JP2007290154A - 成形品取り出し機 - Google Patents

Abstract

【課題】ティーチング時において操作者が移動する必要がなく、撮像装置を装着し直す手間と時間を省けるようにした成形品取り出し機を提供することを目的とする。
【解決手段】成形品Ｐを保持可能に構成されたチャック部４８と、成形品取り出し機構４０（成形機）で製作された成形品Ｐを可動金型３５（金型）から取り出して箱パレット５１（搬送装置）に搬出するまでのチャック部４８の動きをティーチングするティーチング手段と、ティーチングされた内容に従ってチャック部４８の動きを制御する動作制御手段と、箱パレット５１を撮像可能な位置（駆動装置４４）に備えた撮像装置Ｃと、少なくともティーチング時において撮像装置Ｃで撮像した画像を表示する表示器とを備えた。操作者は表示器に表示された画像を見ながらティーチングできるので移動が不要になり、撮像装置Ｃを装着し直す必要がないので手間と時間を省ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形機で製作された成形品をチャック部によって金型から取り出して搬送装置に搬出する動きをティーチングできる成形品取り出し機に関する。

従来では、ティーチング等の際に位置合わせを簡易に且つ短時間で行えるようにするため、取出しヘッドに設けたカメラ（撮像手段）によって金型内面を撮像して映し出す技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。
特開２０００−３１７９４９号公報

しかし、特許文献１に開示されたカメラは金型内面を映し撮る姿勢で取出しヘッドの上部に設けられているため、他の部位（例えばパレットやコンベア装置等）を映し撮ることはできない。したがって、操作者は他の部位を目視可能な位置まで移動してティーチングを行う必要があった。
カメラは取出しヘッドの上部に着脱可能に設けられていることから、他の部位を映し撮る姿勢になる着脱用部材を取出しヘッドに別個に取り付ける方法が考えられる。ところが、金型と他の部位とでカメラを装着し直さなくてはならず手間と時間を要する。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、ティーチング時において操作者が移動する必要がなく、撮像装置を装着し直す手間と時間を省けるようにした成形品取り出し機を提供することを目的とする。

（１）課題を解決するための手段（以下では単に「解決手段」と呼ぶ。）１は、成形品を保持可能に構成されたチャック部と、成形機で製作された成形品を金型から取り出して搬送装置に搬出するまでの前記チャック部の動きをティーチングするティーチング手段と、当該ティーチング手段によってティーチングされた内容に従って前記チャック部の動きを制御する動作制御手段とを備えた成形品取り出し機であって、前記搬送装置を撮像可能な位置に備えた撮像装置と、少なくとも前記ティーチング手段によるティーチング時において、前記撮像装置で撮像した画像を表示する表示器とを有することを要旨とする。

搬送装置は成形品を搬送可能であれば任意のものを適用でき、例えば搬送車両（フォークリフトやトラック等）やコンベア装置、台車、これらによって搬送されるパレットやコンテナなどが該当する。表示部は撮像装置で撮像した画像を表示可能であれば任意であり、例えば液晶表示器、プラズマ表示器、ＣＲＴ等が該当する。

解決手段１によれば、撮像装置は搬送装置を撮像可能な位置に備えられているので、ティーチング時には撮像装置で撮像した画像が表示器に表示される。操作者は表示器に表示された画像を見ながらティーチングを行えるので、搬送装置におけるティーチングのために移動を行う必要がない。また、撮像装置を装着し直す必要がないので、そのための手間と時間を省くことができる。

（２）解決手段２は、解決手段１に記載した成形品取り出し機であって、撮像装置は、チャック部を移動させる移動機構であって水平方向に移動可能な所定部位に備えたことを要旨とする。なお「水平方向に移動可能な所定部位」は、チャック部を少なくとも鉛直方向（上下方向）に移動させる部材の上端部や、水平方向に移動する移動体等が該当し、例えばレール上を移動する駆動装置や産業用ロボットの関節部等である。

解決手段２によれば、移動機構が水平移動すると、その移動に伴って撮像装置もまた水平移動する。成形品を金型から取り出す取出位置と、成形品を搬送装置に積み込む積載位置（成形品を搬送装置に落下させる落下位置でもある。以下同じ）とは水平位置が異なるのが通常であるので、取出位置から積載位置までの間をいつでも表示部に表示できる。したがって、操作者は表示器に表示された取出位置や積載位置、あるいは中間位置の画像を見ながらティーチングを行える。また、１台の撮像装置で取出位置から積載位置までの間を撮像できるので、コストを低く抑えることができる。

（３）解決手段３は、解決手段２に記載した成形品取り出し機であって、ティーチング手段は、成形品を搬送装置に積み込む積載位置と成形品を金型から取り出す取出位置とについて撮像装置で撮像した画像を表示器に表示することを要旨とする。

ティーチング時には、成形品を取り出す際の金型だけでなく、搬出先の搬送装置も見ながら行えるのが望ましい。解決手段３によれば、ティーチング手段が積載位置と取出位置とについて撮像した画像を表示器に表示するので、双方の位置で的確なティーチングが行える。また、１台の撮像装置で撮像するので、コストが低く抑えられる。
なお、積載位置と取出位置のうちで一方の位置で撮像した画像を記憶しておき、他方の位置で撮像した画像とともに記憶した画像を同時に表示する構成としてもよい。

（４）解決手段４は、解決手段１から３のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、ティーチング手段は、装置、成形品、あるいはこれらに備えられるマーカーのうちで一以上の対象物について、チャック部の停止位置が教示されたときに撮像装置で撮像した基準画像を記憶手段に記憶し、動作制御手段は、チャック部が前記停止位置に移動したときに前記対象物を撮像装置で撮像し、撮像した現時点の画像と前記記憶手段に記憶した基準画像との差分が許容範囲を越えるときは報知を行うことを要旨とする。

なお、「マーカー」はターゲットやマーキング等とも呼ばれる。「対象物」としての装置や成形品は、全体であってもよく、一部分であってもよい。「装置」は、搬送装置、金型、プラテンなどが該当する。「停止位置」はティーチングによって教示された停止位置であり、１箇所の場合だけでなく複数箇所の場合もある。「画像の差分」は画像自体の差分に限らず、画像に基づいて三角法によって算出される距離の差分や、画像に基づく幅などを用いて算出される比率を含む。

ティーチング手段には、成形品を搬送装置に載せる際にチャック部を停止させる停止位置をティーチングする。また、装置や成形品は稼働中にずれが生じ得る。解決手段４では、この停止位置で対象物を撮像して基準画像を記憶手段に記憶しておくので、基準画像は所定距離から離れた所から見た対象物の大きさになる。撮像した現時点の画像が基準画像よりも許容範囲を越えるときは、チャック部が教示した停止位置からずれた位置で停止しているので、動作制御手段は報知を行う。当該報知を認識した操作者は、適切な停止位置になるようにティーチングの修正を行える。
画像が許容範囲を越えたか否かは、二以上の対象物について対象物ごとに現時点の画像と基準画像とを比較して判断する構成とすれば、判別精度が高まる。

（５）解決手段５は、解決手段１から３のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、ティーチング手段は、装置、成形品、あるいはこれらに備えられるマーカーのうちで一以上の対象物について、チャック部の停止位置が教示されたときに撮像装置で撮像した対象物およびチャック部の基準画像を記憶手段に記憶し、動作制御手段は、チャック部が停止位置に接近する際に前記対象物および前記チャック部を撮像装置で撮像し、前記対象物について撮像した現時点の画像と前記記憶手段に記憶した基準画像との比率を基準として、前記チャックについて撮像した現時点の画像と前記記憶手段に記憶した基準画像との比率が許容範囲内に収まるまで前記チャック部を移動させる制御を行うことを要旨とする。

解決手段５では、チャック部が停止位置に接近する際に対象物およびチャック部を撮像し、対象物について現時点の画像と記憶手段に記憶された画像との比率を基準として、チャック部について現時点の画像と記憶に記憶された画像との比率が許容範囲内に収まるまでチャック部を移動させる。よって稼働中に対象物とチャック部との相対的な位置ずれが生じても、適切な位置でチャック部を停止させることができる。

（６）解決手段６は、解決手段１から３のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、装置およびチャック部の双方にマーカーを備え、動作制御手段は、チャック部が停止位置に接近する際に双方の前記マーカーを撮像装置で撮像し、撮像した前記マーカーの画像の差分が許容範囲内に収まるまで前記チャック部を移動させる制御を行うことを要旨とする。

解決手段６の動作制御手段は、装置およびチャック部の双方に備えられたマーカーを撮像装置で撮像し、マーカーの大きさの相違（すなわち装置とチャック部との距離差）が許容範囲内になるまでチャック部を移動させる。よって稼働中に装置に位置ずれが生じたとしても、適切な位置でチャック部を停止させることができる。

（７）解決手段７は、解決手段５または６に記載した成形品取り出し機であって、動作制御手段は、撮像した現時点の画像と記憶手段に記憶した画像との差分が許容範囲内に収まったとき、チャック部の位置を新たな停止位置としてティーチング内容を修正することを要旨とする。

解決手段７によれば、動作制御手段はティーチング内容を新たな停止位置で修正するので、次回以降の成形品の搬出ではチャック部を修正された停止位置で停止する制御を行う。操作者は新たな停止位置について改めてティーチングを行う必要がないので、そのための手間と時間を省くことができる。

（８）解決手段８は、解決手段１から７のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、それぞれが異なる方向から撮像する複数台の撮像装置と、少なくとも前記ティーチング手段によるティーチング時において、前記複数台の撮像装置によって撮像した画像を合成し、所定の方向から見た画像を表示器に表示する画像合成表示手段とを有することを要旨とする。

解決手段８によれば、複数台の撮像装置が異なる方向から撮像を行い、撮像された画像は画像合成表示手段によって合成されて表示器に表示されるので、正面から撮像できない部位も表示器に表示できる。この場合、「所定の方向」は一方向であってもよく複数方向であってもよい。さらには、「所定の方向」を操作者が設定したり選択できるように構成するのが望ましい。したがって、通常のティーチングでは見え難い部位でも的確なティーチングを行うことができる。

本発明によれば、ティーチング時に操作者が移動する必要がなくなり、かつ撮像装置を装着し直す手間と時間を省くことができる。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

〔実施の形態１〕
本形態は、移動機構に備えた撮像装置を用いて金型や搬送装置等を撮像する例であって、図１〜図６を参照しながら説明する。図１には生産システムの構成例を表す。図２には制御装置の構成例を模式図で表す。図３にはティーチング処理の手続き例を、図４には成形品取り出し処理の手続き例を、ともにフローチャートで表す。図５には水平方向のずれを検出する例を表し、図６には鉛直方向のずれを検出する例を表す。

図１に表す生産システムは成形品Ｐを生産するシステムであって、データ設定機構１０、制御装置２０、射出成形機構３０、成形品取り出し機構４０、コンベア装置５０などを有する。これらのうちで、少なくともデータ設定機構１０、制御装置２０および成形品取り出し機構４０は本発明を実現する「成形品取り出し機」を構成する。

データ設定機構１０はティーチングや情報表示等を実現する。制御装置２０は生産システムの全体を制御する。射出成形機構３０は、制御装置２０とともに「成形機」に相当し、射出成形によって成形品Ｐの生産を実現する。成形品取り出し機構４０は射出成形機構３０によって生産された成形品Ｐを取り出してコンベア装置５０に載せられた箱パレット５１内に移送する。箱パレット５１は、搬送装置および対象物に相当する。コンベア装置５０は、箱パレット５１を矢印Ｄ６方向に移動させて所定位置（例えば成形品Ｐの検査位置や輸送機器への積み込み位置）まで搬送する。以下では各機構の構成例を説明する。

データ設定機構１０は、設置台１１やペンダント（データ設定装置）１２などを有する。設置台１１は、ペンダント１２を据え置く台である。ペンダント１２はティーチング手段に相当し、設置台１１から取り外して自由に移動できる。このペンダント１２は、表示器１２ａや操作部１２ｂなどを有する（図２を参照）。表示器１２ａには例えば液晶表示器を適用し、後述する撮像装置Ｃで撮像した画像や他の表示情報（例えば現在位置や距離等）等を表示する。操作部１２ｂは、射出成形機構３０による成形品Ｐの生産や、成形品取り出し機構４０による成形品Ｐの取り出しなどの教示、あるいはチャック部４８の動きを教示するための操作を行う。操作部１２ｂはキー、ボタン、ジョイスティック、マウス等を有し、操作信号を信号ケーブルを介して制御装置２０に伝達する。

射出成形機構３０は、射出装置３１、固定プラテン３３、可動プラテン３６などを有する。固定プラテン３３には不動金型３４が交換可能に取り付けられ、可動プラテン３６には可動金型３５が交換可能に取り付けられる。可動プラテン３６はアクチュエータ等を有し、矢印Ｄ５方向（図示するＹ軸方向）に移動して型閉じや型開き等が行えるように構成されている。射出装置３１は不動金型３４と可動プラテン３６を重ね合わせて形成される空間に向けて材料を射出する。これらの射出装置３１、固定プラテン３３、可動プラテン３６は、いずれも基台３７に備えられる。なお、固定プラテン３３には支持部３２が設けられており、この支持部３２には制御装置２０やレール４１などが設置されている。

成形品取り出し機構４０は、レール４１、４３、４５、駆動装置４２、４４、４６、チャック部４８などを有する。駆動装置４２、４４、４６は、それぞれが制御装置２０から伝達される制御信号に従って作動するアクチュエータ等を有する。レール４１は支持部３２に固定され、駆動装置４２が矢印Ｄ１方向（図示するＸ軸方向）に移動可能に構成されている。レール４３は駆動装置４２に固定され、駆動装置４４が矢印Ｄ２方向（図示するＹ軸方向）に移動可能に構成されている。レール４５は駆動装置４４に固定され、駆動装置４６が矢印Ｄ３方向（図示するＺ軸方向）に移動可能に構成されている。チャック部４８は支軸４７を介して駆動装置４６に備えられている。

本例では、撮像装置Ｃ（例えばＣＣＤカメラ）は駆動装置４４に固定している。撮像装置Ｃは駆動装置４２、４４の駆動によって水平方向（ＸＹ平面）に移動できるので、この場合の駆動装置４４は「水平方向に移動可能な所定部位」に相当する。チャック部４８は成形品Ｐを把持可能に構成され、把持可能な成形品Ｐの種類ごとに用意される。なお、チャック部４８の構造は一般的であるので図示および説明を省略する。

検出器４２ａ、４４ａ、４６ａはチャック部４８の三次元位置を検出するために各軸の位置情報を信号として制御装置２０に伝達する（図２を参照）。検出器４２ａは駆動装置４２内に備え、検出器４４ａは駆動装置４４内に備え、検出器４６ａは駆動装置４６内に備えている。検出器４２ａ、４４ａ、４６ａには例えばエンコーダを適用する。

制御装置２０から出力された制御信号に従って駆動装置４２、４４、４６が作動し、例えば破線で表す矢印Ｄ４に沿ってチャック部４８が移動する。この動作によって型開き後の可動金型３５にある成形品Ｐをチャック部４８が把持して取り出し、コンベア装置５０上に置かれた箱パレット５１まで移送して格納することができる。

図２に構成例を表す制御装置２０は、表示出力手段２１、信号入力手段２３、距離算出手段２４、記憶手段２５、動作制御手段２６などを有する。具体的には、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路などで構成される。これらの手段は後述するティーチング処理や成形品取り出し処理等を実行することで実現される。

表示出力手段２１は、撮像装置Ｃで撮像された画像や他の表示情報等にかかる表示信号を表示器１２ａに出力する。例えば、撮像装置Ｃから信号入力手段２３を経て入力された画像信号の内容は現時点の画像（もしくは映像；以下同じ）であるので、現時点の画像が表示器１２ａに表示される。記憶手段２５に記憶された画像や他の情報（例えば箱パレット５１までの距離等）を読み出せば、画像や他の情報等が表示器１２ａに表示される。

信号入力手段２３は、操作部１２ｂからの操作信号（ティーチング内容を含む）や、撮像装置Ｃからの画像信号（もしくは映像信号；以下同じ）、検出器４２ａ、４４ａ、４６ａからの位置信号などを入力する。距離算出手段２４は、画像に基づいて撮像装置Ｃと箱パレット５１との間の距離を算出する。記憶手段２５は上記ＲＯＭ、ＲＡＭあるいはディスク装置等が該当し、撮像装置Ｃの画像信号や、操作部１２ｂの操作信号、あるいは他の信号や情報などを記憶する。動作制御手段２６は、データ設定機構１０、射出成形機構３０、成形品取り出し機構４０などに信号を伝達して各種の動作を制御する。
なお、画像合成手段２２は必要に応じて備えられる。当該画像合成手段２２の機能や合成方法等の具体的な内容については、実施の形態２で説明する。

上述のように構成された制御装置２０は、操作部１２ｂによるティーチングを行う際のティーチング処理や、動作制御手段２６による成形品の取り出しを行う成形品取り出し処理を実行する。ティーチング手段を実現するティーチング処理の手続き例については図３を参照して説明し、成形品取り出し処理の手続き例については図４を参照して説明する。ティーチング処理はティーチングを行う間に繰り返し実行され、成形品取り出し処理はティーチング内容に従って制御する取り出し動作を行う間に繰り返し実行される。

図３のティーチング処理では、まず操作部１２ｂを用いて通常通りのティーチングを行って教示された内容を記憶手段２５に記憶する〔ステップＳ１０〕。記憶する教示内容は、例えばチャック部４８の移動方向、移動量または移動位置（例えば検出器４２ａ、４４ａ、４６ａで検出した位置）、作動の種類（例えば把持や解放等）などが該当する。

ステップＳ１０のティーチングと並行して、撮像装置Ｃで撮像した現時点の画像を表示器１２ａに表示する〔ステップＳ１１〕。他の情報（例えば検出器４２ａ、４４ａ、４６ａで検出した位置等）も併せて表示してもよい。また、必要に応じて記憶手段２５に記憶されている画像や他の情報を読み出して表示器１２ａに表示する〔ステップＳ１２〕。

ティーチングの途中でチャック部４８を停止させる停止位置が教示されたときは（ステップＳ１４でＹＥＳ）、教示された停止位置において撮像装置Ｃで撮像した箱パレット５１の画像を記憶手段２５に記憶する〔ステップＳ１５〕。ステップＳ１５で記憶する画像（本例では箱パレット５１の画像）は基準画像に相当する。記憶手段２５に記憶する画像は、撮像したそのままの画像であってもよく、所定の画像処理（例えばエッジ検出や輪郭抽出等）を施した画像であってもよい。これに対してチャック部４８の停止位置が教示されなければ（ステップＳ１４でＮＯ）、ティーチング処理を終えてリターンする。

なお必要に応じて、距離算出手段２４によって撮像装置Ｃと箱パレット５１（対象物に相当する）との間の距離Ｌを算出し、ステップＳ１５の画像とともに記憶手段２５に記憶してもよい〔ステップＳ１６〕。距離の算出は、例えば画像に基づいて三角法によって算出できる。図５（Ｃ）に表した画像を例にすると、撮像装置Ｃと箱パレット５１との間のが距離Ｌａであるときに撮像した箱パレット５１の画像Ｇａが幅値ｄａと仮定する。停止位置が教示されたときに撮像した箱パレット５１の画像Ｇｂが幅値ｄｂならば、箱パレット５１までの距離Ｌは「Ｌ＝Ｌａ×（ｄａ／ｄｂ）」で求められる。後述するステップＳ２２、Ｓ２５で距離Ｌを算出する場合も同様である。

次に図４の成形品取り出し処理では、まず図３のステップＳ１０で記憶手段２５に記憶されたティーチング内容に従って成形品取り出し機構４０（特にチャック部４８）の作動を制御する〔ステップＳ２０〕。ステップＳ２０の制御によって作動するチャック部４８が既に停止位置に到達したときは（ステップＳ２１でＹＥＳ）、現時点の箱パレット５１の画像と記憶手段２５に記憶した箱パレット５１の基準画像との差分を求める〔ステップＳ２２〕。差分は、例えば箱パレット５１のエッジ部分についてずれ値を求める。

ずれ値の求め方について図５を参照しながら説明する。例えば図５（Ａ）に表すように、図３のステップＳ１５で対応する停止位置で記憶手段２５に記憶した箱パレット５１ａと、成形品取り出し処理において撮像装置Ｃで撮像した現時点の箱パレット５１ｂとがコンベア装置５０上に載っていると仮定する。図５（Ｂ）に表すように、箱パレット５１ａを撮像した画像が基準画像Ｇａになり、同じく箱パレット５１ｂを撮像した画像が画像Ｇｂになる。本例の基準画像Ｇａと画像Ｇｂはエッジ検出した輪郭のみを表す（図５（Ｃ）も同様とする）。そして基準画像Ｇａと画像Ｇｂとが重なるように合成すると、例えば右下側のエッジ部分においてＸ軸方向のずれ値ｄｘと、Ｙ軸方向のずれ値ｄｙとが求められる。図５（Ｃ）に表すように、箱パレット５１の位置が鉛直方向にずれると画像は大きくなったり小さくなる。ティーチング時に箱パレット５１ａを撮像した画像を基準画像Ｇａとしたとき、箱パレット５１ｂを撮像した画像が画像Ｇｂになる。例えばＸ軸方向についての基準画像Ｇａ幅値ｄａと画像Ｇｂの幅値ｄｂを用いると、画像の比率ｋは「ｋ＝ｄｂ／ｄａ」で表される。ｋ＞１ならば箱パレット５１が鉛直（Ｚ軸）上方向にずれており、ｋ＜１ならば箱パレット５１が鉛直（Ｚ軸）下方向にずれていることを意味する。

図４に戻って、ステップＳ２２で求めた差分（ずれ値）が予め設定された許容範囲外であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、箱パレット５１の位置がティーチング時に教示された位置と大きくずれており、このままティーチング内容を実行すると成形品Ｐが箱パレット５１に収まらないので報知を行う〔ステップＳ２４〕。報知は、制御装置２０やペンダント１２に備えたアラームを鳴らしたり、表示器１２ａに警告表示等を行う。
なお、ステップＳ２２で求めた差分（ずれ値）が予め設定された許容範囲内あれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、そのまま成形品取り出し処理を終えてリターンする。また、ステップＳ２２（あるいは後述するステップＳ２６）の許容範囲は、環境条件や成形品Ｐの種類等に応じて操作者等が変更できるように構成するのが望ましい。

一方、ステップＳ２０の制御によって作動するチャック部４８が停止位置に接近しているとき、例えば停止位置から２０[cm]以内の位置であれば（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２２と同様にして現時点の箱パレット５１の画像と記憶手段２５に記憶した箱パレット５１の基準画像との差分（ずれ値）を求める〔ステップＳ２５〕。差分（ずれ値）は画像自体の差分に限らず、画像に基づいて三角法によって算出される距離の差分や、画像に基づく幅などを用いて算出される比率を含む。

ステップＳ２５で求めた差分（ずれ値）が予め設定された許容範囲内であれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ティーチング時に教示された停止位置とほぼ同じ位置に達したことになるので、チャック部４８を強制的に停止させる〔ステップＳ２８〕。なお、ステップＳ２８で停止した停止位置を検出器４２ａ、４４ａ、４６ａからの信号に基づいて特定し、当該特定した位置を新たな停止位置として記憶手段２５に記憶されているティーチング内容の該当個所を自動的に修正するのが望ましい〔ステップＳ２９〕。こうすれば再度ティーチングする手間と時間が省ける。

一方、ステップＳ２５で求めた差分（ずれ値）が予め設定された許容範囲外であれば（ステップＳ２６でＮＯ）、まだ停止位置から離れているのでチャック部４８の移動を継続する制御を行い〔ステップＳ２７〕、ステップＳ２５〜Ｓ２７の処理を繰り返す。

上述したステップＳ２２〜Ｓ２４（図４を参照）では対象物（箱パレット５１）が水平方向に許容範囲を越えてずれたときに報知したが、対象物が鉛直方向に許容範囲を越えてずれたときに報知してもよい。すなわち、鉛直方向にずれると対象物の大きさが変化するので、許容範囲を越えて大きさが変化した場合に報知する。

ここでチャック部４８および装置（可動金型３５や可動プラテン３６）の双方にマーカーを備えて、チャック部４８の移動を制御する例について、図６を参照しながら説明する。本例では、可動金型３５、可動プラテン３６およびチャック部４８の所定部位（本例では上面）に予めマーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３を各々設ける。説明を簡単にするため、マーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３の大きさを同一（例えば直径が１０[cm]）にしている。

チャック部４８を最上端（鉛直方向で最も高い位置）で停止させた状態で撮像した画像の例は図６（Ａ）のようになる。遠近法に従って、撮像装置Ｃに最も近いチャック部４８に設けられたマーカーＭ３の直径ｍｃが最大になり、逆に撮像装置Ｃから最も離れている可動金型３５に設けられたマーカーＭ２の直径ｍｂが最小になる。

次にチャック部４８を下方（Ｚ軸下方向）に移動させると、チャック部４８に設けられたマーカーＭ３の画像は次第に小さくなる。逆にチャック部４８を上方（Ｚ軸上方向）に移動させると、チャック部４８に設けられたマーカーＭ３の画像は次第に大きくなる。そして、チャック部４８および可動金型３５の上面にかかる高さ位置がほぼ同じになった状態で撮像した画像の例は図６（Ｂ）のようになる。言い換えれば、チャック部４８に設けられたマーカーＭ３は直径ｍｂになる。よってマーカーＭ３の画像とマーカーＭ２の画像との差分を求め（図４のステップＳ２５）、その差分が許容範囲内に収まるようにチャック部４８の移動を制御することで（図４のステップＳ２６、Ｓ２７）、チャック部４８にかかる鉛直方向の位置を制御できる。

上述した例は可動金型３５や可動プラテン３６に鉛直方向のずれが無い場合に適用するが、装置（可動金型３５、可動プラテン３６、箱パレット５１等）が鉛直方向にずれる場合には次のように処理できる。すなわち装置が下方（Ｚ軸下方向）にずれるとマーカーＭ１、Ｍ２の画像が小さくなり、逆に上方（Ｚ軸上方向）にずれるとマーカーＭ１、Ｍ２の画像が大きくなる。マーカーＭ１、Ｍ２の画像にかかる大きさの相違は上述した比率ｋで把握できるので、この比率ｋを基準としてマーカーＭ３の図柄の比率が所定範囲内に収まるまでチャック部４８を移動させる制御を行う（図４のステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８を参照）。よって稼働中に装置に鉛直方向のずれが生じたとしても、適切な位置でチャック部４８を停止させることができる。

上述した実施の形態１によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（ａ１）撮像装置Ｃは、箱パレット５１を撮像可能な位置すなわち駆動装置４６に備えた（図１を参照）。少なくともペンダント１２によるティーチング時において、撮像装置Ｃで撮像した画像を表示器１２ａに表示した（図３のステップＳ１１を参照）。したがって、操作者は表示器１２ａに表示された箱パレット５１等の画像を見ながらティーチングを行えるので、箱パレット５１におけるティーチングのために移動を行う必要がない。また、撮像装置Ｃを装着し直す必要がないので、そのための手間と時間を省くことができる。さらに、金型、箱パレット、コンベア装置等を上面から撮像できるので、走行軸（Ｙ軸）や前後軸（Ｘ軸）の自動補正を行い易くなる。
なお、画像の表示は表示器１２ａに限らず、他の表示器（例えば制御装置２０に備えた表示器等）で行ってもよい。表示器は液晶表示器に限らず、プラズマ表示器やＣＲＴ等を用いてもよい。

（ａ２）撮像装置Ｃは、チャック部４８を移動させる移動機構であって水平方向に移動可能な所定部位、すなわち駆動装置４６に備えた（図１を参照）。この構成によれば、駆動装置４６が水平移動すると、その移動に伴って撮像装置Ｃもまた水平移動する。図１に表すように、成形品Ｐを可動金型３５から取り出す取出位置と、成形品Ｐを箱パレット５１に積み込む積載位置とは水平位置が異なるが、取出位置から積載位置までの間をいつでも表示部に表示できる。したがって、操作者は表示器１２ａに表示された取出位置や積載位置、あるいは中間位置の画像を見ながらティーチングを行える。また、１台の撮像装置Ｃで取出位置から積載位置までの間を撮像できるので、コストを低く抑えることができる。

（ａ３）積載位置において撮像装置Ｃで撮像した画像を表示器１２ａに表示する例は図５の通りであり、取出位置において撮像装置Ｃで撮像した画像を表示器１２ａに表示する例は図６の通りである。したがって、操作者は表示器１２ａを見ながら双方の位置で的確なティーチングが行える。本例では積載位置と取出位置のうちで一方の位置で撮像した画像を表示したが、一方の位置で撮像した画像を記憶手段２５に記憶しておき、他方の位置で撮像した画像ととも表示器１２ａに表示してもよい。

（ａ４）箱パレット５１の全体を対象物とし、チャック部４８の停止位置が教示されたときに撮像装置Ｃで撮像した基準画像Ｇａを記憶手段２５に記憶した（図３のステップＳ１４、Ｓ１５を参照）。動作制御手段２６は、チャック部４８が停止位置に移動したときに箱パレット５１を撮像装置Ｃで撮像し、撮像した現時点の画像Ｇｂと記憶手段２５に記憶した基準画像Ｇａとの差分が許容範囲を越えるときは報知を行った（図４のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４を参照）。稼働中に箱パレット５１にずれが生じ、そのずれが許容範囲を越えれば動作制御手段２６が報知するので、操作者は適切な停止位置になるようにティーチングの修正を行ったり、箱パレット５１のずれを直すことができる。

（ａ５）箱パレット５１およびチャック部４８の基準画像Ｇａを記憶手段２５に記憶する（図３のステップＳ１４、Ｓ１５を参照）。動作制御手段２６はチャック部４８が停止位置に接近する際に箱パレット５１およびチャック部４８を撮像し、箱パレット５１について現時点の画像Ｇｂと記憶手段２５に記憶された基準画像Ｇａとの比率ｋを基準として、チャック部４８について現時点の画像Ｇｂと記憶手段２５に記憶された基準画像Ｇａとの比率ｋが許容範囲内に収まるまでチャック部を移動させた（図４のステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８を参照）。よって稼働中に箱パレット５１とチャック部４８との相対的な位置ずれが生じても、その相対的な位置ずれに合わせた位置でチャック部を停止させることができる。

（ａ６）可動金型３５（または可動プラテン３６）およびチャック部４８を対象物とし、これらの双方にマーカーＭ２、Ｍ３を備えた（図６を参照）。動作制御手段２６は、チャック部４８が停止位置に接近する際に双方のマーカーＭ２、Ｍ３を撮像装置Ｃで撮像し、撮像したマーカーにかかる画像の差分が許容範囲内に収まるまでチャック部４８を移動させる制御を行った（図４のステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８を参照）。よって稼働中に可動金型３５や可動プラテン３６等のような装置に位置ずれが生じたとしても、適切な位置でチャック部４８を停止させることができる。

（ａ７）動作制御手段２６は、撮像した現時点の画像と記憶手段２５に記憶した画像との差分が許容範囲内に収まったとき、チャック部４８の位置を新たな停止位置としてティーチング内容を修正した（図４のステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２９を参照）。次回以降の成形品Ｐの搬出ではチャック部４８を修正された停止位置で停止する制御を行うので、操作者は新たな停止位置について改めてティーチングを行う必要がなくなる。したがって、新たなティーチングの手間と時間を省くことができる。

〔実施の形態２〕
本形態は、二台の撮像装置で撮像した画像を合成して表示する例であって、図７と図８を参照しながら説明する。図７には、画像を合成して表示するための構成例を示す。図８には、画像を合成して表示する例を表す。分かり易くするため、図８では成形品Ｐの表示のみを表す。なお、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施の形態１との相違は、第１に撮像装置Ｃ１、Ｃ２を備えた点であり、第２に画像合成手段２２を備えた点である。前者の撮像装置Ｃ１、Ｃ２は、図７に表すように、基台３７の左右両側にそれぞれ一台ずつ配置し、かつ成形品Ｐ（もしくは可動金型３５）を撮像する位置に備える。撮像装置Ｃ１、Ｃ２によって撮像された画像は信号として制御装置２０に伝達される（図２を参照）。撮像装置Ｃ１で成形品Ｐを撮像すると図８（Ａ）のように表示器１２ａに表示でき、撮像装置Ｃ２で成形品Ｐを撮像すると図８（Ｂ）のように表示器１２ａに表示できる。

また後者の画像合成手段２２は、図２に二点鎖線で表すように、撮像装置Ｃ１、Ｃ２から信号入力手段２３を経て入力された画像や、記憶手段２５に記憶された画像などを入力して合成し、合成した画像を表示出力手段２１を経て表示器１２ａに表示する。この画像合成手段２２は、表示出力手段２１と合わせて画像合成表示手段に相当する。

図３のティーチング処理では、ティーチング時に図８（Ａ）および図８（Ｂ）の各画像を用いて、一方向から見たように画像を合成する画像処理を行う〔ステップＳ１３〕。この画像処理を行って表示器１２ａに表示した例を図８（Ｃ）と図８（Ｄ）に示す。図８（Ｃ）の表示例は、成形品Ｐを正面から見た合成画像である。図８（Ｄ）の表示例は、実線で表す成形品Ｐと破線で表すチャック部４８とについて正面から見た合成画像を左側に表示し、同じく右側面から見た合成画像を右側に表示している。すなわち複数方向から見た画像を同時に表示している。これらの表示から成形品Ｐとチャック部４８の三次元的な位置関係を一目で把握することができる。

上述した実施の形態２によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（ｂ１）それぞれが異なる方向から撮像する２台の撮像装置Ｃ１、Ｃ２を備えた（図７を参照）。表示出力手段２１および画像合成手段２２（画像合成表示手段）は、少なくともティーチング時において撮像装置Ｃ１、Ｃ２で撮像した画像を合成し、所定の方向から見た画像を表示器１２ａに表示した（図３のステップＳ１３および図８を参照）。正面からは撮像できない部位も合成されて表示器１２ａに表示できる。したがって、成形品Ｐ、可動金型３５、チャック部４８等の位置関係を容易に特定でき、通常では見え難い部位でも的確なティーチング等を行うことができる。

（ｂ２）その他の要件、構成、作用等については実施の形態１と同様であるので、当該実施の形態１と同様の効果が得られる｛上述した事項（ａ１）〜（ａ７）を参照｝。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について実施の形態１、２に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することが可能である。例えば、次に表す各形態を実現してもよい。

（ｃ１）実施の形態１では、対象物（箱パレット５１や可動金型３５等）の位置ずれ、すなわち差分を求めるにあたっては、画像にかかるエッジ部分のずれ値を適用した（図４のステップＳ２２、Ｓ２５を参照）。この形態に代えて、撮像装置Ｃから見たチャック部４８を基準として対象物を見る角度（仰角）を適用してもよく、対象物やチャック部４８等のピントを合わせる際のレンズの回転角などを適用してもよい。前者の角度は計算により求められ、後者の回転角は撮像装置Ｃに制御信号を送る制御装置２０が把握している。したがって、簡易な方法で差分を求めることができる。

（ｃ２）実施の形態１では、一の対象物（箱パレット５１や可動金型３５等）について撮像した画像の差分を求めて判別した（図４のステップＳ２２、Ｓ２５を参照）。この形態に代えて、複数の対象物について撮像した画像の差分を求めて判別する構成としてもよい。チャック部４８を移動させて図６（Ａ）から図６（Ｂ）のように画像が変化する場合を例にすると、チャック部４８のマーカーＭ３が可動金型３５のマーカーＭ２と比べて差分が許容範囲内に収まり、かつ可動プラテン３６に備えたマーカーＭ１について現時点における図６（Ｂ）の画像と記憶手段２５に記憶した図６（Ａ）の画像との差分が許容範囲内に収まるか否かを判別する等が該当する。もし一方の画像が許容範囲内であっても、他方の画像が許容範囲外であれば、可動プラテン３６と可動金型３５との相対的な位置にずれが生じたことを意味する。したがって、対象物の相対的な鉛直方向の位置ずれを検出して報知することができる（図４のステップＳ２４を参照）。なお、水平方向の位置ずれについても、例えばエッジ部分等の差分を判別することで同様に検出や報知を行える。

（ｃ３）実施の形態１では搬送装置として箱パレット５１を適用したが（図１を参照）、他のパレットや他の装置も同様に適用することができる。他のパレットとしては、例えば平パレット、ボックスパレット、ロールパレット等が該当する。平パレット５２を適用した例を図９に表す。他の装置としては、例えばコンベア装置５０（特に成形品Ｐを搬送する部位）、搬送車両（フォークリフトやトラック等）、台車、これらによって搬送されるコンテナなどが該当する。これらの他の装置にマーカーを備えてもよい。
また、箱パレット５１、可動金型３５、可動プラテン３６以外の要素についても、装置として適用することが可能である。例えば、射出成形機構３０や成形品取り出し機構４０を構成する他の要素や、多品種の成形品Ｐを生産するために必要な金型の交換等を実現する段取り替え機構を構成する要素などが該当する。

（ｃ４）実施の形態１では撮像装置Ｃを駆動装置４４に備えたが（図１を参照）、水平方向（ＸＹ平面）に移動できる駆動装置４２に備えてもよく、駆動装置４２、４４の双方に撮像装置Ｃを備えてもよい。すなわちチャック部４８が取出位置や積載位置に対して動く方向の軸を含まない平面（例えばＹＺ平面やＺＸ平面）であればよく、このような平面で移動可能な装置や部材等に撮像装置Ｃを備えてもよい。
また、撮像装置で撮像するマーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３は図６の形態（すなわち形状・図形・模様等）に限らず、撮像装置で撮像可能であれば任意の形態（例えば三角形や四角形等の多角形や、十字形状等）を適用してもよい。さらにはマーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３の大きさを異ならせてもよい。

（ｃ５）実施の形態２では成形品取り出し機構４０とは別個に撮像装置Ｃ１、Ｃ２を備える構成としたが（図７を参照）、成形品取り出し機構４０に備える構成としてもよい。例えば図９に表すように、撮像装置Ｃ１、Ｃ２は支持部材４９を介して駆動装置４４（あるいは駆動装置４２）に備える構成とする。この構成では、取出位置から積載位置までの間はいつでも合成画像を表示できるので、操作者は金型や成形品だけでなく箱パレット等についての合成画像を見ながらティーチング等を行うことができる。
さらには、支持部材４９を伸縮自在や回転自在に構成したり、撮像装置Ｃ１、Ｃ２と支持部材４９との連結部を首振り機構にして撮像装置Ｃ１、Ｃ２の各向きを上下、左右、斜め等に変えられるのが望ましい。こうすれば撮像装置Ｃ１、Ｃ２の向きに自由度が増し、装置について様々な方向から見た合成画像を表示器１２ａに表示することができる。例えば、チャック部４８や成形品Ｐを追従するように合成画像を表示することができる。

（ｃ６）実施の形態２では成形品Ｐとチャック部４８とについて正面および右側面から見た合成画像を表示したが（図８（Ｄ）を参照）、他の方向（例えば左側面）から見た合成画像を表示してもよい。また、撮像装置Ｃ１、Ｃ２を可動プラテン３６よりも高い位置に設置した場合は、上方（斜め上方を含む）から見た金型やプラテン等の合成画像を表示することも可能である。見る方向については、操作者が操作部１２ｂ（例えばジョイスティックやマウス等）を操作して設定したり選択できるように構成するのが望ましい。

（ｃ７）実施の形態１、２では、駆動装置４２、４４、４６、レール４１、４３、４５およびチャック部４８等によって成形品取り出し機構４０を構成した（図１、図７を参照）。この形態に代えて、産業用ロボットによって成形品取り出し機構４０を構成してもよい。一般に産業用ロボットはアームとハンドからなり、このうちアームは自由度を増すために複数の関節部を有する。アームは駆動装置４２、４４、４６およびレール４１、４３、４５に相当し、ハンドはチャック部４８に相当する。撮像装置Ｃは、ハンドに最も近い関節部に備えるのが望ましい。こうすればハンド、成形品Ｐ、金型、箱パレット５１（搬送装置）等を表示器１２ａに表示することができる。
また実施の形態１、２では、射出成形によって成形品Ｐを生産する射出成形機構３０を備えたが、押し出し成形、折り曲げ成形、拡開成形、巻き付け成形等のような様々の加工を行って成形品Ｐを生産可能な他の成形機を備えてもよい。

（ｃ８）実施の形態１、２では、撮像装置Ｃと箱パレット５１（対象物に相当する）との間の距離Ｌを距離算出手段２４によって算出した（図３のステップＳ１６、図４のステップＳ２２、Ｓ２５を参照）。この形態に代えて、対象物までの距離を直接的に測る距離測定装置を撮像装置Ｃや駆動装置４２、４４、４６等に備える構成としてもよい。

生産システムの構成例を説明する図である。 制御装置の構成例を表す模式図である。 ティーチング処理の手続き例を表すフローチャートである。 成形品取り出し処理の手続き例を表すフローチャートである。 水平方向のずれを検出する例を説明する図である。 鉛直方向のずれを検出する例を説明する図である。 画像を合成して表示するための構成例を説明する図である。 画像を合成表示例を表す図である。 生産システムの他の構成例を説明する図である。

符号の説明

１２ ペンダント（データ設定装置）
１２ａ 表示器
１２ｂ 操作部
２０ 制御装置
２１ 表示出力手段
２２ 画像合成手段
２３ 信号入力手段
２４ 距離算出手段
２５ 記憶手段
２６ 動作制御手段
３０ 射出成形機構
３４ 不動金型
３５ 可動金型
４０ 成形品取り出し機構
４１、４３、４５ レール
４２、４４、４６ 駆動装置
４２ａ、４４ａ、４６ａ 検出器
４８ チャック部
５０ コンベア装置（搬送装置）
５１（５１ａ、５１ｂ） 箱パレット（搬送装置）
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２ 撮像装置
Ｐ 成形品

Claims (8)

1. 成形品を保持可能に構成されたチャック部と、成形機で製作された成形品を金型から取り出して搬送装置に搬出するまでの前記チャック部の動きをティーチングするティーチング手段と、当該ティーチング手段によってティーチングされた内容に従って前記チャック部の動きを制御する動作制御手段とを備えた成形品取り出し機であって、
   前記搬送装置を撮像可能な位置に備えた撮像装置と、
   少なくとも前記ティーチング手段によるティーチング時において、前記撮像装置で撮像した画像を表示する表示器とを有する成形品取り出し機。
2. 請求項１に記載した成形品取り出し機であって、
   撮像装置は、チャック部を移動させる移動機構であって水平方向に移動可能な所定部位に備えた成形品取り出し機。
3. 請求項２に記載した成形品取り出し機であって、
   ティーチング手段は、成形品を搬送装置に積み込む積載位置と成形品を金型から取り出す取出位置とについて撮像装置で撮像した画像を表示器に表示する成形品取り出し機。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、
   ティーチング手段は、装置、成形品、あるいはこれらに備えられるマーカーのうちで一以上の対象物について、チャック部の停止位置が教示されたときに撮像装置で撮像した基準画像を記憶手段に記憶し、
   動作制御手段は、チャック部が前記停止位置に移動したときに前記対象物を撮像装置で撮像し、撮像した現時点の画像と前記記憶手段に記憶した基準画像との差分が許容範囲を越えるときは報知を行う成形品取り出し機。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、
   ティーチング手段は、装置、成形品、あるいはこれらに備えられるマーカーのうちで一以上の対象物について、チャック部の停止位置が教示されたときに撮像装置で撮像した対象物およびチャック部の基準画像を記憶手段に記憶し、
   動作制御手段は、チャック部が停止位置に接近する際に前記対象物および前記チャック部を撮像装置で撮像し、前記対象物について撮像した現時点の画像と前記記憶手段に記憶した基準画像との比率を基準として、前記チャックについて撮像した現時点の画像と前記記憶手段に記憶した基準画像との比率が許容範囲内に収まるまで前記チャック部を移動させる制御を行う成形品取り出し機。
6. 請求項１から３のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、
   装置およびチャック部の双方にマーカーを備え、
   動作制御手段は、チャック部が停止位置に接近する際に双方の前記マーカーを撮像装置で撮像し、撮像した前記マーカーの画像の差分が許容範囲内に収まるまで前記チャック部を移動させる制御を行う成形品取り出し機。
7. 請求項５または６に記載した成形品取り出し機であって、
   動作制御手段は、撮像した現時点の画像と記憶手段に記憶した画像との差分が許容範囲内に収まったとき、チャック部の位置を新たな停止位置としてティーチング内容を修正する成形品取り出し機。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載した成形品取り出し機であって、
   それぞれが異なる方向から撮像する複数台の撮像装置と、
   少なくとも前記ティーチング手段によるティーチング時において、前記複数台の撮像装置によって撮像した画像を合成し、所定の方向から見た画像を表示器に表示する画像合成表示手段とを有する成形品取り出し機。
   

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