JP2006071551A - マーキング形成装置及びマーキング位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 長尺部材に正しい位置にマーキングすることができるマーキング形成装置、及び、長尺部材のマーキング位置を正しく検出できるマーキング位置検出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 マーキング位置検出装置１０は、長尺部材Ｐに形成された幅方向中央位置を示すマーキングＭの位置検出を行うための中央カメラ１６と、長尺部材Ｐの幅方向両端の位置検出を、中央カメラ１６と同一の幅方向検出位置で行う一方端側カメラ１８及び他方端側カメラ２０と、これらのカメラからの画像データに基づいて、マーキングＭが長尺部材Ｐの幅方向中央に位置するか否かを判断するコントローラ２２と、を備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、長尺部材にマーキングを形成するマーキング形成装置、及び、長尺部材に形成されたマーキングの位置を検出するマーキング位置検出装置に関し、更に詳細には、特に空気入りタイヤの製造で、部材のセット位置を保証するのに最適なマーキング形成装置及びマーキング位置検出装置に関する。

従来、使用する長尺部材にマーキングを形成し、製造工程でこのマーキングを検出することが行われている。例えば、薄肉板状部材にマーキングを行い、このマーキングを組立て工程（成型工程）で検出することや、マーキング直後に、マーキングの有無、かすれ、汚れ等を検出することなどが行われている（例えば特許文献１、２参照）。

ところで、これらの特許文献では、コンベア等の搬送機構によって長尺部材はセンサ位置にまで運搬されてくるが、マーキングが部材のセンターに形成されていることの監視・保証は行われていない。

このため、サイズの切替等により長尺部材幅が変わるタイミングで長尺部材位置が偏り、長尺部材が蛇行して流れてきた場合には、その区間（５〜１０ｍ程度であることが多い）においては、マーキングはされていても、長尺部材幅方向の中央位置（センター位置）にマーキングがあるか否かを判定していなかった。

このため、製造ラインに設けられたセンサー等で上記区間の長尺部材部分を測定する際、この区間を搬送される長尺部材部分が正しくセットされていても、マーキング位置が偏っていた場合、正しくセットされていないと判断してしまうαミスが発生し得る。更に、この長尺部材部分が正しくセットされていなくても、マーキング位置のずれを打ち消す位置に長尺部材部分がセットされていた場合、正しくセットされている判断してしまうβミスが発生し得る。このため、マーキング位置を正しく検出できず、不良品の発生などの不具合が生じるという問題があった。
特開平１１−３００８５１号公報 特開平１１−３０６３５８号公報

本発明は、上記事実を考慮して、長尺部材に正しい位置にマーキングすることができるマーキング形成装置、及び、長尺部材のマーキング位置を正しく検出できるマーキング位置検出装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、幅方向中央位置を示すマーキングを長尺部材に形成するマーキング形成部と、前記長尺部材の幅方向両端の位置検出を行う両端位置検出手段と、前記両端位置検出手段の検出データに基づいて、前記長尺部材の幅方向中央位置にマーキングするように前記マーキング形成部を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

両端位置検出手段としては、カメラ等で計測して画像処理することにより位置検出する手段であることが多い。

請求項１に記載の発明により、長尺部材の幅が途中で変更されても、長尺部材の幅方向中央位置にマーキングすることができる。

なお、制御手段が、両端位置検出手段による幅方向検出位置と略同一幅方向の中央位置にマーキングするようにマーキング形成部を制御すると、幅方向中央位置にマーキングしたことが保証される。

請求項２に記載の発明は、長尺部材に形成された幅方向中央位置を示すマーキングの位置検出を行うマーキング位置検出手段と、前記長尺部材の幅方向両端の位置検出を、前記マーキング位置検出手段と略同一の幅方向検出位置で行う両端位置検出手段と、前記マーキング位置検出手段の検出データ、及び、前記両端位置検出手段の検出データに基づいて、前記マーキングが前記長尺部材の幅方向中央に位置するか否かを判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。

マーキング位置検出手段や両端位置検出手段としては、カメラ等で計測して画像処理することにより位置検出する手段であることが多い。

請求項２に記載の発明により、長尺部材の幅が途中で変更されても、長尺部材の幅方向の絶対的な中央位置にマーキングされているか否かを確実に判断して保証することができ、αミスやβミスが発生することを充分に防止できる。

請求項３に記載の発明は、前記マーキングが前記長尺部材の幅方向中央に位置しないと前記判断手段が判断すると、その旨を知らせる警告手段を備えたことを特徴とする。

これにより、マーキングが長尺部材の幅方向中央に位置しない場合、迅速に対処することが可能になる。

本発明は上記構成としたので、長尺部材に正しい位置にマーキングすることができるマーキング形成装置、及び、長尺部材のマーキング位置を正しく検出できるマーキング位置検出装置に関する。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係るマーキング位置検出装置１０は、ベルトコンベア１２に載せられて搬送されてくる長尺部材ＰのマーキングＭの位置検出を行う装置である。このマーキングＭは、長尺部材Ｐの上面の幅方向の中央位置（センター位置）を示すものであり、マーキング位置検出装置１０の搬送方向上流側に設けられたマーキング部１４によって形成されている。本実施形態では、長尺部材Ｐは薄肉板状の部材である。

マーキング位置検出装置１０は、搬送ラインの幅方向中央付近の画像を取り込む中央カメラ１６と、幅方向一方端付近の画像を取り込む一方端側カメラ１８と、幅方向他方端付近の画像を取り込む他方端側カメラ２０と、を備えている。中央カメラ１６、一方端側カメラ１８、及び、他方端側カメラ２０は、同一の幅方向位置で計測するように配置されて位置固定されている。

また、マーキング位置検出装置１０は、中央カメラ１６、一方端側カメラ１８、他方端側カメラ２０の各画像データを受信するコントローラ（例えばパーソナルコンピュータ）２２を備えている。このコントローラ２２は、各画像データを画像処理し、マーキングＭ、長尺部材Ｐの幅方向の一方端Ｌ、長尺部材の幅方向の他方端Ｒの各位置を検出した上で、各位置を示す座標値を演算処理し、マーキングＭが長尺部材Ｐの幅方向中央に位置するか否かを判断するようになっている。

また、マーキング位置検出装置１０は、マーキングＭが長尺部材Ｐの幅方向中央に位置しないとコントローラ２２が判断すると、その旨をオペレータに知らせる警告部２４を備えている。警告部２４は、音声、発光、信号、紙面への出力などによりオペレータに知らせる装置であってもよい。また、コントローラ２２は、警告部２４で警告する際、ベルトコンベア１２を制御しているコンベアコントローラ２６に信号を送信し、コンベアコントローラ２６により、この長尺部材部分を除去したり位置修正したりする対処が行われるようになっている。

以下、マーキング位置検出装置１０の作用について図２を参照しつつ説明する。

中央カメラ１６に取り込まれた画像ＡにはマーキングＭが撮影されている。そして、コントローラ２２は、搬送ラインに沿った基準線ＧとマーキングＭとの長尺部材幅方向の距離Ｘ１を求めるようになっている。

一方端側カメラ１８に取り込まれた画像Ｂには長尺部材Ｐの一方端Ｌが撮影されている。そして、コントローラ２２は、基準線Ｇと一方端Ｌとの長尺部材幅方向距離Ｘ２を求めるようになっている。

他方端側カメラ２０に取り込まれた画像Ｃには長尺部材Ｐの他方端Ｒが撮影されている。そして、コントローラ２２は、基準線Ｇと他方端Ｒとの長尺部材幅方向距離Ｘ２を求めるようになっている。、
更に、コントローラ２２は、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を用いた演算処理を行って以下の値を算出するようになっている。

（Ｘ２＋Ｘ３）：長尺部材Ｐの全体幅Ｗ
（Ｘ２−Ｘ３）：長尺部材Ｐの蛇行量
（Ｘ３−Ｘ１）：マーキングＭから一方端Ｌまでの距離Ｗ_L
（Ｘ２−Ｘ１）：マーキングＭから他方端Ｒまでの距離Ｗ_R
そして（Ｘ３−Ｘ２）と（Ｘ２−Ｘ１）との差を求める。この値が予め設定された許容範囲内になっていれば、マーキングＭは長尺部材Ｐの幅方向中央位置に形成されているとコントローラ２２は判断する。この値が予め設定された許容範囲内になっていなければ、マーキングＭは長尺部材Ｐの幅方向中央位置に形成されていないとコントローラ２２が判断する。そして、コントローラ２２は、警告部２４によりオペレータにこの旨を知らせると共に、コンベアコントローラ２６にその旨の信号を送信する。

以上説明したように、本実施形態では、中央カメラ１６、一方端側カメラ１８、及び、他方端側カメラ２０の位置検出データに基づいてマーキングＭが長尺部材Ｐの幅方向中央位置に形成されているか否かを判断している。これにより、長尺部材Ｐの幅が途中で変更されても、長尺部材Ｐの幅方向中央位置にマーキングされているか否かを判断することができ、αミスやβミスが発生することを防止できる。

また、中央カメラ１６、一方端側カメラ１８、及び、他方端側カメラ２０が、長尺部材部分の同一幅方向位置で計測するように配置されているので、マーキングＭの位置が長尺部材Ｐの幅方向の絶対的な中央位置であるか否かを確実に検出・保証することができる。

更に、マーキング位置検出装置１０は警告部２４を備えているので、これにより、マーキングＭが長尺部材の幅方向中央に位置しない場合、オペレータをこの旨を迅速に知ることができ、また、これに応じた対処をコンベアコントローラ２６が行うことが可能である。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図３に示すように、本実施形態に係るマーキング位置検出装置３０は、第１実施形態と同様、長尺部材ＰのマーキングＭの位置検出を行う装置である。

マーキング位置検出装置３０は、搬送ラインの幅方向中央付近から幅方向一方端付近までの画像を広角度で取り込む一方側カメラ３８と、搬送ラインの幅方向中央付近から幅方向他方端付近までの画像を広角度で取り込む他方側カメラ４０と、を備えている。一方側カメラ３８及び他方側カメラ４０は、同一の幅方向位置で計測するように配置されて位置固定されている。

また、マーキング位置検出装置３０は、一方側カメラ３８及び他方側カメラ４０の各画像データを受信するコントローラ３２を備えている。このコントローラ３２は、それぞれのカメラからの画像データに基づいて、マーキングＭが長尺部材Ｐの幅方向中央に位置するか否かを判断するようになっている。

また、マーキング位置検出装置３０は、第１実施形態と同様に警告部２４を備えている。

以下、マーキング位置検出装置３０の作用について説明する。

一方側カメラ３８に取り込まれた画像ＤにはマーキングＭと長尺部材Ｐの一方端Ｌとが撮影されている。他方側カメラ４０に取り込まれた画像ＥにはマーキングＭと長尺部材Ｐの他方端Ｒとが撮影されている。

そして、コントローラ３２は、マーキングＭから一方端Ｌまでの距離Ｘ_Aと、マーキングＭから他方端Ｒまでの距離Ｘ_Bとを求める。

更に、コントローラ３２は、Ｘ_AとＸ_Bとの差を算出する。そして、この値が予め設定された許容範囲内になっていれば、マーキングＭは長尺部材Ｐの幅方向中央位置に形成されているとコントローラ３２は判断する。この値が予め設定された許容範囲内になっていなければ、マーキングＭは長尺部材Ｐの幅方向中央位置に形成されていないとコントローラ３２が判断する。そして、コントローラ３２は、警告部２４によりオペレータにこの旨を知らせると共に、コンベアコントローラ２６にその旨の信号を送信する。

本実施形態により、カメラの個数を低減させても第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図４に示すように、本実施形態に係るマーキング位置検出装置５０は、第１実施形態や第２実施形態と同様、長尺部材ＰのマーキングＭの位置検出を行う装置である。

マーキング位置検出装置５０は、搬送ラインの幅方向中央付近の画像を取り込む中央カメラ５６と、搬送ラインの幅方向一方端付近から幅方向他方端付近までの画像を取り込む広角度カメラ５９と、を備えている。中央カメラ５６及び広角度カメラ５９は、同一の幅方向位置で計測するように配置されて位置固定されている。

また、マーキング位置検出装置５０は、中央カメラ５６及び広角度カメラ５９の各画像データを受信するコントローラ５２を備えている。このコントローラ５２は、それぞれのカメラからの画像データに基づいて、マーキングＭが長尺部材Ｐの幅方向中央に位置するか否かを判断するようになっている。

また、マーキング位置検出装置５０は、第１実施形態や第２実施形態と同様に警告部２４を備えている。

以下、マーキング位置検出装置５０の作用について説明する。

中央カメラ５６に取り込まれた画像ＦにはマーキングＭが撮影されている。広角度カメラ５９に取り込まれた画像Ｇには長尺部材Ｐの一方端Ｌと他方端Ｒとが撮影されている。

コントローラ５２は、画像Ｇにより一方端Ｌと他方端Ｒとのセンタリング（中央位置）Ｕの位置を算出する。そして、画像Ｆに撮影されているマーキングＭの位置と重ね合わせ等の比較を行う。そして、センタリングＵとマーキングＭの位置との位置ずれが許容範囲内であれば、マーキングＭは長尺部材Ｐの幅方向中央位置に形成されているとコントローラ５２は判断する。位置ずれが許容範囲内になっていなければ、マーキングＭは長尺部材Ｐの幅方向中央位置に形成されていないとコントローラ５２が判断する。そして、コントローラ５２は、警告部２４によりオペレータにこの旨を知らせると共に、コンベアコントローラ２６にその旨の信号を送信する。

なお、上記の位置ずれを判断する際、簡易的には両者のＡＮＤ出力にて判断してもよいが、厳密には第１実施形態や第２実施形態のように座標値の差を求めて判断する。図４に示したＭ、Ｕの各々の位置を「中央」と判断する際の許容範囲があるため、他の実施形態と同レベルの精度が要求される場合、座標から計算する必要があるためである。

本実施形態により、カメラの個数を低減させても第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。図５に示すように、本実施形態に係るマーキング形成装置６０は、ベルトコンベアに載せられて搬送されてくる長尺部材Ｐの上面に、幅方向中央位置を示すマーキングＭを形成する装置である。

マーキング形成装置６０は、マーキングＭを長尺部材の一方の面に形成するマーキング形成部６４と、第１実施形態で説明した一方端側カメラ１８と他方端側カメラ２０と、を備えている。一方端側カメラ１８及び他方端側カメラ２０は、同一の幅方向位置で計測するように配置されて位置固定されている。

また、マーキング形成装置６０は、一方端側カメラ１８及び他方端側カメラ２０に撮影された各画像に基づいて長尺部材Ｐの幅方向中央位置を算出し、算出した幅方向中央位置にマーキングＭするようにマーキング形成部６４を制御するコントローラ６２を備えている。このコントローラ６２は、一方端側カメラ１８及び他方端側カメラ２０の幅方向検出位置と同一幅方向の中央位置にマーキングするようにマーキング形成部６４を制御している。

長尺部材Ｐの幅方向中央位置を算出するには、第１実施形態のように演算を行って算出してもよい。

本実施形態により、長尺部材Ｐの幅が途中で変更されても、長尺部材Ｐの幅方向中央位置に確実にマーキングすることができ、また、マーキング位置が幅方向中央位置であることが保証されている。

なお、マーキング形成部６４をベルトコンベアのセンターに固定とし、一方端側カメラ１８、他方端側カメラ２０にて撮影した画像に基づき、マーキングＭがセンターに形成されると判断される区間のみ長尺部材Ｐに対してマーキングを行うようにしても、αミスやβミスの発生を防止することができる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

第１実施形態に係るマーキング位置検出装置の構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係るマーキング位置検出装置の構成を示す模式図である。 第２実施形態に係るマーキング位置検出装置の構成を示す模式図である。 第３実施形態に係るマーキング位置検出装置の構成を示す模式図である。 第４実施形態に係るマーキング形成装置の構成を示す模式図である。

符号の説明

１０ マーキング位置検出装置
１６ 中央カメラ（マーキング位置検出手段）
１８ 一方端側カメラ（両端位置検出手段）
２０ 他方端側カメラ（両端位置検出手段）
２２ コントローラ（制御手段）
２４ 警告部（警告手段）
３０ マーキング位置検出装置
３２ コントローラ（制御手段）
３８ 一方側カメラ（両端位置検出手段）
４０ 他方側カメラ（両端位置検出手段）
５０ マーキング位置検出装置
５２ コントローラ（制御手段）
５６ 中央カメラ（マーキング位置検出手段）
５９ 広角度カメラ（両端位置検出手段）
６０ マーキング形成装置
６２ コントローラ（制御手段）
６４ マーキング形成部
Ｐ 長尺部材
Ｍ マーキング
Ｌ 一方端
Ｒ 他方端

Claims (3)

1. 幅方向中央位置を示すマーキングを長尺部材に形成するマーキング形成部と、
   前記長尺部材の幅方向両端の位置検出を行う両端位置検出手段と、
   前記両端位置検出手段の検出データに基づいて、前記長尺部材の幅方向中央位置にマーキングするように前記マーキング形成部を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするマーキング形成装置。
2. 長尺部材に形成された幅方向中央位置を示すマーキングの位置検出を行うマーキング位置検出手段と、
   前記長尺部材の幅方向両端の位置検出を、前記マーキング位置検出手段と略同一の幅方向検出位置で行う両端位置検出手段と、
   前記マーキング位置検出手段の検出データ、及び、前記両端位置検出手段の検出データに基づいて、前記マーキングが前記長尺部材の幅方向中央に位置するか否かを判断する判断手段と、
   を備えたことを特徴とするマーキング位置検出装置。
3. 前記マーキングが前記長尺部材の幅方向中央に位置しないと前記判断手段が判断すると、その旨を知らせる警告手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のマーキング位置検出装置。

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