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(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】P2024098964
(43)【公開日】2024-07-24
(54)【発明の名称】透明部材の位置関係判定方法および透明部材の製造方法
(51)【国際特許分類】
G01B 11/245 20060101AFI20240717BHJP
【ＦＩ】
G01B11/245 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023220120
(22)【出願日】2023-12-26
(31)【優先権主張番号】P 2023002701
(32)【優先日】2023-01-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000232243
【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002217
【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡西 裕太
(72)【発明者】
【氏名】木下 真秀
【テーマコード（参考）】
2F065
【Ｆターム（参考）】
2F065AA04
2F065AA20
2F065AA53
2F065BB05
2F065BB22
2F065CC21
2F065DD03
2F065FF01
2F065FF04
2F065FF05
2F065FF09
2F065GG07
2F065GG18
2F065GG24
2F065HH17
2F065JJ03
2F065JJ05
2F065JJ26
2F065MM06
2F065QQ21
2F065QQ31
(57)【要約】
【課題】不規則に重ねられた状態で置かれた複数の透明部材に対してステレオ計測を実行し、各々の透明部材の相対的な上下方向の位置関係を把握することができる透明部材の位置関係判定方法、および当該位置関係判定方法を用いた透明部材の製造方法を提供する。
【解決手段】重なる状態で置かれた複数の透明部材Ｇａに対して、下方側から光Ｌａを照射し、撮像手段４によって２方向から当該複数の透明部材Ｇａを撮像することにより、２つの異なる画像データを取得するステレオ画像データ取得工程Ｓ２１と、取得した複数の画像データ上において、各々の透明部材Ｇａの像に基づき、当該透明材料Ｇａの頂点座標Ｐを検出する頂点座標検出工程Ｓ２２と、各々の透明部材Ｇａの頂点座標Ｐに基づき、当該透明部材Ｇａの高さを算出することにより、複数の透明部材Ｇａにおける、相対的な上下方向の位置関係を判定する判定工程Ｓ２３とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】重なる状態で置かれた複数の透明部材Ｇａに対して、下方側から光Ｌａを照射し、撮像手段４によって２方向から当該複数の透明部材Ｇａを撮像することにより、２つの異なる画像データを取得するステレオ画像データ取得工程Ｓ２１と、取得した複数の画像データ上において、各々の透明部材Ｇａの像に基づき、当該透明材料Ｇａの頂点座標Ｐを検出する頂点座標検出工程Ｓ２２と、各々の透明部材Ｇａの頂点座標Ｐに基づき、当該透明部材Ｇａの高さを算出することにより、複数の透明部材Ｇａにおける、相対的な上下方向の位置関係を判定する判定工程Ｓ２３とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
重なる状態で置かれた複数の透明部材に対して、上方側、下方側、または側方側から光を照射し、撮像手段によって複数の異なる方向から当該複数の透明部材を撮像することにより、複数の異なる画像データを取得するステレオ画像データ取得工程と、
取得した前記複数の画像データ上において、各々の前記透明部材の像に基づき、当該透明材料の頂点座標を検出する頂点座標検出工程と、
各々の前記透明部材の頂点座標に基づき、当該透明部材の高さを算出することにより、前記複数の透明部材における、相対的な上下方向の位置関係を判定する判定工程とを備える、
ことを特徴とする透明部材の位置関係判定方法。
取得した前記複数の画像データ上において、各々の前記透明部材の像に基づき、当該透明材料の頂点座標を検出する頂点座標検出工程と、
各々の前記透明部材の頂点座標に基づき、当該透明部材の高さを算出することにより、前記複数の透明部材における、相対的な上下方向の位置関係を判定する判定工程とを備える、
ことを特徴とする透明部材の位置関係判定方法。
【請求項2】
前記透明部材は、円柱形状または管形状の部材からなる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の透明部材の位置関係判定方法。
ことを特徴とする、請求項１に記載の透明部材の位置関係判定方法。
【請求項3】
前記透明部材は、半円柱形状またはハーフパイプ形状の部材からなる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の透明部材の位置関係判定方法。
ことを特徴とする、請求項１に記載の透明部材の位置関係判定方法。
【請求項4】
前記透明部材における、凸面の頂部から、前記凸面の頂部における法線から切断または研磨面と交わる点までの距離からなる高さ情報を取得する高さ情報取得工程をさらに備え、
前記判定工程において、
取得した前記高さ情報、および各々の前記透明部材の頂点座標に基づき、当該透明部材の高さを算出する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の透明部材の位置関係判定方法。
前記判定工程において、
取得した前記高さ情報、および各々の前記透明部材の頂点座標に基づき、当該透明部材の高さを算出する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の透明部材の位置関係判定方法。
【請求項5】
前記撮像手段は、
前記複数の透明部材の上方に配置された複数の撮像装置からなる、
ことを特徴とする、請求項１～請求項４の何れか一項に記載の透明部材の位置関係判定方法。
前記複数の透明部材の上方に配置された複数の撮像装置からなる、
ことを特徴とする、請求項１～請求項４の何れか一項に記載の透明部材の位置関係判定方法。
【請求項6】
重なる状態、または重ならない状態で置かれた前記複数の透明部材において、
請求項１～請求項４の何れか一項に記載の透明部材の位置関係判定方法を用いて、対象とする前記透明部材を選択しながら、当該透明部材を所定の搬送手段に移載する移載工程を備える、
ことを特徴とする透明部材の製造方法。
請求項１～請求項４の何れか一項に記載の透明部材の位置関係判定方法を用いて、対象とする前記透明部材を選択しながら、当該透明部材を所定の搬送手段に移載する移載工程を備える、
ことを特徴とする透明部材の製造方法。
【請求項7】
前記移載工程においては、
前記透明部材の位置関係判定方法によって判定された、前記複数の透明部材のうちの重ならない状態で置かれた透明部材を、前記搬送手段に順次移載し、
続いて、前記複数の透明部材のうちの重なる状態で置かれた透明部材において、前記透明部材の位置関係判定方法によって判定された、最も高い位置に置かれた透明材料から順に、前記搬送手段に繰り返し移載することにより、前記複数の透明部材を前記搬送手段に移載する、
ことを特徴とする、請求項６に記載の透明部材の製造方法。
前記透明部材の位置関係判定方法によって判定された、前記複数の透明部材のうちの重ならない状態で置かれた透明部材を、前記搬送手段に順次移載し、
続いて、前記複数の透明部材のうちの重なる状態で置かれた透明部材において、前記透明部材の位置関係判定方法によって判定された、最も高い位置に置かれた透明材料から順に、前記搬送手段に繰り返し移載することにより、前記複数の透明部材を前記搬送手段に移載する、
ことを特徴とする、請求項６に記載の透明部材の製造方法。
【請求項8】
前記ステレオ画像データ取得工程において、
前記透明部材の表状態または裏状態の選別を実行し、
前記ステレオ画像データ取得工程によって、裏状態であると判断された前記透明部材を、表状態に反転させる反転工程をさらに有する、
ことを特徴とする、請求項１～請求項４の何れか一項に記載の透明部材の製造方法。
前記透明部材の表状態または裏状態の選別を実行し、
前記ステレオ画像データ取得工程によって、裏状態であると判断された前記透明部材を、表状態に反転させる反転工程をさらに有する、
ことを特徴とする、請求項１～請求項４の何れか一項に記載の透明部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透明部材の位置関係判定方法、および当該位置関係判定方法を用いた透明部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、光通信分野や半導体分野等に用いられる、比較的小サイズのガラス部材（透明部材）の製造工程においては、成形後に洗浄された複数の透明部材が、不規則に重ねられた状態で一旦纏められ、その後、搬送装置に備えられるセッター（焼成治具）に移載され、当該焼成治具上の所定位置に各々配置される。そして、複数の透明部材は、焼成治具上に配置された状態で、搬送装置によって次工程へと送られて焼成され、その後、品質検査を経て梱包された後、所定の出荷先へと出荷される。
【0003】
近年、上述した、焼成治具上の所定位置に複数の透明部材を各々配置する作業については、作業者の負担や透明部材の品質向上を図るべく、自動化が進められている。ここで、上記自動化を実現するためには、透明部材同士の接触による破損等を避けるべく、不規則に重ねられた複数の透明部材の中から、最も高い位置に置かれた透明部材を適宜判断して選択し、選択された透明部材から順に、焼成治具上の所定位置に移載することが重要である。
【0004】
最も高い位置に置かれた透明部材を判断するためには、各々の透明部材の高さ（上下方向の位置）を正確に測定して、相対的な上下方向の位置関係を把握する必要があるところ、このような対象物の高さを測定する技術として、ステレオ計測を用いた技術が従来より知られている（例えば、「特許文献１」を参照）。なお、ステレオ計測とは、対象物を異なる方向から撮像し、撮像時の視差を利用して、三角測量の原理で測定対象物の高さを計測する手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１１－２３０７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前述した従来の技術においては、プロジェクタ等によって、所定の認識パターンを対象物に照射して投影させた状態で、当該対象物を異なる方向から撮像し、当該認識パターンに基づき、得られた複数の画像データを解析して、対象物上の対応点を取得した後、ステレオ計測を実行する場合が多い。
【0007】
しかしながら、対象物が透明部材である場合、照射された認識パターンは略透過してしまい、当該透明部材に投影させることが困難であるため、不規則に重ねられた複数の透明部材に対して、各々の透明部材の高さをステレオ計測によって測定して把握することが困難である。
【0008】
本発明は、以上に示した現状の問題点に鑑みてなされたものであり、不規則に重ねられた状態で置かれた複数の透明部材に対してステレオ計測を実行し、各々の透明部材の相対的な上下方向の位置関係を把握することができる透明部材の位置関係判定方法、および当該位置関係判定方法を用いた透明部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0010】
即ち、本発明の第１形態に係る透明部材の位置関係判定方法は、重なる状態で置かれた複数の透明部材に対して、上方側、下方側、または側方側から光を照射し、撮像手段によって複数の異なる方向から当該複数の透明部材を撮像することにより、複数の異なる画像データを取得するステレオ画像データ取得工程と、取得した前記複数の画像データ上において、各々の前記透明部材の像に基づき、当該透明材料の頂点座標を検出する頂点座標検出工程と、各々の前記透明部材の頂点座標に基づき、当該透明部材の高さを算出することにより、前記複数の透明部材における、相対的な上下方向の位置関係を判定する判定工程とを備えることを特徴とする。このように、本発明に係る透明部材の位置関係判定方法においては、複数の異なる画像データ上にて検出された頂点座標に基づき、各々の透明部材の高さをステレオ計測によって算出し、複数の透明部材における相対的な上下方向の位置関係を判定することから、従来のように、対象物（透明部材）に対して所定の認識パターンを投影し、当該認識パターンに基づき、対象物（透明部材）の対応点を取得したうえで、ステレオ計測を実行する必要が無い。従って、照射された認識パターンが透過してしまう透明部材であっても、確実にステレオ計測を実行し、各々の透明部材の相対的な上下方向の位置関係を、確実に把握することができる。
【0011】
また、本発明の第２形態に係る透明部材の位置関係判定方法は、前記第１形態に係る透明部材の位置関係判定方法において、前記透明部材が、円柱形状または管形状の部材からなることを特徴とする。このような形状からなる透明部材であっても、本発明に係る透明部材の位置関係判定方法によれば、確実にステレオ計測を実行し、複数の透明部材における相対的な上下方向の位置関係を判定することができる。
【0012】
また、本発明の第３形態に係る透明部材の位置関係判定方法は、前記第１形態に係る透明部材の位置関係判定方法において、前記透明部材が、半円柱形状またはハーフパイプ形状の部材からなることを特徴とする。ここで、半円柱形状の部材とは、円柱形状の部材を長尺方向に切断または研磨した部材であり、ハーフパイプ形状の部材とは、管形状の部材を長尺方向に切断または研磨した部材である。このような形状からなる透明部材であっても、本発明に係る透明部材の位置関係判定方法によれば、確実にステレオ計測を実行し、複数の透明部材における相対的な上下方向の位置関係を判定することができる。
【0013】
また、本発明の第４形態に係る透明部材の位置関係判定方法は、前記第３形態に係る透明部材の位置関係判定方法において、前記透明部材における、凸面の頂部から、前記凸面の頂部における法線が切断または研磨面と交わる点までの距離からなる高さ情報を取得する高さ情報取得工程をさらに備え、前記判定工程において、取得した前記高さ情報、および各々の前記透明部材の頂点座標に基づき、当該透明部材の高さを算出することを特徴とする。ここで、「凸面の頂部」とは、長尺方向に見た透明部材の断面形状において、円弧状の外周面の先端部に位置する頂点を意味する。半円柱形状の部材において、「切断または研磨面」とは、長尺方向に見た断面視において、円弧状の外周面の両端部が同一の面上にある平面を意味する。また、ハーフパイプ形状の部材において、「切断または研磨面」とは、長尺方向に見た断面視において、円弧状の外周面の両端部同士を結んでなる仮想平面を意味する。透明部材が半円柱形状またはハーフパイプ形状の部材からなる場合、切断または研磨面を下側に向けて置かれた状態（以下、適宜「表状態」と記載する）と、切断または研磨面を上側に向けて置かれた状態（以下、適宜「裏状態」と記載する）とでは、当該透明部材における頂点座標の上下方向の位置が異なるものの、平面視においては、その差異を判別することが困難である。従って、例えば上方から、複数の透明部材を撮像手段によって撮像する場合、表状態の透明部材と、裏状態の透明部材との間で、ステレオ計測によって算出された高さに誤差が生じることとなる。本発明に係る透明部材の位置関係判定方法においては、予め取得している高さ情報に基づき、透明部材の置かれた状態（表状態または裏状態）に応じて、算出された高さを補整することができ、より確実にステレオ計測を実行し、複数の透明部材における相対的な上下方向の位置関係を判定することができる。
【0014】
また、本発明の第５形態に係る透明部材の位置関係判定方法は、前記第１形態から第４形態の何れかに係る透明部材の位置関係判定方法において、前記撮像手段が、前記複数の透明部材の上方に配置された複数の撮像装置からなることを特徴とする。このような構成を有することにより、不規則に重ねられた複数の透明部材を、上方からの広い視野で撮像し、当該複数の透明部材の全体像を確実に捉えることができる。従って、撮像手段によって取得された画像データに基づき、ステレオ計測を実行することで、複数の透明部材における相対的な上下方向の位置関係を、より正確に判定することができる。
【0015】
さらに、本発明の第６形態に係る透明部材の製造方法は、重なる状態、または重ならない状態で置かれた前記複数の透明部材において、前記第１形態から前記第４形態の何れかに係る透明部材の位置関係判定方法を用いて、対象とする前記透明部材を選択しながら、当該透明部材を所定の搬送手段に移載する移載工程を備えることを特徴とする。このような構成を有することにより、逐次最適な透明部材を選択して所定の搬送手段に移載することができ、当該搬送手段によって次工程へと搬送し、透明部材を製造することができる。
【0016】
また、本発明の第７形態に係る透明部材の製造方法は、前記第６形態に係る透明部材の製造方法において、前記移載工程においては、前記透明部材の位置関係判定方法によって判定された、前記複数の透明部材のうちの重ならない状態で置かれた透明部材を、前記搬送手段に順次移載し、続いて、前記複数の透明部材のうちの重なる状態で置かれた透明部材において、前記透明部材の位置関係判定方法によって判定された、最も高い位置に置かれた透明材料から順に、前記搬送手段に繰り返し移載することにより、前記複数の透明部材を前記搬送手段に移載することを特徴とする。このような構成を有することにより、例えば、相対的に下方に位置する透明部材を引き上げることによって生じる、透明部材同士の接触による破損等を避けつつ、複数の透明部材を順に所定の搬送手段に移載して次工程へと搬送し、より高品質な透明部材を製造することができる。
【0017】
また、本発明の第８形態に係る透明部材の製造方法は、前記第１形態から第４形態の何れかに係る透明部材の製造方法において、前記ステレオ画像データ取得工程においては、前記透明部材の表状態または裏状態の選別を実行し、前記ステレオ画像データ取得工程によって、裏状態であると判断された前記透明部材を、表状態に反転させる反転工程をさらに有することを特徴とする。このような構成を有することにより、搬送手段に移載された複数の透明部材において、裏状態の透明部材が混在するのを、より確実に防止することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。即ち、本発明に係る透明部材の位置関係判定方法によれば、不規則に重ねられた状態で置かれた複数の透明部材に対してステレオ計測を実行し、各々の透明部材の相対的な上下方向の位置関係を把握することができる。また、本発明に係る透明部材の製造方法によれば、逐次最適な透明部材を選択して所定の搬送手段に移載することができ、当該搬送手段によって次工程へと搬送し、透明部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明に係る透明部材の位置関係判定方法を実施する、判定装置の全体的な構成を示した正面図である。
【図2】本発明に係る透明部材の位置関係判定方法において、各工程を経時的に順に示した工程図である。
【図3】ステレオ画像データ取得工程を説明するための図であって、（ａ）は２基の撮像装置によって各々取得された画像データを示した概略図であり、（ｂ）は各画像データ上における透明部材の占める領域が検出された状態を示した概略図である。
【図4】頂点座標検出工程を説明するための図であって、（ａ）は第１の画像データ上における重なる状態で置かれた一対の透明部材が検出された状態を示した概略図であり、（ｂ）は、第１の画像データ上にて検出された当該一対の透明部材と対応する、第２の画像データ上における一対の透明部材が検出された状態を示した概略図である。
【図5】判定工程を説明するための図であって、各画像データ上において、各々の透明部材の頂点座標に基づき当該透明部材の高さが算出され、一対の透明部材における相対的な上下方向の位置が明らかになった状態を示した概略図である。
【図7】本発明に係る透明部材の製造方法において、位置関係判定工程と移載工程との実行する順序を経時的に順に示した工程図である。
【図8】透明部材の形態例を示した図であって、（ａ）は円柱形状からなる透明部材の形態を示した正面図及び側面図であり、（ｂ）は管形状からなる透明部材の形態を示した正面図及び側面図であり、（ｃ）は半円形状からなる透明部材の形態を示した正面図及び側面図であり、（ｄ）はハーフパイプ形状からなる透明部材の形態を示した正面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
次に、本発明の一実施形態について、図１乃至図１３を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図９乃至図１３中に示す矢印の方向によって、透明部材Ｇａの供給システム１０１（均し装置１０４、スペーサ供給装置１０５、反転装置１０６、または整列装置１０７）の前後方向、左右方向、及び上下方向を規定して記述する。また、図９及び図１２（ｂ）において、矢視Ｃ１はセッター搬送装置１０２の搬送方向を示し、矢視Ｃ２は搬送コンベア１６２の搬送方向を示す。
なお、以下の説明においては便宜上、図９乃至図１３中に示す矢印の方向によって、透明部材Ｇａの供給システム１０１（均し装置１０４、スペーサ供給装置１０５、反転装置１０６、または整列装置１０７）の前後方向、左右方向、及び上下方向を規定して記述する。また、図９及び図１２（ｂ）において、矢視Ｃ１はセッター搬送装置１０２の搬送方向を示し、矢視Ｃ２は搬送コンベア１６２の搬送方向を示す。
【0021】
［位置関係判定装置１の全体構成］
先ず、本発明に係る透明部材の位置関係判定方法を実施する、位置関係判定装置１（以下、単に「判定装置１」と記載する）の全体的な構成について、図１を用いて説明する。
先ず、本発明に係る透明部材の位置関係判定方法を実施する、位置関係判定装置１（以下、単に「判定装置１」と記載する）の全体的な構成について、図１を用いて説明する。
【0022】
本実施形態における判定装置１は、不規則に重ねられた状態で置かれた複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・（以下、適宜「透明部材群Ｇ」と記載する）において、各々の透明部材Ｇａの相対的な上下方向の位置関係を把握する装置である。なお、本実施形態において、判定の対象とする透明部材Ｇａの、具体的な形状については後述する。
【0023】
判定装置１は、主に、載置台２、照明手段３、撮像手段４、及び判定装置１全体の動作を制御するとともに、ステレオ計測を実行して各々の透明部材Ｇａの相対的な上下方向の位置関係を把握する制御手段５などを備える。
【0024】
載置台２は、判断の対象とする透明部材群Ｇを、所定位置にて支持するものである。載置台２は、水平状の上面２ａを有し、当該上面２ａ上にて複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を、不規則に重ねられた状態で載置することにより、透明部材群Ｇを支持する。
【0025】
なお、本実施形態における載置台２は、例えばガラス板やアクリル樹脂板等のような、光を透過可能な部材からなり、後述する照明手段３によって、下方側から光を照射することにより、上面２ａ上に載置された透明部材Ｇａを照明可能に構成されている。
【0026】
照明手段３は、載置台２によって支持された透明部材群Ｇを照明するものである。照明手段３は、例えば、面発光型の白色ＬＥＤ照明からなるバックライトであり、発光面３ａを上方に向けた状態で、載置台２の直下に配置されている。
【0027】
そして、照明手段３は、載置台２の上面２ａ上に重なる状態で不規則に置かれた、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・に対して、下方側から光Ｌａを照射することで、これらの透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を照明する。
【0028】
なお、照明手段３の配置については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、載置台２によって支持された透明部材群Ｇを、上方側から照明するように配置されていてもよいし、側方側から照明するように配置されていてもよい。
【0029】
撮像手段４は、載置台２の上面２ａ上に載置された透明部材群Ｇを撮像して、画像データを取得するものである。撮像手段４は、複数（本実施形態においては、２基）の第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂにより構成される。なお、第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂは、本発明に係る撮像装置の一例である。
【0030】
第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂは、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子による、いわゆるデジタルカメラなどによって、それぞれ構成することができる。また、第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂによって取得される画像データについては、カラーまたはモノクロの何れであってもよい。
【0031】
そして、これらの第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂは、載置台２の直上において、水平方向に所定間隔ｄ（例えば、本実施形態においてはｄ＝約１５０ｍｍ）を有して離間し、且つ上面２ａ上に載置された透明部材群Ｇに撮像方向を向けた状態で、各々配置される。また、これらの第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂは、載置台２の上面２ａから各撮像装置４Ａ・４Ｂのレンズ４１Ａ・４１Ｂの先端までの高さが、所定高さｈ（例えば、本実施形態においてはｈ＝約６００ｍｍ）となるように設定されている。
【0032】
このように、本実施形態においては、載置台２の上面２ａに載置された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・に対して、上方に配置された２基の第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂによって、撮像手段４が構成されている。
【0033】
このような構成を有することにより、不規則に重ねられた複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を、上方からの広い視野で撮像し、当該複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・の全体像を確実に捉えることができる。従って、後述するように、撮像手段４によって取得された画像データに基づき、ステレオ計測を実行することで、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・における相対的な上下方向の位置関係を、より正確に判定することができる。
【0034】
そして、これら２基の第１撮像装置４Ａ及び第２撮像装置４Ｂによって、複数の異なる方向（本実施形態においては、２方向）から、載置台２の上面２ａに載置された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を同時に撮像することにより、互いに見え方が異なる、即ち視差を有する複数（本実施形態においては、２つ）の画像データ（後述する第１画像データ１００及び第２画像データ２００。図３を参照）が、ステレオ画像データとして取得される。
【0035】
制御手段５は、前述したように、判定装置１全体の動作を制御するとともに、撮像手段４によって取得された画像データに基づきステレオ計測を実行し、各々の透明部材Ｇａの相対的な上下方向の位置関係を把握するものである。
【0036】
制御手段５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって構成される演算処理部や、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）・ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等によって構成される記憶部などを備え、当該記憶部には、判定装置１全体の動作を制御するプログラム、及び後述する透明部材の位置関係判定方法に基づき、各々の透明部材Ｇａの相対的な上下方向の位置関係を把握するプログラムなどが、予め格納されている。また、制御手段５には、撮像手段４と接続するインターフェース等が設けられている。
【0037】
なお、制御手段５には、例えばタッチパネルなどにより構成される入力手段が備えられるとともに、モニターなどにより構成される出力手段が備えられていてもよい。
【0038】
【0039】
本実施形態における透明部材の位置関係判定方法は、不規則に重ねられた状態で置かれた複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・において、各々の透明部材Ｇａの相対的な上下方向の位置関係を把握する方法であって、前述した判定装置１（図１を参照）によって実施される。
【0040】
ここで、本実施形態における判定の対象とする、透明部材Ｇａの一例として、例えば、光通信分野や半導体分野等に用いられる、比較的小サイズのガラス部材からなる透明部材が挙げられる。このような透明部材Ｇａとしては、例えば、図８（ａ）に示すような円柱形状の部材からなるもの、図８（ｂ）に示すような管形状の部材からなるもの、図８（ｃ）に示すような半円柱形状の部材からなるもの、及び図８（ｄ）に示すようなハーフパイプ形状の部材からなるものなど、様々な形状があり、何れの形状からなる透明部材Ｇａであっても、本実施形態における判断の対象とすることができる。なお、本発明において、半円柱形状またはハーフパイプ形状の部材からなる透明部材Ｇａにおける、凸面の頂部から、凸面の頂部における法線が切断または研磨面と交わる点までの距離Ｌは、必ずしも透明部材Ｇａの半径Ｒと等しくなる必要はなく、距離Ｌは半径Ｒの０．３～１．２倍の範囲であっても構わない（０．３×Ｒ≦Ｌ≦１．２×Ｒ）。また、透明部材Ｇａの長尺方向の切断は、スクライブによる折り割りや切断機による切断、レーザを用いた切断などを用いることができる。
【0041】
円柱形状の部材からなる透明部材Ｇａ（以下、適宜「円柱型透明部材Ｇａ１０」と記載する）、または管形状の部材からなる透明部材Ｇａ（以下、適宜「管型透明部材Ｇａ２０」と記載する）を判断の対象とする場合と異なり、半円柱形状の部材からなる透明部材Ｇａ（以下、適宜「半円柱型透明部材Ｇａ３０」と記載する）、またはハーフパイプ形状の部材からなる透明部材Ｇａ（以下、適宜「ハーフパイプ型透明部材Ｇａ４０」と記載する）を判断の対象とする場合には、各透明部材Ｇａの上下方向の位置（高さ）を把握する際に誤差を生じることがある。
【0042】
即ち、円柱型透明部材Ｇａ１０及び管型透明部材Ｇａ２０においては、略水平に倒された状態が如何なる状態であっても、上方より撮像された画像データ上にて確認される、後述する頂点座標Ｐ（画像データ上において、透明部材Ｇａの像における４つの角部）の上下方向の位置が、実質的に変化することはない。
【0043】
一方、半円柱型透明部材Ｇａ３０及びハーフパイプ型透明部材Ｇａ４０においては、略水平に倒された状態が表状態（切断または研磨面Ｓを下側に向けた状態）、または裏状態（切断または研磨面Ｓを上側に向けた状態）の何れの場合であるかによって、上方より撮像された画像データ上にて確認される、頂点座標Ｐの上下方向の位置が、実質的に相違するものの、このような頂点座標Ｐの上下方向の位置の違いを、当該画像データ上にて正確に検出することは困難である。つまり、略水平に倒された状態が、表状態である場合と裏状態である場合とで、透明部材Ｇａにおける頂点座標Ｐの上下方向の位置は、当該透明部材Ｇａの半径Ｒだけ、実質的に異なるものの、当該頂点座標Ｐの上下方向の位置の違いを、上方より撮像された画像データ上にて正確に検出することは困難である。
【0044】
各透明部材Ｇａの上下方向の位置は、後述するように、各透明部材Ｇａの頂点座標Ｐの高さに基づき把握される。従って、半円柱型透明部材Ｇａ３０またはハーフパイプ型透明部材Ｇａ４０を判断対象とする場合、表状態である透明部材Ｇａと、裏状態である透明部材Ｇａとの間で、各透明部材Ｇａの上下方向の位置に誤差が生じることとなる。
【0045】
このようなことから、本実施形態においては、半円柱型透明部材Ｇａ３０またはハーフパイプ型透明部材Ｇａ４０を判断の対象とする場合、高さ情報取得工程Ｓ１０によって取得された高さ情報に基づき、各透明部材Ｇａの上下方向の位置を適宜補整する構成となっている。
【0046】
即ち、透明部材の位置関係判定方法は、図２に示すように、高さ情報取得工程Ｓ１０と、位置関係判定工程Ｓ２０とを備える。なお、以下の説明においては、主に、半円柱型透明部材Ｇａ３０（図８（ｃ）を参照）を判定の対象とした場合について記載する。
【0047】
高さ情報取得工程Ｓ１０は、上述したように、半円柱型透明部材Ｇａ３０やハーフパイプ型透明部材Ｇａ４０などのような、上下方向の位置（高さ）を把握する際に誤差が生じ得る透明部材Ｇａに対して、切断または研磨面Ｓから凸面の頂部までの距離Ｌからなる高さ情報を、補正値として取得する工程である。本実施形態においては、半円柱型透明部材Ｇａ３０やハーフパイプ型透明部材Ｇａ４０における距離Ｌを、高さ情報として制御手段５に入力する。
【0048】
そして、本工程によって取得された高さ情報は、後述する判定工程Ｓ２３において、各透明部材Ｇａの高さを算出する際に用いられる。
【0049】
なお、本工程については、例えば、円柱型透明部材Ｇａ１０や管型透明部材Ｇａ２０などのように、上下方向の位置（高さ）を把握する際に誤差が生じない透明部材Ｇａを、判定の対象とする場合、省略することが可能である。
【0050】
位置関係判定工程Ｓ２０は、主に経時的に行われるステレオ画像データ取得工程Ｓ２１と、頂点座標検出工程Ｓ２２と、判定工程Ｓ２３とを備える。
【0051】
ステレオ画像データ取得工程Ｓ２１は、第１撮像装置４Ａ（図１を参照）及び第２撮像装置４Ｂによって、載置台２の上面２ａに載置された透明部材群Ｇを２方向から同時に撮像し、２種類の異なる画像データをステレオ画像データとして取得する工程である。
【0052】
具体的には、図３（ａ）に示すように、第１撮像装置４Ａによって撮像された第１画像データ１００、及び第２撮像装置４Ｂによって撮像された第２画像データ２００は、視差による影響を含むステレオ画像データとして取得され、電気信号に変換された後、制御手段５へと送信される。
【0053】
これらの第１画像データ１００及び第２画像データ２００を受信した制御手段５は、直ちに所定の画像処理を実行し、各画像データ（第１画像データ１００または第２画像データ２００）上におけるガラス領域（透明部材Ｇａの輪郭によって囲まれた領域、つまり透明部材Ｇａの存在）を検出する。
【0054】
例えば、図３（ｂ）に示すように、第１画像データ１００上において、制御手段５は、４個所のガラス領域を検出して、４本の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を把握する。
【0055】
また、第２画像データ２００上においても同様に、制御手段５は、４個所のガラス領域を検出して、４本の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を把握する。
【0056】
なお、本実施形態においては、半円柱型透明部材Ｇａ３０を判定の対象としていることから、制御手段５は、各画像データ（第１画像データ１００または第２画像データ２００）上における透明部材Ｇａを把握するのと同時に（或いは、把握した後に）、当該透明部材Ｇａの状態における、表状態または裏状態の選別を実行する。
【0057】
表状態または裏状態の選別手法としては、例えば、照明手段３（図１を参照）の照明による、透明部材Ｇａの輪郭の濃淡に基づく手法を採用することができる。
【0058】
具体的には、半円柱型透明部材Ｇａ３０においては、裏状態の場合、表状態の場合に比べて、長手方向に延びる端部Ｌ１の輪郭が濃く表れるため、当該端部の輪郭の濃淡を比較することにより、容易に選別することができる。
【0059】
その結果、各画像データ（第１画像データ１００または第２画像データ２００）上において、制御手段５は、上記端部Ｌ１が薄く表れた２本の透明部材Ｇａ・Ｇａ（図３（ｂ）上の透明部材Ｇａ１）を表状態として判断し、また、上記端部Ｌ１が濃く表れた２本の透明部材Ｇａ・Ｇａ（図３（ｂ）上の透明部材Ｇａ２）を裏状態として判断する。
【0060】
頂点座標検出工程Ｓ２２は、取得した２種類の画像データ（第１画像データ１００及び第２画像データ２００）上において、各々の透明部材Ｇａの像に基づき、当該透明材料Ｇａの頂点座標Ｐを検出する工程である。
【0061】
具体的には、図４（ａ）に示すように、制御手段５は、先ず始めに第１画像データ１００上において、把握した４本の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・の中から、上述したガラス領域が互いに重なり合う、２本の透明部材Ｇａ・Ｇａ（図４（ａ）中の第１透明部材Ｘ１・Ｙ１）を検出する。
【0062】
次に、図４（ｂ）に示すように、制御手段５は、第２画像データ２００上において、第１画像データ１００上の第１透明部材Ｘ１・Ｙ２と対応する（同一の被写体である）、２本の透明部材Ｇａ・Ｇａ（図４（ｂ）中の第２透明部材Ｘ２・Ｙ２）を検出する。
【0063】
第２画像データ２００上の第２透明部材Ｘ２・Ｙ２は、以下の手法によって検出される。即ち、第１画像データ１００及び第２画像データ２００には、基準となる原点位置Ｚが、予め同一の位置に設けられており、当該原点位置Ｚを０点とする二次元の座標軸（Ｘ軸及びＹ軸）を用いて算出された、各透明部材Ｇａにおけるガラス領域の位置及び傾き等を各々比較演算することによって、第１透明部材Ｘ１・Ｙ１と対応する第２透明部材Ｘ２・Ｙ２が検出される。
【0064】
そして、制御手段５は、検出された各々の透明部材Ｇａに対して、ガラス領域における４角の頂点を頂点座標Ｐとして取得する。具体的には、図５に示すように、制御手段５は、第１画像データ１００上において、第１透明部材Ｘ１における頂点座標Ｐ（より具体的には、４つの頂点座標ＰＸ１・ＰＸ１・・・）、及び第１透明部材Ｙ１における頂点座標Ｐ（より具体的には、４つの頂点座標ＰＹ１・ＰＹ１・・・）を各々取得する。また、制御手段５は、第２画像データ２００上において、第２透明部材Ｘ２における頂点座標Ｐ（より具体的には頂点座標ＰＸ２・ＰＸ２・・・）、及び第２透明部材Ｙ２における頂点座標Ｐ（より具体的には頂点座標ＰＹ２・ＰＹ２・・・）を各々取得する。
【0065】
判定工程Ｓ２３は、各々の透明部材Ｇａ（第１透明部材Ｘ１・Ｙ１または第２透明部材Ｘ２・Ｙ２）の頂点座標Ｐに基づき、当該透明部材Ｇａの高さを算出することにより、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・における、相対的な上下方向の位置関係を判定する工程である。
【0066】
具体的には、制御手段５は、上記頂点座標検出工程Ｓ２２によって取得された複数の頂点座標Ｐ・Ｐ・・・（頂点座標ＰＸ１・ＰＸ１・・・、ＰＹ１・ＰＹ１・・・、及び頂点座標ＰＸ２・ＰＸ２・・・、ＰＹ２・ＰＹ２・・・）に対して、ステレオ計測を実行することにより、それぞれの高さを算出し、算出された結果に基づき、各透明部材Ｇａにおける高さ及び姿勢を３次元的に把握する。
【0067】
そして、互いに重なり合う第１透明部材Ｘ１及び第２透明部材Ｙ１（または、第１透明部材Ｘ２及び第２透明部材Ｙ２）において、ガラス領域が交差する領域Ｑに着目し、当該領域Ｑ内における、各透明部材Ｇａの上下方向の位置を比較することにより、第１透明部材Ｘ１と第２透明部材Ｙ１との間（または、第１透明部材Ｘ２と第２透明部材Ｙ２との間）における、相対的な上下方向の位置関係を判定する。
【0068】
その結果、例えば本実施形態においては、領域Ｑ内の下側に第１透明部材Ｘ１（または、第１透明部材Ｘ２）が位置し、且つ上側に第２透明部材Ｙ１（または、第２透明部材Ｙ２）が位置すると判定され、図６（ａ）（ｂ）に示すように、第１透明部材Ｘ１の中途部の上側に、第２透明部材Ｙ１が交差して重なるように置かれている状態が把握される。
【0069】
なお、本実施形態においては、半円柱型透明部材Ｇａ３０を判断の対象としており、複数の頂点座標Ｐ・Ｐ・・・（頂点座標ＰＸ１・ＰＸ１・・・、ＰＹ１・ＰＹ１・・・、及び頂点座標ＰＸ２・ＰＸ２・・・、ＰＹ２・ＰＹ２・・・）に対してステレオ計測を実行する際、上述した、高さ情報取得工程Ｓ１０によって得られた高さ情報を用いて、算出された各頂点座標Ｐの高さを補整することとしている。
【0070】
即ち、本実施形態においては、透明部材Ｇａ（より具体的には、半円柱型透明部材Ｇａ３０）における、切断または研磨面Ｓから凸面の頂部までの距離Ｌからなる高さ情報を取得する高さ情報取得工程Ｓ１０を備え、判定工程Ｓ２３において、取得した当該高さ情報、および各々の透明部材Ｇａの頂点座標Ｐ・Ｐ・・・（頂点座標ＰＸ１・ＰＸ１・・・、ＰＹ１・ＰＹ１・・・、及び頂点座標ＰＸ２・ＰＸ２・・・、ＰＹ２・ＰＹ２・・・）に基づき、各透明部材Ｇａの相対的な上下方向の位置関係（高さ）を算出する構成となっている。
【0071】
このような構成を有することにより、本実施形態における透明部材の位置関係判定方法によれば、予め取得している高さ情報に基づき、透明部材の置かれた状態（表状態または裏状態）に応じて、算出された高さを補整することができ、より確実にステレオ計測を実行し、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・における相対的な上下方向の位置関係を判定することができる。
【0072】
以上のように、本実施形態における透明部材の位置関係判定方法は、経時的に順に行われるステレオ画像データ取得工程Ｓ２１と、頂点座標検出工程Ｓ２２と、判定工程Ｓ２３とを備える構成となっている。
【0073】
そして、ステレオ画像データ取得工程Ｓ２１においては、重なる状態で置かれた複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・に対して、上方側、下方側、または側方側（本実施形態においては、下方側）から光Ｌａを照射し、撮像手段４によって複数の異なる方向（本実施形態においては、２方向）から当該複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を撮像することにより、複数（本実施形態においては、２つ）の異なる画像データ（第１画像データ１００及び第２画像データ２００）を取得する。
【0074】
また、頂点座標検出工程Ｓ２２においては、取得した上記複数の画像データ上において、各々の透明部材Ｇａの像に基づき、当該透明材料Ｇａの頂点座標Ｐ・Ｐ・・・（頂点座標ＰＸ１・ＰＸ１・・・、ＰＹ１・ＰＹ１・・・、及び頂点座標ＰＸ２・ＰＸ２・・・、ＰＹ２・ＰＹ２・・・）を検出する。
【0075】
さらに、判定工程Ｓ２３においては、各々の透明部材Ｇａの上記頂点座標Ｐ・Ｐ・・・に基づき、当該透明部材Ｇａの高さを算出することにより、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・における、相対的な上下方向の位置関係を判定する。
【0076】
このように、本実施形態における透明部材の位置関係判定方法においては、複数の異なる画像データ（第１画像データ１００及び第２画像データ２００）上にて検出された頂点座標Ｐ・Ｐ・・・（頂点座標ＰＸ１・ＰＸ１・・・、ＰＹ１・ＰＹ１・・・、及び頂点座標ＰＸ２・ＰＸ２・・・、ＰＹ２・ＰＹ２・・・）に基づき、各々の透明部材Ｇａの高さをステレオ計測によって算出し、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・における相対的な上下方向の位置関係を判定することから、従来のように、対象物（透明部材）に対して所定の認識パターンを投影し、当該認識パターンに基づき、対象物（透明部材）の対応点を取得したうえで、ステレオ計測を実行する必要が無い。
【0077】
従って、照射された認識パターンが透過してしまう透明部材Ｇａであっても、確実にステレオ計測を実行し、各々の透明部材Ｇａの相対的な上下方向の位置関係を、確実に把握することができる。
【0078】
【0079】
本実施形態における透明部材の製造方法は、重なる状態、または重ならない状態で不規則に置かれた、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・において、前述した透明部材の位置関係判定方法を用いて、対象とする透明部材Ｇａを選択しながら、当該透明部材Ｇａを所定の搬送手段に移載する移載工程Ｓ３０を備える方法である。
【0080】
図１において、透明部材の製造工程においては、一般的に、成形後に洗浄された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・が、不規則に重ねられた状態で一旦纏められ、判定装置１における載置台２の上面２ａに載置される。載置台２の上面２ａに載置された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・（透明部材群Ｇ）は、判定装置１によって適宜判定され、その結果、対象となる好適な透明部材Ｇａが順次選択される（位置関係判定工程Ｓ２０）。
【0081】
その後、選択された透明部材Ｇａは、移載装置等によって、図示せぬ搬送手段（搬送装置）に備えられるセッター（焼成治具）に順次移載され、当該焼成治具上の所定位置に各々配置される（移載工程Ｓ３０）。
【0082】
そして、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・は、上記焼成治具上に配置された状態で、搬送装置によって次工程へと送られて焼成され、その後、品質検査を経て梱包された後、所定の出荷先へと出荷される。
【0083】
ここで、図７に示すように、本実施形態においては、載置台２の上面２ａ上の全ての透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・が、上記焼成治具上の所定位置に配置されるまで、位置関係判定工程Ｓ２０及び移載工程Ｓ３０が、交互に順に繰り返される。
【0084】
具体的には、移載工程Ｓ３０においては、位置関係判定工程Ｓ２０によって判定された、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・のうちの重ならない状態で置かれた透明部材Ｇａを、上記搬送手段（図示せず）に備えられる焼成治具に順次移載し、続いて、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・のうちの重なる状態で置かれた透明部材Ｇａにおいて、位置関係判定工程Ｓ２０によって判定された、最も高い位置に置かれた透明材料Ｇａから順に、上記搬送手段（図示せず）の焼成治具に繰り返し移載することにより、これら複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を上記搬送手段の焼成治具に移載する構成となっている。
【0085】
このような構成を有することにより、例えば、相対的に下方に位置する透明部材Ｇａを引き上げることによって生じる、透明部材Ｇａ・Ｇａ同士の接触による破損等を避けつつ、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を順に所定の搬送手段（本実施形態においては、搬送手段に備えられる焼成治具）に移載して次工程へと搬送し、より高品質な透明部材を製造することができる。
【0086】
なお、本実施形態における透明部材の製造方法においては、前述したように、ステレオ画像データ取得工程Ｓ２１において、取得した第１画像データ１００及び第２画像データ２００に基づき、透明部材Ｇａの表状態または裏状態の選別を実行し、当該ステレオ画像データ取得工程Ｓ２１によって、裏状態であると判断された透明部材Ｇａを、表状態に反転させる反転工程をさらに有する構成としてもよい。上記反転工程は、例えば、後述する透明部材の供給システム１０１における反転装置１０６によって実行される。
【0087】
このような構成を有することにより、焼成治具に移載された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・において、裏状態の透明部材Ｇａが混在するのを、より確実に防止することができる。
【0088】
［透明部材の供給システム１０１の構成］
次に、前述した判定装置１を備える透明部材の供給システムの一例として、透明部材の供給システム１０１（以下、単に「供給システム１０１」と記載する）の構成について、図９乃至図１３を用いて説明する。
次に、前述した判定装置１を備える透明部材の供給システムの一例として、透明部材の供給システム１０１（以下、単に「供給システム１０１」と記載する）の構成について、図９乃至図１３を用いて説明する。
【0089】
供給システム１０１は、成形後に洗浄された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を、移載装置１０３によってセッターＴ上の所定位置に順に並べて載置し、当該セッターＴに供給するシステムである。なお、セッターＴは、前述した本実施形態における焼成治具の一例である。
【0090】
ここで、本実施形態において供給対象とする透明部材Ｇａは、前述した半円柱型透明部材Ｇａ３０（図８（ｃ）を参照）である。また、各透明部材Ｇａは、前述した表状態（切断面Ｓ（図８（ｃ）を参照）を下側に向けた状態。）の姿勢によって、セッターＴ上の所定箇所（後述する第１溝部Ｔｃ１）に載置される。
【0091】
図９において、供給システム１０１は、主に、所定の移載エリアＥ１にセッターＴを供給するセッター搬送装置１０２と、セッターＴに透明部材Ｇａ及びスペーサＧｂを移載する移載装置１０３と、当該移載エリアＥ１の周囲に各々配置される均し装置１０４、スペーサ供給装置１０５、及び反転装置１０６と、当該移載エリアＥ１に配置される整列装置１０７とを備える。
【0092】
なお、上記スペーサＧｂは、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・が載置されたセッターＴ（即ち、後述する実セッターＴｂ）を段積みする際、各透明部材Ｇａが上段側のセッターＴの底面と接触するのを回避するために設けられる部材であって、例えば本実施形態においては、当該透明部材Ｇａに比べてやや外形サイズが大きい角柱形状の部材からなる。
【0093】
セッター搬送装置１０２は、例えば２連のベルトコンベア１０２ａ・１０２ａからなり、載置されたセッターＴを一方向（矢印Ｃ１の方向。本実施形態においては、前方向）に向かって搬送する。
【0094】
セッター搬送装置１０２の搬送方向の中途部には、移載装置１０３による透明部材Ｇａ及び及びスペーサＧｂの移載作業を行うための、移載エリアＥ１が設けられている。
【0095】
そして、セッター搬送装置１０２は、搬送するセッターＴ（より具体的には、透明部材Ｇａ及びスペーサＧｂが未載置である空セッターＴａ）が移載エリアＥ１に到達すると一旦停止し、その後、移載装置１０３による移載作業が終了すると再び動作を開始し、当該セッターＴ（より具体的には、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・及びスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・が所定位置に載置された実セッターＴｂ）を移載エリアＥ１から搬出する。
【0096】
移載装置１０３は、移載エリアＥ１に供給された空セッターＴａ上の所定位置に、透明部材Ｇａ及びスペーサＧｂを各々移載する装置である。移載装置１０３は、図１０に示すように、主に移載ロボット１３１及び判定装置１３２を備える。
【0097】
移載ロボット１３１は、例えば本実施形態においては、三次元の任意の方向に向かって透明部材Ｇａ及びスペーサＧｂを移動可能な、パラレルメカニズムを用いたロボットによって構成される。即ち、移載ロボット１３１は、駆動源や制御系等を内装するロボット本体１３１ａ、及び当該ロボット本体１３１ａに回動可能に支持される複数（本実施形態においては３本）のロボットアーム１３１ｂ・１３１ｂ・１３１ｂなどを有する。
【0098】
各ロボットアーム１３１ｂは、延出方向の中途部に設けられる回動節部１３１ｂ１を介して、屈曲可能に構成されている。また、３本のロボットアーム１３１ｂ・１３１ｂ・１３１ｂは、延出方向の一端において、ロボット本体１３１ａとそれぞれ回動可能に連結されるとともに、延出方向の他端において互いに集約され、可動ヘッド１３１ｃを介して連結されている。
【0099】
そして、上記可動ヘッド１３１ｃの下端には、透明部材Ｇａ及びスペーサＧｂを各々個別に保持可能な第１吸着パッド１３１ｄが設けられている。
【0100】
判定装置１３２は、前述した本実施形態における判定装置１と同等の構成からなる。
判定装置１３２によって実行される、透明部材の位置関係判定方法の結果に基づき、移載ロボット１３１は、空セッターＴａに対する透明部材Ｇａ及びスペーサＧｂの移載作業を実行する。
判定装置１３２によって実行される、透明部材の位置関係判定方法の結果に基づき、移載ロボット１３１は、空セッターＴａに対する透明部材Ｇａ及びスペーサＧｂの移載作業を実行する。
【0101】
ここで、図９に示すように、セッターＴの上面には、透明部材Ｇａの外形形状に沿った複数の第１溝部Ｔｃ１・Ｔｃ１・・・、及びスペーサＧｂの外形形状に沿った複数（例えば、本実施形態においては４つ）の第２溝部Ｔｃ２・Ｔｃ２・・・が、予め設けられている。
【0102】
複数の第１溝部Ｔｃ１・Ｔｃ１・・・は、例えば、行方向（図９中においては左右方向）、及び列方向（図９中においては前後方向）に沿って、各々等間隔で配置されている。また、４つの第２溝部Ｔｃ２・Ｔｃ２・・・は、例えば、セッターＴの上面の角部に各々配置されている。
【0103】
そして、判定装置１３２（図１０を参照）による上記判定方法の結果に基づき、移載ロボット１３１は、後述する均し装置１０４の可動トレイ１４２より各透明部材Ｇａを個別に保持して順に取出し、空セッターＴａ上の各第１溝部Ｔｃ１に当該透明部材Ｇａを移載する。また、移載ロボット１３１は、後述する反転装置１０６の搬送コンベア１６２より各透明部材Ｇａを個別に保持して順に取出し、空セッターＴａ上の各第１溝部Ｔｃ１に当該透明部材Ｇａを移載する。さらに、移載ロボット１３１は、後述するスペーサ供給装置１０５の受け台１５３より各スペーサＧｂを個別に保持して順に取出し、空セッターＴａ上の各第２溝部Ｔｃ２に当該スペーサＧｂを移載する。
【0104】
均し装置１０４は、供給システム１０１に供給される、数百本単位の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・からなる透明部材群Ｇを小分けにし、小分けにされた透明部材群Ｇ（以下、適宜「分割透明部材群Ｇ１」と記載）を略水平な状態に均すための装置である。均し装置１０４によって均された分割透明部材群Ｇ１において、各透明部材Ｇａは、その後、移載装置１０３（より具体的には、判定装置１３２）によって姿勢を判断され、表状態である場合には空セッターＴａに載置され、また、裏状態（切断面Ｓ（図８（ｃ）を参照）を上側に向けた状態。）である場合には、後述する反転装置１０６の反転板１６１ａに移載される。
【0105】
均し装置１０４は、図１０に示すように、主に、洗浄治具Ｖに載置された透明部材群Ｇを小分けにする小分け手段１４１と、小分けにされた分割透明部材群Ｇ１を均す可動トレイ１４２とを備える。なお、可動トレイ１４２は、前述した本実施形態における載置台２（図１を参照）の一例である。
【0106】
ここで、洗浄治具Ｖは、金属メッシュによって底面が形成されたトレイ状の治具であって、前工程である洗浄工程によって洗浄された透明部材群Ｇは、当該洗浄治具Ｖに嵩高く載置された状態で、供給システム１０１に供給される。よって、例えば、洗浄治具Ｖに載置された透明部材群Ｇより、移載装置１０３によって直接的に各透明部材Ｇａを空セッターＴａに移載しようとした場合、判定装置１３２の照明手段（図視せず。前述した本実施形態における照明手段３を参照）による下方からの照明は、上記金属メッシュによって殆ど妨げられることなく当該透明部材群Ｇを略ダイレクトに照らし出すこととなる。その結果、判定装置１３２の撮像手段（図視せず。前述した本実施形態における撮像手段４を参照）による画像データに基づき、各透明部材Ｇａの位置関係を正確に判定することが困難となり、判定装置１３２による判定不良を誘発する要因となる虞がある。
【0107】
そこで、本実施形態の供給システム１０１においては、洗浄治具Ｖに載置された透明部材群Ｇを可動トレイ１４２に一旦小分けにすることにより、上述のような判定装置１３２による判定不良を防止し、透明部材の位置関係判定方法をより正確に実行可能な構成となっている。
【0108】
小分け手段１４１は、洗浄治具Ｖと可動トレイ１４２との間で往復移動可能な第２吸着パッド１４１ａと、洗浄治具Ｖに載置された透明部材群Ｇの状態（例えば、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・の分量や位置等）を監視する監視カメラ１４１ｂとを有する。上記監視カメラ１４１ｂは、例えば、前述した本実施形態における撮像手段４（図１を参照）と同等の、デジタルカメラによって構成することができる。
【0109】
そして、小分け手段１４１は、監視カメラ１４１ｂによる監視の結果、洗浄治具Ｖに載置された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・の分量が所定量に比べて多く、嵩高の状態であると判断した場合、第２吸着パッド１４１ａの吸引力を弱めて、透明部材群Ｇから所定量の分割透明部材群Ｇ１を保持し、当該分割透明部材群Ｇ１を可動トレイ１４２に移載する。また、小分け手段１４１は、監視カメラ１４１ｂによる監視の結果、洗浄治具Ｖに載置された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・の分量が所定量に比べて少なく、嵩低の状態であると判断した場合、第２吸着パッド１４１ａの吸引力を強めて、透明部材群Ｇから所定量の分割透明部材群Ｇ１を保持し、当該分割透明部材群Ｇ１を可動トレイ１４２に移載する。
【0110】
可動トレイ１４２は、図示せぬ駆動機構によって、水平方向、且つ一方向に沿って小刻みに往復移動可能に構成されている。そして、第２吸着パッド１４１ａによって、分割透明部材群Ｇ１が可動トレイ１４２に載置されると、当該可動トレイ１４２は、直ちに往復移動動作を開始する。これにより、透明部材群Ｇより小分けにされた分割透明部材群Ｇ１は、略水平な状態に均される。
【0111】
スペーサ供給装置１０５は、移載エリアＥ１（図９を参照）に停止した空セッターＴａの近傍に、スペーサＧｂを供給する装置である。スペーサ供給装置１０５は、図１１に示すように、主に、複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・を収納する収納ケース１５１と、収納ケース１５１からスペーサＧｂを押し出す押出し手段１５２と、押出し手段１５２によって押し出されたスペーサＧｂを保持する受け台１５３とを備える。
【0112】
なお、受け台１５３は、移載エリアＥ１に停止した空セッターＴａと、収納ケース１５１との間に配置される。また、押出し手段１５２は、収納ケース１５１に対して、受け台１５３側との反対側（図１１中においては、左側）に配置される。
【0113】
収納ケース１５１は、例えば矩形箱形状に構成されており、その内部には、複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・が複数行、且つ複数列に配列された状態で、予め収納されている。また、上記複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・は、長手方向の一端側を受け台１５３側（図１１中においては右側）に向け、且つ長手方向の他端側を押出し手段１５２側（図１１中においては左側）に向けた状態で、収納ケース１５１に収納されている。
【0114】
そして、収納ケース１５１において、受け台１５３と対向する側に位置する第１側面１５１ａの下部には、最下段に位置する複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・を纏めて挿通可能とする、複数の第１貫通孔１５１ａ１・１５１ａ１・・・が設けられている。また、押出し手段１５２と対向する側に位置する第２側面１５１ｂの下部には、後述する複数の押出しピン１５２ａ・１５２ａ・・・を挿通可能とする、複数の第２貫通孔１５１ｂ１・１５１ｂ１・・・が設けられている。なお、上記複数の第２貫通孔１５１ｂ１・１５１ｂ１・・・は、最下段に位置する複数のスペーサＧｂ・ＧＢ・・・に対して、各々同軸上に配置されている。
【0115】
押出し手段１５２は、互いに平行に配置され、且つ軸方向の一端部（図１１中においては左端部）にて連結された複数の押出しピン１５２ａ・１５２ａ・・・と、これら複数の押出しピン１５２ａ・１５２ａ・・・を一体的に動作させる駆動手段１５２ｂとを有する。
【0116】
複数の押出しピン１５２ａ・１５２ａ・・・は、収納ケース１５１内の各段に収納された複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・と、同等数設けられている（例えば、本実施形態においては１５本）。また、複数の押出しピン１５２ａ・１５２ａ・・・は、これら複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・に対して、各々同軸上に配置されている。
【0117】
一方、駆動手段１５２ｂは、例えば空圧式のアクチュエータによって構成されており、複数の押出しピン１５２ａ・１５２ａ・・・に対して、収納ケース１５１側との反対側（図１１中においては左側）に配置されるとともに、これら複数の押出しピン１５２ａ・１５２ａ・・・を、軸方向に沿って一体的に往復移動可能に構成されている。
【0118】
そして、駆動手段１５２ｂによって、複数の押出しピン１５２ａ・１５２ｂ・・・が収納ケース１５１側（図１１中においては右側）に向かって一体的に移動され、これら複数の押出しピン１５２ａ・１５２ｂ・・・が、複数の第２貫通孔１５１ｂ１・１５１ｂ・・・を介して収納ケース１５１内に挿入されると、当該収納ケース１５１内の最下段に位置する複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・は、複数の第１貫通孔１５１ａ１・１５１ａ１・・・を介して、収納ケース１５１より纏めて押し出される。
【0119】
また、駆動手段１５２ｂによって、複数の押出しピン１５２ａ・１５２ｂ・・・が収納ケース１５１側との反対側（左側）に向かって一体的に移動され、これら複数の押出しピン１５２ａ・１５２ｂ・・・が、複数の第２貫通孔１５１ｂ１・１５１ｂ・・・を介して収納ケース１５１内より離脱すると、当該収納ケース１５１内に残存する複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・は、配列姿勢を保持した状態で自重により落下する。これにより、収納ケース１５１内において、最下段に位置する複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・が、再び補填される。
【0120】
受け台１５３は、収納ケース１５１と隣接して配置されており、その上面１５３ａの高さは、収納ケース１５１の下面の高さと略同等に設定されている。そして、収納ケース１５１より纏めて押し出された複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・は、上面１５３ａを介して受け台１５３によって保持される。
【0121】
反転装置１０６は、前述した均し装置１０４によって略水平な状態に均された分割透明部材群Ｇ１（図１０を参照）において、裏状態の姿勢である透明部材Ｇａを表状態の姿勢に反転させる装置である。反転装置１０６は、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、主に、透明部材Ｇａの姿勢を反転させる反転手段１６１と、反転手段１６１によって姿勢を反転させた透明部材Ｇａを、移載エリアＥ１（図９を参照）に停止した空セッターＴａの近傍に搬送する搬送コンベア１６２とを備える。
【0122】
反転手段１６１は、透明部材Ｇａを保持する反転板１６１ａと、支持部材１６１ｂを介して反転板１６１ａを支持する回動軸１６１ｃと、反転板１６１ａに吸引力を付加する吸引機構１６１ｄとを有する。
【0123】
反転板１６１ａは、例えば矩形板形状の部材からなり、一方の平面１６１ａ１には、複数の保持溝１６１ａ２・１６１ａ２・・・が設けられている。
【0124】
各保持溝１６１ａ２は、略Ｖ字状の断面形状を有した溝部であって、一方向（図１２（ａ）中においては、前後方向）に延出するように形成されている。また、複数の保持溝１６１ａ２・１６１ａ２・・・は、上記平面１６１ａ１において、互いに等間隔、且つ平行に配置されている。
【0125】
そして、各保持溝１６１ａ２の底部には、複数（例えば、本実施形態においては３個）の吸引口１６１ａ３・１６１ａ３・１６１ａ３が設けられており、これら複数の吸引口１６１ａ３・１６１ａ３・１６１ａは、吸引機構１６１ｄと接続される接続口１６１ａ４と、吸引経路１６１ａ５を介して連通されている。
【0126】
なお、上記吸引口１６３ａ３の穴径及び個数については、保持溝１６１ａ２を介して透明部材Ｇａを吸引して保持する際の吸引力や、反転板１６１ａによって保持される透明部材Ｇａの最少本数などを考慮して、適宜設定される。
【0127】
回動軸１６１ｃは、反転板１６１ａの厚み方向との直交方向（例えば、本実施形態においては左右方向）を軸方向として配置される。また、回動軸１６１ｃには、図示せぬ駆動機構が連結されており、当該駆動機構によって、回動軸１６１ｃは、軸心を中心にして１８０°の領域内で旋回可能に構成されている。
【0128】
そして、回動軸１６１ｃが軸心を中心にして一方側（図１２（ａ）中における矢視Ｄ１の方向側）に回動することにより、反転板１６１ａは、平面１６１ａ１を上方に向けた状態（以下、適宜「受取状態Ｎ１」と記載）から、平面１６１ａ１を下方に向けた状態（以下、適宜「脱落状態Ｎ２」と記載）に変位される。また、回動軸１６１ｃが軸心を中心にして他方側（図１２（ａ）中における矢視Ｄ２の方向側）に回動することにより、反転板１６１ａは、脱落状態Ｎ２から受取状態Ｎ１に変位される。
【0129】
吸引機構１６１ｄは、真空ポンプ１６１ｄ１及び配管部材１６１ｄ２等によって構成されており、当該配管部材１６１ｄ２を介して、反転板１６１ａの接続口１６１ａ４と接続されている。
【0130】
そして、真空ポンプ１６１ｄ１が作動することにより、各保持溝１６１ａ２の吸引口１６３ａ３を介して周囲の空気が吸引され、反転板１６１ａに吸引力が付加される。
【0131】
このような構成からなる反転手段１６１において、裏状態の姿勢である透明部材Ｇａは、受取状態Ｎ１にある反転板１６１ａに対して、当該姿勢の状態で、移載装置１０３によって各保持溝１６１ａ２内に配置される。また、各保持溝１６１ａ２内に配置された透明部材Ｇａは、吸引機構１６１ｄによる吸引力によって当該保持溝１６１ａ２に吸着され、反転板１６１ａに保持される。
【0132】
そして、各保持溝１６１ａ２を介して透明部材Ｇａを保持した状態で、回動軸１６１ｃによって反転板１６１ａが受取状態Ｎ１から脱落状態Ｎ２に変位されることにより、当該透明部材Ｇａの姿勢は、裏状態から表状態に反転される。
【0133】
搬送コンベア１６２は、例えば１連のベルトコンベアからなり、搬送方向（矢印Ｃ２の方向。本実施形態においては、右方向）の上流側端部（本実施形態においては、左端部）において、反転手段１６１と隣接し、且つ下流側端部（本実施形態においては、右端部）において、移載エリアＥ１に停止した空セッターＴａと隣接した状態で配置される。
【0134】
ここで、搬送コンベア１６２の上流側端部において、反転手段１６１は、脱落状態Ｎ２となった反転板１６１ａが、当該上流側端部の直上側に僅かな隙間を有して離間するように配置されている。従って、複数の保持溝１６１ａ２・１６１ａ２・・・を介して反転板１６１ａに保持された、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・は、当該反転板１６１ａが脱落状態Ｎ２となった後に、吸引機構１６１ｄによる吸引力が遮断されることにより、裏状態の姿勢を維持しつつ、反転板１６１ａから纏めて脱落し、搬送コンベア１６２の上流側端部に供給される。
【0135】
そして、複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・が供給されると、搬送コンベア１６２は動作を開始し、これら複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・を搬送する。その後、移載エリアＥ１に停止した空セッターＴａの近傍に位置する所定位置に、これら複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・が到達すると、搬送コンベア１６２は動作を停止する。
【0136】
整列装置１０７は、移載装置１０３によって複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・及びスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・が一旦移載された、実セッターＴｂ（図９を参照）を小刻みに振動させて、各透明部材Ｇａ及び各スペーサＧｂを、所定の第１溝部Ｔｃ１及び第２溝部Ｔｃ２に各々配置する装置である。整列装置１０７は、図１３に示すように、主に、移載エリアＥ１（図９を参照）に停止したセッターＴ（実セッターＴｂ）を挟持する挟持手段１７１と、挟持手段１７１を振動させる振動子１７２とを備える。
【0137】
挟持手段１７１は、水平方向に対向し、且つ互いに近接方向及び離間方向にスライド移動可能な一対の爪部材１７１ａ・１７１ａを有し、移載エリアＥ１において、上下移動可能に配置されている。また、挟持手段１７１は、これら一対の爪部材１７１ａ・１７１ａの対向方向が、実セッターＴｂ上の各透明部材Ｇａの軸方向との直交方向（図１３中においては、前後方向）となるように配置されている。
【0138】
そして、挟持手段１７１は、所定の上限位置Ｈ１において、一対の爪部材１７１ａ・１７１ａを近接方向にスライド移動させることにより、実セッターＴｂを把持する。また、把持手段１７１は、セッター搬送装置１０２による移載エリアＥ１への空セッターＴａの進入時、及び、セッター搬送装置１０２による移載エリアＥ１からの実セッターＴｂの搬出時において、所定の下限位置Ｈ２にて待機し、これら空セッターＴａ及び実セッターＴｂとの干渉を回避する。
【0139】
振動子１７２は、挟持手段１７１に微細な振動を付加することが可能なものであれば、何れのような構成のものであってもよく、例えば、小型モータの出力軸に偏心させた重りを取付けた構造からなる機械式のものや、油圧機構を利用した構成のものや、電磁コイルを利用した構成のものなど、既存の振動発生装置を採用することができる。
【0140】
そして、振動子１７２は、挟持手段１７１によって実セッターＴｂが把持されると、予め設定された所定時間作動し、当該挟持手段１７１を介して、各透明部材Ｇａの軸方向との直交方向に実セッターＴｂを振動させる。これにより、第１溝部Ｔｃ１（または、第２溝部Ｔｃ２）に多少ズレて載置された透明部材Ｇａ（または、スペーサＧｂ）は、振動子１７２による振動によって、当該第１溝部Ｔｃ１（または、第２溝部Ｔｃ２）に落ち込み、所定の位置にて正確に配置される。
【0141】
以上のような構成からなる供給システム１０１おいて、成形後に洗浄された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・は、均し装置１０４によって一旦小分けにされて均された後、移載装置１０３によって、表状態であることを判別しつつ、空セッターＴａの所定の位置（第１溝部Ｔｃ１）に順に移載される。また、裏状態であると判別された複数の透明部材Ｇａ・Ｇａ・・・は、空セッターＴａに移載されることなく、移載装置１０３によって、反転装置１０６の反転板１６１ａに一旦順に移載され、当該反転装置１０６によって表状態に反転された後、再び移載装置１０３によって、空セッターＴａの所定の位置（第１溝部Ｔｃ１）に順に移載される。
【0142】
一方、スペーサ供給装置１０５によって一度に纏めて供給される複数のスペーサＧｂ・Ｇｂ・・・も、移載装置１０３によって、空セッターＴａの所定の位置（第２溝部Ｔｃ２）に順に移載される。
【0143】
そして、移載装置１０３による移載作業が終了した実セッターＴｂは、整列装置１０７によって各透明部材Ｇａ及び各スペーサＧｂを、所定の位置（第１溝部Ｔｃ１及び第２溝部Ｔｃ２）に各々正確に配置される。
【0144】
以上、本発明を具現化する一実施形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【0145】
４ 撮像手段
４Ａ 第１撮像装置（撮像手段）
４Ｂ 第２撮像装置（撮像手段）
１００ 第１画像データ（画像データ）
２００ 第２画像データ（画像データ）
Ｇａ 透明部材
Ｇａ１０ 円柱型透明部材（透明部材）
Ｇａ２０ 管型透明部材（透明部材）
Ｇａ３０ 半円柱型透明部材（透明部材）
Ｇａ４０ ハーフパイプ型透明部材（透明部材）
Ｌａ 光
Ｐ 頂点座標
Ｓ 切断または研磨面
Ｓ１０ 高さ情報取得工程
Ｓ２１ ステレオ画像データ取得工程
Ｓ２２ 頂点座標検出工程
Ｓ２３ 判定工程
Ｓ３０ 移載工程
４Ａ 第１撮像装置（撮像手段）
４Ｂ 第２撮像装置（撮像手段）
１００ 第１画像データ（画像データ）
２００ 第２画像データ（画像データ）
Ｇａ 透明部材
Ｇａ１０ 円柱型透明部材（透明部材）
Ｇａ２０ 管型透明部材（透明部材）
Ｇａ３０ 半円柱型透明部材（透明部材）
Ｇａ４０ ハーフパイプ型透明部材（透明部材）
Ｌａ 光
Ｐ 頂点座標
Ｓ 切断または研磨面
Ｓ１０ 高さ情報取得工程
Ｓ２１ ステレオ画像データ取得工程
Ｓ２２ 頂点座標検出工程
Ｓ２３ 判定工程
Ｓ３０ 移載工程
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】