(57)【要約】【課題】長さ切断位置の目安としてのピッチマークを短時間で確実に識別できる汎用性の高い走行シートの切断位置検出装置を提供することである。【解決手段】走行する段ボールシート１のピッチマーク４が付与された部位を含めた走行直交方向の視野Ｓを連続的に撮影する一次元ＣＣＤカメラ１３と、段ボールシート１の走行量を検出する回転計を設けて、一次元ＣＣＤカメラ１３で撮影された画像の各走行直交方向部位での出力を明部Ｃと暗部Ｄに２値化する画像処理を行い、２値化された出力が暗部Ｄとなる走行直交方向長さＬと走行量Ｗとが所定の値であるときに、この段ボールシート１の走行方向位置を、ピッチマーク４の付与位置として検出することにより、ピッチマーク４を短時間で確実に識別できるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行直交方向の所定の部位で所定の長さだけ走行直交方向に延びる所定幅のピッチマークが、走行方向に所定のピッチで付与された走行シートの走行方向での切断位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出する走行シートの切断位置検出装置において、前記ピッチマークが付与された部位を含めた走行シートの走行直交方向の視野を連続的に撮影する一次元撮影装置と、走行シートの走行量を検出する走行量検出装置とを設けて、前記一次元撮影装置で撮影された画像の各走行直交方向部位での出力を明部と暗部に２値化する画像処理を行い、この２値化された出力が暗部となる部位が所定の長さだけ走行直交方向に連続し、かつ、この暗部となる出力が前記走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ連続するときに、この走行シートの走行方向位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出するようにしたことを特徴とする走行シートの切断位置検出装置。
【請求項２】
前記一次元撮影装置で撮影される画像に、前記走行直交方向におけるピッチマークの付与位置に相当する部位で少なくとも１つの基準点を設定し、前記２値化された出力が前記基準点で暗部となり、この暗部となる出力が前記走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ連続するときに、この走行シートの走行方向位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出するようにした請求項１に記載の走行シートの切断位置検出装置。
【請求項３】
前記ピッチマークが走行方向に所定の間隔を開けた複数個ずつの所定幅のマーク素子で形成され、前記２値化された出力が暗部となって所定の走行量だけ連続する部位が、前記マーク素子の個数分だけ、前記走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ間隔を開けて、繰り返し存在するときに、この走行シートの走行方向位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出するようにした請求項１または２に記載の走行シートの切断位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行シートを長さ切断する切断位置の目安とされるピッチマークの付与位置を検出する走行シートの切断位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速で走行する段ボールシートや厚紙等の走行シートを長さ切断する際には、予め走行シートの走行方向に所定のピッチで、所定の長さだけ走行直交方向に延びる所定幅の棒状ピッチマークを付与し、このピッチマークをカメラ等の撮影装置で検出して、検出されたピッチマークの付与位置で長さ切断するようにしている。しかしながら、これらの走行シートには柄模様が印刷されていたり、汚れがあったりすることがあり、これらの柄模様や汚れがピッチマークとして誤検出されることがある。
【０００３】
このような柄模様や汚れの誤検出を防止する走行シートの切断位置検出装置としては、ピッチマークを走行方向に間隔を開けた複数個ずつの所定幅のマーク素子で形成し、センサでこれらのマーク素子の幅とマーク素子間の間隔を検出することにより、ピッチマークを識別するもの（例えば、特許文献１参照）や、ピッチマークを特定形状のマーク絵柄としてその形状を予め認識しておき、二次元ＣＣＤカメラで撮影された画像に、このマーク絵柄の形状と合致するものがあったときに、これをピッチマークとして識別するもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
また、走行シートの棒状のピッチマークは、幅切断位置の目安として走行方向へ延びるように付与されるラインマークから、走行直交方向に所定の長さだけ延びるように付与されることが多いことを利用し、画像処理の簡単な一次元撮影装置を用いて、走行方向に連続して検出されるラインマークから走行直交方向へ連続するマークが検出されたときに、このマークをピッチマークとして識別するものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５３−８８２８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２４５８９４号公報
【特許文献３】特開２００５−２９７１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載されたものは、ピッチマークを複数個ずつのマーク素子で形成したり、特定形状のマーク絵柄とする必要があるので、汎用性に欠ける問題がある。また、特許文献２に記載されたものは、撮影装置に二次元ＣＣＤカメラを用いる必要があるので、その画像処理に手間がかかる問題もある。なお、特許文献１に記載されたもので、マーク素子を１個とすれば汎用性が高くなるが、棒状のピッチマークの幅寸法のみを検出することになるので、誤検出の可能性が高くなる。
【０００７】
一方、特許文献３に記載されたものは、画像処理が簡単で、ピッチマークを構成するマーク素子の個数や形状を限定することなく、短時間で確実にピッチマークを識別することができる。しかしながら、段ボールシートや厚紙等の走行シートには、ラインマークが付与されていないものや、ラインマークがピッチマークから離れて付与されているものがあり、特許文献３に記載されたものは、このような走行シートには適用できない問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、長さ切断位置の目安としてのピッチマークを短時間で確実に識別できる汎用性の高い走行シートの切断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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、走行直交方向の所定の部位で所定の長さだけ走行直交方向に延びる所定幅のピッチマークが、走行方向に所定のピッチで付与された走行シートの走行方向での切断位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出する走行シートの切断位置検出装置において、前記ピッチマークが付与された部位を含めた走行シートの走行直交方向の視野を連続的に撮影する一次元撮影装置と、走行シートの走行量を検出する走行量検出装置とを設けて、前記一次元撮影装置で撮影された画像の各走行直交方向部位での出力を明部と暗部に２値化する画像処理を行い、この２値化された出力が暗部となる部位が所定の長さだけ走行直交方向に連続し、かつ、この暗部となる出力が前記走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ連続するときに、この走行シートの走行方向位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出する構成を採用した。
【００１０】
すなわち、ピッチマークが付与された部位を含めた走行シートの走行直交方向の視野を連続的に撮影する一次元撮影装置と、走行シートの走行量を検出する走行量検出装置とを設けて、一次元撮影装置で撮影された画像の各走行直交方向部位での出力を明部と暗部に２値化する画像処理を行い、この２値化された出力が暗部となる部位が所定の長さだけ走行直交方向に連続し、かつ、この暗部となる出力が走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ連続するときに、この走行シートの走行方向位置を、ピッチマークの付与位置として検出することにより、長さ切断位置の目安としての汎用的な棒状のピッチマークを、短時間で、しかもその長さのみまたは幅のみを検出する場合に較べて、より確実に識別できるようにした。なお、前記２値化する画像処理では、ピッチマークの付与部位、柄模様の濃色部位、および汚れ部位が暗部となり、その他の部位は明部となる。
【００１１】
前記一次元撮影装置で撮影される画像に、前記走行直交方向におけるピッチマークの付与位置に相当する部位で少なくとも１つの基準点を設定し、前記２値化された出力が前記基準点で暗部となり、この暗部となる出力が前記走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ連続するときに、この走行シートの走行方向位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出することにより、所定幅のピッチマークを簡単な処理で識別することができる。また、複数の基準点を設定すれば、走行直交方向に延びる異形棒状の柄模様や汚れの誤検出を防止することができる。
【００１２】
前記ピッチマークが走行方向に所定の間隔を開けた複数個ずつの所定幅のマーク素子で形成されている場合は、前記２値化された出力が暗部となって所定の走行量だけ連続する部位が、前記マーク素子の個数分だけ、前記走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ間隔を開けて、繰り返し存在するときに、この走行シートの走行方向位置を、前記ピッチマークの付与位置として検出することにより、さらに識別精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の走行シートの切断位置検出装置は、ピッチマークが付与された部位を含めた走行シートの走行直交方向の視野を連続的に撮影する一次元撮影装置と、走行シートの走行量を検出する走行量検出装置とを設けて、一次元撮影装置で撮影された画像の各走行直交方向部位での出力を明部と暗部に２値化する画像処理を行い、この２値化された出力が暗部となる部位が所定の長さだけ走行直交方向に連続し、かつ、この暗部となる出力が走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ連続するときに、この走行シートの走行方向位置を、ピッチマークの付与位置として検出するようにしたので、長さ切断位置の目安としての汎用的な棒状のピッチマークを、短時間で、しかもその長さのみまたは幅のみを検出する場合に較べて、より確実に識別することができる。
【００１４】
前記一次元撮影装置で撮影される画像に、走行直交方向におけるピッチマークの付与位置に相当する部位で少なくとも１つの基準点を設定し、２値化された出力が基準点で暗部となり、この暗部となる出力が走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ連続するときに、この走行シートの走行方向位置を、ピッチマークの付与位置として検出することにより、所定幅のピッチマークを簡単な処理で識別することができる。また、複数の基準点を設定すれば、走行直交方向に延びる異形棒状の柄模様や汚れの誤検出を防止することができる。
【００１５】
前記ピッチマークが走行方向に所定の間隔を開けた複数個ずつの所定幅のマーク素子で形成されている場合は、２値化された出力が暗部となって所定の走行量だけ連続する部位が、マーク素子の個数分だけ、走行量検出装置で検出される所定の走行量だけ間隔を開けて、繰り返し存在するときに、この走行シートの走行方向位置を、ピッチマークの付与位置として検出することにより、さらに識別精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。図１は、本発明に係る走行シートとしての段ボールシート１を幅切断するスリッタ１１と、幅切断された段ボールシート１を長さ切断するロータリカッタ１２とが配設されたコルゲートマシンの出口側部分を示す。ロータリカッタ１２の上流側には、本発明に係る走行シートの切断位置検出装置を構成する一次元撮影装置としての一次元ＣＣＤカメラ１３が設けられ、ロータリカッタ１２の入側コンベア１４には、段ボールシート１の走行量Ｗを検出する回転計１５が取り付けられている。一次元ＣＣＤカメラ１３と回転計１５の検出出力はコントローラ１６に入力されるようになっており、後述するように、コントローラ１６は一次元ＣＣＤカメラ１３と回転計１５の出力を処理してピッチマーク４の付与位置を識別するとともに、一次元ＣＣＤカメラ１３とロータリカッタ１２間の距離Ｄと、回転計１５で検出される段ボールシート１の走行量Ｗとに基づいて、ロータリカッタ１２の切断タイミングを制御する。
【００１７】
図２に示すように、前記段ボールシート１は、下面側の表ライナ紙２に予め柄模様３が走行方向に所定のピッチで印刷され、さらに、この柄模様３のピッチに合わせて所定の間隔で印刷された長さ切断位置の目安とされる、走行直交方向への所定の長さと走行方向への所定の幅を持つ棒状のマーク素子４ａから成るピッチマーク４と、一方の幅縁部に沿って印刷された幅切り切断位置の目安とされるラインマーク５とが付与されている。棒状のマーク素子４ａは、走行直交方向の所定の部位で、所定の長さＬＭと幅ＷＭで走行直交方向に延びるように、ラインマーク５から離して付与されている。
【００１８】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前記一次元ＣＣＤカメラ１３は、走行する段ボールシート１の下面側の表ライナ紙２と対向するように配置され、ピッチマーク４が付与された走行直交方向部位を含めた段ボールシート１の幅端部の視野Ｓを連続的に撮影する。走行する段ボールシート１は左右に若干蛇行することがあるが、段ボールシート１が蛇行してもピッチマーク４が視野Ｓからはみ出さないように、視野Ｓの中心は、蛇行が生じていないときのピッチマーク４の中心近傍に合致するように設定されている。この視野Ｓには、ピッチマーク４のほかに、柄模様３の一部が存在することがある。なお、段ボールシート１はラインマーク５の付与位置でスリッタ１１によって幅切断され、トリミングされている。
【００１９】
前記コントローラ１６は、刻々入力される一次元ＣＣＤカメラ１３の走行直交方向の各部位に対する出力を、明部と暗部に２値化する画像処理を行う。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図３（ｂ）のピッチマーク４が存在するときの視野ＳＡと、柄模様３が存在するときの視野ＳＢとに対する画像処理画面の例を示す。いずれの画像処理画面も横軸が一次元ＣＣＤカメラ１３で撮影される走行直交方向の視野Ｓ、縦軸が回転計１５で検出される段ボールシート１の走行量に相当する時間軸であり、視野Ｓの中心、すなわちピッチマーク４の中心近傍に相当する位置の画像処理画面に基準点Ｐが設定されている。また、コントローラ１６には、予めピッチマーク４のマーク素子４ａの長さＬＭと幅ＷＭが設定されており、コントローラ１６は、基準点Ｐを含んで暗部Ｄが連続する走行直交方向長さＬがＬＭに相当し、かつ、基準点Ｐが暗部Ｄとなって連続する走行量ＷがＷＭに相当するときに、この暗部Ｄをピッチマーク４として識別するようになっている。なお、ＬＭとＷＭに相当する走行直交方向長さＬと走行量Ｗの値には、検出誤差等を見込んで、それぞれＬＭとＷＭに対して±１０％程度の許容範囲が設定されている。
【００２０】
図４（ａ）に示した視野ＳＡの画像処理画面では、ピッチマーク４に相当する部分が暗部Ｄに、その他の部分が明部Ｃに２値化され、基準点Ｐを含んで連続する暗部Ｄの走行直交方向長さＬがＬＭ、暗部Ｄとなった基準点Ｐが連続する走行量ＷがＷＭとなって、双方が設定値と合致している。したがって、この暗部Ｄはピッチマーク４として識別される。一方、図４（ｂ）に示した視野ＳＢの画像処理画面では、柄模様３に相当する部分が暗部Ｄに、その他の部分が明部Ｃに２値化されている。しかしながら、この暗部Ｄは基準点Ｐを包含するが、その走行直交方向長さＬと走行量Ｗが、それぞれの許容範囲を見込んでもＬＭとＷＭとに合致していないので、ピッチマーク４としては識別されない。なお、走行直交方向長さＬと走行量Ｗのいずれかの値のみが合致していたとしても、ピッチマーク４としては識別されない。
【００２１】
図５乃至図７は、第２の実施形態を示す。この走行シートの切断位置検出装置も、図１に示したコルゲートマシンの出口側で段ボールシート１を長さ切断するロータリカッタ１２に採用されたものであり、一次元撮影装置としての一次元ＣＣＤカメラ１３と回転計１５の検出出力がコントローラ１６に入力されるようになっている。
【００２２】
図５に示すように、この実施形態における段ボールシート１には前記ラインマーク５がなく、下面側の表ライナ紙２の柄模様３のピッチに合わせて、２個ずつの棒状のマーク素子４ａ、４ｂから成るピッチマーク４が所定のピッチで印刷されている。各マーク素子４ａ、４ｂの長さＬＭと幅ＷＭは、第１の実施形態のものと同じであり、２個のマーク素子４ａ、４ｂ間の間隔はＷＳとされている。
【００２３】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、この実施形態でも、前記一次元ＣＣＤカメラ１３は走行する段ボールシート１の下面側の表ライナ紙２と対向するように配置され、ピッチマーク４が付与された走行直交方向部位を含めた段ボールシート１の幅端部の視野Ｓを連続的に撮影し、視野Ｓの中心は、蛇行が生じていないときのピッチマーク４の中心近傍に合致するように設定されている。この視野Ｓにも、ピッチマーク４のほかに、柄模様３の一部が存在することがある。
【００２４】
図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図６（ｂ）のピッチマーク４が存在するときの視野ＳＣと、柄模様３が存在するときの視野ＳＤとに対する画像処理画面の例を示す。この実施形態では、走行直交方向に所定の間隔で複数の基準点Ｐが設けられ、これらの基準点Ｐ間の間隔が、各マーク素子４ａ、４ｂの長さＬＭの範囲に少なくとも２つの基準点Ｐが存在するように設定されている。コントローラ１６は、走行直交方向で２つ以上の基準点Ｐが連続して暗部Ｄとなり、これらの各基準点Ｐで連続する暗部Ｄの走行量ＷがＷＭに相当してマーク素子４ａ、４ｂの個数分だけ２回繰り返し、この２回繰り返す暗部Ｄ間で明部Ｃとなる走行量ＷがＷＳに相当するときに、この２回繰り返す暗部Ｄをピッチマーク４として識別するようになっている。これらの条件の１つでも満足しないときは、ピッチマーク４としては識別されない。なお、ＷＭとＷＳに対する走行量Ｗには、検出誤差等を見込んで、それぞれ±１０％程度の許容範囲が設定されている。
【００２５】
図７（ａ）に示した視野ＳＣの画像処理画面では、２つの基準点Ｐを含んで連続する暗部Ｄの走行直交方向長さＬがＬＭ、これらの各基準点Ｐが暗部Ｄとなって連続する走行量ＷがＷＭと合致して２回繰り返し、この２回繰り返す暗部Ｄ間で明部Ｃとなる走行量ＷがＷＳと合致している。したがって、この２回繰り返す暗部Ｄはピッチマーク４として識別される。一方、図７（ｂ）に示した視野ＳＤの画像処理画面では、１つの基準点Ｐを含む暗部Ｄの走行直交方向長さＬと走行量Ｗが、それぞれの許容範囲を見込んでもＬＭとＷＭとに合致していないので、ピッチマーク４としては識別されない。
【００２６】
上述した各実施形態では、走行シートである段ボールシートに、棒状のピッチマークが、ラインマークから離れるか、ラインマークなしで付与されたものとしたが、ピッチマークは走行直交方向にラインマークと連続して付与されたものでもよく、そのマーク素子数は３個以上であってもよい。また、本発明に係る走行シートの切断位置検出装置は、走行シートが棒状のピッチマークを付与されたものであればよく、段ボールシート以外の走行シートにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態の走行シートの切断位置検出装置を採用したコルゲートマシン出口側のロータリカッタの部分を示す概略正面図
【図２】図１の走行シートとしての段ボールシートを示す平面図
【図３】ａは図１の一次元ＣＣＤカメラ設置部の側面図、ｂはａの底面図
【図４】ａ、ｂは、それぞれ図３（ｂ）の各視野ＳＡ、ＳＢに対する撮影出力の画像処理画面
【図５】第２の実施形態における走行シートとしての段ボールシートを示す平面図
【図６】ａは図５の段ボールシートを撮影する一次元ＣＣＤカメラ設置部の側面図、ｂはａの底面図
【図７】ａ、ｂは、それぞれ図６（ｂ）の各視野ＳＣ、ＳＤに対する撮影出力の画像処理画面
【符号の説明】
【００２８】
１  段ボールシート
２  表ライナ紙
３  柄模様
４  ピッチマーク
４ａ、４ｂ  マーク素子
５  ラインマーク
１１  スリッタ
１２  ロータリカッタ
１３  一次元ＣＣＤカメラ
１４  コンベア
１５  回転計
１６  コントローラ
【図１】
2007301670.tif 000003
【図２】
2007301670.tif 000004
【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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