特開 2019-200134 シート検出方法、シート加工方法、シート検出装置及びシート加工システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-200134(P2019-200134A)

(43)【公開日】2019年11月21日

(54)【発明の名称】シート検出方法、シート加工方法、シート検出装置及びシート加工システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20191025BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20191025BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/84 Z

   G01B11/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-94750(P2018-94750)

(22)【出願日】2018年5月16日

(71)【出願人】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118784

【弁理士】

【氏名又は名称】桂川 直己

(72)【発明者】

【氏名】南野 勝巳

(72)【発明者】

【氏名】恩田 義則

(72)【発明者】

【氏名】保木 哲也

【テーマコード（参考）】

2F065

2G051

【Ｆターム（参考）】

2F065AA12

2F065AA22

2F065AA51

2F065BB01

2F065CC06

2F065DD03

2F065FF04

2F065GG07

2F065GG14

2F065GG17

2F065HH12

2F065JJ03

2F065JJ26

2F065LL04

2F065QQ13

2F065QQ24

2F065QQ25

2F065QQ31

2F065QQ33

2F065QQ42

2G051AA37

2G051AB20

2G051BA02

2G051BB05

2G051BC03

2G051CA04

2G051CB01

2G051DA03

2G051EA08

2G051EA16

2G051EB01

2G051EC03

2G051ED01

2G051ED07

2G051ED11

2G051ED22

(57)【要約】

【課題】平面に置かれたシートを安定して検出する。
【解決手段】残材７の上面に置かれた製品６を検出するシート検出方法は、照明工程と、撮影工程と、影検出工程と、シート検出工程と、を含む。照明工程では、残材７の上面より高い位置から製品６の側面に向けて光を照射する。撮影工程では、光が照射されている状態の製品６を、製品６の上方に配置されたカメラ５１で撮影する。影検出工程では、撮影工程で得られた画像データから、残材７の上面に生じている影を検出する。重なり検出工程では、影検出工程で検出した影に基づいて、残材７の上面に置かれた製品６を検出する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面に置かれたシートを検出するシート検出方法であって、
前記平面より高い位置から前記シートの側面に向けて光を照射する照明工程と、
光が照射されている状態の前記シートを、前記シートの上方に配置された撮影装置で撮影する撮影工程と、
前記撮影工程で得られた画像データから、前記平面に生じている影を検出する影検出工程と、
前記影検出工程で検出した影から、前記平面に置かれたシートを検出するシート検出工程と、
を含むことを特徴とするシート検出方法。

【請求項2】

請求項１に記載のシート検出方法であって、
前記照明工程では、平面視で方向が異なる少なくとも２つの方向で光を照射し、
前記照明工程では、ある方向で光を照射した後のタイミングで、それとは異なる方向で光を照射することを特徴とするシート検出方法。

【請求項3】

請求項２に記載のシート検出方法であって、
前記照明工程では、複数のタイミングに分けて、平面視で９０°ずつ異なる４つの方向全てで光を照射することを特徴とするシート検出方法。

【請求項4】

請求項３に記載のシート検出方法であって、
前記照明工程では、４回のタイミングに分けて、前記４つの方向から１つずつ選んだ方向で光を照射することを特徴とするシート検出方法。

【請求項5】

請求項３に記載のシート検出方法であって、
前記照明工程では、互いに９０°異なる２つの方向で同時に光を照射した後のタイミングで、残りの２つの方向で同時に光を照射することを特徴とするシート検出方法。

【請求項6】

請求項１から５までの何れか一項に記載のシート検出方法であって、
前記影検出工程では、平面視で方向が異なる少なくとも２つの方向で光を照射して撮影された複数の画像データを合成した合成画像データに基づいて、前記平面に生じる影を検出することを特徴とするシート検出方法。

【請求項7】

請求項１から６までの何れか一項に記載のシート検出方法であって、
前記照明工程で照射される光の光軸と、前記平面と、がなす角度が１°以上かつ５°以下であることを特徴とするシート検出方法。

【請求項8】

請求項１から７までの何れか一項に記載のシート検出方法であって、
前記シートが金属シートであることを特徴とするシート検出方法。

【請求項9】

請求項１から８までの何れか一項に記載のシート検出方法であって、
前記シート検出工程では、他のシートの上に重なっている前記シートを検出することを特徴とするシート検出方法。

【請求項10】

シートに対してジョイントレス加工を行うシート加工工程と、
請求項９に記載のシート検出方法を行うシート検出工程と、
を行うことを特徴とするシート加工方法。

【請求項11】

平面に置かれたシートを検出するシート検出装置であって、
前記平面より高い位置から前記シートの側面に向けて光を照射する照明部と、
光が照射されている状態の前記シートを、前記シートの上方から撮影する撮影装置と、
前記撮影装置が出力する画像データから、前記平面に生じている影を検出する影検出部と、
前記影検出部で検出した影から、前記平面に置かれたシートを検出するシート検出部と、
を備えることを特徴とするシート検出装置。

【請求項12】

請求項１１に記載のシート検出装置であって、
前記照明部は、平面視で方向が異なる少なくとも２つの方向で光を照射可能であり、
前記照明部は、ある方向で光を照射した後のタイミングで、それとは異なる方向で光を照射することを特徴とするシート検出装置。

【請求項13】

請求項１２に記載のシート検出装置であって、
前記照明部は、複数のタイミングに分けて、平面視で９０°ずつ異なる４つの方向全てで光を照射することを特徴とするシート検出装置。

【請求項14】

請求項１３に記載のシート検出装置であって、
前記照明部は、４回のタイミングに分けて、前記４つの方向から１つずつ選んだ方向で光を照射することを特徴とするシート検出装置。

【請求項15】

請求項１３に記載のシート検出装置であって、
前記照明部は、互いに９０°異なる２つの方向で同時に光を照射した後のタイミングで、残りの２つの方向で同時に光を照射することを特徴とするシート検出装置。

【請求項16】

請求項１１から１５までの何れか一項に記載のシート検出装置であって、
前記影検出部は、平面視で方向が異なる少なくとも２つの方向で光を照射して撮影された複数の画像データを合成した合成画像データに基づいて、前記平面に生じる影を検出することを特徴とするシート検出装置。

【請求項17】

請求項１１から１６までの何れか一項に記載のシート検出装置であって、
前記照明部が光を照射する光軸と、前記平面と、がなす角度が１°以上かつ５°以下であることを特徴とするシート検出装置。

【請求項18】

請求項１１から１７までの何れか一項に記載のシート検出装置であって、
前記シートが金属シートであることを特徴とするシート検出装置。

【請求項19】

請求項１１から１８までの何れか一項に記載のシート検出装置であって、
他のシートの上に重なっている前記シートを検出することを特徴とするシート検出装置。

【請求項20】

シートに対してジョイントレス加工を行い、シート同士を分離するシート加工装置と、
請求項１９に記載のシート検出装置と、
を備えることを特徴とするシート加工システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として、平面に置かれたシートを検出するシート検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

物体を画像処理によって検出する技術は、例えば特許文献１及び２に開示されている。

【0003】

特許文献１は、基板の外観検査方法を開示する。特許文献１では、照明によって、複数の方向からの照明光を別々に照射し、カメラは、複数の方向別の照明光毎に画像を取得する。エッジ検出部は、これらの画像から、電子部品の外形を示すエッジを検出する。

【0004】

特許文献２は、画像測定方法を開示する。特許文献２では、ワークに対して、リング状光束の照明光が斜め方向からワークに照射される。斜め方向から照明光を照射する斜め照明部は、平面視で四方向に分割され、それぞれ独立に照明光の強度が制御される。ワークの画像がＣＣＤカメラによって撮像され、画像データに対してエッジ検出等の処理が行われることで、ワークの形状等が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２２５７１６号公報

【特許文献2】特開２００５−００３３８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１及び２の構成は、シートのような平坦なものを検出しようとする場合、照明光がシートの表面で強く反射した反射光により画像の白飛びが生じてしまい、検出精度が低下してしまうことがあり、改善の余地が残されていた。

【0007】

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、平面に置かれたシートを安定して検出可能なシート検出方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び効果】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0009】

本発明の第１の観点によれば、平面に置かれたシートを検出する以下のようなシート検出方法が提供される。即ち、このシート検出方法は、照明工程と、撮影工程と、影検出工程と、シート検出工程と、を含む。前記照明工程では、前記平面より高い位置から前記シートの側面に向けて光を照射する。前記撮影工程では、光が照射されている状態の前記シートを、前記シートの上方に配置された撮影装置で撮影する。前記影検出工程では、前記撮影工程で得られた画像データから、前記平面に生じている影を検出する。前記シート検出工程では、前記影検出工程で検出した影から、前記平面に置かれたシートを検出する。ここで、シートを検出するとは、平面に置かれたシートの存在を認識することに加えて、平面におけるシートの位置を認識することも含まれる。

【0010】

これにより、シートの側面に光を照射するように照明することで、シートの上面に反射した照明光が撮影装置に入りにくくなり、影を利用したコンピュータによる画像処理アルゴリズムによりシートを検出するために適した画像データを取得することができる。この結果、平面に置かれたシートを精度良く検出することができる。

【0011】

前記のシート検出方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記照明工程では、平面視で方向が異なる少なくとも２つの方向で光を照射する。前記照明工程では、ある方向で光を照射した後のタイミングで、それとは異なる方向で光を照射する。

【0012】

これにより、シートが影を形成する方向を異ならせた複数の画像データを順次取得できるので、平面に置かれたシートを精度良く検出することができる。

【0013】

前記のシート検出方法においては、前記照明工程では、複数のタイミングに分けて、平面視で９０°ずつ異なる４つの方向全てで光を照射することが好ましい。

【0014】

これにより、シートが多様な方向に影を形成した画像データを取得することができる。

【0015】

前記のシート検出方法においては、前記照明工程では、４回のタイミングに分けて、前記４つの方向から１つずつ選んだ方向で光を照射することができる。

【0016】

この場合、シートが４方向のそれぞれに影を形成した画像データを１つずつ取得することができる。また、各回で得られる画像データにおける影が濃くなるので、シートの検出を確実に行うことができる。

【0017】

前記のシート検出方法においては、前記照明工程では、互いに９０°異なる２つの方向で同時に光を照射した後のタイミングで、残りの２つの方向で同時に光を照射することもできる。

【0018】

この場合、シートが２方向に同時に影を形成した画像データを２つ取得することができる。これにより、撮影回数を減らすことができ、シート検出処理を高速化できる。

【0019】

前記のシート検出方法においては、前記影検出工程では、平面視で方向が異なる少なくとも２つの方向で光を照射して撮影された複数の画像データを合成した合成画像データに基づいて、前記平面に生じる影を検出することが好ましい。

【0020】

これにより、シートの輪郭全体にわたって周囲に影が生じている合成画像を得ることができる。従って、シートを検出するための処理を簡素化することができる。

【0021】

前記のシート検出方法においては、前記照明工程で照射される光の光軸と、前記平面と、がなす角度が１°以上かつ５°以下であることが好ましい。

【0022】

これにより、画像データにおいて、シートの上面の明るさをある程度確保して、影とのコントラストを明確にすることができる。また、シートの上面又はシートが置かれる平面で反射した照明光が撮影装置に直接入射しにくくすることができる。

【0023】

前記のシート検出方法においては、前記シートが金属シートであることが好ましい。

【0024】

即ち、本発明のシート検出方法は、照明光が上面で反射し易い金属シートを検出するのに特に好適である。

【0025】

前記のシート検出方法においては、前記シート検出工程では、他のシートの上に重なっている前記シートを検出することが好ましい。

【0026】

これにより、シートの重なりを検出することができる。

【0027】

本発明の第２の観点によれば、以下のシート加工方法が提供される。即ち、このシート加工方法は、シート加工工程と、シート検出工程と、を行う。前記シート加工工程では、シートに対してジョイントレス加工を行う。前記シート検出工程では、前記のシート検出方法を行う。

【0028】

これにより、ジョイントレス加工によりシート同士が完全に分離し、シートが他のシートの上に重なり易くなっている状況において、シートの重なりを良好に検出することができる。

【0029】

本発明の第３の観点によれば、平面に置かれたシートを検出する以下の構成のシート検出装置が提供される。即ち、このシート検出装置は、照明部と、撮影装置と、影検出部と、シート検出部と、を備える。前記照明部は、前記平面より高い位置から前記シートの側面に向けて光を照射する。前記撮影装置は、光が照射されている状態の前記シートを、前記シートの上方から撮影する。前記影検出部は、前記撮影装置が出力する画像データから、前記平面に生じる影を検出する。前記シート検出部は、前記影検出部で検出した影から、前記平面に置かれたシートを検出する。

【0030】

これにより、シートの側面に光を照射するように照明することで、シートの上面に反射した照明光が撮影装置に入りにくくなり、影を利用したコンピュータによる画像処理アルゴリズムによりシートを検出するために適した良好な画像データを取得することができる。この結果、平面に置かれたシートを精度良く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の一実施形態に係るレーザ加工システムの全体的な構成を示す斜視図。

【図2】レーザ加工システムの斜視図。

【図3】レーザ加工装置の受渡しポート周辺の構成を示す斜視図。

【図4】重なり検出装置の構成を示す斜視図。

【図5】重なり検出装置の電気的構成を示すブロック図。

【図6】重なり検出装置におけるライトとカメラの位置関係を示す模式図。

【図7】４つのライトの配置と点灯及び消灯の組合せを示す図。

【図8】重なりが生じている製品を撮影した画像と、そのエッジ検出結果を示す図。

【図9】レーザ加工による切断断面の形状の特徴を示す拡大図。

【図10】画像において、検出されたエッジを境界とした影が生じているか否かの判定を説明する図。

【図11】重なり検出装置において行われる処理の前半を示すフローチャート。

【図12】重なり検出装置において行われる処理の後半を示すフローチャート。

【図13】４つのライトの点灯及び消灯の組合せの他の例を示す図。

【図14】エッジ検出前に４つの画像を合成する変形例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るレーザ加工システム１の全体的な構成を示す斜視図である。図２は、レーザ加工システム１の斜視図である。図３は、レーザ加工装置１０の受渡しポート１２周辺の構成を示す斜視図である。

【0033】

図１に示すレーザ加工システム（シート加工システム）１は、加工対象物である金属板５に対しレーザ切断加工を行うように構成されている。レーザ加工システム１は、レーザ加工装置１０と、貯蔵装置２０と、搬送装置３０と、重なり検出装置５０と、を備える。

【0034】

レーザ加工装置１０は、供給された金属板５に対してレーザ光を照射して溶融させることにより、所望の形状に切断する。このレーザ加工により、金属板５から製品６を切り抜いて得ることができる。本明細書で、「製品」には、完全な製品でない半製品の場合も含む。切断の輪郭は任意に設定することができるので、１つの金属板５から１つの製品６を作ることもできるし、２つ以上の製品６を作ることもできる。１つの金属板５から２つ以上の製品６を作る場合、製品同士が同一形状であっても良いし、互いに異なる形状であっても良い。

【0035】

図１の中央部には、レーザ加工装置１０によって切断加工が行われた後の金属板５が描かれている。レーザ加工装置１０は、製品６と、残りの不要な部分（残材７）と、を繋ぐ小さなジョイント部分を形成するように金属板５に対して切断加工を行うこともできるが、本実施形態では、ジョイント部分を形成しないジョイントレス加工が行われる。金属板５は金属によりシート状に形成されているので、これを切断して得られた製品６及び残材７もシートであるということができる。ジョイントレス加工を行う場合、製品６と残材７とが最初から完全に分離されているため、ジョイント部の切離し工程等を省略して工程を簡素化できる点で有利である。

【0036】

レーザ加工装置１０は、筐体１１と、受渡しポート１２と、を備える。

【0037】

筐体１１は中空状に構成されており、この内部で金属板５に対するレーザ加工が行われる。筐体１１の内部には、レーザ照射機構が配置されている。レーザ照射機構は、レーザ光を照射するレーザヘッド１３と、このレーザヘッド１３を水平面に沿って移動可能に支持する図略の移動機構と、を備える。

【0038】

レーザヘッド１３は、指定された軌跡を描いて水平に移動しながら下向きにレーザ光を照射することで、下方に位置する金属板５を切断することができる。

【0039】

レーザヘッド１３は、加工を補助する適宜のガス（アシストガス）を吹き付ける図略のノズルを備える。レーザ光を照射した箇所に対してノズルからガスを吹き付けることで、溶融した金属を吹き飛ばして除去し、加工効率を上げることができる。

【0040】

図１及び図２に示すように、受渡しポート１２は、筐体１１に隣接して配置されている。レーザ加工装置１０は、受渡しポート１２を介して、加工前又は加工後の金属板５を外部との間で受け渡すことができる。

【0041】

図１及び図３に示すように、レーザ加工装置１０は、金属板５を水平な状態で上に載せることが可能な加工パレット１４を備える。加工パレット１４は水平な矩形平板状に形成されている。加工パレット１４は図示しない移動機構を介して水平方向にスライド移動可能に設けられており、筐体１１の内部と、受渡しポート１２と、の間で移動することができる。また、加工パレット１４は図示しない昇降機構を介して上下方向に移動可能に構成されている。

【0042】

レーザヘッド１３による切断加工は、加工パレット１４が筐体１１の内部の所定の場所に移動した状態で、加工パレット１４に載せられた状態の金属板５に対して行われる。即ち、加工パレット１４は、切断加工時の金属板５の支持台として機能する。

【0043】

図３に示すように、加工パレット１４の上部には、細長い板状に形成された支持プレート１５が適宜の間隔をあけて複数配置されている。支持プレート１５の上端部は、上向きに尖った尖り部が多数並んだ形状となっている。これにより、加工パレット１４が金属板５に下から接触する接触面積を小さくして、レーザ加工時の溶着を抑制することができる。

【0044】

図１等に示す貯蔵装置２０は、レーザ加工前の金属板５、レーザ加工後の製品６及び残材７を貯蔵することができる。貯蔵装置２０は、上下方向に並べられた複数の棚２１を備える。それぞれの棚２１には、加工前の金属板５、加工後の製品６、又は残材７を、上下方向に複数重ねた状態で置くことができる。

【0045】

貯蔵装置２０において、それぞれの棚２１は、水平方向に移動可能に支持されている。図１には、選択された１つの棚２１が水平方向に移動して引き出された状態が二点鎖線で示されている。搬送装置３０は、棚２１が引き出された状態で、当該棚２１に載った金属板５を取り出したり、レーザ加工装置１０での切断加工により得られた製品６又は残材７を棚２１に載せたりすることができる。

【0046】

搬送装置３０は、貯蔵装置２０からレーザ加工前の金属板５を取って、受渡しポート１２にある加工パレット１４まで搬送する。これにより、貯蔵装置２０に貯蔵されている金属板５をレーザ加工装置１０に供給することができる。一方、搬送装置３０は、受渡しポート１２にある後述のスライドフォーク４２から、レーザ加工後の製品６及び残材７を取って、それぞれ貯蔵装置２０まで搬送する。これにより、製品６及び残材７を貯蔵装置２０に貯蔵することができる。

【0047】

搬送装置３０は、分離された製品６及び残材７を仕分けして、それぞれ貯蔵装置２０の所定の棚２１まで搬送する。これにより、製品６だけ（残材７だけ）を取りまとめて整理することができ、後工程の簡素化を実現することができる。

【0048】

搬送装置３０は、例えば図１に示すように、水平レール３１と、スライダ３２と、垂直レール３３と、搬送ヘッド３４と、を備える。

【0049】

水平レール３１は、直線状に細長く形成され、受渡しポート１２より高い位置で水平に架設されている。水平レール３１は、平面視でその長手方向と垂直な方向に移動可能に支持されている。

【0050】

スライダ３２は、水平レール３１に支持されている。スライダ３２は、水平レール３１の長手方向に沿って移動可能となっている。

【0051】

垂直レール３３は、直線状に細長く形成され、その長手方向が上下方向となるようにスライダ３２に支持されている。垂直レール３３は、スライダ３２に対して上下方向に移動可能となっている。

【0052】

搬送ヘッド３４は、垂直レール３３の下端部に固定されている。図４に示すように、搬送ヘッド３４の下面には、保持部材としてのグリッパ３５が複数配置されている。それぞれのグリッパ３５は、下方に向けられている。このグリッパ３５により、搬送対象物（即ち、加工前の金属板５、加工後の製品６又は残材７）を保持することができる。グリッパ３５は、例えば真空吸着式やクランプ式とすることができるが、これに限定されない。

【0053】

搬送装置３０は図略の複数のモータを備える。このモータを適宜駆動することにより、水平レール３１及びスライダ３２を水平方向に移動させたり、搬送ヘッド３４を垂直方向に移動させたりすることができる。

【0054】

この構成で、搬送装置３０は、搬送対象物の直上方までスライダ３２を移動させた後、スライダ３２に支持される搬送ヘッド３４を下降させる。やがて、グリッパ３５が搬送対象物の上面に接触するので、その状態でグリッパ３５を動作させて搬送対象物を保持する。その後、搬送装置３０は、搬送ヘッド３４とともに搬送対象物を上昇させ、目的の場所までスライダ３２を移動させる。搬送先の直上方までスライダ３２が移動した後、搬送装置３０は、搬送ヘッド３４を適宜の高さまで下降させ、グリッパ３５による保持を解除する。以上により、搬送装置３０による搬送を実現することができる。

【0055】

搬送装置３０は、加工後の製品６又は残材７の搬送を円滑に行うための搬送補助装置４１を備える。

【0056】

図３に示すように、搬送補助装置４１は、棒状部材４３を適宜の間隔をあけて水平に複数並べた構成のスライドフォーク４２を備える。それぞれの棒状部材４３は何れも、水平に向けられた状態で片持ち支持されている。平面視で、棒状部材４３の長手方向は、加工パレット１４における支持プレート１５の長手方向と平行である。複数の棒状部材４３が配置される間隔は、支持プレート１５が配置される間隔と実質的に等しくなっている。

【0057】

スライドフォーク４２は、図示しない適宜の移動機構を介して、棒状部材４３の長手方向と平行な向きで移動可能に支持されている。移動機構は、図略のモータを備える。このモータは、スライドフォーク４２を、図１のようにそれぞれの棒状部材４３が受渡しポート１２の上方にある位置と、図３のように棒状部材４３が受渡しポート１２から退避した位置と、の間で水平に移動させることができる。この移動に伴って、スライドフォーク４２の棒状部材４３は、支持プレート１５の間に差し込まれた位置と、支持プレート１５から抜けた位置と、の間で移動する。

【0058】

この構成で、加工パレット１４が受渡しポート１２と筐体１１の内部との間で移動するときは、スライドフォーク４２は図３に示すように受渡しポート１２から退避した状態となっている。加工パレット１４に載せられた金属板５がレーザ加工装置１０によって加工されて、受渡しポート１２へ搬送されると、スライドフォーク４２が図３の位置から移動し、加工済みの金属板５（製品６及び残材７）の下に棒状部材４３が差し込まれる。この状態で加工パレット１４が下降することで、金属板５はスライドフォーク４２上に載った状態となり、金属板５と支持プレート１５との接触が解除される。こうして、金属板５は加工パレット１４からスライドフォーク４２に載せ替えられる。これにより、レーザ加工に伴って製品６又は残材７が支持プレート１５の上端部と溶着していた場合でも、その溶着を切り離すことができるので、搬送装置３０による製品６又は残材７の搬送を円滑に行うことができる。

【0059】

なお、スライドフォーク４２は上記した構成に限定されない。例えば、スライドフォーク４２が加工パレットの下方に配置されており、棒状部材４３が上下動することで、支持プレート１５の間に差し込まれた位置と、支持プレート１５から抜けた位置と、の間で移動する構成であってもよい。

【0060】

ところで、本実施形態のレーザ加工システム１では、製品６と残材７とを完全に分離するジョイントレス加工が行われる。従って、レーザ加工装置１０においてレーザ切断加工がされるときに、金属板５に吹き付けられるアシストガスにより製品６が動いて、残材７の上に載ってしまう可能性がある。また、受渡しポート１２において加工パレット１４を下降させ、加工パレット１４からスライドフォーク４２に製品６及び残材７を載せ替える過程で、製品６が動いて残材７の上に載ってしまう可能性がある。製品６が動いて残材７の上に重なってしまうと、搬送装置３０による製品６又は残材７の取出しに失敗し、搬送装置３０を用いて搬送を自動で行う際の障害となる。

【0061】

そこで、本実施形態のレーザ加工システム１は重なり検出装置５０を備える。この重なり検出装置５０は、残材７の上面に置かれている製品６を検出できるように構成されている。

【0062】

図４及び図５を参照して、重なり検出装置５０の構成を詳細に説明する。図４は、重なり検出装置５０の構成を示す斜視図である。図５は、重なり検出装置５０の電気的構成を示すブロック図である。

【0063】

図４に示すように、重なり検出装置５０は、カメラ（撮影装置）５１と、ライトユニット（照明部）５２と、制御装置５４と、を備える。

【0064】

カメラ５１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の画像センサにレンズを取り付けて構成されており、搬送ヘッド３４の下面中央に下向きに取り付けられている。カメラ５１は、スライドフォーク４２に載った状態の製品６及び残材７を上方から撮影して、静止画の画像を取得することができる。図５には、残材７の上に重なった製品６がライト５７で照明され、カメラ５１で撮影される様子が概念的に描かれている。

【0065】

カメラ５１は制御装置５４と電気的に接続されている。カメラ５１は、撮影した画像を、画素がマトリクス状に並んだラスタデータとして制御装置５４に出力する。

【0066】

ライトユニット５２は、図４等に示すように、水平な矩形枠状のライトフレーム５６に４つのライト５７が固定された構成となっている。ライトフレーム５６は、搬送ヘッド３４に吊下げ状に支持されている。ライトフレーム５６は昇降可能に構成されており、図示しないモータによって、図３のように搬送ヘッド３４とほぼ同じ高さまで上昇させたり、図４のように製品６及び残材７より少しだけ高い位置まで下降させたりすることができる。

【0067】

ライト５７は、製品６及び残材７を照明する。ライトユニット５２は、ライトフレーム５６の矩形の４辺に対応するように、４つのライト５７を備える。４つのライト５７は、細長い線状の光源として構成されており、その長手方向は、カメラ５１による撮影領域を示す矩形の４辺と実質的に平行になっている。更に好ましくは、ライト５７の長手方向は、加工パレット１４に置かれる金属板５の４辺と平行になっている。

【0068】

ライト５７の構成は様々に考えられるが、例えば、多数のＬＥＤを直線状に並べたものを用いることができる。それぞれのライト５７は、制御装置５４に電気的に接続されている。制御装置５４は、４つのライト５７の点灯／消灯を個別に制御することができる。

【0069】

それぞれのライト５７は、ライトフレーム５６の内面に固定されている。４つのライト５７の光軸は何れも、ライトフレーム５６の内部空間の中央をほぼ向いているが、水平面（言い換えれば、残材７の上面）に対して図６に示す小さな角度θをなすように斜め下向きとなっている。カメラ５１は、対向して配置される２組のライト５７の間を通して、製品６及び残材７を撮影することができる。

【0070】

製品６が残材７の上面（平面）に置かれている場合、ライトフレーム５６を十分に下降させた状態では、残材７の上面より少し高い位置のライト５７から、製品６の側面に光が照射される。ライト５７の光軸を水平に近い向きとすることにより、製品６を上方からカメラ５１で撮影する場合に、影を明確に形成することができる。

【0071】

図６に示す角度θは任意であり、０°であっても良い。ただし、角度θは、１°以上かつ５°以下であることが好ましい。角度θの下限を１°以上とすることにより、撮影される製品６の上面の明るさをある程度確保して、影とのコントラストを明確にすることができる。また、角度θの上限を５°以下とすることにより、製品６又は残材７の上面で反射した照明光が上方のカメラ５１に直接入射しにくくなるので、良好な撮影画像を取得することができる。また、角度θの上限が５°以上であると、金属板において照明に近い側と遠い側とで明暗差が大きくなりすぎて影検出には好ましくないことを、本件発明者らによる実験により確認できている。なお、上記した好ましい角度θの上限は、ライト５７の照明光の拡散特性と撮影範囲までの距離によって変動するパラメータである。

【0072】

制御装置５４は、小型のコンピュータとして構成されており、搬送ヘッド３４の適宜の位置に取り付けられている。制御装置５４は、ライト５７の制御、カメラ５１による撮影画像の取得、及び製品６の重なりの検出を行う。

【0073】

図５に示すように、制御装置５４は、照明制御部６１と、カメラ制御部６２と、画像記憶部６３と、エッジ検出部６４と、影検出部６５と、重なり検出部（シート検出部）６６と、を備える。

【0074】

具体的には、制御装置５４は公知のコンピュータにより構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備える。ＲＯＭに記憶されるプログラムには、本実施形態のレーザ加工システム１で行われる製品重なり検出方法（シート検出方法）を制御装置５４によって実現するための製品重なり検出プログラム（シート検出プログラム）が含まれている。

【0075】

製品重なり検出方法は、照明工程と、撮影工程と、影検出工程と、重なり検出工程（シート検出工程）と、を含んでいる。従って、製品重なり検出プログラムは、それぞれの工程に対応して、照明ステップと、撮影ステップと、影検出ステップと、重なり検出ステップ（シート検出ステップ）と、を含んでいる。上記のハードウェアとソフトウェアとの協働により、制御装置５４を、照明制御部６１、カメラ制御部６２、画像記憶部６３、エッジ検出部６４、影検出部６５、及び重なり検出部６６として動作させることができる。

【0076】

照明制御部６１は、カメラ５１により撮影が複数回行われる際に、照明条件を撮影ごとに変化させるように、それぞれのライト５７の点灯／消灯を制御する。これにより、製品６の側面に光を照射する照明工程が実現される。具体的に説明すると、照明制御部６１は、撮影時には４つのライト５７のうち選択された１つだけを点灯し、その他の３つのライト５７は消灯させる。また、照明制御部６１は、１回の撮影ごとに、点灯するライト５７の選択をそれぞれ異ならせる。これにより、カメラ５１は、同じ場所を４回撮影して、照明光の方向が画像の左から右、上から下、右から左、下から上、となる４通りの画像データを得ることができる。

【0077】

カメラ制御部６２は、カメラ５１が製品６及び残材７を、同じ場所で４回撮影するように制御する。これにより、光が側面に照射される製品６を撮影する撮影工程が実現される。カメラ制御部６２は、撮影によりカメラ５１が取得した４つの画像データを入力し、画像記憶部６３に記憶する。

【0078】

図７には、カメラ５１での４回の撮影時に４つのライト５７の何れを点灯／消灯するかの例が示されている。ライトユニット５２を構成する４つのライト５７は、光を照射する方向が平面視で９０°ずつ異なるように配置されている。照明制御部６１はライトユニット５２を制御し、４回のタイミングに分けて、４つのライト５７を１つずつ点灯させる。言い換えれば、ライトユニット５２は、平面視で９０°ずつ異なる４つの方向から１つずつ選んだ方向で光を照射する。

【0079】

図８（ａ）には、残材７の上に製品６を重ねた状態で撮影した画像の例が示されている。図８（ａ）の画像では、照明光の方向は左から右となっている。

【0080】

図５の画像記憶部６３は、カメラ制御部６２で取得した画像、及び、後述のエッジ画像等を記憶する。

【0081】

エッジ検出部６４は、画像記憶部６３に記憶されている４つの画像データに対してフィルタ処理をそれぞれ行うことで、画像の輝度が急激に変化している部分（エッジ）を検出する。

【0082】

平面の上にシート（例えば、金属シートである製品６）が乗っている場合、その周囲に、高さ方向での段差が生じる。この段差に対してほぼ水平方向に光を当てた場合、シートを上方から撮影した画像には、当該段差を境界として画素の輝度が急激に変化する傾向がある。逆に考えれば、画像のうち輝度が急激に変化する画素があれば、その位置に、そのような段差が生じている可能性がある。本実施形態において、エッジ検出部６４は公知のソーベルフィルタを利用しているが、用いるフィルタ処理はこれに限定されない。

【0083】

図８（ｂ）は、図８（ａ）の撮影画像に対してソーベルフィルタを適用し、計算結果が所定の閾値より大きい画素を、黒い画素で示している。このように、適宜のエッジ検出処理を行うことで、輝度の変化が急激な部分をエッジとして検出することができる。

【0084】

図９の拡大図に示すように、レーザ加工により金属板５を切断した断面においては、製品６の上面に近い部分は溶融により丸くなっているものの、その丸みを帯びた部分６ａの面積は比較的小さく、鋭く落ち込む部分６ｂの面積が比較的大きくなっている。このとき、図９のようにライト５７の光軸が水平に近くなるように設定した場合、当該反射光５７ｒの向きは垂直に近くなるので、カメラ５１を製品６から遠ざけることによって、この反射光５７ｒを一定程度捉え易くなる。

【0085】

これに対して、図６には、カメラ５１と製品６との距離を異ならせた２つの場合が示されている。本実施形態の影を利用したエッジ検出方法によれば、カメラ５１を、図６の実線で示すように、被写体である製品６及び残材７との距離が大きくなるように配置してもよいし、図６の一点鎖線で示すように、被写体である製品６及び残材７との距離が小さくなるように配置しても構わない。即ち、カメラ５１を上方に遠ざけ過ぎると、照明の取付けのための機構が大型化するが、本実施形態の影を利用したエッジ検出方法によれば、その必要がない。

【0086】

図８（ｂ）の例では、矩形の製品６において照明が当たっている側の辺（左辺）の輪郭が、反対側の辺（右辺）の輪郭と比較して、エッジとしてあまり明確に検出できていない。しかしながら、カメラ５１を製品６から更に上方へ離して撮影すれば、照明が当たっている側の辺の輪郭もより明確にエッジとして検出できるものと期待できる。

【0087】

図５に示す影検出部６５は、４つの画像データにおいて検出されたエッジを境界として、点灯しているライト５７から遠い側に検出している影を、エッジを挟んで位置する画素の輝度を比較することにより検出する。

【0088】

図１０は、図８（ａ）の画像の一部を拡大したものであり、当該画像からエッジとして検出された画素のうち注目した画素（後述の注目エッジ画素）が白いハッチングで示されている。影検出部６５は、注目画素の左側（点灯しているライト５７に近い側）に位置する１０画素と、右側（点灯しているライト５７から遠い側）に位置する１０画素と、の輝度の差を、両者の平均値を比較することにより求める。

【0089】

図１０において照明光の方向は左から右であり、左側の１０画素と比較して、右側の１０画素が暗くなっている。影検出部６５は、輝度の差が所定以上であれば、当該部分に影があると判定する。なお、照明光の方向が例えば上から下の場合は、注目画素の上側の１０画素と、下側の１０画素と、の輝度の平均値を比較することになる。

【0090】

重なり検出部６６は、影検出部６５の検出結果に基づいて、製品６が残材７に重なっているか否かを検出する。具体的には、影検出部６５が影を検出していれば、製品６が重なっていると判定し、検出していなければ、製品６が重なっていないと判定する。

【0091】

次に、図１１及び図１２を参照して、制御装置５４のエッジ検出部６４、影検出部６５、及び重なり検出部６６が行う処理を具体的に説明する。図１１及び図１２は、重なり検出装置５０において行われる処理を示すフローチャートである。

【0092】

なお、図１１及び図１２に示すフローがスタートする前に照明工程及び撮影工程が完了しており、４つの画像データが画像記憶部６３に既に記憶されているものとして説明する。

【0093】

先ず、制御装置５４のエッジ検出部６４は、４つのライト５７を１つずつ点灯させてカメラ５１で撮影することにより得られた画像を画像記憶部６３から読み込む（ステップＳ１０１）。なお、カメラ５１により得られた４つの画像に対しては、レンズ歪を修正する公知の補正処理が事前に行われる。それぞれの画像において画素がマトリクス状に並べられる方向は、平面視でそれぞれのライト５７が光を照射する方向と、実質的に平行となっている。

【0094】

次に、エッジ検出部６４は、４つの画像それぞれについて、ソーベルフィルタを用いたエッジ検出を行う（ステップＳ１０２）。これにより、例えば図８（ｂ）に示すような画像が得られる。

【0095】

次に、エッジ検出部６４は、エッジ検出により得られたエッジの画素同士が隣接するグループを検出する（ステップＳ１０３）。このグループの検出の方法としては、公知のラベリング処理を用いれば良い。この結果、製品６のエッジ７１や平面の傷７２がエッジとして認識される。

【0096】

図８（ｂ）のエッジ検出結果において、中央より少し右に位置する縦に細長い形の画素のグループ（エッジ候補７１）は、図８（ａ）の画像における製品６の輪郭の右辺に相当している。このように、検出するエッジが製品６の輪郭に対応したものである場合、エッジの画素グループが細長く連続する傾向がある。これを利用して、エッジ検出部６４は、それぞれのグループにおいて、画素が連続する長さ（連続長さ）を計算し、所定の画素数以上の連続長さを有するグループだけを抽出し、輪郭画素グループとして（製品６の輪郭の候補として）認定する（図１１のステップＳ１０４）。これにより、後述の影の有無を判定するステップにおける候補の数を減らすことができる。

【0097】

エッジ検出部６４は、輪郭画素グループの検出処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）を、４つの画像のそれぞれを対象として行う。輪郭画素グループは、１つの画像につき１又は複数得られる場合もあるし、全く得られない場合もある。

【0098】

次に、影検出部６５は、エッジ検出部６４により得られた全ての輪郭画素グループについて、フローチャートのステップＳ１０５〜Ｓ１１１で示す処理を行う。以下、詳細に説明する。

【0099】

ステップＳ１０５で、影検出部６５は、輪郭画素グループに属する１つの画素（注目エッジ画素）を選択するとともに、元の画像を調べ、撮影時に点灯していたライト５７に近い側で直線状に隣接する１０個の画素について、輝度の平均値を計算する。また、注目エッジ画素に対し、撮影時に点灯していたライト５７から遠い側で直線状に隣接する１０個の画素について、輝度の平均値を計算する。

【0100】

図１０は、元の画像において検出された輪郭画素グループに属する注目エッジ画素について、輝度が調べられる左側の１０画素と、右側の１０画素と、の位置関係を示している。注目エッジ画素の部分で段差が生じているので、ライト５７から遠い右側に影が形成され、右側の画素が暗くなっている。

【0101】

次に、影検出部６５は、画素の輝度の平均値の差が所定以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

【0102】

ステップＳ１０６の判断で、平均値の差が所定以上である場合、影検出部６５は、画素の輝度が低い側が製品６の内側であるか外側であるかを判定する（ステップＳ１０７）。これは、製品６が残材７の上に載っている場合、撮影画像では、製品６の輪郭の内側でなく外側（即ち、残材７の上面）に影が生じるはずだからである。この判定は、例えば、製品６の内側／外側を定義するマスク画像を事前に用意しておくことで、容易に行うことができる。影検出部６５は、ステップＳ１０７の判断により、製品６の輪郭よりも内側の画素の輝度が低くなっている場合を影の検出対象から除外している。

【0103】

ステップＳ１０７の判断で、画素の輝度の低い側が製品６の外側にある場合は、影検出部６５は、当該注目エッジ画素を、影に隣接するエッジ画素であると認定する（ステップＳ１０８）。以下、影に隣接すると認定されたエッジ画素を影隣接画素と呼ぶことがある。

【0104】

ステップＳ１０６の判断で平均値の差が所定未満であった場合、又は、ステップＳ１０７の判断で画素の輝度の低い側が製品６の内側にあった場合は、ステップＳ１０８の処理は行われない。

【0105】

影検出部６５は、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８の処理を、対象の輪郭画素グループに属する全ての画素について反復する（ステップＳ１０９）。

【0106】

対象の輪郭画素グループに属する全ての画素について、影に隣接するか否かの判定が終了すると、影検出部６５は、当該輪郭画素グループの全ての画素に対する影隣接画素の割合を計算して、所定の比率以上であるか否かを判定する（図１２のステップＳ１１０）。この比率は適宜に定めて良いが、例えば９０％とすることができる。影隣接画素が所定の比率以上を占めていた場合、影検出部６５は、その輪郭画素グループを、影を伴う輪郭画素グループと認定する（ステップＳ１１１）。例えば、図８の例では、エッジ候補７１については影を伴う輪郭画素グループとして認定される一方、エッジ候補７２については認定されない。こうして、製品６の輪郭と板材上の傷とを区別することができる。

【0107】

影検出部６５は、ステップＳ１０５〜Ｓ１１１の処理を、全ての輪郭画素グループについて反復する（ステップＳ１１２）。

【0108】

全ての輪郭画素グループについて、影を伴うか否かの判定が終了すると、重なり検出部６６は、影を伴う輪郭画素グループが１つ以上存在するか否かを判断する（ステップＳ１１３）。影を伴う輪郭画素グループが１つ以上存在した場合、重なり検出部６６は、製品６が残材７の上に重なっていると判定する（ステップＳ１１４）。影を伴う輪郭画素グループがない場合、重なり検出部６６は、製品６が残材７の上に重なっていないと判定する（ステップＳ１１５）。何れの場合であっても、処理は終了する。

【0109】

制御装置５４は、製品６の重なりを検出した場合、レーザ加工システム１を統括して制御する上位の制御装置に異常信号を送信する。レーザ加工システム１の制御装置は、搬送装置３０による製品６又は残材７の取り出しを中止し、製品６に重なりが生じている旨を周囲に報知する。これにより、オペレータは、異常に早期に気付いて適切な対応をとることができる。

【0110】

重なり検出装置５０の検出対象である製品６は、シート状の金属板５を切断することにより形成される。従って、製品６の上面（又は、残材７の上面）は平坦な金属面となっており、光が反射し易い。照明光が製品６の上面等で反射してカメラ５１に入ると、撮影画像に白飛びが生じ、影の検出に悪影響が生じるおそれがある。この点、本実施形態では、ライトユニット５２が、製品６の側面に向けて光を照射するように構成されている。従って、カメラ５１の撮影画像の品質低下を防止でき、製品６の重なりを安定して検出することができる。

【0111】

以上に説明したように、本実施形態では、照明工程と、撮影工程と、影検出工程と、重なり検出工程と、を含む方法によって、残材７の上面に置かれた製品６を検出する。照明工程では、残材７の上面より高い位置から製品６の側面に向けて光を照射する。撮影工程では、光が照射されている状態の製品６を、製品６の上方に配置されたカメラ５１で撮影する。影検出工程では、撮影工程で得られた画像データから、残材７の上面に生じている影を検出する。重なり検出工程では、影検出工程で検出した影に基づいて、残材７の上面に置かれた製品６を検出する。

【0112】

また、本実施形態の重なり検出装置５０は、残材７の上面に置かれた製品６を検出する。重なり検出装置５０は、ライトユニット５２と、カメラ５１と、影検出部６５と、重なり検出部６６と、を備える。ライトユニット５２は、残材７の上面より高い位置から製品６の側面に向けて光を照射する。カメラ５１は、光が照射されている状態の製品６を、製品６の上方から撮影する。影検出部６５は、カメラ５１が出力する画像データから、残材７の上面に生じている影を検出する。重なり検出部６６は、影検出部６５で検出した影から、残材７の上面に置かれた製品６を検出する。

【0113】

これにより、製品６の側面に光を照射するように照明することで、製品６の上面に反射した照明光がカメラ５１に入りにくくなり、影を利用したコンピュータによる画像処理アルゴリズムにより製品６を検出するために適した良好な画像データを取得することができる。この結果、製品６の重なりを精度良く検出することができる。

【0114】

また、本実施形態において、照明工程では、平面視で方向が異なる４つの方向で光を照射する。照明工程では、ある方向で光を照射した後のタイミングで、それとは異なる方向で光を照射する。

【0115】

これにより、製品６が影を形成する方向を異ならせた複数の画像データを順次取得できるので、製品６が残材７の上面に載った状態を精度良く検出することができる。

【0116】

また、本実施形態において、照明工程では、複数のタイミングに分けて、平面視で９０°ずつ異なる４つの方向全てで光を照射する。

【0117】

これにより、製品６が多様な方向に影を形成した画像データを取得することができる。

【0118】

また、本実施形態において、照明工程では、４回のタイミングに分けて、平面視で９０°ずつ異なる４つの方向から１つずつ選んだ方向で光を照射する。

【0119】

これにより、製品６が４方向のそれぞれに影を形成した画像データを取得することができる。また、各回で得られる画像データにおける影が濃くなるので、製品６の検出を確実に行うことができる。

【0120】

また、本実施形態において、ライト５７の光軸と、残材７の上面と、がなす角度θが１°以上かつ５°以下である。

【0121】

これにより、製品６の上面の明るさをある程度確保して、影とのコントラストを明確にすることができる。また、製品６又は残材７の上面で反射した照明光がカメラ５１に直接入射しにくくすることができる。

【0122】

また、本実施形態においては、金属からなるシート状の製品６を検出するように構成されている。

【0123】

即ち、本実施形態の検出方法は、照明光が上面で反射し易い金属製のシートを検出するのに特に好適である。

【0124】

また、本実施形態においては、残材７の上に重なっている製品６を検出するように構成されている。

【0125】

これにより、シート状の物同士の重なりを良好に検出することができる。

【0126】

また、本実施形態においては、金属板５に対してジョイントレス加工を行う加工工程後に、残材７の上に重なっている製品６を検出している。

【0127】

即ち、本実施形態の検出方法は、ジョイントレス加工により製品６と残材７とが完全に分離し、製品６が残材７の上に重なり易くなっている状況において特に好適である。

【0128】

次に、上記実施形態の２つの変形例を説明する。なお、これらの変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0129】

図１３に示す第１変形例は、４つのライト５７の点灯及び消灯の組合せが、上述の実施形態（図７（ｂ））と異なっている。図１３に示すように、平面視で９０°ずつ異なる４つの照明方向のうち、最初のタイミングで、互いに９０°異なる２つの方向で同時に照明しながらカメラ５１で撮影し、次のタイミングで、残りの２つの方向で同時に照明しながらカメラ５１で撮影することもできる。この場合、画像データの数を４つから２つに減らすことができ、処理を簡単にすることができる。また、撮影回数も減らすことができるので、処理を高速化できる。

【0130】

以上に説明したように、本変形例において、照明工程では、互いに９０°異なる２つの方向で同時に光を照射した後のタイミングで、残りの２つの方向で同時に光を照射する。

【0131】

これにより、製品６が２方向に同時に影を形成した画像データを２つ取得することができる。

【0132】

図１４に示す第２変形例は、エッジを検出する前に、照明の方向が異なる複数の画像を予め合成する点で、上述の実施形態と異なる。

【0133】

図１４には、図７（ｂ）に従った撮影で得られた４つの画像データを合成して、１つの合成画像データを得る様子が示されている。合成手法は様々に考えられるが、例えば、４つの画像データの対応する画素の輝度のうち最も低い輝度を、合成画像における当該画素の輝度とすることが考えられる。こうして得られた１枚の合成画像データでは、合成された影が、製品６の輪郭の外側を取り囲むように現れる。このような合成画像データに対して上述のエッジ検出及び影の検出等を行うことによっても、製品６が残材７の上に重なっている状態を検出することができる。また、合成した画像に対してテンプレートマッチングや幾何形状マッチングを施すことで、製品６の板材上の位置や姿勢を検出することもできる。

【0134】

以上に説明したように、本変形例において、影検出工程では、平面視で方向が異なる４つの方向で光を照射して撮影された複数の画像データを合成した合成画像データに基づいて、残材７の上面に生じる影を検出する。

【0135】

これにより、製品６の輪郭全体にわたって周囲に影が生じている合成画像を得ることができる。従って、製品６が残材７に重なっている状態を検出するための処理を簡素化することができる。

【0136】

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0137】

上述の実施形態で、影検出部６５は、注目エッジ画素の左右から１０画素ずつ取り出して輝度の平均値を計算している。しかしながら、何画素分の輝度を調べるかについては、画像の解像度、製品の厚み等を考慮して適宜変更することが好ましい。

【0138】

ライトユニット５２のライト５７が点灯する順番は、図７（ｂ）に示す順番に限定されず、適宜入れ替えても良い。

【0139】

上述の第２変形例で説明した画像の合成を、第１変形例に適用することもできる。

【0140】

重なり検出装置５０は、製品６と残材７の重なり以外にも、製品６に対する製品６の重なり、又は、製品６に対するシート状の異物の重なりを検出するために用いることもできる。

【0141】

重なり検出装置５０を構成するカメラ５１、ライトユニット５２及び制御装置５４等は、搬送装置３０に取り付けなくても良い。例えば、ライトユニット５２を、レーザ加工装置１０の受渡しポート１２に配置することが考えられる。

【0142】

金属板５に対し、レーザ加工装置１０でなく、例えばパンチ加工装置による切断加工により、製品６と残材７とに分離することもできる。

【0143】

重なり検出装置５０は、金属以外のシートを検出するために用いることもできる。また、重なり検出装置５０は、切断加工により分離されたシート以外のシートを検出するために用いることもできる。

【0144】

重なり検出装置５０を、シート同士の重なりの検出だけでなく、平面（例えば、ベルトコンベアの搬送面、又は、テーブル等の厚みのある載置台の上面）に置かれたシートの検出のために用いることもできる。

【符号の説明】

【0145】

１ レーザ加工システム（シート加工システム）
６ 製品（シート、金属シート）
７ 残材（シート、他のシート、金属シート）
１０ レーザ加工装置（シート加工装置）
５０ 重なり検出装置（シート検出装置）
５１ カメラ（撮影装置）
５２ ライトユニット（照明部）
６５ 影検出部
６６ 重なり検出部（シート検出部）

【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】