KR20170137697A - 데이터 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

중력을 이용하여 주탕되며 개폐 가능하고 경동 가능한 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 주물을 주조하는 주조 장치와 주물에 제품 식별자를 각인하는 각인 장치를 구비하는 주조 설비에 접속되며, 주물의 주조시의 데이터를 관리하는 데이터 관리 시스템으로서, 데이터를 기억하는 기억 장치와, 제품 식별자 및 주조 장치의 상부 금형 및 하부 금형의 경동 패턴을 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 제품 식별자와 경동 패턴을 관련지어 기억 장치에 기억시키는 제어부를 구비한다.

Description

데이터 관리 시스템{DATA MANAGEMENT SYSTEM}

본 발명은, 데이터 관리 시스템에 관한 것이다.

특허 문헌 1에는, 압력에 의해 주탕(注湯)되는 주조(鑄造) 장치에 의해서 주조된 주물에 제품 번호를 부여함과 아울러, 주물의 개개의 제품 번호마다 금형 조건·용탕(溶湯) 조건·사출(査出) 조건을 기록하는 시스템이 기재되어 있다. 특허 문헌 2에는, 사형(砂型) 및 코어를 이용하여 주조하는 주조 장치의 제조 공정에서, 주물의 개개의 제품 번호마다 사형, 코어, 용탕의 데이터를 기록하는 시스템이 기재되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평10－202355호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 제2015－33712호 공보

그렇지만, 종래의 시스템에 있어서는, 취득 가능한 정보가 한정되어 있기 때문에, 제품의 불량의 원인을 특정하는 것이 곤란한 경우가 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에서는, 압력에 의해 주탕되는 주조 장치를 전제로 하고 있기 때문에, 중력을 이용하여 주탕되는 주조 장치 특유의 정보를 취득할 수 없다. 특허 문헌 2에 기재된 장치에서는, 금형이 경동(傾動, tilting)하는 주조 장치의 정보를 취득할 수 없다. 즉, 종래의 시스템이, 중력을 이용하여 주탕되고, 경동 가능한 금형을 구비하는 주조 장치를 채용하는 경우, 개선의 여지가 있다.

본 발명의 일측면에 관한 데이터 관리 시스템은, 중력을 이용하여 주탕(注湯)되며 개폐 가능하고 경동(傾動) 가능한 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 주물을 주조(鑄造)하는 주조 장치와 주물에 제품 식별자(識別子)를 각인하는 각인 장치를 구비하는 주조 설비에 접속되며, 주물의 주조시의 데이터를 관리하는 데이터 관리 시스템으로서, 데이터를 기억하는 기억 장치와, 제품 식별자 및 주조 장치의 상부 금형 및 하부 금형의 경동 패턴을 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 제품 식별자와 경동 패턴을 관련지어 기억 장치에 기억시키는 제어부를 구비한다.

이 데이터 관리 시스템에 의하면, 취득부에 의해, 제품 식별자와 주조 장치의 상부 금형 및 하부 금형의 경동 패턴이 취득되고, 제어부에 의해, 제품 식별자와 경동 패턴이 관련지어져 기억 장치에 기억된다. 이 때문에, 제품(주물)에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품에 각인된 제품 식별자에 근거하여 당해 제품의 제조시의 경동 패턴을 특정할 수 있다. 상부 금형 및 하부 금형의 경동 패턴은, 주탕의 속도에 영향을 준다. 주탕의 속도가 커질수록, 생산성이 향상되기는 하지만 공기 및 산화막의 말려들어감이 발생할 가능성이 증가한다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조시의 경동 패턴을 특정함으로써, 문제점의 한 요인인지 아닌지를 판단할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 관한 데이터 관리 시스템은, 중력을 이용하여 주탕되며 개폐 가능하고 경동 가능한 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 주물을 주조하는 주조 장치와 주물에 제품 식별자를 각인하는 각인 장치를 구비하는 주조 설비에 접속되며, 주물의 주조시의 데이터를 관리하는 데이터 관리 시스템으로서, 데이터를 기억하는 기억 장치와, 제품 식별자 및 주조 장치의 상부 금형 및 하부 금형 각각의 주조시에서의 온도 추이를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 제품 식별자와 온도 추이를 관련지어 기억 장치에 기억시키는 제어부를 구비한다.

이 데이터 관리 시스템에 의하면, 취득부에 의해, 제품 식별자와 주조 장치의 상부 금형 및 하부 금형 각각의 주조시에서의 온도 추이가 취득되고, 제어부에 의해, 제품 식별자와 온도 추이가 관련지어져 기억 장치에 기억된다. 이 때문에, 제품(주물)에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품에 각인된 제품 식별자에 근거하여 당해 제품의 제조시의 금형의 온도 추이를 특정할 수 있다. 상부 금형 및 하부 금형의 온도 추이는, 주물의 응고 속도에 영향을 준다. 응고 속도는, 예를 들면 주물 재료나 금형 형상에 의해서 최적치가 존재하고, 제품 품질에 영향을 준다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조시 상부 금형 및 하부 금형의 온도 추이를 특정함으로써, 문제점의 한 요인인지 아닌지를 판단할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 관한 데이터 관리 시스템은, 중력을 이용하여 주탕되며 개폐 가능하고 경동 가능한 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 주물을 주조하는 주조 장치와 주물에 제품 식별자를 각인하는 각인 장치를 구비하는 주조 설비에 접속되며, 주물의 주조시의 데이터를 관리하는 데이터 관리 시스템으로서, 데이터를 기억하는 기억 장치와, 제품 식별자 및 상부 금형 또는 하부 금형의 내면을 촬상한 촬상 데이터를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 제품 식별자와 촬상 데이터를 관련지어 기억 장치에 기억시키는 제어부를 구비한다.

이 데이터 관리 시스템에 의하면, 취득부에 의해, 제품 식별자와 상부 금형 또는 하부 금형의 내면을 촬상한 촬상 데이터가 취득되고, 제어부에 의해, 제품 식별자와 촬상 데이터가 관련지어져 기억 장치에 기억된다. 이 때문에, 제품(주물)에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품에 각인된 제품 식별자에 근거하여 당해 제품의 제조시의 금형 내면의 촬상 데이터를 특정할 수 있다. 상부 금형 및 하부 금형의 내면은, 제조를 반복한 경우에 금형을 보호하는 역할을 가지는 도형(塗型)이 벗겨지고, 그곳에 알루미늄 합금 등의 용탕 성분이 부착되어 막(膜)을 형성하는 경우가 있다. 이 막의 상태가 제품 품질에 영향을 주는 경우가 있다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조시 상부 금형 또는 하부 금형의 내면의 촬상 데이터를 특정함으로써, 문제점의 한 요인인지 아닌지를 판단할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 주조 설비는, 주조 장치에서 이용하는 용탕을 유지하는 유지로(爐), 유지로로부터 주조 장치로 용탕을 반송 및 급탕하는 급탕 장치, 주조 장치에서 이용하는 코어를 조형(造型)하는 코어 조형 장치, 주조 장치에서 주조된 주물을 냉각시키는 냉각 장치, 냉각 장치에 의해 냉각된 주물의 내부의 코어 모래를 제거하는 모래 제거 장치, 및, 주물에 대해서 마무리 가공을 행하는 마무리 장치를 더 포함하며, 취득부는, 유지로의 용탕에 관한 용탕 정보, 급탕 장치의 반송에 관한 반송 정보, 코어 조형 장치에 의해 조형된 코어에 관한 코어 정보, 냉각 장치에 의한 냉각에 관한 냉각 정보, 모래 제거 장치에 의한 모래 제거에 관한 모래 제거 정보, 및, 마무리 장치에 의한 마무리 가공에 관한 마무리 정보를 더 취득하며, 제어부는, 제품 식별자와, 용탕 정보, 반송 정보, 코어 정보, 냉각 정보, 모래 제거 정보 및 마무리 정보를 관련지어 기억 장치에 기억해도 괜찮다.

이 경우, 주조 장치 뿐만 아니라, 제품의 제조에 관련되는 유지로, 급탕 장치, 코어 조형 장치, 냉각 장치, 모래 제거 장치 및 마무리 장치의 정보가 취득되어, 정보와 제품 식별자가 관련지어진다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조 공정의 전체의 정보를 이용하여 문제점의 요인을 고찰할 수 있으므로, 복수의 공정의 조건이 영향을 준 문제점이라도 문제점의 요인을 특정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 주조 장치는, 상부 금형이 장착된 상부 프레임과, 하부 금형이 장착된 하부 프레임과, 상부 프레임에 마련되어 상부 금형을 승강시키거나, 또는, 하부 프레임에 마련되어 하부 금형을 승강시키는 형폐쇄 기구와, 상부 프레임에 상단부가, 하부 프레임에 하단부가 각각 회동 가능하게 연결되어 대향 배치되며, 중앙부에 회전축을 구비한 한 쌍의 주(主)링크 부재와, 주링크 부재와 평행하게 배치되며, 상부 프레임에 상단부가, 하부 프레임에 하단부가 각각 회동 가능하게 연결되어 대향 배치되며, 중앙부에 회전축을 구비한 한 쌍의 보조 링크 부재와, 한 쌍의 주링크 부재 중 일방의 회전축에 연결하여 마련되고, 상부 금형과 하부 금형을 경동(傾動) 또는 수평 방향으로 이간시키는 구동 수단을 구비하며, 상부 프레임, 하부 프레임, 주링크 부재 및 보조 링크 부재가 평행 링크 기구를 구성해도 괜찮다.

이 데이터 관리 시스템에 접속되는 주조 설비의 주조 장치에서는, 상부 금형이 장착된 상부 프레임과, 하부 금형이 장착된 하부 프레임이, 좌우 한 쌍의 주(主)링크 부재와 부(副)링크 부재에 의해 연결되어 평행 링크 기구를 구성하고, 주링크 부재 및 부링크 부재의 각각의 중앙부에 회전축이 마련되어 있다. 그리고, 상부 금형과 하부 금형을 경동 또는 수평 방향으로 이간시키는 구동 수단이 한 쌍의 주링크 부재 중 일방의 회전축에 연결하여 마련되어 있다. 또, 형폐쇄 기구에 의해서 상부 금형 또는 하부 금형이 승강한다. 이것에 의해, 형폐쇄 공정에서는, 형폐쇄 기구에 의해 상부 금형 및 하부 금형이 닫혀지고, 경동 공정에서는, 닫혀진 상부 금형 및 하부 금형이 구동 수단 및 평행 링크 기구에 의해 경동하고, 발형(拔型), 혹은 제품 압출 등의 공정에서는, 형폐쇄 기구에 의해 열린 상부 금형 및 하부 금형이 구동 수단 및 평행 링크 기구에 의해 수평 방향으로 이간(離間)된다. 이와 같이 동작하는 주조 장치를 이용하여 주물을 주조한 경우라도, 제품의 불량의 원인을 특정할 수 있다.

본 발명의 여러 가지의 측면 및 실시 형태에 의하면, 중력을 이용하여 주탕되며 경동 가능한 금형을 가지는 주조 장치에 의해서 주조된 주물의 제조시의 데이터를, 제품 식별자를 이용하여 관리할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템의 대상이 되는 주조 설비의 평면도이다.
도 2는 도 1의 주조 설비에서의 일부 구성의 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 주조 장치의 정면도이다.
도 4는 도 3의 주조 장치의 측면도이다.
도 5는 도 3에서 상부 금형 및 하부 금형의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템의 기능 블록도이다.
도 7은 도 1의 주조 설비의 제조 방법의 일례의 플로우차트이다.
도 8은 도 1의 주조 설비에 의한 주조 공정의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 도 3에서의 A－A화살표에서 본 도면이고, 초기 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 평행 링크 기구의 동작에 의해서 상하 금형이 슬라이드하여 제2 이간 상태가 된 도면이다.
도 11은 상부 금형과 하부 금형이 형폐쇄된 형폐쇄 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 형폐쇄된 상부 금형 및 하부 금형을 90°회동시킨 도면이다.
도 13은 상부 금형을 도중(途中) 위치까지 끌어올린 도면이다.
도 14는 상부 금형 및 하부 금형이 슬라이드하여 제1 이간 상태가 된 도면이다.
도 15는 도 14의 상태로부터 상부 금형을 상승단까지 끌어올린 도면이다.
도 16은 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템의 데이터 흐름을 설명하는 도면이다.
도 17은 제품 번호와 각 공정에서의 정보를 관련지은 테이블이다.
도 18은 각 공정에서의 정보를 나타내는 테이블이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또, 도면의 설명에서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다. 또, 도면의 치수 비율은, 설명과 반드시 일치하고 있지 않다. 또,「상」「하」「좌」「우」의 단어는, 도시하는 상태에 근거하는 것이며, 편의적인 것이다.

본 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템은, 예를 들면, 주물(제품)에 발생한 문제점의 원인을 특정하기 위한 제조시의 데이터를 관리하는 시스템이다. 먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템의 대상이 되는 주조(鑄造) 설비의 일례에 대해 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템의 대상이 되는 주조 설비의 평면도이다. 도 2는, 도 1의 주조 설비에서의 일부 구성의 측면도이다. 도면 중의 X방향 및 Y방향이 수평 방향이고, Z방향이 수직 방향이다.

도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 주조 설비(100)는, 주조 장치(50), 유지로(爐)(52), 급탕(給湯) 장치(급탕용 로봇)(60), 반송 장치(반송용 로봇)(61), 코어 조형(造型) 장치(53), 각인(刻印) 장치(54), 컨베이어(55), 냉각 장치(56), 모래 제거 장치(57) 및 마무리 장치(58)를 구비하고 있다. 또, 주조 설비(100)는, 유지로(52), 급탕 장치(급탕용 로봇)(60), 반송 장치(반송용 로봇)(61), 코어 조형 장치(53), 컨베이어(55), 냉각 장치(56), 모래 제거 장치(57) 및 마무리 장치(58)를 구비하고 있지 않아도 좋다. 또, 주조 설비(100)는, 도시하지 않은 전(前)공정 또는 후(後)공정의 장치를 구비하고 있어도 괜찮다.

본 실시 형태에서는, 주조 설비(100)는, 일례로서 3개의 주조 장치(50)를 구비하고 있다. 각 주조 장치(50)는, 일례로서 옆(X방향)으로 일렬로 배치되어 있다. 주조 장치(50)와 유지로(52)와의 사이에는, 급탕 장치(60)가 배치되어 있다. 또, 주조 장치(50)에 대해서 유지로(52)의 반대측에 코어 조형 장치(53)가 배치되어 있다. 주조 설비(100)는, 일례로서, 2개의 코어 조형 장치(53)를 구비하고 있다. 주조 장치(50)와 코어 조형 장치(53)와의 사이에는, 반송 장치(61)가 배치되어 있다. 게다가, 코어 조형 장치(53)의 측부(X방향)로서 반송 장치(61)의 가동 범위에 각인 장치(54)가 배치되어 있다. 각인 장치(54)에는, 컨베이어(55)가 병설되어 있다. 컨베이어(55)는, 각인 장치(54)의 측부에 배치된 냉각 장치(56)까지 연장되어 있다. 냉각 장치(56)의 측부에는 모래 제거 장치(57)가 배치되어 있다. 모래 제거 장치(57)의 측부에는 마무리 장치(58)가 배치되어 있다.

주조 장치(50)는, 중력을 이용하여 용융 금속이 주탕되며, 개폐 가능하고 경동 가능한 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)(도 3 참조)을 이용하여 주물을 주조하는, 이른바 중력식 경동 금형 주조 장치이다. 주탕되는 용융 금속의 재질은 상관없다. 용융 금속으로서, 예를 들면 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금이 이용된다. 주조 장치(50)는, 예를 들면, 금형의 온도를 검출하는 온도 센서, 냉각수의 수량(水量)을 검출하는 유량 센서, 상부 금형(1) 또는 하부 금형(2)의 내면을 촬상하는 촬상 센서 등의 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 주조 장치 컨트롤러(50A)(도 6 참조)를 구비한다. 주조 장치 컨트롤러(50A)는, 소정의 프로그램을 실행하고, 주조 장치(50)의 동작을 제어한다. 즉, 주조 장치(50)의 각 구성요소는, 주조 장치 컨트롤러(50A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작한다. 주조 장치(50)의 구조 및 동작의 상세에 대하여는 후술한다.

유지로(52)는, 주조 장치(50)에서 이용되는 용탕을 저류(貯留)하는 장치이다. 유지로(52)는, 예를 들면, 용탕을 소정 온도로 유지하는 기능을 가지고 있다. 유지로(52)는, 금속을 용해시켜 용융 금속으로 하는 용해로(爐)로서의 기능을 가지고 있어도 괜찮다. 유지로(52)는, 예를 들면, 용탕 온도를 검출하는 온도 센서 등의 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 유지로 컨트롤러(52A)(도 6 참조)를 구비하고 있다. 유지로 컨트롤러(52A)는, 용탕의 상태를 관리한다. 즉, 유지로(52)의 각 구성요소는, 유지로 컨트롤러(52A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작한다.

급탕 장치(60)는, 유지로(52)로부터 주조 장치(50)로 용탕을 반송 및 급탕하는 장치이다. 본 실시 형태에서는, 급탕 장치(60)는, 유지로(52)로부터 복수의 주조 장치(50)의 각각으로 용탕을 반송 및 급탕한다. 급탕 장치(60)는, 예를 들면, 암(60a) 및 취과(取鍋, 국자 모양의 용기)(60b)를 구비한 로봇이다. 암(60a)은, 예를 들면 다관절(多關節) 구조를 가진다. 취과(60b)는, 암(60a)의 선단에 장착되어 있다. 급탕 장치(60)는, 예를 들면, 암(60a)의 움직임을 검출하는 자이로(gyro) 센서 등의 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 급탕 장치 컨트롤러(60A)(도 6 참조)를 구비한다. 급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 소정의 프로그램을 실행하여, 암(60a) 및 취과(60b)의 동작을 제어한다. 즉, 급탕 장치(60)의 암(60a) 및 취과(60b)는, 급탕 장치 컨트롤러(60A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작하고, 여러 가지의 자세를 취할 수 있다. 암(60a)의 동작에 의해, 유지로(52)의 용탕이 취과(60b)에 퍼내어져 주조 장치(50)까지 반송되고, 주조 장치(50)로 급탕된다.

코어 조형 장치(53)는, 주조 장치(50)에서 이용하는 코어를 조형하는 장치이다. 구체적으로는, 코어 조형 장치(53)는, 금형에 코어 모래를 불어넣어 코어를 조형하는 장치이다. 코어 조형 장치(53)로서, 구체적으로는, 셸(shell) 머신, 콜드 박스(cold box) 조형기(造型機), 및 생형(生型) 코어 조형기 등을 들 수 있다. 코어 조형 장치(53)는, 예를 들면, 금형의 온도를 검출하는 온도 센서, 조형 장치 내부의 압력(파형(波形) 데이터)을 검출하는 압력 센서 등의 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)(도 6 참조)를 구비한다. 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 소정의 프로그램을 실행하고, 코어 조형 장치(53)의 동작을 제어한다. 즉, 코어 조형 장치(53)의 각 구성요소는, 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작한다. 코어 조형 장치(53)에서 조형된 코어는, 코어 불출대(拂出台)(53a) 상으로 불출되어진다.

반송 장치(61)는, 코어 조형 장치(53)로부터 주조 장치(50)로 코어를 반송함과 아울러, 주조 장치(50)로부터 각인 장치(54)로 주물을 반송하는 장치이다. 본 실시 형태에서는, 반송 장치(61)는, 2개의 코어 조형 장치(53) 중 어느 하나에서 조형된 코어를, 3개의 주조 장치(50) 중 어느 하나로 반송한다. 또, 반송 장치(61)는, 3개의 주조 장치(50) 중 어느 하나에서 주조된 주물을 각인 장치(54)로 반송한다. 반송 장치(61)는, 예를 들면, 암(61a) 및 파지부(61b)를 구비한 로봇이다. 암(61a)은, 예를 들면 다관절 구조를 가진다. 파지부(61b)는, 암(61a)의 선단에 장착되어 있고, 물체를 파지하도록 동작한다. 반송 장치(61)는, 예를 들면, 암(61a)의 움직임을 검출하는 자이로 센서 등의 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 반송 장치 컨트롤러(61A)(도 6 참조)를 구비한다. 반송 장치 컨트롤러(61A)는, 소정의 프로그램을 실행하여, 암(61a) 및 파지부(61b)의 동작을 제어한다. 즉, 반송 장치(61)의 암(61a) 및 파지부(61b)는, 반송 장치 컨트롤러(61A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작하고, 여러 가지의 자세를 취할 수 있음과 아울러, 소정의 물체를 파지할 수 있다. 구체적인 일례로서는, 암(61a) 및 파지부(61b)의 동작에 의해, 코어 불출대(53a) 상에 배치된 코어가 파지되고, 주조 장치(50)의 소정 위치로 셋팅된다. 또, 암(61a) 및 파지부(61b)의 동작에 의해, 주조 장치(50)로부터 주물이 수취(受取)되고, 각인 장치(54)의 주물 수취구(受取口)(미도시)로 셋팅된다. 반송 장치(61)는, 주조 완료순으로 주물을 반출해도 괜찮고, 소정의 순서대로(예를 들면 왼쪽에서 순서대로) 주조 장치(50)로부터 주물을 반출해도 괜찮다.

각인 장치(54)는, 주물에 제품 식별자를 각인한다. 제품 식별자는, 주물을 식별하기 위한 정보이며, 예를 들면, 숫자, 문자, 기호 혹은 도형 또는 이들 조합이다. 도형에는, 바코드 또는 QR코드(등록상표) 등이 포함된다. 제품 식별자의 구체적인 일례는, 제품 번호이다. 이하에서는, 제품 식별자가 제품 번호인 경우를 예로 설명한다. 각인 장치(54)는, 예를 들면 주물을 수취한 순서(시계열)대로 제품 번호를 주물에 각인한다. 각인 장치(54)에는, 후술하는 각인 장치 컨트롤러(54A)(도 6 참조)가 접속되어 있다. 각인 장치(54)의 각 구성요소는, 각인 장치 컨트롤러(54A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작한다.

컨베이어(55)는, 각인 장치(54)에 의해 각인된 주물을 반송하는 장치이다. 컨베이어(55)는, 예를 들면 벨트 컨베이어, 슬랫(slat) 컨베이어 등이다. 컨베이어(55)는, 주물을 냉각 장치(56)로 반송한다.

냉각 장치(56)는, 주조 장치(50)에서 주조된 주물을 냉각시키는 장치이다. 냉각 장치(56)는, 예를 들면 주물의 온도가 소정치 이하가 될 때까지, 액체 혹은 기체에 의한 열교환, 송풍 또는 자연 냉각을 행한다. 냉각 장치(56)는, 예를 들면, 분위기 온도나 기온을 검출하는 온도 센서 등의 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 냉각 장치 컨트롤러(56A)(도 6 참조)를 구비한다. 냉각 장치 컨트롤러(56A)는, 냉각 장치(56)의 동작을 제어한다. 즉, 냉각 장치(56)의 각 구성요소는, 냉각 장치 컨트롤러(56A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작한다. 냉각 장치(56)에 의해 냉각된 주물은, 모래 제거 장치(57)로 반송된다. 이 때의 반송은, 도시하지 않은 컨베이어나 로봇이 행해도 괜찮고, 작업원이 행해도 괜찮다.

모래 제거 장치(57)는, 냉각 장치(56)에 의해 냉각된 주물의 내부의 코어 모래를 제거한다. 모래 제거 장치(57)는, 예를 들면, 주물에 대해서 진동을 가하는 치핑(chipping) 처리나 쇼트 블라스팅(shot blasting) 처리를 행함으로써, 코어 모래를 제거한다. 또, 모래 제거 장치(57)는, 예를 들면, 주물을 두드리는 압력을 측정하는 압력 센서 등의 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)(도 6 참조)를 구비한다. 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)는, 모래 제거 장치(57)의 동작을 제어한다. 즉, 모래 제거 장치(57)의 각 구성요소는, 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작한다. 모래 제거 장치(57)에 의해 처리된 주물은, 마무리 장치(58)로 반송된다. 이 때의 반송은, 도시하지 않은 컨베이어나 로봇이 행해도 괜찮고, 작업원이 행해도 괜찮다.

마무리 장치(58)는, 주물에 대해서 마무리 가공을 행한다. 마무리 가공으로서는, 예를 들면 2차 쇼트 처리나 버(burr) 제거 처리를 들 수 있다. 마무리 장치(58)는, 예를 들면, 여러 가지의 센서, 및, 후술하는 마무리 장치 컨트롤러(58A)(도 6 참조)를 구비한다. 마무리 장치 컨트롤러(58A)는, 마무리 장치(58)의 동작을 제어한다. 즉, 마무리 장치(58)의 각 구성요소는, 마무리 장치 컨트롤러(58A)에 의해 출력된 신호에 근거하여 동작한다.

이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 주조 장치(50)의 구성의 상세에 대하여 설명한다. 도 3은, 도 1에 나타내는 주조 장치의 정면도이다. 도 4는, 도 3의 주조 장치의 측면도이다.

도 3 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 주조 장치(50)는, 베이스 프레임(17), 상부 프레임(5), 하부 프레임(6), 형폐쇄 기구(21), 좌우 한 쌍의 주(主)링크 부재(7), 좌우 한 쌍의 부(副)링크 부재(보조 링크 부재)(8), 회전 액추에이터(구동 수단)(16) 및 레이들(ladle)(25)을 구비하고 있다.

베이스 프레임(17)은, 베이스대(台)(18), 구동측 지지 프레임(19) 및 종동(從動)측 지지 프레임(20)을 가지고 있다. 베이스대(18)는, 복수의 부재의 조합에 의해 구성된 대략 평판 모양을 이루는 부재이며, 주조 설비(100)의 설치면 상에 수평하게 마련되어 있다. 구동측 지지 프레임(19)과 종동측 지지 프레임(20)은, 베이스대(18) 상에서 좌우 방향(수평 방향)으로 대향하도록 세워 마련되며, 베이스대(18)에 고정되어 있다. 구동측 지지 프레임(19)의 상단부 및 종동측 지지 프레임(20)의 상단부에는, 한 쌍의 경동 회전 베어링(9)이 마련되어 있다.

상부 프레임(5)은, 베이스 프레임(17)의 상부에 배치되어 있다. 상부 프레임(5)에는, 상부 금형(1)이 장착되어 있다. 구체적으로는, 상부 프레임(5)의 하면에는, 상형 다이 베이스(3)를 매개로 하여 상부 금형(1)이 장착되어 있다. 상부 프레임에는, 상부 금형(1)을 승강하는 형폐쇄 기구(21)가 마련되어 있다. 구체적으로는, 상부 프레임(5)은, 형폐쇄 기구(21)을 내장하고, 형폐쇄 기구(21)에 의해 상부 금형(1)을 승강 가능하게 유지하고 있다.

형폐쇄 기구(21)는, 형폐쇄 실린더(22), 좌우 한 쌍의 가이드 로드(23), 및, 좌우 한 쌍의 안내통(24)을 가지고 있다. 형폐쇄 실린더(22)의 하단부는, 상형 다이 베이스(3)의 상면에 장착되어 있다. 형폐쇄 실린더(22)는, 상하 방향(수직 방향 여기에서는 Z방향)으로 신장하는 것에 의해, 상형 다이 베이스(3)를 매개로 하여 상부 금형(1)을 강하(降下)시킴과 아울러, 상하 방향으로 단축하는 것에 의해, 상형 다이 베이스(3)를 매개로 하여 상부 금형(1)을 상승시킨다. 가이드 로드(23)는, 상부 프레임(5)에 장착된 안내통(24)을 통과하여, 상형 다이 베이스(3)의 상면에 장착되어 있다.

하부 프레임(6)은, 베이스 프레임(17)의 상부로서, 상부 프레임(5)의 하부에 배치되어 있다. 하부 프레임(6)에는, 하부 금형(2)이 장착되어 있다. 구체적으로는, 하부 프레임(6)의 상면에는, 하형 다이 베이스(4)를 매개로 하여 하부 금형(2)이 장착되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타내어지는 상태에서는, 상부 프레임(5)과 하부 프레임(6)은, 상하 방향으로 서로 대향하고 있다. 마찬가지로, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)은, 상하 방향으로 서로 대향하고 있다.

한 쌍의 주링크 부재(7)는, 상부 프레임(5)에 상단부가, 하부 프레임(6)에 하단부가 각각 회동 가능하게 연결되어 대향 배치되며, 중앙부에 경동 회전축(10)을 구비하고 있다. 구체적으로는, 한 쌍의 주링크 부재(7)는, 좌우 방향(수평 방향 여기에서는 X방향)으로 대향 배치되며, 각각, 상부 프레임(5)과 하부 프레임(6)을 연결하고 있다. 주링크 부재(7)는, 중앙부에 경동 회전축(10), 상단부에 주링크 상부 회전축(11), 및, 하단부에 주링크 하부 회전축(12)을 가지고 있다.

한 쌍의 주링크 부재(7)의 중앙부는, 한 쌍의 경동 회전축(10)을 매개로 하여, 한 쌍의 경동 회전 베어링(9)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 한 쌍의 주링크 부재(7)의 상단부는, 상부 프레임(5)의 한 쌍의 측면(5a)에 한 쌍의 주링크 상부 회전축(11)을 매개로 하여, 회전 가능하게 연결되어 있다. 한 쌍의 주링크 부재(7)의 하단부는, 하부 프레임(6)의 한 쌍의 측면(6a)에 한 쌍의 주링크 하부 회전축(12)을 매개로 하여, 회전 가능하게 연결되어 있다. 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 형폐쇄 했을 때에, 좌우 방향 및 상하 방향에 직교하는 깊이 방향(Y방향)에서, 주링크 부재(7)가 상부 금형(1) 및 하부 금형(2) 각각의 중심에 위치하도록, 주링크 부재(7)의 상부 프레임(5) 및 하부 프레임(6)으로의 장착 위치가 설정되어 있다.

한 쌍의 부링크 부재(8)는, 주링크 부재(7)와 평행하게 배치되며, 상부 프레임(5)에 상단부가, 하부 프레임(6)에 하단부가 각각 회동 가능하게 연결되어 대향 배치되며, 중앙부에 부링크 중앙부 회전축(15)을 구비하고 있다. 구체적으로는, 한 쌍의 부링크 부재(8)는, 좌우 방향으로 대향 배치되며, 상부 프레임(5)과, 하부 프레임(6)을 연결하고 있다. 한 쌍의 부링크 부재(8)는, 상단부에 한 쌍의 부링크 상부 회전축(13), 하단부에 한 쌍의 부링크 하부 회전축(14), 및, 중앙부에 한 쌍의 부링크 중앙부 회전축(15)을 가지고 있다. 한 쌍의 부링크 부재(8)는, 한 쌍의 측면(5a) 및 한 쌍의 측면(6a)에, 한 쌍의 주링크 부재(7)와 평행을 이루도록 배치되어 있다. 부링크 부재(8)의 길이는, 주링크 부재(7)의 길이와 동일하다. 상부 프레임(5), 하부 프레임(6), 주링크 부재(7) 및 부링크 부재(8)로 평행 링크 기구가 구성되어 있다.

한 쌍의 부링크 부재(8)의 상단부는, 상부 프레임(5)의 한 쌍의 측면(5a)에 한 쌍의 부링크 상부 회전축(13)을 매개로 하여, 회전 가능하게 연결되어 있다. 부링크 부재(8)의 하단부는, 하부 프레임(6)의 한 쌍의 측면(6a)에 한 쌍의 부링크 하부 회전축(14)를 매개로 하여, 회전 가능하게 연결되어 있다. 부링크 부재(8)의 장착 위치는, 주링크 부재(7)에 대해서, 레이들(25)이 배치되어 있는 측으로 되어 있다. 도 3 및 도 4의 상태에서는, 부링크 중앙부 회전축(15)이 구동측 지지 프레임(19)의 상면에 재치된 상태로 되어 있다.

회전 액추에이터(16)는, 구동측 지지 프레임(19) 상에 배치되어 있다. 회전 액추에이터(16)는, 한 쌍의 주링크 부재(7) 중 일방의 경동 회전축(10)에 연결하여 마련된다. 회전 액추에이터(16)는, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)을 경동 또는 수평 방향으로 이간시키는 구동 수단으로서 기능한다. 회전 액추에이터(16)는, 전동, 유압, 공압 중 어느 하나에 의해 동작하는 것이라도 괜찮다.

이와 같이, 상부 프레임(5), 하부 프레임(6), 주링크 부재(7) 및 부링크 부재(8)로 평행 링크 기구가 구성되며, 주링크 부재(7)의 경동 회전축(10)을 좌우 한 쌍의 평행 링크 기구의 외측에 경동 회전 베어링(9)에 의해 베이스 프레임(17)에 유지함과 아울러, 부링크 부재(8)의 부링크 중앙부 회전축(15)을 베이스 프레임(17) 상에 재치하고, 한쪽의 주링크 부재(7)의 경동 회전축(10)에 회전 액추에이터(16)를 장착하고 있다.

레이들(25)은, 하부 금형(2)의 측면으로서, 급탕 장치(60)와 대향하는 측면의 상단부에 장착되어 있다. 레이들(25)은, 용탕을 저류(貯留)하는 저류부가 내부에 구획 형성되고, 주탕구(注湯口)(25a)(도 9 참조)가 하부 금형(2)의 수탕구(受湯口)(2a)(도 9 참조)에 접속되어 있다.

도 5는, 도 3에서 상부 금형 및 하부 금형의 단면을 나타내는 도면이다. 여기에서는, 하부 금형(2)의 상면에 복수의 코어(34)를 넣은 상태를 나타낸다. 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 상부 금형(1)은, 한 쌍의 압출핀(26)과 한 쌍의 리턴 핀(27)이 연결된 압출판(28)을 내장하고 있다. 상부 프레임(5)의 하면에는, 복수의 누름봉(29)이 상형 다이 베이스(3)를 관통하여 배치되어 있다. 누름봉(29)의 길이는, 형폐쇄 실린더(22)가 단축하여 상부 금형(1)이 상승단(上昇端)이 되었을 때, 압출판(28)을 밀어 내리는 길이로 설정되어 있다. 또, 상승단은, 형폐쇄 실린더(22)가 단축하는 것에 의해, 상부 금형(1)의 취할 수 있는 가장 상부의 위치이다.

하부 프레임(6)에는, 압출 실린더(30)가 내장되어 있다. 압출 실린더(30)는 상단부가 압출 부재(31)의 하면에 장착되어 있다. 좌우 한 쌍의 가이드 로드(32)는, 하부 프레임(6)에 장착된 안내통(33)을 통과하여, 압출 부재(31)의 하면에 장착되어 있다.

하부 금형(2)은, 상부 금형(1)과 마찬가지로, 한 쌍의 압출핀(26)과 한 쌍의 리턴 핀(27)이 연결된 압출판(28)을 내장하고 있다. 하부 금형(2)에서는, 압출 실린더(30)의 신장 동작에 의해, 압출 부재(31)가 상승하여, 압출판(28)을 밀어 올림으로써, 한 쌍의 압출핀(26)과 리턴 핀(27)이 상승하는 위치 관계로 되어 있다. 또, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 리턴 핀(27)은, 형폐쇄시에, 리턴 핀(27)의 선단이 대향하는 금형의 맞닿음면, 혹은 대향하는 리턴 핀(27)의 선단에 의해 되밀어진다. 이것에 따라, 압출판(28)에 연결된 압출핀(26)도 되밀어진다. 또, 형폐쇄시에는, 압출 실린더(30)의 단축 동작에 의해 압출 부재(31)는, 하강단(下降端)의 위치가 된다. 또, 하강단은, 압출 실린더(30)가 단축하는 것에 의해, 하부 금형(2)의 취할 수 있는 가장 하부의 위치이다.

상부 금형(1)의 하부 주위에는, 한 쌍의 위치 결정 키(35)가 장착되어 있다. 하부 금형(2)의 상부 주위에는, 한 쌍의 위치 결정 키(35)에 대응하여, 한 쌍의 위치 결정 키 홈(36)이 장착되어 있다. 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 형폐쇄시에, 위치 결정 키(35)가 위치 결정 키 홈(36)에 감합(嵌合)하도록 되어 있다. 이들 위치 결정 키(35)와 위치 결정 키 홈(36)에 의하면, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 수평 방향으로 위치 결정되므로, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 어긋나 형폐쇄되는 것을 억제할 수 있다.

도 6은, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템의 기능 블록도이다. 데이터 관리 시스템은, 상술한 바와 같이, 중력을 이용하여 주탕되며 개폐 가능하고 경동 가능한 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 이용하여 주물을 주조하는 주조 장치(50)와 주물에 제품 식별자를 각인하는 각인 장치(54)를 구비하는 주조 설비(100)에 접속되며, 주물의 주조시의 데이터를 관리한다.

도 6에 나타내어지는 바와 같이, 데이터 관리 시스템(101)은, 컨트롤러(70), 조작 입력부(74), 출력부(75)를 구비하고 있다. 컨트롤러(70)는, LAN(Local Area Network)이나 전용선으로 이루어지는 네트워크에 접속되어 있다. 컨트롤러(70)는, 주조 설비(100)의 구성요소(주조 장치 컨트롤러(50A), 유지로 컨트롤러(52A), 급탕 장치 컨트롤러(60A), 반송 장치 컨트롤러(61A), 코어 조형 장치 컨트롤러(53A), 각인 장치 컨트롤러(54A), 냉각 장치 컨트롤러(56A), 모래 제거 장치 컨트롤러(57A) 및 마무리 장치 컨트롤러(58A))와 통신 가능하게 접속되어 있다. 또, 데이터 관리 시스템(101)의 대상이 되는 주조 설비(100)의 구성요소의 각각은, 통신 가능하게 접속되어 있다. 또, 주조 설비(100)의 구성요소의 각각이 통신 가능한 것은 필수 요건이 아니라, 관리하는 데이터의 종류에 따라 각각의 기기가 통신 가능하게 접속되어 있지 않아도 괜찮다.

컨트롤러(70)는, 주조 설비(100)의 정보를 관리한다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 통신부(71)(취득부), CPU(Central　Processing　Unit)(72)(제어부) 및 기억 장치(73)(기억 장치)를 가지고 있다.

통신부(71)는, 접속된 네트워크에 의한 통신을 실현한다. 통신부(71)는, 예를 들면 네트워크 카드 등의 통신 디바이스이다. 통신부(71)는, 조작 입력부(74), 및, 주조 설비(100)로부터 정보를 수신함과 아울러, 출력부(75)로 정보를 송신한다. CPU(72)는, 컨트롤러(70)의 동작을 제어한다. CPU(72)는, 기억 장치(73)에 주조 설비(100)의 구성요소로부터 얻어진 정보를 기억시킨다. 기억 장치(73)는, 데이터를 기억하는 장치이며, 예를 들면, ROM(Read　Only　Memory), RAM(Random　Access　Memory), 또는 하드 디스크 등이다.

조작 입력부(74)는, 예를 들면, 키보드 등의 입력 디바이스이다. 출력부(75)는, 예를 들면, 디스플레이나 프린터 등의 출력 디바이스이다. 관리자는, 조작 입력부(74)를 조작함으로써, 출력부(75)에 주물의 주조시의 데이터를 출력시킬 수 있다.

유지로 컨트롤러(52A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 유지로 컨트롤러(52A)는, 용탕 정보를 관리한다. 용탕 정보란, 용탕의 성질을 나타내는 정보이다. 용탕 정보에는, 예를 들면, 일자 및 용탕 온도가 포함된다. 유지로 컨트롤러(52A)는, 온도 센서 등의 각종 센서(52B)를 접속하고, 용탕 온도를 모니터링한다. 구체적인 일례로서는, 유지로 컨트롤러(52A)는, 소정 간격의 용탕 온도를 일자에 관련지어 기억 장치에 기억시킨다. 그리고, 유지로 컨트롤러(52A)는, 급탕 장치 컨트롤러(60A)와 통신하고, 급탕 장치(60)가 탕급(湯汲, 뜨거운 물을 퍼올림)하는 타이밍을 취득한다. 그리고, 유지로 컨트롤러(52A)는, 예를 들면 시스템 클록(clock)을 이용하여 일자 및 탕급 시간을 취득하여, 기억 장치에 기억시킨다. 탕급 시간이란, 급탕 장치(60)가 탕급을 개시한 시간이다. 유지로 컨트롤러(52A)는, 용탕 정보를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 유지로 컨트롤러(52A)는, 용탕 정보를 컨트롤러(70)로 송신할 때에, 용탕 정보에 당해 용탕 정보를 식별하기 위한 시리얼 N1을 부여하여 송신한다. 시리얼은 고체 정보를 의미한다. 혹은, 컨트롤러(70)가 용탕 정보를 수신한 타이밍에 용탕 정보로 시리얼 N1을 부여해도 괜찮다.

급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 급탕 장치 컨트롤러(60A)에 구비되는 기억 장치에는, 예를 들면, 끌어올림 동작, 반송 동작, 주탕 동작을 실행시키는 작업이 기억되어 있다. 급탕 장치 컨트롤러(60A)의 CPU는, 작업을 실행함으로써, 암(60a) 및 취과(60b)의 자세를 제어한다. 전술한 바와 같이, 급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 유지로 컨트롤러(52A)로 탕급하는 타이밍을 송신한다. 또, 급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 반송 정보를 관리한다. 반송 정보란, 급탕 장치(60)의 반송에 관한 정보이다. 반송 정보에는, 예를 들면, 일자, 용탕 반송 시간 등이 포함된다. 용탕 반송 시간이란, 탕급 시간으로부터 주탕 개시를 할 때까지의 시간이다. 급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 예를 들면 시스템 클록을 이용하여 일자 및 용탕 반송 시간을 취득하여, 기억 장치에 기억한다. 급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 반송 정보를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 반송 정보를 컨트롤러(70)로 송신할 때에, 반송 정보에 당해 반송 정보를 식별하기 위한 시리얼 N2를 부여하여 송신한다. 혹은, 컨트롤러(70)가 반송 정보를 수신한 타이밍에 반송 정보로 시리얼 N2를 부여해도 괜찮다.

코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 코어 정보를 관리한다. 코어 정보란, 코어 조형 장치에 의해 조형된 코어에 관한 정보이다. 코어 정보에는, 예를 들면, 일자, 조형 시간, 쇼트 No, 형종(型種), 형(型)번호, 싸이클 타임, 소성(燒成) 시간, 조형시의 압력 파형(波形) 데이터, 금형 온도 등이 포함된다. 조형 시간이란, 형폐쇄 개시 시간이다. 쇼트 No란, 조형한 날에 있어서 몇 회번째의 조형인지를 카운트 한 수이다. 형종이란, 금형의 종류이며, 조형하는 형상에 붙여진 명칭이다. 형번호는, 금형의 번호이며, 동일 종류의 금형이 복수 존재하는 경우에 할당되는 번호이다. 싸이클 타임이란, 조형 개시로부터 다음의 조형 개시까지의 시간이다. 압력 파형 데이터란, 조형 장치 내부의 압력의 시간 의존성을 나타내는 데이터이다. 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 온도 센서나 압력 센서 등의 각종 센서(53B)를 접속하고 있고, 압력 파형 데이터 및 금형 온도를 모니터링한다. 또, 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 예를 들면 시스템 클록을 이용하여, 일자, 조형 시간, 사이클 타임 및 소성 시간을 취득하여, 기억 장치에 기억시킨다. 또, 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 쇼트 No를 카운트한다. 또, 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)의 기억 장치에는, 장착 중의 금형의 형종, 형번호가 제원 정보로서 기억되어 있다. 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 코어 정보를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)는, 코어 정보를 컨트롤러(70)로 송신할 때에, 코어 정보에 당해 코어 정보를 식별하기 위한 시리얼 N3를 부여하여 송신한다. 혹은, 컨트롤러(70)가 코어 정보를 수신한 타이밍에 코어 정보에 시리얼 N3를 부여해도 괜찮다.

주조 장치 컨트롤러(50A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 주조 장치 컨트롤러(50A)는, 주조 정보를 관리한다. 주조 정보란, 주조 장치(50)에 의한 주조시의 주조 조건에 관한 정보이다. 주조 정보에는, 예를 들면, 일자, 주조 시간, 쇼트 No, 형종, 경동 패턴, 형번호, 사이클 타임, 금형 온도, 냉각 시간, 금형 냉각수의 유량, 금형 냉각 에어의 유량, 금형 냉각수의 온도, 촬상 데이터 등이 포함된다.

경동 패턴이란, 미리 정해진 경동 동작을 나타내는 정보이다. 예를 들면, 경동 패턴은, 금형을 기울이는 속도의 각도 의존성을 나타내는 정보이다. 예를 들면, 경동 패턴에는, 등속도로 금형을 기울이는 패턴이나 소정 각도 구간마다 기울기의 속도를 변화시킨 패턴이 포함된다. 보다 구체적인 일례로서는, 경동 패턴은, 어느 각도 범위(예를 들면 0~5°)에서는 속도 X, 다음의 각도 범위(예를 들면 5~10°)에서는 속도 Y가 되는 패턴이다. 또, 경동 패턴이 서보 모터에 의해 실현되어 있는 경우에는, 경동 패턴을 서보 모터의 정보(구동 전력이나 부하율) 등으로 치환하여 취득되어도 괜찮다.

금형 온도는, 주조시의 금형 온도이며, 상부 금형(1)의 온도 및 하부 금형(2)의 온도를 포함한다. 금형 온도는, 예를 들면 미소(微小) 간격(예를 들면 0.5초 마다)의 온도이며, 금형 온도를 이용하여 온도 추이를 파악할 수 있다. 또, 중력으로 주탕(注湯)하는 주조 장치(50)의 금형 온도는, 이른바 다이캐스트법과 비교하여 고온이 된다. 냉각 시간은, 용탕 응고를 위한 시간이며, 후술하는 경동 자세의 유지 시간이다. 구체적으로는, 냉각 시간은, 목표가 되는 경동 자세가 되었을 때(주탕 완료)로부터 당해 경동 자세를 해제할 때까지의 시간이다. 또, 중력으로 주탕하는 주조 장치(50)에서, 용탕 응고를 위한 시간은, 이른바 다이캐스트법과 비교하여 장시간이 되기 때문에, 보다 긴 시간의 계측이 필요하게 된다.

주조 장치 컨트롤러(50A)는, 온도 센서, 유량 센서, 촬상 센서 등의 각종 센서(50B)에 접속되어 있고, 금형 온도, 금형 냉각수의 유량, 금형 냉각 에어의 유량, 금형 냉각수의 온도, 촬상 데이터 등을 모니터링한다. 또, 주조 장치 컨트롤러(50A)는, 예를 들면 시스템 클록을 이용하여, 일자, 주조 시간, 싸이클 타임 등을 취득하고, 기억 장치에 기억한다. 또, 주조 장치 컨트롤러(50A)는, 쇼트 No를 카운트한다. 또, 주조 장치 컨트롤러(50A)의 기억 장치에는, 장착 중의 금형의 형종, 형번호, 경동 패턴, 냉각 시간이 기억되어 있다. 주조 장치 컨트롤러(50A)는, 주조 정보를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 주조 장치 컨트롤러(50A)는, 주조 정보를 컨트롤러(70)로 송신할 때에, 주조 정보에 제품 번호를 부여하여 송신한다. 혹은, 컨트롤러(70)가 주조 정보를 수신한 타이밍에 주조 정보에 제품 번호를 부여해도 괜찮다.

반송 장치 컨트롤러(61A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 반송 장치 컨트롤러(61A)에 구비되는 기억 장치에는, 예를 들면, 코어 취출 동작, 코어 반송 동작, 코어 셋팅 동작, 주물 수취 동작, 주물 반송 동작 등을 실행시키는 작업이 기억되어 있다. 반송 장치 컨트롤러(61A)의 CPU는, 작업을 실행함으로써, 암(61a) 및 파지부(61b)의 자세를 제어한다. 반송 장치 컨트롤러(61A)는, 코어 조형 장치(53)로부터 코어를 취출하는 코어 취출 동작을 행한 경우, 그 취지를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 또, 반송 장치 컨트롤러(61A)는, 코어를 주조 장치(50)의 금형에 셋팅하는 코어 셋팅 동작을 행한 경우, 그 취지를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다.

각인 장치 컨트롤러(54A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 각인 장치 컨트롤러(54A)는, 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 제품 번호를 수신하고, 반송 장치(61)에 의해 반송된 주물에 각인한다. 제품 번호는, 주조 장치 컨트롤러(50A)에 의해 생성되고, 각인 장치 컨트롤러(54A)로 송신된다. 혹은, 제품 번호는, 컨트롤러(70)에 의해 생성되고, 각인 장치 컨트롤러(54A)로 송신되어도 괜찮다.

냉각 장치 컨트롤러(56A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 냉각 장치 컨트롤러(56A)는, 냉각 정보를 관리한다. 냉각 정보란, 냉각 장치(56)에 의한 냉각에 관한 정보이다. 냉각 정보에는, 예를 들면, 일자, 냉각 개시 시간, 냉각 완료 시간, 분위기 온도, 기온 등이 포함된다. 분위기 온도란, 냉각 장치(56)의 내부의 온도이다. 냉각 장치 컨트롤러(56A)는, 온도 센서 등의 각종 센서(56B)를 접속하고 있고, 분위기 온도, 기온 등을 모니터링한다. 또, 냉각 장치 컨트롤러(56A)는, 예를 들면 시스템 클록을 이용하여, 일자, 냉각 개시 시간, 냉각 완료 시간을 취득하여, 기억 장치에 기억한다. 냉각 장치 컨트롤러(56A)는, 냉각 정보를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 냉각 장치 컨트롤러(56A)는, 냉각 정보를 컨트롤러(70)로 송신할 때에, 냉각 정보에 당해 냉각 정보를 식별하기 위한 시리얼 N4를 부여하여 송신한다. 혹은, 컨트롤러(70)가 냉각 정보를 수신한 타이밍에 냉각 정보로 시리얼 N4를 부여해도 괜찮다.

모래 제거 장치 컨트롤러(57A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)는, 모래 제거 정보를 관리한다. 모래 제거 정보란, 모래 제거 장치(57)에 의한 모래 제거에 관한 정보이다. 모래 제거 정보에는, 예를 들면, 일자, 모래 파쇄(破碎) 시간, 에어 압력 등이 포함된다. 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)는, 압력 센서 등의 각종 센서(57B)를 접속하고 있고, 에어 압력 등을 모니터링한다. 또, 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)는, 예를 들면 시스템 클록을 이용하여, 일자, 모래 파쇄 시간을 취득하여, 기억 장치에 기억시킨다. 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)는, 모래 제거 정보를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)는, 모래 제거 정보를 컨트롤러(70)로 송신할 때에, 모래 제거 정보에 당해 모래 제거 정보를 식별하기 위한 시리얼 N5를 부여하여 송신한다. 혹은, 컨트롤러(70)가 모래 제거 정보를 수신한 타이밍에 모래 제거 정보에 시리얼 N5를 부여해도 괜찮다.

마무리 장치 컨트롤러(58A)는, 도시하지 않은 통신부, CPU 및 기억 장치를 가지고 있다. 마무리 장치 컨트롤러(58A)는, 마무리 정보를 관리한다. 마무리 정보란, 마무리 장치(58)에 의한 마무리 가공에 관한 정보이다. 마무리 정보에는, 예를 들면, 일자, 마무리 개시 시간, 마무리 프로그램 No, 사용 도구(刀具), 도구(刀具) 사용 횟수 등이 포함된다. 마무리 프로그램 No는, 마무리 가공마다 마련된 프로그램의 식별자이다. 사용 도구는, 디버링(deburring) 가공에 이용되는 용구(用具)이다. 마무리 장치 컨트롤러(58A)는, 예를 들면 시스템 클록을 이용하여, 일자, 마무리 개시 시간을 취득하여, 기억 장치에 기억시킨다. 또, 마무리 장치 컨트롤러(58A)는, 도구 사용 횟수를 카운트한다. 또, 마무리 장치 컨트롤러(58A)의 기억 장치에는, 사용 중의 마무리 프로그램 No 및 도구가 기억되어 있다. 마무리 장치 컨트롤러(58A)는, 마무리 정보를 통신부 및 네트워크를 매개로 하여 컨트롤러(70)로 송신한다. 마무리 장치 컨트롤러(58A)는, 마무리 정보를 컨트롤러(70)로 송신할 때에, 마무리 정보에 당해 마무리 정보를 식별하기 위한 시리얼 N6를 부여하여 송신한다. 혹은, 컨트롤러(70)가 마무리 정보에 수신한 타이밍에 마무리 정보로 시리얼 N6를 부여해도 괜찮다.

또, 각 구성요소로부터 컨트롤러(70)로의 정보 송신 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 외부 기록 매체를 이용하여 컨트롤러(70)로 정보가 입력되어도 괜찮고, 손입력으로 컨트롤러(70)에 입력되어도 괜찮다.

상기와 같이, 컨트롤러(70)의 통신부(71)는, 제품 번호 및 주조 장치(50) 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 경동 패턴을 취득한다. 혹은, 통신부(71)는, 제품 번호 및 주조 장치(50)의 상부 금형(1) 및 하부 금형(2) 각각의 주조시에서의 온도 추이를 취득한다. 혹은, 통신부(71)는, 제품 번호 및 주조 장치(50)의 상부 금형(1) 또는 하부 금형(2)의 내면을 촬상한 촬상 데이터를 취득한다. 게다가, 컨트롤러(70)의 통신부(71)는, 상술한 용탕 정보, 반송 정보, 코어 정보, 냉각 정보, 모래 제거 정보 및 마무리 정보를 취득할 수도 있다.

컨트롤러(70)의 CPU(72)는, 통신부(71)에 의해 취득된 제품 번호와 경동 패턴을 관련지어 기억 장치(73)에 기억시킨다. 혹은, CPU(72)는, 통신부(71)에 의해 취득된 제품 번호와 상부 금형(1) 및 하부 금형(2) 각각의 주조시에서의 온도 추이를 관련지어 기억 장치(73)에 기억시킨다. 혹은, CPU(72)는, 통신부(71)에 의해 취득된 제품 번호와 상부 금형(1) 또는 하부 금형(2)의 내면을 촬상한 촬상 데이터를 관련지어 기억 장치(73)에 기억시킨다. 게다가, CPU(72)는, 제품 번호와, 용탕 정보, 반송 정보, 코어 정보, 냉각 정보, 모래 제거 정보 및 마무리 정보를 관련지어 기억 장치(73)에 기억할 수도 있다. 또, 관련지음이란, 일방의 정보로부터 타방의 정보를 특정할 수 있는 상태를 말한다.

다음으로, 주조 설비(100)에 의한 주조 방법의 예에 대해 설명한다. 도 7은, 도 1의 주조 설비의 제조 방법의 일례의 플로우차트이다. 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 먼저, 코어 조형 공정(S10)이 실행된다. 코어 조형 공정은, 코어 조형 장치(53)에 의해 코어를 조형하는 공정이다. 이 때, 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)로부터 컨트롤러(70)로 코어 정보가 송신된다.

다음으로, 주조 공정(S12)이 실행된다. 주조 공정은, 급탕 장치(60), 반송 장치(61) 및 주조 장치(50)에 의해 주물을 주조하는 공정이다. 이 처리의 상세는 후술한다. 이 때, 유지로 컨트롤러(52A)로부터 컨트롤러(70)로 용탕 정보가 송신된다. 급탕 장치 컨트롤러(60A)로부터 컨트롤러(70)로 반송 정보가 송신된다. 주조 장치 컨트롤러(50A)로부터 컨트롤러(70)로 주조 정보가 송신된다. 그리고, 반송 장치 컨트롤러(61A)로부터 컨트롤러(70)로 출력한 정보에 근거하여, 코어 정보, 용탕 정보, 반송 정보, 주조 정보가 제품 번호를 매개로 하여 관련지어진다. 반송 장치(61)는, 주물을 각인 장치(54)로 반송한다.

다음으로, 각인 공정(S14)이 실행된다. 각인 공정은, 각인 장치(54)에 의해 주물에 제품 번호를 각인하는 공정이다. 컨베이어(55)는, 각인된 주물을 냉각 장치(56)로 반송한다.

다음으로, 냉각 공정(S16)이 실행된다. 냉각 공정은, 냉각 장치(56)에 의해 주물을 냉각하는 공정이다. 이 때, 냉각 장치 컨트롤러(56A)로부터 컨트롤러(70)로 냉각 정보가 송신된다. 냉각된 주물은, 예를 들면 작업원에 의해, 모래 제거 장치(57)로 반송된다.

다음으로, 모래 제거 공정(S18)이 실행된다. 모래 제거 공정은, 모래 제거 장치(57)에 의해 주물의 내부의 코어 모래를 제거하는 공정이다. 이 때, 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)로부터 컨트롤러(70)로 모래 제거 정보가 송신된다. 주물은, 예를 들면 작업원에 의해, 마무리 장치(58)로 반송된다.

다음으로, 마무리 공정(S20)이 실행된다. 마무리 공정은, 마무리 장치(58)에 의해 주물을 마무리 가공하는 공정이다. 이 때, 마무리 장치 컨트롤러(58A)로부터 컨트롤러(70)로 마무리 정보가 송신된다. 이상으로 도 7에 나타내는 플로우는 종료하고, 주물은, 제품으로서 출하 가능한 상태가 된다.

이어서, 도 8~도 15를 참조하여, 주조 설비(100)에 의한 주조 공정의 상세에 대하여 설명한다. 도 8은, 주조 설비에 의한 주조 공정의 일례의 플로우차트이다. 도 9는, 도 3에서의 A－A화살표에서 본 도면이고, 초기 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은, 평행 링크 기구의 동작에 의해서 상부 금형 및 하부 금형이 슬라이드하여 제2 이간 상태가 된 도면이다. 도 11은, 상부 금형과 하부 금형이 형폐쇄된 형폐쇄 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 12는, 형폐쇄된 상부 금형 및 하부 금형을 90°회동시킨 도면이다. 도 13은, 상부 금형을 도중(途中) 위치까지 끌어올린 도면이다. 도 14는, 상부 금형 및 하부 금형이 슬라이드하여 제1 이간 상태가 된 도면이다. 도 15는, 도 11의 상태로부터 상부 금형을 상승단까지 끌어올린 도면이다.

도 8에 나타내어지는 바와 같이, 먼저, 주조 장치(50)가 일련의 주조 공정의 초기 상태가 된다(S120). 초기 상태에서는, 상부 금형(1)은 상승단에 있고, 주링크 부재(7)와 부링크 부재(8)가, 주조 설비(100)의 설치면에 대해서 수직을 이루고 있다.

이어서, 도 8 및 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 주조 장치(50)는, 회전 액추에이터(16)를 시계 회전 방향으로 회전시킨다. 본 실시 형태에서는, 시계 회전 방향의 회전을 우회전으로 하고, 반대 회전을 좌회전으로 한다. 이것에 따라, 평행 링크 기구의 작용에 의해, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 상반(相反)되는 방향으로 호(弧)를 그려 슬라이드한다(S122). 구체적으로는, 서로 대향한 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 경동 회전축(10)을 중심축으로 하여 우회전의 원운동을 하는 것에 의해, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 수평 방향으로 이간하도록 이동한다. 이 때, 상부 금형(1)이 급탕 장치(60)(도 1 참조)측으로 이동한 상태(제2 이간 상태)가 된다. 본 실시 형태에서는, 하부 금형(2)이 급탕 장치(60)측으로 이동한 상태를 제1 이간 상태로 하고, 상부 금형(1)이 급탕 장치(60)측으로 이동한 상태를 제2 이간 상태로 한다. 즉, 제1 이간 상태(도 14 참조)는, 회전 액추에이터(16)에 의해서 상부 금형(1)이 급탕 장치(60)로부터 멀어지는 방향으로 이동함과 아울러 하부 금형(2)이 급탕 장치(60)에 가까워지는 방향으로 이동하여, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)이 수평 방향으로 이간한 상태이다. 제2 이간 상태(도 10 참조)는, 회전 액추에이터(16)에 의해서 상부 금형(1)이 급탕 장치(60)에 가까워지는 방향으로 이동함과 아울러 하부 금형(2)이 급탕 장치(60)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)이 수평 방향으로 이간한 상태이다. 또, 슬라이드한 상태일 때에, 금형의 내면을 촬상해도 괜찮다. 예를 들면, 상부 금형(1)의 내면이 촬상 범위에 들어가도록 촬상 센서를 하부 프레임(6)에 마련하고, 제1 이간 상태 또는 제2 이간 상태일 때에, 상부 금형(1)의 내면의 촬상 데이터를 취득해도 괜찮다. 또는, 하부 금형(2)의 내면이 촬상 범위에 들어가도록 촬상 센서를 상부 프레임(5)에 마련하고, 제1 이간 상태 또는 제2 이간 상태일 때에, 하부 금형(2)의 내면의 촬상 데이터를 취득해도 괜찮다.

다음으로, 코어 조형 장치(53)에 의해 조형된 코어(34)가 하부 금형(2)의 소정의 위치에 넣어진다(S124). 코어(34)를 넣는 코어 셋팅 작업은, 반송 장치(61)에 의해 행하여진다. 제2 이간 상태에서는, 하부 금형(2)은, 상부가 개방된 상태이고, 또한, 하부 금형(2)에 장착된 레이들(25)이 상부 금형(1)에 접촉하지 않은 상태로 되어 있다. 이와 같이, 하부 금형(2)의 상부가 개방되어 있으므로, 하부 금형(2)에 코어를 안전하게 넣을 수 있다.

이어서, 주조 장치(50)는, 회전 액추에이터(16)를 좌회전시켜, 일단 도 9의 초기 상태로 되돌아온다(S126). 이어서, 도 8 및 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 주조 장치(50)는, 형폐쇄 실린더(22)를 신장하여, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)을 형폐쇄한다(S128). 이 때, 상부 금형(1)의 위치 결정 키(35)와, 하부 금형(2)의 위치 결정 키 홈(36)이 감합(嵌合, 끼워 맞춤)하고, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 고정된다. 또, 형폐쇄에 의해, 주링크 부재(7) 및 부링크 부재(8)와, 주링크 상부 회전축(11), 주링크 하부 회전축(12), 부링크 상부 회전축(13), 및 부링크 하부 회전축(14)이 회전하지 않게 되어, 상부 금형(1), 하부 금형(2), 상부 프레임(5), 하부 프레임(6), 주링크 부재(7) 및 부링크 부재(8)가 일체화된다.

다음으로, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 형폐쇄된 형폐쇄 상태가 되었을 때에, 급탕 장치(60)(도 1 참조)가 레이들(25)에 용탕을 공급한다(S130). 상세하게는, 상기 S126의 공정에서, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 도 9의 초기 상태로 되돌아왔을 때, 급탕 장치(60)는, 유지로(52)(도 2 참조)로부터 주조 장치(50)로 용탕을 반송한다. 즉, 급탕 장치(60)는, 취과(60b)(도 2 참조)에 의해 유지로(52)의 용탕을 끌어올리고, 용탕을 레이들(25)에 주탕할 수 있는 위치까지 취과(60b)를 이동시켜, 급탕의 준비를 행한다. 그 후, S128의 공정에서, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 형폐쇄 상태가 되었을 때, 급탕 장치(60)는, 취과(60b)의 용탕을 레이들(25)에 주탕한다. 이와 같이, 급탕 장치(60)는, 주조 장치(50)가 수탕 가능한 상태가 되기 전에, 용탕의 반송을 개시한다.

이어서, 도 8 및 도 12에 나타내어지는 바와 같이, 주조 장치(50)는, 회전 액추에이터(16)를 대략 90°좌회전시켜, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)을 경동 상태(경동 자세)로 한다(S132). 이것에 의해, 부링크 중앙부 회전축(15)이 재치되어 있던 베이스 프레임(17)의 상면으로부터 들어올려진다. 이것에 따라, 형폐쇄되어 일체화된 상부 금형(1), 하부 금형(2), 상부 프레임(5), 하부 프레임(6), 주링크 부재(7) 및 부링크 부재(8)가 회전하여, 레이들(25) 내의 용탕이 상부 금형(1)과 하부 금형(2)과의 사이에 형성되는 캐비티에 경동 주탕된다(S134).

상기 S134의 공정이 종료한 후, 도 12의 상태를 소정 시간 유지하여, 주탕 된 용탕의 응고를 기다린다. 또, 상기와 같이, 여기에서는 회전 액추에이터(16)를 대략 90°좌회전시키고 있지만, 45~130°의 범위 내의 필요한 각도(바람직하게는 45°~ 90°)로 회전시켜도 괜찮다.

이어서, 회전 액추에이터(16)를 우회전시켜, 일단 도 11의 상태로 되돌린다(S136). 이어서, 하부 금형(2)으로부터의 발형(拔型) 및 형개방을 병행하여 행한다(S138). 도 8 및 도 13에 나타내어지는 바와 같이 형개방이 행하여지고, 동시에 하부 금형(2)으로부터의 발형도 행하여진다. 형개방은, 주조 장치(50)가 형폐쇄 실린더(22)를 동작함으로써 개시한다. 구체적으로는, 주조 장치(50)는, 형폐쇄 실린더(22)를 단축하는 것에 의해, 상부 금형(1)을 상승시켜, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)과의 형개방을 개시한다. 그리고, 형폐쇄 실린더(22)의 단축 동작과 동시에, 압출 실린더(30)의 신장이 개시된다. 압출 실린더(30)를 신장하는 것에 의해, 하부 금형(2)에 내장된 압출핀(26)(도 5 참조)을 밀어 낸다. 이것에 의해, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2) 내에서 용탕이 응고하여 이루어지는 주물(미도시)이 하부 금형(2)으로부터 발형되어, 상부 금형(1)에 유지된 상태가 된다. 그리고, 주조 장치(50)는, 소정의 위치까지 상부 금형(1)을 상승시켜, 형개방을 완료한다. 소정의 위치는, 누름봉(29)의 선단과 상부 금형(1)의 압출판(28)의 상면이 접촉하지 않는 위치이다. 환언하면, 소정의 위치는, 누름봉(29)의 선단과 상부 금형(1)의 압출판(28)의 상면과의 사이에 간극이 있는 위치이다.

다음으로, 도 8 및 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 주조 장치(50)는, 회전 액추에이터(16)를 좌회전시킨다(S140). 이것에 따라, 평행 링크 기구의 작용에 의해, 주조 장치(50)는, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)을 호를 그려 슬라이드시켜, 수평 방향으로 이간시킨다. 이 때, 상부 금형(1)이 컨베이어(55)(도 2 참조)측으로 이동한 상태, 즉, 하부 금형(2)이 급탕 장치(60)(도 1 참조)에 가까워지는 방향으로 이동한 제1 이간 상태가 된다. 이 때의 회전 액추에이터(16)의 좌회전의 각도는, 상부 금형(1)의 하부가 개방된 상태가 되는 30°~45°정도로 한다.

다음으로, 도 8 및 도 15에 나타내어지는 바와 같이, 주조 장치(50)는, 형폐쇄 실린더(22)를 단축하는 것에 의해, 상부 금형(1)을 상승단까지 상승시킨다. 이것에 의해, 누름봉(29)의 선단이 상부 금형(1)에 내장되어 있는 압출판(28)을 매개로 하여, 압출핀(26)(도 5 참조)을 상부 금형(1)에 대해서 상대적으로 밀어낸다. 이 결과, 상부 금형(1)에 유지되어 있던 주물이 상부 금형(1)으로부터 발형된다(S142). 상부 금형(1)으로부터 발형된 주물은, 반송 장치(61)에 수취된다. 그 후, 주물은, 각인 장치(54)로 반송된다. 이상과 같이 하여, 일련의 주조 공정이 완료되어, 주조 설비(100)에 의해 주물이 주조된다. 또, 이상의 주조 공정을 반복하는 것에 의해, 주물을 연속하여 주조할 수 있다.

또, 금형 교환을 행하는 경우는, 먼저, 도 9에 나타내어지는 상태로부터 상부 금형(1)을 하강시켜, 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)이 형폐쇄된 상태로 한다. 이어서, 상부 프레임(5)에 의한 상부 금형(1)의 장착을 해제하고, 상형 다이 베이스(3)로부터 상부 금형(1)을 떼어낸다. 다음으로, 형폐쇄 실린더(22)를 단축 동작하여 상형 다이 베이스(3)를 상승시키면 하부 금형(2) 위에 상부 금형(1)이 적재된 상태가 된다. 이 상태로부터 회전 액추에이터(16)를 45°정도 우회전시키면, 형맞춤된 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 상부가 개방 상태가 된다. 이 상태에서, 하형 다이 베이스(4)로부터 하부 금형(2)을 떼어내면, 일체가 된 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 주조 장치(50)로부터 취출할 수 있다. 게다가, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 취출한 상태로부터 다른 일체가 된 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 하형 다이 베이스(4)에 장착하여, 반대의 동작을 행하면, 안전하고 용이하게 금형 교환을 행할 수 있다.

다음으로, 도 7 및 도 8에서 설명한 각 공정에서의 데이터의 흐름 및 데이터의 기억 형태에 대해 설명한다. 도 16은, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템의 데이터의 흐름을 설명하는 도면이다. 도 17은, 제품 번호와 각 공정에서의 정보를 관련지은 테이블이다. 도 18은, 각 공정에서의 정보를 나타내는 테이블이다.

도 16에 나타내어지는 바와 같이, 코어 조형 공정(도 7의 S10)에서는, 코어 조형 장치 컨트롤러(53A)가, 시리얼 N3가 부여된 코어 정보를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는 코어 정보를 시리얼 N3와 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 18의 (C)은, 시리얼 N3와 코어 정보를 관련지어 기록한 테이블이다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 시리얼 N3로서「Z3」가 부여되어 있는 경우에는,「Z3」의 행을 생성하여 기억한다.

주조 공정(도 7의 S12, 도 8)에서는, 반송 장치 컨트롤러(61A)가, 코어 조형 장치(53)로부터 코어를 취출하는 코어 취출 동작을 행한 취지를 컨트롤러(70)로 송신한다. 그리고, 반송 장치 컨트롤러(61A)는, 코어를 주조 장치(50)의 금형에 셋팅하는 코어 셋팅 동작을 행한 취지를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는, 반송 장치 컨트롤러(61A)에 의해서 취출되어 셋팅된 코어와, 시리얼 N3(여기에서는「Z3」)가 관련지어져 있다고 판단한다. 그리고, 급탕 장치 컨트롤러(60A)가 유지로 컨트롤러(52A)로 탕급 타이밍을 송신하고, 탕급을 개시한다. 유지로 컨트롤러(52A)는, 시리얼 N1 및 용탕 정보를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는 용탕 정보를 시리얼 N1과 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 18의 (A)는, 시리얼 N1과 용탕 정보를 관련지어 기록한 테이블이다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 시리얼 N1로서「X1」가 부여되어 있는 경우에는,「X1」의 행을 생성하여 기억한다. 그리고, 급탕 장치 컨트롤러(60A)는, 시리얼 N2 및 반송 정보를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는 반송 정보를 시리얼 N2와 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 18의 (B)는, 시리얼 N2와 반송 정보를 관련지어 기록한 테이블이다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 시리얼 N2로서「Y2」가 부여되어 있는 경우에는,「Y2」의 행을 생성하여 기억한다.

주조 장치 컨트롤러(50A)는, 주조 공정을 종료한 후, 제품 번호 및 주조 정보를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는, 주조 정보를 제품 번호와 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 18의 (D)는, 제품 번호와 주조 정보를 관련지어 기록한 테이블이다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 제품 번호로서「A」가 부여되어 있는 경우에는,「A」의 행을 생성하여 기억한다. 또, 컨트롤러(70)가 반송 정보를 받아들였을 때에 제품 번호를 부여해도 괜찮다. 여기서, 컨트롤러(70)는, 제품 번호와 지금까지 수신하고 있는 시리얼 N1, N2, N3를 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 17에 나타내어지는 바와 같이, 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 제품 번호「A」와, 시리얼 N1「X1」시리얼 N2「Y2」시리얼 N3「Z3」를 관련지어 기억한다.

다음으로, 각인 공정(도 7의 S14)에서는, 각인 장치 컨트롤러(54A)가 제품 번호를 수신하여, 주물에 제품 번호를 각인한다. 예를 들면, 제품 번호「A」가 주물에 각인된다.

다음으로, 냉각 공정(도 7의 S16)에서는, 냉각 장치 컨트롤러(56A)가, 시리얼 N4가 부여된 냉각 정보를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는 냉각 정보를 시리얼 N4와 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 18의 (E)는, 시리얼 N4와 냉각 정보를 관련지어 기록한 테이블이다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 시리얼 N4로서「XX1」가 부여되어 있는 경우에는,「XX1」의 행을 생성하여 기억한다. 그리고, 컨트롤러(70)는, 제품 번호와 시리얼 N4를 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 17에 나타내어지는 바와 같이, 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 제품 번호「A」와, 시리얼 N4「XX1」를 관련지어 기억한다.

다음으로, 모래 제거 공정(도 7의 S18)에서는, 모래 제거 장치 컨트롤러(57A)가, 시리얼 N5가 부여된 모래 제거 정보를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는 모래 제거 정보를 시리얼 N5와 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 18의 (F)는, 시리얼 N5와 모래 제거 정보를 관련지어 기록한 테이블이다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 시리얼 N5로서「YY4」가 부여되어 있는 경우에는,「YY4」의 행을 생성하여 기억한다. 그리고, 컨트롤러(70)는, 제품 번호와 시리얼 N5를 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 17에 나타내어지는 바와 같이, 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 제품 번호「A」와, 시리얼 N5「YY4」를 관련지어 기억한다.

다음으로, 마무리 공정(도 7의 S20)에서는, 마무리 장치 컨트롤러(58A)가, 시리얼 N6가 부여된 마무리 정보를 컨트롤러(70)로 송신한다. 컨트롤러(70)는 마무리 정보를 시리얼 N6와 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 18의 (G)는, 시리얼 N6와 마무리 정보를 관련지어 기록한 테이블이다. 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 시리얼 N6로서「ZZ1」가 부여되어 있는 경우에는,「ZZ1」의 행을 생성하여 기억한다. 그리고, 컨트롤러(70)는, 제품 번호와 시리얼 N6를 관련지어 기억 장치(73)에 기억한다. 도 17에 나타내어지는 바와 같이, 컨트롤러(70)는, 예를 들면, 제품 번호「A」와, 시리얼 N6「ZZ1」를 관련지어 기억한다.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템(101)에 의하면, 통신부(71)에 의해, 제품 번호(제품 식별자의 일례)와 주조 장치(50)의 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 경동 패턴이 취득되고, CPU(72)에 의해, 제품 번호와 경동 패턴이 관련지어져 기억 장치(73)에 기억된다. 이 때문에, 제품(주물)에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품에 각인된 제품 번호에 근거하여 당해 제품의 제조시의 경동 패턴을 특정할 수 있다. 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 경동 패턴은, 주탕의 속도에 영향을 준다. 주탕의 속도가 커질수록, 생산성이 향상되기는 하지만 공기 및 산화막의 말려들어감이 발생할 가능성이 증가한다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조시의 경동 패턴을 특정함으로써, 문제점의 한 요인인지 아닌지를 판단할 수 있다.

또, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템(101)에 의하면, 통신부(71)에 의해, 제품 번호(제품 식별자의 일례)와 주조 장치(50) 상부 금형(1) 및 하부 금형(2) 각각의 주조시에서의 금형 온도(온도 추이의 일례)가 취득되고, CPU(72)에 의해, 제품 번호와 금형 온도가 관련지어져 기억 장치(73)에 기억된다. 이 때문에, 제품(주물)에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품에 각인된 제품 번호에 근거하여 당해 제품의 제조시의 금형의 금형 온도를 특정할 수 있다. 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 금형 온도는, 주물의 응고 속도에 영향을 준다. 응고 속도는, 예를 들면 주물 재료나 금형 형상에 의해서 최적치가 존재하고, 제품 품질에 영향을 준다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조시 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 금형 온도를 특정함으로써, 문제점의 한 요인인지 아닌지를 판단할 수 있다.

또, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템(101)에 의하면, 통신부(71)에 의해, 제품 번호(제품 식별자의 일례)와 주조 장치(50)의 상부 금형(1) 또는 하부 금형(2)의 내면을 촬상한 촬상 데이터가 취득되고, CPU(72)에 의해, 제품 번호와 촬상 데이터가 관련지어져 기억 장치(73)에 기억된다. 이 때문에, 제품(주물)에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품에 각인된 제품 번호에 근거하여 당해 제품의 제조시의 금형 내면의 촬상 데이터를 특정할 수 있다. 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)의 내면은, 제조를 반복한 경우에 금형을 보호하는 역할을 가지는 도형(塗型)이 벗겨지고, 그곳에 알루미늄 합금 등의 용탕 성분이 부착하여 막을 형성하는 경우가 있다. 이 막의 상태가 제품 품질에 영향을 주는 경우가 있다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조시의 상부 금형 또는 하부 금형의 내면의 촬상 데이터를 특정함으로써, 문제점의 한 요인인지 아닌지를 판단할 수 있다.

또, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템(101)에 의하면, 주조 장치(50) 뿐만 아니라, 제품의 제조에 관한 유지로(52), 급탕 장치(60), 코어 조형 장치(53), 냉각 장치(56), 모래 제거 장치(57) 및 마무리 장치(58)의 정보가 취득되고, 정보와 제품 번호가 관련지어진다. 이 때문에, 제품에 어떠한 문제점이 발생한 경우, 당해 제품의 제조 공정의 전체의 정보를 이용하여 문제점의 요인을 고찰할 수 있으므로, 복수의 공정의 조건이 영향을 준 문제점이라도 문제점의 요인을 특정할 수 있다.

게다가, 또, 실시 형태에 관한 데이터 관리 시스템(101)에 접속되는 주조 설비(100)의 주조 장치(50)에서는, 형폐쇄 공정에서는, 형폐쇄 기구에 의해 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)이 닫혀지고, 경동 공정에서는, 닫혀진 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)이 구동 수단 및 평행 링크 기구에 의해 경동하고, 발형, 혹은 제품 압출 등의 공정에서는, 형폐쇄 기구에 의해 열린 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)이 구동 수단 및 평행 링크 기구에 의해 수평 방향으로 이간된다. 이와 같이 동작하는 주조 장치(50)를 이용하여 주물을 주조한 경우라도, 제품의 불량의 원인을 특정할 수 있다.

이상, 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 반송 장치(61)가 코어 취출, 코어 셋팅 및 주물 반송을 행하는 예를 설명했지만, 이들 작업을, 컨베이어 또는 작업원에 의해서 실행해도 괜찮다. 또, 작업원이 실행하는 경우에는, 코어의 취출, 코어 셋팅 및 주물 반송의 각각의 타이밍에, 컨트롤러(70)로 그들 작업이 완료한 취지를 입력하면 좋다. 또, 주조 설비(100)의 구성 요소 및 배치 위치는 일례이며, 적절히 변경 가능하다.

1 - 상부 금형 2 - 하부 금형
2a - 수탕구(受湯口) 5 - 상부 프레임
6 - 하부 프레임 7 - 주링크 부재
8 - 부링크 부재 10 - 경동 회전축
16 - 회전 액추에이터(구동 수단) 17 - 베이스 프레임
21 - 형폐쇄 기구 25 - 레이들
25a - 주유구(注油口) 26 - 압출핀
27 - 리턴 핀 28 - 압출판
29 - 누름봉 50 - 주조 장치
52 - 유지로 53 - 코어 조형 장치
54 - 각인 장치 55 - 컨베이어
56 - 냉각 장치 57 - 모래 제거 장치
58 - 마무리 장치 60 - 급탕 장치
61 - 반송 장치 70 - 컨트롤러
100 - 주조 설비 101 - 데이터 관리 시스템

Claims (5)

1. 중력을 이용하여 주탕(注湯)되며 개폐 가능하고 경동(傾動) 가능한 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 주물을 주조(鑄造)하는 주조 장치와 상기 주물에 제품 식별자(識別子)를 각인(刻印)하는 각인 장치를 구비하는 주조 설비에 접속되며, 상기 주물의 주조시의 데이터를 관리하는 데이터 관리 시스템으로서,
   상기 데이터를 기억하는 기억 장치와,
   상기 제품 식별자 및 상기 주조 장치의 상기 상부 금형 및 상기 하부 금형의 경동 패턴을 취득하는 취득부와,
   상기 취득부에 의해 취득된 상기 제품 식별자와 상기 경동 패턴을 관련지어 상기 기억 장치에 기억시키는 제어부를 구비하는 데이터 관리 시스템.
2. 중력을 이용하여 주탕되며 개폐 가능하고 경동 가능한 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 주물을 주조하는 주조 장치와 상기 주물에 제품 식별자를 각인하는 각인 장치를 구비하는 주조 설비에 접속되고, 상기 주물의 주조시의 데이터를 관리하는 데이터 관리 시스템으로서,
   상기 데이터를 기억하는 기억 장치와,
   상기 제품 식별자 및 상기 주조 장치의 상기 상부 금형 및 하부 금형 각각의 주조시에서의 온도 추이를 취득하는 취득부와,
   상기 취득부에 의해 취득된 상기 제품 식별자와 상기 온도 추이를 관련지어 상기 기억 장치에 기억시키는 제어부를 구비하는 데이터 관리 시스템.
3. 중력을 이용하여 주탕되며 개폐 가능하고 경동 가능한 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 주물을 주조하는 주조 장치와 상기 주물에 제품 식별자를 각인하는 각인 장치를 구비하는 주조 설비에 접속되며, 상기 주물의 주조시의 데이터를 관리하는 데이터 관리 시스템으로서,
   상기 데이터를 기억하는 기억 장치와,
   상기 제품 식별자 및 상기 상부 금형 또는 상기 하부 금형의 내면을 촬상한 촬상 데이터를 취득하는 취득부와,
   상기 취득부에 의해 취득된 상기 제품 식별자와 상기 촬상 데이터를 관련지어 상기 기억 장치에 기억시키는 제어부를 구비하는 데이터 관리 시스템.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주조 설비는, 상기 주조 장치에서 이용하는 용탕(溶湯)을 유지하는 유지로(爐), 상기 유지로로부터 상기 주조 장치로 용탕을 반송 및 급탕(給湯)하는 급탕 장치, 상기 주조 장치에서 이용하는 코어를 조형(造型)하는 코어 조형 장치, 상기 주조 장치에서 주조된 주물을 냉각시키는 냉각 장치, 상기 냉각 장치에 의해 냉각된 주물 내의 코어 모래를 제거하는 모래 제거 장치, 및, 상기 주물에 대해서 마무리 가공을 행하는 마무리 장치를 더 포함하며,
   상기 취득부는, 상기 유지로의 용탕에 관한 용탕 정보, 상기 급탕 장치의 반송에 관한 반송 정보, 상기 코어 조형 장치에 의해 조형된 코어에 관한 코어 정보, 상기 냉각 장치에 의한 냉각에 관한 냉각 정보, 상기 모래 제거 장치에 의한 모래 제거에 관한 모래 제거 정보, 및, 상기 마무리 장치에 의한 마무리 가공에 관한 마무리 정보를 더 취득하며,
   상기 제어부는, 상기 제품 식별자와, 상기 용탕 정보, 상기 반송 정보, 상기 코어 정보, 상기 냉각 정보, 상기 모래 제거 정보 및 상기 마무리 정보를 관련지어 상기 기억 장치에 기억하는 데이터 관리 시스템.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주조 장치는,
   상기 상부 금형이 장착된 상부 프레임과,
   상기 하부 금형이 장착된 하부 프레임과,
   상기 상부 프레임에 마련되어 상기 상부 금형을 승강시키거나, 또는, 상기 하부 프레임에 마련되어 상기 하부 금형을 승강시키는 형폐쇄 기구와,
   상기 상부 프레임에 상단부가, 상기 하부 프레임에 하단부가 각각 회동 가능하게 연결되어 대향 배치되며, 중앙부에 회전축을 구비한 한 쌍의 주(主)링크 부재와,
   상기 주링크 부재와 평행하게 배치되며, 상기 상부 프레임에 상단부가, 상기 하부 프레임에 하단부가 각각 회동 가능하게 연결되어 대향 배치되고, 중앙부에 회전축을 구비한 한 쌍의 보조 링크 부재와,
   상기 한 쌍의 주링크 부재 중 일방의 회전축에 연결하여 마련되고, 상기 상부 금형과 상기 하부 금형을 경동 또는 수평 방향으로 이간(離間)시키는 구동 수단을 구비하며,
   상기 상부 프레임, 상기 하부 프레임, 상기 주링크 부재 및 상기 보조 링크 부재가 평행 링크 기구를 구성하는 데이터 관리 시스템.

Images