KR20200012838A - 검사 장치 및 주조 시스템 - Google Patents

Abstract

검사 장치는, 대상물의 외관을 검사하는 장치로서, 대상물을 제1 방향으로부터 촬상하는 촬상 장치와, 제1 위치로부터 광을 조사하는 제1 조사 패턴 및 제1 위치와는 다른 제2 위치로부터 광을 조사하는 제2 조사 패턴으로, 대상물에 광을 조사하는 조명부와, 제1 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 대상물을 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제1 검사 화상을 취득하고, 제2 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 대상물을 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제2 검사 화상을 취득하며, 제1 검사 화상, 제2 검사 화상 및 미리 마련된 기준 화상에 기초하여, 대상물의 외관을 검사하는 컨트롤러를 구비하고, 제1 위치와 제2 위치는, 제1 방향으로부터 볼 때 서로 중첩된다.

Description

검사 장치 및 주조 시스템

본 개시는 검사 장치 및 주조 시스템에 관한 것이다.

종래, 대상물의 외관을 검사하는 검사 장치가 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 대상물에 대해서 광의 조사 방향을 변경하면서 광을 조사하는 조명부와, 광의 조사 방향을 변경하면서 대상물을 촬상함으로써 복수의 개별 검사 화상을 취득하는 촬상 제어부와, 복수의 개별 검사 화상으로부터 합성 검사 화상을 생성하고, 합성 검사 화상과 미리 준비된 기준 화상에 기초하여, 대상물의 외관을 검사하는 검사부를 구비하는 외관 검사 장치가 기재되어 있다. 이 외관 검사 장치에서는, 복수의 광 출사부가 대상물의 비스듬한 상방에 배치되어 있고, 각 광 출사부를 점등 또는 소등함으로써, 광의 조사 방향이 변경된다.

일본 특개 2015-68668호 공보

특허문헌 1에 기재된 외관 검사 장치에서는, 복수의 광 출사부는, 같은 높이로 배치되어 있다. 이 때문에, 대상물의 형상에 따라서는, 대상물의 표면의 일부에 광이 조사되지 않는 경우가 있다. 예를 들면 대상물이 단차를 가지는 경우에, 대상물의 표면에 광이 조사되지 않는 부분이 발생할 수 있다. 또한, 대상물이 깨짐, 패임 및 불필요한 돌기(버) 등의 결함을 가지는 경우에, 광의 입사각에 따라서는, 결함을 검출할 수 없는 경우가 있다.

본 기술분야에서는, 검사 정밀도의 향상이 요망되고 있다.

본 개시의 일 측면에 따른 검사 장치는, 대상물의 외관을 검사하는 검사 장치이다. 이 검사 장치는 대상물을 제1 방향으로부터 촬상하는 촬상 장치와, 제1 위치로부터 광을 조사하는 제1 조사 패턴 및 제1 위치와는 다른 제2 위치로부터 광을 조사하는 제2 조사 패턴으로, 대상물에 광을 조사하는 조명부와, 제1 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 대상물을 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제1 검사 화상을 취득하고, 제2 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 대상물을 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제2 검사 화상을 취득하며, 제1 검사 화상, 제2 검사 화상 및 미리 마련된 기준 화상에 기초하여, 대상물의 외관을 검사하는 컨트롤러를 구비한다. 제1 위치와 제2 위치는, 제1 방향으로부터 볼 때 서로 중첩된다.

이 검사 장치에서는, 제1 조사 패턴 및 제2 조사 패턴의 각각으로 광이 조사되고 있는 대상물을 제1 방향으로부터 촬상함으로써 제1 검사 화상 및 제2 검사 화상이 취득되고, 제1 검사 화상, 제2 검사 화상 및 기준 화상에 기초하여, 대상물의 외관이 검사된다. 제1 조사 패턴의 광은, 제1 위치로부터 조사되고, 제2 조사 패턴의 광은, 제2 위치로부터 조사된다. 제1 위치와 제2 위치는 서로 다르며, 제1 방향으로부터 볼 때 서로 중첩된다. 즉, 제1 조사 패턴과 제2 조사 패턴에서는, 제1 방향으로부터 볼 때, 대상물에 대해서 같은 방향으로부터 광이 조사되지만, 대상물에 대한 광의 입사각이 다르다. 이 때문에, 대상물의 표면 중 광이 조사되지 않는 부분을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 검사 범위를 넓히는 것이 가능해진다. 또한, 대상물이 깨짐, 패임 및 불필요한 돌기(버) 등의 결함을 가지는 경우에, 서로 다른 입사각의 광이 조사됨으로써, 당해 결함의 그림자를 보다 확실히 촬상할 수 있다. 이것에 의해, 결함의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이상으로부터, 대상물의 검사 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

조명부는 제1 위치에 마련된 제1 조명 장치와, 제2 위치에 마련된 제2 조명 장치를 구비해도 된다. 이 경우, 제1 조명 장치를 점등하고, 다른 조명 장치를 소등하는 것만으로 제1 조사 패턴이 얻어진다. 마찬가지로, 제2 조명 장치를 점등하고, 다른 조명 장치를 소등하는 것만으로, 제2 조사 패턴이 얻어진다. 이와 같이, 조사 패턴을 생성하기 위한 제어 및 구조를 간이화할 수 있다.

조명부는 제1 조명 장치와, 제1 조명 장치를 제1 방향을 따라서 승강시키는 승강 장치를 구비해도 된다. 이 경우, 조명 장치의 수를 줄일 수 있다.

조명부는 제3 위치로부터 광을 조사하는 제3 조사 패턴 및 제3 위치와는 다른 제4 위치로부터 광을 조사하는 제4 조사 패턴으로, 대상물에 추가로 광을 조사해도 된다. 컨트롤러는 제3 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 대상물을 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제3 검사 화상을 취득하고, 제4 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 대상물을 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제4 검사 화상을 취득하며, 제3 검사 화상 및 제4 검사 화상에 더 기초하여, 대상물의 외관을 검사해도 된다. 제3 위치와 제4 위치는, 제1 방향으로부터 볼 때 서로 중첩되어도 된다. 제1 위치 및 제3 위치는, 제1 방향과 교차하는 제1 평면 상의 서로 다른 위치여도 된다. 제2 위치 및 제4 위치는, 제1 방향과 교차하는 제2 평면 상의 서로 다른 위치여도 된다. 이 경우, 제1 조사 패턴과 제3 조사 패턴에서는, 제1 방향으로부터 볼 때, 대상물에 대해서 서로 다른 방향으로부터 광이 조사된다. 마찬가지로, 제2 조사 패턴과 제4 조사 패턴에서는, 제1 방향으로부터 볼 때, 대상물에 대해서 서로 다른 방향으로부터 광이 조사된다. 그리고, 제3 조사 패턴과 제4 조사 패턴에서는, 제1 방향으로부터 볼 때, 대상물에 대해서 같은 방향으로부터 광이 조사되지만, 대상물에 대한 광의 입사각이 다르다. 이것에 의해, 제3 조사 패턴 및 제4 조사 패턴에서는, 제1 방향으로부터 볼 때, 제1 조사 패턴 및 제2 조사 패턴과는 다른 방향으로부터 대상물에 광이 조사되므로, 검사 범위를 더 넓히는 것과 함께, 결함의 검출 정밀도를 더 향상시킬 수 있다. 그 결과, 대상물의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

조명부는 제3 위치에 마련된 제3 조명 장치와, 제4 위치에 마련된 제4 조명 장치를 구비해도 된다. 이 경우, 제3 조명 장치를 점등하고, 다른 조명 장치를 소등하는 것만으로 제3 조사 패턴이 얻어진다. 마찬가지로, 제4 조명 장치를 점등하고, 다른 조명 장치를 소등하는 것만으로, 제4 조사 패턴이 얻어진다. 이와 같이, 조사 패턴을 생성하기 위한 제어 및 구조를 간이화할 수 있다.

컨트롤러는 제1 검사 화상과 제1 조사 패턴에 대해서 미리 마련된 제1 기준 화상을 비교함으로써, 제1 조사 패턴으로 검출된 대상물의 결함을 나타내는 제1 부분 결함 화상을 작성해도 된다. 컨트롤러는 제2 검사 화상과 제2 조사 패턴에 대해서 미리 마련된 제2 기준 화상을 비교함으로써, 제2 조사 패턴으로 검출된 대상물의 결함을 나타내는 제2 부분 결함 화상을 작성해도 된다. 컨트롤러는, 제1 부분 결함 화상 및 제2 부분 결함 화상에 기초하여, 대상물의 결함을 나타내는 결함 화상을 작성해도 된다. 대상물에 대한 광의 입사각에 의해서, 대상물에 발생하는 그림자 및 대상물의 표면에 있어서의 휘도 분포 등이 달라지는 일이 있다. 이 때문에, 제1 조사 패턴에 대해서 마련된 제1 기준 화상과 제1 검사 화상을 비교하고, 제2 조사 패턴에 대해서 마련된 제2 기준 화상과 제2 검사 화상을 비교함으로써, 대상물의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

컨트롤러는 미리 마련된 복수의 화상 중, 제1 검사 화상의 색조와 가장 가까운 색조를 가지는 화상을 제1 기준 화상으로서 선택해도 된다. 대상물의 상태, 조명부의 상태 및 촬상 장치의 상태 등에 기인하여, 같은 대상물을 촬상해도, 촬상된 화상의 색조가 다른 경우가 있다. 이 때문에, 가장 가까운 색조를 가지는 화상이 제1 기준 화상으로서 이용됨으로써, 결함이 오검출될 가능성을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 대상물의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

컨트롤러는 제1 기준 화상 및 제1 검사 화상에 기초하여 제1 차분 화상을 생성하고, 제1 차분 화상을 해석하여 얻어진 결함 중, 결함에 대응하는 제1 검사 화상의 화상 영역의 특징량에 기초하여 의사(擬似) 결함을 특정하고, 제1 차분 화상으로부터 의사 결함을 제거함으로써, 제1 부분 결함 화상을 작성해도 된다. 대상물의 표면에서 광이 반사하는 경우가 있다. 이 반사의 영향에 의해서, 검사 화상에 있어서, 반사가 발생하고 있는 부분의 휘도가 커지는 일이 있다. 이것에 의해, 당해 부분이 결함으로서 검출될 가능성이 있다. 예를 들면, 검사 화상에 있어서의 당해 부분의 특징량에 의해, 반사가 발생하고 있는지 여부가 판정되고, 반사가 발생하고 있는 부분이 의사 결함으로서 제1 차분 화상으로부터 제거됨으로써, 결함의 오검출을 저감시키는 것이 가능해진다.

상기 검사 장치는 촬상 장치 및 조명부를 수용하는 하우징을 더 구비해도 된다. 조명부는 하우징 내에 배치되어 있는 대상물에 광을 조사해도 된다. 이 경우, 조명부와는 다른 광원으로부터의 광이 대상물에 조사될 가능성을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 외부 환경이 검사에 미치는 영향을 저감시킬 수 있으므로, 대상물의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

대상물은 주형(鑄型)이어도 된다. 컨트롤러는 검사 화상으로부터 이형제에 의한 반사를 제거하고, 반사가 제거된 검사 화상과 기준 화상에 기초하여, 주형의 외관을 검사해도 된다. 주형을 제조할 때에, 이형제가 이용되는 일이 있다. 이형제가 주형의 표면에 잔존하고 있으면, 이형제에 의해서 광이 반사될 가능성이 있다. 이 반사의 영향에 의해서, 검사 화상에 있어서, 이형제가 잔존하는 부분의 휘도가 커지는 일이 있다. 이것에 의해, 당해 부분이 결함으로서 검출될 가능성이 있다. 이에 대해, 검사 화상으로부터 반사를 제거함으로써, 결함의 오검출을 저감시키는 것이 가능해진다.

본 개시의 다른 측면에 따른 주조 시스템은, 주물을 제조하기 위한 주조 시스템으로서, 상기 검사 장치와, 검사 장치를 경유하여, 주형을 제조하는 조형기로부터 주형에 용탕(溶湯)을 유입하는 주탕기로 주형을 반송하는 반송 장치와, 주조 시스템을 제어하는 라인 컨트롤러를 구비한다. 검사 장치는 반송 장치에 의해서 반송되고 있는 주형을 대상물로서 검사하고, 검사 결과를 라인 컨트롤러에 출력한다.

이 주조 시스템에서는, 주형의 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.

라인 컨트롤러는 검사 결과가 이상을 나타내는 주형으로의 주탕을 행하지 않게 주탕기를 제어해도 된다. 결함을 가지는 주형에 주탕이 행해진다고 해도, 결함을 가지는 주물이 제조된다. 이 때문에, 검사 결과가 이상을 나타내는 주형에 주탕을 행하지 않음으로써, 주물의 불량율을 저감시킬 수 있어, 주물의 생산 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

상기 주조 시스템은 검사 결과를 표시하는 표시 장치를 더 구비해도 된다. 이 경우, 작업자에게 주형의 검사 결과를 인식시킬 수 있다. 이것에 의해, 작업자는 검사 결과에 따른 작업을 행하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 작업자가 주형에 코어를 세팅하는 경우에, 작업자는, 검사 결과가 정상을 나타내는 주형에 코어를 세팅하고, 검사 결과가 이상을 나타내는 주형에는 코어를 세팅하지 않게 할 수 있다.

라인 컨트롤러는 검사 결과와, 주형의 조형 조건을 대응시킨 주형 정보를 기억해도 되고, 주형 정보를 분석함으로써, 검사 결과가 정상을 나타내는 주형과 상관을 갖는 조형 조건을 취득해도 되고, 취득한 조형 조건으로 조형을 행하도록 조형기를 제어해도 된다. 이 경우, 주형의 제조 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 주물의 생산 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

라인 컨트롤러는 검사 결과와, 주형의 조형시의 모래 성상(性狀)을 대응시킨 주형 정보를 기억해도 되고, 주형 정보를 분석함으로써, 검사 결과가 정상을 나타내는 주형과 상관을 갖는 모래 성상을 취득해도 되고, 취득한 모래 성상으로 조형을 행하도록 조형기를 제어해도 된다. 이 경우, 주형의 제조 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 주물의 생산 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

본 개시의 각 측면 및 각 실시 형태에 의하면, 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 일 실시 형태에 따른 검사 장치를 포함하는 주조 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 주형 관리 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시되는 검사 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4의 (a)는 도 3에 도시되는 검사 장치의 하우징의 외관을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4의 (b)는 도 3에 도시되는 촬상 장치 및 조명 장치의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 검사 에어리어의 주변을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시되는 주조 시스템에 있어서의 주물의 제조 공정을 나타내는 공정도이다.
도 7은 도 6에 도시되는 검사 공정에 있어서, 검사 장치의 컨트롤러가 행하는 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 8은 도 7에 도시되는 화상 취득 처리를 상세하게 나타내는 플로차트이다.
도 9는 도 7에 도시되는 검사 처리를 상세하게 나타내는 플로차트이다.
도 10은 도 9에 도시되는 이형제에 의한 반사의 제거 처리를 상세하게 나타내는 플로차트이다.
도 11은 패턴 매칭 모델의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 검사 영역 및 마스크 영역의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 표시 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 상단 조사 패턴과 중단 조사 패턴에 의한 광의 조사 범위의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 15의 (a)는 상단 조사 패턴과 중단 조사 패턴에 의한 결함 검출의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 도 15의 (b)는 상단 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 주형의 평면도이다. 도 15의 (c)는 중단 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 주형의 평면도이다.
도 16은 조명부의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 개시의 실시 형태가 상세하게 설명된다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일 요소에는 동일 부호가 첨부되고, 중복되는 설명은 생략된다.

도 1은 일 실시 형태에 따른 검사 장치를 포함하는 주조 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도 1에 도시되는 주조 시스템(1)은 주물을 제조하기 위한 시스템이다. 주조 시스템(1)은 조형기(2)와, 검사 장치(3)와, 주탕기(4)와, 반송 장치(5)와, 라인 컨트롤러(6)를 구비하고 있다.

조형기(2)는 주형(M)을 제조하는 장치이다. 본 실시 형태에서는, 주형틀(F)을 이용하여 주형(M)이 형성된다. 조형기(2)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 조형 개시 신호 및 주형 정보를 수신하면, 조형 에어리어에 있어서 주형(M)의 제조를 개시한다. 조형기(2)는 라인 컨트롤러(6)로부터 수신한 주형 정보에 포함되는 패턴 코드로 나타내지는 주형(M)을 제조한다. 패턴 코드는 조형 패턴을 고유하게 나타내는 정보이다. 조형기(2)는 모형(도시하지 않음)이 마련된 주형틀(F) 내에 모래를 투입하고, 주형틀(F) 내의 모래를 가압하여 굳힌다. 조형기(2)는 굳혀진 모래로부터 모형을 취출함으로써 주형(M)을 형성한다. 모형을 취출할 때에, 이형제가 이용되는 일이 있다. 주형(M)의 색은, 예를 들면, 흑색이다. 또한, 조형기(2)는 라인 컨트롤러(6)로부터 조형 조건 및 모래 성상을 지정하는 신호를 수신하고, 지정된 모래 성상이 되도록 혼련기(混練機)를 설정하고, 지정된 조형 조건으로 주형(M)을 제조해도 된다.

조형기(2)는 조형 상태 신호와, 조형 결과 신호를 라인 컨트롤러(6)에 송신한다. 조형 상태 신호는 조형 중인지 여부를 나타내는 신호이다. 조형 결과 신호는 조형기(2)가 정상으로 동작했는지 여부의 조형 결과를 나타내는 신호이다. 조형기(2)는, 조형 중에는, 조형 중인 것을 나타내는 조형 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다. 조형기(2)는, 조형 완료시에는, 조형 중이 아닌 것을 나타내는 조형 상태 신호와, 조형 결과 신호를 라인 컨트롤러(6)에 송신한다. 또한, 조형기(2)는, 조형을 행하고 있지 않은 동안, 조형 중이 아닌 것을 나타내는 조형 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다.

검사 장치(3)는 조형기(2)에 의해서 제조된 주형(M)의 외관을 검사하는 장치이다. 구체적으로는, 검사 장치(3)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 검사 개시 신호 및 주형 정보를 수신하면, 검사 에어리어에 위치하는 주형(M)의 검사를 행한다. 검사 장치(3)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 수신한 주형 정보에 포함되는 패턴 코드에 기초하여, 검사 대상의 주형(M)의 종류를 식별하고, 주형(M)의 종류에 따라 주형(M)의 검사를 행한다.

검사 장치(3)는 검사 상태 신호와, 검사 결과 신호를 라인 컨트롤러(6)에 송신한다. 검사 상태 신호는 검사 중인지 여부를 나타내는 신호이다. 검사 결과 신호는 검사 대상의 주형(M)이 정상인지 여부의 검사 결과를 나타내는 신호이다. 검사 장치(3)는, 검사 중에는, 검사 중인 것을 나타내는 검사 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다. 검사 장치(3)는, 검사 완료시에는, 검사 중이 아닌 것을 나타내는 검사 상태 신호와, 검사 결과 신호를 라인 컨트롤러(6)에 송신한다. 또한, 검사 장치(3)는, 검사를 행하고 있지 않은 동안, 검사 중이 아닌 것을 나타내는 검사 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다. 검사 장치(3)의 상세에 대해서는 후술한다.

주탕기(4)는 주형(M)에 용탕을 유입하는 장치이다. 주탕기(4)는 라인 컨트롤러(6)로부터 틀 보냄 완료 신호 및 주형 정보를 수신하면, 주탕 에어리어에 위치하는 주형(M)을 주탕 대상으로 하여, 당해 주형(M)에 용탕을 유입한다(주탕을 행함). 주탕기(4)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 수신된 주형 정보에 포함되는 패턴 코드에 기초하여, 주탕 대상의 주형(M)의 종류를 식별하고, 주형(M)의 종류에 따라 주탕을 행한다. 주탕기(4)는, 주형 정보에 포함되는 검사 결과에 기초하여, 주형(M)으로의 주탕을 행해도 된다. 예를 들면, 주탕기(4)는, 검사 결과가 정상이면, 주형(M)으로의 주탕을 행하고, 검사 결과가 이상이면, 주형(M)으로의 주탕을 행하지 않는다. 주탕기(4)는, 주탕 대상의 주형(M)으로의 주탕이 완료될 때까지, 틀 보냄이 불가능한 것을 나타내는 틀 보냄 가능 여부 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다. 또한, 틀 보냄 가능 여부 신호는, 틀 보냄이 가능한지 여부를 나타내는 신호이다.

반송 장치(5)는 검사 장치(3)를 경유하여, 조형기(2)로부터 주탕기(4)에 주형틀(F)(주형(M))을 반송하는 장치이다. 반송 장치(5)는, 예를 들면, 도시하지 않은 레일을 가진다. 레일은 조형기(2)로부터 주탕기(4)까지 직선 모양으로 연장되어 있다. 반송 장치(5)는 레일 상에 등간격(피치)으로 배열된 복수의 주형틀(F)을 조형기(2)로부터 주탕기(4)를 향해서 순차적으로 반송한다. 반송 장치(5)는 간헐 구동되어, 각 주형틀(F)을 1피치씩 반송한다. 반송 장치(5)는, 예를 들면, 조형기(2) 측에 배치된 푸셔 장치와, 주탕기(4) 측에 배치된 푸셔 장치를 구비하고 있다. 반송 장치(5)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 틀 보냄 신호를 수신하면, 각 주형틀(F)을 1피치분 반송한다. 반송 장치(5)는, 1피치분의 반송을 완료하면, 주형틀(F)을 도시하지 않은 클램프로 고정하고, 라인 컨트롤러(6)에 틀 보냄 완료 신호를 송신한다.

또한, 검사 장치(3)와 주탕기(4)의 사이에는, 코어 세팅장(W)이 마련되어 있다. 코어 세팅장(W)에는, 작업자가 주둔하고 있고, 주형(M)에 코어를 세팅한다.

라인 컨트롤러(6)는 주조 시스템(1)을 통괄 제어하는 컨트롤러이다. 라인 컨트롤러(6)는, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서와, RAM(Random Access Memory) 및 ROM(Read Only Memory) 등의 메모리와, 터치 패널, 마우스 및 키보드 등의 입력 장치와, 디스플레이 등의 출력 장치와, 네트워크 카드등의 통신 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템으로 하여 구성된다. 라인 컨트롤러(6)는, 예를 들면, PLC(Programmable Logic Controller)이다. 메모리에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 기초하는 프로세서의 제어하에 각 하드웨어를 동작시킴으로써, 라인 컨트롤러(6)의 기능이 실현된다.

라인 컨트롤러(6)는 각 주형(M)의 주형 정보를 관리하는 주형 관리 테이블을 구비하고 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 주형 관리 테이블은, 각 주형(M)에 대해서, 「주형 ID」와, 「패턴 코드」와, 「검사 결과」와, 「위치」를 대응시킨 주형 정보를 기억하고 있다. 「주형 ID」는 주형(M)을 고유하게 식별 가능한 정보이다. 「패턴 코드」는 대응하는 주형 ID에 의해서 식별되는 주형(M)을 제조하기 위해서 이용된 조형 패턴을 고유하게 나타내는 정보이다. 「검사 결과」는 대응하는 주형 ID에 의해서 식별되는 주형(M)의 검사 결과를 나타내는 정보이다. 도 2의 예에서는, 검사 결과로서는, 「OK」, 「NG」 및 「Fail」이 이용되고 있다. 검사 결과가 「OK」인 경우, 주형(M)이 정상인 것을 나타낸다. 검사 결과가 「NG」인 경우, 주형(M)이 이상인(결함을 가지는) 것을 나타낸다. 검사 결과가 「Fail」인 경우, 검사 자체가 실패한 것을 나타낸다.

「위치」는 대응하는 주형 ID에 의해서 식별되는 주형(M)이 배치되어 있는 반송 경로 상의 위치를 나타낸다. 주조 시스템(1)에서는, 반송 경로에 위치 P1~P19가 설정되어 있다. 위치 P1이 반송 장치(5)의 반송 방향의 최상류에 위치하고, 위치 P2, 위치 P3, …의 순서로 1피치씩 하류로 이동한다. 위치 P1은, 조형기(2)에 의한 조형이 행해지는 조형 에어리어이다. 위치 P2~P4는, 조형기(2)와 검사 장치(3) 사이의 위치이다. 위치 P5는, 검사 장치(3)에 의한 검사가 행해지는 검사 에어리어이다. 위치 P6~P17는, 검사 장치(3)와 주탕기(4) 사이의 위치이다. 위치 P9는 후술하는 조작반(33)의 모니터(디스플레이)에 표시되는 검사 결과에 대응하는 주형(M)의 위치이다. 위치 P18는, 주탕기(4)에 의한 주탕이 행해지는 주탕 에어리어이다. 위치 P19는, 주형틀(F)이 주조 시스템(1)으로부터 반출되는 위치이다.

라인 컨트롤러(6)는, 예를 들면, 반송 장치(5)로부터 틀 보냄 완료 신호를 수신할 때마다, 각 주형 정보의 「위치」를 하나 전진시키는 것과 함께, 새로운 주형 정보를 주형 관리 테이블에 추가한다. 추가된 주형 정보에는, 「위치」에 위치 P1이 설정되어 있다. 또한, 위치 P19에 있는 주형틀(F)이 틀 보냄되면, 주조 시스템(1)으로부터 반출되게 되므로, 그 주형(M)의 주형 정보의 「위치」는, 공란이 된다. 라인 컨트롤러(6)는, 조형기(2)에 조형 개시 신호를 송신할 때에, 위치 P1의 위치 정보를 가지는 주형 정보의 「주형 ID」에, 새로운 주형 ID를 할당하는 것과 함께, 조형기(2)에 제조시키는 주형(M)의 패턴 코드를, 위치 P1의 위치 정보를 가지는 주형 정보의 「패턴 코드」에 등록한다. 또한, 라인 컨트롤러(6)는, 검사 장치(3)로부터 검사 결과 신호를 수신하면, 검사 결과 신호에 의해서 나타내지는 검사 결과를, 위치 P5의 위치 정보를 가지는 주형 정보의 「검사 결과」에 등록한다.

라인 컨트롤러(6)는, 틀 보냄이 가능하게 되었다고 판정했을 경우, 반송 장치(5)에 틀 보냄 신호를 송신한다. 라인 컨트롤러(6)는, 조형기(2)로부터 조형 중이 아닌 것을 나타내는 조형 상태 신호를 수신하고 있고, 검사 장치(3)로부터 검사 중이 아닌 것을 나타내는 검사 상태 신호를 수신하고 있으며, 또한 주탕기(4)로부터 틀 보냄이 가능한 것을 나타내는 틀 보냄 가능 여부 신호를 수신하고 있는 경우에 틀 보냄 가능하다고 판정한다. 즉, 라인 컨트롤러(6)는 조형기(2)로부터 조형 중을 나타내는 조형 상태 신호를 수신하고 있는지, 검사 장치(3)로부터 검사 중을 나타내는 검사 상태 신호를 수신하고 있는지, 주탕기(4)로부터 틀 보냄이 불가능한 것을 나타내는 틀 보냄 가능 여부 신호를 수신하고 있는지 중 적어도 어느 것이 충족되고 있는 경우에는 반송 장치(5)에 틀 보냄 신호를 송신하지 않는다. 라인 컨트롤러(6)는, 반송 장치(5)로부터 틀 보냄 완료 신호를 수신하면, 조형기(2)에 조형 개시 신호 및 위치 P1의 주형 정보를 송신하고, 검사 장치(3)에 검사 개시 신호 및 위치 P5의 주형 정보를 송신하고, 주탕기(4)에 틀 보냄 완료 신호 및 위치 P18의 주형 정보를 송신한다. 라인 컨트롤러(6)는 조형 조건 및 모래 성상을 지정하는 신호를 조형기(2)에 송신해도 된다. 라인 컨트롤러(6)는 검사 장치(3)에 의한 검사 결과가 이상을 나타내는 주형(M)으로의 주탕을 행하지 않게 주탕기(4)를 제어해도 된다.

다음으로, 도 3~도 5를 참조하여, 검사 장치(3)의 상세를 설명한다. 도 3은 도 1에 도시되는 검사 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도 4의 (a)는 도 3에 도시되는 검사 장치의 하우징의 외관을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4의 (b)는 도 3에 도시되는 촬상 장치 및 조명 장치의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 검사 에어리어의 주변을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 3~도 5에 도시되는 바와 같이, 검사 장치(3)는 하우징(30)과, 촬상 장치(31)와, 조명부(32)와, 조작반(33)과, 컨트롤러(34)를 구비하고 있다. 또한, 도 1에서는, 설명의 편의상, 조작반(33)은 검사 장치(3)의 외부에 배치되어 있다.

하우징(30)은 중공의 상자형 형상을 가지고 있고, 촬상 공간(V)을 형성하고 있다. 하우징(30)은 촬상 공간(V)에 촬상 장치(31) 및 조명부(32)를 수용한다. 하우징(30)은 프레임(41)과, 커버부(42)를 구비하고 있다. 프레임(41)은 복수의 기둥 부재(여기에서는, 기둥 부재(43a~43d))와, 복수의 연결 부재(여기에서는, 연결 부재(44a~44f))와, 천정 조명용의 복수의 설치 부재(여기에서는, 설치 부재(45a, 45b))와, 상단 조명용의 복수의 설치 부재(여기에서는, 설치 부재(46a~46d))와, 중단 조명용의 복수의 설치 부재(여기에서는, 설치 부재(47a~47d))와, 촬상 장치(31)용의 설치 부재(48)를 가지며, 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 또한, 검사 장치(3)의 설명에 있어서, 상하, 전후, 좌우의 방향은, 촬상 장치(31)가 마련되는 측을 상, 주형틀(F)이 반송되는 측을 하, 반송 장치(5)의 반송 방향 상류측을 전, 반송 방향 하류측을 후로 했을 때의 방위를 의미하는 것으로 한다.

기둥 부재(43a~43d)는 바닥면으로부터 Z축 방향(제1 방향)을 따라서 입설(立設)되어 있다. 기둥 부재(43a, 43b)는 Y축 방향에 있어서 반송 장치(5)의 반송 경로를 사이에 두도록 배치되고, 기둥 부재(43a, 43b)의 상단이 연결 부재(44a)로 연결되어 있다. 마찬가지로, 기둥 부재(43c, 43d)는, Y축 방향에 있어서 반송 장치(5)의 반송 경로를 사이에 두도록 배치되고, 기둥 부재(43c, 43d)의 상단이 연결 부재(44b)로 연결되어 있다. 기둥 부재(43a, 43c)가 반송 장치(5)의 반송 경로에 대해서 Y축 방향에 있어서의 한쪽(좌측)에 배치되고, X축 방향으로 배열되어 있다. 기둥 부재(43a, 43c)의 상단 및 하단은 각각 연결 부재(44c, 44e)로 연결되어 있다. 마찬가지로, 기둥 부재(43b, 43d)가 반송 장치(5)의 반송 경로에 대해서 Y축 방향에 있어서의 다른 쪽(우측)에 배치되고, X축 방향으로 배열되어 있다. 기둥 부재(43b, 43d)의 상단 및 하단은 각각 연결 부재(44d, 44f)로 연결되어 있다.

한쌍의 설치 부재(45a, 45b)는, Y축 방향으로 배열되고, X축 방향을 따라서 연장되어 있다. 설치 부재(45a, 45b)의 일단은, 연결 부재(44a)에 고정되고, 설치 부재(45a, 45b)의 타단은, 연결 부재(44b)에 고정되어 있다. 설치 부재(46a~46d)는 Z축 방향과 교차(여기에서는, 직교)하는 가상적인 평면 VP1(제1 평면) 상에 배치되어 있고, 대략 정사각형의 테두리를 이루고 있다. 평면 VP1은, Z축 방향에 있어서, 하우징(30)의 천정 근방에 위치한다. 설치 부재(46a)는 Y축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(46a)의 일단은 기둥 부재(43a)에 고정되고, 설치 부재(46a)의 타단은 기둥 부재(43b)에 고정되어 있다. 설치 부재(46b)는 Y축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(46b)의 일단은 기둥 부재(43c)에 고정되고, 설치 부재(46b)의 타단은 기둥 부재(43d)에 고정되어 있다. 설치 부재(46c)는 X축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(46c)의 일단은 기둥 부재(43a)에 고정되고, 설치 부재(46c)의 타단은 기둥 부재(43c)에 고정되어 있다. 설치 부재(46d)는 X축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(46d)의 일단은 기둥 부재(43b)에 고정되고, 설치 부재(46d)의 타단은 기둥 부재(43d)에 고정되어 있다.

설치 부재(47a~47d)는 Z축 방향과 교차(여기에서는, 직교)하는 가상적인 평면 VP2(제2 평면) 상에 배치되어 있고, 대략 정사각형의 테두리를 이루고 있다. 평면 VP2는, Z축 방향에 있어서, 평면 VP1 보다도 바닥면 측에 위치하고, 하우징(30)의 중간 부근에 위치한다. 설치 부재(47a)는 Y축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(47a)의 일단은 기둥 부재(43a)에 고정되고, 설치 부재(47a)의 타단은 기둥 부재(43b)에 고정되어 있다. 설치 부재(47b)는 Y축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(47b)의 일단은 기둥 부재(43c)에 고정되고, 설치 부재(47b)의 타단은 기둥 부재(43d)에 고정되어 있다. 설치 부재(47c)는 X축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(47c)의 일단은 기둥 부재(43a)에 고정되고, 설치 부재(47c)의 타단은 기둥 부재(43c)에 고정되어 있다. 설치 부재(47d)는 X축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(47d)의 일단은 기둥 부재(43b)에 고정되고, 설치 부재(47d)의 타단은 기둥 부재(43d)에 고정되어 있다. 설치 부재(48)는 Y축 방향을 따라서 연장되어 있고, 설치 부재(48)의 일단은 설치 부재(45a)의 X축 방향의 중앙에 고정되어 있고, 설치 부재(48)의 타단은 설치 부재(45b)의 X축 방향의 중앙에 고정되어 있다.

커버부(42)는 프레임(41)의 외측을 덮는 부분이다. 커버부(42)는 커버 부재(42a~42e)를 포함한다. 커버 부재(42a)는 기둥 부재(43a), 기둥 부재(43b) 및 연결 부재(44a)에 의해서 구획되는 면을 덮는다. 커버 부재(42a)는 바닥면까지 연장되지 않고, 커버 부재(42a)의 하단과 바닥면의 사이에, 주형틀(F)이 통과 가능한 개구(42f)가 마련되어 있다. 커버 부재(42b)는 기둥 부재(43c), 기둥 부재(43d) 및 연결 부재(44b)에 의해서 구획되는 면을 덮는다. 커버 부재(42b)는 바닥면까지 연장되지 않고, 커버 부재(42b)의 하단과 바닥면의 사이에, 주형틀(F)이 통과 가능한 개구(42g)가 마련되어 있다. 커버 부재(42c)는 기둥 부재(43a), 기둥 부재(43c), 연결 부재(44c) 및 연결 부재(44e)에 의해서 구획되는 면을 덮는다. 커버 부재(42d)는 기둥 부재(43b), 기둥 부재(43d), 연결 부재(44d) 및 연결 부재(44f)에 의해서 구획되는 면을 덮는다. 커버 부재(42e)는 연결 부재(44a~44d)에 의해서 구획되는 면을 덮는다.

커버부(42)는 외부로부터의 광이 촬상 공간(V)에 입사되는 것을 방지하기 위한 셔터 부재(42h, 42i)를 더 포함한다. 셔터 부재(42h)는 Z축 방향으로 슬라이드 가능하게 커버 부재(42a)에 마련되어 있다. 셔터 부재(42h)는 개구(42f)를 폐색(閉塞)하는 폐색 상태와, 개구(42f)를 개방하는 개방 상태를 취할 수 있다. 셔터 부재(42h)의 상태는, 컨트롤러(34)에 의해서, 폐색 상태 또는 개방 상태로 제어된다. 셔터 부재(42h)는 검사 중에는 개구(42f)를 폐색하고, 틀 보냄시에는 개구(42f)를 개방한다. 셔터 부재(42i)는 Z축 방향으로 슬라이드 가능하게 커버 부재(42b)에 마련되어 있다. 셔터 부재(42i)는 개구(42g)를 폐색하는 폐색 상태와, 개구(42g)를 개방하는 개방 상태를 취할 수 있다. 셔터 부재(42i)의 상태는, 컨트롤러(34)에 의해서, 폐색 상태 또는 개방 상태로 제어된다. 셔터 부재(42i)는 검사 중에는 개구(42g)를 폐색하고, 틀 보냄시에는 개구(42g)를 개방한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 셔터 부재(42h, 42i)가 개구(42f, 42g)를 폐색 할 때에, 서로 이웃하는 2개의 주형틀(F)을 연결하는 연결부에 셔터 부재(42h, 42i)의 하단이 맞닿음되므로, 셔터 부재(42h, 42i)의 하단과 바닥면의 사이에 틈새가 발생할 수 있다. 이 때문에, 셔터 부재(42h, 42i)의 하단에 연결부에 감합하는 오목부가 마련되어도 된다. 또한, Z축 방향에 있어서, 연결부의 상면이 주형(M)의 표면보다도 하방에 위치하도록 연결부가 구성되어도 된다. 또한, 셔터 부재(42h, 42i)의 형상은, 주형틀(F)의 형상 및 반송 경로의 형상 등에 따라 적절히 변경될 수 있다.

촬상 장치(31)는 검사 에어리어(위치 P5)에 위치하는 주형틀(F)에 형성된 주형(M)을 촬상(화상화)하는 장치이다. 촬상 장치(31)는, 예를 들면, 카메라이다. 본 실시 형태에서는, 촬상 장치(31)는 설치 부재(48)의 Y축 방향의 중앙에 설치되고, 하우징(30)의 천정부의 중앙에 위치한다. 촬상 장치(31)의 렌즈는, 천정부에서 아래로 향하고 있고, 촬상 장치(31)는 주형틀(F)의 상방으로부터 Z축 방향을 따라서 주형틀(F)을 촬상한다. 촬상 장치(31)의 촬상 범위는, 적어도 검사 에어리어에 위치하는 주형(M)의 표면(상면의 전체)이 촬상되도록 미리 설정되어 있다. 촬상 장치(31)는, 컨트롤러(34)로부터 촬상 지시를 수취하면, 촬상을 행하여 화상을 취득한다. 촬상 장치(31)는 취득한 화상을 컨트롤러(34)에 출력한다.

조명부(32)는 하우징(30) 내에 배치되어 있는 주형(M)에 복수의 조사 패턴으로 광을 조사한다. 조명부(32)는 복수의 조명 장치(여기에서는, 조명 장치(35a~35j))와, 전환기(36)를 구비하고 있다.

조명 장치(35a~35j)는 막대 모양의 조명 장치이다. 조명 장치(35a~35j)는, 예를 들면, LED(Light Emitting Diode)에 의해서 구성되어 있다. 조명 장치(35a, 35b)는 설치 부재(45a, 45b)의 하면에 설치되어 있다. 즉, 조명 장치(35a, 35b)는 촬상 장치(31)를 사이에 두고 Y축 방향으로 배열되고, X축 방향을 따라서 연결 부재(44a)로부터 연결 부재(44b)까지 연장되어 있다.

조명 장치(35c~35f)는 설치 부재(46a~46d)의 내면에 설치되어 있다. 즉, 조명 장치(35c~35f)는, 상단 조명 장치로서, 평면 VP1 상에 배치되어 있다. 조명 장치(35c~35f)는 위치 P5에 배치되어 있는 주형틀(F)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 조명 장치(35c)는 평면 VP1에 있어서의 촬상 공간(V)의 전단에 마련되고, Y축 방향을 따라서 기둥 부재(43a)로부터 기둥 부재(43b)까지 연장되어 있다. 조명 장치(35d)는 평면 VP1에 있어서의 촬상 공간(V)의 후단에 마련되고, Y축 방향을 따라서 기둥 부재(43c)로부터 기둥 부재(43d)까지 연장되어 있다. 조명 장치(35e)는 평면 VP1에 있어서의 촬상 공간(V)의 좌단에 마련되고, X축 방향을 따라서 기둥 부재(43a)로부터 기둥 부재(43c)까지 연장되어 있다. 조명 장치(35f)는 평면 VP1에 있어서의 촬상 공간(V)의 우단에 마련되고, X축 방향을 따라서 기둥 부재(43b)로부터 기둥 부재(43d)까지 연장되어 있다.

조명 장치(35g~35j)는 설치 부재(47a~47d)의 내면에 설치되어 있다. 즉, 조명 장치(35g~35j)는, 중단 조명 장치로서, 평면 VP2 상에 배치되어 있다. 조명 장치(35g~35j)는 위치 P5에 배치되어 있는 주형틀(F)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 조명 장치(35g)는 평면 VP2에 있어서의 촬상 공간(V)의 전단에 마련되고, Y축 방향을 따라서 기둥 부재(43a)로부터 기둥 부재(43b)까지 연장되어 있다. 조명 장치(35h)는 평면 VP2에 있어서의 촬상 공간(V)의 후단에 마련되고, Y축 방향을 따라서 기둥 부재(43c)로부터 기둥 부재(43d)까지 연장되어 있다. 조명 장치(35i)는 평면 VP2에 있어서의 촬상 공간(V)의 좌단에 마련되고, X축 방향을 따라서 기둥 부재(43a)로부터 기둥 부재(43c)까지 연장되어 있다. 조명 장치(35j)는 평면 VP2에 있어서의 촬상 공간(V)의 우단에 마련되고, X축 방향을 따라서 기둥 부재(43b)로부터 기둥 부재(43d)까지 연장되어 있다.

전환기(36)는, 조명 장치(35a~35j) 중, 점등하는 조명 장치를 전환하는 장치이다. 전환기(36)는 컨트롤러(34)로부터의 전환 지시에 기초하여, 조명 장치(35a~35j)의 각각을 점등 또는 소등한다.

복수의 조사 패턴은 관찰용의 조사 패턴과, 검사용의 조사 패턴을 포함한다. 관찰용의 조사 패턴은, 예를 들면, 조명 장치(35a~35f)를 점등하고, 조명 장치(35g~35j)를 소등함으로써 얻어진다. 검사용의 조사 패턴은, 복수(여기에서는, 4개)의 상단 조사 패턴과, 복수(여기에서는, 4개)의 중단 조사 패턴을 포함한다.

4개의 상단 조사 패턴은, 조명 장치(35c)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP1 상의 전방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴, 조명 장치(35d)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP1 상의 후방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴, 조명 장치(35e)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP1 상의 측방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴, 및 조명 장치(35f)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP1 상의 측방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴이다.

4개의 중단 조사 패턴은, 조명 장치(35g)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP2 상의 전방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴, 조명 장치(35h)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP2 상의 후방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴, 조명 장치(35i)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP2 상의 측방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴, 및 조명 장치(35j)를 점등하고 다른 조명 장치를 소등함으로써, 평면 VP2 상의 측방 위치로부터 광을 조사하는 조사 패턴이다.

조작반(33)은 작업자가 검사 장치(3)에 대해서 조작을 행하기 위한 장치이다. 조작반(33)은, 예를 들면, 코어 세팅장(W)에 배설된다. 조작반(33)은 검사 장치(3)에 의한 주형(M)의 검사 결과를 표시하기 위한 모니터(표시 장치)를 구비하고 있다. 작업자는 조작반(33)의 모니터에 표시되는 검사 장치(3)의 검사 결과에 따라서, 주형(M)에 코어를 세팅한다. 예를 들면, 작업자는, 검사 결과가 정상인 주형(M)에 코어를 세팅하고, 검사 결과가 이상인 주형(M)에는 코어를 세팅하지 않아도 된다.

컨트롤러(34)는 검사 장치(3)를 제어하는 장치이다. 컨트롤러(34)는, 예를 들면, CPU 등의 프로세서와, RAM 및 ROM 등의 메모리와, 네트워크 카드 등의 통신 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템으로서 구성된다. 컨트롤러(34)는, 예를 들면, PC(Personal Computer)이다. 메모리에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 기초하는 프로세서의 제어하에 각 하드웨어를 동작시킴으로써, 컨트롤러(34)의 기능이 실현된다. 컨트롤러(34)가 실행하는 처리의 상세에 대해서는 후술한다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 주물의 제조 공정을 설명한다. 도 6은 도 1에 도시되는 주조 시스템에 있어서의 주물의 제조 공정을 나타내는 공정도이다. 도 6에 도시되는 일련의 공정은, 라인 컨트롤러(6)가 반송 장치(5)로부터 틀 보냄 완료 신호를 수신한 것을 계기로 하여 개시된다. 여기에서는, 하나의 주형틀(F)에 주목하여, 하나의 주형틀(F)에 대한 일련의 공정을 설명한다.

우선, 조형 공정 S01이 행해진다. 조형 공정 S01에서는, 라인 컨트롤러(6)는 조형기(2)에 조형 개시 신호 및 위치 P1의 주형 정보를 송신한다. 그리고, 조형기(2)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 조형 개시 신호 및 주형 정보를 수신하면, 주형 정보에 포함되는 패턴 코드로 나타내지는 종류의 주형(M)의 제조를 개시한다. 이때, 조형기(2)는, 주형(M)의 제조가 완료될 때까지, 조형 중인 것을 나타내는 조형 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다. 그리고, 조형기(2)는, 주형(M)의 제조가 완료되면, 조형 중이 아닌 것을 나타내는 조형 상태 신호와, 조형 결과를 나타내는 조형 결과 신호를 라인 컨트롤러(6)에 송신한다. 그 후, 조형기(2)는, 주형(M)의 제조를 행하고 있지 않은 동안, 조형 중이 아닌 것을 나타내는 조형 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다.

이어서, 반송 공정 S02가 행해진다. 반송 공정 S02에서는, 라인 컨트롤러(6)는 틀 보냄이 가능하게 되었는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 라인 컨트롤러(6)는 조형기(2)로부터 조형 중이 아닌 것을 나타내는 조형 상태 신호를 수신하고 있고, 검사 장치(3)로부터 검사 중이 아닌 것을 나타내는 검사 상태 신호를 수신하고 있으며, 또한 주탕기(4)로부터 틀 보냄이 가능한 것을 나타내는 틀 보냄 가능 여부 신호를 수신하고 있는 경우에 틀 보냄 가능하다고 판정한다. 그리고, 라인 컨트롤러(6)는 틀 보냄이 가능하게 되었다고 판정했을 경우, 반송 장치(5)에 틀 보냄 신호를 송신한다. 그리고, 반송 장치(5)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 틀 보냄 신호를 수신하면, 각 주형틀(F)을 1피치분 반송한다. 그리고, 반송 장치(5)는, 1피치분의 반송을 완료하면, 주형틀(F)을 도시하지 않은 클램프로 고정하고, 라인 컨트롤러(6)에 틀 보냄 완료 신호를 송신한다. 주형틀(F)이 검사 에어리어(위치 P5)에 이를 때까지, 상기 처리가 반복된다.

이어서, 주형틀(F)이 검사 장치(3)의 검사 에어리어에 이르면, 검사 공정 S03이 행해진다. 검사 공정 S03에서는, 검사 장치(3)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 검사 개시 신호 및 주형 정보를 수신하면, 주형 정보에 포함되는 패턴 코드에 기초하여, 검사 대상의 주형(M)의 종류를 식별하고, 식별한 주형(M)의 종류에 따라, 검사 에어리어에 위치하는 주형(M)의 검사를 행한다. 이때, 조형기(2)는 주형(M)의 검사가 완료될 때까지, 검사 중인 것을 나타내는 검사 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다. 그리고, 검사 장치(3)는, 검사가 완료되면, 검사 중이 아닌 것을 나타내는 검사 상태 신호와, 검사 결과를 나타내는 검사 결과 신호를 라인 컨트롤러(6)에 송신한다. 그 후, 검사 장치(3)는, 주형(M)의 검사를 행하고 있지 않은 동안, 검사 중이 아닌 것을 나타내는 검사 상태 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신한다. 검사 공정 S03의 상세에 대해서는 후술한다.

이어서, 반송 공정 S04가 행해진다. 반송 공정 S02와 마찬가지로, 반송 공정 S04에서는, 라인 컨트롤러(6)는 틀 보냄이 가능하게 되었는지 여부를 판정하여, 틀 보냄이 가능하게 되었다고 판정했을 경우, 반송 장치(5)에 틀 보냄 신호를 송신한다. 그리고, 반송 장치(5)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 틀 보냄 신호를 수신하면, 각 주형틀(F)을 1피치분 반송한다. 그리고, 반송 장치(5)는, 1피치분의 반송을 완료하면, 주형틀(F)을 클램프로 고정하고, 라인 컨트롤러(6)에 틀 보냄 완료 신호를 송신한다. 주형틀(F)이 코어 세팅 에어리어(위치 P9)에 이를 때까지, 상기 처리가 반복된다.

이어서, 주형틀(F)이 코어 세팅 에어리어에 이르면, 코어 세팅 공정 S05가 행해진다. 코어 세팅 공정 S05에서는, 라인 컨트롤러(6)는 위치 P9에 위치하는 주형틀(F)에 형성된 주형(M)의 검사 결과를 컨트롤러(34)를 통해서 조작반(33)에 출력하고, 조작반(33)의 모니터에 표시시킨다. 그리고, 조작반(33)의 모니터는, 주형틀(F)이 코어 세팅 에어리어에 정지하고 있는 동안, 검사 결과를 계속 표시한다. 코어 세팅장(W)에 주둔하고 있는 작업자는, 모니터에 표시되고 있는 검사 결과를 확인하여, 검사 결과가 정상이면, 주형(M)에 코어를 세팅하고, 검사 결과가 이상이면, 주형(M)에 코어를 세팅하지 않는다.

이어서, 반송 공정 S06이 행해진다. 반송 공정 S02와 마찬가지로, 반송 공정 S06에서는, 라인 컨트롤러(6)는 틀 보냄이 가능하게 되었는지 여부를 판정하여, 틀 보냄이 가능하게 되었다고 판정했을 경우, 반송 장치(5)에 틀 보냄 신호를 송신한다. 그리고, 반송 장치(5)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 틀 보냄 신호를 수신하면, 각 주형틀(F)을 1피치분 반송한다. 그리고, 반송 장치(5)는, 1피치분의 반송을 완료하면, 주형틀(F)을 클램프로 고정하고, 라인 컨트롤러(6)에 틀 보냄 완료 신호를 송신한다. 주형틀(F)이 주탕기(4)의 주탕 에어리어(위치 P18)에 이를 때까지, 상기 처리가 반복된다.

이어서, 주형틀(F)이 주탕기(4)의 주탕 에어리어에 이르면, 주탕 공정 S07이 행해진다. 주탕 공정 S07에서는, 주탕기(4)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 틀 보냄 완료 신호 및 주형 정보를 수신하면, 주형 정보에 포함되는 패턴 코드에 기초하여, 주탕 대상의 주형(M)의 종류를 식별하고, 주형(M)의 종류에 따라 주탕을 행한다. 이때, 주탕기(4)는, 주형 정보에 포함되는 검사 결과가 정상이면, 주형(M)으로의 주탕을 행하고, 검사 결과가 이상이면, 주형(M)으로의 주탕을 행하지 않는다. 그리고, 주탕기(4)는, 주탕 대상의 주형(M)으로의 주탕이 완료될 때까지, 틀 보냄이 불가능한 것을 나타내는 틀 보냄 가능 여부 신호를 라인 컨트롤러(6)에 계속 송신하고, 주탕이 완료되면 틀 보냄이 가능한 것을 나타내는 틀 보냄 가능 여부 신호를 라인 컨트롤러(6)에 송신한다.

이어서, 반송 공정 S08이 행해진다. 반송 공정 S02와 마찬가지로, 반송 공정 S08에서는, 라인 컨트롤러(6)는 틀 보냄이 가능하게 되었는지 여부를 판정하여, 틀 보냄이 가능하게 되었다고 판정했을 경우, 반송 장치(5)에 틀 보냄 신호를 송신한다. 그리고, 반송 장치(5)는, 라인 컨트롤러(6)로부터 틀 보냄 신호를 수신하면, 각 주형틀(F)을 1피치분 반송하고, 반송을 완료하면, 라인 컨트롤러(6)에 틀 보냄 완료 신호를 송신한다. 이와 같이 하여, 주형틀(F)을 이용한 주물의 제조 공정이 종료된다.

이상과 같이, 주조 시스템(1)에서는, 조형기(2)에 의해서 주형(M)이 제조되고, 검사 장치(3)에 의해서 주형(M)이 검사된다. 그리고, 검사 결과가 정상인 주형(M)에 코어가 세팅되고, 그 후, 코어가 세팅된 주형(M)에 주탕기(4)에 의해서 주탕이 행해진다. 또한, 복수(도 1에서는, 19개)의 주형틀(F)이 반송 장치(5)에 의해서 반송되고 있고, 각 위치에 하나의 주형틀(F)이 정지된다. 그리고, 라인 컨트롤러(6)는, 조형 에어리어(위치 P1), 검사 에어리어(위치 P5) 및 주탕 에어리어(위치 P18)에서의 처리가 종료되면, 각 주형틀(F)(주형(M))을 다음 위치로 이동하도록 반송 장치(5)를 제어한다. 이 때문에, 하나의 주형틀(F)에 대한 조형 공정 S01과, 다른 주형틀(F)에 대한 검사 공정 S03과, 또 다른 주형틀(F)에 대한 코어 세팅 공정 S05와, 추가로 또 다른 주형틀(F)에 대한 주탕 공정 S07은 병행하여 행해진다.

다음으로, 도 7~도 13을 참조하여, 검사 공정 S03을 상세하게 설명한다. 도 7은 도 6에 도시되는 검사 공정에 있어서, 검사 장치의 컨트롤러가 행하는 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다. 도 8은 도 7에 도시되는 화상 취득 처리를 상세하게 나타내는 플로차트이다. 도 9는 도 7에 도시되는 검사 처리를 상세하게 나타내는 플로차트이다. 도 10은 도 9에 도시되는 이형제에 의한 반사의 제거 처리를 상세하게 나타내는 플로차트이다. 도 11은 패턴 매칭 모델의 일례를 나타내는 도면이다. 도 12는 검사 영역 및 마스크 영역의 일례를 나타내는 도면이다. 도 13은 표시 화상의 일례를 나타내는 도면이다.

도 7에 도시되는 바와 같이, 검사 공정 S03에서는, 우선, 컨트롤러(34)는 촬상 장치(31)를 이용하여 화상 취득 처리를 행한다(스텝 S11). 스텝 S11의 화상 취득 처리에서는, 컨트롤러(34)는 관찰용의 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 주형(M)을 촬상 장치(31)로 촬상하게 함으로써 관찰용 화상을 취득하고, 복수의 검사용의 조사 패턴의 각각에 대해서, 광이 조사되고 있는 주형(M)을 촬상 장치(31)로 촬상하게 함으로써 검사 화상을 취득한다.

구체적으로는, 도 8에 도시되는 바와 같이, 우선, 컨트롤러(34)는 관찰용의 조사 패턴을 선택한다(스텝 S21). 그리고, 컨트롤러(34)는 선택한 조사 패턴에 대응하는 조명 장치(조명 장치(35a~35f))를 점등하고, 그 이외의 조명 장치(조명 장치(35g~35j))를 소등하도록, 전환기(36)에 전환 지시를 출력한다(스텝 S22). 이것에 의해, 관찰용의 조사 패턴으로 주형(M)에 광이 조사된다. 그리고, 컨트롤러(34)는 촬상 장치(31)에 촬상 지시를 출력한다(스텝 S23). 촬상 장치(31)는, 컨트롤러(34)로부터 촬상 지시를 수취하면, 주형(M)의 촬상을 행하여 관찰용 화상을 취득한다. 그리고, 촬상 장치(31)는 취득한 관찰용 화상을 컨트롤러(34)에 출력한다. 관찰용의 조사 패턴에서는, 주형(M)의 표면 전체에 균일하게 광이 조사되므로, 관찰용 화상은 자연스러운 외관을 가지는 주형(M)의 화상이 된다.

이어서, 컨트롤러(34)는 미리 설정된 복수의 검사용의 조사 패턴으로부터, 하나의 조사 패턴을 선택한다(스텝 S24). 검사용의 조사 패턴의 선택 순서는, 임의이며, 미리 정해져 있어도 된다. 그리고, 컨트롤러(34)는 선택한 조사 패턴에 대응하는 조명 장치를 점등하고, 그 이외의 조명 장치를 소등하도록, 전환기(36)에 전환 지시를 출력한다(스텝 S25). 이것에 의해, 선택된 조사 패턴으로 주형(M)에 광이 조사된다. 조명 장치(35c~35j)는, 촬상 공간(V)의 가장자리에 마련되어 있으므로, 주형(M)의 표면에 비스듬하게 광을 조사한다. 이 때문에, 주형(M)의 표면의 요철 형상에 대응한 그림자가 생성된다. 그리고, 컨트롤러(34)는 촬상 장치(31)에 촬상 지시를 출력한다(스텝 S26). 촬상 장치(31)는, 컨트롤러(34)로부터 촬상 지시를 수취하면, 주형(M)의 촬상을 행하여 검사 화상을 취득한다. 그리고, 촬상 장치(31)는 취득한 검사 화상을 컨트롤러(34)에 출력한다.

그리고, 컨트롤러(34)는 모든 조사 패턴을 선택했는지 여부를 판정한다(스텝 S27). 컨트롤러(34)는, 모든 조사 패턴을 선택하지 않았다고 판정했을 경우(스텝 S27; NO), 스텝 S24로 되돌아가, 선택되어 있지 않은 조사 패턴부터, 다음의 조사 패턴을 선택하여(스텝 S24), 스텝 S25~스텝 S27의 처리를 반복한다. 한편, 스텝 S27에 있어서, 컨트롤러(34)는, 모든 조사 패턴을 선택했다고 판정했을 경우(스텝 S27; YES), 화상 취득 처리를 종료한다.

이어서, 컨트롤러(34)는 검사 처리(스텝 S12)를 행한다. 스텝 S12의 검사 처리에서는, 컨트롤러(34)는, 검사 화상과 미리 마련된 기준 화상에 기초하여, 주형(M)의 외관을 검사한다. 기준 화상은 정상인 주형(M)을 촬상 장치(31)가 촬상함으로써 얻어진 화상이다. 검사 처리의 사전 처리로서, 기준 화상의 등록, 및 검사 파라미터의 설정이 행해진다. 검사 파라미터는 주조 시스템(1)의 작업자에 의해서 설정 및 변경되어도 된다. 검사 파라미터로서는, 예를 들면, 패턴 매칭 모델, 검사 영역, 마스크 영역, 색조 조정용 영역, 최소 결함 사이즈 및 2값화 임계값을 들 수 있다.

패턴 매칭 모델은 기준 화상과 검사 화상의 위치 맞춤에 이용되는 화상 영역이다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 패턴 매칭 모델 Rpm은 기준 화상 Gref를 기초로 등록된다. 패턴 매칭 모델 Rpm은, 예를 들면, 직사각형 영역으로서 설정된다.

검사 영역은 기준 화상 및 검사 화상에 포함되는 화상 영역 중 검사 대상이 되는 화상 영역이다. 검사 영역 이외는, 검사 장치(3)의 검사 대상외이다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 검사 영역 Rd는 기준 화상 Gref에 대해서 설정된다. 검사 영역 Rd는, 예를 들면, 직사각형 영역으로서 설정된다. 마스크 영역은 검사 영역에 있어서의 검사 대상외의 영역이다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 마스크 영역 Rm은 검사 영역 Rd의 범위 내에 설정된다. 마스크 영역 Rm은, 예를 들면, 직사각형 영역으로서 설정된다.

색조 조정용 영역은 기준 화상과 검사 화상의 색조의 비교에 이용되는 화상 영역이다. 색조 조정용 영역은 패턴 매칭 모델과 마찬가지로 기준 화상에 대해서 설정된다. 최소 결함 사이즈는, 결함으로 간주하는 최소의 사이즈이다. 최소 결함 사이즈는, 예를 들면, 실제의 크기(10mm×10mm 등)로 설정되어도 되고, 화소 수로 설정되어도 된다. 2값화 임계값은, 기준 화상과 검사 화상의 차분을 2값화할 때에 이용된다.

스텝 S12의 검사 처리에서는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 우선, 컨트롤러(34)는, 스텝 S11의 화상 취득 처리에 의해서 취득된 복수의 검사 화상 중, 하나의 검사 화상(제1 검사 화상)을 선택하는 것과 함께, 당해 검사 화상에 대한 기준 화상(제1 기준 화상)을 선택한다(스텝 S31). 구체적으로는, 컨트롤러(34)는 선택한 검사 화상을 촬상할 때의 조사 패턴과 같은 조사 패턴으로 광이 조사된 정상인 주형(M)의 기준 화상을 선택한다.

또한, 주형(M)의 기준 화상은, 주형(M)의 종류마다 컨트롤러(34)에 미리 등록되어 있다. 주형(M)의 기준 화상은, 추가로 조사 패턴마다 컨트롤러(34)에 미리 등록되어 있다. 하나의 조사 패턴에 대해서 복수의 기준 화상이 등록되어도 된다. 이 경우, 컨트롤러(34)는 복수의 기준 화상으로부터 검사 화상과 색조가 가장 가까운 기준 화상을 선택한다. 예를 들면, 컨트롤러(34)는, 검사 화상과 각 기준 화상에 대해서, 미리 등록된 색조 조정용 영역에 대해서, 각 화소의 화소값의 차분의 제곱합 제곱근을 구하고, 그 계산 결과를 오차로 한다. 컨트롤러(34)는, 복수의 기준 화상 중, 오차가 가장 작은 기준 화상을 선택한다.

그리고, 컨트롤러(34)는 기준 화상과 검사 화상을 위치 맞춤한다(스텝 S32). 제조 공차 등에 의한 주형틀(F)의 크기, 및 반송 장치(5)에 의한 주형틀(F)의 반송 정밀도 등에 기인하여, 기준 화상내의 주형(M)의 위치와 검사 화상내의 주형(M)의 위치가 어긋나는 일이 있다. 이 때문에, 컨트롤러(34)는, 예를 들면, 미리 설정된 패턴 매칭 모델(화상 영역)을 이용하여, 패턴 매칭에 의해 기준 화상과 검사 화상의 어긋남량을 산출한다. 그리고, 컨트롤러(34)는 어긋남량에 기초하여 기준 화상과 검사 화상의 위치 맞춤을 행한다. 예를 들면, 컨트롤러(34)는, 어긋남량이 0이 되도록 검사 화상을 시프트시킴으로써, 위치 맞춤을 행한다.

그리고, 컨트롤러(34)는, 위치 맞춤된 기준 화상으로부터, 미리 설정된 검사 영역의 화상(이하, 간단하게 「기준 화상」이라고 함.)을 추출하고, 위치 맞춤된 검사 화상으로부터, 검사 영역의 화상(이하, 간단하게 「검사 화상」이라고 함.)을 추출한다(스텝 S33). 마스크 영역의 화상은, 이하의 처리에서 이용되지 않기 때문에, 컨트롤러(34)는 검사 영역 중 마스크 영역의 화상은 추출하지 않아도 된다.

그리고, 컨트롤러(34)는 기준 화상 및 검사 화상의 색조를 맞춘다(스텝 S34). 구체적으로는, 컨트롤러(34)는 기준 화상에 포함되는 모든 화소의 화소값의 합계와, 검사 화상에 포함되는 모든 화소의 화소값의 합계의 차분이 작아지도록, 검사 화상의 보정 계수를 산출한다. 예를 들면, 컨트롤러(34)는 기준 화상에 포함되는 각 화소의 화소값과 당해 화소에 대응하는 검사 화상에 포함되는 화소의 화소값의 차분의 제곱합 제곱근(오차)이 가장 작게 되도록 하는 보정 계수를 산출한다. 그리고, 컨트롤러(34)는, 검사 화상에 포함되는 모든 화소의 화소값의 각각에 보정 계수를 곱함으로써, 검사 화상의 색조를 기준 화상의 색조에 맞춘다.

그리고, 컨트롤러(34)는 검사 화상으로부터 이형제에 의한 반사를 제거한다(스텝 S35). 스텝 S35에서는, 도 10에 도시되는 바와 같이, 우선, 컨트롤러(34)는 기준 화상을 복수의 블록으로 분할한다(스텝 S51). 각 블록의 사이즈는 미리 설정되어 있다. 그리고, 컨트롤러(34)는, 복수의 블록의 각각에 대해서, 블록에 포함되는 화소의 화소값 중 최대 화소값을 산출한다(스텝 S52).

그리고, 컨트롤러(34)는 검사 화상에 포함되는 화소로부터 하나의 화소를 선택한다(스텝 S53). 그리고, 컨트롤러(34)는 선택한 화소에 대응하는 기준 화상의 화소가 포함되는 블록의 최대 화소값을 추출한다(스텝 S54). 그리고, 컨트롤러(34)는 선택한 화소의 화소값과, 추출한 최대 화소값을 비교하여, 선택한 화소의 화소값이, 추출한 최대 화소값보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S55). 컨트롤러(34)는 선택한 화소의 화소값이, 추출한 최대 화소값보다도 크다고 판정했을 경우(스텝 S55; YES), 이형제에 의한 반사가 발생하고 있다고 판정하고, 선택한 화소의 화소값을 최대 화소값으로 치환한다(스텝 S56). 이것에 의해, 당해 화소로부터 반사가 제거된다. 한편, 컨트롤러(34)는 선택한 화소의 화소값이, 추출한 최대 화소값 이하인 것으로 판정했을 경우(스텝 S55; NO), 이형제에 의한 반사가 발생하고 있지 않다고 판정하고, 선택한 화소의 화소값을 그대로 유지한다.

그리고, 컨트롤러(34)는 모든 화소를 선택했는지 여부를 판정한다(스텝 S57). 컨트롤러(34)는, 모든 화소를 선택하지 않았다고 판정했을 경우(스텝 S57; NO), 스텝 S53으로 되돌아가, 선택되어 있지 않은 화소부터, 다음의 화소를 선택하여(스텝 S53), 스텝 S54~스텝 S57의 처리를 반복한다. 한편, 스텝 S57에 있어서, 컨트롤러(34)는, 모든 화소를 선택했다고 판정했을 경우(스텝 S57; YES), 이형제에 의한 반사의 제거 처리를 종료한다.

그리고, 컨트롤러(34)는, 기준 화상 및 검사 화상에 기초하여, 차분 화상(제1 차분 화상)을 작성한다(스텝 S36). 구체적으로는, 컨트롤러(34)는 기준 화상에 포함되는 각 화소의 화소값과, 당해 화소에 대응하는 검사 화상의 화소의 화소값의 차분을 산출하여, 2값화 임계값보다도 큰 경우에는 0(흑), 2값화 임계값 이하인 경우에는 1(백)로 함으로써, 차분 화상을 작성한다. 즉, 차분 화상은 2값 화상이다. 컨트롤러(34)는 기준 화상의 각 화소값으로부터 검사 화상의 각 화소값을 감산함으로써, 차분 화상을 작성해도 되고, 검사 화상의 각 화소값으로부터 기준 화상의 각 화소값을 감산함으로써, 차분 화상을 작성해도 되고, 양방의 차분 화상을 작성해도 된다.

그리고, 컨트롤러(34)는 차분 화상으로부터 노이즈를 제거한다(스텝 S37). 컨트롤러(34)는, 예를 들면, 필터를 이용하여 차분 화상으로부터 노이즈를 제거한다. 그리고, 컨트롤러(34)는 차분 화상을 입자 해석한다(스텝 S38). 컨트롤러(34)는, 입자 해석에 의해서, 차분 화상내의 덩어리(블랍)의 위치, 면적 및 길이 등의 특징량을 산출한다. 이때, 컨트롤러(34)는 최소 결함 사이즈에 기초하여 각 덩어리가 결함인지 여부를 판정하여, 결함이 아니라고 판정된 덩어리를 차분 화상으로부터 제거함으로써, 남은 덩어리를 결함으로서 검출한다. 컨트롤러(34)는, 예를 들면, 최소 결함 사이즈의 0.5배보다도 작은 덩어리는 결함이 아니라고 판정한다.

그리고, 컨트롤러(34)는 의사 결함을 특정한다(스텝 S39). 컨트롤러(34)는, 예를 들면, 덩어리(결함)의 색에 기초하여, 차분 화상에 포함되는 덩어리로부터 의사 결함을 특정한다. 주형(M)에 결함이 발생하고 있는 경우, 검사 화상에서는, 그림자가 되는 일이 있다. 이와 같은 경우에는, 덩어리에 대응하는 검사 화상의 화상 영역은, 주위보다도 어둡게 되어 있다. 이 때문에, 컨트롤러(34)는, 덩어리에 대응하는 검사 화상에 있어서의 화상 영역의 색과 그 주위의 색을 비교함으로써, 덩어리가 의사 결함인지 여부를 판정한다. 컨트롤러(34)는 상기 화상 영역의 색이 그 주위의 색과 동등하거나, 주위의 색보다도 밝은 경우에는, 당해 덩어리를 의사 결함으로서 특정한다.

또한, 컨트롤러(34)는, 덩어리(결함)의 윤곽 형상에 기초하여, 차분 화상에 포함되는 덩어리로부터 의사 결함을 특정해도 된다. 주형(M) 중의 어느 부분에서 광이 반사한 것에 의해서, 그 부분이 결함으로서 오검출되는 일이 있다. 이와 같은 경우, 당해 부분의 윤곽 형상은 변경되어 있지 않기 때문에, 컨트롤러(34)는 기준 화상에 있어서의 윤곽 형상과, 검사 화상에 있어서의 윤곽 형상을 비교함으로써, 의사 결함인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 컨트롤러(34)는 덩어리에 대응하는 기준 화상의 화상 영역의 윤곽 형상이, 덩어리에 대응하는 검사 화상의 화상 영역의 윤곽 형상과 같은 경우에는, 당해 덩어리를 의사 결함으로서 특정한다.

그리고, 컨트롤러(34)는 부분 결함 화상을 작성한다(스텝 S40). 부분 결함 화상은 하나의 조사 패턴으로 검출된 주형(M)의 결함을 나타내는 화상이다. 구체적으로는, 컨트롤러(34)는, 스텝 S39에 있어서 특정한 의사 결함을 차분 화상으로부터 제거함으로써, 부분 결함 화상을 작성한다. 그리고, 컨트롤러(34)는 모든 검사 화상을 선택했는지 여부를 판정한다(스텝 S41). 컨트롤러(34)는, 모든 검사 화상을 선택하지 않았다고 판정했을 경우(스텝 S41; NO), 스텝 S31로 되돌아가, 선택되어 있지 않은 검사 화상부터, 다음의 검사 화상(제2 검사 화상)을 선택하는 것과 함께, 당해 검사 화상에 대한 기준 화상(제2 기준 화상)을 선택하여(스텝 S31), 스텝 S32~스텝 S41의 처리를 반복한다.

한편, 스텝 S41에 있어서, 컨트롤러(34)는, 모든 검사 화상을 선택했다고 판정했을 경우(스텝 S41; YES), 결함 화상을 작성한다(스텝 S42). 결함 화상은 검사 장치(3)에 의해서 검출된 주형(M)의 결함을 나타내는 화상이다. 구체적으로는, 컨트롤러(34)는, 각 검사 화상으로부터 얻어진 부분 결함 화상(제1 부분 결함 화상, 제2 부분 결함 화상)을 합성함으로써, 결함 화상을 작성한다. 즉, 컨트롤러(34)는 각 부분 결함 화상에 포함되는 결함을 모두 가지는 화상을 결함 화상으로서 작성한다.

이어서, 컨트롤러(34)는 출력 처리(스텝 S13)를 행한다. 스텝 S13의 출력 처리에서는, 우선, 컨트롤러(34)는 결함 화상에 기초하여 검사 결과를 생성한다. 컨트롤러(34)는, 예를 들면, 결함 화상에 결함이 포함되어 있지 않은 경우에, 주형(M)이 정상이라고 판정하고, 결함 화상에 결함이 포함되어 있는 경우에, 주형(M)이 이상이라고 판정한다. 그리고, 컨트롤러(34)는 주형(M)이 정상인지 이상인지를 나타내는 검사 결과를 라인 컨트롤러(6)에 출력한다. 그리고, 라인 컨트롤러(6)는 검사 결과를 주형 관리 테이블에 기억한다. 또한, 컨트롤러(34)는, 스텝 S11에서 취득한 관찰용 화상과, 스텝 S12에서 작성한 결함 화상에 기초하여, 작업자에게 표시하기 위한 표시 화상을 작성해도 된다. 도 13에 도시되는 바와 같이, 컨트롤러(34)는, 관찰용 화상 Gc에 있어서, 결함 화상에 포함되는 결함에 대응하는 화상 영역을 직사각형의 테두리 fd로 둘러쌈으로써, 표시 화상 Gd를 작성해도 된다. 이 표시 화상 Gd는, 상술한 코어 세팅 공정 S05에 있어서, 조작반(33)의 모니터에 표시되어도 된다. 또한, 검사 결과의 생성, 및 표시 화상의 작성은, 스텝 S12의 검사 처리에 있어서 행해져도 된다.

이상과 같이, 검사 공정 S03에서는, 복수의 검사용의 조사 패턴의 각각으로 광이 조사되고 있는 주형(M)을 Z축 방향을 따라서 상방으로부터 촬상함으로써 검사 화상이 취득되고, 검사 화상 및 기준 화상에 기초하여, 주형(M)의 외관이 검사된다. 조명 장치(35c~35j)는, 촬상 공간(V)의 가장자리에 마련되어 있으므로, 검사용의 조사 패턴으로 주형(M)에 광을 조사했을 경우, 주형(M)의 표면에 비스듬하게 광이 조사된다. 이 때문에, 주형(M)의 표면의 요철 형상에 대응한 그림자가 생성된다. 즉, 기준 화상과 검사 화상의 비교에 의해, 정상인 주형(M)에 광을 조사함으로써 얻어진 그림자와, 검사 대상의 주형(M)에 광을 조사함으로써 얻어진 그림자가 비교된다. 이것에 의해, 검사 장치(3)는 깨짐, 패임 및 불필요한 돌기(버) 등의 주형(M)의 표면에 있어서의 결함을 검출하고 있다. 이와 같이, 검사 장치(3)에 의하면, 주형(M)의 3차원 형상을 2차원의 화상으로 확인할 수 있다. 특히, 주형(M)의 색이 흑색인 경우에도, 주형(M)의 캐비티부와 절단면(parting surface)을 식별하는 것이 가능해진다.

다음으로, 도 14 및 도 15의 (a)~도 15의 (c)를 참조하여, 주조 시스템(1) 및 검사 장치(3)의 작용 효과를 설명한다. 도 14는 상단 조사 패턴과 중단 조사 패턴에 의한 광의 조사 범위의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 도 15의 (a)는 상단 조사 패턴과 중단 조사 패턴에 의한 결함 검출의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 도 15의 (b)는 상단 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 주형의 평면도이다. 도 15의 (c)는 중단 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 주형의 평면도이다.

주조 시스템(1) 및 검사 장치(3)에서는, 검사용의 조사 패턴의 각각으로 광이 조사되고 있는 주형(M)을, 촬상 장치(31)에 의해서 Z축 방향을 따라서 상방으로부터 촬상함으로써, 각 검사 화상이 취득된다. 검사용의 조사 패턴에는, 상단 조사 패턴과, 중단 조사 패턴이 포함되어 있다. 예를 들면, 도 14에 도시되는 바와 같이, 조명 장치(35d)(제1 조명 장치)를 점등함으로써 얻어지는 상단 조사 패턴(「제1 조사 패턴」이라고 함.)의 광 Lu는, 평면 VP1에 있어서의 촬상 공간(V)의 후단으로부터 주형(M)에 조사된다. 조명 장치(35h)(제2 조명 장치)를 점등함으로써 얻어지는 중단 조사 패턴(「제2 조사 패턴」이라고 함.)의 광 Lm은, 평면 VP2에 있어서의 촬상 공간(V)의 후단으로부터 주형(M)에 조사된다. 조명 장치(35d)의 위치(제1 위치)와 조명 장치(35h)의 위치(제2 위치)는 서로 다르게 되어 있지만, Z축 방향으로부터 보았을 경우에는 서로 중첩되어 있다. 즉, 제1 조사 패턴과 제2 조사 패턴에서는, Z축 방향으로부터 볼 때, 주형(M)에 대해서 같은 방향(X축 방향)으로부터 광이 조사되지만, 주형(M)에 대한 광의 입사각이 다르다.

주형(M)의 표면(상면)(51)에 오목부(51a)가 마련되어 있는 경우, 주형(M)의 표면(51)에 대한 광 Lm의 입사각은 광 Lu의 입사각보다도 크기 때문에, 광 Lm은 오목부(51a)의 저면(51b)에 거의 조사되지 않는다. 이 때문에, 광 Lm이 조사되고 있는 주형(M)을 촬상하여 얻어진 검사 화상에서는, 저면(51b)에는 그림자가 형성되어 있으므로, 저면(51b)의 검사를 행할 수 없다. 한편, 주형(M)의 표면(51)에 대한 광 Lu의 입사각은, 광 Lm의 입사각보다도 작기 때문에, 광 Lu는 오목부(51a)의 저면(51b)에 조사된다. 이 때문에, 광 Lu가 조사되고 있는 주형(M)을 촬상하여 얻어진 검사 화상에서는, 저면(51b)에 형성되는 그림자의 면적이 작기 때문에, 저면(51b)의 검사를 행할 수 있다. 이와 같이, Z축 방향에 있어서 서로 다른 위치(높이)에 마련된 2개의 조명 장치를 이용함으로써, 주형(M)의 표면(51) 중 광이 조사되지 않는 부분을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 검사 범위를 넓히는 것이 가능해진다.

또한, 도 15의 (a) 및 도 15의 (b)에 도시되는 바와 같이, 주형(M)의 표면에 패임(52)이 발생하고 있는 경우, 주형(M)의 표면에 대한 광 Lu의 입사각은, 광 Lm의 입사각보다도 작기 때문에, 패임(52)에 광 Lu를 조사함으로써 얻어지는 그림자(52a)는 작다. 이 때문에, 광 Lu가 조사되고 있는 주형(M)을 촬상하여 얻어진 검사 화상에서는, 패임(52)은 결함으로서 검출되지 않을 우려가 있다. 한편, 도 15의 (a) 및 도 15의 (c)에 도시되는 바와 같이, 주형(M)의 표면에 대한 광 Lm의 입사각은 광 Lu의 입사각보다도 크기 때문에, 패임(52)에 광 Lm를 조사함으로써 얻어지는 그림자(52b)는 그림자(52a)보다도 커진다. 이 때문에, 광 Lm이 조사되고 있는 주형(M)을 촬상하여 얻어진 검사 화상에서는, 패임(52)이 결함으로서 검출될 수 있다. 이와 같이, 주형(M)이 깨짐, 패임 및 불필요한 돌기(버) 등의 결함을 가지는 경우에, 서로 다른 입사각의 광이 조사됨으로써, 당해 결함의 그림자의 크기를 결함이라고 판정 가능한 정도로 크게 할 수 있다. 이것에 의해, 결함의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이상으로부터, 주형(M)의 검사 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 조명부(32)는 4개의 상단 조사 패턴(제1 조사 패턴, 제3 조사 패턴)을 이용하여, 평면 VP1에 있어서의 촬상 공간(V)의 전단, 후단, 좌단 및 우단의 4방향으로부터 광을 주형(M)에 조사한다. 그리고, 컨트롤러(34)는, 각각의 상단 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 주형(M)을 촬상 장치(31)로 촬상하게 함으로써, 각 검사 화상(제1 검사 화상, 제3 검사 화상)을 취득한다. 또한, 조명부(32)는, 4개의 중단 조사 패턴(제2 조사 패턴, 제4 조사 패턴)을 이용하여, 평면 VP2에 있어서의 촬상 공간(V)의 전단, 후단, 좌단 및 우단의 4 방향으로부터 광을 주형(M)에 조사한다. 그리고, 컨트롤러(34)는, 각각의 중단 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 주형(M)을 촬상 장치(31)로 촬상하게 함으로써, 각 검사 화상(제2 검사 화상, 제4 검사 화상)을 취득한다. 상술한 바와 같이, 조명 장치(35d)의 위치와 조명 장치(35h)의 위치는 서로 다르게 되어 있지만, Z축 방향으로부터 보았을 경우에는 서로 중첩되어 있다. 마찬가지로, 조명 장치(35c)(제3 조명 장치)의 위치(제3 위치) 및 조명 장치(35g)(제4 조명 장치)의 위치(제4 위치), 조명 장치(35e)의 위치 및 조명 장치(35i)의 위치 그리고, 조명 장치(35f)의 위치 및 조명 장치(35j)의 위치는, 각각 서로 다르게 되어 있지만, Z축 방향으로부터 보았을 경우에는 서로 중첩되어 있다. 이와 같이, Z축 방향으로부터 본 4 방향에서, Z축 방향에 있어서 다른 위치(높이)로부터 주형(M)에 광이 조사되므로, 검사 범위를 확대하는 것과 함께, 결함의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 주형(M)의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

주형(M)에 대한 광의 조사 방향, 및 주형(M)에 대한 광의 입사각 등에 의해서, 주형(M)에 발생하는 그림자, 및 주형(M)의 표면에 있어서의 휘도 분포 등이 다른 일이 있다. 검사 화상을 촬상할 때의 조사 패턴과 다른 조사 패턴으로 광이 조사된 정상인 주형(M)의 기준 화상을 이용하여 검사를 행하면, 본래 결함이 아닌 부분이 결함으로서 오검출될 가능성이 높아진다. 주조 시스템(1) 및 검사 장치(3)에서는, 검사 화상과, 당해 검사 화상을 촬상할 때의 조사 패턴과 같은 조사 패턴으로 광이 조사된 정상인 주형(M)의 기준 화상이 비교되므로, 결함이 오검출될 가능성을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 대상물의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 검사 화상과 그 검사 화상에 대응하는 기준 화상을 비교함으로써, 부분 결함 화상이 작성되고, 각 검사 화상으로부터 얻어진 부분 결함 화상을 합성함으로써 결함 화상이 작성된다. 결함 화상은 각 부분 결함 화상에 포함되는 결함을 모두 가지므로, 각각의 조사 패턴에서는 검출할 수 없는 결함을 포함하는 결함 화상이 얻어진다.

조명 장치(35c~35j) 중 어느 것이 점등되고, 다른 조명 장치가 소등되는 것만으로, 검사용의 각 조사 패턴이 얻어진다. 이와 같이, 조사 패턴을 생성하기 위한 제어 및 구조를 간이화할 수 있다.

촬상 장치(31)는 하우징(30)의 천정부의 중앙에 마련되고, 주형(M)을 상방으로부터 촬상한다. 이 때문에, 1대의 촬상 장치(31)로 주형(M)의 전면을 촬상하는 것이 가능해진다. 또한, 복수의 촬상 장치(31)가 마련되어도 된다. 이 경우, 각 촬상 장치(31)의 화소 분해능을 높임으로써, 보다 작은 결함의 검출이 가능해진다.

하나의 조사 패턴에 대해서 복수의 기준 화상이 등록되어 있는 경우, 컨트롤러(34)는 복수의 기준 화상으로부터 검사 화상과 색조가 가장 가까운 기준 화상을 선택한다. 주형(M)의 상태, 조명부(32)(조명 장치(35c~35j))의 상태 및 촬상 장치(31)의 상태 등에 기인하여, 같은 주형(M)을 촬상해도, 촬상된 화상의 색조가 다른 경우가 있다. 검사 화상과 색조가 다른 기준 화상을 이용하여 검사를 행하면, 본래 결함이 아닌 부분이 결함으로서 오검출될 가능성이 높아진다. 주조 시스템(1) 및 검사 장치(3)에서는, 검사 화상과 가장 가까운 색조를 가지는 기준 화상이 이용되므로, 결함이 오검출될 가능성을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 주형(M)의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

검사 장치(3)는 촬상 장치(31) 및 조명부(32)를 수용하는 하우징(30)을 구비하고 있다. 조명부(32)는 하우징(30) 내에 배치되어 있는 주형(M)에 광을 조사한다. 이 때문에, 조명부(32)(조명 장치(35a~35j))와는 다른 광원으로부터의 광이 주형(M)에 조사될 가능성을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 외부 환경이 검사에 미치는 영향을 저감시킬 수 있으므로, 주형(M)의 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

주형(M)을 제조할 때에, 이형제가 이용되는 일이 있다. 이형제가 주형(M)의 표면에 잔존하고 있으면, 이형제에 의해서 광이 반사될 가능성이 있다. 이 반사의 영향에 의해서, 검사 화상에 있어서, 주형(M) 중, 이형제가 잔존하는 부분의 휘도(화소값)가 커지는 일이 있다. 이것에 의해, 당해 부분이 결함으로서 검출될 가능성이 있다. 이에 대해, 컨트롤러(34)는 검사 화상으로부터 이형제에 의한 반사를 제거하고, 반사가 제거된 검사 화상과 기준 화상에 기초하여, 주형(M)의 외관을 검사하므로, 결함의 오검출을 저감시키는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 주형(M)의 표면에서 광의 반사가 발생하고 있는 경우, 당해 부분이 결함으로서 검출될 가능성이 있다. 컨트롤러(34)는 검사 화상에 있어서의 당해 부분의 색, 및 윤곽 형상 등의 특징량에 의해, 반사가 발생되고 있는지 여부를 판정하여, 반사가 발생되고 있는 부분을 의사 결함으로서 차분 화상으로부터 제거한다. 이것에 의해, 결함의 오검출을 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 라인 컨트롤러(6)는 검사 결과가 이상을 나타내는 주형(M)으로의 주탕을 행하지 않게 주탕기(4)를 제어하고 있다. 결함을 가지는 주형(M)에 주탕이 행해진다고 해도, 결함을 가지는 주물이 제조된다. 이 때문에, 검사 결과가 이상을 나타내는 주형(M)에 주탕을 행하지 않음으로써, 주물의 불량율을 저감시킬 수 있어, 주물의 생산 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

조작반(33)의 모니터는, 검사 결과를 표시한다. 이 때문에, 코어 세팅장(W)에 주둔하고 있는 작업자에게 주형(M)의 검사 결과를 인식시킬 수 있다. 이것에 의해, 작업자는 검사 결과에 따른 작업을 행하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 작업자는 검사 결과가 정상을 나타내는 주형(M)에 코어를 세팅하고, 검사 결과가 이상을 나타내는 주형(M)에는 코어를 세팅하지 않게 할 수 있다. 또한, 작업자는 모니터에 표시되는 검사 결과를 확인하면 되고, 주형(M)의 결함을 눈으로 확인할 필요가 없기 때문에, 코어의 세팅 작업에 집중할 수 있다.

또한, 본 개시에 따른 검사 장치 및 주조 시스템은 상기 실시 형태로 한정되지 않는다.

예를 들면, 검사 장치(3)에 의한 외관 검사의 대상물은, 주형(M)으로 한정되지 않는다. 대상물로서는, 주물 및 조형용 패턴(모형)이어도 된다.

주조 시스템(1)은 조형기(2)를 구비하고 있지 않아도 된다. 이 경우, 반송 장치(5)는 외부의 조형기에 의해서 제조된 주형(M)을 검사 장치(3)를 통해서 주탕기(4)로 반송한다. 또한, 주조 시스템(1)은 주탕기(4)를 구비하고 있지 않아도 된다. 이 경우, 반송 장치(5)는 검사 장치(3)에 의해서 검사된 주형(M)을 외부의 주탕기로 반송한다.

조명부(32)는 복수의 조명 장치를 구비하고 있지 않아도 된다. 예를 들면, 조명부(32)는 하나의 조명 장치를 이동 가능한 기구를 구비하고, 조명 장치를 이동시킴으로써, 각 조사 패턴으로 주형(M)에 광을 조사해도 된다. 이 경우, 조명 장치의 수를 줄일 수 있는 것과 함께, 전환기(36)가 불필요해진다. 조명부(32)는 관찰용의 조사 패턴으로 광을 조사하지 않아도 되고, 관찰용의 조명 장치를 구비하고 있지 않아도 된다.

또한, 조명부(32)는 상단 조사 패턴 및 중단 조사 패턴에 더하여, 추가로 다른 하나 이상의 높이의 조사 패턴으로 광을 조사해도 된다. 예를 들면, 조명부(32)는 평면 VP1 및 평면 VP2와는 다른 Z축 방향과 교차(직교)하는 가상적인 평면에 배치된 조명 장치를 더 구비해도 된다. 이 경우, 주형(M)의 표면 중 광이 조사되지 않는 부분을 더 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 검사 범위를 더 넓히는 것이 가능해진다.

또한, 각 평면에 마련된 조명 장치의 수는 4개로 한정되지 않는다. 각 평면의 조명 장치의 수를 늘림으로써, 결함의 검출 정밀도를 더 향상시킬 수 있다. 조명 장치가 마련되는 Z축 방향과 교차하는 평면의 수는 2개 이상이며, 각 평면에 마련된 조명 장치의 수는 1개 이상이면 된다. 예를 들면, 조명부(32)는 조명 장치(35c) 및 조명 장치(35g), 조명 장치(35d) 및 조명 장치(35h), 조명 장치(35e) 및 조명 장치(35i), 그리고 조명 장치(35f) 및 조명 장치(35j) 중 어느 1세트만을 구비하고 있어도 되고, 2세트를 구비하고 있어도 되며, 3세트를 구비하고 있어도 된다.

도 16에 도시되는 바와 같이, 조명부(32)는 조명 장치(35g~35j) 대신에, 승강 장치(37)를 구비해도 된다. 승강 장치(37)는 조명 장치(35c~35f)를 Z축 방향을 따라서 승강시키는 장치이다. 이 경우, 하우징(30)은 설치 부재(47a~47d)를 구비하고 있지 않아도 된다. 설치 부재(46a~46d)는 Z축 방향을 따라서 이동 가능하게 기둥 부재(43a~43d)에 설치되어 있다. 즉, 승강 장치(37)는 설치 부재(46a~46d)를 Z축 방향을 따라서 이동시킴으로써, 조명 장치(35c~35f)를 승강시킨다. 또한, 도 16에서는, 편의상, 승강 장치(37)는 설치 부재(46b)에 접속되어 있지만, 설치 부재(46a, 46c, 46d)에도 접속되어 있다.

승강 장치(37)는 컨트롤러(34)로부터의 승강 지시를 받아서 조명 장치(35c~35f)를 승강시킨다. 예를 들면, 상단 조사 패턴으로 광을 조사하는 경우에는, 승강 장치(37)는 조명 장치(35c~35f)가 평면 VP1 상에 배치되도록, 조명 장치(35c~35f)의 높이를 조정한다. 중단 조사 패턴으로 광을 조사하는 경우에는, 승강 장치(37)는, 조명 장치(35c~35f)가 평면 VP2 상에 배치되도록, 조명 장치(35c~35f)의 높이를 조정한다. 이 구성으로는, 조명 장치의 수를 줄일 수 있다.

또한, 승강 장치(37)는 평면 VP1 및 평면 VP2와는 다른 Z축 방향과 교차(직교)하는 가상적인 평면 상에 조명 장치(35c~35f)가 배치되도록, 조명 장치(35c~35f)의 높이를 조정해도 된다. 조명 장치(35c~35f)를 승강시킴으로써, 조명 장치의 수를 늘리는 일 없이, 다양한 높이의 조사 패턴을 생성하는 것이 가능해진다.

검사 장치(3)에 의한 검사 결과가 이상이었던 주형(M)을 작업자가 확인한 바, 실제로는 정상이고, 검사 장치(3)가 검출한 결함이 의사 결함인 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 작업자가 조작반(33)을 조작함으로써, 이상으로 판정된 주형(M)의 검사 화상이, 기준 화상에 추가 등록되어도 된다. 이것에 의해, 마찬가지의 오검출을 억제할 수 있으므로, 검사 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 라인 컨트롤러(6)는 각 주형(M)의 주형 정보에 주형(M)의 조형 조건 및 주형(M)의 조형시의 모래 성상 중 적어도 어느 것을 더 대응시켜서 주형 관리 테이블에 기억해도 된다. 조형 조건으로서는, 에어레이션(aeration) 압력, 스퀴즈(squeeze) 압력 및 이형제의 스프레이 시간 등을 들 수 있다. 모래 성상으로서는, 컴팩터빌러티(CB)값 및 수분%값 등을 들 수 있다. 라인 컨트롤러(6)는 주형 관리 테이블에 축적된 복수의 주형(M)의 주형 정보를 분석하여, 검사 결과와 조형 조건의 상관을 알아내도 된다. 주형 정보의 분석에는, 예를 들면, 결정 트리 분석 등의 기계 학습이 이용된다.

라인 컨트롤러(6)는, 분석에 의해, 검사 결과가 정상을 나타내는 주형(M)과 상관을 갖는 조형 조건을 취득하고, 취득한 조형 조건으로 조형을 행하도록 조형기(2)를 제어해도 된다. 구체적으로는, 라인 컨트롤러(6)는 정상인 검사 결과와 상관을 갖는 조형 조건을 지정하는 신호를 조형기(2)에 송신한다. 이 경우, 주형(M)의 제조 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 주물의 생산 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

검사 장치(3)는, 검사 결과가 이상이었던 주형(M)에 대해서, 결함의 위치를 라인 컨트롤러(6)에 송신해도 된다. 라인 컨트롤러(6)는 결함 위치를 통계 처리하여, 주형 정보의 분석을 행해도 된다. 라인 컨트롤러(6)는, 예를 들면, 주형(M)의 이상, 및 이형제의 도포 위치의 변경 등에 결함 위치의 처리 결과를 이용한다.

라인 컨트롤러(6)는, 분석에 의해, 검사 결과가 정상을 나타내는 주형(M)과 상관을 갖는 모래 성상을 취득하고, 취득한 모래 성상으로 조형을 행하도록 조형기(2)를 제어해도 된다. 구체적으로는, 라인 컨트롤러(6)는 정상인 검사 결과와 상관을 갖는 모래 성상을 지정하는 신호를 조형기(2)에 송신한다. 이 경우, 주형(M)의 제조 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 주물의 생산 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 해석의 결과, 복수의 조형 조건이 정상인 검사 결과와 상관을 갖는 것이 발견되는 일이 있다. 마찬가지로, 복수의 모래 성상이 정상인 검사 결과와 상관을 갖는 것이 발견되는 일이 있다. 이와 같은 경우에는, 라인 컨트롤러(6)는, 정상인 검사 결과와의 상관이 가장 높은 조형 조건 및 모래 성상을 지정하는 신호를 조형기(2)에 송신해도 된다.

검사 장치(3)에 의한 검사 결과가 정상이었던 주형(M)으로 제조한 제품(주물)이 불량이었을 경우, 불량 대책을 하는데 있어서, 조형 공정 S01에 있어서 발생하는 요인을 고려할 필요가 없다. 따라서, 조형 공정 S01 이후에 불량이 발생했다고 상정하여 불량 대책을 행할 수 있으므로, 종래보다도 불량 대책에 필요로 하는 시간을 단축시키는 것이 가능해진다.

1…주조 시스템, 2…조형기, 3…검사 장치, 4…주탕기, 5…반송 장치, 6…라인 컨트롤러, 30…하우징, 31…촬상 장치, 32…조명부, 33…조작반, 34…컨트롤러, 35a~35j…조명 장치, 36…전환기, 37…승강 장치, F…주형틀, M…주형(대상물), V…촬상 공간, VP1…평면(제1 평면), VP2…평면(제2 평면).

Claims (15)

1. 대상물의 외관을 검사하는 검사 장치로서,
   상기 대상물을 제1 방향으로부터 촬상하는 촬상 장치와,
   제1 위치로부터 광을 조사하는 제1 조사 패턴 및 상기 제1 위치와는 다른 제2 위치로부터 광을 조사하는 제2 조사 패턴으로, 상기 대상물에 광을 조사하는 조명부와,
   상기 제1 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 상기 대상물을 상기 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제1 검사 화상을 취득하고, 상기 제2 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 상기 대상물을 상기 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제2 검사 화상을 취득하며, 상기 제1 검사 화상, 상기 제2 검사 화상 및 미리 마련된 기준 화상에 기초하여, 상기 대상물의 외관을 검사하는 컨트롤러를 구비하고,
   상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 제1 방향으로부터 볼 때 서로 중첩되는 검사 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조명부는 상기 제1 위치에 마련된 제1 조명 장치와, 상기 제2 위치에 마련된 제2 조명 장치를 구비하는 검사 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 조명부는 제1 조명 장치와, 상기 제1 조명 장치를 상기 제1 방향을 따라서 승강시키는 승강 장치를 구비하는 검사 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조명부는 제3 위치로부터 광을 조사하는 제3 조사 패턴과, 상기 제3 위치와는 다른 제4 위치로부터 광을 조사하는 제4 조사 패턴으로, 상기 대상물에 추가로 광을 조사하고,
   상기 컨트롤러는 상기 제3 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 상기 대상물을 상기 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제3 검사 화상을 취득하고, 상기 제4 조사 패턴으로 광이 조사되고 있는 상기 대상물을 상기 촬상 장치로 촬상하게 함으로써 제4 검사 화상을 취득하며, 상기 제3 검사 화상 및 상기 제4 검사 화상에 더 기초하여, 상기 대상물의 외관을 검사하고,
   상기 제3 위치와 상기 제4 위치는, 상기 제1 방향으로부터 볼 때 서로 중첩되고,
   상기 제1 위치 및 상기 제3 위치는, 상기 제1 방향과 교차하는 제1 평면 상의 서로 다른 위치이며,
   상기 제2 위치 및 상기 제4 위치는, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 평면 상의 서로 다른 위치인 검사 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 조명부는 상기 제3 위치에 마련된 제3 조명 장치와, 상기 제4 위치에 마련된 제4 조명 장치를 구비하는 검사 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 제1 검사 화상과 상기 제1 조사 패턴에 대해서 미리 마련된 제1 기준 화상을 비교함으로써, 상기 제1 조사 패턴으로 검출된 상기 대상물의 결함을 나타내는 제1 부분 결함 화상을 작성하고,
   상기 컨트롤러는 상기 제2 검사 화상과 상기 제2 조사 패턴에 대해서 미리 마련된 제2 기준 화상을 비교함으로써, 상기 제2 조사 패턴으로 검출된 상기 대상물의 결함을 나타내는 제2 부분 결함 화상을 작성하고,
   상기 컨트롤러는, 상기 제1 부분 결함 화상 및 상기 제2 부분 결함 화상에 기초하여, 상기 대상물의 결함을 나타내는 결함 화상을 작성하는 검사 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 미리 마련된 복수의 화상 중, 상기 제1 검사 화상의 색조와 가장 가까운 색조를 가지는 화상을 상기 제1 기준 화상으로서 선택하는 검사 장치.
8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 제1 기준 화상 및 상기 제1 검사 화상에 기초하여 제1 차분 화상을 생성하고, 상기 제1 차분 화상을 해석하여 얻어진 결함 중, 상기 결함에 대응하는 상기 제1 검사 화상의 화상 영역의 특징량에 기초하여 의사 결함을 특정하고, 상기 제1 차분 화상으로부터 상기 의사 결함을 제거함으로써, 상기 제1 부분 결함 화상을 작성하는 검사 장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 촬상 장치 및 상기 조명부를 수용하는 하우징을 더 구비하고,
   상기 조명부는 상기 하우징 내에 배치되어 있는 상기 대상물에 광을 조사하는 검사 장치.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물은 주형이며,
    상기 컨트롤러는 상기 검사 화상으로부터 이형제에 의한 반사를 제거하고, 상기 반사가 제거된 상기 검사 화상과 상기 기준 화상에 기초하여, 상기 주형의 외관을 검사하는 검사 장치.
11. 주물을 제조하기 위한 주조 시스템으로서,
    청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 검사 장치와,
    상기 검사 장치를 경유하여, 주형을 제조하는 조형기로부터 상기 주형에 용탕을 유입하는 주탕기에 상기 주형을 반송하는 반송 장치와,
    상기 주조 시스템을 제어하는 라인 컨트롤러를 구비하고,
    상기 검사 장치는 상기 반송 장치에 의해서 반송되고 있는 상기 주형을 상기 대상물로서 검사하고, 검사 결과를 상기 라인 컨트롤러에 출력하는 주조 시스템.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 라인 컨트롤러는 상기 검사 결과가 이상을 나타내는 상기 주형으로의 주탕을 행하지 않게 상기 주탕기를 제어하는 주조 시스템.
13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 검사 결과를 표시하는 표시 장치를 더 구비하는 주조 시스템.
14. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라인 컨트롤러는 상기 검사 결과와, 상기 주형의 조형 조건을 대응시킨 주형 정보를 기억하고, 상기 주형 정보를 분석함으로써, 상기 검사 결과가 정상을 나타내는 상기 주형과 상관을 갖는 상기 조형 조건을 취득하고, 취득한 상기 조형 조건으로 조형을 행하도록 상기 조형기를 제어하는 주조 시스템.
15. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라인 컨트롤러는, 상기 검사 결과와, 상기 주형의 조형시의 모래 성상을 대응시킨 주형 정보를 기억하고, 상기 주형 정보를 분석함으로써, 상기 검사 결과가 정상을 나타내는 상기 주형과 상관을 갖는 상기 모래 성상을 취득하고, 취득한 상기 모래 성상으로 조형을 행하도록 상기 조형기를 제어하는 주조 시스템.

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