JP2005297218A - 成形機の金型監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 成形機本体に対する本来の制御に遅れ等の支障を生じる不具合を回避するとともに、汎用性，発展性及びコストダウンに寄与する。
【解決手段】 イメージセンサ３及び画像データＤｖに対する画像処理によりキャビティ部位Ｘｃの状態を判別する処理部４を有する監視カメラ部２を備えるとともに、この監視カメラ部２と成形機コントローラ５を接続するに際し、少なくとも、処理部４から得るキャビティ部位Ｘｃの状態を判別した結果の異常データＤｅを、監視カメラ部２の入出力ポート２ｏを介して成形機コントローラ５に付与する第一接続ラインＴａと、イメージセンサ３から得る画像データＤｖを、監視カメラ部２の通信ポート２ｔを介して成形機コントローラ５に送信する第二接続ラインＴｂとにより接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、型開きした金型のキャビティ部位をイメージセンサにより撮像し、画像処理によりキャビティ部位の状態を判別する成形機の金型監視システムに関する。

従来、成形機の金型に残留する成形品の有無等を監視するため、型開きした金型のキャビティ部位をイメージセンサ（カメラ）により撮像するとともに、画像処理によりキャビティ部位の状態を判別するようにした金型監視システムとしては、特開２００２−１６６４５７号公報で開示される射出成形機が知られている。

同公報で開示される射出成形機（金型監視システム）は、成形条件及び監視条件を設定するための操作部と、成形条件に基づいて成形を行うシーケンスコントロール部と、金型装置を撮影する撮像手段と、成形条件及び金型装置のモニタ画像を表示するための表示部と、金型装置の状態を表す信号及び監視条件に基づいて金型装置に異常が発生したかどうかを判断する画像処理部を備え、これにより、金型監視部と射出成形機を一体にし、別の金型監視部を設置するスペースを不要にしたものである。
特開２００２−１６６４５７号

しかし、上述した金型監視部を一体にした従来の射出成形機は、次のような問題点があった。

第一に、カメラ（撮像手段）から得る画像信号を成形機コントローラに付与し、この成形機コントローラにより画像処理を含む全処理を行うため、成形機コントローラにおける処理の負担がかなり大きくなる。特に、画像処理の場合、データ量の多いイメージデータを扱うことから、成形機コントローラによる成形機本体に対する本来の制御に遅れ等の支障を生じる虞れがある。

第二に、カメラを高性能カメラ等に変更し、この変更に伴ってソフトウェアやデバイスを変更したり或いは成形サイクルの高速化に対応して画像処理の手法を変更する場合には、成形機コントローラ側のソフトウェアやデバイスを変更しなければならず、容易かつ柔軟に対応することができないなど、汎用性及び発展性に難があるとともに、コストアップの原因にもなる。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した成形機の金型監視システムの提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、型開きした金型Ｃのキャビティ部位Ｘｃをイメージセンサ３により撮像し、画像処理によりキャビティ部位Ｘｃの状態を判別する成形機Ｍの金型監視システム１を構成するに際して、イメージセンサ３及びこのイメージセンサ３から得る画像データＤｖに対する画像処理によりキャビティ部位Ｘｃの状態を判別する処理部４とを有する監視カメラ部２を備えるとともに、この監視カメラ部２と成形機コントローラ５を接続するに際し、少なくとも、処理部４から得るキャビティ部位Ｘｃの状態を判別した結果の異常データＤｅを監視カメラ部２の入出力ポート２ｏから成形機コントローラ５に付与する第一接続ラインＴａと、イメージセンサ３から得る画像データＤｖを、監視カメラ部２の通信ポート２ｔから成形機コントローラ５に送信する第二接続ラインＴｂとを用いて接続したことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、第二接続ラインＴｂには、ＬＡＮ７を用いることができる。一方、成形機コントローラ５には、第二接続ラインＴｂにより送信される画像データＤｖに係わる画像を、当該成形機コントローラ５に付属する表示部５ｄに表示する画像表示機能Ｆｄを設けることができる。また、成形機コントローラ５及び／又は監視カメラ部２には、少なくとも異常データＤｅに対応する画像データＤｖを、ショット番号に対応させてメモリに登録するデータ記憶機能Ｆｍを設けることができる。なお、金型監視システム１には、キャビティ部位Ｘｃに対して可視光線以外の光線Ｌを投射する発光部８を設けるとともに、監視カメラ部２には、キャビティ部位Ｘｃの反射光Ｌｒから可視光線を除いてイメージセンサ３に付与するフィルタ部９を設けることができる。

このような構成を有する本発明に係る成形機の金型監視システム１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 画像処理を監視カメラ部２側で行い、この画像処理に基づく少なくとも異常データＤｅ及び画像データＤｖを成形機コントローラ５に送信するようにしたため、監視カメラ部２を取付けた場合であっても成形機コントローラ５における処理の負担はほとんど変わらない。したがって、成形機コントローラ５による成形機本体に対する本来の制御に遅れ等の支障を生じる不具合を確実に回避できる。しかも、異常データＤｅは、画像データＤｖを送信する第二接続ラインＴｂとは異なる第一接続ラインＴａにより送るため、成形機Ｍにとって最重要データとなる異常データＤｅの処理に対する遅れ等の不具合も確実に回避できる。

（２） 監視カメラ部２を高性能カメラ等に変更し、この変更に伴ってソフトウェアやデバイスを変更したり或いは成形サイクルの高速化に対応して画像処理の手法を変更する場合であっても、成形機コントローラ５側のソフトウェアやデバイスの変更は不要になるため、容易かつ柔軟に対応でき、汎用性及び発展性を高めることができるとともに、コストダウンにも寄与できる。

（３） 好適な態様により、第二接続ラインＴｂに、ＬＡＮ７を用いれば、他の成形機Ｍ…とのデータ授受や他の場所に設置された中央コンピュータＰＣ等とのデータ授受を容易かつ迅速に行うことができる。

（４） 好適な態様により、成形機コントローラ５に、第二接続ラインＴｂにより送信される画像データＤｖに係わる画像を、当該成形機コントローラ５に付属する表示部５ｄに表示する画像表示機能Ｆｄを設ければ、監視カメラ部２側の表示部は不要になるため、システム全体のコストダウン及び設置性向上に寄与できる。

（５） 好適な態様により、成形機コントローラ５及び／又は監視カメラ部２に、少なくとも異常データＤｅに対応する画像データＤｖを、ショット番号に対応させてメモリに登録するデータ記憶機能Ｆｍを設ければ、少なくとも異常が発生した際の画像データＤｖを容易かつ確実に保存でき、分析及び統計等のデータ処理を的確かつ迅速に行うことができる。

（６） 好適な態様により、キャビティ部位Ｘｃに対して可視光線以外の光線Ｌを投射する発光部８を設け、また、監視カメラ部２に、キャビティ部位Ｘｃの反射光Ｌｒから可視光線を除いてイメージセンサ３に付与するフィルタ部９を設ければ、成形機Ｍ周辺の明るさや成形品の色の影響を原理的に排除でき、誤動作を確実に防止して信頼性及び安全性を高めることができるとともに、画像処理の簡易化及び高精度化を図ることができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る金型監視システム１の構成について、図１〜図４を参照して説明する。

図２（図３）は、金型監視システム１を取付けた射出成形機Ｍの一部を示す。射出成形機Ｍは型締装置Ｍｃを備え、この型締装置Ｍｃは、固定盤１１，この固定盤１１と不図示の圧受盤間に架設した四本のタイバー１２…，これらのタイバー１２…にスライド自在に装填した可動盤１３を備える。そして、固定盤１１には固定型Ｃｃが、また、可動盤１３には可動型Ｃｍがそれぞれ取付けられ、この固定型Ｃｃと可動型Ｃｍにより金型Ｃを構成する。これにより、可動盤１３は固定盤１１に対し、不図示の駆動機構により進退移動し、金型Ｃの型閉，型締，型開を行うことができる。なお、Ｍｉは射出装置，Ｃｆ（図３）は金型Ｃのキャビティをそれぞれ示す。

一方、金型監視システム１は、キャビティ部位Ｘｃに対して可視光線以外の光線Ｌとなる赤外線Ｌｉを投射する発光部８と、可視光線を遮断するフィルタ部９（図４）を通してキャビティ部位Ｘｃから反射する赤外線Ｌｉ（正反射光Ｌｒ）をイメージセンサ３により撮像する監視カメラ部２を備える。

発光部８は、図２及び図３に示すように、固定盤１１の一方の側面１１ｐに複数のボルト等により固定されたブラケット２１により支持される。なお、発光部８の取付位置（取付高さ）は、図３に示すように、キャビティ部位Ｘｃの位置（高さ）に一致させる。また、発光部８の投射角度は、取付ねじ２２，２２により任意に設定（変更）できる。さらに、発光部８は、偏平直方体形に形成し、一面を開放したハウジング部２４を備える。ハウジング部２４の内部には、赤外線（光線Ｌ）を発光する多数の赤外線発光ダイオード２５…を配列させた発光基板２６を配設する。この発光基板２６は、点発光となる各赤外線発光ダイオード２５…を集積させた面発光体Ｅを構成する。この面発光体Ｅの大きさ（形状）は、キャビティ部位Ｘｃに対する監視範囲に対応して設定し、特に、監視範囲に対して同一又はこれ以上の面積となるように考慮する。赤外線発光ダイオード２５…は、千鳥状に配列させることが望ましい。発光部８をこのように構成することにより、照度が高められることに加え、照度の均一性が高められる。なお、ハウジング部２４の内部には、発光に対する拡散板を配設し、金型Ｃにおける研磨パターンによる反射光の減衰を抑えるとともに、均一かつ安定した照射ができるように考慮する。

他方、監視カメラ部２は、図２及び図３に示すように、固定盤１１の他方の側面１１ｑに取付けた支持機構３１により支持される。支持機構３１は、複数のボルト等により側面１１ｑ上に固定した取付部３２と、監視カメラ部２を支持するブラケット３３と、このブラケット３３と取付部３２間に介在する位置調整部３４を備える。なお、監視カメラ部２の取付位置（取付高さ）は、図３に示すように、キャビティ部位Ｘｃの位置（高さ）に一致させる。これにより、ブラケット３３は、位置調整部３４により取付部３２に対して前後方向に位置調整でき、監視カメラ部２の前後方向の位置を調整できる。また、監視カメラ部２の撮像角度は、取付ねじ３５，３５により任意に設定（変更）できる。

さらに、監視カメラ部２は、直方体形に形成したケーシング部３７を備え、内部には付属回路３６（処理部４）を収容するとともに、前部にはイメージセンサ３を有するセンシング部３８を所定の角度Ｒを付けた取付ける。この角度Ｒを付けることにより、監視カメラ部２を取付けることに伴う横側方への突出を少なくできる。また、センシング部３８は、光学筒３９を備え、この光学筒３９には、前側から、可視光線を遮断するフィルタ部９，レンズ４０を順次内蔵するとともに、この光学筒３９の後方に、イメージセンサ３を内蔵する。イメージセンサ３としては、省電力化，小型化及び低コスト化の容易なＣＭＯＳイメージセンサを用いることが望ましい。

このように、発光部８を、型締装置Ｍｃにおける固定盤１１の一方の側面１１ｐに取付けるとともに、監視カメラ部２を、固定盤１１の他方の側面１１ｑに取付ければ、監視カメラ部２は、発光部８から発光される赤外線Ｌｉの正反射光Ｌｒ、即ち、軸線に対して発光部８から入射する入射角とこれに基づく反射角が同じ大きさとなる反射光を容易に得ることができる。

次に、本発明の要部となるシステム構成について、図１を参照して説明する。２は監視カメラ部であり、前述したイメージセンサ３とこのイメージセンサ３に接続した処理部（制御部）４を内蔵する。この処理部４は、マイコン（マイクロコンピュータ）等を利用し、イメージセンサ３から得る画像データ（画像信号）Ｄｖに対して画像処理を行うことにより、キャビティ部位Ｘｃの状態（正常状態又は異常状態）を判別する機能を備えるとともに、各種の制御機能及び処理機能を備えており、上述した付属回路３６としてケーシング部３７に内蔵する。

また、この処理部４は、接続ポートとして、少なくとも入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）２ｏと通信ポート２ｔを備える。この場合、入出力ポート２ｏは、射出成形機Ｍに内蔵する成形機コントローラ５の入出力ポートに、第一接続ラインＴａにより接続する。これにより、少なくとも処理部４から得るキャビティ部位Ｘｃの状態を判別した結果となる異常データ（エラー信号）Ｄｅが、第一接続ラインＴａを介して成形機コントローラ５に付与される。一方、通信ポート２ｔは第二接続ラインＴｂに接続する。この第二接続ラインＴｂには、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮ７を用いることができる。したがって、この第二接続ラインＴｂ（ＬＡＮ７）に成形機コントローラ５の通信ポートを接続すれば、成形機コントローラ５と処理部４は、ＬＡＮ７を介した通信が可能になる。これにより、イメージセンサ３から得る画像データ（画像信号）Ｄｖが、第二接続ラインＴｂ（ＬＡＮ７）を介して成形機コントローラ５に送信される。

このように、第二接続ラインＴｂに、ＬＡＮ７を用いれば、図１に示すように、他の一又は二以上の射出成形機Ｍ…に取付けられる監視カメラ部２…の通信ポート２ｔ…及び成形機コントローラ５…の通信ポートも、同一のＬＡＮ７に接続できるとともに、他の場所（管理室等）に設置された中央コンピュータＰＣ等も、同一のＬＡＮ７に接続することができる。したがって、このようなＬＡＮ７を構築することにより、他の射出成形機Ｍ…とのデータ授受や他の場所に設置された中央コンピュータＰＣ等とのデータ授受を容易かつ迅速に行うことができる。なお、図１は、ＬＡＮ７を用いた接続形態の一例であり、基本的には、一台の射出成形機Ｍにおける監視カメラ部２の通信ポート２ｔと成形機コントローラ５の通信ポートをＬＡＮ７により接続すればよい。

他方、成形機コントローラ５には、この成形機コントローラ５に付属する表示部５ｄを備える。この表示部５ｄは、タッチパネルを付設したカラー液晶ディスプレイ等を用いることができる。したがって、この表示部５ｄは、成形機本体に係わる各種データの表示や設定等に用いられる。また、成形機コントローラ５には、第二接続ラインＴｂを介して送信される画像データ（画像信号）Ｄｖに係わる画像を表示部５ｄに表示するための画像表示機能Ｆｄを備える。これにより、画像データＤｖに係わる画像、即ち、キャビティ部位Ｘｃの画像を表示部５ｄに表示することができ、この表示部５ｄは、監視カメラ部２側（イメージセンサ３）から送信される画像データＤｖに係わる画像を表示するための表示部を兼用する。よって、監視カメラ部２側の表示部は不要になるため、システム全体のコストダウン及び設置性向上に寄与できる。

さらに、成形機コントローラ５には、異常データＤｅに対応する画像データＤｖを、ショット番号に対応させてメモリに登録するデータ記憶機能Ｆｍを備える。即ち、成形機コントローラ５には、監視カメラ部２から、異常データＤｅ及び画像データＤｖが同時に付与されているため、異常データＤｅに対応する画像データＤｖを、ショット番号に対応させて成形機コントローラ５に内蔵するメモリに登録することができる。なお、このようなデータ記憶機能Ｆｍは、監視カメラ部２側にも同様に設けることができる。

次に、本実施形態に係る金型監視システム１の使用方法及び動作について、図１〜図７を参照して説明する。

最初に、発光部８と監視カメラ部２の角度設定を行う。今、型開した可動型Ｃｍの位置が図２に示す実線位置にあるものとする。この状態で発光部８から投射される赤外線Ｌｉの角度（投射角度）が、キャビティ部位Ｘｃの全体に当たるように設定する。この場合、投射角度は、取付ねじ２２…の弛緩又は締付により容易に設定できる。これにより、赤外線Ｌｉは、キャビティ部位Ｘｃに対して斜めに投射される。

次いで、監視カメラ部２の撮像角度を設定する。この場合、図２に示すように、キャビティ部位Ｘｃから反射する赤外線Ｌｉの正反射光Ｌｒを撮像できるように設定する。このような正反射光Ｌｒを撮像することにより、反射率の差により検出できるため、Ｓ／Ｎ比を高くできるとともに、他の角度からの光の影響を低減できる。なお、撮像角度は、取付ねじ３５…の弛緩又は締付により容易に設定できる。また、型開した際における可動型Ｃｍの位置が、図２に仮想線で示すＣｍａ，Ｃｍｂのように変更された場合であっても、同様の操作により容易に設定することができる。

さらに、基準画像データの設定を行う。この場合、正常（良品）な成形品が付着したキャビティＣｆの状態を撮像し、一次基準画像データとして登録するとともに、成形品が付着していないキャビティＣｆのみの状態を撮像し、二次基準画像データとして登録する。登録に際しては、まず、赤外線発光ダイオード２５…を点灯させる。これにより、赤外線Ｌｉはキャビティ部位Ｘｃに対して投射され、キャビティ部位Ｘｃで正反射する。反射した赤外線Ｌｉ（正反射光Ｌｒ）は、監視カメラ部２のセンシング部３８に入光し、イメージセンサ３に結像する。この際、射出成形機Ｍ周辺の可視光線はフィルタ部９によりカットされ、反射した赤外線Ｌｉ（正反射光Ｌｒ）のみがイメージセンサ３に結像する。そして、イメージセンサ３から得られる画像データ（画像信号）Ｄｖは、処理部４に付与されることにより内蔵するメモリ（画像メモリ）に書き込まれる。

次に、実際の成形工程における監視方法について説明する。なお、射出成形機Ｍの稼働中においては、成形機コントローラ５から処理部４に対して各種信号が付与されるとともに、処理部４から成形機コントローラ５に対して各種信号が付与される。この場合、処理部４（成形機コントローラ５）は、複数の入出力ポート２ｏ…を備えており、一部の入出力ポート２ｏ…がこれらの信号の授受に利用される。今、射出充填工程及び冷却工程を経て、金型Ｃの型開きが終了したものとする。処理部４には、型開きが終了したことに伴う型開終了信号が付与されるため、処理部４による一次監視処理が行われる。この一次監視処理は、型開き後、エジェクタ動作前に行う監視処理であり、これにより、成形品に未充填部分が存在するか否かなどの成形不良の判別を行うことができる。

図５には、この一次監視処理の処理手順をフローチャートで示す。また、図７には、データの流れをフローチャートで示す。まず、処理部４に型開終了信号が付与されれば、処理部４は、撮像開始指令を出力し、発光部８における赤外線発光ダイオード２５…を点灯させるとともに、監視カメラ部２を作動させて撮像を開始する（ステップＳ１）。これにより、発光部８からキャビティ部位Ｘｃに対して赤外線Ｌｉが投射され、キャビティ部位Ｘｃで正反射する。反射した赤外線Ｌｉ（正反射光Ｌｒ）は、監視カメラ部２のセンシング部３８に入光し、イメージセンサ３に結像する。この際、射出成形機Ｍ周辺の可視光線はフィルタ部９によりカットされ、反射した赤外線Ｌｉ（正反射光Ｌｒ）のみがイメージセンサ３に投射される。そして、イメージセンサ３から得られる画像データ（画像信号）Ｄｖは、処理部４に付与される。なお、赤外線Ｌｉを用いるため、点灯時であっても可視光線とは異なり、オペレータに違和感や不快感を与えることはない。

また、一画面分の画像データＤｖが処理部４に取り込まれたなら、処理部４は、撮像終了指令を出力する。これにより、発光部８における赤外線発光ダイオード２５…を消灯させ、かつイメージセンサ３による撮像を終了させる（ステップＳ２，Ｓ３）。このように、発光部８は、撮像するときのみ点灯させるため、消費電力の低減を図ることができる。さらに、画像データＤｖは、通信ポート２ｔからＬＡＮ７（第二接続ラインＴｂ）を介して成形機コントローラ５の通信ポートに送信される（ステップＳ４１，Ｓ４２）。そして、成形機コントローラ５に付属する表示部５ｄ上に、キャビティＣｆのカラー画像として表示される（ステップＳ４３）。

一方、処理部４では、撮像した最初の画素（ピクセル）における画素レベルと前述した一次基準画像データにおける対応する画素レベルを比較して両者の偏差を演算する画像処理を行う（ステップＳ４）。そして、求めた偏差としきい値を比較する（ステップＳ５）。この際、正常に成形が行われていれば、［偏差≦しきい値］となるが、一部に充填不良等が存在すると、その部分は、［偏差＞しきい値］となるため、特異点として計数（カウント）される（ステップＳ６）。以下、順次続く画素に対して同様の処理を繰り返し、最終の画素まで行う（ステップＳ７，Ｓ４…）。

さらに、処理部４は、得られた特異点の計数値（合計値）Ｎｃと予め異常を判別するために設定した異常レベルＮｅを比較し、［Ｎｃ＞Ｎｅ］の場合には、異常が発生したものと判断して所定の異常処理を行う（ステップＳ８，Ｓ９）。即ち、異常データＤｅを入出力ポート２ｏから出力し、第一接続ラインＴａを介して成形機コントローラ５の入出力ポートに付与する（ステップＳ４４，Ｓ４５，Ｓ４６）。これにより、射出成形機Ｍの動作を停止するとともに、異常表示等の異常処理を行う。また、成形機コントローラ５は、データ記憶機能Ｆｍにより、少なくとも異常データＤｅに対応する画像データＤｖを、ショット番号に対応させてメモリに登録する（ステップＳ４７，Ｓ４８，Ｓ４９）。これにより、一次監視処理における異常発生時の画像データＤｖを容易かつ確実に保存でき、分析及び統計等のデータ処理を的確かつ迅速に行うことができる。

他方、異常が発生していない場合には、計数値Ｎｃと予め設定したアラームレベルＮａを比較し、［Ｎｃ＞Ｎａ］の場合には、異常直前の状態である旨の処理、即ち、射出成形機Ｍの動作を停止するとともに、予備警報としてのアラーム表示等のアラーム処理を行う（ステップＳ１０，Ｓ１１）。これに対して、一次監視処理の結果、正常の場合には、二次監視処理に移行させる（ステップＳ１２）。なお、このような監視処理においては、偏差に対するしきい値による判別と、特異点の計数値に対する基準レベルによる判別の両方を行うため、判別精度が高められる。

図６に、二次監視処理の処理手順をフローチャートで示す。この二次監視処理は、エジェクタ動作後に行う監視処理であり、これにより、エジェクタが正常に行われたか否かを判別することができる。今、成形機コントローラ５からエジェクタ終了信号が処理部４に付与されれば、処理部４は、撮像開始指令を出力し、発光部８における赤外線発光ダイオード２５…を点灯させるとともに、監視カメラ部２を作動させて撮像を開始する（ステップＳ２１）。これにより、発光部８からキャビティ部位Ｘｃに対して赤外線Ｌｉが投射され、キャビティ部位Ｘｃで正反射する。また、反射した赤外線Ｌｉ（正反射光Ｌｒ）は、監視カメラ部２のセンシング部３８入光し、イメージセンサ３に結像する。この際、射出成形機Ｍ周辺の可視光線はフィルタ部９によりカットされ、反射した赤外線Ｌｉ（正反射光Ｌｒ）のみがイメージセンサ３に結像する。そして、イメージセンサ３から得られる画像データＤｖは処理部４に付与される。

また、一画面分の画像データＤｖが処理部４に取り込まれたなら、処理部４は、撮像終了指令を出力する。これにより、発光部８における赤外線発光ダイオード２５…を消灯させ、かつイメージセンサ３による撮像を終了させる（ステップＳ２２，Ｓ２３）。さらに、画像データＤｖは、通信ポート２ｔからＬＡＮ７（第二接続ラインＴｂ）を介して成形機コントローラ５の通信ポートに送信される（ステップＳ４１，Ｓ４２）。そして、成形機コントローラ５に付属する表示部５ｄ上に、キャビティＣｆのカラー画像として表示される（ステップＳ４３）。

一方、処理部４では、最初の画素における画素レベルと前述した二次基準画像データにおける対応する画素レベルを比較して両者の偏差を演算する画像処理を行う（ステップＳ２４）。また、求めた偏差としきい値を比較する（ステップＳ２５）。この際、成形品が正常に排出されていれば、［偏差≦しきい値］となるが、正常に排出されていない場合は、成形品の存在する部分が、［偏差＞しきい値］となるため、特異点として計数（カウント）される（ステップＳ２６）。以下、順次続く画素に対して同様の処理を繰り返し、最終の画素まで行う（ステップＳ２７，Ｓ２４…）。

さらに、処理部４は、得られた特異点の計数値（合計値）Ｎｃと予め異常を判別するために設定した異常レベルＮｘを比較し、［Ｎｃ＞Ｎｘ］の場合には、異常が発生したものとして所定の異常処理を行う（ステップＳ２８，Ｓ２９）。即ち、異常データＤｅを入出力ポート２ｏから出力し、第一接続ラインＴａを介して成形機コントローラ５の入出力ポートに付与する（ステップＳ４４，Ｓ４５，Ｓ４６）。これにより、射出成形機Ｍの動作を停止するとともに、異常表示等の異常処理を行う。また、成形機コントローラ５は、データ記憶機能Ｆｍにより、少なくとも異常データＤｅに対応する画像データＤｖを、ショット番号に対応させてメモリに登録する（ステップＳ４７，Ｓ４８，Ｓ４９）。これにより、二次監視処理における異常発生時の画像データＤｖを容易かつ確実に保存でき、分析及び統計等のデータ処理を的確かつ迅速に行うことができる。一方、正常であって、次のショットが行われる場合には、図５に示す一次監視処理に移行させる（ステップＳ３０，Ｓ３１）。また、次のショットが無い場合には終了する（ステップＳ３０）。

このような本実施形態に係る金型監視システム１によれば、画像処理を監視カメラ部２側で行い、この画像処理に基づく少なくとも異常データＤｅ及び画像データＤｖを成形機コントローラ５に送信するようにしたため、監視カメラ部２を取付けた場合であっても成形機コントローラ５における処理の負担はほとんど変わらない。したがって、成形機コントローラ５による成形機本体に対する本来の制御に遅れ等の支障を生じる不具合を確実に回避できる。しかも、異常データＤｅは、画像データＤｖを送信する第二接続ラインＴｂとは異なる第一接続ラインＴａを介して送るため、成形機Ｍにとって最重要データとなる異常データＤｅの処理に対する遅れ等の不具合も確実に回避できる。また、監視カメラ部２を高性能カメラ等に変更し、この変更に伴ってソフトウェアやデバイスを変更したり或いは成形サイクルの高速化に対応して画像処理の手法を変更する場合であっても、成形機コントローラ５側のソフトウェアやデバイスの変更は不要になるため、容易かつ柔軟に対応でき、汎用性及び発展性を高めることができるとともに、コストダウンにも寄与できる。なお、キャビティ部位Ｘｃに対して可視光線以外の光線Ｌを投射する発光部８を設け、また、監視カメラ部２に、キャビティ部位Ｘｃの反射光Ｌｒから可視光線を除いてイメージセンサ３に付与するフィルタ部９を設ければ、射出成形機Ｍ周辺の明るさや成形品の色の影響を原理的に排除でき、誤動作を確実に防止して信頼性及び安全性を高めることができるとともに、画像処理の簡易化及び高精度化を図ることができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、例示の実施形態では、可視光線以外の光線Ｌとして、赤外線Ｌｉを利用したが、必ずしも赤外線Ｌｉに限定されるものではなく、紫外線，遠赤外線等の他の光線を用いることもできる。また、発光部８には、多数の発光ダイオード２５…を用いた場合を例示したが、他の発光手段であってもよい。さらに、入出力ポート２ｏから少なくとも異常データＤｅが出力する場合を示したが、出力するデータには、正常データ等の他の同類のデータを含めてもよい。なお、入出力ポート２ｏは、「０」，「１」信号となる異常データＤｅを出力可能なポートを意味し、通信ポート２ｔは、イメージデータを送信可能なポートを意味するものであり、その名称に制約されるものではない。一方、第二接続ラインＴｂには、各種ＬＡＮ（無線ＬＡＮ等を含む）を利用できるとともに、ＬＡＮ以外の通信ラインであってもよい。また、実施形態では、一次監視処理と二次監視処理の双方を実施する場合を例示したが、いずれか一方の監視処理の実施であってもよい。他方、金型監視システム１を取付ける対象として射出成形機Ｍを例示したが、金型Ｃを用いる各種成形機に適用することができる。

本発明の最良の実施形態に係る金型監視システムのシステム構成図、 同金型監視システムを射出成形機に取付けた状態の平面図、 同金型監視システムを射出成形機に取付けた状態の正面図、 同金型監視システムにおける監視カメラ部の平面図、 同金型監視システムによる一次監視の処理手順を示すフローチャート、 同金型監視システムによる二次監視の処理手順を示すフローチャート、 同金型監視システムにおけるデータの流れを示すフローチャート、

符号の説明

１ 金型監視システム
２ 監視カメラ部
２ｏ 入出力ポート
２ｔ 通信ポート
３ イメージセンサ
４ 処理部
５ 成形機コントローラ
５ｄ 表示部
７ ＬＡＮ
８ 発光部
９ フィルタ部
Ｃ 金型
Ｄｖ 画像データ
Ｄｅ 異常データ
Ｘｃ キャビティ部位
Ｍ 成形機
Ｔａ 第一接続ライン
Ｔｂ 第二接続ライン
Ｆｄ 画像表示機能
Ｆｍ データ記憶機能
Ｌ 可視光線以外の光線
Ｌｒ 反射光

Claims (5)

1. 型開きした金型のキャビティ部位をイメージセンサにより撮像し、画像処理によりキャビティ部位の状態を判別する成形機の金型監視システムにおいて、前記イメージセンサ及びこのイメージセンサから得る画像データに対する画像処理により前記キャビティ部位の状態を判別する処理部とを有する監視カメラ部を備えるとともに、この監視カメラ部と成形機コントローラを接続するに際し、少なくとも、前記処理部から得る前記キャビティ部位の状態を判別した結果の異常データを前記監視カメラ部の入出力ポートから前記成形機コントローラに付与する第一接続ラインと、前記イメージセンサから得る画像データを前記監視カメラ部の通信ポートから前記成形機コントローラに送信する第二接続ラインとを用いて接続したことを特徴とする成形機の金型監視システム。
2. 前記第二接続ラインは、ＬＡＮを用いることを特徴とする請求項１記載の成形機の金型監視システム。
3. 前記成形機コントローラは、前記第二接続ラインにより送信される前記画像データに係わる画像を当該成形機コントローラに付属する表示部に表示する画像表示機能を備えることを特徴とする請求項１記載の成形機の金型監視システム。
4. 前記成形機コントローラ及び／又は前記監視カメラ部には、少なくとも前記異常データに対応する前記画像データを、ショット番号に対応させてメモリに登録するデータ記憶機能を備えることを特徴とする請求項１記載の成形機の金型監視システム。
5. 前記キャビティ部位に対して可視光線以外の光線を投射する発光部を備えるとともに、前記監視カメラ部に、前記キャビティ部位の反射光から可視光線を除いて前記イメージセンサに付与するフィルタ部を備えることを特徴とする請求項１記載の成形機の金型監視システム。

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