(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させるＶプロセスにおける鋳造設備の運転監視方法であって、乾燥硅砂により鋳型を造型し、中子を納め、溶湯を注湯し、一定時間経過した後鋳型から製品を取り出し、次工程へ出荷する鋳造設備において、造型１、中子納め２、注湯３、解枠４、出荷５の各工程において、測定機器が接続された運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａで各工程の設備作動状態を監視し、その監視データを通信回線７、７、７で接続された集中管理コンピュ−タ６へ通信し、集中管理コンピュ−タ６に接続されたデータベースサーバー６Ａへ蓄積するとともに、注湯工程コンピュ−タ３Ａで入力された溶湯性状、並びに解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａで入力された良否結果および不良発生状況をそれぞれ通信回線７、７、７で接続された集中管理コンピュ−タ６へ転送し、集中管理コンピュ−タ６と通信回線７で接続されたデータベースサーバー６Ａへ蓄積することを特徴とした、鋳造設備の運転監視方法。
【請求項２】
解枠工程４ならびに出荷工程５である製品が不良であることを解枠工程コンピュ−タ４Ａもしくは出荷工程コンピュ−タ５Ａに入力した際に、該製品が生産されたときの各工程での設備作動状態データを、集中管理コンピュ−タ６を通してデータベースサーバー６Ａから参照し、該不良品と類似した不良品がデータベースサーバー６Ａ内のデータから検索された場合、該類似不良品が発生したときの設備運転状態、並びに不良発生原因を表示することを特徴とした、請求項１に記載の鋳造設備の運転監視方法。
【請求項３】
運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａは、接続されている計測機器から送られたデータをリアルタイムで集中管理コンピュ−タ６へ通信し、集中管理コンピュ−タ６では各運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから送られたデータを逐次データベースサーバー６Ａ内のデータと参照し、参照した結果が過去の不良発生条件に類似した状態であったときには、即座に運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａ、並びに解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａへその結果を通信し、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａ並びに解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａを通してオペレーター、もしくは監視者へ警告を発することを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の鋳造設備の運転監視方法。
【請求項４】
造型工程１での計測項目は、振動加速度、振幅、周波数、鋳型内圧力並びに吸引風量のうち少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の鋳造設備運転監視方法。
【請求項５】
中子納め工程２での計測項目は、見切り面での鋳型強度、中子納め前後の鋳型内圧力並びに吸引風量のうち少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の鋳造設備運転監視方法。
【請求項６】
注湯工程３での計測項目は、注湯前後の鋳型内圧力並びに吸引風量、注湯中の鋳型内圧力並びに吸引風量変化、注湯温度であり、注湯工程での入力項目は溶湯の成分であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の鋳造設備運転監視方法。
【請求項７】
解枠工程４、並びに出荷工程５での入力項目は製品番号、製品の良否、並びに製品が不良品だった場合の不良発生部位及び発生状況、過去の事例から類推される不良発生原因であることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載の鋳造設備運転監視方法。
【請求項８】
粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させるＶプロセスにおける鋳造設備の運転監視装置であって、乾燥硅砂により鋳型を造型し、中子を納め、溶湯を注湯し、一定時間経過した後鋳型から製品を取り出し、次工程へ出荷する鋳造設備において、造型１、中子納め２、注湯３の各工程で、それぞれの設備の運転状態を監視するための測定機器が接続されたコンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａと、解枠工程４並びに出荷工程５で製品の良否、および不良品の場合不良発生状態を入力するためのコンピュ−タ４Ａ、５Ａと、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａや解枠工程コンピュ−タ及び出荷工程コンピュ−タ４Ａ、５Ａと通信回線７、７、７、７、７で接続された集中管理コンピュ−タ６と、集中管理コンピュ−タ６と通信回線７で接続され、集中管理コンピュ−タ６へ送信されたデータを蓄積するデータベースサーバ６Ａとからなる、鋳造設備の運転監視装置。
【請求項９】
集中管理コンピュ−タ６には、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから送られてきたデータ、注湯工程コンピュ−タ３Ａで入力された溶湯性状、解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａで入力された製品の良否と不良品の場合の不良発生部位や発生状況をデータベースサーバー６Ａへ蓄積し、あるいはデータベースサーバー６Ａに蓄積されたデータを基におのおのの不良とその発生条件、並びに発生原因について分析してその結果をデータベースサーバー６Ａに蓄積し、それらの蓄積された結果を基に、出荷工程コンピュ−タ５Ａに入力された製品の不良発生部位と発生状況から、過去に発生した類似の不良と、その発生条件、並びに発生原因を表示する処理を行うことを目的に、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを受信し、データベースサーバー６Ａへ転送する機能と、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータとデータベースサーバー６Ａ内のデータを比較分析する機能と、分析結果を集中管理コンピュ−タ６並びに運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａ、並びに解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａに付属の表示装置を通じて表示する機能を具備している、請求項８に記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１０】
集中管理コンピュ−タ６には、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから送られてきたデータ、注湯工程コンピュ−タ３Ａで入力された溶湯性状、解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａで入力された製品の良否と不良品の場合の不良発生部位や発生状況を蓄積し、あるいは蓄積されたデータを基におのおのの不良とその発生条件について分析してその結果を蓄積し、それらの蓄積された結果を基に、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されてきたデータが過去に発生した不良のものと類似するデータであったときには即座に運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａを通じて設備のオペレーター、あるいは監視者に不良発生の危険性を警告する処理を行うこと目的に、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを受信しデータベースサーバー６Ａへ転送する機能と、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータとデータベースサーバー６Ａ内のデータを比較分析する機能と、分析結果を集中管理コンピュ−タ６並びに運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａ、並びに解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａに付属の表示装置を通じて表示する機能を具備している、請求項８または請求項９に記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１１】
造型工程１の運転状態監視コンピュ−タ１Ａでは接続された測定機器を用いて造型設備の振動加速度、振幅、周波数、鋳型内圧力並びに吸引風量のうち少なくとも１つを測定し集中管理コンピュ−タ６へ通信するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時デ
ータに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タ６から通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うことを特徴とした、請求項８から請求項１０のいずれかに記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１２】
中子納め工程２の運転状態監視コンピュ−タ２Ａでは接続された測定機器を用いて見切り面での鋳型強度、鋳型内圧力並びに吸引風量のうち少なくとも１つを測定し集中管理コンピュ−タ６へ通信するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タ６から通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うことを特徴とした、請求項８から請求項１１のいずれかに記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１３】
注湯工程３の運転状態監視コンピュ−タ３Ａでは接続された測定機器を用いて注湯前後の鋳型内圧力、吸引風量、並びに注湯中の鋳型内圧力および吸引風量の変化のうち少なくとも１つを測定し集中管理コンピュ−タ６へ通信するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タから通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うことを特徴とした、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１４】
解枠工程４のコンピュ−タ４Ａでは、取り出された製品が良品であるか否かを入力するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タ６から通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うことを特徴とした、請求項８から請求項１３のいずれかに記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１５】
出荷工程５のコンピュ−タ５Ａでは、取り出された製品、もしくは顧客に納入された製品が良品であるか否かを入力するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タ６から通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うことを特徴とした、請求項８から請求項１４のいずれかに記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１６】
鋳造設備で生産される製品の品種、並びに生産個数は生産管理システムとの通信で入力されることを特徴とする、請求項８から請求項１５のいすれかに記載の鋳造設備の運転監視装置。
【請求項１７】
溶湯成分は、溶解設備に付帯した成分分析装置から通信で入力されることを特徴とする、請求項８から請求項１６のいずれかに記載の鋳造設備の運転監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させるＶプロセスにおける鋳造設備の運転監視方法及び運転監視装置であって、乾燥硅砂により鋳型を造型し、中子を納め、溶湯を注湯し、一定時間経過した後鋳型から製品を取り出し、次工程へ出荷する鋳造設備の運転状態を監視する方法、およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１に示すように砂により鋳型を造型し、必要に応じて中子を納め、溶湯を注湯し、一定時間経過した後鋳型から製品を取り出し、次工程へ出荷する鋳造設備、その中でも特にＶプロセス、消失模型鋳造法などの粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させる造型プロセスにおいては、製品の品質管理上、設備の運転状態を把握することは非常に重要なこととされてきた。  これは、これらの造型プロセスでは鋳型の硬化に粘結剤を使用していないため、鋳型を構成する砂に含まれる水分や粘結剤などに起因する欠陥が発生しないために、設備の運転状態を監視することで比較的不良原因の推定が容易であることが原因である。
そのため、造型設備の振動加速度、鋳型内圧力及び鋳型の吸引風量など、設備の運転状態を測定して不良発生との因果関係を調査することは一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の測定方法による調査では、設備の運転状態が製品の不良を発生しうるか否かの判断は測定結果分析者が過去の不良発生事例から類推して行っていたために、分析者の経験によっては不良発生を誘発しかねない設備運転状態に陥っていたとしてもその兆候を見落とし、不良を発生させてしまうという問題があった。
【０００４】
また、設備の運転状態と不良発生データはおおむね別々に保管されており、不良が発生したときには不良発生原因推定のため、過去にさかのぼって運転状態を調べねばならず、迅速な不良原因判断は行えなかった。
さらに、これらのデータが蓄積されていたとしても、現在運転されている設備が不良を発生させうるものかどうか、過去のデータからのみでは容易に判断が行えない場合、不良の原因を見落とす心配があった。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、現在運転中の鋳造設備の不良の原因を判断したり、設備が不良を発生させうる運転状態に陥ったときにその旨を設備オペレーター、もしくは監視者に警告させる方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明における鋳造設備の運転監視方法は、粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させるＶプロセスにおける鋳造設備の運転監視方法であって、鋳造設備の運転状態を監視して集中管理コンピュ−タに記録するとともに、集中管理コンピュ−タはデータベースサーバーに蓄積された過去の不良情報とその不良品の設備運転状態データを運転状態監視コンピュ−タから通信された設備運転状態並びに解枠工程コンピュ−タ、出荷工程コンピュ−タで入力された製品の良否情報と比較分析を行い、不良が発生したときには過去に同様の不良が発生したときに類似の運転状態を表示したり、不良品が発生したときの設備運転状態とデータベースサーバーに蓄積されている過去の不良品情報とを参照して考えられる不良原因を表示したり、設備運転中に過去に不良が発生したときの運転状態に類似した運転状態となったときには即座に各設備のオペレーター、もしくは監視者に警告を行う。
【０００７】
より具体的には、本発明における鋳造設備の運転監視方法は、粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させるＶプロセスにおける鋳造設備の運転監視方法であって、乾燥硅砂により鋳型を造型し、中子を納め、溶湯を注湯し、一定時間経過した後鋳型から製品を取り出し、次工程へ出荷する鋳造設備において、造型、中子納め、注湯、解枠、出荷の各工程において、測定機器が接続されたコンピュ−タで各工程の設備作動状態を監視し、その監視データを通信回線で接続された集中管理コンピュ−タへ通信し、データベースサーバーへ蓄積するとともに、注湯工程で入力された溶湯性状並びに出荷工程で入力された良否結果および不良発生状況を各製品の製造工程データとともに蓄積し、集中管理コンピュ−タはこれらの通信されたデータとデータベースサーバー内に蓄積されたデータとの比較分析を行い、もしも製品が不良品だった場合は過去に同様の不良が発生したときの設備運転状態、並びにデータベースサーバーに蓄積された不良情報から類推される不良発生条件を表示し、もしくは設備の運転状態が過去の不良発生時のものに酷似している際は設備のオペレーター、もしくは監視者に即座に警告を行う。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図２において示されるＶプロセス鋳造設備は、造型１、中子納め２、注湯３、解枠４、出荷５の各工程からなる鋳造設備であり、各工程に運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａ、並びに解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａが接続されている。また、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａ、並びに解枠工程コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａは通信回線７、７、７、７、７で集中管理コンピュ−タ６に接続されており、集中管理コンピュ−タ６にはデータベースサーバー６Ａ並びに図示されていない生産管理システムが通信回線７で接続されている。
【０００９】
図３に造型工程１のうち、鋳枠内に乾燥砂を振動充填させる工程を示す。造型工程１の運転状態監視コンピュ−タ１Ａでは、振動加速度、振幅、周波数、鋳型内圧力、吸引風量など造型工程１での設備運転状態監視データの収集を逐一行う。運転状態監視コンピュ−タ１Ａへ集められたデータは、通信回線７を通じて集中管理コンピュ−タ６へ転送される。また、集中管理コンピュ−タ６から、設備の運転状態が過去に不良を発生させたときのものと類似の状態にあるときはその旨の警告が即座に通信されるので、運転状態監視コンピュ−タ１Ａが持つ図示されていない表示装置を通じてオペレーター、もしくは監視者に警告を行う。
【００１０】
また上記の工程を実施するために、造型工程１の運転状態監視コンピュ−タ１Ａには加速度計８、振幅計９、周波数計１０並びに図示されていない圧力計および風量計が接続されている。また、運転状態監視コンピュ−タ１Ａは集中管理コンピュ−タ６と通信回線７で接続されている。なお、図３においては、加速度計と振幅計はそれぞれ別の測定機器を使用しているが、加速度は振幅計によって得られた振幅のデータを基に運転状態監視コンピュ−タで計算してもよい。また、風量計の代わりに風速計を使用し、得られた風速データを基に運転状態監視コンピュ−タ１Ａで風量を計算してもよい。さらに、風量計には風量を直読できるものの他に、鋳型近傍の真空配管内にオリフィスを挿入してオリフィス前後での圧力差を計測し、このデータを基に運転状態監視コンピュ−タで風量を計算する方式のものでもよい。
【００１１】
図４に中子納め工程２を示す。中子納め工程２の運転状態監視コンピュ−タ２Ａでは、見切り面での鋳型強度、鋳型内圧力並びに吸引風量など中子納め工程２での設備運転状態監視データ収集を逐一行う。運転状態監視コンピュ−タ２Ａへ集められたデータは、通信回線７を通じて集中管理コンピュ−タ６へ転送される。また、集中管理コンピュ−タ６から、設備の運転状態が過去に不良を発生させたときのものと類似の状態にあるときはその旨の警告が即座に通信されるので、運転状態監視コンピュ−タ２Ａが持つ図示されていない表示装置を通じてオペレーター、もしくは監視者に警告を行う。
【００１２】
上記の機能を実現するために、中子納め工程２の運転状態監視コンピュ−タ２Ａには鋳型強度測定器１３、圧力計１１、風量計１２が接続されている。また、運転状態監視コンピュ−タ２Ａは集中管理コンピュ−タ６と通信回線７で接続されている。なお、風量計の代わりに風速計を使用し、得られた風速データを基に運転状態監視コンピュ−タ２Ａで風量を計算してもよい。さらに、風量計には風量を直読できるものの他に、鋳型近傍の真空配管内にオリフィスを挿入してオリフィス前後での圧力差を計測し、このデータを基に運転状態監視コンピュ−タで風量を計算する方式のものでもよい。
【００１３】
図５に注湯工程３を示す。注湯工程３の運転状態監視コンピュ−タ３Ａでは、注湯前後の鋳型内圧力、吸引風量、並びに注湯中の鋳型内圧力および吸引風量の変化など注湯工程３での設備運転状態監視データ収集を逐一行う。さらに、図示されない溶湯成分分析システムや溶湯温度測定装置から通信回線を通じて送られた溶湯成分、溶湯温度などのデータを収集して表示するとともに、これらの情報を集中管理コンピュ−タ６に通信する。また、集中管理コンピュ−タ６から、設備の運転状態が過去に不良を発生させたときのものと類似の状態にあるときはその旨の警告が即座に通信されるので、運転状態監視コンピュ−タ３Ａが持つ図示されない表示装置を通じてオペレーター、もしくは監視者に警告を行う。
【００１４】
上記の機能を実現するために、注湯工程３の運転状態監視コンピュ−タ３Ａには圧力計１１、１１並びに風量計１２、１２が接続されている。また運転状態監視コンピュ−タ３Ａは集中管理コンピュ−タ６と通信回線７で接続されている。なお、風量計の代わりに風速計を使用し、得られた風速データを基に運転状態監視コンピュ−タ２Ａで風量を計算してもよい。さらに、風量計には風量を直読できるものの他に、鋳型近傍の真空配管内にオリフィスを挿入してオリフィス前後での圧力差を計測し、このデータを基に運転状態監視コンピュ−タで風量を計算する方式のものでもよい。
【００１５】
解枠工程４のコンピュ−タ４Ａでは、鋳型から取り出した製品が良品か不良品かを入力し、通信回線７を通じて集中管理コンピュ−タ６へ転送を行う。また、集中管理コンピュ−タ６から、設備の運転状態が過去に不良を発生させたときのものと類似の状態にあるときはその旨の警告が即座に通信されるので、解枠工程コンピュ−タ４Ａが持つ図示されない表示装置を通じてオペレーター、もしくは監視者に警告を行う。
【００１６】
上記の機能を実現するために、解枠工程４のコンピュ−タ４Ａには集中管理コンピュ−タ６と通信回線７で接続されている。また、図示されていない生産管理システムから集中管理コンピュ−タ６に送られる製品番号と同一のものを入力するための入力機構と、製品が良品であるか不良品であるかの判断を入力するための入力機構と、製品が不良品であった場合発生部位、形状、発生形態などを入力するための入力機構が具備されている。
【００１７】
出荷工程５のコンピュ−タ５Ａでは、鋳型から取り出した製品が良品か不良品かを入力し、通信回線７を通じて集中管理コンピュ−タ６へ転送を行う。また、集中管理コンピュ−タ６から、設備の運転状態が過去に不良を発生させたときのものと類似の状態にあるときはその旨の警告が即座に通信されるので、出荷工程コンピュ−タ５Ａが持つ図示されない表示装置を通じてオペレーター、もしくは監視者に警告を行う。
【００１８】
上記の機能を実現するために、出荷工程５のコンピュ−タ５Ａには集中管理コンピュ−タ６と通信回線７で接続されている。また、図示されていない生産管理システムから集中管理コンピュ−タ６に送られる製品番号と同一のものを入力するための入力機構と、製品が良品であるか不良品であるかの判断を入力するための入力機構と、製品が不良品であった場合発生部位、形状、発生形態などを入力するための入力機構が具備されている。
【００１９】
解枠工程コンピュ−タ４Ａ、並びに出荷工程コンピュ−タ５Ａで製品の良否を入力する際は、コンピュ−タ４Ａ、もしくは５Ａの指示に従って、製品が良品である場合は製品の製造番号と良品であるという結果を入力する。また、製品が不良品である場合には、製造番号と不良品であるという結果を入力する。すると、コンピュ−タ４Ａ、もしくは５Ａの表示装置に別の問い合わせ画面が表示されるので、その問い合わせ画面に従って不良発生部位、形状、発生形態などを入力する。このとき、可能ならば不良品の不良発生部位の画像も不良発生データと併せて保管してもよい。なお、製品番号を入力する方法は、製品に直接打痕されたかもしくは製品に付随する現品票などに印字されたものを直接入力するほか、画像認識によるもの、バーコード認識によるものでもよい。
【００２０】
集中管理コンピュ−タ６では、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータ、解枠コンピュ−タ４Ａ、出荷工程コンピュ−タ５Ａで入力された製品の良否情報と、図示されていない生産管理システムから通信された生産情報をデータベースサーバーに保管し、データベースの構築を行う。
【００２１】
また、データベースサーバー６Ａに蓄積されている過去の設備運転状態データと運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信される各設備の運転状態監視データとを参照し、比較分析作業を行う。その結果、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータがデータベースサーバー６Ａに蓄積されている過去に発生した不良品のものに類似しているときは、その旨を運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａに通信し、各設備のオペレーター、もしくは監視者に警告する。不良品が発生しやすい運転状態を具体的に述べると、造型工程１では造型設備の振動加速度が過小である場合や振幅が過大、過小である場合、中子納め工程２では見切り面の鋳型強度、鋳型内圧力、吸引風量が過小である場合、注湯工程３では鋳型内圧力や吸引風量が過小である場合、注湯中の鋳型内圧力や吸引風量が短時間で大きく変化している場合などが挙げられる。集中管理コンピュ−タ６のデータ分析機構はこのような傾向をデータベースサーバー６Ａに蓄積された過去の運転状態監視データと、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから送信されるデータとを比較分析することで、送信されたデータが不良を誘発するものか否かの判断を行う。
【００２２】
さらに、解枠工程４のコンピュ−タ４Ａ、または出荷工程５のコンピュ−タ５Ａである製品が不良であるとの入力があったときには、集中管理コンピュ−タ６は解枠工程４のコンピュ−タ４Ａ、または出荷工程５のコンピュ−タ５Ａから入力された該不良品の情報とデータベースサーバー６Ａに蓄積されている過去の不良品情報とを比較分析し、推定される不良原因をデータベースサーバー６Ａから検索し、解枠工程４のコンピュ−タ４Ａ、もしくは出荷工程５のコンピュ−タ５Ａの図示されない表示装置に表示する。
【００２３】
上記の機能を実現するため、集中管理コンピュ−タ６には、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａとデータを送受信するための通信回線７、データベースサーバー６Ａとデータの送受信を行うための通信回線７、図示されていない生産管理システムからの生産管理情報を受信するための通信回線７、受信したデータとデータベースサーバー内のデータとの比較分析機構、解枠工程、出荷工程のコンピュ−タから送信された製品の不良情報とデータベースサーバー内の製品不良情報との比較分析機構、などを具備する。
【００２４】
なお、上記の説明はＶプロセス鋳造設備を例に挙げて説明を行ったが、消失模型鋳造設備においては中子納め工程が存在しないこと以外はＶプロセス鋳造設備と各工程での設備構成はほぼ一致しているため、上記の説明がそのまま適用されると考えてよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、上記の説明から明らかなように、請求項１より、粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させるＶプロセスにおける鋳造設備の運転監視方法であって、乾燥硅砂により鋳型を造型し、中子を納め、溶湯を注湯し、一定時間経過した後鋳型から製品を取り出し、次工程へ出荷する鋳造設備において、造型１、中子納め２、注湯３、解枠４、出荷５の各工程において、測定機器が接続されたコンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａで各工程の設備作動状態を監視し、その監視データを通信回線７、７、７で接続された集中管理コンピュ−タ６へ通信し、集中管理コンピュ−タ６に接続されたデータベースサーバー６Ａへ蓄積するとともに、注湯工程３のコンピュ−タ３Ａで入力された溶湯性状並びに解枠工程４のコンピュ−タ４Ａ並びに出荷工程５のコンピュ−タ５Ａで入力された良否結果および不良発生状況を各工程の設備運転作動状態とともにデータベースサーバー６Ａへ蓄積することを可能とし、不良対策のために必要な設備運転状態監視データを一元的に、かつ容易に収集、蓄積することが可能となった。
【００２６】
請求項２より、解枠工程４並びに出荷工程５である製品が不良であることをコンピュ−タ４Ａ、５Ａに入力した際に、該製品が生産されたときの各工程での設備作動状態データを、集中管理コンピュ−タ６を通してデータベースサーバー６Ａから参照し、該不良品と類似した発生形態の不良品がデータベースサーバー６Ａ内のデータから検索された場合、該不良品が発生したときの設備運転状態、並びに不良品の発生原因を表示することを可能としたので、該不良品に類似した過去の不良発生状況を容易に入手可能となり、不良原因の推定を容易とした。
【００２７】
請求項３より、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａは、接続されている計測機器から送られたデータをリアルタイムで集中管理コンピュ−タ６へ通信し、集中管理コンピュ−タ６では運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから送られたデータを逐次データベースサーバー６Ａ内のデータと参照し、参照した結果が過去の不良発生条件に類似した状態であったときには、即座に運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａへその結果を通信し、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａを通してオペレーター、もしくは監視者へ警告を発することを可能としたので、設備のオペレーター、もしくは監視者は、鋳造設備が不良を発生させうる状況にあった場合容易にその事実を知ることができ、不良発生を未然に防止すべく対策を実行することが可能となった。
【００２８】
請求項４より、造型工程１では振動加速度、振幅、周波数、鋳型内圧力並びに吸引風量を計測することで、該造型工程における不良対策のために必要かつ十分な設備運転状態監視データの収集が可能である。尚、計測項目は、必ずしも全項目を測定しなくても簡易的な監視は可能である。以下の工程でも簡易的監視のためには必ずしも全項目は測定する必要はない。
【００２９】
請求項５より、中子納め工程２では見切り面での鋳型強度、中子納め前後の鋳型内圧力並びに吸引風量を計測することで、該造型工程における不良対策のために必要かつ十分な設備運転状態監視データの収集が可能である。
【００３０】
請求項６より、注湯工程３では注湯前後の鋳型内圧力並びに吸引風量、注湯中の鋳型内圧力並びに吸引風量変化、注湯温度を計測することで、該造型工程における不良対策のために必要かつ十分な設備運転状態監視データの収集が可能である。また、溶湯成分を併せて入力することで、不良対策のために必要なより多くの情報が入手可能となる。
【００３１】
請求項７より、解枠４、出荷工程５での入力項目は製品のロット番号、製品の良否、並びに製品が不良品だった場合の不良発生部位や発生状況、過去の事例から類推される不良発生原因を入力することで、該造型工程においてある製品番号の製品が良品であったか不良品であったかを入力するとともに、該製品が不良品であった場合にその発生部位や発生状況、過去の事例から類推される不良原因を入力することで、容易に不良対策を行うために必要な良否判定結果並びに不良品情報を入力可能である。
【００３２】
請求項８より、本発明を実施するための設備構成は、粘結剤を使用せず、乾燥硅砂を振動充填させた後鋳型内を吸引硬化させるＶプロセスにおける鋳造設備の運転監視装置であって、乾燥硅砂により鋳型を造型し、中子を納め、溶湯を注湯し、一定時間経過した後鋳型から製品を取り出し、次工程へ出荷する鋳造設備において、造型１、中子納め２、注湯３、解枠４、出荷５の各工程で、それぞれの設備の運転状態を監視するための測定機器が接続されたコンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａと、解枠工程４並びに出荷工程５で製品の良否、および不良品の場合不良発生状態を入力するためのコンピュ−タ４Ａ、５Ａと、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａや解枠工程コンピュ−タ及び出荷工程コンピュ−タ４Ａ、５Ａと通信回線７、７、７、７、７で接続された集中管理コンピュ−タ６と、集中管理コンピュ−タ６へ送信されたデータを蓄積するデータベースサーバ６Ａとからなるので、必要な情報を一元的に、かつ容易に収集、蓄積するための機能を有している。
【００３３】
請求項９より、集中管理コンピュ−タ６には、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを受信し、データベースサーバー６Ａへ転送する機能と、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータとデータベースサーバー６Ａ内のデータを比較分析する機能と、分析結果を集中管理コンピュ−タ６並びに運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａに表示する機能を具備しており、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから送られてきたデータ、注湯工程３の運転状態監視コンピュ−タ３Ａで入力された溶湯性状、解枠工程４のコンピュ−タ４Ａ、出荷工程５のコンピュ−タ５Ａで入力された製品の良否と不良品の場合の不良発生部位や発生状況をデータベースサーバー６Ａへ蓄積し、あるいはデータベースサーバー６Ａに蓄積されたデータを基におのおのの不良とその発生条件、並びに発生原因について分析してその結果を蓄積し、それらの蓄積された結果を基に、解枠工程４のコンピュ−タ４Ａ並びに出荷工程５のコンピュ−タ５Ａに入力された製品の不良発生部位と発生状況から、過去に発生した類似の不良と、その発生条件、並びに発生原因を表示する処理を行うための機能を有している。
【００３４】
請求項１０より、集中管理コンピュ−タ６には、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを受信し、データベースサーバー６Ａへ転送する機能と、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータとデータベースサーバー６Ａ内のデータを比較分析する機能と、分析結果を集中管理コンピュ−タ６並びに運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａを通じて表示する機能を具備しており、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから送られてきたデータ、注湯工程３の運転状態監視コンピュ−タ３Ａで入力された溶湯性状、解枠工程４のコンピュ−タ４Ａ、出荷工程５のコンピュ−タ５Ａで入力された製品の良否と不良品の場合の不良発生部位や発生状況を蓄積し、あるいは蓄積されたデータを基におのおのの不良とその発生条件について分析してその結果を蓄積し、それらの蓄積された結果を基に、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されてきたデータが過去に発生した不良のものと類似するデータであったときには即座に運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａを通じて設備のオペレーター、あるいは監視者に不良発生の危険性を警告する処理を行うための機能を有している。
【００３５】
請求項１１より、造型工程１の運転状態監視コンピュ−タ１Ａでは接続された測定機器を用いて造型設備の振動加速度、振幅、周波数、鋳型内圧力並びに吸引風量を測定し集中管理コンピュ−タ６へ通信するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タ６から通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うための機能を有している。
【００３６】
請求項１２より、中子納め工程２の運転状態監視コンピュ−タ２Ａでは接続された測定機器を用いて見切り面での鋳型強度、鋳型内圧力並びに吸引風量を測定し集中管理コンピュ−タ６へ通信するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タから通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うための機能を有している。
【００３７】
請求項１３より、注湯工程３の運転状態監視コンピュ−タ３Ａでは接続された測定機器を用いて注湯前後の鋳型内圧力、吸引風量、並びに注湯中の鋳型内圧力および吸引風量の変化を測定し集中管理コンピュ−タ６へ通信するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タ６から通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うための機能を有している。
【００３８】
請求項１４より、解枠工程４のコンピュ−タ４Ａでは該工程で取り出された製品が良品であるか否かを入力するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タから通信された場合にはその警告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うための機能を有している。
【００３９】
請求項１５より、出荷工程５のコンピュ−タ５Ａでは、取り出された製品、もしくは顧客に納入された製品が良品であるか否かを入力するとともに、運転状態監視コンピュ−タ１Ａ、２Ａ、３Ａから通信されたデータを集中管理コンピュ−タ６がデータベースサーバー６Ａと参照した結果過去の不良発生時データに類似するものであるとの警告が集中管理コンピュ−タから通信された場合にはその警
告を表示してオペレーター、もしくは監視者へ注意を喚起させる処理を行うための機能を有している。
【００４０】
請求項１６より、鋳造設備で生産される製品の品種、並びに生産個数は生産管理システムとの通信で入力されることにより、生産管理システムと鋳造設備が同期して生産管理を行えるとともに、現在の鋳造設備での生産品情報は生産管理システムから自動的に送られるために、誤りのない情報が瞬時に入手可能である。
【００４１】
請求項１７より、溶湯成分は、溶解設備に付帯した成分分析装置から通信で入力されることにより、溶解設備から必要な情報を瞬時に、かつ自動的に入手可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｖプロセス鋳造設備の工程を示す模式図である。
【図２】本発明のうち、請求項１の構成を示す模式図である。
【図３】造型工程１のうち乾燥砂を充填させる工程における、本発明の構成を示す模式
図である。
【図４】中子納め工程２における、本発明の構成を示す模式図である。
【図５】注湯工程３における、本発明の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１    造型工程
１Ａ  造型工程運転状態監視コンピュ−タ
２    中子納め工程
２Ａ  中子納め工程運転状態監視コンピュ−タ
３    注湯工程
３Ａ  注湯工程運転状態監視コンピュ−タ
４    解枠工程
４Ａ  解枠工程コンピュ−タ
５    出荷工程
５Ａ  出荷工程コンピュ−タ
６    集中管理コンピュ−タ
６Ａ  データベースサーバー
７    通信回線
８    加速度計
９    振幅計
１０  周波数計
１１  圧力計
１２ 風量計
１３  鋳型強度測定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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