JP3189176U - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査装置をコンベアから分離させて、検査装置だけをコンベアラインに後から組み込めるようにした場合の、検査装置とコンベアとの位置調整を簡単にできるようにした検査装置を提供する。【解決手段】被検査物がコンベアＣ１からコンベアＣ２へ乗り移るときの、コンベア間のスリットＳの上下に、近赤外線発光装置２と撮像装置とを対向配置する。そして、近赤外線発光装置２から撮像装置に照射される近赤外線照射ラインに重ねて、可視光を照射してその照射ラインを可視化させる。そして、コンベアＣにスポット状に照らし出された照射領域を視認しながら、検査装置１００をコンベア間のスリットＳに位置決めする。【選択図】図１

Description

本考案は、近赤外線を使用して、包装された食品の品質を検査する検査装置に関する。

袋詰めにされた煎餅や海苔等に付着した異物を効率よく検査する装置として、下記特許文献に記載された近赤外線検査装置が知られている。これらの検査装置では、縦列接続されたコンベア間のスリット部分を挟んで近赤外線発光装置と撮像装置とを上下に対向配置させているので、両装置の対向軸は、コンベア間の僅かなスリットを正確に上下に貫通していなければならない。そのため、この種の検査装置は、コンベアと一体化されているのが通例である。

特開２００４−２４５６９５号公報 特開２００４−３３３１７７号公報 特許第４８１０６６５号公報

ところが、検査装置をコンベアと一体化させると、既設のコンベアラインに組み込むことが難しくなるから、検査装置をコンベアから分離させて、検査装置だけをコンベアラインに後から組み込めるようにしたいという要望がある。それに応えるためには、既設のコンベアへの検査装置の位置決めが重要になるが、近赤外線は、目で見ることができないから、近赤外線発光装置から撮像装置に照射される照射ラインを、コンベア間のスリット全長に亘って正確に合わせるのが難しいという問題がある。

また、治具を用いた位置合わせが完了しても、メンテナンスや清掃によって検査装置が位置ズレを起こすと、たちまち検査不能に陥ってコンベアを停止せざるを得なくなるが、その原因が位置ズレと判明しても、当初の設置時と同様に、それを元の位置に戻すのに手間取るという問題がある。
本考案は、こうした問題を解決することのできる新たな近赤外線を使用した検査装置を提供することを課題とする。

本考案に係る検査装置は、縦列接続されたコンベア間のスリットを挟んで上下に対向配置される近赤外線発光装置と撮像装置とを備えてなる検査装置であって、前記発光装置から前記撮像装置に照射される近赤外線の照射ラインを可視光でもって顕在化させる可視化手段を設けたことを特徴とする。

この可視化手段は、可視光をスポット的に照射する投光器で構成され、スリット上方の装置が撮像装置である場合は、その投光器を撮像装置に取り付けて、スリット下方の近赤外線発光装置へ向けて可視光をスポット的に照射する。また、スリット上方の装置が近赤外線発光装置である場合は、その投光器を近赤外線発光装置に取り付けてスリット下方の撮像装置へ向けて可視光をスポット的に照射する。

この場合の可視光の光軸は、近赤外線発行装置から撮像装置に至る近赤外線の照射ラインと一致させておく。例えば、投光器の前面に絞りを設けて、下方の近赤外線発光装置に向けて扇状のビームを照射するように構成する。或いは、２つの投光器で近赤外線発光装置の長手方向の両端部をスポット的に照射するように構成する。こうした可視光を上方から照射すると、可視光の当たる箇所が明るく照らし出されるので、照らし出された領域がコンベア間のスリットと一致していれば、可視光は、スリットを貫通して、下方の装置（近赤外線発光装置や撮像装置）に届くから、それを視認することによって、検査装置が適正位置に設置されたことを確認することができる。
また、運転開始前やメンテナンス時にこの投光器を点灯させて可視光をスポット的に照射するように構成すれば、検査装置の位置ズレを早期に発見して運転中のトラブルを回避することができる。

また、運転中の位置ズレが懸念される場合は、この投光器に加えて、さらに可視光を検出する検出器を設け、これらで可視化手段を構成する。例えば、投光器を撮像装置の両サイドに取り付け、検出器を近赤外線発光装置の長手方向の両端部にそれぞれ設置して、投光器から照射された可視光を検出器で検出するように構成する。そして、コンベア間のスリットを通った可視光が近赤外線発光装置の両端部で検出されれば、検査装置は適正位置にあり、何れか一方で検出できなくなれば、位置ズレが生じたとして、コンベアを止めて警告したり、報知器を作動させたりする。これにより、位置ズレを早期に発見して、被検査物が検査を受けずに素通りするのを防止することができる。

本考案によれば、近赤外線発光装置から撮像装置に至る照射ラインが、可視光によって視認できるから、検査装置が適正位置に設置されたか否かを可視光でもって容易に判別することできる。したがって、既設コンベアラインに検査装置を後から組み込む場合でも、それらの位置合わせが極めて容易にできる。
また、照射された可視光を検出器で検出するようにしたから、運転中に検査装置が位置ズレを起こしても、検出器でそれを検出することができるから、直ちにコンベアを止めて被検査物が検査を受けずに素通りするのを防止することができる。

本考案に係る検査装置の一実施形態の外観斜視図。 前記一実施形態の主要部の側面図。 前記一実施形態の構成ブロック図。

以下、本考案に係る検査装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２において、検査装置１００は、コンベアラインＣに自在に組み込むことのできる検査部Ａと、そこから離れた場所に設置される操作部Ｂとから構成される。
検査部Ａは、縦列接続されたコンベアＣ１からコンベアＣ２への乗り継ぎ部分（スリットＳ）に側方から組み込まれるもので、スリットＳの鉛直上方に配置される撮像装置１と、スリットＳの鉛直下方に配置される近赤外線発光装置２と、近赤外線発光装置２から撮像装置１に照射される近赤外線照射ラインを可視光でもって顕在化させる可視化手段３と、各装置１、２を片持ち状態で支持する本体フレーム１０とを備えている。

操作部Ｂは、検査部Ａへ電力を供給したり、検査部Ａから画像データを入力して種々の検査を行ったりするものである。そのために、操作部Ｂは、電源回路や後述のコンピュータ５０を収納した電気ボックス５と、その上部に取り付けられたタッチパネル６と、操作部Ｂを移動させるときに把持する取っ手７と、操作部Ｂを傾けて移動させるときのキャスター８と、操作部Ｂを所定位置で安定させる支持脚９とを備えている。また、検査部Ａと操作部Ｂとは、ケーブル４０を介して電気的に接続されている。そして、電気ボックス５内に収納されたコンピュータ５０が所定のプログラムを実行することにより、撮像装置１から入力した画像データに基づいて、被検査物（袋詰め商品）の内容物に付着した異物や内容物の形状異常、さらには、袋のシール部への噛み込みや、シール部に生じた皺等を検査する。

コンベアラインＣの上流には、図示しない包装機が配置され、そこで袋詰めにされた被検査物がコンベアＣ１を介して検査部Ａまで搬送されてくる。また、コンベアＣ１とコンベアＣ２との乗り継ぎ部分（スリットＳ）の上流には、物品検出センサが設置される場合もある。その場合には、検出センサの信号に基づいて、撮像装置１が起動される。

撮像装置１は、通常のデジタルカメラのレンズに近赤外線透過フィルターを装着したものであるが、専用の近赤外線カメラを使用することもできる。そして、そこで撮像された画像データは、図３のコンピュータ５０に入力される。
また、こうしたデジタルカメラに替えて、近赤外線検出素子を複数個一直線状に並べたＣＣＤラインセンサやＣＭＯＳラインセンサで撮像装置１を構成することもできる。この場合には、被検査物を搬送しながら一定サイクルでラインセンサをスキャニングし、得られた各検出素子の画素データを二次元に展開することによって、被検査物の画像データを形成することができる。

近赤外線発光装置２は、近赤外線ＬＥＤを複数個一直線状に並べてケーシング１９内に収納したもので、被検査物の搬送方向に対して直交する方向に、すなわち、前述のスリットＳに沿って配置される。そして、この発光装置２を点灯すると、ライン状の近赤外線が鉛直上方に照射されるが、その発光装置２の前面に拡散板を取り付けて近赤外線を拡散させる場合もある。

可視化手段３は、この実施形態では、可視光をビーム状に照射する投光器３ａとその可視光を検出する検出器３ｂとで構成している。投光器３ａは、撮像装置１の対向する両側面にそれぞれ取り付けられ、検出器３ｂは、近赤外線発光装置２の長手方向両端に長手方向に沿って位置変更可能にそれぞれ取り付けられている。そして、投光器３ａの光軸は、検出器３ｂの受光面に向けられ、投光器３ａから照射されたビーム状の可視光は、検出器３ｂによって検出されるようになっている。
また、投光器３ａの前面には、適宜な集光レンズが取り付けられ、それによってビーム状に照射された可視光が、コンベア間のスリットＳ幅よりも若干大きい領域を円形に照らすようになっている。このようにすれば、可視光が当たった領域が円形に照らし出されるから、その照射領域の中央部分がスリットＳの中央部分と一致するように検査部Ａの設置位置を調整すれば、検査部ＡをスリットＳの適正位置に位置決めすることができる。したがって、検査装置１００を設置する時には、検出器３ｂに頼らずに、ビーム状の可視光だけで位置調整を行うことができる。
また、運転中に位置ズレが生じた場合は、少なくとも一方の検出器３ｂからは、検出信号が出力されないか、あるいは、その出力レベルが低下するから、それによって検査部Ａの位置ズレを検出することができる。勿論、位置ズレが大きければ、両方の検出器３ｂ、３ｂから検出信号が出力されない場合もある。また、検出器３ｂ、３ｂの取り付け位置を変更することにより、既設コンベアＣ１の幅に応じて検出器３ｂ、３ｂの間隔が調整できるようになっている。

本体フレーム１０は、検査部Ａ全体を支える脚部１１と、その後端部に立てられた支柱１２と、その支柱１２の前後両面に上下に亘って固定されたリニアモーションガイド（登録商標、以下、ＬＭガイドと称する）１３、１４と、前側のＬＭガイド１３に沿って昇降するベース部材１５と、後側のＬＭガイド１４に沿って昇降するカウンタウエイト１６とを備えている。なお、ここでは、コンベアラインＣ側を前側としている。

脚部１１には、４本のジャッキボルト１７と、移動させるときに使用する２つのキャスター１８とが取り付けられている。

ベース部材１５の前側には、近赤外線発光装置２を収納したハウジング１９が水平に取り付けられ、その基端部から上方に向けてＣ型フレーム２０が取り付けられている。このＣ型フレーム２０内には、上下方向に一対のレールが取り付けられ、そのレールに沿ってスライド板２１が上下方向にスライド可能に取り付けられている。また、そのスライド板２１の頭部には、水平方向に延びるアーム２２が固定され、そのアーム２２の先端部に撮像装置１を収納したケーシング２３が取り付けられている。

また、スライド板２１の中央部には、上下方向に長穴２４が形成され、その長穴２４にハンドル２５の回転軸が挿通され、その回転軸の端部がＣ型フレーム２０に形成されたナットに捻じ込まれている。そして、ハンドル２５を回せば、スライド板２１をＣ型フレーム２０に固定したり、解除したりすることができる。したがって、ハンドル２５を操作して固定を解除すれば、アーム２２とその先端に取り付けられた撮像装置１とを上下動させることができ、ハンドル２５を逆方向に操作すれば、スライド板２１をＣ型フレーム２０に固定して、撮像装置１の位置を固定することができる。
なお、撮像装置１の光軸と近赤外線発光装置２の光軸とは、当然のことながら一致するように設計されている。

一方、ベース部材１５の背面には、前側のＬＭガイド１３と噛みあうスライダー２６が固定され、そのスライダー２６を介してベース部材１５がＬＭガイド１３に沿って昇降するように構成されている。また、カウンタウエイト１６の前面にも後側のＬＭガイド１４と噛みあうスライダー２６が取り付けられ、そのスライダー２６を介してカウントウエイト１６がＬＭガイド１４に沿って昇降するように構成されている。そして、支柱１２の頭部には、プーリー２７が取り付けられ、そのプーリー２７にベルト２８が掛けられ、そこから垂れ下がったベルト２８の一方の端部は、ブラケット２９を介してベース部材１５に固定され、他方の端部は、図示しないブラケットを介してカウンタウエイト１６に固定されている。したがって、ベース部材１５が上下動すると、カウンタウエイト１６がそれとは反対方向に上下動するように構成されている。また、このベース部材１５には、それをＬＭガイド１３にロックするハンドル３０が取り付けられ、そのハンドル３０を回せば、検査部Ａがその位置で支柱１２に固定されるようになっている。

カウンタウエイト１６は、ベース部材１５に負荷される全重量とバランスするように設計されて、既設コンベアＣ１、Ｃ２に撮像装置１と近赤外線発光装置２を組み込む際に、僅かな力でベース部材１５を上下動させることができるようになっている。
また、支柱１２の両側面に取り付けられたＬＭガイド１３，１４の各下端部には、緩衝材３１付きのストッパ部材３２が取り付けられている。

そして、検査部ＡをコンベアＣ１とコンベアＣ２とのスリットＳに組み込むときは、下部のハンドル３０を操作してベース部材１４を上下動可能にし、その状態で近赤外線発光装置２のハウジング１９がコンベアＣの下方に位置するように調整した後、ハンドル３０を操作してベース部材１５を支柱１２に固定する。次に、上部のハンドル２５を操作して近赤外線発光装置２と撮像装置１との距離を所定距離に調整する。続いて、タッチパネル６を操作して、各投光器３ａ、３ａを点灯させ、それによって、投光器３ａ、３ａから検出器３ｂ、３ｂに向けて可視光を照射させる。

照射された可視光は、コンベアＣ１、Ｃ２のスリットＳの両端部をスポット的に照らし出すから、その照射領域の中央部分がスリットＳの中央部分に一致するように検査部Ａ全体を動かして位置合わせを行う。そして、位置合わせが終了すれば、ジャッキボルト１７を回して検査部Ａをその位置に固定する。これで、検査部ＡのスリットＳに対する位置合わせは終了するが、確認のために、タッチパネル６を操作して、検出器３ｂ、３ｂの検出レベルを確認する。そして、それらの検出レベルがバランスして正常値を示せば、検査部Ａの位置合わせは終了する。

図３は、この実施形態の構成ブロック図を示す。この図３において、操作部Ｂのコンピュータ５０は、図１のケーブル４０を介して検査部Ａの撮像装置１と近赤外線発光装置２と可視化手段３とに接続されている。そして、タッチパネル６から可視化手段３の点灯を指示すると、コンピュータ５０は、投光器３ａ、３ａを点灯させて、検出器３ｂ、３ｂの検出レベルをタッチパネル６に表示する。作業者は、各検出器３ｂ、３ｂの出力レベルが一致していれば、近赤外線発光装置２が全長に亘ってスリットＳと正確に一致していると判断することができ、不一致であれば、近赤外線発光装置２がスリットＳと平行ではないと判断して、再度、位置合わせを行うことになる。

次に、運転時における位置ズレの自動検知について説明する。
運転が開始されると、コンピュータ５０は、撮像装置１から入力した２次元の画像データの濃淡変化から、被検査物がスリットＳ間を通過したか否かを検出する。そして、被検査物の通過が検出されれば、その間に記憶した被検査物の画像データをワーキングエリアに展開し、それに２値化処理、エッジ処理、輪郭抽出処理等の各種の画像処理を施して、被検査物に付着した異物や、形状異常、袋のシール部への噛み込みや、シール部に生じた皺等の検査を行う。そして、異常が見つかれば、それをタッチパネル６に表示するとともに、図示しない下流側の振分装置に振分信号を送信する。

そうした一連の処理が終了すると、次の被検査物が到来するまでの間に、コンピュータ５０は、検出器３ｂ、３ｂの出力レベルをチェックし、それらの出力レベルが一致していれば、次の検査に備えて待機状態に入るが、それらの出力レベルが不一致であれば、上流側のコンベアＣ１に異常信号を送信して、コンベアＣ１の停止を促すとともに、タッチパネル６に位置ズレの発生を警告表示する。作業者がそれに気付いて、検査部Ａの検査モードをチェックモードに切替え、投光器３ａ、３ａを点灯させると、ビーム状の可視光がコンベアＣに向けて照射される。作業者は、それを確認しながら前述の位置合わせを行うことになる。

以上、本考案の一実施形態を説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、その他の構成も採用可能である。例えば、１台の投光器からレザービームが近赤外線発光装置に向けて扇状に照射するようにしたものであっても良い。また、タッチパネル６を検査部Ａ側に取り付けて、撮像装置１が捉えた近赤外線発光装置２からの照射状況と、検出器３ｂ、３ｂの出力レベルとをコンベアラインＣの近くでタッチパネル６からモニタできるように構成して、近赤外線発行装置２とスリットＳとの並行度がずれたか否かを、タッチパネル６に映し出された画像や出力レベルから把握できるようにしてもよい。

１ 撮像装置
２ 近赤外線発光装置
３ 可視化手段
３ａ 投光器
３ｂ 検出器
１００ 検査装置

Claims (3)

1. 縦列接続されたコンベア間のスリットを挟んで上下に対向配置される近赤外線発光装置と撮像装置とを備えてなる検査装置であって、前記近赤外線発光装置から前記撮像装置に照射される近赤外線の照射ラインを可視光でもって顕在化させる可視化手段を設けたことを特徴とする検査装置。
2. 前記可視化手段は、可視光をスポット的に照射する投光器で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記可視化手段は、可視光を照射する投光器と、その可視光を検出する検出器とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。

Images