JPS63183768A - 自動成形機用金型の異常検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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け
る金型の異常（トラブル）を検知するための装置に関す
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間の異物を除去する
方法として、金型の保護動作を利用することで金型の間
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Ｈ７ｔ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５
７−３９０７０号公報参照）。

また、金型１や圧延ローラ等のスポット温度を赤外線セ
ンサーによって検出し、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′ｆＡ度調整１段に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号公報参照
）。

ただし、これらの各公報に示されている装置はそれぞれ
の成形品の品質を高めることを主目的としているらのの
、自動成形機の成形動作を続ける上において支障をきた
すような異常については、これを作業者によって常時監
視するか、あるいは異常発生の結果として自動成形機が
停止したときに始めて異常が発見されるといった実情に
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように自動成形機の成形動作を続ける上で支障を
きたすような金型の異常については、その監視専用の作
業員が必要となり、異常発生が見過ごされた場合にはそ
れに基づいて自動成形機が停止するまで異常は発見され
ないこととなり、現実の異常発生からその処置までに無
駄なｒ稈や時間が費されるとともに、金型にも悪影響を
与えることとなる。

１休的にいえば、自動成形機の型開き後において成形品
のゲート折れが発生した場合、このゲートを把持して成
形品を取出すといった自動システムを採用しているムの
においては、作業員がこの異常に気付いて適切な処置を
完了するまでに長時間の自動成形機の停止を余儀なくさ
れる。また、成形品の取出し後において金型内にオーバ
ーフロー等の異物が落下している場合、これが発見され
ずに次の１稈の鋳込みが実施されると、この異物による
成形品の欠陥は勿論のこと、中ｆを採用している金型に
おいては中子の侵入不良による成形品の欠陥あるいは自
動成形機の停止、さらに極端１−、場合には金型の欠損
等をｆ＃ｆ　＜場合がある。

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１段） 、Ｆ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図で示すように、カメラ１０は自動成形機の
型開き後にお番ノる金型４の型面４ａをテレビ画像とし
て写すことがＣきるように配置されている。また、制御
装置２０は上記カメラ１０によって写された画像に基づ
き、成形品のゲート折れあるいは金型４内の異物の有無
を判断して、ゲート折れや金型４内に異物が存在したと
きには自動成形機を停止させるための信号を出クツする
ように構成している。

（作　用） 上記の構成によれば、自動成形機の型開き後において前
記のカメラ１０により、成形品のゲー］・折れを判定す
るためのテレビ画像が写される。この画像に基づいて前
記制御装置２０によってゲートが存在しているか否か（
ゲート折れが発生しているか否か）を判断し、異常があ
ればＩＩＩ御装［２０から自動成形改を停止させるため
の信号が出力される。

ゲート折れが発生していない場合には金型４から成形品
の取出しが行なわれ、この成形品取出し後において再び
前記のカメラ１０によって金型４の型面４２１をテレビ
画像として写しとる。この画株にＭづき、前記の制ｉｌ
ｌ　装置２０によって金型４内の異物の有無を判断し、
異物が存在したとぎには前記の場合と同様に自動成形機
を停止さゼるための信号を出力する。そして、金型４内
に異物が存在しない場合には自動成形機の成形作業が続
けられる。

（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その型開
き状態で表わした第１図において、この自動成形機は固
定プラテン１に、没けられた固定金型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図の上下り向へ進退動作可能に設けられた中？
−５とを備えている。そして、第１図で示す型開き状態
から所定の１稈を経た後、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に合わされて型開めが行
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）内に訪込みがなされ、所定の成形品
が作られるのである。

さて、上記自動成形機の型開き状態において、成形品が
夕ρされる側の可動金型４の型面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、この可動金型４の型面４ａを照明する位置に
は照明器１１が配置され（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
動の影響がない箇所を選定している。さらに、鮮明な画
像を写すためには必要に応じてカメラ１ｏ及び照明器１
１を複数箇所に設４する。

なお、カメラ１０については水滴やミストあるいは粉塵
等がレンズに付着するのを防井するための対策として、
例えばレンズと対応する而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におけるレンズの前面にエアカーテン
を施すなどの１段を用いる。

上記のカメラ１０によって写された画像は、制御装δ２
０に送られ、この制御装置２０が備えているマイクロコ
ンピュータによって成形品のゲート折れや可動金型４の
内部にオーバーフロー等の異物が存在するか否かを判断
し、ゲート折れや型内の異物の存在等を検出したときに
はそれに応じた電気信号を成形機制御ＩＩｎ２１に向け
て出力するようになっている。そして、この場合の成形
機制御装置２１は警報器２２にその作動信号を出力りる
とどもに、自動成形機を停止させるだめの信号を出力す
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［１−チャートに対応するプログラム
を記憶したＲＯＭ、このプログラムを実行するｃｐｕｌ
このプログラムに必要な変数を一時的に記′ｔＩｉする
Ｒ　Ａ　Ｍ　、及びその他の必要機能を備えている。

ぞこで、第２図で示づ一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スタートする
。これにより、第２図で示Ｊスｊツブ１００において前
記可動金型４の型面４ａにおける正常状態のマスター画
像が取込まれ、これが記憶される。次にステップ１０１
において自動成形機の型開き時におＧＪる成形品のグー
１〜を判定するための画像が取込まれ、これがマイク［
］コンピュータのＲＡＭに記憶される。そして、このス
テップ１０１によって取込まれた画像に基づき、後述す
るグーｔ−ＩＪｉれ判定手段によって画像のＷＩＧが演
算され、ステップ１０３においてゲートが存在するか否
かを判断する。

Ｆ記のステップ１０３の判断においてゲートが存在する
場合にはステップ１０４に進み、今度は成形品取出し後
におけるオーバーフロー等の異物落下検出用の画像を取
込む。次にステップ１０５において後述する異物判定手
段に基づき、前回の取込み画像又は前記ステップ１００
におけるマスター画像との差を演綽し、この差をステッ
プ１０６において２１ｔｆｆ化する。続いてステップ１
０７で異物が存在するか否か、つまりステップ１０６に
おいて２値化された値が許容範囲にあるか否かを判断し
、許容範囲であれば再び前記のステップ１０１に戻って
循環処理を続ける。

成形品のゲート折れを判断する前記のステップ１０３に
おいて、ゲート折れが生じている場合にはこのステップ
１０３からステップ１０８に進み、このステップ１０８
において第１図で１１ζす成形機制御装置２１に対して
自動成形機を停止させるための信号を出力する。また、
オーバーフロー等の異物が型内に存在するか否かを判断
する前記のステップ１０７において異物が存在すると判
断された場合はステップ１０９に進み、このステップ１
０９において上記と同様に成形機制御装置２１に対して
自動成形機を停止させるための信号を出力する。なお、
上記のステップ１０８の後は前記のステップ１０１に戻
って循環処理を続ける。ただし、ステップ１０９につい
ては前記のステップ１０４によって取込まれた画像が異
常であった場合の処理であるから、この後は前記のスー
アップ１００に戻り、マスター画像の取込みを行なった
後に引続き循環処理を行なうのである。

次に成形品のゲート折れを検知するための判定・１段及
び型内にオーバーフロー等の異物が存７１するか否かの
判定手段について説明する。

ゲート折れ判定手段 一般に、可動金型４の型内４ａと成形品とを比較した場
合には成形品の方が明るいため、成形品のゲートの部分
については同ゲートが存在すればその部分は明るく、ゲ
ートが存在しない場合には暗くなる。そこで、第２図で
示すフローチｐ−トのステップ１０１において取込まれ
た画像に基づき、成形品のゲートの部分の濃度（明るさ
）を演算してこれを多段階に分ける。そして、この多段
階に分けられた明るさの数値が一定レベル以上であれば
ゲートは存在し、一定レベル以下であればゲート折れが
介り、していることを判断することがＣきる。

へ°１内の異物判定手段 この判定上段は第２図で示すフローチャートのステップ
１００で取込まれたマスター画像あるいは前回の正常＜
’ｔ　１１１込み画像と、ステップ１０４によって取込
まれた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、マスター両像あるいは前
Ｈの正常画像と、判定しようとする画像とをそれぞれ複
数の区画（ドツト）に分け、各区画毎にＪ３いて相ｎの
Ｓ度（明るさ）の差をとる。この差をｐめ定めた基準値
に基づいて２値化し、これによって得られた異常判定の
２値化データの数が一定値以上存在する場合、つまり＋
Ｅ常な画像と判定用の画像とに一定の濃度差がある場合
にはこれを異常と判定し、この場合は型内に異物が存在
ばよい。

なお、この判定においては通常は前回の取込み自伝と判
定画像どの比較を行なっているので、金型２，４の微少
な経時変化等が判定に彰費されることを防止できる。

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
異常検知１段につき、主として第３図ひ示す成形工程の
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図で承り固定
金型２に向けて可動金テ１４が移動して型閉めがなされ
、同時に中ｆ５も第１図の上方に進出する。この状態で
両金型２．４及び中Ｐ５によっＣ構成される型空間（キ
ャビティ）内に対して持込みがなされる。

この後、可動金型４及び中子５が再び第１図の状態に移
動して型開きがなされる。この時点において前記カメラ
１０により、成形品のゲート折れを判定するための画像
が撮影され、制御装置２０によって前述したようにゲー
ト折れが発生しているか否かが判断される。仮にゲート
折れが発生していた場合には、このゲートを把持して成
形品を取出すといった自動システムが不能となる。した
がって、この場合は第１図で丞す前記の成形機υ１１２
１１５Ａ置２１からの信号によって警報器２２を作動さ
けると同時に自動成形機を停止させ、ゲート折れに伴う
所定の処置ならびにリセットを行なう。

この後は再び第３図で示す自動成形機の起動工程に戻っ
て以下の工程を続ける。

成形品にゲート折れが発生していない場合には自動シス
テムによる成形品の取出しがなされる。

そこで、固定金型２及び１動金型４に離型剤の吹付けを
行なったのちにエアーブローを行なう。次に前記のカメ
ラ１０によって可動金型４の型内に異物が存在するか否
かの判定用の画像を撮影し、前記制御装置η２０によっ
て前述したように安物が存在するか否かを判定する。仮
に、オーバーフロー等の島１シ物が型内に落下していた
場合には、制御装置２０から成′形機制御装置２１への
電気信号によって警報器２２を作動させると同時に自動
成形機を停止させる。そして型内から異物を取除く等の
処置を施した後、再び第３図Ｃ承す自動成形機の起動工
程に戻り、次の工程を繰返す。

なお、型内に異物が存在しない場合には第３図で小ず鋳
込み工程に戻り、以下の成形工程を続けることとなる。

（発明の効果） 以−Ｆのように本発明は、自動成形機の型開き後にお番
ノる金型の型面ならびに成形品の取出し後における金型
の型面をカメラによってテレビ画像として［１し、これ
らの画像に基づいて成形品のゲート折れ及び金型内の異
物の有無を判断し、異常が検知された場合には自動成形
機を停止させるための信号を出力するように構成してい
るため、自動成形機による成形工程を監視するための専
用作業１４が不要になるとともに、例えば成形品のゲー
ト折れを見過ごした場合のように無駄な工程を続けるこ
とによる時間の浪費を防止でき、さらにはＡ−バーフロ
ー等の異物を金型内に落下したことを見過ごすことに伴
う成形品の不良や金］り欠損等の事態を未然に回避でき
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図は自動成形機をそ
の型開き状態で表わした概略図、第２図は金型異常検知
装置に用いるマイクロコンピュータの７０−チ１シート
、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 ４ａ・・・型　　　面 １０・・・カ　メ　ラ ２０・・・制帥装置 出願人　　トヨタ自動車株式会ネ」 代理人　　　弁理士　岡用英彦（外３名）第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動成形機の型開き後における金型の型面ならびに成形
   品の取出し後における金型の型面をテレビ画像として写
   すカメラと、この画像に基づいて成形品のゲート折れ及
   び金型内の異物の有無を判断し、ゲート折れや金型内に
   異物が存在したときには自動成形機を停止させるための
   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
   型の異常検知装置。