JP2013144424A - 注入装置および注入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 注入ノズルと注入孔との位置ずれを容易に補正可能な注入装置および注入方法を提供する。
【解決手段】 注入装置２０において、注入ノズル２３先端の先の予め定める基準範囲５３内に注入孔４１が至るように、移動部２５が被処理体４０を相対移動する。移動後、注入ノズル２３よる注入物の注入方向５１に対して斜め方向５２から、基準範囲５３を観察部２４が観察する。観察部の観察結果に基づいて、被処理体４０の注入孔４１と注入ノズル２３の注入方向５１との位置ずれの状態が判断される。位置ずれがあると判断される場合、位置ずれが補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動部２５が移動させる。補正後に、注入ノズル２３から注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に、注入物が注入される。これによって、注入装置２０は、工程数を増加させることなく、完成品の歩留まりを向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被処理体の内部空間に注入物を注入するための注入装置および注入方法に関する。

図９は従来技術の断熱箱体１を背後側から見た斜視図であり、図１０は断熱箱体１の製造工程において発泡断熱材４を充填直後の状態を示す断面図であり、図９の切断面線Ａ−Ａから見た断面を示す。この従来技術は、たとえば特許文献１，２に記載されている。冷蔵庫などの筐体に用いられる断熱箱体１は、前面が開口し、４つの側面および背面が覆われた箱状に形成され、開口を下方に向けて配置される外箱２と、前面が開口する箱状であって、前記外箱２の内側に開口を下方に向けて配置される内箱３と、前記外箱２と前記内箱３との間の隙間５に充填される発泡断熱材４とを含んで構成される。前記発泡断熱材４は、外箱２と内箱３との間の隙間５に外部から注入された原液６を発泡させることによって、該隙間５に充填される。

次に、従来技術の断熱箱体１の製造工程における発泡断熱材４の充填工程について説明する。前記発泡断熱材４の充填工程に先立って、外箱２と内箱３とが所定の間隔を有するように組込まれて、外箱２と内箱３との間に隙間５を有する組立て体７を構成する。また発泡断熱材４の原液６の注入に用いる注入孔８が、外箱２の背面板２ａに予め設けられる。

充填工程は、原液注入工程と発泡工程とを含み、この順序で実施される。原液注入工程は、組立て体７内部の隙間５に、発泡断熱材４の原液６を注入する工程である。原液注入工程は、詳しくは、組立て体移動ステップとノズル移動ステップと注入ステップとを含み、この順序で実施される。発泡工程は、原液６を加熱することで原液６を発泡させる工程である。これらの工程を実施することによって、組立て体７内部の前記隙間５を満たすように、前記原液６が発泡しながら膨張して固化し、発泡断熱材４が前記隙間５に隙間なく充填される。

前記原液注入工程では、最初に、組立て体移動ステップにおいて、前記組立て体７が、注入ノズル９の近傍であって注入時に注入ノズル９が外箱２の注入孔８と対向可能な所定位置に、チェーンコンベアなどの搬送手段によって移動される。次いで、ノズル移動ステップにおいて、発泡断熱材４の原液６を注入するため、注入ノズル９の先端が所定位置に配置された組立て体７の注入孔８に近接または挿入するように、予め定める待機位置から予め定める接近方向に予め定める接近距離分だけ、注入ノズル９が移動する。その後、注入ステップにおいて、発泡断熱材４の原液６が、注入ノズル９から注入孔８を通って、組立て体７内部の前記隙間５に注入される。これによって、組立て体７内部の前記隙間５への原液６の注入が完了する。

特許文献１では、断熱箱体の製造工程に係る技術を提案している。特許文献１の断熱箱体の製造方法において、外箱と内箱との組立て体には、外箱と内箱との間の隙間を形成するために、外箱と内箱との嵌合い箇所が存在する。また特許文献１の製造方法において、発泡断熱材の原液であるホットメルトが前記嵌合い箇所をシールすることで貯留されるように、外箱の注入孔の位置が予め設定される。

特許文献１の製造方法における発泡断熱材の充填工程では、注入ノズルの先端が注入孔に差込まれた状態でホットメルトが組立て体内部の前記隙間に注入され、注入後にホットメルトが加熱される。この結果、ホットメルトが外箱と内箱との嵌合い箇所をシールするようにホットメルトが発泡するため、組立て体からの発泡充填材のはみ出しが防止される。

上述したような発泡断熱材の充填工程において、発泡充填材の原液は膨張しつつ固化するので、固化後の発泡充填材の体積は原液の体積よりも増加する。発泡断熱材の充填工程において、発泡充填材の体積膨張に起因する前記組立て体の歪みを防止するために、原液の発泡に先立って、組立て体の外寸とほぼ同じ内寸を有する箱状の発泡治具に、外箱および内箱の組立て体が収納される。組立て体の基準位置への移動と組立て体への原液注入と原液の加熱発泡とは、組立て体が発泡治具内に収納された状態で実行される。この結果、原液の発泡に伴って組立て体に掛かる面圧は、発泡治具の側面板および天面板によって押さえ込まれる。

発泡充填材の発泡に起因する組立て体の歪みを箱状の発泡治具を用いて防止する条件下において、組立て体に掛かる面圧を発泡治具が充分に押さえ込むためには、発泡治具の側面板および天面板の板厚を充分に大きくする必要がある。そのため、発泡治具の重量が大きくなってしまう。その結果、発泡充填材の充填工程において、発泡治具に収納された組立て体を注入ノズル近傍の所定位置に搬送手段を用いて移動させるとき、組立て体を前記所定位置で確実に停止させることが困難になり、組立て体の実際の停止位置にばらつきが生じることがある。

上述したように、発泡充填材の充填工程において、発泡治具収納済の組立て体の移動時の停止位置がばらつく状況下では、原液注入時に注入孔が位置すべき予定位置から組立て体の注入孔がずれる場合がある。原液注入時の注入孔の予定位置と移動後の組立て体の注入孔の実際の位置とに位置ずれがある場合、前述したように予め定める接近方向に接近距離分だけ注入ノズルを移動させると、注入ノズルと組立て体とが衝突してしまう恐れがある。または、前記位置ずれがある場合、予め定める接近方向に接近距離分だけ注入ノズルを移動した後に原液注入を開始すると、原液が注入孔を確実に通らず原液が組立て体の外部に漏れてしまうことがある。

特許文献２は、発泡充填材の充填工程に含まれる発泡充填材の原料の注入工程において、注入孔の位置ずれを解消するための技術を開示している。特許文献２の断熱パネルの製造方法において、発泡充填材を充填すべき隙間を有する組立て体である仮組パネルは、隙間をあけて配置される一対の表面材の辺部に注入用孔を有する枠材を装着することによって、構成される。仮組パネルの外寸および注入用孔の位置を含むパネル情報は、仮組パネル構成時に読取られ、記憶される。

特許文献２の断熱パネルの製造方法において、発泡充填材の原料の注入工程は、仮組パネル移動ステップ、カメラ移動ステップ、撮影ステップ、判断ステップ、ノズル移動ステップ、および注入ステップが、この順序で実施される。最初に、仮組パネル移動ステップにおいて、枠材に予め設けられている注入用孔が予め定める注入位置に一致するように、仮組みパネルが移動される。

続いて、カメラ移動ステップにおいて、前記パネル情報に基づき、移動後の仮組パネルの注入用孔と正面から対向する位置へ、ＣＣＤカメラが移動する。次いで、撮影ステップにおいて、仮組パネルの注入用孔を含む所定範囲の画像を、ＣＣＤカメラが撮影する。次いで、判断ステップにおいて、撮影された画像を画像処理することによって、発泡断熱材供給用のノズルの注入用孔への挿入の可否が判断され、かつ、注入用孔の実際の位置が把握される。

判断ステップでノズル挿入が可能であると判断される場合、続いて、ノズル移動ステップとして、注入用孔に対してノズルが位置合わせされ、位置合わせ後にノズルが注入用孔に挿入される。最後に、注入ステップにおいて、挿入されたノズルから、発泡断熱材の原液が仮組パネルの内部空間に注入される。これらの結果、発泡充填材の充填工程において、注入用孔とノズルの位置ずれが防止される。

特開平５−１１３２８８号公報 特開２００９−１０１５６２号公報

以上説明したように、従来技術の断熱箱体の製造工程における発泡充填材の原料注入工程は、前述した組立て体移動ステップとノズル移動ステップと注入ステップとを含み、この順序で実施される。注入ステップにおいて、発泡充填材の原液は、原液を注入するための注入ノズルから、発泡充填材を充填すべき組立て体に設けられる注入孔を通して、組立て体の内部空間に注入される。注入孔が位置すべき予定位置と注入孔の実際の位置とに位置ずれが生じる場合、原液注入時に、原液が組立て体の外に漏れる可能性がある。また前記位置ずれが生じる場合、注入ノズルの移動時に、注入ノズルと組立て体とが接触する可能性もある。

上述の位置ずれを解消するために、特許文献２の従来技術においては、組立て体である仮組パネル移動ステップとノズル移動ステップとの間に、カメラ移動ステップと撮影ステップと判断ステップとが追加される。これによって、注入用孔が予め定める注入位置に至るように仮組パネルが移動された後、カメラが、移動後の仮組パネルの注入用孔と正面から対向する位置に移動して、前記注入位置を含む所定範囲の画像を撮影する。撮影された画像は、注入用孔へのノズルの挿入の可否および注入用孔の実際の位置の判断に用いられる。

このような特許文献２の従来技術では、カメラが、仮組パネルの注入用孔と正面から対向する位置から、前記注入位置を含む所定範囲の画像を撮影している。仮組パネルの注入用孔と正面から対向する位置は、撮影時のカメラが配置される位置であるだけでなく、仮組パネルへの原液注入時にノズルが配置される位置でもある。このため、カメラによる画像撮影は、ノズルの動きを妨げないように行う必要がある。

特許文献２の従来技術では、ノズルの移動に先立ってカメラを移動させることで、カメラがノズルの動きを妨げないように構成されている。しかしながら、このような手順で原料の注入工程が行われる場合、カメラの移動とノズルの移動を別々に行う必要があるため、注入工程のステップ数が増加するので、注入工程が複雑化する。またこの場合、移動系を２系統用意する必要があるため、製造ラインの構成が複雑化する。

また、特許文献２の従来技術では、撮影時のカメラの位置が前記対向する位置であって原液注入時のノズルの位置よりも注入用孔に近い位置であれば、原液注入時にカメラを前記対向する位置から退避させる必要がある。そのため、注入工程のステップ数がさらに増加して、充填工程に要する時間が増加する。逆に、カメラの位置が前記対向する位置であって原液注入時のノズルの位置よりも注入用孔から遠い位置であれば、カメラと注入用孔との距離がカメラとノズルの距離以上に制限されるため、詳細な画像を撮影し難い。したがって、注入用孔へのノズルの挿入の可否の判断および注入用孔の実際の位置の判断の判断精度の向上が難しくなる。

また、従来技術の注入工程において、製造される断熱箱体の機種変更が行われることがある。断熱箱体の機種交換時には、組立て体の外寸および注入孔の位置形状等のいずれかに変更があるため、機種交換に合わせて発泡治具の交換も必要になる。このような機種交換時には、交換後の発泡治具ならびに組立て体の外寸および注入体の位置形状に合わせて、注入装置の動作が調整される。たとえば、製造ラインの操作者の手作業によるティーチングによって、注入装置の動作が調整される。注入装置の動作調整には、たとえば、操作者の手作業による原液注入時の注入ノズルの位置の調整が含まれる。

複数種類の断熱箱体を製造する製造ラインで従来技術の注入工程が用いられる場合、機種交換に合わせて複数種類の発泡治具の中から交換後の機種に応じた発泡治具が選ばれる。上述の場合、従来技術の注入工程を実行する注入装置は複数種類の発泡治具を適宜交換して取扱う事になるので、機種交換の度に、交換後の発泡治具に応じた注入装置の動作調整が、ティーチングを用いて行われる。したがって、従来技術の注入装置を備える製造ラインでは、機種変更に手間を要するという問題がある。

本発明の目的は、内部空間に連通する１以上の注入孔を備える被処理体に対し、注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入するため注入装置において、注入ノズルと注入孔との位置ずれを容易に補正可能な注入装置および注入方法を提供することである。

本発明１は、内部空間に連通する１以上の注入孔を備える被処理体に対し、注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入するため注入装置において、
先端から注入物を被処理体の内部空間に注入可能な注入ノズルと、
注入ノズル先端の先の予め定める基準範囲を、注入ノズルによる注入物の注入方向に対して斜め方向から観察可能な観察部と、
前記基準範囲内に被処理体の注入孔があるように、被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動させる移動部と、
前記基準範囲を前記観察部によって前記斜め方向から観察させ、前記観察部の観察結果に基づいて、注入孔が前記基準範囲内にあるように前記移動部によって移動された被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断し、位置ずれがあると判断される場合は位置ずれが補正されるように被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動部によって移動させ、注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入させる制御部とを含むことを特徴とする注入装置である。

また本発明２は、前記被処理体は、注入孔が前記基準範囲内にある状態で、注入ノズルと斜めに対向する面を有し、
前記注入孔は、被処理体の前記斜めに対向する面に設けられており、
前記観察部が前記基準範囲を観察する方向は、前記注入ノズルの注入方向に対して斜め方向であって、かつ、前記被処理体の注入孔の設けられる面の法線方向に略平行な方向であることを特徴とする。

さらにまた本発明３は、前記移動部が、前記被処理体を移動可能な被処理体移動部と、前記注入ノズルを移動可能なノズル移動部とを含み、
前記観察部が、前記注入ノズルに追従して移動可能に設けられることを特徴とする。

また本発明４は、前記観察部が、注入ノズル先端の先の前記基準位置を、注入ノズルによる注入物の注入方向に対して斜め方向から撮影可能なカメラを含んで構成され、
被処理体に対するカメラの焦点深度のデータを記憶する記憶部をさらに含み、
前記制御部が、前記記憶部の被処理体に対する焦点深度のデータに基づき、前記ノズル移動部によって前記被処理体に対する注入ノズルの位置を相対移動させることによって、前記観察部のカメラの焦点深度を調整することを特徴とする。

さらにまた本発明５は、前記観察部が前記基準範囲を観察する観察方向に対して、斜め方向から、前記基準範囲内にレーザ光を照射する照射部をさらに含み、
前記制御部が、
前記レーザ光が照射される基準範囲を前記観察部によって観察した観察結果に基づき、前記基準範囲内に予め設定された基準軸線と前記基準範囲内に照射されたレーザ光の照射位置とのずれ量を判断し、
前記観察結果前記ずれ量をさらに考慮して、前記被処理体と注入ノズルとの近接離反方向に直交する面方向における前記移動された被処理体の注入孔の前記注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断し、
前記面方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記面方向の位置ずれの状態が補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を、前記移動部によって移動させることを特徴とする。

また本発明６は、前記観察部が前記基準範囲を観察する観察方向に対して、斜め方向から、前記基準範囲内にレーザ光を照射する照射部をさらに含み、
前記移動部が、前記被処理体と前記注入ノズルとの近接離反方向ならびに前記近接離反方向に直交する面方向に、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方をそれぞれ移動可能であり、
前記制御部が、
前記レーザ光が照射される基準範囲を前記観察部によって観察した観察結果に基づき、前記基準範囲内予め設定された基準軸線と前記基準範囲内に照射されたレーザ光の照射位置との位置関係に応じて、前記注入ノズルに対する前記移動された被処理体の前記近接離反方向の位置ずれの状態をさらに判断し、
前記近接離反方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記近接離反方向の位置ずれが補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を、前記移動部によって前記近接離反方向に移動させることを特徴とする。

さらにまた本発明７は、前記照射部は、直線状にレーザ光を照射し、
前記制御部は、前記基準範囲内の一方向に凸に湾曲したレーザ光の照射スポットの前記凸側とは反対側近傍の位置に、前記基準範囲内のレーザ光の照射位置を変更することを特徴とする。

また本発明８は、前記注入ノズルと前記観察部とがそれぞれ複数用意され、
前記制御部は、各注入ノズル毎に、
各注入ノズルに追従する観察部によって、各注入ノズルによる注入物の注入方向に対して斜め方向から、各注入ノズルの先端の先の基準範囲を観察させ、
各観察部による観察結果に基づいて、被処理体の注入孔の各注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態をそれぞれ判断し、
位置ずれがあると判断される注入ノズルは、位置ずれが補正されるように注入ノズルをノズル移動部によって移動させ、
各注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入させることを特徴とする。

さらにまた本発明９は、前記被処理体が、注入孔を背面板に有する外箱と外箱の内部に隙間をあけて配置される内箱とを組合わせる組立て体と、組立て体の外寸とほぼ同じ内寸を有する箱状の発泡治具とを含んで構成され、発泡治具の内部に組立て体が収納され、
前記被処理体の内部空間が、前記組立て体の外箱と内箱との間の隙間で構成され、
前記注入物が、前記組立て体の外箱と内箱との間の隙間を埋めるための発泡断熱材の原液で構成されることを特徴とする。

また以上のように本発明１０は、内部空間に連通する１以上の注入孔を備える被処理体に対し、注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入する注入方法であって、
注入ノズルの先端の先の予め定める基準範囲内に被処理体の注入孔が位置するように、被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動させる移動ステップと、
注入ノズルの軸線に対して斜め方向から、注入ノズルの先端の先の基準範囲を観察する観察ステップと、
観察ステップの観察結果に基づいて、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断する判断ステップと、
位置ずれがあると判断される場合は、位置ずれが補正されるように被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動部によって移動させる補正ステップと、
注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入させる注入ステップとを含むことを特徴とする注入方法である。

さらにまた本発明１１は、前記観察ステップにおいて、
前記観察部が前記基準範囲を観察する方向に対して斜め方向から前記基準範囲内にレーザ光を照射し、
レーザ光が照射された状態の前記基準範囲を観察し、
前記判断ステップにおいて、
前記観察ステップの観察結果に基づき、前記基準範囲内に予め設定される基準軸線と前記基準範囲内のレーザ光の照射位置とのずれ量を判断し、
前記観察結果前記ずれ量をさらに考慮して、前記被処理体と前記注入ノズルとの近接離反方向に直交する面方向における前記移動された被処理体の注入孔の前記注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断し、
前記補正ステップにおいて、前記面方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記面方向の位置ずれの状態が補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動させることを特徴とする。

また本発明１２は、前記観察ステップにおいて、
前記観察部が前記基準範囲を観察する方向に対して斜め方向から前記基準範囲内にレーザ光を照射し、
レーザ光が照射された状態の前記基準範囲を観察し、
前記判断ステップにおいて、前記観察ステップの観察結果に基づき、前記注入ノズルに対する前記移動された被処理体の前記近接離反方向の位置ずれの状態を、前記基準範囲内の予め定める基準軸線と前記基準範囲内のレーザ光の照射位置との位置関係に応じてさらに判断し、
前記補正ステップにおいて、前記近接離反方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記近接離反方向の位置ずれが補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を前記近接離反方向に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、本発明の注入装置は、内部空間に連通する１以上の注入孔を備える被処理体に対し、注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入するための装置である。本発明の注入装置において、注入物の注入に先立って、注入ノズル先端の先の予め定める基準範囲内に注入孔が位置するように、被処理体が移動される。被処理体の移動後、注入ノズルによる注入物の注入方向に対して斜め方向から、注入ノズルの先端の先の基準範囲を、観察部が観察する。観察部の観察結果に基づいて、注入ノズルによる注入物の注入方向と注入孔との位置ずれが補正され、補正後に注入物が被処理体に注入される。

以上のような構成の本発明の注入装置において、注入ノズルの注入方向に対して斜め方向から、注入ノズルの先端の先の基準範囲を、観察部が観察している。これによって、本発明の注入装置は、注入ノズルと観察部との干渉が防止されるので、注入物の注入時に観察時の位置から観察部を退避させる必要がなくなる。そのため、本発明の注入装置は、従来技術よりも、注入工程を簡略化させることができる。

また本発明の注入装置は、所定の基準範囲内に注入孔が位置するように移動された被処理体に対し、所定の基準範囲の観察結果に基づいて、注入ノズルの注入方向と注入孔との位置ずれの状態を判断し、判断結果に応じて位置ずれの補正を行なう。この結果、移動された被処理体の停止位置のばらつきが充分に収まるように基準範囲が設定されれば、本発明の注入装置は、被処理体の停止位置のばらつきに起因する位置ずれを確実に補正することができる。またこの結果、被処理体の構成が変更される状況下で、構成変更後の被処理体の移動後の注入孔の位置が充分に収まるように基準範囲が設定されれば、本発明の注入装置は、被処理体の構成変更に起因する位置ずれを確実に補正することができる。

これによって、本発明の注入装置は、被処理体の停止位置のばらつきおよび被処理体の構成変更に起因する注入物の漏れを確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを向上させることができる。またこれによって、本発明の注入装置は、注入装置の注入ノズルの位置等の設定を調整するティーチングを、被処理体の構成変更の度に行う必要が無い。したがって、本発明の注入装置の取扱いが容易になる。以上の結果、本発明の注入装置は、注入装置を用いる注入物の注入工程を簡略化しつつ、完成品の歩留まりを向上させることができる。

また本発明によれば、本発明の注入装置において、注入孔が基準範囲内に至る場合に被処理体の全ての面のうちで注入ノズルと斜めに対向する面に、被処理体の注入孔が設けられる。また、観察部が前記基準範囲を観察する方向は、前記注入ノズルの注入方向に対して斜め方向であって、かつ、前記被処理体の注入孔の設けられる面の法線方向に略平行な方向に選ばれる。

以上の結果、本発明の注入装置において、被処理体の移動後に観察部が注入ノズル先端の先の基準範囲を観察する状況下で、注入ノズルと斜めに対向する面を、観察部がほぼ正面から観察することになる。これによって、観察部による基準範囲の観察時に該基準範囲内に位置する筈の注入孔が見易くなるので、本発明の注入装置は、注入孔からの注入物の漏れをより確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを従来よりもさらに向上させることができる。

さらにまた本発明によれば、本発明の注入装置において、移動部が被処理体移動部とノズル移動部とを含み、被処理体と注入ノズルとが個別に移動可能に構成される。また本発明の注入装置において、観察部が注入ノズルに追従して移動可能に設けられる。この結果、注入ノズルの移動に伴って観察部が移動するので、注入ノズル先端の先の基準範囲を観察部が常に観察可能になる。これによって、本発明の注入装置は、製造工程のステップ数の増加を抑えることができ、かつ、注入装置自身の部品増加を防止することができる。

また本発明によれば、本発明の注入装置において、前記観察部が、注入ノズルによる注入物の注入方向に対して斜め方向から、注入ノズル先端の先の基準範囲を撮影可能なカメラを含んで構成される。また本発明の注入装置は、被処理体に対するカメラの焦点深度のデータを記憶する記憶部をさらに含む。本発明の注入装置において、カメラの焦点深度の調整は、記憶部内の被処理体に対するカメラの焦点深度のデータに基づき、被処理体に対する注入ノズルの位置をノズル移動部が相対移動させる動作によって、行われる。これによって、カメラの光学系を調整しなくても焦点深度の調整が可能なので、カメラの光学系の構成を簡略化することができる。そのため、本発明の注入装置の構成をより簡略化することができる。

さらにまた本発明によれば、本発明の注入装置において、所定の観察方向に対して斜め方向である照射方向からレーザ光が基準範囲に照射され、レーザ光照射中の基準範囲が観察される。基準範囲内における所定の基準軸線とレーザ光の照射位置との位置関係に応じて、基準範囲の観察結果のずれ量が判断される。前述のずれ量をさらに考慮して、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する面方向の位置ずれの状態が判断される。前記面方向は、注入ノズルと被処理体との近接離反方向は、前記面方向と直交する。被処理体の注入孔の注入方向の軸線に対する前記面方向の位置ずれがある場合、前記面方向の位置ずれが打消されるように、被処理体と注入ノズルとが相対移動される。

このように、本発明の注入装置は、注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれが生じ得る状況下において、該近接離反方向の位置ずれに起因する観察部の観察結果のずれ用をさらに考慮して、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する前記面方向の位置ずれの状態を判断している。これによって、本発明の注入装置は、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する前記面方向の位置ずれの誤差を、基準範囲の観察結果のずれ用を考慮しない構成の注入装置よりも減少させることができる。したがって、本発明の注入装置は、被処理体の停止位置のばらつきおよび被処理体の構成変更等に起因する前記面方向の位置ずれの補正精度を、より向上させることができる。

また本発明の注入装置は、前記照射方向からのレーザ光が照射されている基準範囲の単一の観察結果を２通りに解析することによって、前記基準範囲の観察結果のずれ用の状態と被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する面方向の位置ずれの状態とをそれぞれ判断している。これによって、本発明の注入装置は、観察結果のずれ量を直接検出するためのセンサ等の複雑な部品を必要としないので、観察方向に対して斜め方向から基準範囲へレーザ光を照射するための簡単な部品だけを追加している。これによって、本発明の注入装置は、構成の複雑化を防止しつつ、被処理体の注入孔と注入方向との面方向の位置ずれの補正精度を向上させることができる。

以上の結果、本発明の注入装置は、注入装置の構成を簡略化させたまま、完成品の歩留まりを向上させることができる。

また本発明によれば、本発明の注入装置は、被処理体への注入ノズルの近接離反方向と近接離反方向に直交する面方向とに被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動可能である構成を有する。本発明の注入装置において、所定の観察方向に対して斜め方向である照射方向からレーザ光が基準範囲に照射され、レーザ光照射中の基準範囲が観察される。基準範囲内における所定の基準軸線とレーザ光の照射位置との位置関係に応じて、注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれの状態がさらに判断される。前記近接離反方向の位置ずれがある場合、前記近接離反方向の位置ずれが打消されるように、被処理体と注入ノズルとが相対移動される。

このように、本発明の注入装置は、注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれが生じ得る状況下において、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する面方向の位置ずれの状態を補正するだけでなく、注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれの状態をも補正する。これによって、本発明の注入装置は、注入ノズルと被処理体との２種類の位置ずれを確実に補正することができるので、被処理体と注入ノズルとの相対位置の補正精度を向上させることができる。

また本発明の注入装置は、観察部の観察結果からずれ量を判断する構成を含む前述の本発明の注入装置と同様に、前記照射方向からのレーザ光が照射されている基準範囲の単一の観察結果を２通りに解析することによって、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する面方向の位置ずれの状態と、注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれの状態とがそれぞれ判断される。これによって、本発明の注入装置は、注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれを直接検出するための高さセンサ等の複雑な部品を必要としないので、観察方向に対して斜め方向から基準範囲へレーザ光を照射するための簡単な部品だけを追加している。これによって、本発明の注入装置は、構成の複雑化を防止しつつ、注入ノズルと被処理体との２種類の位置ずれを確実に補正することができる。

以上の結果、本発明の注入装置は、注入装置の構成を簡略化させたまま、完成品の歩留まりを向上させることができる。

さらにまた本発明によれば、本発明の注入装置において、基準範囲内のレーザ光の照射されるべき場所が平坦である場合に該レーザ光の照射方向から見て前記観察部の観察方向と直交する直線形状の照射スポットが形成されるように、レーザ光が照射される。基準範囲内のレーザ光の照射されるべき場所に異物が存在する場合、直線形状であるべき照射スポットの形状が異物に起因して曲がる。

本発明の注入装置は、上述のようにレーザ光を照射した状態で前記基準範囲を観察し、実際に観察される照射スポット内の複数の位置のうち、該照射スポットの曲がり方向とは反対方向寄りになるいずれかの位置を、前記基準範囲内のレーザ光の照射位置として、以後の処理に用いる。これによって、本発明の注入装置は、レーザ光の照射位置に異物がある場合であっても、異物が補正パラメータへ悪影響を及ぼすことを防止することができる。このように、本発明の注入装置は、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

また本発明によれば、本発明の注入装置において、注入ノズルが複数用意される場合、各注入ノズル毎に観察部が用意される。この場合、観察部による観察と位置ずれの判断と位置ずれの補正とが、注入ノズルごとに独立して実行される。これによって、被処理体に複数の注入孔が設けられる場合、各注入孔への注入物の注入工程が並行して独立に実行され、かつ、各注入孔毎に位置ずれが確実に補正される。したがって、被処理体に複数の注入孔が設けられる場合でも、本発明の注入装置は、複数の注入孔からの注入物の漏れを確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを従来よりも向上させることができる。

さらにまた本発明によれば、本実施形態の注入装置において、被処理物は、組立て体を収納した発泡治具で実現される。組立て体は、外箱と内箱とを隙間をあけて組合わせて構成される。前記被処理体の内部空間が、前記組立て体の外箱と内箱との間の隙間で構成される。発泡治具は、組立て体の外寸とほぼ同じ内寸を有する箱状の部材である。発泡治具の内部に組立て体が収納される。また前記状況下において、注入物が、前記組立て体の外箱と内箱との間の隙間を埋めるための発泡断熱材の原液で構成される。

本発明の注入装置は、組立て体を収納した発泡治具の移動後に、組立て体の注入孔の実際の位置を斜め方向から観察して位置ずれの有無を判断し、注入ノズルの注入方向と注入孔との位置ずれがある場合は該位置ずれを補正して、補正後に原液の注入を行う。これによって、本発明の注入装置は、組立て体を収納した発泡治具の重量に起因する位置ずれに起因して該発泡治具と注入ノズルとが衝突することを、確実に回避することができる。またこれによって、本発明の注入装置は、組立て体を収納した発泡治具の移動時の停止位置のばらつきおよび該発泡治具の構成変更に起因する原液の漏れを、確実に防止することができる。したがって、本発明の注入装置は、完成品の歩留まりを従来よりも向上させることができる。

また本発明によれば、本発明の注入方法は、たとえば、移動ステップ、観察ステップ、判断ステップ、補正ステップ、および注入ステップをこの順で含む。移動ステップにおいて、注入ノズルの先端の先の予め定める基準範囲内に被処理体の注入孔があるように、被処理体および注入ノズルの少なくとも一方が移動される。観察ステップにおいて、注入ノズルによる注入物の注入方向に対して斜め方向から、注入ノズルの先端の先の基準範囲が観察される。判断ステップにおいて、観察ステップの観察結果に基づいて、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態が判断される。判断ステップで位置ずれがあると判断される場合は、補正ステップにおいて、位置ずれが補正されるように、被処理体および注入ノズルの少なくとも一方が移動部によって移動される。注入ステップにおいて、注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に、注入物が注入される。

以上のように、本発明の注入方法が用いられる状況下において、移動された被処理体の停止位置のばらつきおよび該発泡治具の構成変更が基準範囲内に注入孔が収まる程度であれば、位置ずれが確実に補正されるので、注入孔を通して被処理物の内部空間に注入物が確実に注入される。これによって、前記状況下において停止位置のばらつきおよび被写体の構成変更に起因する注入物の漏れが確実に防止される。また、上記の状況下において、注入ノズルの注入方向に対して斜め方向から基準範囲が観察されているので、注入ノズルと観察ステップで用いられる観察部との干渉が防止される。これによって、本発明の注入方法が用いられる注入工程は、従来技術を用いる注入工程よりも簡略化される。以上の結果、本発明の注入方法を用いる製造工程は、工程を簡略化しつつ、完成品の歩留まりを向上させることができる。

さらにまた本発明によれば、本発明の注入方法において、所定の観察方向に対して斜め方向である照射方向からレーザ光が基準範囲に照射され、レーザ光照射中の基準範囲が観察される。基準範囲内の所定の基準軸線と基準範囲内への観察方向に対して斜め方向からのレーザ光の照射位置との位置関係に応じて、観察結果の位置誤差の状態が判断される。前記ずれ量をさらに考慮して、移動後の被処理体の注入孔と注入ノズルの軸線との前記面方向の位置ずれの状態が判断される。前記面方向の位置ずれがあると判断される場合、前記面方向の位置ずれの状態が補正されるように、被処理体および注入ノズルの少なくとも一方が移動させられる。

これによって、本発明の注入方法よれば、前記ずれ量に起因する前記面方向の位置ずれの誤差を、基準範囲の観察結果のずれ量を補正しない構成の注入方法よりも減少させることができる。したがって、本発明の注入方法は、前記面方向の位置ずれの補正精度を、より向上させることができる。また本発明の注入方法が用いられるならば、前記面方向の位置ずれの判断用の観察ステップ以外に基準範囲の観察結果の補正専用の観察ステップを別途追加する必要がない。したがって、本発明の注入方法が用いられる場合、注入物の注入工程の複雑化が防止される。

以上の結果、本発明の注入方法は、注入物の注入工程の複雑化を防止しつつ、被処理体の注入孔と注入ノズルの軸線との面方向の位置ずれの補正精度をより向上させることができる。したがって、本発明の注入方法は、注入物の注入工程を簡略化させたまま、完成品の歩留まりをより向上させることができる。

また本発明によれば、本発明の注入方法において、被処理体への注入ノズルの近接離反方向と近接離反方向に対する面方向とに被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動可能である。このような本発明の注入方法において、所定の観察方向に対して斜め方向である照射方向からレーザ光が基準範囲に照射され、レーザ光照射中の基準範囲が観察される。基準範囲内における所定の基準軸線とレーザ光の照射位置との位置関係に応じて、注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれの状態がさらに判断される。前記近接離反方向の位置ずれがある場合、前記近接離反方向の位置ずれが打消されるように、被処理体と注入ノズルとが相対移動される。

このように、上述の本発明の注入方法が用いられるならば、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する前記面方向の位置ずれの状態が補正されるだけでなく、注入ノズルに対する被処理体の前記近接離反方向の位置ずれの状態も補正される。これによって、本発明の注入方法が用いられるならば、注入ノズルと被処理体との前記面方向および前記近接離反方向の位置ずれが確実に補正されるので、被処理体と注入ノズルとの相対位置の補正精度が向上する。また本発明の注入方法が用いられるならば、前記面方向の位置ずれの補正用の観察ステップ以外に前記近接離反方向の位置ずれの補正専用の観察ステップを別途追加する必要がない。したがって、本発明の注入方法が用いられる場合、注入物の注入工程の複雑化が防止される。

以上の結果、本発明の注入方法は、注入物の注入工程の複雑化を防止しつつ、被処理体と注入ノズルとの相対位置の補正精度をより向上させることができる。以上の結果、本発明の注入方法は、注入物の注入工程を簡略化させたまま、完成品の歩留まりをより向上させることができる。

本発明の一実施形態の注入装置２０による発泡充填材の充填工程を説明するための模式図である。 図１の注入装置２０の構成を模式的に示す図である。 図１の発泡充填材の充填工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施形態の注入装置９０による発泡充填材の充填工程を説明するための模式図である。 図４の注入装置９０の構成要素のうち、注入ノズル２３と観察部２４と照射部９１とを、Ｘ軸方向およびＹ軸方向から見た状態を示す模式図である。 図４の注入装置９０において、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１と基準範囲５３の観察結果のずれ量である位置誤差Ｄ２との関係を説明するための模式図である。 図４の注入装置９０において、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１がある状況下における基準範囲５３内の観察結果を示す画像の例である。 本発明の他の実施形態である図４の注入装置９０を用いる断熱箱体の製造工程を説明するためのフローチャートである。 従来技術の断熱箱体１を背後側から見た斜視図である。 断熱箱体１の製造工程において発泡断熱材４を充填直後の状態を示す断面図である。

図１は、本発明の一実施形態の注入装置２０による発泡充填材の充填工程を説明するための模式図である。図２は、図１の注入装置２０の構成を模式的に示す図である。図１と図２とを合わせて説明する。

本実施形態の注入装置２０は、内部空間４２に連通する１以上の注入孔４１を備える被処理体４０に対し、注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に注入物を注入するための装置である。注入装置２０は、基本的には、注入ノズル２３と、観察部２４と、移動部２５と、記憶部２６と、制御部２７とを含む。観察部２４は、好ましくは、カメラ３１を含む。移動部２５は、好ましくは、被処理体移動部３３とノズル移動部３４とを含む。

注入ノズル２３は、先端から注入物を被処理体４０の内部空間４２に注入可能に構成される。観察部２４は、注入ノズル２３による注入物の注入方向５１に対して斜め方向５２から、注入ノズル２３先端の先の予め定める基準範囲５３を観察可能に構成される。移動部２５は、基準範囲５３内に被処理体４０の注入孔４１があるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動可能に構成される。記憶部２６は、注入装置２０の各種処理に関わるデータを記憶する。制御部２７は、記憶部２６の記憶内容を参照しつつ、注入ノズル２３と観察部２４と移動部２５とを制御する。

被処理体４０は、注入孔４１を通して外部と通ずる内部空間４２を有する構成であれば、どのような構成であってもよい。注入物は、注入ノズル２３から注入可能なものであれば、どのような物体であってもよい。たとえば、注入物は、気体、液体、粉末状および粒状の固体等から選ばれる。

本実施形態の注入装置２０を用いて被処理体４０への注入物の注入工程が実行される場合、制御部２７は、最初に、注入孔４１が基準範囲５３内に至るように、被処理体４０を移動部２５によって相対移動させる。注入ノズル２３は、たとえば、予め定める作動位置に配置されている。次いで、制御部２７は、前記斜め方向５２から、観察部２４に基準範囲５３を観察させる。続いて、制御部２７は、観察部２４の観察結果に基づいて、被処理体４０の注入孔４１と注入ノズル２３の注入方向５１との位置ずれの状態を判断する。位置ずれの状態は、たとえば、前記位置ずれの有無、ならびに、前記位置ずれの向きおよび大きさを含む。位置ずれがあると判断される場合、制御部２７は、位置ずれが補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を、移動部２５によって移動させる。最後に、制御部２７は、注入ノズル２３から注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に、注入物を注入させる。

このように、本実施形態の注入装置２０において、注入物の注入に先立って、注入ノズル２３先端の先の所定の基準範囲５３内に注入孔４１があるように、被処理体４０が移動される。被処理体４０の移動後、注入装置２０は、注入ノズル２３による注入物の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれを補正し、補正後に注入物の注入を行う。これらによって、本実施形態の注入装置２０は、位置ずれに起因して注入物が注入孔４１からもれることを確実に防止することができるので、歩留まりを向上させることができる。

本実施形態の注入装置２０において、注入ノズル２３の注入方向５１に対して斜め方向５２から、注入ノズル２３の先端の先の基準範囲５３を、観察部２４が観察している。そのため、注入ノズル２３先端から注入方向５１に延びる軸線上から、観察部２４の位置がずれる。このような構成の注入装置２０では、注入ノズル２３の先端よりも観察部２４が被処理体４０に近い位置にある場合であっても、注入ノズル２３と観察部２４との干渉が防止される。すなわち、注入装置２０において、注入ノズル２３からの注入物の注入を観察部２４が邪魔することが無い。そのため、前述の場合に、注入物の注入時に観察時の位置から観察部２４を退避させる必要がなくなる。これによって、本実施形態の注入装置２０を用いる注入物の注入工程は、従来技術よりも簡略化される。

また本実施形態の注入装置２０において、注入方向５１に対して斜め方向５２から観察部２４が基準範囲５３を観察しているので、注入ノズル２３からの注入物の注入を妨げることなく、観察部２４が注入ノズル２３の先端よりも被処理体４０に近づくことが可能になる。これによって、観察部２４が基準範囲５３をより詳細に観察可能になるので、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれを、従来よりも精度良く判断することができる。したがって、本実施形態の注入装置２０は、従来技術よりも、位置ずれの補正精度を向上させることができる。

これらの結果、本実施形態の注入装置２０は、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれを、従来技術よりも簡略された工程で精度良く補正することができる。したがって、本実施形態の注入装置２０は、注入孔４１からの注入物の漏れを簡単かつ確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを従来技術よりも向上させることができる。

本実施形態の注入装置２０において、被処理体４０移動後に注入ノズル２３先端の先の基準範囲５３を観察部２４が実際に観察して得られる観察結果に基づいて、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれの状態が判断される。すなわち、被処理体４０移動後の実際の注入孔４１の位置に基づいて、位置ずれの状態が判断される。観察部２４の観察結果に基づく位置ずれの判断時には、好ましくは、位置ずれの有無だけでなく、位置ずれの大きさおよび向きをも判断される。

複数個の単一種類の被処理体４０に対して注入物の注入を順次行う状況下において、たとえば、被処理体４０の移動に伴う位置ずれの向きおよび大きさは、被処理体４０毎に異なる。特に、被処理体４０の重量が重いほど、被処理体４０移動後の注入孔４１の実際の位置が相互にずれ易い。前述の状況下において、本実施形態の注入装置２０は、毎回異なる位置ずれの状態を確実に把握しているので、毎回異なる位置ずれを確実に補正することができる。そのため、本実施形態の注入装置２０は、位置ずれの状態が毎回異なる状況下であっても、起因する注入物の漏れを確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを向上させることができる。

また本実施形態の注入装置２０は、所定の基準範囲５３内に注入孔４１があるように移動された被処理体４０に対し、注入物の注入に先立って、基準範囲５３の観察結果に基づいて注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれの補正を行なう。好ましくは、複数個の被処理体４０を処理する状況下で、移動された被処理体４０の停止位置のばらつきが充分収まるように、基準範囲５３が設定されるとよい。この結果、本実施形態の注入装置２０は、移動後の被処理体の停止位置がばらつく状況下で、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれを補正して、注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に注入物を確実に注入することができる。これによって、本実施形態の注入装置２０は、被処理体の停止位置のばらつきに起因する注入物の漏れを確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを向上させることができる。

また本実施形態の注入装置２０は、たとえば完成品の機種切換えに伴って、被処理体４０の構成が変更されることがある。被処理体４０の構成は、たとえば、被処理体４０の外寸、ならびに注入孔４１の位置および形状の少なくとも１つを含む。本実施形態の注入装置２０は、上述したように、所定の基準範囲５３内に注入孔４１があるように移動された被処理体４０に対し、基準範囲５３の観察結果に基づいて位置ずれの補正を行なう。また好ましくは、被処理体４０の構成が適宜変更される状況下で、構成変更後の被処理体４０の移動後の注入孔４１の位置が充分収まるように、基準範囲５３が設定されるとよい。この結果、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の構成が変更される状況下で、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれを補正して、注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に注入物を正確に注入することができる。

このように、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の構成変更に伴って被処理体４０移動後の注入孔４１の位置にばらつきが生じる状況下であっても、被処理体４０移動後の注入孔４１の位置が基準範囲５３に収まれば、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれを確実に補正することができる。これによって、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の構成変更に起因する注入物の漏れを確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを向上させることができる。これによって、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の構成変更が容易になる。

従来技術の注入装置において、被処理体４０の構成が変更される場合、注入装置の操作者が手作業によるティーチングを行うことで、注入装置の動作が調整される。ティーチングによる動作調整には、たとえば、注入ノズル２３の作動位置の調整、ならびに後述の搬送系制御部６２および注入系制御部６４のプログラム変更が含まれる。相互に構成の異なる複数種類の被処理体４０を従来技術の製造装置が適宜切換えて取扱う場合、被処理体４０の構成が変更されるたびに、注入孔の位置が変更される可能性があるため、手作業のティーチングによる動作調整が行われる。これによって、従来技術の注入装置２０は、被処理体４０の切換えに手間が掛かる。

本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の構成が適宜変更される状況下において、被処理体４０移動後の注入孔４１の位置が充分に収まるように基準範囲５３が設定されていれば、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれを確実に補正することができる。これによって、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の構成変更の度にティーチングを行う必要が無い。

これによって、本実施形態の注入装置２０は、相互に構成の異なる複数種類の被処理体４０を適宜変更して注入物の注入を行う状況下において、複数種類の被処理体４０を動作調整無しに順次処理することが可能になる。したがって、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の構成変更時にティーチングを必要とした従来技術の注入装置２０よりも、構成変更時の手間が軽減されるため、完成品の機種切換えに要する時間が短縮される。この結果、本実施形態の注入装置２０の取扱いが容易になる。

本実施形態の注入装置２０において、注入ノズル２３先端の先の基準範囲５３の実際の観察結果に基づく位置ずれの判断は、たとえば、予め記憶部２６に用意された基準の観察データと観察部２４による実際の観察結果を示すデータとの比較結果に基づいて行われる。基準の観察データとは、たとえば、注入ノズル２３の注入方向５１が注入孔４１を確実に通る状態において、被処理体４０の注入ノズル２３先端の先の空間内に入る部分を観察部が観察して得られた観察結果に相当する。基準の観察データは、たとえば、記憶部に予め記憶されている。たとえば、基準の観察データと実際の観察データとに差異があれば、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれがあると判断される。この結果、制御部２７は、実際の位置ずれの有無および位置ずれの状態を容易に判断することができる。

本実施形態の注入装置２０において、具体的には、移動後の被処理体４０の注入孔４１が位置すべき基準範囲５３と対向する予め定める作動位置に、注入ノズル２３が位置している。作動位置の注入ノズル２３の先端から見て、基準範囲５３は、注入物の注入方向５１に位置する。作動位置は、具体的には、移動後の被処理体４０の注入孔４１の位置よりも鉛直方向上方の位置である。移動後の被処理体４０の注入孔４１よりも鉛直方向上方に作動位置が位置する場合、位置ずれ補正後の注入ステップにおいて、注入物に注入のための大きな圧力を加えなくても、重力の作用で注入物が注入ノズル２３先端から鉛直方向下方へ向かって注入される。これによって、前記の場合、注入物の注入が容易になる。

本実施形態の注入装置２０において、基準範囲５３に注入孔４１が位置する状況下では、被処理体４０の注入孔４１が設けられる面は、注入ノズル２３の先端と対向可能である。注入ノズル２３の先端から注入方向５１に延びる軸線が注入孔４１を確実に通っていれば、注入ノズル２３から注入される注入物が注入孔４１を漏れなく通る。たとえば、より詳細には、注入ノズル２３の注入方向５１の軸線が注入孔４１を通る位置が注入孔４１の中心に近づくほど、注入ノズル２３からの注入物が注入孔４１から漏れることなく、注入孔４１をより確実に通過させて充填することができる。

本実施形態の注入装置２０において、注入ノズル２３による注入物の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれが大きくなるほど、注入孔４１から注入物が漏れ易くなる。本実施形態の注入装置２０は、注入物の注入に先立って、前記位置ずれが解消されるように、注入ノズル２３を被処理体４０に対して相対移動させている。これによって、注入ノズル２３の先端から注入方向５１に延びる軸線が注入孔４１を確実に通るので、本実施形態の注入装置２０は、注入物注入時において位置ずれに起因する注入物の漏れを防止することができるので、歩留まりを向上することができる。

上述した本実施形態の注入装置２０において、注入孔４１が基準範囲５３内に至る場合に被処理体４０の全ての面のうちで注入ノズル２３と斜めに対向する面４４に、被処理体４０の注入孔４１が設けられることがある。この場合、観察部２４が基準範囲５３を観察する方向は、好ましくは、注入ノズル２３の注入方向５１に対して斜め方向５２であって、かつ、被処理体４０の注入孔４１の設けられる面の法線方向４５に略平行な方向に選ばれる。

これによって、本実施形態の注入装置２０において、被処理体４０の移動後に観察部２４が注入ノズル２３先端の先の基準範囲５３を観察する状況下で、注入ノズル２３と斜めに対向する面４４を、観察部２４がほぼ正面から観察することになる。すなわち、基準範囲５３内にある筈の注入孔４１を、観察部２４がほぼ正面から観察することになる。これによって、観察部２４による基準範囲５３の観察時に、該基準範囲５３内にある筈の注入孔４１が見易くなるので、被処理体４０の注入孔４１と注入ノズル２３の注入方向５１との位置ずれの判断精度を向上させることができる。したがって、本実施形態の注入装置２０は、注入孔４１からの注入物の漏れをより確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを従来よりもさらに向上することができる。

上述した本実施形態の注入装置２０において、また好ましくは、移動部２５が被処理体移動部３３とノズル移動部３４とを含む。被処理体移動部３３は、被処理体４０を個別に移動可能に構成される。ノズル移動部３４は、注入ノズル２３を個別に移動可能に構成される。移動部２５が被処理体移動部３３とノズル移動部３４とを含む場合、たとえば、注入孔４１が基準範囲５３内に至るように被処理体４０を相対移動させる状況下では、被処理体移動部３３だけが被処理体４０を移動させ、かつ、位置ずれを補正する状況下では、ノズル移動部３４だけが注入ノズル２３を移動させる。

また本実施形態の注入装置２０において、好ましくは、観察部２４が注入ノズル２３に追従して移動可能に設けられる。この結果、注入ノズル２３の移動に伴って観察部２４が移動するので、注入ノズル２３先端の先の基準範囲５３を観察部２４が常に観察可能になる。これによって、注入ノズル２３自体を移動させる場合、注入ノズル２３と観察部２４とが同時に移動するので、注入工程のステップ数の増加を抑えることができる。また観察部２４が注入ノズル２３に追従して移動可能に設けられるので、注入ノズル２３の既存のノズル移動部３４が観察部２４の移動部を兼ねることになる。これによって、本実施形態の注入装置２０は、観察部２４専用の移動部を追加する必要がないため、注入装置２０の部品増加を防止することができる。

上述した本実施形態の注入装置２０において、さらにまた好ましくは、観察部２４がカメラ３１を含む。カメラ３１は、注入ノズル２３による注入物の注入方向５１に対して斜め方向５２から、注入ノズル２３先端の先の基準範囲５３を撮影可能に構成される。この場合、記憶部２６は、被処理体４０に対するカメラ３１の焦点深度のデータをさらに記憶する。またこの場合、記憶部２６の基準観察データは、基準の画像で実現される。

観察部２４がカメラ３１を含む状況下において、カメラ３１によって実際に撮影された画像と記憶部２６の基準の画像とが比較され、両画像に差異がある場合に位置ずれがあると判断される。基準の画像は、たとえば、注入ノズル２３の注入方向５１が注入孔４１を確実に通る状態において、基準範囲５３を観察部２４のカメラ３１から撮影したものであって、該基準の画像には注入方向５１が通る状態の注入孔４１が写り込んでいる。この結果、制御部２７は、実際に撮影された画像と基準の画像との差異を画像処理によって求めることで、位置ずれの状態を容易に判断することができる。

観察部２４がカメラ３１を含む状況下において、カメラ３１の焦点深度の調整は、記憶部２６内の被処理体４０に対するカメラ３１の焦点深度のデータに基づき、被処理体４０に対する注入ノズル２３の位置をノズル移動部３４が相対移動させる動作によって、行われる。これによって、カメラ３１の光学系を直接調整しなくても焦点深度の調整が可能なので、カメラ３１の光学系の構成を簡略化することができる。これによって、本実施形態の注入装置２０の構成をより簡略化することができる。

また、相互に構成の異なる複数種類の被処理体４０に対する注入物の注入工程を本実施形態の注入装置２０が実行する場合、各被処理体４０に対するカメラ３１の焦点深度のデータが、記憶部２６に記憶される。本実施形態の注入装置２０において、処理すべき被処理体４０の種類が変更された場合、変更後の被処理体４０に対するカメラ３１の焦点深度のデータに基づいて、観察部２４のカメラ３１の焦点深度が調整される。これによって、複数種類以上の被処理体４０に対する注入物の注入工程を本実施形態の注入装置２０が実行する場合、被処理体４０の変更に伴う注入装置２０の調整が容易になるため、本実施形態の注入装置２０の使い勝手を向上することができる。

上述した本実施形態の注入装置２０は、また好ましくは、被処理体４０の内部空間４２への注入物の注入動作を個々に独立して実行可能な複数の注入ノズル２３を含む。これによって、たとえば被処理体４０が複数の注入孔４１を有する場合に、注入物の注入動作を各注入孔４１に対して並列に実行可能になる。これによって、前述の場合に、複数の注入ノズル２３を含む本実施形態の注入装置２０は、単一の注入ノズル２３だけを有する注入装置２０よりも、注入物の注入工程に要する時間を短縮することができる。

複数の注入ノズル２３を有する本実施形態の注入装置２０は、より好ましくは、複数の観察部２４をさらに含む。各観察部２４は、各注入ノズル２３による注入物の注入方向５１に対して斜め方向５２から各注入ノズル２３の先端の先の基準範囲５３を観察可能になるように、各注入ノズル２３にそれぞれ追従して設けられる。この場合、本実施形態の注入装置２０は、基準範囲５３の観察と位置ずれの判断と位置ずれの補正とを、注入ノズル２３ごとに独立して実行する。

詳しくは、複数の注入ノズル２３および観察部２４を含む本実施形態の注入装置２０において、制御部２７は、各注入ノズル２３毎に、各注入ノズル２３に追従する観察部２４による観察結果に基づいて、被処理体４０の注入孔４１と各注入ノズル２３の注入方向５１との位置ずれの状態をそれぞれ判断する。全注入ノズル２３のうちの位置ずれがあると判断される注入ノズル２３に対し、制御部２７は、位置ずれが補正されるように、注入ノズル２３を移動部２５によって相対移動させる。補正後に、各注入ノズル２３から各注入孔４１を通して、被処理体４０の内部空間４２に注入物が注入される。複数の注入ノズル２３を有する場合、本実施形態の注入装置２０は、好ましくは、位置ずれ補正時に、被処理体４０の位置をそのまま保って各注入ノズル２３の位置を移動させるとよい。

以上のように、本実施形態の注入装置２０において、注入ノズル２３および観察部２４が複数用意される場合、複数の注入孔４１を有する被処理体４０に対し、各注入孔４１への注入物の注入工程が並行して独立に実行され、かつ、各注入孔４１毎に位置ずれが確実に補正される。したがって、被処理体４０に複数の注入孔４１が設けられる場合でも、本実施形態の注入装置２０は、複数の注入孔４１からの注入物の漏れを確実に防止することができるため、完成品の歩留まりを従来よりも向上させることができる。

また本実施形態の注入装置２０において、移動後の被処理体４０の注入孔４１が位置すべき基準範囲５３と対向する予め定める作動位置に、注入ノズル２３が最初から位置している。これに限らず、本実施形態の注入装置２０において、注入ノズル２３が、注入工程の開始時点では作動位置とは異なる予め定める待機位置で待機していてもよい。待機位置は、たとえば、作動位置よりも移動後の被処理体４０から遠い位置である。

この場合、本実施形態の注入装置２０において、注入工程における被処理体４０の移動ステップが、注入ノズル２３が作動位置に位置する場合の基準範囲５３内に注入孔４１が至るように被処理体４０を被処理体移動部３３が移動させる被処理体移動ステップと、注入ノズル２３を待機位置から作動位置へノズル移動部３４が移動させるノズル移動ステップとを含む。ノズル移動ステップ後、本実施形態の注入装置２０は、注入ノズル２３が作動位置にある状態で、以後のステップを実行する。

これによって、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０の移動後に注入ノズル２３が作動位置に至るため、被処理体４０の移動時に被処理体４０が注入ノズル２３に衝突するような不具合を、より確実に防止することができる。またこれによって、本実施形態の注入装置２０は、被処理体４０が注入ノズル２３に衝突することを防止可能な安全マージンを被処理体４０の移動時に確保しつつ、注入物の注入時に注入ノズル２３を被処理体４０にできるだけ近接させて注入物の注入を確実に行うことができる。したがって、本実施形態の注入装置２０の使い勝手を向上することができる。

被処理体移動部３３は、詳細例としては、搬送系機構部６１と搬送系制御部６２とを含む。搬送系機構部６１は、被処理体４０を移動させるための機械的な構成部であり、たとえばチェーンコンベアで実現される。搬送系制御部６２は、制御部２７からの指示に応答し、搬送系機構部６１を直接制御するための制御部である。またノズル移動部３４は、詳細例としては、注入系機構部６３と注入系制御部６４とを含む。注入系機構部６３は、注入ノズル２３を移動させるための機械的な構成部であり、たとえばＸＹＺの３軸方向に注入ノズル２３を個別移動可能な構成を有する。たとえば、Ｚ軸は被処理体４０に近接離反する方向の軸線であり、Ｘ軸およびＹ軸はＺ軸に対して直交し、かつ相互に直交する方向の軸線である。注入系制御部６４は、制御部２７からの指示に応答し、注入系機構部６３を直接制御するための制御部である。搬送系制御部６２および注入系制御部６４は、それぞれ、たとえばプログラマブルロジックコントローラ（programmable logic controller：PLC）で実現される。前述したように、カメラ３１の焦点深度がノズル移動部３４によって調整される場合、焦点深度調整時に、注入系機構部６３は、カメラ３１をＺ軸方向に移動させる。

本実施形態の注入装置２０は、たとえば、断熱箱体の製造工程で用いられる。断熱箱体は、注入孔４１を背面板に有する外箱７１と、外箱７１の内部に配置される内箱７２と、外箱７１と内箱７２の隙間に充填される発泡断熱材とを含んで構成される。本実施形態の注入装置２０が断熱箱体の製造工程で用いられる状況下では、被処理体４０は、組立て体７５を収納した発泡治具７６で実現される。

組立て体７５は、外箱７１と内箱７２とを隙間をあけて組合わせて構成される。被処理体４０の内部空間４２は、組立て体７５の外箱７１と内箱７２との間の隙間で実現される。発泡治具７６は、組立て体７５の外寸とほぼ同じ内寸を有する箱状の部材である。発泡治具７６の内部に組立て体７５が収納される。また前記状況下において、注入物が、組立て体７５の外箱７１と内箱７２との間の隙間を埋めるための発泡断熱材の原液で構成される。

発泡治具７６は、さらに好ましくは、組立て体７５収納時に組立て体７５の注入孔４１と対向する位置に、貫通孔７８が形成されている。発泡治具７６内部の組立て体７５の注入孔４１に対して貫通孔７８を通して発泡治具７６外部から注入ノズル２３が注入物を注入可能になるように、かつ、発泡治具７６内部の組立て体７５の注入孔４１を貫通孔７８を通して観察部２４が観測可能になるように、貫通孔７８の詳細構成が設定される。

発泡治具７６の側面板および天面板の厚みは、原液の発泡に伴って組立て体７５に掛かる面圧を充分に押さえ込むことが可能な厚さに設定される。図１の例では、発泡治具７６は、天面板が開閉自在に構成された箱状の部材であって、天面板に貫通孔７８が形成されている。組立て体７５収納時には、発泡治具７６の天面板をあけて、注入孔４１が形成される面が発泡治具７６の天面側に位置する向きで組立て体７５が発泡治具７６内部に収納され、収納後に天面板が閉じられる。

本実施形態の注入装置２０を用いる断熱箱体の製造工程において、注入装置２０は、概略的には、発泡治具７６内部に収納された組立て体７５に対し、注入ノズル２３から、組立て体７５の注入孔４１を通して、組立て体７５の内部空間４２に発泡断熱材の原液を注入する。

原液の発泡膨張に起因する組立て体７５の歪みを防止するため、発泡治具７６の側面板および天面板等の面板厚は比較的厚く構成されるので、発泡治具７６の重量が重くなりやすい。組立て体７５を収納した発泡治具７６を移動部２５によって相対移動させる場合、所定の位置に発泡治具７６を停止させることが困難であり、停止する位置にばらつきが生じやすい。

本実施形態の注入装置２０は、組立て体７５を収納した発泡治具７６の移動後に、組立て体７５の注入孔４１の実際の位置を斜め方向５２から観察して位置ずれの有無を判断し、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれがある場合は該位置ずれを補正して、補正後に原液の注入を行う。

これによって、本実施形態の注入装置２０は、組立て体７５を収納した発泡治具７６の重量に起因する位置ずれに起因して、発泡治具７６と注入ノズル２３とが干渉することを、確実に回避することができる。またこれによって、本実施形態の注入装置２０は、組立て体７５を収納した発泡治具７６の移動時の停止位置のばらつきに起因する原液の漏れを確実に防止することができる。したがって、本実施形態の注入装置２０は、断熱箱体の歩留まりを従来よりも向上させることができる。

本実施形態の注入装置２０を用いる断熱箱体の製造工程において、詳しくは、原液の発泡に先立って、外箱７１および内箱７２の組立て体７５が、発泡治具７６内部に収納される。組立て体７５の移動と組立て体７５への原液注入と原液の加熱発泡とは、組立て体７５が発泡治具７６内に収納された状態で実行される。組立て体７５内部に注入された原液は、注入完了後に、発泡治具７６内に組立て体７５が収納された状態で加熱される。この結果、原液が発泡膨張して固体化することによって、組立て体７５の外箱７１と内箱７２との隙間を充填する発泡充填材を形成する。この結果、断熱箱体が完成する。

前述の断熱箱体の製造工程において、原液の加熱発泡は、組立て体７５が発泡治具７６内に収納された状態で実行される。この結果、原液の発泡に伴って組立て体７５に掛かる面圧は、発泡治具７６の側面板および天面板によって押さえ込まれる。これによって、断熱箱体の製造工程において、原液の発泡に起因する断熱箱体の歪みの発生を防止することができる。

このような組立て体７５に発泡充填材を充填して構成される断熱箱体は、たとえば、冷蔵庫の本体として用いられる。冷蔵庫本体として用いられる断熱箱体は、具体的には、外箱７１が前面を開口して側面および背面を覆う箱状に形成され、内箱７２が前面を開口する箱状であって外箱７１の内側に隙間をあけて配置可能な外寸に形成される。組立て体７５の内部空間４２に連通する注入孔４１は、外箱７１の背面板に形成される。

一例としては、本実施形態の注入装置２０は、冷蔵庫の生産ラインにおいて、冷蔵庫本体となる断熱箱体の製造工程中のポリウレタン注入工程で用いられる。ポリウレタン注入工程は、冷蔵庫本体を構成する外箱７１と内箱７２との間に断熱材の原料として液体ポリウレタンを注入し、液体ポリウレタンを加熱することによって、ポリウレタンを固体化させるものである。

断熱箱体が冷蔵庫本体を実現する場合、断熱箱体は、ドア側になる前面が開口する形状を有する。注入孔４１は、断熱箱体の背面側となる外箱７１の背面に、複数形成される。詳しくは、断熱箱体の背面側には、注入物注入時に注入ノズル２３先端と斜めに対向する面があり、注入孔４１は背面側の前記斜めの面に形成されている。冷蔵庫本体となる断熱箱体製造工程において、組立て体７５の背面板に形成される複数の注入孔４１から、発泡充填材の原液である液体ポリウレタンが注入される。液体ポリウレタンは、加熱時に発泡しつつ膨張して、外箱７１と内箱７２との隙間を充填する。

以上説明した構成の本実施形態の注入装置２０を用いる注入物の注入工程は、たとえば、移動ステップ、観察ステップ、判断ステップ、補正ステップ、および注入ステップをこの順で含む。移動ステップにおいて、注入ノズル２３の先端の先の予め定める基準範囲５３内に被処理体４０の注入孔４１が位置するように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動させる。観察ステップにおいて、注入ノズル２３の先端の先の空間が、注入ノズル２３による注入物の注入方向５１に対して斜め方向５２から、観察される。判断ステップにおいて、観察ステップの観察結果に基づいて、被処理体４０の注入孔４１と注入ノズル２３の注入方向５１との位置ずれの状態が判断される。補正ステップにおいて、判断ステップで位置ずれがあると判断される場合は、位置ずれが補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方が移動部２５によって移動される。注入ステップにおいて、注入ノズル２３から注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に、注入物が注入される。

この結果、本実施形態の注入方法が用いられる状況下において、移動された被処理体４０の停止位置のばらつきおよび被処理体の構成変更に伴う注入孔の位置のばらつきが基準範囲５３内に注入孔４１が収まる程度であれば、注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に注入物が確実に注入される。これによって、前記状況下において停止位置のばらつきおよび被処理体の構成変更に起因する注入物の漏れが、確実に防止される。また、上記の状況下において、注入ノズル２３の注入方向５１に対して斜め方向５２から、基準範囲５３が観察されているので、注入ノズル２３と観察ステップで用いられる観察部２４との干渉が防止される。これによって、本実施形態の注入方法が用いられる注入工程は従来技術を用いる注入工程よりも簡略化される。以上の結果、本実施形態の注入方法は、完成品の歩留まりを向上させ、かつ、工程を簡略化することができる。

図３は、本実施形態の注入装置２０を用いる断熱箱体の製造工程を説明するためのフローチャートである。断熱箱体製造工程の全ステップＳ１〜ステップＳ９のうち、ステップＳ３〜ステップＳ８が、本実施形態の注入装置２０を用いる注入工程に相当する。

製造工程開始後、ステップＳ０からステップＳ１に進む。ステップＳ１において、注入孔４１を有する外箱７１が内箱７２と隙間をあけて組合わされることによって、組立て体７５が作成される。ステップＳ２において、作成された組立て体７５が、発泡治具７６に移載される。この結果得られる組立て体７５が収納された発泡治具７６が、注入工程における被処理体４０として取扱われる。組立て体７５の発泡治具７６への移載は、たとえば、注入装置２０の被処理体移動部３３によって発泡治具７６が移動可能な状況下、すなわち搬送系機構部６１であるチェーンコンベア上に空の発泡治具７６が予め載置された状況下で、行われる。

ステップＳ３およびステップＳ４は、被処理体４０である組立て体７５収納済の発泡治具７６を、注入孔４１が所定の基準範囲５３内に至るように、注入ノズル２３に対して相対移動させるための移動ステップに相当する。図３の例では、被処理体４０移動前に注入ノズル２３は作動位置よりも遠い待機位置で待機している。

ステップＳ３において、被処理体移動部３３が、組立て体７５収納済の発泡治具７６を、予め定める載置位置まで移動させる。ステップＳ４において、ノズル移動部３４が、１以上の注入ノズル２３を待機位置から作動位置まで移動して、作動位置で位置決めする。各注入ノズル２３の移動に伴って、各注入ノズル２３に追従する観察部２４も移動する。被処理体４０の載置位置は、被処理体４０が載置位置に位置してかつ注入ノズル２３が作動位置に位置する状況下で、該注入ノズル２３の基準範囲５３内に注入孔４１が入るように、予め定められる。注入ノズル２３の作動位置は、被処理体４０が載置位置に位置する状況下で、注入ノズル２３の基準範囲５３内に注入孔４１が入るように、予め定められる。

ステップＳ５の観察ステップにおいて、各注入ノズル２３の観察部２４が、各注入ノズル２３の注入物の注入方向５１からみて斜め方向５２から、各注入ノズル２３の先端の先の基準範囲５３を観察する。観察部２４がカメラ３１を含む場合、前記斜め方向５２から基準範囲５３をカメラ３１が撮影する。

ステップＳ６の判断ステップにおいて、制御部２７は、各注入ノズル２３の観察部２４の最新の観察結果と記憶部２６に記憶される基準観察データとを比較して、各注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との位置ずれの状態を判断する。観察部２４がカメラ３１を含む場合、カメラ３１が撮影した最新の画像と記憶部２６に記憶される基準の画像とを比較して、両画像の違いに基づき位置ずれの状態を判断する。

前述のステップＳ６において、少なくとも１つの注入ノズル２３に関して、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１と位置ずれがあると判断される場合、ステップＳ６からステップＳ７を経てステップＳ８に進む。またステップＳ６において、全ての注入ノズル２３に関し、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１と位置ずれが無いと判断される場合、ステップＳ６から直接ステップＳ８に進む。

ステップＳ７の補正ステップにおいて、制御部２７は、位置ずれがあると判断された注入ノズル２３に関し、位置ずれが解消されるように、被処理体移動部３３およびノズル移動部３４によって、注入ノズル２３に対して組立て体７５収納済の発泡治具７６を相対移動させる。具体例としては、組立て体７５収納済の発泡治具７６の位置を載置位置に保ったまま、位置ずれがあると判断された注入ノズル２３が、位置ずれが解消されるようにノズル移動部３４によって移動されて位置決めされる。これによって、位置ずれが解消されるように、組立て体７５収納済の発泡治具７６に対する注入ノズル２３の位置が補正される。

ステップＳ８の注入ステップにおいて、注入ノズル２３から発泡治具７６の貫通孔７８と組立て体７５の注入孔４１とを通って組立て体７５の外箱７１と内箱７２との隙間に、注入物である発泡充填材の原液が注入される。たとえば、注入物注入時には、補正後の位置にある注入ノズル２３が、注入ノズル２３先端が注入孔４１に挿入されるように、予め定める方向に予め定める距離だけさらに移動されてもよい。ステップＳ５〜ステップＳ７の処理によって最新の位置ずれが解消されているので、ステップＳ８の注入ステップにおいて、注入孔４１からの注入物の漏れが防止される。

ステップＳ９の発泡ステップにおいて、組立て体７５が発泡治具７６に収納された状態で、組立て体７５に注入された発泡充填材の原液が加熱される。この結果、組立て体７５の外箱７１と内箱７２との隙間を充填するように、原液が発泡膨張しつつ固体化する。これによって、発泡断熱材が組立て体７５の外箱７１と内箱７２との隙間に充填されるので、断熱箱体が完成する。断熱箱体完成後、完成した断熱箱体を発泡治具７６から取出して、ステップＳ１０で本フローチャートの処理が終了する。

以上説明したように、図３の断熱箱体の製造工程において、発泡充填材の原液の注入工程に本実施形態の注入装置２０が用いられる。これによって、注入孔４１からの原液の漏れを防ぎ、かつ、注入工程を簡略化することができる。これによって、図３の断熱箱体の製造工程の歩留まりが向上し、かつ、製造工程の簡略化を図ることができる。

図４は、本発明の他の実施形態の注入装置９０による発泡充填材の充填工程を説明するための模式図である。図５は、図４の注入装置９０の構成を模式的に示す図である。図４および図５をあわせて説明する。なお、図４の注入装置９０は、図１の注入装置２０と比較して、同じ機能を有する構成要素を含む。図４の注入装置９０の説明において、図１の注入装置２０と同じ機能の構成要素については、同じ参照符を付し、説明を省略する場合がある。

本実施形態の注入装置９０は、内部空間４２に連通する１以上の注入孔４１を備える被処理体４０に対し、注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に注入物を注入するための装置である。注入装置９０は、基本的には、注入ノズル２３と、観察部２４と、移動部２５と、記憶部２６と、制御部２７と、照射部９１とを含む。なお、図５（Ａ）は、図４の注入装置９０の構成要素のうち、注入ノズル２３と観察部２４と照射部９１とを、注入物の注入方向５１と直交するＸ軸方向から見た状態を模式的に示す。また図５（Ｂ）は、図４の注入装置９０の注入ノズル２３と観察部２４と照射部９１とを、注入方向５１およびＸ軸方向と直交するＹ軸方向から見た状態を模式的に示す。

注入ノズル２３は、先端から注入物を被処理体４０の内部空間４２に注入可能に構成される。観察部２４は、注入ノズル２３による注入物の注入方向５１、すなわち注入ノズル２３の軸線に対して観察方向である斜め方向５２から、注入ノズル２３の先端の先の予め定める基準範囲５３を観察可能に構成される。記憶部２６は、注入装置２０の各種処理に関わるデータを記憶する。制御部２７は、記憶部２６の記憶内容を参照しつつ、注入ノズル２３と観察部２４と移動部２５と照射部９１とを制御する。

移動部２５は、基準範囲５３内に被処理体４０の注入孔４１があるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動可能に構成される。好ましくは、移動部２５は、被処理体４０への注入ノズル２３の近接離反方向Ｚと近接離反方向Ｚに直交する面方向ＸＹとに、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動可能に構成される。このために、移動部２５は、好ましくは、被処理体移動部３３とノズル移動部３４とを含む。

照射部９１は、予め定める照射方向９２から、基準範囲５３内にレーザ光を照射する。照射方向９２は、観察部２４による基準範囲５３の観察方向５２に対して斜め方向である。観察部２４は、照射部９１によるレーザ光照射中の基準範囲５３を、予め定める観察方向５２から観察する。観察方向５２は、注入ノズル２３による注入物の注入方向５１に対して斜め方向である。レーザ光の照射によって、レーザ光で照らされる領域である照射スポット９３が、観察部２４による基準範囲５３の観察結果に含まれる。基準範囲５３の中に観察される照射スポット９３内の点の位置が、基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４として、以後の処理で用いられる。

制御部２７は、レーザ光の照射スポット９３を含む基準範囲５３の観察結果に基づき、基準範囲５３内の予め定める基準軸線９５と基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４との位置関係に応じて、基準範囲５３の観察結果のずれ量としての位置誤差Ｄ２の状態を判断する。基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の相対位置の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に起因する誤差である。制御部２７は、求められた基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態を考慮して、被処理体４０の注入孔４１と注入ノズル２３の注入方向５１との相対位置の面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態を判断する。被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０がある場合、制御部２７は、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３のうちの少なくとも一方を移動部２５によって移動させる。

また制御部２７は、レーザ光の照射スポット９３を含む基準範囲５３の観察結果に基づいて、注入ノズル２３に対する被処理体４０の相対位置の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態を判断する。前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１があると判断される場合、制御部２７は、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３のうちの少なくとも一方を、移動部２５によって近接離反方向Ｚに移動させる。

本発明の他の実施形態である図４の注入装置９０において、基準範囲２３の観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮して注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態を判断する工程を含む被処理体４０への注入物の第１の注入工程を、以下に説明する。

第１の注入工程開始後、制御部２７は、最初に、注入孔４１が基準範囲５３内に至るように、注入ノズル２３に対して被処理体４０を、移動部２５によって相対移動させる。注入ノズル２３は、たとえば、予め定める作動位置に配置されている。注入ノズル２３に対する被処理体４０の相対移動手順は、図１の注入装置２０における被処理体４０の相対移動手順と同様である。

照射部９１は、注入ノズル２３の先端の先の空間に想定された基準範囲５３内に、所定の照射方向９２からレーザ光を照射している。被処理体４０の相対移動後、制御部２７は、レーザ光照射中の基準範囲５３を、観察部２４によって観察方向５２から観察させる。レーザ光は、常時照射されていてもよく、観察部２４による基準範囲５３の観察時だけ照射されてもよい。

続いて、制御部２７は、基準範囲５３の観察結果に基づき、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に起因する基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態を、基準範囲５３内の予め定める基準軸線９５と基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４との位置関係に応じて判断する。基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４は、基準範囲５３内に観察される照射スポット９３内の位置である。基準軸線９５のデータは、たとえば、記憶部２６に予め記憶されている。観察結果の位置誤差Ｄ２は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に起因する。

続いて、制御部２７は、基準範囲５３の観察結果に基づき、かつ、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態を考慮して、移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態を判断する。前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態は、たとえば、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の有無、ならびに、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の向きおよび大きさを含む。

移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０があると判断される場合、制御部２７は、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を、移動部２５によって移動させる。最後に、制御部２７は、注入ノズル２３から注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に、注入物を注入させる。以上で注入物の第１の注入工程が完了する。

前述した本発明の一実施形態である図１の注入装置２０において、注入孔４１を基準範囲５３内に至らせる為の被処理体４０の相対移動工程後に、移動後の被処理体４０の一部分を含む基準範囲５３内が、注入方向５１に対して斜め方向である観察方向５２から、観察部２４が観察されている。このような構成の図１の注入装置２０において、相対移動時の被処理体４０の停止位置のばらつきおよび被処理体４０の構成変更に起因して、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの相対位置にばらつきがある場合、基準範囲５３の観察結果に位置誤差Ｄ２が含まれてしまう可能性がある。このために、移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態判断時に、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮する必要するがあるという課題が生じる。

上記課題を解決するために、本発明の他の実施形態である図４の注入装置９０においての、第１の注入工程では、基準範囲５３内の所定の基準軸線９５と基準範囲５３内への照射方向９２からのレーザ光の照射位置９４との位置関係に応じて、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態が判断される。基準範囲５３の観察結果に基づき、かつ該観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮して、移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が判断される。

これによって、第１の注入工程を行う図４の注入装置９０は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が生じ得る状況下において、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に起因する基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮して、移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態を判断することができる。このようにして、図４の注入装置９０は、注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の誤差を、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮しない構成の注入装置よりも減少させることができる。したがって、図４の注入装置９０は、被処理体４０の停止位置のばらつきおよび被処理体４０の構成変更等に起因する移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の補正精度を、より向上させることができる。

また第１の注入工程を行う図４の注入装置９０は、所定の照射方向９２から基準範囲５３内へレーザ光を照射させ、照射方向９２に対して斜め方向である観察方向５２からレーザ光照射中の基準範囲５３を観察している。この結果、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態と、前記注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態とが、レーザ光照射中の基準範囲５３の単一の観察結果を２通りに解析することによって、それぞれ判断可能になされる。これによって、図４の注入装置９０は、注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態を判断するための観察部２４および制御部２７が、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態を判断するための構成を兼ねる。

このように、第１の注入工程を行う図４の注入装置９０は、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２を直接検出するためのセンサ等の複雑な部品を必要とせず、所定の照射方向９２から基準範囲５３へレーザ光を照射するための簡単な部品だけを追加している。これによって、第１の注入工程を行う図４の注入装置９０は、構成の複雑化を防止しつつ、移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の補正精度を向上させることができる。以上の結果、第１の注入工程を行う図４の注入装置９０は、注入装置９０の構成を簡略化させたまま、完成品の歩留まりを向上させることができる。

本発明の他の実施形態である図４の注入装置９０において、注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態および注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態を補正する工程を含む被処理体４０への注入物の第２の注入工程を、以下に説明する。

第２の注入工程開始後、最初に、注入孔４１が基準範囲５３内に至るように、注入ノズル２３に対して被処理体４０が、移動部２５によって相対移動される。次いで、照射方向９２からレーザ光が照射されている基準範囲５３が、照射方向９２に対して斜めである観察方向５２から、観察部２４によって観察される。

続いて、制御部２７は、基準範囲２３の観察結果に基づき、移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態を判断する。さらに制御部２７は、基準範囲２３の観察結果に基づき、基準範囲５３内の予め定める基準軸線９５と基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４との位置関係に応じて、注入ノズル２３に対する移動後の被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態をさらに判断する。前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態は、たとえば、前記位置ずれＤ１の有無、ならびに、前記位置ずれＤ１の向きおよび大きさを含む。

移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０があると判断される場合、制御部２７は、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動部２５によって面方向ＸＹに移動させる。また注入ノズル２３に対する移動後の被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１があると判断される場合、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動部２５によって近接離反方向Ｚに移動させる。最後に、制御部２７は、注入ノズル２３から注入孔４１を通して被処理体４０の内部空間４２に、注入物を注入させる。以上で注入物の第２の注入工程が完了する。

前述した本発明の一実施形態である図１の注入装置２０において、注入孔４１を基準範囲５３内に至らせる為の相対移動後の被処理体４０には、相対移動時の被処理体４０の停止位置のばらつきおよび被処理体４０の構成変更に起因して、注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０が生じ得るだけでなく、被処理体４０の注入ノズル２３に対する近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１をも生じ得る。

このために、第２の注入工程を行う図４の注入装置９０は、移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態を補正するだけでなく、注入ノズル２３に対する移動後の被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態をも補正する。これによって、図４の注入装置９０は、被処理体４０の停止位置のばらつきおよび被処理体４０の構成変更等に起因する被処理体４０と注入ノズル２３との２種類の位置ずれＤ０，Ｄ１を、より確実に補正することができる。これによって、図４の注入装置９０は、被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度を、より向上させることができる。

また第２の注入工程を行う図４の注入装置９０において、基準範囲２３の観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮する第１の注入工程を行う場合と同様に、所定の照射方向９２から基準範囲５３内にむけてレーザ光が照射され、照射方向９２に対して斜めである観察方向５２からレーザ光照射中の基準範囲５３が観察されている。この結果、被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＺＸの位置ずれＤ０の状態と、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態とが、レーザ光照射中の基準範囲５３の単一の観察結果を２通りに解析することによって、それぞれ判断可能になされる。これによって、第２の注入工程を行う図４の注入装置９０は、被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＺＸの位置ずれＤ０の状態を判断するための観察部２４および制御部２７が、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態を判断するための構成を兼ねる。

このように、第２の注入工程を行う図４の注入装置９０は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの相対位置のばらつきを直接検出するための高さセンサ等の複雑な部品を必要とせず、所定の照射方向９２から基準範囲５３内へレーザ光を照射するための簡単な部品だけを追加している。これによって、第２の注入工程を行う図４の注入装置９０は、構成の複雑化を防止しつつ、被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度をより向上させることができる。以上の結果、第２の注入工程を用いる図４の注入装置９０は、注入装置９０の構成を簡略化させたまま、完成品の歩留まりを向上させることができる。

観察方向５２に対して斜めの照射方向９２から基準範囲５３内へレーザ光を照射する照射部９１が追加された構成である図４の注入装置９０は、さらに好ましくは、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の考慮を伴う被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＺＸの位置ずれＤ０の補正と、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の補正との両方を実行する。

上述の２種類の補正を行う図４の注入装置９０は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の相対位置に近接離反方向Ｚのばらつきが生じ得る状況下において、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２に起因する移動後の被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＺＸの位置ずれＤ０の誤差を減少させることができ、かつ、注入ノズル２３に対する移動後の被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態をも補正することができる。上述の２種類の補正を行う図４の注入装置９０は、被処理体４０の停止位置のばらつきおよび被処理体４０の構成変更等に起因する被処理体４０と注入ノズル２３との２種類の位置ずれＤ０，Ｄ１を、さらに確実に補正することができる。この結果、図４の注入装置９０は、被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度を、さらに向上させることができる。

また上述の２種類の補正を行う図４の注入装置９０は、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２を検出するためのセンサおよび注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１を検出するための高さセンサ等の複雑な部品を必要とせず、観察方向５２に対して斜めの照射方向９２から基準範囲５３へレーザ光を照射するための簡単な構成の照射部９１だけを追加している。これによって、上述の２種類の補正を行う図４の注入装置９０は、構成の複雑化を防止しつつ、被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度をさらに確実に向上させることができる。以上の結果、上述の２種類の補正を行う図４の注入装置９０は、注入装置９０の構成を簡略化させたまま、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

また上述の２種類の補正を行う本実施形態の注入方法において、レーザ光照射中の基準範囲５３の単一の観察結果を用いて面方向ＺＸの位置ずれＤ０の補正および２通りの補正に要するパラメータＤ１，Ｄ２を求めるので、面方向ＺＸの位置ずれＤ０の補正用の観察ステップ以外に上述の２通りの補正専用の観察ステップを別途追加する必要がない。これによって、本実施形態の上述の注入方法が用いられる場合、注入工程の複雑化を防止しつつ、被処理体４０と注入ノズル２３との２種類の位置ずれＤ０，Ｄ１をさらに確実に補正することができるので、被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度をさらに向上させることができる。以上の結果、本実施形態の上述の注入方法が用いられる場合、注入装置９０を用いる注入物の注入工程を簡略化させたまま、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

以上のような構成を有する図４の注入装置９０において、被処理体４０の基準範囲５３内のレーザ光が照射されるべき位置に異物９６が付着している状況が考えられる。特に、図１の注入装置２０において説明されたように、被処理体４０が組立て体７５を収納した発泡治具７６で実現される場合、発泡治具７６の外側にはウレタンカス等が異物９６として付着する可能性がある。被処理体４０の基準範囲５３内のレーザ光が照射されるべき位置に異物９６が付着している状況下でレーザ光照射中の基準範囲５３を観察部２４が観察方向５２から観察した場合、異物９６に起因する誤差が生じる可能性がある。

上述の異物９６に起因する誤差を防止するために、図４の注入装置９０において、さらにまた好ましくは、照射スポット９３の形状が照射方向９２から見て観察部２４の観察方向５２と直交する仮想投影面上における直線形状になるように、照射部９１がレーザ光を照射する。照射スポット９３は、基準範囲５３内において照射部９１からのレーザ光が照射される領域であって、レーザ光の照射位置９４を含む。基準範囲５３内のレーザ光の照射されるべき場所にウレタンカス等の異物９６が存在する場合、直線形状であるべき照射スポット９３の形状が異物９６に起因して曲がる。

上述の構成を有する図４の注入装置９０においては、直線形状のレーザ光が照射された状態で、基準範囲５３が観察される。実際に観察される照射スポット９３内の複数の位置のうち、該実際の照射スポット９３の一方向に凸に曲がり方向９７とは反対側近傍になるいずれかの位置を、基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４として、以後の補正処理に用いられる。

これによって、上述の構成を有する図４の注入装置９０は、レーザ光の照射位置９４に異物９６がある場合であっても、異物９６が補正パラメータへ悪影響を及ぼすことを防止することができる。これによって、図４の注入装置９０は、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２および注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態判断は、具体的には、観察部２４のカメラ３１で撮影された画像を画像処理することによって行われる。前記観察結果の位置誤差Ｄ２および前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態を求める画像処理は、好ましくは、注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０を求める画像処理と同時に行われる。また前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１を補正するための注入ノズル２３および被処理体４０の相対移動は、好ましくは、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０を補正するための注入ノズル２３および被処理体４０の相対移動と同時に行われる。これらによって、本実施形態の図４の注入装置９０において、前記位置誤差Ｄ２および前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に係る各種処理が追加されていない構成の注入工程における加工時間（タクト）よりも前記各種処理が追加された図４の注入装置の注入工程における加工時間が増加することが、回避される。

また、図４の注入装置９０が複数の注入ノズル２３を有し、各注入ノズル２３に観察部２４がそれぞれ備えられる場合、好ましくは、各注入ノズル２３に照射部９１がそれぞれ備えられる。各注入ノズル２３に付随する照射部９１は、各注入ノズル２３の先端の先の基準範囲５３内に、各注入ノズル２３に付随する観察部２４の観察方向５２に対して斜め方向である照射方向９２から、レーザ光をそれぞれ照射する。この結果、各注入ノズル２３の先端の先の基準範囲５３内に、各照射部９１からのレーザ光の照射位置９４を含む照射スポット９３が、それぞれ観察可能になる。

これによって、前述の構成を有する図４の注入装置９０において、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態を考慮した注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態の判断、および注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態の判断が、各注入ノズル２３毎にそれぞれ実行可能である。したがって、被処理体４０に複数の注入孔４１が設けられる場合でも、図４の注入装置９０は、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

さらにまた、図４の注入装置９０において、観察部２４が注入ノズル２３に付随して共に移動可能な構成であるならば、好ましくは、観察部２４の観察方向５２と照射部９１のレーザ光の照射方向９２との位置関係を保ったまま、観察部２４および注入ノズル２３と共に照射部９１も移動可能に構成される。これによって、たとえば、観察部２４内のカメラ３１の焦点深度の調整のために観察部２４が注入ノズル２３と共に移動される場合であっても、観察部２４の観察方向５２と照射部９１のレーザ光の照射方向９２との位置関係が常に保たれる。

したがって、前述の構成を有する図４の注入装置９０において、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態を考慮した注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態の判断、および注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態の判断が、観察部２４が移動される場合であっても常に可能である。これによって、カメラ３１の光学系の構成の簡略化と、注入装置９０の構成の簡略化および完成品の歩留まりの向上とを、両立させることができる。

照射部９１は、基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４が観察部２４によって観察可能になる構成であれば、どのような構成であってもよい。たとえば照射部９１は、基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４を集中して照らすスポットライト状のレーザ光光源で実現される。照射スポット９３が直線形状である場合、照射部９１はいわゆるライン投影型レーザポインタで実現される。

図６は、図４の注入装置９０において、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１と基準範囲２３の観察結果の位置誤差Ｄ２との関係を説明するための模式図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１がある状況下における基準範囲２３内の２種類の観察結果を示す画像の例である。図６と図７とを合せて説明する。図７の基準範囲２３内の観察結果を示す画像は、被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との面方向ＺＸの位置ずれＤ０の状態判断に用いられるべき画像である。

図４〜図８で説明する本発明の他の実施形態において、説明のために、相互に直交する３本の座標軸を有する直交座標系を設定する。直交座標系において、Ｘ座標軸とＹ座標軸とＺ座標軸とは相互に直交する。Ｚ座標軸は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚに平行である。前記近接離反方向Ｚと直交する面方向ＸＹは、Ｘ座標軸とＹ座標軸とで定義されるＸＹ平面と平行である。注入方向５１に対して斜め方向である観察部２４の観察方向５２、および観察方向５２に対して斜め方向である照射方向９２は、Ｚ座標軸とＸ座標軸とで定義されるＺＸ平面とそれぞれ平行である。図４の例では、Ｚ座標軸は、注入物の注入方向５１とも平行である。

図４の注入装置９０において、所定の照射方向９２からレーザ光が基準範囲５３へ照射され、かつ所定の観察方向５２から基準範囲５３が観察される。観察方向５２は、注入方向５１に対して斜め方向である。照射方向９２は、観察方向５２に対して斜め方向である。図４の注入装置９０では、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚは、注入方向５１と平行である。また図４の注入装置９０では、観察方向５２および照射方向９２は、直交座標系のＺＸ平面とそれぞれ平行である。

基準範囲２３の観察結果の位置誤差Ｄ２の判断に用いられる基準軸線９５は、基準範囲２３内の所定の位置に配置される軸線として、予め定義されている。基準軸線９５は、たとえば、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が無い状況下における基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４に相当する。また基準軸線９５は、基準範囲５３の観察結果において、基準範囲５３内において観察部２４の観察方向５２の軸線が通る所定の基準点９９に対して、予め定める位置関係を保つように定義される。

図６および図７の例では、基準範囲５３がＸＹ平面に平行な矩形範囲であって、基準範囲５３内の基準点９９が矩形の基準範囲５３の中心と一致する。また前記例では、基準軸線９５は、予め定める基準高さＬ０に被処理体４０が位置する状況下における基準範囲５３内の直線形状のレーザ光の照射位置９４に相当する。さらにまた前記例では、基準軸線９５と基準点９９との位置関係は、基準高さＬ０に被処理体４０が位置する状況下における基準範囲５３の中心とレーザ光の照射位置９４との位置関係と等しい。また前記例では、予め定める基準高さＬ０に被処理体４０が位置する状況下において、注入ノズル２３の注入方向５１の軸線が、基準点９９を通る。

基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２は、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が無い状況下における基準範囲５３内の基準点９９と、実際の観察結果内の基準点９９とのＸ軸方向のずれである。近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に関わらず基準点９９に対する基準軸線９５の相対位置が前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に関わらず常に等しいので、基準範囲５３の前記観察結果の位置誤差Ｄ２は、基準範囲５３の観察結果における内の基準軸線９５に対するレーザ光の照射位置９４の位置差分Ｄ３と等しい。

図４の注入装置９０において、観察方向５２および照射方向９２と平行なＺＸ平面の法線方向であるＹ軸方向から見て、観察部２４の観察方向５２が、予め定める傾斜角度θだけ、照射部９１の照射方向９２に対して相対的に傾いている。このため、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に応じて、基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４を含む照射スポット９３が、ＸＹ平面上で、基準軸線９５からＸ軸と平行な方向にずれる。基準範囲５３内の基準軸線９５に対する照射位置９４の位置差分Ｄ３の向きおよび大きさは、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の向きおよび大きさにそれぞれ対応する。前記位置差分Ｄ３の大きさは、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の大きさに比例する。

たとえば、基準高さＬ０よりも注入ノズル２３に相対的に近い第１の高さＬａに被処理体４０が位置する場合、すなわち、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が注入ノズル２３に対して被処理体４０が近接する向きである場合、図７（Ａ）に示すように、基準軸線９５よりも観察方向５２下流側へ、レーザ光の照射スポット９３がずれる。またたとえば、基準高さＬ０よりも注入ノズル２３から相対的に遠い第２の高さＬｂに被処理体４０が位置する場合、すなわち、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が注入ノズル２３に対して被処理体４０が離反する向きである場合、図７（Ｂ）に示すように、基準軸線９５よりも観察方向５２上流側へ、レーザ光の照射スポット９３がずれる。さらにまた、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の向きに関わらず、該近接離反方向の位置ずれＤ１が大きくなるほど、基準軸線９５に対して照射スポット９３が大きくずれる。

図４の注入装置９０において、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２は、前述した基準軸線９５に対する照射位置９４の位置差分Ｄ３と等しい。すなわち、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が注入ノズル２３に対して被処理体４０が近接または離反する向きである場合、前記観察結果の位置誤差Ｄ２の向きは、基準点９９を起点として観察方向５２下流向きまたは観察方向５２上流向きになる。またすなわち、処理体４０に対する注入ノズル２３の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が大きくなるほど、観察結果の位置誤差Ｄ２の大きさが大きくなる。図６および図７の例では、基準範囲５３がＸＹ平面と平行であって、観察方向５２がＺＸ平面と平行なので、観察結果の位置誤差Ｄ２はＸ軸線に平行な位置ずれになる。

以上説明したように、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１と、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２と、基準範囲５３の観察結果における基準軸線９５に対する照射位置９４の位置差分Ｄ３とには、上述したような相関関係がある。これによって、被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＺＸの位置ずれＤ０の状態判断に用いられるべき基準範囲５３の単一の観察結果に基づいて、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態と前記観察結果の位置誤差Ｄ２の状態とをさらに判断することが可能になる。

所定の照射方向９２から基準範囲５３へ直線形状のレーザ光を照射する照射部９１が追加された構成である図４の注入装置９０において、被処理体４０の基準範囲５３内のレーザ光が照射されるべき場所に異物９６が付着している状況が考えられる。前記状況下でレーザ光照射中の基準範囲５３を観察部２４が観察方向５２から観察した場合、基準範囲５３内のレーザ光の照射される場所が異物９６の分だけ注入ノズル２３に近接する方向にずれ高くなるので、基準軸線９５に対する照射位置９４の位置差分Ｄ３に異物９６に起因する誤差が生じる可能性がある。

図４の注入装置は、異物９６が無い場合に観察方向５２と直交する直線形状の照射スポット９３が形成されるように、基準範囲５３に直線形状のレーザ光を照射している。直線形状の照射スポット９３の長手方向の長さは、好ましくは、異物９６の大きさよりも長い。実際には、直線形状の照射スポット９３の長手方向の長さは、該照射スポット９３の長手方向と平行な方向の基準範囲５３の幅以上に設定される。図６および図７の例では、異物９６が無い場合の直線状の照射スポット９３がＹ軸線に平行になるように、レーザ光が照射されている。これによって、観察方向５２および近接離反方向Ｚと平行であるＺＸ平面が、Ｙ軸線に平行な直線状の照射スポット９３と直交する。

これらの結果、被処理体４０の基準範囲５３内のレーザ光の照射されるべき場所に異物９６が存在する場合、直線形状であるべき照射スポット９３の一部分の形状だけが異物９６に起因して曲がり、残余の部分は異物９６が無い場合と同じ位置になる。このように、直線形状の照射スポット９３を形成するようにレーザ光が照射されることによって、異物９６に起因して照射スポット９３全体の位置がずれることが防止される。

図４の注入装置において、詳しくは、基準範囲５３内のレーザ光の照射される場所が異物９６の分だけ注入ノズル２３に近接する方向に高くなるので、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、照射スポット９３内の異物９６が有る場所は、異物９６がない場合の直線形状の照射スポット９３よりも観察部２４から遠ざかる方向、すなわち異物９６がない場合の直線形状の照射スポット９３よりも観察方向５２下流側に曲がる。照射スポット９３内の異物９６が無い場所は、異物９６がない場合の直線形状の照射スポットと同じ位置になる。

これによって、図４の注入装置において、基準範囲５３の観察結果内の実際の照射スポット９３内の複数の位置は、該実際の照射スポット９３の曲がり方向９７と反対方向寄りの位置ほど、異物９６に起因する誤差が小さい。

図４の注入装置９０において、基準範囲５３の観察結果内の実際の照射スポット９３の曲がり方向９７は、異物９６がない場合の直線形状の照射スポット９３を基準として観察方向５２下流側へずれる方向である。図４の注入装置９０において、異物９６が無い場合の直線状の照射スポット９３がＹ軸線に平行になるように、レーザ光が照射されている。これによって、観察方向５２および近接離反方向Ｚと平行であるＺＸ平面が、Ｙ軸線に平行な照射スポット９３と直交する。

したがって、上述の異物９６に起因するレーザ光の基準軸線９５に対する照射位置９４の位置差分Ｄ３の誤差を抑制または防止するために、図４の注入装置９０において、異物９６が無い場合に観察方向５２と直交する直線形状の照射スポット９３を形成するようにレーザ光が照射され、直線形状のレーザ光照射中の状態で基準範囲５３の観察結果が観察され、実際に観察される照射スポット９３内の複数の位置のうち、該実際の照射スポット９３の曲がり方向９７とは最も反対方向寄りの位置が、基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４として、以後の補正処理に用いられる。これによって、図４の注入装置９０は、被処理体４０レーザ光の照射位置９４に異物９６が付着する場合であっても、補正パラメータである前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０および前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１への異物９６が悪影響を及ぼすことを防止することができる。これによって、図４の注入装置９０は、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

具体例としては、図４の注入装置９０において、被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置が基準高さＬ０よりも注入ノズル２３に近接する位置Ｌａである状況下では、照射方向９２からレーザ光照射中の基準範囲５３を観察部２４のカメラ３１が観察方向５２から撮影すると、図７（Ａ）が示す画像が得られる。図７（Ａ）の画像において、略直線形状線状の照射スポット９３が所定の基準軸線９５に対しておおよそ観察方向５２下流側に存在し、かつ、異物９６に起因して、線状略直線形状の照射スポット９３の一部分が観察方向５２のさらに下流側に曲がる。

図７（Ａ）の画像において、略直線形状曲線上の照射スポット９３の異物９６に起因して曲がる部分の一部よりも、曲線上略直線形状の照射スポット９３の前記異物９６に起因して曲がる部分以外の残余部分のほうが、基準軸線９５に対して観察方向５２上流側に位置する。これによって、曲線状略直線形状の照射スポット９３内の複数の位置のうちの最も観察方向５２上流側であるいずれか１箇所の位置の位置をレーザ光の照射位置９４として以後の処理に用いれば、異物９６に起因するレーザ光の照射位置９４の誤差の発生を防止することができる。

また具体例としては、図４の注入装置９０において、被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置が基準高さＬ０よりも注入ノズル２３から離反する位置Ｌｂである状況下では、照射方向９２からレーザ光照射中の基準範囲５３を観察部２４のカメラ３１が観察方向５２から撮影すると、図７（Ｂ）が示す画像が得られる。図７（Ｂ）の画像において、略直線状の照射スポット９３が所定の基準軸線９５に対しておおよそ観察方向５２上流側に存在し、かつ、異物９６に起因して、略直線状の照射スポット９３の一部分が観察方向５２下流側に曲がる。

図７（Ｂ）の画像において、略直線状の照射スポット９３の異物９６に起因して曲がる部分の一部は、基準軸線９５を超えて観察方向５２下流側に入っているが、略直線状の照射スポット９３の異物９６に起因して前記曲がる部分以外の残余部分は、基準軸線９５に対して観察方向５２上流側に残っている。これによって、略直線状の照射スポット９３内の複数の位置のうちの最も観察方向５２上流側であるいずれか１箇所の位置をレーザ光の照射位置９４として以後の処理に用いれば、異物９６に起因するレーザ光の照射位置９４の誤差の発生を防止することができる。

図７（Ａ）あるいは図７（Ｂ）の画像が得られる場合、図４の注入装置９０において、略直線状の照射スポット９３内の複数の位置のうちの照射スポット９３の曲がり方向９７の反対方向寄りのいずれか１箇所の位置と基準軸線９５との位置差分Ｄ３に基づいて、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２が求められる。すなわち、略直線状の照射スポット９３内の複数の位置のうちの最も観察方向５２上流側であるいずれか１箇所の位置と基準軸線９５との位置差分Ｄ３の向きおよび大きさが、前記観察結果の位置誤差Ｄ２の向きおよび大きさとして求められる。

上述のように、図７（Ａ）および図７（Ｂ）の画像に基づいて観察結果の位置誤差Ｄ２が求められる場合、図４の注入装置９０において、該求められた観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮して、注入孔４１と注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が判断される。前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０があると判断される場合、面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が打消されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方が移動される。これによって、図４の注入装置９０は、注入装置９０の構成を簡略化させたまま、完成品の歩留まりを向上させることができる。

観察結果の位置誤差Ｄ２の状態を考慮した被処理体４０の注入孔４１と注入方向５１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態判断は、たとえば、記憶部２６に予め用意された基準の観察データと観察部２４による実際の観察結果を示す画像との比較結果に基づいて両画像のずれのＸ軸成分およびＹ軸成分を検出し、検出された両画像のずれのＸ軸成分から観察結果の位置誤差Ｄ２を減算する手順で実現される。基準の観察データは、図１の注入装置２０で説明した基準の観察データと等しい。すなわち、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０のＸ軸成分Ｄ０ｘは両画像のずれのＸ軸成分と観察結果の位置誤差Ｄ２との差であり、面方向ＸＹの位置ずれＤ０のＹ軸成分Ｄ０ｙは両画像のずれのＹ軸成分そのものである。

または、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態判断は、たとえば、観察部２４による実際の観察結果を示す画像を観察結果の位置誤差Ｄ２を打消すように面方向ＸＹにずらすことによって該実際の観察結果を示す画像を補正し、前述の基準の観察データと補正後の観察結果を示す画像との比較結果に基づいて両画像のずれを求め、求められた両画像のずれを位置ずれＤ０とする手順で実現されてもよい。

また上述のように、図７（Ａ）および図７（Ｂ）の画像に基づいて観察結果の位置誤差Ｄ２が求められる場合、図４の注入装置９０において、さらに、観察結果の位置誤差Ｄ２に基づいて、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態が判断される。図６で示すように、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１は観察結果の位置誤差Ｄ２に比例するので、たとえば、観察結果の位置誤差Ｄ２に予め定める計数を乗算すれば、近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が得られる。

また具体的には、図７（Ａ）の例では、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１は注入ノズル２３に対して被処理体４０が近接する向き方向の位置ずれなので、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１があると判断される場合、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の大きさだけ被処理体４０に対して注入ノズル２３が離反するように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方が移動される。図７（Ｂ）の例では、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の向きは、注入ノズル２３に対して被処理体４０が離反する方向のずれなので、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１があると判断される場合、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の大きさだけ被処理体４０に対して注入ノズル２３が近接するように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方が移動される。これらによって、図４の注入装置は、注入装置９０の構成を簡略化させたまま、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

図４の注入装置９０において、予め定める待機位置から注入工程を実行するための作動位置へ注入ノズル２３を移動させる工程が含まれる状況下では、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１を補正するために被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方を移動させる独立した移動工程を実行する代わりに、待機位置から作動位置への注入ノズル２３の移動工程の移動量を前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に応じて調整してもよい。

たとえば、前述の状況下において、図７（Ａ）の例では、待機位置から作動位置への移動時の注入ノズル２３の移動量が、観察結果の位置誤差Ｄ２が無い場合の移動量よりも少なく設定されて、設定された移動量だけ注入ノズル２３が相対移動させられる。また前述の状況下において、図７（Ｂ）の例では、待機位置から作動位置への移動時の前記注入ノズル２３の移動量が、観察結果の位置誤差Ｄ２が無い場合の移動量よりも多く設定されて、設定された移動量だけ注入ノズル２３が相対移動させられる。

これによって、図４の注入装置９０は、予め定める待機位置から注入工程を実行するための作動位置へ注入ノズル２３を移動させる構成であれば、注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１に起因して、注入工程中における注入ノズル２３に対する被処理体４０の位置が、移動時における被処理体４０と注入ノズル２３の衝突、および注入工程における注入ノズル２３が被処理体４０から遠すぎるために生じる不都合を、それぞれ回避することができる。これによって、図４の注入装置９０の使い勝手がさらに向上する。

図７の例では、基準範囲５３の観察結果を示す画像内において、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の向きが注入ノズル２３から被処理体４０が近接する向きであるか離反する向きであるかに応じて、基準軸線９５の左側または右側に、照射スポット９３がずれる。観察結果を示す画像を撮影するカメラの座標系の向きによっては、基準範囲５３の観察結果を示す画像内において、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の向きに応じて、基準軸線９５の上下に照射スポット９３がずれてもよい。すなわち、基準範囲５３の観察結果を示す画像内において、近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の向きに応じて、１本の軸線に沿う相反する２つの向きのいずれかに照射スポット９３がずれるならば、軸線の長手方向がどの方向に平行であってもよい。

また同様に、図７の例では、基準範囲５３の観察結果を示す画像内において、基準範囲５３内の異物９６に起因して照射スポット９３の一部分が観察方向５２下流側である左側に曲がっているので、照射スポット９３内の複数の位置のうちの照射スポット９３の曲がり方向９７と最も反対側である最も右側の位置が、照射位置９４として以後の処理に用いられる。観察結果を示す画像を撮影するカメラの座標系の向き、および観察部２４と照射部９１との位置関係に応じて、基準範囲５３の観察結果を示す画像内において、基準範囲５３内の異物９６に起因して照射スポット９３の一部分が右・上・下側に曲がるので、照射スポット９３内の複数の位置のうちの照射スポット９３の最も左・下・上の位置が照射位置９４として用いられる。すなわち、基準範囲５３の観察結果を示す画像内において、基準範囲５３内の異物９６に起因して略直線形状の照射スポット９３の一部分が１本の軸線に沿う相反する２つの向きのいずれか一方側に曲がるならば、照射スポット９３内の複数の位置のうちの前記相反する２つの向きのいずれか他方側に最も寄っている位置が、照射位置９４として用いればよい。

以上説明した構成を有する本発明の他の実施形態である図４の注入装置９０を用いる注入物の注入方法は、たとえば、移動ステップ、観察ステップ、判断ステップ、補正ステップ、および注入ステップをこの順で含む。図４の注入装置９０の注入工程の移動ステップおよび注入ステップの処理は、本発明の一実施形態である図１の注入装置２０の注入工程の移動ステップおよび注入ステップの処理と、それぞれ等しい。

観察ステップにおいて、観察方向５２に対して斜めである照射方向９２から基準範囲５３内にレーザ光が照射され、レーザ光が照射された状態の基準範囲５３が観察される。

判断ステップにおいて、最初に、観察ステップの基準範囲５３の観察結果に基づき、基準範囲５３内の基準軸線９５と基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４との位置関係に応じて、基準範囲５３の観察結果の位置誤差Ｄ２の状態が判断される。判断ステップにおいて、次に、観察ステップの基準範囲５３の観察結果に基づき、かつ前記観察結果の位置誤差Ｄ２を考慮して、移動ステップにおいて移動された被処理体４０の注入孔４１と注入ノズル２３の注入方向５１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が判断される。

また判断ステップにおいて、観察ステップの基準範囲５３の観察結果に基づき、基準範囲５３内の基準軸線９５と基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４との位置関係に応じて、注入ノズル２３に対する移動後の被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態が、基準範囲５３内の基準軸線９５と基準範囲５３内のレーザ光の照射位置９４との位置関係に応じてさらに判断される。

前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０があると判断される場合、補正ステップにおいて、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方が移動させられる。また前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１があると判断される場合、補正ステップにおいて、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１が補正されるように、被処理体４０および注入ノズル２３の少なくとも一方が移動させられる。

この結果、本発明の他の実施形態の注入方法が用いられる状況下において、観測結果の位置誤差Ｄ２に起因する前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の誤差が減少する。これによって、前記面方向の位置ずれＤ０の補正精度をより向上させることができる。またこの結果、本発明の他の実施形態の注入方法が用いられる上述の状況下において、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態が補正されるだけでなく、前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態も補正される。これによって、被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度をさらに向上させることができる。

また本発明の他の実施形態の注入方法が用いられる状況下において、レーザ光照射中の基準範囲５３の単一の観察結果を用いて、前記観察結果の位置誤差Ｄ２の状態、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態、および前記近接離反方向Ｄ１の位置ずれの状態がそれぞれ判断される。したがって、上述の場合、前記面方向の位置ずれの判断用の観察ステップ以外に、前記観察結果の補正専用の観察ステップおよび前記近接離反方向の位置ずれの補正専用の観察ステップを別途追加する必要がない。これによって、本発明の注入方法が用いられる場合、注入物の注入工程の複雑化が防止される。

以上の結果、本発明の他の実施形態の注入方法は、注入物の注入工程の複雑化を防止しつつ、前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の補正精度および被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度を向上させることができる。これによって、本発明の他の実施形態の注入方法は、注入物の注入工程を簡略化させたまま、完成品の歩留まりをさらに向上させることができる。

また上述の２種類の補正を行う本発明の他の実施形態の注入方法が用いられる状況下において、レーザ光照射中の基準範囲５３の単一の観察結果を用いて面方向ＺＸの位置ずれＤ０の補正および２通りの補正に要するパラメータＤ１，Ｄ２を求めるので、前記面方向ＺＸの位置ずれＤ０の補正用の観察ステップ以外に上述の２通りの補正専用の観察ステップを別途追加する必要がない。したがって、本実施形態の上述の注入方法が用いられる場合、注入工程の複雑化を防止しつつ、被処理体４０と注入ノズル２３との前記面方向および前記近接離反方向の位置ずれＤ０，Ｄ１をさらに確実に補正することができるので、被処理体４０と注入ノズル２３との相対位置の補正精度をさらに向上させることができる。以上の結果、本実施形態の上述の注入方法が用いられる場合、注入装置９０を用いる注入物の注入工程を簡略化させたまま、完成品の歩留まりをさらに向上することができる。

図８は、本発明の他の実施形態である図４の注入装置９０を用いる断熱箱体の製造工程を説明するためのフローチャートである。断熱箱体製造工程の全ステップＱ１〜ステップＱ１０のうち、ステップＱ３〜ステップＱ８が、図４の注入装置９０を用いる注入工程に相当する。なお、図８の断熱箱体の製造工程は、図１の注入装置２０を用いる図３の断熱箱体の製造工程と比較して、同じ機能を有するステップを含む。図８の断熱箱体の製造工程の説明において、図３の断熱箱体の製造工程と同じ機能のステップについては、詳細な説明を省略する場合がある。

製造工程開始後、ステップＱ０からステップＱ１に進む。図８のステップＱ１〜ステップＱ４までの各ステップの機能は、図３のステップＳ１〜ステップＳ４までの各ステップの機能とそれぞれ等しい。

ステップＱ５の観察ステップにおいて、各注入ノズル２３に付随する観察部２４の観察方向５２に対して斜め方向である照射方向９２から、各注入ノズル２３の先端の先の基準範囲５３に、略直線状の照射スポット２５を形成可能なレーザ光がそれぞれ照射される。各注入ノズル２３の注入方向５１から見て斜め方向である観察方向５２から、各注入ノズル２３の先端の先のレーザ光照射中の基準範囲５３を、各注入ノズル２３の観察部２４が観察する。観察部２４がカメラ３１を含む場合、レーザ光照射中の基準範囲５３を、観察方向５２からカメラ３１が撮影する。ステップＱ５の観察ステップの詳細手順のうち、レーザ光照射に係る手順以外の他の手順は、図３のステップＳ５の詳細手順と等しい。

ステップＱ６の判断ステップにおいて、制御部２７は、各注入ノズル２３の観察部２４の最新の観察結果に基づき、各注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態、および被処理体４０に対する各注入ノズル２３の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１の状態を、注入ノズル毎にそれぞれ判断する。各注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０の状態の判断時には、各注入ノズル２３の基準範囲２３の観察結果の位置誤差Ｄ２がそれぞれ考慮される。ステップＱ６の判断ステップの詳細手順としては、図４〜図７で説明した手順が用いられる。

前述のステップＱ６において、少なくとも１つの注入ノズル２３に関して、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との面方向ＸＹの位置ずれＤ０があると判断される場合、または、少なくとも１つの注入ノズル２３に関して、注入ノズル２３に対する被処理体４０の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１があると判断される場合、ステップＱ６からステップＱ７を経てステップＱ８に進む。またステップＱ６において、全ての注入ノズル２３に関し、注入ノズル２３の注入方向５１と注入孔４１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０および注入ノズル２３に対する被処理体４０前記の近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１がどちらも無いと判断される場合、ステップＱ６から直接ステップＱ８に進む。

ステップＱ７の補正ステップにおいて、制御部２７は、注入方向５１と注入孔４１との前記面方向ＸＹの位置ずれＤ０および注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの位置ずれＤ１のうちの少なくとも一方の位置ずれがあると判断された注入ノズル２３に関し、該少なくとも一方の位置ずれが解消されるように、被処理体移動部３３およびノズル移動部３４によって、組立て体７５収納済の発泡治具７６に対して注入ノズル２３を相対移動させる。これによって、前記少なくとも一方の位置ずれが解消されるように、組立て体７５収納済の発泡治具７６に対する注入ノズル２３の位置が補正される。ステップＱ７の補正ステップの詳細手順としては、図４〜図７で説明した手順および図３のステップＱ７の詳細手順が適宜用いられる。

図８のステップＱ８の注入ステップの機能は、図３のステップＳ８の機能と等しい。ステップＱ５〜ステップＱ７の処理によって、注入方向５１と注入孔４１との前記面方向ＸＹの最新の位置ずれＤ０および注入ノズル２３に対する被処理体４０の前記近接離反方向Ｚの最新の位置ずれＤ１がどちらも解消されているので、ステップＱ８の注入ステップにおいて、注入孔４１からの注入物の漏れが防止される。

図８のステップＱ９の発泡ステップの機能は、図３のステップＳ９の機能と等しい。これによって、断熱箱体が完成する。断熱箱体完成後、完成した断熱箱体を発泡治具７６から取出して、ステップＱ１０で本フローチャートの処理が終了する。

以上説明したように、図８の断熱箱体の製造工程において、発泡充填材の原液の注入工程に、図４の注入装置９０が用いられる。これによって、注入工程を簡略化させたまま、注入孔４１からの原液の漏れをより確実に防ぐことができる。これによって、図８の断熱箱体の製造工程において、製造工程の簡略化を図りつつ、製造工程の歩留まりをさらに向上させることができる。

本実施形態の図１および図４の注入装置２０，９０および図３および図８の注入方法は、本実施形態の構成要素の最良の実施形態の１つである。本実施形態の構成要素の詳細構成は、上述の作用効果が発揮可能な構成であれば、上述した構成に限らず、他の様々な構成が用いられても良い。また本実施形態の注入装置２０，９０および図３および図８の注入方法は、冷蔵庫の断熱箱体の製造工程はもちろん、被処理体４０内部に注入物を注入する工程を含む様々な製造工程に有効な手法であり、用途の広いものである。

２０ 注入装置
２３ 注入ノズル
２４ 観察部
２５ 移動部
２６ 記憶部
２７ 制御部
３１ カメラ
３３ 被処理体移動部
３４ ノズル移動部
４０ 被処理体
４１ 被処理体の注入孔
４２ 被処理体の内部空間
４４ 被処理体の斜めに対向する面
５１ 注入物の注入方向
５２ 注入方向に対して斜め方向
５３ 基準範囲
６１ 注入系機構部
６２ 注入系制御部
６３ 搬送系機構部
６４ 搬送系制御部
７１ 外箱
７２ 内箱
７５ 組立て体
７６ 発泡治具
７８ 発泡治具の貫通孔
９０ 注入装置
９１ 照射部
９２ 照射部の照射方向
９３ 照射スポット
９４ レーザ光の照射位置
９５ 基準範囲の基準軸線
９７ 照射スポットの曲がり方向
９９ 基準範囲の基準点
Ｚ 近接離反方向
ＸＹ 面方向
Ｄ０ 被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する面方向の位置ずれ
Ｄ１ 注入ノズルに対する被処理体の近接離反方向の位置ずれ
Ｄ２ 基準範囲の観察結果の位置誤差
Ｄ３ 基準範囲内の基準軸線に対する照射位置の位置差分
Ｌ０ 近接離反方向の基準高さ
Ｌａ 基準高さよりも注入ノズル近接側の高さ
Ｌｂ 基準高さよりも注入ノズル離反側の高さ

Claims (12)

1. 内部空間と、内部空間に連通する１以上の注入孔とを備える被処理体に対し、注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入するための注入装置において、
   先端から注入物を被処理体の内部空間に注入可能な注入ノズルと、
   注入ノズル先端の先に予め設定された基準範囲を、注入ノズルの軸線に対して斜め方向から観察可能な観察部と、
   前記基準範囲内に被処理体の注入孔があるように、被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動させる移動部と、
   前記基準範囲を前記観察部によって前記斜め方向から観察させ、前記観察部の観察結果に基づいて、注入孔が前記基準範囲内にあるように前記移動部によって移動された被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断し、位置ずれがあると判断される場合は位置ずれが補正されるように被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動部によって移動させ、注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入させる制御部とを含むことを特徴とする注入装置。
2. 前記被処理体は、注入孔が前記基準範囲内にある状態で、注入ノズルと斜めに対向する面を有し、
   前記注入孔は、被処理体の前記斜めに対向する面に設けられており、
   前記観察部が前記基準範囲を観察する方向は、前記注入ノズルの軸線に対して斜め方向であって、かつ、前記被処理体の注入孔の設けられる面の法線方向に略平行な方向であることを特徴とする請求項１に記載の注入装置。
3. 前記移動部が、前記被処理体を移動可能な被処理体移動部と、前記注入ノズルを移動可能なノズル移動部とを含み、
   前記観察部が、前記注入ノズルに追従して移動可能に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の注入装置。
4. 前記観察部が、注入ノズルの先端の先の前記基準範囲を、注入ノズルの軸線に対して斜め方向から撮影可能なカメラを含んで構成され、
   被処理体に対するカメラの焦点深度のデータを記憶する記憶部をさらに含み、
   前記制御部が、前記記憶部の被処理体に対する焦点深度のデータに基づき、前記ノズル移動部によって前記被処理体に対する注入ノズルの位置を相対移動させることによって、前記観察部のカメラの焦点深度を調整することを特徴とする請求項３に記載の注入装置。
5. 前記観察部が前記基準範囲を観察する観察方向に対して、斜め方向から、前記基準範囲内にレーザ光を照射する照射部をさらに含み、
   前記制御部が、
   前記レーザ光が照射される基準範囲を前記観察部によって観察した観察結果に基づき、前記基準範囲内に予め設定された基準軸線と前記基準範囲内に照射されたレーザ光の照射位置とのずれ量を判断し、
   前記観察結果に前記ずれ量をさらに考慮して、前記被処理体と注入ノズルとの近接離反方向に直交する面方向における前記移動された被処理体の注入孔の前記注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断し、
   前記面方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記面方向の位置ずれの状態が補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を、前記移動部によって移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の注入装置。
6. 前記観察部が前記基準範囲を観察する観察方向に対して斜め方向から、前記基準範囲内にレーザ光を照射する照射部をさらに含み、
   前記移動部が、前記被処理体と前記注入ノズルとの近接離反方向ならびに前記近接離反方向に直交する面方向に、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方をそれぞれ移動可能であり、
   前記制御部が、
   前記レーザ光が照射される基準範囲を前記観察部によって観察した観察結果に基づき、前記基準範囲内に予め設定された基準軸線と前記基準範囲内に照射されたレーザ光の照射位置との位置関係に応じて、前記注入ノズルに対する前記移動された被処理体の前記近接離反方向の位置ずれの状態をさらに判断し、
   前記近接離反方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記近接離反方向の位置ずれが補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を、前記移動部によって前記近接離反方向に移動させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の注入装置。
7. 前記照射部は、直線状にレーザ光を照射し、
   前記制御部は、前記基準範囲内の一方向に凸に湾曲したレーザ光の照射スポットの前記凸側とは反対側近傍の位置に、前記基準範囲内のレーザ光の照射位置を変更することを特徴とする請求項５または６記載の注入装置。
8. 前記注入ノズルと前記観察部とがそれぞれ複数用意され、
   前記制御部は、各注入ノズル毎に、
   各注入ノズルに追従する観察部によって、各注入ノズルによる注入物の注入方向に対して斜め方向から、各注入ノズルの先端の先の基準範囲を観察させ、
   各観察部による観察結果に基づいて、被処理体の注入孔の各注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態をそれぞれ判断し、
   位置ずれがあると判断される注入ノズルは、位置ずれが補正されるように注入ノズルをノズル移動部によって移動させ、
   各注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の注入装置。
9. 前記被処理体が、注入孔を背面板に有する外箱と外箱の内部に隙間をあけて配置される内箱とを組合わせる組立て体と、組立て体の外寸とほぼ同じ内寸を有する箱状の発泡治具とを含んで構成され、発泡治具の内部に組立て体が収納され、
   前記被処理体の内部空間が、前記組立て体の外箱と内箱との間の隙間で構成され、
   前記注入物が、前記組立て体の外箱と内箱との間の隙間を埋めるための発泡断熱材の原液で構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の注入装置。
10. 内部空間に連通する１以上の注入孔を備える被処理体に対し、注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入する注入方法であって、
    注入ノズルの先端の先の予め定める基準範囲内に被処理体の注入孔が位置するように、被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動させる移動ステップと、
    注入ノズルの軸線に対して斜め方向から、注入ノズルの先端の先の基準範囲を観察する観察ステップと、
    観察ステップの観察結果に基づいて、被処理体の注入孔の注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断する判断ステップと、
    位置ずれがあると判断される場合は、位置ずれが補正されるように被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動部によって移動させる補正ステップと、
    注入ノズルから注入孔を通して被処理体の内部空間に注入物を注入させる注入ステップとを含むことを特徴とする注入方法。
11. 前記観察ステップにおいて、
    前記観察部が前記基準範囲を観察する方向に対して斜め方向から前記基準範囲内にレーザ光を照射し、
    レーザ光が照射された状態の前記基準範囲を観察し、
    前記判断ステップにおいて、
    前記観察ステップの観察結果に基づき、前記基準範囲内に予め設定される基準軸線と前記基準範囲内のレーザ光の照射位置とのずれ量を判断し、
    前記観察結果前記ずれ量をさらに考慮して、前記被処理体と前記注入ノズルとの近接離反方向に直交する面方向における前記移動された被処理体の注入孔の前記注入ノズルの軸線に対する位置ずれの状態を判断し、
    前記補正ステップにおいて、前記面方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記面方向の位置ずれの状態が補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を移動させることを特徴とする請求項１０記載の注入方法。
12. 前記観察ステップにおいて、
    前記観察部が前記基準範囲を観察する方向に対して斜め方向から前記基準範囲内にレーザ光を照射し、
    レーザ光が照射された状態の前記基準範囲を観察し、
    前記判断ステップにおいて、前記観察ステップの観察結果に基づき、前記注入ノズルに対する前記移動された被処理体の前記近接離反方向の位置ずれの状態を、前記基準範囲内の基準軸線と前記基準範囲内のレーザ光の照射位置との位置関係に応じてさらに判断し、
    前記補正ステップにおいて、前記近接離反方向の位置ずれがあると判断される場合は、前記近接離反方向の位置ずれが補正されるように、前記被処理体および注入ノズルの少なくとも一方を前記近接離反方向に移動させることを特徴とする請求項１０または１１記載の注入方法。

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