JP2021042993A - Visual inspection system and visual inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外観検査システム、及び外観検査方法に関する。 The present invention relates to a visual inspection system and a visual inspection method.
チーズ等の食品は、アルミ箔などの主に樹脂を基材とした包装材料にて包装される。アルミ箔に包装されたチーズ等は、固化していない状態で、目視検査が行われ、冷却装置、乾燥装置等の固化装置に搬入される。アルミ箔に包装されたチーズ等は、その固化装置の内部で、コンベアにより搬送されつつ固化される。固化されたチーズ等は、撮像され、撮像された対象物を画像認識させることによって、検品作業が行われる。
検品作業に関して、台紙上のサンプル等の検査対象の数量の検査を好適に行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、検査システムは、検査装置、撮影装置、照明等を有し、表面に光沢があり凹凸を有する検査対象の数量の検査を行う。
Foods such as cheese are packaged mainly in a resin-based packaging material such as aluminum foil. Cheese or the like wrapped in aluminum foil is visually inspected in a state where it is not solidified, and is carried into a solidifying device such as a cooling device or a drying device. Cheese or the like wrapped in aluminum foil is solidified while being conveyed by a conveyor inside the solidifying device. The solidified cheese or the like is imaged, and the inspection work is performed by image-recognizing the imaged object.
Regarding the inspection work, there is known a technique for preferably inspecting the quantity of an inspection target such as a sample on a mount (see, for example, Patent Document 1). In this technique, the inspection system has an inspection device, a photographing device, lighting, and the like, and inspects a quantity of inspection objects having a glossy and uneven surface.
目視検査では、検品対象の良否を判断する基準が、人によって異なるため、目視検査の結果にばらつきが生じる。また、目視検査では、熟練者の経験値を、他者と共有し難い。
外観検査装置で撮像された対象物を画像処理し、画像処理された対象物を画像認識させることによって検品作業を行う場合には、複雑な形状・反射の多い表面を有する製品などでは十分な精度が出せない。また、外観検査装置で撮像された対象物を画像処理し、画像処理された対象物を画像認識させることによって検品作業を行う場合には、対象物の特定面に対して正面から撮影した画像を使用していた。このため、対象物の複数の他の面を画像認識させる場合には複数の他の面の数の撮影装置と、照明装置とが必要である。
また、製品は、複数のベルトコンベアを経由して、外観検査装置へ搬送される。このため、複数のベルトコンベアの各々を経由する際に、製品がベルトコンベア上を滑ってしまい、一定の周期で、製品が外部検査装置に搬送されない場合がある。仮に、不良品であると判定された製品の排出を、製品がベルトコンベアに載置されるタイミングに基づいて設定した場合に、不良品であると判定された製品が、排出できない場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査対象物の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムにおいて、不良品であると判定された製品を排出できる外観検査システム、及び外観検査方法を提供することである。
In the visual inspection, the criteria for judging the quality of the inspection target differ from person to person, so that the result of the visual inspection varies. Moreover, in the visual inspection, it is difficult to share the experience value of the expert with others.
When performing inspection work by image-processing an object imaged by a visual inspection device and recognizing the image-processed object, sufficient accuracy is required for products with complicated shapes and surfaces with many reflections. I can't put it out. In addition, when the inspection work is performed by image-processing the object imaged by the visual inspection device and recognizing the image-processed object, the image taken from the front with respect to the specific surface of the object is displayed. I was using it. Therefore, in order to recognize a plurality of other surfaces of an object as an image, a plurality of photographing devices and a lighting device for the number of the plurality of other surfaces are required.
In addition, the product is conveyed to the visual inspection device via a plurality of belt conveyors. Therefore, when passing through each of the plurality of belt conveyors, the product may slip on the belt conveyor and the product may not be conveyed to the external inspection device at regular intervals. If the discharge of the product determined to be defective is set based on the timing at which the product is placed on the belt conveyor, the product determined to be defective may not be discharged.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is determined to be a defective product in an appearance inspection system for determining the quality of an inspection object by using an image of the inspection object. It is to provide a visual inspection system and a visual inspection method capable of discharging a product.
(1)本発明の一態様は、検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の良否を判別する外観検査システムであって、第1センサーが第1位置で検査対象物を検出した時間である第1センサー検出時間と、第2センサーが第2位置で前記検査対象物を検出した時間である第2センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第1位置と前記第2位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出する処理部と、前記処理部が導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させる制御部とを備える、外観検査システムである。
(2)本発明の一態様は、前記検査対象物を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物が良品であるか不良品であるかを判別する判別部とを備え、前記制御部は、前記排出タイミングに基づいて、前記判別部によって不良品であると判別された前記検査対象物を排出するための制御信号を、前記排出部に出力し、前記排出部は、前記制御部が出力した前記制御信号に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する、上記(1)に記載の外観検査システムである。
(3)本発明の一態様は、前記制御部は、前記通過時間に基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるためのタイミングである撮像タイミングを導出し、導出した前記撮像タイミングに基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるための制御信号を出力する、上記(2)に記載の外観検査システムである。
(4)本発明の一態様は、前記制御部は、前記通過時間に撮像タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記撮像タイミングを導出し、前記通過時間に排出タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記排出タイミングを導出する、上記(3)に記載の外観検査システムである。
(1) One aspect of the present invention is an appearance inspection system that determines the quality of the inspection object by using an image of the inspection object, and the time when the first sensor detects the inspection object at the first position. Based on the first sensor detection time, which is the time when the second sensor detects the inspection object at the second position, and the second sensor detection time, which is the time when the inspection object is detected at the second position, the inspection target is the first position and the second position. The processing unit that derives the passage time, which is the time required to pass between the positions, and the discharge unit that discharges the defective product of the inspection object based on the passage time derived by the processing unit. This is an visual inspection system including a control unit that derives an discharge timing that is a timing for discharging an inspection object, and discharges a defective product of the inspection target to the discharge unit based on the derived timing.
(2) One aspect of the present invention is that the inspection object is a non-defective product or a defective product based on an image pickup unit that images the inspection object and an image of the inspection object imaged by the imaging unit. The control unit is provided with a discriminating unit for determining whether or not the inspection object is to be discharged, and the control unit outputs a control signal for discharging the inspection object determined to be defective by the discriminating unit based on the discharge timing. The visual inspection system according to (1) above, wherein the discharge unit discharges a defective product of the inspection target based on the control signal output by the control unit.
(3) In one aspect of the present invention, the control unit derives an imaging timing, which is a timing for causing the imaging unit to image the inspection object, based on the passing time, and uses the derived imaging timing. Based on the above, the visual inspection system according to (2) above, which outputs a control signal for causing the imaging unit to image the inspection object.
(4) In one aspect of the present invention, the control unit derives the imaging timing by multiplying the passing time by a coefficient for adjusting the imaging timing, and multiplies the passing time by the coefficient for adjusting the emission timing. This is the visual inspection system according to (3) above, which derives the discharge timing.
(5)本発明の一態様は、検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の良否を判別する外観検査システムが実行する外観検査方法であって、第1センサーが第1位置で検査対象物を検出した時間である第1センサー検出時間と、第2センサーが第2位置で前記検査対象物を検出した時間である第2センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第1位置と前記第2位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出するステップと、前記導出するステップで導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させるステップとを有する、外観検査方法である。 (5) One aspect of the present invention is an appearance inspection method executed by an appearance inspection system that determines the quality of the inspection object using an image of the inspection object, and the first sensor inspects at the first position. The inspection object is the first sensor based on the first sensor detection time, which is the time when the object is detected, and the second sensor detection time, which is the time when the second sensor detects the inspection object at the second position. Based on the step of deriving the passing time, which is the time required to pass between the first position and the second position, and the passing time derived in the deriving step, the defective product of the inspection object is checked. A visual inspection having a step of deriving the discharge timing, which is the timing for discharging the inspection object to the discharge unit, and discharging the defective product of the inspection object to the discharge unit based on the derived timing. The method.
本発明によれば、検査対象物の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムにおいて、不良品であると判定された製品を排出できるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an effect that a product determined to be a defective product can be discharged in an appearance inspection system for determining the quality of an inspection object by using an image of the inspection object.
次に、本実施形態の外観検査システム、及び外観検査方法を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「XXに基づいて」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「XXに基づいて」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「XX」は、任意の要素(例えば、任意の情報)である。
Next, the visual inspection system and the visual inspection method of the present embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples, and the embodiments to which the present invention is applied are not limited to the following embodiments.
In all the drawings for explaining the embodiment, the same reference numerals are used for those having the same function, and the repeated description will be omitted.
Further, "based on XX" in the present application means "based on at least XX", and includes a case where it is based on another element in addition to XX. Further, "based on XX" is not limited to the case where XX is used directly, but also includes the case where XX is calculated or processed. "XX" is an arbitrary element (for example, arbitrary information).
(実施形態)
(外観検査システム)
図1は、本発明の実施形態に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システムは、ワークW(検査対象物)の外観検査、つまりワークWの形状と、表面の状態とに基づいて、ワークWの良否を判断する。外観検査システムは、ベルトコンベアに載置されたワークが撮像される位置より前の異なる2点の各々を通過する時刻を検出する。外観検査システムは、検出した2点の各々を通過する時刻に基づいて、2点の間を通過するのに要した時間である通過時間Tsを導出する。外観検査システムは、導出した通過時間Tsに基づいて、撮像部にワークを撮像させるタイミングである撮像タイミングを導出する。外観検査システムは、導出した撮像タイミングに基づいて、ワークWを照明し、照明したワークWを撮像し、所定の処理を行うことによって、検査用の画像を取得する。外観検査システムは、取得した検査用の画像に基づいて、ワークWが良品であるか不良品であるかを判別する。外観検査システムは、ワークWが不良品であると判別した場合に、通過時間Tsに基づいて、ワークWを排出する排出部にワークWを排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。外観検査システムは、導出した排出タイミングに基づいて、排出部に不良品と判別されたワークWを排出させる。本実施形態では、ワークWの一例として、アルミ箔に包装されたチーズである製品を適用する場合について説明する。
(Embodiment)
(Visual inspection system)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a visual inspection system according to an embodiment of the present invention. The visual inspection system determines the quality of the work W based on the visual inspection of the work W (object to be inspected), that is, the shape of the work W and the state of the surface. The visual inspection system detects the time when the workpiece mounted on the belt conveyor passes through each of the two different points before the position where the image is taken. The visual inspection system derives the transit time Ts, which is the time required to pass between the two points, based on the time when each of the two detected points is passed. The visual inspection system derives an imaging timing, which is a timing for the imaging unit to image the work, based on the derived transit time Ts. The visual inspection system illuminates the work W based on the derived imaging timing, images the illuminated work W, and performs a predetermined process to acquire an image for inspection. The visual inspection system determines whether the work W is a non-defective product or a defective product based on the acquired image for inspection. When the visual inspection system determines that the work W is a defective product, the visual inspection system derives a discharge timing, which is a timing for discharging the work W to the discharge unit that discharges the work W, based on the passing time Ts. The visual inspection system causes the discharge unit to discharge the work W determined to be defective based on the derived discharge timing. In the present embodiment, as an example of the work W, a case where a product which is cheese wrapped in aluminum foil is applied will be described.
外観検査システム100は、ベルトコンベアBC−1と、ベルトコンベアBC−2aと、ベルトコンベアBC−2bと、ベルトコンベアBC−2cと、ベルトコンベアBC−2dとを備える。外観検査システム100は、センサー110aと、センサー120aと、センサー110bと、センサー120bと、センサー110cと、センサー120cと、
センサー110dと、センサー120dとを備える。外観検査システム100は、照明部102aと、照明部102bと、照明部102cと、照明部102dと、撮像部103aと、撮像部103bと、撮像部103cと、撮像部103dと、排出部130aと、排出部130bと、排出部130cと、排出エリア140aと、排出エリア140bと、排出エリア140cと、排出エリア140dと、制御装置150とを備える。
第1検査ラインは、ベルトコンベアBC−2aと、センサー110aと、センサー120aと、照明部102aと、撮像部103aと、排出部130aと、排出エリア140aとを含む。2検査ラインは、ベルトコンベアBC−2bと、センサー110bと、センサー120bと、照明部102bと、撮像部103bと、排出部130bと、排出エリア140bとを含む。第3検査ラインは、ベルトコンベアBC−2cと、センサー110cと、センサー120cと、照明部102cと、撮像部103cと、排出部130cと、排出エリア140cとを含む。第4検査ラインは、ベルトコンベアBC−2dと、センサー110dと、センサー120dと、照明部102dと、撮像部103dと、排出部130dと、排出エリア140dとを含む。
制御装置150は、ベルトコンベアBC−1と、ベルトコンベアBC−2aと、ベルトコンベアBC−2bと、ベルトコンベアBC−2cと、ベルトコンベアBC−2dと、センサー110aと、センサー110bと、センサー110cと、センサー110dと接続される。制御装置150は、センサー120aと、センサー120bと、センサー120cと、センサー120dと、照明部102aと、照明部102bと、照明部102cと、照明部102dと接続される。制御装置150は、撮像部103aと、撮像部103bと、撮像部103cと、撮像部103dと、排出部130aと、排出部130bと、排出部130cと、排出部130dと接続される。図1では、制御装置150と、センサー110aと、センサー120aと、照明部102aと、撮像部103aと、排出部130aとの間の接続が示され、それ以外の接続については省略されている。
The
It includes a
The first inspection line includes a belt conveyor BC-2a, a
The
第1検査ラインから第4検査ラインは同様の構成であるため、一例として、第1検査ラインについて説明する。つまり、第2検査ラインから第4検査ラインは、第1検査ラインを適用できる。ベルトコンベアBC−1は、制御装置150によって制御される。ベルトコンベアBC−1は、輪状にした幅広のベルトを台車の上で回転させ、その上に製品101を載置して移動させる。図1では、水平面を構成する互いに垂直である2軸をX軸とY軸とし、水平面に垂直な方向をZ軸とする。複数の製品101の各々は、ベルトコンベアBC−1によって、X軸の正の方向に移動する。複数の製品101の各々の移動方向を矢印で示す。コンベアBC−1によって搬送される複数の製品101の各々は、ベルトコンベアBC−2aと、ベルトコンベアBC−2bと、ベルトコンベアBC−2cと、ベルトコンベアBC−2dとのうち、ベルトコンベアBC−2aに搬送されることによって、第1検査ラインに搬送される。
ベルトコンベアBC−2aに搬送された製品101は、ベルトコンベアBC−2a上で、センサー110aに検出される。センサー110aの一例は、光電センサーである。センサー110aは、製品101を検出した場合に、センサー110aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、製品101を検出した時刻を示す情報である第1時刻情報とを含む第1検出通知情報を作成し、作成した第1検出通知情報を、制御装置150に出力する。ベルトコンベアBC−2aに搬送された製品101は、センサー110aに検出された後に、センサー120aに検出される。センサー120aの一例は、光電センサーである。センサー120aは、製品101を検出した場合に、センサー120aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、製品101を検出した時刻を示す情報である第2時刻情報とを含む第2検出通知情報を作成し、作成した第2検出通知情報を、制御装置150に出力する。
Since the first inspection line to the fourth inspection line have the same configuration, the first inspection line will be described as an example. That is, the first inspection line can be applied to the second inspection line to the fourth inspection line. The belt conveyor BC-1 is controlled by the
The
ここで、製品101について説明する。図2は、製品の一例を示す図である。製品101はアルミ箔に包装されたチーズであるため、その表面は、アルミ箔である。このため、製品101の表面は、光沢があり、光を照射した場合に、その光が反射する場合がある。また、製品101は、アルミ箔を折り、溶融したチーズを注入することで成型する。このため、製品101の形状は、アルミ箔の折り目などによる凹凸を有する。図1に戻り説明を続ける。照明部102aは、制御装置150によって制御される。照明部102aは、製品101に光を照射する。照明部102aが照射する光の色の一例は、青色である。図3は、本発明の実施形態に係る外観検査システムにおける照明部の一例を示す図である。製品101において、X軸とY軸とからなる平面に平行な面を、一主面とする。照明部102aは、一主面と平行な第1軸周りに、第1角度θ1の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を0度とした場合に、第1角度θ1の一例は、50度以上70度以下であり、より好ましくは、55度以上65度以下である。本実施形態では、第1角度θ1を50度とした場合について説明を続ける。図1に戻り説明を続ける。
Here, the
撮像部103aは、制御装置150によって制御される。撮像部103aは、製品101を撮像する。撮像部103aは、照明部102aが照射した光を、製品101が反射することによって得られる反射光を受光することによって撮像する。撮像部103aは、複数の受光素子と、集光系光学系とを有している。受光素子は、集光系光学系を通して得られた光の強度を電気信号に変換するCCD(charge-coupled device)やCMOS(complementary metal oxide semiconductor)等の撮像素子からなるイメージセンサである。集光系光学系は、外部から入射する光を集光するための光学系である。具体的には、集光系光学系は、一以上の光学レンズを有している。撮像部103aは、照明部102aが照射した光を、製品101が反射した反射光を受光素子が受光できる位置に設置される。撮像部103aは、撮像することによって得られる画像(以下「検査用の画像」という)を示す情報を、制御装置150に出力する。排出部130aは、制御装置150によって制御される。排出部130aは、製品101を排出する。排出部130aは、制御装置150が不良品と判別した製品101を、排出エリア140aに排出する。
The
図4は、本実施形態に係る外観検査システムの制御装置の一例を示すブロック図である。制御装置150は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、CPU等のプロセッサ、プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、及びタイマー等の電子回路を備える。なお、制御装置150の少なくとも一部は、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路であってもよい。制御装置150は、処理部152と、取得部154と、画像処理部156と、判別部158と、制御部160として機能する。
処理部152は、ベルトコンベアBC−1を制御することによって、ベルトコンベアBC−1に載置された製品101を、X軸の正の方向に搬送する。処理部152は、ベルトコンベアBC−2aを制御することによって、ベルトコンベアBC−1の後に、ベルトコンベアBC−2aに載置された製品101を、X軸の正の方向に、搬送する。処理部152は、センサー110aが出力した第1検出通知情報と、センサー120aが出力した第2検出通知情報とを取得する。処理部152は、取得した第1検出通知情報に含まれるセンサー110aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、第1時刻情報とを取得する。処理部152は、取得した第2検出通知情報に含まれるセンサー120aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、第2時刻情報とを取得する。処理部152は、取得した第1時刻情報と第2時刻情報とに基づいて、第1時刻から第2時刻が経過するまでの経過時間Tsを導出する。処理部152は、導出した経過時間Tsに撮像タイミング調整用の係数W1を乗算することによって、撮像タイミングを導出する。撮像タイミング調整用の係数W1は、予め設定される。処理部152は、導出した経過時間Tsを示す情報を制御部160に出力する。処理部152は、導出した撮像タイミングに基づいて、その撮像タイミングで、撮像部103aが製品101を撮像できるように、照明部102aに光を照射させる。具体的には、処理部152は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部102aに光を照射させるための制御情報を出力する。処理部152は、撮像タイミングに、撮像部103aに撮像させるための制御信号を出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the control device of the visual inspection system according to the present embodiment. The
By controlling the belt conveyor BC-1, the
図5は、本実施形態に係る外観検査システムにおける製品の載置の一例を示す図である。製品101の一主面の短辺の二辺と、照明部102aが光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て第2角度θ2となるように載置される。第2角度θ2の一例は15度以上25度以下であり、より好ましくは17.5度以上22.5度以下である。本実施形態では、第2角度θ2が20度である場合について説明を続ける。図4に戻り説明を続ける。
処理部152が、ベルトコンベアBC−2aを制御することによって、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致する。位置Pの一例は、照明部102aと位置Pとを結んだ線と、位置Pから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第1角度θ1となる位置である。処理部152は、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致する前に、照明部102を制御することによって、製品101に光を照射させる。処理部152は、製品101に光を照射させた状態で、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致するタイミングで、撮像部103に、製品101を撮像させる。取得部154は、撮像部103が出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部156に出力する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of mounting a product in the visual inspection system according to the present embodiment. The
By controlling the belt conveyor BC-2a by the
画像処理部156は、取得部154が出力した検査用の画像を示す情報を取得する。画像処理部156は、取得した検査用の画像を示す情報に基づいて、検査用の画像から、製品101の部分を切り出すことによって、製品101の画像を取得する。画像処理部156は、取得した製品101の画像を複数に分割し、分割することによって得られる複数の分割画像の各々を、判別部158に出力する。
ベルトコンベアBC−2aに製品101が、製品101の一主面の短辺の二辺と、照明部102が光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て第2角度θ2となるように載置されているため、検査用の画像には、製品101の3面の画像(上面、短辺を含む側面、長辺を含む側面)が含まれている。さらに、製品101の表面は銀色で、光沢を有するため、撮像部103が撮像するときに、製品101には青色の光が照射される。製品101に対して、照明部102aが所定の位置に設置されているため、照射された光の乱反射を抑えることができるため、コントラストを高くできる。製品101に青色の光が照射されることによって、青色の光がチーズの黄色成分に反応して、チーズ部分のコントラストを高くできるため、チーズ部分のコントラストをはっきりできる。ただし、金色などの銀色とは異なる色の包装の場合には包装とチーズのコントラスト差が出にくいため色調の検証を行うことが好ましい。この結果、検査用の画像に含まれる製品101の画像は、コントラストが高く、はっきりする。
判別部158は、画像処理部156が出力した複数の分割画像の各々の良否を、判別する。例えば、判別部158は、複数の分割画像の各々の良否を、その分割画像の製品101の画像における位置ごとに教師なし学習を行うことによって判別する。判別部158は、複数の分割画像の各々の良否を判別した結果に基づいて、良と判別された割合に基づいて、製品101が良品であるか不良品であるかを判別する。判別部158は、製品101が不良品であると判別した場合に、不良品と判別されたことを示す情報を、制御部160に出力する。
制御部160は、処理部152が出力した経過時間Tsを示す情報を取得する。制御部160は、判別部158が出力した不良品と判別されたことを示す情報を取得した場合に、通過時間Tsに基づいて、排出部130aに不良品と判別された製品101を排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。具体的には、制御部160は、経過時間Tsに排出タイミング調整用の係数W2を乗算することによって、排出タイミングを導出する。ここで、排出タイミング調整用の係数W2は、予め設定される。制御部160は、導出した排出タイミングに基づいて、その排出タイミングで、不良品と判別された製品101が排出エリア140aに排出されるように、排出部130aに制御信号を出力する。
The
The angle formed by the
The
The
(外観検査システムの動作)
図6は、本実施形態に係る外観検査システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。図7は、本実施形態に係る外観検査システムの動作の一例を示す図である。ベルトコンベアBC−2aに、製品101が、載置された後の動作について説明する。
(ステップS1)
処理部152は、ベルトコンベアBC−2aにベルトを回転させるための制御信号を出力する。
(ステップS2)
ベルトコンベアBC−2aは、制御装置150が出力した制御信号に基づいて動作する。ベルトコンベアBC−2aは、製品101を搬送する。
(ステップS3)
センサー110aは、製品101を検出する。
(ステップS4)
センサー110aは、センサー110aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、第1時刻情報とを含む第1検出通知情報を作成する。
(ステップS5)
センサー110aは、作成した第1検出通知情報を、制御装置150に出力する。
(Operation of visual inspection system)
FIG. 6 is a sequence chart showing an example of the operation of the visual inspection system according to the present embodiment. FIG. 7 is a diagram showing an example of the operation of the visual inspection system according to the present embodiment. The operation after the
(Step S1)
The
(Step S2)
The belt conveyor BC-2a operates based on the control signal output by the
(Step S3)
The
(Step S4)
The
(Step S5)
The
(ステップS6)
センサー120aは、製品101を検出する。
(ステップS7)
センサー120aは、センサー120aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、第2時刻情報とを含む第2検出通知情報を作成する。
(ステップS8)
センサー120aは、作成した第2検出通知情報を、制御装置150に出力する。
(ステップS9)
処理部152は、センサー110aが出力した第1検出通知情報と、センサー120aが出力した第2検出通知情報とを取得する。処理部152は、取得した第1検出通知情報に含まれるセンサー110aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、第1時刻情報とを取得する。処理部152は、取得した第2検出通知情報に含まれるセンサー120aのIDと、製品101を検出したことを示す情報と、第2時刻情報とを取得する。処理部152は、取得した第1時刻情報と第2時刻情報とに基づいて、第1時刻から第2時刻が経過するまでの経過時間Tsを導出する。処理部152は、経過時間Tsに撮像タイミング調整用の係数W1を乗算することによって、撮像タイミングを導出する。
(ステップS10)
処理部152は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部102aに光を照射させるための制御情報を出力する。
(Step S6)
The
(Step S7)
The
(Step S8)
The
(Step S9)
The
(Step S10)
The
(ステップS11)
照明部102aは、制御装置150が出力した制御信号に基づいて、発光する。照明部102aが発光することによって、製品101に光が照射される。
(ステップS12)
処理部152は、撮像タイミングに、撮像部103aに撮像させるための制御信号を出力する。
(ステップS13)
撮像部103aは、制御装置150が出力した制御信号に基づいて、製品101を撮像する。
(ステップS14)
撮像部103aは、製品101を撮像することによって得られた検査用の画像を示す情報を、制御装置150に出力する。
(ステップS15)
取得部154は、撮像部103aが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像を示す情報を、画像処理部156に出力する。画像処理部156は、取得部154が出力した検査用の画像を示す情報を取得する。画像処理部156は、取得した検査用の画像を示す情報に基づいて、検査用の画像から、製品101の部分を切り出すことによって、製品101の画像を取得する。画像処理部156は、取得した製品101の画像を複数に分割し、分割することによって得られる複数の分割画像の各々を、判別部158に出力する。
(Step S11)
The
(Step S12)
The
(Step S13)
The
(Step S14)
The
(Step S15)
The
(ステップS16)
判別部158は、画像処理部156が出力した複数の分割画像の各々を取得し、取得した複数の分割画像の各々の良否を判別する。判別部158は、複数の分割画像の各々の良否を判別した結果に基づいて、良と判別された割合に基づいて、製品101が良品であるか不良品であるかを判別する。判別部158は、製品101が不良品であると判別した場合に、不良品と判別されたことを示す情報を、制御部160に出力する。ここで、制御装置150は、パトライト(登録商標)(図示なし)を点灯してもよい。
(ステップS17)
判別部158は、製品101が良品であると判別した場合に、製品101が良品であることを示す情報を出力する。
(ステップS18)
制御部160は、処理部152が出力した経過時間Tsを示す情報を取得する。制御部160は、判別部158が出力した不良品と判別されたことを示す情報を取得した場合に、通過時間Tsに基づいて、排出部130aに不良品と判別された製品101を排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。
(ステップS19)
制御部160は、導出した排出タイミングに基づいて、不良品と判別された製品101が排出エリア140aに排出されるように、排出部130aに制御信号を出力する。
(ステップS20)
排出部130aは、制御部160が出力した制御情報に基づいて、不良品と判別された製品101を、排出エリア140aに排出する。
(Step S16)
The
(Step S17)
When the
(Step S18)
The
(Step S19)
The
(Step S20)
The
前述した実施形態において、製品101の表面の色と、光を反射する程度とのいずれか一方又は両方に基づいて、青色以外の色の光が照射されてもよい。
本実施形態に係る外観検査システムによれば、検査対象物(実施形態では製品101)の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムであって、第1センサー(実施形態ではセンサー110)が第1位置で検査対象物を検出した時間である第1センサー検出時間と、第2センサー(実施形態ではセンサー120)が第2位置で検査対象物を検出した時間である第2センサー検出時間とに基づいて、検査対象物が第1位置と第2位置との間を通過するのに要した通過時間Tsを導出する処理部と、導出した通過時間に基づいて、排出部に検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出したタイミングに基づいて、排出部に検査対象物の不良品を排出させる制御部とを備える。このように構成することによって、検査対象物が第1位置と第2位置との間を通過するのに要した通過時間に基づいて、排出部に不良品と判別された検査対象物を排出させる排出タイミングを導出できるため、不良品であると判定された製品を排出できる。
In the above-described embodiment, light of a color other than blue may be irradiated based on one or both of the surface color of the
According to the visual inspection system according to the present embodiment, it is a visual inspection system that determines the quality of the inspection target by using an image of the inspection target (
(変形例1)
(外観検査システム)
図8は、本実施形態の変形例1に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システム100aは、外観検査システム100に、撮像部104aと、照明部105aとを備える。制御装置150は、撮像部104aと、照明部105aと接続される。照明部105aは、制御装置150によって制御される。照明部105aは、製品101に光を照射する。照明部105aが照射する光の色の一例は、青色である。照明部105aは、一主面に対して、第1軸と同軸または平行な第2軸周りに、照明部102とは反対側から第1a角度θ1aの入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を0度とした場合に、第1a角度θ1aの一例は、50度以上70度以下であり、より好ましくは、55度以上65度以下である。本変形例では、第1a角度θ1aを50度とした場合について説明を続ける。照明部105aの一例は、図3を適用できる。撮像部103aは、制御装置150によって制御される。撮像部103aは、製品101を撮像する。撮像部104aは、撮像部103aと同様の構成であり、制御装置150によって制御される。撮像部104aは、製品101を撮像する。撮像部104aは、照明部105aが照射した光を、製品101が反射することによって得られる反射光を受光することによって撮像する。撮像部104aは、照明部105aが照射した光を、製品101が反射した反射光を受光素子が受光する位置に設置される。撮像部104aは、撮像することによって得られる検査用の画像を示す情報を、制御装置150に出力する。
本実施形態の変形例1に係る外観検査システムの制御装置の一例は、図4を適用できる。ただし、処理部152は、導出した撮像タイミングに基づいて、その撮像タイミングで、撮像部103aと撮像部104aとが製品101を撮像できるように、照明部102aと照明部105aとに光を照射させる。具体的には、処理部152は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部102aと照明部105aとに光を照射させるための制御情報を出力する。処理部152は、撮像タイミングに、撮像部103aと、撮像部104aとに撮像させるための制御信号を出力する。処理部152が、ベルトコンベアBCを制御することによって、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致する。ここで、位置Pの一例は、照明部102aと位置Pとを結んだ線と、位置Pから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第1角度θ1となる位置である。また、位置Pの一例は、照明部105と位置Pとを結んだ線と、位置Pから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第1a角度θ1aとなる位置であってもよい。処理部152は、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致する前に、照明部102aと、照明部105aとを制御することによって、製品101に光を照射させる。処理部152は、製品101に光を照射させた状態で、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致するタイミングで、撮像部103aと、撮像部104aとに、製品101を撮像させる。取得部154は、撮像部103aが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部156に出力する。取得部154は、撮像部104aが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部156に出力する。
前述した実施形態の変形例1において、照明部102が照射する光の色と、照明部105が照射する光の色とが異なってもよい。前述した実施形態の変形例1においては、第1検査ラインについて説明したが、第2検査ラインから第4検査ラインにも適用できる。本実施形態の変形例に係る外観検査システムによれば、外観検査システム100の効果に加え、検査対象の画像の数を増加できるため、検査対象物の検品作業における精度を向上できる。
(Modification example 1)
(Visual inspection system)
FIG. 8 is a diagram showing an example of the appearance inspection system according to the first modification of the present embodiment. The
FIG. 4 can be applied to an example of the control device of the visual inspection system according to the first modification of the present embodiment. However, based on the derived imaging timing, the
In the first modification of the above-described embodiment, the color of the light emitted by the
(変形例2)
(外観検査システム)
図9は、本実施形態の変形例2に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システム100bは、ベルトコンベアBC−2aと、照明部102aと、撮像部104aと、照明部107aと、照明部108aと、制御装置150とを備える。制御装置150は、ベルトコンベアBC−2aと、照明部102aと、撮像部103aと、照明部107aと、照明部108aと接続される。
図10は、本実施形態の変形例2に係る外観検査システムにおける照明部の配置の一例を示す図である。図10において、照明部102aと、撮像部103aとは省略されている。照明部107aは、制御装置150によって制御される。照明部107aは、製品101に光を照射する。照明部107aが照射する光の色の一例は、青色である。照明部107aは、製品101が載置された面に対して、一主面と平行かつ第1軸と垂直な第3軸周りに、第3角度θ3の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を0度とした場合に、第3角度θ3の一例は、15度以上25度以下であり、より好ましくは、17.5度以上22.5度以下である。本実施形態では、第3角度θ3を20度とした場合について説明を続ける。照明部107aの一例は、複数のLEDをX方向に並べたものである。照明部108aは、制御装置150によって制御される。照明部108aは、製品101に光を照射する。照明部108aが照射する光の色の一例は、青色である。照明部108aは、製品101が載置された面に対して、第3軸と平行な第4軸周りに、照明部107aとは反対側から、第3角度θ3の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を0度とした場合に、第3角度θ3の一例は、15度以上25度以下であり、より好ましくは、17.5度以上22.5度以下である。本変形例では、第3角度θ3を20度とした場合について説明を続ける。照明部108aの一例は、複数のLEDをX方向に並べたものである。
(Modification 2)
(Visual inspection system)
FIG. 9 is a diagram showing an example of the appearance inspection system according to the second modification of the present embodiment. The
FIG. 10 is a diagram showing an example of arrangement of lighting units in the visual inspection system according to the second modification of the present embodiment. In FIG. 10, the
本実施形態の変形例2に係る外観検査システムの制御装置の一例を示すブロック図は、図4を適用できる。図11は、本実施形態の変形例2に係る外観検査システムにおける製品の載置の一例を示す図である。製品101の一主面の短辺の二辺と、照明部102aが光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て、第2角度θ2となるように載置される。また、製品101の一主面の長辺の二辺と、照明部107aと、照明部108aとが光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て、第4角度θ4となるように載置される。第4角度θ4の一例は、65度以上75度以下であり、より好ましくは、67.5度以上72.5度以下である。本変形例2では、第4角度θ4が、70度である場合について説明を続ける。処理部152が、ベルトコンベアBC−2aを制御することによって、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致する。処理部152は、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致する前に、照明部102aと、照明部107aと、照明部108aとを制御することによって、製品101に光を照射させる。処理部152は、製品101に光を照射させた状態で、製品101の一主面の中心が、位置Pと一致するタイミングで、撮像部103aに、製品101を撮像させる。
FIG. 4 can be applied to the block diagram showing an example of the control device of the visual inspection system according to the second modification of the present embodiment. FIG. 11 is a diagram showing an example of mounting a product in the visual inspection system according to the second modification of the present embodiment. Placed so that the angle formed by the two short sides of one main surface of the
前述した実施形態の変形例2において、照明部102aが照射する光の色と、照明部107aが照射する光の色と、照明部108aが照射する光の色とが異なっていてもよい。
前述した実施形態の変形例1においては、第1検査ラインについて説明したが、第2検査ラインから第4検査ラインにも適用できる。前述した実施形態の変形例2において、外観検査システム100に、照明部107aと、照明部108aとのいずれか一方又は両方を適用してもよい。また、例えば、外観検査システム100aに、照明部107aと、照明部108aとのいずれか一方又は両方を適用してもよい。本実施形態の変形例2に係る外観検査システムによれば、外観検査システム100の効果に加え、照明部107aによって、検査対象物に光を照射できるため、撮像部によって撮像された画像に含まれる検査対象物のコントラストをさらに高く、はっきりできる。このため、複雑な形状・反射の多い表面を有する検査対象物の検品作業における精度を向上できる。また、外観検査システム100の効果に加え、照明部108aによって、検査対象物に光を照射できるため、撮像部によって撮像された画像に含まれる検査対象物のコントラストをさらに高く、はっきりできる。このため、複雑な形状・反射の多い表面を有する検査対象物の検品作業における精度を向上できる。
In the second modification of the above-described embodiment, the color of the light emitted by the
In the first modification of the above-described embodiment, the first inspection line has been described, but it can also be applied to the second inspection line to the fourth inspection line. In the second modification of the above-described embodiment, either or both of the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within a range not deviating from the gist of the present invention are also included. For example, a computer program for realizing the functions of the above-described devices may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by the computer system and executed. The "computer system" referred to here may include hardware such as an OS and peripheral devices.
The "computer-readable recording medium" is a writable non-volatile memory such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), or a built-in computer system. A storage device such as a hard disk. Furthermore, the "computer-readable recording medium" is a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line (for example, DRAM (Dynamic)). It also includes those that hold the program for a certain period of time, such as Random Access Memory)). Further, the program may be transmitted from a computer system in which this program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting a program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions.
Further, a so-called difference file (difference program) may be used, which can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.
100、100a、100b…外観検査システム、101…製品、102a、105a、107a、108a…照明部、103a、104a…撮像部、150…制御装置、152…処理部、154…取得部、156…画像処理部、158…判別部、160…制御部 100, 100a, 100b ... Appearance inspection system, 101 ... Product, 102a, 105a, 107a, 108a ... Lighting unit, 103a, 104a ... Imaging unit, 150 ... Control device, 152 ... Processing unit, 154 ... Acquisition unit, 156 ... Image Processing unit, 158 ... Discrimination unit, 160 ... Control unit
Claims (5)
第1センサーが第1位置で検査対象物を検出した時間である第1センサー検出時間と、第2センサーが第2位置で前記検査対象物を検出した時間である第2センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第1位置と前記第2位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出する処理部と、
前記処理部が導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させる制御部と
を備える、外観検査システム。 An visual inspection system that determines the quality of the inspection object using an image of the inspection object.
Based on the first sensor detection time, which is the time when the first sensor detects the inspection object at the first position, and the second sensor detection time, which is the time when the second sensor detects the inspection object at the second position. A processing unit that derives the passing time, which is the time required for the inspection object to pass between the first position and the second position, and a processing unit.
Based on the transit time derived by the processing unit, the discharge timing, which is the timing for discharging the inspection target to the discharge unit for discharging the defective product of the inspection target, is derived, and based on the derived timing, the discharge timing is derived. A visual inspection system including a control unit that discharges a defective product of the inspection object to the discharge unit.
前記撮像部が撮像した前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物が良品であるか不良品であるかを判別する判別部と
を備え、
前記制御部は、前記排出タイミングに基づいて、前記判別部によって不良品であると判別された前記検査対象物を排出するための制御信号を、前記排出部に出力し、
前記排出部は、前記制御部が出力した前記制御信号に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する、請求項1に記載の外観検査システム。 An imaging unit that images the inspection object and
A discriminating unit for determining whether the inspection object is a non-defective product or a defective product based on the image of the inspection object captured by the imaging unit is provided.
Based on the discharge timing, the control unit outputs a control signal for discharging the inspection target object determined to be a defective product by the discrimination unit to the discharge unit.
The visual inspection system according to claim 1, wherein the discharging unit discharges a defective product of the inspection object based on the control signal output by the control unit.
第1センサーが第1位置で検査対象物を検出した時間である第1センサー検出時間と、第2センサーが第2位置で前記検査対象物を検出した時間である第2センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第1位置と前記第2位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出するステップと、
前記導出するステップで導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させるステップと
を有する、外観検査方法。 It is an appearance inspection method executed by an appearance inspection system that determines the quality of the inspection object by using an image of the inspection object.
Based on the first sensor detection time, which is the time when the first sensor detects the inspection object at the first position, and the second sensor detection time, which is the time when the second sensor detects the inspection object at the second position. The step of deriving the passage time, which is the time required for the inspection object to pass between the first position and the second position, and
Based on the transit time derived in the derivation step, the discharge timing, which is the timing for discharging the inspection target to the discharge unit for discharging the defective product of the inspection target, is derived, and based on the derived timing. , A visual inspection method comprising a step of discharging a defective product of the inspection object to the discharge unit.
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