(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボタンの正面に対して前記ボタンの正面対向方向と平行に入射する正面落射光、前記ボタンの正面に対して前記ボタンの正面対向方向と傾斜して入射する正面傾斜光および前記ボタンの側方に入射する側方光を供給する照射手段と、
前記正面落射光、前記正面傾斜光および前記側方光の反射光を受光することにより前記ボタンを撮影するエリアカメラと、
前記ボタンの形状または模様に基づいて前記正面落射光、前記正面傾斜光および前記側方光の輝度をそれぞれ調整することにより、前記エリアカメラによって撮影される前記ボタンのコントラストを強調させる輝度調整手段と、
前記エリアカメラによって撮影された前記ボタンの画像を予め撮影された前記ボタンの判別基準画像と比較して前記ボタンの表裏または欠損を判別する判別手段と
を備えていることを特徴とするボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項２】
前記照射手段は、
光源配置面上に存する任意の基準点からの遠近に応じて前記基準点に近い方から少なくとも内側領域、中間領域、外側領域の３つに区分けされた各領域に１個または２個以上の光源をそれぞれ有している照明器具と、
前記照明器具における前記内側領域、前記中間領域および前記外側領域から照射された各領域の光を、前記正面落射光、前記正面傾斜光または前記側方光となるように反射させる複数のミラーと
を有しており、
前記輝度調整手段は、前記光源の輝度を前記各領域ごとに調整することにより、前記正面落射光、前記正面傾斜光および前記正面側方光の輝度をそれぞれ調整する
ことを特徴とする請求項１に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項３】
前記照明器具におけるすべての前記領域は、前記内側領域であれば円形状もしくは六角形以上の多角形状、前記内側領域以外の領域であれば円環形状もしくは六角形環以上の多角形環状に形成されているとともに、前記光源配置面上の基準点を中心にして前記光源配置面上に同心円状もしくは同心多角形状に配置されており、
前記照明器具は、前記光源配置面上において各領域の境界線から照射方向に起立する筒状の遮光壁を有している
ことを特徴とする請求項２に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項４】
前記ボタンは、前記ボタンよりも大きな穴状もしくは孔状または溝状に形成されたボタン保持部に保持されており、
前記エリアカメラは、前記ボタン保持部の正面対向位置に配設されており、
前記照明器具は、前記ボタン保持部から前記エリアカメラまでの間の側方であって前記エリアカメラの撮影を妨げない位置に配置されており、
前記複数のミラーは、ハーフミラー、下部ミラーおよび上部ミラーからなっており、
前記ハーフミラーは、前記ボタン保持部から前記エリアカメラまでの間に介在しており、前記照明器具における前記内側領域から入射した光を前記正面落射光として反射させるとともに前記ボタンから入射する光を前記エリアカメラに向けて透過させるように傾斜させて配設されており、
前記下部ミラーは、前記ボタン保持部の内部に環状に形成もしくは配置されているとともに、前記照明器具における前記中間領域から前記ハーフミラーを介して入射した光を前記側方光として反射させるように傾斜させて配設されており、
前記上部ミラーは、前記ボタン保持部から前記ハーフミラーの間において前記ボタン保持部から前記エリアカメラまでの間に取り囲む環状に形成もしくは配置されているとともに、前記照明器具における前記外側領域から前記ハーフミラーを介して入射した光を前記正面傾斜光として反射させるように傾斜させて配設されている
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項５】
前記上部ミラーおよび前記下部ミラーの形状もしくは配置形状ならびに前記照明器具における前記遮光壁の形状は、円環形または六角形以上の多角形環状に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項６】
前記上部ミラーの傾斜角は、前記上部ミラーの反射面が前記ボタン保持部の正面対向方向と平行になる傾斜角を０度とし、前記上部ミラーの反射面が前記ハーフミラーとの対向方向に傾斜する角度を正の角度として、５．０度〜２２．５度に設定されている
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項７】
前記下部ミラーの傾斜角は、前記下部ミラーの反射面が前記ボタン保持部の正面対向方向と平行になる傾斜角を０度とし、前記下部ミラーの反射面が前記ハーフミラーとの対向方向に傾斜する角度を正の角度として、４０度〜５０度に設定されている
ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のボタン付けミシンのボタ
ン判別装置。
【請求項８】
前記上部ミラーは、前記ボタン保持部の正面対向方向に高さを調整する調整機構を有している
ことを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項９】
前記上部ミラーは、同心円状に配置された円筒状の内側円筒フレームおよび外側円筒フレームのうちの前記内側円筒フレームの内側面に配設されており、
前記高さ調整機構は、前記内側円筒フレームの外側面および前記外側円筒フレームの内側面に形成されたねじ山を用いて前記外側円筒フレームの内側に螺合した前記内側円筒フレームの高さを調整自在に形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置と、  ボウルに投入された複数のボタンを前記ボタン判別装置に個別に搬送するボタン供給部と、
前記ボタン判別装置により前記ボタンの表裏または欠損の状態を判別した後に、所望の状態の前記ボタンのみをボタン付けミシンに個別搬送し、それ以外の状態の前記ボタンは回収または前記ボタン供給部へ返却するボタン搬送手段とを備えていることを特徴とするボタン付けミシンのボタン自動供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボタン付けミシンのボタン判別装置およびボタン自動供給装置に係り、特に、所望する表裏の向きおよび品質のボタンをボタン付けミシンに個別に自動供給する際に好適に利用できるボタン付けミシンのボタン判別装置およびボタン自動供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ボタン付けミシンにおいては、ボタン付けミシンに多数のボタンを個別に自動供給するボタン自動供給装置が備えられている。
【０００３】
従来のボタン自動供給装置１１０は、その一例として、図３２に示すように、ボタン供給部１０２、ボタン搬送手段１０３およびボタン判別装置１０１を備えている。ボタン供給部１０２としては、例えば、パーツフィーダが用いられている。ボタン搬送手段１０３としては、１個または２個以上のターレット（回転搬送体）１０４および旋回アーム１１４が用いられている。ターレット１０４は、例えば複数の円形状のボタン保持部１０６ａが形成された回動板１０６を有しており、ボタン供給部１０２から供給されたボタンＢをボタン保持部１０６ａに個別に保持してボタン供給部１０２から旋回アーム１１４まで旋回搬送する。図３２に示すように、ターレット１０４の配設個数は２個以上であってもよい。旋回アーム１１４は、ターレット１０４によって搬送されたボタンＢを把持してボタン保持部１０６ａからボタン付けミシン５０のミシンベッド５０ａまで１個ずつ旋回搬送する。
【０００４】
また、従来のボタン付けミシン５０のボタン判別装置１０１は、主に、図３３に示すような物理的判別手段１０１Ｐ、または図３４に示すような光学的判別手段１０１Ｌを有しており、主としてボタン搬送手段１０３に形成されたボタン保持部１０６ａの近辺に配置されている。
【０００５】
物理的判別手段１０１Ｐとしては、例えば図３３に示すように、押込棒や作動ロッドなどの棒状体１２０を上下移動させるアクチュエータ（ボタン表裏検出器）１２１およびアクチュエータ１２１の押込量を検知するセンサ（マイクロスイッチ）１２２が主として用いられている。この物理的判別手段１０１Ｐは、ボタンＢの表面もしくは裏面の凹部または凸部に棒状体１２０を押し込んでボタンＢの凹凸量をセンサ１２２により検出することにより、ボタンＢの表裏を判別するようになっている（特許文献１を参照）。
【０００６】
一方、光学的判別手段１０１Ｌとしては、例えば図３４に示すように、ボタン撮影用のカメラ（受光部）１３１、ボタンＢに光を照射する発光部１３２およびボタンＢの表裏を判別する判別手段が主に用いられている。発光部１３２からボタンＢに斜めに光が照射されると、溝状のボタン保持部１０６ａに遊嵌保持されたボタンＢの表面もしくは裏面においてその光がカメラ１３１に向かって反射し、カメラ１３１によってボタンＢの画像が撮影されるので、判別手段においてボタンＢの表裏が判別できる（特許文献２を参照）。
【０００７】
ボタン判別装置１０１によってボタンＢの表裏が適正と判断されると、ボタン搬送手段１０３は、表裏適正と判断されたボタンＢをボタン付けミシン５０のミシンベッド５０ａまで搬送する。その一方、ボタン判別装置１０１によってボタンＢの表裏が不適正と判断されると、ボタン搬送手段１０３はターレット１０４によるボタン搬送時に旋回アーム１１４によるボタン搬送経路と異なる経路を通ってボタン供給部１０２または図示しないボタン回収部にそのボタンが搬送される。
【０００８】
【特許文献１】実開平６−１３７６６号公報
【特許文献２】特開平９−２３９１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のボタン判別装置１０１においては、ボタンＢの表裏のどちらかに一定以上の高さの凹凸が存在するなどの特徴的な形状を有するボタンＢでなければボタンＢの表裏の判別が困難であるため、ボタンＢの表裏を正確に判別してボタン付けミシン５０に適正な向きのボタンＢを搬送できないという問題があった。
【００１０】
例えば、従来のボタン判別装置１０１に図３３に示すような物理的判別手段１０１Ｐが用いられる場合、ボタンＢの表裏に凹凸がなかったり、センサ１２２が検出できない模様程度の凹凸差しか凹凸が存在しなければ、従来のボタン判別装置１０１はボタンＢの表裏を正確に判別することができなかった。
【００１１】
また、例えば、従来のボタン判別装置１０１に図３４に示すような光学的判別手段１０１Ｌが用いられる場合、発光部１３２から出射された光が一方向からボタンＢに照射されるため、はっきりした凹凸または特徴的な形状を有するボタンＢでなければボタンＢのコントラストを適正に表現できず、判別手段がボタンＢの表裏を正確に判断できなかった。
【００１２】
さらに、従来のボタン判別装置１０１においては、ボタンＢの表裏が正しく判別できたとしても、欠けや割れなど欠損したボタンＢを判別することがほとんどできないという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ボタンの表裏にはっきりした凹凸や特徴的な形状が存在しなくてもボタンの表裏を正確に判別することができ、かつ、欠損したボタンの判別をも正確に行なうことができるボタン付けミシンのボタン判別装置およびボタン自動供給装置を提供することを本発明の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述した目的を達成するため、本発明のボタン付けミシンのボタン判別装置は、その第１の態様として、ボタンの正面に対してボタンの正面対向方向と平行に入射する正面落射光、ボタンの正面に対してボタンの正面対向方向と傾斜して入射する正面傾斜光およびボタンの側方に入射する側方光を供給する照射手段と、正面落射光、正面傾斜光および側方光の反射光を受光することによりボタンを撮影するエリアカメラと、ボタンの形状または模様に基づいて正面落射光、正面傾斜光および側方光の輝度をそれぞれ調整することにより、エリアカメラによって撮影されるボタンのコントラストを強調させる輝度調整手段と、エリアカメラによって撮影されたボタンの画像を予め撮影されたボタンの判別基準画像と比較してボタンの表裏または欠損を判別する判別手段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の第１の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、正面落射光、正面傾斜光および側方光の輝度調整によりボタンの形状および模様がボタンの画像のコントラストにより明確になるので、撮影されたボタンの画像の可視性が高まり、ボタンの画像と判別基準画像との比較によるボタンの表裏判別を容易にすることができる。また、ボタンの画像の可視性が高まれば、ボタンの欠損箇所も明確になるので、ボタンの画像と判別基準画像との比較によるボタンの良否判別をも容易にすることができる。
【００１６】
本発明の第２の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第１の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、照射手段は、光源配置面上に存する任意の基準点からの遠近に応じて基準点に近い方から少なくとも内側領域、中間領域、外側領域の３つに区分けされた各領域に１個または２個以上の光源をそれぞれ有している照射器具と、照射器具における内側領域、中間領域および外側領域から照射された各領域の光を、正面落射光、正面傾斜光または側方光となるように反射させる複数のミラーとを有しており、輝度調整手段は、光源の輝度を各領域ごとに調整することにより、正面落射光、正面傾斜光および側方光の輝度をそれぞれ調整することを特徴としている。
【００１７】
本発明の第２の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、正面落射光、正面傾斜光および側方光の供給元となる複数の光源を１つの光源配置面に配置することができるので、照明器具およびボタン判別装置を小さくすることができる。
【００１８】
本発明の第３の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第２の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、照明器具におけるすべての領域は、内側領域であれば円形状もしくは六角形以上の多角形状、内側領域以外の領域であれば円環形状もしくは六角形環以上の多角形環状に形成されているとともに、光源配置面上の基準点を中心にして光源配置面上に同心円状もしくは同心多角形状に配置されており、照明器具は、光源配置面上において各領域の境界線から照射方向に起立する筒状の遮光壁を有していることを特徴としている。
【００１９】
本発明の第３の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、遮光壁が各領域から照射される光の干渉を相互に防止し、かつ、各領域から照射する光の指向性が高まるので、正面落射光、正面傾斜光および側方光の輝度調整を的確に行なうことができる。
【００２０】
本発明の第４の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第２または第３の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、ボタンは、ボタンよりも大きな穴状もしくは孔状または溝状に形成されたボタン保持部に保持されており、エリアカメラは、ボタン保持部の正面対向位置に配設されており、照射器具は、ボタン保持部からエリアカメラまでの間の側方であってエリアカメラの撮影を妨げない位置に配置されており、複数のミラーは、ハーフミラー、下部ミラーおよび上部ミラーからなっており、ハーフミラーは、ボタン保持部からエリアカメラまでの間に介在しており、照明器具における内側領域から入射した光を正面落射光として反射させるとともにボタンから入射する光をエリアカメラに向けて透過させるように傾斜させて配設されており、下部ミラーは、ボタン保持部の内部に環状に形成もしくは配置されているとともに、照明器具における中間領域からハーフミラーを介して入射した光を側方光として反射させるように傾斜させて配設されており、上部ミラーは、ボタン保持部からハーフミラーの間においてボタン保持部からエリアカメラまでの間を取り囲む環状に形成もしくは配置されているとともに、照明器具における外側領域からハーフミラーを介して入射した光を正面傾斜光として反射させるように傾斜させて配設されていることを特徴としている。
【００２１】
本発明の第４の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、ボタンとエリアカメラの間にハーフミラーを設置し、ハーフミラーまたはボタンの近辺に上部ミラーまたは下部ミラーを設置したので、ミラーの設置体積およびボタン判別装置を小さくすることができる。
【００２２】
本発明の第５の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第４の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、上部ミラーおよび下部ミラーの形状もしくは配置形状ならびに照明器具における遮光壁の形状は、円環形または六角形以上の多角形環状に形成されていることを特徴としている。
【００２３】
本発明の第５の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、正面落射光、正面傾斜光および側方光が円形状もしくは円形に近い六角形以上の多角形状に照射されるので、大多数のボタンが円形であることを鑑みれば、ボタンの大部分に正面落射光、正面傾斜光および側方光を入射させることができる。
【００２４】
本発明の第６の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第４または第５の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、上部ミラーの傾斜角は、上部ミラーの反射面がボタン保持部の正面対向方向と平行になる傾斜角を０度とし、上部ミラーの反射面がハーフミラーとの対向方向に傾斜する角度を正の角度として、５．０度〜２２．５度に設定されていることを特徴としている。
【００２５】
本発明の第６の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、照明器具における外側領域から出射し、ハーフミラーによる反射におけるボタンの正面対向方向と平行に照射する光を正面傾斜光に変換することができる。
【００２６】
本発明の第７の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第４から第６のいずれか１の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、下部ミラーの傾斜角は、下部ミラーの反射面がボタン保持部の正面対向方向と平行になる傾斜角を０度とし、下部ミラーの反射面がハーフミラーとの対向方向に傾斜する角度を正の角度として、４０度〜５０度に設定されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明の第７の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、照明器具における中間領域から出射し、ハーフミラーにおける反射によりボタンの正面対向方向と平行に照射する光を側方光に変換することができる。
【００２８】
本発明の第８の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第４から第７のいずれか１の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、上部ミラーは、ボタン保持部の正面対向方向に高さを調整する高さ調整機構を有していることを特徴としている。
【００２９】
本発明の第８の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、正面傾斜光の照射領域を任意に設定することができるので、ボタンの大きさを変更した際に正面傾斜光の照射領域を適切に変更することができる。
【００３０】
本発明の第９の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置は、第８の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置において、上部ミラーは、同心円状に配置された円筒状の内側円筒フレームおよび外側円筒フレームのうちの内側円筒フレームの内側面に配設されており、高さ調整機構は、内側円筒フレームの外側面および外側円筒フレームの内側面に形成されたねじ山を用いて外側円筒フレームの内側に螺合した内側円筒フレームを回転させることにより、ボタン保持部の正面対向方向に内側円筒フレームの高さを調整自在に形成されていることを特徴としている。
【００３１】
本発明の第９の態様のボタン付けミシンのボタン判別装置によれば、内側円筒フレームの回動により内側円筒フレームの高さを連続的かつ微小に調整することができるので、正面傾斜光の照射領域を詳細に設定することができる。
【００３２】
また、本発明のボタン付けミシンのボタン自動供給装置は、その第１の態様として、前述の第１から第９のいずれか１の態様に記載のボタン付けミシンのボタン判別装置と、ボウルに投入された複数のボタンをボタン判別装置に個別に搬送するボタン供給部と、前記ボタン判別装置により前記ボタンの表裏または欠損の状態を判別した後に、所望の状態の前記ボタンのみをボタン付けミシンに個別搬送し、それ以外の状態の前記ボタンは回収または前記ボタン供給部へ返却するボタン搬送手段とを備えていることを特徴としている。
【００３３】
本発明の第１の態様のボタン付けミシンのボタン自動供給装置によれば、ボタン判別装置がボタンの表裏または欠損を的確に判別するので、所望の状態のボタンのみをボタン付けミシンに個別に自動供給し、それ以外のボタンを回収または返却することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のボタン付けミシンのボタン判別装置およびボタン自動供給装置によれば、ボタンの形状または模様に応じてボタンの画像のコントラストを的確に強調するので、ボタンの画像と判別基準画像との比較が容易になる。そのため、ボタンの表裏にはっきりした凹凸や特徴的な形状が存在しなくてもボタンの表裏を正確に判別することができるという効果を奏する。また、画像のコントラストが強調されるとボタンの欠損箇所が明確になるので、欠損したボタンの判別をも正確に行なうことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図を用いて、本発明のボタン付けミシンのボタン判別装置およびボタン自動供給装置をその一実施形態により説明する。
【００３６】
図１は、本実施形態のボタン付けミシン５０のボタン判別装置１およびボタン自動供給装置１０を示している。本実施形態のボタン自動供給装置１０は、図１に示すように、ボタン付けミシン５０の側方に位置しており、ボタン供給部２、ボタン搬送手段３および本実施形態のボタン判別装置１を備えている。
【００３７】
ボタン供給部２は、複数のボタンＢをボタン判別装置１に個別に供給する機能を有する装置である。本実施形態のボタン供給部２としては、図２および図３に示すように、多数のボタンＢを収納するボウル２ａと、そのボウル２ａの内部にあってボウル２ａを振動させる振動装置とを有するパーツフィーダである。このボウル２ａの内面にはボウル２ａの中央からその周縁に向かってボタン通路２ｂがらせん状に形成されている。また、ボウル２ａの外縁付近には、ボタンＢを落下させてボタン搬送手段３にボタンＢを個別に連続供給する供給口２ｃが設けられている。
【００３８】
ボタン搬送手段３は、ボタン判別装置１によりボタンＢの表裏および欠損を判別した後に所望の表裏方向に向いたボタンＢのみをボタン付けミシン５０に個別搬送する機能を有する装置である。本実施形態のボタン搬送手段３は、図２および図３に示すように、主として２個のターレット４、５および旋回アーム１４を用いて形成されている。
【００３９】
２個のターレット４、５は、ボタン供給部２とボタン付けミシン５０との間に一列に、かつ、部分的に重複して配設されている。第１のターレット４は、ボタン供給部２の側方に隣接配置されており、主として第１の回動板６および第１の底板７を用いて形成されている。
【００４０】
第１の回動板６は、図４に示すように円形状に形成されており、ボタンＢよりも大きな円形孔状に形成された４個のボタン保持部６ａをその表面周縁に沿って等間隔に有している。また、この第１の回動板６は、その中心を回転中心としており、第１の底板７に対して回動自在に設置されている。第１の回動板６の駆動源はその中心に接続する内蔵された駆動モータであり、駆動モータにより第１の回動板６が反時計回りに１／４回転（９０度）毎に間欠回転する。また、第１の回動板６は、第１の回動板６が１／４回転毎に間欠回転して停止した際に第１の回動板６のボタン保持部６ａがボタン供給部２の供給口２ｃの真下に配置される位置に、配設されている。
【００４１】
第１の底板７は、第１の回動板６よりも大きな円形状に形成されており、ボタン自動供給装置１０を支持する支持台６０に固定されている。この第１の底板７においては、図４、図５に示すように、第１の回動板６がボタン供給部２の供給口２ｃから反時計回りに１／４周回転した位置に分別口７ａが設けられている。この分別口７ａはボタンＢよりも大きな半楕円状に切り欠き形成されており、通常時は同形状の開閉板１１によって閉じられている。この開閉板１１は第１の底板７の裏面側に設置されたリンク部材１２を介してアクチュエータ１３に連結しており、アクチュエータ１３の動作により分別口７ａを開閉自在に設置されている。このアクチュエータ１３の動作は後述するボタン判別装置１の判別手段により制御されている。
【００４２】
開閉板１１の下方においては、分別口７ａの下方からボタン供給部２のボウル２ａ上方までを接続するベルトコンベア７０が設置されている。このベルトコンベア７０は、分別口７ａの下方からボタン供給部２のボウル２ａの上方に向かって搬送するベルト７０ａを有しており、分別口７ａから落下したボタンＢをボタン供給部２に返却するように形成されている。なお、本実施形態においてはボタン供給部２のボウル２ａに集められた多数のボタンＢに欠損がないと仮定してベルトコンベア７０を設置したが、それらのボタンＢに欠損が存在する可能性がある場合、ベルトコンベア７０を設置せずに、ボタン回収容器（図示せず）を分別口７ａの下方に設置する。
【００４３】
また、第１の底板７においては、第１の回動板６がボタン供給部２の供給口２ｃから反時計回りに１／２周回転した位置、すなわちボタン供給部２の供給口２ｃとの対向位置に第１の搬出口７ｂが設けられている。この第１の搬出口７ｂは、ボタンＢよりも大きな半楕円状に切り欠き形成されている。
【００４４】
第２のターレット５は、図１および図２に示すように、第１のターレット４とボタン付けミシン５０との間に設置されており、主として第２の回動板８および第２の底板９を用いて形成されている。
【００４５】
第２の回動板８は、図４に示すように、円形状に形成されており、ボタンＢよりも大きな円形孔状に形成された８個のボタン保持部８ａをその表面周縁に沿って等間隔に有している。また、この第２の回動板８は、その中心を回転中心としており、第２の底板９に対して回動自在に設置されている。第２の回動板８の駆動源はその中心に接続する内蔵された駆動モータである。そして、第２の回動板８は、第１の回動板６の間欠回転と相互に同期しながら駆動モータにより反時計回りに１／８回転毎に間欠回転しており、第２の回動板８が１／８回転毎に間欠回転して停止した際に第２の回動板８のボタン保持部８ａが第１のターレット４の第１の搬出口７ｂの真下に配置される位置に、配設されている。
【００４６】
第２の底板９は、第２の回動板８と同等の大きさの円形状に形成されており、ボタン自動供給装置１０を支持する支持台６０に固定されている。また、第２の底板９においては、第２の回動板８が第１の搬出口７ｂから反時計回りに１／２周回転した位置、すなわち第１の搬出口７ｂとの対向位置に第２の搬出口９ａが設けられている。この第２の搬出口９ａは、第１の搬出口７ｂと同様、ボタンＢよりも大きな半楕円状に切り欠き形成されている。なお、第１の底板７とは異なり第２の底板９に分別口７ａは設けられていないが、分別口７ａに配設された開閉板１１、リンク部材１２およびアクチュエータ１３と同様のものが第２の底板９の裏面側から第２の搬出口９ａに配設されており、第２の搬出口９ａを開閉自在にしている。
【００４７】
旋回アーム１４は、図２および図３に示すように、第２のターレット５とボタン付けミシン５０との間に配設されている。この旋回アーム１４は、ボタンＢの内部に形成された複数の縫着孔Ｂａ（図４を参照）にそれぞれ挿通する係止ピン１４ａをその一端に有しているとともに、その一端を第２の搬出口９ａからボタン付けミシン５０に配設されたミシンベッド５０ａまで旋回移動させる旋回軸１４ｂをその他端に有している。旋回アーム１４の駆動源は、旋回軸１４ｂに連結された駆動モータである。
【００４８】
旋回アーム１４の係止ピン１４ａは、初期状態において第２のターレット５における第２の搬出口９ａの下方に位置している。また、第２の搬出口９ａの上方にはボタン嵌着機構１５が設けられている。ボタン嵌着機構１５とは、ボタンＢを回転させてボタンＢの縫着孔Ｂａに係止ピン１４ａを挿通する機構である。本実施形態のボタン嵌着機構１５は、嵌着棒１６およびアクチュエータ１７を有している。嵌着棒１６は、ボタンＢと対向するその先端に滑り止め加工された嵌着部１６ａを有している。また、アクチュエータ１７は、嵌着棒１６を第２の搬出口９ａに対して上下移動させるとともに、嵌着棒１６の中心軸を中心として嵌着棒１６を回転させるように形成されている。
【００４９】
図６および図７は本実施形態のボタン自動供給装置１０に備わるボタン判別装置１を示している。本実施形態のボタン判別装置１は、図１から図３に示すように、第１の回動板６がボタン供給部２の供給口２ｃから反時計回りに１／４周回転した位置、すなわち分別口７ａに近接して設けられている。このボタン判別装置１は、図６および図７に示すように、エリアカメラ２０、照射手段２１、輝度調整手段２２ならびに判別手段２３を備えている。
【００５０】
エリアカメラ２０とは、受光部としてエリアセンサを有するカメラである。第１の回動板６のボタン保持部６ａに保持されたボタンＢの正面対向位置にはボタンＢの対向方向に開口した矩形容器状の筐体２４が設置されており、その筐体２４のボタンＢ対向面（上面）２４ｂに形成された撮影口２４ａにエリアカメラ２０が差し込まれるように配設されている。
【００５１】
照射手段２１とは、ボタンＢに対して正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を供給する手段である。ここで、本明細書中において、正面落射光Ｌ１とはボタンＢの正面（エリアカメラ２０によって撮影される面であり、ボタンＢの表面または裏面のいずれかの面。）に対してボタンＢの正面対向方向Ｄと平行に入射する光であると定義し、正面傾斜光Ｌ３とはボタンＢの正面Ｂｓに対してボタンＢの正面対向方向Ｄと傾斜して入射する光であると定義し、側方光Ｌ２とはボタンＢの側方に入射する光であると定義する。
【００５２】
本実施形態の照射手段２１は、図６および図７に示すように、照明器具２８および複数のミラー２５、２６、２７を有している。また、複数のミラー２５、２６、２７は、ボタン保持部６ａとエリアカメラ２０との間に介在するハーフミラー２５、下部ミラー２６および上部ミラー２７からなる。
【００５３】
図８から図１４は種々の照明器具２８を示している。照明器具２８は、図７に示すように、エリアカメラ２０が配設されたボタン対向面２４ｂと直交する筐体２４の側面２４ｃに矩形状に形成された照明口２４ｄに差し込まれるように配設され、かつ、エリアカメラ２０の撮影を妨げない位置に配置されている。この照明器具２８は、図７および図８に示すように、矩形状の光源配置板２９および複数の光源３０からなっており、矩形容器状のカバー２８Ｃによってそれらが覆われている。
【００５４】
光源配置板２９は、図８に示すように、筐体２４との対向面である光源配置面２９ａを有している。また、この光源配置面２９ａは、その表面上に少なくとも３つ以上に区分けされた領域を有している。例えば、本実施形態の光源配置面２９ａは、内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３の３つの領域を有している。これら内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３は、光源配置面２９ａ上に存する任意の基準点Ｐからの遠近に応じて、その基準点Ｐに近い方から順に設定されている。
【００５５】
この基準点Ｐとは、光源配置面２９ａに配置されたある点光源から照射した光をハーフミラー２５により反射してなる正面落射光Ｌ１がエリアカメラ２０の下方においてボタンＢを遊嵌保持するボタン保持部６ａの中央に入射する場合のある点光源３０Ｐの配置点のことである。筐体２４の照明口２４ｄの形成位置およびハーフミラー２５の傾斜角θ１を適宜調整することにより、光源配置面２９ａ上にある任意の点を基準点Ｐに設定することが可能である。
【００５６】
内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３の形状については種々の形状が選択可能である。例えば、図８に示すような円形または円環、図９に示すような六角形または六角形環、図１０に示すような扇形、図１１に示すような四角形の千鳥格子配置形状などがある。本実施形態の内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３の形状については、図８に示すように、内側領域Ａ１が円形状、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３が円環状に形成されていることが好ましい。ただし、六角形以上の多角形または六角形環以上の多角形環であればそれらの形状が円形状または円環状に近くなることから、それらの形状の代わりに、図９示すように、内側領域Ａ１が六角形以上の多角形状、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３が六角形環以上の多角形環状に形成されていてもよい。
【００５７】
また、これらの領域の配置についても種々の配置パターンが選択可能である。例えば、図８から図１０に示すような光源配置面２９ａ上の基準点Ｐを中心とする同心円状もしくは同心多角形状の配置、図１１に示すような光源配置面２９ａ全体に点在する千鳥格子配置などが挙げられる。本実施形態の内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３は円形状または円環状に形成されているので、その配置については、図８に示すように、光源配置面２９ａ上の基準点Ｐを中心とする同心円状にそれらの領域が配置されていることが好ましい。本実施形態の内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３が六角形以上の多角形または多角形環状に形成されている場合、その配置については、図９に示すように、光源配置面２９ａ上の基準点Ｐを中心とする同心多角形状にそれらの領域が配置されていることが好ましい。
【００５８】
また、図８に示すように、光源配置板２９は、筒状の遮光壁３１ａ、３１ｂ、３１ｃを有していることが好ましい。この遮光壁３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３からなる３つの領域の境界線から照射方向にそれぞれ起立している。本実施形態の内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３は円形もしくは円環状に設定されており、その境界線は円となるため、本実施形態の遮光壁３１ａ、３１ｂ、３１ｃはそれぞれの境界線に円筒状に起立している。
【００５９】
光源３０は、内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３の各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に１個または２個以上配設されている。光源３０の種類としては、図８から図１１に示された点光源３０Ｐ、図１２に示された線光源３０Ｌ、図１３および図１４に示した面光源３０ＰＬのいずれであっても良い。例えば、光源３０として点光源３０Ｐまたは線光源３０Ｌを選択する場合、図８から図１２に示すように、各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３にそれぞれの光源３０を配置すればよい。また、光源３０として面光源３０ＰＬを選択する場合、図１３および図１４に示すように、内側領域Ａ１、中間領域Ａ２、外側領域Ａ３の順に大きくなる円形の面光源３０ＰＬを下から外側領域Ａ３に配置する面光源３０ＰＬ、中間領域Ａ２に配置する面光源３０ＰＬ、内側領域Ａ１に配置する面光源３０ＰＬの順に同心円状にそれらの面光源３０ＰＬを重ねて配置することによりそれらの光源３０を各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３にそれぞれ配置すればよい。本実施形態の光源３０としては、図８に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの点光源３０Ｐを採用し、複数の点光源３０Ｐを各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に隙間を作らないように全体的に配置している。
【００６０】
複数のミラー２５、２６、２７は、図７に示すように、照明器具２８の内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３から照射された各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の光を正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３または側方光Ｌ２として反射させるために適切な位置に適切な傾斜角をもってそれぞれ配設されている。本実施形態の複数のミラー２５、２６、２７は、前述したとおり、ハーフミラー２５、下部ミラー２６および上部ミラー２７からなっている。
【００６１】
ハーフミラー２５は、ボタン保持部６ａからエリアカメラ２０までの間であって照明器具２８と対向する位置に介在している。ここで、ハーフミラー２５とは、所定の波長域の光を任意の反射率と透過率に分けてその光量を調整するミラーであり、その代表例として、金属ミラータイプのハーフミラーや誘電体ミラータイプのハーフミラーが挙げられる。金属ミラータイプのハーフミラーとは、光の損失は大きくなるが入射角や偏光の変化による透過率および反射率の変化がほとんどないミラーである。一方、誘電体ミラータイプのハーフミラーとは、光の損失がほとんどないが入射角や偏光の変化により透過率および反射率が大きく変わるミラーである。
【００６２】
本実施形態のハーフミラー２５としては、図６および図７に示すように、矩形状に形成した誘電体ミラータイプのハーフミラー２５が用いられている。そして、ハーフミラー２５は、照明器具２８の内側領域Ａ１から入射した光を正面落射光Ｌ１として反射させ、かつ、ボタンＢから入射する光（ボタンＢの表面において反射した光）をエリアカメラ２０に向かって透過させるように傾斜させて配設されている。本実施形態においては、エリアカメラ２０の配設位置と照明器具２８の配設位置とが直交しているため、ハーフミラー２５を照明器具２８との対面方向から４５度程度傾斜させて配設させている。
【００６３】
下部ミラー２６は、図６および図７に示すように、照明器具２８の中間領域Ａ２からハーフミラー２５を介して入射した光を側方光Ｌ２として反射させるためのミラーである。本実施形態においては、図８に示すように、照明器具２８の中間領域Ａ２が円環状に設定されている。そのため、本実施形態においては、図６、図７および図１５に示すように、中間領域Ａ２の外径と同程度または大きな外径を有し、かつ、中間領域Ａ２の内径と同程度または小さな内径を有する円環状に下部ミラー２６を形成しており、ボタン保持部６ａの内部、具体的にはボタン保持部６ａの側面に接触させながらボタン保持部６ａに嵌挿するように、配置している。
【００６４】
下部ミラー２６の傾斜角θ２は、図１５に示すように、４０度〜５０度に設定されていることが好ましい。この下部ミラー２６の傾斜角θ２については、図７に示すように、下部ミラー２６の反射面２６ａがボタン保持部６ａの正面対向方向Ｄと平行になる傾斜角θ２を０度とし、下部ミラー２６の反射面２６ａがハーフミラー２５との対向方向に傾斜する角度を正の角度としている。
【００６５】
上部ミラー２７は、図６および図７に示すように、照明器具２８の外側領域Ａ３からハーフミラー２５を介して入射した光を正面傾斜光Ｌ３として反射させるためのミラーである。本実施形態においては、図８に示すように、照明器具２８の外側領域Ａ３が円環状に設定されている。そのため、本実施形態においては、図６、図７および図１５に示すように、外側領域Ａ３の外径と同程度または大きな外径を有し、かつ、外側領域Ａ３の内径と同程度または小さな内径を有する円環状に上部ミラー２７を形成している。また、この上部ミラー２７は、図６および図７に示すように、筐体２４の下方に設置された円筒状のフレーム３３の内部に取付けられている。
【００６６】
このフレーム３３は、内側円筒フレーム３５および外側円筒フレーム３４を有している。内側円筒フレーム３５の外側面３５ａおよび外側円筒フレーム３４の内側面３４ａにはねじ山３６がそれぞれ形成されており、外側円筒フレーム３４の内側に内側円筒フレーム３５を螺合させることにより、内側円筒フレーム３５および外側円筒フレーム３４を同心円状に配置している。この内側円筒フレーム３５の内側面３５ｂには上部ミラー２７が配設されており、外側円筒フレーム３４の内側に螺合した内側円筒フレーム３５を回転させることによってボタン保持部６ａの正面対向方向Ｄに内側円筒フレーム３５の高さが調整自在になっている。言い換えると、上部ミラー２７は、ボタン保持部６ａの正面対向方向Ｄに高さを調整する高さ調整機構を有している。
【００６７】
また、上部ミラー２７の傾斜角θ３は、図１５に示すように、５．０度〜２２．５度に設定されていることが好ましい。この上部ミラー２７の傾斜角θ３については、上部ミラー２７の反射面２７ａがボタン保持部６ａの正面対向方向Ｄと平行になる傾斜角θ３を０度とし、上部ミラー２７の反射面２７ａがハーフミラー２５との対向方向に傾斜する角度を正の角度としている。
【００６８】
なお、上部ミラー２７および下部ミラー２６については、図１５に示すような円環状に形成されていることが必須ではない。例えば、図１６に示すように、円環状のミラーを個片化してミラー片２６Ｐ（２７Ｐ）を形成し、そのミラー片２６Ｐ（２７Ｐ）を円環状もしくは六角形環以上の多角形環状に配設して上部ミラー２７および下部ミラー２６を形成しても良い。また、このミラー片２６Ｐ（２７Ｐ）の形状については、湾曲形成せずに矩形平板形状であっても良い。また、図１１および図１２に示すように、照明器具２８の中間領域Ａ２もしくは外側領域Ａ３の形状が円環状もしくは六角形以上の多角形環状以外の所定形状であれば、上部ミラー２７または下部ミラー２６の形状もしくは配置形状は、その中間領域Ａ２もしくは外側領域Ａ３の所定形状（例えば六角形状）に対応させて形成することが好ましい。
【００６９】
輝度調整手段２２は、照明器具２８から照射する光の輝度を調整する手段である。本実施形態の輝度調整手段２２としては、図６に示すように、照明制御回路２２が用いられている。この照明制御回路２２は、ボタンＢの形状または模様の違いをボタン判別装置１の操作者が入力部４１に入力し、その入力部４１から得られる輝度情報に基づき、ＬＥＤなどの点光源３０Ｐに供給する電圧を制御する回路である。その際、点光源３０Ｐに供給される電圧を各点光源３０Ｐごとに個別に制御しても良いが、少なくとも、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２の種類別に輝度をそれぞれ調整することができればよい。本実施形態においては、照明器具２８がそれらの光を内側領域Ａ１、中間領域Ａ２または外側領域Ａ３から照射しているため、輝度調整手段２２は、少なくとも、点光源３０Ｐの輝度を各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３ごとに調整することができればよい。
【００７０】
判別手段２３は、エリアカメラ２０によって撮影されたボタンＢの画像を予め撮影されたボタンＢの判別基準画像と比較してボタンＢの表裏および欠損を判別するものである。本実施形態の判別手段２３は、図６に示すように、ＲＡＭ（読み書き兼用記憶装置）３７、ＲＯＭ（読み込み専用記憶装置）３８およびＣＰＵ（中央演算処理装置）３９を有している。また、この判別手段２３は、ボタン自動供給装置１０全体を制御する中央制御部４０、照明器具２８の輝度や判別基準画像などのボタン判別装置１に必要な情報を入力する入力部４１および前述した照明制御回路２２と電気的に接続されている。
【００７１】
ＲＡＭ３７は、エリアカメラ２０が撮影したボタンＢの画像やＣＰＵ３９の処理内容を記憶する装置である。ＲＯＭ３８は、ボタンＢの判別基準画像および判別プログラムを予め記憶させておく装置である。ここで、ボタンＢの判別基準画像とは、ボタン付けミシン５０に供給するボタンＢの所望する向きを正面ＢｓとするボタンＢの画像（例えば、ボタンＢの表裏のうちの表面が正面Ｂｓとして撮影されたボタンＢの画像）であって、欠けや割れなどの欠損がない完全状態のものをいう。ＣＰＵ３９は、ＲＡＭ３７およびＲＯＭ３８が記憶した記憶情報、入力部４１から得た入力情報ならびに中央制御部４０から得た制御情報に基づいて、撮影されたボタンＢの表裏および欠損を判別するための処理を行なう装置である。
【００７２】
次に、本実施形態のボタン自動供給装置１０およびボタン判別装置１の作用を説明する。図１７は本実施形態のボタン自動供給装置１０の動作フローを示しているので、以下、図１７の動作フローに従って説明する。
【００７３】
図１から図３に示すようなボタン供給部２のボウル２ａに多数のボタンＢが投入され、そのボウル２ａが振動を開始すると、多数のボタンＢがボタン供給部２の供給口２ｃに向かってボタン通路２ｂを通りながら個別に進行していく。ボタン供給部２の供給口２ｃにボタンＢが到着すると、そのボタンＢが供給口２ｃから落下し、供給口２ｃの真下にある第１の回動板６のボタン保持部６ａにボタンＢが供給される（図１７のＳ１を参照）。
【００７４】
図２から図４に示すように、第１の回動板６が反時計回りに９０度回転してそのボタン保持部６ａが供給口２ｃの下方からエリアカメラ２０の下方に移動すると、第１の回動板６の移動情報が図６に示した中央制御部４０からＣＰＵ３９を介して照明制御回路（輝度調整手段）２２に伝達される。そして、照明制御回路２２は、ボタンＢの形状および模様に適したコントラストが得られるようにするため、ＲＯＭ３８に格納された照明条件に基づき、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２について個別に、すなわち本実施形態においては点光源３０Ｐを照明器具２８の各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３ごとに、０〜１００％の間において設定する（図１７のＳ２を参照）。
【００７５】
図７に示すように、コントラストの設定が完了すると、照射手段２１は光源３０を用いて照明を開始し、エリアカメラ２０の下方に位置するボタンＢに対して、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を供給する（図１７のＳ３を参照）。ボタンＢに供給された光はボタンＢの表面で反射し、ハーフミラー２５を透過してエリアカメラ２０に入射する。つまり、エリアカメラ２０は、反射した正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を受光することによりボタンＢを撮影する（図１７のＳ４を参照）。
【００７６】
ここで、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２をどのような手段によってボタンＢに供給するかについては種々の方法が考えられる。例えば、本実施形態のような照明器具２８と複数のミラー２５、２６、２７とを組み合わせた照射手段２１による光の供給だけでなく、図１８に示すように、本実施形態の複数のミラー２５、２６、２７を全く使用せずにボタンＢの正面対向方向Ｄ、その正面傾斜方向およびその側方に光源３０を分散配置しても良い。また、図１９に示すように、複数のミラーを使用する場合であっても光源３０を一箇所にまとめずに各方向に分散配置し、複数のミラーを図７に示した本実施形態のハーフミラー２５、下部ミラー２６および上部ミラー２７とは異なる形状、配置および傾斜角に設定しても良い。
【００７７】
いずれの照射手段２１においても、ボタンＢに対して正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を照射し、かつ、照明制御回路２２がそれらの光に対して適切な輝度調整を行なうことにより、撮影されるボタンＢの画像のコントラストを強調することができる。そして、画像のコントラストが強調されることにより、ボタンＢの画像の可視性を高めることができるので、撮影されたボタンＢの正面Ｂｓに生じる特徴を捉えやすくなる。
【００７８】
例えば、図２０に示すように、ボタンＢの表裏に凹凸模様が無くその表裏が滑らかであり、かつ、ボタンＢの表裏の相違点がその表裏の周縁に対して面取り加工が施されているか否かのみである場合においては、正面落射光Ｌ１および正面傾斜光Ｌ３の輝度を下げるとともに、側方光Ｌ２の輝度を上げる輝度調整を行なう。これにより、図２０に示すように、ボタンＢの周縁の面取り加工がされていない面を表面Ｂｘとしてその表面Ｂｘを正面Ｂｓにしてボタン保持部６ａにボタンＢを配置した場合、図２１に示すように、ボタンＢの正面Ｂｓの明暗がその周縁を境に明確に現れる。一方、図２２に示すように、ボタンＢの裏面Ｂｙを正面Ｂｓにした場合、ボタンＢの正面Ｂｓの周縁が面取り加工されているため、図２３に示すように、ボタンＢの正面Ｂｓに明暗が明確に現れず、明るい外側から暗い内側に向けてボタンＢにグラデーションが生じる。
【００７９】
また、図２４に示すように、ボタンＢの表面Ｂｘの周縁が円筒状に突出している場合、ボタンＢの表面Ｂｘに照射する正面傾斜光Ｌ３の輝度を上げる輝度調整を行なうことによりボタンＢの表面Ｂｘに正面傾斜光Ｌ３が照射されない部分を生じさせる。これにより、図２５に示すように、ボタンＢの表面Ｂｘの周縁の突出した部分が光の明暗によって明確になり、ボタンＢの周縁の輪郭の内側に円形の輪郭が明確に現れる。一方、図２６に示すように、ボタンＢの裏面Ｂｙが平坦な円形であれば、その裏面Ｂｙに正面傾斜光Ｌ３が照射されない部分は生じない。そのため、図２７に示すように、ボタンＢの周縁の輪郭は現れるが、その内側に円形の輪郭は現れない。
【００８０】
なお、図２４〜図２７のボタンＢはその表面Ｂｘの周縁に円筒状の突出部を有しているが、その表面Ｂｘに凹凸模様が形成されている場合であっても、正面傾斜光Ｌ３の輝度調整により、ボタンＢの表裏の特徴、つまり凹凸模様を的確に捉えることができる。これは、図２８および図２９に示すように、ボタンＢの欠損Ｂｃに対しても同様の輝度調節によってその欠損Ｂｃを特徴点として的確に捉えることができる。
【００８１】
もちろん、前述の特徴を複数有するボタンＢを撮影する場合であっても、それぞれの照明の輝度を適切に調整することで、ボタンＢの特徴を明確に認識することが可能になる。つまり、三方向の光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の輝度をボタンＢの表裏の形状や模様にあわせて適切に調整することにより、ボタンＢの表裏に明確な特徴を持たせたボタンＢの画像を得ることができるので、ボタンＢの画像と判別基準画像との比較をする際にボタンＢの表裏判別を容易にすることができる。
【００８２】
ここで、前述した正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を照射するため、本実施形態の照射手段２１は、図６および図７に示すように、照明器具２８および複数のミラー２５、２６、２７によって形成されている。図６および図７と図１８とを比較すると明らかなように、照射手段２１に複数のミラー２５、２６、２７を用いることにより、照明器具２８の配置の自由度が格段に高くなる。
【００８３】
また、図６および図７と図１９とを比較すると明らかなように、本実施形態の照射手段２１は、複数の光源３０を１つの照明器具２８の光源配置面２９ａに配置し、ハーフミラー２５、下部ミラー２６および上部ミラー２７からなる複数のミラー２５、２６、２７を用いて一方向に照射する光を所定の三方向に分散している。そのため、複数の光源３０を各方向に分散して配置するよりも照射手段２１の配設スペースを小さくすることができる。本実施形態のボタン判別装置１については、図６および図７に示すように、照射手段２１の配設スペースを小さくすることによってボタン判別装置１の配設スペースを小さくすることができる。
【００８４】
ただし、複数の光源３０を同一の光源配置面２９ａに密に配置すると、隣位する複数の光源３０から照射する光が相互干渉してしまい、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を個別に輝度調整しても、精密な調整が困難になる。そのため、本実施形態の照明器具２８においては、図８に示すように、光源配置面２９ａの内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３の境界線上に遮光壁３１ａ、３１ｂ、３１ｃをそれぞれ設けている。これにより、それらの各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３から照射する光、すなわち、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２が相互干渉することを防止することができる。また、複数の光源３０を同一の光源配置面２９ａに密に配置しても、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２の輝度を精密に制御することができる。
【００８５】
また、それらの正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を照射する光源３０がそれぞれ配置されている内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３がボタンＢの正面Ｂｓからみた形状、すなわち円形もしくはそれに近い図形でなければ、ボタンＢの正面Ｂｓおよび側方に全体的にそれらの光を均等に照射することができない。そのため、本実施形態の照明器具２８においては、内側領域Ａ１、中間領域Ａ２および外側領域Ａ３を円形状もしくは六角形以上の多角形状または円環形状もしくは六角形環以上の多角形環状に形成してそれらを同心円状もしくは同心多角形状に配置している。これにより、ボタンＢの正面Ｂｓおよび側方に全体的に照射することができる。
【００８６】
もちろん、照明器具２８の各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の形状が円形もしくは円環状であっても、上部ミラー２７および下部ミラー２６の形状もしくは配置形状が円環状でなければ照明器具２８から照射された光の一部しか上部ミラー２７および下部ミラー２６に入射しない。そのため、上部ミラー２７および下部ミラー２６は、図６および図７ならびに図１５および図１６に示すように、円環形または六角形以上の多角形環状、好ましくは各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の形状と同形状に形成されている。大多数のボタンＢが円形であることに鑑みれば、照明器具２８の各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３ならびに上部ミラー２７および下部ミラー２６を円形もしくは円環形または六角形以上の多角形環状にすることにより、正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２をボタンＢの正面Ｂｓおよび側方に全体的に照射することができる。
【００８７】
また、下部ミラー２６および上部ミラー２７については、その傾斜角θ２、θ３も重要になってくる。図７に示すように、下部ミラー２６の傾斜角θ２が前述した４０度〜５０度、特に４５度に設定されている場合、照明器具２８の中間領域Ａ２から出射し、ハーフミラー２５における反射によりボタンＢの正面対向方向Ｄと平行に照射した光、すなわち正面落射光Ｌ１と平行に照射する光を正面落射光Ｌ１と直交させて側方光Ｌ２としてボタンＢの側方に照射できるので、中間領域Ａ２から照射された光を散乱させることなくその光のほぼ全てをボタンＢの側方に集めることができる。
【００８８】
上部ミラー２７の傾斜角θ３が前述した５．０度〜２２．５度に設定されている場合、照明器具２８の外側領域Ａ３から出射し、ハーフミラー２５における反射によりボタンＢの正面対向方向Ｄと平行に照射する光、すなわち正面落射光Ｌ１と平行に照射する光を正面傾斜光Ｌ３に変換することができる。なお、上部ミラー２７の傾斜角θ３が０〜５．０度であれば正面落射光Ｌ１とほぼ平行な光が上部ミラー２７によって反射してもまだなお正面落射光Ｌ１とほぼ平行な光となってしまうため、正面傾斜光Ｌ３としてはあまり有用ではない。また、図３０に示すように、上部ミラー２７の傾斜角θ３が２２．５度以上であれば、正面傾斜光Ｌ３の傾斜角は上部ミラー２７の傾斜角θ３の２倍である４５度以上になるため、ボタンＢの正面Ｂｓに正面傾斜光Ｌ３を照射させることが難しくなる。
【００８９】
また、上部ミラー２７については、傾斜角θ３だけでなく、ボタン保持部６ａの正面対向方向Ｄに対してその配設高さがどれくらいかも重要になってくる。図３１に示すように、正面傾斜光Ｌ３の照射点は上部ミラー２７の配設高さが低くなるほどボタンＢの正面Ｂｓの中央からその外側に移動するためである。つまり、上部ミラー２７に高さ調整機構を設けることにより、正面傾斜光Ｌ３の照射領域をボタンＢの正面Ｂｓの中央に対して内側方向または外側方向に移動させることができるため、ボタンＢの大きさを変更した際に正面傾斜光Ｌ３の照射領域を適切に変更することができる。
【００９０】
具体的には、図６および図７に示すように、上部ミラー２７を支持するフレーム３３の内側円筒フレーム３５を利用して上部ミラー２７の高さを調整する。フレーム３３は内側円筒フレーム３５および外側円筒フレーム３４を螺合させてなっており、その内側円筒フレーム３５はその高さ方向に自在に移動する。そのため、内側円筒フレーム３５を高さ方向に移動させることにより、上部ミラー２７をあわせてその高さ方向に調整することができる。また、内側円筒フレーム３５の回動により内側円筒フレーム３５の高さを調整していることから、その高さを連続的かつ微小に調整することができるので、正面傾斜光Ｌ３の照射領域を細かく設定することができる。さらに、フレーム５とフレーム３４に目盛りを適切に設けておけば、同じ種類のボタンＢに対して再現性のある設定に調整することが可能である。
【００９１】
図１７に示すように、照明器具２８および複数のミラー２５、２６、２７からなる照射手段２１によりボタンＢに対して正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２を供給し（図１７のＳ３を参照）、コントラストを強調しながらそのボタンＢの撮影が行なわれた後（図１７のＳ４を参照）、照射手段２１の照明器具２８を停止する（図１７のＳ５を参照）。
【００９２】
照射手段２１による照明停止後（図１７のＳ５を参照）、判別手段２３のＣＰＵ３９は、エリアカメラ２０により撮影された後に判別手段２３のＲＡＭ３７に格納されたボタンＢの画像を、判別手段２３のＲＯＭ３８に格納された判別基準画像と比較する（図１７のＳ６を参照）。そして、ＣＰＵ３９は、ボタンＢの表裏が所望の向きか、また、ボタンＢに欠けや割れなどの欠損がないかをそれらの画像を比較して判断する（図１７のＳ７を参照）。
【００９３】
ここで、図２０、図２２、図２４、図２６および図２８に示すように、エリアカメラ２０により撮影されたボタンＢには照射手段２１により三方向からの光（正面落射光Ｌ１、正面傾斜光Ｌ３および側方光Ｌ２）が撮影に関して適切な輝度をもって供給されたので、図２１、図２３、図２５、図２７および図２９に示すように、ボタンＢの表裏および欠損の判別を行なうのに最適なコントラストがボタンＢの画像に付与される。つまり、本実施形態の照射手段２１により、エリアカメラ２０によって撮影されるボタンＢの画像の可視性が従来よりも格段に向上している。そのため、判別手段２３は、ボタンＢの表裏が所望の向きか、また、ボタンＢに欠けや割れなどの欠損がないかを間違えることなく的確かつ迅速に判断する（図１７のＳ７を参照）。そして、そのボタンＢの表裏および欠損の状態が正常（ボタンＢの表裏が所望の向きであって、かつ、ボタンＢに欠損がない状態）または異常（ボタンＢの表裏が所望の向きでないか、またはボタンＢに欠損がある状態）であるかを結論づける（図１７のＳ８を参照）。
【００９４】
ボタンＢの表裏および欠損の状態が正常であれば、判別したボタンＢをボタン付けミシン５０のミシンベッド５０ａに搬送する（図１７のＳ９を参照）。本実施形態のボタン搬送手段３においては、図２から図４に示すように、撮影および判別されたボタンＢは第１の回動板６が供給口２ｃの下方から反時計回りに９０度回転した位置にあるので、第１の回動板６は正常なボタンＢをその位置からさらに反時計回りに９０度回転させ、そのボタンＢを第１の搬出口７ｂに移動させる。図３および図４に示すように、この第１の搬出口７ｂの真下には第２のターレット５における第２の回転板８のボタン保持部８ａが待機しており、ボタンＢが第１の搬出口７ｂから落下すると、第２の回転板８のボタン保持部８ａに保持される。この第２の回転板８は第１の回動板６と同様に反時計回りで回転し、第２の回転板８のボタン保持部８ａに保持されたボタンＢを第２の搬出口９ａまで移動させる。
【００９５】
図１から図３に示すように、第２の搬出口９ａの下方には旋回アーム１４の係止ピン１４ａが初期状態に位置している。また、第２の搬出口９ａの上方にはボタン嵌着機構１５が設けられている。このボタン嵌着機構１５に設けられた嵌着棒１６が下方に移動して嵌着棒１６の先端の嵌着部１６ａがボタンＢに接すると、嵌着棒１６を回転させながらボタンＢの縫着孔Ｂａの位置を旋回アーム１４の係止ピン１４ａの位置に合わせる。その後、第２の搬出口９ａに設けられた開閉板を開閉して旋回アーム１４の係止ピン１４ａにボタンＢの縫着孔Ｂａを係止させたら、ボタン付けミシン５０に配設されたミシンベッド５０ａにボタンＢを旋回移動させる。
【００９６】
一方、図１７に示すように、ボタンＢの表裏または欠損の状態に異常があれば、そのボタンＢをボタン供給部２へ返却する（図１７のＳ１０を参照）。本実施形態においては、図４および図５に示すように、第１の回動板６がボタン供給部２の供給口２ｃから反時計回りに１／４周（９０度）回転した位置、すなわちボタンＢを撮影し、ボタンＢの表裏および欠損の状態を判別した位置に分別口７ａおよび開閉板１１が設けられている。ボタンＢの表裏または欠損の状態に異常があれば、その開閉板１１がスライドして分別口７ａが開放し、ボタンＢが分別口７ａから落下してベルトコンベア７０に載置される。このベルトコンベア７０のベルト７０ａはボタン供給部２のボウル２ａに向かって移動しているので、ベルトコンベア７０に載置されたボタンＢはベルトコンベア７０のベルト７０ａによりボタン供給部２に返却される。
【００９７】
なお、前述したが、ボタンＢをボタン供給部２に返却したくない場合、ベルトコンベア７０の代わりにボタン回収容器を設置すれば判別されたボタンＢの全てを回収することができる。また、ボタンＢの異常の中でもボタンＢの欠損のみを判別できる場合、その位置から１８０度回転させた位置に廃棄口および開閉板を設置し、その下方に廃棄用容器を設けてその欠損したボタンＢのみを廃棄し、ボタンＢの表裏のみ所望しない状態のボタンＢをボタン供給部２に返却しても良い。
【００９８】
このように、本実施形態のボタン自動供給装置１０においては、ボタン判別装置１がボタンＢの表裏を的確に判別してボタンＢの表裏を所望の方向に向けたボタンＢをボタン付けミシン５０に個別に自動供給する。ボタンＢの判別が終了してそれらを移動することにより（図１７のＳ９およびＳ１０を参照）、図１７に示したボタン自動供給装置１０の作動フローが終了する。
【００９９】
すなわち、本実施形態のボタン付けミシン５０のボタン判別装置１およびボタン自動供給装置１０によれば、ボタンＢの形状または模様に応じてボタンＢの画像のコントラストを的確に強調するので、ボタンＢの画像と判別基準画像との比較が容易になる。そのため、ボタンＢの表裏にはっきりした凹凸や特徴的な形状が存在しなくてもボタンＢの表裏を正確に判別することができるという効果を奏する。
【０１００】
また、画像のコントラストが強調されるとボタンＢの欠損箇所が明確になるので、欠損したボタンＢの判別をも正確に行なうことができるという効果を奏する。
【０１０１】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【０１０２】
例えば、本実施形態の第１のターレット４においては、第１の回動板６と第１の底板７とが別個に形成されているが、それらを一体に形成してもよい。その際にはボタン保持部６ａの形状は円形穴となる。第２のターレット５についても前述と同様である。
【０１０３】
また、ボタン保持部６ａは、図４に示すような円形もしくは円孔ではなく、例えば図１に示したボタン供給部２のボタン通路２ｂ、図示しない滑り台やレールなど、ボタンＢよりも大きな溝状に形成されていてもよい。ボタン保持部６ａについては従来より種々の形状が選択されていることを鑑みれば、ボタン保持部６ａの形状は、ボタン供給部２からボタン付けミシン５０までに設けられたボタン搬送手段３の形態により大きく変更されても良い。本実施形態においては円環状の下部ミラー２６の配設を容易にするためにボタン保持部６ａも合わせて円形もしくは円孔状に形成したが、ボタン保持部６ａにおいて重要なことは、ボタンＢが個別に撮影されるためにボタン保持部６ａに保持されていることであり、その形状が撮影の良否を決めるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の１つの実施形態であるボタン自動供給装置を示す全体斜視図
【図２】本実施形態のボタン自動供給装置を示す正面図
【図３】本実施形態のボタン自動供給装置を示す平面図
【図４】本実施形態の第１のターレットを示す平面図
【図５】本実施形態の第１のターレットを示す底面図
【図６】本発明の１つの実施形態であるボタン判別装置を概念的に示す全体斜視図
【図７】本実施形態のボタン判別装置を示す縦断面図
【図８】本実施形態の照明器具を示す正面図
【図９】点光源を六角形の領域に配置した照明器具の一実施形態を示す正面図
【図１０】点光源を扇形の領域に配置した照明器具の一実施形態を示す正面図
【図１１】点光源を千鳥格子配置した照明器具の一実施形態を示す正面図
【図１２】線光源を用いた照明器具の一実施形態を示す正面図
【図１３】面光源を用いた照明器具の一実施形態を示す正面図
【図１４】面光源を用いた照明器具の一実施形態を示す縦断面図
【図１５】本実施形態の下部ミラーまたは上部ミラーを示す斜視図
【図１６】他の実施形態の下部ミラーまたは上部ミラーを示す斜視図
【図１７】本実施形態のボタン判別装置の動作順序を示すフローチャート
【図１８】他の実施形態による照射手段の照射方法を示す概念図
【図１９】他の実施形態による照射手段の照射方法を示す概念図
【図２０】ある形状のボタンの表面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す縦断面図
【図２１】ある形状のボタンの表面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す平面図
【図２２】ある形状のボタンの裏面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す縦断面図
【図２３】ある形状のボタンの裏面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す平面図
【図２４】ある形状のボタンの表面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す縦断面図
【図２５】ある形状のボタンの表面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す平面図
【図２６】ある形状のボタンの裏面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す縦断面図
【図２７】ある形状のボタンの裏面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す平面図
【図２８】ある形状のボタンの欠損ある裏面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す縦断面図
【図２９】ある形状のボタンの欠損ある裏面を正面にしてボタンに三方向から光を照射した状態を示す平面図
【図３０】上部ミラーの傾斜角と正面傾斜光の傾斜角との関係を示す断面図
【図３１】上部ミラーの高さと正面傾斜光の照射点との関係を示す断面図
【図３２】従来のボタン自動供給装置の一例を示す全体斜視図
【図３３】従来のボタン自動供給装置の一例を示す正面図
【図３４】従来のボタン判別装置の一例を示す概念図
【符号の説明】
【０１０５】
１  ボタン判別装置
２  ボタン供給部
３  ボタン搬送手段
６  第１の回動板
６ａ  ボタン保持部
１０  ボタン自動供給装置
２０  エリアカメラ
２１  照射手段
２２  照明制御回路
２３  判別手段
２５  ハーフミラー
２６  下部ミラー
２７  上部ミラー
２８  照明器具
２９  光源配置板
３０  光源
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  遮光壁
３３  フレーム
３４  外側円筒フレーム
３５  内側円筒フレーム
Ａ１  内側領域
Ａ２  中間領域
Ａ３  外側領域
Ｂ  ボタン
Ｂａ  縫着孔
Ｂｓ  ボタンの正面
Ｂｘ  ボタンの表面
Ｂｙ  ボタンの裏面
Ｄ  ボタン（またはボタン保持部）の正面対向方向
Ｌ１  正面落射光
Ｌ２  側方光
Ｌ３  正面傾斜光
Ｐ  基準点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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