CN110678740A - 检查装置以及铸造系统 - Google Patents

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岩崎顺一
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Abstract

检查装置是检查对象物的外观的装置，其具备：拍摄装置，其从第1方向拍摄对象物；照明部，其以从第1位置照射光的第1照射模式以及从与第1位置不同的第2位置照射光的第2照射模式，向对象物照射光；以及控制器，其通过使拍摄装置拍摄以第1照射模式被照射光的对象物而取得第1检查图像，通过使拍摄装置拍摄以第2照射模式被照射光的对象物而取得第2检查图像，并基于第1检查图像、第2检查图像以及预先设置的基准图像来检查对象物的外观，第1位置与第2位置在从第1方向观察时相互重叠。

Description

检查装置以及铸造系统
技术领域
本发明涉及检查装置以及铸造系统。
背景技术
以往，已知有一种对对象物的外观进行检查的检查装置。例如，专利文献1中记载有一种外观检查装置，其具备：照明部，其相对于对象物变更光的照射方向且照射光；拍摄控制部，其通过一边变更光的照射方向一边拍摄对象物而取得多个独立检查图像；以及检查部，其根据多个独立检查图像而生成合成检查图像，并基于合成检查图像和预先准备的基准图像来检查对象物的外观。在该外观检查装置中，多个光出射部配置于对象物的斜上方，通过将各光出射部点亮或者熄灭来变更光的照射方向。
专利文献1:日本特开2015-68668号公报
在专利文献1所记载的外观检查装置中，多个光出射部配置于相同的高度。因此，根据对象物的形状，存在对象物的表面的一部分未照射有光的情况。例如在对象物具有阶差的情况下，会在对象物的表面产生未被照射光的部分。另外，在对象物具有破裂、缺口、以及不必要的突起(毛刺)等缺陷的情况下，根据光的入射角，存在无法检测到缺陷的情况。
发明内容
在本技术领域中，期望提高检查精度。
本发明的一个方面所涉及的检查装置是对对象物的外观进行检查的检查装置。该检查装置具备：拍摄装置，其从第1方向拍摄对象物；照明部，其以从第1位置照射光的第1照射模式以及从与第1位置不同的第2位置照射光的第2照射模式，向对象物照射光；以及控制器，其通过使拍摄装置拍摄以第1照射模式被照射光的对象物而取得第1检查图像，通过使拍摄装置拍摄以第2照射模式被照射光的对象物而取得第2检查图像，并基于第1检查图像、第2检查图像以及预先设置的基准图像来检查对象物的外观。第1位置与第2位置在从第1方向观察时相互重叠。
在该检查装置中，从第1方向拍摄分别以第1照射模式以及第2照射模式被照射光的对象物从而取得第1检查图像以及第2检查图像，并基于第1检查图像、第2检查图像、以及基准图像来检查对象物的外观。第1照射模式的光从第1位置照射，第2照射模式的光从第2位置照射。第1位置与第2位置相互不同，且在从第1方向观察时相互重叠。换句话说，在第1照射模式与第2照射模式下，从第1方向观察时，相对于对象物从相同的方向照射有光，但光相对于对象物的入射角不同。因此，能够减少对象物的表面中的未被光照射的部分。由此，能够扩大检查范围。另外，在对象物具有破裂、缺口、以及不必要的突起(毛刺)等缺陷的情况下，通过照射不同的入射角的光，能够更可靠地拍摄该缺陷的阴影。由此，能够提高缺陷的检测精度。根据以上情况，能够提高对象物的检查精度。
照明部也可以具备：第1照明装置，其设置于第1位置；以及第2照明装置，其设置于第2位置。在该情况下，仅通过点亮第1照明装置并熄灭其他照明装置就可得到第1照射模式。同样地，仅通过点亮第2照明装置并熄灭其他照明装置就可得到第2照射模式。这样，能够简化用于生成照射模式的控制以及构造。
照明部也可以具备：第1照明装置；以及升降装置，其将第1照明装置沿着第1方向升降。在该情况下，能够减少照明装置的数量。
照明部也可以以从第3位置照射光的第3照射模式以及从与第3位置不同的第4位置照射光的第4照射模式，向对象物进一步照射光。控制器也可以通过使拍摄装置拍摄以第3照射模式被照射光的对象物而取得第3检查图像，通过使拍摄装置拍摄以第4照射模式被照射光的对象物而取得第4检查图像，并进一步基于第3检查图像以及第4检查图像来检查对象物的外观。第3位置与第4位置也可以在从第1方向观察时相互重叠。第1位置以及第3位置也可以是与第1方向交叉的第1平面上的相互不同的位置。第2位置以及第4位置也可以是与第1方向交叉的第2平面上的相互不同的位置。在该情况下，在第1照射模式与第3照射模式下，从第1方向观察时，相对于对象物从不同的方向照射有光。同样地，在第2照射模式与第4照射模式下，从第1方向观察时，相对于对象物从不同的方向照射有光。而且，在第3照射模式与第4照射模式下，从第1方向观察时，相对于对象物从相同的方向照射有光，但光相对于对象物的入射角不同。由此，在第3照射模式以及第4照射模式下，从第1方向观察时，从与第1照射模式和第2照射模式不同的方向向对象物照射有光，因而能够进一步扩大检查范围，并且进一步提高缺陷的检测精度。其结果是，能够进一步提高对象物的检查精度。
照明部也可以具备：第3照明装置，其设置于第3位置；以及第4照明装置，其设置于第4位置。在该情况下，仅通过点亮第3照明装置并熄灭其他照明装置就可得到第3照射模式。同样地，仅通过点亮第4照明装置并熄灭其他照明装置就可得到第4照射模式。这样，能够简化用于生成照射模式的控制以及构造。
控制器也可以对第1检查图像与针对第1照射模式预先设置的第1基准图像进行比较，从而制作表示在第1照射模式下检测到的对象物的缺陷的第1部分缺陷图像。控制器也可以对第2检查图像与针对第2照射模式预先设置的第2基准图像进行比较，从而制作表示在第2照射模式下检测到的对象物的缺陷的第2部分缺陷图像。控制器也可以基于第1部分缺陷图像以及第2部分缺陷图像，来制作表示对象物的缺陷的缺陷图像。根据光相对于对象物的入射角，存在在对象物产生的阴影、以及对象物的表面的亮度分布等不同的情况。因此，通过将针对第1照射模式设置的第1基准图像与第1检查图像进行比较，将针对第2照射模式设置的第2基准图像与第2检查图像进行比较，能够进一步提高对象物的检查精度。
控制器也可以将预先设置的多个图像中的具有与第1检查图像的色调最接近的色调的图像选择为第1基准图像。存在如下情况：由于对象物的状态、照明部的状态、以及拍摄装置的状态等，而即使拍摄相同的对象物，被拍摄的图像的色调也不同。因此，通过将具有最接近的色调的图像用作第1基准图像，能够减少误检测缺陷的可能性。其结果是，能够进一步提高对象物的检查精度。
控制器也可以基于第1基准图像以及第1检查图像而生成第1差分图像，基于解析第1差分图像而得到的缺陷中的与缺陷所对应的第1检查图像的图像区域的特征量而确定疑似缺陷，并从第1差分图像去除疑似缺陷，从而制作第1部分缺陷图像。存在光在对象物的表面反射的情况。由于该反射的影响，在检查图像中，存在产生反射的部分的亮度变大的情况。由此，该部分可能被检测为缺陷。例如，根据检查图像中的该部分的特征量判定是否产生反射，并将产生反射的部分作为疑似缺陷而从第1差分图像去除，从而能够减少缺陷的误检测。
上述检查装置也可以还具备对拍摄装置以及照明部进行收容的壳体。照明部也可以向配置于壳体内的对象物照射光。在该情况下，能够减少来自与照明部不同的光源的光照射于对象物的可能性。由此，能够减少外部环境对检查造成的影响，因而能够进一步提高对象物的检查精度。
对象物也可以为铸模。控制器也可以从检查图像去除由脱模剂引起的反射，并基于被去除反射后的检查图像与基准图像来检查铸模的外观。在制造铸模时，有时使用脱模剂。若脱模剂残存在铸模的表面，则光可能被脱模剂反射。由于该反射的影响，在检查图像中，存在脱模剂残存的部分的亮度变大的情况。由此，该部分可能被检测为缺陷。与此相对地，能够通过从检查图像去除反射来减少缺陷的误检测。
本发明的另一方面所涉及的铸造系统是用于制造铸件的铸造系统，具备：上述检查装置；输送装置，其经由检查装置，将铸模从制造铸模的造型机输送至向铸模灌注熔融金属的浇注机；以及线控制器，其控制铸造系统。检查装置将由输送装置输送的铸模作为对象物进行检查，并将检查结果输出至线控制器。
在该铸造系统中，能够提高铸模的检查精度。
线控制器也可以以不向所述检查结果表示异常的所述铸模进行浇注的方式控制所述浇注机。即使向具有缺陷的铸模进行浇注，也会制造出具有缺陷的铸件。因此，通过不向检查结果表示异常的铸模进行浇注，能够减少铸件的不良率，而可提高铸件的生产效率。
上述铸造系统也可以还具备显示检查结果的显示装置。在该情况下，能够使工作人员识别铸模的检查结果。由此，工作人员能够进行与检查结果相应的作业。例如，在工作人员向铸模放置型芯的情况下，工作人员能够向检查结果表示正常的铸模放置型芯，而不向检查结果表示异常的铸模放置型芯。
线控制器可以存储将检查结果与铸模的造型条件建立对应的铸模信息，可以通过分析铸模信息而取得与检查结果表示正常的铸模具有相关性的造型条件，并可以以按照所取得的造型条件进行造型的方式控制造型机。在该情况下，能够提高铸模的制造精度。其结果是，能够提高铸件的生产效率。
线控制器可以存储将检查结果与铸模的造型时的砂性状建立对应的铸模信息，可以通过分析铸模信息而取得与检查结果表示正常的铸模具有相关性的砂性状，并可以以按照所取得的砂性状进行造型的方式控制造型机。在该情况下，能够提高铸模的制造精度。其结果是，能够提高铸件的生产效率。
根据本发明的各方面以及各实施方式，能够提高检查精度。
附图说明
图1是示意地表示一实施方式所涉及的包括检查装置的铸造系统的结构图。
图2是表示铸模管理表的一个例子的图。
图3是示意地表示图1示出的检查装置的结构图。
图4的(a)是示意地表示图3示出的检查装置的壳体的外观的立体图。图4的(b)是用于对图3示出的拍摄装置以及照明装置的配置进行说明的图。
图5是示意地表示检查区域的周边的立体图。
图6是表示图1示出的铸造系统中的铸件的制造工序的工序图。
图7是表示在图6示出的检查工序中，检查装置的控制器所进行的一系列的处理的流程图。
图8是详细地表示图7示出的图像取得处理的流程图。
图9是详细地表示图7示出的检查处理的流程图。
图10是详细地表示图9示出的由脱模剂引起的反射的去除处理的流程图。
图11是表示图案匹配模型的一个例子的图。
图12是表示检查区域以及掩模区域的一个例子的图。
图13是表示显示图像的一个例子的图。
图14是用于对上层照射模式与中层照射模式的光的照射范围的不同进行说明的图。
图15的(a)是用于对上层照射模式与中层照射模式的缺陷检测的不同进行说明的图。图15的(b)是在上层照射模式下照射光的铸模的俯视图。图15的(c)是在中层照射模式下照射光的铸模的俯视图。
图16是用于对照明部的变形例进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在附图的说明中对相同要素标注相同附图标记，并省略重复的说明。
图1是示意地表示一实施方式所涉及的包括检查装置的铸造系统的结构图。图1示出的铸造系统1是用于制造铸件的系统。铸造系统1具备造型机2、检查装置3、浇注机4、输送装置5、以及线控制器6。
造型机2是制造铸模M的装置。在本实施方式中，使用砂箱F来形成铸模M。造型机2若从线控制器6接收到造型开始信号以及铸模信息，则在造型区域中开始铸模M的制造。造型机2制造以从线控制器6接收到的铸模信息所包含的图案代码示出的铸模M。图案代码是唯一地表示造型图案的信息。造型机2向设置有模型(未图示)的砂箱F内投入砂，并将砂箱F内的砂加压固定。造型机2通过从被固定的砂取出模型而形成铸模M。在取出模型时，有时使用脱模剂。铸模M的颜色例如为黑色。此外，造型机2也可以从线控制器6接收指定造型条件以及砂性状的信号，并以成为指定的砂性状的方式设定混炼机，且按照指定的造型条件来制造铸模M。
造型机2将造型状态信号和造型结果信号发送至线控制器6。造型状态信号是表示是否在造型中的信号。造型结果信号是表示造型机2是否正常运行的造型结果的信号。造型机2在造型中，持续将表示在造型中的造型状态信号发送至线控制器6。造型机2在造型结束时，将表示非造型中的造型状态信号、造型结果信号发送至线控制器6。另外，造型机2在未进行造型的期间，持续将表示非造型中的造型状态信号发送至线控制器6。
检查装置3是对由造型机2制造出的铸模M的外观进行检查的装置。具体而言，检查装置3若从线控制器6接收到检查开始信号以及铸模信息，则进行位于检查区域的铸模M的检查。检查装置3基于从线控制器6接收到的铸模信息所包含的图案代码，识别检查对象的铸模M的种类，并根据铸模M的种类来进行铸模M的检查。
检查装置3将检查状态信号和检查结果信号发送至线控制器6。检查状态信号是表示是否在检查中的信号。检查结果信号是表示检查对象的铸模M是否正常的检查结果的信号。检查装置3在检查中，持续将表示在检查中的检查状态信号发送至线控制器6。检查装置3在检查结束时，将表示非检查中的检查状态信号、检查结果信号发送至线控制器6。另外，检查装置3在未进行检查的期间，持续将表示非检查中的检查状态信号发送至线控制器6。稍后对检查装置3的详细情况进行叙述。
浇注机4是向铸模M灌注熔融金属的装置。浇注机4若从线控制器6接收到砂箱进给结束信号以及铸模信息，则以位于浇注区域的铸模M为浇注对象，向该铸模M灌注熔融金属(进行浇注)。浇注机4基于从线控制器6接收到的铸模信息所包含的图案代码，识别浇注对象的铸模M的种类，并根据铸模M的种类来进行浇注。浇注机4也可以基于铸模信息所包含的检查结果，向铸模M进行浇注。例如，若检查结果为正常，则浇注机4向铸模M进行浇注，若检查结果为异常，则浇注机4不向铸模M进行浇注。浇注机4直到向浇注对象的铸模M进行的浇注结束为止，持续向线控制器6发送表示不可进行砂箱进给的砂箱进给可否信号。此外，砂箱进给可否信号是表示能否进行砂箱进给的信号。
输送装置5是将砂箱F(铸模M)经由检查装置3而从造型机2输送至浇注机4的装置。输送装置5例如具有未图示的轨道。轨道从造型机2呈直线状延伸至浇注机4。输送装置5从造型机2朝向浇注机4依次输送在轨道上等间隔(间距)地排列的多个砂箱F。输送装置5被间歇驱动，而1间距1间距地输送各砂箱F。输送装置5例如具备配置于造型机2侧的推进装置、以及配置于浇注机4侧的缓冲装置。输送装置5若从线控制器6接收到砂箱进给信号，则将各砂箱F输送1间距的量。输送装置5若结束1间距的量的输送，则以未图示的夹具固定砂箱F，并向线控制器6发送砂箱进给结束信号。
此外，在检查装置3与浇注机4之间设置有型芯放置处W。工作人员留驻在型芯放置处W，并向铸模M放置型芯。
线控制器6是统一控制铸造系统1的控制器。线控制器6例如构成为计算机系统，该计算机系统包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等处理器、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等存储器、触摸面板、鼠标以及键盘等输入装置、显示器等输出装置、以及网卡等通信装置。线控制器6例如为PLC(Programmable Logic Controller：可编程序逻辑控制器)。在基于存储于存储器的计算机程序的处理器的控制之下使各硬件运行，从而实现线控制器6的功能。
线控制器6具备管理各铸模M的铸模信息的铸模管理表。如图2所示，铸模管理表针对各铸模M，存储将“铸模ID”、“图案代码”、“检查结果”、以及“位置”建立对应的铸模信息。“铸模ID”是能够唯一识别铸模M的信息。“图案代码”是唯一表示造型图案的信息，该造型图案用于制造利用对应的铸模ID来识别的铸模M。“检查结果”是对利用对应的铸模ID识别的铸模M的检查结果进行表示的信息。在图2的例子中，作为检查结果，使用有“OK”、“NG”、以及“Fail”。在检查结果为“OK”的情况下，表示铸模M正常。在检查结果为“NG”的情况下，表示铸模M异常(具有缺陷)。在检查结果为“Fail”的情况下，表示检查本身失败。
“位置”表示利用对应的铸模ID识别的铸模M所配置的输送路径上的位置。在铸造系统1中，在输送路径设定有位置P1～P19。位置P1位于输送装置5的输送方向的最上游，并按照位置P2、位置P3、……的顺序1间距1间距地向下游移动。位置P1是进行基于造型机2的造型的造型区域。位置P2～P4是造型机2与检查装置3之间的位置。位置P5是进行基于检查装置3的检查的检查区域。位置P6～P17是检查装置3与浇注机4之间的位置。位置P9是与后述的操作盘33的监视器(显示器)所显示的检查结果对应的铸模M的位置。位置P18是进行基于浇注机4的浇注的浇注区域。位置P19是砂箱F被从铸造系统1搬出的位置。
线控制器6例如每当从输送装置5接收到砂箱进给结束信号，就将各铸模信息的“位置”前进一格，并且将新的铸模信息增加至铸模管理表。在增加的铸模信息中的“位置”设定有位置P1。此外，若位于位置P19的砂箱F被进给，则该砂箱F被从铸造系统1搬出，因而该铸模M的铸模信息的“位置”成为空白栏。线控制器6在向造型机2发送造型开始信号时，对具有位置P1的位置信息的铸模信息的“铸模ID”分配新的铸模ID，并且将使造型机2制造的铸模M的图案代码登记到具有位置P1的位置信息的铸模信息的“图案代码”。另外，线控制器6若从检查装置3接收到检查结果信号，则将由检查结果信号所示的检查结果登记到具有位置P5的位置信息的铸模信息的“检查结果”。
线控制器6在判定为能够进行砂箱进给的情况，向输送装置5发送砂箱进给信号。线控制器6在从造型机2接收到表示非造型中的造型状态信号、从检查装置3接收到表示非检查中的检查状态信号、并且从浇注机4接收到表示能够进行砂箱进给的砂箱进给可否信号的情况下，判定为能够进行砂箱进给。换句话说，线控制器6在满足以下至少任一个的情况下不向输送装置5发送砂箱进给信号：从造型机2接收到表示造型中的造型状态信号，或从检查装置3接收到表示检查中的检查状态信号，或从浇注机4接收到表示不能进行砂箱进给的砂箱进给可否信号。线控制器6若从输送装置5接收到砂箱进给结束信号，则向造型机2发送造型开始信号以及位置P1的铸模信息，向检查装置3发送检查开始信号以及位置P5的铸模信息，并向浇注机4发送砂箱进给结束信号以及位置P18的铸模信息。线控制器6也可以将指定造型条件以及砂性状的信号发送至造型机2。线控制器6也可以以不向检查装置3的检查结果表示异常的铸模M进行浇注的方式控制浇注机4。
接下来，参照图3～图5对检查装置3的详细情况进行说明。图3是示意地表示图1示出的检查装置的结构图。图4的(a)是示意地表示图3示出的检查装置的壳体的外观的立体图。图4的(b)是用于对图3示出的拍摄装置以及照明装置的配置进行说明的图。图5是示意地表示检查区域的周边的立体图。如图3～图5所示，检查装置3具备壳体30、拍摄装置31、照明部32、操作盘33、以及控制器34。此外，在图1中，为了便于说明，将操作盘33配置于检查装置3的外部。
壳体30具有中空的箱型形状，并形成拍摄空间V。壳体30在拍摄空间V收容拍摄装置31以及照明部32。壳体30具备框体41和盖部42。框体41具有多个柱部件(这里为柱部件43a～43d)、多个连结部件(这里为连结部件44a～44f)、顶板照明用的多个安装部件(这里为安装部件45a、45b)、上层照明用的多个安装部件(这里为安装部件46a～46d)、中层照明用的多个安装部件(这里为安装部件47a～47d)、以及拍摄装置31用的安装部件48，并形成为立方体形状。此外，在检查装置3的说明中，上下、前后、左右的方向是指将设置有拍摄装置31的一侧设为上、将输送有砂箱F的一侧设为下、将输送装置5的输送方向上游侧设为前、将输送方向下游侧设为后时的方位。
柱部件43a～43d从地面沿着Z轴方向(第1方向)立起设置。柱部件43a、43b以在Y轴方向上隔着输送装置5的输送路径的方式配置，且柱部件43a、43b的上端被连结部件44a连结。同样地，柱部件43c、43d以在Y轴方向上隔着输送装置5的输送路径的方式配置，且柱部件43c、43d的上端被连结部件44b连结。柱部件43a、43c相对于输送装置5的输送路径配置于Y轴方向上的一侧(左侧)，并沿X轴方向排列。柱部件43a、43c的上端以及下端分别被连结部件44c、44e连结。同样地，柱部件43b、43d相对于输送装置5的输送路径配置于Y轴方向上的另一侧(右侧)，并沿X轴方向排列。柱部件43b、43d的上端以及下端分别被连结部件44d、44f连结。
一对安装部件45a、45b沿Y轴方向排列，并沿着X轴方向延伸。安装部件45a、45b的一端固定于连结部件44a，安装部件45a、45b的另一端固定于连结部件44b。安装部件46a～46d配置于与Z轴方向交叉(这里为正交)的假想的平面VP1(第1平面)上，并形成大致正方形的框。平面VP1在Z轴方向上位于壳体30的顶板附近。安装部件46a沿着Y轴方向延伸，安装部件46a的一端固定于柱部件43a，安装部件46a的另一端固定于柱部件43b。安装部件46b沿着Y轴方向延伸，安装部件46b的一端固定于柱部件43c，安装部件46b的另一端固定于柱部件43d。安装部件46c沿着X轴方向延伸，安装部件46c的一端固定于柱部件43a，安装部件46c的另一端固定于柱部件43c。安装部件46d沿着X轴方向延伸，安装部件46d的一端固定于柱部件43b，安装部件46d的另一端固定于柱部件43d。
安装部件47a～47d配置于与Z轴方向交叉(这里为正交)的假想的平面VP2(第2平面)上，并形成大致正方形的框。平面VP2在Z轴方向上位于比平面VP1靠地面侧的位置，并位于壳体30的中间附近。安装部件47a沿着Y轴方向延伸，安装部件47a的一端固定于柱部件43a，安装部件47a的另一端固定于柱部件43b。安装部件47b沿着Y轴方向延伸，安装部件47b的一端固定于柱部件43c，安装部件47b的另一端固定于柱部件43d。安装部件47c沿着X轴方向延伸，安装部件47c的一端固定于柱部件43a，安装部件47c的另一端固定于柱部件43c。安装部件47d沿着X轴方向延伸，安装部件47d的一端固定于柱部件43b，安装部件47d的另一端固定于柱部件43d。安装部件48沿着Y轴方向延伸，安装部件48的一端固定于安装部件45a的X轴方向上的中央，安装部件48的另一端固定于安装部件45b的X轴方向上的中央。
盖部42是对框体41的外侧进行覆盖的部分。盖部42包括盖部件42a～42e。盖部件42a覆盖由柱部件43a、柱部件43b、以及连结部件44a划分而成的面。盖部件42a并不延伸至地面，在盖部件42a的下端与地面之间设置有能够供砂箱F通过的开口42f。盖部件42b覆盖由柱部件43c、柱部件43d、以及连结部件44b划分而成的面。盖部件42b并不延伸至地面，在盖部件42b的下端与地面之间设置有能够供砂箱F通过的开口42g。盖部件42c覆盖由柱部件43a、柱部件43c、连结部件44c、以及连结部件44e划分而成的面。盖部件42d覆盖由柱部件43b、柱部件43d、连结部件44d、以及连结部件44f划分的面。盖部件42e覆盖由连结部件44a～44d划分而成的面。
盖部42还包括挡板部件42h、42i，挡板部件42h、42i用于防止来自外部的光入射至拍摄空间V。挡板部件42h能够在Z轴方向上滑动地设置于盖部件42a。挡板部件42h可取得将开口42f闭塞的闭塞状态、以及将开口42f敞开的敞开状态。挡板部件42h的状态被控制器34控制为闭塞状态或者敞开状态。挡板部件42h在检查中将开口42f闭塞，在砂箱进给时将开口42f敞开。挡板部件42i能够在Z轴方向上滑动地设置于盖部件42b。挡板部件42i可取得将开口42g闭塞的闭塞状态、以及将开口42g敞开的敞开状态。挡板部件42i的状态被控制器34控制为闭塞状态或者敞开状态。挡板部件42i在检查中将开口42g闭塞，在砂箱进给时将开口42g敞开。
此外，在本实施方式中，在挡板部件42h、42i将开口42f、42g闭塞时，挡板部件42h、42i的下端抵接至将相互相邻的2个砂箱F连结的连结部，因而可在挡板部件42h、42i的下端与地面之间产生间隙。因此，也可以在挡板部件42h、42i的下端设置有与连结部嵌合的凹部。另外，也可以以在Z轴方向上连结部的上表面位于比铸模M的表面靠下方的方式构成连结部。另外，挡板部件42h、42i的形状可根据砂箱F的形状、以及输送路径的形状等适当地变更。
拍摄装置31是对在位于检查区域(位置P5)的砂箱F形成的铸模M进行拍摄(图像化)的装置。拍摄装置31例如为照相机。在本实施方式中，拍摄装置31安装于安装部件48的Y轴方向的中央，并位于壳体30的顶板部的中央。拍摄装置31的透镜从顶板部朝向下方，拍摄装置31从砂箱F的上方沿着Z轴方向拍摄砂箱F。拍摄装置31的拍摄范围预先设定为：能够至少拍摄位于检查区域的铸模M的表面(上表面整体)。拍摄装置31若从控制器34收到拍摄指示，则进行拍摄并取得图像。拍摄装置31将取得的图像输出至控制器34。
照明部32以多个照射模式向配置于壳体30内的铸模M照射光。照明部32具备多个照明装置(这里为照明装置35a～35j)和切换器36。
照明装置35a～35j是棒状的照明装置。照明装置35a～35j例如由LED(LightEmitting Diode：发光二极管)构成。照明装置35a、35b安装于安装部件45a、45b的下表面。换句话说，照明装置35a、35b隔着拍摄装置31排列于Y轴方向，并沿着X轴方向从连结部件44a延伸至连结部件44b。
照明装置35c～35f安装于安装部件46a～46d的内表面。换句话说，照明装置35c～35f是上层照明装置，配置于平面VP1上。照明装置35c～35f配置为包围配置于位置P5的砂箱F。具体而言，照明装置35c设置于平面VP1中的拍摄空间V的前端，并沿着Y轴方向从柱部件43a延伸至柱部件43b。照明装置35d设置于平面VP1中的拍摄空间V的后端，并沿着Y轴方向从柱部件43c延伸至柱部件43d。照明装置35e设置于平面VP1中的拍摄空间V的左端，并沿着X轴方向从柱部件43a延伸至柱部件43c。照明装置35f设置于平面VP1中的拍摄空间V的右端，并沿着X轴方向从柱部件43b延伸至柱部件43d。
照明装置35g～35j安装于安装部件47a～47d的内表面。换句话说，照明装置35g～35j是中层照明装置，配置于平面VP2上。照明装置35g～35j配置为包围配置于位置P5的砂箱F。具体而言，照明装置35g设置于平面VP2中的拍摄空间V的前端，并沿着Y轴方向从柱部件43a延伸至柱部件43b。照明装置35h设置于平面VP2中的拍摄空间V的后端，并沿着Y轴方向从柱部件43c延伸至柱部件43d。照明装置35i设置于平面VP2中的拍摄空间V的左端，并沿着X轴方向从柱部件43a延伸至柱部件43c。照明装置35j设置于平面VP2中的拍摄空间V的右端，并沿着X轴方向从柱部件43b延伸至柱部件43d。
切换器36是对照明装置35a～35j中的进行点亮的照明装置进行切换的装置。切换器36基于来自控制器34的切换指示，将照明装置35a～35j的各个点亮或者熄灭。
多个照射模式包括观察用的照射模式和检查用的照射模式。观察用的照射模式例如通过点亮照明装置35a～35f、且熄灭照明装置35g～35j而得到。检查用的照射模式包括多个(这里为4个)上层照射模式和多个(这里为4个)中层照射模式。
4个上层照射模式如下：通过点亮照明装置35c并熄灭其他照明装置而从平面VP1上的前方位置照射光的照射模式、通过点亮照明装置35d并熄灭其他照明装置而从平面VP1上的后方位置照射光的照射模式、通过点亮照明装置35e并熄灭其他照明装置而从平面VP1上的侧方位置照射光的照射模式、以及通过点亮照明装置35f并熄灭其他照明装置而从平面VP1上的侧方位置照射光的照射模式。
4个中层照射模式如下：通过点亮照明装置35g并熄灭其他照明装置而从平面VP2上的前方位置照射光的照射模式、通过点亮照明装置35h并熄灭其他照明装置而从平面VP2上的后方位置照射光的照射模式、通过点亮照明装置35i并熄灭其他照明装置而从平面VP2上的侧方位置照射光的照射模式、以及通过点亮照明装置35j并熄灭其他照明装置而从平面VP2上的侧方位置照射光的照射模式。
操作盘33是用于供工作人员对检查装置3进行操作的装置。操作盘33例如装配于型芯放置处W。操作盘33具备监视器(显示装置)，该监视器(显示装置)用于显示基于检查装置3的铸模M的检查结果。工作人员根据操作盘33的监视器所显示的检查装置3的检查结果，向铸模M放置型芯。例如，工作人员也可以向检查结果为正常的铸模M放置型芯，而不向检查结果为异常的铸模M放置型芯。
控制器34是控制检查装置3的装置。控制器34例如构成为计算机系统，该计算机系统包括CPU等处理器、RAM以及ROM等存储器、以及网卡等通信装置。控制器34例如为PC(Personal Computer：个人电脑)。在基于存储在存储器的计算机程序的处理器的控制之下使各硬件运行，从而实现控制器34的功能。稍后对控制器34执行的处理的详细情况进行叙述。
接下来，参照图6对铸件的制造工序进行说明。图6是表示图1示出的铸造系统中的铸件的制造工序的工序图。图6示出的一系列的工序以线控制器6从输送装置5接收到砂箱进给结束信号为契机而开始。这里，着眼于一个砂箱F，对针对一个砂箱F的一系列的工序进行说明。
首先，进行造型工序S01。在造型工序S01中，线控制器6向造型机2发送造型开始信号以及位置P1的铸模信息。然后，造型机2若从线控制器6接收到造型开始信号以及铸模信息，则开始制造由包含于铸模信息的图案代码示出的种类的铸模M。此时，造型机2直到铸模M的制造结束为止，持续将表示在造型中的造型状态信号发送至线控制器6。然后，造型机2若结束铸模M的制造，则将表示非造型中的造型状态信号、以及表示造型结果的造型结果信号发送至线控制器6。其后，造型机2在不进行铸模M的制造的期间，持续将表示非造型中的造型状态信号发送至线控制器6。
接着，进行输送工序S02。在输送工序S02中，线控制器6判定能否进行砂箱进给。具体而言，线控制器6在从造型机2接收到表示非造型中的造型状态信号、从检查装置3接收到表示非检查中的检查状态信号、并且从浇注机4接收到表示能够进行砂箱进给的砂箱进给可否信号的情况下，判定为能够进行砂箱进给。然后，线控制器6在判定为能够进行砂箱进给的情况下，向输送装置5发送砂箱进给信号。然后，输送装置5若从线控制器6接收到砂箱进给信号，则将各砂箱F输送1间距的量。然后，输送装置5若结束1间距的量的输送，则以未图示的夹具固定砂箱F，并向线控制器6发送砂箱进给结束信号。反复进行上述处理，直至砂箱F到达检查区域(位置P5)为止。
接着，若砂箱F到达检查装置3的检查区域，则进行检查工序S03。在检查工序S03中，检查装置3若从线控制器6接收到检查开始信号以及铸模信息，则基于铸模信息所包含的图案代码，识别检查对象的铸模M的种类，并根据识别出的铸模M的种类来进行位于检查区域的铸模M的检查。此时，造型机2直到铸模M的检查结束为止，持续将表示在检查中的检查状态信号发送至线控制器6。然后，检查装置3若结束检查，则将表示非检查中的检查状态信号、与表示检查结果的检查结果信号发送至线控制器6。其后，检查装置3在未进行铸模M的检查的期间，持续将表示非检查中的检查状态信号发送至线控制器6。稍后对检查工序S03的详细情况进行叙述。
接着，进行输送工序S04。与输送工序S02相同，在输送工序S04中，线控制器6判定能否进行砂箱进给，并在判定为能够进行砂箱进给的情况下，向输送装置5发送砂箱进给信号。然后，输送装置5若从线控制器6接收到砂箱进给信号，则将各砂箱F输送1间距的量。然后，输送装置5若结束1间距的量的输送，则以夹具固定砂箱F，并向线控制器6发送砂箱进给结束信号。反复进行上述处理，直至砂箱F到达型芯放置区域(位置P9)为止。
接着，若砂箱F到达型芯放置区域，则进行型芯放置工序S05。在型芯放置工序S05中，线控制器6将在位于位置P9的砂箱F形成的铸模M的检查结果经由控制器34输出至操作盘33，并显示于操作盘33的监视器。然后，操作盘33的监视器在砂箱F停止在型芯放置区域的期间，持续显示检查结果。留驻在型芯放置处W的工作人员对显示于监视器的检查结果进行确认，若检查结果为正常，则向铸模M放置型芯，若检查结果为异常，则不向铸模M放置型芯。
接着，进行输送工序S06。与输送工序S02相同，在输送工序S06中，线控制器6判定能否进行砂箱进给，并在判定为能够进行砂箱进给的情况下，向输送装置5发送砂箱进给信号。然后，输送装置5若从线控制器6接收到砂箱进给信号，则将各砂箱F输送1间距的量。然后，输送装置5若结束1间距的量的输送，则以夹具固定砂箱F，并向线控制器6发送砂箱进给结束信号。反复进行上述处理，直至砂箱F到达浇注机4的浇注区域(位置P18)为止。
接着，若砂箱F到达浇注机4的浇注区域，则进行浇注工序S07。在浇注工序S07中，浇注机4若从线控制器6接收到砂箱进给结束信号以及铸模信息，则基于铸模信息所包含的图案代码，识别浇注对象的铸模M的种类，并根据铸模M的种类来进行浇注。此时，若铸模信息所包含的检查结果为正常，则浇注机4向铸模M进行浇注，若检查结果为异常，则不向铸模M进行浇注。然后，浇注机4直至向浇注对象的铸模M进行的浇注结束为止，持续将表示不可进行砂箱进给的砂箱进给可否信号发送至线控制器6，若浇注结束，则将表示能够进行砂箱进给的砂箱进给可否信号发送至线控制器6。
接着，进行输送工序S08。与输送工序S02相同，在输送工序S08中，线控制器6判定能否进行砂箱进给，并在判定为能够进行砂箱进给的情况下，向输送装置5发送砂箱进给信号。然后，输送装置5若从线控制器6接收到砂箱进给信号，则将各砂箱F输送1间距的量，若结束输送，则向线控制器6发送砂箱进给结束信号。这样，使用了砂箱F的铸件的制造工序结束。
如以上那样，在铸造系统1中，由造型机2来制造铸模M，并由检查装置3来检查铸模M。然后，向检查结果为正常的铸模M放置型芯，其后，由浇注机4对放置有型芯的铸模M进行浇注。此外，由输送装置5来输送多个(在图1中为19个)砂箱F，并在各位置停止1个砂箱F。然后，若在造型区域(位置P1)、检查区域(位置P5)、以及浇注区域(位置P18)的处理结束，则线控制器6控制输送装置5，以便将各砂箱F(铸模M)移动至下一个位置。因此，并列进行针对一个砂箱F的造型工序S01、针对另一个砂箱F的检查工序S03、针对又一个砂箱F的型芯放置工序S05、针对再一个砂箱F的浇注工序S07。
接下来，参照图7～图13对检查工序S03详细地进行说明。图7是表示在图6示出的检查工序中，检查装置的控制器所进行的一系列的处理的流程图。图8是详细地表示图7示出的图像取得处理的流程图。图9是详细地表示图7示出的检查处理的流程图。图10是详细地表示图9示出的由脱模剂引起的反射的去除处理的流程图。图11是表示图案匹配模型的一个例子的图。图12是表示检查区域以及掩模区域的一个例子的图。图13是表示显示图像的一个例子的图。
如图7所示，在检查工序S03中，首先，控制器34使用拍摄装置31进行图像取得处理(步骤S11)。在步骤S11的图像取得处理中，控制器34通过使拍摄装置31拍摄以观察用的照射模式照射光的铸模M而取得观察用图像，并通过使拍摄装置31拍摄以多个检查用的照射模式的各个模式被照射光的铸模M而取得检查图像。
具体而言，如图8所示，首先，控制器34选择观察用的照射模式(步骤S21)。然后，控制器34以点亮与选择出的照射模式对应的照明装置(照明装置35a～35f)、并熄灭除此以外的照明装置(照明装置35g～35j)的方式，向切换器36输出切换指示(步骤S22)。由此，以观察用的照射模式向铸模M照射光。然后，控制器34向拍摄装置31输出拍摄指示(步骤S23)。拍摄装置31若从控制器34收到拍摄指示，则进行铸模M的拍摄并取得观察用图像。然后，拍摄装置31将取得的观察用图像输出至控制器34。在观察用的照射模式下，向铸模M的表面整体均匀地照射光，因而观察用图像成为具有自然外观的铸模M的图像。
接着，控制器34从预先设定的多个检查用的照射模式中选择1个照射模式(步骤S24)。检查用的照射模式的选择顺序是任意的，也可以预定。然后，控制器34以点亮与选择的照射模式对应的照明装置、并熄灭除此以外的照明装置的方式，向切换器36输出切换指示(步骤S25)。由此，在所选择的照射模式下向铸模M照射光。照明装置35c～35j由于设置于拍摄空间V的端部，因而向铸模M的表面倾斜地照射光。因此，生成与铸模M的表面的凹凸形状对应的阴影。然后，控制器34向拍摄装置31输出拍摄指示(步骤S26)。拍摄装置31若从控制器34收到拍摄指示，则进行铸模M的拍摄并取得检查图像。然后，拍摄装置31将取得的检查图像输出至控制器34。
然后，控制器34判定是否已选择所有照射模式(步骤S27)。控制器34在判定为未选择所有照射模式的情况下(步骤S27；否)，返回至步骤S24，并从未被选择的照射模式中选择下一个照射模式(步骤S24)，反复进行步骤S25～步骤S27的处理。另一方面，在步骤S27中，控制器34在判定为已选择所有照射模式的情况下(步骤S27；是)，结束图像取得处理。
接着，控制器34进行检查处理(步骤S12)。在步骤S12的检查处理中，控制器34基于检查图像和预先设置的基准图像，检查铸模M的外观。基准图像是拍摄装置31拍摄正常的铸模M而得到的图像。作为检查处理的事前处理，进行基准图像的登记、以及检查参数的设定。检查参数也可以由铸造系统1的工作人员来进行设定以及变更。作为检查参数，例如可举出图案匹配模型、检查区域、掩模区域、色调调整用区域、最小缺陷尺寸、以及二值化阈值。
图案匹配模型是用于基准图像与检查图像的对位的图像区域。如图11所示，基于基准图像Gref登记图案匹配模型Rpm。图案匹配模型Rpm例如设定为矩形区域。
检查区域是基准图像以及检查图像所包含的图像区域中的成为检查对象的图像区域。检查区域以外是检查装置3的检查对象外。如图12所示，检查区域Rd相对于基准图像Gref设定。检查区域Rd例如设定为矩形区域。掩模区域是检查区域中的检查对象外的区域。如图12所示，掩模区域Rm设定于检查区域Rd的范围内。掩模区域Rm例如设定为矩形区域。
色调调整用区域是用于比较基准图像与检查图像的色调的图像区域。色调调整用区域与图案匹配模型同样地相对于基准图像设定。最小缺陷尺寸是视为缺陷的最小的尺寸。最小缺陷尺寸例如可以按照实际的大小(10mm×10mm等)进行设定，也可以按照像素数进行设定。二值化阈值在将基准图像与检查图像的差分二值化时使用。
如图9所示，在步骤S12的检查处理中，首先，控制器34选择由步骤S11的图像取得处理取得的多个检查图像中的1个检查图像(第1检查图像)，并且选择相对于该检查图像的基准图像(第1基准图像)(步骤S31)。具体而言，控制器34选择以与拍摄所选择的检查图像时的照射模式相同的照射模式被照射光的正常的铸模M的基准图像。
此外，铸模M的基准图像按照铸模M的种类预先登记于控制器34。铸模M的基准图像进一步按照照射模式预先登记于控制器34。也可以针对1个照射模式而登记有多个基准图像。在该情况下，控制器34从多个基准图像中选择色调与检查图像最接近的基准图像。例如，控制器34针对检查图像和各基准图像，对预先登记的色调调整用区域求出各像素的像素值的差分的平方和的平方根，并将该计算结果设为误差。控制器34选择多个基准图像中的误差最小的基准图像。
然后，控制器34将基准图像与检查图像对位(步骤S32)。有时因基于制造公差等的砂箱F的大小、以及基于输送装置5的砂箱F的输送精度等而引起基准图像内的铸模M的位置与检查图像内的铸模M的位置偏移。因此，控制器34例如使用预先设定的图案匹配模型(图像区域)，通过图案匹配来计算基准图像与检查图像的偏移量。然后，控制器34基于偏移量进行基准图像与检查图像的对位。例如，控制器34以偏移量成为0的方式对检查图像进行位移，从而进行对位。
然后，控制器34从对位后的基准图像提取预先设定的检查区域的图像(以下，仅称为“基准图像”。)，并从对位后的检查图像提取检查区域的图像(以下，仅称为“检查图像”。)(步骤S33)。因为在以下的处理中不使用掩模区域的图像，所以控制器34也可以不提取检查区域中的掩模区域的图像。
然后，控制器34使基准图像以及检查图像的色调一致(步骤S34)。具体而言，控制器34以基准图像所包含的所有像素的像素值的合计与检查图像所包含的所有像素的像素值的合计的差分变小的方式计算检查图像的修正系数。例如，控制器34计算使基准图像所包含的各像素的像素值与对应于该像素的检查图像所包含的像素的像素值的差分的平方和的平方根(误差)变为最小那样的修正系数。然后，控制器34通过对检查图像所包含的所有像素的像素值的每一个乘以修正系数，使检查图像的色调与基准图像的色调一致。
然后，控制器34从检查图像去除由脱模剂引起的反射(步骤S35)。如图10所示，在步骤S35中，首先，控制器34将基准图像分割为多个区块(步骤S51)。各区块的尺寸被预先设定。然后，控制器34针对多个区块的每一个，计算区块所包含的像素的像素值中的最大像素值(步骤S52)。
然后，控制器34从检查图像所包含的像素中选择1个像素(步骤S53)。然后，控制器34提取与所选择的像素对应的基准图像的像素所包含的区块的最大像素值(步骤S54)。然后，控制器34对所选择的像素的像素值与所提取的最大像素值进行比较，判定所选择的像素的像素值是否大于所提取的最大像素值(步骤S55)。控制器34在判定为所选择的像素的像素值大于所提取的最大像素值的情况下(步骤S55；是)，判定为产生由脱模剂引起的反射，而以最大像素值来替换所选择的像素的像素值(步骤S56)。由此，从该像素去除反射。另一方面，控制器34在判定为所选择的像素的像素值为所提取的最大像素值以下的情况下(步骤S55；否)，判定为未产生由脱模剂引起的反射，而保持原样地维持所选择的像素的像素值。
然后，控制器34判定是否已选择所有像素(步骤S57)。控制器34在判定为未选择所有像素的情况下(步骤S57；否)，返回至步骤S53，并从未被选择的像素中选择下一个像素(步骤S53)，反复进行步骤S54～步骤S57的处理。另一方面，在步骤S57中，控制器34在判定为已选择所有像素的情况下(步骤S57；是)，结束由脱模剂引起的反射的去除处理。
然后，控制器34基于基准图像以及检查图像来制作差分图像(第1差分图像)(步骤S36)。具体而言，控制器34计算基准图像所包含的各像素的像素值与对应于该像素的检查图像的像素的像素值的差分，并在大于二值化阈值的情况下设为0(黑)、在为二值化阈值以下的情况下设为1(白)，从而制作差分图像。换句话说，差分图像为二值图像。控制器34可以通过从基准图像的各像素值减去检查图像的各像素值来制作差分图像，也可以通过从检查图像的各像素值减去基准图像的各像素值来制作差分图像，也可以制作两方的差分图像。
然后，控制器34从差分图像去除噪声(步骤S37)。控制器34例如使用滤波器从差分图像去除噪声。然后，控制器34对差分图像进行粒子解析(步骤S38)。控制器34通过粒子解析，对差分图像内的块(斑点)的位置、面积、以及长度等特征量进行计算。此时，控制器34基于最小缺陷尺寸判定各块是否为缺陷，并通过从差分图像去除被判定为非缺陷的块，而将剩余的块检测为缺陷。控制器34例如将小于最小缺陷尺寸的0.5倍的块判定为非缺陷。
然后，控制器34确定出疑似缺陷(步骤S39)。控制器34例如基于块(缺陷)的颜色，从差分图像所包含的块中确定出疑似缺陷。当在铸模M产生缺口的情况下，有时在检查图像中成为阴影。在这种情况下，与块对应的检查图像的图像区域比周围更暗。因此，控制器34通过比较对应于块的检查图像中的图像区域的颜色与其周围的颜色，判定块是否为疑似缺陷。控制器34在上述图像区域的颜色与其周围的颜色同等、或比周围的颜色明亮的情况下，将该块确定为疑似缺陷。
另外，控制器34也可以基于块(缺陷)的轮廓形状，从差分图像所包含的块中确定出疑似缺陷。有时由于在铸模M中的某个部分反射有光，而将该部分误检测为缺陷。在这种情况下，由于该部分的轮廓形状并未变更，因而控制器34通过比较基准图像中的轮廓形状与检查图像中的轮廓形状来判定是否为疑似缺陷。具体而言，在对应于块的基准图像的图像区域的轮廓形状与对应于块的检查图像的图像区域的轮廓形状相同的情况下，控制器34将该块确定为疑似缺陷。
然后，控制器34制作部分缺陷图像(步骤S40)。部分缺陷图像是表示在1个照射模式下检测出的铸模M的缺陷的图像。具体而言，控制器34将在步骤S39中确定出的疑似缺陷从差分图像去除，由此制作部分缺陷图像。然后，控制器34判定是否已选择所有检查图像(步骤S41)。控制器34在判定为未选择所有检查图像的情况下(步骤S41；否)，返回至步骤S31，从未被选择的检查图像中选择下一个检查图像(第2检查图像)，并且选择相对于该检查图像的基准图像(第2基准图像)(步骤S31)，反复进行步骤S32～步骤S41的处理。
另一方面，在步骤S41中，控制器34在判定为已选择所有检查图像的情况下(步骤S41；是)，制作缺陷图像(步骤S42)。缺陷图像是表示由检查装置3检测出的铸模M的缺陷的图像。具体而言，控制器34通过将从各检查图像得到的部分缺陷图像(第1部分缺陷图像、第2部分缺陷图像)合成来制作缺陷图像。换句话说，控制器34将具有各部分缺陷图像所包含的所有缺陷的图像制作为缺陷图像。
接着，控制器34进行输出处理(步骤S13)。在步骤S13的输出处理中，首先，控制器34基于缺陷图像而生成检查结果。控制器34例如在缺陷图像中未包含有缺陷的情况下，判定为铸模M为正常，并在缺陷图像中包含有缺陷的情况下，判定为铸模M为异常。然后，控制器34将表示铸模M为正常或异常的检查结果输出至线控制器6。然后，线控制器6将检查结果存储于铸模管理表。另外，控制器34也可以基于步骤S11中取得的观察用图像与步骤S12中制作出的缺陷图像，制作用于向工作人员显示的显示图像。如图13所示，控制器34也可以在观察用图像Gc中以矩形的框fd包围与缺陷图像所包含的缺陷对应的图像区域，从而制作显示图像Gd。该显示图像Gd也可以在上述的型芯放置工序S05中显示于操作盘33的监视器。此外，检查结果的生成、以及显示图像的制作也可以在步骤S12的检查处理中进行。
如以上那样，在检查工序S03中，通过沿着Z轴方向从上方拍摄以多个检查用的照射模式的每一个被照射光的铸模M来取得检查图像，并基于检查图像以及基准图像来检查铸模M的外观。照明装置35c～35j由于设置于拍摄空间V的端部，因而当以检查用的照射模式向铸模M照射光时，向铸模M的表面倾斜地照射光。因此，生成与铸模M的表面的凹凸形状对应的阴影。换句话说，通过基准图像与检查图像的比较，对通过向正常的铸模M照射光而得到的阴影、与通过向检查对象的铸模M照射光而得到的阴影进行比较。由此，检查装置3检测破裂、缺口、以及不必要的突起(毛刺)等铸模M的表面上的缺陷。这样，根据检查装置3，能够以二维的图像来确认铸模M的三维形状。特别是，即使在铸模M的颜色为黑色的情况下，也能够识别铸模M的型腔部与分型面。
接下来，参照图14以及图15的(a)～图15的(c)对铸造系统1以及检查装置3的作用效果进行说明。图14是用于对上层照射模式与中层照射模式的光的照射范围的不同进行说明的图。图15的(a)是用于对上层照射模式与中层照射模式的缺陷检测的不同进行说明的图。图15的(b)是在上层照射模式下照射光的铸模的俯视图。图15的(c)是在中层照射模式下照射光的铸模的俯视图。
在铸造系统1以及检查装置3中，通过由拍摄装置31沿着Z轴方向从上方拍摄在检查用的照射模式的每一个下被照射光的铸模M来取得各检查图像。检查用的照射模式中包含有上层照射模式和中层照射模式。例如，如图14所示，通过点亮照明装置35d(第1照明装置)而得到的上层照射模式(设为“第1照射模式”。)的光Lu从平面VP1中的拍摄空间V的后端照射于铸模M。通过点亮照明装置35h(第2照明装置)而得到的中层照射模式(设为“第2照射模式”。)的光Lm从平面VP2中的拍摄空间V的后端照射于铸模M。虽然照明装置35d的位置(第1位置)与照明装置35h的位置(第2位置)相互不同，但在从Z轴方向观察的情况下相互重叠。换句话说，在第1照射模式和第2照射模式下，从Z轴方向观察，虽然相对于铸模M从相同的方向(X轴方向)照射有光，但光相对于铸模M的入射角不同。
当在铸模M的表面(上表面)51设置有凹部51a时，光Lm相对于铸模M的表面51的入射角大于光Lu的入射角，因而光Lm几乎照射不到凹部51a的底面51b。因此，在拍摄被照射光Lm的铸模M而得到的检查图像中，由于在底面51b形成有阴影，所以无法进行底面51b的检查。另一方面，光Lu相对于铸模M的表面51的入射角小于光Lm的入射角，因而光Lu照射于凹部51a的底面51b。因此，在拍摄被照射光Lu的铸模M而得到的检查图像中，由于形成于底面51b的阴影的面积较小，所以能够进行底面51b的检查。这样，通过使用在Z轴方向上相互不同的位置(高度)设置的2个照明装置，能够减少铸模M的表面51中的未被光照射的部分。由此，能够扩大检查范围。
另外，如图15的(a)以及图15的(b)所示，当在铸模M的表面产生缺口52时，因为光Lu相对于铸模M的表面的入射角小于光Lm的入射角，所以通过向缺口52照射光Lu而得到的阴影52a较小。因此，在拍摄被照射光Lu的铸模M而得到的检查图像中，存在缺口52未被检测为缺陷的担忧。另一方面，如图15的(a)以及图15的(c)所示，因为光Lm相对于铸模M的表面的入射角大于光Lu的入射角，所以通过向缺口52照射光Lm而得到的阴影52b大于阴影52a。因此，在拍摄被照射光Lm的铸模M而得到的检查图像中，缺口52可被检测为缺陷。这样，在铸模M具有破裂、缺口、以及不必要的突起(毛刺)等缺陷的情况下，通过照射不同的入射角的光，能够将该缺陷的阴影的大小增大至可判定为缺陷的程度。由此，能够提高缺陷的检测精度。根据以上内容，能够提高铸模M的检查精度。
另外，照明部32使用4个上层照射模式(第1照射模式、第3照射模式)，从平面VP1中的拍摄空间V的前端、后端、左端、以及右端这4个方向对铸模M照射光。然后，控制器34通过使拍摄装置31拍摄以各个上层照射模式被照射光的铸模M而取得各检查图像(第1检查图像、第3检查图像)。另外，照明部32使用4个中层照射模式(第2照射模式、第4照射模式)，从平面VP2中的拍摄空间V的前端、后端、左端、以及右端这4个方向对铸模M照射光。然后，控制器34通过使拍摄装置31拍摄以各个中层照射模式被照射光的铸模M而取得各检查图像(第2检查图像，第4检查图像)。如上述那样，虽然照明装置35d的位置与照明装置35h的位置相互不同，但在从Z轴方向观察的情况下相互重叠。同样地，虽然照明装置35c(第3照明装置)的位置(第3位置)及照明装置35g(第4照明装置)的位置(第4位置)、照明装置35e的位置及照明装置35i的位置、以及照明装置35f的位置及照明装置35j的位置分别相互不同，但在从Z轴方向观察的情况下相互重叠。这样，在从Z轴方向观察的4个方向上，从在Z轴方向上不同的位置(高度)向铸模M照射光，因而能够扩大检查范围，并且提高缺陷的检测精度。其结果是，能够进一步提高铸模M的检查精度。
根据光相对于铸模M的照射方向、以及光相对于铸模M的入射角等，存在在铸模M产生的阴影、以及铸模M的表面上的亮度分布等不同的情况。若使用在与拍摄检查图像时的照射模式不同的照射模式下被照射光的正常铸模M的基准图像进行检查，则原本非缺陷的部分被误检测为缺陷的可能性提高。在铸造系统1以及检查装置3中，对检查图像、与在和拍摄该检查图像时的照射模式相同的照射模式下被照射光的正常铸模M的基准图像进行比较，因而能够减少误检测出缺陷的可能性。其结果是，能够进一步提高对象物的检查精度。
另外，通过对检查图像与对应于该检查图像的基准图像进行比较来制作部分缺陷图像，通过将从各检查图像得到的部分缺陷图像合成来制作缺陷图像。因为缺陷图像具有各部分缺陷图像所包含的所有缺陷，所以可得到包含在各个照射模式下无法检测到的缺陷的缺陷图像。
仅通过点亮照明装置35c～35j的任一个并熄灭其他照明装置，就可得到检查用的各照射模式。这样，能够简化用于生成照射模式的控制以及构造。
拍摄装置31设置于壳体30的顶板部的中央，并从上方拍摄铸模M。因此，能够以1台拍摄装置31拍摄铸模M的整个面。另外，也可以设置有多个拍摄装置31。在该情况下，能够通过提高各拍摄装置31的像素分辨率来进一步检测较小的缺陷。
在针对1个照射模式登记有多个基准图像的情况下，控制器34从多个基准图像中选择色调与检查图像最接近的基准图像。由于铸模M的状态、照明部32(照明装置35c～35j)的状态、以及拍摄装置31的状态等，而存在即使拍摄相同的铸模M，被拍摄的图像的色调也不同的情况。若使用色调与检查图像不同的基准图像进行检查，则原本非缺陷的部分被误检测为缺陷的可能性提高。在铸造系统1以及检查装置3中，使用具有与检查图像最接近的色调的基准图像，因而能够减少误检测出缺陷的可能性。其结果是，能够进一步提高铸模M的检查精度。
检查装置3具备收容拍摄装置31以及照明部32的壳体30。照明部32向配置于壳体30内的铸模M照射光。因此，能够减少来自与照明部32(照明装置35a～35j)不同的光源的光照射于铸模M的可能性。由此，能够减少外部环境对检查造成的影响，因而能够进一步提高铸模M的检查精度。
在制造铸模M时，有时使用脱模剂。若脱模剂残存在铸模M的表面，则光可能被脱模剂反射。由于该反射的影响，在检查图像中，存在铸模M中的脱模剂残存的部分的亮度(像素值)变大的情况。由此，该部分可能被检测为缺陷。与此相对地，控制器34从检查图像去除由脱模剂引起的反射，并基于反射被去除的检查图像与基准图像来检查铸模M的外观，因而能够减少缺陷的误检测。
如上述那样，当在铸模M的表面产生光的反射时，该部分可能被检测为缺陷。控制器34根据检查图像中的该部分的颜色、以及轮廓形状等特征量来判定是否产生反射，并将产生反射的部分作为疑似缺陷而从差分图像去除。由此，能够减少缺陷的误检测。
另外，线控制器6以不向检查结果表示异常的铸模M进行浇注的方式控制浇注机4。即使向具有缺陷的铸模M进行浇注，也制造出具有缺陷的铸件。因此，通过不向检查结果表示异常的铸模M进行浇注，能够减少铸件的不良率，而可提高铸件的生产效率。
操作盘33的监视器显示检查结果。因此，能够使留驻在型芯放置处W的工作人员识别铸模M的检查结果。由此，工作人员能够进行与检查结果相应的作业。例如，工作人员能够向检查结果表示正常的铸模M放置型芯，而不向检查结果表示异常的铸模M放置型芯。另外，工作人员只要确认显示于监视器的检查结果即可，无需以目视的方式确认铸模M的缺陷，因而能够集中于型芯的放置作业。
此外，本发明所涉及的检查装置以及铸造系统并不限定于上述实施方式。
例如，由检查装置3进行的外观检查的对象物并不限定于铸模M。作为对象物，也可以是铸件、以及造型用图案(模具)。
铸造系统1也可以不具备造型机2。在该情况下，输送装置5将由外部的造型机制造出的铸模M经由检查装置3输送至浇注机4。另外，铸造系统1也可以不具备浇注机4。在该情况下，输送装置5将由检查装置3检查的铸模M输送至外部的浇注机。
照明部32也可以不具备多个照明装置。例如，照明部32也可以具备能够移动1个照明装置的机构，并通过移动照明装置而在各照射模式下向铸模M照射光。在该情况下，能够减少照明装置的数量，并且无需切换器36。照明部32也可以不在观察用的照射模式下照射光，也可以不具备观察用的照明装置。
另外，照明部32除上层照射模式、以及中层照射模式以外，也可以进一步以不同的1个以上的高度的照射模式照射光。例如，照明部32也可以还具备照明装置，该照明装置配置于与平面VP1、以及平面VP2不同的和Z轴方向交叉(正交)的假想的平面。在该情况下，能够进一步减少铸模M的表面中的未被光照射的部分。由此，能够进一步扩大检查范围。
另外，设置于各平面的照明装置的数量并不限定于4个。能够通过增加各平面的照明装置的数量来进一步提高缺陷的检测精度。只要设置有照明装置的与Z轴方向交叉的平面的数量为2个以上，且设置于各平面的照明装置的数量为1个以上即可。例如，照明部32可以仅具备照明装置35c及照明装置35g、照明装置35d及照明装置35h、照明装置35e及照明装置35i、以及照明装置35f及照明装置35j中的任意1组，也可以具备2组，还可以具备3组。
如图16所示，照明部32也可以具备升降装置37来代替照明装置35g～35j。升降装置37是将照明装置35c～35f沿着Z轴方向升降的装置。在该情况下，壳体30也可以不具备安装部件47a～47d。安装部件46a～46d能够沿着Z轴方向移动地安装于柱部件43a～43d。换句话说，升降装置37通过将安装部件46a～46d沿着Z轴方向移动，而对照明装置35c～35f进行升降。此外，在图16中，为了方便，升降装置37连接于安装部件46b，但也连接于安装部件46a、46c、46d。
升降装置37接受来自控制器34的升降指示而对照明装置35c～35f进行升降。例如，当以上层照射模式照射光时，升降装置37以使照明装置35c～35f配置于平面VP1上的方式调整照明装置35c～35f的高度。当以中层照射模式照射光时，升降装置37以使照明装置35c～35f配置于平面VP2上的方式调整照明装置35c～35f的高度。在该结构中，能够减少照明装置的数量。
另外，升降装置37也可以以在与平面VP1、以及平面VP2不同的和Z轴方向交叉(正交)的假想的平面上配置有照明装置35c～35f的方式调整照明装置35c～35f的高度。通过升降照明装置35c～35f，能够不增加照明装置的数量地生成各种高度的照射模式。
有时工作人员确认到基于检查装置3的检查结果为异常的铸模M，但实际上是正常的，检查装置3检测出的缺陷为疑似缺陷。在这种情况下，也可以通过工作人员操作操作盘33，将判定为异常的铸模M的检查图像增加登记于基准图像。由此，能够抑制相同的误检测，因而能够进一步提高检查精度。
另外，线控制器6也可以将铸模M的造型条件以及铸模M的造型时的砂性状中的至少任一个与各铸模M的铸模信息进一步建立对应并存储至铸模管理表。作为造型条件，可举出曝气压力、挤压压力、以及脱模剂的喷涂时间等。作为砂性状，可举出压实(CB)值、以及水分％值等。线控制器6也可以分析蓄积于铸模管理表的多个铸模M的铸模信息，找出检查结果与造型条件的相关性。铸模信息的分析例如使用有决策树分析等机器学习。
线控制器6也可以通过分析来取得与检查结果表示正常的铸模M具有相关性的造型条件，并以按照所取得的造型条件进行造型的方式控制造型机2。具体而言，线控制器6将对与正常的检查结果具有相关性的造型条件进行指定的信号发送至造型机2。在该情况下，能够提高铸模M的制造精度。其结果是，能够提高铸件的生产效率。
检查装置3也可以针对检查结果为异常的铸模M而将缺陷的位置发送至线控制器6。线控制器6也可以对缺陷位置进行统计处理，并进行铸模信息的分析。线控制器6例如对铸模M的异常、以及脱模剂的涂覆位置的变更等使用缺陷位置的处理结果。
线控制器6也可以通过分析来取得与检查结果表示正常的铸模M具有相关性的砂性状，并以按照所取得的砂性状进行造型的方式控制造型机2。具体而言，线控制器6将对与正常的检查结果具有相关性的砂性状进行指定的信号发送至造型机2。在该情况下，能够提高铸模M的制造精度。其结果是，能够提高铸件的生产效率。
此外，解析的结果是，有时找出多个造型条件与正常的检查结果具有相关性的情况。同样地，有时找出多个砂性状与正常的检查结果具有相关性的情况。在这种情况下，线控制器6也可以将对与正常的检查结果的相关性最高的造型条件以及砂性状进行指定的信号发送至造型机2。
在以基于检查装置3的检查结果为正常的铸模M制造出的制品(铸件)不良的情况下，在采取不良对策时，无需考虑在造型工序S01产生的要因。因此，能够假设在造型工序S01以后产生了不良而采取不良对策，因而与以往相比，能够缩短不良对策所需要的时间。
附图标记说明：
1…铸造系统；2…造型机；3…检查装置；4…浇注机；5…输送装置；6…线控制器；30…壳体；31…拍摄装置；32…照明部；33…操作盘；34…控制器；35a～35j…照明装置；36…切换器；37…升降装置；F…砂箱；M…铸模(对象物)；V…拍摄空间；VP1…平面(第1平面)；VP2…平面(第2平面)。

Claims (15)

1.一种检查装置，其检查对象物的外观，其中，具备：
拍摄装置，其从第1方向拍摄所述对象物；
照明部，其以从第1位置照射光的第1照射模式以及从与所述第1位置不同的第2位置照射光的第2照射模式，向所述对象物照射光；以及
控制器，其通过使所述拍摄装置拍摄以所述第1照射模式被照射光的所述对象物而取得第1检查图像，通过使所述拍摄装置拍摄以所述第2照射模式被照射光的所述对象物而取得第2检查图像，并基于所述第1检查图像、所述第2检查图像以及预先设置的基准图像来检查所述对象物的外观，
所述第1位置与所述第2位置在从所述第1方向观察时相互重叠。
2.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述照明部具备：第1照明装置，其设置于所述第1位置；以及第2照明装置，其设置于所述第2位置。
3.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述照明部具备：第1照明装置；以及升降装置，其将所述第1照明装置沿着所述第1方向升降。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的检查装置，其中，
所述照明部以从第3位置照射光的第3照射模式以及从与所述第3位置不同的第4位置照射光的第4照射模式，向所述对象物进一步照射光，
所述控制器通过使所述拍摄装置拍摄以所述第3照射模式被照射光的所述对象物而取得第3检查图像，通过使所述拍摄装置拍摄以所述第4照射模式被照射光的所述对象物而取得第4检查图像，并进一步基于所述第3检查图像以及所述第4检查图像来检查所述对象物的外观，
所述第3位置与所述第4位置在从所述第1方向观察时相互重叠，
所述第1位置以及所述第3位置是与所述第1方向交叉的第1平面上的相互不同的位置，
所述第2位置以及所述第4位置是与所述第1方向交叉的第2平面上的相互不同的位置。
5.根据权利要求4所述的检查装置，其中，
所述照明部具备：第3照明装置，其设置于所述第3位置；以及第4照明装置，其设置于所述第4位置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的检查装置，其中，
所述控制器对所述第1检查图像与针对所述第1照射模式预先设置的第1基准图像进行比较，从而制作表示在所述第1照射模式下检测到的所述对象物的缺陷的第1部分缺陷图像，
所述控制器对所述第2检查图像与针对所述第2照射模式预先设置的第2基准图像进行比较，从而制作表示在所述第2照射模式下检测到的所述对象物的缺陷的第2部分缺陷图像，
所述控制器基于所述第1部分缺陷图像以及所述第2部分缺陷图像，来制作表示所述对象物的缺陷的缺陷图像。
7.根据权利要求6所述的检查装置，其中，
所述控制器将预先设置的多个图像中的具有与所述第1检查图像的色调最接近的色调的图像选择为所述第1基准图像。
8.根据权利要求6或7所述的检查装置，其中，
所述控制器基于所述第1基准图像以及所述第1检查图像而生成第1差分图像，基于解析所述第1差分图像而得到的缺陷中的与所述缺陷所对应的所述第1检查图像的图像区域的特征量而确定疑似缺陷，并从所述第1差分图像去除所述疑似缺陷，从而制作所述第1部分缺陷图像。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的检查装置，其中，
所述检查装置还具备对所述拍摄装置以及所述照明部进行收容的壳体，
所述照明部向配置于所述壳体内的所述对象物照射光。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的检查装置，其中，
所述对象物为铸模，
所述控制器从所述检查图像去除由脱模剂引起的反射，并基于被去除所述反射后的所述检查图像与所述基准图像来检查所述铸模的外观。
11.一种铸造系统，其用于制造铸件，其中，具备：
检查装置，其为权利要求1～10中任一项所述的检查装置；
输送装置，其经由所述检查装置，将所述铸模从制造铸模的造型机输送至向所述铸模灌注熔融金属的浇注机；以及
线控制器，其控制所述铸造系统，
所述检查装置将由所述输送装置输送的所述铸模作为所述对象物进行检查，并将检查结果输出至所述线控制器。
12.根据权利要求11所述的铸造系统，其中，
所述线控制器以不向所述检查结果表示异常的所述铸模进行浇注的方式控制所述浇注机。
13.根据权利要求12所述的铸造系统，其中，
所述铸造系统还具备显示所述检查结果的显示装置。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的铸造系统，其中，
所述线控制器存储将所述检查结果与所述铸模的造型条件建立对应的铸模信息，通过分析所述铸模信息而取得与所述检查结果表示正常的所述铸模具有相关性的所述造型条件，并以按照所取得的所述造型条件进行造型的方式控制所述造型机。
15.根据权利要求11～13中任一项所述的铸造系统，其中，
所述线控制器存储将所述检查结果与所述铸模的造型时的砂性状建立对应的铸模信息，通过分析所述铸模信息而取得与所述检查结果表示正常的所述铸模具有相关性的所述砂性状，并以按照所取得的所述砂性状进行造型的方式控制所述造型机。
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