ボタンの表裏判別装置
【課題】外周縁の断面形状が表裏で異なるボタンの表裏を確実に判別することのできるボタンの表裏判別装置を提供する。
【解決手段】ボタンＢが載置される載置面Ｗａと、載置面Ｗａに斜光Ｌａを照射する斜光照明装置７と、記斜光Ｌａが載置面Ｗａに照射された際に、載置面上に形成されるボタンＢの影が投影されるように、複数の受光素子が配列されて載置面Ｗａに埋設されたイメージセンサ３と、イメージセンサ３の出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンＢの影を検出する検出手段１６と、検出レベルを、斜光照明装置７からのイメージセンサ３の各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段１９と、斜光Ｌａを照射した際に、前記検出手段１６で検出された影の長ＬＳさに基づいてボタンＢの表裏を判別する制御手段５とを設ける。
【解決手段】ボタンＢが載置される載置面Ｗａと、載置面Ｗａに斜光Ｌａを照射する斜光照明装置７と、記斜光Ｌａが載置面Ｗａに照射された際に、載置面上に形成されるボタンＢの影が投影されるように、複数の受光素子が配列されて載置面Ｗａに埋設されたイメージセンサ３と、イメージセンサ３の出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンＢの影を検出する検出手段１６と、検出レベルを、斜光照明装置７からのイメージセンサ３の各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段１９と、斜光Ｌａを照射した際に、前記検出手段１６で検出された影の長ＬＳさに基づいてボタンＢの表裏を判別する制御手段５とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボタン付けミシンに供給するボタンの表裏を判別するのに好適なボタンの表裏判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工業用ミシンの１種として、縫製物としての布地にボタンを縫い付けることのできるボタン付けミシンが知られている。このようなボタン付けミシンには、縫製効率の向上などの理由により、ボタンをその表面を上方に向けて自動的に供給するボタン供給装置が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ボタン供給装置には、振動式自動部品整列供給装置としての振動式パーツフィーダが用いられており、この振動式パーツフィーダには、ボタンの表裏を判別するボタンの表裏判別装置が配設されており、ボタンの表面が上を向いた上向きのボタンのみを送出することができるようになっている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
図１８は従来のボタン供給装置の要部の一例を示すものであり、従来のボタン供給装置１０１は、振動式自動部品整列供給装置としての振動式パーツフィーダ１０２を有しており、この振動式パーツフィーダ１０２の螺旋状のボタン搬送路１０３の最上段部には、振動により表裏混合で一列に整列して移送される複数の糸通し孔Ｂａを有するボタンＢのうち、凹面を上向きにしたボタンＢのみを通過させるボタン選別板１０４が設けられている。このボタン選別板１０４は、ボタン搬送路１０３のボタン移動方向に沿った鋸歯状部位１０４ａを有するもので、この鋸歯状部位１０４ａの上にボタンＢを通過させることによって、図１９に示すように、凹面が上向きのボタンＢをそのまま出口に移送し、図２０に示すように、凹面が下向きのボタンＢは傾いて振動式パーツフィーダ１０２の底部に落下させるように形成されている。すなわち、ボタン選別板１０４は、ボタンＢの表裏を判別するボタンの表裏判別装置として機能するものである。
【０００５】
また、特許文献３には、ミシンに供給するボタンの上面を撮像して前方画像を取得する撮像手段を備えたボタンの縫着方向設定装置が記載されている。このボタンの縫着方向設定装置は、撮像手段により取得された前方画像と、ボタンについて予め記録された規格画像とに基づいて、ボタンを平面形状における所定の角度に傾けて配置して、ミシンに供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０３−０８６１８９号公報
【特許文献２】実開昭５４−１３７４６１号公報
【特許文献３】特公平０２−０２３１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献２に記載の従来のボタン選別板１０４においては、片面が凹面のボタンＢを対象としているため、片面が凹面となっていないボタンの場合、表裏の選別、すなわち、表裏を判別することができないという問題点があった。
【０００８】
例えば、ボタン選別板１０４の鋸歯状部位１０４ａの上に片面が凸面となっているボタンＢを通過させると、図２１（ａ）に示すように、凸面を上向きとしたボタンＢがそのまま出口に移送されるのは勿論のこと、図２１（ｂ）に示すように、凸面を下向きとしたボタンＢも傾かずにそのまま出口に移送されてしまい、ボタンＢの表裏の選別ができなかった。また、同様に、片面が滑らかに膨出する膨出曲面のボタンＢについても表裏の選別ができなかった。
【０００９】
そこで、片面が凹面となっていないボタンの表裏を確実に判別することのできるボタンの表裏判別装置が求められている。
【００１０】
なお、従来のボタン選別板１０４においては、ボタンＢの種類を変更する場合、ボタン選別板１０４の取り付けに機械的な調整を必要とし、手間がかかり、使い勝手が悪いという問題点もあった。
【００１１】
さらに、特許文献３に記載のボタンの縫着方向設定装置によれば、ボタンの表面に形成された刻印や画像等によって、ボタンの表裏を判別することが可能であるが、例えば、ボタンの両面に刻印や画像が全くないボタンの場合、表裏を判別することができなかった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、片面が凹面となっていないボタン、あるいは、ボタンの両面に刻印や画像が全くないボタンであっても、ボタン外周縁の断面形状が表裏で異なっているボタンであれば、表裏を確実に判別することのできるボタンの表裏判別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】
【００１３】
前述した目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のボタンの表裏判別装置の特徴は、縫製物に縫い付けられるボタンの表裏を判別するボタンの表裏判別装置において、ボタンが載置される載置面と、前記載置面に斜光を照射する斜光照明装置と、前記斜光が前記載置面に照射された際に、ボタン直下の前記載置面上に形成されるボタンの影が投影されるように、複数の受光素子が配列されて前記載置面に埋設されたイメージセンサと、前記イメージセンサの出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンの影を検出する検出手段と、前記検出レベルを、前記斜光照明装置からの前記イメージセンサの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段と、前記斜光を照射した際に、前記検出手段で検出された影の長さに基づいてボタンの表裏を判別する制御手段とを備えた点にある。
【００１４】
そして、このような構成を採用したことにより、載置面は、ボタンを容易かつ確実に載置することができる。そして、斜光照明装置は、載置面に載置されたボタンに斜光を容易かつ確実に照射することができる。そして、イメージセンサは、斜光によってボタン直下に形成される影の投影を電気信号に変換して出力することができる。さらに、検出手段および検出レベル設定手段は、イメージセンサからの出力電圧を斜光照明装置からのイメージセンサの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定した検出レベルと比較することによりボタンの影を検出するから、ボタンの透過性の有無にかかわらず、斜光によりボタン直下の載置面上に形成されるボタンの影を検出することができる。そして、ボタンの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、検出されたボタンの影の長さがボタンの表裏によって異なるので、制御手段は、ボタンの透過性の有無にかかわらず、検出手段で検出したボタンの影の長さに基づいてボタンの表裏を確実かつ容易に判別することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るボタンの表裏判別装置によれば、ボタンの透過性の有無にかかわらず、片面が凹面となっていないボタン、あるいは、ボタンの両面に刻印や画像が全くないボタンであっても、ボタンの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、斜光によってボタン直下に形成される影の長さがボタンの表裏によって異なるので、このボタンの影の長さに基づいてボタンの表裏を確実かつ容易に判別することができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態の要部を示すブロック図
【図２】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態の要部を示す模式的正面図
【図３】図２のＺ−Ｚ線に沿った模式的平面図
【図４】ボタンの一例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
【図５】ボタンの他例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
【図６】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの斜光照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式図、（ｂ）は斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性
【図７】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの落射照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は落射光による照明状態の模式図、（ｂ）は落射光によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性
【図８】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が表面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例
【図９】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が裏面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例
【図１０】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧による影の長さの検出状態を説明する説明図
【図１１】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧を一定としたときの影の長さの非検出状態を説明する説明図
【図１２】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における設定動作の一例を示すフローチャート
【図１３】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における落射照明でのボタンの透過性によるＣＣＤラインセンサの出力電圧と検出基準電圧との関係を示すものであり、（ａ）は不透明なボタン、（ｂ）は透過性が小さいボタン、（ｃ）は透過性が大きいボタン
【図１４】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における斜光照明でのボタンの透過性によるＣＣＤラインセンサの出力電圧と検出基準電圧との関係を示すものであり、（ａ）は不透明なボタン、（ｂ）は透過性が小さいボタン、（ｃ）は透過性が大きいボタン
【図１５】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作図
【図１６】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における落射照明によるボタン形状イメージ図
【図１７】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作の要部を示すフローチャート
【図１８】従来のボタン供給装置におけるボタンの表裏判別装置としてのボタン選別板を示す平面図
【図１９】図１８のボタン選別板による凹面を上向きにしたボタンの表裏判別状態を示す説明図
【図２０】図１８のボタン選別板による凹面を下向きにしたボタンの表裏判別状態を示す説明図
【図２１】図１８のボタンの表裏判別装置における片面が凸面のボタンの表裏判別状態を示す説明図であり、（ａ）は凸面を上向きにしたボタン、（ｂ）は凸面を下向きにしたボタン
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１８】
図１から図３は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態を示すものであり、図１は要部のブロック図、図２は要部の模式的正面図、図３は図２のＺ−Ｚ線に沿った模式的平面図である。
【００１９】
本実施形態のボタンの表裏判別装置は、従来公知のボタン付けミシンにおけるボタンをミシンの縫製位置へ搬送する搬送経路途中に設置されるものを例示している。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のボタンの表裏判別装置１（以下、単に、表裏判別装置と記す。）は、照明装置２と、イメージセンサ３と、操作パネル４と、制御手段５とを有している。
【００２１】
前記照明装置２は、ボタン搬送路Ｗを照射するためのものである。この照明装置２による照射位置は、ボタン搬送路Ｗに設けられた検査ステージとなる検査位置ＩＰ（図３参照）とされている。
【００２２】
ここで、本実施形態のボタン搬送路Ｗについて図２および図３により説明する。
【００２３】
前記ボタン搬送路Ｗは、ボタンＢを図示しないミシンの縫製位置へ搬送する搬送経路途中に設置されている。すなわち、ボタン搬送路Ｗは、ボタンＢの供給位置からミシンの縫製位置に至る搬送経路の一部を構成するものである。
【００２４】
図２および図３に示すように、本実施形態のボタン搬送路Ｗは、平坦な搬送面Ｗａと、この搬送面Ｗａの右端部において搬送面Ｗａに対して直角をなすように上方に向かって延出されたガイド面Ｗｂとにより、全体として断面Ｌ字状をなすように形成されている。また、搬送面Ｗａは、水平面に対してガイド面Ｗｂの形成側が下方に位置するように傾斜配置されている。そして、ボタンＢは、図示しない搬送アームによって、搬送面Ｗａ上を図３の矢印Ａにて示すボタン搬送方向に沿って搬送されるようになっている。この時、ボタンＢは、表面および裏面の一方が搬送面Ｗａと接触しつつ搬送されるとともに、外周の一端がガイド面Ｗｂに接触しつつ搬送されるようになっている。
【００２５】
すなわち、図２および図３に示す搬送面Ｗａは、ボタンＢを載置する載置面として機能し、この搬送面上をボタンＢが移動するようになっている。また、ボタンＢが載置される搬送面Ｗａは、ボタンＢを図示しないミシンの縫製位置へ搬送する搬送経路途中に設けられている。さらに、ガイド面Ｗｂは、搬送面Ｗａに載置されたボタンＢの外周の一端を当接させるために、搬送面Ｗａに、搬送面Ｗａに対して直交するように上方に向かって立設されている。また、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢが搬送経路に沿って搬送される際に、ボタンＢの外周の一端がガイド面Ｗｂに接しつつ搬送されるように搬送経路の搬送方向、すなわち、ボタン搬送方向に沿うように形成されている。またさらに、搬送面Ｗａは、水平面に対してガイド面Ｗｂの形成側が下方に位置するように傾斜配置されているので、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢの一端を位置決めする機能と、搬送面ＷａからボタンＢが脱落するのを防止する機能とを有している。したがって、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢの搬送経路を容易に確立する機能を有している。
【００２６】
なお、ボタン搬送路Ｗとしては、ボタンＢの表裏を判別するだけであればガイド面Ｗｂに接して移動する構成であればよい。例えば、滑り台のように、ボタンＢの自重によって落下するものであってもよい。また、搬送面Ｗａの材質としては、透過性を備えていてもよいし、透過性を備えていなくてもよい。但し、ガイド面Ｗｂの材質としては、透過性を備えていない不透明なものであることが好ましい。したがって、搬送路Ｗを一体形成する場合には、不透明な素材を使用することが好ましい。
【００２７】
また、ボタン搬送路Ｗの下流端には、位置合わせ装置２０が配設されている。この位置合わせ装置２０は、ボタンＢを布地に縫い付けるために糸通し孔Ｂａの位置としての孔位置を決定するためのものである。そのため、ボタンＢの孔位置に応じた図示しないピンゲージ上でボタンＢを回転させて孔位置を決定している。ここで、孔位置とは、ボタンＢを水平面においたときに、ボタンＢの中心を原点とする直交座標上における各糸通し孔Ｂａの中心の座標である。そして、位置合わせ装置２０は、制御手段５から送出される角度信号に基づいて、ボタンＢが最小回転にてピンゲージに合わさるようにボタンＢの回転方向を決定し、ボタンＢをピンゲージに合わせボタンＢの位置合わせを行うことができるようになっている。
【００２８】
図１に戻って、本実施形態の照明装置２は、斜光照明装置７と落射照明装置８との２つを有している。
【００２９】
前記斜光照明装置７は、少なくともボタンＢの表裏の判別に用いるため斜光Ｌａを得るためのものである。この斜光照明装置７は、図示しない光源からの光を面状の発光面７ｂから平行光に近似した光として出射するライトボックス７ａを有している。そして、図２および図３に示すように、ライトボックス７ａを検査位置ＩＰの左斜め上方に配置するとともに、その発光面７ｂをボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに向くように、搬送面Ｗａに対して傾斜するように配置することにより、ガイド面Ｗｂによって遮光されることなく、検査位置ＩＰの搬送面Ｗａに対して上方から斜めに照らす光線である斜光Ｌａを確実に照射することができるように構成されている。
【００３０】
すなわち、斜光照明装置７は、ボタン搬送路Ｗａを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射することができるようになっている。
【００３１】
前記落射照明装置８は、少なくともボタンＢの直径、糸通し孔Ｂａの孔数および孔ピッチの判別に用いるための落射光Ｌｂ（同軸落射光）、すなわち、ボタンＢの中心線に沿ってほぼ平行な光を得るためのものである。この落射照明装置８は、斜光照明装置７と同様に、図示しない光源からの光を面状の発光面８ｂから平行光に近似した光として出射するライトボックス８ａを有している。そして、図２および図３に示すように、ライトボックス８ａをボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰの直上に配置するとともに、その発光面８ｂを搬送面Ｗａに対して平行に配置することにより、ガイド面Ｗｂによって遮光されることなく、検査位置ＩＰの搬送面Ｗａに対して真上から照らす光線である落射光Ｌｂを確実に照射することができるようになっている。
【００３２】
したがって、本実施形態の表裏判別装置１においては、載置面としての搬送面Ｗａに載置されたボタンＢに対して、斜光Ｌａと落射光Ｌｂとを照射することができるようになっている。
【００３３】
前記各ライトボックス７ａ、８ａのそれぞれの光源としては、ＬＥＤ、電球および蛍光灯（蛍光ランプ）などを挙げることができる。本実施形態においてはＬＥＤが用いられている。また、光の色は任意の色から選択することができる。また、光源としては、ＬＥＤ、電球などの点光源、棒状の蛍光ランプなどの直線光源、円板光源、球面光源、長方形光源などから選択することができる。
【００３４】
前記斜光照明装置７は、図１に示すように、斜光照明駆動回路１０を介して制御手段５と電気的に接続されており、制御手段５から送出される制御指令により、点灯および消灯のタイミングなどの動作制御と、輝度の制御（調整）がなされるようになっている。
【００３５】
前記落射照明装置８は、図１に示すように、斜光照明装置７と同様に、落射照明駆動回路１１を介して制御手段５と電気的に接続されており、制御手段５から送出される制御指令により、点灯および消灯のタイミングなどの動作制御と、輝度の制御（調整）がなされるようになっている。
【００３６】
前記イメージセンサ３は、照明によりボタン直下の載置面上に形成されるボタンＢの影が投影されるものであり、図２および図３に示すように、ボタン搬送路Ｗに設けられた検査位置ＩＰに埋設されている。このイメージセンサ３は、斜光Ｌａと落射光Ｌｂの両者を受光することができるようになっている。
【００３７】
すなわち、イメージセンサ３は、斜光Ｌａおよび落射光Ｌｂのそれぞれが載置面に照射された際に、ボタン直下の載置面上に形成されるボタンＢの影が投影されるように載置面に埋設されている。具体的には、載置面としての搬送面Ｗａにイメージセンサ３の受光側に位置する上面が面一になるように配設されている。
【００３８】
前記イメージセンサ３は、光量の多少によって発生する電荷量が変化する複数の図示しない受光素子（電荷結合素子）を配列することにより形成されており、検査位置ＩＰを通過するボタンＢにより遮光される照明の光量の変化、すなわち、各受光素子が受光した光を電気信号に変換し、その蓄積量（光の明暗）を出力するようになっている。このイメージセンサ３としては、複数の受光素子が１列に配列されている一次元センサ（リニアイメージセンサ）であってもよいし、複数の発光素子が全体として平面状をなすように配列された２次元センサ（エリアイメージセンサ）であってもよい。また、イメージセンサ３としては、ＣＣＤセンサであってもよいし、ＣＭＯＳセンサであってもよい。なお、ＣＭＯＳラインセンサを用いると、低価格化を図ることができる。
【００３９】
本実施形態のイメージセンサ３としては、対象物の映像を高分解能で、高速でかつ連続的に計測することができるなどという理由により、ＣＣＤラインセンサ３ａが用いられている。このＣＣＤラインセンサ３ａの受光面には、複数の受光素子が直線状に配列され、ＣＣＤラインセンサ３ａは、受光素子の配列方向に沿った長尺上に形成されている。そして、このＣＣＤラインセンサ３ａは、複数の受光素子の配列方向が図３の矢印Ａにて示すボタン搬送方向に対して直交する幅方向である図２および図３の左右方向に向かうように、検査位置ＩＰに配置されている。また、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面上をボタンＢが通過するように構成されている。またさらに、図３に示すように、斜光照明装置７は、ボタン直下の載置面上に形成される影がガイド面Ｗｂの直交方向に向かって形成されるように、ＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向延長線の上方にガイド面Ｗｂに対向して配置されている。
【００４０】
したがって、図２および図３に示すように、斜光照明装置７の発光面７ｂから出射される斜光Ｌａは、ボタンＢが存在しない状態においてＣＣＤラインセンサ３ａの長尺状の受光面全体を照射することができるようになっている。また、落射照明装置８は、ＣＣＤラインセンサ３ａの上方に配置されており、その発光面８ｂから出射される落射光Ｌｂは、ボタンＢが存在しない状態においてＣＣＤラインセンサ３ａ全体を照射することができるようになっている。なお、ＣＣＤラインセンサ３ａの長さ、詳しくは複数の受光素子の配列長さ（有効長さ）は、ボタンＢの直径より大きく形成されている。
【００４１】
前記ＣＣＤラインセンサ３ａは、図１に示すように、ＣＣＤ駆動回路１２を介して制御手段５と電気的に接続されており、制御手段５から送出される制御指令により、動作タイミングなどの動作制御がなされるとともに、各受光素子が受光した光の明暗を電荷の量に光電変換し、これらを順次読み出して電気信号に変換した出力（検出信号：電圧）をＣＣＤラインセンサ３ａ内に内蔵されたＡＤ変換素子によりＡＤ変換し、各受光素子の長手方向に沿った座標に対応して制御手段５に送出することができるようになっている。
【００４２】
前記操作パネル４は、例えば、タッチパネルが用いられており、このタッチパネルは、情報の入力操作に用いる入力手段としての透明なシート状の入力センサの背面に、情報の表示に用いる表示手段としての表示パネルが配設されて構成されている。このようなタッチパネルには、各種の情報の表示に用いる表示部４ａおよび各種の情報の入力操作に用いる入力部４ｂが設けられており、入力部４ｂには、基準値などの各種の情報の入力を行う入力ボタンや入力および設定の終了に用いる決定ボタンなどの各種の操作ボタンが設けられている。
【００４３】
前記操作ボタンとしては、ボタンＢの検出に必要な基準値や設定値などを後述する基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作の有効と無効、すなわち、ボタン登録を行うか否かを選択する登録ボタン１８を挙げることができる。この登録ボタン１８が有効、例えばオン操作された場合には、手動あるいは自動にてボタンＢの検出に必要な基準値や設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作を実行することができるように、表裏判別装置１の制御が行われるようになっている。ここで、ボタンＢの検出に必要な基準値や設定値の登録の自動と手動との選択は、例えば登録モード選択ボタンの操作によって行われるようになっている。
【００４４】
なお、操作ボタンとしては、登録ボタン１８が有効な場合、後述する照明設定の動作制御の開始と終了を選択する照明設定ボタン、後述するレベル設定の動作制御の開始と終了を選択するレベル設定ボタン、後述する落射照明によるレベル設定の動作制御の開始を指示する落射レベル設定ボタン、後述する斜光照明によるレベル設定の動作制御の開始を指示する斜光レベル設定ボタン、後述するサイズ設定の動作制御の開始を指示するサイズ設定ボタン、後述するＦデータおよびＲデータの設定動作制御の開始と終了を選択するＦデータ設定ボタンおよびＲデータ設定ボタンなども挙げることができる。
【００４５】
前記操作ボタンは、実際の突起物ではなく、タッチパネルの予め設定された位置に絵記号などで表示されているものであり、操作ボタンの表示部４ａ分を操作者が指などで接触あるいは押下することにより、どの操作ボタンが操作されたかを入力センサで検出して、表示されている操作ボタンの機能が実行されるようになっている。
【００４６】
また、操作ボタンの表示は、プルダウンメニューとされており、特定の操作ボタンの操作に関連づけて、入力部４ｂの操作ボタンの表示や表示部４ａの表示内容などの画面を切り換えることができるようになっている。
【００４７】
前記操作パネル４は、図１に示すように、制御手段５と電気的に接続されており、入力情報を制御手段５に送出することができるとともに、制御手段５から送出される制御指令により、表示部４ａの表示内容などの動作制御を行うことができるようになっている。
【００４８】
前記制御手段５は、表裏判別装置１の可動部およびボタンの表裏判別に関わる各種処理の制御を司るためのものであり、図１に示すように、少なくとも各種の演算処理を行う演算部として機能するＣＰＵ１４と、プログラムやデータを記憶する記憶部として機能するメモリ１５とを主として形成されている。また、メモリ１５は、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭおよびデータの消去と書き込みとを行うことのできるＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどにより形成されている。なお、不揮発性メモリとしては、着脱可能なものであってもよい。
【００４９】
前記制御手段５のＣＰＵ１４には、基準信号発生回路１７が接続されており、基準信号発生回路１７から出力される基準信号（クロック信号：クロック・パルス）により、各部の動作タイミングが制御されるようになっている。
【００５０】
前記メモリ１５には、少なくとも基準データ保持メモリ２１、計測データ保持メモリ２２、ワークメモリ２３、データ処理部２４、動作制御部２５が設けられている。
【００５１】
前記基準データ保持メモリ２１は、基準値や設定値などを記憶するためのものであり、各種の基準値および設定値が記憶されるようになっている。この基準データ保持メモリ２１には、不揮発性メモリが割り当てられる。
【００５２】
本実施形態の基準データ保持メモリ２１には、少なくともボタンＢの表裏の判別に用いる基準ボタンデータ、ＣＣＤラインセンサ３ａによるボタンＢの影の検出レベルの設定値である検出レベル設定値、ボタンＢの直径の判別に用いる基準ボタン直径データ（基準直径値）、および、ボタンＢの糸通し孔Ｂａの判別に用いる基準孔データが記憶されている。この基準孔データとしては、糸通し孔Ｂａの基準孔数、基準孔ピッチを挙げることができる。
【００５３】
前記基準ボタンデータとしては、ボタンＢの「表」を判別するときに用いるＦデータ（Ｆ値）と、ボタンＢの「裏」を判別するときに用いるＲデータ（Ｒ値）とを挙げることができる。
【００５４】
前記検出レベル設定値としては、照明装置２による斜光Ｌａおよび落射光Ｌｂのそれぞれの照明設定値である輝度、およびＣＣＤラインセンサ３ａそれ自体の感度設定値であるセンサ感度を挙げることができる。
【００５５】
これら輝度およびセンサ感度は、通常は、初期設定値が用いられている。すなわち、表裏の判別に供するボタンＢが光を遮光する不透明な材質で形成されている場合には、検出レベル設定値として初期設定値が用いられるようになっている。
【００５６】
また、表裏の判別に供するボタンＢが光を透過する透過性の材質で形成されている場合には、光を遮蔽する不透明なボタンＢと異なり、ＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子のうち出力電圧が０Ｖ（ボルト）になるものがなく、ボタンの影、ひいてはボタンＢを検出することができないことになる。しかしながら、透明なボタンＢといえどもその透過率は１００％ではないので、検出レベルを上げることで、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧に応じて、ボタンＢの影、ひいてはボタンＢを検出することができるようになっている。このボタンＢを検出するための検出レベルについては後に詳しく説明する。
【００５７】
なお、本実施形態においては、後述する制御手段５による制御により、検出レベルを自動的に設定できるようになっているが、自動的に設定された検出レベルの値をさらに微調整等する場合には、操作パネル４の入力部４ａを入力操作する。すなわち、操作パネル４の入力部４ｂは、検出レベル設定手段の一部として機能するようになっている。
【００５８】
前記基準ボタン直径データ（基準直径値）としては、判別対象のボタンＢに対応する基準直径値が用いられている。そして、基準孔データとしては、同じく判別対象のボタンＢに対応する糸通し孔Ｂａの基準孔数、基準孔ピッチを挙げることができる。
【００５９】
なお、基準データ保持メモリ２１には、予め種々のボタンＢに対応した各種の基準データおよび設定値をそのボタンＢの種類と関連させて記憶し、使用するボタンＢの種類のものを読み出して用いるようにしてもよい。
【００６０】
前記計測データ保持メモリ２２は、検出したボタンＢの影の長さに基づいて形成あるいは取得した計測データを一時的に記憶するためのものであり、計測データは、検査位置ＩＰを通過するボタン毎、すなわち表裏の判別に供するボタン毎に更新されるようになっている。この計測データ保持メモリ２２には、不揮発性メモリが割り当てられる。なお、ボタンＢの影の長さの検出については後に詳しく説明する。
【００６１】
前記計測データとしては、載置面上に載置されるボタン上方、本実施形態においては不図示の搬送手段により搬送されて検査位置ＩＰを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射した際に、ボタン直下の載置面上であるイメージセンサ上、詳しくはＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に斜光Ｌａの照射方向に向かって形成される影（以下、単に、ボタンＢの直下に形成される影と記す。）の長さに基づいて得られる表裏の判別に用いる計測ボタンデータと、検査位置ＩＰを通過するボタンＢに落射光Ｌｂ照射した際に、ボタン直下の載置面上であるＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に形成される影、すなわち、ボタンＢの直下に形成される影の長さや位置などに基づいて得られる計測ボタン直径データ（計測直径値）、および、計測孔データを挙げることができる。また、計測孔データとしては、計測孔数および計測孔ピッチを挙げることができる。
【００６２】
なお、斜光Ｌａによる影の長さ、および、落射光Ｌｂによる影の長さについては後に詳しく説明する。
【００６３】
ここで、斜光Ｌａよる影と、落射光Ｌｂよる影とを区別するために、以下、斜光ＬａよりボタンＢの直下に形成される影を斜影、落射光ＬｂによりボタンＢの直下に形成される影を陰影と記す。
【００６４】
前記ワークメモリ２３は、少なくともＣＰＵ１４による演算データおよび中間データなどを記憶するためのものであり、ＣＰＵ１４による処理動作を行う際には、必要なプログラムやデータを読み込んで記憶するようになっている。このワークメモリ２３には、ＲＡＭが割り当てられる。
【００６５】
前記データ処理部２４は、ボタンＢの表裏、直径および糸通し孔Ｂａのそれぞれを判別するのに必要なプログラムおよびデータを記憶するためのものであり、このデータ処理部２４には、少なくともボタンＢの表裏の判別、ボタンＢの直径および糸通し孔Ｂａのそれぞれの判別を行うためのデータ処理である計測データと基準データとを比較する比較処理に供するプログラムおよびデータが記憶されている。なお、比較処理については、従来公知のものが用いられているので、その詳しい説明については省略する。このデータ処理部２４には、ＲＡＭおよび／または不揮発性メモリが割り当てられる。
【００６６】
前記動作制御部２５は、ＣＰＵ１４が表裏判別装置１の制御を行うためのものであり、少なくとも、ボタンＢを検出するための基準値や設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作を行うように、ＣＰＵ１４が照明装置２およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００６７】
前記設定動作を行うための動作制御プログラムおよびデータとしては、検査位置ＩＰを通過するボタンＢに斜光Ｌａあるいは落射光Ｌｂを照射することにより、ボタン直下に投影されるボタンＢの斜影あるいは陰影を、イメージセンサ３としてのＣＣＤラインセンサ３ａからそれぞれ出力される出力電圧を所定の検出レベルとしての検出基準電圧ＰＬと比較することにより検出するとともに、検出基準電圧ＰＬを、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａあるいは落射光Ｌｂを照射したときにＣＣＤラインセンサ３ａからそれぞれ出力される出力電圧に対して所定の一定電位を減じた電圧を自動的に設定するように、ＣＰＵ１４が斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００６８】
したがって、本実施形態の表裏判別装置１の制御手段５は、イメージセンサ３の出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンＢの影を検出する検出手段１６としても機能するとともに、検出レベルである検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬを斜光照明装置７からのイメージセンサ３の各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段１９としても機能するようになっている。勿論、ボタンＢの影を検出する検出動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５の動作制御部２５に記憶されている検出動作に用いる動作制御プログラムおよびデータに基づいて実行することになる。また、実際の検出基準電圧ＰＬの設定動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５の動作制御部２５に記憶されている設定動作に用いる動作制御プログラムおよびデータに基づいて、照明装置２およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作を制御して実行することになる。
【００６９】
また、前記動作制御部２５には、少なくとも検出手段１６によって検出した斜影長さに基づいてボタンＢの表裏を判別する判別動作を行うように、ＣＰＵ１４が斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００７０】
すなわち、検査位置ＩＰを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射することによりボタン直下に投影されるボタンＢの斜影を、イメージセンサ３としてのＣＣＤラインセンサ３ａの出力および検出レベルとしての検出基準電圧ＰＬａに基づいてで検出し、検出した斜影の長さに基づいてボタンＢの表裏を判別するように、ＣＰＵ１４が斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００７１】
したがって、載置面上に載置されるボタン上方から斜光Ｌａを照射した際に、ボタン直下の載置面上に斜光Ｌａの照射方向に向かって形成される斜影を検出し、この検出した斜影の長さに基づいて、ボタンＢの外周縁の断面形状の表裏の相違を判別することにより、ボタンＢの表裏を判別するように、ＣＰＵ１４が、斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。したがって、制御手段５は、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて斜影および斜影の長さを検出し、斜影の長さによって表裏の判別を行うことになる。
【００７２】
前記斜影長さとしては、載置面上のボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを用いることが、検出した斜影の長さの表裏の差を容易に判別することができるという意味で好ましい。また、斜影長さとしては、ガイド面Ｗｂの直交方向（図８（ｃ）の左右方向）に沿う斜影長さの最大値を用いることが、ボタンＢの表裏の斜影の差が最も大きくなるので、ボタンＢの表裏をより容易に判別することができるという意味でより好ましい。
【００７３】
前記ボタンＢの表裏を判別するための動作制御プログラムおよびデータとしては、斜影長さに基づいて計測ボタンデータを形成し、この計測ボタンデータを基準となる基準ボタンデータと比較することによりボタンＢの表裏を判別するように形成されていることが、計測ボタンデータと基準ボタンデータとを比較するという簡単な方法で、ボタンＢの表裏を容易に判別することができるし、基準ボタンデータを変更するという簡単な方法で、ボタンＢの種類の変更に対応することができるなどという意味で好ましい。その結果、機械的な微調整を不要とすることができる。
【００７４】
なお、動作制御部２５には、ＲＡＭおよび／または不揮発性メモリが割り当てられる。
【００７５】
また、本実施形態の動作制御部２５には、ボタンＢの表裏の判別に加えて、ボタンＢの直径および糸通し孔Ｂａの判別を行うために、ボタンＢに落射光Ｌｂを斜光Ｌａと交互に照射し、落射光Ｌｂを照射した際に、斜光Ｌａによる斜影の検出と同様に、ボタン直下の載置面上であるＣＣＤラインセンサ３ａの受光面上に落射光Ｌｂａの照射方向に向かって形成される陰影を、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧を検出手段１６（制御手段５）により、検出レベル設定手段１９（制御手段５）によって設定された所定の検出レベルと比較することにより検出し、検出した陰影の長さ（以下、単に、陰影長さと記す。）や位置などに基づいて、ボタンＢの計測ボタン直径データおよびボタンＢの糸通し孔Ｂａの計測孔データを取得し、この計測ボタン直径データおよび計測孔データのそれぞれを基準となる基準ボタン直径データおよび基準孔データと比較することによりボタンＢの直径および糸通し孔Ｂａを判別するように、ＣＰＵ１４が、斜光照明装置７、落射照明装置８およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。したがって、制御手段５は、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて陰影、陰影の長さおよび位置などを検出することになる。
【００７６】
さらに、本実施形態の動作制御部２５には、ＣＰＵ１４が、基準信号発生回路１７からの基準信号に基づいて斜光照明装置７および落射照明装置８のそれぞれを交互に点灯させるタイミングをＣＣＤラインセンサ３ａの動作周期毎になるように制御するための動作制御プログラムおよびデータも記憶されている。
【００７７】
すなわち、斜光照明装置７は、基準データ保持メモリ２１に記憶された照明設定値（初期設定値あるいは入力部４ｂにより設定された照明設定値）に基づいて、ＣＰＵ１４が斜光照明駆動回路１０を介して出力する駆動信号により、斜光Ｌａの輝度が制御されるようになっている。
【００７８】
前記落射照明装置８は斜光照明装置７と同様に、基準データ保持メモリ２１に記憶された照明設定値（初期設定値あるいは入力部４ｂにより設定された照明設定値）に基づいて、ＣＰＵ１４が、落射照明駆動回路１１を介して出力する駆動信号により落射光Ｌｂの輝度が制御されるようになっている。
【００７９】
また、動作制御部２５には、ＣＰＵ１４が、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力に基づいてボタンＢの影の有無、ひいてはボタンＢの有無を判別し、ボタンＢの表裏などの判別動作の開始・終了を制御するための動作制御プログラムおよびデータも記憶されている。
【００８０】
またさらに、動作制御部２５には、ＣＰＵ１４が、ボタン表裏判別装置１の初期設定動作を行うためのプログラムおよびそのデータや、ＣＰＵ１４が、図示しないミシン本体およびボタン供給装置のそれぞれの制御部との相互間で動作タイミングやデータなどの送受信を行うためのプログラムおよびデータなども記憶されている。
【００８１】
本実施形態の制御手段５は、ミシン本体、ボタン供給装置および位置合わせ装置２０のそれぞれの制御部から独立させて個別に設けられている。このため、制御手段５は、各制御部とインターフェースを介して電気的に接続されており、ボタン供給装置の制御部は、制御手段５から出力されるボタンＢの表裏および糸通し孔Ｂａのそれぞれの判別結果に基づいて各部の動作制御、例えば、ボタン供給装置を駆動してボタンＢをミシン本体の縫製位置に供給したり、あるいはボタンＢを供給経路から排除するエラー処理をしたり、位置合わせ装置２０を駆動して孔位置を決定したりするようになっている。
【００８２】
なお、制御手段５は、ミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部の機能の一部を借りて実現してもよい。
【００８３】
また、本実施形態のボタン表裏判別装置１においては、ボタンＢの外周の一部の欠損、外周縁に接する斜面の一部の欠損などの外観欠陥を判別することも可能である。この外観欠陥は、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力信号の出力パターンの異常の有無により判別することができる。すなわち、本来ボタンＢで遮光される影の部分が欠陥によりＣＣＤラインセンサ３ａに到達するので、欠陥部分のＣＣＤラインセンサ３ａの出力が「Ｈｉｇｈ」になる。この場合、基準データ保持メモリ２１には、ＣＣＤラインセンサ３ａによる出力パターンの基準パターンを斜光Ｌａによるものと落射光Ｌｂによるものとの両者について記憶することが肝要である。また、糸通し孔Ｂａの孔径を判別するようにすることもできる。この場合、基準データ保持メモリ２１に、基準孔径を記憶することが肝要である。
【００８４】
さらに、本実施形態のボタン表裏判別装置１においては、ボタンＢの表裏、ボタンＢの直径、および、糸通し孔Ｂａ（孔数およびピッチ）の判別を行うように形成されているが、ボタンＢの表裏のみを判別するように形成してもよい。すなわち、ボタンＢの表裏のみを判別する場合には、落射照明装置８は不要である。
【００８５】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００８６】
まず、表裏の判別に供するボタンについて図４および図５により説明する。
【００８７】
図４はボタンの一例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。また、図５はボタンの他例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【００８８】
図４および図５に示すように、ボタンＢとしては、糸通し孔Ｂａの数が４つのもの（図４）と、糸通し孔Ｂａの数が２つのもの（図５）とがある。また、ボタンＢには表裏がある。例えば、図４（ａ）および図５（ａ）のそれぞれに誇張して示すように、外周にほぼ半円状の小さい丸みＲａを備えた上面が表面とされ、外周にほぼ半円状の大きい丸みＲｂを備えた下面が裏面とされている。したがって、ボタンＢは、外周縁の断面形状が表裏で異なるものが多い。そして、ボタンＢは、ミシンの縫製位置において、裏面が縫製物と対向するように、表面を上向きにして縫着されるものである。すなわち、ボタンＢは、「表」が上を向いた状態で布地などの縫製物に縫着されるようになっている。
【００８９】
つぎに、照明装置２による照明とＣＣＤラインセンサ３ａの出力との関係について説明する。
【００９０】
まず、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない場合について図６および図７により説明する。
【００９１】
図６はボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの斜光照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式図、（ｂ）は斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性である。また、図７はボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの落射照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は落射光による照明状態の模式図、（ｂ）は落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性である。
【００９２】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射すると、図６（ａ）に示すように、斜光Ｌａが検査位置ＩＰに配置されているＣＣＤラインセンサ３ａの全体を照らすので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力はほぼ全域にわたって「Ｈｉｇｈ」となる。この時、斜光照明装置７の発光面７ｂからＣＣＤラインセンサ３ａの受光面までの距離がＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向に沿って異なるが、斜光照明装置７からの光が完全な平行光であれば、発光面７ｂと受光面との距離に無関係に受光面全域にわたって一定の出力が得られる。しかし、実際には、完全な平行光を得ることが難しいので、発光面７ｂから受光面までの距離が大きいほど光が拡散され、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力（電圧）は、図６（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に最も近い図６（ａ）の左端に配置されている受光素子による出力が最大となり、斜光照明装置７に最も離れた図６（ａ）の右端（ガイド面側）に配置されている受光素子による出力が最小となり、全体としては最大出力と最小出力とを直線で結ぶ斜線状になる。
【００９３】
すなわち、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性は、図６（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に近い部分の出力（電圧）は大きく、斜光照明装置７から離れるにつれて出力が漸減するパターンとなる。
【００９４】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で落射光Ｌｂを照射すると、図７（ａ）に示すように、落射光ＬｂがＣＣＤラインセンサ３ａの全体を上方から照らすので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力は「Ｈｉｇｈ」となる。この時、落射照明装置８の発光面８ｂからＣＣＤラインセンサ３ａの受光面までの距離がＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向においてほぼ均等なため、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性は、図７（ｂ）に示すように、出力が一定のパターンになる。
【００９５】
つぎに、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに透過性を有するボタンＢの中央部分が存在する場合について図８から図１１により説明する。
【００９６】
図８は、ボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が表面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例である。図８（ｂ）および図８（ｄ）は、ともに、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面の長手方向位置を横軸に、ガイド面Ｗｂを右端部とするように示している。なお、後述する図９（ｂ）、図９（ｄ）、図１１、図１３、図１４、図１５における横軸も、図８（ｂ）および図８（ｄ）と同様である。
【００９７】
図９は、ボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が裏面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例である。
【００９８】
図１０は、透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬａによる影の長さの検出状態を説明する説明図である。
【００９９】
図１１は、透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬａを一定としたときの影の長さの非検出状態を説明する説明図である。
【０１００】
図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧は、ボタンＢの外周縁が半円状の丸みＲ（符号Ｒは、小さい丸みＲａと大きい丸みＲｂを総称する。）を有するため、この丸みＲ部分を通過してＣＣＤラインセンサ３ａに到達する斜光Ｌａの範囲は大きくなり、斜光Ｌａによる出力電圧の「Ｌｏｗ」の長さ、すなわち斜影長さは実際のボタンＢの直径Ｄより小さくなる。
【０１０１】
図８（ｄ）および図９（ｄ）に示すように、落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧は、ボタンＢの表裏が上下いずれの方向を向いていても共に変わらない。
【０１０２】
なお、光を透過するボタンＢの場合には、陰影部分および斜影部分のＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧の最小値は共に０Ｖにならない（図８（ｂ）、図８（ｄ）、図９（ｂ）、図９（ｄ））のに対し、ボタンＢが完全に光を透過しない場合には、陰影部分および斜影部分のＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧は共に０Ｖになる（図１３（ａ）、図１４（ａ））。
【０１０３】
ここで、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧が０Ｖにならないと、ボタンＢの影である陰影および斜影、ひいてはボタンＢそのものを判別（検出）することができないことになる。しかしながら、透明なボタンＢといえどもその透過率は１００％ではない。したがって、ボタンＢを通過した光を受光した受光素子による出力電圧、すなわち、陰影部分および斜影部分の出力電圧は、ボタンＢが存在しない状態で光を受光した受光素子による出力電圧よりは低くなる。また、透過率が低いほど、出力電圧は０Ｖに近づくことになる。
【０１０４】
そこで、ボタンＢの透過性の有無（透明および不透明）にかかわらず、ボタンＢを判別することができるように、ＣＣＤラインセンサ３ａによるボタンＢの影の検出レベル、詳しくは斜光Ｌａおよび落射光Ｌｂのそれぞれの輝度と、ＣＣＤラインセンサ３ａそれ自体のセンサ感度との少なくとも１つを操作パネル４の入力部４ｂへの入力操作により予め設定する。
【０１０５】
ここで、ボタンＢの斜影部分を判別するためには、前記検出基準電圧ＰＬａは、図１０に示すように、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態（図１０のボタン無）におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧より低く、かつ、ＣＣＤラインセンサ３ａのボタンＢによる射影部分の出力電圧（図１０の射影部分電圧）より高く設定する必要がある。したがって、図１１に示すように、ボタンＢの透過率が大きい場合には、検出基準電圧ＰＬａをより高い電圧に設定する必要がある。しかし、検出基準電圧ＰＬａを一定としたのでは、検出基準電圧ＰＬａが、ボタンＢが存在しない状態で斜光照明装置７からの距離に応じて斬減して出力されるＣＣＤラインセンサ３ａの右端部分Ｘの出力電圧に接近し、これ以上検出基準電圧ＰＬａを高くすることができないことになる。そして、このような場合には、図１１の細い実線にて示す表が上向きのボタンＢ（図１１のボタン表）の斜影による出力電圧と、図１１の細い実線にて示す表が下向きのボタンＢ（図１１のボタン裏）の斜影による出力電圧との違い、すなわち、ボタンＢの表裏による斜影長さの違いを検出することができない。
【０１０６】
そこで、図１０に示すように、斜光照明による検出基準電圧ＰＬａを、複数の受光素子が配列されるＣＣＤラインセンサ３ａの検出可能範囲全体に渡って、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを検査位置に照射したときに、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧から所定の電圧を減じた電圧となるように設定する。すなわち、検出レベル設定手段１９は、斜光照明装置７からのＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子の距離に応じて斬減するように、検出レベルを設定する。
【０１０７】
具体的には、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときに、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧の最小値Ｖｎ（最小電圧値）と、ボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値Ｖｅとの電圧差（図１０の出力電圧差Ｖｎ−Ｖｅ）に一定の割合、例えば０．８５（８５％）程度を乗じた電圧Ｖｒ（図１０の０．８５（Ｖｎ−Ｖｅ））にＶｅ（検査位置ＩＰにボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値）を加えた電圧（Ｖｒ＋Ｖｅ）を検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態における出力電圧の最小値Ｖｎから減じた差分値Ｖｄ（＝Ｖｎ−（Ｖｒ＋Ｖｅ））を算出する。そして、この差分値Ｖｄを、ＣＣＤラインセンサ３ａの全検出範囲に適用する。したがって、ＣＣＤラインセンサ３ａの全検出範囲における任意の検出位置に対応する出力電圧（検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態）を検出電圧Ｖｐとすると、検出位置における検出基準電圧ＰＬａは、ＰＬａ＝Ｖｐ―Ｖｄで表すことができる。なお、全検出範囲は、複数の受光素子の配列長さであり、検出位置は、複数の受光素子のうちのいずれかである。
【０１０８】
上述したように、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときに、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｐは、斜光照明装置７の光源が完全な平行光線でない限り、ＣＣＤラインセンサ３ａの複数の受光素子の斜光照明装置７対する距離の長さに応じて斬減するが、検出レベル設定手段１９により設定される上述の検出基準電圧ＰＬａは、出力電圧Ｖｐと同様にＣＣＤラインセンサ３ａの検出位置の斜光照明装置７に対する距離の大きさに応じて、それぞれ異なる値に設定されることになる。
【０１０９】
上述のように、検出レベル設定手段１９が、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｎから所定の電圧を減じた電圧となるように検出基準電圧ＰＬａを設定するので、検出基準電圧ＰＬａを一定とした場合のように、検出基準電圧ＰＬａが、ボタンＢが存在しない状態で斜光照明装置７からの距離に応じて斬減して出力されるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧Ｖｎに接近することがなく、ボタンＢの透過率が大きい場合でも、ボタンＢの表裏を容易に判定することができる値に検出基準電圧ＰＬａを設定することができる。
【０１１０】
また、検出レベル設定手段１９が、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｎと、ボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値Ｖｅとの電圧差（Ｖｎ−Ｖｅ）に一定の割合、例えば０．８５（８５％）程度を乗じた電圧Ｖｒに基づいて、検出基準電圧ＰＬａを自動的に設定するので、作業者は、入力部４ｂによる一定の割合の設定（例えば０．８５）と、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｎの基準データメモリ２１への記憶とを一度行っておけば、表裏判別の対象となるボタンＢが変わっても、表裏判別の対象となるボタンＢの良品サンプル用いて、最小値Ｖｅの検出を行うのみで、自動的に検出基準電圧ＰＬａを設定することができる。
【０１１１】
また、落射照明でも斜光照明と同様に、落射照明による検出基準電圧ＰＬｂを設定する（図８（ｄ）、図９（ｄ）。そして、図８および図９に示すように、検出手段１６は、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧を所定の検出レベルとしての設定した検出基準電圧ＰＬ（符号ＰＬは、斜光照明による検出基準電圧ＰＬａおよび落射照明による検出基準電圧ＰＬｂを総称する。）と比較、具体的には、ガイド面Ｗｂ（出力電圧のパターンの右端）から、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧（出力電圧のパターン）と検出基準電圧ＰＬとの交点までの横軸の距離を、陰影長さＬＤおよび斜影長さＬＳＦ（ボタン表）、ＬＳＲ（ボタン裏）とする。なお、検出基準電圧ＰＬは、ボタンＢが存在しない状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧のパターンと平行になる。
【０１１２】
したがって、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに透過性を具備するボタンＢの中央部分が表面を上（搬送面Ｗａと反対側）に向けた状態で存在するときに斜光Ｌａを照射すると、ボタンＢの外周がガイド面Ｗｂに案内されているので、図８（ａ）に示すように、斜光Ｌａの一部、詳しくは斜光照明装置７に近い図８（ａ）の左側部分を除く部分をボタンＢが完全ではないものの遮光する（斜光ＬａがボタンＢの内部を通過するので光量が少なくなる（暗くなる））。したがって、受光素子が受光する電荷量が少なくなり、出力電圧が低くなる。但し、透過性を有しない不透明なボタンＢの場合には、完全に遮光する。この時、ボタンＢの直下に形成される斜影がＣＣＤラインセンサ３ａに投影される。この場合、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力は、図８（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に近い部分は光を受光して斜影が形成されないので明るい部分となるから、その出力（電圧）は「Ｈｉｇｈ」になり、ボタンＢの斜影が形成される部分の出力は「Ｌｏｗ」になる。
【０１１３】
また、図８（ａ）に示すように、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に対向するボタンＢの裏面の外周には大きな丸みＲｂが形成されているので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧に基づいて検出手段１６がボタンＢの斜影を検知してその斜影の長さ、例えば、出力電圧が検出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの斜影長さＬＳＦは、図８（ａ）に示すボタンＢの直径Ｄより小さくなる。
【０１１４】
なお、このボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が存在する場合、斜影長さＬＳＦは、ガイド面Ｗｂの直交方向に沿うボタンＢの斜影長さの最大値となる。このとき、ガイド面Ｗｂには、ボタンＢの外周縁の一部が当接しているので、ガイド面Ｗｂは斜影長さＬＳＦを検出する際の基準面として作用し、斜影長さＬＳＦは、ガイド面Ｗｂからガイド面Ｗｂの直交方向に沿う斜影の端部までの距離、例えば、図８（ｂ）に示すように、基準面としてのガイド面Ｗｂから出力電圧が検出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの横軸の長さとして検出される。
【０１１５】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が裏面を上（搬送面Ｗａと反対側）に向けた状態で存在するときに斜光Ｌａを照射すると、ボタンＢの外周がガイド面Ｗｂに案内されているので、図９（ａ）に示すように、斜光Ｌａの一部、詳しくは斜光照明装置７に近い図９（ａ）の左側部分を除く部分をボタンＢが完全ではないものの遮光する（斜光ＬａがボタンＢの内部を通過するので光量が少なくなる（暗くなる））。したがって、受光素子が受光する電荷量が少なくなり、出力電圧が低くなる。但し、透過性を有しない不透明なボタンＢの場合には、完全に遮光する。この時、ボタンＢの直下に形成される斜影がＣＣＤラインセンサ３ａに投影される。この場合、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力は、図９（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に近い部分は光を受光して斜影が形成されないので、その出力（電圧）は「Ｈｉｇｈ」になり、ボタンＢの斜影が形成される部分の出力は「Ｌｏｗ」になる。
【０１１６】
図９（ａ）に示すように、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に対向するボタンＢの表面の外周には小さな丸みＲａが形成されているので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧に基づいて検出手段１６がボタンＢの斜影を検知してその斜影の長さ、例えば、出力電圧が出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの斜影長さＬＳＲは、図９（ａ）に示すボタンＢの直径Ｄより小さくなる。このときも、ガイド面Ｗｂは、斜影長さＬＳＲを検出する際の基準面として作用し、斜影長さＬＳＲは、ガイド面Ｗｂからガイド面Ｗｂの直交方向に沿う斜影の端部までの距離、例えば、図９（ｂ）に示すように、基準面としてのガイド面Ｗｂから出力電圧が検出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの横軸の長さとして検出される。
【０１１７】
なお、斜影の位置などは、ＣＣＤラインセンサ３ａを構成する複数の受光素子の配列方向の位置座標によって容易に取得することができる。
【０１１８】
すなわち、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光素子の配列方向の右端が、ガイド面Ｗｂよりも右側に配置されている場合には、斜光Ｌａを遮蔽可能な不透明な材質で形成されたガイド面を用いることによりボタンＢが存在しない状態において、斜光Ｌａがガイド面Ｗｂによって遮光されるので、ガイド面Ｗｂの直下に位置するＣＣＤラインセンサ３ａの受光素子の位置は、常に明暗境界となるので、この明暗境界を座標の原点とすることで、斜影長さを容易に得ることができる。
【０１１９】
ここで、ボタンＢの表面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＦと、ボタンＢの裏面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＲとは、ボタンＢの表面の外周の丸みＲａが裏面の外周の丸みＲｂより小さいので、ボタンＢの表面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＦがボタンＢの裏面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＲより小さくなる（ＬＳＦ＜ＬＳＲ）。
【０１２０】
すなわち、ボタンＢの外周縁の断面形状が表裏で異なりさえすれば、斜光によるボタンＢの斜影をＣＣＤラインセンサ３ａで検出して得られる斜影長さＬＳＦ、ＬＳＲが表裏で異なることになる。
【０１２１】
そこで、本実施形態においては、ボタンＢの表面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＦを基準ボタンデータのうちのＦデータとし、ボタンＢの裏面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＲを基準ボタンデータのうちのＲデータとして予め基準データ保持メモリ２１に記憶する。
【０１２２】
なお、ＦデータおよびＲデータとしては、斜影長さの検出誤差を吸収するための所定のマージンを付加するようにしてもよい。
【０１２３】
また、ボタンＢの表裏による斜影長さは、ボタンＢの中央部分（中心部）でなくとも異なるが、ボタン搬送方向に沿った位置の特定を短時間で容易かつ確実にできるとともに、ボタンＢの表裏のそれぞれにおける斜影の長さ、および、表裏の斜影の長さの差が最も大きくなるので、表裏の判別を容易にできるなどの理由により、ボタンＢの中央部分での斜影長さＬＳＦ、ＬＳＲ、すなわち、ボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを表裏の判別に用いることが好ましい。
【０１２４】
そして、検査位置ＩＰを通過する表裏の判別に供するボタンＢに斜光Ｌａを照射して、そのボタンＢの斜影長さを所定の時間間隔で順次ＣＣＤラインセンサ３ａにより検出し、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて斜影長さの最大値（検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分（中心部）が存在するときの斜影長さ。）を計測ボタンデータとして取得し、この計測ボタンデータを基準ボタンデータのＦデータあるいはＲデータと比較することにより、表裏の判別に供するボタンＢの表裏を判別する。
【０１２５】
なお、上述のように、ボタンＢの表裏を判定するためは、搬送面Ｗａ上にボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを検出すること好ましいが、ボタンＢの搬送中のいつの時点で搬送面Ｗａ上にボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上にボタンＢの斜影が形成されるかを判別することは、難しい。しかし、搬送面Ｗａ上にボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上に斜影が形成されると、斜影の長さは最大となるから、このように、搬送面Ｗａ上に形成される斜影の長さの最大値を取得することにより、容易に、ボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを検出することができる。
【０１２６】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに透過性を具備するボタンＢの中央部分が存在する状態で落射光Ｌｂを照射すると、ボタンＢの外周がガイド面Ｗｂに案内されているので、図８（ｃ）および図９（ｃ）に示すように、落射光Ｌｂの一部、詳しくは斜光照明装置７に近い図８（ｃ）および図９（ｃ）の左側部分を除く部分をボタンＢが完全ではないものの遮光する（斜光ＬａがボタンＢの内部を通過するので光量が少なくなる（暗くなる））。但し、透過性を有しない不透明なボタンＢの場合には、完全に遮光する。この時、ボタンＢの直下に陰影が形成され、このボタンＢの直下に形成される陰影がＣＣＤラインセンサ３ａに投影される。この場合、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性は、図８（ｄ）および図９（ｄ）に示すように、落射照明装置８に近い部分は光を受光して陰影が形成されないので、その出力（電圧）は「Ｈｉｇｈ」になり、ボタンＢの陰影が形成される部分の出力は「Ｌｏｗ」になる。そして、ボタンＢの陰影は、ボタンＢをそのまま投影して映し出すので、ボタンＢの表裏に関わりなく、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力が「Ｌｏｗ」になる陰影長さＬＤは同じになる。
【０１２７】
また、このボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が存在する場合、陰影長さＬＤは、斜影長さＬＳＦ、ＬＳＲと同様に、ガイド面Ｗｂの直交方向に沿うボタンＢの陰影長さＬＤの最大値となる。このとき、ガイド面Ｗｂには、ボタンＢの外周縁の一部が当接しているので、ガイド面Ｗｂは陰影長さＬＤを検出する際の基準面として作用し、陰影長さＬＤは、ガイド面Ｗｂからガイド面Ｗｂの直交方向に沿う陰影の端部までの距離として検出される。そして、ＣＣＤラインセンサ３ａがボタンＢの陰影を検知してその出力が出基準電圧ＰＬｂと交わる箇所までの陰影長さＬＤは、ボタンＢの直径Ｄと同じになる（ＬＤ＝Ｄ）。
【０１２８】
そこで、ボタンＢの直径Ｄを基準ボタン直径データ（基準直径値）として予め基準データ保持メモリ２１に記憶する。
【０１２９】
そして、検査位置ＩＰを通過する表裏の判別に供するボタンＢに落射光Ｌｂを照射して、そのボタンＢの陰影長さを所定の時間間隔で順次ＣＣＤラインセンサ３ａにより検出し、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて陰影長さの最大値（検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が存在するときの陰影長さ。）を計測ボタン直径データ（計測直径値）として取得し、この計測ボタン直径データを基準ボタンデータの基準ボタン直径データ（基準直径値）としてのボタンＢの直径Ｄと比較することにより、表裏の判別に供するボタンＢの直径を判別できる。
【０１３０】
また、図６から図９は、説明の便宜上、搬送面Ｗａを水平にして示してある。
【０１３１】
つぎに、本実施形態の表裏判別装置１の動作について説明する。
【０１３２】
本実施形態の表裏判別装置１による動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５に記憶されているプログラムおよびデータに基づいて実行する。
【０１３３】
本実施形態の表裏判別装置１の動作には、ボタンＢの表裏の判別動作に先立ってボタンＢを判別するための基準値や設定値を自動的に基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作と、ボタンＢの表裏の判別を行うボタンＢの表裏判別動作（以下、単に、判別動作と記す。）とがある。
【０１３４】
まず、本実施形態の表裏判別装置１における設定動作について説明する。
【０１３５】
図１２は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における設定動作の一例を示すフローチャートである。
【０１３６】
本実施形態の表裏判別装置１における設定動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５の動作制御部２５に記憶されている動作制御プログラムおよびデータに基づいて各部を制御して自動的に実行する。
【０１３７】
図１２に示すように、本実施形態の表裏判別装置１における設定動作は、まず、Ｓ（ステップ、以下、同じ。）１においてボタン登録を行うか否かを判断する。そして、ボタン登録を行う（Ｓ１のＹ：例えば、登録ボタン１８をオン操作する。）場合には、つぎのＳ２に進行し、ボタン登録を行わない（Ｓ１のＮ：例えば、登録ボタン１８がオフ。）の場合には、設定動作を終了する。
【０１３８】
ついで、照明設定を開始する（Ｓ２のＹ）。この照明設定の開始は、例えば、照明設定ボタンをオン操作するにより行う。そして、照明設定は、落射照明装置８による落射照明と斜光照明装置７による斜光照明とを個別に点灯して照明の輝度を上昇させＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧を飽和させる。そして、落射照明では、出力電圧が飽和したときの輝度の予め設定されている規定値割合、例えば９０％を検出し、その検出値を照明設定値として取得し、この照明設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶する。また、斜光照明では、照明とＣＣＤラインセンサ３ａとの距離が近い部分の出力電圧Ｖｓｓ（図１４）が飽和したときの輝度の予め設定されている規定値割合、例えば９０％を検出し、その検出値を照明設定値として取得し、この照明設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ９）。このステップは、照明設定値としての輝度の設定である。なお、照明設定に用いる落射照明での規定値割合と、斜光照明での規定値割合とは、同一でもよいし、異なっていてもよい。また、図１２においては、ＣＣＤラインセンサ３ａを、単に、ラインセンサと記す。
【０１３９】
ついで、設定した照明設定値により落射照明と斜光照明とを個別に点灯し、ボタンＢの無い状態での落射照明および斜光照明によるそれぞれのＣＣＤラインセンサ３ａの検出位置における出力電圧ＶＰの全検出範囲にわたる出力電圧である出力電圧データ、すなわち、落射照明データおよび斜光照明データを取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ１０）。ここで、落射照明の場合には、図７（ｂ）および図１３に示すように、出力電圧（Ｈｉｇｈ：Ｖｐ＝Ｖｕｎ）は一定であり、斜光照明の場合には、図６（ｂ）および図１４に示すように、出力電圧はラインセンサ３ａから照明が遠くなるにしたがって低下する。
【０１４０】
ついで、基準データ保持メモリ２１に記憶されている既存の検出レベルの設定値である検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬをクリアする（Ｓ１１）。このステップは、基準データ保持メモリ２１に記憶した照明設定値（Ｓ９）に対応する検出基準電圧ＰＬを設定して記憶するためである。
【０１４１】
ついで、レベル設定を開始する（Ｓ４のＹ：例えば、レベル設定ボタンをオン操作する。）。このレベル設定は、まず、落射照明によるレベル設定を開始する（Ｓ１２のＹ：例えば、落射レベル設定ボタンをオン操作する。）。
【０１４２】
落射照明によるレベル設定は、落射照明によるボタンＢの透過性（透明度）に対応させるために、図示しない搬送アームを駆動して基準となるボタンＢを搬送し、落射照明を点灯させて、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである落射照明データを取得する。電圧値の変化よりボタンＢの直径部分における出力電圧の最小値Ｖｕｍ（図１３）が透過性を有するボタンＢによる出力電圧である。そして、ボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧Ｖｕｎと、陰影による出力電圧の最小値Ｖｕｍとの出力電圧差の一定割合、例えば８０％を出力電圧Ｖｕｎから引いた値を落射照明における検出レベル設定値である検出基準電圧ＰＬｂとして取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ１４）。この落射照明におけるボタンＢの透過性によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧と検出基準電圧ＰＬｂとの関係を図１３（ａ）から図１３（ｃ）に示す。なお、図１３（ａ）は不透明なボタン、図１３（ｂ）は透過性が小さいボタン、図１３（ｃ）は透過性が大きいボタンを示している。
【０１４３】
ついで、斜光照明によるレベル設定を開始する（Ｓ１３のＹ：例えば、落射レベル設定ボタンをオン操作する。）。
【０１４４】
斜光照明によるレベル設定は、図１０を用いて説明した場合と同様に行う。具体的には、まず、基準となるボタンＢの大きいアールＲｂを照明側、すなわちボタン裏（図９（ｃ）参照）としてボタン搬送路Ｗの搬送面Ｗａに配置した状態で、落射照明の場合と同様に、図示しない搬送アームを駆動してボタンＢを搬送し、斜光照明を点灯させて、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである斜光照明データを取得する。ここでは、まず、検査位置ＩＰにボタンＢが存在する場合における出力電圧の最小値Ｖｓｅ（図１４）を取得する。そして、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧は、照明との距離によって変化するため（図１４）、ステップＳ１０で取得したボタン無における出力電圧のデータからボタン無における出力電圧の最小値Ｖｓｍを求め、この最小値Ｖｓｍと斜影による出力電圧の最小値Ｖｓｅの出力電圧差（Ｖｓｍ−Ｖｓｅ）を算出し、この出力電圧差に一定割合、例えば８５％を乗じたＶｒ（＝０．８５（Ｖｓｍ−Ｖｓｅ））を求める。さらに、このＶｒに検査位置ＩＰにボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値Ｖｅ（を加えたＶｒ＋Ｖｅを出力電圧Ｖｓｍから引いた値Ｖｄを斜光照明における検出レベル設定値である検出基準電圧ＰＬａ（＝Ｖｓｍ−Ｖｄ）として取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ１５）。この斜光照明におけるボタンＢの透過性によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧と検出基準電圧ＰＬａとの関係を図１４（ａ）から図１４（ｃ）に示す。なお、図１４（ａ）は不透明なボタン、図１４（ｂ）は透過性が小さいボタン、図１４（ｃ）は透過性が大きいボタンを示しており、図１４（ａ）においては、Ｖｓｅ＝Ｖｅ＝０となる。また、検出基準電圧ＰＬａを設定することにより、検出手段１６としても機能する制御手段５は、ボタン直下の斜影を検出することになる。
【０１４５】
なお、落射照明によるレベル設定（Ｓ１２）と斜光照明によるレベル設定（Ｓ１３）の順序は、逆であってもよい。また、レベル設定に用いる落射照明での規定値割合と、斜光照明での規定値割合とは、同一でもよいし、異なっていてもよい。また、上述の説明では、落射照明によるレベル設定は、ボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧Ｖｕｎと、陰影による出力電圧の最小値Ｖｕｍとの出力電圧差に一定割合を乗じて算出したが、斜光照明によるレベル設定と同様な方法で算出しても良い。但し、この場合は、ボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧の最小値は、常に一定であるので、そのままＶｕｎを用いることができる。
【０１４６】
ついで、レベル設定が終了したら（Ｓ５のＹ）、ボタンＢの直径Ｄおよび糸通し孔Ｂａの判別に用いる基準ボタン直径データ（基準直径値）および基準孔データ（基準孔数、基準孔ピッチ）からなるサイズ設定（Ｓ６）、ボタンＢの「表」の判別に用いる基準ボタンデータであるＦデータ設定（Ｓ７）、および、ボタンＢの「裏」の判別に用いる基準ボタンデータであるＲデータ設定（Ｓ８：例えば、Ｒデータ設定ボタンのオン操作）を行う。これらの設定は、前記ステップで設定した落射照明における照明設定値および検出レベル設定値（検出基準電圧ＰＬ）を用いて行う。
【０１４７】
前記サイズ設定（Ｓ６のＹ：例えば、サイズ設定ボタンをオン操作する。）は、搬送アームを駆動して基準となるボタンＢを搬送し、落射照明を前記ステップ（Ｓ９）で設定した照明設定値を用いて点灯させて、前記ステップ（Ｓ１４）で設定した検出レベル設定値としての検出基準電圧ＬＰｂを用いてボタンＢの陰影によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである落射照明データを取得し、その落射照明データに基づいて基準ボタン直径データとしての基準直径値である陰影長さＬＤおよび基準孔データ（基準孔数、基準孔ピッチ）を取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶することにより行う（Ｓ１６）。
【０１４８】
前記Ｆデータ設定（Ｓ７のＹ：例えば、Ｆデータ設定ボタンをオン操作する。）は、搬送アームを駆動して基準となるボタンＢをボタン表（大きいアールＲａを搬送面Ｗａに対向するように載置）にして搬送し、斜光照明を前記ステップ（Ｓ１０）で設定した照明設定値を用いて点灯させて、前記ステップ（Ｓ１５）で設定した検出レベル設定値としての検出基準電圧ＬＰａを用いてボタンＢの斜影の検出と、ボタンＢの斜影によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである斜光照明データを取得し、その斜光照明データに基づいてＦデータである斜影長さＬＳＦを取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶することにより行う（Ｓ１７）。
【０１４９】
前記ボタンＢの裏の判別に用いる基準データの設定（Ｓ８のＹ：例えば、Ｒデータ設定ボタンをオン操作する。）は、搬送アームを駆動して基準となるボタンＢを搬送し、斜光照明を前記ステップ（Ｓ１０）で設定した照明設定値を用いて点灯させて、前記ステップ（Ｓ１５）で設定した検出レベル設定値（検出基準電圧ＰＬａ）を用いてボタンＢの斜影によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである斜光照明データを取得し、その斜光照明データに基づいてＲデータである斜影長さＬＳＲを取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶することにより行う（Ｓ１８）。
【０１５０】
なお、基準データの設定は、操作パネル４からの入力操作により行うこともできる。また、基準ボタンデータ、基準ボタン直径データおよび基準孔データとして、設計値あるいは理論値（マージンを設定してもよい。）を用いることもできる。
【０１５１】
つぎに、本実施形態の表裏判別装置における判別動作について説明する。
【０１５２】
まず、本実施形態の表裏判別装置１により実施されるボタンＢの表裏判別方法（以下、単に、表裏判別方法と記す。）の概略について説明する。
【０１５３】
本実施形態の表裏判別方法は、載置面上に載置されるボタン上方から斜光Ｌａを照射した際に、イメージセンサ３と検出手段１６により検出された斜影の長さに基づいて、ボタンＢの外周縁の断面形状の相違を判別することにより、ボタンＢの表裏を判別するようになっている。この斜影長さは、載置面上のボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の斜影長さであることが好ましい。
【０１５４】
具体的には、ボタン搬送路Ｗに設けられた載置面としての搬送面Ｗａを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射し、この斜光Ｌａの一部をボタンＢが遮光することによりボタンＢの直下に形成されるボタンＢの斜影長さを、検出手段１６により、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧を斜光照明装置７からのＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定した検出レベルとしての検出基準電圧ＰＬａと比較することにより検出し、検出したボタンＢの斜影長さに基づいてボタンＢの表裏を判別するようになっている。
【０１５５】
また、本実施形態の表裏判別方法においては、イメージセンサ３と検出手段１６により検出されるボタンＢの斜影長さを、ボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さとし、この斜影長さに基づいて計測ボタンデータを形成し、この計測ボタンデータを基準となる基準ボタンデータと比較することによりボタンＢの表裏を判別するようになっている。
【０１５６】
さらに、本実施形態の表裏判別方法においては、ボタンＢに落射光Ｌｂを斜光Ｌａと交互に照射し、この落射光Ｌｂの一部をボタンＢが遮光することによりボタンの直下に形成されるボタンＢの陰影をＣＣＤラインセンサ３ａと検出手段１６で検出し、検出したボタンＢの陰影長さや位置などに基づいて、少なくともボタンＢの計測ボタン直径データ、ボタンＢの糸通し孔Ｂａの計測孔データを取得し、この計測ボタン直径データおよび計測孔データのそれぞれを基準となる基準ボタン直径データおよび基準孔データと比較することによりボタンＢの直径および糸通し孔を判別するようになっている。
【０１５７】
ここで、本実施形態の表裏判別装置における判別動作について、図１５に示すボタンの表裏判別動作図により詳しく説明する。
【０１５８】
図１５は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作図である。なお、図１５に示す４列のうちの左端列は、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに対するボタンＢの搬送状態を示し、左端列の１つ右隣は落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性である落射照明データを示し、左端列の２つ右隣は表面を上に向けた状態における斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性である斜光照明データを示し、右端列は表面を上に向けた状態における斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性である斜光照明データを示す。また、出力特性についての横軸および縦軸の説明については図６から図９と同様なので省略し、出力パターンのみを図示する。
【０１５９】
本実施形態の表裏判別装置１において、ボタンＢの判別は、照明装置２を駆動して斜光Ｌａと落射光Ｌｂを交互に検査位置ＩＰに照射することにより開始する。勿論、ボタンＢの搬送方向の先頭部分が検査位置ＩＰの直前に到達したことを図示しないセンサにより検出して、照明装置２を駆動するようにしてもよい。
【０１６０】
そして、搬送面Ｗａを搬送されるボタンＢは、図示しない搬送手段により等速で図１１の矢印Ａにて示すボタン搬送方向に沿って移動を開始する。搬送手段については、例えば、ＣＣＤラインセンサ３ａを挟んで両側にベルトコンベアを配置し、これを駆動させてボタンＢを搬送することができる。
【０１６１】
図１５（ａ）では、検査位置ＩＰにボタンＢが到達せずに、ＣＣＤラインセンサ３ａがボタンＢを検出していない状態（ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」）である。そして、動作制御部２５は判別動作を終了と判断している。そのためデータ処理部２４は待機状態にある。
【０１６２】
ついで、図１５（ｂ）にてボタンＢの端部を検出し、動作制御部２５は、ボタンＢの表裏を判別する判別動作開始と判断する。そして、動作制御部２５は、判別動作開始のため、計測データ保持メモリ２２のデータと、基準データ保持メモリ２１のデータである基準ボタンデータ（Ｆデータ、Ｒデータ）、基準ボタン外径データ、基準孔データ（基準孔数、基準孔ピッチ）との比較を開始する。
【０１６３】
図１５（ｂ）から図１５（ｈ）は、ボタンＢの検出の一部であり、図１５（ｈ）以降もボタンＢが検出されなくなるまで動作制御部２５は判別動作を開始とし、データ処理部２４は計測データと基準データとの比較を実行する。
【０１６４】
そして、ボタンＢが検査位置ＩＰを通過してボタンＢの検出がなくなり、動作制御部２５が判別動作終了と判断した場合、制御手段５部は、ボタンＢの表裏、直径Ｄ、孔数、孔ピッチのそれぞれの判別結果をミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に出力する。
【０１６５】
前記ボタンＢの表裏判別については、前述したように、斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａからの出力に基づいて取得した斜影長さをＦデータあるいはＲデータと比較して、Ｆデータと一致する場合には、表裏を「表」、すなわち、ボタンＢの表面が上を向いた上向きと判別し、Ｒデータと一致する場合には、表裏を「裏」、すなわち、ボタンＢの表面が搬送面Ｗａと対向する下を向いた下向きと判別する。勿論、斜影長さがＦデータと一致しない場合に「裏」と判別し、Ｒデータと一致しない場合に「表」と判別するようにしてもよい。
【０１６６】
前記ボタンＢの直径Ｄの判別については、前述したように落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて取得した計測直径値を基準直径値と比較し、基準直径値と異なる場合、正常なボタンＢでないと判別する。
【０１６７】
前記ボタンＢの糸通し孔Ｂａの判別については、落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａからの出力とボタンＢの搬送速度により実行する。
【０１６８】
すなわち、ボタンＢの表裏がどの様な向きに搬送されてもＣＣＤラインセンサ３ａは同時に３つ以上の糸通し孔Ｂａを検出しない。
【０１６９】
すなわち、図１５（ｅ）から図１５（ｇ）に示すように、糸通し孔Ｂａの検出開始位置と検出終了位置が分かり、ボタンＢの搬送速度が一定であれば、各糸通し孔Ｂａのボタン上における位置が算出できる。また、孔径の最大値が分かれば糸通し孔Ｂａの中心が計算でき、搬送速度よりボタン上の糸通し孔Ｂａの孔位置が算出できる。この孔位置が分かるため、孔ピッチおよび孔数も判別できる。
【０１７０】
すなわち、検査位置ＩＰを通過する表裏の判別に供するボタンＢに落射光Ｌｂを照射して、そのボタンＢの陰影を所定の時間間隔で順次ＣＣＤラインセンサ３ａにより検出し、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて陰影に含まれる糸通し孔Ｂａによる「Ｈｉｇｈ」の位置およびその長さに基づいて計測孔データ（計測孔数、計測孔ピッチ）を取得し、この計測孔データを基準孔データと比較することにより、表裏の判別に供するボタンＢの糸通し孔Ｂａ（孔数、孔ピッチ）を判別できる。
【０１７１】
なお、表裏の判別に供するボタンＢの表裏、直径、孔数および孔ピッチのすべてが基準と同一である場合には、その判別結果としてボタンＢが正常であることをあらわす正常信号をミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に出力する。
【０１７２】
また、表裏の判別に供するボタンＢの表裏、直径、孔数および孔ピッチの何れか１つでも基準と異なる場合には、そのボタンＢを排除する排除信号をボタン供給装置の制御部に出力し、不図示の排除機構により排除するとよい。
【０１７３】
さらに、判別に供するボタンＢの孔位置を判別（検出）して、ボタンＢの孔位置の位置合わせを行うための角度信号を、位置合わせ装置２０に対して直接的あるいはミシン制御部を介して間接的に送出する。そして、位置合わせ装置２０は、角度信号に応じてボタンＢの孔位置を決定するように駆動する。
【０１７４】
そして、表裏の判別に供するボタンＢの判別が終了、すなわち、判別結果の出力が終了したら、計測データ保持メモリ２２のデータをクリアして待機する。これにより、つぎの表裏の判別に供するボタンＢの判別に備える。
【０１７５】
ここで、落射光Ｌｂによるボタン形状イメージ図を図１６に示す。
【０１７６】
図１６は、ボタンＢが検査位置ＩＰのＣＣＤラインセンサ３ａ上を移動し時間軸上に落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａからの出力の明暗切替えポイントを点で表し、その点を結びボタン形状イメージとしたものである。
【０１７７】
実際のＣＣＤラインセンサ３ａは、図１６に示す表示時間間隔よりも時間間隔を狭く詳細にボタンデータを検出するが、図１６では説明の便宜上時間ポイントを省略して図示してある。
【０１７８】
図１６に示すように、ボタンＢは搬送面Ｗａを等速で移動するため、時間に速度を乗じたものが搬送方向に沿った長さ(直径)となる。また、ＣＣＤラインセンサ３ａによるボタンＢの検出開始時点を「０」とする基準位置とした場合、搬送方向の座標が求まる。そして、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力の座標（ボタンＢの搬送方向に対して直交する方向に配列されている受光素子の座標）とあわせて検出した位置を取得できる。
【０１７９】
つぎに、本実施形態の表裏判別装置における判別動作について、図１７に示すフローチャートにより詳しく説明する。
【０１８０】
図１７は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作の要部を示すフローチャートである。
【０１８１】
本実施形態の表裏判別装置１による判別動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５に記憶されているプログラムおよびデータに基づいて実行する。
【０１８２】
図１７に示すように、本実施形態の表裏判別方法は、まず、Ｓ（ステップ、以下、同じ）５１−Ｓ５４において、ボタンＢの検出を行う。このボタンＢの検出は、斜光照明装置７による斜光照明を点灯（落射照明は消灯する。）してデータ読込（ＣＣＤラインセンサ３ａが検出したデータ（出力）の受信）を行い、ボタン未検出（Ｓ５２のＮ：ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」のまま）の場合には、落射照明装置８による落射照明を点灯（斜光照明は消灯）してデータ読込を行う。そして、ボタンＢを検出（Ｓ５２のＹおよびＳ５４のＹ）するまでＳ５１−Ｓ５４を繰り返す。なお、図１７においては、ＣＣＤラインセンサを、単に、ラインセンサと記す。
【０１８３】
ここで、落射照明を用いない場合には、図１７の破線にて示すにように、斜光照明のみによりＳ５１、Ｓ５２をこの順に繰り返す（図１７の破線矢印にて示すＳ５２のＮ）。
【０１８４】
ついで、ボタンＢを検出（Ｓ５２のＹ、Ｓ５４のＹ：ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」から変化）すると、Ｓ５５において、検出開始時間Ｔ１をメモリ１５の計測データ保持メモリ２２に記憶する。また、検出回数Ｉと、以前の読込データをクリアする。
【０１８５】
ついで、Ｓ５６において、斜光照明を点灯して斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａが検出した斜光照明データ（図１５参照）をメモリ１５、詳しくは、ワークメモリ２３に記憶し、斜光照明を消灯する。
【０１８６】
ついで、Ｓ５７において、落射照明を点灯して落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａが検出した落射照明データ（図１５、図１６参照）をメモリ１５、詳しくは、ワークメモリ２３に記憶し、落射照明を消灯する。
【０１８７】
ついで、Ｓ５８において、少なくとも斜光照明による斜影長さＤＲと、落射照明による左右外径陰影長さＦＲＬおよびＦＲＲ（図１５参照）と、落射照明による糸通し孔Ｂａの孔位置の開始と終わりとなる第１立上がり位置ＦＦ１および第１立下がり位置ＦＲ１（図１５参照）、落射照明による異なる糸通し孔Ｂａの孔位置の開始と終わりとなる第２立上がり位置ＦＦ２および第２立下がり位置ＦＲ２（図１５参照）のそれぞれを、検出回数Ｉをアドレスとしてメモリ１５、詳しくは計測データ保持メモリ２２に記憶する。なお、図１５に示すように、糸通し孔Ｂａは、最大２つが同時に検出され、３つ以上が同時に検出されることはない。但し、位置は異なる。
【０１８８】
ついで、Ｓ５９において、ボタンＢの検出を終了したか否かを判断し、終了しない（ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」に復帰しない：Ｓ５９のＮ）場合には、Ｓ６０に進行して検出回数Ｉに１を加算して、ボタンＢの検出が終了するまでボタンＢが所定距離移動する毎にＳ５６−Ｓ６０の処理を繰り返す。
【０１８９】
前記ボタンＢの検出を終了した（ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」に復帰：Ｓ５９のＹ）場合には、Ｓ６１に進行して、ボタンＢの検出終了時間Ｔ２をメモリ１５、詳しくはワークメモリ２３に記憶して、検出時間Ｔ（Ｔ２−Ｔ１）を算出する。そして、検出時間Ｔに予め設定されているボタン搬送速度Ｖを乗算してボタンＢの縦方向（ボタンＢの搬送方向と平行で、ＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向に対して直交する方向：図１５に示すボタンの上下方向）の外径ＦＬを算出する。この外径ＦＬは、縦方向の計測直径値（計測ボタンデータ）である。なお、Ｓ５８におけるＤＲ、ＦＲＬ、ＦＦ１、ＦＲ１、ＦＦ２、ＦＲ２およびＦＲＲは、いずれもガイド面Ｗｂから表裏の判別に供するボタンＢの横方向（ＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向に平行で、ボタンＢの搬送方向に対して直交する方向：図１５に示すボタンの左右方向）の長さである。
【０１９０】
ついで、Ｓ６２において、斜光Ｌａによる斜影長さＤＲの最大値ＭＡＸ（ＤＲ（Ｉ））を求め、この最大値ＭＡＸ（ＤＲ（Ｉ））から表裏の判別に供するボタンＢの計測ボタンデータとなる斜影長さＬＳ（ＬＳ＝ＭＡＸ（ＤＲ（Ｉ）））を求める。また、落射光Ｌｂによる陰影長さＦＲの最大値ＭＡＸ（ＦＲ（Ｉ））を求め、この最大値ＭＡＸ（ＦＲ（Ｉ））から表裏の判別に供するボタンＢの横方向の計測直径値（計測ボタン直径データ）となる陰影長さＬＤ（ＬＤ＝ＭＡＸ（ＦＲＬ（Ｉ）−ＦＲＲ（Ｉ）））を求める（図１５参照）。そして、斜影長さＬＳと陰影長さＬＤを求めたら、つぎのＳ６３に進行する。
【０１９１】
ついで、Ｓ６３において、ボタンＢの横方向の外径である陰影長さＬＤと縦方向の外径ＦＬとを比較して一致すれば（Ｓ６３のＹ）、つぎのＳ６４に進行する。また、比較結果が一致しない場合（Ｓ６３のＮ）には、Ｓ６７に進行してボタンＢを排除する。このＳ６３は、ボタンＢがいびつであるか否かを判断する工程である。なお、ボタンＢの排除は、ボタンＢが規定値外であることをあらわす信号を制御手段５から図示しないミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に送出し、この信号を受けた制御部により実行されることになる。
【０１９２】
ついで、Ｓ６４において、ボタンＢの横方向の外径である陰影長さＬＤと基準データ保持メモリ２２に記憶されている基準ボタン直径データである基準直径値Ｆ１、すなわちボタンＢの直径Ｄとを比較して一致すれば（Ｓ６４のＹ）、つぎのＳ６５に進行する。また、比較結果が一致しない場合（Ｓ６４のＮ）には、つぎのＳ６７に進行してボタンＢを排除する。
【０１９３】
なお、縦方向の外径ＦＬと横方向の外径ＬＤとによりボタンＢの中心の位置を判別することができる。また、立ち下がり位置および数から糸通し孔Ｂａの孔数、孔ピッチを検出し、基準孔データと比較することにより、孔数、孔ピッチを判別することができる。また、検出した斜光照明データを基準データ保持メモリ２１に予め記憶した基準となる斜光照明データと比較したり、検出した射光照明データを基準データ保持メモリ２１に予め記憶した基準となる落射照明データと比較したりすることにより、ボタンＢの外周の欠損の判別を行うこともできる。なお、糸通し孔Ｂａの孔位置および孔径を判別することもできる。また、糸通し孔Ｂａの孔位置を判別した場合、ボタンＢの孔位置の位置合わせを行うための角度信号が、位置合わせ装置２０に対して直接的あるいはミシン制御部を介して間接的に送出される。そして、位置合わせ装置２０は、角度信号に応じてボタンＢの孔位置を決定するように駆動することになる。
【０１９４】
ついで、Ｓ６５において、ボタンＢの表裏の判別を実行する。すなわち、ボタンＢの斜影長さＬＳと基準データ保持メモリ２２に記憶されている基準ボタンデータとを比較して一致すれば（Ｓ６５のＹ）、ボタンＢの表裏を「表」と判別し、つぎのＳ６６に進行する。
【０１９５】
具体的には、取得した斜影長ＬＳを基準ボタンデータのうちのＦデータ（斜影長さＬＳＦ）と比較して一致すれば、ボタンＢの表裏を「表」と判別する。そして、ボタンＢが「表」であることをあらわす信号を制御手段５から図示しないミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に送出し、この信号を受けた制御部によりミシン本体へのボタンＢの搬送が実行されることになる。
【０１９６】
前記Ｓ６５における比較結果が一致しない場合（Ｓ６５のＮ）には、つぎのＳ６７に進行してボタンＢを排除する。
【０１９７】
前記Ｓ６６におけるボタンＢの判別およびＳ６７におけるボタンＢの排除により、ボタンＢの選別が終了する。そして、ボタンＢの選別が終了すると、Ｓ５１に戻って、つぎのボタンＢの判別と選別を開始することになる。
【０１９８】
このような構成からなる本実施形態の表裏判別装置１によれば、載置面としての搬送面Ｗａは、ボタンＢを容易かつ確実に載置することができる。そして、斜光照明装置７は、搬送面Ｗａに載置されたボタンＢに斜光Ｌａを容易かつ確実に照射することができる。そして、イメージセンサ３としてのＣＣＤラインセンサ３ａは、斜光Ｌａによってボタン直下に形成される影の投影を電気信号に変換して出力することができる。さらに、検出手段１６および検出レベル設定手段１９は、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧を斜光照明装置４からのＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定した検出レベルと比較することによりボタンＢの影を検出するから、ボタンＢの透過性の有無にかかわらず、斜光Ｌａによりボタン直下の搬送面上に形成されるボタンＢの斜影を容易かつ確実に検出することができる。そして、ボタンＢの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、検出されたボタンＢの斜影長さＬＳがボタンＢの表裏によって異なるので、制御手段５は、ボタンＢの透過性の有無にかかわらず、検出したボタンＢの斜影長さＬＳに基づいてボタンＢの表裏を確実活容易に判別することができる。
【０１９９】
したがって、本実施形態の表裏判別装置１によれば、ボタンＢの透過性の有無にかかわらず、片面が凹面となっていないボタンＢ、あるいは、ボタンＢの両面に刻印や画像が全くないボタンＢであっても、ボタンＢの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、斜光Ｌａによってボタン直下の搬送面上に形成される斜影長さＬＳがボタンＢの表裏によって異なるので、このボタンＢの斜影長さＬＳに基づいてボタンＢの表裏を確実かつ容易に判別することができる。
【０２００】
さらに、本実施形態の表裏判別装置１によれば、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢが搬送経路に沿って搬送される際に、ボタンＢの外周の一端がガイド面Ｗｂに接しつつ搬送されるように搬送経路の搬送方向であるボタン搬送方向に沿うように形成され、制御手段５は、ボタンＢが搬送面上をボタン搬送方向に沿って搬送されて搬送面Ｗａの検査位置ＩＰを通過する際に、検出手段１６で検出した斜影長さＬＳの最大値に基づいて、ボタンＢの表裏を判別するように形成されているから、ボタンＢの搬送を中断することなく、表裏の判別を行うことができるので、ボタンＢの表裏の判別を自動的かつ効率よく行うことができる。また、ボタンのＢ外周の一端がガイド面Ｗｂに接しつつ搬送面上を搬送されるので、ボタンＢの搬送経路を容易に確立することができるとともに、イメージセンサ３から出力される出力電圧のパターンの基準位置、すなわち、検出手段１６により検出される斜影長さＬＳの基準位置を容易に確立することができる。
【０２０１】
また、本実施形態の表裏判別装置１によれば、ボタン直下の搬送面Ｗａ上に斜光照明装置７による斜光の照射方向に向かって形成される斜影長さＬＳに基づいて、ボタンＢの表裏を判定しているから、ボタンＢの搬送面上に斜影の形成のためのスペースを設ける必要がなく、斜光照明の照射方向と反対側のボタンＢの直下より外側に形成される斜影の長さに基づいて表裏を判定する場合と比較して、ボタンＢの搬送面の幅を小さくすることができ、ボタンＢの搬送経路をよりコンパクトに構成することができる。
【０２０２】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ボタンＢのガイド面ＷｂをボタンＢの搬送方向に沿うように構成しているが、ボタンＢの表裏判定時にボタンＢの搬送面上にボタンＢの搬送方向と直交するように上昇立設されるガイド面を有するガイド機構を設け、表裏判定時にこのガイド面にボタンＢを当接させてボタンＢの搬送を一旦停止させて表裏を判定し、表裏の判定結果が「表」である場合は、ガイド面を搬送面下方に下降させてボタンＢを搬送可能とし、判定結果が「裏」である場合は、ガイド面の面方向が搬送方向に向かって若干傾くようにガイド機構を回転させてボタンＢが搬送経路から離脱するように構成してもよい。
【符号の説明】
【０２０３】
１ 表裏判別装置
２ 照明装置
３ イメージセンサ
３ａ ＣＣＤラインセンサ
４ 操作パネル
４ａ 表示部
４ｂ 入力部
５ 制御手段
７ 斜光照明装置
８ 落射照明装置
７ａ、８ａ ライトボックス
７ｂ、８ｂ 発光面
１４ ＣＰＵ
１５ メモリ
１６ 検出手段
１９ 検出レベル設定手段
２１ 基準データ保持メモリ
２２ 計測データ保持メモリ
２４ データ処理部
２５ 動作制御部
Ｂ ボタン
Ｂａ 糸通し孔
Ｒ （ボタンの外周縁の半円状の）丸み
Ｒａ （小さい）丸み
Ｒｂ （大きい）丸み
ＰＬ （検出レベル設定値としての）検出基準電圧
ＰＬａ （斜光照明による）検出基準電圧
ＰＬｂ （落射照明による）検出基準電圧
Ｄ （ボタンの）直径
ＩＰ 検査位置
Ｌ （ＣＣＤラインセンサの）長さ
Ｌａ 斜光
Ｌｂ 落射光
ＬＳ 斜影長さ
ＬＳＦ （表面が上向きのときの）斜影長さ
ＬＳＲ （裏面が上向きのときの）斜影長さ
ＬＤ 陰影長さ
Ｗ ボタン搬送路
Ｗａ 搬送面
Ｗｂ ガイド面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボタン付けミシンに供給するボタンの表裏を判別するのに好適なボタンの表裏判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工業用ミシンの１種として、縫製物としての布地にボタンを縫い付けることのできるボタン付けミシンが知られている。このようなボタン付けミシンには、縫製効率の向上などの理由により、ボタンをその表面を上方に向けて自動的に供給するボタン供給装置が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ボタン供給装置には、振動式自動部品整列供給装置としての振動式パーツフィーダが用いられており、この振動式パーツフィーダには、ボタンの表裏を判別するボタンの表裏判別装置が配設されており、ボタンの表面が上を向いた上向きのボタンのみを送出することができるようになっている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
図１８は従来のボタン供給装置の要部の一例を示すものであり、従来のボタン供給装置１０１は、振動式自動部品整列供給装置としての振動式パーツフィーダ１０２を有しており、この振動式パーツフィーダ１０２の螺旋状のボタン搬送路１０３の最上段部には、振動により表裏混合で一列に整列して移送される複数の糸通し孔Ｂａを有するボタンＢのうち、凹面を上向きにしたボタンＢのみを通過させるボタン選別板１０４が設けられている。このボタン選別板１０４は、ボタン搬送路１０３のボタン移動方向に沿った鋸歯状部位１０４ａを有するもので、この鋸歯状部位１０４ａの上にボタンＢを通過させることによって、図１９に示すように、凹面が上向きのボタンＢをそのまま出口に移送し、図２０に示すように、凹面が下向きのボタンＢは傾いて振動式パーツフィーダ１０２の底部に落下させるように形成されている。すなわち、ボタン選別板１０４は、ボタンＢの表裏を判別するボタンの表裏判別装置として機能するものである。
【０００５】
また、特許文献３には、ミシンに供給するボタンの上面を撮像して前方画像を取得する撮像手段を備えたボタンの縫着方向設定装置が記載されている。このボタンの縫着方向設定装置は、撮像手段により取得された前方画像と、ボタンについて予め記録された規格画像とに基づいて、ボタンを平面形状における所定の角度に傾けて配置して、ミシンに供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０３−０８６１８９号公報
【特許文献２】実開昭５４−１３７４６１号公報
【特許文献３】特公平０２−０２３１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献２に記載の従来のボタン選別板１０４においては、片面が凹面のボタンＢを対象としているため、片面が凹面となっていないボタンの場合、表裏の選別、すなわち、表裏を判別することができないという問題点があった。
【０００８】
例えば、ボタン選別板１０４の鋸歯状部位１０４ａの上に片面が凸面となっているボタンＢを通過させると、図２１（ａ）に示すように、凸面を上向きとしたボタンＢがそのまま出口に移送されるのは勿論のこと、図２１（ｂ）に示すように、凸面を下向きとしたボタンＢも傾かずにそのまま出口に移送されてしまい、ボタンＢの表裏の選別ができなかった。また、同様に、片面が滑らかに膨出する膨出曲面のボタンＢについても表裏の選別ができなかった。
【０００９】
そこで、片面が凹面となっていないボタンの表裏を確実に判別することのできるボタンの表裏判別装置が求められている。
【００１０】
なお、従来のボタン選別板１０４においては、ボタンＢの種類を変更する場合、ボタン選別板１０４の取り付けに機械的な調整を必要とし、手間がかかり、使い勝手が悪いという問題点もあった。
【００１１】
さらに、特許文献３に記載のボタンの縫着方向設定装置によれば、ボタンの表面に形成された刻印や画像等によって、ボタンの表裏を判別することが可能であるが、例えば、ボタンの両面に刻印や画像が全くないボタンの場合、表裏を判別することができなかった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、片面が凹面となっていないボタン、あるいは、ボタンの両面に刻印や画像が全くないボタンであっても、ボタン外周縁の断面形状が表裏で異なっているボタンであれば、表裏を確実に判別することのできるボタンの表裏判別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】
【００１３】
前述した目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のボタンの表裏判別装置の特徴は、縫製物に縫い付けられるボタンの表裏を判別するボタンの表裏判別装置において、ボタンが載置される載置面と、前記載置面に斜光を照射する斜光照明装置と、前記斜光が前記載置面に照射された際に、ボタン直下の前記載置面上に形成されるボタンの影が投影されるように、複数の受光素子が配列されて前記載置面に埋設されたイメージセンサと、前記イメージセンサの出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンの影を検出する検出手段と、前記検出レベルを、前記斜光照明装置からの前記イメージセンサの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段と、前記斜光を照射した際に、前記検出手段で検出された影の長さに基づいてボタンの表裏を判別する制御手段とを備えた点にある。
【００１４】
そして、このような構成を採用したことにより、載置面は、ボタンを容易かつ確実に載置することができる。そして、斜光照明装置は、載置面に載置されたボタンに斜光を容易かつ確実に照射することができる。そして、イメージセンサは、斜光によってボタン直下に形成される影の投影を電気信号に変換して出力することができる。さらに、検出手段および検出レベル設定手段は、イメージセンサからの出力電圧を斜光照明装置からのイメージセンサの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定した検出レベルと比較することによりボタンの影を検出するから、ボタンの透過性の有無にかかわらず、斜光によりボタン直下の載置面上に形成されるボタンの影を検出することができる。そして、ボタンの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、検出されたボタンの影の長さがボタンの表裏によって異なるので、制御手段は、ボタンの透過性の有無にかかわらず、検出手段で検出したボタンの影の長さに基づいてボタンの表裏を確実かつ容易に判別することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るボタンの表裏判別装置によれば、ボタンの透過性の有無にかかわらず、片面が凹面となっていないボタン、あるいは、ボタンの両面に刻印や画像が全くないボタンであっても、ボタンの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、斜光によってボタン直下に形成される影の長さがボタンの表裏によって異なるので、このボタンの影の長さに基づいてボタンの表裏を確実かつ容易に判別することができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態の要部を示すブロック図
【図２】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態の要部を示す模式的正面図
【図３】図２のＺ−Ｚ線に沿った模式的平面図
【図４】ボタンの一例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
【図５】ボタンの他例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
【図６】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの斜光照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式図、（ｂ）は斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性
【図７】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの落射照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は落射光による照明状態の模式図、（ｂ）は落射光によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性
【図８】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が表面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例
【図９】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が裏面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例
【図１０】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧による影の長さの検出状態を説明する説明図
【図１１】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧を一定としたときの影の長さの非検出状態を説明する説明図
【図１２】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における設定動作の一例を示すフローチャート
【図１３】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における落射照明でのボタンの透過性によるＣＣＤラインセンサの出力電圧と検出基準電圧との関係を示すものであり、（ａ）は不透明なボタン、（ｂ）は透過性が小さいボタン、（ｃ）は透過性が大きいボタン
【図１４】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における斜光照明でのボタンの透過性によるＣＣＤラインセンサの出力電圧と検出基準電圧との関係を示すものであり、（ａ）は不透明なボタン、（ｂ）は透過性が小さいボタン、（ｃ）は透過性が大きいボタン
【図１５】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作図
【図１６】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における落射照明によるボタン形状イメージ図
【図１７】本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作の要部を示すフローチャート
【図１８】従来のボタン供給装置におけるボタンの表裏判別装置としてのボタン選別板を示す平面図
【図１９】図１８のボタン選別板による凹面を上向きにしたボタンの表裏判別状態を示す説明図
【図２０】図１８のボタン選別板による凹面を下向きにしたボタンの表裏判別状態を示す説明図
【図２１】図１８のボタンの表裏判別装置における片面が凸面のボタンの表裏判別状態を示す説明図であり、（ａ）は凸面を上向きにしたボタン、（ｂ）は凸面を下向きにしたボタン
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１８】
図１から図３は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態を示すものであり、図１は要部のブロック図、図２は要部の模式的正面図、図３は図２のＺ−Ｚ線に沿った模式的平面図である。
【００１９】
本実施形態のボタンの表裏判別装置は、従来公知のボタン付けミシンにおけるボタンをミシンの縫製位置へ搬送する搬送経路途中に設置されるものを例示している。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のボタンの表裏判別装置１（以下、単に、表裏判別装置と記す。）は、照明装置２と、イメージセンサ３と、操作パネル４と、制御手段５とを有している。
【００２１】
前記照明装置２は、ボタン搬送路Ｗを照射するためのものである。この照明装置２による照射位置は、ボタン搬送路Ｗに設けられた検査ステージとなる検査位置ＩＰ（図３参照）とされている。
【００２２】
ここで、本実施形態のボタン搬送路Ｗについて図２および図３により説明する。
【００２３】
前記ボタン搬送路Ｗは、ボタンＢを図示しないミシンの縫製位置へ搬送する搬送経路途中に設置されている。すなわち、ボタン搬送路Ｗは、ボタンＢの供給位置からミシンの縫製位置に至る搬送経路の一部を構成するものである。
【００２４】
図２および図３に示すように、本実施形態のボタン搬送路Ｗは、平坦な搬送面Ｗａと、この搬送面Ｗａの右端部において搬送面Ｗａに対して直角をなすように上方に向かって延出されたガイド面Ｗｂとにより、全体として断面Ｌ字状をなすように形成されている。また、搬送面Ｗａは、水平面に対してガイド面Ｗｂの形成側が下方に位置するように傾斜配置されている。そして、ボタンＢは、図示しない搬送アームによって、搬送面Ｗａ上を図３の矢印Ａにて示すボタン搬送方向に沿って搬送されるようになっている。この時、ボタンＢは、表面および裏面の一方が搬送面Ｗａと接触しつつ搬送されるとともに、外周の一端がガイド面Ｗｂに接触しつつ搬送されるようになっている。
【００２５】
すなわち、図２および図３に示す搬送面Ｗａは、ボタンＢを載置する載置面として機能し、この搬送面上をボタンＢが移動するようになっている。また、ボタンＢが載置される搬送面Ｗａは、ボタンＢを図示しないミシンの縫製位置へ搬送する搬送経路途中に設けられている。さらに、ガイド面Ｗｂは、搬送面Ｗａに載置されたボタンＢの外周の一端を当接させるために、搬送面Ｗａに、搬送面Ｗａに対して直交するように上方に向かって立設されている。また、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢが搬送経路に沿って搬送される際に、ボタンＢの外周の一端がガイド面Ｗｂに接しつつ搬送されるように搬送経路の搬送方向、すなわち、ボタン搬送方向に沿うように形成されている。またさらに、搬送面Ｗａは、水平面に対してガイド面Ｗｂの形成側が下方に位置するように傾斜配置されているので、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢの一端を位置決めする機能と、搬送面ＷａからボタンＢが脱落するのを防止する機能とを有している。したがって、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢの搬送経路を容易に確立する機能を有している。
【００２６】
なお、ボタン搬送路Ｗとしては、ボタンＢの表裏を判別するだけであればガイド面Ｗｂに接して移動する構成であればよい。例えば、滑り台のように、ボタンＢの自重によって落下するものであってもよい。また、搬送面Ｗａの材質としては、透過性を備えていてもよいし、透過性を備えていなくてもよい。但し、ガイド面Ｗｂの材質としては、透過性を備えていない不透明なものであることが好ましい。したがって、搬送路Ｗを一体形成する場合には、不透明な素材を使用することが好ましい。
【００２７】
また、ボタン搬送路Ｗの下流端には、位置合わせ装置２０が配設されている。この位置合わせ装置２０は、ボタンＢを布地に縫い付けるために糸通し孔Ｂａの位置としての孔位置を決定するためのものである。そのため、ボタンＢの孔位置に応じた図示しないピンゲージ上でボタンＢを回転させて孔位置を決定している。ここで、孔位置とは、ボタンＢを水平面においたときに、ボタンＢの中心を原点とする直交座標上における各糸通し孔Ｂａの中心の座標である。そして、位置合わせ装置２０は、制御手段５から送出される角度信号に基づいて、ボタンＢが最小回転にてピンゲージに合わさるようにボタンＢの回転方向を決定し、ボタンＢをピンゲージに合わせボタンＢの位置合わせを行うことができるようになっている。
【００２８】
図１に戻って、本実施形態の照明装置２は、斜光照明装置７と落射照明装置８との２つを有している。
【００２９】
前記斜光照明装置７は、少なくともボタンＢの表裏の判別に用いるため斜光Ｌａを得るためのものである。この斜光照明装置７は、図示しない光源からの光を面状の発光面７ｂから平行光に近似した光として出射するライトボックス７ａを有している。そして、図２および図３に示すように、ライトボックス７ａを検査位置ＩＰの左斜め上方に配置するとともに、その発光面７ｂをボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに向くように、搬送面Ｗａに対して傾斜するように配置することにより、ガイド面Ｗｂによって遮光されることなく、検査位置ＩＰの搬送面Ｗａに対して上方から斜めに照らす光線である斜光Ｌａを確実に照射することができるように構成されている。
【００３０】
すなわち、斜光照明装置７は、ボタン搬送路Ｗａを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射することができるようになっている。
【００３１】
前記落射照明装置８は、少なくともボタンＢの直径、糸通し孔Ｂａの孔数および孔ピッチの判別に用いるための落射光Ｌｂ（同軸落射光）、すなわち、ボタンＢの中心線に沿ってほぼ平行な光を得るためのものである。この落射照明装置８は、斜光照明装置７と同様に、図示しない光源からの光を面状の発光面８ｂから平行光に近似した光として出射するライトボックス８ａを有している。そして、図２および図３に示すように、ライトボックス８ａをボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰの直上に配置するとともに、その発光面８ｂを搬送面Ｗａに対して平行に配置することにより、ガイド面Ｗｂによって遮光されることなく、検査位置ＩＰの搬送面Ｗａに対して真上から照らす光線である落射光Ｌｂを確実に照射することができるようになっている。
【００３２】
したがって、本実施形態の表裏判別装置１においては、載置面としての搬送面Ｗａに載置されたボタンＢに対して、斜光Ｌａと落射光Ｌｂとを照射することができるようになっている。
【００３３】
前記各ライトボックス７ａ、８ａのそれぞれの光源としては、ＬＥＤ、電球および蛍光灯（蛍光ランプ）などを挙げることができる。本実施形態においてはＬＥＤが用いられている。また、光の色は任意の色から選択することができる。また、光源としては、ＬＥＤ、電球などの点光源、棒状の蛍光ランプなどの直線光源、円板光源、球面光源、長方形光源などから選択することができる。
【００３４】
前記斜光照明装置７は、図１に示すように、斜光照明駆動回路１０を介して制御手段５と電気的に接続されており、制御手段５から送出される制御指令により、点灯および消灯のタイミングなどの動作制御と、輝度の制御（調整）がなされるようになっている。
【００３５】
前記落射照明装置８は、図１に示すように、斜光照明装置７と同様に、落射照明駆動回路１１を介して制御手段５と電気的に接続されており、制御手段５から送出される制御指令により、点灯および消灯のタイミングなどの動作制御と、輝度の制御（調整）がなされるようになっている。
【００３６】
前記イメージセンサ３は、照明によりボタン直下の載置面上に形成されるボタンＢの影が投影されるものであり、図２および図３に示すように、ボタン搬送路Ｗに設けられた検査位置ＩＰに埋設されている。このイメージセンサ３は、斜光Ｌａと落射光Ｌｂの両者を受光することができるようになっている。
【００３７】
すなわち、イメージセンサ３は、斜光Ｌａおよび落射光Ｌｂのそれぞれが載置面に照射された際に、ボタン直下の載置面上に形成されるボタンＢの影が投影されるように載置面に埋設されている。具体的には、載置面としての搬送面Ｗａにイメージセンサ３の受光側に位置する上面が面一になるように配設されている。
【００３８】
前記イメージセンサ３は、光量の多少によって発生する電荷量が変化する複数の図示しない受光素子（電荷結合素子）を配列することにより形成されており、検査位置ＩＰを通過するボタンＢにより遮光される照明の光量の変化、すなわち、各受光素子が受光した光を電気信号に変換し、その蓄積量（光の明暗）を出力するようになっている。このイメージセンサ３としては、複数の受光素子が１列に配列されている一次元センサ（リニアイメージセンサ）であってもよいし、複数の発光素子が全体として平面状をなすように配列された２次元センサ（エリアイメージセンサ）であってもよい。また、イメージセンサ３としては、ＣＣＤセンサであってもよいし、ＣＭＯＳセンサであってもよい。なお、ＣＭＯＳラインセンサを用いると、低価格化を図ることができる。
【００３９】
本実施形態のイメージセンサ３としては、対象物の映像を高分解能で、高速でかつ連続的に計測することができるなどという理由により、ＣＣＤラインセンサ３ａが用いられている。このＣＣＤラインセンサ３ａの受光面には、複数の受光素子が直線状に配列され、ＣＣＤラインセンサ３ａは、受光素子の配列方向に沿った長尺上に形成されている。そして、このＣＣＤラインセンサ３ａは、複数の受光素子の配列方向が図３の矢印Ａにて示すボタン搬送方向に対して直交する幅方向である図２および図３の左右方向に向かうように、検査位置ＩＰに配置されている。また、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面上をボタンＢが通過するように構成されている。またさらに、図３に示すように、斜光照明装置７は、ボタン直下の載置面上に形成される影がガイド面Ｗｂの直交方向に向かって形成されるように、ＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向延長線の上方にガイド面Ｗｂに対向して配置されている。
【００４０】
したがって、図２および図３に示すように、斜光照明装置７の発光面７ｂから出射される斜光Ｌａは、ボタンＢが存在しない状態においてＣＣＤラインセンサ３ａの長尺状の受光面全体を照射することができるようになっている。また、落射照明装置８は、ＣＣＤラインセンサ３ａの上方に配置されており、その発光面８ｂから出射される落射光Ｌｂは、ボタンＢが存在しない状態においてＣＣＤラインセンサ３ａ全体を照射することができるようになっている。なお、ＣＣＤラインセンサ３ａの長さ、詳しくは複数の受光素子の配列長さ（有効長さ）は、ボタンＢの直径より大きく形成されている。
【００４１】
前記ＣＣＤラインセンサ３ａは、図１に示すように、ＣＣＤ駆動回路１２を介して制御手段５と電気的に接続されており、制御手段５から送出される制御指令により、動作タイミングなどの動作制御がなされるとともに、各受光素子が受光した光の明暗を電荷の量に光電変換し、これらを順次読み出して電気信号に変換した出力（検出信号：電圧）をＣＣＤラインセンサ３ａ内に内蔵されたＡＤ変換素子によりＡＤ変換し、各受光素子の長手方向に沿った座標に対応して制御手段５に送出することができるようになっている。
【００４２】
前記操作パネル４は、例えば、タッチパネルが用いられており、このタッチパネルは、情報の入力操作に用いる入力手段としての透明なシート状の入力センサの背面に、情報の表示に用いる表示手段としての表示パネルが配設されて構成されている。このようなタッチパネルには、各種の情報の表示に用いる表示部４ａおよび各種の情報の入力操作に用いる入力部４ｂが設けられており、入力部４ｂには、基準値などの各種の情報の入力を行う入力ボタンや入力および設定の終了に用いる決定ボタンなどの各種の操作ボタンが設けられている。
【００４３】
前記操作ボタンとしては、ボタンＢの検出に必要な基準値や設定値などを後述する基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作の有効と無効、すなわち、ボタン登録を行うか否かを選択する登録ボタン１８を挙げることができる。この登録ボタン１８が有効、例えばオン操作された場合には、手動あるいは自動にてボタンＢの検出に必要な基準値や設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作を実行することができるように、表裏判別装置１の制御が行われるようになっている。ここで、ボタンＢの検出に必要な基準値や設定値の登録の自動と手動との選択は、例えば登録モード選択ボタンの操作によって行われるようになっている。
【００４４】
なお、操作ボタンとしては、登録ボタン１８が有効な場合、後述する照明設定の動作制御の開始と終了を選択する照明設定ボタン、後述するレベル設定の動作制御の開始と終了を選択するレベル設定ボタン、後述する落射照明によるレベル設定の動作制御の開始を指示する落射レベル設定ボタン、後述する斜光照明によるレベル設定の動作制御の開始を指示する斜光レベル設定ボタン、後述するサイズ設定の動作制御の開始を指示するサイズ設定ボタン、後述するＦデータおよびＲデータの設定動作制御の開始と終了を選択するＦデータ設定ボタンおよびＲデータ設定ボタンなども挙げることができる。
【００４５】
前記操作ボタンは、実際の突起物ではなく、タッチパネルの予め設定された位置に絵記号などで表示されているものであり、操作ボタンの表示部４ａ分を操作者が指などで接触あるいは押下することにより、どの操作ボタンが操作されたかを入力センサで検出して、表示されている操作ボタンの機能が実行されるようになっている。
【００４６】
また、操作ボタンの表示は、プルダウンメニューとされており、特定の操作ボタンの操作に関連づけて、入力部４ｂの操作ボタンの表示や表示部４ａの表示内容などの画面を切り換えることができるようになっている。
【００４７】
前記操作パネル４は、図１に示すように、制御手段５と電気的に接続されており、入力情報を制御手段５に送出することができるとともに、制御手段５から送出される制御指令により、表示部４ａの表示内容などの動作制御を行うことができるようになっている。
【００４８】
前記制御手段５は、表裏判別装置１の可動部およびボタンの表裏判別に関わる各種処理の制御を司るためのものであり、図１に示すように、少なくとも各種の演算処理を行う演算部として機能するＣＰＵ１４と、プログラムやデータを記憶する記憶部として機能するメモリ１５とを主として形成されている。また、メモリ１５は、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭおよびデータの消去と書き込みとを行うことのできるＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどにより形成されている。なお、不揮発性メモリとしては、着脱可能なものであってもよい。
【００４９】
前記制御手段５のＣＰＵ１４には、基準信号発生回路１７が接続されており、基準信号発生回路１７から出力される基準信号（クロック信号：クロック・パルス）により、各部の動作タイミングが制御されるようになっている。
【００５０】
前記メモリ１５には、少なくとも基準データ保持メモリ２１、計測データ保持メモリ２２、ワークメモリ２３、データ処理部２４、動作制御部２５が設けられている。
【００５１】
前記基準データ保持メモリ２１は、基準値や設定値などを記憶するためのものであり、各種の基準値および設定値が記憶されるようになっている。この基準データ保持メモリ２１には、不揮発性メモリが割り当てられる。
【００５２】
本実施形態の基準データ保持メモリ２１には、少なくともボタンＢの表裏の判別に用いる基準ボタンデータ、ＣＣＤラインセンサ３ａによるボタンＢの影の検出レベルの設定値である検出レベル設定値、ボタンＢの直径の判別に用いる基準ボタン直径データ（基準直径値）、および、ボタンＢの糸通し孔Ｂａの判別に用いる基準孔データが記憶されている。この基準孔データとしては、糸通し孔Ｂａの基準孔数、基準孔ピッチを挙げることができる。
【００５３】
前記基準ボタンデータとしては、ボタンＢの「表」を判別するときに用いるＦデータ（Ｆ値）と、ボタンＢの「裏」を判別するときに用いるＲデータ（Ｒ値）とを挙げることができる。
【００５４】
前記検出レベル設定値としては、照明装置２による斜光Ｌａおよび落射光Ｌｂのそれぞれの照明設定値である輝度、およびＣＣＤラインセンサ３ａそれ自体の感度設定値であるセンサ感度を挙げることができる。
【００５５】
これら輝度およびセンサ感度は、通常は、初期設定値が用いられている。すなわち、表裏の判別に供するボタンＢが光を遮光する不透明な材質で形成されている場合には、検出レベル設定値として初期設定値が用いられるようになっている。
【００５６】
また、表裏の判別に供するボタンＢが光を透過する透過性の材質で形成されている場合には、光を遮蔽する不透明なボタンＢと異なり、ＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子のうち出力電圧が０Ｖ（ボルト）になるものがなく、ボタンの影、ひいてはボタンＢを検出することができないことになる。しかしながら、透明なボタンＢといえどもその透過率は１００％ではないので、検出レベルを上げることで、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧に応じて、ボタンＢの影、ひいてはボタンＢを検出することができるようになっている。このボタンＢを検出するための検出レベルについては後に詳しく説明する。
【００５７】
なお、本実施形態においては、後述する制御手段５による制御により、検出レベルを自動的に設定できるようになっているが、自動的に設定された検出レベルの値をさらに微調整等する場合には、操作パネル４の入力部４ａを入力操作する。すなわち、操作パネル４の入力部４ｂは、検出レベル設定手段の一部として機能するようになっている。
【００５８】
前記基準ボタン直径データ（基準直径値）としては、判別対象のボタンＢに対応する基準直径値が用いられている。そして、基準孔データとしては、同じく判別対象のボタンＢに対応する糸通し孔Ｂａの基準孔数、基準孔ピッチを挙げることができる。
【００５９】
なお、基準データ保持メモリ２１には、予め種々のボタンＢに対応した各種の基準データおよび設定値をそのボタンＢの種類と関連させて記憶し、使用するボタンＢの種類のものを読み出して用いるようにしてもよい。
【００６０】
前記計測データ保持メモリ２２は、検出したボタンＢの影の長さに基づいて形成あるいは取得した計測データを一時的に記憶するためのものであり、計測データは、検査位置ＩＰを通過するボタン毎、すなわち表裏の判別に供するボタン毎に更新されるようになっている。この計測データ保持メモリ２２には、不揮発性メモリが割り当てられる。なお、ボタンＢの影の長さの検出については後に詳しく説明する。
【００６１】
前記計測データとしては、載置面上に載置されるボタン上方、本実施形態においては不図示の搬送手段により搬送されて検査位置ＩＰを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射した際に、ボタン直下の載置面上であるイメージセンサ上、詳しくはＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に斜光Ｌａの照射方向に向かって形成される影（以下、単に、ボタンＢの直下に形成される影と記す。）の長さに基づいて得られる表裏の判別に用いる計測ボタンデータと、検査位置ＩＰを通過するボタンＢに落射光Ｌｂ照射した際に、ボタン直下の載置面上であるＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に形成される影、すなわち、ボタンＢの直下に形成される影の長さや位置などに基づいて得られる計測ボタン直径データ（計測直径値）、および、計測孔データを挙げることができる。また、計測孔データとしては、計測孔数および計測孔ピッチを挙げることができる。
【００６２】
なお、斜光Ｌａによる影の長さ、および、落射光Ｌｂによる影の長さについては後に詳しく説明する。
【００６３】
ここで、斜光Ｌａよる影と、落射光Ｌｂよる影とを区別するために、以下、斜光ＬａよりボタンＢの直下に形成される影を斜影、落射光ＬｂによりボタンＢの直下に形成される影を陰影と記す。
【００６４】
前記ワークメモリ２３は、少なくともＣＰＵ１４による演算データおよび中間データなどを記憶するためのものであり、ＣＰＵ１４による処理動作を行う際には、必要なプログラムやデータを読み込んで記憶するようになっている。このワークメモリ２３には、ＲＡＭが割り当てられる。
【００６５】
前記データ処理部２４は、ボタンＢの表裏、直径および糸通し孔Ｂａのそれぞれを判別するのに必要なプログラムおよびデータを記憶するためのものであり、このデータ処理部２４には、少なくともボタンＢの表裏の判別、ボタンＢの直径および糸通し孔Ｂａのそれぞれの判別を行うためのデータ処理である計測データと基準データとを比較する比較処理に供するプログラムおよびデータが記憶されている。なお、比較処理については、従来公知のものが用いられているので、その詳しい説明については省略する。このデータ処理部２４には、ＲＡＭおよび／または不揮発性メモリが割り当てられる。
【００６６】
前記動作制御部２５は、ＣＰＵ１４が表裏判別装置１の制御を行うためのものであり、少なくとも、ボタンＢを検出するための基準値や設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作を行うように、ＣＰＵ１４が照明装置２およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００６７】
前記設定動作を行うための動作制御プログラムおよびデータとしては、検査位置ＩＰを通過するボタンＢに斜光Ｌａあるいは落射光Ｌｂを照射することにより、ボタン直下に投影されるボタンＢの斜影あるいは陰影を、イメージセンサ３としてのＣＣＤラインセンサ３ａからそれぞれ出力される出力電圧を所定の検出レベルとしての検出基準電圧ＰＬと比較することにより検出するとともに、検出基準電圧ＰＬを、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａあるいは落射光Ｌｂを照射したときにＣＣＤラインセンサ３ａからそれぞれ出力される出力電圧に対して所定の一定電位を減じた電圧を自動的に設定するように、ＣＰＵ１４が斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００６８】
したがって、本実施形態の表裏判別装置１の制御手段５は、イメージセンサ３の出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンＢの影を検出する検出手段１６としても機能するとともに、検出レベルである検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬを斜光照明装置７からのイメージセンサ３の各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段１９としても機能するようになっている。勿論、ボタンＢの影を検出する検出動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５の動作制御部２５に記憶されている検出動作に用いる動作制御プログラムおよびデータに基づいて実行することになる。また、実際の検出基準電圧ＰＬの設定動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５の動作制御部２５に記憶されている設定動作に用いる動作制御プログラムおよびデータに基づいて、照明装置２およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作を制御して実行することになる。
【００６９】
また、前記動作制御部２５には、少なくとも検出手段１６によって検出した斜影長さに基づいてボタンＢの表裏を判別する判別動作を行うように、ＣＰＵ１４が斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００７０】
すなわち、検査位置ＩＰを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射することによりボタン直下に投影されるボタンＢの斜影を、イメージセンサ３としてのＣＣＤラインセンサ３ａの出力および検出レベルとしての検出基準電圧ＰＬａに基づいてで検出し、検出した斜影の長さに基づいてボタンＢの表裏を判別するように、ＣＰＵ１４が斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。
【００７１】
したがって、載置面上に載置されるボタン上方から斜光Ｌａを照射した際に、ボタン直下の載置面上に斜光Ｌａの照射方向に向かって形成される斜影を検出し、この検出した斜影の長さに基づいて、ボタンＢの外周縁の断面形状の表裏の相違を判別することにより、ボタンＢの表裏を判別するように、ＣＰＵ１４が、斜光照明装置７およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。したがって、制御手段５は、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて斜影および斜影の長さを検出し、斜影の長さによって表裏の判別を行うことになる。
【００７２】
前記斜影長さとしては、載置面上のボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを用いることが、検出した斜影の長さの表裏の差を容易に判別することができるという意味で好ましい。また、斜影長さとしては、ガイド面Ｗｂの直交方向（図８（ｃ）の左右方向）に沿う斜影長さの最大値を用いることが、ボタンＢの表裏の斜影の差が最も大きくなるので、ボタンＢの表裏をより容易に判別することができるという意味でより好ましい。
【００７３】
前記ボタンＢの表裏を判別するための動作制御プログラムおよびデータとしては、斜影長さに基づいて計測ボタンデータを形成し、この計測ボタンデータを基準となる基準ボタンデータと比較することによりボタンＢの表裏を判別するように形成されていることが、計測ボタンデータと基準ボタンデータとを比較するという簡単な方法で、ボタンＢの表裏を容易に判別することができるし、基準ボタンデータを変更するという簡単な方法で、ボタンＢの種類の変更に対応することができるなどという意味で好ましい。その結果、機械的な微調整を不要とすることができる。
【００７４】
なお、動作制御部２５には、ＲＡＭおよび／または不揮発性メモリが割り当てられる。
【００７５】
また、本実施形態の動作制御部２５には、ボタンＢの表裏の判別に加えて、ボタンＢの直径および糸通し孔Ｂａの判別を行うために、ボタンＢに落射光Ｌｂを斜光Ｌａと交互に照射し、落射光Ｌｂを照射した際に、斜光Ｌａによる斜影の検出と同様に、ボタン直下の載置面上であるＣＣＤラインセンサ３ａの受光面上に落射光Ｌｂａの照射方向に向かって形成される陰影を、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧を検出手段１６（制御手段５）により、検出レベル設定手段１９（制御手段５）によって設定された所定の検出レベルと比較することにより検出し、検出した陰影の長さ（以下、単に、陰影長さと記す。）や位置などに基づいて、ボタンＢの計測ボタン直径データおよびボタンＢの糸通し孔Ｂａの計測孔データを取得し、この計測ボタン直径データおよび計測孔データのそれぞれを基準となる基準ボタン直径データおよび基準孔データと比較することによりボタンＢの直径および糸通し孔Ｂａを判別するように、ＣＰＵ１４が、斜光照明装置７、落射照明装置８およびＣＣＤラインセンサ３ａなどの動作制御を行うための動作制御プログラムおよびデータが予め記憶されている。したがって、制御手段５は、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて陰影、陰影の長さおよび位置などを検出することになる。
【００７６】
さらに、本実施形態の動作制御部２５には、ＣＰＵ１４が、基準信号発生回路１７からの基準信号に基づいて斜光照明装置７および落射照明装置８のそれぞれを交互に点灯させるタイミングをＣＣＤラインセンサ３ａの動作周期毎になるように制御するための動作制御プログラムおよびデータも記憶されている。
【００７７】
すなわち、斜光照明装置７は、基準データ保持メモリ２１に記憶された照明設定値（初期設定値あるいは入力部４ｂにより設定された照明設定値）に基づいて、ＣＰＵ１４が斜光照明駆動回路１０を介して出力する駆動信号により、斜光Ｌａの輝度が制御されるようになっている。
【００７８】
前記落射照明装置８は斜光照明装置７と同様に、基準データ保持メモリ２１に記憶された照明設定値（初期設定値あるいは入力部４ｂにより設定された照明設定値）に基づいて、ＣＰＵ１４が、落射照明駆動回路１１を介して出力する駆動信号により落射光Ｌｂの輝度が制御されるようになっている。
【００７９】
また、動作制御部２５には、ＣＰＵ１４が、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力に基づいてボタンＢの影の有無、ひいてはボタンＢの有無を判別し、ボタンＢの表裏などの判別動作の開始・終了を制御するための動作制御プログラムおよびデータも記憶されている。
【００８０】
またさらに、動作制御部２５には、ＣＰＵ１４が、ボタン表裏判別装置１の初期設定動作を行うためのプログラムおよびそのデータや、ＣＰＵ１４が、図示しないミシン本体およびボタン供給装置のそれぞれの制御部との相互間で動作タイミングやデータなどの送受信を行うためのプログラムおよびデータなども記憶されている。
【００８１】
本実施形態の制御手段５は、ミシン本体、ボタン供給装置および位置合わせ装置２０のそれぞれの制御部から独立させて個別に設けられている。このため、制御手段５は、各制御部とインターフェースを介して電気的に接続されており、ボタン供給装置の制御部は、制御手段５から出力されるボタンＢの表裏および糸通し孔Ｂａのそれぞれの判別結果に基づいて各部の動作制御、例えば、ボタン供給装置を駆動してボタンＢをミシン本体の縫製位置に供給したり、あるいはボタンＢを供給経路から排除するエラー処理をしたり、位置合わせ装置２０を駆動して孔位置を決定したりするようになっている。
【００８２】
なお、制御手段５は、ミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部の機能の一部を借りて実現してもよい。
【００８３】
また、本実施形態のボタン表裏判別装置１においては、ボタンＢの外周の一部の欠損、外周縁に接する斜面の一部の欠損などの外観欠陥を判別することも可能である。この外観欠陥は、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力信号の出力パターンの異常の有無により判別することができる。すなわち、本来ボタンＢで遮光される影の部分が欠陥によりＣＣＤラインセンサ３ａに到達するので、欠陥部分のＣＣＤラインセンサ３ａの出力が「Ｈｉｇｈ」になる。この場合、基準データ保持メモリ２１には、ＣＣＤラインセンサ３ａによる出力パターンの基準パターンを斜光Ｌａによるものと落射光Ｌｂによるものとの両者について記憶することが肝要である。また、糸通し孔Ｂａの孔径を判別するようにすることもできる。この場合、基準データ保持メモリ２１に、基準孔径を記憶することが肝要である。
【００８４】
さらに、本実施形態のボタン表裏判別装置１においては、ボタンＢの表裏、ボタンＢの直径、および、糸通し孔Ｂａ（孔数およびピッチ）の判別を行うように形成されているが、ボタンＢの表裏のみを判別するように形成してもよい。すなわち、ボタンＢの表裏のみを判別する場合には、落射照明装置８は不要である。
【００８５】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００８６】
まず、表裏の判別に供するボタンについて図４および図５により説明する。
【００８７】
図４はボタンの一例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。また、図５はボタンの他例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【００８８】
図４および図５に示すように、ボタンＢとしては、糸通し孔Ｂａの数が４つのもの（図４）と、糸通し孔Ｂａの数が２つのもの（図５）とがある。また、ボタンＢには表裏がある。例えば、図４（ａ）および図５（ａ）のそれぞれに誇張して示すように、外周にほぼ半円状の小さい丸みＲａを備えた上面が表面とされ、外周にほぼ半円状の大きい丸みＲｂを備えた下面が裏面とされている。したがって、ボタンＢは、外周縁の断面形状が表裏で異なるものが多い。そして、ボタンＢは、ミシンの縫製位置において、裏面が縫製物と対向するように、表面を上向きにして縫着されるものである。すなわち、ボタンＢは、「表」が上を向いた状態で布地などの縫製物に縫着されるようになっている。
【００８９】
つぎに、照明装置２による照明とＣＣＤラインセンサ３ａの出力との関係について説明する。
【００９０】
まず、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない場合について図６および図７により説明する。
【００９１】
図６はボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの斜光照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式図、（ｂ）は斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性である。また、図７はボタン搬送路の検査位置にボタンが存在しないときの落射照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は落射光による照明状態の模式図、（ｂ）は落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性である。
【００９２】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射すると、図６（ａ）に示すように、斜光Ｌａが検査位置ＩＰに配置されているＣＣＤラインセンサ３ａの全体を照らすので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力はほぼ全域にわたって「Ｈｉｇｈ」となる。この時、斜光照明装置７の発光面７ｂからＣＣＤラインセンサ３ａの受光面までの距離がＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向に沿って異なるが、斜光照明装置７からの光が完全な平行光であれば、発光面７ｂと受光面との距離に無関係に受光面全域にわたって一定の出力が得られる。しかし、実際には、完全な平行光を得ることが難しいので、発光面７ｂから受光面までの距離が大きいほど光が拡散され、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力（電圧）は、図６（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に最も近い図６（ａ）の左端に配置されている受光素子による出力が最大となり、斜光照明装置７に最も離れた図６（ａ）の右端（ガイド面側）に配置されている受光素子による出力が最小となり、全体としては最大出力と最小出力とを直線で結ぶ斜線状になる。
【００９３】
すなわち、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性は、図６（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に近い部分の出力（電圧）は大きく、斜光照明装置７から離れるにつれて出力が漸減するパターンとなる。
【００９４】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で落射光Ｌｂを照射すると、図７（ａ）に示すように、落射光ＬｂがＣＣＤラインセンサ３ａの全体を上方から照らすので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力は「Ｈｉｇｈ」となる。この時、落射照明装置８の発光面８ｂからＣＣＤラインセンサ３ａの受光面までの距離がＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向においてほぼ均等なため、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性は、図７（ｂ）に示すように、出力が一定のパターンになる。
【００９５】
つぎに、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに透過性を有するボタンＢの中央部分が存在する場合について図８から図１１により説明する。
【００９６】
図８は、ボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が表面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例である。図８（ｂ）および図８（ｄ）は、ともに、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面の長手方向位置を横軸に、ガイド面Ｗｂを右端部とするように示している。なお、後述する図９（ｂ）、図９（ｄ）、図１１、図１３、図１４、図１５における横軸も、図８（ｂ）および図８（ｄ）と同様である。
【００９７】
図９は、ボタン搬送路の検査位置にボタンの中央部分が裏面を上に向けて存在するときの照明とＣＣＤラインセンサとの関係を示すものであり、（ａ）は斜光による照明状態の模式的正面図、（ｂ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における斜光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例、（ｃ）は落射光による照明状態の模式的正面図、（ｄ）は光を透過するボタンに対応するように検出レベルを設定した状態における落射光によるＣＣＤラインセンサの出力特性の一例である。
【００９８】
図１０は、透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬａによる影の長さの検出状態を説明する説明図である。
【００９９】
図１１は、透過性を有するボタンの斜光照明による影の検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬａを一定としたときの影の長さの非検出状態を説明する説明図である。
【０１００】
図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧は、ボタンＢの外周縁が半円状の丸みＲ（符号Ｒは、小さい丸みＲａと大きい丸みＲｂを総称する。）を有するため、この丸みＲ部分を通過してＣＣＤラインセンサ３ａに到達する斜光Ｌａの範囲は大きくなり、斜光Ｌａによる出力電圧の「Ｌｏｗ」の長さ、すなわち斜影長さは実際のボタンＢの直径Ｄより小さくなる。
【０１０１】
図８（ｄ）および図９（ｄ）に示すように、落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧は、ボタンＢの表裏が上下いずれの方向を向いていても共に変わらない。
【０１０２】
なお、光を透過するボタンＢの場合には、陰影部分および斜影部分のＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧の最小値は共に０Ｖにならない（図８（ｂ）、図８（ｄ）、図９（ｂ）、図９（ｄ））のに対し、ボタンＢが完全に光を透過しない場合には、陰影部分および斜影部分のＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧は共に０Ｖになる（図１３（ａ）、図１４（ａ））。
【０１０３】
ここで、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧が０Ｖにならないと、ボタンＢの影である陰影および斜影、ひいてはボタンＢそのものを判別（検出）することができないことになる。しかしながら、透明なボタンＢといえどもその透過率は１００％ではない。したがって、ボタンＢを通過した光を受光した受光素子による出力電圧、すなわち、陰影部分および斜影部分の出力電圧は、ボタンＢが存在しない状態で光を受光した受光素子による出力電圧よりは低くなる。また、透過率が低いほど、出力電圧は０Ｖに近づくことになる。
【０１０４】
そこで、ボタンＢの透過性の有無（透明および不透明）にかかわらず、ボタンＢを判別することができるように、ＣＣＤラインセンサ３ａによるボタンＢの影の検出レベル、詳しくは斜光Ｌａおよび落射光Ｌｂのそれぞれの輝度と、ＣＣＤラインセンサ３ａそれ自体のセンサ感度との少なくとも１つを操作パネル４の入力部４ｂへの入力操作により予め設定する。
【０１０５】
ここで、ボタンＢの斜影部分を判別するためには、前記検出基準電圧ＰＬａは、図１０に示すように、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態（図１０のボタン無）におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧より低く、かつ、ＣＣＤラインセンサ３ａのボタンＢによる射影部分の出力電圧（図１０の射影部分電圧）より高く設定する必要がある。したがって、図１１に示すように、ボタンＢの透過率が大きい場合には、検出基準電圧ＰＬａをより高い電圧に設定する必要がある。しかし、検出基準電圧ＰＬａを一定としたのでは、検出基準電圧ＰＬａが、ボタンＢが存在しない状態で斜光照明装置７からの距離に応じて斬減して出力されるＣＣＤラインセンサ３ａの右端部分Ｘの出力電圧に接近し、これ以上検出基準電圧ＰＬａを高くすることができないことになる。そして、このような場合には、図１１の細い実線にて示す表が上向きのボタンＢ（図１１のボタン表）の斜影による出力電圧と、図１１の細い実線にて示す表が下向きのボタンＢ（図１１のボタン裏）の斜影による出力電圧との違い、すなわち、ボタンＢの表裏による斜影長さの違いを検出することができない。
【０１０６】
そこで、図１０に示すように、斜光照明による検出基準電圧ＰＬａを、複数の受光素子が配列されるＣＣＤラインセンサ３ａの検出可能範囲全体に渡って、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを検査位置に照射したときに、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧から所定の電圧を減じた電圧となるように設定する。すなわち、検出レベル設定手段１９は、斜光照明装置７からのＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子の距離に応じて斬減するように、検出レベルを設定する。
【０１０７】
具体的には、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときに、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧の最小値Ｖｎ（最小電圧値）と、ボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値Ｖｅとの電圧差（図１０の出力電圧差Ｖｎ−Ｖｅ）に一定の割合、例えば０．８５（８５％）程度を乗じた電圧Ｖｒ（図１０の０．８５（Ｖｎ−Ｖｅ））にＶｅ（検査位置ＩＰにボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値）を加えた電圧（Ｖｒ＋Ｖｅ）を検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態における出力電圧の最小値Ｖｎから減じた差分値Ｖｄ（＝Ｖｎ−（Ｖｒ＋Ｖｅ））を算出する。そして、この差分値Ｖｄを、ＣＣＤラインセンサ３ａの全検出範囲に適用する。したがって、ＣＣＤラインセンサ３ａの全検出範囲における任意の検出位置に対応する出力電圧（検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態）を検出電圧Ｖｐとすると、検出位置における検出基準電圧ＰＬａは、ＰＬａ＝Ｖｐ―Ｖｄで表すことができる。なお、全検出範囲は、複数の受光素子の配列長さであり、検出位置は、複数の受光素子のうちのいずれかである。
【０１０８】
上述したように、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときに、ＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｐは、斜光照明装置７の光源が完全な平行光線でない限り、ＣＣＤラインセンサ３ａの複数の受光素子の斜光照明装置７対する距離の長さに応じて斬減するが、検出レベル設定手段１９により設定される上述の検出基準電圧ＰＬａは、出力電圧Ｖｐと同様にＣＣＤラインセンサ３ａの検出位置の斜光照明装置７に対する距離の大きさに応じて、それぞれ異なる値に設定されることになる。
【０１０９】
上述のように、検出レベル設定手段１９が、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｎから所定の電圧を減じた電圧となるように検出基準電圧ＰＬａを設定するので、検出基準電圧ＰＬａを一定とした場合のように、検出基準電圧ＰＬａが、ボタンＢが存在しない状態で斜光照明装置７からの距離に応じて斬減して出力されるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧Ｖｎに接近することがなく、ボタンＢの透過率が大きい場合でも、ボタンＢの表裏を容易に判定することができる値に検出基準電圧ＰＬａを設定することができる。
【０１１０】
また、検出レベル設定手段１９が、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｎと、ボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値Ｖｅとの電圧差（Ｖｎ−Ｖｅ）に一定の割合、例えば０．８５（８５％）程度を乗じた電圧Ｖｒに基づいて、検出基準電圧ＰＬａを自動的に設定するので、作業者は、入力部４ｂによる一定の割合の設定（例えば０．８５）と、ボタンＢが存在しない状態で斜光Ｌａを照射したときＣＣＤラインセンサ３ａから出力される出力電圧Ｖｎの基準データメモリ２１への記憶とを一度行っておけば、表裏判別の対象となるボタンＢが変わっても、表裏判別の対象となるボタンＢの良品サンプル用いて、最小値Ｖｅの検出を行うのみで、自動的に検出基準電圧ＰＬａを設定することができる。
【０１１１】
また、落射照明でも斜光照明と同様に、落射照明による検出基準電圧ＰＬｂを設定する（図８（ｄ）、図９（ｄ）。そして、図８および図９に示すように、検出手段１６は、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧を所定の検出レベルとしての設定した検出基準電圧ＰＬ（符号ＰＬは、斜光照明による検出基準電圧ＰＬａおよび落射照明による検出基準電圧ＰＬｂを総称する。）と比較、具体的には、ガイド面Ｗｂ（出力電圧のパターンの右端）から、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧（出力電圧のパターン）と検出基準電圧ＰＬとの交点までの横軸の距離を、陰影長さＬＤおよび斜影長さＬＳＦ（ボタン表）、ＬＳＲ（ボタン裏）とする。なお、検出基準電圧ＰＬは、ボタンＢが存在しない状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧のパターンと平行になる。
【０１１２】
したがって、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに透過性を具備するボタンＢの中央部分が表面を上（搬送面Ｗａと反対側）に向けた状態で存在するときに斜光Ｌａを照射すると、ボタンＢの外周がガイド面Ｗｂに案内されているので、図８（ａ）に示すように、斜光Ｌａの一部、詳しくは斜光照明装置７に近い図８（ａ）の左側部分を除く部分をボタンＢが完全ではないものの遮光する（斜光ＬａがボタンＢの内部を通過するので光量が少なくなる（暗くなる））。したがって、受光素子が受光する電荷量が少なくなり、出力電圧が低くなる。但し、透過性を有しない不透明なボタンＢの場合には、完全に遮光する。この時、ボタンＢの直下に形成される斜影がＣＣＤラインセンサ３ａに投影される。この場合、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力は、図８（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に近い部分は光を受光して斜影が形成されないので明るい部分となるから、その出力（電圧）は「Ｈｉｇｈ」になり、ボタンＢの斜影が形成される部分の出力は「Ｌｏｗ」になる。
【０１１３】
また、図８（ａ）に示すように、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に対向するボタンＢの裏面の外周には大きな丸みＲｂが形成されているので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧に基づいて検出手段１６がボタンＢの斜影を検知してその斜影の長さ、例えば、出力電圧が検出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの斜影長さＬＳＦは、図８（ａ）に示すボタンＢの直径Ｄより小さくなる。
【０１１４】
なお、このボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が存在する場合、斜影長さＬＳＦは、ガイド面Ｗｂの直交方向に沿うボタンＢの斜影長さの最大値となる。このとき、ガイド面Ｗｂには、ボタンＢの外周縁の一部が当接しているので、ガイド面Ｗｂは斜影長さＬＳＦを検出する際の基準面として作用し、斜影長さＬＳＦは、ガイド面Ｗｂからガイド面Ｗｂの直交方向に沿う斜影の端部までの距離、例えば、図８（ｂ）に示すように、基準面としてのガイド面Ｗｂから出力電圧が検出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの横軸の長さとして検出される。
【０１１５】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が裏面を上（搬送面Ｗａと反対側）に向けた状態で存在するときに斜光Ｌａを照射すると、ボタンＢの外周がガイド面Ｗｂに案内されているので、図９（ａ）に示すように、斜光Ｌａの一部、詳しくは斜光照明装置７に近い図９（ａ）の左側部分を除く部分をボタンＢが完全ではないものの遮光する（斜光ＬａがボタンＢの内部を通過するので光量が少なくなる（暗くなる））。したがって、受光素子が受光する電荷量が少なくなり、出力電圧が低くなる。但し、透過性を有しない不透明なボタンＢの場合には、完全に遮光する。この時、ボタンＢの直下に形成される斜影がＣＣＤラインセンサ３ａに投影される。この場合、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力は、図９（ｂ）に示すように、斜光照明装置７に近い部分は光を受光して斜影が形成されないので、その出力（電圧）は「Ｈｉｇｈ」になり、ボタンＢの斜影が形成される部分の出力は「Ｌｏｗ」になる。
【０１１６】
図９（ａ）に示すように、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光面に対向するボタンＢの表面の外周には小さな丸みＲａが形成されているので、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧に基づいて検出手段１６がボタンＢの斜影を検知してその斜影の長さ、例えば、出力電圧が出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの斜影長さＬＳＲは、図９（ａ）に示すボタンＢの直径Ｄより小さくなる。このときも、ガイド面Ｗｂは、斜影長さＬＳＲを検出する際の基準面として作用し、斜影長さＬＳＲは、ガイド面Ｗｂからガイド面Ｗｂの直交方向に沿う斜影の端部までの距離、例えば、図９（ｂ）に示すように、基準面としてのガイド面Ｗｂから出力電圧が検出基準電圧ＰＬａと交わる箇所までの横軸の長さとして検出される。
【０１１７】
なお、斜影の位置などは、ＣＣＤラインセンサ３ａを構成する複数の受光素子の配列方向の位置座標によって容易に取得することができる。
【０１１８】
すなわち、ＣＣＤラインセンサ３ａの受光素子の配列方向の右端が、ガイド面Ｗｂよりも右側に配置されている場合には、斜光Ｌａを遮蔽可能な不透明な材質で形成されたガイド面を用いることによりボタンＢが存在しない状態において、斜光Ｌａがガイド面Ｗｂによって遮光されるので、ガイド面Ｗｂの直下に位置するＣＣＤラインセンサ３ａの受光素子の位置は、常に明暗境界となるので、この明暗境界を座標の原点とすることで、斜影長さを容易に得ることができる。
【０１１９】
ここで、ボタンＢの表面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＦと、ボタンＢの裏面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＲとは、ボタンＢの表面の外周の丸みＲａが裏面の外周の丸みＲｂより小さいので、ボタンＢの表面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＦがボタンＢの裏面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＲより小さくなる（ＬＳＦ＜ＬＳＲ）。
【０１２０】
すなわち、ボタンＢの外周縁の断面形状が表裏で異なりさえすれば、斜光によるボタンＢの斜影をＣＣＤラインセンサ３ａで検出して得られる斜影長さＬＳＦ、ＬＳＲが表裏で異なることになる。
【０１２１】
そこで、本実施形態においては、ボタンＢの表面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＦを基準ボタンデータのうちのＦデータとし、ボタンＢの裏面が上を向いた状態の斜影長さＬＳＲを基準ボタンデータのうちのＲデータとして予め基準データ保持メモリ２１に記憶する。
【０１２２】
なお、ＦデータおよびＲデータとしては、斜影長さの検出誤差を吸収するための所定のマージンを付加するようにしてもよい。
【０１２３】
また、ボタンＢの表裏による斜影長さは、ボタンＢの中央部分（中心部）でなくとも異なるが、ボタン搬送方向に沿った位置の特定を短時間で容易かつ確実にできるとともに、ボタンＢの表裏のそれぞれにおける斜影の長さ、および、表裏の斜影の長さの差が最も大きくなるので、表裏の判別を容易にできるなどの理由により、ボタンＢの中央部分での斜影長さＬＳＦ、ＬＳＲ、すなわち、ボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを表裏の判別に用いることが好ましい。
【０１２４】
そして、検査位置ＩＰを通過する表裏の判別に供するボタンＢに斜光Ｌａを照射して、そのボタンＢの斜影長さを所定の時間間隔で順次ＣＣＤラインセンサ３ａにより検出し、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて斜影長さの最大値（検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分（中心部）が存在するときの斜影長さ。）を計測ボタンデータとして取得し、この計測ボタンデータを基準ボタンデータのＦデータあるいはＲデータと比較することにより、表裏の判別に供するボタンＢの表裏を判別する。
【０１２５】
なお、上述のように、ボタンＢの表裏を判定するためは、搬送面Ｗａ上にボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを検出すること好ましいが、ボタンＢの搬送中のいつの時点で搬送面Ｗａ上にボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上にボタンＢの斜影が形成されるかを判別することは、難しい。しかし、搬送面Ｗａ上にボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上に斜影が形成されると、斜影の長さは最大となるから、このように、搬送面Ｗａ上に形成される斜影の長さの最大値を取得することにより、容易に、ボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さを検出することができる。
【０１２６】
前記ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに透過性を具備するボタンＢの中央部分が存在する状態で落射光Ｌｂを照射すると、ボタンＢの外周がガイド面Ｗｂに案内されているので、図８（ｃ）および図９（ｃ）に示すように、落射光Ｌｂの一部、詳しくは斜光照明装置７に近い図８（ｃ）および図９（ｃ）の左側部分を除く部分をボタンＢが完全ではないものの遮光する（斜光ＬａがボタンＢの内部を通過するので光量が少なくなる（暗くなる））。但し、透過性を有しない不透明なボタンＢの場合には、完全に遮光する。この時、ボタンＢの直下に陰影が形成され、このボタンＢの直下に形成される陰影がＣＣＤラインセンサ３ａに投影される。この場合、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性は、図８（ｄ）および図９（ｄ）に示すように、落射照明装置８に近い部分は光を受光して陰影が形成されないので、その出力（電圧）は「Ｈｉｇｈ」になり、ボタンＢの陰影が形成される部分の出力は「Ｌｏｗ」になる。そして、ボタンＢの陰影は、ボタンＢをそのまま投影して映し出すので、ボタンＢの表裏に関わりなく、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力が「Ｌｏｗ」になる陰影長さＬＤは同じになる。
【０１２７】
また、このボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が存在する場合、陰影長さＬＤは、斜影長さＬＳＦ、ＬＳＲと同様に、ガイド面Ｗｂの直交方向に沿うボタンＢの陰影長さＬＤの最大値となる。このとき、ガイド面Ｗｂには、ボタンＢの外周縁の一部が当接しているので、ガイド面Ｗｂは陰影長さＬＤを検出する際の基準面として作用し、陰影長さＬＤは、ガイド面Ｗｂからガイド面Ｗｂの直交方向に沿う陰影の端部までの距離として検出される。そして、ＣＣＤラインセンサ３ａがボタンＢの陰影を検知してその出力が出基準電圧ＰＬｂと交わる箇所までの陰影長さＬＤは、ボタンＢの直径Ｄと同じになる（ＬＤ＝Ｄ）。
【０１２８】
そこで、ボタンＢの直径Ｄを基準ボタン直径データ（基準直径値）として予め基準データ保持メモリ２１に記憶する。
【０１２９】
そして、検査位置ＩＰを通過する表裏の判別に供するボタンＢに落射光Ｌｂを照射して、そのボタンＢの陰影長さを所定の時間間隔で順次ＣＣＤラインセンサ３ａにより検出し、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて陰影長さの最大値（検査位置ＩＰにボタンＢの中央部分が存在するときの陰影長さ。）を計測ボタン直径データ（計測直径値）として取得し、この計測ボタン直径データを基準ボタンデータの基準ボタン直径データ（基準直径値）としてのボタンＢの直径Ｄと比較することにより、表裏の判別に供するボタンＢの直径を判別できる。
【０１３０】
また、図６から図９は、説明の便宜上、搬送面Ｗａを水平にして示してある。
【０１３１】
つぎに、本実施形態の表裏判別装置１の動作について説明する。
【０１３２】
本実施形態の表裏判別装置１による動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５に記憶されているプログラムおよびデータに基づいて実行する。
【０１３３】
本実施形態の表裏判別装置１の動作には、ボタンＢの表裏の判別動作に先立ってボタンＢを判別するための基準値や設定値を自動的に基準データ保持メモリ２１に記憶して登録する設定動作と、ボタンＢの表裏の判別を行うボタンＢの表裏判別動作（以下、単に、判別動作と記す。）とがある。
【０１３４】
まず、本実施形態の表裏判別装置１における設定動作について説明する。
【０１３５】
図１２は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態における設定動作の一例を示すフローチャートである。
【０１３６】
本実施形態の表裏判別装置１における設定動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５の動作制御部２５に記憶されている動作制御プログラムおよびデータに基づいて各部を制御して自動的に実行する。
【０１３７】
図１２に示すように、本実施形態の表裏判別装置１における設定動作は、まず、Ｓ（ステップ、以下、同じ。）１においてボタン登録を行うか否かを判断する。そして、ボタン登録を行う（Ｓ１のＹ：例えば、登録ボタン１８をオン操作する。）場合には、つぎのＳ２に進行し、ボタン登録を行わない（Ｓ１のＮ：例えば、登録ボタン１８がオフ。）の場合には、設定動作を終了する。
【０１３８】
ついで、照明設定を開始する（Ｓ２のＹ）。この照明設定の開始は、例えば、照明設定ボタンをオン操作するにより行う。そして、照明設定は、落射照明装置８による落射照明と斜光照明装置７による斜光照明とを個別に点灯して照明の輝度を上昇させＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧を飽和させる。そして、落射照明では、出力電圧が飽和したときの輝度の予め設定されている規定値割合、例えば９０％を検出し、その検出値を照明設定値として取得し、この照明設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶する。また、斜光照明では、照明とＣＣＤラインセンサ３ａとの距離が近い部分の出力電圧Ｖｓｓ（図１４）が飽和したときの輝度の予め設定されている規定値割合、例えば９０％を検出し、その検出値を照明設定値として取得し、この照明設定値を基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ９）。このステップは、照明設定値としての輝度の設定である。なお、照明設定に用いる落射照明での規定値割合と、斜光照明での規定値割合とは、同一でもよいし、異なっていてもよい。また、図１２においては、ＣＣＤラインセンサ３ａを、単に、ラインセンサと記す。
【０１３９】
ついで、設定した照明設定値により落射照明と斜光照明とを個別に点灯し、ボタンＢの無い状態での落射照明および斜光照明によるそれぞれのＣＣＤラインセンサ３ａの検出位置における出力電圧ＶＰの全検出範囲にわたる出力電圧である出力電圧データ、すなわち、落射照明データおよび斜光照明データを取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ１０）。ここで、落射照明の場合には、図７（ｂ）および図１３に示すように、出力電圧（Ｈｉｇｈ：Ｖｐ＝Ｖｕｎ）は一定であり、斜光照明の場合には、図６（ｂ）および図１４に示すように、出力電圧はラインセンサ３ａから照明が遠くなるにしたがって低下する。
【０１４０】
ついで、基準データ保持メモリ２１に記憶されている既存の検出レベルの設定値である検出レベル設定値としての検出基準電圧ＰＬをクリアする（Ｓ１１）。このステップは、基準データ保持メモリ２１に記憶した照明設定値（Ｓ９）に対応する検出基準電圧ＰＬを設定して記憶するためである。
【０１４１】
ついで、レベル設定を開始する（Ｓ４のＹ：例えば、レベル設定ボタンをオン操作する。）。このレベル設定は、まず、落射照明によるレベル設定を開始する（Ｓ１２のＹ：例えば、落射レベル設定ボタンをオン操作する。）。
【０１４２】
落射照明によるレベル設定は、落射照明によるボタンＢの透過性（透明度）に対応させるために、図示しない搬送アームを駆動して基準となるボタンＢを搬送し、落射照明を点灯させて、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである落射照明データを取得する。電圧値の変化よりボタンＢの直径部分における出力電圧の最小値Ｖｕｍ（図１３）が透過性を有するボタンＢによる出力電圧である。そして、ボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧Ｖｕｎと、陰影による出力電圧の最小値Ｖｕｍとの出力電圧差の一定割合、例えば８０％を出力電圧Ｖｕｎから引いた値を落射照明における検出レベル設定値である検出基準電圧ＰＬｂとして取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ１４）。この落射照明におけるボタンＢの透過性によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧と検出基準電圧ＰＬｂとの関係を図１３（ａ）から図１３（ｃ）に示す。なお、図１３（ａ）は不透明なボタン、図１３（ｂ）は透過性が小さいボタン、図１３（ｃ）は透過性が大きいボタンを示している。
【０１４３】
ついで、斜光照明によるレベル設定を開始する（Ｓ１３のＹ：例えば、落射レベル設定ボタンをオン操作する。）。
【０１４４】
斜光照明によるレベル設定は、図１０を用いて説明した場合と同様に行う。具体的には、まず、基準となるボタンＢの大きいアールＲｂを照明側、すなわちボタン裏（図９（ｃ）参照）としてボタン搬送路Ｗの搬送面Ｗａに配置した状態で、落射照明の場合と同様に、図示しない搬送アームを駆動してボタンＢを搬送し、斜光照明を点灯させて、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである斜光照明データを取得する。ここでは、まず、検査位置ＩＰにボタンＢが存在する場合における出力電圧の最小値Ｖｓｅ（図１４）を取得する。そして、検査位置ＩＰにボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧は、照明との距離によって変化するため（図１４）、ステップＳ１０で取得したボタン無における出力電圧のデータからボタン無における出力電圧の最小値Ｖｓｍを求め、この最小値Ｖｓｍと斜影による出力電圧の最小値Ｖｓｅの出力電圧差（Ｖｓｍ−Ｖｓｅ）を算出し、この出力電圧差に一定割合、例えば８５％を乗じたＶｒ（＝０．８５（Ｖｓｍ−Ｖｓｅ））を求める。さらに、このＶｒに検査位置ＩＰにボタンＢが存在する状態におけるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧の最小値Ｖｅ（を加えたＶｒ＋Ｖｅを出力電圧Ｖｓｍから引いた値Ｖｄを斜光照明における検出レベル設定値である検出基準電圧ＰＬａ（＝Ｖｓｍ−Ｖｄ）として取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶する（Ｓ１５）。この斜光照明におけるボタンＢの透過性によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧と検出基準電圧ＰＬａとの関係を図１４（ａ）から図１４（ｃ）に示す。なお、図１４（ａ）は不透明なボタン、図１４（ｂ）は透過性が小さいボタン、図１４（ｃ）は透過性が大きいボタンを示しており、図１４（ａ）においては、Ｖｓｅ＝Ｖｅ＝０となる。また、検出基準電圧ＰＬａを設定することにより、検出手段１６としても機能する制御手段５は、ボタン直下の斜影を検出することになる。
【０１４５】
なお、落射照明によるレベル設定（Ｓ１２）と斜光照明によるレベル設定（Ｓ１３）の順序は、逆であってもよい。また、レベル設定に用いる落射照明での規定値割合と、斜光照明での規定値割合とは、同一でもよいし、異なっていてもよい。また、上述の説明では、落射照明によるレベル設定は、ボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧Ｖｕｎと、陰影による出力電圧の最小値Ｖｕｍとの出力電圧差に一定割合を乗じて算出したが、斜光照明によるレベル設定と同様な方法で算出しても良い。但し、この場合は、ボタンＢが存在しない状態であるボタン無における出力電圧の最小値は、常に一定であるので、そのままＶｕｎを用いることができる。
【０１４６】
ついで、レベル設定が終了したら（Ｓ５のＹ）、ボタンＢの直径Ｄおよび糸通し孔Ｂａの判別に用いる基準ボタン直径データ（基準直径値）および基準孔データ（基準孔数、基準孔ピッチ）からなるサイズ設定（Ｓ６）、ボタンＢの「表」の判別に用いる基準ボタンデータであるＦデータ設定（Ｓ７）、および、ボタンＢの「裏」の判別に用いる基準ボタンデータであるＲデータ設定（Ｓ８：例えば、Ｒデータ設定ボタンのオン操作）を行う。これらの設定は、前記ステップで設定した落射照明における照明設定値および検出レベル設定値（検出基準電圧ＰＬ）を用いて行う。
【０１４７】
前記サイズ設定（Ｓ６のＹ：例えば、サイズ設定ボタンをオン操作する。）は、搬送アームを駆動して基準となるボタンＢを搬送し、落射照明を前記ステップ（Ｓ９）で設定した照明設定値を用いて点灯させて、前記ステップ（Ｓ１４）で設定した検出レベル設定値としての検出基準電圧ＬＰｂを用いてボタンＢの陰影によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである落射照明データを取得し、その落射照明データに基づいて基準ボタン直径データとしての基準直径値である陰影長さＬＤおよび基準孔データ（基準孔数、基準孔ピッチ）を取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶することにより行う（Ｓ１６）。
【０１４８】
前記Ｆデータ設定（Ｓ７のＹ：例えば、Ｆデータ設定ボタンをオン操作する。）は、搬送アームを駆動して基準となるボタンＢをボタン表（大きいアールＲａを搬送面Ｗａに対向するように載置）にして搬送し、斜光照明を前記ステップ（Ｓ１０）で設定した照明設定値を用いて点灯させて、前記ステップ（Ｓ１５）で設定した検出レベル設定値としての検出基準電圧ＬＰａを用いてボタンＢの斜影の検出と、ボタンＢの斜影によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである斜光照明データを取得し、その斜光照明データに基づいてＦデータである斜影長さＬＳＦを取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶することにより行う（Ｓ１７）。
【０１４９】
前記ボタンＢの裏の判別に用いる基準データの設定（Ｓ８のＹ：例えば、Ｒデータ設定ボタンをオン操作する。）は、搬送アームを駆動して基準となるボタンＢを搬送し、斜光照明を前記ステップ（Ｓ１０）で設定した照明設定値を用いて点灯させて、前記ステップ（Ｓ１５）で設定した検出レベル設定値（検出基準電圧ＰＬａ）を用いてボタンＢの斜影によるＣＣＤラインセンサ３ａの出力電圧データである斜光照明データを取得し、その斜光照明データに基づいてＲデータである斜影長さＬＳＲを取得し、基準データ保持メモリ２１に記憶することにより行う（Ｓ１８）。
【０１５０】
なお、基準データの設定は、操作パネル４からの入力操作により行うこともできる。また、基準ボタンデータ、基準ボタン直径データおよび基準孔データとして、設計値あるいは理論値（マージンを設定してもよい。）を用いることもできる。
【０１５１】
つぎに、本実施形態の表裏判別装置における判別動作について説明する。
【０１５２】
まず、本実施形態の表裏判別装置１により実施されるボタンＢの表裏判別方法（以下、単に、表裏判別方法と記す。）の概略について説明する。
【０１５３】
本実施形態の表裏判別方法は、載置面上に載置されるボタン上方から斜光Ｌａを照射した際に、イメージセンサ３と検出手段１６により検出された斜影の長さに基づいて、ボタンＢの外周縁の断面形状の相違を判別することにより、ボタンＢの表裏を判別するようになっている。この斜影長さは、載置面上のボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の斜影長さであることが好ましい。
【０１５４】
具体的には、ボタン搬送路Ｗに設けられた載置面としての搬送面Ｗａを通過するボタンＢに斜光Ｌａを照射し、この斜光Ｌａの一部をボタンＢが遮光することによりボタンＢの直下に形成されるボタンＢの斜影長さを、検出手段１６により、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧を斜光照明装置７からのＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定した検出レベルとしての検出基準電圧ＰＬａと比較することにより検出し、検出したボタンＢの斜影長さに基づいてボタンＢの表裏を判別するようになっている。
【０１５５】
また、本実施形態の表裏判別方法においては、イメージセンサ３と検出手段１６により検出されるボタンＢの斜影長さを、ボタンＢの中心部下方を通って斜光Ｌａの照射方向に向かう直線上の影の長さとし、この斜影長さに基づいて計測ボタンデータを形成し、この計測ボタンデータを基準となる基準ボタンデータと比較することによりボタンＢの表裏を判別するようになっている。
【０１５６】
さらに、本実施形態の表裏判別方法においては、ボタンＢに落射光Ｌｂを斜光Ｌａと交互に照射し、この落射光Ｌｂの一部をボタンＢが遮光することによりボタンの直下に形成されるボタンＢの陰影をＣＣＤラインセンサ３ａと検出手段１６で検出し、検出したボタンＢの陰影長さや位置などに基づいて、少なくともボタンＢの計測ボタン直径データ、ボタンＢの糸通し孔Ｂａの計測孔データを取得し、この計測ボタン直径データおよび計測孔データのそれぞれを基準となる基準ボタン直径データおよび基準孔データと比較することによりボタンＢの直径および糸通し孔を判別するようになっている。
【０１５７】
ここで、本実施形態の表裏判別装置における判別動作について、図１５に示すボタンの表裏判別動作図により詳しく説明する。
【０１５８】
図１５は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作図である。なお、図１５に示す４列のうちの左端列は、ボタン搬送路Ｗの検査位置ＩＰに対するボタンＢの搬送状態を示し、左端列の１つ右隣は落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性である落射照明データを示し、左端列の２つ右隣は表面を上に向けた状態における斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性である斜光照明データを示し、右端列は表面を上に向けた状態における斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力特性である斜光照明データを示す。また、出力特性についての横軸および縦軸の説明については図６から図９と同様なので省略し、出力パターンのみを図示する。
【０１５９】
本実施形態の表裏判別装置１において、ボタンＢの判別は、照明装置２を駆動して斜光Ｌａと落射光Ｌｂを交互に検査位置ＩＰに照射することにより開始する。勿論、ボタンＢの搬送方向の先頭部分が検査位置ＩＰの直前に到達したことを図示しないセンサにより検出して、照明装置２を駆動するようにしてもよい。
【０１６０】
そして、搬送面Ｗａを搬送されるボタンＢは、図示しない搬送手段により等速で図１１の矢印Ａにて示すボタン搬送方向に沿って移動を開始する。搬送手段については、例えば、ＣＣＤラインセンサ３ａを挟んで両側にベルトコンベアを配置し、これを駆動させてボタンＢを搬送することができる。
【０１６１】
図１５（ａ）では、検査位置ＩＰにボタンＢが到達せずに、ＣＣＤラインセンサ３ａがボタンＢを検出していない状態（ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」）である。そして、動作制御部２５は判別動作を終了と判断している。そのためデータ処理部２４は待機状態にある。
【０１６２】
ついで、図１５（ｂ）にてボタンＢの端部を検出し、動作制御部２５は、ボタンＢの表裏を判別する判別動作開始と判断する。そして、動作制御部２５は、判別動作開始のため、計測データ保持メモリ２２のデータと、基準データ保持メモリ２１のデータである基準ボタンデータ（Ｆデータ、Ｒデータ）、基準ボタン外径データ、基準孔データ（基準孔数、基準孔ピッチ）との比較を開始する。
【０１６３】
図１５（ｂ）から図１５（ｈ）は、ボタンＢの検出の一部であり、図１５（ｈ）以降もボタンＢが検出されなくなるまで動作制御部２５は判別動作を開始とし、データ処理部２４は計測データと基準データとの比較を実行する。
【０１６４】
そして、ボタンＢが検査位置ＩＰを通過してボタンＢの検出がなくなり、動作制御部２５が判別動作終了と判断した場合、制御手段５部は、ボタンＢの表裏、直径Ｄ、孔数、孔ピッチのそれぞれの判別結果をミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に出力する。
【０１６５】
前記ボタンＢの表裏判別については、前述したように、斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａからの出力に基づいて取得した斜影長さをＦデータあるいはＲデータと比較して、Ｆデータと一致する場合には、表裏を「表」、すなわち、ボタンＢの表面が上を向いた上向きと判別し、Ｒデータと一致する場合には、表裏を「裏」、すなわち、ボタンＢの表面が搬送面Ｗａと対向する下を向いた下向きと判別する。勿論、斜影長さがＦデータと一致しない場合に「裏」と判別し、Ｒデータと一致しない場合に「表」と判別するようにしてもよい。
【０１６６】
前記ボタンＢの直径Ｄの判別については、前述したように落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて取得した計測直径値を基準直径値と比較し、基準直径値と異なる場合、正常なボタンＢでないと判別する。
【０１６７】
前記ボタンＢの糸通し孔Ｂａの判別については、落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａからの出力とボタンＢの搬送速度により実行する。
【０１６８】
すなわち、ボタンＢの表裏がどの様な向きに搬送されてもＣＣＤラインセンサ３ａは同時に３つ以上の糸通し孔Ｂａを検出しない。
【０１６９】
すなわち、図１５（ｅ）から図１５（ｇ）に示すように、糸通し孔Ｂａの検出開始位置と検出終了位置が分かり、ボタンＢの搬送速度が一定であれば、各糸通し孔Ｂａのボタン上における位置が算出できる。また、孔径の最大値が分かれば糸通し孔Ｂａの中心が計算でき、搬送速度よりボタン上の糸通し孔Ｂａの孔位置が算出できる。この孔位置が分かるため、孔ピッチおよび孔数も判別できる。
【０１７０】
すなわち、検査位置ＩＰを通過する表裏の判別に供するボタンＢに落射光Ｌｂを照射して、そのボタンＢの陰影を所定の時間間隔で順次ＣＣＤラインセンサ３ａにより検出し、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力に基づいて陰影に含まれる糸通し孔Ｂａによる「Ｈｉｇｈ」の位置およびその長さに基づいて計測孔データ（計測孔数、計測孔ピッチ）を取得し、この計測孔データを基準孔データと比較することにより、表裏の判別に供するボタンＢの糸通し孔Ｂａ（孔数、孔ピッチ）を判別できる。
【０１７１】
なお、表裏の判別に供するボタンＢの表裏、直径、孔数および孔ピッチのすべてが基準と同一である場合には、その判別結果としてボタンＢが正常であることをあらわす正常信号をミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に出力する。
【０１７２】
また、表裏の判別に供するボタンＢの表裏、直径、孔数および孔ピッチの何れか１つでも基準と異なる場合には、そのボタンＢを排除する排除信号をボタン供給装置の制御部に出力し、不図示の排除機構により排除するとよい。
【０１７３】
さらに、判別に供するボタンＢの孔位置を判別（検出）して、ボタンＢの孔位置の位置合わせを行うための角度信号を、位置合わせ装置２０に対して直接的あるいはミシン制御部を介して間接的に送出する。そして、位置合わせ装置２０は、角度信号に応じてボタンＢの孔位置を決定するように駆動する。
【０１７４】
そして、表裏の判別に供するボタンＢの判別が終了、すなわち、判別結果の出力が終了したら、計測データ保持メモリ２２のデータをクリアして待機する。これにより、つぎの表裏の判別に供するボタンＢの判別に備える。
【０１７５】
ここで、落射光Ｌｂによるボタン形状イメージ図を図１６に示す。
【０１７６】
図１６は、ボタンＢが検査位置ＩＰのＣＣＤラインセンサ３ａ上を移動し時間軸上に落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａからの出力の明暗切替えポイントを点で表し、その点を結びボタン形状イメージとしたものである。
【０１７７】
実際のＣＣＤラインセンサ３ａは、図１６に示す表示時間間隔よりも時間間隔を狭く詳細にボタンデータを検出するが、図１６では説明の便宜上時間ポイントを省略して図示してある。
【０１７８】
図１６に示すように、ボタンＢは搬送面Ｗａを等速で移動するため、時間に速度を乗じたものが搬送方向に沿った長さ(直径)となる。また、ＣＣＤラインセンサ３ａによるボタンＢの検出開始時点を「０」とする基準位置とした場合、搬送方向の座標が求まる。そして、ＣＣＤラインセンサ３ａの出力の座標（ボタンＢの搬送方向に対して直交する方向に配列されている受光素子の座標）とあわせて検出した位置を取得できる。
【０１７９】
つぎに、本実施形態の表裏判別装置における判別動作について、図１７に示すフローチャートにより詳しく説明する。
【０１８０】
図１７は本発明に係るボタンの表裏判別装置の実施形態におけるボタンの表裏判別動作の要部を示すフローチャートである。
【０１８１】
本実施形態の表裏判別装置１による判別動作は、制御手段５のＣＰＵ１４がメモリ１５に記憶されているプログラムおよびデータに基づいて実行する。
【０１８２】
図１７に示すように、本実施形態の表裏判別方法は、まず、Ｓ（ステップ、以下、同じ）５１−Ｓ５４において、ボタンＢの検出を行う。このボタンＢの検出は、斜光照明装置７による斜光照明を点灯（落射照明は消灯する。）してデータ読込（ＣＣＤラインセンサ３ａが検出したデータ（出力）の受信）を行い、ボタン未検出（Ｓ５２のＮ：ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」のまま）の場合には、落射照明装置８による落射照明を点灯（斜光照明は消灯）してデータ読込を行う。そして、ボタンＢを検出（Ｓ５２のＹおよびＳ５４のＹ）するまでＳ５１−Ｓ５４を繰り返す。なお、図１７においては、ＣＣＤラインセンサを、単に、ラインセンサと記す。
【０１８３】
ここで、落射照明を用いない場合には、図１７の破線にて示すにように、斜光照明のみによりＳ５１、Ｓ５２をこの順に繰り返す（図１７の破線矢印にて示すＳ５２のＮ）。
【０１８４】
ついで、ボタンＢを検出（Ｓ５２のＹ、Ｓ５４のＹ：ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」から変化）すると、Ｓ５５において、検出開始時間Ｔ１をメモリ１５の計測データ保持メモリ２２に記憶する。また、検出回数Ｉと、以前の読込データをクリアする。
【０１８５】
ついで、Ｓ５６において、斜光照明を点灯して斜光ＬａによるＣＣＤラインセンサ３ａが検出した斜光照明データ（図１５参照）をメモリ１５、詳しくは、ワークメモリ２３に記憶し、斜光照明を消灯する。
【０１８６】
ついで、Ｓ５７において、落射照明を点灯して落射光ＬｂによるＣＣＤラインセンサ３ａが検出した落射照明データ（図１５、図１６参照）をメモリ１５、詳しくは、ワークメモリ２３に記憶し、落射照明を消灯する。
【０１８７】
ついで、Ｓ５８において、少なくとも斜光照明による斜影長さＤＲと、落射照明による左右外径陰影長さＦＲＬおよびＦＲＲ（図１５参照）と、落射照明による糸通し孔Ｂａの孔位置の開始と終わりとなる第１立上がり位置ＦＦ１および第１立下がり位置ＦＲ１（図１５参照）、落射照明による異なる糸通し孔Ｂａの孔位置の開始と終わりとなる第２立上がり位置ＦＦ２および第２立下がり位置ＦＲ２（図１５参照）のそれぞれを、検出回数Ｉをアドレスとしてメモリ１５、詳しくは計測データ保持メモリ２２に記憶する。なお、図１５に示すように、糸通し孔Ｂａは、最大２つが同時に検出され、３つ以上が同時に検出されることはない。但し、位置は異なる。
【０１８８】
ついで、Ｓ５９において、ボタンＢの検出を終了したか否かを判断し、終了しない（ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」に復帰しない：Ｓ５９のＮ）場合には、Ｓ６０に進行して検出回数Ｉに１を加算して、ボタンＢの検出が終了するまでボタンＢが所定距離移動する毎にＳ５６−Ｓ６０の処理を繰り返す。
【０１８９】
前記ボタンＢの検出を終了した（ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力が「Ｈｉｇｈ」に復帰：Ｓ５９のＹ）場合には、Ｓ６１に進行して、ボタンＢの検出終了時間Ｔ２をメモリ１５、詳しくはワークメモリ２３に記憶して、検出時間Ｔ（Ｔ２−Ｔ１）を算出する。そして、検出時間Ｔに予め設定されているボタン搬送速度Ｖを乗算してボタンＢの縦方向（ボタンＢの搬送方向と平行で、ＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向に対して直交する方向：図１５に示すボタンの上下方向）の外径ＦＬを算出する。この外径ＦＬは、縦方向の計測直径値（計測ボタンデータ）である。なお、Ｓ５８におけるＤＲ、ＦＲＬ、ＦＦ１、ＦＲ１、ＦＦ２、ＦＲ２およびＦＲＲは、いずれもガイド面Ｗｂから表裏の判別に供するボタンＢの横方向（ＣＣＤラインセンサ３ａの長手方向に平行で、ボタンＢの搬送方向に対して直交する方向：図１５に示すボタンの左右方向）の長さである。
【０１９０】
ついで、Ｓ６２において、斜光Ｌａによる斜影長さＤＲの最大値ＭＡＸ（ＤＲ（Ｉ））を求め、この最大値ＭＡＸ（ＤＲ（Ｉ））から表裏の判別に供するボタンＢの計測ボタンデータとなる斜影長さＬＳ（ＬＳ＝ＭＡＸ（ＤＲ（Ｉ）））を求める。また、落射光Ｌｂによる陰影長さＦＲの最大値ＭＡＸ（ＦＲ（Ｉ））を求め、この最大値ＭＡＸ（ＦＲ（Ｉ））から表裏の判別に供するボタンＢの横方向の計測直径値（計測ボタン直径データ）となる陰影長さＬＤ（ＬＤ＝ＭＡＸ（ＦＲＬ（Ｉ）−ＦＲＲ（Ｉ）））を求める（図１５参照）。そして、斜影長さＬＳと陰影長さＬＤを求めたら、つぎのＳ６３に進行する。
【０１９１】
ついで、Ｓ６３において、ボタンＢの横方向の外径である陰影長さＬＤと縦方向の外径ＦＬとを比較して一致すれば（Ｓ６３のＹ）、つぎのＳ６４に進行する。また、比較結果が一致しない場合（Ｓ６３のＮ）には、Ｓ６７に進行してボタンＢを排除する。このＳ６３は、ボタンＢがいびつであるか否かを判断する工程である。なお、ボタンＢの排除は、ボタンＢが規定値外であることをあらわす信号を制御手段５から図示しないミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に送出し、この信号を受けた制御部により実行されることになる。
【０１９２】
ついで、Ｓ６４において、ボタンＢの横方向の外径である陰影長さＬＤと基準データ保持メモリ２２に記憶されている基準ボタン直径データである基準直径値Ｆ１、すなわちボタンＢの直径Ｄとを比較して一致すれば（Ｓ６４のＹ）、つぎのＳ６５に進行する。また、比較結果が一致しない場合（Ｓ６４のＮ）には、つぎのＳ６７に進行してボタンＢを排除する。
【０１９３】
なお、縦方向の外径ＦＬと横方向の外径ＬＤとによりボタンＢの中心の位置を判別することができる。また、立ち下がり位置および数から糸通し孔Ｂａの孔数、孔ピッチを検出し、基準孔データと比較することにより、孔数、孔ピッチを判別することができる。また、検出した斜光照明データを基準データ保持メモリ２１に予め記憶した基準となる斜光照明データと比較したり、検出した射光照明データを基準データ保持メモリ２１に予め記憶した基準となる落射照明データと比較したりすることにより、ボタンＢの外周の欠損の判別を行うこともできる。なお、糸通し孔Ｂａの孔位置および孔径を判別することもできる。また、糸通し孔Ｂａの孔位置を判別した場合、ボタンＢの孔位置の位置合わせを行うための角度信号が、位置合わせ装置２０に対して直接的あるいはミシン制御部を介して間接的に送出される。そして、位置合わせ装置２０は、角度信号に応じてボタンＢの孔位置を決定するように駆動することになる。
【０１９４】
ついで、Ｓ６５において、ボタンＢの表裏の判別を実行する。すなわち、ボタンＢの斜影長さＬＳと基準データ保持メモリ２２に記憶されている基準ボタンデータとを比較して一致すれば（Ｓ６５のＹ）、ボタンＢの表裏を「表」と判別し、つぎのＳ６６に進行する。
【０１９５】
具体的には、取得した斜影長ＬＳを基準ボタンデータのうちのＦデータ（斜影長さＬＳＦ）と比較して一致すれば、ボタンＢの表裏を「表」と判別する。そして、ボタンＢが「表」であることをあらわす信号を制御手段５から図示しないミシン本体およびボタン供給装置の少なくとも一方の制御部に送出し、この信号を受けた制御部によりミシン本体へのボタンＢの搬送が実行されることになる。
【０１９６】
前記Ｓ６５における比較結果が一致しない場合（Ｓ６５のＮ）には、つぎのＳ６７に進行してボタンＢを排除する。
【０１９７】
前記Ｓ６６におけるボタンＢの判別およびＳ６７におけるボタンＢの排除により、ボタンＢの選別が終了する。そして、ボタンＢの選別が終了すると、Ｓ５１に戻って、つぎのボタンＢの判別と選別を開始することになる。
【０１９８】
このような構成からなる本実施形態の表裏判別装置１によれば、載置面としての搬送面Ｗａは、ボタンＢを容易かつ確実に載置することができる。そして、斜光照明装置７は、搬送面Ｗａに載置されたボタンＢに斜光Ｌａを容易かつ確実に照射することができる。そして、イメージセンサ３としてのＣＣＤラインセンサ３ａは、斜光Ｌａによってボタン直下に形成される影の投影を電気信号に変換して出力することができる。さらに、検出手段１６および検出レベル設定手段１９は、ＣＣＤラインセンサ３ａからの出力電圧を斜光照明装置４からのＣＣＤラインセンサ３ａの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定した検出レベルと比較することによりボタンＢの影を検出するから、ボタンＢの透過性の有無にかかわらず、斜光Ｌａによりボタン直下の搬送面上に形成されるボタンＢの斜影を容易かつ確実に検出することができる。そして、ボタンＢの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、検出されたボタンＢの斜影長さＬＳがボタンＢの表裏によって異なるので、制御手段５は、ボタンＢの透過性の有無にかかわらず、検出したボタンＢの斜影長さＬＳに基づいてボタンＢの表裏を確実活容易に判別することができる。
【０１９９】
したがって、本実施形態の表裏判別装置１によれば、ボタンＢの透過性の有無にかかわらず、片面が凹面となっていないボタンＢ、あるいは、ボタンＢの両面に刻印や画像が全くないボタンＢであっても、ボタンＢの外周縁の断面形状が異なりさえすれば、斜光Ｌａによってボタン直下の搬送面上に形成される斜影長さＬＳがボタンＢの表裏によって異なるので、このボタンＢの斜影長さＬＳに基づいてボタンＢの表裏を確実かつ容易に判別することができる。
【０２００】
さらに、本実施形態の表裏判別装置１によれば、ガイド面Ｗｂは、ボタンＢが搬送経路に沿って搬送される際に、ボタンＢの外周の一端がガイド面Ｗｂに接しつつ搬送されるように搬送経路の搬送方向であるボタン搬送方向に沿うように形成され、制御手段５は、ボタンＢが搬送面上をボタン搬送方向に沿って搬送されて搬送面Ｗａの検査位置ＩＰを通過する際に、検出手段１６で検出した斜影長さＬＳの最大値に基づいて、ボタンＢの表裏を判別するように形成されているから、ボタンＢの搬送を中断することなく、表裏の判別を行うことができるので、ボタンＢの表裏の判別を自動的かつ効率よく行うことができる。また、ボタンのＢ外周の一端がガイド面Ｗｂに接しつつ搬送面上を搬送されるので、ボタンＢの搬送経路を容易に確立することができるとともに、イメージセンサ３から出力される出力電圧のパターンの基準位置、すなわち、検出手段１６により検出される斜影長さＬＳの基準位置を容易に確立することができる。
【０２０１】
また、本実施形態の表裏判別装置１によれば、ボタン直下の搬送面Ｗａ上に斜光照明装置７による斜光の照射方向に向かって形成される斜影長さＬＳに基づいて、ボタンＢの表裏を判定しているから、ボタンＢの搬送面上に斜影の形成のためのスペースを設ける必要がなく、斜光照明の照射方向と反対側のボタンＢの直下より外側に形成される斜影の長さに基づいて表裏を判定する場合と比較して、ボタンＢの搬送面の幅を小さくすることができ、ボタンＢの搬送経路をよりコンパクトに構成することができる。
【０２０２】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ボタンＢのガイド面ＷｂをボタンＢの搬送方向に沿うように構成しているが、ボタンＢの表裏判定時にボタンＢの搬送面上にボタンＢの搬送方向と直交するように上昇立設されるガイド面を有するガイド機構を設け、表裏判定時にこのガイド面にボタンＢを当接させてボタンＢの搬送を一旦停止させて表裏を判定し、表裏の判定結果が「表」である場合は、ガイド面を搬送面下方に下降させてボタンＢを搬送可能とし、判定結果が「裏」である場合は、ガイド面の面方向が搬送方向に向かって若干傾くようにガイド機構を回転させてボタンＢが搬送経路から離脱するように構成してもよい。
【符号の説明】
【０２０３】
１ 表裏判別装置
２ 照明装置
３ イメージセンサ
３ａ ＣＣＤラインセンサ
４ 操作パネル
４ａ 表示部
４ｂ 入力部
５ 制御手段
７ 斜光照明装置
８ 落射照明装置
７ａ、８ａ ライトボックス
７ｂ、８ｂ 発光面
１４ ＣＰＵ
１５ メモリ
１６ 検出手段
１９ 検出レベル設定手段
２１ 基準データ保持メモリ
２２ 計測データ保持メモリ
２４ データ処理部
２５ 動作制御部
Ｂ ボタン
Ｂａ 糸通し孔
Ｒ （ボタンの外周縁の半円状の）丸み
Ｒａ （小さい）丸み
Ｒｂ （大きい）丸み
ＰＬ （検出レベル設定値としての）検出基準電圧
ＰＬａ （斜光照明による）検出基準電圧
ＰＬｂ （落射照明による）検出基準電圧
Ｄ （ボタンの）直径
ＩＰ 検査位置
Ｌ （ＣＣＤラインセンサの）長さ
Ｌａ 斜光
Ｌｂ 落射光
ＬＳ 斜影長さ
ＬＳＦ （表面が上向きのときの）斜影長さ
ＬＳＲ （裏面が上向きのときの）斜影長さ
ＬＤ 陰影長さ
Ｗ ボタン搬送路
Ｗａ 搬送面
Ｗｂ ガイド面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫製物に縫い付けられるボタンの表裏を判別するボタンの表裏判別装置において、
ボタンが載置される載置面と、
前記載置面に斜光を照射する斜光照明装置と、
前記斜光が前記載置面に照射された際に、ボタン直下の前記載置面上に形成されるボタンの影が投影されるように、複数の受光素子が配列されて前記載置面に埋設されたイメージセンサと、
前記イメージセンサの出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンの影を検出する検出手段と、
前記検出レベルを、前記斜光照明装置からの前記イメージセンサの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段と、
前記斜光を照射した際に、前記検出手段で検出されたボタンの影の長さに基づいてボタンの表裏を判別する制御手段とを備えたことを特徴とするボタンの表裏判別装置。
【請求項１】
縫製物に縫い付けられるボタンの表裏を判別するボタンの表裏判別装置において、
ボタンが載置される載置面と、
前記載置面に斜光を照射する斜光照明装置と、
前記斜光が前記載置面に照射された際に、ボタン直下の前記載置面上に形成されるボタンの影が投影されるように、複数の受光素子が配列されて前記載置面に埋設されたイメージセンサと、
前記イメージセンサの出力電圧を所定の検出レベルと比較することにより、ボタンの影を検出する検出手段と、
前記検出レベルを、前記斜光照明装置からの前記イメージセンサの各受光素子の距離に応じて斬減するように設定する検出レベル設定手段と、
前記斜光を照射した際に、前記検出手段で検出されたボタンの影の長さに基づいてボタンの表裏を判別する制御手段とを備えたことを特徴とするボタンの表裏判別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−２２０９４５（Ｐ２０１０−２２０９４５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７４０２０（Ｐ２００９−７４０２０）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００３３９９）ＪＵＫＩ株式会社 (1,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００３３９９）ＪＵＫＩ株式会社 (1,557)
【Ｆターム（参考）】
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