JP2011237251A - Optical inspection device and optical inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学検査装置に関するものである。 The present invention relates to an optical inspection apparatus.
従来から、例えば特許文献1に開示されるように、包装食品を透過する近赤外線を照明光として用い、包装食品を透過した近赤外線透過画像に基づいて異物を検出する構成の光学検査装置が用いられている。 Conventionally, as disclosed in, for example, Patent Literature 1, an optical inspection apparatus configured to detect a foreign object based on a near-infrared transmission image transmitted through packaged food using near-infrared light transmitted through the packaged food as illumination light has been used. It has been.
しかしながら、特許文献1においては、ベルトコンベアのベルトとして、光を拡散させるベルト若しくは光を透過するベルトを採用しており、コンベアの受け板も光を透過する構成とする必要があるため、コンベアの構造が複雑化し、また、高価な部品が必要となる。 However, in Patent Document 1, a belt that diffuses light or a belt that transmits light is used as a belt of the belt conveyor, and the receiving plate of the conveyor needs to be configured to transmit light. The structure is complicated and expensive parts are required.
そこで、上記問題点を解決すべく、例えば、特許文献2,3に開示されるように、搬出側コンベアと搬入側コンベアとの間の隙間を受け渡される被検査物を透過照明する光学検査装置が提案されている。
Therefore, in order to solve the above problems, for example, as disclosed in
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described situation. For example, it is possible to satisfactorily determine whether a film-like packaging bag for packaging foods has a bite or a seal failure due to wrinkles. The present invention provides an optical inspection device with excellent practicality that can be easily retrofitted to existing facilities by effectively utilizing the above.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被検査物1に照明光を照射する照明部2と、前記間隙部において前記被検査物1を撮像する撮像部3と、この撮像部3で撮像した前記被検査物1の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物1の通過を検知可能な通過検知部6を、その光軸が前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように設けたことを特徴とする光学検査装置に係るものである。
An
また、前記通過検知部6は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向と略直角に交差するように設けたことを特徴とする請求項1記載の光学検査装置に係るものである。
2. The optical inspection apparatus according to claim 1, wherein the
また、前記通過検知部6は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向において前記撮像部3の光軸より搬送上流側位置か若しくは前記撮像部3の光軸と同一位置となるように設けたことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Further, the
また、撮像部3で撮像した前記被検査物1の撮像データを保存する画像保存部と、前記被検査物1の通過有無に関わらず前記撮像部3から常に撮像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部6で検知した信号をもとに前記画像保存部から撮像データを読み出す画像読出手段とを設けたことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
In addition, an image storage unit that stores the imaging data of the inspection object 1 imaged by the
また、長方形状の発光部7を有する前記通過検知部6を、この発光部の長辺が前記搬送機構の搬送方向と平行でなく搬送方向と交差するように設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Further, the
また、前記被検査物1は被包装物をフィルム状の包装袋で包装したものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。 The inspection object 1 is an optical inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the object to be inspected is packaged in a film-like packaging bag.
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物1を正常な搬送ラインから排出する不良品排出部を備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。 The optical apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a defective product discharge unit that discharges the inspection object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit from a normal conveyance line. This relates to an inspection apparatus.
また、不良と判断された被検査物1にエアーを吹き付けて排出するように前記不良品排出部を構成したことを特徴とする請求項7記載の光学検査装置に係るものである。
8. The optical inspection apparatus according to
また、前記照明部2、前記通過検知部6の発光部7、前記通過検知部6の受光部、前記通過検知部6の反射板8若しくは前記撮像部3にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部9を備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Moreover, the foreign substance which removes a foreign material by blowing air on the said
また、前記異物除去部9は断続的にエアーの吹き付けを行うように構成したことを特徴とする請求項9記載の光学検査装置に係るものである。 10. The optical inspection apparatus according to claim 9, wherein the foreign matter removing unit 9 is configured to intermittently blow air.
また、前記良否判定部において不良判定がされた際にエアーの吹き付けを行うように前記異物除去部9を構成したことを特徴とする請求項10記載の光学検査装置に係るものである。
11. The optical inspection apparatus according to
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物1にエアーを吹き付けて正常な搬送ラインから排出する不良品排出部がエアーを吹き付けていないとき、エアーの吹き付けを行うように前記異物除去部9を構成したことを特徴とする請求項11記載の光学検査装置に係るものである。 In addition, the foreign matter removal is performed so that air is blown when the defective product discharge unit that blows air to the inspection object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit and discharges it from a normal conveyance line is not blowing air. The optical inspection apparatus according to claim 11, wherein the unit 9 is configured.
本発明は上述のように構成したから、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置となる。 Since the present invention is configured as described above, for example, it is possible to satisfactorily determine the biting of a film-like packaging bag for packaging food or a seal failure due to wrinkles. Therefore, the optical inspection apparatus can be easily retrofitted to existing facilities and has excellent practicality.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
搬送機構により搬送される、例えば食品をフィルム状の包装袋で包装した包装食品である被検査物1は、例えば搬送機構を構成する複数の搬送コンベア4,5間の間隙部を通過する際に照明部2に照明されて撮像部3により撮像され、この撮像された画像は良否判定部において例えば撮像画像の濃度を解析する等して被包装物(食品)の包装数や割れ、シール部の噛み込みやシワ等が検知されて良否が判定され、例えば不良と判断された被検査物1は不良品排出部により正常な搬送ラインから排出される。この際、撮像部3は、通過検知部6により被検査物1の間隙部の通過(開始)を検知することで撮像を行い、各被検査物1毎に撮像画像を取得することができる。
For example, when the inspected object 1 is a packaged food that is transported by the transport mechanism, for example, is a packaged food packaged in a film-shaped packaging bag, when passing through a gap between the plurality of
また、例えばレーザーセンサや光電センサ等から成る通過検知部6の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成することで、通過検知部6の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
Further, for example, the detection area of the
即ち、例えば通過検知部6をその光軸を被検査物1の平面方向(被検査物1の耳部)に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部6をその光軸を被検査物の平面方向(被検査物1の耳部)に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
That is, for example, when the
よって、本発明によれば、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備にも簡単に後付け適用可能となる。 Therefore, according to the present invention, for example, it is possible to satisfactorily discriminate between a bite of a film-like packaging bag for packaging food, a seal failure due to wrinkles, etc. It can be easily applied to equipment as well.
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、搬送機構により搬送される被検査物1に照明光を照射する照明部2と、この照明部2と前記搬送機構を挟んで対向状態に設けられ前記被検査物1を撮像する撮像部3と、この撮像部3で撮像した撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備え、前記照明部2及び前記撮像部3を、搬送上流側の第一の搬送コンベア4と搬送下流側の第二の搬送コンベア5との間に設けた間隙部を通過する前記照明光により前記被検査物1を撮像し得る位置に夫々設けた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する一の前記被検査物1の通過を検知可能なレーザーセンサから成る通過検知部6を、その光軸が搬送機構の搬送方向と略直角に交差し且つ前記間隙部を通過するように設け、この通過検知部6の光軸は前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成したものである。
In this embodiment, an
具体的には、本実施例は、菓子等の食品(被包装物)をフィルム状の包装袋で包装した薄状物である被検査物1を検査するものであり、当該装置には被検査物1は搬送コンベア4,5の搬送上流に位置する包装機において包装されて(袋の開口部から食品が投入された後、開口部(耳部)をヒートシールで閉じられて)厚さ方向を上下にした平伏状態で搬入される。 Specifically, the present embodiment inspects the inspected object 1 which is a thin product in which food (packaged goods) such as confectionery is packaged in a film-like packaging bag, and the apparatus is inspected. The product 1 is packed in a packaging machine located upstream of the transport conveyors 4 and 5 (after the food is introduced from the opening of the bag, the opening (ear) is closed by heat sealing) in the thickness direction It is carried in the flat state with up and down.
照明部2としては特に制限はなく、公知の照明装置を採用できる。本実施例においてはLEDを採用している。また、ライン状に発光する光源を採用しても良い。
There is no restriction | limiting in particular as the
撮像部3としては公知のカメラを採用でき、ラインセンサカメラ(間隙部の長手方向に沿って直線状に複数の受光素子が配列された受光部10と受光部10から伝送される撮像データを合成して撮像画像を作成する画像合成部を有する若しくは当該画像合成部が別途設けられるもの)で一列ずつ撮影したラインデータを複数本合成してエリア画像(撮像画像)を取得するようにしても良いし、エリアセンサカメラ(CCDカメラ)で複数列撮影し、これをそのままエリア画像として取得しても良いし、これを合成してエリア画像を取得しても良い。
A known camera can be used as the
本実施例においては、照明部2の光軸と撮像部3の光軸(撮像領域)とが合うように、照明部2を、搬送機構を構成する搬送コンベア4,5間の(間隙部の)下方位置に設け、撮像部3を搬送コンベア4,5間の(間隙部の)上方位置に設けている。尚、照明部2と撮像部3の位置は上下逆にしても良い。図2中、符号11はカメラを保護するカバー体、12は撮像部3を取り付けるためのカメラ取付部、13は照明部2を取り付けるためのLED取付部、14は後述する異物除去部9を取り付けるためのエアシューター取付部である。
In the present embodiment, the
搬送コンベア4,5はベルトとベルトを掛け渡すローラとから成る一般的なベルトコンベアであり、ベルトは安価な透明でない合成樹脂製のものである。
The
撮像部3において取得した撮像データは、画像処理部に送信される。画像処理部においては、撮像画像の濃度(濃淡の閾値)を解析したり、比較画像と比較する等して被包装物(食品)の包装数や割れ、シール部(耳部)の噛み込みやシワ等が検知されて良否判定部において良否が判定される。また、判定結果が表示部に表示される。
The imaging data acquired in the
良否判定部において不良と判定された場合、当該被検査物1が不良品であることを示す不良品排出信号が、良否判定部により不良と判定された被検査物1を正常な搬送ラインからエアーを吹き付けることで排出する(例えば不良品回収部へと送る)公知の不良品排出部へと送信され、この不良品排出部により排出される。また、不良品排出信号の送信と共に、光源クリーニング信号が後述する異物除去部9へと送信される。 When the pass / fail judgment unit determines that the test object 1 is defective, a defective product discharge signal indicating that the test object 1 is a defective product causes the test object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit to air from the normal conveyance line. Is sent to a known defective product discharge unit (for example, sent to a defective product collection unit) and discharged by the defective product discharge unit. Along with the transmission of the defective product discharge signal, a light source cleaning signal is transmitted to the foreign matter removing unit 9 described later.
通過検知部6は、発光部7(発受光器)と反射板8とから成る公知の(半導体)レーザーセンサが採用されている。発光部7と反射板8とは、その光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において被検査物1の耳部に対して傾斜状態(10〜45°程度)で通過するように、被検査物1(の通過領域)を挟むように搬送方向の左右位置に夫々異なる高さで設けられる。具体的には、照明部2及び撮像部3に接触しない範囲で最大に傾斜をつけることで可及的に広い検知面積が得られる。尚、一対の発光部と受光部とから成る(半導体)レーザーセンサを採用しても良い。また、(半導体)レーザーセンサに限らず、光電センサ等他のセンサを採用しても良い。
The
即ち、例えば通過検知部6をその光軸を被検査物1の平面方向(被検査物1の耳部)に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部6をその光軸を被検査物の平面方向(被検査物1の耳部)に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
That is, for example, when the
この点、本実施例においては、通過検知部6の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で耳部全体を通過するように構成することで、通過検知部6の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
In this regard, in this embodiment, the detection area of the
このレーザーセンサで被検査物1の間隙部の通過を検知し、検知信号を撮像部3に送信することで撮像画像を取得する。本実施例においては、レーザーセンサは、被検査物1の間隙部の通過開始及び通過終了を夫々検知してこれらの検知信号を夫々撮像部3(画像合成部)に送信し、各検知信号を受信した撮像部3(画像合成部)では、その間で撮像データを合成して撮像画像を作成する。尚、例えば、通過開始の検知信号を受信してから所定時間(一の被検査物1全体が丁度収まる時間)の間で撮像データを合成して撮像画像を作成するようにしても良い。
The laser sensor detects passage of the inspection object 1 through the gap and transmits a detection signal to the
また、通過検知部6は、その光軸が搬送コンベア4,5の搬送方向において撮像部3の光軸より若干(数mm〜数cm)搬送上流側位置となるように設けている。従って、常に撮像部3のメモリに撮像データを保存することなく、通過検知部6において通過を検知してから撮像データのみを用いて撮像画像を取得することが可能となる。
The
尚、通過検知部6をその光軸が搬送コンベア4,5の搬送方向において撮像部3の光軸と同一位置となるように設けても良いが、この場合には、撮像部3により連続して撮像を行い、撮像データを常にメモリに保存しておき、通過検知部6からの検知信号に応じて保存した撮像データを利用して撮像画像を取得する。
The
また、画像合成部として、概念上環状に配置された画像保存部(リングバッファ)と、被検査物1の通過有無に関わらず前記撮像部3から常に画像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部6で検知した信号をもとに前記画像保存部から画像を読み出して所定の撮像画像を取得する画像読出手段とを設けた構成を採用しても良く、この場合、被検査物1の有無に関わらず、常に画像データをカメラから出力させリングバッファに保存しておくことで、通過検知部6の位置を自由に設定できることになる。
Further, as an image synthesis unit, an image storage unit (ring buffer) that is conceptually arranged in a ring shape, and always acquires image data from the
また、本実施例においては、長方形状の発光部7を有する通過検知部6を、この発光部の長辺が搬送コンベア4,5の搬送方向と平行でなく搬送方向と略直角に交差するように設けている。従って、より検知面積を広げることが可能となる。本実施例においては、被搬送物1の想定される搬送領域のいずれの部分を通過した場合でも光軸(検知領域)を通過するように通過検知部6の光軸の幅及び傾斜角度を設定している。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施例においては、照明部2、通過検知部6の発光部7(通過検知部6の受光部)及び通過検知部6の反射板8に断続的にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部9(エアシューター)を設けている。尚、撮像部3を搬送機構の下方に設けた場合には、この撮像部3にエアーを吹き付けるように構成しても良い。従って、光源である照明部2や通過検知部6にゴミ等がたまることを確実に防止できる。異物除去部9は、吹き付け対象に応じて対象を臨む位置に(ノズル先端が)移動するように構成しても良いし、吹き付け対象毎に夫々設ける構成としても良い。尚、異物除去部9は、不良品排出部とコンプレッサを共有している。
Further, in the present embodiment, foreign matter is removed by blowing air intermittently on the
この異物除去部9は、良否判定部において不良判定がされた際に送信される光源クリーニング信号を受信すると、照明部2、通過検知部6の発光部7及び反射板8にエアーの吹き付け(エアシューターのON、OFF)を行うように構成しているが、特に、不良品排出部がエアーを吹き付けていないときにのみ(具体的には、不良品排出部のエアシューターがOFFになった後)、順次エアーの吹き付けを行うように構成している。これは、不良判定がされたということは、シール不良等があり、間隙部から被包装物がこぼれ落ちている可能性が考えられるため、この状況に限りエアーの吹き付けを行うこととし、更に、不良品排出部と共有するコンプレッサの圧力低下を抑制し、不良品排出部による排出が阻害されないようにするためである。
When the foreign matter removing unit 9 receives a light source cleaning signal transmitted when a defect is determined by the pass / fail determining unit, the foreign matter removing unit 9 blows air onto the
本実施例は上述のように構成したから、図4に図示したように、搬送される被検査物1が間隙部を通過すると通過検知部6により被検査物1の通過が検知され(通過センサのトリガーが検知され)、撮像部3により順次ラインデータ(撮像データ)が取得され、所定のタイミングで複数本のラインデータを合成してエリア画像化され、画像処理部において画像処理がされて良否判定が行われ、良否判定結果が表示部に表示されて、良品の場合には被検査物1は正常な搬送ラインを進み、不良品の場合には不良品排出信号が不良品排出部に出力されて不良品が排出されると共に、光源クリーニング信号が異物除去部9に出力されて光源から異物が除去されることになる。
Since the present embodiment is configured as described above, as shown in FIG. 4, when the object 1 to be conveyed passes through the gap, the
よって、本実施例は、食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の僅かな間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れたものとなる。 Therefore, in this embodiment, it is possible to satisfactorily discriminate between a bite of a film-like packaging bag for packaging food and a seal failure caused by wrinkles, and the existing gaps are effectively utilized by utilizing a slight gap of the transport mechanism. It is extremely practical and can be easily retrofitted to equipment.
1 被検査物
2 照明部
3 撮像部
6 通過検知部
7 発光部
8 反射板
9 異物除去部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
本発明は、光学検査装置及び光学検査方法に関するものである。 The present invention relates to an optical inspection apparatus and an optical inspection method .
従来から、例えば特許文献1に開示されるように、包装食品を透過する近赤外線を照明光として用い、包装食品を透過した近赤外線透過画像に基づいて異物を検出する構成の光学検査装置が用いられている。 Conventionally, as disclosed in, for example, Patent Literature 1, an optical inspection apparatus configured to detect a foreign object based on a near-infrared transmission image transmitted through packaged food using near-infrared light transmitted through the packaged food as illumination light has been used. It has been.
しかしながら、特許文献1においては、ベルトコンベアのベルトとして、光を拡散させるベルト若しくは光を透過するベルトを採用しており、コンベアの受け板も光を透過する構成とする必要があるため、コンベアの構造が複雑化し、また、高価な部品が必要となる。 However, in Patent Document 1, a belt that diffuses light or a belt that transmits light is used as a belt of the belt conveyor, and the receiving plate of the conveyor needs to be configured to transmit light. The structure is complicated and expensive parts are required.
そこで、上記問題点を解決すべく、例えば、特許文献2,3に開示されるように、搬出側コンベアと搬入側コンベアとの間の隙間を受け渡される被検査物を透過照明する光学検査装置が提案されている。
Therefore, in order to solve the above problems, for example, as disclosed in
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置及び光学検査方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described situation. For example, it is possible to satisfactorily determine whether a film-like packaging bag for packaging foods has a bite or a seal failure due to wrinkles. The present invention provides an optical inspection device and an optical inspection method that are excellent in practicality and can be easily retrofitted to existing facilities by effectively utilizing the above.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被包装物をフィルム状の包装袋で包装した被検査物1に照明光を照射する照明部2と、前記間隙部において前記被検査物1を撮像する撮像部3と、この撮像部3で撮像した前記被検査物1の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物1の通過を検知可能な通過検知部6を、その光軸が、前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過すると共に搬送方向視において前記撮像部3の光軸と交差するように設けたことを特徴とする光学検査装置に係るものである。
An illuminating
また、前記通過検知部6は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向と略直角に交差するように設けたことを特徴とする請求項1記載の光学検査装置に係るものである。
2. The optical inspection apparatus according to claim 1, wherein the
また、前記通過検知部6は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向において前記撮像部3の光軸より搬送上流側位置となるように設けたことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Moreover, the
また、撮像部3で撮像した前記被検査物1の撮像データを保存する画像保存部と、前記被検査物1の通過有無に関わらず前記撮像部3から常に撮像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部6で検知した信号をもとに前記画像保存部から撮像データを読み出す画像読出手段とを設けたことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
In addition, an image storage unit that stores the imaging data of the inspection object 1 imaged by the
また、長方形状の発光部7を有する前記通過検知部6を、この発光部の長辺が前記搬送機構の搬送方向と平行でなく搬送方向と交差するように設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Further, the
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物1を正常な搬送ラインから排出する不良品排出部を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。 The optical according to any one of claims 1 to 5, characterized in that with the quality determination unit defective discharging portion for discharging the object to be inspected 1 from normal transfer line determined to be defective by This relates to an inspection apparatus.
また、不良と判断された被検査物1にエアーを吹き付けて排出するように前記不良品排出部を構成したことを特徴とする請求項6記載の光学検査装置に係るものである。
7. The optical inspection apparatus according to
また、前記照明部2、前記通過検知部6の発光部7、前記通過検知部6の受光部、前記通過検知部6の反射板8若しくは前記撮像部3にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部9を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Moreover, the foreign substance which removes a foreign material by blowing air on the said
また、前記異物除去部9は断続的にエアーの吹き付けを行うように構成したことを特徴とする請求項8記載の光学検査装置に係るものである。 9. The optical inspection apparatus according to claim 8 , wherein the foreign matter removing section is configured to intermittently blow air.
また、前記良否判定部において不良判定がされた際にエアーの吹き付けを行うように前記異物除去部9を構成したことを特徴とする請求項9記載の光学検査装置に係るものである。 Further, it relates to an optical inspection apparatus according to claim 9, characterized in that it constitutes the foreign substance removing unit 9 to perform the blowing air when it is the defective judgment in the quality determining unit.
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物1にエアーを吹き付けて正常な搬送ラインから排出する不良品排出部がエアーを吹き付けていないとき、エアーの吹き付けを行うように前記異物除去部9を構成したことを特徴とする請求項10記載の光学検査装置に係るものである。 In addition, the foreign matter removal is performed so that air is blown when the defective product discharge unit that blows air to the inspection object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit and discharges it from a normal conveyance line is not blowing air. those of the optical inspection apparatus according to claim 1 0, wherein the configuring the part 9.
また、請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学検査装置を用いて、被包装物をフィルム状の包装袋で包装した被検査物1の良否判定を行うことを特徴とする光学検査方法に係るものである。Moreover, the optical inspection characterized by performing the quality determination of the to-be-inspected object 1 which wrapped the to-be-packaged object with the film-shaped packaging bag using the optical inspection apparatus of any one of Claims 1-11. It concerns the method.
本発明は上述のように構成したから、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置及び光学検査方法となる。 Since the present invention is configured as described above, for example, it is possible to satisfactorily determine the biting of a film-like packaging bag for packaging food or a seal failure due to wrinkles. Thus, the optical inspection apparatus and the optical inspection method are excellent in practicality and can be easily retrofitted to existing facilities.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
搬送機構により搬送される、例えば食品をフィルム状の包装袋で包装した包装食品である被検査物1は、例えば搬送機構を構成する複数の搬送コンベア4,5間の間隙部を通過する際に照明部2に照明されて撮像部3により撮像され、この撮像された画像は良否判定部において例えば撮像画像の濃度を解析する等して被包装物(食品)の包装数や割れ、シール部の噛み込みやシワ等が検知されて良否が判定され、例えば不良と判断された被検査物1は不良品排出部により正常な搬送ラインから排出される。この際、撮像部3は、通過検知部6により被検査物1の間隙部の通過(開始)を検知することで撮像を行い、各被検査物1毎に撮像画像を取得することができる。
For example, when the inspected object 1 is a packaged food that is transported by the transport mechanism, for example, is a packaged food packaged in a film-shaped packaging bag, when passing through a gap between the plurality of
また、例えばレーザーセンサや光電センサ等から成る通過検知部6の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成することで、通過検知部6の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
Further, for example, the detection area of the
即ち、例えば通過検知部6をその光軸を被検査物1の平面方向(被検査物1の耳部)に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部6をその光軸を被検査物の平面方向(被検査物1の耳部)に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
That is, for example, when the
よって、本発明によれば、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備にも簡単に後付け適用可能となる。 Therefore, according to the present invention, for example, it is possible to satisfactorily discriminate between a bite of a film-like packaging bag for packaging food, a seal failure due to wrinkles, etc. It can be easily applied to equipment as well.
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、搬送機構により搬送される被検査物1に照明光を照射する照明部2と、この照明部2と前記搬送機構を挟んで対向状態に設けられ前記被検査物1を撮像する撮像部3と、この撮像部3で撮像した撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備え、前記照明部2及び前記撮像部3を、搬送上流側の第一の搬送コンベア4と搬送下流側の第二の搬送コンベア5との間に設けた間隙部を通過する前記照明光により前記被検査物1を撮像し得る位置に夫々設けた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する一の前記被検査物1の通過を検知可能なレーザーセンサから成る通過検知部6を、その光軸が搬送機構の搬送方向と略直角に交差し且つ前記間隙部を通過するように設け、この通過検知部6の光軸は前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成したものである。
In this embodiment, an illuminating
具体的には、本実施例は、菓子等の食品(被包装物)をフィルム状の包装袋で包装した薄状物である被検査物1を検査するものであり、当該装置には被検査物1は搬送コンベア4,5の搬送上流に位置する包装機において包装されて(袋の開口部から食品が投入された後、開口部(耳部)をヒートシールで閉じられて)厚さ方向を上下にした平伏状態で搬入される。 Specifically, the present embodiment inspects the inspected object 1 which is a thin product in which food (packaged goods) such as confectionery is packaged in a film-like packaging bag, and the apparatus is inspected. The product 1 is packed in a packaging machine located upstream of the transport conveyors 4 and 5 (after the food is introduced from the opening of the bag, the opening (ear) is closed by heat sealing) in the thickness direction It is carried in the flat state with up and down.
照明部2としては特に制限はなく、公知の照明装置を採用できる。本実施例においてはLEDを採用している。また、ライン状に発光する光源を採用しても良い。
There is no restriction | limiting in particular as the
撮像部3としては公知のカメラを採用でき、ラインセンサカメラ(間隙部の長手方向に沿って直線状に複数の受光素子が配列された受光部10と受光部10から伝送される撮像データを合成して撮像画像を作成する画像合成部を有する若しくは当該画像合成部が別途設けられるもの)で一列ずつ撮影したラインデータを複数本合成してエリア画像(撮像画像)を取得するようにしても良いし、エリアセンサカメラ(CCDカメラ)で複数列撮影し、これをそのままエリア画像として取得しても良いし、これを合成してエリア画像を取得しても良い。
A known camera can be used as the
本実施例においては、照明部2の光軸と撮像部3の光軸(撮像領域)とが合うように、照明部2を、搬送機構を構成する搬送コンベア4,5間の(間隙部の)下方位置に設け、撮像部3を搬送コンベア4,5間の(間隙部の)上方位置に設けている。尚、照明部2と撮像部3の位置は上下逆にしても良い。図2中、符号11はカメラを保護するカバー体、12は撮像部3を取り付けるためのカメラ取付部、13は照明部2を取り付けるためのLED取付部、14は後述する異物除去部9を取り付けるためのエアシューター取付部である。
In the present embodiment, the
搬送コンベア4,5はベルトとベルトを掛け渡すローラとから成る一般的なベルトコンベアであり、ベルトは安価な透明でない合成樹脂製のものである。
The
撮像部3において取得した撮像データは、画像処理部に送信される。画像処理部においては、撮像画像の濃度(濃淡の閾値)を解析したり、比較画像と比較する等して被包装物(食品)の包装数や割れ、シール部(耳部)の噛み込みやシワ等が検知されて良否判定部において良否が判定される。また、判定結果が表示部に表示される。
The imaging data acquired in the
良否判定部において不良と判定された場合、当該被検査物1が不良品であることを示す不良品排出信号が、良否判定部により不良と判定された被検査物1を正常な搬送ラインからエアーを吹き付けることで排出する(例えば不良品回収部へと送る)公知の不良品排出部へと送信され、この不良品排出部により排出される。また、不良品排出信号の送信と共に、光源クリーニング信号が後述する異物除去部9へと送信される。 When the pass / fail judgment unit determines that the test object 1 is defective, a defective product discharge signal indicating that the test object 1 is a defective product causes the test object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit to air from the normal conveyance line. Is sent to a known defective product discharge unit (for example, sent to a defective product collection unit) and discharged by the defective product discharge unit. Along with the transmission of the defective product discharge signal, a light source cleaning signal is transmitted to the foreign matter removing unit 9 described later.
通過検知部6は、発光部7(発受光器)と反射板8とから成る公知の(半導体)レーザーセンサが採用されている。発光部7と反射板8とは、その光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において被検査物1の耳部に対して傾斜状態(10〜45°程度)で通過するように、被検査物1(の通過領域)を挟むように搬送方向の左右位置に夫々異なる高さで設けられる。具体的には、照明部2及び撮像部3に接触しない範囲で最大に傾斜をつけることで可及的に広い検知面積が得られる。尚、一対の発光部と受光部とから成る(半導体)レーザーセンサを採用しても良い。また、(半導体)レーザーセンサに限らず、光電センサ等他のセンサを採用しても良い。
The
即ち、例えば通過検知部6をその光軸を被検査物1の平面方向(被検査物1の耳部)に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部6をその光軸を被検査物の平面方向(被検査物1の耳部)に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
That is, for example, when the
この点、本実施例においては、通過検知部6の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で耳部全体を通過するように構成することで、通過検知部6の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
In this regard, in this embodiment, the detection area of the
このレーザーセンサで被検査物1の間隙部の通過を検知し、検知信号を撮像部3に送信することで撮像画像を取得する。本実施例においては、レーザーセンサは、被検査物1の間隙部の通過開始及び通過終了を夫々検知してこれらの検知信号を夫々撮像部3(画像合成部)に送信し、各検知信号を受信した撮像部3(画像合成部)では、その間で撮像データを合成して撮像画像を作成する。尚、例えば、通過開始の検知信号を受信してから所定時間(一の被検査物1全体が丁度収まる時間)の間で撮像データを合成して撮像画像を作成するようにしても良い。
The laser sensor detects passage of the inspection object 1 through the gap and transmits a detection signal to the
また、通過検知部6は、その光軸が搬送コンベア4,5の搬送方向において撮像部3の光軸より若干(数mm〜数cm)搬送上流側位置となるように設けている。従って、常に撮像部3のメモリに撮像データを保存することなく、通過検知部6において通過を検知してから撮像データのみを用いて撮像画像を取得することが可能となる。
The
尚、通過検知部6をその光軸が搬送コンベア4,5の搬送方向において撮像部3の光軸と同一位置となるように設けても良いが、この場合には、撮像部3により連続して撮像を行い、撮像データを常にメモリに保存しておき、通過検知部6からの検知信号に応じて保存した撮像データを利用して撮像画像を取得する。
The
また、画像合成部として、概念上環状に配置された画像保存部(リングバッファ)と、被検査物1の通過有無に関わらず前記撮像部3から常に画像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部6で検知した信号をもとに前記画像保存部から画像を読み出して所定の撮像画像を取得する画像読出手段とを設けた構成を採用しても良く、この場合、被検査物1の有無に関わらず、常に画像データをカメラから出力させリングバッファに保存しておくことで、通過検知部6の位置を自由に設定できることになる。
Further, as an image synthesis unit, an image storage unit (ring buffer) that is conceptually arranged in a ring shape, and always acquires image data from the
また、本実施例においては、長方形状の発光部7を有する通過検知部6を、この発光部の長辺が搬送コンベア4,5の搬送方向と平行でなく搬送方向と略直角に交差するように設けている。従って、より検知面積を広げることが可能となる。本実施例においては、被搬送物1の想定される搬送領域のいずれの部分を通過した場合でも光軸(検知領域)を通過するように通過検知部6の光軸の幅及び傾斜角度を設定している。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施例においては、照明部2、通過検知部6の発光部7(通過検知部6の受光部)及び通過検知部6の反射板8に断続的にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部9(エアシューター)を設けている。尚、撮像部3を搬送機構の下方に設けた場合には、この撮像部3にエアーを吹き付けるように構成しても良い。従って、光源である照明部2や通過検知部6にゴミ等がたまることを確実に防止できる。異物除去部9は、吹き付け対象に応じて対象を臨む位置に(ノズル先端が)移動するように構成しても良いし、吹き付け対象毎に夫々設ける構成としても良い。尚、異物除去部9は、不良品排出部とコンプレッサを共有している。
Further, in the present embodiment, foreign matter is removed by blowing air intermittently on the
この異物除去部9は、良否判定部において不良判定がされた際に送信される光源クリーニング信号を受信すると、照明部2、通過検知部6の発光部7及び反射板8にエアーの吹き付け(エアシューターのON、OFF)を行うように構成しているが、特に、不良品排出部がエアーを吹き付けていないときにのみ(具体的には、不良品排出部のエアシューターがOFFになった後)、順次エアーの吹き付けを行うように構成している。これは、不良判定がされたということは、シール不良等があり、間隙部から被包装物がこぼれ落ちている可能性が考えられるため、この状況に限りエアーの吹き付けを行うこととし、更に、不良品排出部と共有するコンプレッサの圧力低下を抑制し、不良品排出部による排出が阻害されないようにするためである。
When the foreign matter removing unit 9 receives a light source cleaning signal transmitted when a defect is determined by the pass / fail determining unit, the foreign matter removing unit 9 blows air onto the
本実施例は上述のように構成したから、図4に図示したように、搬送される被検査物1が間隙部を通過すると通過検知部6により被検査物1の通過が検知され(通過センサのトリガーが検知され)、撮像部3により順次ラインデータ(撮像データ)が取得され、所定のタイミングで複数本のラインデータを合成してエリア画像化され、画像処理部において画像処理がされて良否判定が行われ、良否判定結果が表示部に表示されて、良品の場合には被検査物1は正常な搬送ラインを進み、不良品の場合には不良品排出信号が不良品排出部に出力されて不良品が排出されると共に、光源クリーニング信号が異物除去部9に出力されて光源から異物が除去されることになる。
Since the present embodiment is configured as described above, as shown in FIG. 4, when the object 1 to be conveyed passes through the gap, the
よって、本実施例は、食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の僅かな間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れたものとなる。 Therefore, in this embodiment, it is possible to satisfactorily discriminate between a bite of a film-like packaging bag for packaging food and a seal failure caused by wrinkles, and the existing gaps are effectively utilized by utilizing a slight gap of the transport mechanism. It is extremely practical and can be easily retrofitted to equipment.
1 被検査物
2 照明部
3 撮像部
6 通過検知部
7 発光部
8 反射板
9 異物除去部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
本発明は、光学検査装置及び光学検査方法に関するものである。 The present invention relates to an optical inspection apparatus and an optical inspection method.
従来から、例えば特許文献1に開示されるように、包装食品を透過する近赤外線を照明光として用い、包装食品を透過した近赤外線透過画像に基づいて異物を検出する構成の光学検査装置が用いられている。 Conventionally, as disclosed in, for example, Patent Literature 1, an optical inspection apparatus configured to detect a foreign object based on a near-infrared transmission image transmitted through packaged food using near-infrared light transmitted through the packaged food as illumination light has been used. It has been.
しかしながら、特許文献1においては、ベルトコンベアのベルトとして、光を拡散させるベルト若しくは光を透過するベルトを採用しており、コンベアの受け板も光を透過する構成とする必要があるため、コンベアの構造が複雑化し、また、高価な部品が必要となる。 However, in Patent Document 1, a belt that diffuses light or a belt that transmits light is used as a belt of the belt conveyor, and the receiving plate of the conveyor needs to be configured to transmit light. The structure is complicated and expensive parts are required.
そこで、上記問題点を解決すべく、例えば、特許文献2,3に開示されるように、搬出側コンベアと搬入側コンベアとの間の隙間を受け渡される被検査物を透過照明する光学検査装置が提案されている。
Therefore, in order to solve the above problems, for example, as disclosed in
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置及び光学検査方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the current situation as described above. For example, it is possible to satisfactorily discriminate between a bite of a film-like packaging bag for packaging food, a seal failure due to wrinkles, and the like. The present invention provides an optical inspection apparatus and an optical inspection method that are excellent in practicality and can be easily retrofitted to existing facilities by effectively utilizing the above.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被包装物をフィルム状の包装袋で包装した被検査物1に照明光を照射する照明部2と、前記間隙部において前記被検査物1を撮像する撮像部3と、この撮像部3で撮像した前記被検査物1の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物1の通過を検知可能な通過検知部6を、前記搬送機構の幅より外側に前記照明部2及び前記撮像部3とは別個に設け、この通過検知部6はその光軸が、前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過すると共に搬送方向視において前記撮像部3の光軸と交差するように設けたことを特徴とする光学検査装置に係るものである。
An illuminating
また、前記通過検知部6は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向と略直角に交差するように設けたことを特徴とする請求項1記載の光学検査装置に係るものである。
2. The optical inspection apparatus according to claim 1, wherein the
また、前記通過検知部6は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向において前記撮像部3の光軸より搬送上流側位置となるように設けたことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Further, the
また、撮像部3で撮像した前記被検査物1の撮像データを保存する画像保存部と、前記被検査物1の通過有無に関わらず前記撮像部3から常に撮像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部6で検知した信号をもとに前記画像保存部から撮像データを読み出す画像読出手段とを設けたことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
In addition, an image storage unit that stores the imaging data of the inspection object 1 imaged by the
また、長方形状の発光部7を有する前記通過検知部6を、この発光部の長辺が前記搬送機構の搬送方向と平行でなく搬送方向と交差するように設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Further, the
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物1を正常な搬送ラインから排出する不良品排出部を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。 The optical apparatus according to claim 1, further comprising: a defective product discharge unit that discharges the inspection object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit from a normal conveyance line. This relates to an inspection apparatus.
また、不良と判断された被検査物1にエアーを吹き付けて排出するように前記不良品排出部を構成したことを特徴とする請求項6記載の光学検査装置に係るものである。
7. The optical inspection apparatus according to
また、前記照明部2、前記通過検知部6の発光部7、前記通過検知部6の受光部、前記通過検知部6の反射板8若しくは前記撮像部3にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部9を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学検査装置に係るものである。
Moreover, the foreign substance which removes a foreign material by blowing air on the said
また、前記異物除去部9は断続的にエアーの吹き付けを行うように構成したことを特徴とする請求項8記載の光学検査装置に係るものである。 9. The optical inspection apparatus according to claim 8, wherein the foreign matter removing section is configured to intermittently blow air.
また、前記良否判定部において不良判定がされた際にエアーの吹き付けを行うように前記異物除去部9を構成したことを特徴とする請求項9記載の光学検査装置に係るものである。 The optical inspection apparatus according to claim 9, wherein the foreign matter removing unit 9 is configured so that air is blown when a defect is determined in the pass / fail determination unit.
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物1にエアーを吹き付けて正常な搬送ラインから排出する不良品排出部がエアーを吹き付けていないとき、エアーの吹き付けを行うように前記異物除去部9を構成したことを特徴とする請求項10記載の光学検査装置に係るものである。
In addition, the foreign matter removal is performed so that air is blown when the defective product discharge unit that blows air to the inspection object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit and discharges it from a normal conveyance line is not blowing air. The optical inspection apparatus according to
また、請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学検査装置を用いて、被包装物をフィルム状の包装袋で包装した被検査物1の良否判定を行うことを特徴とする光学検査方法に係るものである。 Moreover, the optical inspection characterized by performing the quality determination of the to-be-inspected object 1 which wrapped the to-be-packaged object with the film-shaped packaging bag using the optical inspection apparatus of any one of Claims 1-11. It concerns the method.
本発明は上述のように構成したから、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置及び光学検査方法となる。 Since the present invention is configured as described above, for example, it is possible to satisfactorily determine the biting of a film-like packaging bag for packaging food or a seal failure due to wrinkles. Thus, the optical inspection apparatus and the optical inspection method are excellent in practicality and can be easily retrofitted to existing facilities.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
搬送機構により搬送される、例えば食品をフィルム状の包装袋で包装した包装食品である被検査物1は、例えば搬送機構を構成する複数の搬送コンベア4,5間の間隙部を通過する際に照明部2に照明されて撮像部3により撮像され、この撮像された画像は良否判定部において例えば撮像画像の濃度を解析する等して被包装物(食品)の包装数や割れ、シール部の噛み込みやシワ等が検知されて良否が判定され、例えば不良と判断された被検査物1は不良品排出部により正常な搬送ラインから排出される。この際、撮像部3は、通過検知部6により被検査物1の間隙部の通過(開始)を検知することで撮像を行い、各被検査物1毎に撮像画像を取得することができる。
For example, when the inspected object 1 is a packaged food that is transported by the transport mechanism, for example, is a packaged food packaged in a film-shaped packaging bag, when passing through a gap between the plurality of
また、例えばレーザーセンサや光電センサ等から成る通過検知部6の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成することで、通過検知部6の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
Further, for example, the detection area of the
即ち、例えば通過検知部6をその光軸を被検査物1の平面方向(被検査物1の耳部)に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部6をその光軸を被検査物の平面方向(被検査物1の耳部)に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
That is, for example, when the
よって、本発明によれば、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備にも簡単に後付け適用可能となる。 Therefore, according to the present invention, for example, it is possible to satisfactorily discriminate between a bite of a film-like packaging bag for packaging food, a seal failure due to wrinkles, etc. It can be easily applied to equipment as well.
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、搬送機構により搬送される被検査物1に照明光を照射する照明部2と、この照明部2と前記搬送機構を挟んで対向状態に設けられ前記被検査物1を撮像する撮像部3と、この撮像部3で撮像した撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備え、前記照明部2及び前記撮像部3を、搬送上流側の第一の搬送コンベア4と搬送下流側の第二の搬送コンベア5との間に設けた間隙部を通過する前記照明光により前記被検査物1を撮像し得る位置に夫々設けた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する一の前記被検査物1の通過を検知可能なレーザーセンサから成る通過検知部6を、その光軸が搬送機構の搬送方向と略直角に交差し且つ前記間隙部を通過するように設け、この通過検知部6の光軸は前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成したものである。
In this embodiment, an illuminating
具体的には、本実施例は、菓子等の食品(被包装物)をフィルム状の包装袋で包装した薄状物である被検査物1を検査するものであり、当該装置には被検査物1は搬送コンベア4,5の搬送上流に位置する包装機において包装されて(袋の開口部から食品が投入された後、開口部(耳部)をヒートシールで閉じられて)厚さ方向を上下にした平伏状態で搬入される。 Specifically, the present embodiment inspects the inspected object 1 which is a thin product in which food (packaged goods) such as confectionery is packaged in a film-like packaging bag, and the apparatus is inspected. The product 1 is packed in a packaging machine located upstream of the transport conveyors 4 and 5 (after the food is introduced from the opening of the bag, the opening (ear) is closed by heat sealing) in the thickness direction It is carried in the flat state with up and down.
照明部2としては特に制限はなく、公知の照明装置を採用できる。本実施例においてはLEDを採用している。また、ライン状に発光する光源を採用しても良い。
There is no restriction | limiting in particular as the
撮像部3としては公知のカメラを採用でき、ラインセンサカメラ(間隙部の長手方向に沿って直線状に複数の受光素子が配列された受光部10と受光部10から伝送される撮像データを合成して撮像画像を作成する画像合成部を有する若しくは当該画像合成部が別途設けられるもの)で一列ずつ撮影したラインデータを複数本合成してエリア画像(撮像画像)を取得するようにしても良いし、エリアセンサカメラ(CCDカメラ)で複数列撮影し、これをそのままエリア画像として取得しても良いし、これを合成してエリア画像を取得しても良い。
A known camera can be used as the
本実施例においては、照明部2の光軸と撮像部3の光軸(撮像領域)とが合うように、照明部2を、搬送機構を構成する搬送コンベア4,5間の(間隙部の)下方位置に設け、撮像部3を搬送コンベア4,5間の(間隙部の)上方位置に設けている。尚、照明部2と撮像部3の位置は上下逆にしても良い。図2中、符号11はカメラを保護するカバー体、12は撮像部3を取り付けるためのカメラ取付部、13は照明部2を取り付けるためのLED取付部、14は後述する異物除去部9を取り付けるためのエアシューター取付部である。
In the present embodiment, the
搬送コンベア4,5はベルトとベルトを掛け渡すローラとから成る一般的なベルトコンベアであり、ベルトは安価な透明でない合成樹脂製のものである。
The
撮像部3において取得した撮像データは、画像処理部に送信される。画像処理部においては、撮像画像の濃度(濃淡の閾値)を解析したり、比較画像と比較する等して被包装物(食品)の包装数や割れ、シール部(耳部)の噛み込みやシワ等が検知されて良否判定部において良否が判定される。また、判定結果が表示部に表示される。
The imaging data acquired in the
良否判定部において不良と判定された場合、当該被検査物1が不良品であることを示す不良品排出信号が、良否判定部により不良と判定された被検査物1を正常な搬送ラインからエアーを吹き付けることで排出する(例えば不良品回収部へと送る)公知の不良品排出部へと送信され、この不良品排出部により排出される。また、不良品排出信号の送信と共に、光源クリーニング信号が後述する異物除去部9へと送信される。 When the pass / fail judgment unit determines that the test object 1 is defective, a defective product discharge signal indicating that the test object 1 is a defective product causes the test object 1 determined to be defective by the pass / fail determination unit to air from the normal conveyance line. Is sent to a known defective product discharge unit (for example, sent to a defective product collection unit) and discharged by the defective product discharge unit. Along with the transmission of the defective product discharge signal, a light source cleaning signal is transmitted to the foreign matter removing unit 9 described later.
通過検知部6は、発光部7(発受光器)と反射板8とから成る公知の(半導体)レーザーセンサが採用されている。発光部7と反射板8とは、その光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において被検査物1の耳部に対して傾斜状態(10〜45°程度)で通過するように、被検査物1(の通過領域)を挟むように搬送方向の左右位置に夫々異なる高さで設けられる。具体的には、照明部2及び撮像部3に接触しない範囲で最大に傾斜をつけることで可及的に広い検知面積が得られる。尚、一対の発光部と受光部とから成る(半導体)レーザーセンサを採用しても良い。また、(半導体)レーザーセンサに限らず、光電センサ等他のセンサを採用しても良い。
The
即ち、例えば通過検知部6をその光軸を被検査物1の平面方向(被検査物1の耳部)に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部6をその光軸を被検査物の平面方向(被検査物1の耳部)に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
That is, for example, when the
この点、本実施例においては、通過検知部6の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で耳部全体を通過するように構成することで、通過検知部6の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
In this regard, in this embodiment, the detection area of the
このレーザーセンサで被検査物1の間隙部の通過を検知し、検知信号を撮像部3に送信することで撮像画像を取得する。本実施例においては、レーザーセンサは、被検査物1の間隙部の通過開始及び通過終了を夫々検知してこれらの検知信号を夫々撮像部3(画像合成部)に送信し、各検知信号を受信した撮像部3(画像合成部)では、その間で撮像データを合成して撮像画像を作成する。尚、例えば、通過開始の検知信号を受信してから所定時間(一の被検査物1全体が丁度収まる時間)の間で撮像データを合成して撮像画像を作成するようにしても良い。
The laser sensor detects passage of the inspection object 1 through the gap and transmits a detection signal to the
また、通過検知部6は、その光軸が搬送コンベア4,5の搬送方向において撮像部3の光軸より若干(数mm〜数cm)搬送上流側位置となるように設けている。従って、常に撮像部3のメモリに撮像データを保存することなく、通過検知部6において通過を検知してから撮像データのみを用いて撮像画像を取得することが可能となる。
The
尚、通過検知部6をその光軸が搬送コンベア4,5の搬送方向において撮像部3の光軸と同一位置となるように設けても良いが、この場合には、撮像部3により連続して撮像を行い、撮像データを常にメモリに保存しておき、通過検知部6からの検知信号に応じて保存した撮像データを利用して撮像画像を取得する。
The
また、画像合成部として、概念上環状に配置された画像保存部(リングバッファ)と、被検査物1の通過有無に関わらず前記撮像部3から常に画像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部6で検知した信号をもとに前記画像保存部から画像を読み出して所定の撮像画像を取得する画像読出手段とを設けた構成を採用しても良く、この場合、被検査物1の有無に関わらず、常に画像データをカメラから出力させリングバッファに保存しておくことで、通過検知部6の位置を自由に設定できることになる。
Further, as an image synthesis unit, an image storage unit (ring buffer) that is conceptually arranged in a ring shape, and always acquires image data from the
また、本実施例においては、長方形状の発光部7を有する通過検知部6を、この発光部の長辺が搬送コンベア4,5の搬送方向と平行でなく搬送方向と略直角に交差するように設けている。従って、より検知面積を広げることが可能となる。本実施例においては、被搬送物1の想定される搬送領域のいずれの部分を通過した場合でも光軸(検知領域)を通過するように通過検知部6の光軸の幅及び傾斜角度を設定している。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施例においては、照明部2、通過検知部6の発光部7(通過検知部6の受光部)及び通過検知部6の反射板8に断続的にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部9(エアシューター)を設けている。尚、撮像部3を搬送機構の下方に設けた場合には、この撮像部3にエアーを吹き付けるように構成しても良い。従って、光源である照明部2や通過検知部6にゴミ等がたまることを確実に防止できる。異物除去部9は、吹き付け対象に応じて対象を臨む位置に(ノズル先端が)移動するように構成しても良いし、吹き付け対象毎に夫々設ける構成としても良い。尚、異物除去部9は、不良品排出部とコンプレッサを共有している。
Further, in the present embodiment, foreign matter is removed by blowing air intermittently on the
この異物除去部9は、良否判定部において不良判定がされた際に送信される光源クリーニング信号を受信すると、照明部2、通過検知部6の発光部7及び反射板8にエアーの吹き付け(エアシューターのON、OFF)を行うように構成しているが、特に、不良品排出部がエアーを吹き付けていないときにのみ(具体的には、不良品排出部のエアシューターがOFFになった後)、順次エアーの吹き付けを行うように構成している。これは、不良判定がされたということは、シール不良等があり、間隙部から被包装物がこぼれ落ちている可能性が考えられるため、この状況に限りエアーの吹き付けを行うこととし、更に、不良品排出部と共有するコンプレッサの圧力低下を抑制し、不良品排出部による排出が阻害されないようにするためである。
When the foreign matter removing unit 9 receives a light source cleaning signal transmitted when a defect is determined by the pass / fail determining unit, the foreign matter removing unit 9 blows air onto the
本実施例は上述のように構成したから、図4に図示したように、搬送される被検査物1が間隙部を通過すると通過検知部6により被検査物1の通過が検知され(通過センサのトリガーが検知され)、撮像部3により順次ラインデータ(撮像データ)が取得され、所定のタイミングで複数本のラインデータを合成してエリア画像化され、画像処理部において画像処理がされて良否判定が行われ、良否判定結果が表示部に表示されて、良品の場合には被検査物1は正常な搬送ラインを進み、不良品の場合には不良品排出信号が不良品排出部に出力されて不良品が排出されると共に、光源クリーニング信号が異物除去部9に出力されて光源から異物が除去されることになる。
Since the present embodiment is configured as described above, as shown in FIG. 4, when the object 1 to be conveyed passes through the gap, the
よって、本実施例は、食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の僅かな間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れたものとなる。 Therefore, in this embodiment, it is possible to satisfactorily discriminate between a bite of a film-like packaging bag for packaging food and a seal failure caused by wrinkles, and the existing gaps are effectively utilized by utilizing a slight gap of the transport mechanism. It is extremely practical and can be easily retrofitted to equipment.
1 被検査物
2 照明部
3 撮像部
6 通過検知部
7 発光部
8 反射板
9 異物除去部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被包装物をフィルム状の包装袋で包装した被検査物1に照明光を照射する照明部2と、前記間隙部において前記被検査物1を撮像する撮像部3と、この撮像部3で撮像した前記被検査物1の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物1の通過を検知可能な通過検知部6を、前記搬送機構の被検査物1の通過領域を挟むようにこの被検査物1の通過領域幅より外側に前記照明部2及び前記撮像部3とは別個に設け、この通過検知部6はその光軸が、前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過すると共に搬送方向視において前記撮像部3の光軸と交差するように設けたことを特徴とする光学検査装置係るものである。
An illuminating
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