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Title:
PROCESS FOR MANUFACTURE OF READY-TO-POUR MASKS OR CORE STACKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/046342
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a process for manufacture of ready-to-pour masks or core stacks, moulded material being shot with a shooting machine into an openable tool, and compacted therein to form a moulded member, core or mask. The moulded member is removed when the tool is open and subsequently handled, conveyed, optionally machined, in any order, and optionally, completed to form a moulded packet. The object of the invention is to reduce the operational and maintenance costs in such a manner that the core shooting devices (1), the handling devices such as the manipulators or robots and, optionally, all the peripheral equipment are controlled via a process computer (2), and the process computer (2) and, consequently, the entire control system on the side of an external computer (3) can be accessed via a telephone interface (4) associated with the external computer (3), via the telephone network (5) and via a telephone interface (6) associated with the process computer (2).

Inventors:
POEHLANDT WERNER (DE)
SEIRAFFI MOHAMMED ALI (DE)
WOLLSCHLAEGER HANS-PETER (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/001040
Publication Date:
December 11, 1997
Filing Date:
May 23, 1997
Export Citation:
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Assignee:
HOTTINGER ADOLF MASCH (DE)
POEHLANDT WERNER (DE)
SEIRAFFI MOHAMMED ALI (DE)
WOLLSCHLAEGER HANS PETER (DE)
International Classes:
B22C19/04; (IPC1-7): B22C19/04
Foreign References:
US5014766A1991-05-14
EP0660111A21995-06-28
Other References:
"INTELLIGENT SYSTEM RECOGNISES THE MOULD", FOUNDRY TRADE JOURNAL, vol. 163, no. 3384 + SUPPL, 10 February 1989 (1989-02-10), pages 64/65, XP000023637
"BAXI FOUNDRY AUTOMATE DISAMATIC MOULD INSPECTION", FOUNDRY TRADE JOURNAL, vol. 158, no. 3305, 9 May 1985 (1985-05-09), pages 376, XP002028894
BRUMMER E: "JAHRESUBERSICHT FORMSTOFFE (31.FOLGE) TEIL 3. PRÜFVERFAHREN, FORMSTOFFBEDINGTE GUSSFEHLER", GIESSEREI, vol. 81, no. 20, 17 October 1994 (1994-10-17), pages 753 - 755, XP000478089
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete, wobei Formstoff mittels einer Schießeinrichtung in ein offenbares Werkzeug geschossen und dort zu einem Formstück Kern oder Maske verfestigt, das Formstück bei geöffnetem Werkzeug entnommen und anschließend in beliebiger Reihenfolge gehandhabt, gefördert, ggf. bearbeitet und ggf. zu einem Formpaket komplettiert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerung der Kernschießeinrichtungen (1), der Handlingsgeräte wie bspw. Manipulatoren oder Roboter und ggf. der gesamten Peripherie über einen Prozeßrechner (2) erfolgt und daß auf den Prozeßrechner (2) und somit auf die gesamte Steuerung seitens eines externen Rechners (3) über eine dem externen Rechner (3) zugeordnete Telefonschnittstelle (4), über das Telefonnetz (5) und über eine dem Prozeßrechner (2) zugeordnete Telefonschnittstelle (6) zugreifbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Prozeßrechner (2) um einen PC handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem externen Rechner (3) um einen PC handelt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Telefonschnittstelle (4, 6) um ein vorzugsweise handelsübliches Modem handelt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff des externen Rechners (3) auf den Prozeßrechner (2) der externen online Steuerung dient.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff des externen Rechners (3) auf den Prozeßrechner (2) dem externen Zugriff auf einzelne Funktionsgruppen bzw. Verfahrensschritte dient.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff des externen Rechners (3) auf den Prozeßrechner (2) der Wartung dient.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleiß einzelner Funktionsgruppen oder Funktionsteile über Sensoren detektierbar und über den Prozeßrechner (2) abrufbar ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff des externen Rechners (3) auf den Prozeßrechner (2) der Fehlersuche in Hard und/oder Software dient.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff des externen Rechners (3) auf den Prozeßrechner (2) der Um bzw. Neuprogrammierung oder zum Update der Software dient.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff des externen Rechners (3) auf den Prozeßrechner (2) der Einstellung des Begasungsvorganges unter Zuhilfenahme von Rezeptoren dient.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff des externen Rechners (3) auf den Prozeßrechner (2) der Einstellung der Kernsandaufbereitung dient.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff auf den Prozeßrechner (2) über eine Benutzerkennung und/oder ein Paßwort erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff auf den Prozeßrechner (2) nur nach Freigabe bzw. Freischaltung seitens des Anwenders möglich ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßrechner oder ein diesem zugeordneter Rechner Steuerungsdaten erfaßt und abspeichert.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsdaten turnusmäßig archiviert und/oder komprimiert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das die Steuerungsdaten enthaltende Speichermedium im Sinne einer vom Anwender nicht manipulierbaren Blackbox ausgeführt ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die abgespeicherten Steuerungsdaten über den externen Rechner abrufbar und zur Ferndiagnose hinzuziehbar sind.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßrechner und/oder ein zugeordneter Rechner zur Erfassung von Daten aus einer Videokamera dient und daß diese Daten vorzugsweise online über den externen Rechner zur Bildübertragung abrufbar sind.
Description:
"Verfahren zur Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete, wobei Formstoff mittels einer Schießeinrichtung in ein offenbares Werkzeug geschossen und dort zu einem Formstuck - Kern oder Maske - verfestigt, das Formstuck bei geöffnetem Werkzeug entnommen und anschließend in beliebiger Reihenfolge gehandhabt, gefordert, ggf. bearbeitet und ggf zu einem Formpaket komplettiert wird

Grundsatzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Gebiet der Gießereitechnik Zum Gießen von Formstucken jedweder Art werden Gießereikerne oder -formen meist in getrennten Teilen hergestellt, zusammengeführt und miteinander zu einer Gußform bzw zu einem Kernpaket verbunden Diese Kernpakete werden dann zur Herstellung eines bspw metallischen Werkstucks mit geschmolzenem Metall gefüllt, wobei in der Serienfertigung die mit geschmolzenem Metall zu füllenden Kernpakete hintereinander aufgereiht die Fertigungsstraße durchlaufen

Kern- und Maskenschießmaschmen der zuvor genannten Art sind seit Jahrzehn¬ ten aus der Praxis bekannt Lediglich beispielhaft wird hier auf die DE 31 48 461 C1 verwiesen, die eine Kern- und Maskenschießmaschine der Anmeldeπn offenbart.

Bislang erfolgt die Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete von einer Steuereinrichtung bzw. einem Steuerpult aus, die bzw das exakt zu der jeweiligen Maschine konstruiert ist Letztendhch ist bei einer Änderung des Fertigungsablaufes bzw. bei einer Änderung einzelner Fertigungsschritte oder Fertigungsstationen eine entsprechende Änderung bzw Anpassung der Steuerung erforderlich.

Des weiteren besteht ein ganz erhebliches Problem dann, daß zur Wartung, Fehlerdiagnose, Reparatur etc stets Fachpersonal des Herstellers erforderlich

ist, wobei in der Regel ein Eingriff in die maschinenspezifische Steuerung zu erfolgen hat. Jedenfalls ist es bislang stets erforderlich gewesen, sowohl zur Wartung als auch zur Reparatur bzw. Fehlerbehebung Fachpersonal der Herstellerfirma einzusetzen, um die Kernschießmaschinen nebst deren Steuerung vor Ort überprüfen zu können. Der Einsatz eines solchen Fachpersonals ist jedoch äußerst kostenintensiv, zumal meist lange Anfahrtswege und zeitintensive Arbeiten vor Ort erforderlich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete anzugeben, wonach sich die Betriebs- und Wartungskosten ganz erheblich reduzieren lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Kernschießeinrichtungen, der Handlingsgeräte, wie bspw. Manipulatoren oder Roboter, und ggf. der gesamten Peripherie über einen Prozeßrechner erfolgt und daß auf den Prozeßrechner und somit auf die gesamte Steuerung seitens eines externen Rechners über eine dem externen Rechner zugeordnete Telefonschnittstelle, über das Telefonnetz und über eine dem Prozeßrechner zugeordnete Telefonschnittstelle zugreifbar ist.

Erfindungsgemäß ist in einem ersten Schritt erkannt worden, von herkömmlichen Fertigungssteuerungen bei der Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete abzuweichen und zur Fertigungssteuerung sowie zur Überwachung des gesamten Fertigungsprozesses einen Prozeßrechner einzusetzen. Dieser Prozeßrechner ist über ein Datenbussystem mit den unterschiedlichsten Systemkomponenten der gesamten Fertigung vernetzt. Letztendiich ist der Prozeßrechner gemeinsam mit der Fertigungseinrichtung in ein Kommunikationskonzept eingebunden, wodurch ein externer Zugriff auf den Prozeßrechner und somit auf die Kernschießeinrichtung möglich ist.

Genauer gesagt wird auf den Prozeßrechner und somit auf die gesamte Steuerung seitens eines externen Rechners zugegriffen und zwar über eine dem externen Rechner zugeordnete Telefonschnittstelle, über das herkömmliche Telefonnetz - ggf. über Funk bzw. über Satellit - und über eine dem Prozeßrechner zugeordnete Telefonschnittstelle, die nämlich direkt mit dem Prozeßrechner verbunden ist. Folglich ist es in erfindungsgemäßer Weise möglich, dem eigentlichen Prozeßrechner einen externen Rechner überzuordnen, mit dem sich der gesamte Verfahrensablauf nicht nur überwachen, sondern auch grundsätzlich (teil-)steuern läßt, nämlich mittelbar durch Zugriff auf den Prozeßrechner.

Sowohl bei dem Prozeßrechner als auch bei dem externen Rechner kann es sich um einen Personal Computer (PC) handeln, wobei hier lediglich eine Anpassung der Kapazität sowie des erforderlichen Arbeitsspeichers erforderlich ist. Über entsprechende Programme des Prozeßrechners wird die gesamte Anlagen bzw. werden einzelne Baugruppen der Anlage angesteuert und wird die Anlage insgesamt hinsichtlich des Fertigungsablaufs überwacht.

Bei den Telefonschnittstellen zur Datenübertragung zwischen Prozeßrechner und externem Rechner sowie umgekehrt kann es sich hier um ein handelsübliches Modem handeln. Die Datenübertragung mittels Akustikkoppler ist möglich.

Nun ist es grundsätzlich auch möglich, daß der Zugriff des externen Rechners auf den Prozeßrechner der hier in Rede stehenden Fertigungseinrichtung zur externen on-line Steuerung dient. Ebenso wäre es denkbar, daß man vom externen Rechner aus über den Prozeßrechner auf einzelne Funktionsgruppen bzw. Verfahrensschritte oder Verfahrensabschnitte des gesamten Fertigungsprozesses zugreift, um nämlich die Funktionsfähigkeit einzelner Funktionsgruppen überprüfen zu können. Der Zugriff des externen Rechners auf den Prozeßrechner könnte des weiteren zur Wartung einerseits der Steuerung und andererseits der gesamten Anlage dienen. Der Verschleiß einzelner Funktionsgruppen oder Funktionsteile könnte über Sensoren detektierbar und über den Prozeßrechner abrufbar sein. Insoweit könnten Schäden bereits dann

behoben werden, bevor sie sich auf den eigentlichen Produktionsprozeß negativ auswirken.

Auch könnte man sich vorstellen, daß der Zugriff des externen Rechners auf den Prozeßrechner der Fehlersuche in Hard- und/oder Software dient, so daß im Falle einer Steuerungsproblematik eine Ferndiagnose und gar eine Fern- Fehlerbehebung stattfinden kann. Eine Um- bzw. Neuprogrammierung bzw. ein Update der Software könnte ebenfalls über das Telefonnetz mittels des externen Rechners erfolgen.

Wie bereits zuvor erwähnt, lassen sich durch das hier geschaffene Kommunikationskonzept beliebige Verfahrensschritte der Fertigung nicht nur überwachen, sondern auch beeinflussen. So ließe sich der Begasungsvorgang geschossener Kerne unter Zuhilfenahme von Rezeptoren überwachen, einstellen und auch verändern. Gleiches gilt für die Einstellung der Kernsandaufbereitung, die insoweit ebenfalls "ferngesteuert" werden kann, nämlich ebenfalls über den externen Rechner.

Zur Vermeidung eines unberechtigten und/oder unbeabsichtigten externen Zugriffs auf den gesamten Fertigungsprozeß könnte es erforderlich sein, den Zugriff auf den Prozeßrechner ausschließlich über eine Benutzerkennung und/oder über ein Paßwort zu ermöglichen. Ebenso könnte der Zugriff auf den Prozeßrechner nur nach Freigabe bzw. Freischaltung seitens des Anwenders erfolgen, so daß zur Aktivierung des Kommunikationsnetzes eine telefonische Rücksprache zwischen dem Betreiber und der Service-Firma zu erfolgen hat.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Aus¬ führungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Ver¬ bindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

die einzige Figur in einem Blockdiagramm, schematisch, ein das erfindungsgemäße Verfahren darstellendes Kommunikationskonzept.

Die einzige Figur ist so zu verstehen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren ausschließlich auf die Fertigung gießfertiger Masken oder Kernpakete bezieht. Die gesamte Fertigungseinrichtung ist mit dem Bezugszeichen 1 markiert und wird nachfolgend der Einfachheit halber nachfolgend als Kernschießeinrichtung 1 bezeichnet, wobei hierunter die gesamte Peripherie bzw. Fertigungsstraße zu verstehen ist.

Erfindungsgemäß erfolgt die Steuerung der Kernschießeinrichtung 1 , der darin enthaltenen Handlingsgeräte wie bspw. Manipulatoren oder Roboter, sowie der gesamten Peripherie über einen Prozeßrechner 2. Auf diesen Prozeßrechner 2 und somit auf die gesamte Steuerung der Kernschießeinrichtung 1 ist seitens eines externen Rechners 3 zugreifbar. Dieser Zugriff - über den externen Rechner 3 - erfolgt über eine dem externen Rechner 3 zugeordnete Telefonschnittstelle 4, über das Telefonnetz 5 sowie über eine dem Prozeßrechner 2 zugeordnete weitere Telefonschnittstelle 6.

Sowohl bei dem Prozeßrechner 2 als auch dem externen Rechner 3 kann es sich jeweils um einen handelsüblichen PC handeln, wobei dieser Rechner mit entsprechender Steuerungssoftware bzw. Software zur Fernkommunikation ausgestattet ist. Bei den Telefonschnittstellen 4, 6 kann es sich um ein handelsübliches Modem handeln.

Hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten des hier realisierten Kommunikationskonzeptes zum Zugriff auf die Fertigung bzw. Fertigungssteuerung einer Kernschießeinrichtung 1 wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Jedenfalls erfolgt der Anschluß der dem Prozeßrechner 2 zugeordneten Telefon¬ schnittstelle 6 an das öffentliche Telefonnetz 5, und zwar gleich bei Aufstellung bzw. Installation der Kernschießeinrichtung 1. Die Kommunikation erfolgt über eine besondere Software, wonach nämlich der externe Rechner 3 über die entsprechende Telefonschnittstelle 4 und das Telefonnetz 5 sowie über die Telefonschnittstelle 6 mit dem Prozeßrechner 2 verbindbar ist. Eine unmittelbare Kommunikation zwischen dem externen Rechner 3 und dem Prozeßrechner 2 ist somit über das Telefonnetz 5 möglich, wodurch der externe Rechner 3 mit der Kernschießeinnchtung und deren Steuerung kommunizieren kann.

Treten nun bspw. Störungen an der Kernschießeinrichtung 1 auf, so setzt sich der Anwender mit der entsprechenden Servicestelle des Maschinenherstellers in Verbindung. Je nach Auslegung des Kommunikationssystems kann nun der Anwender den externen Zugriff auf den Prozeßrechner 2 gestatten, indem er eine besondere Kommunikationssoftware aktiviert. Der Zugriff seitens des externen Rechners 3 erfolgt über eine Benutzerkennung bzw. über ein Paßwort, so daß auch insoweit ein unberechtigter Zugriff wirksam - redundant - vermieden ist.

Nachdem die Verbindung zwischen dem externen Rechner 3 und dem Prozeßrechner 2 hergestellt ist, hat der Service-Mitarbeiter der Herstellerfirma unmittelbaren Zugriff auf den Prozeßrechner 2 und kann somit einerseits die Steuerung und andererseits die Kernschießeinrichtung 1 selbst überprüfen. Über diese Verbindung ist nun ein Zugriff auf sämtliche Bedienfunktionen der Kernschießeinrichtung 1 möglich, so daß eine Ferndiagnose erstellt werden kann.

Die Bewegung von Manipulatoren bzw. einzelne Verfahrensschritte werden dabei über eine jeweils geeignete Sensorik erfaßt, so daß Positionen und der Vollzug bestimmter Verfahrensschritte elektronisch abrufbar bzw. überprüfbar sind. Eine Ferndiagnose sowie eine Fern-Fehlerkorrektur ist ebenfalls möglich. Des weiteren ist der unmittelbare Zugriff auf die Steuerung gegeben, so daß etwaige Software-Fehler oder Software-Anpassungen ebenfalls im Rahmen des hier realisierten Kommunikationskonzepts vornehmbar sind.

Schließlich könnte ein integriertes Dialogsystem vorgesehen sein, so daß das den externen Rechner 3 bedienende Fachpersonal unmittelbar mit dem Bedienungspersonal am Prozeßrechner 2 kommunizieren kann. Dieses Dialogsystem könnte sowohl eine schriftliche Informationsübermitlung per Monitor als auch eine sprachliche Informationsübermittlung per Lautsprecher oder Telefonhörer umfassen.

Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, daß das zuvor erörterte Ausführungsbeispiel lediglich der beispielhaften Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.