JP3163564B2 - 画像認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘着性コンベヤを
用いた画像認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粘着性コンベヤとして、特開昭61
-116328 号公報に記載の如く、エンドレスベルト表面の
搬送面が粘着剤層で形成されたものが提案されている。
この粘着性コンベヤは、エンドレスベルトの粘着剤層に
液晶素子を保持して搬送し、該エンドレスベルトのプー
リ近傍の屈曲部で該液晶素子がエンドレスベルトから剥
離するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粘着性コンベヤを画像認識装置の物品搬送コンベヤに用
いようとするとき、粘着性コンベヤの上方に画像取込み
用カメラを配置し、照明装置も粘着性コンベヤの上方に
だけ配置することとしている。このため、特に物品の高
さが高い場合、上部照明装置が物品周辺に作る影が物品
の輪郭をぼかして不明瞭とし、画像認識精度の向上を困
難にする。

【０００４】本発明の課題は、物品を粘着力にて保持可
能とする粘着性コンベヤを用いた画像認識装置であっ
て、照射光を透過可能とする粘着性コンベヤを用いて画
像認識精度の向上を図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、基材表面の搬送面が粘着剤層で形成された粘着性コ
ンベヤを用いた画像認識処理であって、粘着性コンベヤ
は、基材が無端周回状搬送ベルトからなり、該搬送ベル
トとその表面に設けられる粘着剤層とを透明性材料にて
構成するとともに、該粘着剤層からなる搬送面が凹凸面
をなし、粘着性コンベヤの上方に画像取込み用カメラを
配置し、粘着性コンベヤの上方及び／又は下方に照明装
置を配置してなるようにしたものである。

【０００６】

【０００７】

【０００８】請求項１に記載の本発明によれば下記〜
の作用がある。粘着性コンベヤにおいて、無端周回
状搬送ベルトの粘着剤層からなる搬送面により物品を粘
着力にて保持できる。そして、搬送ベルトと粘着剤層と
を透明性材料にて構成したから、例えばカメラで物品を
撮像するとき、カメラの反対側に配置した照明装置の照
明光をこの粘着性コンベヤの表裏に透過することができ
る。

【０００９】粘着性コンベヤの基材が無端周回状搬送
ベルトからなり、無端周回状巻掛体の周回方向に沿う多
数位置のそれぞれに取着した搬送板からなるものに比
し、搬送面は周回方向に連続化し、物品を搬送面内にて
噛み込む如くの虞れが全くない。また、搬送ベルトの周
回性はスムースであり、搬送動力も低減できる。また、
搬送ベルトは無端周回状で継目なく連続するものであ
り、多数の搬送板の継目を撮像してしまうことによる画
像の誤認識をともなうことがない。

【００１０】搬送ベルトの粘着剤層からなる搬送面が
凹凸面をなす。従って、搬送面に対する物品の接触面
積、ひいては粘着面積を物品の搬送面に臨む表面積のう
ちの一部に削減することにより、物品の表面が広い平面
状をなすときに該物品に及ぶ粘着力を適度に低減するこ
とにて、ロボット等による物品の剥離作業性を向上でき
る。また、物品の凸面を搬送面の凹部にて保持すること
により、例えば円筒状物品の搬送面上での転がりを防
ぎ、搬送中の振れ動きを抑制できる。即ち、物品のハン
ドリング性を向上できる。

【００１１】 粘着性コンベヤの上方及び／又は下方に
照明装置を配置した。従って、 (a)物品の高さが低く、表裏判別する必要のある場合に
は、上方の照明装置を用いるだけで、物品上面の形態を
明瞭化し、高精度に表裏判別できる。このとき、下記
(c)の如くに下方の照明装置を併せ用いることもでき
る。

【００１２】(b) 物品の高さが高くても低くても、表裏
判別の必要がない場合には、下方の照明装置を用いるこ
とにより物品の輪郭を明瞭化し、物品の輪郭を高精度に
画像認識できる。

【００１３】(c) 物品の高さが高く、表裏判別もする必
要のある場合には、上下両方の照明装置を用いる。上方
の照明装置により、物品上面の形態を明瞭化して高精度
に表裏判別できる。同時に、上方の照明装置が物品周辺
に作った影を下方の照明装置によって消去することに
て、物品の輪郭も明瞭化し、物品の輪郭も高精度に画像
認識できるものとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は物品供給機を示す模式図、
図２は画像認識装置を示す模式図、図３は粘着性コンベ
ヤを示す模式図、図４は照明装置の配置を示す模式図で
ある。

【００１５】物品供給機１０は、図１に示す如く、不図
示の物品供給ホッパから投入されるジャー、ボトル等の
物品１を、粘着性コンベヤ１１で搬送するとともに、物
品１をその搬送過程で画像認識装置１２により画像認識
する。そして、画像認識装置１２の画像認識により得ら
れた品種判別結果、表裏判別結果に基づき、物品供給ロ
ボット１３のチャック１３Ａにより所望の物品１をチャ
ックし、該物品１を所望の供給姿勢で、物品搬送路１４
上の物品搬送具１５に供給する。

【００１６】粘着性コンベヤ１１は、図２、図３に示す
如く、コンベヤフレーム１１Ａに支持されて不図示の駆
動源により駆動される駆動ロール２０に巻き回された無
端周回状搬送ベルト２１を基材とし、この搬送ベルト２
１の表面に設けられる粘着剤層２２により搬送面２３を
形成している。そして、搬送ベルト２１と粘着剤層２２
とを透明性材料にて構成することとしている。尚、粘着
性コンベヤ１１は、搬送ベルト２１の上側搬送路で該搬
送ベルト２１の撓みを防止するための、アクリル等の透
明ボードからなるベルト支え板２４を搬送ベルト２１の
上側搬送路の裏側に固定配置するように、該ベルト支え
板２４をコンベヤフレーム１１Ａに設けてある。

【００１７】搬送ベルト２１の構成材料は、具体的に
は、透明性を有するポリイミドがコンベヤとして必要と
される強度上、好ましい。尚、搬送ベルト２１として
は、透明性を有する線状低密度ＰＥ／ＰＰ／ＰＥＴ等を
採用できる。

【００１８】粘着剤層２２の構成材料は、粘着性（弱い
圧力下での接触により、引き離すに際し測定ないし感知
しうる結合力を生じ、再剥離可能な性質）を有するもの
であれば良い。その材料は常温付近で粘着性を有するも
のが好ましい。具体的には、透明性を有し（顔料を添加
しない）、樹脂自体が粘着性を有している、紫外線劣化
防止剤を混入したエーテル系ポリウレタン（例えば商品
名：佐藤金属（株）のソルボセイン）が好ましい。この
エーテル系ポリウレタンからなる粘着剤層２２は、表面
の汚れを水やアルコール等でふき取ることにて、その粘
着性を回復させることができ、長期使用品質が良い。溶
液タイプ、エマルジョンタイプ、ホットメルトタイプ等
のアクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコン系等の粘
着剤を搬送ベルト２１の表面に塗布、或いは別場所で成
形したものを搬送ベルト２１の表面に接着して粘着剤層
２２を形成しても良い。

【００１９】ここで、粘着性コンベヤ１１は、粘着剤層
２２からなる搬送面２３を図３に示す如くの凹凸面とし
ている。粘着剤層２２の搬送面２３は射出成形等により
上述の凹凸面を成形され、多数の円形突起からなる凹凸
面（図３）、もしくは多数の溝を繰り返し成形してなる
凹凸面等を備えるものとなる。この粘着剤層２２からな
る搬送面２３の凹凸面は、(A) 物品１の表面が広い平面
状をなすジャー１Ａの如くにおいて、ジャー１Ａと搬送
面２３との接触面積、ひいては粘着面積の低減により、
ジャー１Ａに作用する粘着力を適度に軽減し、ロボット
１３によるジャー１Ａの剥離作業性を向上せしめる。ま
た、(B) 物品１が円筒状のボトル１Ｂの如くにおいて、
ボトル１Ｂの凸面を搬送面２３の凹部にて保持し、ボト
ル１Ｂの搬送中の転がりによる振れ動作を防止する。

【００２０】画像認識装置１２は、図２に示す如く、粘
着性コンベヤ１１の上方に画像取込み用のカメラ３１
（広角カメラ３１Ａと狭角カメラ３１Ｂの２台）を配置
し、粘着性コンベヤ１１の上方と下方のそれぞれに照明
装置３２、３３を配置している。照明装置３２、３３
は、電灯、水銀灯、蛍光灯、高周波照明等のいずれを用
いても良いが、画像を取り込む周期を短くし、画像処理
を高速化するには高周波照明を用いるのが良く、その場
合、高周波照明と同期して開閉するシャッターを備えた
カメラを用いるのが良い。画像認識装置１２は、物品１
の形態、表裏判別の有無により、上下の照明装置３２、
３３を以下の如くに使用する（図４）。

【００２１】(a) 上照明装置３２（図４（Ａ）） 物品１の高さが低く、表裏判別する必要のある場合に
は、上方の照明装置３２を用いるだけで、物品１上面の
形態を明瞭化し、高精度に表裏判別できる。このとき、
下記(c) の如くに下方の照明装置３３を併せ用いること
もできる。

【００２２】(b) 下照明装置３３（図４（Ｂ）） 物品１の高さが高くても低くても、表裏判別の必要がな
い場合には、下方の照明装置３３を用いることにより物
品１の輪郭を明瞭化し、物品１の輪郭を高精度に画像認
識できる。

【００２３】(c) 上下の照明装置３２、３３（図４
（Ｃ）） 物品１の高さが高く、表裏判別もする必要のある場合に
は、上下両方の照明装置３２、３３を用いる。上方の照
明装置３２により、物品１上面の形態を明瞭化して高精
度に表裏判別できる。同時に、上方の照明装置３２が物
品１周辺に作った影を下方の照明装置３３によって消去
することにて、物品１の輪郭も明瞭化し、物品１の輪郭
も高精度に画像認識できるものとなる。

【００２４】画像認識装置１２は、カメラ３１が物品１
とその背景のコントラストを明瞭として物品１の輪郭を
明瞭に撮像できるように、粘着性コンベヤ１１の裏面で
下照明装置３３の上に着色バックプレート３４を介装す
ることもできる。バックプレート３４としては、アクリ
ル、ポリカーボネート等からなるグレー、ブラウン、グ
リーン等の半透明ボードにて構成できる。

【００２５】以下、本実施形態の作用について説明す
る。 粘着性コンベヤ１１において、無端周回状搬送ベルト
２１の粘着剤層２２からなる搬送面２３により物品１を
粘着力にて保持できる。そして、搬送ベルト２１と粘着
剤層２２とを透明性材料にて構成したから、例えばカメ
ラ３１で物品１を撮像するとき、カメラ３１の反対側に
配置した照明装置３３の照明光をこの粘着性コンベヤ１
１の表裏に透過することができる。

【００２６】粘着性コンベヤ１１の基材が無端周回状
搬送ベルト２１からなり、無端周回状巻掛体の周回方向
に沿う多数位置のそれぞれに取着した搬送板からなるも
のに比し、搬送面２３は周回方向に連続化し、物品１を
搬送面２３内にて噛み込む如くの虞れが全くない。ま
た、搬送ベルト２１の周回性はスムースであり、搬送動
力も低減できる。

【００２７】搬送ベルト２１の粘着剤層２２からなる
搬送面２３が凹凸面をなす。従って、搬送面２３に対す
る物品１の接触面積、ひいては粘着面積を物品１の搬送
面２３に臨む表面積のうちの一部に削減することによ
り、物品１の表面が広い平面状をなすときに該物品１に
及ぶ粘着力を適度に低減することにて、ロボット等によ
る物品１の剥離作業性を向上できる。また、物品１の凸
面を搬送面２３の凹部にて保持することにより、例えば
円筒状物品１の搬送面２３上での転がりを防ぎ、搬送中
の振れ動きを抑制できる。即ち、物品１のハンドリング
性を向上できる。

【００２８】画像認識装置１２において、カメラ３１
は粘着性コンベヤ１１による搬送中の物品１を撮像する
ものであるが、物品１は上述、の如くに粘着剤層２
２の搬送面２３に粘着保持されて振れ動かず、カメラ３
１による撮像状態は良好で、画像認識精度を向上でき
る。更に、粘着性コンベヤ１１の搬送ベルト２１と粘着
剤層２２を透明性材料にて構成したから、上述の如く
に粘着性コンベヤ１１におけるカメラ３１の反対側にも
下照明装置３３を配置し、この下照明装置３３の照明光
を粘着性コンベヤ１１に透過せしめることができる。こ
れにより、物品１の高さが高く、表裏判別する必要のあ
る場合に、上下両方の照明装置３２、３３を用いること
ができるものとなる。即ち、上方の照明装置３２によ
り、物品１の上面の形態を明瞭化して高精度に表裏判別
できる。同時に、上方の照明装置３２が物品１の周辺に
作った影を下方の照明装置３３によって消去することに
て、物品１の輪郭も明瞭化し、物品１の輪郭も高精度に
画像認識できるものとなる。

【００２９】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明の粘着性コンベヤは、搬送ベルトとその表面の粘着
剤層とが透明性材料にて構成されているものであれば良
く、粘着剤層の搬送面は必ずしも凹凸面を帯びることを
要さず、平面であっても良い。また、画像認識用カメラ
は２台でなくともよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、物品を粘
着力にて保持可能とする粘着性コンベヤを用いた画像認
識装置であって、照射光を透過可能とする粘着性コンベ
ヤを用いて画像認識精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は物品供給機を示す模式図である。

【図２】図２は画像認識装置を示す模式図である。

【図３】図３は粘着性コンベヤを示す模式図である。

【図４】図４は照明装置の配置を示す模式図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ 物品 １１ 粘着性コンベヤ １２ 画像認識装置 ２１ 搬送ベルト ２２ 粘着剤層 ２３ 搬送面 ３１ カメラ ３２、３３ 照明装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−137169（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−126535（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−74611（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 15/30 - 15/58 G01B 11/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材表面の搬送面が粘着剤層で形成され
   た粘着性コンベヤを用いた画像認識処理であって、 粘着性コンベヤは、 基材が無端周回状搬送ベルトからな
   り、該搬送ベルトとその表面に設けられる粘着剤層とを
   透明性材料にて構成するとともに、該粘着剤層からなる
   搬送面が凹凸面をなし、 粘着性コンベヤの上方に画像取込み用カメラを配置し、
   粘着性コンベヤの上方及び／又は下方に照明装置を配置
   してなる画像認識装置 。