特許 7594977 パッド組付システム、複合パッドの製造ライン及び製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-27

(45)【発行日】2024-12-05

(54)【発明の名称】パッド組付システム、複合パッドの製造ライン及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   B68G 7/04 20060101AFI20241128BHJP

   G06T 7/33 20170101ALI20241128BHJP

   B68G 7/05 20060101ALI20241128BHJP

   B32B 27/00 20060101ALI20241128BHJP

   B60N 2/90 20180101ALN20241128BHJP

【ＦＩ】

B68G7/04

G06T7/33

B68G7/05 C

B32B27/00 C

B60N2/90

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021093243

(22)【出願日】2021-06-02

(65)【公開番号】P2022185504

(43)【公開日】2022-12-14

【審査請求日】2023-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202223

【弁理士】

【氏名又は名称】軸見 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】田島 智宣

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 拓也

【審査官】大橋 俊之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－２５０１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０４５０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１８７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８２１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２３３９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／１１８０１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－００７２６６６（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２９０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２５６３９７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６８Ｇ ７／０４

Ｇ０６Ｔ ７／３３

Ｂ６８Ｇ ７／０５

Ｂ３２Ｂ ２７／００

Ｂ６０Ｎ ２／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１パッドと第２パッドとを重ね合わせるパッド組付システムであって、
前記第１パッドが、一枚毎、配置される第１撮影部と、
前記第２パッドが、一枚毎、配置される第２撮影部と、
前記第１撮影部上の前記第１パッドの画像である第１画像と、前記第２撮影部上の前記第２パッドの画像である第２画像とを撮像して、現実の空間の前記第１パッドと前記第２パッドに対応する仮想空間内の第１パッドモデルと第２パッドモデルとを生成するモデル生成部と、
前記仮想空間で、前記第１撮影部上に予め設定された正規位置に配置された第１基準モデルと、前記仮想空間で前記第２撮影部上に予め設定された正規位置に配置された第２基準モデルと、
前記第１基準モデルを１対の第１分割基準モデルに２等分する第１分割線と、前記第２基準モデルを１対の第２分割基準モデルに２等分する第２分割線と、を記憶している基準パッドデータ記憶部と、
前記仮想空間で、前記第１パッドモデルと前記第１基準モデルとの差分面積である第１全体差分面積と、前記第２パッドモデルと前記第２基準モデルとの差分面積である第２全体差分面積とを演算する全体差分面積演算部と、
前記第１全体差分面積を最小にするように前記第１パッドモデルを前記第１基準モデルに対して移動するための第１全体調整データと、前記第２全体差分面積を最小にするように前記第２パッドモデルを前記第２基準モデルに対して移動するための第２全体調整データとを生成する全体補正演算部と、
前記１対の第１分割基準モデルのそれぞれと前記第１パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第１分割差分面積と、前記１対の第２分割基準モデルのそれぞれと前記第２パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第２分割差分面積とを演算する分割差分面積演算部と、
前記１対の第１分割差分面積を一致させるように前記第１パッドモデルを前記第１基準モデルに対して移動するための第１分割調整データと、前記１対の第２分割差分面積を一致させるように前記第２パッドモデルを前記第２基準モデルに対して移動するための第２分割調整データとを生成する分割補正演算部と、
前記第１全体調整データと前記第２全体調整データと前記第１分割調整データと前記第２分割調整データとに基づいて、前記現実の空間で、前記第１パッド及び前記第２パッドの各前記正規位置に対するずれがキャンセルされるように移動対象パッドを搬送して、前記第１パッドと前記第２パッドとを重ね合わせる組付装置と、を備えるパッド重ね合わせシステム。

【請求項2】

第１パッドと第２パッドとを重ね合わせるパッド重ね合わせシステムであって、
前記第１パッドが、一枚毎、配置される第１撮影部と、
前記第２パッドが、一枚毎、配置される第２撮影部と、
前記第１撮影部上の前記第１パッドの画像である第１画像と、前記第２撮影部上の前記第２パッドの画像である第２画像とを撮像する撮像装置と、
前記第１パッド及び前記第２パッドの少なくとも一方である移動対象パッドを移動して前記第１パッドと前記第２パッドとを重ね合わせる組付装置と、
前記第１パッドに含まれる第１特徴部の前記第１撮影部上における位置及び向きと、前記第２パッドに含まれる第２特徴部の前記第２撮影部上における位置及び向きとを、前記第１画像及び前記第２画像から演算する画像解析部と、
前記第１パッドと前記第２パッドとが重ね合わされて前記第１特徴部と前記第２特徴部とが予め定められた正規の位置関係となるように、前記画像解析部の演算結果に基づいて前記組付装置を制御する制御部と、を備えるパッド重ね合わせシステム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のパッド重ね合わせシステムを有し、重ねて貼り合わされた前記第１パッドと前記第２パッドとを含んだ複合パッドを製造する製造ラインであって、
前記第１パッドが前記第１撮影部に配置される前に前記第１撮影部上で前記第１パッドの上面となる面に接着材を塗布する塗布装置を備え、
前記組付装置は、前記第２パッドのみを前記移動対象パッドとして移動して前記第１パッドの上に重ね合わせる複合パッドの製造ライン。

【請求項4】

前記第１パッド及び前記第２パッドの少なくとも一方を搬送するベルトコンベアを備えると共に、前記第１撮影部及び前記第２撮影部の少なくとも一方は、前記ベルトコンベアの一部として備えられ、
前記ベルトコンベアのうち前記第１撮影部又は前記第２撮影部となる部分は、透光性を有するベルトと、前記ベルトを下方から照射するバックライトとを有する請求項３に記載の複合パッドの製造ライン。

【請求項5】

前記第１パッドは、ウレタンフォームであり、
前記第２パッドは、表皮材である請求項３又は４に記載の複合パッドの製造ライン。

【請求項6】

請求項３から５の何れか１の請求項に記載の複合パッドの製造ラインを使用して複合パッドを製造する複合パッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、第１パッドと第２パッドとを重ね合わせるパッド組付システム及び、パッド同士を重ね合わせて複合パッドを製造する複合パッドの製造ライン及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

パッド同士の重ね合わせ処理の一例として、例えば、車両用のシートの表皮を複数に分割してなる表皮用パッドの裏面にウレタンパッドを手作業で重ね合わせる処理が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－３０９０４８号公報（図１～図３，段落［０００８］）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、パッドは機械部品に比べて曲げ変形し易く、パッド同士の相互の位置合わせが困難であるため、パッド同士の相互の位置がばらつかないように両パッドを重ね合わせる作業には熟練を要する。そこで、熟練を要さずにパッド同士の相互の位置のばらつきを抑えた重ね合わせを行うことが可能な技術の開発が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するためになされた本開示の第１の態様は、第１パッドと第２パッドとを重ね合わせるパッド組付システムであって、前記第１パッドが、一枚毎、配置される第１撮影部と、前記第２パッドが、一枚毎、配置される第２撮影部と、前記第１撮影部上の前記第１パッドの画像である第１画像と、前記第２撮影部上の前記第２パッドの画像である第２画像とを撮像して、現実の空間の前記第１パッドと前記第２パッドに対応する仮想空間内の第１パッドモデルと第２パッドモデルとを生成するモデル生成部と、前記仮想空間で、前記第１撮影部上に予め設定された正規位置に配置された第１基準モデルと、前記仮想空間で前記第２撮影部上に予め設定された正規位置に配置された第２基準モデルと、前記第１基準モデルを１対の第１分割基準モデルに２等分する第１分割線と、前記第２基準モデルを１対の第２分割基準モデルに２等分する第２分割線と、を記憶している基準パッドデータ記憶部と、前記仮想空間で、前記第１パッドモデルと前記第１基準モデルとの差分面積である第１全体差分面積と、前記第２パッドモデルと前記第２基準モデルとの差分面積である第２全体差分面積とを演算する全体差分面積演算部と、前記第１全体差分面積を最小にするように前記第１パッドモデルを前記第１基準モデルに対して移動するための第１全体調整データと、前記第２全体差分面積を最小にするように前記第２パッドモデルを前記第２基準モデルに対して移動するための第２全体調整データとを生成する全体補正演算部と、前記１対の第１分割基準モデルのそれぞれと前記第１パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第１分割差分面積と、前記１対の第２分割基準モデルのそれぞれと前記第２パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第２分割差分面積とを演算する分割差分面積演算部と、前記１対の第１分割差分面積を一致させるように前記第１パッドモデルを前記第１基準モデルに対して移動するための第１分割調整データと、前記１対の第２分割差分面積を一致させるように前記第２パッドモデルを前記第２基準モデルに対して移動するための第２分割調整データとを生成する分割補正演算部と、前記第１全体調整データと前記第２全体調整データと前記第１分割調整データと前記第２分割調整データとに基づいて、前記現実の空間で、前記第１パッド及び前記第２パッドの各前記正規位置に対するずれがキャンセルされるように移動対象パッドを搬送して、前記第１パッドと前記第２パッドとを重ね合わせる組付装置と、を備えるパッド重ね合わせシステムである。

【発明の効果】

【0006】

本開示の第１の態様のパッド組付システムでは、第１撮影部上の第１パッドと、第２撮影部上の第２パッドとを撮像して仮想空間内の第１パッドモデルと第２パッドモデルとを生成する。そして、第１パッドモデルに対して第１撮影部上の正規位置に配置された第１基準モデルとの差分面積である第１全体差分面積と、第１基準モデルを２等分した１対の第１分割基準モデルのそれぞれと第１パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第１分割差分面積とを演算し、第２パッドモデルに対しても同様に、第２全体差分面積と１対の第２分割差分面積とを演算する。そして、第１パッドモデルに関して、第１全体差分面積が最小となるように第１パッドモデルを第１基準モデルに対して移動するための第１全体調整データと、１対の第１分割差分面積を一致させるように第１パッドモデルを第１基準モデルに対して移動するための第１分割調整データとを演算し、第２パッドモデルに関して同様に、第２全体調整データと第２分割調整データとを演算する。そして、それら調整データに基づいて、現実の空間で、第１パッド及び第２パッドの各正規位置に対するずれがキャンセルされるように移動対象パッドを組付装置にて移動し、第１パッドと前記第２パッドとを重ね合わせる。このように、本開示の第１の態様のパッド組付システムによれば、第１パッドと第２パッドとの重ね合わせ処理の自動化が図られ、熟練を要さずにパッド同士の相互の位置のばらつきを抑えた重ね合わせを行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の第１実施形態に係る（Ａ）複合パッド、（Ｂ）表皮パッド、（Ｃ）クッションパッドの各平面図

【図2】車両シートの斜視図

【図3】複合パッドの製造ラインの平面図

【図4】複合パッドの製造ラインの制御部の概念図

【図5】第１画像と第２画像の概念図

【図6】パッド組付システムのデータ処理に係るブロック図

【図7】第１基準モデル及び第２基準モデルと第１パッドモデル及び第２パッドモデルの概念図

【図8】第２実施形態の第１画像と第２画像の概念図

【発明を実施するための形態】

【0008】

［第１実施形態］
以下、図１～図７を参照して複合パッド９３の製造ライン１０（図３参照。以下、単に「製造ライン１０」という）の一実施形態について説明する。図１（Ａ）には、本実施形態の製造ライン１０にて製造される複合パッド９３の一例が示されている。

【0009】

複合パッド９３は、例えば、車両用シート９９の表皮９８を複数分割したものでありシート状の表皮材である第２パッド９２の裏面に、シート状の発泡体（ウレタンフォーム）である第１パッド９１を貼り合わせた構造をなしている。また、複合パッド９３には、車両用シート９９における配置によって形状が異なる複数種類がある。本実施形態の製造ライン１０では、それら複数種類の複合パッド９３が製造され、後工程で、それら複数種類の複合パッド９３がパッチワークのように繋ぎ合わされて、図２に示した車両用シート９９の表皮９８になる。

【0010】

図１（Ａ）に例示された複合パッド９３に含まれる第１パッド９１は、図１（Ｃ）に単体で示され、同じく複合パッド９３に含まれる第２パッド９２は、図１（Ｂ）に単体で示されている。第１パッド９１は、例えば、軟質ウレタンフォームシートから打ち抜かれて製造され、第２パッド９２は、例えば、人工皮革、天然皮革、織布等のシートから打ち抜かれて製造される。また、図１（Ｂ）に示すように、第２パッド９２の外周の複数位置には、複数の切り込み９２Ａが形成されている。それら複数の切り込み９２Ａは、第２パッド９２の輪郭から第１幅Ｗ１までの範囲に収まるように形成されている。また、図１（Ａ）に示すように、第１パッド９１の輪郭は、第１幅Ｗ１より幅広の第２幅Ｗ２だけ第２パッド９２の輪郭を全体的に小さくした形状をなしている。そして、第２パッド９２の輪郭から第１幅Ｗ１だけ第２パッド９２の輪郭を全体的に小さくした基準線９４Ｌより内側を規定領域９４として、第１パッド９１の全体が規定領域９４に収まった状態、換言すれば、第１パッド９１が規定領域９４からはみ出さない状態（これを以下、「正規貼り合わせ状態」という）に貼り合わされる。

【0011】

なお、第１パッド９１及び第２パッド９２の材質は上記のものに限定されない。また、複合パッド９３は、第１パッド９１と第２パッド９２との２つのパッドのみで形成されていなくてもよく、３つ以上のパッドからなっていてもよい。

【0012】

図３に示すように、本実施形態の製造ライン１０には、準備工程部１００と、貼合工程部１０１と、仕上工程部１０２とがベルトコンベア１２に沿って備えられている。準備工程部１００では、第１パッド９１と第２パッド９２とがベルトコンベア１２上に載置される。その際、例えば、第１パッド９１は、貼り合わせ面に接着剤を塗布されかつその貼り合わせ面を上に向けた状態にしてベルトコンベア１２の幅方向の一方寄り位置に載置される。一方、第２パッド９２は、例えば、貼り合わせ面を下に向けた状態にしてベルトコンベア１２の幅方向の他方寄り位置に載置される。そして、第１パッド９１と第２パッド９２とが横並びされた状態でベルトコンベア１２によって搬送される。

【0013】

なお、例えば、接着剤を塗布された第１パッド９１の貼り合わせ面を下に向けた状態にしてベルトコンベア１２に載置してもよく、第２パッド９２の貼り合わせ面を上に向けた状態にしてベルトコンベア１２に載置してもよい（例えば、接着剤としてホットメルト接着剤等を採用し、塗布後べとつかない状態となっていれば、上下どちらに載置しても可能である。）。さらに、接着剤を塗布する側を第２パッド９２とし、接着剤の未塗布のものを第１パッド９１としてベルトコンベア１２に載置してもよい。

【0014】

貼合工程部１０１には、ベルトコンベア１２の近傍に、撮像装置１６と組付装置２０とを含んだパッド組付システム８０が備えられている。組付装置２０は、広く普及している産業用ロボットであって、その先端部には、例えば、図示しない吸引ツールが着脱可能に取り付けられている。吸引ツールは、例えば、支持フレームから複数の吸引パイプが垂下した構造をなしている。各吸引パイプは、蛇腹構造をなしかつ下端部がテーパー状に拡径した吸引部になっている。そして、組付装置２０が、後に詳説するようにベルトコンベア１２上の第２パッド９２を吸引して持ち上げて移動し、ベルトコンベア１２上の第１パッド９１に対して貼り合わせる。

【0015】

なお、本実施形態では、第１パッド９１と第２パッド９２とが同一のベルトコンベア１２にて搬送されるようになっているが、そうでなくてもよく、例えば、第１パッド９１用のベルトコンベアの途中部分に第２パッド９２用のベルトコンベアが直交し、第１パッド９１用の撮像装置１６と第２パッド９２用の撮像装置１６とが別々に設けられ、第２パッド９２を９０度回転させて第１パッド９１に重ね合わせる構造になっていてもよい。

【0016】

撮像装置１６は、ベルトコンベア１２上の第１パッド９１及び第２パッド９２の画像を撮像する。具体的には、貼合工程部１０１に備えたベルトコンベア１２のうち幅方向の一方寄りの第１パッド９１が配置される部分が、第１パッド９１用の撮影部１５（以下、「第１撮影部１５」という）をなし、ベルトコンベア１２の幅方向の他方寄りの第２パッド９２が配置される部分が、第２パッド９２用の撮影部４５（以下、「第２撮影部４５」という）をなしている。そして、撮像装置１６が、ベルトコンベア１２が停止した状態で、第１撮影部１５上の第１パッド９１と第２撮影部４５上の第２パッド９２とが含まれる画像Ｇ（図５参照）が撮像される。

【0017】

図４には、製造ライン１０の制御部１０Ａの構成が概念的に示されている。制御部１０Ａは、製造ライン１０全体を統括して制御する第１コントローラ８１に、組付装置２０を制御する第２コントローラ８２と、ベルトコンベア１２を駆動する駆動制御部８４等を接続してなる。また、第２コントローラ８２には、撮像装置１６が接続された撮像制御部８５が含まれている。そして、本実施形態のパッド組付システム８０は、組付装置２０と撮像装置１６と第２コントローラ８２とを含んでなる。

【0018】

第２コントローラ８２には、演算処理部８２Ａと記憶部８２Ｂとが備えられると共に、撮像制御部８５にも演算処理部８５Ａと記憶部８５Ｂとが備えられている。そして、各演算処理部８２Ａ，８５Ａが各記憶部８２Ｂ，８５Ｂに記憶された図示しない処理プログラムを実行することで、第２コントローラ８２（撮像制御部８５を含む）が図６の各ブロックで示したモデル生成部８５Ｃ、全体差分面積演算部８５Ｄ、全体補正演算部８５Ｅ，分割差分面積演算部８５Ｆ、分割補正演算部８５Ｇ、組付制御部８５Ｈ等として機能する。そして、第２コントローラ８２が、撮像装置１６にて撮像された図５に示すような画像Ｇに基づいて、第１パッド９１及び第２パッド９２の第１撮影部１５及び第２撮影部４５に対する配置のばらつきをキャンセルするように組付装置２０を動作させるための移動制御データを生成する。以下、図６の各制御ブロックについて説明する。

【0019】

撮像装置１６にて撮像された画像Ｇの画像データは記憶部８５Ｂに一次的に記憶される。モデル生成部８５Ｃは、記憶部８５Ｂから画像データを取得し、例えば図５に示すように画像Ｇを、第１パッド９１全体が含まれる第１画像Ｇ１と、第２パッド９２の全体が含まれる第２画像Ｇ２とに分割する。そして、第１画像Ｇ１から第１パッド９１の形状及び配置を特定するための第１パッドデータを生成すると共に、第２画像Ｇ２から第２パッド９２の形状及び配置を特定するための第２パッドデータを生成する。

【0020】

具体的には、モデル生成部８５Ｃは、第１画像Ｇ１において第１パッド９１が映っている暗部領域８８Ａとその周囲の明部領域８８Ｂとの明暗を利用して、第１画像Ｇ１を構成する複数のピクセルのうち暗部領域８８Ａの輪郭線ＧＬ１上に位置する全てのピクセルのアドレス（即ち、第１画像Ｇ１における縦方向及び横方向の位置）を読み込んで第１パッドデータを生成し、それを記憶部８５Ｂに記憶する。また、それと同様に、第２パッドデータも生成して、それを記憶部８５Ｂに記憶する。

【0021】

全体差分面積演算部８５Ｄは、上述した第１パッドデータ及び第２パッドデータに基づいて、図７に示すように、演算上の仮想空間に第１パッド９１と第２パッド９２とをそれぞれフレーム化した第１パッドモデル９１Ｍと第２パッドモデル９２Ｍとを取り込む。

【0022】

また、記憶部８５Ｂには、図７に示すように第１パッド９１が、現実の空間で第１撮影部１５上に予め設定された正規位置に配置された場合の第１基準モデル９１Ｋと、第２パッド９２が、現実の空間で第２撮影部４５上に予め設定された正規位置に配置された場合の第２基準モデル９２Ｋとが記憶されている。

【0023】

本実施形態では、第１パッドモデル９１Ｍが第１基準モデル９１Ｋに一致しかつ第２パッドモデル９２Ｍが第２基準モデル９２Ｋに一致していれば、組付装置２０が予め定められた一定の基本移動を行って第１パッド９１と第２パッド９２とを組み付けたときに前述の正規貼り合わせ状態になるように、第１基準モデル９１Ｋ及び第２基準モデル９２Ｋの大きさが設定されている。

【0024】

ところで、ウレタンフォームシートから構成される第１パッド９１及び人工皮革、天然皮革、織布等のシートから構成される第２パッド９２は、時間経過や、温度及び湿度変化によって伸縮する。また、その伸縮は、例えば、伸縮する方向が一定でなかったり、縦方向と横方向で伸縮し易さに差がある等、不規則な変形となる。このため、第１パッドモデル９１Ｍ及び第２パッドモデル９２Ｍの両方が、第１基準モデル９１Ｋ及び第２基準モデル９２Ｋに収まっていたとしても、第１基準モデル９１Ｋ及び第２基準モデル９２Ｋの中央に第１パッドモデル９１Ｍ及び第２パッドモデル９２Ｍが収まってない場合には、第１パッド９１と第２パッド９２との組み付け精度が低くなる。そこで、本実施形態では、第１パッド９１及び第２パッド９２の変形に対応するために下記処理を以下のように行う。

【0025】

本実施形態では、まず、全体差分面積演算部８５Ｄにて、第１パッドモデル９１Ｍと第１基準モデル９１Ｋとの差分面積である第１全体差分面積Ｘと、第２パッドモデル９２Ｍと第２基準モデル９２Ｋとの差分面積である第２全体差分面積Ｙとを演算する。ここで、本実施形態のパッド組付システム８０では、図７に強調して示すように、第１基準モデル９１Ｋに第１パッドモデル９１Ｍが必ず収まるように第１基準モデル９１Ｋが第１パッドモデル９１Ｍより大きく設定され、第２基準モデル９２Ｋに関しても同様に第２基準モデル９２Ｋに第２パッドモデル９２Ｍが必ず収まるように第２基準モデル９２Ｋが第２パッドモデル９２Ｍより大きく設定されている。

【0026】

そして、全体補正演算部８５Ｅは、第１全体差分面積Ｘを最小にするように第１パッドモデル９１Ｍを第１基準モデル９１Ｋに対して移動するための第１全体調整データと、第２全体差分面積Ｙを最小にするように第２パッドモデル９２Ｍを第２基準モデル９２Ｋに対して移動するための第２全体調整データとを生成する。ここで、第１全体調整データは、例えば、予め設定された複数の回転と複数の平行移動と組み合わせた複数の調整移動を第１パッドモデル９１Ｍに対して行って、逐一、第１全体差分面積Ｘを演算し、その中から第１全体差分面積Ｘが最小になる調整移動から生成される。第２全体調整データに対しても同様である。

【0027】

具体的には、全体補正演算部８５Ｅは、第１パッドモデル９１Ｍを例えば、０°、＋１°、－１°、＋２°、－２°、＋３°、－３°、・・・・のように複数種類の角度に回転させる調整用回転と、第１パッドモデル９１Ｍを、その全周囲を複数分割（例えば、７２等分）した複数方向のそれぞれに所定距離（例えば、３［ｍｍ］）ずつ平行移動する調整用平行移動とを任意に組み合わせた調整移動を行う。そして、所謂、トライアンドエラー方式にて、第１全体差分面積Ｘが最小になる調整移動を選定し、その調整移動から第１全体調整データが生成される。第２全体調整データに対しても同様である。

【0028】

以上により、仮想空間において、第１基準モデル９１Ｋの内側に第１パッドモデル９１Ｍが収まった状態になると共に、第２基準モデル９２Ｋの内側に第２パッドモデル９２Ｍが収まった状態になる。

【0029】

次いで、分割差分面積演算部８５Ｆにて第１基準モデル９１Ｋ及び第２基準モデル９２Ｋの中央に第１パッドモデル９１Ｍ及び第２パッドモデル９２Ｍが収まるように第１パッドモデル９１Ｍ及び第２パッドモデル９２Ｍの位置を調整する。具体的には、記憶部８５Ｂには、第１基準モデル９１Ｋを１対の第１分割基準モデル９１Ｋ１，９１Ｋ２に２等分する第１分割線９１Ｃと、第２基準モデル９２Ｋを１対の第２分割基準モデル９２Ｋ１，９２Ｋ２に２等分する第２分割線９２Ｃとが記憶されていて、分割差分面積演算部８５Ｆは、これらを用いて、１対の第１分割基準モデル９１Ｋ１，９１Ｋ２のそれぞれと第１パッドモデル９１Ｍとの重なっていない部分の面積である１対の第１分割差分面積Ｘ１，Ｘ２と、１対の第２分割基準モデル９２Ｋ１，９２Ｋ２のそれぞれと第２パッドモデル９２Ｍとの重なっていない部分の面積である１対の第２分割差分面積Ｙ１，Ｙ２とを演算する。なお、第１分割線９１Ｃ及び第２分割線９２Ｃは、第１基準モデル９１Ｋ及び第２基準モデル９２Ｋの図心を通過する直線を任意に選んで設定することができる。

【0030】

そして、分割補正演算部８５Ｇは、上述の１対の第１分割差分面積Ｘ１，Ｘ２を一致させるように第１パッドモデル９１Ｍを第１基準モデル９１Ｋに対して移動するための第１分割調整データと、上述の１対の第２分割差分面積Ｙ１，Ｙ２を一致させるように第２パッドモデル９２Ｍを第２基準モデル９２Ｋに対して移動するための第２分割調整データとを生成する。具体的には、分割補正演算部８５Ｇは、全体補正演算部８５Ｅが行った前述の調整移動より回転量及び移動量を細分化した調整移動を行って、１対の第１分割差分面積Ｘ１，Ｘ２を一致させることが可能な調整移動を第１分割調整データを生成し、１対の第２分割差分面積Ｙ１，Ｙ２を一致させることが可能な調整移動を第２分割調整データを生成する。

【0031】

なお、仮想空間での移動・回転は、仮想空間に現実の空間に対応させた座標を設けておき、前述のピクセルのアドレスに相当する第１パッドモデル９１Ｍ等のフレーム上の点の座標を、公知な方法で、座標変換することで行うことができる。また、全体差分面積は、第１パッドモデル９１Ｍと第１基準モデル９１Ｋとの間に位置する点（ピクセル）の数で求めることができる。さらに、「差分面積の一致」とは、許容誤差範囲で上記点（ピクセル）の数が同じであることを意味する。

【0032】

本実施形態では、前述の取り、第１基準モデル９１Ｋが第１パッドモデル９１Ｍより大きく設定され、第２基準モデル９２Ｋが第２パッドモデル９２Ｍより大きく設定されている。しかし、例えば、第１基準モデル９１Ｋが第１パッドモデル９１Ｍに必ず収まるように第１基準モデル９１Ｋが第１パッドモデル９１Ｍより小さく設定され、第２基準モデル９２Ｋに第２パッドモデル９２Ｍが必ず収まるように第２基準モデル９２Ｋが第２パッドモデル９２Ｍより小さく設定されていてもよい。また、第１パッドモデル９１Ｍ、第２パッドモデル９２Ｍの伸縮により、第１基準モデル９１Ｋが第１パッドモデル９１Ｍより大きくも小さくもなり、第２基準モデル９２Ｋが第２パッドモデル９２Ｍより大きくも小さくもなり得るように第１基準モデル９１Ｋ、第２基準モデル９２Ｋを設定し、第１全体差分面積Ｘ及び第２全体差分面積Ｙの絶対値を最小にする第１全体調整データ及び第２全体調整データを演算するようにしてもよい。そして、第１全体差分面積Ｘ及び第２全体差分面積Ｙが正か又は負かに拘わらず、分割補正演算部８５Ｇにて１対の第１分割差分面積Ｘ１，Ｘ２を一致させることが可能な調整移動を第１分割調整データと、１対の第２分割差分面積Ｙ１，Ｙ２を一致させることが可能な調整移動を第２分割調整データとを生成すればよい。

【0033】

組付制御部８５Ｈは、上述の第１全体調整データ、第２全体調整データ、第２分割調整データ、第２分割調整データとに対応する調整移動と基本移動とに基づいて、現実の空間で、第１パッド９１及び第２パッド９２の各正規位置に対するずれがキャンセルされるように第２パッド９２を組付装置２０により移動させるための移動制御データを生成する。そして、その移動制御データに基づいて組付装置２０を制御する。

【0034】

このようにして、本実施形態のパッド組付システム８０では、第１パッド９１と第２パッド９２との重ね合わせ処理の自動化が図られ、熟練を要さずにパッド同士の相互の位置のばらつきを抑えた重ね合わせを行うことが可能になる。

【0035】

さらに、例えば、本実施形態のように、複合パッド９３は、第２パッド９２が第１パッド９１より大きく、第１パッド９１が第２パッド９２によって全体を上方から覆い隠された状態に貼り合わされる場合、人が貼り合わせ作業すると、両パッド９１，９２を貼り合わせる直前の目視確認を行えず、位置ずれが生じ得る。

【0036】

また、人が目視確認を行いながら貼り合わせ作業を行うには、パッド９１，９２のうち大きい方の第２パッド９２を作業台に載置し、その上に小さい方の第１パッド９１を載置することになる。しかしながら、この場合には、接着剤が塗布された第１パッド９１をひっくり返す必要があり、作業者の手が汚れ、ひいてはパッド９１，９２や設備を汚す恐れがある。

【0037】

しかしながら、例えば、このような場合であったとしても、本実施形態の製造ライン１０では、第１パッド９１と第２パッド９２との重ね合わせ処理の自動化により、パッド９１，９２同士の位置ずれや汚れが抑えられ、複合パッド９３の品質が向上しかつ安定する。また、人件費が抑えられて、車両用シート９９の製造コストを下げることもできる。

【0038】

なお、本実施形態では、説明のために第１パッドモデル９１Ｍ等を図５，図６等に図示したが、第１パッドモデル９１Ｍ等をモニタに表示する必要はない。また、仮想移動と現実の移動とは、実質的に同一であれば、第１パッド９１と第２パッド９２のどちらを移動するか等は仮想移動と現実の移動との間で相違していてもよい。

【0039】

また、本実施形態では、第１パッドモデル９１Ｍが第１基準モデル９１Ｋから大きくずれていたり、第２パッドモデル９２Ｍが第２基準モデル９２Ｋから大きくずれていても対応できるように、全体差分面積演算部８５Ｄ、全体補正演算部８５Ｅによる第１及び第２３の全体調整データを使用して大まかに調整してから、分割差分面積演算部８５Ｆ及び分割補正演算部８５Ｇによる第１及び第２の分割調整データを使用して精度を高める調整を行っていたが、全体差分面積演算部８５Ｄ、全体補正演算部８５Ｅを廃止し、分割差分面積演算部８５Ｆ及び分割補正演算部８５Ｇによる第１及び第２の分割調整データを使用した調整のみを行う構成としてもよい。

【0040】

さらには、本実施形態を変形し、第１基準モデル９１Ｋ及び第２基準モデル９２Ｋを使用せずに、第１パッドモデル９１Ｍと第２パッドモデル９２Ｍとの間で、全体差分面積と分割差分面積とを演算し、それらを最も小さくする全体調整データ及び分割調整データを求め、それら調整データに対応する調整移動と基本移動とに基づいて、現実の空間で、第１パッド９１及び第２パッド９２の各正規位置に対するずれがキャンセルされるように第２パッド９２を組付装置２０により移動させるための移動制御データを生成してもよい。また、この場合も、上記実施形態と同様に前述の如く、分割調整データを使用した調整のみを行う構成としてもよい。

【0041】

［第２実施形態］
第１実施形態では、第１パッド９１及び第２パッド９２の全体に対応した第１基準モデル９１Ｋ及び第２基準モデル９２Ｋが設定されていたが、図８に示すように本実施形態では、図８に概念的に示すように、第１パッド９１の形状に部分的に含まれる特徴的な形状である第１特徴部９１Ｔの第１撮影部１５における正規の位置及び向きを特定する第１基準データが予め設定されると共に、第２パッド９２の形状に部分的に含まれる特徴的な形状である第２特徴部９２Ｔの第２撮影部４５における正規の位置及び向きを特定する第２基準データが予め設定されている。

【0042】

図８に示した例では、例えば、第１パッド９１の輪郭のうち下辺９１Ｕと、その下辺９１Ｕに対して交差する１対の側辺９１Ｖ，９１Ｗの下部とからなる凹形部分が第１特徴部９１Ｔとして設定されている。そして、その第１特徴部９１Ｔの第１基準データには、例えば、下辺９１Ｕと１対の側辺９１Ｖ，９１Ｗとの交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ方向を向いた単位ベクトルＶ１が第１特徴部９１Ｔの向きを特定する情報として含まれ、下辺９１Ｕと一方の側辺９１Ｖとの交点Ｐ１の第１撮影部１５における座標が第１特徴部９１Ｔの位置を特定する情報として含まれている。第２パッド９２に関しても同様に、第２特徴部９２Ｔ及び第２基準データが設定されている。

【0043】

そして、第１実施形態で説明した演算処理部８２Ａ，８５Ａが各記憶部８２Ｂ，８５Ｂに記憶された図示しない処理プログラムを実行することで画像解析部及び組付制御部として機能し、画像解析部が、第１パッドモデル９１Ｍ（図示せず。図８のＱ９１に相当する）に含まれる第１特徴部９１Ｔの第１撮影部１５における位置及び向きを演算する。そして、画像解析部は、第１パッドモデル９１Ｍの第１特徴部９１Ｔの位置及び向きと第１基準データで特定される第１特徴部９１Ｔの位置及び向きとのずれを補正するための第１調整データを生成する。これと同様に、画像解析部は、第２パッドモデル９２Ｍの第２特徴部９２Ｔと第２基準データで特定される第２特徴部９２Ｔとの位置及び向きのずれを補正するための第２調整データを生成する。

【0044】

組付制御部は、第１調整データ及び第２調整データに対応する調整移動と前述の基本移動とに基づいて、第１パッド９１と第２パッド９２とが重ね合わされて第１特徴部９１Ｔと第２特徴部９２Ｔとが予め定められた正規の位置関係となるように第２パッド９２を組付装置２０により移動させるための移動制御データを生成する。そして、その移動制御データに基づいて組付装置２０を制御する。

【0045】

本実施形態の構成によっても、第１パッド９１と第２パッド９２との重ね合わせ処理の自動化が図られ、熟練を要さずにパッド同士の相互の位置のばらつきを抑えた重ね合わせを行うことが可能になる。

【0046】

［他の実施形態］
（１）前記第１実施形態では、１対の差分面積を一致させるための調整データをトライアンドエラーにて決定していたが、これに限定されるものではなく、調整データを演算にて求めてもよい。

【0047】

（２）前記実施形態の製造ライン１０は、車両用シート９９の複合パッド９３を製造するためのものであったが、車両用シート９９以外の自動車の内装部品やそれ以外の部品の製造に製造ライン１０を使用してもよい。

【0048】

（３）前記実施形態の組付装置２０及び載置装置４６の機構は、上記したものに限定されるものではない。例えば、スカラータイプの産業ロボット（水平多関節ロボット）や直交軸タイプの産業ロボットを使用してもよい。

【0049】

（４）前記実施形態では、貼り付けられる前の第１パッド９１と第２パッド９２とを撮像装置１６により一度に撮影していたが、撮像装置１６を第１パッド９１用と第２パッド９２用とに分けて２台設けて、第１パッド９１と第２パッド９２とを別々に撮影してもよい。

【0050】

（５）前記実施形態では、ベルトコンベア１２の上に第１パッド９１と第２パッド９２とが横並びに載置されていたが、第１パッド９１と第２パッド９２とを別々のベルトコンベアで搬送する構成としてもよい。具体的には、ベルトコンベア１２には、第１パッド９１のみが載置され、ベルトコンベア１２とは別に設けたベルトコンベアにて第２パッド９２を組付装置２０の近傍まで搬送してもよい。

【0051】

（６）本実施形態の製造ライン１０にいて、撮影部４５となるベルトコンベア１２のベルトを透光性として、ベルトがバックライトにて下方から照射される構成としてもよい、奏すれば、第１と第２の画像Ｇ１，Ｇ２において第１パッド９１又は第２パッド９２の外形が明確になる。これにより、現実の空間と仮想空間とにおける第１パッド９１又は第２パッド９２の形状の誤差が抑えられる。

【0052】

＜付記＞
以下、上記実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお、以下では、理解の容易のため、上記実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

【0053】

［特徴Ａ１］
第１パッドと第２パッドとを重ね合わせるパッド組付システムであって、
前記第１パッドが、一枚毎、配置される第１撮影部と、前記第２パッドが、一枚毎、配置される第２撮影部と、前記第１撮影部上の前記第１パッドの画像である第１画像と、前記第２撮影部上の前記第２パッドの画像である第２画像とを撮像して、現実の空間の前記第１パッドと前記第２パッドに対応する仮想空間内の第１パッドモデルと第２パッドモデルとを生成するモデル生成部と、前記仮想空間で、前記第１撮影部上に予め設定された正規位置に配置された第１基準モデルと、前記仮想空間で前記第２撮影部上に予め設定された正規位置に配置された第２基準モデルと、前記第１基準モデルを１対の第１分割基準モデルに２等分する第１分割線と、前記第２基準モデルを１対の第２分割基準モデルに２等分する第２分割線と、を記憶している基準パッドデータ記憶部と、前記仮想空間で、前記第１パッドモデルと前記第１基準モデルとの差分面積である第１全体差分面積と、前記第２パッドモデルと前記第２基準モデルとの差分面積である第２全体差分面積とを演算する全体差分面積演算部と、前記第１全体差分面積を最小にするように前記第１パッドモデルを前記第１基準モデルに対して移動するための第１全体調整データと、前記第２全体差分面積を最小にするように前記第２パッドモデルを前記第２基準モデルに対して移動するための第２全体調整データとを生成する全体補正演算部と、前記１対の第１分割基準モデルのそれぞれと前記第１パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第１分割差分面積と、前記１対の第２分割基準モデルのそれぞれと前記第２パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第２分割差分面積とを演算する分割差分面積演算部と、前記１対の第１分割差分面積を一致させるように前記第１パッドモデルを前記第１基準モデルに対して移動するための第１分割調整データと、前記１対の第２分割差分面積を一致させるように前記第２パッドモデルを前記第２基準モデルに対して移動するための第２分割調整データとを生成する分割補正演算部と、前記第１全体調整データと前記第２全体調整データと前記第１分割調整データと前記第２分割調整データとに基づいて、前記現実の空間で、前記第１パッド及び前記第２パッドの各前記正規位置に対するずれがキャンセルされるように移動対象パッドを搬送して、前記第１パッドと前記第２パッドとを重ね合わせる組付装置と、を備えるパッド重ね合わせシステム。

【0054】

特徴Ａ１のパッド組付システムでは、第１撮影部上の第１パッドと、第２撮影部上の第２パッドとを撮像して仮想空間内の第１パッドモデルと第２パッドモデルとを生成する。そして、第１パッドモデルに対して第１撮影部上の正規位置に配置された第１基準モデルとの差分面積である第１全体差分面積と、第１基準モデルを２等分した１対の第１分割基準モデルのそれぞれと第１パッドモデルとの重なっていない部分の面積である１対の第１分割差分面積とを演算し、第２パッドモデルに対しても同様に、第２全体差分面積と１対の第２分割差分面積とを演算する。そして、第１パッドモデルに関して、第１全体差分面積が最小となるように第１パッドモデルを第１基準モデルに対して移動するための第１全体調整データと、１対の第１分割差分面積を一致させるように第１パッドモデルを第１基準モデルに対して移動するための第１分割調整データとを演算し、第２パッドモデルに関して同様に、第２全体調整データと第２分割調整データとを演算する。そして、それら調整データに基づいて、現実の空間で、第１パッド及び第２パッドの各正規位置に対するずれがキャンセルされるように移動対象パッドを組付装置にて移動し、第１パッドと前記第２パッドとを重ね合わせる。このように、本開示の特徴Ａのパッド組付システムによれば、第１パッドと第２パッドとの重ね合わせ処理の自動化が図られ、熟練を要さずにパッド同士の相互の位置のばらつきを抑えた重ね合わせを行うことが可能になる。

【0055】

［特徴Ａ２］
第１パッドと第２パッドとを重ね合わせるパッド重ね合わせシステムであって、前記第１パッドが、一枚毎、配置される第１撮影部と、前記第２パッドが、一枚毎、配置される第２撮影部と、前記第１撮影部上の前記第１パッドの画像である第１画像と、前記第２撮影部上の前記第２パッドの画像である第２画像とを撮像する撮像装置と、前記第１パッド及び前記第２パッドの少なくとも一方である移動対象パッドを移動して前記第１パッドと前記第２パッドとを重ね合わせる組付装置と、前記第１パッドに含まれる第１特徴部の前記第１撮影部上における位置及び向きと、前記第２パッドに含まれる第２特徴部の前記第２撮影部上における位置及び向きとを、前記第１画像及び前記第２画像から演算する画像解析部と、前記第１パッドと前記第２パッドとが重ね合わされて前記第１特徴部と前記第２特徴部とが予め定められた正規の位置関係となるように、前記画像解析部の演算結果に基づいて前記組付装置を制御する制御部と、を備えるパッド重ね合わせシステム。

【0056】

特徴Ａ２のパッド組付システムでは、画像解析部が、第１撮影部上の第１パッドを撮像した第１画像から第１パッドに含まれる第１特徴部の位置及び向きを演算し、第１撮影部上の第１パッドを撮像した第１画像から第２パッドに含まれる第２特徴部の位置及び向きを演算する。そして、組付装置にて第１パッドと第２パッドとが重ね合わせたときに第１特徴部と第２特徴部とが予め定められた正規の位置関係となるように、画像解析部の演算結果に基づいて組付装置を制御する。これにより、第１パッドと第２パッドとの重ね合わせ処理の自動化が図られ、熟練を要さずにパッド同士の相互の位置のばらつきを抑えた重ね合わせを行うことが可能になる。

【0057】

［特徴Ａ３］
特徴Ａ１又は特徴Ａ２に記載のパッド重ね合わせシステムを有し、重ねて貼り合わされた前記第１パッドと前記第２パッドとを含んだ複合パッドを製造する製造ラインであって、前記第１パッドが前記第１撮影部に配置される前に前記第１撮影部上で前記第１パッドの上面となる面に接着材を塗布する塗布装置を備え、前記組付装置は、前記第２パッドのみを前記移動対象パッドとして移動して前記第１パッドの上に重ね合わせる複合パッドの製造ライン。

【0058】

特徴Ａ３の複合パッドの製造ラインでは、第１パッドと第２パッドとの重ね合わせ処理の自動化が図られ、熟練を要さずに第１パッドが第２パッドからはみ出ないように両パッドを重ね合わせることが可能となり、第１パッドと第２パッドとを含んだ複合パッドの製造を効率よく行うことができる。複合パッドの代表例としては、第１パッドが軟質ウレタンフォームで、第２パッドが表皮材であるものが挙げられる（特徴Ａ５）。

【0059】

［特徴Ａ４］
前記第１パッド及び前記第２パッドの少なくとも一方を搬送するベルトコンベアを備えると共に、前記第１撮影部及び前記第２撮影部の少なくとも一方は、前記ベルトコンベアの一部として備えられ、
前記ベルトコンベアのうち前記第１撮影部又は前記第２撮影部となる部分は、透光性を有するベルトと、前記ベルトを下方から照射するバックライトとを有する特徴Ａ３に記載の複合パッドの製造ライン。

【0060】

特徴Ａ４の複合パッドの製造ラインでは、第１撮影部又は第２撮影部となるベルトコンベアのベルトが透光性を有し、それらベルトがバックライトにて下方から照射されるので、第１と第２の画像において第１パッド又は第２パッドの外形が明確になる。これにより、現実の空間と仮想空間とにおける第１パッド又は第２パッドの形状の誤差が抑えられる。

【0061】

［特徴Ａ５］
前記第１パッドは、ウレタンフォームであり、前記第２パッドは、表皮材である特徴Ａ３又は特徴Ａ４に記載の複合パッドの製造ライン。

【0062】

［特徴Ａ６］
特徴Ａ３から特徴Ａ５の何れか１の特徴Ａに記載の複合パッドの製造ラインを使用して複合パッドを製造する複合パッドの製造方法。

【0063】

特徴Ａ６の複合パッドの製造方法によれば、第１パッドと第２パッドとの重ね合わせ処理の自動化が図られ、熟練を要さずに両パッドを重ね合わせることが可能になる。

【0064】

なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。

【符号の説明】

【0065】

１０ 製造ライン
１２ ベルトコンベア
１５ 第１撮影部
１６ 撮像装置
２０ 組付装置
４５ 第２撮影部
８０ パッド組付システム
８２Ｂ，８５Ｂ 記憶部
８４ 駆動制御部
８５ 撮像制御部
８５Ｃ モデル生成部
８５Ｄ 全体差分面積演算部
８５Ｅ 全体補正演算部
８５Ｅ 分割差分面積演算部
８５Ｇ 分割補正演算部
９１ 第１パッド
９１Ｋ 第１基準モデル
９１Ｋ１，９１Ｋ２ 第１分割基準モデル
９１Ｍ 第１パッドモデル
９１Ｔ 第１特徴部
９２Ｔ 第２特徴部
９２ 第２パッド
９２Ｋ 第２基準モデル
９２Ｋ１，９２Ｋ２ 第２分割基準モデル
９２Ｍ 第２パッドモデル
９２Ｔ 第２特徴部
９４ 規定領域
Ｇ１ 第１画像
Ｇ２ 第２画像
Ｘ 第１全体差分面積
Ｘ１，Ｘ２ 第１分割差分面積
Ｙ 第２全体差分面積
Ｙ１，Ｙ２ 第２分割差分面積

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】