WO2019194183A1 - ノズル異常検知装置 - Google Patents

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WO2019194183A1
WO2019194183A1 PCT/JP2019/014648 JP2019014648W WO2019194183A1 WO 2019194183 A1 WO2019194183 A1 WO 2019194183A1 JP 2019014648 W JP2019014648 W JP 2019014648W WO 2019194183 A1 WO2019194183 A1 WO 2019194183A1
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WO
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mold
temperature
nozzle
spraying
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/014648
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English (en)
French (fr)
Inventor
原　卓也
山田　栄二
Original Assignee
日本電産株式会社
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Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding
    • B22C23/02—Devices for coating moulds or cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/58—Applying the releasing agents

Definitions

  • the present invention relates to a nozzle abnormality detection device.
  • Patent Document 1 discloses a nozzle clogging detection device that detects the clogged state of each of a plurality of nozzles. Each of the plurality of nozzles sprays a lubricant onto the mold.
  • the nozzle clogging detection device disclosed in Patent Literature 1 includes a temperature sensor, a temperature difference calculation device, and a determination device.
  • the temperature sensor is attached to each of the plurality of nozzles and measures the temperature of each nozzle.
  • the temperature of each nozzle is lowered by the heat of vaporization of the lubricant when the spraying process for spraying the lubricant onto the mold is started.
  • the temperature of each nozzle rises by the radiant heat from the mold when the spraying process ends.
  • the temperature change of each nozzle before and after the spraying process is different between the state where the nozzle is clogged and the state where the nozzle is not clogged.
  • the temperature difference calculating device calculates a temperature difference between the temperature detected by the temperature sensor at the start of the spraying process and the temperature detected by the temperature sensor at the end of the spraying process.
  • the determination device determines the clogged state of each nozzle based on the temperature difference before and after the spraying process.
  • each nozzle may have a wrong spray direction for spraying the lubricant, for example.
  • the spraying direction is wrong, the lubricant is not sprayed on a predetermined portion of the mold even when each nozzle is not clogged.
  • the nozzle clogging detection device disclosed in Patent Document 1 detects that an abnormality has occurred in a nozzle even if the spray direction of one of the nozzles is incorrect when the temperature change of each nozzle is normal. Can not. Therefore, the lubricant is not sprayed on a predetermined portion of the mold, and the quality of the molded product may be deteriorated.
  • an object of the present invention is to provide a nozzle abnormality detection device that improves the detection accuracy of nozzle abnormality and suppresses deterioration of the quality of a molded product.
  • the exemplary nozzle abnormality detection device of the present invention detects an abnormality of a nozzle that sprays a release agent on a mold.
  • the nozzle abnormality detection device includes a temperature sensor and a control unit.
  • the temperature sensor measures the temperature of the mold and outputs a signal indicating the temperature of the mold.
  • the said control part acquires the temperature of the said metal mold
  • the said control part acquires the difference temperature which shows the difference of the temperature before spraying processing, and the temperature after spraying processing.
  • the pre-spraying temperature indicates the temperature of the mold before the spraying process in which the nozzle sprays the release agent on the mold.
  • the temperature after the spraying process indicates the temperature of the mold after the spraying process is finished.
  • the control unit determines whether or not the difference temperature is equal to or lower than a temperature threshold. When the difference temperature is determined to be equal to or lower than the temperature threshold, the control unit detects an abnormality of the nozzle.
  • the exemplary present invention it is possible to improve the detection accuracy of the nozzle abnormality and suppress the deterioration of the quality of the molded product.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mold system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a mold system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a mold system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing a temperature change of the mold according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing nozzle abnormality detection processing according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing an example of a mold according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the temperature before spraying and the temperature threshold according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the configuration of the nozzle abnormality detection device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mold system 100 according to the present embodiment. *
  • the mold system 100 includes a mold apparatus 1, a spray apparatus 2, and a nozzle abnormality detection apparatus 3.
  • the mold apparatus 1 has a mold 10. *
  • the nozzle abnormality detection device 3 detects an abnormality of the spray device 2.
  • the spraying apparatus 2 sprays a mold release agent on the mold 10 for producing a casting.
  • spray process the process in which the spray device 2 sprays the release agent onto the mold 10 is referred to as “spray process”.
  • the spraying process is performed for the purpose of suppressing seizure of the casting or reducing the mold release resistance of the casting.
  • the spraying process is executed every time the casting is taken out from the mold 10 in the process of manufacturing the casting.
  • the temperature of the mold 10 decreases due to the heat of vaporization of the mold release agent. *
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the mold system 100 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 2 shows a state where the mold 10 is closed. *
  • the mold apparatus 1 includes a mold control apparatus 13 in addition to the mold 10.
  • the mold 10 includes a fixed mold 11 and a movable mold 12. *
  • the fixed mold 11 includes a first cavity surface 111, a gate, and a first cooling water channel. Cooling water for cooling the fixed mold 11 flows through the first cooling water channel.
  • the movable mold 12 faces the fixed mold 11.
  • the movable mold 12 has a second cavity surface 121 and a second cooling water channel.
  • the first cavity surface 111 and the second cavity surface 121 face each other. Cooling water for cooling the movable mold 12 flows through the second cooling water channel.
  • the movable mold 12 is movable along the mold movement direction D1. Specifically, when the mold 10 is closed, the movable mold 12 approaches the fixed mold 11 and contacts the fixed mold 11. The movable mold 12 is separated from the fixed mold 11 when the mold 10 is opened.
  • mold closing the movement of the movable mold 12 close to the fixed mold 11 and the mold 10 closing
  • the mold opening is described.
  • a cavity 110 is formed inside the mold 10.
  • the cavity 110 is constituted by a first cavity surface 111 and a second cavity surface 121.
  • the molten metal passes through the gate and fills the cavity 110.
  • the mold control device 13 has a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the mold control apparatus 13 controls the operation of each part of the mold apparatus 1 by executing a mold control program. Specifically, the mold control device 13 controls the operation of the movable mold 12. Further, the mold control device 13 adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the first cooling water channel of the fixed mold 11 and the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling water channel of the movable mold 12.
  • the mold control device 13 outputs a mold opening completion signal and a mold closing completion signal.
  • the mold opening completion signal indicates that the mold 10 has been opened, that is, the mold opening has been completed.
  • Completion of mold opening indicates, for example, that the movable mold 12 has moved to a position away from the fixed mold 11 by a predetermined distance and stopped.
  • the mold closing completion signal indicates that the mold 10 is in a closed state, that is, the mold closing is completed.
  • Completion of mold closing indicates, for example, that the movable mold 12 has moved to a position where it comes into contact with the fixed mold 11 and stopped. *
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the mold system 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 shows a state where the mold 10 is opened. *
  • the spray device 2 includes a plurality of nozzles 21, a nozzle elevating unit 22, and a spray control device 23. 1 to 3, four nozzles 21 are illustrated, but the number of nozzles 21 is not limited to four as long as it is plural. *
  • the plurality of nozzles 21 spray the release agent on the mold 10 for a predetermined time.
  • the predetermined time is set for each molded product.
  • the predetermined time is preferably set to a time until the moisture of the sprayed release agent evaporates and the release agent after the moisture evaporates is fixed to the mold 10 and stabilized.
  • the plurality of nozzles 21 spray the release agent on the first cavity surface 111 and the second cavity surface 121.
  • a location where each nozzle 21 sprays the release agent may be referred to as a “nozzle-corresponding location”.
  • Each nozzle-corresponding location is set in advance by adjusting the direction of each nozzle 21, for example.
  • the orientation of each nozzle 21 is adjusted, for example, every time the molded product is changed. In other words, the orientation of each nozzle 21 is adjusted each time the mold 10 is changed.
  • the nozzle raising / lowering part 22 has a drive mechanism.
  • the drive mechanism includes a motor and a plurality of gears.
  • the nozzle movement direction D2 is a direction that intersects the mold movement direction D1. That is, the plurality of nozzles 21 move along a direction that intersects the direction in which the movable mold 12 moves.
  • the nozzle movement direction D2 is orthogonal to the mold movement direction D1.
  • the plurality of nozzles 21 are movable between a first position P1 and a second position P2.
  • the first position P ⁇ b> 1 indicates a position where the plurality of nozzles 21 perform the spray process on the mold 10.
  • the second position P ⁇ b> 2 indicates a position where the plurality of nozzles 21 are farthest from the mold 10 in the range in which the plurality of nozzles 21 move.
  • the spray control device 23 has a processor such as a CPU.
  • the spray control device 23 controls the operation of each part of the spray device 2 by executing a spray control program.
  • the spray control device 23 controls the operation of the nozzle elevating unit 22 to control the timing for starting the movement of the plurality of nozzles 21.
  • the spray control device 23 receives the mold opening completion signal from the mold control device 13
  • the spray control device 23 controls the operation of the nozzle elevating unit 22 to move the plurality of nozzles 21 from the second position P2 to the first position P1.
  • the plurality of nozzles 21 move from the second position P2 toward the first position P1 when the movable mold 12 is separated from the fixed mold 11.
  • the spray control apparatus 23 will control the operation
  • the spray control apparatus 23 will control the operation
  • finished will move the some nozzle 21 toward the 2nd position P2 from the 1st position P1.
  • the spray control apparatus 23 will control the operation
  • finished will move the some nozzle 21 toward the 2nd position P2 from the 1st position P1.
  • the spray control apparatus 23 will control the operation
  • finished will move the some nozzle 21 toward the 2nd position P2 from the 1st position P1.
  • the spraying process ends the plurality of nozzles 21
  • the spray control device 23 outputs a spray processing start signal, a spray processing completion signal, a movement start signal, and a movement completion signal.
  • the spray processing start signal indicates that the spray processing by each nozzle 21 has started.
  • the spray processing completion signal indicates that the spray processing by each nozzle 21 has been completed.
  • the movement start signal indicates that the movement of the plurality of nozzles 21 has started.
  • the movement start signal includes a first movement start signal and a second movement start signal.
  • the first movement start signal indicates that the plurality of nozzles 21 have started moving from the second position P2 to the first position P1.
  • the second movement start signal indicates that the plurality of nozzles 21 have started moving from the first position P1 to the second position P2.
  • the movement completion signal indicates that the movement of the plurality of nozzles 21 has been completed.
  • the movement completion signal includes a first movement completion signal and a second movement completion signal.
  • the first movement completion signal indicates that the plurality of nozzles 21 have completed the movement from the second position P2 to the first position P1.
  • the second movement completion signal indicates that the plurality of nozzles 21 have completed the movement from the first position P1 to the second position P2.
  • the spray device 2 further includes a release agent supply unit.
  • the release agent supply unit includes, for example, a tank, a booster, and an atomizer.
  • the tank stores a release agent.
  • the booster supplies the release agent stored in the tank to each of the plurality of nozzles 21.
  • the atomizer sprays the release agent.
  • the nozzle abnormality detection device 3 detects each abnormality of the plurality of nozzles 21.
  • the nozzle abnormality detection device 3 includes an infrared camera 31 and a detection control device 32.
  • the infrared camera 31 is an example of a temperature sensor.
  • the detection control device 32 is an example of a control unit. *
  • the infrared camera 31 measures the temperature of the mold 10. In the present embodiment, the infrared camera 31 measures the temperature of the first cavity surface 111. The infrared camera 31 outputs a signal indicating the temperature of the mold 10. In the present embodiment, the infrared camera 31 outputs a thermal image indicating the temperature distribution of the first cavity surface 111. *
  • the infrared camera 31 has a lens and a light receiving element.
  • the lens forms an infrared ray emitted from the mold 10 on the light receiving element.
  • the light receiving element converts the received infrared light into an electrical signal and outputs it.
  • the infrared camera 31 outputs data indicating a thermal image based on the electrical signal output from the light receiving element.
  • the infrared camera 31 measures the temperature of the mold 10 in a non-contact manner. Thereby, the infrared camera 31 can measure the temperature of the location which cannot be measured by the contact method.
  • the detection control device 32 has a processor such as a CPU.
  • the detection control device 32 controls the operation of each part of the nozzle abnormality detection device 3 by executing a detection control program. *
  • the detection control device 32 has a storage area.
  • the storage area stores various data such as a control program.
  • the storage area is configured by a storage device and a semiconductor memory.
  • the storage device is configured by, for example, an HDD (Hard Disk Drive) and / or an SSD (Solid State Drive).
  • the semiconductor memory includes, for example, a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory).
  • the detection control device 32 associates each of the plurality of nozzles 21 with a location (nozzle-corresponding location) where each nozzle 21 sprays the release agent, and stores them in the storage area. *
  • the detection control device 32 receives a mold opening completion signal and a mold closing completion signal from the mold control device 13. Further, the detection control device 32 receives a spray processing start signal, a spray processing completion signal, a movement start signal, and a movement completion signal from the spray control device 23. *
  • the detection control device 32 executes a nozzle abnormality detection process.
  • the detection control device 32 acquires a difference temperature between the temperature before the spray process and the temperature after the spray process, and determines whether or not the difference temperature is equal to or lower than the temperature threshold value. If the detection control device 32 determines that the differential temperature is equal to or lower than the temperature threshold value, it detects a nozzle abnormality.
  • the temperature before the spraying process indicates the temperature of the mold 10 before the spraying process is started. Specifically, the temperature before the spraying process indicates the temperature of the mold 10 from the mold opening completion state to before the spraying process is started.
  • the temperature after the spraying process indicates the temperature of the mold 10 after the spraying process is finished.
  • the temperature after the spraying process indicates the temperature of the mold 10 after the spraying process is completed and before the mold closing is completed in order to mold the next molded product.
  • the detection control device 32 acquires the temperature before spraying and the temperature after spraying for each divided region.
  • the divided area indicates an area obtained by dividing the thermal image (temperature distribution of the mold 10) output from the infrared camera 31 into a predetermined number. The divided area is determined according to the resolution of the infrared camera 31, for example. *
  • FIG. 4 is a graph showing a temperature change of the mold 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 shows the temperature change of the metal mold
  • the target location corresponds to one of a plurality of divided regions.
  • the horizontal axis shown in FIG. 4 indicates time Tm, and the vertical axis indicates the temperature T of the target location. *
  • the temperatures of the target locations in three cycles are plotted.
  • One cycle indicates a period from when the mold is closed to mold one molded product to when the mold is closed to mold the next molded product.
  • the temperature of the target portion repeatedly rises and falls every cycle.
  • the temperature change of the target portion will be described by taking the first cycle C1 as an example.
  • the time Tm1 shown in FIG. 4 indicates the time when the mold closing is completed
  • the time Tm2 indicates the time when the molten metal is injected
  • the time Tm3 indicates the time when the mold opening is completed.
  • the time Tm4 indicates the time when the movement of the plurality of nozzles 21 to the first position P1 starts
  • the time Tm5 indicates the time when the spraying process starts
  • the time Tm6 indicates the time when the spraying process ends.
  • the time Tm7 indicates the time when the movement of the plurality of nozzles 21 to the second position P2 is completed
  • the time Tm8 indicates the time when the mold closing is completed in the next cycle (second cycle C2). Note that cooling water always flows through the first cooling water channel and the second cooling water channel. *
  • the pre-spraying temperature T ⁇ b> 1 indicates the temperature at the target location when the plurality of nozzles 21 start moving toward the first position P ⁇ b> 1 (time Tm ⁇ b> 4).
  • the post-spraying temperature T2 indicates the temperature of the target portion at the time (time Tm7) when the movement of the plurality of nozzles 21 to the second position P2 is completed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing nozzle abnormality detection processing according to the present embodiment.
  • the nozzle abnormality detection process is started when the detection control device 32 receives a mold opening completion signal from the mold control device 13. *
  • the detection control device 32 acquires the pre-spraying temperature T1 of the mold 10 (step S1). Specifically, the detection control device 32 acquires the pre-spraying temperature T1 of each part of the mold 10 corresponding to each divided region. In the present embodiment, the detection control device 32 acquires the temperature of the mold 10 when receiving the first movement start signal from the spray control device 23. In other words, the detection control device 32 acquires the temperature of the mold 10 when the plurality of nozzles 21 start moving toward the first position P1 (Tm4 shown in FIG. 4). *
  • the detection control device 32 stands by until the spraying process ends (step S2: No). Specifically, the detection control device 32 determines whether or not the spray processing has been completed depending on whether or not a spray processing completion signal has been received from the spray control device 23. Specifically, when a spray processing completion signal is received from the spray control device 23, it is determined that the spray processing has ended.
  • the detection control device 32 acquires the post-spraying temperature T2 of the mold 10 (step S3). Specifically, the detection control device 32 acquires the post-spray processing temperature T2 of each part of the mold 10 corresponding to each divided region.
  • the detection control device 32 acquires the temperature of the mold 10 when receiving the second movement completion signal from the spray control device 23. In other words, the detection control device 32 acquires the temperature of the mold 10 when the movement of the plurality of nozzles 21 to the second position P2 is completed (time Tm7 shown in FIG. 4). *
  • the detection control device 32 acquires the difference temperature ⁇ T (step S4). Specifically, the detection control device 32 acquires the differential temperature ⁇ T of the mold 10 by subtracting the post-spray processing temperature T2 from the pre-spray processing temperature T1. Specifically, the detection control device 32 acquires a difference temperature ⁇ T at each location of the mold 10 corresponding to each divided region.
  • the detection control device 32 determines whether or not the differential temperature ⁇ T of the mold 10 is equal to or lower than the temperature threshold (step S5).
  • the temperature threshold is a threshold set in advance for the differential temperature ⁇ T. In the present embodiment, the temperature threshold is a constant value, for example, 50 ° C. If the detection control device 32 determines that the differential temperature ⁇ T of the mold 10 is not equal to or lower than the temperature threshold (step S5: No), the nozzle abnormality detection process ends. On the other hand, if the detection control device 32 determines that the differential temperature ⁇ T of the mold 10 is equal to or lower than the temperature threshold (step S5: Yes), it determines that an abnormality has occurred in the nozzle 21.
  • the detection control device 32 detects a nozzle abnormality and ends the nozzle abnormality detection process. Specifically, the detection control device 32 determines whether or not the difference temperature ⁇ T is equal to or lower than the temperature threshold value for each divided region. The detection control device 32 determines that an abnormality has occurred in the nozzle 21 when the difference temperature ⁇ T in at least one of the divided regions is equal to or lower than the temperature threshold value. Further, the detection control device 32 associates each of the plurality of nozzles 21 stored in the storage area described with reference to FIG. 3 with a location (nozzle-corresponding location) where each nozzle 21 sprays the release agent. Based on this, the nozzle 21 in which an abnormality has occurred is identified. *
  • the present embodiment has been described above.
  • the temperature of the nozzle corresponding part corresponding to the nozzle 21 having the wrong spraying direction does not decrease. That is, the temperature of the mold 10 does not decrease.
  • the temperature of the nozzle corresponding part corresponding to the clogged nozzle 21 does not decrease. That is, the temperature of the mold 10 does not decrease.
  • the infrared camera 31 measures the temperature of the mold 10
  • the detection control device 32 acquires the differential temperature ⁇ T of the mold 10 based on the signal output from the infrared camera 31.
  • the detection control device 32 detects a nozzle abnormality depending on whether or not the difference temperature ⁇ T is equal to or lower than the temperature threshold. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to detect an error in the spraying direction of each nozzle 21 and clogging of each nozzle 21 by measuring the temperature of the mold 10. Therefore, the detection accuracy of the nozzle abnormality is improved. As a result, it is possible to suppress deterioration of the quality of the molded product. *
  • the detection control device 32 detects the nozzle abnormality based on the difference temperature ⁇ T between the temperature T1 before the spraying process and the temperature T2 after the spraying process. Therefore, it is possible to suppress erroneous detection of nozzle abnormality due to variations in the pre-spraying temperature T1. As a result, the detection accuracy of the nozzle abnormality is improved.
  • the detection control device 32 sprays the temperature of the mold 10 at the time (time Tm7 shown in FIG. 4) when the movement of the plurality of nozzles 21 from the first position P1 to the second position P2 is completed. Acquired as the post-temperature T2.
  • the second position P ⁇ b> 2 is a position where the plurality of nozzles 21 are farthest from the mold 10 in the range in which the plurality of nozzles 21 move. Therefore, the detection control device 32 can acquire the post-spraying temperature T2 without being obstructed by the plurality of nozzles 21.
  • the detection control device 32 determines the temperature of the mold 10 at the time when the plurality of nozzles 21 start moving toward the first position P1 (time Tm4 shown in FIG. 4). Obtained as T1. That is, the pre-spraying temperature T1 is a temperature at the time when the plurality of nozzles 21 are located at the second position P2. Therefore, the detection control device 32 can acquire the pre-spray processing temperature T ⁇ b> 1 without being hindered by the plurality of nozzles 21. *
  • the detection control device 32 sets the temperature at the time when the plurality of nozzles 21 start moving toward the first position P1 (time Tm4 shown in FIG. 4) as the pre-spray processing temperature T1. get.
  • the detection control device 32 acquires the temperature at a time point closer to the time point when the spraying process is started in a period in which the temperature measurement is not hindered by the plurality of nozzles 21. Therefore, the detection control device 32 is used for the mold 10 by spraying.
  • the temperature change can be obtained more accurately. As a result, the detection accuracy of the nozzle abnormality is improved.
  • the detection control device 32 acquires the temperature at the time (time Tm7 shown in FIG. 4) when the movement of the plurality of nozzles 21 to the second position P2 is completed as the post-spray processing temperature T2. To do. In other words, the detection control device 32 measures the temperature at a time point closer to the time point when the spraying process is completed in a period in which the temperature measurement is not hindered by the plurality of nozzles 21. Therefore, the detection control device 32 can more accurately acquire the temperature change of the mold 10 due to the spraying process. As a result, the detection accuracy of the nozzle abnormality is improved. *
  • the infrared camera 31 measures the temperature of the entire surface of the first cavity surface 111 of the mold 10, but the infrared camera 31 measures the temperature of a part (predetermined location) of the first cavity surface 111. You may measure.
  • the differential temperature ⁇ T acquired by the detection control device 32 may indicate the differential temperature ⁇ T at a predetermined location of the mold apparatus 1.
  • the detection control device 32 can acquire a more detailed (high resolution) temperature distribution by narrowing down the part measured by the infrared camera 31 to a part of the first cavity surface 111. Thereby, the detection precision of the nozzle abnormality corresponding to a predetermined location can be improved.
  • a predetermined location may be changed according to the molded product which the metal mold apparatus 1 shape
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the mold 10 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 6 shows the first cavity surface 111 of the fixed mold 11. A mold 10 shown in FIG. 6 is a mold for molding a base plate constituting the HDD. *
  • the infrared camera 31 may measure the important part 111a and the thick part 111b.
  • the infrared camera 31 may measure only the important part 111a.
  • the important part 111 a is a part where a part of the mold 10 having a high degree of dimensional importance is formed.
  • the important location 111a is a location where it is necessary to ensure the dimensional accuracy of the molded product.
  • the important part 111a is a part for molding a part where the platter is arranged in the base plate. In the example shown in FIG.
  • the thick portion 111 b is a portion where the frame of the base plate is formed.
  • the infrared camera 31 measures only the important portion 111a, it is possible to detect a nozzle abnormality corresponding to a portion having a high dimensional importance. As a result, the quality of the molded product can be improved.
  • the temperature threshold value is a constant value, but the temperature threshold value may change according to the pre-spraying temperature T1 as shown in FIG. *
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the pre-spraying temperature T1 and the temperature threshold Th according to the present embodiment.
  • a first region I shown in FIG. 7 indicates a region where the difference temperature ⁇ T is equal to or lower than the temperature threshold Th, and a second region II indicates a region where the difference temperature ⁇ T is greater than the temperature threshold.
  • the temperature threshold Th is preferably increased as the pre-spray processing temperature T1 is increased, and is preferably decreased as the pre-spray processing temperature T1 is decreased.
  • the pre-spraying temperature T1 is low, the differential temperature ⁇ T is small, and when the pre-spraying temperature T1 is high, the differential temperature ⁇ T is large. Therefore, for example, the detection control device 32 can suppress erroneous detection due to the difference temperature ⁇ T being equal to or lower than the temperature threshold due to the low pre-spraying temperature T1.
  • the pre-spraying temperature T1 is a temperature at the time when the plurality of nozzles 21 starts moving toward the first position P1, but the pre-spraying temperature T1 is not limited to this. .
  • the detection control device 32 when the temperature measurement by the infrared camera 31 is not hindered by the plurality of nozzles 21 located at the first position P1, the detection control device 32 is when the plurality of nozzles 21 have finished moving toward the first position P1.
  • the temperature of the mold 10 may be acquired as the pre-spraying temperature T1.
  • the detection control apparatus 32 can acquire the temperature of the metal mold
  • the temperature T2 after the spraying process is a temperature at the time when the movement of the plurality of nozzles 21 to the second position P2 is completed, but the temperature T2 after the spraying process is It is not limited.
  • the detection control device 32 determines the temperature of the mold 10 immediately after the spraying process by the plurality of nozzles 21 is finished. May be acquired as the post-spray processing temperature T2. Thereby, the detection control apparatus 32 can acquire the temperature of the metal mold
  • the infrared camera 31 demonstrated the structure which measures the temperature of the fixed metal mold
  • the mold system 100 includes the mold control device 13, the spray control device 23, and the detection control device 32, but the mold device 1, the spray device 2, and the nozzle abnormality detection device 3 are the same. It may be controlled by one control device.
  • the control device is, for example, a personal computer. *
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the nozzle abnormality detection device 3 according to the present embodiment. *
  • the nozzle abnormality detection device 3 illustrated in FIG. 8 includes a first infrared camera 311 and a second infrared camera 312.
  • the first infrared camera 311 measures the temperature of the fixed mold 11 (first cavity surface 111).
  • the second infrared camera 312 measures the temperature of the movable mold 12 (second cavity surface 121).
  • the detection control device 32 can acquire the temperature distribution of the movable mold 12 in addition to the temperature distribution of the fixed mold 11. Therefore, it is possible to detect an abnormality of the nozzle 21 that sprays the mold release agent on the fixed mold 11 and an abnormality of the nozzle 21 that sprays the mold release agent on the movable mold 12.
  • the present invention can be suitably used in the field of molds.
  • Mold device 2 Mold device 2, Spraying device 3, Nozzle abnormality detection device 10, Mold 11, Fixed mold 12, Movable mold 31, Infrared camera (temperature sensor) 32, Thickness control part 111 Pre-spraying temperature T2 Post-spraying temperature Th Th Threshold

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Abstract

ノズル異常の検知精度を向上させて、成形品の品質の低下を抑制するノズル異常検知装置を提供する。ノズル異常検知装置（３）は、金型（１０）に対して離型剤を噴霧するノズル（２１）の異常を検知する。当該ノズル異常検知装置（３）は、温度センサ（３１）と、制御部（３２）とを有する。温度センサ（３１）は、金型（１０）の温度を測定し、金型（１０）の温度を示す信号を出力する。制御部（３２）は、温度センサ（３１）が出力する信号に基づいて金型（１０）の温度を取得する。制御部（３２）は、噴霧処理前温度と噴霧処理後温度との差分を示す差分温度を取得する。噴霧処理前温度は、ノズル（２１）が金型（１０）に対して離型剤を噴霧する噴霧処理が開始される前の金型（１０）の温度を示す。噴霧処理後温度は、噴霧処理が終了した後の金型（１０）の温度を示す。制御部（３２）は、差分温度が温度閾値以下であるか否かを判定し、差分温度が温度閾値以下であると判定すると、ノズル（２１）の異常を検知する。

Description

ノズル異常検知装置
本発明は、ノズル異常検知装置に関する。
特許文献１には、複数のノズルの各々の詰まり状態を検出するノズル詰まり検出装置が開示されている。複数のノズルの各々は、金型に対して潤滑剤を噴霧する。特許文献１に開示のノズル詰まり検出装置は、温度センサと、温度差算出装置と、判定装置とを備える。温度センサは、複数のノズルの各々に付設されて各ノズルの温度を測定する。各ノズルの温度は、金型に潤滑剤を噴霧する噴霧処理が開始されると、潤滑剤の気化熱により下降する。また、各ノズルの温度は、噴霧処理が終了すると、金型からの放射熱により上昇する。ノズルが詰まった状態と、ノズルが詰まっていない状態とでは、噴霧処理の前後における各ノズルの温度変化が異なる。温度差算出装置は、噴霧処理の開始時における温度センサの検出温度と、噴霧処理の終了時における温度センサの検出温度との温度差を算出する。判定装置は、噴霧処理の前後の温度差に基づいて各ノズルの詰まり状態を判定する。
日本国公開公報：特開２００９－８２８２４号公報
しかしながら、各ノズルは、例えば、潤滑剤を噴霧する噴霧方向を誤る場合がある。噴霧方向が誤っている場合、各ノズルが詰まっていない状態であっても、金型の所定箇所に潤滑剤が噴霧されない。特許文献１に開示のノズル詰まり検出装置は、各ノズルの温度変化が正常である場合、各ノズルのうちのいずれかの噴霧方向が誤っていても、ノズルに異常が発生していることを検出できない。したがって、金型の所定箇所に潤滑剤が噴霧されずに、成形品の品質が低下する虞がある。　
本発明は、上記課題に鑑み、ノズル異常の検知精度を向上させて、成形品の品質の低下を抑制するノズル異常検知装置を提供することを目的とする。
本発明の例示的なノズル異常検知装置は、金型に対して離型剤を噴霧するノズルの異常を検知する。当該ノズル異常検知装置は、温度センサと、制御部とを有する。前記温度センサは、前記金型の温度を測定し、前記金型の温度を示す信号を出力する。前記制御部は、前記温度センサが出力する信号に基づいて前記金型の温度を取得する。前記制御部は、噴霧処理前温度と噴霧処理後温度との差分を示す差分温度を取得する。前記噴霧処理前温度は、前記ノズルが前記金型に対して前記離型剤を噴霧する噴霧処理が開始される前の前記金型の温度を示す。前記噴霧処理後温度は、前記噴霧処理が終了した後の前記金型の温度を示す。前記制御部は、前記差分温度が温度閾値以下であるか否かを判定し、前記差分温度が前記温度閾値以下であると判定すると、前記ノズルの異常を検知する。
例示的な本発明によれば、ノズル異常の検知精度を向上させて、成形品の品質の低下を抑制することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る金型システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る金型システムの構成を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る金型システムの構成を示す図である。 図４は、本発明の実施形態に係る金型の温度変化を示すグラフである。 図５は、本発明の実施形態に係るノズル異常検知処理を示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態に係る金型の一例を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る噴霧処理前温度と温度閾値との関係の一例を示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係るノズル異常検知装置の構成の他例を示す図である。
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。　
まず、図１を参照して、本実施形態に係る金型システム１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る金型システム１００の構成を示す図である。　
図１に示すように、金型システム１００は、金型装置１、噴霧装置２及びノズル異常検知装置３を有する。金型装置１は、金型１０を有する。　
ノズル異常検知装置３は、噴霧装置２の異常を検知する。噴霧装置２は、鋳造物を製造するための金型１０に離型剤を噴霧する。以下、噴霧装置２が金型１０に離型剤を噴霧する処理を「噴霧処理」と記載する。噴霧処理は、鋳造物の焼付きの抑制、あるいは、鋳造物の脱型抵抗の低減を目的として実行される。噴霧処理は、鋳造物を製造する過程において、鋳造品を金型１０から取り出す度に実行される。離型剤が金型１０に噴霧されると、離型剤の気化熱により、金型１０の温度が低下する。　
続いて、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る金型装置１の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る金型システム１００の構成を示す図である。詳しくは、図２は、金型１０が閉じた状態を示す。　
図１及び図２に示すように、金型装置１は、金型１０に加え、金型制御装置１３を有する。金型１０は、固定金型１１、及び可動金型１２を有する。　
固定金型１１は、第１キャビティ面１１１、ゲート、及び第１冷却水路を有する。第１冷却水路には、固定金型１１を冷却するための冷却水が流れる。　
可動金型１２は、固定金型１１に対向する。可動金型１２は、第２キャビティ面１２１及び第２冷却水路を有する。第１キャビティ面１１１と第２キャビティ面１２１とは互いに対向する。第２冷却水路には、可動金型１２を冷却するための冷却水が流れる。　
可動金型１２は、金型移動方向Ｄ１に沿って移動自在である。詳しくは、可動金型１２は、金型１０を閉じる際に固定金型１１に接近して固定金型１１に接触する。可動金型１２は、金型１０を開く際に、固定金型１１から離れる。以下、可動金型１２が固定金型１１へ接近して金型１０が閉じることを「型閉じ」と記載し、可動金型１２が固定金型１１から離れて金型１０が開くことを「型開き」と記載する。　
図２に示すように、金型１０が閉じた状態になると、金型１０の内部にキャビティ１１０が構成される。キャビティ１１０は、第１キャビティ面１１１と第２キャビティ面１２１とによって構成される。溶湯は、ゲートを通過してキャビティ１１０に充填される。　
金型制御装置１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを有する。金型制御装置１３は、金型制御プログラムを実行することにより、金型装置１の各部の動作を制御する。詳しくは、金型制御装置１３は、可動金型１２の動作を制御する。また、金型制御装置１３は、固定金型１１の第１冷却水路に流れる冷却水の流量、及び可動金型１２の第２冷却水路に流れる冷却水の流量を調整する。　
本実施形態において、金型制御装置１３は、型開き完了信号及び型閉じ完了信号を出力する。型開き完了信号は、金型１０が開いた状態になったこと、即ち、型開きが完了したことを示す。型開きの完了は、例えば、可動金型１２が固定金型１１から所定距離だけ離れる位置まで移動して停止したことを示す。型閉じ完了信号は、金型１０が閉じた状態になったこと、即ち、型閉じが完了したことを示す。型閉じの完了は、例えば、可動金型１２が固定金型１１と接触する位置まで移動して停止したことを示す。　
次に、図１～図３を参照して、本実施形態に係る噴霧装置２及びノズル異常検知装置３の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る金型システム１００の構成を示す図である。なお、図３は、金型１０が開いた状態を示す。　
図３に示すように、噴霧装置２は、複数のノズル２１、ノズル昇降部２２、及び噴霧制御装置２３を有する。なお、図１～図３では、複数のノズル２１を４つ図示しているが、ノズル２１の数は、複数であればよく、４つに限定されない。　
複数のノズル２１は、金型１０に対して離型剤を所定時間だけ噴霧する。例えば、所定時間は、成形品ごとに一定の時間が設定される。所定時間は、噴霧された離型剤の水分が蒸発して、水分が蒸発した後の離型剤が金型１０に定着して安定するまでの時間に設定されることが好ましい。　
本実施形態において、複数のノズル２１は、第１キャビティ面１１１と第２キャビティ面１２１とに離型剤を噴霧する。以下、各ノズル２１が離型剤を噴霧する箇所を「ノズル対応箇所」と記載する場合がある。各ノズル対応箇所は、例えば、各ノズル２１の向きを調整することにより予め設定される。各ノズル２１の向きの調整は、例えば、成形品が変更される度に行われる。換言すると、各ノズル２１の向きの調整は、金型１０が変更される度に行われる。　
ノズル昇降部２２は、駆動機構を有する。駆動機構は、モータ、及び複数のギアによって構成される。駆動機構が駆動することにより、複数のノズル２１がノズル移動方向Ｄ２に沿って移動する。ノズル移動方向Ｄ２は、金型移動方向Ｄ１と交差する方向である。すなわち、複数のノズル２１は、可動金型１２が移動する方向と交差する方向に沿って移動する。本実施形態において、ノズル移動方向Ｄ２は、金型移動方向Ｄ１と直交する。　
図３に示すように、複数のノズル２１は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で移動自在である。第１位置Ｐ１は、複数のノズル２１が金型１０に対して噴霧処理を実行する位置を示す。第２位置Ｐ２は、複数のノズル２１が移動する範囲において、複数のノズル２１が金型１０から最も離れる位置を示す。　
噴霧制御装置２３は、ＣＰＵのようなプロセッサーを有する。噴霧制御装置２３は、噴霧制御プログラムを実行することにより、噴霧装置２の各部の動作を制御する。噴霧制御装置２３は、例えば、ノズル昇降部２２の動作を制御して、複数のノズル２１の移動を開始するタイミングを制御する。詳しくは、噴霧制御装置２３は、金型制御装置１３から型開き完了信号を受信すると、ノズル昇降部２２の動作を制御して、複数のノズル２１を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に向けて移動させる。換言すると、複数のノズル２１は、可動金型１２が固定金型１１から離れると、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に向けて移動する。　
また、噴霧制御装置２３は、各ノズル２１による噴霧処理が終了すると、ノズル昇降部２２の動作を制御して、複数のノズル２１を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に向けて移動させる。換言すると、複数のノズル２１は、噴霧処理が終了すると、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に向けて移動する。　
噴霧制御装置２３は、噴霧処理開始信号、噴霧処理完了信号、移動開始信号及び移動完了信号を出力する。　
噴霧処理開始信号は、各ノズル２１による噴霧処理が開始したことを示す。噴霧処理完了信号は、各ノズル２１による噴霧処理が完了したことを示す。　
移動開始信号は、複数のノズル２１の移動が開始したことを示す。移動開始信号は、第１移動開始信号及び第２移動開始信号を含む。第１移動開始信号は、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１への移動を複数のノズル２１が開始したことを示す。第２移動開始信号は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２への移動を複数のノズル２１が開始したことを示す。　
移動完了信号は、複数のノズル２１の移動が完了したことを示す。移動完了信号は、第１移動完了信号及び第２移動完了信号を含む。第１移動完了信号は、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１への移動を複数のノズル２１が完了したことを示す。第２移動完了信号は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２への移動を複数のノズル２１が完了したことを示す。
なお、噴霧装置２は、離型剤供給部を更に有する。離型剤供給部は、例えば、タンク、ブースター、及びアトマイザーを有する。タンクは、離型剤を貯蔵する。ブースターは、タンクに貯蔵された離型剤を複数のノズル２１の各々へ供給する。アトマイザーは、離型剤を噴霧状にする。　
ノズル異常検知装置３は、複数のノズル２１の各々の異常を検知する。ノズル異常検知装置３は、赤外線カメラ３１、及び検知制御装置３２を有する。赤外線カメラ３１は、温度センサの一例である。検知制御装置３２は、制御部の一例である。　
赤外線カメラ３１は、金型１０の温度を測定する。本実施形態において、赤外線カメラ３１は、第１キャビティ面１１１の温度を測定する。赤外線カメラ３１は、金型１０の温度を示す信号を出力する。本実施形態において、赤外線カメラ３１は、第１キャビティ面１１１の温度分布を示す熱画像を出力する。　
赤外線カメラ３１は、レンズ、及び受光素子を有する。レンズは、金型１０から放射される赤外線を受光素子に結像する。受光素子は、受光した赤外線を電気信号に変換して出力する。赤外線カメラ３１は、受光素子が出力する電気信号に基づいて熱画像を示すデータを出力する。　
本実施形態において、赤外線カメラ３１は、金型１０の温度を非接触で測定する。これにより、赤外線カメラ３１は、接触方式では測定できない箇所の温度を測定することができる。　
検知制御装置３２は、ＣＰＵのようなプロセッサーを有する。検知制御装置３２は、検知制御プログラムを実行することにより、ノズル異常検知装置３の各部の動作を制御する。　
検知制御装置３２は、記憶領域を有する。記憶領域は、制御プログラムなどの各種データを記憶する。記憶領域は、ストレージデバイス及び半導体メモリーによって構成される。ストレージデバイスは、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）及び／又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）によって構成される。半導体メモリーは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）を構成する。本実施形態において、検知制御装置３２は、複数のノズル２１の各々と、各ノズル２１が離型剤を噴霧する箇所（ノズル対応箇所）とを関連付けて記憶領域に記憶する。　
検知制御装置３２は、金型制御装置１３から型開き完了信号及び型閉じ完了信号を受信する。また、検知制御装置３２は、噴霧制御装置２３から噴霧処理開始信号、噴霧処理完了信号、移動開始信号及び移動完了信号を受信する。　
検知制御装置３２は、型開き完了信号を受信すると、ノズル異常検知処理を実行する。ノズル異常検知処理では、検知制御装置３２は、噴霧処理前温度と噴霧処理後温度との差分温度を取得し、差分温度が温度閾値以下であるか否かを判定する。検知制御装置３２は、差分温度が温度閾値以下であると判定すると、ノズル異常を検知する。噴霧処理前温度は、噴霧処理が開始される前の金型１０の温度を示す。詳しくは、噴霧処理前温度は、型開き完了状態から噴霧処理が開始される前までの間の金型１０の温度を示す。噴霧処理後温度は、噴霧処理が終了した後の金型１０の温度を示す。詳しくは、噴霧処理後温度は、噴霧処理が終了した後から次の成形品を成形するために型閉じ完了状態となる前までの間の金型１０の温度を示す。本実施形態において、検知制御装置３２は、噴霧処理前温度と噴霧処理後温度とを分割領域ごとに取得する。分割領域は、赤外線カメラ３１が出力する熱画像（金型１０の温度分布）を所定の数に分割した領域を示す。分割領域は、例えば、赤外線カメラ３１の解像度に応じて決定される。　
続いて、図４を参照して、本実施形態に係る噴霧処理前温度Ｔ１、及び噴霧処理後温度Ｔ２について説明する。図４は、本実施形態に係る金型１０の温度変化を示すグラフである。詳しくは、図４は、対象箇所における金型１０の温度変化を示す。本実施形態において、対象箇所は、複数の分割領域のうちの１つに対応する。　
図４に示す横軸は、時間Ｔｍを示し、縦軸は、対象箇所の温度Ｔを示す。　
図４では、３つのサイクル（第１サイクルＣ１～第３サイクルＣ３）における対象箇所の温度がプロットされている。１サイクルは、１つの成形品を成形するために型閉じ完了状態になってから、次の成形品を成形するために型閉じ完了状態になるまでの期間を示す。図４に示すように、対象箇所の温度は、１つのサイクル毎に上昇と下降とを繰り返す。以下、第１サイクルＣ１を例に、対象箇所の温度変化について説明する。　
図４に示す時間Ｔｍ１は、型閉じが完了した時間を示し、時間Ｔｍ２は、溶湯が注入された時間を示し、時間Ｔｍ３は、型開きが完了した時間を示す。時間Ｔｍ４は、複数のノズル２１の第１位置Ｐ１への移動が開始した時間を示し、時間Ｔｍ５は、噴霧処理が開始した時間を示し、時間Ｔｍ６は、噴霧処理が終了した時間を示す。時間Ｔｍ７は、複数のノズル２１の第２位置Ｐ２までの移動が完了した時間を示し、時間Ｔｍ８は、次のサイクル（第２サイクルＣ２）における型閉じが完了した時間を示す。なお、第１冷却水路及び第２冷却水路には、常に冷却水が流れる。　
図４に示すように、噴霧処理前温度Ｔ１は、複数のノズル２１が第１位置Ｐ１に向けて移動を開始した時点（時間Ｔｍ４）の対象箇所の温度を示す。噴霧処理後温度Ｔ２は、複数のノズル２１の第２位置Ｐ２への移動が完了した時点（時間Ｔｍ７）の対象箇所の温度を示す。　
次に、図１～図５を参照して、本実施形態に係るノズル異常検知処理について説明する。図５は、本実施形態に係るノズル異常検知処理を示すフローチャートである。ノズル異常検知処理は、検知制御装置３２が、金型制御装置１３から型開き完了信号を受信すると開始される。　
図５に示すように、検知制御装置３２は、金型制御装置１３から型開き完了信号を受信すると、金型１０の噴霧処理前温度Ｔ１を取得する（ステップＳ１）。詳しくは、検知制御装置３２は、各分割領域に対応する金型１０の各箇所の噴霧処理前温度Ｔ１を取得する。本実施形態において、検知制御装置３２は、噴霧制御装置２３から第１移動開始信号を受信すると、金型１０の温度を取得する。換言すると、検知制御装置３２は、複数のノズル２１が第１位置Ｐ１に向けて移動を開始した時点（図４に示すＴｍ４）での金型１０の温度を取得する。　
次いで、検知制御装置３２は、噴霧処理が終了するまで待機する（ステップＳ２：Ｎｏ）。詳しくは、検知制御装置３２は、噴霧制御装置２３から噴霧処理完了信号を受信したか否かによって、噴霧処理が終了したか否かを判定する。具体的には、噴霧制御装置２３から噴霧処理完了信号を受信すると、噴霧処理が終了したと判定する。検知制御装置３２は、噴霧処理が終了したと判定すると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、金型１０の噴霧処理後温度Ｔ２を取得する（ステップＳ３）。詳しくは、検知制御装置３２は、各分割領域に対応する金型１０の各箇所の噴霧処理後温度Ｔ２を取得する。本実施形態において、検知制御装置３２は、噴霧制御装置２３から第２移動完了信号を受信すると、金型１０の温度を取得する。換言すると、検知制御装置３２は、複数のノズル２１の第２位置Ｐ２への移動が完了した時点（図４に示す時間Ｔｍ７）での金型１０の温度を取得する。　
次いで、検知制御装置３２は、差分温度ΔＴを取得する（ステップＳ４）。詳しくは、検知制御装置３２は、噴霧処理前温度Ｔ１から噴霧処理後温度Ｔ２を減算することにより、金型１０の差分温度ΔＴを取得する。詳しくは、検知制御装置３２は、各分割領域に対応する金型１０の各箇所の差分温度ΔＴを取得する。　
次いで、検知制御装置３２は、金型１０の差分温度ΔＴが温度閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。温度閾値は、差分温度ΔＴに対して予め設定される閾値である。本実施形態において、温度閾値は、一定の値であり、例えば、５０℃である。検知制御装置３２は、金型１０の差分温度ΔＴが温度閾値以下ではないと判定すると（ステップＳ５：Ｎｏ）、ノズル異常検知処理を終了する。一方、検知制御装置３２は、金型１０の差分温度ΔＴが温度閾値以下であると判定すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ノズル２１に異常が発生していると判定する。即ち、検知制御装置３２は、ノズル異常を検知して、ノズル異常検知処理を終了する。詳しくは、検知制御装置３２は、分割領域ごとに、差分温度ΔＴが温度閾値以下であるか否かを判定する。検知制御装置３２は、分割領域のうちの少なくとも１つの差分温度ΔＴが温度閾値以下である場合に、ノズル２１に異常が発生していると判定する。また、検知制御装置３２は、図３を参照して説明した記憶領域に記憶された複数のノズル２１の各々と、各ノズル２１が離型剤を噴霧する箇所（ノズル対応箇所）との関連付けに基づいて、異常が発生しているノズル２１を特定する。　
以上、本実施形態について説明した。例えば、複数のノズル２１のいずれかのノズル２１の噴霧方向が誤っていた場合、噴霧方向が誤っているノズル２１に対応するノズル対応箇所の温度が低下しない。すなわち、金型１０の温度が低下しない。あるいは、複数のノズル２１のうちのいずれかのノズル２１が詰まっていた場合、詰まっているノズル２１に対応するノズル対応箇所の温度が低下しない。すなわち、金型１０の温度が低下しない。本実施形態において、赤外線カメラ３１は、金型１０の温度を測定し、検知制御装置３２は、赤外線カメラ３１から出力される信号に基づいて、金型１０の差分温度ΔＴを取得する。検知制御装置３２は、差分温度ΔＴが温度閾値以下であるか否かによってノズル異常を検知する。したがって、本実施形態によれば、金型１０の温度を測定することにより、各ノズル２１の噴霧方向の誤り及び各ノズル２１の詰まりを検知することができる。よって、ノズル異常の検知精度が向上する。この結果、成形品の品質低下を抑制することができる。　
また、本実施形態によれば、検知制御装置３２は、噴霧処理前温度Ｔ１と噴霧処理後温度Ｔ２との差分温度ΔＴに基づいて、ノズル異常を検知する。したがって、噴霧処理前温度Ｔ１のバラツキに起因するノズル異常の誤検知を抑制することができる。この結果、ノズル異常の検知精度が向上する。　
また、複数のノズル２１が第１位置Ｐ１に位置する場合、赤外線カメラ３１による金型１０の温度測定が複数のノズル２１によって妨げられる可能性がある。本実施形態において、検知制御装置３２は、複数のノズル２１の第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２への移動が完了した時点（図４に示す時間Ｔｍ７）での金型１０の温度を噴霧処理後温度Ｔ２として取得する。第２位置Ｐ２は、複数のノズル２１が移動する範囲において、複数のノズル２１が金型１０から最も離れる位置である。したがって、検知制御装置３２は、複数のノズル２１によって妨げられることなく、噴霧処理後温度Ｔ２を取得することができる。　
また、本実施形態において、検知制御装置３２は、複数のノズル２１が第１位置Ｐ１に向けて移動を開始した時点（図４に示す時間Ｔｍ４）での金型１０の温度を噴霧処理前温度Ｔ１として取得する。即ち、噴霧処理前温度Ｔ１は、複数のノズル２１が第２位置Ｐ２に位置する時点の温度である。したがって、検知制御装置３２は、複数のノズル２１によって妨げられることなく、噴霧処理前温度Ｔ１を取得することができる。　
また、本実施形態によれば、検知制御装置３２は、複数のノズル２１が第１位置Ｐ１に向けて移動を開始した時点（図４に示す時間Ｔｍ４）での温度を噴霧処理前温度Ｔ１として取得する。換言すると、検知制御装置３２は、複数のノズル２１によって温度測定が妨げられない期間において、噴霧処理が開始される時点により近い時点の温度を取得する。したがって、検知制御装置３２は、噴霧処理による金型１０
の温度変化をより正確に取得することができる。この結果、ノズル異常の検知精度が向上する。　
また、本実施形態によれば、検知制御装置３２は、複数のノズル２１の第２位置Ｐ２への移動が完了した時点（図４に示す時間Ｔｍ７）での温度を噴霧処理後温度Ｔ２として取得する。換言すると、検知制御装置３２は、複数のノズル２１によって温度測定が妨げられない期間において、噴霧処理が終了した時点により近い時点の温度を測定する。したがって、検知制御装置３２は、噴霧処理による金型１０の温度変化をより正確に取得することができる。この結果、ノズル異常の検知精度が向上する。　
なお、本実施形態において、赤外線カメラ３１は、金型１０の第１キャビティ面１１１の全面の温度を測定したが、赤外線カメラ３１は、第１キャビティ面１１１の一部（所定箇所）の温度を測定してもよい。換言すると、検知制御装置３２が取得する差分温度ΔＴは、金型装置１の所定箇所の差分温度ΔＴを示してもよい。赤外線カメラ３１が測定する箇所を第１キャビティ面１１１の一部に絞ることで、検知制御装置３２はより詳細な（高解像度）の温度分布を取得することができる。これにより、所定箇所に対応するノズル異常の検知精度を向上させることができる。　
また、所定箇所は、金型装置１が成形する成形品に応じて変更されてもよい。　
図６は、本実施形態に係る金型１０の一例を示す図である。詳しくは、図６は、固定金型１１の第１キャビティ面１１１を示す。図６に示す金型１０は、ＨＤＤを構成するベースプレートを成形するための金型である。　
例えば、図６に示すように、第１キャビティ面１１１が、重要箇所１１１ａと肉厚部分１１１ｂとを有する場合、赤外線カメラ３１は、重要箇所１１１ａと肉厚部分１１１ｂとを測定してもよい。あるいは、赤外線カメラ３１は、重要箇所１１１ａのみを測定してもよい。図６に示す例において、重要箇所１１１ａは、金型１０のうち、成形品の寸法重要度の高い部分を成形する箇所である。換言すると、重要箇所１１１ａは、成形品の寸法精度を確保する必要がある箇所である。重要箇所１１１ａは、ベースプレートのうち、プラッタが配置される部分を成形する箇所である。図６に示す例において、肉厚部分１１１ｂは、ベースプレートの枠を成形する箇所である。赤外線カメラ３１が重要箇所１１１ａのみを測定することにより、寸法重要度の高い部分に対応するノズル異常を検知することができる。この結果、成形品の品質を向上させることができる。　
また、本実施形態において、温度閾値は、一定の値であったが、温度閾値は、図７に示すように、噴霧処理前温度Ｔ１に応じて変化してもよい。　
図７は、本実施形態に係る噴霧処理前温度Ｔ１と温度閾値Ｔｈとの関係の一例を示す図である。図７に示す第１領域Ｉは、差分温度ΔＴが温度閾値Ｔｈ以下の領域を示し、第２領域ＩＩは、差分温度ΔＴが温度閾値より大きい領域を示す。　
図７に示すように、温度閾値Ｔｈは、噴霧処理前温度Ｔ１が高い程、大きくなり、噴霧処理前温度Ｔ１が低い程、小さくなることが好ましい。一般的に、噴霧処理前温度Ｔ１が低い場合、差分温度ΔＴは小さくなり、噴霧処理前温度Ｔ１が高い場合、差分温度ΔＴは大きくなる。したがって、検知制御装置３２は、例えば、噴霧処理前温度Ｔ１が低いことに起因して差分温度ΔＴが温度閾値以下となることによる誤検知を抑制することができる。あるいは、ノズル２１に異常が発生しているにも関わらず、噴霧処理前温度Ｔ１が高ことに起因して差分温度ΔＴが温度閾値以下とならないことによる検知漏れを抑制することができる。よって、ノズル異常の検知精度をより向上させることができる。　
また、本実施形態において、噴霧処理前温度Ｔ１は、複数のノズル２１が第１位置Ｐ１に向けて移動を開始した時点での温度であったが、噴霧処理前温度Ｔ１は、これに限定されない。例えば、赤外線カメラ３１による温度測定が、第１位置Ｐ１に位置する複数のノズル２１によって妨げられない場合、検知制御装置３２は、複数のノズル２１が第１位置Ｐ１に向けて移動を終了した時点の金型１０の温度を噴霧処理前温度Ｔ１として取得してもよい。これにより、検知制御装置３２は、噴霧処理直前の金型１０の温度を取得することができる。よって、ノズル異常の検知精度がより向上する。　
また、同様に、本実施形態において、噴霧処理後温度Ｔ２は、複数のノズル２１の第２位置Ｐ２への移動が完了した時点での温度であったが、噴霧処理後温度Ｔ２は、これに限定されない。例えば、赤外線カメラ３１による温度測定が、第１位置Ｐ１に位置する複数のノズル２１によって妨げられない場合、検知制御装置３２は、複数のノズル２１による噴霧処理が終了した直後の金型１０の温度を噴霧処理後温度Ｔ２として取得してもよい。これにより、検知制御装置３２は、噴霧処理直後の金型１０の温度を取得することができる。　
また、本実施形態において、赤外線カメラ３１が固定金型１１（第１キャビティ面１１１）の温度を測定する構成を説明したが、赤外線カメラ３１は、可動金型１２（第２キャビティ面１２１）の温度を測定してもよい。これにより、可動金型１２に離型剤を噴霧するノズル２１の異常を検知することができる。　
また、本実施形態において、金型システム１００は、金型制御装置１３と噴霧制御装置２３と検知制御装置３２とを備えたが、金型装置１と噴霧装置２とノズル異常検知装置３とは、１つの制御装置によって制御されてもよい。制御装置は、例えば、パーソナルコンピュータである。　
以上、本発明の実施形態について、図面（図１～図７）を参照しながら説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態で示す構成、数値は、一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。　
例えば、本発明の実施形態において、赤外線カメラ３１が１つである構成を説明したが、図８に示すように、赤外線カメラ３１は、２つであってもよい。図８は、本実施形態に係るノズル異常検知装置３の他例を示す図である。　
図８に示すノズル異常検知装置３は、第１赤外線カメラ３１１と第２赤外線カメラ３１２とを有する。第１赤外線カメラ３１１は、固定金型１１（第１キャビティ面１１１）の温度を測定する。また、第２赤外線カメラ３１２は、可動金型１２（第２キャビティ面１２１）の温度を測定する。これにより、検知制御装置３２は、固定金型１１の温度分布に加え、可動金型１２の温度分布を取得することができる。よって、固定金型１１に離型剤を噴霧するノズル２１の異常、及び可動金型１２に離型剤を噴霧するノズル２１の異常を検知することができる。
本発明は、金型の分野に好適に利用できる。
１　　　　　　　　金型装置２　　　　　　　　噴霧装置３　　　　　　　　ノズル異常検知装置１０　　　　　　　金型１１　　　　　　　固定金型１２　　　　　　　可動金型３１　　　　　　　赤外線カメラ（温度センサ）３２　　　　　　　検知制御部１１１ａ　　　　　重要箇所１１１ｂ　　　　　肉厚部Ｐ１　　　　　　　第１位置Ｐ２　　　　　　　第２位置Ｔ１　　　　　　　噴霧処理前温度Ｔ２　　　　　　　噴霧処理後温度Ｔｈ　　　　　　　温度閾値

Claims (7)

  1. 金型に対して離型剤を噴霧するノズルの異常を検知するノズル異常検知装置であって、　前記金型の温度を測定し、前記金型の温度を示す信号を出力する温度センサと、　前記温度センサが出力する信号に基づいて前記金型の温度を取得する制御部と　を有し、　前記制御部は、噴霧処理前温度と噴霧処理後温度との差分を示す差分温度を取得し、　前記噴霧処理前温度は、前記ノズルが前記金型に対して前記離型剤を噴霧する噴霧処理が開始される前の前記金型の温度を示し、　前記噴霧処理後温度は、前記噴霧処理が終了した後の前記金型の温度を示し、　前記制御部は、前記差分温度が温度閾値以下であるか否かを判定し、前記差分温度が前記温度閾値以下であると判定すると、前記ノズルの異常を検知する、ノズル異常検知装置。
  2. 前記金型は、固定金型と、前記固定金型と対向する可動金型とを有し、　前記可動金型は、前記金型を閉じる際に前記固定金型に接近し、前記金型を開く際に前記固定金型から離れ、　前記ノズルは、前記可動金型が移動する金型移動方向と交差する方向に沿って、第１位置と第２位置との間を移動自在であり、　前記第１位置は、前記ノズルが前記金型に対して前記噴霧処理を実行する位置を示し、　前記第２位置は、前記ノズルが移動する範囲において、前記ノズルが前記金型から最も離れる位置を示し、　前記ノズルは、前記可動金型が前記固定金型から離れると、前記第２位置から前記第１位置に向けて移動し、　前記噴霧処理前温度は、前記ノズルが前記第１位置に向けて移動を開始した時点の前記金型の温度を示す、請求項１に記載のノズル異常検知装置。
  3. 前記ノズルは、前記噴霧処理が終了すると、前記第１位置から前記第２位置に向けて移動し、　前記噴霧処理後温度は、前記ノズルの前記第２位置への移動が完了した時点の前記金型の温度を示す、請求項２に記載のノズル異常検知装置。
  4. 前記温度閾値は、前記噴霧処理前温度が高い程、大きくなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のノズル異常検知装置。
  5. 前記差分温度は、前記金型の所定箇所の差分温度を示し、　前記所定箇所は、前記金型が成形する成形品に応じて変更される、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のノズル異常検知装置。
  6. 前記所定箇所は、前記金型のうち、前記成形品の寸法重要度の高い部分を成形する箇所を有する、請求項５に記載のノズル異常検知装置。
  7. 前記温度センサは、前記金型の温度を非接触で測定する、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のノズル異常検知装置。
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