JP5299934B2 - 変形性薄物展開装置および変形性薄物展開方法 - Google Patents
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Description
本発明の一局面に係る変形性薄物展開装置は、変形性薄物を展開する変形性薄物展開装置であって、把持部、移動機構、端点検出部および制御部を備える。把持部は、変形性薄物を把持する。移動機構は、把持部を移動させる。端点検出部は、「第1基準線もしくは第1基準点から最も遠い変形性薄物の端点」または「第2基準線もしくは第2基準点から最も近い変形性薄物の端点」を検出する。なお、第1基準線、第1基準点、第2基準線、第2基準点は、固定されてもよいし、端点検出毎に変更されてもよい。そして、制御部は、第1制御、第2制御、第3制御、第4制御、第5制御、第6制御および第7制御を行う。第1制御では、把持部が第1点で変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。第2制御は、第1制御後に実行される。第2制御では、制御部が、端点検出部に対して端点を検出させる。第3制御は、第2制御後に実行される。第3制御では、第2制御において検出された端点(以下「第1端点」という)で把持部が変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。第4制御は、第3制御後に実行される。第4制御では、制御部が、端点検出部に対して端点を検出させる。第5制御は、第4制御後に実行される。
第5制御では、「第1端点」と「第4制御において検出された端点(以下「第2端点」という)」との両方で把持部が変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。第6制御は、第5制御後に実行される。第6制御では、制御部が、端点検出部に対して端点を検出させる。第7制御は、第6制御後に実行される。第7制御では、「第1端点または第2端点」と「第6制御において検出された端点(以下「第3端点」という)」との両方で把持部が変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。
また、「把持部」は、変形性薄物を把持可能な構成であればよく、例えば、把持部は、一対のフィンガを有し、その一対のフィンガが互いに近接または離間するように構成される。
また、「移動機構」は、ベルトスライダ機構、ボールネジ機構、エアシリンダ機構、モータシリンダ機構、電動スライダ機構、リニアスライダ機構およびラックピニオン機構などの機構が挙げられる。なお、これらの機構は、主に、駆動源、送り部材およびガイド部材から構成されている。ベルトスライダ機構は、モータを駆動源とし、ベルト又はワイヤを送り部材とし、LMガイド材等をガイド部材とするスライド移動機構であって、モータの回転をベルト又はワイヤに伝達して移動対象物をLMガイド材等のガイド部材に沿ってスライド移動させる機構である。また、ボールネジ機構は、モータを駆動源とし、ボールネジ又は台形ネジを送り部材とし、LMガイド材等をガイド部材とするスライド移動機構であって、モータの回転をボールネジ又は台形ネジに伝達して移動対象物をLMガイド等のガイド部材に沿ってスライド移動させる機構である。また、エアシリンダ機構は、エアコンプレッサを駆動源とし、ピストンロッドを送り部材兼ガイド部材とするスライド移動機構であって、ピストンロッドの直動を利用してピストンロッドに取り付けられた移動対象物をスライド移動させる機構である。また、モータシリンダ機構は、モータを駆動源とし、ピストンロッドを送り部材兼ガイド部材とするスライド移動機構であって、モータの回転をボールネジに伝達してピストンロッドに取り付けられた移動対象物をスライドさせる機構である。また、電動スライダ機構は、モータを駆動源とし、ボールネジ等を送り部材とし、LMガイド材等をガイド部材とするスライド移動機構であって、モータの回転をボールネジに伝達して移動対象物をLMガイド材等のガイド部材に沿ってスライド移動させる機構である。また、リニアスライダ機構は、磁石を駆動源とし、送り部材を同じく磁石とし、LMガイド材等をガイド部材とするスライド移動機構であって、リニアモータの原理を利用して移動対象物をスライド移動させる機構である。また、ラックピニオン機構は、モータを駆動源とし、ラックおよびピニオンを送り部材とし、LMガイド材等をガイド部材とするスライド移動機構であって、モータの回転によりピニオンを回転させ、ラックに取り付けられた移動対象物をLMガイド材等のガイド部材に沿ってスライド移動させる機構である。
また、「端点検出部」は、カメラ等の撮像手段により撮像された変形性薄物の画像を解析して変形性薄物の端点を検出するものであってもよいし、センサ(例えば、光センサなど)により変形性薄物の移動方向の後端を検知することによって、その後端を変形性薄物の端点とするものであってもよい。また、この「端点検出部」は、複数の装置から構成されていてもよいし、単体の装置であってもよい。
上述(1)の変形性薄物展開装置において、制御部は、第5制御後第6制御前に、第8制御をさらに行う。第8制御では、第1端点と第2端点とを結ぶ直線が略水平となるように、制御部が移動機構を制御する。なお、第8制御において、第1端点と第2端点とは把持部により把持された状態にある。
上述(1)または(2)の変形性薄物展開装置において、制御部は、第2制御において、端点検出部に対し、第1点から最も遠い第1端点を検出させ、第4制御において、端点検出部に対し、第1端点から最も遠い第2端点を検出させ、第6制御において、端点検出部に対し、第1端点と第2端点とを結ぶ直線から最も遠い第3端点を検出させる。
上述(1)または(2)の変形性薄物展開装置において、第1基準線は、固定されている。なお、変形性薄物が載置領域に載置された状態で端点検出が行われる場合、第1基準線は、端点出現領域の奥側に設置される。また、変形性薄物が懸垂部材に懸垂された状態で端点検出が行われる場合、第1基準線は、端点出現領域の上側に設置される。また、第1基準線は、載置領域、懸垂部材に物理的に設けられてもよいし、端点検出部を構成する画像装置の画像上のデータとして設けられてもよい。そして、この変形性薄物展開装置において、制御部は、第2制御において、端点検出部に対し、第1基準線から最も遠い第1端点を検出させ、第4制御において、端点検出部に対し、第1基準線から最も遠い第2端点を検出させ、第6制御において、端点検出部に対し、第1基準線から最も遠い第3端点を検出させる。
上述(1)または(2)の変形性薄物展開装置において、第2基準線は、固定されている。なお、変形性薄物が載置領域に載置された状態で端点検出が行われる場合、第2基準線は、端点出現領域の手前側に設置される。また、変形性薄物が懸垂部材に懸垂された状態で端点検出が行われる場合、第1基準線は、端点出現領域の下側に設置される。また、第2基準線は、載置領域、懸垂部材に物理的に設けられてもよいし、端点検出部を構成する画像装置の画像上のデータとして設けられてもよい。そして、この変形性薄物展開装置において、制御部は、第2制御において、端点検出部に対し、第2基準線から最も近い第1端点を検出させ、第4制御において、端点検出部に対し、第2基準線から最も近い第2端点を検出させ、第6制御において、端点検出部に対し、第2基準線から最も近い第3端点を検出させる。
上述(1)から(5)のいずれかの変形性薄物展開装置において、制御部は、第7制御後に第9制御をさらに行う。第9制御では、「第1端点および第2端点のうち第7制御において把持されなかった方の端点」と「第3端点」との両方で把持部が変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。
上述(1)から(6)のいずれかの変形性薄物展開装置において、制御部は、第7制御において、「第1端点および第2端点のうち第3端点から遠い方の端点」と「第3端点」との両方で把持部が変形性薄物を把持するように把持部および移動機構を制御する。
上述(1)から(7)のいずれかの変形性薄物展開装置は、変形性薄物を載置する載置領域をさらに備える。そして、制御部は、第1制御と第2制御との間、第3制御と第4制御との間、第5制御と第6制御との間に、把持部によって把持された変形性薄物が載置領域に当接しながら移動するように把持部および移動機構を制御する。
上述(1)から(8)のいずれかの変形性薄物展開装置は、第1特徴部分検出部および第2特徴部分検出部をさらに備える。第1特徴部分検出部は、変形性薄物の第1特徴部分を検出する。第2特徴部分検出部は、変形性薄物の第2特徴部分を検出する。そして、制御部は、第7制御後において、第1特徴部分検出部により変形性薄物の第1特徴部分が検出され、且つ、第2特徴部分検出部により変形性薄物の第2特徴部分が検出される場合、第10制御をさらに行う。第10制御では、第2特徴部分を基準とする位置を把持部が把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。
上述(9)の変形性薄物展開装置において、制御部は、第7制御後において、第1特徴部分検出部により変形性薄物の第1特徴部分が検出され、且つ、第2特徴部分検出部により変形性薄物の第2特徴部分が検出されない場合、第11制御をさらに行う。第11制御では、変形性薄物を裏返すように、制御部が把持部および移動機構を制御する。
上述(9)の変形性薄物展開装置において、第2特徴部分検出部は、変形性薄物の第2特徴部分の位置を特定可能な赤外線カメラを含む。
上述(10)または(11)の変形性薄物展開装置において、制御部は、第12制御、第13制御、第14制御、第15制御、第16制御、第17制御および第18制御をさらに行う。なお、第12制御は、第11制御後において、第2特徴部分検出部により第2特徴部分が検出されない場合に行われる。第12制御では、把持部により「第1端点または第2端点」と「第3端点」との両方で把持される変形性薄物の下端が載置領域に接触するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。第13制御は、第12制御後に実行される。第13制御では、制御部が端点検出部に対して端点を検出させる。第14制御は、第13制御後に実行される。第14制御では、第13制御において検出された端点(以下「第4端点」という)で把持部が変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。第15制御は、第14制御後に実行される。第15制御では、制御部が端点検出部に対して端点を検出させる。第16制御は、第15制御後に実行される。第16制御では、「第4端点」と「第15制御において検出された端点(以下「第5端点」という)との両方で把持部が変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。第17制御は、第16制御後に実行される。第17制御では、制御部が端点検出部に対して端点を検出させる。第18制御は、第17制御後に実行される。第18制御では、「第4端点または第5端点」と「第17制御において検出された端点(以下「第6端点」という)」との両方で把持部が変形性薄物を把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。
上述(1)から(7)のいずれかの変形性薄物展開装置は、懸垂部材をさらに備える。なお、懸垂部材は、単数または複数の水平方向に延びる板状体であってもよいし、単数または複数の水平方向に延びる棒状体であってもよい。懸垂部材には、変形性薄物が懸垂される。そして、制御部は、第1制御と第2制御との間、第3制御と第4制御との間、第5制御と第6制御との間に、把持部によって把持された変形性薄物を懸垂部材に掛けるように把持部および移動機構を制御する。
上述(13)の変形性薄物展開装置は、第1部材および降下機構をさらに備える。降下機構は、第1部材を降下させる。そして、制御部は、変形性薄物が把持部により把持されたまま懸垂部材にかけられた状態で、降下機構に対して、変形性薄物の上方から把持部と懸垂部材との間の空間に第1部材を降下させる。
上述(13)の変形性薄物展開装置において、懸垂部材は、第1懸垂部および第2懸垂部を有する。第2懸垂部は、第1懸垂部と離れて設けられる。また、この変形性薄物展開装置は、降下装置をさらに備える。降下装置は、第1部材および降下機構を有する。降下機構は、第1部材を第1懸垂部および第2懸垂部の上方から第1懸垂部と第2懸垂部との間の空間に降下させる。
上述(13)から(15)のいずれかの変形性薄物展開装置は、第1特徴部分検出部および第2特徴部分検出部をさらに備える。なお、第1特徴部分検出部および第2特徴部分検出部は、2セット用意されるのが好ましい。なお、第1特徴部分検出部および第2特徴部分検出部が2セット用意される場合、第1特徴部分検出部および第2特徴部分検出部は、懸垂部材を挟んで対向するように設置されるのが好ましい。第1特徴部分検出部は、変形性薄物の第1特徴部分を検出する。第2特徴部分検出部は、変形性薄物の第2特徴部分を検出する。そして、制御部は、第7制御後において、第1特徴部分検出部により変形性薄物の第1特徴部分が検出され、且つ、第2特徴部分検出部により変形性薄物の第2特徴部分が検出される場合、第19制御をさらに行う。第19制御では、第2特徴部分を基準とする位置を把持部が把持するように、制御部が把持部および移動機構を制御する。
本発明の他の局面に係る変形性薄物展開方法は、変形性薄物を展開する変形性薄物展開方法であって、第11把持工程、第11端点検出工程、第12把持工程、第12端点検出工程、第13把持工程、第13端点検出工程および第14把持工程を備える。第11把持工程では、変形性薄物が第11点で把持される。第11端点検出工程では、第1把持工程後に、「第11基準線もしくは第11基準点から最も遠い変形性薄物の端点」または「第12基準線もしくは第12基準点から最も近い変形性薄物の端点」が検出される。第12把持工程では、第11端点検出工程後に、第11端点検出工程において検出された端点(以下「第11端点」という)で変形性薄物が把持される。第12端点検出工程では、第12把持工程後に、「第13基準線もしくは第13基準点から最も遠い変形性薄物の端点」または「第14基準線もしくは第14基準点から最も近い変形性薄物の端点」が検出される。第13把持工程では、第12端点検出工程後に、「第11端点」と「第12端点検出工程において検出された端点(以下「第12端点」という)」との両方で変形性薄物が把持される。第13端点検出工程では、第13把持工程後に、「第15基準線もしくは第15基準点から最も遠い変形性薄物の端点」または「第16基準線もしくは第16基準点から最も近い変形性薄物の端点」が検出される。第14把持工程では、第13端点検出工程後に、「第11端点または第12端点」と「第13端点検出工程において検出された端点(以下「第13端点」という)」との両方で変形性薄物が把持される。なお、第11基準線、第13基準線および第15基準線は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、第11基準点、第13基準点および第15基準点は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、第12基準線、第14基準線および第16基準線は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、第12基準点、第14基準点および第16基準点は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
200 載置台(載置領域)
300 展開装置
310 把持部
320 移動機構
401 デジタルスチルカメラ
600 制御部
601 第1端点検出部
602 第2端点検出部
603 第3端点検出部
604 第4端点検出部
605 第5端点検出部
606 第6端点検出部
607 矩形検出部(第1特徴部分検出部)
608 襟検出部(第2特徴部分検出部)
609 移動機構制御部(制御部)
610 把持部制御部(制御部)
700 懸垂部材
710 昇降バー
TS Tシャツ(変形性薄物)
RS ランニングシャツ(変形性薄物)
S1 第1把持工程
S3 第1端点検出工程
S4 第2把持工程
S6 第2端点検出工程
S7 第3把持工程
S9 第3端点検出工程
S10 第4把持工程
本実施形態に係る被折畳物処理装置1は、図1および図2に示されるように、載置台200に乱雑に置かれる被折畳物を展開すると共にその展開された被折畳物を折り畳む装置であって、主として、フレーム100、載置台200、展開装置300、2台のデジタルスチルカメラ401、折畳装置500、展開装置300およびコンピュータ600を備えている。展開装置300は、載置台200に乱雑に置かれる被折畳物を展開する。デジタルスチルカメラ401は、フレーム100の上部に配置される。折畳装置500は、展開装置300により展開された被折畳物を折り畳む。コンピュータ600は、展開装置300、デジタルスチルカメラ401および折畳装置500に通信可能に接続されている。
なお、被折畳物は、例えば、衣類およびタオル類などの布地、フィルム、紙ならびにシートなどであって、その形状は、タオル類のように矩形であってもよいし、Tシャツやランニングシャツのような略矩形であってもよい。
フレーム100は、図2に示されるように、略直方体の枠状に形成されている。そして、その下部には載置台200が設けられている。また、フレーム100の上部には、幅方向(矢印X方向)に沿って桟101が設けられている。そして、その桟101には、載置台200を撮像範囲とする2台のデジタルスチルカメラ401が取り付けられている。また、載置台200の一方端側(矢印X1方向側)および他方端側(矢印X2方向側)のそれぞれの近傍には、前後方向(矢印Y方向)に沿って桟102Rおよび102Lが設けられている。そして、それらの上面には、それぞれ後述するLMガイド材379Rおよび379Lが取り付けられている。また、フレーム100の後方には、折畳装置500を所定の高さ位置で固定するための折畳装置固定フレーム103が設けられている。
載置台200は、被折畳物を載置するために設けられている。この載置台200は、図2に示されるように、X−Y平面(水平面)に延在する水平面を有する。被折畳物は、乱雑な状態で載置台200に載置される。そして、載置台200に載置される被折畳物は、後述する展開装置300によって載置台200の上面に当接しながら移動することによって展開される。すなわち、載置台200は、その上面に被折畳物が引き摺られても、被折畳物を損傷させ難い摩擦抵抗の少ない材料が好ましい。なお、展開装置300による被折畳物の展開方法の詳細については後述する。
展開装置300は、図1に示されるように、載置台200に乱雑に載置される被折畳物を展開する装置であって、把持部310および移動機構320を備えている。把持部310は、被折畳物を把持する。移動機構320は、把持部310を移動させる。この展開装置300は、後述するコンピュータ600と有線または無線により通信可能に接続されている。そして、このコンピュータ600により把持部310および移動機構320の動作が制御される。
把持部310は、図2および図3に示されるように、右チャック部310Rおよび左チャック部310Lを有している。右チャック部310Rは、図4に示されるように、一対のフィンガ311R、リニアアクチュエータ312Rおよびロータリーアクチュエータ313Rを有している。一対のフィンガ311Rは、被折畳物を把持する役割を担う。リニアアクチュエータ312Rは、一対のフィンガ311R間の距離を近接または離間させる。ロータリーアクチュエータ313Rは、鉛直方向(矢印Z方向)を回転軸として、リニアアクチュエータ312Rを矢印R1方向に回転させる。なお、左チャック部310Lの構成は、右チャック部310Rと同様であるので、右チャック部310Rの符号中「R」を「L」に置き換えた符号を用いて、その説明を省略する。なお、図4において、図中の括弧書きは、右チャック部310Rの各部に対応する左チャック部310Lを示したものである。
移動機構320は、図1に示されるように、近接離間機構330、回転移動機構340、幅方向移動機構350、上下方向移動機構360および前後方向移動機構370を含んでいる。近接離間機構330は、右チャック部310Rと左チャック部310Lとを近接または離間させる。回転移動機構340は、鉛直方向(矢印Z方向)を回転軸として近接離間機構330を回転させる。幅方向移動機構350は、回転移動機構340を幅方向(矢印X方向)に移動させる。上下方向移動機構360は、幅方向移動機構350を上下方向(矢印Z方向)に移動させる。前後方向移動機構370は、上下方向移動機構360を前後方向(矢印Y方向)に移動させる。
近接離間機構330は、図3および図5に示されるように、右チャック部移動機構330Rおよび左チャック部移動機構330Lを備えている。右チャック部移動機構330Rは、右チャック部310Rを移動させる。左チャック部移動機構330Lは、左チャック部310Lを移動させる。そして、右チャック部移動機構330Rは、駆動源となるモータ331R、ボールネジ332Rおよびナット333Rを有している。モータ331Rは、正転および逆転が可能なモータである。モータ331Rおよびボールネジ332Rは、後述する回転移動機構340の回転板342に取り付けられている。ボールネジ332Rは、モータ331Rからの駆動力が伝達されることによって回転する。また、ボールネジ332Rは、上述の回転板342の下面において、回転板342の長手方向(矢印K方向(図2参照))に沿って配置されている。ナット333Rは、ボールネジ332Rに螺合する。また、右チャック部310Rは、ナット333Rに固定されている。
回転移動機構340は、鉛直方向(矢印Z方向)を回転軸として、上記した近接離間機構330を回転させるために設けられている。この回転移動機構340は、図2、図3および図5に示されるように、駆動源となるモータ341および回転板342を有している。モータ341は、正転および逆転が可能なモータである。また、モータ341は、後述する幅方向移動機構350のスライド板354に載置されている。また、回転板342は、モータ341の駆動軸に取り付けられる。また、近接離間機構330(モータ331R,331L、ボールネジ332R,332L)は、回転板342に取り付けられている。
幅方向移動機構350は、上述の回転移動機構340を幅方向(矢印X方向)に移動させるために設けられている。この幅方向移動機構350は、図2、図3および図5に示されるように、駆動源となるモータ351、ボールネジ352、ナット353およびスライド板354を有している。モータ351は、正転および逆転が可能なモータである。また、モータ351は、後述する上下方向移動機構360の上下移動板361に取り付けられている。ボールネジ352は、モータ351からの駆動力が伝達されることによって回転する。また、ボールネジ352は、上述の上下移動板361(図2参照)の上面において、上下移動板361の長手方向(矢印X方向)に沿って配置されている。ナット353は、ボールネジ352に螺合する。スライド板354には、上述の回転移動機構340のモータ341が載置される。また、このスライド板354は、ナット353に固定されている。
上下方向移動機構360は、上述の幅方向移動機構350を上下方向(矢印Z方向)に移動させるために設けられており、図2に示されるように、上下移動板361、右昇降ユニット362Rおよび左昇降ユニット362Lを備えている。上下移動板361には、上述の幅方向移動機構350が設けられる。右昇降ユニット362Rは、上下移動板361の一方端側(矢印X1方向側)に配置される。左昇降ユニット362Lは、上下移動板361の他方端側(矢印X2方向側)に配置される。そして、右昇降ユニット362Rおよび左昇降ユニット362Lは、共に後述する前後方向移動機構370の枠体371に固定されている。右昇降ユニット362Rは、図2および図6に示されるように、駆動源となるモータ363R、駆動プーリー364R、従動プーリー365R、ベルト366R、ボールネジ367Rおよびナット368R(図6参照)を有している。モータ363Rは、正転および逆転が可能なモータである。モータ363Rは、後述する前後方向移動機構370の枠体371の上部に固定されている。駆動プーリー364Rは、モータ363Rの駆動軸に取り付けられる。従動プーリー365Rは、駆動プーリー364Rと所定の間隔を隔てて配置される。ベルト366Rは、駆動プーリー364Rおよび従動プーリー365Rに架け渡される。ボールネジ367Rは、従動プーリー365Rの回転軸に取り付けられる。また、ボールネジ367Rは、鉛直方向(矢印Z方向)に沿って配置されている。このボールネジ367Rには、ボールネジ367Rの回転に伴って上下方向(矢印Z方向)に移動するナット368Rが螺合している。ナット368Rは、ボールネジ367Rに螺合する。また、このナット368Rには、上記した上下移動板361が固定されている。
前後方向移動機構370は、上記した上下方向移動機構360を前後方向(矢印Y方向)に移動させるために設けられている。この前後方向移動機構370は、図2、図3および図7に示されるように、枠体371、右前後ユニット372R、左前後ユニット372L、モータ373(図3参照)、駆動プーリー374およびベルト375を有している。枠体371には、上述の上下方向移動機構360が設けられる。モータ373は、正転および逆転が可能なモータであり、フレーム100に取り付けられている。また、このモータ373(図3参照)は、両ユニット372Rおよび372Lの駆動源となる。右前後ユニット372Rは、枠体371の一方端側(矢印X1方向側)の下方に配置される。左前後ユニット372Lは、枠体371の他方端側(矢印X2方向側)の下方に配置される。駆動プーリー374は、モータ373の駆動軸に取り付けられる。ベルト375は、駆動プーリー374および後述する右前後ユニット372Rの前側従動プーリー376Rに架け渡される。
デジタルスチルカメラ401は、被折畳物の第1点P(図12(b)参照)、第1端点P1(図13(e)参照)、第2端点P2(図14(i)参照)、第3端点P3(図16(m)参照)、第4端点P4(図25(o)参照)、第5端点P5(図26(r)参照)および第6端点P6(図27(u)参照)を検出するために設けられている。具体的には、デジタルスチルカメラ401は、載置台200に載置される被折畳物を撮像することによって、被折畳物の撮像データを取得し、取得した撮像データをコンピュータ600に送信する。コンピュータ600は、受信した撮像データに基づいて画像処理を行い、被折畳物の第1点Pおよび第1端点P1〜第6端点P6を検出する。
折畳装置500は、上述のフレーム100の折畳装置固定フレーム103に固定されており、図1、図8および図9に示されるように、主に、一対の載置板501、4枚の折り畳み板511〜514、二重シャフト回転機構520、載置板間距離調節機構530、載置板前後調節機構540、折畳板スライド機構550および載置板スライド機構560から構成される。なお、以下の説明において、適宜、符号511の折り畳み板を「第1折り畳み板」と称し、符号512の折り畳み板を「第2折り畳み板」と称し、符号513の折り畳み板を「第3折り畳み板」と称し、符号514の折り畳み板を「第4折り畳み板」と称する。以下、折畳装置500の各構成要素について詳述する。
載置板501は、図8に示されるように、幅方向(矢印X方向)に所定の間隔を隔てて配置される一対の略長方形状の板状部材であって、前後方向(矢印Y方向)に延在している。この載置板501には、初期状態において上記した展開装置300によって展開された被折畳物が載置される。
折り畳み板511〜514は、図8および図9に示されるように、載置板501に載置された被折畳物を折り畳んでいく役目を担う部材であって、略矩形状を呈し、初期状態において載置板501の載置面に直交するように載置板501の外側に配置されている。
二重シャフト回転機構520は、図8および図9に示されるように、右側回転機構520Rおよび左側回転機構520Lを備えている。右側回転機構520Rは、第1折り畳み板511および第3折り畳み板513を回転させる。左側回転機構520Lは、第2折り畳み板512および第4折り畳み板514を回転させる。そして、右側回転機構520Rと左側回転機構520Lとは、上述の載置板501を挟んで対向して配置されている。この右側回転機構520Rと左側回転機構520Lとの離間距離(幅)は、折畳板スライド機構550によって調節される。
中シャフトプーリー524Rは、図8に示されるように、中シャフト521aRの基端側に嵌め込まれている。また、外シャフトプーリー525Rは、外シャフト521bRの基端側に嵌め込まれている。
載置板間距離調節機構530は、図8および図9に示されるように、主に、ボールネジ531、2つのナット(図示せず)、LMガイド部材532およびボールネジ駆動モータ533から構成されている。なお、ボールネジ駆動モータ533は、ボールネジ531を回転させる駆動源となる。
載置板前後調節機構540は、図8に示されるように、主に、ボールネジ541、ナット(図示せず)、LMガイド部材542およびボールネジ駆動モータ543から構成されている。なお、ボールネジ駆動モータ543は、ボールネジ541を回転させる駆動源となる。
折畳板スライド機構550は、二重シャフト回転機構520の右側回転機構520Rを幅方向(矢印X方向)に移動させることによって、右側回転機構520Rと左側回転機構520Lとの離間距離を調節する。この折畳板スライド機構550は、図9に示されるように、主に、ボールネジ551、ナット552およびボールネジ駆動モータ(図示せず)から構成されている。
載置板スライド機構560は、載置板501、載置板間距離調節機構530および載置板前後調節機構540(以下、載置板ユニットとする)を幅方向(矢印X方向)に移動させることによって、載置板501と左側回転機構520Lとの離間距離を調節する。この載置板スライド機構560は、図9に示されるように、主に、ボールネジ561、ナット562およびボールネジ駆動モータ(図示せず)から構成されている。
コンピュータ600は、被折畳物処理装置1の各部の制御を統括する。コンピュータ600は、主として、ROM、CPU、RAMおよび入出力インターフェイスから構成されている。ROMには、オペレーティングシステム、被折畳物処理装置1の各部を制御するための制御プログラム、および、制御プログラムの実行に必要なデータが格納されている。また、CPUは、ROMに格納される制御プログラムをRAMにロードしたり、ROMから直接実行したりするために設けられている。つまり、CPUが、制御プログラムを実行することにより、被折畳物処理装置1の制御を行うことが可能となる。そして、CPUが処理したデータは、入出力インターフェイスを介して、被折畳物処理装置1の各部(展開装置300、折畳装置500等)へと送信され、CPUの処理に必要なデータは、被折畳物処理装置1の各部(デジタルスチルカメラ401)から入出力インターフェイスを介して受信される。
第1端点検出部601は、把持部310が第1位置Pで把持する被折畳物の第1点Pから最も離れた第1端点P1を検出する。なお、上述の第1点Pは、載置台200に載置される被折畳物の中央位置である。具体的には、第1端点検出部601は、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1点Pで把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から第1点Pから最も離れた第1端点P1を検出する(図13(e)参照)。
第2端点検出部602は、把持部310が第1端点P1で把持する被折畳物の第1端点P1から最も離れた第2端点P2を検出する。具体的には、第2端点検出部602は、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1端点P1で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から第1端点P1から最も離れた第2端点P2を検出する(図14(i)参照)。
第3端点検出部603は、把持部310が第1端点P1と第2端点P2との両方で把持する被折畳物の把持に係る端点を結ぶ直線L1から最も離れた第3端点P3を検出する。具体的には、第3端点検出部603は、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1端点P1と第2端点P2との両方で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から直線L1から最も離れた第3端点P3を検出する(図16(m)参照)。
第4端点検出部604は、把持部310が第1端点P1および第2端点P2のいずれかと第3端点P3との両方で把持する被折畳物の把持に係る端点を結ぶ直線L2から最も離れた第4端点P4を検出する。具体的には、第4端点検出部604は、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1端点P1および第2端点P2のいずれかと第3端点P3との両方で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から直線L2から最も離れた第4端点P4を検出する(図25(o)参照)。
第5端点検出部605は、把持部310が第4端点P4で把持する被折畳物の第4端点P4から最も離れた第5端点P5を検出する。具体的には、第5端点検出部605は、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第4端点P1で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から第4端点P4から最も離れた第5端点P5を検出する(図26(r)参照)。
第6端点検出部606は、把持部310が第4端点P4と第5端点P5との両方で把持する被折畳物の把持に係る端点を結ぶ直線L3から最も離れた第6端点P6を検出する。具体的には、第6端点検出部606は、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第4端点P4と第5端点P5との両方で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から直線L3から最も離れた第6端点P6を検出する(図27(u)参照)。
矩形検出部607は、被折畳物の外形が矩形状となっているか否かを検出する。具体的には、矩形検出部607は、コンピュータ600の記憶部(図示せず)に記憶される矩形状のパターンと、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて形成される平面画像から抽出される被折畳物の外形とが、近似するか否かを判断する。そして、矩形検出部607は、上記した矩形状のパターンと被折畳物の外形とが、所定レベル以上近似していると判断すれば、被折畳物が展開されたと判断する(図17(q)および図23(k)参照)。
襟検出部608は、被折畳物の襟部分を検出する。本実施形態に係る襟検出部608は、HOG(Histogram of Oriented Gradients)特徴を用いた画像認識を行うことによって、被折畳物の襟部分を検出する。このHOG特徴を用いた画像認識の手法は、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて作成される平面画像の勾配(微分画像)を算出し、その勾配(微分画像)を局所領域毎に勾配方向で区間分割してヒストグラムを取得したものを特徴量とする手法である。
移動機構制御部609は、展開装置300の移動機構320の動作を制御する。すなわち、移動機構制御部609は、近接離間機構330、回転移動機構340、幅方向移動機構350、上下方向移動機構360および前後方向移動機構370の動作を制御する。
移動機構制御部609が近接離間機構330の動作を制御することによって、右チャック部310Rおよび左チャック部310Lのそれぞれが、回転板342の長手方向(矢印K方向)に沿って移動する。これにより、右チャック部310Rと左チャック部310Lとの間の距離を調節することができる。
また、移動機構制御部609が回転移動機構340の動作を制御することによって、右チャック部310Rおよび左チャック部310Lのそれぞれが、モータ341の駆動軸(回転軸方向:矢印Z方向)を中心に公転する。
また、移動機構制御部609が幅方向移動機構350の動作を制御することによって、右チャック部310Rおよび左チャック部310Lが、同時に幅方向(矢印X方向)に沿って移動する。
また、移動機構制御部609が上下方向移動機構360の動作を制御することによって、右チャック部310Rおよび左チャック部310Lが、同時に上下方向(矢印Z方向)に沿って移動する。
また、移動機構制御部609が前後方向移動機構370の動作を制御することによって、右チャック部310Rおよび左チャック部310Lが、同時に前後方向(矢印Y方向)に沿って移動する。
把持部制御部610は、把持部310の右チャック部310Rおよび左チャック部310Lの動作を制御する。
把持部制御部610がロータリーアクチュエータ313R,313L(図4参照)の駆動を制御することによって、フィンガ311Rおよび311Lのそれぞれが、ロータリーアクチュエータ313R,313Lの駆動軸(回転軸方向:矢印Z方向)を中心に自転する。
また、把持部制御部610がリニアアクチュエータ312R,312Lの駆動を制御することによって、フィンガ311Rおよび311Lのそれぞれが、被折畳物の把持またはその解除を行う。
上述の把持部制御部610および移動機構制御部609は、載置台200に載置された乱雑な状態の被折畳物を展開するために、以下に説明する第1制御〜第11制御を行うように把持部310および移動機構320の駆動を制御する。
すなわち、把持部制御部610および移動機構制御部609は、把持部310が第1点Pで被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第1制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第1制御の後、把持部310が第1端点P1で被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第2制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第2制御の後、把持部310が第1端点P1および第2端点P2の両方で被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第3制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第3制御の後、把持部310が、第1端点P1および第2端点P2のいずれかと、第3端点P3との両方で被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第4制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第4制御の後、把持部310が、第4制御において把持されなかった第1端点P1および第2端点P2のいずれかと、第3端点P3との両方で被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第5制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、把持部310が襟部分(第2特徴部分)を基準とする位置を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第6制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、把持部310が被折畳物を裏返すように把持部310および移動機構320を制御する(第7制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第3端点P3と第1端点P1および第2端点P2のいずれかとの両方で把持される被折畳物の下端が載置台200に接触するように把持部310および移動機構320を制御する(第8制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第8制御の後、把持部310が第4端点P4で被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第9制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第9制御の後、把持部310が第4端点P4および第5端点P5の両方で被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第10制御)。
また、把持部制御部610および移動機構制御部609は、第10制御の後、把持部310が第4端点P4および第5端点P5のいずれかと第6端点P6との両方で被折畳物を把持するように把持部310および移動機構320を制御する(第11制御)。
折畳装置制御部611は、折畳装置500の動作を制御する。すなわち、折畳装置制御部611は、二重シャフト回転機構520、載置板間距離調節機構530、載置板前後調節機構540、折畳板スライド機構550および載置板スライド機構560の動作を制御する。
具体的には、折畳装置制御部611が二重シャフト回転機構520(右側回転機構520R、左側回転機構520L)の動作を制御することによって、折り畳み板511〜514が順次回転する。
また、折畳装置制御部611が載置板間距離調節機構530の動作を制御することによって、一対の載置板501が近接または離間するように移動する。
また、折畳装置制御部611が載置板前後調節機構540の動作を制御することによって、一対の載置板501が前後方向(矢印Y方向)に沿って移動する。
また、折畳装置制御部611が折畳板スライド機構550の動作を制御することによって、右側回転機構520Rが幅方向(矢印X方向)に沿って移動する。
また、折畳装置制御部611が載置板スライド機構560の動作を制御することによって、載置板ユニット(載置板501、載置板間距離調節機構530および載置板前後調節機構540)が幅方向(矢印X方向)に沿って移動する。
次に、図11のフローチャートおよび図12〜図18を参照して、展開装置300による被折畳物の一例であるTシャツTSの展開動作について説明する。
次に、図11および図19のフローチャート並びに図20〜図28を参照して、展開装置300による被折畳物の一例であるランニングシャツRSの展開動作について説明する。ランニングシャツRSは、上述のTシャツTSとは異なり袖がないことに起因して、襟部分の検出に失敗することがある。その際に、上述したズレ解消ルーチン(ステップS18(図11参照))に突入することになる。
以下、図29〜図32を参照して、折畳装置500による被折畳物の折畳動作について説明する。
<折り畳み装置の特徴>
本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、被折畳物の第1端点P1および第2端点P2の両方を把持したときに(図15(k)および(l)参照)、第3端点P3を検出して第3端点P3を把持することが可能となる(図16(n)参照)。その結果、被折畳物を広げる吸引装置などを用いることなく、第3端点P3を検知して把持することが可能となるので、簡単な構成で被折畳物を展開することができる。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第1端点P1および第3端点P3を把持して載置台200に当接させながら移動させても、被折畳物の展開が完了しない場合(ステップS12:No、ステップS32:No)、前の工程において把持部310が把持した端点とは異なる端点の組合せで、被折畳物を把持する(ステップS12a、ステップS32a)。つまり、前の工程において把持部310が把持していた端点とは異なる端点に持ち替えることにより、被折畳物を展開することができる。
また、端点の持ち替えを行うことによって(ステップS12a、ステップS32a)、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、前の工程において把持部310が把持した端点(P1、P3)とは異なる端点の組合せ(P2、P3)で被折畳物を把持することができる。すなわち、被折畳物を繰り返し同じ端点で把持してしまうのを防止することができる。その結果、被折畳物の展開が完了するまでの把持部310による把持回数が増加するのを抑制することができ、被折畳物の展開時間が短縮される。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第3端点P3を把持する際に、第3端点P3から遠い方の第1端点P1を把持する右チャック部310Rは移動せずに、第3端点P3に近い方の第2端点P2を把持する左チャック部310Lが第3端点P3を把持するように移動する。つまり、第3端点P3を把持しに行く左チャック部310Lの移動距離を短縮することができるので、被折畳物の展開時間が短縮される。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、被折畳物が載置台200に当接しながら移動することによって、被折畳物にその移動方向とは反対方向の摩擦力が発生する。これにより、被折畳物のねじれ及び絡まりを解消することができる。その結果、被折畳物の端点(第1端点P1、第2端点P2および第3端点P3)となる把持部310の移動方向の後端を検出することができる。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、載置台200を備えることにより、被折畳物を載置台200に置いて作業を行うことができる。これにより、第1端点P1と第2端点P2とを把持する第3制御の後、第4制御において第3端点P3を把持する際に、第2端点P2を把持する左チャック部310Lを、第3端点P3を把持する把持部310として利用することができる。すなわち、把持部310(右チャック部310R、左チャック部310L)は、第1端点P1、第2端点P2および第3端点P3の3点を同時に把持する必要が無く、2点を同時に把持可能であればよいので、チャック部の個数が増加するのを防止することができる。その結果、把持部310の構成が簡略化される。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、襟部分を基準とした位置を把持することにより、複数の被折畳物が襟部分を基準とした位置で整列される。これにより、折畳装置500において、円滑に折り畳み作業を行うことが可能となる。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、載置台200に被折畳物を載置した状態で第1特徴部分(矩形状の外形)および第2特徴部分(襟部分)を検出することができる。これにより、被折畳物を吊り下げた状態で第1特徴部分および第2特徴部分を検出する場合に比べて、第1特徴部分および第2特徴部分の認識率が向上する。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1では、襟部分の検出に失敗した場合に(ステップS13:No)、被折畳物を裏返して襟部分を露出させることができる(ステップS14)。これにより、襟部分を基準とした位置(両肩部分T1,T2)を把持することが可能となり、複数の被折畳物が襟部分を基準とした位置で整列される。
また、本実施形態に係る被折畳物処理装置1は、ランニングシャツRSを裏返しても(ステップS14)、ランニングシャツRSの襟部分を検出できない場合に、ズレ解消ルーチン(ステップS18(ステップS21〜S37))を行うことによって、ランニングシャツRSの展開を行う。具体的には、ランニングシャツRSを裏返しても(ステップS14)、ランニングシャツRSの襟部分を検出できない場合に(ステップS16:No)、まず、第3端点P3と第1端点P1との両方で把持されるランニングシャツRSの下端が載置台200に接触するまで把持部310を下降させる(ステップS21)。これにより、ランニングシャツRSの形状が崩れ難い部分(例えば、ランニングシャツの肩口等の縫い目が存在する部分)が、第4端点P4として検出可能となる(ステップS23)。そして、把持部310が、ランニングシャツRSの第4端点P4を把持する(ステップS24)。これにより、把持部310によってランニングシャツRSの角部(形状が崩れ難い部分)が把持されることになる。このとき、ランニングシャツRSの第4端点P4が把持されることにより、ランニングシャツRSの第4端点P4から最も離れた第5端点P5が検出可能となる(ステップS26)。そして、把持部310が、ランニングシャツRSの第4端点P4および第5端点P5の両方を把持する(ステップS27)。これにより、把持部310によってランニングシャツRSの上述した角部(形状が崩れ難い部分)に加えて、その角部の対角の位置に配置される角部が把持されることになる。このとき、ランニングシャツRSの第4端点P4および第5端点P5の両方が把持されることにより、第4端点P4と第5端点P5とを結ぶ直線L3から最も離れた第6端点P6が検出可能となる(ステップS29)。そして、把持部310が、ランニングシャツRSの第4端点P4と第6端点P6とを把持する(ステップS30)。これにより、把持部310によってランニングシャツRSの隣接する2つの角部(形状が崩れ難い部分)が把持されることになり、乱雑に配置されたランニングシャツRSが展開される。
<変形例>
先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、右チャック部310Rおよび左チャック部310Lの2つのチャック部を設ける例について説明したが、本発明はこれに限らず、3つ以上のチャック部を備えていてもよい。3つ以上のチャック部を備える場合、第1端点P1および第2端点P2の両方を把持した状態で、第3端点P3を把持することが可能となる。すなわち、被折畳物を載置台200に置かずに、空中で被折畳物のハンドリングを行うことができる。これにより、載置台200との接触による被折畳物の損傷を防止することができる。また、この場合、載置台200が必要なくなるので、載置台200の設置スペース分だけ被折畳物処理装置1のコンパクト化を図ることができる。
なお、上述の実施形態において、3つ目のチャック部を単に追加しただけでは、空中で被折畳物のハンドリングを行うことができない。空中で被折畳物のハンドリングを行うためには、ロボットハンドを有する6軸ロボットアームを3台設ける等する必要がある。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、移動機構320をベルトスライダ機構やボールネジ機構で実現する例について説明したが、本発明はこれに限らず、移動機構320をエアシリンダ機構、モータシリンダ機構、電動スライダ機構、リニアスライダ機構、ラックピニオン機構などの機構で実現してもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、把持部としての右チャック部310Rおよび左チャック部310Lが移動機構320の近接離間機構330に取り付けられる例について説明したが、本発明はこれに限らず、独立した2台以上のロボットアームに把持部としての右チャック部310Rおよび左チャック部310Lが取り付けられてもよい。このような構成を採ることにより、ステップS6(第2端点検出工程)、ステップS9(第3端点検出工程時)、ステップ26(第5端点検出工程)およびステップS29(第6端点検出工程)において、チャック部310R,310LによるTシャツのTS、シャツRSの把持を解除することなく、第2端点P2、第3端点P3、第5端点P5、第6端点P6の検出を行うことできる。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、2台のデジタルスチルカメラ401により第1点Pおよび第1端点P1〜第6端点P6を検出する例について説明したが、本発明はこれに限らず、1台もしくは3台以上のデジタルスチルカメラで第1点Pおよび第1端点P1〜第6端点P6を検出してもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、デジタルスチルカメラ401により撮像された撮像データに基づいて、被折畳物の画像を形成しその画像に画像処理を施すことによって、第1位置Pおよび第1端点P1〜第6端点P6を検出したが、本発明はこれに限らず、光センサ等のセンサにより被折畳物の移動方向の後端(被折畳物が検知されなくなった箇所)を検知することによって、第1点Pおよび第1端点P1〜第6端点P6を検出してもよい。具体的には、載置台200の上面近傍に発光素子と受光素子とを配置し、把持部310に把持される被折畳物が、発光素子と受光素子との間を通過するように、把持部310および移動機構320を制御する。そして、被折畳物による光の遮断が解除された位置が、被折畳物の第1端点P1〜第6端点として検出される。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、2台のデジタルスチルカメラ401により第1特徴部分(矩形状の外形)および第2特徴部分(襟部分)を検出する例について説明したが、本発明はこれに限らず、1台もしくは3台以上のデジタルスチルカメラで第1特徴部分および第2特徴部分を検出してもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、デジタルスチルカメラ401により第2特徴部分(襟部分)を検出する例について説明したが、本発明はこれに限らず、赤外線カメラにより被折畳物の第2特徴部分(襟部分)を検出してもよい。赤外線カメラは、載置台200に載置される被折畳物を撮像することによって、被折畳物の透過撮像データを取得し、取得された透過撮像データをコンピュータ600に送信する。コンピュータ600は、受信した透過撮像データに基づいて画像処理を行い、被折畳物の襟部分を検出し、且つ、その襟部分が載置台200に載置される被折畳物のどの位置にあるのか特定する。すなわち、赤外線カメラを用いることにより、他の部分より赤外線の透過量が少ない第2特徴部分(襟部分)の位置を特定することができる。これにより、被折畳物の第2特徴部分を露出させるために被折畳物を裏返す制御(ステップS14およびステップS34)を行わなくても、被折畳物の第2特徴部分を基準する位置を把持することができる。
また、自然光カメラと赤外線カメラとを組み合わせて利用してもよい。この場合、自然光カメラにより被折畳物を撮像した結果、第2特徴部分(襟部分)が検出できなかった場合に、赤外線カメラにより被折畳物を撮像し、第2特徴部分(襟部分)の位置を特定する。これにより、被折畳物を裏返す制御(ステップS14およびステップS34)を行わなくても、被折畳物の第2特徴部分(襟部分)を基準する位置を把持することができる。
また、上述した赤外線カメラの代わりに、CCDカメラを用いることも可能である。具体的には、被折畳物の下部から光線を照射すると共に、被折畳物の第2特徴部分(襟部分)を透過した光量をCCDカメラで検出することにより、被折畳物の第2特徴部分(襟部分)の位置を特定してもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、X−Y平面に延在する面を有する載置台200を備える例について説明したが、本発明はこれに限らず、図33に示されるような懸垂部材700を備えていてもよい。この懸垂部材700は、図33に示されるように、所定の高さ位置(Z方向位置)に水平に支持される細板状部材、棒状部材等を有する。このような懸垂部材700を利用すれば、被折畳物を懸垂部材700に懸垂させた状態で被折畳物の端点検出を行うことができる。なお、かかる場合、デジタルスチルカメラ401は、懸垂部材700に向かって水平に設置される。
なお、上述のように懸垂部材700に被折畳物を懸垂させた状態で端点検出を行う場合、被折畳物が比較的長いもの、大きいものであると、被折畳物の端点がデジタルスチルカメラ401の撮像領域RPから逸脱してしまうことがある。このような場合、図34および図35に示されるように、昇降バー710を昇降させる昇降機(図示せず)を設置すれば、その問題は解決される。
その一例としては、図34(a)および(b)に示されるように、被折畳物(例えば、TシャツTS、ランニングシャツRS)が把持部310により把持されたまま懸垂部材700にかけられた状態で、昇降機が被折畳物の上方から把持部310と懸垂部材700との間の空間に昇降バー710を降下させる態様がある。また、他の例としては、図35(a)および(b)に示されるように、被折畳物が、平行または略平行に配置される二つの懸垂部材700にかけ渡された状態で、昇降機が被折畳物の上方から二つの懸垂部材700の間の空間に昇降バー710を降下させる態様がある。
なお、上述のいずれの態様においても、昇降機は、コンピュータ600に通信接続されており、コンピュータ600からの指令に基づいて昇降バー710の昇降を行うことが好ましい。なお、コンピュータ600が昇降機に対して昇降バー710を下降させる指令を発するタイミングとしては、例えば、把持部310と懸垂部材700との間または二つの懸垂部材700の間の空間に被折畳物が存在することが検知され、且つ、撮像領域RPにおいて被折畳物の端点が検出されないとき等が挙げられる。なお、「把持部310と懸垂部材700との間または二つの懸垂部材700の間の空間に被折畳物が存在するか否かを検知する」には、把持部310と懸垂部材700との間または二つの懸垂部材700の間の空間の上方または下方において、予めセンサを下方または上方に向けて配置しておけばよい。そして、撮像領域RPに被折畳物の端点が検出されたときに、コンピュータ600が昇降機に対して昇降バー710を上昇させるようにすればよい。
また、このように懸垂部材700を利用して被折畳物の端点検出を行う場合においても、載置台200を利用して被折畳物の端点検出を行う場合と同様に、被折畳物を懸垂部材700に当接させながら被折畳物を移動させることができる。このため、被折畳物のねじれ及び絡まりを解消することができる。その結果、被折畳物の端点(第1端点P1〜第6端点P6)となる把持部310の移動方向の後端を検出することができる。
また、平面的に広がる載置台200に比べて、懸垂部材700を設置するのに要する設置スペースが小さくなるので、被折畳物処理装置1のコンパクト化を図ることができる。
また、このように懸垂部材700を利用する態様では、例えば、懸垂部材700の両側にデジタルスチルカメラ401を配置して被折畳物の両側の映像を撮像したり、懸垂部材700の片側にデジタルスチルカメラ401と配置すると共にもう片側に鏡を配置してその1台のデジタルスチルカメラ401により被折畳物の両側の映像を撮像したりすることにより、被折畳物の両側において同時に矩形検出および襟検出を行うことができる。このため、このような態様では、載置台200を利用して被折畳物の端点検出を行う場合とは異なり、被折畳物(例えば、TシャツTS、ランニングシャツRS)を裏返す制御を省くことができる。なお、懸垂部材700の片側にデジタルスチルカメラ401と配置すると共にもう片側に鏡を配置してその1台のデジタルスチルカメラ401により被折畳物の両側の映像を撮像する場合、複数の鏡の多重反射を利用することが現実的である。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、載置台200を備える例について説明し、先の変形例(H)に係る被折畳物処理装置1では、ポールを備える例について説明したが、本発明では、被折畳物を当接しながら移動させる領域であればよいので、上述の載置台200やポールなどを設ける必要が無く、床(被折畳物処理装置1が載置される面)を載置領域としてもよい。これにより、載置台200やポールを設置するスペース分だけ小さくすることができるので、被折畳物処理装置1のコンパクト化を図ることができる。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第1端点検出部601が、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1点Pで把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から第1点Pから最も離れた第1端点P1を検出したが、第1端点検出部601が次のようにして第1端点P1を検出するようにしてもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第2端点検出部602が、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1端点P1で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から第1端点P1から最も離れた第2端点P2を検出したが、第2端点検出部602が、上述の変形例(J)の(i)および(ii)に示されるように第2端点P2を検出するようにしてもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第3端点検出部603が、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1端点P1と第2端点P2との両方で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から直線L1から最も離れた第3端点P3を検出したが、第3端点検出部603が、上述の変形例(J)の(i)および(ii)に示されるように第3端点P3を検出するようにしてもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第4端点検出部604が、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第1端点P1および第2端点P2のいずれかと第3端点P3との両方で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から直線L2から最も離れた第4端点P4を検出したが、第4端点検出部604が、上述の変形例(J)の(i)および(ii)に示されるように第4端点P4を検出するようにしてもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第5端点検出部605が、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第4端点P1で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から第4端点P4から最も離れた第5端点P5を検出したが、第5端点検出部605が、上述の変形例(J)の(i)および(ii)に示されるように第5端点P5を検出するようにしてもよい。
また、先の実施形態に係る被折畳物処理装置1では、第6端点検出部606が、デジタルスチルカメラ401から送信される撮像データに基づいて、第4端点P4と第5端点P5との両方で把持される被折畳物の平面画像を形成し、その平面画像から直線L3から最も離れた第6端点P6を検出したが、第6端点検出部606が、上述の変形例(J)の(i)および(ii)に示されるように第6端点P6を検出するようにしてもよい。
Claims (17)
- 変形性薄物を展開する変形性薄物展開装置であって、
前記変形性薄物を把持する把持部と、
前記把持部を移動させる移動機構と、
「第1基準線もしくは第1基準点から最も遠い前記変形性薄物の端点」または「第2基準線もしくは第2基準点から最も近い前記変形性薄物の端点」を検出する端点検出部と、
前記把持部が第1点で前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第1制御と、前記第1制御後に前記端点検出部に対して前記端点を検出させる第2制御と、前記第2制御後に前記第2制御において検出された端点(以下「第1端点」という)で前記把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第3制御と、前記第3制御後に前記端点検出部に対して前記端点を検出させる第4制御と、前記第4制御後に「前記第1端点」と「前記第4制御において検出された端点(以下「第2端点」という)」との両方で前記把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第5制御と、前記第5制御後に前記端点検出部に対して前記端点を検出させる第6制御と、前記第6制御後に「前記第1端点または前記第2端点」と「前記第6制御において検出された端点(以下「第3端点」という)」との両方で前記把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第7制御とを行う制御部と
を備える、変形性薄物展開装置。 - 前記制御部は、前記第5制御後前記第6制御前に、前記第1端点と前記第2端点とを結ぶ直線が略水平となるように前記移動機構を制御する第8制御をさらに行う
請求項1に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記制御部は、
前記第2制御において、前記端点検出部に対し、前記第1点から最も遠い前記第1端点を検出させ、
前記第4制御において、前記端点検出部に対し、前記第1端点から最も遠い前記第2端点を検出させ、
前記第6制御において、前記端点検出部に対し、前記第1端点と前記第2端点とを結ぶ直線から最も遠い前記第3端点を検出させる
請求項1または2に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記第1基準線は、固定されており、
前記制御部は、
前記第2制御において、前記端点検出部に対し、前記第1基準線から最も遠い前記第1端点を検出させ、
前記第4制御において、前記端点検出部に対し、前記第1基準線から最も遠い前記第2端点を検出させ、
前記第6制御において、前記端点検出部に対し、前記第1基準線から最も遠い前記第3端点を検出させる
請求項1または2に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記第2基準線は、固定されており、
前記制御部は、
前記第2制御において、前記端点検出部に対し、前記第2基準線から最も近い前記第1端点を検出させ、
前記第4制御において、前記端点検出部に対し、前記第2基準線から最も近い前記第2端点を検出させ、
前記第6制御において、前記端点検出部に対し、前記第2基準線から最も近い前記第3端点を検出させる
請求項1または2に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記制御部は、前記第7制御後に「前記第1端点および前記第2端点のうち前記第7制御において把持されなかった方の端点」と「前記第3端点」との両方で前記把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第9制御をさらに行う
請求項1から5のいずれか1項に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記制御部は、前記第7制御において、「前記第1端点および前記第2端点のうち前記第3端点から遠い方の端点」と「前記第3端点」との両方で把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する
請求項1から6のいずれか1項に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記変形性薄物を載置する載置領域をさらに備え、
前記制御部は、前記第1制御と前記第2制御との間、前記第3制御と前記第4制御との間、前記第5制御と前記第6制御との間に、前記把持部によって把持された前記変形性薄物が前記載置領域に当接しながら移動するように前記把持部および前記移動機構を制御する
請求項1から7のいずれか1項に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記変形性薄物の第1特徴部分を検出する第1特徴部分検出部と、
前記変形性薄物の第2特徴部分を検出する第2特徴部分検出部と
をさらに備え、
前記制御部は、前記第7制御後において、前記第1特徴部分検出部により前記変形性薄物の第1特徴部分が検出され、且つ、前記第2特徴部分検出部により前記変形性薄物の第2特徴部分が検出される場合、前記第2特徴部分を基準とする位置を把持部が把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第10制御をさらに行う
請求項1から8のいずれか1項に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記制御部は、前記第7制御後において、前記第1特徴部分検出部により前記変形性薄物の第1特徴部分が検出され、且つ、前記第2特徴部分検出部により前記変形性薄物の第2特徴部分が検出されない場合、前記変形性薄物を裏返すように前記把持部および前記移動機構を制御する第11制御をさらに行う
請求項9に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記第2特徴部分検出部は、前記変形性薄物の前記第2特徴部分の位置を特定可能な赤外線カメラを含む
請求項9に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記制御部は、前記第11制御後において、前記第2特徴部分検出部により前記第2特徴部分が検出されない場合、前記把持部により「前記第1端点または前記第2端点」と「前記第3端点」との両方で把持される変形性薄物の下端が前記載置領域に接触するように前記把持部および前記移動機構を制御する第12制御と、前記第12制御後に前記端点検出部に対して前記端点を検出させる第13制御と、前記第13制御後に前記第13制御において検出された端点(以下「第4端点」という)で前記把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第14制御と、前記第14制御後に前記端点検出部に対して前記端点を検出させる第15制御と、前記第15制御後に「前記第4端点」と「前記第15制御において検出された端点(以下「第5端点」という)との両方で前記把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第16制御と、前記第16制御後に前記端点検出部に対して前記端点を検出させる第17制御と、前記第17制御後に「前記第4端点または前記第5端点」と「前記第17制御において検出された端点」との両方で前記把持部が前記変形性薄物を把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第18制御をさらに行う
請求項10または11に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記変形性薄物を懸垂させる懸垂部材をさらに備え、
前記制御部は、前記第1制御と前記第2制御との間、前記第3制御と前記第4制御との間、前記第5制御と前記第6制御との間に、前記把持部によって把持された前記変形性薄物を前記懸垂部材に掛けるように前記把持部および前記移動機構を制御する
請求項1から7のいずれか1項に記載の変形性薄物展開装置。 - 第1部材と、
前記第1部材を降下させる降下機構をさらに備え、
制御部は、前記変形性薄物が前記把持部により把持されたまま前記懸垂部材にかけられた状態で、前記降下機構に対して、前記変形性薄物の上方から前記把持部と前記懸垂部材との間の空間に前記第1部材を降下させる
請求項13に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記懸垂部材は、第1懸垂部と、前記第1懸垂部と離れて設けられる第2懸垂部とを有し、
第1部材と、前記第1部材を前記第1懸垂部および前記第2懸垂部の上方から前記第1懸垂部と前記第2懸垂部との間の空間に降下させる降下機構とを有する降下装置をさらに備える
請求項13に記載の変形性薄物展開装置。 - 前記変形性薄物の第1特徴部分を検出する第1特徴部分検出部と、
前記変形性薄物の第2特徴部分を検出する第2特徴部分検出部と
をさらに備え、
前記制御部は、前記第7制御後において、前記第1特徴部分検出部により前記変形性薄物の第1特徴部分が検出され、且つ、前記第2特徴部分検出部により前記変形性薄物の第2特徴部分が検出される場合、前記第2特徴部分を基準とする位置を前記把持部が把持するように前記把持部および前記移動機構を制御する第19制御をさらに行う
請求項13から15のいずれかに記載の変形性薄物展開装置。 - 変形性薄物を展開する変形性薄物展開方法であって、
前記変形性薄物を第11点で把持する第11把持工程と、
前記第1把持工程後に、「第11基準線もしくは第11基準点から最も遠い前記変形性薄物の端点」または「第12基準線もしくは第12基準点から最も近い前記変形性薄物の端点」を検出する第11端点検出工程と、
前記第11端点検出工程後に、前記第11端点検出工程において検出された前記端点(以下「第11端点」という)で前記変形性薄物を把持する第12把持工程と、
前記第12把持工程後に、「第13基準線もしくは第13基準点から最も遠い前記変形性薄物の端点」または「第14基準線もしくは第14基準点から最も近い前記変形性薄物の端点」を検出する第12端点検出工程と、
前記第12端点検出工程後に、「前記第11端点」と「前記第12端点検出工程において検出された前記端点(以下「第12端点」という)」との両方で前記変形性薄物を把持する第13把持工程と、
前記第13把持工程後に、「第15基準線もしくは第15基準点から最も遠い前記変形性薄物の端点」または「第16基準線もしくは第16基準点から最も近い前記変形性薄物の端点」を検出する第13端点検出工程と、
前記第13端点検出工程後に、「前記第11端点または前記第12端点」と「前記第13端点検出工程において検出された前記端点」との両方で前記変形性薄物を把持する第14把持工程と
を備える、変形性薄物展開方法。
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