JPH06820A

JPH06820A - 金型監視方法

Info

Publication number: JPH06820A
Application number: JP4159044A
Authority: JP
Inventors: Michiya Yokota; 道也横田
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1994-01-11

Abstract

(57)【要約】【目的】成形品と金型とのコントラストの違いに対応
し、雑音の少ない基準画像を自動的に作成し、この基準
画像を用いて的確に良否判定を行なう。また、環境の変
化に追従して正しい良否判定を行なう。【構成】成形品を突き出す前の金型１の状態を所望の
しきい値で二値化して型開き画像Ａ（ｗ）を作成し、成
形品を突き出した後の金型１の状態を上記所望のしきい
値で二値化して突出し画像Ｂ（ｗ）を作成し、型開き画
像Ａ（ｗ）と突出し画像Ｂ（ｗ）との差画像Ｃ（ｗ）を
作成し、この差画像Ｃ（ｗ）に雑音除去処理を施して第
１の基準画像Ｐ１（ｗ）を作成し、基準画像Ｐ１（ｗ）
の論理否定画像と突出し画像Ｂ（ｗ）の論理否定画像と
の論理積により第２の基準画像Ｐ２（ｗ）を作成し、基
準画像Ｐ１（ｗ）における成形領域の画素数を第１の基
準値ｐ1 とし、基準画像Ｐ２（ｗ）における非成形領域
の画素数を第２の基準値ｐ2とし、サイクル中において
基準画像Ｐ１（ｗ），Ｐ２（ｗ），基準値ｐ1 ，ｐ2を
用いて金型の状態の良否判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型監視方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック成形などでは、金型を閉じ
樹脂を充填して成形し、金型を開いて機械的に成形品を
突き出し落下させ、これを繰り返す成形サイクルにより
成形品を製造している。しかし機械的に成形品を突き出
し落下させても、全てが確実に金型から落下したかどう
かは不明である。万一金型に製品が残留したままであっ
たり、ごみや突き出された成形品などが金型の面に付着
していたりしたままで成形サイクルを繰り返すと、不良
品を生ずるだけでなく金型自体の破損をも生じかねず、
生産の中止という事態ともなる。

【０００３】従来はこれを避けるために、突出し棒によ
る突出し回数を多めに設定したり、圧縮空気を金型に吹
き付けるなどの処置を講じていた。このために成形時間
が増加し、付帯設備費が多くかかるなどの問題があっ
た。

【０００４】そこで更に人間の目視判断能力を機械化し
た金型監視方法が要求された。これらの金型監視方法
は、金型の表面をＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の
撮像手段で撮像し、その濃度情報から成形品の存在を検
出するものが多い。即ち作業者が予め全ての成形品の位
置を教示しておき、成形中にその領域の濃度変化を撮像
手段で撮像して監視する。この監視は初期のものではＣ
ＲＴ等の表示手段に表示された画像の濃度変化を光量セ
ンサで検出していたが、近来は画像処理を応用したもの
が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の金型監視
方法では、１回で成形される個数が多い金型では、成形
領域の手動設定に労力と熟練性とが必要で設定し難い。
せいぜい４個成形までならば短時間に設定が可能である
が、それ以上になると困難度が高くなる。また金型表面
での見かけ上の成形品の大きさが小さくなると成形領域
が設定できなくなる。仮に設定しても監視誤動作の原因
になり易い。更に監視領域を設定しても成形領域以外の
雑音が観測画像中に混入して分離が困難である。

【０００６】更に作業開始時の条件設定内容が監視環境
の変動により適合しなくなると、監視の誤動作を生じる
ことがある。また監視環境で照明量などの変化が生じた
場合には、手動で条件を再設定しなければならない。更
に監視条件を環境の変化に従って自動変更する場合に安
全性の保証がないなどの問題がある。

【０００７】そこで本発明の目的は、雑音の少ない基準
画像を自動的に作成し、抽出された基準画像により的確
な良否判定を可能にする。また成形品と金型とのコント
ラストの違いに対応した基準画像の作成を可能にする。
更に環境の変化に追従して常に正しい良否判定を可能に
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の金型監視方法は、金型を閉じ、この金型内
に樹脂等の成形材を充填して成形を行い、その後金型を
開いて成形品を突き出す作業を順次繰り返す成形サイク
ル中に、金型を開いた状態で成形品を突き出す前の金型
の状態と、成形品を突き出した後の金型の状態とを、そ
れぞれ画像認識することによって金型を監視する金型監
視方法において、金型を開いた状態で成形品を突き出す
前の金型の状態を所望のしきい値によって二値化して読
み取ることにより型開き画像を作成し、成形品を突き出
した後の金型の状態を上記所望のしきい値によって二値
化して読み取ることにより突出し画像を作成し、型開き
画像と突出し画像との差画像を作成し、この差画像に雑
音除去処理を施して第１の基準画像を作成し、この第１
の基準画像の論理否定画像と突出し画像の論理否定画像
との論理積により第２の基準画像を作成し、第１の基準
画像における成形領域の画素数を第１の基準値とし、第
２の基準画像における非成形領域の画素数を第２の基準
値とし、サイクル中において、第１の基準画像、第２の
基準画像、第１の基準値および第２の基準値を用いて金
型の状態の良否判定を行なうことを特徴としている。

【０００９】上記の第２の基準画像は、第１の基準画像
の論理否定画像と突出し画像との論理積により作成して
も良く、成形品と金型面とのコントラストの違いに対応
した望ましい第２の基準画像の作成に有効である。

【００１０】また上記の良否判定は、型開き画像と第１
の基準画像との論理積により成形良否判定画像を作成
し、この成形良否判定画像の画素数に基づいて、成形品
が正しく形成されたか否かの判定を行なう成形判定、突
出し画像と第１の基準画像との論理積により残留良否判
定画像を作成し、この残留良否判定画像の画素数に基づ
いて、金型の成形領域に成形品が残留していないか否か
の判定を行なう残留判定、および突出し画像と第２の基
準画像との論理積により付着良否判定画像を作成し、こ
の付着良否判定画像の画素数に基づいて、金型の非成形
領域に成形品が付着していないか否かの判定を行なう付
着判定である。

【００１１】さらに上記の良否判定で不良と判定される
毎に、上記しきい値を更新することにより、環境の変化
に追従して正しい良否判定を行なうのに有効である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は金型および金型監視装置の全体構成
を示しており、成形機の駆動手段（図示せず。）により
開閉駆動される可動金型１が固定金型２に当接し、金型
内に樹脂等の成形材が注入されて可動金型１に成形品が
成形されると金型が開かれる。そこでこの成形品が形成
される可動金型１の金型面１ａを監視面とし、金型１，
２が開かれた時にこの監視面１ａを照明するための照明
３が設けてあり、監視面１ａを撮像する撮像手段４が配
設してある。撮像手段４による映像出力信号ａは、監視
装置５に供給され、ここで画像処理されて成形動作が正
常に行なわれているか否かが判定される。

【００１４】図２は監視装置５の構成を示している。Ｃ
ＰＵ５ａ，ＲＯＭ５ｂ，ＲＡＭ５ｃにより画像処理機能
を備えたマイクロコンピュータを構成している。ＲＡＭ
５ｃは記憶用二値画像メモリであって、後述の基準画像
等を記憶する。撮像手段４による監視画像の映像出力信
号ａは、成形機の制御信号ｂが制御入出力回路５ｄに入
力するのに同期して二値化回路５ｅに入力され、二値化
して読み取られた画像が二値画像メモリ５ｆに記憶さ
れ、観測二値化画像となる。この画像はＣＰＵ５ａにて
ＲＡＭ５ｃに記憶されている基準画像との画像演算を行
ない、演算結果は演算出力用二値画像メモリ５ｇに記憶
され、かつその画素数が画素計数回路５ｈにより算出さ
れ、成形機に動作指示を与える。５ｉは二値画像論理演
算回路である。作業者からの指示は操作スイッチ５ｊに
より行ない、観測画像や必要な情報５ｋを表示手段５ｍ
に表示する。

【００１５】図３に成形動作手順の概略を示す。まず開
いている成形機の型を閉じるために制御信号ｂとして型
閉じ信号を与えると、可動金型１が前進して固定金型２
に対接して型が閉じられる。そこで型に樹脂等の成形材
を注入して成形を行なう。成形が終了して型開き信号が
与えられると可動金型１が後退して金型を開く。ここで
後述する良否判定の手順にしたがって成形判定が行なわ
れるが、この時全ての成形品が可動金型１の表面に確認
できない場合は、例えば固定金型２側に付着していても
不完全成形として成形不良とする。成形確認を終了して
突出し信号が与えられると、成形機は可動金型１上の成
形品を突出し棒で突出し落下させる。ついで残留判定が
行なわれ、全ての成形品が成形位置を離脱しない場合
は、成形品落下不完全として再突出し信号が与えられ、
再度突出し動作を行なう。これでもなお成形品が落下し
ない場合は残留不良とする。ついで付着判定が行なわ
れ、成形品が落下の途中で金型表面へ静電付着したり、
ランナーの一部が付着した場合は付着不良とする。成形
不良，残留不良および付着不良の場合はいずれも作業者
による成形品の除去作業が必要である。正常の場合には
上記の動作を繰り返し実行する連続動作となる。

【００１６】つぎに、図４のフローチャートに沿って基
準画像作成動作について説明する。まず、スタートに先
立って監視の条件設定を行う。これには二値化しきい値
Ｖと再突出し回数と監視領域範囲が含まれる。二値化し
きい値Ｖはオペレータの目視判断による初期値として与
えられる。再突出し回数は残留不良があった時に突出し
を繰り返す回数であり、適宜に回数を設定する。また監
視領域範囲は、図５に示すように、撮像手段４に入力さ
れる画像は、座標(x,y）＝(0,0) から座標(512,512) 内
の全領域５ｘの各画素がレベル１またはレベル０の値を
有するが、成形品はその一部に過ぎないので、可動金型
１の監視面１ａ内の監視領域５ｙを、座標(a,b) 〜(c,
d) として定義する。通常の論理演算では、(a,b) 〜(c,
d) のみがレベル１の二値画像（マスク画像）を作成
し、全領域との論理積を計算すれば、監視領域５ｙだけ
を分離できる。

【００１７】つぎに基準画像を設定する。本発明では基
準画像の設定に当って所望のしきい値として二値化レベ
ルＶに微小レベルΔＶを加味している。これは撮像手段
４によって得られる実検査画像では、レベルＶにより二
値化して読み取った画像が常に等しくはならない。これ
は環境変動などの雑音によるものである。この雑音レベ
ルを微小レベルΔＶで代替しているもので、ΔＶの大き
さは、実検査画像の雑音レベルに合わせればよい。＋雑
音は二値化画像のレベル１を拡大する雑音で、微小レベ
ル＋ΔＶで代替される。−雑音は二値化画像のレベル１
を縮小する雑音で、微小レベル−ΔＶで代替される。そ
こで予め雑音を＋ΔＶ，−ΔＶで代替して基準画像を作
成すれば、通常時の実検査画像に含まれる雑音をキャン
セルすることができる。

【００１８】＋ΔＶを代替するか、−ΔＶを代替するか
は、成形品と金型面の濃度を比較し、成形品の表面濃度
が金型面１ａの濃度より薄い場合即ち白成形（ｗ）であ
るか、濃い場合即ち黒成形（ｂ）であるかにより、また
は、突出し画像（成形品なし）であるか、型開き画像
（成形品あり）であるかによって相違する。図６に二値
化レベルの一例を示しており、撮像手段４により得られ
る画像信号の中で、あるライン信号について同図（Ａ）
に白成形の場合を、同図（Ｂ）に黒成形の場合を示し、
同図（Ｃ）には、二値化レベルＶでの平均画像６と、＋
雑音を加味してレベル１を拡大した最大画像７と、−雑
音を加味してレベル１を縮小した最大画像８を示してい
る。

【００１９】図６（Ａ）は白成形であるので、金型面１
ａの輝度は低く、レベルＶb にあり、同図（Ｃ）に示す
平均画像６に対して、二値化レベルＶ＋ΔＶの画像の画
素数ｎ1 ，ｍ1 と、二値化レベルＶ−ΔＶの画像の画素
数ｎ2 ，ｍ2 とを比較すると、ｎ1 ＜ｎ2 ，ｍ1 ＜ｍ2
であり、二値化レベルＶ−ΔＶでレベル１が拡大されて
最大画像７が得られ、二値化レベルＶ＋ΔＶでレベル１
が縮小されて最大画像８が得られる。

【００２０】図６（Ｂ）は黒成形であるので、金型面１
ａの輝度が高く、レベルＶw にあり、同図（Ｃ）に示す
平均画像６に対して、二値化レベルＶ＋ΔＶとＶ−ΔＶ
との画像の画素数を比較すると、ｎ1 ＞ｎ2 ，ｍ1 ＞ｍ
2 であり、二値化レベルＶ＋ΔＶでレベル１が拡大され
て最大画像７が得られ、二値化レベルＶ−ΔＶでレベル
１が縮小されて最大画像８が得られる。

【００２１】そこで基準画像の設定に当って、まず突出
し終了後の突出し画像を入力するが、図７および図８に
示すように、白成形の突出し画像Ｂ（ｗ）として、しき
い値Ｖ＋ΔＶで二値化して読み取った画像Ｂ（ｗ）を、
また黒成形の突出し画像Ｂ（ｂ）として、しきい値Ｖ−
ΔＶで二値化して読み取った画像Ｂ（ｂ）をＲＡＭ５ｃ
に記憶する。いずれもレベル１が縮小された最大画像８
である。このとき突出し画像Ｂ（ｗ）とＢ（ｂ）につい
て、画素数を画素計数回路５ｈでカウントするが、白成
形と黒成形のいずれの場合も、しきい値Ｖ＋ΔＶの場合
の画素数としきい値Ｖ−ΔＶの場合の画素数とをそれぞ
れカウントし、その平均画素数ａを算出してＲＡＭ５ｃ
に記憶する（ステップＡ）。

【００２２】つぎに成形動作後の型開き画像を入力する
が、図７および図８に示すように、白成形の型開き画像
Ａ（ｗ）として、しきい値Ｖ−ΔＶで二値化して読み取
った画像Ａ（ｗ）を、また黒成形の型開き画像Ａ（ｂ）
として、しきい値Ｖ＋ΔＶで二値化して読み取った画像
Ａ（ｂ）をＲＡＭ５ｃに記憶する。いずれもレベル１が
拡大された最大画像７である。このとき型開き画像Ａ
（ｗ）とＡ（ｂ）について、画素数を画素計数回路５ｈ
でカウントし、その画素数ｂを算出してＲＡＭ５ｃに記
憶する（ステップＢ）。

【００２３】平均画素数ａと画素数ｂとを比較すること
により、ａ＜ｂの場合には白成形であり、ａ＞ｂの場合
には黒成形であると判定する。

【００２４】つぎに白成形の場合の第１の基準画像Ｐ１
（ｗ）および第２の基準画像Ｐ２（ｗ）の作成動作につ
いて説明する。図７に示すように、ＲＡＭ５ｃに記憶し
た型開き画像Ａ（ｗ）と突出し画像Ｂ（ｗ）を読み出
し、二値画像論理演算回路５ｉにより両者の排他的論理
和演算を行なって差画像Ｃ（ｗ）を作成する（ステップ
Ｃ）。この差画像Ｃ（ｗ）にはモールドされた成形品の
画像の他に非成形領域の雑音も含んでいるので、つぎに
雑音除去処理を施す（ステップＤ）。

【００２５】この雑音除去処理は二値画像中の全ての画
素について、レベル１かレベル０を８方向の近傍画素の
状態により決定するもので、図９（Ａ）に示すように、
処理１として孤立画素を中心に雑音画素を除去する。即
ち二次元フィルタで圧縮処理するもので、１つの孤立画
素D9を中心画素とし、その周辺の８方向の近傍画素D1，
D2，D3，D4，D5，D6，D7，D8の状態を調べて論理積演算
を行なって中心画素D9のレベルを決定する。即ち、８個
の近傍画素の１つでもレベル０が含まれる場合には、中
心画素D9はレベル０と判断される。ついで図９（Ｂ）に
示すように、処理２として、成形品が表される成形領域
を二次元フィルタで膨脹処理する。即ち、モールドされ
た成形品の画素の外周の画素は、上記処理１により圧縮
されているので、この領域を膨脹させる。即ち、外周の
画素を中心画素D9とし、そのレベルを近傍画素D1〜D8の
論理和により決定する。これにより８個の近傍画素の１
つでもレベル１が含まれる場合には、中心画素D9はレベ
ル１と判断される。このように処理１および処理２によ
って、雑音画素は圧縮して除去され、成形品の画素は圧
縮後膨脹して正しい成形画素が示される。

【００２６】この雑音除去処理後の差画像Ｃ（ｗ）は、
監視領域内の画素のみを有効として図７の第１の基準画
像Ｐ１（ｗ）としてＲＡＭ５ｃに記憶する。ついでしき
い値Ｖで二値化して読み取った型開き画像と、ＲＡＭ５
ｃに記憶している第１の基準画像Ｐ１（ｗ）との論理積
演算により成形領域の画素数を第１の基準値ｐ1 として
ＲＡＭ５ｃに記憶する（ステップＥ）。更に突出し動作
の終了を確認し、しきい値Ｖで二値化して読み取った突
出し画像の論理否定画像と、ＲＡＭ５ｃに記憶している
第１の基準画像Ｐ１（ｗ）の論理否定画像との論理積を
演算し、監視領域内の画素のみを有効として第２の基準
画像Ｐ２（ｗ）としてＲＡＭ５ｃに記憶する。ついでし
きい値Ｖで二値化して読み取った突出し画像と、ＲＡＭ
５ｃに記憶している第２の基準画像Ｐ２（ｗ）との論理
積演算により非成形領域の画素数を第２の基準値ｐ2 と
してＲＡＭ５ｃに記憶する（ステップＦ）。

【００２７】黒成形の場合の第１の基準画像Ｐ１（ｂ）
および第２の基準画像Ｐ２（ｂ）を作る場合も、上記白
成形の場合と実質的に同様であり、ＲＡＭ５ｃに記憶し
た型開き画像Ａ（ｂ）と突出し画像Ｂ（ｂ）とから差画
像Ｃ（ｂ）を得る（ステップＧ）。この差画像Ｃ（ｂ）
に雑音除去処理を施し、第１の基準画像Ｐ１（ｂ）とし
てＲＡＭ５ｃに記憶する（ステップＥ）。ついでしきい
値Ｖで二値化して読み取った型開き画像と、ＲＡＭ５ｃ
に記憶している第１の基準画像Ｐ１（ｂ）との論理積演
算により成形領域の画素数を第１の基準値ｐ1 としてＲ
ＡＭ５ｃに記憶する。更に突出し動作の終了を確認し、
しきい値Ｖで二値化して読み取った突出し画像と、ＲＡ
Ｍ５ｃに記憶している第１の基準画像Ｐ１（ｂ）の論理
否定画像との論理積を演算し、監視領域内の画素のみを
有効として第２の基準画像Ｐ２（ｂ）としてＲＡＭ５ｃ
に記憶する。ついでしきい値Ｖで二値化して読み取った
突出し画像と、ＲＡＭ５ｃに記憶している第２の基準画
像Ｐ２（ｂ）との論理積演算により非成形領域の画素数
を第２の基準値ｐ2 としてＲＡＭ５ｃに記憶する（ステ
ップＨ）。

【００２８】以上のようにして基準画像の設定を行な
う。

【００２９】つぎに成形品の良否判定動作について説明
する。

【００３０】まず実検査に先立って、監視領域面積と成
形領域の基準値ｐ1 から、１回の成形個数（例えば４個
とか６個）を考慮し、複数回テスト成形を繰り返した上
で、雑音として許容される画素数ｑと、ばらつきとして
許容される監視の感度ｒとを実験的に設定しておく。不
良判定の許容値Ｑ＝ｒ×ｑとする。

【００３１】実検査に当たって、図１０に示すように、
金型が開いている場合にはまず金型を閉じて樹脂を注入
して通常の成形動作を行ない、型開信号を出力して金型
を開く（ステップＩ）。このときの画像を、図１１およ
び１２に示すように、しきい値Ｖで二値化して型開き画
像Ｓ（ｗ），Ｓ（ｂ）として読み取る。つづいて型開き
画像Ｓ（ｗ），Ｓ（ｂ）とＲＡＭ５ｃに記憶している第
１の基準画像Ｐ１（ｗ），Ｐ１（ｂ）との論理積を演算
して成形良否判定画像Ｘ（ｗ），Ｘ（ｂ）を作成し、こ
の画像の画素数ｐｘを判定値としてＲＡＭ５ｃに記憶す
る（ステップＪ）。

【００３２】成形品が正しく形成されたか否かの成形判
定に際しては、第１の基準値ｐ1 がその正常判定基準値
として用いられる。まず白成形か黒成形かを判断し、ａ
＜ｂであれば白成形であるので、この場合はつぎにｐｘ
＜（ｐ1 −Ｑ）か否かを判断し（ステップＫ）、ｐｘ＜
（ｐ1 −Ｑ）のとき成形不良とする（ステップＬ）。一
方、ａ＞ｂであれば黒成形であるので、この場合はｐｘ
＞Ｑか否かを判断し（ステップＭ）、ｐｘ＞Ｑのとき成
形不良とする（ステップＬ）。成形不良と判定した場合
には成形を直ちに中止させると共に、異常を報知して作
業員の手により成形不良を解除する。良好な成形品が得
られた場合にはステップＮに進み、つぎの残留判定を行
なう。

【００３３】残留判定では、図１３に示すように、まず
突出し信号を出力して成形品を突出し落下させる（ステ
ップＯ）。この突出し終了後の画像を、図１４および１
５に示すように、しきい値Ｖで二値化して実検査の突出
し画像Ｓ１（ｗ），Ｓ１（ｂ）として読み取る。つづい
て突出し画像Ｓ１（ｗ），Ｓ１（ｂ）とＲＡＭ５ｃに記
憶している第１の基準画像Ｐ１（ｗ），Ｐ１（ｂ）との
論理積を演算して残留良否判定画像Ｙ（ｗ），Ｙ（ｂ）
を作成し、この画像の画素数ｐｙを判定値としてＲＡＭ
５ｃに記憶する（ステップＰ）。

【００３４】残留判定に際しては、第１の基準値ｐ1 が
その正常判定基準値として用いられる。まず白成形か黒
成形かを判断し、ａ＜ｂであれば白成形であるので、こ
の場合はつぎにｐｙ＞（ｐ1 ＋Ｑ）か否かを判断し（ス
テップ）、ｐｙ＞（ｐ1 ＋Ｑ）のとき残留不良とする
（ステップＲ）。一方、ａ＞ｂであれば黒成形であるの
で、この場合は、つぎにｐｙ＜（ｐ1 −Ｑ）か否かを判
断し（ステップＳ）、ｐｙ＜（ｐ1 −Ｑ）のとき残留不
良とする。残留不良と判定した場合には成形を直ちに中
止させると共に、異常を報知して作業員の手により残留
不良を解除する。残留不良判定でない場合は成形領域に
成形品の残留が無いのであるから、ステップＴに進み、
つぎの付着判定を行なう。

【００３５】付着判定は、成形品は突き出されたが、非
成形領域のどこかに成形品が付着していないか否かの判
定であり、図１６に示すように、付着良否判定画像Ｚ
（ｗ），Ｚ（ｂ）を得るために、図１７および図１８に
示すように、まず残留判定終了後の画像をしきい値Ｖで
二値化して実検査の突出し画像Ｓ２（ｗ），Ｓ２（ｂ）
として読み取る。つづいて突出し画像Ｓ２（ｗ），Ｓ２
（ｂ）とＲＡＭ５ｃに記憶している第２の基準画像Ｐ２
（ｗ），Ｐ２（ｂ）との論理積を演算し、付着良否判定
画像Ｚ（ｗ），Ｚ（ｂ）を作成し、この画像の画素数ｐ
ｚを判定値としてＲＡＭ５ｃに記憶する。

【００３６】付着判定に際しては、第２の基準値ｐ2 が
その正常判定基準値として用いられる。まず白成形か黒
成形かを判断し、ａ＜ｂであれば白成形であるので、こ
の場合はつぎにｐｚ＞（ｐ2 ＋Ｑ）か否かを判断し（ス
テップＶ）、ｐｚ＞（ｐ2 ＋Ｑ）のとき付着不良とする
（ステップＷ）。一方、ａ＞ｂであれば黒成形であるの
で、この場合はつぎにｐｚ＜（ｐ2 −Ｑ）か否かを判断
し（ステップＸ）、ｐｚ＜（ｐ2 −Ｑ）のとき付着不良
とする（ステップＷ）。付着不良と判定した場合には成
形を直ちに中止させると共に、異常を報知して作業員の
手により付着不良を解除する。付着不良判定でない場合
は成形品の付着が無いのであるから、成形から落下まで
の動作が正しく完了したことになる。そこでステップＹ
から図１０のステップＩに戻り、つぎの成形品のための
成形判定から始まる上記一連の良否判定を繰り返し行な
う。

【００３７】なお、残留不良の場合に再度突出し動作を
行なう場合の突出し回数は、予め適宜に設定すればよ
い。

【００３８】ところで、上記実施例では作業開始時に監
視の条件設定を行なったが、時間の経過により監視環境
が変動すると、上記の条件設定が適合しなくなり、監視
の誤動作を生じることがある。例えば、監視環境で照明
量などの変化が生じた場合には、誤動作を避けるために
手動で条件を再設定しなければならず、極めて煩雑であ
る。

【００３９】つぎに説明する第２の実施例は、この様な
煩雑さを避けて誤動作無く監視を継続できるようにした
もので、成形不良、残留不良、付着不良の各良否判定で
不良と判定される毎に、しきい値Ｖを微調整することに
より対処する。

【００４０】上記説明した場合と同様にして基準画像Ｐ
１，Ｐ２と、基準値ｐ1 ，ｐ2 とをＲＡＭ５ｃに記憶
し、図１０の成形判定のフローチャートに沿って、しき
い値Ｖで二値化して読み取った型開き画像Ｓを作成し、
成形良否判定画像Ｘを作成して画素数ｐｘを得る。成形
の良否判定を行なった結果、成形不良の判定が出た時に
は、図１９のフローチャートに示すように、成形品が白
成形か黒成形かを判断し（ステップ＃Ａ）、ａ＜ｂの場
合すなわち白成形の場合にはしきい値Ｖを２ΔＶだけ減
じ、このしきい値Ｖ−２ΔＶで再び二値化して読み取っ
た型開き画像Ｓを作成し（ステップ＃Ｂ）、成形良否判
定画像Ｘを作成して画素数ｐｘを得る。画素数はしきい
値がＶからＶ−２ΔＶに変更したことによって前のｐｘ
の値とは相違している。そこで再び成形判定を行ない
（ステップ＃Ｃ）、再び成形不良の場合には成形不良と
判定し、成形を直ちに中止させると共に、異常を報知
し、作業員の手により成形不良解除の作業が成される
（ステップ＃Ｄ）。また上記ステップ＃Ｃの再成形判定
が成形良の場合には、白成形ではしきい値ＶをΔＶ増加
させる（ステップ＃Ｅ）。このためにつぎの白成形の成
形判定に当たってはしきい値Ｖ＋ΔＶで型開き画像Ｓが
作成されることになる。そしてこの良判定によりステッ
プ＃Ｆに進み、つぎの残留判定を行なう。

【００４１】一方、ステップ＃Ａで黒成形と判定された
場合には、しきい値Ｖを２ΔＶだけ増加させ、しきい値
Ｖ＋２ΔＶで再び二値化して読み取った型開き画像Ｓを
作成し（ステップ＃Ｇ）、成形良否判定画像Ｘを作成し
て画素数ｐを得る。画素数はしきい値がＶからＶ＋２Δ
Ｖに変更したことにより前の値とは相違している。そこ
で再び成形判定を行ない（ステップ＃Ｃ）、再び成形不
良の場合には上記と同様に人手により成形不良解除の作
業が行なわれる（ステップ＃Ｄ）。ステップ＃Ｃで判定
良の場合には、しきい値ＶをΔＶ減じる（ステップ＃
Ｈ）。このためにつぎの黒成形の成形判定に当たっては
しきい値Ｖ−ΔＶで型開き画像Ｓが作成されることにな
る。そしてこの良判定により白成形の場合と同様にステ
ップ＃Ｆに進み、つぎの残留判定を行なう。

【００４２】上記成形判定が終了すると、図２０のステ
ップ＃Ｆへ進み、まず成形品の突出し落下を行ない、つ
づいてしきい値Ｖで二値化して読み取った突出し画像Ｓ
１を作成し、残留良否判定画像Ｙを作成して画素数ｐｙ
を得る（ステップ＃Ｉ）。つぎに残留判定を行ない、残
留不良と判定した場合は、つぎに成形品が白成形か黒成
形かを判断し（ステップ＃Ｊ）、白成形の場合にはしき
い値Ｖを２ΔＶだけ増加し（ステップ＃Ｋ）、しきい値
Ｖ＋２ΔＶで二値化して読み取った突出し画像Ｓ１を再
び作成し、残留良否判定画像Ｙを作成して画素数ｐｙを
得て、再び残留判定を行なう（ステップ＃Ｌ）。ここで
再び残留不良の場合には残留不良と判定し、成形を直ち
に中止させると共に、異常を報知し、作業員の手により
残留不良解除の作業が行なわれる（ステップ＃Ｍ）。ま
たステップ＃Ｌの再残留判定が残留良の場合には、白成
形ではしきい値ＶをΔＶ減じる（ステップ＃Ｎ）。この
ためにつぎの白成形の残留判定に当ってはしきい値Ｖ−
ΔＶで突出し画像Ｓ１が作成されることになる。そして
この良判定によって、ステップ＃Ｏへ進み、つぎの付着
判定を行なう。

【００４３】一方、ステップ＃Ｊで黒成形と判定した場
合には、しきい値Ｖを２ΔＶだけ減じ（ステップ＃
Ｐ）、しきい値Ｖ−２ΔＶで二値化して読み取った突出
し画像Ｓ１を再び作成し、残留良否判定画像Ｙを作成し
て画素数ｐｙを得て、再び残留判定を行なう（ステップ
＃Ｌ）。ここで再び残留不良の場合には上記と同様に人
手により残留不良解除の作業が行なわれる（ステップ＃
Ｍ）。一方、ステップ＃Ｌの再残留判定が良判定の場合
には、しきい値ＶをΔＶ増加する（ステップ＃Ｑ）。こ
のためにつぎの黒成形の残留判定に当ってはしきい値Ｖ
−ΔＶで突出し画像Ｓ１が作成されることになる。そし
てこの良判定により白成形の場合と同様にステップ＃Ｏ
に進み、つぎの付着判定を行なう。

【００４４】上記残留判定が終了すると、図２１のステ
ップ＃Ｏへ進み、つづいてしきい値Ｖで突出し画像Ｓ２
を作成し、付着良否判定画像Ｚを作成して画素数ｐｚを
得る（ステップ＃Ｒ）。つぎに付着判定を行ない、付着
不良と判定した場合は、つぎに成形品が白成形か黒成形
かを判断し（ステップ＃Ｓ）、それぞれしきい値を変更
するのであるが、この変更は上記残留不良の場合のしき
い値の変更方法と全く同じである。したがって白成形の
場合にしきい値Ｖ＋２ΔＶにして再度付着判定をし、良
判定の場合はしきい値をΔＶだけ減じ、つぎの白成形の
付着判定ではしきい値Ｖ＋ΔＶで突出し画像Ｓ２を作成
するようにする。また、黒成形の場合はしきい値Ｖ−２
ΔＶにして再度付着判定を行ない、良判定の場合はしき
い値をΔＶだけ増加し、つぎの黒成形の付着判定ではし
きい値Ｖ−ΔＶで突出し画像Ｓ２を作成するようにす
る。

【００４５】この付着の良判定により一連の良否判定を
終了し、成形から落下までの動作が完了したことにな
る。そこでステップ＃Ｔに進み、再び図１９の成形判定
に戻り、つぎに成形された成形品の良否判定を、上記更
新後のしきい値Ｖによって型開き画像Ｓ，突出し画像Ｓ
１，突出し画像Ｓ２を作成して行なっていく。

【００４６】つぎに説明する第３の実施例は、第２の基
準画像Ｐ２の作り方を変え、付着判定の精度を高めたも
のである。図２２のフローチャートに示すように、白成
形と黒成形のいずれの場合も、図４にて説明したのと同
様にして第１の基準画像Ｐ１（ｗ），Ｐ１（ｂ）を作成
し、第１の基準値ｐ1 をＲＡＭ５ｃに記憶する（ステッ
プ＃Ｕ）。つづいて第２の基準画像Ｐ２（ｗ），Ｐ２
（ｂ）を作成する際には、図２３および図２４に示すよ
うに、突出し動作の終了後、しきい値Ｖで二値化して読
み出した突出し画像Ｂと、ＲＡＭ５ｃに記憶している第
１の基準画像Ｐ１（ｗ），Ｐ１（ｂ）の論理否定画像と
の論理積を演算し、監視領域内の画素のみを有効として
第２の基準画像Ｐ２（ｗ），Ｐ２（ｂ）を作成し、その
非成形領域の画素数を第２の基準値ｐ2 としてＲＡＭ５
ｃに記憶する（ステップ＃Ｖ，＃Ｗ）。

【００４７】つづく良否判定において、成形判定および
残留判定方法は、図１０〜図１５で説明した場合と全く
同様である。付着判定は、図２５のフローチャートに示
すように、白成形の場合は、図２６に示すようにしきい
値Ｖで二値化して読み出した実検査の突出し画像Ｓ２
（ｗ）と、ＲＡＭ５ｃに記憶している第２の基準画像Ｐ
２（ｗ）との排他的論理和を演算し、付着良否判定画像
Ｚ（ｗ）を作成して、この付着良否判定画像Ｚ（ｗ）の
画素数を判定値ｐｚとしてＲＡＭ５ｃに記憶する（ステ
ップ＃Ｘ）。一方、黒成形の場合は、図２７に示すよう
にしきい値Ｖで二値化して読み出した実検査の突出し画
像Ｓ２（ｂ）と、ＲＡＭ５ｃに記憶している第２の基準
画像Ｐ２（ｂ）との論理積を演算して判定中間画像Ｓ３
を作成し、つづいてこの判定中間画像Ｓ３と、ＲＡＭ５
ｃに記憶している第２の基準画像Ｐ２（ｂ）との排他的
論理和を演算し、付着良否判定画像Ｚ（ｂ）を作成し、
この付着良否判定画像Ｚ（ｂ）の画素数を判定値ｐｚと
してＲＡＭ５ｃに記憶する（ステップ＃Ｙ）。

【００４８】付着判定に際しては、第２の基準値ｐ2 が
その正常判定基準値として用いられる。白成形の場合も
黒成形の場合も、ｐｚ＞（ｐ2 ＋Ｑ）か否かを判定し、
ｐｚ＞（ｐ2 ＋Ｑ）のとき付着不良とし、この場合は成
形を直ちに中止させると共に、異常を報知して作業員の
手により付着不良を解除する（ステップ＃Ｚ）。ｐｚ＞
（ｐ2 ＋Ｑ）でない場合は成形品の付着が無いのである
から、成形から落下までの動作が正しく完了したことに
なる。こうして付着判定が終了すると、つぎの成形品の
ための成形判定から始まる一連の良否判定が再び行なわ
れる。

【００４９】上記第３の実施例によれば、白成形および
黒成形ともに付着良否判定画像Ｚを排他的論理和で作成
するので、雑音を受けにくく、特に黒成形の場合の付着
良否判定画像Ｚ（ｂ）において、第１および第２の実施
例に比べてその差が顕著に現れる。そして付着良否判定
画像Ｚ中に、付着個所の画素がレベル１となるので、付
着個所をＣＲＴ５ｍの画面上で容易に視認することがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の金型監視方法によれば、雑音を
考慮した所望のしきい値で二値化して読み出して基準画
像を作成するので、雑音の少ない基準画像を自動的に作
成でき、抽出された基準画像により的確な良否判定が可
能となる。また成形品と金型とのコントラストの違いに
対応した基準画像を作成するので、良否判定の正確度を
更に高めることが可能である。更に良否判定で不良と判
定される毎にしきい値を更新するので、常に環境の変化
に追従でき、長時間無人での良否判定が可能で、かつ正
しい良否判定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示した説明図

【図２】本発明の一実施例を示したブロック図

【図３】本発明による成形サイクルおよび不良判定動作
を示した説明図

【図４】本発明による基準画像作成動作を説明するため
のフローチャート

【図５】監視領域の一例を示した説明図

【図６】本発明による二値化画像作成動作を説明するた
めの説明図

【図７】白成形の場合の基準画像の作成手順を示した説
明図

【図８】黒成形の場合の基準画像の作成手順を示した説
明図

【図９】雑音除去動作を説明するための説明図

【図１０】成形判定動作を説明するためのフローチャー
ト

【図１１】白成形の場合の成形良否判定画像の作成手順
を示した説明図

【図１２】黒成形の場合の成形良否判定画像の作成手順
を示した説明図

【図１３】残留判定動作を説明するためのフローチャー
ト

【図１４】白成形の場合の残留良否判定画像の作成手順
を示した説明図

【図１５】黒成形の場合の残留良否判定画像の作成手順
を示した説明図

【図１６】付着判定動作を説明するためのフローチャー
ト

【図１７】白成形の場合の付着良否判定画像の作成手順
を示した説明図

【図１８】黒成形の場合の付着良否判定画像の作成手順
を示した説明図

【図１９】成形不良時のしきい値更新動作を説明するた
めのフローチャート

【図２０】残留不良時のしきい値更新動作を説明するた
めのフローチャート

【図２１】付着不良時のしきい値更新動作を説明するた
めのフローチャート

【図２２】本発明の他の実施例における基準画像作成動
作を説明するためのフローチャート

【図２３】本発明の他の実施例における白成形の場合の
基準画像の作成手順を示した説明図

【図２４】本発明の他の実施例における黒成形の場合の
基準画像の作成手順を示した説明図

【図２５】本発明の他の実施例における付着判定動作を
説明するためのフローチャート

【図２６】本発明の他の実施例における白成形の場合の
付着良否判定画像の作成手順を示した説明図

【図２７】本発明の他の実施例における黒成形の場合の
付着良否判定画像の作成手順を示した説明図

【符号の説明】

１金型Ａ（ｗ），Ａ（ｂ）型開き画像Ｂ（ｗ），Ｂ（ｂ）突出し画像Ｃ（ｗ），Ｃ（ｂ）差画像Ｐ１（ｗ），Ｐ１（ｂ）第１の基準画像Ｐ２（ｗ），Ｐ２（ｂ）第２の基準画像ｐ1 第１の基準値ｐ2 第２の基準値Ｘ（ｗ），Ｘ（ｂ）成形良否判定画像Ｙ（ｗ），Ｙ（ｂ）残留良否判定画像Ｚ（ｗ），Ｚ（ｂ）付着良否判定画像ｐｘ，ｐｙ，ｐｚ判定画像の画素数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型を閉じ、この金型内に樹脂等の成形
材を充填して成形を行ない、その後上記金型を開いて成
形品を突き出す作業を順次繰り返す成形サイクル中に、
上記金型を開いた状態で上記成形品を突き出す前の上記
金型の状態と、上記成形品を突き出した後の上記金型の
状態とを、それぞれ画像認識することによって上記金型
を監視する金型監視方法において、上記金型を開いた状態で上記成形品を突き出す前の上記
金型の状態を所望のしきい値によって二値化して読み取
ることにより型開き画像を作成し、上記成形品を突き出
した後の上記金型の状態を上記所望のしきい値によって
二値化して読み取ることにより突出し画像を作成し、上
記型開き画像と上記突出し画像との差画像を作成し、こ
の差画像に雑音除去処理を施して第１の基準画像を作成
し、この第１の基準画像の論理否定画像と上記突出し画
像の論理否定画像との論理積により第２の基準画像を作
成し、上記第１の基準画像における成形領域の画素数を
第１の基準値とし、上記第２の基準画像における非成形
領域の画素数を第２の基準値とし、上記サイクル中にお
いて、上記第１の基準画像、第２の基準画像、第１の基
準値および第２の基準値を用いて上記金型の状態の良否
判定を行なうことを特徴とする金型監視方法。
【請求項２】金型を閉じ、この金型内に樹脂等の成形
材を充填して成形を行ない、その後上記金型を開いて成
形品を突き出す作業を順次繰り返す成形サイクル中に、
上記金型を開いた状態で上記成形品を突き出す前の上記
金型の状態と、上記成形品を突き出した後の上記金型の
状態とを、それぞれ画像認識することによって上記金型
を監視する金型監視方法において、上記金型を開いた状態で上記成形品を突き出す前の上記
金型の状態を所望のしきい値によって二値化して読み取
ることにより型開き画像を作成し、上記成形品を突き出
した後の上記金型の状態を上記所望のしきい値によって
二値化して読み取ることにより突出し画像を作成し、上
記型開き画像と上記突出し画像との差画像を作成し、こ
の差画像に雑音除去処理を施して第１の基準画像を作成
し、この第１の基準画像の論理否定画像と上記突出し画
像との論理積により第２の基準画像を作成し、上記第１
の基準画像における成形領域の画素数を第１の基準値と
し、上記第２の基準画像における非成形領域の画素数を
第２の基準値とし、上記サイクル中において、上記第１
の基準画像、第２の基準画像、第１の基準値および第２
の基準値を用いて上記金型の状態の良否判定を行なうこ
とを特徴とする金型監視方法。
【請求項３】請求項１または２において、上記良否判
定は、上記型開き画像と上記第１の基準画像との論理積
により成形良否判定画像を作成し、この成形良否判定画
像の画素数に基づいて、上記成形品が正しく形成された
か否かの判定を行なう成形判定、上記突出し画像と上記
第１の基準画像との論理積により残留良否判定画像を作
成し、この残留良否判定画像の画素数に基づいて、上記
金型の成形領域に上記成形品が残留していないか否かの
判定を行なう残留判定、および上記突出し画像と上記第
２の基準画像との論理積により付着良否判定画像を作成
し、この付着良否判定画像の画素数に基づいて、上記金
型の非成形領域に上記成形品が付着していないか否かの
判定を行なう付着判定であることを特徴とする金型監視
方法。
【請求項４】請求項１において、上記良否判定で不良
と判定される毎に、上記しきい値を更新することを特徴
とする金型監視方法。