(57)【要約】【課題】簡単な装置構成で、搬送物の色やトレイの汚れ・キズの影響を受けることなく、搬送物の有無を確実に検出することができ、その検出結果に基づき正確な仕分けを行うことができるトレイ式仕分け装置を提供すること。【解決手段】搬送路１００に沿って走行する複数のトレイ１０と、それらのトレイ上の搬送物の有無を識別する検出手段と、トレイを傾動させてトレイ上の搬送物を排出する排出手段を有するトレイ式仕分け装置において、トレイの載置面に、所定の凹凸を形成し、検出手段は、トレイの凹部から得られる位置と色調に関する画像データを予め基準データとしてメモリに記憶しており、その基準データに対応する位置における撮像データを当該基準データと比較することにより、トレイ上の搬送物の有無を識別する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路に沿って走行する複数のトレイと、前記トレイ上に載置された搬送物の有無を識別する検出手段と、前記トレイを傾動させて該トレイ上の搬送物を排出する排出手段を有するトレイ式仕分け装置において、
前記トレイの載置面には、所定の凹凸が形成されており、
前記検出手段は、前記凹凸の凹部から得られる位置と色調に関する画像データを予め基準データとしてメモリに記憶しており、
前記基準データに対応する位置における少なくとも１つの撮像データを当該基準データと比較することにより、前記トレイ上の搬送物の有無を識別するものであることを特徴とするトレイ式仕分け装置。
【請求項２】
前記凹凸の凹部のそれぞれを、少なくとも２種類以上の色により塗り分けることを特徴とする請求項１に記載のトレイ式仕分け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送路に沿って走行する複数のトレイに、投入部から搬送物を投入し、所定のシュートで所定の搬送物を排出することにより、物品の仕分けを行うトレイ式仕分け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
搬送路に沿って走行する複数のトレイに、投入部から搬送物を投入し、所定のシュートで所定の搬送物を排出することにより、物品の仕分けを行うトレイ式仕分け装置においては、トレイの高速且つ静粛な走行手段及び搬送物のシュートへの確実な排出手段とともに、トレイ上の搬送物の有無を正確に検出する搬送物検出手段がキー・テクノロジーとなっている。従来のトレイ式仕分け装置においては、投入部の直後にトレイ上の画像を撮像するカメラを設置し、カメラから得られる撮像データから、その投入部で投入された搬送物の有無を検知する搬送物検出手段を備え、その検出結果に基づき、所定のシュートへ排出する処理を行うものが知られていた。
【０００３】
また、投入部の前後にカメラを１台ずつ設置し、投入部通過前の画像及び投入部通過後の画像を撮像し、投入前の画像及び投入後の画像の比較演算を行い、両画像の異なる部分のみ抽出し、抽出された画像に基づき、搬送物の有無や投入された搬送物の識別を行う搬送物検出手段を備え、その識別結果に基づき、排出すべきシュートを決定するものも、本件出願人によって、既に提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００２−２２２０１０
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来のトレイ式仕分け装置には、次のような課題が指摘されていた。まず、投入部の直後にカメラを設置してカメラの撮像データから搬送物の有無を検出するものは、搬送物の色がトレイの色に近い場合、カメラから得られる撮像データでは、搬送物の有無を検出できないことがあった。また、使用に伴いトレイの載置面に汚れやキズが付き、それを搬送物と誤認してしまうことがあった。
【０００６】
一方、投入部の前後にカメラを１台ずつ設置し、投入部通過前の画像及び投入部通過後の画像を撮像し、投入前の画像及び投入後の画像の比較演算を行い、両画像の異なる部分のみ抽出し、抽出された画像に基づき搬送物の有無を検出するものは、トレイの載置面に汚れやキズによる誤認については防止できるものの、搬送物の色がトレイの色に近い場合の検出漏れについては、完全には回避できていなかった。さらに、走行速度の高速化や、種々の色や形状の搬送物を一つの搬送ラインに投入する混載搬送等、ユーザーニーズの多様化により、より正確に搬送物の有無を検出可能な搬送物検出手段を備えたトレイ式仕分け装置の開発が嘱望されていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、簡単な装置構成で、搬送物の色やトレイの汚れ・キズの影響を受けることなく、搬送物の有無を確実に検出することができ、その検出結果に基づき正確な仕分けを行うことができるトレイ式仕分け装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係るトレイ式仕分け装置は、搬送路に沿って走行する複数のトレイと、それらのトレイ上の搬送物の有無を識別する検出手段と、トレイを傾動させてトレイ上の搬送物を排出する排出手段を有するトレイ式仕分け装置において、トレイの載置面に、所定の凹凸を形成し、前記検出手段は、前記凹凸の凹部から得られる位置と色調に関する画像データを予め基準データとしてメモリに記憶しており、前記基準データに対応する位置における撮像データを当該基準データと比較することにより、トレイ上の搬送物の有無を識別する構成とする。
【０００９】
また、請求項２に係るトレイ式仕分け装置は、請求項１に係るトレイ式仕分け装置の構成に加えて、トレイの載置面の凹凸の凹部を、少なくとも２種類以上の色により塗り分ける。
【００１０】
【作用】
請求項１に係るトレイ式仕分け装置は、搬送路に沿って走行する複数のトレイと、それらのトレイ上の搬送物の有無を識別する検出手段と、トレイを傾動させてトレイ上の搬送物を排出する排出手段を有するトレイ式仕分け装置において、トレイの載置面に、所定の凹凸を形成し、前記検出手段は、前記凹凸の凹部から得られる位置と色調に関する画像データを予め基準データとしてメモリに記憶しており、前記基準データに対応する位置における撮像データを当該基準データと比較することにより、トレイ上の搬送物の有無を識別する構成としているので、搬送物とトレイのこすれにより生じるキズの影響を受けることなく、搬送物の検出が可能になる。
【００１１】
請求項２に係るトレイ式仕分け装置は、請求項１に係るトレイ式仕分け装置の作用に加えて、トレイの載置面の凹凸の凹部を、少なくとも２種類以上の色により塗り分けたことにより、搬送物の色の影響を受けることなく、搬送物の検出が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明のトレイ式仕分け装置の全体構成を示す概念図である。図２は、検出手段のハード構成を示す図、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本発明に使用されるトレイ形状の一例を示す斜視図、図４は、トレイ上の搬送物の有無を識別するフローチャートである。
【００１３】
本発明のトレイ式仕分け装置は、図１に示すように、搬送物を載置する複数のトレイ１０が走行する搬送路１００と、前記搬送路１００に隣接して設置され、前記トレイ１０に搬送物を投入する少なくとも１つの投入部１１０〜１５０と、前記トレイ１０から排出された搬送物を受ける少なくとも１つのシュート２１０〜２６０とを有している。各トレイ１０には、図示はされていないが、傾動機構が備えられており、外部からの指示を受けて、搬送物を排出できるようになっている。
【００１４】
そして、各投入部での搬送物の投入の有無を検出するために、前記投入部１１０〜１５０を挟むように、カメラ３００〜３６０が設置されている。そして、後述する方法で各カメラによりトレイ上の搬送物の有無を認識している。さらに、その直前のカメラによる認識結果と比較することにより、どの投入部から搬送物が投入されたかについても検出できる。例えば、カメラ３２０によりトレイ上に搬送物が存在することを認識した場合に、カメラ３１０ではトレイ上に搬送物が存在しないことを認識しているとすると、投入部１２０から搬送物が投入されたことを検出することができる。すなわち、隣接するカメラによる認識結果が、「搬送物なし」から「搬送物あり」に変わったときに、その隣接するカメラの間に位置する投入部から搬送物が投入されたと判断する。
【００１５】
上記のようにトレイ上の搬送物が、どこの投入部から投入された搬送物であるかが検出されると、その結果に基づき、当該搬送物を所定のシュートへと排出する。なお、本発明において、搬送路に沿ってトレイを走行させる方法は、特に限定されるものではないが、静粛で安定した走行が実現できる点で、リニヤ駆動が特に望ましい。
【００１６】
次に本発明のトレイ式仕分け装置の特徴的部分であるトレイ上の搬送物の有無を識別する検出手段について、図２乃至図４に基づき詳述する。
【００１７】
図２は、検出手段のハード構成を示している。上述したように各投入部近傍の搬送路上に、走行するトレイ１０を撮像するカメラ２０が設置されている。また搬送路近傍には、トレイ１０の到達を検出する位置検出センサ３０が設置されている。トレイ１０がカメラ２０の直下に到達すると、位置検出センサ３０がＯＮとなり、演算処理装置４０に対して位置検出信号Ｓ１が発信される（ＳＴＥＰ１）。この信号を受けて、演算処理装置４０は、カメラ２０に対して撮影開始信号Ｓ２を発信する（ＳＴＥＰ２）。カメラ２０は、その信号を受けてトレイ１０を撮像し、撮像データＳ３を演算処理装置へ伝送する。そして、演算処理装置で、撮像データＳ３がデコードされ、メモリに格納される（ＳＴＥＰ３）。図２において符号５０は、必ずしも必要ではないが、カメラ２０が撮影するトレイ１０の載置面を照射する照明装置を表している。例えば、検出手段全体を遮光幕等で覆い、トレイ１０の載置面を照明装置５０で照射して、撮影を行うことにより、外界の光の影響による認識エラーの発生を回避することができる。なお、各トレイ１０の載置面には、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように所定の幅の凹凸が形成されている。
【００１８】
演算処理装置４０には、予め搬送物を乗せない状態でトレイ１０の載置面を撮像した画像データ又は設計上のデータが、基準データとして記憶されている。その記憶された基準データのうちトレイ１０の凹部に相当するデータと、当該凹部と同じ位置における撮像データを比較する。その比較の結果、データが一致していれば、トレイ上に「搬送物なし」と認識し、データが一致していない場合には、トレイ上に「搬送物あり」と認識する（ＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ８）。
【００１９】
トレイに設けた凹凸の凹部は、直接、搬送物と擦れることがないので、キズが付きにくい。そのため、長期にわたって、搬送物の有無を正確に認識することができる。さらに、凹凸の凹部のそれぞれを、少なくとも２種類以上の均一な色、例えば、白（背景色１）と黒（背景色２）に塗り分けることにより、搬送物の色とトレイの色が近い場合であっても検出エラーを起こすことなく確実に搬送物の有無を認識することができる。凹部の塗り分け方は、図３（ａ）に示したように１つの凹部を１つの背景色（背景色１又は背景色２）で塗り、隣接する凹部が別の背景色になるように塗り分けることが簡単である。一方、図３（ｂ）に示したように、１つの凹部を背景色１及び背景色２により所定の間隔で塗り分けることにより、図中に符号Ｍとして示したような、小さな搬送物の有無を、より正確に認識することが可能になる。
【００２０】
上記に記載した搬送物有無を認識するアルゴリズムをフローチャートに示したものが図４である。このフローチャートでは、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ９までの１回のルーチンで搬送物のあり、なしを判断しているが、実際には、ＳＴＥＰ４においてトレイ上の複数の位置に対応する撮像データを取得し、当該撮像データを対応する位置における基準データでの比較を「搬送物あり」が検出されるまで続ける。すなわち、ＳＴＥＰ６又はＳＴＥＰ８で、データの不一致が検出されるまで、ＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ８のルーチンを繰り返す。そして、いずれの場所においても「搬送物あり」が検出されない場合に、検出信号に「搬送物なし」がセットされる。
【００２１】
比較するデータの数は、多いほど小さな搬送物を認識できるようになるが、データの処理に時間を要することになる。一方、大きな搬送物のみを扱う場合にはトレイの中心付近のデータだけで搬送物の有無を判断することが可能である。使用する搬送物の大きさに応じて、比較するデータの数を任意に設定できるようにすれば、いっそう汎用性を高めることができる。また、複数の演算装置を用いて複数のデータの比較を並行処理することによって、処理速度を速めることも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、請求項１に係るトレイ式仕分け装置は、搬送路に沿って走行する複数のトレイと、それらのトレイ上の搬送物の有無を識別する検出手段と、トレイを傾動させてトレイ上の搬送物を排出する排出手段を有するトレイ式仕分け装置において、トレイの載置面に所定の凹凸を形成し、検出手段として、前記凹凸の凹部から得られる位置と色調に関する画像データを予め基準データとしてメモリに記憶しておき、前記基準データに対応する位置における撮像データを当該基準データと比較することにより、トレイ上の搬送物の有無を識別するものとしたことにより、搬送物とトレイのこすれにより生じるキズの影響を受けることなく、トレイ上の搬送物の有無を確実に検出することができる。
【００２３】
また、請求項２に係るトレイ式仕分け装置は、請求項１に係るトレイ式仕分け装置が奏する効果に加えて、トレイの載置面の凹凸の凹部を、少なくとも２種類以上の色により塗り分けたことにより、搬送物の色の影響を受けることなく、トレイ上の搬送物の有無を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトレイ式仕分け装置の全体構成図。
【図２】本発明のトレイ式仕分け装置の検出手段のハード構成を示す図。
【図３】本発明のトレイ式仕分け装置に使用するトレイの形状を斜視図。
【図４】本発明の搬送物検出のフローチャート。
【符号の説明】
１０            ・・・  トレイ
２０            ・・・  カメラ
３０            ・・・  位置検出センサ
４０            ・・・  演算処理装置
５０            ・・・  照明装置
１００          ・・・  搬送路
１１０〜１５０  ・・・  投入部
２１０〜２６０  ・・・  シュート
３００〜３６０  ・・・  カメラ
【図１】
2004206594.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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