【手続補正書】
【提出日】令和2年12月1日(2020.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】撮像装置を備えた成形品取出機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を搭載した成形品取出機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００３−１３６５６６号公報（特許文献１）には、成形品の解放位置側の本体フレームに人検出器としての撮像装置を設けることが開示されている。
また特開２００７−３２６２７０号公報（特許文献２）には、本体フレームの解放位置側に固定的に取付けられ、解放位置にて移動するチャックを撮像して撮像データを出力する撮像部材を設けることが開示されている。
【０００３】
さらに特開２００４−３０６４９０号公報（特許文献３）には、成形品の検査のために、取付アーム（横行フレーム）の先端部に成形品検査用の撮像装置を装着した成形品取出機が開示されている。
【０００４】
また特開２００６−３３４８３６号公報（特許文献４）には、引き抜きフレームの可動範囲内の障害物までの距離を測定する測距手段として撮像装置を用いることが開示されている。この公報には、測距手段を、移送アームの先端部、昇降アームの先端部、ランナー昇降アームの先端部及び取出ヘッドの先端部の横行行き方向を望む各部分に設けられることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３６５６６号公報
【特許文献２】特開２００７−３２６２７０号公報
【特許文献３】特開２００４−３０６４９０号公報
【特許文献４】特開２００６−３３４８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１乃至３に示された発明は、人の侵入、製品検査等の目的に撮像装置を利用するものである。また特許文献４に示された発明は、障害物との距離を測定する目的のために撮像装置を利用するものである。従来の発明における撮像装置の取付位置は、それらの発明の目的を達成するために最適な位置として選択されている。特定の目的で設けられる撮像装置は、撮影対象を限定するように撮像装置が設けられるため、目的以外の情報を得ることが難しい。
【０００７】
また工場全体に対して責任を持つ監督者または経営者が、工場内の状況を遠隔監視する場合には工場内の各所に設置した多くの撮像装置の画像を見ることになる。撮像装置の数が多くなることは、画像を見る者に大きな負担を与える。
【０００８】
本発明の目的は、少なくとも１台のモニタ用撮像装置からの静止画または動画により、多くのモニタ情報を得ることができる成形品取出機を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、モニタ情報と画像を同時に見ることができる成形品取出機を提供することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の対象は、成形機の上に設置される成形品取出機である。本発明では、取り出し動作の際に移動する可動フレームまたは該可動フレームを移動させるための走行体に、少なくとも１台のモニタ用撮像装置が装着されている。少なくとも１台のモニタ用撮像装置は、少なくとも成形品の取出時、成形品の開放時及び前記可動フレームの退避時に撮影した静止画または動画中に、成形機の成形型の一部及び該一部の周囲に存在する物が含まれるように、取付位置、アングル、視野角及び焦点距離が定められている。本発明により得られる静止画または動画には、少なくとも成形品の取出時、成形品の開放時及び可動フレームの退避時における成形機の成形型の一部及び該一部の周囲に存在する物が含まれる。限定された目的のために取られた静止画または動画には、その目的に適した画像は含まれているものの、その他の情報を得ることができる画像が含まれている可能性が低い。これに対して本発明により得られる静止画または動画は、少なくとも取出時、開放時及び可動フレームの退避時のいずれにおいても成形型の一部とその周囲の画像が含まれる画像であれば、成形機及び成形品取出機の動作の中心となる領域の画像であるため、不良品の発生率が多くなった場合や、成形品を取り出すサイクルタイムが設定値よりも長くなっている場合や、緊急停止の回数が増えている場合や、型の交換作業を行う時間が長くなっている場合などに、その原因がどこにあるかのヒントを得ることができる可能性が高い。したがって本発明によれば、少なくとも１台のモニタ用撮像装置からの静止画または動画により、多くのモニタ情報を得ることができる。
【００１１】
モニタ用撮像装置は、アングル、視野角及び焦点距離が調整可能に構成されていてもよい。このよう機能をモニタ用撮像装置が有していれば、得られる静止画または動画の画像範囲の調整が可能になり、汎用性が高くなる。さらにモニタ用撮像装置は、前述の必要な情報が得られるものであれば、その種類は問わず、例えば、赤外線カメラ等を搭載してもよい。
【００１２】
さらに可動フレームまたは走行体の停止位置または移動経路に応じて、アングル、視野角及び焦点距離が自動調整されるようにモニタ用撮像装置が構成されていれば、より多くの情報を得ることが可能になる。
【００１３】
可動フレームが、横方向に延びる横行フレームに沿って横方向に移動し且つ上下方向及び横方向と直交する前後方向に移動する昇降フレームが、前後方向に移動可能に装着される引き抜きフレームである場合には、昇降フレームが前後方向に移動して横行フレームから最も離れた位置にあるときを引き抜きフレーム上の最大移動位置と定義したときに、１台のモニタ用撮像装置が、最大移動位置よりも引き抜きフレームの先端側に位置する引き抜きフレームの端部に設置されているのが好ましい。１台のモニタ用撮像装置の位置をこのように定めると、このモニタ用撮像装置から得られる静止画または動画には、成形品を取り出すときの情報、成形品を開放するときの情報、成形型を交換するときの情報、成形品取出機の周囲に近づく物に関する情報、作業者の動きの情報の大部分が含まれることになる。そのため１台のモニタ用撮像装置からの静止画または動画に基づいて、成形品取出機が稼働しているときの各種の情報を得ることができる。
【００１４】
また１台のモニタ用撮像装置を、最大移動位置よりも引き抜きフレームの基部側に位置する引き抜きフレームの底部部分に設置してもよい。この位置では、昇降フレームの存在が邪魔になるものの、１台のモニタ用撮像装置からの静止画または動画に基づいて、成形品取出機が稼働しているときの各種の情報を得ることができる。
【００１５】
また昇降フレームを前後方向に移動させる第１の走行体に、モニタ用撮像装置を設置してもよい。このようにすると昇降フレームが前後方向に移動しているときの情報も得ることができる。
【００１６】
更に引き抜きフレームを横方向に移動させる第２の走行体に、モニタ用撮像装置を設置してもよい。この場合にも、モニタ用撮像装置からの静止画または動画に基づいて、成形品取出機が稼働しているときの各種の情報を得ることができる。
【００１７】
モニタ用撮像装置は、引き抜きフレームの端部内に配置されているのが好ましい。このようにすると、撮像装置の存在自体が目立たない状態となり、作業者が撮像装置を意識することなく作業を行うことになるため、画像データから普段の作業状態を知ることができる。
【００１８】
引き抜きフレームの内部には撮像装置に接続される電線が収納されているのが好ましい。このようにすると、電線が切れる可能性がなくなるため、信頼性が大幅に向上する。
【００１９】
モニタ用撮像装置が装着される可動フレームは、横方向に延びる横行フレームに沿って横方向に移動し且つ上下方向及び前記横方向と直交する前後方向に移動する昇降フレームであってもよい。昇降フレームにモニタ用撮像装置が装着されて得られる画像は、大きさが変化するものであるが、大きさが変化する画像であっても、各種の情報を得ることができる。
【００２０】
１以上のモニタ用撮像装置からの情報の表示態様は任意である。例えば、成形品取出機が、表示画面を備えた表示部と、成形品取出機に含まれる制御対象機器の１種以上の動作状況を検知する検知部と、検知部で検知した検知データを分析する分析部と、分析部で分析した１種以上の分析データを表示情報として記憶するデータ記憶部とから構成される動作状況検知分析記憶部と、動作状況検知分析記憶部のデータ記憶部に記憶した表示情報を表示画面に表示する表示制御部を備えた情報表示システムを更に備えていてもよい。この場合、データ記憶部は、静止画または動画を画像データの表示情報として記憶する。そして表示制御部は、データ記憶部に記憶した分析データの表示情報と画像データの表示情報の両方を、表示画面に同期して表示するのが好ましい。このような同期表示を実施すると、表示情報で動作や作業に何らかの疑問を持った者は、分析情報を確認しながら必要な画像を見ることにより、疑問の原因を発見することができる可能性が高くなる。
【００２１】
１以上のモニタ用撮像装置が、取り出し動作の際に移動する可動フレームまたは該可動フレームを移動させるための走行体に装着されている場合には、１以上のモニタ用撮像装置は、少なくとも成形品の取出時及び前記成形品の開放時に撮影した静止画または動画中に、成形機の成形型の一部及び該一部の周囲に存在する物が含まれるように、取付位置、アングル、視野角及び焦点距離が定められているのが好ましい。
【００２２】
動作状況検知分析記憶部の検知部として、成形品取出機のサイクルタイムを計数するものを用いた場合には、分析部は、所定の期間内に計数した時系列の複数のサイクルタイムを検知データとして、１サイクル中に必要以上の停止時間を含むサイクルの数及び発生時期を表示情報として分析してもよい。このようにするといわゆる１サイクル中に設定していない停止（チョコ停）がどの程度発生しているのかを知ることができる。この１サイクル中に設定していない停止（チョコ停）の発生状況を知ることができると、設定ミスや、装置の故障を知ることが可能になる。
【００２３】
設定ミスや、装置の故障を知るために、成形品取出機の不具合発生に関連付けられる条件を学習する機械学習装置をさらに備えていてもよい。この場合、検知部は、成形品取出機の動作状況を画像として検知するモニタ用撮像装置をさらに含んでいる。そして機械学習装置は、検知部が検知する１サイクル中に必要以上の停止時間を含むサイクルの数のデータ、発生時期のデータ及び停止時間のデータ並びに動作状況の画像データを含む状態変数を観測する状態観測部と、成形品取出機の不具合発生の度合いを判定した判定データを取得する判定データ取得部と、状態変数及び判定データの組み合わせに基づいて作成される訓練データセットに従って、成形品取出機の不具合発生に関連付けられる条件を学習する学習部を備えている。このような機械学習装置を備えていれば、状態変数及び判定データの組合せに基づいて作成される訓練データセットに従って、成形品取出機の不具合発生に関連付けられる条件を、成形品取出機を実際に動作させながら学習するので、実際の使用状況に応じた正確な不具合発生条件が学習される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態の成形品取出機の全体構成を示す斜視図である。
【図２】引き抜きフレーム先端部を拡大して示した斜視図である。
【図３】（Ａ）は成形機の開いた型の上に昇降フレームが位置している状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は成形機の横に配置した製品ストッカ装置のパレットの上に昇降フレームが位置している状態を示す斜視図である。
【図４】成形機の型の上に引き抜きフレームがあるときに撮像装置で撮影した画像の模擬図の一例を示している。
【図５】製品ストッカ装置のパレットの上に引き抜きフレームが位置しているときで、取出ヘッドがパレットの上方に位置しているときにモニタ用撮像装置で撮影した静止画の模擬図である。
【図６】引き抜きフレームが退避位置にあるときに、モニタ用撮像装置で撮影した静止画の模擬図である。
【図７】成形型の交換のために、成形機から成形型が外され、製品ストッカ装置が移動され、引き抜きフレームが退避位置にあるときに、モニタ用撮像装置で撮影した静止画の模擬図である。
【図８】モニタ用撮像装置の取付位置の他の例を示す図である。
【図９】本発明の成形品取出機の他の実施の形態における昇降フレームの先端に取り付けられる反転ユニットの他の例を示す斜視図である。
【図１０】１以上のモニタ用撮像装置からの情報を表示する情報表示システムの一例の構成を示すブロック図である。
【図１１】表示画面の表示例を示す図である。
【図１２】機械学習装置の構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の成形品取出機の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態の成形品取出機１の全体構成を角度を変えて見た斜視図である。成形品取出機１は、トラバース型の成形品取出機であり、図示されていない成形機の固定プラテンに基部が支持される。図１に示す成形品取出機１は、横行フレーム３と、制御ボックス５と、引き抜きフレーム７と、ランナ用昇降ユニット９と、成形品吸着用昇降ユニット１１とを備えている。横行フレーム３は、図示しない成形機の長手方向に水平に直交したＸ軸方向に延設される片持ビーム構造を有している。制御ボックス５は、横行フレーム３に支持されており、走行体６はサーボ機構に含まれるＡＣサーボモータ（図示していない）を駆動源として横行フレーム３に沿ってＸ軸方向に進退する。可動フレームである引き抜きフレーム７は、走行体６に基部が取り付けられており、図示しない成形機の長手方向と平行なＹ軸方向に延びている。引き抜きフレーム７には、ランナ用昇降ユニット９及び成形品吸着用昇降ユニット１１がサーボ機構に含まれる図示していないＡＣサーボモータを駆動源としてＹ軸方向に移動可能に支持されている。引き抜きフレーム７の基部には、制御ボックス８が装着されている。
【００２６】
ランナ用昇降ユニット９は、引き抜きフレーム７に移動可能に支持された走行体１５にＺ軸方向に昇降する昇降フレーム１７を備えた構造を有している。走行体１５は、図示していないＡＣサーボモータにより駆動されてＹ軸方向に移動する。昇降フレーム１７は、ＡＣサーボモータ１９によって上下方向（Ｚ軸方向）に昇降する。昇降フレーム１７は、廃棄されるランナを保持するアタッチメントとしてのチャック２１を備えている。
【００２７】
また成形品吸着用昇降ユニット１１に含まれる走行体２３は、図示していないＡＣサーボモータにより引き抜きフレーム７上をＹ軸方向に移動する。成形品吸着用昇降ユニット１１は上下方向（Ｚ軸方向）に昇降する可動フレームとしての昇降フレーム２５と、昇降フレーム２５の下端に設けられた姿勢制御装置を構成する反転ユニット２７とを備えている。反転ユニット２７には、破線で示した取出ヘッド２８が装着される。なお後に説明する図３乃至図５には、取出ヘッド２８を図示してある。
【００２８】
引き抜きフレーム７は、図１に示すように、横方向（Ｘ軸方向）に延びる横行フレーム３に沿って横方向に移動する。そして引き抜きフレーム７には、上下方向（Ｚ軸方向）及び横方向と直交する前後方向（Ｙ軸方向）に移動する昇降フレーム１７，２５が、前後方向に移動可能に装着されている。
【００２９】
本実施例においては、引き抜きフレーム７は、鉄系材料によって形成された中空構造を有しており、引き抜きフレーム７の外壁は一方の側壁２９と、一方の側壁２９に対向する他方の側壁３１と、一方の側壁２９と他方の側壁３１とを上下側でそれぞれ連結する上側連結板３３及び下側連結板３５とが相互に溶接されて、４面の側面を形成する。引き抜きフレーム７の自由端である先端７Ａは閉塞板３７により閉塞され、固定端（基部）である後端には制御ボックス８が装着されている。
【００３０】
引き抜きフレーム７の一方の側壁２９は、引き抜きフレーム７の昇降フレーム１７，２５が前後方向に移動することを許容するように、平坦な一方の側面を有している。また他方の側壁３１の他方の側面は、途中から先端７Ａに向かうに従って一方の側壁２９の一方の側面３０に近付くように傾斜する傾斜面３９を有している。そして一方の側壁２９の平坦な側面３０の上下の縁に沿って、昇降フレーム１７，２５の移動をガイドするための一対のガイドレール４１，４１が設けられている。ガイドレール４１，４１の間には、昇降フレーム１７，２５を引き抜きフレーム７に沿って移動させるベルト４３を用いた直線移動機構が配置されている。ベルト４３は、ベルトカバー４５によって一部が覆われている。
【００３１】
図２に示すように、引き抜きフレーム７の先端の閉塞板３７と隣接してガイドレール４１の先端部及びベルトカバー４５の先端部を覆うキャップ４７が設けられている。本実施の形態では、昇降フレーム１７，２５が前後方向に移動して横行フレーム３から最も離れた位置にあるときを引き抜きフレーム上の最大移動位置と定義したときに、この最大移動位置よりも引き抜きフレーム７の先端側に位置するキャップ４７（引き抜きフレーム７の端部に相当）内に、下方向に向けて単眼カメラからなるモニタ用撮像装置４９が設置されている。１台のモニタ用撮像装置４９は、少なくとも成形品の取出時、成形品の開放時及び引き抜きフレーム７の退避時に撮影した静止画または動画中に、成形機の成形型の一部及びこの一部の周囲に存在する物が含まれるように、取付位置、アングル、視野角及び焦点距離が定められている。
【００３２】
本実施の形態の１台のモニタ用撮像装置４９により得られる静止画または動画には、少なくとも成形品の取出時及び成形品の開放時における成形機の成形型の一部及び該一部の周囲に存在する物が含まれる。限定された目的のために取られた静止画または動画には、その目的に適した画像は含まれているものの、その他の情報を得ることができる画像が含まれている可能性が低い。これに対して本実施の形態の１台のモニタ用撮像装置４９により得られる静止画または動画は、少なくとも取出時、開放時及び可動フレームの退避時のいずれにおいても、成形型の一部とその周囲の画像が含まれる画像であれば、成形機及び成形品取出機の動作及び作業の中心となる領域の画像であるため、不良品の発生率が多くなった場合や、成形品を取り出すサイクルタイムが設定値よりも長くなっている場合や、緊急停止の回数が増えている場合などに、その原因がどこにあるかのヒントを得ることができる可能性が高い。したがって本実施の形態によれば、１台のモニタ用撮像装置４９からの静止画または動画により、多くのモニタ情報を得ることができる。また本実施の形態のように、モニタ用撮像装置４９を設けると、モニタ用撮像装置４９の存在自体が目立たない状態となり、作業者がモニタ用撮像装置４９を意識することなく作業を行うことになるため、画像データから普段の作業状態を知ることができる。また本実施の形態では、引き抜きフレーム７の内部に、モニタ用撮像装置４９に接続される電線５１が収納されている。このようにすると、電線５１が切れる可能性がなくなるため、信頼性が大幅に向上する。
【００３３】
図３（Ａ）及び（Ｂ）には、成形品取出機１を成形機５３のプラテン５６の上に設置した状態の斜視図を示してある。なお図３（Ａ）及び（Ｂ）においては、引き抜きフレーム７の形状は簡略的に示してあるため、図１及び図２に示した引き抜きフレームの形状とは相違している。図３（Ａ）は、成形機５３の開いた成形型５５の上に昇降フレーム１７，２５が位置している状態（取り出し状態）を示しており、図３（Ｂ）は成形機５３の横に配置した製品ストッカ装置５７のパレット５９の上に昇降フレーム１７，２５が位置している状態（開放状態）を示している。前述の通り、モニタ用撮像装置４９の取付位置、アングル（レンズが向けられる方向）、視野角及び焦点距離は、少なくとも成形品の取出時、成形品の開放時及び引き出しフレーム７の退避時に撮影した静止画または動画中に、成形機５３の成形型５５の一部及び該一部の周囲に存在する物（製品ストッカ装置５７）が含まれるように定められている。
【００３４】
図４は、図３（Ａ）の成形機５３の成形型５５の上に引き抜きフレーム７があるとき（取出時）にモニタ用撮像装置４９で撮影した静止画の一例を模擬的に示している。図４から判るように、この静止画からは、成形機５３の成形型５５の状況の情報だけでなく、成形機５３の両側の状況の情報を知ることができる。
【００３５】
また図５は、製品ストッカ装置５７のパレット５９の上に引き抜きフレーム７が位置しているとき（開放時）で、取出ヘッド２８がパレット５９の上方に位置しているときにモニタ用撮像装置４９で撮影した静止画の模擬図を示している。この静止画からは、成形型５５の状況の情報だけでなく、製品ストッカ装置５７の状況の情報を知ることができる。
【００３６】
図６は、引き抜きフレームが退避位置にあるときに、モニタ用撮像装置４９で撮影した静止画の模擬図を示している。この静止画からは、成形型５５の状況の情報、製品ストッカ装置５７の状況の情報、そして製品ストッカ装置５７の周辺の状況の情報を知ることができる。図７は、成形型の交換のために、成形機５３から成形型が外され、製品ストッカ装置が移動され、引き抜きフレームが退避位置にあるときに、モニタ用撮像装置４９で撮影した静止画の模擬図を示している。この静止画からは、成形機５３の成形型５５を設置する際の周辺状況の情報を知ることができる。
【００３７】
モニタ用撮像装置４９の位置とアングルを本実施の形態のように定めると、このモニタ用撮像装置４９から得られる画像データには、成形機５３の成形型５５内から成形品を取り出すときの情報、取り出した成形品を開放位置で解放するときの情報、引き抜きフレームが退避状態にあるときの情報、成形品取出機の周囲に近づく障害物に関する情報の大部分が含まれる。そのため本実施の形態によれば、１台のモニタ用撮像装置４９からの画像データに基づいて、成形品取出機が可動しているときの各種の情報を得ることができる。
【００３８】
上記実施の形態では、キャップ４７内にモニタ用撮像装置４９を配置したが、キャップ４７の外側にモニタ用撮像装置４９を配置してもよいのは勿論である。また上記実施の形態ではモニタ用撮像装置４９として単眼カメラを用いたが、複眼カメラを用いてもよく、またズームレンズを搭載したカメラを用いてもよい。またモニタ用撮像装置４９は、動画を撮影するものでもよい。
【００３９】
（モニタ用撮像装置の位置）
図８は、モニタ用撮像装置の取付位置の他の例を示す図である。図８では、上記実施の形態のモニタ用撮像装置４９の他に、３台のモニタ用撮像装置４９Ａ乃至４９Ｃを設置した場合の例を示している。
【００４０】
モニタ用撮像装置４９Ａは、昇降フレーム２５の最大移動位置よりも引き抜きフレーム７の基部側に位置する引き抜きフレーム７の底部部分に設置されている。この位置では、昇降フレーム２５の存在が邪魔になるものの、モニタ用撮像装置４９Ａからの静止画または動画に基づいて、成形品取出機が稼働しているときの各種の情報を得ることができる。
【００４１】
またモニタ用撮像装置４９Ｂは、昇降フレーム２５を前後方向に移動させる第１の走行体２３に設置されている。このようにすると昇降フレーム２５が前後方向に移動しているときの情報も得ることができる。
【００４２】
更にモニタ用撮像装置４９Ｃは、引き抜きフレーム７を横方向に移動させる第２の走行体６に設置されている。この場合にも、モニタ用撮像装置４９Ｃからの静止画または動画に基づいて、成形品取出機が稼働しているときの各種の情報を得ることができる。なお図８に示す４台のモニタ用撮像装置４９，４９Ａ乃至４９Ｃのうち、１台のモニタ用撮像装置を設ける場合も、モニタ用撮像装置は、少なくとも成形品の取出時、成形品の開放時及び前記可動フレームの退避時に撮影した静止画または動画中に、成形機の成形型の一部及び該一部の周囲に存在する物が含まれるように、取付位置、アングル、視野角及び焦点距離を定めればよい。
【００４３】
図９は、本発明の成形品取出機の他の実施の形態における昇降フレーム２５の先端に取り付けられる反転ユニット２７の他の例を示している。本実施の形態では、反転ユニット２７には成形型５５の開閉方向にレンズ４９Ｄａを有するモニタ用撮像装置４９Ｄが設けられている。本実施例では、反転ユニット２７の駆動源３４となるエアシリンダが間隔をあけて配置された２本のエアシリンダ３４Ａ及び３４Ｂの間に形成された部品収納スペース３４Ｃ内にモニタ用撮像装置４９Ｄを収納している。なお反転ユニット２７ではなく、昇降フレーム２５に直接、モニタ用撮像装置を設置してもよいのは勿論である。昇降フレーム２５にモニタ用撮像装置が装着されて得られる画像は、大きさが変化するものであるが、大きさが変化する画像であっても、各種の情報を得ることができる。
【００４４】
（情報表示システム）
図１０は、１以上のモニタ用撮像装置からの情報を表示する情報表示システム６０の一例の構成を示すブロック図である。この情報表示システム６０は、検知部の一部を構成するモニタ用撮像装置４９，４９Ａ及び４９Ｂと、検知部の一部を構成する計数部６２と、表示制御部６５を備えた動作状況検知分析記憶部６１と、表示画面６７を備えた表示部としてのコントローラ６６と、データ通信装置６８と、サーバ６９と、通信端末装置７０を備えている。検知部の一部を構成するモニタ用撮像装置４９，４９Ａ及び４９Ｂは、成形品取出機の動作状況を画像として検知するものである。計数部６２は、成形品取出機のサイクルタイムを計数する。分析部６３は、検知部で検知した検知データを分析する。そして分析部６３で分析した１種以上の分析データを表示情報としてデータ記憶部６４が記憶する。動作状況検知分析記憶部６１のデータ記憶部６４に記憶した表示情報は、表示制御部６５が表示画面６７を有する表示制御部としてのコントローラ６６の表示画面に表示される。この場合、データ記憶部６４は、静止画または動画の画像データを表示情報として記憶する。そして表示制御部６５は、図１１に示すように、データ記憶部６４に記憶した分析データの表示情報と画像データの表示情報の両方を、表示画面に同期して表示する。このような同期表示を実施すると、表示情報で動作や作業に何らかの疑問を持った者は、分析情報を確認しながら必要な画像を見ることにより、疑問の原因を発見することができる可能性が高くなる。
【００４５】
なおモニタ用撮像装置４９，４９Ａ及び４９Ｂの少なくとも成形品の取出時及び前記成形品の開放時に撮影した静止画または動画中に、成形機の成形型の一部及び該一部の周囲に存在する物が含まれるように、取付位置、アングル、視野角及び焦点距離が定められているのが好ましい。
【００４６】
本実施の形態では、動作状況検知分析記憶部６１の検知部として、成形品取出機のサイクルタイムを計数する計数部６２を備えているので、分析部６３は、所定の期間内に計数した時系列の複数のサイクルタイムを検知データとして、１サイクル中に必要以上の停止時間を含むサイクルの数及び発生時期を表示情報として分析する機能を備えている。このような機能を分析部６３がこのような機能を有すると、いわゆる１サイクル中に設定していない停止（チョコ停）がどの程度発生しているのかを知ることができる。この１サイクル中に設定していない停止（チョコ停）の発生状況を知ることができると、設定ミスや、装置の故障を知ることが可能になる。
【００４７】
またこの例では、表示部は成形品取出機とは離れた位置にある通信端末装置７０にも装着されている。なお動作状況検知分析記憶部６１の中にあるデータ記憶部６４は、成形品取出機と離れた位置にあるサーバ装置内に設けてもよいのは勿論である。この例では、表示制御部６５と通信端末装置７０とサーバ装置との間のデータ通信を可能にするデータ通信装置６８を更に備えている。その結果、工場の外にいる管理者は、通信端末装置７０の表示画面７１を通して、分析結果のデータと画像を確認することができる。
【００４８】
（機械学習装置）
図１２は、不具合発生予知システムの一例を示すブロック図である。不具合発生予知システム１０１は、機械学習機能を有する機械学習装置１０３を用いて成形品取出機の不具合発生に関連付けられる条件（以下、「不具合発生条件」と言う。）を学習することができる。また、不具合発生予知システム１０１は、機械学習装置１０３が学習した結果に基づいて、成形品取出機の状態に応じた不具合情報を作成することができる。
【００４９】
本明細書において、「成形品取出機の不具合」は、成形品取出機の設定ミス、操作ミスに基づく成形品不良の発生の不具合を含んでいる。すなわち、「成形品取出機の不具合」は、意図される成形品取出機の機能を実行できない状態に限定されず、例えば、正常時の動作を一時的又は恒久的に再現できないといった状態も含むものとする。
【００５０】
不具合発生予知システム１０１によって作成される「不具合情報」は、成形品取出機の不具合の有無を表す情報又は「不具合の度合い」を表す情報を含んでいる。「不具合情報」は、成形品取出機が正常な状態であることを表す情報を含んでいてもよい。「不具合の度合い」は、不具合の深刻さを意味する。「不具合の度合い」は、最大値又は最小値のいずれか一方が制限されていてもよい。「不具合の度合い」は、連続量であっても離散量であってもよい。オペレータは、「不具合の度合い」に応じて、対象の構成部品の交換又は修理を直ちに行うべきか、或いは次回の保守作業時に行うべきかを判断することができる。
【００５１】
図１２の成形品取出機１は、図１乃至図１１を用いて説明した成形品取出機である。成形品取出機１は、制御装置１０５からの指令で動作する。制御装置１０５は、制御プログラムに従って成形品取出機１に対する指令を作成する。制御装置１０５は、不具合判定部１０６を備えている。不具合判定部１０６は、公知の不具合診断方法を利用して成形品取出機１の不具合を判定する。不具合判定部１０６は、不具合発生予知システム１０１によって作成される不具合情報とは独立して、成形品取出機１の不具合の有無又は不具合の度合いを判定する。例えば、トルクセンサによって検出される外乱トルク、或いはセンサの出力データの振動の振幅が予め定められる閾値を超えたとき、画像データから本来存在しない物の存在を検知したとき、１サイクル中に必要以上の停止時間を含むサイクルの数のデータが閾値を超えたとき、またその発生時期が閾値を超えたとき、さらに停止時間が閾値を超えたときに、不具合判定部１０６は、不具合が発生したと判定する。このように、不具合判定部１０６は、様々な要因に基づく不具合を判定する。なお、不具合判定部１０６による判定結果は、機械学習装置１０３の判定データ取得部１０３Ａに入力される。
【００５２】
不具合発生予知システム１０１は、成形品取出機のサイクルタイムを計数したり、動作画像を検知するする検知部１０７を備えている。検知部１０７は、撮像装置を備えた撮像センサ、計数センサ，力センサ、トルクセンサ、振動センサ、集音センサ、距離センサ、温度センサ、湿度センサ、流量センサ、光量センサ、圧力センサ等をセンサとして含んでいてもよい。検知部１０７から出力されるデータは、機械学習装置１０３の状態観測部１０３Ｂに入力される。
【００５３】
機械学習装置１０３は、成形品取出機１の不具合発生条件を学習する。本実施の形態では、機械学習装置１０３は、制御装置１０５に内蔵されている。そのため、機械学習装置１０３は、制御装置１０５のプロセッサを利用して機械学習を実行する。また別の実施形態において、機械学習装置１０３は、クラウドサーバ上に存在していてもよい。
【００５４】
判定データ取得部１０３Ａは、不具合判定部１０６から判定データを取得する。判定データは、判定データ取得部１０３Ａから学習部１０３Ｃに入力され、機械学習装置１０３が不具合発生条件を学習する際に使用される。判定データは、不具合の有無又は不具合の度合いを判定したデータである。
【００５５】
状態観測部１０３Ｂは、機械学習の入力値としての状態変数を成形品取出機１の動作中又は静止中に観測する。
【００５６】
状態変数は、検知部１０７が検知する１サイクル中に必要以上の停止時間を含むサイクルの数のデータ、発生時期のデータ及び停止時間のデータ、並びに動作状況の画像データを含んでいる。また状態変数は、成形品取出機１を制御する制御ソフトウェアの内部データを含んでいてもよい。内部データは、トルク、位置、速度、加速度、加速度、電流、電圧及び推定外乱値のうちの少なくともいずれか１つを含んでいてもよい。状態変数は、出力データ又は内部データに基づいて得られる計算データを含んでいてもよい。
【００５７】
学習部１０３Ｃは、状態観測部１０３Ｂから出力される状態変数、及び判定データ取得部１０３Ａから出力される判定データの組合せに基づいて作成される訓練データセットに従って、不具合発生条件を学習する。訓練データセットは、状態変数及び判定データを互いに関連付けたデータである。
【００５８】
機械学習装置１０３における学習過程の一例について説明する。学習が開始されると、状態観測部１０３Ｂが、状態変数を取得する。次に、判定データ取得部１０３Ａが、不具合判定部１０６による判定結果に基づいて判定データを取得する。学習部１０３Ｃは、取得した状態変数と取得した判定データとの組合せに基づいて作成される訓練データセットに従って、不具合発生条件を学習する。この処理は、機械学習装置１０３が不具合発生条件を十分に学習するまで繰返し実行される。
【００５９】
なお機械学習装置１０３の学習部１０３Ｃは、ニューラルネットワークモデルに従って不具合発生条件を学習してもよいし、ＡＩチップによって不具合発生条件を学習してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明により得られる静止画または動画は、少なくとも取出時、開放時及び可動フレームの退避時のいずれにおいても成形型の一部とその周囲の画像が含まれる画像であれば、成形機及び成形品取出機の動作の中心となる領域の画像であるため、不良品の発生率が多くなった場合や、成形品を取り出すサイクルタイムが設定値よりも長くなっている場合や、緊急停止の回数が増えている場合や、型の交換作業を行う時間が長くなっている場合などに、その原因がどこにあるかのヒントを得ることができる可能性が高い。したがって本発明によれば、少なくとも１台のモニタ用撮像装置からの静止画または動画により、多くのモニタ情報を得ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  成形品取出機
３  横行フレーム
６  走行体
７  引き抜きフレーム
９  ランナ用昇降ユニット
１１  成形品吸着用昇降ユニット
１３  ＡＣサーボモータ
１５  走行体
１７  昇降フレーム
１９  ＡＣサーボモータ
２１  チャック
２３  走行体
２５  昇降フレーム
２７  反転ユニット
２８  取出ヘッド
２９  一方の側壁
３１  他方の側壁
３３  上側連結板
３４  駆動源
３５  下側連結板
３７  閉塞板
３９  傾斜面
４１  ガイドレール
４７  キャップ
４９，４９Ａ乃至４９Ｃ，４９Ｄ  モニタ用撮像装置
５３  成形機
５５  成形型
５７  製品ストッカ装置
５９  パレット
６０  情報表示システム
６１  動作状況検知分析記憶部
６２  計数部
６３  分析部
６４  データ記憶部
６５  表示制御部
６６  コントローラ
６８  データ通信装置
６９  サーバ
７０  通信端末装置
１０１  不具合発生予知システム
１０３  機械学習装置
１０３Ａ  判定データ取得部
１０３Ｂ  状態観測部
１０３Ｃ  学習部
１０５  制御装置
１０６  不具合判定部
１０７  検知部
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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