特表 2023-535434 底部ブロックからのインゴット分離を監視するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-17

(54)【発明の名称】底部ブロックからのインゴット分離を監視するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 46/00 20060101AFI20230809BHJP

   B22D 11/049 20060101ALI20230809BHJP

   B22D 9/00 20060101ALI20230809BHJP

【ＦＩ】

B22D46/00

B22D11/049

B22D9/00 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023504421

(86)(22)【出願日】2021-07-23

(85)【翻訳文提出日】2023-01-20

(86)【国際出願番号】 US2021042975

(87)【国際公開番号】W WO2022020721

(87)【国際公開日】2022-01-27

(31)【優先権主張番号】62/705,949

(32)【優先日】2020-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】506110243

【氏名又は名称】ノベリス・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＮＯＶＥＬＩＳ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100132263

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 晴彦

(74)【代理人】

【識別番号】100197583

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 健

(72)【発明者】

【氏名】マッカラム，ジョン ロバート バスター

(72)【発明者】

【氏名】シンデン，アーロン デイビッド

【テーマコード（参考）】

4E004

【Ｆターム（参考）】

4E004NA02

(57)【要約】

監視システムは、インゴットと金型の底部ブロックとの間のギャップを監視することができる。監視システムは、カメラ及びコンピュータシステムを含み得る。カメラは、鋳造環境に配置された１つまたは複数の金型に関連する光学データを取得または検出するように配置されてよく、光学データをコンピュータシステムに送信してよい。コンピュータシステムは、光学データをベースラインプロファイルと比較してよい。光学データとベースラインプロファイルとの比較に基づいて、コンピュータシステムは、インゴットが底部ブロックから分離したかどうか、及び分離の高さを決定してよい。コンピュータシステムは、分離に基づいて操作命令を生成してよい。操作命令を使用して、鋳造プロセスを調整してよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型を監視するためのシステムであって、
溶融金属を受け入れるための開口部を規定し、前記溶融金属をインゴットに鋳造する際に下降可能な底部ブロックを含む金型と、
前記溶融金属を前記金型に移送するように構成された樋と、
前記金型に水を供給するように構成された水源と、
前記インゴットの一部から離れるように前記水を逸らすように構成されたダイバータと、
前記水が逸らされた前記インゴットの前記一部を少なくとも含む視野を有するカメラであって、前記インゴットに関連する光学データを取得するように構成された、前記カメラと、
メモリ内の非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行するように構成されたプロセッサを含むコントローラであって、前記プロセッサに、
前記インゴットの前記一部または前記底部ブロックの一部に関連する光学データを受信することと、
前記光学データに基づいて、前記底部ブロックの前記一部からの前記インゴットの前記一部の分離が生じたかどうかを判断することと、
前記分離が生じたと判断された場合、前記溶融金属を前記インゴットに鋳造するための操作命令を生成することと、
を含むプロセッサ動作を実行させる、前記コントローラと、
を含む、システム。

【請求項2】

前記プロセッサ動作が、
前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかに基づいて、前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックとの間の距離を決定することと、
前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックとの間の少なくとも前記距離に基づいて、操作命令を生成することと、
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記操作命令が、前記底部ブロックの下降速度を調整すること、前記溶融金属の流量を調整すること、または前記水の流量を調整することのうちの少なくとも１つの命令を含む、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記プロセッサ動作が、前記光学データを受信する前に、前記ダイバータを操作して、前記インゴットの前記一部から離れるように前記水を逸らせることをさらに含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記光学データが、画像または赤外線プロファイルのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記樋が、前記溶融金属をインゴットに鋳造するための前記樋から前記金型への前記溶融金属の流量を調整するように構成された流量制御装置を含み、
前記水は、前記溶融金属の前記インゴットへの前記鋳造中、前記金型から流出し、
前記カメラの前記視野は、少なくとも前記底部ブロックの一部と前記インゴットの一部をさらに含み、前記インゴットの前記一部または前記底部ブロックの前記一部に関連する光学データを取得するように構成され、
前記プロセッサ動作が、
前記インゴットの前記一部に関連する第１の光学データを取得することと、
少なくとも前記第１の光学データに基づいて、前記インゴットの前記一部に関連するプロファイルを生成することと、
前記プロファイルをベースラインプロファイルと比較することと、
前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することと、
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記カメラが、赤外線カメラを含み、前記インゴットに関連する前記光学データが、前記底部ブロックの前記一部または前記インゴットの前記一部に関連する赤外線プロファイルを含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記操作命令が、前記流量制御装置を操作して、前記金型への前記溶融金属の前記流量を調整する命令、前記金型への前記水の流量を調整する命令、または前記底部ブロックの移動速度を調整する命令を含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項9】

前記インゴットの前記一部の前記底部ブロックの前記一部からの分離が生じたかどうかを判断することが、前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックの前記一部との間の分離距離を決定することを含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項10】

前記分離距離が０．１インチ～４インチの範囲である、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記システムが、前記金型に結合され、前記インゴットの前記一部から離れるように前記水を逸らすように構成されたダイバータをさらに含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項12】

前記ダイバータが、エアジェット、シート、またはプラグのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記プロセッサ動作が、
前記インゴットの前記一部に関連する第２の光学データを受信することと、
少なくとも前記第２の光学データに基づいて、前記インゴットの前記一部に関連する前記プロファイルを更新することと、
前記更新されたプロファイルを前記ベースラインプロファイルと比較することと、
前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することと、
をさらに含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項14】

前記プロファイルをベースラインプロファイルと比較することが、前記インゴットの前記一部の赤外線プロファイルを前記底部ブロックの赤外線プロファイルと比較することを含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項15】

金型を監視する方法であって、
底部ブロック及び樋を備える金型を含む鋳造システムを使用する鋳造作業を開始することであって、前記鋳造作業は、
溶融金属を前記金型に流し込むことと、
水を前記金型に流し込むことと、
前記溶融金属を冷却して、インゴットを形成することと、
前記底部ブロックを下降させることと、
を含む、前記鋳造作業を開始することと、
前記インゴットの一部から離れるように水を逸らすことと、
カメラを使用して、前記インゴットの前記一部に関連する第１の光学データを取得することと、
前記第１の光学データをベースラインプロファイルと比較することと、
前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することと、
を含む、方法。

【請求項16】

前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックとの間の分離距離を決定することと、
前記分離距離に基づいて、前記鋳造作業の操作命令を生成することと、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記鋳造作業を調整することが、前記金型への前記溶融金属の流量を変更すること、前記金型への前記水の流量を変更すること、または前記底部ブロックの前記下降を調整することを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記カメラを使用して、前記インゴットの前記一部に関連する第２の光学データを取得することと、
前記第２の光学データを前記ベースラインプロファイルと比較することと、
前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することと、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項19】

前記第１の光学データを取得することが、前記インゴットの前記一部に関連する赤外線データを取得することを含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項20】

前記インゴットの前記一部から離れるように水を逸らすことが、エアジェットを操作することを含む、請求項１５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
この出願は、２０２０年７月２３日出願の米国仮特許出願番号第６２／７０５，９４９号「ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＩＮＧＯＴ ＦＯＲＭＡＴＩＯＮ」の利益及び優先権を主張し、あらゆる目的でその全内容を参照により本明細書に組み込む。

【0002】

本開示は、一般的に、金属鋳造に関し、より具体的には、金属鋳造プロセスを監視するための関連するプロセス及びシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

溶融金属を金型に堆積させて金属インゴットを作成することができる。これらの金属インゴットは、例えば、直接チル（ＤＣ）鋳造または電磁鋳造（ＥＭＣ）を使用して形成されてよい。ＤＣ鋳造では、通常、溶融金属は浅い水冷金型に注がれる。金型は、仮底を形成するために伸縮式油圧テーブルに取り付けられた底部ブロックを含み得る。底部ブロックは、溶融金属が金型内に堆積される前に、金型の底またはその近くに配置されてよい。溶融金属が金型内に堆積されると、溶融金属が金型キャビティを満たし、金型の外部及び下部が冷却されてよい。溶融金属は冷えて凝固し始め、溶融コアの周りに固体または半固体金属のシェルを形成し得る。底部ブロックが下降すると、追加の溶融金属が金型キャビティに供給され得る。

【0004】

鋳造プロセスの前、最中、及び後、金型及び金属インゴットは、１つまたは複数のセンサによって監視されてよい。例えば、金属レベルセンサは、金型内の溶融金属の高さを測定することができる。これらのセンサの多くは、金型内及び金型の周囲に配置され、インゴットまたは金型と物理的に接触している場合が多い。作業者が鋳造環境に入る、及びセンサがインゴットに接触するリスクを軽減するために、インゴットと接触しないシステムを使用して、鋳造環境の外から鋳造プロセスを監視することが望ましい場合がある。

【発明の概要】

【0005】

実施形態及び類似の用語は、本開示及び以下の特許請求の範囲の主題のすべてを広く指すことを意図している。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載された主題を限定するものではなく、以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものでもないと理解されるべきである。本明細書に含まれる本開示の実施形態は、この発明の概要ではなく、以下の特許請求の範囲によって定義される。この概要は、本開示の様々な態様の高レベルの概要であり、以下の詳細な説明の項でさらに記載される概念の一部を紹介するものである。この概要は、特許を請求した主題の主要なまたは必須の特徴を特定することは意図しておらず、特許を請求した主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。主題は、本開示の明細書全体、任意もしくはすべての図面、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。

【0006】

本明細書の特定の例は、鋳造プロセス中に鋳造システムを監視する（またはモニタリングする、monitoring）ためのシステム及び方法を取り上げる。様々な例が、鋳造プロセス中に溶融金属を１つまたは複数の金型に堆積させる樋を含む鋳造システムを利用する。金型の少なくとも１つは、金型の上部と底部との間にわたる複数の側壁を有し得る。金型の上部と底部は開いており、開いた上部を通って樋によって溶融金属を堆積させ、凝固中の金属を開いた底部から排出させることができる。システムは、金型の少なくとも一部を含む視野を有する少なくとも１つのカメラを有する１つまたは複数のカメラを含み得る。例えば、１つまたは複数のカメラの視野は、金型の上部を含み得る。コンピュータシステムを使用して、金型内の金属のレベル、または底部ブロックと金属インゴットの一部との間の距離など、鋳造作業中の１つまたは複数のイベント（または事象、event）を検出してよい。コンピュータシステムは、検出されたイベントの１つまたは複数に基づいて、適切なアクション及び／または警告を決定してよい。

【0007】

様々な例において、鋳造作業を監視するためのシステムが提供される。システムは、溶融金属を受け入れるための開口部を規定する金型と、溶融金属を受け入れるための下降可能な底部ブロックと、溶融金属をインゴットに鋳造するために樋から金型への溶融金属の流量を調整するように構成された流量制御装置を含む樋と、水を金型に提供するように構成された水源とを含み得る。水は、溶融金属をインゴットに鋳造する際に金型から流出し得る。システムはまた、底部ブロックの一部及びインゴットの一部を少なくとも含む視野を有し、インゴットの一部または底部ブロックの一部に関連する光学データを取得するように構成されたカメラと、メモリ内の非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行するように構成されたプロセッサを含むコントローラとを含み得る。コントローラは、インゴットの一部または底部ブロックの一部に関連する光学データを受信することと、その光学データに基づいて、インゴットの一部の底部ブロックの一部からの分離が生じたかどうかを判断することと、分離が生じたと判断された場合、溶融金属をインゴットに鋳造するための操作命令を生成することとを含むプロセッサ動作をプロセッサに行わせてよい。

【0008】

様々な例において、金型を監視する方法が提供される。方法は、金型、底部ブロック、及び樋を含む鋳造システムを使用して鋳造作業を開始することを含み得る。鋳造作業は、溶融金属を金型に流し込むことと、水を金型に流し込むことと、溶融金属を冷却してインゴットを形成することと、底部ブロックを下降させることと、インゴットの一部から離れるように水を逸らすこととを含み得る。監視方法はまた、カメラを使用して、インゴットの一部に関連する第１の光学データを取得することと、第１の光学データをベースラインプロファイルと比較することと、比較に基づいて、インゴットの一部が底部ブロックから分離したかどうかを判断することとを含み得る。

【0009】

様々な例において、金型を監視するためのシステムが提供される。システムは、溶融金属を受け入れる開口部と溶融金属をインゴットに鋳造する際に下降可能な底部ブロックとを規定する金型と、溶融金属を金型に移送（または供給、deliver）するように構成された樋と、水を金型に供給するように構成された水源と、インゴットの一部から離れるように水を逸らすように構成されたダイバータと、水が逸らされたインゴットの一部を少なくとも含む視野を有し、インゴットに関連する光学データを取得するように構成されたカメラと、メモリの非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行するように構成されたプロセッサを含むコントローラとを含み得る。コントローラは、インゴットの一部に関連する第１の光学データを取得することと、少なくとも第１の光学データに基づいて、インゴットの一部に関連するプロファイルを生成することと、そのプロファイルをベースラインプロファイルと比較することと、比較に基づいて、インゴットの一部が底部ブロックから分離したかどうかを判断することとを含むプロセッサ動作をプロセッサに行わせてよい。

【0010】

他の目的及び利点は、以下の非限定的な例の詳細な説明から明らかとなろう。

【0011】

本明細書は、以下の添付の図を参照しており、異なる図中での同様の参照番号の使用は、同様または類似の構成要素を示すことを意図している。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】様々な実施形態による、鋳造環境を監視するためのシステムの図である。

【図2】様々な実施形態による、図１の監視システムの部分断面図である。

【図3】様々な実施形態による、図１の監視システムの部分上面図である。

【図4】様々な実施形態による、図１の監視システムと共に使用するためのコンピュータシステムの例を示す。

【図5】図５Ａは、様々な実施形態による、図１の監視システムと共に使用するための鋳造システムの例の一部分を示す。図５Ｂは、様々な実施形態による、図１の監視システムと共に使用するための鋳造システムの例の一部分を示す。

【図6】図６Ａは、様々な実施形態による、鋳造プロセス中の図５Ａの鋳造システムの例の一部分を示す。図６Ｂは、様々な実施形態による、鋳造プロセス中の図５Ｂの鋳造システムの例の一部分を示す。

【図7】様々な実施形態による、監視システムを使用するためのプロセスの例を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本明細書で使用される場合、用語「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「発明（ｔｈｅ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「この発明（ｔｈｉｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、及び「本発明（ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」は、本特許出願及び以下の特許請求の範囲の主題のすべてを広く指すことが意図されている。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載の主題を限定せず、または以下の特許請求の範囲の意味も範囲も限定しないことが理解されるべきである。本発明の実施形態の主題は、法定要件を満たすために具体性をもって本明細書に説明されているが、この説明は、必ずしも特許請求の範囲を限定することを意図していない。特許を請求した主題は、他の方法で具現化されてよく、異なる要素もしくはステップを含んでよく、他の既存のまたは将来の技術と併せて使用されてよい。この説明は、個々のステップの順序または要素の配置が明示的に記述されている場合を除き、多様なステップまたは要素の間で特定の順序または配置を意味するとして解釈されるべきではない。本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の意味は、文脈により明確に別段の指示がない限り、単数形及び複数形の言及を含む。

【0014】

本開示の特定の態様は、金属などの任意のタイプの材料での使用に適し得るが、本開示の特定の態様は、アルミニウムでの使用に特に適し得る。

【0015】

本明細書に開示されているすべての範囲は、それらに含まれる任意の及びすべての部分範囲を含むと理解されたい。例えば、記述された範囲「１～１０」は、最小値「１」及び最大値「１０」の間の（及びそれらを含む）任意の及びすべての部分範囲、つまり、最小値１以上（例えば、１～６．１）から始まり、最大値１０以下（例えば、５．５～１０）で終わるすべての部分範囲を含むと考えられるべきである。

【0016】

以下の例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、同時に、そのいかなる限定も構成しない。これに対して、本明細書の説明を読んだ後、本発明の主旨から逸脱することなく、当業者が思い付き得る、様々な実施形態、それらの修正、及び均等物にも言及していると明確に理解されたい。

【0017】

図１は、特定の実施形態による、１つまたは複数の金型１０２及び関連するコンポーネントを含む鋳造環境を監視するための監視システム１００を示す。監視システム１００は、任意の数のコンポーネントを含み得るが、様々な実施形態では、監視システム１００は、１つまたは複数の金型１０２の上に配置された樋１０４を含む。樋１０４は、溶融金属１０６を金型１０２に堆積させるための１つまたは複数の開口部を含み得る。溶融金属１０６は、鋳造プロセス中に冷えて固体または半固体のインゴット１０８になり得る。１つまたは複数のコンポーネントに関連する光学データを検出または取得するために、１つまたは複数のカメラ１１０が鋳造環境に配置されてよい。例えば、カメラ１１０は、溶融金属１０６に関連する光学データを取得してよい。光学データは、１つまたは複数の鋳造作業を監視するために、コンピュータシステム１１２を使用して処理されてよい。

【0018】

監視システム１００を使用して、鋳造プロセスで使用される様々なコンポーネントを遠隔監視することができる。例えば、カメラ１１０などのカメラを使用して、鋳造環境及び／または鋳造部品を監視してよい。遠隔監視によって、ユーザが、鋳造環境の外に留まること、または、遠隔監視が無ければ必要とされるよりも短い時間だけ鋳造環境に入ることが可能になる。さらに、鋳造環境の複数の側面を同時に監視し得るため、追加の監視システムの必要が低減される。遠隔監視により、監視システム１００の一部またはすべてを鋳造環境内の１つまたは複数の熱源からさらに離して配置することも可能になり得る。例えば、溶融金属１０６からの極度の熱にさらされ得る金型１０２の近くに検知装置を配置する代わりに、または金型１０２に検知装置を取り付ける代わりに、カメラ１１０は、金型１０２及び／または溶融金属１０６から離して、より涼しい環境に配置してよい。監視機器を熱源から離して配置すると、追加的または代替的に、修理や交換の回数が減り、時間とお金が節約され得る。

【0019】

金型１０２は、鋳造環境に配置されて、溶融金属１０６を金型開口部に受け入れてよい。金型１０２は、溶融金属１０６が冷えてインゴット１０８を形成する際の溶融金属１０６の熱に耐えることができる材料を含み得る。例えば、金型１０２はグラファイトを含み得る。金型１０２は、溶融金属１０６を受け入れて冷却するための任意の適切な形状または設計を有し得る。様々な実施形態において、金型１０２は、４つの金型壁と、溶融金属１０６を受け入れるための開いた上部と、インゴット１０８が出ることを可能にする開いた底部とを備えた長方形の断面を有し得る。一部の実施形態では、金型１０２は、直接チル鋳造で使用される金型１０２で一般的なように、インゴット１０８を形成するための底部ブロック１１４を含み得る、または底部ブロック１１４と協働し得る。底部ブロック１１４は、可動であっても静止していてもよい。一部の実施形態では、底部ブロック１１４は、伸縮式油圧テーブルに取り付けられた開始ヘッドであってよい。代替の実施形態では、金型１０２は、溶融金属１０６を鋳造するのに適した任意のタイプ及び形状であってよい。

【0020】

様々な実施形態において、金型１０２は、インゴット１０８を形成するために、溶融金属１０６の冷却を追加的または代替的に助けることができる。非限定的な例では、金型１０２は水冷金型である。例えば、金型１０２は、冷却のための空気、グリコール、または任意の適切な媒体のうちの１つまたは複数を使用する冷却システムを含み得る。様々な実施形態において、金型１０２は、金型壁の冷却を遅らせる加熱壁を有し得る（例えば、大野式連続鋳造機（ＯＣＣ）金型が使用されてよい）。

【0021】

インゴット１０８は、溶融金属１０６が金型１０２の壁によって冷却されることによって形成されてよい。例えば、溶融金属１０６は、金型１０２に堆積され、凝固し始め、インゴット１０８を形成することができる。追加の溶融金属１０６が金型１０２の上部に追加され、インゴット１０８を長くする間、底部ブロック１１４を着実に下降させることができる。

【0022】

溶融金属１０６及び／またはインゴット１０８は、溶融温度に加熱することができる任意の金属または金属の組み合わせから形成されてよい。非限定的な例では、溶融金属１０６及び／またはインゴット１０８はアルミニウムを含む。様々な実施形態では、溶融金属１０６及び／またはインゴット１０８は、鉄、マグネシウム、または金属の組み合わせを含み得る。

【0023】

上述のように、溶融金属１０６は、金型に隣接して配置された１つまたは複数の樋１０４によって、１つまたは複数の金型１０２に堆積されてよい。樋１０４は、溶融金属１０６を１つまたは複数の金型１０２に堆積させるための１つまたは複数の開口部を含み得る。様々な実施形態において、樋１０４は、１つまたは複数の金型１０２の上に配置されてよく、１つまたは複数の開口部から１つまたは複数の金型１０２内に溶融金属１０６を堆積させてよい。樋１０４は、溶融金属１０６を収容及び分配するのに適した任意のサイズ及び形状であってよい。図示のように、樋１０４は、溶融金属１０６を収容するためのＵ字型チャネルを備えた長方形の形状を有する。一部の実施形態では、樋１０４は、溶融金属１０６を１つまたは複数の金型１０２に堆積させるための任意の適切なサイズ及び形状を有し得る。

【0024】

様々な実施形態では、樋１０４は、流量制御装置１１６を含み得る。流量制御装置１１６は、樋１０４から１つまたは複数の金型１０２への溶融金属１０６の流量を制御し得る。図２に関して以下に説明するように、流量制御装置１１６は、１つまたは複数の金型１０２への溶融金属１０６の流れを制御するために開口部に配置されたピンを含み得る。

【0025】

１つまたは複数のカメラ１１０は、鋳造環境に配置されて、光学データを取得または検出することができる。様々な実施形態では、カメラ１１０は、１つまたは複数の金型１０２に関連する光学データを検出するように配置されてよい。カメラ１１０は、静止画像、動画、熱画像、赤外線画像、Ｘ線、または任意の適切な光学データを取得することができる光学系であってよい、またはそれらの光学系を含み得る。様々な実施形態において、カメラ１１０は、処理のために光学データをコンピュータシステム１１２に送信してよい。一部の実施形態では、カメラ１１０は、光学データの一部またはすべてをカメラによって処理することを可能にするコンポーネントであってよい、またはそれらのコンポーネントを含み得る。

【0026】

カメラ１１０は、金型１０２の少なくとも一部を含む視野１１８を有し得る。一部の実施形態では、カメラ１１０は、視野１１８を変更するために移動可能または再配置可能であってよい。例えば、カメラ１１０は、２つの隣接する金型１０２に関連する光学データを検出するために旋回してよい。カメラ１１０は、金型１０２の１つまたは複数に面して配置されてよい、または、そうでなければ、金型１０２の少なくとも一部を含む視野１１８を有し得る。様々な実施形態において、カメラ１１０は、金型１０２の上部の少なくとも一部を含む視野１１８を備えて、金型１０２より上に配置される。カメラ１１０は、追加的または代替的に、金型１０２の底部の少なくとも一部を含む視野を備えて、金型１０２より下に配置されてよい。

【0027】

様々な実施形態では、カメラ１１０は、鋳造環境及び／または鋳造環境内または鋳造環境に隣接して配置された任意の適切なコンポーネントを含む視野１１８を有するように、任意の適切な向きに配置されてよい。例えば、カメラ１１０は、鋳造環境と、鋳造環境に配置された金型１０２の一部とを含む視野１１８を有し得る。カメラ１１０は、鋳造環境内に配置されてもよく、鋳造環境外に配置されてもよい。さらなる実施形態では、カメラ１１０の向きは、鋳造環境及び／または鋳造環境内または鋳造環境に隣接して配置された任意の適切なコンポーネントを含むように調整可能である。

【0028】

監視システム１００は、連動して動作する複数のカメラ１１０を含み得る。複数のカメラ１１０は、隣接または重複する視野１１８を有するように配置されてよい。例えば、２つのカメラ１１０は、金型１０２より上の異なる高さに取り付けられてよく、金型１０２の重なり合う視野１１８を有してよい。別の例として、各カメラ１１０が型１０２の１つの側の一部の視野１１８を有するように、２つ以上のカメラ１１０が取り付けられてよい。各視野１１８を組み合わせて、金型１０２のある側全体または関心のある他の集合領域の画像を形成してよい。

【0029】

コンピュータシステム１１２は、カメラ１１０から光学データを受信してよい。コンピュータシステム１１２は、コンピュータ実行可能命令を実行するためのハードウェア及びソフトウェアを含み得る。例えば、コンピュータシステム１１２は、コンピュータ実行可能命令を実行するために、メモリ、プロセッサ、及びオペレーティングシステムを含み得る（図４）。コンピュータシステム１１２は、有線接続または無線接続（例えば、ブルートゥース（登録商標））を介して他のデバイスと通信できるハードウェアまたはソフトウェアを有し得る。コンピュータシステム１１２は、流量制御装置１１６、カメラ１１０、または鋳造環境に関連する任意の他の適切なコンポーネントのうちの１つ、何らかの組み合わせ、またはすべてと通信してよい。

【0030】

様々な実施形態では、コンピュータシステム１１２は、単一の物理的場所にあってよい。例えば、コンピュータシステム１１２は、１つまたは複数の金型１０２と同じ製造施設に配置され、ローカル通信ネットワーク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉまたはブルートゥース（登録商標））を介してカメラ１１０と通信するハードウェア及びソフトウェアであってよい。一部の実施形態では、１つまたは複数のコンピュータシステム１１２は、複数の物理的な場所に配置されてよく、長距離通信（例えば、インターネット、電波、または衛星）を介してカメラ１１０と通信してよい。例えば、コンピュータシステム１１２は、任意の数のインターネット接続コンピューティングコンポーネントを含むクラウドコンピューティングシステムであってよい。

【0031】

コンピュータシステム１１２は、カメラ（複数可）１１０から光学データを受信するステップと、受信したデータを分析するステップと、鋳造作業のための操作命令を生成するステップとの実行を可能にすることができるハードウェア及びソフトウェアを含み得る。これらのステップの一部またはすべては、単一のコンピュータシステム１１２または複数のコンピュータシステムによって実行されてよい。

【0032】

様々な実施形態では、コンピュータシステム１１２は、鋳造作業の一部として金型１０２に溶融金属１０６を堆積させるステップと、インゴット１０８に関連する光学データを受信するステップと、ダイバータ５１０を操作するステップと、底部ブロック１１４からのインゴット１０８の分離を判断するステップと、鋳造作業のための操作命令を生成するステップとの実行を可能にすることができるハードウェア及びソフトウェアを含み得る。

【0033】

様々な実施形態では、コンピュータシステム１１２は、カメラ１１０から受信した光学データに基づいてユーザに警告することができる。例えば、コンピュータシステム１１２は、光学データに応答してアラームを作動してよい。アラームは、ベル、光、サイレン、ディスプレイ、スピーカ、またはユーザもしくはシステムの注意を引くことができる及び／またはユーザもしくはシステムに情報を伝達することができる任意の他の物体に対応し得る、またはそれらを含み得る。

【0034】

アラームの作動に加えて、またはその代わりに、他のアクションが促される場合がある。様々な実施形態において、１つまたは複数の金型１０２への溶融金属１０６の流れの変化は、アラームの作動と共に、または作動の代わりに導入されてよい。例えば、流量制御装置１１６は、金型１０２への溶融金属１０６の流量、量、または流れの他の特性を増加、減少、または他の方法で変更するように制御されてよい。様々な実施形態では、追加的または代替的に、警告を表示、記録、送信、または別の方法でユーザまたはシステムの別の態様に通信することができる（例えば、アラームの作動とは無関係であってよい、またはアラームの作動及び／または溶融金属１０６の流れの変更と併せて実行されてよい）。

【0035】

図２を参照すると、図１の監視システム１００の部分断面図を示す。監視システム１００のこの部分は、金型１０２、カメラ１１０、及び樋１０４を含む。樋１０４は、樋から金型１０２に流れる溶融金属を制御するための流量制御装置１１６を含み得る。流量制御装置１１６は、開口部２０４に配置されたピン２０２を含み得る。ピン２０２は、ピンを開口部２０４に対して移動させるためのモータ２０６に取り付けられてよい。

【0036】

ピン２０２は、樋１０４の開口部２０４に配置されてよい。開口部２０４及び／またはピン２０２は、ピンを開口部に対して下向きに移動させると、ピンと開口部との間の環が小さくなるように先細りにされてよい。ピン２０２は、樋１０４からの溶融金属１０６の流れを調整するために上昇及び／または下降させることができる。例えば、ピン２０２を上昇させてピンと開口部２０４との間の環を大きくし、樋１０４から流れ込む溶融金属１０６を増加させることができる（例えば、実線で示すように）。さらに、ピン２０２を下降させてピンと開口部２０４との間の環を縮ませて、樋１０４から流れ込む溶融金属１０６の流れを減少及び／または止めることができる（例えば、破線で示すように）。

【0037】

ピン２０２は、モータ２０６によって上昇及び／または下降させることができる。様々な実施形態において、モータ２０６は、ピン２０２の自動的な上昇及び／または下降のためにコンピュータシステム１１２と通信してよい。様々な実施形態では、ピン２０２は手動で上昇及び／または下降させることができる。一部の例では、ピン２０２の手動上昇及び／または下降は、コンピュータシステム１１２によって促されてよい。一部の実施形態では、ピン２０２は、自動的に上昇及び／または下降して、金型１０２内の溶融金属１０６のレベルを閾値の範囲内に維持することができる。ピン２０２は、追加的または代替的に、インゴット１０８と底部ブロック１１４との間のギャップの検出に応答して、自動的に上昇及び／または下降してよい。さらに、ピン２０２は、金型の漏れ、金型の亀裂、金型のほこり、金型の錆、金型の位置ずれ、金型内の水分、金型内の金属、プラテンの係合、プラテンの位置、プラテンドリフト、及び／または冷却システムの故障のうちの１つまたは複数の検出に応答して、自動的に上昇及び／または下降してよい。

【0038】

様々な実施形態では、ピン２０２は、溶融金属１０６及び／または金型１０２の１つまたは複数の条件に基づいて、下降及び／または上昇させることができる（例えば、ピンを律動的に動かすことができる）。例えば、ピン２０２は、溶融金属１０６が金型１０２から引き離されることに応答して上昇及び下降してよい。一部の実施形態では、ピン２０２は、金型１０２への溶融金属１０６の流れを調整するために、時間間隔で上昇及び下降してよい。ピン２０２を律動的に動かすことにより、溶融金属１０６が金型１０２に流れ込み、金型１０２内の溶融金属の表面張力を乱すことがある。金型１０２内の溶融金属１０６の表面張力が乱れると、金型内の溶融金属の表面に沿って溶融金属がより容易に流れ得る。さらなる実施形態では、流量制御装置１１６は、追加的または代替的に、バルブ、ストップ、漏斗、または他の適切な構造を含み得る。

【0039】

図３を参照すると、カメラ１１０の視野１１８の例が示されている。視野１１８は、金型１０２の壁、溶融金属１０６、及び／またはインゴット１０８を含み得る。図３の例に示すように、視野１１８は、金型１０２の１つの側（例えば、上面）及び金型１０２のその側の全周を含む。しかしながら、視野１１８は、金型１０２の周囲のサブ部分、複数の金型の一部、金型１０２の複数の側、または複数の金型の複数の側を含み得る。

【0040】

例として、視野１１８は、４つの象限（例えば、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）に分割されているものとして示されている。しかしながら、視野１１８は、より多くのまたはより少ない象限を含み得る。単一のカメラ１１０は、４象限すべてを含む視野１１８を有し得る。しかしながら、単一のカメラ１１０は、単一の象限または象限のサブセットに対応する視野１１８を有し得る。追加的または代替的に、単一のカメラ１１０は、象限の組み合わせに対応する視野１１８を有し得る。一部の実施形態では、単一のカメラ１１０は、カメラ１１０が切り替えることができる複数の視野１１８（例えば、各象限は異なる視野１１８である）を有し得る。例えば、可動カメラ１１０は、カメラ１１０が金型１０２の上部の周りをパンすると、視野１１８の間で切り替わってよい。様々な実施形態では、象限は、インゴット１０８及び／または金型１０２上の位置の座標に対応するマークを含み得る。

【0041】

図４は、図１に示す監視システム１００と共に使用するためのコンピュータシステム４００の例である。様々な実施形態では、コンピュータシステム４００は、デジタル的に実装され、従来のコンピュータコンポーネントを使用してプログラム可能であるコントローラ４１０を含む。コントローラ４１０は、特定の例（例えば、図１に示されるような機器を含む）に接続して使用されて、そのような例のプロセスを実行し得る。コントローラ４１０は、プロセッサ４１２を含み、プロセッサ４１２は、メモリ４１８内の有形のコンピュータ可読媒体（または、他の媒体の中でも特に、ポータブル媒体、サーバ、またはクラウド内の他の場所）に記憶されたコードを実行して、コントローラ４１０にデータを受信及び処理させ、アクションを実行させ、及び／または図１に示されるような機器のコンポーネントを制御させる。コントローラ４１０は、データを処理し、産業機器を制御するなどのアクションを実行するための一連の命令であるコードを実行することができる任意のデバイスであってよい。非限定的な例として、コントローラ４１０は、デジタル的に実装された及び／またはプログラム可能なＰＩＤコントローラ、プログラム可能な論理コントローラ、マイクロプロセッサ、サーバ、デスクトップもしくはラップトップパーソナルコンピュータ、ラップトップパーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、及びモバイルデバイスの形態をとってよい。

【0042】

プロセッサ４１２の例は、任意の所望の処理回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路、ステートマシン、または他の好適な回路を含む。プロセッサ４１２は、１つのプロセッサまたは任意の数のプロセッサを含み得る。プロセッサ４１２は、バス４１４を介してメモリ４１８に記憶されたコードにアクセスしてよい。メモリ４１８は、コードを有形に具現化するために構成された任意の非一時的コンピュータ可読媒体であってよく、電子、磁気、または光学デバイスを含み得る。メモリ４１８の例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フロッピーディスク、コンパクトディスク、デジタルビデオデバイス、磁気ディスク、ＡＳＩＣ、構成されたプロセッサ、または他のストレージデバイスを含む。

【0043】

命令は、実行可能コードとしてメモリ４１８またはプロセッサ４１２に記憶されてよい。命令は、任意の適切なコンピュータプログラミング言語で書かれたコードからコンパイラ及び／またはインタプリタによって生成されたプロセッサ固有の命令を含み得る。命令は、プロセッサ４１２によって実行されると、コントローラ４１０が監視システム１００の様々なコンポーネントを監視及び制御することを可能にする、一連の設定点、パラメータ、及びプログラムされたステップを含むアプリケーションの形をとってよい。例えば、命令は、マシンビジョンアプリケーションのための命令を含み得る。

【0044】

図４に示すコントローラ４１０は、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース４１６を含み、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース４１６を通して、コントローラ４１０は、流量制御装置１１６またはカメラ１１０などのコンポーネントを含む、コントローラ４１０の外部のデバイス及びシステムと通信することができる。入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース４１６はまた、必要に応じて、他の外部ソースから入力データを受信してよい。このようなソースは、コントロールパネル、他の人間／機械インタフェース、コンピュータ、サーバ、または、他の機器、例えば、命令及びパラメータをコントローラ４１０に送信して、その性能及び動作を制御し得る、コントローラ４１０がアプリケーションで命令を実行して鋳造プロセスの様々なコンポーネントを監視するのを可能にするアプリケーションのプログラミングを記憶及び容易にし得る他の機器、ならびにコントローラ４１０がその機能を行うために必要または有用な他のデータソースを含み得る。このようなデータは、ネットワーク、ハードワイヤ、ワイヤレス、バス、またはその他の所望のものを介して、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース４１６に通信されてよい。

【0045】

図５Ａ及び５Ｂを参照すると、様々な実施形態による、カメラ１１０の様々な視野１１８が示されている。図５Ａは、金型１０２、インゴット１０８、底部ブロック１１４、及び監視システム１００の一部として使用され得る様々な視野１１８の正面図を示し、図５Ｂは側面図を示す。視野１１８は、単一のカメラ１１０のものであってもよいし、複数のカメラからのものであってもよい。視野１１８は、金型１０２、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４の一部またはすべてを含み得る。例えば、視野１１８は、インゴット１０８及び底部ブロック１１４の一部（例えば、１１８Ａ及び１１８Ｂ）、または金型１０２、インゴット１０８及び底部ブロック１１４（例えば、１１８Ｃ）を含み得る。視野１１８は、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４の監視を可能にし得る。例えば、視野１１８は、インゴット１０８の底部５０２の一部及び／または底部ブロック１１４の上部５０４の一部を含み得る。様々な実施形態では、底部ブロック１１４は、機構５１２を使用して下降可能であってよい。機構５１２は、リフト（例えば、油圧リフト）であってよい、またはリフトを含み得る。機構５１２は、底部ブロック１１４を下降させるように（例えば、コンピュータシステム１１２によって）制御可能であってよい。機構５１２は底部ブロック１１４を一定速度で下降させることができるが、底部ブロックは可変速度で下降してもよい。

【0046】

図５Ａ及び５Ｂに示すように、インゴット１０８の底部５０２は、底部ブロック１１４の上部５０４から分離されてよい。分離が、カメラ１１０によって光学データとして検出及び／または取得されてよい。分離は、インゴット１０８の冷却によって引き起こされ得る。インゴット１０８の冷却により、インゴット１０８の底部５０２が丸まり、インゴットの底部と底部ブロック１１４の上部５０４との間にギャップが残り得る。ギャップの高さを知ることで、インゴット１０８の適切な冷却速度の決定を可能にすることができる。インゴット１０８の冷却速度は、鋳造プロセスを調整するために使用されてよい。例えば、底部ブロック１１４の下降速度は、冷却速度に基づいて調整されてよい。

【0047】

カメラ１１０を使用して、インゴット１０８の底部５０２と底部ブロック１１４の上部５０４との間のギャップを測定してよい。カメラ１１０を使用してギャップを測定することにより、インゴット１０８、底部ブロック１１４、及び／または金型１０２上にコンポーネントを配置することなく、ギャップを測定することが可能になる。さらに、カメラ１１０を使用してギャップを測定することにより、作業者は鋳造環境に入る必要なくギャップを測定することができる。一部の実施形態では、ギャップは０．１インチ～４インチの場合があるが、ギャップは任意の適切な距離であってよい。

【0048】

様々な実施形態において、カメラ１１０はサーマルカメラ及び／または赤外線カメラであってよい、またはそれらを含み得る。視野１１８は、視野内に配置されたコンポーネントの温度及び／または熱特性を検出し得る。一部の実施形態では、ブラックライトをネオンクレヨンと組み合わせて使用して、ギャップの測定を支援してよい。例えば、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４は、ブラックライトによってハイライトされるネオンクレヨンでマークされてよい。カメラ１１０は、ネオンクレヨンを光学データとして検出及び／または取得することができる。

【0049】

図６Ａ及び６Ｂを参照すると、鋳造システムの１つまたは複数の特徴が、視野１１８を塞ぐ場合がある。例えば、水５０６が、インゴット１０８とカメラ１１０との間でインゴットの１つまたは複数の側を横切って流れる場合がある。水５０６は、視野１１８の一部またはすべてを塞ぐ場合がある。水５０６は、１つまたは複数の水源５０８から流れ得る。水源５０８は、インゴット１０８の上に水５０６の流れを引き起こし得る。一部の実施形態では、水源５０８は、金型１０２に結合されて、金型を通して水５０６を流すことができる。金型１０２を通って流れる水５０６は、金型１０２の底部から流出し、インゴット１０８の１つまたは複数の面を流れ落ちる場合がある。様々な実施形態において、蒸気５１４が、追加的または代替的に、視野１１８を塞ぐ場合がある。蒸気５１４は、鋳造プロセス中に加熱される水５０６から形成され得る。蒸気５１４は、１つまたは複数のカメラ１１０がインゴット１０８及び／または底部ブロック１１４に関連する光学データを検出するのを妨害する場合がある。カメラ１１０は、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４に関連する熱データを検出するために使用することができるサーマルカメラであってよい、またはサーマルカメラを含み得る。サーマルカメラは、熱データをコンピュータシステム１１２に送信してよい。赤外線データを使用して、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４の輪郭及び／またはエッジプロファイルを生成してよい。

【0050】

様々な実施形態では、ダイバータ５１０は水５０６及び／または蒸気５１４を逸らすことができる。水５０６は、インゴット１０８の一部から離れるように逸らされてよい。水５０６及び／または蒸気５１４を逸らせると、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４と関連する熱データを、温水及び／または蒸気からの干渉を最小限にして、カメラ１１０（例えば、サーマルカメラ）が検出するのを可能にすることができる。例えば、水５０６及び／または蒸気５１４が逸らされている場合、カメラ１１０は、インゴット１０８の底部５０２と底部ブロック１１４の上部５０４との間の距離を測定することができる。ダイバータ５１０は、金型１０２に結合されてよい、及び／または金型１０２に一体化されてよい。例えば、ダイバータ５１０は、金型１０２に配置されて、水５０６が金型１０２を通って流れるのを防ぐプラグであってよい、またはプラグを含み得る。ダイバータ５１０は、追加的または代替的に、金型１０２の外部に取り付けられてよい。例えば、ダイバータ５１０は、金型１０２の下に配置され、水５０６が金型を通って流れた後、水５０６を妨害する及び／または逸らす装置であってよい。ダイバータ５１０は、エアジェット、ファン、シート、またはプラグであってよい、またはそれらを含み得る。

【0051】

図７を参照すると、監視システム１００を使用するためのプロセス７００の例を表すフローチャートが示されている。プロセス７００（または、本明細書に記載される任意の他のプロセス、またはその変形及び／または組み合わせ）のうちの一部またはすべては、実行可能命令で構成される１つまたは複数のコンピュータシステムの制御下で実行されてよく、かつ、１つまたは複数のプロセッサ上で集合的に、ハードウェアによって、またはそれらの組み合わせによって実行するコード（例えば、実行可能命令、１つまたは複数のコンピュータプログラム、または１つまたは複数のアプリケーション）として実装されてよい。コードは、例えば、１つまたは複数のプロセッサによって実行可能な複数の命令を含むコンピュータプログラムの形式で、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてよい。コンピュータ可読記憶媒体は、非一過性であってよい。また、別段に指定のない限り、プロセスに示されている行為は、必ずしも示されている順序で実行されるわけではない、及び／または一部の行為は、実施形態において省略される場合がある。

【0052】

プロセス７００は、７０２で、溶融金属１０６などの金属を、金型１０２などの１つまたは複数の金型に堆積させることを含み得る。溶融金属１０６は、本明細書に記載のように、樋１０４によって金型１０２内に堆積されてよい。樋１０４は、樋１０４の１つまたは複数の開口部を通して溶融金属１０６を金型１０２に堆積させることができる。金型１０２に入る溶融金属１０６の量または流量は、流量制御装置１１６を制御することによって調整されてよい。溶融金属１０６は、金型１０２の開口部を通って金型１０２に入ってよい。金型１０２に収容される溶融金属１０６は、金型１０２の１つまたはすべての壁に接触し得る。溶融金属１０６の温度は、金型１０２に入った後に低下し、溶融金属１０６は冷えて、固体または半固体のインゴット１０８になり得る。

【0053】

プロセス７００は、７０４で、インゴット１０８に関連する光学データを受信することを含み得る。光学データは、カメラ１１０などのカメラを使用して取得または検出されてよい。カメラ１１０は、金型１０２、インゴット１０８、及び底部ブロック１１４を含む視野１１８を有し得る。様々な実施形態では、視野１１８は、インゴット１０８の一部（例えば、エッジ）及び底部ブロック１１４を含む。複数のカメラ１１０は、重なり合う視野１１８を有するように配置されてよい、単一のカメラが複数の視野を有してよい、または複数のカメラが個々の視野を有してよい。カメラ１１０は、金型１０２及び／または溶融金属１０６に関連する光学データを取得または検出するように配置されてよい。例えば、カメラ１１０は、インゴット１０８と底部ブロック１１４との間のギャップに関連する光学データを取得してよい。コンピュータシステム１１２は、カメラ１１０から及び／またはデータベースから光学データを受信してよい。例えば、コンピュータシステム１１２は、異なる金型に関連する光学データを含むデータベースから光学データを受信してよい。様々な実施形態では、カメラ１１０は、サーマルカメラ及び／または赤外線カメラであってよい、またはそれらを含み得る。サーマルカメラ及び／または赤外線カメラは、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４の熱及び／または赤外線プロファイルを含む光学データを検出することができる。サーマルカメラ及び／または赤外線カメラは、他の方法ではカメラ１１０には見えない可能性がある光学データを検出できる場合がある。例えば、インゴット１０８及び／または底部ブロック１１４は、「通常の」カメラ（例えば、人間の目に見える光を受信及び／または処理するカメラ）のビューからは妨害され得るが、サーマルカメラまたは赤外線カメラは、インゴット及び／または底部ブロックの熱プロファイル及び／または赤外線プロファイルを検出可能であってよい。例えば、サーマルカメラは、インゴット１０８から熱レベルの上昇を検出することができ、したがって（例えば、インゴットよりも著しく低い温度であり得る）介在する水の層及び／または介在する蒸気の層を「通して見る」ことができる、またはそれらの層に妨害されない場合がある。熱及び／または赤外線プロファイルは、非サーマルカメラによって取得及び／または検出された画像に含まれる光学データの一部またはすべてを含み得る。

【0054】

プロセス７００は、７０６で、ダイバータ５１０を操作することを含み得る。ダイバータ５１０は、カメラ１１０によって検出されている領域から離れるように水５０６及び／または蒸気５１４を逸らすように操作されてよい。例えば、ダイバータ５１０は、水５０６及び／または蒸気５１４を視野１１８から離れるように逸らせてよい。説明のための例として、ダイバータ５１０は、検出されている領域から離れるように水５０６及び／または蒸気５１４を逸らせるように操作されるエアジェットを含み得る。一部の実施形態では、ダイバータ５１０は、光学データを取得する前に作動されてよく、光学データが検出された後に停止されてよい。しかしながら、ダイバータ５１０は、光学データが検出されていないとき、水５０６及び／または蒸気５１４を逸らせてもよい。

【0055】

プロセス７００は、７０８で、底部ブロック１１４からのインゴット１０８の分離を判断することを含み得る。例えば、カメラ１１０からの光学データを使用して、コンピュータシステム１１２は、インゴット１０８が底部ブロック１１４から分離したかどうかを判断してよい。コンピュータシステム１１２は、インゴット１０８の底部５０２及び底部ブロックの上部５０４からの分離の距離を決定してよい。様々な実施形態において、インゴット１０８と底部ブロック１１４との分離は、カメラ１１０（例えば、サーマルカメラ）によって検出されたインゴット１０８及び／または底部ブロック１１４の輪郭及び／またはエッジプロファイルを比較することによって決定されてよい。例えば、底部ブロック１１４は非常に高い温度勾配を有し得るので、そのエッジプロファイルはインゴット１０８のエッジプロファイルと区別可能である。インゴット１０８と底部ブロック１１４との間の距離は、エッジプロファイル間の距離を測定することによって決定されてよい。

【0056】

プロセス７００は、７１０で、鋳造作業のための操作命令を生成することを含み得る。操作命令は、鋳造プロセスを変更するための命令を含み得る、または、変更を加えずに鋳造作業を続行するための命令を含み得る。操作命令は、インゴット１０８と底部ブロック１１４との間の分離に基づいてよい。例えば、インゴット１０８と底部ブロック１１４との間の距離に基づいて、鋳造プロセスを調整してよい。様々な実施形態において、操作命令は、底部ブロック１１４の下降速度、金型１０２への溶融金属１０６の流量、金型に流れ込む水５０６の量、ダイバータ５１０の作動時間、または任意の適切な命令を調整することを含み得る。様々な実施形態では、操作命令は、ユーザが行動を起こさなければコンピュータシステム１１２に命令を自動的に実行させる、ユーザに対する命令を含み得る。例えば、命令は、インゴット１０８の鋳造に関連する１つまたは複数のパラメータを調整するようにユーザに促すことができ、ユーザが命令を適時に実行しない場合、コンピュータシステム１１２はパラメータを自動的に調整してよい。

【0057】

上記で引用されているすべての特許、刊行物、及び要約は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。実施形態の説明のための態様を含む実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のためにのみ提示されており、網羅的であること、または開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。多数の修正、適合、及びそれらの使用は、当業者には明らかであろう。

【0058】

態様
態様１は、金型を監視するためのシステムであって、溶融金属を受け入れるための開口部を規定し、前記溶融金属のインゴットへの鋳造中に下降可能な底部ブロックを含む金型と、前記金型に前記溶融金属を供給するように構成された樋と、前記金型に水を供給するように構成された水源と、前記インゴットの一部から離れるように前記水を逸らすように構成されたダイバータと、前記水が逸らされた前記インゴットの前記一部を少なくとも含む視野を有するカメラであって、前記インゴットと関連する光学データを取得するように構成された前記カメラと、メモリの非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行するように構成されたプロセッサを含むコントローラであって、前記インゴットの前記一部または前記底部ブロックの一部と関連する光学データを受信することと、前記光学データに基づいて、前記底部ブロックの前記一部からの前記インゴットの前記一部の分離が生じたかどうかを判断することと、前記分離が生じたと判断された場合、前記溶融金属を前記インゴットに鋳造するための操作命令を生成することとを含むプロセッサ動作を前記プロセッサに行わせる前記コントローラとを含む前記システムである。

【0059】

態様２は、前記プロセッサ動作が、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかに基づいて、前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックとの間の距離を決定することと、前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックとの間の前記距離に少なくとも基づいて、操作命令を生成することとをさらに含む、態様（複数可）１（または個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0060】

態様３は、前記操作命令が、前記底部ブロックの下降速度を調整すること、前記溶融金属の流量を調整すること、または前記水の流量を調整することのうちの少なくとも１つのための命令を含む、態様（複数可）２（または、個々にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0061】

態様４は、前記プロセッサ動作が、前記光学データを受信する前に、前記ダイバータを操作して前記インゴットの前記一部から離れるように前記水を逸らすことをさらに含む、態様（複数可）１（または、個々にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0062】

態様５は、前記光学データが画像または赤外線プロファイルのうちの少なくとも１つを含む、態様（複数可）１（または個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0063】

態様６は、前記樋が、前記溶融金属をインゴットに鋳造するための前記樋から前記金型への前記溶融金属の流量を調整するように構成された流量制御装置を含み、前記水は、前記溶融金属の前記インゴットへの前記鋳造中、前記金型から流出し、前記カメラの前記視野は、少なくとも前記底部ブロックの一部と前記インゴットの一部とをさらに含み、前記インゴットの前記一部または前記底部ブロックの前記一部に関連する光学データを取得するように構成され、前記プロセッサ動作は、前記インゴットの前記一部に関連する第１の光学データを取得することと、少なくとも前記第１の光学データに基づいて、前記インゴットの前記一部に関連するプロファイルを生成することと、前記プロファイルとベースラインプロファイルを比較することと、前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することとをさらに含む、態様（複数可）１のシステムである。

【0064】

態様７は、前記カメラが赤外線カメラを含み、前記インゴットに関連する前記光学データが、前記底部ブロックの前記一部または前記インゴットの前記一部に関連する赤外線プロファイルを含む、態様（複数可）６（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）である。

【0065】

態様８は、前記操作命令が、前記流量制御装置を操作して前記溶融金属の前記金型内への前記流量を調整する命令、前記金型への前記水の流量を調整する命令、または、前記底部ブロックの移動速度を調整する命令を含む、態様（複数可）６（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0066】

態様９は、前記底部ブロックの前記一部からの前記インゴットの前記一部の分離が生じたかどうかを判断することが、前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックの前記一部の間の分離距離を決定することを含む、態様（複数可）６（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0067】

態様１０は、前記分離距離が０．１インチ～４インチの範囲にある、態様（複数可）９（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0068】

態様１１は、前記システムが、前記金型に結合され、かつ、前記インゴットの前記一部から離れるように前記水を逸らせるように構成されたダイバータをさらに含む、態様（複数可）６（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0069】

態様１２は、前記ダイバータが、エアジェット、シート、またはプラグのうちの少なくとも１つを含む、態様（複数可）１１（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0070】

態様１３は、前記プロセッサ動作が、前記インゴットの前記一部に関連する第２の光学データを受信することと、少なくとも前記第２の光学データに基づいて、前記インゴットの前記一部に関連する前記プロファイルを更新することと、前記更新したプロファイルを前記ベースラインプロファイルと比較することと、前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することとをさらに含む、態様（複数可）６（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0071】

態様１４は、前記プロファイルをベースラインプロファイルと比較することが、前記インゴットの前記一部の赤外線プロファイルを前記底部ブロックの赤外線プロファイルと比較することを含む、態様（複数可）６（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）のシステムである。

【0072】

態様１５は、金型を鋳造する方法であって、底部ブロック金型と樋とを含む鋳造システムを使用する鋳造作業であって、溶融金属を前記金型に流し込むことと、水を前記金型に流し込むことと、前記溶融金属を冷却してインゴットを形成することと、前記底部ブロックを下降させることとを含む前記鋳造作業を開始することと、前記インゴットの一部から離れるように水を逸らすことと、カメラを使用して、前記インゴットの前記一部に関連する第１の光学データを取得することと、前記第１の光学データをベースラインプロファイルと比較することと、前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することとを含む、前記方法である。

【0073】

態様１６は、前記インゴットの前記一部と前記底部ブロックとの間の分離距離を決定することと、前記分離距離に基づいて、前記鋳造作業の操作命令を生成することとをさらに含む、態様（複数可）１５（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）の方法である。

【0074】

態様１７は、前記鋳造作業を調整することが、前記溶融金属の前記金型への流量を変更すること、前記水の前記金型への流量を変更すること、または、前記底部ブロックの前記下降を調整することを含む、態様（複数可）１６（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）の方法である。

【0075】

態様１８は、前記カメラを使用して、前記インゴットの前記一部に関連する第２の光学データを取得することと、前記第２の光学データを前記ベースラインプロファイルと比較することと、前記比較に基づいて、前記インゴットの前記一部が前記底部ブロックから分離したかどうかを判断することとをさらに含む、態様（複数可）１５（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）の方法である。

【0076】

態様１９は、前記第１の光学データを取得することが、前記インゴットの前記一部に関連する赤外線データを取得することを含む、態様（複数可）１５（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）の方法である。

【0077】

態様２０は、前記インゴットの前記一部から水を逸らせることが、エアジェットを操作することを含む、態様（複数可）１５（または、個別にまたは組み合わせた任意の他の先行または後続の態様）の方法である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】