(57)【要約】【課題】トレイの色や汚れの影響を受けることなく、小さな搬送物であっても、その有無・性状等を検出でき、しかも、二重投入エラーや投入漏れエラーも検出する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】複数のトレイＴと、トレイが走行する搬送路６００と、搬送路に隣接して設置され、前記トレイに搬送物を投入する少なくとも１つの投入部４１０〜４３０と、前記トレイ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５１０、５２０と、前記トレイ上の搬送物を検知する検出手段を有するトレイ式仕分け装置において、前記検出手段は、前記投入部の前後において、投入部通過前の画像及び投入部通過後の画像を撮像し、前記投入部通過前の画像及び前記投入部通過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、排出すべきシュートを決定する構造とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送物を載置する複数のトレイと、前記トレイが走行する搬送路と、前記搬送路に隣接して設置され、前記トレイに搬送物を投入する少なくとも１つの投入部と、前記トレイから排出された搬送物を受ける少なくとも１つのシュートと、前記トレイ上の搬送物を検知する検出手段を有するトレイ式仕分け装置において、
前記検出手段は、前記投入部の前後において、投入部通過前の画像及び投入部通過後の画像を撮像し、
前記投入部通過前の画像及び前記投入部通過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、投入された搬送物の識別を行い、
当該識別結果に基づき、排出すべきシュートを決定することを特徴とする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多数のトレイに、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】
従来、搬送路に沿って走行する多数のトレイに、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としては、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、トレイ上の搬送物の有無を検知し、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】
更にトレイ上の搬送物の有無の検知のみならず、搬送物の性状等も識別する手段として、搬送物に光を当てた時の反射光のみを撮像し、撮像された反射光に基づいて搬送物の性状判定を行うことも提案されていた（特開２００２−９０３０４号公報参照）。また、予め登録しておいた色配列パターンや基準データとカメラから得られた撮像データとを比較して、搬送物の種類等を識別することも知られていた（特開平２−２４１５８０号公報、特開昭６１−１７９０６号公報）。
【０００４】
【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、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、搬送物の有無を検知できないことがあった。また、トレイの汚れ・キズや、エンボス加工された模様などを搬送物と誤認してしまうことがあった。さらに、ノイズ対策のためマージンを大きく取らざるを得ないため、小さな搬送物の検知は困難であった。
【０００５】
一方、搬送ラインの高速化や搬送物の多品種化に伴い、既に搬送物が載置されているトレイに別の搬送物を投入してしまう、いわゆる二重投入エラーや、搬送物の投入を漏らしてしまう投入漏れエラーが発生していたが、従来のトレイ式仕分け装置では、このようなエラーを検出して排除することについては、考慮がなされていなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、トレイの色・模様や汚れ・キズの影響を受けることなく、且つ、小さな搬送物であっても、その有無・性状等を検出でき、しかも、二重投入エラーや投入漏れエラーも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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のトレイ式仕分け装置は、搬送物を載置する複数のトレイと、前記トレイが走行する搬送路と、前記搬送路に隣接して設置され、前記トレイに搬送物を投入する少なくとも１つの投入部と、前記トレイから排出された搬送物を受ける少なくとも１つのシュートと、前記トレイ上の搬送物を検知する検出手段を有するトレイ式仕分け装置において、前記検出手段は、前記投入部の前後において、投入部通過前の画像及び投入部通過後の画像を撮像し、前記投入前の画像及び前記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い、当該識別結果に基づき、排出すべきシュートを決定する構成をしている。
【０００８】
【作用】
本発明のトレイ式仕分け装置は、検出手段を、搬送物の投入部前後に設けて、投入部通過前の画像及び投入部通過後の画像を撮像し、前記投入部通過前の画像及び前記投入部通過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、投入された搬送物の識別を行い、その識別結果に基づき、排出すべきシュートを決定する構成としているので、トレイの色・模様や汚れ・キズに由来する撮像データは、前記比較演算により消去され、投入された搬送物に由来する撮像データのみが得られる。
【０００９】
【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５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図である。図２乃至図５は、本発明のトレイ式仕分け装置が、投入された搬送物を識別する仕組みを説明するための図である。
【００１０】
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Ｍを載置する複数のトレイＴと、前記トレイＴが走行する搬送路６００と、前記搬送路６００に隣接して設置され、前記トレイＴに搬送物Ｍを投入する少なくとも１つの投入部４１０、４２０、４３０と、前記トレイＴから排出された搬送物Ｍを受ける少なくとも１つのシュート５１０、５２０と、前記トレイＴ上の搬送物Ｍを検知する検出手段を有している。
【００１１】
そして、前記検出手段は、前記投入部４１０、４２０、４３０の前後に設置されたカメラ１１０、１２０、１３０と、前記カメラにより撮像された撮像データを切替え又は合成して画像処理装置へ入力するための画像切替・合成手段２１０、２２０、２３０と、前記両撮像データの排他的論理和（ＸＯＲ）処理を行う画像処理装置３００から構成されている。
【００１２】
次に、図２乃至図４を用いて、前記検出手段による、搬送物Ｍの検出方法について詳述する。図２に示すように、搬送物Ｍが投入される投入部４１０の前後において、２台のカメラ１１０、１２０により、トレイＴを撮影する。その撮像データは、画像切替・合成手段２００を通って、画像処理装置３００へ送られる。
画像切替・合成手段２００は、カメラ１１０、１２０からの撮像データを１つの信号線により画像処理装置３００へ転送するためのものであって、各カメラの撮像データを切り替えて、あるいは合成して出力する。
【００１３】
前記カメラ１１０の撮像データを図３（ａ）に、前記カメラ１２０の撮像データを図３（ｂ）に示す。これらの撮像データを画像処理装置３００で排他的論理和（ＸＯＲ）処理した結果を図４に示す。トレイＴの形状、色、模様等は、搬送物Ｍの投入前と投入後で同じであるので、排他的論理和（ＸＯＲ）処理をすることにより消去され、投入部４１０で投入された搬送物Ｍの撮像データのみが出力される。その結果、搬送物Ｍが小さなものであっても、また、トレイＴの色に似た色のものであっても、確実に検知することが可能になる。さらに、装置の使用に伴って、トレイＴが汚れたり、キズがついたりしたとしても、それによって検出精度が劣化することがない。
【００１４】
この装置では、同じトレイＴに搬送物が誤って二重に投入された場合や、搬送物が投入されなかったことについても検出することが可能である。その仕組みについて図５を用いて説明する。
【００１５】
図５は、トレイＴが、搬送路に沿って投入部４１０、４２０、４３０を通過していく様子（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と、その投入部の前後に設置したカメラから得られた撮像データを排他的論理和（ＸＯＲ）処理した結果（ａ’）、（ｂ’）、（ｃ’）を示している。この例では、投入部４１０で搬送物Ｍ１が投入され、更に、同じトレイＴに投入部４３０で搬送物Ｍ２が投入される（二重投入エラー）場合を示している。
【００１６】
（ａ）と（ｂ）の撮像データの排他的論理和（ＸＯＲ）により、（ａ’）のような撮像データが得られ、投入部４１０で搬送物Ｍ１が投入されたことが検知される。次に、（ｂ）と（ｃ）の撮像データの排他的論理和（ＸＯＲ）により、（ｂ’）のような撮像データが得られ、投入部４２０では、何も投入されなかったことが検知される。さらに、（ｃ）と（ｄ）の撮像データの排他的論理和（ＸＯＲ）により、（ｃ’）のような撮像データが得られ、投入部４３０において、別の搬送物Ｍ２が投入されたことが検知される。
【００１７】
このようにして各トレイには、それぞれ、どこの投入部で投入された搬送物が載っているが検知され、その検出結果に基づいて、所定のシュート５１０、５２０に排出される。排出のための方法については、エアーによる払い出し、トレイの傾動等、搬送物を確実に排出できる方法であれば、特に限定されない。
【００１８】
なお、上記の説明では、投入部の前後のカメラ画像を直接比較するように記述しているが、例えば、次に記すような（１）〜（４）のような方法で、比較演算自体を省略、簡略化、高速化を行っても本発明の本質は、何ら失われない。
【００１９】
（１）投入部の前後の元画像を個別にモザイク処理し、その後比較演算を行う。これにより、画素の比較演算回数を減らす。
（２）投入部の前後の元画像から個別に、画像の特徴量（例えば、平均の濃度、濃度合計量、特定の閾値以上の画素数合計値、等）を求め、それが同じであれば比較演算するまでもなく、同一画像であると判定するような検査ステップを設ける。
（３）トレイ上のワークが積載されるであろう画像領域のみを限定してウインドウを設定し、画素単位の比較演算の回数を減らす。
（４）上記の方法のほかに既知の画像処理方法、あるいはその組み合わせにより比較すべきデータ数（画素、特徴量）を減らす。
また、上記の説明では、トレイに対して、上方向からの撮像のみについて、説明しているが、他の方向からの撮像でも構わない。
【００２０】
【発明の効果】
前述したように、本発明のトレイ式仕分け装置は、検出手段を、搬送物の投入部前後に設けて、投入部通過前の画像及び投入部通過後の画像を撮像し、前記投入部通過前の画像及び前記投入部通過後の画像の比較を行い、両画像の異なる部分のみを抽出し、抽出された画像に基づき、投入された搬送物の識別を行い、その識別結果に基づき、排出すべきシュートを決定する構成としているので、トレイが汚れたり、傷ついたりすることによって、検出誤差が増大するということがない。
【００２１】
また、トレイの色や模様などは、基本的には検出結果に影響を与えないので、測定レンジが広く、且つ、ノイズに対しても強い。
【００２２】
更に、二重投入エラーや投入漏れエラー等も確実に検知することができ、装置全体の信頼性が著しく向上する。
【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構成図。
【図３】図２のカメラ１１０、１２０の撮像データ。
【図４】図３に示したデータの排他的論理和（ＸＯＲ）処理後のデータ。
【図５】本発明のトレイ式仕分け装置による検出結果を説明する図。
【符号の説明】
１１０、１２０、１３０　・・・　カメラ
２００、２１０、２２０、２３０　・・・　画像切替・合成手段
３００　・・・　画像処理装置
４１０、４２０、４３０　・・・　投入部
５１０、５２０　・・・　シュート
６００　・・・　搬送路
Ｔ　・・・　トレイ
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２　・・・　搬送物
【図１】
2004059270.tif 000003
【図２】
2004059270.tif 000004
【図３】
2004059270.tif 000005
【図４】
2004059270.tif 000006
【図５】
2004059270.tif 000007