(57)【要約】【課題】縫製により生産される製品の品質管理を適切に実施すること。【解決手段】縫製システムは、縫製対象物を縫うミシンと、縫製対象物の３次元形状を計測する３次元計測装置と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫製対象物を縫うミシンと、
前記縫製対象物の３次元形状を計測する３次元計測装置と、
を備える縫製システム。
【請求項２】
前記３次元計測装置から出力された前記縫製対象物の計測データに基づいて、前記ミシンを制御する制御指令を出力するミシン制御装置を備える、
請求項１に記載の縫製システム。
【請求項３】
前記３次元計測装置は、前記ミシンで縫われる前に前記縫製対象物を計測し、
前記ミシン制御装置は、前記ミシンで縫われる前に取得された前記縫製対象物の計測データに基づいて、前記制御指令を出力する、
請求項２に記載の縫製システム。
【請求項４】
前記縫製対象物の表面の規定領域がミシン針の直下の縫製位置に移送され、
前記３次元計測装置は、前記縫製位置に移送される前に、前記規定領域を計測し、
前記ミシン制御装置は、前記規定領域の計測データに基づいて、前記制御指令を出力する、
請求項３に記載の縫製システム。
【請求項５】
前記縫製対象物の表面は、段差を含み、
前記縫製対象物の計測データは、前記段差の位置及び高さを示す段差データを含み、
前記ミシン制御装置は、前記段差データに基づいて、前記制御指令を出力する、
請求項３又は請求項４に記載の縫製システム。
【請求項６】
前記制御指令は、ミシン針と前記縫製対象物との相対位置の調整指令を含む、
請求項５に記載の縫製システム。
【請求項７】
前記縫製対象物の計測データは、前記縫製対象物の位置データを含み、
前記ミシンを移動可能に支持するロボットアームと、
前記縫製対象物の位置データに基づいて、前記ロボットアームに制御指令を出力して、前記ミシンと前記縫製対象物との相対位置を調整するアーム制御装置と、を備える、
請求項３に記載の縫製システム。
【請求項８】
前記３次元計測装置は、前記ロボットアームに支持され、
前記アーム制御装置は、前記３次元計測装置が前記縫製対象物を計測した後、前記ミシンが前記縫製対象物を縫うように、前記ロボットアームに制御指令を出力する、
請求項７に記載の縫製システム。
【請求項９】
前記３次元計測装置から出力された前記縫製対象物の計測データに基づいて、前記縫製対象物の異常を検出する処理装置を備える、
請求項１に記載の縫製システム。
【請求項１０】
前記３次元計測装置は、前記ミシンで縫われた後に前記縫製対象物を計測し、
前記処理装置は、前記ミシンで縫われた後に取得された前記縫製対象物の計測データに基づいて、前記異常を検出する、
請求項９に記載の縫製システム。
【請求項１１】
前記ミシンは、ミシン針を保持する針棒と、前記ミシン針で縫われる前記縫製対象物を支持する針板とを有し、
前記３次元計測装置は、前記縫製対象物が前記ミシン針で縫われている状態で、前記縫製対象物を計測する、
請求項９又は請求項１０に記載の縫製システム。
【請求項１２】
前記縫製対象物の計測データを表示する表示装置を備える、
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の縫製システム。
【請求項１３】
前記３次元計測装置は、前記ミシンにより前記縫製対象物に形成された縫い目の３次元形状を計測する、
請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の縫製システム。
【請求項１４】
縫製対象物を縫うミシンと、
前記ミシンにより前記縫製対象物に形成された縫い目の３次元形状を計測する３次元計測装置と、
を備える縫製システム。
【請求項１５】
前記３次元計測装置から出力された前記縫い目の計測データに基づいて、前記縫い目の異常を検出する処理装置を備える、
請求項１３又は請求項１４に記載の縫製システム。
【請求項１６】
前記縫い目の計測データは、前記縫い目の高さデータを含み、
前記処理装置は、前記縫い目の高さデータに基づいて、前記縫い目の異常を判定する、
請求項１５に記載の縫製システム。
【請求項１７】
前記ミシンは、ミシン針を保持する針棒と、前記ミシン針で縫われる前記縫製対象物を支持する針板とを有し、
前記３次元計測装置は、前記縫製対象物が前記ミシン針で縫われている状態で、前記縫い目を計測する、
請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載の縫製システム。
【請求項１８】
前記縫い目の計測データを表示する表示装置を備える、
請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の縫製システム。
【請求項１９】
前記３次元計測装置は、前記縫い目の計測データを記録する計測・判定結果記憶部を有する請求項１３から請求項１８のいずれか一項に記載の縫製システム。
【請求項２０】
縫製後の縫製対象物の縫い目の３次元形状を計測し、その結果を表示する３次元計測装置。
【請求項２１】
縫製後の縫製対象物の縫い目の３次元形状を計測し、その結果を記憶する３次元計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縫製システム及び３次元計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衣類のような製品は、縫製対象物が縫製されることによって生産される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１７９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
製品の品質管理を実施するためには、縫製対象物の状態又は生産された製品の状態を認識する必要がある。
【０００５】
本発明の態様は、縫製により生産される製品の品質管理を適切に実施することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、縫製対象物を縫うミシンと、前記縫製対象物の３次元形状を計測する３次元計測装置と、を備える縫製システムが提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、縫製対象物を縫うミシンと、前記ミシンにより前記縫製対象物に形成された縫い目の３次元形状を計測する３次元計測装置と、を備える縫製システムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様によれば、縫製により生産される製品の品質管理を適切に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る縫製システムの一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る縫製システムの一部を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る３次元計測装置を模式的に示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る縫製システムの制御システムを示す機能ブロック図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る縫製対象物の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る縫製処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係る異常検出処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、縫い目の異常の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態に係るミシンを示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る３次元計測装置の計測領域と縫製対象物との関係を示す平面図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る縫製システムを模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る縫製システムの制御システムを示す機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、実施形態に係る縫製対象物の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態に係る縫製システムの動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１１】
本実施形態においては、縫製システム１００に規定されたローカル座標系に基づいて各部の位置関係について説明する。ローカル座標系は、ＸＹＺ直交座標系により規定される。所定面内のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸と直交する所定面内のＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とする。所定面と直交するＺ軸と平行な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＸ方向とする。Ｙ軸を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＹ方向とする。Ｚ軸を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＺ方向とする。Ｘ軸及びＹ軸を含む平面をＸＹ平面とする。ＸＹ平面は、所定面と平行である。
【００１２】
［第１実施形態］
＜縫製システム＞
図１は、本実施形態に係る縫製システム１００の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る縫製システム１００の一部を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、縫製システム１００は、縫製対象物Ｓを縫うミシン１と、３次元計測装置３０とを備える。本実施形態において、ミシン１は、電子サイクルミシンである。
【００１３】
ミシン１は、テーブル２に支持されるミシンベッド部４と、ミシンベッド部４に支持されるミシンフレーム１１と、ミシンフレーム１１に支持される針棒１２と、ミシンベッド部４に支持される針板１３と、縫製対象物Ｓを保持する保持部材１５と、針棒１２を移動させる動力を発生するアクチュエータ１６と、保持部材１５を移動させる動力を発生するアクチュエータ１７と、保持部材１５の少なくとも一部を移動させる動力を発生するアクチュエータ１８とを備える。
【００１４】
針棒１２は、ミシン針３を保持する。ミシン針３に上糸ＵＴが掛けられる。針棒１２は、ミシン針３とＺ軸とが平行になるようにミシン針３を保持する。針棒１２は、Ｚ軸方向に移動可能にミシンフレーム１１に支持される。
【００１５】
針板１３は、ミシン針３で縫われる縫製対象物Ｓを支持する。針板１３は、保持部材１５を支持する。針板１３は、ミシンベッド部４に支持される。針板１３は、保持部材１５よりも下方に配置される。
【００１６】
保持部材１５は、縫製対象物Ｓを保持する。保持部材１５は、ミシン針３の直下の縫製位置Ｐｓを含むＸＹ平面内において縫製対象物Ｓを保持して移動可能である。保持部材１５は、支持部材１４を介してミシンベッド部４に支持される。  
【００１７】
保持部材１５は、枠状の押え部材１５Ａと同じく枠状の下板１５Ｂとを有する。押え部材１５Ａは、Ｚ軸方向に移動可能である。下板１５Ｂは、押え部材１５Ａの下方に配置される。保持部材１５は、押え部材１５Ａと下板１５Ｂとで縫製対象物Ｓを挟むことによって縫製対象物Ｓを保持する。
【００１８】
押え部材１５Ａが＋Ｚ方向に移動することにより、押え部材１５Ａと下板１５Ｂとが離れる。これにより、作業者は、押え部材１５Ａと下板１５Ｂとの間に縫製対象物Ｓを配置することができる。押え部材１５Ａと下板１５Ｂとの間に縫製対象物Ｓが配置された状態で押え部材１５Ａが−Ｚ方向に移動することにより、縫製対象物Ｓは押え部材１５Ａと下板１５Ｂとで挟まれる。これにより、縫製対象物Ｓは保持部材１５に保持される。また、押え部材１５Ａが＋Ｚ方向に移動することにより、保持部材１５による縫製対象物Ｓの保持が解除される。
【００１９】
針板１３の下方に釜が配置される。釜は、ボビンケースに収容されたボビンを保持する。釜は、針棒１２に連動して回転する。釜は、下糸ＬＴを供給する。釜は、針板１３に支持されている縫製対象物Ｓを貫通し、針板１３の針孔を通過したミシン針３から上糸ＵＴをすくい取る。
【００２０】
アクチュエータ１６は、針棒１２及び釜を駆動する動力を発生する。アクチュエータ１６は、パルスモータを含む。アクチュエータ１６で発生した動力は、動力伝達機構を介して、針棒１２及び釜のそれぞれに伝達される。アクチュエータ１６で発生した動力が針棒１２に伝達されることにより、針棒１２及び針棒１２に保持されているミシン針３は、Ｚ軸方向に往復移動する。アクチュエータ１６で発生した動力が釜に伝達されることにより、釜は、針棒１２に連動して回転する。ミシン１は、針棒１２に保持されているミシン針３と釜との協働により縫製対象物Ｓを縫製する。
【００２１】
アクチュエータ１７は、保持部材１５をＸＹ平面内で移動させる動力を発生する。アクチュエータ１７は、パルスモータを含む。アクチュエータ１７は、保持部材１５をＸ軸方向に移動させる動力を発生するＸ軸モータ１７Ｘと、保持部材１５をＹ軸方向に移動させる動力を発生するＹ軸モータ１７Ｙを含む。アクチュエータ１７は、ミシンベッド部４の内部に設けられる。
【００２２】
アクチュエータ１７で発生した動力は、支持部材１４を介して保持部材１５に伝達される。これにより、保持部材１５は、ミシン針３と針板１３との間においてＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに移動可能である。アクチュエータ１７の作動により、保持部材１５は、ミシン針３の直下の縫製位置Ｐｓを含むＸＹ平面内において縫製対象物Ｓを保持して移動可能である。
【００２３】
アクチュエータ１８は、保持部材１５の押え部材１５ＡをＺ軸方向に移動させる動力を発生する。アクチュエータ１８は、パルスモータを含む。押え部材１５Ａが＋Ｚ方向に移動することにより、押え部材１５Ａと下板１５Ｂとが離れる。押え部材１５Ａが−Ｚ方向に移動することにより、押え部材１５Ａと下板１５Ｂとで縫製対象物Ｓが挟まれる。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態において、縫製対象物Ｓは、第１縫製対象物Ｓ１と、第１縫製対象物Ｓ１の上に配置される第２縫製対象物Ｓ２とを含む。保持部材１５は、第１縫製対象物Ｓ１と第２縫製対象物Ｓ２とを挟んで保持する。
【００２５】
フレーム５が押え部材１５Ａの内側に配置される。フレーム５は、開口を有する。フレーム５の開口に、縫い目ＳＥが形成される縫製対象物Ｓの一部の領域が配置される。
【００２６】
中押え１９は、ミシン針３を貫通する穴が開いた円筒状の部材を有し、縫製対象物ＳのＸＹ平面の動きを妨げずに、縫製対象物Ｓの表面から最小の高さに保持される。中押え１９は、ミシン針３が針棒１２によって上下動する際に、縫製対象物Ｓがミシン針３と一緒に引き上げられることを防止する。中押さえ１９の高さの変更は、Ｚ方向に移動させる動力を発生させるアクチュエータ２０で中押え１９が上下動することにより実施される。
【００２７】
＜３次元計測装置＞
３次元計測装置３０は、計測対象の３次元形状を計測する。本実施形態において、３次元計測装置３０の計測対象は、縫製対象物Ｓと、ミシン１により縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥとを含む。３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの３次元形状、及びミシン１により縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥの３次元形状を計測する。
【００２８】
３次元計測装置３０の位置は固定される。３次元計測装置３０とミシンフレーム１１との相対位置は固定される。３次元計測装置３０は、針板１３及び保持部材１５よりも上方に配置される。保持部材１５は、３次元計測装置３０の計測領域ＦＡを含むＸＹ平面内において移動可能である。３次元計測装置３０は、保持部材１５に保持されている計測対象を計測する。保持部材１５に保持される計測対象は、縫製対象物Ｓ及び縫製対象物Ｓに形成されている縫い目ＳＥを含む。本実施形態において、３次元計測装置３０は、フレーム５の開口を介して、縫製対象物Ｓ及び縫い目ＳＥを上方から計測する。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る３次元計測装置３０を模式的に示す図である。本実施形態において、３次元計測装置３０は、位相シフト法に基づいて、計測対象の３次元形状を計測する。図３を用いる説明においては、３次元計測装置３０の計測対象が縫製対象物Ｓであることとする。
【００３０】
図３に示すように、３次元計測装置３０は、保持部材１５保持されている縫製対象物Ｓにパターンを投影する投影装置３１と、パターンが投影された縫製対象物Ｓの画像データを取得する撮像装置３２と、制御装置３３とを備える。
【００３１】
投影装置３１は、光を発生する光源３１Ａと、光源３１Ａから射出された光を光変調する光変調素子３１Ｂと、光変調素子３１Ｂで生成されたパターン光を縫製対象物Ｓに投影する投影光学系３１Ｃとを有する。
【００３２】
光変調素子３１Ｂは、デジタルミラーデバイス(ＤＭＤ：Digital  Mirror  Device)を含む。なお、光変調素子３１Ｂは、透過型の液晶パネルを含んでもよいし、反射型の液晶パネルを含んでもよい。光変調素子３１Ｂは、制御装置３３から出力されるパターンデータに基づいてパターン光を生成する。投影装置３１は、パターンデータに基づいてパターン化されたパターン光を縫製対象物Ｓに照射する。
【００３３】
撮像装置３２は、縫製対象物Ｓで反射したパターン光を結像する結像光学系３２Ａと、結像光学系３２Ａを介して縫製対象物Ｓの画像データを取得する撮像素子３２Ｂとを有する。撮像素子３２Ｂは、ＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor  Image  Sensor）又はＣＣＤイメージセンサ（Charge  Coupled  Device  Image  Sensor）を含む固体撮像素子である。
【００３４】
制御装置３３は、コンピュータシステムを含み、投影装置３１及び撮像装置３２を制御する。制御装置３３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサを含む演算処理装置と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）又はＲＡＭ（Random  Access  Memory）のようなメモリ及びストレージを含む記憶装置とを有する。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施する。
【００３５】
投影装置３１は、パターン光として、正弦波状の明度分布の縞パターン光を縫製対象物Ｓに照射する。投影装置３１は、位相シフト法に基づいて、縞パターン光を位相シフトさせながら縫製対象物Ｓに投影する。撮像装置３２は、縞パターン光が投影された縫製対象物Ｓの画像を示す画像データ取得する。
【００３６】
＜制御システム＞
図４は、本実施形態に係る縫製システム１００の制御システムを示す機能ブロック図である。縫製システム１００は、計測対象の３次元形状を計測する３次元計測装置３０と、ミシン１を制御するミシン制御装置４０と、計測対象の異常を検出する処理装置５０と、表示装置６０とを備える。
【００３７】
３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの３次元形状を示す計測データ及び縫い目ＳＥの３次元形状を示す計測データを取得する。３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの計測データ及び縫い目ＳＥの計測データをミシン制御装置４０に出力する。或いはミシン制御装置の縫製データ（後述）を取得し、３次元計測装置３０の制御に利用する。
【００３８】
縫製対象物Ｓの計測データは、ＸＹ平面内における縫製対象物Ｓの位置を示す位置データ、及びＺ軸方向における縫製対象物Ｓの位置を示す高さデータを含む。縫い目ＳＥの計測データは、ＸＹ平面内における縫い目ＳＥの位置を示す位置データ、及びＺ軸方向における縫い目ＳＥの位置を示す高さデータを含む。
【００３９】
ミシン制御装置４０は、コンピュータシステムを含み、ミシン１を制御する。ミシン制御装置４０は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置と、ＲＯＭ又はＲＡＭのようなメモリ及びストレージを含む記憶装置とを有する。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施する。
【００４０】
ミシン制御装置４０は、３次元計測装置３０から出力された縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、ミシン１を制御する制御指令を出力する。
【００４１】
ミシン制御装置４０は、縫製データ記憶部４１と、演算部４２と、指令出力部４３とを有する。
【００４２】
縫製データ記憶部４１は、縫製データを記憶する。縫製データは、ミシン１の作動条件を含む。ミシン１の作動条件として、針棒１２の目標移動速度、保持部材１５の目標移動条件、縫製対象物Ｓに形成される縫い目ＳＥの目標パターンＳＥｒ、ローカル座標系における縫い目ＳＥの目標位置、Ｚ軸方向における中押え１９の目標位置、及び上糸ＵＴの目標張力の少なくとも一つが例示される。保持部材１５の移動条件は、ＸＹ平面内における保持部材１５の目標移動距離、目標移動速度、目標移動方向、及び目標移動軌跡の少なくとも一つを含む。縫製データは、予め定められる。縫製データは、縫製データ記憶部４１に記憶される。
【００４３】
演算部４２は、３次元計測装置３０から出力された縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、縫製データを補正する。
【００４４】
例えば、演算部４２は、３次元計測装置３０により取得された縫製対象物Ｓの位置データ及び高さデータの少なくとも一方に基づいて、縫製対象物Ｓに縫い目ＳＥが円滑に形成されるように、針棒１２の目標移動速度を補正する。
【００４５】
また、演算部４２は、３次元計測装置３０により取得された縫製対象物Ｓの位置データに基づいて、縫い目ＳＥが縫製対象物Ｓの目標位置に形成されるように、保持部材１５の目標移動条件を補正する。
【００４６】
また、演算部４２は、３次元計測装置３０により取得された縫製対象物Ｓの高さデータに基づいて、縫製対象物Ｓがミシン針３と一緒に引き上げられることを防止する為に、また、縫製対象物ＳのＸＹ平面の動きを妨げずに縫製対象物Ｓの表面から最小の高さに保持する為に、Ｚ軸方向における押え部材１５Ａの目標位置を補正する。
【００４７】
指令出力部４３は、縫製データに基づいて、ミシン１を制御する制御指令を出力する。
【００４８】
例えば、指令出力部４３は、縫製データにおいて規定されている針棒１２の目標移動速度で針棒１２が移動するように、アクチュエータ１６に制御指令を出力する。演算部４２において針棒１２の目標移動速度が補正された場合、指令出力部４３は、補正後の目標移動速度で針棒１２が移動するように、アクチュエータ１６に制御指令を出力する。
【００４９】
また、指令出力部４３は、縫製データにおいて規定されている保持部材１５の目標移動条件で保持部材１５が移動するように、アクチュエータ１７に制御指令を出力する。演算部４２において保持部材１５の目標移動条件が補正された場合、指令出力部４３は、補正後の目標移動条件で保持部材１５が移動するように、アクチュエータ１７に制御指令を出力する。
【００５０】
また、指令出力部４３は、縫製データにおいて規定されているＺ軸方向における中押え１９の目標位置に中押え１９が配置されるように、アクチュエータ２０に制御指令を出力する。演算部４２において押え部材１５Ａの目標位置が補正された場合、指令出力部４３は、補正後の目標位置に押え部材１５Ａが配置されるように、アクチュエータ２０に制御指令を出力する。
【００５１】
処理装置５０は、コンピュータシステムを含み、縫製対象物Ｓ及び縫い目ＳＥの少なくとも一方の異常を検出する。処理装置５０は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置と、ＲＯＭ又はＲＡＭのようなメモリ及びストレージを含む記憶装置とを有する。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施する。
【００５２】
処理装置５０は、３次元計測装置３０から出力された縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、縫製対象物Ｓの異常を検出する。また、処理装置５０は、３次元計測装置３０から出力された縫い目ＳＥの計測データに基づいて、縫い目ＳＥの異常を検出する。
【００５３】
処理装置５０は、参照データ記憶部５１と、解析部５２と、判定部５３と、表示データ出力部５４と、データ記憶部５５と、を有する。
【００５４】
参照データ記憶部５１は、正常な縫製対象物Ｓの３次元形状の特徴量を示す参照データを記憶する。また、参照データ記憶部５１は、正常な縫い目ＳＥが形成されたときの縫い目ＳＥの３次元形状の特徴量を示す参照データを記憶する。参照データは、縫製対象物Ｓの設計データ又は予備実験（シミュレーション実験を含む）から導出可能な既知データであり、参照データ記憶部５１に予め記憶される。
【００５５】
解析部５２は、３次元計測装置３０から出力された縫製対象物Ｓの計測データを解析して、縫製対象物Ｓの３次元形状の特徴量データを算出する。また、解析部５２は、３次元計測装置３０から出力された縫い目ＳＥの計測データを解析して、縫い目ＳＥの３次元形状の特徴量を示す特徴量データを算出する。この特徴量データには、縫製対象物Ｓの段差位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）、縫製対象物Ｓ自体の縫製範囲の高さ、縫製対象物Ｓの段差ＤＳの高さ、糸の太さ、縫い糸の高さ、縫い目ＳＥの高さ、縫い目ＳＥの形状、縫いのピッチなどを含む。
【００５６】
判定部５３は、解析部５２において算出された特徴量データと、参照データ記憶部５１に記憶されている参照データとを照合して、縫製対象物Ｓの異常及び縫い目ＳＥの異常を判定する。縫製対象物Ｓの異常の判定は、縫製対象物Ｓの異常の有無の判定及び縫製対象物Ｓの異常のパターンの判定を含む。縫い目ＳＥの異常の判定は、縫い目ＳＥの異常の有無の判定及び縫い目ＳＥの異常のパターンの判定を含む。
【００５７】
表示データ出力部５４は、表示装置６０に表示させる表示データを生成して、表示装置６０に出力する。表示データは、縫製対象物Ｓの３次元形状を示す表示データ、縫い目ＳＥの３次元形状を示す表示データ、及び判定部５３による判定データを含む。
【００５８】
計測・判定結果記憶部５５は、計測データ、特徴量データ、判定データ、ミシン制御装置から取得するミシンのＩＤ、縫製データやその日時などを記憶する。
【００５９】
表示装置６０は、表示データ出力部５４から出力された表示データを表示する。表示装置は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid  Crystal  Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic  Electroluminescence  Display）のようなフラットパネルディスプレイを含む。
【００６０】
＜縫製対象物＞
図５は、本実施形態に係る縫製対象物Ｓの一例を示す斜視図である。縫製対象物Ｓは、第１縫製対象物Ｓ１と、第１縫製対象物Ｓ１の上に配置される第２縫製対象物Ｓ２とを含む。第１縫製対象物Ｓ１と第２縫製対象物Ｓ２との間に段差ＤＳが形成される。すなわち、本実施形態において、縫製対象物Ｓの表面は、段差ＤＳを含む。
【００６１】
縫製データは、ローカル座標系における縫い目ＳＥの目標位置を含む。すなわち、図５に示すように、第２縫製対象物Ｓ２のエッジに縫い目ＳＥが形成されるように、ローカル座標系において縫い目ＳＥの目標パターンＳＥｒの位置が規定される。縫製データは、予め規定され、縫製データ記憶部４１に記憶されている。
【００６２】
３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの表面に設けられている段差ＤＳのＸＹ平面内における位置を高精度、かつ正確に計測することができる。例えば通常の２次元撮像装置では判別が難しい、第１縫製対象物Ｓ１の色彩と第２縫製対象物Ｓ２の色彩とが同一の場合でも、３次元計測装置３０は、段差ＤＳを高精度に計測することができる。また、３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの段差ＤＳの高さを高精度に計測することができる。
【００６３】
＜縫製処理＞
図６は、本実施形態に係る縫製処理を示すフローチャートである。縫製データが縫製データ記憶部４１に予め記憶されている。演算部４２は、縫製データ記憶部４１から縫製データを取得する（ステップＳＡ１）。
【００６４】
保持部材１５に縫製対象物Ｓが設置される。３次元計測装置３０は、ミシン１で縫われる前に、縫製対象物Ｓの３次元形状を計測する。３次元計測装置３０により計測された縫製対象物Ｓの計測データは、ミシン制御装置４０に出力される。図５に示したように、縫製対象物Ｓの表面が段差ＤＳを含む場合、縫製対象物Ｓの計測データは、段差ＤＳの位置及び高さを示す段差データを含む。演算部４２は、３次元計測装置３０から縫製対象物Ｓの計測データを取得する（ステップＳＡ２）。
【００６５】
演算部４２は、３次元計測装置３０から取得した縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、縫製データを補正する（ステップＳＡ３）。すなわち、演算部４２は、ミシン１で縫われる前に取得された縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、縫製データを補正する。縫製対象物Ｓの計測データが段差データを含む場合、演算部４２は、段差データに基づいて、縫製データを補正する。
【００６６】
例えば、縫製対象物Ｓの計測データを参照して、縫製データ記憶部４１に記憶されている縫製データに基づいて縫製処理を正常に実施できないと判定した場合、演算部４２は、縫製データの補正を実施する。
【００６７】
指令出力部４４は、演算部４２により補正された補正後の縫製データに基づいて、ミシン１に制御指令を出力する（ステップＳＡ４）。
【００６８】
補正後の縫製データに基づいて指令出力部４４から出力される制御指令は、ＸＹ平面内におけるミシン針３と縫製対象物Ｓとの相対位置の調整指令を含む。指令出力部４４は、段差データに基づいて、第２縫製対象物Ｓ２のエッジがミシン針３の直下の縫製位置Ｐｓに移送され、第２縫製対象物Ｓ２のエッジに沿って縫い目ＳＥが形成されるように、保持部材１５を移動させる制御指令を出力する。
【００６９】
＜異常処理＞
図７は、本実施形態に係る異常検出処理を示すフローチャートである。３次元計測装置３０は、ミシン１で縫われる前に、縫製対象物Ｓの３次元形状を計測する。３次元計測装置３０により計測された縫製対象物Ｓの計測データは、処理装置５０に出力される。図５に示したように、縫製対象物Ｓの表面が段差ＤＳを含む場合、縫製対象物Ｓの計測データは、段差ＤＳの位置及び高さを示す段差データを含む。解析部５２は、３次元計測装置３０から縫製対象物Ｓの計測データを取得する（ステップＳＢ１）。
【００７０】
このステップにより、例えば次のステップ以降に示す縫製後の３次元計測装置３０による計測データと比較することで、縫製後の縫製対象物Ｓ自体の異常を検出することができる。また、このステップは省略して、次の（縫製）以降からスタートしても良い。
【００７１】
縫製処理が実施された後、３次元計測装置３０は、ミシン１により縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥの３次元形状を計測する。３次元計測装置３０により計測された縫い目ＳＥの計測データは、処理装置５０に出力される。解析部５２は、３次元計測装置３０から縫い目ＳＥの計測データを取得する（ステップＳＢ２）。
【００７２】
解析部５２は、３次元計測装置３０から取得した縫い目ＳＥの計測データに基づいて、ミシン１により縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥの３次元形状の特徴量を示す特徴量データを算出する。
【００７３】
判定部５３は、解析部５２において算出された特徴量データと、参照データ記憶部５１に記憶されている参照データとを照合する（ステップＳＢ３）。
【００７４】
判定部５３は、特徴量データと参照データとを照合して、縫い目ＳＥの異常を判定する（ステップＳＢ４）。縫い目ＳＥの異常の判定は、縫い目ＳＥの異常の有無の判定及び縫い目ＳＥの異常のパターンの判定を含む。
【００７５】
表示データ出力部５４は、表示装置６０に表示させる表示データを生成して、表示装置６０に出力する（ステップＳＢ５）。表示データは、縫い目ＳＥの３次元形状を立体的に示す表示データ、及び判定部５３による判定データを含む。
【００７６】
計測・判定結果記憶部５５は、計測データ、特徴量データや判定データを記憶する（ステップＳＢ６）。この際、ミシン制御装置からミシンのＩＤ、縫製データやその日時などを取得し、関連付けて記憶する。
【００７７】
縫い目ＳＥの形状に異常が生じた場合、３次元計測装置３０は、縫い目ＳＥの形状の異常を計測することができる。処理装置５０は、縫い目ＳＥの計測データに基づいて、縫い目ＳＥの異常を検出することができる。例えば、縫い目ＳＥの位置データから縫い目の欠損（目飛び）や縫いピッチの異常を検出することができる。また、糸の太さや高さの特徴量データから、糸種類の違いや、異常な縫いも判別できる。３次元計測装置３０は、例えば通常の２次元撮像装置では判別が難しい、上糸ＵＴと縫製対象物Ｓ２の色彩とが同一の場合でも、縫い目ＳＥを確実認識可能であり、高精度に検出することができる。
【００７８】
縫い目ＳＥの計測データは、縫い目ＳＥの高さデータを含む。例えば縫い目ＳＥを形成する上糸ＵＴ又は下糸ＬＴが弛んでしまって縫製対象物Ｓの表面から突出する場合、３次元計測装置３０は、突出した縫い目ＳＥを高精度に検出することができる。処理装置５０は、縫い目ＳＥの高さデータに基づいて、縫い目ＳＥの異常を高精度に判定することができる。
【００７９】
図８は、縫い目ＳＥの異常の一例を示す図である。図８は、縫製対象物Ｓにおいて上糸ＵＴ及び下糸ＬＴの少なくとも一方が弛むパターンの異常を例示する。図８に示す縫い目ＳＥの異常は「ちょうちん」と呼ばれる。「ちょうちん」とは、上糸ＵＴと下糸ＬＴとが掛かっているものの、縫製対象物Ｓの表面において上糸ＵＴが弛んだり縫製対象物Ｓの裏面において下糸ＬＴが弛んだりする現象をいう。図８は、縫製対象物Ｓの表面において上糸ＵＴが弛んでいる例を示す。
【００８０】
参照データ記憶部５１は、参照データとして、正常な縫い目ＳＥの形状を記憶する。解析部５２は、縫い目ＳＥの計測データに基づいて、「ちょうちん」を示す特徴量データを算出する。判定部５３は、参照データと特徴量データとを照合することにより、縫い目ＳＥの異常のパターンが「ちょうちん」であると判定することができる。
【００８１】
表示装置６０は縫製対象物Ｓの計測データ及び縫い目ＳＥの計測データを表示する。縫製対象物Ｓ及び縫い目ＳＥの３次元データが表示装置６０に表示されるので、作業者は、表示装置６０を見て、縫製対象物Ｓ及び縫い目ＳＥの状態を直感的に認識することができる。
【００８２】
本実施形態において、３次元計測装置３０は、縫い目ＳＥの３次元形状のみならず、ミシン１で縫われた後に、縫製対象物Ｓの３次元形状を計測することができる。例えば、縫製処理により縫製対象物Ｓの形状に異常が生じた場合、３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの形状の異常を計測することができる。解析部５２は、３次元計測装置３０から取得した縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、ミシン１に縫われた後の縫製対象物Ｓの３次元形状の特徴量を示す特徴量データを算出することができる。参照データ記憶部５１には、ミシン１で縫われた後の正常な縫製対象物Ｓの３次元形状を示す参照データが記憶されている。判定部５３は、ミシン１で縫われた後の縫製対象物Ｓの特徴量データと参照データとを照合して、ミシン１で縫われた後の縫製対象物Ｓの異常を判定することができる。縫製対象物Ｓの異常の判定は、縫製対象物Ｓの異常の有無の判定及び縫製対象物Ｓの異常のパターンの判定を含む。
【００８３】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、縫製システム１００に３次元計測装置３０が設けられる。３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの３次元形状を計測することができる。３次元計測装置３０は、ミシン１で縫われる前の縫製対象物Ｓの３次元形状及びミシン１で縫われた後の縫製対象物Ｓの３次元形状を計測することができる。また、３次元計測装置３０は、ミシン１により縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥの３次元形状を計測することができる。縫製対象物Ｓの３次元形状及び縫い目ＳＥの３次元形状が計測されるので、縫製対象物Ｓの状態又は生産された製品の状態を適確に認識することができる。したがって、縫製により生産される製品の品質管理を適切に実施することができる。
【００８４】
ミシン制御装置４０は、３次元計測装置３０から出力された縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、ミシン１を制御する制御指令を出力する。ミシン制御装置４０は、ミシン１で縫われる前に取得された縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、制御指令を出力する。これにより、ミシン１は、縫製対象物Ｓの３次元形状に基づいて適確に作動することができる。したがって、高品質な製品が生産される。
【００８５】
本実施形態においては、縫製対象物Ｓの表面が段差ＤＳを含む場合においても、段差ＤＳを含む縫製対象物Ｓの表面の３次元形状が３次元計測装置３０により計測される。縫製対象物Ｓの計測データは、段差ＤＳの位置及び高さを示す段差データを含む。ミシン制御装置４０は、段差データに基づいて、ミシン１を制御する制御指令を出力することができる。これにより、ミシン１は、縫製対象物Ｓの段差データに基づいて適確に作動することができる。したがって、高品質な製品が生産される。
【００８６】
本実施形態において、ミシン１を制御する制御指令は、ＸＹ平面内におけるミシン針３と縫製対象物Ｓとの相対位置の調整指令を含む。これにより、縫製対象物Ｓの目標位置に縫い目ＳＥを形成することができる。
【００８７】
また、本実施形態においては、処理装置５０は、ミシン１で縫われる前に３次元計測装置３０から取得された縫製対象物Ｓの計測データに基づいて、縫製対象物Ｓの異常を検出することができる。また、処理装置５０は、ミシン１で縫われた後に３次元計測装置３０から取得された縫製対象物Ｓや縫い目ＳＥの計測データに基づいて、縫製対象物Ｓの異常を検出することができる。これにより、縫製対象物Ｓの状態又は生産された製品の状態を適確に認識することができる。したがって、縫製により生産される製品の品質管理を適切に実施することができる。
【００８８】
本実施形態においては、３次元計測装置３０により縫い目ＳＥの３次元形状が計測されるため、縫い目ＳＥの計測データとして、縫い目ＳＥの高さデータが取得される。これにより、処理装置５０は、縫い目ＳＥの高さデータに基づいて、縫い目ＳＥの異常を高精度に判定することができる。例えば、縫い目ＳＥの異常として「ちょうちん」が発生した場合においても、処理装置５０は、「ちょうちん」の発生を高精度に検出することができる。
【００８９】
本実施形態においては、縫製対象物Ｓの計測データ及び縫い目ＳＥの計測データが表示装置６０に表示される。これにより、作業者は、表示装置６０を見て、縫製対象物Ｓ及び縫い目ＳＥの状態を直感的に認識することができる。また、処理装置５０の判定部５３の判定データが表示装置６０に表示されることにより、作業者は、縫製対象物Ｓ又は製品に発生している異常の有無及び異常のパターンを認識することができる。
【００９０】
本実施形態においては、縫製後の計測データや判定データを計測・判定結果記憶部５５にミシン制御装置４０からミシンのＩＤ、縫製データやその日時などを取得し、関連付けて記憶することにより、縫製後の製品に何らかの不具合があった場合にその縫製の不具合の有無や縫製の状態等判定結果を検証することにより、いわゆるトレーサビリティーの管理をすることができる。
【００９１】
なお、本実施形態において、３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓがミシン針３で縫われている状態で、縫製対象物Ｓの３次元形状又は縫い目ＳＥの３次元形状を計測してもよい。
【００９２】
［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【００９３】
図９は、本実施形態に係るミシン１０１を示す斜視図である。図１０は、本実施形態に係る３次元計測装置３０の計測領域ＦＡと縫製対象物Ｓとの関係を示す平面図である。本実施形態において、ミシン１０１は、本縫いを実施する本縫いミシンである。
【００９４】
図９に示すように、ミシン１０１は、ミシンヘッド１０２と、針棒１０４と、天秤１０５と、糸調子器１０６と、針板１０７と、押え部材１０８と、釜１０９と、モータ１１０とを有する。
【００９５】
針棒１０４は、ミシン針１０３を保持してＺ軸方向に往復移動する。針棒１０４は、ミシン針３とＺ軸とが平行となるようにミシン針１０３を保持する。針棒１０４は、ミシンヘッド１０２に支持される。針棒１０４は、針板１０７の上方に配置され、縫製対象物Ｓの表面と対向可能である。ミシン針１０３に上糸ＵＴが掛けられる。ミシン針１０３は、上糸ＵＴが通過する糸通し孔を有する。ミシン針１０３は、糸通し孔の内面で上糸ＵＴを保持する。針棒１０４がＺ軸方向に往復移動することにより、ミシン針１０３は、上糸ＵＴを保持した状態でＺ軸方向に往復移動する。
【００９６】
天秤１０５は、ミシン針１０３に上糸ＵＴを供給する。天秤１０５は、ミシンヘッド１０２に支持される。天秤１０５は、上糸ＵＴが通過する天秤孔を有する。天秤１０５は、天秤孔の内面で上糸ＵＴを保持する。天秤１０５は、上糸ＵＴを保持した状態でＺ軸方向に往復移動する。天秤１０５は、針棒１０４に連動して往復移動する。天秤１０５は、Ｚ軸方向に往復移動することによって、上糸ＵＴを繰り出したり引き上げたりする。
【００９７】
糸調子器１０６は、上糸ＵＴに張力を付与する。糸供給源から糸調子器１０６に上糸ＵＴが供給される。上糸ＵＴが通過する経路において、天秤１０５は、ミシン針１０３と糸調子器１０６との間に配置される。糸調子器１０６は、天秤１０５を介してミシン針１０３に供給される上糸ＵＴの張力を調整する。
【００９８】
針板１０７は、縫製対象物Ｓを支持する。針棒１０４に保持されているミシン針１０３と針板１０７とは対向する。針板１０７は、ミシン針１０３が通過可能な針孔を有する。針板１０７に支持される縫製対象物Ｓを貫通したミシン針１０３は、針孔を通過する。
【００９９】
針板１０７の下方には縫製対象物Ｓを＋Ｙ方向に送る送り歯（不図示）が備えられ、縫製対象物Ｓは押え部材１０８の押し圧力により送り歯に押さえつけられて＋Ｙ方向に搬送される。押え部材１０８の高さの変更は、Ｚ方向に移動させる動力を発生させるアクチュエータ１１１で押え部材１０８が上下動することにより実施される。
【０１００】
釜１０９は、ボビンケースに収容されたボビンを保持する。釜１０９は、針板１０７の下方に配置される。釜１０９は、針棒１０４に連動して回転する。釜１０９は、下糸ＬＴを供給する。釜１０９は、針板１０７に支持されている縫製対象物Ｓを貫通し、針板１０７の針孔を通過したミシン針１０３から上糸ＵＴをすくい取る。
【０１０１】
モータ１１０は、動力を発生する。モータ１１０は、ミシンヘッド１０２に支持されるステータと、ステータに回転可能に支持されるロータとを有する。ロータが回転することにより、モータ１１０は動力を発生する。モータ１１０で発生した動力は、動力伝達機構（不図示）を介して、針棒１０４、天秤１０５、及び釜１０９のそれぞれに伝達される。針棒１０４と天秤１０５と釜１０９とは連動する。モータ１１０で発生した動力が針棒１０４に伝達されることにより、針棒１０４及び針棒１０４に保持されているミシン針１０３は、Ｚ軸方向に往復移動する。モータ１１０で発生した動力が天秤１０５に伝達されることにより、天秤１０５は、針棒１０４に連動してＺ軸方向に往復移動する。モータ１１０で発生した動力が釜１０９に伝達されることにより、釜１０９は、針棒１０４及び天秤１０５に連動して回転する。ミシン１０１は、針棒１０４に保持されているミシン針１０３と釜１０９との協働により縫製対象物Ｓを縫製する。
【０１０２】
糸供給源からの上糸ＵＴは、糸調子器１０６に掛けられた後、天秤１０５を経由して、ミシン針３に掛けられる。モータ１１０が回転し、針棒１０４が下降すると、針棒１０４に保持されているミシン針１０３が縫製対象物Ｓを貫通し、針板１０７に設けられている針孔を通過する。ミシン針１０３が針板１０７の針孔を通過すると、ミシン針１０３に掛けられている上糸ＵＴに釜１０９から供給された下糸ＬＴが掛けられる。上糸ＵＴに下糸ＬＴが掛けられた状態で、ミシン針３が上昇して、縫製対象物Ｓから退去する。ミシン針１０３が縫製対象物Ｓを貫通しているとき、ミシン１０１は、縫製対象物Ｓを停止させる。ミシン針１０３が縫製対象物Ｓから退去したとき、ミシン１０１は、縫製対象物Ｓを＋Ｙ方向に移動させる。ミシン１０１は、縫製対象物Ｓの＋Ｙ方向の移動と停止とを繰り返しながらミシン針１０３を往復移動させて縫製対象物Ｓに縫い目ＳＥを形成する。縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥは、Ｙ軸方向に延在する。
【０１０３】
図９及び図１０に示すように、縫製対象物Ｓの表面の規定領域は、ミシン針１０３の直下の縫製位置Ｐｓに移送されることによって縫われる。本実施形態において、３次元計測装置３０は、縫製位置Ｐｓに移送される前に規定領域を計測するフロント側の３次元計測装置３０Ｆと、縫製位置Ｐｓに移送されミシン針１０３により縫われた後に規定領域を計測するリア側の３次元計測装置３０Ｒとを含む。縫製対象物Ｓの表面の規定領域は、３次元計測装置３０Ｆの計測領域ＦＡｆを通過した後、縫製位置Ｐｓに移送させる。縫製位置Ｐｓにおいて縫われた規定領域は、３次元計測装置３０Ｒの計測領域ＦＡｒを通過する。また、縫製位置Ｐｓにおいて縫われ、規定領域に形成された縫い目ＳＥは、３次元計測装置３０Ｒの計測領域ＦＡｒを通過する。
【０１０４】
上述の実施形態と同様、ミシン１０１は、ミシン制御装置４０により制御される。ミシン制御装置４０は、３次元計測装置３０Ｆにより計測された規定領域の計測データに基づいて、ミシン１０１を制御する制御指令を出力する。
【０１０５】
本実施形態において、３次元計測装置３０（３０Ｆ，３０Ｒ）は、縫製対象物Ｓがミシン針１０３で縫われている状態で、縫製対象物Ｓの規定領域を計測する。３次元計測装置３０Ｒは、縫製対象物Ｓがミシン針１０３で縫われている状態で、縫製対象物Ｓの規定領域に形成された縫い目ＳＥを計測する。縫製対象物Ｓがミシン針１０３で縫われている状態とは一連の縫製が継続している状態を表し、ミシン針１０３或いは縫製対象物Ｓが停止している状態を含む。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態においても、３次元計測装置３０は、縫製対象物Ｓの３次元形状及び縫い目ＳＥの３次元形状を計測することができる。縫製対象物Ｓの３次元形状及び縫い目ＳＥの３次元形状が計測されるので、縫製対象物Ｓの状態又は生産された製品の状態を適確に認識することができる。したがって、縫製により生産される製品の品質管理を適切に実施することができる。
【０１０７】
［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１０８】
図１１は、本実施形態に係る縫製システム１００を模式的に示す図である。本実施形態において、縫製システム１００は、ミシン２０１を移動可能に支持するロボットアーム３００と、を備える。ロボットアーム３００は、多関節ロボットアームであり、ミシン２０１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【０１０９】
図１１に示すように、本実施形態において、３次元計測装置３０は、ミシン２０１の下面に固定されている。３次元計測装置３０は、ミシン２０１を介してロボットアーム３００に支持される。なお、３次元計測装置３０は、ミシン２０１を介さずに、直接的にロボットアーム３００に支持されてもよい。
【０１１０】
ミシン２０１は、本縫いを実施する本縫いミシンである。ミシン２０１は、ミシンヘッド２０２と、ミシン針２０３を保持する針棒２０４と、針板２０７と、ミシンベット部２０８と、モータ２１０とを有する。ミシン２０１の構造は、上述の実施形態で説明したミシン１０１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
図１２は、本実施形態に係る縫製システムの制御システムを示す機能ブロック図である。図１２に示すように、本実施形態において、縫製システム１００は、ロボットアーム３００を制御する制御指令を出力するアーム制御装置７０を備える。
【０１１２】
アーム制御装置７０は、縫製対象物Ｓの位置データを算出する位置算出部７１と、縫製対象物Ｓの位置データに基づいて、ロボットアーム３００に制御指令を出力する指令出力部７２とを有する。
【０１１３】
図１３は、本実施形態に係る縫製対象物Ｓの一例を示す図である。図１３に示すように、縫製対象物Ｓは、縫製対象物Ｓａと、縫製対象物Ｓａに縫合される縫製対象物Ｓｂとを含む。縫製対象物Ｓａは、例えばゴムである。縫製対象物Ｓａは、直線状の基準溝Ｖｒと、基準溝Ｖｒの両側に平行に設けられる縫製溝Ｖｓとを含む。
【０１１４】
図１４は、本実施形態に係る縫製システム１００の動作を模式的に示す図である。縫製対象物Ｓは、治具に固定される。縫製対象物Ｓの位置は固定される。図１４（Ａ）に示すように、指令出力部７２は、３次元計測装置３０の計測領域ＦＡと縫製対象物Ｓとが相対移動するように、ロボットアーム３００に制御指令を出力する。３次元計測装置３０は、少なくとも基準溝Ｖｒの３次元形状を計測する。本実施形態において、３次元計測装置３０は、基準溝Ｖｒ及び縫製溝Ｖｓの３次元形状を計測する。
【０１１５】
位置算出部７１は、３次元計測装置３０により計測された縫製対象物Ｓの計側データに基づいて、ローカル座標系における基準溝Ｖｒの位置データ及び縫製溝Ｖｓの位置データを算出する。或いは、ミシン制御装置４０の縫製データ記憶部４１に既に縫製溝Ｖｓの目標位置縫製データがある場合は、縫製データの補正値を算出する。
【０１１６】
図１４（Ｂ）に示すように、指令出力部７２は、基準溝Ｖｒの位置データ及び縫製溝Ｖｓの位置データや補正値に基づいて、縫製溝Ｖｓの内側に縫製位置Ｐｓが配置されるように、ロボットアーム３００に制御指令を出力する。縫製溝Ｖｓの内側にミシン針２０３が配置された後、縫製溝Ｖｓに沿って縫い目ＳＥが形成されるように、指令出力部７２は、アーム制御装置７０に制御指令を出力する。また、ミシン制御装置４０は、ミシン２０１に制御指令を出力する。
【０１１７】
以上説明したように、ミシン２０１及び３次元計測装置３０がロボットアーム３００に支持されてもよい。３次元計測装置３０は、ローカル座標系における縫製対象物Ｓの位置データ及び高さデータを計測可能である。したがって、３次元計測装置３０の計測データに基づいて、縫製対象物Ｓを高精度に縫うことができる。
【０１１８】
以上、ミシンと一体的に運用される３次元計測装置を説明したが、この３次元計測装置はミシンとは別の単独で縫製後の縫製対象物Ｓの検査装置として使用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…ミシン、２…テーブル、３…ミシン針、４…ミシンベッド部、５…フレーム、１１…ミシンフレーム、１２…針棒、１３…針板、１４…支持部材、１５…保持部材、１５Ａ…押え部材、１５Ｂ…下板、１６…アクチュエータ、１７…アクチュエータ、１７Ｘ…Ｘ軸モータ、１７Ｙ…Ｙ軸モータ、１８…アクチュエータ、１９…中押え、２０…アクチュエータ、３０…３次元計測装置、３１…投影装置、３１Ａ…光源、３１Ｂ…光変調素子、３１Ｃ…投影光学系、３２…撮像装置、３２Ａ…結像光学系、３２Ｂ…撮像素子、３３…制御装置、４０…ミシン制御装置、４１…縫製データ記憶部、４２…演算部、４３…指令出力部、５０…処理装置、５１…参照データ記憶部、５２…解析部、５３…判定部、５４…表示データ出力部、５５…計測・判定結果記憶部、６０…表示装置、７０…アーム制御装置、７１…位置算出部、７２…指令出力部、１００…縫製システム、Ｐｓ…縫製位置、Ｓ…縫製対象物、ＳＥ…縫い目、ＳＥｒ…目標パターン、Ｖｒ…基準溝、Ｖｓ…縫製溝。
【図１】
2019201742.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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