(57)【要約】【課題】短時間かつ高精度に鋳巣発生量を推定することができ、鋳巣による不良の早期検出を実現することができる鋳巣傾向管理装置及び鋳巣傾向管理方法を提供する。【解決手段】鋳造品１０の表面の外観特徴部位を撮像するカメラ１２と、カメラ１２により撮像された撮像画像を画像処理することにより外観特徴部位における凹部発生量を定量化し、凹部発生量と鋳造品１０の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、鋳巣発生量を推定する画像解析装置１４とを有している。【選択図】図１
2016068100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定する凹部測定部と、
前記凹部測定部により測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する推定部と
を有する鋳巣傾向管理装置。
【請求項２】
前記鋳造品の表面における光沢度を測定する光沢度測定部をさらに有し、
前記推定部が、前記光沢度測定部により測定される前記光沢度と前記鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する請求項１記載の鋳巣傾向管理装置。
【請求項３】
前記推定部により推定された前記鋳巣発生量が所定の閾値以上の場合に警報を発報する警報部をさらに有する請求項１又は２に記載の鋳巣傾向管理装置。
【請求項４】
鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定し、
測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する鋳巣傾向管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造品の内部における鋳巣の傾向管理に用いられる鋳巣傾向管理装置及び鋳巣傾向管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造法のひとつであるダイカストは、アルミニウム合金、亜鉛合金等の溶融金属を金型に圧入して成形するものである。ダイカストは、寸法精度が高い、鋳肌に優れる、短時間で大量生産が可能である等の特徴を有し、自動車部品等の製造に広く用いられている。
【０００３】
一方、ダイカストでは、溶融金属を高速で金型に圧入し、金型に圧入された溶融金属を短時間で凝固させるため、鋳造品の内部に鋳巣と呼ばれる空洞が発生することが知られている。鋳巣としては、溶融金属に空気やガスが巻き込まれることにより生じる巻き込み巣や、溶融金属の凝固収縮により生じる引け巣が知られている。
【０００４】
ダイカストその他の鋳造法による鋳造品における鋳巣は、鋳造品の強度、耐圧性、気密性等の品質に影響を及ぼす。また、切削加工をさらに行う鋳造品では、切削により表面に鋳巣が現れて不良品と判定されることもある。このため、鋳造品の内部における鋳巣の発生量を把握することが重要になっている。そこで、鋳造品の内部に発生した鋳巣をＸ線ＣＴ（Computed Tomography）により計測したり、ワーク重量に基づき切削加工後に表面に現れる鋳巣が許容範囲か否かを判定したりすることが行われている（特許文献１、２参照）。
【０００５】
特許文献１には、鋳造品をＸ線ＣＴで実測し鋳造品の内部欠陥である鋳巣を計測する鋳巣計測方法において、大きさの異なる鋳巣を画像フィルタを用いることで単一の輝度値を閾値として２値化処理することが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、ダイカスト鋳造によるワークに対してワーク重量を検出し、検出したワーク重量と閾値とを比較してワーク重量が閾値未満のときに、切削加工を施したときに表面に現れる鋳巣が許容範囲を超えると判断し、不良品と判定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３５１８７５号公報
【特許文献２】特開２００９−２８５７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された方法のようにＸ線ＣＴを用いた方法では、Ｘ線ＣＴの撮像に時間を要し、よって、鋳造品の内部における鋳巣の検出結果を得るまでに時間を要する。さらには、鋳造品が大型である場合には、Ｘ線ＣＴ装置で撮像することができる大きさに鋳造品を切断する必要があるため、その切断作業にも時間を要することになる。このように時間を要するため、Ｘ線ＣＴを用いた方法には、全数検査が困難であるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載された方法では、全数検査が可能であるとしても、ワーク重量に基づく良否判定では、判定精度が低下する場合があると考えられる。すなわち、ダイカストのショットを重ねることによる金型の劣化や鋳造条件の変化が発生すると、品質不良にはならないレベルであっても、バリ残りや身食い（ミクイ）等の状態が変化する。これらバリ残り等の状態の変化は重量変化を伴うものである。このようなバリ残り等の状態変化による重量変化と鋳巣による重量変化とは区別することが困難であるため、鋳巣による不良か否かを判別することが困難になり、判定精度が低下する場合があると考えられる。
【００１０】
本発明の目的は、短時間かつ高精度に鋳巣発生量を推定することができ、鋳巣による不良の早期検出を実現することができる鋳巣傾向管理装置及び鋳巣傾向管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定する凹部測定部と、前記凹部測定部により測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する推定部とを有する鋳巣傾向管理装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の他の観点によれば、鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定し、測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する鋳巣傾向管理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、短時間かつ高精度に鋳巣発生量を推定することができ、鋳巣による不良の早期検出を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態による鋳巣傾向管理装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、ダイカストにより鋳造された鋳造品の撮像画像の例を示す図である。
【図３】図３は、鋳造品の表面における湯じわ部位の撮像画像の例を示す図である。
【図４】図４は、鋳造品の表面における湯じわ部位の撮像画像の他の例、及びその撮像画像から凹部を抽出した凹部抽出画像を示す図である。
【図５】図５は、鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量と鋳造品の内部における鋳巣発生量との関係の例を示すグラフである。
【図６】図６は、鋳造品の内部における鋳巣発生量を測定するためのＸ線ＣＴ装置を示す概略図である。
【図７】図７は、Ｘ線ＣＴ装置により撮像された鋳造品のＣＴ断層像の例を示す図である。
【図８】図８は、Ｘ線ＣＴ装置により撮像された鋳造品のＣＴ断層像の他の例、及びそのＣＴ断層像から抽出された鋳巣抽出画像を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態による鋳巣傾向管理方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態による鋳巣傾向管理装置の構成を示す概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態による鋳巣傾向管理方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、蛍光浸透探傷法を用いた鋳造品の表面における割れによる凹部発生量の定量化方法を説明する概略断面図（その１）である。
【図１３】図１３は、蛍光浸透探傷法を用いた鋳造品の表面における割れによる凹部発生量の定量化方法を説明する概略断面図（その２）である。
【図１４】図１４は、蛍光浸透探傷法により鋳造品の表面における割れを観察した結果の例を示す図である。
【図１５】図１５は、蛍光浸透探傷法により鋳造品の表面における割れを観察した結果の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による鋳巣傾向管理装置及び鋳巣傾向管理方法について図１乃至図９を用いて説明する。
【００１６】
まず、本実施形態による鋳巣傾向管理装置について図１乃至図８を用いて説明する。図１は、本実施形態による鋳巣傾向管理装置の構成を示す概略図である。図１は、本実施形態による鋳巣傾向管理装置の構成を示す概略図である。図２は、ダイカストにより鋳造された鋳造品の撮像画像の例を示す図である。図３は、鋳造品の表面における湯じわ部位の撮像画像の例を示す図である。図４は、鋳造品の表面における湯じわ部位の撮像画像の他の例、及びその撮像画像から凹部を抽出した凹部抽出画像を示す図である。図５は、鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量と鋳造品の内部における鋳巣発生量との関係の例を示すグラフである。図６は、鋳造品の内部における鋳巣発生量を測定するためのＸ線ＣＴ装置を示す概略図である。図７は、Ｘ線ＣＴ装置により撮像された鋳造品のＣＴ断層像の例を示す図である。図８は、Ｘ線ＣＴ装置により撮像された鋳造品のＣＴ断層像の他の例、及びそのＣＴ断層像から抽出された鋳巣抽出画像を示す図である。
【００１７】
本実施形態による鋳巣傾向管理装置は、同一の金型を用いてダイカストにより順次鋳造される同一ロットの複数の鋳造品について、それらの内部における鋳巣の傾向管理を行うものである。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態による鋳巣傾向管理装置は、鋳造品１０の外観を撮像するカメラ１２と、カメラ１２により撮像された撮像画像を解析する画像解析装置１４と、画像解析装置１４による解析に用いられる各種データベースが格納される記憶装置１６と、画像解析装置１４による解析結果が表示される表示装置１８とを有している。
【００１９】
鋳造品１０は、ダイカストにより鋳造された例えばミッションケース等の自動車部品である。本実施形態による鋳巣傾向管理装置は、同一ロットで製造された複数の鋳造品１０について各鋳造品１０の内部に発生した鋳巣の発生量をそれぞれ推定して、鋳造品１０内部における鋳巣の傾向を管理するものである。なお、鋳巣には、巻き込み巣、引け巣が含まれる。
【００２０】
図２に、鋳造品の一例として、ダイカストにより鋳造されたミッションケースを示す。図２は、ミッションケースを接合面側の斜め上方からカメラにより撮像した撮像画像である。本実施形態による鋳巣傾向管理装置は、このような鋳造品の内部における鋳巣の傾向を管理することができる。
【００２１】
鋳造品１０の表面には、外観特徴部位として、割れ、焼きつき、又は鋳肌荒れが生じた部位が存在している。なお、鋳肌荒れには、湯じわ、湯境、湯模様、はがれ、きらい等の欠陥が含まれる。同一の金型を用いて鋳造される複数の鋳造品１０には、ほぼ同じ部位に同様の外観特徴部位が生じる傾向にある。以下では、鋳造品１０の表面に、湯じわが発生した湯じわ部位１０ａと、割れが発生した割れ部位１０ｂとが外観特徴部位として存在する場合を例に説明する。
【００２２】
カメラ１２は、鋳造品１０の外観を撮像する撮像部として機能することができるものであれば特に限定されるものではなく、カメラ１２としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等が用いられている。また、後述する撮像画像の２値化処理が可能であれば、カラーカメラであってもモノクロカメラであってもよい。
【００２３】
カメラ１２は、例えば図示しない支持体等に取り付けられ、その位置姿勢が調整可能になっている。カメラ１２は、少なくとも鋳造品１０の湯じわ部位１０ａと割れ部位１０ｂとを含む鋳造品１０の外観を撮像することができるようにその位置姿勢が調整される。
【００２４】
なお、図１では、カメラ１２が１台である場合を例として示しているが、複数台のカメラ１２を用い、複数台のカメラ１２のそれぞれにより外観特徴部位を撮像するようにしてもよい。
【００２５】
また、カメラ１２により撮像すべき外観特徴部位は、オペレータの目視により特定してもよいし、画像処理を用いた方法等により自動的に特定してもよい。
【００２６】
上述のように、同一の金型を用いて鋳造される複数の鋳造品１０には、ほぼ同じ部位に同様の外観特徴部位が生じる傾向にある。このため、カメラ１２を特定の位置姿勢にすることにより、同一ロットの複数の鋳造品１０のそれぞれについて、カメラ１２の位置姿勢を変更することなく、それぞれ湯じわ部位１０ａと割れ部位１０ｂとを含む外観を撮像することができる。
【００２７】
カメラ１２としては、本実施形態による鋳巣傾向管理装置に専用のカメラである必要はない。例えば、カメラ１２として、鋳造品１０の外観検査を行うカメラを兼用することができる。これにより、専用のカメラを用意することなく、鋳造品１０の表面における傷を検出し、傷の大きさを測定する等の外観検査を行うとともに、鋳巣の傾向管理を行うことができる。
【００２８】
傾向管理に際して、鋳造品１０は、カメラ１２による撮像が行われる撮像領域に置かれる。同一ロットの複数の鋳造品１０は、鋳造された順に撮像領域に順次置かれてカメラ１２により撮像される。撮像領域には、鋳造品１０を照らす照明装置２０が設置されている。照明装置２０としては、特に限定されるものではないが、照明光として例えば青色の拡散照明光を発生する照明装置が用いられており、より均一な照明が実現されている。より均一な照明により、鋳造品１０の表面における外観特徴部位をより明瞭に撮像することが可能になっている。このような照明の下で、カメラ１２による鋳造品１０の撮像が行われる。
【００２９】
カメラ１２には、カメラ１２により撮像された鋳造品１０の撮像画像を解析する画像解析装置１４が接続されている。画像解析装置１４は、鋳造品１０の撮像画像を解析することにより、鋳造品１０の内部に発生している鋳巣の発生量を推定するものである。以下、画像解析装置１４による鋳巣発生量の推定について説明する。
【００３０】
鋳造品１０の表面には、上述のように、外観特徴部位として、割れ、焼きつき、又は鋳肌荒れが生じた部位が存在している。このような外観特徴部位では、しわ状、溝状、又は穴状等の種々の形態を有する凹部が表面に発生している。このような外観特徴部位における凹部発生量は、撮像画像を画像処理することにより凹部を抽出して定量化することができる。例えば、外観特徴部位における凹部発生量は、面積として定量化することができる。また、画像処理としては、例えば２値化処理を用いることができる。
【００３１】
図３に、鋳造品の表面における湯じわ部位の例を示す。
【００３２】
図３（ａ）は、図２に示すミッションケースの撮像画像において、壁部における湯じわ部位を特定したものである。図３（ａ）において、四角形で囲まれた領域内に湯じわが発生した湯じわ部位が存在している。なお、図３（ａ）において、円形で囲まれた領域内には、切削加工によりネジ穴が形成されるねじ穴加工部位が存在している。このようなネジ穴加工部位において、内部に発生した鋳巣が切削加工により表面に許容範囲を超えて現れると不良品となる。
【００３３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す四角形で囲まれた領域を拡大した画像であり、湯じわ部位を拡大して示している。図３（ｂ）において、比較的暗いしわ状の部分が湯じわである。図３（ｂ）に示すように、発生している湯じわを含む破線で囲まれた領域を湯じわ部位として特定することができ、その領域における凹部発生量を、湯じわ部位における凹部発生量として定量化することができる。
【００３４】
また、図４（ａ）は上記図３に示す湯じわ部位とは別の湯じわ部位のカメラによる撮像画像を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す撮像画像から凹部を抽出した凹部抽出画像を示している。図４（ｂ）では、画像処理により、明暗の異なるベタ塗りの微小な領域として凹部が抽出されている。図４（ａ）及び図４（ｂ）から分かるように、湯じわ部位には、種々の形状を有する多数の凹部が存在している。こうして画像処理により凹部を抽出することで、凹部発生量を定量化することができる。
【００３５】
本願発明者が実験及び検討を重ねた結果、上記のような鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部の発生量は、鋳造品の内部における鋳巣の発生量、すなわち鋳巣の体積と高い相関関係を有することが明らかになっている。
【００３６】
ダイカスト製品のような鋳造品の外観検査項目としては、傷、打痕、バリ残り等、多岐にわたる。それらの中でも、鋳造時の温度状態に起因する外観検査項目、すなわち、割れ、焼きつき、湯じわ等の鋳肌荒れの変化が、内部欠陥である鋳巣の発生状態の変化と関係していると考えられる。
【００３７】
例えば、金型の温度が通常よりも低下すると、金型内の溶湯の流動性が悪化し、溶湯が固化するタイミングが変化し、割れ、湯じわが発生しやすくなると考えられる。また、溶湯の流動性が悪化することで、溶湯の流動状態も変化して、溶湯内のガスの発生状態やガスの巻き込み状態が変化し、その結果、割れ、湯じわが発生した外観特徴部位の近傍において鋳造品の内部に鋳巣が発生しやすくなると考えられる。
【００３８】
一方、金型の温度が通常よりも上昇すると、金型表面への焼きつきが発生しやすくなり、それに伴って溶湯内のガスの発生状態やガスの巻き込み状態が変化し、その結果、焼きつきが発生した外観特徴部位の近傍において鋳造品の内部に鋳巣が発生しやすくなると考えられる。
【００３９】
図５は、外観特徴部位における凹部の発生量と、鋳造品の内部における鋳巣の発生量との関係の例を示すグラフである。図５は、あるロットのダイカスト製品について得られたものであり、横軸は湯じわ部位における凹部発生量を表す凹部面積を示し、縦軸はダイカスト製品全体の内部に発生した鋳巣の体積を示している。図５に示すグラフから明らかなように、外観特徴部位における凹部発生量と、鋳造品の内部における鋳巣発生量との間には高い相関関係が存在し、凹部発生量が増加するに従って、鋳巣発生量も増加することが分かる。図５に示す例では、相関係数Ｒが０．８５と高い値になっている。
【００４０】
このように、鋳造品１０の表面の外観特徴部位における凹部発生量が増加するに従って、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量が増加する傾向にある。また、ダイカストでは、ショットを重ねるにつれて、外観特徴部位における凹部発生量が増加していく傾向にもある。したがって、鋳造品１０の表面の外観特徴部位における凹部発生量と鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係を表す相関式を予め求めておくことにより、その相関式に基づき、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を高い精度で推定することができる。また、カメラ１２による外観の撮像は、Ｘ線ＣＴのように時間を要するものではないため、短時間で鋳巣発生量を推定することができる。
【００４１】
上記図５に示す例では、凹部面積が１７ｍｍ２の場合、相関式により鋳巣体積が約１００ｍｍ３であると求められる。凹部面積が１７ｍｍ２未満では、鋳巣体積が約１００ｍｍ３未満であると推定することができ、この範囲では鋳造品を良品であると判定することができる。一方、凹部面積が１７ｍｍ２以上では、鋳巣体積が約１００ｍｍ３以上であると推定することができ、この範囲では鋳造品を不良品であると判定することができる。
【００４２】
画像解析装置１４では、画像解析部として、カメラ１２による撮像画像を画像処理することにより、外観特徴部位としての湯じわ部位１０ａ、割れ部位１０ｂにおける凹部発生量を定量化する。例えば、凹部発生量は面積として定量化される。また、撮像画像の画像処理には、例えば２値化処理が用いられる。このように、カメラ１２及び画像解析装置１４は、鋳造品１０の表面における外観特徴部位における凹部発生量を測定する凹部測定部として機能する。
【００４３】
さらに、画像解析装置１４は、凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係を表す相関式を参照し、参照した相関式に基づき、定量化した凹部発生量から鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定する。このように、画像解析装置１４は、測定された凹部発生量から鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定する推定部としてさらに機能する。
【００４４】
画像解析装置１４には、画像解析装置１４が参照する凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係を表す相関式が格納された記憶装置１６が接続されている。記憶装置１６には、鋳造品１０の種類毎に、参照すべき凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係を表す相関式がデータベース化されて格納されている。画像解析装置１４は、鋳巣の傾向管理の対象となる鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置１６に格納された相関式を選択して参照する。なお、記憶装置１６は、画像解析装置１４とは必ずしも別個のものである必要はなく、画像解析装置１４に内蔵されたものであってもよい。
【００４５】
記憶装置１６に格納される相関式は、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量の実際の測定結果と、画像解析装置１４により定量化された外観特徴部位における凹部発生量との相関関係を分析することにより、予め求めておくことができる。鋳造品１０の内部における鋳巣発生量は、Ｘ線ＣＴ装置等を用いて実際に測定することができる。また、相関関係の分析方法は、特に限定されるものではなく、一般的な方法を用いることができる。
【００４６】
なお、鋳造品１０の表面の外観特徴部位における凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係は、１つの外観特徴部位における凹部発生量と、鋳造品１０の特定の部分又は鋳造品１０全体の内部における鋳巣発生量との間について求めることができる。また、複数の外観特徴部位における凹部発生量と、鋳造品１０の特定の部分又は鋳造品１０全体の内部における鋳巣発生量との間について求めることもできる。したがって、このような相関関係を表す相関式をそれぞれ予め求めておくことにより、１つ又は複数の外観特徴部位における凹部発生量から、鋳造品１０の特定の部分又は鋳造品１０全体の内部における鋳巣発生量を推定することができる。
【００４７】
図６は、鋳造品の内部における鋳巣発生量を測定するためのＸ線ＣＴ装置を示している。図６に示すようなＸ線ＣＴ装置を用いて、鋳造品の内部における鋳巣発生量を測定することができる。
【００４８】
図６に示すように、Ｘ線照射ボックス２２内には、Ｘ線源２４とＸ線検出器２６とが水平方向において対向するように設けられている。Ｘ線源２４とＸ線検出器２６との間には、被検査体である鋳造品１０が載置されるステージ２８が設けられている。ステージ２８は、水平面内で回転可能になっている。Ｘ線検出器２６には、Ｘ線検出器２６によるＸ線の検出結果に基づき鋳造品１０のＣＴ断層像を生成して鋳造品１０の内部構造情報を取得するＣＴ装置３０が接続されている。ＣＴ装置３０には、ＣＴ装置３０により取得された鋳造品１０の内部構造情報に基づき、鋳造品１０における鋳巣発生量を算出する鋳巣発生量算出装置３２が接続されている。
【００４９】
図６に示すＸ線ＣＴ装置では、ステージ２８により回転される鋳造品１０に対して、Ｘ線源２４からＸ線が照射される。鋳造品１０に対して照射されたＸ線は、鋳造品１０により一部吸収された後、Ｘ線検出器２６により検出される。ＣＴ装置３０では、Ｘ線検出器２６によるＸ線の検出結果に基づき、鋳造品１０について複数のＣＴ断層像が生成され、鋳造品１０の内部構造情報が取得される。鋳巣発生量算出装置３２では、ＣＴ装置３０により取得された鋳造品１０の内部構造情報に基づき、鋳造品１０における鋳巣発生量、すなわち鋳巣体積が算出される。
【００５０】
図７は、Ｘ線ＣＴ装置により撮像された鋳造品のＣＴ断層像の例を示している。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ図７（ｃ）に示す鋳造品について撮像されたＣＴ断層像を示している。撮像された鋳造品は、図７（ｃ）に示すように、部分Ａと部分Ｂとの２つの部分に分割されている。Ｘ線ＣＴ装置による撮像は、分割された部分Ａ及び部分Ｂのそれぞれについて行われている。図７（ａ）は、図７（ｃ）に示すＡ部分について撮像されたＣＴ断層像の一例を示している。また、図７（ｂ）は、図７（ｃ）に示すＢ部分について撮像されたＣＴ断層像の一例を示している。
【００５１】
また、図８（ａ）は、Ｘ線ＣＴ装置により撮像された鋳造品のＣＴ断層像の他の例を示している。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＣＴ断層像から鋳巣を抽出した鋳巣抽出画像を示している。図８（ｂ）では、破線の円形で囲まれた領域内に黒のベタ塗りで示す微小な領域として鋳巣が抽出されている。
【００５２】
画像解析装置１４は、推定した鋳巣発生量と所定の閾値とを比較し、推定した鋳巣発生量が閾値を超えない場合にその鋳造品１０を良品であると判定し、閾値以上である場合にその鋳造品１０を不良品であると判定する。このように、画像解析装置１４は、鋳造品１０の良否判定を行う良否判定部としても機能する。
【００５３】
画像解析装置１４による鋳造品１０の良否判定に用いられる閾値は、鋳造品１０の種類毎にデータベース化されて記憶装置１６に格納されている。画像解析装置１４は、鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置１６に格納された閾値を選択して参照し、鋳造品１０の良否判定に用いる。鋳造品１０の良否判定に用いられる閾値は、鋳造後に行われる切削加工の切削代、鋳造品１０に要求される強度、気密性等を考慮して設定されている。
【００５４】
例えば、閾値として、鋳造後の切削加工に際して設定された切削代で切削加工を行うと鋳巣が表面に現れて不良となるおそれのある鋳巣発生量が設定されたり、鋳造品１０の強度又は気密性が不足するおそれのある鋳巣発生量が設定されたりしている。
【００５５】
画像解析装置１４には、画像解析装置１４による鋳巣発生量の推定結果が表示される表示装置１８が接続されている。表示装置１８には、画像解析装置１４により推定された鋳巣発生量が例えばグラフ化されて表示されるようになっている。例えば、表示装置１８には、鋳造品１０が鋳造された時間ｔとし、縦軸を推定された鋳巣発生量Ｖとする傾向管理グラフが表示される。傾向管理グラフには、同一ロットの複数の鋳造品１０のそれぞれについて、鋳造品１０が鋳造された時間に対して、推定された鋳巣発生量がプロットされる。これにより、同一ロットの複数の鋳造品１０について、内部に発生した鋳巣の傾向を管理することが可能になっている。
【００５６】
なお、表示装置１８では、湯じわ部位１０ａ、割れ部位１０ｂ等の外観特徴部位毎に、「部位１」、「部位２」等と表示を分けて、傾向管理グラフが表示されるようにすることができる。この場合、各傾向管理グラフでは、各外観特徴部位における凹部発生量から推定される鋳造品１０の特定の部分又は全体の内部における鋳巣発生量が表示されるようにすることができる。
【００５７】
さらに、表示装置１８には、画像解析装置１４による上記鋳造品１０の良否判定の結果、鋳巣発生量が所定の閾値以上となり鋳造品１０が不良品であると判定された場合に、その鋳造品１０が不良品であることを知らせる警報表示が表示されるようになっている。警報表示の表示態様は特に限定されるものではなく、鋳造品１０が不良品であることをオペレータに知らせることできるものであればよい。また、警報表示とともに、警報音が発せられるようにすることもできる。このように、表示装置１８は、画像解析装置１４により推定された鋳巣発生量が所定の閾値以上の場合に警報を発する警報部として機能する。
【００５８】
上記のように、本実施形態による鋳巣傾向管理装置では、カメラ１２による撮像画像を用いて、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定するため、短時間に鋳巣発生量を推定することができる。また、非破壊、非接触で鋳巣発生量を推定することができる。したがって、本実施形態による鋳巣傾向管理装置によれば、複数の鋳造品１０について短時間で効率よく鋳巣発生量を推定することができる。よって、本実施形態による鋳巣傾向管理装置によれば、鋳造品１０の内部における鋳巣の傾向管理を実現することができ、鋳巣による不良の早期検出を実現することができる。
【００５９】
さらに、鋳造品１０の表面における外観特徴部位における凹部発生量と鋳造品１０の内部における鋳巣発生量との間には高い相関関係が存在するため、高い精度で鋳巣発生量を推定することができる。
【００６０】
次に、本実施形態による鋳巣傾向管理方法についてさらに図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による鋳巣傾向管理方法を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、同一の金型を用いてダイカストにより鋳造された同一ロットの複数の鋳造品１０について、鋳造された順に、カメラ１２による撮像が行われる撮像領域にセットする（ステップＳ１１）。
【００６２】
次いで、撮像領域にセットされた鋳造品１０について、その表面における湯じわ部位１０ａ及び割れ部位１０ｂを含む外観をカメラ１２により撮像する（ステップＳ１２）。
【００６３】
次いで、画像解析装置１４により、カメラ１２により撮像された鋳造品１０の撮像画像を２値化処理する（ステップＳ１３）。
【００６４】
次いで、画像解析装置１４により、ステップＳ１３で得られた２値化画像に基づき、鋳造品１０の表面の湯じわ部位１０ａ、割れ部位１０ｂにおける凹部発生量を定量化して求める（ステップＳ１４）。これにより、湯じわ部位１０ａに生じている凹部面積及び割れ部位１０ｂに生じている凹部面積がそれぞれ凹部発生量として求められる。
【００６５】
次いで、画像解析装置１４により、凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係を示す相関式に基づき、ステップＳ１４で定量化された湯じわ部位１０ａ、割れ部位１０ｂにおける凹部発生量から鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定する（ステップＳ１５）。この際、画像解析装置１４は、鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置１６に格納された凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係を示す相関式を参照する。推定された鋳巣発生量は、表示装置１８に表示される傾向管理グラフにプロットされる。
【００６６】
次いで、画像解析装置１４により、ステップＳ１５で推定された鋳巣発生量が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。この際、画像解析装置１４は、鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置１６に格納された閾値を参照する。
【００６７】
鋳巣発生量が所定の閾値以上でない場合（ステップＳ１６、ＮＯ）、その鋳造品１０は良品であると判定される。この場合、続いて、次に鋳巣発生量を推定すべき鋳造品１０があるか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００６８】
次に鋳巣発生量を推定すべき鋳造品１０がある場合（ステップＳ１７、ＹＥＳ）、ステップＳ１１に戻って次の鋳造品１０についても同様の処理を行い傾向管理を継続する。次に鋳巣発生量を推定すべき鋳造品１０がない場合（ステップＳ１７、ＮＯ）、同一ロットの鋳造品１０についての鋳巣の傾向管理を終了する。
【００６９】
一方、鋳巣発生量が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１６、ＹＥＳ）、その鋳造品１０は不良品であると判定される。この場合、表示装置１８には、その鋳造品１０が不良品である旨を知らせる警報表示が表示される（ステップＳ１８）。
【００７０】
不良品であると判定された鋳造品１０は、ステップＳ１６で鋳巣発生量が閾値を超えず良品であると判定された鋳造品１０と区別するために払い出される（ステップＳ１９）。
【００７１】
また、上記のように不良品が発生した場合には、鋳巣発生量が所定の閾値以上にならないようにダイカストによる鋳造品１０の鋳造条件を調整する（ステップＳ２０）。その後、調整された鋳造条件を用い、鋳造品１０の鋳造を行う。
【００７２】
こうして、本実施形態によれば、推定された鋳巣発生量が所定の閾値を超えた場合に警報表示を表示して鋳造条件を変更するので、鋳造品１０の鋳造に際して不良品の発生数を低減することができる。
【００７３】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による鋳巣傾向管理装置及び鋳巣傾向管理方法について図１０及び図１１を用いて説明する。なお、上記第１実施形態による鋳巣傾向管理装置及び鋳巣傾向管理方法と同様の構成要素については説明を省略し又は簡潔にする。
【００７４】
まず、本実施形態による鋳巣傾向管理装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態による鋳巣傾向管理装置の構成を示す概略図である。
【００７５】
本実施形態による鋳巣傾向管理装置は、上記図１に示す第１実施形態におけるカメラ１２及び画像解析装置１４を有する構成に加えて、さらに、図１０に示す光沢度計４２及び光沢度解析装置４４を有する構成を備えたものである。なお、上記第１実施形態におけるカメラ１２及び画像解析装置１４を有する構成については上述のとおりであるので、説明を省略する。
【００７６】
図１０に示すように、本実施形態による鋳巣傾向管理装置は、さらに、鋳造品１０の表面の光沢度を測定する光沢度計４２と、光沢度計４２により測定された光沢度を解析する光沢度解析装置４４と、光沢度解析装置４４による解析に用いられる各種データベースが格納される記憶装置４６と、光沢度解析装置４４による解析結果が表示される表示装置４８とを有している。なお、記憶装置４６は、上記第１実施形態における記憶装置１６を兼用してもよい。また、表示装置４８は、上記第１実施形態における表示装置１８を兼用してもよい。
【００７７】
光沢度計４２は、鋳造品１０の表面の光沢度を測定する光沢度測定部として機能することができるものであれば特に限定されるものではなく、光沢度計４２としては、例えばＪＩＳ  Ｚ  ８７４１（鏡面光沢度−測定方法）に準拠した光沢度計を用いることができる。
【００７８】
光沢度計４２は、鋳造品１０の特定の部位における光沢度を測定することができるように鋳造品１０に対して配置される。光沢度計４２により光沢度を測定する部位は、割れ、焼きつき、又は鋳肌荒れが生じた外観特徴部位である必要はなく、特段の外観的特徴が表面に生じていない部位であってよく、例えば外観上平滑な表面を有する部位とすることができる。また、光沢度計４２により光沢度を測定する部位は、割れ、焼きつき、又は鋳肌荒れが生じた外観特徴部位であってもよい。
【００７９】
なお、図１０では、光沢度計４２が１台である場合を例として示しているが、複数台の光沢度計４２を用い、複数台の光沢度計４２のそれぞれにより、異なる部位の光沢度を測定するようにしてもよい。
【００８０】
傾向管理に際して、鋳造品１０は、光沢度計４２による光沢度の測定が行われる測定領域に置かれる。同一ロットの複数の鋳造品１０は、鋳造された順に測定領域に順次置かれて光沢度計４２により光沢度が測定される。なお、カメラ１２による撮像領域と光沢度計４２による測定領域は、同一の領域とすることができる。
【００８１】
光沢度計４２には、光沢度計４２により測定された鋳造品１０の光沢度を解析する光沢度解析装置４４が接続されている。光沢度解析装置４４は、鋳造品１０の光沢度を解析することにより、鋳造品１０の内部に発生している鋳巣の発生量を推定するものである。以下、光沢度解析装置４４による鋳巣発生量の推定について説明する。
【００８２】
本願発明者が実験及び検討を重ねた結果、鋳造品１０の表面の光沢度は、鋳造品１０の内部における鋳巣の発生量、すなわち鋳巣の体積と相関関係を有していることが明らかになっている。具体的には、鋳造品１０の表面の光沢度が低下して表面がくすむに従って、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量が増加する傾向にある。また、ダイカストでは、ショットを重ねるにつれて、鋳造品１０の光沢度が低下していく傾向にもある。したがって、鋳造品１０の表面の特定の部位における光沢度と鋳造品１０の内部における鋳巣発生量との相関関係を表す相関式を予め求めておくことにより、その相関式に基づき、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定することができる。また、光沢度計４２による光沢度の測定は、Ｘ線ＣＴのように時間を要するものではないため、短時間で鋳巣発生量を推定することができる。
【００８３】
光沢度解析装置４４は、凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係を表す相関式を参照し、参照した相関式に基づき、光沢度計４２により測定された光沢度から鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定する。このように、光沢度解析装置４４は、測定された光沢度から鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定する推定部として機能する。
【００８４】
光沢度解析装置４４には、光沢度解析装置４４が参照する光沢度と鋳巣発生量との相関関係を表す相関式が格納された記憶装置４６が接続されている。記憶装置４６には、鋳造品１０の種類毎に、参照すべき光沢度と鋳巣発生量との相関関係を表す相関式がデータベース化されて格納されている。光沢度解析装置４４は、鋳巣の傾向管理の対象となる鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置４６に格納された相関式を選択して参照する。なお、記憶装置４６は、光沢度解析装置４４とは必ずしも別個のものである必要はなく、光沢度解析装置４４に内蔵されたものであってもよい。
【００８５】
記憶装置４６に格納される相関式は、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量の実際の測定結果と、光沢度解析装置４４により測定された鋳造品１０の表面の特定の部位における光沢度との相関関係を分析することにより、予め求めておくことができる。鋳造品１０の内部における鋳巣発生量は、Ｘ線ＣＴ装置等を用いて実際に測定することができる。また、相関関係の分析方法は、特に限定されるものではなく、一般的な方法を用いることができる。
【００８６】
なお、鋳造品１０の特定の部位における光沢度と鋳巣発生量との相関関係は、１つの特定の部位における光沢度と、鋳造品１０の特定の部分又は鋳造品１０全体の内部における鋳巣発生量との間について求めることができる。また、複数の特定の部位における光沢度と、鋳造品１０の特定の部分又は鋳造品１０全体の内部における鋳巣発生量との間について求めることもできる。したがって、このような相関関係を表す相関式をそれぞれ予め求めておくことにより、１つ又は複数の特定の部位における光沢度から、鋳造品１０の特定の部分又は鋳造品１０全体の内部における鋳巣発生量を推定することができる。
【００８７】
また、光沢度解析装置４４は、推定した鋳巣発生量と所定の閾値とを比較し、推定した鋳巣発生量が閾値を超えない場合にその鋳造品１０を良品であると判定し、閾値以上である場合にその鋳造品１０を不良品であると判定する。このように、光沢度解析装置４４は、鋳造品１０の良否判定を行う良否判定部としても機能する。
【００８８】
光沢度解析装置４４による鋳造品１０の良否判定に用いられる閾値は、鋳造品１０の種類毎にデータベース化されて記憶装置４６に格納されている。光沢度解析装置４４は、鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置４６に格納された閾値を選択して参照し、鋳造品１０の良否判定に用いる。鋳造品１０の良否判定に用いられる閾値は、鋳造後の切削加工の切削代、鋳造品１０に要求される強度、気密性等を考慮して設定されている。
【００８９】
例えば、閾値として、鋳造後の切削加工に際して設定された切削代で切削加工を行うと鋳巣が表面に現れて不良となるおそれのある鋳巣発生量が設定されたり、鋳造品１０の強度又は気密性が不足するおそれのある鋳巣発生量が設定されたりしている。
【００９０】
光沢度解析装置４４には、光沢度解析装置４４による鋳巣発生量の推定結果が表示される表示装置４８が接続されている。表示装置４８には、光沢度解析装置４４により推定された鋳巣発生量が例えばグラフ化されて表示されるようになっている。例えば、表示装置４８には、鋳造品１０が鋳造された時間ｔとし、縦軸を推定された鋳巣発生量Ｖとする傾向管理グラフが表示される。傾向管理グラフには、同一ロットの複数の鋳造品１０のそれぞれについて、鋳造品１０が鋳造された時間に対して、推定された鋳巣発生量がプロットされる。これにより、同一ロットの複数の鋳造品１０について、内部に発生した鋳巣の傾向を管理することが可能になっている。
【００９１】
なお、表示装置４８では、光沢度が測定される特定の部位毎に、「部位１」、「部位２」等と表示を分けて、傾向管理グラフが表示されるようにすることができる。この場合、各傾向管理グラフでは、各特定の部位における光沢度から推定される鋳造品１０の特定の部分又は全体の内部における鋳巣発生量が表示されるようにすることができる。
【００９２】
さらに、表示装置４８には、光沢度解析装置４４による上記鋳造品１０の良否判定の結果、鋳巣発生量が所定の閾値以上となり鋳造品１０が不良品であると判定された場合に、その鋳造品１０が不良品であることを知らせる警報表示が表示されるようになっている。警報表示の表示態様は特に限定されるものではなく、鋳造品１０が不良品であることをオペレータに知らせることできるものであればよい。また、警報表示とともに、警報音が発せられるようにすることもできる。このように、表示装置４８は、光沢度解析装置４４により推定された鋳巣発生量が所定の閾値以上の場合に警報を発する警報部として機能する。
【００９３】
なお、光沢度計４２により測定された光沢度を用いて推定される鋳巣発生量は、例えば、カメラ１２により撮像された撮像画像から定量化された凹部発生量を用いて推定される鋳巣発生量とともに相互補完的に鋳巣の傾向管理に用いることができる。すなわち、凹部発生量を用いて推定される鋳巣発生量及び光沢度を用いて推定される鋳巣発生量の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となった場合に、その鋳造品１０は不良品であると判定することができる。
【００９４】
なお、光沢度は、鋳巣発生量との相関関係が凹部発生量ほどは高くない。このため、例えば、光沢度を用いて推定される鋳巣発生量のみが所定の閾値以上になった場合には、鋳造品１０の良否判定を別の方法を用いて行うようにしてもよい。
【００９５】
上記のように、本実施形態による鋳巣傾向管理装置では、光沢度計４２による光沢度を用いて、鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定するため、短時間に鋳巣発生量を推定することができる。また、非破壊、非接触で鋳巣発生量を推定することができる。したがって、本実施形態による鋳巣傾向管理装置によれば、複数の鋳造品１０について短時間で効率よく鋳巣発生量を推定することができる。よって、本実施形態による鋳巣傾向管理装置によれば、鋳造品１０の内部における鋳巣の傾向管理を実現することができ、鋳巣による不良の早期検出を実現することができる。
【００９６】
また、凹部発生量を用いて推定される鋳巣発生量及び光沢度を用いて推定される鋳巣発生量の両者を鋳巣の傾向管理に併用することにより、より確実に鋳巣による不良を検出することができる。
【００９７】
次に、本実施形態による鋳巣傾向管理方法についてさらに図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態による鋳巣傾向管理方法を示すフローチャートである。
【００９８】
まず、同一の金型を用いてダイカストにより鋳造された同一ロットの複数の鋳造品１０について、鋳造された順にカメラ１２による撮像領域にセットする（ステップＳ１１１）。以後、ステップＳ１１２乃至ステップＳ１１５は、それぞれ上記第１実施形態におけるステップＳ１２乃至ステップＳ１５と同様であるので、説明を省略する。
【００９９】
次いで、光沢度計４２により、鋳造品１０の表面の特定の部位における光沢度を測定する（ステップＳ１１６）。
【０１００】
次いで、光沢度解析装置４４により、光沢度と鋳巣発生量との相関関係を示す相関式に基づき、ステップＳ１１６で測定された光沢度から鋳造品１０の内部における鋳巣発生量を推定する（ステップＳ１１７）。この際、光沢度解析装置４４は、鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置４６に格納された光沢度と鋳巣発生量との相関関係を示す相関式を参照する。推定された鋳巣発生量は、表示装置４８に表示される傾向管理グラフにプロットされる。
【０１０１】
なお、上記では、凹部発生量から鋳巣発生量を推定するためのステップＳ１１２乃至ステップＳ１１５を先に行った後、光沢度から鋳巣発生量を推定するためのステップＳ１１６及びステップＳ１１７を行っている。しかしながら、これらのステップの先後は、上記の場合に限られるものではない。例えば、上記の場合とは逆に、光沢度から鋳巣発生量を推定するためのステップＳ１１６及びステップＳ１１７を先に行った後、凹部発生量から鋳巣発生量を推定するためのステップＳ１１２乃至ステップＳ１１５を行ってもよい。また、凹部発生量から鋳巣発生量を推定するためのステップＳ１１２乃至ステップＳ１１５と、光沢度から鋳巣発生量を推定するためのステップＳ１１６及びステップＳ１１７とを並行して行ってもよい。
【０１０２】
次いで、画像解析装置１４により、ステップＳ１１５で凹部発生量から推定された鋳巣発生量が所定の閾値以上であるか否かを判定し、光沢度解析装置４４により、ステップＳ１１７で光沢度から推定された鋳巣発生量が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１８）。この際、画像解析装置１４は、鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置１６に格納された閾値を参照する。また、光沢度解析装置４４は、鋳造品１０の種類に応じて、記憶装置４６に格納された閾値を参照する。
【０１０３】
凹部発生量から推定された鋳巣発生量及び光沢度から推定された鋳巣発生量のいずれもが所定の閾値以上でない場合（ステップＳ１１８、ＮＯ）、その鋳造品１０は良品であると判定される。この場合、続いて、次に鋳巣発生量を推定すべき鋳造品１０があるか否かを判定する（ステップＳ１１９）。
【０１０４】
次に鋳巣発生量を推定すべき鋳造品１０がある場合（ステップＳ１１９、ＹＥＳ）、ステップＳ１１に戻って次の鋳造品１０についても同様の処理を行い傾向管理を継続する。次に鋳巣発生量を推定すべき鋳造品１０がない場合（ステップＳ１１９、ＮＯ）、同一ロットの鋳造品１０についての鋳巣の傾向管理を終了する。
【０１０５】
一方、凹部発生量から推定された鋳巣発生量及び光沢度から推定された鋳巣発生量の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１１８、ＹＥＳ）、その鋳造品１０は不良品であると判定される。この場合、表示装置１８、４８にはその鋳造品１０が不良品である旨を知らせる警報表示が表示される（ステップＳ１２０）。
【０１０６】
不良品であると判定された鋳造品１０は、ステップＳ１１８で鋳巣発生量が閾値を超えず良品であると判定された鋳造品１０と区別するために払い出される（ステップＳ１２１）。
【０１０７】
また、上記のように不良品が発生した場合には、鋳巣発生量が所定の閾値以上にならないようにダイカストによる鋳造品１０の鋳造条件を調整する（ステップＳ１２２）。その後、調整された鋳造条件を用い、鋳造品１０の鋳造を行う。
【０１０８】
こうして、本実施形態によれば、推定された鋳巣発生量が所定の閾値を超えた場合に警報表示を表示して鋳造条件を変更するので、鋳造品１０の鋳造に際して不良品の発生数を低減することができる。
【０１０９】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による鋳巣傾向管理装置及び鋳巣傾向管理方法について図１２乃至図１５を用いて説明する。図１２及び図１３は、蛍光浸透探傷法を用いた鋳造品の表面における割れによる凹部発生量の定量化方法を説明する概略断面図である。図１４及び図１５は、蛍光浸透探傷法により鋳造品の表面における割れを観察した結果を示す図である。
【０１１０】
上記実施形態では、カメラ１２による撮像画像を画像処理することにより外観特徴部位における凹部発生量を定量化する場合を例に説明したが、凹部発生量の定量化には種々の方法を用いることができる。
【０１１１】
例えば、割れが発生した割れ部位については、蛍光浸透探傷法を用いて割れによる凹部発生量を定量化することができる。以下、本実施形態では、蛍光浸透探傷法を用いた鋳造品の表面における割れによる凹部発生量の定量化方法を説明する。この蛍光浸透探傷法による凹部発生量の定量化方法には，一般的な蛍光浸透探傷装置を用いることができる。
【０１１２】
蛍光浸透探傷法では、まず、鋳造品５０の表面に対し、洗浄、乾燥等の前処理を行う。鋳造品５０の表面には、図１２（ａ）に示すように、割れ５０ａが生じている。なお、図１２及び図１３に示す鋳造品５０は、割れ５０ａが生じた部分の断面を拡大して示したものである。
【０１１３】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、鋳造品５０の表面に、蛍光を発する蛍光浸透液５２を塗布する。蛍光浸透液５２の塗布方法としては、特に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。例えば、鋳造品５０を蛍光浸透液５２に浸漬する方法、鋳造品５０の表面に蛍光浸透液５２をスプレーにより吹き付ける方法等を用いることができる。
【０１１４】
鋳造品５０の表面に蛍光浸透液５２が塗布されると、鋳造品５０の割れ５０ａの中に、鋳造品５０の表面に塗布された蛍光浸透液５２が毛細管現象により浸透する。
【０１１５】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、割れ５０ａの中に浸透した蛍光浸透液５２を除いて、鋳造品５０の表面の余剰の蛍光浸透液５２を除去する。蛍光浸透液５２を除去する方法としては、特に限定されるものではなく、蛍光浸透剤５２の種類に応じて種々の方法を用いることができる。例えば、洗浄液で洗浄したり、ウエス等で拭き取ったりして余剰の蛍光浸透液５２を除去することができる。
【０１１６】
次いで、図１３（ａ）に示すように、余剰の蛍光浸透液５２が除去された鋳造品５０の表面に、白色微粉末の現像剤５４を塗布する。現像剤５４としては、乾式、速乾式又は湿式のものを適宜用いることができ、湿式の現像剤５４の場合には、その塗布後に乾燥処理を行う。
【０１１７】
鋳造品５０の表面に現像剤５４が塗布されると、図１３（ｂ）に示すように、現像剤５４の中に、割れ５０ａの中の蛍光浸透液５２が毛細管現象により吸い出される。こうして現像剤５４の中に吸い出された蛍光浸透液５２により、割れ５０ａに対応する浸透指示模様５６が形成される。
【０１１８】
次いで、紫外線探傷灯（ブラックライト）５８による紫外線照射の下、蛍光を発して発光する浸透指示模様５６をカメラ６２により撮像して、浸透指示模様５６の蛍光像を取得する。
【０１１９】
上記のようにして取得された浸透指示模様５６の蛍光像について、２値化処理等の画像処理を行うことにより、割れ５０ａによる凹部発生量を例えば面積として定量化することができる。また、凹部発生量と鋳巣発生量との相関関係を表す相関式に基づき、定量化された凹部発生量から鋳造品５０の内部における鋳巣発生量を推定することができる。凹部発生量の定量化及び鋳巣発生量の推定には、上記第１実施形態における画像解析装置１４と同様の画像解析装置を用いることができる。
【０１２０】
図１４は、蛍光浸透探傷法により鋳造品の表面における割れを観察した結果の例を示している。図１４（ａ）は、良品と判定された鋳造品について撮像された撮像画像である。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）と同種類の鋳造品であって、不良品と判定された鋳造品について撮像された撮像画像である。なお、ここでの良否判定は、Ｘ線ＣＴ装置により測定された鋳巣発生量に基づいて行っている。図１４（ａ）に示す撮像画像では、割れによる浸透指示模様がほぼ観察されていない。一方、図１４（ｂ）に示す撮像画像では、逆Ｙ字状の隆起部における分岐部分において、割れによる浸透指示模様が観察されている。
【０１２１】
また、図１５は、蛍光浸透探傷法により鋳造品の表面における割れを観察した結果の他の例を示している。図１５（ａ）は、良品と判定された図１４とは別種類の鋳造品について撮像された撮像画像である。また、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）と同種類の鋳造品であって、不良品と判定された鋳造品について撮像された撮像画像である。なお、ここでの良否判定は、Ｘ線ＣＴ装置により測定された鋳巣発生量に基づいて行っている。図１５（ｂ）に示す撮像画像では、図１５（ａ）に示す撮像画像と比較して、より多くの割れによる浸透指示模様が画像の左側に観察されている。
【０１２２】
上記のように、図１４及び図１５に示す結果から明らかなように、蛍光浸透探傷法により観察される割れによる凹部発生量と鋳巣発生量との間には相関関係が存在している。したがって、蛍光浸透探傷法により定量化された割れによる凹部発生量から鋳造品の内部における鋳巣発生量を推定することもできる。
【０１２３】
なお、上記では、蛍光浸透液を用いた蛍光浸透探傷法について説明したが、これに代えて、赤色等の染色浸透液を用いた染色浸透探傷法を用いることによっても、割れによる凹部発生量を定量化することもできる。
【０１２４】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。
【０１２５】
例えば、上記実施形態では、ダイカストによる鋳造品について鋳巣の傾向管理を行う場合を例に説明したが、鋳造品は、ダイカストによる鋳造品に限定されるものではない。本発明は、内部に鋳巣が発生しうる鋳造品の鋳巣の傾向管理に広く用いることができる。
【０１２６】
また、上記実施形態では、複数の鋳造品について鋳巣の傾向管理を行う場合を例に説明したが、上記実施形態による鋳巣傾向管理装置を、個別に鋳造品の良否を判定する検査装置として用いることもできる。上記実施形態による鋳巣傾向管理装置を検査装置として用いた検査方法では、上記と同様に鋳造品の内部における鋳巣発生量を推定し、推定された鋳巣発生量に基づき鋳造品の良否を判定することができる。
【０１２７】
上記実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１２８】
（付記１）
鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定する凹部測定部と、
前記凹部測定部により測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する推定部と
を有する鋳巣傾向管理装置。
【０１２９】
（付記２）
前記鋳造品の表面における光沢度を測定する光沢度測定部をさらに有し、
前記推定部が、前記光沢度測定部により測定される前記光沢度と前記鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する付記１記載の鋳巣傾向管理装置。
【０１３０】
（付記３）
前記推定部により推定された前記鋳巣発生量が所定の閾値以上の場合に警報を発報する警報部をさらに有する付記１又は２に記載の鋳巣傾向管理装置。
【０１３１】
（付記４）
前記凹部測定部が、前記外観特徴部位を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された撮像画像を画像処理することにより前記凹部発生量を定量化する画像解析部とを有する付記１乃至３のいずれかに記載の鋳巣傾向管理装置。
【０１３２】
（付記５）
前記凹部測定部が、蛍光浸透探傷法を用いて前記凹部発生量を測定する付記１乃至３のいずれかに記載の鋳巣傾向管理装置。
【０１３３】
（付記６）
鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定し、
測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する鋳巣傾向管理方法。
【０１３４】
（付記７）
鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定する凹部測定部と、
前記凹部測定部により測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する推定部と
を有する検査装置。
【０１３５】
（付記８）
鋳造品の表面の外観特徴部位における凹部発生量を測定し、
測定される前記凹部発生量と前記鋳造品の内部における鋳巣発生量との相関関係に基づき、前記鋳巣発生量を推定する検査方法。
【符号の説明】
【０１３６】
１０…鋳造品
１０ａ…湯じわ部位
１０ｂ…割れ部位
１２…カメラ
１４…画像解析装置
１６…記憶装置
１８…表示装置
２０…照明装置
４２…光沢度計
４４…光沢度解析装置
４６…記憶装置
４８…表示装置
５０…鋳造品
５０ａ…割れ
５２…蛍光浸透液
５４…現像剤
５８…紫外線探傷灯
６２…カメラ
【図１】
2016068100.tif 000003
【図２】
2016068100.tif 000004
【図３】
2016068100.tif 000005
【図４】
2016068100.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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