(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内部に形成された冷却通路に冷媒を圧送する冷媒圧送装置と前記金型の少なくとも成形面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置とを少なくとも備えた鋳造装置であって、
前記鋳造装置は、さらに、前記冷媒に蛍光剤を混入する手段と、前記金型の少なくとも成形面に蛍光剤を励起する光を照射する手段と、前記金型の少なくとも前記成形面を撮像する撮像装置とをさらに備え、前記撮像装置は前記離型剤塗布装置に一体に組み付けられていることを特徴とする鋳造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鋳造装置であって、前記撮像装置は、蛍光剤が混入した冷媒が圧送されている状態の前記金型における少なくとも前記成形面に蛍光剤を励起する光を照射した状態で撮像した画像と蛍光剤を励起する光を照射しない状態で撮像した画像の２画像の差分画像を生成する画像処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の鋳造装置。
【請求項３】
金型内部に形成された冷却通路に冷媒を圧送する冷媒圧送装置と前記金型の少なくとも成形面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置とを少なくとも備えた鋳造装置における前記金型の成形面における冷媒の漏れを検出する方法であって、
前記冷媒に蛍光剤を混入する工程と、
蛍光剤が混入した冷媒を金型内部に形成された前記冷却通路に圧送する工程と、
蛍光剤を混入した冷媒が圧送されている状態の前記金型における少なくとも前記成形面に蛍光剤を励起する光を照射して前記離型剤塗布装置に一体に組み付けられた撮像装置によってその画像を撮像する工程と、
前記撮像された画像から冷媒の漏れの有無を判断する工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする鋳造装置における冷媒の漏れ検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の鋳造装置における冷媒の漏れ検出方法であって、
蛍光剤が混入した冷媒が圧送されている状態の前記金型における少なくとも前記成形面に蛍光剤を励起する光を照射しない状態で前記離型剤塗布装置に一体に組み付けられた撮像装置によってその画像を撮像する工程と、
前記蛍光剤を励起する光を照射した状態で撮像した画像と蛍光剤を励起する光を照射しない状態で撮像した画像の２画像の差分画像を生成する工程と、をさらに備え、
前記差分画像から冷媒の漏れの有無を判断することを特徴とする冷媒の漏れ検出方法。
【請求項５】
金型内部に圧送される蛍光剤が混入した冷媒の漏れを検出する漏れ検出装置であって、  前記金型の少なくとも成形面に前記蛍光剤を励起する光を照射する手段と、
前記金型の少なくとも前記成形面を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で取得された前記金型の画像から、前記画像の色情報を基に、前記蛍光剤に反応して発光した部分の像を抽出する判定部とを少なくとも備え、
前記撮像装置は前記金型の少なくとも前記成形面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置に一体に組み付けられていることを特徴とする漏れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型内部に形成された冷却通路に冷媒を圧送する冷媒圧送装置を備えた鋳造装置と、該鋳造装置における冷媒の漏れを検出する方法、並びに漏れ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばダイカスト鋳造において、金型を良品温度域に保つために金型内部に形成された冷媒通路に冷媒（例えば冷却水）を送給することが行われる。この冷媒が金型の破損等で漏れた場合に鋳造不良が生じるので、冷媒が漏れないように万全の注意を払うことが必要となる。冷媒の漏れは、金型に発生したクラックが主因となることが多い。特許文献１には、金属製の鋳型の内部に形成された冷却通路に圧縮空気を導入し、その圧力値を基礎として、冷媒漏れの原因となる、金型に発生したクラックの大きさを判定することに関する発明が記載されている。
【０００３】
一方、特許文献２には、自動車用燃料タンク、エンジン、液送パイプ等の液漏れを検出する方法として、蛍光剤を含む液体を流通させておき、液漏れを検出すべき部位に蛍光物質を励起可能な光を照射して、その蛍光を測定することで液漏れを検知することが記載されている。また、特許文献３には、ストリップコイルへの塗油量を測定する方法として、紫外線光を照射した状態の画像と照射しない状態の画像との差分画像を生成し、該差分画像に基づいて塗油量を測定する方法が記載されている。さらに、特許文献４には、高速ダイカスト鋳造等において金型の成形面に離型剤を塗布するための装置に係る発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３５３３０号公報
【特許文献２】特開平３−１９９９３８号公報
【特許文献３】特開２００２−３３３３１０号公報
【特許文献４】特開２０１１−７９０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の圧縮空気を用いる方法により、成形面への冷媒漏れの原因となる金型に発生したクラックをある程度は定量的に把握することができる。しかし、金型の冷却通路に圧縮空気を送り込むための装置および冷却通路の圧力を測定するための装置など、別途の装置が必要であり、コスト高となるのを避けられない。また、圧力値からクラックの大きさを推定する方法であり、実際に冷媒が通過している状態での漏れを検出することができない。そのために、現状では、一定の間隔で生産を中止し、金型から水漏れ（冷媒漏れ）が無いかどうかを目視にて検査を行うのが一般的であり、時間がかかることと、微小の水漏れは検出しがたいことが問題となっている。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、金型内部に形成された冷却通路に冷媒を圧送する形態の鋳造装置において、従来の装置に大きな変革を加えることなく、短い時間で確実に金型内での冷媒の漏れを検出できるようにした鋳造装置および該鋳造装置での冷媒の漏れ検出方法、並びに漏れ検出装置を開示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決するために多くの試行錯誤を繰り返すことにより、従来の装置に大きな変革を加えることなく、冷媒の漏れを短時間でかつ確実に検出可能となる鋳造装置および該鋳造装置での冷媒の漏れ検出方法を構成できることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００８】
すなわち、本発明による鋳造装置は、金型内部に形成された冷却通路に冷媒を圧送する冷媒圧送装置と前記金型の少なくとも成形面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置とを少なくとも備えた鋳造装置であって、前記鋳造装置は、さらに、前記冷媒に蛍光剤を混入する手段と、前記金型の少なくとも成形面に蛍光剤を励起する光を照射する手段と、前記金型の少なくとも前記成形面を撮像する撮像装置とをさらに備え、前記撮像装置は前記離型剤塗布装置に一体に組み付けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明による鋳造装置の好ましい態様では、前記撮像装置は、蛍光剤が混入した冷媒が圧送されている状態の前記金型における少なくとも前記成形面に蛍光剤を励起する光を照射した状態で撮像した画像と蛍光剤を励起する光を照射しない状態で撮像した画像の２画像の差分画像を生成する画像処理手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による鋳造装置における冷媒の漏れ検出方法は、金型内部に形成された冷却通路に冷媒を圧送する冷媒圧送装置と前記金型の少なくとも成形面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置とを少なくとも備えた鋳造装置における前記金型の成形面における冷媒の漏れを検出する方法であって、前記冷媒に蛍光剤を混入する工程と、蛍光剤が混入した冷媒を金型内部に形成された前記冷却通路に圧送する工程と、蛍光剤を混入した冷媒が圧送されている状態の前記金型における少なくとも前記成形面に蛍光剤を励起する光を照射して前記離型剤塗布装置に一体に組み付けられた撮像装置によってその画像を撮像する工程と、前記撮像された画像から冷媒の漏れの有無を判断する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明による鋳造装置における冷媒の漏れ検出方法の好ましい態様では、蛍光剤が混入した冷媒が圧送されている状態の前記金型における少なくとも前記成形面に蛍光剤を励起する光を照射しない状態で前記離型剤塗布装置に一体に組み付けられた撮像装置によってその画像を撮像する工程と、前記蛍光剤を励起する光を照射した状態で撮像した画像と蛍光剤を励起する光を照射しない状態で撮像した画像の２画像の差分画像を生成する工程と、をさらに備え、前記差分画像から冷媒の漏れの有無を判断することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による漏れ検出装置は、金型内部に圧送される蛍光剤が混入した冷媒の漏れを検出する漏れ検出装置であって、前記金型に前記蛍光剤を励起する光を照射する手段と、前記金型を撮像する撮像装置と、前記撮像装置で取得された前記金型の画像から、前記画像の色情報を基に、前記蛍光剤に反応して発光した部分の像を抽出する判定部とを少なくとも備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による装置および方法よれば、金型の少なくとも成形面における冷媒の漏れを検出しようとするときに、蛍光剤を混入した状態の冷媒を金型内の冷却通路に圧送する。圧送を継続した状態で、金型の少なくとも成形面に蛍光剤を励起する光を照射し、離型剤塗布装置に一体に組み付けられている撮像装置によって、少なくとも金型の成形面を撮像する。もし、成形面に冷媒の漏れがある場合には、蛍光剤を励起する光が照射されることで蛍光剤が励起して特定波長で発光し、それが撮像装置によって撮像され、撮像画像が画像処理される。したがって、実際の冷媒の漏れを、例え微小な漏れであっても、短時間で確実に像として把握することができる。
【００１４】
また、鋳造装置において、離型剤が金型の成形面にすみずみまで全面に塗布されていることが良品を得るのに必須であり、そのために、通常、離型剤塗布装置は金型の成形面の全面に隅々まで離型剤を塗布できるような構成になっている。例えば、ロボットアームに離型剤塗布装置が取り付けられ、該ロボットアームが適宜操作されることで、離型剤塗布装置は成形面のすべてに離型剤を塗布できるようになっている。本発明による装置では、このようになっている離型剤塗布装置に前記撮像装置が一体に組み付けられていることで、成形面のすべての面を容易にかつ確実に撮像することが可能となり、冷媒の漏えい個所が成形面のどのような部位にある場合でも、確実に画像化することが可能となる。既存の離型剤塗布装置への撮像装置の組み付けは、既存の鋳造装置に格別の変革を加えることなく、容易に行うことができる。
【００１５】
本発明による装置および方法の好ましい態様においては、金型の成形面を蛍光剤を励起する光を照射した状態と照射しない状態で撮像し、従来知られた手法により、２つの画像の差分画像を生成するようにしている。差分画像を生成して、それをもとに冷媒の漏れを検出することで、より正確な漏れの検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による鋳造装置および該鋳造装置における冷媒の漏れ検出方法を説明するための要部の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施の形態を説明する。図において、１は本発明による鋳造装置の要部を示しており、装置１は、鋳造用の対をなす金型２を有する。なお、図１では対をなす金型の一方のみを示しており、他方の金型は図示されない。また、鋳造に必要な溶湯装置なども、図示を省略している。
【００１８】
金型２は一般に金属製であり、この例では凹陥した成形面３を備えている。また、金型２内には、例えば水である冷媒が循環する冷却通路４が形成されている。５は冷媒の圧送装置であり、内部に冷媒冷却手段６および圧送ポンプ７を備えている。冷媒圧送装置５はさらに蛍光剤タンク８を有しており、図示しない制御手段により、必要時に、タンク８内の蛍光剤が冷媒内に所要量供給できるようになっている。
【００１９】
冷媒は、圧送ポンプ７を介して金型２内の冷却通路４に圧送され、金型２の少なくとも成形面を所要の温度に冷却する。冷却して昇温した冷媒は冷媒冷却手段６に戻されて、再度所要の温度に冷却される。
【００２０】
金型２の成形面３に対向するようにして、離型剤塗布装置の一例である、従来知られた形態の離型剤塗布用の多軸ロボット１０が位置している。この例において、多軸ロボット１０は少なくとも２本のアーム１１、１２を有しており、一方のアーム１１には離型剤吹き出し用ノズル１３が取り付けられ、他方のアーム１２には金型２における前記成形面３を撮像するための撮像装置１４が装着されている。
【００２１】
多軸ロボット１０は図示しない制御部によって操作される。その操作により、前記一方のアーム１１は、そこに取り付けてある離型剤吹き出し用ノズル１３から前記成形面のすべての箇所に離型剤を吹き付けることができるように、位置制御される。同様に、他方のアーム１２も、そこに取り付けた撮像装置が、前記成形面のすべての箇所を撮像できるように、同様に位置制御される。図示しないが、アームが一個の多軸ロボット１０を用いることもできる。その場合には、そのアームに離型剤吹き出し用ノズル１３と撮像装置１４の双方を取り付ける。撮像装置１４の取り付けは、離型剤吹き出し用ノズル１３からの離型剤の吹き出しに障害とならないことを条件に、常時取り付けの態様であってもよく、撮像時にのみ、取り付けるようにしてもよい。
【００２２】
撮像装置１４には、その前面側であって少なくとも金型２の前記成形面３を照射できる位置には、蛍光剤を励起する光の一例であるブラックライト１５が配置されており、また、前記ブラックライト１５と撮像装置１４との間には、ブラックライト照射光（紫外光）を取り除く光学フィルタ１６が取り付けてある。この光学フィルタ１６は、ブラックライト１５からの紫外線が撮像装置１４のレンズに入光するのを防止するために用いられる。撮像装置１４からの画像信号は、判定用コンピュータ１７に送られて、所要の画像処理が行われる。なお、ブラックライト１５だけに限らず、冷媒中に存在する蛍光剤を励起させ、蛍光剤から蛍光光が発光されるような光源であれば、ほかの光源でも構わない。
【００２３】
次に、上記の鋳造装置１における冷媒の漏れを検出する方法を説明する。通常は、蛍光剤を混入しない冷媒（冷却水）を金型２の冷却通路４に圧送しかつ循環させた状態で、鋳造を行う。冷媒により、金型の少なくとも成形面は鋳造品が良品質を保つことのできる温度に保持される。定期的に、あるいは必要となった時に、冷媒に蛍光剤を混入する。そして、型を開いた状態で、蛍光剤が混入した冷媒を金型２の冷却通路４に圧送しかつ循環させる。
【００２４】
蛍光剤が混入した冷媒を循環させている状態で、ブラックライト１５に通電して、ブラックライトを金型２の少なくとも成形面に照射する。成形面に冷媒の漏れが生じていると、漏れた冷媒中に存在する蛍光剤がブラックライト１５に照射されて励起し、励起された蛍光剤からは特定波長の光を発する。その状態で多軸ロボット１０に取り付けた撮像装置１４で撮像を行うと、光学フィルタ１６で取り除かれたブラックライト照射光（紫外線）以外の可視光（蛍光剤が励起されて発した光を含む）が撮像される。この画像を、判定用コンピュータ１７を用いて色抽出を行い、判定用コンピュータ１７は、蛍光剤が励起して発光した部分の像だけを取得した画像から抽出する（この画像を画像１という）。この画像１を分析することで、漏れの有無を判断することが可能となる。
【００２５】
より正確に漏れの有無を判断するためには、ブラックライトを照射せずに同じ個所の撮像を行う。そして、その画像についても判定用コンピュータ１７を用いて、同様な処理、すなわち、ブラックライト照射による発光色と同色のみの画像を得る（この画像を画像２という）。そして、前記特許文献３に記載されているような従来知られた方法により、前記画像１と画像２の差分画像を判定用コンピュータ１７を用いて作成することで、可視光に含まれる発光色と同色を除去することができ、漏れ出た冷媒中の蛍光剤がブラックライトに反応して発する特定波長の光だけを抽出した画像を得ることができる。その画像の大きさ（特定以上の画素数）を過去の経験から得られたデータベース等と比較判断することで、冷媒の漏れの有無をより正確に把握することが可能となる。
【００２６】
上記の手法を採用することにより、従来、冷媒の漏れ検出を人の目によって行う場合には１０分程度を要したのに対し、本発明者らの実験では２分程度で、漏れの有無を検出することが可能となった。また、検査精度も、人による検査の場合には見逃しかねないように微小な漏れも、確実に検出することが可能となり、検査程度も大幅に向上した。さらに加えて、撮像装置１４、ブラックライト１５および光学フィルタ１６からなるセットを、従来から鋳造装置に用いられている離型剤塗布装置１０に一体に組み付けるようにしたので、鋳造装置１に大きな改変を加えることなく、金型２の成形面３の任意の箇所の画像を容易にかつ確実に得ることが可能となり、コスト的にも、既存の設備を生かして効力よく漏れを検知することが可能となった。
【符号の説明】
【００２７】
１…本発明による鋳造装置の要部、
２…金型、
３…成形面、
４…冷却通路、
５…冷却水（冷媒）圧送装置、
６…冷媒冷却手段、
７…圧送ポンプ、
８…蛍光剤タンク、
１０…離型剤塗布用の多軸ロボット、
１１、１２…ロボットアーム、
１３…離型剤吹き出し用ノズル、
１４…撮像装置、
１５…ブラックライト（蛍光剤を励起する光）、
１６…光学フィルタ、
１７…判定用コンピュータ。
【図１】
0006659324.tif 000002