自动浇注机上的机器视觉系统

中国制造2025的重点是发展智能制造,促使制造业数字化、网络化和智能化。企业所装备的设备具备自动化和智能化的特性是建设数字化铸造厂的前提条件。半自动浇注机的控制系统是开环控制,不能对生产过程中状态参数的变化做出及时调整。带机器视觉功能的全自动浇注机,闭环自适应控制,能根据浇注过程状态的变化,自动调整浇铸参数。机器视觉技术包括目标物图像的采集、图像的处理、指令的发出。VISIPOUR控制系统利用了机器视觉技术中成熟的算法,配备VISIPOUR的浇注机,具有高生产率、高铸件质量、节约金属液和外部通讯的特点。     

基于计算机视觉的自动浇注系统

提出一种基于计算机视觉的自动浇注系统。长期以来,由于没有有效的方法测量浇口杯内的铁水液位,浇注一般都是用人工控制。自动浇注系统是采用摄像机拍摄浇注过程,经过图像采集和处理,计算出浇口杯内铁水液位高度,通过实时控制铁水的浇注流量,使浇口杯内液位按工艺维持在一定高度,从而实现了自动浇注。实验证明此系统控制性能良好。     

自动浇注装置

目前,在铸铁车间生产线上实际应用的自动浇注装置有四种:倾转式自动浇注装置;塞杆底注式自动浇注装置;加压式自动浇注装置;电磁泵武自动浇注装置。现分述如下: 一、倾转式自动浇注装置倾转式自动浇注装置是用气缸代替人力倾转储存金属熔液的浇包,完成浇注工作。此     

基于示例学习的铸件自动浇注系统

采用PTZ摄像机监控金属铸件的浇注生产线,并提出了一种基于示例学习的自动浇注算法,它包括示例训练和自动浇注两个阶段.训练阶段由人工操作属铸件的浇注过程作为示例,利用多帧视频图像的累加来估计浇注位置、浇口杯面积、浇注时间等参数.在自动浇注阶段,对每帧图像采用投影分析来消除液柱的干扰,并综合利用浇注面积和浇注时间对塞棒的开闭进行控制,同时根据浇注参数的变化调整PTZ摄像机的运动,使得浇注过程始终位于摄像机的视场中心附近.实验表明,该自动浇注系统具有较高的稳定性和精度,能够有效提高浇注生产线的生产效率.     

自动浇注的研究

铸造工业从古代就被人们所采用,是用金属制造有用器具的最早的生产方法之一,并得到持续不断的发展。如果列举真正的基础工业,那么铸造工业一定接近于排列名单的首位。现在,尽管对塑料及其他合成品需要量越来越大,但对铸件的需要量仍将日趋增长。现代的铸造工厂,或者更确切地说,现代的铸造机械设备,已成为体现自动化而发展到了惊人程度的设备之一。购入原材料的分类、贮藏、机械发料及供料;使用计算机把配比最经济、最恰当的炉料加入熔化炉内;以最适合的比例把粘结剂和水分准确地加入混砂机中,并在给定的时间内混制型砂;用胶带输送机把混制好的型砂送给造型机,把所需要量的型砂置于造型机内以严格的、可以调节的压力造型;砂芯的制造、下芯和合箱等等也都全部自动化了。铸件的落砂、清理、检验、热处理、有时甚至连装箱等也都同样地实现了自动化。然而,这些现代铸造工厂合理化中所存在的问题是浇注工序。至今的浇注作业均是人工用浇包把高温金属液注入铸型,就像用铁皮桶把水注入汽车的散热器内一样。真正以全自动方式进行浇注作业的是这里所介绍的最新的自动浇注装置。该装置不仅是浇注金属液,而是把精度很高的浇注工作准确地、随时可以重复地、自动地进行。     

铁水自动浇注设备

用人工浇注铁水,既紧张又容易出现废品。英国一家公司制成了一种铁水自动浇注设备,它可使生产效率提高15％～20％,减少铁水损失5％左右,同时减少废品。这种设备由真空罩、感应加热线圈、液位检测器、浇口塞启闭器及真空泵等组成。真空罩可升降,罩外套有感应加热线圈及装有液位检测器,真空軍与真空泵用管道连接。在浇注时,真空罩下悬于锻模内,当注入铁水液面超过真空罩底面时,真空泵起动,将部分铁水吸进真空罩内,感应线圈通电加热,使铁水保持一定的温度,防止过早凝固。当罩内铁水液位达到预定高度时,液位检测器发出信号,浇口塞自动关闭,铁水停止浇注。真空罩进气阀打开,真空消除,铁水在重力作用下,降入锻模内。当需补充浇注或注入不同配方铁水时,重复以上动作,     

回转式自动浇注机

“回转式”自动浇注机是一种效率很高的专利设备,对于连续运行的铸型输送机,每小时可浇注100～450个铸型(每小时的浇注量为10～120吨)。“回转式”自动浇注机可用于原有的铸造设备,也适合于新添的铸造设备;占地面积小,一个人就可操作;浇注时元铁水洒落;孕育剂不会失效,成品率高;安全清洁,而且也符合OSHA规范。所有这些优点及其他一些优点都出自于简单的、独特的构思。     

新型自动跟踪系统

焊接自动化是当前工业中一个急待解决的重要问题,解决这一问题的首要任务是实现自动跟踪。自动跟踪的主要关键又是传感器的研究。Aachen工业大学研究成功一种新型自动焊跟踪系统,其特点是直接利用电弧作为传感器,因而具有其它一切跟踪系统所不具备的优点。但是这种系统也存在一个根本性的缺点,即它对短路过程十分敏感,在短路过渡焊接过程中不能采用。最近Aachen工业大学对此进行了观察研究,成功地解决了这一问题。本文叙述了这一新型自动跟踪系统的原理、装置以及最近研究的结果。由于这一研究成果,本系统不仅可用于喷射过渡,而且可以适用于短路过渡过程的焊接方法。     

1988年的自动浇注

过去一般把自动浇注认为只适用于大量生产。但今天,由于微机控制的技术进步以及有了许多金属水平面传感器,使在小量生产中采用自动浇注越显得有吸引力。浇注很重要,浇得不好会造成废品,有一定浇注速度,浇注要很稳定,不能浇少,也不应浇得太多。现在已有激光束用来控制浇口中的液面±3.0mm。液流     

气压式自动浇注机

铸造厂的自动浇注机连接熔化、造型两个工部,是提高铸件质量、铁水利用率和生产率的现代化设备,近几年来已经逐步普及。特别是从节约能源、高速铸造、提高质量、改善操作条件等观点来看,自动浇注机已经显示出重要的作用,因此各铸造厂正在积极准备采用。浇注铸铁的自动浇注机,以前曾采用气压式、电磁泵式、柱塞式、倾斜式等浇注方法。气压式自动浇注机便于维修,节约能源,本文介绍该机的构造、工作原理及实际操作参数等。     

塞杆式自动浇注机

目前国外随着造型生产率的不断提高,对浇注作业也提出更高要求。五十年代,瑞士GF公司最早将该公司研制的塞杆式浇注机装入皮勒式造型线,以后日本丰田公司引进瑞士的该项技术,加以发展,形成GVA、GEA共四种类型浇注机。现根据丰田公司有关资料介绍如下。     

超超临界汽缸体铸件新型浇注系统研究

浇注系统对铸件质量具有决定性的影响。在本文中针对1 000 MW超超临界汽缸体铸件设计了带有排气道的浇注系统,排气道和直浇道关于铸件对称,以使初始浇注钢液冲洗完直浇道后进入出气端,从而保证浇注钢液的纯净。采用该浇注系统浇注了汽缸体铸件并对排气道进行了解剖夹杂物分析。对采用该新型浇注系统的汽缸体铸件的充型过程进行了数值模拟,并和传统的浇注系统的效果进行了对比分析。研究结果表明:采用带排气道的浇注系统有利于型腔内气体排出,使充型时钢液更平稳,对浇道冲击小,并且能有效减少铸件中的夹杂物缺陷,提升铸件质量作用明显。     

基于仿真数据的浇注系统CAD模型自动重构

浇注系统仿真数据无法直接被CAD系统利用,为提高设计效率和质量,提出了一种基于仿真数据的浇注系统CAD模型自动重构方法,对仿真数据进行解析,以附带属性的中心线为基本单位提取浇注系统信息,以此构建拓扑模型,将曲线出现次数作为分析对象,完善拓扑模型获得浇注系统完整中心线,使用小波分解算法对投影后中心线进行局部光顺处理,最终结合参数化模板库实现浇注系统重构。以实际生产中1模2腔结构的模具为例,基于MoldFlow和UG NX平台,以序列化和反序列化技术作为系统交互手段,验证该方法的有效性和实用性。     

点浇口注射模浇注系统自动脱模的设计

通过分析点浇口注射模具浇注系统的结构特点,设计了4种点浇口浇注系统的自动脱模机构,并详细地叙述了浇注系统自动脱模的工作过程,这些机构制造方便,动作可靠,能使点浇口模具全自动生产,提高了生产效率。     

阶梯式浇注系统

1．阶梯式浇注系统的特点及选用原则我厂生产的中型、大型及重大型铸件常采用阶梯式浇注系统,例如减速器座、底座、轮毂、床身、平台等。这种浇注系统的特点是,液体金属自下而上逐层顺序流入型腔,对铸型冲击少,保证零件上部金属温度较高,对改善     

浇注机自动浇注铸件浇不足的控制研究

分析了使用浇注机自动浇注浇不足产生的原因,介绍了通过采取提高修包质量、捞渣质量及浇注过程控制等措施,有效改善了铸件浇不足的问题。     

新型浇注系统与充型过程的计算机模拟

对比模拟了新型浇注系统与传统浇注系统的充型过程,包括金属液在浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道中的流动情况。基于新型浇注系统设计原则设计并模拟了摇枕铸件的充型过程,模拟结果进一步证明了新型浇注系统充型平稳,浇道处于充满状态,避免了气体和夹杂卷入型腔。     

基于Creo的铸造浇注系统参数化自动建模技术

针对建模复杂的零件浇注系统,在Creo环境下基于参数化自动建模设计进行二次开发。以族表技术为依托,并结合Pro/TOOLKIT进行二次开发,介绍了进行参数化自动建模的关键技术和开发步骤,弥补了通过族表自动建模的自由性和交互性差的缺陷。通过上述参数化自动建模,大大提高了建模速度,从整体上提高了设计效率。     

自动浇注机的液位检测

自动浇注机就是以机器视觉技术和线激光技术作为检测设备,扫描浇口杯中的金属液面,将浇口杯液面的情况反馈给控制器,形成一个闭环控制系统。控制器根据浇口杯中金属液面的高低,自动调整浇注速度,以保证浇口杯中的金属液面高度维持在设定高度,确保达到最佳浇注的效果。     

立式冷室压铸机自动浇注装置

目前,在冷室压铸中,将液体金属输送入压铸机的压射室内的操作实现机械化和自动化,已成为急需解决的问题之一。我厂在捷2255型立式冷室压铸机上进行了自动浇注试验工作,并于一九七○年十月开始投入使用,现在仍在逐步改进使其更加完善。 2255型立式冷室压铸机的合模力为220吨,最大压射力为55吨。该机为三班制连续生产,