JP2021117174A - Tube container inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、チューブ容器に付着する異物、傷及び汚れを検出するチューブ容器検査装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a tube container inspection device that detects foreign matter, scratches, and stains adhering to a tube container.
一般に、歯磨き粉等のペースト状の内容物は、軟性の筒形容器であるチューブ容器に充填されて使用されている。通常、チューブ容器の製造と、チューブ容器への内容物の充填とは、別の場所(工場)で行われている。未充填のチューブ容器の出荷梱包前及び、任意で内容物の充填前に、作業者による目視や、複数のカメラによる複数の方向から撮影した画像の確認により、チューブ容器の内部に入り込んだ異物の有無及び、チューブ容器の外面や内面の傷及び汚れの付着の有無を検査している。 Generally, a paste-like content such as toothpaste is used by being filled in a tube container which is a soft tubular container. Usually, the production of the tube container and the filling of the contents in the tube container are performed in different places (factories). Before shipping the unfilled tube container and optionally before filling the contents, by visual inspection by the operator and confirmation of images taken from multiple directions by multiple cameras, foreign matter that has entered the inside of the tube container The presence or absence and the presence or absence of scratches and dirt on the outer and inner surfaces of the tube container are inspected.
前述したチューブ容器への異物等の入り込みは、正常なチューブ容器に製造された後に生じる不良であるため、チューブ容器の全数検査が好ましい。チューブ容器を直視する目視検査に対しては、検査作業員の人数確保に掛かるコストの低減、検査の効率化及び、見落とし等の人的ミスの防止を図ることが望まれている。これらを実現する検査手法として、チューブ容器を撮影した画像を確認することで、チューブ容器の全数検査を行う検査手法がある。 Since the above-mentioned entry of foreign matter or the like into the tube container is a defect that occurs after being manufactured in a normal tube container, 100% inspection of the tube container is preferable. For visual inspections in which the tube container is directly viewed, it is desired to reduce the cost of securing the number of inspection workers, improve the efficiency of the inspection, and prevent human error such as oversight. As an inspection method for realizing these, there is an inspection method in which 100% of the tube containers are inspected by confirming the photographed image of the tube container.
例えば、複数のカメラにより撮影されたチューブ容器の画像を確認することで、製造されたチューブ容器の全数検査を行う検査装置がある。大量生産されるチューブ容器の製造ラインにおいては、製造装置の設置スペースや製造工程の関係により、主搬送ライン上に上述した検査装置を割り込むように配置できない場合がある。このような場合には、例えば、特許文献1に開示されているように、主搬送ラインから分岐して、迂回させるターレット方式の検査用搬送ラインが構築される。この分岐された検査用搬送ラインに沿って複数のカメラ等を配置して、検査により良品判定されたチューブ容器を元の主搬送ラインに戻す構成である。この複数のカメラを用いた検査装置の場合、チューブ容器内面、肩部内面及びノズル先端内部を撮影するカメラと、チューブ容器の胴部内面を撮影するカメラ等、異なる位置に数台のカメラを配置するスペースが必要であり、且つチューブ容器の搬送機構を含むため、検査装置が大型化し複雑な構造となっている。
そこで本発明は、簡易な搬送機構を備えて、チューブ容器の内側及び外側に対して適正な検査を実施するチューブ容器検査装置を提供することを目的とする。
For example, there is an inspection device that inspects 100% of manufactured tube containers by checking images of tube containers taken by a plurality of cameras. In a mass-produced tube container manufacturing line, it may not be possible to arrange the above-mentioned inspection device on the main transport line so as to interrupt it due to the installation space of the manufacturing device and the manufacturing process. In such a case, for example, as disclosed in Patent Document 1, a turret-type inspection transport line that branches off from the main transport line and bypasses the main transport line is constructed. A plurality of cameras and the like are arranged along the branched inspection transfer line, and the tube container judged to be non-defective by the inspection is returned to the original main transfer line. In the case of an inspection device using these multiple cameras, several cameras are arranged at different positions, such as a camera that photographs the inner surface of the tube container, the inner surface of the shoulder, and the inside of the nozzle tip, and a camera that photographs the inner surface of the body of the tube container. The inspection device is large and has a complicated structure because it requires a space to be used and includes a transport mechanism for the tube container.
Therefore, an object of the present invention is to provide a tube container inspection device provided with a simple transport mechanism and performing proper inspection on the inside and outside of the tube container.
上記目的を達成するために、実施形態に係るチューブ容器検査装置は、一端に絞られる肩部を有し、他端が開口される軟性なチューブ容器を横倒し状態で回転可能に保持するローラ対を有する保持部と、複数の前記保持部が設けられ、直線的な搬送経路を形成する無限軌道を有する搬送機構と、前記搬送機構内又は前記搬送機構に隣接して、配置されるベルト部材を備え、回転する前記ベルト部材による摺動により前記ローラ対を回転させて、前記保持部に載置される前記チューブ容器を回転させる回転機構と、撮影レンズの主面を延長した面と撮像素子の撮像面を延長した面が1つの交点で交わるように、前記撮影レンズと前記撮像素子が配置され、前記横倒し状態で回転する前記チューブ容器の前記交点に交わる合焦面上にある前記開口から容器内部を撮影する第1カメラを有する撮像部と、前記第1カメラで撮影された前記チューブ容器の容器内部の画像に対して、隣接する画素どうしの差が予め定めたしきい値以上となるエッジを検出し、前記エッジを欠陥箇所として抽出する制御部と、を備える。 In order to achieve the above object, the tube container inspection apparatus according to the embodiment has a roller pair having a shoulder portion squeezed at one end and rotatably holding a soft tube container having an opening at the other end in a sideways state. A holding portion having a holding portion, a transport mechanism having an infinite track in which the plurality of holding portions are provided and forming a linear transport path, and a belt member arranged in the transport mechanism or adjacent to the transport mechanism are provided. , The rotating mechanism that rotates the roller pair by sliding by the rotating belt member to rotate the tube container placed on the holding portion, the surface extending the main surface of the photographing lens, and the imaging of the imaging element. The photographing lens and the imaging element are arranged so that the extended surfaces intersect at one intersection, and the inside of the container is opened through the opening on the focusing surface intersecting the intersection of the tube container that rotates in the sideways state. An edge in which the difference between adjacent pixels is equal to or greater than a predetermined threshold value with respect to the image taken by the first camera and the image inside the tube container taken by the first camera. It is provided with a control unit that detects and extracts the edge as a defect portion.
本発明によれば、簡易な搬送機構を備えて、チューブ容器の内側及び外側に対して適正な検査を実施するチューブ容器検査装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a tube container inspection device provided with a simple transport mechanism and performing appropriate inspections on the inside and outside of the tube container.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る搬送ラインを含むチューブ容器検査装置の概念的な全体構成例を示す図である。図2は、チューブ容器検査装置の構成例を示すブロック図である。図3は、チューブ容器の回転機構を含むチューブ容器検査装置の搬送機構の構成例を示す図である。図4は、チューブ容器の内周面を撮影するためのカメラの配置例を示す図である。図5は、撮影したチューブ容器内部を展開した画像の一例を示す図である。図6は、撮影したチューブ容器内部を展開した画像に蛇行補正を施した画像の一例を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a conceptual overall configuration example of a tube container inspection device including a transfer line according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a tube container inspection device. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a transport mechanism of a tube container inspection device including a tube container rotation mechanism. FIG. 4 is a diagram showing an arrangement example of a camera for photographing the inner peripheral surface of the tube container. FIG. 5 is a diagram showing an example of an image of the inside of the tube container taken. FIG. 6 is a diagram showing an example of an image obtained by applying meandering correction to the photographed image of the inside of the tube container.
第1の実施形態のチューブ容器検査装置1は、出荷梱包の直前や内容物の充填直前の軟性の円筒形容器であるチューブ容器を検査対象とし、撮影部20により撮影されたチューブ容器2の内部の画像から、チューブ容器2の内部に入り込んだ異物及び、内周面2fに生じている傷及び汚れを検出する検査装置である。以下の説明において、異物、傷及び汚れを欠陥と称し、異物、傷及び汚れが存在していることを欠陥があると称している。
本実施形態に係るチューブ容器検査装置1は、チューブ容器の製造ライン100の最終端の検査工程に配置され、出荷前のチューブ容器内の欠陥の有無の検品処理を行う。
The tube container inspection device 1 of the first embodiment targets a tube container which is a flexible cylindrical container immediately before shipping and packing or immediately before filling the contents, and the inside of the
The tube container inspection device 1 according to the present embodiment is arranged in the inspection step at the final end of the tube
検査対象となるチューブ容器2は、中空の円筒形状であり、例えば、金属薄板製、樹脂製又は、薄い金属フィルム(積層フィルム)がラミネートされた樹脂製のチューブ容器である。本実施形態は、軟性の樹脂チューブ容器又は、ラミネートチューブ容器等の軟性のチューブ容器の検査に好適する。
The
図4に示すように、チューブ容器2は、筒形状の胴部2gの一端には、絞り込まれた肩部2b及び、肩部2bの先端に設けられた注出口部2dが形成される。注出口部2dは、内容物を絞り出す注出口2cの開口を有する凸形状に形成され、別部材のキャップが着脱可能に取り付けられる。
As shown in FIG. 4, in the
本実施形態における検査時のチューブ容器2は、内容物の充填前で容器内部は空の状態であり、チューブ容器2の胴部2gの他端の開口部2eは、開口された状態である。チューブ容器2内に内容物が充填された後、開口部2eは、押し潰され又は折り畳まれて、熱圧着又は圧着によるシール処理が施される。尚、このチューブ容器2は、横断面形状が円形の形状とするが、後述するラインスキャンカメラ(第1カメラ22)により、チューブ容器2を回転させた状態で容器内部の全面が撮影することが可能であれば、特に断面形状は限定されない。また、本実施形態の検査対象は、チューブ容器2のみに限定されず、回転が可能でカメラの撮影範囲内に収まるサイズであれば、適用可能であり、例えば、細長いカップ(有底)や箱又は、円筒管等であってもよい。以下に説明する本実施形態において、検査対象となるチューブ容器2は、軟性の樹脂チューブ容器又は、ラミネートチューブ容器を例として説明する。
The inside of the
図1に示すチューブ容器検査装置1は、チューブ容器2の搬送手段となる第1コンベヤ21を用いた搬送機構3と、第1カメラ22を含む撮影部20及び照明部19を備える検査部4と、検査部4で撮影した画像に後述する画像処理を施す画像処理部5と、撮影時にチューブ容器2を回転させる回転機構6と、搬送機構3及び回転機構6を駆動制御するモータ駆動制御部7と、欠陥が有ると判断されたチューブ容器2を不良品収容箱29に排除する不良品排除部8と、後述する欠陥判断を含め装置全体を制御する制御部9と、検査を実施するためのプログラムや判断基準等のデータ及び判断結果を記憶する記憶部10と、入力情報や検査状況及び検査結果を表示する表示部11と、検査直前にチューブ容器2に圧縮空気を噴出して異物を除去する異物除去部12と、を備えている。
The tube container inspection device 1 shown in FIG. 1 includes a
まず、搬送機構3は、並設された一対の無限軌道となるコンベヤチェーン33を2つのスプロケット31,32に掛け渡した第1コンベヤ21を搬送手段として用いて、直線的な搬送経路を構築している。
図1及び図3に示すように、第1コンベヤ21は、駆動スプロケット31と、従動スプロケット32と、2本のコンベヤチェーン33と、で構成される。第1コンベヤ21は、コンベヤベース部30の両端に回転可能に設けられる駆動スプロケット31と従動スプロケット32の両側面にコンベヤチェーン33が掛け渡されている。駆動スプロケット31には、図示しないギヤ機構を介して第1モータ23が接続されている。この第1コンベヤ21は、第1モータ23により、例えば、時計回りに回転駆動される。勿論、搬送手段は、チェーンコンベヤに限定されるものではない。例えば、後述するチューブ容器保持部15が複数の平坦な小型矩形プレートにそれぞれ取り付けられ、これらの矩形プレートをヒンジ等を用いて屈曲可能で環状に連結した無限軌道の構造であってもよい。この構成の場合、回転機構6は、小型矩形プレートの脇に配置され、延長されたローラ15aの回転軸に接触して、ローラ15aを回転させる。また、チェーンに代わって、ワイヤを用いることも可能である。
First, the
As shown in FIGS. 1 and 3, the
複数のチューブ容器保持部15は、搬送方向となる長手方向で、コンベヤチェーン33上に間隔を空けて取り付けられる。チューブ容器保持部15は、チューブ容器2を載置して回転させる一対の小型矩形プレートaと、ローラ15aの両端を回転可能に支持し、2列のコンベヤチェーン33に掛け渡すように取り付ける支持部15bとで構成される。支持部15bは、図示しないアタッチメントを用いて、コンベヤチェーン33上で対向する位置に間隔を空けて取り付けられる。
The plurality of tube
製造工程前段の製造ライン100から連続的に供給される検査対象のチューブ容器2は、順次、チューブ容器保持部15のローラ15a上に横向きに載置される。ローラ15aは、チューブ容器2の胴部2gの長さ以上のローラ長を有している。少なくともこれらのローラ15aは、静電気が帯電し難い、例えば、金属材料等により形成される。チューブ容器保持部15のローラ15aの表面は、チューブ容器2に回転力が効率的に伝わるように、滑り止め加工を施すことが好適する。ローラ15aの表面加工の他に、例えば、導電性の樹脂製キャップ及びゴム製キャップを被覆させてもよい。
The
一対のローラ15aの間隔は、載置されたチューブ容器2の胴部2gの直径に基づいて設定され、回転されるチューブ容器2がローラ15aから外れ出ない間隔であればよい。また、第1コンベヤ21上におけるチューブ容器保持部15どうしの間隔は、時間当たりの検査処理数や装置仕様に従った任意の距離でもよい。また、チューブ容器保持部15は、それぞれのローラ15aの回転軸と支持部15bとの間に、ベアリングを嵌め込み、摩擦抵抗を軽減してもよい。
The distance between the pair of
モータ駆動制御部7は、第1モータ23を駆動して、駆動スプロケット31を回転させることで掛け渡されたコンベヤチェーン33が回転される。コンベヤチェーン33の回転に従って、チューブ容器保持部15が移動することで、チューブ容器2が搬送される。第1コンベヤ21は、モータ駆動制御部7に制御される第1モータ23によって、予め定められたピッチ(チューブ容器保持部15間の間隔)で断続的に移動する。モータ駆動制御部7は、第1モータ23を制御して、第1カメラ22によって規定された撮影位置(即ち、合焦位置)P1にチューブ容器2を停止させる。例えば、モータ駆動制御部7は、機械式センサ又は光学式センサを用いて、コンベヤチェーン33上のチューブ容器保持部15が正確な撮影位置に停止するように、第1モータ23を制御する。また、第1モータ23は、ピッチ毎の正確な移動距離が得られる、例えば、ステッピングモータ等を用いてもよい。ステッピングモータを用いれば、パルス信号を用いたオープンループ制御により撮影位置に停止させることも可能である。
The motor
検査部4は、図2に示すように、撮影部20と照明部19とを備えている。この例では、チューブ容器2の内部のみの撮影であるため、1台のラインスキャンカメラからなる第1カメラ22により実施可能である。図1、図3及び図4に示すように、第1カメラ22は、合焦位置が撮影位置P1となり、且つチューブ容器保持部15に保持されるチューブ容器2の全内部を撮影する撮影範囲(画角)に合わせた位置に配置される。
As shown in FIG. 2, the inspection unit 4 includes a photographing
図3及び図4に示すように、第1カメラ22は、チューブ容器2の内周面を合焦位置(撮影位置P1)とするように、チューブ容器2の開口部2eの斜め後方に配置され、チューブ容器2の開口部2eから注出口2cを画角(内周面撮影範囲)として、チューブ容器2の内周面を撮影する。第1カメラ22は、例えば、撮像素子を列状に配置したラインスキャンカメラである。このラインスキャンカメラは、撮像素子の列方向の撮影範囲は規定されるが、列方向に交差する方向の撮影範囲が限定されないため、長尺な被写体に対して有用である。即ち、カメラ又は被写体を移動させながら撮影すれば、所望する長さの撮影範囲の画像を取得することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図4に示すように、第1カメラ22は、撮影レンズ(対物レンズ)22aと撮像素子22bの配置にシャインプルーフの原理を利用した深い被写界深度が得られる構成である。即ち、撮影レンズ22aの主面を延長した面と、撮像素子22bの撮像面を延長した面と、が1つの交点で交わるように配置する。第1カメラ22は、この交点G1と交差する面の全面に対して合焦する。従って、この交点G1と、撮影対象となるチューブ容器2の内周面2fを延長した面を交わるように、第1カメラ22の撮影位置P1を設定する。この配置により、図4に示す、チューブ容器2の開口部2eから胴部2gの内周面2f、注出口部2dの内周面に到るまで合焦した画像を得ることができる。本実施形態では、後述する回転機構6により回転するチューブ容器2を撮影する。このため、撮影されたチューブ容器2の画像は、図5に示すように展開された画像となる。
As shown in FIG. 4, the
チューブ容器2は、前述したように軟性の樹脂チューブ容器又は、ラミネートチューブ容器であるため、重力や後述するチューブ容器保持部15の横向きの支持の影響により、胴部2gの端部となる開口部2eが僅かながらも変形して真円にはならない場合がある。このようにチューブ容器2が変形された状態で回転されて撮影された場合、チューブ容器2の展開された画像は、図5に示すように、胴部2gの開口部2e側が波打つ形状の画像となる。チューブ容器2は、回転(自転)が速いほど、開口部2eの波打つ形状の変形量が大きくなる傾向があり、回転速度を制御することで変形量が少なくなるように調整することが好ましい。
Since the
照明部19は、ハロゲンランプ又は高輝度LEDランプを光源として用いて、チューブ容器2内をスポット的に照明する。また、照明部19は、第1カメラ22の側方のスペースが狭く、光源を配置するスペースが確保できない場合には、光源をチューブ容器検査装置1内の空いたスペースに収容し、グラスファイバ等の導光部材で引き回して、第1カメラ22の側方に照明光の照射口を配置することで、チューブ容器2内を照明することも可能である。
The
図1及び図3に示すように、回転機構6は、容器回転部34と、第2モータ24とで構成される。
容器回転部34は、駆動プーリ35と従動プーリ36が所定間隔を開けて配置され、両方のプーリ35,36にリング状のベルト部材である回転ベルト37が掛け渡されて無限軌道を構成する。駆動プーリ35は、モータ駆動制御部7に制御される第2モータ24の駆動により反時計回りに回転され、回転ベルト37を一定速度で回転移動させる。例えば、第2モータ24は、モータ駆動制御部7のフィードバック制御により予め設定された一定速度の回転及び、後述する蛇行補正情報に基づき回転速度が制御される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
In the
回転ベルト37は、動摩擦力が高く滑り難い材料、例えば、天然ゴムやポリウレタン等の樹脂材料により形成された環状で断面が円形のベルト部材である。回転ベルト37は、チューブ容器保持部15のローラ15aに押圧するように接触しており、時計回りに回る回転ベルト37がローラ15aを摺動して回転させる。勿論、ベルトの断面形状は、円形に限定されるものではなく、矩形や台形であってもよい。また、ベルト表面に突起や凹みを設けて、チューブ容器2が滑り難い滑り止め加工を行ってもよい。
The
回転ベルト37は、同時に少なくとも2対のローラ15aに接する、即ち、2つのチューブ容器2を同時に回転させる長さを有している。さらに、チューブ容器2が撮影位置P1に到達した際には、撮影が実施可能な定回転状態となるように、撮影位置P1よりも上流側に回転開始位置(回転ベルト37がローラ15aに接する位置)を設定する。
この例では、容器回転部34は、搬送機構3内の2本のコンベヤチェーン33の間に配置され、ローラ15aの下方から回転ベルト37が接触する例を示している。この他の配置例としては、搬送機構3の外側に隣接させて容器回転部34を配置し、ローラ15aの軸を側方に延長し、回転ベルト37が延長する回転軸に接触して、2対のローラ15aを回転させてもよい。
The
In this example, the
この回転機構6を備える搬送機構3は、コンベヤチェーン33の断続的な回転によりチューブ容器保持部15上に横向きに載置されるチューブ容器2を移動−停止を繰り返す断続移動で搬送する。この時、回転ベルト37は一定回転している。
チューブ容器保持部15のローラ15aは、回転開始位置で回転ベルト37に接した際に、回転を開始する。モータ駆動制御部7は、第1モータ23を駆動させて、チューブ容器2を第1カメラ22によって規定された撮影位置P1まで搬送して停止する。チューブ容器2は、撮影位置P1で停止した後、回転が継続した状態で、1周以上の規定された距離(角度)に渡り、第1カメラ22によってチューブ容器2の内面が撮影される。
The
The
画像処理部5は、蛇行補正部27と欠陥強調処理部28を備えている。画像処理部5は、第1カメラ22により撮影されたチューブ容器2の画像に対して、明度調整処理と共に、蛇行補正部27による蛇行補正処理と、欠陥強調処理部28による欠陥強調処理を行う。
The
ここで、蛇行補正部27による蛇行補正処理について説明する。
ラインスキャンカメラの第1カメラ22は、撮影したチューブ容器2の少なくとも1周に渡る内周面の画像が両側に重なり部分を有するように、チューブ容器2の一周半程度の回転を撮影する。回転するチューブ容器2は、軟性材料により形成されているため、重力や回転の遠心力により、チューブ容器2の開口部2eが変形して上下左右のばたつきが発生する場合がある。
Here, the meandering correction process by the
The
従って、図4に示すように、チューブ容器2の開口部2eは、第1カメラ22の撮影光学系に近いため、注出口部2dよりもばたつきが影響して、画像の歪みが発生しやすい。この歪みの発生により、図5に示すように、撮影されたチューブ容器2の画像は、開口部2eの端部が不規則に蛇行する画像となる。
Therefore, as shown in FIG. 4, since the
蛇行補正部27は、図5に示すチューブ容器2の画像において、チューブ容器2の胴部2gにおける破線A1で示す位置から開口部2eの蛇行箇所までの画像に対して、端部の任意の画素を基準画素として基準位置を設定し、その基準位置に並ぶようにスキャン方向の画素列を調整して、蛇行する開口部2eの端部の画像を直線的に揃えることができる。スキャン方向の画素列のサイズ調整は、例えば、開口部2eの端部画像における最も長い行の端部を基準位置として、その行の画素数に合わせて、短い行の画素数の画素を補うように補正する。画素を補う方法としては、例えば、隣接する画素の間に、両側の何れかの画素をコピーして、同じ輝度の画素を間に入れ込む画素補間処理でもよい。
In the image of the
このような画素補間処理により、図6に示すように、胴部2gにおける二重線A2から開口部2eの端部が同じ画素数になるように補正されて、開口部2eの端部が蛇行から直線になるように補正される。尚、隣接する画素間の輝度の平均値(中間の輝度値)を取った新たな画素を生成して画素間に埋め込むと、見た目がスムーズな繋がりを持つ画像となるが、隣接する画素が欠陥箇所に掛かっていた場合には、良否判断がし難くなるため、平均値の画像を組み入れる蛇行補正処理は好適しない。
また、蛇行補正部27は、チューブ容器2の蛇行補正処理を行った際に、蛇行画像をどの程度、補正したかを示す補正値を含む蛇行補正情報を制御部9及びモータ駆動制御部7に出力する。
By such pixel interpolation processing, as shown in FIG. 6, the double line A2 in the
Further, the meandering
欠陥強調処理部28は、後述する判断部26によって、欠陥箇所として判断された画像領域に対して、他の画像領域と区別ができるように、着色する等の強調処理を施して、表示される欠陥箇所の画像領域が目立つように強調する。また、画像の強調処理は、他の手法として、欠陥箇所の画像領域のエッジ部分(枠線)を点滅させてもよい。
The defect
制御部9は、検査部4、モータ駆動制御部7、搬送機構3、回転機構6、画像処理部5、不良品排除部8、記憶部10及び、表示部11を制御する。
制御部9は、演算処理部25及び判断部26を備える。演算処理部25及び判断部26は、例えば、CPUまたはASCI等の電子回路、またはハードウエアを含むプロセッサが用いられている。演算処理部25及び判断部26における各々の処理は、記憶部10に記憶されたプログラムに従って実行される。また、画像処理部5、モータ駆動制御部7、制御部9及び記憶部10は、パーソナルコンピュータにより代用することも可能である。
The
The
演算処理部25は、CPUまたはASCI等の電子回路、またはハードウエアを含むプロセッサで構成され、予め設定されたプログラムに従い、装置の各構成部位に対して、チューブ容器2の検査を実行するための制御を行う。
演算処理部25は、処理の1つとして、判断基準となるしきい値を設定する。このしきい値は、基準値を中心として、任意の範囲の上下限をしきい値として設定し、これらのしきい値を良否の判断基準とする。ここでは、画素値を輝度値とする。
The
The
まず、予め欠陥のない正常なチューブ容器2の内部を撮影して、撮像素子の各画素から出力される輝度値又は所定領域の画素群の平均輝度値を基準値とする。
次に、同様なチューブ容器2内に、欠陥原因となる、金属片を含む物品の破片、毛髪及び体毛等の異物を混入させた第1サンプル、同様に欠陥原因となる、汚れ、削れ傷や切り傷等の損傷を与えた第2サンプルを用意する。これらの第1,2サンプルを第1カメラ22で撮影し、撮像素子の各画素の輝度値を算出する。
First, the inside of a
Next, in the
通常、異物が存在した場合には、照明光の影や反射光等が生じるため、基準値の輝度値よりも高低差を有する輝度値を出力する画素が生じる。このため、チューブ容器2内の正常な面の画像の画素と、異物の画像の画素との間には、輝度差が生じ、画像上(表示画面上)にエッジが生じる。例えば、チューブ容器2内面に比べて、髪の毛のように反射率が低い、又は照明の影が生じた場合には、基準値の輝度値よりも低い輝度値となる。反対に、金属片等では、反射率が高いため、基準値の輝度値よりも高い輝度値となる。従って、基準値に対して、絶対値のしきい値を設定するか、基準値に対して正負の両方にしきい値を設定する必要がある。
Normally, when a foreign substance is present, a shadow of the illumination light, reflected light, or the like is generated, so that a pixel that outputs a luminance value having a height difference higher than the luminance value of the reference value is generated. Therefore, a difference in brightness occurs between the pixels of the image of the normal surface in the
前述した基準値と、第1,2サンプルの画像のそれぞれの輝度値との差分を取り、これらの差分に基づき、判断基準となるしきい値を設定する。また、しきい値を超える画像領域を欠陥箇所とし、その欠陥原因を特定するために、予め異物形状(例えば、毛髪であれば、線形状となる)の欠陥情報からなる欠陥情報ファイルを作成し、後述する記憶部10に記憶する。これらの基準値及びしきい値は、チューブ容器の種別又は材料等により異なる場合があるため、検査開始前に検査対象のチューブ容器を測定して設定する。さらに、予め複数種のチューブ容器を測定して、それぞれに基準値を求めて検査条件ファイルを作成し、これを記憶部10に記憶しておいてもよい。
The difference between the above-mentioned reference value and the respective brightness values of the images of the first and second samples is taken, and a threshold value as a judgment standard is set based on these differences. In addition, in order to identify the cause of the defect by setting the image area exceeding the threshold value as the defect location, a defect information file consisting of defect information of a foreign substance shape (for example, a linear shape in the case of hair) is created in advance. , Stored in the
判断部26は、記憶部10から読み出されたしきい値及び欠陥情報を判断基準として設定する。判断部26は、画像処理部5から出力されたチューブ容器2の画像から検出された画素値としきい値とを比較して、しきい値以上の画素に対しては、エッジが生じているものとして、欠陥として抽出する。さらに、全画像に対して、同様に、しきい値と画素値の比較による欠陥の検出を行う。
The
また、制御部9は、蛇行補正部27から取得したチューブ容器2の蛇行画像を補正する補正値を含む蛇行補正情報を用いて、撮影された回転するチューブ容器2の変形が少なくなるように、モータ駆動制御部51による容器回転部34の回転速度を調整するフィードバック制御を行うこともできる。例えば、蛇行補正情報において、予め設定した基準よりも修正率が高い、つまり、チューブ容器2の開口部2eの蛇行の振幅が大きい場合には、制御部9が蛇行の振幅が小さくなるように、モータ駆動制御部51による容器回転部34の回転速度を調整する。
Further, the
記憶部10は、制御部9が装置各部を駆動制御するためのプログラムや情報を記憶している。記憶部10は、十分な記憶容量を確保するために、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等により構成される。また、記憶部10は、検査条件ファイルとして判断部26が良否判断を行うための前述したしきい値等の判断基準のデータ及び判断結果を記憶する。さらに、欠陥原因となる異物形状(例えば、毛髪であれば、線形状となる)を欠陥情報として記憶する。
The
表示部11は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の表示装置を用いている。また、表示画面上に入力部となるタッチパッドを設けたタッチパネルを使用してもよい。表示部11は、制御部9から送信された装置内各部の駆動状況、検査条件、入力情報、撮影されたチューブ容器2の画像及び、欠陥箇所が強調されたチューブ容器2の画像等を選択的に表示する。また、表示部11は、制御部9の制御により、表示されるチューブ容器2の画像の欠陥箇所を拡大して表示することも可能である。表示部11は、1台に制限されるものではなく、検査装置に搭載されたもの以外に、別の場所に設けられたモニタ室等に、別途、配置することも可能である。
The
異物除去部12は、搬送機構3の搬送経路上で撮影部20よりも前(上流)に配置される。異物除去部12は、圧縮空気を噴出するノズルを備え、さらに、異物除去部12は、チューブ容器2を挟んで対向する位置に、ストッパ13を配置している。ストッパ13は、チューブ容器2の内部及び外部に圧縮空気を噴出した際に、チューブ容器保持部15上のチューブ容器2が移動しないように、チューブ容器2の肩部2b又は注出口部2dを係止する。ストッパ13は、チューブ容器2の移動を防止する機能だけではなく、チューブ容器2の載置位置の基準を取る機能を持たせてもよい。この場合、ローラ15a保持部15の各ローラ15aに予め取り付け、ストッパ間に注出口部2dが入り込み、チューブ容器2の肩部2bが掛かるようにする。
The foreign
異物除去部12は、検査直前のチューブ容器2の内部及び外部にノズルから圧縮空気を噴出し、チューブ容器2の内部に入り込んでいる異物を吹き飛ばして除去する。例えば、髪の毛がチューブ容器2の内部に付着していた場合には、検査前に除去することができるため、不良判断されるチューブ容器2の数を低減する。
The foreign
不良品排除部8は、搬送機構3の搬送経路上で撮影部20よりも後(下流)に配置される。不良品排除部8は、制御部9の判断部26により欠陥箇所が有ると判断されたチューブ容器2に対して、例えば、斜め下方から圧縮空気を吹き付け、チューブ容器保持部15上から押し出して、不良品収容箱29に収容させる。排除機構としては、圧縮空気の他に、アームやレバー等の機械的部位を用いて、チューブ容器保持部15上のチューブ容器2を不良品収容箱29に移動、又は、そのチューブ容器2を下方から弾き出して不良品収容箱29に移動させてもよい。
The defective product removing unit 8 is arranged behind (downstream) the photographing
以上のように構成された第1の実施形態のチューブ容器検査装置によるチューブ容器の検査について説明する。
まず、チューブ容器検査装置1を起動し、表示部11に表示画面に表示されるメニュー画面において、設定画面を選択し、検査条件等を設定する。この時、記憶部10から判断部26に良否判断に必要なしきい値等の検査に必要な情報を入力する。ここでは、前述した自動制御モードを選択し、モータ駆動制御部7をフィードバック制御して、回転機構6を常時、調整する。
The inspection of the tube container by the tube container inspection device of the first embodiment configured as described above will be described.
First, the tube container inspection device 1 is started, the setting screen is selected on the menu screen displayed on the display screen on the
次に、製造ライン100における図示しない容器製造装置により製造された軟性のチューブ容器2を第1コンベヤ21上のチューブ容器保持部15のローラ15a間に受け渡すように載置する。第1コンベヤ21は、チューブ容器2を回転機構6及び検査部4へ搬送するようにステップ移動させる。
Next, the
第1コンベヤ21上のチューブ容器2は、まず、異物除去部12の圧縮空気を噴出する図示しないノズルの噴出位置に停止する。この時、ストッパ13がチューブ容器2の注出口部2dに宛がわれて、チューブ容器2がチューブ容器保持部15上から位置ずれを起こさないように係止された状態で、チューブ容器2内部にノズルから圧縮空気が噴出される。チューブ容器2の内部又は外部に付着する異物が吹き飛ばされてチューブ容器2から排除される。
The
次に、チューブ容器2は、第1コンベヤ21によって異物除去部12の前0方から移動されて容器回転部34に到達する。チューブ容器保持部15のローラ15aは、容器回転部34の回転ベルト37に接して擦りつけられて、回転ベルト37の摺動に従って回転する。この例では、回転ベルト37の回転方向は、第1コンベヤ21の回転方向と反対方向に回転しているが、回転ベルト37の回転方向は、特に限定されるものではない。
Next, the
チューブ容器2は、回転した状態のまま、第1コンベヤ21によって搬送され、撮影部20の第1カメラ22の予め設定された撮影位置P1に停止する。停止した後も、チューブ容器2は、定速回転の状態を維持する。本実施形態では、第1カメラ22の撮影位置P1に到達する前にチューブ容器2を先に回転させておくことで、撮影位置に達した時点で安定した定速回転に到っているため、直ちに撮影を開始させることができる。
The
第1カメラ22の撮影位置P1において、チューブ容器2が少なくとも1回転以上のチューブ容器2の内部が撮影される。第1カメラ22による撮影時間は、チューブ容器2の回転速度により設定される。このため、チューブ容器2の回転速度が速いほど、撮影時間が短くなるが、回転速度が速いほど、チューブ容器2の揺れや振動などの悪い挙動が生じ易いため、揺れや振動が発生しない限界までの回転速度が好ましい。
At the photographing position P1 of the
第1カメラ22により撮影されたチューブ容器2の画像は、画像処理部5に送信される。画像処理部5は、蛇行補正部27により、図5及び図6で説明したようにチューブ容器2の胴部2gから開口部2eの端部までの画像に対して画素補間処理により画像サイズの調整を行い、開口端が直線となる画像に補正する。補正された画像は、制御部9の判断部26に送信される。
The image of the
次に、制御部9は、記憶部10から読み出されたしきい値及び欠陥情報を判断基準として判断部26に設定する。判断部26は、画像処理部5から出力されたチューブ容器2の画像から検出された画素値(輝度値)と基準値(正常な輝度値)とを比較して、判断基準となるしきい値以上の差分がある画素については、エッジが生じているものとして、欠陥として抽出する。さらに、全画像に対して、同様に、しきい値と検出した画素値の比較による欠陥の検出を行う。
Next, the
判断部26は、欠陥箇所が抽出されたチューブ容器2の画像を欠陥強調処理部28に送信する。欠陥強調処理部28は、チューブ容器2の画像に対して、画像に含まれる欠陥箇所を強調するように、エッジ箇所の着色処理等を行った後、表示部11に送信する。
表示部11は、画像処理部5の欠陥強調処理部28から入力したチューブ容器2の画像と、欠陥原因等を含む検査情報と共に表示する。検査情報は、例えば、欠陥箇所の原因(異物名)、撮影条件及び、撮影時間、製品番号(検査番号、ロット番号)を含む。
The
The
チューブ容器2は、撮影終了後に第1コンベヤ21に搬送されて、回転ベルト37から外れ出て移動し、不良品排除部8の前方に停止する。この停止後に、制御部9は、不良品排除部8に対して、判断部26から欠陥箇所を有すると判断されたチューブ容器2を排除するように指示する。不良品排除部8は、制御部9からの指示に従い、欠陥箇所を有すると判断されたチューブ容器2に圧縮空気を吹き付け、または、アームやレバー等の機械的部位を用いて、チューブ容器保持部15上のチューブ容器2を不良品収容箱29に移動させて収容する。
After the imaging is completed, the
不良品収容箱29に収容されたチューブ容器2は、検査者の目視による確認を行う。発生した欠陥が髪の毛等の異物混入など、容易にクリーニング可能なチューブ容器2は、クリーニング処理後に、良品判定されたチューブ容器2の製造ラインに戻し、傷や十分に洗浄しなければ除去できない汚れが生じているチューブ容器2は、廃棄される。
また、チューブ容器検査装置1により、欠陥がなく良品判定されたチューブ容器2は、直後に、梱包されて出荷される又は、チューブ容器2内に内容物が充填された後、開口部2eがシール処理される。
The
Further, the
以上説明したように、本実施形態のチューブ容器検査装置によれば、省スペースで簡易な直線の搬送経路を有する搬送機構と検査部で構成されているため、既存の製造ラインの末尾又は、内容物の充填装置の直前に、後付けで配置することができ、出荷梱包の直前又は内容物の充填の直前に、異物混入、傷及び汚れを検出することができる。 As described above, the tube container inspection device of the present embodiment is composed of a transport mechanism and an inspection unit having a space-saving and simple straight transport path, and therefore is the end or contents of an existing production line. It can be retrofitted just before the material filling device and can detect foreign matter contamination, scratches and dirt just before shipping packaging or just before filling the contents.
本実施形態のチューブ容器検査装置は、製造されるチューブ容器の全数に対して検査を実施することができる。搬送機構上で検査部の直前に異物除去部を配置することで、チューブ容器に混入した異物を除去するため、欠陥箇所を有する不良品の判定されるチューブ容器の発生数を低減することができる。また、搬送機構上で検査部の後に不良品排除部を配置することで、出荷梱包前又は内容物充填前に、欠陥箇所を有すると判断されたチューブ容器2を選択的に排除することができる。
The tube container inspection device of the present embodiment can inspect the entire number of tube containers manufactured. By arranging the foreign matter removing part immediately before the inspection part on the transport mechanism, the foreign matter mixed in the tube container is removed, so that the number of tube containers in which a defective product having a defective part is determined can be reduced. .. Further, by arranging the defective product exclusion unit after the inspection unit on the transport mechanism, it is possible to selectively eliminate the
さらに、本実施形態のチューブ容器検査装置は、チューブ容器を横方向に倒して搬送しつつ検査を行うため、上方にチューブ容器の開口が向く搬送機構よりも開口から異物が入り難い。
チューブ容器検査装置は、シャインプルーフの原理を利用した被写界深度が深いラインスキャンカメラを用いているため、1台のカメラでチューブ容器の全内部を合焦した画像で撮影することができる。
Further, since the tube container inspection device of the present embodiment inspects while tilting the tube container laterally and transporting the tube container, it is more difficult for foreign matter to enter through the opening than the transport mechanism in which the opening of the tube container faces upward.
Since the tube container inspection device uses a line scan camera with a deep depth of field using the Scheimpflug principle, it is possible to take an image in which the entire inside of the tube container is in focus with one camera.
[第2実施形態]
本実施形態は、第1の実施形態とは、検査部4の構成が異なっている。前述した第1の実施形態では、1台のラインスキャンカメラを用いて、チューブ容器の内周面を撮影して検査した構成であったが、第2の実施形態では、少なくとも2台のラインスキャンカメラを用いて、チューブ容器の内周面と外周面をそれぞれ撮影して、検査する構成である。本実施形態の構成において、前述した第1の実施形態と同等の構成部位については、同じ参照符号を付して、その説明は省略する。
[Second Embodiment]
This embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the inspection unit 4. In the first embodiment described above, one line scan camera was used to photograph and inspect the inner peripheral surface of the tube container, but in the second embodiment, at least two line scans are performed. A camera is used to photograph the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the tube container, respectively, for inspection. In the configuration of the present embodiment, the same reference numerals will be given to the components equivalent to those of the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted.
図7は、本実施形態に係る搬送ラインを含むチューブ容器検査装置の概念的な全体構成例を示す図である。図8は、本実施形態に係るチューブ容器検査装置の構成例を示すブロック図、図9は、チューブ容器の外周面を撮影するためのカメラの配置例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a conceptual overall configuration example of the tube container inspection device including the transfer line according to the present embodiment. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the tube container inspection device according to the present embodiment, and FIG. 9 is a diagram showing an arrangement example of a camera for photographing the outer peripheral surface of the tube container.
検査部4は、撮影部20と照明部19とを備えている。撮影部20は、チューブ容器2の内部を撮影する第1カメラ22と、チューブ容器2の外周面を撮影する第2カメラ41とを備えている。本実施形態では、2台のカメラを用いた構成例であるが、これに限定されるものではなく、最小限2台で実施可能であるが、必要に応じてカメラ台数を増加することも可能である。
The inspection unit 4 includes a photographing
図7に示すように、第1カメラ22と第2カメラ41は、第1コンベヤ21を間に挟み、チューブ容器2の内周面及び外周面を撮影する撮影範囲(画角)に合わせた撮影位置P1,P2に配置される。具体的には、図9に示すように、連続的に搬送されるチューブ容器保持部15に載置されたチューブ容器2に対して、第1カメラ22によるチューブ容器2の内部の撮影と、第2カメラ41によるチューブ容器の外面側の撮影を同時又は連続して行うことができる。特に、搬送機構3の第1コンベヤ21上方は、構成部位が配置されていないため、有効利用可能な空間が存在している。この空間を利用して、第2カメラ41を配置することも可能である。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態の第2カメラ41は、図9に示すように、前述した撮影レンズ(対物レンズ)41aと撮像素子41bの配置にシャインプルーフの原理を利用した深い被写界深度が得られる構成である。第2カメラ41は、この交点G2と交差する面の全面に対して合焦(合焦位置P2)する。従って、この交点G2と、撮影対象となるチューブ容器2の外周面2aを延長した面を交わるように、第2カメラ41を配置する。この配置により、図9に示す、チューブ容器2の注出口2cの注出口部2dから肩部2b及び、胴部2gの外周面2a内に到るまで合焦した画像を得ることができる。
As shown in FIG. 9, the
第2カメラ41により撮影されたチューブ容器2の外周面の画像は、前述した図5に示す展開画像と同様に、チューブ容器2が変形された状態で回転されて撮影される場合もある。この場合、胴部2gの開口部2e側が波打つ形状の画像となる。第2カメラ41により撮影されたチューブ容器2の画像においても画像処理部5により、蛇行補正部27による蛇行補正処理と、欠陥強調処理部28による欠陥箇所の画像領域の強調処理が行われる。
The image of the outer peripheral surface of the
以上のように構成された第2の実施形態のチューブ容器検査装置によるチューブ容器の検査について説明する。尚、本実施形態の検査手順において、前述した第1の実施形態と同等の検査手順においては、簡略化して説明する。
まず、チューブ容器検査装置1を起動し、しきい値や検査条件等を設定する。
次に、容器製造装置により製造された軟性なチューブ容器2を第1コンベヤ21のチューブ容器保持部15に載置し、ステップ移動により搬送して、異物除去部12の前方に停止させる。チューブ容器2に向かって圧縮空気を噴出する。この時、チューブ容器2の内部及び外部に圧縮空気が当たるように、2つのノズルを設けてもよい。チューブ容器2の内部に異物が入り込んでいた場合には、異物除去部12が噴出する圧縮空気により、その異物は吹き飛ばされてチューブ容器2外に排除される。その後、チューブ容器2は、容器回転部34に到達して、容器回転部34の回転に従って回転される。
The inspection of the tube container by the tube container inspection device of the second embodiment configured as described above will be described. In the inspection procedure of the present embodiment, the inspection procedure equivalent to that of the first embodiment described above will be briefly described.
First, the tube container inspection device 1 is started, and the threshold value, inspection conditions, and the like are set.
Next, the
チューブ容器2は、回転した状態のまま、撮影部20の第1カメラ22及び、第2カメラ41の共通の撮影位置まで搬送されて停止する。この共通の撮影位置においては、第1カメラ22の撮影位置P1には、チューブ容器2の内部を撮影するチューブ容器2が停止し、第2カメラ41の撮影位置P2には、チューブ容器2の内部の撮影が終了したチューブ容器2が停止する。また、停止した後も、それぞれのチューブ容器2は、回転した状態を維持している。
次に、第1カメラ22により回転しているチューブ容器2が少なくとも1回転分のチューブ容器2の内部が撮影され、引き続き、第2カメラ41により回転しているチューブ容器2が少なくとも1回転分のチューブ容器2の外周面を撮影する。尚、第1カメラ22及び第2カメラ41による同時の撮影も可能であるが、2つの照明部19が対向して配置されているため、相手側の照明光が撮影光学系に入り込み、フレアを発生させる虞がある場合は、時間差を設定して、連続して撮影を行う。
The
Next, the inside of the
第1カメラ22及び第2カメラ41より撮影されたチューブ容器2の内部画像及び外周面画像は、画像処理部5に送信される。画像処理部5において、内部画像及び外周面画像は、蛇行補正部27によりそれぞれの画像処理が施されて、画像の端部が直線に補正する。補正された画像は、制御部9に送信される。
The internal image and the outer peripheral surface image of the
次に、制御部9の判断部26において、チューブ容器2の内部画像及び外周面画像に対して、予め設定されたしきい値を用いて、エッジ検出を行い、欠陥箇所の輪郭(エッジ)による形状を抽出する。判断部26は、欠陥箇所が抽出されたチューブ容器2の画像を欠陥強調処理部28に送信する。欠陥強調処理部28は、チューブ容器2の内部画像及び外周面画像に対して、それぞれの画像に含まれる欠陥箇所を強調するように、着色処理等を行った後、表示部11に送信する。表示部11は、強調処理されたチューブ容器2の画像と、欠陥原因等を含む検査情報と共に表示する。このような判断後、不良品排除部8により、欠陥箇所を有するチューブ容器2を排除し、不良品収容箱29に移動させて収容する。
Next, the
以上説明したように、本実施形態のチューブ容器検査装置によれば、前述した第1の実施形態と同等の作用効果を奏することができる。さらに、搬送を行う第1コンベヤの両側にカメラを配置する構成であるため、搬送ラインを長くすることなく、チューブ容器2の内部画像及び外周面画像を取得し、欠陥箇所の有無を検査することができる。
尚、チューブ容器保持部15のローラ15aの表面は、チューブ容器2に回転力が効率的に伝わるように、滑り止め加工を施すことが好適する。ローラ15aの表面加工の他に、例えば、導電性の樹脂製キャップ及びゴム製キャップを被覆させてもよい。
また、第2の実施形態では、カメラとしては、ラインスキャンカメラを用いているが、チューブ容器の外周面の撮影においては、エリアセンサを撮像素子として搭載するエリアカメラを併用してもよい。
As described above, according to the tube container inspection device of the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment described above. Further, since the cameras are arranged on both sides of the first conveyor for transporting, the internal image and the outer peripheral surface image of the
The surface of the
Further, in the second embodiment, a line scan camera is used as the camera, but when photographing the outer peripheral surface of the tube container, an area camera equipped with an area sensor as an image sensor may be used in combination.
以上説明した本発明の実施形態は、限定されるものではない。実施段階では、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上述した実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出される。また、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出される。 The embodiments of the present invention described above are not limited. At the implementation stage, it is possible to make various modifications without departing from the gist. Further, the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions are extracted by appropriate combinations of the plurality of disclosed constituent requirements. Further, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problems described in the column of problems to be solved by the invention can be solved, and the effects described in the column of effects of the invention can be solved. If is obtained, the configuration in which this configuration requirement is deleted is extracted as an invention.
1…チューブ容器検査装置、2…チューブ容器、3…搬送機構、4…検査部、5…画像処理部、6…回転機構、7…モータ駆動制御部、8…不良品排除部、9…制御部、10…記憶部、11…表示部、12…異物除去部、13…ストッパ、15…チューブ容器保持部、19…照明部、20…撮影部、21…第1コンベヤ、22…第1カメラ、23…第1モータ、24…第2モータ、25…演算処理部、26…判断部、27…蛇行補正部、28…欠陥強調処理部、29…不良品収容箱、34…容器回転部、41…第2カメラ、100…製造ライン。 1 ... Tube container inspection device, 2 ... Tube container, 3 ... Conveyor mechanism, 4 ... Inspection unit, 5 ... Image processing unit, 6 ... Rotation mechanism, 7 ... Motor drive control unit, 8 ... Defective product elimination unit, 9 ... Control Unit, 10 ... Storage unit, 11 ... Display unit, 12 ... Foreign matter removal unit, 13 ... Stopper, 15 ... Tube container holding unit, 19 ... Lighting unit, 20 ... Imaging unit, 21 ... 1st conveyor, 22 ... 1st camera , 23 ... 1st motor, 24 ... 2nd motor, 25 ... Arithmetic processing unit, 26 ... Judgment unit, 27 ... Serpentine correction unit, 28 ... Defect enhancement processing unit, 29 ... Defective product storage box, 34 ... Container rotation unit, 41 ... 2nd camera, 100 ... Production line.
上記目的を達成するために、実施形態に係るチューブ容器検査装置は、一端に肩部を有し、他端が開口される軟性なチューブ容器を横倒し状態で回転可能に保持するローラ対を有する保持部と、複数の前記保持部が設けられ、直線的な搬送経路を形成する無限軌道を有する搬送機構と、前記搬送機構内又は前記搬送機構に隣接して、配置されるベルト部材を備え、回転する前記ベルト部材による摺動により前記ローラ対を回転させて、前記保持部に載置される前記チューブ容器を回転させる回転機構と、撮影レンズの主面を延長した面と撮像素子の撮像面を延長した面が1つの交点で交わるように、前記撮影レンズと前記撮像素子が配置され、前記横倒し状態で回転する前記チューブ容器の前記交点に交わる合焦面上にある前記他端の開口から容器内部を撮影する第1カメラを有する撮像部と、前記第1カメラで撮影された前記チューブ容器の容器内部の画像に対して、隣接する画素どうしの差が予め定めたしきい値以上となるエッジを検出し、前記エッジを欠陥箇所として抽出する制御部と、前記第1カメラに撮影された、回転している前記チューブ容器の前記他端の開口の画像に生じる蛇行箇所に対して、該蛇行箇所を直線的に揃える蛇行補正部、及び、前記欠陥箇所を他の画像領域と区別するために着色を含む画像の強調処理を行う欠陥強調処理部を含む画像処理部と、を備える。 In order to achieve the above object, the tube container inspection apparatus according to the embodiment has a holding having a roller pair which has a shoulder portion at one end and rotatably holds a soft tube container having an opening at the other end in a sideways state. A unit, a transport mechanism provided with a plurality of the holding portions and having an infinite trajectory forming a linear transport path, and a belt member arranged in the transport mechanism or adjacent to the transport mechanism, and rotating. A rotation mechanism that rotates the roller pair by sliding by the belt member to rotate the tube container placed on the holding portion, an extension surface of the main surface of the photographing lens, and an imaging surface of the image pickup element. The photographing lens and the imaging element are arranged so that the extended surfaces intersect at one intersection, and the container is opened from the other end opening on the focusing surface intersecting the intersection of the tube container that rotates in the sideways state. An edge in which the difference between adjacent pixels is equal to or greater than a predetermined threshold value with respect to an image pickup unit having a first camera for photographing the inside and an image inside the container of the tube container photographed by the first camera. The meandering part is generated in the image of the opening at the other end of the rotating tube container taken by the first camera and the control unit that detects the edge and extracts the edge as a defect part. It includes a meandering correction unit that linearly aligns the portions, and an image processing unit that includes a defect enhancement processing unit that enhances an image including coloring in order to distinguish the defect portion from other image regions .
Claims (5)
複数の前記保持部が設けられ、直線的な搬送経路を形成する無限軌道を有する搬送機構と、
前記搬送機構内又は前記搬送機構に隣接して、配置されるベルト部材を備え、回転する前記ベルト部材による摺動により前記ローラ対を回転させて、前記保持部に載置される前記チューブ容器を回転させる回転機構と、
撮影レンズの主面を延長した面と撮像素子の撮像面を延長した面が1つの交点で交わるように、前記撮影レンズと前記撮像素子が配置され、前記横倒し状態で回転する前記チューブ容器の前記交点に交わる合焦面上にある前記開口から容器内部を撮影する第1カメラを有する撮像部と、
前記第1カメラで撮影された前記チューブ容器の容器内部の画像に対して、隣接する画素どうしの差が予め定めたしきい値以上となるエッジを検出し、前記エッジを欠陥箇所として抽出する制御部と、
を備えるチューブ容器検査装置。 A holding portion having a shoulder portion at one end and a roller pair that rotatably holds a soft tube container having an opening at the other end in a sideways state.
A transport mechanism provided with a plurality of the holding portions and having an endless track forming a linear transport path,
The tube container is provided with a belt member to be arranged in the transport mechanism or adjacent to the transport mechanism, and the roller pair is rotated by sliding by the rotating belt member to mount the tube container on the holding portion. Rotation mechanism to rotate and
The imaging lens and the imaging element are arranged so that the surface extending the main surface of the photographing lens and the surface extending the imaging surface of the imaging element intersect at one intersection, and the tube container that rotates in the sideways state. An imaging unit having a first camera that photographs the inside of the container through the opening on the focusing surface that intersects the intersection.
Control to detect an edge in which the difference between adjacent pixels is equal to or greater than a predetermined threshold value in the image of the inside of the tube container taken by the first camera, and extract the edge as a defect portion. Department and
A tube container inspection device equipped with.
前記第1カメラに撮影された、回転している前記チューブ容器の前記他端の開口の画像に生じる蛇行箇所に対して、該蛇行箇所を直線的に揃える蛇行補正部と、
前記エッジ及び該エッジで囲まれた前記欠陥箇所を他の画像領域と区別するために着色を含む画像の強調処理を行う欠陥強調処理部と、
を含む、画像処理部を備える、請求項1に記載のチューブ容器検査装置。 The tube container inspection device is
A meandering correction unit that linearly aligns the meandering part with respect to the meandering part generated in the image of the opening at the other end of the rotating tube container taken by the first camera.
A defect enhancement processing unit that enhances an image including coloring in order to distinguish the edge and the defect portion surrounded by the edge from other image regions.
The tube container inspection apparatus according to claim 1, further comprising an image processing unit.
前記回転ベルトは、前記搬送機構により移動する前記ローラ対を順次、回転させて、前記第1カメラの撮影位置へ到着前に、前記ローラ対に載置される前記チューブ容器を予め設定された一定回転に到達させる、請求項1に記載のチューブ容器検査装置。 The rotating mechanism includes a rotating belt spanned over a plurality of pulleys and a motor for rotating the pulleys.
The rotating belt sequentially rotates the roller pair that is moved by the transport mechanism, and before arriving at the photographing position of the first camera, the tube container placed on the roller pair is set to a constant value. The tube container inspection device according to claim 1, wherein the tube container inspection device is made to reach rotation.
前記搬送機構の搬送経路上で前記撮像部の前に配置され、前記チューブ容器に対して、圧縮空気を噴出する異物除去部と、
前記搬送機構の搬送経路上で前撮像部の後に配置され、前記制御部により前記欠陥箇所を有すると判断されたチューブ容器を前記搬送機構から排除する不良品排除部と、
を備える請求項1に記載のチューブ容器検査装置。 The tube container inspection device further
A foreign matter removing unit, which is arranged in front of the imaging unit on the transport path of the transport mechanism and ejects compressed air to the tube container,
A defective product exclusion unit, which is arranged after the pre-imaging unit on the transfer path of the transfer mechanism and excludes the tube container determined by the control unit to have the defective portion from the transfer mechanism.
The tube container inspection apparatus according to claim 1.
前記撮影レンズの主面を延長した面と前記撮像素子の撮像面を延長した面が1つの交点で交わるように、前記撮影レンズと前記撮像素子が配置され、前記横倒し状態で回転する前記チューブ容器の前記交点に交わる合焦面上にある前記肩部を含むチューブ容器の外周面を撮影する第2カメラを有する、請求項1に記載のチューブ容器検査装置。 The imaging unit further
The tube container in which the photographing lens and the imaging element are arranged so that the surface extending the main surface of the photographing lens and the surface extending the imaging surface of the imaging element intersect at one intersection, and the tube container rotates in the sideways state. The tube container inspection apparatus according to claim 1, further comprising a second camera for photographing the outer peripheral surface of the tube container including the shoulder portion on the in-focus surface intersecting the intersection of the above.
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