JPH1114428A - コンベアの搬送物量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に高精度の測定を行う。 【解決手段】 コンベアの搬送終端口近傍の、搬送方向
と対向する方向に撮像装置３４を設置して、搬送物８の
正面画像を撮影し、輪郭抽出回路３８を用いて撮影画像
の断面形状を抽出して、その断面積をリアルタイムで算
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンベアを用いて
連続的に搬送される原料や製品の重量、体積、断面積等
を非接触で連続的に測定するコンベアの搬送物量測定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンベアを用いて、粉体あるいは粒体状
の原料や製品を搬送する設備において、その搬送量を連
続的に測定する技術は、製品品質の安定化や製品のコス
ト管理に必須である。

【０００３】現在までに実用化されている方法で、最も
汎用的な技術は、図３に示すように、コンベア１０内に
ロードセル２０を組み込み、サポートロール１２間の搬
送物８の重量を計量用ローラ２２と支点２４を介して前
記ロードセル２０で測定することにより、コンベア単位
長さ当りの搬送物重量を連続的に測定するものである。
測定された搬送物重量に、コントローラ２８で、例えば
コンベア終端の搬送ロール１４の回転を検出する速度検
出器２６によって検出されるコンベア速度を乗算すれ
ば、単位時間当りのコンベア搬送物（重）量が連続測定
可能である。又、この量を時間で積分することにより、
合計の搬送物重（量）も算出可能である。

【０００４】一方、非接触で搬送量を測定する技術とし
ては、特開昭６０−１０５９０４や特開昭６０−２３０
００５、あるいは、特開平２−１２４４０９のように、
画像処理技術を応用したものがある。これらの技術は、
いずれも図４に示す如く、スリット光源３０により、光
パターンの一部に直線を有するスリット光束３２を搬送
物８の上方向から照射し、その像を、撮像装置３４によ
り斜め上方向から撮影し、搬送物８の輪郭を抽出して、
搬送物の断面積を演算するという手法を採用している。

【０００５】図５に特開昭６０−２３０００５の例を示
すが、コンベア１０の進行方向と直角方向に光源３０か
ら直線状のスリット光束３２を照射し、該光束３２の搬
送物８上の形状を撮像装置３４で撮影して画像メモリ３
６に蓄え、輪郭抽出回路３８で搬送物８の輪郭を抽出
し、更に、断面積演算回路４０で、撮像装置３４の撮影
角度を補正して、搬送物の断面積をリアルタイムで算出
している。断面積演算回路４０で算出された断面積に、
速度検出器２６で検出されるコンベア速度を体積算出回
路４２で乗算すれば、単位時間当りの搬送体積が演算可
能であり、更に重量積算回路４４で密度を乗算すること
で、単位時間当りの搬送重量を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示したような従来のロードセル方式の搬送量測定装置
は、次のような問題があった。

【０００７】単位長さ当りのコンベア重量に比べて搬
送物重量が軽い搬送物に対しては、測定誤差が大きく、
実用的でない。従って、密度の小さい化学プロセス用原
料等は測定できない。ロードセル方式では、通常、単位
長さ当りの搬送物重量が、コンベア重量の３倍以上必要
とされている。

【０００８】測定部位は、通常コンベアの水平部であ
り、傾斜のあるコンベアでは測定誤差が大きく、適用で
きない。

【０００９】既設のコンベアに設置する場合は、ロー
ドセル取付けのため、コンベア本体を改造する必要があ
る。従って、設備を長時間停止する必要があると共に、
大きな改造費が必要である。

【００１０】一方、図５に示したような画像処理を用い
て非接触で搬送量を測定する装置にも、次のような問題
があった。

【００１１】基本的にスリット状の光束を搬送物に投
影するため、光源が複雑且つ高価なものとなる。図６に
特開昭６０−１０５９０４の光源の例を示すが、スリッ
ト光束３２を得るために、高輝度水銀灯５０、スリット
状の光通過孔５４を有する光パターン平行板５２、及び
投光レンズ５６を組み合わせて光源３０を構成してい
る。

【００１２】スリット光束を斜め方向から撮像するた
め、搬送物断面形状を算出する際に角度補正が必要であ
り、その演算式が複雑なものとなる。

【００１３】コンベア１０の撓みによる測定誤差を防
ぐためには、図７に示す如く、搬送ロール１４やサポー
トロールの直上にスリット光束を投影する必要があり、
光源の設置場所に制限がある。搬送ロール１４の直上に
光源を設置しない場合には、図８に示す如く、搬送物の
量によるコンベア１０の撓みのためコンベア断面形状が
変化するので、撮像装置で検出可能なコンベア上側の断
面形状のみからは、正確な断面積が計測不可能である。

【００１４】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、安い費用で高精度の測定を可能とす
ることを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンベアを用
いて連続的に搬送される搬送物の単位時間当りの搬送重
量や体積を非接触で連続的に測定するための、コンベア
の搬送物量測定装置において、コンベア搬送部終端口近
傍の搬送物の正面画像を、実質的に搬送方向と対向する
方向から撮影する撮像手段と、該撮像手段で撮影された
正面画像から、搬送物の断面形状を抽出する画像処理手
段と、該断面形状から、搬送終端部における搬送物の断
面積をリアルタイムで算出する演算手段とを備え、該断
面積を用いて、搬送物の量を測定するようにして、前記
課題を解決したものである。

【００１６】本発明においては、撮像装置と光源をコン
ベア外部に取り付ける構造であるため、ロードセル方式
のように、取付けのためのコンベア本体の改造が不要で
あり、設備を長時間停止する必要はない。又、設備取付
けの費用も安価である。光源も、高価なスリット光源で
はなく、通常の蛍光灯による安価な光源で問題なく、測
定環境によっては、例えば工場内の屋内照明のみで問題
なく断面積算出が可能な場合があり、このような場合に
は、光源も不要である。

【００１７】又、コンベアの搬送部終端口近傍で、実質
的に搬送方向と対向する方向に撮像装置を設置して、搬
送物の正面画像を撮影する方式であるため、撮像装置の
角度補正をすることなく、搬送物の断面積をそのまま算
出可能であり、演算式が非常に平易である。

【００１８】更に、非接触測定であるため、ロードセル
方式の搬送物測定装置と異なり、単位長さ当りのコンベ
ア質量に比べて搬送物重量が軽い搬送物に対しても、精
度良く測定可能である。又、傾斜のあるコンベアでも、
精度を犠牲にすることなく測定可能である。更に、コン
ベア終端部では、必ず搬送用ロールが存在するため、搬
送物量差によるコンベア撓みがなく、常に安定した測定
が可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００２０】本実施形態は、図１に示す如く、例えば２
次元ＣＣＤカメラ等の撮像装置３４をコンベア搬送部終
端口近傍の搬送方向と完全に対向する方向に設置すると
共に、搬送終端部を蛍光灯等の通常光源６０で照明す
る。なお、コンベア１０が工場内設置で、室内照明のみ
で十分な照度が得られる場合は、この撮像用光源６０は
不要である。

【００２１】図２（Ａ）に示すような、前記撮像装置３
４からの全画像のビデオ信号は、例えば一定周期Δｔで
画像メモリ３６に取り込まれ、輪郭抽出回路３８で、搬
送物８の断面形状が抽出される。この輪郭抽出回路３８
では、図２（Ｂ）に示す如く例えば一定エリアの画像を
切り出した後、図２（Ｃ）に示す如く、画像２値化を行
い、搬送終端部の断面形状を抽出する。

【００２２】断面積演算回路６２は、断面形状内の画素
数を計数し、各画素数に対応する面積を乗算することに
よって断面積を得る。

【００２３】更に、断面積代表値演算回路６４で求めた
時刻ｔにおける断面積Ｓ（ｔ）を、例えばΔｔ過去の断
面積代表値Ｓ0 （ｔ−Δｔ）と指数平滑することによ
り、時刻ｔにおける断面積代表値Ｓ0 （ｔ）を演算す
る。

【００２４】次いで、積算回路６６で断面積代表値Ｓ0
（ｔ）に速度検出器２６で検出したコンベア速度を乗算
すれば、単位時間当りの搬送物体積が演算可能である。
更に、これに搬送物の密度を乗算すれば、単位時間当り
の搬送物重量が算出可能である。又、これらを時間積分
すれば、搬送したものの総重量や総体積を得ることがで
きる。

【００２５】なお、前記実施形態においては、撮像装置
３４が搬送方向正面に配置されていたが、撮像装置３４
の配設位置はこれに限定されず、例えばミラーを用いて
光の方向を変えることにより、他の位置から、コンベア
搬送部終端口近傍の搬送物の正面画像を捕らえるように
することも可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ロードセル方式のよう
なロードセル取付けのためのコンベア本体改造や、従来
のスリット光方式のような高価なスリット光源が不要で
あり、安価に構成できる。又、撮像装置の角度補正が不
要であり、搬送物の断面積を容易に計算できる。更に、
非接触測定であるため、軽い搬送物や傾斜のあるコンベ
アでも、精度を犠牲にすることなく測定可能であり、コ
ンベア撓みによる影響も受けることがない等の優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成を示す、一部ブロック
線図を含む側面図

【図２】前記実施形態の画像処理手順を示す線図

【図３】従来のロードセルを用いた搬送物量測定装置の
構成例を示す、一部ブロック線図を含む側面図

【図４】従来のスリット光を用いた搬送物量測定装置の
測定原理を説明するための斜視図

【図５】同じく全体構成を示す、一部ブロック線図を含
む側面図

【図６】従来のスリット光源の構成例を示す斜視図

【図７】従来の問題点を説明するための、ロール直上の
搬送物断面形状の変化を示す断面図

【図８】同じくロール直上でない場合の搬送物断面形状
の変化を示す断面図

【符号の説明】

８…搬送物 １０…コンベア １４…搬送ロール ２６…速度検出器 ３４…撮像装置 ３６…画像メモリ ３８…輪郭抽出回路 ６０…通常光源 ６２…断面積演算回路 ６４…断面積代表値演算回路 ６６…積算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンベアを用いて連続的に搬送される搬送
   物の単位時間当りの搬送重量や体積を非接触で連続的に
   測定するための、コンベアの搬送物量測定装置におい
   て、 コンベア搬送部終端口近傍の搬送物の正面画像を、実質
   的に搬送方向と対向する方向から撮影する撮像手段と、 該撮像手段で撮影された正面画像から、搬送物の断面形
   状を抽出する画像処理手段と、 該断面形状から、搬送終端部における搬送物の断面積を
   リアルタイムで算出する演算手段とを備え、 該断面積を用いて、搬送物の量を測定することを特徴と
   するコンベアの搬送物量測定装置。