JP6863449B2 - 鋳造設備の作動方法及び作動装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋳型造型ラインで造型された鋳型へ溶湯を注湯して鋳物を生産する鋳造設備の作動方法及び作動装置に関する。

従来、鋳造設備としての鋳型造型ラインにおいて、鋳物生産の際に鋳型造型ラインから各種データを収集すること、及び、鋳型造型ラインをモニタすることは公知にされている（例えば、特許文献１参照）。

鋳造設備による鋳物生産では、何らかの理由で不良鋳物を生産してしまうことが多々ある。しかし、特許文献１では、鋳型造型ラインから収集した各種データをどのように利用して、不良鋳物の発生防止に繋げるかという点については、具体的、且つ、詳細に検討されていない。このため、不良鋳物の発生への早急な対応ができず、鋳物の生産計画を乱してしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、不良鋳物の発生への早急な対応が可能で、鋳物の生産計画の乱れを抑制することができる鋳造設備の作動方法及び作動装置を提供することを目的とする。

特開２００１−３２１９２７号公報

上記の目的を達成するために本発明の鋳造設備の作動方法は、鋳造設備を構成する少なくとも一つの装置における少なくとも一つの固有データを測定してデータベースに保存する工程と、該保存された前記固有データに基づいて少なくとも一つの不良の発生を判定する工程と、該不良の発生を解消するために前記鋳造設備の作動に係る処置を促す工程と、を有することを特徴とする。

また本発明の鋳造設備の作動方法は、前記不良の発生を判定する工程が、前記固有データが予め設定された閾値外又は許容範囲外であるかどうかを判定する工程を含むことを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動方法は、前記鋳造設備を構成する複数の前記装置における複数の前記固有データを、１ロット毎に測定して収集し、前記データベースに保存することを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動方法は、前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する鋳型造型ラインで造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであることを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動方法は、前記鋳造設備の作動中に前記不良の発生源を推定する工程を有することを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動方法は、前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する抜枠造型機で造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであることを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動方法は、前記鋳造設備の作動中に前記型ずれの発生源を推定する工程が、前記抜枠造型機から前記上下鋳型を押し出す際の該上下鋳型の押し出し方向の第１加速度を第１加速度センサにより測定する工程と、前記抜枠造型機において抜枠される際の前記上下鋳型の抜き出し方向の第２加速度を第２加速度センサにより測定する工程と、を含むことを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動方法は、前記第１加速度及び前記第２加速度は、予め閾値又は許容範囲が設定されており、該閾値又は許容範囲が前記鋳造設備の作動中に変更されることを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動方法は、前記第１加速度センサにより、さらに、前記上下鋳型の上下方向の加速度を測定することを特徴とする。

また上記の目的を達成するために本発明の鋳造設備の作動装置は、鋳造設備を構成する少なくとも一つの装置における少なくとも一つの固有データを測定する測定手段と、該測定された前記固有データを保存するデータベースと、該保存された前記固有データに基づいて少なくとも一つの不良の発生を判定するための制御手段と、を具備することを特徴とする。

また本発明の鋳造設備の作動装置は、前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する鋳型造型ラインで造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであることを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動装置は、前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する抜枠造型機で造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであって、該型ずれを検知する型ずれ検知装置を備えたことを特徴とする。

さらに本発明の鋳造設備の作動装置は、前記抜枠造型機の機外に前記上下鋳型を押し出す鋳型押し出し装置における鋳型押し出し部材に装着された第１加速度センサと、前記抜枠造型機において抜枠される際に前記上下鋳型を受ける鋳型受け部材に装着された第２加速度センサと、を備えたことを特徴とする。

本発明は、鋳造設備を構成する少なくとも一つの装置における少なくとも一つの固有データを測定してデータベースに保存する工程と、該保存された前記固有データに基づいて少なくとも一つの不良の発生を判定する工程と、該不良の発生を解消するために前記鋳造設備の作動に係る処置を促す工程と、を有するようにしたから、不良鋳物の発生への早急な対応が可能で、鋳物の生産計画の乱れを抑制することができる等種々の効果がある。

この出願は、日本国で２０１７年３月１３日に出願された特願２０１７−０４７５１７号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。

本発明の鋳造設備の実施形態を示す概要構成図である。 型ずれ検知装置を示す概要構成平面図である。 抜枠鋳型造型ラインの一部分を示す正面図である。 抜枠鋳型造型ラインの一部分を示す平面図であって、上下鋳型を押し出した状態を示す図である。 型ずれの発生源を推定する例を説明するためのフローチャートである。 抜枠動作を説明するための部分概要図である。

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。本発明において鋳造設備とは、鋳物を鋳造により生産する設備のことである。なお、ここで言う鋳造設備には、造型する鋳物砂を準備する砂処理ライン、鋳型を造型する鋳型造型ライン、造型された鋳型に溶湯を注湯する注湯ライン、注湯するための溶湯を準備する溶湯搬送ライン、生産された鋳物に所定の処理（例えば、堰折り）を施す後処理ライン、生産された鋳物の検査を行う検査ラインのうち、いずれかのみの場合であっても、これに含まれる。また、砂処理ライン、鋳型造型ライン、注湯ライン、溶湯搬送ライン、後処理ライン、検査ラインの中から選択された複数のラインを組み合わせたものであっても、これに含まれる。なお、鋳型造型ラインには、鋳型内で鋳物（製品）を冷却する冷却ラインも含まれる。

本実施形態の鋳造設備の概要構成について、図１を用いて説明する。なお、本実施形態の鋳造設備は、鋳物砂（本実施形態では生型砂）を用いて鋳型を造型し、造型された鋳型に溶湯を注湯して鋳物を生産する設備である。図１に示すように、鋳造設備は砂処理ライン１００を備えており、砂処理ライン１００の下流には鋳型造型ライン２００が配置されている。

鋳型造型ライン２００に隣接した位置には注湯ライン３００が配置されており、注湯ライン３００の上流には溶湯搬送ライン４００が配置されている。また、鋳型造型ライン２００の下流には後処理ライン５００が配置されており、後処理ライン５００の下流には検査ライン６００が配置されている。

このように構成された鋳造設備は、鋳造設備を構成する複数の装置における複数の固有データを、１ロット毎に測定して収集し、データベースに保存するようになっている。なお、本発明において１ロット毎とは、例えば、１鋳型毎又は１製品毎のことである。ここでいう１鋳型毎とは、型合わせされる上下鋳型一つ毎の意味であり、１製品毎とは、製品１個毎の意味である。また、本発明において固有データとは、装置によって測定可能なデータのことを言う。

本実施形態では１鋳型毎に、複数の装置における複数の固有データを測定して収集し、データベースに保存している。この点につき、例示すると、鋳型造型ライン２００の一部を構成する抜枠造型機２０１では、固有データとして、例えば、上下鋳型のスクイズ圧力を測定する。スクイズ圧力は測定手段としての圧力センサで測定する。また、鋳枠内へ鋳物砂を充填するためのエアレーションエアーの圧力を測定する。エアレーションエアーの圧力は、スクイズ圧力測定手段としての圧力センサとは別の、測定手段としての圧力センサで測定する。

また、鋳型造型ライン２００の一部を構成する造型機上部ベルトフィーダ２０２では、固有データとして、例えば、造型機上部ベルトフィーダ２０２上の鋳物砂の圧縮強度、引張強度、せん断強度、含水率、通気度、コンパクタビリティ値、砂温度を測定する。これらの鋳物砂の砂性状は、造型機上部ベルトフィーダ２０２に隣接された測定手段としての砂性状測定装置で測定する。

このように測定して収集した複数の装置における複数の固有データは、１鋳型毎に、制御手段７００（本実施形態では制御盤）内のデータベース７０１に保存される。なお、鋳造設備を構成する砂処理ライン１００、鋳型造型ライン２００、注湯ライン３００、溶湯搬送ライン４００、後処理ライン５００、検査ライン６００と、制御手段７００とは電気的に接続されている。（接続状態は図示省略）

なお、本実施形態では、上述した鋳型造型ライン２００のみならず、砂処理ライン１００、注湯ライン３００、溶湯搬送ライン４００、後処理ライン５００、検査ライン６００でも、必要に応じて１鋳型毎に複数の装置における複数の固有データを測定して収集し、データベース７０１に保存している。（具体的な例示は省略）

このように本実施形態では、鋳造設備を構成する砂処理ライン１００、鋳型造型ライン２００、注湯ライン３００、溶湯搬送ライン４００、後処理ライン５００、検査ライン６００において、１鋳型毎に複数の装置における複数の固有データを測定して収集し、データベース７０１に保存している。このため、鋳造設備を構成する複数の装置における複数の固有データが１鋳型毎に関連付けられてデータベース７０１に保存されることになる。

次に、データベース７０１に保存された固有データに基づいて不良の発生を判定する一例を説明する。なお、本発明において不良とは、不良鋳物が発生する原因となる因子のことを言う。不良の一例としては例えば、型合せされた上下鋳型のずれによる鋳型不良である「型ずれ」が挙げられる。型ずれした上下鋳型に溶湯を注湯した場合、鋳物の上半部と下半部にずれが生じた不良鋳物になる。

ここで、データベース７０１に保存された固有データに基づいて型ずれの発生を判定する一例を説明する。図２は抜枠鋳型造型ラインにおいて、図示されない搬送手段（プッシャー装置及びクッション装置）により１ピッチ分（１鋳型分）ずつ間欠搬送される上下鋳型１、２を平面視で示している。上下鋳型１、２の搬送方向がＹ軸方向で、上下鋳型１、２の搬送方向と直交する方向がＸ軸方向である。上下鋳型１、２に隣接する位置には昇降可能な型ずれ検知装置３が配設されている。符号７は第１距離測定手段４、第２距離測定手段５、第３距離測定手段６の支持フレームで、この三つの距離測定手段は、本実施形態ではレーザー変位センサを用いている。

まず、上鋳型１において、第１距離測定手段４で点１ａまでの距離Ｓ１を、第２距離測定手段５で点１ｂまでの距離Ｓ２を、第３距離測定手段６で点１ｃまでの距離Ｓ３を測定する。測定した距離Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、データベース７０１に保存され、演算手段７０２にて、上鋳型１の水平方向の中心位置と回転角が算出される。

次に、型ずれ検知装置３が図示されない昇降シリンダにより下降される。その後、下鋳型２において、第１距離測定手段４で点２ａまでの距離Ｓ４を、第２距離測定手段５で点２ｂまでの距離Ｓ５を、第３距離測定手段６で点２ｃまでの距離Ｓ６を測定する。この測定までを間欠搬送で上下鋳型１、２が停止している間に行う。測定した距離Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６は、データベース７０１に保存され、演算手段７０２にて、下鋳型２の水平方向の中心位置と回転角が算出される。

演算手段７０２では、上鋳型１及び下鋳型２の中心位置と回転角から、矩形の４隅の位置座標を算出する。そして、上鋳型１と下鋳型２の相対する４隅の水平座標間距離を算出する。演算手段７０２で算出した上鋳型１と下鋳型２の相対する４隅の水平座標間距離に基づき、型ずれを判定する。本実施形態では、該水平座標間距離の許容範囲を０．５ｍｍ以下としており、この場合、許容される範囲は０〜０．５ｍｍとなる。４隅のずれがこの許容範囲内に入っているかを調べて、型ずれを判定する。

この判定は演算手段７０２で行ってもよいし、型ずれ検知装置３に専用の演算手段（図示せず）で行ってもよい。本実施形態では、４隅のうちいずれか一つのずれが許容範囲を超えていれば型ずれと判定する。

上述のようにして型ずれと判定された場合、今後の型ずれの発生を解消するために鋳造設備の作動に係る処置を促す。この一例について説明する。型ずれが発生する原因の一つとしては、抜枠造型機２０１から機外の定盤台車１０上に上下鋳型１、２を押し出す鋳型押し出し装置８（図３参照）の鋳型を押し出す際の初速が速すぎることが挙げられる。したがって、鋳型押し出し装置８の初速が遅くなるように促す。例えば、制御手段７００でその動作をさせるための信号を送信しても、その動作をさせるように表示しても、その動作をさせるようにアラーム音を発してもよい。鋳型押し出し装置８の初速を遅くするように促されると、該初速の設定を自動又は手動で修正する。このような処置を施して、次のサイクルからの型ずれの発生を解消する。

型ずれと判定された場合、上述のような処置を施して、次のサイクルからの型ずれの発生を解消すれば、事実上、問題は生じない。だが、これに加えて、鋳造設備の作動中に型ずれの発生源を推定すると、より好ましい。次に、この鋳造設備の作動中に型ずれの発生源を推定することを加えた一例について、抜枠鋳型造型ラインを例にとって説明する。

図３は抜枠鋳型造型ラインの一部分を示す正面図である。図３において、符号８は抜枠造型機２０１の基台９上に配設された鋳型押し出し装置である。ここで鋳型押し出し装置８の構成について図４も用いて説明する。図４は抜枠鋳型造型ラインの一部分を示す平面図であって、上下鋳型１、２を押し出した状態を示す図である。

鋳型押し出し装置８は、間隔をおいて配置された２本の第１シリンダ８ａを備えている。第１シリンダ８ａのピストンロッドの先端には中間部材８ｂが連結されている。中間部材８ｂの中央には第２シリンダ８ｃが装着されており、第２シリンダ８ｃのピストンロッドの先端には鋳型押し出し部材８ｄが連結されている。鋳型押し出し装置８は、第１シリンダ８ａ、第２シリンダ８ｃの順に伸長作動されることにより、抜枠造型機２０１から機外の定盤台車１０上に上下鋳型１、２を押し出すようになっている。

鋳型押し出し部材８ｄの裏面には第１加速度センサ１１が装着されている。この第１加速度センサ１１は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向（図３、図４参照）の加速度を測定できるセンサである。また、基台９の中央上部には、抜枠される上下鋳型１、２を受ける鋳型受け部材１２が配設されている。鋳型受け部材１２は図示されない昇降シリンダにより昇降可能にされている。図３は抜枠が終了して上下鋳型１、２が下降された状態である。

鋳型受け部材１２の裏面には第２加速度センサ１３が装着されている。この第２加速度センサ１３は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向の加速度を測定できるセンサである。符号１４は、鋳型受け部材１２から定盤台車１０まで上下鋳型１、２を押し出すために、基台９上に配設された受け渡し板である。なお、定盤台車１０まで押し出された上下鋳型１、２は、定盤台車１０上に載置された状態で、図示されない搬送手段（プッシャー装置及びクッション装置）により１ピッチ分（１鋳型分）ずつ間欠搬送される。定盤台車１０はレール１５上を走行する。

本例の作動について、図５のフローチャートに基づき説明する。本例では第１加速度センサ１１により、抜枠造型機２０１から上下鋳型１、２を押し出す際の該上下鋳型１、２の押し出し方向（Ｘ方向）の第１加速度Ｇ_１を測定する。この第１加速度は予め閾値Ｇ_０１が設定されており、本実施形態では閾値Ｇ_０１は２Ｇ以下（Ｇは重力加速度）と設定されている。

測定された第１加速度Ｇ_１はデータベース７０１に保存され、Ｇ_１≦Ｇ_０１であるかを判定する。即ち、第１加速度Ｇ_１が２Ｇ以下であるかを判定する。第１加速度Ｇ_１が２Ｇ以下である場合、上述した型ずれ検知装置３での型ずれの判定結果を確認する。該結果が「型ずれしていない」場合、第１加速度Ｇ_１が閾値内に納まっており、型ずれもしていないので、異常はないと判断し、上下鋳型１、２には通常通り注湯する。

該結果が「型ずれしている」場合、注湯するかしないかを自動又は手動で選択する。該選択が「注湯する」場合、できあがった製品を検査ライン６００で精密に検査する等の対応をする。なお、できあがった製品の検査結果をデータベース７０１に保存するようにしてもよい。該選択が「注湯しない」場合、一つ多く上下鋳型１、２を造型するように造型計画を変更する指令を制御手段７００に出す。

また、本例では第２加速度センサ１３により、抜枠造型機２０１において抜枠される際の上下鋳型１、２の抜き出し方向（Ｚ方向）の第２加速度Ｇ_２を測定する。この第２加速度は予め閾値Ｇ_０２が設定されており、本実施形態では閾値Ｇ_０２は２Ｇ以下と設定されている。

測定された第２加速度Ｇ_２はデータベース７０１に保存され、Ｇ_２≦Ｇ_０２であるかを判定する。即ち、第２加速度Ｇ_２が２Ｇ以下であるかを判定する。第２加速度Ｇ_２が２Ｇ以下である場合、第１加速度Ｇ_１の閾値Ｇ_０１、及び、第２加速度Ｇ_２の閾値Ｇ_０２を再設定する。具体的には、現状の閾値Ｇ_０１から０．１を減じた数値を新たな閾値Ｇ_０１とする。閾値Ｇ_０２も同様に、現状の閾値Ｇ_０２から０．１を減じた数値を新たな閾値Ｇ_０２とする。

この再設定をする理由について説明する。この場合、上述から分かる通り、測定された第１加速度Ｇ_１及び第２加速度Ｇ_２が閾値Ｇ_０１及び閾値Ｇ_０２内に納まっているのに、「型ずれしている」状態である。このような状態だと、閾値Ｇ_０１及び閾値Ｇ_０２の数値の設定自体が良くないことが考えられる。したがって、現状の閾値Ｇ_０１及び閾値Ｇ_０２を各々、僅かに狭める処置を施し、閾値Ｇ_０１及び閾値Ｇ_０２の最適化を図る。

また、第２加速度Ｇ_２が２Ｇを超えた場合、抜枠造型機２０１において抜枠される際に上下鋳型１、２を鋳型受け部材１２上に落としている可能性がある。したがって、次のような処置を促す。図６は抜枠動作を説明するための部分概要図である。図６において、上下鋳型１、２の下方には第１昇降シリンダ１６により昇降される鋳型受け部材１２が配設されており、上方には第２昇降シリンダ１７により昇降される鋳型押し出し板１８が配設されている。符号１９は上鋳枠で、符号２０は下鋳枠である。

抜枠される際に上下鋳型１、２を鋳型受け部材１２上に落とす状態とは、図６（ａ）に示すように、鋳型受け部材１２上面が下鋳型２下面に接触する前に、鋳型押し出し板１８下面が上鋳型１上面に接触して上下鋳型１、２を押し出す状態のことである。これだと、鋳型受け部材１２上面と下鋳型２下面の隙間分だけ上下鋳型１、２が落下することになり、上下鋳型１、２に衝撃がかかって型ずれの原因となる。

この状態を解消するために、図６（ｂ）に示すように、鋳型受け部材１２上面が下鋳型２下面に確実に接触してから、鋳型押し出し板１８下面を上鋳型１上面に接触させて上下鋳型１、２を押し出すように第２昇降シリンダ１７及び第１昇降シリンダ１６の作動のタイミングを自動又は手動で修正する。即ち、抜枠動作を調整する。このような処置を施す。

処置を促したら、あるいは、施したら、その回数を自動又は手動でカウントする。なお、この処置を何回も繰り返した場合、処置を施す毎にカウント数は＋１される。

本例では、この処置のカウント数（回数）の閾値を３回と設定している。なお、設定回数である３回は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。設定回数は任意の回数に設定できる。

カウント数が２回までは、設備の作動を続行、即ち、サイクルを続行する。カウント数が３回以上の場合は、第１加速度Ｇ_１の閾値Ｇ_０１が適切か否かを見直す。具体的には、現状の閾値Ｇ_０１から０．１を減じた数値を新たな閾値Ｇ_０１とする。

その理由について説明する。この場合、「型ずれしている」状態が続いたまま、上述の第２昇降シリンダ１７及び第１昇降シリンダ１６の作動のタイミングの修正を３回も試みた状態である。このような状態だと、型ずれの原因が、第２加速度センサ１３が装着されている側ではなく、第１加速度センサ１１が装着されている側にあるのではないかと推定できる。この場合、そもそも第１加速度Ｇ_１の閾値Ｇ_０１の設定が広すぎるのではないかということも考えられる。したがって、現状の閾値Ｇ_０１を僅かに狭める処置を施す。

なお、カウント数が３回以上になった場合は、カウント数は、ここで一度、リセットされる。

次に、第１加速度Ｇ_１が閾値Ｇ_０１以下であるかを判定する際、第１加速度Ｇ_１が閾値Ｇ_０１を超えていた場合について説明する。該第１加速度Ｇ_１が閾値Ｇ_０１を超えていた場合、上述した型ずれ検知装置３での型ずれの判定結果を確認する。該結果が「型ずれしていない」場合、第１加速度Ｇ_１の閾値Ｇ_０１を再設定する。第１加速度Ｇ_１が閾値Ｇ_０１を超えていても、型ずれしていない状態であるから、閾値Ｇ_０１を僅かに広げる方向で再設定する。即ち、第１加速度Ｇ_１の許容範囲を僅かに広げてやる。具体的には、現状の閾値Ｇ_０１に０．１を加えた数値を新たな閾値Ｇ_０１とする。

そして、閾値Ｇ_０１を再設定（修正）した回数を自動又は手動でカウントする。なお、この再設定を何回も繰り返した場合、再設定をする毎にカウント数は＋１される。例えば、閾値Ｇ_０１を２．１Ｇ、２．２Ｇと順次広げて、２．３Ｇになったときに、型ずれしている状態になったのであれば、閾値Ｇ_０１の適正値は２．２Ｇ以下であると言える。この場合、閾値Ｇ_０１を２．２Ｇ以下に設定する。このようにすれば、閾値Ｇ_０１の最適化が図れる。

本例では、この再設定のカウント数（回数）の閾値を３回と設定している。なお、設定回数である３回は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。設定回数は任意の回数に設定できる。

カウント数が２回までは、上下鋳型１、２には通常通り注湯する。カウント数が３回以上の場合は、第２加速度Ｇ_２の閾値Ｇ_０２が適切か否かを見直す。具体的には、現状の閾値Ｇ_０２に０．１を加えた数値を新たな閾値Ｇ_０２とする。

その理由について説明する。この場合、「型ずれしていない」状態が続いたまま、閾値Ｇ_０１を０．１ずつ３回増加させた状態である。このような状態だと、第２加速度Ｇ_２の閾値Ｇ_０２も僅かに広げて閾値Ｇ_０１とのバランスをとる必要がある。したがって、現状の閾値Ｇ_０２を僅かに広げる処置を施す。

なお、カウント数が３回以上になった場合は、カウント数は、ここで一度、リセットされる。また、カウント数が３回以上になった場合でも、上下鋳型１、２には通常通り注湯する。

また、上述した型ずれ検知装置３での型ずれの判定結果を確認する際、該結果が「型ずれしている」場合は、上述した通り、鋳型押し出し装置８の初速が遅くなるように、該初速の設定を修正するように促す。該初速の設定は、自動又は手動で修正する。

そして、注湯するかしないかを自動又は手動で選択する。該選択が「注湯する」場合、できあがった製品を検査ライン６００で精密に検査する等の対応をする。なお、できあがった製品の検査結果をデータベース７０１に保存するようにしてもよい。該選択が「注湯しない」場合、一つ多く上下鋳型１、２を造型するように造型計画を変更する指令を制御手段７００に出す。

上述した本例の説明に基づき考察すると、例えば、第１加速度Ｇ_１が閾値Ｇ_０１内に納まっているにも関わらず、型ずれの判定結果が「型ずれしている」場合、型ずれの発生源が、第２加速度センサ１３が装着されている側ではないかと推定できる。即ち、抜枠される際に上下鋳型１、２を鋳型受け部材１２上に落としている可能性が高いと推定できる。

なお、本例では上述したように、第１加速度センサ１１により、抜枠造型機２０１から上下鋳型１、２を押し出す際の該上下鋳型１、２の押し出し方向（Ｘ方向）の第１加速度Ｇ_１を測定している。これに加え、第１加速度センサ１１により、上下鋳型１、２の上下方向（Ｚ方向）の加速度を測定するようにしてもよい。

該Ｚ方向の加速度は、定盤台車１０上の鋳物砂（付着砂）、異物等による上下鋳型１、２の振動を検出するために測定する。即ち、上下鋳型１、２の振動を加速度として検出する。該Ｚ方向の加速度は予め閾値が設定されており、本実施形態では閾値は０．５Ｇ以下と設定されている。

測定されたＺ方向の加速度はデータベース７０１に保存される。測定されたＺ方向の加速度が閾値、即ち、０．５Ｇを超えている場合、例えば、定盤台車１０上に鋳物砂、異物等が付着していることが考えられる。この場合、例えば、定盤台車１０上の確認、清掃を促す点検指示画面を図示されない表示パネルに表示して作業者へ点検を促す。また、抜枠鋳型造型ラインが定盤台車清掃装置を備えている場合は、定盤台車１０上面と清掃部材（例えば、スクレーパ、ブラシ等）の接触具合（接触代）を自動又は手動で修正する。

このように、第１加速度センサ１１により、上下鋳型１、２の上下方向の加速度を測定すると、定盤台車１０上に鋳物砂、異物等が付着していること等の推定が可能になり、より高度な不良対策を実現できるという利点がある。

本実施形態では、各種閾値を示しているが、該閾値は、所定の範囲をもたせた許容範囲であってもよい。また、上述の各種閾値の数値は一例を示しただけであり、上述の数値に限定されるものではない。各種閾値の数値は、任意に設定できる。

なお本実施形態では、不良の発生を判定する工程が、固有データが予め設定された閾値外又は許容範囲外であるかどうかを判定する工程を含んでいる。より詳しくは、上下鋳型１、２の型ずれを判定する工程が、上鋳型１と下鋳型２の相対する４隅の水平座標間距離が許容範囲外であるかどうかを判定する工程を含んでいる。本構成によれば、不良の発生を、抽象的な判定ではなく、数値データに基づいて確実に判定することができるという利点がある。

また本実施形態では、鋳造設備を構成する複数の装置における複数の固有データを、１ロット毎に測定して収集し、データベース７０１に保存している。本構成によれば、生産された製品のトレーサビリティを確保できるという利点がある。

さらに本実施形態では、鋳造設備の作動中に不良の発生源を推定する工程を有している。本構成によれば、不良の発生の判定、及び、不良の発生を解消するために鋳造設備の作動に係る処置を促すこと、のみならず、鋳造設備の作動中に設備を停止させることなく不良の発生源を推定することができるため、間違った箇所での無駄な不良対策を講じることが減少し、生産性が向上するという利点がある。

さらに本実施形態では、鋳造設備の作動中に型ずれの発生源を推定する工程が、抜枠造型機２０１から上下鋳型１、２を押し出す際の該上下鋳型１、２の押し出し方向の第１加速度Ｇ_１を第１加速度センサ１１により測定する工程と、抜枠造型機２０１において抜枠される際の上下鋳型１、２の抜き出し方向の第２加速度Ｇ_２を第２加速度センサ１３により測定する工程と、を含んでいる。本構成によれば、型ずれの発生源となる可能性が高い箇所の加速度を測定することにより、該箇所の装置又は上下鋳型１、２の状態を把握できるため、不良発生の真因究明に、より近い対応がとれるという利点がある。なお、第１加速度Ｇ_１を第１加速度センサ１１により測定する工程と、第２加速度Ｇ_２を第２加速度センサ１３により測定する工程との順序は、上記に限られず、逆に行ってもよい。

さらに本実施形態では、第１加速度Ｇ_１及び第２加速度Ｇ_２に対して、予め閾値Ｇ_０１、Ｇ_０２又は許容範囲が設定されており、該閾値又は許容範囲を鋳造設備の作動中に変更（再設定）するようにしている。本構成によれば、鋳造設備の作動中に閾値又は許容範囲の最適化が図れるという利点がある。

さらに本実施形態では、抜枠造型機２０１の機外に上下鋳型１、２を押し出す鋳型押し出し装置８における鋳型押し出し部材８ｄに装着された第１加速度センサ１１と、抜枠造型機２０１において抜枠される際に上下鋳型１、２を受ける鋳型受け部材１２に装着された第２加速度センサ１３と、備えている。本構成によれば、型ずれの発生源となる可能性が高い箇所の加速度を測定することができ、該箇所の装置又は上下鋳型１、２の状態を把握できるため、不良発生の真因究明に、より近い対応がとれるという利点がある。

なお本発明の実施形態では、鋳造設備を構成する複数の装置における複数の固有データを測定して収集し、データベース７０１に保存しているが、これに限定されるものではない。例えば、鋳造設備を構成する少なくとも一つの装置における少なくとも一つの固有データを測定してデータベース７０１に保存するようにしてもよい。また、該保存された固有データに基づいて少なくとも一つの不良の発生を判定するようにしてもよい。

また本発明の実施形態では、鋳型造型ライン２００が抜枠鋳型造型ラインである場合の例を示したが、これに限定されるものではない。本発明は鋳型造型ライン２００が枠付鋳型造型ラインの場合にも適用することができる。

さらに本発明の実施形態では、型ずれ検知装置３による型ずれ検知において、上鋳型１と下鋳型２の相対する４隅の水平座標間距離のずれが、４隅のうちいずれか一つのずれが許容範囲を超えていれば型ずれと判定するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、二つ、三つ、あるいは四つ全てのずれが許容範囲を超えたときに型ずれと判定してもよい。あるいは、４隅のずれの平均値、二乗和平均値などが許容範囲を超えたときに型ずれと判定してもよい。あるいは、上鋳型１及び下鋳型２の中心位置のずれと回転角のずれを用いて型ずれを判定してもよい。

なお本発明において、鋳造設備の作動とは、鋳造設備における装置の自動的な作動のみならず、作業者による装置の手動操作、作業者による装置のメンテナンス作業もしくは調整作業等も、これに含まれる。また、鋳造設備の作動方法及び作動装置とは、換言すれば、鋳造設備の管理方法及び管理装置と言うこともできる。

以下、本明細書および図面で用いた主な符号を列挙する。
１ 上鋳型
２ 下鋳型
３ 型ずれ検知装置
８ 鋳型押し出し装置
８ｄ 鋳型押し出し部材
１１ 第１加速度センサ
１２ 鋳型受け部材
１３ 第２加速度センサ
２００ 鋳型造型ライン
２０１ 抜枠造型機
７００ 制御手段
７０１ データベース

Claims (11)

1. 鋳造設備を構成する少なくとも一つの装置における少なくとも一つの固有データを測定してデータベースに保存する工程と、該保存された前記固有データに基づいて少なくとも一つの不良の発生を判定する工程と、該不良の発生を解消するために前記鋳造設備の作動に係る処置を促す工程と、を有し、
   前記不良の発生を判定する工程が、前記固有データが予め設定された閾値外又は許容範囲外であるかどうかを判定する工程を含むことを特徴とする鋳造設備の作動方法。
2. 前記鋳造設備を構成する複数の前記装置における複数の前記固有データを、１ロット毎に測定して収集し、前記データベースに保存することを特徴とする請求項１に記載の鋳造設備の作動方法。
3. 前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する鋳型造型ラインで造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであることを特徴とする請求項１に記載の鋳造設備の作動方法。
4. 前記鋳造設備の作動中に前記不良の発生源を推定する工程を有することを特徴とする請求項１記載の鋳造設備の作動方法。
5. 前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する抜枠造型機で造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであることを特徴とする請求項４記載の鋳造設備の作動方法。
6. 前記鋳造設備の作動中に前記型ずれの発生源を推定する工程が、前記抜枠造型機から前記上下鋳型を押し出す際の該上下鋳型の押し出し方向の第１加速度を第１加速度センサにより測定する工程と、前記抜枠造型機において抜枠される際の前記上下鋳型の抜き出し方向の第２加速度を第２加速度センサにより測定する工程と、を含むことを特徴とする請求項５記載の鋳造設備の作動方法。
7. 前記第１加速度及び前記第２加速度は、予め閾値又は許容範囲が設定されており、該閾値又は許容範囲が前記鋳造設備の作動中に変更されることを特徴とする請求項６記載の鋳造設備の作動方法。
8. 前記第１加速度センサにより、さらに、前記上下鋳型の上下方向の加速度を測定することを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載の鋳造設備の作動方法。
9. 鋳造設備を構成する少なくとも一つの装置における少なくとも一つの固有データを測定する測定手段と、該測定された前記固有データを保存するデータベースと、該保存された前記固有データに基づいて少なくとも一つの不良の発生を判定するための制御手段と、を具備し、
   前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する鋳型造型ラインで造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであることを特徴とする鋳造設備の作動装置。
10. 鋳造設備を構成する少なくとも一つの装置における少なくとも一つの固有データを測定する測定手段と、該測定された前記固有データを保存するデータベースと、該保存された前記固有データに基づいて少なくとも一つの不良の発生を判定するための制御手段と、を具備し、
    前記不良が、前記鋳造設備の一部を構成する抜枠造型機で造型されて型合せされた上下鋳型の型ずれであって、該型ずれを検知する型ずれ検知装置を備えたことを特徴とする鋳造設備の作動装置。
11. 前記抜枠造型機の機外に前記上下鋳型を押し出す鋳型押し出し装置における鋳型押し出し部材に装着された第１加速度センサと、前記抜枠造型機において抜枠される際に前記上下鋳型を受ける鋳型受け部材に装着された第２加速度センサと、を備えたことを特徴とする請求項１０記載の鋳造設備の作動装置。

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