程德芳　靳晨聪　王振霞

【摘 要】随着图像传感器和嵌入式技术的飞速发展，机器视觉应用越来越广泛，通过机器眼来定位砂型浇口杯位置成为可能。因此，本文采用ARM嵌入式平台和PLC电气控制系统，利用CMOS图像传感器，采集浇注机浇注铸件图像，并进行图像处理、定位特征提取，进而实现智能化自动浇注。

【关键词】浇注机；机器视觉；图像处理；ARM

【Abstract】Along with the rapid development of image sensor and embedded technology， machine vision is more and more widely used， It is possible to locate sand pouring cup position through the machine eye . Therefore， this paper adopts ARM embedded platform and PLC electric control system， using CMOS image sensor， image acquisition of casting machine， and image processing， feature extraction， and then achieve the intelligent automatic pouring.

【Key words】Casting machine； Machine vision； Image processing； ARM

0 前言

铸造是获得机械铸件的主要工艺和重要基础环节。提高浇注的智能化程度，是实现高精度、高品质铸件生产的保障，还是工人从繁重的从事浇注工作的体力劳动和恶劣的生产环境中解放出来的重要手段。

1 系统整体方案设计

本论文通过工业可编程序控制器（PLC）和嵌入式技术（ARM）的数字化平台，采用机器视觉[1]液位定位技术、伺服控制技术，实现了自动瞄准浇口杯，自动检测铁水液面变化，模拟人工示教的方法自动完成浇注过程。实时补偿浇注包，因金属液体长时间高温浸蚀挂渣所导致的浇注状态的恶化，进一步提高了自动浇注机的精确度，改善了自动浇注机的性能。

2 电气控制系统的软硬件设计

2.1 电气控制系统的硬件设计及选型

电气控制系统整体结构：PLC变频器控制柜、伺服驱动控制柜、人机界面及按钮、浇注机。

PLC选型：根据项目任务需要，该项目选择S7-300 315-2 DP作为该系统电气控制系统主控单元。

变频器选型：变频器选择高精度、高性能的SINAMICS S120 变频器。

伺服电气选型：选择德国SEW伺服电机及其驱动器。

该浇注机主要由孕育剂给料机、卷扬机、倒铁水槽、浇包、上行车、下行车、底座、电控系统等几个重要部分组成。……