JP7319596B2 - 鋳造品の良品判定装置及び判定方法 - Google Patents

Description

本発明はダイカストマシンで鋳造した鋳造品の良品判定装置及び判定方法に関する。

従来、ダイカストマシンで鋳造した鋳造品の品質判定において、鋳造品を破壊しなくても鋳造中に得られるデータから鋳造品の品質を判定できる方法及び装置がある。一例として特許文献１に開示の技術は、累積ガス量と経過時間を判断材料として、鋳造品のガス量を推定し、巻込み巣・ピンホール等のガス欠陥の有無を確認し、品質を判定している。
しかしながら、上記技術は、溶湯の検出手段を取り付ける際に金型を穿孔するなど改造しなければならず、かつ困難な取り付け作業が発生し、既存設備に直ちに適用できず、装置全体のコストアップにつながるという問題があった。
また射出前進中にプランジャスリーブ内で溶湯波が発生した場合、意に反して早い段階で検出手段が溶湯を検出してしまう。同様にして、射出前進中に金型キャビティ内で先湯が発生した場合、意に反して早い段階で検出手段が溶湯を検出してしまう。このため、溶湯波や先湯の発生を防止するために射出速度を低く抑える必要があり、射出速度の設定が制限される問題があった。
またガス量の計測手段を設置しているため、これが抵抗となり、スムーズなガス抜きが妨げられるという問題があった。
また真空鋳造を行う場合、急激な圧力変化と高速なガス流速を伴うため、ガス量の累積ガス量が求められないおそれがある。さらに真空鋳造の場合、ガス量の計測手段が抵抗となって、スムーズな真空吸引が妨げられるという問題があった。
また経過時間と累積ガス量の２要素を判断材料としているため、品質判定の処理フローが複雑になるという問題があった。

特開平９－８５４１８号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、既存設備に取り付けが容易で、通常の鋳造工程時における金型キャビティの排ガス量から鋳造品の品質を判定できる鋳造品の良品判定装置及び判定方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、一端が金型キャビティの排気通路に接続し、他端が大気開放又は真空装置に接続する配管上に、前記金型キャビティから排出された排ガスを収容する圧力計測タンクと、
射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ１と、前記第１位置と充填完了位置の間の第２位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ２を測定する排ガス圧力計と、
前記圧力値Ｐ１及び前記圧力値Ｐ２の差分ΔＰと前記圧力計測タンクの容積から前記射出ストロークの第１位置から第２位置までの間に前記金型キャビティ内から排出されて前記圧力計測タンク内にあるガス排出量ΔＶを算出し、前記ガス排出量ΔＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定する良品判定部と、
を備えたことを特徴とする鋳造品の良品判定装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、金型を改造せず、通常の鋳造工程時における射出速度の設定が制限されることなく、金型キャビティ内のガス抜きがスムーズに行え、金型キャビティ内から排出されるガス量の１要素を算出することのみで、鋳造品の品質を判定することができる。

本発明は、上記課題を解決するための第２の手段として、第１の手段において、前記射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記金型キャビティの型内圧力を測定する型内圧力計を備え、
前記良品判定部は、前記第１位置の型内圧力値ＣＰ１と前記金型キャビティの容積から金型キャビティ内ガス量ＣＶを算出し、前記金型キャビティ内ガス量ＣＶと前記ガス排出量ΔＶの差分となる金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定することを特徴とする鋳造品の良品判定装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、通常の鋳造工程時における射出速度の設定が制限されることなく、金型キャビティ内のガス抜きがスムーズに行え、金型キャビティ内から排出されたり、鋳造中に巻き込まれたりするガス量の１要素を算出することのみで、鋳造品の品質を判定することができる。

本発明は、上記課題を解決するための第３の手段として、第１又は第２の手段において、前記金型キャビティの排気通路と前記圧力計測タンクの間の前記配管上に、前記第２位置の圧力値Ｐ２を測定する前に閉塞する計測完了バルブを備えたことを特徴とする鋳造品の良品判定装置を提供することにある。
上記第３の手段によれば、第２位置後に時間が経過すると共に圧力計測タンクから金型側にガス圧が漏れて、圧力値Ｐ２が変化することを防止できる。

本発明は、上記課題を解決するための第４の手段として、一端が金型キャビティの排気通路に接続し、他端が大気開放又は真空装置に接続する配管上に、前記金型キャビティから排出された排ガスを収容する圧力計測タンクを備え、射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ１と、前記第１位置と充填完了位置の間の第２位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ２を測定する工程と、
前記圧力値Ｐ１及び前記圧力値Ｐ２の差分ΔＰと前記圧力計測タンクの容積から前記射出ストロークの第１位置から第２位置までの間に前記金型キャビティ内から排出されて前記圧力計測タンク内にあるガス排出量ΔＶを算出する工程と、
前記ガス排出量ΔＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定する工程と、
を有することを特徴とする鋳造品の良品判定方法を提供することにある。
上記第４の手段によれば、金型を改造せず、通常の鋳造工程時における射出速度の設定が制限されることなく、金型キャビティ内のガス抜きがスムーズに行え、金型キャビティ内から排出されるガス量の１要素を算出することのみで、鋳造品の品質を判定することができる。

本発明は、上記課題を解決するための第５の手段として、第４の手段において、前記射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記金型キャビティの型内圧力を測定する型内圧力計を備え、前記第１位置の型内圧力値ＣＰ１と前記金型キャビティの容積から金型キャビティ内ガス量ＣＶを算出する工程と、
前記金型キャビティ内ガス量ＣＶと前記ガス排出量ΔＶの差分となる金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定する工程と、
を有することを特徴とする鋳造品の良品判定方法を提供することにある。
上記第５の手段によれば、通常の鋳造工程時における射出速度の設定が制限されることなく、金型キャビティ内のガス抜きがスムーズに行え、金型キャビティ内から排出されたり、鋳造中に巻き込まれたりするガス量の１要素を算出することのみで、鋳造品の品質を判定することができる。

本発明によれば、通常の鋳造工程時における射出速度の設定が制限されることなく、金型キャビティ内のガス抜きがスムーズに行え、金型キャビティ内から排出されたり、鋳造中に巻き込まれたりするガス量の１要素を算出することのみで、鋳造品の品質を判定することができる。

実施形態１及び変形例１の鋳造品の良品判定装置の構成図である。 実施形態１の鋳造品の良品判定装置の説明図である。 実施形態１の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。 変形例１の鋳造品の良品判定装置の説明図である。 変形例１の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。 実施形態２及び変形例２の鋳造品の良品判定装置の構成図である。 実施形態２の鋳造品の良品判定装置の説明図である。 実施形態２の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。 変形例２の鋳造品の良品判定装置の説明図である。 変形例２の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。 実施形態３及び変形例３の鋳造品の良品判定装置の構成図である。 実施形態３の鋳造品の良品判定装置の説明図である。 変形例３の鋳造品の良品判定装置の説明図である。 変形例３の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。

本発明の鋳造品の良品判定装置及び判定方法の実施形態について、図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

（実施形態１：大気開放鋳造）
図１は、実施形態１及び変形例１の鋳造品の良品判定装置の構成図である。図２は実施形態１の鋳造品の良品判定装置の説明図である。
図１に示すように実施形態１の鋳造品の良品判定装置１０は、鋳造中の金型キャビティ内のガスを大気開放するダイカストマシンを対象とし、一端が金型キャビティ１２の排気通路１３に接続し、他端が大気開放された配管１４に、金型キャビティ１２側から順に計測完了バルブ１６と、圧力計測タンク１８と、計測シャットオフバルブ２０を取り付けている。
計測完了バルブ１６は、配管１４の金型キャビティ１２側と圧力計測タンク１８の間を開放又は閉塞するバルブである。
圧力計測タンク１８は、金型キャビティ１２から排気された排ガスを収容するタンクである。
排ガス圧力計１９は圧力計測タンク１８に設けて、射出ストロークの射出開始後の第１位置の圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ１と、第１位置と充填完了位置までの間の第２位置の圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ２（タンク内に供給された排ガスにより変化する圧力）を測定する。なお圧力値Ｐ２は、第１位置と充填完了位置までの間の第２位置の圧力計測タンク１８内の圧力値であるが、好ましくは充填完了位置の圧力計測タンク１８内の圧力値であると良い。以下の実施形態では圧力値Ｐ２を充填完了位置の圧力計測タンク１８内の圧力値として説明する。充填完了位置に到達する前であっても、良品が得られたガス排出量ΔＶと、判定対象の成形時におけるガス排出量ΔＶとを、相対比較することにより良品と不良品を判別することができる。
計測シャットオフバルブ２０は、配管１４の大気開放側と圧力計測タンク１８の間を開放又は閉塞するバルブである。
射出位置検出部２２は、射出開始後の射出装置２１の射出現在位置を常に検出しながら、複数の任意設定値と比較し、各設定値に射出現在位置が到達したことを検出し、電気信号として良品判定部２４へ出力する。
良品判定部２４は、排ガス圧力計１９と、射出位置検出部２２と電気的に接続し、圧力値Ｐ１及び圧力値Ｐ２の差分ΔＰと圧力計測タンク１８の容積（計測シャットオフバルブ２０から計測完了バルブ１６までの容積、計測完了バルブがない場合は金型ベントまで）から射出ストロークの第１位置から充填完了位置までの間に金型キャビティ１２内から排出されたガス排出量ΔＶを算出し、ガス排出量ΔＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、設定範囲を満たさないとき不良品と判定する。

上記構成による鋳造品の良品判定方法について、以下説明する。図３は実施形態１の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。
射出装置２１を射出開始する前に、計測シャットオフバルブ２０及び計測完了バルブ１６を開放する（Ｓ２）。
プランジャスリーブへ注湯して射出を開始する（Ｓ３）。
射出装置２１を射出開始した後、射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第１位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ４）。第１位置とは、射出前進する射出装置２１の任意の位置であり、本実施形態では一例として射出高速切り替え位置としている。ＮＯの場合、射出装置２１を第１位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第１位置で計測シャットオフバルブ２０を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ１を測定し記憶（以下の処理フロー中のＰ１計測も同様）する（Ｓ５）。配管１４の他端は大気開放しているため、圧力値Ｐ１は基本的に大気圧となる（図２のＰ１参照）。
圧力値Ｐ１の測定後、射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第２位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ６）。第２位置とは、射出前進する射出装置２１の任意の位置であり、本実施形態では一例として充填完了位置としている。ＮＯの場合は射出装置２１を第２位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第２位置で計測完了バルブ１６を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ２を測定し記憶（以下の処理フロー中のＰ２計測も同様）する（Ｓ７）。圧力値Ｐ２は、射出による充填完了時に金型キャビティ１２から押し出されて圧力計測タンク１８（計測シャットオフバルブ２０から計測完了バルブ１６までの容積）内にあるガス量を圧力として測定したものである（図２のＰ２参照）。
良品判定部２４は、排ガス圧力計１９で測定した圧力値Ｐ１及びＰ２の差分ΔＰを求める。またあらかじめ圧力計測タンク１８の容積（計測シャットオフバルブ２０から計測完了バルブ１６までの容積）を求めておく。この容積とΔＰより金型キャビティ１２からのガス排出量ΔＶを算出する（Ｓ８）。
ガス排出量ΔＶが設定範囲、換言すると設定値以上であるか否か判断する（Ｓ９）。
ＹＥＳの場合（Ｓ１０）、金型キャビティ１２からの排気ガス量が正常であり、鋳造品は良品（鋳造品合格）と判定する。サイクルエンドとなり（Ｓ１１）、次サイクルか否か判断する（Ｓ１２）。ＮＯの場合、終了となり、ＹＥＳの場合、サイクルスタート（Ｓ１）へ戻り、Ｓ２以降を繰り返す。
ＮＯの場合（Ｓ１３）、設定値よりも小さい場合であり、排気異常で金型キャビティ１２内に残存ガスが多く（排出された空気が少なく）、鋳造品不良（鋳造品不合格）と判定する。例えば、金型キャビティ１２の充填時間が短い、充填速度が速い、先湯が発生してベント詰りが発生し、金型キャビティ内の充填時のガス巻込みが多くなったなどの要因が挙げられる。警報（アラーム）が発生し（Ｓ１４）、サイクルエンドとなる（Ｓ１１）。

（変形例１：真空鋳造）
図４は変形例１の鋳造品の良品判定装置の説明図である。変形例１の鋳造品の良品判定装置は、配管１４の他端が真空装置に接続し（図１参照）、真空鋳造する装置となる。その他の基本構成は、図１に示す構成と同一であり、詳細説明は省略する。なお計測完了バルブ１６は、真空開始時に閉塞する真空開始バルブを兼用している。
上記構成による鋳造品の良品判定方法について、以下説明する。図５は変形例１の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。
射出装置２１を射出開始する前に、計測シャットオフバルブ２０を開放する。（真空開始兼）計測完了バルブ１６を閉塞する（Ｓ２０）。
プランジャスリーブへ注湯して射出を開始する（Ｓ２１）。
射出装置２１を射出開始した後、射出位置検出部２２で真空装置の真空開始位置（設定値）を検出する。ここで（真空開始兼）計測完了バルブ１６を開放して、真空吸引する（Ｓ２２）。
ついで射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第１位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ２３）。ＮＯの場合、射出装置２１を第１位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第１位置で計測シャットオフバルブ２０を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ１を測定する（Ｓ２４）。真空吸引は金型側ベントでかなり絞られるため、圧力値Ｐ１は基本的に真空装置の最高真空度に近い数値となる（図４のＰ１参照）。
圧力値Ｐ１の測定後、射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第２位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ２５）。ＮＯの場合は射出装置２１を第２位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第２位置（設定値）で（真空開始兼）計測完了バルブ１６を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ２を測定する（Ｓ２６）。圧力値Ｐ２は、射出による充填完了時に金型キャビティ１２から押し出されて圧力計測タンク１８（計測シャットオフバルブ２０から（真空開始兼）計測完了バルブ１６までの容積）内にあるガス量を圧力として測定したものである（図４のＰ２参照）。
良品判定部２４は、排ガス圧力計１９で測定した圧力値Ｐ１及びＰ２の差分ΔＰを求める。またあらかじめ計測シャットオフバルブ２０から（真空開始兼）計測完了バルブ１６までの容積を求めておく。この容積とΔＰより金型キャビティ１２からのガス排出量ΔＶを算出する（Ｓ２７）。
ガス排出量ΔＶが設定範囲、換言すると設定値以下であるか否か判断する（Ｓ２８）。
ＹＥＳの場合（Ｓ２９）、真空吸引による金型キャビティ１２内の減圧が正常に行われ、金型キャビティ１２内の残存ガス量が少なく、結果ガス排出量ΔＶは少ない。鋳造品は良品（鋳造品合格）と判定する。サイクルエンドとなり（Ｓ３１）、次サイクルか否か判断する（Ｓ３２）。ＮＯの場合、終了となり、ＹＥＳの場合、サイクルスタート（Ｓ１９）へ戻り、Ｓ２０以降を繰り返す。
ＮＯの場合、設定値よりも大きいと真空引きが正常に実施できなかったことを示す（Ｓ３０）。例えば、ベント詰りによる金型キャビティ内の減圧不足が発生、あるいは真空吸引中に金型キャビティ内へ外気が侵入したことなどが要因として挙げられる。警報（アラーム）が発生し（Ｓ３３）、サイクルエンドとなる（Ｓ３１）。

（実施形態２：大気開放鋳造 型内圧力計）
図６は実施形態２及び変形例２の鋳造品の良品判定装置の構成図である。図７は実施形態２の鋳造品の良品判定装置の説明図である。実施形態２の鋳造品の良品判定装置１０Ａは、金型キャビティ１２内の型内圧力を測定する型内圧力計３０を備えている。その他の基本構成は、図１に示す構成と同一であり、詳細説明は省略する。鋳造中に金型キャビティ１２から排出されるガスは金型ベントにより管路抵抗が生じ金型キャビティ内圧が上昇する。型内圧力計３０はこの内圧を測定する。
上記構成による鋳造品の良品判定方法について、以下説明する。図８は実施形態２の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。
射出装置２１を射出開始する前に、計測シャットオフバルブ２０及び計測完了バルブ１６を開放する（Ｓ４０）。
プランジャスリーブへ注湯して射出を開始する（Ｓ４１）。
射出装置２１を射出開始した後、射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第１位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ４２）。ＮＯの場合、射出装置２１を第１位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第１位置で計測シャットオフバルブ２０を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ１を測定する。型内圧力計３０で金型キャビティ内の圧力値ＣＰ１を測定する（Ｓ４３ 図７のＰ１、ＣＰ１参照）。良品判定部２４は、圧力値ＣＰ１計測時点での射出位置から鋳造部品内（金型キャビティ内）に残された空間領域を算出する。この空間容積と圧力値ＣＰ１より金型キャビティ内ガス量ＣＶを算出する。
射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第２位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ４４）。ＮＯの場合は射出装置２１を第２位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第２位置で計測完了バルブ１６を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ２を測定する（Ｓ４５ 図７のＰ２参照）。
良品判定部２４は、排ガス圧力計１９で測定した圧力値Ｐ１及びＰ２の差分ΔＰを求める。また計測シャットオフバルブ２０から計測完了バルブ１６までの容積とΔＰより金型キャビティ１２からのガス排出量ΔＶを算出する。そして金型キャビティ内ガス量ＣＶと金型キャビティからのガス排出量ΔＶの差分から金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶを算出する。（Ｓ４６）。鋳造ガス巻込み量ＦＶから鋳造品内のガス巻込み量を予想できる。
金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶが設定範囲、換言すると設定値以下であるか否か判断する（Ｓ４７）。
ＹＥＳの場合（Ｓ４８）、金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量はわずかであり設定値以下、換言すると金型キャビティ内の空気残存量が小さく、鋳造品は良品（鋳造品合格）と判定する。サイクルエンドとなり（Ｓ４９）、次サイクルか否か判断する（Ｓ５０）。ＮＯの場合、終了となり、ＹＥＳの場合、サイクルスタート（Ｓ３９）へ戻り、Ｓ４０以降を繰り返す。
ＮＯの場合（Ｓ５１）、設定値よりも大きいと鋳造製品中の鋳造ガス巻込み量ＦＶが大きく、金型キャビティ内の空気残存量が多く鋳巣が多く不良品と判定する。例えば、金型キャビティ１２の充填時間が短い、充填速度が速い、先湯が発生してベント詰りが発生するなどの要因が挙げられる。警報（アラーム）が発生し（Ｓ５２）、サイクルエンドとなる（Ｓ４９）。

（変形例２：真空鋳造 型内圧力計）
図９は変形例２の鋳造品の良品判定装置の説明図である。変形例２の鋳造品の良品判定装置は、配管１４の他端が真空装置に接続し（図６参照）、真空鋳造する装置となる。その他の基本構成は、図６に示す構成と同一であり、詳細説明は省略する。
上記構成による鋳造品の良品判定方法について、以下説明する。図１０は変形例２の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。
射出装置２１を射出開始する前に、計測シャットオフバルブ２０を開放する。（真空開始兼）計測完了バルブ１６を閉塞する（Ｓ６０）。
プランジャスリーブへ注湯して射出を開始する（Ｓ６１）。
射出装置２１を射出開始した後、射出位置検出部２２で真空装置の真空開始位置（設定値）を検出する。ここで（真空開始兼）計測完了バルブ１６を開放して、真空吸引する（Ｓ６２）。
射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第１位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ６３）。ＮＯの場合、射出装置２１を第１位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第１位置で計測シャットオフバルブ２０を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ１を測定する。型内圧力計３０で金型キャビティ内の圧力値ＣＰ１を測定する（Ｓ６４ 図９のＰ１、ＣＰ１参照）。良品判定部２４は、圧力値ＣＰ１計測時点での射出位置から鋳造部品内に残された空間領域を算出する。この空間容積と圧力値ＣＰ１より金型キャビティ内ガス量ＣＶを算出する。
射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第２位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ６５）。ＮＯの場合は射出装置２１を第２位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第２位置で（真空開始兼）計測完了バルブ１６を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ２を測定する（Ｓ６６ 図９のＰ２参照）。
良品判定部２４は、排ガス圧力計１９で測定した圧力値Ｐ１及びＰ２の差分ΔＰを求める。また計測シャットオフバルブ２０から計測完了バルブ１６までの容積とΔＰより金型キャビティ１２からのガス排出量ΔＶを算出する。そして金型キャビティ内ガス量ＣＶと金型キャビティからのガス排出量ΔＶの差分から金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶを算出する。（Ｓ６７）。鋳造ガス巻込み量ＦＶから鋳造品内のガス巻込み量を予想できる。
ガス排出量ΔＶが設定範囲、換言すると設定値以下であるか否か判断する（Ｓ６８）。
ＹＥＳの場合（Ｓ６９）、真空吸引による金型キャビティ１２内の減圧が正常に行われ、金型キャビティ１２内の残存ガス量が少なく、結果ガス排出量ΔＶは少ない。鋳造品は良品（鋳造品合格）と判定する。
ＮＯの場合（Ｓ７０）、設定値よりも大きいと真空引きが正常に実施できなかったことを示す。例えば、ベント詰りによる金型キャビティ内の減圧不足が発生、あるいは真空吸引中に金型キャビティ内へ外気が侵入したことなどが要因として挙げられる。警報１（アラーム１）が発生する（Ｓ７１）。
次に、金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶが設定範囲、換言すると設定値以下であるか否か判断する（Ｓ７２）。
ＹＥＳの場合、金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量はわずかであり設定値以下、換言すると金型キャビティ内の空気残存量が小さく、鋳造品は良品（鋳造品合格）と判定する（Ｓ７３）。サイクルエンドとなり（Ｓ７４）、次サイクルか否か判断する（Ｓ７５）。ＮＯの場合、終了となり、ＹＥＳの場合、サイクルスタート（Ｓ５９）へ戻り、Ｓ６０以降を繰り返す。
ＮＯの場合（Ｓ７６）、設定値よりも大きいと鋳造製品中のガス巻込み量ＦＶが大きく、金型キャビティ内の空気残存量が多く鋳巣が多く不良品と判定する。例えば、金型キャビティ１２の充填時間が短い、充填速度が速い、先湯が発生してベント詰りが発生するなどの要因が挙げられる。警報２（アラーム２）が発生し（Ｓ７７）、サイクルエンドとなる（Ｓ７４）。

（実施形態３：大気開放鋳造 計測完了バルブ無し）
図１１は実施形態３及び変形例３の鋳造品の良品判定装置の構成図である。図１２は実施形態３の鋳造品の良品判定装置の説明図である。実施形態３の鋳造品の良品判定装置１０Ｂは、計測完了バルブを備えていない。その他の基本構成は、図１に示す構成と同一であり、詳細説明は省略する。
上記構成による鋳造品の良品判定方法は、図３に示す処理フローと基本動作は同じであるが、Ｓ２及びＳ７の計測完了バルブの開閉操作がなくなる。これに伴い排ガス圧力は金型キャビティ１２充填完了直後より金型等の隙間から抜けて大気圧へ近づく（図１２のＰ２参照）。また良品判定部２４は、排ガス圧力計１９で測定した圧力値Ｐ１及びＰ２の差分ΔＰを求める際、計測シャットオフバルブ２０から金型ベント（計測完了バルブ１６ではなく）までの容積を求める。この容積とΔＰより金型キャビティ１２からのガス排出量ΔＶを算出する。

（変形例３：真空鋳造 計測完了バルブ無し）
図１３は変形例３の鋳造品の良品判定装置の説明図である。変形例３の鋳造品の良品判定装置は、実施形態３と同様に計測完了バルブを備えていない。また配管１４の他端が真空装置に接続し（図１１参照）、真空鋳造する装置となる。なお計測シャットオフバルブ２０は、真空開始時に閉塞する真空開始バルブを兼用している。その他の基本構成は、図１に示す構成と同一であり、詳細説明は省略する。
上記構成による鋳造品の良品判定方法について、以下説明する。図１４は変形例３の鋳造品の良品判定装置の処理フローである。
射出装置２１を射出開始する前に、（真空開始兼）計測シャットオフバルブ２０を閉塞する（Ｓ８０）。
プランジャスリーブへ注湯して射出を開始する（Ｓ８１）。
射出装置２１を射出開始した後、射出位置検出部２２で真空装置の真空開始位置（設定値）を検出する。ここで（真空開始兼）計測シャットオフバルブ２０を開放して、真空吸引する（Ｓ８２）。
ついで射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第１位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ８３）。ＮＯの場合、射出装置２１を第１位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、第１位置で（真空開始兼）計測シャットオフバルブ２０を閉塞し、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ１を測定する（Ｓ８４）。真空吸引は金型側ベントでかなり絞られるため、圧力値Ｐ１は基本的に真空装置の最高真空度に近い数値となる（図１３のＰ１参照）。
圧力値Ｐ１の測定後、射出位置検出部２２で射出位置を検出し、第２位置（設定値）であるか否か判断する（Ｓ８５）。ＮＯの場合は射出装置２１を第２位置まで移動させる。
ＹＥＳの場合、排ガス圧力計１９で圧力計測タンク１８内の圧力値Ｐ２を測定する（Ｓ８６）。このとき排ガス圧力は金型キャビティ１２充填完了直後より金型等の隙間から抜けて大気圧へ近づく（図１３のＰ２参照）。圧力値Ｐ２は、射出による充填完了時に金型キャビティ１２から押し出されて圧力計測タンク１８（（真空開始兼）計測シャットオフバルブ２０から金型ベントまでの容積）内にあるガス量を圧力として測定したものである（図１３のＰ２参照）。
良品判定部２４は、排ガス圧力計１９で測定した圧力値Ｐ１及びＰ２の差分ΔＰを求める。またあらかじめ（真空開始兼）計測シャットオフバルブ２０から金型ベントまでの容積を求めておく。この容積とΔＰより金型キャビティ１２からのガス排出量ΔＶを算出する（Ｓ８７）。
ガス排出量ΔＶが設定範囲、換言すると設定値以下であるか否か判断する（Ｓ８８）。
ＹＥＳの場合（Ｓ８９）、真空吸引による金型キャビティ１２内の減圧が正常に行われ、金型キャビティ１２内の残存ガス量が少なく、結果ガス排出量ΔＶは少ない。鋳造品は良品（鋳造品合格）と判定する。サイクルエンドとなり（Ｓ９１）、次サイクルか否か判断する（Ｓ９２）。ＮＯの場合、終了となり、ＹＥＳの場合、サイクルスタート（Ｓ７９）へ戻り、Ｓ８０以降を繰り返す。
ＮＯの場合、設定値よりも大きいと真空引きが正常に実施できなかったことを示す（Ｓ９０）。例えば、ベント詰りによる金型キャビティ内の減圧不足が発生、あるいは真空吸引中に金型キャビティ内へ外気が侵入したことなどが要因として挙げられる。警報（アラーム）が発生し（Ｓ９３）、サイクルエンドとなる（Ｓ９１）。

このような本発明によれば、通常の鋳造工程時における射出速度の設定が制限されることなく、金型キャビティ内のガス抜きがスムーズに行え、金型キャビティ内から排出されたり、鋳造中に巻き込まれたりするガス量の１要素を算出することのみで、鋳造品の品質を判定することができる。また金型を大きく改造することがなく、既存金型にも適用できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 鋳造品の良品判定装置
１２ 金型キャビティ
１３ 排気通路
１４ 配管
１６ 計測完了バルブ
１８ 圧力計測タンク
１９ 排ガス圧力計
２０ 計測シャットオフバルブ
２１ 射出装置
２２ 射出位置検出部
２４ 良品判定部
３０ 型内圧力計
Ｐ１ 第１位置の圧力計測タンク内の圧力値
Ｐ２ 第２位置の圧力計測タンク内の圧力値
ΔＰ 圧力値Ｐ１及び圧力値Ｐ２の差分
ΔＶ ガス排出量
ＣＰ１ 第１位置の金型キャビティ内の圧力値（型内圧力値）
ＣＶ 金型キャビティ内ガス量
ＦＶ 金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量

Claims (5)

1. 一端が金型キャビティの排気通路に接続し、他端が大気開放又は真空装置に接続する配管上に、前記金型キャビティから排出された排ガスを収容する圧力計測タンクと、
   射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ１と、前記第１位置と充填完了位置の間の第２位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ２を測定する排ガス圧力計と、
   前記圧力値Ｐ１及び前記圧力値Ｐ２の差分ΔＰと前記圧力計測タンクの容積から前記射出ストロークの第１位置から第２位置までの間に前記金型キャビティ内から排出されて前記圧力計測タンク内にあるガス排出量ΔＶを算出し、前記ガス排出量ΔＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定する良品判定部と、
   を備えたことを特徴とする鋳造品の良品判定装置。
2. 請求項１に記載の鋳造品の良品判定装置であって、
   前記射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記金型キャビティの型内圧力を測定する型内圧力計を備え、
   前記良品判定部は、前記第１位置の型内圧力値ＣＰ１と前記金型キャビティの容積から金型キャビティ内ガス量ＣＶを算出し、前記金型キャビティ内ガス量ＣＶと前記ガス排出量ΔＶの差分となる金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定することを特徴とする鋳造品の良品判定装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された鋳造品の良品判定装置であって、
   前記金型キャビティの排気通路と前記圧力計測タンクの間の前記配管上に、前記第２位置の圧力値Ｐ２を測定する前に閉塞する計測完了バルブを備えたことを特徴とする鋳造品の良品判定装置。
4. 一端が金型キャビティの排気通路に接続し、他端が大気開放又は真空装置に接続する配管上に、前記金型キャビティから排出された排ガスを収容する圧力計測タンクを備え、射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ１と、前記第１位置と充填完了位置の間の第２位置の前記圧力計測タンク内の圧力値Ｐ２を測定する工程と、
   前記圧力値Ｐ１及び前記圧力値Ｐ２の差分ΔＰと前記圧力計測タンクの容積から前記射出ストロークの第１位置から第２位置までの間に前記金型キャビティ内から排出されて前記圧力計測タンク内にあるガス排出量ΔＶを算出する工程と、
   前記ガス排出量ΔＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定する工程と、
   を有することを特徴とする鋳造品の良品判定方法。
5. 請求項４に記載の鋳造品の良品判定方法であって、
   前記射出ストロークの射出開始後の第１位置の前記金型キャビティの型内圧力を測定する型内圧力計を備え、前記第１位置の型内圧力値ＣＰ１と前記金型キャビティの容積から金型キャビティ内ガス量ＣＶを算出する工程と、
   前記金型キャビティ内ガス量ＣＶと前記ガス排出量ΔＶの差分となる金型キャビティ充填時の鋳造ガス巻込み量ＦＶが設定範囲を満たすとき良品と判定し、前記設定範囲を満たさないとき不良品と判定する工程と、
   を有することを特徴とする鋳造品の良品判定方法。

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