JP2009192443A - シュリンク包装検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】包装物を包装したシュリンクの状態の検査を可能とするシュリンク包装検査装置を提供する。
【解決手段】シュリンク包装検査装置１は包装物３を照らす第一から第四照明７１〜７４とカメラ７５とからなる光学系７６を備える。第一照明７１を包装物３天面２１の第一折り目３１に対して略平行に配置し、第二照明７２を第二折り目３２に対して略平行に配置する。第三照明７３を第三折り目３３に対して略平行に配置し、第四照明７４を第四折り目３４に対して略平行に配置する。各照明７１〜７４を水平方向に並設された複数の紫外線発光ダイオードで構成し、各照明７１〜７４からの紫外線８１を、対応する折り目３１〜３４に対して直交方向から照射する。カメラ７５をベルト５１の真上に設け、各折り目３１〜３４が形成された包装物３天面２１に対して略垂直方向に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シュリンク包装を検査するシュリンク包装検査装置に関する。

従来、製品の外観を検査する際には、外観検査装置が用いられている。

一般的な外観検査装置では、検査する製品の画像をカメラで取得するとともに、この取得画像を画像処理することによって検査が行われている。

しかしながら、このような従来の外観検査装置では、製品が透明のシュリンクで包装されている場合、製品の印刷と透明なシュリンクとを識別することができなかった。

また、シュリンク表面の弛みによる光の反射もあるため、製品の画像が得にくいという問題もあった。

このため、製品をシュリンクで包囲するとともに、そのシュリンクの端部を底面及び天面で折り曲げて前記製品を包装した後に、その包装状態を検査する場合、前述した外観検査装置を用いて異常を検出することは困難であった。

したがって、シュリンク包装の検査は、目視検査によって行われている。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、包装物を包装したシュリンクの状態の検査を可能とするシュリンク包装検査装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の請求項１のシュリンク包装検査装置にあっては、物品を包囲したシュリンクの端部を折り畳んで包装した状態を検査するシュリンク包装検査装置において、前記シュリンクの端部に形成された各折り目に対して略平行に配置された直線状の照明と、前記各折り目が形成された前記物品の面に対して略垂直方向に配置されたカメラとからなる光学系を備えている。

すなわち、物品の外面には、シュリンクの端部を折り畳んだ際に形成された折り目が設けられており、この折り目には、シュリンクが折り返されてなる湾曲面が段差部分に形成されている。

そして、この折り目に対して略平行に配置された照明からの光を、前記折り目で形成された段差部分に照射して、当該折り目を光らせる。この状態で、前記折り目が形成された前記物品の面に対して略垂直方向に配置されたカメラにより、前記物品の外面を撮像する。

このとき、前記折り目が形成する段差部分には、シュリンクの折返しによって湾曲面が形成されており、前記照明からの光は、前記折り目が形成する湾曲面で反射し、その正反射光が前記カメラに入力される。

このため、前記正反射光が入光するカメラにおいては、前記折り目が形成する高輝度の折り目線が明確に表示される。

また、請求項２のシュリンク包装検査装置においては、紫外線を通さないＵＶカット成分を含有した素材で前記シュリンクを構成する一方、紫外線を照射する前記照明で前記光学系を構成した。

すなわち、前記シュリンクは、紫外線を通さないＵＶカット成分を含有した素材で形成されており、このシュリンクには、前記照明からの紫外線が照射される。

このため、このシュリンクに紫外線を照射した状態で前記カメラで取得した取得画像には、前記シュリンクの平坦部分の像が黒色で示される一方、前記折り目の湾曲面からの正反射光で示された前記折り目線は高輝度で示される。

これにより、黒色の平坦部分の像と高輝度の前記折り目線とが明瞭に区分され、かつシュリンクの平坦部分の裏側の印刷等の映り込みが防止される。

以上説明したように本発明の請求項１のシュリンク包装検査装置にあっては、前記カメラによって折り目が形成する折り目線を高輝度で明確に取得することができる。

このため、このカメラで取得した取得画像を用いて、前記各折り目の角度や交差位置等を解析することで、前記シュリンクの端部が正確に折り畳まれているか否かを判断することができる。

したがって、透明のシュリンクであったり、シュリンク表面の弛みに起因して乱反射が発生し得る場合であっても、前記折り目線の状態に基づいて、当該シュリンクによる包装状態を検査することができる。

このとき、前記カメラは、前記折り目が形成された物品の面に対して略垂直方向に配置されており、前記折り目が形成された物品の面の画像を取得することができる。このため、前記シュリンクの縁部が前記物品から離れた位置に存在することを検出した際には、前記シュリンクのはみ出しにより包装不良が発生していることも検出することもできる。

また、請求項２のシュリンク包装検査装置においては、紫外線を通さないＵＶカット成分を含有したシュリンクに前記照明からの紫外線を照射した状態で前記カメラで取得した取得画像には、前記シュリンクの平坦部分の像が黒色で示される一方、前記折り目の湾曲面からの正反射光で示された前記折り目線が高輝度で示される。

このため、黒色の平坦部分の像と前記折り目線とを明瞭に区分することができ、当該折り目線の認識性を高めることができる。これにより、前記折り目線を用いた包装状態の検査をより容易に行うことができる。

このとき、前記取得画像には、前記シュリンクの平坦部分の像が黒色で示されるので、当該平坦部分の裏側に設けられた前記物品表面の印刷等の映り込みを防止することができる。このため、取得画像に物品表面の印刷等が映り込んでしまう場合と比較して、前記折り目線を用いた包装状態の検査をさらに容易とすることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。

図１は、本実施の形態にかかるシュリンク包装検査装置１を示す図であり、該シュリンク包装検査装置１は、シュリンク２で包装された物品である包装物３の包装状態を検査する装置である。

すなわち、製造工場において、製造された例えば目薬等の製品は、商品名や絵柄などの印刷が施されたケースに個別に箱詰めされる。そして、箱詰めされて形成された商品１１は、五つを一まとめにした状態で前記シュリンク２で覆われて包装される。

具体的に説明すると、五つの商品１１，・・・を並べて配置した状態で、その周面をシュリンク２で包囲するとともに、当該包装物３の天面２１側に延出したシュリンク端部２２を、両側部の中央にて内側に折り畳み、台形状の手前側台形片２３と奥側台形片２４とを形成する。そして、前記手前側台形片２３を前記天面２１に沿って折り畳んだ後、前記奥側台形片２４を前記天面２１に沿って折り畳み、当該奥側台形片２４を前記手前側台形片２３に重ねた状態で接合する。

これにより、前記天面２１の図１中左上角部には、第一折り目３１が前記奥側台形片２４の一辺によって形成されており、図１中右上角部には、第二折り目３２が前記奥側台形片２４の他辺によって形成されている。また、前記天面２１の図１中左下角部には、第三折り目３３が前記手前側台形片２３の一辺によって形成されており、図１中右下角部には、第四折り目３４が前記手前側台形片２３の他辺によって形成されている。

同様に、当該包装物３の底面４１側に延出したシュリンク端部も（図示省略）、両側部の中央にて内側に折り畳み、台形状の手前側台形片と奥側台形片とを形成する。そして、前記手前側台形片を前記底面に沿って折り畳んだ後、前記奥側台形片を前記底面に沿って折り畳み、当該奥側台形片を前記手前側台形片に重ねた状態で接合する。

これにより、前記底面の左上角部には、第一折り目が前記奥側台形片の一辺によって形成されており、右上角部には、第二折り目が前記奥側台形片の他辺によって形成されている。また、前記底面の左下角部には、第三折り目が前記手前側台形片の一辺によって形成されており、右下角部には、第四折り目が前記手前側台形片の他辺によって形成されているものとする。

このシュリンク２は、無色透明の樹脂フィルムで形成されており、この樹脂フィルムは、紫外線を通さないＵＶカット成分を含有した素材で構成されている。これにより、包装物３内部への紫外線の通過を阻止できるように構成されている。

このようにして前記シュリンク２で包装された前記包装物３は、図１の（ｂ）に示したように、黒色のベルト５１を備えたコンベア５２によって下流に搬送され、箱詰めされる。

このとき、横長に形成された前記包装物３は、図１の（ａ）に示したように、搬送方向６１に対して横置きに配置されるように構成されており、当該包装物３は、その長さ方向が前記ベルト５１の幅方向に配置された状態で搬送される。

このコンベア５２による前記包装物３の搬送経路上には、前記シュリンク包装検査装置１が設けられている。

このシュリンク包装検査装置１は、前記ベルト５１上に載置された前記包装物３を照らす第一から第四照明７１〜７４と、カメラ７５とからなる光学系７６を備えており（図１の（ｂ）参照）、前記カメラ７５には、画像処理部７７が接続されている。

前記第一照明７１は、図１中前記ベルト５１の左方に設けられており、前記包装物３の前記天面２１に設けられた前記第一折り目３１に対して略平行に配置されている。前記第二照明７２は、図１中前記ベルト５１の右方に設けられており、前記包装物３の前記天面２１に設けられた前記第二折り目３２に対して略平行に配置されている。

前記第三照明７３は、図１中前記ベルト５１の左方に設けられており、前記包装物３の前記天面２１に設けられた前記第三折り目３３に対して略平行に配置されている。前記第四照明７４は、図１中前記ベルト５１の右方に設けられており、前記包装物３の前記天面２１に設けられた前記第四折り目３４に対して略平行に配置されている。

前記各照明７１〜７４は、水平方向に延在する直線状のハロゲンファイバー照明等で構成することができるが、本実施の形態では、水平方向に並設された複数の紫外線発光ダイオードで構成する。

これにより、前記各照明７１〜７４から前記包装物３へ向けて紫外線８１，・・・を照射することができ、各照明７１〜７４からの紫外線８１，・・・を、対応する折り目３１〜３４に対して直交方向から照射できるように構成されている。

前記各照明７１〜７４は、前記ベルト５１上に載置された前記包装物３の前記天面２１の高さ位置より、やや高位置に設置されており（図１の（ｂ）参照）、前記紫外線８１，・・・を前記天面２１に対して略平行に照射できるように配置されている。

これにより、前記天面２１に突出した前記各折り目３１〜３４や、突出部分等に紫外線を直接照射できるように構成されている。

前記カメラ７５は、前記包装物３が搬送される前記ベルト５１の真上に設けられており、当該カメラ７５は、前記各折り目３１〜３４が形成された前記包装物３の天面２１に対して略垂直方向に配置されている。これにより、前記カメラ７５は、下方を通過する前記包装物３を前記天面２１側から撮像できるように構成されている。

このカメラ７５が接続された前記画像処理部７７は、パソコン等に構成されており、ハードディスク等の記憶手段に記憶されたプログラムに従って動作することで、前記カメラ７５で撮像した画像を取得するとともに、この取得画像を解析して前記包装物３の前記シュリンク２による包装状態を検査できるように構成されている。

なお、前記包装物３の底面４１の状態は、他の工程で検査されるものとする。

以上の構成において、前記包装物３の天面２１及び底面４１には、シュリンク端部２２を折り畳んだ際に形成された第一から第四折り目３１〜３４が設けられており、この折り目３１〜３４には、シュリンク２が折り返されてなる湾曲面が段差部分に形成されている。

そして、各折り目３１〜３４に対して略平行に配置された各照明７１〜７４からの光を構成する紫外線８１，・・・を、対応した折り目３１〜３４で形成された段差部分に照射して、各折り目３１〜３４を光らせる。この状態において、前記各折り目３１〜３４が形成された前記包装物３の天面２１に対して略垂直方向に配置されたカメラ７５により、前記包装物３の天面２１を撮像する。

このとき、前記各折り目３１〜３４が形成する段差部分には、前記シュリンク２の折返しによって湾曲面が形成されており、前記各照明７１〜７４からの紫外線で構成された光は、前記各折り目３１〜３４が形成する湾曲面で反射し、上方へ向かう正反射光が前記カメラ７５に入力される。

すると、前記正反射光が入光する前記カメラ７５においては、前記各折り目３１〜３４が形成する高輝度の折り目線が明確に表示され、各折り目３１〜３４が形成する折り目線を、高輝度で明確に取得することができる。

このため、前記カメラ７５で取得した取得画像を用いて、前記各折り目３１〜３４の角度や交差位置等を解析することで、前記シュリンク端部２２が正確に折り畳まれているか否かを判断することができる。

したがって、本実施の形態のように透明なシュリンク２で包装するとともに、シュリンク２表面の弛みに起因して乱反射が発生し得る場合であっても、前記各折り目線の状態に基づいて、当該シュリンク２による包装状態を検査することができる。

このとき、前記カメラ７５は、前記各折り目３１〜３４が形成された前記包装物３の天面２１に対して略垂直方向に配置されており、前記各折り目３１〜３４が形成された前記包装物３の天面２１の画像を取得することができる。

このため、前記シュリンク２の縁部が前記包装物３から離れた位置に存在することを検出できた際には、折り畳まれた前記シュリンク２にはみ出しが生じ、包装不良が発生していることを検出することもできる。

図２は、前記カメラ７５から取得した画像を示す図であり、上段の取得画像１０１には、前記シュリンク端部２２が正確に折り畳まれた状態で包装された包装物３の天面２１の天面像１０２が示されている。

この取得画像１０１では、前記包装物３の周縁の縁部像１０５と、前記各折り目３１〜３４が形成する第一から第四折り目線１１１〜１１４とが高輝度で表示されており、各折り目３１〜３４が形成する各折り目線１１１〜１１４が、強い直線によって明確に表示されている。

前記画像処理部７７では、この取得画像１０１を解析することによって、前記各折り目３１〜３４を示す前記各折り目線１１１〜１１４と前記縁部像１０５とが成す角度α，・・・が予め設計された角度の範囲内にあることや、その交差位置１２１，１２１が設計値の範囲内にあること等が検査される。

このとき、この取得画像１０１が取得された包装物３では、前記各角度α，・・・が予め設計された角度の範囲内にあり、前記各交差位置１２１，１２１が設計値の範囲内にあることが確認されるので、これに基づいて当該シュリンク端部２２が設計通り正確に折り畳まれており、包装状態が良い良品であると判断される。

一方、図２中、下段の取得画像２０１には、シュリンク端部２２が正確に折り畳まれず、シュリンク２による包装状態が悪い包装物３の天面２１の天面像２０２が示されている。

この取得画像２０１では、前記包装物３の周縁の縁部像１０５と、前記各折り目３１〜３４が形成する第一から第四折り目線１１１〜１１４とが高輝度で表示されており、各折り目３１〜３４が形成する各折り目線１１１〜１１４は、弱い直線によって表示されている。

前記画像処理部７７では、この取得画像２０１を解析することによって、前記各折り目３１〜３４を示す前記各折り目線１１１〜１１４と前記縁部像１０５とが成す角度α１，α，・・・が予め設計された角度の範囲内にあることや、その交差位置１２１，１２１ａが設計値の範囲内にあること等が検査される。

このとき、この取得画像２０１が取得された包装物３では、図２中左手前の第三折り目線１１３の角度α１が予め設計された角度の範囲を逸脱しており、図２中左側の前記第一おり目線１１１と前記第三折り目線１１３との交差位置１２１ａが設計値の範囲外にあることが確認されるので、これに基づいて当該シュリンク端部２２が設計通り正確に折り畳まれておらず、包装状態が悪い包装不良品であると判断される。

このとき、この取得画像２０１を取得したカメラ７５は、前記各折り目３１〜３４が形成された前記包装物３の天面２１に対して略垂直方向に配置されており、当該取得画像２０１には、前記包装物３の天面２１の天面像２０２が示されている。

このため、この取得画像２０１において、図２中右奥側の部位に、前記包装物３周縁の縁部像１０５より外方へ延出したシュリンク２の延出画像１３１が示されており、この延出画像１３１を検出することによっても、前記シュリンク端部２２が設計通り正確に折り畳まれておらず、包装状態が悪い包装不良品であると判断することができる。

そして、本実施の形態においては、前記シュリンク２を、紫外線を通さないＵＶカット成分を含有した樹脂フィルムで構成し、このシュリンク２には、前記各照明７１〜７４からの紫外線８１，・・・を照射するように構成されている。

このため、紫外線を通さないＵＶカット成分を含有した前記シュリンク２に前記各照明７１〜７４からの紫外線８１，・・・を照射した状態で前記カメラ７５で取得した取得画像１０１，２０１では、前記シュリンク２の平坦部分の像を黒色で表示できる一方、前記各折り目３１〜３４の湾曲面からの正反射光で示された前記各折り目線１１１〜１１４を高輝度で表示することができる。

このため、黒色の平坦部分の像と前記各折り目線１１１〜１１４とを明瞭に区分することができ、当該折り目線１１１〜１１４の認識性を高めることができる。これにより、前記各折り目線１１１〜１１４を用いた包装状態の検査をより容易に行うことができ、画像処理部７７での処理速度を高めることができる。

このとき、前記取得画像１０１，２０１には、前記シュリンク２の平坦部分の像が黒色で示されるので、当該平坦部分の裏側に設けられた各商品１１，・・・のケースの印刷等の映り込みを防止することができる。

このため、前記取得画像１０１，２０１に包装物３表面の印刷等が映り込んでしまう場合と比較して、前記各折り目線１１１〜１１４を用いた包装状態の検査をさらに容易とすることができる。

ここで、図２では、説明の都合上、各商品１１，・・・を一点鎖線で示したが、前記取得画像１０１，２０１には、前記各商品１１，・・・は顕在化されない。

なお、本実施の形態では、紫外線を通さないＵＶカット成分を含有した樹脂フィルムで前記シュリンク２を構成するとともに、前記シュリンク２に紫外線８１，・・・を照射する紫外線照射型の前記各照明７１〜７４を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、前記シュリンク２を通常の樹脂フィルムで構成し、前記各照明７１〜７４を通常の照明で構成しても、シュリンク２による包装状態を検査することができる。

本発明の一実施の形態を示す図で、（ａ）は要部の平面図であり、（ｂ）は側面図である。 同実施の形態で取得された各取得画像を示す図である。

符号の説明

１ シュリンク包装検査装置
２ シュリンク
３ 包装物
１１ 商品
２１ 天面
２２ シュリンク端部
３１ 第一折り目
３２ 第二折り目
３３ 第三折り目
３４ 第四折り目
４１ 底面
７１ 第一照明
７２ 第二照明
７３ 第三照明
７４ 第四照明
７５ カメラ
７６ 光学系
７７ 画像処理部
１０１ 取得画像
１１１ 第一折り目線
１１２ 第二折り目線
１１３ 第三折り目線
１１４ 第四折り目線

Claims (2)

1. 物品を包囲したシュリンクの端部を折り畳んで包装した状態を検査するシュリンク包装検査装置において、
   前記シュリンクの端部に形成された各折り目に対して略平行に配置された直線状の照明と、前記各折り目が形成された前記物品の面に対して略垂直方向に配置されたカメラとからなる光学系を備えたことを特徴とするシュリンク包装検査装置。
2. 紫外線を通さないＵＶカット成分を含有した素材で前記シュリンクを構成する一方、
   紫外線を照射する前記照明で前記光学系を構成したことを特徴とする請求項１記載のシュリンク包装検査装置。

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