JP2016205929A - 異物判別装置および異物判別方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】紙製カップ内面に存在する異物を判別する装置において、その付着面が内表面上であるか、紙製カップを構成する紙材と内側面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているかを判別する手段を提供する。【解決手段】紙製カップ2開口部側から広角レンズを備えたCCDカメラ1を用いて内面全体を撮像して異物3の有無と位置を特定した後、特定された異物位置近傍にレーザー光を照射して異物画像の輝度変化を測定するとその変化量によって異物が紙製カップ内表面上に存在するか、紙材と透明樹脂フィルムの間に封入されているかを判別することが可能となる。【選択図】図1
Description
本発明は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、その異物が紙製カップの内面の表面(内表面)に付着している異物なのか、表面の樹脂層の下にある異物なのかを判別する装置に関する。特にその判別方法が、異物の周辺領域にレーザー光を照射するか否かによって生じる異物の撮像画像の輝度変化によって判別することを特徴とする封入異物判別装置に関する。
紙製カップは、防水性を持たせるための透明樹脂フィルムをラミネートした原紙から、底面部材と側面部材を切り出し、これを所定の形状に曲げて接着することによって製造される。
このラミネートの工程において異物を咬みこむと紙材と透明樹脂フィルムの間に異物が封入されることになる。また、ラミネート後の加工工程で異物が付着すると透明樹脂フィルム表面への付着異物となる。
紙製カップは飲料等の食品を入れるために使用されることが多く、内表面の付着異物は食品と共に人体に摂取されてしまう危険性があるため、重大欠陥とされる。
一方、紙材と透明樹脂フィルムの間の封入異物は、剥離する危険性がないため外観上の問題以上の問題にはならないが、両者は視覚上の差異がほとんどないため画像を用いた異物検査で判別することが出来ず、安全のため画像検査で異物が発見されたものは全て廃棄する運用とせざるを得なかった。
特許文献1においては、紙製カップの外面からも照明することによって紙材の層間に存在する異物も検査可能とする技術が提案されている。
特許文献2においては、検査エリアを紙製カップの構成部ごとに細分化し、場所ごとに異なった閾値を適用することで検出力と過剰検出抑制を両立する技術が提案されている。
特許文献3においては、照明条件が同一となる同心円上の隣接部との比較で検査を行うことで、検出力と過剰検出抑制を両立する技術が提案されている。
特許文献2においては、検査エリアを紙製カップの構成部ごとに細分化し、場所ごとに異なった閾値を適用することで検出力と過剰検出抑制を両立する技術が提案されている。
特許文献3においては、照明条件が同一となる同心円上の隣接部との比較で検査を行うことで、検出力と過剰検出抑制を両立する技術が提案されている。
前述のごとく、異物の存在する層を特定することによって過剰廃棄を減らし、良品率を向上させたいという要求があるが前記特許文献1、2および3の技術では異物の存在する層を特定することは出来ないという問題があった。
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、紙製カップ内面の異物を検出する装置において異物の存在する層を特定することによって過剰廃棄を減らし、良品率を向上させることを課題とする。
上述の課題を解決する手段として、請求項1に記載の発明は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と、紙製カップの3D設計データと、紙製カップの縁部の半径および中心座標から、異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合のCCDカメラがとらえる画像輝度から、異物が透明樹脂フィルムの上にあるか否かを判別するための画像解析装置と、を備えていることを特徴とする異物判別装置である。
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と、紙製カップの3D設計データと、紙製カップの縁部の半径および中心座標から、異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合のCCDカメラがとらえる画像輝度から、異物が透明樹脂フィルムの上にあるか否かを判別するための画像解析装置と、を備えていることを特徴とする異物判別装置である。
また請求項2に記載の発明は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドとを備えており、
前記レーザーヘッドは、X方向およびY方向に移動可能且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられており、
前記CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上に存在するか否かを判別するための画像解析装置と、を備えていることを特徴とする異物判別装置である。
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドとを備えており、
前記レーザーヘッドは、X方向およびY方向に移動可能且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられており、
前記CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上に存在するか否かを判別するための画像解析装置と、を備えていることを特徴とする異物判別装置である。
また請求項3に記載の発明は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
前記CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上にあるか下にあるかを判別するための画像解析装置と、
紙製カップの上方から紙製カップを取り囲むように配置された複数のガルバノミラーとを備えており、
前記のガルバノミラーはそれが固定された位置において、X軸、Y軸、Z軸の回りに回転することで、異物の周辺領域にレーザー光を照射可能とする姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
前記CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上にあるか下にあるかを判別するための画像解析装置と、
紙製カップの上方から紙製カップを取り囲むように配置された複数のガルバノミラーとを備えており、
前記のガルバノミラーはそれが固定された位置において、X軸、Y軸、Z軸の回りに回転することで、異物の周辺領域にレーザー光を照射可能とする姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
また請求項4に記載の発明は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の詳細な位置座標を測定するための小型CCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
前記広角レンズを備えたCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上にあるか下にあるかを判別するための画像解析装置とを備えており、
小型CCDカメラとレーザーヘッドは、X方向、Y方向、Z方向に移動可能で、且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の詳細な位置座標を測定するための小型CCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
前記広角レンズを備えたCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上にあるか下にあるかを判別するための画像解析装置とを備えており、
小型CCDカメラとレーザーヘッドは、X方向、Y方向、Z方向に移動可能で、且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
また請求項5に記載の発明は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別する異物判定方法であって、
その内面を撮像することにより、異物の有無を判定し且つ第1の画像輝度を測定する工程と、
異物が検出された場合には、異物のXY座標を求め、そのXY座標と紙製カップの3D設計データと紙カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、異物が検出されなかった場合には、紙製カップを次工程に送る工程と、
レーザー光を照射するためのレーザーヘッドを移動および回転させることによりレーザー光を異物の周辺領域に照射可能とし、異物の周辺領域にレーザー光を照射して撮像し、第2の画像輝度を測定する工程とを備えており、
第1の画像輝度を基準とした時の第2の画像輝度との比がある閾値以上である場合は、異物が紙製カップの紙材と透明樹脂フィルムの間に存在すると判別し、その閾値に達していない場合は、異物が紙製カップの透明樹脂フィルムの表面に存在すると判別することを特徴とする異物判定方法である。
その内面を撮像することにより、異物の有無を判定し且つ第1の画像輝度を測定する工程と、
異物が検出された場合には、異物のXY座標を求め、そのXY座標と紙製カップの3D設計データと紙カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、異物が検出されなかった場合には、紙製カップを次工程に送る工程と、
レーザー光を照射するためのレーザーヘッドを移動および回転させることによりレーザー光を異物の周辺領域に照射可能とし、異物の周辺領域にレーザー光を照射して撮像し、第2の画像輝度を測定する工程とを備えており、
第1の画像輝度を基準とした時の第2の画像輝度との比がある閾値以上である場合は、異物が紙製カップの紙材と透明樹脂フィルムの間に存在すると判別し、その閾値に達していない場合は、異物が紙製カップの透明樹脂フィルムの表面に存在すると判別することを特徴とする異物判定方法である。
請求項1〜5の発明によれば、紙製カップ内面に異物が存在するか否かおよび該異物が紙製カップ内表面上に存在するか、紙製カップを構成する紙材と内表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているかを判別することが可能となる。
請求項1に記載の発明では紙製カップ内面に発見された異物に対して封入異物であるか否かを判別することが可能となるため、過剰廃棄を減らすことが可能となる。
また、請求項2に記載の発明ではステージおよびアクチュエータを用いてレーザーヘッドを移動するので検査工程を完全自動化することができる。
また、請求項3に記載の発明ではガルバノミラーを用い光路のみを移動するのでより高速なレーザースポットの移動が行える。
また、請求項4に記載の発明では小型CCDカメラで異物正面方向から撮像して異物位置を詳細に特定した後レーザー光を異物近傍に照射するので、第1の判別工程で用いる広角レンズのディストーションや紙製カップの変形に影響されずにレーザー光を異物近傍に照射することが可能となる。
また、請求項5に記載の発明では、紙製カップ内面に異物が存在するかどうか、および
異物が存在する場合には、それが紙製カップ内面の透明樹脂フィルムの表面に存在するのか、紙材と透明樹脂フィルムの間に存在するのか、を判別する方法が提供される。
異物が存在する場合には、それが紙製カップ内面の透明樹脂フィルムの表面に存在するのか、紙材と透明樹脂フィルムの間に存在するのか、を判別する方法が提供される。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置である。
本発明の第1の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置である。
その装置構成は、検査対象である紙製カップを所定の位置に搬送するためのコンベアと、その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と、紙製カップの3D設計データと、紙製カップの縁部の半径および中心座標から、異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合のCCDカメラがとらえる画像輝度から、異物が透明樹脂フィルムの上にあるか否かを判別するための画像解析装置とを備えている。
以下、本発明の第1の実施形態について、図1と図5を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の請求項1の実施形態である異物判別装置の模式図である。
図5は紙材9と透明樹脂フィルム8の間に封入された異物3および表面付着異物およびレーザー光10が照射され、フィルム内で多重反射および散乱してにじんだ光を示す模式図である。
図1は、本発明の請求項1の実施形態である異物判別装置の模式図である。
図5は紙材9と透明樹脂フィルム8の間に封入された異物3および表面付着異物およびレーザー光10が照射され、フィルム内で多重反射および散乱してにじんだ光を示す模式図である。
まず第1の判別工程において、紙製カップ2はコンベア5に乗せられて搬送され広角レンズを備えたCCDカメラ1直下まで移動し、一時停止する。このとき広角レンズを備えたCCDカメラ1は画像を撮像し、図示省略した画像解析装置がその画像を解析し、異物3の有無を判定し、異物3が存在した場合にはそのXY座標を求め、記憶する。ここで、XY座標とは紙製カップ2が載置されたコンベア5の平面(XY平面)における座標である。異物3が紙製カップ2の底面に付着している場合や紙製カップ2の内側面に付着している場合もあるが、両者を含めてXY平面における座標として求める。
紙製カップ2の3D設計データと、画像から得られた異物のXY座標、紙製カップ2の縁部の半径および中心座標を照合することで、異物の実空間上の位置を特定することが可能である。
次に第2の判別工程において、レーザー光10を異物3の周辺領域に照射して再度画像を撮像し、画像解析装置がその画像を解析する。
画像解析装置は、第1の判別工程と第2の判別工程で得られた異物3の周辺領域の画像輝度を比較し、画像輝度が別途設定した閾値以上に上昇している場合に異物3が封入異物であると判別し、閾値未満の場合は紙製カップの内面の表面に付着した異物であると判別
する。
する。
図5に模式的に示したが、透明樹脂フィルム8に入射したレーザー光10は透明樹脂フィルム8内で多重反射および散乱を起こしてにじみ11を生じ、該にじみ11は近傍に存在する異物3の位置まで及ぶので、異物3が紙材9と透明樹脂フィルム8の間に封入されている場合には異物3部分の画像輝度は大幅に上昇する。なお、ここでにじみとは、液体が染みて拡がるように、レーザー光による光学像の輪郭が光の散乱により拡がって輪郭がぼけたような状態を表す。
一方、異物3が内表面に付着していた場合には、該にじみ11は異物3の下側に発生するので異物3部分の画像輝度はほとんど変化しない。
このように異物3部分の画像輝度がレーザー光照射の有無によって大きく変化するか否かをもって、異物3が紙材9と透明樹脂フィルム8の間に封入されているか、内表面に付着しているかを判別できる。
異物3が存在しない場合および異物3が紙材9と透明樹脂フィルム8の間に封入されている場合には、コンベア5は再起動して紙製カップ2を次工程装置まで運搬する。異物3が内表面に付着していた場合には、図示省略したリジェクタを駆動して紙製カップ2をコンベア5から排除する。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本発明の第2の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその内側面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に存在するかを判別することができる異物判別装置であって、検査対象である紙製カップを所定の位置に搬送するためのコンベアと、その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、そのCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定するための画像解析装置と、異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドとを備えており、前記レーザーヘッドは、X方向およびY方向に移動可能且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本発明の第2の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその内側面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に存在するかを判別することができる異物判別装置であって、検査対象である紙製カップを所定の位置に搬送するためのコンベアと、その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、そのCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定するための画像解析装置と、異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドとを備えており、前記レーザーヘッドは、X方向およびY方向に移動可能且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
本発明の第2の実施形態について、図2を参照して詳細に説明する。
図2は、本発明の請求項2の実施形態である異物判別装置の模式図である。
図2は、本発明の請求項2の実施形態である異物判別装置の模式図である。
第1の判別工程における動作は上述の第1の実施形態となんら変わるところはない。
異物3が存在した場合には、広角レンズおよび紙製カップ2のフチを避けて異物3にレーザー光を照射できる位置を演算によって求め、X方向およびY方向に移動可能で、X軸およびZ軸の回りに回転可能なレーザーヘッド移動手段12により、レーザー光を照射できる位置にレーザーヘッドを配置する。
以降、第2の判別工程については上述の第1の実施形態となんら変わるところはない。
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。
本発明の第3の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその内側面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に存在するかを判別することができる異物判別装置であって、検査対象である紙製カップを所定の位置に搬送するためのコンベアと、その紙製カップの内面
を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、そのCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定するための画像解析装置と、異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、紙製カップの上方から紙製カップを取り囲むように配置された複数のガルバノミラーとを備えている。前記のガルバノミラーはそれが固定された位置において、X軸、Y軸、Z軸の回りに回転することで、異物の周辺領域にレーザー光を照射可能とする姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
続いて、本発明の第3の実施形態について、図3を参照して詳細に説明する。 図3は、本発明の請求項3の実施形態である異物判別装置の模式図である。
次に、第3の実施形態について説明する。
本発明の第3の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその内側面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に存在するかを判別することができる異物判別装置であって、検査対象である紙製カップを所定の位置に搬送するためのコンベアと、その紙製カップの内面
を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、そのCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定するための画像解析装置と、異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、紙製カップの上方から紙製カップを取り囲むように配置された複数のガルバノミラーとを備えている。前記のガルバノミラーはそれが固定された位置において、X軸、Y軸、Z軸の回りに回転することで、異物の周辺領域にレーザー光を照射可能とする姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
続いて、本発明の第3の実施形態について、図3を参照して詳細に説明する。 図3は、本発明の請求項3の実施形態である異物判別装置の模式図である。
第1の判別工程における動作は上述の第1の実施形態となんら変わるところはない。
異物3が存在した場合には広角レンズおよび紙製カップ2のフチを避けて異物3近傍にレーザー光を照射できる位置を演算によって求め、紙製カップ2上空を取り囲むように設置した複数のガルバノミラー6の駆動手段の駆動軸であるX軸、Y軸、Z軸の回りに回転して光路を変化させることによって、位置が固定されたレーザーヘッド4からのレーザー光を異物3の周辺領域に導く。
異物3の位置によっては、全てのガルバノミラー6を使用せず、一部のガルバノミラー6を使用して異物3の周辺領域にレーザー光を照射することも可能である。
以降、第2の判別工程については上述の第1の実施形態となんら変わるところはない。
<第4の実施形態>
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
本発明の第4の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に存在するかを判別することができる異物判別装置であって、検査対象である紙製カップを所定の位置に搬送するためのコンベアと、その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、そのCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定するための画像解析装置と、異物の詳細な位置座標を測定するための小型CCDカメラと、異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドとを備えている。また小型CCDカメラとレーザーヘッドは、X方向、Y方向、Z方向に移動可能で、且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
本発明の第4の実施形態は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に存在するかを判別することができる異物判別装置であって、検査対象である紙製カップを所定の位置に搬送するためのコンベアと、その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、そのCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定するための画像解析装置と、異物の詳細な位置座標を測定するための小型CCDカメラと、異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドとを備えている。また小型CCDカメラとレーザーヘッドは、X方向、Y方向、Z方向に移動可能で、且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置である。
以下、本発明の第4の実施形態について、図4を参照して詳細に説明する。 図4は、本発明の請求項4の実施形態である異物判別装置の模式図である。
第1の判別工程における動作は上述の第1の実施形態となんら変わるところはない。
異物3が存在した場合には、紙製カップ2はコンベア5に乗せられて第2の判別工程で用いる小型CCDカメラ7の直下まで移動して一時停止する。小型CCDカメラ7は図示省略した、X方向、Y方向およびZ方向に移動可能で、且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な小型CCDカメラ7の移動手段である5自由度アクチュエータ(姿勢制御手段)上に固定されており、前記画像解析装置からの異物のXY座標と紙製カップ2の3D設計デ
ータから実空間上の位置を演算し、演算結果に基づいて姿勢制御手段を駆動し小型CCDカメラ7を異物3に正対させる。
ータから実空間上の位置を演算し、演算結果に基づいて姿勢制御手段を駆動し小型CCDカメラ7を異物3に正対させる。
続いて小型CCDカメラ7は画像を撮像し、異物3の詳細な位置座標を測定する。この位置座標を基に、小型CCDカメラ7と共に小型CCDカメラの姿勢制御手段上に固定されたレーザーヘッド4の照射位置が異物3の周辺領域となるよう姿勢制御手段を駆動する。
以降、測定と判別の手段については上述の第1の実施形態となんら変わるところはない。
<異物判別方法>
上記した第1の実施形態〜第4の実施形態で説明した異物判別装置において共通して実施する異物判別方法について説明する。
上記した第1の実施形態〜第4の実施形態で説明した異物判別装置において共通して実施する異物判別方法について説明する。
本発明の異物判別装置が実施する異物判別方法は、紙製カップ内面に存在する異物を検出し、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に存在するかを判別する異物判定方法である。
この異物判別方法を構成する工程は、測定対象の紙製カップを、広角レンズを備えたCCDカメラで撮像可能な位置に搬送し、その内面を撮像することにより異物の有無を判定し、且つ第1の画像輝度を測定する工程と、異物が検出された場合には、異物のXY座標を求め、そのXY座標と紙製カップの3D設計データと紙カップの縁部の半径および中心座標から、異物の実空間における位置を特定し、異物が検出されなかった場合には、紙製カップを次工程に送る工程と、レーザー光を照射するためのレーザーヘッドを移動および回転させることによりレーザー光を異物の周辺領域に照射可能とし、異物の周辺領域にレーザー光を照射して撮像し、第2の画像輝度を測定する工程とを備えている。
更に、第1の画像輝度を基準とした時の第2の画像輝度との比がある閾値以上である場合は、異物が紙製カップの紙材と透明樹脂フィルムの間に存在すると判定し、その閾値に達していない場合は、異物が紙製カップの透明樹脂フィルムの表面に存在すると判定することを特徴としている。
上記の閾値については、製造工程において発生する封入異物と表面に付着した異物の実サンプルを本発明の異物判定装置を使用して、第1の画像輝度と第2の画像輝度のデータを蓄積することによって、正しい閾値を設定する事が可能となる。
上記の閾値については、製造工程において発生する封入異物と表面に付着した異物の実サンプルを本発明の異物判定装置を使用して、第1の画像輝度と第2の画像輝度のデータを蓄積することによって、正しい閾値を設定する事が可能となる。
次に、本発明の実施例について説明する。
<実施例1>
本発明の構成の装置を用いて紙材と透明樹脂フィルムの間に封入されているΦ0.5mmの樹脂炭化異物を撮像したところ、輝度値は256階調中55階調であった。続いて異物から0.5mm離れた位置にレーザー光を照射して同じ撮像条件で撮像したところ、輝度値は256階調中120階調であった。閾値は+30%に設定したので120階調はこれを超えており、封入異物と判断した。
<実施例1>
本発明の構成の装置を用いて紙材と透明樹脂フィルムの間に封入されているΦ0.5mmの樹脂炭化異物を撮像したところ、輝度値は256階調中55階調であった。続いて異物から0.5mm離れた位置にレーザー光を照射して同じ撮像条件で撮像したところ、輝度値は256階調中120階調であった。閾値は+30%に設定したので120階調はこれを超えており、封入異物と判断した。
一方、内表面に付着させたΦ0.5mmの樹脂炭化異物を測定したところ、レーザー照射なしで40階調、レーザー照射ありで48階調であった。
1 広角レンズを備えたCCDカメラ
2 紙製カップ
3 異物
4 レーザーヘッド
5 コンベア
6 ガルバノミラー
7 小型CCDカメラ
8 透明樹脂フィルム
9 紙材
10 レーザー光
11 にじみ
12 レーザーヘッド移動手段
2 紙製カップ
3 異物
4 レーザーヘッド
5 コンベア
6 ガルバノミラー
7 小型CCDカメラ
8 透明樹脂フィルム
9 紙材
10 レーザー光
11 にじみ
12 レーザーヘッド移動手段
Claims (5)
- 紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合のCCDカメラがとらえる画像輝度から、異物が透明樹脂フィルムの上にあるか否かを判別するための画像解析装置と、を備えていることを特徴とする異物判別装置。 - 紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドとを備えており、
前記レーザーヘッドは、X方向およびY方向に移動可能且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられており、
前記CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上に存在するか否かを判別するための画像解析装置と、を備えていることを特徴とする異物判別装置。 - 紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
前記CCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上にあるか下にあるかを判別するための画像解析装置と、
紙製カップの上方から紙製カップを取り囲むように配置された複数のガルバノミラーとを備えており、
前記のガルバノミラーはそれが固定された位置において、X軸、Y軸、Z軸の回りに回転することで、異物の周辺領域にレーザー光を照射可能とする姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置。 - 紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別することができる異物判別装置であって、
その紙製カップの内面を撮像し異物を検出するための広角レンズを備えたCCDカメラと、
異物の詳細な位置座標を測定するための小型CCDカメラと、
異物の周辺領域にレーザー光を照射するためのレーザーヘッドと、
前記広角レンズを備えたCCDカメラが撮像した画像から得られた異物のXY座標と紙製カップの3D設計データと紙製カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、更に異物の周辺領域にレーザー光を照射した場合と照射しない場合の画像輝度から異物が透明樹脂フィルムの上にあるか下にあるかを判別するための画像解析装置とを備えており、
小型CCDカメラとレーザーヘッドは、X方向、Y方向、Z方向に移動可能で、且つX軸およびZ軸の回りに回転可能な姿勢制御手段に備えられていることを特徴とする異物判別装置。 - 紙製カップ内面に存在する異物を検出し、該異物が、紙製カップを構成する紙材とその表面にラミネートされた透明樹脂フィルムの間に封入されているか、透明樹脂フィルムの上に付着しているのかを判別する異物判定方法であって、
その内面を撮像することにより、異物の有無を判定し且つ第1の画像輝度を測定する工程と、
異物が検出された場合には、異物のXY座標を求め、そのXY座標と紙製カップの3D設計データと紙カップの縁部の半径および中心座標から異物の実空間における位置を特定し、異物が検出されなかった場合には、紙製カップを次工程に送る工程と、
レーザー光を照射するためのレーザーヘッドを移動および回転させることによりレーザー光を異物に照射可能とし、異物の周辺領域にレーザー光を照射して撮像し、第2の画像輝度を測定する工程とを備えており、
第1の画像輝度を基準とした時の第2の画像輝度との比がある閾値以上である場合は、異物が紙製カップの紙材と透明樹脂フィルムの間に存在すると判別し、その閾値に達していない場合は、異物が紙製カップの透明樹脂フィルムの表面に存在すると判別することを特徴とする異物判定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015085926A JP2016205929A (ja) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 異物判別装置および異物判別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015085926A JP2016205929A (ja) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 異物判別装置および異物判別方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016205929A true JP2016205929A (ja) | 2016-12-08 |
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ID=57489525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015085926A Pending JP2016205929A (ja) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 異物判別装置および異物判別方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2016205929A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021517959A (ja) * | 2018-03-30 | 2021-07-29 | アムジエン・インコーポレーテツド | カメラベースの薬物容器検査 |
-
2015
- 2015-04-20 JP JP2015085926A patent/JP2016205929A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021517959A (ja) * | 2018-03-30 | 2021-07-29 | アムジエン・インコーポレーテツド | カメラベースの薬物容器検査 |
JP7476105B2 (ja) | 2018-03-30 | 2024-04-30 | アムジエン・インコーポレーテツド | カメラベースの薬物容器検査 |
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