部203的厚度tl。此外，形状确定板202c和202d能够沿x轴方向独立地移动，因此它们能够改变厚度tl。形状确定板202a和202b配置成与形状确定板202c和202d的上侧接触。
[0073]接下来，将参照图13和14说明形状确定板202a的驱动机构。如图13和14所示，形状确定板202a的驱动机构包括滑动台Tl和T2、直线导轨Gll，G12，G21和G22、致动器Al和A2以及杆Rl和R2。形状确定板202b、202c和202d也各自包括驱动机构，与形状确定板202a相似，但这些在图13和14中未示出。
[0074]如图13和14所示，形状确定板202a被放置并固定在能够沿y轴方向滑动的滑动台Tl上。滑动台Tl被可滑动地放置在平行于y轴方向延伸的一对直线导轨Gll和G12上。此外，滑动台Tl与从致动器八1沿7轴方向延伸的杆Rl连接。这种结构使得形状确定板202a能沿y轴方向滑动。
[0075]此外，如图13和14所示，直线导轨11和12以及致动器Al被放置并固定在能够沿z轴方向滑动的滑动台T2上。滑动台T2被可滑动地放置在平行于z轴方向延伸的一对直线导轨G21和G22上。此外，滑动台T2与从致动器A2沿z轴方向延伸的杆R2连接。直线导轨G21和G22以及致动器A2被固定在未示出的水平地板或基座等上。这种结构使得形状确定板202a能沿z轴方向滑动。致动器Al和A2可以是例如液压缸、气动缸或电动机等。
[0076]接下来，将参照图15说明根据本发明第二示例性实施例的凝固界面控制方法。图15是图示了根据第二示例性实施例的凝固界面控制方法的流程图。在图15中，直至步骤ST4为止的步骤与图5所示的第一示例性实施例中的那些步骤相同，因此将省略对这些步骤的详细说明。
[0077]如果凝固界面的位置处在基准范围内(即，在步骤ST3中为“是”)，则铸造控制部111判定由图像分析部110确定的凝固界面处的尺寸(即，厚度t和宽度W)是否处在铸件M3的尺寸公差内(步骤Sll)。这里，在图像分析部110确定凝固界面的同时获得凝固界面处的尺寸(即，厚度t和宽度W)。如果由该图像获得的尺寸未处在尺寸公差内(即，在步骤STll中为“否”)，则改变熔融金属通过部103的厚度tl和宽度wl (步骤ST12)。然后，铸造控制部111判定铸造是否完成(步骤ST5)。
[0078]如果所述尺寸处在尺寸公差内(即，在步骤STll中为“是”)，则处理直接前进到步骤ST5而不改变熔融金属通过部103的厚度tl和宽度wl。如果铸造未完成(即，在步骤ST5中为“否”)，则处理返回步骤ST1。另一方面，如果铸造完成(即，在步骤ST5中为“是”)，则对凝固界面的控制结束。其它结构与第一示例性实施例中的相同，因此将省略其说明。
[0079]这样，对于根据第二示例性实施例的自由铸造方法，与第一示例性实施例相似，对形状确定部件202的上表面应用图案P，捕捉反射到凝固界面附近的区域上的图案P的图像，并且由该图像来确定凝固界面。由于该图案P反射到被保持的熔融金属M2上，所以被保持的熔融金属M2的表面的亮度在被保持的熔融金属M2稍微振荡时大幅改变。因此，即使在凝固界面低且熔融金属的振荡小时，也能够确定凝固界面。结果，即使凝固界面低，也能够执行用于将凝固界面保持在预定的基准范围内的反馈控制，因此能提高铸件的尺寸精度和表面质量。
[0080]此外，对于根据第二示例性实施例的自由铸造方法，能够改变形状确定部件202的熔融金属通过部203的厚度tl和宽度《I。因此，当由该图像来确定凝固界面时，测量凝固界面处的厚度t和宽度W，并且在该测量值未处在尺寸公差内的情况下改变熔融金属通过部203的厚度tl和宽度《I。亦即，能够执行用于将铸件的尺寸保持在尺寸公差内的反馈控制。结果，能够进一步提高铸件的尺寸精度。
[0081]本发明不限于上述示例性实施例，并且可在不脱离本发明的精神的情况下适当进行修改。
【主权项】
1.一种上引式连续铸造装置，其特征在于包括: 保持炉(101)，所述保持炉保持熔融金属(Ml); 形状确定部件(102，202)，所述形状确定部件配置于保持在所述保持炉(101)中的所述熔融金属(Ml)的熔融金属表面上方，并且借助于所述熔融金属(Ml)从所述形状确定部件(102，202)通过来确定铸造的铸件(M3)的截面形状，所述形状确定部件(102，202)包括设置在所述形状确定部件(102，202)的上表面上的图案(P); 成像部(109)，所述成像部构造成捕捉反射到已从所述形状确定部件(102，202)通过的被保持的熔融金属(M2)和通过所述被保持的熔融金属(M2)凝固而形成的所述铸件(M3)两者上的所述图案(P)的图像； 图像分析部(110)，所述图像分析部构造成由所述图像来确定凝固界面；和铸造控制部(111)，所述铸造控制部构造成在由所述图像分析部(110)确定的所述凝固界面未处在预定的基准范围内时改变铸造条件。2.根据权利要求1所述的上引式连续铸造装置，其中 所述成像部(109)配置在所述成像部(109)能够捕捉到反射到所述被保持的熔融金属(M2)和所述铸件(M3)两者上的所述图案⑵的位置；并且所述图案⑵在所述成像部(109)能够捕捉到反射到所述被保持的熔融金属(M2)和所述铸件(M3)两者上的所述图案(P)的位置设置在所述形状确定部件(102，202)上。3.根据权利要求1或2所述的上引式连续铸造装置，其中 所述图案(P)包括多种颜色。4.根据权利要求1至3中任一项所述的上引式连续铸造装置，其中 所述图案(P)包括设置在所述形状确定部件(102，202)的上表面上的凹凸形状。5.根据权利要求1至4中任一项所述的上引式连续铸造装置，其中 所述图案(P)呈条纹状或网状。6.根据权利要求1至5中任一项所述的上引式连续铸造装置，其中 所述铸造条件是用于冷却已从所述形状确定部件(102，202)通过的所述被保持的熔融金属(M2)的冷却气体的流量、所述铸件(M3)的上引速度和所述保持炉(101)的设定温度中的一者。7.根据权利要求1至6中任一项所述的上引式连续铸造装置，其中 所述形状确定部件(202)被分割成多个区段，并且能够改变所述截面形状； 所述图像分析部(110)构造成由所述图像来检测所述铸件(M3)的尺寸；并且所述铸造控制部(111)构造成在所述尺寸未处在尺寸公差内时改变由所述形状确定部件确定的所述截面形状。8.一种上引式连续铸造方法，所述上引式连续铸造方法包括将确定铸造的铸件(M3)的截面形状的形状确定部件(102，202)配置于保持在保持炉(101)中的熔融金属(Ml)的熔融金属表面上方，并上引所述熔融金属(Ml)而同时使所述熔融金属(Ml)从所述形状确定部件(102，202)通过，所述形状确定部件(102，202)包括设置在所述形状确定部件(102，202)的上表面上的图案(P)，所述上引式连续铸造方法的特征在于包括: 捕捉反射到已从所述形状确定部件(102，202)通过的被保持的熔融金属(M2)和通过所述被保持的熔融金属(M2)凝固而形成的所述铸件(M3)两者上的所述图案(P)的图像；由所述图像来确定凝固界面；以及在所确定的凝固界面未处在预定的基准范围内时改变铸造条件。
【专利摘要】本发明涉及上引式连续铸造装置和上引式连续铸造方法。上引式连续铸造装置包括：保持熔融金属(M1)的熔融金属保持炉(101)；形状确定部件(102)，其配置于保持在保持炉(101)中的熔融金属(M1)的熔融金属表面附近并借助于熔融金属(M1)从形状确定部件(102)通过来确定铸造的铸件(M3)的截面形状，其包括设置在形状确定部件(102)的上表面上的图案(P)；成像部(109)，其构造成捕捉反射到已从形状确定部件(102)通过的被保持的熔融金属(M2)和通过所述被保持的熔融金属(M2)凝固而形成的铸件(M3)两者上的所述图案(P)的图像；构造成由所述图像来确定凝固界面的图像分析部(110)；和构造成改变铸造条件的铸造控制部(111)。
【IPC分类】B22D11/14
【公开号】CN104907517
【申请号】CN201510100369
【发明人】杉浦直晋, 土屋诏一, 横田祐介
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】US20150251245