JP2018136213A - Image inspection system of package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲食物や調味料、化粧品、医薬品等の液状や粘稠状の被包装物をプラスチックフィルムからなる包装袋内に充填包装した包装体の画像検査システムに関する。 The present invention relates to an image inspection system for a package in which liquid or viscous packages such as foods and drinks, seasonings, cosmetics, and pharmaceuticals are filled and packaged in a packaging bag made of a plastic film.
プラスチックフィルムからなる包装袋内に液状や粘稠状の被包装物を自動的に充填包装する充填包装機については、特許文献１および特許文献２に記載されているような自動充填機が知られている。 As for a filling and packaging machine for automatically filling and packaging a liquid or viscous packaged article in a packaging bag made of a plastic film, automatic filling machines such as those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known. ing.
この自動充填機は、例えばベースフィルム層とシーラント層とを具える積層フィルムからなる長尺の包装用フィルムを、その長手方向に上方から下方へ連続的に走行させながら、前記シーラント層が向い合せになるように幅方向に半折りし、その重なり合うフィルム両側縁どうしを縦方向に連続的にヒートシールして、縦シール部を形成して該フィルムを筒状とし、次いで該筒状の包装用フィルムの底部側となる箇所に、該包装用フィルムの幅方向に沿って横方向へヒートシールして横シール部を形成し、該筒状の包装用フィルム内に被包装物を充填しつつ、該被包装物を押し出しながら袋口側となる箇所に横シール部を形成することで連続的に包装体が製造されるように構成されている。 This automatic filling machine, for example, is a long packaging film made of a laminated film comprising a base film layer and a sealant layer, and the sealant layer faces the longitudinal packaging film while continuously running from the top to the bottom in the longitudinal direction. The two side edges of the overlapping film are heat-sealed continuously in the vertical direction so as to form a vertical seal portion to make the film into a cylinder, and then the cylindrical packaging At the location on the bottom side of the film, heat-sealing in the lateral direction along the width direction of the packaging film to form a lateral seal portion, while filling the packaged article in the cylindrical packaging film, A package is continuously manufactured by forming a horizontal seal portion at a location on the bag mouth side while extruding the package.
この自動充填機は、各種のスイッチやタッチパネルを具える操作パネルを有し、該操作パネルにおいて、包装形態に応じた生産条件（包装用フィルムの移送速度の設定、シールピッチの設定、被包装物の充填量の設定や動作タイミングの設定、縦シール機構、横シール機構のシール圧の設定や動作タイミングの設定などの生産条件等）を項目毎に数値にて入力することで設定できるように構成されている。 This automatic filling machine has an operation panel having various switches and a touch panel, and in the operation panel, the production conditions (setting of the transfer speed of the packaging film, setting of the seal pitch, setting of the packaging object) Setting of filling amount and operation timing, production conditions such as setting of seal pressure and operation timing of vertical seal mechanism and horizontal seal mechanism, etc.) by entering numerical values for each item Has been.
しかしながら、上記自動充填機の設定には、経験に基づいた細かい調整が必要とされるため、ユーザー自らが設定を行うことはせず、例えば、シール部の不具合等のトラブルが発生すると、自動充填機のメーカーの作業員がユーザーの元へ出向いて自動充填機の設定変更（調整）を行っていた。このため、運転を再開するまでに時間がかかるという問題点があった。 However, since the setting of the automatic filling machine requires fine adjustment based on experience, the user does not make the setting himself. For example, when trouble such as a malfunction of the seal portion occurs, automatic filling is performed. An operator of the machine manufacturer went to the user to change (adjust) the settings of the automatic filling machine. For this reason, there is a problem that it takes time to resume the operation.
また、生産条件（設定）が適正でないと、縦シール部や横シール部にシワや発泡が発生することがある。このようなシワや発泡は、数μｍ程度の小さいものであっても被包装物の充填スペースに達する、あるいは近接するようなもの（貫通孔や連続発泡）であれば、被包装物が該シワや発泡を通って徐々に漏れ出す所謂スローリークが発生するおそれがある。このような数μｍのシワ等は、目視による確認が難しいため、従来、製造した包装体を３日間程度一時的に保管しておき、実際の液漏れの有無で包装体の良否を判定していた。しかし、この方法では、大量の包装体を保管する場所を確保する必要がある点、製造後すぐに出荷できない点、液漏れが発生した場合に周囲の包装体を汚損する点など、多くの問題点があった。 In addition, if the production conditions (settings) are not appropriate, wrinkles and foaming may occur in the vertical seal portion and the horizontal seal portion. Even if such wrinkles and foaming are as small as a few μm, they can reach or close to the filling space of the package (through holes and continuous foaming), and the package is There is a risk of so-called slow leak that gradually leaks through the foam. Since such wrinkles of several μm are difficult to confirm visually, conventionally, the manufactured packaging is temporarily stored for about 3 days, and the quality of the packaging is judged based on the presence or absence of actual liquid leakage. It was. However, with this method, there are many problems such as the need to secure a place to store a large amount of packages, the point that shipment is not possible immediately after production, and the surrounding packages are soiled when a liquid leak occurs. There was a point.
本発明は、上記問題を解消し、製造した包装体の良否を自動で判別することができると共に、充填包装機の生産条件の変更を自動で行うことのできる包装体の画像検査システムを提供することを目的とする。 The present invention provides an image inspection system for a package that can solve the above problems and can automatically determine the quality of the manufactured package, and can automatically change the production conditions of the filling and packaging machine. For the purpose.
上記目的を解決するため鋭意検討した結果、発明者らは、以下に述べる要旨構成に係る本発明に想到した。
即ち、本発明は、プラスチックフィルムからなる包装体の画像検査システムであって、充填包装機と、画像データ判定システムと、記憶装置と、画像データ解析システムとを備え、
前記画像データ判定システムは、
前記充填包装機で製造された包装体を撮像する撮像装置と、
前記包装体の良否の判定条件を記憶する記憶部と、
前記撮像装置で撮像した包装体の画像データから、該包装体の良否を判定する判定部と、
前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を、前記判定部の判定結果および前記充填包装機の生産条件と共に、前記記憶装置へ通信手段を介して送信する画像データ送信部とを備え、
前記画像データ解析システムは、
前記記憶装置から前記判定部により不良と判定された前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報から、その不良原因およびその不良を解決するための新たな生産条件を、前記記憶装置に蓄積された過去の画像データまたはその画像データに関連する情報と、これに関連付けられている前記充填包装機の生産条件に基づいて解析する解析部と、
該解析部で得られた前記新たな生産条件を、通信手段を介して前記充填包装機に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする。
As a result of intensive studies to solve the above-described object, the inventors have arrived at the present invention according to the gist configuration described below.
That is, the present invention is an image inspection system for a packaging body made of a plastic film, comprising a filling and packaging machine, an image data determination system, a storage device, and an image data analysis system,
The image data determination system includes:
An imaging device for imaging a package manufactured by the filling and packaging machine;
A storage unit for storing determination conditions for the quality of the package;
From the image data of the package imaged by the imaging device, a determination unit that determines the quality of the package,
An image data transmission unit that transmits the image data and / or information related to the image data together with the determination result of the determination unit and the production conditions of the filling and packaging machine to the storage device via a communication unit;
The image data analysis system includes:
An image data acquisition unit that acquires the image data determined to be defective by the determination unit and / or information related to the image data from the storage device;
From the image data acquired by the image data acquisition unit and / or information related to the image data, the cause of the defect and new production conditions for solving the defect are stored in the past image. Data or information related to the image data, and an analysis unit for analyzing based on the production conditions of the filling and packaging machine associated therewith,
A transmission unit for transmitting the new production conditions obtained by the analysis unit to the filling and packaging machine via a communication unit;
It is characterized by providing.
なお、本発明においては、
（１）前記判定部において不良品と判定された包装体の保管および観察の結果から、該判定部の判定が不正確と判断された場合に、通信手段を介して前記判定条件を修正する判定条件修正部を備えること、
（２）前記判定部は、前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を所定のカテゴリ別に分類する分類部を有し、前記画像データ送信部は、各カテゴリに属する画像データおよび／またはその画像データに関連する情報の数と、前記充填包装機の現状の生産条件と前記判定部の前記判定結果とを関連付けて前記記憶装置へ送信するよう構成されていること、
がより好ましい解決手段となる。
In the present invention,
(1) Determination of correcting the determination condition via communication means when the determination of the determination unit is determined to be inaccurate from the results of storage and observation of the package determined as defective by the determination unit Providing a condition correction unit;
(2) The determination unit includes a classification unit that classifies the image data and / or information related to the image data into predetermined categories, and the image data transmission unit includes the image data belonging to each category and / or The number of pieces of information related to the image data, the current production conditions of the filling and packaging machine, and the determination result of the determination unit are associated and transmitted to the storage device,
Is a more preferable solution.
本発明の包装体の画像検査システムによれば、製造した包装体の良否が自動で判別されると共に、充填包装機の生産条件が自動で変更されるので、不具合の発生に伴う操業停止から操業再開までの時間を短くすることができる。 According to the image inspection system for a package of the present invention, the quality of the manufactured package is automatically determined, and the production conditions of the filling and packaging machine are automatically changed. The time until resumption can be shortened.
また、本発明の画像検査システムによれば、製造される包装体の良否を、画像データを用いて判定するため、目視では確認できないような小さな欠陥も検出することができる。とくに、従来の目視による選別では確認することができなかったヒートシール部上に発生する数μｍ程度の小さなシワや発泡をも検出することができるため、液漏れ検査に要する時間、場所およびコストを削減することができる。 Further, according to the image inspection system of the present invention, since the quality of the manufactured package is determined using the image data, a small defect that cannot be visually confirmed can be detected. In particular, since it is possible to detect small wrinkles and foaming of about several μm generated on the heat seal part that could not be confirmed by conventional visual sorting, the time, place and cost required for the liquid leak inspection can be reduced. Can be reduced.
さらに本発明の画像検査システムによれば、包装体の良否判定に使用する判定条件として、過去の画像データや該画像データから抽出した特徴データを、欠陥箇所及び大きさ等とその生産条件（包装体の品種やピッチ、充填包装機の運転条件等）に応じてパターン化したものを利用することができる。なお、判定条件は、画像データや特徴データに限定されるものではない。 Furthermore, according to the image inspection system of the present invention, past image data and feature data extracted from the image data are used as determination conditions used for determining the quality of the package. Patterned according to the body type, pitch, operating conditions of the filling and packaging machine, etc. can be used. Note that the determination condition is not limited to image data or feature data.
以下、本発明にかかる画像検査システムを、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像検査システムのブロック図である。
図１に示すように、本実施形態にかかる画像検査システム１は、検査対象となる充填包装体を製造する充填包装機１０と、充填包装機１０によって製造される包装体の画像データから包装体の良否を判定する画像データ判定システム２０と、該充填包装システム１０から送信された画像データ等を蓄積する記憶装置３０と、該記憶装置３０に蓄積された不良品の画像データ等から、その不良原因を解析する画像データ解析システム４０とを備えている。前記充填包装機１０、前記画像データ判定システム２０、前記記憶装置３０および画像データ解析システム４０は、ＬＡＮやインターネット等の通信手段を介して接続されている。
Hereinafter, an image inspection system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of an image inspection system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, an image inspection system 1 according to the present embodiment includes a filling and packaging machine 10 that produces a filling and packaging body to be inspected, and a packaging body from image data of the packaging body that is produced by the filling and packaging machine 10. From the image data determination system 20 for determining the quality of the product, the storage device 30 for storing the image data transmitted from the filling and packaging system 10 and the image data of the defective product stored in the storage device 30 And an image data analysis system 40 for analyzing the cause. The filling and packaging machine 10, the image data determination system 20, the storage device 30, and the image data analysis system 40 are connected via communication means such as a LAN or the Internet.
充填包装機１０は、特許文献１、２に記載のような縦型充填包装機の他、横型充填包装機や他列充填包装機等の各種のものとすることができる。以下は、図２に示す縦型充填包装機を代表例として説明する。充填包装機１０は、フィルムロールＲから連続的に繰り出されて走行する１枚の長尺の包装用フィルムＦを上方から下方へ連続的に走行させながら、その走行中にガイドロッド１００で案内しつつ包装用フィルムＦをそのシーラント層が互いに向い合せになるように幅方向に折り返し、図では包装用フィルムＦの左端部に位置するその両側端部同士を重ね合わせ、その重ね合わされた両側端部同士を１対の縦シールロールからなる縦シール機構１０１によって包装用フィルムＦの長手方向（縦方向）に連続的に加圧および加熱して縦シール部１０２を形成し、これにより包装用フィルムＦを筒状に形成する。次いで、図示しないタンクから図示しないポンプおよび供給路を介して供給された被包装物Ｍを、上記１対の縦シールロール間を上方から下方へ貫通している充填ノズル１０３によって、筒状に形成した包装用フィルムＦ'の内側へ連続的に、または所定量ずつ間欠的に充填すると共に、筒状に形成した包装用フィルムＦ’をその長手方向に一定間隔をおいて、１対の横シールロールからなる第１横シール機構１０４によって全幅にわたり加熱しつつ加圧して互いに溶着させて間欠的に横シール部１０５を形成する。その後、第２横シール機構１０６で横シール部１０５を再押圧して該シールを確実なものとし、これにより多数の包装体Ｗが包装用フィルムＦの長手方向へつながった状態で連続的に製袋されるように構成される。なお、包装体Ｗは、図に示すように第２横シール機構１０５の下流側に切断機構１０７を設けて一袋ずつもしくは複数袋ずつに切断してもよい。 The filling and packaging machine 10 can be of various types such as a horizontal filling and packaging machine and another row filling and packaging machine in addition to the vertical filling and packaging machine described in Patent Documents 1 and 2. Hereinafter, the vertical filling and packaging machine shown in FIG. 2 will be described as a representative example. The filling and packaging machine 10 guides with a guide rod 100 during the running of a single long packaging film F that is continuously fed from the film roll R and running from the top to the bottom. On the other hand, the packaging film F is folded back in the width direction so that the sealant layers face each other. The vertical seal mechanism 101 composed of a pair of vertical seal rolls is continuously pressed and heated in the longitudinal direction (vertical direction) of the packaging film F to form the vertical seal portion 102, thereby forming the packaging film F Is formed into a cylindrical shape. Next, the article to be packaged M supplied from a tank (not shown) via a pump (not shown) and a supply path is formed into a cylindrical shape by the filling nozzle 103 penetrating from the top to the bottom between the pair of vertical seal rolls. A pair of horizontal seals are filled in the packaging film F ′ continuously or intermittently by a predetermined amount, and the packaging film F ′ formed in a cylindrical shape is spaced apart in the longitudinal direction. The first horizontal sealing mechanism 104 made of a roll is heated and pressurized over the entire width to be welded together to form the horizontal sealing portion 105 intermittently. Thereafter, the horizontal seal portion 105 is pressed again by the second horizontal seal mechanism 106 to secure the seal, thereby continuously producing a large number of packaging bodies W in the longitudinal direction of the packaging film F. Configured to be bagged. The package W may be cut into single bags or multiple bags by providing a cutting mechanism 107 on the downstream side of the second horizontal sealing mechanism 105 as shown in the figure.
画像データ判定システム２０は、ＣＰＵおよびメモリ等を備えるコンピュータによって構成され、上記充填包装機１０において製造される包装体Ｗの所定の検査部位を撮像するための撮像装置２１と、該撮像装置２１によって撮像された画像データを、記憶部２３に蓄積された包装体の良否の判定の基準となる判定条件と比較することで、該画像データに映る包装体Ｗの良否を判断する判定部２２を有している。 The image data determination system 20 is configured by a computer including a CPU, a memory, and the like, and includes an imaging device 21 for imaging a predetermined inspection site of the package W manufactured in the filling and packaging machine 10, and the imaging device 21. It has a determination unit 22 that determines the quality of the package W reflected in the image data by comparing the captured image data with the determination condition that is a criterion for determining the quality of the package stored in the storage unit 23. doing.
撮像装置２１は、充填包装機１０において連続して製造される包装体Ｗを撮像する装置であり、例えば、ＣＣＤカメラや赤外線カメラ、ＣＭＯＳカメラ等を用いることができる。撮像装置２１は、縦シール部１０２および横シール部１０５上に発生する数μｍ程度のシワや疵、発泡等を検出できるものであれば特に限定されない。 The imaging device 21 is a device that captures an image of the package W manufactured continuously in the filling and packaging machine 10. For example, a CCD camera, an infrared camera, a CMOS camera, or the like can be used. The imaging device 21 is not particularly limited as long as it can detect wrinkles, wrinkles, foaming, etc. of about several μm generated on the vertical seal portion 102 and the horizontal seal portion 105.
撮像装置２１は、包装体Ｗの所定の検査部位を撮像することができれば、充填包装機１０のどの位置に設けてもよく、また複数の撮像装置２１を設けて複数の検査部位を撮像できるようにしてもよい。
なお、包装体Ｗは、縦シール部１０２と横シール部１０５のシール不良（シワや連続発泡の発生）によって液漏れが発生しやすいことから、少なくとも該シール部１０２、１０５位置、とくに縦シール部１０２と横シール部１０５とが交差する位置を検査部位とすることが好ましい。また、包装体Ｗが、特開２００５−５９９５８号公報に記載のようなフィルム状の注出ノズルを具える場合には、該注出ノズルの取り付け位置や外観を検査部位に設定し、該注出ノズルの取付け位置のずれや、注出ノズル先端の折れ曲がり等が検査できるようにすることが好ましい。
The imaging device 21 may be provided at any position of the filling and packaging machine 10 as long as it can image a predetermined inspection site of the package W, and a plurality of imaging devices 21 may be provided to image a plurality of inspection sites. It may be.
Since the package W is liable to cause liquid leakage due to poor sealing (occurrence of wrinkles or continuous foaming) between the vertical seal portion 102 and the horizontal seal portion 105, at least the positions of the seal portions 102 and 105, particularly the vertical seal portion. It is preferable that a position where 102 and the lateral seal portion 105 intersect is set as an inspection site. In addition, when the package W includes a film-like dispensing nozzle as described in JP-A-2005-59958, the attachment position and appearance of the dispensing nozzle are set as inspection sites, and the casting It is preferable to be able to inspect the displacement of the attachment position of the discharge nozzle, the bending of the tip of the discharge nozzle, and the like.
判定部２２は、撮像装置２１で取得した画像データを、充填包装機１０（データ出力部１５）から取得した生産条件を考慮し、画像データ判定システム２０の記憶部２３に登録されている判定条件と比較することにより該画像データに映る包装体Ｗの良否を判定する機能を有する。 The determination unit 22 considers the production conditions acquired from the filling and packaging machine 10 (data output unit 15) for the image data acquired by the imaging device 21, and the determination conditions registered in the storage unit 23 of the image data determination system 20 And the function of determining the quality of the package W reflected in the image data.
判定条件としては、特に限定されるものではないが、例えば基準画像データや基準特徴データを用いることができる。 The determination condition is not particularly limited. For example, reference image data or reference feature data can be used.
基準画像データは、良品の基準画像および／または不良品の基準画像からなり、良品の基準画像としては、欠陥箇所が全く存在しないものの他、欠陥箇所が存在するが不具合を発生する程度ではないものも含まれる。一方、不良品の基準画像とは、該画像内に存在するシワや発泡等の欠陥の発生パターンと同様のパターンの欠陥が発生した場合に、液漏れ等の不具合が発生する可能性が高いものである。
なお、良品の基準画像との比較と不良品の基準画像との比較を２段階で行ってもよく、例えば、良品の基準画像による判定を行った後、「不良品」と判定された包装体Ｗについて、さらに不良品の基準画像との判定を行うことにより、判定精度を向上させることができる。
The reference image data is composed of a reference image of a good product and / or a reference image of a defective product. As a reference image of a non-defective product, there is no defect portion at all, and there is a defect portion but not a problem causing a defect. Is also included. On the other hand, a reference image of a defective product is one that has a high possibility of occurrence of a defect such as liquid leakage when a defect having the same pattern as a defect generation pattern such as wrinkles or foaming existing in the image occurs. It is.
In addition, the comparison with the reference image of the non-defective product and the comparison with the reference image of the defective product may be performed in two stages. For example, after the determination based on the reference image of the non-defective product, the package determined as “defective” The determination accuracy of W can be improved by further determining the reference image of the defective product.
また、基準特徴データは、過去に撮像された画像データから、液漏れ等の不具合の発生要因となったシワや発泡等の欠陥箇所を特徴毎に抽出してデータ化してものであり、例えば、シワの数や太さ、長さ、位置、および発泡の数や大きさ、位置などの各項目についてそれぞれ不具合の発生する基準を予めデータ化して記憶部２３に蓄積しておく。
判定部２２における判定に際しては、撮像装置２１で撮像した画像データから特徴データ（欠陥の種類や数、位置など）を抽出し、該特徴データを、記憶部２３に蓄積された基準特徴データと比較することで、画像データに映る包装体Ｗの良否を判定する。
In addition, the reference feature data is obtained by extracting, for each feature, defect portions such as wrinkles and foams that have caused defects such as liquid leakage from image data captured in the past. References for generating defects are stored in the storage unit 23 in advance for each item such as the number, thickness, length, and position of wrinkles, and the number, size, and position of foaming.
For determination by the determination unit 22, feature data (such as the type, number, and position of defects) is extracted from the image data captured by the imaging device 21, and the feature data is compared with reference feature data stored in the storage unit 23. By doing so, the quality of the package W reflected in the image data is determined.
判定部２２において、判定結果が「不良品」となった場合には、判定部２２から充填包装機１０の制御部１２へ排除信号を出力し、該当する包装体Ｗを、充填包装機１０に設けた排出部１３から別ラインへと排出されるようにすれば、不良品の疑いのある包装体Ｗが出荷されるおそれがない。なお、包装体Ｗには、包装用フィルムＦに予めバーコードやＱＲコード（登録商標）等を印刷しておくことが好ましく、該バーコード等によって画像データと不良品の包装体Ｗとを照合できるようにしておけば、該包装体Ｗを正確に排出部１３から排出することができる。 In the determination unit 22, when the determination result is “defective product”, an exclusion signal is output from the determination unit 22 to the control unit 12 of the filling and packaging machine 10, and the corresponding packaging body W is sent to the filling and packaging machine 10. If it is made to discharge from the provided discharge part 13 to another line, there is no possibility that the packaging body W suspected of being defective will be shipped. In addition, it is preferable to print a barcode, QR code (registered trademark) or the like on the packaging film F in advance on the packaging body W, and the image data and the defective packaging body W are collated with the barcode or the like. If possible, the package W can be accurately discharged from the discharge unit 13.
図３に、判定部２２において、「不良品」と判定された画像データ（ａ）と「良品」と判定された画像データ（ｂ）の一例を示す。この画像データは、包装体Ｗの縦シール部１０２と横シール部１０５とが交差する位置を撮像したものであり、「不良品」と判定された画像データ（ａ）には、矢印で示した位置に横シール部１０５の長さ方向に貫通するシワが発生している。 FIG. 3 shows an example of image data (a) determined as “defective” and image data (b) determined as “non-defective” by the determination unit 22. This image data is an image of the position where the vertical seal portion 102 and the horizontal seal portion 105 of the package W intersect, and the image data (a) determined to be “defective” is indicated by an arrow. Wrinkles penetrating in the length direction of the lateral seal portion 105 are generated at the position.
判定部２２における判定後の画像データは、該判定結果、および充填包装機１の生産条件と共に、画像データ送信部２４から記憶装置３０へと送信され、蓄積される。なお、判定条件として基準特徴データを用いた場合には、判定部２２における判定の際に、画像データから抽出した特徴データを、画像データと共に、または画像データの代わりに画像データ送信部２４から記憶装置３０へ送信してもよい。以下は、画像データと該画像データから抽出した特徴データとを合わせて「画像データ等」と言う。 The image data after the determination in the determination unit 22 is transmitted from the image data transmission unit 24 to the storage device 30 and stored together with the determination result and the production conditions of the filling and packaging machine 1. When the reference feature data is used as the determination condition, the feature data extracted from the image data is stored from the image data transmission unit 24 together with the image data or instead of the image data at the determination by the determination unit 22. You may transmit to the apparatus 30. Hereinafter, the image data and the feature data extracted from the image data are collectively referred to as “image data or the like”.
画像データ送信部２４は、撮像装置２１で撮像した画像データ等を、充填包装機１０の現状の生産条件の情報および判定部２２の判定結果と関連付けて、通信手段としてのインターネットを介して記憶装置３０に送信する機能を有する。包装体Ｗは、例えば約１０万個／日のスピードで大量に生産されるため、数分おきや数時間おきにまとめて送信するように設定してもよい。 The image data transmission unit 24 associates the image data captured by the imaging device 21 with the current production condition information of the filling and packaging machine 10 and the determination result of the determination unit 22, and stores the data via the Internet as a communication unit. 30. Since the package W is produced in large quantities at a speed of, for example, about 100,000 pieces / day, it may be set so as to be transmitted every few minutes or every several hours.
記憶装置３０は、画像データ判定システム２０で取得した画像データ等と、その画像データ等に関連付けられた生産条件や判定結果の情報等を蓄積する機能を有する。この記憶装置３０は、送信される大量の画像データ等を保存するため、例えば、欠陥箇所のパターンおよび生産条件（例えば、プラスチックフィルムの品種や被包装物の種類、充填量、ピッチ等）と関連付けて複数のディレクトリやフォルダに分けて保存することが好ましい。 The storage device 30 has a function of accumulating image data and the like acquired by the image data determination system 20, production conditions associated with the image data and the like, information on determination results, and the like. In order to store a large amount of image data to be transmitted, the storage device 30 is associated with, for example, a pattern of a defective portion and a production condition (for example, the type of plastic film, the type of package, the filling amount, the pitch, etc.) It is preferable to store it in a plurality of directories and folders.
とくに、記憶装置３０に蓄積された画像データ等は、後述する演算部４２において不良品の発生原因を解析する際の蓄積情報データとして利用されるため、記憶装置３０への画像データ等の蓄積に際しては、欠陥の形態および生産条件等に基づいて細かく分類してパターン化することが好ましく、これによれば欠陥の形態と生産条件との関係が明確になり、後述する演算部４２による解析作業を迅速に、かつ高い精度で行うことができる。 In particular, since image data and the like stored in the storage device 30 are used as storage information data when analyzing the cause of the occurrence of defective products in the calculation unit 42 described later, the image data and the like are stored in the storage device 30. Is preferably finely classified and patterned on the basis of the defect form and production conditions, etc. According to this, the relationship between the defect form and the production conditions becomes clear, and the analysis work by the calculation unit 42 described later is performed. It can be performed quickly and with high accuracy.
記憶装置３０に蓄積された画像データ等のうち、判定部２２において不良品と判定された画像データ等については、画像データ解析システム４０において欠陥発生の原因と対策が検討される。 Among the image data and the like stored in the storage device 30, for the image data and the like determined to be defective by the determination unit 22, the cause of the occurrence of defects and countermeasures are examined by the image data analysis system 40.
画像データ解析システム４０は、ＣＰＵやメモリ等を備えるコンピュータによって構成され、画像データ取得部４１と演算部４２とを備え、該画像データ取得部４１は、記憶装置３０に新たに登録された画像データ等の中から、判定部２２において「不良品」と判断された画像データ等を取得する機能を有している。一方、「良品」と判断された画像データ等については、トレーサビリティ（生産履歴）として包装体の生産管理に利用することができる。 The image data analysis system 40 is configured by a computer including a CPU, a memory, and the like, and includes an image data acquisition unit 41 and a calculation unit 42, and the image data acquisition unit 41 is newly registered in the storage device 30. And the like, the determination unit 22 has a function of acquiring image data determined to be “defective”. On the other hand, image data determined to be “good” can be used for production management of the package as traceability (production history).
演算部４２は、画像データ取得部４１から取得した「不良品」の画像データ等と、記憶装置３０に蓄積された蓄積情報データ（過去の画像データや特徴データ）との比較によって欠陥発生の原因を解析する解析部４３を有する。具体的には、解析部４３は例えば、不良品として判定された画像データ等と、記憶装置３０に大量に蓄積された過去の情報（画像データ、特徴データ、生産条件等）とをマッチングさせて原因を特定する。また、解析部４３は、解析結果から欠陥の発生を解消するための充填包装機１０の新たな生産条件（例えば、包装用フィルムＦのテンション、縦シール機構１０１の温度および速度、第１横シール機構１０４の温度および速度、生産速度の上下等）を、過去の画像データ等とそれに関連づけられた生産条件等に基づき算出することができる。 The calculation unit 42 causes the occurrence of the defect by comparing the image data of the “defective product” acquired from the image data acquisition unit 41 with the stored information data (past image data and feature data) stored in the storage device 30. It has the analysis part 43 which analyzes. Specifically, for example, the analysis unit 43 matches image data or the like determined as defective with past information (image data, feature data, production conditions, etc.) accumulated in large quantities in the storage device 30. specify a reason. The analysis unit 43 also determines new production conditions for the filling and packaging machine 10 (for example, the tension of the packaging film F, the temperature and speed of the vertical seal mechanism 101, the first horizontal seal, etc.) for eliminating the occurrence of defects from the analysis result. The temperature and speed of the mechanism 104, the upper and lower of the production speed, etc.) can be calculated based on past image data and the like, production conditions associated therewith, and the like.
解析部４３で算出された新たな生産条件は、送信部４５を介して充填包装機１０の制御部１２に入力され、該充填包装機１０の生産条件（例えば、包装用フィルムＦのテンションの強弱、縦シール機構１０１の温度および速度の変更、第１横シール機構１０４の温度および速度の変更、生産速度の上下等）が自動で設定変更されることになる。そのため、不具合の発生に伴う操業停止から操業再開までの時間を短縮することができ、あるいは操業を停止させることなく、不具合を解決することができる。 The new production conditions calculated by the analysis unit 43 are input to the control unit 12 of the filling and packaging machine 10 via the transmission unit 45, and the production conditions of the filling and packaging machine 10 (for example, the strength of the tension of the packaging film F) The change of the temperature and speed of the vertical seal mechanism 101, the change of the temperature and speed of the first horizontal seal mechanism 104, the upper and lower of the production speed, etc.) are automatically changed. Therefore, the time from the operation stop to the operation restart due to the occurrence of the failure can be shortened, or the failure can be solved without stopping the operation.
また、判定部２２において不良品と判定され、製造ラインから外された包装体Ｗ（擬不良品）については、数日間、保管、観察して液漏れ等の不具合の発生を確認する。その結果は、判定条件修正部４４に入力される。判定部２２により不良品と判定されたにも拘わらず、液漏れが発生しない場合には、判定条件修正部４４は、判定条件としての基準画像データや基準特徴データを変更するための指示（誤判定の基準となった画像や特徴データを削除または修正する指示等）を送信部４５に出力する。送信部４５は、その指示を通信手段としてのインターネットを介して画像データ判定システム２０の記憶部２３に送信し、蓄積された基準画像データや基準特徴データが変更（誤判定の基準となった画像や特徴データが削除または修正される等）される。なお、判定部２２において誤判定が発生するたびにこの処理が繰り返されることにより、判定部２２による判定精度が向上し、良品にも拘わらず不良品としてピッキングされる頻度を減少させることができる。 Moreover, about the packaging body W (pseudo-defective product) determined to be defective by the determination unit 22 and removed from the production line, it is stored and observed for several days to confirm the occurrence of defects such as liquid leakage. The result is input to the determination condition correction unit 44. In the case where liquid leakage does not occur despite the determination by the determination unit 22 as a defective product, the determination condition correction unit 44 provides an instruction (error) for changing the reference image data and the reference feature data as the determination conditions. An instruction for deleting or correcting the image or feature data that is the basis of the determination is output to the transmission unit 45. The transmission unit 45 transmits the instruction to the storage unit 23 of the image data determination system 20 via the Internet as a communication unit, and the accumulated reference image data and reference feature data are changed (an image that has become a reference for erroneous determination). Or feature data is deleted or modified). Note that this process is repeated each time an erroneous determination occurs in the determination unit 22, so that the determination accuracy by the determination unit 22 can be improved, and the frequency of picking as a defective product can be reduced despite the non-defective product.
次いで、本発明の画像検査システムの他の実施形態について、図４を参照して説明する。本実施形態では、画像データ送信部２４が撮像装置２１で撮像された画像データ等をそのまま記憶装置３０へ送信するのに代えて、判定部２２が、画像データ等をその画像データから抽出される情報（例えば、シワや発泡の位置、大きさ、個数等）に基づき所定のカテゴリ別に分類する分類部２５を有する。画像データ送信部２４は、各カテゴリの分類条件、各カテゴリに属する画像データの数、充填包装機１０の現状の生産条件、および判定部２２による判定結果等を関連付けて記憶装置３０へ送信するよう構成されている。このように構成すれば、撮像装置２１で撮像された画像データ等をそのまま記憶装置３０へ送信する場合と比べて情報量を格段に小さくできるため、通信負荷を減らすことができるとともによりリアルタイムに近い送信が可能となる。 Next, another embodiment of the image inspection system of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, instead of the image data transmission unit 24 transmitting the image data captured by the imaging device 21 to the storage device 30 as it is, the determination unit 22 extracts the image data and the like from the image data. A classification unit 25 is provided for classifying into predetermined categories based on information (for example, the position, size, number of wrinkles and bubbles). The image data transmission unit 24 associates the classification conditions of each category, the number of image data belonging to each category, the current production conditions of the filling and packaging machine 10, the determination result by the determination unit 22, and the like so as to be transmitted to the storage device 30. It is configured. With this configuration, the amount of information can be significantly reduced as compared with the case where image data captured by the imaging device 21 is transmitted to the storage device 30 as it is, so that the communication load can be reduced and closer to real time. Transmission is possible.
１０ 充填包装機
１２ 制御部
１３ 排出部
１５ データ出力部
２０ 画像データ判定システム
２１ 撮像装置
２２ 判定部
２３ 記憶部
２４ 画像データ送信部
２５ 分類部
３０ 記憶装置
４０ 画像データ解析システム
４１ 画像データ取得部
４２ 演算部
４３ 解析部
４４ 判定条件修正部
４５ 送信部
１００ ガイドロッド
１０１ 縦シール機構
１０２ 縦シール部
１０３ 充填ノズル
１０４ 第１横シール機構
１０５ 横シール部
１０６ 第２横シール機構
１０７ 切断機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Filling and packaging machine 12 Control part 13 Ejection part 15 Data output part 20 Image data determination system 21 Imaging device 22 Determination part 23 Storage part 24 Image data transmission part 25 Classification part 30 Storage apparatus 40 Image data analysis system 41 Image data acquisition part 42 Calculation unit 43 Analysis unit 44 Determination condition correction unit 45 Transmission unit 100 Guide rod 101 Vertical seal mechanism 102 Vertical seal unit 103 Filling nozzle 104 First horizontal seal mechanism 105 Horizontal seal unit 106 Second horizontal seal mechanism 107 Cutting mechanism
上記目的を解決するため鋭意検討した結果、発明者らは、以下に述べる要旨構成に係る本発明に想到した。
即ち、本発明は、プラスチックフィルムからなる包装体の画像検査システムであって、
充填包装機と、画像データ判定システムと、記憶装置と、画像データ解析システムとを備え、
前記画像データ判定システムは、
前記充填包装機で製造された包装体を撮影する撮像装置と、
前記包装体の良否の判定条件を記憶する記憶部と、
前記撮像装置で撮影した包装体の画像データから、該包装体の良否を判定する判定部と、
前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を、前記判定部の判定結果および前記充填包装機の生産条件と共に、前記記憶装置へ通信手段を介して送信する画像データ送信部とを備え、
前記画像データ解析システムは、
前記記憶装置から前記判定部により不良と判定された前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報から、その不良原因およびその不良を解決するための新たな生産条件を、前記記憶装置に蓄積された過去の画像データまたはその画像データに関連する情報と、これに関連付けられている前記充填包装機の生産条件に基づいて解析する解析部および前記判定部において不良品と判定された包装体の保管および観察の結果から、該判定部の判定が不正確と判断された場合に、前記判定条件を修正する判定条件修正部からなる演算部と、
通信手段を介して、前記解析部で得られた前記新たな生産条件を前記充填包装機に送信すると共に、前記判定条件修正部で得られた新たな判定条件を前記記憶部に送信する送信部とを備えている、
ことを特徴とする。
As a result of intensive studies to solve the above-described object, the inventors have arrived at the present invention according to the gist configuration described below.
That is, the present invention is an image inspection system for a package made of a plastic film,
A filling and packaging machine, an image data determination system, a storage device, and an image data analysis system;
The image data determination system includes:
An imaging device for photographing the package manufactured by the filling and packaging machine;
A storage unit for storing determination conditions for the quality of the package;
From the image data of the package imaged by the imaging device, a determination unit that determines the quality of the package,
An image data transmission unit that transmits the image data and / or information related to the image data together with the determination result of the determination unit and the production conditions of the filling and packaging machine to the storage device via a communication unit;
The image data analysis system includes:
An image data acquisition unit that acquires the image data determined to be defective by the determination unit and / or information related to the image data from the storage device;
From the image data acquired by the image data acquisition unit and / or information related to the image data, the cause of the defect and new production conditions for solving the defect are stored in the past image. Results of storage and observation of the packaging body determined to be defective in the analysis unit and the determination unit analyzed based on the data or information related to the image data and the production conditions of the filling and packaging machine associated therewith From this, when it is determined that the determination by the determination unit is inaccurate, a calculation unit including a determination condition correction unit that corrects the determination condition ;
Via the communication means, it sends the new production conditions obtained by the analysis unit before Symbol filling and packaging machine, and transmits a new determination condition obtained in the determination condition modifying unit in the storage unit transmission Ru Tei and a part,
It is characterized by that.
なお、本発明においては、前記判定部は、前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を所定のカテゴリ別に分類する分類部を有し、前記画像データ送信部は、各カテゴリに属する画像データおよび／またはその画像データに関連する情報の数と、前記充填包装機の現状の生産条件と前記判定部の前記判定結果とを関連付けて前記記憶装置へ送信するよう構成されていること、がより好ましい解決手段となる。 In the present invention, the front Symbol judging unit includes a classification unit for classifying the image data and / or information related to the image data by a predetermined category, the image data transmitting unit belongs to each category The image data and / or the number of pieces of information related to the image data, the current production conditions of the filling and packaging machine, and the determination result of the determination unit are associated and transmitted to the storage device, Is a more preferable solution.
充填包装機１０は、特許文献１、２に記載のような縦型充填包装機の他、横型充填包装機や他列充填包装機等の各種のものとすることができる。以下は、図２に示す縦型充填包装機を代表例として説明する。充填包装機１０は、フィルムロールＲから連続的に繰り出されて走行する１枚の長尺の包装用フィルムＦを上方から下方へ連続的に走行させながら、その走行中にガイドロッド１００で案内しつつ包装用フィルムＦをそのシーラント層が互いに向い合せになるように幅方向に折り返し、図では包装用フィルムＦの左端部に位置するその両側端部同士を重ね合わせ、その重ね合わされた両側端部同士を例えば１対の縦シールロールからなる縦シール機構１０１によって包装用フィルムＦの長手方向（縦方向）に連続的に加圧および加熱して縦シール部１０２を形成し、これにより包装用フィルムＦを筒状に形成する。次いで、図示しないタンクから図示しないポンプおよび供給路を介して供給された被包装物Ｍを、上記１対の縦シールロール間を上方から下方へ貫通している充填ノズル１０３によって、筒状に形成した包装用フィルムＦ'の内側へ連続的に、または所定量ずつ間欠的に充填すると共に、筒状に形成した包装用フィルムＦ’をその長手方向に一定間隔をおいて、例えば１対の横シールロールからなる第１横シール機構１０４によって全幅にわたり加熱しつつ加圧して互いに溶着させて間欠的に横シール部１０５を形成する。その後、第２横シール機構１０６で横シール部１０５を再押圧して該シールを確実なものとし、これにより多数の包装体Ｗが包装用フィルムＦの長手方向へつながった状態で連続的に製袋されるように構成される。なお、包装体Ｗは、図に示すように第２横シール機構１０６の下流側に切断機構１０７を設けて一袋ずつもしくは複数袋ずつに切断してもよい。 The filling and packaging machine 10 can be of various types such as a horizontal filling and packaging machine and another row filling and packaging machine in addition to the vertical filling and packaging machine described in Patent Documents 1 and 2. Hereinafter, the vertical filling and packaging machine shown in FIG. 2 will be described as a representative example. The filling and packaging machine 10 guides with a guide rod 100 during the running of a single long packaging film F that is continuously fed from the film roll R and running from the top to the bottom. On the other hand, the packaging film F is folded back in the width direction so that the sealant layers face each other. For example, the longitudinal seal portion 102 is formed by continuously pressurizing and heating in the longitudinal direction (longitudinal direction) of the packaging film F by the longitudinal seal mechanism 101 composed of a pair of longitudinal seal rolls. F is formed in a cylindrical shape. Next, the article to be packaged M supplied from a tank (not shown) via a pump (not shown) and a supply path is formed into a cylindrical shape by the filling nozzle 103 penetrating from the top to the bottom between the pair of vertical seal rolls. The inside of the packaging film F ′ is filled continuously or intermittently by a predetermined amount, and the packaging film F ′ formed in a cylindrical shape is spaced at regular intervals in the longitudinal direction, for example, a pair of horizontal The first horizontal seal mechanism 104 made of a seal roll is heated and pressurized over the entire width to be welded together to form the horizontal seal portion 105 intermittently. Thereafter, the horizontal seal portion 105 is pressed again by the second horizontal seal mechanism 106 to secure the seal, thereby continuously producing a large number of packaging bodies W in the longitudinal direction of the packaging film F. Configured to be bagged. The package W may be cut into one bag or a plurality of bags by providing a cutting mechanism 107 on the downstream side of the second horizontal sealing mechanism 106 as shown in the figure.
判定部２２における判定後の画像データは、該判定結果、および充填包装機１０の生産条件と共に、画像データ送信部２４から記憶装置３０へと送信され蓄積される。なお、判定条件として基準特徴データを用いた場合には、判定部２２における判定の際に、画像データから抽出した特徴データを、画像データと共に、または画像データの代わりに画像データ送信部２４から記憶装置３０へ送信してもよい。以下は、画像データと該画像データから抽出した特徴データとを合わせて「画像データ等」と言う。 The image data after determination in the determination unit 22 is transmitted from the image data transmission unit 24 to the storage device 30 and stored together with the determination result and the production conditions of the filling and packaging machine 10 . When the reference feature data is used as the determination condition, the feature data extracted from the image data is stored from the image data transmission unit 24 together with the image data or instead of the image data at the determination by the determination unit 22. You may transmit to the apparatus 30. Hereinafter, the image data and the feature data extracted from the image data are collectively referred to as “image data or the like”.
Claims (3)
充填包装機と、画像データ判定システムと、記憶装置と、画像データ解析システムとを備え、
前記画像データ判定システムは、
前記充填包装機で製造された包装体を撮像する撮像装置と、
前記包装体の良否の判定条件を記憶する記憶部と、
前記撮像装置で撮像した包装体の画像データから、該包装体の良否を判定する判定部と、
前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を、前記判定部の判定結果および前記充填包装機の生産条件と共に、前記記憶装置へ通信手段を介して送信する画像データ送信部とを備え、
前記画像データ解析システムは、
前記記憶装置から前記判定部により不良と判定された前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報を取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した前記画像データおよび／またはその画像データに関連する情報から、その不良原因およびその不良を解決するための新たな生産条件を、前記記憶装置に蓄積された過去の画像データまたはその画像データに関連する情報と、これに関連付けられている前記充填包装機の生産条件に基づいて解析する解析部と、
該解析部で得られた前記新たな生産条件を、通信手段を介して前記充填包装機に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする包装体の画像検査システム。 An image inspection system for a package made of plastic film,
A filling and packaging machine, an image data determination system, a storage device, and an image data analysis system;
The image data determination system includes:
An imaging device for imaging a package manufactured by the filling and packaging machine;
A storage unit for storing determination conditions for the quality of the package;
From the image data of the package imaged by the imaging device, a determination unit that determines the quality of the package,
An image data transmission unit that transmits the image data and / or information related to the image data together with the determination result of the determination unit and the production conditions of the filling and packaging machine to the storage device via a communication unit;
The image data analysis system includes:
An image data acquisition unit that acquires the image data determined to be defective by the determination unit and / or information related to the image data from the storage device;
From the image data acquired by the image data acquisition unit and / or information related to the image data, the cause of the defect and new production conditions for solving the defect are stored in the past image. Data or information related to the image data, and an analysis unit for analyzing based on the production conditions of the filling and packaging machine associated therewith,
A transmission unit for transmitting the new production conditions obtained by the analysis unit to the filling and packaging machine via a communication unit;
An image inspection system for a package, comprising:
The determination unit includes a classification unit that classifies the image data and / or information related to the image data into predetermined categories, and the image data transmission unit includes the image data belonging to each category and / or the image data. The number of pieces of information related to the item, the current production conditions of the filling and packaging machine, and the determination result of the determination unit are associated with each other and transmitted to the storage device. An image inspection system for a package described in 1.
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