CN110512360A - 缝制系统及3维测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供缝制系统及3维测量装置，其适当地实施通过缝制而生产的产品的品质管理。缝制系统具有：缝纫机，其对缝制对象物进行缝制；以及3维测量装置，其对缝制对象物的3维形状进行测量。

Description

缝制系统及3维测量装置
技术领域
本发明涉及缝制系统及3维测量装置。
背景技术
衣服这样的产品，是通过对缝制对象物进行缝制而生产的。
专利文献1：日本特开2001－317904号公报
为了实施产品的品质管理，需要对缝制对象物的状态或生产出的产品的状态进行识别。
发明内容
本发明的方式的目的在于，适当地实施通过缝制而生产的产品的品质管理。
按照本发明的第1方式，提供一种缝制系统，其具有：缝纫机，其对缝制对象物进行缝制；以及3维测量装置，其对所述缝制对象物的3维形状进行测量。
按照本发明的第2方式，提供一种缝制系统，其具有：缝纫机，其对缝制对象物进行缝制；以及3维测量装置，其对通过所述缝纫机而形成于所述缝制对象物的线迹的3维形状进行测量。
发明的效果
根据本发明的方式，能够适当地实施通过缝制而生产的产品的品质管理。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的缝制系统的一个例子的斜视图。
图2是表示实施方式所涉及的缝制系统的一部分的斜视图。
图3是示意地表示实施方式所涉及的3维测量装置的图。
图4是表示实施方式所涉及的缝制系统的控制系统的功能框图。
图5是表示本实施方式所涉及的缝制对象物的一个例子的斜视图。
图6是表示本实施方式所涉及的缝制处理的流程图。
图7是表示本实施方式所涉及的异常检测处理的流程图。
图8是表示线迹的异常的一个例子的图。
图9是表示实施方式所涉及的缝纫机的斜视图。
图10是表示实施方式所涉及的3维测量装置的测量区域和缝制对象物的关系的俯视图。
图11是示意地表示实施方式所涉及的缝制系统的图。
图12是表示实施方式所涉及的缝制系统的控制系统的功能框图。
图13是表示实施方式所涉及的缝制对象物的一个例子的图。
图14是示意地表示实施方式所涉及的缝制系统的动作的图。
标号的说明
1…缝纫机，2…工作台，3…缝纫机针，4…缝纫机底座部，5…框架，11…缝纫机架，12…针棒，13…针板，14…支撑部件，15…保持部件，15A…压脚部件，15B…下板，16…致动器，17…致动器，17X…X轴电动机，17Y…Y轴电动机，18…致动器，19…中压脚，20…致动器，30…3维测量装置，31…投影装置，31A…光源，31B…光调制元件，31C…投影光学系统，32…拍摄装置，32A…成像光学系统，32B…拍摄元件，33…控制装置，40…缝纫机控制装置，41…缝制数据存储部，42…运算部，43…指令输出部，50…处理装置，51…参照数据存储部，52…解析部，53…判定部，54…显示数据输出部，55…测量及判定结果存储部，60…显示装置，70…臂控制装置，71…位置计算部，72…指令输出部，100…缝制系统，Ps…缝制位置，S…缝制对象物，SE…线迹，SEr…目标图案，Vr…基准槽，Vs…缝制槽。
具体实施方式
下面，一边参照附图，一边对本发明所涉及的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。下面进行说明的实施方式的结构要素能够适当组合。另外，有时不使用一部分的结构要素。
在本实施方式中，基于在缝制系统100中规定出的局部坐标系而对各部的位置关系进行说明。局部坐标系是通过XYZ正交坐标系进行规定的。将平行于规定面内的X轴的方向设为X轴方向。将平行于规定面内的与X轴正交的Y轴的方向设为Y轴方向。将平行于与规定面正交的Z轴的方向设为Z轴方向。将以X轴为中心的旋转方向或倾斜方向设为θX方向。将以Y轴为中心的旋转方向或倾斜方向设为θY方向。将以Z轴为中心的旋转方向或倾斜方向设为θZ方向。将包含X轴及Y轴在内的平面设为XY平面。XY平面与规定面平行。
[第1实施方式]
＜缝制系统＞
图1是表示本实施方式所涉及的缝制系统100的一个例子的斜视图。图2是表示本实施方式所涉及的缝制系统100的一部分的斜视图。如图1及图2所示，缝制系统100具有对缝制对象物S进行缝制的缝纫机1和3维测量装置30。在本实施方式中，缝纫机1是电子循环缝纫机。
缝纫机1具有：缝纫机底座部4，其支撑于工作台2；缝纫机架11，其支撑于缝纫机底座部4；针棒12，其支撑于缝纫机架11；针板13，其支撑于缝纫机底座部4；保持部件15，其对缝制对象物S进行保持；致动器16，其产生使针棒12移动的动力；致动器17，其产生使保持部件15移动的动力；以及致动器18，其产生使保持部件15的至少一部分移动的动力。
针棒12对缝纫机针3进行保持。上线UT钩挂于缝纫机针3。针棒12以缝纫机针3和Z轴成为平行的方式对缝纫机针3进行保持。针棒12能够在Z轴方向移动地支撑于缝纫机架11。
针板13对通过缝纫机针3进行缝制的缝制对象物S进行支撑。针板13对保持部件15进行支撑。针板13支撑于缝纫机底座部4。针板13与保持部件15相比配置于下方。
保持部件15对缝制对象物S进行保持。保持部件15在包含缝纫机针3的正下方的缝制位置Ps在内的XY平面内保持缝制对象物S而能够移动。保持部件15经由支撑部件14而支撑于缝纫机底座部4。
保持部件15具有与框状的压脚部件15A相同的框状的下板15B。压脚部件15A在Z轴方向能够移动。下板15B配置于压脚部件15A的下方。保持部件15通过压脚部件15A和下板15B将缝制对象物S夹着，由此对缝制对象物S进行保持。
压脚部件15A向+Z方向移动，由此压脚部件15A和下板15B分离。由此，作业者能够在压脚部件15A和下板15B之间对缝制对象物S进行配置。在压脚部件15A和下板15B之间配置有缝制对象物S的状态下压脚部件15A向－Z方向移动，由此缝制对象物S由压脚部件15A和下板15B夹着。由此，缝制对象物S保持于保持部件15。另外，压脚部件15A向+Z方向移动，由此通过保持部件15实现的缝制对象物S的保持被解除。
在针板13的下方对釜进行配置。釜对在线轴壳体中收容的线轴进行保持。釜与针棒12联动而旋转。釜供给下线LT。釜从将支撑于针板13的缝制对象物S贯通、穿过针板13的针孔的缝纫机针3捞取上线UT。
致动器16产生对针棒12及釜进行驱动的动力。致动器16包含脉冲电动机。由致动器16产生的动力经由动力传递机构而分别传递至针棒12及釜。由致动器16产生的动力传递至针棒12，由此针棒12及针棒12所保持的缝纫机针3在Z轴方向往复移动。由致动器16产生的动力传递至釜，由此釜与针棒12联动而旋转。缝纫机1通过针棒12所保持的缝纫机针3和釜的协同动作而对缝制对象物S进行缝制。
致动器17产生使保持部件15在XY平面内移动的动力。致动器17包含脉冲电动机。致动器17包含：X轴电动机17X，其产生使保持部件15在X轴方向移动的动力；以及Y轴电动机17Y，其产生使保持部件15在Y轴方向移动的动力。致动器17设置于缝纫机底座部4的内部。
由致动器17产生的动力经由支撑部件14而传递至保持部件15。由此，保持部件15能够在缝纫机针3和针板13之间在X轴方向及Y轴方向各自进行移动。通过致动器17的工作，保持部件15能够在包含缝纫机针3的正下方的缝制位置Ps在内的XY平面内保持缝制对象物S而移动。
致动器18产生使保持部件15的压脚部件15A在Z轴方向移动的动力。致动器18包含脉冲电动机。压脚部件15A向+Z方向移动，由此压脚部件15A和下板15B分离。压脚部件15A向－Z方向移动，由此通过压脚部件15A和下板15B将缝制对象物S夹着。
如图2所示，在本实施方式中，缝制对象物S包含第1缝制对象物S1和配置于第1缝制对象物S1之上的第2缝制对象物S2。保持部件15将第1缝制对象物S1和第2缝制对象物S2夹着而保持。
框架5配置于压脚部件15A的内侧。框架5具有开口。在框架5的开口，对要形成线迹SE的缝制对象物S的一部分的区域进行配置。
中压脚19具有开设了供缝纫机针3贯通的孔的圆筒状的部件，不妨碍缝制对象物S的XY平面的移动，从缝制对象物S的表面起保持于最小的高度。中压脚19在缝纫机针3通过针棒12而上下移动时，防止缝制对象物S与缝纫机针3一起被提起。中压脚19的高度的变更是通过致动器20使中压脚19进行上下移动而实施的，该致动器20产生在Z方向移动的动力。
＜3维测量装置＞
3维测量装置30对测量对象的3维形状进行测量。在本实施方式中，3维测量装置30的测量对象包含缝制对象物S和通过缝纫机1而形成于缝制对象物S的线迹SE。3维测量装置30对缝制对象物S的3维形状、及通过缝纫机1而形成于缝制对象物S的线迹SE的3维形状进行测量。
3维测量装置30的位置是固定的。3维测量装置30和缝纫机架11之间的相对位置是固定的。3维测量装置30与针板13及保持部件15相比配置于上方。保持部件15能够在包含3维测量装置30的测量区域FA在内的XY平面内进行移动。3维测量装置30对保持部件15所保持的测量对象进行测量。保持部件15所保持的测量对象，包含缝制对象物S及在缝制对象物S形成的线迹SE。在本实施方式中，3维测量装置30经由框架5的开口，从上方对缝制对象物S及线迹SE进行测量。
图3是示意地表示本实施方式所涉及的3维测量装置30的图。在本实施方式中，3维测量装置30基于相移法，对测量对象的3维形状进行测量。在使用图3的说明中，3维测量装置30的测量对象设为是缝制对象物S。
如图3所示，3维测量装置30具有：投影装置31，其将图案向保持部件15所保持的缝制对象物S进行投影；拍摄装置32，其取得投影有图案的缝制对象物S的图像数据；以及控制装置33。
投影装置31具有：光源31A，其产生光；光调制元件31B，其对从光源31A射出的光进行光调制；以及投影光学系统31C，其将由光调制元件31B生成的图案光投影至缝制对象物S。
光调制元件31B包含数字微镜器件(DMD：Digital Mirror Device)。此外，光调制元件31B也可以包含透过型的液晶面板，也可以包含反射型的液晶面板。光调制元件31B基于从控制装置33输出的图案数据而生成图案光。投影装置31将基于图案数据而图案化的图案光照射至缝制对象物S。
拍摄装置32具有：成像光学系统32A，其对由缝制对象物S反射出的图案光进行成像；以及拍摄元件32B，其经由成像光学系统32A而取得缝制对象物S的图像数据。拍摄元件32B是包含CMOS图像传感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)或CCD图像传感器(Charge Coupled Device Image Sensor)的固体拍摄元件。
控制装置33包含计算机系统，对投影装置31及拍摄装置32进行控制。控制装置33具有：运算处理装置，其包含CPU(Central Processing Unit)这样的处理器；以及存储装置，其包含ROM(Read Only Memory)或RAM(Random Access Memory)这样的存储器及储存器。运算处理装置按照在存储装置中存储的计算机程序而实施运算处理。
投影装置31将正弦波状的明度分布的条纹图案光作为图案光而照射至缝制对象物S。投影装置31基于相移法，一边使条纹图案光进行相位偏移、一边投影至缝制对象物S。拍摄装置32取得表示投影有条纹图案光的缝制对象物S的图像的图像数据。
＜控制系统＞
图4是表示本实施方式所涉及的缝制系统100的控制系统的功能框图。缝制系统100具有：3维测量装置30，其对测量对象的3维形状进行测量；缝纫机控制装置40，其对缝纫机1进行控制；处理装置50，其对测量对象的异常进行检测；以及显示装置60。
3维测量装置30取得表示缝制对象物S的3维形状的测量数据及表示线迹SE的3维形状的测量数据。3维测量装置30将缝制对象物S的测量数据及线迹SE的测量数据输出至缝纫机控制装置40。或者取得缝纫机控制装置的缝制数据(后面记述)，利用于3维测量装置30的控制。
缝制对象物S的测量数据包含表示XY平面内的缝制对象物S的位置的位置数据、及表示Z轴方向上的缝制对象物S的位置的高度数据。线迹SE的测量数据包含表示XY平面内的线迹SE的位置的位置数据、及表示Z轴方向上的线迹SE的位置的高度数据。
缝纫机控制装置40包含计算机系统，对缝纫机1进行控制。缝纫机控制装置40具有：运算处理装置，其包含CPU这样的处理器；以及存储装置，其包含ROM或RAM这样的存储器及储存器。运算处理装置按照在存储装置中存储的计算机程序而实施运算处理。
缝纫机控制装置40基于从3维测量装置30输出的缝制对象物S的测量数据，输出对缝纫机1进行控制的控制指令。
缝纫机控制装置40具有缝制数据存储部41、运算部42和指令输出部43。
缝制数据存储部41对缝制数据进行存储。缝制数据包含缝纫机1的工作条件。作为缝纫机1的工作条件，例示出针棒12的目标移动速度、保持部件15的目标移动条件、在缝制对象物S形成的线迹SE的目标图案SEr、局部坐标系中的线迹SE的目标位置、Z轴方向上的中压脚19的目标位置、及上线UT的目标张力的至少一个。保持部件15的移动条件包含XY平面内的保持部件15的目标移动距离、目标移动速度、目标移动方向、及目标移动轨迹的至少一个。缝制数据是预先确定的。缝制数据存储于缝制数据存储部41。
运算部42基于从3维测量装置30输出的缝制对象物S的测量数据，对缝制数据进行校正。
例如，运算部42基于由3维测量装置30取得的缝制对象物S的位置数据及高度数据的至少一者而对针棒12的目标移动速度进行校正，以使得线迹SE顺利地形成于缝制对象物S。
另外，运算部42基于由3维测量装置30取得的缝制对象物S的位置数据而对保持部件15的目标移动条件进行校正，以使得线迹SE形成于缝制对象物S的目标位置。
另外，运算部42基于由3维测量装置30取得的缝制对象物S的高度数据，为了防止缝制对象物S与缝纫机针3一起被提起，另外，为了不妨碍缝制对象物S的XY平面的移动而从缝制对象物S的表面起保持于最小的高度，对Z轴方向上的压脚部件15A的目标位置进行校正。
指令输出部43基于缝制数据，输出对缝纫机1进行控制的控制指令。
例如，指令输出部43向致动器16输出控制指令，以使得针棒12以在缝制数据中规定的针棒12的目标移动速度进行移动。在运算部42中对针棒12的目标移动速度进行了校正的情况下，指令输出部43向致动器16输出控制指令，以使得针棒12以校正后的目标移动速度进行移动。
另外，指令输出部43向致动器17输出控制指令，以使得保持部件15以在缝制数据中规定的保持部件15的目标移动条件进行移动。在运算部42中对保持部件15的目标移动条件进行了校正的情况下，指令输出部43向致动器17输出控制指令，以使得保持部件15以校正后的目标移动条件进行移动。
另外，指令输出部43向致动器20输出控制指令，以使得中压脚19配置于在缝制数据中规定的Z轴方向上的中压脚19的目标位置。在运算部42中对压脚部件15A的目标位置进行了校正的情况下，指令输出部43向致动器20输出控制指令，以使得压脚部件15A配置于校正后的目标位置。
处理装置50包含计算机系统，对缝制对象物S及线迹SE的至少一者的异常进行检测。处理装置50具有：运算处理装置，其包含CPU这样的处理器；以及存储装置，其包含ROM或RAM这样的存储器及储存器。运算处理装置按照在存储装置中存储的计算机程序而实施运算处理。
处理装置50基于从3维测量装置30输出的缝制对象物S的测量数据，对缝制对象物S的异常进行检测。另外，处理装置50基于从3维测量装置30输出的线迹SE的测量数据，对线迹SE的异常进行检测。
处理装置50具有：参照数据存储部51、解析部52、判定部53、显示数据输出部54和数据存储部55。
参照数据存储部51对表示正常的缝制对象物S的3维形状的特征量的参照数据进行存储。另外，参照数据存储部51对表示形成有正常的线迹SE时的线迹SE的3维形状的特征量的参照数据进行存储。参照数据是缝制对象物S的设计数据或能够通过预备实验(包含模拟实验)导出的已知数据，预先存储于参照数据存储部51。
解析部52对从3维测量装置30输出的缝制对象物S的测量数据进行解析，对缝制对象物S的3维形状的特征量数据进行计算。另外，解析部52对从3维测量装置30输出的线迹SE的测量数据进行解析，对表示线迹SE的3维形状的特征量的特征量数据进行计算。在该特征量数据中，包含缝制对象物S的台阶位置(X，Y，Z方向)、缝制对象物S本身的缝制范围的高度、缝制对象物S的台阶DS的高度、线的粗细、缝线的高度、线迹SE的高度、线迹SE的形状、缝制的间距等。
判定部53将在解析部52中计算出的特征量数据和在参照数据存储部51中存储的参照数据进行对照，对缝制对象物S的异常及线迹SE的异常进行判定。缝制对象物S的异常的判定，包含缝制对象物S有无异常的判定及缝制对象物S的异常的图案的判定。线迹SE的异常的判定，包含线迹SE有无异常的判定及线迹SE的异常的图案的判定。
显示数据输出部54生成在显示装置60进行显示的显示数据，输出至显示装置60。显示数据包含表示缝制对象物S的3维形状的显示数据、表示线迹SE的3维形状的显示数据、及由判定部53得到的判定数据。
测量及判定结果存储部55对测量数据、特征量数据、判定数据、从缝纫机控制装置取得的缝纫机的ID、缝制数据、其日期和时间等进行存储。
显示装置60对从显示数据输出部54输出的显示数据进行显示。显示装置包含液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)或有机EL显示器(OELD：OrganicElectroluminescence Display)这样的平板显示器。
＜缝制对象物＞
图5是表示本实施方式所涉及的缝制对象物S的一个例子的斜视图。缝制对象物S包含第1缝制对象物S1和配置在第1缝制对象物S1之上的第2缝制对象物S2。在第1缝制对象物S1和第2缝制对象物S2之间形成台阶DS。即，在本实施方式中，缝制对象物S的表面包含台阶DS。
缝制数据包含局部坐标系中的线迹SE的目标位置。即，如图5所示，以在第2缝制对象物S2的边缘形成线迹SE的方式，在局部坐标系中对线迹SE的目标图案SEr的位置进行规定。缝制数据被预先规定，存储于缝制数据存储部41。
3维测量装置30能够高精度且准确地对在缝制对象物S的表面设置的台阶DS的XY平面内的位置进行测量。即使在例如在通常的2维拍摄装置中难以判别的、第1缝制对象物S1的色彩和第2缝制对象物S2的色彩相同的情况下，3维测量装置30也能够高精度地测量台阶DS。另外，3维测量装置30能够高精度地测量缝制对象物S的台阶DS的高度。
＜缝制处理＞
图6是表示本实施方式所涉及的缝制处理的流程图。缝制数据预先存储于缝制数据存储部41。运算部42从缝制数据存储部41取得缝制数据(步骤SA1)。
在保持部件15对缝制对象物S进行设置。3维测量装置30在通过缝纫机1进行缝制前，对缝制对象物S的3维形状进行测量。由3维测量装置30测量出的缝制对象物S的测量数据，输出至缝纫机控制装置40。如图5所示，在缝制对象物S的表面包含台阶DS的情况下，缝制对象物S的测量数据包含表示台阶DS的位置及高度的台阶数据。运算部42从3维测量装置30取得缝制对象物S的测量数据(步骤SA2)。
运算部42基于从3维测量装置30取得的缝制对象物S的测量数据，对缝制数据进行校正(步骤SA3)。即，运算部42基于在通过缝纫机1进行缝制前取得的缝制对象物S的测量数据，对缝制数据进行校正。在缝制对象物S的测量数据包含台阶数据的情况下，运算部42基于台阶数据，对缝制数据进行校正。
例如，在参照缝制对象物S的测量数据，基于在缝制数据存储部41中存储的缝制数据而判定为无法正常地实施缝制处理的情况下，运算部42实施缝制数据的校正。
指令输出部44基于由运算部42进行了校正的校正后的缝制数据，向缝纫机1输出控制指令(步骤SA4)。
基于校正后的缝制数据而从指令输出部44输出的控制指令包含XY平面内的缝纫机针3和缝制对象物S之间的相对位置的调整指令。指令输出部44基于台阶数据而输出使保持部件15移动的控制指令，以使得将第2缝制对象物S2的边缘移送至缝纫机针3的正下方的缝制位置Ps，沿第2缝制对象物S2的边缘而形成线迹SE。
＜异常处理＞
图7是表示本实施方式所涉及的异常检测处理的流程图。3维测量装置30在通过缝纫机1进行缝制前，对缝制对象物S的3维形状进行测量。由3维测量装置30测量出的缝制对象物S的测量数据输出至处理装置50。如图5所示，在缝制对象物S的表面包含台阶DS的情况下，缝制对象物S的测量数据包含表示台阶DS的位置及高度的台阶数据。解析部52从3维测量装置30取得缝制对象物S的测量数据(步骤SB1)。
根据该步骤，例如与下一个步骤及其以后所示的缝制后的通过3维测量装置30得到的测量数据相比较，能够对缝制后的缝制对象物S本身的异常进行检测。另外，该步骤也可以省略，从下一个(缝制)及其以后开始。
在实施缝制处理后，3维测量装置30对通过缝纫机1而形成于缝制对象物S的线迹SE的3维形状进行测量。通过3维测量装置30测量出的线迹SE的测量数据输出至处理装置50。解析部52从3维测量装置30取得线迹SE的测量数据(步骤SB2)。
解析部52基于从3维测量装置30取得的线迹SE的测量数据，对表示通过缝纫机1而形成于缝制对象物S的线迹SE的3维形状的特征量的特征量数据进行计算。
判定部53将在解析部52中计算出的特征量数据和在参照数据存储部51中存储的参照数据进行对照(步骤SB3)。
判定部53将特征量数据和参照数据进行对照，对线迹SE的异常进行判定(步骤SB4)。线迹SE的异常的判定包含线迹SE有无异常的判定及线迹SE的异常的图案的判定。
显示数据输出部54生成在显示装置60进行显示的显示数据，输出至显示装置60(步骤SB5)。显示数据包含将线迹SE的3维形状立体地表示的显示数据、及由判定部53得到的判定数据。
测量及判定结果存储部55对测量数据、特征量数据、判定数据进行存储(步骤SB6)。此时，从缝纫机控制装置取得缝纫机的ID、缝制数据、其日期和时间等，相关联地存储。
在线迹SE的形状发生了异常的情况下，3维测量装置30能够对线迹SE的形状的异常进行测量。处理装置50能够基于线迹SE的测量数据，对线迹SE的异常进行检测。例如，能够根据线迹SE的位置数据对线迹的缺损(跳针)、缝制间距的异常进行检测。另外，也能够根据线的粗细、高度的特征量数据，对线种类的差异、异常的缝制进行判别。3维测量装置30即使在例如在通常的2维拍摄装置中难以判别的、上线UT和缝制对象物S2的色彩相同的情况下，也能够可靠地识别线迹SE，能够高精度地检测。
线迹SE的测量数据包含线迹SE的高度数据。例如在形成线迹SE的上线UT或下线LT松弛而从缝制对象物S的表面凸出的情况下，3维测量装置30能够高精度地检测凸出的线迹SE。处理装置50能够基于线迹SE的高度数据，高精度地判定线迹SE的异常。
图8是表示线迹SE的异常的一个例子的图。图8例示出在缝制对象物S中上线UT及下线LT的至少一者松弛的图案的异常。图8所示的线迹SE的异常被称为“灯笼”。“灯笼”是指下述现象，即，虽然上线UT和下线LT缠绕，但在缝制对象物S的表面上线UT松弛或在缝制对象物S的背面下线LT松弛。图8示出在缝制对象物S的表面上线UT松弛的例子。
参照数据存储部51，作为参照数据而对正常的线迹SE的形状进行存储。解析部52基于线迹SE的测量数据，对表示“灯笼”的特征量数据进行计算。判定部53通过将参照数据和特征量数据进行对照，从而能够判定为线迹SE的异常的图案为“灯笼”。
显示装置60对缝制对象物S的测量数据及线迹SE的测量数据进行显示。缝制对象物S及线迹SE的3维数据在显示装置60进行显示，因此，作业者观察显示装置60，能够直观地识别缝制对象物S及线迹SE的状态。
在本实施方式中，3维测量装置30不仅能够对线迹SE的3维形状进行测量，在通过缝纫机1进行缝制后，还能够对缝制对象物S的3维形状进行测量。例如，在通过缝制处理而在缝制对象物S的形状发生了异常的情况下，3维测量装置30能够对缝制对象物S的形状的异常进行测量。解析部52能够基于从3维测量装置30取得的缝制对象物S的测量数据，对表示在缝纫机1进行缝制后的缝制对象物S的3维形状的特征量的特征量数据进行计算。在参照数据存储部51中，存储有表示通过缝纫机1进行缝制后的正常的缝制对象物S的3维形状的参照数据。判定部53将通过缝纫机1进行缝制后的缝制对象物S的特征量数据和参照数据进行对照，能够对通过缝纫机1进行缝制后的缝制对象物S的异常进行判定。缝制对象物S的异常的判定，包含缝制对象物S有无异常的判定及缝制对象物S的异常的图案的判定。
＜效果＞
如以上说明所述，根据本实施方式，在缝制系统100对3维测量装置30进行设置。3维测量装置30能够对缝制对象物S的3维形状进行测量。3维测量装置30能够对通过缝纫机1进行缝制前的缝制对象物S的3维形状及通过缝纫机1进行缝制后的缝制对象物S的3维形状进行测量。另外，3维测量装置30能够对通过缝纫机1而形成于缝制对象物S的线迹SE的3维形状进行测量。由于对缝制对象物S的3维形状及线迹SE的3维形状进行测量，因此能够准确地识别缝制对象物S的状态或生产出的产品的状态。因此，能够适当地实施通过缝制而生产的产品的品质管理。
缝纫机控制装置40基于从3维测量装置30输出的缝制对象物S的测量数据，输出对缝纫机1进行控制的控制指令。缝纫机控制装置40基于在通过缝纫机1进行缝制前取得的缝制对象物S的测量数据，输出控制指令。由此，缝纫机1能够基于缝制对象物S的3维形状而准确地工作。因此，生成高品质的产品。
在本实施方式中，在缝制对象物S的表面包含台阶DS的情况下，包含台阶DS的缝制对象物S的表面的3维形状也通过3维测量装置30进行测量。缝制对象物S的测量数据包含表示台阶DS的位置及高度的台阶数据。缝纫机控制装置40能够基于台阶数据，输出对缝纫机1进行控制的控制指令。由此，缝纫机1能够基于缝制对象物S的台阶数据而准确地工作。因此，生产高品质的产品。
在本实施方式中，对缝纫机1进行控制的控制指令，包含XY平面内的缝纫机针3和缝制对象物S之间的相对位置的调整指令。由此，能够在缝制对象物S的目标位置形成线迹SE。
另外，在本实施方式中，处理装置50能够基于在通过缝纫机1进行缝制前从3维测量装置30取得的缝制对象物S的测量数据，对缝制对象物S的异常进行检测。另外，处理装置50能够基于在通过缝纫机1进行缝制后从3维测量装置30取得的缝制对象物S、线迹SE的测量数据，对缝制对象物S的异常进行检测。由此，能够准确地识别缝制对象物S的状态或生产出的产品的状态。因此，能够适当地实施通过缝制而生产的产品的品质管理。
在本实施方式中，通过3维测量装置30对线迹SE的3维形状进行测量，因此作为线迹SE的测量数据，取得线迹SE的高度数据。由此，处理装置50能够基于线迹SE的高度数据，高精度地判定线迹SE的异常。例如，在作为线迹SE的异常而发生了“灯笼”的情况下，处理装置50也能够高精度地检测“灯笼”的发生。
在本实施方式中，缝制对象物S的测量数据及线迹SE的测量数据在显示装置60进行显示。由此，作业者观察显示装置60，能够直观地识别缝制对象物S及线迹SE的状态。另外，处理装置50的判定部53的判定数据在显示装置60进行显示，由此作业者能够对在缝制对象物S或产品中发生的异常的有无及异常的图案进行识别。
在本实施方式中，从缝纫机控制装置40取得缝纫机的ID、缝制数据、其日期和时间等，将它们与缝制后的测量数据、判定数据相关联地存储于测量及判定结果存储部55，由此在缝制后的产品存在任何问题的情况下，通过对其缝制的问题的有无、缝制的状态等判定结果进行验证，从而能够进行所谓的追溯的管理。
此外，在本实施方式中，3维测量装置30也可以在缝制对象物S通过缝纫机针3进行缝制的状态下，对缝制对象物S的3维形状或线迹SE的3维形状进行测量。
[第2实施方式]
对第2实施方式进行说明。在下面的说明中，对与上述的实施方式相同或同等的结构要素标注同一标号，简化或省略其说明。
图9是表示本实施方式所涉及的缝纫机101的斜视图。图10是表示本实施方式所涉及的3维测量装置30的测量区域FA和缝制对象物S的关系的俯视图。在本实施方式中，缝纫机101是实施平缝的平缝缝纫机。
如图9所示，缝纫机101具有：缝纫机头102、针棒104、挑线杆105、线调节器106、针板107、压脚部件108、釜109和电动机110。
针棒104对缝纫机针103进行保持而在Z轴方向往复移动。针棒104以缝纫机针3和Z轴成为平行的方式对缝纫机针103进行保持。针棒104支撑于缝纫机头102。针棒104配置于针板107的上方，能够与缝制对象物S的表面相对。上线UT钩挂于缝纫机针103。缝纫机针103具有供上线UT经过的穿线孔。缝纫机针103在穿线孔的内表面对上线UT进行保持。针棒104在Z轴方向往复移动，由此缝纫机针103在保持有上线UT的状态下在Z轴方向往复移动。
挑线杆105向缝纫机针103供给上线UT。挑线杆105支撑于缝纫机头102。挑线杆105具有上线UT经过的挑线杆孔。挑线杆105在挑线杆孔的内表面对上线UT进行保持。挑线杆105在保持有上线UT的状态下在Z轴方向进行往复移动。挑线杆105与针棒104联动而往复移动。挑线杆105在Z轴方向进行往复移动，由此将上线UT抽出或提起。
线调节器106对上线UT赋予张力。从线供给源向线调节器106供给上线UT。在上线UT经过的路径中，挑线杆105配置于缝纫机针103和线调节器106之间。线调节器106对经由挑线杆105而供给至缝纫机针103的上线UT的张力进行调整。
针板107对缝制对象物S进行支撑。针棒104所保持的缝纫机针103和针板107相对。针板107具有缝纫机针103能够经过的针孔。将支撑于针板107的缝制对象物S贯通的缝纫机针103经过针孔。
在针板107的下方具有将缝制对象物S向+Y方向输送的进给齿(未图示)，缝制对象物S通过压脚部件108的压脚压力而被按压于进给齿，向+Y方向输送。压脚部件108的高度的变更是通过在Z方向产生移动的动力的致动器111使压脚部件108进行上下移动而实施的。
釜109对在线轴壳体中收容的线轴进行保持。釜109配置于针板107的下方。釜109与针棒104联动而旋转。釜109供给下线LT。釜109从将支撑于针板107的缝制对象物S贯通、经过针板107的针孔的缝纫机针103捞取上线UT。
电动机110产生动力。电动机110具有支撑于缝纫机头102的定子和能够旋转地支撑于定子的转子。转子进行旋转，由此电动机110产生动力。由电动机110产生的动力经由动力传递机构(未图示)，分别传递至针棒104、挑线杆105及釜109。针棒104、挑线杆105和釜109进行联动。由电动机110产生的动力传递至针棒104，由此针棒104及针棒104所保持的缝纫机针103在Z轴方向往复移动。由电动机110产生的动力传递至挑线杆105，由此挑线杆105与针棒104联动而在Z轴方向往复移动。由电动机110产生的动力传递至釜109，由此釜109与针棒104及挑线杆105联动而旋转。缝纫机101通过针棒104所保持的缝纫机针103和釜109的协同动作而对缝制对象物S进行缝制。
来自线供给源的上线UT在钩挂于线调节器106后，经由挑线杆105而钩挂于缝纫机针3。如果电动机110旋转，针棒104下降，则针棒104所保持的缝纫机针103将缝制对象物S贯通，经过在针板107设置的针孔。如果缝纫机针103经过针板107的针孔，则从釜109供给的下线LT与钩挂于缝纫机针103的上线UT缠绕。在下线LT与上线UT缠绕的状态下，缝纫机针3上升，从缝制对象物S退去。在缝纫机针103将缝制对象物S贯通时，缝纫机101使缝制对象物S停止。在缝纫机针103从缝制对象物S退去时，缝纫机101使缝制对象物S向+Y方向移动。缝纫机101一边重复缝制对象物S的+Y方向的移动和停止、一边使缝纫机针103往复移动而在缝制对象物S形成线迹SE。在缝制对象物S形成的线迹SE在Y轴方向延伸。
如图9及图10所示，缝制对象物S的表面的规定区域通过移送至缝纫机针103的正下方的缝制位置Ps而被缝制。在本实施方式中，3维测量装置30包含：前侧的3维测量装置30F，其在向缝制位置Ps移送之前对规定区域进行测量；以及后侧的3维测量装置30R，其在移送至缝制位置Ps、由缝纫机针103进行缝制之后对规定区域进行测量。缝制对象物S的表面的规定区域，在经过3维测量装置30F的测量区域FAf后，移送至缝制位置Ps。在缝制位置Ps处缝制后的规定区域，经过3维测量装置30R的测量区域FAr。另外，在缝制位置Ps处进行缝制，形成于规定区域的线迹SE，经过3维测量装置30R的测量区域FAr。
与上述的实施方式相同，缝纫机101通过缝纫机控制装置40进行控制。缝纫机控制装置40基于由3维测量装置30F测量出的规定区域的测量数据，输出对缝纫机101进行控制的控制指令。
在本实施方式中，3维测量装置30(30F、30R)在缝制对象物S通过缝纫机针103进行缝制的状态下，对缝制对象物S的规定区域进行测量。3维测量装置30R在缝制对象物S通过缝纫机针103进行缝制的状态下，对在缝制对象物S的规定区域形成的线迹SE进行测量。缝制对象物S通过缝纫机针103进行缝制的状态是表示一系列的缝制继续的状态，包含缝纫机针103或者缝制对象物S停止的状态。
如以上说明所述，在本实施方式中，3维测量装置30也能够对缝制对象物S的3维形状及线迹SE的3维形状进行测量。由于对缝制对象物S的3维形状及线迹SE的3维形状进行测量，因此能够准确地识别缝制对象物S的状态或生产出的产品的状态。因此，能够适当地实施通过缝制而生产的产品的品质管理。
[第3实施方式]
对第3实施方式进行说明。在下面的说明中，对与上述的实施方式相同或同等的结构要素标注同一标号，简化或省略其说明。
图11是示意地表示本实施方式所涉及的缝制系统100的图。在本实施方式中，缝制系统100具有机器人臂300，其将缝纫机201能够移动地支撑。机器人臂300是多关节机器人臂，能够将缝纫机201在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、θX方向、θY方向及θZ方向这6个方向进行移动。
如图11所示，在本实施方式中，3维测量装置30固定于缝纫机201的下表面。3维测量装置30经由缝纫机201而支撑于机器人臂300。此外，3维测量装置30也可以不经由缝纫机201，而是直接地支撑于机器人臂300。
缝纫机201是进行平缝的平缝缝纫机。缝纫机201具有：缝纫机头202、对缝纫机针203进行保持的针棒204、针板207、缝纫机基底部208和电动机210。缝纫机201的构造与在上述的实施方式中说明的缝纫机101相同，因此省略详细的说明。
图12是表示本实施方式所涉及的缝制系统的控制系统的功能框图。如图12所示，在本实施方式中，缝制系统100具有臂控制装置70，其输出对机器人臂300进行控制的控制指令。
臂控制装置70具有：位置计算部71，其对缝制对象物S的位置数据进行计算；以及指令输出部72，其基于缝制对象物S的位置数据，向机器人臂300输出控制指令。
图13是表示本实施方式所涉及的缝制对象物S的一个例子的图。如图13所示，缝制对象物S包含缝制对象物Sa和缝合于缝制对象物Sa的缝制对象物Sb。缝制对象物Sa是例如橡胶。缝制对象物Sa包含直线状的基准槽Vr和平行地设置于基准槽Vr的两侧的缝制槽Vs。
图14是示意地表示本实施方式所涉及的缝制系统100的动作的图。缝制对象物S固定于夹具。缝制对象物S的位置被固定。如图14的(A)所示，指令输出部72向机器人臂300输出控制指令，以使得3维测量装置30的测量区域FA和缝制对象物S相对移动。3维测量装置30至少对基准槽Vr的3维形状进行测量。在本实施方式中，3维测量装置30对基准槽Vr及缝制槽Vs的3维形状进行测量。
位置计算部71基于由3维测量装置30测量出的缝制对象物S的测量数据，对局部坐标系中的基准槽Vr的位置数据及缝制槽Vs的位置数据进行计算。或者，在缝纫机控制装置40的缝制数据存储部41中已经存在缝制槽Vs的目标位置缝制数据的情况下，对缝制数据的校正值进行计算。
如图14的(B)所示，指令输出部72基于基准槽Vr的位置数据及缝制槽Vs的位置数据、校正值，向机器人臂300输出控制指令，以使得在缝制槽Vs的内侧对缝制位置Ps进行配置。在缝制槽Vs的内侧配置有缝纫机针203后，指令输出部72向臂控制装置70输出控制指令，以使得沿缝制槽Vs形成线迹SE。另外，缝纫机控制装置40向缝纫机201输出控制指令。
如以上说明所述，缝纫机201及3维测量装置30也可以支撑于机器人臂300。3维测量装置30能够对局部坐标系中的缝制对象物S的位置数据及高度数据进行测量。因此，能够基于3维测量装置30的测量数据，高精度地对缝制对象物S进行缝制。
以上，对与缝纫机一体地应用的3维测量装置进行了说明，但该3维测量装置能够独立于缝纫机而单独地作为缝制后的缝制对象物S的检查装置使用。

Claims (21)

1.一种缝制系统，其具有：
缝纫机，其对缝制对象物进行缝制；以及
3维测量装置，其对所述缝制对象物的3维形状进行测量。
2.根据权利要求1所述的缝制系统，其中，
具有缝纫机控制装置，该缝纫机控制装置基于从所述3维测量装置输出的所述缝制对象物的测量数据，输出对所述缝纫机进行控制的控制指令。
3.根据权利要求2所述的缝制系统，其中，
所述3维测量装置在通过所述缝纫机进行缝制前对所述缝制对象物进行测量，
所述缝纫机控制装置基于在通过所述缝纫机进行缝制前取得的所述缝制对象物的测量数据，输出所述控制指令。
4.根据权利要求3所述的缝制系统，其中，
所述缝制对象物的表面的规定区域向缝纫机针的正下方的缝制位置被移送，
在向所述缝制位置移送之前，所述3维测量装置对所述规定区域进行测量，
所述缝纫机控制装置基于所述规定区域的测量数据，输出所述控制指令。
5.根据权利要求3或4所述的缝制系统，其中，
所述缝制对象物的表面包含台阶，
所述缝制对象物的测量数据包含表示所述台阶的位置及高度的台阶数据，
所述缝纫机控制装置基于所述台阶数据，输出所述控制指令。
6.根据权利要求5所述的缝制系统，其中，
所述控制指令包含缝纫机针和所述缝制对象物之间的相对位置的调整指令。
7.根据权利要求3所述的缝制系统，其中，
所述缝制对象物的测量数据包含缝制对象物的位置数据，
该缝制系统具有：
机器人臂，其将所述缝纫机能够移动地支撑；以及
臂控制装置，其基于所述缝制对象物的位置数据，向所述机器人臂输出控制指令，对所述缝纫机和所述缝制对象物之间的相对位置进行调整。
8.根据权利要求7所述的缝制系统，其中，
所述3维测量装置支撑于所述机器人臂，
所述臂控制装置在所述3维测量装置对所述缝制对象物进行测量后，向所述机器人臂输出控制指令，以使得所述缝纫机对所述缝制对象物进行缝制。
9.根据权利要求1所述的缝制系统，其中，
具有处理装置，该处理装置基于从所述3维测量装置输出的所述缝制对象物的测量数据，对所述缝制对象物的异常进行检测。
10.根据权利要求9所述的缝制系统，其中，
所述3维测量装置在通过所述缝纫机进行缝制后对所述缝制对象物进行测量，
所述处理装置基于在通过所述缝纫机进行缝制后取得的所述缝制对象物的测量数据，对所述异常进行检测。
11.根据权利要求9或10所述的缝制系统，其中，
所述缝纫机具有：针棒，其对缝纫机针进行保持；以及针板，其对通过所述缝纫机针进行缝制的所述缝制对象物进行支撑，
所述3维测量装置在所述缝制对象物由所述缝纫机针正在进行缝制的状态下，对所述缝制对象物进行测量。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的缝制系统，其中，
具有显示装置，该显示装置对所述缝制对象物的测量数据进行显示。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的缝制系统，其中，
所述3维测量装置对通过所述缝纫机而形成于所述缝制对象物的线迹的3维形状进行测量。
14.一种缝制系统，其具有：
缝纫机，其对缝制对象物进行缝制；以及
3维测量装置，其对通过所述缝纫机而形成于所述缝制对象物的线迹的3维形状进行测量。
15.根据权利要求13或14所述的缝制系统，其中，
具有处理装置，该处理装置基于从所述3维测量装置输出的所述线迹的测量数据，对所述线迹的异常进行检测。
16.根据权利要求15所述的缝制系统，其中，
所述线迹的测量数据包含所述线迹的高度数据，
所述处理装置基于所述线迹的高度数据，对所述线迹的异常进行判定。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的缝制系统，其中，
所述缝纫机具有：针棒，其对缝纫机针进行保持；以及针板，其对通过所述缝纫机针进行缝制的所述缝制对象物进行支撑，
所述3维测量装置在所述缝制对象物由所述缝纫机针正在进行缝制的状态下，对所述线迹进行测量。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的缝制系统，其中，
具有显示装置，该显示装置对所述线迹的测量数据进行显示。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的缝制系统，其中，
所述3维测量装置具有测量及判定结果存储部，该测量及判定结果存储部对所述线迹的测量数据进行记录。
20.一种3维测量装置，其对缝制后的缝制对象物的线迹的3维形状进行测量，对其结果进行显示。
21.一种3维测量装置，其对缝制后的缝制对象物的线迹的3维形状进行测量，对其结果进行存储。
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