(57)【要約】【課題】通常の操業条件での鋳型砂の混練、鋳型の造型及び注湯並びに鋳型砂の再生を複数回繰り返すことなく、繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定できる方法を提供する。また、検証試験を行なうことなく鋳型砂再生装置の仕様を検討出来る方法を提供する。【解決手段】鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を入力し、入力された前記鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様に基づいて付着粘結剤量を演算する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定する方法であって、
鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を入力する工程と、
入力された前記鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する工程と、を具備したことを特徴とする繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量推定方法。
【請求項２】
入力された鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順をコンピュータに実行させるための繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定する推定プログラム。
【請求項３】
入力された鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順をコンピュータに実行させるための繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定するプログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体。
【請求項４】
鋳型砂再生装置の仕様を検討する方法であって、
鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件を入力する工程と、
要求される再生後の付着粘結剤量を入力する工程と、
鋳型砂再生装置の仕様を仮選定する工程と、
入力された前記鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに仮選定された前記鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する工程と、
前記演算された付着粘結剤量と入力された前記要求される再生後の付着粘結剤量とを比較する工程と、
前記演算された付着粘結剤量が前記要求される付着粘結剤量を満たしていない場合は、演算された付着粘結剤量が要求される付着粘結剤量を満たすまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直して付着粘結剤量の演算を行う工程と、を具備したことを特徴とする鋳型砂再生装置の仕様検討方法。
【請求項５】
入力された鋳型初期条件及び粘結剤条件並びに使用鋳型条件と仮選定された鋳型砂再生装置の仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順と、
前記演算された付着粘結剤量と入力された要求される再生後の付着粘結剤量とを比較する手順と、
前記演算された付着粘結剤量が前記要求される付着粘結剤量を満たしていない場合は、演算された付着粘結剤量が要求される付着粘結剤量を満たすまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直して付着粘結剤量の演算を行う手順と、をコンピュータに実行させるための鋳型砂再生装置の仕様検討プログラム。
【請求項６】
入力された鋳型初期条件及び粘結剤条件並びに使用鋳型条件と仮選定された鋳型砂再生装置の仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順と、
前記演算された付着粘結剤量と入力された要求される再生後の付着粘結剤量とを比較する手順と、
前記演算された付着粘結剤量が前記要求される付着粘結剤量を満たしていない場合は、演算された付着粘結剤量が要求される付着粘結剤量を満たすまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直して付着粘結剤量の演算を行う手順と、をコンピュータに実行させるための鋳型砂再生装置の仕様検討プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の所属する技術分野】
本発明は、繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定する方法、付着粘結剤量を推定する推定プログラム及びそのプログラムをコンピュータに読取り可能に記録した記録媒体、鋳型砂再生装置の仕様を検討する方法及び鋳型砂再生装置の仕様を検討する仕様検討プログラム並びにそのプログラムをコンピュータに読取り可能に記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋳型砂を繰り返し利用して鋳造を行う場合には鋳型や鋳物の品質を確保するため、表面に付着した粘結剤を除去することを目的とする鋳型砂の再生処理が行われている。鋳型砂の再生処理を行うための鋳型砂再生装置は鋳型砂処理設備の中でも中心的な役割を担っており、鋳型砂処理設備仕様検討時に鋳型砂再生装置の仕様を適切に決定することが、砂再生処理能力の点においてのみならず鋳物製品の品質上も重要である。
【０００３】
鋳型砂再生装置の仕様を決定するにあたっては、あらかじめ必要とする処理量などから仕様を検討して決定する方法と、品質上必要とされる再生砂の付着粘結剤量を決定しておき、過去の実績などから再生装置の仕様を類推して決定する方法などがある。
【０００４】
しかし、いずれの方法も検討結果が実際の操業条件に合致するかどうかの確認を行うため、実際の操業時と同じ条件で鋳型砂の混練、鋳型の造型、注湯、鋳型砂の再生を行い、再生後の付着粘結剤量を測定して再生装置の仕様が適切かどうかを判断する検証試験を必要とすることが多い。ところが、鋳型砂の付着粘結剤量は原砂を初めて使用に供する所謂新砂の状態から繰り返し使用することで徐々に増加し、通常の操業条件ではそれぞれの条件により決定される一定の値に収束することが経験により知られている。そして、鋳型砂の付着粘結剤量が一定の値に収束するにはおよそ５から１０回程度の繰り返し使用が必要である。
【０００５】
従って、検証試験を正確に行なうためには新砂を混練してから造型、注湯及び再生の工程をおよそ５から１０回程度繰り返し、付着粘結剤量が一定の値に収束したことを確認した後でなければならないため多くの時間を消費すると共に多大な費用が必要となり、短時間で費用をかけることなく鋳型砂の付着粘結剤量を推定し、鋳型砂再生装置の仕様を検討する方法の開発が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑み、通常の操業条件での鋳型砂の混練、鋳型の造型及び注湯並びに鋳型砂の再生を複数回繰り返すことなく、繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定する方法及びそのプログラムさらにはそのプログラムをコンピュータに読取り可能に記録した記録媒体、鋳型砂再生装置の仕様を検討する方法及びそのプログラム並びにそのプログラムをコンピュータに読取り可能に記録した記録媒体を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するための本発明の請求項１における繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定する方法は、鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を入力する工程と、入力された前記鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する工程とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２における繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定する推定プログラムは、入力された鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順をコンピュータに実行させるものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３における繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定するプログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体は、入力された鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順をコンピュータに実行させるものであることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４における鋳型砂再生装置の仕様を検討する方法は、鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件を入力する工程と、要求される再生後の付着粘結剤量を入力する工程と、鋳型砂再生装置の仕様を仮選定する工程と、入力された前記鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに仮選定された前記鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する工程と、前記演算された付着粘結剤量と入力された前記要求される再生後の付着粘結剤量とを比較する工程と、前記演算された付着粘結剤量が前記要求される付着粘結剤量を満たしていない場合は、演算された付着粘結剤量が要求される付着粘結剤量を満たすまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直して付着粘結剤量の演算を行う工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項５における鋳型砂再生装置の仕様検討プログラムは、入力された鋳型初期条件及び粘結剤条件並びに使用鋳型条件と仮選定された処理に必要な鋳型砂再生装置の仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順と、前記演算された付着粘結剤量と入力された要求される再生後の付着粘結剤量とを比較する手順と、前記演算された付着粘結剤量が前記要求される付着粘結剤量を満たしていない場合は、演算された付着粘結剤量が要求される付着粘結剤量を満たすまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直して付着粘結剤量の演算を行う手順とをコンピュータに実行させるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６における鋳型砂再生装置の仕様検討プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体は、入力された鋳型初期条件及び粘結剤条件並びに使用鋳型条件と仮選定された処理に必要な鋳型砂再生装置の仕様を基に付着粘結剤量を演算する手順と、前記演算された付着粘結剤量と入力された要求される再生後の付着粘結剤量とを比較する手順と、前記演算された付着粘結剤量が前記要求される付着粘結剤量を満たしていない場合は、演算された付着粘結剤量が要求される付着粘結剤量を満たすまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直して付着粘結剤量の演算を行う手順と、をコンピュータに実行させるものであることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。請求項１における付着粘結剤量の推定方法は以下のように実行される。まず第１に、鋳型初期条件をコンピュータに入力する（ステップＳ１）。ここで言う「鋳型初期条件」とは、主に鋳型砂が一度も使用されていない状態、すなわち新砂での強熱減量分やソーダ分、オーリティクス分といった付着粘結剤量を示す指標を意味する。新砂での付着粘結剤量を鋳型初期条件として入力する理由は、一度も混練が行われていない新砂には通常付着粘結剤は含まれていないが、再生終了後の実際に付着粘結剤量を測定する工程では元々新砂に付着している不純物も付着粘結剤量として測定されてしまう。このため混練前の不純物量を正確に把握しておかないと繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を演算する過程で誤差が生じてしまうからである。
【００１４】
ステップＳ１で鋳型初期条件の入力が完了すると、続いて粘結剤条件、使用鋳型条件及び鋳型砂再生装置仕様をそれぞれコンピュータに入力する（ステップＳ２）。ここで言う「粘結剤条件」とは、使用する粘結剤の種類及び添加量を意味し、「使用鋳型条件」とは鋳型のサンドメタル比や注湯温度、注湯後解枠するまでの放置時間を意味する。さらに「鋳型砂再生装置仕様」とは、使用する鋳型砂再生装置の処理量や動力、再生砂の回収率（歩留まり）を指す。
なお、ステップＳ２で入力される使用鋳型条件と同一条件の時の鋳型砂再生装置における再生前後の鋳型砂付着粘結剤量が明らかである場合は、前記鋳型砂再生装置仕様のうち鋳型砂再生装置の処理量や動力に代えて再生前後の鋳型砂付着粘結剤量を使用することもできる。
また、本実施の形態では便宜上鋳型初期条件の入力をステップＳ１としてステップＳ２である粘結剤条件、使用鋳型条件及び鋳型砂再生装置仕様の入力よりも先に行なう説明をしているが、ステップＳ１の鋳型初期条件の入力を必ずしもステップＳ２の粘結剤条件等の入力に先立って行なう必要はなく、粘結剤条件等の入力をステップ１としその後ステップＳ２として鋳型初期条件を入力しても良い。
【００１５】
ステップＳ１及びステップＳ２の工程が完了すると、両工程で入力した鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様を基にこれらを変数とする表示されない経験式によって付着粘結剤量が演算される（ステップＳ３）。そして、演算終了後その演算結果がコンピュータのディスプレイ画面上に表示される（ステップＳ４）。これによって、実際の操業条件下での鋳型砂の混練、造型、注湯及び再生の工程を繰り返すことなく繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定することが可能となる。
また、以上の工程における付着粘結剤量の演算を実行する手段として、コンピュータに専用プログラムをインストールしておき、そのプログラムによって入力された鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに鋳型砂再生装置仕様から付着粘結剤量が演算されるようにすることもできる。
さらに、前記専用プログラムを記録媒体にコンピュータ読取り可能に記録することもできる。
【００１６】
次に、本願における請求項４の発明を図２を用いて説明する。図２における鋳型初期条件の入力工程（ステップＳ１１）、粘結剤条件及び使用鋳型条件の入力工程（ステップＳ１２）は上記ステップＳ１並びにＳ２と同様であるため説明はしない。ステップＳ１１、ステップＳ１２の工程が完了すると、続いて要求される再生後の付着粘結剤量の入力を行う（ステップＳ１３）。この「付着粘結剤量」は、使用する粘結剤の種類や鋳造される金属の種類、各工場の品質管理基準などによってそれぞれ異なる数値を使用する。
【００１７】
ステップＳ１１からステップＳ１３において鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに要求される再生後の付着粘結剤量の入力を行うと、続いて鋳型砂再生装置の仕様の仮選定を行う（ステップＳ１４）。ここで言う「鋳型砂再生装置の仕様の仮選定」とは、予めデータとしてコンピュータに入力してある多数の再生装置の仕様（再生装置の処理量や動力、再生砂の回収率）の中から適切と考えられるものを仮に選定することを意味する。
【００１８】
ステップＳ１１からステップＳ１４までの工程が完了すると、入力した鋳型初期条件、粘結剤条件及び使用鋳型条件並びに仮選定した鋳型砂再生装置仕様を基に上述したステップ３と同様にこれらを変数とする経験式によって付着粘結剤量を演算する（ステップＳ１５）。付着粘結剤量の演算が終わると、ステップＳ１３で入力した要求される再生後の付着粘結剤量とステップＳ１５で演算した付着粘結剤量との比較を行う（ステップＳ１６）。その結果、ステップＳ１５における演算結果がステップＳ１３で入力した付着粘結剤量を満足していれば、その演算結果をコンピュータのディスプレイ上に表示（ステップＳ１７）して全ての工程は終了し、検証試験をすることなく鋳型砂再生装置の仕様を決定することができることになる。
【００１９】
一方、ステップＳ１５での演算結果が前記ステップＳ１３で入力した付着粘結剤量を満足しなければステップＳ１４に戻り、改めて鋳型砂再生装置の仕様を設定し直す。こうして、ステップＳ１５での演算結果が、ステップＳ１３で入力した、要求される再生後の付着粘結剤量を満足するまで仕様の設定し直しと演算とを繰り返し、最終的には検証試験を行なうことなく鋳型砂再生装置の仕様を決定することができる。
【００２０】
また、以上の工程における付着粘結剤量を演算し（ステップ１５）、演算された付着粘結剤量と入力された要求される再生後の付着粘結剤量との比較を行い（ステップ１６）、演算された付着粘結剤量が前記要求される付着粘結剤量を満たしていない場合は、演算された付着粘結剤量が要求される付着粘結剤量を満たすまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直すことをコンピュータにインストールされた専用プログラムによって実行されるようにすることもできる。さらに、前記専用プログラムを記録媒体にコンピュータに読み取り可能に記録することもできる。
【発明の効果】
本発明における鋳型砂を繰り返し使用した際の付着粘結剤量を推定する方法によれば、鋳型砂の初期条件、並びに鋳型砂を繰り返し使用した時の粘結剤添加条件、使用鋳型条件、鋳型砂再生装置仕様を入力する工程と、入力された前記初期条件、粘結剤添加条件、使用鋳型条件、並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する工程と、を具備したことを特徴とするため実際の操業条件での混練、造型、注湯、砂再生という工程を複数回繰り返すことなく再生後の鋳型砂付着粘結剤量を推定することが可能となる。
【００２１】
また、本発明における鋳型砂再生装置の仕様を検討する方法によれば、鋳型砂の初期条件、並びに鋳型砂を繰り返し使用したときの粘結剤添加条件、使用鋳型条件を入力する工程と、要求される再生後の付着粘結剤量を入力する工程と、鋳型砂再生装置の仕様を仮選定する工程と、入力された前記初期条件、粘結剤添加条件、使用鋳型条件、並びに鋳型砂再生装置仕様を基に付着粘結剤量を演算する工程と、前記付着粘結剤量が要求される量を満足しているか比較を行う工程とを具備し、前記付着粘結剤量が要求される量を満足していない場合には、付着粘結剤量が要求される量を満足するまで繰り返して鋳型砂再生装置の仕様を設定し直して付着粘結剤量の演算を行うことを特徴とするため、検証試験を行うことなく鋳型砂再生装置の仕様を検討し決定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における、繰り返し使用した鋳型砂の付着粘結剤量を推定する工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明における、鋳型砂再生装置の仕様を検討する工程を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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