CN105531054A - 浇口位置检测系统、铸造装置、浇口位置检测方法和铸造品的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种浇口位置检测系统(100)，具备：包含相对于铸模(M)进行相对移动的摄像装置(12)的图像处理装置(10)；和设置于铸模上，相对于浇口(1g)被定位了的至少一个标识物(20)。摄像装置拍摄包含至少一个标识物的图像。图像处理装置基于由摄像装置拍摄到的图像来生成关于浇口位置的信息。

Description

浇口位置检测系统、铸造装置、浇口位置检测方法和铸造品的制造方法

技术领域

本发明涉及检测铸模的浇口位置的浇口位置检测系统。另外，本发明还涉及铸造装置、浇口位置检测方法以及铸造品的制造方法。

背景技术

铸造技术被广泛应用于机动车辆的部件等大量产品的制造，即使是现在也在进行用于满足各种需求的铸造技术的开发。

专利文献1中公开了一种技术，该技术涉及用于从在铸造生产线上被依次运送过来的砂模中连续地取出铸件的铸件取出装置。在专利文献1的技术中，为了切实地进行铸件的取出而进行图像处理。具体而言，由配置于运送装置的终端部附近的相机(摄像单元)拍摄包含浇口的砂模的图像，基于该图像由浇口检测判定单元(图像处理装置)算出浇口的位置以及尺寸，基于算出的浇口位置等进行取出装置的控制。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9-225625号公报

发明内容

但是，在专利文献1所公开的技术中，有时由于溢出到浇口周边的液珠(液珠)被拍摄到图像中，浇口位置检测的精度变低。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够正确检测铸模的浇口位置的浇口位置检测系统以及浇口位置检测方法。

本发明的实施方式的浇口位置检测系统，为检测铸模的浇口位置的浇口位置检测系统，具备：包含相对于上述铸模进行相对移动的摄像装置的图像处理装置；和设置于上述铸模上，相对于上述浇口被定位了的至少一个标识物(marker)，上述摄像装置拍摄包含上述至少一个标识物的图像，上述图像处理装置基于由上述摄像装置拍摄到的上述图像来生成关于上述浇口的位置的信息。

在某个实施方式中，上述至少一个标识物为多个标识物。

在某个实施方式中，上述多个标识物为三个以上的标识物。

在某个实施方式中，上述至少一个标识物的每一个为由耐热性材料形成的标识构件。

在某个实施方式中，本发明的浇口位置检测系统进一步具备以包围上述至少一个标识物的每一个的方式设置的保护构件。

在某个实施方式中，本发明的浇口位置检测系统进一步具备遮光罩，所述遮光罩安装于上述摄像装置上，限制向上述摄像装置入射的光。

在某个实施方式中，上述铸模具有：形成有上述浇口的铸模主体、和以在俯视时不与上述浇口重叠的方式装载在上述铸模主体上的压铁，上述至少一个标识物设置于上述压铁上。

在某个实施方式中，上述铸模具有：型箱、和形成有上述浇口且位于上述型箱内的铸模主体，上述至少一个标识物设置于上述型箱上。

本发明的实施方式的铸造装置，具备：上述的浇口位置检测系统；从上述浇口向上述铸模注入熔液的浇注机；和从上述浇口向注有熔液的上述铸模送入至少粒状物的加压装置。

在某个实施方式中，上述加压装置基于由上述图像处理装置生成的关于上述浇口的位置的信息来进行上述粒状物的送入。

本发明的实施方式的浇口位置检测方法，为检测铸模的浇口位置的浇口位置检测方法，包括：拍摄包含设置于上述铸模上且相对于上述浇口被定位了的至少一个标识物的图像的工序(a)；和基于在上述工序(a)中拍摄到的上述图像来生成关于上述浇口的位置的信息的工序(b)。

在某个实施方式中，本发明的浇口位置检测方法进一步包括工序(c)，该工序使用在规定的位置形成有至少一个开口部的定位工具，将上述至少一个标识物相对于上述浇口进行定位。

本发明的实施方式的铸造品的制造方法，包括：从浇口向铸模注入熔液的工序(A)；和采用上述的浇口位置检测方法生成关于上述浇口的位置的信息的工序(B)。

在某个实施方式中，本发明的铸造品的制造方法进一步包括工序(C)，该工序为从上述浇口向注有熔液的上述铸模送入至少粒状物的工序，基于在上述工序(B)中生成的关于上述浇口的位置的信息而实施。

根据本发明的实施方式，可提供能够正确检测铸模的浇口位置的浇口位置检测系统以及浇口位置检测方法。

本发明实施方式的浇口位置检测系统，具备:包含摄像装置的图像处理装置；和相对于浇口被定位了的至少一个标识物，在本发明实施方式的浇口位置检测系统中，基于由摄像装置拍摄到的包含标识物的图像，图像处理装置生成关于浇口的位置的信息(浇口位置信息)。因此，能够作为相对于标识物位置的相对位置检测浇口的位置，因此不会受到溢出到浇口周边的液珠和/或刚刚浇注之后的熔液的明亮度的影响而能够正确地检测浇口的位置。

从更正确地进行浇口位置检测的观点出发，比起使用一个标识物，优选使用多个标识物。这是因为，通过使用多个标识物，使两个标识物成对，能够算出浇口的位置。

特别是如果使用三个以上的标识物，则通过由任意两个标识物的对算出浇口的位置，并取按对的数目算出的值的平均值，能够进一步提高检测精度。另外，在使用三个以上的标识物的情况下，如果对于至少两个标识物能获得良好的图像，则即使由于污染等原因而不能很好地拍摄其余的标识物，也能够算出浇口的位置。

如果标识物为由耐热性材料形成的标识构件，则难以产生由液珠引起的标识物的污染。

如果以包围标识物的方式设置有保护构件，则能够通过保护构件来防止液珠向标识物的附着，因此能够更加切实地防止由液珠引起的标识物的污染。

如果摄像装置安装有遮光罩，则能够由遮光罩限制向摄像装置入射的光，因此能够抑制摄像装置周边的光源所引起的对摄像的不良影响(外界干扰)。

铸模，例如具有形成有浇口的铸模主体、和装载于铸模主体上的压铁。该情况下，标识物可以设置于压铁上。

或者，铸模具有型箱、和位于型箱内的铸模主体。该情况下，标识物可以设置于型箱上。

本发明实施方式的浇口位置检测系统，可理想地用于铸造装置。铸造装置，例如具备本发明实施方式的浇口位置检测系统、和从浇口向铸模注入熔液的浇注机。如果铸造装置进一步具备从浇口向注有熔液的铸模送入粒状物的加压装置，则能够减少向铸模的浇注量。因此，浇注材料利用率提高，另外，能够简化铸造品取出后的加工作业。

在铸造装置具备加压装置的构成中，优选加压装置基于由图像处理装置生成的浇口位置信息进行粒状物的送入。本发明实施方式的浇口位置检测系统，能够正确地检测浇口的位置，因此通过使用由浇口位置检测系统的图像处理装置生成的浇口位置信息，能够理想地进行粒状物的送入。

本发明实施方式的浇口位置检测方法，包括：拍摄包含相对于浇口被定位了的至少一个标识物的图像的工序(a)；和基于在工序(a)中拍摄到的上述图像生成关于浇口位置的信息的工序(b),在本发明实施方式的浇口位置检测方法中，基于在工序(a)中拍摄到的包含标识物的图像，在工序(b)中生成关于浇口位置的信息(浇口位置信息)。因此，能够作为相对于标识物位置的相对位置检测浇口的位置，因此不受溢出到浇口周边的液珠和/或刚刚浇注后的熔液的明亮度的影响而能够正确地检测浇口的位置。

浇口位置检测方法，可以进一步包括：使用在规定的位置形成有至少一个开口部的定位工具，将标识物相对于浇口进行定位的工序(C)。通过使用定位工具，能够容易地对多个铸模进行标识物的定位。

本发明实施方式的浇口位置检测方法，可理想地用于铸造品的制造方法。铸造品的制造方法，例如包括：从浇口向铸模注入熔液的工序(A)；和采用本发明的实施方式的浇口位置检测方法生成关于浇口位置的信息的工序(B)。本发明实施方式的浇口位置检测方法，能够正确地检测浇口位置，因此通过铸造品的制造方法包括上述工序(B)，能够理想地进行铸造品的制造。

铸造品的制造方法也可以进一步包括：从浇口向注有熔液的铸模送入粒状物的工序(C)。通过包括工序(C)，能够减少向铸模的浇注量。因此，浇注材料利用率提高，另外，能够简化铸造品取出后的加工作业。优选该工序(C)基于在工序(B)中生成的浇口位置信息来实施。本发明实施方式的浇口位置检测方法，能够正确地检测浇口的位置，因此通过基于在工序(B)中生成的浇口位置信息实施工序(C)，能够理想地进行粒状物的送入。

附图说明

图1为示意地表示本发明实施方式的浇口位置检测系统100的俯视图。

图2为沿图1中的2A-2A’线的截面图。

图3为示意地表示摄像装置12摄像的样子的图。

图4为使用两个标识物20(第1标识物20A以及第2标识物20B)的情况下的、压铁2的开口部2a与两个标识物20的位置关系的俯视图。

图5为使用三个标识物20(第1标识物20A、第2标识物20B以及第3标识物20C)的情况下的、压铁2的开口部2a与三个标识物20的位置关系的俯视图。

图6为示意地表示标识物20的具体例的立体图。

图7为示意地表示标识物20的具体例的立体图。

图8(a)以及(b)为表示作为标识构件的标识物20的更具体的构成的一例的俯视图以及立体图。

图9为示意地表示以包围各标识物20的方式设置有保护构件22的例子的立体图。

图10(a)以及(b)为表示保护构件22的更具体的构成的一例的俯视图以及侧视图。

图11为示意地表示标识物20的具体例的立体图。

图12为表示压铁2上的标识物20的位置的具体例的俯视图。

图13为示意地表示定位工具24的俯视图。

图14(a)以及(b)为表示使用了定位工具24的定位方法的图。

图15(a)以及(b)为表示使用了定位工具24的定位方法的图。

图16为表示金属型箱(型箱)1F上的标识物20的位置的具体例的俯视图。

图17(a)以及(b)为示意地表示摄像装置12的例子的侧视图以及仰视图。

图18为示意地表示本发明实施方式的铸造装置200的框图。

图19为表示铸造装置200具备的加压装置120的例子的图。

图20为表示刚刚从浇口1g向铸模M(铸模主体1)注入熔液m后的状态的图。

图21为表示从加压装置120的喷嘴部121向铸模主体1的模腔内吹入气体G的状态的图。

图22为表示从加压装置120的喷嘴部121向铸模主体1的模腔内送入(吹入)粒状物129的状态的图。

图23为表示粒状物129向铸模主体1的模腔内的吹入完成后的状态的图。

图24为表示本发明实施方式的浇口位置检测方法的例子的流程图。

图25为表示本发明实施方式的浇口位置检测方法的另一例子的流程图。

图26为表示本发明实施方式的铸造品的制造方法的例子的流程图。

图27为表示浇口1g的位置检测的更详细的例子的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。再者，本发明并不限于以下实施方式。

首先，参照图1以及图2来说明本发明实施方式的浇口位置检测系统100。图1为示意地表示设置于铸造生产线CL的浇口位置检测系统100的俯视图，图2为沿图1中的2A-2A’线的截面图。

如图1所示，在铸造生产线CL中，多个铸模M沿规定的方向D1被运送。铸模M具有形成有浇口1g的铸模主体1、型箱(在此为金属型箱)1F、和压铁2。铸模主体1为砂模，在其内部形成有模腔。铸模主体1位于金属型箱1F内。再者，铸模主体1并不限于砂模，也可以是进行重力浇注的铸造法用的各种铸模。例如，也可以是由陶瓷粒子形成的铸模、由金属粒子形成的铸模。

铸模主体1的模腔，如图2所示，由浇口部1a、浇道部1b、冒口部1c以及制品部1d构成。在图1以及图2所示的例子中，在铸模主体1上装载有压铁2。压铁2具有开口部2a，以铸模主体1的浇口1g从开口部2a露出的方式(也就是说，浇口1g与开口部2a重叠的方式)配置。换言之，压铁2以在俯视时不与浇口1g重叠的方式装载于铸模主体1上。

浇口位置检测系统100，检测铸模M的浇口1g的位置(作为典型，为浇口1g的中心位置)。浇口位置检测系统100，如图1以及图2所示，具备：包含摄像装置(数码相机)12的图像处理装置10、和设置于铸模M上且相对于浇口1g被定位了的至少一个标识物20。浇口位置检测系统100(将标识物20除外的部分)能够沿着与铸模M的运送方向D1相反的方向D2移动。因此，摄像装置12能够相对于铸模M进行相对移动。

在本实施方式中，对一个铸模设置有多个(更具体而言为两个)标识物20。标识物20设置于压铁2上。

图像处理装置10，除了上述的摄像装置12以外还具有运算部14。运算部14，作为典型是计算机(例如平板电脑)。图像处理装置10也可以进一步具有未图示的照明装置。

摄像装置12，如图2以及图3所示，拍摄包含标识物2的图像。图像处理装置10，基于由摄像装置12拍摄到的图像(包含标识物20的图像)，生成关于浇口1g的位置的信息(以下也称为“浇口位置信息”)。浇口位置信息的生成，通过对包含标识物20的图像进行规定的图像处理而实施。

如上所述，在本实施方式的浇口位置检测系统100中，基于包含标识物20的图像来生成浇口位置信息，由此能够正确地检测铸模M的浇口1g的位置。在要通过图像处理来检测浇口的位置的情况下，可考虑拍摄包含浇口1g的图像，并由该图像直接检测浇口1g的位置的方法。但是，那样的方法有可能不能够正确检测浇口1g的位置。例如，由于溢出到浇口1g周边的液珠被拍摄到图像中，因此有时浇口1g的位置检测精度降低。与之相对，在本实施方式的浇口位置检测系统100中，由于基于包含相对于浇口1g被定位了的标识物20的图像而生成浇口位置信息，因此能够作为相对于标识物20的位置的相对位置检测浇口1g的位置。因此，比起拍摄浇口1g的方法，能够正确地检测浇口1g的位置。

在本实施方式中，例示了标识物20为两个的情况，但标识物20的个数并不限于此。标识物20也可以是1个，也可以是3个以上。但是，比起使用一个标识物20的情况，使用多个标识物20的情况下能够更正确地检测浇口1g的位置。另外，比起使用两个标识物20的情况，使用三个以上的标识物20的情况下能够更加正确地检测浇口1g的位置。

在此，说明使用多个标识物20的情况下的、浇口1g的位置的计算方法的例子。在以下的例子中，使形成于压铁2的圆形的开口部2a的中心与浇口1g的中心一致，来进行了计算。

图4为使用两个标识物20的情况下的、表示压铁2的开口部2a与两个标识物20的位置关系的俯视图。在此，图4所示的两个标识物20之中，相对地位于右侧的标识物20A称为第1标识物，相对地位于左侧的标识物20B称为第2标识物。

在图4中，(在拍摄到的图像中)，考虑如下坐标系，即，将某一点作为原点，以从原点向左右方向延伸的轴线为x轴(原点的右侧为正、左侧为负)、从原点沿上下方向延伸的轴线为y轴(原点的上侧为正、下侧为负)。

将开口部2a的中心记为P0(x₀,y₀)、第1标识物20A的中心记为P1(x₁,y₁)、第2标识物20B的中心记为P2(x₂,y₂)。另外，将开口部2a的中心P0与第1标识物20A的中心P1的距离记为R，将连接第1标识物20A的中心P1和第2标识物20B的中心P2的直线、与连接第1标识物20A的中心P1和开口部2a的中心P0的直线形成的角度记为α(逆时针方向为正)。进而，将连接第1标识物20A的中心P1和第2标识物20B的中心P2的直线与x轴的负方向形成的角度记为θ(逆时针方向为正)。

角度θ采用下述式(1)表示，开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)采用下述式(2)和式(3)表示。另外，距离R以及角度α，例如可使用后述的定位工具24预先求得。因此，通过从包含第1标识物20A以及第2标识物20B的图像，利用图像处理求出P1的坐标(x₁,y₁)、P2的坐标(x₂,y₂)，能够算出开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)，也就是说，能够算出浇口1g的中心的位置。

$\mathrm{\θ}={\sin }^{-1}\left(\right(y_1-y_2)/\sqrt{{\left(x_2-x_1\right)}^2+{\left(y_2-y_1\right)}^2})...\left(1\right)$

x₀＝x₁-Rcos(α-θ)···(2)

y₀＝y₁+Rsin(α-θ)···(3)

图5为表示使用三个标识物20(第1标识物20A、第2标识物20B以及第3标识物20C)的情况下的、压铁2的开口部2a与三个标识物20的位置关系的俯视图。

在使用三个以上的标识物20的情况下，可从三个以上的标识物20中选择任意两个标识物20，对于这一对(两个标识物20)，与参照图4进行了说明的方法同样地算出开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)。按两个标识物20的对(组合)的数目(使用三个标识物20时为3)算出开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)，取所算出的值的平均值，由此能够提高检测精度。

另外，在使用三个以上的标识物20的情况下，如果对于至少两个标识物20能得到良好的图像，则即使由于污染等原因不能良好地拍摄其余的标识物20，也能够算出开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)。

再者，如已说明的那样，标识物20也可以为一个。在使用一个标识物20的情况下，例如可如以下那样地算出浇口1g的位置。

在此，假设所有的铸模M相对于运送方向D平行地排列，可忽视俯视下的顺时针(或逆时针)的偏移。

当将开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)与标识物20的中心P1的坐标(x₁,y₁)之差记为(Δx,Δy)时，开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)由下述式(4)以及式(5)表示。

x₀＝x₁-Δx···(4)

y₀＝y₁-Δy···(5)

Δx、Δy例如可使用后述的定位工具24预先求得，因此通过从包含一个标识物20的图像，利用图像处理求出其中心P1的坐标(x₁,y₁)，能够算出开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)，也就是说，能够算出浇口1g的中心的位置。

接下来，参照图6至图11，说明标识物20的具体的构成。

在图6所示的例子中，标识物20为平面状，通过涂布耐热性涂料、或者贴附耐热性材料而形成。为了理想地进行标识物20的识别，标识物20优选为白色。图6所示的例子具有能够简便地形成标识物20的优点。但是，在图6所示的例子中，标识物20为平面状(厚度大致为0)，因此标识物20容易被液珠污染。

在图7所示的例子中，标识物20为由耐热性材料(例如铁)形成的标识构件，为圆柱状。图7所示的例子具有标识物20难以被液珠污染的优点。作为标识构件的标识物20的高度(厚度)没有特别的限定，但从难以污染的观点考虑，优选为25mm以上。

图8(a)以及(b)为表示作为标识构件的标识物20的更具体的构成的一例的俯视图以及立体图。为了理想地进行标识物20的识别，标识物20的上表面20u优选为白色，标识物20的侧面20s优选为无光泽的黑色。标识物20的直径d1为例如30mm。标识物20的高h1为例如30mm。标识物20，如图8(a)以及(b)所示，例如利用螺栓21安装于压铁2上。

在图9所示的例子中，以包围各标识物20的方式设置有保护构件22。在此，在圆柱状的标识物20的外侧配置有圆筒状的保护构件22。保护构件22由耐热性材料(例如铁)形成。在图8所示的例子中，可利用保护构件22防止液珠向标识物20的附着，因此能够更切实地防止由液珠引起的标识物20的污染。

图10(a)以及(b)为表示保护构件22的更具体的构成的一例的俯视图以及侧视图。为了理想地进行标识物20的识别，保护构件22优选其整体为无光泽的黑色。在图10(a)以及(b)所示的例子中，保护构件22具有：圆筒状的基部22a、和设置于基部22a上的半圆筒状的环肩(collar)部22b。保护构件22以环肩部22b相对于标识物20位于浇口1g侧(开口部2a侧)的方式配置。基部22a的外径d2为例如70mm，环肩部22b的内径d3为例如48mm。基部22a的高度h2为例如25mm，环肩部22b的高度h3为例如10mm。

再者，标识物20以及保护构件22a的配色并不限于上述例子，但优选为使得标识物20(或者标识物20的上表面20u)与其周围的对比度尽量大的配色。

在图6～图10中示出从拍摄方向(与开口部2的中心轴平行)观察时的标识物20的形状(标识物20的平面形状)为圆形的情况，但标识物20的平面形状并不限于圆形，可以为任意的形状。例如如图11所示，标识物20的平面形状也可以为矩形。图11中示出设置有四棱柱状的标识构件来作为标识物20的例子。即使是标识物20的平面形状为圆形以外的形状的情况，通过抽取标识物20的重心点和/或边缘，也能够算出开口部2a的中心位置。

另外，压铁2上的标识物20的位置并不限于到此为止所图示的位置。标识物20，例如如图12所示，可配置于压铁2上的任意的位置20P。但是，优选通过一次的拍摄可拍摄到所配置的所有的标识物20。

在此，说明将标识物20相对于浇口1g进行定位的方法的例子。标识物20，例如，可使用图13所示那样的定位工具24，相对于浇口1g来定位。定位工具24具有形成于规定的位置的至少一个(在此为多个)开口部。在图13所示的例子中，定位工具24具有：与压铁2的开口部2a对应的第1开口部24a、和与标识物20对应的第2开口部24b。

图14(a)、(b)以及图15(a)、(b)为表示使用了定位工具24的定位方法的图。首先，如图14(a)所示，在压铁2的开口部2a嵌入由树脂形成的塞子(盖子)26。在此，由于开口部2a为圆形，因此塞子26为圆盘状。接着，如图14(b)所示，将定位工具24以第1开口部24a嵌于塞子26的方式装载于压铁2上。

接着，如图15(a)所示，将标识物20嵌入定位工具24的第2开口部24b，用螺栓21固定。这样，如图15(b)所示，可获得安装有相对于开口部2a(也就是说，相对于浇口1g)被定位了的标识物20的压铁2。

通过使用定位工具24，可对多个铸模1(多个压铁2)容易地进行标识物20的定位。再者，塞子26也可用于压铁2的开口部2a的位置的校准。能够由在将定位工具24装载于压铁2上(铸模M上)的状态下用摄像装置12拍摄到的图像，求出开口部2a的中心P0的坐标(x₀,y₀)，因此可使用求得的(x₀,y₀)得到上述R、α、Δx、Δy。

另外，在例示的构成中，定位工具24本身，相对于压铁2被塞子26定位，但定位工具24只要相对于压铁2(或者铸模M)采用任何的构造来定位即可，也可以是例示的构成以外的构成。因此，定位工具24不一定需要形成与压铁2的开口部2a对应的开口部，只要形成至少与标识物20对应的开口部即可。因此，在标识物20为一个的情况下，也可以仅形成一个开口部。

标识物20只要相对于浇口1g被定位即可，不一定需要设置于压铁2上。标识物20例如如图16所示那样设置于铸模M的金属型箱(型箱)1F上的任意的位置20P。

图17(a)以及(b)表示摄像装置12的具体的构成的例子。图17(a)以及(b)为示意地表示摄像装置12的侧视图以及仰视图。

如图17(a)所示，摄像装置12连接于通信线缆13，由摄像装置12拍摄到的图像经由该通信线缆13被输出到运算部14。另外，在摄像装置12上安装有防尘罩15以及遮光罩16。可利用防尘罩15防止尘埃附着于摄像装置12的镜头12a。

遮光罩16限制向摄像装置12入射的光。在此，遮光罩16如图17(b)所示以从下侧观察摄像装置12时覆盖镜头12a的部分的方式设置。可利用遮光罩16抑制由摄像装置12的周边的光源引起的对摄像的不良影响(外界干扰)。

如上所述，根据本实施方式的浇口位置检测系统100，能够正确检测铸模M的浇口1g的位置。浇口位置检测系统100能够理想地用于铸造装置。

图18表示具备浇口位置检测系统100的铸造装置200。图18为示意地表示铸造装置200的框图。

铸造装置200，如图18所示，具备：浇口位置检测系统100、浇注机110、和加压装置120。铸造装置200进一步具备控制装置130。

浇注机110从浇口1g向铸模M注入熔液。浇注机110的构成没有特别的限定。作为浇注机110，可使用各种方式的浇注机，例如可使用浇包倾动式自动浇注机。浇包倾动式自动浇注机具有浇包、使浇包倾动的浇包倾动机构等。

加压装置120，从浇口1g向注有熔液的铸模M送入至少粒状物。加压装置120具有：送出粒状物的喷嘴部、使喷嘴部移动的移动机构、和向喷嘴部供给粒状物的粒状物供给机。粒状物由耐热性材料形成，例如为砂、钢球。作为典型，加压装置120从浇口1g将粒状物与气体(例如压缩空气)一同向铸模M吹入。

控制装置130控制浇注机110以及加压装置120工作的时机、移动量等。控制装置130可基于从图像处理装置10输出的信息进行上述控制。控制装置130例如为可编程逻辑控制器(PLC)。

铸造装置200，通过具有加压装置120，能够减少向铸模M的浇注量。因此，浇注材料利用率提高，另外，能够简化铸造品的取出后的加工作业。

再者，利用加压装置120进行的粒状物的送入，在向铸模M注液后迅速进行。但是，假如拍摄刚刚注入熔液后的浇口1g，则由于熔液非常明亮，因此难以精度良好地识别浇口1g的形状。与此相对，在铸造装置200中，加压装置120基于由图像处理装置10生成的关于浇口1g的位置的信息(也就是说，作为相对于标识物20的位置的相对位置被检测到的浇口1g的位置)来进行粒状物的送入(气体以及粒状物的吹入)。因此，能够使喷嘴部正确地位于浇口1g上，能够理想地进行粒状物的送入。另外，能够防止喷嘴部与铸模M的金属型箱(型箱)1F、压铁2发生干涉而破损。

在此，参照图19来说明加压装置120的具体构成的例子。在图19所示的例子中，加压装置120具有：喷嘴部121、移动机构122、和粒状物供给机123。

喷嘴部121为向铸模M的浇口1g吹出(送出)气体以及粒状物129的部分。

移动机构122能使喷嘴部121移动。具体而言，移动机构122能使喷嘴部121向左右方向(与铸模M的运送方向D1平行的方向)、前后方向(与运送方向D1正交的方向)以及上下方向移动。移动机构122只要能够实现如上述那样的喷嘴部121的移动，对其具体的构成就没有特别的限定，例如包含用于能够实现沿左右方向、前后方向和上下方向的各方向的移动的伺服马达。

粒状物供给机123向喷嘴部121供给粒状物129。粒状物供给机123具有：收纳粒状物129的粒状物槽124、使粒状物槽124和喷嘴部121连通的粒状物供给管125、和在粒状物槽124与粒状物供给管125之间设置的开关滑动构件126。粒状物供给机123进一步具有：与粒状物供给管125连接的气体供给管127、和安装于气体供给管127的开关阀128。

如已说明的那样，铸造装置200通过具有加压装置120，能够减少向铸模M的浇注量。

一般而言，铸模的模腔由浇口部、浇道部、冒口部以及制品部构成(参照图2)。在制造铸造品时，熔液不仅被注入到制品部，也被注入到浇口部、浇道部以及冒口部。当在浇注后铸模被冷却、熔液的凝固结束时，铸模被拆卸进行铸造品的取出。此时，只有对应于制品部的部分被分离，实施精加工而成为最终的制品。对应于浇口部、浇道部以及冒口部的部分，作为回炉材料被再熔化。这样，对制品部(模腔之中对应于实际的制品的区域)以外的部分也进行注液是浇注材料利用率低的原因。另外，如上述那样的多余的注液也是使从铸模取出铸造品后的加工作业增加的原因。

与此相对，通过采用加压装置120从浇口1g向浇注后的铸模M送入至少粒状物129，能够减少向浇口部1a以及浇道部1b的浇注量。因此，浇注材料利用率提高，另外，能够简化铸造品取出后的加工作业。

下面，参照图20～图23来说明加压装置120的工作。

图20表示刚刚从浇口1g向铸模M(铸模主体1)注入熔液m后的状态。注入的熔液m的体积比铸模主体1的模腔的总体积小，与制品部1d和冒口部1c的体积大致相等(或者，比制品部1d和冒口部1c的体积稍大)。

如图21所示，加压装置120的喷嘴部121由移动机构122(在图21中未图示)移动至注液后的铸模M的浇口1g上，从喷嘴部121向铸模主体1的模腔内吹入气体G。气体G的吹入通过将安装于气体供给管127的开关阀128设为打开的状态来进行。由此，熔液m被压入，填充到制品部1d以及冒口部1c中。

接着，如图22所示，从喷嘴部121向模腔内送入粒状物129。粒状物129的送入，通过将设置于粒状物槽124与粒状物供给管125之间的开关滑动构件126设为打开的状态来进行。另外，此时，开关阀128也处于打开的状态，粒状物129与气体G一同被吹入。

图23表示粒状物129的吹入结束了的状态。如图23所示，此时，熔液m的最上部位于比最后部高的位置，因此有要回到图20所示的状态的流动力作用于熔液m，但由于由所吹入的粒状物129引起的摩擦力(粒状物129彼此的摩擦力、粒状物129与模腔内表面间的摩擦力)的作用，熔液m的流动被阻止。

这样，通过利用加压装置120向模腔内送入粒状物129，能够减少(几乎消除)向浇口部1a以及浇道部1b的浇注量。

再者，在上述的例子中，在吹入气体G后进行粒状物129的送入，但也可以在送入粒状物129的同时、或者在送入粒状物129后进行气体G的吹入。

另外，也可以代替将气体G与粒状物129一同吹入到模腔内的方案，而设为利用挤压构件(例如气缸的杆)将粒状物129推入模腔内的方案。

接着，参照流程表来说明使用上述浇口位置检测系统100以及铸造装置200来实施的浇口位置检测方法以及铸造品的制造方法。

图24为表示本实施方式中的浇口位置检测方法的例子的流程图。

在本实施方式的浇口位置检测方法中，首先，拍摄包含相对于浇口1g被定位了的至少一个标识物20的图像(工序S1)。从已说明的情况可知，在该工序S1中，通过拍摄包含多个标识物20(优选为三个以上的标识物20)的图像，能够更正确地检测浇口1g的位置。

接着，通过对在工序S1中得到的图像进行图像处理，生成关于浇口1g的位置的信息(工序S2)。这样就能够检测铸模M的浇口1g的位置。

在本实施方式的浇口位置检测方法中，基于包含相对于浇口1g被定位了的标识物20的图像而生成浇口位置信息，因此能够作为相对于标识物20的位置的相对位置来检测浇口1g的位置。因此，能够正确地检测浇口1g的位置。

图25为表示本实施方式的浇口位置检测方法的另一例子的流程图。

在图25所示的例子中，在工序S1之前，使用定位工具24，将至少一个标识物20相对于浇口1g进行定位(工序S0)。作为定位工具24，如参照图13进行了说明的那样，在规定的位置形成有至少一个(在图13的例子中为多个)开口部。通过使用定位工具24，能够对多个铸模M容易地进行标识物20的定位。

图26为表示本实施方式的铸造品的制造方法的例子的流程图。

在本实施方式的铸造品的制造方法中，首先，从浇口1g向铸模M注入熔液(工序S11)。接着，生成关于浇口1g的位置的信息(工序S12)。该工序S12利用上述浇口位置检测方法来实施。

接着，从浇口1g向注有熔液的铸模M送入至少粒状物129(工序S13)。该工序S13基于在工序S12中生成的浇口位置信息来实施。其后，当熔液的凝固结束时，进行拆模以及最终加工(工序S14)。这样就能够进行铸造品的制造。

本实施方式的铸造品的制造方法，通过包含从浇口1g向注有熔液的铸模M送入粒状物129的工序S13，能够减少向铸模M的浇注量。因此，浇注材料利用率提高，另外，能够简化铸造品取出后的加工作业。另外，由于该工序S13基于由图像处理装置生成的关于浇口1g的位置的信息而进行，因此能够理想地进行粒状物129的送入。

再者，在上述的说明中，说明了基于由图像处理装置10生成的浇口位置信息进行粒状物129的送入的例子，但基于浇口位置信息的控制并不限于该例子。例如，也可以基于浇口位置信息进行熔液的注入。通过基于浇口位置信息进行熔液的注入，能够实现浇注作业的进一步的效率化、自动化。

图27为表示浇口1g的位置检测的更详细的例子的流程图。

当铸造装置200移动到某个铸模的位置时，通过来自控制装置130的指令，摄像装置12拍摄包含标识物20的图像(工序S21)。

接着，抽取所拍摄到的图像内的标识物20(工序S22)。标识物20的抽取可通过判断例如色(明亮度)、形状、大小来进行。此时，图像内的液珠(明亮度最大的区域)排除在外。

接着，由标识物20的对(两个标识物20)，算出浇口1g的位置(或者，压铁2的开口部2a的中心位置)(工序S23)。此时，由对中的一个标识物20算出浇口1g的位置的平行移动量，由另一个标识物20算出浇口1g的位置的旋转移动量(为参照图4进行了说明的方法)。另外，在设置有三个以上的标识物20的情况下，选择任意的两个标识物20，对各对进行计算，求出平均值以及方差。

接着，判定所算出的浇口1g的位置(或者，压铁2的开口部2a的中心位置)的妥当性(工序S24)。当算出的位置不在设想范围内时，视为标识物20的抽取或者铸造装置200的移动不当，输出错误信号。另外，在标识物20为三个以上的情况下，当方差超出设想范围时，输出错误信号，或者，设想由标识物20污染等引起的标识物20的抽取错误，仅使用针对可视为被正确地抽取出的对的计算结果。

接着，计算所算出的浇口1g的位置(或者，压铁2的开口部2a的中心位置)与本来的位置之差(工序S25)。计算结果作为修正值向控制装置130输出。

接着，基于修正值使铸造装置200移动，实施铸造工作(工序S26)。

接着，作为计算机文件保存算出的结果的数值以及图像(工序S27)。其后，铸造装置200移动至下一个铸模的位置。这样就能够实施浇口1g的位置检测以及继其之后的铸造工作。

产业上的利用可能性

根据本发明的实施方式，可提供能够正确检测铸模的浇口位置的浇口位置检测系统以及浇口位置检测方法。本发明实施方式的浇口位置检测系统以及浇口位置检测方法能够广泛用于进行重力浇注的铸造法。

附图说明

M：铸模；1：铸模主体；1a：浇口部；

1b：浇道部；1C：冒口部；1d：制品部；

1g：浇口；1F：型箱(金属型箱)2：压铁；

2a：开口部；10：图像处理装置；12：摄像装置；

13：通信线缆；14：运算部；15：防尘罩；

16：遮光罩；20：标识物；20u：标识物的上表面；；

20s：标识物的侧面；21：螺栓；22：保护构件；

22a：基部；22B：环肩部；24：定位工具；

24a：第1开口部；24b：第2开口部；26：塞子；

100：浇口位置检测系统；110：浇注机；120：加压装置；

121：喷嘴部；122：移动机构；123：粒状物供给机；

124：粒状物槽；125：粒状物供给管；126：开关滑动构件；

127：气体供给管；128：开关阀；129：粒状物；

130：控制装置；200：铸造装置。

Claims (14)

1.一种浇口位置检测系统，为检测铸模的浇口位置的浇口位置检测系统，具备：

包含相对于所述铸模进行相对移动的摄像装置的图像处理装置；和

设置于所述铸模上，相对于所述浇口被定位了的至少一个标识物，

所述摄像装置拍摄包含所述至少一个标识物的图像，

所述图像处理装置基于由所述摄像装置拍摄到的所述图像来生成关于所述浇口的位置的信息。

2.根据权利要求1所述的浇口位置检测系统，所述至少一个标识物为多个标识物。

3.根据权利要求2所述的浇口位置检测系统，所述多个标识物为三个以上的标识物。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的浇口位置检测系统，所述至少一个标识物的每一个为由耐热性材料形成的标识构件。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的浇口位置检测系统，进一步具备以包围所述至少一个标识物的每一个的方式设置的保护构件。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的浇口位置检测系统，进一步具备遮光罩，所述遮光罩安装于所述摄像装置上，限制向所述摄像装置入射的光。

7.根据权利要求1～6的任一项所述的浇口位置检测系统，所述铸模具有：形成有所述浇口的铸模主体、和以在俯视时不与所述浇口重叠的方式装载在所述铸模主体上的压铁，

所述至少一个标识物设置于所述压铁上。

8.根据权利要求1～6的任一项所述的浇口位置检测系统，所述铸模具有：型箱、和形成有所述浇口且位于所述型箱内的铸模主体，

所述至少一个标识物设置于所述型箱上。

9.一种铸造装置，具备：

权利要求1～8的任一项所述的浇口位置检测系统；

从所述浇口向所述铸模注入熔液的浇注机；和

从所述浇口向注有熔液的所述铸模送入至少粒状物的加压装置。

10.根据权利要求9所述的铸造装置，所述加压装置基于由所述图像处理装置生成的关于所述浇口的位置的信息来进行所述粒状物的送入。

11.一种浇口位置检测方法，为检测铸模的浇口位置的浇口位置检测方法，包括：

工序(a)，该工序拍摄包含设置于所述铸模上且相对于所述浇口被定位了的至少一个标识物的图像；和

工序(b)，该工序基于在所述工序(a)中拍摄到的所述图像来生成关于所述浇口的位置的信息。

12.根据权利要求11所述的浇口位置检测方法，进一步包括工序(c)，该工序使用在规定的位置形成有至少一个开口部的定位工具，将所述至少一个标识物相对于所述浇口进行定位。

13.一种铸造品的制造方法，包括：

从浇口向铸模注入熔液的工序(A)；和

采用权利要求11或12所述的浇口位置检测方法生成关于所述浇口的位置的信息的工序(B)。

14.根据权利要求13所述的铸造品的制造方法，进一步包括工序(C)，该工序为从所述浇口向注有熔液的所述铸模送入至少粒状物的工序，基于在所述工序(B)中生成的关于所述浇口的位置的信息而实施。