JP2019032266A - 検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、特許文献1に開示された検査装置の場合、例えば、袋詰め前の固形の冷凍食品等を撮像対象(ワーク)とした場合は、透明ベルト上に落下又は付着した氷や水滴や汚れ、或いは、ワーク片(例えば、折れた冷凍麺の小片等)を異物として誤検知する可能性があるという問題があった。
間隙部を挟んで搬送方向の上流側及び下流側に各々配置されてワークを搬送する第1コンベア及び第2コンベアと、
前記間隙部の下側から前記ワークを撮像する撮像装置と、
前記間隙部の上側及び前記下側から前記ワークを照らす照明装置と、
を備える。
この点、上記(1)の構成によれば、第1コンベアと第2コンベアとの間隙部の下方からワークの下面を撮像することができ、間隙部を通過するワークと撮像装置との間には撮像を遮るものが存在しないため、コンベア上に落下又は付着した異物の影響による誤検知の可能性を大幅に低減することができる。また、照明装置により、ワークの上側及び下側の何れからも照らすことにより、撮像装置側からのみ照射する場合に比べて死角の影響による影の存在を低減させることができるので、検査精度の向上を図ることができる。
前記撮像装置は、前記間隙部の真下に配置されてもよい。
前記撮像装置の光軸の上流側に配置され、前記間隙部からの落下物を案内するためのシュートをさらに有していてもよい。
前記シュートは、上端が前記間隙部に配置され且つ下部側ほど前記撮像装置から離れて前記上流側に前記落下物を案内するように構成されていてもよい。
前記間隙部に配置され、該間隙部を通過する前記ワークを支持する支持部材をさらに備えていてもよい。
前記撮像装置を収納し、平面視にて前記搬送方向と交差する方向に長尺なスリットを有するケーシングをさらに備えていてもよく、
前記撮像装置は、前記搬送方向と交差する方向に撮像素子が配置されたラインカメラを含んでもよい。
前記ケーシングは、前記スリットの上部開口端から外側に向けて下降する傾斜部を含んでもよい。
前記撮像装置の上方に配置され、前記光軸と交差する方向に向けてエアーを噴出可能な噴射部をさらに備えていてもよい。
前記噴射部は、前記ワークを搬送する間、常時エアーを噴射するように構成されてもよい。
前記撮像装置は、
前記第1コンベアの下方に配置され、前記間隙部を介して前記ワークの下面を撮像するように構成された第1撮像装置と、
前記第2コンベアの下方に配置され、前記間隙部を介して前記ワークの下面を撮像するように構成された第2撮像装置と、を含んでもよい。
前記照明装置と前記ワークとの間に配置され、前記照明装置による照射光を拡散するための拡散部材をさらに備えていてもよい。
前記搬送方向において前記間隙部の下流側に配置され、特定の前記ワークを前記第2コンベア上から振り分け可能に構成された振分部と、
前記撮像装置により取得された画像に基づき前記ワークの良否を判定する判定部と、をさらに備え、
前記判定部は、不良と判定した前記ワークを前記第2コンベア上から振り分けるための作動信号を前記振分部に送信するように構成されてもよい。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1に示したように、本発明の少なくとも一実施形態に係る検査装置1は、間隙部15を挟んで搬送方向Aの上流側及び下流側に各々配置されてワークWを搬送する第1コンベア11及び第2コンベア12(以下、第1コンベア11及び第2コンベア12を包括的にコンベア10とも称する)と、間隙部15の下側からワークWを撮像する撮像装置20と、間隙部15の上側及び下側からワークWを照らす照明装置30と、を備えている。
撮像装置20は、ワークWの下面(裏面)を撮像可能に配置される。この撮像装置20は、例えば、レンズ(図示略)を通して入射したワークWからの反射光をCCD(charge−coupled device)又はCMOS(complementary metal oxide semiconductor)等のイメージセンサでデジタル画像に変換し、変換された画像データを図示しないコントローラに送信するように構成され得る。
幾つかの実施形態において、撮像装置20は、搬送方向Aと交差する方向に撮像素子が配置されたラインカメラ(例えば、モノクロラインカメラ)を含んでもよい。
照明装置30は、ワークWの表面を照らして撮像装置20による異物の検出を可能とする。ここで、ワークWとしては種々のものが適用可能であり、表面形状に複雑な凹凸を含む場合もあり得る。幾つかの実施形態では、ワークWとして、例えば、冷凍されたうどん、そば、焼きそば、ラーメン等の麺類を含み得る。このため、一実施形態では、ワークWの下面の撮像に際して、該ワークWの下面側のみならず上面側からも光を照射することで、ワークWの表面に現れる影を抑制して異物の検出をより高精度に行えるようになっている。
撮像装置20によってワークWの外観検査を行う場合、例えば、ワークWのうち最も面積の広い面を撮像するようにワークW及び撮像装置20を配置してもよい。例えば、図2(a)では、ワークWが、その高さが最も低くなる向きで該コンベア10に載置され、撮像装置20は、その光軸25がコンベア10の載置面に垂直に交差するようにしてコンベア10の上方又は下方に配置される。
ワークWの上面又は下面に異物Fが付着している場合や、ワークW内に異物Fが混入している場合、例えば、図2(b)に例示するように、周囲と比較して、例えば暗い(明度が低い)領域として異物Fが観察される。このため、幾つかの実施形態では、撮像装置20によって取得した画像データに含まれる各画素の画素値に基づき、該画素値が所定の閾値よりも低い場合に異物Fと判定するように構成され得る。
図3(a)〜図3(c)を参照し、例えば、撮像装置20によって撮像された画像の画像データにおいて、搬送方向A及びこれに交差する幅方向に対応する画素が連続して取得される。このうち、所定の画素値(例えば明度の値)を閾値として該閾値以上の画素82については異物Fと判定しない(図3(a)参照)。また、上記閾値未満の画素が含まれる場合であっても、該閾値未満の画素83が所定数(例えば、3個)以上連続して検出されない場合は異物Fとして検出しない(図3(b)参照)。一方、閾値未満の画素値を有する画素83が連続して所定数以上隣接する場合は異物Fとして検出する(図3(c)参照)。
この点、一実施形態を適用した上記の構成によれば、第1コンベア11と第2コンベア12との間隙部15の下方からワークWの下面を撮像することができ、間隙部15を通過するワークWと撮像装置20との間には撮像を遮るものが存在しないため、コンベア10上に落下又は付着した異物Fの影響による誤検知の可能性を大幅に低減することができる。また、照明装置30により、ワークWの上側及び下側の何れからも照らすことにより、撮像装置20側からのみ照射する場合に比べて死角の影響による影の存在を低減させることができるので、検査精度の向上を図ることができる。
なお、上記のような外観検査を、例えば、冷凍うどんをワークWとして行うと、該ワークWに付着又は混入した異物Fが、例えば図4のように検出される。
幾つかの実施形態では、例えば図1及び図5に非限定的に例示するように、撮像装置20は、間隙部15の真下に配置されてもよい。すなわち、コンベア10の下方に配置される撮像装置20の光軸25が、間隙部15を通過するワークWの下面に垂直に交差するようにして検査装置1を構成してもよい。このようにすれば、間隙部15を介してワークWの下面を真下から撮像することができる。つまり、死角の影響を極力低減できるので、例えば、単一の撮像装置20を用いて検査を実行することができ、上記の作用及び効果を奏する検査装置1を低コストで実現することができる。
また、支持部材50は、少なくともその上部が、搬送方向Aに交差する方向の中心軸を有する曲面を有していてもよく、例えば、図5に非限定的に例示するように丸棒状(円柱状)であってもよいし、或いは、上部に半円柱状の曲面を有する形状であってもよい。
なお、スリット62の上部開口端63には、例えば、光透過性を有する窓(又はカバー)64を配置してもよい。このようにすれば、落下物や浮遊物がケーシング60内部に侵入することをより確実に防止することができる。
なお、噴射部70は、ワークWが間隙部15を通過するタイミングに合わせてエアーを噴出するように構成されていてもよいし、所定のタイミングで(例えば、数秒間隔で)間欠的にエアーを噴出するように構成されていてもよい。
図8に非限定的に例示するように、幾つかの実施形態において、撮像装置20は、第1コンベア11の下方に配置され、間隙部15を介してワークWの下面を撮像するように構成された第1撮像装置21と、第2コンベア12の下方に配置され、間隙部15を介してワークWの下面を撮像するように構成された第2撮像装置22と、を含んでもよい。
すなわち、幾つかの実施形態では、第1撮像装置21の光軸25と第2撮像装置22の光軸25とが、間隙部15で交差するように構成されてもよい。
図9に非限定的に例示するように、幾つかの実施形態では、撮像装置20として第1撮像装置21及び第2撮像装置22を備えた場合、少なくとも一方の撮像装置20を第1コンベア11又は第2コンベア12のうち何れか一方の下方に配置し、間隙部15を介して斜め下方からワークWを撮像可能に配置し、他方の撮像装置20を第1コンベア11又は第2コンベア12のうち何れか他方と間隙部15の真下との間で配置を切替可能に構成してもよい。つまり、幾つかの実施形態では、第1コンベア11の下方に第1撮像装置21を斜めに配置するとともに、第2撮像装置22を、間隙部15の真下で垂直上方を撮像可能な位置と、第2コンベア12の下方で間隙部15を斜め下方から撮像可能な位置とに移動可能に構成してもよい。この場合、第2撮像装置22は、例えば、円弧状などのガイド24に沿って移動可能に構成されてもよい。
図10に非限定的に例示するように、幾つかの実施形態において、検査装置1は、撮像装置20により取得された画像に基づきワークWの良否を判定する判定部80と、搬送方向Aにおいて間隙部15の下流側に配置され、特定のワークWを第2コンベア12上から振り分け可能に構成された振分部90と、をさらに備えていてもよい。
判定部80は、撮像装置20により取得したワークWの下面の画像に基づき、例えば、該画像内に画素値が所定の閾値未満の画素83(図3参照)が所定数以上連続して存在するか否かを判別することにより、ワークWに異物Fが付着しているか否かを判断する(ワークWに異物Fが付着していない場合は良、付着している場合は不良とする)。
そして、判定部80は、不良と判定したワークWを第2コンベア12上から振り分けるための作動信号を振分部90に送信するように構成されてもよい。
振分部90は、判定部80によって不良と判定されたワークWを、搬送方向Aと交差する方向(側方)に向けて選択的に移動し得るように構成されていればよく、例えば、搬送方向Aに対して水平面内で角度変更可能なバー(棒材)やアーム、プッシャー装置、又はブロワ等であってもよい。
10 コンベア
11 第1コンベア
12 第2コンベア
15 間隙部
20 撮像装置
21 第1撮像装置
22 第2撮像装置
24 ガイド
25 光軸
30 照明装置
35 拡散部材
40 シュート
41 鉛直部
42 曲成部
50 支持部材
60 ケーシング
61 傾斜部
62 スリット
63 上部開口端
64 窓
70 噴射部
80 判定部
82 画素(閾値以上)
83 画素(閾値未満)
90 振分部
A 搬送方向
F 異物
W ワーク
Claims (12)
- 間隙部を挟んで搬送方向の上流側及び下流側に各々配置されてワークを搬送する第1コンベア11及び第2コンベア12と、
前記間隙部の下側から前記ワークを撮像する撮像装置と、
前記間隙部の上側及び前記下側から前記ワークを照らす照明装置と、
を備えることを特徴とする検査装置。 - 前記撮像装置は、前記間隙部の真下に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記撮像装置の光軸の上流側に配置され、前記間隙部からの落下物を案内するためのシュートをさらに有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の検査装置。 - 前記シュートは、上端が前記間隙部に配置され且つ下部側ほど前記撮像装置から離れて前記上流側に前記落下物を案内するように構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の検査装置。 - 前記間隙部に配置され、該間隙部を通過する前記ワークを支持する支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の検査装置。
- 前記撮像装置を収納し、平面視にて前記搬送方向と交差する方向に長尺なスリットを有するケーシングをさらに備え、
前記撮像装置は、前記搬送方向と交差する方向に撮像素子が配置されたラインカメラを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の検査装置。 - 前記ケーシングは、前記スリットの上部開口端から外側に向けて下降する傾斜部を含む
ことを特徴とする請求項6に記載の検査装置。 - 前記撮像装置の上方に配置され、前記光軸と交差する方向に向けてエアーを噴出可能な噴射部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の検査装置。 - 前記噴射部は、前記ワークを搬送する間、常時エアーを噴射するように構成される
ことを特徴とする請求項8に記載の検査装置。 - 前記撮像装置は、
前記第1コンベア11の下方に配置され、前記間隙部を介して前記ワークの下面を撮像するように構成された第1撮像装置と、
前記第2コンベア12の下方に配置され、前記間隙部を介して前記ワークの下面を撮像するように構成された第2撮像装置と、を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記照明装置と前記ワークとの間に配置され、前記照明装置による照射光を拡散するための拡散部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の検査装置。 - 前記搬送方向において前記間隙部の下流側に配置され、特定の前記ワークを前記第2コンベア12上から振り分け可能に構成された振分部と、
前記撮像装置により取得された画像に基づき前記ワークの良否を判定する判定部と、をさらに備え、
前記判定部は、不良と判定した前記ワークを前記第2コンベア12上から振り分けるための作動信号を前記振分部に送信するように構成される
ことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の検査装置。
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