JP2006177742A - Surface inspection method and surface inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、表面の検査方法及び装置に関する。さらに詳しく言えば、例えば容器表面の傷や破れなどの不良、容器に装着したシュリンクフィルムの破れ、シール漏れなどを自動的に検査する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a surface inspection method and apparatus. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for automatically inspecting defects such as scratches and tears on the surface of a container, tearing of a shrink film mounted on the container, seal leakage, and the like.
容器表面の良・不良の検査方法についてはいろいろと考えられてきた。容器表面の不良とは、例えば容器そのものに傷があり、表面の内部が一部露出していたり、又は容器にシュリンクフィルムを装着した場合にそのシュリンクフィルムに漏れ、破れなどがあったりするなどの不良のことを言う。
飲料、調味料、菓子、インスタント食品などの食料品あるいは玩具、文具、ソフトウェアなどの紙容器にシュリンクフィルムを装着することは従来から行われてきた。シュリンクフィルムは、中の容器を汚れなどから保護する機能と同時に、シュリンクフィルムが装着された容器が、密封されてから一度も開封されていないことを証明する機能も持っている。
このシュリンクフィルムが正常に装着され、シュリンクフィルムの穴や漏れ、破れなどがないかどうかを調べるのには、従来目視による検査が主に行われてきた。もちろん、シュリンクフィルムだけではなく、容器表面そのものの検査をする場合も同様である。しかし、この方法では検査員への負担が大きく、非常に困難な作業であった。
そこで、機械による検査が検討されてきているが、未だ有効な手段はほとんど考えられていない。機械による方法としては、特許文献1に示されるような方法もあるが、この方法は複雑であり、高速で大量に検査するには不向きである。
そのため、容器表面の傷など、又はシュリンクフィルムの穴や漏れ、破れなどを高価で複雑な装置を用いず、安価・簡便に検査し、かつ高速で処理できる方法及びその機械装置の開発が望まれてきた。
Various inspection methods have been considered for the quality of the container surface. A defective container surface is, for example, a scratch on the container itself, or a part of the inside of the surface is exposed, or when a shrink film is attached to the container, the shrink film may be leaked or torn. Say bad.
It has been conventionally performed to attach a shrink film to a food container such as a beverage, a seasoning, a confectionery, an instant food, or a paper container such as a toy, stationery, or software. The shrink film has a function of protecting the inside container from dirt and the like, and at the same time has a function of proving that the container to which the shrink film is attached has never been opened after being sealed.
In order to examine whether or not the shrink film is normally attached and there is a hole, leakage, or tear of the shrink film, a visual inspection has been mainly performed. Of course, the same applies to the case of inspecting not only the shrink film but also the container surface itself. However, this method places a heavy burden on the inspector and is a very difficult task.
Therefore, inspection by a machine has been studied, but there are still few effective means. As a method using a machine, there is a method as disclosed in
Therefore, it is desirable to develop a method and a mechanical device that can inspect the surface of the container or the like, or a shrink film hole, leak, tear, etc. without using an expensive and complicated device, can be inspected inexpensively and easily, and can be processed at high speed. I came.
そこで、本発明者らは安価・簡便でかつ高速で連続して、飲料などの容器の表面に不良がないか、又は容器にシュリンクフィルムが正常に装着されているかどうかを調べる方法について検討した。この容器の表面、シュリンクフィルムの検査には人手ではなく、機械を用いることが当然求められる。そして、検査の効率化という面からはこれは連続的にかつ高速で調べられなければならない。また、その機械も高価で複雑な機械では現実の導入に問題があるため、できるだけ安価・簡便でしかも確実な方法である必要がある。これらの課題を解決すべく、本発明者らは鋭意検討した。 Therefore, the present inventors have examined a method for examining whether there is no defect on the surface of a container such as a beverage or whether the shrink film is normally attached to the container continuously at a low cost, simply and at high speed. The inspection of the surface of the container and the shrink film naturally requires the use of a machine rather than a manual operation. And from the aspect of inspection efficiency, this must be examined continuously and at high speed. Further, since the machine is expensive and complicated, there is a problem in the actual introduction, so that it is necessary to be as cheap, simple and reliable as possible. In order to solve these problems, the present inventors have intensively studied.
本発明者らは、鋭意検討の結果、高価で複雑な機械を用いず、簡便で高速処理のできる、容器表面の傷や破れ、シュリンクの穴や漏れ、破れなどを検査する装置を発明した。 As a result of intensive studies, the present inventors have invented an apparatus for inspecting scratches and tears on the container surface, shrink holes, leaks, tears, and the like that can be performed easily and at high speed without using expensive and complicated machines.
本発明者らの発明した装置は、以下のように構成される。1)検査対象の容器を搬送するラインの中の、検査が行われる部分において、容器を搬送するラインの容器の下部を支える支持体が、支持体と支持体の間隔のあいた支持体で、かつその支持体が左右両端部分のみ存在し、中央部が欠失したものであり、2)検査される容器に高周波蛍光照明装置の光を当て、3)その反射光をカメラで撮影し、4)その反射光の明暗を分析することによって容器の破れや容器に装着されたシュリンクフィルムの欠失している部分などの有無を検出する装置。 The device invented by the present inventors is configured as follows. 1) In the part where the inspection is performed in the line that transports the container to be inspected, the support that supports the lower part of the container in the line that transports the container is a support with a space between the support and the support, and The support is present only at the left and right ends, and the central part is deleted. 2) The light of the high-frequency fluorescent lighting device is applied to the container to be inspected. 3) The reflected light is photographed with a camera. 4) A device that detects the presence or absence of a broken portion of a shrink film or a shrink film attached to the container by analyzing the brightness of the reflected light.
本発明者らは、上記の装置を用いることにより、高価で複雑な機械を用いず、簡便で高速処理のできる、シュリンクの穴や漏れ、破れなどを検査できる方法を発明した。 The inventors of the present invention have invented a method capable of inspecting shrink holes, leaks, tears, and the like that can be performed easily and at high speed without using an expensive and complicated machine by using the above-described apparatus.
以下、本発明をシュリンクフィルムの検査の例を挙げて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to an example of inspection of a shrink film.
本発明のシュリンクフィルムの検査は、次のように行われる。まず、容器の搬送ラインにおいて、容器がシュリンクフィルムを装着された後のラインの一部を検査部分とする。検査部分においては、容器を搬送するための下部の支持体として、一例としてロールバーを用いるが、そのロールバーは連続的に配置されておらず、ロールバーとロールバーの間隔があいている。また、そのロールバーも中央部が欠失しており、それぞれ左右両端部しか存在しない。このため、下面中央部は常にその下から検査することができ、また、ロールバーの間隔があいていることにより、容器中央部以外の端部もロールバーとロールバーの間において検査することができる。もちろん、支持体はロールバーに限るわけではなく、容器が搬送され得るものであれば何でもよい。 The inspection of the shrink film of the present invention is performed as follows. First, in the container conveyance line, a part of the line after the container is loaded with the shrink film is used as an inspection portion. In the inspection portion, a roll bar is used as an example of a lower support for transporting the container, but the roll bar is not continuously arranged, and the roll bar and the roll bar are spaced apart. In addition, the roll bar also lacks the central portion, and there are only left and right ends respectively. For this reason, the lower surface central portion can always be inspected from below, and the end of the container other than the container central portion can also be inspected between the roll bar and the roll bar because the roll bars are spaced apart. it can. Of course, the support is not limited to the roll bar, and may be anything as long as the container can be transported.
シュリンクフィルムを装着された容器は検査部において蛍光灯によって光が照射されるが、その蛍光灯は高周波蛍光照明装置となっており、シャッタースピードに比べ充分に周波数が高い為、安定した画像取り込みが可能となる。この光をシュリンクフィルムが装着された容器に当てる。この高周波蛍光照明装置の蛍光灯には背部にも前部にも反射板、集光板などを設置しない。これは、背部は集光させないために集光、反射板を設置しないのであり、前部は光を散乱させないために蛍光灯そのもの以外には何も設置しないのである。その高周波蛍光照明装置から発する光の反射光をカメラで撮影することによりその明暗を検知する。シュリンクフィルムに当たって反射された光は、シュリンクフィルムのない容器表面に当たって反射された光より明るいことを基本原理として、この明暗の度合いを解析することにより、シュリンクフィルムの欠失部の有無が検知できる。これは簡単な画像解析ソフトを用いることにより行うことができる。 The container equipped with the shrink film is irradiated with light by the fluorescent lamp in the inspection section, but the fluorescent lamp is a high-frequency fluorescent lighting device, and the frequency is sufficiently higher than the shutter speed, so stable image capture is possible. It becomes possible. This light is applied to a container equipped with a shrink film. In the fluorescent lamp of this high-frequency fluorescent lighting device, neither a reflector nor a light collector is installed on the back or front. This is because no condensing / reflecting plate is installed because the back portion does not collect light, and nothing is installed other than the fluorescent lamp itself because the front portion does not scatter light. The light and darkness is detected by photographing the reflected light of the light emitted from the high-frequency fluorescent lighting device with a camera. Based on the principle that the light reflected upon the shrink film is brighter than the light reflected upon the surface of the container without the shrink film, the presence / absence of a missing portion of the shrink film can be detected by analyzing the degree of light and dark. This can be done by using simple image analysis software.
シュリンクフィルムからの反射光の輝度を基準として、それよりも暗い部分が存在しない検体を正常と判断し、暗い部分が存在する検体はシュリンクフィルムに穴、破れなどが存在しているものとみなして異常と判断し、異常の検体が検査された時には、これを何らかの方法で人間が分かるように信号などで示すか、もしくは機械的にその検体をラインから除外するような装置を付加することにより、異常の検体を正常の検体と区別することができる。この識別方法は従来からある様々な方法を任意に用いることができ、特に限定されない。 Based on the brightness of the reflected light from the shrink film, a specimen that does not have a darker area is judged normal, and a specimen that has a darker part is regarded as having a hole or tear in the shrink film. When an abnormal sample is examined, it is indicated as a signal so that a human can understand it in some way, or by adding a device that mechanically excludes the sample from the line, Abnormal specimens can be distinguished from normal specimens. As the identification method, various conventional methods can be arbitrarily used, and are not particularly limited.
もちろん、これはシュリンクフィルムの有無の検査だけではなく、容器そのものの表面の傷や破れなども上記と同じ原理で検出することも出来る。 Of course, this is not only an inspection for the presence or absence of a shrink film, but it is also possible to detect scratches and tears on the surface of the container itself based on the same principle as described above.
また、上記に述べた装置では、下部から検査をする装置について述べているが、原理的には検査は下部からだけではなく、高周波蛍光装置の光を当てる方向、それを検出するカメラの方向などを変えることにより、上部、側部などからも検査することが可能である。 In addition, in the above-mentioned apparatus, an apparatus that inspects from the lower part is described. However, in principle, inspection is not only from the lower part, but the direction in which the light of the high-frequency fluorescent device shines, the direction of the camera that detects it, etc. It is possible to inspect from the upper part, the side part, etc. by changing.
本発明により、容器表面の傷や破れなどの不良、容器に装着されたシュリンクフィルムの穴や破れ、漏れの有無が一連の安価・簡便な装置により、高速で検査することができ、今まで人手に頼ってきた工程を自動化することができ、さらにその装置の設置においても多大な費用をかけることもなくできる、画期的な方法、及び装置が提供される。 According to the present invention, defects such as scratches and tears on the container surface, holes and tears in the shrink film attached to the container, and leakage can be inspected at high speed with a series of inexpensive and simple devices. An epoch-making method and apparatus are provided that can automate the processes that have been relied upon, and that do not require great expense in the installation of the apparatus.
以下、シュリンクフィルムを例に取った実施例をもって本発明を説明するが、本発明は以下の実施例によって何等限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with examples taking a shrink film as an example, but the present invention is not limited to the following examples.
パック製品のシュリンクフィルムをラップする工程に於いて、フィルムを熱溶断した接合部が不完全な場合、熱収縮時にピンホールが形成される場合が有る。また、その他の理由によるフィルムの破れ等を検査する。
ワークであるシュリンクフィルムを被ったパック製品は、先ず特殊ローラコンベア8入り口から進入する。本コンベアは、ワークの両端を複数の小型ローラ9で支持し運搬するものであり、少なくとも2回の画像を入力する事により、ワーク背面全体を検査する事が可能となるものである。更に本コンベアは、両サイドを挟んで支持するタイプのコンベアに比べ、シュリンクフィルムに与えるダメージは格段に抑えられる機能を有するものである。
特定位置にワークが到着した時、CCDカメラ1〜4は、其々、高周波蛍光灯5の光影が写り込む様な位置、角度に設置されており、フィルムの結合部全体を、肩部1箇所、背面3箇所、底部1箇所を4台のCCDカメラ1〜4で分割検査出来る様に設定されている。入力画像は、高周波蛍光灯の光影であり、完全に接合されていない場合は、フィルムに比べパックの表面からの反射率が低い為、光影に陰影が映る事を利用し、画像処理を行う事で、不完全接合や破れを検知する事が可能となる。
In the process of wrapping the shrink film of the pack product, if the joint part obtained by heat-melting the film is incomplete, pinholes may be formed during heat shrinkage. Also, inspect the film for other reasons.
A packed product covered with a shrink film as a work first enters from the entrance of the special roller conveyor 8. This conveyor supports and conveys both ends of the work with a plurality of
When the work arrives at a specific position, the
1CCDカメラ
2CCDカメラ
3CCDカメラ
4CCDカメラ
5高周波蛍光灯
6画像処理装置
7高周波蛍光灯点灯電源
8特殊ローラコンベア
9小型ローラ(ロールバー)
1
Claims (6)
連続的に容器を搬送する装置の検査部分の搬送装置下部の支持体が、支持体と支持体の間のあいた支持体であり、かつその支持体がその両端付近しか存在せず、中央の支持体部分が欠失していることを特徴とするものであり、
容器表面に高周波蛍光照明装置の光を当て、その反射光をカメラで撮影し、反射光の輝度の差異により容器表面の不良部分を検知する機構を持つ、
容器表面の検査装置。 In the inspection of the container surface during transportation,
The support at the lower part of the transport device in the inspection part of the device that continuously transports the container is a support between the support and the support exists only in the vicinity of both ends. It is characterized in that the body part is deleted,
The light of the high-frequency fluorescent lighting device is applied to the container surface, the reflected light is photographed with a camera, and there is a mechanism that detects a defective part of the container surface by the difference in brightness of the reflected light.
Container surface inspection equipment.
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