JPH07108445B2 - 自動成形機用金型に対するエア−ブロ−時間の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋳造あるいは射出成形等の自動成形機におい
て、その金型に対するエアーブロー工程の後の金型に水
残りが生じることを防止するための自動成形機用金型に
対するエアーブロー時間の制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来より、例えば射出成形用の金型内の異物を除去する
方法として金型の保護動作を利用し、これら金型の間に
異物が介在している場合はそれを検知して金型を開くと
ともに異物の排除動作をなし、この一連の動作を繰返し
て金型の間に異物がないことを確認した場合に通常の成
形動作に入るといった構成のものがある（特開昭57−39
070号公報参照）。

また、金型や圧延ローラ等のスポット温度を赤外線セン
サによって検出し、その検出結果をアルゴリズムで処理
し、この温度の異常を予知するマイクロコンピュータか
ら温度調整手段に温度制御信号を出力するように構成し
たものもある（特開昭57−35737号公報）。

ところで、この種の自動成形機の金型に対しては成形品
の取出し後において型内に対する離型剤の吹付けならび
に金型の温度上昇を抑える目的で型の外周に冷却水を吹
付ける工程がある。この工程によって金型内にも水分が
付着し、これを除去するためにエアーブローによって金
型内の水を吹飛ばしている。そして、このエアーブロー
の時間は金型の大きさや形状等に応じて実験的な数値を
求め、それをタイマーによって設定しているのが一般的
である。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したようにエアーブローの時間をタイマーで設定し
た場合、金型の温度が低い状態では水分の蒸発が少ない
ことから、タイマーによるエアーブロー時間では充分な
水分の除去がなされず、金型内に水残りが生じる。この
結果は、成形工程（鋳造工程）において金型内の水分が
蒸発し、これによって発生するガスや部分的な型内の温
度低下が、成形品の内部欠陥や注湯の充填不良等の発生
原因となる。

また、上記の場合とは逆に金型の温度が高い状態におい
ては型内の水分が短時間で蒸発し、その後は無駄なエア
ーブローを続けることとなる。したがって、このように
金型の温度が高い場合には自動成形機のサイクルタイム
が不必要なエアーブロー時間を費やす分だけ長くなり、
生産性が低下することとなる。

本発明は、このような問題点の解決をその目的とするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために、本発明は次のように構
成している。

例えば第１図に示すように、カメラ10は自動成形機の金
型４に対するエアーブロー工程後の金型4aをテレビ画像
として写すことができるように配置されている。また、
制御装置20は上記のカメラ10によって写された画像と前
回の正常画像との比較に基づいて型内4aの水残りの有無
を判断し、この型内4aの水残りが許容レベル以下になる
までエアーブローを続けさせる信号を出力するように構
成している。

（作用） 上記の構成によれば、自動成形機の金型４に対して離型
剤あるいは冷却水を吹付けた後のエアーブロー工程にお
いて、金型４の金型4aにおける水残りを判定するための
テレビ画像が前記のカメラ10によって写される。そし
て、この画像と前回の正常画像との比較に基づき、前記
の制御装置20によって型内4aの水残りの有無を判断す
る。この判断の結果、型内4aに水残りがある場合には制
御装置20からの信号出力によってエアーブローを続ける
こととなる。

一方、上記の制御装置20による判断の結果、金型４の型
内4aに水残りが全くないが、あるいはそれが許容レベル
以下である場合には、この制御装置20からの信号出力に
よってエアーブローを停止する。

このように、金型４に対するエアーブロー時間はその型
内4aの水残り状況に応じて制御されることとなる。した
がって、型内4aに水残りがあるにもかかわらずエアーブ
ローを停止したり、あるいは逆に型内4aの水が除去され
たにもかかわらずエアーブローを続けるといった事態を
防止することが可能となる。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面によって説明する。

鋳造あるいは射出成形用の自動成形機の概要を表わした
第１図において、この自動成形機は固定プラテン１に設
けられた固定金型２と、可動プラテン３に設けられた可
動金型４と、可動プラテン３側において第１図の上下方
向へ進退動可能に設けられた中子５とを備えている。な
お、この第１図は後述するエアーブロー工程を表わして
おり、この状態から所定の工程を経たのち、上記可動プ
ラテン３の動きによって可動金型４が固定金型２に合わ
されて型閉めが行なわれ、次いで両金型2,4によって構
成されている型空間（キャビティ）内に鋳込みがなさ
れ、所定の成形品が作られるのである。

さて、第１図で示す自動成形機のエアーブロー工程にお
いて、可動金型４の型内4aをテレビ画像として写すこと
ができる位置にはカメラ10が配置されている。また、こ
の型内4aを証明する位置には照明器11が配置されてい
る。これらのカメラ10及び照明器11の設置は、自動成形
機の成形動作に伴う振動の影響が少なく箇所を選定して
いる。さらに、より鮮明な画像を写すためにはカメラ10
及び照明器11を複数箇所に設置する場合もある。

上記のカメラ10はエアーブロー機６の各ノズルから固定
金型２及び可動金型４に向けてエアーを吹出しているエ
アーブロー工程において、任意の設定タイミングで可動
金型４の型内4aをテレビに画像として写しとり、これを
制御装置20に送るようになっている。しかも、このカメ
ラ10については水滴やミストあるいは粉塵等がそのレン
ズに付着するのを防止するための対策として、例えばレ
ンズと対応する面がワイパー付きのガラス板で形成され
たハウジング内にカメラ10を収納したり、あるいはカメ
ラ10のレンズ前面にエアカーテンを施す等の手段を用い
る。

上記のカメラ10によって撮影され、制御装置20に送り込
まれた画像は、この制御装置20が備えているマイクロコ
ンピュータにより、前回の水残りなしと判断された正常
画像との比較に基づいて型面4aの水残りの有無が判断さ
れる。そして、制御装置20はマイクロコンピュータによ
る判断に基づき、それに応じた電気信号を成形機制御装
置21に向けて出力するようになっている。この成形機制
御装置21は上記制御装置20からの電気信号に基づいて前
記エアーブロー機６に対してエアーブローを続けるかあ
るいはそれを停止させるための信号を出力する。

上記の制御装置20が備えているマイクロコンピュータ
は、第２図で示すフローチャートに対応するプログラム
を記載したROM、このプログラムを実行するCPU、このプ
ログラムに必要な変数を一時的に記憶するRAM、及びそ
の他の必要機能を備えている。

そこで、第２図に示すフローチャートについて説明す
る。まず、自動成形機の起動スイッチをONにする等の操
作に基づき、前記制御装置20におけるマイクロコンピュ
ータのCPUがプログラムの実行を開始（スタート）す
る。これにより、第２図で示すステップ101において自
動成形機のエアーブロー工程における可動金型４の型面
4aの画像が取込まれ、これがマイクロコンピュータのRA
Mに記憶される。引続いてステップ102において後述する
判定手段に基づき、前回の水残り判定で正常とされた画
像（OK画像）と今回の画像との差を演算し、この差をス
テップ103において２値化する。

次に、ステップ104において上記の型面4aに水残りがあ
るか否か、つまりステップ103において２値化された正
常判定用の２値化データが許容範囲内であるか否かを判
定し、許容範囲内であればNOの判定をして次のステップ
105に進む。そして、このステップ105において第１図で
示す成形機制御装置21に対しエアーブロー機６を停止さ
せるための電気信号を出力する。この後はステップ105
から前記のステップ101に戻り、以下は同様に循環処理
を続ける。

上記のステップ104において型面4aに水残りがあると判
断された場合にはYESの判定をしてステップ106に進む。
このステップ106において一定の遅延時間を経過した
後、再び前記のステップ101に戻り、以下は同様の処理
を続けるのであるが、この間において第１図に示すエア
ーブロー機６によるエアーの噴出し（エアーブロー）は
連続して行なわれている。

次に上記水残りの有無を判定するための手段について説
明する。この判定は第２図のステップ101によって取込
まれた画像と前回の正常画像（OK画像）との比較によっ
て行なう。その比較判定の一例としては、前回の正常画
像と今回の判定画像とをそれぞれ複数の区画（ドット）
に分け、各区画ごとにおいて相互の濃度（明るさ）の差
をとる。この差を予め定めた基準値によって２値化し、
異常判定の２値化データの数が一定値を越えた場合、つ
まり相互の画像に一定の濃度差がある場合には型面4aに
許容レベル以上の水残りがあると判定するのである。

上記の構成において自動成形機による成形工程ならびに
水残りの検知につき、主として第３図で示す工程ブロッ
ク図にしたがって説明する。まず、自動成形機の起動操
作により、第１図で示す固定金型２に向けて可動金型４
が移動して型閉めがなされ、同時に中子５も第１図の上
方に向けて進出する。この状態で両金型2,4及び中子５
によって構成される型空間（キャビティ）に対して鋳込
みがなされる。

この後、上記の可動金型４及び中子５が再び第１図で示
す状態に移動して型開きがなされる。ついで、自動シス
テムによって可動金型４から成形品の取出しがなされ、
固定金型２及び可動金型４に離型剤及び冷却水の吹付け
がなされる。

次に自動システムによって前記のエアーブロー機６が第
１図で示すように両金型2,4の間に突出し、各ノズルか
らエアーを吹出して両金型2,4に付着している水を吹飛
ばすといったエアーブロー作業がなされる。このエアー
ブロー工程中において前記カメラ10により、主として可
動金型４の型面4aにおける水残りの有無を判断するため
の画像が撮影される。この画像に基づき、すでに説明し
た前記制御装置20の機能により、型面4aにおける水残り
の有無が判断される。

上記の制御装置20によって型面4aに水残りがあると判断
された場合には前述したように制御装置20から成形機制
御装置21への電気信号によってエアーブロー機６による
エアーブローを連続して行なうこととなる。なお、前記
の制御装置20によって型面4aに水残りが無いと判断され
た場合には上記のエアーブロー機６によるエアーブロー
を停止し、この後は再び第３図で示す型閉め工程に戻っ
てそれ以降の工程を繰返すのである。

このように型内4aにおける水残りの状況に応じたエアー
ブロー時間の制御を、ある特定の自動成形機に実施した
結果、その金型内の水残りによる成形品不良は皆無とな
り、また金型の高温時においてはエアーブロー時間が短
縮されて生産性が２％ほど高まった。

（発明の効果） 以上のように本発明は、自動成形機の金型に対するエア
ーブロー工程での金型内をテレビ画像として写すカメラ
と、この画像と前回の正常画像との比較に基づいて金型
内の水残りの有無を判断して金型内の水残りが許容レベ
ル以下になるまでエアーブローを続けさせる信号を出力
する制御装置とを備えたことにより、上記金型内の水残
りの状況に応じてエアーブロー時間を制御することがで
き、例えば金型の温度が低く、その型内に水残りが生じ
やす場合にはエアーブロー時間が延長されて型内の水残
りを原因とする成形品の欠陥や不良を防止することがで
き、逆に金型の温度が高く、型内の水が短時間で蒸発す
るような場合にはエアーブローの時間が短縮されて自動
成形機の生産性が向上するといった利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は自動成形機のエ
アーブロー工程を表わした概略図、第２図はエアーブロ
ー時間制御装置に用いるマイクロコンピュータのフロー
チャート、第３図は自動成形機の成形工程を示すブロッ
ク図である。 2,4……金型 10……カメラ 20……制御装置

フロントページの続き (72)発明者 山口 一雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−142615（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−4616（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動成形機の金型に対するエアーブロー工
   程の金型内をテレビ画像として写すカメラと、この画像
   と前回の正常画像との比較に基づいて金型内の水残りの
   有無を判断し、金型内の水残りが許容レベル以下になる
   までエアーブローを続けさせる信号を出力する制御装置
   とを備えてなる自動成形機用金型に対するエアーブロー
   時間の制御装置。