(57)【要約】  検査装置は、対象物の外観を検査する装置であって、対象物を第１方向から撮像する撮像装置と、第１位置から光を照射する第１照射パターン及び第１位置とは異なる第２位置から光を照射する第２照射パターンで、対象物に光を照射する照明部と、第１照射パターンで光が照射されている対象物を撮像装置に撮像させることによって第１検査画像を取得し、第２照射パターンで光が照射されている対象物を撮像装置に撮像させることによって第２検査画像を取得し、第１検査画像、第２検査画像、及び予め設けられた基準画像とに基づいて、対象物の外観を検査するコントローラと、を備え、第１位置と第２位置とは、第１方向から見て互いに重なる。
2018216495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の外観を検査する検査装置であって、
前記対象物を第１方向から撮像する撮像装置と、
第１位置から光を照射する第１照射パターン及び前記第１位置とは異なる第２位置から光を照射する第２照射パターンで、前記対象物に光を照射する照明部と、
前記第１照射パターンで光が照射されている前記対象物を前記撮像装置に撮像させることによって第１検査画像を取得し、前記第２照射パターンで光が照射されている前記対象物を前記撮像装置に撮像させることによって第２検査画像を取得し、前記第１検査画像、前記第２検査画像、及び予め設けられた基準画像とに基づいて、前記対象物の外観を検査するコントローラと、
を備え、
前記第１位置と前記第２位置とは、前記第１方向から見て互いに重なる、検査装置。
【請求項２】
前記照明部は、前記第１位置に設けられた第１照明装置と、前記第２位置に設けられた第２照明装置と、を備える、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記照明部は、第１照明装置と、前記第１照明装置を前記第１方向に沿って昇降する昇降装置と、を備える、請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記照明部は、第３位置から光を照射する第３照射パターンと、前記第３位置とは異なる第４位置から光を照射する第４照射パターンとで、前記対象物にさらに光を照射し、
前記コントローラは、前記第３照射パターンで光が照射されている前記対象物を前記撮像装置に撮像させることによって第３検査画像を取得し、前記第４照射パターンで光が照射されている前記対象物を前記撮像装置に撮像させることによって第４検査画像を取得し、前記第３検査画像及び前記第４検査画像にさらに基づいて、前記対象物の外観を検査し、
前記第３位置と前記第４位置とは、前記第１方向から見て互いに重なり、
前記第１位置及び前記第３位置は、前記第１方向と交差する第１平面上の互いに異なる位置であり、
前記第２位置及び前記第４位置は、前記第１方向と交差する第２平面上の互いに異なる位置である、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記照明部は、前記第３位置に設けられた第３照明装置と、前記第４位置に設けられた第４照明装置と、を備える、請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記第１検査画像と前記第１照射パターンに対して予め設けられた第１基準画像とを比較することによって、前記第１照射パターンで検出された前記対象物の欠陥を示す第１部分欠陥画像を作成し、
前記コントローラは、前記第２検査画像と前記第２照射パターンに対して予め設けられた第２基準画像とを比較することによって、前記第２照射パターンで検出された前記対象物の欠陥を示す第２部分欠陥画像を作成し、
前記コントローラは、前記第１部分欠陥画像及び前記第２部分欠陥画像に基づいて、前記対象物の欠陥を示す欠陥画像を作成する、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記コントローラは、予め設けられた複数の画像のうち、前記第１検査画像の色合いと最も近い色合いを有する画像を前記第１基準画像として選択する、請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記第１基準画像及び前記第１検査画像に基づいて第１差分画像を生成し、前記第１差分画像を解析して得られた欠陥のうち、前記欠陥に対応する前記第１検査画像の画像領域の特徴量に基づいて擬似欠陥を特定し、前記第１差分画像から前記擬似欠陥を除去することによって、前記第１部分欠陥画像を作成する、請求項６又は請求項７に記載の検査装置。
【請求項９】
前記撮像装置及び前記照明部を収容する筐体をさらに備え、
前記照明部は、前記筐体内に配置されている前記対象物に光を照射する、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記対象物は鋳型であり、
前記コントローラは、前記検査画像から離型剤による反射を除去し、前記反射が除去された前記検査画像と前記基準画像とに基づいて、前記鋳型の外観を検査する、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１１】
鋳物を製造するための鋳造システムであって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の検査装置と、
前記検査装置を経由して、鋳型を製造する造型機から前記鋳型に溶湯を流し込む注湯機に前記鋳型を搬送する搬送装置と、
前記鋳造システムを制御するラインコントローラと、
を備え、
前記検査装置は、前記搬送装置によって搬送されている前記鋳型を前記対象物として検査し、検査結果を前記ラインコントローラに出力する、鋳造システム。
【請求項１２】
前記ラインコントローラは、前記検査結果が異常を示す前記鋳型への注湯を行わないように前記注湯機を制御する、請求項１１に記載の鋳造システム。
【請求項１３】
前記検査結果を表示する表示装置をさらに備える、請求項１１又は請求項１２に記載の鋳造システム。
【請求項１４】
前記ラインコントローラは、前記検査結果と、前記鋳型の造型条件と、を対応付けた鋳型情報を記憶し、前記鋳型情報を分析することによって、前記検査結果が正常を示す前記鋳型と相関を有する前記造型条件を取得し、取得した前記造型条件で造型を行うように前記造型機を制御する、請求項１１〜請求項１３のいずれか一項に記載の鋳造システム。
【請求項１５】
前記ラインコントローラは、前記検査結果と、前記鋳型の造型時の砂性状と、を対応付けた鋳型情報を記憶し、前記鋳型情報を分析することによって、前記検査結果が正常を示す前記鋳型と相関を有する前記砂性状を取得し、取得した前記砂性状で造型を行うように前記造型機を制御する、請求項１１〜請求項１３のいずれか一項に記載の鋳造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、検査装置及び鋳造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物の外観を検査する検査装置が知られている。例えば、特許文献１には、対象物に対して光の照射方向を変更しつつ光を照射する照明部と、光の照射方向を変更しながら対象物を撮像することによって複数の個別検査画像を取得する撮像制御部と、複数の個別検査画像から合成検査画像を生成し、合成検査画像と予め準備された基準画像とに基づいて、対象物の外観を検査する検査部と、を備える外観検査装置が記載されている。この外観検査装置では、複数の光出射部が対象物の斜め上方に配置されており、各光出射部を点灯又は消灯することによって、光の照射方向が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の外観検査装置では、複数の光出射部は、同じ高さに配置されている。このため、対象物の形状によっては、対象物の表面の一部に光が照射されない場合がある。例えば対象物が段差を有する場合に、対象物の表面に光が照射されない部分が生じ得る。また、対象物が割れ、欠け、及び不要な突起（バリ）等の欠陥を有する場合に、光の入射角によっては、欠陥を検出できない場合がある。【０００５】
本技術分野では、検査精度の向上が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る検査装置は、対象物の外観を検査する検査装置である。この検査装置は、対象物を第１方向から撮像する撮像装置と、第１位置から光を照射する第１照射パターン及び第１位置とは異なる第２位置から光を照射する第２照射パターンで、対象物に光を照射する照明部と、第１照射パターンで光が照射されている対象物を撮像装置に撮像させることによって第１検査画像を取得し、第２照射パターンで光が照射されている対象物を撮像装置に撮像させることによって第２検査画像を取得し、第１検査画像、第２検査画像、及び予め設けられた基準画像とに基づいて、対象物の外観を検査するコントローラと、を備える。第１位置と第２位置とは、第１方向から見て互いに重なる。【０００７】
この検査装置では、第１照射パターン及び第２照射パターンのそれぞれで光が照射されている対象物を第１方向から撮像することによって第１検査画像及び第２検査画像が取得され、第１検査画像、第２検査画像、及び基準画像に基づいて、対象物の外観が検査される。第１照射パターンの光は、第１位置から照射され、第２照射パターンの光は、第２位置から照射される。第１位置と第２位置とは、互いに異なり、第１方向から見て互いに重なる。つまり、第１照射パターンと第２照射パターンとでは、第１方向から見て、対象物に対して同じ方向から光が照射されるが、対象物に対する光の入射角が異なる。このため、対象物の表面のうち光が照射されない部分を低減することができる。これにより、検査範囲を広げることが可能となる。また、対象物が割れ、欠け、及び不要な突起（バリ）等の欠陥を有する場合に、異なる入射角の光が照射されることで、当該欠陥の影をより確実に撮像することができる。これにより、欠陥の検出精度を向上させることができる。以上のことから、対象物の検査精度を向上させることが可能となる。【０００８】
照明部は、第１位置に設けられた第１照明装置と、第２位置に設けられた第２照明装置と、を備えてもよい。この場合、第１照明装置を点灯し、他の照明装置を消灯するだけで第１照射パターンが得られる。同様に、第２照明装置を点灯し、他の照明装置を消灯するだけで、第２照射パターンが得られる。このように、照射パターンを生成するための制御及び構造を簡易化することができる。【０００９】
照明部は、第１照明装置と、第１照明装置を第１方向に沿って昇降する昇降装置と、を備えてもよい。この場合、照明装置の数を減らすことができる。【００１０】
照明部は、第３位置から光を照射する第３照射パターン及び第３位置とは異なる第４位置から光を照射する第４照射パターンで、対象物にさらに光を照射してもよい。コントローラは、第３照射パターンで光が照射されている対象物を撮像装置に撮像させることによって第３検査画像を取得し、第４照射パターンで光が照射されている対象物を撮像装置に撮像させることによって第４検査画像を取得し、第３検査画像及び第４検査画像にさらに基づいて、対象物の外観を検査してもよい。第３位置と第４位置とは、第１方向から見て互いに重なってもよい。第１位置及び第３位置は、第１方向と交差する第１平面上の互いに異なる位置であってもよい。第２位置及び第４位置は、第１方向と交差する第２平面上の互いに異なる位置であってもよい。この場合、第１照射パターンと第３照射パターンとでは、第１方向から見て、対象物に対して異なる方向から光が照射される。同様に、第２照射パターンと第４照射パターンとでは、第１方向から見て、対象物に対して異なる方向から光が照射される。そして、第３照射パターンと第４照射パターンとでは、第１方向から見て、対象物に対して同じ方向から光が照射されるが、対象物に対する光の入射角が異なる。これにより、第３照射パターン及び第４照射パターンでは、第１方向から見て、第１照射パターン及び第２照射パターンとは異なる方向から対象物に光が照射されるので、検査範囲をさらに広げるとともに、欠陥の検出精度をさらに向上させることができる。その結果、対象物の検査精度をさらに向上させることが可能となる。【００１１】
照明部は、第３位置に設けられた第３照明装置と、第４位置に設けられた第４照明装置と、を備えてもよい。この場合、第３照明装置を点灯し、他の照明装置を消灯するだけで第３照射パターンが得られる。同様に、第４照明装置を点灯し、他の照明装置を消灯するだけで、第４照射パターンが得られる。このように、照射パターンを生成するための制御及び構造を簡易化することができる。【００１２】
コントローラは、第１検査画像と第１照射パターンに対して予め設けられた第１基準画像とを比較することによって、第１照射パターンで検出された対象物の欠陥を示す第１部分欠陥画像を作成してもよい。コントローラは、第２検査画像と第２照射パターンに対して予め設けられた第２基準画像とを比較することによって、第２照射パターンで検出された対象物の欠陥を示す第２部分欠陥画像を作成してもよい。コントローラは、第１部分欠陥画像及び第２部分欠陥画像に基づいて、対象物の欠陥を示す欠陥画像を作成してもよい。対象物に対する光の入射角によって、対象物に生じる影、及び対象物の表面における輝度分布等が異なることがある。このため、第１照射パターンに対して設けられた第１基準画像と第１検査画像を比較し、第２照射パターンに対して設けられた第２基準画像と第２検査画像を比較することにより、対象物の検査精度をさらに向上させることが可能となる。【００１３】
コントローラは、予め設けられた複数の画像のうち、第１検査画像の色合いと最も近い色合いを有する画像を第１基準画像として選択してもよい。対象物の状態、照明部の状態、及び撮像装置の状態等に起因して、同じ対象物を撮像しても、撮像された画像の色合いが異なる場合がある。このため、最も近い色合いを有する画像が第１基準画像として用いられることにより、欠陥が誤検出される可能性を低減することができる。その結果、対象物の検査精度をさらに向上させることが可能となる。【００１４】
コントローラは、第１基準画像及び第１検査画像に基づいて第１差分画像を生成し、第１差分画像を解析して得られた欠陥のうち、欠陥に対応する第１検査画像の画像領域の特徴量に基づいて擬似欠陥を特定し、第１差分画像から擬似欠陥を除去することによって、第１部分欠陥画像を作成してもよい。対象物の表面で光が反射する場合がある。この反射の影響によって、検査画像において、反射が生じている部分の輝度が大きくなることがある。これにより、当該部分が欠陥として検出される可能性がある。例えば、検査画像における当該部分の特徴量により、反射が生じているか否かが判定され、反射が生じている部分が擬似欠陥として第１差分画像から除去されることで、欠陥の誤検出を低減することが可能となる。【００１５】
上記検査装置は、撮像装置及び照明部を収容する筐体をさらに備えてもよい。照明部は、筐体内に配置されている対象物に光を照射してもよい。この場合、照明部とは異なる光源からの光が対象物に照射される可能性を低減することができる。これにより、外部環境が検査に与える影響を低減することができるので、対象物の検査精度をさらに向上させることが可能となる。【００１６】
対象物は鋳型であってもよい。コントローラは、検査画像から離型剤による反射を除去し、反射が除去された検査画像と基準画像とに基づいて、鋳型の外観を検査してもよい。鋳型を製造する際に、離型剤が用いられることがある。離型剤が鋳型の表面に残存していると、離型剤によって光が反射される可能性がある。この反射の影響によって、検査画像において、離型剤が残存する部分の輝度が大きくなることがある。これにより、当該部分が欠陥として検出される可能性がある。これに対し、検査画像から反射を除去することによって、欠陥の誤検出を低減することが可能となる。【００１７】
本開示の別の側面に係る鋳造システムは、鋳物を製造するための鋳造システムであって、上記検査装置と、検査装置を経由して、鋳型を製造する造型機から鋳型に溶湯を流し込む注湯機に鋳型を搬送する搬送装置と、鋳造システムを制御するラインコントローラと、を備える。検査装置は、搬送装置によって搬送されている鋳型を対象物として検査し、検査結果をラインコントローラに出力する。【００１８】
この鋳造システムでは、鋳型の検査精度を向上させることができる。【００１９】
ラインコントローラは、検査結果が異常を示す鋳型への注湯を行わないように注湯機を制御してもよい。欠陥を有する鋳型に注湯が行われたとしても、欠陥を有する鋳物が製造される。このため、検査結果が異常を示す鋳型に注湯を行わないことによって、鋳物の不良率を低減でき、鋳物の生産効率を向上させることが可能となる。【００２０】
上記鋳造システムは、検査結果を表示する表示装置をさらに備えてもよい。この場合、作業者に鋳型の検査結果を認識させることができる。これにより、作業者は検査結果に応じた作業を行うことが可能となる。例えば、作業者が鋳型に中子をセットする場合に、作業者は、検査結果が正常を示す鋳型に中子をセットし、検査結果が異常を示す鋳型には中子をセットしないようにすることができる。【００２１】
ラインコントローラは、検査結果と、鋳型の造型条件と、を対応付けた鋳型情報を記憶してもよく、鋳型情報を分析することによって、検査結果が正常を示す鋳型と相関を有する造型条件を取得してもよく、取得した造型条件で造型を行うように造型機を制御してもよい。この場合、鋳型の製造精度を向上させることができる。その結果、鋳物の生産効率を向上させることが可能となる。【００２２】
ラインコントローラは、検査結果と、鋳型の造型時の砂性状と、を対応付けた鋳型情報を記憶してもよく、鋳型情報を分析することによって、検査結果が正常を示す鋳型と相関を有する砂性状を取得してもよく、取得した砂性状で造型を行うように造型機を制御してもよい。この場合、鋳型の製造精度を向上させることができる。その結果、鋳物の生産効率を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本開示の各側面及び各実施形態によれば、検査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、一実施形態に係る検査装置を含む鋳造システムを概略的に示す構成図である。
【図２】図２は、鋳型管理テーブルの一例を示す図である。
【図３】図３は、図１に示される検査装置を概略的に示す構成図である。
【図４】図４（ａ）は、図３に示される検査装置の筐体の外観を概略的に示す斜視図である。図４（ｂ）は、図３に示される撮像装置及び照明装置の配置を説明するための図である。
【図５】図５は、検査エリアの周辺を概略的に示す斜視図である。
【図６】図６は、図１に示される鋳造システムにおける鋳物の製造工程を示す工程図である。
【図７】図７は、図６に示される検査工程において、検査装置のコントローラが行う一連の処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７に示される画像取得処理を詳細に示すフローチャートである。
【図９】図９は、図７に示される検査処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、図９に示される離型剤による反射の除去処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、パターンマッチングモデルの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、検査領域及びマスク領域の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、表示画像の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、上段照射パターンと中段照射パターンとによる光の照射範囲の相違を説明するための図である。
【図１５】図１５（ａ）は、上段照射パターンと中段照射パターンとによる欠陥検出の相違を説明するための図である。図１５（ｂ）は、上段照射パターンで光が照射されている鋳型の平面図である。図１５（ｃ）は、中段照射パターンで光が照射されている鋳型の平面図である。
【図１６】図１６は、照明部の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。なお、図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。
【００２６】
図１は、一実施形態に係る検査装置を含む鋳造システムを概略的に示す構成図である。図１に示される鋳造システム１は、鋳物を製造するためのシステムである。鋳造システム１は、造型機２と、検査装置３と、注湯機４と、搬送装置５と、ラインコントローラ６と、を備えている。
【００２７】
造型機２は、鋳型Ｍを製造する装置である。本実施形態では、鋳枠Ｆを用いて鋳型Ｍが形成される。造型機２は、ラインコントローラ６から造型開始信号及び鋳型情報を受信すると、造型エリアにおいて鋳型Ｍの製造を開始する。造型機２は、ラインコントローラ６から受信した鋳型情報に含まれるパターンコードで示される鋳型Ｍを製造する。パターンコードは、造型パターンを一意に示す情報である。造型機２は、模型（不図示）が設けられた鋳枠Ｆ内に砂を投入し、鋳枠Ｆ内の砂を加圧して固める。造型機２は、固められた砂から模型を取り出すことにより鋳型Ｍを形成する。模型を取り出す際に、離型剤が用いられることがある。鋳型Ｍの色は、例えば、黒である。なお、造型機２は、ラインコントローラ６から造型条件及び砂性状を指定する信号を受信し、指定された砂性状となるように混練機を設定し、指定された造型条件で鋳型Ｍを製造してもよい。
【００２８】
造型機２は、造型状態信号と、造型結果信号と、をラインコントローラ６に送信する。造型状態信号は、造型中であるか否かを示す信号である。造型結果信号は、造型機２が正常に動作したか否かの造型結果を示す信号である。造型機２は、造型中には、造型中であることを示す造型状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。造型機２は、造型完了時には、造型中でないことを示す造型状態信号と、造型結果信号と、をラインコントローラ６に送信する。また、造型機２は、造型を行っていない間、造型中でないことを示す造型状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。
【００２９】
検査装置３は、造型機２によって製造された鋳型Ｍの外観を検査する装置である。具体的には、検査装置３は、ラインコントローラ６から検査開始信号及び鋳型情報を受信すると、検査エリアに位置する鋳型Ｍの検査を行う。検査装置３は、ラインコントローラ６から受信した鋳型情報に含まれるパターンコードに基づいて、検査対象の鋳型Ｍの種類を識別し、鋳型Ｍの種類に応じて鋳型Ｍの検査を行う。
【００３０】
検査装置３は、検査状態信号と、検査結果信号と、をラインコントローラ６に送信する。検査状態信号は、検査中であるか否かを示す信号である。検査結果信号は、検査対象の鋳型Ｍが正常であるか否かの検査結果を示す信号である。検査装置３は、検査中には、検査中であることを示す検査状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。検査装置３は、検査完了時には、検査中でないことを示す検査状態信号と、検査結果信号と、をラインコントローラ６に送信する。また、検査装置３は、検査を行っていない間、検査中でないことを示す検査状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。検査装置３の詳細については後述する。
【００３１】
注湯機４は、鋳型Ｍに溶湯を流し込む装置である。注湯機４は、ラインコントローラ６から枠送り完了信号及び鋳型情報を受信すると、注湯エリアに位置する鋳型Ｍを注湯対象として、当該鋳型Ｍに溶湯を流し込む（注湯を行う）。注湯機４は、ラインコントローラ６から受信した鋳型情報に含まれるパターンコードに基づいて、注湯対象の鋳型Ｍの種類を識別し、鋳型Ｍの種類に応じて注湯を行う。注湯機４は、鋳型情報に含まれる検査結果に基づいて、鋳型Ｍへの注湯を行ってもよい。例えば、注湯機４は、検査結果が正常であれば、鋳型Ｍへの注湯を行い、検査結果が異常であれば、鋳型Ｍへの注湯を行わない。注湯機４は、注湯対象の鋳型Ｍへの注湯が完了するまで、枠送りが不可であることを示す枠送り可否信号をラインコントローラ６に送信し続ける。なお、枠送り可否信号は、枠送りが可能か否かを示す信号である。
【００３２】
搬送装置５は、検査装置３を経由して、造型機２から注湯機４に鋳枠Ｆ（鋳型Ｍ）を搬送する装置である。搬送装置５は、例えば、不図示のレールを有する。レールは、造型機２から注湯機４まで直線状に延びている。搬送装置５は、レール上に等間隔（ピッチ）で配列された複数の鋳枠Ｆを造型機２から注湯機４に向けて順次搬送する。搬送装置５は、間欠駆動され、各鋳枠Ｆを１ピッチずつ搬送する。搬送装置５は、例えば、造型機２側に配置されたプッシャ装置と、注湯機４側に配置されたクッション装置と、を備えている。搬送装置５は、ラインコントローラ６から枠送り信号を受信すると、各鋳枠Ｆを１ピッチ分搬送する。搬送装置５は、１ピッチ分の搬送を完了すると、鋳枠Ｆを不図示のクランプで固定し、ラインコントローラ６に枠送り完了信号を送信する。
【００３３】
なお、検査装置３と注湯機４との間には、中子セット場Ｗが設けられている。中子セット場Ｗには、作業者が駐留しており、鋳型Ｍに中子をセットする。
【００３４】
ラインコントローラ６は、鋳造システム１を統括制御するコントローラである。ラインコントローラ６は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサと、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）等のメモリと、タッチパネル、マウス及びキーボード等の入力装置と、ディスプレイ等の出力装置と、ネットワークカード等の通信装置と、を含むコンピュータシステムとして構成される。ラインコントローラ６は、例えば、ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）である。メモリに記憶されているコンピュータプログラムに基づくプロセッサの制御のもとで各ハードウェアを動作させることにより、ラインコントローラ６の機能が実現される。
【００３５】
ラインコントローラ６は、各鋳型Ｍの鋳型情報を管理する鋳型管理テーブルを備えている。図２に示されるように、鋳型管理テーブルは、各鋳型Ｍについて、「鋳型ＩＤ」と、「パターンコード」と、「検査結果」と、「位置」と、を対応付けた鋳型情報を記憶している。「鋳型ＩＤ」は、鋳型Ｍを一意に識別可能な情報である。「パターンコード」は、対応する鋳型ＩＤによって識別される鋳型Ｍを製造するために用いられた造型パターンを一意に示す情報である。「検査結果」は、対応する鋳型ＩＤによって識別される鋳型Ｍの検査結果を示す情報である。図２の例では、検査結果としては、「ＯＫ」、「ＮＧ」、及び「Ｆａｉｌ」が用いられている。検査結果が「ＯＫ」である場合、鋳型Ｍが正常であることを示す。検査結果が「ＮＧ」である場合、鋳型Ｍが異常である（欠陥を有する）ことを示す。検査結果が「Ｆａｉｌ」である場合、検査自体に失敗したことを示す。
【００３６】
「位置」は、対応する鋳型ＩＤによって識別される鋳型Ｍが配置されている搬送経路上の位置を示す。鋳造システム１では、搬送経路に位置Ｐ１〜Ｐ１９が設定されている。位置Ｐ１が搬送装置５の搬送方向の最上流に位置し、位置Ｐ２、位置Ｐ３、・・・の順に１ピッチずつ下流に移動する。位置Ｐ１は、造型機２による造型が行われる造型エリアである。位置Ｐ２〜Ｐ４は、造型機２と検査装置３との間の位置である。位置Ｐ５は、検査装置３による検査が行われる検査エリアである。位置Ｐ６〜Ｐ１７は、検査装置３と注湯機４との間の位置である。位置Ｐ９は、後述する操作盤３３のモニタ（ディスプレイ）に表示される検査結果に対応する鋳型Ｍの位置である。位置Ｐ１８は、注湯機４による注湯が行われる注湯エリアである。位置Ｐ１９は、鋳枠Ｆが鋳造システム１から搬出される位置である。
【００３７】
ラインコントローラ６は、例えば、搬送装置５から枠送り完了信号を受信するたびに、各鋳型情報の「位置」を１つ進めるとともに、新たな鋳型情報を鋳型管理テーブルに追加する。追加された鋳型情報には、「位置」に位置Ｐ１が設定されている。なお、位置Ｐ１９にある鋳枠Ｆが枠送りされると、鋳造システム１から搬出されることになるので、その鋳型Ｍの鋳型情報の「位置」は、空欄となる。ラインコントローラ６は、造型機２に造型開始信号を送信する際に、位置Ｐ１の位置情報を有する鋳型情報の「鋳型ＩＤ」に、新たな鋳型ＩＤを割り当てるとともに、造型機２に製造させる鋳型Ｍのパターンコードを、位置Ｐ１の位置情報を有する鋳型情報の「パターンコード」に登録する。また、ラインコントローラ６は、検査装置３から検査結果信号を受信すると、検査結果信号によって示される検査結果を、位置Ｐ５の位置情報を有する鋳型情報の「検査結果」に登録する。
【００３８】
ラインコントローラ６は、枠送りが可能となったと判定した場合、搬送装置５に枠送り信号を送信する。ラインコントローラ６は、造型機２から造型中でないことを示す造型状態信号を受信しており、検査装置３から検査中でないことを示す検査状態信号を受信しており、かつ注湯機４から枠送りが可能であることを示す枠送り可否信号を受信している場合に枠送り可能と判定する。つまり、ラインコントローラ６は、造型機２から造型中を示す造型状態信号を受信しているか、検査装置３から検査中を示す検査状態信号を受信しているか、注湯機４から枠送りが不可であることを示す枠送り可否信号を受信しているかの少なくともいずれかが満たされている場合には搬送装置５に枠送り信号を送信しない。ラインコントローラ６は、搬送装置５から枠送り完了信号を受信すると、造型機２に造型開始信号及び位置Ｐ１の鋳型情報を送信し、検査装置３に検査開始信号及び位置Ｐ５の鋳型情報を送信し、注湯機４に枠送り完了信号及び位置Ｐ１８の鋳型情報を送信する。ラインコントローラ６は、造型条件及び砂性状を指定する信号を造型機２に送信してもよい。ラインコントローラ６は、検査装置３による検査結果が異常を示す鋳型Ｍへの注湯を行わないように注湯機４を制御してもよい。
【００３９】
次に、図３〜図５を参照して、検査装置３の詳細を説明する。図３は、図１に示される検査装置を概略的に示す構成図である。図４（ａ）は、図３に示される検査装置の筐体の外観を概略的に示す斜視図である。図４（ｂ）は、図３に示される撮像装置及び照明装置の配置を説明するための図である。図５は、検査エリアの周辺を概略的に示す斜視図である。図３〜図５に示されるように、検査装置３は、筐体３０と、撮像装置３１と、照明部３２と、操作盤３３と、コントローラ３４と、を備えている。なお、図１では、説明の便宜上、操作盤３３は検査装置３の外部に配置されている。
【００４０】
筐体３０は、中空の箱型形状を有しており、撮像空間Ｖを形成している。筐体３０は、撮像空間Ｖに撮像装置３１及び照明部３２を収容する。筐体３０は、枠体４１と、カバー部４２と、を備えている。枠体４１は、複数の柱部材（ここでは、柱部材４３ａ〜４３ｄ）と、複数の連結部材（ここでは、連結部材４４ａ〜４４ｆ）と、天井照明用の複数の取付部材（ここでは、取付部材４５ａ，４５ｂ）と、上段照明用の複数の取付部材（ここでは、取付部材４６ａ〜４６ｄ）と、中段照明用の複数の取付部材（ここでは、取付部材４７ａ〜４７ｄ）と、撮像装置３１用の取付部材４８と、を有し、直方体形状に形成されている。なお、検査装置３の説明において、上下、前後、左右の方向は、撮像装置３１が設けられる側を上、鋳枠Ｆが搬送される側を下、搬送装置５の搬送方向上流側を前、搬送方向下流側を後としたときの方位を意味するものとする。
【００４１】
柱部材４３ａ〜４３ｄは、床面からＺ軸方向（第１方向）に沿って立設している。柱部材４３ａ，４３ｂは、Ｙ軸方向において搬送装置５の搬送経路を挟むように配置され、柱部材４３ａ，４３ｂの上端が連結部材４４ａで連結されている。同様に、柱部材４３ｃ，４３ｄは、Ｙ軸方向において搬送装置５の搬送経路を挟むように配置され、柱部材４３ｃ，４３ｄの上端が連結部材４４ｂで連結されている。柱部材４３ａ，４３ｃが搬送装置５の搬送経路に対してＹ軸方向における一方（左側）に配置され、Ｘ軸方向に配列されている。柱部材４３ａ，４３ｃの上端及び下端はそれぞれ連結部材４４ｃ，４４ｅで連結されている。同様に、柱部材４３ｂ，４３ｄが搬送装置５の搬送経路に対してＹ軸方向における他方（右側）に配置され、Ｘ軸方向に配列されている。柱部材４３ｂ，４３ｄの上端及び下端はそれぞれ連結部材４４ｄ，４４ｆで連結されている。
【００４２】
一対の取付部材４５ａ，４５ｂは、Ｙ軸方向に配列され、Ｘ軸方向に沿って延びている。取付部材４５ａ，４５ｂの一端は、連結部材４４ａに固定され、取付部材４５ａ，４５ｂの他端は、連結部材４４ｂに固定されている。取付部材４６ａ〜４６ｄは、Ｚ軸方向と交差（ここでは、直交）する仮想的な平面ＶＰ１（第１平面）上に配置されており、略正方形の枠を成している。平面ＶＰ１は、Ｚ軸方向において、筐体３０の天井近傍に位置する。取付部材４６ａは、Ｙ軸方向に沿って延びており、取付部材４６ａの一端は柱部材４３ａに固定され、取付部材４６ａの他端は柱部材４３ｂに固定されている。取付部材４６ｂは、Ｙ軸方向に沿って延びており、取付部材４６ｂの一端は柱部材４３ｃに固定され、取付部材４６ｂの他端は柱部材４３ｄに固定されている。取付部材４６ｃは、Ｘ軸方向に沿って延びており、取付部材４６ｃの一端は柱部材４３ａに固定され、取付部材４６ｃの他端は柱部材４３ｃに固定されている。取付部材４６ｄは、Ｘ軸方向に沿って延びており、取付部材４６ｄの一端は柱部材４３ｂに固定され、取付部材４６ｄの他端は柱部材４３ｄに固定されている。
【００４３】
取付部材４７ａ〜４７ｄは、Ｚ軸方向と交差（ここでは、直交）する仮想的な平面ＶＰ２（第２平面）上に配置されており、略正方形の枠を成している。平面ＶＰ２は、Ｚ軸方向において、平面ＶＰ１よりも床面側に位置し、筐体３０の中間付近に位置する。取付部材４７ａは、Ｙ軸方向に沿って延びており、取付部材４７ａの一端は柱部材４３ａに固定され、取付部材４７ａの他端は柱部材４３ｂに固定されている。取付部材４７ｂは、Ｙ軸方向に沿って延びており、取付部材４７ｂの一端は柱部材４３ｃに固定され、取付部材４７ｂの他端は柱部材４３ｄに固定されている。取付部材４７ｃは、Ｘ軸方向に沿って延びており、取付部材４７ｃの一端は柱部材４３ａに固定され、取付部材４７ｃの他端は柱部材４３ｃに固定されている。取付部材４７ｄは、Ｘ軸方向に沿って延びており、取付部材４７ｄの一端は柱部材４３ｂに固定され、取付部材４７ｄの他端は柱部材４３ｄに固定されている。取付部材４８は、Ｙ軸方向に沿って延びており、取付部材４８の一端は取付部材４５ａのＸ軸方向の中央に固定されており、取付部材４８の他端は取付部材４５ｂのＸ軸方向の中央に固定されている。
【００４４】
カバー部４２は、枠体４１の外側を覆う部分である。カバー部４２は、カバー部材４２ａ〜４２ｅを含む。カバー部材４２ａは、柱部材４３ａ、柱部材４３ｂ、及び連結部材４４ａによって区画される面を覆う。カバー部材４２ａは、床面まで延びておらず、カバー部材４２ａの下端と床面との間に、鋳枠Ｆが通過可能な開口４２ｆが設けられている。カバー部材４２ｂは、柱部材４３ｃ、柱部材４３ｄ、及び連結部材４４ｂによって区画される面を覆う。カバー部材４２ｂは、床面まで延びておらず、カバー部材４２ｂの下端と床面との間に、鋳枠Ｆが通過可能な開口４２ｇが設けられている。カバー部材４２ｃは、柱部材４３ａ、柱部材４３ｃ、連結部材４４ｃ、及び連結部材４４ｅによって区画される面を覆う。カバー部材４２ｄは、柱部材４３ｂ、柱部材４３ｄ、連結部材４４ｄ、及び連結部材４４ｆによって区画される面を覆う。カバー部材４２ｅは、連結部材４４ａ〜４４ｄによって区画される面を覆う。
【００４５】
カバー部４２は、外部からの光が撮像空間Ｖに入射することを防止するためのシャッター部材４２ｈ，４２ｉをさらに含む。シャッター部材４２ｈは、Ｚ軸方向にスライド可能にカバー部材４２ａに設けられている。シャッター部材４２ｈは、開口４２ｆを閉塞する閉塞状態と、開口４２ｆを開放する開放状態と、を取り得る。シャッター部材４２ｈの状態は、コントローラ３４によって、閉塞状態又は開放状態に制御される。シャッター部材４２ｈは、検査中には開口４２ｆを閉塞し、枠送り時には開口４２ｆを開放する。シャッター部材４２ｉは、Ｚ軸方向にスライド可能にカバー部材４２ｂに設けられている。シャッター部材４２ｉは、開口４２ｇを閉塞する閉塞状態と、開口４２ｇを開放する開放状態と、を取り得る。シャッター部材４２ｉの状態は、コントローラ３４によって、閉塞状態又は開放状態に制御される。シャッター部材４２ｉは、検査中には開口４２ｇを閉塞し、枠送り時には開口４２ｇを開放する。
【００４６】
なお、本実施形態では、シャッター部材４２ｈ，４２ｉが開口４２ｆ，４２ｇを閉塞する際に、互いに隣り合う２つの鋳枠Ｆを連結する連結部にシャッター部材４２ｈ，４２ｉの下端が当接するので、シャッター部材４２ｈ，４２ｉの下端と床面との間に隙間が生じ得る。このため、シャッター部材４２ｈ，４２ｉの下端に連結部に嵌まり合う凹部が設けられてもよい。また、Ｚ軸方向において、連結部の上面が鋳型Ｍの表面よりも下方に位置するように連結部が構成されてもよい。また、シャッター部材４２ｈ，４２ｉの形状は、鋳枠Ｆの形状、及び搬送経路の形状等に応じて適宜変更され得る。
【００４７】
撮像装置３１は、検査エリア（位置Ｐ５）に位置する鋳枠Ｆに形成された鋳型Ｍを撮像（画像化）する装置である。撮像装置３１は、例えば、カメラである。本実施形態では、撮像装置３１は、取付部材４８のＹ軸方向の中央に取付られ、筐体３０の天井部の中央に位置する。撮像装置３１のレンズは、天井部から下に向いており、撮像装置３１は鋳枠Ｆの上方からＺ軸方向に沿って鋳枠Ｆを撮像する。撮像装置３１の撮像範囲は、少なくとも検査エリアに位置する鋳型Ｍの表面（上面の全体）が撮像されるように予め設定されている。撮像装置３１は、コントローラ３４から撮像指示を受け取ると、撮像を行って画像を取得する。撮像装置３１は、取得した画像をコントローラ３４に出力する。
【００４８】
照明部３２は、筐体３０内に配置されている鋳型Ｍに複数の照射パターンで光を照射する。照明部３２は、複数の照明装置（ここでは、照明装置３５ａ〜３５ｊ）と、切替器３６と、を備えている。
【００４９】
照明装置３５ａ〜３５ｊは、棒状の照明装置である。照明装置３５ａ〜３５ｊは、例えば、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）によって構成されている。照明装置３５ａ，３５ｂは、取付部材４５ａ，４５ｂの下面に取り付けられている。つまり、照明装置３５ａ，３５ｂは、撮像装置３１を挟んでＹ軸方向に配列され、Ｘ軸方向に沿って連結部材４４ａから連結部材４４ｂまで延びている。
【００５０】
照明装置３５ｃ〜３５ｆは、取付部材４６ａ〜４６ｄの内面に取り付けられている。つまり、照明装置３５ｃ〜３５ｆは、上段照明装置であり、平面ＶＰ１上に配置されている。照明装置３５ｃ〜３５ｆは、位置Ｐ５に配置されている鋳枠Ｆを囲むように配置されている。具体的には、照明装置３５ｃは、平面ＶＰ１における撮像空間Ｖの前端に設けられ、Ｙ軸方向に沿って柱部材４３ａから柱部材４３ｂまで延びている。照明装置３５ｄは、平面ＶＰ１における撮像空間Ｖの後端に設けられ、Ｙ軸方向に沿って柱部材４３ｃから柱部材４３ｄまで延びている。照明装置３５ｅは、平面ＶＰ１における撮像空間Ｖの左端に設けられ、Ｘ軸方向に沿って柱部材４３ａから柱部材４３ｃまで延びている。照明装置３５ｆは、平面ＶＰ１における撮像空間Ｖの右端に設けられ、Ｘ軸方向に沿って柱部材４３ｂから柱部材４３ｄまで延びている。
【００５１】
照明装置３５ｇ〜３５ｊは、取付部材４７ａ〜４７ｄの内面に取り付けられている。つまり、照明装置３５ｇ〜３５ｊは、中段照明装置であり、平面ＶＰ２上に配置されている。照明装置３５ｇ〜３５ｊは、位置Ｐ５に配置されている鋳枠Ｆを囲むように配置されている。具体的には、照明装置３５ｇは、平面ＶＰ２における撮像空間Ｖの前端に設けられ、Ｙ軸方向に沿って柱部材４３ａから柱部材４３ｂまで延びている。照明装置３５ｈは、平面ＶＰ２における撮像空間Ｖの後端に設けられ、Ｙ軸方向に沿って柱部材４３ｃから柱部材４３ｄまで延びている。照明装置３５ｉは、平面ＶＰ２における撮像空間Ｖの左端に設けられ、Ｘ軸方向に沿って柱部材４３ａから柱部材４３ｃまで延びている。照明装置３５ｊは、平面ＶＰ２における撮像空間Ｖの右端に設けられ、Ｘ軸方向に沿って柱部材４３ｂから柱部材４３ｄまで延びている。
【００５２】
切替器３６は、照明装置３５ａ〜３５ｊのうち、点灯する照明装置を切り替える装置である。切替器３６は、コントローラ３４からの切替指示に基づいて、照明装置３５ａ〜３５ｊのそれぞれを点灯又は消灯する。
【００５３】
複数の照射パターンは、観察用の照射パターンと、検査用の照射パターンと、を含む。観察用の照射パターンは、例えば、照明装置３５ａ〜３５ｆを点灯し、照明装置３５ｇ〜３５ｊを消灯することによって得られる。検査用の照射パターンは、複数（ここでは、４つ）の上段照射パターンと、複数（ここでは、４つ）の中段照射パターンと、を含む。
【００５４】
４つの上段照射パターンは、照明装置３５ｃを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ１上の前方位置から光を照射する照射パターン、照明装置３５ｄを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ１上の後方位置から光を照射する照射パターン、照明装置３５ｅを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ１上の側方位置から光を照射する照射パターン、及び照明装置３５ｆを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ１上の側方位置から光を照射する照射パターンである。
【００５５】
４つの中段照射パターンは、照明装置３５ｇを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ２上の前方位置から光を照射する照射パターン、照明装置３５ｈを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ２上の後方位置から光を照射する照射パターン、照明装置３５ｉを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ２上の側方位置から光を照射する照射パターン、及び照明装置３５ｊを点灯し他の照明装置を消灯することによって、平面ＶＰ２上の側方位置から光を照射する照射パターンである。
【００５６】
操作盤３３は、作業者が検査装置３に対して操作を行うための装置である。操作盤３３は、例えば、中子セット場Ｗに配設される。操作盤３３は、検査装置３による鋳型Ｍの検査結果を表示するためのモニタ（表示装置）を備えている。作業者は、操作盤３３のモニタに表示される検査装置３の検査結果に応じて、鋳型Ｍに中子をセットする。例えば、作業者は、検査結果が正常である鋳型Ｍに中子をセットし、検査結果が異常である鋳型Ｍには中子をセットしなくてもよい。
【００５７】
コントローラ３４は、検査装置３を制御する装置である。コントローラ３４は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリと、ネットワークカード等の通信装置と、を含むコンピュータシステムとして構成される。コントローラ３４は、例えば、ＰＣ（Personal  Computer）である。メモリに記憶されているコンピュータプログラムに基づくプロセッサの制御のもとで各ハードウェアを動作させることにより、コントローラ３４の機能が実現される。コントローラ３４が実行する処理の詳細については後述する。
【００５８】
次に、図６を参照して、鋳物の製造工程を説明する。図６は、図１に示される鋳造システムにおける鋳物の製造工程を示す工程図である。図６に示される一連の工程は、ラインコントローラ６が搬送装置５から枠送り完了信号を受信したことを契機として開始される。ここでは、１つの鋳枠Ｆに着目して、１つの鋳枠Ｆに対する一連の工程を説明する。
【００５９】
まず、造型工程Ｓ０１が行われる。造型工程Ｓ０１では、ラインコントローラ６は、造型機２に造型開始信号及び位置Ｐ１の鋳型情報を送信する。そして、造型機２は、ラインコントローラ６から造型開始信号及び鋳型情報を受信すると、鋳型情報に含まれるパターンコードで示される種類の鋳型Ｍの製造を開始する。このとき、造型機２は、鋳型Ｍの製造が完了するまで、造型中であることを示す造型状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。そして、造型機２は、鋳型Ｍの製造が完了すると、造型中でないことを示す造型状態信号と、造型結果を示す造型結果信号と、をラインコントローラ６に送信する。その後、造型機２は、鋳型Ｍの製造を行っていない間、造型中でないことを示す造型状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。
【００６０】
続いて、搬送工程Ｓ０２が行われる。搬送工程Ｓ０２では、ラインコントローラ６は、枠送りが可能となったか否かを判定する。具体的には、ラインコントローラ６は、造型機２から造型中でないことを示す造型状態信号を受信しており、検査装置３から検査中でないことを示す検査状態信号を受信しており、かつ注湯機４から枠送りが可能であることを示す枠送り可否信号を受信している場合に枠送り可能と判定する。そして、ラインコントローラ６は、枠送りが可能となったと判定した場合、搬送装置５に枠送り信号を送信する。そして、搬送装置５は、ラインコントローラ６から枠送り信号を受信すると、各鋳枠Ｆを１ピッチ分搬送する。そして、搬送装置５は、１ピッチ分の搬送を完了すると、鋳枠Ｆを不図示のクランプで固定し、ラインコントローラ６に枠送り完了信号を送信する。鋳枠Ｆが検査エリア（位置Ｐ５）に達するまで、上記処理が繰り返される。
【００６１】
続いて、鋳枠Ｆが検査装置３の検査エリアに達すると、検査工程Ｓ０３が行われる。検査工程Ｓ０３では、検査装置３は、ラインコントローラ６から検査開始信号及び鋳型情報を受信すると、鋳型情報に含まれるパターンコードに基づいて、検査対象の鋳型Ｍの種類を識別し、識別した鋳型Ｍの種類に応じて、検査エリアに位置する鋳型Ｍの検査を行う。このとき、造型機２は、鋳型Ｍの検査が完了するまで、検査中であることを示す検査状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。そして、検査装置３は、検査が完了すると、検査中でないことを示す検査状態信号と、検査結果を示す検査結果信号と、をラインコントローラ６に送信する。その後、検査装置３は、鋳型Ｍの検査を行っていない間、検査中でないことを示す検査状態信号をラインコントローラ６に送信し続ける。検査工程Ｓ０３の詳細については後述する。
【００６２】
続いて、搬送工程Ｓ０４が行われる。搬送工程Ｓ０２と同様に、搬送工程Ｓ０４では、ラインコントローラ６は、枠送りが可能となったか否かを判定し、枠送りが可能となったと判定した場合、搬送装置５に枠送り信号を送信する。そして、搬送装置５は、ラインコントローラ６から枠送り信号を受信すると、各鋳枠Ｆを１ピッチ分搬送する。そして、搬送装置５は、１ピッチ分の搬送を完了すると、鋳枠Ｆをクランプで固定し、ラインコントローラ６に枠送り完了信号を送信する。鋳枠Ｆが中子セットエリア（位置Ｐ９）に達するまで、上記処理が繰り返される。
【００６３】
続いて、鋳枠Ｆが中子セットエリアに達すると、中子セット工程Ｓ０５が行われる。中子セット工程Ｓ０５では、ラインコントローラ６は、位置Ｐ９に位置する鋳枠Ｆに形成された鋳型Ｍの検査結果をコントローラ３４を介して操作盤３３に出力し、操作盤３３のモニタに表示させる。そして、操作盤３３のモニタは、鋳枠Ｆが中子セットエリアに停止している間、検査結果を表示し続ける。中子セット場Ｗに駐留している作業者は、モニタに表示されている検査結果を確認し、検査結果が正常であれば、鋳型Ｍに中子をセットし、検査結果が異常であれば、鋳型Ｍに中子をセットしない。
【００６４】
続いて、搬送工程Ｓ０６が行われる。搬送工程Ｓ０２と同様に、搬送工程Ｓ０６では、ラインコントローラ６は、枠送りが可能となったか否かを判定し、枠送りが可能となったと判定した場合、搬送装置５に枠送り信号を送信する。そして、搬送装置５は、ラインコントローラ６から枠送り信号を受信すると、各鋳枠Ｆを１ピッチ分搬送する。そして、搬送装置５は、１ピッチ分の搬送を完了すると、鋳枠Ｆをクランプで固定し、ラインコントローラ６に枠送り完了信号を送信する。鋳枠Ｆが注湯機４の注湯エリア（位置Ｐ１８）に達するまで、上記処理が繰り返される。
【００６５】
続いて、鋳枠Ｆが注湯機４の注湯エリアに達すると、注湯工程Ｓ０７が行われる。注湯工程Ｓ０７では、注湯機４は、ラインコントローラ６から枠送り完了信号及び鋳型情報を受信すると、鋳型情報に含まれるパターンコードに基づいて、注湯対象の鋳型Ｍの種類を識別し、鋳型Ｍの種類に応じて注湯を行う。このとき、注湯機４は、鋳型情報に含まれる検査結果が正常であれば、鋳型Ｍへの注湯を行い、検査結果が異常であれば、鋳型Ｍへの注湯を行わない。そして、注湯機４は、注湯対象の鋳型Ｍへの注湯が完了するまで、枠送りが不可であることを示す枠送り可否信号をラインコントローラ６に送信し続け、注湯が完了すると枠送りが可能であることを示す枠送り可否信号をラインコントローラ６に送信する。
【００６６】
続いて、搬送工程Ｓ０８が行われる。搬送工程Ｓ０２と同様に、搬送工程Ｓ０８では、ラインコントローラ６は、枠送りが可能となったか否かを判定し、枠送りが可能となったと判定した場合、搬送装置５に枠送り信号を送信する。そして、搬送装置５は、ラインコントローラ６から枠送り信号を受信すると、各鋳枠Ｆを１ピッチ分搬送し、搬送を完了すると、ラインコントローラ６に枠送り完了信号を送信する。このようにして、鋳枠Ｆを用いた鋳物の製造工程が終了する。
【００６７】
以上のように、鋳造システム１では、造型機２によって鋳型Ｍが製造され、検査装置３によって鋳型Ｍが検査される。そして、検査結果が正常である鋳型Ｍに中子がセットされ、その後、中子がセットされた鋳型Ｍに注湯機４によって注湯が行われる。なお、複数（図１では、１９個）の鋳枠Ｆが搬送装置５によって搬送されており、各位置に１つの鋳枠Ｆが停止される。そして、ラインコントローラ６は、造型エリア（位置Ｐ１）、検査エリア（位置Ｐ５）、及び注湯エリア（位置Ｐ１８）での処理が終了すると、各鋳枠Ｆ（鋳型Ｍ）を次の位置に移動するように搬送装置５を制御する。このため、１つの鋳枠Ｆに対する造型工程Ｓ０１と、別の鋳枠Ｆに対する検査工程Ｓ０３と、さらに別の鋳枠Ｆに対する中子セット工程Ｓ０５と、またさらに別の鋳枠Ｆに対する注湯工程Ｓ０７と、は並行して行われる。
【００６８】
次に、図７〜図１３を参照して、検査工程Ｓ０３を詳細に説明する。図７は、図６に示される検査工程において、検査装置のコントローラが行う一連の処理を示すフローチャートである。図８は、図７に示される画像取得処理を詳細に示すフローチャートである。図９は、図７に示される検査処理を詳細に示すフローチャートである。図１０は、図９に示される離型剤による反射の除去処理を詳細に示すフローチャートである。図１１は、パターンマッチングモデルの一例を示す図である。図１２は、検査領域及びマスク領域の一例を示す図である。図１３は、表示画像の一例を示す図である。
【００６９】
図７に示されるように、検査工程Ｓ０３では、まず、コントローラ３４は、撮像装置３１を用いて画像取得処理を行う（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の画像取得処理では、コントローラ３４は、観察用の照射パターンで光が照射されている鋳型Ｍを撮像装置３１に撮像させることによって観察用画像を取得し、複数の検査用の照射パターンのそれぞれについて、光が照射されている鋳型Ｍを撮像装置３１に撮像させることによって検査画像を取得する。
【００７０】
具体的には、図８に示されるように、まず、コントローラ３４は、観察用の照射パターンを選択する（ステップＳ２１）。そして、コントローラ３４は、選択した照射パターンに対応する照明装置（照明装置３５ａ〜３５ｆ）を点灯し、それ以外の照明装置（照明装置３５ｇ〜３５ｊ）を消灯するように、切替器３６に切替指示を出力する（ステップＳ２２）。これにより、観察用の照射パターンで鋳型Ｍに光が照射される。そして、コントローラ３４は、撮像装置３１に撮像指示を出力する（ステップＳ２３）。撮像装置３１は、コントローラ３４から撮像指示を受け取ると、鋳型Ｍの撮像を行って観察用画像を取得する。そして、撮像装置３１は、取得した観察用画像をコントローラ３４に出力する。観察用の照射パターンでは、鋳型Ｍの表面全体に一様に光が照射されるので、観察用画像は、自然な外観を有する鋳型Ｍの画像となる。
【００７１】
続いて、コントローラ３４は、予め設定された複数の検査用の照射パターンから、１つの照射パターンを選択する（ステップＳ２４）。検査用の照射パターンの選択順は、任意であり、予め定められていてもよい。そして、コントローラ３４は、選択した照射パターンに対応する照明装置を点灯し、それ以外の照明装置を消灯するように、切替器３６に切替指示を出力する（ステップＳ２５）。これにより、選択された照射パターンで鋳型Ｍに光が照射される。照明装置３５ｃ〜３５ｊは、撮像空間Ｖの端に設けられているので、鋳型Ｍの表面に斜めから光を照射する。このため、鋳型Ｍの表面の凹凸形状に対応した影が生成される。そして、コントローラ３４は、撮像装置３１に撮像指示を出力する（ステップＳ２６）。撮像装置３１は、コントローラ３４から撮像指示を受け取ると、鋳型Ｍの撮像を行って検査画像を取得する。そして、撮像装置３１は、取得した検査画像をコントローラ３４に出力する。
【００７２】
そして、コントローラ３４は、全ての照射パターンを選択したか否かを判定する（ステップＳ２７）。コントローラ３４は、全ての照射パターンを選択していないと判定した場合（ステップＳ２７；ＮＯ）、ステップＳ２４に戻って、選択されていない照射パターンから、次の照射パターンを選択し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５〜ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２７において、コントローラ３４は、全ての照射パターンを選択したと判定した場合（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、画像取得処理を終了する。
【００７３】
続いて、コントローラ３４は、検査処理（ステップＳ１２）を行う。ステップＳ１２の検査処理では、コントローラ３４は、検査画像と予め設けられた基準画像とに基づいて、鋳型Ｍの外観を検査する。基準画像は、正常な鋳型Ｍを撮像装置３１が撮像することによって得られた画像である。検査処理の事前処理として、基準画像の登録、及び検査パラメータの設定が行われる。検査パラメータは、鋳造システム１の作業者によって設定及び変更されてもよい。検査パラメータとしては、例えば、パターンマッチングモデル、検査領域、マスク領域、色合い調整用領域、最小欠陥サイズ、及び２値化閾値が挙げられる。
【００７４】
パターンマッチングモデルは、基準画像と検査画像との位置合わせに用いられる画像領域である。図１１に示されるように、パターンマッチングモデルＲｐｍは基準画像Ｇｒｅｆを元に登録される。パターンマッチングモデルＲｐｍは、例えば、矩形領域として設定される。
【００７５】
検査領域は、基準画像及び検査画像に含まれる画像領域のうちの検査対象となる画像領域である。検査領域以外は、検査装置３の検査対象外である。図１２に示されるように、検査領域Ｒｄは、基準画像Ｇｒｅｆに対して設定される。検査領域Ｒｄは、例えば、矩形領域として設定される。マスク領域は、検査領域における検査対象外の領域である。図１２に示されるように、マスク領域Ｒｍは、検査領域Ｒｄの範囲内に設定される。マスク領域Ｒｍは、例えば、矩形領域として設定される。
【００７６】
色合い調整用領域は、基準画像と検査画像との色合いの比較に用いられる画像領域である。色合い調整用領域は、パターンマッチングモデルと同様に基準画像に対して設定される。最小欠陥サイズは、欠陥とみなす最小のサイズである。最小欠陥サイズは、例えば、実際の大きさ（１０ｍｍ×１０ｍｍ等）で設定されてもよく、画素数で設定されてもよい。２値化閾値は、基準画像と検査画像との差分を２値化する際に用いられる。
【００７７】
ステップＳ１２の検査処理では、図９に示されるように、まず、コントローラ３４は、ステップＳ１１の画像取得処理によって取得された複数の検査画像のうち、１つの検査画像（第１検査画像）を選択するとともに、当該検査画像に対する基準画像（第１基準画像）を選択する（ステップＳ３１）。具体的には、コントローラ３４は、選択した検査画像を撮像する際の照射パターンと同じ照射パターンで光が照射された正常な鋳型Ｍの基準画像を選択する。
【００７８】
なお、鋳型Ｍの基準画像は、鋳型Ｍの種類ごとにコントローラ３４に予め登録されている。鋳型Ｍの基準画像は、さらに照射パターンごとにコントローラ３４に予め登録されている。１つの照射パターンに対して複数の基準画像が登録されてもよい。この場合、コントローラ３４は、複数の基準画像から検査画像と色合いが最も近い基準画像を選択する。例えば、コントローラ３４は、検査画像と各基準画像とについて、予め登録された色合い調整用領域に対して、各画素の画素値の差分の二乗和平方根を求め、その計算結果を誤差とする。コントローラ３４は、複数の基準画像のうち、誤差が最も小さい基準画像を選択する。
【００７９】
そして、コントローラ３４は、基準画像と検査画像とを位置合わせする（ステップＳ３２）。製造公差等による鋳枠Ｆの大きさ、及び搬送装置５による鋳枠Ｆの搬送精度等に起因して、基準画像内の鋳型Ｍの位置と検査画像内の鋳型Ｍの位置とがずれることがある。このため、コントローラ３４は、例えば、予め設定されたパターンマッチングモデル（画像領域）を用いて、パターンマッチングにより基準画像と検査画像とのずれ量を算出する。そして、コントローラ３４は、ずれ量に基づいて基準画像と検査画像との位置合わせを行う。例えば、コントローラ３４は、ずれ量が０になるように検査画像をシフトすることによって、位置合わせを行う。
【００８０】
そして、コントローラ３４は、位置合わせされた基準画像から、予め設定された検査領域の画像（以下、単に「基準画像」という。）を抽出し、位置合わせされた検査画像から、検査領域の画像（以下、単に「検査画像」という。）を抽出する（ステップＳ３３）。マスク領域の画像は、以下の処理で用いられないので、コントローラ３４は、検査領域のうちのマスク領域の画像は抽出しなくてもよい。
【００８１】
そして、コントローラ３４は、基準画像及び検査画像の色合いを合わせる（ステップＳ３４）。具体的には、コントローラ３４は、基準画像に含まれる全ての画素の画素値の合計と、検査画像に含まれる全ての画素の画素値の合計との差分が小さくなるように、検査画像の補正係数を算出する。例えば、コントローラ３４は、基準画像に含まれる各画素の画素値と当該画素に対応する検査画像に含まれる画素の画素値との差分の二乗和平方根（誤差）が最も小さくなるような補正係数を算出する。そして、コントローラ３４は、検査画像に含まれる全ての画素の画素値のそれぞれに補正係数を掛け合わせることによって、検査画像の色合いを基準画像の色合いに合わせる。
【００８２】
そして、コントローラ３４は、検査画像から離型剤による反射を除去する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５では、図１０に示されるように、まず、コントローラ３４は、基準画像を複数のブロックに分割する（ステップＳ５１）。各ブロックのサイズは予め設定されている。そして、コントローラ３４は、複数のブロックのそれぞれについて、ブロックに含まれる画素の画素値のうちの最大画素値を算出する（ステップＳ５２）。
【００８３】
そして、コントローラ３４は、検査画像に含まれる画素から１つの画素を選択する（ステップＳ５３）。そして、コントローラ３４は、選択した画素に対応する基準画像の画素が含まれるブロックの最大画素値を抽出する（ステップＳ５４）。そして、コントローラ３４は、選択した画素の画素値と、抽出した最大画素値と、を比較し、選択した画素の画素値が、抽出した最大画素値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５５）。コントローラ３４は、選択した画素の画素値が、抽出した最大画素値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ５５；ＹＥＳ）、離型剤による反射が生じていると判定し、選択した画素の画素値を最大画素値で置換する（ステップＳ５６）。これにより、当該画素から反射が除去される。一方、コントローラ３４は、選択した画素の画素値が、抽出した最大画素値以下であると判定した場合（ステップＳ５５；ＮＯ）、離型剤による反射が生じていないと判定し、選択した画素の画素値をそのまま維持する。
【００８４】
そして、コントローラ３４は、全ての画素を選択したか否かを判定する（ステップＳ５７）。コントローラ３４は、全ての画素を選択していないと判定した場合（ステップＳ５７；ＮＯ）、ステップＳ５３に戻って、選択されていない画素から、次の画素を選択し（ステップＳ５３）、ステップＳ５４〜ステップＳ５７の処理を繰り返す。一方、ステップＳ５７において、コントローラ３４は、全ての画素を選択したと判定した場合（ステップＳ５７；ＹＥＳ）、離型剤による反射の除去処理を終了する。
【００８５】
そして、コントローラ３４は、基準画像及び検査画像に基づいて、差分画像（第１差分画像）を作成する（ステップＳ３６）。具体的には、コントローラ３４は、基準画像に含まれる各画素の画素値と、当該画素に対応する検査画像の画素の画素値との差分を算出し、２値化閾値よりも大きい場合には０（黒）、２値化閾値以下の場合には１（白）とすることで、差分画像を作成する。つまり、差分画像は、２値画像である。コントローラ３４は、基準画像の各画素値から検査画像の各画素値を減算することによって、差分画像を作成してもよく、検査画像の各画素値から基準画像の各画素値を減算することによって、差分画像を作成してもよく、両方の差分画像を作成してもよい。
【００８６】
そして、コントローラ３４は、差分画像からノイズを除去する（ステップＳ３７）。コントローラ３４は、例えば、フィルタを用いて差分画像からノイズを除去する。そして、コントローラ３４は、差分画像を粒子解析する（ステップＳ３８）。コントローラ３４は、粒子解析によって、差分画像内の塊（ブロブ）の位置、面積、及び長さ等の特徴量を算出する。このとき、コントローラ３４は、最小欠陥サイズに基づいて各塊が欠陥か否かを判定し、欠陥でないと判定された塊を差分画像から除去することによって、残った塊を欠陥として検出する。コントローラ３４は、例えば、最小欠陥サイズの０．５倍よりも小さい塊は欠陥でないと判定する。
【００８７】
そして、コントローラ３４は、擬似欠陥を特定する（ステップＳ３９）。コントローラ３４は、例えば、塊（欠陥）の色に基づいて、差分画像に含まれる塊から擬似欠陥を特定する。鋳型Ｍに欠けが生じている場合、検査画像では、影となることがある。このような場合には、塊に対応する検査画像の画像領域は、周囲よりも暗くなっている。このため、コントローラ３４は、塊に対応する検査画像における画像領域の色とその周囲の色とを比較することによって、塊が擬似欠陥であるか否かを判定する。コントローラ３４は、上記画像領域の色がその周囲の色と同等であるか、周囲の色よりも明るい場合には、当該塊を擬似欠陥として特定する。
【００８８】
また、コントローラ３４は、塊（欠陥）の輪郭形状に基づいて、差分画像に含まれる塊から擬似欠陥を特定してもよい。鋳型Ｍのうちのある部分で光が反射したことによって、その部分が欠陥として誤検出されることがある。このような場合、当該部分の輪郭形状は変更されていないので、コントローラ３４は、基準画像における輪郭形状と、検査画像における輪郭形状と、を比較することによって、擬似欠陥であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ３４は、塊に対応する基準画像の画像領域の輪郭形状が、塊に対応する検査画像の画像領域の輪郭形状と同じである場合には、当該塊を擬似欠陥として特定する。
【００８９】
そして、コントローラ３４は、部分欠陥画像を作成する（ステップＳ４０）。部分欠陥画像は、１つの照射パターンで検出された鋳型Ｍの欠陥を示す画像である。具体的には、コントローラ３４は、ステップＳ３９において特定した擬似欠陥を差分画像から除去することによって、部分欠陥画像を作成する。そして、コントローラ３４は、全ての検査画像を選択したか否かを判定する（ステップＳ４１）。コントローラ３４は、全ての検査画像を選択していないと判定した場合（ステップＳ４１；ＮＯ）、ステップＳ３１に戻って、選択されていない検査画像から、次の検査画像（第２検査画像）を選択するとともに、当該検査画像に対する基準画像（第２基準画像）を選択し（ステップＳ３１）、ステップＳ３２〜ステップＳ４１の処理を繰り返す。
【００９０】
一方、ステップＳ４１において、コントローラ３４は、全ての検査画像を選択したと判定した場合（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、欠陥画像を作成する（ステップＳ４２）。欠陥画像は、検査装置３によって検出された鋳型Ｍの欠陥を示す画像である。具体的には、コントローラ３４は、各検査画像から得られた部分欠陥画像（第１部分欠陥画像、第２部分欠陥画像）を合成することによって、欠陥画像を作成する。つまり、コントローラ３４は、各部分欠陥画像に含まれる欠陥を全て有する画像を欠陥画像として作成する。
【００９１】
続いて、コントローラ３４は、出力処理（ステップＳ１３）を行う。ステップＳ１３の出力処理では、まず、コントローラ３４は、欠陥画像に基づいて検査結果を生成する。コントローラ３４は、例えば、欠陥画像に欠陥が含まれていない場合に、鋳型Ｍが正常であると判定し、欠陥画像に欠陥が含まれている場合に、鋳型Ｍが異常であると判定する。そして、コントローラ３４は、鋳型Ｍが正常であるか異常であるかを示す検査結果をラインコントローラ６に出力する。そして、ラインコントローラ６は、検査結果を鋳型管理テーブルに記憶する。また、コントローラ３４は、ステップＳ１１で取得した観察用画像と、ステップＳ１２で作成した欠陥画像と、に基づいて、作業者に表示するための表示画像を作成してもよい。図１３に示されるように、コントローラ３４は、観察用画像Ｇｃにおいて、欠陥画像に含まれる欠陥に対応する画像領域を矩形の枠ｆｄで囲むことによって、表示画像Ｇｄを作成してもよい。この表示画像Ｇｄは、上述の中子セット工程Ｓ０５において、操作盤３３のモニタに表示されてもよい。なお、検査結果の生成、及び表示画像の作成は、ステップＳ１２の検査処理において行われてもよい。
【００９２】
以上のように、検査工程Ｓ０３では、複数の検査用の照射パターンのそれぞれで光が照射されている鋳型ＭをＺ軸方向に沿って上方から撮像することによって検査画像が取得され、検査画像及び基準画像に基づいて、鋳型Ｍの外観が検査される。照明装置３５ｃ〜３５ｊは、撮像空間Ｖの端に設けられているので、検査用の照射パターンで鋳型Ｍに光を照射した場合、鋳型Ｍの表面に斜めから光が照射される。このため、鋳型Ｍの表面の凹凸形状に対応した影が生成される。つまり、基準画像と検査画像との比較により、正常な鋳型Ｍに光を照射することによって得られた影と、検査対象の鋳型Ｍに光を照射することによって得られた影と、が比較される。これにより、検査装置３は、割れ、欠け、及び不要な突起（バリ）等の鋳型Ｍの表面における欠陥を検出している。このように、検査装置３によれば、鋳型Ｍの３次元形状を２次元の画像で確認することができる。特に、鋳型Ｍの色が黒である場合でも、鋳型Ｍのキャビティ部と見切り面とを識別することが可能となる。
【００９３】
次に、図１４及び図１５（ａ）〜図１５（ｃ）を参照して、鋳造システム１及び検査装置３の作用効果を説明する。図１４は、上段照射パターンと中段照射パターンとによる光の照射範囲の相違を説明するための図である。図１５（ａ）は、上段照射パターンと中段照射パターンとによる欠陥検出の相違を説明するための図である。図１５（ｂ）は、上段照射パターンで光が照射されている鋳型の平面図である。図１５（ｃ）は、中段照射パターンで光が照射されている鋳型の平面図である。
【００９４】
鋳造システム１及び検査装置３では、検査用の照射パターンのそれぞれで光が照射されている鋳型Ｍを、撮像装置３１によってＺ軸方向に沿って上方から撮像することによって、各検査画像が取得される。検査用の照射パターンには、上段照射パターンと、中段照射パターンとが含まれている。例えば、図１４に示されるように、照明装置３５ｄ（第１照明装置）を点灯することによって得られる上段照射パターン（「第１照射パターン」とする。）の光Ｌｕは、平面ＶＰ１における撮像空間Ｖの後端から鋳型Ｍに照射される。照明装置３５ｈ（第２照明装置）を点灯することによって得られる中段照射パターン（「第２照射パターン」とする。）の光Ｌｍは、平面ＶＰ２における撮像空間Ｖの後端から鋳型Ｍに照射される。照明装置３５ｄの位置（第１位置）と照明装置３５ｈの位置（第２位置）とは互いに異なっているが、Ｚ軸方向から見た場合には互いに重なっている。つまり、第１照射パターンと第２照射パターンとでは、Ｚ軸方向から見て、鋳型Ｍに対して同じ方向（Ｘ軸方向）から光が照射されるが、鋳型Ｍに対する光の入射角が異なる。
【００９５】
鋳型Ｍの表面（上面）５１に凹部５１ａが設けられている場合、鋳型Ｍの表面５１に対する光Ｌｍの入射角は光Ｌｕの入射角よりも大きいので、光Ｌｍは凹部５１ａの底面５１ｂにほとんど照射されない。このため、光Ｌｍが照射されている鋳型Ｍを撮像して得られた検査画像では、底面５１ｂには影が形成されているので、底面５１ｂの検査を行うことができない。一方、鋳型Ｍの表面５１に対する光Ｌｕの入射角は、光Ｌｍの入射角よりも小さいので、光Ｌｕは凹部５１ａの底面５１ｂに照射される。このため、光Ｌｕが照射されている鋳型Ｍを撮像して得られた検査画像では、底面５１ｂに形成される影の面積が小さいので、底面５１ｂの検査を行うことができる。このように、Ｚ軸方向において互いに異なる位置（高さ）に設けられた２つの照明装置を用いることによって、鋳型Ｍの表面５１のうち光が照射されない部分を低減することができる。これにより、検査範囲を広げることが可能となる。
【００９６】
また、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示されるように、鋳型Ｍの表面に欠け５２が生じている場合、鋳型Ｍの表面に対する光Ｌｕの入射角は、光Ｌｍの入射角よりも小さいので、欠け５２に光Ｌｕを照射することによって得られる影５２ａは小さい。このため、光Ｌｕが照射されている鋳型Ｍを撮像して得られた検査画像では、欠け５２は欠陥として検出されないおそれがある。一方、図１５（ａ）及び図１５（ｃ）に示されるように、鋳型Ｍの表面に対する光Ｌｍの入射角は光Ｌｕの入射角よりも大きいので、欠け５２に光Ｌｍを照射することによって得られる影５２ｂは影５２ａよりも大きくなる。このため、光Ｌｍが照射されている鋳型Ｍを撮像して得られた検査画像では、欠け５２が欠陥として検出され得る。このように、鋳型Ｍが割れ、欠け、及び不要な突起（バリ）等の欠陥を有する場合に、異なる入射角の光が照射されることで、当該欠陥の影の大きさを欠陥と判定可能な程度に大きくすることができる。これにより、欠陥の検出精度を向上させることができる。以上のことから、鋳型Ｍの検査精度を向上させることが可能となる。
【００９７】
また、照明部３２は、４つの上段照射パターン（第１照射パターン、第３照射パターン）を用いて、平面ＶＰ１における撮像空間Ｖの前端、後端、左端、及び右端の４方向から光を鋳型Ｍに照射する。そして、コントローラ３４は、それぞれの上段照射パターンで光が照射されている鋳型Ｍを撮像装置３１に撮像させることによって、各検査画像（第１検査画像、第３検査画像）を取得する。また、照明部３２は、４つの中段照射パターン（第２照射パターン、第４照射パターン）を用いて、平面ＶＰ２における撮像空間Ｖの前端、後端、左端、及び右端の４方向から光を鋳型Ｍに照射する。そして、コントローラ３４は、それぞれの中段照射パターンで光が照射されている鋳型Ｍを撮像装置３１に撮像させることによって、各検査画像（第２検査画像、第４検査画像）を取得する。上述のように、照明装置３５ｄの位置と照明装置３５ｈの位置とは互いに異なっているが、Ｚ軸方向から見た場合には互いに重なっている。同様に、照明装置３５ｃ（第３照明装置）の位置（第３位置）及び照明装置３５ｇ（第４照明装置）の位置（第４位置）、照明装置３５ｅの位置及び照明装置３５ｉの位置、並びに、照明装置３５ｆの位置及び照明装置３５ｊの位置は、それぞれ互いに異なっているが、Ｚ軸方向から見た場合には互いに重なっている。このように、Ｚ軸方向から見た４方向で、Ｚ軸方向において異なる位置（高さ）から鋳型Ｍに光が照射されるので、検査範囲を拡大するとともに、欠陥の検出精度を向上させることができる。その結果、鋳型Ｍの検査精度をさらに向上させることが可能となる。
【００９８】
鋳型Ｍに対する光の照射方向、及び鋳型Ｍに対する光の入射角等によって、鋳型Ｍに生じる影、及び鋳型Ｍの表面における輝度分布等が異なることがある。検査画像を撮像する際の照射パターンと異なる照射パターンで光が照射された正常な鋳型Ｍの基準画像を用いて検査を行うと、本来欠陥でない部分が欠陥として誤検出される可能性が高まる。鋳造システム１及び検査装置３では、検査画像と、当該検査画像を撮像する際の照射パターンと同じ照射パターンで光が照射された正常な鋳型Ｍの基準画像と、が比較されるので、欠陥が誤検出される可能性を低減することができる。その結果、対象物の検査精度をさらに向上させることが可能となる。
【００９９】
また、検査画像とその検査画像に対応する基準画像とを比較することによって、部分欠陥画像が作成され、各検査画像から得られた部分欠陥画像を合成することによって欠陥画像が作成される。欠陥画像は各部分欠陥画像に含まれる欠陥を全て有するので、それぞれの照射パターンでは検出できない欠陥を含む欠陥画像が得られる。
【０１００】
照明装置３５ｃ〜３５ｊのいずれかが点灯され、他の照明装置が消灯されるだけで、検査用の各照射パターンが得られる。このように、照射パターンを生成するための制御及び構造を簡易化することができる。
【０１０１】
撮像装置３１は、筐体３０の天井部の中央に設けられ、鋳型Ｍを上方から撮像する。このため、１台の撮像装置３１で鋳型Ｍの全面を撮像することが可能となる。また、複数の撮像装置３１が設けられてもよい。この場合、各撮像装置３１の画素分解能を上げることにより、さらに小さい欠陥の検出が可能となる。
【０１０２】
１つの照射パターンに対して複数の基準画像が登録されている場合、コントローラ３４は、複数の基準画像から検査画像と色合いが最も近い基準画像を選択する。鋳型Ｍの状態、照明部３２（照明装置３５ｃ〜３５ｊ）の状態、及び撮像装置３１の状態等に起因して、同じ鋳型Ｍを撮像しても、撮像された画像の色合いが異なる場合がある。検査画像と色合いが異なる基準画像を用いて検査を行うと、本来欠陥でない部分が欠陥として誤検出される可能性が高まる。鋳造システム１及び検査装置３では、検査画像と最も近い色合いを有する基準画像が用いられるので、欠陥が誤検出される可能性を低減することができる。その結果、鋳型Ｍの検査精度をさらに向上させることが可能となる。
【０１０３】
検査装置３は、撮像装置３１及び照明部３２を収容する筐体３０を備えている。照明部３２は、筐体３０内に配置されている鋳型Ｍに光を照射する。このため、照明部３２（照明装置３５ａ〜３５ｊ）とは異なる光源からの光が鋳型Ｍに照射される可能性を低減することができる。これにより、外部環境が検査に与える影響を低減することができるので、鋳型Ｍの検査精度をさらに向上させることが可能となる。
【０１０４】
鋳型Ｍを製造する際に、離型剤が用いられることがある。離型剤が鋳型Ｍの表面に残存していると、離型剤によって光が反射される可能性がある。この反射の影響によって、検査画像において、鋳型Ｍのうち、離型剤が残存する部分の輝度（画素値）が大きくなることがある。これにより、当該部分が欠陥として検出される可能性がある。これに対し、コントローラ３４は、検査画像から離型剤による反射を除去し、反射が除去された検査画像と基準画像とに基づいて、鋳型Ｍの外観を検査するので、欠陥の誤検出を低減することが可能となる。
【０１０５】
上述のように、鋳型Ｍの表面で光の反射が生じている場合、当該部分が欠陥として検出される可能性がある。コントローラ３４は、検査画像における当該部分の色、及び輪郭形状等の特徴量により、反射が生じているか否かを判定し、反射が生じている部分を擬似欠陥として差分画像から除去する。これにより、欠陥の誤検出を低減することが可能となる。
【０１０６】
また、ラインコントローラ６は、検査結果が異常を示す鋳型Ｍへの注湯を行わないように注湯機４を制御している。欠陥を有する鋳型Ｍに注湯が行われたとしても、欠陥を有する鋳物が製造される。このため、検査結果が異常を示す鋳型Ｍに注湯を行わないことによって、鋳物の不良率を低減でき、鋳物の生産効率を向上させることが可能となる。
【０１０７】
操作盤３３のモニタは、検査結果を表示する。このため、中子セット場Ｗに駐留している作業者に鋳型Ｍの検査結果を認識させることができる。これにより、作業者は検査結果に応じた作業を行うことが可能となる。例えば、作業者は、検査結果が正常を示す鋳型Ｍに中子をセットし、検査結果が異常を示す鋳型Ｍには中子をセットしないようにすることができる。また、作業者は、モニタに表示される検査結果を確認すればよく、鋳型Ｍの欠陥を目視で確認する必要が無いので、中子のセット作業に集中することができる。
【０１０８】
なお、本開示に係る検査装置及び鋳造システムは上記実施形態に限定されない。
【０１０９】
例えば、検査装置３による外観検査の対象物は、鋳型Ｍに限られない。対象物としては、鋳物、及び造型用パターン（型）でもよい。
【０１１０】
鋳造システム１は、造型機２を備えていなくてもよい。この場合、搬送装置５は、外部の造型機によって製造された鋳型Ｍを検査装置３を介して注湯機４に搬送する。また、鋳造システム１は、注湯機４を備えていなくてもよい。この場合、搬送装置５は、検査装置３によって検査された鋳型Ｍを外部の注湯機に搬送する。
【０１１１】
照明部３２は、複数の照明装置を備えていなくてもよい。例えば、照明部３２は、１つの照明装置を移動可能な機構を備え、照明装置を移動させることによって、各照射パターンで鋳型Ｍに光を照射してもよい。この場合、照明装置の数を減らすことができるとともに、切替器３６が不要となる。照明部３２は、観察用の照射パターンで光を照射しなくてもよく、観察用の照明装置を備えていなくてもよい。
【０１１２】
また、照明部３２は、上段照射パターン、及び中段照射パターンに加えて、さらに異なる１つ以上の高さの照射パターンで光を照射してもよい。例えば、照明部３２は、平面ＶＰ１、及び平面ＶＰ２とは異なるＺ軸方向と交差（直交）する仮想的な平面に配置された照明装置をさらに備えてもよい。この場合、鋳型Ｍの表面のうち光が照射されない部分をさらに低減することができる。これにより、検査範囲をさらに広げることが可能となる。
【０１１３】
また、各平面に設けられた照明装置の数は４つに限られない。各平面の照明装置の数を増やすことによって、欠陥の検出精度をさらに向上させることができる。照明装置が設けられるＺ軸方向と交差する平面の数は２つ以上であり、各平面に設けられた照明装置の数は１つ以上であればよい。例えば、照明部３２は、照明装置３５ｃ及び照明装置３５ｇ、照明装置３５ｄ及び照明装置３５ｈ、照明装置３５ｅ及び照明装置３５ｉ、並びに、照明装置３５ｆ及び照明装置３５ｊのうちのいずれか１組だけを備えていてもよく、２組を備えていてもよく、３組を備えていてもよい。
【０１１４】
図１６に示されるように、照明部３２は、照明装置３５ｇ〜３５ｊに代えて、昇降装置３７を備えてもよい。昇降装置３７は、照明装置３５ｃ〜３５ｆをＺ軸方向に沿って昇降する装置である。この場合、筐体３０は、取付部材４７ａ〜４７ｄを備えていなくてもよい。取付部材４６ａ〜４６ｄは、Ｚ軸方向に沿って移動可能に柱部材４３ａ〜４３ｄに取り付けられている。つまり、昇降装置３７は、取付部材４６ａ〜４６ｄをＺ軸方向に沿って移動することにより、照明装置３５ｃ〜３５ｆを昇降する。なお、図１６では、便宜上、昇降装置３７は、取付部材４６ｂに接続されているが、取付部材４６ａ，４６ｃ，４６ｄにも接続されている。
【０１１５】
昇降装置３７は、コントローラ３４からの昇降指示を受けて照明装置３５ｃ〜３５ｆを昇降する。例えば、上段照射パターンで光を照射する場合には、昇降装置３７は、照明装置３５ｃ〜３５ｆが平面ＶＰ１上に配置されるように、照明装置３５ｃ〜３５ｆの高さを調整する。中段照射パターンで光を照射する場合には、昇降装置３７は、照明装置３５ｃ〜３５ｆが平面ＶＰ２上に配置されるように、照明装置３５ｃ〜３５ｆの高さを調整する。この構成では、照明装置の数を減らすことができる。
【０１１６】
また、昇降装置３７は、平面ＶＰ１、及び平面ＶＰ２とは異なるＺ軸方向と交差（直交）する仮想的な平面上に照明装置３５ｃ〜３５ｆが配置されるように、照明装置３５ｃ〜３５ｆの高さを調整してもよい。照明装置３５ｃ〜３５ｆを昇降することにより、照明装置の数を増やすことなく、様々な高さの照射パターンを生成することが可能となる。
【０１１７】
検査装置３による検査結果が異常であった鋳型Ｍを作業者が確認したところ、実際には正常であり、検査装置３が検出した欠陥が擬似欠陥である場合がある。このような場合には、作業者が操作盤３３を操作することによって、異常と判定された鋳型Ｍの検査画像が、基準画像に追加登録されてもよい。これにより、同様の誤検出を抑制することができるので、検査精度をさらに向上させることが可能となる。
【０１１８】
また、ラインコントローラ６は、各鋳型Ｍの鋳型情報に鋳型Ｍの造型条件及び鋳型Ｍの造型時の砂性状の少なくともいずれかをさらに対応付けて鋳型管理テーブルに記憶してもよい。造型条件としては、エアレーション圧力、スクイーズ圧力、及び離型剤のスプレー時間等が挙げられる。砂性状としては、コンパクタビリティ（ＣＢ）値、及び水分％値等が挙げられる。ラインコントローラ６は、鋳型管理テーブルに蓄積された複数の鋳型Ｍの鋳型情報を分析し、検査結果と造型条件との相関を見出してもよい。鋳型情報の分析には、例えば、決定木分析等の機械学習が用いられる。
【０１１９】
ラインコントローラ６は、分析により、検査結果が正常を示す鋳型Ｍと相関を有する造型条件を取得し、取得した造型条件で造型を行うように造型機２を制御してもよい。具体的には、ラインコントローラ６は、正常な検査結果と相関を有する造型条件を指定する信号を造型機２に送信する。この場合、鋳型Ｍの製造精度を向上させることができる。その結果、鋳物の生産効率を向上させることが可能となる。
【０１２０】
検査装置３は、検査結果が異常であった鋳型Ｍについて、欠陥の位置をラインコントローラ６に送信してもよい。ラインコントローラ６は、欠陥位置を統計処理し、鋳型情報の分析を行ってもよい。ラインコントローラ６は、例えば、鋳型Ｍの異常、及び離型剤の塗布位置の変更等に欠陥位置の処理結果を用いる。
【０１２１】
ラインコントローラ６は、分析により、検査結果が正常を示す鋳型Ｍと相関を有する砂性状を取得し、取得した砂性状で造型を行うように造型機２を制御してもよい。具体的には、ラインコントローラ６は、正常な検査結果と相関を有する砂性状を指定する信号を造型機２に送信する。この場合、鋳型Ｍの製造精度を向上させることができる。その結果、鋳物の生産効率を向上させることが可能となる。
【０１２２】
なお、解析の結果、複数の造型条件が正常な検査結果と相関を有することが見出されることがある。同様に、複数の砂性状が正常な検査結果と相関を有することが見出されることがある。このような場合には、ラインコントローラ６は、正常な検査結果との相関が最も高い造型条件及び砂性状を指定する信号を造型機２に送信してもよい。
【０１２３】
検査装置３による検査結果が正常であった鋳型Ｍで製造した製品（鋳物）が不良であった場合、不良対策をするにあたり、造型工程Ｓ０１において生じる要因を考慮する必要が無い。よって、造型工程Ｓ０１以降で不良が発生したと想定して不良対策を行うことができるので、従来よりも不良対策に要する時間を短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【０１２４】
１…鋳造システム、２…造型機、３…検査装置、４…注湯機、５…搬送装置、６…ラインコントローラ、３０…筐体、３１…撮像装置、３２…照明部、３３…操作盤、３４…コントローラ、３５ａ〜３５ｊ…照明装置、３６…切替器、３７…昇降装置、Ｆ…鋳枠、Ｍ…鋳型（対象物）、Ｖ…撮像空間、ＶＰ１…平面（第１平面）、ＶＰ２…平面（第２平面）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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