TW201532707A

TW201532707A - 鑄造設備

Info

Publication number: TW201532707A
Application number: TW103138886A
Authority: TW
Inventors: Akira Furukawa; Shinji Furihata
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2015-09-01
Also published as: CN105764633A; WO2015072323A1; JP6244181B2; KR101708602B1; PH12016500887A1; JP2015093323A; KR20160075808A; PH12016500887B1

Abstract

提供一種鑄造設備，其可防止在鑄造步驟中之故障及產品不良之產生。一種鑄造設備，係具備有將鑄模加以造模之造模生產線(10)；將流入至鑄模之熔融液加以製造之熔化生產線(20)；及將熔融液澆注至鑄模之澆注生產線(30)。該鑄造設備係具備有：觸控面板(12)，其設置在造模生產線(10)，用於輸入鑄模為良品或者不良品之資訊；自動澆注裝置(31)，其設置在澆注生產線(30)，且根據對觸控面板(12)之輸入，僅對被判斷為良品之鑄模以自動之方式澆注熔融液；及觸控面板(32)，其設置在澆注生產線(30)，且根據對觸控面板(12)之輸入，顯示澆注生產線(30)上之鑄模為良品或者不良品。

Description

鑄造設備

本發明係關於一種鑄造設備。

專利文獻1揭示一種習知之鑄造設備。此鑄造設備具備：製作鑄模之造模生產線；製作流入鑄模之熔融液之熔化生產線；及朝鑄模內澆注熔融液之澆注生產線。熔化生產線包括：將所需量之合金成份材料與在熔爐中熔化之熔融液投入處理澆桶(ladle)內，對熔融液之成份進行調整之步驟；及將處理澆桶內之熔融液轉移至澆注澆桶之步驟。澆注生產線係設置有自動澆注裝置，該裝置係於對澆注澆桶內之熔融液之成份是否為應澆注之熔融液的成份之事項等進行確認後，將熔融液自澆注澆桶澆注於鑄模內。因此，該鑄造設備不僅可對應於鑄模之造模速度，並且還可澆注與鑄模相應之適宜之熔融液。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2012-166271號公報

然而，專利文獻1之鑄造設備，並未將在造模生產線上產生鑄模之不良品之情況考慮在內。若將熔融液澆注於不良之鑄模內進行鑄造，就會產生產品不良。此外，若熔融液澆注於不良之鑄模內，有發生漏液之虞。假若將澆注裝置自動化，對澆注裝置提供鑄模之良品或不良品資訊，於鑄模為不良品之情況下不澆注熔融液，則負責澆注生產線之作業者，無法判斷到底是由於鑄模為不良品而不澆注熔融液、還是因自動澆注裝置之故障而不向鑄模澆注熔融液。於此種情況下，又要擔心作業者將自動澆注裝置切換為手動，進而將熔融液澆注於不良之鑄模內之情形。

本發明係鑑於上述習知技術中之實際狀況而完成者，其應解決之課題在於提供一種鑄造設備，可防止鑄造步驟中之故障及產品不良之產生。

本發明之鑄造設備，係具備有將鑄模加以造模之造模生產線、將流入至上述鑄模之熔融液加以製造之熔化生產線、及將上述熔融液澆注至上述鑄模之澆注生產線，其特徵在於具備有：輸入裝置，其設置在上述造模生產線，用於輸入上述鑄模為良品或者不良品之資訊；自動澆注裝置，其設置在上述澆注生產線，且根據對上述輸入裝置之輸入，僅對被判斷為良品之上述鑄模以自動之方式澆注熔融液；及顯示裝置，其設置在上述澆注生產線，且根據對上述輸入裝置之輸入，顯示上述澆注生產線上之上述鑄模為良品或者不良品。

該鑄造設備係將鑄模為良品或者不良品之資訊輸入至設置在造模生產線之輸入裝置，且根據該輸入，設置在澆注生產線之自動澆注裝置係僅對被判斷為良品之鑄模以自動之方式澆注熔融液。此外，根據對輸入裝置之輸入，將澆注生產線上之鑄模為良品或不良品之資訊，顯示在設置在澆注生產線之顯示裝置。因此，於自動澆注裝置不對不良之鑄模澆注熔融液之情況下，負責澆注生產線之作業者，可辨識到自動澆注裝置是因為鑄模為不良品而不澆注熔融液。藉此，還可防止作業者將自動澆注裝置切換為手動而朝不良之鑄模內澆注熔融液之情況之發生。

因此，本發明之鑄造設備，可防止鑄造步驟中之故障及產品不良之產生。

10‧‧‧造模生產線

11、12、21、32‧‧‧觸控面板

20‧‧‧熔化生產線

30‧‧‧澆注生產線

31‧‧‧自動澆注裝置

40‧‧‧清箱生產線

50‧‧‧精整．檢查生產線

60‧‧‧加工生產線

70‧‧‧管理電腦

71‧‧‧資料庫伺服器

80‧‧‧設備控制裝置

圖1為顯示實施例1之鑄造設備整體之方塊圖。

圖2為顯示實施例1之鑄造設備之造模生產線、熔化生產線、及澆注生產線之方塊圖。

圖3為顯示自熔融液至澆注為止之流程之說明圖。

圖4為生產計畫資料。

圖5為輸入鑄模之良品或不良品資訊之輸入畫面。

圖6為設置於熔化生產線之觸控面板(touch panel)之顯示鑄模資訊之顯示畫面。

圖7為設置於澆注生產線之觸控面板之顯示鑄模資訊之顯示畫面。

以下，參照圖式，對具體實施本發明之鑄造設備之實施例1進行說明。

<實施例1>

如圖1所示，實施例1之鑄造設備係具備造模生產線10、熔化生產線20、澆注生產線30、清箱生產線40、精整．檢查生產線50、及加工生產線60。此外，如圖2所示，該鑄造設備具備：登錄生產計畫之管理電腦(personal computer)70；連接於此管理電腦70之資料庫伺服器(database server)71；基於資料庫伺服器71，對構成各生產線之各種裝置進行控制之設備控制裝置80；及設於各生產線之複數個觸控面板11、12、21、32。各觸控面板11、12、21、32係顯示裝置且又是操作裝置。

造模生產線10係依序執行揉合步驟、填砂步驟、硬化步驟、拔模步驟、砂心置入步驟、及合模(合箱)步驟，製作由砂模構成之鑄模。這些步驟係基於後述之生產計畫，藉由設備控制裝置80對構成造模生產線10之各種裝置之動作進行自動控制而執行。

於揉合步驟中，對添加樹脂及硬化劑之模砂進行揉合。於填砂步驟中，朝並列配置有相同形狀之2個鑄造模型之一個鑄箱內填入經揉合後之模砂。於硬化步驟中，使投入鑄箱內之模砂硬化。於拔模步驟中，將鑄造模型自鑄箱內拔取。藉由這些步驟，分別形成上模及下模。上模及下模係分別形成有各2個相同形狀之模穴(cavity)。此外，上模係貫設有連通模穴之澆口及排氣孔。於砂心置入步驟中，分別於形成在下模之2個模穴內各配置一個相同形狀之砂心。砂心係經過砂心燒結步驟及砂心組裝步驟而製造。合模步驟中，將上模組合於配置有砂心之下模上。如此，即完成於模穴內配置有砂心之鑄模。一個該鑄模可鑄造相同形狀之2個鑄件。

於拔模步驟中，自動地對所組合之上模及下模之每組賦予造模序列號(serial number)。此外，於砂心置入步驟中，賦予與所鑄造之每個鑄造產品對應之產品序列號。造模序列號及產品序列號係登錄於資料庫伺服器71中而被管理。

於熔化生產線20中，製造流入鑄模之模穴內之熔融液。熔化生產線20係依序執行計量步驟、熔化步驟、處理及放液(tapping)步驟。這些步驟也是基於後述之生產計畫，藉由設備控制裝置80對構成熔化生產線20之各種裝置之動作進行自動控制而執行。計量步驟中，對各種鑄造用金屬及添加劑等進行自動計量，以使在熔爐(電爐)中可一次熔化3噸(t)之熔融液。熔化步驟中，在熔爐內對所投入之各種鑄造用金屬等進行熔化。於處理及放液步驟中，如圖3所示，將熔爐(電爐)內之3噸之熔融液分3次且每次各1噸地放出至處理澆桶中，並根據後述之生產計畫添加合金成份等而對成份進行調整後，將處理澆桶內之熔融液轉移至澆注澆桶內。

澆注生產線30係接續於造模生產線10而設置，如圖2所示，其具有立體倉庫及自動澆注裝置31。立體倉庫係基於後述之生產計畫，暫時儲存由造模生產線10所造模之特定之鑄模。自動澆注裝置31係基於後述之生產計畫及由造模生產線10之觸控面板所輸入之資訊(鑄模之良品、或不良品資訊)，僅對被判斷為良品之鑄模，自動地自澆注澆桶使熔融液流入鑄模。亦即，自澆注澆桶朝鑄模之澆口流入熔融液。於澆注生產線30具有於鑄箱內對流入鑄模之熔融液逐漸進行冷卻(漸冷)而使其凝固之漸冷步驟。藉此，可於鑄模內成型鑄件。

於清箱生產線40中，依序執行清箱步驟、箱外漸冷步驟、外部噴擊步驟、及首次檢查步驟，然後自鑄模中取出鑄件。於清箱步驟中，將鑄模破壞後取出鑄件。於箱外漸冷步驟中，對自鑄模取出之鑄件逐漸進行冷卻。於外部噴擊步驟中，藉由珠粒噴擊(shot blasting)清除附著於鑄件外表面之模砂。於首次檢查步驟中，作業員藉由目視，對鑄件之外表面之良否進行確認。

於精整．檢查生產線50中，依序執行除毛邊(deburring)步驟、內部噴擊步驟、第二次檢查步驟、及銑削(fraise)步驟。於除毛邊步驟中，除去形成於鑄件之毛邊。於內部噴擊步驟中，藉由珠粒噴擊清除附著於鑄件內表面之模砂13。於第二次檢查步驟中，作業員藉由目視，對鑄件之良否進行確認。於銑削步驟中，對鑄件之既定部位進行研削。於加工生產線60，對鑄件進行加工而完成產品並供出貨。

接著，對具有此種構成之鑄造設備之造模生產線10、熔化生產線20及澆注生產線30之基於生產計畫之鑄件之製造進行說明。首先，製作配合造模計畫及熔化計畫之生產計畫。如圖4所示，此生產計畫係作成表形式之資料(以下，稱為生產計畫資料)。於此生產計畫資料中，造模順序編號顯示造模順序。產品編號顯示鑄件之產品編號。熔化順序編號顯示熔化順序。加料No.顯示在3噸之熔爐(電爐)內所製造之熔融液之單位。亦即，加料No.所示之數字，顯示是生產當日在熔爐內第幾次熔化之熔融液者。處理No.顯示自熔爐各放出1噸熔融液之單位。亦即，處理No.所示之數字，顯示是對在熔爐內一次所熔化之熔融液進行第幾次放液的熔融液者。庫存旗標係顯示是否將在造模生產線10所製作之鑄模暫時儲存於立體倉庫之旗標，1顯示儲存。例如，記載於此生產計畫之第一段之資料有顯示以下內容，即、作為一造模計畫，造模順序第1之鑄模係鑄造產品編號：DUMMY-1之鑄件者，且將該鑄模暫時儲存於立體倉庫。此外，記載於此生產計畫資料之第一段之資料有顯示以下之內容，即、作為一熔化計畫，澆注於此鑄模之熔融液係排第14位被放液者，且於熔爐中第2次被熔化，然後排第1位被放液者。

其次，如圖2所示，使用管理電腦70將該生產計畫資料保存於資料庫伺服器71。自設於造模生產線10之觸控面板11、及設於熔化生產線20之觸控面板21對資料庫伺服器71進行存取(access)，取得生產當日之生產計畫資料。然後藉由使觸控面板11、21顯示所取得之生產計畫資料，對各生產線上之作業者進行生產指示。

然後，將生產當日之生產計畫資料傳送至設備控制裝置80，根據生產計畫資料，對構成各生產線之各種裝置之動作進行自動控制。此時，於造模生產線10之砂心置入步驟中，作業者判斷鑄模(上模、下模及砂心)是否合格(良品或不良品)，並操作顯示於觸控面板12之「良品」或「不良」之操作鍵(參照圖5)，輸入判斷結果。輸入之判斷結果被傳送至設備控制裝置80。此外，輸入之判斷結果被登錄於資料庫伺服器71，並連接造模序列號。此外，判斷結果之對觸控面板12之輸入，成為構成造模生產線10之各種裝置之動作信號。因此，迄由觸控面板12將判斷結果輸入為止前，各種裝置不動作，各步驟維持停止之狀態。

鑄模是否為良品或不良品之判斷結果，可利用設於熔化生產線20及澆注生產線30之觸控面板21、32進行確認。設置於熔化生產線20之觸控面板21，如圖6所示，若作業者按壓顯示鍵，即顯示於此時排列在澆注生產線30之鑄模(最大為10個)相關之資訊。出示於此觸控面板21之資訊，顯示加料No.(於3噸之熔爐中製造之熔融液之單位)、處理No.(自各熔爐各放出1噸之熔融液之單位)、產品編號、熔融液之材質、方案重量(朝各鑄模澆注之熔融液之重量)、及鑄模之良品．不良品。這些之各種資訊係橫向排成一行地顯示於觸控面板21之顯示畫面上，且依排列於澆注生產線30之鑄模之順序，自上而下依序排列顯示。

根據這些資訊明白1噸之熔融液按各個方案重量澆注於排列在澆注生產線30之鑄模中之第1至第4鑄模之情況，其中之該1噸之熔融液係生產當日之熔爐之第1次之熔融液，且第1次被放出至處理澆桶，進而轉移至澆注澆桶者。同樣地，明白1噸之熔融液按各個方案重量澆注於排列在澆注生產線30之鑄模中之第5至第8鑄模之情況，其中之該1噸之熔融液係生產當日之熔爐之第1次之熔融液，且第2次被放出至處理澆桶，進而轉移至澆注澆桶者。又，明白1噸之熔融液按各個方案重量澆注於排列在澆注生產線30之鑄模中之第9至第10鑄模之情況，其中之該1噸之熔融液係生產當日之熔爐之第1次之熔融液，且第3次被放出至處理澆桶，進而轉移至澆注澆桶者。圖3顯示迄依此方式將在熔爐中熔化之熔融液澆注於各鑄模為止之流程。可以轉移至澆注澆桶之1噸之熔融液進行澆注之鑄模之數量，係以這些鑄模之方案重量之合計不滿1噸且盡量減少剩餘在澆注澆桶之熔融液之方式而由生產計畫所決定。因此，即使有不良之鑄模，仍顯示以下之資訊：於包含此鑄模之狀態下，自熔爐將1噸之熔融液放出至處理澆桶，然後將處理澆桶內之熔融液轉移至澆注澆桶。藉此，於具有不良之鑄模之情況下，澆注澆桶之熔融液會有剩餘。然後將剩餘在澆注澆桶之熔融液排出。

作業者經觀察顯示在設於熔化生產線20之觸控面板21上之資訊後，確定放液之時間。若放液時間過早，則在迄澆注止之期間，熔融液之溫度下降，進而造成熔融液之不良。因此，作業者藉由觀察此資訊，可適時恰當地進行放液。

自動澆注裝置31係基於生產計畫及由造模生產線10之觸控面板12所輸入之資訊(鑄模之良品、或不良品資訊)，僅朝判斷為良品之鑄模自動地流入在熔化生產線20所製造之熔融液。亦即，自澆注澆桶朝鑄模之澆口流入熔融液。於澆注生產線30具有於鑄模內對流入鑄模之熔融液逐漸進行冷卻(漸冷)而使其凝固之漸冷步驟。藉此，可於鑄模內成型鑄件。

設於澆注生產線30之觸控面板32，如圖7所示，累計顯示有流入澆注生產線30之鑄模之資訊。出示於此觸控面板32之資訊顯示有，CH(前述加料No.)、處理(前述處理No.)、產品編號、產品序列1(提供給以一個鑄模鑄造之一個鑄件之產品序列號)、產品序列2(提供給以一個鑄模鑄造之另一個鑄件之產品序列號)、鑄模之良品或不良品、及是否有輸入對鑄模所注意到之資訊。這些之各種資訊係橫向排成一行地顯示於觸控面板32之顯示畫面上，且依排列於澆注生產線30之鑄模之順序，自上而下依序排列顯示。

觸控面板32係每隔1分鐘取得這些資訊，且於具有更新之情況下將顯示更新。作業者由於可自這些資訊中辨識屬不良之鑄模，因此可防止將熔融液澆注於不良之鑄模內。並且還可辨識澆注澆桶1次能澆注於幾個鑄模之情況。此外，由於依配置於澆注生產線30之鑄模之順序，將此鑄模是良品或不良品之情況顯示於觸控面板32之顯示畫面上，因此，作業者可容易把握不良之鑄模。於澆注熔融液後，輸入對各鑄模所注意到之資訊。

如此，此鑄造設備係將鑄模為良品或不良品之資訊輸入設於造模生產線10之輸入裝置即觸控面板12，且設於澆注生產線30 之自動澆注裝置31基於此輸入，僅對被判斷為是良品之鑄模自動地進行澆注。此外，根據對觸控面板12之輸入，於設在澆注生產線30之顯示裝置即觸控面板32上顯示澆注生產線30上之鑄模是良品或不良品之資訊。因此，自動澆注裝置31不會將熔融液澆注於不良之鑄模內，負責澆注生產線30之作業者，可辨識到自動澆注裝置31是因為鑄模為不良品而不澆注熔融液之情況。藉此，可防止作業者將自動澆注裝置切換為手動而朝不良之鑄模內澆注熔融液之情況之發生。

因此，實施例1之鑄造設備，可防止鑄造步驟中之故障及產品不良之產生。

本發明不限於藉由上述記述及圖面所說明之實施例1，例如，以下之實施例也包含於本發明之技術範疇內。

(1)實施例1中，以熔爐製造3噸之熔融液，將各1噸之熔融液放出至處理澆桶內，再轉移至澆注澆桶，但熔爐、處理澆桶及澆注澆桶之容量不限於此。

(2)實施例1中，於有不良之鑄模之情況下，也自熔爐中將1噸之熔融液注入處理澆桶，再轉移至澆注澆桶，但於有不良之鑄模之情況下，也可不將該部分之熔融液自熔爐朝處理澆涌放液。於此情況下，可將剩餘在熔爐中之熔融液，添加於接下來以熔爐熔化之熔融液中(剩餘熔融液熔化)。

(3)實施例1中，於鑄模內置入有砂心，但也可於鑄模內不放置砂心。

(4)實施例1中具有立體倉庫，但也可不具有立體倉庫。

(5)觸控面板之顯示形態，不限於實施例1所記載之形態。

10‧‧‧造模生產線

11‧‧‧觸控面板

12‧‧‧觸控面板

20‧‧‧熔化生產線

21‧‧‧觸控面板

30‧‧‧澆注生產線

31‧‧‧自動澆注裝置

32‧‧‧觸控面板

70‧‧‧管理電腦

71‧‧‧資料庫伺服器

80‧‧‧設備控制裝置

Claims

一種鑄造設備，其具備有將鑄模加以造模之造模生產線、將流入至上述鑄模之熔融液加以製造之熔化生產線、及將上述熔融液澆注至上述鑄模之澆注生產線，其特徵在於具備有：輸入裝置，其設置在上述造模生產線，用於輸入上述鑄模為良品或者不良品之資訊；自動澆注裝置，其設置在上述澆注生產線，且根據對上述輸入裝置之輸入，僅對被判斷為良品之上述鑄模以自動之方式澆注熔融液；及顯示裝置，其設置在上述澆注生產線，且根據對上述輸入裝置之輸入，顯示上述澆注生產線上之上述鑄模為良品或者不良品。
如申請專利範圍第1項之鑄造設備，其中，上述熔化生產線係具有將在熔爐中1次熔化之熔融液以分成複數次之方式放液至澆桶中之放液步驟，上述顯示裝置係顯示上述澆桶內之熔融液為上述熔爐之於1次所熔化之熔融液之於第幾次所分配者。
如申請專利範圍第1或2項之鑄造設備，其中，上述顯示裝置係在上述鑄模於上述澆注生產線所配置之順序上，顯示該鑄模為良品或者不良品。