铸造生产线和操作这种铸造生产线的方法技术

铸造生产线(1)包括砂造型机(2)、熔体浇注装置(3)、落砂机(4)、精加工设备(18)、检查工位(20)和计算机控制的数据库系统。模型板设置有砂模标识装置，该装置包括多个可单独调节的指示器元件，该指示器元件适合于在砂模部件(37)中压印标识模型。每个指示器元件都有圆形边缘并指示一个方向。自动图像检测系统包括成像装置，其布置在检查工位(20)处并适合于提供形成在清洁铸件(19)中的单独标识模型的数字图像。自动图像检测系统包括计算机系统，其运行借助于机器学习而开发的计算机程序以分析数字图像，从而检测单独标识模型。从而检测单独标识模型。从而检测单独标识模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸造生产线和操作这种铸造生产线的方法


[0001]本专利技术涉及一种铸造生产线，包括砂造型机、熔体浇注装置和用于打散砂模并取出铸件的落砂机，该砂造型机包括：至少一个造型腔，其中至少一个模型板适合于在该造型腔中压实砂模部件期间在砂模部件中形成模型，至少一个模型板设置有至少一个砂模标识装置，该装置包括多个可单独调节的指示器元件，该指示器元件适合于在其压实期间在砂模部件中压印标识模型，每个单独指示器元件形成在旋转布置的圆柱形元件的端部处，每个单独指示器元件围绕相应圆柱形元件的旋转轴线的旋转位置可借助于一致动器调节，该致动器由一控制器控制，该控制器适合于为由两个砂模部件形成的每个砂模提供至少一个单独标识模型，所述至少一个单独标识模型被布置成在所生产的铸件中形成相应的单独标识模型，该铸造生产线包括自动图像检测系统，该自动图像检测系统适合于检测在铸件中产生的单独标识模型，并且该铸造生产线还包括计算机控制的数据库系统，该系统适合于存储与在生产期间测量到和/或设置的多个生产变量有关的数据以及与所生产的铸件的质量有关的数据。

技术介绍

[0002]WO2016/132196A1公开了一种用于识别铸件的方法，由此可以生产永久设置有清晰信息的铸件。为此目的，标识元件在一侧具有设置有信息的信息表面，而在另一侧具有与铸件相关联并且同样设置有信息的铸件表面，并且被布置在与铸模的造型腔相关联的铸模表面上，该标识元件被布置成使得信息表面被覆盖，而标识元件的铸件表面暴露在造型腔中。接下来，将金属熔体浇注到铸模中，润湿铸件表面，使得在金属熔体的浇注或凝固期间，产生标识元件与铸件的结合、互锁或摩擦连接，并且将设置在铸件表面上的信息以图章形式表示在铸件的相关表面上。最后，从铸模中取出铸件并以常规方式修整。在一个实施例中，标识元件具有金属片角支架的形式，该角支架在铸造工艺中用粘在铸件的表面上一根支柱和从铸件中突出的另一根支柱固定。两根支柱都设置有清晰的信息，但是该信息在精加工处理后，在突出的支柱上可能变得难以辨认。在这种情况下，可以从铸件中取出粘在成品铸件上的支柱，然后将设置在该支柱上的信息以图章形式表示在铸件的相关表面上。然而，该方法包含砂造型工艺的进一步工艺步骤，由此在组装两个砂模部件以形成完整的砂模之前将标识元件定位在砂模部件中。因此，将降低生产率。此外，最终铸件将设置有突出的标识元件，这可能是不可接受的。另一方面，如果必须从成品铸件上去除识别痕迹，则需要进一步的工艺步骤。此外，该方法所需的标识元件构成了消耗材料，这可能会显著增加铸件的生产成本。
[0003]WO2017/025266A1公开了一种砂模标识装置，其包括外壳，该外壳具有模具成型表面，其中布置了多个可单独调节的指示器元件，每个指示器元件被框架元件包围，其中每个指示器与布置在外壳中的相应致动器连接，该致动器可操作地连接到用于单独调节指示器元件的电子控制器。每个可单独调节的指示器元件都具有对称的针形，并且可以定位在四个不同的可识别位置。所图示的实施例具有六个指示器元件，从而产生4,096种不同的可能
组合。标识装置利用自己的控制装置和电池完全自主地运行，并且可以设置有位置传感器，以便在砂造型机的造型腔打开或关闭时调整指示器元件。可以借助于自动图像识别系统检测在成品铸件中的指示器元件的印记。然而，在每小时生产约5000个铸件的现代铸造生产线中，为了获得所生产铸件的用于检索相关生产和质量数据的适当可追溯性，需要比这种装置可能提供的指示器元件组合更多的不同指示器元件组合。尽管通过提供更多的指示器元件可以实现更多的不同组合，但是具有六个指示器元件的所示实施例对于最常见的铸件来说已经太庞大了。此外，使用这种已知的装置不可能准确地检测在已经接受了行业标准精加工处理(例如喷丸清理)的成品铸件中的指示器元件的印记。另一方面，许多可能的质量问题，例如孔隙率和夹砂，在精加工处理之前不容易检测到。此外，为了检查铸件，至少必须去除砂。因此，铸造厂的铸件标准检验总是在精加工处理之后进行。然而，实际上，采用这种公开的装置，铸件上压印的识别痕迹只能在铸件精加工处理之前可自动读取，因此该装置的适用性非常有限。
[0004]US4,137,962公开了一种铸造标记设备，该设备适合于合并到用于生产金属铸件的砂模的那种永久性铸造模型中。该设备携带有一个标记物，该标记物压印在砂模中，随后在铸件上再现。该设备被设计并构造成使得可以从远离模型的工位改动它携带的标记物。在该设备中，可变动标记物由一标记体携带，该标记体由气动活塞旋转。然而，在现代铸造生产线中，需要比这种设备可能提供的指示器元件组合更多的不同指示器元件组合。此外，使用这种已知的设备不可能准确地检测已经接受了工业标准精加工处理(例如喷丸清理)的成品铸件中的指示器元件的印记。
[0005]US7,252,136B2公开了一种用于标记模制铸件的编号装置，该装置包括多个同心圆柱体，该圆柱体的一端具有标记，该圆柱体可旋转转位以使所述标记根据需要移动以形成所需痕迹，然后将该痕迹压印到砂模中，然后再现在铸件上。例如，诸如机械装置之类的致动器或诸如压缩空气之类的压力流体源或液压系统之类的致动器使编号装置递增地移动或转位一个位置，或将一个单位增加到计数中。该装置具有与所提到的上一个装置相同的缺点。
[0006]在现代化的铸造生产线上，铸造质量成本可能确实很高。例如，在要求苛刻的汽车产品的生产中，高达10％的总生产成本可能与不合格铸件的拒收有关。当铸件因质量问题而被拒收时，可能会产生许多间接成本。必须分析拒收的可能原因，并且可能必须相应地调整生产，从而可能延迟生产。然而，使用现有技术的铸件标记解决方案不可能将单个铸件的不良质量与相关工艺参数联系起来。相反，只能将基于批次的质量数据(例如由于夹砂而引起的铸件缺陷百分比、由于孔隙率而引起的铸件缺陷百分比等)与基于批次的工艺参数联系起来。因此，事实证明，进一步降低质量成本非常困难。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种铸造生产线，与已知的解决方案相比，该铸造生产线能够改善所生产铸件的用于检索相关生产和质量数据的可追溯性，而不会对生产产生不利影响。
[0008]鉴于此目的，每个可单独调节的指示器元件形成有圆形边缘并形成为指示沿其布置的相应圆柱形元件的直径的方向，该铸造生产线包括：精加工设备，其适合于清洁铸件；
以及检查工位，用于检查沿铸件的传送方向布置在精加工设备之后的铸件，该自动图像检测系统包括布置在检查工位处的成像装置，该成像装置适合于提供在清洁铸件中形成的单独标识模型的数字图像，并且该自动图像检测系统包括一计算机系统，该计算机系统适合于运行借助于机器学习而开发的计算机程序以分析数字图像，从而检测清洁铸件的单独标识模型。
[0009]以这种方式，通过提供具有圆形边缘并指示直径方向的可单独调节的指示器元件的数字图像，并通过运行借助于机器学习而开发的计算机程序来检测成品清洁铸件的单独标识模型，有可能显著改善生产铸件的可追溯性，而不会减慢生产速度或对最终铸件产生负面影响。可单独调节的指示器元件的圆角边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铸造生产线(1)，包括：砂造型机(2)；熔体浇注装置(3)；以及落砂机(4)，其用于打散砂模(36)并取出铸件(19)，所述砂造型机(2)包括至少一个造型腔(5)，其中至少一个模型板(6、52)适合于在该造型腔(5)中压实砂模部件期间在砂模部件(37)中形成模型，至少一个模型板(6)设置有至少一个砂模标识装置(7)，该砂模标识装置包括能单独调节的多个指示器元件(8、9、10)，所述指示器元件适合于在其压实期间在砂模部件(37)中压印标识模型，每个单独指示器元件(8、9、10)形成在旋转布置的圆柱形元件(11)的端部(12)处，每个单独指示器元件(8、9、10)围绕相应圆柱形元件(11)的旋转轴线的旋转位置能借助于致动器调节，该致动器由控制器(13)控制，该控制器适合于为由两个砂模部件(37)形成的每个砂模(36)提供至少一个单独标识模型，所述至少一个单独标识模型被布置成在所生产的铸件(19)中形成相应的单独标识模型，该铸造生产线(1)包括自动图像检测系统(14)，其适合于检测在所述铸件中产生的单独标识模型，并且该铸造生产线(1)还包括计算机控制的数据库系统(15)，其适合于存储与在生产期间测量到和/或设置的多个生产变量有关的数据以及与所生产的铸件的质量有关的数据，其特征在于，每个能单独调节的指示器元件(8、9、10)形成有圆形边缘(16)并且形成为指示沿着其布置的相应圆柱形元件(11)的直径的方向(17)，该铸造生产线(1)包括：精加工设备(18)，其适合于清洁铸件(19)；以及检查工位(20)，其用于检查沿铸件(19)的传送方向布置在该精加工设备(18)之后的铸件，该自动图像检测系统(14)包括布置在该检查工位(20)处的成像装置(21)，该成像装置(21)适合于提供在清洁铸件(19)中形成的单独标识模型的数字图像，并且该自动图像检测系统(14)包括计算机系统，该计算机系统适合于运行借助于机器学习而开发的计算机程序以分析该数字图像，从而检测所述清洁铸件(19)的单独标识模型。2.根据权利要求1所述的铸造生产线，其中所述计算机系统适合于优选通过提供所执行的单独标识模型的检测的准确度估计值而验证所检测到的所述清洁铸件(19)的单独标识模型的正确性。3.根据权利要求1或2所述的铸造生产线，其中所述砂模标识装置(7)包括多个固定对准元件(22)，其适合于在其压实期间在砂模部件(37)中压印对准模型，并且其中所述自动图像检测系统(14)适合于在检测到铸件(19)中的单独标识模型之前，将所述数字图像与所述对准模型的参考图像对准。4.根据权利要求3所述的铸造生产线，其中所述旋转布置的圆柱形元件(11)沿一条直线并排布置，并且其中所述固定对准元件(22)关于所述直线非对称地布置。5.根据前述权利要求中任一项所述的铸造生产线，其中每个单独指示器元件(8、9、10)从所述旋转布置的圆柱形元件(11)的相应端部(12)延伸至少0.5毫米，优选至少0.7毫米，并且最优选至少0.9毫米。6.根据前述权利要求中任一项所述的铸造生产线，其中所述控制器(13)适合于控制与每个单独指示器元件(8、9、10)相对应的致动器，使得所述单独指示器元件能定位在围绕所述圆柱形元件(11)的旋转轴线的至少15个、优选至少20个、更优选至少30个并且最优选至少35个不同的旋转位置上，并且其中所述计算机控制的数据库系统(15)适合于存储属于待在铸件(19)中形成的相应独特单独标识模型的单独指示器元件(8、9、10)的这种独特旋转位置中的每个。7.根据前述权利要求中任一项所述的铸造生产线，其中所述成像装置(21)包括在手持
装置(23)中。8.根据前述权利要求中任一项所述的铸造生产线，其中所述成像装置(21)被包括在安装在所述检查工位(20)处的固定装置中。9.根据权利要求7或8所述的铸造生产线，其中所述手持装置(23)或所述固定装置包括接口(24)，用于将成品铸件(19)的质量数据输入到计算机控制的数据库系统(15)，其中所述质量数据涉及这样的铸件(19)，其成像装置(21)提供在该铸件(19)中形成的单独标识模型的数字图像，并且其中所述铸件(19)的质量数据至少指示该铸件是否合格，并能指示所述成品铸件的缺陷类型。10.根据权利要求2和9所述的铸造生产线，其中所述手持装置(23)或所述固定装置包括接口，其用于读出所执行的单独标识模型的检测的准确度估计值，优选地为百分比。11.根据前述权利要求中任一项所述的铸造生产线，其中所述精加工设备(18)适合于借助于诸如喷丸清理的喷丸来清洁铸件(19)。12.根据前述权利要求中任一项所述的铸造生产线，其中所述模型板(6)设置有一个或多个砂模标识装置(7)，其借助于单个连接器(25)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：迪萨工业有限公司，
类型：发明
国别省市：