JP2004271238A - Method and apparatus for inspecting package - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装体の検査方法及び検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
包装体の外周を検査する技術として、開口部内側に溶着層を有する包装体の開口部をヒートシールし、その包装体を撮像した画像に基づいて溶着層の開口部外側への溶け出し量を検査するものが知られている(特許文献1)。また、スパウト付きパウチを撮像した画像に基づいて、スパウトのパウチ本体に対する傾きやパウチ本体の開口部のめくれの有無を検査するものも知られている(特許文献2)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−315718号公報
【特許文献2】
特開2000−226002号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、包装体の表面には模様や文字等が印刷されており、画像に基づいて包装体の外周を特定するためには、これらの影響を除去する必要がある。
【0005】
そこで、本発明は、包装体を撮像した画像に基づいて包装体の外周を検査する検査方法において、包装体表面の模様の影響を除去することが可能な検査方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0007】
本発明の検査方法は、シート(101b)を重ね合わせて袋状に形成した包装体(100)を、前記シートを重ね合わせた方向から撮像手段(21)により撮像し、その撮像した画像(200)に基づいて前記包装体を検査する検査方法において、前記撮像手段から見て前記包装体の後方から前記包装体に光を照射するとともに、前記照射された光を前記撮像手段により受光して前記包装体のシルエットの画像(201)を取得する工程と、前記シルエットの画像に基づいて、前記包装体の外周の位置又は形状の適否を判別する工程とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0008】
本発明の検査方法によれば、撮像手段は、後方照明手段の照射した光を受光して、包装体のシルエットを撮像する。すなわち、撮像した画像において、包装体に相当する部分の画像は、周囲の領域の画像に比較して輝度が低くなっている。このため、包装体に相当する部分の画像と周囲の領域の画像とを分ける輝度の閾値を設定することが可能である。従って、包装体の表面に模様や文字が印刷されていても、その影響を除去し、正確に包装体の外周を特定することが可能である。また、後方照明手段の輝度を高くし、包装体に相当する部分の画像と周囲の領域の画像との輝度の格差を大きくすれば、輝度の分布の変化率が大きい位置を包装体の外周として特定するような画像処理の精度を高めることも可能である。
【0009】
本発明の検査方法において、前記包装体は、包装体本体(101)と、前記包装体本体の開口部(101a)に挿入され、前記包装体本体よりも光の透過性の高いスパウト(102)とを有し、前記シルエットの画像を取得する工程では、前記スパウトの内側に光を照射しつつ、前記シルエットの画像を取得してもよい。この場合、撮像手段はスパウトを透過したスパウト照明手段の光を受光しつつ、包装体のシルエットを撮像するから、スパウトに相当する部分の画像は、包装体本体に相当する部分の画像よりも輝度が高くなる。このため、スパウトに相当する部分の画像と、包装体本体に相当する部分の画像とを分ける輝度の閾値を設定することが可能であり、正確にスパウトと包装体本体とをそれぞれ特定することが可能である。
【0010】
本発明の他の検査方法は、包装体本体(101)と、前記包装体本体の開口部(101a)に挿入され、前記包装体本体よりも光の透過性の高いスパウト(102)とを有する包装体(100)を、撮像手段(21)により撮像し、その撮像した画像(200)に基づいて前記包装体を検査する検査方法において、前記スパウトの内側に光を照射するとともに、前記照射した光を前記撮像手段により受光して前記開口部のシルエットの画像(201a)を取得する工程と、前記シルエットの画像に基づいて、前記包装体本体の外周の形状の適否を判別する工程とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0011】
本発明の他の検査方法によれば、撮像手段はスパウトを透過したスパウト照明手段の光を受光して、開口部のシルエットを撮像するから、スパウトと包装体本体との境界線を輝度の異なる領域の境界線として特定することができる。従って、エッジ検出、パターンマッチング等の画像処理を精度よく行い、境界線の形状を正確に特定することが可能である。
【0012】
本発明の検査装置は、シート(101b)を重ね合わせて袋状に形成した包装体(100)を、前記シートを重ね合わせた方向から撮像手段(21)により撮像し、その撮像した画像(200)に基づいて前記包装体を検査する検査装置(6)において、前記撮像手段から見て前記包装体の後方から前記包装体に光を照射する後方照明手段(22)と、前記後方照明手段からの光を受光することにより前記撮像手段が撮像した前記包装体のシルエットの画像(201)に基づいて、前記包装体の外周の位置又は形状の適否を判別する判別手段(12)とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0013】
本発明の検査装置によれば、上述した本発明の検査方法を実現可能である。
【0014】
本発明の検査装置において、前記包装体は、包装体本体(101)と、前記包装体本体の開口部(101a)に挿入されたスパウト(102)とを有し、前記判別手段は、前記シルエットの画像に基づいて前記包装体本体と前記スパウトとの相対位置の適否を判別してもよい。この場合、包装体本体とスパウトとの相対位置の適否を判別することにより、包装体の外周の形状を検査することが可能である。なお、包装体本体とスパウトとの相対位置の適否は、スパウトの挿入方向について検査してもよいし、挿入方向と直交する方向について検査してもよいし、スパウトの包装体本体に対する傾きを検査してもよい。また、スパウトは包装体本体よりも光の透過性の高いものであってもよい。
【0015】
本発明の検査装置において、前記包装体は、包装体本体(101)と、前記包装体本体の開口部(101a)に挿入され、前記包装体本体よりも光の透過性の高いスパウト(102)とを有し、前記スパウトの内側に光を照射するスパウト照明手段(23)を備え、前記判別手段は、スパウト照明手段からの光を受光しつつ前記撮像手段が撮像した前記シルエットの画像に基づいて、前記包装体の外周の位置又は形状の適否を判別してもよい。この場合、上述した本発明の検査方法における、スパウト内部に光を照射する好ましい態様を実現することが可能である。
【0016】
本発明の検査装置において、前記包装体は、所定の搬送手段(2)により搬送され、前記撮像手段は、前記搬送手段による前記包装体の搬送経路を挟んで前記後方照明手段からの光を受光するように配置され、前記判別手段は、前記シルエットの画像に基づいて前記包装体の搬送位置の適否を判別してもよい。この場合、搬送手段によって搬送される包装体に対して種々の処理を実行する場合に、搬送位置のずれによって生じる不都合を回避することが可能である。例えば、搬送手段によって搬送されている包装体をヒートシールする場合、搬送位置がずれていると、本来加熱されるべき部分ではない樹脂部分等を加熱してしまい、解けた樹脂がシールヘッドに付着するというような不都合が生じる。しかし、ヒートシール前に本発明の検査装置によって包装体の搬送位置を検査することにより、このような不都合を回避することが可能である。なお、スパウト付きパウチのように、包装体が複数の部材から形成されている場合には、それぞれの部材について搬送位置を検査してもよい。
【0017】
本発明の検査装置において、前記判別手段は、前記シルエットの画像に基づいて前記包装体本体と前記スパウトとの相対位置の適否を判別してもよい。この場合、包装体本体とスパウトとの相対位置の適否を判別することにより、包装体の外周の形状を検査することが可能である。なお、包装体本体とスパウトとの相対位置の適否は、スパウトの挿入方向について検査してもよいし、挿入方向と直交する方向について検査してもよいし、スパウトの包装体本体に対する傾きを検査してもよい。
【0018】
本発明の検査装置において、前記判別手段は、前記開口部のシルエットの画像に基づいて前記包装体本体の開口部の形状の適否を判別してもよい。スパウト付きの包装体においては、例えば、包装体本体にスパウトを挿入する際に、スパウトが開口部に引っ掛ることにより、開口部にめくれや破れが生じることがある。しかし、スパウト内部に光を照射することにより、めくれ、破れを内側から照らし出し、そのシルエットを撮像することが可能である。従って、本発明の検査装置によれば、めくれ、破れを効果的に検査することが可能である。
【0019】
本発明の検査装置において、前記判別手段は、前記シルエットの画像に基づいて、前記撮像手段に投影された見かけ上の前記包装体の幅を特定し、前記特定した幅に基づいて前記包装体のねじれの有無を判別してもよい。包装体にねじれが生じると、撮像手段に投影される見かけ上の包装体の幅は狭くなる。従って、撮像手段に投影された包装体の幅を特定することにより、包装体のねじれを検査することが可能である。
【0020】
本発明の他の検査装置は、包装体本体(101)と、前記包装体本体の開口部(101a)に挿入され、前記包装体本体よりも光の透過性の高いスパウト(102)とを有する包装体(100)を、撮像手段(21)により撮像し、その撮像した画像(200)に基づいて前記包装体を検査する検査装置(6)において、前記スパウトの内側に光を照射するスパウト照明手段(23)と、前記スパウト照明手段からの光を受光することにより前記撮像手段が撮像した前記開口部のシルエットの画像(201a)に基づいて、前記包装体本体の外周の形状の適否を判別する判別手段(12)とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0021】
本発明の他の検査装置によれば、上述した本発明の他の検査方法を実現可能である。
【0022】
本発明の他の検査装置において、前記判別手段は、前記シルエットの画像に基づいて前記包装体本体の開口部の形状の適否を判別してもよい。この場合、撮像手段はスパウトを透過したスパウト照明手段の光を受光して、開口部のシルエットを撮像するから、スパウトと開口部との境界線が特定される。これにより、開口部の形状の適否が正確に判別される。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の検査装置を適用したスパウト取付装置1を示す。スパウト取付装置1は、パウチ本体101(図2参照)の開口部101aにスパウト102を挿入した状態で開口部101aをシールし、スパウト付きパウチ100を製造するものである。パウチ本体101は例えばアルミニウム箔が積層されたシート101bを重ね合わせることにより袋状に形成されており、光を遮断可能である。スパウト102は例えば樹脂を射出成形することにより形成されており、光を透過可能である。
【0024】
図1に示すように、スパウト取付装置1は、矢印y1で示す周方向に回転する搬送装置2を備えている。搬送装置2は、半径方向に延びる複数のアーム3…3を備えている。図2に示すように、アーム3…3は、外周側の端部にパウチ100を挟んで対向するように配置された吸着具3a、3aと、保持具3b、3bとを備えており(但し、パウチ100の死角に位置する吸着具3a、3a及び保持具3b、3bについては不図示。)、吸着具3a、3a、保持具3b、3bによりパウチ本体101及びスパウト102を挟み込んで保持することが可能である。また、吸着具3a、3a、保持具3b、3bは、パウチ本体101のシートの重ね合わせ方向を搬送装置2の半径方向に向けてパウチ100を保持するように設けられている。従って、搬送装置2は、その外周に沿って矢印y2で示す方向にパウチ100を搬送可能である。
【0025】
図1において、搬送装置2の周囲には、搬送装置2にパウチ本体101を供給するパウチ本体供給装置4と、搬送装置2に搬送されているパウチ本体101の開口部101aにスパウト102を挿入するスパウト供給装置5と、パウチ100を検査する第1検査装置6と、パウチ本体101の開口部101aのうちスパウト102による膨らみのない部分をヒートシールする第1シール装置7と、パウチ本体101の開口部101aのうちスパウト102による膨らみのある部分をヒートシールする第2シール装置8と、パウチ本体101の開口部101aを冷却する冷却シール装置9と、パウチ100を検査する第2検査装置10と、パウチ100を搬送装置2から取り出して排出する排出装置11とが設けられている。また、スパウト取付装置1は、搬送装置2及び各装置4〜11の動作を制御する制御装置12を備えている。
【0026】
搬送装置2は、一定速度で回転してパウチ100を搬送する。各装置4〜11は、搬送装置2の回転に同期して所定の処理を実行する。なお、各シール装置7〜9は、搬送装置2の外周に沿って往復可能に設けられており、搬送装置2の回転方向に搬送装置2と同一の速度で回転しつつパウチ100のシールを実行し、シールが終了すると搬送装置2の回転方向と逆方向に移動するものである。各シール装置7〜9は、それぞれ8個のシール機13…13、14…14、15…15を備えており、8本のアーム3…3に対して同時にシール可能に構成されている。他の各装置4〜6、10、11は定位置に設けられている。なお、搬送装置2は、間欠的に回転するものであってもよい。
【0027】
図2は、第1検査装置6の構成を示す図である。なお、第2検査装置10も同様の構成である。第1検査装置6は、パウチ100を搬送装置2の内周側から検査する検査ユニット20Aと、パウチ100を搬送装置2の外周側から検査する検査ユニット20Bとを備えている(以下、両者を区別する必要がない場合は単に「検査ユニット20」という。)。図2では、検査ユニット20Aが検査ユニット20Bに対してパウチ100の搬送方向の上流側となっているが、いずれが上流側であってもよい。
【0028】
検査ユニット20は、撮像手段としてのカメラ21と、後方照明手段としてのバックライト22と、スパウト照明手段としての天面スポットライト23とを備えている。カメラ21は例えばCCDカメラとして構成されている。カメラ21及びバックライト22はパウチ100の搬送経路を挟んで配置されている。検査ユニット20Aではカメラ21が搬送装置2の内周側に、検査ユニット20Bではカメラ21が搬送装置2の外周側に配置されている。天面スポットライト23は、パウチ100の搬送経路の上方に配置されており、スパウト102の内部に光を照射可能である。カメラ21、バックライト22、天面スポットライト23はそれぞれ制御装置12に接続されており(図示省略)、その動作は制御装置12によって制御される。
【0029】
上記のような検査ユニット20の使用状態を説明する。スパウト取付装置1の稼動中、バックライト22及び天面スポットライト23は常時点灯されている。そして、搬送装置2によって搬送中のパウチ100が天面スポット23の下方に到達すると、カメラ21はパウチ100を撮像する。このときカメラ21が撮像する画像は、図3に示すようになる。
【0030】
図3は、カメラ21が撮像した画像200を概念的に示す図である。カメラ21は、バックライト22の照射した光を受光して、パウチ100のシルエットを撮像する。このため、画像200において、パウチ100に相当するパウチ画像201は、その全体に亘って、周囲の領域202に比較して輝度が低くなっている。このため、パウチ画像201と周囲の領域202とを分ける輝度の閾値を設定することが可能である。従って、パウチ100の表面に模様や文字が印刷されていても、その影響を除去し、正確にパウチ100の外周を特定することが可能である。また、バックライト22の輝度を高くし、パウチ画像201と領域202との輝度の格差を大きくすれば、輝度の分布の変化率が大きい位置をパウチ100の外周として検出する画像処理(エッジ検出)の精度を高めることも可能である。
【0031】
なお、パウチ画像201のうちスパウト部分201bは、カメラ21がスパウト102を透過した天面スポットライト23の光を受光することにより、本体部分201aよりも輝度が高くなっている。
【0032】
検査装置6を利用したパウチ100の外周の検査については、種々の項目についての検査が可能であるが、例えば、以下に説明する検査項目について検査してよい。
【0033】
図4(a)は、パウチ本体101及びスパウト102の搬送位置の適否を検査する場合を示している。例えば、検査装置6は、エッジ検出によりパウチ本体101の上端部101c及び両側端部101d、101dの位置を検出する。そして、上端部101c及び両側端部101d、101dがそれぞれY軸方向に設定された許容範囲p1、X軸方向に設定された許容範囲p2、p3にあるか否かを判別する。X軸、Y軸はスパウト取付装置1に固定された座標系である。このようにしてパウチ101の搬送位置の適否を判別する。同様に、スパウト102の上端部102a及び側端部102bがそれぞれY軸方向に設定された許容範囲p4、X軸方向に設定された許容範囲p5にあるか否かにより、スパウト102の搬送位置の適否を判別する。
【0034】
搬送位置のずれは、例えば、パウチ本体供給装置4又はスパウト供給装置5によって、搬送装置2にパウチ本体101又はスパウト102を取り付けるときに、吸着具3a及び保持具3bによるパウチ100の保持位置がずれることにより生じる。この場合、例えば、搬送位置がずれたパウチ100に対して第1シール装置7によってヒートシールを行うと、シールヘッドによりスパウト102を直接加熱してしまい、解けた部分がシールヘッドに付着するというような不都合が生じる。しかし、第1検査装置6によってパウチ本体101及びスパウト102の搬送位置を検査し、その位置が許容範囲内にない場合にはシールを行わないようにすることで、上述した不都合を回避することが可能である。さらに、シール前に検査するから、搬送位置のずれにより不良として排出されたパウチ本体101及びスパウト102を再度搬送装置2に供給して利用することも可能である。
【0035】
なお、パウチ本体101及びスパウト102の位置の検出には、予め制御装置12に記録されたパウチ本体101及びスパウト102の画像と比較するパターンマッチング等の他の画像処理方法を利用してもよい。上端部101a等のエッジの代わりにパウチ本体101の重心を検査する等、検査の基準位置は任意に決定してよい。検査方向もX軸方向、Y軸方向に限らず必要に応じて決定してよく、例えば傾きを検査してもよい。
【0036】
図4(b)は、パウチ本体101とスパウト102との相対位置の適否をX軸方向について検査する場合を示している。例えば、検査装置6は、エッジ検出によりパウチ本体101及びスパウト102の外周を特定し、その特定した外周に基づいてパウチ本体101の重心位置101eと、スパウト102の重心位置102cとをそれぞれ特定する。そして、重心位置101eと重心位置102cとのX軸方向のずれ量s1が所定の許容範囲内か否かを判別する。これにより、パウチ本体101とスパウト102との相対位置の適否を検査する。
【0037】
なお、パウチ本体101及びスパウト102の位置の検出には、エッジ検出に限らず、パターンマッチング等の他の画像処理方法を利用してもよい。図3に示したようにパウチ画像201において、スパウト部分201bは本体部分201aよりも輝度が高いから、2値化面積計測により重心位置101e、102cをそれぞれ特定してもよい。重心位置同士の相対位置の代わりにパウチ本体101及びスパウト102のエッジ同士の相対位置を検査する等、検査の基準位置は任意に決定してよい。
【0038】
図5(a)は、パウチ本体101とスパウト102との相対位置の適否をY軸方向及び回転方向について検査する場合を示している。例えば、検査装置6は、エッジ検出によって、パウチ本体101の上端部101cの位置と、スパウト102のフランジ部102dの両端部102e、102fの位置とを特定する。次に上端部101cと、両端部102e、102fとの距離s2、s3をそれぞれ特定する。そして、距離s2、s3がそれぞれ所定の許容範囲内か否かを判別することによりY軸方向の相対位置の適否を検査する。また、距離s2と距離s3との比較により回転方向の相対位置(傾き)の適否を検査する。
【0039】
なお、検査の基準位置は上端部101c、両端部102e、102fに限らず、重心を基準位置とする等、任意に決定してよい。位置の検出には、パターンマッチングや2値化面積計測等の他の画像処理方法を利用してもよい。
【0040】
図5(b)は、パウチ本体101の開口部101aのめくれ又は破れの有無を検査する場合を示している。開口部101aのめくれ又は破れは、例えば、スパウト供給装置5によってスパウト102を開口部101aに挿入する際に、スパウト102が上端部101cに引っ掛ることにより生じる。
【0041】
スパウト102の内部には、天面スポットライト23によって光が照射されている。このため、開口部101aにめくれ又は破れが生じている場合には、図5(b)に示すように、破れ等を内側から照らし出し、そのシルエットを撮像することが可能である。このため、スパウト102とパウチ本体101との境界線L1を輝度の異なる領域の境界線として特定することができる。従って、エッジ検出、パターンマッチング等の画像処理を精度よく行い、境界線L1の形状を正確に特定することが可能である。スパウト102はその全体に亘ってパウチ本体101よりも輝度が高くなっているから、2値化面積計測等の画像処理を行い、スパウト102とパウチ本体101との面積比から正確に破れ等の有無を判別することも可能である。また、検査装置6はパウチ100の搬送経路の外周側から検査する検査ユニット20Aと、内周側から検査する検査ユニット20Bとを備えているから、パウチ100の両面について、破れ等を検査することが可能である。なお、検査ユニット20Aと、検査ユニット20Bとは、互いのバックライト22が撮像時に干渉しないように適宜の間隔をおいて配置することが望ましい。
【0042】
図6は、パウチ本体101のねじれを検査する場合を示している。ねじれの検出には、パウチ本体101にねじれが生じると、カメラ21に投影されるパウチ本体101の見かけ上の幅が狭くなることを利用してもよい。例えば、検査装置6はエッジ検出により両側端部101d、101dの位置を特定し、その位置に基づいてカメラ21に投影されたパウチ本体101の上端付近の幅W1と、パウチ本体101の中央部付近の幅W2とを特定する。次に幅W2から幅W1を減算して両者の差dWを算出する。そして、差dWが所定の基準値よりも大きい場合にはパウチ本体101にねじれが生じていると判別する。なお、パウチ本体101にねじれが生じていない場合であっても、開口部101aにはスパウト102が挿入されているから、スパウト102による膨らみにより、幅W1は幅W2よりも小さい。従って、基準値を設定する場合には、この膨らみによる影響を考慮する必要がある。
【0043】
なお、側端部101cの位置の検出には、パターンマッチング等の他の画像処理方法を利用してもよい。上端付近及び中央部付近の幅に限らず、任意の位置の幅に基づいて検査してよいし、計測された幅同士の比較でなくともよく、例えば、予め制御装置12に記録された基準の幅と比較してもよい。
【0044】
本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想と実質的に同一である限り、種々の形態で実施してよい。
【0045】
カメラ21はパウチ100全体を撮像しなくともよく、検査に必要な範囲で撮像してもよい。例えばパウチ本体101の上端付近のみを撮像してもよい。
【0046】
カメラ21、バックライト22の配置については、バックライト22の照射した光によるパウチ100のシルエットをカメラ21で撮像可能である限り、あらゆる配置が可能である。例えば、カメラ21からパウチ100までの撮影距離を確保するために、パウチ100とカメラ21との間にバックライト22の光をカメラ21に向けて反射する鏡を設けてもよい。この場合、カメラ21とバックライト22とはパウチ100の搬送経路を挟むように配置されていなくともよい。同様に、天面スポット23の配置についても、スパウト102の内部を照射可能である限り、あらゆる位置に配置してよい。
【0047】
カメラ21は、包装体のシルエットを撮像可能であればよく、例えば光電管式のカメラを利用してもよい。
【0048】
バックライト22、天面スポットライト23は、カメラ21による撮像時に光を照射可能であればよい。従って、バックライト22、天面スポットライト23としてストロボタイプのものを用い、カメラ21による撮像時にのみ光を照射してもよい。
【0049】
天面スポットライト23によるスパウト102内部への光の照射がない状態の画像と、照射がある状態の画像とをそれぞれ生成し、検査項目毎に検査項目に適した画像を上記2つの画像から選択して利用してもよい。また、上記2つの画像の差分を求めるような画像処理を行うことにより、パウチ本体101やスパウト102の外周を特定してもよい。
【0050】
スパウト102の取付位置はパウチ本体101の上部中央に限らず、パウチ本体101のコーナー部にスパウト102が設けられてもよい。また、側部、底部等に設けられてもよいし、スパウト102が設けられなくともよい。パウチ100は平パウチに限定されることなく、側部に襠を設けたガセットタイプ、底部を設けて自立可能としたスタンドタイプ、ボトルタイプ等の各種の形状に適用できる。パウチ本体101は1枚のシートを折り畳んで重ね合わせるものでもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、撮像手段は、後方照明手段の照射した光を受光して、包装体のシルエットを撮像する。このため、撮像した画像において、包装体に相当する部分の画像は、周囲の領域の画像に比較して輝度が低くなっている。換言すれば、包装体に相当する部分の画像と周囲の領域の画像とを分ける輝度の閾値を設定することが可能である。従って、包装体の表面に模様や文字が印刷されていても、その影響を除去し、正確に包装体の外周を特定することが可能である。また、後方照明手段の輝度を高くし、包装体に相当する部分の画像と周囲の領域の画像との輝度の格差を大きくすれば、輝度の分布の変化率が大きい位置を包装体の外周として特定するような画像処理の精度を高めることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査装置を適用したスパウト取付装置を示す図。
【図2】図1のスパウト取付装置の検査装置を示す図。
【図3】図2の検査装置のカメラが撮像した画像を示す図。
【図4】図2の検査装置によって検査される検査項目を示す図。
【図5】図2の検査装置によって検査される検査項目を示す図。
【図6】図2の検査装置によって検査される検査項目を示す図。
【符号の説明】
6 検査装置
12 制御装置
21 カメラ
22 バックライト
23 天面スポットライト
100 パウチ
101 パウチ本体
101a 開口部
101b シート
102 スパウト
200 画像
201 パウチ画像[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a package.
[0002]
[Prior art]
As a technique for inspecting the outer periphery of the package, the opening of the package having a welding layer inside the opening is heat-sealed, and the amount of the molten layer that has melted out of the opening is determined based on an image of the package. Inspection is known (Patent Document 1). Further, there is also known an apparatus that inspects the inclination of the spout with respect to the pouch main body and the presence / absence of turning-up of the opening of the pouch main body based on an image obtained by imaging the pouch with the spout (Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-315718 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-226002
[Problems to be solved by the invention]
However, patterns, characters, and the like are printed on the surface of the package, and it is necessary to remove these effects in order to specify the outer periphery of the package based on the image.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an inspection method for inspecting the outer periphery of a package based on an image of the package, which can remove the influence of a pattern on the surface of the package. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the present invention will be described. In addition, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0007]
According to the inspection method of the present invention, the package (100) formed by overlapping the sheets (101b) to form a bag is imaged by the imaging means (21) from the direction in which the sheets are superimposed, and the captured image (200) In the inspection method for inspecting the package based on the above), the package is irradiated with light from behind the package as viewed from the imaging unit, and the irradiated light is received by the imaging unit and The above-described object is achieved by providing a step of acquiring an image (201) of a silhouette of a package and a step of determining whether the position or shape of the outer periphery of the package is appropriate based on the image of the silhouette. .
[0008]
According to the inspection method of the present invention, the imaging unit receives the light emitted by the rear illumination unit and images the silhouette of the package. That is, in the captured image, the luminance of the image corresponding to the package is lower than that of the image of the surrounding area. For this reason, it is possible to set a threshold value of the luminance which separates the image of the portion corresponding to the package from the image of the surrounding area. Therefore, even when a pattern or a character is printed on the surface of the package, it is possible to remove the influence and accurately specify the outer periphery of the package. Also, if the brightness of the rear lighting means is increased and the difference in brightness between the image of the portion corresponding to the package and the image of the surrounding area is increased, a position where the rate of change in the brightness distribution is large is defined as the outer periphery of the package. It is also possible to increase the accuracy of the specified image processing.
[0009]
In the inspection method of the present invention, the package is inserted into a package body (101) and an opening (101a) of the package body, and a spout (102) having higher light transmittance than the package body. In the step of acquiring the image of the silhouette, the image of the silhouette may be acquired while irradiating the inside of the spout with light. In this case, since the imaging unit captures the silhouette of the package while receiving the light of the spout illumination unit that has passed through the spout, the image of the portion corresponding to the spout is brighter than the image of the portion corresponding to the package body. Will be higher. For this reason, it is possible to set a threshold value of the luminance that separates the image of the part corresponding to the spout from the image of the part corresponding to the package body, and can accurately specify the spout and the package body, respectively. It is possible.
[0010]
Another inspection method of the present invention includes a package body (101) and a spout (102) inserted into the opening (101a) of the package body and having higher light transmission than the package body. In the inspection method of imaging the package (100) by the imaging means (21) and inspecting the package based on the captured image (200), the inside of the spout is irradiated with light and the irradiation is performed. A step of receiving light by the imaging means to obtain an image (201a) of the silhouette of the opening; and a step of determining whether the shape of the outer periphery of the package body is appropriate based on the image of the silhouette. This solves the above-mentioned problem.
[0011]
According to another inspection method of the present invention, since the imaging unit receives the light of the spout illumination unit that has passed through the spout and images the silhouette of the opening, the boundary between the spout and the package body has different brightness. It can be specified as the boundary of the region. Therefore, it is possible to accurately perform image processing such as edge detection and pattern matching, and to accurately specify the shape of the boundary line.
[0012]
The inspection apparatus of the present invention captures an image of a package (100) formed by stacking sheets (101b) in a bag shape from an overlapping direction of the sheets by an imaging unit (21), and the captured image (200). In the inspection device (6) for inspecting the package body based on the above, the rear illumination means (22) for irradiating the package body with light from behind the package body as viewed from the imaging means; And a determination unit (12) for determining whether the position or shape of the outer periphery of the package is appropriate based on an image (201) of the silhouette of the package captured by the image capturing unit by receiving the light of (1). Solves the above-described problem.
[0013]
According to the inspection apparatus of the present invention, the above-described inspection method of the present invention can be realized.
[0014]
In the inspection device of the present invention, the package has a package main body (101) and a spout (102) inserted into an opening (101a) of the package main body, and the discriminating means includes the silhouette. The suitability of the relative position between the package body and the spout may be determined based on the image of (1). In this case, it is possible to inspect the shape of the outer periphery of the package by determining whether the relative position between the package body and the spout is appropriate. The suitability of the relative position between the package body and the spout may be inspected in the spout insertion direction, may be inspected in a direction orthogonal to the insertion direction, or inspected for the inclination of the spout with respect to the package body. May be. Further, the spout may have higher light transmission than the package body.
[0015]
In the inspection device of the present invention, the package is inserted into the package body (101) and the opening (101a) of the package body, and the spout (102) having higher light transmittance than the package body. And a spout illuminating means (23) for irradiating the inside of the spout with light, wherein the discriminating means receives light from the spout illuminating means and based on the silhouette image taken by the imaging means. Thus, the suitability of the position or shape of the outer periphery of the package may be determined. In this case, it is possible to realize a preferable mode of irradiating the inside of the spout with light in the above-described inspection method of the present invention.
[0016]
In the inspection device of the present invention, the package is transported by a predetermined transport unit (2), and the imaging unit receives light from the rear illumination unit across a transport path of the package by the transport unit. And the determining unit may determine whether the transport position of the package is appropriate based on the image of the silhouette. In this case, it is possible to avoid inconvenience caused by a shift in the transport position when performing various processes on the package transported by the transport unit. For example, when heat-sealing a package that is being conveyed by the conveyance means, if the conveyance position is shifted, the resin part that is not the part that should be heated is heated, and the melted resin adheres to the seal head. The inconvenience of doing so occurs. However, such an inconvenience can be avoided by inspecting the transport position of the package using the inspection device of the present invention before heat sealing. When the package is formed of a plurality of members, such as a pouch with a spout, the transport position may be inspected for each of the members.
[0017]
In the inspection device of the present invention, the determination unit may determine whether the relative position between the package body and the spout is appropriate based on the image of the silhouette. In this case, it is possible to inspect the shape of the outer periphery of the package by determining whether the relative position between the package body and the spout is appropriate. The suitability of the relative position between the package body and the spout may be inspected in the spout insertion direction, may be inspected in a direction orthogonal to the insertion direction, or inspected for the inclination of the spout with respect to the package body. May be.
[0018]
In the inspection device of the present invention, the determination unit may determine whether the shape of the opening of the package body is appropriate based on an image of the silhouette of the opening. In a package with a spout, for example, when the spout is inserted into the package body, the spout may be caught in the opening, causing the opening to be turned or torn. However, by irradiating the inside of the spout with light, it is possible to illuminate the turning and tearing from the inside and image the silhouette thereof. Therefore, according to the inspection device of the present invention, it is possible to effectively inspect for turning up and tearing.
[0019]
In the inspection device of the present invention, the determination unit specifies an apparent width of the package projected on the imaging unit based on the image of the silhouette, and determines the apparent width of the package based on the specified width. The presence or absence of twist may be determined. When the package is twisted, the apparent width of the package projected on the imaging means becomes narrow. Therefore, by specifying the width of the package projected on the imaging means, it is possible to inspect the twist of the package.
[0020]
Another inspection device of the present invention includes a package body (101) and a spout (102) inserted into the opening (101a) of the package body and having higher light transmission than the package body. A spout illumination for irradiating light to the inside of the spout in an inspection device (6) for imaging the package (100) by an imaging means (21) and inspecting the package based on the imaged image (200). Determining the suitability of the outer shape of the package body based on the means (23) and the image (201a) of the silhouette of the opening imaged by the imaging means by receiving light from the spout lighting means. The above-mentioned problem is solved by providing the determination means (12) for performing the determination.
[0021]
According to another inspection apparatus of the present invention, the above-described other inspection method of the present invention can be realized.
[0022]
In another inspection apparatus of the present invention, the determination unit may determine whether the shape of the opening of the package body is appropriate based on the image of the silhouette. In this case, the imaging unit receives the light of the spout illumination unit that has passed through the spout and images the silhouette of the opening, so that the boundary between the spout and the opening is specified. Thus, the appropriateness of the shape of the opening is accurately determined.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a
[0024]
As shown in FIG. 1, the
[0025]
In FIG. 1, a pouch main body supply device 4 that supplies a pouch
[0026]
The
[0027]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
[0028]
The inspection unit 20 includes a
[0029]
The usage state of the inspection unit 20 as described above will be described. During the operation of the
[0030]
FIG. 3 is a diagram conceptually showing an
[0031]
The brightness of the
[0032]
As for the inspection of the outer periphery of the
[0033]
FIG. 4A shows a case in which the transfer positions of the pouch
[0034]
For example, when the pouch main body supply device 4 or the spout supply device 5 attaches the pouch
[0035]
Note that the position of the pouch
[0036]
FIG. 4B shows a case where the appropriateness of the relative position between the pouch
[0037]
The detection of the positions of the pouch
[0038]
FIG. 5A shows a case where the suitability of the relative position between the pouch
[0039]
Note that the reference position of the inspection is not limited to the
[0040]
FIG. 5B shows a case where the
[0041]
The inside of the
[0042]
FIG. 6 shows a case where the torsion of the pouch
[0043]
Note that the position of the
[0044]
The present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented in various forms as long as the technical idea of the present invention is substantially the same.
[0045]
The
[0046]
Regarding the arrangement of the
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
An image in a state where the
[0050]
The attachment position of the
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the imaging unit receives the light emitted from the rear illumination unit and images the silhouette of the package. Therefore, in the captured image, the luminance of the image corresponding to the package is lower than that of the image of the surrounding area. In other words, it is possible to set a threshold value of luminance for separating the image of the portion corresponding to the package from the image of the surrounding area. Therefore, even when a pattern or a character is printed on the surface of the package, it is possible to remove the influence and accurately specify the outer periphery of the package. Also, if the brightness of the rear lighting means is increased and the difference in brightness between the image of the portion corresponding to the package and the image of the surrounding area is increased, a position where the rate of change in the brightness distribution is large is defined as the outer periphery of the package. It is also possible to increase the accuracy of the specified image processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a spout mounting device to which an inspection device of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing an inspection device of the spout mounting device of FIG. 1;
FIG. 3 is a view showing an image captured by a camera of the inspection apparatus in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing inspection items inspected by the inspection device of FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram showing inspection items inspected by the inspection device of FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram showing inspection items inspected by the inspection device of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
6
Claims (12)
前記撮像手段から見て前記包装体の後方から前記包装体に光を照射するとともに、前記照射された光を前記撮像手段により受光して前記包装体のシルエットの画像を取得する工程と、
前記シルエットの画像に基づいて、前記包装体の外周の位置又は形状の適否を判別する工程と、
を備えることを特徴とする検査方法。In an inspection method of imaging a package formed by stacking sheets into a bag shape from an orientation in which the sheets are stacked by an imaging unit and inspecting the package based on the captured image,
A step of irradiating the package with light from behind the package as viewed from the imaging unit, and receiving the irradiated light by the imaging unit to obtain an image of the silhouette of the package,
Based on the image of the silhouette, determining the suitability of the position or shape of the outer periphery of the package,
An inspection method, comprising:
前記シルエットの画像を取得する工程では、前記スパウトの内側に光を照射しつつ、前記シルエットの画像を取得することを特徴とする請求項1に記載の検査方法。The package has a package body and a spout that is inserted into the opening of the package body and has higher light transmission than the package body.
The inspection method according to claim 1, wherein in the step of acquiring the image of the silhouette, the image of the silhouette is acquired while irradiating the inside of the spout with light.
前記シルエットの画像に基づいて、前記包装体本体の外周の形状の適否を判別する工程と、
を備えることを特徴とする検査方法。A package body, and a package having a spout that is inserted into the opening of the package body and has higher light transmissivity than the package body is imaged by an imaging unit, and based on the imaged image, In the inspection method of inspecting the package, while irradiating light to the inside of the spout, receiving the irradiated light by the imaging means to obtain an image of the silhouette of the opening,
Based on the image of the silhouette, determining the suitability of the shape of the outer periphery of the package body,
An inspection method, comprising:
前記撮像手段から見て前記包装体の後方から前記包装体に光を照射する後方照明手段と、
前記後方照明手段からの光を受光することにより前記撮像手段が撮像した前記包装体のシルエットの画像に基づいて、前記包装体の外周の位置又は形状の適否を判別する判別手段と、
を備えることを特徴とする検査装置。In an inspection apparatus for imaging a package formed by stacking sheets into a bag shape by an imaging unit from a direction in which the sheets are stacked, and inspecting the package based on the captured image,
Back lighting means for irradiating the package with light from behind the package as viewed from the imaging means,
Based on an image of the silhouette of the package captured by the imaging unit by receiving light from the rear illumination unit, a determination unit that determines whether the position or shape of the outer periphery of the package is appropriate or not,
An inspection apparatus comprising:
前記判別手段は、前記シルエットの画像に基づいて前記包装体本体と前記スパウトとの相対位置の適否を判別することを特徴とする請求項4に記載の検査装置。The package has a package body and a spout inserted into an opening of the package body,
The inspection device according to claim 4, wherein the determination unit determines whether the relative position between the package body and the spout is appropriate based on the image of the silhouette.
前記スパウトの内側に光を照射するスパウト照明手段を備え、
前記判別手段は、スパウト照明手段からの光を受光しつつ前記撮像手段が撮像した前記シルエットの画像に基づいて、前記包装体の外周の位置又は形状の適否を判別することを特徴とする請求項4に記載の検査装置。The package has a package body and a spout that is inserted into the opening of the package body and has higher light transmission than the package body.
A spout illuminating unit that irradiates light to the inside of the spout,
The said determination means determines the suitability of the position or shape of the outer periphery of the said package based on the image of the said silhouette which the said imaging means imaged, receiving the light from the spout illumination means. 5. The inspection device according to 4.
前記撮像手段は、前記搬送手段による前記包装体の搬送経路を挟んで前記後方照明手段からの光を受光するように配置され、
前記判別手段は、前記シルエットの画像に基づいて前記包装体の搬送位置の適否を判別することを特徴とする請求項4又は6に記載の検査装置。The package is transported by predetermined transport means,
The imaging unit is arranged to receive light from the rear illumination unit across a conveyance path of the package by the conveyance unit,
The inspection device according to claim 4, wherein the determination unit determines whether the transport position of the package is appropriate based on the image of the silhouette.
前記スパウトの内側に光を照射するスパウト照明手段と、
前記スパウト照明手段からの光を受光することにより前記撮像手段が撮像した前記開口部のシルエットの画像に基づいて、前記包装体本体の外周の形状の適否を判別する判別手段と、
を備えることを特徴とする検査装置。A package body, and a package having a spout that is inserted into the opening of the package body and has higher light transmissivity than the package body is imaged by an imaging unit, and based on the imaged image, In an inspection device that inspects a package,
Spout lighting means for irradiating light to the inside of the spout,
Based on an image of the silhouette of the opening captured by the imaging unit by receiving light from the spout illumination unit, a determination unit that determines whether the outer shape of the package body is appropriate or not,
An inspection apparatus comprising:
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