JP2017219504A - 壜検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】牛乳などの冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜の底部周縁に当該ガラス製壜に対して外部から加えられた衝撃により生じている欠けが存在していないかどうかを検査する装置。【解決手段】コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の直上でコンベアの搬送面に対して平行に配置されていて検査対象ガラス壜に対して光を照射する光源と、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラと、各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、画像解析手段の解析結果に基づいて、検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段とを備えている壜検査装置。【選択図】図5
Description
この発明は壜の検査装置に関する。特に、ガラス壜の底部周縁に存在する欠けを少ない誤差で検出する壜検査装置に関する。
ガラス製の壜の中で、特に、表面にコーティング処理がされていない壜の場合には、外部から衝撃を受けると欠け等の欠陥が生じることがある。
図8(a)、(b)はガラス製の壜の底部周縁が外部から衝撃を受け、欠けが生じた場合の一例を表す参考写真である。このような欠けはメガネ(眼鏡)様に見えるため「メガネ欠け」と呼ばれることがある。
ガラス製壜の底部に欠けなどの欠陥が存在することを検出する目的の検査装置に関しては従来から種々提案されている。
例えば、内容物が収容されていない状態の検査対象ガラス壜の上部に配置した光源から検査対象ガラス壜の下方に向けて光を照射し、検査対象ガラス壜の下方で検査対象ガラス壜を透過してきた光を撮像カメラでとらえ、画像分析して欠陥の存在を検出する壜検査装置が提案されている(特許文献1)。
ガラス製壜の底部周縁に欠けなどが存在していないかどうかをカメラで撮影した画像データに基づいて検査する場合、成型後のガラス製壜が外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けを検知できる必要がある。成型後、外部から衝撃を受けたことにより欠けが生じたガラス製壜に内容物が収容されている製品が消費者に届くことは好ましくない。
例えば、ガラス壜入り乳飲料を連続的に充填するときにおいて、その充填能力を高めることで生産効率が向上する一方で、製造中に壜同士が強い衝撃で接触して、ガラス壜にかけが生じる。特に、壜底部周縁でこの現象が起こりやすい。
一方、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕は、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けではないので、欠けとして判定する必要性はない。
ガラス製壜に牛乳などの乳製品を収容、密封した商品の場合、検査、洗浄などが完了した空のガラス壜に内容物を収容して密封した後、ガラス壜の外周に包装となる合成樹脂製のラベルを装着し、これをシュリンクさせて包装を完了して出荷製品を収容するケースに搬入することがある。
シュリンク包装する工程はコンベアによって搬送されてくるガラス製壜がシュリンクトンネルなどと呼ばれるシュリンク装置内を通過する際に行われている。このシュリンク装置においても、ガラス製壜の底部周縁が外部から衝撃を受け、欠けが生じることがある。このような欠けは、シュリンク装置に限らず、壜入り飲食品の連続生産のどの場面に置いても起こり得る。
そこで、内容物が収容され、密封包装が行われた状態のガラス製の壜について底部周縁に欠けなどが存在していないかどうかを検査し、欠けが存在している場合には出荷製品としてケースに搬入される前に排出して、底部周縁に欠けが存在しているガラス製壜に内容物が収容されている製品が出荷されないようにすることが望まれている。
ガラス製壜に牛乳などが収容される場合、これらは一般に冷却されている状態で収容され、密封される。このため、コンベアで搬送されているガラス製壜の外周に水滴がつく。
牛乳などの内容物が収容されている状態のガラス製壜の底部周縁に欠けなどが存在していないかどうかをカメラなどで撮影した画像データに基づいて検査する場合には、ガラス製壜の外周についている水滴を誤検出しないようにする必要がある。
この発明は、牛乳などの冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜の底部周縁に、当該ガラス製壜に対して外部から加えられた衝撃により生じている欠けが存在していないかどうかを検査する装置を提案することを目的にしている。
また、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕を、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けとして誤判定することの少ない検査装置を提案することを目的にしている。
更に、冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜であるので外周に水滴がついていても、それによって誤検出が生じることの少ない検査装置を提案することを目的にしている。
[1]
コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の直上で前記コンベアの搬送面に対して平行に配置されていて前記検査対象ガラス壜に対して光を照射する光源と、
前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラと、
前記各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、
前記画像解析手段の解析結果に基づいて、前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段と
を備えている壜検査装置。
コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の直上で前記コンベアの搬送面に対して平行に配置されていて前記検査対象ガラス壜に対して光を照射する光源と、
前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラと、
前記各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、
前記画像解析手段の解析結果に基づいて、前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段と
を備えている壜検査装置。
[2]
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ120度の円周方向間隔を置いて配置されている[1]の壜検査装置。
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ120度の円周方向間隔を置いて配置されている[1]の壜検査装置。
[3]
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ90度の円周方向間隔を置いて配置されている[1]の壜検査装置。
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ90度の円周方向間隔を置いて配置されている[1]の壜検査装置。
[4]
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ60度の円周方向間隔を置いて配置されている[1]の壜検査装置。
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ60度の円周方向間隔を置いて配置されている[1]の壜検査装置。
[5]
前記複数のカメラは、
前記コンベアでの搬送方向に直交する方向から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め前方から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め後方から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラとからなる[4]の壜検査装置。
前記複数のカメラは、
前記コンベアでの搬送方向に直交する方向から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め前方から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め後方から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラとからなる[4]の壜検査装置。
[6]
前記複数のカメラは、前記検査対象ガラス壜の外周径の1.5倍〜4.0倍の距離前記検査対象ガラス壜の中心から離れ、前記コンベアの搬送面から前記検査対象ガラス壜の上下方向高さの0.50倍〜1.50倍の高さ位置に、前記コンベアの搬送面に対して30度〜60度に傾斜して配置されている[1]〜[5]のいずれかの壜検査装置。
前記複数のカメラは、前記検査対象ガラス壜の外周径の1.5倍〜4.0倍の距離前記検査対象ガラス壜の中心から離れ、前記コンベアの搬送面から前記検査対象ガラス壜の上下方向高さの0.50倍〜1.50倍の高さ位置に、前記コンベアの搬送面に対して30度〜60度に傾斜して配置されている[1]〜[5]のいずれかの壜検査装置。
[7]
前記光源は平面光源である[1]〜[6]のいずれかの壜検査装置。
前記光源は平面光源である[1]〜[6]のいずれかの壜検査装置。
[8]
前記光源は、前記検査対象ガラス壜の外周径よりも大きな内径を有するリング型光源である[1]〜[6]のいずれかの壜検査装置。
前記光源は、前記検査対象ガラス壜の外周径よりも大きな内径を有するリング型光源である[1]〜[6]のいずれかの壜検査装置。
[9]
前記カメラはCCDカメラで、
前記画像解析手段が行う画像データの解析は、前記画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理であり、
前記判定手段による判定は、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均の差が所定の大きさを越えたかどうかで判定を行う[1]〜[8]のいずれかの壜検査装置。
前記カメラはCCDカメラで、
前記画像解析手段が行う画像データの解析は、前記画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理であり、
前記判定手段による判定は、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均の差が所定の大きさを越えたかどうかで判定を行う[1]〜[8]のいずれかの壜検査装置。
この発明によれば、牛乳などの冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜の底部周縁に、当該ガラス製壜に対して外部から加えられた衝撃により生じている欠けが存在していないかどうかを検査する装置を提供することができる。
また、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕を、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けとして誤判定することの少ない検査装置を提供することができる。
更に、冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜であるので外周に水滴がついていても、それによって誤検出が生じることの少ない検査装置を提供することができる。
本発明の壜検査装置は、コンベアで搬送されている状態の検査対象ガラス壜を検査し、当該検査対象ガラス壜の底部周縁に、当該ガラス製壜に対して外部から衝撃が加えられることにより生じた欠けが存在していないかどうかを検査する装置である。
ガラス製壜に牛乳などの内容物が収容された後、製品として出荷されるまでには、例えば、図7に例示する包装工程が存在する。
図7図示の例では、コンベア上でガラス製壜に牛乳などの内容物が収容されて密封された後、ガラス製壜の外周に包装となる合成樹脂製のラベルが装着される(ラベラー)。次いで、シュリンクトンネルと表示されている箇所で、前記ラベルをシュリンクさせる。その後、シュリンク検査装置でシュリンクが適切に行われていることを確認した後、出荷製品が収容されるケースに搬入される(ケーサー)。
ガラス製壜の底部周縁に外部から衝撃が加えられることにより生じる欠けは、ガラス製壜の外周に装着された合成樹脂製のラベルをシュリンクさせる工程でも生じることもある。
そこで、この実施形態の検査装置の設置場所は任意であるが、図7に例示するように、一つの形態としてシュリンク工程が完了した後でケースに搬入される前のコンベア搬送路に配置することができる。検査装置で欠けが存在していると確認できた製品は排出シュートで搬送コンベアから排出させて、出荷製品が収容されるケースには搬入されないようにすることができる。
この実施形態の壜検査装置は、光源7と、複数台のカメラと、当該複数台の各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、当該画像解析手段の解析結果に基づいて前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段とを備えている。
図2に示すように、光源7は、コンベア8で搬送されている検査対象ガラス壜9aの直上でコンベア8の搬送面に対して平行に配置されていて検査対象ガラス壜9aに対して光を照射するものである。
コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の真横から光照射することも考えられるが、光は検査対象ガラス壜の直上から照射し、後述するように検査対象ガラス壜から所定の距離離れていて、コンベア搬送面に対して所定範囲の角度を持った斜め上方向から検査対象ガラス壜をカメラで撮影することが、検査対象ガラス壜の外周面についた水滴によるハレーションの影響を少なくする上で望ましい。
前記複数台のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を前記検査対象ガラス壜の斜め上方から撮影するもので、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されている。
図1、図3図示の実施形態では、光源7からの光照射を受けている検査対象ガラス壜9aを中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ90度の円周方向間隔を置いて4台のカメラ2、3、4、5が配置されている。
この他にも、図4図示のように、光源7からの光照射を受けている検査対象ガラス壜9aを中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ60度の円周方向間隔を置いて配置されている6台のカメラ1、2、3、4、5、6にすることができる。
また、図示していないが、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ120度の円周方向間隔を置いて配置されている3台のカメラにすることもできる。
光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影するカメラを、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置することが、検査対象ガラス壜の底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定するための画像データを収集する上で望ましい。
図4図示の実施形態は、6台のカメラ1、2、3、4、5、6を配置する実施形態において、コンベア8での搬送方向に直交する方向から検査対象ガラス壜9aを撮影する2台のカメラ2、5と、コンベア8での搬送方向で斜め前方から検査対象ガラス壜9aを撮影する2台のカメラ3、6と、コンベア8での搬送方向で斜め後方から検査対象ガラス壜9cを撮影する2台のカメラ1、4とを配置する形態にしたものである。
図4図示の実施形態の場合、2台の側面側のカメラ2、6によって、コンベア8で搬送されているガラス壜9cの搬送方向に直交する2つの側面側の底部周縁の画像を得ることができる。
前方側の2台のカメラ3、6によって、コンベア8で搬送されているガラス壜9cの搬送方向に向いている前方側の底部周縁の画像を得ることができる。
後方側の2台のカメラ1、4によって、コンベア8で搬送されているガラス壜9cの後方側から搬送方向に向かってみたガラス壜9cの後方側の底部周縁の画像を得ることができる。
前記画像解析手段によって、前記各カメラが撮影した各画像データが分析され、前記判定手段が、前記画像解析手段の解析結果に基づいて、前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する。
前記光源は、平面状の光源である平面光源、あるいは、前記検査対象ガラス壜の外周径よりも大きな内径を有するリング型光源を採用することができる。
リング型光源の場合、平面光源に比較してコンベアの映り込みが少ない。そこで、検査対象ガラス壜の表面にコンベアが投影して検査外乱が発生することを抑制する観点からはリング型光源を採用することが望ましい。
白色、赤色、青色などのLED照明からなる平面光源、あるいは、リング型光源を採用することができる。
ガラス製壜の底部周縁に形成される欠けの形状、態様が種々であることを考慮すると、白色のLED照明を採用することが考えられる。
この実施形態で、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラは、検査対象ガラス壜9cの外周径の1.5倍〜4.0倍の距離検査対象ガラス壜9cの中心から離れ、コンベア8の搬送面から検査対象ガラス壜9cの上下方向高さの0.50倍〜1.50倍の高さ位置に、コンベア8の搬送面に対して30度〜60度に傾斜して配置されている。
前記において検査対象ガラス壜の外周径は、検査対象ガラス壜の底部周縁に連続する検査対象ガラス壜の胴部の外周径のことである。
前記において、カメラが配置されている位置が検査対象ガラス壜から離れるにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は小さく、各カメラが配置されている位置が検査対象ガラス壜に近づくにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は大きくなる。
また、カメラが配置されている高さ位置が高くなるにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は大きく、各カメラが配置されている高さ位置が低くなるにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は小さくなる。
いずれにしても、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜をその斜め上方から撮影する複数のカメラによってコンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の底部の周縁全体の画像を得ることができるように、各カメラの設置位置、傾斜角度を設定することになる。
牛乳などの内容物が密封包装されてコンベアで搬送されている状態のガラス壜を検査するものであるので、カメラをコンベアから遠く離れた位置に設置することは望ましくない。
検査対象ガラス壜の底部周縁をカメラで撮影する観点から、各カメラはコンベア搬送面に対して所定角度傾けて、検査対象ガラス壜を斜め上方向から撮影する配置形態にすることが望ましい。
そこで、上述したように、検査対象ガラス壜から半径方向で所定の範囲離れて、上下方向でコンベア搬送面から所定の高さ位置に、なおかつ、コンベア搬送面に対して所定角度傾けて配置されていることが望ましい。
上述した傾斜角度範囲より大きな傾斜角度でカメラが配置されているとガラス製壜の成型痕を欠けとして誤検出することが少なくなる一方、検査対象ガラス壜の表面の水滴の影響を受けやすくなる。
一方、上述した傾斜角度範囲より小さな傾斜角度でカメラが配置されているとガラス製壜の底部に潜り込む形態で発生している欠けも検知しやすくなるが、検査対象ガラス壜から半径方向に離れる距離が大きくなってしまう。これにより、搬送装置全体の大型化や、コンベアにて搬送する検査対象ガラス壜をコンベアに搭載する間隔を大きくしなければならなくなる。
検査対象ガラス壜の底部周縁に所定の欠けが存在しているもののみを検知し、コンベアでの搬送過程から排出することが望ましい。一方、例えば、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕を、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けとして誤判定し、誤検出することは望ましくない。
図7に例示したように、内容物が密封包装された製品をコンベアで搬送している工程で、検査装置の後に排出シュートを配備し、排出すべき欠けが存在していると検知されたガラス製壜をコンベアから直ちに排出するようにしている場合、欠けが存在していないにもかかわらず、誤って、「欠けが存在している」と検知されて排出されてしまうと、誤検出品を回収する作業を行わねばならない。
この場合、検査対象全体に対する誤検出の割合が1%を超えると、誤検出品を回収する作業が、自動化されている製品製造工程の妨げになることがある。
底部周縁に欠けが生じている検査対象ガラス壜をより高い精度で検出し、なおかつ、水滴などの検査外乱の影響を少なくし、誤検出を好ましくは1%以下、より好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.1%以下に抑えるという観点から、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されている複数のカメラを、それぞれ、上述したように、検査対象ガラス壜から半径方向で所定の範囲離れて、上下方向でコンベア搬送面から所定の高さ範囲に、なおかつ、コンベア搬送面に対して所定角度範囲傾けて配置することが望ましかった。これらの配置位置、傾斜角度は、カメラが配置されている位置の、コンベアで検査対象ガラス壜が搬送されていく方向に対する角度(例えば、直交している、斜めに交差している、同一方向で配置されている)に応じて調整することができる。
この実施形態では、前記カメラとしてCCDカメラを採用することが望ましい。
CCDカメラからなる各カメラが撮影した画像データを、前記画像解析手段が、任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理からなる画像データ解析を行う。
その後、前記判定手段が、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均の差が所定の大きさを越えたかどうかで判定を行う。
上述した画像解析手段が行う画像データの解析は、例えば、検査対象物の表面の異物やピンホール等の異物、キズ、欠陥検出にCCD(Charge Coupled Device)カメラが使用される際に採用される解析手法の一つである。キズや汚れで発生する画像上の濃度(すなわち、光の強さを数値化したもの)が変化する点を抽出する画像解析手法である。
CCDカメラを使って傷や汚れの検査を行う場合、一般には取得した画素毎に単純な2値化を行い、隣り合う画素の明暗差を比較する。しかし、照明照射部の乱反射などで画像の照度が変化すると、2値化状態が変動して検査が不安定になる。
それに対して上述した画像解析手段が行う、検査対象物の表面の異物や欠陥等の検出に用いられる画像データの解析手法は、1画素ごとではなく、任意の小領域を平均化し、256諧調で濃淡差を比較している。そこで、ハレーションや、検査対象ガラス壜の表面に水滴がついていることによる外乱要因による影響を少なくして検査精度を高める上で有効である。
図5を用いて、平面光源を採用した実施例について説明する。
コンベア8で搬送されている検査対象ガラス壜9aの直上でコンベア8の搬送面に対して平行に、平面状の光源である平面光源7aが配置されている。
平面光源7aは平面状の白色LED照明である。
平面光源7aから、コンベア8で搬送されている検査対象ガラス壜9aに対して白色光が照射される。
平面光源7aから光照射を受けている検査対象ガラス壜9aをその斜め上方から撮影する6台のカメラ1、2、3、4、5、6が配備されている。カメラ1〜6はいずれもCCDカメラである。
カメラ1〜6は、平面光源7aからの光照射を受けている検査対象ガラス壜9aを中心とする円周方向で隣接する撮影カメラ1〜6との間にそれぞれ60度の円周方向間隔を置いて配置されている。
カメラ2、5は、コンベア8での搬送方向に直交する方向から検査対象ガラス壜9aを撮影するカメラである。
カメラ3、6は、コンベア8で搬送されていく斜め前方から検査対象ガラス壜9aを撮影するカメラである。
カメラ1、4は、コンベア8で搬送されていく斜め後方から検査対象ガラス壜9aを撮影するカメラである。
カメラ2、5は、検査対象ガラス壜9aの外周径の1.50倍の距離検査対象ガラス壜9aから離れ、コンベア8の搬送面から検査対象ガラス壜9aの上下方向高さの0.84倍の高さ位置で、コンベア8の搬送面に対して55度傾斜して配置されている。
カメラ3、6、1、4は、検査対象ガラス壜9aの外周径の2.53倍の距離検査対象ガラス壜9aから離れ、コンベア8の搬送面から検査対象ガラス壜9aの上下方向高さの0.72倍の高さ位置で、コンベア8の搬送面に対して30度傾斜して配置されている。
このような位置及び傾斜角度で配置されていることにより、側面側から撮影するカメラ2、5によって、コンベア8で搬送されているガラス壜9aの搬送方向に直交する2つの側面側の底部周縁の画像データが得られる。また、前方側から撮影するカメラ3、6によって、コンベア8で搬送されているガラス壜9aの搬送方向に向いているガラス壜9aの前方側の底部周縁の画像データが得られる。そして、後方側から撮影するカメラ1、4によって、コンベア8で搬送されているガラス壜9aの後方側から搬送方向に向かって見たガラス9a後方側の底部周縁の画像データが得られる。
カメラ1〜6で撮影された画像データはそれぞれ不図示の画像処理コントローラへ送られ、ここで、画像解析と、判定が行われる。
画像処理コントローラにおいて、画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理を行う。
画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する画像データ解析処理および隣接する小領域との比較により、当該任意の小領域に欠けに相当する破損が生じているかどうかを判定することが可能になる。
画像処理コントローラにおいて、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均との差が所定の範囲を超えたときに、欠けに相当する破損が生じていたと判定することができる。
図5図示の装置構成で8カ月にわたり、1カ月あたり平均530万本の乳製品が密封包装されているガラス製壜について検査を行った。参考写真である図8に示した欠けの大きさが長径5mmを越えているものを不良品と判定し、排出するように設定して検査した。
1ヶ月あたり平均340本を排出した。検査数全体に対して不良品でないにもかかわらず排出されてしまったものの割合(ムダバネ率)は0.064%であった。
図6を用いて、リング型光源を採用した実施例について説明する。
コンベア8で搬送されている検査対象ガラス壜9aの直上でコンベア8の搬送面に対して平行に、検査対象ガラス壜9aの外周径よりも大きな内径を有するリング型光源7bが配置されている。
リング型光源7bも白色LED照明である。
図3の実施形態の平面光源7aに替えてリング型光源7bを使用し、カメラ1〜6がコンベア8の搬送面に対して傾斜している角度を図3の30度および55度から45度に変更した以外は、図5の実施例1と同一であるので、共通している部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
参考写真である図8に示した欠けの大きさが検査対象ガラス壜の円周方向で5mmを越えているもの(すなわち、長径5mmを越えているもの)16本を確認用のサンプルに使用し、画像解析、判定を、上述した長径5mmを越えている欠けが生じているものを不良品として検出する精度に設定して検査を行った。
具体的には、カメラ1〜6が撮影した画像データをそれぞれ4画素角のセグメントの小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理を行った。そして、隣接するセグメントの平均された数値の差が245を超えた場合に不良品として検出するようにした。
検査はサンプル16本について5回ずつ行った。
その結果、16本の不良品の中の11本については5回中の5回とも検出できた。残りの5本についても5回とも50%以上の確率で検出できた。
一日目の製造工程で検査した121,102本中、「不良品である」と判定されて排出されたガラス壜は117本であったが、19本が実際の不良品であって、参考写真である図5に示した欠けの大きさが長径で5mmを越えているものであった。その他のものが不良品ではなかったことから、検査数全体に対して不良品でないにもかかわらず排出されてしまったものの割合(ムダバネ率)は0.081%であった。
12日間の実際の製造過程での実施で、2日目以降もムダバネ率が0.1%を超えることはなかった。
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態、実施例を説明したが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。
Claims (9)
- コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の直上で前記コンベアの搬送面に対して平行に配置されていて前記検査対象ガラス壜に対して光を照射する光源と、
前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラと、
前記各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、
前記画像解析手段の解析結果に基づいて、前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段と
を備えている壜検査装置。 - 前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ120度の円周方向間隔を置いて配置されている
請求項1記載の壜検査装置。 - 前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ90度の円周方向間隔を置いて配置されている
請求項1記載の壜検査装置。 - 前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ60度の円周方向間隔を置いて配置されている
請求項1記載の壜検査装置。 - 前記複数のカメラは、
前記コンベアでの搬送方向に直交する方向から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め前方から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め後方から前記検査対象ガラス壜を撮影する2台のカメラと
からなる
請求項4記載の壜検査装置。 - 前記複数のカメラは、前記検査対象ガラス壜の外周径の1.5倍〜4.0倍の距離前記検査対象ガラス壜の中心から離れ、前記コンベアの搬送面から前記検査対象ガラス壜の上下方向高さの0.50倍〜1.50倍の高さ位置に、前記コンベアの搬送面に対して30度〜60度に傾斜して配置されている
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の壜検査装置 - 前記光源は平面光源である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の壜検査装置。
- 前記光源は、前記検査対象ガラス壜の外周径よりも大きな内径を有するリング型光源である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の壜検査装置。
- 前記カメラはCCDカメラで、
前記画像解析手段が行う画像データの解析は、前記画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理であり、
前記判定手段による判定は、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均の差が所定の大きさを越えたかどうかで判定を行う
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の壜検査装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2016
- 2016-06-10 JP JP2016116044A patent/JP2017219504A/ja active Pending
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