JPH06315739A

JPH06315739A - 金型冷却方法

Info

Publication number: JPH06315739A
Application number: JP10667893A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Inagaki; 和宏稲垣
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-11-15
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JP3136026B2

Abstract

(57)【要約】【目的】金型系鋳造ラインで種類の異なる金型を適切
に冷却する。【構成】ＬＡＮ端末のパソコン31は、ＬＡＮ21を通じ
て指示された型別注湯量、可傾速度、金型冷却時間表等
の個別品番情報23および生産順序計画24に関する情報を
取得し、コントローラ32を経て連鋳ライン13を自動制御
する。金型冷却時間表は、金型温度と注水による金型冷
却時間との関係を示すもので、品番情報データベースに
品番単位で登録しておく。冷却の対象となる金型の種類
が変わると、パソコン31は金型に対応する金型冷却時間
表を選択する。金型の上型81と下型82とを分離した時に
放射温度計センサS1，S2，S3，S4により金型内温度を検
出する。選択された金型冷却時間表により金型内温度か
ら金型冷却時間を決定し、連鋳ライン13の冷却用注水手
段71に注水時間（注水量）を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型系鋳造ラインにお
ける金型冷却方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金型系鋳造ラインの金型は、冷却して温
度管理する必要がある。通常は、温度センサにより金型
温度を検出して、この金型を所定の温度に維持するよう
に金型冷却設備を制御している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】複数の金型を循環して
連続的に鋳造する連続鋳造ライン（以下連鋳ラインとい
う）の場合は、異種の金型が例えばＡＢＣＡＢＣＡＢＣ
のように繰返し流されるので、冷却の対象となる金型
は、温度だけでなく熱容量（比熱）もその都度異なる。
したがって、金型温度のみを検出して温度管理を行う従
来の冷却方法では不十分であった。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、金型の熱容量が頻繁に変化する金型系鋳造ライン
に対応できる金型冷却方法を提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、金型系鋳造ラ
インの金型を冷却して温度管理する金型冷却方法おい
て、品番情報データベースに品番単位で格納されている
金型温度と金型冷却時間との関係を示す金型冷却時間表
を金型に応じて選択し、ライン稼働中にセンサにより検
出した金型温度から、前記選択した金型冷却時間表によ
り金型冷却時間を決定し、この金型および金型温度に対
応した金型冷却時間を金型系鋳造ラインの冷却設備に指
示する金型冷却方法である。

【０００６】

【作用】本発明は、品番情報により金型に対応する金型
冷却時間表が管理され、冷却の対象となる金型の熱容量
（比熱）が変わると、金型冷却時間表もその金型に対応
するものが選択されるので、その金型冷却時間表により
金型温度から適切な冷却時間が割出される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に示される実施例を参照
して詳細に説明する。

【０００８】図２はアルミキャスティング用鋳物製造工
場の生産ラインネットワークシステムの概要を示し、製
造事務所11と、砂型ライン12と、金型による連鋳ライン
（以下、ＧＤラインという）13と、ダイキャストライン
（以下、ＤＣラインという）14と、保全事務所15と、中
子成型機16と、熱処理部17と、仕上げ部18と、機械加工
部19と、製品貯蔵部20とに、それぞれネットワークの端
末機器（パーソナルコンピュータ、以下、パソコンと略
称する）が設置され、これらの各生産現場と製造事務所
11とが、ローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮと
いう）21により接続されている。外部情報を取入れるた
めに付加価値情報網（ＶＡＮ）22とも接続されている。

【０００９】そして、製造事務所11では、ＬＡＮ端末機
器（パソコン）により品番、客先、製造工場、鋳造ライ
ン、単重、注湯材質、添加剤、注湯量、凝固（型開き）
時間、金型冷却時間（空冷，水冷）、金型冷却時間表、
製品冷却時間、バリ取り方法等の生産工程にかかわる様
々な品番情報23をデータベースに登録する。

【００１０】このデータベースは、前記品番情報23とと
もに、受注情報（顧客からの受注を納期別に収集して管
理する）、生産計画情報（前記受注情報に基づいてライ
ン負荷を見ながら生産計画を立てる）、ライン負荷情報
（生産計画に基づいて鋳造ラインや、中子の機種別負荷
状況を逐次変化させる）、順序計画・生産実績情報（生
産実績と出荷状況により仕掛品、製品の状況を管理す
る）、操業モニター（生産ラインの操業開始、終了時
刻、担当者、稼働実績、ライン停止理由等のライン操業
に関する情報をファイルする）、設備管理情報（工場内
の生産に関わる設備に対して保守、保全の状況を管理す
る）をそれぞれ管理する。

【００１１】製造事務所11で品番情報に登録された作業
標準（制御条件）は、ＬＡＮを通してパソコンから各生
産ライン12，13，14等の機械へ直接指示される。また、
前記受注情報およびライン負荷情報から作成された金型
系順序計画24または砂型系順序計画25にしたがって各生
産ライン12，13，14等の機械が作動される。

【００１２】また、製造事務所11ではパソコンのディス
プレーに受注から出荷までの情報（生産ロットの消化状
況等）をリアルタイムでビジュアル表示させて、各生産
ラインの進捗状況を目で見ながら生産時点情報管理を行
う。

【００１３】自動化された各生産ライン12，13，14等
は、品番情報データベースからＬＡＮの端末機器（パソ
コン）によりライン制御用コントローラを通して作業標
準を直接取得し、前記順序計画にしたがって稼働する。
また、各生産ライン12，13，14等での生産実績、稼働率
等は、ＬＡＮ端末機器（パソコン）にて自動的に集計し
記録する。このとき、順序計画の消し込みも同時に自動
的に行う。さらに、手動ラインや外注品の生産実績は、
パソコンのディスプレーに表示された詳細計画欄にて生
産現場の者がマウスを使って消化済みロットを指示す
る。これを操業日報にすることで生産現場から紙をなく
す。

【００１４】前記熱処理部17、仕上げ部18および機械加
工部19では、工程間の移動が自動の場合はラインコンベ
ヤからパソコンに製品位置が入力され、自動的に記憶さ
れる。手動ラインや外注製品の場合は、生産ロットの移
動状況に合わせて生産現場の者がパソコンのディスプレ
ーの表示にマウスを使って指示する。これを操業日報、
外注受け払いデータに使用する。

【００１５】前記製品貯蔵部20でも、ロット単位で製品
の倉入れ（製品在庫の受入れおよび生産完了データでも
ある）および出荷に充当したロットを、パソコンのディ
スプレーに表示された詳細計画欄にマウスを使って指示
する（出荷データの取込み）。

【００１６】図３は、複数種の金型を順番通りに搬送す
るＧＤライン（連鋳ライン）13の概略を示し、可傾機61
を中心に、型開閉機62、自動注湯機63、型搬送装置64，
65等が配置されている。

【００１７】金型（上型および下型）は、図示されない
トラバーサによりａ部からｂ部まで搬送され、型開閉機
62により分離、抜型される。下型のみがトラバーサによ
りｃ部まで移動されて中子をセットされ、その間にｂ部
で上型内の製品が取出装置66に落下されて製品冷却コン
ベヤ67に搬出される。

【００１８】ｂ部にて型合せされた金型は、型送り機68
により可傾機61のｄ部に搬送され、このｄ部でクランプ
された金型内に、自動注湯機63により保持炉69から汲出
された溶湯が金型に付属する湯舟を通して注湯される。
このとき、金型は可傾機61により90°回転されるととも
に金型内の空気が外部へ吸引されながら、金型内へ溶湯
が鋳込まれる。

【００１９】押湯効果完了後、この金型は、クランプを
解除されて型搬送装置64のｅ部へ搬出され、この型搬送
装置64によりｆ部まで搬送され、さらに、型送り機70に
より型搬送装置65のｇ部へ搬送され、このｇ部にて金型
は冷却設備としての注水手段71、空冷ファン72および散
水ノズル73により冷却された後、ａ部に搬出される。注
水手段71は、ポンプにより冷水を金型内に注水して金型
を冷却する。

【００２０】この連鋳マシンの外部に設けられた金型段
取り装置74は、金型を効率良く交換するためのもので、
準備完了された金型をｈ位置に待機させ、連鋳ライン内
のｅ部から金型をｉ位置に搬出した後、この段取り装置
74を移動してｈ位置からｉ位置に移動した金型をｅ部へ
搬入する。

【００２１】図４および図５は、金型（上型81、下型8
2）を図３におけるａ部、ｂ部、ｃ部間で搬送するトラ
バーサ83および前記型開閉機62を示し、この型開閉機62
により上型81と下型82とが開放されたときにその各金型
の温度を検出するための放射温度計センサS1，S2，S3，
S4が開閉機フレーム84に設けられている。

【００２２】センサS1は，上型81の分離面中央部に対向
してこの部分の温度を検出し、センサS2，S3は、下型82
の分離面左右部にそれぞれ対向してこの部分の温度を検
出し、センサS4は、下型82の分離面中央部に対向してこ
の部分の温度を検出する。

【００２３】前記型開閉機62は、フレーム84の上部に昇
降シリンダ85によりガイドロッド86の案内で昇降動作す
る昇降プレート87が設けられ、この昇降プレート87にク
ランプシリンダ88により開閉動作される上型クランプ89
が取付けられている。また、前記トラバーサ83は、台車
91に下型搬入出用のローラ92と、このローラ上の下型82
を固定するクランプ93とを備えている。

【００２４】この型開閉機62において、図４に示される
ように矢印方向から２点鎖線で示される位置（図３のｂ
部）まで型合せ状態の上型81および下型82が搬入される
と、上型81は前記クランプ89により把持されてシリンダ
85により実線に示されるように上昇され、下型82から分
離される。この型分離時に、上型81の分離面の温度を放
射温度計センサS1により検出するとともに、下型82の分
離面の温度を放射温度計センサS2，S3により検出する。

【００２５】さらに、下型82はトラバーサ83により図４
に実線で示された中子セット位置（図３のｃ部）まで移
動されるが、このときに下型82の分離面中央部の温度が
放射温度計センサS4により検出される。

【００２６】図１に示されるように、前記ＧＤライン13
では、ＬＡＮ21を通じて指示された個別品番情報23（型
別注湯量、可傾速度、凝固時間、空気吸引時間、空冷，
水冷時間、金型冷却時間表等）および生産順序計画24に
関する情報等をＬＡＮ端末機器（パソコン）31により取
得し、ライン制御用コントローラ32を経てＧＤライン13
を自動的に制御する。また、ＧＤライン13で得られたラ
イン稼働状況に関する情報、放射温度計センサS1，S2，
S3，S4で得られた金型温度情報、熱電対33により得られ
た保持炉69の溶湯温度情報等は、コントローラ32および
パソコン31を経てＬＡＮ21へ提供する。34は注湯、可傾
時に金型内空気を吸引する真空ポンプである。

【００２７】前記金型冷却時間表は、下記の表１に示す
ように金型温度と注水による金型冷却時間との関係を示
すもので、品番情報データベースに品番単位で格納され
ている。すなわち、個々の金型に対応する個別品番情報
として格納されているので、個々の金型の熱容量（比
熱）に応じて選択される。

【００２８】

【表１】このように、品番情報により金型に対応する金型冷却時
間表が管理されるから、冷却の対象となる金型の熱容量
（比熱）が変わると、金型冷却時間表もその金型に対応
するものが選択される。そして、前記型開閉機62にて放
射温度計センサS1，S2，S3，S4により検出した金型温度
から、前記選択した金型冷却時間表により金型冷却時間
を決定する。型開閉機62（図３のｂ部）にて温度検出し
た金型（上型81および下型82）が図３のｇ部まで搬送さ
れてきたら、前記金型冷却時間を金型系鋳造ラインの冷
却設備（注水手段71）に指示し、金型温度を注水量によ
り管理する。空冷ファン72および散水ノズル73による冷
却時間は、予め品番情報により指定する。

【００２９】図６は、鋳造工場の生産管理システムを示
す。

【００３０】先ず、品番、客先、製造工場、鋳造ライ
ン、単重、注湯材質、添加剤、注湯量、凝固（型開き）
時間、金型冷却時間（空冷，水冷）、金型冷却時間表、
製品冷却時間、バリ取り方法等の生産工程にかかわる様
々な品番情報（作業標準）を、品点ごとにまとめてパソ
コンのファイルに集約登録し、品番情報データベースを
作成する（Ａ）。

【００３１】次に、個々の品番情報を集積すると、砂型
ライン、ＧＤライン、中子成型機、ＤＣライン等の各生
産ラインでの負荷量が決まるので、その負荷量を把握す
るとともに、負荷量が各生産ラインの能力内に収まるよ
うに調整しながら（Ｂ）、10日〜１か月の大日程計画を
作成し（Ｃ）、さらに詳細順序計画を作成し（Ｄ）、次
に計画メニューから生産ロットを選択し、勤務帯により
作業担当者を指示する等の段取りを行う（Ｅ）。この段
取りにより多品種の製品の中から該当する生産ラインに
て現時点で生産するロットが決まり、品番単位の特定条
件をセットすることができる（Ｆ）。

【００３２】このようにして品番が特定されたら、注湯
量、凝固時間、冷却時間（金型冷却時間、製品冷却時
間）、砂型ライン12での注湯材質や型保管番地、ＧＤラ
イン13での可傾速度、空気吸引時間および金型冷却時間
表、ＤＣライン14での射出速度や昇圧時間等の種々の品
番情報（作業標準）を、前記詳細順序計画にしたがって
ＬＡＮを通じ各生産ラインへ制御条件として直接指示し
（Ｇ）、各生産ラインを稼働制御する（Ｈ）。

【００３３】そして、各生産ラインの制御用コントロー
ラ等からライン稼働情報を取得する（Ｉ）。例えば、ラ
イン制御用コントローラと直結したパソコンにより生産
実績の自動集計および稼働率の計算等を行い、また、生
産ラインが停止している場合は、そのライン停止原因
（湯待ち、段取り待ち、冷却待ち、中子待ち、生産ライ
ン故障等）を取得し、さらに生産設備に装着されたリミ
ットスイッチ、各種センサ等により故障の場所を取得し
て表示したり、放射温度計センサS1，S2，S3，S4により
金型の温度を取得して表示する。

【００３４】ＧＤライン13においては、ライン稼働中に
放射温度計センサS1，S2，S3，S4により検出した金型温
度から、品番単位で金型ごとに品番情報データベースに
格納されている前記金型冷却時間表を選択して金型冷却
時間を決定し、この冷却時間をＧＤライン13にフィード
バックし、金型の温度に対応した水冷時間をＧＤライン
13の冷却設備に指示する（Ｊ）。

【００３５】ＬＡＮのパソコンは、生産実績をカウント
するとともに、Ｄの詳細順序計画の消し込みもロット単
位で同時に行う（Ｋ）。したがって、パソコンのディス
プレーを見れば、詳細順序計画に対する生産ラインの進
捗状況（生産ロットの消化状況）をリアルタイムで監視
できる。

【００３６】生産現場では、自動的にまたは人手によっ
て製品を不良チェックして、ロットに対する不良情報を
入力する（Ｌ）。

【００３７】前記稼働情報や製品チェックを経て自動記
録された生産ライン操業日報等の操業記録（生産実績、
ライン稼働率、ライン停止原因、ライン故障箇所、製品
不良率等）を出力して（Ｍ）、作業標準、順序計画等に
関する情報の見直し、検討に利用する（Ｎ）。例えば、
製品チェックにより得られた不良情報を基に不良対策を
行い、この不良対策を品番情報データベースにフィード
バックして、データベースの作業標準を改善する。この
変更された作業標準（制御条件）がＧにおいて生産ライ
ンに直接指示される。

【００３８】なお、以上の実施例では、金型系鋳造ライ
ンとしてＧＤライン13について説明したが、ＧＤライン
13と同様に金型を使用するＤＣライン14でも、金型を換
える際に本発明の金型冷却時間表を使用することがで
き、本発明は、ＧＤライン13に限定されるものではな
い。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、品番情報により金型と
ともに管理された金型冷却時間表により、金型の熱容量
（比熱）に応じた金型冷却時間表を選択して、金型温度
に対応した金型冷却時間を金型系鋳造ラインの冷却設備
に指示するので、金型の熱容量が頻繁に変化する金型系
鋳造ライン、例えば連鋳ライン等においても加熱された
金型を最適な温度まで冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金型冷却方法の一実施例を示す概要図
である。

【図２】同上金型冷却方法が実施例されるＧＤライン等
を管理する鋳造用ＬＡＮを示す概略図である。

【図３】同上ＧＤラインのレイアウトを示す平面図であ
る。

【図４】同上ＧＤラインの型開閉機を示す正面図であ
る。

【図５】同上型開閉機の側面図である。

【図６】鋳造工場の生産管理システムを示すブロック図
である。

【符号の説明】

13 金型系鋳造ラインとしてのＧＤライン 23 品番情報 71 冷却設備 81，82 金型 S1，S2，S3，S4 センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型系鋳造ラインの金型を冷却して温度
管理する金型冷却方法おいて、品番情報データベースに品番単位で格納されている金型
温度と金型冷却時間との関係を示す金型冷却時間表を金
型に応じて選択し、ライン稼働中にセンサにより検出した金型温度から、前
記選択した金型冷却時間表により金型冷却時間を決定
し、この金型および金型温度に対応した金型冷却時間を金型
系鋳造ラインの冷却設備に指示することを特徴とする金
型冷却方法。