JPH0732132A - Method and device for assisting work in casting process - Google Patents

Method and device for assisting work in casting process

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JPH0732132A
JPH0732132A JP17838293A JP17838293A JPH0732132A JP H0732132 A JPH0732132 A JP H0732132A JP 17838293 A JP17838293 A JP 17838293A JP 17838293 A JP17838293 A JP 17838293A JP H0732132 A JPH0732132 A JP H0732132A
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JP
Japan
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melting furnace
casting
pouring
raw material
molding
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JP17838293A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunimasu Sakai
邦益 堺
Yuichi Miyamoto
裕一 宮本
Norio Tamura
範夫 田村
Norio Kurose
憲雄 黒瀬
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To keep the suitable casting condition and to produce a casting having high quality by using a computer based on the knowledge base made by the knowledges of experts and the detected data to execute an inference and controlling the quantity of state at the preceding step so as to execute the desired casting. CONSTITUTION:At the time of pouring molten metal into a mold by melting raw material in a melting furnace of a cupola, etc., physical or chemical data of the molten metal from the melting furnace, e.g. chemical component data 3, i.e., the composition is detected and the pouring temp. 4 of the molten metal at the time of pouring is detected. The inference is executed by using the computer based on the detected data and the knowledge base made by the knowledge of the experts. In this method, an indication output or control 5 to the charging step of the raw material containing the metal into the melting furnace, or an indication output or control 6 to the melting process in the melting furnace is executed so as to execute the desired casting.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造工程の作業支援方
法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work support method and apparatus for a casting process.

【0002】[0002]

【従来の技術】典型的な先行技術は、特開平1−180
774に開示されている。この先行技術では、精密鋳造
を行うにあたり、鋳造運転スタートによってコンピュー
タに記憶された鋳造制御ファクターおよびその適正制御
量を鋳造シーケンスプログラムに従って読出しながら鋳
造を実行する。
2. Description of the Related Art A typical prior art is JP-A-1-180.
774. In this prior art, when performing precision casting, casting is performed while the casting control factor and its appropriate control amount stored in the computer when the casting operation is started are read according to the casting sequence program.

【0003】このような先行技術は、エキスパートの知
識に基づいて処理を行うものではなく、本発明とは直接
には関係がない。しかもこの先行技術は、精密鋳造に関
するものであり、したがってキュポラなどの溶解炉を用
いて地金を含む原料を溶解し、鋳物砂によって形成され
ている鋳型に注湯して鋳造を行うものではなく、溶解炉
に装入する地金の装入工程、溶解炉の操業時における溶
解工程および造型のための鋳物砂の混練工程への指示を
行うものではない。キュポラからの溶湯を鋳物砂によっ
て形成された鋳型に注湯する鋳造工程では、不具合が生
じた際の対策は、タイムラグが生じており、作業者が適
切な処置をすることができるとは限らず、また熟練者の
長年の経験の蓄積が、新しい作業者に伝達されにくく、
作業者が代わると、鋳造品質が変化してしまうという問
題がある。
Such a prior art does not perform processing based on the knowledge of an expert and is not directly related to the present invention. Moreover, this prior art relates to precision casting, and therefore, it does not perform casting by melting a raw material containing a metal using a melting furnace such as cupola and pouring the molten metal into a mold formed of foundry sand. It does not give instructions to the charging process of the metal to be charged into the melting furnace, the melting process during the operation of the melting furnace, and the kneading process of the molding sand for molding. In the casting process of pouring the molten metal from the cupola into the mold formed by the foundry sand, countermeasures when problems occur are caused by time lag, and it is not always possible for the operator to take appropriate measures. Also, it is difficult to convey the accumulated experience of skilled workers to new workers,
There is a problem that the casting quality changes when the operator changes.

【0004】他の先行技術として、特開昭63−116
017があり、この先行技術は、汚泥焼却炉の制御のた
めにエキスパートシステムを用いる装置が開示されてい
るけれども、技術分野が全く異なり、本発明と直接の関
係はない。
Another prior art is Japanese Patent Laid-Open No. 63-116.
017, although this prior art discloses a device that uses an expert system for control of a sludge incinerator, it is in a completely different technical field and is not directly related to the present invention.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、キュ
ポラなどの溶解炉からの溶湯を、鋳物砂で形成された鋳
型に注湯して鋳造工程を行うにあたり、作業者が素人で
あっても、適切な鋳造条件を維持して高品質の鋳物を製
造することができるようにするとともに工程中に不具合
が生じた際に適切な対策を速やかに施すことができるよ
うにするための作業支援方法および装置を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is that an operator is an amateur when pouring molten metal from a melting furnace such as cupola into a mold formed of foundry sand to perform a casting process. Also, work support to maintain appropriate casting conditions so that high-quality castings can be manufactured and appropriate measures can be taken promptly when problems occur during the process. A method and apparatus are provided.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、地金を含む原
料を溶解炉に装入するステップと、溶解炉で原料を溶解
するステップと、鋳型に溶湯を注湯するステップとを含
む鋳造工程の作業支援方法において、原料溶解ステップ
または注湯ステップの少なくともいずれか1つのステッ
プで物理的または化学的データを検出するステップと、
エキスパートの知識に基づいて作成された知識ベース
と、検出ステップで検出されたデータとに基づいて計算
機を用いて推論を行い、希望する鋳造が行われるよう
に、その前に行われる原料装入ステップまたは原料溶解
ステップにおける作業指示を出力するステップあるいは
原料装入ステップまたは原料溶解ステップの状態量を制
御するステップとを含むことを特徴とする鋳造工程の作
業支援方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a casting process including the steps of charging a raw material containing metal into a melting furnace, melting the raw material in the melting furnace, and pouring the molten metal into a mold. In the work support method for a process, a step of detecting physical or chemical data in at least one of a raw material melting step and a pouring step,
Based on the knowledge base created based on the knowledge of the expert and the data detected in the detection step, a reasoning is performed using a computer, and the raw material charging step that is performed before that so that the desired casting is performed. Or a step of outputting a work instruction in the raw material melting step, or a step of controlling the state amount of the raw material charging step or the raw material melting step, and a work supporting method for a casting process.

【0007】また本発明は、鋳物砂を混練するステップ
と、鋳物砂を用いて造型するステップとを含む鋳造工程
の作業支援方法において、造型ステップで物理的または
化学的データを検出するステップと、エキスパートの知
識に基づいて作成された知識ベースと、検出ステップで
検出されたデータとに基づいて計算機を用いて推論を行
い、希望する鋳造が行われるように、その前に行われる
鋳造砂混練ステップにおける作業指示を出力するステッ
プあるいは鋳造砂混練ステップの状態量を制御するステ
ップとを含むことを特徴とする鋳造工程の作業支援方法
である。
Further, the present invention is a work support method for a casting process, comprising the steps of kneading molding sand and molding using the molding sand, the step of detecting physical or chemical data in the molding step, Based on the knowledge base created based on the knowledge of the expert and the data detected in the detection step, the inference is performed using a computer, and the casting sand kneading step is performed before that so that the desired casting is performed. And a step of controlling the amount of state of the casting sand kneading step in Step 1.

【0008】また本発明は、溶解炉の操業状況を検出す
る手段と、溶解炉からの溶湯を鋳型に注湯する注湯状況
を検出する手段と、鋳物砂を用いて造型する状況を検出
する手段と、溶解炉に地金を含む原料を装入する場所と
溶解炉の場所と鋳物砂を混練する場所とにそれぞれ設け
られる表示出力あるいは制御手段と、操業状況検出手段
と注湯状況検出手段と造型状況検出手段との出力に応答
して、エキスパートの知識に基づいて作成された知識ベ
ースを用いて希望する鋳造が行われるように、計算機を
用いて推論を行い、溶解炉に地金を含む原料を装入する
場所に設けられている表示出力あるいは制御手段によっ
て、希望する操業状況になるように原料の装入作業を指
示出力あるいは制御し、溶解炉の場所に設けられている
表示出力あるいは制御手段によって、希望する注湯状況
になるように溶解炉の操業を指示出力あるいは制御し、
また鋳物砂を混練する場所に設けられる表示出力あるい
は制御手段によって希望する造型状況になるように鋳物
砂の混練作業を指示出力あるいは制御する手段とを含む
ことを特徴とする鋳造工程の作業支援装置である。
Further, the present invention detects the operation status of the melting furnace, the means for detecting the pouring status of pouring the molten metal from the melting furnace into the mold, and the status of molding using the molding sand. Means, display output or control means respectively provided at a place for charging a raw material containing metal into the melting furnace, a place for the melting furnace, and a place for kneading the foundry sand, an operation status detecting means, and a pouring status detecting means In response to the output of the molding situation detection means and the knowledge base created based on the expert's knowledge, the inference is performed using a computer so that the desired casting is performed, and the ingot is placed in the melting furnace. Indication output or control output means provided at the location for charging the raw materials to control or feed the raw material charging operation to achieve the desired operating conditions, and display output provided at the melting furnace location Or The control means instructs the output or control the operation of the melting furnace so as to pouring conditions desired,
Further, a work support device for a casting process, including means for outputting or controlling the kneading operation of the molding sand so that a desired molding condition is obtained by a display output or a control means provided at a place for kneading the molding sand. Is.

【0009】[0009]

【作用】以上のように本発明に従えば、キュポラなどの
溶解炉で原料を溶解して、鋳型に注湯するにあたり、溶
解炉からの溶湯の物理的または化学的データ、たとえば
化学成分、すなわち組成を検出し、また注湯時における
溶湯の注湯温度を検出し、このような検出されたデータ
と、エキスパートの知識に基づいて作成された知識ベー
スとに基づいて、計算機を用いて推論を行って、希望す
る鋳造が行われるように、これによって溶解炉への地金
を含む原料の装入ステップへの指示出力あるいは制御な
いしは溶解炉による溶解工程への指示出力あるいは制御
を行う。このようにして希望する鋳造工程が行われるよ
うに作業者に指示をすることあるいは操業条件を制御す
ることができ、タイムラグを生じることなく、また作業
者が不慣れであっても、高品質の鋳物を製造することが
可能となる。
As described above, according to the present invention, when the raw material is melted in a melting furnace such as a cupola and poured into a mold, physical or chemical data of the molten metal from the melting furnace, for example, chemical components, that is, The composition is detected, the pouring temperature of the molten metal at the time of pouring is detected, and based on such detected data and a knowledge base created based on the knowledge of experts, inference is made using a computer. Then, in order to carry out the desired casting, the instruction output or control for the step of charging the raw material containing the metal into the melting furnace or the instruction output or control for the melting process by the melting furnace is performed thereby. In this way, the operator can be instructed or the operating conditions can be controlled so that the desired casting process can be performed, and there is no time lag, and even if the operator is unfamiliar, high quality casting Can be manufactured.

【0010】さらに本発明に従えば、鋳物砂を用いて造
型する際に、その鋳物砂の物理的または化学的データで
ある砂の性質、たとえば湿態性質などを検出し、エキス
パートの知識に基づいて作成された知識ベースと、前述
の検出されたデータに基づいて、鋳物砂を混練する際
に、希望する鋳造が行われるように、作業指示を出力あ
るいは制御する。こうして適切な鋳造条件を維持して高
品質の鋳物を製造することが可能となる。
Further, according to the present invention, when molding is performed using foundry sand, the physical or chemical data of the foundry sand, such as the properties of the sand, such as the wet property, are detected, and based on the knowledge of the expert. Based on the knowledge base created as described above and the above-mentioned detected data, when kneading the molding sand, a work instruction is output or controlled so that desired casting is performed. In this way, it becomes possible to maintain a suitable casting condition and manufacture a high quality casting.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明の一実施例の全体の系統図で
ある。たとえば鋳鉄などの溶解/注湯を行うにあたり、
地金を含む原料を図2に示されるキュポラ1に装入する
装入ステップS1と、その装入された原料を溶解炉で溶
解する溶解ステップS2と、溶解炉1からの溶湯を、鋳
型2(後述の図2および図8参照)に注湯する注湯ステ
ップS3とが、この順序で達成される。各ステップS
2,S3では、溶解炉の操業状況を検出する検出手段3
と、注湯状況を検出する検出手段4とが設けられる。さ
らにまた溶解炉に地金を含む原料を装入する場所(図2
参照)には陰極線管などの表示出力あるいは制御手段5
が設けられ、また溶解炉1の場所には表示出力あるいは
制御手段6が設けられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an overall system diagram of an embodiment of the present invention. For example, when melting / pouring cast iron,
A charging step S1 of charging a raw material containing a metal into the cupola 1 shown in FIG. 2, a melting step S2 of melting the charged raw material in a melting furnace, and a molten metal from the melting furnace 1 are transferred to the mold 2 The pouring step S3 of pouring (see FIGS. 2 and 8 described later) is achieved in this order. Each step S
In 2 and S3, the detection means 3 for detecting the operating condition of the melting furnace
And a detecting means 4 for detecting the pouring condition. Furthermore, a place for charging raw materials including metal into the melting furnace (Fig. 2
The display output or control means 5 such as a cathode ray tube is shown in FIG.
Further, a display output or control means 6 is provided at the location of the melting furnace 1.

【0012】鋳型2を作るにあたり、鋳物砂を混練する
ステップR1が行われ、次にその鋳物砂を用いて鋳型を
作る造型ステップR2がこの順序で行われる。造型ステ
ップR2では、その造型状況を検出する手段7が設けら
れる。鋳物砂を混練する場所には、表示出力あるいは制
御手段8が設けられる。前記検出手段3,4,7の各出
力は、インタフェイス9を介してコンピュータなどによ
って実現される処理回路10に与えられる。この処理回
路10には、ハードディスクなどのメモリ11が接続さ
れてデータの保存が行われ、また光磁気ディスクなどを
用いたバックアップ用のメモリ12が接続される。処理
回路10の出力は、表示出力手段13によって表示され
ることができ、またプリンタ14によって記録紙に印字
して表示することもまた可能である。
In making the mold 2, a step R1 of kneading the foundry sand is performed, and then a molding step R2 of making a mold using the foundry sand is performed in this order. In the molding step R2, means 7 for detecting the molding situation is provided. A display output or control means 8 is provided at the location where the foundry sand is kneaded. The outputs of the detection means 3, 4, and 7 are given to a processing circuit 10 realized by a computer or the like via an interface 9. A memory 11 such as a hard disk is connected to the processing circuit 10 to store data, and a backup memory 12 using a magneto-optical disk or the like is connected. The output of the processing circuit 10 can be displayed by the display output means 13, and can also be printed on a recording paper by the printer 14 and displayed.

【0013】溶解炉1の操業状況検出手段3の出力に応
答して処理回路10は、原料装入場所に設けられている
表示出力あるいは制御手段5に溶解炉1の希望する操業
状況になるように、原料の装入作業を指示出力あるいは
制御する。また溶解炉1の場所に設けられた表示出力あ
るいは制御手段6によって、処理回路10は注湯状況検
出手段4の出力に応答して、希望する注湯状況になるよ
うに、溶解炉1の操業を指示出力あるいは制御する。
In response to the output of the operating condition detecting means 3 of the melting furnace 1, the processing circuit 10 causes the display output provided at the raw material charging place or the controlling means 5 to obtain the operating condition desired by the melting furnace 1. In addition, the raw material charging operation is instructed to be output or controlled. Further, the processing circuit 10 is operated by the display output or the control means 6 provided at the location of the melting furnace 1 so that the desired pouring status is obtained in response to the output of the pouring status detecting means 4. Is output or controlled.

【0014】さらにまた鋳物砂を混練する場所に設けら
れた表示出力あるいは制御手段8は、処理回路10の働
きによって、鋳物砂を用いて造型する状況を検出する手
段7の出力に基づいて、希望する造型状況になるように
鋳物砂の混練作業を指示出力あるいは制御する。
Further, the display output or control means 8 provided at the place where the molding sand is kneaded is desired by the operation of the processing circuit 10 based on the output of the means 7 for detecting the situation of molding using the molding sand. Output or control the kneading operation of the foundry sand so that the molding situation is achieved.

【0015】メモリ11,12には、熟練者の長年にわ
たる経験の蓄積であるデータ、すなわちエキスパートの
知識に基づいて作成された知識ベースが構築されてスト
アされており、このような処理回路10の動作は、メモ
リ11,12から読出されて、動作が行われる。
The memories 11 and 12 are constructed and stored with data, which is accumulated accumulated experience of skilled persons over a long period of time, that is, a knowledge base created based on the knowledge of the expert. The operation is read from the memories 11 and 12, and the operation is performed.

【0016】図2は、溶解炉1の簡略化した断面図であ
る。装入口13aには、原料装入ステップS1におい
て、鋼材、戻り材、銑鉄などの地金、ならびにコーク
ス、Fe−Si、Fe−Mnなどが装入される。溶解炉
1の炉体14の出湯口15からは、参照符16で示され
るように出湯が行われ、この炉体14には下から上に順
に溶湯17、スラグ18があり、送風管19から風箱2
0に入った空気は羽口21から炉体内に導かれ、この炉
体4内にはベッドコークス22が形成され、また地金2
3が介在され、追込めコークス24が装入される。溶解
炉1から出湯された溶湯は、注湯ステップS3において
鋳型2に参照符25で示されるように注湯される。
FIG. 2 is a simplified sectional view of the melting furnace 1. In the raw material charging step S1, steel material, return material, metal such as pig iron, and coke, Fe-Si, Fe-Mn, etc. are charged into the charging port 13a. From the tap hole 15 of the furnace body 14 of the melting furnace 1, tapping is performed as indicated by reference numeral 16, and the furnace body 14 has a molten metal 17 and a slag 18 in order from the bottom to the top, and a blower pipe 19 Wind box 2
The air entering 0 is introduced from the tuyere 21 into the furnace body, the bed coke 22 is formed in the furnace body 4, and the metal 2
3 is inserted, and the charging coke 24 is charged. The molten metal discharged from the melting furnace 1 is poured into the mold 2 as indicated by reference numeral 25 in the pouring step S3.

【0017】図3は、処理回路10の具体的な構成を示
すブロック図である。熟練者による鋳造工程の経験の蓄
積は、上述のようにメモリ11,12にストアされてお
り、このメモリ11,12のストア内容である知識ベー
スは、処理回路10のメモリ26に転送されてストアさ
れ、推論エンジン27によってそのメモリ26のストア
内容が用いられ、各検出手段3,4,7の出力に基づ
き、表示出力あるいは制御手段5,6,8に出力され、
さらにまた表示出力手段13に出力され、さらに注湯ス
テップS3における鋳型2の場所に設けられた表示出力
あるいは制御手段28によって表示出力される。キー入
力手段29によって、製品である鋳物の要求される特性
が入力され、これによって推論エンジン27が動作す
る。製品の要求特性と言うのは、たとえば製品の形状、
材質、たとえばねずみ鋳鉄および球状黒鉛などの希望す
る特性である。
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the processing circuit 10. The accumulated experience of the casting process by the expert is stored in the memories 11 and 12 as described above, and the knowledge base which is the stored contents of the memories 11 and 12 is transferred to the memory 26 of the processing circuit 10 and stored. The stored contents of the memory 26 are used by the inference engine 27 and output to the display output or the control means 5, 6, 8 based on the outputs of the detection means 3, 4, 7.
Further, it is output to the display output means 13 and further displayed by the display output provided by the location of the mold 2 in the pouring step S3 or the control means 28. The key input means 29 inputs the required characteristics of the casting which is the product, and the inference engine 27 operates accordingly. Required characteristics of a product are, for example, the shape of the product,
The desired properties of the material, such as gray cast iron and spheroidal graphite.

【0018】図4は、各ステップS1,S2,S3に関
連する構成をさらに具体的に示すブロック図である。溶
解炉1の操業状況を検出する手段3は、出湯口15から
出湯される化学成分、たとえばC,Si,Mn,P,S
などの組成、出湯温度、追込めコークス比、ベッドコー
クス高さおよび送風管19からの送風量を、風圧、温度
などを検出し、これらの検出データを、インタフェイス
9を介して処理回路10へ与える。さらにまた注湯状況
検出手段4は、鋳型2に注湯される鋳鉄の温度を検出
し、インタフェイス9を介して処理回路10へ与える。
FIG. 4 is a block diagram showing the structure relating to each of the steps S1, S2 and S3 more specifically. The means 3 for detecting the operation status of the melting furnace 1 is a chemical component discharged from the tap hole 15, for example, C, Si, Mn, P, S.
Etc., hot water temperature, forced-in coke ratio, bed coke height, and the amount of air blown from the air blower tube 19, air pressure, temperature, etc. are detected, and these detected data are sent to the processing circuit 10 via the interface 9. give. Furthermore, the pouring condition detecting means 4 detects the temperature of the cast iron poured into the mold 2 and supplies it to the processing circuit 10 via the interface 9.

【0019】図5は、ステップS1〜S3の溶解工程の
動作を説明するための処理回路10の動作ステップを示
すフローチャートの一部である。ステップa1からステ
ップa2に移り、IF部はステップa2〜a4によって
実現され、溶湯性状異常か、追込めコークス比が低い
か、およびベッドコークスの高さが低いかなどを判断
し、それらがいずれも成立するとき、THEN部である
ステップa5に移り、投入コークス不足が原因であるこ
とが判断される。このような溶湯性状の異常の原因が解
明された後には、ステップS2の前の原料装入ステップ
S1における表示出力あるいは制御手段5に、そのこと
を表示するとともに、図4の参照符31で示されるよう
に、鋼材、戻り材、銑鉄、コークスなどの投入量を指示
あるいは制御する。
FIG. 5 is a part of a flowchart showing the operation steps of the processing circuit 10 for explaining the operation of the melting step of steps S1 to S3. Moving from step a1 to step a2, the IF section is realized by steps a2 to a4, and it is judged whether there is an abnormality in the molten metal properties, whether the coke ratio is low, and whether the height of the bed coke is low. When the condition is satisfied, the operation proceeds to step a5, which is the THEN section, and it is determined that the shortage of injected coke is the cause. After the cause of such an abnormality in the molten metal property has been clarified, the fact is displayed on the display output or the control means 5 in the raw material charging step S1 before step S2, and is indicated by reference numeral 31 in FIG. As described above, the amount of steel, return material, pig iron, coke, etc., is instructed or controlled.

【0020】また注湯温度異常が検出されると、処理回
路10はそのステップS3よりも前のステップS2にお
ける表示出力あるいは制御手段6によって、図4の参照
符32に示されるように、送風量指示あるいは制御、熱
風温度の指示あるいは制御を行い、各種機器の異常が推
論された場合にはそれを表示出力し、必要な処置がとら
れる。このようにして各表示出力あるいは制御手段5,
6を作業者が見て、それに従って作業を行うことによっ
て、あるいは自動的に適切な対策が施されることにな
り、鋳造工程の不具合を防止することができる。
When an abnormality in the pouring temperature is detected, the processing circuit 10 causes the air output, as indicated by the reference numeral 32 in FIG. 4, by the display output or the control means 6 in step S2 prior to step S3. Instructing or controlling, or instructing or controlling the hot air temperature, if any abnormality of various equipment is inferred, it is displayed and output, and necessary measures are taken. In this way, each display output or control means 5,
By looking at 6 and performing the work according to it, or appropriate measures are automatically taken, and it is possible to prevent defects in the casting process.

【0021】なお原料装入の検出のために、検出手段3
3が設けられ、これは鋼材、戻り材、銑鉄、コークスな
どの投入量を検出し、その検出結果をインタフェイス9
を介して処理回路10へ与える。表示出力あるいは制御
手段28は、鋳型2の場所に設けられ、検出手段4によ
って検出された注湯温度を参照符34で示すように表示
し、またその運転の傾向、すなわちトレンドを表示する
こともまた可能である。またこのような各表示出力ある
いは制御手段5,6,28、さらには表示出力あるいは
制御手段8によって表示される内容は、表示出力手段1
3によってもまた表示出力され、さらにまたプリンタ1
4によって表示出力印字され、こうして各種データのト
レンドの表示が行われ、また異常工程の表示が行われ
る。
In order to detect the charging of raw materials, the detection means 3
3 is provided, which detects the input amount of steel material, return material, pig iron, coke, etc., and displays the detection result in the interface 9
To the processing circuit 10 via. The display output or control means 28 is provided at the location of the mold 2, and displays the pouring temperature detected by the detection means 4 as indicated by the reference numeral 34, and may also display the operation tendency, that is, the trend. It is also possible. Further, the contents displayed by the respective display output or control means 5, 6, 28 and further by the display output or control means 8 are the display output means 1
3 is also displayed and output, and again the printer 1
The display output is printed by 4, and thus the trend of various data is displayed and the abnormal process is displayed.

【0022】図6は、鋳物砂の混練ステップR1(前述
の図1参照)の調製系統図である。鋳物砂を調製するに
あたっては、新砂、古砂ならびに粘土および添加剤とを
混合し、さらに水を添加して混練する。
FIG. 6 is a preparation system diagram of the molding sand kneading step R1 (see FIG. 1 described above). In preparing foundry sand, new sand, old sand, clay and additives are mixed, and water is further added and kneaded.

【0023】図7は、混練ステップR1を行ういわゆる
ローラ垂直回転式サンドミルの斜視図である。胴35内
にモータ36によって駆動される主回転軸37が設けら
れ、これによってローラ38が胴35内で回転駆動され
る。加圧装置39は省略されてもよい。このようなサン
ドミルなどを用いて前記鋳物砂が混練される。
FIG. 7 is a perspective view of a so-called roller vertical rotation type sand mill which performs the kneading step R1. A main rotary shaft 37, which is driven by a motor 36, is provided in the body 35, and thereby a roller 38 is rotationally driven in the body 35. The pressure device 39 may be omitted. The molding sand is kneaded using such a sand mill.

【0024】図8は、造型ステップR2をさらに具体的
に示す正面図の一例である。図8(1)において鋳枠4
0がコンベア41上に移動されて枠入れされる。次に図
8(2)のようにテーブルアップ動作が行われて模型4
2が上昇され、そこで図8(3)で示されるように鋳物
砂が参照符43で示されるように鋳枠40に供給されて
砂入れおよびジョルト砂慣らし作業が行われる。そこで
図8(4)に示されるようにヘッド44が降下され、図
8(5)に示されるようにそのヘッド44を振動させな
がら鋳物砂45を押付け、スクイズする。次の図8
(6)では、ヘッド44が取出され、砂かきおよび湯口
補助作業を行い、その後、図8(7)では、鋳枠40を
引出してドローを開始すると同時にバイブレータ振動を
行う。こうして図8(8)に示されるように鋳型2が製
造される。模型42は再利用のために清掃される。
FIG. 8 is an example of a front view showing the molding step R2 more specifically. In FIG. 8 (1), the flask 4
0 is moved onto the conveyor 41 to be framed. Next, the table-up operation is performed as shown in FIG.
2 is raised, where the foundry sand is fed to the flask 40 as indicated by reference numeral 43 as shown in FIG. 8 (3) to perform the sand pouring and jolt sand break-in work. Then, the head 44 is lowered as shown in FIG. 8 (4), and the molding sand 45 is pressed and squeezed while vibrating the head 44 as shown in FIG. 8 (5). Next Figure 8
In (6), the head 44 is taken out, sand scrubbing and sprue assisting work are performed, and then in FIG. 8 (7), the casting frame 40 is pulled out to start drawing, and at the same time, vibrator vibration is performed. Thus, the mold 2 is manufactured as shown in FIG. The model 42 is cleaned for reuse.

【0025】図9は、鋳物砂処理工程に含まれる鋳物砂
混練ステップR1と造型ステップR2とを示すさらに具
体的な構成のブロック図である。造型状況を検出する手
段7は、鋳物砂の温度、通気度、圧縮強さ、すなわち抗
圧力、コンパクタビリティおよび水分などの検出を行
う。このような検出手段7の出力は、インタフェイス9
を介して処理回路10へ与えられ、これによって処理回
路10は鋳物砂を混練する場所に設けられた表示出力あ
るいは制御手段8に、参照符46で示されるように、希
望する造型状況になるように鋳物砂の混練作業を指示出
力あるいは制御させ、たとえば各種添加剤投入量あるい
は水の添加量を指示あるいは制御する。
FIG. 9 is a block diagram of a more specific configuration showing the molding sand kneading step R1 and the molding step R2 included in the molding sand treatment step. The means 7 for detecting the molding status detects the temperature, air permeability, compressive strength, that is, coercive pressure, compactability, moisture, etc. of the foundry sand. The output of the detecting means 7 is the interface 9
To the processing circuit 10 so that the processing circuit 10 has a desired molding condition, as indicated by reference numeral 46, on the display output or the control means 8 provided at the place where the molding sand is kneaded. Instructing or controlling the kneading operation of foundry sand, for example, instructing or controlling the amount of various additives or the amount of water added.

【0026】図10は、このような鋳物砂処理工程の処
理回路10による知識ベースの一例を示すフローチャー
トの一部である。IF部は、ステップb1からステップ
b2を経てステップb5を含み、THEN部はステップ
b6に対応する。ステップb1からステップb2に移
り、鋳物砂の混練時の砂温が46〜48℃であるか、ス
テップb3においてそのときの鋳物砂の水分量が4.0
〜4.2%であるか、ステップb4において気温が28
〜30℃であるか、さらにステップb5において湿度が
60〜65%であるかが判断され、これらが全て成立し
たとき、ステップb6において水分投入量を増加し、鋳
物砂の冷却を指示するための表示あるいは制御手段8に
よる表示あるいは制御が行われる。
FIG. 10 is a part of a flow chart showing an example of a knowledge base by the processing circuit 10 in such a molding sand processing step. The IF section includes step b1 through step b2 and step b5, and the THEN section corresponds to step b6. From step b1 to step b2, the sand temperature at the time of kneading the foundry sand is 46 to 48 ° C., or the water content of the foundry sand at that time is 4.0 at step b3.
Is 4.2% or the temperature is 28 in step b4.
It is determined whether the temperature is ˜30 ° C., or whether the humidity is 60 to 65% in step b5, and when all of these are satisfied, the water input amount is increased in step b6 to instruct the cooling of the foundry sand. The display or control by the display or control means 8 is performed.

【0027】さらに鋳物砂混練ステップR1において、
検出手段47が設けられ、前述の検出手段7と同様な検
出が行われ、その検出結果は、同様にして処理回路10
へ与えられる。このような検出手段47の出力はまた、
表示出力あるいは制御手段8による表示あるいは制御の
ために用いられ、あるいはまた造型ステップR2の造型
場所に設けられる表示出力手段48によって表示するこ
とができる。これらの内容はまた、前述のように表示出
力手段13によってもまた表示されることができる。表
示出力手段48による表示は、参照符49で示されるよ
うに、上述の各種情報データであり、あるいはまたトレ
ンドの表示である。表示出力手段13の表示出力は、前
述のステップR1,R2の異常などを含む。
Further, in the molding sand kneading step R1,
The detection means 47 is provided and the same detection as that of the above-mentioned detection means 7 is performed.
Given to. The output of such detection means 47 also
It can be used for display output or display or control by the control means 8 or can be displayed by the display output means 48 provided at the molding place of the molding step R2. These contents can also be displayed by the display output means 13 as described above. The display by the display output means 48 is the above-mentioned various information data, as indicated by reference numeral 49, or is also a trend display. The display output of the display output means 13 includes the above-mentioned abnormality in steps R1 and R2.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、キュポラ
などの溶解炉で地金を含む原料を溶解して、その溶湯を
鋳型に注湯するにあたり、エキスパートの知識に基づい
て作成された知識ベースと、検出されたデータとに基づ
いて推論を行い、もっと具体的に述べると、溶解炉の操
業状況を検出し、また鋳型に注湯する注湯状況を検出
し、これによって希望する操業状況になるように、地金
を含む原料の装入作業を指示出力あるいは制御し、また
希望する注湯状況になるように溶解炉の操業を指示出力
あるいは制御し、さらにまた鋳物砂を用いて造型するに
あたり、その鋳物砂の造型状況を検出して、希望する造
型状況になるように鋳物砂の混練作業を指示出力あるい
は制御するようにしたので、鋳造工程において総合的に
管理が行われ、鋳造工程の不具合が生じることを防ぐこ
とができ、たとえ不具合が生じても、タイムラグを生じ
ることなく対策を施すことができるようになり、さらに
また熟練者の蓄積を利用して、前述の各作業の指示出力
を行うことができるので、作業者が不慣れであっても、
適切な鋳造工程作業を行うことができ、高品質の鋳物を
製造することができるようになる。このように不具合で
ある異常が起きる前に、適切な対策を施すことが可能に
なるので、鋳造欠陥が減少し、また鋳造工程の各ステッ
プ毎の傾向、すなわちトレンドをメモリにストアして保
存することによって、鋳造欠陥が発生したときの対策を
施す際の参考資料として活用することもまた可能にな
る。
As described above, according to the present invention, a raw material containing a metal is melted in a melting furnace such as a cupola, and the molten metal is poured into a mold based on the knowledge of an expert. Inferences are made based on the knowledge base and the detected data, and more specifically, the operation status of the melting furnace is detected, and also the pouring status of pouring into the mold is detected, and the desired operation Instructing or controlling the charging operation of raw materials including metal, and instructing or controlling the operation of the melting furnace to achieve the desired pouring condition. Upon molding, the molding sand condition was detected, and the kneading operation of the molding sand was instructed to be output or controlled so that the desired molding condition was achieved, so comprehensive management is performed in the casting process. casting It is possible to prevent the occurrence of such a problem, and even if a problem occurs, it becomes possible to take measures without causing a time lag. Since it is possible to output instructions, even if the operator is unfamiliar,
Appropriate casting process operations can be performed, and high quality castings can be manufactured. In this way, it is possible to take appropriate measures before abnormalities such as defects occur, so that casting defects are reduced, and the tendency of each step of the casting process, that is, the trend, is stored and stored in memory. This also makes it possible to utilize it as a reference material when taking countermeasures when a casting defect occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の全体の系統図である。FIG. 1 is an overall system diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】原料装入ステップS1とキュポラである溶解炉
1による溶解ステップS2と鋳型2への注湯を行う注湯
ステップS3とを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a raw material charging step S1, a melting step S2 by the melting furnace 1 which is a cupola, and a pouring step S3 for pouring the molten metal into the mold 2.

【図3】処理回路10の具体的な構成を示すブロック図
である。
3 is a block diagram showing a specific configuration of a processing circuit 10. FIG.

【図4】原料装入ステップS1と溶解ステップS2と注
湯ステップS3とに関連する具体的な構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration related to a raw material charging step S1, a melting step S2, and a pouring step S3.

【図5】処理回路10の溶解工程における動作の一例を
示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of an operation in a melting step of the processing circuit 10.

【図6】鋳物砂混練ステップR1をさらに具体的に示す
フローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the casting sand kneading step R1 more specifically.

【図7】鋳物砂の混練を行うサンドミルの斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view of a sand mill for kneading foundry sand.

【図8】造型ステップR2を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a molding step R2.

【図9】鋳物砂混練ステップR1と造型ステップR2と
を具体的に示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram specifically showing a foundry sand kneading step R1 and a molding step R2.

【図10】処理回路10による鋳物砂処理工程の動作を
説明するためのフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of a foundry sand processing step by the processing circuit 10.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶解炉 2 鋳型 3 溶解炉1の操業状況を検出する手段 4 注湯状況を検出する手段 5,6,8,28 表示出力あるいは制御手段 7 造型状況を検出する手段 9 インタフェイス 10 処理回路 13,48 表示出力手段 14 プリンタ 1 Melting Furnace 2 Mold 3 Means for Detecting Operational Condition of Melting Furnace 4 4 Means for Detecting Pouring Condition 5, 6, 8, 28 Display Output or Control Means 7 Means for Detecting Molding Condition 9 Interface 10 Processing Circuit 13 , 48 display output means 14 printer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 19/00 // F27B 3/28 7727−4K (72)発明者 田村 範夫 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川 崎重工業株式会社西神戸工場内 (72)発明者 黒瀬 憲雄 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川 崎重工業株式会社西神戸工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location G06F 19/00 // F27B 3/28 7727-4K (72) Inventor Norio Tamura Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Kawasaki Saki Heavy Industries, Ltd. 234 Matsumoto, Higashiya Town (72) Inventor Norio Kurose 234 Matsumoto, Higashiya Town, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries Ltd., Nishi Kobe Plant

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地金を含む原料を溶解炉に装入するステ
ップと、 溶解炉で原料を溶解するステップと、 鋳型に溶湯を注湯するステップとを含む鋳造工程の作業
支援方法において、 原料溶解ステップまたは注湯ステップの少なくともいず
れか1つのステップで物理的または化学的データを検出
するステップと、 エキスパートの知識に基づいて作成された知識ベース
と、検出ステップで検出されたデータとに基づいて計算
機を用いて推論を行い、希望する鋳造が行われるよう
に、その前に行われる原料装入ステップまたは原料溶解
ステップにおける作業指示を出力するステップあるいは
原料装入ステップまたは原料溶解ステップの状態量を制
御するステップとを含むことを特徴とする鋳造工程の作
業支援方法。
1. A work supporting method for a casting process, comprising: charging a raw material containing a metal into a melting furnace; melting the raw material in the melting furnace; and pouring the molten metal into a mold. Based on the step of detecting physical or chemical data in at least one of the melting step and the pouring step, the knowledge base created based on the knowledge of the expert, and the data detected in the detection step Reasoning is performed using a computer, and the state quantity of the raw material charging step or raw material melting step or the step of outputting the work instruction in the raw material charging step or raw material melting step that is performed before that is performed so that the desired casting is performed. And a step of controlling, a work supporting method for a casting process.
【請求項2】 鋳物砂を混練するステップと、 鋳物砂を用いて造型するステップとを含む鋳造工程の作
業支援方法において、 造型ステップで物理的または化学的データを検出するス
テップと、 エキスパートの知識に基づいて作成された知識ベース
と、検出ステップで検出されたデータとに基づいて計算
機を用いて推論を行い、希望する鋳造が行われるよう
に、その前に行われる鋳造砂混練ステップにおける作業
指示を出力するステップあるいは鋳造砂混練ステップの
状態量を制御するステップとを含むことを特徴とする鋳
造工程の作業支援方法。
2. A method for supporting work in a casting process, comprising the steps of kneading molding sand and molding using molding sand, the step of detecting physical or chemical data in the molding step, and the knowledge of an expert. Based on the knowledge base created on the basis of the data and the data detected in the detection step, inference is performed using a computer, and the work instruction in the casting sand kneading step that is performed before that is performed so that the desired casting is performed. And a step of controlling the state quantity of the casting sand kneading step, the work supporting method of the casting process.
【請求項3】 溶解炉の操業状況を検出する手段と、 溶解炉からの溶湯を鋳型に注湯する注湯状況を検出する
手段と、 鋳物砂を用いて造型する状況を検出する手段と、 溶解炉に地金を含む原料を装入する場所と溶解炉の場所
と鋳物砂を混練する場所とにそれぞれ設けられる表示出
力あるいは制御手段と、 操業状況検出手段と注湯状況検出手段と造型状況検出手
段との出力に応答して、エキスパートの知識に基づいて
作成された知識ベースを用いて希望する鋳造が行われる
ように、計算機を用いて推論を行い、溶解炉に地金を含
む原料を装入する場所に設けられている表示出力あるい
は制御手段によって、希望する操業状況になるように原
料の装入作業を指示出力あるいは制御し、溶解炉の場所
に設けられている表示出力あるいは制御手段によって、
希望する注湯状況になるように溶解炉の操業を指示出力
あるいは制御し、また鋳物砂を混練する場所に設けられ
る表示出力あるいは制御手段によって希望する造型状況
になるように鋳物砂の混練作業を指示出力あるいは制御
する手段とを含むことを特徴とする鋳造工程の作業支援
装置。
3. A means for detecting the operation status of the melting furnace, a means for detecting the pouring status of pouring the molten metal from the melting furnace into a mold, and a means for detecting the status of molding using molding sand. Indication output or control means provided at the place of charging raw materials including metal, the place of melting furnace, and the place of kneading the foundry, the operation status detecting means, pouring status detecting means, and molding status In response to the output from the detection means, the knowledge base created based on the expert's knowledge is used to make inferences using a computer so that the desired casting is performed, and the raw material containing the metal ingot is placed in the melting furnace. Indication output or control means provided in the melting furnace location to output or control the charging operation of the raw material so that the desired operating condition is achieved by the display output or control means provided in the charging location. To I,
Instructing or controlling the operation of the melting furnace so that the desired pouring condition is achieved, and the kneading work of the foundry sand is performed by the display output or control means provided at the place where the foundry sand is kneaded so that the desired molding condition is achieved. A work support device for a casting process, comprising: means for outputting an instruction or controlling.
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