JP2019032321A - 非接触式糊量判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】糊量を非接触方式で検知することができ、自動化効率を上げ、製造コストの削減を図ることができる非接触式糊量判定システムを提供する。【解決手段】非接触式糊量判定システムは、シューズ構成部材に関連する画像を得るためにシューズ構成部材に照射する、所定の波長範囲の光を発生する発光装置３と、光の照射によるシューズ構成部材に関連する画像を取り込み、取り込まれた画像を出力する画像キャプチャー装置４と、入力された画像から選び出されたｍ個の画素を対象画素としてそれぞれの色度値Ｍ１〜Ｍｍ（ｍは正の整数）を取得し、色度値Ｍ１〜Ｍｍに基づいて、シューズ構成部材に用いられた糊の糊量に関する判定結果を生成するプロセッサとを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、シューズの製造に使われる糊の量を判定するための非接触式糊量判定システムに関する。

シューズの製造において、シューズ構成部材の接着面に糊を塗布して当該糊が付着されたシューズ構成部材に他のシューズ構成部材を貼り合わせることが行われている。シューズを機械的に製造する時に、シューズ構成部材に付着された糊が適量であるかどうかを判定することが必要である。従来から、糊が付着されたシューズ構成部材を光に当てて所定の糊形画像を得て、得られた画像の形による面積の大きさから当該糊の量が適当であるかどうかを判定している。

台湾登録実用新案第Ｍ５０３９４８号公報

従来の糊量判定技術は、作業者の手間を省き、自動化作業の能率を上げることができるが、当該糊の面積による判定では、糊量の変化が分からず、例えば糊量にむらがあって糊付けが足りない場合、接着力が下がり、過剰の場合、原料のむだになるので、なおも改善すべき所がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、糊量を非接触方式で検知することができ、自動化効率を上げ、なお且つ製造コストの削減を図ることができる非接触式糊量判定システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、シューズ構成部材に用いられた糊の量を判定するための非接触式糊量判定システムであって、前記シューズ構成部材に関連する画像を得るために前記シューズ構成部材に照射する、所定の波長範囲の光を発生する発光装置と、前記光の照射による前記シューズ構成部材に関連する画像を取り込み、取り込まれた前記画像を出力する画像キャプチャー装置と、前記シューズ構成部材に関連する前記画像における、前記糊が用いられた画像と前記糊が用いられていない画像とに相関する画素それぞれに関する色度値を取得し、それぞれの前記色度値に基づいて、前記シューズ構成部材に用いられた前記糊の糊量に関する判定結果を生成するプロセッサとを備えていることを特徴とする。

本発明に係る非接触式糊量判定システムでは、シューズ構成部材による画像に関する画素に基づいて判定することによってシューズ構成部材の糊量の変化が分かり、シューズ構成部材による画像に含まれる画素の色度値に基づいてシューズ構成部材の糊量を自動的に判定することができるので、シューズの製造能率を上げることができる。色度値による差分値に基づいてシューズ構成部材に関連する糊量が適当であるかどうかを判定することができるので、シューズ製品の品質の向上を図ることができる。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する以下の実施形態の詳細な説明において明白になるであろう。

本発明に係る非接触式糊量判定システムの１例の配置を概略的に示す図である。 糊が使われていないシューズ構成部材を示す。 糊が正常に使われたシューズ構成部材と、糊が正常に使われたシューズ構成部材の複数の画像による複数の画素と対応する色度値とを示す。 図３と類似し、糊の使用が過剰である状態を説明する図である。 図３と類似し、糊の使用が不足である状態を説明する図である。 非接触式糊量判定システムによる画像を示し、実施例の変形を説明する図である。

以下、本発明に係る非接触式糊量判定システムの１例について図面を参照して説明する。なお、類似した構成及び機能をもった構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１は、本発明に係る非接触式糊量判定システムの１例による構成要素の配置を示している。図示の如く、非接触式糊量判定システム１は、シューズ構成部材２に形成された糊層に適用された糊の使用量（以下糊量という）を判定するためのもので、発光装置３と画像キャプチャー装置４とプロセッサ５とを備えている。なお、シューズ構成部材２は、糊が用いられるシューズの構成部材であり、例えば靴底であるが、製造においてシューズにおける糊が用いられるいずれかの部分であればよい。

なお、本発明に係るシステムでは、糊量についての検査と判定のために色付きの糊が用いられることが好ましく、本実施例でも、糊は例えば着色された糊、つまり色付きの糊が使われているが、これに制限されない。

発光装置３は、予め定められた範囲の波長、例えば、１０〜４００ｎｍの光（つまり紫外線（ＵＶ光）をシューズ構成部材２に照射するように構成されている。この例で画像の観察を容易にするためにＵＶ光を用いるが、これに限られない。

色付きの糊には、発光装置３によるＵＶ光の照射にて容易く観察可能にするようにＵＶ光によって色付きの輝きを放つ蛍光体が含まれている。なお、糊の観察を容易にするための手段としては、これに制限されないことはいうまでもない。

画像キャプチャー装置４は、シューズ構成部材２から離れて配置され、光の照射によるシューズ構成部材２に関連する画像を取得し、取得された画像を出力するように構成されている。シューズ構成部材２に関連する画像の画素のそれぞれとしては、８又はそれ以上のビット数で画素の色度値が符号化される。ＵＶ光の照射で、シューズ構成部材２に関連する画像における各画素間の色度値の差異が強調される。この例では、画像キャプチャー装置４は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）が用いられるが、これに制限されないことは言うまでもない。

プロセッサ５は、画像キャプチャー装置４と発光装置３とが電気的に連結され、画像キャプチャー装置４から出力された画像を取得するように構成されている。なお、画像は、シューズ構成部材２に適用される糊量の判定に用いられる。

次に、以上のように構成された非接触式糊量判定システム１を用いてシューズ構成部材２における糊量を例えば自動的に判定する方法を、以下のように実施例を挙げて説明する。
（実施例）
図２は、糊が使われていないシューズ構成部材、図３は、糊が正常に使われたシューズ構成部材２と、糊が正常に使われたシューズ構成部材の複数の画像による複数の画素と対応する色度値とを示す。

図２は、糊が使用されていないシューズ構成部材２を示している。プロセッサ５は、まず画像キャプチャー装置４から取得された所定の方向、例えばＹ方向に沿って糊が使われていないシューズ構成部材２の複数の画像を基準画像Ｎ_ｍとして取得し、取得された複数の基準画像Ｎ_ｍのそれぞれに対応する複数の画素（以下、基準画素という）からｉ個の画素に関連する色度値を基準値Ｎ_ｉとして取得する。なお、この例では、糊が使われていないシューズ構成部材に関連する基準値Ｎ_ｉをそれぞれ１００、ｉは１〜ｍの整数、ｍは正の整数とする。

図３は、糊が正常に使われたシューズ構成部材２と、糊が正常に使われたシューズ構成部材２の複数の画像による複数の画素と対応する色度値とを示す。プロセッサ５は、図３に示されたように、所定のＹ方向に沿って糊が正常に使われた複数の画像を参照画像Ｖ_ｍとして参照画像による画素（以下、参照画素という）を１列だけ設定して、１列におけるｉ個の参照画素それぞれに対応するｉ個の色度値を参照値Ｖ_ｉとして取得し（図３の右側）、参照画素の位置と対応する参照値との関係を示すグラフを描く（図３の左側）。

プロセッサ５は、まず、ｉ個の参照画素の参照値Ｖ_ｉのｉ個の基準画素の基準値Ｎ_ｉに対しての差の平均値Ｖ_０を算出する。

但し、ｉは１〜ｍの整数、ｍは正の整数である。

次に、上記設定に基づいてシューズ構成部材２に用いられた糊の使用量が正常であるかどうかを判定する。図４は、糊が過剰に使われた状態を説明する図、図５は、糊の使用が不足である状態を説明する図である。

プロセッサ５は、測る対象としての糊が使われたシューズ構成部材２では、所定のＹ方向に沿って糊が使われた複数の画像を比較画像Ｍ_ｍとして取得し比較画像による画素を１列だけ比較対象（比較画素）として設定し、１列におけるｉ個の比較画素それぞれに対応する色度値を比較値Ｍ_ｉとして取得する（図４の右側）。プロセッサ５を用いて比較値Ｍ_ｉの基準値Ｎ_ｉに対しての差分値を算出する。

但し、ｉは１〜ｍの整数である。また、この例では、基準画素Ｎの個数ｍと参照対象Ｖの個数ｍとは同じにするが、これに限らないことは言うまでもない。

ここでは、比較値Ｍ_ｉ（ｉ＝１〜ｍ、ｍは正の整数）は、画素のカラーの１つのチャネルによることに留意されたい。また、この例では、複数の画素Ｍ_ｉ、Ｎ_ｉ、Ｖ_ｉは所定の方向例えばＹ方向に沿って設定されているが、画素の取得はＹ方向に制限されないことは言うまでもない。

プロセッサ５を用いて式（２）から比較値Ｍ_ｉが基準値Ｎ_ｉに対して算出された差分値Ｒ_ｉと平均値の許容範囲Ｖ_０±Ａに基づいて糊量が正常かどうかを判定することができる。

また、プロセッサ５は、差分値Ｒ_ｉ（ｉ＝１〜ｍ、ｍは正の整数）の平均値Ｖ_０に対しての相対差分値Ｊ_ｉが所定の許容値Ａの±Ａ範囲に収まるかどうかを判定する。差分値Ｒ_ｉの平均値Ｖ_０に対しての相対差分値Ｊ_ｉは、以下の式で求める。

但し、ｉ＝１〜ｍの整数、ｍは正の整数である。

プロセッサ５を用いて相対差分値Ｊ_ｉについて、±Ａの範囲に収まる条件を満たしていると判定された時、糊量が正常であるという判定結果を生成し、その一方、±Ａの範囲に入っていないと判定された時、糊量が異常であるという判定結果を生成する。ここでは、Ｖ_０を複数の参照画素毎に相関する画素に関する色度値である参照値Ｖ_ｉの、複数の基準画素に関する色度値である基準値Ｎ_ｉに対しての差の平均値、Ａを予め定められた許容値とそれぞれする。なお、ｉは設定された画素の数を表し、１〜ｍの整数である。

図４と図５は、シューズ構成部材２のＹ方向沿いの画像において選ばれた画素の色度値を示す図である。図４に示されているように、２本の破線間における画素の色度値は、概して、２本の破線の外側にある画素の色度値より実質上大きく、つまり、２本の破線の間における選ばれた画素に関するシューズ構成部材２の一部の糊の使用量が２本の破線の外側にある選ばれた画素に関するシューズ構成部材２の他部の糊の使用量以上である。

その一方、図５に示されているように、２本の破線間における画素の色度値が２本の破線の近く又は外側にある画素の色度値以下であり、つまり、２本の破線間における選ばれた画素に関するシューズ構成部材２の一部の糊の使用量が２本の破線の近く又は外側の選ばれた画素に関するシューズ構成部材２の他部の糊の使用量以下である。

この例では、プロセッサ５は、まず図２、図３に示されているように、複数の画素から例えば７個を選定してそれぞれに関連する色度値Ｖ_ｉ、Ｎ_ｉから例として下記の数４に示すように平均値Ｖ_０を算出する。なお、７個の画素の各色度値を取得するとしてｍ＝７とするがこれに制限されない。

Ｖ_ｉ：糊が正常に使われている画像による色度値
Ｎ_ｉ：糊が使われない画像による色度値
ｉ：１〜ｍ
ｍ：７

プロセッサ５は、同様にして判定する比較画素Ｍ_ｍに関してｉ個つまり７個を選定して各色度値Ｍ_ｉを取得する。以下に示されたように、差分値Ｒ_ｉ（ｉは１〜７）がそれぞれ算出される。但し、Ｍ_ｉ：糊が使われた比較画像による色度値、Ｎ_ｉ：糊が使われない基準画像による色度値、ｉ：１〜７。

また、プロセッサ５は前もって計算された差分値Ｒｉと平均値Ｖ₀とに基づいて相対差分値Ｊ_ｉ（ｉは１〜７）を求め、許容範囲±Ａに対して所定の画像による糊量についてそれぞれの判定結果を生成する。

上記のように算出された各値とそれによる判定結果を表１に示す。

基準値Ｎ_ｉ ：100
平均値Ｖ_０ ：13.143
±Ａ ：＋５〜−５（許容範囲）
Ｖ_０±Ａ ：18.1429〜8.1429

Ｖ_ｉ：糊が正常に使われている画像による色度値（参照値）
Ｎ_ｉ：糊が使われない画像による色度値（基準値）
ｉ：１〜ｍ
ｍ：７

プロセッサ５は、算出された各差分値Ｒ_ｉ（ｉ＝１〜７）が平均値Ｖ_０に対して所定の許容値Ａの±Ａ範囲に収まるかどうかを判定して判定結果を生成する。つまり、算出された差分値Ｒ_ｉを許容範囲18.1429〜8.1429（Ｖ_０±Ａ）に対して比較する。

選定された１個目の比較画像について、算出されたＲ_１＝２１は18.1429以上であるので、使われた糊量が過剰であり異常と判定される。

選定された２個目の比較画像について、算出されたＲ_２＝３５は18.1429以上であるので、使われた糊量が過剰であり異常と判定される。

選定された３個目の比較画像について、算出されたＲ_３＝１９は18.1429以上であるので、使われた糊量が過剰であり異常と判定される。

選定された４個目の比較画像について、算出されたＲ_４＝５は8.1429以下であるので、使われた糊量が不足であり異常と判定される。

選定された５個目の比較画像について、算出されたＲ_５＝０は8.1429以下であるので、使われた糊量が不足であり異常と判定される。

選定された６個目の比較画像について、算出されたＲ_６＝１４は許容範囲に収まっているので、使われた糊量が適当であり正常と判定される。

選定された７個目の比較画像について、算出されたＲ_７＝１３は許容範囲に収まっているので、使われた糊量が適当であり正常と判定される。

そして、プロセッサ５は、比較画素の１個目（ｉ＝１）について、その相対差分値がＪ_１＝7.857と算出され、許容値＋５以上であることから、許容値−５〜＋５ (許容範囲−Ａ〜＋Ａ)からはずれているので、当該糊量が過剰で異常であると判定する。

プロセッサ５は、比較画像の２個目（ｉ＝２）について、その相対差分値がＪ_２＝21.857と算出され、許容値＋５以上であることから、許容値−５〜＋５ (許容範囲−Ａ〜＋Ａ)からはずれているので、当該糊量が過剰で異常であると判定する。

プロセッサ５は、比較画像の３個目（ｉ＝３）について、その相対差分値がＪ_３＝5.857と算出され、許容値＋５以上であることから、許容値−５〜＋５からはずれているので、当該糊量が過剰で異常であると判定する。

プロセッサ５は、比較画像の４個目（ｉ＝４）について、その相対差分値がＪ_４＝-8.143と算出され、許容値−５以下であることから、許容値−５〜＋５からはずれているので、当該糊量が不足で異常であると判定する。

プロセッサ５は、比較画像の５個目（ｉ＝５）について、その相対差分値がＪ_５＝-13.143と算出され、許容値−５以下であることから、許容値−５〜＋５からはずれているので、当該糊量が不足で異常であると判定する。

プロセッサ５は、比較画像の６個目（ｉ＝６）については、その相対差分値がＪ_６＝0.857と算出され、許容値−５〜＋５の範囲に収まるので、当該糊量が正常と判定される。

プロセッサ５は、比較画像による比較画素の７個目（ｉ＝７）については、その相対差分値がＪ_７＝-0.143と算出され、許容値−５〜＋５の範囲に収まるので、当該糊量が正常と判定される。

このように、予め設定された糊が用いられていない場合と糊が正常に用いられている場合に関連する色度値に基づいてシューズ構成部材２の糊量が正常であるかどうかの判定を簡単に行うことができる。
（変形例）
次に、この実施例の変形について説明する。図６は、１つのシューズ構成部材について得られた画像を示している。該シューズ構成部材の画像６では、糊が使われた一部としての糊像部６１と、糊が使われない他部としての底像部６２とを有する。

この例では、同様に図４、図５を参照して糊像部６１では上記実施例と同様に、所定のＹ方向に沿ってｍ個の画像を選定し、ｍ個の画像に相関する画素に関する色度値Ｍ_ｍを取得し、底像部６２では少なくとも１個の画像を選定し、該選定された少なくとも１つの画像に相関する画素に関する色度値Ｎ_ｉを取得する。このように１つのシューズ構成部材について糊が用いられた一部６１と糊が用いられていない他部６２とをもって該シューズ構成部材に用いられた糊量が正常であるかどうかの判定を簡単に行うことができる。

以上のように、本発明に係る非接触式糊量判定システムによれば、画像キャプチャー装置４による画像による検査される所定数の画像に相関する画素に関する色度値に基づいてシューズ構成部材に用いられた糊量が正常であるかどうかを判定することができる。

本発明に係る非接触式糊量判定システムによれば、シューズ構成部材による画像に相関する画素に基づいて判定することによってシューズ構成部材の一部の糊量の変化が分かり、シューズ構成部材による画像に相関する画素に関する色度値に基づいてシューズ構成部材に用いられた糊の量を自動的に判定することができるので、シューズの製造能率を上げることができる。画像に相関する画素に関する色度値による差分値に基づいてシューズ構成部材に関連する糊量が適当であるかどうかを判定することができるので、シューズ製品の品質の向上を図ることができる。

なお、表１から得られた差分値が相対的に大、例えば0.857の時、糊の乾燥にかかる時間も比較的長くなり、例えば５分間ぐらいである。表１から得られた差分値が相対的に小、例えば-0.143の時、糊の乾燥にかかる時間も比較的短くなり、例えば３分間ぐらいである。これによって、判定結果に応じて所望の乾燥時間を決めることができ、シューズの製造能率の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者には理解されるところである。

本発明に係る非接触式糊量判定システムは、シューズの製造に有用である。

１ 非接触式糊量判定システム
２ シューズ構成部材
３ 発光装置
４ 画像キャプチャー装置
５ プロセッサ
６ 画像
６１、６２ シューズ構成部材の部分

Claims (7)

1. シューズ構成部材に用いられた糊の量を判定するための非接触式糊量判定システムであって、
   前記シューズ構成部材に関連する画像を得るために前記シューズ構成部材に照射する、所定の波長範囲の光を発生する発光装置と、
   前記光の照射による前記シューズ構成部材に関連する前記画像を取り込み、取り込まれた前記画像を出力する画像キャプチャー装置と、
   前記シューズ構成部材に関連する前記画像における、前記糊が用いられた画像と前記糊が用いられていない画像とに相関する画素それぞれに関する色度値を取得し、それぞれの前記色度値に基づいて、前記シューズ構成部材に用いられた前記糊の糊量に関する判定結果を生成するプロセッサと
   を備えていることを特徴とする非接触式糊量判定システム。
2. 前記プロセッサは、
   前記画像キャプチャー装置から複数個であるｍ個の前記糊が使われていない前記シューズ構成部材の前記画像を基準画像Ｎ_ｍとして取得し、複数の前記基準画像Ｎ_ｍから所定数ｉの前記基準画像を選定し、選定された前記基準画像毎に相関する画素に関する色度値を基準値Ｎ_ｉとして取得し、
   前記画像キャプチャー装置から前記糊が正常に使われた前記シューズ構成部材の複数個であるｍ個の前記画像を参照画像Ｖ_ｍとして取得し、複数の前記参照画像Ｖ_ｍから前記所定数ｉの前記基準画像と同じ数の前記画像を参照画像として選定し、選定された前記参照画像毎に相関する画素に関する色度値を参照値Ｖ_ｉとして取得し、
   複数の前記参照値Ｖ_ｉの複数の前記基準値Ｎ_ｉに対しての差の平均値Ｖ_０を以下の式（数１）で算出し、
   但し、ｍは正の整数、ｉは１〜ｍの整数であり、
   前記糊が使われた前記シューズ構成部材の複数の前記画像を比較画像Ｍ_ｍとして取得し、前記比較画像から所定数ｉの前記比較画像を選定し、前記選定されたｉ個の前記比較画像に関連する画素に関する色度値を比較値Ｍ_ｉとして取得し、
   前記平均値Ｖ_０と前記比較値Ｍ_ｉに基づいて、前記シューズ構成部材に用いられた前記糊の糊量に関する前記判定結果を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触式糊量判定システム。
3. 前記比較値Ｍ_ｉの前記基準値Ｎ_ｉに対しての差分値Ｒ_ｉを以下の式（数２）で算出し、
   但し、ｉは１〜ｍの整数であり、
   前記シューズ構成部材に用いられた前記糊量が正常であるかどうかを判定するように、前記差分値Ｒ_ｉが前記平均値Ｖ_０に対して所定の許容値Ａの±Ａの許容範囲に収まるかどうかを判定することを特徴とする請求項２に記載の非接触式糊量判定システム。
4. 前記プロセッサは更に、
   前記差分値Ｒ_ｉ（ｉ＝１〜７）が前記平均値Ｖ_０に対して所定の許容値Ａの±Ａ範囲である許容範囲に収まるかどうかを判定し、前記差分値Ｒ_ｉの前記平均値Ｖ_０に対しての相対差分値をＪ_ｉとし、以下の式（数３）で算出し、
   但し、ｉ＝１〜ｍ、
   前記相対差分値Ｊ_ｉについて、前記許容値Ａの±Ａ範囲である許容範囲に収まる条件を満たしていると判定された時、前記シューズ構成部材の用いられた前記糊量が正常という前記判定結果を生成し、その一方、前記許容範囲に入っていないと判定された時、前記糊量が異常という前記判定結果を生成する、ことを特徴とする請求項３に記載の非接触式糊量判定システム。
5. 所定数の前記比較画像、前記基準画像及び前記参照画像は所定の同じの方向に沿って選定されることを特徴とする請求項２に記載の非接触式糊量判定システム。
6. 前記比較画像と前記基準画像とは、同一の前記シューズ構成部材によることを特徴とする請求項２に記載の非接触式糊量判定システム。
7. 前記比較画像と前記基準画像とは、異なる前記シューズ構成部材によることを特徴とする請求項２に記載の非接触式糊量判定システム。