JP2017193146A - Mold monitoring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば樹脂成形機に取り付けられた金型における型面を監視する金型監視装置に関する。 The present invention relates to a mold monitoring apparatus that monitors a mold surface of a mold attached to a resin molding machine, for example.
一般に、樹脂製品を製造するための樹脂成形機例えば射出成形機においては、型締動作、射出動作、樹脂材料の冷却・固化、型開動作および成形品突出動作よりなる成形サイクルが繰り返して行われる。
而して、射出成形機においては、型開動作を行ったときに、成形品が可動型の型面の成形エリアに保持されず、例えば固定型に保持されたり、可動型の型面の成形エリアから脱落して他のエリアに付着したりする動作異常が生じることがある。あるいは、成形品突出動作を行ったときに、成形品が可動型の型面から離型せずに当該可動型の型面に保持されたままとなる動作異常が生じることがある。
このような動作異常が生じた状態、具体的には、固定型または可動型の型面に成形品が残留した状態で、射出成形機の型締動作を行うと、残留した成形品によって固定型の型面または可動型の型面が損傷するおそれがある。このような事態が生ずると、製造ラインを長期間にわたって停止せざるを得なくなるため、動作異常が生じたときには、当該射出成形機の運転を停止することが必要となる。
In general, in a resin molding machine for manufacturing a resin product, for example, an injection molding machine, a molding cycle including a mold clamping operation, an injection operation, a cooling / solidification of a resin material, a mold opening operation, and a molded product protruding operation is repeatedly performed. .
Thus, in the injection molding machine, when the mold opening operation is performed, the molded product is not held in the molding area of the movable mold surface, for example, is held by a fixed mold, or the molding of the movable mold surface is performed. Operational abnormalities that fall off the area and adhere to other areas may occur. Alternatively, when the molded product protruding operation is performed, an abnormal operation may occur in which the molded product is not released from the mold surface of the movable mold but is held on the mold surface of the movable mold.
When a mold clamping operation of the injection molding machine is performed in a state where such an operation abnormality has occurred, specifically, in a state where the molded product remains on the fixed or movable mold surface, the fixed mold is fixed by the remaining molded product. The mold surface or the movable mold surface may be damaged. When such a situation occurs, the production line must be stopped for a long period of time, so that when the operation abnormality occurs, it is necessary to stop the operation of the injection molding machine.
このような事情から、射出成形機によって樹脂製品を製造する工程においては、例えば、型開き完了位置における可動型の型面を撮像することのできる位置に監視カメラを固定し、この監視カメラにより取得される画像データに基づいて可動型の型面の状態を監視することが行われている。 For this reason, in the process of manufacturing a resin product using an injection molding machine, for example, a monitoring camera is fixed at a position where a movable mold surface can be imaged at a mold opening completion position, and acquired by this monitoring camera. The state of the movable mold surface is monitored based on the image data to be processed.
かかる金型監視装置としては、射出成形機の自動運転中において、当該射出成形機の型開動作完了後における可動型の型面を監視カメラによって撮像して得られる一次監視画像データを、一次基準画像データと比較する一次監視動作、および射出成形機の成形品突出動作完了後における可動型の型面を監視カメラによって撮像して得られた二次監視画像データを、二次基準画像データと比較する二次監視動作を行うものが知られている(特許文献1参照。)。ここに、一次基準画像データは、成形エリア内に成形品が保持された状態の可動型の型面を監視カメラによって撮像することにより予め得られたものであり、二次基準画像データは、成形エリアから成形品が離型された状態の可動型の型面を監視カメラによって撮像することにより予め得られたものである。 As such a mold monitoring apparatus, during automatic operation of an injection molding machine, primary monitoring image data obtained by imaging a movable mold surface with a monitoring camera after completion of the mold opening operation of the injection molding machine is used as a primary reference. Primary monitoring operation to compare with image data, and secondary monitoring image data obtained by imaging the mold surface of the movable mold with the monitoring camera after completion of the molded product ejection operation of the injection molding machine is compared with the secondary reference image data. A device that performs a secondary monitoring operation is known (see Patent Document 1). Here, the primary reference image data is obtained in advance by imaging a movable mold surface in a state where the molded product is held in the molding area with a monitoring camera, and the secondary reference image data is obtained by molding. This is obtained in advance by imaging the movable mold surface in a state where the molded product is released from the area with the monitoring camera.
このような金型監視装置において、一次基準画像データ、二次基準画像データ、一次監視画像データおよび二次監視画像データの各々には、監視カメラによって取得される画像を構成する複数の画素の各々についての輝度データが含まれている。
そして、一次監視動作においては、一次監視画像データのうち少なくとも可動型の型面の成形エリアに係る複数の画素についての輝度データの各々を、これらに対応する一次基準画像データにおける複数の画素についての輝度データの各々とを比較し、両者の差に基づいて正常状態であるか或いは異常状態であるかを判定する。正常状態であるときには、射出成形機の運転が続行されて成形品突出動作が行われ、異常状態であるときには、射出成形機の運転が停止される。
一方、二次監視動作においては、二次監視画像データのうち少なくとも可動型の型面の成形エリアに係る複数の画素についての輝度データの各々を、これらに対応する二次基準画像データにおける複数の画素についての輝度データの各々とを比較し、両者の差に基づいて正常状態であるか或いは異常状態であるかを判定する。正常状態であるときには、射出成形機の運転が続行されて型締動作が行われ、異常状態であるときには、射出成形機の運転が停止される。
In such a mold monitoring apparatus, each of the plurality of pixels constituting the image acquired by the monitoring camera is included in each of the primary reference image data, the secondary reference image data, the primary monitoring image data, and the secondary monitoring image data. Luminance data for is included.
Then, in the primary monitoring operation, at least the luminance data for the plurality of pixels related to the molding area of the movable mold surface among the primary monitoring image data is set for each of the plurality of pixels in the primary reference image data corresponding thereto. Each of the luminance data is compared, and based on the difference between the two, it is determined whether it is a normal state or an abnormal state. When in the normal state, the operation of the injection molding machine is continued and the molded product protruding operation is performed. When in the abnormal state, the operation of the injection molding machine is stopped.
On the other hand, in the secondary monitoring operation, each of the luminance data for the plurality of pixels related to the molding area of at least the movable mold surface among the secondary monitoring image data is set to a plurality of secondary reference image data corresponding thereto. The luminance data for each pixel is compared with each other, and based on the difference between the two, it is determined whether the pixel is in a normal state or an abnormal state. When in the normal state, the operation of the injection molding machine is continued and the mold clamping operation is performed, and when in the abnormal state, the operation of the injection molding machine is stopped.
しかしながら、上記の金型監視装置においては、監視カメラによる画像データについての輝度データに基づいて、動作異常および成形異常の有無を検知しているため、樹脂成形品と金型との判別が困難であり、動作異常および成形異常の有無を高い精度で監視することができない。このため、誤った判定によって射出成形機の運転が続行または停止されることにより、射出成形機の故障や製造効率の低下の原因となるおそれがある。また、後工程での不良品を探す検品作業の労力が多大となる。 However, in the above-described mold monitoring apparatus, it is difficult to discriminate between a resin molded product and a mold because the presence or absence of an operation abnormality and a molding abnormality is detected based on luminance data regarding image data obtained by a monitoring camera. Yes, it is not possible to monitor the presence of abnormal operation and abnormal molding with high accuracy. For this reason, if the operation of the injection molding machine is continued or stopped due to an erroneous determination, there is a risk of causing a failure of the injection molding machine or a decrease in manufacturing efficiency. In addition, the labor of inspection work for searching for defective products in the subsequent process becomes great.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、樹脂成形機における動作異常および成形異常の有無を高い精度で検出することができる金型監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a mold monitoring apparatus capable of detecting an operation abnormality and a molding abnormality in a resin molding machine with high accuracy. To do.
本発明の金型監視装置は、樹脂成形機における金型の型面をカラー画像として撮像する監視カメラと、この監視カメラによって取得される画像データに基づいて当該金型の型面の状態を監視する監視装置本体とを備えてなり、
当該監視装置本体には、前記金型の型面の基準状態に係る基準画像データが予め記録されており、
当該監視装置本体は、前記樹脂成形機の成形サイクルにおいて型開きされた状態の前記金型の型面について取得される判定用画像データと、前記基準画像データとを対比し、当該判定用画像データにおける特定の色情報を有する有色像の状態が前記基準画像データを基準として設定された許容範囲内にあるか否かを判定する機能を有することを特徴とする。
The mold monitoring apparatus of the present invention monitors a mold surface of a mold based on image data acquired by the monitoring camera that captures a mold surface of a mold in a resin molding machine as a color image. A monitoring device main body,
In the monitoring device main body, reference image data relating to the reference state of the mold surface of the mold is recorded in advance,
The monitoring apparatus main body compares the determination image data acquired for the mold surface of the mold in the mold opened state in the molding cycle of the resin molding machine with the reference image data, and determines the determination image data. It has a function of determining whether the state of a colored image having specific color information is within an allowable range set with reference to the reference image data.
本発明の金型監視装置においては、前記監視装置本体は、前記樹脂射出成形機の成形サイクルにおける型開動作完了後の前記金型の型面の状態を監視する一次監視動作を実行する機能を有し、
成形エリア内に成形品が保持された状態の前記金型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記成形品を示す特定の色情報を有する有色像に係る画像データが、一次基準画像データとして記録されており、
前記一次監視動作においては、前記樹脂成形機の型開動作完了後における前記可動型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記成形品を示す特定の色情報を有する有色像に係る画像データが一次判定用画像データとして取得され、当該一次判定用画像データに係る有色像の形状と、前記一次基準画像データに係る有色像との形状とが対比されることによって、当該一次判定用画像データおよび当該一次基準画像データの同一性が判定されることが好ましい。
In the mold monitoring apparatus of the present invention, the monitoring apparatus main body has a function of executing a primary monitoring operation for monitoring a state of a mold surface of the mold after completion of a mold opening operation in a molding cycle of the resin injection molding machine. Have
Image data relating to a colored image having specific color information indicating the molded product in a color image obtained by imaging the mold surface of the mold in a state where the molded product is held in the molding area is primary. It is recorded as reference image data,
In the primary monitoring operation, in a color image obtained by imaging the mold surface of the movable mold after completion of the mold opening operation of the resin molding machine, a colored image having specific color information indicating the molded product is obtained. Such image data is acquired as primary determination image data, and the primary determination is performed by comparing the shape of the colored image related to the primary determination image data with the shape of the colored image related to the primary reference image data. It is preferable that the identity of the image data for use and the primary reference image data is determined.
また、本発明の金型監視装置においては、前記監視装置本体は、前記樹脂成形機の成形サイクルにおける成形品突出動作完了後の前記金型の型面を監視する二次監視動作を実行する機能を有し、
成形エリアから成形品が離型された状態の前記金型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記特定の色情報を有する有色像に係る画像データが、二次基準画像データとして記録されており、
前記二次監視動作においては、前記樹脂成形機の成形品突出動作完了後の前記金型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記特定の色情報を有する有色像に係る画像データが、二次基準画像データとして取得され、当該二次判定用画像データの有色像の有無によって、当該判定用画像データおよび当該二次基準画像データの同一性が判定されることが好ましい。
Further, in the mold monitoring apparatus of the present invention, the monitoring apparatus body performs a secondary monitoring operation for monitoring the mold surface of the mold after completion of the molded product protruding operation in the molding cycle of the resin molding machine. Have
Image data relating to a color image having the specific color information in a color image obtained by imaging the mold surface of the mold in a state where the molded product is released from the molding area is secondary reference image data. Is recorded as
In the secondary monitoring operation, an image relating to a colored image having the specific color information in a color image obtained by imaging the mold surface of the mold after the molded product protruding operation of the resin molding machine is completed Preferably, the data is acquired as secondary reference image data, and the identity of the determination image data and the secondary reference image data is determined based on the presence or absence of a colored image in the secondary determination image data.
さらにまた、本発明の金型監視装置においては、前記有色像は、成形品の色を基準色としたとき、当該基準色の色情報に基づいて設定される許容色範囲内に含まれる色情報を有する画素により構成されるものであることが好ましい。 Furthermore, in the mold monitoring apparatus of the present invention, the color image includes color information included in an allowable color range set based on color information of the reference color when the color of the molded product is used as the reference color. It is preferable that the pixel is composed of pixels having
さらにまた、本発明の金型監視装置においては、前記許容色範囲は、RGB色空間において規定される前記基準色の座標(R,G,B)と黒色の座標(0,0,0)とを結ぶ仮想直線Xと、当該黒色の座標(0,0,0)を通る任意の仮想直線Yとがなす角をθ(°)とするとき、0.9900<cosθ<1.0000の関係を満足するよう設定されることが好ましい。 Furthermore, in the mold monitoring apparatus of the present invention, the allowable color range includes the reference color coordinates (R, G, B) and black coordinates (0, 0, 0) defined in the RGB color space. When an angle formed by a virtual straight line X connecting the two and an arbitrary virtual straight line Y passing through the black coordinates (0, 0, 0) is θ (°), a relationship of 0.9900 <cos θ <1.000 is established. It is preferable to set so as to satisfy.
本発明の金型監視装置によれば、監視カメラによって取得される画像データにおける特定の色情報を有する有色像の状態によって、基準画像データと判定用画像データとの同一性が判定されるので、判定結果に高い精度が得られる。従って、樹脂成形機における動作異常および成形異常の有無を確実に検出することができる。 According to the mold monitoring apparatus of the present invention, the identity of the reference image data and the determination image data is determined by the state of the color image having specific color information in the image data acquired by the monitoring camera. High accuracy can be obtained in the determination result. Accordingly, it is possible to reliably detect the operation abnormality and the molding abnormality in the resin molding machine.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の金型監視装置の構成を樹脂成形機の構成と共に示す説明図である。図2は、本発明の金型監視装置における監視装置本体の一構成例を示すブロック図である。
先ず、樹脂成形機の構成について説明すると、この樹脂成形機は、互いに雌雄の関係にある固定型12および可動型13により構成された金型11と、成形品形成材料である樹脂材料を溶融して射出する射出部15と、金型11の型開および型締を行う金型駆動部20と、射出部15および金型駆動部20の動作を制御する制御部25とを備えた射出成形機10により構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of the mold monitoring apparatus of the present invention together with the configuration of a resin molding machine. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a monitoring device main body in the mold monitoring device of the present invention.
First, the configuration of the resin molding machine will be described. This resin molding machine melts a
射出成形機10の射出部15は、射出ノズル16aを先端(図1において左端)に有する円筒状のシリンダー16と、シリンダー16内に配置されたスクリュー(図示省略)を駆動するスクリュー駆動機構17と、シリンダー16の後端部分における外周面に形成された供給口(図示省略)に接続されたホッパ18とを備えている。
シリンダー16の外周面には、ヒータ(図示省略)が設けられており、ホッパ18に投入された樹脂材料が、溶融されながらシリンダー16内に供給される。スクリューは、シリンダー16の軸方向に沿って前進後退可能に配置されており、スクリューが回転されることにより、溶融状態の樹脂材料がシリンダー16の後端から前端に向かって混練されながら供給される。
The
A heater (not shown) is provided on the outer peripheral surface of the
射出成形機10の金型駆動部20は、固定型12が固定される固定プラテン21と、固定プラテン21に対して進退可能に配置された、可動型13が固定される可動プラテン22と、可動プラテン22を水平方向にガイドする複数のタイバー23と、可動プラテン22をタイバー23に沿って固定プラテン21に向かって前進させる型締動作および可動プラテン22を固定プラテン21に対して後退させる型開動作を行う型締め・型開機構24とを備えている。
The
金型監視装置30は、金型11における可動型13の型面を撮像する監視カメラ31と、監視カメラ31によって取得される画像データに基づいて可動型13の型面の状態を監視する監視装置本体40とを備えている。この例における監視装置本体40は、例えば信号入出力器35を介して射出成形機10における制御部25に接続されており、射出成形機10の運転を制御可能に構成されている。
The
監視カメラ31としては、カラー画像を撮像するものであればよく、例えばカラーCCDカメラなどを用いることができる。
The monitoring
監視装置本体40は、中央制御部41と、操作表示部42と、監視カメラ31からの画像信号が入力される画像信号入力部43と、画像信号入力部43からの画像データを処理する画像データ処理部44と、画像データ処理部44によって処理された画像データを記録する画像データ記録部45と、中央制御部41の動作に必要な情報が一次的に記録されるRAM46と、中央制御部41を作動するためのプログラムが記録されたROM47とを備えている。
The monitoring apparatus
操作表示部42は、例えばタッチパネル式の操作表示パネルによって構成されており、金型監視装置30を操作するための入力操作を受け付ける各種の操作画面および設定画面や、後述する基準画像データおよび判定用画像データなどの各種の画像データが表示される。
The
画像データ処理部44は、監視カメラ31により取得される画像データに係るカラー画像において、成形品ないしは成形品形成用樹脂材料の色を基準色とし、当該基準色の色情報に基づいて設定される許容色範囲内に含まれる色情報を有する画素を抽出(特定)し、当該特定の色情報を有する画素により構成された画像領域内の有色像の画像データを算出する画像処理を行う機能を有する。
The image
具体的には例えば、図3に示すように、RGB色空間において規定される基準色αの色情報すなわちRGB値(座標)に基づいて許容色範囲(図3において斜線を付した領域)を設定し、監視カメラ31により取得される当該許容色範囲に含まれる色情報を有する画素が特定される。許容色範囲は、実際の成形品に要求される条件、監視される可動型13の型面の状態およびその他の条件に応じて任意に設定することができるが、次のようにして設定することが好ましい。
すなわち、基準色αの座標(R,G,B)と黒の座標(0,0,0)とを結ぶ仮想直線Xに垂直な平面において、当該平面上に位置される色βの座標(R1,G1,B1)と黒の座標(0,0,0)とを結ぶ仮想直線Yと、仮想直線Xとがなす角をθとしたとき、基準色αについての許容色範囲は、0.9900<cosθ<1.0000の関係(0.000°<θ<8.100°)を満足するよう設定することが好ましい。これにより、特定の色情報を有する有色像の画像データを明度の如何によらずに対比することができ、高い精度を得ることができる。但し、黒部分は除外とする。
Specifically, for example, as shown in FIG. 3, an allowable color range (a hatched area in FIG. 3) is set based on color information of the reference color α defined in the RGB color space, that is, RGB values (coordinates). Then, a pixel having color information included in the allowable color range acquired by the monitoring
That is, in the plane perpendicular to the virtual straight line X connecting the coordinates (R, G, B) of the reference color α and the coordinates (0, 0, 0) of black, the coordinates (R1) of the color β positioned on the plane. , G1, B1) and the virtual line X connecting the black coordinates (0, 0, 0) and the virtual line X is θ, the allowable color range for the reference color α is 0.9900. It is preferable to set so as to satisfy the relationship of <cos θ <1.000 (0.000 ° <θ <8.100 °). Thereby, the image data of the colored image having specific color information can be compared regardless of the brightness, and high accuracy can be obtained. However, the black part is excluded.
ここに、基準色αの色情報(RGB値)は、例えば、後述する成形サイクルにおいて型開動作後の可動型13の型面について監視カメラ31によって取得されるカラー画像において、成形品を示す画像領域において任意に選択される少なくとも一の画素の色情報を解析することにより取得することができる。また、成形品を示す画像領域において任意に選択される複数の画素の各々の色情報を解析し、各画素の色情報の平均値を基準色の色情報としてもよい。
基準色およびその許容色範囲を含む色情報に関するデータは、画像データ記録部45に記録されている。
Here, the color information (RGB value) of the reference color α is, for example, an image indicating a molded product in a color image acquired by the monitoring
Data relating to color information including the reference color and its allowable color range is recorded in the image
また、画像データ記録部45には、一次基準画像データおよび二次基準画像データが予め記録されている。
一次基準画像データは、図4(a)に示すように、射出成形機10の型開動作完了後における正常な状態の可動型13の型面、具体的には、成形エリア内に欠損や変形等のない成形品が保持された状態の可動型13の型面について得られたカラー画像に対して上記の画像処理を行うことにより算出されたデータである。従って、この一次基準画像データは、金型等の背景画像が消去された特定の色情報を有する有色像に係るものであって、成形品の形状を示すものである。なお、図4(a)においては、便宜上、可動型13の型面13aを破線で示してある。
二次基準画像データは、図4(b)に示すように、射出成形機10の成形品突出動作完了後における正常な状態の可動型13の型面、具体的には、成形品が離型された状態の可動型13の型面について得られたカラー画像に対して上記の画像処理を行うことにより算出されたデータである。従って、二次基準画像データは、特定の色情報を有する有色像を有さないものである。なお、図4(b)においては、便宜上、可動型13の型面13aおよび成形エリアMAを破線で示してある。
In addition, primary reference image data and secondary reference image data are recorded in the image
As shown in FIG. 4 (a), the primary reference image data is obtained by confirming that the mold surface of the
As shown in FIG. 4 (b), the secondary reference image data indicates that the mold surface of the
また、一次基準画像データおよび二次基準画像データとして、さらに、可動型13の型面について取得されるカラー画像を構成する複数の画素の各々についての位置データおよび複数の画素の各々についての輝度データが含まれたものが記録されていてもよい。なお、輝度データは、型面の画像における画素の各々について、それらの輝度を、最小を0とし最大を255とする0〜255の整数による相対値で示したものである。
In addition, as primary reference image data and secondary reference image data, position data for each of a plurality of pixels constituting a color image acquired for the mold surface of the
以下、本発明の監視装置の動作について、自動運転中の射出成形機10における金型11の可動型13の型面を監視して射出成形機10の動作を制御する場合を例に挙げて、説明する。
射出成形機10の自動運転中においては、金型監視装置30の監視装置本体40から信号入出力器35を介して型締許可指令および成形品突出禁止指令が出力されて射出成形機10の制御部25に入力されると、当該射出成形機10の成形サイクルが開始される。
Hereinafter, with respect to the operation of the monitoring device of the present invention, an example of controlling the operation of the
During automatic operation of the
具体的に説明すると、射出成形機10の金型駆動部20において、可動プラテン22をタイバー23に沿って固定プラテン21に向かって前進させる型締動作が行われる。これにより、可動プラテン22に固定された可動型13の型面が、固定プラテン21に固定された固定型12の型面に圧接され、その結果、金型11内に成形空間が形成される。次いで、射出成形機10の射出部15において、シリンダー16内における溶融された樹脂材料を射出ノズル16aから金型11の成形空間内に射出する射出動作が行われることにより、金型11の成形空間内に溶融した樹脂材料が充填される。その後、当該金型11内において樹脂材料が冷却されて固化されることにより、成形品が得られる。次いで、射出成形機10の金型駆動部20において、可動プラテン22をタイバー23に沿って後退させる型開動作が行われることによって、可動型13の型面が固定型12の型面から離間される。
Specifically, in the
そして、射出成形機10の型開動作が完了すると、当該射出成形機10の制御部25から型開限信号が出力されて信号入出力器35を介して金型監視装置30の監視装置本体40に入力される。これにより、金型監視装置30の監視装置本体40から型締禁止指令が出力されて射出成形機10の制御部25に入力されることによって、射出成形機10の型開状態が維持されると共に、当該監視装置本体40内においてタイマーが作動し、当該金型監視装置30において、型開限信号が入力されてからタイマーに設定された待機時間が経過した後に、一次監視動作が実行される。ここで、タイマーに設定される待機時間は例えば0.1〜0.4secである。
When the mold opening operation of the
この一次監視動作においては、図5に示すように、先ず、監視カメラ31によって可動型13の型面が撮像されることにより、可動型13の型面についての一次監視用画像データが取得される(step1)。一次監視用画像データの一例を図6(a)に示す。この例においては、可動型13の型面13aにおける例えば4ヶ所の成形エリアMAの各々において、成形品が保持された状態が示されている。
In this primary monitoring operation, as shown in FIG. 5, first, the monitoring
次いで、監視装置本体40における画像データ処理部44によって、この一次監視用画像データの画像処理が行われる。すなわち、当該一次監視用画像データに係るカラー画像における、基準色(成形品の色)の色情報に基づいて設定された許容色範囲内に含まれる色情報を有する画素が抽出(特定)される(step2)。そして、図6(b)に示すように、当該特定の色情報を有する画素のみにより構成された画像領域内の有色像Cが一次判定用画像データとして算出される(step3)。この一次判定用画像データは、一次基準画像データと共に監視装置本体40における操作表示部42に表示される。
Next, image processing of this primary monitoring image data is performed by the image
このようにして取得された一次判定用画像データと、一次基準画像データとが対比されて、一次基準画像データと一次判定用画像データとが一致するか否かを判定する判定処理が行われる(step4)。
具体的には、この判定処理においては、一次判定用画像データにおける有色像Cの形状と、一次基準画像データにおける有色像の形状とが対比されることにより、両画像データの同一性が判定される。上述したように、一次基準画像データは、成形品の形状を示す有色像に係るものである。従って、当該有色像の画像領域を成形品の形状を監視するための監視領域として、当該監視領域に対応する一次判定用画像データの画像領域内の有色像Cの状態を解析することにより、得られた成形品の一次形状の良否を判定することができる。また、一次判定用画像データにおいて、監視領域に対応する画像領域以外の領域における特定の色情報を有する画素の有無を解析することにより、可動型13の型面13aの状態を判定することができる。
The primary determination image data acquired in this way is compared with the primary reference image data, and a determination process is performed to determine whether the primary reference image data matches the primary determination image data ( step 4).
Specifically, in this determination process, the identity of both image data is determined by comparing the shape of the colored image C in the primary determination image data with the shape of the colored image in the primary reference image data. The As described above, the primary reference image data relates to a colored image indicating the shape of the molded product. Therefore, the image area of the colored image is used as a monitoring area for monitoring the shape of the molded product, and is obtained by analyzing the state of the colored image C in the image area of the primary determination image data corresponding to the monitoring area. The quality of the primary shape of the obtained molded product can be determined. In addition, in the primary determination image data, the state of the
そして、一次判定用画像データに係る有色像Cの状態が一次基準画像データを基準として設定された許容範囲内であるときには、一次判定用画像データが一次基準画像データと一致すると判定される。この場合には、得られた成形品が良品であり、また、可動型13の型面13aにおける成形エリアに成形品が保持された状態にあるため、射出成形機10の動作が正常であると見做され、当該射出成形機10の運転が続行される。
Then, when the state of the colored image C related to the primary determination image data is within the allowable range set with reference to the primary reference image data, it is determined that the primary determination image data matches the primary reference image data. In this case, since the obtained molded product is a non-defective product and the molded product is held in the molding area on the
一方、一次判定用画像データにおける有色像の状態が一次基準画像データを基準として設定された許容範囲外であるときには、一次判定用画像データが一次基準画像データと相違すると判定され、動作異常および成形異常のいずれかの異常が生じたと見做される。この場合には、射出成形機10の運転が停止される(step5)。
例えば、図7(a)に示すように、一次判定用画像データにおける監視領域に対応する画像領域の一部の画素が特定の色情報を有さない場合には、可動型13の型面13aにおける成形エリアMAから少なくとも一部の成形品が離型された状態にあり、成形異常または動作異常が生じたと見做される。また、例えば図7(b)に示すように、一次判定用画像データにおける監視領域に対応する画像領域以外の領域にも特定の色情報を有する画素が存在する場合についても同様に、動作異常および成形異常のいずれかの異常が生じたと見做される。このような事例としては、例えば、射出成形機10の型開動作完了後または成形品突出動作完了後に成形品が可動型13の成形エリアから脱落して非成形エリアに付着した状態、可動型13の成形エリアから位置ずれして成形エリアおよび非成形エリアに跨がって付着した状態、もしくは、成形品形成材料が非成形エリアに付着した状態にある場合などが挙げられる。
なお、一次基準画像データおよび一次判定用画像データは、監視装置本体40における操作表示部42に表示されることから、ユーザが操作表示部42に表示された画像データを確認することにより、射出成形機10の運転が停止された理由が、成形異常であるか当該射出成形機10の動作異常であるかを識別することも可能である。
On the other hand, when the state of the color image in the image data for primary determination is outside the allowable range set with reference to the primary reference image data, it is determined that the image data for primary determination is different from the primary reference image data. One of the abnormalities is considered to have occurred. In this case, the operation of the
For example, as shown in FIG. 7A, when some of the pixels in the image area corresponding to the monitoring area in the primary determination image data do not have specific color information, the
Since the primary reference image data and the primary determination image data are displayed on the
このような一次監視動作によって、射出成形機10の動作が正常であると見做されて当該射出成形機10の運転が続行されるときには、監視装置本体40における中央制御部41から成形品突出要求指令信号が出力される(step5)。成形品突出要求指令信号は、信号入出力器35を介して当該射出成形機10の制御部25に入力され、これにより、射出成形機10において、例えば突出しピンを可動型13の型面から突出させる成形品突出動作が行われる。
When it is assumed that the operation of the
射出成形機10の成形品突出動作が完了すると、当該射出成形機10の制御部25からの成形品突出完了信号が監視装置本体40中央制御部41に入力されると共に、当該監視装置本体40内においてタイマーが作動する(step6)。そして、成形品突出完了信号が入力されてからタイマーに設定された待機時間が経過した後に、二次監視動作が実行される。
When the molded product projecting operation of the
この二次監視動作においては、先ず、監視カメラ31によって可動型13の型面が撮像されることにより、可動型13の型面についての二次監視用画像データが取得される(step7)。二次監視用画像データの一例を図8(a)に示す。この例においては、可動型13の型面13aにおける例えば4ヶ所の成形エリアMAの各々において、成形品が正常に離型された状態が示されている。
In this secondary monitoring operation, first, the monitoring
次いで、監視装置本体40における画像データ処理部44によって、この二次監視用画像データの画像処理が行われる。すなわち、当該二次監視用画像データに係るカラー画像における、基準色(成形品の色)の色情報に基づいて設定された許容色範囲内に含まれる色情報を有する画素が特定(抽出)され(step8)、二次判定用画像データが算出される(step9)。図8(a)に示す二次監視用画像データに対応する二次判定用画像データを図8(b)に示す。この二次判定用画像データは、成形品が正常に離型された状態のものであるから、有色像を有さないものである。この二次判定用画像データは、二次基準画像データと共に監視装置本体40における操作表示部42に表示される。
Next, image processing of the secondary monitoring image data is performed by the image
このようにして取得された二次判定用画像データと、二次基準画像データとが比較されて、二次判定用画像データと二次基準画像データとが一致するか否かを判定する判定処理が行われる(step10)。具体的には、二次判定用画像データにおける有色像の有無によって、二次判定用画像データおよび二次基準画像データの同一性が判定される。 Determination processing for determining whether the secondary determination image data and the secondary reference image data match by comparing the secondary determination image data acquired in this way with the secondary reference image data. Is performed (step 10). Specifically, the identity of the secondary determination image data and the secondary reference image data is determined based on the presence or absence of a colored image in the secondary determination image data.
二次判定用画像データが、図8(b)に示すように、有色像を有さないものであるときには、二次判定用画像データが、二次基準画像データと一致すると判定される。この場合には、可動型13の型面における成形エリアMAから成形品が離型された状態にあり、射出成形機10の動作が正常であると見做される。そして、当該射出成形機10の運転が続行され、例えば次の成形サイクルが開始される(step11)。なお、可動型13の型面から成形品が離型されたときには、離型された成形品は例えば成形品取出装置などによって射出成形機10から取り出される。
As shown in FIG. 8B, when the secondary determination image data does not have a colored image, it is determined that the secondary determination image data matches the secondary reference image data. In this case, the molded product is released from the molding area MA on the mold surface of the
一方、二次判定用画像データが有色像を有するものであるときには、二次基準画像データと相違すると判定され、射出成形機10の動作異常が生じたと見做される。この場合には、最初の成形品突出動作が実行されてからの経過時間tが予め設定された時間Tを超えたか否かの判定処理(t>T)が行われる。そして、最初の成形品突出動作から予め設定された時間Tが経過していない場合には、監視装置本体40の中央制御部41から再度成形品突出要求指令信号が出力され(step5)、射出成形機10において成形品突出動作が再実行される。射出成形機10において成形品突出動作が完了すると、成形品突出完了信号の入力を契機として(step6)、上記の二次監視動作が再実行される(step7〜step10)。このような射出成形機10の成形品突出動作および金型監視装置30の二次監視動作の再実行は、当該二次監視動作によって二次判定用画像データが二次基準画像データと一致すると判定されるか、最初の成形品突出動作から予め設定された時間Tが経過するまで行われる。
On the other hand, when the secondary determination image data has a colored image, it is determined that the secondary determination image data is different from the secondary reference image data, and it is considered that an operation abnormality of the
成形品突出動作および二次監視動作の再実行が、最初の成形品突出動作から予め設定された時間Tが経過するまで繰り返されても、二次監視動作において二次判定用画像データが二次基準画像データと相違すると判定されたときには、射出成形機10の動作異常が生じたと見做される。この場合には、当該射出成形機10の運転が停止される(step12)。
例えば、図9(a)に示すように、二次判定用画像データにおける監視領域に対応する画像領域の一部に特定の色情報を有する画素(有色像C)が存在する場合には、可動型13の型面13aにおける成形エリアMAの少なくとも一部に成形品が保持された状態にあり、動作異常が生じたと見做される。また、例えば図9(b)に示すように、二次判定用画像データにおける監視領域に対応する画像領域以外の領域にも特定の色情報を有する画素(有色像C)が存在する場合についても同様に、動作異常が生じたと見做される。このような事例としては、例えば、射出成形機10の成形品突出動作完了後に成形品が可動型13の成形エリアMAから脱落して非成形エリアに付着した状態、もしくは、可動型13の成形エリアMAから位置ずれして成形エリアMAおよび非成形エリアに跨がって付着した状態にある場合などが挙げられる。
なお、二次基準画像データおよび二次判定用画像データは、監視装置本体40における操作表示部42に表示されることから、ユーザが操作表示部42に表示された画像データを確認することにより、射出成形機10の運転が停止された理由を識別することも可能である。
Even if the re-execution of the molded product protruding operation and the secondary monitoring operation is repeated until a preset time T elapses from the first molded product protruding operation, the secondary determination image data is secondary in the secondary monitoring operation. When it is determined that it is different from the reference image data, it is considered that an operation abnormality of the
For example, as shown in FIG. 9A, when a pixel (colored image C) having specific color information exists in a part of the image area corresponding to the monitoring area in the secondary determination image data, it is movable. The molded product is held in at least a part of the molding area MA on the
Since the secondary reference image data and the secondary determination image data are displayed on the
以上のように、本発明の金型監視装置においては、金型11における可動型13の型面の基準状態に係る基準画像データおよび成形サイクル時に取得される当該可動型13の型面の状態を示す判定用画像データとして、例えば得られる成形品の色を基準色とし、当該基準色について設定された許容色範囲内の色情報を有する画素のみにより構成された有色像の画像データが用いられる。すなわち、監視カメラ31によって取得される画像データに係るカラー画像おいて、金型11などの背景画像が消去された、成形品を示す特定の色情報を有する有色像の状態によって基準画像データと判定用画像データとの対比が行われる。そして、一次監視動作においては、一次基準画像データと一次判定用画像データとの同一性を、有色像の形状によって判定することができる。また、二次監視動作においては、二次基準画像データと二次判定用画像データとの同一性を、有色像の有無によって判定することができる。
従って、本発明の金型監視装置によれば、基準画像データと判定用画像データとの一致・相違を高い精度で識別することができるので、射出成形機10における動作異常および成形異常の有無を確実に検出することができる。
As described above, in the mold monitoring apparatus of the present invention, the reference image data related to the reference state of the mold surface of the
Therefore, according to the mold monitoring apparatus of the present invention, the coincidence / difference between the reference image data and the determination image data can be identified with high accuracy. It can be detected reliably.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、基準色についての許容色範囲を設定する際に定義される色空間は、RGB色空間に限定されず、他の色空間が用いられてもよい。
また、基準色の色情報は、監視カメラによって実際に取得される画像データにおける成形品を示す画像領域を解析することにより取得されたものである必要はない。
さらにまた、一次監視動作および二次監視動作においては、有色像の状態による判定(カラー判定)に加えて、輝度データによる判定が行われてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, the color space defined when setting the allowable color range for the reference color is not limited to the RGB color space, and other color spaces may be used.
Further, the color information of the reference color does not have to be acquired by analyzing an image area indicating a molded product in the image data actually acquired by the monitoring camera.
Furthermore, in the primary monitoring operation and the secondary monitoring operation, determination based on luminance data may be performed in addition to determination based on the state of a colored image (color determination).
10 射出成形機
11 金型
12 固定型
13 可動型
13a 可動型の型面
15 射出部
16a 射出ノズル
16 シリンダー
17 スクリュー駆動機構
18 ホッパ
20 金型駆動部
21 固定プラテン
22 可動プラテン
23 タイバー
24 型締め・型開機構
25 制御部
30 金型監視装置
31 監視カメラ
35 信号入出力器
40 監視装置本体
41 中央制御部
42 操作表示部
43 画像信号入力部
44 画像データ処理部
45 画像データ記録部
46 RAM
47 ROM
C 有色像
MA 成形エリア
DESCRIPTION OF
47 ROM
C Colored image MA Molding area
Claims (5)
当該監視装置本体には、前記金型の型面の基準状態に係る基準画像データが予め記録されており、
当該監視装置本体は、前記樹脂成形機の成形サイクルにおいて型開きされた状態の前記金型の型面について取得される判定用画像データと、前記基準画像データとを対比し、当該判定用画像データにおける特定の色情報を有する有色像の状態が前記基準画像データを基準として設定された許容範囲内にあるか否かを判定する機能を有することを特徴とする金型監視装置。 A monitoring camera that captures a mold surface of a mold in a resin molding machine as a color image, and a monitoring device main body that monitors the state of the mold surface of the mold based on image data acquired by the monitoring camera. ,
In the monitoring device main body, reference image data relating to the reference state of the mold surface of the mold is recorded in advance,
The monitoring apparatus main body compares the determination image data acquired for the mold surface of the mold in the mold opened state in the molding cycle of the resin molding machine with the reference image data, and determines the determination image data. A mold monitoring apparatus having a function of determining whether or not a state of a colored image having specific color information is within an allowable range set with reference to the reference image data.
成形エリア内に成形品が保持された状態の前記金型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記成形品を示す特定の色情報を有する有色像に係る画像データが、一次基準画像データとして記録されており、
前記一次監視動作においては、前記樹脂成形機の型開動作完了後における前記可動型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記成形品を示す特定の色情報を有する有色像に係る画像データが一次判定用画像データとして取得され、当該一次判定用画像データに係る有色像の形状と、前記一次基準画像データに係る有色像との形状とが対比されることによって、当該一次判定用画像データおよび当該一次基準画像データの同一性が判定されることを特徴とする請求項1に記載の金型監視装置。 The monitoring device main body has a function of executing a primary monitoring operation for monitoring a state of a mold surface of the mold after completion of a mold opening operation in a molding cycle of the resin injection molding machine,
Image data relating to a colored image having specific color information indicating the molded product in a color image obtained by imaging the mold surface of the mold in a state where the molded product is held in the molding area is primary. It is recorded as reference image data,
In the primary monitoring operation, in a color image obtained by imaging the mold surface of the movable mold after completion of the mold opening operation of the resin molding machine, a colored image having specific color information indicating the molded product is obtained. Such image data is acquired as primary determination image data, and the primary determination is performed by comparing the shape of the colored image related to the primary determination image data with the shape of the colored image related to the primary reference image data. The mold monitoring apparatus according to claim 1, wherein the identity of the image data for use and the primary reference image data is determined.
成形エリアから成形品が離型された状態の前記金型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記特定の色情報を有する有色像に係る画像データが、二次基準画像データとして記録されており、
前記二次監視動作においては、前記樹脂成形機の成形品突出動作完了後の前記金型の型面を撮像することによって得られたカラー画像における、前記特定の色情報を有する有色像に係る画像データが、二次基準画像データとして取得され、当該二次判定用画像データの有色像の有無によって、当該判定用画像データおよび当該二次基準画像データの同一性が判定されることを特徴とする請求項2に記載の金型監視装置。 The monitoring device main body has a function of executing a secondary monitoring operation for monitoring a mold surface of the mold after completion of a molded product protruding operation in a molding cycle of the resin molding machine,
Image data relating to a color image having the specific color information in a color image obtained by imaging the mold surface of the mold in a state where the molded product is released from the molding area is secondary reference image data. Is recorded as
In the secondary monitoring operation, an image relating to a colored image having the specific color information in a color image obtained by imaging the mold surface of the mold after the molded product protruding operation of the resin molding machine is completed Data is acquired as secondary reference image data, and the identity of the determination image data and the secondary reference image data is determined based on the presence or absence of a colored image in the secondary determination image data. The mold monitoring apparatus according to claim 2.
The allowable color range includes a virtual straight line X connecting the coordinates (R, G, B) of the reference color defined in the RGB color space and the black coordinates (0, 0, 0) and the black coordinates (0 , 0, 0) is set so as to satisfy a relationship of 0.9900 <cos θ <1.000, where θ (°) is an angle formed by an arbitrary virtual straight line Y passing through. 4. The mold monitoring apparatus according to 4.
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