながら、溶湯状態データを収集し、取鍋連番に関連付ける。
The hot water treatment ladle L1 is conveyed to the reaction position P3 by the hot
溶湯と合金材の反応が終了すると、処理取鍋L1は、空替機能付き受湯台車52により空替位置P4へ搬送される。空替位置P4では、空の注湯取鍋L2が、注湯取鍋搬送台車54により搬送されて、待機している。そこで、処理取鍋L1から注湯取鍋L2へ溶湯を空け替える。ここで、空替機能付き受湯台車52では、処理取鍋L1をシザーリフタ524で所望の高さとし、処理取鍋L1を傾動して空け替えるので、安全に効率的に空け替えることができる。なお、処理取鍋1の搬送中には、処理取鍋1を下げて、かつ、走行台車520の中心に近い位置に移動し、走行台車520の揺れによる影響を小さくすることができる。
When the reaction between the molten metal and the alloy material is completed, the processing ladle L1 is conveyed to the empty replacement position P4 by the hot
空け替えが終了すると、処理取鍋L1に関連付けられていた取鍋連番は、注湯取鍋L2に関連付けられる。その後、空替機能付き受湯台車52は処理取鍋L1を投入位置P1へ搬送し、合金材の投入から繰り返される。なお、注湯取鍋L2および注湯機72を2台備え、1台の処理取鍋L1から2台の注湯取鍋L2へ溶湯を空け替えてもよい。注湯に時間が掛かる場合に、複数の注湯機72を用いて注湯取鍋L2から鋳型Mへ注湯することで、鋳造設備1の効率を向上させることができる。1台の処理取鍋L1から2台の注湯取鍋L2に空け替えられるときには、2台目の注湯取鍋L2には、処理取鍋L1の取鍋連番と、2台目に空け替えられた注湯取鍋であることを示すデータが、取鍋連番として関連付けられる。なお、処理取鍋L1から注湯取鍋L2へ空け替えられる溶湯に、空替接種装置56から接種剤を添加してもよい。溶湯搬送ユニット制御装置51は、添加した接種剤の種類と重量と添加時刻を、溶湯状態データとして、取鍋連番に関連付ける。
When the emptying is completed, the ladle serial number associated with the processing ladle L1 is associated with the pouring ladle L2. After that, the hot
注湯取鍋L2に溶湯が空け替えられると、注湯取鍋搬送台車54は、注湯取鍋L2を移送位置P5に搬送する。注湯取鍋L2は、移送位置P5から注湯取鍋搬送機構58により注湯位置P6に移送され、注湯機72に保持される。溶湯搬送ユニット制御装置51は、取鍋連番と、取鍋連番に関連付けられた溶湯状態データを鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。なお、注湯搬送ユニット50での溶湯搬送において不具合が発生した場合には、その不具合の情報を取鍋連番に関連付けて鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。
When the molten metal is emptied into the pouring ladle L2, the pouring
図14に示すように、溶湯搬送ユニット50は、投入位置P1、受湯位置P2、反応位置P3、空替位置P4、移送位置P5にある処理取鍋L1または注湯取鍋L2を取鍋位置検出センサ59(またはエンコーダ523、543)にて検知して、取鍋連番をずらす。そして、取鍋連番に溶湯状態データを関連付けていく。よって、処理取鍋L1または注湯取鍋L2の位置と取鍋連番が正しく対応し、別々の装置からの溶湯状態データが正しく取鍋連番に関連付けられる。
As shown in FIG. 14, the molten
鋳型搬送ユニット制御装置31は、鋳型Mが注湯機72の前に搬送されると、注湯ユニット制御装置71に鋳型Mの鋳型連番を送信する。そして、注湯ユニット制御装置71は、鋳造設備管理コンピュータ91から、注湯計画データを受信し、さらに、溶湯搬送ユニット制御装置51から注湯取鍋L2の取鍋連番、受湯重量、許容フェーディング時間、フェーディング開始時刻、フェーディング経過時間等を受信する。なお、注湯ユニット制御装置71は、フェーディング経過時間を受信せず、フェーディング開始時刻を受信して、フェーディング経過時間を計測してもよい。
When the mold M is transported in front of the pouring
注湯ユニット制御装置71は、鋳型Mの鋳型連番に対応する注湯計画データによる溶湯の材質、すなわち、合金材の種類、重量、溶湯の重量等を、注湯取鍋L2の取鍋連番に対応する溶湯状態データによる溶湯の材質と比較する。これら2つの材質が不一致であるときには、注湯ユニット制御装置71はエラー信号を発する。この場合、注湯せずに、溶湯を溶解炉Fに戻す。注湯取鍋L2をクレーンなどで吊り出し、溶解炉Fに戻してもよい。あるいは、溶解炉Fに溶湯を戻す搬送装置(不図示)を設け、溶解炉Fに戻してもよい。
The pouring
注湯機72で注湯取鍋L2を受け取ると、第2重量計としてのロードセル725で注湯取鍋L2内の溶湯の重量を計測する。ロードセル725で計測した重量と同じ取鍋連番に関連付けられているロードセル525で計測した重量との差を算定し、その差が所定値より大きいときには、注湯ユニット制御装置71はエラー信号を発する。搬送中に溶湯がこぼれたり漏れたりした可能性が高いからである。
When the pouring ladle L2 is received by the pouring
注湯ユニット制御装置71は、注湯計画データに基づき、溶湯を注湯取鍋L2から鋳型Mに注湯する。そこでまず、鋳型連番に関連付けられた鋳型の高さや湯口の位置に基づき、注湯取鍋L2を前後移動機構728により鋳型M側に移動し、昇降機構722により昇降する。そして、昇降機構722および前後移動機構728により注湯取鍋L2の注湯口を動かしつつ、傾動機構724により注湯取鍋L2を傾動して、鋳型Mに注湯する。
The pouring
注湯ユニット制御装置71は、注湯パターンを記憶しており、鋳型連番に関連付けられた鋳型に適用される注湯パターンで注湯する。注湯中は、湯面検知カメラ726で湯口の画像データを取得する。注湯ユニット制御装置71は、画像データに基づき、湯面レベルを演算し、傾動機構724での注湯取鍋L2の傾動を制御する。また、注湯中もロードセル725で注湯取鍋L2内の溶湯重量を計測し、注湯ユニット制御装置71は、鋳型Mに注湯した溶湯の量を演算する。注湯した溶湯の重量が目標値に近づいたところで、湯切りをする。なお、鋳型Mは、注湯機72の前でも、他の場所と同様に間欠的に搬送される。そのために、停止している時間で鋳型Mへの注湯が完了しない場合には、注湯機台車720が搬送される鋳型Mと同じ速さで走行して、鋳型Mへの注湯を続けることができる。また、注湯機72から注湯する時間が、鋳型が間欠的に搬送される間隔より長いときには、2台の注湯機72を用いる。すなわち、2台の注湯取鍋L2を用いる。
The pouring
注湯ユニット制御装置71は、フェーディング経過時間と許容フェーディング時間を適宜比較する。フェーディング経過時間が許容フェーディング時間を超えると、エラー信号を発し、注湯取鍋L2に溶湯が残っていても注湯取鍋L2からの注湯を中止する。よって、フェーディングによる球状化不良を防止することができる。注湯取鍋L2に残った溶湯は、溶解炉Fに溶湯を戻す搬送装置を用いて、溶解炉Fに戻され、再利用される。
The pouring
TP採取ユニット76は、注湯取鍋L2から溶湯を受け取り、TPとして固化する。溶湯を受け取るのは、処理取鍋L2から最初の鋳型に注湯する前でも、一の鋳型に注湯し終わり、次の鋳型に注湯し始める間でも、注湯取鍋L2からの最後の鋳型に注湯した後でもよい。TPを採取すると、注湯ユニット制御装置71は、テストピース(TP)連番を発行する。TP連番は、取鍋連番に関連付けられる。TPは、その後、材質検査をされて、検査結果がTP連番に関連付けられ、鋳造設備管理コンピュータ91に送信される。なお、TP採取ユニット76が、TP採取ユニット制御装置を有し、TP連番を発行してもよい。その場合、TP連番は、注湯ユニット制御装置71に送信され、そこで取鍋連番に関連付けられる。この場合、TP採取ユニット制御装置は、注湯ユニット制御装置71の一部とみなされる。TPの検査結果で材質不良があった場合は、そのTP連番を鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。TP連番から取鍋連番が分かり、鋳型連番に関連付けられ、後述する鋳型ばらし装置48は、鋳型連番にエラー信号が関連付けられている場合には不良品として処理する。
The
注湯ユニット制御装置71では、同一の注湯取鍋L2から注湯された鋳型の番号である取鍋内回数、注湯(鋳込)時刻、注湯パターン番号、注湯(鋳込)重量および時間、注湯温度等を計測して、これらのデータを溶湯状態データとして取鍋連番に関連付ける。また、鋳型Mの鋳型連番に、鋳型Mに注湯した注湯取鍋L2の取鍋連番を関連付ける。注湯ユニット制御装置71は、これらの関連付けを終えると、データを鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。なお、注湯ユニット70での注湯取鍋L2から鋳型Mへの注湯において不具合が発生した場合には、その不具合の情報を鋳型連番に関連付けて鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。
In the pouring
鋳型搬送ユニット30では、注湯された鋳型Mを冷却ゾーン34で搬送させる。冷却ゾーン34ではレールRfが長く、搬送されるのに時間が掛かる。その時間で鋳型M内の溶湯は冷却固化される。冷却ゾーン34の下流の鋳型ばらし装置48に鋳型Mが搬送されると、鋳型Mが分解され、鋳物と砂とが分離される。鋳物は製品とするための後工程に送られる。砂は、砂回収装置(不図示)を経て、造型ユニット10に送られる。鋳型搬送ユニット制御装置31は、鋳型ばらし装置48に搬送された鋳型Mの鋳型連番に関連付けられたエラー信号およびTP検査結果が不良品である場合には、分離した鋳物を後工程に送らないように区別する。よって、不良品が製品として出荷されることを防止できる。鋳型搬送ユニット制御装置31は、後工程に送られる鋳物に対し、鋳型連番を関連付ける。また、鋳型連番と造型履歴データを鋳造設備管理コンピュータ91に送信する。
In the
鋳造設備管理コンピュータ91では、鋳型連番、造型データ、取鍋連番、溶湯状態データ、TP検査結果を記憶する。鋳造設備1で製造した鋳型には、鋳型連番が関連付けられる。鋳型連番には、取鍋連番が関連付けられる。よって、鋳物製品から鋳型連番および取鍋連番が分かる。そして、鋳型連番には鋳型の造型データが、取鍋連番には溶湯状態データが関連付けられる。したがって、鋳物製品には、全ての履歴データが関連付けられる。よって、製品不良があったときに、製造履歴を確認することができる。ここで、データ量の多い溶湯状態データを取鍋毎に管理し、鋳型毎の鋳型連番から取鍋毎に管理されているデータを引き出せるので、記憶するデータ量を少なくすることができる。
The casting equipment management computer 91 stores the mold serial number, the molding data, the ladle serial number, the molten metal state data, and the TP inspection result. A mold serial number is associated with the mold manufactured in the
なお、鋳型の各空間に対応して個体識別連番が発行されている場合には、鋳物製品を個体識別連番で特定することができる。そのため、たとえば製品検査により不具合が見つかった場合には、その鋳物製品の個体識別連番を用いて、鋳型連番を引き出し、鋳型連番に基づき、鋳型の履歴データおよび溶湯状態データを知ることができる。よって、不具合を生じた原因の究明を容易に行うことができる。 When the individual identification serial number is issued corresponding to each space of the mold, the casting product can be specified by the individual identification serial number. Therefore, for example, when a defect is found by product inspection, the mold serial number can be extracted using the individual identification serial number of the casting product, and the mold history data and the molten metal state data can be known based on the mold serial number. it can. Therefore, it is possible to easily investigate the cause of the problem.
ここで、図15をも参照して、鋳型単位のデータ処理を行う作業と、取鍋単位のデータ処理を行う作業とをまとめて説明する。砂処理をして造型前砂特性で性状を計測された鋳型砂を用いて造型装置14で造型する。ここで造型された鋳型に鋳型連番が発行され、以降その鋳型連番を用いて鋳型単位のデータ処理が行われる。なお、鋳型の形状等の交換は、造型装置14で用いる鋳枠、模型等を交換することにより行われる。造型した鋳型に加工する工程としてのガス穴明け、上げ枠反転、サンドカット、湯口カット、定盤台車セット、中子セット、上鋳型再反転、鋳型合わせなどは、鋳型単位のデータを用い、履歴は鋳型単位に記録される。
Here, with reference to FIG. 15, the work of performing the data processing of the mold unit and the work of performing the data processing of the ladle unit will be described together. Molding is performed by the
空替機能付き受湯台車52に載置された処理取鍋L1に合金材を投入すると、処理取鍋L1に取鍋連番が発行される。以降その取鍋連番を用いて取鍋単位のデータ処理が行われる。受湯位置P2、反応位置P3、空替位置P4への処理取鍋L1の移動、溶解炉Fからの溶湯の受湯、注湯取鍋搬送台車54に載置された注湯取鍋L2への空け替え、移送位置P5への注湯取鍋L2の移動、注湯機72への注湯取鍋L2の移送、注湯機72での鋳型への注湯、TP採取ユニット76でのTP採取などは、取鍋単位のデータを用い、履歴(状態データ)も取鍋単位に記録される。
When the alloy material is put into the processing ladle L1 mounted on the hot
注湯機72により鋳型に注湯されると、取鍋連番が鋳型連番に関連付けられ、鋳型連番から取鍋連番に関連付けられたデータを引き出すことができるようになる。すなわち、冷却ゾーンでの鋳型の冷却時間は、たとえば溶湯の注湯重量により変わり得るので、鋳型毎に、鋳型連番から注湯重量を引き出し冷却ゾーンで搬送される長さを変えてもよい。具体的には、鋳型を隣の鋳型レールRfに移すのにどのトラバーサTで移すか、あるいは、トラバーサTでどの鋳型レールRfに移すか、を変えればよい。また、鋳型ばらし装置48で鋳型ばらしをする際に、鋳型連番から引き出される溶湯状態データに不良であることが含まれていれば、ばらした鋳物を製品としての鋳物と区別し、たとえば廃棄処分することもできる。
When hot water is poured into the mold by the
次に、図16および図17を参照して、図6の鋳造設備1とは異なる鋳造設備2について説明する。鋳造設備2では、炉Fから注湯取鍋L2に受湯し、空け替えなしで、注湯機72に移送する。その他の点は、鋳造設備1と同様であるので、重複する説明は省略し、異なる点のみを説明する。溶湯と合金材との反応があまり激しくないときには、処理取鍋L1で反応させる必要はなく、注湯取鍋L2で受湯して反応させることができる。
Next, a
溶湯搬送ユニット50は、合金材投入ユニット60と、注湯取鍋L2を投入位置P1、受湯位置P2、反応位置P3、移送位置P5に搬送する注湯取鍋搬送台車84と、注湯取鍋搬送台車84が走行するレールRと、移送位置P5から注湯取鍋L2を注湯機72に搬送する注湯取鍋搬送機構58を有する。反応が穏やかな場合には、反応位置P3を特に定めず、搬送中に溶湯と反応合金材とを反応させてもよい。
The molten
図18に示すように、注湯取鍋搬送台車84は、レールR上を走行する走行台車840と、走行台車840上に設置されるガイド柱842と、ガイド柱842から水平方向に延び、台車上で昇降可能な昇降フレーム844と、昇降フレーム844に設置され、注湯取鍋L2を水平方向に移動する取鍋移動機構846と、昇降フレーム844を昇降する昇降フレーム昇降装置848とを有する。昇降フレーム昇降装置848は、モータ848Mの回転によりチェーン848Cを巻き上げて昇降フレーム844を昇降する。たとえば、溶解炉Fと注湯ユニット70との建設時期が異なり、設置高さに差があっても、注湯取鍋搬送台車84が注湯取鍋L2を昇降する機能を有することで、設置高さの差を吸収することができる。注湯取鍋搬送台車84は、炉Fから受湯した溶湯の重量を計測するロードセル(第1重量計)845を有する。また、受湯した溶湯の温度を計測する非接触温度計(不図示)を有する。
As shown in FIG. 18, the pouring
注湯取鍋搬送台車84は、外部から電源を受電する受電装置849やモータ848Mを高い位置、かつ、注湯取鍋L2とは離れた位置に設置することにより、万一、注湯取鍋L2から溶湯が漏れた場合に、これらの機器に影響しないようにしている。高い位置とは、注湯取鍋搬送台車84が走行するとき、すなわち、昇降フレームを下げたときの注湯取鍋L2の底部より高い位置である。注湯取鍋L2とは離れた位置とは、ガイド柱842を挟んで反対側の位置である。
The pouring
鋳造設備2においても、注湯取鍋L2に合金材投入ユニット60から合金材を投入したら、注湯取鍋L2に対して取鍋連番を発行する。溶湯状態データを取鍋連番に関連付け、注湯機72から鋳型Mに注湯したら、取鍋連番を鋳型連番に関連付ける。よって、鋳造設備1と同様の効果を得ることができる。
Also in the
本情報表示システム100を用いることにより、このようにして得られる鋳型連番と鋳型連番に関連付けられた造型データおよび取鍋連番と取鍋連番に関連付けられた溶湯状態データを、作業者が通常作業する場所で確認することができる。したがって、鋳造設備1全体の情報を把握しながら、各作業者が担当作業を行うことができ、作業の信頼性が格段に向上する。
By using this
本明細書で説明した各ユニット制御装置11、31、51、61、71および鋳造設備管理コンピュータ91間のデータの受け渡しは、上記に限られず、適宜変更してもよい。各計画データ、鋳型履歴データ、溶湯状態データとして示したデータは一例であって、他のデータを用いてもよい。
The transfer of data between the
本明細書および図面で用いた主な符号を以下にまとめる。
1、2 鋳造設備
10 造型ユニット
11 造型ユニット制御装置
12 造型前砂特性計測機
14 造型装置
16 刻印措置
30 鋳型搬送ユニット
31 鋳型搬送ユニット制御装置
32 造型ライン
33 鋳型搬送ユニット注湯ゾーン
34 鋳型搬送ユニット冷却ゾーン
36 鋳型搬送レーン
37 鋳型位置検出用エンコーダ
38 鋳型送りプッシャ(搬送機構)
39 鋳型位置検出センサ
40 ガス穴明け装置
41 上下鋳型反転機
42 サンドカッタ
43 湯口カッタ
44 定盤台車セット装置
45 コアセッタ
46 上鋳型再反転機
47 鋳型合わせ・鋳型移換装置
48 鋳型ばらし装置
50 溶湯搬送ユニット
51 溶湯搬送ユニット制御装置
52 空替機能付受湯台車
54、84 注湯取鍋搬送台車
56 空替接種装置
58 注湯取鍋搬送機構
59 取鍋位置検出センサ
60 合金材投入ユニット
61 合金材投入ユニット制御装置(合金材投入制御装置)
62 合金材ホッパ
70 注湯ユニット(溶湯搬送ユニット)
71 注湯ユニット制御装置
72 注湯機
76 テストピース(TP)採取ユニット
91 鋳造設備管理コンピュータ
100 情報表示システム
102 装置制御用PLC
104 情報記憶用PLC
106 画面表示用データに変換するプログラムを有するコンピュータ
108 ディスプレイ画面
110 スイッチングハブ
112 無線通信機器
520 走行台車
521 制御盤
522 走行モータ
523 エンコーダ(位置検出センサ)
524 シザーリフタ(昇降機能)
525 ロードセル(第1重量計)
526 傾動装置
527 傾動モータ
528 ケーブルリール
540 走行台車
541 制御盤
542 走行モータ
543 エンコーダ(取鍋位置検出センサ)
544 ローラコンベア
546 ローラコンベアモータ
548 ケーブルリール
720 注湯機台車
722 昇降機構
724 傾動機構
725 ロードセル(第2重量計)
726 湯面検知カメラ
728 前後移動機構
840 走行台車
842 ガイド柱
843 エンコーダ
844 昇降フレーム
845 ロードセル(第1重量計)
846 取鍋移動機構
848 昇降フレーム昇降装置
849 受電装置
F 溶解炉
L1 処理取鍋
L2 注湯取鍋
M 鋳型
P1 投入位置
P2 受湯位置
P3 反応位置
P4 空替位置
P5 移送位置
P6 注湯位置
R レール
Rf 鋳型レール
Rp 注湯機レール
T トラバーサThe main reference numerals used in the present specification and the drawings are summarized below.
1, 2
39 Mold
62
71 Hot water pouring
104 PLC for information storage
106 Computer having a program to convert to screen
524 scissor lifter (elevating function)
525 load cell (1st weight scale)
526
544
726 Hot water
846 Ladle moving mechanism 848 Lifting frame lifting device 849 Power receiving device F Melting furnace L1 Processing ladle L2 Pouring ladle M Mold P1 Filling position P2 Hot water receiving position P3 Reaction position P4 Empty position P5 Transfer position P6 Pouring position R rail Rf mold rail Rp water pouring machine rail T ladle
Claims (14)
前記鋳造設備の少なくとも一つの装置を制御すると共に、前記装置に関する情報を記憶する装置制御用PLCと、
前記複数の装置に関する情報であって、複数の前記装置制御用PLCに記憶された情報を画面上に表示するための画面表示用データに変換するプログラムを有するコンピュータと、
前記装置制御用PLCに記憶された情報を、前記コンピュータのプログラムで得られた画面表示用データに基づき表示するディスプレイ画面とを備え、
作業者が前記鋳造設備全体の情報を把握することができるように、前記複数の装置に関する情報を一つの画面に表示する、
情報表示システム。An information display system that displays information on a plurality of devices constituting the casting facility in a casting facility that molds a mold, transports the mold to a pouring position, and pours the mold into a casting to obtain a casting. ,
A PLC for device control that controls at least one device of the casting facility and stores information about the device,
A computer having a program for converting information about the plurality of devices and stored in the plurality of device control PLCs into screen display data for displaying on the screen.
It is provided with a display screen that displays information stored in the device control PLC based on screen display data obtained by the computer program.
Information about the plurality of devices is displayed on one screen so that the operator can grasp the information of the entire casting facility.
Information display system.
請求項1に記載の情報表示システム。The device control PLC stores information measured by a sensor installed in the device.
The information display system according to claim 1.
前記コンピュータは、前記情報記憶用PLCに記憶された情報を用いて、前記画面表示用データに変換する、
請求項2に記載の情報表示システム。An information storage PLC that converts information stored in the device control PLC into information to be displayed on the screen is further provided.
The computer converts the information stored in the information storage PLC into the screen display data.
The information display system according to claim 2.
請求項3に記載の情報表示システム。The device control PLC and the information storage PLC are connected by a LAN via a switching hub.
The information display system according to claim 3.
請求項4に記載の情報表示システム。The information displayed on the screen includes one or more of the casting production information, the operation information of the apparatus, the molding sand information, and the inspection standard information.
The information display system according to claim 4.
請求項5に記載の情報表示システム。The production information of the casting includes one or more information among the planned production number, the current production number, the achievement rate, the defect rate, the model number and the product number.
The information display system according to claim 5.
請求項6に記載の情報表示システム。The operation information of the apparatus includes one or more information among the operation status of the casting equipment, the cycle time for molding the mold, and the cycle time for pouring hot water into the mold.
The information display system according to claim 6.
請求項7に記載の情報表示システム。The molding sand information includes one or more information among the temperature of the molding sand, the CB value, the moisture content, the air permeability and the compressive strength, and the temperature of the atmosphere.
The information display system according to claim 7.
請求項8に記載の情報表示システム。The inspection standard information includes a product number, a model number, a lot number, and one or more information among the appearance inspection standards corresponding to the model number and the lot number.
The information display system according to claim 8.
請求項9に記載の情報表示システム。A second computer other than the computer is connected to the display screen by a LAN, and the information stored in the second computer is displayed on the display screen.
The information display system according to claim 9.
鋳型砂から鋳型を造型する造型ユニットと、
造型された鋳型を搬送する鋳型搬送ユニットと、
前記鋳型搬送ユニットで搬送された前記鋳型に注湯する注湯ユニットと、
前記鋳造設備を制御する鋳造設備管理コンピュータとを備え、
前記造型ユニットは、前記鋳型を造型する造型装置と、前記造型装置の動作を制御する造型ユニット制御装置とを有し、
前記造型ユニット制御装置は、前記鋳造設備管理コンピュータから造型計画データを受け取り、前記造型計画データに対応する造型計画で鋳型の造型を行うよう前記造型装置を制御するとともに、造型が完了した鋳型に対して鋳型連番を発行し、前記鋳型連番には前記鋳型に関する造型データを関連付け、
前記鋳型搬送ユニットは、前記鋳型を1鋳型分ずつ搬送する搬送機構と、鋳型が搬送されたことを検出する鋳型位置検出センサと、前記鋳型搬送ユニットの動作を制御する鋳型搬送ユニット制御装置とを有し、
前記鋳型搬送ユニット制御装置は、鋳型を間欠的に搬送するよう前記搬送機構を制御し、前記造型装置で造型され前記搬送機構で搬送可能な状態とされた鋳型の鋳型連番を受信し、前記鋳型位置検出センサで検出される鋳型の動きに合わせて前記鋳型が停止する鋳型位置に割り当てられる前記鋳型連番をずらすことにより、前記鋳型位置と当該鋳型位置にある鋳型の前記鋳型連番を対応させ、
前記注湯ユニットは、注湯取鍋から鋳型に溶湯を注湯する注湯機と、前記注湯機の動作を制御する注湯ユニット制御装置とを有し、
前記注湯ユニット制御装置は、前記注湯取鍋内の溶湯の溶湯状態データと関連付けられた取鍋連番を受け取り、前記鋳型搬送ユニット制御装置から前記注湯位置にある鋳型の鋳型連番を受け取り、前記鋳型連番に対応する注湯計画データに対応する注湯計画で注湯を行うよう前記注湯機を制御するとともに、注湯した注湯取鍋の前記取鍋連番を前記鋳型連番に関連付けて前記鋳造設備管理コンピュータに送信し、
前記鋳型連番と前記鋳型連番に関連付けられた造型データと、前記溶湯状態データと関連付けられた取鍋連番と前記溶湯状態データとを、前記ディスプレイ画面に表示する、
請求項1に記載の情報表示システム。The casting equipment
Molding unit that molds mold from mold sand and
A mold transfer unit that conveys the molded mold, and
A pouring unit for pouring hot water into the mold conveyed by the mold feeding unit, and a pouring unit.
It is equipped with a casting equipment management computer that controls the casting equipment.
The molding unit includes a molding device for molding the mold and a molding unit control device for controlling the operation of the molding device.
The molding unit control device receives the molding plan data from the casting equipment management computer, controls the molding device so as to mold the mold with the molding plan corresponding to the molding plan data, and controls the molding device for the completed mold. Is issued a mold serial number, and the mold serial number is associated with the molding data related to the mold.
The mold transfer unit includes a transfer mechanism that transfers the molds one by one, a mold position detection sensor that detects that the molds have been transferred, and a mold transfer unit control device that controls the operation of the mold transfer unit. Have and
The mold transfer unit control device controls the transfer mechanism so as to intermittently transfer the mold, receives the mold serial number of the mold that has been molded by the molding device and is in a state of being able to be transferred by the transfer mechanism, and said. By shifting the mold serial number assigned to the mold position where the mold stops according to the movement of the mold detected by the mold position detection sensor, the mold position corresponds to the mold serial number of the mold at the mold position. Let me
The pouring unit includes a pouring machine for pouring molten metal from a pouring ladle into a mold, and a pouring unit control device for controlling the operation of the pouring machine.
The pouring unit control device receives the ladle serial number associated with the molten metal state data of the molten metal in the pouring ladle, and receives the mold serial number of the mold at the pouring position from the mold transfer unit control device. The pouring machine is controlled so that the pouring machine is received and the pouring plan corresponds to the pouring plan data corresponding to the mold serial number, and the ladle serial number of the pouring ladle is used as the mold. Send to the foundry management computer in association with the serial number
The mold serial number and the molding data associated with the mold serial number, and the ladle serial number and the molten metal state data associated with the molten metal state data are displayed on the display screen.
The information display system according to claim 1.
鋳型砂から鋳型を造型する造型ユニットと、
造型された鋳型を搬送する鋳型搬送ユニットと、
前記鋳型搬送ユニットで搬送された前記鋳型に注湯する注湯ユニットと、
前記鋳造設備を制御する鋳造設備管理コンピュータとを備え、
前記造型ユニットは、前記鋳型を造型する造型装置と、前記造型装置の動作を制御する造型ユニット制御装置とを有し、
前記造型ユニット制御装置は、前記鋳造設備管理コンピュータから造型計画データを受け取り、前記造型計画データに対応する造型計画で鋳型の造型を行うよう前記造型装置を制御するとともに、造型が完了した鋳型に対して鋳型連番を発行し、前記鋳型連番には前記鋳型に関する造型データを関連付け、
前記鋳型搬送ユニットは、前記鋳型を1鋳型分ずつ搬送する搬送機構と、鋳型が搬送されたことを検出する鋳型位置検出センサと、前記鋳型搬送ユニットの動作を制御する鋳型搬送ユニット制御装置とを有し、
前記鋳型搬送ユニット制御装置は、鋳型を間欠的に搬送するよう前記搬送機構を制御し、前記造型装置で造型され前記搬送機構で搬送可能な状態とされた鋳型の鋳型連番を受信し、前記鋳型位置検出センサで検出される鋳型の動きに合わせて前記鋳型が停止する鋳型位置に割り当てられる前記鋳型連番をずらすことにより、前記鋳型位置と当該鋳型位置にある鋳型の前記鋳型連番を対応させ、
前記注湯ユニットは、注湯取鍋から鋳型に溶湯を注湯する注湯機と、前記注湯機の動作を制御する注湯ユニット制御装置とを有し、
前記注湯ユニット制御装置は、前記注湯取鍋内の溶湯の溶湯状態データと関連付けられた取鍋連番を受け取り、前記鋳型搬送ユニット制御装置から前記注湯位置にある鋳型の鋳型連番を受け取り、前記鋳型連番に対応する注湯計画データに対応する注湯計画で注湯を行うよう前記注湯機を制御するとともに、注湯した注湯取鍋の前記取鍋連番を前記鋳型連番に関連付けて前記鋳造設備管理コンピュータに送信し、
前記鋳型連番と前記鋳型連番に関連付けられた造型データと、前記溶湯状態データと関連付けられた取鍋連番と前記溶湯状態データとを、前記ディスプレイ画面に表示する、
請求項10に記載の情報表示システム。The casting equipment
Molding unit that molds mold from mold sand and
A mold transfer unit that conveys the molded mold, and
A pouring unit for pouring hot water into the mold conveyed by the mold feeding unit, and a pouring unit.
It is equipped with a casting equipment management computer that controls the casting equipment.
The molding unit includes a molding device for molding the mold and a molding unit control device for controlling the operation of the molding device.
The molding unit control device receives the molding plan data from the casting equipment management computer, controls the molding device so as to mold the mold with the molding plan corresponding to the molding plan data, and controls the molding device for the completed mold. Is issued a mold serial number, and the mold serial number is associated with the molding data related to the mold.
The mold transfer unit includes a transfer mechanism that transfers the molds one by one, a mold position detection sensor that detects that the molds have been transferred, and a mold transfer unit control device that controls the operation of the mold transfer unit. Have and
The mold transfer unit control device controls the transfer mechanism so as to intermittently transfer the mold, receives the mold serial number of the mold that has been molded by the molding device and is in a state of being able to be transferred by the transfer mechanism, and said. By shifting the mold serial number assigned to the mold position where the mold stops according to the movement of the mold detected by the mold position detection sensor, the mold position corresponds to the mold serial number of the mold at the mold position. Let me
The pouring unit includes a pouring machine for pouring molten metal from a pouring ladle into a mold, and a pouring unit control device for controlling the operation of the pouring machine.
The pouring unit control device receives the ladle serial number associated with the molten metal state data of the molten metal in the pouring ladle, and receives the mold serial number of the mold at the pouring position from the mold transfer unit control device. The pouring machine is controlled so that the pouring machine is received and the pouring plan corresponds to the pouring plan data corresponding to the mold serial number, and the ladle serial number of the pouring ladle is used as the mold. Send to the foundry management computer in association with the serial number
The mold serial number and the molding data associated with the mold serial number, and the ladle serial number and the molten metal state data associated with the molten metal state data are displayed on the display screen.
The information display system according to claim 10.
前記鋳型を注湯位置まで搬送する鋳型搬送装置の装置制御用PLCは前記鋳型搬送ユニット制御装置が兼ね、
前記鋳型に注湯する注湯装置の装置制御用PLCは前記注湯ユニット制御装置が兼ねる、
請求項11に記載の情報表示システム。The molding unit control device also serves as the device control PLC of the molding device that molds the mold.
The mold transfer unit control device also serves as the device control PLC of the mold transfer device that transports the mold to the pouring position.
The PLC for controlling the device of the pouring device for pouring hot water into the mold also serves as the pouring unit control device.
The information display system according to claim 11.
前記鋳型を注湯位置まで搬送する鋳型搬送装置の装置制御用PLCは前記鋳型搬送ユニット制御装置が兼ね、
前記鋳型に注湯する注湯装置の装置制御用PLCは前記注湯ユニット制御装置が兼ねる、
請求項12に記載の情報表示システム。The molding unit control device also serves as the device control PLC of the molding device that molds the mold.
The mold transfer unit control device also serves as the device control PLC of the mold transfer device that transports the mold to the pouring position.
The PLC for controlling the device of the pouring device for pouring hot water into the mold also serves as the pouring unit control device.
The information display system according to claim 12.
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