特許 7559547 鋳型情報管理装置、鋳造システム及び鋳型情報管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】鋳型情報管理装置、鋳造システム及び鋳型情報管理方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 46/00 20060101AFI20240925BHJP

   B22D 47/02 20060101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

B22D46/00

B22D47/02

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020217536

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022102667

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-06-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】朝岡 康明

(72)【発明者】

【氏名】小倉 和憲

(72)【発明者】

【氏名】杉野 剛大

【審査官】祢屋 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０６５１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０１２３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０３９４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７９７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０１５３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１７３８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２５１９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１４７１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｄ ４６／００

Ｂ２２Ｄ ４７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１又は複数のプロセッサを備えており、
前記プロセッサは、
識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、
前記判定処理の判定結果が良の場合に、当該鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と前記識別記号とを紐付ける紐付け処理と、
前記判定処理の判定結果が否の場合に、当該鋳型への注湯をしない指示を行う処理、及び警報により作業者に報知する処理、のうちの少なくともいずれかの処理と、
を実行する、鋳型情報管理装置。

【請求項2】

前記判定処理は、前記画像データ又は前記プロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を、学習済モデルを用いて判定する処理である、請求項１に記載の鋳型情報管理装置。

【請求項3】

前記鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報は、シフトデータの一部である、請求項１又は２に記載の鋳型情報管理装置。

【請求項4】

前記識別記号を刻印する刻印装置とは異なる第２刻印装置を備え、前記判定処理の判定結果が否の場合に、前記プロセッサは、前記第２刻印装置に第２識別記号を前記鋳型の表面に刻印させ、当該第２識別記号の画像データ又はプロファイルデータに基づいて、当該第２識別記号の良否を判定する、請求項１から３のいずれか１項に記載の鋳型情報管理装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の鋳型情報管理装置を備える鋳造システム。

【請求項6】

１又は複数のプロセッサが、
識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、
前記判定処理の判定結果が良の場合に、当該鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と前記識別記号とを紐付ける紐付け処理と、
前記判定処理の判定結果が否の場合に、当該鋳型への注湯をしない指示を行う処理、及び警報により作業者に報知する処理、のうちの少なくともいずれかの処理と、
を実行する、鋳型情報管理方法。

【請求項7】

前記判定処理は、学習済モデルを用いて行われる、請求項６に記載の鋳型情報管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋳型情報管理装置、鋳造システム及び鋳型情報管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋳型を用いて金属製品を鋳造する場合、各製品の製造履歴を把握するために、固有の識別情報を鋳型に刻印したうえで鋳造する方法が知られている。例えば、特許文献１には、鋳造用砂型を造型する主型の造型面に管理コードが形成されたマーキング材を貼着して鋳造することが開示されている。この管理コードは、複数の凸状の文字列と、複数の凸状のドットで構成され、ドットのパターンを変更可能な特殊記号との組み合わせで形成されており、ドットのパターンを変更して短時間で管理コードを変更できるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－６５１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のような従来技術は、一つの砂型で複数の製品を得る多数個取りを行う場合には好適であるが、鋳造用砂型を造型する主型の造型面に管理コードが形成されたマーキング材を貼着する手間がかかるという問題がある。

【0005】

そこで、鋳造用の鋳型に、レーザ等を用いて、固有の識別記号を直接刻印する方法がある。しかし、レーザ等を用いて鋳型に識別記号を刻印する方法は、刻印条件の調整が難しく、刻印の一部が崩れたり深さが不十分であったりして、必ずしも鮮明な識別記号が刻印されず、判読できない場合がある。そして識別記号が判読できない鋳型から鋳造した鋳物の識別記号もまた判読できない場合が多い。識別記号が判読できない鋳物は、その鋳物の製造条件等を追跡することができないため、不良品（不良鋳物）となることがある。そのような不良鋳物が鋳造後の検査において発見された場合、廃棄せざるを得ない。そこで、不良鋳物が発生する割合をできるだけ低減する方法が望まれていた。

【0006】

本発明の一態様は、識別記号が判読できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる鋳型情報管理装置、鋳造システム及び鋳型情報管理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る鋳型情報管理装置は、１又は複数のプロセッサを備える。プロセッサは、識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、識別記号の良否を判定する判定処理を実行する。また、プロセッサは、判定処理の判定結果が良の場合に、その鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と識別記号とを紐付ける紐付け処理を実行する。

【0008】

本発明の一態様に係る鋳造システムは、上記の鋳型情報管理装置を備える。

【0009】

本発明の一態様に係る鋳型情報管理方法は、１又は複数のプロセッサが、判定処理と、紐付け処理と、を実行する。判定処理は、識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、識別記号の良否を判定する処理である。紐付け処理は、判定処理の判定結果が良の場合に、その鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と識別記号とを紐付ける処理である。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、識別記号が判読できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる鋳型情報管理装置、鋳造システム及び鋳造情報管理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態１に係る鋳造システムの概略構成図である。

【図2】実施形態１に係る鋳造システムのレーザ刻印装置の断面図である。

【図3】実施形態１に係る鋳造システムのカメラの配置図である。

【図4】実施形態１に係る鋳造システムのラインコントローラのブロック構成図である。

【図5】実施形態１に係る鋳型情報管理方法の流れを示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施形態２に係る第２刻印装置の配置図である。

【図7】実施形態２に係る鋳型情報管理方法の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。図中において示されるＸ方向及びＹ方向は水平方向を示し、Ｚ方向は鉛直方向を示す。

【0013】

（鋳造システムの構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る鋳造システム１の一部の一例を示す概略構成図である。鋳造システム１は、鋳物を製造するためのシステムの一部である。図１に示すように、鋳造システム１は、造型機２、搬送ライン３、レーザ刻印装置（第１刻印装置）４、カメラ８、中子セット場Ｗ、枠合わせ装置７、注湯機５、及びラインコントローラ６を備える。ラインコントローラ６は、特許請求の範囲に記載した「鋳型情報管理装置」の一例である。

【0014】

造型機２は、鋳型Ｍを製造する装置である。鋳型Ｍは、一例として生型砂で形成される砂型である。生型砂は、珪砂、ベントナイト及び所定の添加剤を含む。造型機２は、水分が加えられた生型砂を材料にして鋳型Ｍを形成する。造型機２は、鋳枠Ｆを用いて鋳型Ｍを形成する。造型機２は、ラインコントローラ６と通信可能に接続される。造型機２は、ラインコントローラ６から造型開始信号を受信した場合、鋳型Ｍの製造を開始する。造型機２は、模型が配置された鋳枠Ｆ内に砂（生型砂）を投入し、鋳枠Ｆ内の砂を加圧して固める。造型機２では、鋳型Ｍの上部に相当する上型と鋳型の下部に相当する下型とが、それぞれ造型されるものとする。なお、図１では、上型及び下型も符号Ｍで示されている。造型機２は、造型完了信号をラインコントローラ６に送信する。造型完了信号は、造型機２が正常な動作で鋳型Ｍを造型できたことを示す信号である。造型機２は、造型機コントローラ（不図示）によって制御される。

【0015】

ラインコントローラ６は、造型完了信号を受信すると、造型された鋳型Ｍに対して固有の鋳型連番を発行する。あるいは、造型機コントローラが鋳型連番を発行し、その鋳型連番をラインコントローラ６に送信してもよい。ラインコントローラ６は、造型された鋳型Ｍが最初に配置される工程位置に対応する一次メモリ（後述）の記憶領域に、発行した鋳型連番を記憶する。一次メモリには、鋳型Ｍ（鋳枠Ｆ）が順次停止する工程位置に対応した記憶領域が設けられている。鋳型Ｍが１枠ずつ下流側の工程位置に移動するに伴い、一次メモリに記憶された鋳型連番も１枠下流側の工程位置に対応する記憶領域にシフトされて、ある鋳型Ｍとその鋳型Ｍの鋳型連番との対応付けが確保される。鋳型連番は、重複しない任意の番号である。鋳型連番は、例えば年月日とその日に造型された順に割り当てられた数字とから構成されてもよい。

【0016】

搬送ライン３は、鋳型を搬送する設備である。搬送ライン３は、造型機２から鋳型Ｍを受け取り、下流側へ鋳型Ｍを搬送する。搬送ライン３は、例えば、ローラコンベヤ、レール、鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆが載置されレール上を走行する台車、造型機２側に配置されたプッシャ装置、及び、注湯機５側に配置されたクッション装置等を有する。ローラコンベヤ又はレールは、造型機２側から注湯機５側に向けて直線状に延びる。ローラコンベヤ又はレールは、直線状に延びる場合に限定されず、例えば階段状に延びていてもよい。ローラコンベヤ又はレールは、造型機２と注湯機５との間で一筆書き状に延びていてもよい。搬送ライン３は、ローラコンベヤ又はレール上に等間隔で配列された複数の鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを造型機２から下流側へ順次搬送する。搬送ライン３は、間欠駆動され、鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを所定の枠分ずつ搬送する。所定の枠分は１枠でもよいし複数枠でもよい。搬送ライン３は、ラインコントローラ６と通信可能に接続される。搬送ライン３は、ラインコントローラ６から枠送り信号を受信すると、複数の鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆを所定の枠分搬送する。搬送ライン３は、所定の枠分の搬送を完了すると、ラインコントローラ６に枠送り完了信号を送信する。搬送ライン３は、搬送された鋳型Ｍ及び鋳枠Ｆの位置決めを完了したときに、ラインコントローラ６に枠送り完了信号を送信してもよい。

【0017】

レーザ刻印装置４は、搬送ライン３に設けられ、搬送ライン３上の鋳型Ｍに対してレーザにより刻印を行う。レーザ刻印装置４は、ラインコントローラ６と通信可能に接続され得る。レーザ刻印装置４、搬送ライン３及びラインコントローラ６は、協働して動作する場合、レーザ刻印システムを構成する。レーザ刻印装置４の詳細については後述する。

【0018】

カメラ８は、搬送ライン３に設けられ、鋳型Ｍに刻印された識別記号を撮像して識別記号の画像データを取得する。カメラ８は、ラインコントローラ６と通信可能に接続され得る。カメラ８の詳細については後述する。

【0019】

枠合わせ装置７は、上型と下型とを重ね合わせて、鋳型Ｍを得る装置である。

【0020】

注湯機５は、鋳型Ｍに溶湯を流し込む装置である。注湯機５は、ラインコントローラ６と通信可能に接続される。注湯機５は、ラインコントローラ６から枠送り完了信号を受信した場合、注湯エリアに位置する鋳型Ｍを対象として、当該鋳型Ｍに溶湯を流し込む。注湯機５は、予め定められた条件で鋳型Ｍに注湯を行う。注湯された鋳型Ｍは、搬送ライン３により後工程を行うエリアへと搬送される。

【0021】

カメラ８と注湯機５との間には、中子セット場Ｗが設けられている。中子セット場Ｗには、作業者が駐留しており、鋳型Ｍに中子をセットする。あるいは、中子を自動でセットする中子セット装置を配置して、ラインコントローラ６が鋳型Ｍに中子をセットさせてもよい。

【0022】

ラインコントローラ６は、鋳造システム１を統括制御するコントローラである。ラインコントローラ６の構成の詳細については後述する。

【0023】

（レーザ刻印装置）
次に、レーザ刻印装置４について図２を参照して詳細に説明する。図２は、レーザ刻印装置４の構成の一例を示す断面図である。図２に示すように、レーザ刻印装置４は、ヘッド１０、吹付部２０、及びヘッド制御部３０を備える。レーザ刻印装置４は、ラインコントローラ６と通信可能に接続される。レーザ刻印装置４は、搬送ライン３に設けられ、搬送ライン３上の鋳型Ｍの表面にレーザにより識別記号を刻印する。鋳型Ｍの表面とは、鋳造する製品の形状を画定する面（製品の形状を転写する面）である。識別記号とは、本実施形態では、文字、数字、記号、マーク又は２次元コード（ＱＲコード（登録商標）、バーコードなど）等のうちの少なくとも１つから構成される、各鋳型に固有の記号列を指す。ただし、１つの鋳型Ｍから複数の鋳物が鋳造される場合は、複数の鋳物ごとに固有の識別記号がそれぞれの鋳物に対応する鋳型Ｍの表面に刻印される。刻印するとは、文字、数字、記号又はマーク等を鋳型Ｍに形成する動作を指す。レーザにより識別記号を刻印する場合は、識別記号は溝部又は凹部として形成される。

【0024】

刻印する識別記号は、ラインコントローラ６が生成し、ラインコントローラ６からレーザ刻印装置４へ送信される。あるいは、刻印する識別記号は、レーザ刻印装置４のコントローラ（不図示）が生成して刻印し、ラインコントローラ６にその識別記号を送信してもよい。

【0025】

ヘッド１０は、レーザ光Ｌを刻印予定箇所Ｐで集束させる部品である。ヘッド１０は、レーザ光を発生させる光源（不図示）に接続される。ヘッド１０は、一例として、ガルバノミラー（不図示）及び集束レンズ（不図示）を有し、レーザ光Ｌの照射位置及び焦点距離を調整する。ヘッド１０は、レーザ光Ｌの焦点を鋳型Ｍの表面の刻印予定箇所Ｐに設定して識別記号を刻印する。刻印予定箇所Ｐは、鋳型Ｍの予め定められた範囲に設定される。ヘッド１０は、ケース１１の内部に画成される作業空間Ｓに収容される。ヘッド１０は、作業空間Ｓに配置されたフレーム部材１２に支持される。

【0026】

ケース１１は、作業空間Ｓと連通する搬入口２２及び搬出口２３を有する。ケース１１は、搬入口２２及び搬出口２３を介して作業空間Ｓに鋳型Ｍが搬出入されるように搬送ライン３へ設けられる。例えば、搬送ライン３が直線である場合、搬入口２２と搬出口２３とは、対向するようにケース１１に形成される。ケース１１は、搬入口２２及び搬出口２３の対向方向が搬送ライン３の延在方向と一致するように搬送ライン３に設けられる。

【0027】

吹付部２０は、鋳型Ｍの表面へ気体Ｇを吹き付ける。吹付部２０は、気体Ｇを送り出す機器であり、例えば送風機、圧縮機、ブロア等である。吹付部２０が圧縮機又はブロアの場合、吹付部２０は、鋳型Ｍの表面へ向けて気体Ｇを吹き付ける吹出ノズル２１を有する。吹出ノズル２１は、一例としてヘッド１０に設けられる。吹出ノズル２１は、フレーム部材１２に支持されてもよい。吹付部２０が送風機の場合、吹付部２０は、ヘッド１０又はフレーム部材１２に支持されてもよい。

【0028】

ヘッド制御部３０は、ヘッド１０を制御する。制御とは、位置及び動作を決定することをいう。ヘッド制御部３０は、一例として、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）として構成される。ヘッド制御部３０は、ケース１１の外側に配置されてもよく、ケース１１の内側に配置されてもよい。

【0029】

ヘッド制御部３０は、主に、レーザ光Ｌの出力、照射位置及び焦点距離等を制御する。ヘッド制御部３０は、レーザ光源、ガルバノミラー及び集束レンズを制御してレーザ光Ｌの出力、照射位置及び焦点距離を制御する。ヘッド１０は、ヘッド制御部３０の制御に基づいて、刻印予定箇所Ｐへ識別記号を刻印する。鋳型Ｍに含まれる水分等は、レーザ光Ｌの照射によって蒸発する。そのため、蒸気又は残滓により周辺の視界が遮られる可能性がある。しかし、吹出ノズル２１から気体Ｇを吹き付けることにより蒸気等は吹き飛ばされるので、後述のデータ取得には影響を与えることはない。

【0030】

ヘッド制御部３０は、吹付部２０の動作を制御してもよい。この場合、ヘッド制御部３０は、開始信号、終了信号、目標圧力を示す信号等を吹付部２０へ出力する。吹付部２０は、ヘッド制御部３０から受け付けた信号に基づいて動作する。ヘッド制御部３０は、吹付部２０による気体Ｇの吹き付け中にヘッド１０に識別記号を刻印させる。ヘッド制御部３０は、吹付部２０に吹き付け動作を開始させた後、又は吹き付け動作の開始と同時にヘッド１０を動作させて、鋳型Ｍに対してヘッド１０に識別記号を刻印させる。

【0031】

レーザ刻印装置４は、識別記号の刻印が完了すると、ラインコントローラ６に刻印完了信号を送信する。ラインコントローラ６は、レーザ刻印装置４から刻印完了信号を受信すると、その識別記号に対応した個体識別連番を発行する。あるいは、識別記号の形成が完了すると、レーザ刻印装置４のコントローラがその識別記号に対応した個体識別連番を発行し、その個体識別連番をラインコントローラ６に送信してもよい。もしくは、ラインコントローラ６又はレーザ刻印装置４のコントローラが、刻印開始前に刻印対象鋳型に対して、予め個体識別連番を発行していてもよい。

【0032】

識別記号に対応した個体識別連番を発行する理由は、前述のように、１つの鋳型Ｍから、複数の鋳物を鋳造する場合があるためである。１つの鋳型Ｍから、複数の鋳物を鋳造する場合、１つの鋳型Ｍに複数の識別記号が刻印される。つまり、鋳型Ｍの鋳型連番と識別記号とが１対１に対応しない。そのため、識別記号に１対１に対応した個体識別連番が発行される。そして、個体識別連番と鋳型連番とが関連付けられる。なお、１つの鋳型Ｍから１つの鋳物を鋳造する場合は、ラインコントローラ６は個体識別連番を発行してもよいし、発行しなくてもよい。ラインコントローラ６は、個体識別連番を発行した場合は、識別記号と個体識別連番とを対応付ければよく、個体識別連番を発行しない場合は、識別記号と鋳型連番とを対応付ければよい。

【0033】

（カメラ）
次に、カメラ８について、図３を参照して詳細に説明する。図３は、カメラ８の配置図である。図３に示すように、カメラ８は、レーザ刻印装置４が配置された工程位置から１枠下流の工程位置に設けられたカメラ架台１３に取り付けられている。カメラ８は、１枠上流の工程位置に配置されたレーザ刻印装置４が鋳型の表面に識別記号を刻印した後に、識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像することにより画像データを取得する。カメラ８は、レーザ刻印装置４によって刻印された識別記号の画像データを取得するデータ取得装置である。カメラ８は、取得した画像データをラインコントローラ６に送信する。

【0034】

あるいは、カメラ８に代わるデータ取得装置として、識別記号が刻印された鋳型の表面をスキャンすることにより、鋳型の表面のプロファイルデータを取得する表面プロファイル測定装置を用いてもよい。これにより、刻印された識別記号の２次元又は３次元のプロファイルデータが得られる。表面プロファイル測定装置は、例えば距離センサである。距離センサは、例えばレーザ光又は赤外線を射出して、飛行時間方式によって鋳型表面までの距離を算出する。距離センサにより、識別記号のプロファイルデータ、即ち刻印された識別記号の深さのデータを取得することができる。プロファイルデータは、所定の一方向にスキャンした２次元の深さデータでもよく、識別記号全体を直交する二方向にスキャンした３次元の深さデータでもよい。距離センサは、取得したプロファイルデータを、ラインコントローラ６に送信する。

【0035】

なお、カメラ８を取り付ける位置は、必ずしもレーザ刻印装置４の下流側の工程位置でなくともよい。例えば、レーザ刻印装置４が配置されている工程位置にカメラ８を配置してもよい。つまり、レーザ刻印装置４が取り付けられているフレーム部材１２にカメラ８を取り付けてもよい。又はレーザ刻印装置４のヘッド１０にカメラ８を取り付けてもよい。このように、カメラ８は、刻印された識別記号の画像データを取得可能な任意の位置に取り付けることができる。

【0036】

（ラインコントローラ）
次に、ラインコントローラ６の構成について、図４を参照して詳細に説明する。図４は、ラインコントローラ６のブロック構成図である。

【0037】

図４に示すように、ラインコントローラ６は、汎用コンピュータを用いて実現されており、プロセッサ６１と、一次メモリ６２と、二次メモリ６３と、入出力インタフェース（入出力ＩＦ）６４と、通信インタフェース（通信ＩＦ）６５と、バス６６とを備えている。プロセッサ６１、一次メモリ６２、二次メモリ６３、入出力インタフェース６４、及び通信インタフェース６５は、バス６６を介して相互に接続されている。

【0038】

二次メモリ６３には、後述する鋳型情報管理プログラム及び学習済モデルが格納されている。プロセッサ６１は、二次メモリ６３に格納されている鋳型情報管理プログラム及び学習済モデルを一次メモリ６２上に展開する。そして、プロセッサ６１は、一次メモリ６２上に展開された鋳型情報管理プログラムに含まれる命令に従って、鋳型情報管理方法Ｍ１に含まれる各ステップを実行する。一次メモリ６２上に展開された学習済モデルは、鋳型情報管理方法Ｍ１のステップＭ１１（後述）をプロセッサ６１が実行する際に利用される。なお、鋳型情報管理プログラムが二次メモリ６３に格納されているとは、ソースコード、又は、ソースコードをコンパイルすることにより得られた実行形式ファイルが二次メモリ６３に記憶されていることを指す。また、学習済モデルが二次メモリ６３に格納されているとは、学習済モデルを規定するパラメータが二次メモリ６３に格納されていることを指す。

【0039】

プロセッサ６１として利用可能なデバイスとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＦＰＵ（Floating point number Processing Unit）、ＰＰＵ（Physics Processing Unit）、マイクロコントローラ、又は、これらの組み合わせを挙げることができる。プロセッサ６１は、「演算装置」と呼ばれることもある。

【0040】

また、一次メモリ６２として利用可能なデバイスとしては、例えば、半導体ＲＡＭ（Random Access Memory）を挙げることができる。一次メモリ６２は、「主記憶装置」と呼ばれることもある。また、二次メモリ６３として利用可能なデバイスとしては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＯＤＤ（Optical Disk Drive）、ＦＤＤ（Floppy Disk Drive）、又は、これらの組み合わせを挙げることができる。二次メモリ６３は、「補助記憶装置」と呼ばれることもある。なお、二次メモリ６３は、ラインコントローラ６に内蔵されていてもよいし、入出力インタフェース６４又は通信インタフェース６５を介してラインコントローラ６と接続された他のコンピュータ（例えば、クラウドサーバを構成するコンピュータ）に内蔵されていてもよい。なお、本実施形態においては、ラインコントローラ６における記憶を２つのメモリ（一次メモリ６２及び二次メモリ６３）により実現しているが、これに限定されない。すなわち、ラインコントローラ６における記憶を１つのメモリにより実現してもよい。この場合、例えば、そのメモリの或る記憶領域を一次メモリ６２として利用し、そのメモリの他の記憶領域を二次メモリ６３として利用すればよい。

【0041】

入出力インタフェース６４には、入力デバイス及び／又は出力デバイスが接続される。入出力インタフェース６４としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＡＴＡ（Advanced Technology Attachment）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）などのインタフェースが挙げられる。入出力インタフェース６４に接続される入力デバイスとしては、カメラ８が挙げられる。鋳型情報管理方法Ｍ１においてカメラ８から取得するデータは、ラインコントローラ６に入力され、一次メモリ６２に記憶される。また、入出力インタフェース６４に接続される入力デバイスとしては、キーボード、マウス、タッチパッド、マイク、又は、これらの組み合わせが挙げられる。鋳型情報管理方法Ｍ１においてユーザから取得するデータは、これらの入力デバイスを介してラインコントローラ６に入力され、一次メモリ６２に記憶される。また、入出力インタフェース６４に接続される出力デバイスとしては、ディスプレイ、プロジェクタ、プリンタ、スピーカ、ヘッドホン、又は、これらの組み合わせが挙げられる。鋳型情報管理方法Ｍ１においてユーザに提供する情報は、これらの出力デバイスを介してラインコントローラ６から出力される。なお、ラインコントローラ６は、ラップトップ型コンピュータのように、入力デバイスとして機能するキーボードと、出力デバイスとして機能するディスプレイとを、それぞれ内蔵してもよい。或いは、ラインコントローラ６は、タブレット型コンピュータのように、入力デバイス及び出力デバイスの両方として機能するタッチパネルを内蔵していてもよい。

【0042】

通信インタフェース６５には、ネットワークを介して他のコンピュータが有線接続又は無線接続される。通信インタフェース６５としては、例えば、イーサネット（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などのインタフェースが挙げられる。利用可能なネットワークとしては、ＰＡＮ（Personal Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＣＡＮ（Campus Area Network）、ＭＡＮ（Metropolitan Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＧＡＮ（Global Area Network）、又は、これらのネットワークを含むインターネットワークが挙げられる。インターネットワークは、イントラネットであってもよいし、エクストラネットであってもよいし、インターネットであってもよい。鋳型情報管理方法Ｍ１においてラインコントローラ６が他のコンピュータ（例えば、機械学習装置）から取得するデータ（例えば、学習済モデル）、及び、鋳型情報管理方法Ｍ１においてラインコントローラ６が他のコンピュータに提供するデータは、これらのネットワークを介して送受信される。

【0043】

なお、本実施形態においては、単一のプロセッサ（プロセッサ６１）を用いて鋳型情報管理方法Ｍ１を実行する構成を採用しているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、複数のプロセッサを用いて鋳型情報管理方法Ｍ１を実行する構成を採用してもよい。この場合、連携して鋳型情報管理方法Ｍ１を実行する複数のプロセッサは、単一のコンピュータに設けられ、バスを介して相互に通信可能に構成されていてもよいし、複数のコンピュータに分散して設けられ、ネットワークを介して相互に通信可能に構成されていてもよい。一例として、クラウドサーバを構成するコンピュータに内蔵されたプロセッサと、そのクラウドサーバの利用者が所有するコンピュータに内蔵されたプロセッサとが、連携して鋳型情報管理方法Ｍ１を実行する態様などが考えられる。

【0044】

また、本実施形態においては、鋳型情報管理方法Ｍ１を実行するプロセッサ（プロセッサ６１）と同じコンピュータに内蔵されたメモリ（二次メモリ６３）に学習済モデルを格納する構成を採用しているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、鋳型情報管理方法Ｍ１を実行するプロセッサと異なるコンピュータに内蔵されたメモリに学習済モデルを格納する構成を採用してもよい。この場合、学習済モデルを格納するメモリが内蔵されたコンピュータは、鋳型情報管理方法Ｍ１を実行するプロセッサが内蔵されたコンピュータとネットワークを介して相互に通信可能に構成される。一例として、クラウドサーバを構成するコンピュータに内蔵されたメモリに学習済モデルを格納し、そのクラウドサーバの利用者が所有するコンピュータに内蔵されたプロセッサが鋳型情報管理方法Ｍ１を実行する態様などが考えられる。

【0045】

また、本実施形態においては、単一のメモリ（二次メモリ６３）に学習済モデルを格納する構成を採用しているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、複数のメモリに学習済モデルを分散して格納する構成を採用してもよい。この場合、学習済モデルを格納する複数のメモリは、単一のコンピュータ（鋳型情報管理方法Ｍ１を実行するプロセッサが内蔵されたコンピュータであってもよいし、そうでなくてもよい）に設けられていてもよいし、複数のコンピュータ（鋳型情報管理方法Ｍ１を実行するプロセッサが内蔵されたコンピュータを含んでいてもよいし、そうでなくてもよい）に分散して設けられていてもよい。一例として、クラウドサーバを構成する複数のコンピュータの各々に内蔵されたメモリに学習済モデルを分散して格納する構成などが考えられる。

【0046】

（鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報）
次に、鋳型情報管理方法を説明するが、その前に鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報（以下、「鋳型情報」とも称する。）について説明する。本実施形態において、鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報（鋳型情報）とは、主として鋳型を造型した際の造型履歴及び造型した鋳型に使用された鋳物砂の性状の少なくともいずれかに関する情報である。この情報は、造型履歴データとも称する。しかし、鋳型情報はこれに限定されるものではない。例えば、鋳型情報は、シフトデータの一部であってもよい。シフトデータとは、例えば造型履歴データ、溶湯状態データ、合金材投入履歴データ等である。つまり、鋳型情報は、鋳型の造型履歴データに溶湯状態データ又は合金材投入履歴データの少なくとも一部を加えたものでもよい。なお、造型履歴データ、溶湯状態データ、合金材投入履歴データの内容については後述する。これらの造型履歴データ、溶湯状態データ、合金材投入履歴データ等は、鋳型の鋳型連番又は個体識別連番に関連付けられている。識別記号と鋳型情報又はシフトデータとを紐付けることにより、上述の鋳型情報管理装置を、シフトデータを用いる既存の鋳造システムに適用することが容易となる。

【0047】

前述のように、ラインコントローラ６の一次メモリでは、鋳型が搬送される１枠ごとの工程位置に対応する記憶領域が割り当てられている。鋳型がある工程位置に搬送されると、その工程位置に対応する記憶領域にその鋳型の鋳型連番又は個体識別連番が記録される。鋳型が１枠搬送（シフト）されると、記憶領域に記録された鋳型連番又は個体識別連番もまた搬送先の工程位置に対応する記憶領域にシフトして記録される。そのため、鋳型連番又は個体識別連番、及びこれらに関連付けられた前述のデータを、シフトデータと称する。識別記号とシフトデータとが紐付けられることにより、鋳物に刻印された識別記号からその鋳物の製造条件等を追跡することができる。

【0048】

シフトデータのうち、造型履歴データは、例えば鋳型の造型時の砂投入重量、圧縮率、静圧またはスクイズ圧力、スクイズ時間、昇圧速度、スクイズストローク、鋳型厚み、エアレーション圧、製品面形状、造型時刻等である。また、造型履歴データは、例えば鋳型を造型した鋳型砂のコンパクタビリティ（ＣＢ）、水分、砂温度、通気度、鋳型強度（抗圧力）等のデータを含んでもよい。溶湯状態データは、例えば注湯機５で注湯した溶湯の重量、温度、出湯炉番号やチャージ番号、材質番号、受湯した時刻、受湯から注湯開始までの時間および、注湯開始から注湯終了までの時間、接種剤投入量等である。また、溶湯状態データは、例えば炉で溶解した溶湯の性状（溶湯成分などを含む）に関するデータを含んでもよい。また、例えば注湯取鍋で接種した後の溶湯成分に関するデータを含んでもよい。合金材投入履歴データは、例えば溶湯に投入された合金材の種類、重量、投入時刻等である。これらの造型履歴データ、溶湯状態データ、合金材投入履歴データ等は、適切に配置された測定装置（不図示）によって測定され、測定結果がラインコントローラ６に送信される。あるいは、これらの測定結果は、造型機２、注湯機５、搬送ライン３等のそれぞれに設けられたコントローラ（不図示）に送信され、それぞれのコントローラがラインコントローラ６に送信してもよい。

【0049】

（鋳型情報管理方法）
次に、鋳型情報管理方法Ｍ１について、図５を参照して説明する。図５は、鋳型情報管理方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＭ１０において、ラインコントローラ６のプロセッサ６１は、鋳型の識別記号のデータを取得する。具体的には、プロセッサ６１は、識別記号の画像データ又はプロファイルデータを取得する。次に、ステップＭ１１において、プロセッサ６１は、取得した識別記号のデータに基づいて、識別記号の良否を判定する（判定処理、判定工程）。識別記号の良否とは、例えば、識別記号を作業者が判読できるか否かである。作業者が識別記号を判読できる場合は良と判定され、識別記号を判読できない場合は否と判定される。前述のように、本実施形態では、判定処理において、プロセッサ６１は、画像データ又はプロファイルデータを、学習済モデルを用いて判定する。識別記号を学習済モデルに判定させることにより、識別記号の良否を作業者が目視で判定するよりも確実にかつ迅速に判定することができる。

【0050】

次に、ステップＭ１２において、識別記号の良否判定結果が良であった場合（ステップＭ１２：ＹＥＳ）は、鋳型情報管理フロー（以下、「管理フロー」と称する。）はステップＭ１３に進む。ステップＭ１３において、プロセッサ６１は、当該鋳型情報と識別記号とを紐付けして（紐付け処理、紐付け工程）、管理フローはステップＭ１５に進む。一方、ステップＭ１２において、識別記号の良否判定結果が良でなかった（ステップＭ１２：ＮＯ）場合は、管理フローはステップＭ１４に進む。ステップＭ１４において、プロセッサ６１は、注湯機に対して、当該鋳型への注湯をしない指示を送信して、管理フローはステップＭ１６に進む。また、鋳造システムが中子セット装置を備える場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型に中子をセットしない指示を中子セット装置に送信してもよい。また、中子のセットを作業者が行う場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型を特定して作業者に中子をセットしないように警報等により報知してもよい。

【0051】

ステップＭ１５において、プロセッサ６１は、当該鋳型に対する鋳造を続行する。そして、管理フローはステップＭ１６に進む。ステップＭ１６において、プロセッサ６１は、鋳型情報管理が終了したか否かを判定する。鋳型情報管理が終了したとは、すべての鋳型の識別記号を判定した場合、又は鋳造システムが停止された場合等である。ステップＭ１６において、鋳型情報管理が終了したと判定された場合（ステップＭ１６：ＹＥＳ）は、鋳型情報管理は終了する。また、ステップＭ１６において、鋳型情報管理が終了していないと判定された場合（ステップＭ１６：ＮＯ）は、管理フローはステップＭ１０に戻り、プロセッサ６１は、次の鋳型の識別記号のデータを取得する。

【0052】

以上の鋳型情報管理方法は、ラインコントローラ６のプロセッサ６１がすべてを実行する場合を説明した。つまり、ラインコントローラ６だけで鋳型情報管理装置として機能する場合を説明した。しかし、必ずしもラインコントローラ６だけで鋳型情報管理装置として機能する必要はない。ラインコントローラ６と他の工程装置のコントローラと協働して鋳型情報管理装置として機能させる構成でもよい。例えば、判定処理はラインコントローラ６が行う場合に限られない。例えば、カメラ８とカメラコントローラ（不図示）とを備えるデータ取得装置を配置し、カメラコントローラが、カメラ８が取得した画像データに基づいて、学習済モデルを用いて判定処理を行ってもよい。そして判定結果を、ラインコントローラ６に送信してもよい。ラインコントローラ６は、その判定結果をもとに、紐付け処理を実行してもよく、鋳型に対する鋳造を続行してもよい。

【0053】

以上の鋳型情報管理方法によれば、識別記号が判読できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる。具体的には、鋳型に刻印された識別記号が判読可能であることを判定してから、鋳型情報と識別記号とを紐付けすることにより、識別記号が判読できず、鋳型情報を追跡することができない不良鋳物が発生する割合を低減することができる。

【0054】

なお、上述の判定処理を実行するために、事前に機械学習装置に教師データを読み込ませて識別記号の良否判定を学習させ、学習済モデルを生成しておく。教師データは、例えば、鋳型に刻印された識別記号の画像データ又はプロファイルデータと、作業者がその画像データ又はプロファイルデータを目視して判定した良否結果である。そして、識別記号の画像データ又はプロファイルデータとその良否をセットにして機械学習装置に読み込ませて、学習済モデルを生成する。このようにして生成した学習済モデルに、識別記号の画像データ又はプロファイルデータを入力することにより、その良否が出力される。

【0055】

あるいは、刻印した識別記号のデータと、その画像データ又はプロファイルデータとを教師データとして機械学習装置に読み込ませ、学習済モデルを生成してもよい。その場合、学習済モデルは、画像データ又はプロファイルデータから読み取った識別記号が、刻印した識別記号のデータと同じ場合は良と出力し、読み取った識別記号が、刻印した識別記号データと異なる場合は否と出力する。このような学習済モデルを用いて判定すれば、ユーザが識別記号を判読できなくても、学習済モデルは判読できる、即ち良と判定できる場合がある。上述のように、作業者が判読可能なデータのみを教師データとして学習した学習済モデルは、作業者の経験によるばらつきが出たり、良の判定率が下がったりする可能性がある。それに比べて、作業者の判断とは関係なく、人口知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）が良と判定したデータのみを教師データとして学習した学習済モデルは、作業者の経験に基づく学習済モデルよりもばらつきが少なく、また良の判定率が高いことが期待される。従って、不良鋳物が発生する割合をさらに低減することができる。

【0056】

機械学習装置としては、例えば、畳み込みニューラルネットワークや再帰型ニューラルネットワークなどのニューラルネットワークモデル、線形回帰などの回帰モデル、又は、回帰木などの木モデルなどのアルゴリズムを用いることができる。

【0057】

判定のための画像データとしては、取得された画像データをそのまま用いることができる。一方、表面のプロファイルデータの場合、距離センサで取得されるデータは数値データである。これをそのまま機械学習装置に学習させてもよいが、数値データを画像化したデータを用いることがより好ましい。畳み込みニューラルネットワーク等は、画像を判定するほうが判定精度が高いためである。表面プロファイルを画像化したデータとは、例えば表面プロファイルにおける高低を等高線で表したデータ、あるいは高低を異なる色で、又は色の濃度で表したデータ等である。

【0058】

上述の紐付け処理について説明する。ステップＭ１３において、プロセッサ６１は、鋳型Ｍに刻印した識別記号と、シフトデータとを紐付ける。シフトデータは、前述のとおり、造型履歴データ、溶湯状態データ、又は合金材投入履歴データ等、もしくはこれらのデータが紐付けられたその鋳型の鋳型連番又は個体識別連番である。

【0059】

本実施形態において、「紐付ける」とは、関連付けることであり、その方法は限定されない。例えば、紐付けされる２つの情報又はデータを、１つのデータセットに記録することでもよい。あるいは、紐付けされる２つの情報又はデータが、異なる２つのデータセットの中にそれぞれ記録されている場合、それらの２つの異なるデータセットの間で互いに参照できるように参照先データセット名をそれぞれのデータセットに記録することでもよい。さらに、紐付けされる２つの情報又はデータが、１つ以上のデータセットを間に介して互いに紐付けられていてもよい。

【0060】

本実施形態においては、鋳型に刻印された識別記号と作業者の判定結果（又は識別記号のデータ）とを用いて学習させた学習済モデルによって判定させることで、作業者が目視で判定するよりも確実にかつ迅速に判定することができる。

【0061】

また、識別記号の判定結果が良の場合、プロセッサ６１は、鋳型情報とその鋳型に刻印された識別記号とを紐付けする。鋳型に刻印された識別記号が判読可能であることを判定してから、鋳型情報と識別記号を紐付けすることにより、識別記号が判読できず、鋳型情報を追跡できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる。

【0062】

また、プロセッサ６１は、鋳型情報とその鋳型に刻印された識別記号との紐付けが完了したことを条件として、当該鋳型に対する鋳造を続行する。プロセッサ６１は、通常、鋳型Ｍの造型、識別記号の刻印、識別記号のデータ取得、識別記号の判定、（中子のセット、）注湯を連続的に行うように制御する。従って、プロセッサ６１は、紐付け部６４による鋳型情報とその鋳型に刻印された識別記号との紐付けが完了した場合は、通常の連続運転を続行する。

【0063】

逆に、識別記号の判定結果が否の場合は、プロセッサ６１は、例えば警報を発するとともに、当該鋳型に注湯しない指示を注湯機５に送信する。また、中子のセットを作業者が行う場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型を特定して作業者に中子をセットしないように警報等により報知する。中子のセットを中子セット装置が行う場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型に中子をセットしないように中子セット装置を制御する。つまり、プロセッサ６１は、当該鋳型に中子をセットしない指示を中子セット装置に送信する。このように制御することで、識別記号が判読できない鋳型を用いて不良鋳物が製造されることを確実に停止することができる。従って、不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる。また、識別記号の判定はインラインで行われるため、仮に判定結果が否であっても、その鋳型を用いた鋳造だけを停止させることができ、全体の工程を停止させる必要がない。従って、鋳物の生産効率の低下を最小限にすることができる。

【0064】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図面を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0065】

本発明の実施形態２に係る鋳造システム１Ａの全体的な構成は、実施形態１に係る鋳造システム１と同様であるので、その説明は省略する。鋳造システム１Ａが鋳造システム１と異なる点は、第２刻印装置９と第２カメラ８Ａを備えていることである。なお、第２カメラに代えて、第２表面プロファイル測定装置を用いてもよい。以下、第２カメラ又は第２表面プロファイル測定装置を「第２カメラ」と略称して説明する。図６は、実施形態２に係る第２刻印装置９と第２カメラ８Ａの配置を示す配置図である。

【0066】

図６に示すように、第２刻印装置９は、カメラ８の１枠下流の工程位置に設けられている。第２刻印装置９は、プロセッサ６１による最初の識別記号の判定結果が否の場合、新たな識別記号（第２識別記号）を鋳型の表面に刻印するための装置である。最初の判定結果が否の場合、その鋳型Ｍは搬送ライン３により、第２刻印装置９で再刻印可能な１枠下流の工程位置まで搬送される。第２刻印装置９は、レーザ刻印装置でもよく、針状のロッドで鋳型の表面を物理的に削るタイプの刻印機でもよい。

【0067】

再刻印する位置Ｐ１は、最初に識別記号を刻印した位置Ｐと同じ位置でもよく、異なる位置でもよい。また、再刻印する第２識別記号は、最初に刻印した識別記号と同じものでもよく、異なる識別記号でもよい。

【0068】

第２刻印装置９を設ける代わりに、作業者が刻印機を用いて刻印を形成してもよい。ただし、作業者が再刻印する場合は、再刻印する第２識別記号は短時間で刻印可能な識別記号が好ましく、例えばドット状の識別記号であることが好ましい。

【0069】

第２カメラ８Ａは、第２刻印装置により第２識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより、再刻印した第２識別記号の画像データ又はプロファイルデータを取得する。プロセッサ６１は、第２カメラ８Ａが取得した第２識別記号の画像データ又はプロファイルデータに基づいて、第２識別記号の良否を判定する。あるいは、作業者が再刻印した第２識別記号の画像データ又はプロファイルデータを見て、又は直接第２識別記号を目視して、良否判定を行ってもよい。

【0070】

プロセッサ６１が良否判定を行う場合は、その判定結果によって実施形態１で説明したように対応される。つまり、判定結果が良の場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型の鋳型情報と、再度刻印された第２識別記号とを紐付ける。さらに、プロセッサ６１は、その後の鋳造工程を続行するように指示を出す。判定結果が否の場合は、プロセッサ６１はその鋳型への注湯をしない指示を注湯機５に送信する。また、鋳造システム１が中子セット装置を備える場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型に中子をセットしない指示を中子セット装置に送信してもよい。また、中子のセットを作業者が行う場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型を特定して作業者に中子をセットしないように警報等により報知してもよい。

【0071】

良否判定が作業者によって行われる場合は、作業者がその結果をラインコントローラ６に入力する。例えば、判定結果が良の場合は、作業者が判定良のスイッチを押す。これにより、プロセッサ６１は、鋳型情報と、再度刻印された第２識別記号とを紐付ける。次いでプロセッサ６１は、通常通り鋳造工程を続行するように指示を出す。判定結果が否の場合は、作業者が判定否のスイッチを押す。これにより、プロセッサ６１は、その鋳型への注湯をしない指示を注湯機５に送信する。また、鋳造システム１が中子セット装置を備える場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型に中子をセットしない指示を中子セット装置に送信してもよい。また、中子のセットを作業者が行う場合は、プロセッサ６１は、当該鋳型を特定して作業者に中子をセットしないように警報等により報知してもよい。

【0072】

（鋳型情報管理方法）
実施形態２に係る鋳型情報管理方法Ｍ２について、図７を参照して説明する。なお、以下では、再刻印は第２刻印装置９を用いて行い、第２識別記号の良否判定はプロセッサ６１が行う場合を説明する。図７は、実施形態２に係る鋳型情報管理方法Ｍ２の流れを示すフローチャートである。鋳型情報管理方法Ｍ２においては、ステップＭ２０からステップＭ２２までは、実施形態１に係る鋳型情報管理方法Ｍ１のステップＭ１０からステップＭ１２までと同じである。

【0073】

ステップＭ２２において、プロセッサ６１は、取得した識別記号のデータを用いて、識別記号の良否判定を行う（判定処理）が、実施形態１で説明したように、プロセッサ６１は、この判定処理を、学習済モデルを用いて実行してもよい。ステップＭ２２において、識別記号の良否判定結果が良であった場合（ステップＭ２２：Ｙ）は、管理フローは、ステップＭ２３に進み、プロセッサ６１は、識別記号と鋳型情報とを紐付けする（紐付け処理）。さらに、管理フローはステップＭ２４に進み、当該鋳型に対する鋳造を続行し、さらにステップＭ２９に進む。

【0074】

一方、ステップＭ２２において、識別記号の良否判定結果が否であった場合（ステップＭ２２：Ｎ）は、管理フローはステップＭ２５に進む。ステップＭ２５において、プロセッサ６１は、第２刻印装置９に、第２識別記号の再刻印を行わせる。次に管理フローはステップＭ２６に進み、プロセッサ６１は、第２識別記号の良否判定を行う。次に管理フローはステップＭ２７に進み、第２識別記号の良否判定結果が良であった場合（ステップＭ２７：Ｙ）は、管理フローは、ステップＭ２３に進み、プロセッサ６１は、（第２）識別記号と当該鋳型情報とを紐付けする。

【0075】

一方、ステップＭ２７において、第２識別記号の良否判定結果が否であった場合（ステップＭ２７：Ｎ）は、管理フローはステップＭ２８に進む。ステップＭ２８において、プロセッサ６１は、当該鋳型への注湯をしない指示を注湯機５に送信する。次に管理フローはステップＭ２９に進む。ステップＭ２９は、鋳型情報管理方法Ｍ１のステップＭ１６と同じである。また、鋳造システム１が中子セット装置を備える場合は、ステップＭ２８において、プロセッサ６１は、当該鋳型に中子をセットしない指示を中子セット装置に送信してもよい。また、中子のセットを作業者が行う場合は、ステップＭ２８において、プロセッサ６１は、当該鋳型を特定して作業者に中子をセットしないように警報等により報知してもよい。

【0076】

以上のように、第２刻印装置９を設けることにより、レーザ刻印装置４による刻印がうまく形成されなかった場合でも、第２刻印装置を用いて改めて刻印をして判定することができ、不良鋳物が発生する割合を低減することができる。また、注湯されない鋳型を減らすことができ、生産効率の低下を防ぐことができる。また、万一、レーザ刻印装置４が故障した場合に、代替刻印機として用いることができるため、鋳造システムを停止する必要がない。従って、レーザ刻印装置４による刻印がうまく形成されなかった場合、又はレーザ刻印装置４が故障した場合でも、第２刻印装置９がないことにより生じる生産効率の低下を防ぐことができる。

【0077】

〔実施形態３〕
次に、本発明の実施形態３について説明する。上記の実施形態１及び実施形態２で説明した、カメラ８又は第２カメラ８Ａを用いて識別記号又は第２識別記号（以下、併せて「識別記号」と称する。）の画像データを取得する際に、識別記号の位置が分かりにくい場合がある。そこで、実施形態３では、識別記号の位置をわかりやすくする方法を説明する。この方法は、識別記号をレーザ刻印装置によって刻印する場合に特に有用である。

【0078】

造型した鋳型の表面は、通常は黒色に近い色である。その鋳型の表面に識別記号を刻印しても、全体が黒いままで、識別記号を刻印した位置が分かりにくい。さらに、例えばカメラ等で撮像して刻印の良否判定を行う際に、刻印した部分とそうでない部分とが適切に区別できずに、良否判定をしにくい場合がある。そこで、識別記号を刻印する位置を変色させることにより、刻印された識別記号を認識しやすくすることができる。鋳型の表面を変色させる方法は特に限定されない。例えば、鋳型の表面にレーザを照射することにより、表面を白く変色させることができる。上記の実施形態１、２で説明したように、識別記号をレーザ刻印装置によって刻印する場合は、刻印する場合のレーザ刻印装置の出力又は焦点距離の少なくともいずれかを変更して、識別記号を刻印する範囲を照射する。特に、レーザの焦点距離を変えることにより、広い範囲にレーザが照射されるようになり、表面に凹部を形成させずに変色させることができる。

【0079】

表面を変色させるためにレーザを照射するタイミングは、識別記号を刻印する前でもよく、刻印した後でもよい。識別記号を刻印する前にレーザを照射して変色させると、識別記号が刻印された凹部は変色がなくなり、識別記号のコントラストがより明確になる。識別記号を刻印した後にレーザを照射して変色させると、刻印された凹部も変色するが、少なくとも刻印された位置が明確になる。

【0080】

レーザ刻印装置を用いずに刻印する場合は、例えば刻印する範囲に着色剤を吹き付けて着色してもよい。着色する色は、カメラで撮像した場合にコントラストが強く出る、白色系の色を選択することが好ましい。着色剤を吹き付けるタイミングは、識別記号を刻印する前でもよく、刻印した後でもよい。なお、レーザ刻印装置を用いて識別記号を刻印する場合でも、着色剤を吹き付けて着色する方法を適用することが可能である。

【0081】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る鋳型情報管理装置は、１又は複数のプロセッサを備えており、前記プロセッサは、識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、前記判定処理の判定結果が良の場合に、当該鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と前記識別記号とを紐付ける紐付け処理と、を実行する。

【0082】

上記の構成によれば、鋳型に刻印された識別記号が判読可能であることを判定してから、鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と識別記号とを紐付けすることにより、識別記号が判読できず、鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報を追跡することができない不良鋳物が発生する割合を低減することができる。

【0083】

本発明の態様２に係る鋳型情報管理装置において、前記判定処理は、前記画像データ又は前記プロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を、学習済モデルを用いて判定する処理であってもよい。

【0084】

上記の構成によれば、識別記号を学習済モデルに判定させることにより、識別記号の良否を作業者が目視で判定するよりも確実にかつ迅速に判定することができる。

【0085】

本発明の態様３に係る鋳型情報管理装置において、前記判定処理の判定結果が否の場合に、当該鋳型への注湯をしない指示を行ってもよい。

【0086】

上記の構成によれば、判定処理結果が否の場合に、当該鋳型への注湯をしない指示を行う（注湯機５に送信する）ことにより、不良鋳物が製造されることを防止することができる。

【0087】

本発明の態様４に係る鋳型情報管理装置において、前記鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報は、シフトデータの一部であってもよい。

【0088】

上記の構成によれば、鋳造システムにおけるシフトデータと識別記号を紐付けることにより、この鋳型情報管理装置を、シフトデータを用いる既存の鋳造システムに適用することが容易となる。

【0089】

本発明の態様５に係る鋳型情報管理装置において、前記識別記号を刻印する刻印装置とは異なる第２刻印装置を備え、前記判定処理の判定結果が否の場合に、前記第２刻印装置に第２識別記号を前記鋳型の表面に刻印させ、当該第２識別記号の画像データ又はプロファイルデータに基づいて、当該第２識別記号の良否を判定してもよい。

【0090】

上記の構成によれば、最初の刻印の判定結果が否となった場合でも、第２刻印装置を用いて改めて刻印をして判定することができ、不良鋳物が発生する割合をさらに低減することができる。

【0091】

本発明の態様６に係る鋳造システムは、上記の鋳型情報管理装置を備える。

【0092】

本発明の態様７に係る鋳型情報管理方法は、１又は複数のプロセッサが、識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、前記判定工程の判定結果が良の場合に、当該鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と前記識別記号とを紐付ける紐付け処理と、を実行する。

【0093】

上記の構成によれば、鋳型に刻印された識別記号が判読可能であることを判定してから、鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と識別記号とを紐付けすることにより、識別記号が判読できず、鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報を追跡することができない不良鋳物が発生する割合を低減することができる。

【0094】

本発明の態様８に係る鋳型情報管理方法において、前記判定処理は、学習済モデルを用いて行われてもよい。

【0095】

上記の構成によれば、識別記号を学習済モデルに判定させることにより、識別記号の良否を作業者が目視で判定するよりも確実にかつ迅速に判定することができる。

【0096】

本発明の他の態様に係る鋳型情報管理装置は、１又は複数のプロセッサを備えており、
前記プロセッサは、識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、前記判定処理の判定結果が否の場合に、当該鋳型への注湯をしない指示処理と、を実行する。これにより、識別記号が判読できず、鋳型情報を追跡できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる。

【0097】

本発明の他の態様に係る鋳型情報管理装置は、１又は複数のプロセッサと、識別記号を刻印する第１刻印装置と、前記第１刻印装置とは異なる第２刻印装置を備えており、前記プロセッサは、前記第１刻印装置により識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、前記判定処理の判定結果が否の場合に、前記第２刻印装置に第２識別記号を前記鋳型の表面に刻印させる第２刻印処理と、を実行する。これにより、識別記号が判読できず、鋳型情報を追跡できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる。

【0098】

本発明の他の態様に係る鋳型情報管理装置は、１又は複数のプロセッサと、識別記号を刻印する第１刻印装置と、前記第１刻印装置とは異なる第２刻印装置を備えており、前記プロセッサは、前記第１刻印装置により識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、前記判定処理の判定結果が否の場合に、前記第２刻印装置に第２識別記号を前記鋳型の表面に刻印させる第２刻印処理と、前記第２刻印装置により前記第２識別記号が刻印された前記鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた当該第２識別記号の画像データ又はプロファイルデータに基づいて、当該第２識別記号の良否を判定する第２判定処理と、前記第２判定処理の判定結果が良の場合に、当該鋳型の履歴及び性状の少なくとも一方に関する情報と前記第２識別記号とを紐付ける紐付け処理と、を実行する。これにより、識別記号が判読できず、鋳型情報を追跡できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる。

【0099】

本発明の他の態様に係る鋳型情報管理装置は、１又は複数のプロセッサと、識別記号を刻印する第１刻印装置と、前記第１刻印装置とは異なる第２刻印装置を備えており、前記プロセッサは、前記第１刻印装置により識別記号が刻印された鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた画像データ又はプロファイルデータに基づいて、前記識別記号の良否を判定する判定処理と、前記判定処理の判定結果が否の場合に、前記第２刻印装置に第２識別記号を前記鋳型の表面に刻印させる第２刻印処理と、前記第２刻印装置により前記第２識別記号が刻印された前記鋳型の表面を撮像又はスキャンすることにより得られた当該第２識別記号の画像データ又はプロファイルデータに基づいて、当該第２識別記号の良否を判定する第２判定処理と、前記第２判定処理の判定結果が否の場合に、当該鋳型への注湯をしない指示処理と、を実行する。これにより、識別記号が判読できず、鋳型情報を追跡できない不良鋳物が発生する割合を従来よりも低減することができる。

【0100】

〔付記事項〕
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。

【符号の説明】

【0101】

１…鋳造システム、２…造型機、３…搬送ライン、４…レーザ刻印装置、５…注湯機、６…ラインコントローラ（鋳型情報管理装置）、７…枠合わせ装置、８…カメラ（データ取得装置）、８Ａ…第２カメラ、９…第２刻印装置、１０…ヘッド、１１…ケース、１２…フレーム部材、１３…カメラ架台、２０…吹付部、２１…吹出ノズル、２２…搬入口、２３…搬出口、３０…ヘッド制御部、Ｍ…鋳型、Ｐ…刻印予定箇所、Ｌ…レーザ光、Ｓ…作業空間、Ｇ…気体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】