(57)【要約】  【課題】  ボビンに巻回された線材の残量を安価で確実に検出することができるボビン残量検出装置を提供する。  【解決手段】  ボビン５２に巻回された線材５３の残量を検出する装置であって、ボビン５２の胴部を含む第１の撮像領域を撮像して第１の画像データを生成する第１撮像部１０ａと、ボビン５２の胴部を含む前記第１の撮像領域とは異なる第２の撮像領域を撮像して第２の画像データを生成する第２撮像部１０ｂと、前記第１の画像データおよび第２の画像データにおいて、ボビン５２に対して線材５３が占める領域である第１の残存領域および第２の残存領域をそれぞれ抽出し、前記第１の残存領域および第２の残存領域の大きさに基づいて線材の残量を検出する制御部とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンに巻回された線材の残量を検出する装置であって、
前記ボビンの胴部を含む第１の撮像領域を撮像して第１の画像データを生成する第１撮像部と、
前記ボビンの胴部を含む前記第１の撮像領域とは異なる第２の撮像領域を撮像して第２の画像データを生成する第２撮像部と、
前記第１の画像データおよび第２の画像データにおいて、前記ボビンに対して前記線材が占める領域である第１の残存領域および第２の残存領域をそれぞれ抽出し、前記第１の残存領域および第２の残存領域の大きさに基づいて線材の残量を検出する制御部とを備えるボビン残量検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の残存領域および第２の残存領域の少なくとも一方の大きさが、予め設定された基準値よりも低くなった場合に、線材の残量減少を検出する請求項１に記載のボビン残量検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のボビン残量検出装置を用いて、ボビンに巻回された線材の残量を検出する方法であって、
前記第１の撮像領域および第２の撮像領域を、前記ボビンの軸方向両端部にそれぞれ設定するボビン残量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンに巻回された線材の残量を検出するボビン残量検出装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属線などの線材を複数のボビンから繰り出して撚り合わせる工程においては、各ボビンに巻回された線材の残量が少なくなると新しいボビンに交換する必要が生じることから、線材の残量を検出することが従来から行われている。例えば、特許文献１には、ボビンの胴部をカメラで撮像し、得られた画像データをマスキングしてマスター登録された画像データと比較することにより、線材の画像データを抽出して線材の残量を検出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−３７１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１に開示された装置は、工場等におけるボビンのレイアウト変更や外光の侵入などにより検出環境が変化すると、線材の画像データを正確に抽出することが困難になるおそれがあった。特に、大型の撚線機についてはボビンも大型になるため、ボビン胴部の軸方向全体を撮像しようとすると、安価なカメラでは線材の残量を正しく検出し難いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、ボビンに巻回された線材の残量を安価で確実に検出することができるボビン残量検出装置および方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、ボビンに巻回された線材の残量を検出する装置であって、前記ボビンの胴部を含む第１の撮像領域を撮像して第１の画像データを生成する第１撮像部と、前記ボビンの胴部を含む前記第１の撮像領域とは異なる第２の撮像領域を撮像して第２の画像データを生成する第２撮像部と、前記第１の画像データおよび第２の画像データにおいて、前記ボビンに対して前記線材が占める領域である第１の残存領域および第２の残存領域をそれぞれ抽出し、前記第１の残存領域および第２の残存領域の大きさに基づいて線材の残量を検出する制御部とを備えるボビン残量検出装置により達成される。
【０００７】
このボビン残量検出装置において、前記制御部は、前記第１の残存領域および第２の残存領域の少なくとも一方の大きさが、予め設定された基準値よりも低くなった場合に、線材の残量減少を検出することが好ましい。
【０００８】
また、本発明の前記目的は、上述したボビン残量検出装置を用いて、ボビンに巻回された線材の残量を検出する方法であって、前記第１の撮像領域および第２の撮像領域を、前記ボビンの軸方向両端部にそれぞれ設定するボビン残量検出方法により達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のボビン残量検出装置および方法によれば、ボビンに巻回された線材の残量を安価で確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るボビン残量検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るボビン残量検出方法の説明図である。
【図３】撮像領域の設定方法の一例を示す説明図である。
【図４】撮像領域の設定方法の他の例を示す説明図である。
【図５】撮像領域の設定方法の更に他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るボビン残量検出装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、ボビン残量検出装置１は、第１の撮像部１０ａ、第２の撮像部１０ｂ、制御部１２、入力部１４および出力部１６を備えている。
【００１２】
第１の撮像部１０ａおよび第２の撮像部１０ｂは、例えば市販のウェブカメラやＣＣＤカメラ等を利用することができ、後述するように、線材が巻回されたボビンの胴部を部分的に撮像して、第１の画像データおよび第２の画像データをそれぞれ生成する。
【００１３】
制御部１２は、第１の撮像部１０ａおよび第２の撮像部１０ｂから入力された第１の画像データおよび第２の画像データに対して画像処理を行い、ボビンに対して線材が占める領域である第１の残存領域および第２の残存領域を抽出する。
【００１４】
第１の残存領域および第２の残存領域の抽出は、周知の方法で行うことができる。例えば、ボビンの胴部に予め着色を施すか着色されたカッティングシートを巻き付ける等して、この胴部に巻回された金属線等の線材と、輝度により区別し易いようにしておき、撮像された第１の画像データおよび第２の画像データの二値化処理を行うことで、第１の残存領域および第２の残存領域をそれぞれ抽出することができる。
【００１５】
撮像された第１の画像データ（または第２の画像データ）に背景が含まれていない場合には、第１の画像データ（または第２の画像データ）に含まれる第１の残存領域（または第２の残存領域）以外の部分は、ボビンの胴部が外部に露出する第１の露出領域（または第２の露出領域）となることから、それぞれの大きさから、ボビンの胴部に占める第１の残存領域（または第２の残存領域）の大きさ（例えば、ボビン胴部の全体面積に対して線材の面積が占める割合）を算出することができる。一方、第１の画像データ（または第２の画像データ）に背景が含まれている場合には、エッジ処理によりボビンおよび線材の輪郭を抽出し、この輪郭を元に背景を除去することで、ボビンの胴部に占める第１の残存領域（または第２の残存領域）の大きさを算出することができる。
【００１６】
制御部１２は、第１の画像データおよび第２の画像データから抽出された第１の残存領域および第２の残存領域の大きさに基づいて、線材の残量を検出する。例えば、第１の残存領域および第２の残存領域の大きさを、それぞれ予め設定された基準値と比較し、少なくとも一方が基準値よりも低くなった場合に、線材の残量減少を検出するように設定することができる。あるいは、第１の残存領域および第２の残存領域の大きさの双方が基準値よりも低くなった場合に、線材の残量減少を検出するように設定することもできる。第１の残存領域および第２の残存領域の基準値は、同じ値であってもよく、あるいは互いに相違してもよい。
【００１７】
入力部１４は、キーボードやマウス等のインターフェースであり、例えば、制御部１２における線材残量の検出条件の設定や、基準値の変更などを行うことができる。
【００１８】
出力部１６は、ディスプレイ、ランプ、スピーカ等からなり、制御部１２で線材の残量減少を検出すると、画面表示、光、音、振動等で報知して、作業者にボビンの交換を促すことができる。出力部１６は、作業者が装着するウェアラブル端末等と無線通信可能な通信機器であってもよい。
【００１９】
次に、上述したボビン残量検出装置１の使用方法の一例として、図２に示す撚線機５０に用いられるボビン５２の残量検出方法を説明する。図２に示す撚線機５０は、撚線側が回転するタイプであり、天井６０等に固定された支持部材５１に支持された複数のボビン５２から線材５３をそれぞれ繰り出して、これらを束ねた状態で一対の送りローラ５４，５５の間に挿通し、水平回転可能なテーブル５６に支持された巻取軸５７により撚線が巻き取られる。
【００２０】
このように構成された撚線機５０のボビン５２における線材５３の残量を検出する場合には、第１の撮像部１０ａおよび第２の撮像部１０ｂをボビン５２の近傍に配置し、それぞれの撮像領域である第１の撮像領域および第２の撮像領域がボビン５２の胴部を部分的に含むように設定する。例えば、図３に示すように、第１の撮像領域Ａ１をボビン５２の軸方向一端側に設定し、第２の撮像領域Ａ２をボビン５２の軸方向他端側に設定することで、第１の撮像領域Ａ１および第２の撮像領域Ａ２を、ボビン５２の軸方向に間隔をあけて設定することができる。線材５３を繰り出すボビン５２が複数存在する場合には、それぞれのボビン５２に対して第１の撮像部１０ａおよび第２の撮像部１０ｂを設置することが好ましい。
【００２１】
ボビン５２に巻回された線材５３の残量が少なくなると、線材５３の隙間からボビン５２の胴部が徐々に露出するため、第１の撮像領域Ａ１および第２の撮像領域Ａ２における第１の残存領域および第２の残存領域が減少する。ボビン５２の胴部の露出は、ボビン５２の軸方向中央部よりも軸方向端部において顕著に現れやすいため、制御部１２が、第１の残存領域および第２の残存領域の少なくとも一方が基準値よりも低くなった場合に線材の残量減少を検出することで、作業者がボビン５２の交換時期を早期に把握することができる。これに対し、制御部１２が、第１の残存領域および第２の残存領域の双方が基準値よりも低くなった場合に線材の残量減少を検出する場合には、線材の残量減少を確実に検出することができる。
【００２２】
図３に示す第１の撮像領域Ａ１および第２の撮像領域Ａ２の設定は、特に限定されるものではなく、第１の撮像領域Ａ１および第２の撮像領域Ａ２を、外光などの周辺環境の影響を受け難い他の領域に個別に設定してもよい。本実施形態のボビン残量検出装置１は、第１撮像部１０ａおよび第２撮像部１０ｂがボビン５２の胴部を個別に撮像することができるので、ウェブカメラ等の視野角が狭い安価なカメラを使用しても、ボビン５２に巻回された線材５３の残量を確実に検出することができる。第１の撮像領域Ａ１および第２の撮像領域Ａ２は、互いに異なる領域に設定することが好ましが、一部が重複してもよい。
【００２３】
第１撮像部１０ａおよび第２撮像部１０ｂの設置は、図４に示すように、撮像方向が互いに異なるものであってもよく、誤検出を防止できるように、それぞれの撮像方向を適宜設定することができる。
【００２４】
また、第１撮像部１０ａおよび第２撮像部１０ｂ以外の他の撮像部を更に備える構成であってもよい。例えば、図５に示すように、ボビン５２の軸方向両端部にそれぞれ設定した第１の撮像領域Ａ１および第２の撮像領域Ａ２に加えて、ボビン５２の軸方向両端部に第３の撮像領域Ａ３および第４の撮像領域Ａ４をそれぞれ設定してもよい。この場合、同じ側の撮像領域間（Ａ１−Ａ３間、Ａ２−Ａ４間）のいずれかで、双方とも残存領域が基準値より低くなった場合に、線材の残量減少を検出することで、残量減少の早期把握と確実な検出の両立を図ることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ボビン残量検出装置
１０ａ  第１の撮像部
１０ｂ  第２の撮像部
１２  制御部
５０  撚線機
５２  ボビン
Ａ１  第１の撮像領域
Ａ２  第２の撮像領域
【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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