特許 6854610 縫製システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6854610

(24)【登録日】2021年3月18日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】縫製システム

(51)【国際特許分類】

   D05B 69/28 20060101AFI20210329BHJP

   D05B 69/00 20060101ALI20210329BHJP

   D05B 69/30 20060101ALI20210329BHJP

【ＦＩ】

   D05B69/28

   D05B69/00 Z

   D05B69/30 Z

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-181358(P2016-181358)

(22)【出願日】2016年9月16日

(65)【公開番号】特開2018-42882(P2018-42882A)

(43)【公開日】2018年3月22日

【審査請求日】2019年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003399

【氏名又は名称】ＪＵＫＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】佐野 孝浩

(72)【発明者】

【氏名】榮田 敏亮

【審査官】 住永 知毅

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−１８６２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０７３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２０６４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０５８２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２５９４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０５Ｂ１／００−９７／１２

Ｂ２５Ｊ１／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ミシンと、
縫製の基準位置を撮影するカメラと、
前記ミシンと前記カメラを保持するロボットアームと、
制御装置とを備える縫製システムにおいて、
前記制御装置が、
前記ミシンの針落ちにより第一の針落ち位置を形成し、
前記制御装置が記憶する針中心位置を通る針上下動方向に平行な回動軸回りに規定の角度で前記ミシンを回動させてから、前記ミシンの針落ちにより第二の針落ち位置を形成する動作制御を行い、
さらに、
前記第一の針落ち位置と前記第二の針落ち位置とを前記カメラで撮影して得られた撮影画像の撮影範囲内の針上下動方向に垂直な平面上の前記第一の針落ち位置と前記第二の針落ち位置の各位置に基づいて、前記制御装置が記憶する針中心位置を較正する較正処理を実行し、
前記ロボットアームは、全体を鉛直上下方向に沿った軸回りに回動させる第一関節を備え、
前記制御装置は、
目標とする針落ち位置に対して、前記第一関節における一定方向の回動による位置決め動作を行ってから前記ミシンにより第三の針落ち位置を形成する動作と、前記第一関節における前記一定方向とは逆方向の回動による位置決め動作を行ってから前記ミシンにより第四の針落ち位置を形成する動作とを行う動作制御と、
前記第三の針落ち位置と前記第四の針落ち位置とを前記カメラで撮影し、
撮影範囲内の前記第三の針落ち位置と前記第四の針落ち位置の各位置に基づいて、前記第一関節に生じるバックラッシ量の取得処理を実行することを特徴とする縫製システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットアームにミシンを搭載した縫製システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットアームの先端部にミシンを搭載し、平面に限らず立体的形状の曲面に対しても縫製を行う縫製システムが従来から開発されている。
このような縫製システムでは縫製開始時に、ロボットアームの座標系に設定されたミシンの針中心位置と組み付けられたミシンの実際の針中心位置とが正確に一致していないと、望んだ通りの縫製を行うことができず、縫い品質の向上を図ることができなかった（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０５−３０５１９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ロボットアームの座標系に設定されたミシンの針中心位置とミシンの実際の針中心位置とを正確に一致させるには、ロボットアームに対してミシンを正確に組み付ければ良いが、そのためには、ミシンの組み付け作業に高い精度が要求され、組み付け作業の負担が非常に大きくなるという問題があった。

【0005】

本発明は、負担を軽減しつつ縫い品質の向上を図ることをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１記載の発明は、縫製システムにおいて、
ミシンと、
縫製の基準位置を撮影するカメラと、
前記ミシンと前記カメラを保持するロボットアームと、
制御装置とを備える縫製システムにおいて、
前記制御装置が、
前記ミシンの針落ちにより第一の針落ち位置を形成し、
前記制御装置が記憶する針中心位置を通る針上下動方向に平行な回動軸回りに規定の角度で前記ミシンを回動させてから、前記ミシンの針落ちにより第二の針落ち位置を形成する動作制御を行い、
さらに、
前記第一の針落ち位置と前記第二の針落ち位置とを前記カメラで撮影して得られた撮影画像の撮影範囲内の針上下動方向に垂直な平面上の前記第一の針落ち位置と前記第二の針落ち位置の各位置に基づいて、前記制御装置が記憶する針中心位置を較正する較正処理を実行することを特徴とする。

【0007】

さらに、請求項１記載の発明は、
前記ロボットアームは、全体を鉛直上下方向に沿った軸回りに回動させる第一関節を備え、
前記制御装置は、
目標とする針落ち位置に対して、前記第一関節における一定方向の回動による位置決め動作を行ってから前記ミシンにより第三の針落ち位置を形成する動作と、前記第一関節における前記一定方向とは逆方向の回動による位置決め動作を行ってから前記ミシンにより第四の針落ち位置を形成する動作とを行う動作制御と、
前記第三の針落ち位置と前記第四の針落ち位置とを前記カメラで撮影し、
撮影範囲内の前記第三の針落ち位置と前記第四の針落ち位置の各位置に基づいて、前記第一関節に生じるバックラッシ量の取得処理を実行することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ミシンの実際の針中心位置を制御装置がより正確に認識することができ、ロボットアームによりミシンの針落ち位置をより正確に位置決めすることができるので、作業者に負担をかけることなく縫い品質の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態である縫製システムの全体構成を示す側面図である。

【図2】針板が上位置にある状態のミシンの側面図である。

【図3】針板が下位置にある状態のミシンの側面図である。

【図4】縫製システムの制御系のブロック図である。

【図5】較正処理のフローチャートである。

【図6】第一と第二の針落ち位置の撮影画像を示す説明図である。

【図7】針中心位置と針中心位置のＸ−Ｙ平面上の配置を示した拡大説明図である。

【図8】バックラッシ量の取得処理のフローチャートである。

【図9】第三と第四の針落ち位置の撮影画像を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［縫製システムの全体構成］
以下、本発明の実施の形態である縫製システム１００について図面に基づいて説明する。図１は縫製システム１００の全体構成を示す側面図である。
縫製システム１００は、被縫製物の縫製を行うミシン１０と、ミシン１０を保持すると共に保持したミシン１０を被縫製物に対して位置決めして任意の縫製を行わせるロボットアーム１１０と、上記各構成を制御する制御装置９０とを備えている。

【0011】

［ロボットアーム］
ロボットアーム１１０は、土台となるベース１１１と、関節１１３で連結された複数のアーム１１２と、各関節ごとに設けられた駆動源としてのサーボモーター１１４と、各サーボモーター１１４により回転又は回動されるアーム角度をそれぞれ検出するエンコーダー１１５とを備える垂直多関節型のロボットアームであり、関節１１３で連結された複数のアーム１１２の先端部にはミシン１０が保持されている。

【0012】

上記各関節１１３は、アームの一端部を揺動可能として他端部を軸支する揺動関節と、アーム自身をその長手方向を中心に回転可能に軸支する回転関節とのいずれかから構成される。
そして、ロボットアーム１１０は、六つの関節１１３を具備しており、六軸によってその先端部のミシン１０を任意の位置に位置決めし、任意の姿勢をとらせることができる。
従って、ロボットアーム１１０は、被縫製物の立体的な曲面上の任意の曲線に沿って縫製を行わせることが可能である。
なお、ロボットアーム１１０において、底部に位置するベース１１１に最も近い関節１１３を第一関節１１３Ａとする。この第一関節１１３Ａは、鉛直上下方向に沿った軸回りに、ベース１１１を除くロボットアーム１１０全体を回動させることが可能である。

【0013】

なお、ロボットアーム１１０は、六軸に限らず、七つの関節を有する七軸のものを採用してもよい。その場合、冗長関節が生じるので、ミシン１０を任意の位置に位置決めし、任意の姿勢をとらせながら、途中の関節を移動させることができるようになるので、ロボットアーム１１０の周囲の他の構成物との干渉を回避することができる。従って、ミシン１０をより広い範囲で任意の位置に位置決めし、任意の姿勢をとらせることができる。

【0014】

また、ロボットアーム１１０のアームの先端部は、ミシン１０のミシンフレーム２０におけるミシンアーム部２３の先端部（針棒側端部）の上を保持しており、これにより、ミシン１０の針落ち位置近傍とロボットアーム１１０のアームの先端部との距離を縮めることができ、針落ち位置をより精度良く位置決めすることを可能としている。

【0015】

［ミシン］
図２及び図３はミシン１０の側面図である。ミシン１０は、これらの図に示すように、針板１３及び針板１３を支持する土台６１がミシンフレーム２０のミシンベッド部２１に対して昇降可能に支持されており、図２に示す針板１３及び土台６１の上昇位置において縫製が行われ、図３に示す下降位置において被縫製物のセッティング等の縫製の準備作業が行われる。

【0016】

上記ミシン１０は、二本の縫い針１１を下端部に保持する針棒１２と、針棒１２に上下の往復動作を付与する針棒上下動機構と、二つのルーパーにより各縫い針１１に通された上糸にルーパー糸を挿通させるルーパー機構と、針板１３及びルーパーを保持する土台６１の昇降動作を行う昇降機構と、上昇位置にある針板１３に対して上方から被縫製物を押さえる布押さえ１４と、被縫製物に形成された基線を撮影する撮影装置としてのカメラ１５と、基線の撮影を良好に行うためのスリット光を被縫製物に照射する光源としてのレーザー１６と、上記各構成を支持するミシンフレーム２０とを備えている。

【0017】

ミシンフレーム２０は、所定の長手方向に延在するミシンベッド部２１と、当該ミシンベッド部２１の一端部からその長手方向に直交する方向に向かって立設された立胴部２２と、立胴部２２の頂部からミシンベッド部２１と同方向に向かって延出されたミシンアーム部２３とを備えている。
なお、ミシン１０の各構成における以下の説明では、ミシンベッド部２１の長手方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向に直交し、立胴部２２が立設された方向をＺ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とする。
また、Ｙ軸方向における一方を前方、他方を後方とし、Ｘ軸方向における一方を左方（図２の紙面奥側）、他方を右方（図２の紙面手前側）とし、Ｚ軸方向における一方を上方、他方を下方とする。

【0018】

針棒上下動機構は、ミシンモーター２４を駆動源として上軸を回転駆動し、クランク機構を介して針棒１２を上下動させる周知の構成である。
針棒上下動機構の上軸は、ミシンアーム部２３内においてＹ軸方向に沿って延在しており、図示しないベルト機構を介してルーパー機構を駆動させる下軸にトルクの付与を行っている。

【0019】

布押さえ１４は、針棒１２の左隣に位置するＺ軸方向に沿った押さえ棒１４１の下端部に保持されており、当該押さえ棒１４１を介して図示しない押さえバネによって下方への押圧力が付与されている。
布押さえ１４には、図示しない押さえ上げ機構が併設されており、被縫製時には布押さえ１４をより上方となる退避位置に保持することができる。この押さえ上げ機構は、手動操作を行うものでも良いが、アクチュエーターにより制御信号に従って退避位置と縫製位置とに切り替え可能とすることが望ましい。

【0020】

ルーパー機構は、二本の縫い針に対応して針板の下側に設けられた二つのルーパーと、ミシンモーター２４からのトルクが伝達される、二本に分割可能な下軸と、各ルーパーに往復揺動動作を付与するカム機構とを備え、二つのルーパー及びカム機構は後述する土台６１に支持されている。

【0021】

各ルーパーは、Ｙ軸方向に二つ並んだ状態で、尖鋭な先端部が右側に向けられており、揺動により、各針板１３に通された上糸のループに先端部を突入させることによって上糸のループを捕捉すると共にルーパー糸を挿通させる。また、ルーパーは後退することでルーパー糸のループが形成され、当該ルーパー糸のループに縫い針１１が突入してルーパー糸を捕捉する。これらの繰り返しにより、縫い目の形成が行われるようになっている。

【0022】

下軸は、前側部分と後側部分とに二本に分割可能であり、前側部分はルーパー及びカム機構と共に土台６１に回転可能に支持されている。
そして、下軸の前側部分は、カム機構にトルクを付与し、カム機構は、回転カムからルーパーを支持する揺動腕に往復揺動動作の付与を行っている。

【0023】

また、下軸の後側部分は、前述したようにベルト機構により上軸からトルクが伝達されている。
下軸の前側部分と後側部分とは、通常時には、同一軸上に配置され、相互間は、オルダムカップリングにより連結されており、前側部分と後側部分の連動回転が可能となっている。また、土台６１が下降して、縫い針１１から針板１３が離間したときには、オルダムカップリングの特性により、下軸の後側部分に対して、前側部分がスライド移動し、土台６１の昇降動作を妨げないようになっている。
なお、下軸は、前側部分と後側部分とが同一軸上にあるときにトルク伝達可能であって前側部分と後側部分とが相対的に分離可能あれば、オルダムカップリング以外の連結構造を用いても良い。

【0024】

昇降機構は、針板１３及びルーパー機構の主要な構成を支持する土台６１と、土台６１を昇降させるカム機構とを備えている。
土台６１は、前述したように、その上端部に針板１３を支持し、その下方にルーパー機構の下軸の後側部分以外の構成を支持している。
そして、土台６１の右側外壁には、Ｚ軸方向に沿った図示しないスライドレールが固定装備されており、ミシンベッド部２１の内壁に固定装備されたスライドブロックによりＺ軸方向に滑動可能となっている。

【0025】

また、土台６１の左側外壁は、カム機構が設けられている。
カム機構は、土台６１に設けられたカム従節となるコロと、ミシンベッド部側に設けられたカム原節となる溝カムと、溝カムに前後方向に沿った移動動作を付与する駆動源としてのエアシリンダー６２とを備えている。
そして、溝カムは前後方向と上下方向に沿った斜め方向に形成されたカム溝を備え、エアシリンダー６２により前後に移動すると、カム溝内のコロが土台６１に上下方向に変位を与え、土台６１の昇降動作を可能としている。

【0026】

カメラ１５は、ミシンベッド部２１の底部において、縫い針１１の上下動方向と光軸が平行であって下向きに配置されている。なお、ロボットアーム１１０を水平面上に設置した状態で、針棒１２が鉛直上下方向に平行な状態（ミシンフレーム２０のミシンベッド部２１及びミシンアーム部２３は水平方向となる）をミシン１０の基準姿勢とし、当該基準姿勢において、カメラ１５は光軸が上下動方向に平行且つ下向きとなる。

【0027】

レーザー１６は、ミシンベッド部２１の底部において、カメラ１５の後方に配置され、前斜め下方向に向けてＸ軸方向に平行なスリット光を照射する。
被縫製物に付された基線は溝状であり、スリット光を基線に交差する方向に照射することで、基線位置に凹部が生じ、基線位置を明確に撮影することができる。また、レーザー１６の光軸の傾斜角度は既知であり、制御装置９０は、カメラ１５の撮影範囲内に撮影されたスリット光のＹ軸方向の位置に応じて、カメラ１５から被縫製物までのＺ軸方向（上下方向）の距離を求めることができる。

【0028】

［縫製システムの制御系］
縫製システム１００の制御装置９０は、図４に示すように、縫製に関する各種の処理又は制御を行うためのプログラムが格納されたＲＯＭ(Read Only Memory)９２と、演算処理の作業領域地となるＲＡＭ(Random Access Memory)９３と、各種設定データなどを記憶する記憶手段としての書き換え可能な不揮発性のデータメモリ９４と、ＲＯＭ９２内のプログラムを実行するＣＰＵ９１（Central Processing Unit）とを備えている。

【0029】

また、ＣＰＵ９１は、モーター駆動回路１１４ａ，２４ａを介してロボットアーム１１０のサーボモーター１１４，ミシン１０のミシンモーター２４の駆動を制御する。
また、サーボモーター１１４とミシンモーター２４には、それぞれの出力軸角度を検出するエンコーダー１１５，２５が併設されており、ＣＰＵ９１は、それぞれの検出回路１１５ａ，２５ａを介して接続されている。
なお、ロボットアーム１１０は、サーボモーター１１４及びエンコーダー１１５を六つの関節１１３（１１３Ａを含む）ごとに備えているが、図４では一つのみを図示して、他の図示は省略している。

【0030】

さらに、ＣＰＵ９１は、ミシン１０の土台６１の昇降を行うエアシリンダー６２を作動させる電磁弁６２ｂを制御するための駆動回路６２ａと接続されている。
また、ＣＰＵ９１は、画像処理装置１５ａを介してカメラ１５と接続されている。
さらに、ＣＰＵ９１は、駆動回路１６ａを介してレーザー１６と接続されている。

【0031】

［縫製システムの較正処理］
ロボットアーム１１０によりミシン１０の針落ち位置を精度良く位置決めするためには、制御装置９０が、ロボットアーム１１０の先端部に固定された座標系（先端座標系とする）におけるミシン１０の針中心位置の位置座標（ロボットアーム１１０の先端部に対する相対的なミシン１０の針中心位置及び向き）を正確に取得することが必要となる。
ミシン１０をロボットアーム１１０の先端部に組み付ける場合に、ミシン１０がロボットアーム１１０に保持される位置と針中心位置との相対的な位置関係は設計データから把握することが可能だが、組み付け誤差等も生じることから、常に、設計データからロボットアーム１１０の先端座標系におけるミシン１０の針中心位置の位置座標を正確に取得することは困難である。
そこで、制御装置９０は、以下に説明する較正処理を実行する。

【0032】

なお、「ミシン１０の針中心位置」とは、Ｘ−Ｙ平面上の二本の縫い針１１の位置の中間点（平面視での二本の縫い針１１の位置の中間点）を示す。なお、ミシン１０が一本針ミシンである場合には、Ｘ−Ｙ平面上一本の縫い針１１の位置（平面視での一本の縫い針１１の位置）を示す。

【0033】

図５は制御装置９０のＣＰＵ９１がプログラムに基づいて実行する較正処理のフローチャートである。
まず、ＣＰＵ９１は、データメモリ９４から較正前の針中心位置を示すＸ−Ｙ座標データを読み出す処理を行う（ステップＳ１）。
この較正前の針中心位置のデータは、例えば、ミシン１０の設計データから求められたデフォルト値や前回実行された較正処理で取得された針中心位置である。

【0034】

次に、ＣＰＵ９１は、ロボットアーム１１０の各サーボモーター１１４を駆動させてミシン１０を規定の針落ち位置に搬送する（ステップＳ３）。
規定の針落ち位置には、針落ちが行われた場合にその針落ち位置を撮影画像から認識し易い被縫製物や治具が設置されている。例えば、針落ちによって形成される穴が画像中で目立つもの、白い紙などが好適である。

【0035】

次に、ＣＰＵ９１は、ミシンモーター２４を駆動させて一回目の針落ちを実行して第一の針落ち位置を形成する（ステップＳ５）。なお、この時、ミシン１０は針棒１２の長手方向（針上下動方向）が鉛直上下方向に平行となる基準姿勢を維持して針落ちを実行する。

【0036】

次に、ＣＰＵ９１は、ロボットアーム１１０の各サーボモーター１１４を駆動させてミシン１０を、較正前の針中心位置のデータに基づいて当該中心位置を通る鉛直上下方向に沿った回動軸を中心に反時計方向に90°回動させる（ステップＳ７）。
なお、この回動動作は、絶対座標系（地上を基準とするロボットアーム１１０の動作にかかわらず固定された座標系）におけるミシン１０の針中心位置（制御装置９０が記憶する構成前の針中心位置）を維持するように行われる。
なお、ミシン１０の回動方向は時計方向でも良く、また、回動角度は90°に限らず任意の角度に変更可能である（但し、360°又はその整数倍の角度を除く）。
そして、ミシンモーター２４を駆動させて二回目の針落ちを実行して第二の針落ち位置を形成する（ステップＳ９）。

【0037】

次に、ＣＰＵ９１は、第一と第二の針落ち位置が両方ともカメラ１５の撮影範囲内となるようにロボットアーム１１０の各サーボモーター１１４を駆動させてミシン１０を移動し、カメラ１５により第一と第二の針落ち位置を撮影する（ステップＳ１１）。

【0038】

図６は第一と第二の針落ち位置の撮影画像を示す説明図である。
この撮影画像から画像処理装置１５ａによりパターンマッチングなどを行い、第一と第二の針落ち位置を抽出し、ＣＰＵ９１は、実際のミシン１０の針中心位置を算出する。
即ち、ＣＰＵ９１は、抽出された一回目の二本の縫い針１１による第一の針落ち位置p11,p12からこれらの中点となる針中心位置c1を特定する。また同様に、二回目の二本の縫い針１１による第二の針落ち位置p21,p22からこれらの中点となる針中心位置c2を特定する。
なお、これら第一の針落ち位置p11,p12、第二の針落ち位置p21,p22、針中心位置c1,c2は、絶対座標系における位置である。

【0039】

図７は針中心位置c1と針中心位置c2のＸ−Ｙ平面（水平面）上の配置を示した拡大説明図である。
制御装置９０が記憶する較正前の針中心位置（先端座標系の位置）が正確であれば、ミシン１０を90°回動させた場合でも、絶対座標系における針中心位置c1と針中心位置c2は位置変化を生じないが、較正前の針中心位置に誤差が含まれている場合には、針中心位置c1と針中心位置c2は位置変化を生じる。
図７のように、針中心位置c1と針中心位置c2との位置ズレが生じた場合には、ＣＰＵ９１は、絶対座標系において、これら二点c1，c2を結ぶことが可能な反時計回りに向かう中心角度90°の円弧状のベクトルbを求め、さらに、当該円弧状のベクトルbの中心位置c0を算出する。
制御装置９０は、この中心位置c0を中心にミシン１０を回動させているので（中心位置c0＝較正前の針中心位置）、これを正しい位置に補正する。
具体的には、針中心位置c1の絶対座標系の位置座標から中心位置c0の絶対座標系の位置座標を減じた値を補正値として、当該補正値を先端座標系の値に変換した上で、制御装置９０が記憶する較正前の針中心位置に加算し、新たな針中心位置に修正する。
なお、針中心位置c2の絶対座標系の位置座標から中心位置c0を減じて補正を行っても良い。
これらにより、ミシン１０の正確な針中心位置が算出される（ステップＳ１３）。

【0040】

そして、ＣＰＵ９１は、データメモリ９４内のミシンの針中心位置データを、新しく求められたミシンの針中心位置を示す先端座標系におけるＸ−Ｙ座標データに更新する（ステップＳ１５）。
これにより、較正処理を終了する。
なお、この較正処理は、初期の縫製システム１００について出荷前に一回のみ行う構成としても良いし、縫製システム１００の毎回の主電源投入時に実行しても良いし、定期的に実行しても良い。また、制御装置９０に併設された操作部から較正処理を任意に実行させることが可能としても良い。

【0041】

［縫製システムのバックラッシ量の取得処理］
ロボットアーム１１０の関節１１３は回動方向の正逆の切り替えの際にバックラッシを生じ得る。
しかし、第一関節１１３Ａ以外の関節１１３の回動軸は、ロボットアーム１１０の姿勢変化に応じて鉛直上下方向に対して傾きを生じた状態となる場合が殆どなので、重力の影響によりバックラッシは生じにくいが、第一関節１１３Ａの回動軸だけは、常に、鉛直上下方向を維持しているのでバックラッシが生じ易い。
さらに、第一関節１１３Ａは、ロボットアーム１１０の最も基端部（根元）側の関節なので、バックラッシが生じると、ロボットアーム１１０の先端部に対して位置精度に最も影響を及ぼしやすい。
従って、制御装置９０は、第一関節１１３Ａのバックラッシ量を求める取得処理を実行する。

【0042】

図８は制御装置９０のＣＰＵ９１がプログラムに基づいて実行するバックラッシ量の取得処理のフローチャートである。
まず、ＣＰＵ９１は、データメモリ９４から所定の目標針落ち位置を示す絶対座標系の位置座標データを読み出す処理を行う（ステップＳ３１）。

【0043】

次に、ＣＰＵ９１は、ロボットアーム１１０の各サーボモーター１１４を駆動させてミシン１０を所定の目標針落ち位置に搬送する（ステップＳ３３）。
その際、ロボットアーム１１０の第一関節１１３Ａは、一定方向（例えば時計回り）の回動動作を行いながら目標針落ち位置に到達する軌跡でミシン１０の搬送を実行する。
所定の目標位置には、針落ちが行われた場合にその針落ち位置を撮影画像から認識し易い被縫製物や治具が設置されている。

【0044】

次に、ＣＰＵ９１は、目標位置において、ミシンモーター２４を駆動させて一回目の針落ちを実行して第三の針落ち位置を形成する（ステップＳ３５）。なお、この時、ミシン１０は針棒１２の長手方向（針上下動方向）が鉛直上下方向に平行となる基準姿勢を維持して針落ちを実行する。

【0045】

次に、ＣＰＵ９１は、ロボットアーム１１０の第一関節１１３Ａだけを、前述した一定方向（例えば時計回り）に所定の回動角度で回動させ、その後、逆方向（例えば反時計回り）に同じ回動角度で回動動作を行い、前述した目標針落ち位置にミシン１０を戻す搬送動作を実行する（ステップＳ３７）。
そして、再び目標位置において、ミシンモーター２４を駆動させて二回目の針落ちを実行して第四の針落ち位置を形成する（ステップＳ３９）。

【0046】

次に、ＣＰＵ９１は、第一と第二の針落ち位置が両方ともカメラ１５の撮影範囲内となるようにロボットアーム１１０の各サーボモーター１１４を駆動させてミシン１０を移動し、カメラ１５により第三と第四の針落ち位置を撮影する（ステップＳ４１）。

【0047】

図９は第三と第四の針落ち位置の撮影画像を示す説明図である。
この撮影画像から画像処理装置１５ａによりパターンマッチングなどを行い、第三と第四の針落ち位置を抽出し、ＣＰＵ９１は、第一関節１１３Ａにおけるバックラッシ量を算出する（ステップＳ４３）。

【0048】

即ち、ＣＰＵ９１は、絶対座標系における、抽出された一回目の二本の縫い針による第三の針落ち位置p31,p32と第四の針落ち位置p41,p42を特定する。
これらの内、ＣＰＵ９１は、同じ縫い針１１により針落ち位置p31,p41に着目し（針落ち位置p32,p42でも良い）、これらの相互間距離ｄを撮影画像内の距離から算出する。

【0049】

さらに、ＣＰＵ９１は、ロボットアーム１１０の全ての関節１１３の角度をエンコーダー１１５から検出して、平面視における、ロボットアーム１１０の第一関節１１３Ａの中心軸からアーム先端部までの距離を算出する。また、これに、ロボットアーム１１０の先端部におけるミシン１０の保持位置から縫い針１１までの距離の設計データ又は前述した較正処理で求めたミシン１０の針中心位置の位置座標を参照して、第一関節１１３Ａの中心軸から縫い針１１までの平面視における距離Ｒを算出する。
一方、距離ｄが距離Ｒに比べて十分小さい場合には、第一関節１１３Ａにおけるバックラッシ量を角度θとした場合、Ｒsinθ＝ｄとみなせるので、第一関節１１３Ａにおけるバックラッシ量である角度θ＝sin^-1（ｄ/Ｒ）により算出される。

【0050】

そして、ＣＰＵ９１は、データメモリ９４に第一関節１１３Ａにおけるバックラッシ量である角度θの値を登録し（ステップＳ４５）、バックラッシ量の取得処理を終了する。
なお、このバックラッシ量は、ロボットアーム１１０の動作において、第一関節１１３Ａの回動する方向が正逆の切り替わりを生じた場合に、補正値として参照される。

【0051】

なお、このバックラッシ量の取得処理は、初期の縫製システム１００について出荷前に一回のみ行う構成としても良いし、縫製システム１００の毎回の主電源投入時に実行しても良いし、定期的に実行しても良いし、制御装置９０に併設された操作部から任意に実行可能としても良い。

【0052】

［実施形態の効果］
上記縫製システム１００では、制御装置９０が、当該制御装置９０が記憶する較正前の針中心位置を通る回動軸回りに規定の角度でミシン１０を回動させる動作の前後で針落ちを行い、これにより形成された第一の針落ち位置p11,p12と第二の針落ち位置p21,p22をカメラ１５で撮影して得られた撮影画像の撮影範囲内の第一の針落ち位置p11,p12と第二の針落ち位置p21,p22に基づいて、制御装置９０が記憶する針中心位置を較正する較正処理を実行している。
このため、人手による計測等を行うことなく、縫製システム１００の各部の制御により、ミシン１０の実際の針中心位置を制御装置９０がより正確に認識することができ、ロボットアーム１１０によりミシン１０の針落ち位置をより正確に位置決めすることができるので縫い品質の向上を図ることが可能となる。
また、較正処理の作業負担を低減することが可能となる。

【0053】

また、上記縫製システム１００では、制御装置９０が、目標とする針落ち位置に対して、第一関節１１３Ａにおける一定方向の回動による位置決め後に形成される第三の針落ち位置p31,p32と、第一関節１１３Ａにおける逆方向の回動による位置決め後に形成される第四の針落ち位置p41,p42とをカメラ１５で撮影し、その撮影画像の撮影範囲内の第三の針落ち位置p31,p32と第四の針落ち位置p41,p42の各位置p31,p41に基づいて、第一関節１１３Ａに生じるバックラッシ量の取得処理を実行している。
このため、ミシン１０の第一関節１１３Ａに生じるバックラッシ量を取得することで、ミシン１０の針落ち位置の位置決め動作において、バックラッシ量を考慮して補正する動作制御を行うことにより、ロボットアーム１１０によりミシン１０の針落ち位置をより正確に位置決めすることができるので縫い品質のさらなる向上を図ることが可能となる。

【0054】

［その他］
較正処理において、一回目の針落ちにより針落ち位置と二回目の針落ちによる針落ち位置とを同時に一回で撮影しているが、針落ちごとに別々に撮影を行ってもよい。
バックラッシ量の取得処理の場合も同様である。

【0055】

また、ミシン１０では、カメラ１５の光軸を針棒１２の長手方向と平行に向けているが、カメラ１５の光軸は傾斜した方向に向けても良い。
また、カメラ１５による基線の撮影を良好に行うためのスリット光を被縫製物に照射する光源としてレーザー１６を用いているが、スリット光が照射できればLEDや電球などの光を用いても良い。

【符号の説明】

【0056】

１０ ミシン
１５ カメラ
９０ 制御装置
１００ 縫製システム
１１０ ロボットアーム
１１１ ベース
１１３ 関節
１１３Ａ 第一関節
１１４ サーボモーター
c0 中心位置
c1，c2 針中心位置
p11,p12 第一の針落ち位置
p21,p22 第二の針落ち位置
p31,p32 第三の針落ち位置
p41,p42 第四の針落ち位置
Ｒ 距離
θ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】