(57)【要約】【課題】裏向きのボタンと不良ボタンを識別して縫製効率の低下を抑制すること。【解決手段】フィーダーボウル２と、搬送体４と、を備えるボタン供給装置１において、戻しガイド５と、第１の蓋体７と、第１の駆動手段８と、第２の蓋体９と、第２の駆動手段１０と、撮像手段６と、縫製に用いるボタンの表向きの撮像画像データが予め記憶された記憶手段と、撮像画像と記憶された撮像画像データとを比較して、ボタンの正常又は不良、及びボタンの表裏を認定する認定手段と、ボタンが裏向きであると認定された場合に第１の駆動手段を駆動させて搬送体と戻しガイドとを連通させ、ボタン不良であると認定された場合に第１の駆動手段及び第２の駆動手段を駆動させて搬送体と戻しガイドとを連通させるとともに戻しガイドの内部と外部とを連通させる制御手段と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫製に用いられるボタンが収容されたフィーダーボウルと、このフィーダーボウルから搬出されるボタンをミシンに供給する搬送体と、を備えるボタン供給装置において、
前記フィーダーボウルと前記搬送体とを連結し、前記搬送体上の裏向きのボタン及び不良ボタンの排出経路となる戻しガイドと、
前記搬送体と前記戻しガイドとの連結部位に設けられ、前記搬送体と前記戻しガイドとを連通する位置と遮蔽する位置との間で動作する第１の蓋体と、
前記第１の蓋体を動作させる第１の駆動手段と、
前記戻しガイドの途中に設けられ、前記戻しガイドの内部と外部とを連通する位置と遮蔽する位置との間で動作する第２の蓋体と、
前記第２の蓋体を動作させる第２の駆動手段と、
前記搬送体に搬送されるボタンの上面を撮像する撮像手段と、
縫製に用いるボタンの表向きの撮像画像データが予め記憶された記憶手段と、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像と前記記憶手段に記憶された撮像画像データとを比較して、ボタンの正常又は不良、及びボタンの表裏を認定する認定手段と、
前記認定手段によってボタンが裏向きであると認定された場合に前記第１の駆動手段を駆動させて前記搬送体と前記戻しガイドとを連通させ、ボタン不良であると認定された場合に前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段を駆動させて前記搬送体と前記戻しガイドとを連通させるとともに前記戻しガイドの内部と外部とを連通させる制御手段と、
を備えることを特徴とするボタン供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボタンをミシンの縫い目形成位置に供給するボタン供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボタン供給装置は、フィーダーボウルに収容されたボタンを、螺旋状に形成されたレールを振動させることによりレール上を移動させ、ミシンの縫い目形成位置に供給するものが知られている。そして、レール上の任意の位置には、ボタンの表裏を選別する選別板が設けられており、レール上を移動するボタンが裏向きであれば、選別板からフィーダーボウルに落ちるように構成されている。このような構成とすることにより、表向きのボタンだけがミシンに供給されるようになり、ボタンを適切に被縫製物に縫い付けることができる（例えば、特許文献１参照。）。
また、このようにして送られてくるボタンをカメラで撮像し、撮像されたボタンの画像に基づいて供給されるボタンの向きを修正することができるボタン供給装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
なお、フィーダーボウルから送り出されたボタンを、回転する搬送部材を介してミシンに供給するものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開平１０−１９４４３５号公報
【特許文献２】特開昭６３−２１２３９３号公報
【特許文献３】特開平０８−０００８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のボタン供給装置は、ボタンの表裏を判断していただけであるため、不良ボタン、具体的には、ボタンやボタン穴の欠損、形状異常等の場合には、判別することができなかった。そのため、不良ボタンであれば、本来取り除かなければならないにもかかわらず、ミシンの縫い目形成位置に供給されることにより、作業者が取り除く作業を要して作業効率を低下させたり、作業者が気づかずに縫着することにより、縫製品の品質を低下させる等の問題を生じた。また、裏向きのボタンと同様にフィーダーボウルに戻された場合には、フィーダーボウル内の不良ボタンを排除するのが困難であり、縫製効率が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、裏向きのボタンと不良ボタンの状況を的確に把握して、縫製品の品質の低下あるいは縫製効率の低下を抑制することができるボタン供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、縫製に用いられるボタンが収容されたフィーダーボウル（２）と、このフィーダーボウルから搬出されるボタンをミシンに供給する搬送体（４）と、前記搬送体に搬送されるボタンの上面を撮像する撮像手段と（６）、縫製に用いるボタンの表向きの撮像画像データが予め記憶された記憶手段（２２）と、前記撮像手段によって撮像された撮像画像と前記記憶手段に記憶された撮像画像データとを比較して、ボタンの正常又は不良、及びボタンの表裏を認定する認定手段（２０，Ｓ４，Ｓ５）と、を備えるボタン供給装置において、
前記フィーダーボウルと前記搬送体とを連結し、前記搬送体上の裏向きのボタン及び不良ボタンの排出経路となる戻しガイド（５）と、
前記搬送体と前記戻しガイドとの連結部位に設けられ、前記搬送体と前記戻しガイドとを連通する位置と遮蔽する位置との間で移動可能とした第１の蓋体（７）と、
前記第１の蓋体を動作により遮蔽位置または連通位置にする第１の駆動手段（８）と、
前記戻しガイドの搬出経路上に設けられ、前記戻しガイドの内部と外部とを連通する位置と遮蔽する位置との間で動作する第２の蓋体（９）と、
前記第２の蓋体を動作させる第２の駆動手段（１０）と、
前記認定手段によってボタンが裏向きであると認定された場合に前記第１の駆動手段を駆動させて前記搬送体と前記戻しガイドとを連通させ、ボタン不良であると認定された場合に前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段を駆動させて前記搬送体と前記戻しガイドとを連通させるとともに前記戻しガイドの内部と外部とを連通させる制御手段（２０，Ｓ２１−Ｓ２３，Ｓ３１−Ｓ３３）と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、認定手段によってボタンが裏向きであると認定された場合に第１の駆動手段を駆動させ、ボタン不良であると認定された場合に第１の駆動手段及び第２の駆動手段を駆動させる。
これにより、認定手段によってボタンが裏向きであると認定された場合には、第１の駆動手段の駆動により第１の蓋体が動作して搬送体と戻しガイドとを連通させ、裏向きのボタンは、搬送体から戻しガイドを通ってフィーダーボウルに戻される。
また、認定手段によってボタン不良であると認定された場合には、第１の駆動手段の駆動により第１の蓋体が動作して搬送体と戻しガイドとを連通させ、第２の駆動手段の駆動により第２の蓋体が動作して戻しガイドの内部と外部とを連通させる。そして、不良ボタンは、搬送体から戻しガイドを通り、その途中で戻しガイド内部から外部に排出される。
よって、搬送体上のボタンの状態を的確に把握することができるので、縫製に用いることができない状態のボタンを排除していくことができ、縫製効率の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、搬送体上のボタンの状態を的確に把握することができるので、縫製に用いることができない状態のボタンを排除していくことができ、縫製効率の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明に係るボタン供給装置の最良の実施形態について詳細に説明する。
＜ボタン供給装置の構成＞
図１、図２に示すように、ボタン供給装置１は、縫製に用いられるボタンＢｏが収容されたフィーダーボウル２と、このフィーダーボウル２からボタンＢｏを搬出するように螺旋状に形成されたガイド部材３と、平上面を有する平板部材４Ａと外周に複数の収容孔４ａを形成し平板上を回転する回転板４Ｂとを有し、ガイド部材３上を移動するボタンＢｏを受け取ってミシンに供給する搬送体４と、を備えている。
フィーダーボウル２は、椀状に形成されており、内部には、縫製に用いられるボタンＢｏが収容されている。ガイド部材３は、フィーダーボウル２の内周面を上昇するように螺旋状に形成され、端部を搬送体４の平板部材４Ａの上面に連なるように連結されている。フィーダーボウル２は、図示しない振動発生装置によって振動するように構成され、フィーダーボウル２の振動により、フィーダーボウル２内のボタンＢｏがガイド部材３に沿って移動する。
【０００９】
搬送体４の回転板４Ｂは、図示しないパルスモータ等に連動して図１におけるＡ方向に回転自在に設けられている。平板部材４Ａの収容孔４ａは、ボタンＢｏを収容可能な大きさに形成されている。そして前記平板部材４Ａ上面に載置され且つ収容孔４ａ内に位置するボタンＢｏは、前記回転板４Ｂが回転されるときに収容孔４ａの周縁部に押されて平板上を移動されることになる。
図２に示すように、フィーダーボウル２と搬送体４とは、ボタンＢｏが通過可能な大きさの管状部材を略Ｌ字状に屈曲形成された戻しガイド５によって連結されている。
戻しガイド５の一端は、フィーダーボウル２からの搬送体４へのボタン流入口よりも平板部材４Ａの回転方向下流側の位置で搬送体４の平板部材４Ａ下方から上面に連通するように連結され、他端がフィーダーボウル２の椀部内の底部に連通するように連結されている。従って、管状の戻しガイド５が平板部材４Ａ上面に連通しているために、前記平板部材４Ａに開口部を形成した状態で連結されている。この戻しガイド５は、平板部材４Ａ上で裏向きになっているボタンＢｏや不良品のボタン（ボタン穴が形成されていない等）をミシンに搬送せずに搬送体４から排出するための経路を構成している。
【００１０】
前記戻しガイド５との連通部である平板部材４Ａの開口部には、搬送体４と戻しガイド５とを連通する位置と遮蔽する位置との間で動作する第１の蓋体７が開閉自在に設けられている。第１の蓋体７は、前記平板部材４Ａの上面と同一平面に配置されるとともに搬送体４の径方向にスライド移動可能とされ、径方向内側にスライドするとき、第１の蓋体７が前記平板部材４Ａと戻しガイド５との連結部である開口部を開放状態とし、平板部材４Ａ上のボタンＢｏが戻しガイド５に落ちるようになっている。第１の蓋体７には、長手方向中央で回転自在に固定されているリンク７１の一端が連結され、リンク７１の他端には、第１の蓋体７の駆動源となる第１の駆動手段としてのアクチュエータ８が連結されている。アクチュエータ８は、例えば、エアシリンダから構成されている。
アクチュエータ８が不作動のときは、アクチュエータ８のロッド８ａが縮められ、リンク７１が回転して第１の蓋体７が搬送体４の径方向外方に移動し、前記開口部が閉じられて戻しガイド５と搬送体４の連通されるのを遮蔽する。逆に、アクチュエータ８のロッド８ａを伸ばすことによりリンク７１が回転して第１の蓋体７が搬送体４の径方向内方に移動し、前記開口部が開放されて第１の蓋体７が戻しガイド５と搬送体４とを連通させる。
前記戻しガイド５との連通部である平板部材４Ａの前記開口部上方には、その位置に搬送されたボタンＢｏの上面からの画像を撮像する撮像手段としてのカメラ６が設けられている。
【００１１】
戻しガイド５の途中、具体的にはＬ字形に屈曲する戻しガイド５の低部には、ボタンＢｏを外方に通過可能に開口する開口部５ａが形成されており、該開口部５ａを被覆または開放可能とすることにより、戻しガイド５の内部と外部とを連通する位置と遮蔽する位置との間で動作する第２の蓋体９が設けられている。第２の蓋体９は、戻しガイド５に嵌り込むように形成されている。第２の蓋体９には、第２の蓋体９の駆動源となる第２の駆動手段としてのアクチュエータ１０が連結されている。アクチュエータ１０は、例えば、エアシリンダから構成されている。
従って、アクチュエータ１０のロッド１０ａを縮めることにより、第２の蓋体９が戻しガイド５から外れるように移動し、第２の蓋体９が嵌り込んでいた箇所がボタンＢｏの排出口となる。逆に、アクチュエータ１０のロッド１０ａを伸ばすことにより、第２の蓋体９が戻しガイド５に嵌り込むように移動し、ボタンＢｏの排出を防ぐ。
【００１２】
図１に示すように、ガイド部材３と搬送体４との連結部位には、ガイド部材３上のボタンＢｏの搬送体４への進入タイミングを調節するストッパ１１が設けられている。
ストッパ１１は、例えば、エアシリンダで構成され、エアシリンダのロッド１１ａがガイド部材３上に進出する位置と退避する位置との間で移動可能とされている。
ストッパ１１は、制御装置２０（後述する）によって駆動が制御されている。具体的には、搬送体４の入口に到達したボタンＢｏはストッパ１１によって、その移動が一旦停止される。そして、ストッパ１１が駆動してボタンＢｏを一つだけ搬送体４に移動させると、再度ストッパ１１は駆動して次のボタンＢｏの移動を阻止する。
【００１３】
図１に示すように、平板部材４Ａの回転軸を挟んでカメラ６に対向する位置には、平板部材４Ａ上のボタンＢｏをボタン保持部材（図示略）に嵌め込むための擦りもみ装置１２が設けられている。擦りもみ装置１２は、モータの出力軸１２ａに擦りもみ体１２ｂを取り付け、この擦りもみ体１２ｂをボタンＢｏの上面に当接させるとともに擦りもみ体１２ｂをモータにより回転させる。その結果、ボタン保持部材におけるピンにボタン穴が嵌り込むことによってボタンＢｏが保持される。
【００１４】
図３に示すように、アクチュエータ８，１０、ストッパ１１及びカメラ６は、制御装置２０に接続されており、制御装置２０によりその駆動が制御される。
制御装置２０は、各動作処理を行うＣＰＵ２１と、縫製プログラムや縫製データを記憶するメモリ２２と、を備えている。
メモリ２２には、縫製に用いるボタンＢｏの表向きの撮像画像データが予め記憶されている。すなわち、メモリ２２は、記憶手段して機能する。
メモリ２２には、カメラ６によって撮像された撮像画像とこのメモリ２２に記憶された撮像画像データとを比較して、ボタンＢｏの正常又は不良、及びボタンＢｏの表裏を認定する認定プログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ２１が認定プログラムを実行することにより、制御装置２０は、認定手段として機能する。
メモリ２２には、認定プログラムの実行によってボタンＢｏが裏向きであると認定された場合にアクチュエータ８を駆動させて第１の蓋体７を移動させて搬送体４と戻しガイド５とを連通させ、ボタン不良であると認定された場合にアクチュエータ８及びアクチュエータ１０を駆動させて第１の蓋体７及び第２の蓋体９を移動させて搬送体４と戻しガイド５とを連通させるとともに戻しガイド５の内部と外部とを連通させる制御プログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ２１が制御プログラムを実行することにより、制御装置２０は、制御手段として機能する。
【００１５】
＜ボタンの画像認識処理＞
図４、図５を用いて、ボタンの表裏の識別処理及び不良ボタンの識別処理について説明する。
図４に示すように、メモリ２２には、表向きのボタンの画像データ１００が記憶されている。表向きの場合、ボタン穴１０１の画素は影によって濃くなっており、ボタン穴まわりの段部１０２にも薄い影ができていることがわかる。これらの各画素の輝度を計測し、その輝度分布を画像データとして記憶している。また、この画像データ１００は、ボタン径、ボタン穴の中心からボタンの中心までの距離等が記憶されている。
カメラ６によって撮像された撮像画像は、二値化処理を行い、輝度の差が大きな箇所の画素数によってボタン径を検出する。ボタン穴１０１の位置は、検出されたボタン径から中心座標を算出し、ボタン穴１０１の中心からボタンの中心１０３までの距離をそれぞれ算出してメモリ２２に記憶されている画像データ１００と一致するか否かを判断する。これが大きくずれている場合には、ボタンの大きさが異なる、ボタン穴が形成されていないとして、不良ボタンであると識別することができる。
ボタンの表裏については、メモリ２２に記憶されている輝度分布から、段部１０２の輝度成分があるか否かを判断することにより、識別することができる。すなわち、ボタンが裏向きの場合には、図５に示すような画像データ２００が得られるので、図４に示すような段部１０２が撮像されないので、段部１０２の影の輝度成分を検出することができないからである。
【００１６】
＜ボタンの供給処理＞
図６を用いて、ミシンへのボタンの供給処理について説明する。
図６に示すように、ボタン供給装置１によるミシンへのボタンの供給作業の前に、縫製に用いるボタンの表向きの画像を撮像し、この撮像画像データをメモリ２２に記憶させておく（ステップＳ１）。
次いで、ガイド部材３を駆動させてボタン供給を開始する。フィーダーボウル２内のボタンは、フィーダーボウル２の振動によりガイド部材３上を移動していく。そして、制御装置２０は、ストッパ１１を駆動させてガイド部材３上のボタンの一つを搬送体４に移動可能な状態にする（ステップＳ２）。ボタンが平板部材４Ａ上に移動すると、制御装置２０は、ストッパ１１を再度駆動させて、次のボタンの搬送体４への進入を遮断する（ステップＳ３）。
このとき、搬送体４に移動してきたボタンの頭上には、カメラ６が設けられている。従って、平板部材４Ａを回転させることなく、制御装置２０はカメラ６に撮像指示を送信し、カメラ６は、ボタンの上面の画像を撮像する（ステップＳ４）。撮像された画像データは、カメラ６から制御装置２０に送られ、制御装置２０は、かかる画像データの画像処理を行う（ステップＳ５）。
【００１７】
次いで、制御装置２０は、カメラ６で撮像されたボタンが不良品であるか否かを判断する（ステップＳ６）。なお、判断方法は上述の通りである。ここで、制御装置２０が、ボタンが不良品であると判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、制御装置２０は、平板部材４Ａ（搬送体４）を回転させる（ステップＳ３１）。
次いで、制御装置２０は、アクチュエータ８及びアクチュエータ１０を駆動させて、第１の蓋体７及び第２の蓋体９を動作させる（ステップＳ３２）。これにより、搬送体４と戻しガイド５が連通され、戻しガイド５の途中において内部と外部が連通される。その結果、ボタンは、搬送体４から戻しガイド５に導かれた後、戻しガイド５の途中から外部に排出される（ステップＳ３３）。ボタンの排出後、制御装置２０は、ステップＳ２の処理に戻る。
【００１８】
ステップＳ６において、制御装置２０が、ボタンが不良品でないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御装置２０は、ボタンが表向きか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、制御装置２０が、ボタンが表向きでないと判断した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、制御装置２０は、平板部材４Ａ（搬送体４）を回転させる（ステップＳ２１）。
次いで、制御装置２０は、アクチュエータ８を駆動させて、第１の蓋体７を動作させる（ステップＳ２２）。これにより、搬送体４と戻しガイドが連通される。その結果、ボタンは、搬送体４から戻しガイド５に導かれた後、フィーダーボウル２に戻される（ステップＳ２３）。
一方、制御装置２０が、ボタンが表向きであると判断した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御装置２０は、平板部材４Ａ（搬送体４）を回転させる（ステップＳ１１）。
次いで、制御装置２０は、擦りもみ装置１２を駆動させてボタンをボタン保持部材に嵌め込む（ステップＳ１２）。
その後、制御装置２０は、ボタン保持部材を移動させて布にボタン付け縫いを行わせる（ステップＳ１３）。
【００１９】
＜作用効果＞
このようにボタン供給装置１によれば、制御装置２０は、ボタンが裏向きであると認定した場合にアクチュエータ８を駆動させ、ボタン不良であると認定した場合にアクチュエータ８及びアクチュエータ１０を駆動させる。
これにより、ボタンが裏向きであると認定された場合には、アクチュエータ８の駆動により第１の蓋体７が動作して搬送体４と戻しガイド５とを連通させ、裏向きのボタンは、搬送体４から戻しガイド５を通ってフィーダーボウル２に戻される。
一方、ボタン不良であると認定された場合には、アクチュエータ８の駆動により第１の蓋体７が動作して搬送体４と戻しガイド５とを連通させ、アクチュエータ１０の駆動により第２の蓋体９が動作して戻しガイド５の内部と外部とを連通させる。そして、不良ボタンは、搬送体４から戻しガイド５を通り、その途中で戻しガイド５の内部から外部に排出される。
よって、平板部材４Ａ上のボタンの状態を的確に把握することができるので、縫製に用いることができない状態のボタンを排除していくことができ、縫製効率の低下を抑制することができる。
また、縫製に用いることができないボタンが、不良品であるのか、単に裏向きであるかを判断することができるので、フィーダーボウル２内の不良ボタンを人手によることなく排除することができる。
【００２０】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態においては、裏向きのボタンをフィーダーボウル２に戻す経路上で不良ボタンの排除を行っているが、不良ボタンを排除する経路と、裏向きのボタンをフィーダーボウル２に戻す経路を別個に設けてもよい。また、アクチュエータ８，１０としては、エアシリンダに代えて電磁石でもよい。
また、上記実施形態においては、フィーダーボウル２から搬出されるボタンはガイド部材３を介して搬送体４に案内されるが、ガイド部材３を設けずに、フィーダーボウル２におけるボタンの出口に搬送体４を設ける機構としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ボタン供給装置の概略平面図。
【図２】フィーダーボウル及び搬送体並びに戻しガイドボタンの連結状態を説明する端面図。
【図３】ボタン供給装置における制御装置まわりの構成を示すブロック図。
【図４】メモリに記憶されているボタンの画像を示す図。
【図５】カメラにより撮像されたボタンの画像を示す図。
【図６】ボタンの供給処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２２】
１  ボタン供給装置
２  フィーダーボウル
３  ガイド部材
４  搬送体
５  戻しガイド
６  カメラ（撮像手段）
７  第１の蓋体
８  アクチュエータ（第１の駆動手段）
９  第２の蓋体
１０  アクチュエータ（第２の駆動手段）
２０  制御装置（認定手段、制御手段）
２２  メモリ（記憶手段）
【図１】
2009213625.tif 000003
【図２】
2009213625.tif 000004
【図３】
2009213625.tif 000005
【図４】
2009213625.tif 000006
【図５】
2009213625.tif 000007
【図６】
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