JP2020046270A - Packaging and inspection system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、包装及び検査システムに関する。 The present disclosure relates to packaging and inspection systems.
製袋包装機は、フィルムから作られた袋に食品などの物品を充填して包装する。特許文献1(特開2009−161228号公報)には、製袋包装機の下流側にシールチェッカ、重量チェッカ、X線異物検査装置などからなる検査部が設けられることが記載されている。 BACKGROUND ART A bag making and packaging machine fills and packs an article such as food into a bag made of a film. Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-161228) describes that an inspection unit including a seal checker, a weight checker, an X-ray foreign substance inspection device, and the like is provided downstream of a bag making and packaging machine.
製袋包装機のシール等の動作が不適切であると、袋の内容物が製造ラインに散乱することがある。この場合、製袋包装機のみならず後段の検査部等にまで油等による汚れが広がり、オペレータが清掃を余儀なくされる。このため、製造ラインの復旧に時間を要する。 If the operation of the bag making and packaging machine such as sealing is inappropriate, the contents of the bag may be scattered on the production line. In this case, dirt due to oil or the like spreads not only to the bag making and packaging machine but also to the subsequent inspection section and the like, forcing the operator to perform cleaning. Therefore, it takes time to restore the production line.
本開示の課題は、包装及び検査システムにおいて、異常な包装物を迅速に検知することである。 An object of the present disclosure is to quickly detect an abnormal package in a packaging and inspection system.
第1観点に係る包装及び検査システムは、包装機と、検査部と、コンベアと、カメラと、画像判定部と、を備える。包装機は、物品を包材で包装することにより包装物を作る。検査部は、包装物の検査を行う。コンベアは、包装機から排出された包装物を検査部へ運ぶ。カメラは、コンベアによって運ばれる包装物を撮影する。画像判定部は、カメラの出力である静止画又は動画を解析することによって包装物の異常判定を行う。 A packaging and inspection system according to a first aspect includes a packaging machine, an inspection unit, a conveyor, a camera, and an image determination unit. The packaging machine creates a package by packaging an article with a packaging material. The inspection unit inspects the package. The conveyor carries the package discharged from the packaging machine to the inspection unit. The camera shoots the packages carried by the conveyor. The image determination unit determines an abnormality of the package by analyzing a still image or a moving image output from the camera.
この構成によれば、検査部の前にコンベアとカメラが配置される。したがって、異常な包装物がコンベアに到達したことがカメラによって発見されたときにコンベアを止めることができるので、異常な包装物が迅速に検知され、検査部が異常な包装物によって汚されることを抑制できる。 According to this configuration, the conveyor and the camera are arranged in front of the inspection unit. Therefore, the conveyor can be stopped when the camera detects that the abnormal package has reached the conveyor, so that the abnormal package is quickly detected and the inspection unit is contaminated with the abnormal package. Can be suppressed.
第2観点に係る包装及び検査システムは、第1観点に係る包装及び検査システムにおいて、検査部は、X線検査機、重量検査機、押圧式シール検査機の少なくとも1つを含む。 A packaging and inspection system according to a second aspect is the packaging and inspection system according to the first aspect, wherein the inspection unit includes at least one of an X-ray inspection machine, a weight inspection machine, and a press seal inspection machine.
この構成によれば、検査部は、X線検査機、重量検査機、押圧式シール検査機の少なくとも1つを含む。したがって、これらの検査機が清掃を必要とするおそれを低減できる。 According to this configuration, the inspection unit includes at least one of an X-ray inspection machine, a weight inspection machine, and a press-type seal inspection machine. Therefore, the possibility that these inspection machines need to be cleaned can be reduced.
第3観点に係る包装及び検査システムは、第1観点又は第2観点に係る包装及び検査システムにおいて、画像判定部は、機械学習によって形成された学習済みモデルを有するコンピュータを含む。 A packaging and inspection system according to a third aspect is the packaging and inspection system according to the first aspect or the second aspect, wherein the image determination unit includes a computer having a learned model formed by machine learning.
この構成によれば、画像判定部は、機械学習によって形成された学習済みモデルを有する。したがって、実際の包装物の画像に即した教師データを利用することにより、異常判定の精度を向上できる。 According to this configuration, the image determination unit has a learned model formed by machine learning. Therefore, the accuracy of the abnormality determination can be improved by using the teacher data based on the image of the actual package.
第4観点に係る包装及び検査システムは、第3観点に係る包装及び検査システムにおいて、機械学習は、ディープラーニングである。学習済みモデルは、ニューラルネットワークの形態である。 The packaging and inspection system according to a fourth aspect is the packaging and inspection system according to the third aspect, wherein the machine learning is deep learning. The trained model is in the form of a neural network.
この構成によれば、機械学習はディープラーニングである。したがって、教師データの量を増やすことにより、異常判定の精度を向上できる。 According to this configuration, machine learning is deep learning. Therefore, the accuracy of abnormality determination can be improved by increasing the amount of teacher data.
第5観点に係る包装及び検査システムは、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る包装及び検査システムにおいて、画像判定部が異常であると判定する包装物の状態は、包材によって形成された袋の破れ、包材のシールの失敗、包材の切断の失敗、袋のサイズの不適正、袋の外への物品の散乱、袋と次の袋の間隔の不適正、包装物の上下反転、包装物の姿勢の不適正、包装物が運ばれるタイミングの不適正、の少なくとも1つを含む。 The packaging and inspection system according to the fifth aspect is the packaging and inspection system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the state of the package that the image determination unit determines to be abnormal is determined by the packaging material. Torn formed bags, failure to seal the packaging material, failure to cut the packaging material, incorrect bag size, scattering of articles out of the bag, incorrect spacing between bags and next bag, packaging Upside down, improper posture of the package, and improper timing at which the package is carried.
この構成によれば、包装物の異常の多様な態様を判定できる。 According to this configuration, various aspects of the abnormality of the package can be determined.
第6観点に係る包装及び検査システムは、第1観点から第5観点のいずれか1つに係る包装及び検査システムにおいて、静止画又は動画を蓄積する画像記憶部、をさらに備える。 A packaging and inspection system according to a sixth aspect is the packaging and inspection system according to any one of the first to fifth aspects, further including an image storage unit that stores a still image or a moving image.
この構成によれば、包装及び検査システムは画像記憶部を備える。したがって、画像記憶部が蓄積した静止画又は動画を画像判定部の学習に利用できる。 According to this configuration, the packaging and inspection system includes the image storage unit. Therefore, the still image or the moving image accumulated in the image storage unit can be used for learning of the image determination unit.
第7観点に係る包装及び検査システムは、第1観点から第6観点のいずれか1つに係る包装及び検査システムにおいて、検査部から排出された包装物を梱包箱に詰める箱詰装置、をさらに備える。 The packaging and inspection system according to the seventh aspect is the packaging and inspection system according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a box packing device that packs a package discharged from the inspection unit into a packaging box. Prepare.
この構成によれば、包装及び検査システムは箱詰装置を備える。したがって、箱詰装置が扱いにくい包装物の姿勢に相当する画像に異常のラベルを付した教師データを使用することによって、箱詰装置における不具合を抑制できる。 According to this configuration, the packaging and inspection system includes the box packing device. Therefore, by using teacher data with an abnormal label attached to an image corresponding to the orientation of the package that is difficult to handle by the box packing device, it is possible to suppress problems in the box packing device.
第8観点に係る包装及び検査システムは、第1観点から第7観点のいずれか1つに係る包装及び検査システムにおいて、カメラは3次元カメラを含む。静止画又は動画は、包装物の厚みに関する情報を含む。 The packaging and inspection system according to an eighth aspect is the packaging and inspection system according to any one of the first to seventh aspects, wherein the camera includes a three-dimensional camera. The still or moving image includes information about the thickness of the package.
この構成によれば、カメラが包装物の3次元情報を得る。したがって、包装物の異常判定に有用な情報を得ることができる。 According to this configuration, the camera obtains three-dimensional information of the package. Therefore, information useful for abnormality determination of the package can be obtained.
第9観点に係る包装及び検査システムは、第1観点から第8観点のいずれか1つに係る包装及び検査システムにおいて、包装物がコンベアの所定の位置を通過したことを検知するセンサ、をさらに備える。 The packaging and inspection system according to a ninth aspect is the packaging and inspection system according to any one of the first to eighth aspects, further comprising a sensor that detects that the package has passed a predetermined position on the conveyor. Prepare.
この構成によれば、包装及び検査システムは、コンベア上の包装物を検知するセンサを備える。したがって、カメラが撮影する動画の中から、包装物に関する部分を切り出すことが容易になる。 According to this configuration, the packaging and inspection system includes the sensor that detects the package on the conveyor. Therefore, it is easy to cut out a portion related to the package from the moving image captured by the camera.
第10観点に係る包装及び検査システムは、第1観点から第8観点のいずれか1つに係る包装及び検査システムにおいて、画像判定部は、動画の周期性に関するデータを抽出する周期性抽出部と、周期性の妥当性を判定する周期性判定部と、を有する。 A packaging and inspection system according to a tenth aspect is the packaging and inspection system according to any one of the first to eighth aspects, wherein the image determination unit includes a periodicity extraction unit that extracts data relating to the periodicity of the moving image. And a periodicity determining unit that determines the validity of the periodicity.
この構成によれば、画像判定部は動画の周期性を判定する。したがって、2つの連続して搬送される包装物どうしの関係を用いて、包装物の異常を判定できる。 According to this configuration, the image determining unit determines the periodicity of the moving image. Therefore, the abnormality of the package can be determined using the relationship between the two continuously transported packages.
第11観点に係る包装物の検査方法は、(1)物品を包材で包装することにより包装物を作る包装機と、包装機から排出された包装物を運ぶコンベアと、コンベアによって運ばれる包装物を撮影するカメラと、カメラの出力である静止画又は動画を蓄積する画像記憶部と、静止画又は動画を処理する関数近似器と、を準備する工程と、(2)正常な包装物をカメラが撮影することにより画像記憶部に生じた静止画又は動画に、正常を意味するラベルが付されたものと、異常な包装物をカメラが撮影することにより画像記憶部に生じた静止画又は動画に、異常を意味するラベルが付されたものと、を含む教師データを入力された関数近似器が、機械学習を行うことによって、学習済みモデルを形成する工程と、(3)包装機から排出された包装物がコンベアによって運ばれる状態を撮影したカメラの出力である静止画又は動画を学習済みモデルに入力し、学習済みモデルから出力される結果に基づいて、包装物の異常判定を行う工程と、を有する。 The inspection method of a package according to the eleventh aspect is as follows: (1) A packaging machine for making a package by packaging an article with a packaging material, a conveyor for carrying the package discharged from the packaging machine, and a package carried by the conveyor. Providing a camera for photographing an object, an image storage unit for storing a still image or a moving image output from the camera, and a function approximator for processing the still image or the moving image; A still image or a moving image generated in the image storage unit by photographing with the camera, a label indicating normality is attached, and a still image or moving image generated in the image storage unit by photographing the abnormal package by the camera. A process in which a function approximator to which teacher data including a video having a label indicating an abnormality attached thereto is input by performing machine learning to form a trained model; Ejected packaging Inputting a still image or a moving image, which is an output of a camera taking a state of being conveyed by a conveyor, to a learned model, and performing abnormality determination of a package based on a result output from the learned model. .
この方法によれば、異常な包装物を迅速に検知できる。 According to this method, abnormal packages can be quickly detected.
本開示の包装及び検査システムは、異常な包装物を迅速に検知できる。 The packaging and inspection system of the present disclosure can quickly detect an abnormal package.
本開示の包装物の検査方法は、異常な包装物を迅速に検知できる。 The package inspection method according to the present disclosure can quickly detect an abnormal package.
以下、図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本開示の具体例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present disclosure, and do not limit the technical scope of the present disclosure.
(1)全体構成
図1は、本開示に係る包装及び検査システム100を示す。包装及び検査システム100は、所定重量の物品Aを包材のフィルムFで包装することによってできた製品である包装物Pを、出荷のために検査する。包装及び検査システム100は、計量機10、包装機20、検査前コンベア30、検査前カメラ31、検査部40、振分部50、不良品貯留部60、箱詰装置70、制御部80を有する。
(1) Overall Configuration FIG. 1 shows a packaging and
(2)詳細構成
(2−1)計量機10
計量機10は、組合せ計量機と呼ばれるものである。計量機10は、所定重量の物品Aを取り分けて、それらを包装機20へ渡す。
(2) Detailed configuration (2-1)
The
(2−2)包装機20
包装機20は、製袋包装機と呼ばれるものである。包装機20は、フィルムロールFRから引き出されたフィルムFで袋を作り、その袋で所定重量の物品Aを包装することによって、包装物Pを作る。
(2-2)
The
(2−3)検査前コンベア30
検査前コンベア30は、包装機20から排出された包装物Pを検査部40へ運ぶ。
(2-3)
The
(2−4)検査前カメラ31
検査前カメラ31は、検査前コンベア30によって運ばれる包装物Pの動画を撮影する。
(2-4)
The
(2−5)検査部40
検査部40は、包装物Pが良品であるか不良品であるかを検査する。検査部40には、例えば、X線検査機41、重量検査機42、押圧式シール検査機43を有する。X線検査機41は、製品にX線を照射することによって異物の混入を検出する。重量検査機42は、包装物Pの重量が適切であるか否かを判定する。押圧式シール検査機43は、包装物Pの袋を押圧することによって、袋に穴やシール不良がないかを検査する。
(2-5)
The
検査部40は、この態様に限らず、X線検査機41、重量検査機42、押圧式シール検査機43の少なくとも1つを有していてもよい。
The
(2−6)振分部50
振分部50は、検査部40によって発見された不良品の包装物Pを、良品の包装物Pから振り分ける。
(2-6)
The
(2−7)不良品貯留部60
不良品貯留部60は、不良品の包装物Pを貯留する。
(2-7) Defective
The defective
(2−8)箱詰装置70
箱詰装置70は、出荷のために、包装物Pを梱包箱Bに詰める。
(2-8)
The
(2−9)制御部80
制御部80は、包装及び検査システム100に含まれる各種機器(計量機10、包装機20、検査前コンベア30、検査前カメラ31、検査部40、振分部50、箱詰装置70など)の制御を行う。制御部80は、各種機器と有線通信または無線通信を行う。制御部80は、例えばGPUを搭載したコンピュータからなる。
(2-9)
The
図2に示すように、制御部80は、専用のプログラムを実行することによって、計量機制御部81、包装機制御部82、コンベア制御部83、カメラ制御部84、検査部制御部85、振分部制御部86、箱詰装置制御部87として機能する。計量機制御部81は、計量機10の出力を受信するとともに、計量機10を制御する。包装機制御部82は、包装機20の出力を受信するとともに、包装機20を制御する。コンベア制御部83は、検査前コンベア30を動作させ、又は停止させる。カメラ制御部84は、検査前カメラ31の出力である動画を受信し、蓄積し、それに基づいて各種演算を行う。検査部制御部85は、検査部40の出力を受信するとともに、検査部40を制御する。振分部制御部86は、振分部50を制御する。箱詰装置制御部87は、箱詰装置70を制御する。
As shown in FIG. 2, the
図3は、カメラ制御部84の詳細を示す。カメラ制御部84は、さらに、画像記憶部91、画像判定部92として機能する。画像記憶部91は、検査前カメラ31が出力する動画を蓄積する。画像判定部92は、検査前カメラ31の出力である動画を解析することによって包装物Pの異常判定を行う。
FIG. 3 shows details of the
(3)画像判定部92の詳細
画像判定部92は、入出力の関係を学習可能な関数近似器Xを有する。関数近似器Xは、典型的には多層ニューラルネットワークとして構成されるが、この態様に限定されるものではなく、サポートベクトルマシンなど、他の態様により実現されてもよい。関数近似器Xは、事前の機械学習の結果として、学習済みモデルMを獲得している。機械学習は、典型的にはディープラーニングとして行われるが、この態様に限定されるものではない。学習済みモデルMを構成する関数近似器Xは、包装物Pの異常を推論することができる。ここでいう包装物Pの異常とは、例えば、
・包材のフィルムFによって形成された袋の破れ
・包材のフィルムFのシールの失敗(図4)
・包材のフィルムFの切断の失敗(図5)
・袋のサイズの不適正(図6)
・袋の外への物品Aの散乱(図7)
・包装物Pの上下反転
・包装物Pの姿勢の不適正(図8、矢印は検査前コンベア30の搬送方向)
などである。
(3) Details of
・ Tear of the bag formed by the film F of the packaging material ・ Failed to seal the film F of the packaging material (FIG. 4)
-Failure to cut the film F of the packaging material (Fig. 5)
・ Inappropriate bag size (Fig. 6)
・ Scatter of article A out of the bag (FIG. 7)
-The package P is turned upside down.-The posture of the package P is inappropriate (Fig. 8, arrow indicates the transport direction of the pre-inspection conveyor 30).
And so on.
画像判定部92がこれらの異常を検出した場合には、制御部80のコンベア制御部83は検査前コンベア30を停止させる。これにより、例えば、散乱した物品Aが検査部40を汚すことを抑制できる。あるいは、箱詰装置70に到達した姿勢の不適正な包装物Pが、梱包箱Bの中で破裂することを抑制できる。
When the
(4)包装物Pの検査方法
(4−1)セッティング
まず、計量機10、包装機20、検査前コンベア30、検査前カメラ31、検査部40、振分部50、不良品貯留部60、箱詰装置70、制御部80などを準備することにより、包装及び検査システム100を構築する。
(4) Package P Inspection Method (4-1) Setting First, the weighing
(4−2)学習フェーズ
学習済みモデルMを獲得するための学習フェーズは、教師あり学習によって行われる。学習の実際の態様は様々である。以下に記すものは一例にすぎない。
(4-2) Learning Phase The learning phase for acquiring the learned model M is performed by supervised learning. The actual modes of learning vary. The following is merely an example.
(4−2−1)動画の撮影
まず、包装及び検査システム100を動作させる。ただし、学習フェーズにおいては検査部40以降の機器は必須ではない。包装機20が多数の包装物Pを排出する様子を、検査前カメラ31が撮影する。検査前カメラ31の出力は、動画として画像記憶部91に蓄積される。動画の中には、正常な包装物P及び異常な包装物Pのいずれもが含まれるようにする。
(4-2-1) Imaging of Moving Image First, the packaging and
(4−2−2)静止画の切り出し
画像記憶部91に蓄積された検査前カメラ31の出力の動画の中から、包装物Pが写っている画像を複数の静止画として切り出す。静止画を切り出すタイミングは、サービスマンやユーザなどの人間が指定してもよい。あるいは、計量機10又は包装機20のセンサ出力を参考にして、制御部80が静止画を切り出すタイミングを決定してもよい。
(4-2-2) Extraction of Still Image From the moving image output from the
(4−2−3)教師データの作成
次に、静止画から教師データが作られる。教師データは、静止画に「正常」又は「異常」のラベルを付すことによって作られる。「正常」又は「異常」のラベルは、人間がそれぞれの包装物Pの静止画を目視で確認した結果に基づいて、付してもよい。あるいは、検査部40が異常を検知した場合には、その異常に相当する包装物Pの静止画に対して、制御部80が自動的に「異常」のラベルを付してもよい。
(4-2-3) Creation of Teacher Data Next, teacher data is created from a still image. The teacher data is created by attaching a label “normal” or “abnormal” to the still image. The label of “normal” or “abnormal” may be attached based on the result of a human visually confirming a still image of each package P. Alternatively, when the
(4−2−4)教師あり学習
このようにして得られた教師データを用いて、関数近似器Xに教師あり学習を行わせる。これにより、例えば誤差逆伝播法によって、関数近似器Xが学習済みモデルMを獲得する。
(4-2-4) Supervised learning The supervised learning is performed by the function approximator X using the supervised data thus obtained. Thereby, the function approximator X acquires the learned model M by, for example, the error backpropagation method.
(4−3)推論フェーズ
推論フェーズは、包装及び検査システム100のユーザによる使用場面である。ユーザが包装及び検査システム100を動作させる。包装機20から排出され、検査前コンベア30によって運ばれる包装物Pを、検査前カメラ31が撮影する。検査前カメラ31の出力動画のうちの、包装物Pを写した静止画の部分が、画像判定部92の学習済みモデルMに入力される。学習済みモデルMは、例えば、当該包装物Pが「正常」である確率と「異常」である確率を出力する。「異常」である確率が「正常」である確率より大きい場合、画像判定部92は、当該包装物Pを異常であると判定する。このとき、制御部80は、計量機10、包装機20、及び検査前コンベア30を停止させるとともに、ユーザに対して警報を発する。
(4-3) Inference Phase The inference phase is a usage scene by the user of the packaging and
(5)特徴
(5−1)
検査部40の前に検査前コンベア30と検査前カメラ31が配置される。したがって、異常な包装物Pが検査前コンベア30に到達したことが検査前カメラ31及び画像判定部92によって検知されたときに、検査前コンベア30を止めることができる。よって、異常な包装物Pが迅速に検知され、検査部40が異常な包装物Pによって汚されることを抑制できる。
(5) Features (5-1)
The
(5−2)
検査部40は、X線検査機41、重量検査機42、押圧式シール検査機43の少なくとも1つを有する。したがって、異常な包装物Pが検査部40に達する前にこれを検知できるので、X線検査機41、重量検査機42、又は押圧式シール検査機43が清掃を必要とするおそれを低減できる。
(5-2)
The
(5−3)
画像判定部92は、機械学習によって形成された学習済みモデルMを有する。したがって、実際の包装物Pの画像に即した教師データを利用することにより、異常判定の精度を向上できる。
(5-3)
The
(5−4)
機械学習としてディープラーニングを使用できる。したがって、教師データの量を増やすことにより、異常判定の精度を向上できる。
(5-4)
You can use deep learning as machine learning. Therefore, the accuracy of abnormality determination can be improved by increasing the amount of teacher data.
(5−5)
機械学習による画像認識によって、包装物Pの異常の多様な態様を判定できる。
(5-5)
Various modes of abnormality of the package P can be determined by image recognition by machine learning.
(5−6)
包装及び検査システム100は画像記憶部91を備える。したがって、画像記憶部91が蓄積した動画を画像判定部92の学習に利用できる。
(5-6)
The packaging and
(5−7)
包装及び検査システム100は箱詰装置70を備える。したがって、教師データ作成時に、箱詰装置70が扱いにくい包装物Pの姿勢に相当する画像に異常のラベルを付すことによって、箱詰装置70における不具合を抑制できる。
(5-7)
The packaging and
(6)変形例
以下に述べる複数の変形例を組み合わせてもよい。
(6) Modifications A plurality of modifications described below may be combined.
(6−1)変形例A
検査前カメラ31として、例えばTOFカメラなどの、3次元カメラを採用してもよい。TOFカメラは、光の伝播方向の距離に関する情報を取得することができる。3次元カメラを検査前カメラ31に採用した場合、出力の動画は、包装物Pの厚みに関する情報を含む。
(6-1) Modification A
As the
この構成によれば、検査前カメラ31が包装物Pの3次元情報を得る。したがって、包装物Pの異常判定に有用な情報を得ることができる。
According to this configuration, the
(6−2)変形例B
図9は、変形例Bに係る包装及び検査システム100Aを示す。包装及び検査システム100Aは、包装物Pが検査前コンベア30の所定の位置を通過したことを検知するセンサ32を有する点で、上述の実施形態に係る包装及び検査システム100と異なっている。センサ32は、光センサ、赤外線センサ、静電容量センサなど、あらゆるものが使用可能である。
(6-2) Modification B
FIG. 9 shows a packaging and inspection system 100A according to Modification B. The packaging and inspection system 100A is different from the packaging and
この構成によれば、包装及び検査システム100Aは、センサ32の出力を利用することにより、検査前カメラ31が撮影する動画の中から、包装物Pに関する部分を切り出すことが容易になる。
According to this configuration, by using the output of the
(6−3)変形例C
上述の実施形態では、画像記憶部91は、検査前カメラ31の出力である動画を蓄積する。これに代えて、画像記憶部91は、静止画を逐次蓄積してもよい。静止画を取得するためのトリガ信号として、計量機10又は包装機20のセンサ出力を用いてもよい。あるいは、変形例Bにおけるセンサ32の出力をトリガ信号として用いても良い。
(6-3) Modification C
In the above-described embodiment, the
さらには、トリガ信号を検査前カメラ31に入力し、検査前カメラ31が動画ではなく静止画を出力してもよい。
Further, the trigger signal may be input to the
これらの構成よれば、画像記憶部91の容量を小さくできる。あるいは、画像記憶部91は、より多数の包装物Pについてのデータを蓄積できる。
According to these configurations, the capacity of the
(6−4)変形例D
上述の実施形態では、画像判定部92は、それぞれの包装物Pに相当する個別の静止画に基づいて学習及び推論を行う。これに代えて、画像判定部92は、ある程度の時間的長さを有する動画そのものに基づいて学習及び推論を行ってもよい。
(6-4) Modification D
In the above-described embodiment, the
この場合、学習済みモデルMを構成する関数近似器Xは、以下の包装物Pの異常を推論することができる。
・袋と次の袋の間隔の不適正。
・包装物Pが運ばれるタイミングの不適正。
In this case, the function approximator X configuring the learned model M can infer the following abnormality of the package P.
-Inappropriate spacing between the bag and the next bag.
-Inappropriate timing at which the package P is carried.
このために、上述の実施形態の画像判定部92に代えて、図10に示す画像判定部92Aを利用してもよい。画像判定部92Aは、周期性抽出部93、周期性判定部94を有する。周期性抽出部93は、ある程度の長さの動画から周期性に関する情報を抽出する。周期性判定部94は、周期性の妥当性を判定する。すなわち、周期性判定部94は、周期性に関する情報が、想定した範囲内にあるかどうかを判定する。
For this purpose, an
この構成によれば、画像判定部92Aは動画の周期性を判定する。したがって、2つの連続して搬送される包装物Pどうしの関係を用いて、包装物Pの異常を判定できる。
According to this configuration, the
(6−5)変形例E
上述の実施形態では、異常判定には、動画又は静止画などの画像を入力として用いる。これに代えて、画像のみならず、重量検査機42が出力する重量出力の経時変化も併せて、異常判定の入力として用いてもよい。図11は、この変形例に係る、異常判定エンジン84Bのブロック図を示す。異常判定エンジン84Bには、画像の経時変化である動画が検査前カメラ31から入力されるとともに、重量の経時変化が重量検査機42から入力される。関数近似器Xに構成される学習済みモデルの入力パーセプトロンの1つには、重量が入力される。
(6-5) Modification E
In the above embodiment, an image such as a moving image or a still image is used as an input for the abnormality determination. Instead of this, not only the image but also the change over time of the weight output output from the
この構成によれば、重量検査機42において異常な包装物Pが発見されたときに、包装及び検査システム100を停止させることができる。したがって、押圧式シール検査機43、振分部50、箱詰装置70などが異常な包装物Pによって汚されることが抑制される。
According to this configuration, when an abnormal package P is found in the
10 :計量機
20 :包装機
30 :検査前コンベア
31 :検査前カメラ
32 :センサ
40 :検査部
41 :X線検査機
42 :重量検査機
43 :押圧式シール検査機
70 :箱詰装置
80 :制御部
91 :画像記憶部
92 :画像判定部
92A :画像判定部
93 :周期性抽出部
94 :周期性判定部
100 :包装及び検査システム
100A :包装及び検査システム
A :物品
F :フィルム(包材)
M :学習済みモデル
P :包装物
X :関数近似器
10: weighing machine 20: packaging machine 30: pre-inspection conveyor 31: pre-inspection camera 32: sensor 40: inspection section 41: X-ray inspection machine 42: weight inspection machine 43: press-type seal inspection machine 70: box packing device 80: Control unit 91: Image storage unit 92:
M: Learned model P: Package X: Function approximator
Claims (11)
前記包装物の検査を行う検査部と、
前記包装機から排出された前記包装物を前記検査部へ運ぶコンベアと、
前記コンベアによって運ばれる前記包装物を撮影するカメラと、
前記カメラの出力である静止画又は動画を解析することによって前記包装物の異常判定を行う画像判定部と、
を備える、
包装及び検査システム。 A packaging machine for making a package by packaging an article with a packaging material;
An inspection unit that inspects the package,
A conveyor that carries the package discharged from the packaging machine to the inspection unit,
A camera for photographing the package carried by the conveyor,
An image determination unit that determines the abnormality of the package by analyzing a still image or a moving image output from the camera,
Comprising,
Packaging and inspection system.
請求項1又は2に記載の包装及び検査システム。 The image determination unit includes a computer having a learned model formed by machine learning,
The packaging and inspection system according to claim 1.
前記学習済みモデルは、ニューラルネットワークの形態である、
請求項3に記載の包装及び検査システム。 The machine learning is deep learning,
The trained model is in the form of a neural network,
The packaging and inspection system according to claim 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の包装及び検査システム。 The state of the package that the image determination unit determines to be abnormal includes tearing of the bag formed by the packaging material, failure of sealing the packaging material, failure of cutting the packaging material, and size of the bag. Improper, scattering of the article out of the bag, improper spacing between the bag and the next bag, upside down of the package, improper posture of the package, timing when the package is carried Including at least one of:
The packaging and inspection system according to claim 1.
をさらに備える、
請求項1から5のいずれか1項に記載の包装及び検査システム。 An image storage unit that stores the still image or the moving image,
Further comprising,
The packaging and inspection system according to claim 1.
をさらに備える、
請求項1から6のいずれか1項に記載の包装及び検査システム。 A box packing device that packs the package discharged from the inspection unit into a packing box,
Further comprising,
The packaging and inspection system according to any one of claims 1 to 6.
前記静止画又は前記動画は、前記包装物の厚みに関する情報を含む、
請求項1から7のいずれか1項に記載の包装及び検査システム。 The camera includes a three-dimensional camera,
The still image or the moving image includes information on a thickness of the package,
The packaging and inspection system according to claim 1.
をさらに備える、
請求項1から8のいずれか1項に記載の包装及び検査システム。 A sensor for detecting that the package has passed a predetermined position of the conveyor,
Further comprising,
The packaging and inspection system according to claim 1.
前記動画の周期性に関するデータを抽出する周期性抽出部と、
前記周期性の妥当性を判定する周期性判定部と、
を有する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の包装及び検査システム。 The image determination unit,
A periodicity extracting unit that extracts data related to the periodicity of the moving image;
A periodicity determining unit that determines the validity of the periodicity,
Having,
The packaging and inspection system according to claim 1.
前記包装機から排出された前記包装物を運ぶコンベアと、
前記コンベアによって運ばれる前記包装物を撮影するカメラと、
前記カメラの出力である静止画又は動画を蓄積する画像記憶部と、
前記静止画又は前記動画を処理する関数近似器と、
を準備する工程と、
正常な前記包装物を前記カメラが撮影することにより前記画像記憶部に生じた前記静止画又は前記動画に、正常を意味するラベルが付されたものと、異常な前記包装物を前記カメラが撮影することにより前記画像記憶部に生じた前記静止画又は前記動画に、異常を意味するラベルが付されたものと、を含む教師データを入力された前記関数近似器が、機械学習を行うことによって、学習済みモデルを形成する工程と、
前記包装機から排出された前記包装物が前記コンベアによって運ばれる状態を撮影した前記カメラの出力である前記静止画又は前記動画を前記学習済みモデルに入力し、前記学習済みモデルから出力される結果に基づいて、前記包装物の異常判定を行う工程と、
を有する、包装物の検査方法。 A packaging machine for making a package by packaging an article with a packaging material;
A conveyor for carrying the package discharged from the packaging machine,
A camera for photographing the package carried by the conveyor,
An image storage unit that stores a still image or a moving image output from the camera,
A function approximator for processing the still image or the moving image,
The step of preparing
The still image or the moving image generated in the image storage unit when the normal package is photographed by the camera is labeled with a label indicating normal, and the abnormal package is photographed by the camera. The function approximator to which the still image or the moving image generated in the image storage unit is attached with a label signifying an abnormality, and the teacher data including the teacher data performs machine learning. Forming a trained model,
The still image or the moving image, which is the output of the camera that captures the state in which the package discharged from the packaging machine is conveyed by the conveyor, is input to the learned model, and the result is output from the learned model. Based on, the step of performing an abnormality determination of the package,
A method for inspecting a package, comprising:
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