(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動金型と固定金型とキャビティとを有し、前記可動金型と前記固定金型とを型締めした状態で前記キャビティに溶融材料を充填して成形品を成形する射出成形機の金型に設けられ、少なくとも前記金型の開放時に前記成形品が前記金型から排出されたかどうかを監視する金型監視装置において、所定位置に位置決めして固定したカメラとこのカメラが撮影した撮影画像を分析し、撮影画像の変化から前記金型が型開方向に移動中なのか型閉方向に移動中なのかを判断する画像分析手段と、型閉中の金型の移動経路上に設定した検査位置と、この検査位置における撮影画像を記憶する記憶手段と、型閉中の前記検査位置における撮影画像を、前記記憶手段に記憶された前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較し、この比較結果が不一致のときに、金型を停止させる判断を行う比較判断手段と、を有することを特徴とする金型監視装置。
【請求項２】
前記記憶手段が、型開中の金型の移動経路上に設定した検査位置と、この検査位置近傍における撮影画像を記憶し、前記比較判断手段が、型開中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前記記憶手段に記憶された前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較し、この比較結果が不一致のときに、成形品が不良であると判断することを特徴とする請求項１に記載の金型監視装置。
【請求項３】
同一ショット内において型開中の撮影画像と型閉中の撮影画像を対応する検査位置近傍で比較し、両撮影画像の一致，不一致に基づいて正常又は異常を判断する比較判断手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の金型監視装置。
【請求項４】
前記画像分析手段は、型開方向又は型閉方向に移動中の金型を所定時間ごとに撮影し、一の撮影画像を一つ前の他の撮影画像と比較して撮影画像の変化量を求め、この撮影画像の変化量を一つ前の撮影画像の変化量と比較して、前記変化量の推移が大きく変化したときに、金型の移動速度が高速から低速又は低速から高速に切り替わったと判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金型監視装置。
【請求項５】
前記推移を撮影画像の変化量の差によって判断し、かつ、その差の正負によって、前記金型の移動方向が型開方向であるか型閉方向であるかを判断することを特徴とする請求項４に記載の金型監視装置。
【請求項６】
前記カメラは、前記金型が移動する過程で金型部分と金型周囲の空間部分とを撮影するものであり、前記撮影画像の変化量が、前記金型及び金型周囲の空間に照射された照明光を前記金型が反射する高輝度の部分と前記空間に拡散する低輝度の部分との割合の変化量又は撮影画像内における金型の形状の変化量であることを特徴とする請求項４又は５に記載の金型監視方法。
【請求項７】
前記撮影画像の検査位置の設定を、前記金型の移動速度の低速領域内で設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の金型監視装置。
【請求項８】
前記金型の移動中に、前記撮影画像内で撮影画像データが安定して得られる部位をマーカーとして前記記憶手段に登録し、当該マーカーの前記撮影画像内における位置に基づいて前記検査位置を決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の金型監視装置。
【請求項９】
前記比較判断手段は、型開時又は型閉時における前記撮影画像の比較を複数の検査位置について行い、当該複数の検査位置において二以上の検査結果が連続して同一であった場合に、正常又は異常と判断することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の金型監視装置。
【請求項１０】
可動金型と固定金型とキャビティとを有し、前記可動金型と前記固定金型とを型締めした状態で前記キャビティに溶融材料を充填して成形品を成形する射出成形機の金型に設けられ、少なくとも、前記金型の開放時に前記成形品が前記金型から排出されたかどうかを監視する金型監視方法において、所定位置に固定したカメラで、型開中又は型閉中の金型を撮影する工程と、前記カメラが撮影した撮影画像を順次比較し、撮影画像の変化から前記金型が型開方向に移動中なのか型閉方向に移動中なのかを判断する工程と、型開中及び型閉中の金型の移動経路上に検査位置を設定する工程と、型開中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前ショットの同一位置の撮影画像と比較するとともに、型閉中の前記検査位置近傍における撮影画像を前ショットの同一位置の撮影画像と比較する工程と、この比較結果が一致するときに、正常と判断する工程と、を有することを特徴とする金型監視方法。
【請求項１１】
同一のショット内で型開中の撮影画像と型閉中の撮影画像を対応する検査位置で比較し、両撮影画像の一致，不一致に基づいて正常又は異常を判断する工程をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の金型監視方法。
【請求項１２】
前記画像分析手段は、型開方向又は型閉方向に移動中の金型を所定時間ごとに撮影し、一の撮影画像を一つ前の他の撮影画像と比較して撮影画像の変化量を求め、この撮影画像の変化量を一つ前の撮影画像の変化量と比較して、前記変化量の推移が大きく変化したときに、金型の移動速度が高速から低速又は低速から高速に切り替わったと判断することを特徴とする請求項９又は１０に記載の金型監視方法。
【請求項１３】
前記カメラは、前記金型が移動する過程で金型部分と金型周囲の空間部分とを撮影し、前記撮影画像の変化量が、前記金型及び金型周囲の空間に照射された照明光を前記金型が反射する高輝度の部分と前記空間に拡散する低輝度の部分との割合の変化量又は撮影画像内における金型の形状の変化量であることを特徴とする請求項１２に記載の金型監視方法。
【請求項１４】
前記金型の移動中に、前記メモリに取り込まれた撮影画像内で撮影画像データが安定して得られる部位をマーカーとして前記メモリに登録し、当該マーカーの前記撮影画像内における位置に基づいて前記検査位置を設定することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の金型監視方法。
【請求項１５】
型開時又は型閉時における前記撮影画像の比較を複数の検査位置について行い、当該複数の検査位置において二以上の検査結果が連続して同一であった場合に、正常又は異常と判断することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の金型監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂や金属の成形機において、金型内に成形品が残った場合にこれを検出し、成形品が残ったままで型締めが行われるのを防止することができるようにした金型監視装置及び金型監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、例えば、特公昭６０−５０５７３号公報に記載されているように、射出成型機等の成形機から金型監視装置のタイミング処理に必要な複数の信号線が金型監視装置に接続されて、前記複数の信号線によりタイミング信号が金型監視装置に取り込まれ、そのタイミング信号により金型監視装置が金型の監視を行い、この監視結果に基づき射出成型機に指令信号が出力されていた。
【０００３】
これを図９に示すタイミングチャートに従って射出成型機の工程に沿って説明する。まず、射出成型機の可動型、固定型が閉じた状態で樹脂が型内に射出され、射出が完了すると型開き信号ａにより、可動型が移動し型開きｂが行われる。ここで可動型が解放位置まで達したとき、型開き完了信号ｃが金型監視装置に出力され、金型監視装置は１次監視ｄを行い固定型に成型品が全て残っているか監視を行うために、金型監視装置のカメラから可動型の映像信号が取り込まれる。
【０００４】
次に、前記映像信号を輝度情報に変換し、この変換された輝度情報と基準となる輝度情報を比較し、比較結果に問題がなければ金型監視装置より、可動型に付着している成型品を落とすための突き出し指令信号ｅが射出成型機に出力される。前記突き出し指令信号を受けた射出成型機は、可動型に設けられている成型品を可動型から剥離するための突き出しピンを１回あるいは複数回作動させ、成型品を可動型から突き落とす。
【０００５】
前記突き出し動作が完了すると、射出成型機から金型監視装置に突き出し完了信号ｇが出力され、前記突き出し完了信号を受けた金型監視装置は可動型の２次監視ｈを行い、可動型に成型品が残っているか否かの監視を行う。このために、１次監視と同様に可動型の映像信号を取り込み、これを輝度情報に変換し基準値と比較する。比較結果に問題がなければ、金型監視装置より射出成型機に型閉じ指令信号ｊが出力され、射出成型機は可動型を移動し型閉じを開始する。これが従来行われていた射出成型機と金型監視装置の１工程の動作である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の場合は射出成型機からの監視タイミング信号を受けてから監視装置が監視を開始し、比較判定を行いその結果によって射出成型機を次の動作に進めるために、射出成型機は金型監視装置と動作を同期させる必要がある。そのため、金型監視装置の映像信号取り込み、輝度情報に変換、比較判定という処理時間が加わるため、射出成型機の動作が遅れるという問題点があった。
特に射出成型機では、成型品のコストダウンという観点から、短時間で多くの成型品作成が望まれている。また、射出成型機と金型監視装置間には信号制御の信号線が複数あるために、現地据え付け時に工数がかかると同時に専門技術を必要とする等の問題があった。
また、金型監視のための設定を可能な限り自動化し、かつ、信頼性の高い金型監視を行うことのできる金型監視装置が望まれている。
【０００７】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、タイミング処理のための時間を短縮し、タイミング処理のための信号線を削減するとともに、前記信号線の代わりに金型監視装置の監視タイミングを金型監視装置内で処理し、かつ、金型監視のための設定を自動化することが可能な信頼性の高い金型監視装置及び金型監視方法を提供することを目的とする。
【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、請求項１に記載の発明は、可動金型と固定金型とキャビティとを有し、前記可動金型と前記固定金型とを型締めした状態で前記キャビティに溶融材料を充填して成形品を成形する射出成形機の金型に設けられ、少なくとも前記金型の開放時に前記成形品が前記金型から排出されたかどうかを監視する金型監視装置において、所定位置に位置決めして固定したカメラと、このカメラが撮影した撮影画像を分析し、撮影画像の変化から前記金型が型開方向に移動中なのか型閉方向に移動中なのかを判断する画像分析手段と、型閉中の金型の移動経路上に設定した検査位置と、この検査位置近傍における撮影画像を記憶する記憶手段と、型閉中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前記記憶手段に記憶された１ショット又は複数ショット前の同一位置近傍の撮影画像と比較し、この比較結果が不一致のときに、金型を停止させる判断を行う比較判断手段とを有する構成としてある。
【０００９】
この構成によれば、撮影画像中の輝度や特定部位の形状の変化などによって、金型の移動速度及び移動方向の自動判断が可能である。したがって、所定の検査位置で撮影画像を取り込み、この撮影画像を一つ前又は複数前の前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較することで、型閉時において成形品が確実に金型から排出されているかどうかを判断することが可能である。
すなわち、一ショット前又は複数ショット前の同一位置における撮影画像をモデル画像としているので、モデル画像を手入力等で設定する必要がなく、金型監視のための設定を自動化することが可能である。
また、射出成形機等と金型監視装置との間の信号やりとりも、異常と判断した場合の停止信号だけでよいので、信号線を大幅に削減することができ、ほぼ完全に監視のタイミングを金型監視装置内で処理することが可能になる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記記憶手段が、型開中の金型の移動経路上に設定した検査位置と、この検査位置近傍における撮影画像を記憶し、前記比較判断手段が、型開中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前記記憶手段に記憶された前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較し、この比較結果が不一致のときに、成形品が不良であると判断するように構成してある。
この構成によれば、型閉時だけでなく、型開時にも検査を行うことが可能になり、成形された成形品が良品であるか不良品であるかの判断も行えるようになる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、同一ショット内において型開中の撮影画像と型閉中の撮影画像を対応する検査位置で比較し、両撮影画像の一致，不一致に基づいて正常又は異常を判断する比較判断手段を設けた構成としてある。このように構成すれば、前ショットと撮影画像との比較によって成形品が確実に排出されたかどうかの判断に加えて、型開時の撮影画像と型閉時の撮影画像とを比較して成形品の排出を確認することができ、より信頼性の高い監視装置を得ることができる。この場合、前記比較判断手段が異常と判断したときには、金型を停止させてその旨を報知するようにするとよい。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記画像分析手段は、型開方向又は型閉方向に移動中の金型を所定時間ごとに撮影し、一の撮影画像を一つ前の他の撮影画像と比較して撮影画像の変化量を求め、この撮影画像の変化量を一つ前の撮影画像の変化量と比較して、前記変化量の推移が大きく変化したときに、金型の移動速度が高速から低速又は低速から高速に切り替わったと判断するように構成してある。また、請求項５に記載の発明は、前記推移を撮影画像の変化量の差によって判断し、かつ、その差の正負によって、前記金型の移動方向が型開方向であるか型閉方向であるかを判断するように構成してある。このように構成することで、成形機とは無関係に、金型監視装置が金型の移動方向及び金型の移動速度の変化を自動判断することができるようになる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記カメラは、前記金型が移動する過程で金型部分と金型周囲の空間部分とを撮影するものであり、前記撮影画像の変化量が、前記金型及び金型周囲の空間に照射された照明光を前記金型が反射する高輝度の部分と前記空間に拡散する低輝度の部分との割合の変化量又は撮影画像内における金型の形状の変化量である構成としてある。通常、カメラで被撮影物を撮影する場合には照明を用いる。被撮影物である金型には照明光が反射して明るく撮影され、これ以外の部分は暗く撮影される。そこで、撮影画像内の輝度分布（明暗の分布）の割合を求め、この割合がどのように推移するかによって、金型がカメラから遠ざかっているのか、近づいているのかを判断することが容易になる。また、その推移の度合、すなわち、輝度の変化量の大小によって、金型の移動速度を求めることができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記撮影画像の検査位置の設定を、前記金型の移動速度の低速領域内で設定した構成としてある。撮影画像は、金型の移動速度が低速であるほど鮮明である。そこで、低速域で検査を行うようにすることで、より正確な検査を行うことが可能になる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記金型の移動中に、前記撮影画像内で撮影画像データが安定して得られる部分をマーカーとして前記記憶手段に登録し、当該マーカーの前記撮影画像内における位置に基づいて前記検査位置を決定するように構成してある。金型の位置、例えば、所定位置に設定された原点からの距離は、撮影画像内の任意点（マーカー）の位置に基づいて求めることができる。この位置を正確に求めるには、前記任意点の位置の変化が、金型の移動にともなって可能な限り大きく変化することが好ましい。そこで、撮影画像内の線や点、所定の形状や輝度の変化の度合を分析し、その中で最も大きく変化するものをマーカーとすることで、金型の位置を正確に判断することが可能になる。また、マーカーの自動選択及び検査位置の決定も可能になる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、前記比較判断手段は、型開時又は型閉時における前記撮影画像の比較を複数の検査位置について行い、当該複数の検査位置において二以上の検査結果が連続して同一であった場合に、正常又は異常と判断するように構成してある。このように、複数回確認のための処理を繰り返すことで、誤判断による成形機の稼動停止を可能な限り回避することができる。
【００１７】
本発明の目的は、可動金型と固定金型とキャビティとを有し、前記可動金型と前記固定金型とを型締めした状態で前記キャビティに溶融材料を充填して成形品を成形する射出成形機の金型に設けられ、少なくとも、前記金型の開放時に前記成形品が前記金型から排出されたかどうかを監視する金型監視方法において、所定位置に固定したカメラで、型開中又は型閉中の金型を撮影する工程と、前記カメラが撮影した撮影画像を順次比較し、撮影画像の変化から前記金型が型開方向に移動中なのか型閉方向に移動中なのかを判断する工程と、型開中及び型閉中の金型の移動経路上に検査位置を設定する工程と、型開中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較するとともに、型閉中の前記検査位置近傍における撮影画像を前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較する工程と、この比較結果が一致するときに、正常と判断する工程とを有する金型監視方法によっても達成が可能である。
【００１８】
この方法によれば、一ショット前又は複数ショット前の撮影画像をモデル画像として型開時及び型閉時の双方で画像比較を行いながら正常又は異常を判断するので、検査判断の基礎となるモデル画像を予め撮影してメモリに登録する必要がなくなり、検査のための作業を簡素化することが可能になる。また、モデル画像を作成する作業を省くことができるので、成形機等の稼働率を低下させることもない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の金型監視の好適な実施形態を、図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の金型監視装置の一実施形態にかかり、カメラで可動金型のキャビティが形成された面を撮影する様子を示す平面図、図２は、カメラと、このカメラによって撮影される可動金型のキャビティが形成された面を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、射出成形機１の金型は、固定金型２と可動金型３とを有している。可動金型３は、タイバー４に案内されながら進退移動し、固定金型２に対して型締め、型開きが行われる。固定金型２と可動金型３の間に形成されたキャビティには、型締め状態で、固定金型２に設けられたノズル５から溶融した材料が充填される。
キャビティ内に充填された材料が固化・冷却してから、可動金型３がタイバー４に沿って型開き方向に移動する。可動金型３が後方（図１において左方）に移動して突出し部７に当接すると、可動金型３に設けられた突出しピン８が突出部７によって前進して、成形品を可動金型３から突き出す。この成形品の突き出し後に、可動金型３が前方（図１の右方）に移動して型締めが行われる。
【００２１】
図２に示すように、この実施形態の金型は６個取りであり、可動金型３の内面には成形される６個の成形品１３〜１８に応じて、６個のコア部が形成されている。可動金型３の内面を撮影するカメラ９は、可動金型３が移動する移動経路の近傍に位置決めして固定されている。カメラ９は、可動金型３の移動中に、少なくともこれら６個のコア部及び成形品１３〜１８の全てが撮影画面内に収まるように、位置決めして固定するのが好ましい。また、可動金型３の撮影画像を明瞭にするために、ランプ等の照明装置を並設するのが好ましい。
【００２２】
さらに、カメラ９は、撮影した画像のデータを二値データで出力することのできるＣＣＤ形又はＭＯＳ形の撮像素子を有するカメラである。カメラ９は、カラー又はモノクロのいずれであってもよいが、モノクロの方が画像処理速度が速いという点で有利である。
また、ＣＣＤ形又はＭＯＳ形の撮像素子を使用するカメラに限らず、撮影した画像をアナログ信号で出力するカメラを用いることも可能である。この場合は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を介在させるとよい。
【００２３】
図３は、本発明の金型監視装置のブロック図である。
金型監視装置は、型開時に成形品が正常に成形されているかどうか、及び、型閉時に成形品が確実に金型から排出されているかどうかの検査を行う際の基準となるモデル画像等を作成するモデル画像作成部Ｉと、実際に検査を行う検査部ＩＩとを有している。
カメラ９によって撮影された画像は、モデル画像作成部Ｉの第一の画像処理部３０ａ及び検査部ＩＩの第二の画像処理部３０ｂに入力される。
【００２４】
［モデル画像作成部Ｉ］
モデル画像作成部Ｉは、第一の画像処理部３０ａ、作業用メモリ３１、画像分析部３２、一次側メモリ３３及び二次側メモリ３４等で構成される。
第一の画像処理部３０ａは、例えば、予め設定された時間間隔で抽出した撮影画像を、作業用メモリ３１に入力するとともに、撮影画像の輝度分布や画像内に含まれる形状等を分析する画像分析部３２に入力する。作業用メモリ３１には、所定時間ごとに入力された撮影画像が、順次に蓄積されることになる。
画像分析部３２では、ある時間Ｔｎ（ｎ＝１，２，３・・・）で取り込まれた撮影画像を、作業用メモリ３１内の一つ前、つまり時間Ｔｎ−１の撮影画像と比較してその変化量を割り出す。比較する内容としては、例えば、撮影画像内の輝度、形状等が挙げられる。
【００２５】
これを図５を参照しながら説明する。
図５は、可動金型３の位置と、カメラ９によって撮影された撮影画像との関係を示す図で、図５（ａ）は可動金型３の位置を示し、図５（ｂ）は撮影画像を示している。図５（ａ）中の▲１▼〜▲５▼で示す位置は、（ｂ）の▲１▼〜▲５▼の撮影画像に対応している。また、図５（ｂ）中、符号９１〜９５で示す枠内の範囲が、カメラ９で撮影された位置▲１▼〜▲５▼における撮影画像である。
図５で示す金型３は、▲１▼〜▲２▼で示す範囲内で高速で移動し、▲２▼〜▲５▼で示す範囲内で低速で移動するものとする。
【００２６】
可動金型３が高速で型開方向に移動している場合には、可動金型３がカメラ９から急速に遠ざかるため、撮影画像内における可動金型３の大きさが急速に小さくなる。カメラ９には、通常、撮影のために照明が設けられているため、この照明光を反射する可動金型３の部分が撮影画像９１〜９５内で明るく、可動金型３の周囲の空間部分は暗くなって現れる。したがって、撮影画像９１〜９５内の明暗の度合いを分析することで、各位置(1)〜(5)の撮影画像９１〜９５内の輝度分布を分析することが可能である。そして、各位置(1)〜(5)の輝度分布に基づいて、位置(1)と(2)、位置(2)と(3)、位置(3)と(4)、位置(4)と(5)における輝度変化の大きさを求めることができる。これを輝度変化量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４とする。
【００２７】
可動金型３が高速で移動しているときには、輝度変化量は大きく、可動金型３が低速移動に移行すると、輝度変化量は小さくなる。図５では、輝度変化量の推移を、変化量の差δ１，δ２，δ３（型開時には、δ１＝Ｃ１−Ｃ２、δ２＝Ｃ２−Ｃ３，δ３＝Ｃ３−Ｃ４、型閉時にはδ１＝Ｃ２−Ｃ１、δ２＝Ｃ３−Ｃ２，δ３＝Ｃ４−Ｃ３）で示している。
画像分析部３２は、輝度変化量の差が最も大きいδ１の部分、つまり位置▲２▼で可動金型３が高速から低速に変化したと判断することができる。さらに、輝度変化量の差δ１，δ２，δ３の正負から、可動金型３が型開方向に移動しているのか、型閉方向に移動しているのかを判断することができる。
【００２８】
次いで、画像分析部３２は、低速領域の▲２▼〜▲５▼の撮影画像内で、形状の変化量又は撮影画像内における位置の変化量が顕著な部分を探索する。例えば、画像分析部３２は、形状として撮影画像９２〜９５内の水平方向の横線に着目し、その変化量が最も大きい可動金型３の上縁３ａを選択する。画像分析部３２は、ピン１９，２０の位置に着目し、撮影画像内の原点からの距離（原点に対する位置関係）が顕著に変化するピン１９を選択することもできる。
そして、このようにして選択した形状や位置の変化量が顕著な部分、上記の例に従えば、可動金型３の上縁３ａの形状又はピン１９の位置を、各位置▲２▼〜▲５▼ごとにマーカーとして決定する。このマーカーは、検査を行う際に基準となる位置である検査位置を決定する際に用いられる。
【００２９】
画像分析部３２は、型開中における低速領域の位置▲２▼〜▲５▼の撮影画像９２〜９５を、モデル画像として一次側メモリ３３に記憶させるとともに、位置▲２▼〜▲５▼において選択されたマーカーを一次側メモリ３３に記憶させる。
同様に、型閉中における低速領域の位置▲２▼〜▲５▼の撮影画像９２〜９５を、モデル画像として二次側メモリ３４に記憶させるとともに、位置▲２▼〜▲５▼において選択されたマーカーを二次側メモリ３４に記憶させる。
【００３０】
図４に示すように、一次側メモリ３３及び二次側メモリ３４のメモリ領域は、一つ前のショット（成形品を成形するための一連の動作を「ショット」と記載する）で作成されたモデル画像を記憶する領域３３ａ（３４ａ）と、今回のショットで作成されたモデル画像を記憶する領域３３ｂ（３４ｂ）とを有している。今回のショット（以下、今回ショットという）の検査においては、前回のショット（以下、前回ショットという）で作成されたモデル画像、つまり、領域３３ａ（３４ａ）に記憶されているモデル画像が利用され、今回ショットで作成されたモデル画像は、次回のショット（以下、次回ショットという）の検査で利用されることになる。
なお、マーカーについては、成形機稼働開始直後に行う点検用のショットにおいて選択したものを、次回ショット以降そのまま用いるものとしてもよい。
【００３１】
［検査部ＩＩ］
検査部ＩＩは、第二の画像処理部３０ｂと、読み出し部３５と、比較判断部３６とを有している。
読み出し部３５は、一次側メモリ３３又は二次側メモリ３４から検査位置▲２▼〜▲５▼の撮影画像（モデル画像）を読み出し、比較・判断部３６に送る。
第二の画像処理部３０ｂは、一次側メモリ３３又は二次側メモリ３４に記憶された検査位置▲２▼〜▲５▼ごとのマーカーと、カメラ９が撮影した撮影画像の該当部分の形状又は位置とを比較し、両者が一致したときに、可動金型３が検査位置▲２▼〜▲５▼に達したと判断する。そして、そのときの撮影画像を比較・判断部３６に送る。
【００３２】
比較・判断部３６では、カメラ９が撮影している可動金型３が型開方向に移動しているときには、一次側メモリ３３のモデル画像と、第二の画像処理部３０ｂから送られてきた撮影画像とを比較する。また、可動金型３が型閉方向に移動しているときには、二次側メモリ３４のモデル画像と第二の画像処理部３０ｂから送られてきた撮影画像とを比較する。その結果、両者が一致する場合に、成形品の成形状態及び成形品の排出が正常に行われたと判断する。
また、一致しない場合は、成形品の成形が異常である、又は、成形品が排出されていないと判断する。型開中の検査において異常と判断された場合は、そのまま型開動作を継続させて、可動金型３から取り出された成形品を不良品として処理する。型閉中の検査において異常と判断された場合は、ただちに型閉動作を停止させる。
【００３３】
なお、誤判断による可動金型３の停止及び良品を不良品として処理することが無いように、比較判断作業を複数回行うようにするとよい。例えば、連続する二以上の検査位置、例えば、連続する検査位置▲３▼と▲４▼の双方で異常と判断された場合にのみ、成形品を不良品として処理したり、可動金型３の移動を停止させる指令を出力するように構成することも可能である。
また、この実施形態では、説明の便宜のため、検査位置の数は▲２▼〜▲５▼の四箇所であるとして説明したが、この数は任意であり、四箇所以上としてもよいことはもちろんである。
【００３４】
［他の実施形態］
次に、本発明の他の実施形態を、図６を参照しながら説明する。
図６は、本発明の他の実施形態にかかる金型監視装置のブロック図である。
この他の実施形態では、型開時の検査位置▲２▼〜▲５▼の各々で作成されたモデル画像と、この検査位置▲２▼〜▲５▼に対応する型閉時の可動金型３の位置における撮影画像とを比較するようにしている。
図６に示すように、この実施形態の金型監視装置は、一次側メモリ３３に記憶された今回ショットの型開時の検査位置に基づいて、型閉時における撮影画像を抽出する第三の画像処理部３０ｃを有している。また、一次側メモリ３３又は二次側メモリ３４から前回ショットで作成されたモデル画像を読み出す第一の読み出し部３５ａの他に、今回ショットで作成した型開時のモデル画像（図４の領域３３ｂに記憶されているモデル画像９２〜９５）を一次側メモリ３３から読み出す第二の読み出し部３５ｂを有している。
【００３５】
さらに、第一の読み出し部３５ａで読み出された前回ショットのモデル画像と今回ショットの撮影画像とを比較する第一の比較判断部３６ａの他に、第二の読み出し部３５ｂが読み出した型開時の今回ショットのモデル画像と、今回ショットの型閉時の撮影画像とを比較する第二の比較判断部３６ｂとを有している。
第二の比較判断部３６ｂにおける両画像の比較結果が一致するときには、成形品が排出されていない、すなわち異常と判断して型閉動作を停止させる指令を出力する。
【００３６】
このように、同一ショット内の型開時の撮影画像と型閉時の撮影画像とを比較し、異常と判断したときにはただちに型閉動作を停止させることで、検査の信頼性をさらに高めることができる。
なお、この実施形態でも、同一ショット内の型開時の撮影画像と型閉時の撮影画像との比較を複数の検査位置にて行い、一致の判断が二回以上連続して行われたときに、異常と判断して可動金型３を停止させるようにすることも可能である。
このようにすることで、誤判断による稼働停止を回避することができる。
【００３７】
［金型監視方法］
次に、本発明の金型監視方法を、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、以下の説明においては、図３〜図５で示した金型監視装置を適宜参照するものとする。
型開動作開始とともに、監視作業がスタートする（ステップＳ１０）。カメラ９は常時金型を撮影している（ステップＳ１１）。図示しないタイマ等が時間をカウントし（ステップＳ１２）、この時間がタイムアップしたときに（ステップＳ１３）、第一の画像処理部３０ａが当該タイムアップ時の画像を撮影画像として作業用メモリ３１に記憶させる。
【００３８】
画像分析部３２が、タイムアップ時の最新の撮影画像と、作業用メモリ３１に記憶された一つ前のタイムアップ時の撮影画像とを比較し、その輝度変化量（Ｃｎ）を演算によって求める（ステップＳ１５）。
次いで、画像分析部３２は、輝度変化量の差δｎを求める。この輝度変化量の差δｎステップＳ１５で得られた輝度変化量Ｃｎから、一つ前の輝度変化量Ｃｎ−１を差し引くことによって求めることができる。
そして、この輝度変化量の差δに基づいて、可動金型３が高速で移動しているのか、低速で移動しているのかを判断することができる。また、輝度変化量δの符号が正か負かに基づいて、移動方向が型開方向か型閉方向かを判断することが可能である（ステップＳ１７，Ｓ１８）。
【００３９】
図７に示すフローチャートは型開時のものであるから、移動方向が型閉方向であると判断した場合には、型閉時のフローを実行する（ステップＳ１７）。
なお、型閉時のものについては、図７で示す型開時のものと基本的に変わりがないので、ここでは図示及び詳しい説明は省略する。ステップＳ１７で、可動金型３の移動方向が型開方向である判断したときに、ステップＳ１８以下の処理を実行する。
次に、可動金型３の移動速度が低速であることを条件に（ステップＳ１８）、画像分析部３２は撮影画像の中から形状変化の顕著な部分を探索する（ステップＳ１９）。そして、該当部分が見つかったときに（ステップＳ２０）、当該部分をマーカーとして登録し（ステップＳ２１）、当該マーカーに基づいて検査位置（図５（ｂ）の位置▲２▼〜▲５▼に相当する）を決定する（ステップＳ２２）。
【００４０】
さらに、各検査位置と撮影画像とを対応させて、図４に示すように一次側メモリ３３に記憶させる。このようにして記憶された撮影画像が、次回ショットで検査の基礎とされるモデル画像である（ステップＳ２５）。
該当部分が発見されなかったときは（ステップＳ２０）、アラーム等で作業者に報知し（ステップＳ２３）、検査位置の手動での入力を促す（ステップＳ２４）。このようにして設定された検査位置も、対応する撮影画像とともに一次側メモリ３３に記憶される。
【００４１】
第二の画像処理部３０ｂは、前回ショットで作成されて一次側メモリ３３に記憶されている検査位置を読み出し、この検査位置に可動金型３が達したと判断したときに（ステップＳ２６）、当該検査位置の撮影画像を比較判断部３６に送る。
一方、読み出し部３５が一次側メモリ３３から前回ショットで作成された型開時のモデル画像を読み出し（ステップＳ２７）、比較判断部３６に送る。比較判断部３６では、第二の画像処理部３０ｂから送られてきた撮影画像と、読み出し部３５が読み出したモデル画像とを比較し（ステップＳ２８）、両画像が一致するかどうかを判断する（ステップＳ２９）。
【００４２】
比較判断部３６は、対応する検査位置の各々について順番に撮影画像とモデル画像とを比較する。撮影画像とモデル画像の一致判断が二回連続して行われれば（ステップＳ３０）、正常と判定して成形作業を継続させる（ステップＳ３２）。撮影画像とモデル画像の不一致判断が二回連続して行われれば（ステップＳ３１）、異常と判断して（ステップＳ３３）、当該ショットで成形された成形品を不良品として処理する。
なお、型閉時において異常と判断されれば、その時点でただちに可動金型３を停止させ、作業者に異常を報知する。
以上で、一サイクル分の処理を完了する（ステップＳ４０）。
【００４３】
［金型監視方法の他の実施形態］
次に、金型監視方法の他の実施形態を、図８のフローチャートを参照しながら説明する。
この実施形態では、図７のフローチャートにしたがった処理の他に、図８のフローチャートにしたがった処理が付加的に行われる。つまり、同一ショット内における型開時と型閉時との対応する検査位置で、それぞれの撮影画像を比較し、両者が一致するときには成形品が可動金型３から排出されていないと判断して、可動金型３を停止させるようにしている。
なお、以下の説明においては、図６で示した金型監視装置のブロック図を適宜参照するものとする。
【００４４】
図７のフローチャートのステップＳ１７で、可動金型３の移動方向が型閉方向であると判断したときに、この実施形態の処理が開始される（ステップＳ５０）。
第二の画像処理部３０ｂが一次側メモリから今回ショットで決定した検査位置を読み出し（ステップＳ５１）、可動金型３が当該検査位置に到達したかどうかを判断して（ステップＳ５２）、当該検査位置に到達しているのであれば、そのときの撮影画像を第二の比較判断部３６ｂに送る（ステップＳ５３）。次いで、第二の読み出し部３５ｂが一次側メモリ３３から今回ショットの型開時に作成したモデル画像を読み出し（ステップＳ５４）、第二の比較判断部３６ｂに送る（ステップＳ５５）。
【００４５】
第二の比較判断部３６ｂが両画像を比較して（ステップＳ５６）、一致するかどうかを判断する（ステップＳ５７）。両画像が一致するば、成形品が可動金型３から排出されていない、すなわち異常と判断して（ステップＳ５９）、ただちに可動金型３を停止させる（ステップＳ６０）。
両画像が一致しなければ、正常と判断して以後の成形を継続させる（ステップＳ５８）。
以上で、処理を終了する（ステップＳ６１）。
この実施形態においても、両画像の一致判断が二回以上連続して行われたときに、異常と判断して可動金型３を停止させるようにすることも可能である。
【００４６】
本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態の説明及び図３，図６では、説明の便宜上からメモリ、画像処理部、読み出し部、比較判断部が複数あるものとしているが、これらは共通のメモリ、画像処理部、読み出し部、比較判断部等であってもよく、また、一つの処理装置にこれらの機能を含ませるものとしてもよい。
【００４７】
また、型開時及び型閉時の双方について金型監視のための検査を行うものとして説明したが、成形品の排出が確実に行われているかどうかを監視すればよいだけの場合には、型閉時だけについて上記の処理を行うように構成すればよい。
さらに、上記の説明では、一ショット前のモデル画像と今回ショットの撮影画像とを比較するようにしているが、複数ショット前のモデル画像を用いて比較を行うように構成することも可能である。
なお、上記の実施形態のように、一つ前のショットに基づいてモデル画像を作成することで、適確な判定をするために環境変化へ順応することができる、という利点がある。
また、撮影画像内で撮影画像データが安定して得られる部位として、輝度の変化量、形状の変化量又は位置の変化量が顕著な部分を例に挙げて説明したが、撮影画像データを安定して得られるものであればこれ以外であってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、金型監視装置を射出成形機や金型からほぼ完全に独立させることができる。すなわち、検査タイミングを金型監視装置が独自に判断するので、検査タイミング信号を射出成形機側から金型監視装置に送信するための信号線が不要になる。また、検査を行うためのモデル画像や、検査位置の設定を自動化することができ、検査のための設定作業がほとんど不要になる。
また、撮影された画像を比較することによって稼働状態の監視を行っているので、成形品の排出不良等だけでなく、鋳込み不良等の成形品の不良も監視することが可能である。
さらに、型開き方向及び型締め方向の双方で金型の監視を行うようにすることが可能で、このようにすることで、型締め時において可動金型から成形品が確実に除去されているかの監視だけでなく、型開き時において固定金型から可動金型への成形品の受け渡しが確実になされているかの監視も行うことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金型監視装置の一実施形態にかかり、カメラで可動金型のキャビティが形成された面を撮影する様子を示す平面図である。
【図２】カメラと、このカメラによって撮影される可動金型のキャビティが形成された面を示す斜視図である。
【図３】本発明の金型監視装置のブロック図である。
【図４】一次側メモリ及び二次側メモリのメモリ領域を説明する図である。
【図５】可動金型の位置と、カメラによって撮影された撮影画像との関係を示す図で、図５（ａ）は可動金型の位置を示し、図５（ｂ）は撮影画像を示している。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる金型監視装置のブロック図である。
【図７】本発明の金型監視方法の一実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の金型監視方法の他の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の従来例にかかり、金型監視装置のタイミングチャートを説明する図である。
【符号の説明】
１  射出成形機
２  固定金型
３  可動金型
４  タイバー
５  ノズル
７  突き出し部
８  突き出しピン
９  カメラ
１３〜１８  成形品
３０ａ  第一の画像処理部
３０ｂ  第二の画像処理部
３０ｃ  第三の画像処理部
３１  作業用メモリ
３２  画像分析部
３３  一次側メモリ
３４  二次側メモリ
３５  読み出し部
３６  比較判断部
９１〜９５  撮影画像
【図１】
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【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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