WO2023238908A1 - 鋳造成形装置 - Google Patents

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WO2023238908A1
WO2023238908A1 PCT/JP2023/021344 JP2023021344W WO2023238908A1 WO 2023238908 A1 WO2023238908 A1 WO 2023238908A1 JP 2023021344 W JP2023021344 W JP 2023021344W WO 2023238908 A1 WO2023238908 A1 WO 2023238908A1
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mold
cast product
casting
image
section
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PCT/JP2023/021344
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Inventor
工成 村上
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Ｕｂｅマシナリー株式会社
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
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    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
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    • B22D18/02—Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/04—Handling or stripping castings or ingots

Definitions

  • molten metal is injected and filled into a mold cavity formed by clamping a fixed mold and a movable mold, and after the molten metal is cooled and solidified in the mold cavity, the fixed mold and the movable mold are closed.
  • the present invention relates to a casting molding device that opens a mold and carries out a cast product from a mold cavity.
  • Casting to obtain a cast product from molten metal such as aluminum alloy repeats the following steps.
  • there is a cooling process in which the filled molten metal is cooled and solidified in the mold cavity, a mold opening process in which the casting mold is opened, a transport process in which the cast product is transported from the opened mold cavity, and a cleaning process in the mold cavity.
  • This is a preparation process for applying a mold release agent.
  • Patent Document 1 safety monitoring has been proposed, for example, as shown in Patent Document 1, in which a sensor for detecting a cast product is provided in the chuck part of a carry-out robot operated in the carry-out process. According to this, if a cast product cannot be detected, it is assumed that a mold residual abnormality has occurred, and since the presence or absence of a mold residual abnormality can be determined at the same time as the unloading process, the time for determination can be significantly shortened, making it possible to shorten the cycle. It is said that then. Further, safety monitoring has been proposed, as shown in Patent Document 2, which uses a camera photographing device as a sensor and determines the presence or absence of a mold remaining abnormality from an image of a mold cavity photographed by the camera photographing device. According to this, the presence or absence of a mold remaining abnormality can be determined at the same time as the mold opening process and the unloading process, and it is said that the determination time can be further shortened.
  • the surface temperature of the mold cavity may be heated to 450 to 550°C.
  • the temperature of the cast product after being carried out will often be 200 to 400°C.
  • sensors and the like that detect mold-remaining abnormalities require protection against high-temperature heat.
  • an extension rod is connected to the sensor to thermally protect the sensor from the high-temperature casting product.
  • the extension rod increases the size of the chuck part of the unloading robot, which requires the casting mold to be opened widely, increasing the operating time of the mold opening and clamping processes, and reducing the production efficiency of casting molding. I can't avoid doing that.
  • Patent Document 2 the sensor (camera photographing device) is placed at a remote location, so thermal damage to the sensor can be avoided. Furthermore, by taking images over a wide range, it is thought that failure to detect mold remaining abnormalities can be avoided.
  • the mold cavity and the cast product are in a high temperature state, the space of the mold cavity when the mold is opened is also in a high temperature state, and the air in the space is heated and shakes.
  • the mold release agent attached to the surface of the cast product and the mold release agent remaining on the surface of the mold cavity become smoky due to the high temperature.
  • the chuck of the unloading robot or surrounding casting equipment may overlap with the cast product. It is easily assumed that it is difficult to determine the presence or absence of mold residual abnormalities from the photographed images. Furthermore, smoke from the mold release agent adhering to the surface of the cast product makes it even more difficult to identify the photographed images.
  • the present invention provides a casting molding device that can quickly and accurately detect mold remaining abnormalities in a cast product or a part of a cast product in a mold cavity, and can improve the productivity of casting molding by shortening the cycle.
  • the purpose is to
  • the casting molding apparatus of the present invention includes: fixed mold, A movable mold, a cavity separated by the fixed mold and the movable mold; A casting molding device that fills the cavity with molten metal and cools and solidifies it to form a cast product, a mold release agent application unit that applies a mold release agent to the surface of the cavity; a cast product unloading section that transports the cast product; Image photography department, an image data collection unit that collects captured images; a mold remaining determination unit that determines a mold remaining abnormality in which a part of the cast product remains in the cavity; and a notification section that displays or notifies the presence or absence of the determined mold remaining abnormality to the outside,
  • the image capturing unit captures an image of the cast product,
  • the mold remaining determination unit is characterized in that it determines the presence or absence of the mold residual abnormality by comparing a preset reference image and a photographed actual image.
  • a space in which the fixed mold and the movable mold are spaced apart from each other is defined as a space part, It is preferable that the image capturing unit captures an image of the cast product located within the space.
  • an air blowing means for blowing out gas to the cast product is provided.
  • the image photographing unit is provided so as to be able to photograph the surface of the cast product with the photographing auxiliary plate as a background.
  • the present invention by photographing the cast product instead of the mold, abnormalities in the cast product or part of the cast product remaining in the mold cavity can be quickly and accurately detected, and production of casting molding can be achieved by shortening the cycle. It is possible to provide a casting molding device that can improve properties. Further, the abnormality can be appropriately notified to the operator by display or other notification means.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a casting molding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the determination of a mold remaining abnormality using the casting molding apparatus shown in FIG. 1 . It is a figure which shows the operation
  • a casting molding apparatus 100 shown in FIG. 1 includes an injection section 10, a mold clamping section 20, a cast product delivery section 30, an image capturing and determining section 40, and a release agent applying section 90. This is a configuration in which the injection section 10 and the mold clamping section 20 are arranged horizontally (horizontal casting molding device).
  • the injection unit 10 includes a cylindrical injection sleeve 11 arranged horizontally, a plunger tip 12 that slides in the front and rear directions within the injection sleeve 11, and a pouring port for supplying molten metal such as aluminum alloy into the injection sleeve 11. 16.
  • the plunger tip 12 and the injection drive section 14 are connected by a plunger rod 13, and the injection control section 15 operates the injection drive section 14 to control the sliding movement of the plunger tip 12 in the front-rear direction.
  • the injection sleeve 11 and the plunger tip 12 are provided with cooling means (not shown) including a flow path through which a cooling medium such as cooling water flows, as necessary.
  • the injection sleeve 11 may be provided with a vacuum suction means (not shown), and the vacuum suction of the injection sleeve 11 and the injection filling of the molten metal may be combined.
  • the mold clamping unit 20 includes a fixed platen 21 that supports a fixed mold 25, a movable platen 22 that supports a movable mold 26, and a mold clamping plate 23 that supports a mold clamping drive unit 27, which are arranged horizontally. Ru.
  • a plurality of tie bars 24 passing through the movable platen 22 connect the fixed platen 21 and the mold clamping platen 23.
  • the mold clamping control unit 28 operates the mold clamping drive unit 27 to control the sliding movement of the movable platen 22 in the mold opening/closing direction using the tie bars 24 as a guide.
  • the mold clamping drive unit 27 is mold clamping means equipped with, for example, a hydraulic cylinder driven by hydraulic pressure, and has a configuration in which a rod of the hydraulic cylinder and the movable platen 22 are connected.
  • the sliding movement of the movable platen 22 the sliding movement approaching the fixed platen 21 is defined as a mold-clamping operation, and the sliding movement away from the fixed platen 21 is defined as a mold-opening operation.
  • the mold clamping operation of the movable platen 22 the fixed mold 25 and the movable mold 26 are brought together to form a space (referred to as a mold cavity CV) when the molds are closed.
  • the process up to the mold matching of the fixed mold 25 and the movable mold 26 may be defined as a mold closing operation, and the process from mold matching to forming the mold cavity CV may be defined as a mold clamping operation.
  • the tip of the injection sleeve 11 passes through the fixed platen 21 and the fixed mold 25 and is connected to the entrance (referred to as a sprue or gate) of the mold cavity CV.
  • a sprue or gate the entrance of the mold cavity CV.
  • the direction approaching the gate is defined as forward F
  • the sliding in the forward F direction is defined as a forward movement
  • the direction away from the gate is defined as backward R
  • the sliding in the backward R direction is defined as a backward movement.
  • the plunger tip 12 moves backward toward the rear R side from the pouring port 16, and a predetermined amount of molten metal is supplied from the pouring port 16 into the injection sleeve 11 using a hot water supply means (not shown).
  • the fixed mold 25 and the movable mold 26 are heated to a high temperature by injection and filling of molten metal.
  • molten metal such as an aluminum alloy whose melting temperature is maintained at 650 to 720°C
  • the surface temperature of the mold cavity CV during the mold opening operation is said to be at a high temperature of 450 to 550°C.
  • the cast product MP immediately after being carried out from the mold cavity CV is in a high temperature state of 200 to 400°C. Therefore, in order to stabilize the surface temperature of the mold cavity CV and the temperature of the cast product MP and shorten the casting cycle, the fixed mold 25 and the movable mold 26 are provided with cooling means including a cooling circuit (not shown). It is preferable.
  • the cast product MP remains in the movable mold 26 during the mold opening operation, and the cast product MP is extruded from the movable mold 26.
  • the casting MP may remain in the fixed mold 25 during the opening operation, and the casting MP may be extruded from the fixed mold 25.
  • the fixed mold 25 is provided with an extrusion means, and the product chuck 32 faces the fixed mold 25 side.
  • the product chuck 32 is provided with a reversing means to invert the product chuck 32 while gripping the casting MP to bring it into the state shown in FIG. 1. It is preferable.
  • a description will be given assuming that the cast product MP is extruded from the movable mold 26.
  • the unloading control unit 34 operates the product chuck 32 to grasp a position called a biscuit of the casting MP with the product chuck 32, and separates the casting MP from the mold cavity CV ( (referred to as mold release action).
  • the position of this mold release operation is defined as the mold release position.
  • the biscuit gripped by the product chuck 32 is located away from the product surface of the cast product MP, and does not affect image capture of the cast product MP, which will be described later.
  • the carry-out control unit 34 operates the product arm 31 to carry out the cast MP from the space 29 surrounded by the fixed die 25 and the movable die 26 (referred to as a rising operation or a carry-out operation).
  • FIG. 1 shows the state at the unloading position.
  • the cast product MP is transported to a predetermined position, and the cast product MP is taken over to the next process such as flash treatment.
  • the cast product unloading section 30 is equipped with a conveying means for conveying the cast product MP to the next process, a means for adjusting the positions of the lowering operation, the ascending operation, and the mold release operation.
  • the predetermined photographing position is, as shown in FIG. 1, the carry-out position where the biscuit at a position away from the product surface of the cast product MP is grabbed by the product chuck 32 of the cast product carry-out section 30 and the carry-out operation is completed. .
  • the space 29 surrounded by the fixed mold 25 and the movable mold 26 is heated by the mold cavity CV and the cast product MP which are in a high temperature state, and the air is fluctuating. This condition is not suitable for taking an image of the product MP.
  • the unloading position is set as a position where the unsuitable state can be avoided by the shortest distance.
  • the image photographing unit 41 is placed away from the fixed mold 25 and the movable mold 26 which are in a high temperature state, and at a position where it can photograph an image of the cast product MP at the unloading position. Thereby, thermal damage can be reliably avoided.
  • air is injected toward the cast product MP from the first air blowing means 36 provided in the cast product unloading section 30. The image shall be taken after the smoke is blown away. By doing so, it is possible to take a clear image of the cast product MP, and it is possible to improve the accuracy of determining the presence or absence of a mold residual abnormality.
  • air is injected from the second air blowing means 92 provided in the release agent coating section 90 waiting at a predetermined position toward the unloading position, more preferably toward the cast product MP at the unloading position, It's okay to blow it away.
  • the image capturing unit 41 captures an image of the product surface of the cast product MP from the front side so that the product chuck 32 that grips the biscuit is on the back side. Since the biscuit is located away from the product surface of the cast product MP, it does not affect the image capture of the product surface of the cast product MP. However, structures such as the product arm 31 and columns of the casting delivery section 30 or peripheral equipment related to the casting and forming apparatus 100 may appear to overlap the back side of the casting MP. As a result, it is difficult to take a clear image of the product surface of the cast product MP, and there is a concern that the accuracy of determining the presence or absence of a mold residual abnormality will be reduced.
  • an auxiliary photographing plate 35 is provided in the casting delivery section 30 so as to overlap with the back side of the casting MP, and with the auxiliary photographing plate 35 stacked on the back side of the casting MP, images are taken from the front side of the casting MP. conduct.
  • structures on the back side that overlap with the product surface of the cast product MP are blocked from view, making it possible to take a clear image of the product surface of the cast product MP, and increasing the accuracy of determining the presence or absence of mold residual abnormalities. .
  • FIG. 2 The details will be explained using FIG. 2.
  • each image capturing section 41 there is one image capturing section 41, but the number is not limited to this.
  • a plurality of image capturing sections 41 may be used to capture an image of the cast product MP, and each image data may be converted into an image.
  • the image data may be edited into one image data using a processing means such as compositing, and the presence or absence of a mold residual abnormality may be determined.
  • each piece of image data may be determined individually. Note that since it is assumed that there may be a plurality of mold-remaining abnormalities, even when each image data is determined individually, it is preferable to evaluate the determination results by integrating them.
  • a plurality of image capturing units 41 there are no restrictions on the arrangement and capturing direction of the image capturing units 41.
  • FIG. 2 shows an example of image data of the cast product MP imaged by the image capturing section 41.
  • FIG. 2(a) shows image data when there is no mold remaining abnormality
  • FIG. 2(b) shows image data when there is a mold remaining abnormality.
  • the photographing auxiliary plate 35 is placed so as to overlap the back side of the product surface SM of the cast product MP, and the biscuit BK is gripped by the product chuck 32.
  • Gate YG is between biscuit BK and product surface SM.
  • the mold design has a plurality of gas vent grooves GP arranged around the outer periphery of the product surface SM, which serve both the role of discharging gas in the mold cavity CV and adjusting the error in the filling amount of molten metal. .
  • the photographing auxiliary plate 35 may be used. 35 can be omitted.
  • image data with no mold remaining abnormality is registered in advance in the mold remaining determination unit 43 as reference image data.
  • the image data collected by the image data collection unit 42 and the reference image data are compared by a mold remaining determination unit 43 to determine whether there is a mold residual abnormality. For example, when image data is collected in which a part of the gas vent groove GP is missing, as shown in FIG. It is determined that there is a risk of remaining mold, and the mold remaining determination unit 43 determines that there is a mold residual abnormality.
  • the image capturing unit 41 can use a 3D camera or the like that can capture image data with a sufficient number of pixels to clearly distinguish the shape and outline of the cast product MP.
  • a photographing means such as an infrared thermo camera capable of photographing temperature distribution as image data or a color difference meter converting temperature difference into color difference as image data may be used.
  • known image capturing means can be used.
  • the mold remaining determination unit 43 uses the image data collected by the image data collecting unit 42 and the mold residual determination by using known image processing and image analysis techniques such as binary image and pattern recognition. The image data is compared with the reference image data registered in the section 43 to determine the presence or absence of mold residual abnormalities.
  • the photographing auxiliary plate 35 in a color tone different from that of the cast product MP, the image data of the cast product MP becomes clearer, and the accuracy of determining the presence or absence of a mold residual abnormality can be further improved.
  • the temperature difference between the cast product MP and the photography auxiliary plate 35 becomes significant, and the thermal image data of the cast product MP can be made clear.
  • the color tone of the photographing auxiliary plate 35 may be any color as long as it makes the cast product MP stand out. For example, in the hue wheel in Figure 1 of JIS Z8721-1993 "3.
  • RP red-purple
  • R red
  • YR yellow-red
  • Y yellow
  • GY yellow-green
  • G( Any one of green) may be used, and YR (yellow red) and Y (yellow) are particularly preferred.
  • the determination result of the mold remaining determination unit 43 is displayed on the screen as image data on the determination display unit 44, as shown in FIG. 3(a).
  • the determination display unit 44 displays on the screen that it is normal.
  • the mold cavity CV is cleaned by injecting air from the mold cavity CV, and the preparation process for applying the mold release agent is started by injecting the mold release agent onto the surface of the mold cavity CV from the mold release agent injection nozzle 91, and the casting operation is started. will continue. In this way, by taking an image of the casting MP at the unloading position and determining the presence or absence of mold residual abnormalities, the time required for determination can be minimized, and the production efficiency of casting molding can be maintained at a high level. be able to.
  • the determination display unit 44 displays on the screen that there is an abnormality, as shown in FIG. 3(a).
  • image data of the cast product MP or image data of the mold cavity CV of the movable mold 26 (or fixed mold 25) from which the cast product MP is released is displayed on the screen.
  • the image data displayed on the screen is displayed so that the position of the mold residual abnormality can be recognized.
  • the missing gas vent groove GR is displayed as a mold remaining abnormality, as shown in black. It also stops the casting operation and issues an alarm to alert the molding operator.
  • the molding operator can accurately recognize the position where the mold remaining abnormality has occurred, and can quickly remove the mold remaining gas vent groove GR from the mold cavity CV. As a result, the time during which the casting process is stopped can be minimized, and the production efficiency of the casting process can be restored to a high level.
  • the description will be made assuming that the normality and abnormality of the mold residue are visually displayed using the judgment display unit 44, but the present invention is not limited to this, and for example, it may be possible to use a sound such as an alarm or to send the judgment result to an external terminal. (For example, the notification may be sent by displaying it on the screen of the external terminal or by vibrating the external terminal so that the worker can perceive it.)
  • FIG. 3(b) shows a state in which the cast MP is released from the movable mold 26.
  • FIG. 1 shows a state in which the cast MP is released from the movable mold 26.
  • FIG. 1 shows a state in which the cast MP is released from the movable mold 26.
  • FIG. 1 shows a state in which the cast MP is released from the movable mold 26.
  • FIG. 1 shows a state in which the cast MP is released from the movable mold 26.
  • the intrusion and unloading operations of the cast product unloading section 30 are performed in accordance with the arrow A shown in FIG. 3(b). direction.
  • the intrusion and unloading operations of the mold release agent applicator 90 are in the direction of arrow B or arrow C so as not to interfere with each operation of the cast product unloading unit 30.
  • each operation of the cast product unloading section 30 is in the direction of arrow B
  • each operation of the mold release agent application section 90 is in the direction of arrow C or arrow A.
  • each operation of the mold release agent applying section 90 is in the direction of arrow B or arrow A.
  • the intrusion and unloading operations of the cast product unloading section 30 and the release agent application section 90 are arranged in the same direction, the intrusion and unloading operations of the cast product unloader 30 are performed first, and then the release agent is applied.
  • the intrusion operation and the ejection operation of the applicator 90 are performed at different times. This makes it possible to avoid interference between the casting discharge section 30 and the release agent application section 90. However, in this case, the casting cycle becomes longer by the time difference. Therefore, if priority is given to shortening the casting molding cycle, it is preferable to arrange the intrusion and unloading operations of the cast product unloading section 30 and the release agent applying section 90 so that they do not overlap.
  • the molten metal storage furnace and the injection sleeve 11 may be connected by a hot water supply means (not shown), and the molten metal may be directly supplied from the molten metal storage furnace into the injection sleeve 11 via the hot water supply means.
  • the mold clamping section 20 is configured to operate the movable platen 22 to open and close the mold using a hydraulic cylinder driven by hydraulic pressure, for example, the mold clamping unit 20 may be configured to include a toggle mold clamping means instead of the hydraulic cylinder.
  • an electric motor and a power transmission means such as a ball screw may be combined.
  • a mold clamping drive section 27 may be disposed on the tie bar 24, and the tie bar 24 and the movable platen 22 may be connected to each other by a connecting means such as a half nut to cause the movable platen 22 to open and close the mold.
  • the mold clamping plate 23 may be omitted.
  • FIG. 4 a casting apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 4.
  • the casting molding apparatus 200 shown in FIG. 4 like the casting molding apparatus 100 shown in FIG. This is a form (horizontal casting molding apparatus) in which the injection part 10 and the mold clamping part 20 are arranged horizontally.
  • the difference between the second embodiment and the first embodiment is the photographing position of the image of the cast product MP, so a description of the parts that overlap with the first embodiment will be omitted.
  • molten metal is injected and filled from the injection part 10 into the mold cavity CV formed by the clamping operation of the fixed mold 25 and the movable mold 26, and the molten metal is cooled and solidified in the mold cavity CV to perform casting.
  • the product MP is molded.
  • the product chuck 32 enters the space 29 surrounded by the fixed mold 25 and the movable mold 26. perform an action.
  • the biscuit BK separated from the product surface SM of the cast product MP is gripped by the product chuck 32 and a mold release operation is performed.
  • the position of this mold release operation is defined as the mold release position.
  • the extrusion operation of the cast product MP is performed from the movable mold 26, but the extrusion operation of the cast product MP may be performed from the fixed mold 25, for example. In this case, the product chuck 32 is placed toward the stationary mold 25 .
  • the image photographing section 41 of the image photographing and determining section 40 is arranged at a position away from the space 29 surrounded by the fixed mold 25 and the movable mold 26 that have undergone the mold opening operation, and images the cast product MP using the mold release position as the photographing position. Take images of. Since the image capturing section 41 is kept away from high temperature conditions, thermal damage can be reliably avoided. Note that when performing an extrusion operation of the cast product MP from the fixed mold 25, the image capturing section 41 is arranged above the fixed platen 21.
  • the product chuck 32 may be provided with a reversing means to invert the product chuck 32 while gripping the casting MP after the mold release operation, and take an image of the casting MP at the mold release position in the state shown in FIG. It's fine if you do.
  • a second air blowing means 92 provided in the release agent coating section 90 blows air into the space 29 surrounded by the fixed mold 25 and the movable mold 26. More preferably, air is injected toward the cast product MP at the mold release position. As a result, it is possible to blow away the fluctuations of the high-temperature air heated by the fixed mold 25 and the movable mold 26 or the cast product MP, which are in a high-temperature state, and the smoke generated from the attached mold release agent. As a result, it is possible to capture a clear image of the cast product MP even at the mold release position, and it is possible to improve the accuracy of determining the presence or absence of a mold residual abnormality. In addition, by taking an image of the cast MP at the mold release position and determining whether there are mold residual abnormalities, the time required for determination can be significantly shortened, and the production efficiency of casting molding can be significantly improved by shortening the cycle. Obtainable.
  • the operation of casting molding is stopped after the operation of transporting the casting MP by the casting product unloading unit 30, and the molding operator takes measures for the abnormality remaining in the mold, and restarts the operation of molding casting. do.
  • FIG. 4 there is one image capturing section 41, but similarly to the first embodiment, a plurality of image capturing sections 41 may be used to determine the presence or absence of a mold remaining abnormality. Further, for other matters, similar means may be used if the first embodiment can be referred to. For example, if the cast product MP can be clearly imaged and the presence or absence of abnormalities in the mold residue can be clearly determined, the imaging auxiliary plate 35 can be omitted. In addition, it is preferable to arrange the cast product delivery section 30 and the release agent application section 90 at a position where the intrusion and delivery operations do not overlap, but for example, if they are arranged at the same position, they may be placed near the product chuck 32. A first air blowing means 36 may be provided and air may be injected from the first air blowing means 36 toward the cast product MP.
  • the casting molding apparatus 300 shown in FIG. 5 includes an injection section 50, a mold clamping section 60, a cast product delivery section 70, an image capturing and determining section 80, and a release agent applying section 90. This is a form in which the injection part 50 and the mold clamping part 60 are arranged in the vertical direction (vertical casting molding apparatus).
  • the injection section 50 includes a molten metal holding furnace 51 that stores molten metal M therein and forms a pressurizing chamber 52 above the molten metal M.
  • a molten metal holding furnace 51 that stores molten metal M therein and forms a pressurizing chamber 52 above the molten metal M.
  • pressurized gas whose pressure and flow rate are adjusted from the pressurized gas supply section 55 to the pressurized chamber 52 via the pressurized gas control section 54, the pressure inside the pressurized chamber 52 is reduced. rises and presses the molten metal M.
  • the pressed molten metal M flows through the hot water supply pipe 53 and is injected and filled into the mold cavity CV (referred to as a filling operation).
  • the molten metal M in the molten metal holding furnace 51 and the molten metal M flowing in the hot water supply pipe 53 are maintained at a predetermined temperature by a temperature adjusting means (not shown).
  • the molten metal M is periodically replenished into the molten metal holding furnace 51 from a melting means (not shown). Further, in order to prevent oxidation of the molten metal M, it is preferable to use an inert gas such as argon or nitrogen as the pressurized gas.
  • the injection unit 50 shown in FIG. 5 operates to fill the mold cavity CV with the molten metal M by introducing pressurized gas
  • the injection unit 50 is not limited to this, and for example, the injection unit 50 operates to fill the molten metal M in the molten metal holding furnace 51.
  • a configuration may be adopted in which a piston-type pressurizing means and the hot water supply pipe 53 are connected, and the molten metal M is pressed by piston operation and the filling operation is performed via the hot water supply pipe 53.
  • the filling operation may be performed from the molten metal holding furnace 51 via the hot water supply pipe 53 using a transportation means such as an electromagnetic pump.
  • the injection part 10 may be disposed horizontally in the horizontal direction and connected to the hot water supply pipe 53 disposed vertically within the fixed platen 61 or the fixed mold 65 to perform the filling operation. good.
  • the mold clamping unit 60 is located above the injection unit 50 and includes a fixed platen 61 that supports a fixed mold 65, a movable platen 62 that supports a movable mold 66, and a mold clamping plate that supports a mold clamping drive unit 67. 63 are arranged in the vertical direction. A plurality of tie bars 64 passing through the movable platen 62 connect the fixed platen 61 and the mold clamping platen 63.
  • the mold clamping control unit 68 operates the mold clamping drive unit 67 to control the sliding movement of the movable platen 62 in the mold opening/closing direction using the tie bars 64 as a guide.
  • the sliding movement approaching the fixed platen 61 is defined as a mold-clamping operation
  • the sliding movement away from the fixed platen 61 is defined as a mold-opening movement.
  • the pressurized gas control unit 54 controls the pressurized gas control unit 54 to discharge pressurized gas from the pressurizing chamber 52 and lowering the pressure inside the pressurizing chamber 52, the molten metal M in the hot water supply pipe 53 flows backward and the molten metal It is collected into the holding furnace 51.
  • vacuum suction of the mold cavity CV and filling operation may be combined using a vacuum suction means (not shown).
  • the mold clamping part 60 is configured to open and close the movable platen 62 using a hydraulic cylinder driven by hydraulic pressure, as in the first embodiment and the second embodiment, but for example, instead of the hydraulic cylinder, a toggle type It may be provided with a tightening means, or may be a combination of an electric motor and a power transmission means such as a ball screw instead of hydraulic drive.
  • a mold clamping drive unit 67 may be disposed on the tie bar 64, and the tie bar 64 and the movable platen 62 may be connected to each other by a connecting means such as a half nut to cause the movable platen 62 to open and close the mold.
  • the mold clamping plate 63 may be omitted.
  • the fixed mold 65 and the movable mold 66 are heated to a high temperature by the filling operation of the molten metal M, similarly to the first embodiment and the second embodiment.
  • a molten metal M such as an aluminum alloy whose melting temperature is maintained at 650 to 720°C
  • the surface temperature of the mold cavity CV during the mold opening operation is said to reach a high temperature of 450 to 550°C.
  • the cast product MP immediately after being carried out from the mold cavity CV is in a high temperature state of 200 to 400°C. Therefore, in order to stabilize the surface temperature of the mold cavity CV and the temperature of the cast product MP and shorten the casting cycle, the fixed mold 65 and the movable mold 66 are provided with cooling means including a cooling circuit (not shown). It is preferable.
  • the casting delivery section 70 is arranged to move in the direction of arrow B or arrow C, and is supported by a product arm 71 that slides in the horizontal direction. and a product chuck 72.
  • the unloading control unit 74 operates the unloading drive unit 73 to operate the product arm 71 to move the product into the space 29 surrounded by the fixed mold 65 and the movable mold 66.
  • the product chuck 72 is moved in (referred to as an intrusion operation).
  • An extrusion means (not shown) incorporated in the movable mold 66 extrudes the cast MP from the mold cavity surface CS of the movable mold 66 (referred to as an extrusion operation).
  • FIG. 5 it is assumed that the cast product MP remains in the movable mold 66 and the extrusion operation of the cast product MP is performed from the movable mold 66, but for example, suppose that the cast product MP remains in the fixed mold 65, The cast product MP may be extruded from the fixed mold 65.
  • the product chuck 72 is provided with a reversing means, and after the mold release operation, the product chuck 72 is reversed while gripping the cast product MP, and the image of the cast product MP is displayed at the mold release position in the state shown in FIG. It is preferable to take a picture.
  • a description will be given assuming that the operation of extruding the cast product MP from the movable mold 66 is performed.
  • the unloading control unit 74 operates the product chuck 72 to grasp the biscuit BK that is away from the product surface SM of the cast product MP with the product chuck 72, and transfers the cast product MP into the mold cavity. Separate from CV (referred to as mold release operation). The position of this mold release operation is defined as the mold release position. By gripping the biscuit BK with the product chuck 72, it does not affect the photographing of the product surface SM of the cast product MP. Thereafter, the carry-out control unit 74 operates the product arm 71 to carry out the cast MP from the space 29 surrounded by the fixed die 65 and the movable die 66 (referred to as carry-out operation).
  • FIG. 5 shows the state at the unloading position.
  • the cast product MP is transported to a predetermined position, and the cast product MP is taken over to the next process such as flash treatment.
  • the cast article unloading section 70 is equipped with a conveying means for conveying the cast article MP to the next process, a means for adjusting the positions of the intrusion operation, the unloading operation, and the mold release operation.
  • the image capturing determination unit 80 includes an image capturing unit 81 that captures an image of the cast product MP at a predetermined capturing position, an image data collecting unit 82 that collects image data captured by the image capturing unit 81, and a includes a mold remaining determination unit 83 that determines whether there is a mold residual abnormality in which all or part of the cast MP remains, and a determination display unit 84 as a notification unit that displays the determination result of the mold remaining determination unit 83.
  • the image capturing section 81 is arranged so as to be able to capture an image at a carry-out position away from the space 29 in a high temperature state. This makes it possible to take a clear image of the cast product MP, and to accurately determine the presence or absence of mold residual abnormalities. Furthermore, thermal damage to the image capturing section 81 can be reliably avoided.
  • the image capturing unit 81 captures an image of the product surface SM of the cast product MP from the front side so that the product chuck 72 that grips the biscuit BK is on the back side. Since the biscuit BK is located away from the product surface SM, it does not affect the image capture of the product surface SM. However, structures such as the product arm 71 and columns of the casting delivery section 70 or peripheral equipment related to the casting and forming apparatus 300 may appear to overlap the back side of the casting MP. As a result, it is difficult to take a clear image of the product surface SM of the cast product MP, and there is a concern that the accuracy of determining the presence or absence of a mold residual abnormality may be reduced.
  • a photographing auxiliary plate 75 is provided in the casting product delivery section 70 so as to overlap with the back side of the casting product MP, and with the photographing auxiliary plate 75 overlapped on the back side of the casting product MP, images are taken from the front side of the casting product MP. conduct.
  • the structures on the back side that overlap with the product surface SM of the cast product MP are blocked from view, and as shown in Figure 2, it is possible to take a clear image of the product surface SM of the cast product MP, and it is possible to detect mold residual abnormalities. The accuracy of the presence/absence determination can be improved.
  • FIG. 5 there is one image capturing unit 81, but similarly to the first embodiment, a plurality of image capturing units 81 may be used to determine the presence or absence of mold remaining abnormality. Further, for other matters, similar means may be used if the first embodiment can be referred to. For example, if the cast product MP can be clearly imaged and the presence or absence of mold residual abnormalities can be clearly determined, the photographing auxiliary plate 75 can be omitted.
  • the photographing means of the image photographing section 81 and the image analysis means of the remaining mold determination section 83 may be the same as those in the first embodiment.
  • the determination result of the mold remaining determination section 83 is displayed on the screen as image data on the determination display section 84, as shown in FIG. 3(a).
  • the determination display unit 84 displays on the screen that it is normal.
  • Air is injected from the mold cavity CV to clean the mold cavity CV, and a release agent is injected from the release agent injection nozzle 91 to start a preparation process for applying the release agent, and the casting operation continues.
  • the predetermined position of the mold release agent applying section 90 means, as shown in FIG. If 70 is in the C direction, it is arranged in the B direction. That is, it is preferable that the cast product unloading section 70 and the mold release agent application section 90 be arranged at a position where their operating directions do not interfere with each other.
  • the casting product carrying out section 70 and the mold release agent application section 90 are arranged for the same intrusion operation and carrying out operation, the casting product carrying out section 70 is operated first, and the mold release agent application section is operated with a time difference. By performing the operation 90, interference can be avoided. However, since the casting cycle becomes longer by the time difference, if priority is given to the casting cycle, it is preferable to arrange the cast article delivery section 70 and the release agent application section 90 differently.
  • the determination display unit 84 displays on the screen that there is an abnormality, as shown in FIG. 3(a).
  • image data of the cast product MP or image data of the mold cavity CV of the movable mold 66 (or fixed mold 65) from which the cast product MP is released is displayed on the screen.
  • the image data displayed on the screen is displayed so that the position of the mold residual abnormality can be recognized.
  • the missing gas vent groove GR is displayed as a mold remaining abnormality. It also stops the casting operation and issues an alarm to alert the molding operator.
  • the molding operator can accurately recognize the position where the mold remaining abnormality has occurred, and can quickly remove the mold remaining gas vent groove GR from the mold cavity CV. As a result, the time during which the casting process is stopped can be minimized, and the production efficiency of the casting process can be restored to a high level.
  • the cast article unloading section 70 is operated to enter.
  • the image photographing unit 81 is arranged at a position away from the mold release position so that the mold release position can be photographed.
  • the product chuck 72 performs a mold release operation of the cast product MP.
  • the presence or absence of mold residual abnormalities is determined from image capture of the cast product MP.
  • the image capturing section (41, 81) may capture an image of the mold cavity CV to determine the presence or absence of mold residual abnormalities.
  • the first air blowing means (36, 76) or the second air blowing means 92 by injecting air toward the mold cavity CV from the first air blowing means (36, 76) or the second air blowing means 92, fluctuations in the heated air, smoke from the mold release agent, etc. are blown away. A clear field of view is ensured, making it possible to take a clear image of the mold cavity CV, and ensuring accuracy in determining the presence or absence of mold residual abnormalities.
  • a space in which the fixed molds 25, 65 and the movable molds 26, 66 are separated from each other is defined as a space portion 29;
  • the image capturing units 41 and 81 are configured to capture images of the cast product MP located within the space 29.
  • Air blow means 36, 76, and 92 were provided to blow out gas to the cast product MP.
  • heat and smoke from volatilized mold release agents remain around the cast MP, which often obstructs the optical view and is not a favorable environment for photographing. Therefore, by blowing a gas such as air onto the casting MP, it is possible to perform imaging while reducing the influence of atmospheric fluctuations due to heat and smoke, and it is possible to perform accurate image determination.

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Abstract

鋳造成形装置は、固定金型（２５、６５）及び可動金型（２６、６６）と、これらで隔成される金型キャビティ（ＣＶ）と、金型キャビティ（ＣＶ）に溶湯（Ｍ）を充填し、冷却固化させて鋳造品（ＭＰ）を成形する鋳造成形装置（１００、２００、３００）において、金型キャビティ（ＣＶ）の面に離型剤を塗布する離型剤塗布部（９０）と、鋳造品（ＭＰ）を搬出する鋳造品搬出部（３０、７０）と、画像撮影部（４１、８１）と、画像を収集する画像データ収集部（４２、８２）と、鋳造品（ＭＰ）の一部が金型キャビティ（ＣＶ）に残留する型残り異常を判定する型残り判定部（４３、８３）と、型残り異常の有無を外部に表示又は通知する判定表示部（４４、８４）とを備え、画像撮影部（４１、８１）は、鋳造品（ＭＰ）の画像を撮影し、型残り判定部（４３、８３）は、予め設定された基準画像と実画像の比較により、型残り異常の有無を判定する。

Description

鋳造成形装置
　本発明は、固定金型と可動金型を型締して形成した金型キャビティに溶湯を射出充填して、金型キャビティ内で溶湯を冷却固化させた後に、固定金型と可動金型を型開して、金型キャビティから鋳造品を搬出する鋳造成形装置に関する。
　アルミニウム合金等の溶湯から鋳造品を得る鋳造成形は、以下の工程を繰り返す。先ず、固定金型と可動金型からなる鋳造金型を型締して金型キャビティを形成する型締工程。次いで、金型キャビティに溶湯を射出充填する射出充填工程と、射出充填した溶湯の密度を調整する増圧工程。その後は、充填した溶湯を金型キャビティ内で冷却固化させる冷却工程、鋳造金型を型開する型開工程、型開した金型キャビティから鋳造品を搬送する搬送工程、金型キャビティの清掃と離型剤を塗布する準備工程である。鋳造成形の生産効率を高めるために、各工程の動作時間の短縮に加えて、工程間の切替えを最短で行う等のサイクル短縮が強く望まれる。
　同時に、鋳造金型や鋳造成形装置等の鋳造成形設備の損傷や故障による長時間の鋳造成形の運転停止を避けるために、迅速で精度の高い安全監視が要求される。特に、金型キャビティ内に鋳造品の全部または一部が残った状態（型残り異常という）で型締工程を行うと、鋳造金型は大きく破損し鋳造成形ができなくなる。あるいは、金型キャビティ内の溶湯の流動が阻害（湯流れ不良という）されて鋳造品の品質が不安定となる。そのために、例えば、鋳造成形装置とは別に鋳造品を検査するエリアを設け、鋳造品の検査結果から型残り異常の有無を判定する安全監視とすることで、鋳造金型の破損や湯流れ不良等を未然に防ぐことができる。ただし、この安全監視では、鋳造品の搬出工程後に型残り異常の判定を行うために、判定に時間を要し、成形サイクルが長くなって、鋳造成形の生産効率を高めることができない。
　そこで、例えば、特許文献１に示すような、搬出工程で操作する搬出ロボットのチャック部に鋳造品を検知するセンサを設ける安全監視が提案されている。これによると、鋳造品が検知できない場合は型残り異常が発生しているとし、搬出工程と同時に型残り異常の有無が判定できるために、判定の時間が大幅に短縮され、サイクル短縮を可能とするとされている。また、特許文献２に示すような、カメラ撮影装置をセンサとして用い、カメラ撮影装置で撮影した金型キャビティの画像から型残り異常の有無を判定する安全監視が提案されている。これによると、型開工程および搬出工程と同時に型残り異常の有無が判定でき、判定の時間の更なる短縮を実現できるとされている。
特開平１１－１９７８１３号公報 特開２００２－１１７７２号公報
　例えば、アルミニウム合金の溶湯を用いた鋳造成形において、６５０～７２０℃の高温の溶湯を射出充填すると、金型キャビティの表面温度は４５０～５５０℃に加熱されることがある。また、冷却工程の保持時間の設定によって異なるが、サイクル短縮を優先させると、搬出後の鋳造品は２００～４００℃となることが多い。そのために、型残り異常を検知するセンサ等は、高温の熱に対する保護を必要とする。ここで、特許文献１においては、センサに延長ロッドを接続し、高温の鋳造品からセンサを熱保護するとしている。しかしながら、センサを鋳造品から離したとしても、型開した高温の金型キャビティの間に侵入していることから、センサは熱的損傷を受けることは確実である。また、延長ロッドにより搬出ロボットのチャック部分が大きくなり、そのために鋳造金型を大きく型開させることになり、型開工程および型締工程の動作時間が長くなって、鋳造成形の生産効率が低下することを避けることができない。さらに、センサの配置および個数には限界があり、センサが無い部位は判定できないために、型残り異常の検知漏れが心配される。
　これに対して、特許文献２においては、離れた位置にセンサ（カメラ撮影装置）を配置しているので、センサの熱的損傷は回避できている。また、広範囲の画像撮影により型残り異常の検知漏れも回避されると思われる。しかしながら、金型キャビティおよび鋳造品は高温状態であるために、型開した金型キャビティの空間部も高温状態となり、空間部の空気は加熱され揺らいだ状態である。また、鋳造品の表面に付着した離型剤や金型キャビティ表面に残っている離型剤が、高温の熱で煙った状態となる。つまり、加熱された空気の揺らぎや煙った離型剤により、金型キャビティあるいは鋳造品を綺麗に画像撮影することは困難であり、その結果、型残り異常の有無の判定精度は大きく低下する。
　また、金型キャビティから離れた位置で鋳造品の画像撮影を行い、型残り異常の有無の判定を行うとしても、搬出ロボットのチャック部や周囲の鋳造成形設備と鋳造品が重なって、鋳造品を明瞭に識別することができず、撮影画像から型残り異常の有無を判定することが難しいと容易に推定される。さらに、鋳造品の表面に付着した離型剤からの煙によって、撮影画像の識別をさらに困難なものとする。
　そこで本発明は、金型キャビティ内への鋳造品あるいは鋳造品の一部の型残り異常を迅速かつ正確に検知し、サイクル短縮による鋳造成形の生産性を高めることができる鋳造成形装置を提供することを目的とする。
　本発明の鋳造成形装置は、
　固定金型と、
　可動金型と、
　前記固定金型及び前記可動金型とで隔成されるキャビティと、
　前記キャビティに溶湯を充填し、冷却固化させて鋳造品を成形する鋳造成形装置において、
　前記キャビティの面に離型剤を塗布する離型剤塗布部と、
　前記鋳造品を搬出する鋳造品搬出部と、
　画像撮影部と、
　撮影された画像を収集する画像データ収集部と、
　前記鋳造品の一部が前記キャビティに残留する型残り異常を判定する型残り判定部と、
　判定された前記型残り異常の有無を外部に表示または通知する通知部と
　を備え、
　前記画像撮影部は、前記鋳造品の画像を撮影し、
　前記型残り判定部は、予め設定された基準画像と撮影された実画像を比較することにより、前記型残り異常の有無を判定する、ことを特徴とする。
　本発明の鋳造成形装置において、
　鋳造後、前記固定金型と前記可動金型とが離間して隔成された空間を空間部とし、
　前記画像撮影部は、前記空間部内に位置する前記鋳造品の画像を撮影する、ことが好ましい。
　また、本発明の鋳造成形装置において、
　前記鋳造品に対しガスを噴出させるエアブロー手段を設ける、ことが好ましい。
　さらに、本発明の鋳造成形装置において、
　前記鋳造品に隣接する撮影補助板を備え、
　前記画像撮影部は、前記撮影補助板を背景として前記鋳造品の表面を撮影可能に設けられる、ことが好ましい。
　本発明によれば、型ではなく鋳造品を撮影することによって、金型キャビティ内への鋳造品あるいは鋳造品の一部の型残り異常を迅速かつ正確に検知し、サイクル短縮による鋳造成形の生産性を高めることができる鋳造成形装置を提供することができる。また、表示その他の通知手段によって、作業者に対し異常を適切に通知することができる。
本発明の第１実施形態に係る鋳造成形装置を示す概念図である。 図１に示す鋳造成形装置を用いて型残り異常の判定を行った図である。 鋳造搬出部および離型剤塗布部の動作と判定表示部の表示を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る鋳造成形装置を示す概念図である。 本発明の第３実施形態に係る鋳造成形装置を示す概念図である。
　以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが、各請求項に係る発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本実施形態においては、各構成要素の尺度や寸法が誇張されて示されている場合や、一部の構成要素が省略されている場合がある。
　（第１実施形態）
　先ず、本発明の第１実施形態に係る鋳造成形装置について、図１を用いて説明する。図１に示す鋳造成形装置１００は、射出部１０と、型締部２０と、鋳造品搬出部３０と、画像撮影判定部４０と、離型剤塗布部９０と、を備える。射出部１０と型締部２０が水平方向に配置された形態（横型鋳造成形装置）である。
　射出部１０は、水平方向に配置された円筒状の射出スリーブ１１と、射出スリーブ１１内で前後方向に摺動するプランジャチップ１２と、射出スリーブ１１内にアルミニウム合金等の溶湯を供給する注湯口１６と、を備える。プランジャチップ１２と射出駆動部１４はプランジャロッド１３で接続されており、射出制御部１５は射出駆動部１４を操作して、プランジャチップ１２の前後方向の摺動を制御する。射出スリーブ１１およびプランジャチップ１２には、必要に応じて、冷却水等の冷却媒体が流れる流路を含む図示しない冷却手段が設けられている。また、プランジャチップ１２の摩耗損傷の防止や摺動状態の安定化及び溶湯残渣物の付着抑制等のため、射出スリーブ１１とプランジャチップ１２との摺動面に潤滑剤を塗布することが好ましい。また、射出スリーブ１１に図示しない真空吸引手段を設けて、射出スリーブ１１の真空吸引と溶湯の射出充填を組み合わせる形態としても良い。
　型締部２０は、固定金型２５を支持する固定盤２１と、可動金型２６を支持する可動盤２２と、型締駆動部２７を支持する型締盤２３と、が水平方向に配置される。可動盤２２を貫通した複数のタイバー２４によって、固定盤２１と型締盤２３が連結される。型締制御部２８は型締駆動部２７を操作して、タイバー２４をガイドとして可動盤２２の型開閉方向の摺動を制御する。型締駆動部２７は、例えば油圧駆動の油圧シリンダを備えた型締手段であり、油圧シリンダのロッドと可動盤２２が連結されている形態である。ここで、可動盤２２の摺動に関して、固定盤２１に近づく摺動を型締動作、固定盤２１から離れる摺動を型開動作と定義する。可動盤２２の型締動作によって、固定金型２５と可動金型２６とが型合わせされ、金型が閉じたときの空間（金型キャビティＣＶという）を形成する。なお、固定金型２５と可動金型２６の型合わせまでを型閉動作、型合わせから金型キャビティＣＶを形成するまでを型締動作、と分けて定義しても良い。
　射出スリーブ１１の先端（注湯口１６と反対側）は、固定盤２１と固定金型２５を貫通して、金型キャビティＣＶの入口（湯口またはゲートという）と接続されている。ここで、プランジャチップ１２の摺動に関して、ゲートに近づく方向を前方Ｆ、前方Ｆ方向の摺動を前進動作、ゲートから離れる方向を後方Ｒ、後方Ｒ方向の摺動を後退動作と定義する。注湯口１６より後方Ｒ側にプランジャチップ１２が後退動作して、図示しない給湯手段を用いて所定量の溶湯を注湯口１６から射出スリーブ１１内に供給する。プランジャチップ１２の前進動作により、供給された射出スリーブ１１内の溶湯は、ゲートを経由して金型キャビティＣＶ内に射出充填される。溶湯の射出充填を射出動作という。なお、固定金型２５または可動金型２６に図示しない真空吸引手段を設け、金型キャビティＣＶ内の真空吸引と射出動作を組み合わせる形態としても良い。また、射出スリーブ１１に真空吸引手段を設け、射出スリーブ１１からの真空吸引で金型キャビティＣＶ内の真空吸引を行うとしても良い。
　固定金型２５および可動金型２６は、溶湯の射出充填によって高温に加熱される。例えば、溶解温度６５０～７２０℃に保持したアルミニウム合金等の溶湯を用いた場合では、型開動作時の金型キャビティＣＶの表面温度は４５０～５５０℃の高温状態になるとされている。また、金型キャビティＣＶから搬出した直後の鋳造品ＭＰは、２００～４００℃の高温状態であるとされている。そのため、金型キャビティＣＶの表面温度および鋳造品ＭＰの温度の安定化と鋳造成形のサイクル短縮を得るために、固定金型２５および可動金型２６には図示しない冷却回路を含む冷却手段を設けることが好ましい。
　鋳造品搬出部３０は、固定盤２１の上部に支持され、鉛直方向に上下動作する製品アーム３１と、製品アーム３１の先端に支持される製品チャック３２と、を備える。型開動作と同時に、あるいは型開動作の後に、搬出制御部３４で搬出駆動部３３を操作して製品アーム３１を動作させ、固定金型２５と可動金型２６で囲まれた空間部２９に製品チャック３２を侵入させる（下降動作または侵入動作という）。可動金型２６に組み込まれた図示しない押出手段により、鋳造品ＭＰを可動金型２６の金型キャビティ面ＣＳから押し出す（押出動作という）。なお、図１においては、型開動作時には可動金型２６に鋳造品ＭＰが残っているとして、可動金型２６から鋳造品ＭＰを押し出すとしたが、これに限定されることなく、例えば、型開動作時に固定金型２５に鋳造品ＭＰが残るとし、固定金型２５から鋳造品ＭＰを押し出すとしても良い。この場合は、固定金型２５に押出手段を設け、製品チャック３２は固定金型２５側に向いているものとする。なお、固定金型２５から鋳造品ＭＰの押出動作を行う場合、製品チャック３２に反転手段を設けて、鋳造品ＭＰを掴んだままで製品チャック３２を反転させ、図１に示すような状態にすることが好ましい。本実施形態においては、可動金型２６から鋳造品ＭＰを押し出すとして説明する。
　押出動作の後に、あるいは押出動作と同時に、搬出制御部３４は製品チャック３２を操作して、鋳造品ＭＰのビスケットと呼ばれる位置を製品チャック３２で掴み、鋳造品ＭＰを金型キャビティＣＶから切り離す（離型動作という）。この離型動作の位置を離型位置と定義する。製品チャック３２で掴んだビスケットは、鋳造品ＭＰの製品面から離れた位置であり、後述する鋳造品ＭＰの画像撮影に影響しない。その後、搬出制御部３４は製品アーム３１を操作して、固定金型２５と可動金型２６で囲まれた空間部２９から鋳造品ＭＰを搬出する（上昇動作または搬出動作という）。この搬出の完了位置を搬出位置と定義する。図１は搬出位置の状態を示す。その後、所定の位置に鋳造品ＭＰを搬送して、鋳造品ＭＰは鋳バリ処理等の次工程に引き継がれる。そのために、鋳造品搬出部３０には、次工程に鋳造品ＭＰを搬送する搬送手段や、下降動作や上昇動作および離型動作の位置を調整する手段等を備えている。
　画像撮影判定部４０は、所定の撮影位置で鋳造品ＭＰの画像を撮影する画像撮影部４１と、画像撮影部４１で撮影した画像データを収集する画像データ収集部４２と、金型キャビティＣＶ内に鋳造品ＭＰの全部または一部が残存する型残り異常の有無を判定する型残り判定部４３と、型残り判定部４３の判定結果を表示する通知部としての判定表示部４４と、を備える。
　ここで、所定の撮影位置は、図１に示すように、鋳造品ＭＰの製品面から離れた位置のビスケットを鋳造品搬出部３０の製品チャック３２で掴んで搬出動作を完了した搬出位置である。高温状態の金型キャビティＣＶや鋳造品ＭＰによって、固定金型２５および可動金型２６で囲まれた空間部２９は、加熱され空気が揺らいでおり、離型剤からの煙と合わせて、鋳造品ＭＰの画像撮影には不向きな状態である。その不向きな状態から最短の距離で回避できる位置として搬出位置を設定する。これによって、鋳造品ＭＰの鮮明な画像撮影ができ、型残り異常の有無の判定精度を高めることができる。また、最短の距離であることから型残り異常の有無の判定時間を短くすることができ、鋳造成形のサイクル短縮に大きく貢献する。また、製品チャック３２で鋳造品ＭＰを掴んだままの状態で撮影することで、撮影時間の短縮を図ることができ、さらに、撮影後は直ちに所定の位置へ鋳造品ＭＰを搬送することができ、無駄な動作を省いてサイクル短縮を確実なものとする。
　画像撮影部４１は、高温状態の固定金型２５および可動金型２６から離れ、搬出位置で鋳造品ＭＰの画像を撮影できる位置に配置する。これによって、熱的損傷を確実に回避することができる。なお、鋳造品ＭＰに付着した離型剤から煙が発生して画像撮影に支障が生じる場合には、鋳造品搬出部３０に設けた第１エアブロー手段３６から鋳造品ＭＰに向けてエアを噴射して、煙を吹き飛ばしてから画像撮影を行うものとする。こうすることによって、鋳造品ＭＰの鮮明な画像撮影ができ、型残り異常の有無の判定精度を高めることができる。なお、所定の位置で待機している離型剤塗布部９０に設けた第２エアブロー手段９２から搬出位置に向けて、より好ましくは、搬出位置の鋳造品ＭＰに向けてエアを噴射して、吹き飛ばすとしても良い。
　また、画像撮影部４１は、ビスケットを掴んだ製品チャック３２が裏側になるように、表側から鋳造品ＭＰの製品面を画像撮影することが好ましい。ビスケットは鋳造品ＭＰの製品面と離れた位置であるので、鋳造品ＭＰの製品面の画像撮影には影響しない。ただし、鋳造品搬出部３０の製品アーム３１や支柱等の構造物あるいは鋳造成形装置１００に関わる周辺設備等が、鋳造品ＭＰの裏側に重なるように映ることがある。その結果、鋳造品ＭＰの製品面が綺麗に画像撮影できず、型残り異常の有無の判定精度が低下することが懸念される。そこで、鋳造品ＭＰの裏側と重なるように、鋳造品搬出部３０に撮影補助板３５を設け、鋳造品ＭＰの裏側に撮影補助板３５を重ねた状態で、鋳造品ＭＰの表側から画像撮影を行う。これによって、鋳造品ＭＰの製品面と重なる裏側の構造物等が視界から遮断され、鋳造品ＭＰの製品面の鮮明な画像撮影を可能とし、型残り異常の有無の判定精度を高めることができる。詳しくは、図２を用いて説明する。
　なお、図１において、画像撮影部４１は１つとしたが、これに限定されることなく、例えば、複数の画像撮影部４１を用いて鋳造品ＭＰの画像撮影を行い、それぞれの画像データを画像合成等の処理手段を用いて１つの画像データに編集して、型残り異常の有無の判定を行うとしても良い。あるいは、それぞれの画像データを個別に判定するとしても良い。なお、型残り異常が複数あることも想定されるので、それぞれの画像データを個別に判定する場合においても、判定結果を統合して評価することが好ましい。複数の画像撮影部４１を用いる場合は、画像撮影部４１の配置および撮影方向に制約を受けることがない。
　図２は、画像撮影部４１で画像撮影した鋳造品ＭＰの画像データの一例を示す。図２（ａ）は、型残り異常がない場合の画像データを示し、図２（ｂ）は型残り異常がある場合の画像データを示す。いずれにおいても、鋳造品ＭＰの製品面ＳＭの裏側に重なるように撮影補助板３５が配置され、製品チャック３２でビスケットＢＫを掴んだ状態である。ビスケットＢＫと製品面ＳＭの間はゲートＹＧである。また、製品面ＳＭの外周には、金型キャビティＣＶ内のガスを排出する役割と、溶湯の充填量の誤差を調整する役割を兼用したガス抜き溝ＧＰが複数配置された金型設計とする。なお、例えば、複数の画像データを用いる等により、撮影補助板３５が無くても、鋳造品ＭＰが鮮明に画像撮影でき、型残りの異常の有無が明確に判定できる場合においては、撮影補助板３５を省略することができる。
　ここで、図２（ａ）に示すように、型残り異常がない画像データを基準画像データとして、型残り判定部４３に事前に登録しておく。画像データ収集部４２に収集される画像データと基準画像データを型残り判定部４３で比較して、型残り異常の有無を判定する。例えば、図２（ｂ）に示すような、ガス抜き溝ＧＰの一部が欠損している画像データが収集されると、破線で示したように、欠損したガス抜き溝ＧＲが金型キャビティＣＶに残存している危険性がある判断し、型残り判定部４３は型残り異常有りと判定する。
　画像撮影部４１は、鋳造品ＭＰの形状や輪郭が明瞭に判別できる程度の画素数の画像データを撮影することができる３Ｄカメラ等を用いることができる。または、温度分布を画像データとして撮影できる赤外線サーモカメラや、温度差を色差に変換して画像データとする色差計等の撮影手段を用いても良い。いずれにおいても、公知の画像撮影手段を用いることができる。また、型残り判定部４３は、それぞれの画像データを、画像処理および二値画像やパターン認識等の画像解析の公知の手法を用いて、画像データ収集部４２で収集した画像データと型残り判定部４３に登録されている基準画像データとを比較して、型残り異常の有無の判定を行う。
　ここで、鋳造品ＭＰと異なる色調の撮影補助板３５とすることで、鋳造品ＭＰの画像データがより鮮明となり、型残り異常の有無の判定精度をさらに高めることができる。また、例えば、画像撮影部４１に赤外線サーモカメラを用いた場合、鋳造品ＭＰと撮影補助板３５との温度差が顕著になり、鋳造品ＭＰの熱画像データを鮮明とすることができる。なお撮影補助板３５の色調は、鋳造品ＭＰが目立つ色であればどのような色であってもよい。例えばＪＩＳＺ８７２１－１９９３「３．三属性の表示方法」の図１の色相環におけるＲＰ（赤紫）、Ｒ（赤）、ＹＲ（黄赤）、Ｙ（黄）、ＧＹ（黄緑）、Ｇ（緑）のいずれかであればよく、特にＹＲ（黄赤）、Ｙ（黄）が好ましい。
　型残り判定部４３の判定結果は、図３（ａ）に示すように、判定表示部４４で画像データとして画面表示される。型残り判定部４３で、型残り異常無し、と判定されると、判定表示部４４は、正常、と画面表示される。同時に、図１に示すように、所定の位置に待機していた離型剤塗布部９０は、固定金型２５および可動金型２６で囲まれた空間部２９に侵入し、第２エアブロー手段９２からエアを噴射して金型キャビティＣＶの清掃と、離型剤噴射ノズル９１から金型キャビティＣＶの面に離型剤を噴射して離型剤塗布の準備工程を開始し、鋳造成形の運転が継続される。このように、搬出位置で鋳造品ＭＰの画像撮影を行い、型残り異常の有無の判定を行うことで、判定の時間を最短とすることができ、鋳造成形の生産効率を高い状態に維持することができる。
　型残り判定部４３で、型残り異常有り、と判定されると、図３（ａ）に示すように、判定表示部４４は、異常、と画面表示される。同時に、鋳造品ＭＰの画像データ、あるいは、鋳造品ＭＰを離型する可動金型２６（あるいは固定金型２５）の金型キャビティＣＶの画像データが画面表示される。画面表示された画像データには、型残り異常の位置が認識できるように表示される。図３（ａ）においては、黒塗りしたように、欠損したガス抜き溝ＧＲが型残り異常として表示されている。また、鋳造成形の運転を停止し、警報を発して成形オペレータに注意喚起を行う。成形オペレータは、判定表示部４４の表示画面を見ることで、型残り異常が発生した位置が的確に認識でき、金型キャビティＣＶから型残りしたガス抜き溝ＧＲを迅速に取り除くことができる。これによって、鋳造成形の運転停止の時間を最短とすることができ、鋳造成形の生産効率を高い状態に復帰することができる。なお、ここでは、型残りの正常及び異常を判定表示部４４を用いて視覚的に表示するものとして説明するが、これに限らず、例えば、警報といった音や、外部端末への判定結果の送信（例えば、外部端末の画面に表示する、又は、外部端末を振動させて作業者に知覚させるための送信）といった形態で通知されてもよい。
　次に、鋳造品搬出部３０および離型剤塗布部９０の侵入動作と搬出動作について、図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は、可動金型２６から鋳造品ＭＰが離型される状態を示す。先ず、図１に示すように、固定盤２１の上部に鋳造品搬出部３０が支持されている場合、鋳造品搬出部３０の侵入動作および搬出動作は、図３（ｂ）に示す矢印Ａの方向となる。離型剤塗布部９０の侵入動作および搬出動作は、鋳造品搬出部３０の各動作と干渉しないように、矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向となる。また、鋳造品搬出部３０の各動作を矢印Ｂの方向とすると、離型剤塗布部９０の各動作は矢印Ｃまたは矢印Ａの方向となる。同様に、鋳造品搬出部３０の各動作を矢印Ｃの方向とすると、離型剤塗布部９０の各動作は矢印Ｂまたは矢印Ａの方向となる。このように、鋳造品搬出部３０および離型剤塗布部９０の各動作の方向が干渉しないようにすることで、動作の待ち時間等の無駄が排除され、条件にもよるが各動作を同調させることができ、鋳造成形のサイクル短縮に大きく貢献でき、鋳造成形の生産効率を高めることが可能となる。
　なお、鋳造品搬出部３０および離型剤塗布部９０の侵入動作と搬出動作が同じ方向に配置されている場合は、先ず鋳造品搬出部３０の侵入動作と搬出動作を行い、次いで離型剤塗布部９０の侵入動作と搬出動作を行う時間差の動作とする。これによって、鋳造品搬出部３０と離型剤塗布部９０の干渉を回避することができる。ただし、この場合は、鋳造成形のサイクルは、時間差の分だけ長くなる。そのため、鋳造成形サイクルの短縮を優先させる場合は、鋳造品搬出部３０および離型剤塗布部９０の侵入動作と搬出動作は、重ならないような配置とすることが好ましい。
　また、図１に示す鋳造成形装置１００の射出部１０は、注湯口１６から射出スリーブ１１内に溶湯を供給する形態としたが、これに限定されることなく、例えば、溶湯を貯蔵する図示しない溶湯貯蔵炉と射出スリーブ１１を図示しない給湯手段で接続し、この給湯手段を経由して射出スリーブ１１内に溶湯貯蔵炉から溶湯を直接供給する形態であっても良い。また、型締部２０は、油圧駆動の油圧シリンダで可動盤２２を型開閉動作させる形態としたが、例えば、油圧シリンダの代わりにトグル型締手段を備えた形態としても良く、油圧駆動の代わりに電動モータとボールネジ等の動力伝達手段を組み合わせた形態としても良い。また、タイバー２４に型締駆動部２７を配置し、タイバー２４と可動盤２２をハーフナット等の連結手段を用いて可動盤２２を型開閉動作させる形態であっても良い。この場合は、型締盤２３を省略しても良い。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態に係る鋳造成形装置について、図４を用いて説明する。図４に示す鋳造成形装置２００は、図１に示す鋳造成形装置１００と同様に、射出部１０と、型締部２０と、鋳造品搬出部３０と、画像撮影判定部４０と、離型剤塗布部９０と、を備え、射出部１０と型締部２０が水平方向に配置された形態（横型鋳造成形装置）である。第２実施形態と第１実施形態の違いは、鋳造品ＭＰの画像の撮影位置であるので、第１実施形態と重複する箇所の説明は割愛する。
　先ず、固定金型２５と可動金型２６の型締動作により形成された金型キャビティＣＶに向けて、射出部１０から溶湯を射出充填し、金型キャビティＣＶ内で溶湯を冷却固化させて鋳造品ＭＰを成形する。その後、固定金型２５と可動金型２６の型開動作後、または型開動作と同時に、固定金型２５と可動金型２６とで囲まれた空間部２９に向けて、製品チャック３２の侵入動作を行う。鋳造品ＭＰの押出動作後に、あるいは押出動作と同時に、鋳造品ＭＰの製品面ＳＭから離れたビスケットＢＫを製品チャック３２で掴んで離型動作を行う。この離型動作の位置を離型位置と定義する。なお、図４においては、可動金型２６から鋳造品ＭＰの押出動作を行うとしたが、例えば、固定金型２５から鋳造品ＭＰの押出動作を行うとしても良い。この場合、製品チャック３２は、固定金型２５に向かって配置される。
　画像撮影判定部４０の画像撮影部４１は、型開動作した固定金型２５と可動金型２６とで囲まれる空間部２９から離れた位置に配置され、離型位置を撮影位置として鋳造品ＭＰの画像撮影を行う。画像撮影部４１は高温状態から離れているので、熱的損傷を確実に回避できる。なお、固定金型２５から鋳造品ＭＰの押出動作を行う場合、画像撮影部４１は固定盤２１の上方に配置される。あるいは、製品チャック３２に反転手段を設けて、離型動作後に鋳造品ＭＰを掴んだままで製品チャック３２を反転させ、図１に示すような状態で、離型位置で鋳造品ＭＰの画像撮影を行うとしても良い。
　鋳造品ＭＰの画像撮影と同時に、あるいは画像撮影の前から、離型剤塗布部９０に設けた第２エアブロー手段９２から、固定金型２５と可動金型２６とで囲まれた空間部２９に向けて、より好ましくは、離型位置の鋳造品ＭＰに向けてエアを噴射する。これによって、高温状態の固定金型２５および可動金型２６、あるいは鋳造品ＭＰによって加熱されて高温となった空気の揺らぎと、付着した離型剤から発生する煙を吹き飛ばすことができる。その結果、離型位置においても鋳造品ＭＰの鮮明な画像撮影を可能とし、型残り異常の有無の判定精度を高めることができる。また、離型位置で鋳造品ＭＰの画像撮影を行い、型残り異常の有無の判定を行うことで、判定に要する時間を大幅に短縮でき、サイクル短縮による鋳造成形の生産効率の大幅な向上を得ることができる。
　離型位置での鋳造品ＭＰの画像撮影後は、第１実施形態と同様に、画像データ収集部４２に収集された画像データと型残り判定部４３に登録された基準画像データとを比較して、型残り判定部４３で型残り異常の有無を判定し、判定表示部４４で判定結果を画像データで画面表示する。型残り異常無し、の判定では、鋳造品搬出部３０の鋳造品ＭＰの搬出動作の後に、または搬出動作と同時に、離型剤塗布部９０が侵入動作して、金型キャビティＣＶの清掃と離型剤塗布の準備工程に進み、鋳造成形の運転は継続される。型残り異常有り、の判定では、鋳造品搬出部３０による鋳造品ＭＰの搬出動作の後に、鋳造成形の運転を中止し、成形オペレータは型残り異常の処置を行って、鋳造成形の運転を再開する。
　なお、図４において、画像撮影部４１は１つとしたが、第１実施形態と同様に、複数の画像撮影部４１を用いて型残り異常の有無の判定を行うとしても良い。また、その他についても、第１実施形態を参考とすることができるものは、同様な手段としても良い。例えば、鋳造品ＭＰが鮮明に画像撮影でき、型残りの異常の有無が明確に判定できる場合においては、撮影補助板３５を省略することができる。また、鋳造品搬出部３０と離型剤塗布部９０の侵入動作と搬出動作が重ならない位置に配置することが好ましいが、例えば、同じ位置に配置されている場合は、製品チャック３２の近くに第１エアブロー手段３６を設けて、第１エアブロー手段３６から鋳造品ＭＰに向けてエアを噴射するとしても良い。
　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態に係る鋳造成形装置について、図５を用いて説明する。図５に示す鋳造成形装置３００は、射出部５０と、型締部６０と、鋳造品搬出部７０と、画像撮影判定部８０と、離型剤塗布部９０と、を備える。射出部５０と型締部６０が鉛直方向に配置された形態（竪型鋳造成形装置）である。
　射出部５０は、内部に溶湯Ｍを貯蔵し、溶湯Ｍの上部に加圧室５２を形成する溶湯保持炉５１を備える。この加圧室５２に向けて、加圧ガス供給部５５から加圧ガス制御部５４を経由して、圧力および流量が調整された加圧ガスを導入することによって、加圧室５２内の圧力が上昇し溶湯Ｍを押圧する。押圧された溶湯Ｍは、給湯管５３内を流動して金型キャビティＣＶ内に射出充填される（充填動作という）。溶湯保持炉５１内の溶湯Ｍおよび給湯管５３内を流動する溶湯Ｍは、図示しない温度調整手段により所定の温度に保持される。また、図示しない溶解手段から溶湯Ｍが定期的に溶湯保持炉５１に補充される。また、溶湯Ｍの酸化防止のために、アルゴンや窒素等の不活性ガスを加圧ガスに用いることが好ましい。
　なお、図５に示す射出部５０は、加圧ガスを導入して溶湯Ｍを金型キャビティＣＶに充填動作するとしたが、これに限定することなく、例えば、溶湯保持炉５１内の溶湯Ｍの中で、ピストン式の加圧手段と給湯管５３を連結し、ピストン操作により溶湯Ｍを押圧して、給湯管５３を経由して充填動作する形態であっても良い。あるいは、電磁ポンプ等の輸送手段を用いて溶湯保持炉５１から給湯管５３を経由して充填動作する形態であっても良い。また、例えば、図１で示すような射出部１０を鉛直方向に竪型とし、型締部６０の下方に配置して充填動作する形態であっても良い。この場合、注湯口１６は閉鎖されており、射出スリーブ１１を所定の位置に傾転した状態で、射出スリーブ１１の先端から溶湯Ｍを供給し、その後、射出スリーブ１１と金型キャビティＣＶを結合して充填動作を行う。また、図１と同様に、射出部１０を水平方向に横型に配置し、固定盤６１または固定金型６５内で鉛直方向に配置した給湯管５３と結合して充填動作する形態であっても良い。
　型締部６０は、射出部５０の上方に位置し、固定金型６５を支持する固定盤６１と、可動金型６６を支持する可動盤６２と、型締駆動部６７を支持する型締盤６３が、鉛直方向に配置される。可動盤６２を貫通した複数のタイバー６４によって、固定盤６１と型締盤６３が連結される。型締制御部６８は型締駆動部６７を操作して、タイバー６４をガイドとして可動盤６２の型開閉方向の摺動を制御する。ここで、可動盤６２の摺動に関して、固定盤６１に近づく摺動を型締動作、固定盤６１から離れる摺動を型開動作と定義する。可動盤６２の型締動作によって、固定金型６５と可動金型６６とが型合わせされ金型キャビティＣＶとを形成する。給湯管５３の先端と金型キャビティＣＶのゲートＹＧが接続しており、溶湯保持炉５１内の溶湯Ｍは、給湯管５３およびゲートＹＧを経由して金型キャビティＣＶに充填動作される。また、加圧ガス制御部５４を操作して、加圧室５２から加圧ガスを排出して加圧室５２内の圧力を低下させることで、給湯管５３内の溶湯Ｍは逆流して溶湯保持炉５１内に回収される。また、図示しない真空吸引手段を用いて、金型キャビティＣＶの真空吸引と充填動作を組み合わせても良い。
　ここで、型締部６０は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、油圧駆動の油圧シリンダで可動盤６２を型開閉動作させる形態としたが、例えば、油圧シリンダの代わりにトグル型締手段を備えた形態としても良く、油圧駆動の代わりに電動モータとボールネジ等の動力伝達手段を組み合わせた形態としても良い。また、タイバー６４に型締駆動部６７を配置し、タイバー６４と可動盤６２をハーフナット等の連結手段を用いて可動盤６２を型開閉動作させる形態であっても良い。この場合は、型締盤６３を省略しても良い。
　また、固定金型６５および可動金型６６は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、溶湯Ｍの充填動作によって高温に加熱される。例えば、溶解温度６５０～７２０℃に保持したアルミニウム合金等の溶湯Ｍを用いた場合では、型開動作時の金型キャビティＣＶの表面温度は４５０～５５０℃の高温状態になるとされている。また、金型キャビティＣＶから搬出した直後の鋳造品ＭＰは、２００～４００℃の高温状態であるとされている。そのため、金型キャビティＣＶの表面温度および鋳造品ＭＰの温度の安定化と鋳造成形のサイクル短縮を得るために、固定金型６５および可動金型６６には図示しない冷却回路を含む冷却手段を設けることが好ましい。
　鋳造品搬出部７０は、図３（ｂ）で示すように、矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向の動作となるように配置され、水平方向に摺動する製品アーム７１と、製品アーム７１に支持される製品チャック７２と、を備える。型開動作と同時に、あるいは型開動作の後に、搬出制御部７４は搬出駆動部７３を操作して製品アーム７１を動作させ、固定金型６５と可動金型６６で囲まれた空間部２９に製品チャック７２を侵入させる（侵入動作という）。可動金型６６に組み込まれた図示しない押出手段により、鋳造品ＭＰを可動金型６６の金型キャビティ面ＣＳから押し出す（押出動作という）。なお、図５においては、可動金型６６に鋳造品ＭＰが残って、可動金型６６から鋳造品ＭＰの押出動作を行うとしたが、例えば、固定金型６５に鋳造品ＭＰが残るとし、固定金型６５から鋳造品ＭＰの押出動作を行うとしても良い。この場合は、製品チャック７２に反転手段を設けて、離型動作後に鋳造品ＭＰを掴んだままで製品チャック７２を反転させ、図５に示すような状態で、離型位置で鋳造品ＭＰの画像撮影を行うことが好ましい。本実施形態においては、可動金型６６から鋳造品ＭＰの押出動作を行うとして説明する。
　押出動作の後に、あるいは押出動作と同時に、搬出制御部７４は製品チャック７２を操作して、鋳造品ＭＰの製品面ＳＭから離れたビスケットＢＫを製品チャック７２で掴み、鋳造品ＭＰを金型キャビティＣＶから切り離す（離型動作という）。この離型動作の位置を離型位置と定義する。製品チャック７２でビスケットＢＫを掴むことで、鋳造品ＭＰの製品面ＳＭの画像撮影に影響しない。その後、搬出制御部７４は製品アーム７１を操作して、固定金型６５と可動金型６６で囲まれた空間部２９から鋳造品ＭＰを搬出する（搬出動作という）。この搬出の完了位置を搬出位置と定義する。図５は搬出位置の状態を示す。その後、所定の位置に鋳造品ＭＰを搬送して、鋳造品ＭＰは鋳バリ処理等の次工程に引き継がれる。そのために、鋳造品搬出部７０には、次工程に鋳造品ＭＰを搬送する搬送手段や、侵入動作や搬出動作および離型動作の位置を調整する手段等を備えている。
　画像撮影判定部８０は、所定の撮影位置で鋳造品ＭＰの画像を撮影する画像撮影部８１と、画像撮影部８１で撮影した画像データを収集する画像データ収集部８２と、金型キャビティＣＶ内に鋳造品ＭＰの全部または一部が残存する型残り異常の有無を判定する型残り判定部８３と、型残り判定部８３の判定結果を表示する通知部としての判定表示部８４と、を備える。
　ここで、固定金型６５および可動金型６６で囲まれた空間部２９は、高温状態の金型キャビティＣＶや鋳造品ＭＰによって加熱され、空気が揺らぎ、付着した離型剤から発生した煙等によって視界が不明瞭であり、鋳造品ＭＰの画像撮影には不向きである。そのため、図５に示すように、高温状態の空間部２９から離れた搬出位置で画像撮影できるように、画像撮影部８１を配置する。これによって、鋳造品ＭＰの鮮明な画像撮影を可能とし、型残り異常の有無の正確な判定を行うことができる。また、画像撮影部８１の熱的損傷を確実に回避することができる。
　なお、鋳造品ＭＰに付着した離型剤から煙が発生して画像撮影に支障が生じる場合には、鋳造品搬出部７０に設けた第１エアブロー手段７６から鋳造品ＭＰに向けてエアを噴射して、煙を吹き飛ばしてから画像撮影を行うものとする。こうすることによって、鋳造品ＭＰの鮮明な画像撮影ができ、型残り異常の有無の判定精度をさらに高めることができる。なお、所定の位置で待機している離型剤塗布部９０に設けた第２エアブロー手段９２から搬出位置に向けて、より好ましくは、搬出位置の鋳造品ＭＰに向けてエアを噴射して、煙を吹き飛ばすとしても良い。
　また、画像撮影部８１は、ビスケットＢＫを掴んだ製品チャック７２が裏側になるように、表側から鋳造品ＭＰの製品面ＳＭを画像撮影する。ビスケットＢＫは製品面ＳＭと離れた位置であるので、製品面ＳＭの画像撮影には影響しない。ただし、鋳造品搬出部７０の製品アーム７１や支柱等の構造物あるいは鋳造成形装置３００に関わる周辺設備等が、鋳造品ＭＰの裏側に重なるように映ることがある。その結果、鋳造品ＭＰの製品面ＳＭが綺麗に画像撮影できず、型残り異常の有無の判定精度が低下することが懸念される。そこで、鋳造品ＭＰの裏側と重なるように、鋳造品搬出部７０に撮影補助板７５を設け、鋳造品ＭＰの裏側に撮影補助板７５を重ねた状態で、鋳造品ＭＰの表側から画像撮影を行う。これによって、鋳造品ＭＰの製品面ＳＭと重なる裏側の構造物等が視界から遮断され、図２に示すように、鋳造品ＭＰの製品面ＳＭの鮮明な画像撮影を可能とし、型残り異常の有無の判定精度を高めることができる。
　なお、図５において、画像撮影部８１は１つとしたが、第１実施形態と同様に、複数の画像撮影部８１を用いて型残り異常の有無の判定を行うとしても良い。また、その他についても、第１実施形態を参考とすることができるものは、同様な手段としても良い。例えば、鋳造品ＭＰが鮮明に画像撮影でき、型残り異常の有無が明確に判定できる場合においては、撮影補助板７５を省略することができる。
　また、画像撮影部８１で鋳造品ＭＰの画像撮影後は、第１実施形態に示すような、型残り異常の有無の判定を行う。また、画像撮影部８１の撮影手段および型残り判定部８３の画像解析等の手段については、第１実施形態と同様なものを用いることができる。
　さらに、鋳造品ＭＰと異なる色調の撮影補助板７５とすることで、鋳造品ＭＰの画像データがより鮮明となり、型残り異常の有無の判定精度をさらに高めることができる。また、例えば、画像撮影部８１に赤外線サーモカメラを用いた場合、鋳造品ＭＰと撮影補助板７５との温度差が顕著になり、鋳造品ＭＰの熱画像データを鮮明とすることができる。
　型残り判定部８３の判定結果は、図３（ａ）に示すように、判定表示部８４で画像データとして画面表示される。型残り判定部８３で、型残り異常無し、と判定されると、判定表示部８４は、正常、と画面表示される。同時に、図５に示すように、所定の位置に待機していた離型剤塗布部９０は、固定金型６５および可動金型６６で囲まれた空間部２９に侵入し、第２エアブロー手段９２からエアを噴射して金型キャビティＣＶの清掃と、離型剤噴射ノズル９１から離型剤を噴射して離型剤塗布の準備工程を開始し、鋳造成形の運転が継続される。最短の距離の搬出位置で型残り異常の有無の判定を行うことで、判定の時間を最短とすることができ、鋳造成形の生産効率を高い状態に維持することができる。
　なお、離型剤塗布部９０の所定の位置とは、図３（ｂ）に示すように、鋳造品搬出部７０の動作位置がＢ方向の場合にはＣ方向に配置し、鋳造品搬出部７０がＣ方向の場合はＢ方向に配置する。つまり、鋳造品搬出部７０と離型剤塗布部９０とは、動作方向が干渉しない位置に配置されることが好ましい。なお、鋳造品搬出部７０および離型剤塗布部９０が、同じ侵入動作と搬出動作に配置されている場合は、先に鋳造品搬出部７０を動作させ、時間差を設けて離型剤塗布部９０の動作を行うことで、干渉を避けることができる。ただし、時間差の分ほど鋳造成形サイクルは長くなるので、鋳造成形のサイクルを優先させる場合は、鋳造品搬出部７０と離型剤塗布部９０を異なる配置とすることが好ましい。
　型残り判定部８３で、型残り異常有り、と判定されると、図３（ａ）に示すように、判定表示部８４は、異常、と画面表示される。同時に、鋳造品ＭＰの画像データ、あるいは、鋳造品ＭＰを離型する可動金型６６（あるいは固定金型６５）の金型キャビティＣＶの画像データが画面表示される。画面表示された画像データには、型残り異常の位置が認識できるように表示される。図３（ａ）においては、欠損したガス抜き溝ＧＲが型残り異常として表示されている。また、鋳造成形の運転を停止し、警報を発して成形オペレータに注意喚起を行う。成形オペレータは、判定表示部８４の表示画面を見ることで、型残り異常が発生した位置が的確に認識でき、金型キャビティＣＶから型残りしたガス抜き溝ＧＲを迅速に取り除くことができる。これによって、鋳造成形の運転停止の時間を最短とすることができ、鋳造成形の生産効率を高い状態に復帰することができる。
　ここで、第３実施形態の応用として、離型位置で鋳造品ＭＰの画像撮影を行う形態について説明する。型開動作後に、あるいは型開動作と同時に、鋳造品搬出部７０を侵入動作させる。合わせて、画像撮影部８１は、離型位置が撮影できるように離型位置に向けて離れた位置に配置する。鋳造品ＭＰの押出動作後に、または押出動作と同時に、製品チャック７２で鋳造品ＭＰの離型動作を行う。この状態で画像撮影し、型残り異常の有無の判定を行うことで、判定時間がさらに短縮できる。この場合、固定金型６５から上昇する加熱された空気の揺らぎと離型剤からの煙を撮影補助板７５で遮断することができ、鋳造品ＭＰの鮮明な画像撮影が期待できる。さらに、第１エアブロー手段７６あるいは第２エアブロー手段９２からエアを噴射して、空気の揺らぎや煙を吹き飛ばして、鮮明な画像撮影を補助する。これによって、型残り異常の判定精度を高めることができる。さらに、画像撮影までの時間短縮と、鋳造品搬出部７０の搬出動作と同時に離型剤塗布部９０の侵入動作を行うことができ、鋳造成形のサイクル短縮を確実なものとすることができる。
　また、第１実施形態から第３実施形態のいずれにおいても、鋳造品ＭＰの画像撮影から型残り異常の有無の判定を行うとしたが、例えば、鋳造品ＭＰの搬出動作後に、あるいは離型剤塗布部９０による清掃や離型剤塗布等の準備工程の後に、画像撮影部（４１、８１）で金型キャビティＣＶを画像撮影して、型残り異常の有無の判定を行うとしても良い。この場合、第１エアブロー手段（３６、７６）あるいは第２エアブロー手段９２から金型キャビティＣＶに向けてエアを噴射することで、加熱された空気の揺らぎや離型剤からの煙等を吹き飛ばして、鮮明な視界が確保され、金型キャビティＣＶの鮮明な画像撮影を可能とし、型残り異常の有無の判定精度を確保することができる。
　［効果］
（１）固定金型２５，６５及び可動金型２６，６６、並びに、これらによって隔成される金型キャビティＣＶと、金型キャビティＣＶに溶湯Ｍを充填し、冷却固化させて鋳造品ＭＰを成形する鋳造成形装置１００（２００，３００）において、
　金型キャビティＣＶ の面に離型剤を塗布する離型剤塗布部９０と、
　鋳造品ＭＰを搬出する鋳造品ＭＰ搬出部３０，７０と、
　画像撮影部４１，８１と、
　撮影された画像を収集する画像データ収集部４２，８２と、
　鋳造品ＭＰの一部が金型キャビティＣＶに残留する型残り異常を判定する型残り判定部４３，８３と、
　判定された型残り異常の有無を外部に表示または通知する通知部（判定表示部）４４，８４と
　を備え、
　画像撮影部４１，８１は、鋳造品ＭＰの画像を撮影し、
　型残り判定部４３，８３は、予め設定された基準画像と撮影された実画像を比較することにより、型残り異常の有無を判定することとした。
　鋳造後の型を撮影することにより型残りを検出する場合、撮影の障害とならない位置まで鋳造品ＭＰを移動させる必要があり、移動に伴うタイムロスが発生して速やかな撮影と異常判定が困難な場合がある。とりわけ、型の内側に型残りが残留する場合はこの問題が顕著となる。
　これに対し本願では、型ではなく鋳造品ＭＰを撮影することで、鋳造品ＭＰにおける型の内側に相当する箇所の型残りであっても速やかに型残り異常を判定することが可能となり、鋳造工程の時間短縮を図ることができる。また、表示その他の通知手段によって、作業者に対し異常を適切に通知することができる。
（２）鋳造後、固定金型２５，６５と可動金型２６，６６とが離間して隔成された空間を空間部２９とし、
　画像撮影部４１，８１は、空間部２９内に位置する鋳造品ＭＰの画像を撮影することとした。
　鋳造品ＭＰを大きく移動させることなく空間部２９内 で撮影することにより、異常判定を含めた鋳造工程全体の時間短縮効果がより顕著となる。
　（３）鋳造品ＭＰに対しガスを噴出させるエアブロー手段３６，７６，９２を設けた。鋳造直後の鋳造品ＭＰ周囲には熱や離型剤が揮発した煙などが残存しており、光学的に視界が遮られることが多く撮影に好ましい環境ではない。よって、鋳造品ＭＰに対し空気等のガスを吹き付けることで、熱による雰囲気の揺らぎや煙の影響を低減した状態で撮影を行うことが可能となり、精度の良い画像判定を行うことができる。
　（４）鋳造品ＭＰに隣接する撮影補助板３５，７５を備え、
　画像撮影部４１，８１は、撮影補助板３５，７５を背景として鋳造品ＭＰの表面を撮影可能に設けられることとした。
　ダイカストマシンにおいては鋳造品ＭＰの搬送経路に他の金属製機器が多数設けられているため、鋳造品ＭＰの撮影時にそれらの機器との境界が不明瞭となることが多く、画像を用いた型残り判断が不正確となるおそれがある。したがって撮影補助板３５，７５を設けることで、鋳造品ＭＰを撮影する際に他の機器の映り込みを遮断することが可能となり、鋳造品ＭＰの表面画像、特に鋳造品ＭＰの外周が鮮明となる。よって画像に基づく型残り等の異常判断精度を向上させることができる。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に記載された範囲には限定されない。上記の実施形態には多様な変更または改良を加えることが可能である。
　１００、２００、３００　鋳造成形装置
　１０、５０　射出部
　１１　射出スリーブ
　１２　プランジャチップ
　１３　プランジャロッド
　１４　射出駆動部
　１５　射出制御部
　１６　注湯口
　２０、６０　型締部
　２１、６１　固定盤
　２２、６２　可動盤
　２３、６３　型締盤
　２４、６４　タイバー
　２５、６５　固定金型
　２６、６６　可動金型
　２７、６７　型締駆動部
　２８、６８　型締制御部
　２９　　　　空間部
　３０、７０　鋳造品搬出部
　３１、７１　製品アーム
　３２、７２　製品チャック
　３３、７３　搬出駆動部
　３４、７４　搬出制御部
　３５、７５　撮影補助板
　３６、７６　第１エアブロー手段
　４０、８０　画像撮影判定部
　４１、８１　画像撮影部
　４２、８２　画像データ収集部
　４３、８３　型残り判定部
　４４、８４　判定表示部（通知部）
　５１　溶湯保持炉
　５２　加圧室
　５３　給湯管
　５４　加圧ガス制御部
　５５　加圧ガス供給部
　９０　離型剤塗布部
　９１　離型剤噴射ノズル
　９２　第２エアブロー手段
　ＭＰ　鋳造品
　ＳＭ　製品面
　ＢＫ　ビスケット
　ＹＧ　ゲート
　ＧＰ、ＧＲ　ガス抜き溝
　Ａ、Ｂ、Ｃ　矢印
　Ｍ　溶湯
　ＣＶ　金型キャビティ（キャビティ）

Claims (4)

  1. 　固定金型と、
    　可動金型と、
    　前記固定金型及び前記可動金型とで隔成される金型キャビティと、
    　前記金型キャビティに溶湯を充填し、冷却固化させて鋳造品を成形する鋳造成形装置において、
    　前記金型キャビティの面に離型剤を塗布する離型剤塗布部と、
    　前記鋳造品を搬出する鋳造品搬出部と、
    　画像撮影部と、
    　撮影された画像を収集する画像データ収集部と、
    　前記鋳造品の一部が前記金型キャビティに残留する型残り異常を判定する型残り判定部と、
    　判定された前記型残り異常の有無を外部に表示または通知する通知部と
    　を備え、
    　前記画像撮影部は、前記鋳造品の画像を撮影し、
    　前記型残り判定部は、予め設定された基準画像と撮影された実画像を比較することにより、前記型残り異常の有無を判定すること
    　を特徴とする鋳造成形装置。
  2. 　請求項１に記載の鋳造成形装置において、
    　鋳造後、前記固定金型と前記可動金型とが離間して隔成された空間を空間部とし、
    　前記画像撮影部は、前記空間部内に位置する前記鋳造品の画像を撮影すること
    　を特徴とする鋳造成形装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の鋳造成形装置において、
    　前記鋳造品に対しガスを噴出させるエアブロー手段を設けたこと
    　を特徴とする鋳造成形装置。
  4. 　請求項１又は請求項２に記載の鋳造成形装置において、
    　前記鋳造品に隣接する撮影補助板を備え、
    　前記画像撮影部は、前記撮影補助板を背景として前記鋳造品の表面を撮影可能に設けられること
    　を特徴とする鋳造成形装置。
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