JP2018091874A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール不良品の検査漏れを抑制することができる検査装置を提供する。【解決手段】近赤外線検査装置１は、内容物が包材に包装された物品Ｇを検査する近赤外線検査装置１であって、物品Ｇに光を照射する光照射部２と、物品Ｇを透過した近赤外線に基づいて、物品Ｇの透過画像５０を生成する画像生成部３１と、透過画像５０に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部３３と、を備えている。これにより、シール不良品の検査漏れを抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、検査装置に関する。

フィルム包装材などの包材内に食品などの内容物を収容して出荷するような物品の搬送ラインにおいては、不具合（例えば、包材のシール部（封止部）への内容物の噛み込み、包材内での内容物の破損、包材内への異物の混入等）が発生した物品の出荷を防止するために、物品の状態を検査する必要がある。

このような物品の状態を検査する検査装置として、例えば、特許文献１には、包材のシール部における内容物の噛み込みの有無を判定し、シール部への噛み込みが有ると判定された物品を不良品として製造ラインから排除するＸ線検査装置が開示されている。

特開２０１０−２８６４２４号公報

しかしながら、従来の検査装置では、シール部に折れ曲がった状態の部分がある場合、正常な検査が行われず、シール部に不良部分が有るシール不良品であるにもかかわらず良品と判定される検査漏れが生じるおそれがある。

そこで、本発明は、シール不良品の検査漏れを抑制することができる検査装置を提供することを目的とする。

本発明の検査装置は、内容物が包材に包装された物品を検査する検査装置であって、物品に光を照射する光照射部と、物品を透過した光に基づいて、物品の透過画像を生成する画像生成部と、透過画像に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部と、を備えている。

ここでいうシール不良品は、シール部に内容物が噛み込んだ不良部分がある物品などをいう。この構成の検査装置では、シール不良品の検査漏れを生じさせる原因となるシール部に折れ曲がりのある物品を、良品と判定された物品群から区別して排除することができる。これにより、シール不良品の検査漏れを抑制することができる。

本発明の検査装置では、折曲判定部は、透過画像と透過画像の四隅を頂点とする四角形からなる基準線とに基づいて、又は透過画像とシール部に折れ曲がりのない正常物品における透過画像の外形線からなる基準線とに基づいて、折れ曲がりの有無を判定してもよい。

この構成の検査装置では、簡易にシール部における折れ曲がりの有無を判定することができる。

本発明の検査装置では、折曲判定部は、透過画像の面積と、基準線によって囲まれる部分の面積との差に基づいて、折れ曲がりの有無を判定してもよい。

基準線によって囲まれる部分の面積とは、透過画像の四隅を頂点とする四角形の面積又はシール部に折れ曲がりのない正常物品における透過画像の面積である。この構成の検査装置では、簡易にシール部における折れ曲がりの有無を判定することができる。

本発明の検査装置では、折曲判定部は、透過画像と、透過画像のシール部に該当する部分の長手方向に延在する外形線上に設定される複数の設定点に基づいて設定される基準線と、に基づいて、折れ曲がりの有無を判定してもよい。

複数の設定点に基づいて設定される基準線には、例えば、複数の設定点を通る直線や複数の設定点に対する近似直線などが含まれる。この構成の検査装置では、簡易にシール部における折れ曲がりの有無を判定することができる。

本発明の検査装置では、折曲判定部は、複数の設定点に対する近似直線を基準線として設定してもよい。

この構成の検査装置では、透過画像の外形線に応じて適切な基準線を設定することができる。

本発明の検査装置では、折曲判定部は、透過画像の外形線と基準線との距離、又は透過画像の外形線と基準線とによって囲まれる面積に基づいて、折れ曲がりの有無を判定してもよい。

この構成の検査装置では、簡易にシール部における折れ曲がりの有無を判定することができる。

本発明の検査装置では、折曲判定部は、複数の設定点と当該複数の設定点に対する近似直線との距離に基づいて、折れ曲がりの有無を判定してもよい。

この構成の検査装置では、簡易にシール部における折れ曲がりの有無を判定することができる。

本発明の検査装置では、透過画像に基づいて、物品の良否を判定する不良判定部と、折曲判定部及び不良判定部による判定結果に基づいて、シール部が折れ曲がった物品及び不良品である物品のそれぞれを、良品である物品とは区別して振り分ける振分部と、を更に備えていてもよい。

シール部に折れ曲がりのある物品は、全てがシール不良品となるわけではなく、シール不良品となる可能性がある物品である。この構成の検査装置では、シール部に折れ曲がりのある物品を、単に、包材の中に異物が混入していたり内容物に割れが生じていたりする物品不良品又はシール不良品と判定された物品（以下、単に「不良品である物品」と称す。）として扱うのではなく、「シール不良品となる可能性がある物品」として区別して扱っている。すなわち、検査装置は、不良品である物品及びシール不良品となる可能性がある物品のそれぞれを、良品である物品とは区別して振り分ける。したがって、シール部に折れ曲がりが有る物品、すなわち、シール不良品となる可能性がある物品として振り分けられた物品をもう一度検査することができる。この結果、良品であるにもかかわらず不良品として処理されることを防止できるので、物品のロスを抑制することができる。

本発明の検査装置では、包材は樹脂フィルムであってもよい。

樹脂フィルムが封止されたシール部は、従来のアルミ製の包材が封止されたシール部と比べ弾力性がないので、一度折れ曲がると、折れ曲がったままの状態を維持することが多い。本発明の検査装置は、シール部に折れ曲がりが発生する頻度が高い樹脂フィルムを包材とする物品のシール不良品を判定する際に、より大きな効果を発揮することができる。

本発明によれば、噛み込み不良品の検査漏れを抑制することができる。

一実施形態に係る近赤外線検査装置の側面図である。 図１の近赤外線検査装置が設置された搬送ラインの平面図である。 図１の近赤外線検査装置が備えている制御コンピュータの構成を示す制御ブロック図である。 物品の透過画像と、透過画像を二値化した二値化画像の一例を示す図である。 実施形態に係る折れ曲がりの判定方法を説明する図である。 変形例に係る折れ曲がりの判定方法を説明する図である。 変形例に係る折れ曲がりの判定方法を説明する図である。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

（１）全体構成
近赤外線検査装置（検査装置）１は、樹脂フィルムからなる包材、及び当該樹脂フィルム内に収容された内容物を有する物品Ｇを検査する検査装置である。物品Ｇは、例えば、食品などの搬送ラインにおいて搬送される袋入り菓子などである。なお、包材は、透明な材料、半透明な材料など、光透過性を有する材料からなる。また、パッケージの材料自体が色彩を有している場合もあるし、印刷等によってパッケージに色彩が施されている場合もある。

図１及び図２に示されるように、近赤外線検査装置１は、光照射部２と、光検出部３と、制御コンピュータ（画像生成部、折曲判定部、不良判定部）４と、振分機構（振分部）７０と、を備えている。光照射部２は、搬送コンベア１１，１２の下方に配置されている。光検出部３は、搬送コンベア１１，１２の上方に配置されている。光照射部２及び光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間に設けられた間隙を介して互いに対向している。

光照射部２は、搬送コンベア１１，１２間の間隙の下方において当該間隙に沿って延在する近赤外線照射器１３を有している。光照射部２は、搬送コンベア１１，１２によって搬送される物品Ｇが搬送コンベア１１，１２間の間隙上を通過する際に、近赤外線照射器１３から物品Ｇに近赤外線を照射する。なお、近赤外線の波長は、７８０ｎｍ〜１４００ｎｍである。

光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間の間隙の上方において当該間隙に沿って延在する近赤外線ラインセンサ１４を有している。光検出部３は、搬送コンベア１１，１２によって搬送される物品Ｇが搬送コンベア１１，１２間の間隙上を通過する際に物品Ｇに照射された近赤外線の透過光を近赤外線ラインセンサ１４で検出し、検出信号を制御コンピュータ４に出力する。

近赤外線ラインセンサ１４は、物品Ｇを透過した近赤外線を検出する。近赤外線ラインセンサ１４は、搬送コンベア１１，１２による物品Ｇの搬送方向に直交する水平方向に一列に配列された複数の検出素子１４ａを有している。

光照射部２及び光検出部３は、光照射部２から光検出部３に至る近赤外線の光路が周囲雰囲気に露出した状態で、台座５に立設された支柱６に片持ち支持されている。なお、物品Ｇの検査領域がシールドボックスなどによって覆われる構成としてもよい。

制御コンピュータ４は、支柱６内に収容されており、近赤外線検査装置１の動作制御及び各種の信号処理を行う。なお、支柱６には、制御コンピュータ４の他、ディスプレイなどの表示部及びタッチボタンなどの操作部が設けられている。ただし、制御コンピュータ４、表示部及び操作部は、台座５及び支柱６とは別に用意された制御ボックスなどに設けられていてもよい。

図２に示されるように、物品Ｇは、搬送コンベア１１，１２によって近赤外線検査装置１に対して連続的に搬送される。近赤外線検査装置１は、搬送されてきた物品Ｇにおけるシール部の折れ曲がりの有無、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、シール部への内容物の噛み込みの有無を判定する。本実施形態の近赤外線検査装置１では、最初に、シール部の折れ曲がりの有無を検査する。ここで、シール部の折れ曲がりが無いと判定された場合には、物品Ｇにおける内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、シール部への内容物の噛み込みの有無がそれぞれ判定される。ここで、シール部に折れ曲がりが有ると判定された場合には、物品Ｇにおける内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、シール部への内容物の噛み込みの有無は全て判定されない。これらの判定結果は、近赤外線検査装置１の下流側に配置された振分機構７０に送信される。

振分機構７０は、シール部に折れ曲がりが有ると判定された物品Ｇについては、第１アーム７１を動作させることで、正規のラインコンベア８０から外れた第１回収箱９１に当該物品Ｇを送る。また、振分機構７０は、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、及びシール部への内容物の噛み込みの有無という３つの判定項目のうち、少なくとも１つの項目において有りと判定された物品Ｇについては、アーム７３を動作させることで、正規のラインコンベア８０から外れた第２回収箱９３に当該物品Ｇを送る。振分機構７０は、内容物以外の異物の混入がなく、内容物の割れがなく、シール部への内容物の噛み込みがなく、かつシール部の折れ曲がりのない、良品と判定された物品Ｇについては、正規のラインコンベア８０によって下流方向に当該物品Ｇを搬送させる。

（２）制御コンピュータの構成
制御コンピュータ４は、近赤外線検査装置１における各種動作を制御する部分であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される。図３に示されるように、制御コンピュータ４は、近赤外線検査装置１における各種制御処理を実行する概念的な部分としての画像生成部３１と折曲判定部３３と、不良判定部３５と、を有している。このような概念的な部分は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。なお、制御コンピュータ４は、電子回路などによるハードウェアとして構成されてもよい。

（２−１）画像生成部
画像生成部３１は、物品を透過した光に基づいて、物品の透過画像５０を生成する部分である。具体的には、画像生成部３１は、近赤外線ラインセンサ１４から連続的に送信されてくる検出信号に基づいて、図４（Ａ）に示されるような、物品Ｇに関する透過画像５０を生成する。透過画像５０における１画素当たりの濃淡は、これに対応する物品Ｇ部分の光透過率を示している。例えば、物品Ｇの透過画像５０では、包材に該当する部分５２、内容物に該当する部分５２、割れの生じた内容物に該当する部分５３Ａ、及び内容物以外の異物に該当する部分５５が、それぞれ図４（Ａ）のように示される。

（２−２）折曲判定部
折曲判定部３３は、透過画像５０に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する部分である。折曲判定部３３における折れ曲がりの判定方法について具体的に説明する。折曲判定部３３は、図４（Ａ）に示される透過画像５０を、図４（Ｂ）に示されるような二値化画像６０に変換する。次に、折曲判定部３３は、二値化画像６０の四隅を抽出し、図５（Ａ）に示されるような、当該四隅と頂点とする四角形からなる基準線Ｌ１を設定する。

折曲判定部３３は、透過画像５０が二値化された二値化画像６０と当該二値化画像６０の四隅を頂点とする四角形からなる基準線Ｌ１とに基づいて、折れ曲がりの有無を判定する。折れ曲がりの判定は、下記に示すとおり複数の方法があり、ユーザは、判定モードを適宜切り替えることができる構成となっている。

モード１：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線とによって囲まれる面積に基づいて判定
折曲判定部３３は、図５（Ｂ）に示されるように、二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ１とによって囲まれる面積Ａ１、又は二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ１とによって囲まれる面積Ａ２のいずれか一方が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

モード２：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線との距離に基づいて判定
折曲判定部３３は、図５に示されるように、二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ１との距離、又は二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ１との距離の一方が、閾値を超える部分があった場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

また、折曲判定部３３は、二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａ（５１Ｂ）の外形線６１Ａ（６１Ｂ）上に任意に複数の設定点を設定し、この設定点と基準線Ｌ１との距離の総和が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定してもよい。

モード３：透過画像の面積と、基準線によって囲まれる部分の面積との差に基づいて、折れ曲がりの有無を判定
折曲判定部３３は、二値化画像６０の面積と、基準線Ｌ１によって囲まれる部分の面積との差が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。言い換えると、折曲判定部３３は、図４（Ｂ）に示される二値化画像６０の面積と、図５（Ａ）に示される基準線Ｌ１によって囲まれる四角形の面積との差が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

（２−３）不良判定部
不良判定部３５は、透過画像５０に基づいて、物品Ｇの良否を判定する部分である。具体的には、不良判定部３５は、透過画像５０に基づいて、図４（Ａ）に示されるような、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無を判定する。不良判定部３５は、内容物以外の異物の混入が有ると判定した場合、及び内容物の割れが有ると判定した場合、その旨の情報を含む検出信号を、近赤外線検査装置１の下流側に配置された振分機構７０に送信する。なお、内容物以外の異物の混入の有無、及び内容物の割れの有無は、公知の技術を用いて判定することができる。

（３）特徴及び作用・効果
上記実施形態の近赤外線検査装置１では、シール不良品の検査漏れを生じさせる原因となるシール部に折れ曲がりのある物品Ｇを、正規のラインコンベア８０から外れた第１回収箱９１に当該物品Ｇを送るので、シール不良品の検査漏れを抑制することができる。

また、上記実施形態の近赤外線検査装置１では、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、及びシール部への内容物の噛み込みの有無という３つの判定項目のうち、少なくとも１つの項目において有りと判定された物品Ｇが回収される第２回収箱９３とは別に、シール部に折れ曲がりのある物品Ｇが第１回収箱９１に回収される。第１回収箱９１に回収された物品Ｇは、ユーザによってシール部に折れ曲がりのない状態とされ、再検査されるために上流側のコンベヤに載せられる。この結果、良品であるにもかかわらず不良品として処理されることを防止できるので、物品のロスを抑制することができる。

なお、上記実施形態の近赤外線検査装置１では、第１回収箱９１の代わりに、近赤外線検査装置１の上流側に物品Ｇを戻す巡廻コンベヤと、シール部に折れ曲がりが無い状態に戻す均し装置と、が配置される構成としてもよい。この構成によれば、シール部に折れ曲がりのある物品Ｇは、振分機構７０によって巡廻コンベヤに振り分けられ、巡廻コンベヤの搬送経路中に配置された均し装置によってシール部に折れ曲がりが無い状態とされ、もう一度、近赤外線検査装置１によって検査がなされる。

なお、上述の折曲判定部３３は、図４（Ａ）に示される透過画像５０を、図４（Ｂ）に示されるような二値化画像６０に変換した後、当該二値化画像６０に基づいて折り曲げを判定する例を挙げて説明したが、透過画像５０そのものに基づいて折り曲げを判定してもよい。また、物品Ｇの外形線を明確に抽出できる画像処理であれば、透過画像５０を二値化するだけでなく、適宜公知のフィルタを用いて透過画像５０を画像処理してもよい。

（４）変形例
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

＜変形例１＞
上記実施形態の近赤外線検査装置１では、折曲判定部３３が、透過画像５０が二値化された二値化画像６０と当該二値化画像６０の四隅を頂点とする四角形からなる基準線Ｌ１とに基づいて、折れ曲がりの有無を判定する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、折曲判定部３３は、二値化画像６０とシール部に折れ曲がりのない正常物品における透過画像の外形線からなる基準線とに基づいて、シール部における折れ曲がりの有無が判定されてもよい。この場合、正常物品における透過画像の外形線からなる基準線の情報は、予め図示しない記憶部などに記憶されており、折曲判定部３３は、二値化画像６０と記憶部に記憶された基準線の情報とに基づいて、シール部における折れ曲がりの有無が判定される。具体的な判定の方法は、上述したモード１〜モード３に準ずるので、ここでは詳細な説明を省略する。

＜変形例２＞
また、折曲判定部３３は、例えば、二値化画像６０と、当該二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａ，５１Ｂの長手方向に延在する外形線上に設定される複数の設定点に基づいて設定される基準線とに基づいて、シール部における折れ曲がりの有無を判定してもよい。以下、図６、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照しながら、シール部における折れ曲がりの有無の判定方法について詳細に説明する。

図６に示されるように、折曲判定部３３は、まず、二値化画像６０の一方のシール部に該当する部分の長手方向に延在する外形線上に複数の設定点ＳＰ１〜ＳＰ４を設定する。設定点は、例えば、シール部に該当する部分５１Ａの長手方向に延在する外形線上の両端（ＳＰ１及びＳＰ４）と、変曲点となるような点（ＳＰ２及びＳＰ３）とを設定したり、シール部に該当する部分５１Ａの長手方向に延在する外形線上の両端（ＳＰ１及びＳＰ４）と、その間を等間隔に分割する複数の点を設定したりするなど、任意に設定できる。

次に、折曲判定部３３は、先に設定した設定点ＳＰ１〜ＳＰ４に基づいて基準線Ｌ２を設定する。基準線Ｌ２は、例えば、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４に対する近似直線とすることができる。近似直線は、最小二乗法など公知の方法にて算出することができる。

折曲判定部３３は、透過画像５０（又は二値化画像６０）と基準線Ｌ２とに基づいて、折れ曲がりの有無を判定する。折れ曲がりの判定は、下記に示すとおり複数の方法があり、ユーザは、判定モードを適宜切り替えることができる構成となっている。

モード１１：設定点のそれぞれと基準線との距離の総和に基づいて判定
折曲判定部３３は、図７（Ａ）に示されるように、折曲判定部３３は、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４のそれぞれから基準線Ｌ２までの距離Ｄ１〜Ｄ４の総和が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。図７（Ｂ）に示されるように、設定点ＳＰ５〜ＳＰ８についても、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４と同様、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４と基準線Ｌ２とのそれぞれの距離Ｄ５〜Ｄ８の総和が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定される。

モード１２：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線とによって囲まれる面積に基づいて判定
折曲判定部３３は、透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ２とによって囲まれる部分の面積、又は透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ２とによって囲まれる部分の面積のいずれか一方が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

モード１３：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線との距離に基づいて判定
折曲判定部３３は、透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ２との距離、又は透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ２との距離の一方が、閾値を超える部分があった場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

＜その他の変形例＞

上記実施形態又は変形例では、シール部の折れ曲がりを判定する複数の方法（判定モード）を備え、ユーザによって当該判定モードを適宜切り替えることができる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも１つの判定モードを備えていればよい。

上記実施形態では、物品Ｇに近赤外線を照射し、当該物品Ｇを透過した近赤外線に基づいて透過画像５０を生成する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は、物品ＧにＸ線を照射し、当該物品Ｇを透過したＸ線に基づいて透過画像を生成する画像生成部を備えるＸ線検査装置（検査装置）に適用することも可能である。この場合、アルミ材料などの包材を蒸着して包装された物品を検査することも可能となる。

上記実施形態では、透過画像５０に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部３３の他に、透過画像５０に基づいて、図４（Ａ）に示されるような、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無を判定する不良判定部３５を備える、近赤外線検査装置１の例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、例えば、近赤外線又はＸ線の透過画像に基づいて包材のシール部における折れ曲がりの有無のみを判定する折れ曲がり判定装置として構成してもよい。

以上説明した種々の実施形態及び変形例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々、組み合わせられてもよい。

１…近赤外線検査装置（検査装置）、２…光照射部、３…光検出部、４…制御コンピュータ（画像生成部、折曲判定部、不良判定部）、１１，１２…搬送コンベア、３１…画像生成部、３３…折曲判定部、３５…不良判定部、５０…透過画像、６０…二値化画像、７０…振分機構（振分部）、８０…ラインコンベア、９１…第１回収箱、９３…第２回収箱、Ｇ…物品、Ｌ１，Ｌ２…基準線，ＳＰ１〜ＳＰ８…設定点。

本発明は、検査装置に関する。

フィルム包装材などの包材内に食品などの内容物を収容して出荷するような物品の搬送ラインにおいては、不具合（例えば、包材のシール部（封止部）への内容物の噛み込み、包材内での内容物の破損、包材内への異物の混入等）が発生した物品の出荷を防止するために、物品の状態を検査する必要がある。

このような物品の状態を検査する検査装置として、例えば、特許文献１には、包材のシール部における内容物の噛み込みの有無を判定し、シール部への噛み込みが有ると判定された物品を不良品として製造ラインから排除するＸ線検査装置が開示されている。

特開２０１０−２８６４２４号公報

しかしながら、従来の検査装置では、シール部に折れ曲がった状態の部分がある場合、正常な検査が行われず、シール部に不良部分が有るシール不良品であるにもかかわらず良品と判定される検査漏れが生じるおそれがある。

そこで、本発明は、シール不良品の検査漏れを抑制することができる検査装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の局面における検査装置は、内容物が包材に包装された物品を検査する検査装置であって、物品に光を照射する光照射部と、物品に照射された光の透過光を検出する光検出部と、
制御部と、を備え、制御部は、光検出部の出力に基づいて、物品の透過画像を生成する画像生成部と、透過画像に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部と、を含み、折曲判定部は、透過画像に基づいて設定される基準線に基づいて折れ曲がりの有無を判定する。

本発明の第２の局面における検査装置は、内容物が包材に包装された物品を検査する検査装置であって、物品に光を照射する光照射部と、物品に照射された光の透過光を検出する光検出部と、光検出部の出力に基づいて、物品の透過画像を生成する画像生成部と、制御部と、を備え、制御部は、光検出部の出力に基づいて、物品の透過画像を生成する画像生成部と、透過画像に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部と、を含み、折曲判定部は、透過画像に基づいて設定される基準線に基づいて折れ曲がりの有無を判定し、折れ曲がり判定部は、透過画像の包材から抽出された端部に基づいて基準線を設定する。

本発明の第３の局面における検査装置は、内容物が包材に包装された物品を検査する検査装置であって、物品に光を照射する光照射部と、物品に照射された光の透過光を検出する光検出部と、光検出部の出力に基づいて、物品の透過画像を生成する画像生成部と、制御部と、を備え、制御部は、光検出部の出力に基づいて、物品の透過画像を生成する画像生成部と、透過画像に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部と、を含み、折曲判定部は、透過画像に基づいて設定される基準線に基づいて折れ曲がりの有無を判定し、折れ曲がり判定部は、透過画像の外形線に基づいて基準線を設定する、

本発明の上記第１〜第３の局面における検査装置では、折れ曲がり判定部は、透過画像の外形線と交差するように基準線を設定してもよい。

本発明の上記第１〜第３の局面における検査装置では、折曲判定部は、前記透過画像の前記シール部に該当する部分の外形線と前記基準線との距離に基づいて、前記折れ曲がりの有無を判定してもよい。

本発明の上記第１〜第３の局面における検査装置では、折曲判定部は、透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線とによって囲まれる面積に基づいて、折れ曲がりの有無を判定してもよい。

本発明の上記第１〜第３の局面における検査装置では、透過画像に基づいて、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、及びシール部への内容物の噛み込みの有無のうち、少なくとも１つについて物品の良否を判定してもよい。

本発明の上記第１〜第３の局面における検査装置では、折曲判定部及び不良判定部による判定結果に基づいて、シール部が折れ曲がった物品及び不良品である物品のそれぞれを区別して振り分ける振分部を更に備えてもよい。

本発明の上記第１〜第３の局面における検査装置では、シール部が折れ曲がった物品を再検査してもよい。

本発明の上記第１〜第３の局面における検査装置では、照射部は、近赤外線またはＸ線を照射し、折れ曲がり判定部は、近赤外線又はＸ線の透過画像に基づいて折れ曲がりの有無を判定してもよい。

なお、ここでいうシール不良品は、シール部に内容物が噛み込んだ不良部分がある物品などをいう。上記構成の検査装置では、シール不良品の検査漏れを生じさせる原因となるシール部に折れ曲がりのある物品を、良品と判定された物品群から区別して排除することができる。これにより、シール不良品の検査漏れを抑制することができる。

また、複数の設定点に基づいて設定される基準線には、例えば、複数の設定点を通る直線や複数の設定点に対する近似直線などが含まれる。この構成の検査装置では、簡易にシール部における折れ曲がりの有無を判定することができる。

本発明によれば、噛み込み不良品の検査漏れを抑制することができる。

一実施形態に係る近赤外線検査装置の側面図である。 図１の近赤外線検査装置が設置された搬送ラインの平面図である。 図１の近赤外線検査装置が備えている制御コンピュータの構成を示す制御ブロック図である。 物品の透過画像と、透過画像を二値化した二値化画像の一例を示す図である。 実施形態に係る折れ曲がりの判定方法を説明する図である。 変形例に係る折れ曲がりの判定方法を説明する図である。 変形例に係る折れ曲がりの判定方法を説明する図である。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

（１）全体構成
近赤外線検査装置（検査装置）１は、樹脂フィルムからなる包材、及び当該樹脂フィルム内に収容された内容物を有する物品Ｇを検査する検査装置である。物品Ｇは、例えば、食品などの搬送ラインにおいて搬送される袋入り菓子などである。なお、包材は、透明な材料、半透明な材料など、光透過性を有する材料からなる。また、パッケージの材料自体が色彩を有している場合もあるし、印刷等によってパッケージに色彩が施されている場合もある。

図１及び図２に示されるように、近赤外線検査装置１は、光照射部２と、光検出部３と、制御コンピュータ（画像生成部、折曲判定部、不良判定部）４と、振分機構（振分部）７０と、を備えている。光照射部２は、搬送コンベア１１，１２の下方に配置されている。光検出部３は、搬送コンベア１１，１２の上方に配置されている。光照射部２及び光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間に設けられた間隙を介して互いに対向している。

光照射部２は、搬送コンベア１１，１２間の間隙の下方において当該間隙に沿って延在する近赤外線照射器１３を有している。光照射部２は、搬送コンベア１１，１２によって搬送される物品Ｇが搬送コンベア１１，１２間の間隙上を通過する際に、近赤外線照射器１３から物品Ｇに近赤外線を照射する。なお、近赤外線の波長は、７８０ｎｍ〜１４００ｎｍである。

光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間の間隙の上方において当該間隙に沿って延在する近赤外線ラインセンサ１４を有している。光検出部３は、搬送コンベア１１，１２によって搬送される物品Ｇが搬送コンベア１１，１２間の間隙上を通過する際に物品Ｇに照射された近赤外線の透過光を近赤外線ラインセンサ１４で検出し、検出信号を制御コンピュータ４に出力する。

近赤外線ラインセンサ１４は、物品Ｇを透過した近赤外線を検出する。近赤外線ラインセンサ１４は、搬送コンベア１１，１２による物品Ｇの搬送方向に直交する水平方向に一列に配列された複数の検出素子１４ａを有している。

光照射部２及び光検出部３は、光照射部２から光検出部３に至る近赤外線の光路が周囲雰囲気に露出した状態で、台座５に立設された支柱６に片持ち支持されている。なお、物品Ｇの検査領域がシールドボックスなどによって覆われる構成としてもよい。

制御コンピュータ４は、支柱６内に収容されており、近赤外線検査装置１の動作制御及び各種の信号処理を行う。なお、支柱６には、制御コンピュータ４の他、ディスプレイなどの表示部及びタッチボタンなどの操作部が設けられている。ただし、制御コンピュータ４、表示部及び操作部は、台座５及び支柱６とは別に用意された制御ボックスなどに設けられていてもよい。

図２に示されるように、物品Ｇは、搬送コンベア１１，１２によって近赤外線検査装置１に対して連続的に搬送される。近赤外線検査装置１は、搬送されてきた物品Ｇにおけるシール部の折れ曲がりの有無、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、シール部への内容物の噛み込みの有無を判定する。本実施形態の近赤外線検査装置１では、最初に、シール部の折れ曲がりの有無を検査する。ここで、シール部の折れ曲がりが無いと判定された場合には、物品Ｇにおける内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、シール部への内容物の噛み込みの有無がそれぞれ判定される。ここで、シール部に折れ曲がりが有ると判定された場合には、物品Ｇにおける内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、シール部への内容物の噛み込みの有無は全て判定されない。これらの判定結果は、近赤外線検査装置１の下流側に配置された振分機構７０に送信される。

振分機構７０は、シール部に折れ曲がりが有ると判定された物品Ｇについては、第１アーム７１を動作させることで、正規のラインコンベア８０から外れた第１回収箱９１に当該物品Ｇを送る。また、振分機構７０は、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、及びシール部への内容物の噛み込みの有無という３つの判定項目のうち、少なくとも１つの項目において有りと判定された物品Ｇについては、アーム７３を動作させることで、正規のラインコンベア８０から外れた第２回収箱９３に当該物品Ｇを送る。振分機構７０は、内容物以外の異物の混入がなく、内容物の割れがなく、シール部への内容物の噛み込みがなく、かつシール部の折れ曲がりのない、良品と判定された物品Ｇについては、正規のラインコンベア８０によって下流方向に当該物品Ｇを搬送させる。

（２）制御コンピュータの構成
制御コンピュータ４は、近赤外線検査装置１における各種動作を制御する部分であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される。図３に示されるように、制御コンピュータ４は、近赤外線検査装置１における各種制御処理を実行する概念的な部分としての画像生成部３１と折曲判定部３３と、不良判定部３５と、を有している。このような概念的な部分は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。なお、制御コンピュータ４は、電子回路などによるハードウェアとして構成されてもよい。

（２−１）画像生成部
画像生成部３１は、物品を透過した光に基づいて、物品の透過画像５０を生成する部分である。具体的には、画像生成部３１は、近赤外線ラインセンサ１４から連続的に送信されてくる検出信号に基づいて、図４（Ａ）に示されるような、物品Ｇに関する透過画像５０を生成する。透過画像５０における１画素当たりの濃淡は、これに対応する物品Ｇ部分の光透過率を示している。例えば、物品Ｇの透過画像５０では、包材に該当する部分５２、内容物に該当する部分５２、割れの生じた内容物に該当する部分５３Ａ、及び内容物以外の異物に該当する部分５５が、それぞれ図４（Ａ）のように示される。

（２−２）折曲判定部
折曲判定部３３は、透過画像５０に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する部分である。折曲判定部３３における折れ曲がりの判定方法について具体的に説明する。折曲判定部３３は、図４（Ａ）に示される透過画像５０を、図４（Ｂ）に示されるような二値化画像６０に変換する。次に、折曲判定部３３は、二値化画像６０の四隅を抽出し、図５（Ａ）に示されるような、当該四隅と頂点とする四角形からなる基準線Ｌ１を設定する。

折曲判定部３３は、透過画像５０が二値化された二値化画像６０と当該二値化画像６０の四隅を頂点とする四角形からなる基準線Ｌ１とに基づいて、折れ曲がりの有無を判定する。折れ曲がりの判定は、下記に示すとおり複数の方法があり、ユーザは、判定モードを適宜切り替えることができる構成となっている。

モード１：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線とによって囲まれる面積に基づいて判定
折曲判定部３３は、図５（Ｂ）に示されるように、二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ１とによって囲まれる面積Ａ１、又は二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ１とによって囲まれる面積Ａ２のいずれか一方が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

モード２：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線との距離に基づいて判定
折曲判定部３３は、図５に示されるように、二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ１との距離、又は二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ１との距離の一方が、閾値を超える部分があった場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

また、折曲判定部３３は、二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａ（５１Ｂ）の外形線６１Ａ（６１Ｂ）上に任意に複数の設定点を設定し、この設定点と基準線Ｌ１との距離の総和が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定してもよい。

モード３：透過画像の面積と、基準線によって囲まれる部分の面積との差に基づいて、折れ曲がりの有無を判定
折曲判定部３３は、二値化画像６０の面積と、基準線Ｌ１によって囲まれる部分の面積との差が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。言い換えると、折曲判定部３３は、図４（Ｂ）に示される二値化画像６０の面積と、図５（Ａ）に示される基準線Ｌ１によって囲まれる四角形の面積との差が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

（２−３）不良判定部
不良判定部３５は、透過画像５０に基づいて、物品Ｇの良否を判定する部分である。具体的には、不良判定部３５は、透過画像５０に基づいて、図４（Ａ）に示されるような、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無を判定する。不良判定部３５は、内容物以外の異物の混入が有ると判定した場合、及び内容物の割れが有ると判定した場合、その旨の情報を含む検出信号を、近赤外線検査装置１の下流側に配置された振分機構７０に送信する。なお、内容物以外の異物の混入の有無、及び内容物の割れの有無は、公知の技術を用いて判定することができる。

（３）特徴及び作用・効果
上記実施形態の近赤外線検査装置１では、シール不良品の検査漏れを生じさせる原因となるシール部に折れ曲がりのある物品Ｇを、正規のラインコンベア８０から外れた第１回収箱９１に当該物品Ｇを送るので、シール不良品の検査漏れを抑制することができる。

また、上記実施形態の近赤外線検査装置１では、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無、及びシール部への内容物の噛み込みの有無という３つの判定項目のうち、少なくとも１つの項目において有りと判定された物品Ｇが回収される第２回収箱９３とは別に、シール部に折れ曲がりのある物品Ｇが第１回収箱９１に回収される。第１回収箱９１に回収された物品Ｇは、ユーザによってシール部に折れ曲がりのない状態とされ、再検査されるために上流側のコンベヤに載せられる。この結果、良品であるにもかかわらず不良品として処理されることを防止できるので、物品のロスを抑制することができる。

なお、上記実施形態の近赤外線検査装置１では、第１回収箱９１の代わりに、近赤外線検査装置１の上流側に物品Ｇを戻す巡廻コンベヤと、シール部に折れ曲がりが無い状態に戻す均し装置と、が配置される構成としてもよい。この構成によれば、シール部に折れ曲がりのある物品Ｇは、振分機構７０によって巡廻コンベヤに振り分けられ、巡廻コンベヤの搬送経路中に配置された均し装置によってシール部に折れ曲がりが無い状態とされ、もう一度、近赤外線検査装置１によって検査がなされる。

なお、上述の折曲判定部３３は、図４（Ａ）に示される透過画像５０を、図４（Ｂ）に示されるような二値化画像６０に変換した後、当該二値化画像６０に基づいて折り曲げを判定する例を挙げて説明したが、透過画像５０そのものに基づいて折り曲げを判定してもよい。また、物品Ｇの外形線を明確に抽出できる画像処理であれば、透過画像５０を二値化するだけでなく、適宜公知のフィルタを用いて透過画像５０を画像処理してもよい。

（４）変形例
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

＜変形例１＞
上記実施形態の近赤外線検査装置１では、折曲判定部３３が、透過画像５０が二値化された二値化画像６０と当該二値化画像６０の四隅を頂点とする四角形からなる基準線Ｌ１とに基づいて、折れ曲がりの有無を判定する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、折曲判定部３３は、二値化画像６０とシール部に折れ曲がりのない正常物品における透過画像の外形線からなる基準線とに基づいて、シール部における折れ曲がりの有無が判定されてもよい。この場合、正常物品における透過画像の外形線からなる基準線の情報は、予め図示しない記憶部などに記憶されており、折曲判定部３３は、二値化画像６０と記憶部に記憶された基準線の情報とに基づいて、シール部における折れ曲がりの有無が判定される。具体的な判定の方法は、上述したモード１〜モード３に準ずるので、ここでは詳細な説明を省略する。

＜変形例２＞
また、折曲判定部３３は、例えば、二値化画像６０と、当該二値化画像６０のシール部に該当する部分５１Ａ，５１Ｂの長手方向に延在する外形線上に設定される複数の設定点に基づいて設定される基準線とに基づいて、シール部における折れ曲がりの有無を判定してもよい。以下、図６、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照しながら、シール部における折れ曲がりの有無の判定方法について詳細に説明する。

図６に示されるように、折曲判定部３３は、まず、二値化画像６０の一方のシール部に該当する部分の長手方向に延在する外形線上に複数の設定点ＳＰ１〜ＳＰ４を設定する。設定点は、例えば、シール部に該当する部分５１Ａの長手方向に延在する外形線上の両端（ＳＰ１及びＳＰ４）と、変曲点となるような点（ＳＰ２及びＳＰ３）とを設定したり、シール部に該当する部分５１Ａの長手方向に延在する外形線上の両端（ＳＰ１及びＳＰ４）と、その間を等間隔に分割する複数の点を設定したりするなど、任意に設定できる。

次に、折曲判定部３３は、先に設定した設定点ＳＰ１〜ＳＰ４に基づいて基準線Ｌ２を設定する。基準線Ｌ２は、例えば、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４に対する近似直線とすることができる。近似直線は、最小二乗法など公知の方法にて算出することができる。

折曲判定部３３は、透過画像５０（又は二値化画像６０）と基準線Ｌ２とに基づいて、折れ曲がりの有無を判定する。折れ曲がりの判定は、下記に示すとおり複数の方法があり、ユーザは、判定モードを適宜切り替えることができる構成となっている。

モード１１：設定点のそれぞれと基準線との距離の総和に基づいて判定
折曲判定部３３は、図７（Ａ）に示されるように、折曲判定部３３は、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４のそれぞれから基準線Ｌ２までの距離Ｄ１〜Ｄ４の総和が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。図７（Ｂ）に示されるように、設定点ＳＰ５〜ＳＰ８についても、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４と同様、設定点ＳＰ１〜ＳＰ４と基準線Ｌ２とのそれぞれの距離Ｄ５〜Ｄ８の総和が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定される。

モード１２：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線とによって囲まれる面積に基づいて判定
折曲判定部３３は、透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ２とによって囲まれる部分の面積、又は透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ２とによって囲まれる部分の面積のいずれか一方が閾値を超えた場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

モード１３：透過画像のシール部に該当する部分の外形線と基準線との距離に基づいて判定
折曲判定部３３は、透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ａの外形線６１Ａと基準線Ｌ２との距離、又は透過画像５０のシール部に該当する部分５１Ｂの外形線６１Ｂと基準線Ｌ２との距離の一方が、閾値を超える部分があった場合に、シール部に折れ曲がりが有ると判定する。

＜その他の変形例＞

上記実施形態又は変形例では、シール部の折れ曲がりを判定する複数の方法（判定モード）を備え、ユーザによって当該判定モードを適宜切り替えることができる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも１つの判定モードを備えていればよい。

上記実施形態では、物品Ｇに近赤外線を照射し、当該物品Ｇを透過した近赤外線に基づいて透過画像５０を生成する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は、物品ＧにＸ線を照射し、当該物品Ｇを透過したＸ線に基づいて透過画像を生成する画像生成部を備えるＸ線検査装置（検査装置）に適用することも可能である。この場合、アルミ材料などの包材を蒸着して包装された物品を検査することも可能となる。

上記実施形態では、透過画像５０に基づいて、包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部３３の他に、透過画像５０に基づいて、図４（Ａ）に示されるような、内容物以外の異物の混入の有無、内容物の割れの有無を判定する不良判定部３５を備える、近赤外線検査装置１の例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、例えば、近赤外線又はＸ線の透過画像に基づいて包材のシール部における折れ曲がりの有無のみを判定する折れ曲がり判定装置として構成してもよい。

以上説明した種々の実施形態及び変形例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々、組み合わせられてもよい。

１…近赤外線検査装置（検査装置）、２…光照射部、３…光検出部、４…制御コンピュータ（画像生成部、折曲判定部、不良判定部）、１１，１２…搬送コンベア、３１…画像生成部、３３…折曲判定部、３５…不良判定部、５０…透過画像、６０…二値化画像、７０…振分機構（振分部）、８０…ラインコンベア、９１…第１回収箱、９３…第２回収箱、Ｇ…物品、Ｌ１，Ｌ２…基準線，ＳＰ１〜ＳＰ８…設定点。

Claims (8)

1. 内容物が包材に包装された物品を検査する検査装置であって、
   物品に光を照射する光照射部と、
   前記物品を透過した前記光に基づいて、前記物品の透過画像を生成する画像生成部と、
   前記透過画像に基づいて、前記包材のシール部における折れ曲がりの有無を判定する折曲判定部と、を備える、検査装置。
2. 前記折曲判定部は、前記透過画像と前記透過画像の四隅を頂点とする四角形からなる基準線とに基づいて、又は前記透過画像と前記シール部に折れ曲がりのない正常物品における透過画像の外形線からなる基準線とに基づいて、前記折れ曲がりの有無を判定する、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記折曲判定部は、前記透過画像の面積と、前記基準線によって囲まれる部分の面積との差に基づいて、前記折れ曲がりの有無を判定する、請求項２に記載の検査装置。
4. 前記折曲判定部は、前記透過画像と、前記透過画像の前記シール部に該当する部分の長手方向に延在する外形線上に設定される複数の設定点に基づいて設定される基準線と、に基づいて、前記折れ曲がりの有無を判定する、請求項１に記載の検査装置。
5. 前記折曲判定部は、前記複数の設定点に対する近似直線を前記基準線として設定する、請求項４に記載の検査装置。
6. 前記折曲判定部は、前記透過画像の前記シール部に該当する部分の外形線と前記基準線との距離、又は前記透過画像の前記シール部に該当する部分の外形線と前記基準線とによって囲まれる面積に基づいて、前記折れ曲がりの有無を判定する、請求項２〜５の何れか一項に記載の検査装置。
7. 前記透過画像に基づいて、前記物品の良否を判定する不良判定部と、
   前記折曲判定部及び前記不良判定部による判定結果に基づいて、前記シール部が折れ曲がった前記物品及び不良品である前記物品のそれぞれを区別して振り分ける振分部と、を更に備える、請求項１〜６の何れか一項に記載の検査装置。
8. 前記包材は樹脂フィルムである、請求項１〜７の何れか一項に記載の検査装置。