JP2013148547A - Cylindrical inspection device - Google Patents

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敏晴 新藤
Yasuo Katogi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylindrical inspection device capable of determining a filled state of a content filled inside, with a simple structure, without being affected by variations in shapes or colors of cylindrical bodies.SOLUTION: An inspection device 20 inspects a filled state of a content that is injected into a cylindrical body from one end side to the other end side to produce a product as an object S to be inspected in which the cylindrical body and the content have different transmittances for near-infrared light. The inspection device comprises: a light source 21 for irradiating an area including at least an estimated beginning position of the content at the other end side with near-infrared light; imaging means 22 that is arranged on a side opposite to the light source with the cylindrical body S being sandwiched therebetween and that areally images near-infrared light transmitted through the cylindrical body; and determination means 23 for determining a filled state of the content on the basis of an image taken by the imaging means.

Description

本発明は、近赤外線光を用いて筒状体を検査する検査装置に関する。より詳細には、中空である筒状体の内部に内容物が充填される製品(物品)を検査する装置に関し、特に筒状体の形状や色が一定でなく、いわゆるバラツキのある製品について内容物の充填状態を検査する装置に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus that inspects a cylindrical body using near-infrared light. More specifically, the present invention relates to an apparatus for inspecting a product (article) in which a hollow cylindrical body is filled with contents, and in particular, the content of a so-called variation in the shape and color of the cylindrical body is not constant. The present invention relates to an apparatus for inspecting a filling state of an object.

内容物(中身)が充填される筒状型の製品としては、例えば細長いスティック状である菓子などがよく知られている。この種の菓子は、例えば細い筒状に焼き上げたクッキーまたはビスケットの筒内部に、内容物(中身)としてチョコレートなどが充填されて製品とされている。このような製品は、その製造時における検査項目として、筒状体(すなわち、スティック状のクッキーまたはビスケット)の筒内に内容物(チョコレートなど)が所定量、すなわち規定量を満して充填されているかの製品検査(充填状態検査)がなされる。この検査で所定量充填されていない製品が検出されると、規格外品として排除される。このような製品管理によって、ユーザの製品への信頼を得えることができる。   As a cylindrical product filled with contents (contents), for example, a confectionery in the form of an elongated stick is well known. This type of confectionery is made into a product by filling chocolate or the like as contents (contents) inside a cookie or biscuit cylinder baked into a thin cylinder, for example. In such a product, the contents (chocolate etc.) are filled in a cylinder of a cylindrical body (that is, a stick-shaped cookie or biscuit) with a predetermined amount, that is, a predetermined amount as an inspection item at the time of manufacture. A product inspection (filling state inspection) is performed. If a product that is not filled in a predetermined amount is detected in this inspection, it is excluded as a nonstandard product. By such product management, the user's product can be trusted.

上記における内容物は、所定の充填装置を用いて流動状態のチョコレート等を、筒状体であるスティック状の菓子の一端側から注入して充填される。よって、充填する一端側(注入側)での内容物の充填不足の心配はない。しかし、他端側(押出され側)にあっては、過剰の内容物が注入されて流れ出すことがなく、かつ、内容物が所定位置まで充填されていることが求められる。
これについては、注入された内容物の先頭の位置(以下、充填境界位置、と称す)が、他端側の端部から所定長さ(寸法)の範囲内となるよう注入することで、上記した内容物の充填要求を満足するようにできる。そのため、従来から、他端側の端部から所定長さの範囲内に内容物が存在するか否かを確認することにより、内容物の充填状態検査がされている。
The contents in the above are filled by injecting fluid chocolate or the like from one end side of a stick-shaped confectionery that is a cylindrical body using a predetermined filling device. Therefore, there is no worry of insufficient filling of the contents on one end side (injection side) to be filled. However, at the other end side (extruded side), it is required that excessive contents are not injected and flowed out, and the contents are filled to a predetermined position.
About this, by injecting so that the top position of the injected contents (hereinafter referred to as the filling boundary position) is within a predetermined length (dimension) from the end on the other end side, Satisfy the filling requirements of the contents. Therefore, conventionally, the filling state inspection of the contents is performed by confirming whether or not the contents are present within a predetermined length from the end on the other end side.

上記のような充填状態検査は、外側を構成するクッキーまたはビスケットによる筒状体が可視光に対して、透過性あるいは半透過性を有することを前提とし、上記充填境界位置を予想した予想位置の周辺に可視光を照射し、その透過光や反射光を画像処理技術を用いて分析して内容物の充填状態を確認する技術が知られている。これについては、上記充填境界位置の周辺で側面から強いスポット光を照射して、反対側でその光を受ける受光部を備えたフォトセンサを用いて内容物を検出したり、また白色光源(可視光光源)を被検査体となる筒状体の充填境界位置の周辺に照射して、その内部から漏れ出てくる透過光や反射光を画像処理解析したりして、内容物を検出していた。   The filling state inspection as described above is based on the assumption that the filling boundary position is predicted based on the assumption that the cylindrical body of cookies or biscuits constituting the outside has transparency or semi-transmission with respect to visible light. A technique is known in which visible light is irradiated to the surroundings, and the transmitted light and reflected light are analyzed using an image processing technique to confirm the filling state of the contents. For this, a strong spot light is irradiated from the side surface around the filling boundary position, and the content is detected by using a photosensor having a light receiving unit that receives the light on the opposite side, or a white light source (visible light) The light source is irradiated to the periphery of the filling boundary position of the cylindrical body that is the object to be inspected, and the contents detected are detected by image processing analysis of transmitted light and reflected light leaking from the inside. It was.

更に、本発明の発明者は、先にカラー画像を用いて内容物の充填状態を確認するように改善した検査装置を提案した。この検査装置は、被検査体となる筒状体(スティック状の菓子)の端面と側面とに、2つの光源から可視光を照射してカラーカメラでその端面側を撮像して内容物の充填状態を確実に判断できるよう改良したものである。   Furthermore, the inventor of the present invention has previously proposed an inspection apparatus improved so as to confirm the filling state of the contents using a color image. This inspection device irradiates visible light from two light sources on the end face and side face of a cylindrical body (stick-like confectionery) to be inspected, and fills the contents by imaging the end face side with a color camera. It is improved so that the state can be judged reliably.

特開2004−317347号公報JP 2004-317347 A

ところが、被検査体となる筒状体が上記のようにスティック状のクッキーまたはビスケットなどである場合、外形におけるいわゆる「反り」や、外観におけるいわゆる「焼きムラ(色ムラ)」など(以下、これらを製品のバラツキ、と称する場合がある)が当然に、発生する。そのため、このような筒状体の筒内に充填された内容物の状態を精度よく確認することは困難がある。従来にあっては、上記のように充填境界位置の周辺に可視光線を照射して、その透過光や反射光を用いて内容物を確認するようにしていた。
しかし、可視光線の透過性には限界があるので、内容物の充填境界位置に仮に精度よく照射してもその検出精度には限界がある。そして、上記で指摘のように焼き菓子であるクッキーやビスケットは、頻繁に反り返った形状となるので、充填境界位置が不安定となる。端面から漏れ出る光を用いて内容物を検出する検査装置では、端面の向きが不安定であると、その検出が極めて難しくなる。
However, when the cylindrical body to be inspected is a stick-shaped cookie or biscuit as described above, the so-called “warp” in the outer shape, the so-called “baking unevenness (color unevenness)” in the outer appearance (hereinafter referred to as these) Naturally, this may occur as product variation). Therefore, it is difficult to accurately confirm the state of the contents filled in the cylinder of such a cylindrical body. Conventionally, as described above, visible light is irradiated around the filling boundary position, and the contents are confirmed using the transmitted light or reflected light.
However, since there is a limit to the transmittance of visible light, the detection accuracy is limited even if the filling boundary position of the contents is irradiated with high accuracy. And as pointed out above, cookies and biscuits, which are baked confectionery, are frequently warped, so the filling boundary position becomes unstable. In an inspection apparatus that detects contents using light leaking from an end face, if the direction of the end face is unstable, the detection becomes extremely difficult.

上記のような技術的な課題は従来から認識されて、筒状体の側面から光を広範囲に照射し、その側面のエリア画像を用いて内容物の充填状態を判断したいという要請があった。このようにすれば筒状体に反りなどの変形があっても、その充填境界位置の周辺を包含するようなエリア画像で筒状体の内容物を検出できる。
しかしながら、前述したように可視光線は透過性が低いため側面のエリア検査は極めて困難であり、またX線を用いた場合は可能と推測されるが導入コストやメンテナンスの面から実施が困難であった。
The technical problems as described above have been recognized in the past, and there has been a demand for irradiating light from a side surface of a cylindrical body over a wide range and determining the filling state of contents using an area image on the side surface. In this way, even if the tubular body is deformed such as warping, the contents of the tubular body can be detected from an area image that includes the periphery of the filling boundary position.
However, as mentioned above, visible light has low transparency, so side surface inspection is extremely difficult, and it is estimated that X-rays can be used, but it is difficult to implement from the viewpoint of introduction cost and maintenance. It was.

本発明の目的は、筒状体の形状や色にバラツキがあっても影響されず、簡易な構成で、内部に充填された内容物の充填状態を判断可能な筒状体の検査装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an inspection apparatus for a cylindrical body that is not affected by variations in the shape and color of the cylindrical body, and that can determine the filling state of the contents filled therein with a simple configuration. It is to be.

上述の目的は、筒状体の内部に一端側から他端側に向けて内容物を注入した物品であり、前記筒状体と前記内容物とが近赤外線光に対して異なる透過率を有するものを被検査体として、前記内容物の充填状態を検査する検査装置であって、
前記他端側での前記内容物の先頭の予想位置を少なくとも含むようにして近赤外光線をエリア照射する光源と、前記筒状体を間にして、前記光源とは反対側に配置されて、前記筒状体を透過した近赤外光線をエリアで撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像に基づいて、前記内容物の充填状態を判断する判断手段とを、有していることを特徴とする筒状体の検査装置により達成される(請求項1)。
The above-mentioned object is an article in which contents are injected into the inside of a cylindrical body from one end side to the other end side, and the cylindrical body and the contents have different transmittances for near-infrared light. An inspection apparatus for inspecting a filling state of the contents, using a thing as an inspection object,
A light source that irradiates near infrared rays in an area so as to include at least the expected position of the beginning of the contents on the other end side, and is disposed on the opposite side of the light source with the cylindrical body in between, Imaging means for imaging near-infrared rays transmitted through the cylindrical body in an area; and determination means for determining the filling state of the contents based on an image captured by the imaging means. This is achieved by the cylindrical inspection device characterized in claim 1.

そして、前記判断手段は、前記撮像手段が撮像した画像を処理して前記筒状体の側面画像を形成する画像処理信号部と、該画像処理信号部が形成した前記側面画像により内容物の有無を判定する判定部とによって形成できる(請求項2)。そして、前記撮像手段はモノクロカメラとすることができる(請求項3)。   Then, the determination means processes the image captured by the imaging means to form a side image of the cylindrical body, and the presence / absence of contents by the side image formed by the image processing signal section It can be formed by the determination part which determines this (Claim 2). The imaging means may be a monochrome camera.

また、前記筒状体はクッキーまたはビスケットからなる中空のスティックの焼き菓子であり、前記内容物は前記焼き菓子内に注入可能な流動性のある菓子とすることができる(請求項4)。また、前記内容物は、前記筒状体より近赤外線光の透過率が低い色を有している、ものとすることができる(請求項5)。   Moreover, the said cylindrical body is a baked confectionery of the hollow stick which consists of a cookie or a biscuit, and the said content can be made into the fluid confectionery which can be inject | poured in the said baked confectionery (Claim 4). Further, the contents may have a color having a transmittance of near-infrared light lower than that of the cylindrical body (Claim 5).

本発明による筒状体の検査装置では、可視光線より透過性の高い近赤外光線を内容物の先頭の予想位置(前述した充填境界位置を予想した位置)が含まれるように側面からエリアで照射して、その近赤外線光の透過光をエリア撮像した側面画像に基づいて内容物を検出する。近赤外線光を用いることで、筒状体の形状、厚み、そして色などのバラツキによる影響を殆ど受けずに内容物を検出できる。
本発明によると、従来において一般的な可視光線に換えて、近赤外光線をエリアで照射するという簡単な変更で、バラツキのある筒状体の内容物の有無を確実に検出して、充填状態を正確に判断できる筒状体の検査装置を提供できる。
In the cylindrical body inspection apparatus according to the present invention, the near-infrared ray having a higher transmittance than the visible ray is included in the area from the side so that the predicted position of the beginning of the content (the position where the filling boundary position described above is expected) is included. Irradiate and detect the contents based on a side image obtained by area-imaging the transmitted light of the near infrared light. By using near-infrared light, the contents can be detected with little influence from variations in the shape, thickness, and color of the cylindrical body.
According to the present invention, it is possible to reliably detect the presence or absence of the contents of a cylindrical body with variation by simply changing the area to be irradiated with near-infrared rays instead of conventional visible rays. It is possible to provide a cylindrical body inspection apparatus capable of accurately determining the state.

本発明に係る検査装置が、検査部として適用された製造装置の要部を示した概略構成図である。It is the schematic block diagram which showed the principal part of the manufacturing apparatus with which the inspection apparatus which concerns on this invention was applied as an inspection part. 図1の検査部周辺の要部構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the principal part structure of the test | inspection part periphery of FIG. 本発明に係る筒状体の検査装置により形成した検査部の要部構成と検査の様子を示すために示した断面図である。It is sectional drawing shown in order to show the principal part structure of the test | inspection part formed with the inspection apparatus of the cylindrical body which concerns on this invention, and the mode of a test | inspection. 近赤外光線で撮影したときの被検査体の様子を模式的に示した図で、(a)は近赤外線光によらない場合の様子を示した図、(b)は近赤外線光による場合の様子を示した図である。It is the figure which showed the mode of the to-be-inspected object when image | photographed with the near-infrared ray typically, (a) is the figure which showed the mode when not using near-infrared light, (b) is the case by near-infrared light It is the figure which showed the mode of.

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態となる検査装置について説明する。
図1は本発明に係る筒状体の検査装置を検査部に適用してある、スティック状の菓子を製造する製造装置10の要部を示した概略構成図である。
この図においてSは、検査対象となる被検査体である。この被検査体Sは、例えば、クッキーまたはビスケットを細長い中空の筒状体(スティック)として焼き固めて形成したもので、その一端側から流動性を備えたクリームの内容物(ここでは、一般的な黒チョコレート)が充填されて、製品とされている。この被検査体Sは、図示しない前工程で製造されて、1本ずつが無端状のコンベア11に順次に装填されて、後述する本発明が適用されている検査部20に送り込まれるように構成してある。なお、コンベア11は、被検査体Sを検査部20に一つずつ横並びに搬送する役割を担っている。このコンベア11は図示しないモータなどにより一方向に連続回転するようになっている。
Hereinafter, an inspection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a manufacturing apparatus 10 for manufacturing a stick-shaped confectionery, in which a cylindrical body inspection apparatus according to the present invention is applied to an inspection section.
In this figure, S is an object to be inspected. The object S to be inspected is formed by baking and hardening a cookie or a biscuit as an elongated hollow cylindrical body (stick), and the contents of a cream having fluidity from one end side thereof (here, a common one) Neat black chocolate) is made into a product. The inspected object S is manufactured in a pre-process (not shown), and one by one is sequentially loaded on an endless conveyor 11 and is sent to an inspection unit 20 to which the present invention described later is applied. It is. The conveyor 11 plays a role of conveying the inspection object S side by side to the inspection unit 20 one by one. The conveyor 11 is continuously rotated in one direction by a motor (not shown).

さらに、図2は上記検査部20周辺の要部構成を示した斜視図である。
コンベア11により1つずつ横並びに整列されて搬送された被検査体Sは、被検査体整列機構12により上記被検査体Sの端面の位置が揃えられる。この被検査体整列機構12は、無端状のベルト12aとこれを掛け回したプーリ12bとで構成されている。ベルト12aは図示しない駆動源によりコンベア11の移動速度と等しい速度で回転駆動されるようになっている。このようにして一方の端面Saの位置が揃えられた被検査体Sは、コンベア11により搬送されて検査部20に送り込まれる。そして、検査部20は、コンベア11により搬送された筒状体の端面Sa(筒状体に内容物を注入する一端側とは反対側である他端側の端面)の状態の検査がされる。検査部20を構成する本発明に係る筒状体の検査装置は、充填された内容物の先頭の予想位置を少なくとも含むようにして近赤外光線をエリア照射する光源21、被検査体S(筒状体)を間にして、光源21とは反対側に配置されて、被検査体Sを透過した近赤外光線をエリアで撮像する撮像手段としてモノクロカメラ22、更にモノクロカメラ22が撮像した側面画像に基づいて内容物の充填状態を判断する判断手段23とを具備している。
なお、図2では複数例示した被検査体Sの内で、光源21の下に位置した被検査体Sの端面Saの端部周辺が変形した状態、すなわち前述した製品のバラツキがある様子も合わせて示してある。
Further, FIG. 2 is a perspective view showing a main configuration around the inspection unit 20.
The inspected objects S that are conveyed side by side by the conveyor 11 are aligned by the inspected object alignment mechanism 12 at the positions of the end surfaces of the inspected objects S. The device alignment mechanism 12 includes an endless belt 12a and a pulley 12b around which the belt 12a is wound. The belt 12a is driven to rotate at a speed equal to the moving speed of the conveyor 11 by a driving source (not shown). The inspection object S in which the position of one end surface Sa is aligned in this way is conveyed by the conveyor 11 and sent to the inspection unit 20. And the test | inspection part 20 test | inspects the state of the end surface Sa (end surface on the other end side opposite to the one end side which inject | pours the contents into a cylindrical body) of the cylindrical body conveyed by the conveyor 11. . The cylindrical body inspection apparatus according to the present invention that constitutes the inspection unit 20 includes a light source 21 that irradiates near-infrared rays in an area so as to include at least the expected position of the top of the filled contents, and an inspection object S (cylindrical shape). A monochrome camera 22 as an image pickup means that is arranged on the opposite side of the light source 21 and picks up near-infrared rays that have passed through the object S to be imaged in the area. Determination means 23 for determining the filling state of the contents based on the above.
In FIG. 2, the state in which the periphery of the end portion of the end surface Sa of the inspection object S located under the light source 21 is deformed among the inspection objects S illustrated as a plurality, that is, the above-described product variation is also included. It is shown.

図3は、本発明の検査装置による検査部20の要部構成と検査の様子を示すために示した断面図である。この図で示すように、光源21は充填される内容物の先頭を予想した予想位置TPを少なくとも含むようにして被検査体(筒状体)Sの端部に近赤外光線nIRがエリア照射されるように配置されている。近赤外光線nIRは、可視光線より物品の透過性に優れるため、光源のエリア照射の範囲RE内に上記予想位置TPを少なくとも含んで、更に筒状体の端面Sa側の端部周辺が照射できれば、1つの光源で検査可能である。よって、例えば図示のように、光源21は被検査体Sの側面Sbを照射する向きの姿勢で、他端側の端面Sa位置と内容物の予想位置TPとの間に1つ配置すればよい。ただし、図3における光源21は簡単かつ模式的に示したもので、光源21として複数の点光源を備える光源装置を1つ採用するようにしてもよい。この場合にはスティック状である被検査体Sの長手方向(軸方向)に沿って、点光源がライン状に配置される光源装置などを好適に採用できる。
上記光源21は、少なくとも近赤外光線を含む光源であればよく、他の波長を含む白色光源などを採用することも可能である。光源21としては、例えば近赤外光線を発生させるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)などを好適に採用できる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the inspection unit 20 and the state of inspection by the inspection apparatus of the present invention. As shown in the drawing, the near-infrared ray nIR is area-irradiated at the end of the inspection object (tubular body) S so that the light source 21 includes at least the expected position TP where the head of the contents to be filled is expected. Are arranged as follows. Since the near-infrared ray nIR is superior to the visible ray in the transmission of the article, the near-infrared ray nIR includes at least the expected position TP within the area irradiation range RE of the light source, and further irradiates the periphery of the end portion on the end surface Sa side of the cylindrical body. If possible, inspection can be performed with one light source. Therefore, for example, as shown in the figure, one light source 21 may be disposed between the position of the end surface Sa on the other end side and the expected position TP of the contents in the orientation in which the side surface Sb of the inspection object S is irradiated. . However, the light source 21 in FIG. 3 is simply and schematically shown, and one light source device including a plurality of point light sources may be adopted as the light source 21. In this case, a light source device in which point light sources are arranged in a line along the longitudinal direction (axial direction) of the inspected object S having a stick shape can be suitably employed.
The light source 21 only needs to be a light source including at least near-infrared rays, and a white light source including other wavelengths can also be employed. As the light source 21, for example, an LED (Light Emitting Diode) that generates near-infrared rays can be preferably used.

被検査体(筒状体)Sを間にして、上記光源21とは反対側に配置されて、被検査体Sを透過した近赤外光線をエリアで撮像する撮像手段としてモノクロカメラ22が設けられている。
このモノクロカメラ22は、前記光源21から出て、被検査体Sの上記予想位置TPを含んだ端部周辺を透過した近赤外線光をエリア撮像する。ちなみに、モノクロカメラ22のシャッタータイミングは、図示しないエンコーダ等によりモノクロカメラ22の撮像領域に被検査体Sが到達したときになされるようになっている。
なお、モノクロカメラ22は近赤外光線を撮像する手段として比較的安価に入手できる点で好ましい。前述した光源21が近赤外光だけの光源であればその撮影画像をそのまま活用できる。しかし、光源21が近赤外光以外の波長の光を含む場合には、不要な光線を除去するフィルタを介してモノクロカメラ22に入射させる。すなわち、本発明における撮像手段は、筒状体を透過した近赤外光線のみを撮像するための手段である。
A monochrome camera 22 is provided as an image pickup means that is arranged on the opposite side of the light source 21 with the object to be inspected (cylindrical body) S therebetween and images near-infrared rays transmitted through the object S to be inspected in the area. It has been.
The monochrome camera 22 takes an area image of near-infrared light emitted from the light source 21 and transmitted around the end portion including the expected position TP of the inspection object S. Incidentally, the shutter timing of the monochrome camera 22 is set when the inspection object S reaches the imaging region of the monochrome camera 22 by an encoder (not shown) or the like.
The monochrome camera 22 is preferable in that it can be obtained at a relatively low cost as a means for imaging near-infrared rays. If the light source 21 described above is a light source with only near infrared light, the captured image can be used as it is. However, when the light source 21 includes light having a wavelength other than near-infrared light, the light is incident on the monochrome camera 22 through a filter that removes unnecessary light. That is, the imaging means in the present invention is a means for imaging only the near-infrared ray that has passed through the cylindrical body.

前記モノクロカメラ22の画像データは、判断手段23に供給されている。判断手段23は、モノクロカメラ22による側面でエリア画像に基づいて、内容物の充填状態を判断する。これは、外側をなす筒状体と、その内部に充填された内容物とが近赤外線光に対し、異なる透過率でありその差が側面画像に現れることに基づいて内容物を検出するものである。
ここでの例では、内容物が最もポピュラーな黒色系のチョコレートである。黒チョコレートは筒状体をなすクッキーまたはビスケットと比較して、近赤外線光に対する透過率が低いので、エリア撮像したモノクロカメラ22の画像に基づいてこれら区別して容易に検出でき、判断手段23が内容物の充填状態を判断できる。
図1にて示すように、判断手段23は、前記撮像手段が撮像した画像を処理して前記筒状体の側面画像を形成する画像処理信号部24と、該画像処理信号部24が形成した側面画像により内容物の有無を判定する判定部25とにより形成することができる。このような画像処理信号部24と有無判定部25とは、公知の画像形成技術を用いて形成できる。
The image data of the monochrome camera 22 is supplied to the judging means 23. The determination means 23 determines the filling state of the contents based on the area image on the side face of the monochrome camera 22. This is to detect the contents based on the fact that the outer cylindrical body and the contents filled therein have different transmittances for near-infrared light and the difference appears in the side image. is there.
In this example, the content is the most popular black chocolate. Black chocolate has a lower transmittance to near-infrared light than cookies or biscuits that form a cylindrical body, so that these can be easily distinguished and detected based on the image of the monochrome camera 22 taken in the area. The filling state of the object can be judged.
As shown in FIG. 1, the determination means 23 is formed by an image processing signal section 24 that processes an image captured by the imaging section to form a side image of the cylindrical body, and the image processing signal section 24. It can be formed by the determination unit 25 that determines the presence / absence of contents from the side image. The image processing signal unit 24 and the presence / absence determination unit 25 can be formed using a known image forming technique.

近赤外線光は、その波長がおよそ0.7〜2.5μmであり赤色の可視光線に近い波長を持ち、その性質も可視光線に近い特性を持った目に見えない電磁波である。前述した構造の被検査体S、すなわち外側の焼き菓子(クッキーまたはビスケット)からなる筒状体で、その内部にチョコレート(本例では、黒チョコレート)を充填してある物を、この近赤外線光を用いて検査すると次のようになる。
なお、検査対象物品が、例示のように焼き菓子であり、その内容物が黒チョコレート等の暗く、輝度の低い色であるとき、好ましい近赤外光線の波長は0.7〜1.4μmであり、より好ましい波長は0.7〜0.9μmである。
Near-infrared light is an invisible electromagnetic wave having a wavelength of approximately 0.7 to 2.5 μm and a wavelength close to that of red visible light, and also having properties close to that of visible light. The near-infrared light having the above-described structure S to be inspected, ie, a cylindrical body made of baked confectionery (cookies or biscuits) on the outside and filled with chocolate (in this example, black chocolate). It is as follows when it inspects using.
In addition, when the object to be inspected is baked confectionery as illustrated, and the content is a dark and low-luminance color such as black chocolate, the preferred near-infrared ray wavelength is 0.7 to 1.4 μm. More preferable wavelength is 0.7 to 0.9 μm.

上記画像処理信号部24により生成される側面画像、そしてこの側面画像で内容物の有無を判定する有無判定部25を備えた判断手段23によって実行される判定の様子を下記にて概略する。
近赤外線光は、可視光よりも透過性に優れる。そのため、被検査体Sの外側から近赤外線光を照射すると、外側の筒状体を通過して内部(筒内)に確実に到達し、その筒内に近赤外線光に対する透過性が低い内容物が存在する場合、これを検出できる。
図4(a)は、3本の被検査体A、B、Cを模式的に示した図である。それぞれは外形が異なり、また形状や色も一致していない。ここでは、発明を理解し易いように、被検査体A、B、Cの断面を模式的に示すが、実際のスティックを可視光下で内部を確認するのは困難である。なお、図中で、被検査体の筒状体S−1の断面にはハッチング付し、内部の内容物(黒チョコレート)S−2は格子で示している。
The side image generated by the image processing signal unit 24 and the state of determination executed by the determination unit 23 provided with the presence / absence determination unit 25 that determines the presence / absence of contents in the side image are outlined below.
Near-infrared light is more transparent than visible light. Therefore, when near-infrared light is irradiated from the outside of the inspected object S, it passes through the outer cylindrical body and reliably reaches the inside (inside the cylinder), and the contents having low transparency to the near-infrared light inside the cylinder Can be detected.
FIG. 4A is a diagram schematically showing three test objects A, B, and C. Each has a different external shape, and the shape and color do not match. Here, for easy understanding of the invention, cross sections of the inspected objects A, B, and C are schematically shown, but it is difficult to confirm the inside of an actual stick under visible light. In the drawing, the cross section of the cylindrical body S-1 of the object to be inspected is hatched, and the internal content (black chocolate) S-2 is indicated by a lattice.

図4(a)の例示で、被検査体Aは筒内部に内容物が充填されていない筒状体、すなわちクッキーまたはビスケットからなる中空のスティックである。よって、この被検査体Aは不良品とされるべきものである。また、被検査体Bは、筒状体の内部に端部Saから所定長さの所にまでに十分に黒チョコレートが充填されていない。よって、これも充填不良の不良品である。
上記に対して、被検査体Cは、筒状体の内部に端部Saから所定長さの所までに黒チョコレートが充填された合格品である。
このように合格品は被検査体Cだけであるにも拘わらず、製品の形状や色のバラツキや可視光を用いることの限界から、従来にあっては内容物の状態を確実に確認することが困難であった。
In the illustration of FIG. 4A, the inspected object A is a cylindrical body whose contents are not filled in the cylinder, that is, a hollow stick made of cookies or biscuits. Therefore, this inspected object A should be a defective product. Further, the inspection object B is not sufficiently filled with black chocolate from the end Sa to a predetermined length inside the cylindrical body. Therefore, this is also a defective product with poor filling.
On the other hand, the object C to be inspected is an acceptable product in which black chocolate is filled in the cylindrical body from the end Sa to a predetermined length.
Thus, despite the fact that the product to be inspected is only the object C to be inspected, it is necessary to confirm the state of the contents in the past due to the limitations of the shape and color variation of the product and the use of visible light. It was difficult.

上記に対して、図4(b)は、上記3本の被検査体A、B、Cに近赤外線光をエリア照射して、その透過光に基づいて得られる側面のエリア画像の様子を模式的に示した図である。なお、図4(b)では外側の筒状体S−1を点線で示しているが、近赤外線光による撮像では筒状体は影のように薄く確認できる程度の像になる。
この図で示すように、本発明の近赤外線光を用いて被検査体の側面から検査する検査装置によると内部の内容物S−2を精度よく検出できる。これは、近赤外線光が筒状体のバラツキの影響を受けず、これを透過して筒内に至り、その内部に透過率が低い色を有する内容物(黒チョコレートなどにように、相対的に暗い色で、輝度の低い色を有するもの)があるときにはその側面画像が撮像手段によって撮像されるためである。
On the other hand, FIG. 4B schematically shows a state of a side area image obtained by irradiating the three inspected objects A, B, and C with near-infrared light in the area and based on the transmitted light. FIG. In FIG. 4B, the outer cylindrical body S-1 is indicated by a dotted line, but in imaging with near infrared light, the cylindrical body becomes an image that can be confirmed as thin as a shadow.
As shown in this figure, according to the inspection apparatus for inspecting from the side surface of the object to be inspected using the near infrared light of the present invention, the internal contents S-2 can be detected with high accuracy. This is because the near-infrared light is not affected by the variation of the cylindrical body, passes through it and reaches the inside of the cylinder, and the contents having a color with a low transmittance inside thereof (such as black chocolate) This is because the side image is picked up by the image pickup means when there is a dark color with a low luminance.

ところで、図4で示していないが、先に指摘した製品に発生するバラツキ形態の以外にも、筒状体の端部開口が焼き上げ時にその素材(クラッカーやビスケット)自体で閉塞されてしまう形態がある。端部開口が閉塞された形態の筒状体が被検査体Sであった場合、従来の検査装置では、開口が塞がれているので内容物ありと誤判断される可能性がある。
しかし、本発明による検査装置によると、充填境界位置を含んだ領域を近赤外線光を用いたエリア画像で確認するので、上記のように筒状体内の内容物を精度よく検出して、被検査体の内容物の充填状態の適否を判断できる。
By the way, although not shown in FIG. 4, in addition to the variation form generated in the product pointed out above, there is a form in which the end opening of the cylindrical body is blocked by the material (cracker or biscuit) itself when baked. is there. When the cylindrical body in the form in which the end opening is closed is the object to be inspected S, in the conventional inspection apparatus, since the opening is closed, there is a possibility that the content is erroneously determined.
However, according to the inspection apparatus of the present invention, the area including the filling boundary position is confirmed by the area image using near infrared light, so that the contents in the cylindrical body can be accurately detected as described above, The suitability of the filling state of the body contents can be determined.

上記のように一端が閉じた筒状体にチョコレートを注入する場合には反対側が閉じているので、充填不良となる場合も多い、このような場合には閉塞端部から所定長さ内に内容物(黒チョコレート)が無いので不合格品である。しかし、閉塞端部となっていても、その閉塞端部から所定長さまで内容物(黒チョコレート)が充填されていた場合には合格品としても問題はない。ここで説明した事例は、被検査体の外観からは全く判断できず、従来の検査装置でその検出が極めて困難であった。
しかし、図1から図3に示した検査装置によれば、筒状体のバラツキによる影響を受けない近赤外線光を用いて内容物を精度よく検出できるため、実際の内容物の充填状態に応じて被検査体Sの合格、不合格を判断することができる。
When injecting chocolate into a cylindrical body with one end closed as described above, the opposite side is closed, which often results in poor filling. In such a case, the content is within a predetermined length from the closed end. Because there is no product (black chocolate), it is a rejected product. However, even if it is a closed end, if the content (black chocolate) is filled from the closed end to a predetermined length, there is no problem even if it is an acceptable product. The case described here cannot be judged at all from the appearance of the object to be inspected, and it has been extremely difficult to detect it with a conventional inspection apparatus.
However, according to the inspection apparatus shown in FIGS. 1 to 3, the contents can be accurately detected using near-infrared light that is not affected by the variation of the cylindrical body. Thus, the pass / fail of the object S can be determined.

以上説明したように、本発明による筒状体の検査装置によれば、可視光線より透過性の高い近赤外光線を側面からエリア照射して、これをエリアで撮像し、このエリア画像に基づいて側面から筒状体の内容物を検出する。この検査装置は、比較的簡易な構成で、筒状体のバラツキの影響を受けることなく、内容物の有無を精度良く検出できる。よって、本発明の検査装置によれば、内容物の充填状態を確実に判断できる筒状体の検査装置を提供できる。   As described above, according to the cylindrical body inspection apparatus of the present invention, near-infrared rays that are more transmissive than visible rays are irradiated from the side surface, and this is imaged in the area. The contents of the cylindrical body are detected from the side. This inspection apparatus has a relatively simple configuration and can accurately detect the presence or absence of contents without being affected by variations in the cylindrical body. Therefore, according to the inspection apparatus of the present invention, it is possible to provide a cylindrical body inspection apparatus that can reliably determine the filling state of the contents.

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、前述した実施例では、筒状体より近赤外線光に対する透過率が低い黒チョコレートを内容物とした焼き菓子を被検査体としたがこれに限らない。筒状体より近赤外線光に対する透過率が高い白チョコレートを、近赤外線光に対する透過率が異なることに基づいて検出することも可能である。
また、前述した実施例はスティック状の焼き菓子内に充填される内容物を検査するに好適な検査装置として説明したが、これに限らず前述したと同様に筒状体内に所定の内容物を詰める他の物品に適用してもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above.
For example, in the above-described embodiment, the baked confectionery containing black chocolate having a lower transmittance for near-infrared light than the cylindrical body is used as the object to be inspected. It is also possible to detect white chocolate having a higher transmittance for near-infrared light than a cylindrical body based on the difference in transmittance for near-infrared light.
Moreover, although the above-described embodiment has been described as an inspection apparatus suitable for inspecting the contents filled in the stick-shaped baked confectionery, the present invention is not limited to this, and the predetermined contents are placed in the cylindrical body as described above. It may be applied to other articles to be packed.

10 製造装置
11 コンベア
12 被検査体整列機構
20 検査部(筒状体の検査装置)
21 光源
22 モノクロカメラ(撮像手段)
23 判断手段
24 画像処理信号部
25 有無判定部
S 被検査体
S−1 筒状体
S−2 内容物
Sa 端面(内容物注入とは反対側となる他端側の端面)
nIR 近赤外線光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Manufacturing apparatus 11 Conveyor 12 Inspection object alignment mechanism 20 Inspection part (inspection apparatus of a cylindrical body)
21 light source 22 monochrome camera (imaging means)
23 Judgment means 24 Image processing signal section 25 Presence / absence determination section S Inspection object S-1 Cylindrical body S-2 Contents Sa End face (End face on the other end side opposite to the contents injection)
nIR near infrared light

Claims (5)

筒状体の内部に一端側から他端側に向けて内容物を注入した物品であり、前記筒状体と前記内容物とが近赤外線光に対して異なる透過率を有するものを被検査体として、前記内容物の充填状態を検査する検査装置であって、
前記他端側での前記内容物の先頭の予想位置を少なくとも含むようにして近赤外光線をエリア照射する光源と、
前記筒状体を間にして、前記光源とは反対側に配置されて、前記筒状体を透過した近赤外光線をエリアで撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した画像に基づいて、前記内容物の充填状態を判断する判断手段とを、有していることを特徴とする筒状体の検査装置。
An article in which contents are injected into the inside of a cylindrical body from one end side toward the other end, and the cylindrical body and the contents have different transmittances for near-infrared light As an inspection apparatus for inspecting the filling state of the contents,
A light source that irradiates an area with near-infrared rays so as to include at least a predicted position of the top of the contents on the other end side;
An imaging means that is arranged on the opposite side of the light source with the cylindrical body in between, and picks up near-infrared rays transmitted through the cylindrical body in an area;
An inspection apparatus for a cylindrical body, comprising: a determination unit that determines a filling state of the contents based on an image captured by the imaging unit.
前記判断手段は、前記撮像手段が撮像した画像を処理して前記筒状体の側面画像を形成する画像処理信号部と、該画像処理信号部が形成した前記側面画像により内容物の有無を判定する判定部とを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の筒状体の検査装置。   The determination unit determines whether or not there is a content by processing an image captured by the imaging unit to form a side image of the cylindrical body and the side image formed by the image processing signal unit. The cylindrical body inspection apparatus according to claim 1, further comprising a determination unit that performs the inspection. 前記撮像手段はモノクロカメラである、ことを特徴とする請求項1または2記載の筒状体の検査装置。   The cylindrical body inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is a monochrome camera. 前記筒状体はクッキーまたはビスケットからなる中空のスティックの焼き菓子であり、前記内容物は前記焼き菓子内に注入可能な流動性のある菓子である、ことを特徴とする請求項1から3のいずれに記載の筒状体の検査装置。   The said cylindrical body is a baked confectionery of the hollow stick which consists of a cookie or a biscuits, and the said content is a fluid confectionery which can be inject | poured in the said baked confectionery. The cylindrical body inspection apparatus according to any one of the above. 前記内容物は、前記筒状体より、近赤外線光の透過率が低い色を有している、ことを特徴とする請求項4に記載の筒状体の検査装置。   The cylindrical inspection apparatus according to claim 4, wherein the contents have a color with a transmittance of near infrared light lower than that of the cylindrical body.
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