(57)【要約】【課題】本発明の目的は、搬送路における板材の位置及び向きを検出可能な板材の位置検出方法を提供する。【解決手段】板材１の位置検出方法は、板材１の、搬送方向Ｙ１と板材１の少なくとも一つの端縁１１（１２）とのなす角度θを検出する角度検出工程と、板材１の、搬送幅方向Ｘ１における基準位置に対するずれ位置を検出するずれ位置検出工程と、角度θとずれ位置とに基づいて、板材１の位置及び向きを算出する搬送位置検出工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路において搬送方向に搬送される矩形状の板材の位置検出方法であって、
前記板材の少なくとも一つの端縁と前記搬送方向とのなす角度を検出する角度検出工程と、
前記板材の搬送幅方向における基準位置に対するずれ位置を検出するずれ位置検出工程と、
前記角度と前記ずれ位置とに基づいて、前記搬送路における前記板材の位置及び向きを検出する搬送位置検出工程と、
を備える、
板材の位置検出方法。
【請求項２】
前記角度検出工程及び前記ずれ位置検出工程よりも前に行われ、前記搬送路上で搬送される前記板材の少なくとも一つの端縁を含む範囲を撮像する撮像工程を更に備え、
前記撮像工程は、前記板材の前記搬送方向のいずれか一方の長さ方向端縁の少なくとも一部と、前記板材の前記長さ方向端縁に直交するいずれか一方の幅方向端縁の少なくとも一部との画像データを取得し、
前記角度検出工程は、前記画像データに基づいて前記角度を検出し、
前記ずれ位置検出工程は、前記画像データに基づいて前記ずれ位置を検出する、
請求項１に記載の板材の位置検出方法。
【請求項３】
前記角度検出工程は、前記画像データのうち、前記搬送幅方向に沿う幅及び前記搬送方向に沿う長さを有する帯状の範囲で抽出される前記長さ方向端縁の画像データに基づいて、前記角度を検出する、
請求項２に記載の板材の位置検出方法。
【請求項４】
前記帯状の範囲は、前記画像データにおける、前記搬送幅方向の複数の箇所にある、
請求項３に記載の板材の位置検出方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の板材の位置検出方法において、前記搬送位置検出工程より検出した前記板材の位置及び向きの検出結果に基づいて、前記板材に対して施す処理のデータを補正する、
板材のデータ補正方法。
【請求項６】
搬送路において搬送方向に搬送される矩形状の板材の位置検出装置であって、
前記板材の前記搬送方向のいずれか一方の長さ方向端縁の少なくとも一部と、前記板材の前記長さ方向端縁に直交する幅方向端縁の少なくとも一部とを撮像する撮像部と、
前記撮像部から得られた画像データに基づいて、前記板材の前記長さ方向端縁と前記搬送方向とのなす角度及び基準位置に対する前記幅方向端縁のずれ位置とを検出し、前記角度及び前記ずれ位置とに基づいて、前記板材の位置及び向きを算出する処理装置と、
を備える、
板材の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材の位置検出方法、板材の位置データ補正方法、及び板材の位置検出装置に関し、より詳細には、搬送路に搬送される板材の位置の検出方法及び板材の位置データ補正方法、並びに板材の位置を検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築用等の板材を製造するにあたっては、塗装等の後処理前の板材（以下、基材という）をベルトコンベヤ等の搬送路上に送り出して搬送しながら、基材に対し塗装、印刷、プレス等といった後処理を施すこと（後工程）が行われている。
【０００３】
ところで、搬送路で送られる基材は、平面視で搬送方向に対して傾くことがある。このため、搬送路の搬送方向の両側に位置合わせのためのガイド等が設けられ、このガイド等によって、基材が後工程を行うのに適した位置となるように、正しい位置に直すことがなされている。しかし、この場合、基材は、搬送の際にガイドに接触するため、基材の端縁等が欠けることが起こりうる。したがって、搬送路では、基材とガイドとが極力接触しないように搬送させながらも、基材の寸法等の正確な情報を得ることが求められる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、搬送ライン上を搬送される鋼板の長さ（鋼板長）を測定する技術が開示されている。特許文献１に記載の測定方法では、搬送ラインの上方に複数の光スイッチを設置し、この光スイッチによって鋼板の通過を検知し、その検知結果を利用して、鋼板の搬送方向の実測値（測長値）を補正することで鋼板長を算出する。
【０００５】
具体的には、光スイッチの位置と、オン／オフのタイミングと、鋼板の搬送速度とから、光スイッチの設置ラインと、せん断搬送方向と交差する方向に延びる先尾端の幅方向せん断線との間の交差角度を算出し、この交差角度で測長値を補正して鋼板長（真の鋼板の長さ）を算出する。
【０００６】
これにより、鋼板が平面視で搬送方向に対して傾斜していても、鋼板の正確な長さを算出して、後工程に備えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８４２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、平面視における搬送方向に対する鋼板の傾斜角度を用いて補正して、鋼板の長さを算出することができるものの、搬送ライン幅方向における鋼板の位置を検出していない。
【０００９】
このため、特許文献１に記載の測定方法では、例えば、塗装等の後工程を行う際、搬送ライン幅方向における鋼板の位置が不明であり、搬送ラインに位置合わせのためのガイドを設けない限り、正確な後工程を行うことが難しかった。
【００１０】
本発明の目的は、搬送路における板材の位置及び向きを検出可能な板材の位置検出方法、板材の位置データの補正方法、及び板材の位置検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る板材の位置検出方法は、搬送路において搬送方向に搬送される矩形状の板材の位置検出方法であって、前記板材の少なくとも一つの端縁と前記搬送方向とのなす角度を検出する角度検出工程と、前記板材の搬送幅方向における基準位置に対するずれ位置を検出するずれ位置検出工程と、前記角度と前記ずれ位置とに基づいて、前記搬送路における前記板材の位置及び向きを検出する搬送位置検出工程と、を備える。
【００１２】
本発明の一態様に係る板材のデータ補正方法は、上記板材の位置検出方法において、前記搬送位置検出工程より検出した前記板材の位置及び向きの検出結果に基づいて、前記板材に対して施す処理のデータを補正する。
【００１３】
本発明の一態様に係る板材の位置検出装置は、搬送路において搬送方向に搬送される矩形状の板材の位置検出装置であって、撮像部と、処理装置とを備える。撮像部は、前記板材の前記搬送方向のいずれか一方の長さ方向端縁の少なくとも一部と、前記板材の前記長さ方向端縁に直交する幅方向端縁の少なくとも一部とを撮像する。処理装置は、前記撮像部から得られた画像データに基づいて、前記板材の前記長さ方向端縁と前記搬送方向とのなす角度及び基準位置に対する前記幅方向端縁のずれ位置とを検出し、前記角度及び前記ずれ位置とに基づいて、前記板材の位置及び向きを算出する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、搬送路における板材の位置及び向きを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る板材の位置検出装置の概略を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る搬送装置を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る板材の位置検出装置の概略を示すブロック図である。
【図４】図４は、撮像される板材を板材の上面（Ｚ方向）から見た概略を示す平面図である。
【図５】図５Ａは、撮像データに基づき生成された画像データの一例を示す概略図である。図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す概略図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る板材の位置検出方法及びデータの補正方法の概略を示すフローチャートである。
【図７】図７は、変形例の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施の一形態について、図を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本発明の目的を達成できれば設計に応じて種々の変更が可能である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、図面において、搬送方向に沿う軸をＹ軸、搬送方向に直交しかつ水平面に沿う方向（搬送幅方向ともいう）に沿う軸をＸ軸、Ｘ軸及びＹ軸に直交する軸であるＺ軸を示しているが、各軸の名称は便宜上のものであり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のそれぞれの名称は、上記の相対的な関係を満たすように適宜変更可能である。
【００１７】
１．概要
まず、本実施形態に係る板材１の位置検出方法の概要について説明する。以下の説明において、搬送方向Ｙ１と直交し、かつ搬送面に沿う方向Ｘ１（図４参照）を、「搬送幅方向Ｘ１」ということもある。また、搬送方向Ｙ１は、板材１が移動する一方向を意味する。搬送幅方向Ｘ１は、搬送方向Ｙ１と直交し、かつ搬送面に沿う互いに反対向きの二方向を意味する。
【００１８】
本実施形態に係る板材１の位置検出方法は、搬送路４０で搬送方向Ｙ１に搬送される矩形状の板材１の搬送路４０における位置及び向きを検出するための方法である。位置検出方法は、板材１の少なくとも一つの端縁１１（１２）と、搬送方向Ｙ１とのなす角度θ（図４参照）を検出する角度検出工程と、板材１の、搬送幅方向Ｘ１における基準位置に対するずれ位置を検出するずれ位置検出工程と、検出した角度とずれ位置とに基づいて、板材１の位置及び向きを算出する搬送位置検出工程と、を備える。
【００１９】
このため、本実施形態では、搬送される板材１が平面視で傾斜したり、基準位置から位置がずれたりしていても、板材１の位置及び向きに応じて塗装等の後工程をより正確に行うことができる。これにより、板材１の歩留りの低下を抑制することができ、板材１を搬送して製品を製造するにあたって、生産効率を向上させることに寄与することができる。
【００２０】
さらに、本実施形態では、後処理前の工程で、搬送路４０における板材１の正確な位置と板材１の向きとを把握することができるため、板材１をガイドするための設備等を減らすことができる。このため、設備のコストダウンに寄与できる。
【００２１】
ここで、本実施形態において、「基準位置」とは、搬送幅方向Ｘ１における板材１のずれの程度を検出するために予め決定される、板材１に対して基準となる位置である。基準位置は、板材１ごとに移動しない位置であればよく、種類ごとに任意に決定される位置であってよい。画像処理により位置検出を行う場合にあっては、画像データ上の特定の位置であり、画像処理以外の方法で位置検出を行う場合にあっては、実際の搬送路４０上の特定の位置である。基準位置の具体的な例については、後述する。
【００２２】
また、本実施形態において、「なす角度θ」とは、搬送方向Ｙ１と、板材１の少なくとも一つの端縁とで形成される角度である。要するに、搬送方向Ｙ１となす角度θを形成する端縁は、長さ方向端縁１１と幅方向端縁１２とのいずれかであればよい。すなわち、本実施形態において、板材１の位置を算出するにあたっては、搬送方向Ｙ１に対する長さ方向端縁１１のなす角度θが、直接的または間接的に検出できればよく、本実施形態では、当該角度θと、板材１の搬送幅方向Ｘ１におけるずれ位置と、が把握できればよい。
【００２３】
２．詳細
本実施形態の板材１の位置検出方法、及びデータ補正方法、及び板材の位置検出装置１０について、より詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１及び２を参照して、本実施形態の板材１の位置検出方法で使用する位置検出装置１０について説明する。なお、以下に示す構成要素は、必須の構成とは限らず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、適宜省略又は変更が可能である。また、以下に示す構成以外の要素を備えてもよい。
【００２５】
図１に示されるように、位置検出装置１０は、板材１を搬送する搬送装置４を備える。搬送装置４は、図２に示すように、搬送路４０を含み、本実施形態では、搬送路４０によって板材１を、後工程を行う装置（例えば、塗装装置）に向かって移動させる。板材１は、搬送路４０の上に載せられて搬送され、搬送路４０上で、搬送方向Ｙ１に沿って搬送される。
【００２６】
搬送装置４は、適宜の構成を採用することができる。例えば、搬送装置４が複数の搬送ローラー４１を有して構成される場合、複数の搬送ローラー４１は、板材１が搬送される搬送路４０としての機能と、板材１を搬送時に支持する支持台４２としての機能とを備える。複数の搬送ローラー４１が回転することで、板材１を搬送路４０上で搬送することができる。この場合の搬送装置４の例は、例えばローラーコンベヤ、テーブルローラー等が挙げられる。また、搬送装置４は、例えば無端状のベルトを備えるベルトコンベヤ等であってもよい。
【００２７】
板材１は、後工程による処理を行う前の部材のことである。本実施形態に係る板材１は、後工程を経て壁板となる。板材１は、本実施形態では、いわゆる基材である。板材１は、加工されていない無加工の板状の基材を含む。基材となる板材１の材料としては、例えばセメントを主成分とする窯業系の基材を用いることができる。なお、基材としての板材１は、窯業系基材に限られず、適宜の金属系基材のような無機質系基材、あるいは樹脂系基材のような有機質基材等を用いることができる。板材１の寸法は、特に制限されず、目的に応じて適宜決めることができるが、例えば長手方向の長さ３３００ｍｍ、短手方向の長さ（幅）４５５ｍｍである。板材１の厚みも、特に制限されない。板材１の形状は、表面が略平面である平板状であってもよく、表面に凹凸を有していてもよい。本実施形態の板材１の位置検出方法では、板材１が表面に凹凸を有している場合であっても、後述の撮像装置２で長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２を検出することで、板材１の位置及び向きを検出することができる。
【００２８】
板材１は、矩形状であり、一対の長さ方向端縁１１と、長さ方向端縁１１と直交する一対の幅方向端縁１２とを有する。本実施形態では、「長さ方向端縁１１」とは、搬送路４０上を搬送される矩形状の板材１において、搬送幅方向Ｘ１に沿った端縁を意味する。また、「幅方向端縁１２」とは、搬送方向Ｙ１に沿った端縁を意味する。ここで、本実施形態では、長さ方向端縁１１は短辺であり、幅方向端縁１２は長辺であるが、これに限定されず、例えば長さ方向端縁１１が長辺であり、幅方向端縁１２が短辺であってもよい。または、長さ方向端縁１１と幅方向端縁１２とが同じ長さ（すなわち、板材１が正方形状）であってもよい。
【００２９】
本実施形態に係る板材１の位置検出方法で使用する位置検出装置１０は、図１に示すように、撮像装置２と、処理装置３と、を備える。
【００３０】
撮像装置２は、撮像対象物を撮像して撮像データを生成する。撮像装置２は、図３に示すように、撮像対象物を撮像する撮像部２１を備える。本実施形態では、撮像部２１による撮像対象物は、少なくとも、板材１の一部と、搬送路４０の一部とを含む。
【００３１】
撮像部２１は、例えば撮像レンズ、受光素子及び撮像素子等といった適宜の撮像対象物を撮像可能とする構成を備える。このため、撮像装置２は、撮像対象物の光像を、例えば撮像レンズ等を介して、撮像素子の結像面に結像させてから、結合された光像を電気信号に変換することで、板材１と搬送装置４とを含む撮像データを生成する。なお、撮像データを画像データに変換することで、撮像対象物の画像（実画像）が得られる。
【００３２】
撮像部２１の具体的な例としては、ＣＣＤ、又はＣＭＯＳ等のイメージセンサ（撮像素子）を備える適宜の３Ｄカメラであってもよく、撮像対象物をレーザー等の光源で走査することで撮像可能なラインレーザー、あるいはラインセンサを備えるラインカメラであってもよい。
【００３３】
撮像装置２は、撮像部２１のほか、撮像データを画像データに変換したり、処理装置に画像データを送信したりするための機能部を備えてもよい。機能部は、例えば、撮像データを撮像部２１から取得する取得部、取得したデータを画像データに変換する変換部、画像データから実画像を生成する画像生成部、取得した撮像データを記憶する記憶部、記憶部に記憶された情報を他の機能部に送信する送信部等で構成される。
【００３４】
ただし、撮像装置２は、上記適宜の構成を備えてもよいが、撮像装置２に対して通信可能な処理装置３が、機能部と同様の構成を備えてもよい。要するに、処理装置３によって各処理を達成することができれば、撮像装置２は機能部を備えなくてもよい。また、機能部は、撮像装置２及び処理装置３とは同じ筐体に収まっている必要はない。本実施形態では、処理装置３が上記機能部と同様の機能を備える。これについては、後述する。
【００３５】
図１及び２においては、撮像装置２は、板材１及び搬送路４０の上方において、移動しないように設けられているが、これに限定されない。撮像装置２は、板材１の少なくとも一つの端縁１１（１２）が撮像可能に構成されていれば、例えば板材１の上方で、板材１及び搬送路４０に対して平行に移動可能なように設けられてもよい。また、撮像装置２は、複数設けられていてもよい。
【００３６】
撮像装置２により撮像される撮像データには、板材１の少なくとも一つの端縁１１（１２）を含む撮像データが含まれる。そのため、撮像により得られた撮像データを利用して、板材１の様々な情報を作成することができる。本実施形態では、撮像データから画像データを生成し、例えばＺ方向の変位を割り出すことで、一定以上の変位がある箇所を搬送路４０と板材１との境界とみなすことができる。これにより、板材１の少なくとも一つの端縁１１（１２）を検出することができる。撮像する工程（以下、撮像工程）では、板材１の長さ方向端縁１１の少なくとも一方と、板材１の幅方向端縁１２の少なくとも一方とを撮像することが好ましい。さらに、撮像工程では、板材１の長さ方向端縁１１の少なくとも一部と、幅方向端縁１２の少なくとも一部と、の撮像データを取得することが好ましい。この場合、撮像データから生成される画像データから、Ｚ方向の変位を割り出すことで、板材１の長さ方向端縁１１と幅方向端縁１２とを検出することができる。
【００３７】
もちろん、撮像装置２が撮像する板材１の撮像データには、長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２以外の部分の撮像データが含まれてもよい。
【００３８】
本実施形態に係る位置検出装置１０は、図３に示すように処理装置３を備える。処理装置３は、例えばマイクロコンピュータで構成されている。機能的構成として、本実施形態では、処理装置３は、取得部３１、メモリ（記憶部）３２、演算部３３、及び制御部３４等を備える。
【００３９】
取得部３１は、撮像装置２の撮像部２１で撮像したデータを取得する機能を有する。取得部３１は、撮像部２１に対して電気信号を送受信可能に接続されており、無線又は有線で接続されている。取得部３１は、例えば、通信インターフェイスで実現される。
【００４０】
メモリ３２は、取得部３１，制御部３４又は演算部３３で処理されたデータを記憶する。メモリ３２は、取得部３１で取得した撮像データを記憶したり、板材１の基準位置を記憶したり、板材１の形状を記憶したり等、制御部３４及び演算部３３での処理に必要な情報を記憶する機能を有する。メモリ３２は、本実施形態では、不揮発性の記憶領域によって実現される。
【００４１】
演算部３３は、取得部３１から入力されたデータに基づいて、各種演算を行う。演算部３３は、変換部３３１，端縁認識部３３２，角度検出部３３３，ずれ位置検出部３３４，板材位置検出部３３５を備える。
【００４２】
変換部３３１は、撮像データを画像データに変換する機能を有する。端縁認識部３３２は、画像データから板材１の長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２の位置を割り出して算出する機能を有する。端縁認識部３３２は、本実施形態では、上述のように、画像データからＺ方向の変位を割り出し、一定以上の変位がある箇所を搬送路４０と板材１との境界とみなし、これにより、端縁１１，１２を認識する。本実施形態に係る端縁１１，１２は、直線で近似可能であるため、画像データから、搬送路４０と板材１との境界上の少なくとも２点を割り出し、当該２点を通る直線から端縁１１，１２を認識してもよい。
【００４３】
角度検出部３３３は、長さ方向端縁１１と搬送方向Ｙ１とのなす角度θを算出する機能を有する。ここでいう「なす角度θ」は、長さ方向端縁１１と搬送方向Ｙ１とのなす角度を意味するが、例えば、幅方向端縁１２と搬送方向Ｙ１とのなす角度を算出した上で演算により、長さ方向端縁１１と搬送方向Ｙ１とのなす角度θを算出してもよい。
【００４４】
ずれ位置検出部３３４は、幅方向端縁１２のデータと、メモリ３２から入力された基準位置についてのデータとを比較し、ずれ位置を算出する機能を有する。ここで、本実施形態でいう「ずれ位置」とは、基準位置を原点とした場合の幅方向端縁１２の座標データであってもよいし、ベクトルデータであってもよい。また、基準位置と幅方向端縁との間の距離であってもよい。
【００４５】
板材位置検出部３３５は、角度検出部３３３で算出されたなす角度θと、ずれ位置検出部３３４で算出されたずれ位置とに基づいて、板材１の搬送路４０における搬送幅方向Ｘ１の位置及び向きを算出する。
【００４６】
制御部３４は、演算部３３，取得部３１及びメモリ３２に対する各処理を実行させる指令をする機能を有する。制御部３４は、例えばメモリ３２に記憶されている基準位置のデータを読み出し、演算部３３で算出されるデータと照合したり比較したりする制御をする機能を有する。また、制御部３４は、例えばマウスやキーボード等の入力装置（図示せず）によって入力された基準位置の情報をメモリ３２に記憶させる。なお、基準位置の情報については、制御部３４が、画像データ上の特定の点（例えば搬送路４０の端）をマーカ認識し、その位置を基準位置として記憶してもよいし、画像データ上の特定の点（例えば、画像データ上の中央）を基準位置として記憶してもよい。
【００４７】
処理装置３は、演算部３３によって、板材１の搬送路４０における位置と、向きとを検出することができる。
【００４８】
処理装置３は、補正部３５を備えてもよい。この場合、補正部３５は、板材１の搬送路４０における位置及び向きのデータに基づいて、後工程のデータを補正する。補正部３５は、本実施形態では、後工程で実施するための印刷データを、演算部３３から入力された検出結果に基づいて、回転及び平行移動等の二次元座標系における座標変換を実行することで補正する。
【００４９】
次に、本実施形態において、板材１の位置を検出する方法について、図３、図４及び図５を参照して、順に説明する。
【００５０】
本実施形態では、板材１の搬送に先立って、基準位置を設定し、予め処理装置３に記憶させる。本実施形態では、基準位置のデータは、処理装置３が備える不揮発性の記憶領域（メモリ３２）に記憶されるが、撮像装置２内に備えられる、例えば不揮発性のメモリにより実現された記憶部等の機能部であってもよい。
【００５１】
基準位置は、上述の通り、搬送幅方向Ｘ１における板材１のずれの程度を検出するために予め適宜決定される、板材１の基準となる位置である。基準位置は、例えば特定の位置情報を有していてもよい。この場合、基準位置の位置情報と、画像データ上で認識された幅方向端縁１２とを比較することで、搬送幅方向Ｘ１における板材１の基準位置からのずれの程度を算出することができる。
【００５２】
基準位置は、搬送装置４の搬送幅方向Ｘ１における両端縁の少なくとも一方の端部からの距離を測るために予め決められた点であってもよいし、長さ方向端縁１１と幅方向端縁１２との交点（つまり、角）であってもよい。また、基準位置は、搬送幅方向Ｘ１における搬送装置４の中心を通る搬送方向Ｙ１と平行な中心軸Ａ１上のいずれかの点であってもよい。また、例えば図４に示すように、板材１と同一の形状を有する仮想の板材１’が、設計上の位置にあるとした場合の、仮想の板材１’の幅方向端縁１２を基準位置としてもよい。なお、上記は、基準位置を決めるための具体的な例であって、これらに限られず、適宜設定すればよい。なお、以下の説明においては、図４のように、一例として仮想の板材１’を基準位置として説明しているが、これに限定されず、基準位置は、搬送幅方向Ｘ１における板材１のずれの程度を検出するために定められるものであればよい。
【００５３】
図４においては、搬送路４０の、搬送幅方向Ｘ１における中心を中心軸Ａ１とした場合、この中心軸Ａ１に、二点鎖線で示す仮想の板材１’の中心軸Ａ２（すなわち搬送幅方向における仮想の板材１’の全長に亘る中心線）が重なる位置に配置されている状態を基準位置としている。すなわち、図４においては、基準位置は、仮想の板材１’の設計上の搬送位置を示している。
【００５４】
図６は、本実施形態に係る位置検出方法のフローチャートである。図６に示すように、本実施形態の板材１の位置検出方法では、まず搬送路４０上を搬送する板材１を撮像装置２により撮像する（撮像工程；ステップＳ１）。この際、撮像される撮像データには、板材１の長さ方向端縁１１の少なくとも一部と、幅方向端縁１２の少なくとも一部との撮像データが含まれる（ステップＳ２）。
【００５５】
続いて、撮像データから、画像データを取得し、長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２を割り出す（ステップＳ３）。なお、画像データは、２次元データに基づく画像データであってもよいし、３次元データに基づく画像データであってもよい。
【００５６】
画像データには、板材１の長さ方向端縁１１の少なくとも一部の状態を示すデータが含まれているため、この撮像データから板材１の長さ方向端縁１１を検出するための情報を得ることができる。また、画像データには、板材１の幅方向端縁１２の少なくとも一部の状態を示すデータが含まれうるため、この撮像データから板材１の幅方向端縁１２の情報を得ることができる。
【００５７】
画像データを得るにあたっては、図５Ａに示すように、帯状の範囲１００を抽出して、抽出した範囲で、長さ方向端縁１１を認識することが好ましい。帯状の範囲１００は、搬送幅方向Ｘ１に沿って一定の幅を有し、搬送方向Ｙ１に沿って一定の長さを有する。ここで、帯状の範囲１００は、画像データ上において、特定の範囲に設定されている。本実施形態では、帯状の範囲１００は、複数（ここでは２つ）設定されている。より具体的には、２つの帯状の範囲１００（１０１，１０２）は、画像データ上の搬送幅方向Ｘ１の中心を軸として対称となる位置に設定されている。要するに、複数の帯状の範囲１００は、搬送幅方向Ｘ１において複数の箇所に設定されている。
【００５８】
処理装置３は、帯状の範囲１００において抽出された画像データにおいて、端縁を認識し、長さ方向端縁１１に近似される直線を割り出す。本実施形態では、搬送方向Ｙ１において離れた複数の帯状の範囲１０１，１０２での画像データを抽出するため、処理を実行するデータ量を極力小さくすることができ、処理を簡単にすることができる。
【００５９】
このように、画像データから複数の帯状の範囲１００を抽出し、この範囲１００で長さ方向端縁１１を認識すると、処理が簡単になる上に、誤差が生じにくい。例えば、長さ方向端縁１１の一部に微小な凹凸がある場合、微小な凹凸を認識した場合には、長さ方向端縁１１を近似する直線に誤差が生じ得るが、帯状の範囲１００のように一定の幅を有すると、誤差を認識し、当該誤差を省く処理も可能である。特に帯状の範囲１００を複数設定することにより、板材１の端縁にバリやカケがあっても、精度良く傾き角度を検出可能である。
【００６０】
これにより、後工程で補正するデータをより正確に把握することができ、後工程ではより正確な処理を施すことができる。なお、「搬送方向Ｙ１に沿う」とは、搬送方向Ｙ１と平行な方向に限らず、例えば帯状の範囲をＸ軸及びＹ軸を基準にベクトル分解した場合に、搬送方向Ｙ１と平行なＹ軸に沿うベクトルを有する場合を含む。すなわち、搬送方向Ｙ１に延びる帯状の範囲は、搬送方向Ｙ１に対して一定の角度傾斜した場合を含んでもよい。「搬送幅方向Ｘ１に沿う」ことについても同様である。
【００６１】
また、本実施形態では、複数の帯状の範囲１００（１０１，１０２）を有しているため、より多くの誤差を省くことができ、直線状の部分をより多く採用できる。この結果、長さ方向端縁１１をより正確に検出することができるため、後工程で補正するデータを更に正確に把握することができる。
【００６２】
長さ方向端縁１１の位置を検出するにあたっては、各帯状の範囲１００の各々で認識された搬送路４０と板材１との境界点を平均化して、長さ方向端縁１１に近似される直線を割り出してもよい。
【００６３】
長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２を割り出すには、適宜の方法を採用できる。本実施形態では、上述のように、画像データを解析することで、画像データ上のＺ軸方向の位置を判別することができる。そして、Ｚ軸方向の位置に基づき、一定以上の高さの差を判定することで、板材１と搬送路４０との境界を割り出し、これを長さ方向端縁１１とすることができる。この高さの変化は、例えば画像データのＺ軸方向において、搬送方向Ｙ１から演算処理を行い、微分係数を算出することで得られ、算出された微分係数が大きく変化する箇所を判定することで、長さ方向端縁１１の位置を検出できる。
【００６４】
また、同様に幅方向端縁１２は、搬送幅方向Ｘ１から、演算処理を行い、微分係数を算出することにより、高さ変化を得、算出された微分係数が大きく変化する箇所を判定することで、幅方向端縁１２の位置を検出できる。なお、板材１の厚みは、板材１における搬送路４０との接触する面を底面として、底面部から平面部へわたる幅（高さ）であるが、板材１が目地等を有する場合には、底面部から目地底部へわたる幅（長さ）も判定対象となる板材１の厚みに含まれる。
【００６５】
上記では、Ｚ軸方向における板材１と、搬送路４０との高さの変化に基づいて、長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２を割り出すことについて説明したが、これに限定されない。例えば、板材１と支持台４２との色彩（彩度）又は明暗（明度）による差を検出することで、長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２を割り出してもよいし、板材１に予め長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２を示す目印となるマークが設けられ、そのマークに基づいて長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２を判定してもよい。
【００６６】
続いて、取得した長さ方向端縁１１の画像データに基づいて、処理装置３で長さ方向端縁１１と搬送方向Ｙ１とのなす角度θを検出する（角度検出工程；ステップＳ４１）。また、幅方向端縁１２の画像データに基づいて、処理装置３で幅方向端縁１２の搬送幅方向Ｘ１におけるずれ位置を検出する（ずれ位置検出工程；ステップＳ４２）。
【００６７】
なお、上記ステップＳ４１とステップＳ４２とは、順序が逆であってもよいし、同時に演算処理が行われてもよい。
【００６８】
続いて、得られたなす角度θとずれ位置とに基づいて、板材１の位置及び向きを検出する（搬送位置検出工程；ステップＳ５）。具体的には、なす角度θにより、基準位置の仮想の板材に対し、搬送方向Ｙ１における板材１のＹ軸に対する傾きの程度を検出することができる。また、ずれ位置により、例えば基準位置の仮想の板材１’に対し、搬送幅方向Ｘ１における、板材１の変位の程度を検出することができる。これにより、板材１の位置情報を確定させることができ、板材１の正確な位置検出をすることができる。
【００６９】
このため、本実施形態の板材１の位置検出方法では、搬送される板材１の状態に応じて塗装などの後処理を施す（後工程）にあたって、搬送される板材１の位置情報に基づいた正確な処理を行うことができる。
【００７０】
これにより、板材１が、搬送方向Ｙ１に対して傾きながら搬送されていたり、搬送幅方向Ｘ１において基準位置からずれていたりしても、板材１の位置のずれや傾きを基準位置等に戻すことなく、後工程を行うことができる。そのため、板材１の歩留りの低下を抑制することが実現可能である。
【００７１】
また、この板材の位置検出方法では、後工程の処理に対応する位置に合わせるための、板材１をガイドする位置合わせ装置がなくても、後工程を正確に実施することが可能となるため、板材１を製造する設備の拡張を抑えることができ、省スペース化に寄与することができる。
【００７２】
本実施形態では、図６に示すように、上記板材の位置データを生成して（ステップＳ５）から、続いて後工程での処理のデータを補正する（ステップＳ６）。すなわち、本実施形態の一態様におけるデータの補正方法は、上記の板材１の位置検出方法により検出した板材１の位置データに基づいて、板材１に対して施す処理におけるデータを補正する。この場合、補正された板材１の位置データに基づいて、板材１を搬送しながら、適切な後工程での処理を行う（ステップＳ７）ことが可能である。データの補正は、例えばステップＳ５で得られた板材の位置及び向きの検出結果に基づいて、後工程において予め登録されている、例えば目標位置のデータに対し、演算処理によって回転及び平行移動等の二次元座標系における座標変換を実行することで、後工程の処理のデータ（後工程データともいう）を補正することができる。ここでいう、『目標位置』とは、後工程において施される処理の対象となる位置情報である。なお、基準位置が、後工程の目標位置に基づいて定められている場合は、基準位置と目標位置とは一致しうる。
【００７３】
また、後工程データを補正するにあたっては、板材１の位置情報以外の情報も考慮して補正されるが、これに限られず、後工程データに必要なデータに基づいて補正されればよい。
【００７４】
本実施形態の板材１のデータ補正方法では、板材１が連続的に搬送され、各板材１に対して連続的に後工程を行うにあたっても、それぞれの板材１の位置検出データに基づいて、後工程における処理を施すデータをそれぞれ補正してから処理を行うことができる。そのため、板材１ごとに、後工程におけるデータを補正することができ、正確に後工程における処理を実施することができる。これにより、本実施形態の板材１のデータ補正方法によれば、正確な後工程における処理を行うことができ、例えば、不良品の発生等による歩留りの低下を抑制することができる。
【００７５】
後工程における処理としては、例えばインクジェット印刷、スクリーン印刷、スプレー印刷等の印刷、塗装、及びマーキング、並びにプレス等といった板材１の表面を修飾、加工する処理を含む。また、後工程には、例えば、板材１の位置検出結果に基づいて、後工程をするのに適していないことを検出した場合（すなわち異常を検出した場合）には、データを補正する前に、動作を停止するための報知を行ったり、板材１の搬送を停止させるような処理が施されてもよい。また、本実施形態の板材１の位置検出方法は、検出した位置情報を、水準となる製品データと照合させることで、製品品質の検査等に適用してもよい。
【００７６】
板材１の位置検出方法で使用される位置検出装置１０は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、上記以外の要素を備えていてもよい。例えば、図７に示すように、板材１の位置をガイドする位置決め装置５を備えていてもよい。この位置決め装置５は、あくまで板材１の向きと位置とをおおまかに整える機能を有するのみであり、正確な位置及び向きの修正を行わない。
【００７７】
位置決め装置５は、搬送装置４の両端において、上流側の少なくとも一部と、下流側の少なくとも一部とに配置することができ、板材１の短手方向の長さ（幅）に応じて、適宜の間隔で配置すればよい。
【００７８】
この場合においても、位置決め装置５によりある程度の向きと搬送路４０における位置とを整えた状態で、撮像装置２により、板材１の長さ方向端縁１１と幅方向端縁１２とを撮像することで、長さ方向端縁１１及び幅方向端縁１２の位置を検出し、板材１の位置を検出することができる。そして、この位置データに基づいて、後工程での処理データを補正することができる。これによって、板材１が撮像装置２の撮像範囲から外れるのを防ぐことができる。
【００７９】
３．態様
以上説明したように、第１の態様に係る板材（１）の位置検出方法は、搬送路（４０）において搬送方向（Ｙ１）に搬送される矩形状の板材（１）の位置検出方法である。板材（１）の位置検出方法は、角度検出工程と、位置検出工程と、搬送位置検出工程とを備える。角度検出工程は、板材（１）の少なくとも一つの端縁と搬送方向（Ｙ１）とのなす角度（θ）を検出する。位置検出工程は、板材（１）の搬送幅方向（Ｘ１）における基準位置に対するずれ位置を検出する。搬送位置検出工程は、角度（θ）とずれ位置とに基づいて、搬送路（４０）における板材（１）の位置及び向きを検出する。
【００８０】
この態様によれば、搬送路（４０）における板材（１）の位置と向きとを検出することができる。
【００８１】
第２の態様に係る板材（１）の位置検出方法では、第１の態様において、撮像工程を更に備える。撮像工程は、角度検出工程及びずれ位置検出工程よりも前に行われ、搬送路（４０）上で搬送される板材（１）の少なくとも一つの端縁を含む範囲を撮像する。撮像工程は、板材（１）の搬送方向のいずれか一方の長さ方向端縁（１１）の少なくとも一部と、板材（１）の長さ方向端縁（１１）に直交するいずれか一方の幅方向端縁（１２）の少なくとも一部と、の画像データを取得する。角度検出工程は、画像データに基づいて角度（θ）を検出する。ずれ位置検出工程は、画像データに基づいてずれ位置を検出する。
【００８２】
この態様によれば、画像データに基づいて、搬送路（４０）における板材（１）の位置と向きとを検出することができるため、より正確な検出を行うことができる。
【００８３】
第３の態様に係る板材（１）の位置検出方法では、第２の態様において、角度検出工程は、画像データのうち、搬送幅方向（Ｘ１）に沿う幅及び搬送方向（Ｙ１）に沿う長さを有する帯状の範囲（１００）で抽出される長さ方向端縁（１１）の画像データに基づいて、角度（θ）を検出する。
【００８４】
この態様によれば、帯状の範囲（１００）における画像データで処理を行えばよいため、処理の容量を小さくすることができる。また、帯状の範囲（１００）は搬送方向（Ｙ１）に延びているため、帯状の範囲（１００）と板材（１）の長さ方向端縁（１１）とを重ならせやすい。
【００８５】
第４の態様に係る板材（１）の位置検出方法では、第３の態様において、帯状の範囲（１００）は、画像データにおける、搬送幅方向（Ｘ１）の複数の箇所にある。
【００８６】
この態様によれば、より正確に長さ方向端縁（１１）を検出することができる。
【００８７】
第５の態様に係る板材（１）のデータ補正方法は、第１〜第４のいずれか一つの板材（１）の位置検出方法において、搬送位置検出工程より検出した板材（１）の位置及び向きの検出結果に基づいて、板材（１）に対して施す処理のデータを補正する。
【００８８】
この態様によれば、ガイド等により板材（１）の位置及び向きを正しい位置に移動させなくても、正確な後工程による処理を行うことができる。
【００８９】
第６の態様に係る板材（１）の位置検出装置は、搬送路（４０）において搬送方向（Ｙ１）に搬送される矩形状の板材（１）の位置検出装置（１０）である。位置検出装置（１０）は、撮像部（２１）と、処理装置（３）とを備える。撮像部（２１）は、板材（１）の搬送方向（Ｙ１）のいずれか一方の長さ方向端縁（１１）の少なくとも一部と、板材（１）の長さ方向端縁（１１）に直交する幅方向端縁（１２）の少なくとも一部とを撮像する。処理装置（３）は、撮像部（２１）から得られた画像データに基づいて、板材（１）の長さ方向端縁（１１）と搬送方向（Ｙ１）とのなす角度（θ）及び基準位置に対する幅方向端縁（１２）のずれ位置とを検出し、角度（θ）及びずれ位置とに基づいて、板材（１）の位置及び向きを算出する。
【００９０】
この態様によれば、位置検出装置（１０）を用いて、搬送路（４０）における板材（１）の位置と向きとを検出することができる。
【００９１】
第２〜第４の態様に係る構成については、位置検出方法に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１      板材
１１    長さ方向端縁
１２    幅方向端縁
２      撮像装置
２１    撮像部
３      処理装置
４      搬送装置
４０    搬送路
１０    位置検出装置
１００  帯状の範囲
θ      なす角度
Ｙ１    搬送方向
Ｘ１    搬送幅方向
【図１】
2020148738.tif 000003
【図２】
2020148738.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020148738.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020148738.tif 000008
【図７】
2020148738.tif 000009