JP2013013381A - 海苔の表裏判別装置及び判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】海苔の表裏判別を行なうことのできる海苔の表裏判別装置及び判別方法を提供する。
【解決手段】海苔80を１枚ずつ搬送する搬送手段30に接近して配備される海苔の表裏判別装置20であって、前記搬送手段による海苔の移行路上に配備され、通過する海苔に対して入射角が斜め方向となるように光を照射する光照射手段22と、前記光照射手段による光の入射角及びその対称な反射角以外の方向から前記光の照射された海苔の画像データを取得する撮像手段24と、該撮像手段により取得された画像データを判定することにより海苔の表裏を判別する判別手段26と、を有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、海苔の表裏を判別することのできる装置及び方法に関するものであり、より具体的には海苔の表面に光を照射し、その反射光に基づいて海苔の表裏を判別することのできる装置及び方法に関するものである。

三角おにぎり飯等の飯塊を包装シートで包装した包装おにぎりや、棒状の飯塊を包装シートで包装した包装棒状飯、錐状の飯塊を包装シートで包装した包装手巻き寿司など、所謂包装飯塊がコンビニエンスストア等で販売されている。

この種包装飯塊に用いられる包装シート(90)として、外フィルム(92)と内フィルム(94)(94)との間に海苔(80)を挟んで形成した三重構造のものが一般的に用いられている(例えば図８参照)。

海苔は、一次加工において、採取された海苔を細かく刻み、簀に流し込んで乾燥させてシート状に作製される。簀は、竹籤や棒状の樹脂からなる籖材をひもで締結して形成される。このため、作製された海苔には、簀と当接する面(以下「裏面」と称する)に籖材により形成される凹み(以下「籖跡」と称する)や、ひもにより形成される凹み(以下「ひも跡」と称する)が残る。

海苔は、所望の形状、大きさに切断された後、包装シート作製装置に供給され、外フィルムと内フィルムとの間に嵌装されて包装シートとなる。
上記のように、海苔の裏面には籖跡やひも跡が残っているから、包装シートで飯塊を包んだときに外側となる外フィルム側に、海苔の凹凸の少ない表面が向くようにして、包装飯塊や包装を解いて飯塊に海苔が巻かれたおにぎりの見栄えをよくすることが望まれている。

上述の包装シート作製装置に供給される海苔は、予め表面が上又は下となるように一方向に重ねた束の状態で、包装シート作製装置に導入される。
しかしながら、束の中に、表裏が逆となった状態の海苔が混じっていることがある。このため、従来は、包装シート作製装置に投入される海苔の表裏を作業者の目視により検査しているが、表裏逆のまま見逃されてしまうことがあり、表裏判別の自動化に対する強い要望がある。

本発明の目的は、海苔の表裏判別を行なうことのできる海苔の表裏判別装置及び判別方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の海苔の表裏判別装置は、
海苔を１枚ずつ搬送する搬送手段に接近して配備される海苔の表裏判別装置であって、
前記搬送手段による海苔の移行路上に配備され、通過する海苔に対して入射角が斜め方向となるように光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段による光の入射角及びその対称な反射角以外の方向から前記光の照射された海苔の画像データを取得する撮像手段と、
該撮像手段により取得された画像データを判定することにより海苔の表裏を判別する判別手段と、
を有する。

また、上記課題を解決するために、本発明の海苔の表裏判別方法は、
海苔を１枚ずつ搬送しつつ、
海苔の移行路上に配備され、通過する海苔に対して入射角が斜め方向となるように光を照射するステップ、
前記光の入射角及びその対称な反射角以外の方向から前記光の照射された海苔の画像データを取得するステップと、
該撮像手段により取得された画像データを判定することにより海苔の表裏を判別するステップと、
を有する。

本発明の海苔の表裏判別装置及び判別方法によれば、海苔に光を照射すると共に、光の照射された範囲の海苔の画像データを取得する。
画像データの撮像方向は、光の入射角とその対称な反射角以外の方向であるため、海苔が平滑な表面であれば、照射された光はそのまま海苔で反射して、反射角方向に跳ね返るため、撮像手段では殆んど受光されない。従って、画像データには反射光は殆んど写らない。
しかしながら、海苔に凹凸、特に簀の籖跡やひも跡が転写された凹凸のある粗雑な裏面は、照射された光が乱反射するから、その一部が撮像手段で受光され、画像データに乱反射光が写ることになる。
従って、画像データを解析することで、乱反射光の多少を検知し、海苔の表裏を判別することができる。

本発明の海苔の表裏判別装置及び判別方法によれば、海苔の表裏判別を自動的に行なうことができ、作業者による目視よりも精度を高めることができるから、歩留りを可及的に向上することができる。

図１は、本発明の海苔の表裏判別装置を組み込んだ包装シート作製装置の概略図である。 図２は、本発明の海苔の表裏判別装置の概略図である。 図３は、本発明の海苔の表裏判別装置のブロック図である。 図４は、本発明の海苔の制御判別装置のフローチャート図である。 図５は、海苔表面に照射された光及びその反射光を示す説明図である。 図６は、海苔裏面に照射された光及びその反射光を示す説明図である。 図７(ａ)は、二値化された海苔の表面の画像データの一例、図７(ｂ)は、二値化された海苔の裏面の画像データの一例を示す説明図である。 図８は、海苔を外フィルムと内フィルムで挟んでなる包装シートの斜視図である。

以下、本発明の海苔の表裏判別装置(20)を包装シート作製装置(10)のラインの一部に組み込んだ実施例について説明するが、表裏判別装置(20)を単体で又はその他の装置と組み合わせて用いることもできる。
また、本実施例では、図５に示すように海苔(80)は平滑な表面(82)を上向き(表向き)として搬送されるものとし、図６に示すように、凹凸のある裏面(84)が上向き(裏向き)になっているものを不良と判断するようにしている。

図１は、本発明の海苔の表裏判別装置(20)を組み込んだ包装シート作製装置(10)の概略図である。包装シート作製装置(10)は、図１に示すように、上流側から下流側に向けて、矢印Ａ方向に海苔(80)を搬送する搬送手段(30)を有し、搬送手段(30)の上流側には海苔(80)を搬送手段(30)に載置する海苔投入ステーション(40)、その下流側には、載置された海苔(80)の表裏を判別する表裏判別装置(20)、さらに下流側には海苔(80)をフィルム(92)(94)に挟み込んで包装シート(90)を作製する包装ステーション(60)を有する。なお、図示の実施例では、表裏判別装置(20)と包装ステーション(60)との間に裏向きであると判別された海苔(80)を取り除く選別機構(50)を配備している。

搬送手段(50)は、海苔投入ステーション(40)から包装ステーション(60)まで海苔(80)を搬送する。搬送手段(30)は、複数のモータ(32)により回転する複数のローラ(34)(35)と、該ローラ(34)(35)間に張設された複数の細幅ベルト(36)(36)により構成されたコンベア手段を例示することができる。海苔投入ステーション(40)から投入された海苔(80)を細幅ベルト(36)(36)上に載置し、ローラ(34)(35)の回転によって細幅ベルト(36)(36)を転動させることにより、海苔(80)を搬送することができる。

モータ(32)は、後述する制御手段(70)に連繋されたモータ駆動回路(33)により回転、停止、速度制御及び間欠運転等が制御可能となっている。なお、手動による速度制御等を行なえるようにしてもよい。
また、細幅ベルト(36)(36)上に載置される海苔(80)の位置は、細幅ベルト(36)(36)の近傍に複数配備されたフォトセンサやマグネットセンサなどの位置検出センサ(38)により検知可能となっている。

本実施例では、搬送手段(30)を海苔投入ステーション(40)、表裏判別装置(20)、選別機構(50)及び包装ステーション(60)の４つに分割しているが、これら何れかを１つにまとめたり、さらに細かく分割して構成することもできる。なお、選別機構(50)の搬送手段(30)は、後述するとおり、下流側のローラ(35)を下方向(図１中矢印Ｂで示す)に移動可能に配備している。

海苔投入ステーション(40)は、海苔束を収容し、一枚ずつ海苔(80)を搬送手段(30)の細幅ベルト(36)(36)上に載置する手段である。海苔(80)は、搬送手段(30)による搬送方向(図１の矢印Ａ)と籖跡(86)が略直交するように載置する。

表裏判別装置(20)は、海苔投入ステーション(40)の下流側に配備され、搬送手段(30)により搬送される海苔(80)の表裏を判別する。
より具体的には、図２に示すように表裏判別装置(20)は、搬送手段(30)によって搬送される海苔(80)に対して、入射角αが斜め方向となるように光を照射する光照射手段(22)と、光照射手段(22)から海苔(80)に照射される光の入射角αとその対称な反射角β以外の方向から、光の照射された海苔(80)の画像データを取得する撮像手段(24)と、を有する。

光照射手段(22)は、例えばＬＥＤのような光源を有しており、光源から海苔(80)に向けて光を照射する。なお、光源はＬＥＤに限定されるものではないが、反射光量を多くするために、強い光源を用いることが望ましい。光照射手段(22)による照射光の入射角αは１５°〜６０°、望ましくは２０°〜４０°とする。

光照射手段(22)は、海苔(80)の裏面側に形成された籖跡(86)による光の乱反射を生じせしめるものであり、この乱反射光を撮像手段(24)にて画像データとして取得する。従って、光照射手段(22)は、光の照射方向が、図５及び図６に示すように、搬送手段(30)によって搬送される海苔(80)の籖跡(86)に略直交する方向となるようにする。図示の例では、搬送方向に対して籖跡(86)は略直交しているから、光照射手段(22)は、搬送方向の鉛直面から斜め下向きに光を照射可能となるように配備している。

光照射手段(22)は、後述する制御手段(70)(図３参照)により発光のタイミングが制御される。

撮像手段(24)は、ＣＣＤ等のカメラを例示することができ、図２、図５及び図６に示すように、光照射手段(22)から照射される光の入射角αとその対称な反射角β以外の方向から海苔(80)を撮像可能となるように海苔(80)の移行路上に配備されている。図示の実施例では、撮像手段(24)は、海苔(80)の移行路に垂直な方向から撮像可能となるように設置されている。

撮像手段(24)は制御手段(70)に連繋され、撮像タイミングや解像度、シャッタースピード等は制御手段(70)により制御される。撮像手段(24)にて撮像された画像データは、画像データを解析する判別手段(26)に送信され、後述する表裏判別に用いられる。

なお、光照射手段(22)や撮像手段(24)が外部の光の影響を受けないようにするために、表裏判別装置(20)は、全体がケーシング(28)により覆うことが望ましい。

判別手段(26)は、撮像手段(24)により取得された画像データ(図７参照)を解析し、海苔(80)の表裏判別を行なう。具体的実施例として、判別手段(26)は、画像データに含まれる各画素の輝度を予め設定された閾値により二値化して(図５及び図６参照)、階調が前記閾値以上である画素数をカウントし、カウントされた画素数が予め設定された画素数以上であれば、海苔(80)は裏面(84)が上向きであると判別する。なお、取得された画像データを複数の領域(例えば４つ)に分割して、所定数以上の領域(例えば３以上)で裏向きと判断された場合にのみ、海苔(80)が裏向きであると判別するようにしてもよい。

表裏判別装置(20)の下流側には、表裏判別装置(20)による表裏判別の結果を受けて、裏向きと判断された海苔(80)を取り除く選別機構(50)を有する。図１に示す選別機構(50)は、搬送手段(30)の下流側のローラ(35)をアクチュエータ(52)(図３参照)等により下方向(図１中矢印Ｂで示す)に移動可能に配備し、裏向きと判別された海苔(80)を選別機構(50)の下側に配備された不良品ボックス(54)に投下するようにしている。
選別機構(50)のアクチュエータ(52)も制御手段(70)により制御される。

表裏判別装置(20)により表面(82)が上向きと判別された海苔(80)は、包装ステーション(60)に搬送される。包装ステーション(60)では、搬送された海苔(80)が、図８に示すように表面が外フィルム(92)、裏面が内フィルム(94)(94)と対向するように挟まれて、フィルムの周囲及び海苔(80)が動かないように熱溶着されて、包装シート(90)となる。作製された包装シート(90)は、さらに下流側に運ばれて製品ボックス(図示せず)に収容される。なお、包装ステーション(60)にて、作製された包装シート(90)を所定枚数毎に束ねたり、袋詰めや箱詰め等するようにしてもよい。

上記した各構成を含む包装シート作製装置(10)には、適所に前記表裏判別装置(20)にて撮像された画像データ、機器の状態や各種設定、作製された包装シート(90)の枚数、裏向きと判別された海苔の枚数などを表示する表示部(12)と、機器の操作を行なう操作部(14)を有する。表示部(12)はタッチパネル式として、操作部(14)の一部又は全部を表示部(12)にダイレクトに触れることで行なえるようにしてもよい。

本発明の海苔(80)の表裏判別装置(20)を具えた包装シート作製装置(10)のブロック図を図３に示す。図に示すように、包装シート作製装置(10)のすべての制御は、ＣＰＵを主体とする制御手段(70)により行なわれ、各種設定やプログラム等は制御手段(70)に連繋されたメモリ(72)に記憶される。

制御手段(70)には、前述した搬送手段(30)の各モータ(32)がモータ駆動回路(33)を介して接続されている。また、細幅ベルト(36)(36)に近接して設けられた位置検出センサ(38)(38)も制御手段(70)に電気的に接続されており、搬送される海苔(80)の位置を検出して、制御手段(70)に送信する。

海苔投入ステーション(40)は、制御手段(70)により制御されて海苔(80)を搬送手段(30)に載置し、その他、搬送手段(30)に載置した海苔(80)の枚数等を制御手段(70)に送信する。

表裏判別装置(20)の光照射手段(22)、撮像手段(24)、判別手段(26)も制御手段(70)に電気的に接続され、光照射手段(22)の発光タイミング、撮像手段(24)の撮像タイミングが制御されると共に、撮像された画像データは判別手段(26)にて表裏判別される。なお、判別手段(26)については、後述するフローチャート図４にて説明する。

選別機構(50)のアクチュエータ(52)は、判別手段(26)にて裏向きと判別された海苔(80)が通過する際に、制御手段(70)からの命令を受けてアクチュエータ(52)を作動して、裏向きの海苔(80)を不良品ボックス(54)に投下すると共に、投下された海苔(80)の枚数を制御手段(70)にフィードバックする。

包装ステーション(60)の動作も制御手段(70)により制御され、搬送された海苔(80)を包装シート(90)として包装された形態とする。

上記包装シート作製装置(10)は、操作部(14)に入力された設定に基づいて、搬送手段(30)を作動させると共に、海苔投入ステーション(40)に収納された海苔(80)を順次搬送手段(30)に載置していく。

海苔(80)が表裏判別装置(20)に侵入し、光照射手段(22)の照射領域に到達したことが位置検出センサ(38)により検知されると(フローチャート図４のステップ１)、光照射手段(22)から海苔(80)に光を照射すると共に、撮像手段(24)により海苔(80)の画像を撮像する(図２、図４のステップ２)。なお、画像データは、表示部(12)に表示し、目視によりその状態を確認することもできる。

図５に示すように、海苔(80)が凹凸の少ない表面(82)を上向きとなるように搬送されてきた場合には、光照射手段(22)から照射された光は、海苔(80)の表面(82)に当たって、その殆んどが入射角αと対称な反射角βで反射する。従って、撮像手段(24)には照射された光の乱反射光は撮影されない(図７(ａ)参照)。

しかしながら、図６に示すように、海苔(80)が凹凸、即ち籖跡(86)の形成された裏面(84)を上向きとなるように搬送されてくると、光照射手段(22)から照射された光は、一部が海苔(80)の籖跡(86)やひも跡に当たって乱反射する。このため、撮像手段(24)には乱反射光Ｌが撮像されることとなる(図７(ｂ)参照)。

撮像手段(24)により撮像された画像データは、判別手段(26)に送信されて、画像データが解析される(ステップ３)。
例えば、判別手段(26)は、画像データ中の所定領域(例えば４０ｍｍ×４０ｍｍ)に含まれる各画素(例えば画素数２４万)の輝度を予め設定された閾値により二値化する。輝度を２５６階調としたときに、１６８階調以上の画素を白、１６８階調未満の画素を黒と判定する。

その結果、白判定された画素数をカウントし、予め設定された画素数以上(例えば２００以上)であれば、海苔(80)は裏面側が上向きとなっていると判断し(ステップ４のＮｏ)、そうでない場合には海苔(80)は表面側が上向きになっていると判断する(ステップ４のＹｅｓ)。

なお、上記において、前記画像データ中の所定領域を複数領域に分割し、各領域について表裏の判断を行ない、裏向きと判断された領域の数で海苔(80)の表裏の判断を行なうようにしてもよい。

表面(82)が上向きと判断された海苔(80)は、選別機構(50)を通過して、包装ステーション(60)に搬送され、外フィルム(92)と内フィルム(94)(94)で挟まれて包装シート(90)に形成される(ステップ５)。

裏面(84)が上向きと判断された海苔(80)は、選別機構(50)を通過したときに、アクチュエータ(52)を作動させて不良品ボックス(54)の投下される(ステップ６)。

本発明の海苔(80)の表裏判別装置(20)によれば、包装シート(90)が作製される前に、海苔(80)の表裏判断を行なうことができるから、表裏が逆の包装シート(90)が作製されることを防止でき、歩留りを可及的に向上することができる。

上記実施例では、籖跡(86)が海苔(80)の搬送方向に対して略垂直となるように、海苔(80)を搬送しているが、籖跡(86)が海苔(80)の搬送方向と略平行な場合、光照射手段(22)は、搬送方向に対して略直交する面方向から光を照射できるように配置することが望ましい。

また、上記に例示した輝度の閾値やその他の数値は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではないことは明らかである。また、海苔の種類や状態、産地等により、これら閾値等を操作部(14)から個別に入力したり、予めメモリ(72)に複数の閾値等の組み合わせを記憶させておくこともできる。

さらに、上記実施例では、表裏判別を画像データの輝度に基づいて判断しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、撮像手段(24)に変えて光センサを配置し、乱反射した光の受光量に基づいて表裏判別してもよい。

本発明の海苔の表裏判別装置は、海苔の表裏判別を自動的に行なうことのできる装置として有用である。

(10) 包装シート作製装置
(20) 表裏判別装置
(22) 光照射手段
(24) 撮像手段
(26) 判別手段
(30) 搬送手段
(40) 海苔投入ステーション
(50) 選別機構
(60) 包装ステーション
(70) 制御手段
(80) 海苔
(82) 表面(海苔)
(84) 裏面(海苔)
(86) 籖跡(海苔裏面)

Claims (7)

1. 海苔を１枚ずつ搬送する搬送手段に接近して配備される海苔の表裏判別装置であって、
   前記搬送手段による海苔の移行路上に配備され、通過する海苔に対して入射角が斜め方向となるように光を照射する光照射手段と、
   前記光照射手段による光の入射角及びその対称な反射角以外の方向から前記光の照射された海苔の画像データを取得する撮像手段と、
   該撮像手段により取得された画像データを判定することにより海苔の表裏を判別する判別手段と、
   を有することを特徴とする海苔の表裏判別装置。
2. 判別手段は、画像データに含まれる各画素の輝度を予め設定された閾値により二値化して、階調が前記閾値以上である画素数をカウントし、カウントされた画素数が予め設定された画素数以上である場合に、海苔が裏向きであると判別する請求項１に記載の海苔の表裏判別装置。
3. 光照射手段は、搬送手段により搬送される海苔に形成された簀の籖跡の向きに対して直交する方向から光を照射する請求項１又は請求項２に記載の海苔の表裏判別装置。
4. 撮像手段は、海苔の移行路に略垂直な方向から撮像を行なう請求項１又は請求項１乃至請求項３の何れかに記載の海苔の表裏判別装置。
5. 光照射手段の下流側には、裏向きであると判別された海苔を取り除く選別機構を具える請求項１乃至請求項４の何れかに記載の海苔の表裏判別装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載の海苔の表裏判別装置を有する包装シート作製装置。
7. 海苔を１枚ずつ搬送しつつ、
   海苔の移行路上に配備され、通過する海苔に対して入射角が斜め方向となるように光を照射するステップ、
   前記光の入射角及びその対称な反射角以外の方向から前記光の照射された海苔の画像データを取得するステップと、
   該撮像手段により取得された画像データを判定することにより海苔の表裏を判別するステップと、
   を有することを特徴とする海苔の表裏判別方法。

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