JP2021107302A - Shrinkage rate prediction device, shrinkage rate prediction system, method for controlling shrinkage rate prediction device, and method for producing ceramic product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミックスの製造に係る焼成工程における収縮率を予測する収縮率予測装置、これを含む収縮率予測システム、収縮率予測装置の制御方法、および該収縮率予測装置を用いたセラミックス製品の製造方法に関する。 The present invention relates to a shrinkage rate prediction device for predicting a shrinkage rate in a firing process related to the production of ceramics, a shrinkage rate prediction system including the shrinkage rate prediction device, a control method for the shrinkage rate prediction device, and a ceramic product using the shrinkage rate prediction device. Regarding the manufacturing method.
セラミックスは、高硬度で、耐熱性、耐食性、電気絶縁性に優れており、様々な場所、分野で用いられている。セラミックスの製造工程には、セラミックスの原料を成形したセラミックス成形体を焼成する工程が含まれており、焼成後は、焼成前と比較してセラミックスが収縮する。よって、セラミックス製品を製造するためには、焼成によりセラミックスが収縮することを前提に、焼成前のセラミックス成形体のサイズを決める必要がある。しかし、どれくらい収縮するのかを前もって認識することは難しい。 Ceramics have high hardness, excellent heat resistance, corrosion resistance, and electrical insulation, and are used in various places and fields. The ceramics manufacturing process includes a step of firing a ceramic molded product obtained by molding a raw material of ceramics, and after firing, the ceramics shrink as compared with those before firing. Therefore, in order to manufacture a ceramic product, it is necessary to determine the size of the ceramic molded product before firing on the premise that the ceramic shrinks due to firing. However, it is difficult to know in advance how much it will contract.
また、焼成後のセラミックス焼成体は焼成前のセラミックス成形体と比較してかなり硬くなっており、加工が容易ではないため、焼成によりどれくらい収縮するのかは、できるだけ正確に認識できた方が望ましい。 Further, since the ceramic fired body after firing is considerably harder than the ceramic molded body before firing and is not easy to process, it is desirable to be able to recognize how much shrinkage is caused by firing as accurately as possible.
そこで、対象となるセラミックス成形体のテストピースを実際に焼成して収縮率を算出するということが行われていた。ただし、焼成にはかなりの日数を必要とするため、実際に収縮率を算出できるまでに時間を要し、結局、セラミックス製品の完成まで時間がかかってしまっていた。 Therefore, the test piece of the target ceramic molded product is actually fired to calculate the shrinkage rate. However, since firing requires a considerable number of days, it takes time to actually calculate the shrinkage rate, and in the end, it takes time to complete the ceramic product.
また、特許文献１には、セラミックスを実際に焼成するのではなく、シミュレーションによって収縮による形状変化を算出するシミュレーション方法が記載されている。具体的には、焼結前のセラミックス成形体の密度を初期値として用い、熱伝導解析に基づいて焼結過程での雰囲気温度における成形体各部の温度を算出し、成形体各部の密度および温度に基づいて、成形体各部のひずみ速度を算出し、焼結（焼成）収縮による形状変化を算出するセラミックスの製造過程のシミュレーション方法が記載されている。
Further,
上述した特許文献１では、セラミックス成形体の温度および密度より、焼結応力、体積粘性係数、体積ひずみ速度を計算し、収縮速度式を用いて、ひずみ速度（収縮速度）を計算している。しかし、特許文献１に記載されている収縮速度式は、実験結果に基づいた定数を含む式であり、実際にシミュレーションを行うためには、収縮速度式を決定するための実験が必要となる。よって、シミュレーションの準備に労力と時間を要し、シミュレーションを実際に実行するのは容易ではない。
In
また、特許文献１では、同じ原料から成形されたセラミックス成形体については、同じ収縮速度式を用いてシミュレーションを行うと考えられ、原料の保管状況の差異については考慮されていない。また、セラミックス成形体の保管状況についても考慮されていない。よって、原料またはセラミックス成形体の保管状況が異なるセラミックス成形体についても同じ収縮速度式を用いてシミュレーションを行うことになり、必ずしも正確にシミュレーションを行うことができるとは限らない。
Further, in
本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易な処理で正確に、かつ原料またはセラミックス成形体の保管状況の差異を考慮した収縮率を予測可能な収縮率予測装置等を実現することにある。 One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to be able to predict the shrinkage rate accurately by simple processing and considering the difference in the storage condition of the raw material or the ceramic molded product. The purpose is to realize a shrinkage rate prediction device and the like.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る収縮率予測装置は、セラミックスの製造に伴う焼成による収縮率を予測する収縮率予測装置であって、履歴データに基づいて作成した、セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報と収縮率との関係を示す予測モデルに、対象となるセラミックス成形体の前記環境情報を入力することにより、前記セラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出部を備えることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the shrinkage rate predictor according to one aspect of the present invention is a shrinkage rate predictor that predicts the shrinkage rate due to firing associated with the production of ceramics, and is created based on historical data. By inputting the environmental information of the target ceramic molded product into the prediction model showing the relationship between the environmental information indicating the environment in which the ceramic molded product is manufactured and the shrinkage rate, the predicted shrinkage rate due to firing of the ceramic molded product can be obtained. It is characterized by including a shrinkage rate calculation unit for calculating.
前記の構成によれば、セラミックスを製造する環境を示す環境情報を、履歴データに基づいて作成した予測モデルに入力するのみで予測収縮率を算出できるので、容易かつ短時間で収縮率を予測できる。これにより、従来のように、準備に時間と労力を要するということがなくなり、セラミックス成形体の焼成による収縮率を容易に予測できる。また、環境情報に応じた予測収縮率を算出するので、環境情報が示す原料およびセラミックス成形体の保管状況の違いにも対応して予測収縮率を算出することができる。 According to the above configuration, the predicted shrinkage rate can be calculated only by inputting the environmental information indicating the environment for manufacturing the ceramics into the prediction model created based on the historical data, so that the shrinkage rate can be predicted easily and in a short time. .. As a result, unlike the conventional case, it does not require time and labor for preparation, and the shrinkage rate due to firing of the ceramic molded product can be easily predicted. Further, since the predicted shrinkage rate is calculated according to the environmental information, the predicted shrinkage rate can be calculated corresponding to the difference in the storage state of the raw material and the ceramic molded product indicated by the environmental information.
本発明の一態様に係る収縮率予測装置では、前記環境情報とは、前記セラミックスの成形に用いる原料の元となる元原料から前記原料を製造する場所、前記原料の保管場所、前記セラミックス成形体の成形場所、および前記セラミックス成形体の保管場所の少なくとも何れかの温度および湿度を示す情報であってもよい。 In the shrinkage rate predictor according to one aspect of the present invention, the environmental information includes a place where the raw material is produced from the original raw material which is the source of the raw material used for molding the ceramic, a storage place for the raw material, and the ceramic molded product. The information may indicate the temperature and humidity of at least one of the molding location of the ceramic molded product and the storage location of the ceramic molded product.
前記の構成によれば、原料およびセラミックス成形体の製造場所および保管場所の温度および湿度を用いて予測収縮率を算出するので、温度および湿度の影響を考慮して予測収縮率を算出することができる。 According to the above configuration, the predicted shrinkage rate is calculated using the temperature and humidity of the manufacturing place and the storage place of the raw material and the ceramic molded product, so that the predicted shrinkage rate can be calculated in consideration of the influence of the temperature and humidity. can.
本発明の一態様に係る収縮率予測装置では、前記予測モデルは、セラミックス成形体の形状に対応して複数存在し、前記収縮率算出部は、前記対象となるセラミックス成形体の形状に対応する前記予測モデルを用いて前記予測収縮率を算出するものであってもよい。 In the shrinkage rate prediction device according to one aspect of the present invention, there are a plurality of the prediction models corresponding to the shape of the ceramic molded body, and the shrinkage rate calculation unit corresponds to the shape of the target ceramic molded body. The predicted shrinkage rate may be calculated using the predicted model.
前記の構成によれば、セラミックス成形体の形状に応じた適切な予測モデルを用い、セラミックス成形体の形状毎に正確な収縮率を予測することができる。 According to the above configuration, it is possible to predict an accurate shrinkage rate for each shape of the ceramic molded body by using an appropriate prediction model according to the shape of the ceramic molded body.
本発明の一態様に係る収縮率予測装置では、前記収縮率算出部は、前記セラミックス成形体の縦方向、横方向、および高さ方向それぞれの収縮率を算出するものであってもよい。 In the shrinkage rate prediction device according to one aspect of the present invention, the shrinkage rate calculation unit may calculate the shrinkage rate of the ceramic molded product in each of the vertical direction, the horizontal direction, and the height direction.
前記の構成によれば、縦方向、横方向、高さ方向の収縮率を算出するので、３次元の構造体における予測収縮率を算出することができる。 According to the above configuration, since the shrinkage rate in the vertical direction, the horizontal direction, and the height direction is calculated, the predicted shrinkage rate in the three-dimensional structure can be calculated.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る収縮率予測システムは、前記収縮率予測装置と、セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報を測定する測定部と、前記測定部から前記環境情報を取得する取得する取得部と、を備え、前記収縮率予測装置は、前記取得部が取得した前記環境情報を用いて前記予測収縮率を算出することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the shrinkage rate prediction system according to one aspect of the present invention includes the shrinkage rate prediction device, a measurement unit that measures environmental information indicating an environment for manufacturing a ceramic molded body, and the measurement unit. The shrinkage rate prediction device includes an acquisition unit for acquiring the environmental information from the acquisition unit, and is characterized in that the predicted shrinkage rate is calculated using the environmental information acquired by the acquisition unit.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る収縮率予測方法は、セラミックスの製造に伴う焼成による収縮率を予測する収縮率予測方法であって、セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報を取得する取得ステップと、履歴データに基づいて作成した、前記環境情報と収縮率との関係を示す予測モデルに、前記環境情報を入力することにより、前記セラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出ステップと、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the shrinkage rate prediction method according to one aspect of the present invention is a shrinkage rate prediction method for predicting the shrinkage rate due to firing associated with the production of ceramics, and provides an environment for producing a ceramic molded body. By inputting the environmental information into the acquisition step for acquiring the environmental information to be shown and the prediction model showing the relationship between the environmental information and the shrinkage rate created based on the historical data, the prediction by firing the ceramic molded body is performed. It is characterized by including a shrinkage rate calculation step for calculating the shrinkage rate.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るセラミックス製品の製造システムは、同一の原料ロットから生成された複数のセラミックス成形体のうち、一部のセラミックス成形体について、当該セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報を取得する取得部と、履歴データに基づいて作成した、セラミックス成形体の前記環境情報とセラミックスの製造に伴う焼成による収縮率との関係を示す予測モデルに、前記環境情報を入力することにより、前記同一の原料ロットから生成されたセラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出部と、前記予測収縮率を用いて焼成後の所望の形状から収縮率分を拡大した形状を設定し、該形状に従って、前記セラミックス成形体を切削する切削部と、切削された前記セラミックス成形体を焼成する焼成部と、焼成後のセラミックス焼成体を研削してセラミックス製品を生成する研削部と、を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the ceramic product manufacturing system according to one aspect of the present invention is used to mold some of the ceramic molded bodies among a plurality of ceramic molded bodies produced from the same raw material lot. An acquisition unit that acquires environmental information indicating the environment in which the body is manufactured, and a prediction model created based on historical data that shows the relationship between the environmental information of the ceramic molded body and the shrinkage rate due to firing associated with the production of the ceramics. From the shrinkage rate calculation unit that calculates the predicted shrinkage rate by firing of the ceramic molded body generated from the same raw material lot by inputting the environmental information, and the desired shape after firing using the predicted shrinkage rate. A shape with an enlarged shrinkage rate is set, and according to the shape, the cutting portion for cutting the ceramic molded body, the firing portion for firing the cut ceramic molded body, and the fired ceramic molded body after firing are ground. It is characterized by having a grinding unit for producing ceramic products.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るセラミックス製品の製造方法は、セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報を取得する取得ステップと、履歴データに基づいて作成した、セラミックス成形体の前記環境情報とセラミックスの製造に伴う焼成による収縮率との関係を示す予測モデルに、前記環境情報を入力することにより、同一の原料ロットから生成されたセラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出ステップと、前記予測収縮率を用いて焼成後の所望の形状から収縮率分を拡大した形状を設定し、該形状に従って、前記セラミックス成形体を切削する切削ステップと、切削された前記セラミックス成形体を焼成する焼成ステップと、焼成後のセラミックス焼成体を研削してセラミックス製品を生成する研削ステップと、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the method for manufacturing a ceramic product according to one aspect of the present invention includes a step of acquiring environmental information indicating an environment for manufacturing a ceramic molded body, and a ceramic created based on historical data. By inputting the environmental information into the prediction model showing the relationship between the environmental information of the molded body and the shrinkage rate due to firing associated with the production of ceramics, the predicted shrinkage due to firing of the ceramic molded body produced from the same raw material lot A shrinkage calculation step for calculating the rate, a cutting step for setting a shape obtained by expanding the shrinkage rate from a desired shape after firing using the predicted shrinkage rate, and cutting the ceramic molded body according to the shape. It is characterized by including a firing step of firing the cut ceramic molded body and a grinding step of grinding the fired ceramic molded body to produce a ceramic product.
本発明の一態様に係るセラミックス製品の製造方法では、前記取得ステップでは、同一の原料ロットから生成された複数のセラミックス成形体のうち、一部のセラミックス成形体の環境情報を取得し、前記切削ステップでは、対象となるセラミックス成形体と前記同一の原料ロットの原料から生成されたセラミックス成形体の予測収縮率を用いて切削を行うものであってもよい。 In the method for manufacturing a ceramic product according to one aspect of the present invention, in the acquisition step, environmental information of some of the ceramic molded products produced from the same raw material lot is acquired, and the cutting is performed. In the step, cutting may be performed using the predicted shrinkage ratio of the target ceramic molded body and the ceramic molded body produced from the raw materials of the same raw material lot.
前記の構成によれば、一部のセラミックス成形体の環境情報を用いて、対象となるセラミックス成形体を切削するために用いる収縮率を算出することができるので、セラミックス製品を製造するために必要な処理を削減することができる。 According to the above configuration, it is possible to calculate the shrinkage rate used for cutting the target ceramic molded product by using the environmental information of some of the ceramic molded products, which is necessary for manufacturing the ceramic products. Processing can be reduced.
本発明の一態様によれば、従来のように、準備に時間と労力を要するということがなくなり、セラミックス成形体の焼成による収縮率を容易かつ短時間に予測できるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, unlike the conventional case, it does not require time and labor for preparation, and the shrinkage rate due to firing of the ceramic molded product can be predicted easily and in a short time.
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。まず、図１を参照して本実施形態に係るセラミックス製品製造システム（収縮率予測システム）１について説明する。図１は、セラミックス製品製造システム１の全体概要を示す図である。
[Embodiment 1]
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. First, the ceramic product manufacturing system (shrinkage rate prediction system) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an overall outline of the ceramic
図１に示すように、セラミックス製品製造システム１では、以下の工程を経てセラミックス製品を製造する。まず、セラミックスの原料があり、当該セラミックスの原料を成形部２００により成形することによりセラミックス成形体を形成する（成形工程（成形ステップ）：Ｓ２００）。次に、セラミックス成形体を切削部３００により切削し（切削工程（切削ステップ）：Ｓ３００）、切削後のセラミックス成形体を焼成部４００により焼成し（焼成工程（焼成ステップ）：Ｓ４００）、焼成後のセラミックス焼成体を研削部５００により研削することにより（研削工程（生成ステップ）：Ｓ５００）、セラミックス製品を製造する。
As shown in FIG. 1, the ceramic
本実施形態に係るセラミックス製品製造システム１では、このセラミックス製品の製造における研削工程Ｓ５００におけるセラミックス焼成体の研削代をなるべく少なくするために、Ｓ４００の焼成工程においてセラミックスがどれだけ収縮するのかを、予め予測し、予測した収縮率を用いて切削工程Ｓ３００における切削量を決定する。
In the ceramic
具体的に、図５および図６を参照して説明する。図５は、最終製品であるセラミックス製品のセラミックス部分の形状を示す実際の製品図を元に、切削後のセラミックス成形体の形状を決定するための図面（切削図面）を決定するまでの流れを示す図である。図５に示すように、製品図３１には金属部分２０１とセラミックス部分２０２とが示されており、製品図３１におけるセラミックス部分２０２のみ取出して磁器図３２として作成し、最終的に当該磁器図３２に示すセラミックス部分２０２となるように、焼成工程Ｓ４００における収縮を考慮して、磁器図３２に示されたセラミックス部分２０２よりも大きめのセラミックス部分２０３となるように切削図３３を作成する。
Specifically, it will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows the flow until the drawing (cutting drawing) for determining the shape of the ceramic molded body after cutting is determined based on the actual product drawing showing the shape of the ceramic part of the ceramic product which is the final product. It is a figure which shows. As shown in FIG. 5, the
次に、図６を参照して、セラミックス成形体から磁器図に示されたセラミックス部分（セラミックス製品）までの形状の変化を説明する。図６は、セラミックス成形体からセラミックス製品になるまでの形状変化を示す図である。図６に示すように、まず、原料から成形されたセラミックス成形体３０１が存在する。このセラミックス成形体３０１に対し、切削図に基づいて斜線部の切削が行われ、切削後のセラミックス成形体３０２が形成される。切削後のセラミックス成形体３０２に対し焼成が行われ、セラミックス焼成体３０３が形成される。セラミックス焼成体３０３は、焼成により、セラミックス成形体３０２よりも収縮（収縮率α）している。その後、セラミックス焼成体３０３に対し研削が行われ、磁器図３２に示されるセラミックス部分（セラミックス製品）が生成される。
Next, with reference to FIG. 6, the change in shape from the ceramic molded body to the ceramic portion (ceramic product) shown in the porcelain diagram will be described. FIG. 6 is a diagram showing a shape change from a ceramic molded product to a ceramic product. As shown in FIG. 6, first, there is a ceramic molded
このように、焼成工程Ｓ４００では、セラミックス成形体３０２が収縮するため、この収縮を考慮しつつ、すなわち収縮率分、拡大させて、かつ、焼成後のセラミックス焼成体３０３の研削代を可能な限り小さくできるように、切削後のセラミックス成形体３０２の形状を決定する必要がある。なお、ここでは、セラミックス成形体の形状として円柱形状を例に挙げて説明したが、セラミックス成形体の形状は円柱形状に限られるものではなく、円錐などの錐形状（例えば、図７の（ａ））、円盤などの板状（例えば、図７の（ｂ））、角柱形状（例えば、図７の（ｃ））、管形状、およびそれらを組み合わせた形状であってもよい。
As described above, in the firing step S400, the ceramic molded
次に、図１を参照して、セラミックス製品製造システム１の詳細について説明する。図１に示すように、セラミックス製品製造システム１は、環境センサ４０、管理装置１０、収縮率予測装置２０、および作図装置３０を含む。
Next, the details of the ceramic
環境センサ４０は、セラミックスの原料（セラミックスの成形に用いる原料）が貯蔵されている原料倉庫、およびセラミックス成形体が保管されている保管場所に設置されたセンサであり、原料倉庫、保管場所の温度および湿度を測定するものである。環境センサ４０は、周期的に、例えば１０分毎に温度および湿度を測定し、測定した結果を管理装置１０に送信する。管理装置１０の環境情報管理部（取得部）１１は、環境センサ４０の測定結果を、測定時間および測定場所と対応付けて管理する。
The
管理装置１０は、セラミックス製品製造システム１におけるセラミックス製品の製造管理を行うものであり、上述した環境情報管理部１１に加え、セラミックス成形体管理部１２、記憶部１３、および収縮率データ管理部１４を含む。記憶部１３は、セラミックス成形体管理部１２が管理する、原料情報１３１、セラミックス成形体情報１３２、および収縮率データ管理部１４が管理するセラミックス焼成体情報１３３を格納する。
The
環境情報管理部１１は、環境センサ４０が測定した原料倉庫、および保管場所の温度および湿度を取得し、管理する。より詳細には、環境情報管理部１１は、原料倉庫における温度および湿度を、測定時間および測定場所と対応付けて管理する。なお、本実施形態では、温度および湿度を統合して環境情報とも呼ぶ。すなわち、環境情報とは、セラミックスの成形に用いる原料の元となる元原料から当該原料を製造する場所、原料の保管場所、セラミックス成形体の成形場所、およびセラミックス成形体の保管場所の少なくとも何れかの温度および湿度を含む。
The environmental
環境情報管理部１１が管理する環境情報の例を図２に示す。図２に示すように、環境情報は、場所ごとに、日時、温度、および湿度が対応付けられて管理されている。図２の（ａ）では、原料倉庫Ｘについて日時と温度および湿度とが対応付けられている例が示されており、図２の（ｂ）では、セラミックス成形体の保管場所Ｐについて日時と温度および湿度とが対応付けられている例が示されている。例えば、図２の（ａ）に示す例では、原料倉庫Ｘにおいて、５月１日１０時における温度が２２度、湿度が５０パーセント、同日１１時における温度が２１度、湿度が４５パーセントとなっている。以下、同様である。また、図２の（ｂ）に示す例では、セラミックス成形体の保管場所Ｐにおいて、５月１日１０時における温度が２０度、湿度が４０パーセント、同日１１時における温度が２０度、湿度が４５パーセントとなっている。以下、同様である。このように、場所、日時、温度、および湿度が対応付けられていることにより、セラミックス成形体、およびセラミックス成形体の元となった原料が、或る時点でどの場所に保管されていたが分かれば、そのときの環境情報（温度、湿度）を取得することができる。
FIG. 2 shows an example of environmental information managed by the environmental
セラミックス成形体管理部１２は、製造対象となるセラミックス成形体（対象セラミックス成形体）に関する情報を管理する。より詳細には、セラミックス成形体管理部１２は、対象セラミックス成形体を特定するために用いる成形体収納ＩＤ、当該セラミックス成形体の原料の出荷検査データである原料ロット番号、原料の粒度分布に関する情報（平均粒度、分散度等）、安息角（一定の高さから原料を落下させて形成される山の斜面と水平面とのなす角度）、分散度等を管理している。なお、これらの原料に関する情報を纏めて原料情報とよぶ。また、成形体収納ＩＤとは、１または複数のセラミックス成形体が収納された箱の箱番号であり、１または複数のセラミックス成形体を特定することができる。さらに、箱番号には、セラミックス成形体の形状を特定するための情報も含む。
The ceramic molded
原料情報および成形体情報の例を図３に示す。図３の（ａ）に示すように原料情報には、原料ロット番号、原料名に加え、原料の平均粒度、安息角、および分散度が対応付けられている。なお、これらに加え、品番、原料箱番号が対応付けられていてもよい。例えば、図３の（ａ）の１行目に示す例では、原料ロット番号「Ｇ１」、原料名「Ａ１００」、平均粒度「ＫＲ１」、安息角「ＫＡ１」、および分散度「ＫＢ１」が対応付けられている。 An example of raw material information and molded product information is shown in FIG. As shown in FIG. 3A, the raw material information is associated with the raw material lot number, the raw material name, the average particle size of the raw material, the angle of repose, and the degree of dispersion. In addition to these, the product number and the raw material box number may be associated with each other. For example, in the example shown in the first line of FIG. 3A, the raw material lot number “G1”, the raw material name “A100”, the average particle size “KR1”, the angle of repose “KA1”, and the dispersion degree “KB1” correspond. It is attached.
原料情報１３１は、管理装置１０に備えられた受付部（図示せず）を介してユーザによって入力されてもよいし、原料情報１３１が入力された装置から管理装置１０が自動的に取得してもよい。
The
原料情報１３１は、原料が生成された条件が異なれば値が異なる可能性がある情報である。同じ原料であっても、生成条件が異なることにより、上述した平均粒度、安息角、分散度は異なってくる可能性がある。本実施形態では、予測モデル２２に入力する情報として原料情報を用いることにより、上記のように同じ原料であっても原料情報が異なる場合に対応して収縮率を予測できるものである。
The
また、図３の（ｂ）に示すようにセラミックス成形体情報１３２には、成形体収納ＩＤ、原料ロット番号、環境情報、および測定データが対応付けられている。例えば、図３の（ｂ）の１行目に示す例では、成形体収納ＩＤ「ＢＳ１」、原料ロット番号「Ｇ１」、環境情報「原料で保管されていた原料倉庫Ｘおよびその日時（５月１日１０時）、セラミックス成形体で保管されていた保管場所Ｐおよびそのときの日時（５月１０日１０時）」、および測定データ「体積、重量」（１５０ｇ、６０ｃｍ３）が対応付けられている。以下、同様である。
Further, as shown in FIG. 3B, the ceramic molded
なお、図３の（ｃ）に示すように、セラミックス成形体情報１３２は、成形体収納ＩＤ毎に測定データが対応付けられているものであってもよい。
As shown in FIG. 3C, the ceramic molded
例えば、図４の（ａ）に示すように、原料から成形されたセラミックス成形体がそのまま切削工程Ｓ３００、焼成工程Ｓ４００に進むのであれば、原料ロット毎に先行部分（一部）のセラミックス成形体の測定を行い、測定データを格納すればよい。しかし、図４の（ｂ）に示すように原料から生成されたセラミックス成形体を切り出し、切り出したセラミックス成形体（切り出し体）を切削工程Ｓ３００、焼成工程Ｓ４００へと進める場合、切り出し前のセラミックス成形体の測定データを用いるよりも、切り出し体の測定データを用いた方が密度を正確に算出できる。切り出し前のセラミックス成形体の部位によって密度が若干異なる可能性があるためである。 For example, as shown in FIG. 4A, if the ceramic molded body molded from the raw material directly proceeds to the cutting step S300 and the firing step S400, the ceramic molded body of the preceding portion (part) for each raw material lot. It is sufficient to perform the measurement of and store the measurement data. However, when the ceramic molded body produced from the raw material is cut out as shown in FIG. 4B and the cut ceramic molded body (cut out body) is advanced to the cutting step S300 and the firing step S400, the ceramic molding before cutting is performed. The density can be calculated more accurately by using the measurement data of the cut-out body than by using the measurement data of the body. This is because the density may differ slightly depending on the part of the ceramic molded product before cutting.
そこで、切り出し体を用いて切削工程Ｓ３００、焼成工程Ｓ４００に進む場合、当該切り出し体毎に測定を行い、測定データを格納する。 Therefore, when proceeding to the cutting step S300 and the firing step S400 using the cutout body, measurement is performed for each cutout body and the measurement data is stored.
図３の（ｃ）に示す例では、成形体収納ＩＤ「ＢＳ１１」、原料ロット番号「Ｇ１」、環境情報「原料で保管されていた原料倉庫Ｘおよびその日時（５月１日１０時）、セラミックス成形体で保管されていた保管場所Ｐおよびそのときの日時（５月１０日１０時）」、および測定データ「体積、重量」（１５０ｇ、６０ｃｍ３）が対応付けられている。 In the example shown in FIG. 3 (c), the molded product storage ID “BS11”, the raw material lot number “G1”, the environmental information “raw material warehouse X stored in the raw material and its date and time (10 o'clock on May 1), The storage location P stored in the ceramic molded product, the date and time at that time (10 o'clock on May 10), and the measurement data “volume, weight” (150 g, 60 cm 3 ) are associated with each other.
成形体収納ＩＤは、セラミックス成形体を収納している箱を特定するものなので、当該箱に切り出し体が１つ格納されている場合、当該切り出し体を特定することができる。よって、図３の（ｃ）に示すセラミックス成形体情報では、切り出し体毎に原料ロット番号、環境情報、測定データが対応付けて格納されていることになる。 Since the molded body storage ID identifies the box in which the ceramic molded body is stored, when one cut-out body is stored in the box, the cut-out body can be specified. Therefore, in the ceramic molded body information shown in FIG. 3C, the raw material lot number, the environmental information, and the measurement data are stored in association with each cutout body.
そして、セラミックス成形体管理部１２は、対象セラミックス成形体に対応する環境情報を環境情報管理部１１から取得することにより管理する。対応する環境情報とは、対象セラミックス成形体が成形体になる元の原料の状態であったときの原料倉庫の温度および湿度、ならびに対象セラミックス成形体が保管されている保管場所の温度および湿度である。
Then, the ceramic molded
また、セラミックス成形体管理部１２は、対象セラミックス成形体の測定データ（体積、重量）を取得し管理する。測定データは外部の測定装置によって測定される。測定データは、ユーザによって管理装置１０に入力されてもよいし、管理装置１０が測定装置から自動的に取得するものであってもよい。
Further, the ceramic molded
なお、セラミックス成形体およびセラミックス焼成体の体積の測定には、３Ｄスキャナが用いられてもよい。３Ｄスキャナは、立体物の３次元形状を測定する装置であり、接触式と非接触式とに大別される。接触式は、対象物にセンサを接触させて測定するものである。また、非接触式は、対象物に光を照射して測定するものであり、縞または格子パターンを投影して表面形状を識別するパターン光方式と、レーザー光を照射して対象物までの距離と角度を測定するレーザー光方式がよく知られている。 A 3D scanner may be used to measure the volumes of the ceramic molded product and the ceramic fired product. A 3D scanner is a device that measures the three-dimensional shape of a three-dimensional object, and is roughly classified into a contact type and a non-contact type. The contact type measures by bringing a sensor into contact with an object. The non-contact type measures by irradiating an object with light, and uses a pattern light method that projects a stripe or lattice pattern to identify the surface shape and a distance to the object by irradiating a laser beam. The laser beam method for measuring the angle is well known.
収縮率データ管理部１４は、セラミックス成形体の測定データ、セラミックス成形体の焼成したセラミックス焼成体の測定データから収縮率を算出し、算出した収縮率および当該セラミックス成形体に対応する原料情報、環境情報、および密度を収縮率予測装置２０の予測モデル更新部２４に送信する。また、記憶部１３のセラミックス焼成体情報１３３には、セラミックス成形体を焼成したセラミックス焼成体の測定データが格納されている。
The shrinkage rate
管理装置１０は、対象セラミックス成形体に対応する、環境情報、原料情報、および測定データを収縮率予測装置２０に送信する。
The
収縮率予測装置２０は、対象セラミックス成形体の焼成工程Ｓ４００における収縮率を、環境情報、原料情報等を用いて予測するものであり、密度算出部２１、予測モデル２２、収縮率算出部２３、および予測モデル更新部２４を含む。
The shrinkage
密度算出部２１は、管理装置１０から取得した測定データを用いて、対象セラミックス成形体の密度を算出する。
The
なお、同一原料ロットから成形されたセラミックス成形体の一部の測定データを用いて密度を算出する場合、当該一部の測定データの平均値を用いて密度を算出してもよいし、特定の測定データを用いて密度を算出してもよい。例えば、同一の原料ロットから成形されたセラミックス成形体のうち、３個のセラミックス成形体の測定データを取得した場合、当該３個の測定データの平均値を用いて密度を算出してもよいし、最大と最小とを取り除いた残りの１個の測定データを用いて密度を算出してもよい。 When calculating the density using a part of the measurement data of the ceramic molded body molded from the same raw material lot, the density may be calculated by using the average value of the part of the measurement data, or a specific one. The density may be calculated using the measured data. For example, when the measurement data of three ceramic molded bodies among the ceramic molded bodies molded from the same raw material lot are acquired, the density may be calculated using the average value of the three measurement data. , The density may be calculated using the remaining one measurement data with the maximum and minimum removed.
予測モデル２２は、履歴データに基づいて作成した、セラミックスの焼成前の各種情報と収縮率との関係を示す予測モデルである。各種情報の例としては、原料情報、環境情報、密度、および成形体情報が挙げられる。予測モデル２２は、これらの情報をすべて用いるものであってもよいし、何れか１つを用いるものであってよいし、任意の複数を用いるものであってもよい。例えば、予測モデルは、密度と収縮率との関係を示すモデルであってもよいし、環境情報と収縮率との関係を示すモデルであってもよいし、原料情報と収縮率との関係を示すモデルであってもよい。これにより、原料情報から収縮率を予測することができ、簡易な情報で容易に収縮率を予測することができる。
The
予測モデル２２としては、例えば近似式を挙げることができる。なお、予測モデル２２は、入力された情報に対して収縮率を出力できるものであればよく、式に限られるものではない。例えば、プログラムロジック、ＡＩ（Artificial Intelligence）によるディープランニング（深層学習）等であってよい。
As the
収縮率算出部２３は、対象セラミックス成形体に対応する各種情報（原料情報、環境情報、密度、成形体情報）を予測モデル２２に入力することにより、対象セラミックス成形体の焼成に伴う収縮率を算出する。そして、算出した結果である予測収縮率を作図装置３０に送信する。なお、収縮率算出部２３は、対象セラミックス成形体の縦、横、高さそれぞれの収縮率を算出する。対象セラミックス成形体の縦、横、高さそれぞれの収縮率を算出すれば、３次元の構造体における収縮率を適切に表現することができる。なお、収縮率は、縦、横、高さそれぞれの収縮率を算出しなければならないものではなく、特定方向の収縮率のみを算出するものであってもよい。
The shrinkage
予測モデル更新部２４は、収縮率データ管理部１４から取得した収縮率および各種情報（原料情報、環境情報、密度）を用いて予測モデル２２を更新する。
The prediction
作図装置３０は、収縮率予測装置２０から取得した予測収縮率を用いて、セラミックス成形体の切削図面の生成、切削プログラムの生成を行うものであり、生成部３５および図面データ３６を含む。
The
図面データ３６は、上述した磁器図３２に対応する図面を含み、生成部３５は、磁器図３２に対し、収縮率予測装置２０から取得した予測収縮率を考慮した切削図面（切削図３３に対応）を作成する。また、生成部３５は、予測収縮率を考慮して切削前のセラミックス成形体から切削代を切削するための切削プログラムを生成する。なお、切削図面とは切削工程Ｓ３００で切削機が実行するために用いる図面であり、切削プログラムとは、同様に切削機が切削を実行するためのプログラムである。また、切削図面の作成、および切削プログラムの生成は何れかのみであってもよい。
The drawing
以上のように、本実施形態に係るセラミックス製品製造システム１によれば、原料情報を含む情報を予測モデル２２に入力することにより、収縮率を予測するので、最終的な製品に応じて適切な収縮率を用いて、セラミックス製品の製造を行うことができる。
As described above, according to the ceramic
以上のように本実施形態に係るセラミックス製品製造システム１に含まれる収縮率予測装置２０は、セラミックスの製造に伴う焼成による収縮率を予測するものであり、履歴データに基づいて作成した、セラミックスの成形に用いる原料に関する原料情報と収縮率との関係を示す予測モデル２２に、焼成前のセラミックス成形体の原料情報を入力することにより、セラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出部２３を備えている。これにより、焼成前のセラミックスの原料情報を、履歴データに基づいて作成した予測モデルに入力するのみでセラミックス成形体の予測収縮率を算出できるので、容易かつ短時間で収縮率を予測できる。また、原料情報に応じた予測収縮率を算出するので、原料のバラつきによる収縮率の違いにも対応することができる。すなわち、原料が同じでも原料情報が異なる場合、すなわち、原料を生成する条件が異なる場合に対応して予測収縮率を算出することができる。
As described above, the shrinkage
また、予測モデル２２は、原料情報に加え、セラミックス成形体の密度、およびセラミックスを製造する環境を示す環境情報の少なくとも何れかと収縮率との関係を示すものであってもよく、収縮率算出部２３は、予測モデル２２に、原料情報に加え密度および環境情報の少なくとも何れかを入力することにより、予測収縮率を算出するものであってもよい。
Further, the
また、複雑な形状の製品や、部分的に成形圧が異なる製品などでは、各部分の収縮率をそれぞれ算出してもよい。 Further, in the case of a product having a complicated shape or a product having a partially different molding pressure, the shrinkage ratio of each part may be calculated.
また、予測モデル２２は、原料情報に加え、セラミックス成形体の形状を示す成形体情報と収縮率との関係を示すものであってもよく、収縮率算出部２３は、予測モデル２２に、原料情報に加え成形体情報を入力することにより、予測収縮率を算出するものであってもよい。成形体情報を用いることにより以下の効果を奏することができる。
Further, the
従来は、図８の（ａ）に示すように、原料ロット毎に収縮率を導出し、導出した収縮率を当該原料ロットの原料を用いたセラミックス成形体の収縮率として用い、セラミックス成形体の切削を行っていた。すなわち、異なる製品であっても同じ原料ロットの原料から成形されたセラミックス成形体であれば、収縮率は同じものとして切削（切削図面の生成、切削プログラムの生成）を行っていた。例えば、原料ロットＡに係るセラミックス成形体の収縮率が収縮率Ａであった場合、原料ロットＡの原料から成形されたセラミックス成形体について、製品Ｘ、製品Ｙ、製品Ｚに対応するものがある場合、これらに対応する収縮率を一律に収縮率Ａとして切削を行っていた。同様に、原料ロットＢに係るセラミックス成形体の収縮率が収縮率Ｂであった場合、原料ロットＢの原料から成形されたセラミックス成形体について、製品α、製品β、製品γに対応するものがある場合、これらに対応する収縮率を一律に収縮率Ｂとして切削を行っていた。 Conventionally, as shown in FIG. 8A, the shrinkage rate is derived for each raw material lot, and the derived shrinkage rate is used as the shrinkage rate of the ceramic molded product using the raw material of the raw material lot. I was cutting. That is, even if different products are used, if they are ceramic molded bodies molded from raw materials of the same raw material lot, cutting (generation of cutting drawings, generation of cutting programs) is performed assuming that the shrinkage ratios are the same. For example, when the shrinkage rate of the ceramic molded product related to the raw material lot A is the shrinkage rate A, there are ceramic molded products molded from the raw material of the raw material lot A corresponding to the product X, the product Y, and the product Z. In this case, cutting was performed with the shrinkage rate corresponding to these as the shrinkage rate A uniformly. Similarly, when the shrinkage rate of the ceramic molded product related to the raw material lot B is the shrinkage rate B, the ceramic molded product molded from the raw material of the raw material lot B corresponds to the product α, the product β, and the product γ. In some cases, cutting was performed with the shrinkage rate corresponding to these as the shrinkage rate B uniformly.
一方、成形体情報を用いれば、図８の（ｂ）に示すように、原料ロットの違いだけではなく、それぞれの製品に対応するセラミックス成形体毎に収縮率を算出できる。よって、上述した例で言えば、原料ロットＡに係るセラミックス成形体であっても、製品Ｘ、製品Ｙ、製品Ｚそれぞれに対応させて収縮率を算出できる。例えば、製品Ｘについては収縮率Ｘ、製品Ｙについては収縮率Ｙ、製品Ｚについては収縮率Ｚであれば、それぞれの収縮率を用いて切削（切削図面の生成、切削プログラムの生成）できる。同様に、原料ロットＢに係るセラミックス成形体であっても、製品α、製品β、製品γそれぞれに対応させて収縮率を算出し、製品αについては収縮率α、製品βについては収縮率β、製品γについては収縮率γであれば、それぞれの収縮率を用いて切削できる。 On the other hand, if the molded product information is used, as shown in FIG. 8B, not only the difference in the raw material lot but also the shrinkage ratio can be calculated for each ceramic molded product corresponding to each product. Therefore, in the above-mentioned example, even in the ceramic molded product related to the raw material lot A, the shrinkage ratio can be calculated corresponding to each of the product X, the product Y, and the product Z. For example, if the product X has a shrinkage rate X, the product Y has a shrinkage rate Y, and the product Z has a shrinkage rate Z, cutting (generation of a cutting drawing, generation of a cutting program) can be performed using the respective shrinkage rates. Similarly, even for the ceramic molded product related to the raw material lot B, the shrinkage rate is calculated corresponding to each of the product α, the product β, and the product γ, the shrinkage rate α for the product α, and the shrinkage rate β for the product β. As for the product γ, if the shrinkage rate γ is used, cutting can be performed using each shrinkage rate.
このように、成形体情報を用いることにより、製品の形状に応じた適切な収縮率を用いて、セラミックス製品の製造を行うことができる。 In this way, by using the molded product information, it is possible to manufacture a ceramic product using an appropriate shrinkage rate according to the shape of the product.
〔処理の流れ〕
次に、図９を参照してセラミックス製品製造システム１における切削工程Ｓ３００までの処理の流れについて説明する。図９は、セラミックス製品製造システム１における切削工程Ｓ３００までの処理の流れを示すフローチャートである。
[Processing flow]
Next, the flow of processing up to the cutting step S300 in the ceramic
図９に示すように、管理装置１０は、所定の周期で環境情報を取得する（Ｓ４０１）。上述したように、環境情報とは、対象セラミックス成形体に対応する原料が貯蔵されている貯蔵倉庫の温度および湿度、ならびに対象セラミックス成形体が保管されている保管場所の温度および湿度である。次に、管理装置１０において対象セラミックス成形体に対応する原料情報を取得する（Ｓ４０２）。
As shown in FIG. 9, the
その後、成形工程Ｓ２００により原料からセラミックス成形体が生成されると、管理装置１０は、測定ステップで測定された、対象セラミックス成形体の測定データを取得する（Ｓ４０４、取得ステップ）。測定データは、原料ロット番号毎に、先行部分の対象セラミックス成形体の測定データを取得する。先行部分のセラミックス成形体とは、当該原料ロット番号の原料を用いて成形されたセラミックス成形体のうち、最初から所定数個までのセラミックス成形体をいう。
After that, when the ceramic molded product is generated from the raw material in the molding step S200, the
そして、管理装置１０は収縮率予測装置２０に測定データを送信し、収縮率予測装置２０は取得した測定データから対象セラミックス成形体の密度を算出する（Ｓ４０５、密度算出ステップ）。
Then, the
また、管理装置１０は収縮率予測装置２０に原料情報、環境情報を送信し、収縮率予測装置２０は、原料情報、環境情報、および密度を用いて対象セラミックス成形体の収縮率を予測する（Ｓ４０６、収縮率算出ステップ）。そして、収縮率予測装置２０は、予測した収縮率を考慮した切削図および切削プログラムの生成を作図装置３０に指示する（Ｓ４０７）。
Further, the
収縮率予測装置２０から切削図面、および切削プログラムの生成を指示された作図装置３０は、収縮率予測装置２０が予測した収縮率を考慮した切削図面を生成し（Ｓ４０８）、また、切削プログラムを生成する（Ｓ４０９）。なお、上述した通り、切削図面および切削プログラムの両方を必ずしも生成する必要はなく、切削図面および切削プログラムの何れかのみを生成するものであってもよい。
The
次に、図１０を参照して、収縮率予測装置２０が用いる予測モデル２２の更新処理の流れについて説明する。図１０は、予測モデル２２の更新処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、管理装置１０は、対象セラミックス成形体が焼成工程Ｓ４００において実際に焼成された後のセラミックス焼成体の測定データを取得する（Ｓ５０１）。そして、収縮率データ管理部１４は、焼成前のセラミックス成形体の測定データと比較し（Ｓ５０２）、実際の収縮率を算出する（Ｓ５０３）。次に、収縮率データ管理部１４は、算出した実際の収縮率と、当該対象セラミックス成形体に対応する環境情報、原料情報、密度とを収縮率データとして収縮率予測装置２０に送信する（Ｓ５０４）。収縮率予測装置２０の予測モデル更新部２４は、対象セラミックス成形体の実際の収縮率、当該対象セラミックス成形体に対応する環境情報、原料情報、密度を学習データとして用いて予測モデル２２を更新する（Ｓ５０５）。
Next, with reference to FIG. 10, the flow of the update process of the
これにより、収縮率予測装置２０は実際の収縮率に基づいて予測モデル２２を更新しつつ、対象セラミックス成形体の収縮率を予測することができる。
As a result, the shrinkage
〔変形例１〕
次に、図１１を参照してセラミックス製品製造システム１の変形例について説明する。上述した実施形態では、対象セラミックスの測定データ（体積、重量）から収縮率予測装置２０の密度算出部２１が対象セラミックスの密度を算出していた。
[Modification 1]
Next, a modified example of the ceramic
本変形例では、対象セラミックス成形体の密度を直接、測定可能な密度測定装置２５を含み、収縮率予測装置２０Ａは、密度測定装置２５から対象セラミックス成形体の密度を取得する。
In this modification, the density measuring device 25 that can directly measure the density of the target ceramic molded body is included, and the shrinkage
密度測定装置２５の例としては、Ｘ線などの放射線をセラミックス成形体に照射し、その反射または透過に関する情報から当該セラミックス成形体の密度を求める装置が挙げられる。 An example of the density measuring device 25 is a device that irradiates a ceramic molded body with radiation such as X-rays and obtains the density of the ceramic molded body from information on its reflection or transmission.
〔変形例２〕
上述した実施形態では、管理装置１０とは異なる収縮率予測装置２０において収縮率を予測していた。本発明はこれに限られるものではなく、管理装置１０の内部において収縮率予測装置２０の機能を実行するものであってもよい。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, the shrinkage rate is predicted by the shrinkage
〔変形例３〕
予測モデル２２に入力する各種情報（原料情報、環境情報、密度、成形体情報）は、上述したように、それぞれの装置がそれぞれ取得し、最終的に、収縮率予測装置２０に通知するものであってもよいし、各種情報をシステム的に取得し、取得された情報を収縮率予測装置２０が用いて収縮率を予測するものであってもよい。
[Modification 3]
As described above, each device acquires various information (raw material information, environmental information, density, molded body information) to be input to the
〔ソフトウェアによる実現例〕
収縮率予測装置２０の制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of realization by software]
The control block of the shrinkage
後者の場合、収縮率予測装置２０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the contraction
本発明の各態様に係る管理装置１０、および収縮率予測装置２０は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記管理装置１０、収縮率予測装置２０が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記管理装置１０、および収縮率予測装置２０をコンピュータにて実現させる管理装置１０および収縮率予測装置２０の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
The
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
例えば、上記の実施形態では、収縮率算出部が、セラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する形態を例に説明しているが、収縮率算出部は、例えば、前記セラミックス成形体の焼成による予測収縮量、焼成後の予測寸法を算出してもよい。 For example, in the above embodiment, the shrinkage rate calculation unit calculates the predicted shrinkage rate by firing the ceramic molded product as an example, but the shrinkage rate calculation unit calculates, for example, the firing of the ceramic molded product. The predicted shrinkage amount and the predicted size after firing may be calculated.
１ セラミックス製品製造システム
１０ 管理装置
１１ 環境情報管理部
１２ セラミックス成形体管理部
１３ 記憶部
１４ 収縮率データ管理部
２０ 収縮率予測装置
２１ 密度算出部
２２ 予測モデル
２３ 収縮率算出部
２４ 予測モデル更新部
２５ 密度測定装置
３０ 作図装置
３５ 生成部
４０ 環境センサ
３０１、３０２ セラミックス成形体
３０３ セラミックス焼成体
1 Ceramics
Claims (9)
履歴データに基づいて作成した、セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報と収縮率との関係を示す予測モデルに、対象となるセラミックス成形体の前記環境情報を入力することにより、前記セラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出部を備えることを特徴とする収縮率予測装置。 It is a shrinkage rate predictor that predicts the shrinkage rate due to firing associated with the production of ceramics.
By inputting the environmental information of the target ceramic molded product into the prediction model showing the relationship between the shrinkage rate and the environmental information indicating the environment for manufacturing the ceramic molded product, which is created based on the historical data, the ceramic molding is performed. A shrinkage rate prediction device including a shrinkage rate calculation unit that calculates a predicted shrinkage rate due to firing of a body.
前記収縮率算出部は、前記対象となるセラミックス成形体の形状に対応する前記予測モデルを用いて前記予測収縮率を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の収縮率予測装置。 There are a plurality of the prediction models corresponding to the shape of the ceramic molded body.
The shrinkage rate prediction device according to claim 1 or 2, wherein the shrinkage rate calculation unit calculates the predicted shrinkage rate using the prediction model corresponding to the shape of the target ceramic molded body.
セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報を測定する測定部と、
前記測定部から前記環境情報を取得する取得する取得部と、を備え、
前記収縮率予測装置は、前記取得部が取得した前記環境情報を用いて前記予測収縮率を算出することを特徴とする収縮率予測システム。 The contraction rate predictor according to any one of claims 1 to 4,
A measuring unit that measures environmental information that indicates the environment in which the ceramic molded product is manufactured,
It is provided with an acquisition unit for acquiring the environmental information from the measurement unit.
The shrinkage rate prediction device is a shrinkage rate prediction system characterized in that the predicted shrinkage rate is calculated using the environmental information acquired by the acquisition unit.
セラミックス成形体を製造する環境を示す環境情報を取得する取得ステップと、
履歴データに基づいて作成した、前記環境情報と収縮率との関係を示す予測モデルに、前記環境情報を入力することにより、前記セラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出ステップと、を含むことを特徴とする収縮率予測方法。 It is a shrinkage rate prediction method that predicts the shrinkage rate due to firing associated with the production of ceramics.
The acquisition step to acquire environmental information indicating the environment in which the ceramic molded product is manufactured, and
A shrinkage rate calculation step for calculating the predicted shrinkage rate due to firing of the ceramic molded product by inputting the environmental information into a prediction model showing the relationship between the environmental information and the shrinkage rate created based on historical data. A method for predicting the shrinkage rate, which comprises.
履歴データに基づいて作成した、セラミックス成形体の前記環境情報とセラミックスの製造に伴う焼成による収縮率との関係を示す予測モデルに、前記環境情報を入力することにより、前記同一の原料ロットから生成されたセラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出部と、
前記予測収縮率を用いて焼成後の所望の形状から収縮率分を拡大した形状を設定し、該形状に従って、前記セラミックス成形体を切削する切削部と、
切削された前記セラミックス成形体を焼成する焼成部と、
焼成後のセラミックス焼成体を研削してセラミックス製品を生成する研削部と、
を備えていることを特徴とするセラミックス製品の製造システム。 Of a plurality of ceramic compacts produced from the same raw material lot, for some ceramic compacts, an acquisition unit that acquires environmental information indicating the environment in which the ceramic compact is manufactured, and an acquisition unit.
Generated from the same raw material lot by inputting the environmental information into a prediction model that shows the relationship between the environmental information of the ceramic molded product and the shrinkage rate due to firing associated with the production of the ceramics, which was created based on the historical data. A shrinkage rate calculation unit that calculates the predicted shrinkage rate due to firing of the ceramic molded product
Using the predicted shrinkage rate, a shape obtained by expanding the shrinkage rate from the desired shape after firing is set, and a cutting portion for cutting the ceramic molded body according to the shape, and a cutting portion.
A firing part for firing the cut ceramic molded body,
A grinding unit that grinds a fired ceramic body to produce a ceramic product,
A ceramic product manufacturing system characterized by being equipped with.
履歴データに基づいて作成した、セラミックス成形体の前記環境情報とセラミックスの製造に伴う焼成による収縮率との関係を示す予測モデルに、前記環境情報を入力することにより、同一の原料ロットから生成されたセラミックス成形体の焼成による予測収縮率を算出する収縮率算出ステップと、
前記予測収縮率を用いて焼成後の所望の形状から収縮率分を拡大した形状を設定し、該形状に従って、前記セラミックス成形体を切削する切削ステップと、
切削された前記セラミックス成形体を焼成する焼成ステップと、
焼成後のセラミックス焼成体を研削してセラミックス製品を生成する研削ステップと、
を含むことを特徴とするセラミックス製品の製造方法。 The acquisition step to acquire environmental information indicating the environment in which the ceramic molded product is manufactured, and
Generated from the same raw material lot by inputting the environmental information into a prediction model that shows the relationship between the environmental information of the ceramic molded product and the shrinkage rate due to firing associated with the production of the ceramics, which was created based on the historical data. A shrinkage rate calculation step for calculating the predicted shrinkage rate due to firing of the ceramic molded product, and
Using the predicted shrinkage rate, a shape obtained by expanding the shrinkage rate from the desired shape after firing is set, and the ceramic molded body is cut according to the shape.
A firing step of firing the cut ceramic molded body, and
A grinding step that grinds a ceramic fired body after firing to produce a ceramic product,
A method for manufacturing a ceramic product, which comprises.
前記切削ステップでは、対象となるセラミックス成形体と前記同一の原料ロットの原料から生成されたセラミックス成形体の予測収縮率を用いて切削を行うことを特徴とする請求項８に記載のセラミックス製品の製造方法。 In the acquisition step, environmental information of some of the ceramic molded products generated from the same raw material lot is acquired.
The ceramic product according to claim 8, wherein in the cutting step, cutting is performed using the predicted shrinkage ratio of the target ceramic molded body and the ceramic molded body produced from the raw materials of the same raw material lot. Production method.
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