JP5062406B2 - 物品載置装置 - Google Patents

Description

本発明は物品載置装置に関し、撮影手段により物品を撮影する際に、物品を載置して上記物品とともに撮影される物品載置装置に関する。

従来、撮影手段により物品を撮影する際に、物品を載置して上記物品とともに撮影される物品載置装置が知られ、上記撮影手段は撮影した上記物品と物品載置装置との画像から、該物品の形状や向きを認識するようになっている。
このような物品載置装置として、上記物品の載置される透明な搬送板と、該搬送板の下方に着脱自在に設けられた透明プレートとから構成されたものが知られ、この物品載置装置の上方には物品を撮影する撮影手段と、該物品に光を照射する照明手段とが設けられている（特許文献１）。
この特許文献１によれば、撮影手段が物品を撮影すると上記搬送板を透過して透明プレートが背景として撮影されるようになっており、このとき物品の色に合わせて透明プレートの色を変更することにより、物品の色にかかわらず物品の形状を認識できるようになっている。
特開平１０−１３９１４５号公報

しかしながら上記特許文献１の物品載置装置の場合、透明な搬送板の上方から光を照射すると、光が当該搬送板に反射して撮影手段が撮影した画像に映りこんでしまい、上記透明プレートが背景として撮影されずに物品の輪郭が鮮明に認識できないおそれがあり、特に物品が白色系の場合、撮影された画像の全体が白くなって物品の輪郭を全く認識できないおそれがあった。
このような問題に鑑み、本発明は載置する物品の色に応じて撮影手段に当該物品の輪郭を確実に認識させることができる物品載置装置を提供するものである。

すなわち、撮影手段により物品を撮影する際に、物品を載置して上記物品とともに撮影される物品載置装置であって、
第１の色からなる第１領域と第２の色からなる第２領域とを相互に隣接して設けた載置部材と、第１領域と第２領域の境界部分を中心に揺動可能に設けられて上記第１領域または第２領域のいずれか一方を覆うとともに、第１面が上記第１の色で第２面が第２の色とされたプレート部材とを備え、
上記プレート部材で載置部材の第１領域を覆った状態では、第２領域とプレート部材の第２面とで第２の色からなる載置面が形成され、
上記プレート部材で載置部材の第２領域を覆った状態では、第１領域とプレート部材の第１面とで第１の色からなる載置面が形成されることを特徴としている。

上記発明によれば、撮影の対象となる物品の色に応じて上記プレート部材を揺動させることで、物品を載置する載置面の色を第１の色または第２の色のいずれかに選択することができる。
そして、撮影手段は物品と該物品の色に応じて選択された上記載置面とを撮影することで、撮影する物品の色にかかわらず物品を確実に認識することが可能となる。

以下図示実施例について説明すると、図１は供給された物品としての容器１を後工程へと受け渡す容器受け渡し装置２を示し、この容器受け渡し装置２は上流側に設けられた図示しない容器供給手段と、下流側に設けられた上記容器１に液体を充填する図示しない充填装置との間に設置されている。
上記容器１は、図２に示すように口部１ａと胴部１ｂとから構成されており、上記容器受け渡し装置２は上記充填装置に容器１の口部１ａが上方を向いた状態で供給するようになっている。
容器受け渡し装置２は、物品搬送手段としてのコンベヤ３と、該コンベヤ３に等間隔に複数取り付けられ上記容器１を載置させる物品載置装置としての保持手段４と、コンベヤ３の上方に設けられて上記保持手段４上に載置された容器１を撮影する撮影手段５と、該撮影手段５に隣接して設けられるとともに上記容器１に光を照射する照明手段６と、撮影手段５および照明手段６よりもコンベヤ３の搬送方向で下流側に設けられて、上記容器１を吸着保持して口部１ａを上方に向けて充填装置に受け渡す移載手段としてのロボット７とを備え、これらは図示しない制御手段によって制御されるようになっている。

上記コンベヤ３は、それぞれ水平に配置された回転軸に設けられて図示しないモータにより回転駆動されるスプロケット８、８と、該スプロケット８、８に掛け回されたコンベヤベルト９とから構成され、コンベヤベルト９は図１において右から左へ反時計周りに回転するようになっている。

図２ないし図４は上記保持手段４を示しており、このうち図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる使用状態を示した図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩ部の断面図であり、また図４は図３（ａ）から図３（ｂ）の状態、またはその逆の状態に切り換える際の保持手段４の側面図を示している。
保持手段４は、上記コンベヤ３のコンベヤベルト９に固定されるベース部材１１と、該ベース部材１１より搬送方向下流側に向けて設けられ容器１の載置面として形成される第１部材１２と、上記ベース部材１１より搬送方向上流側に向けて設けられ容器１の載置面として形成される第２部材１３と、該第１、第２部材１２，１３の境界部分に設けられたプレート部材１４と、該プレート部材１４を上記ベース部材１１に揺動可能に支持する切換手段１５とを備えている。
図３に示すように、上記第１、第２部材１２、１３はいずれも板状で上面が容器１の載置面となっており、上記ベース部材１１に相互に隣接して設けられ、ベース部材１１から各々上方に向けて斜めに固定されている。
このため、第１、第２部材１２、１３は搬送方向側方から見た断面では上方に広がる略く字型に配置されるとともに、ベース部材１１の位置が最も低くなるようになっており、容器１を載置させる載置面は互いに境界部分に向けて下降するように傾斜している。
また、第１、第２部材１２、１３の寸法は、上記撮影手段５によって容器１を撮影した際に、該第１、第２部材１２、１３が容器１の全体像の周囲に背景として容器１と共に撮影されるような寸法となっている。
さらに、上記第２部材１３の端部には上方に向けて折れ曲がった湾曲部１３ａが形成されており、この湾曲部１３ａと、該湾曲部１３ａの形成された保持手段４に対して搬送方向下流側に位置する保持手段４の第２部材１３に形成された湾曲部１３ａとにより、保持手段４に載置された容器１の脱落を防止するようになっている。
そして、少なくとも上記撮影手段５による撮影範囲内において、第１部材１２における容器１を載置可能な範囲を第１領域とし、第２部材１３における容器１を載置可能な範囲を第２領域として、上記第１領域を含めて第１部材１２は第１の色として白色に、第２領域を含めて第２部材１３は第２の色として黒色に塗装されている。
このような第１、第２部材１２，１３とこれらを一体的に固定するベース部材１１とにより、請求項１に記載する載置部材を構成している。
なお、第１の色と第２の色は一方が淡く、他方が濃い色であればよく、例えば濃淡の差が明瞭に認識できる色であれば、白色と黒色に限定されるものではない。

上記プレート部材１４は上記第１部材１２または第２部材１３と共に容器１の背景として容器１と共に撮影される寸法を有するとともに、図３（ｂ）に示すようにプレート部材１４が第２部材１３に当接した際に、プレート部材１４が上記湾曲部１３ａに干渉しないようになっている。
そして図３（ａ）に示した状態において、上記プレート部材１４の第１部材１２の第１領域側に面する第１面１４ａは、上記第１部材１２と同じ第１の色としての白色に塗装されている。また図３（ｂ）に示した状態において、第２部材１３の第２領域側に面する第２面１４ｂは、上記第２部材１３と同じ第２の色としての黒色に塗装されている。このように、プレート部材１４は表裏面となる第１面１４ａと第２面１４ｂとで、白色と黒色とに色彩を異ならせている。
上記プレート部材１４の白色に塗装された面１４ａは、上記プレート部材１４を揺動させて図３（ａ）の状態としたときに、上記第１部材１２と当接して密着し、黒色に塗装された面１４ｂは、図３（ｂ）の状態としたときに、上記第２部材１３と当接して密着するようになっている。
このようにすることで、図３（ａ）の状態では、プレート部材１４によって上記第１部材１２の第１領域が覆われた状態となり、第２部材１３の第２領域とプレート部材１４の黒色に塗装された第２面１４ｂとによって、第２の色からなる容器１の載置面が形成され、撮影手段５による撮影範囲内を占めるようになっている。
一方、図３（ｂ）の状態では、プレート部材１４によって上記第２部材１３の上方へ延長される湾曲部１３ａを除いた上方を向いた第２領域が覆われた状態となり、第１部材１２の第１領域とプレート部材１４の白色に塗装された第１面１４ａとによって、第１の色からなる容器１の載置面が形成され、撮影手段５による撮影範囲内を占めるようになっている。

上記切換手段１５は、上記第１、第２部材１２、１３の搬送方向と交差する方向の両端部に設けられた保持プレート１６、１６と、該保持プレート１６、１６に固定された回転軸１７、１７と、上記プレート部材１４の搬送方向と交差する方向の両端からプレート部材１４を支持するとともに上記回転軸１７、１７に軸着されてこれを中心に揺動する連結部材１８、１８と、各連結部材１８ごとに上記保持プレート１６と連結部材１８とに渡って弾装されたばね部材１９、１９とから構成されている。
上記ばね部材１９は一端が上記連結部材１８の揺動端寄りに連結されると共に、他端は上記保持プレート１６における上記回転軸１７の位置の鉛直下方に連結されており、各連結部材１８を引き寄せるように弾性力を発生させている。
図４に示すように、プレート部材１４を起立させ、第２部材１２，１３の中間に位置させた状態では、ばね部材１９の一端部と他端部とを結んだ線上に上記回転軸１７の中心が位置し、プレート部材１４が図示右側にも左側にも揺動可能となる。
この状態からプレート部材１４を第１部材１２、または、第２部材１３のいずれかへ倒し、プレート部材１４によって第１領域または第２領域を覆うと、各連結部材１８は上記ばね部材１９の弾性力によって回転軸１７を中心に倒した方向へ回動するように作用され、プレート部材１４はこれら覆った領域を形成する面に押し付けられた状態で保持されることとなる。
このように、ばね部材１９により連結部材１８を回転軸１７の鉛直下方の位置へ引き寄せるようにすることで、保持手段４が下流側のスプロケット８を周回して反転した状態で下方に位置しても、プレート部材１４が自重により揺動せず、第１領域または第２領域のいずれかを覆った状態を維持するようになっている。

上記撮影手段５は従来公知のＣＣＤカメラであって、図示しない画像処理手段に撮影した画像を送信するようになっており、上記照明手段６はＬＥＤなどの光源となっている。
照明手段６が下方に位置する保持手段４に載置された容器１に光を照射する間に、撮影手段５は上記容器１を第１部材１２の第１領域およびプレート部材１４の第１面１４ａ、または第２部材１３の第２領域およびプレート部材１４の第２面１４ｂのいずれかの範囲とともに撮影するようになっている。
上記画像処理手段では、撮影手段５が撮影した画像を処理してグレースケール化し、容器１の像を認識して該容器１の搬送方向に対して交差する方向の位置を把握するとともに、形状から口部１ａの方向を判別するようになっている。
このとき容器１の色と背景の色が近似していると、容器１と背景との間にコントラストがなくなって容器１と保持手段４の載置面との境界が明確に認識できなくなってしまう。
しかしながら、本発明の構成では保持手段４に載置させる容器１の色に対応させて、上記切換手段１５により上記プレート部材１４を揺動させることで、保持手段４の載置面の色を切り換えることができるため、容器１と載置面の色を異ならせることができる。
すなわち、容器１が淡色系の場合には、プレート部材１４を第１部材１２側に揺動させて、図３（ａ）のように第１部材１２の第１領域をプレート部材１４により覆い、第２部材１３の第２領域とプレート部材１４の第２面とにより、黒色の載置面を形成し、容器１と背景としての載置面とのコントラストが明確となるようにする。
逆に、容器１が濃色系の場合、プレート部材１４を第２部材１３側に揺動させて、図３（ｂ）のように第２部材１３の第２領域をプレート部材１４により覆い、第１部材１２の第１領域とプレート部材１４の第１面とにより、白色の載置面を形成し、容器１と背景としての載置面とのコントラストが明確となるようにする。
このように撮影する容器１の色彩に応じて背景色を白色（淡色）または黒色（濃色）のいずれかに選択して切り換えることができるので、撮影した画像をグレースケール化した際に背景と容器１とを明確に区別することができる。

上記ロボット７は先端に設けられた吸着ヘッド７ａと、該吸着ヘッド７ａを移動させるとともにその向きを変更することの可能なアーム７ｂとから構成されている。
上記アーム７ｂは上記画像処理手段によって認識された容器１の向きおよび位置に応じて、容器１の胴部１ｂの所要の保持位置に吸着ヘッド７ａを移動させ、該吸着ヘッド７ａに容器１を吸着保持させるようになっている。
容器１が吸着保持されると、上記アーム７ｂは容器１を上方に持ち上げると共に、上記口部１ａが上方となるように容器１を倒立させ、倒立させた容器１を充填装置に供給するようになっている。

このように、上記実施例によれば、容器の色に応じて容器の背景の色を変更することができ、様々な色の容器１に対して確実に口部１ａを上方にした状態で充填装置などの後工程に供給することができる。
また、上記保持手段４において、搬送方向下流側の第１部材１２と上流側の第２部材１３とをそれらの間に位置するベース部材１１に向けて下降するよう傾斜して設けた構成であるため、容器１は略く字型とされた該第１部材１２および第２部材１３の境界部分に沿って載置され、搬送方向に対しては位置決めした状態で搬送することができ、確実に撮影手段５の下方に位置させ、また、ロボット７の保持動作位置に位置させることができる。

なお、上記実施例において、上記保持手段４の切換手段１５は自動で切り換えられる構成とはなっていないが、例えば上記回転軸１７をモータの駆動軸とし、該モータを上記制御手段によって制御するようにすれば、上記切換手段１５の作動を自動で行うことができる。

本実施例にかかる容器受け渡し装置の側面図。 保持手段についての正面図。 保持手段の切換え状態を示す図であって、（ａ）は第１部材とプレート部材とが相互に対向した状態を、（ｂ）は第２部材とプレート部材とが相互に対向した状態をそれぞれ示している。 切換手段の構成を示す保持手段の側面図。

符号の説明

１ 容器 ２ 容器受け渡し装置
３ コンベヤ ４ 保持手段
５ 撮影手段 １２ 第１部材（載置部材）
１３ 第２部材（載置部材） １４ プレート部材
１５ 切換手段

Claims (3)

1. 撮影手段により物品を撮影する際に、物品を載置して上記物品とともに撮影される物品載置装置であって、
   第１の色からなる第１領域と第２の色からなる第２領域とを相互に隣接して設けた載置部材と、第１領域と第２領域の境界部分を中心に揺動可能に設けられて上記第１領域または第２領域のいずれか一方を覆うとともに、第１面が上記第１の色で第２面が第２の色とされたプレート部材とを備え、
   上記プレート部材で載置部材の第１領域を覆った状態では、第２領域とプレート部材の第２面とで第２の色からなる載置面が形成され、
   上記プレート部材で載置部材の第２領域を覆った状態では、第１領域とプレート部材の第１面とで第１の色からなる載置面が形成されることを特徴とする物品載置装置。
2. 上記載置部材の第１領域および第２領域を構成する面は互いに境界部分に向けて傾斜し、物品を該境界部分に沿って載置することを特徴とする請求項１に記載の物品載置装置。
3. 複数の上記載置部材を、物品搬送手段を構成する無端状搬送体に等間隔に取り付けたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の物品載置装置。

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