JP6322776B1 - フープ材の自動接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 供給するフープ材の先行材の終端部と後行材の始端部とを高精度かつ高速で自動的に接合して接続することができ、製品の生産性を高めることができるフープ材の自動接続装置を提供する。【解決手段】 この自動接続装置１０は、後行材６ｂの始端部を撮像して後行材の品種や傾向解析を行い画像情報として取り出す画像処理機構１１と、画像処理機構から取り出した画像情報から先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部の間に生ずる傾きやオフセットを補正して位置合わせを行う位置合わせ機構１２と、位置合わせ機構で位置合わせされた先行材の終端部と後行材の始端部を接合する接合機構１３と、画像処理機構から取り出した画像情報を基に、先行材の終端部と後行材の始端部を位置合わせさせるように前記位置合わせ機構を駆動し、位置合わせ後の前記先行材の終端部と後行材の始端部を接合させるように接合機構を駆動する制御機構と、を備えている。【選択図】 図２

Description

この発明は、フープ材の自動接続装置に関し、詳しくはめっき材料としてのフープ材をリールツーリール方式により連続的に供給する装置において、前記フープ材として加工中の先行材の終端部と次に供給する後行材の始端部とを自動的に接合して接続する技術に係るものである。

フープ材をめっき処理する技術分野においては以前からリールツーリール方式によるフープ材供給が行われている。このリールツーリール方式は、一方のリールからフープ材をめっき工程に送り、めっき処理後に他方のリールで巻き取るというものである。フープ材の供給は、供給側の一方のリールのフープ材がなくなるとリール交換を行い、リール交換時に次の新しいリールのフープ材と繋ぎ、空の一方のリールとフープ材が巻かれた新しいリールを入れ替えて、連続加工を維持する。

しかし、前記した現状のものにおいては、供給側の一方のリールにある加工中の先行材が残り少なくなり、次の新しいリールにある後行材と繋ぐ必要が生じたとき、先行材の終端部に新しいリールにある後行材の始端部を接合することになるが、この接合作業を行うのに、作業者が例えば携帯型の接合機で手作業にて接合せざるを得なかった。また、接合作業には先行材の終端部にある程度の余裕のある長さの状態で行わなければならないため、手間と労力を要するし、ラインに専属の作業者が少なくとも一人必要であった。しかも、接合作業には両材に穿けたパイロット穴を位置合わせする必要があり、作業者に技量、熟練度を要するのに加え、接合作業が律速工程となるため作業速度が上がらず、製品の生産性が低いなど、課題の多いものであった。

出願人の調査によれば、先行技術文献としてフープ材接続方法およびその装置としての特許文献１がある。

しかし、特許文献１に開示されている技術は、加工中の第１フープ材の終端部と、次に供給する第２フープ材の始端部を接続する方法であるが、第１フープ材の終端部に離脱防止凹部を有する係合形状の終端接続部を形成する一方、第２フープ材の始端部に前記終端接続部と結合可能な始端接続部を形成し、これら両接続部を互いに結合して第２フープ材の母材を前記凹部に塑性変形させて接続するものであり、その接続には多大の手間がかかり、前記で説明した現状のものとほぼ同様な課題がある。

特開平４−１７３５１４号公報（請求項１）

そこで、この発明は、前記従来の技術の問題を解決し、供給するフープ材の先行材の終端部と後行材の始端部とを高精度かつ高速で自動的に接合して接続することができ、製品の生産性を高めることができるフープ材の自動接続装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、フープ材をリールツーリール方式により連続的に搬送して供給する装置において、フープ材として加工中の先行材の終端部と次に供給する後行材の始端部を自動的に接合して接続する装置であって、前記後行材の始端部を撮像して後行材の品種や傾向解析を行い画像情報として取り出す画像処理機構と、前記画像処理機構から取り出した画像情報から先行材の終端部と後行材の始端部の間に生ずる傾きやオフセットを補正して位置合わせを行う位置合わせ機構と、前記位置合わせ機構で位置合わせされた先行材の終端部と後行材の始端部を接合する接合機構と、前記画像処理機構から取り出した画像情報を基に、前記先行材の終端部と後行材の始端部を位置合わせさせるように前記位置合わせ機構を駆動し、位置合わせ後の前記先行材の終端部と後行材の始端部を接合させるように前記接合機構を駆動する制御機構と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記画像処理機構は、品種判定／傾向解析用撮像手段と、位置合わせ用撮像手段と、形状検査用撮像手段とを備え、これら撮像手段は、搬送されるフープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置されたカメラと光源からなっている。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記制御機構からの指令により前記カメラに撮像指示を出力する一方、カメラからの撮像画像を解析処理して得られた結果情報を制御機構に出力する画像処理装置が設置されている。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３において、前記位置合わせ用撮像手段、及び／又は形状検査用撮像手段のカメラのフープ材の面を向いた側には斜光光源が設けられている。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記位置合わせ機構は、フープ材の搬送方向と同じ向きで、フープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置された水平移動用駆動ローラ及び同従動ローラと、前記水平移動用駆動ローラを駆動する駆動部材と、前記水平移動用駆動ローラ及び同従動ローラの少なくともいずれか一方が他方に接離可能になっている該一方のローラを他方のローラに接離させる作動部材と、フープ材の搬送方向と直交する向きで、フープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置された一組の平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラと、前記平行移動・回転移動用駆動ローラを駆動する駆動部材と、前記平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラの少なくともいずれか一方が他方に接離可能になっている該一方のローラを他方のローラに接離させる作動部材と、前記各駆動部材及び作動部材を制御する制御部材と、を備えている。

請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記位置合わせ機構は、一組の平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラがフープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置された位置に、位置合わせに際して先行材の終端部に後行材の始端部を重ね合わせる位置合わせ部を有している。

請求項７に記載の発明は、請求項６において、前記位置合わせ部に対しフープ材の搬送方向手前の位置に、後行材の始端部を位置合わせ部に搬送して位置決め固定するための駆動ローラが設けられている。

請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれかにおいて、前記駆動部材は、ギヤードモータからなり、前記制御部材からの指令によりサーボアンプで制御される。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかにおいて、前記接合機構は、接合をスポット溶接によって行う溶接機である。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかにおいて、前記制御機構は、前記位置合わせ機構による位置補正量が規格値を満たしていない場合、規格値を満たすまで位置合わせ機構による位置合わせを繰り返すようにフィードバック制御を行う。

この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明によれば、フープ材として加工中の先行材の終端部と次に供給する後行材の始端部を自動的に接合して接続する装置であって、前記後行材の始端部を撮像して後行材の品種や傾向解析を行い画像情報として取り出す画像処理機構と、前記画像処理機構から取り出した画像情報から先行材の終端部と後行材の始端部の間に生ずる傾きやオフセットを補正して位置合わせを行う位置合わせ機構と、前記位置合わせ機構で位置合わせされた先行材の終端部と後行材の始端部を接合する接合機構と、前記画像処理機構から取り出した画像情報を基に、前記先行材の終端部と後行材の始端部を位置合わせさせるように前記位置合わせ機構を駆動し、位置合わせ後の前記先行材の終端部と後行材の始端部を接合させるように前記接合機構を駆動する制御機構と、を備えたので、供給するフープ材としての先行材の終端部と後行材の始端部とを人手を要することなく高精度かつ高速で自動的に接合することができる。したがって、現状のものに比して加工速度が数倍速くなり、製品の生産性が著しく高くなるという優れた効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、画像処理機構に設けられたカメラと光源からなる撮像手段によって、フープ材の品種判定／傾向解析、位置合わせ、及び形状検査を効率よく行なうことができる。

請求項３に記載の発明によれば、画像処理装置によってカメラからの撮像画像を解析処理し、その結果情報を制御機構に的確に出力することができる。

請求項４に記載の発明によれば、斜光光源から斜光照明によって三次元的な情報を得ることが可能となり、フープ材の判別がより確実なものとすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、水平移動用駆動ローラ及び同従動ローラ、前記水平移動用駆動ローラを駆動する駆動部材、前記水平移動用駆動ローラ及び同従動ローラの少なくともいずれか一方が他方に接離可能になっている該一方のローラを他方のローラに接離させる作動部材、一組の平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラと、前記平行移動・回転移動用駆動ローラを駆動する駆動部材、前記平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラの少なくともいずれか一方が他方に接離可能になっている該一方のローラを他方のローラに接離させる作動部材、前記各駆動部材及び作動部材を制御する制御部材、により位置合わせ機構を構成し、前記のような効果を期待することができる。

請求項６に記載の発明によれば、位置合わせ部によって先行材の終端部と後行材の始端部を効果的に重ね合わせ位置合わせすることができる。

請求項７に記載の発明によれば、駆動ローラによって後行材の始端部を位置合わせ部に搬送して位置決め固定することができる。

請求項８に記載の発明によれば、サーボアンプによってギヤードモータを制御することによりフィードバック効果を期待することができる。

請求項９に記載の発明によれば、フープ材の先行材の終端部と後行材の始端部との接合を溶接機のスポット溶接により行うことができる。

請求項１０に記載の発明によれば、フープ材の先行材と後行材の位置合わせをより確実性のあるものにすることができる。

この発明の一実施の形態を示すリールツーリール方式による連続材料供給装置の概略平面図である。 図１に示す自動接続装置の全体概略説明図である。 同上の自動接続装置における撮像環境とフープ材位置合わせ機構を主に示す概略正面図である。 同上の自動接続装置を構成する位置合わせ機構の要部平面図である。 同上の位置合わせ機構における溶接機を主に示す正面図である。 位置合わせ機構による位置合わせ動作を説明する概要図である。 フープ材の傾き補正の動作を説明する図で、（Ａ）はその要部平面図、（Ｂ）は同正面図である。 フープ材の垂直方向オフセット補正の動作を説明する図で、（Ａ）はその要部平面図、（Ｂ）は同正面図である。 フープ材の水平方向オフセット補正の動作を説明する図で、（Ａ）はその要部平面図、（Ｂ）は同正面図である。 フープ材のエア圧制御による密着化の動作を説明する図で、（Ａ）はその要部平面図、（Ｂ）は同正面図である。

この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。

先ず、図１を用いて、この発明の一実施の形態に係るフープめっき加工に用いられている連続材料供給装置について簡単に概説する。
１は、連続材料供給装置を示し、この連続材料供給装置１は水平に設置された装置本体２を備え、該本体に供給側のリール３と巻取側のリール４がめっき処理設備５を挟むように設置されている。供給側のリール３に巻回されているフープ材６は搬送用駆動ローラ７によって一定速度でめっき処理設備５側に引き出されて連続的に送られ、該処理設備でめっき処理された後、巻取側のリール４によって巻き取られるようになっている。

供給側のリール３の近くにはフープ材６の自動接続装置１０が設置されている。自動接続装置（撮像環境）１０は、図２に示すように、フープ材６の搬送方向に順次設置された画像処理機構１１と、位置合わせ機構１２及び接合機構１３、とから主に構成されている。

画像処理機構１１は、撮像環境とフープ材位置合わせ機構として、図３に示すように、フープ材６の搬送方向に沿って品種判定／傾向解析用撮像手段１５、位置合わせ用撮像手段１６、形状検査用撮像手段１７を備えている。これら撮像手段１５，１６，１７は、搬送されるフープ材６の下面側に設置されたカメラ２１，２２，２３、及び該カメラを挟んでフープ材６の上面側にそれぞれ対となるように相対向して配置された光源２５，２６，２７からなっている。図中、２８はフープ材６の後行材６ｂを位置合わせ機構１２の後記する位置合わせ部まで搬送するアクチュエータとしての駆動ローラである。なお、図示していないが前記駆動ローラ２８でフープ材６を送る際に、フープ材６が傾かずに直進するようにその両サイドを位置決め・位置誤差調整機能を有するガイドローラを設けるようにしてもよい。

また、画像処理機構１１は、カメラ２１が撮影したフープ材６の画像情報を処理し、それを基に次に新しく供給されるフープ材６の品種判定／傾向解析（画像解析１）を行う画像処理装置３１（図４参照）を有している。画像処理装置３１には製品の形状認識に関し多岐にサーチ機能を持った形状認識プログラムを組み込んでおり、超小型で複雑な端子やパイロット穴の形状、ピッチ、配列パターン等、人の目で追いきれない部分をシステムにサーチさせることで、多品種かつ複雑な形状の識別が可能になっている。

画像処理装置３１における品種判定／傾向解析では、フープ材６のパイロット穴のピッチ、形状等を常時計測し、製品品種を判定する一方、製造ロット毎の傾向を評価する。ここでいう「傾向」とは加工している製品の実寸法の傾向を称している。品種判定に際してはフープ材６の所定領域に対してオイラー数（連結成分数−孔）をブロブ解析し、それを特徴量１として捉えるとともに、加工中のフープ材６の形状を周期的にテンプレート登録した基本データに対してテンプレートマッチングをし、それを特徴量２として捉えるようになっている。そして新たに供給したフープ材６の品種や傾向を確認した後、その情報を後記するコントローラ３２（図４参照）に送る。

位置合わせ用のカメラ２２は、フープ材６の重ね合わせ後の位置ずれ（先行材６ａと後行材６ｂに設けたパイロット穴の搬送方向のずれ値、及び幅方向のずれ値）を計測する。そして、この位置合わせ（画像解析２）を行うことにより得られる位置ずれ量をコントローラ３２にフィードバックする。なお、この位置合わせではカメラ２２の上に斜光用の光源３３を設け、後行材の始端部と先行材の終端部の重なり合う位置合わせ部３４の下面に斜光照明を当てて計測の正確さが得られるようになっている。位置合わせの良し悪しを判断する際に、後行材６ｂの始端部と先行材６ａの終端部が重なり合った状態で透過照明を行うと、モノクロのシルエット画像となり、先行材６ａと後行材６ｂの判別が不可能となるため、斜光照明により斜めからも光を当てることによって三次元的な情報を得るようにしている。なお、このカメラ２２と光源３３は接合機構１３による接合時に位置合わせ部３４を挟むように移動して配置される溶接機３５と緩衝しないように所定の位置へ移動可能になっている。

形状検査用のカメラ２３は、フープ材６の繋ぎ形状の打痕・位置ずれ・変形を検査し、位置ずれ量が閾値を超えたとき画像解析１，２工程の点検を行い、検査した打痕・変形が閾値を超えたとき接合工程の点検を行う。そして、この形状検査を行い撮影した画像情報をコントローラ３２にフィードバックする。なお、この形状検査においても前記と同様にカメラ２３の上に斜光用の光源３６を設け、フープ材６に斜光照明を当てて検査の正確さが得られるようになっている。

位置合わせ機構１２は、図４，５にその全体の機構を示しているように、フープ材６の上面側と下面側で対となるように相対向して配置された水平移動用駆動ローラ３７及び同従動ローラ３８と、同様にフープ材の搬送方向に上面側と下面側で対となるように相対向して配置され一組の平行移動・回転移動用駆動ローラ４０，４２及び同従動ローラ４１，４３と、から構成されている。水平移動用駆動ローラ３７及び同従動ローラ３８は、フープ材６の上下面においてその幅方向の中央部と対応する位置で搬送方向と同じ向きとなっており、平行移動・回転移動用駆動ローラ４０，４２及び同従動ローラ４１，４３は、フープ材の上下面においてその幅方向の中央部と対応する位置で搬送方向と直交する向きとなっている。

水平移動用駆動ローラ３７は、装置本体２に設けた支持部材４５で支持されたうえフープ材６に対して接離可能になっている。また、平行移動・回転移動用駆動ローラ４０，４２も光源２６とともに装置本体２に設けた支持部材４７で支持されたうえフープ材６に対して接離可能になっている。

水平移動用駆動ローラ３７は、ギヤードモータ５０で駆動され、駆動ローラ３７の従動ローラ３８に対する接離は、電動アクチュエータ５２によって行われる。また、平行移動・回転移動用駆動ローラ４０，４２は、ギヤードモータ５４，５５で駆動され、駆動ローラ４０，４２の従動ローラ４１，４３に対する接離は、電動アクチュエータ５６によって行われる。５７は溶接機３５を位置合わせ部３４においてフープ材６に接触するように移動させるためのエア駆動アクチュエータである。エア駆動アクチュエータ５７は溶接機３５の上電極３５ａ及び下電極３５ｂを支持している支持部材５８に取り付けられている。また、６２は溶接機３５を位置合わせ部３４の位置まで移動させるための電動アクチュエータであり、６４は支持部材６５で支持した従動ローラ４１，４３とカメラ２２・斜光照明３３を、溶接機３５の作業スペースを確保するために移動するエア駆動アクチュエータである。前記各ギャードモータ５０，５４，５５の制御はカメラ２１，２２からの情報を基に情報処理装置３１を介して行われる。

コントローラ３２（制御部材）は全体の機構を制御する制御機構としての役割を担い、画像処理装置３１から受け取った画像情報を基にギヤードモータ制御用の各サーボアンプ６６，６７，６８にその動作順序や移動量を指令するプログラムが組み込んでおり、各サーボアンプ６６，６７，６８はコントローラ３２を通してその移動量をパルス列等の信号やデータに変換して、ギヤードモータ５４，５５，５０それぞれの駆動を制御する。また、各サーボアンプ６６，６７，６８は制御の状態をコントローラ３２にフィードバックする。コントローラ３２はサーボアンプ６６，６７，６８からフィードバックされてくる実際の移動量に対し、更に補正の必要があるかを画像処理装置３１の情報を基に判断し、ずれ量の許容範囲（規格値）に入るまで破線で示すように速度制御ループ及び位置制御ループによる制御を行う。つまり、各ギヤードモータ５４，５５，５０からサーボアンプ６６，６７，６８を経る速度制御ループと更なる位置制御ループにより、フィードバック制御系を構築する仕組みとなっている。

次に、位置合わせ機構１２による位置合わせについての動作を、図６以下を参照して説明する。

位置合わせ動作に際しては、新しく供給するフープ材６の先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部を位置合わせ部３４で重ね合わせた状態にして位置合わせをするために、予め後行材６ｂの始端部を駆動ローラ２８にセットしておき、該ローラにより先行材６ａの終端部が配置されている位置合わせ部３４に搬送する必要がある。図４，５は、先行材６ａの終端部が後行材６ｂの始端部の上となるように位置合わせ部３４での重ね合わせられた状態を示している。なお、この先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部を位置合わせ部３４で重ね合わせられた状態にする手法は上記したやり方に限らず、別のやり方で行ってもよい。

駆動ローラ２８により前記のように先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部が位置合わせ部３４で重ね合わせられた状態になると、この状態がカメラ２２で検知され、その検知信号を基にコントローラ３２が停止信号を発し、駆動ローラ２８が停止される。同時にアクチュエータ５６が作動して平行移動・回転移動用駆動ローラ４０，４２を位置合わせ部３４において先行材６ａの終端部と重ね合わされた状態の後行材６ｂの始端部に接触させ、従動ローラ４１，４３とで挟み付ける。これで位置合わせの準備が整うことになる。このときの状態（初期状態）を示すのが図３である。

前記した先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部が位置合わせ部３４で重ね合わせられた状態においては、両端部が単に重なり合った状態になっているにすぎず、完全な位置合わせはされていない。位置合わせ動作は，図６に示すように初期状態から動作１，２，３と進行するが、各動作の詳細説明を図７以下に基づいて行う。

＜フープ材の傾き補正：動作１＞
図７（Ａ），（Ｂ）は位置合わせ動作を行うときの初期状態を示し、この状態のように新しいフープ材である後行材６ｂに対して先行材６ａが所定角度θ傾いている場合は、ギヤードモータ５４，５５を駆動して両駆動ローラ４０，４２を矢示のように互いに反対方向に回転させる。このとき水平移動用駆動ローラ３７はフープ材に対して離間した状態にしておく。そして、前記両駆動ローラ４０，４２の反対方向の回転動作により、先行材６ａの後行材６ｂに対する傾き角度θが次第に小さくなっていき、０になったらギヤードモータ５４，５５の駆動を停止する。これにより、図７（Ａ）に示すように後行材６ｂに対する先行材６ａの傾きが補正される。

＜フープ材の垂直方向オフセット補正：動作２＞
前記により傾きは補正されたものの、後行材６ｂと先行材６ａには図８（Ａ）に示すように垂直方向のオフセットＢが残っているので、次にギヤードモータ５４，５５を駆動して今度は両駆動ローラ４０，４２を矢示のように互いに同方向に回転させる。そして、オフセットＢが０になったらギヤードモータ５４，５５の駆動を停止する。これにより、図９（Ａ）に示すように後行材６ｂに対する先行材６ａのオフセットＢが補正される。

＜フープ材の水平方向オフセット補正：動作３＞
次に、後行材６ｂと先行材６ａには図９（Ａ）に示すように水平方向のオフセットＡが残っているので、平行移動・回転移動用駆動ローラ４０，４２を電動アクチュエータ５６によってフープ材から離間させて非接触の状態とした後、今度は水平移動用駆動ローラ３７を電動アクチュエータ５２によってフープ材６に接触させて従動ローラ３８とで挟み込む。そして、この挟み込んだ状態でギヤードモータ５０を駆動して駆動ローラ３７及び従動ローラ３８を矢示のように互いに反対方向に回転させる。これにより先行材６ａが後行材６ｂにある方向に移動する。そして、先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部が所定に重なり合い互いのパイロット穴が同心状態になったらギヤードモータ５０の駆動を停止する。これにより、図１０（Ａ）に示すようにオフセットＡが補正される。

オフセットＡが補正された後、両ローラ３７，３８が接触した状態でエア圧制御により先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部を密着させ、位置誤差が生じないように保持する。これにより位置合わせが完全に終了する。エア圧制御に際しては、前記のように両ローラ３７，３８が接触し、カメラ２２や光源３３が位置合わせ部３４と対面している状態ではこれらと緩衝することとなるため、カメラ２２や光源３３を別の位置に移動させた状態で行う。図１０（Ｂ）はエア圧制御による密着状況を示している。位置合わせが完了した後は水平移動用駆動ローラ３７を電動アクチュエータ５２によってフープ材６に対して非接触の状態に復帰させ、元の状態にする。

位置合わせが完了した後、待機位置にある溶接機３５を電動アクチュエータ６２により位置合わせ部３４に移動して位置させ、密着状態にある先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部を溶接する（図５参照）。

溶接機３５は、前記のように位置合わせが完了したフープ材６の先行材６ａの終端部と交換用の次のリールに巻かれて継ぎ足す後行材６ｂの始端部とを自動的に溶接するものであり、ここではスポット溶接によっている。スポット溶接（多点溶接）によるフープ材６の接合強度は２９．４Ｎ以上を達成することができる。この溶接による接合は位置合わせ完了後にすぐ、その位置保持力が高い状態で行う。スポット溶接は材料同士を事前に重ね合わせておく必要があるものの、非接触によりフープ材６の先行材の終端部と始端部同士を合わせた際、物理的なずれがないという利点がある。また、従前用いていた抵抗溶接ではフープ材６を物理的に押さえる必要があるが、このようなことも必要がない。しかし、スポット溶接は現状での最適な接合手段例を示したにすぎず、従前からあるレーザ溶接や抵抗溶接（これらもスポット溶接の一種）でもよい。または、同効の接合が可能なものであればそれの採用を排除するものでないことは言うまでもない。

前記のようであって、この実施の形態によれば供給するフープ材６の先行材６ａの終端部と後行材６ｂの始端部とを高精度かつ高速で自動的に接合することができる。この例では従前の手動で行う接合では不可能なずれ量±０．１ｍｍ以内という高精度を達成することができた。また、速度も１５ｓｅｃという高速での接合を可能とした。そのため、製品の加工速度も１０ｍ／ｍｉｎ→２０ｍ／ｍｉｎとなり、生産能力も従来の２倍を達成することができた。したがって、製品の生産性を高めることができる。

前記実施の形態で示した自動接続装置１０を構成する画像処理機構１１、位置合わせ機構１２、接合機構１３は、好ましい一例を挙げたにすぎず、同効のものであれば他の構成を採用してもよいことは言うまでもない。また、フープ材６の先行材の終端部と後行材の始端部の接続に際し、フープ材の面を水平状態にして接続したが、必ずしもこれに限定するものではなく、垂直状態のままで接続してもよい。さらに、位置合わせ機構１２を構成する駆動部材等もギヤードモータ以外としてもよい等、細部の設計は特許請求の範囲に記載の範囲内において任意に変更、修正することができる。

１ 連続材料供給装置
２ 装置本体
３ 供給側のリール
４ 巻取側のリール
５ めっき処理設備
６ フープ材
６ａ 先行材
６ｂ 後行材
７ 搬送用駆動ローラ
１０ 自動接続装置
１１ 画像処理機構
１２ 位置合わせ機構
１３ 接合機構
１５ 品種判定/傾向解析用撮像手段
１６ 位置合わせ用撮像手段
１７ 形状検査用撮像手段
２１，２２，２３ カメラ
２５，２６，２７，３３，３６ 光源
２８ 駆動ローラ
３１ 画像処理装置
３２ コントローラ（制御部材）
３４ 位置合わせ部
３５ 溶接機
３７ 水平移動用駆動ローラ
３８ 従動ローラ
４０，４２ 平行移動・回転移動用駆動ローラ
４１，４３ 従動ローラ
５０，５４，５５ ギヤードモータ
５２，５６，６２ 電動アクチュエータ
５７，６４ エア駆動アクチュエータ
６６，６７，６８ サーボアンプ

Claims (10)

1. フープ材をリールツーリール方式により連続的に搬送して供給する装置において、フープ材として加工中の先行材の終端部と次に供給する後行材の始端部を自動的に接合して接続する装置であって、
   前記後行材の始端部を撮像して後行材の品種や傾向解析を行い画像情報として取り出す画像処理機構と、
   前記画像処理機構から取り出した画像情報から先行材の終端部と後行材の始端部の間に生ずる傾きやオフセットを補正して位置合わせを行う位置合わせ機構と、
   前記位置合わせ機構で位置合わせされた先行材の終端部と後行材の始端部を接合する接合機構と、
   前記画像処理機構から取り出した画像情報を基に、前記先行材の終端部と後行材の始端部を位置合わせさせるように前記位置合わせ機構を駆動し、位置合わせ後の前記先行材の終端部と後行材の始端部を接合させるように前記接合機構を駆動する制御機構と、
   を備えたことを特徴とするフープ材の自動接続装置。
2. 前記画像処理機構は、品種判定／傾向解析用撮像手段と、位置合わせ用撮像手段と、形状検査用撮像手段とを備え、これら撮像手段は、搬送されるフープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置されたカメラと光源からなる請求項１に記載のフープ材の自動接続装置。
3. 前記制御機構からの指令により前記カメラに撮像指示を出力する一方、カメラからの撮像画像を解析処理して得られた結果情報を制御機構に出力する画像処理装置が設置されている請求項２に記載のフープ材の自動接続装置。
4. 前記位置合わせ用撮像手段、及び／又は形状検査用撮像手段のカメラのフープ材の面を向いた側には斜光光源が設けられている請求項２又は３に記載のフープ材の自動接続装置。
5. 前記位置合わせ機構は、フープ材の搬送方向と同じ向きで、フープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置された水平移動用駆動ローラ及び同従動ローラと、
   前記水平移動用駆動ローラを駆動する駆動部材と、
   前記水平移動用駆動ローラ及び同従動ローラの少なくともいずれか一方が他方に接離可能になっている該一方のローラを他方のローラに接離させる作動部材と、
   フープ材の搬送方向と直交する向きで、フープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置された一組の平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラと、
   前記平行移動・回転移動用駆動ローラを駆動する駆動部材と、
   前記平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラの少なくともいずれか一方が他方に接離可能になっている該一方のローラを他方のローラに接離させる作動部材と、
   前記各駆動部材及び作動部材を制御する制御部材と、
   を備えた請求項１ないし４のいずれかに記載のフープ材の自動接続装置。
6. 前記位置合わせ機構は、一組の平行移動・回転移動用駆動ローラ及び同従動ローラがフープ材の一方の面側と他方の面側において対となるように相対向して配置された位置に、位置合わせに際して先行材の終端部に後行材の始端部を重ね合わせる位置合わせ部を有する請求項５に記載のフープ材の自動接続装置。
7. 前記位置合わせ部に対しフープ材の搬送方向手前の位置に、後行材の始端部を位置合わせ部に搬送して位置決め固定するための駆動ローラが設けられている請求項６に記載のフープ材の自動接続装置。
8. 前記駆動部材は、ギヤードモータからなり、前記制御部材からの指令によりサーボアンプで制御される請求項５ないし７のいずれかに記載のフープ材の自動接続装置。
9. 前記接合機構は、接合をスポット溶接によって行う溶接機である請求項１ないし８のいずれかに記載のフープ材の自動接続装置。
10. 前記制御機構は、前記位置合わせ機構による位置補正量が規格値を満たしていない場合、規格値を満たすまで位置合わせ機構による位置合わせを繰り返すようにフィードバック制御を行う請求項１ないし９のいずれかに記載のフープ材の自動接続装置。

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