JP2019023592A - Article inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は物品検査装置に関し、より詳しくは、例えばリンゴ等の果物の側面の外観をカメラで撮像し、撮像した画像を基にして果物の品質検査を行う場合に好適な物品検査装置に関する。 The present invention relates to an article inspection apparatus, and more particularly to an article inspection apparatus suitable for imaging the appearance of a side surface of a fruit such as an apple with a camera and performing a quality inspection of the fruit based on the captured image.
従来、リンゴ等の果物の外観をカメラで撮像し、該カメラで撮像した画像を基にして果物の品質検査を行うようにした物品検査装置は公知である（例えば特許文献１）。
特許文献１の物品検査装置においては、搬送手段の上方及び左右両側の前後２箇所に合計５台のカメラを配置してあり、それら５台のカメラによって果物の上面及び側面の全周を撮像するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an article inspection apparatus that captures the appearance of fruits such as apples with a camera and performs fruit quality inspection based on the image captured with the camera is known (for example, Patent Document 1).
In the article inspection apparatus disclosed in Patent Document 1, a total of five cameras are arranged at two positions above and below the left and right sides of the conveying means, and the five cameras capture the entire circumference of the top and side surfaces of the fruit. It is like that.
ところで、特許文献１の物品検査装置においては、撮像手段としてエリアカメラが用いられているが、エリアカメラは高価であり、しかも特定の波長に対応して画素数の高いエリアカメラを複数用いると装置の価格が高くなるという問題があった。
そこで、装置の価格上昇を抑えるために、ラインカメラを物品の搬送方向における両側及び上方に合計３台配置した構成を採用すると、物品の側面の前後にカメラの死角が生じるという問題がある。また、物品の搬送方向の両側にラインカメラを配置した場合には、搬送経路における幅方向の設置スペースが増大するという問題がある。
By the way, in the article inspection apparatus of Patent Document 1, an area camera is used as an imaging unit. However, the area camera is expensive, and if a plurality of area cameras having a high number of pixels corresponding to a specific wavelength are used, the apparatus is used. There was a problem that the price of became high.
Therefore, if a configuration in which a total of three line cameras are arranged on both sides and above in the conveyance direction of the article in order to suppress an increase in the price of the apparatus, there is a problem that a blind spot of the camera is generated before and after the side of the article. In addition, when line cameras are arranged on both sides of the article conveyance direction, there is a problem that an installation space in the width direction in the conveyance path increases.
上述した事情に鑑み、請求項１に記載した本発明は、物品を搬送する搬送手段と、物品の側面の外観を撮像する側部撮像手段と、該側部撮像手段によって撮像された物品の側面の画像に基づいて該物品の品質を検査する制御装置とを備えた物品検査装置であって、
上記側部撮像手段は、物品の側面の外観を撮像する側部用カメラと、物品の側面における搬送方向の上流側の外観を所定方向へ反射させる第１ミラーと、物品の側面における搬送方向の下流側の外観を所定方向に反射させる第２ミラーと、２つの反射面を有し、上記第１ミラーから反射される物品の側面の外観と第２ミラーから反射される物品の側面の外観を上記２つの反射面を介して上記側部用カメラに入射させる第３ミラーとを備え、
上記制御装置は、上記第３ミラーの２つの反射面を介して側部用カメラが撮像した物品の側面の画像に基づいて物品の品質を検査することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、上記請求項１の構成において、上記側部用カメラはラインカメラであることを特徴とするものである。
さらに、請求項３の発明は、上記請求項２の構成において、上記側部撮像手段は、搬送経路の左右両側にそれぞれ配置されており、また、搬送手段の搬送経路上に物品の上面を撮像するための上部用カメラが設けられており、該上部用カメラはラインカメラからなり、
上記左右両側の側部撮像手段の側部用カメラ及び上部用カメラは、鉛直下方を向けて配置されており、
上記制御装置は、上記左右両側の側部用カメラが撮像した物品の側面の画像と上部用カメラが撮像した物品の上面の画像に基づいて物品の品質を検査することを特徴とするものである。
In view of the circumstances described above, the present invention described in claim 1 includes a conveying unit that conveys an article, a side imaging unit that captures an appearance of a side surface of the article, and a side surface of the article that is imaged by the side imaging unit. An article inspection apparatus comprising a control device for inspecting the quality of the article based on the image of
The side imaging means includes a side camera that images the appearance of the side surface of the article, a first mirror that reflects the appearance of the upstream side of the article in the conveyance direction in a predetermined direction, and a conveyance direction on the side of the article. A second mirror that reflects the downstream appearance in a predetermined direction and two reflective surfaces, and the appearance of the side surface of the article reflected from the first mirror and the appearance of the side surface of the article reflected from the second mirror. A third mirror that is incident on the side camera through the two reflecting surfaces;
The control device inspects the quality of the article based on the image of the side surface of the article taken by the side camera through the two reflecting surfaces of the third mirror.
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the side camera is a line camera.
Furthermore, the invention of claim 3 is the configuration of claim 2, wherein the side image pickup means is arranged on both the left and right sides of the transfer path, and the upper surface of the article is imaged on the transfer path of the transfer means. An upper camera is provided for the camera, and the upper camera is a line camera.
The side camera and the upper camera of the left and right side imaging means are arranged vertically downward,
The control device inspects the quality of an article based on an image of a side surface of the article taken by the left and right side cameras and an image of the upper face of the article taken by the upper camera. .
上記請求項１の発明によれば、死角が生じることなく検査対象物の側面の外観を撮像することができ、かつ、安価な物品検査装置を提供できる。
上記請求項２の発明によれば、従来のエリアカメラ方式に比べて安価な物品検査装置を提供できる。
上記請求項３の発明によれば、上部用カメラを設けることで、物品の上面および側面の検査が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to capture the appearance of the side surface of the inspection object without causing a blind spot, and to provide an inexpensive article inspection apparatus.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide an article inspection apparatus that is less expensive than the conventional area camera system.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to inspect the upper surface and the side surface of the article by providing the upper camera.
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は物品検査装置であり、この物品検査装置１はベルトコンベヤ２によって検査対象物３（例えば、球状のリンゴ）を搬送しながらその外観を３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃで撮像し、それらが撮像した検査対象物３の外観の画像データに基づいて、検査対象物３の品質の良否を判定するようになっている。
物品検査装置１は、検査対象物３を矢印方向に所定速度で搬送するベルトコンベヤ２と、ベルトコンベヤ２の搬送経路の検査領域Ａに設けられて検査対象物３の外観を撮像する３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃと、検査領域Ａを通過する検査対象物３に向けて検査光を照射する複数の側部用照射手段５及び上部用照射手段６と、検査領域Ａの検査対象物３の外観を反射させて搬送方向両側のラインカメラ４Ｂ、４Ｃへ入射させる第１ミラー７〜第３ミラー９と、ベルトコンベヤ２及びラインカメラ４Ａ〜４Ｃ等の作動を制御するとともにラインカメラ４Ａ〜４Ｃが撮像した画像データを基にして検査対象物３の品質を判定する制御装置１２とを備えている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an article inspection apparatus. The article inspection apparatus 1 conveys an inspection object 3 (for example, a spherical apple) by a belt conveyor 2. On the other hand, the external appearance is imaged by the three line cameras 4A to 4C, and the quality of the inspection object 3 is determined based on the image data of the appearance of the inspection object 3 captured by them. .
The article inspection apparatus 1 includes a belt conveyor 2 that conveys the inspection object 3 at a predetermined speed in the direction of the arrow, and three units that are provided in the inspection area A of the conveyance path of the belt conveyor 2 and image the appearance of the inspection object 3. Line cameras 4A to 4C, a plurality of side irradiation means 5 and upper irradiation means 6 that irradiate inspection light toward the inspection object 3 passing through the inspection area A, and the inspection object 3 in the inspection area A. The line cameras 4A to 4C control the operation of the first mirror 7 to the third mirror 9, the belt conveyor 2, the line cameras 4A to 4C, and the like that reflect the appearance and enter the line cameras 4B and 4C on both sides in the conveyance direction. And a control device 12 that determines the quality of the inspection object 3 based on the captured image data.
検査対象物３は搬送方向において縦一列で、かつ、相前後する検査対象物３が離隔した状態でベルトコンベヤ２に供給されるようになっており、その状態の検査対象物３がベルトコンベヤ２によって検査領域Ａを通過するようになっている。本実施例では、搬送方向の左右両側に第１ミラー７〜第３ミラー９を配置したことにより、検査対象物３の側面における４面を側部用のラインカメラ４Ｂ、４Ｃにより撮像できるようになっている。
なお、本実施例では搬送手段としてベルトコンベヤ２を用いているが、検査対象物の種類や大きさ等に応じてローラコンベヤやＰＫコンベヤ等を搬送手段として使用することができる。
The inspection objects 3 are supplied to the belt conveyor 2 in a state where the inspection objects 3 are vertically aligned in the conveying direction and the adjacent inspection objects 3 are separated from each other, and the inspection object 3 in this state is supplied to the belt conveyor 2. Pass through the inspection area A. In the present embodiment, the first mirror 7 to the third mirror 9 are arranged on both the left and right sides in the transport direction so that the four sides of the side surface of the inspection object 3 can be imaged by the side line cameras 4B and 4C. It has become.
In the present embodiment, the belt conveyor 2 is used as the conveying means. However, a roller conveyor, a PK conveyor, or the like can be used as the conveying means depending on the type or size of the inspection object.
検査対象物３の外観を３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃによって明瞭に撮像するために、検査領域Ａ内の検査対象物３に向けて側方から検査光を照射する８台の側部用照射手段５と検査対象物３の上面に向けて検査光Ｌを照射する４台の上部用照射手段６が配置されている。
側部用照射手段５はＬＥＤ光源からなり、ベルトコンベヤ２を挟んだ左右両側に合計８台配置されている。また、上部用照射手段６もＬＥＤ光源からなり、上部用のラインカメラ４Ａのケーシングに鉛直下方に向けて２台配置されている。
側部用照射手段５及び上部用照射手段６は、検査対象物３に向けて１４００〜１６００ｎｍの近赤外光を照射できるようになっており、これら側部用照射手段５及上部用照射手段６の作動は制御装置１２によって制御されるようになっている。
検査領域Ａの隣接上流側となる位置に検査対象物３を検出するセンサ１３が配置されており、このセンサ１３はベルトコンベヤ２によって搬送されてきた検査対象物３を検出すると、検出信号を制御装置１２へ伝達するようになっている。制御装置１２はセンサ１３から検出信号が伝達されると、上記側部用照射手段５及び上部用照射手段６を同期して作動させるので、検査領域Ａを搬送される検査対象物３の側面の全周と上面に検査光がむらなく照射されるようになっている。
なお、側部用照射手段５及び上部用照射手段６の光源としては、上記ＬＥＤ光源の他にハロゲンランプを用いることができる。
Eight side irradiations that irradiate inspection light from the side toward the inspection object 3 in the inspection area A in order to clearly image the appearance of the inspection object 3 by the three line cameras 4A to 4C. Four upper irradiation means 6 for irradiating the inspection light L toward the upper surface of the means 5 and the inspection object 3 are arranged.
The side irradiating means 5 comprises LED light sources, and a total of eight are arranged on both the left and right sides of the belt conveyor 2. The upper irradiation means 6 is also an LED light source, and two units are arranged vertically downward on the casing of the upper line camera 4A.
The side irradiation means 5 and the upper irradiation means 6 can irradiate near-infrared light of 1400 to 1600 nm toward the inspection object 3, and these side irradiation means 5 and upper irradiation means. The operation of 6 is controlled by the control device 12.
A sensor 13 for detecting the inspection object 3 is arranged at a position on the upstream side adjacent to the inspection area A. When the sensor 13 detects the inspection object 3 conveyed by the belt conveyor 2, the detection signal is controlled. The information is transmitted to the device 12. When the detection signal is transmitted from the sensor 13, the control device 12 operates the side irradiation means 5 and the upper irradiation means 6 in synchronization with each other, so that the side surface of the inspection object 3 conveyed in the inspection area A is controlled. Inspection light is uniformly applied to the entire circumference and top surface.
In addition to the LED light source, a halogen lamp can be used as a light source for the side irradiation unit 5 and the upper irradiation unit 6.
３台のラインカメラ４Ａ〜４ＣはＩｎＧａＡｓカメラであり、検査対象物３の上面を撮像する上部用のラインカメラ４Ａは、検査領域Ａの中央となるベルトコンベヤ２の上方に所定高さで配置されている。前述したように、上部用照明手段６は、このラインカメラ４Ａのケーシングに下方に向けて取り付けられている。
また、検査対象物３の側面を撮像する側部用のラインカメラ４Ｂ、４Ｃは、上部用のラインカメラ４Ａを挟んでベルトコンベヤ２の左右両側の上方に配置されている。
３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃは、鉛直下方に向けて同じ高さに配置されており、これらのラインカメラ４Ａ〜４Ｃの光軸は、ベルトコンベヤ２の搬送方向と直交する一直線上に位置している。また、これら３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃは撮像素子として９００〜２０００ｎｍの近赤外光を検出できる能力を備えている。
上部用のラインカメラ４Ａは、検査対象物３の上面を撮像する際のライン状の撮像領域が搬送方向と直交するように配置されている。他方、側部用のラインカメラ４Ｂ、４Ｃは、検査対象物３の側面を撮像する際のライン状の撮像領域が搬送方向と平行となるように配置されている。
各ラインカメラ４Ａ〜４Ｃの作動は制御装置１２によって制御されるとともに、各ラインカメラ４Ａ〜４Ｃが撮像した検査対象物３の画像データは制御装置１２に伝達されるようになっている。
上記センサ１３が検査対象物３を検出すると、制御装置１２は、検査対象物３が検査領域Ａを通過する際に各ラインカメラ４Ａ〜４Ｃを同期して所定時間作動させるようになっている。その際に各ラインカメラ４Ａ〜４Ｃは所定タイミング毎に撮像した検査対象物３の上面及び側面の画像データを制御装置１２へ伝達するようになっている。そして、制御装置１２は、各ラインカメラ４Ａ〜４Ｃが撮像した画像データを時系列に並べる処理をすることで、検査対象物３の上面及び側面の４面における外観の画像を認識し、それに基づいて検査対象物３の品質の良否を検査をするようになっている。
本実施例では、高価なエリアカメラを５台、用いる代わりに、エリアカメラの半額程度のラインカメラ４Ａ〜４Ｃを３台だけ配置するとともに、左右両側の第１ミラー７〜第３ミラー９を活用することで検査対象物３の側面の全周を死角が生じることなく３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃで撮像できるようになっている。なお、撮影タイミングをベルトコンベヤ２と同期させて撮像するようにしても良い。
The three line cameras 4 </ b> A to 4 </ b> C are InGaAs cameras, and the upper line camera 4 </ b> A that images the upper surface of the inspection object 3 is arranged at a predetermined height above the belt conveyor 2 that is the center of the inspection area A. ing. As described above, the upper illumination means 6 is attached downward to the casing of the line camera 4A.
Further, the side line cameras 4B and 4C that image the side surface of the inspection object 3 are arranged above both the left and right sides of the belt conveyor 2 with the upper line camera 4A interposed therebetween.
The three line cameras 4 </ b> A to 4 </ b> C are arranged at the same height vertically downward, and the optical axes of these line cameras 4 </ b> A to 4 </ b> C are located on a straight line orthogonal to the conveying direction of the belt conveyor 2. ing. Further, these three line cameras 4A to 4C have the ability to detect near-infrared light of 900 to 2000 nm as imaging devices.
The upper line camera 4 </ b> A is arranged such that a line-shaped imaging region when imaging the upper surface of the inspection object 3 is orthogonal to the conveyance direction. On the other hand, the side line cameras 4B and 4C are arranged so that the line-shaped imaging region when imaging the side surface of the inspection object 3 is parallel to the transport direction.
The operations of the line cameras 4A to 4C are controlled by the control device 12, and the image data of the inspection object 3 imaged by the line cameras 4A to 4C is transmitted to the control device 12.
When the sensor 13 detects the inspection object 3, the control device 12 operates the line cameras 4A to 4C in synchronization with each other for a predetermined time when the inspection object 3 passes the inspection area A. At this time, the line cameras 4A to 4C transmit the image data of the upper surface and the side surface of the inspection object 3 captured at predetermined timings to the control device 12. And the control apparatus 12 recognizes the image of the external appearance in the four surfaces of the upper surface and the side surface of the inspection object 3 by processing the image data captured by each of the line cameras 4A to 4C in time series, and based on it. Thus, the quality of the inspection object 3 is inspected.
In this embodiment, instead of using five expensive area cameras, only three line cameras 4A to 4C, which are about half the price of the area camera, are arranged, and the first mirror 7 to the third mirror 9 on both the left and right sides are utilized. By doing so, the entire circumference of the side surface of the inspection object 3 can be imaged by the three line cameras 4A to 4C without causing blind spots. Note that imaging may be performed in synchronization with the belt conveyor 2.
搬送方向の左側の第１ミラー７〜第３ミラー９及び側部用のラインカメラ４Ｂによって左側の側部撮像手段１５が構成されており、搬送方向の右側の第１ミラー７〜第３ミラー９及び側部用のラインカメラ４Ｃによって右側の側部撮像手段１５’が構成されている。
第１ミラー７は、センサ１３よりも少し搬送方向の上流側の位置であって、かつ、検査領域Ａの中央に向けて配置されている。第３ミラー９は、側部撮像用の４Ｂ（４Ｃ）の直下位置に配置されている。さらに、第２ミラー８は、第３ミラー９よりも搬送方向の下流側の位置であって、かつ、検査領域Ａの中央に向けて配置されている。
第１ミラー７は、検査領域Ａに検査対象物３が搬入された際に、検査対象物３の側面における搬送方向上流側の外観を第３ミラー９へ反射させるようになっている。他方、第２ミラー８は、検査領域Ａに検査対象物３が搬入された際に、該検査対象物３の側面における搬送方向下流側の外観を第３ミラー９へ反射させるようになっている。
第３ミラー９は、直角に接合された２枚の反射面９Ａ、９Ｂにより山形に構成されており、それら２つの反射面９Ａ、９Ｂが側部撮像用のラインカメラ４Ｂ（４Ｃ）の下方に配置されている。また、第３ミラー９の反射面９Ａは第１ミラー７に面しており、反射面９Ｂは第２ミラー８に面している。
そのため、第１ミラー７及び第２ミラー８によって反射された２箇所の側面の外観は第３ミラー９の反射面９Ａ、９Ｂによって反射されて側部用のラインカメラ４Ｂ（４Ｃ）に同時に入射されるようになっている。つまり、検査対象物３の側面の全周となる４箇所の外観が側部用のラインカメラ４Ｂ（４Ｃ）に同時に入射されるようになっている。
そのため、制御装置１２が側部用のラインカメラ４Ｂ、４Ｃを所定作動させると、それらのラインカメラ４Ｂ、４Ｃによって所定タイミング毎に検査対象物３の側面の外観が撮像されて、該撮像された側面の画像データが制御装置１２へ伝達されるようになっている。また、その際には制御装置１２は上部用のラインカメラ４Ａも所定時間作動させるので、ラインカメラ４Ａによって検査対象物３の上面の外観が所定タイミング毎に撮像されて、該撮像された上面の画像データが制御装置１２へ伝達されるようになっている。
制御装置１２は、３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃから伝達された検査対象物３の上面及び側面の４面の画像データを基にして時系列に並べる等の処理を行ってから品質の良品の検査を行うようになっている。例えば、検査対象物３のリンゴの皮の内側に生じた打ち身や打撲傷があるか否かを判定するようになっている。
The left side imaging device 15 is configured by the left side first mirror 7 to the third mirror 9 and the side line camera 4B in the transport direction, and the right side first mirror 7 to the third mirror 9 in the transport direction. And the side image pickup means 15 ′ on the right side is constituted by the line camera 4C for the side portion.
The first mirror 7 is disposed slightly upstream of the sensor 13 in the transport direction and toward the center of the inspection area A. The third mirror 9 is disposed at a position directly below 4B (4C) for side imaging. Furthermore, the second mirror 8 is disposed at a position downstream of the third mirror 9 in the transport direction and toward the center of the inspection area A.
When the inspection object 3 is carried into the inspection area A, the first mirror 7 reflects the appearance of the side surface of the inspection object 3 on the upstream side in the transport direction to the third mirror 9. On the other hand, when the inspection object 3 is carried into the inspection area A, the second mirror 8 reflects the appearance of the side surface of the inspection object 3 on the downstream side in the transport direction to the third mirror 9. .
The third mirror 9 is formed in a mountain shape by two reflecting surfaces 9A, 9B joined at right angles, and these two reflecting surfaces 9A, 9B are below the line camera 4B (4C) for side imaging. Has been placed. Further, the reflecting surface 9A of the third mirror 9 faces the first mirror 7 and the reflecting surface 9B faces the second mirror 8.
Therefore, the appearances of the two side surfaces reflected by the first mirror 7 and the second mirror 8 are reflected by the reflecting surfaces 9A and 9B of the third mirror 9 and simultaneously enter the side line camera 4B (4C). It has become so. That is, the four appearances that are the entire circumference of the side surface of the inspection object 3 are simultaneously incident on the side line camera 4B (4C).
Therefore, when the control device 12 operates the side line cameras 4B and 4C for a predetermined operation, the external appearance of the side surface of the inspection object 3 is imaged at each predetermined timing by the line cameras 4B and 4C. Side image data is transmitted to the control device 12. At that time, the control device 12 also operates the upper line camera 4A for a predetermined time, so that the appearance of the upper surface of the inspection object 3 is imaged at every predetermined timing by the line camera 4A, and the upper surface of the imaged upper surface is captured. Image data is transmitted to the control device 12.
The control device 12 performs processing such as arranging them in chronological order based on the image data of the upper surface and the side surface of the inspection object 3 transmitted from the three line cameras 4A to 4C, and then the non-defective product. Inspected. For example, it is determined whether there is a bruise or a bruise generated inside the apple skin of the inspection object 3.
以上の構成において、物品検査装置１は以下のようにして検査対象物３（例えばリンゴ）の品質検査を行う。
まず、ベルトコンベヤ２によって検査領域Ａに向けて検査対象物３が搬送されると、検査対象物３はセンサ１３によって検出され、該センサ１３は検出信号を制御装置１２に伝達する。
すると、制御装置１２は、側部用照射手段５および上部用照射手段６を作動させるので、それらから検査領域Ａの検査対象物３に向けて一斉に検査光が照射される。なお、前述したように、この検査光は近赤外光となっている。
この後、ベルトコンベヤ２によって検査対象物３が検査領域Ａを通過する際に、制御装置１２によりラインカメラ４Ａ〜４Ｃが所定時間作動される。
そのため、左右の側部撮像手段１５，１５’の第１ミラー７〜第３ミラー９によって検査対象物３の側面の外観が側部用のラインカメラ４Ｂ（４Ｃ）に入射され、それらによって撮像される。つまり、両ラインカメラ４Ｂ、４Ｃによって検査対象物３の側面における搬送方向の上流側と下流側の左右の箇所４面が所定のタイミングで複数回撮像される。また、それらと同じタイミングで上部用のラインカメラ４Ａによって検査対象物３の上面も複数回撮像される。
各ラインカメラ４Ａ〜４Ｃによって撮像された検査対象物３の上面及び側面の４面の画像データは制御装置１２に伝達される。すると、制御装置１２は、各ラインカメラ４Ａ〜４Ｃから入力された時系列の画像データを画像処理することで、例えば図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すような検査対象物３の上面及び側面の外観の画像データを作成する。
ここで、図３（ａ）は、検査対象物３の上面の画像データを示しており、図３（ｂ）はラインカメラ４Ｂで撮像した２つの側面の画像データを示しており、さらに、図３（ｃ）はラインカメラ４Ｃで撮像した残り２つの側面の画像データを示している。
本実施例の検査光は近赤外光であり、また、ラインカメラ４Ａ〜４ＣはＩｎＧａＡｓカメラであるため、検査対象物３の上面や側面に打ち身や打撲傷等の不良箇所がある場合には、図３（ａ）、図３（ｃ）に示すように、不良箇所Ｘが他の箇所よりも濃い色で表示される。
そこで、制御装置１２は、上記図３（ａ）と図３（ｃ）に色が濃い不良箇所Ｘがあることを確認すると、検査対象物３が不良品であると判定する。なお、制御装置１２が不良品と判定した検査対象物３は、図示しないリジェクト機構によってベルトコンベヤ２上から排除されるようになっている。他方、不良箇所を確認できない場合には、制御装置１２は、検査対象物３は良品であると判定し、該良品の検査対象物３はそのままベルトコンベヤ２によって搬送方向下流側へ搬送されるようになっている。
In the above configuration, the article inspection apparatus 1 performs the quality inspection of the inspection object 3 (for example, apple) as follows.
First, when the inspection object 3 is conveyed toward the inspection area A by the belt conveyor 2, the inspection object 3 is detected by the sensor 13, and the sensor 13 transmits a detection signal to the control device 12.
Then, since the control device 12 operates the side irradiation means 5 and the upper irradiation means 6, the inspection light is irradiated simultaneously toward the inspection object 3 in the inspection area A from them. As described above, this inspection light is near infrared light.
Thereafter, when the inspection object 3 passes the inspection region A by the belt conveyor 2, the line cameras 4A to 4C are operated by the control device 12 for a predetermined time.
Therefore, the appearance of the side surface of the inspection object 3 is incident on the side line camera 4B (4C) by the first mirror 7 to the third mirror 9 of the left and right side imaging means 15 and 15 ', and is imaged by them. The That is, both line cameras 4B and 4C image the right and left four sides on the side of the inspection object 3 in the conveyance direction on the side in the conveyance direction a plurality of times at a predetermined timing. Further, the upper surface of the inspection object 3 is also imaged a plurality of times by the upper line camera 4A at the same timing.
The image data of the four surfaces of the upper surface and the side surface of the inspection object 3 imaged by each of the line cameras 4A to 4C is transmitted to the control device 12. Then, the control device 12 performs image processing on the time-series image data input from each of the line cameras 4A to 4C, so that, for example, the inspection object 3 as shown in FIGS. Image data of the appearance of the upper surface and the side surface is created.
Here, FIG. 3A shows image data of the upper surface of the inspection object 3, FIG. 3B shows image data of two side surfaces imaged by the line camera 4B, and FIG. 3 (c) shows the image data of the remaining two side surfaces imaged by the line camera 4C.
Since the inspection light of the present embodiment is near infrared light, and the line cameras 4A to 4C are InGaAs cameras, when there are defective portions such as bruises and bruises on the upper surface and side surfaces of the inspection object 3, As shown in FIGS. 3A and 3C, the defective portion X is displayed in a darker color than the other portions.
Therefore, when the control device 12 confirms that there is a dark defective portion X in FIGS. 3A and 3C, it determines that the inspection object 3 is a defective product. Note that the inspection object 3 determined by the control device 12 as a defective product is removed from the belt conveyor 2 by a reject mechanism (not shown). On the other hand, when the defective portion cannot be confirmed, the control device 12 determines that the inspection object 3 is a non-defective product, and the non-defective inspection object 3 is conveyed as it is by the belt conveyor 2 to the downstream side in the conveying direction. It has become.
以上のように、本実施例は、高価なエリアカメラを５台配置する代わりに、エリアカメラの半額程度のラインカメラ４Ａ〜４Ｃを３台だけ配置してあり、検査対象物３の上面及び側面の全周を３台のラインカメラ４Ａ〜４Ｃで撮像することができる。そして、制御装置１２は、それらラインカメラ４Ａ〜４Ｃで撮像した画像データを基にして検査対象物３の品質を検査するようになっている。
特に、本実施例では、側部撮像手段１５、１５’が第１ミラー７〜第３ミラー９を備えたことにより、検査対象物３の側面における搬送方向の上流側、下流側の外観を死角が生じることなく、ラインカメラ４Ｂ、４Ｃで撮像することができる。
したがって、本実施例によれば、ラインカメラ４Ａ〜４Ｃで検査対象物３の外観を撮像する際にカメラの死角が生じることがなく、しかも価格が安い物品検査装置１を提供することができる。
As described above, in this embodiment, instead of arranging five expensive area cameras, only three line cameras 4A to 4C, which are about half the area camera, are arranged, and the upper and side surfaces of the inspection object 3 are arranged. Can be imaged by three line cameras 4A to 4C. And the control apparatus 12 test | inspects the quality of the test target object 3 based on the image data imaged with these line cameras 4A-4C.
In particular, in this embodiment, the side imaging means 15, 15 ′ are provided with the first mirror 7 to the third mirror 9, so that the appearance on the upstream side and the downstream side in the transport direction on the side surface of the inspection object 3 is blinded. Can be taken with the line cameras 4B and 4C.
Therefore, according to the present embodiment, when the appearance of the inspection object 3 is imaged by the line cameras 4 </ b> A to 4 </ b> C, the blind spot of the camera does not occur and the article inspection apparatus 1 can be provided at a low price.
上記実施例においては、同じ構成からなる側部撮像手段１５（１５’）を搬送経路の左右両側に配置しているが、一方の側部撮像手段１５を単体のラインカメラ４Ｂのみで構成しても良い。つまり、図４に示すように、搬送方向右側の側部用撮像手段１５’は、実質的に上記実施例と同様に構成する。但し、第１ミラー７、第２ミラーは、検査対象物３の側面における搬送方向上流側と下流側の全周の各３分の１の外観を反射する構成となる。そして、搬送方向左側の側部撮像手段１５として、単体のラインカメラ４Ｂを検査対象物３に向けて水平に配置し、検査対象物３の側面の全周の３分の１の外観をこのラインカメラ４Ｂで撮像する。
つまり、上記第１の実施例では、側面の全周を９０°毎に分けて左右両側の第１ミラー７、第２ミラー８で反射させて側部用のラインカメラ４Ｂ、４Ｃで撮像したのに対して、この図４の実施例では、側面の全周を１２０°毎に分けてラインカメラ４Ｂ、４Ｃで撮像する構成となる。その他の構成は上記実施例と同じであり、上記第１実施例と対応する部材には同じ番号を付している。この図４の実施例であっても上記実施例と実質的に同様の作用・効果を得ることができる。
In the above embodiment, the side image pickup means 15 (15 ') having the same configuration is arranged on both the left and right sides of the transport path. However, one side image pickup means 15 is configured by only a single line camera 4B. Also good. That is, as shown in FIG. 4, the side imaging means 15 ′ on the right side in the transport direction is configured substantially in the same manner as in the above embodiment. However, the first mirror 7 and the second mirror are configured to reflect the appearance of each third of the entire circumference on the upstream side and the downstream side in the conveyance direction on the side surface of the inspection object 3. Then, as the side image pickup means 15 on the left side in the transport direction, a single line camera 4B is horizontally arranged toward the inspection object 3, and the appearance of one third of the entire circumference of the side surface of the inspection object 3 is shown in this line. An image is taken with the camera 4B.
In other words, in the first embodiment, the entire circumference of the side surface is divided every 90 ° and reflected by the first mirror 7 and the second mirror 8 on both the left and right sides and imaged by the side line cameras 4B and 4C. On the other hand, in the embodiment of FIG. 4, the entire circumference of the side surface is divided every 120 ° and imaged by the line cameras 4B and 4C. Other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and members corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Even in the embodiment of FIG. 4, substantially the same operation and effect as the above embodiment can be obtained.
なお、上記各実施例においては、ラインカメラ４Ａ〜４Ｃを搬送方向と直交する一直線上に配置しているが、検査対象物３の上面を撮像する上部用のラインカメラＡは、側部用のラインカメラ４Ｂ、４Ｃよりも搬送方向上流側または下流側の位置に配置しても良い。
また、ラインカメラ４Ａ〜４Ｃの代わりに通常のカメラを用いても良い。例えば従来のエリアカメラでも良い。
また、上記各実施例においては、側部用照射手段５を合計８台配置しているが、検査領域Ａの中央側に左右各２台（合計４台）だけ配置しても良い。
さらに、上記各実施例においては検査対象物３としてリンゴ等の果物を想定しているが、検査対象物３としては食材以外の概略球状をした物品であっても良い。
In each of the above embodiments, the line cameras 4A to 4C are arranged on a straight line orthogonal to the transport direction, but the upper line camera A that images the upper surface of the inspection object 3 is used for the side portion. You may arrange | position in the conveyance direction upstream or downstream position rather than line camera 4B, 4C.
Moreover, you may use a normal camera instead of the line cameras 4A-4C. For example, a conventional area camera may be used.
In each of the above embodiments, a total of eight side irradiation means 5 are arranged, but only two on the left and right sides (four in total) may be arranged on the center side of the inspection area A.
Furthermore, in each said Example, fruits, such as an apple, are assumed as the test target object 3, but as the test target object 3, the article | item which carried out substantially spherical shapes other than a foodstuff may be sufficient.
１‥物品検査装置 ２‥ベルトコンベヤ（搬送手段）
３‥検査対象物 ４Ｂ、４Ｃ‥ラインカメラ（側部用カメラ）
７‥第１ミラー ８‥第２ミラー
９‥第３ミラー ９Ａ、９Ｂ‥反射面
１２‥制御装置 １５（１５’）‥側部撮像手段
1. Inspection equipment 2. Belt conveyor (conveying means)
3. Inspection object 4B, 4C Line camera (side camera)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... 1st mirror 8 ... 2nd mirror 9 ... 3rd mirror 9A, 9B ... Reflective surface 12 ... Control apparatus 15 (15 ') ... Side part imaging means
Claims (3)
上記側部撮像手段は、物品の側面の外観を撮像する側部用カメラと、物品の側面における搬送方向の上流側の外観を所定方向へ反射させる第１ミラーと、物品の側面における搬送方向の下流側の外観を所定方向に反射させる第２ミラーと、２つの反射面を有し、上記第１ミラーから反射される物品の側面の外観と第２ミラーから反射される物品の側面の外観を上記２つの反射面を介して上記側部用カメラに入射させる第３ミラーとを備え、
上記制御装置は、上記第３ミラーの２つの反射面を介して側部用カメラが撮像した物品の側面の画像に基づいて物品の品質を検査することを特徴とする物品検査装置。 Conveying means for conveying an article, side imaging means for imaging the appearance of the side of the article, and a control device for inspecting the quality of the article based on the image of the side of the article imaged by the side imaging means An article inspection apparatus comprising:
The side imaging means includes a side camera that images the appearance of the side surface of the article, a first mirror that reflects the appearance of the upstream side of the article in the conveyance direction in a predetermined direction, and a conveyance direction on the side of the article. A second mirror that reflects the downstream appearance in a predetermined direction and two reflective surfaces, and the appearance of the side surface of the article reflected from the first mirror and the appearance of the side surface of the article reflected from the second mirror. A third mirror that is incident on the side camera through the two reflecting surfaces;
The article inspection apparatus, wherein the control apparatus inspects the quality of an article based on an image of a side surface of the article taken by a side camera through two reflecting surfaces of the third mirror.
上記左右両側の側部撮像手段の側部用カメラ及び上部用カメラは、鉛直下方を向けて配置されており、
上記制御装置は、上記左右両側の側部用カメラが撮像した物品の側面の画像と上部用カメラが撮像した物品の上面の画像に基づいて物品の品質を検査することを特徴とする請求項２に記載の物品検査装置。 The side image pickup means are respectively arranged on the left and right sides of the transfer path, and an upper camera for imaging the upper surface of the article is provided on the transfer path of the transfer means. A line camera,
The side camera and the upper camera of the left and right side imaging means are arranged vertically downward,
The control device inspects the quality of an article based on an image of a side surface of the article taken by the left and right side cameras and an image of the upper face of the article taken by the upper camera. The article inspection apparatus according to 1.
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