JP3477141B2 - 円筒形状物品の外観検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビン、缶、プラス
チック容器や、喫味用物品若しくはその部品等の実質的
に円筒形状の外周面を有する物品からなる被検査体を連
続的に検査するための外観検査装置に関する。この外観
検査装置は、被検査体の外周面上に現れる欠陥、例え
ば、汚れや穴を画像処理により自動的に検出し、被検査
体の良否を判定するために使用される。

【０００２】

【従来の技術】ビン、缶、プラスチック容器を生産する
工程、或いはこれ等に充填物を導入すると共にラベルを
貼付する工程や、たばこやたばこ用フィルタ等の喫味用
物品若しくはその部品を生産する工程において、これら
を被検査体とする外観検査が必要となる。現在では、生
産性の向上の観点から、この種の外観検査には、画像処
理により自動的に検査を行う装置が使用される。画像処
理を利用した自動外観検査装置は、一般的に、被検査体
の搬送機構、カメラ及びコンピュータの組合わせにより
構成される。

【０００３】コンピュータによる被検査体の良否の判定
方法として、予めコンピュータ内に取込んだ標準品また
は優良品の画像（標準画像）と被検査体の画像（検出画
像）とを比較する方法が知られている。標準画像と相違
する部分が検出画像にある場合、被検査体は不良と判定
され、標準画像と検出画像とが一致する場合、被検査体
は良品と判定される。このような標準画像を用いる方法
によれば、検査対象物の外周面に文字や記号などが表記
されていても、この文字や記号などを考慮して検査を行
なうことができる。

【０００４】しかし、標準画像と検出画像とを比較する
方法では、標準画像の画像範囲に対応して検出画像の取
込み開始点と取込み終了点が常に一致していなければな
らない。このため、被検査体の形状は所定箇所の検出画
像を撮像できるような直方体形状などのものが好まし
い。従って、逆に、喫味用物品若しくはその部品ように
円筒形状の被検査体では、被検査体の自動搬送を行ない
ながら、検出画像の取込み開始点を標準画像の開始点と
一致させることは難しい。

【０００５】かかる観点から、特許第２７５６３８６号
は、カメラで撮像された画像の輝度成分から得られる画
像濃度を所定の範囲で加算して、この画像濃度の加算値
と予設定のしきい値とを比較して被検査体の良否を判定
する方法を開示する。この特許の方法では、直線状に配
列された多数の回転ローラにより円筒形状の被検査体が
検査位置まで搬送されて回転される。検査位置におい
て、被検査体の外周面は６つの画像に分割されて撮像さ
れる。画像処理において、画像は多数のウインドウに分
割され、ウインドウ毎に輝度値が検出され、また、ウイ
ンドウ毎に文字等に対応する部分のマスキングが行われ
る。

【０００６】特許第２７５６３８６号の方法は、しか
し、被検査体の搬送機構が提供できる被検査体の回転速
度や、画像処理方法における信号処理速度の限界から、
達成できる処理速度は高々２００本／分程度である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点に基づいてなされたものであり、より高速
で且つ確実な検査が可能な円筒形状物品の外観検査装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点は、
実質的に円筒形状の外周面を有する物品からなる複数の
被検査体を連続的に検査するための外観検査装置であっ
て、前記被検査体を検査位置に順次搬入すると共に前記
検査位置において前記被検査体を自転させるための自転
駆動機構と、前記検査位置において自転する前記被検査
体の外周面を撮像するための撮像部材と前記撮像部材に
より得られる前記被検査体の外周面の画像に基づいて前
記被検査体の良否を判定するための制御部と、を具備
し、前記自転駆動機構は、前記被検査体を前記検査位置
に順次搬入及び搬出するための外周面を有すると共に第
１方向に回転されるドラムと、ここで、前記ドラムの前
記外周面には、前記被検査体を前記検査位置に順次搬入
するため、前記ドラムの回転軸に沿って延在する第１溝
と、前記被検査体を前記検査位置から順次搬出するた
め、前記ドラムの回転軸に沿って延在する第２溝と、前
記第１及び第２溝の溝ペアの間に配設された案内面と、
が形成されることと、前記ドラムの前記第１溝内に前記
被検査体を順次供給するための手段と、前記ドラムに対
向して配設され、前記ドラムの外周面と協働して前記被
検査体を順次前記検査位置に係留した状態で自転させる
ための外周面を有すると共に前記第１方向に回転される
ローラと、ここで、前記ローラの前記外周面は、前記検
査位置において前記被検査体が前記ドラムの前記第１溝
から前記第２溝へ移動しながら自転するように、前記被
検査体の前記外周面に接触することと、前記ローラの前
記外周面から解放された直後の前記被検査体の自走自転
を停止させるため、前記検査位置において前記ドラムと
対向するように配設された前記ローラとは別体のブレー
キ部材と、を具備することを特徴とする。

【０００９】本発明の第２の視点は、第１の視点の装置
において、前記被検査体の前記外周面に接触する前記ブ
レーキ部材の表面の摩擦係数は、前記被検査体の前記外
周面に接触する前記ローラの前記外周面の表面の摩擦係
数よりも低く、前記ブレーキ部材の前記表面は、前記検
査位置にある前記被検査体の前記外周面に常に接触する
ことを特徴とする。

【００１０】本発明の第３の視点は、第１または第２の
視点の装置において、前記ローラの前記外周面は、前記
ローラの円周方向に沿って溝を有し、前記ブレーキ部材
は、前記溝内に位置するように配置されることを特徴と
する。

【００１１】本発明の第４の視点は、第１乃至第３のい
ずれかの視点の装置において、前記ローラの前記外周面
には、前記検査位置において前記被検査体が前記ドラム
の前記第１溝から前記第２溝へ移動しながら自転するよ
うに、前記被検査体の前記外周面に接触する凸部と、前
記被検査体が前記第２溝に着座するのに対応して、前記
被検査体を前記凸部から解放させるための凹部とが、そ
の円周方向に沿って形成されることを特徴とする。

【００１２】本発明の第５の視点は、第１乃至第４のい
ずれかの視点の装置において、前記ドラム上に、複数組
の前記第１溝、前記第２溝、及び前記案内面の組合わせ
が配設されることを特徴とする。

【００１３】本発明の第６の視点は、第５の視点の装置
において、前記被検査体は、円筒形状で且つ長手方向に
沿ってシーム部を有する喫味用物品若しくはその部品で
あることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１はたばこＴを被検査体とする
本発明の実施の形態に係る外観検査装置１０の全体を示
す概略側面図である。

【００１５】装置１０のケーシング１１の一側端には、
多数のたばこＴをプールするためのホッパ１４が配設さ
れる。ホッパ１４の入口には、ベルトコンベア１２が接
続され、これによりたばこＴが外部から搬入される。ホ
ッパ１４の出口には、図中矢印で示すように、反時計方
向に回転するホッパドラム２２が配設される。

【００１６】ホッパドラム２２の外周面上には、細かい
ピッチで多数のたばこ支持溝２２ａが回転軸方向に延び
るように形成される。ホッパ１４内において、たばこＴ
は、アジテータローラ１６により、ホッパドラム２２の
外周面に向かって掻き落とされる。更に、たばこＴは、
ホッパ１４から搬出される際、リフューザローラ１８に
より、ホッパドラム２２の溝２２ａ内に１本ずつ着座す
るように整理される。ホッパドラム２２に対向してガイ
ド２３が配設され、たばこＴはホッパドラム２２とガイ
ド２３との間で反時計方向に案内され、ドランスファー
ドラム２４に引継がれる。

【００１７】ドランスファードラム２４の外周面上に
は、細かいピッチで多数のたばこ支持溝２４ａが回転軸
方向に延びるように形成される。ドランスファードラム
２４に対向してガイド２５が配設され、たばこＴはドラ
ンスファードラム２４とガイド２５との間で時計方向に
案内され、第１及び第２ローリングドラム２６、２８に
引継がれる。

【００１８】第１及び第２ローリングドラム２６、２８
は、ドランスファードラム２４上に細かいピッチで支持
されたたばこＴを、後述するチェッキングドラム３４上
の広いピッチに適合させるように、たばこＴの支持ピッ
チを順に調整するために使用される。

【００１９】第１ローリングドラム２６の外周面上に
は、ドランスファードラム２４より幾分広いピッチで多
数のたばこ支持溝２６ａが回転軸方向に延びるように形
成される。第１ローリングドラム２６に対向してガイド
２７が配設され、たばこＴは第１ローリングドラム２６
とガイド２７との間で反時計方向に案内され、第２ロー
リングドラム２８に引継がれる。

【００２０】第２ローリングドラム２８の外周面上に
は、更に広いピッチで多数のたばこ支持溝２８ａが回転
軸方向に延びるように形成される。各溝２８ａは第２ロ
ーリングドラム２８内に配設されたサクション機構に接
続され、たばこＴはサクション機構により溝２８ａ上に
吸着された状態で時計方向に案内され、チェッキングド
ラム３４に引継がれる。

【００２１】チェッキングドラム３４及びこれに対向し
て配設されたキッカローラ３６は、たばこＴを検査位置
ＩＰに順次搬入すると共に該検査位置ＩＰにおいてたば
こＴを自転させるための自転駆動機構３２を構成する。
自転駆動機構３２の上方には、たばこＴの外周面を撮像
するための撮像部材即ちカメラ５２が配設される。カメ
ラ５２は、撮像信号に基づいてたばこＴの良否を判定す
るための制御部５４に接続される。検査位置ＩＰにおけ
る撮像終了後のたばこＴは、チェッキングドラム３４か
らエジェクタドラム４２に引継がれる。

【００２２】エジェクタドラム４２は、不良と判定され
たたばこＴを排出するために使用される。エジェクタド
ラム４２の外周面上には、広いピッチで多数のたばこ支
持溝４２ａが回転軸方向に延びるように形成される。各
溝４２ａはエジェクタドラム４２内に配設されたサクシ
ョン機構に接続され、たばこＴはサクション機構により
溝４２ａ上に吸着された状態で時計方向に案内される。
また、エジェクタドラム４２に対向してガイド４３が配
設される。エジェクタドラム４２のサクション機構は、
ガイド４３と協働して、溝４２ａ上のたばこＴを個々に
独立して排除することができるように構成される。これ
により、エジェクタドラム４２の回転中に不良品のたば
こＴが排出され、良品のたばこＴのみがキャリアドラム
４４に引継がれる。

【００２３】キャリアドラム４４の外周面上には、広い
ピッチで多数のたばこ支持溝４４ａが回転軸方向に延び
るように形成される。キャリアドラム４４に対向してガ
イド４５が配設され、たばこＴはキャリアドラム４４と
ガイド４５との間で反時計方向に案内され、ベルトコン
ベア４６を介して装置１０外に搬出される。

【００２４】ドラム２４〜２８の下方で、装置ケーシン
グ１１内には、落下したたばこＴを排出するためのベル
トコンベア３８が配設される。また、ケーシング１１の
上部には、始動、停止等の装置１０の操作を行うための
操作盤４８が配設される。

【００２５】図２及び図３はたばこＴの自転駆動機構３
２の詳細を示す側面図及び斜視図である。

【００２６】自転駆動機構３２のチェッキングドラム３
４は、図１において反時計方向に回転され、その外周面
６２により、たばこＴを検査位置ＩＰに対して順次搬入
及び搬出する。具体的には、図２及び図３図示の如く、
チェッキングドラム３４の外周面６２には、たばこＴを
検査位置ＩＰに順次搬入するため、チェッキングドラム
３４の回転軸に沿って延在する多数の第１溝６４が形成
される。また、チェッキングドラム３４の外周面６２に
は、たばこＴを検査位置ＩＰから順次搬出するため、チ
ェッキングドラム３４の回転軸に沿って延在する多数の
第２溝６６が形成される。第１及び第２溝６４、６６の
溝ペアの夫々の間には多数の案内面６８が規定される。
第１及び第２溝６４、６６はチェッキングドラム３４内
に配設されたサクション機構６９に接続され、たばこＴ
はサクション機構６９により第１及び第２溝６４、６６
上に吸着された状態で回転方向に案内される。

【００２７】自転駆動機構３２のキッカローラ３６は、
図１においてチェッキングドラム３４と同じく反時計方
向に回転され、その外周面７２により、チェッキングド
ラム３４の外周面６２と協働してたばこＴを順次検査位
置ＩＰに係留した状態で自転させる。具体的には、図２
及び図３図示の如く、キッカローラ３６の外周面７２に
は、検査位置ＩＰに係留された状態でたばこＴがチェッ
キングドラム３４の第１溝６４から第２溝６６へ移動し
ながら案内面６８上で自転するように、たばこＴの外周
面に接触してたばこＴを駆動する３つの凸部７４が形成
される。即ち、チェッキングドラム３４及びキッカロー
ラ３６の回転速度は、案内面６８と凸部７４との周速度
が同一となるように設定される。また、キッカローラ３
６の外周面７２には、たばこＴが第２溝６６に着座する
のに対応して、たばこＴを凸部７４から解放させるため
の３つの凹部７６が形成される。凸部７４及び凹部７６
は、円周方向に沿って交互に形成される。

【００２８】キッカローラ３６の凸部７４は、キッカロ
ーラ３６の軸方向に沿って２つの部分７４ａ、７４ｂに
分割される。凸部７４の２つの部分７４ａ、７４ｂの接
触表面は、摩擦係数の高い層７５、例えば布により被覆
される。

【００２９】キッカローラ３６の凸部７４から解放され
た直後のたばこＴの自走自転を停止させるため、検査位
置ＩＰにおいてチェッキングドラム３４と対向するよう
に、キッカローラ３６とは別体のブレーキ部材７８が配
設される。ブレーキ部材７８によりたばこＴの自走自転
を防止することにより、検査後のたばこＴを第２溝６６
内に確実に着座させることが可能となる。

【００３０】ブレーキ部材７８は、凸部７４の２つの部
分７４ａ、７４ｂの間に配置される。ブレーキ部材７８
は金属板からなり、その表面は検査位置ＩＰにあるたば
こＴの外周面に常に接触する。しかし、ブレーキ部材７
８は、キッカローラ３６の凸部７４より低い圧力でたば
こＴの周面に接し、しかもブレーキ部材７８の接触表面
は平滑で、その摩擦係数は凸部７４の層７５の表面より
も低い。従って、ブレーキ部材７８がたばこＴの外周面
に常に接触していても、たばこＴの自転動作を損ねるこ
とはない。

【００３１】図４は検査用の画像を取込むためのカメラ
５２と、その画像信号を処理するための制御部５４との
関係を示すブロック図である。

【００３２】図４図示の如く、カメラ５２は制御部５４
のＣＰＵ８２に接続される。ＣＰＵ８２には、たばこＴ
の自転開始に基づいてたばこＴの外周面の撮像を開始す
るための信号を発生するためのイニシエータ８４と、キ
ッカローラ３６の回転角度を検出するためにキッカロー
ラ３６のシャフトに取付けられたエンコーダ８６とが接
続される。更に、ＣＰＵ８２には、カメラ５２からの信
号に基づいて形成される面画像をモニタするためのディ
スプレイ８８が接続される。なお、本検査装置１０は高
速処理であり、検査位置ＩＰは連続照明されるため、照
明機器８９はＣＰＵ８２により制御されない。

【００３３】カメラ５２は、検査位置ＩＰにおいて自転
するたばこＴの外周面を多数の長手方向に沿うライン画
像に分割して撮像し、制御部５４に送る。制御部５４
は、ライン画像を長手方向と直角な方向に沿って並べる
ことによりたばこＴの外周面の全体を表す面画像を得る
と共に、面画像に基づいてたばこＴの良否を判定する。

【００３４】図５はライン画像９２と面画像９４との関
係を示す概念図である。

【００３５】例えば、１本のたばこＴのため、２００本
のライン画像９２が撮像され、これらを長手方向（ディ
スプレイ８８のモニタ画面の水平方向）と直角な方向に
沿って並べることによりたばこＴの外周面の全体を表す
面画像９４が形成される。２００本のライン画像９２
は、１本のたばこＴの外周面の約１．４倍の周囲長に相
当し、従って、１本のたばこＴの外周面は、約１４３本
のライン画像９２で形成される。本発明が対象とする喫
味用物品若しくはその部品においては、被検査体の直径
は６〜１０ｍｍの範囲にあるため、被検査体の外周面
は、２０〜１０００本のライン画像に分割して撮像する
ようにする。また、ディスプレイ８８のモニタ画面は水
平方向が５１２画素からなり、従って、ライン画像９２
の夫々も、長手方向に沿う列数が多数である画素により
形成される。

【００３６】図６は、ＣＰＵ８２において、上述のよう
に構成される面画像９４を用いてたばこＴの良否判定を
行うための信号処理の手順を示すフローチャートであ
る。図７（ａ）〜（ｆ）は信号処理の手順の概念を視覚
的に示す図である。

【００３７】先ず、工程Ｓ１において、ディスプレイ８
８のモニタ画面１０２全体の信号をグレー処理し、モニ
タ画面全体に対して２５６階調の濃淡を表す信号を得
る。

【００３８】次に、工程Ｓ２において、各画素で得られ
る濃淡の信号を垂直方向に沿って加算し、加算された濃
淡の信号の水平方向における変化率（微分処理）に基づ
いて、モニタ画面１０２内においてたばこＴの外周面１
０４を表す画像部分を同定する。即ち、たばこＴの外周
面１０４は、バックグランド１０５に比べて明度が高い
ため、たばこＴの外周面１０４の左右両端の境界を見出
すことができる（図７（ａ））。

【００３９】次に、工程Ｓ３において、たばこＴの外周
面１０４の画像部分内で、各画素で得られる濃淡の信号
を水平方向に沿って加算し、加算された濃淡の信号の垂
直方向における変化率（微分処理）に基づいて、たばこ
Ｔのシーム部１０６を表す画像部分を同定する。シーム
部１０６の基となる、たばこの巻き紙のラップ部１０８
は他の部分に比べ明度が高いため、これに隣接するシー
ム部１０６は、濃淡の変化率に基づいて容易に同定する
ことができる（図７（ａ））。

【００４０】次に、工程Ｓ４において、濃淡の信号から
シーム部１０６に該当する信号を除外する（図７
（ｂ））。このようにして得られた、シーム部１０６を
除くたばこＴの外周面１０４を表す画像部分内の濃淡の
信号、即ち判定用信号ＬＳに基づいて、染み１０７ａの
ような、一般的に面積が大きく且つ明度があまり低くな
い（良好な部分の明度より少しだけ落ちる）欠陥と、穴
１０７ｂのような、一般的に面積が小さく且つ明度がか
なり低い欠陥を検出する。染み１０７ａのような欠陥の
場合、あまり汚れていず且つ面積が小さい場合は不良と
判断する必要はない。一方、穴１０７ｂのような欠陥の
場合、面積が小さい場合でも不良と判断する必要があ
る。

【００４１】染み１０７ａのような欠陥を検出するた
め、工程Ｓ５において、たばこＴの外周面１０４の判定
用信号ＬＳを、あまり低くない明度に相当する第１明度
しきい値ＬＴ１（例えば、最初のモデルに基づいて定め
る）と比較する。第１明度しきい値ＬＴ１より下の信号
（明度が低い）を有する領域が存在しない場合、たばこ
Ｔを良品と判断する。

【００４２】第１明度しきい値ＬＴ１より下の信号（明
度が低い）を有する領域が存在する場合（図７
（ｃ））、工程Ｓ６において、その領域の面積ＲＡ１、
例えば画素数を第１面積しきい値ＡＴ１と比較する。そ
の領域の面積ＲＡ１が第１面積しきい値ＡＴ１より大き
い場合（図７（ｄ））、たばこＴを不良品と判断し、エ
ジェクタドラム４２においてこれを排除する。逆に、そ
の領域の面積が第１面積しきい値より小さい場合、次の
工程Ｓ７に移行する。

【００４３】穴１０７ｂのような欠陥を検出するため、
工程Ｓ７において、たばこＴの外周面１０４の判定用信
号ＬＳを、かなり低い明度に相当する第２明度しきい値
ＬＴ２（例えば、最初のモデルに基づいて定める：ＬＴ
２＜ＬＴ１）と比較する。第２明度しきい値ＬＴ２より
下の信号（明度が低い）を有する領域が存在しない場
合、たばこＴを良品と判断する。

【００４４】第２明度しきい値ＬＴ２より下の信号（明
度が低い）を有する領域が存在する場合（図７
（ｅ））、工程Ｓ８において、その領域の面積ＲＡ２、
例えば画素数を第２面積しきい値ＡＴ２（ＡＴ２＜ＡＴ
１）と比較する。その領域の面積ＲＡ２が第２面積しき
い値ＡＴ２より大きい場合（図７（ｆ））、たばこＴを
不良品と判断し、エジェクタドラム４２においてこれを
排除する。その領域の面積が第２面積しきい値より小さ
い場合、たばこＴを良品と判断する。

【００４５】なお、上記信号処理においては、要点を明
確にするため、たばこＴの外周面１０４に定型の文字や
記号が記載されている場合については言及していない。
しかし、定型の文字等は予めパターンが分かっているの
で、これらについても、濃淡の信号の変化率（微分処
理）に基づいてこれらに位置を同定し、たばこＴの外周
面１０４の判定用信号ＬＳから除外することができる。

【００４６】図１図示の外観検査装置１０を使用して上
述の方法によりたばこの外観検査を行ったところ、３，
０００本／分以上の処理速度を達成することができた。
この高速の検査処理速度は、チェッキングドラム３４、
キッカローラ３６、及びブレーキ部材７８からなる自転
駆動機構３２によりたばこＴを高速自転駆動すると共
に、制御部５４におけるカメラ５２からの信号の処理を
簡易化及び高速化することにより可能となったものであ
る。このため、ここでは、２組の画像メモリを使用し、
これらを順次切替えながら、カメラ５２からの画像信号
を一方の画像メモリに転送している間に、制御部５４で
もう一方の画像メモリの画像を検査するという並列処理
を行った。

【００４７】なお、上記実施の形態においては、自転駆
動機構３２や制御部５４における信号処理は、単一のユ
ニットとして形成された外観検査装置１０に適用され
る。しかし、これらの特徴は、喫味用物品若しくはその
部品の生産ラインの一部をなす外観検査部として適用す
ることも可能である。

【００４８】図８は円筒形状で且つ長手方向に沿って本
体自体若しくはラベル等に起因してシーム部が現れる外
周面を有する缶Ｃ（或いはビン）を被検査体とする本発
明の別の実施の形態に係る外観検査装置１０Ｘの全体を
示す概略側面図である。

【００４９】本装置１０Ｘは、被検査体がたばこＴでは
なく缶Ｃであり、且つ構造が簡易化されている点で図１
図示の装置１０と相違する。しかし、本装置１０Ｘは、
先の装置１０と共通点が多いため、略同一の機能及び構
成を有する構成要素については、同一符号を付し、詳細
な説明は省略して、相違点の説明のみを行う。

【００５０】本装置１０Ｘの一側端には、搬入コンベア
１１が接続され、これにより缶Ｃが外部から搬入され
る。コンベア１１の終端には、フィードドラム２９が配
設され、コンベア１１から缶Ｃが一つずつフィードドラ
ム２９上に供給される。フィードドラム２９には、その
内部のサクション機構に接続された複数の溝２９ａを有
し、缶Ｃは、溝２９ａ上に吸着された状態で反時計方向
に案内され、チェッキングドラム３４に引継がれる。

【００５１】検査位置ＩＰにおいて缶Ｃを自転させるた
めの自転駆動機構３２を構成するチェッキングドラム３
４及びキッカローラ３６、並びに缶Ｃの自走自転を停止
させるためのブレーキ部材７８は、実質的に図１図示の
装置１０の対応の部材と同じ構成を有する。但し、チェ
ッキングドラム３４の第１及び第２溝６４、６６、並び
に案内面６８の数や、キッカローラ３６の凸部７４及び
凹部７６（図２及び図３参照）の数は、図１図示の装置
１０のそれ等よりも少なくなっている。また、チェッキ
ングドラム３４には、缶Ｃを保持するための３枚のフィ
ン６１が付設されている。

【００５２】自転駆動機構３２の側方には、缶Ｃの外周
面を撮像するための撮像部材即ちラインセンサカメラ５
２が配設される。カメラ５２は、先の実施の形態で述べ
たような画像処理を行うための画像処理部５３ａや、信
号の処理を行う信号処理部５３ｂ等を含む制御部５４に
接続される。自転駆動機構３２の側方には、また、検査
位置ＩＰを連続照明するため、電源９０に接続された照
明機器８９が配設される。

【００５３】検査位置ＩＰにおける撮像終了後の缶Ｃ
は、チェッキングドラム３４から搬出コンベア４７に引
継がれる。コンベア４７の途中には、対象缶Ｃの有無を
検出すると共に制御部５４へ検出信号を送るためのセン
サ４８と、制御部５４からの排除信号により駆動され、
缶Ｃを選択的に排除するための排除プッシャ４９が配設
される。制御部５４の制御下で、プッシャ４９により不
良品がコンベア４７上から排除され、良品の缶Ｃのみが
コンベア４７により次工程に向けて搬出される。

【００５４】図９は円筒形状で且つ長手方向に沿って本
体自体若しくはラベル等に起因してシーム部が現れる外
周面を有する容器Ｐを被検査体とする本発明の更に別の
実施の形態に係る外観検査装置１０Ｙの全体を示す概略
平面図である。

【００５５】本装置１０Ｙの一側端には、搬入コンベア
１１１が接続され、これにより容器Ｐが外部から搬入さ
れる。コンベア１１１の終端には、供給プッシャ１１８
が配設され、プッシャ１１８により、容器Ｐが一つずつ
押出され、ローラコンベア１２８上に供給される。ロー
ラコンベア１２８は、円筒形状のチェッキングドラム１
３４を包囲する円形の軌道を形成するように配設され
る。ローラコンベア１２８は、チェッキングドラム１３
４と同じ回転速度で回転し、チェッキングドラム１３４
と協働して、容器Ｐを検査位置ＩＰに順次搬入する。

【００５６】検査位置ＩＰを挟むように、チェッキング
ドラム１３４に対向して自転ローラ１３６が配設され
る。チェッキングドラム１３４及び自転ローラ１３６に
より検査位置ＩＰにおいて容器Ｐを自転させるための自
転駆動機構１３２が構成される。なお、自転駆動機構１
３２の詳細については後述する。自転駆動機構１３２の
側方には、缶Ｃの外周面を撮像するための撮像部材即ち
ラインセンサカメラ５２が配設される。カメラ５２は、
先の実施の形態で述べたような画像処理を行うための画
像処理部５３ａや、信号の処理を行う信号処理部５３ｂ
等を含む制御部５４に接続される。自転駆動機構１３２
の側方には、また、検査位置ＩＰを連続照明するため、
電源９０に接続された照明機器８９が配設される。

【００５７】検査位置ＩＰにおける撮像終了後の容器Ｐ
は、チェッキングドラム１３４及びローラコンベア１２
８により、供給位置と概ね反対側の位置まで搬送された
後、搬出コンベア１４７に引継がれる。コンベア１４７
の途中には、対象容器Ｐの有無を検出すると共に制御部
５４へ検出信号を送るためのセンサ１４８と、制御部５
４からの排除信号により駆動され、容器Ｐを選択的に排
除するための排除プッシャ１４９が配設される。制御部
５４の制御下で、プッシャ１４９により不良品がコンベ
ア１４７上から排除され、良品の容器Ｐのみがコンベア
１４７により次工程に向けて搬出される。

【００５８】次に、自転駆動機構１３２の詳細を説明す
る。

【００５９】自転駆動機構１３２のチェッキングドラム
１３４は、図９において反時計方向に回転され、ローラ
コンベア１２８と協働して、容器Ｐを検査位置ＩＰに対
して順次搬入及び搬出する。具体的には、チェッキング
ドラム１３４の外周面１６２は、ラバー等の柔軟素材に
より形成される。外周面１６２は、チェッキングドラム
１３４の回転軸に沿って延在する４枚のフィン１６１に
より、４つの領域に均等に分割される。各領域の上流側
には、容器Ｐを検査位置ＩＰに搬入するため、チェッキ
ングドラム１３４の回転軸に沿って延在する第１溝１６
４が形成される。また、各領域の下流側には、容器Ｐを
検査位置ＩＰから搬出するため、チェッキングドラム１
３４の回転軸に沿って延在する第２溝１６６が形成され
る。第１及び第２溝１６４、１６６の溝ペアの間には案
内面１６８が規定される。第１溝１６４はチェッキング
ドラム１３４内に配設されたサクション機構に接続さ
れ、容器Ｐはサクション機構により第１溝１６４上に吸
着された状態で回転方向に案内される。

【００６０】自転駆動機構１３２の自転ローラ１３６
は、図９においてチェッキングドラム１３４と同じく反
時計方向に回転される。自転ローラ１３６の外周面１７
２も、ラバー等の柔軟素材により形成される。自転ロー
ラ１３６は、その外周面１７２により、チェッキングド
ラム１３４の外周面１６２と協働して容器Ｐを順次検査
位置ＩＰに係留した状態で自転させる。この時、容器Ｐ
はチェッキングドラム１３４の第１溝１６４から第２溝
１６６へ移動しながら案内面１６８上で自転する。即
ち、チェッキングドラム１３４及び自転ローラ１３６の
回転速度は、案内面１６８と外周面１７２との周速度が
同一となるように設定される。

【００６１】自転ローラ１３６は、図３図示のキッカロ
ーラ３６と異なり円周方向に沿って交互に形成された凸
部７４と凹部７６とを有しておらず、滑らかな円弧表面
を有する。しかし、軸方向の中心においては、図３図示
のキッカローラ３６と同様、円周方向に延びる溝を有す
る。この溝内に位置するように、自転ローラ１３６とは
別体のブレーキ部材１７８が配設される。

【００６２】即ち、ブレーキ部材１７８は、検査位置Ｉ
Ｐにおいてチェッキングドラム１３４と対向するように
配置される。ブレーキ部材１７８は、チェッキングドラ
ム１３４の第１溝１６４から容器Ｐを掻き出すと共に、
第２溝１６６に容器Ｐが係合することにより自転ローラ
１３６の外周面１７２から解放された直後の容器Ｐの自
走自転を停止させるために使用される。ブレーキ部材１
７８により容器Ｐの自走自転を防止することにより、検
査後の容器Ｐを第２溝１６６内に確実に着座させること
が可能となる。

【００６３】ブレーキ部材１７８は、ブレーキ部材１７
８は金属板からなり、その表面は検査位置ＩＰにある容
器Ｐの外周面に常に接触する。しかし、ブレーキ部材１
７８は、自転ローラ１３６の外周面１７２より低い圧力
で容器Ｐの周面に接し、しかもブレーキ部材１７８の接
触表面は平滑で、その摩擦係数は外周面１７２の表面よ
りも低い。従って、ブレーキ部材１７８が容器Ｐの外周
面に常に接触していても、容器Ｐの自転動作を損ねるこ
とはない。

【００６４】なお、図９図示の実施の形態において、案
内面１６８上での容器Ｐの自転は、容器Ｐの全周の半分
程度しか行わず、従って、容器Ｐの外観検査は、特定の
領域のみを行うようなものとなっている。しかし、案内
面１６８の長さを大きく設定すれば、容器Ｐの外観検査
をその全周に亘って行うようにすることができる。

【００６５】以上、本発明の好適な実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、より高速で且つ確実な
検査が可能な円筒形状物品の外観検査装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】たばこを被検査体とする本発明の実施の形態に
係る外観検査装置の全体を示す概略側面図。

【図２】たばこの自転駆動機構の詳細を示す側面図。

【図３】たばこの自転駆動機構の詳細を示す斜視図。

【図４】検査用の画像を取込むためのカメラと、その画
像信号を処理するための制御部との関係を示すブロック
図。

【図５】ライン画像と面画像との関係を示す概念図。

【図６】ＣＰＵにおいてたばこの良否判定を行うための
信号処理の手順を示すフローチャート。

【図７】（ａ）〜（ｆ）は信号処理の手順の概念を視覚
的に示す図。

【図８】缶（或いはビン）を被検査体とする本発明の別
の実施の形態に係る外観検査装置の全体を示す概略側面
図。

【図９】容器を被検査体とする本発明の更に別の実施の
形態に係る外観検査装置の全体を示す概略平面図。

【符号の説明】

３２、１３２…自転駆動機構 ３４、１３４…チェッキングドラム ３６、１３６…キッカローラ若しくは自転ローラ ５２…カメラ ５４…制御部 ６４、１６４…第１溝 ６６、１６６…第２溝 ６８、１６８…案内面 ６９…サクション機構 ７４…凸部 ７６…凹部 ７８、１７８…ブレーキ部材 ８２…ＣＰＵ ８４…イニシエータ ８６…エンコーダ ８８…ディスプレイ ９２…ライン画像 ９４…面画像 １０４…たばこの外周面 １０６…シーム部 １０７ａ…染み １０７ｂ…穴 １０８…ラップ部 ＩＰ…検査位置 Ｃ…缶 Ｐ…容器 Ｔ…たばこ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−174649（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−52247（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−70737（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−66728（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−176744（ＪＰ，Ａ) 特許2756386（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 300 G01B 11/24 G01N 21/952 A24C 5/34

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的に円筒形状の外周面を有する物品か
   らなる複数の被検査体を連続的に検査するための外観検
   査装置であって、 前記被検査体を検査位置に順次搬入すると共に前記検査
   位置において前記被検査体を自転させるための自転駆動
   機構と、 前記検査位置において自転する前記被検査体の外周面を
   撮像するための撮像部材と前記撮像部材により得られる
   前記被検査体の外周面の画像に基づいて前記被検査体の
   良否を判定するための制御部と、を具備し、前記自転駆
   動機構は、 前記被検査体を前記検査位置に順次搬入及び搬出するた
   めの外周面を有すると共に第１方向に回転されるドラム
   と、ここで、前記ドラムの前記外周面には、前記被検査
   体を前記検査位置に順次搬入するため、前記ドラムの回
   転軸に沿って延在する第１溝と、前記被検査体を前記検
   査位置から順次搬出するため、前記ドラムの回転軸に沿
   って延在する第２溝と、前記第１及び第２溝の溝ペアの
   間に配設された案内面と、が形成されることと、 前記ドラムの前記第１溝内に前記被検査体を順次供給す
   るための手段と、 前記ドラムに対向して配設され、前記ドラムの外周面と
   協働して前記被検査体を順次前記検査位置に係留した状
   態で自転させるための外周面を有すると共に前記第１方
   向に回転されるローラと、ここで、前記ローラの前記外
   周面は、前記検査位置において前記被検査体が前記ドラ
   ムの前記第１溝から前記第２溝へ移動しながら自転する
   ように、前記被検査体の前記外周面に接触することと、 前記ローラの前記外周面から解放された直後の前記被検
   査体の自走自転を停止させるため、前記検査位置におい
   て前記ドラムと対向するように配設された前記ローラと
   は別体のブレーキ部材と、を具備することを特徴とする
   円筒形状物品の外観検査装置。
2. 【請求項２】前記被検査体の前記外周面に接触する前記
   ブレーキ部材の表面の摩擦係数は、前記被検査体の前記
   外周面に接触する前記ローラの前記外周面の表面の摩擦
   係数よりも低く、前記ブレーキ部材の前記表面は、前記
   検査位置にある前記被検査体の前記外周面に常に接触す
   ることを特徴とする請求項１に記載の円筒形状物品の外
   観検査装置。
3. 【請求項３】前記ローラの前記外周面は、前記ローラの
   円周方向に沿って溝を有し、前記ブレーキ部材は、前記
   溝内に位置するように配置されることを特徴とする請求
   項１または２に記載の円筒形状物品の外観検査装置。
4. 【請求項４】前記ローラの前記外周面には、前記検査位
   置において前記被検査体が前記ドラムの前記第１溝から
   前記第２溝へ移動しながら自転するように、前記被検査
   体の前記外周面に接触する凸部と、前記被検査体が前記
   第２溝に着座するのに対応して、前記被検査体を前記凸
   部から解放させるための凹部とが、その円周方向に沿っ
   て形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の円筒形状物品の外観検査装置。
5. 【請求項５】前記ドラム上に、複数組の前記第１溝、前
   記第２溝、及び前記案内面の組合わせが配設されること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の円筒形
   状物品の外観検査装置。
6. 【請求項６】前記被検査体は、円筒形状で且つ長手方向
   に沿ってシーム部を有する喫味用物品若しくはその部品
   であることを特徴とする請求項５に記載の円筒形状物品
   の外観検査装置。