特開 2024-66889 処理方法、処理プログラムおよび処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024066889

(43)【公開日】2024-05-16

(54)【発明の名称】処理方法、処理プログラムおよび処理システム

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/60 20170101AFI20240509BHJP

   G06T 7/70 20170101ALI20240509BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20240509BHJP

   B21J 13/10 20060101ALN20240509BHJP

【ＦＩ】

G06T7/60 150Z

G06T7/70 A

B25J13/08 A

B21J13/10 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022176671

(22)【出願日】2022-11-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 雪哉

(72)【発明者】

【氏名】沼宮内 隆一

【テーマコード（参考）】

3C707

4E087

5L096

【Ｆターム（参考）】

3C707AS05

3C707KS03

3C707KT03

3C707KT06

3C707LT12

4E087AA08

4E087CA28

4E087GA03

4E087GA20

4E087HA82

5L096AA06

5L096FA06

5L096FA32

5L096FA64

5L096FA66

5L096FA67

5L096FA68

5L096FA69

(57)【要約】

【課題】母材の輪郭を適切に抽出することができる処理方法、処理プログラムおよび処理システムを提供すること。
【解決手段】本発明に係る処理方法は、処理対象物の、三次元空間における位置に関する位置情報を取得する位置情報取得ステップと、処理対象物の画像情報を取得する画像取得ステップと、処理対象物の画像において、該処理対象物の輪郭として抽出した複数の抽出点を用いて、抽出点の点数が互いに異なる複数種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出するスケール検出ステップと、位置情報およびスケールの検出情報に基づいて、搬送アームの処理部への搬送位置を補正する補正ステップと、補正後の搬送位置に搬送された処理対象物に対して処理を施す処理ステップと、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送アームによって処理対象物を処理部に搬送して、当該処理対象物に処理を施す処理方法であって、
前記処理部とは異なる位置に設けられた位置情報取得部へ前記処理対象物を搬送する搬送ステップと、
前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の、三次元空間における位置に関する位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の画像情報を取得する画像取得ステップと、
前記処理対象物の画像において、該処理対象物の輪郭として抽出した複数の抽出点を用いて、抽出点の点数が互いに異なる複数種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出するスケール検出ステップと、
前記位置情報および前記スケールの検出情報に基づいて、前記搬送アームの前記処理部への搬送位置を補正する補正ステップと、
補正後の搬送位置に搬送された前記処理対象物に対して処理を施す処理ステップと、
を含むことを特徴とする処理方法。

【請求項2】

前記補正ステップは、前記スケールとして検出された抽出点を除外した抽出点によって構成される前記処理対象物の輪郭を用いて前記搬送位置を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の処理方法。

【請求項3】

前記スケール検出ステップは、抽出点の点数が互いに異なる二つの移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の処理方法。

【請求項4】

前記スケール検出ステップは、１０点移動平均点および３０点移動平均点からそれぞれ近似曲線を算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の処理方法。

【請求項5】

搬送アームによって処理対象物を処理部に搬送して、当該処理対象物に処理を施す処理プログラムであって、
前記処理部とは異なる位置に設けられた位置情報取得部へ前記処理対象物を搬送する搬送ステップと、
前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の、三次元空間における位置に関する位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の画像情報を取得する画像取得ステップと、
前記処理対象物の画像において、該処理対象物の輪郭として抽出した複数の抽出点を用いて、抽出点の点数が互いに異なる複数種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出するスケール検出ステップと、
前記位置情報および前記スケールの検出情報に基づいて、前記搬送アームの前記処理部への搬送位置を補正する補正ステップと、
補正後の搬送位置に搬送された前記処理対象物に対して処理を施す処理ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする処理プログラム。

【請求項6】

処理対象物を搬送する搬送アームと、
前記搬送アームによって搬送された前記処理対象物に処理を施す処理部と、
前記処理部とは異なる位置に設けられ、前記処理対象物の、三次元空間における位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の画像情報を取得する画像取得部と、
前記処理対象物の画像において、該処理対象物の輪郭として抽出した複数の抽出点を用いて、抽出点の点数が互いに異なる複数種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出するスケール検出部と、
前記位置情報および前記スケールの検出情報に基づいて、前記搬送アームの前記処理部への搬送位置を補正する補正部と、
を備え、
前記搬送アームは、前記処理対象物を、補正後の搬送位置に搬送する、
ことを特徴とする処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、処理方法、処理プログラムおよび処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鍛造によって製品を作製する際、搬送アームを用いて鍛造対象の母材を搬送し、母材に鍛造処理を施す方法が知られている。搬送アームは、母材を把持し、回転や伸縮によって、鍛造装置の所定の位置に母材を配置する（例えば、特許文献１を参照）。母材の配置に際し、母材の位置や向きを検出するために、母材の画像を撮像し、該画像を用いて当該母材と、予め設定されている基準位置との位置関係を補正している。この際、母材の輪郭の検出は、例えばエッジ抽出を用いて行われる（例えば、特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１５９３６３号公報

【特許文献2】特開２０１０－２５６０５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、母材に加熱処理が施されている場合、母材表面にスケールが付着することがある。母材へのスケールの付着位置によっては、エッジの抽出が不正確となり、母材の輪郭を適切に抽出できない場合があった。母材の輪郭を適切に抽出できないと、母材の搬送位置も基準位置からずれてしまう。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、母材の輪郭を適切に抽出することができる処理方法、処理プログラムおよび処理システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る処理方法は、搬送アームによって処理対象物を処理部に搬送して、当該処理対象物に処理を施す処理方法であって、前記処理部とは異なる位置に設けられた位置情報取得部へ前記処理対象物を搬送する搬送ステップと、前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の、三次元空間における位置に関する位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の画像情報を取得する画像取得ステップと、前記処理対象物の画像において、該処理対象物の輪郭として抽出した複数の抽出点を用いて、抽出点の点数が互いに異なる複数種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出するスケール検出ステップと、前記位置情報および前記スケールの検出情報に基づいて、前記搬送アームの前記処理部への搬送位置を補正する補正ステップと、補正後の搬送位置に搬送された前記処理対象物に対して処理を施す処理ステップと、を含むことを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係る処理方法は、上記発明において、前記補正ステップは、前記スケールとして検出された抽出点を除外した抽出点によって構成される前記処理対象物の輪郭を用いて前記搬送位置を補正する、ことを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る処理方法は、上記発明において、前記スケール検出ステップは、抽出点の点数が互いに異なる二つの移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出する、ことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る処理方法は、上記発明において、前記スケール検出ステップは、１０点移動平均点および３０点移動平均点からそれぞれ近似曲線を算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出する、ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る処理プログラムは、搬送アームによって処理対象物を処理部に搬送して、当該処理対象物に処理を施す処理プログラムであって、前記処理部とは異なる位置に設けられた位置情報取得部へ前記処理対象物を搬送する搬送ステップと、前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の、三次元空間における位置に関する位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の画像情報を取得する画像取得ステップと、前記処理対象物の画像において、該処理対象物の輪郭として抽出した複数の抽出点を用いて、抽出点の点数が互いに異なる複数種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出するスケール検出ステップと、前記位置情報および前記スケールの検出情報に基づいて、前記搬送アームの前記処理部への搬送位置を補正する補正ステップと、補正後の搬送位置に搬送された前記処理対象物に対して処理を施す処理ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る処理システムは、処理対象物を搬送する搬送アームと、前記搬送アームによって搬送された前記処理対象物に処理を施す処理部と、前記処理部とは異なる位置に設けられ、前記処理対象物の、三次元空間における位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部に搬送された前記処理対象物の画像情報を取得する画像取得部と、前記処理対象物の画像において、該処理対象物の輪郭として抽出した複数の抽出点を用いて、抽出点の点数が互いに異なる複数種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する抽出点をスケールとして検出するスケール検出部と、前記位置情報および前記スケールの検出情報に基づいて、前記搬送アームの前記処理部への搬送位置を補正する補正部と、を備え、前記搬送アームは、前記処理対象物を、補正後の搬送位置に搬送する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、母材の輪郭を適切に抽出することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態において製造されるスタビライザーの構成の一例を示す側面図である。

【図2】図２は、図１に示すスタビライザーを作製するための母材であって、鍛造による貫通孔形成前の母材を示す図である。

【図3】図３は、図１に示すスタビライザーを作製するための処理システムを示す図である。

【図4】図４は、図３に示す補正情報取得装置を示す図である。

【図5】図５は、処理システムが実行する鍛造処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】図６は、補正情報取得処理について説明する図（その１）である。

【図7】図７は、補正情報取得処理について説明する図（その２）である。

【図8】図８は、補正情報取得処理について説明する図（その３）である。

【図9】図９は、スケール検出処理について説明する図（その１）である。

【図10】図１０は、スケール検出処理について説明する図（その２）である。

【図11】図１１は、スケール検出処理について説明する図（その３）である。

【図12】図１２は、補正情報取得処理について説明する図（その４）である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合があり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

【0015】

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態において製造されるスタビライザーの構成の一例を示す側面図である。図１に示すスタビライザー１は、金属や、各種繊維（例えば炭素繊維）によって形成される。スタビライザー１は、両端が屈曲し、中央部が直線状に延びる本体部２と、本体部２の一端に設けられる第１端部３と、本体部２の他端に設けられる第２端部４とを有する。

【0016】

本体部２は、柱状、例えば円柱状をなして延びる。本体部２は、中実であってもよいし、中空であってもよい。

【0017】

第１端部３は、平板状をなす。第１端部３には、板厚方向に貫通する貫通孔３１が形成される。例えば、貫通孔３１は、外縁と貫通孔３１との距離Ｗ₁、Ｗ₂によって、その形成位置が設計される。
第２端部４は、平板状をなす。第２端部４には、板厚方向に貫通する貫通孔４１が形成される。
例えばスタビライザー１が自動車に設けられる場合、第１端部３は左右に配置されるサスペンションのうちの一方のサスペンションに接続し、第２端部４は他方のサスペンションに接続する。この際、各端部は、貫通孔を介してサスペンションに固定される。

【0018】

スタビライザー１は、母材を加工することによって作製される。例えば、柱状の母材を屈曲させた後、両端部をそれぞれ加圧して平板状とし、各端部に貫通孔を形成する。

【0019】

図２は、図１に示すスタビライザーを作製するための母材であって、鍛造による貫通孔形成前の母材を示す図である。スタビライザー１は、例えば、母材１０の端部に貫通孔を形成することによって作製される。母材１０は、両端が屈曲してなる本体部１１と、本体部１１の一端に設けられる第１端部１２と、本体部１１の他端に設けられる第２端部１３とを有する。母材１０は、棒状に延びる材料を湾曲させた後、端部をプレスして該端部を平板状とすることによって作製される。
鍛造処理では、この母材１０を鍛造位置に搬送して第１端部１２および第２端部１３に貫通孔を形成する。

【0020】

続いて、上述した母材１０の両端に貫通孔を形成する鍛造処理について、図３～図９を参照して説明する。図３は、図１に示すスタビライザーを作製するための鍛造処理システムを示す図である。鍛造処理システム１００は、母材１０に対して鍛造処理を施す鍛造処理装置２００と、鍛造処理装置２００を電気的に制御する制御装置３００とを備える。

【0021】

鍛造処理装置２００は、母材１０を搬送するとともに、鍛造処理後の母材１０（スタビライザー１）を搬送する搬送部２１０と、母材１０に鍛造処理を施す鍛造処理部２２０と、搬送部２１０が搬送する母材１０の位置を補正するための補正情報を取得する補正情報取得部２３０と、搬送部２１０が搬送する母材１０を保持し、鍛造する母材１０を供給する供給部２４０と、鍛造処理後の母材１０が搬送され、該母材１０を外部へ排出する排出部２５０とを備える。なお、図３に示す鍛造処理装置２００は、当該鍛造処理装置２００を上方からみた配置図に相当する。この配置図において、底面（装置配設面）に相当する平面をＸＹ平面、該ＸＹ平面と直交する方向をＺ方向とする。この際、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、互いに直交する。なお、Ｚ方向を高さ方向ということがある。この高さ方向は、鉛直方向、すなわち重力の方向と平行な方向である。

【0022】

搬送部２１０は、搬送アーム２１１を有する。搬送アーム２１１は、制御装置３００の制御のもと、供給部２４０から母材１０を取り出し、補正情報取得部２３０および鍛造処理部２２０を経由して排出部２５０に搬送する。なお、搬送アーム２１１は、各部における母材１０の処理が可能な位置に搬送可能な態様に伸縮、回転する複数のアームおよび関節を有する。

【0023】

鍛造処理部２２０は、搬送アーム２１１が搬送する母材１０に対し、鍛造処理や、バリおよびスケールの除去処理を施す。鍛造処理部２２０は、Ｚ方向に進退するパンチを有する。このため、鍛造処理部２２０では、母材１０に対してＺ方向に貫通する貫通孔が形成される。

【0024】

補正情報取得部２３０は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の位置を補正するための情報を取得し、制御装置３００に送信する。

【0025】

図４は、図３に示す補正情報取得装置を示す図である。補正情報取得部２３０は、投光部２３１と、受光部２３２と、撮像部３２３と、照明部２３４とを有する。

【0026】

投光部２３１は、母材１０のＺ方向の位置を検出するための光を出射する、投光部２３１は、例えば、紫外領域の波長帯域の光や、赤外領域の波長帯域の光（赤外光）を出射する。投光部２３１は、Ｘ方向に光を出射する。

【0027】

受光部２３２は、投光部２３１が出射した光を受光可能な位置に設けられる。受光部２３２は、受光素子を用いて構成される。受光素子としては、Ｚ方向における物体の位置を検出できるものであればよく、例えば、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等が挙げられる。以下、受光素子としてＣＣＤを用いる場合について説明する。受光部２３２は、受光素子としてＣＣＤを備える場合、ＹＺ平面上に複数の画素が配列された受光面を形成し、各画素が検出した検出値（受光強度）を制御装置３００に出力する。
投光部２３１および受光部２３２によって、母材１０の端部のＺ方向の位置を検出する変位センサを構成する。

【0028】

撮像部２３３は、搬送された母材１０の端部（第１端部１２または第２端部１３）を撮像する。撮像部２３３は、撮像光学系の光軸がＸＹ平面と直交しており、このＸＹ平面と平行な平面を撮像面として撮像する。撮像部２３３は、撮像によって生成された画像信号を制御装置３００に出力する。撮像部２３３は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサを用いて構成される。

【0029】

照明部２３４は、撮像部２３３の撮像領域を照明する。照明部２３４は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザ光源、キセノンランプ等のランプ光源を用いて構成される。

【0030】

図３に戻り、制御装置３００は、鍛造処理装置２００の動作を電気的に制御する。制御装置３００は、変位情報取得部３０１と、高さ計測部３０２と、画像取得部３０３と、スケール検出部３０４と、シフト量算出部３０５と、制御部３０６と、記憶部３０７とを有する。

【0031】

変位情報取得部３０１は、受光部２３２と通信可能に接続される。変位情報取得部３０１は、受信した検出値を制御部３０６に出力する。変位情報取得部３０１は、通信インタフェースを用いて構成される。変位情報取得部３０１は、位置情報取得部に相当する。

【0032】

高さ計測部３０２は、変位情報取得部３０１が取得した検出値に基づいて、搬送された母材１０の高さを計測する。高さ計測部３０２は、受光部２３２の各画素の受信強度に基づいて、母材１０の端部の位置を計測する。例えば、投光部２３１と受光部２３２との間に母材１０の端部が存在すると、投光部２３１からの光が遮られ、対応する画素の受光強度が低下する。高さ計測部３０２は、画素の受信強度が低い位置を端部存在位置として、母材１０の端部が存在している高さを計測する。ここでいう高さは、予め設定されている基準位置からの、Ｚ方向のずれ量に相当する。

【0033】

画像取得部３０３は、撮像部２３３と通信可能に接続される。画像取得部３０３は、受信した画像信号を制御部３０６に出力する。画像取得部３０３は、通信インタフェースを用いて構成される。

【0034】

スケール検出部３０４は、画像取得部３０３が取得した画像信号を用いて、母材表面に付着するスケールの検出を行う。

【0035】

シフト量算出部３０５は、画像取得部３０３が取得した画像信号、およびスケール検出部３０４の検出結果を用いて、母材１０の端部の、予め設定されている基準位置からのずれを、シフト量として算出する。本実施の形態では、シフト量算出部３０５は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の基準位置からのずれ量を算出する。ここで、シフト量算出部３０５は、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向については、画像信号を用いてシフト量を算出し、Ｚ方向については高さ計測部３０２が計測した高さに基づいてシフト量を算出する。シフト量算出部３０５は、補正部に相当する。

【0036】

制御部３０６は、当該制御装置３００、および鍛造処理装置２００の各構成部品の動作処理を制御する。制御部３０６は、例えば、高さ計測部３０２が計測した高さが、予め設定されている高さであるか否かを判定したり、その判定結果に基づいて母材１０の端部位置を調整させたりする。また、制御部３０６は、シフト量算出部３０５が算出したシフト量に基づいて、搬送アーム２１１による母材１０の搬送位置を制御する。

【0037】

高さ計測部３０２、スケール検出部３０４、シフト量算出部３０５および制御部３０６は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等のプロセッサを用いて構成される。

【0038】

記憶部３０７は、制御部３０６が各種動作を実行するためのプログラム（例えば後述する鍛造処理を実行するためのプログラム）や、位置補正に関する閾値等を記憶する。記憶部３０７は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて構成されるか、またはそれらを組み合わせて構成される。例えば、記憶部３０７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を用いて構成される。

【0039】

そのほか、制御装置３００は、当該制御装置３００の動作に関する各種信号の入力を受け付ける入力部や、画像を表示させたり、音や光を出力させたりする出力部を有してもよい。入力部は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネル等を用いて構成される。出力部は、ディスプレイや、スピーカー、光源等を用いて構成される。

【0040】

続いて、鍛造処理システム１００が行う鍛造処理について、図５～図１２を参照して説明する。図５は、鍛造処理システムが実行する鍛造処理の流れを示すフローチャートである。図６～図８、図１２は、補正情報取得処理について説明する図である。図９～図１１は、スケール検出処理について説明する図である。

【0041】

まず、搬送アーム２１１によって、供給部２４０からワークを取り出す（ステップＳ１０１）。以下、ワークが、図２に示す形状をなす母材１０であり、鍛造処理によって貫通孔３１、４１を形成する例について説明する。

【0042】

搬送アーム２１１は、ワークを補正情報取得部２３０へ搬送する（ステップＳ１０２）。搬送アーム２１１は、予め設定されている長さにアームを伸縮するとともに、設定された角度で関節を回転させることによって、ワークを補正情報取得部２３０に配置する。この際、例えば図６に示すように、母材１０の一方の端部（第１端部１２または第２端部１３）が、投光部２３１と受光部２３２との間に配置される。

【0043】

ワークが補正情報取得部２３０に搬送されると、高さ計測部３０２がワークの高さを計測する（ステップＳ１０３：位置情報取得ステップ）。高さ計測部３０２は、変位センサ（受光部２３２）から検出値を受信し、各画素の受信強度に基づいて、ワーク（母材１０の端部）の位置（高さ）を計測する。高さ計測部３０２は、計測した高さを制御部３０６に出力する。

【0044】

制御部３０６は、計測された高さが、予め設定されている基準範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。制御部３０６は、計測された高さが基準範囲内である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に移行する。これに対し、制御部３０６は、計測された高さが基準範囲から外れている場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に移行する。

【0045】

ステップＳ１０５において、制御部３０６は、例えば、計測された高さの代表値と、基準範囲の代表値との差分をとって、該差分に応じた高さだけワークを移動させる。ここで、代表値は、Ｚ方向の中央値や、最高値、最低値等が用いられる。搬送アーム２１１は、差分に応じた距離、Ｚ方向にワークを移動させる。例えば、図６に示す矢印Ｑ₁方向（Ｚ方向）に母材１０を移動させることによって、図７に示すように、第１端部１２の位置が調整される。この調整によって、撮像部２３３による撮像位置のうち、光軸方向の位置が調整される。
なお、高さごとに異なる補正値を記憶部３０７に予め記憶させておき、計測された高さに応じて決定される補正値を光軸方向の位置調整用の補正値としてもよい。

【0046】

ステップＳ１０６において、制御部３０６は、撮像部２３３に撮像処理を実行させる（画像取得ステップ）。制御部３０６は、照明部２３４に照明光を出射させるとともに、撮像部２３３に撮像処理を実行させる（図８参照）。撮像部２３３は、ワークを撮像して画像信号を制御装置３００（画像取得部３０３）に出力する。画像信号には、撮像した画像や、撮像時刻等の画像情報を含む。

【0047】

撮像処理後、制御部３０６は、スケール検出部３０４にスケール検出処理を実行させる（ステップＳ１０７：スケール検出ステップ）。スケール検出部３０４は、撮像信号を用いて母材１０の端部におけるスケールの検出処理を実行する。例えば、図９に示す第１端部１２の画像において、スケール検出部３０４は、エッジ検出などの公知の方法を用いて、第１端部１２の輪郭を抽出する。この際、抽出結果として、所定の間隔で複数の抽出点が生成される。なお、本実施の形態では、第１端部１２に対して、１０個の抽出点に基づく１０点移動平均点から近似曲線Ｌ₁₀を算出するとともに、３０個の抽出点に基づく３０点移動平均点から近似曲線Ｌ₃₀を算出する。
なお、移動平均点は、互いに異なる抽出点によるものであればよいが、スケールによる形状の変化の差異を大きくするという観点で、各異動平均点の個数の差は大きい方が好ましい。また、本実施の形態では、移動平均点が二種である例について説明するが、三種以上の複数種の移動平均点を用いてそれぞれの近似曲線を算出するようにしてもよい。

【0048】

近似曲線は、ｎ個の抽出点に対して（ｎ－１）次式で近似した関数として生成される。この際、（ｎ－１）次関数の係数は、例えば、下式（１）によって算出される。

【数1】

Ｘ_iおよびＹ_iはＸＹ直交座標系における検出点の移動平均、ａ、ｂ、ｃ、・・・は各項の係数または切片を示す。
例えば、５次式（ｎ＝１）で近似した関数である場合、Ｙ_i＝ａＸ_i ⁴＋ｂＸ_i ³＋ｃＸ_i ²＋ｄＸ_i＋ｅとなり、上式（１）によって係数ａ～ｄおよび切片ｅがそれぞれ算出される。

【0049】

ここで、各近似曲線には、それぞれ閾値が設定される。具体的には、近似曲線Ｌ₁₀に対し、当該近似曲線Ｌ₁₀からの距離を閾値とする範囲が設定される。この距離は、端部の長手軸（例えば、図９に示す軸Ｎ）に対して直交する方向の距離である。例えば、図１０では、紙面上下方向を長手軸方向とし、紙面左右方向の距離に応じた範囲が設定される。また、この左右方向を、左側を第１端部１２に対して第２端部１３とは反対側（ＯＵＴ側）、右側を第１端部１２に対して第２端部１３と向かい合う側（ＩＮ側）とする。図１０の例では、近似曲線Ｌ₁₀に対して、ＯＵＴ側の閾値ＴＯ₁₀およびＩＮ側の閾値ＴＩ₁₀によって決まる輪郭判定範囲ＴＨ₁₀が設定される。また、近似曲線Ｌ₃₀に対して、ＯＵＴ側の閾値ＴＯ₃₀およびＩＮ側の閾値ＴＩ₃₀によって決まる輪郭判定範囲ＴＨ₃₀が設定される。

【0050】

スケール検出部３０４は、各抽出点が、輪郭判定範囲ＴＨ₁₀と輪郭判定範囲ＴＨ₃₀とが重複する領域（図１０ではハッチングで示す領域）外に位置しているか否かを判定する。スケール検出部３０４は、判定対象の抽出点が領域外に位置している場合に、当該抽出点が示す輪郭位置がスケールに因るものであると判定し、スケールとして検出する。一方、スケール検出部３０４は、判定対象の抽出点が領域内に位置している場合に、当該抽出点が示す輪郭位置は、第１端部１２の輪郭上にあると判定する。スケール検出部３０４は、各抽出点について、それぞれスケールに因るものであるか、第１端部１２の輪郭上にあるものかを判定する。例えば、図１１では、スケールによるものと判定された抽出点を○、第１端部１２の輪郭上にあると判定された抽出点を●で示している。

【0051】

シフト量算出部３０５は、画像取得部３０３が取得した画像信号と、スケール検出部３０４の検出結果とに基づいてシフト量を算出する（ステップＳ１０８：補正ステップ）。シフト量算出部３０５は、母材１０の端部の画像から、ＸＹ平面における端部位置のずれ（シフト量）を算出する。この際、シフト量算出部３０５は、スケール起因であると判定された抽出点については、端部位置の算出対象から除外する。シフト量算出部３０５は、画像に写る母材１０の端部が、予め設定されている位置からのＸ方向、Ｙ方向のずれをそれぞれ算出する。シフト量算出部３０５は、例えば輪郭抽出等によって画像における端部位置を検出し、Ｘ方向における端部位置と、Ｘ方向の基準位置との差分を、Ｘ方向のずれとして算出する。また、シフト量算出部３０５は、検出されたＹ方向の端部位置と、Ｙ方向の基準位置との差分を、Ｙ方向のずれとして算出する。
シフト量算出部３０５は、Ｘ方向のずれ、Ｙ方向のずれ、および、Ｚ方向のずれを関連付けたシフト量を、制御部３０６に出力する。ここで、Ｚ方向のずれは、ステップＳ１０４において算出された差分が用いられる。なお、ステップＳ１０４において高さの基準範囲を満たしていると判断された場合には、Ｚ方向のずれをゼロとしてもよい。また、高さごとに設定される補正値を用いる場合は、Ｚ方向のシフト量には補正値が設定される。

【0052】

その後、制御部３０６は、シフト量に基づいて、搬送アーム２１１が搬送する位置を補正して、鍛造処理部２２０におけるワーク搬送位置を設定する（ステップＳ１０９）。制御部３０６は、鍛造処理部２２０へワークを搬送する際の、予め設定されているアーム長さや関節の回転角度を、シフト量に応じて補正する。搬送アーム２１１は、制御部３０６の制御のもと、補正後の搬送位置へワークを搬送する。

【0053】

搬送アーム２１１によってワークが補正情報取得部２３０から移動し（図１２参照）、鍛造処理部２２０に搬送されると、鍛造処理部２２０において、鍛造処理が実施される（ステップＳ１１０：処理ステップ）。例えば、鍛造処理部２２０では、母材１０の端部に対してピアストリムを実施して貫通孔を形成する。また、貫通孔形成後、バリやスケールの除去処理が実施される。

【0054】

その後、制御部３０６は、当該ワークの他の部分に鍛造処理を施す必要があるか否かを判断する（ステップＳ１１１）。例えば、制御部３０６は、母材１０の他端部に貫通孔を形成する必要があるか否かを判断する。制御部３０６は、当該ワークの他の部分に鍛造処理が必要であると判断した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に戻り、他の部分に対する鍛造処理を実施する。これに対し、制御部３０６は、ワークの他の部分に鍛造処理を施す必要がないと判断した場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１１２に移行する。

【0055】

ステップＳ１１２において、搬送アーム２１１は、制御部３０６の制御のもと、鍛造処理後のワークを排出部２５０へ搬送する。このようにして、一つのワークに対して鍛造処理が実施される。

【0056】

以上説明した本発明の実施の形態では、母材の画像において、該母材の輪郭として抽出した複数の検出点を用いて、検出点の点数が互いに異なる二種の移動平均点から近似曲線をそれぞれ算出し、各近似曲線において設定される輪郭判定範囲が重複する領域外に位置する検出点をスケールとして検出するようにした。本実施の形態によれば、スケールとして検出された検出点を除いた検出点を母材の輪郭として処理するため、母材の輪郭を適切に抽出することができる。これにより、母材の中心軸の検出ずれが抑制され、処理位置の位置ずれを抑制することができる。

【0057】

さらに、本実施の形態によれば、ワークの処理箇所ごと、ワークごとに位置補正を実施することによって、ワーク内における処理位置のずれや、個体間の処理位置のずれを抑制することができる。

【0058】

なお、実施の形態では、二つの近似曲線を算出する例について説明したが、例えば、移動平均点を算出する抽出点数が多い方（ここでは３０点移動平均点）については近似直線を生成するようにしてもよい。

【0059】

また、実施の形態では、近似曲線に対してＯＵＴ側およびＩＮ側の閾値をそれぞれ設定する例について説明したが、他の近似曲線との重複領域が発生しない側が存在する場合は、他の近似曲線との重複領域が発生する側のみに閾値を設定するようにしてもよい。

【0060】

また、実施の形態では、近似曲線に対する閾値が、予め設定されている固定値である例について説明したが、条件に応じて変動するようにしてもよい。例えば、近似曲線の平滑度や、曲線の曲率に応じて閾値が変化するようにしてもよい。

【0061】

また、実施の形態では、母材の端部の外縁が曲線を含む例について説明したが、外縁が直線からなる場合であっても適用することができる。

【0062】

また、実施の形態では、変位センサ（投光部２３１および受光部２３２）と、撮像部２３３とによって、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のずれを補正するための情報を取得するようにしたが、各方向のずれを補正するための情報を取得できれば、撮像部のみ、または三次元的に位置を検出するセンサによって補正情報取得部２３０を構成してもよい。

【0063】

また、上述した実施の形態では、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の３方向のずれについて搬送アーム２１１の搬送位置を補正する例について説明したが、各方向の軸のまわりの回転角を検出して、搬送位置に反映してもよい。この場合、例えば、画像における端部の大きさをもとにＸ方向の軸のまわりの回転角度を検出し、関節の回転角度に反映する。

【0064】

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、転造処理や、バリ除去処理を施して製造する製品に対して適用可能である。

【0065】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

【0066】

以上説明したように、本発明に係る鍛造方法および鍛造処理システムは、鍛造位置の位置ずれを抑制するのに好適である。

【符号の説明】

【0067】

１ スタビライザー
２、１１ 本体部
３、１２ 第１端部
４、１３ 第２端部
１０ 母材
３１、４１ 貫通孔
１００ 鍛造処理システム
２００ 鍛造処理装置
２１０ 搬送部
２１１ 搬送アーム
２２０ 鍛造処理部
２３０ 補正情報取得部
２３１ 投光部
２３２ 受光部
２３３ 撮像部
２３４ 照明部
２４０ 供給部
２５０ 排出部
３００ 制御装置
３０１ 変位情報取得部
３０２ 高さ計測部
３０３ 画像取得部
３０５ シフト量算出部
３０４ スケール検出部
３０６ 制御部
３０７ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】