JP2010012029A - ボタン供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボタンの上面に縫着方向に方向性を有する文字等の模様が施されておらず、しかも半透明な材質で形成されたボタンであっても、ボタンの糸通し孔の位置を画像認識してボタンの糸通し孔が予め設定された所望の針落ち位置に位置するように、ボタンをボタン付けミシンに供給できるボタン供給装置を提供する。
【解決手段】上面にボタンＢが配置される第１偏光板２３と、第１偏光板に対向配置される第２偏光板２４と、第１偏光板の下方に配置される照明装置２６と、第２偏光板の上方に配置されボタンＢを撮像するカメラ２７とを有し、第１偏光板および第２偏光板が相互の偏光方向が直交するように配置し、第１偏光板によって直線偏光した照射光をボタンＢの通過による旋光現象により回転させて第２偏光板を通過させ、この通過した照射光によりボタンの撮像画像を取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は、工業用に用いられるボタン付けミシンに好適なボタン供給装置に関し、特に、カメラでボタンを撮像してその撮像結果からボタン移送手段の動作を制御するボタン供給装置に関する。

従来から、工業用ミシンの１種として、縫製対象物としての布地にボタンを縫い付けることのできるボタン付けミシンが知られている。このようなボタン付けミシンには、縫製効率の向上などの理由により、１つのボタン付け作業が終了した後に、つぎのボタンを縫い針の針下のボタン供給位置に自動的に供給するボタン供給装置が用いられている。

そして、ボタン供給装置により供給されたボタンは、ボタン付けミシンの針がボタンの糸通し孔を貫通して縫いつけられるため、ボタン供給装置は、ボタンの糸通し孔の位置がボタン付けミシンに対して正確に位置するようにボタンを供給する必要がある。このため、ボタンの糸通し孔の位置および糸通し孔同士の間隔に対応した保持ピンが立設されたボタン保持台を設け、この保持ピンをボタンの糸通し孔に差し込んだ状態でミシン縫合部に搬送することにより、ボタンの糸通し孔を位置決めしてボタンの供給位置に供給することが行われていた。

しかし、このようなボタン供給装置では、ボタンの上面に縫着方向性のある文字などの模様を施したボタンを供給する場合に、模様の形成方向や位置が判別できないため模様が所望の方向を向くようにボタンの供給位置に供給できないという問題があった。このため、ボタンを保持ピンを有するボタン保持台上に保持させた状態でカメラなどの撮像手段で撮像し、この撮像情報に基づいてボタン保持台を回転させることでボタンの上面に施された模様が所望の方向を向くようにボタンの向き（姿勢）を補正してボタン付けミシンの供給位置に供給するボタン供給装置が考案された。このボタン供給装置によれば、ボタンの糸通し孔の位置も模様と同様に認識可能であるからボタンの糸通し孔が予め設定された所望の位置になるようにボタンの姿勢を補正してボタンの供給位置に供給することも可能である（例えば、特許文献１参照。）。

特公平２−２３１９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたボタン供給装置では、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されておらず、しかも透明度の高い半透明な材質で形成されたボタン（以降、半透明な材質で形成されたボタン、または、半透明なボタン、と称する。）については、鮮明な撮像画像を取得することができずボタンの外形、糸通し孔の数、間隔および位置などが認識できないため、ボタンの糸通し孔が予め設定された所望の針落ち位置に位置するように、当該ボタンをボタンの供給位置に供給できないという問題があった。

また、特許文献１に記載されたボタン供給装置は、撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいてボタン移送手段の動作を制御するように形成されているにも係わらずボタンの保持は、従来と同様に保持ピンを用いていた。すなわち、ボタンをボタン保持台上に立設された保持ピン上で押圧しつつ回転させてボタンの糸通し孔を保持ピンに嵌合させて保持させ、その後ボタンの撮像を行っていたため、保持ピンとボタンの糸通し孔が嵌合するまでの保持ピンとボタンとの摩擦によってボタンの糸通し孔周辺が破損する危険性が大きいという問題があった。

また、ボタン付けには、ボタンのサイズ、糸通し孔の数、サイズおよび位置などが異なる多種多様のボタンが用いられているために、保持ピンを用いてボタンを保持している従来のボタン供給装置においては、ボタンのサイズ、糸通し孔の数、サイズ、位置などに対応して多種多様のボタン保持台を用意しなければならず、しかも、ボタンの種類が変わる毎に、ボタン保持台の交換を必要とするので段取りに手間がかかり、特に近年の多品種、小ロット生産に対して、生産性が悪いという問題点があった。

さらに、従来のボタン供給装置では、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されておらず、しかも半透明な材質で形成されたボタンについては、鮮明な撮像画像を取得することができずボタンの外形、糸通し孔の数、間隔および位置などのボタンの外形形状が予め設定された外形形状と異なる不具合がある場合に判別できず、不具合を有するボタンをボタン付けミシンの供給位置に供給してしまうという問題があった。

そこで、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されたボタンであっても、ボタンの糸通し孔が予め設定された所望の針落ち位置に位置するようにボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいてボタンの回転位置を補正してボタンをボタンの供給位置に供給できるとともに、ボタンの破損の防止および生産性の向上による近年の多品種、小ロット生産の自動化を容易に図ることができ、また、このような半透明な材質で形成されたボタンでも容易に外形形状の不具合の有無を判別できるボタン供給装置が求められている。

本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字等の模様が施されていない半透明な材質で形成されたボタンでも、ボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいてボタンの外形や糸通し孔の位置が正確に認識でき、ボタンの糸通し孔が予め設定された所望の針落ち位置に位置するようにボタンをボタンの供給位置に供給することができるとともに、ボタンの破損の防止および近年の多品種、小ロット生産の生産性の向上を容易に図ることができ、また、このような半透明な材質で形成されたボタンでも容易に外形形状の不具合の判別ができるボタン供給装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のボタン供給装置の特徴は、ボタンの画像データを得るためのボタン撮像手段と、撮像に供したボタンをミシン本体のベッド部の上方に設定されたボタン供給位置に移送するためのボタン移送手段と、各部の動作の制御を司るための記憶部および演算部を具備し、前記ボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいて前記ボタン移送手段の動作を制御する制御手段と、を備えたボタン供給装置において、前記ボタン撮像手段は、上面にボタンが載置される第１偏光板と、前記第１偏光板の上方に対向配置される第２偏光板と、前記第１偏光板の下方に配設された照明装置と、前記第２偏光板の上方に配設され、前記第１偏光板の上面に載置されたボタンを撮像して前記画像データを取得するためのカメラと、を有し、前記第１偏光板および前記第２偏光板が、相互の偏光方向が直交するように配置されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されているボタンであっても、鮮明な撮像画像を容易かつ確実に得ることができ、制御手段がボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいて移送手段を制御して、ボタンの糸通し孔が予め設定された位置に位置するようにボタンをボタン付けミシンのボタンの供給位置に供給したり、ボタンの外形形状の不具合を判別してボタンを外部に排出したりすることができる。

また、請求項２に記載の本発明のボタン供給装置の特徴は、請求項１において、前記制御手段は、前記ボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいて前記ボタンの糸通し孔の位置を認識し、当該前記ボタンの糸通し孔が予め設定された位置に位置するようにボタンの姿勢を補正して前記ボタン供給位置に移送するように前記ボタン移送手段の動作を制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されているボタンであっても、制御手段がこの撮像画像からの画像データに基づいて移送手段を制御して、ボタンの糸通し孔が予め設定された位置に位置するようにボタンをボタン付けミシンのボタンの供給位置に供給することができる。

また、請求項３に記載の本発明のボタン供給装置の特徴は、請求項１または請求項２において、前記第１偏光板および前記第２偏光板のそれぞれの偏光方向が相互に平行な第１撮像モードと、それぞれの偏光方向が相互に直交する第２撮像モードとの２つの撮像モードを選択的に取り得るように、前記両偏光板の少なくとも一方の回転位置が変更可能に構成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、両偏光板の相互の回転位置を変更して撮像モードを切り換えるだけで、不透明および半透明のそれぞれのボタンの画像データを共通のボタン撮像手段により容易かつ確実に得ることができる。

さらに、請求項４に記載の本発明のボタン供給装置の特徴は、請求項３において、電気的な制御により前記両偏光板の少なくとも一方の回転位置を変更して前記第１と第２の撮像モードとを切り換える偏光板用駆動手段を備え、前記制御手段は、前記両撮像モードのうち一方の撮像モードにより撮像したボタンの撮像画像のコントラスト比が所定値以下か否かを判別する判別手段を備え、判別結果が所定値以下の場合は、前記偏光板用駆動手段を駆動して他方の撮像モードに切り換えて前記ボタンを撮像する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、撮像するボタンが不透明および半透明のいずれであってもそれぞれのボタンに対応する撮像モードに自動的に切り換えてボタンの画像データを取得することができる。

さらにまた、請求項５に記載の本発明のボタン供給装置の特徴は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記ボタン移送手段は、ボタンの周縁を径方向外側から挟持して水平に保持するために、アーム用アクチュエータの駆動力をもって開閉可能な１対のクランプアームを具備するボタンクランプと、前記ボタンクランプが取り付けられるとともに、クランプ用アクチュエータの駆動力をもって回動可能かつ上下動可能なクランプ台と、移送用アクチュエータの駆動力をもって前記クランプ台を前記ミシン本体のアーム部の長手方向に沿うＹ方向および前記アーム部の長手方向に対して直交するＸ方向に移動させるＸ−Ｙステージとを有しており、前記制御手段は、前記画像データに基づいて少なくともボタンの糸通し孔の数、間隔および位置を画像認識し、画像認識した結果に基づいて、撮像に供したボタンの周縁をその径方向外側から前記１対のクランプアームにより挟持して水平に保持し、その後、前記糸通し孔の位置が予め設定された位置になるようにボタンの姿勢を補正して前記ボタン供給位置に移送するように、前記アーム用アクチュエータ、前記クランプ用アクチュエータおよび前記移送用アクチュエータを駆動するように形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ボタン撮像手段により得られたボタンの画像データに基づいて、ボタン移送手段により、撮像に供したボタンの周縁をその径方向外側から挟持して水平に保持した状態でミシン本体のベッド部の上方に設定されたボタン供給位置に移送することができるので、ボタンに負荷を付与して回転させる必要が無いので、ボタンの破損を容易かつ確実に防止することができるとともに、ボタンの種類が変わる毎に交換する段取り換えを行う必要がないので、近年の多品種、小ロット生産にたいしても生産性を容易に向上することができる。

さらに、請求項６に記載の本発明のボタン供給装置の特徴は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記ボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいて前記ボタンの糸通し孔を含む前記ボタンの外形形状を認識し、当該ボタンの外形が予め設定された形状でない場合には、前記ボタンを排出するように前記ボタン移送手段の動作を制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されているボタンであっても、制御手段がこの撮像画像からの画像データに基づいてボタンの外形形状の不具合を判別し、移送手段を制御してこのような不具合を有するボタンをボタン付けミシンの供給位置に供給しないように外部に排出することができる。

請求項１に記載のボタン供給装置によれば、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されているボタンであっても、ボタン撮像手段が鮮明な撮像画像を容易かつ確実に得ることができ、制御手段がこの撮像画像から取得される画像データに基づいて移送手段を制御して、ボタンの糸通し孔が予め設定された所望の位置に位置するようにボタンをボタン付けミシンのボタンの供給位置に供給したり、外形形状に不具合のあるボタンを判別してボタンの供給位置に供給しないように外部に排出することができる。

また、請求項２に記載のボタン供給装置によれば、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されているボタンであっても、ボタンの糸通し孔が予め設定された所望の位置に位置するようにボタンをボタン付けミシンのボタンの供給位置に供給することができる。

また、請求項３に記載のボタン供給装置によれば、不透明および半透明のそれぞれのボタンの画像データを共通のボタン撮像手段により容易かつ確実に得て、ボタンの糸通し孔が予め設定された所望の位置に位置するようにボタンをボタン付けミシンに対して供給することができる。

また、請求項４に記載のボタン供給装置によれば、不透明および半透明のそれぞれのボタンの画像データを共通のボタン撮像手段により容易かつ確実に得ることができるとともに、撮像モードがそれぞれのボタンに対応した撮像モードに自動的に切り換わるので、より容易かつ迅速に、ボタンの糸通し孔が予め設定された所望の位置に位置するようにボタン付けミシンに対して供給することができる。

また、請求項５に記載のボタン供給装置によれば、ボタン移送手段は、ボタンの周縁をその径方向外側から挟持して水平に保持することができ、また、制御手段は、ボタンの画像データに基づいて、ボタン移送手段により、撮像に供したボタンの周縁をその径方向外側から挟持して水平に保持した状態でミシン本体のベッド部の上方に設定されたボタン供給位置に移送するようにボタン撮像手段およびボタン移送手段を制御することができる。

また、請求項６に記載のボタン供給装置によれば、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されているボタンであってもボタンの外形形状の不具合の有無を判別し、不具合を有するボタンをボタン付けミシンの供給位置に供給しないように外部に排出することができる。

したがって、本発明に係るボタン供給装置によれば、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されボタンでも、ボタンの糸通し孔が予め設定された位置に位置するようにボタン付けミシンに対して供給することができるとともに、ボタンに負荷を付与して回転させる必要が無いので、ボタンの破損を容易かつ確実に防止することができるし、ボタンの種類が変わる毎に段取り換えを行う必要がないので、生産性が向上する。また、このような半透明な材質で形成されたボタンでも容易に外形形状の不具合の判別をして外部に排出することができる。

すなわち、本発明に係るボタン供給装置によれば、ボタンの上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質で形成されボタンでも、ボタンの糸通し孔が正確に位置となるようにボタン付けミシンに対して供給することができ、また、ボタンの破損の防止および近年の多品種、小ロット生産の生産性の向上を容易に図ることができ、さらに、このような半透明な材質で形成されたボタンでも容易に外形形状の不具合の判別ができるなどの優れた効果を奏する。

以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。

図１から図４は本発明に係るボタン供給装置の実施形態を備えたボタン付けミシン示すものであり、図１は要部の模式的正面図、図２は図１の要部の模式的平面図、図３はボタン撮像手段の模式的構成図、図４は要部のブロック図である。

本実施形態のボタン付けミシンは、従来公知のボタンを自動的に供給して、ボタンを縫製対象物としての布地に縫い付け、その後、縫い目に連なる糸を切断することのできる基本構成を備えているものである。

図１に示すように、本実施形態のボタン付けミシン１は、ミシン本体２、ボタン供給装置３、ボタン整列搬送装置４およびミシンテーブル５を有している。

ここで、ボタン付け用ミシン１は、図２の下方に示す下側が、オペレータが縫製動作を実行する際に、各種の操作および作業を行うために対峙する操作側となる前側ＦＳとされており、図２の上側が前側ＦＳに対して反対側に位置する後側ＢＳとされている。また、図２の右方を右側ＲＳ、図２の左方を左側ＬＳとし、後述する縫い針の移動方向に沿った上方を上側ＵＳ、下方を下側ＤＳとして以下に説明する。また、前側ＦＳと後側ＢＳとに沿った前後方向をＹ方向（Ｙ軸方向）とし、左側ＬＳと右側ＲＳとに沿った左右方向をＸ方向（Ｘ軸方向）とし、ＸおよびＹ方向の両方向に直交する上側ＵＳと下側ＤＳとに沿った上下方向をＺ方向（Ｚ軸方向）とする。

前記ミシン本体２は、ボタンＢを図示しない縫製対象物としての布地などに縫い付けるためのものであり、単環縫いタイプあるいは本縫いタイプの縫い目を形成することのできるミシンが用いられている。また、ミシン本体２としては、針振りミシンや、電子式サイクルミシンなどが用いられている。さらにまた、ミシン本体２として、近年においては、予めボタンＢの糸通し孔Ｂａに対して順次針落ちするように設定された針落ちデータを読み出してボタンＢの位置を制御しつつボタン付けを実行する電子制御タイプも用いられている。

前記ミシン本体２のミシンフレーム７は、ミシンテーブル５の上面の所定の位置に取着されるベッド部８と、ベッド部８の上方にベッド部８と平行に延在するアーム部９と、ベッド部８とアーム部９とをアーム部９の自由端側とは反対側の基端側で接続する連結縦胴部１０とを具備する全体としてコ字状をなす一般的なフレーム構造とされている。

前記ミシン本体２は、縫い針１２と、縫い針１２の基端部を支持しミシンモータ１４（図４）によって回転駆動されるミシン主軸（上軸）の回転に連動する針棒駆動機構（共に図示せず）によって所定のストロークをもって上下動される針棒１３と布地を送るための送り装置およびボタン縫着後に送り装置によりボタンＢが縫い付けられた布地を移動させて最適な糸残り長さになるように縫い目に連なる糸を切断するための糸切り装置（共に図示せず）などが備えられている。

なお、本実施形態のミシン本体２には、従来のボタン付けミシンに設けられていたボタンＢを水平に保持するための開閉可能なボタンクランプアームを備えたボタン把持装置は設けられていない。

前記ミシン本体２のその他の構成については、従来公知のものと同一の構成とされているので、その詳しい説明については省略する。

本実施形態のボタン供給装置３は、ボタン撮像手段としての撮像装置２１と、ボタン移送手段としての移送装置２２とを有している。

前記撮像装置２１は、複数の糸通し孔Ｂａを具備するボタンＢの画像データを得るためのものである。

本実施形態の撮像装置２１は、図１および図２に示すように、ボタン整列搬送装置４の排出口４５ｂから排出されるボタンＢが上面に載置される第１偏光板２３を有している。この第１偏光板２３は、平面矩形をなすように形成されており、排出口４５ｂの左側に隣接配置されている。そして、第１偏光板２３の上方には、第２偏光板２４が平行に延在するように対向配置されている。この第２偏光板２４は、平面円形をなすように形成されており、パルスモータ、サーボモータなどからなる偏光板駆動手段としての偏光板用アクチュエータ２５の駆動力をもって電気的な制御により後述する第１モードと第２モードとの２つの撮像モードを選択的に取り得るように回転位置が変更可能に構成されている。この第２偏光板２４の回転は、例えば、偏光板用アクチュエータ２５の出力軸２５ａにピニオン２５Ａを取り付けるとともに、第２偏光板２４の外周にピニオン２５Ａと噛合する歯部２４ａを配設して、偏光板用アクチュエータ２５の出力軸２５ａを回転させることにより達成できる。

前記第１偏光板２３の下方には、照明装置２６が配置されており、第２偏光板２４の上方には、第１偏光板２３の上面に載置されたボタンＢを撮像して、そのボタンＢの画像データを取得するためのカメラ２７が配置されている。カメラ２７は、ボタンＢの撮像信号を制御手段５１（図４）に送出する。

前記第１偏光板２３、第２偏光板２４、偏光板用アクチュエータ２５、照明装置２６およびカメラ２７のそれぞれは、図示しない取付ステーあるいはブラケットによってミシンテーブル５の上面に配置されている。

前記照明装置２６の光源２６ａ（図４）としては、ＬＥＤ、電球および蛍光ランプなどを挙げることができる。なお、照明装置２６としては、液晶表示パネルの背面照明（バックライト）を用いてもよい。また、照明装置２６の配置としては、ミシンテーブル５の上面であってもよいし、ミシンテーブル５の上面に埋め込んでもよいし、ミシンテーブル５の下方であってもよい。但し、ミシンテーブル５の下方に照明装置２６を配置する場合には、第１偏光板２３の下方に向かう照射光を妨げないようにミシンテーブル５に照射光が通過する貫通孔などを形成することが肝要である。

前記カメラ２７は、ＣＣＤイメージセンサあるいはＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子２７ａ（図４）と図示しない撮像レンズを有している。

前記移送装置２２は、ボタン検査位置Ｐ１で撮像に供したボタンＢの周縁をその径方向外側から挟持して水平に保持した状態でミシン本体２のベッド部８の上方に設定されたボタン供給位置Ｐ２に移送するためのものである。

ここで、ボタン検査位置Ｐ１とは、つぎの縫製に備えて、つぎの縫製に供するボタンＢの画像データを得るための位置であり、第１偏光板２３の上面に設定されている。また、ボタン供給位置Ｐ２とは、ボタンＢを布地に縫い付けるための位置であり、ベッド部８の上方で、かつ、縫い針１２の針下に設定されている。

本実施形態の移送装置２２は、図１および図２に示すように、ボタン検査位置Ｐ１でボタンＢの周縁を径方向外側から挟持するために、ソレノイド、パルスモータ、サーボモータなどからなるアーム用アクチュエータ２８（図４）の駆動力をもって駆動される図示しない開閉機構に連結された図２の両矢印にて示すように開閉可能な１対のクランプアーム２９を具備するボタンクランプ３０を有している。このボタンクランプ３０は、クランプ台３１に取り付けられている。また、クランプ台３１は、ミシン本体２のアーム部９の長手方向に沿うＹ方向（前後方向）およびアーム部９の長手方向に対して直交するＸ方向（左右方向）に移動させるＸ−Ｙステージ３２によりＸ−Ｙ方向（前後左右方向）に移動可能に形成されている。さらにまた、クランプ台３１は、パルスモータ、サーボモータなどからなるクランプ用アクチュエータ３３（図４）の駆動力をもって図２の両矢印にて示すように回動可能かつ図１の両矢印にて示すように上下動可能に形成されている。すなわち、クランプ用アクチュエータ３３は、クランプ台３１を回動させるための回動用アクチュエータ３３ａと、クランプ台３１を上下動させる上下動用アクチュエータ３３ｂとの２つのアクチュエータを備えている（図４）。

前記Ｘ−Ｙステージ３２は、左右１対のＹ軸用ガイド３４を有している。この左右１対のＹ軸用ガイド３４のそれぞれは、ミシンテーブル５の上面に図示しない取付ステーにより両端部が着脱自在に支持されている。また、左右１対のＹ軸用ガイド３４のうちの一方は、その長手方向を前後方向に向けてミシン本体２の左側ＬＳに水平に延在するように配置されており、他方は、その長手方向を前後方向に向けてミシン本体２の右側ＲＳに水平に延在するように配置されている。さらに、両Ｙ軸用ガイド３４のそれぞれには、Ｙ軸用スライダ３５が取り付けられており、これらのＹ軸用スライダ３５は、リニアモータ、パルスモータ、サーボモータなどのＹ方向移送用アクチュエータ３６（図４）の駆動力をもって、Ｙ軸用ガイド３４の長手方向に沿って前後方向に移動可能に形成されている。

前記２つのＹ軸用スライダ３５には、Ｘ軸用ガイド３７の両端が取り付けられており、Ｘ軸用ガイド３７には、Ｘ軸用スライダ３８が取り付けられている。このＸ軸用スライダ３８は、リニアモータ、パルスモータ、サーボモータなどのＸ方向移送用アクチュエータ３９（図４）の駆動力をもって、Ｘ軸用ガイド３７の長手方向に沿って左右方向に移動可能に形成されている。また、Ｘ軸用ガイド３７は、ミシン本体２のベッド部８の上面より上方において水平に延在するように配置されている。そして、Ｘ軸用スライダ３８に、クランプ台３１が取り付けられている。

したがって、クランプ台３１は、Ｘ方向移送用アクチュエータ３９およびＹ方向移送用アクチュエータ３６からなる移送用アクチュエータの駆動力により、前後左右に移動することができるように形成されている。

なお、Ｘ−Ｙステージ３２としては、クランプ台３１を前後左右に移動させることのできるものであればよい。また、ボタン検査位置Ｐ１とボタン供給位置Ｐ２との間のミシンテーブル５の上面には、ボタン検査位置Ｐ１において外形形状に不具合があると認識されたボタンＢの置き場所として排出トレイ４９が配置されている。

なお、本実施形態のボタン供給装置３には、従来のボタン供給装置と異なり、ボタン保持ピンが立設されたボタン保持台、ボタンを保持したボタン保持台を支持してボタンをミシンのボタン挟持アームまで搬送する可動アーム、可動アームを旋回する移動用モータ、ボタンを回転させてボタン孔を保持ピンに嵌合させる調心機構などは設けられていない。

前記ボタン整列搬送装置４は、多数のボタンＢをその表面を上方に向けて排出口４５ｂから１つずつ排出するためのものであり、ミシンテーブル５の上面の右側ＲＳに配設されている。このボタン整列搬送装置４としては、特開平３−１０３２８８号公報に記載されているような構造のものが用いられている。

すなわち、ボタン整列搬送装置４は、フィーダ用アクチュエータ４１（図４）の駆動力により駆動される振動式自動部品整列供給装置としての振動式パーツフィーダ４２を有しており、この振動式パーツフィーダ４２の左側ＬＳには、ボタンＢの送出口４２ａが設けられている。そして、振動式パーツフィーダ４２の左側ＬＳには、パルスモータなどからなる回転板用駆動モータ４３（図４）の駆動力によって４５度などの予め設定された角度毎に間欠回転運動を行う円筒状の回転板４４が配設されている。この回転板４４は、ミシンテーブル５に固定配置された支持台４５により下方から回転可能に支持されている。また、回転板４４の外周部には、例えば８個（図２に２個のみ図示）などの予め設定された個数のボタン挿入孔４４ａが形成されている。これらのボタン挿入孔４４ａは、回転板４４の中心位置から等距離位置に隣位する２つのボタン挿入孔４４ａの中心間距離が等しくなるように等角度配置されている。なお、ボタン挿入孔４４ａの個数が４個の場合には回転板４４を９０度毎、６個の場合には６０度毎に間欠回転駆動するようにするとよい。勿論、間欠回転角度としては、ボタン挿入孔４４ａの個数に関係なく、設計コンセプトなどの必要に応じて任意の角度に設定することができる。

前記回転板４４は、その外周面が支持台４５の上面の外周に形成された円環状のフランジ部４５ａの内面と対向するように配置されている。そして、送出口４２ａから送出されて落下するボタンＢを、回転板４４に形成されたボタン挿入孔４４ａ内に１個ずつ嵌入してその下面を支持台４５によって支持するとともに、回転板４４の回転によって、ボタン挿入孔４４ａ内に嵌入したボタンＢを水平弧状経路４７に沿って移動できるように構成されている。

前記支持板台４５のフランジ部４５ａの左側ＬＳの位置には、水平弧状経路４７上を移動するボタンＢを左側ＬＳ、すなわち、第１偏光板２３の上面に向けて排出する排出口４５ｂが設けられており、支持台４５の中央部には、ボタンＢの排出に用いるためのボタン排出用ソレノイド４８がその作動ロッド４８ａの先端を排出口４５ｂと対向するように左側ＬＳに向けて配置されている。そして、支持台４５上を水平弧状経路４７に沿って移動するボタンＢは、水平弧状経路４７の途中、詳しくはボタンＢが送出口４２ａから１８０度回転した左側ＬＳに移動した時点で、ボタン排出用ソレノイド４８の作動ロッド４８ａの伸長動作により排出口４５ｂから左方へ排出されて、第１偏光板２３の上面のボタン検査位置Ｐ１に載置されるように構成されている。

本実施形態の制御手段５１は、ボタン付けミシンの各部の動作の制御を司るためのものであり、図４に示すように、マイクロコンピュータと同様に、少なくとも演算部として機能するＣＰＵ５２（ＭＰＵであってもよい）およびプログラムやデータを記憶する記憶部として機能するメモリ５３を有している。

本実施形態の制御手段５１には、ミシン本体２を構成する各種装置、例えば、ミシンモータ１４や、針棒駆動機構、針振り機構、布送り機構、糸切り機構などの駆動源となるアクチュエータや、縫い針１２の位置を検出する針位置センサなどの動作位置などの検出に用いる各種センサなどが電気的に接続されており、制御手段５１のＣＰＵ５２から送出される制御指令により、ミシン本体２の動作制御が行われるようになっている。

前記制御手段５１には、ボタン供給装置３を構成する偏光板用アクチュエータ２５、照明装置２６の光源２６ａ、カメラ２７の撮像素子２７ａ、アーム用アクチュエータ２８、クランプ用アクチュエータ３３、Ｙ方向移送用アクチュエータ３６およびＸ方向移送用アクチュエータ３９や、第２偏光板２４の位置の検出に用いるセンサなどの各種センサなども電気的に接続されており、制御手段５１のＣＰＵ５２から送出される制御指令により、ボタン供給装置３の動作制御が行われるようになっている。

前記制御手段５１には、ボタン整列搬送装置４４を構成するフィーダ用アクチュエータ４１、回転板用駆動モータ４３およびボタン排出用ソレノイド４８や、回転板４４の位置の検出に用いるセンサなどの各種センサなども電気的に接続されており、制御手段５１のＣＰＵ５２から送出される制御指令により、整列搬送装置４の動作制御が行われるようになっている。

前記制御手段５１には、図示しない起動および停止に用いるペダルスイッチ、電源スイッチなどの各種スイッチや、情報の入力に用いる入力手段や、情報の表示に用いる表示手段なども電気的に接続されている。

前記ＣＰＵ５２は、従来公知の如く、ＡＬＵやアキュムレータなどから構成された演算部、命令レジスタや命令デコーダや制御信号発信回路などから構成された制御部、プログラム・カウンタやスタック・ポインタや汎用レジスタ（内部レジスタ）などから構成されたレジスタ部を有するものであり、その詳しい説明については省略する。

前記メモリ５３は、少なくともそれぞれ適宜な容量のＲＯＭ５３ａおよびＲＡＭ５３ｂを有している。

前記ＲＯＭ５３ａには、少なくとも各部の初期設定動作を行うプログラムおよびデータ、ミシン本体２による縫製動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータ、ボタン供給装置３によるボタンＢの供給動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータ、および、ボタン整列搬送装置４によるボタンＢの搬送動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータなどが記憶されている。

前記ボタン供給装置３によるボタンＢの供給動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータとしては、例えば、ボタンＢの画像データに基づいて移送装置２２の動作を制御するプログラムや供給しようとするボタンＢを予め糸通し孔Ｂａを所望の方向に向くように配置した状態（図７参照）で予めカメラ２７で撮像しその際に得られる基準の画像データなどを挙げることができる。なお、この基準の画像データは、ボタンの種類毎、あるいは、同じボタンでも被縫製物に縫い付ける際のボタンの向きなどの縫い付け仕様毎に、予め撮像し記憶されている。

具体的には、カメラ２７から取得されるボタンの撮像信号を画像データに変換し、当該画像データに基づいて少なくともボタンＢの外形、糸通し孔Ｂａの数、間隔および位置を画像認識し、画像認識した結果に基づいて、ボタン検査位置Ｐ１において撮像に供したボタンの周縁をその径方向外側から１対のクランプアーム２９により挟持して水平に保持し、その後、糸通し孔Ｂａの位置が予め基準の画像データとして記憶されたボタンと同じ位置になるようにボタンＢの姿勢を制御してボタン供給位置Ｐ２に移送するように、アーム用アクチュエータ２８、クランプ用アクチュエータ３３および移送用アクチュエータ４０を駆動するものを挙げることができる。また、移送装置２２の動作制御に必要なアーム用アクチュエータ２８、クランプ用アクチュエータ３３および移送用アクチュエータ４０の駆動量、駆動方向、駆動タイミングなどの演算に用いるプログラムおよびデータも記憶される。なお、画像認識としては、ボタンＢのサイズ（大きさ）や、第１偏光板２３に載置されたボタンＢの位置であるボタン検査位置Ｐ１そのものも認識されるようになっている。これにより、図示しない待機位置に保持されているクランプ台３１，ひいてはクランプアーム２９を、ボタン検出位置Ｐ１に移動させるのに必要な、Ｘ−Ｙ方向への移動量、移動方向、クランプアーム２９の回転角度、回転方向などが演算されるとともに、ボタンＢをボタン検出位置Ｐ１で保持した後に、クランプ台３１をボタン供給位置Ｐ２まで移相するのに必要なＸ−Ｙ方向への移動量、移動方向、クランプアーム２９の回転角度、回転方向なども演算されることになる。

また、ボタンＢの供給動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータとしては、第１偏光板２３および第２偏光板２４のそれぞれの偏光方向が相互に平行な第１撮像モードと、それぞれの偏光方向が相互に直交する第２撮像モードとの２つの撮像モードを選択的に取り得るように、電気的な制御により偏光板用アクチュエータ２５を駆動させるものを挙げることができる。

さらに、ボタンＢの供給動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータとしては、ボタンＢを一方の撮像モード、例えば第１撮像モードにより撮像した撮像画像から得られる画像データに基づいて、その撮像画像のコントラスト比が所定値以下か否かを判別し、その判別結果が所定値以下の場合は、偏光板用アクチュエータ２５を駆動して他方の撮像モード、例えば、第２撮像モードに切り換えてボタンＢを撮像するものを挙げることができる。

ここで、他方の撮像モードに切り換えたときにも、コントラスト比を判別し、コントラスト比が所定値以下のときには、ボタン無し、すなわち、ボタン供給エラーとするものも挙げることができる。これにより、ボタンＢの有無を容易かつ確実に判別することができる。

なお、ミシン本体２が前述した電子制御式ミシンの場合には、ミシン本体２による縫製動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータの一部として、予めボタンＢの糸通し孔Ｂａに対して順次針落ちするように設定された針落ちデータを挙げることができ、ボタンＢの供給動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータの一部として、移送装置２２によりボタンＢをボタン供給位置Ｐ２に移送した後に、針落ちデータに基づいて、ボタンＢの糸通し孔Ｂａの位置が針落ち位置になるように、移送用アクチュエータ４４を駆動してボタンＢの位置を制御するものを挙げることができる。

したがって、ボタン供給装置３によるボタンＢの供給動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータとして、少なくともカメラ２７から送られてくる撮像信号に基づいてボタンＢの画像認識および移送装置２２の動作制御を行うための各種のものがある。

前記ＲＯＭ５３ａには、オペレーティングシステムや各種のデバイスドライバなども記憶されている。

前記ＲＡＭ５３ｂは、少なくともＣＰＵ５２による演算データおよび中間データなどを記憶するワークエリアとして用いられており、ＣＰＵ５２が処理動作を行う際には、必要なプログラムやデータをＲＯＭ５３ａから読み込んで記憶するようになっている。

なお、メモリ５３としては、データの消去と書き込みとを行うことのできるＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを設けてもよい。このような不揮発性メモリとしては、着脱自在なメモリカードあるいは着脱自在なフラッシュメモリであってもよい。そして、不揮発性メモリには、ミシン本体２の縫製動作制御などを行うためのプログラムおよび縫製パターンなどのデータなどを記憶させてもよいし、ボタン供給装置３によるボタンＢの供給動作制御や、ボタン整列搬送装置４によるボタンＢの搬送動作制御を行うためのプログラムおよびそのデータなどを記憶させてもよい。また、画像データに基づいて認識されるボタンＢの情報であるボタンＢのサイズおよび位置や、糸通し孔Ｂａの数、間隔および位置などは、ボタンＢの種類毎に変化するので、不揮発性メモリに設けられた記憶領域に記憶するようにしてもよい。勿論、不揮発性メモリに、移送装置２２の動作制御に必要なアーム用アクチュエータ２８、クランプ用アクチュエータ３３および移送用アクチュエータ４０の駆動量、駆動方向、駆動タイミングなどの演算に用いるプログラムおよびそのデータなどを記憶させてもよい。

なお、本実施形態のボタン付けミシン１においては、ボタン付けミシン１の全体の動作の制御を司る制御手段５１に、ボタン供給装置３の動作制御機能を併せ持たせているが、ボタン付けミシン１とボタン供給装置３とに個別の制御手段を設けるとともに双方に両者を連係する機能を持たせるようにしてもよい。

その他の構成は、従来公知のボタン付けミシンと同様に形成されているので、その詳しい説明については省略する。

つぎに、前述した構成からなる本実施形態のボタン供給装置の作用について説明する。

なお、ボタン整列搬送装置４４およびミシン本体２の動作制御は、従来と同様とされているので、その詳しい説明は省略し、本実施形態のボタン供給装置３に関連する動作についてのみ説明する。

図５は本発明に係るボタン供給装置の実施形態におけるボタン供給動作を説明するフローチャートである。

本実施形態のボタン供給装置３におけるボタン供給動作は、第２偏光板２４が第１撮像モードに位置決めされているとともに、クランプ台３１、ひいてはクランプアーム２９がボタン検査位置Ｐ１から離れた待機位置に保持されている状態で開始される。また、ボタンクランプ３０は前後方向に沿って水平に配置されている。

なお、このような状態は、ボタン付けミシン１に電源が投入された際の初期設定動作（イニシャライズ動作）により実行されている。

そして、本実施形態のボタン供給装置３によるボタン供給動作が開始されると、図５に示すように、ステップＳ１おいて、ボタン整列搬送装置４からボタンＢをボタン検査位置Ｐ１に載置する。すなわち、ボタン整列搬送装置４の排出口４５ｂから排出されたボタンＢを第１偏光板２３の上面に載置する。

ついで、第１偏光板２３の上面にボタンＢが載置されると、つぎのステップＳ２において、ボタンＢの画像をカメラ２７で撮像する。勿論、カメラ２７が動作するときには照明装置２６が駆動する。

ついで、ステップＳ３において、ＣＰＵ５２は、カメラ２７から出力された撮像信号を画像データに変換し、その画像データに基づいて、その撮像画像におけるコントラスト比が所定値以上であるか否かを判定する。

ここで、本実施形態の撮像装置２１においては、第１偏光板２３の下方に配設された照明装置２６からの照明の透過光によりボタンＢを撮像して、その影画像により画像認識を行うように構成されているので、反射光を用いてボタンＢを撮像する場合と違って、ボタンＢの色に関わりなく、常に同じ光量での撮像ができる。

前記ステップＳ３の判別結果がＹＥＳ（コントラスト比が所定値以下）の場合には、ボタンＢが第１偏光板２３の上面にボタンＢが載置されていないか、または、ボタンＢが透明あるいは半透明の材質で形成されているため照明装置２６からの照明の透過光がボタンＢによって遮断され難くボタンＢの形状を明確に認識できるほどのコントラスト比を有する画像が得られないかのいずれかであるとして、つぎのステップＳ４に進行し、偏光板用アクチュエータ２５を駆動して第２偏光板２４を９０度回転して第１偏光板２３と第２偏光板２４の偏光方向を直交させて、つぎのステップＳ５に進行する。

このステップＳ４の動作により、撮像モードが第１撮像モードから第２撮像モードに切り換わる。

ここで、第１偏光板２３と第２偏光板２４のそれぞれの偏光方向が平行な第１撮像モードのときには両偏光板２３、２４による照射光の遮蔽が行われず、不透明のボタンＢでは、図９（ａ）に示すようにボタンＢの部分だけ照射光が遮断され容易にボタンＢの影画像の画像データを得ることができるのに対して、半透明なボタンＢでは、照射光の透過率が高く、透過照明で撮像すると画像全体のコントラストが低くなり、画像データが得られない。

一般に、偏光角度を９０度ずらした２枚の偏光板を重ね合わせると、偏光方向が全く異なることから照射光が通過することができない。この時、偏光板の間に半透明のボタンＢを入れると、第１偏光板２３によって直線偏光した照射光がボタンＢを通過することにより回転する旋光現象を起こし、ボタンＢを通過して回転した照射光が第２偏光板を通過できるようになり、糸通し孔ＢａおよびボタンのボタンＢの外周部は影となるので、図９（ｂ）に示すようにコントラスト比の高い画像（影画像）を得ることができるようになる。なお、第２撮像モードでは、第１撮像モードでの撮像画像を反転した状態の画像が撮像される。

そこで、ステップＳ４において、第２偏光板２４を９０度回転させて、撮像モードを第１撮像モードから第２撮像モードに切り換えることにより、第１撮像モードでは画像を得ることのできない半透明のボタンＢの画像を得ることができる。

ついで、ステップＳ５において、ステップＳ２でボタンＢの撮像を行ってから同一のボタンＢに対し第２偏光板２４の回転駆動を２回実行したか否かを判別し、ステップＳ５の判別結果がＮＯ（回転駆動を１回実行）の場合には、まだ、第２の撮像モードでの撮像が行われていないものとしてステップＳ２に戻る。これにより、第２撮像モードによる撮像を実行することができる。

前記ステップＳ５の判別結果がＹＥＳ（回転駆動を２回実行）の場合には、第１撮像モードおよび第２撮像モードのいずれの撮像モードにおいても撮像画像のコントラスト比が所定値以下である、すなわち、ボタンＢの形状を明確に認識できるほどのコントラスト比を有する画像が得られないとして、ボタンＢがセットされていない旨を表示する等のエラー処理を実行し処理を終了する。

一方、前記ステップＳ３の判別結果がＮＯ（撮像画像のコントラスト比が所定値以下でない）の場合には、ステップＳ６において、ボタンＢの画像データに基づいて、ボタンＢの画像認識を行って、つぎのステップＳ７に進行する。

なお、ステップＳ６における画像認識では、少なくともボタンＢのサイズ、糸通し孔Ｂａの数、間隔および位置を認識する。また、第１偏光板２３に載置されたボタンＢの位置なども認識する。

ついで、ステップＳ７において、ステップＳ６で認識されたボタン検査位置Ｐ１に配置されたボタンＢのサイズ、糸通し孔Ｂａの数、間隔および位置に関するデータを予め設定された基準画像における対応部位のデータと比較して、それぞれが所定範囲内にあるかどうかを判別し、ボタン検査位置Ｐ１に配置されたボタンＢの外形形状に不具合が無く正常な形状であるか否かを判別する。このステップＳ７の判別結果がＹＥＳ、すなわち、ボタンＢの形状に不具合なしと判別された場合には、ステップＳ８に移行して、糸通し孔Ｂａを所望の位置に一致させる回転角度（θ）を検出する。

なお、ステップＳ８における糸通し孔Ｂａの回転角度（θ）の検出は、上述のように予め撮像した基準画像のデータとの比較により糸通し孔を一致させるボタンＢの回転角度（θ）を求めることにより行われる。具体的には、例えば、図６に示すように、ボタンＢがボタン供給位置Ｐ２に載置された際に糸通し孔Ｂａが予め設定した所望の位置になるように、ボタンＢをボタン検査位置Ｐ１に配置したときの基準画像における糸通し孔Ｂａ付近の明暗のＸ方向に沿う変化範囲の長さ６ａ（以後、単に変化範囲長さと称する）を求めておき、画像認識しようとするボタンＢの画像データにおける変化範囲の長さ６ｂが基準画像の変化範囲長さ６ａと一致するようにボタンＢの画像データを回転処理したときの回転角度（θ）を検出して得ることができる。また、図６においては、影画像の画像データ部分を斜線領域で示してある。

このような画像認識した結果、すなわち、ボタン情報は、ＲＡＭ５３ｂに記憶される。また、画像認識した結果、すなわち、ＲＡＭ５３ｂに記憶されたボタン情報に基づいて、糸通し孔Ｂａの位置が予め設定された位置になるようにボタンＢの姿勢を補正してボタン供給位置Ｐ２に移送するように、移送装置２２の動作制御に必要なアーム用アクチュエータ２８、クランプ用アクチュエータ３３および移送用アクチュエータ４０の駆動量、駆動方向、駆動タイミングなどが演算され、つぎのステップＳ９に進行する。なお、移送装置２２の動作制御に用いる動作情報もＲＡＭ５３ｂに記憶される。

ついで、ステップＳ９において、ボタンＢをボタン供給位置Ｐ２まで移送する。このボタンＢの移送は、ＲＡＭ５３ｂに記憶された動作情報に基づいて移送装置２２を駆動する。これにより、撮像に供したボタンＢの周縁をその径方向外側から１対のクランプアーム２９により挟持して水平に保持し、その後、１対のクランプアーム２９によりボタンＢを水平に保持した状態で、糸通し孔Ｂａの位置が予め設定された位置になるようにボタンＢの姿勢を補正するように移送装置２２を制御してボタン供給位置Ｐ２に移送することができる。

例えば、図７（ａ）に示すように、ステップＳ８の処理により求められた回転角度（θ）が、０度（θ＝０度）のときには、撮像に供したボタンＢを平行移動してボタン供給位置Ｐ２に移送する。

また、図７（ｂ）に示すように、角度（θ）が４５度傾いているとき（θ＝４５度）には、ボタン検査位置Ｐ１においてクランプ台３１、ひいてはボタンクランプ３０を前後方向に対して４５度傾けた状態で撮像に供したボタンＢを水平に保持し、その後、ボタンクランプ３０が前後方向を向くように水平面に沿って４５度傾けることにより、ボタンＢの糸通し孔Ｂａが予め設定された位置となるようにボタンＢの姿勢を補正してボタン供給位置Ｐ２に移送する。

さらに、図７（ｃ）に示すように、角度（θ）が９０度傾いているとき（θ＝９０度）には、ボタン検査位置Ｐ１において破線にて示すように、クランプ台３１、ひいてはボタンクランプ３０が左右方向を向くように前後方向に対して９０度傾けた状態で撮像に供したボタンＢを水平に保持し、その後、ボタンクランプ３０が前後方向を向くように水平面に沿って９０度傾けることにより、ボタンＢの糸通し孔Ｂａが予め設定された位置となるようにボタンＢの姿勢を補正してボタン供給位置Ｐ２に移送する。

なお、４つの糸通し孔Ｂａを具備するボタンＢの糸通し孔Ｂａの位置がＸ軸に対して角度（θ）が０度の状態を図８（ａ）、４５度の状態を図８（ｂ）に示す。

また、ボタンクランプ３０でボタンＢを挟持するのは、例えば、クランプ台３１を上昇させるとともに、ボタンクランプ３０をボタンＢの上方で開状態とし、この状態でボタンクランプ３０がボタンＢの外周の両側に対向するようにクランプ台３１を下降してから、ボタンクランプ３０を閉動作することにより達成できる。

なお、クランプ台３１を上下動させずに、ボタンクランプ３０を開動作した状態で、ボタンＢの外周の両側に対向するように移動し、その後、ボタンクランプ３０を閉動作することによっても達成できる。

そして、ボタンＢがボタン供給位置Ｐ２に移送されると、つぎのステップＳ８において、ミシン本体２を駆動して布地にボタンＢを縫い付けるボタン付けを開始して終了する。

この時、上下動用アクチュエータ３３ｂの駆動力によりボタンクランプ３０のクランプアーム２９がボタンＢを保持した状態で下降され、ベッド部８に載置された布地を上方から押さえた後に、縫い針１２が動作することになる。

なお、ミシン本体２が、予めボタンＢの糸通し孔Ｂａに対して順次針落ちするように設定された針落ちデータを読み出してボタンＢの位置を制御しつつボタン付けを実行する電子制御タイプのときには、ボタンＢを保持した状態で縫い針１２の動作に同期してＸ−Ｙステージ３２が動作してボタン付けを実行することになる。

一方、ステップＳ７の判別結果がＮＯ、すなわちボタンＢの外形形状に不具合があると判別されたときには、ステップＳ１１に移行して、ＣＰＵ５２は、ボタン検査位置Ｐ１において撮像に供したボタンＢの周縁をその径方向外側から１対のクランプアーム２９により挟持して水平に保持し、排出トレイ４９の上方で落下させるように、アーム用アクチュエータ２８、クランプ用アクチュエータ３３および移送用アクチュエータ４０を制御する。この制御により、外形形状に不具合を有すると認識されたボタンＢは、ボタン供給位置Ｐ２に供給される前に排除される。

このように、本実施形態のボタン供給装置３によれば、ボタン撮像手段としての撮像装置２１により得られたボタンＢの画像データに基づいて、ボタン移送手段としての移送装置２２により、撮像に供したボタンＢの周縁をその径方向外側から挟持して水平に保持した状態でミシン本体２のベッド部８の上方に設定されたボタン供給位置Ｐ２に移送することができるので、従来と異なり、ボタンＢに負荷を付与して回転させてボタン保持ピンに挿入させる必要が無いので、ボタンＢの破損を容易かつ確実に防止することができるし、ボタンＢの種類が変わる毎にボタン保持台を交換する段取り換えを行う必要がないので、生産性が向上する。

したがって、本実施形態のボタン供給装置３によれば、ボタンＢの破損の防止および生産性の向上による近年の多品種、小ロット生産の自動化を容易に図ることができる。

また、本実施形態のボタン供給装置３のボタン撮像手段としての撮像装置２１は、ボタンＢの画像データを容易かつ確実に得ることができる。

さらに、本実施形態のボタン供給装置３によれば、ボタン撮像手段としての撮像装置２１が上面にボタンＢが載置される第１偏光板２３と、第１偏光板２３の上方に対向配置される第２偏光板２４と、第１偏光板２３の下方に配置された照明装置２６と、第２偏光板２４の上方に配置され、第１偏光板２３の上面に載置されたボタンを撮像して画像データを取得するためのカメラとを有し、第１偏光板２３および前記第２偏光板２４は、相互の偏光方向が直交するように配置されるから、上面に縫着方向性を有する文字などの模様が施されていない半透明な材質により形成されているボタンＢを供給する場合でも、ボタンＢの透過光による画像（影画像）の画像データを容易かつ確実に得ることができる。その結果、画像データからボタンＢの情報を容易かつ確実に得ることができる。なお、画像認識によりボタンＢの糸通し孔Ｂａの位置精度の良否の判別、ひいては、ボタンＢの外形形状の良否の判別を行うこともできる。

さらにまた、本実施形態のボタン供給装置３によれば、制御手段５１が第１偏光板２３および第２偏光板２４のそれぞれの偏光方向が相互に平行な第１撮像モードと、それぞれの偏光方向が相互に直交する第２撮像モードとの２つの撮像モードを選択的に取り得るように、偏光板用アクチュエータ２５を駆動させるように形成されているから、両偏光板２３，２４の相互の回転位置を変更して撮像モードを切り換えるだけで、不透明および半透明のそれぞれのボタンの画像データを共通のボタン撮像手段により容易かつ確実に得ることができる。

さらに、本実施形態のボタン供給装置３によれば、電気的な制御により両偏光板２４の回転位置を変更して第１と第２の撮像モードを切り換える偏光板用アクチュエータ２５を備え、制御手段５１が一方の撮像モードにより撮像したボタンの撮像画像のコントラスト比が所定値以下か否かを判別し、判別結果のコントラスト比が所定値以下のときには、偏光板用アクチュエータ２５を駆動させて他方の撮像モードに切り換えてボタンＢを撮像するように形成されているから、撮像されるボタンＢが不透明および半透明のいずれであってもそれぞれのボタンＢに対応する撮像モードに自動的に切り換えてボタンＢの画像データを容易かつ確実に得ることができる。

また、本実施形態のボタン供給装置３によれば、ボタン移送手段としての移送装置２２が、ボタンＢの周縁を径方向外側から挟持して水平に保持するために、アーム用アクチュエータ２８の駆動力をもって開閉可能な１対のクランプアーム２９を具備するボタンクランプ３０と、ボタンクランプ３０が取り付けられるとともに、クランプ用アクチュエータ３３の駆動力をもって回動可能かつ上下動可能なクランプ台３１と、移送用アクチュエータ４０の駆動力をもってクランプ台３１をミシン本体２のアーム部９の長手方向に沿うＹ方向およびアーム部９の長手方向に対して直交するＸ方向に移動させるＸ−Ｙステージ３２とを有しており、制御手段５１は画像データに基づいて少なくともボタンＢの糸通し孔Ｂａの数、間隔および位置を画像認識し、画像認識した結果に基づいて、撮像に供したボタンＢの周縁をその径方向外側から１対のクランプアーム２９により挟持して水平に保持し、その後、糸通し孔Ｂａの位置が予め設定された位置になるようにボタンＢの姿勢を補正してボタン供給位置Ｐ２に移送するように、アーム用アクチュエータ２８、クランプ用アクチュエータ３３および移送用アクチュエータ４０を駆動するように形成されているから、従来のボタン保持ピンを用いることなく、ボタンＢをボタン検査位置Ｐ１からボタン供給位置Ｐ２まで容易かつ確実に移送することができる。

さらに、本実施形態のボタン供給装置３のボタン移送手段としての移送装置２２によれば、ボタンＢをボタン把持装置などの他の装置に受け渡すことなくボタン付けを実行することもできる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、第１偏光板および第２偏光板のそれぞれの偏光方向が相互に平行な第１の撮像モードを取り得るように第１偏光板が回転可能となっているが、第１偏光板および第２偏光板は、相互の偏光方向が直交するように固定配置されているだけもよい。この場合、従来、容易に認識できなかった半透明な材質で形成されたボタンの形状や孔位置が、容易に認識できる。

また、上記実施形態では、第２偏光板のみを回転可能に構成しているが、第２偏光板を固定にして第１偏光板のみを回転可能としても、両偏光板の双方を回転可能に構成してもよいことは勿論である。

さらに、上記実施形態では、第２偏光板を偏光板用アクチュエータにより回転させるように構成し、何れかの撮像モードで撮像された画像データのコントラスト比に応じて、第１および第２の撮像モードを自動的に切り換えて所定値以上のコントラスト比の所得できる撮像モードで画像データを取得しているが、いずれか一方の偏光板を手動により回転させて、カメラに設けられたモニタ画像により目視にていずれかよりコントラスト比の高いボタンの画像が取得できる撮像モードを手動にて選択してもよい。

また、上記実施形態では、所定値以上のコントラスト比が取得できれば、第１の撮像モードでの撮像画像に基づいてボタンが供給されるが、第１の撮像モードと第２の撮像モードの両撮像モードで撮像し、よりコントラスト比が高い画像データの基づいてボタンを供給するようにしてもよい。

またさらに、上記実施形態では、糸通し孔を所望の位置に一致させる回転角度（θ）を検出する際に、糸通し孔付近の明暗のＸ軸方向に沿う変化範囲の長さが一致するようにボタンＢの画像データを回転処理したときの回転角度（θ）を求めているが、ボタンＢがボタン供給位置に載置された際に撮像された撮像画像と白黒が反転する基準画像を作成し、基準画像とボタンのそれぞれの画像データを重ね合わせていずれか一方の画像データを回転させた際に、重ね合わせて得られる画像データ中の白色部分が最小となる回転角度を糸通し孔を所望の位置に一致させる回転角度（θ）としてもよい。なお、この場合、第１および第２の撮像モードに対応させて、基準画像のデータの反転状態を切り換える必要がある。

本発明に係るボタン供給装置の実施形態を備えたボタン付けミシンの要部を示す模式的正面図 図１の要部の模式的平面図 図１のボタン撮像手段の模式的構成図 図１の要部のブロック図 本発明に係るボタン供給装置の実施形態におけるボタン供給動作を説明するフローチャート 本発明に係るボタン供給装置の実施形態におけるボタンの糸通し孔の角度の画像認識を説明する説明図 本発明に係るボタン供給装置の実施形態におけるボタンの移送状態を説明する説明図であり、（ａ）は平行移動による移送、（ｂ）は４５度回転による移送、（ｃ）は９０度回転による移送 ４つの糸通し孔を具備するボタンの糸通し孔の角度を説明する説明図であり、（ａ）は０度、（ｂ）は４５度 本発明に係るボタン供給装置のカメラにより撮像されたボタンの撮像画像の模式図であり、（ａ）は不透明なボタンの撮像画像、（ｂ）は半透明なボタンの撮像画像

符号の説明

１ ボタン付けミシン
２ ミシン本体
３ ボタン供給装置
４ ボタン整列搬送装置
８ ベッド部
１２ 縫い針
２１ 撮像装置
２２ 移送装置
２３ 第１偏光板
２４ 第２偏光板
２５ 偏光板用アクチュエータ
２６ 照明装置
２７ カメラ
２８ アーム用アクチュエータ
２９ クランプアーム
３０ ボタンクランプ
３１ クランプ台
３２ Ｘ−Ｙステージ
３３ クランプ用アクチュエータ
４０ 移送用アクチュエータ
５１ 制御手段
５２ ＣＰＵ
５３ メモリ
Ｂ ボタン
Ｂａ （ボタンの）糸通し孔
Ｐ１ ボタン検査位置
Ｐ２ ボタン供給位置
θ （糸通し孔Ｂａを所望の位置に一致させる）回転角度

Claims (6)

1. ボタンの画像データを得るためのボタン撮像手段と、
   撮像に供したボタンをミシン本体のベッド部の上方に設定されたボタン供給位置に移送するためのボタン移送手段と、
   各部の動作の制御を司るための記憶部および演算部を具備し、
   前記ボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいて前記ボタン移送手段の動作を制御する制御手段と、を備えたボタン供給装置において、
   前記ボタン撮像手段は、
   上面にボタンが載置される第１偏光板と、
   前記第１偏光板の上方に対向配置される第２偏光板と、
   前記第１偏光板の下方に配設された照明装置と、
   前記第２偏光板の上方に配設され、前記第１偏光板の上面に載置されたボタンを撮像して前記画像データを取得するためのカメラと、を有し、
   前記第１偏光板および前記第２偏光板が、相互の偏光方向が直交するように
   配置されていることを特徴とするボタン供給装置。
2. 前記制御手段は、前記ボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいて前記ボタンの糸通し孔の位置を認識し、当該前記ボタンの糸通し孔が予め設定された位置に位置するようにボタンの姿勢を補正して前記ボタン供給位置に移送するように前記ボタン移送手段の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載のボタン供給装置。
3. 前記第１偏光板および前記第２偏光板のそれぞれの偏光方向が相互に平行な第１撮像モードと、それぞれの偏光方向が相互に直交する第２撮像モードとの２つの撮像モードを選択的に取り得るように、前記両偏光板の少なくとも一方の回転位置が変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボタン供給装置。
4. 電気的な制御により前記両偏光板の少なくとも一方の回転位置を変更して前記第１と第２の撮像モードとを切り換える偏光板用駆動手段を備え、
   前記制御手段は、前記両撮像モードのうちの一方の撮像モードにより撮像したボタンの撮像画像のコントラスト比が所定値以下か否かを判別する判別手段を備え、判別結果が所定値以下の場合は、前記偏光板用駆動手段を駆動して他方の撮像モードに切り換えて前記ボタンを撮像することを特徴とする請求項３に記載のボタン供給装置。
5. 前記ボタン移送手段は、
   ボタンの周縁を径方向外側から挟持して水平に保持するために、アーム用アクチュエータの駆動力をもって開閉可能な１対のクランプアームを具備するボタンクランプと、
   前記ボタンクランプが取り付けられるとともに、クランプ用アクチュエータの駆動力をもって回動可能かつ上下動可能なクランプ台と、
   移送用アクチュエータの駆動力をもって前記クランプ台を前記ミシン本体のアーム部の長手方向に沿うＹ方向および前記アーム部の長手方向に対して直交するＸ方向に移動させるＸ−Ｙステージと、
   を有しており、
   前記制御手段は、
   前記画像データに基づいて少なくともボタンの糸通し孔の数、間隔および位置を画像認識し、画像認識した結果に基づいて、撮像に供したボタンの周縁をその径方向外側から前記１対のクランプアームにより挟持して水平に保持し、その後、前記糸通し孔の位置が予め設定された位置になるようにボタンの姿勢を補正して前記ボタン供給位置に移送するように、前記アーム用アクチュエータ、前記クランプ用アクチュエータおよび前記移送用アクチュエータを駆動するように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のボタン供給装置。
6. 前記制御手段は、前記ボタン撮像手段から取得されるボタンの画像データに基づいて前記ボタンの糸通し孔を含む前記ボタンの外形形状を認識し、当該ボタンの外形が予め設定された形状でない場合には、前記ボタンを排出するように前記ボタン移送手段の動作を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のボタン供給装置。

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