JP3552524B2 - 可撓性容器の表面検査システム及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、内容物を含む可撓性容器の表面を検査するシステムおよび方法に係り、特に、食品等を封入する可撓性容器に汚れ等が付着しているか否かを検査する可撓性容器の表面検査システムおよび方法に関する。さらに詳しくは、可撓性容器の表面における起伏の発生を抑えることにより、可撓性容器の表面検査における正確性を向上するのに好適な可撓性容器の表面検査システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、食品等の保存度を保つためには、その食品等の内容物を、可撓性を有するプラスチックフィルム、またはアルミニウム泊とプラスチックフィルムとのラミネーション等で形成した可撓性容器に充填し、真空包装法によって脱気状態で密閉していた。しかし、こうした可撓性容器においては、製造過程におけるミス等により、例えば、内容物を封入するための封入口からその内容物が漏れ出すことがある。そこで、可撓性容器の品質を確保するためには、可撓性容器の表面に汚れ等が付着しているか否かを検査して、不良品を排除する必要がある。
【０００３】
従来、可撓性容器の表面を検査するシステムとしては、図５に示すようなものがあった。これは、可撓性容器１０を移送するベルトコンベア２０と、ベルトコンベア２０の所定位置に可撓性容器１０が移送されたことを検出する検出スイッチ３０と、その所定位置にある可撓性容器１０の検査対象面を照明する照明４０と、その所定位置にある可撓性容器１０の検査対象面の画像情報を取得するカメラ５０と、照明４０の照度を一定にするための電圧を供給する照明用電源６０と、カメラ５０からの画像情報に基づいて可撓性容器１０の表面を検査する制御盤１００と、で構成されている。
【０００４】
制御盤１００は、システム全体を制御する制御装置１１０と、カメラ５０からの画像情報に基づいて可撓性容器１０の表面に汚れ等が付着しているか否かを検査する画像情報処理装置１２０と、画像情報処理装置１２０での検査結果を表示する表示装置１３０と、で構成されている。
【０００５】
このような構成であれば、可撓性容器１０がベルトコンベア２０の所定位置まで移送されたときは、検出スイッチ３０により、その旨を示す検出信号が制御装置１１０に出力される。制御装置１１０では、その検出信号の入力タイミングに応じて、画像情報を取得するタイミングを示す制御信号が画像情報処理装置１２０に出力される。
【０００６】
画像情報処理装置１２０では、その制御信号に基づいて可撓性容器１０の検査対象面の画像情報がカメラ５０から取得され、その画像情報に基づいて可撓性容器１０の表面に汚れ等が付着しているか否かが検査される。そして、表示装置１３０では、その検査結果が表示される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の可撓性容器の表面を検査するシステムにあっては、可撓性容器１０の表面を検査するときに、所定照度の範囲において検査対象面の汚れ等を検出するようになっているため、可撓性容器１０の表面が起伏することにより暗部が生じたときは、その暗部に存在する汚れ等を正確に検出することができなかった。
【０００８】
つまり、その所定照度の範囲は、カメラ５０の感度を調整することにより設定されるが、通常は明部を基準に設定されている。したがって、暗部の照度がその所定照度の範囲に属しないときには、その暗部に存在する汚れ等を検出することができなかった。だからといって、暗部を基準にカメラ５０の感度を設定すると、今度は逆に明部に存在する汚れ等を正確に検出することができなくなる。
【０００９】
そこで、本発明は、このような従来の問題を解決することを課題としており、可撓性容器の表面における起伏の発生を抑えることにより、可撓性容器の表面検査における正確性を向上するのに好適な可撓性容器の表面検査システムおよび方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の可撓性容器の表面検査システムは、内容物を含む可撓性容器の表面を検査する可撓性容器の表面検査システムであって、前記可撓性容器の検査対象面が平坦となるように前記可撓性容器に力を加え、平坦になっている前記検査対象面の画像情報を取得し、その画像情報に基づいて前記可撓性容器の表面を検査するようになっている。
【００１１】
このような構成であれば、可撓性容器の表面は、次のように検査される。
まず、可撓性容器の検査対象面が平坦となるように可撓性容器に力が加えられる。これにより検査対象面が平坦となったときは、その検査対象面の画像情報が取得され、取得された画像情報に基づいて可撓性容器の表面が検査される。
【００１２】
ここで、可撓性容器に力を加える手段としては、可撓性容器の検査対象面が平坦となるように作用するものであればどのようなものであってもよく、例えば、可撓性容器の一端を押さえて他端に張力を加えるものであってもよく、可撓性容器の一端と他端とに逆向きの張力を加えるものであってもよく、可撓性容器の検査対象面をガラス板等で押さえつけるものであってもよい。
【００１３】
また、可撓性容器に力を加え、検査対象面が平坦となったときの当該検査対象面の画像情報を取得する手段としては、例えば、可撓性容器に力を加えつづけることによりその検査対象面を平坦に維持し、その維持状態において画像情報を取得するものであってもよく、可撓性容器に一時的に力を加えることによりその可撓性容器の検査対象面を平坦にし、その平坦となった状態において画像情報を取得するものであってもよい。すなわち、検査対象面の画像情報を取得する際には、可撓性容器に力が加わっていてもいなくても検査対象面が平坦となっていれば差し支えない。但し、後者の場合には、可撓性容器が、力を加えられて平坦となった状態を一定期間維持するという性質を有している必要がある。
【００１４】
なお、本発明に係る可撓性容器の表面検査システムは、所定照度の範囲において検査対象面の汚れ等を検出するシステムにのみ適用されるものではなく、これによれば陰影のない一様な画像情報を取得することができるので、単に画像情報に基づいて可撓性容器の表面を検査するシステムであれば、その正確性を向上するのに好適に適用することができる。
【００１５】
この請求項１記載の発明において、「検査対象面」とは、可撓性容器の表面のうち検査の対象となる面をいい、具体的には、例えば、内容物を封入するための封入口付近の面等が挙げられる。また、「可撓性容器の検査対象面が平坦となるように」とは、検査対象面が完全に平坦となるような状態をいうのではなく、定常状態（力を加えない状態）よりも起伏の発生が抑制されているような状態をいい、具体的には、可撓性容器の検査対象面が照射されたときに、可撓性容器の検査対象面の照度が所定範囲となる程度に起伏の発生が抑制されているような状態をいう。
【００１６】
また、本発明に係る請求項２記載の可撓性容器の表面検査システムは、請求項１記載の可撓性容器の表面検査システムにおいて、前記可撓性容器の検査対象面が平坦となるように前記可撓性容器に力を加える平坦化力付加手段と、前記検査対象面の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記検査対象面を照明する照明手段と、前記画像情報取得手段からの前記画像情報に基づいて前記可撓性容器の表面を検査する検査手段と、前記検査手段での検査結果を出力する出力手段と、を備える。
【００１７】
このような構成であれば、可撓性容器の表面は、次のように検査される。
まず、平坦化力付加手段では、可撓性容器の検査対象面が平坦となるように可撓性容器に力が加えられる。これにより検査対象面が平坦となったときは、画像情報取得手段で、その検査対象面の画像情報が取得される。そして、検査手段では、画像情報取得手段からの画像情報に基づいて可撓性容器の表面が検査され、出力手段で、検査手段での検査結果が出力される。なお、照明手段では、画像情報取得手段で画像情報が取得される際の検査対象面が照明される。
【００１８】
ここで、平坦化力付加手段としては、可撓性容器の検査対象面が平坦となるように作用するものであればどのようなものであってもよく、例えば、可撓性容器の一端を押さえて他端に張力を加えるものであってもよく、可撓性容器の一端と他端とに逆向きの張力を加えるものであってもよく、可撓性容器の検査対象面をガラス板等で押さえつけるものであってもよい。
【００１９】
また、画像情報取得手段としては、可撓性容器の検査対象面が平坦となったときに、その画像情報を取得するものであればどのようなものであってもよく、平坦化力付加手段と画像情報取得手段との関係としては、例えば、平坦化力付加手段で、可撓性容器に力を加えつづけることによりその検査対象面を平坦に維持し、画像情報取得手段で、その維持状態において画像情報を取得する関係であってもよく、平坦化力付加手段で、可撓性容器に一時的に力を加えることによりその可撓性容器の検査対象面を平坦にし、画像情報取得手段で、その平坦となった状態において画像情報を取得する関係であってもよい。すなわち、画像情報取得手段で画像情報を取得する際には、可撓性容器に力が加わっていてもいなくても検査対象面が平坦となっていれば差し支えない。
【００２０】
また、検査手段としては、少なくとも画像情報に基づいて可撓性容器の表面を検査するものであればどのようなものであってもよく、例えば、取得した画像情報と、あらかじめ用意した良品または不良品の画像情報と、を比較することにより行うものであってもよく、取得した画像情報を空間周波数スペクトルに演算分析し、その演算分析結果と、良品または不良品のもつ空間周波数スペクトルの特性と、を比較することにより行うものであってもよい。
【００２１】
また、出力手段としては、検査手段での検査結果が出力されるものであればどのようなものであってもよく、例えば、ＣＲＴ等の表示手段、プリンタ等の印刷手段、ＦＤＤ等の情報書込手段、若しくはモデム等の通信手段であってもよく、または、これらの手段に検査結果を出力するための処理であってもよい。
【００２２】
さらに、本発明に係る請求項３記載の可撓性容器の表面検査システムは、請求項２記載の可撓性容器の表面検査システムにおいて、前記平坦化力付加手段は、前記可撓性容器の少なくとも一端に張力を加えるようになっている。
【００２３】
このような構成であれば、平坦化力付加手段では、可撓性容器の少なくとも一端に張力が加えられ、その検査対象面が平坦にされる。
ここで、平坦化力付加手段としては、可撓性容器の他端を固定した状態で、一端または複数の端に張力を加えるようなものであってもよいし、可撓性容器の他端を固定せずに、可撓性容器の複数の端にそれぞれ合力が零となるように張力を加えるようなものであってもよい。
【００２４】
さらに、本発明に係る請求項４記載の可撓性容器の表面検査システムは、請求項３記載の可撓性容器の表面検査システムにおいて、前記平坦化力付加手段は、前記可撓性容器の一端と他端とを挟持する挟持手段と、前記挟持手段に挟持された前記可撓性容器の前記一端と他端とにそれぞれ逆向きの張力を加える張力付加手段と、を有する。
【００２５】
このような構成であれば、平坦化力付加手段においては、挟持手段で、可撓性容器の一端と他端とが挟持され、張力付加手段で、挟持された一端と他端とにそれぞれ逆向きの張力が加えられ、可撓性容器の検査対象面が平坦にされる。
【００２６】
この請求項４記載の発明において、「逆向きの張力」とは、合力が零となる張力をいう。
さらに、本発明に係る請求項５記載の可撓性容器の表面検査システムは、請求項４記載の可撓性容器の表面検査システムにおいて、前記挟持手段は、前記可撓性容器の前記内容物を封入するための封入口の両側を挟持するようになっている。
【００２７】
可撓性容器の表面に汚れ等が付着しているか否かの検査においては、汚れ等の多くが封入口から漏れ出したものであることに着目して、封入口付近に重点をおいてそこを検査対象面として検査している。そこで、可撓性容器の、特に封入口付近が平坦となっていることが望ましい。
【００２８】
したがって、このような構成であれば、挟持手段では、可撓性容器の封入口の両側がそれぞれ挟持されるので、張力付加手段では、可撓性容器の封入口の両側を引っ張るように張力が加えられ、可撓性容器の、特に封入口付近が平坦にされる。
【００２９】
一方、本発明に係る請求項６記載の可撓性容器の表面検査方法は、内容物を含む可撓性容器の表面を検査する可撓性容器の表面検査方法であって、前記可撓性容器の検査対象面が平坦となるように前記可撓性容器に力を加え、前記検査対象面が平坦となったときの当該検査対象面の画像情報を取得し、その画像情報に基づいて前記可撓性容器の表面を検査する。
【００３０】
ここで、可撓性容器に力を加える方法としては、請求項１記載の可撓性容器の表面検査システムにおいて、可撓性容器に力を加える手段としてのものと同義のものでよい。
【００３１】
また、可撓性容器に力を加え、検査対象面が平坦となったときの当該検査対象面の画像情報を取得する方法としては、請求項１記載の可撓性容器の表面検査システムにおいて、検査対象面が平坦となったときの当該検査対象面の画像情報を取得する手段としてのものと同義のものでよい。
【００３２】
なお、本発明に係る可撓性容器の表面検査方法は、所定照度の範囲において検査対象面の汚れ等を検出する方法にのみ適用されるものではなく、これによれば陰影のない一様な画像情報を取得することができるので、画像情報に基づいて可撓性容器の表面を検査する方法であれば、その正確性を向上するのに好適に適用することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る可撓性容器の表面検査システムおよび方法の実施の形態を示す図である。
【００３４】
このシステムは、図１に示すように、可撓性容器１０を検査するための検査台２００と、可撓性容器１０を移送して先端で検査台２００に移すベルトコンベア２０と、ベルトコンベア２０により検査台２００の所定位置に可撓性容器１０が移送されたことを検出する検出スイッチ３０と、その所定位置にある可撓性容器１０の検査対象面を照明する照明４０と、その所定位置にある可撓性容器１０の検査対象面の画像情報を取得するカメラ５０と、照明４０の照度を一定にするための電圧を供給する照明用電源６０と、カメラ５０からの画像情報に基づいて可撓性容器１０の表面を検査する制御盤１００と、で構成されている。
【００３５】
制御盤１００は、システム全体を制御する制御装置１１０と、カメラ５０からの画像情報に基づいて可撓性容器１０の検査対象面に汚れ等が付着しているか否かを検査する画像情報処理装置１２０と、画像情報処理装置１２０での検査結果を表示する表示装置１３０と、で構成されている。
【００３６】
カメラ５０は、画像情報処理装置１２０の制御に応じて、可撓性容器１０の検査対象面の画像情報をカラーで取得するようになっている。照明４０は、カラーの画像情報を取得するのに適した３波長域高周波照明からなり、可撓性容器１０の検査対象面に陰影が生じないように検査対象面を２方向から均一に照明するようになっている。
【００３７】
可撓性容器１０は、図２に示すように、例えば、可撓性を有するプラスチックフィルム、またはアルミニウム泊とプラスチックフィルムとのラミネーション等で形成され、その一端には、内容物を封入するための封入口１２が設けられている。この場合に、カレー等の内容物は、可撓性容器１０の封入口１２から充填され、真空包装法によって脱気状態で密閉され、封入口１２を圧着することにより封入される。なお、このように内容物を封入することから、可撓性容器１０の表面に付着する汚れ等は、封入口１２から漏れ出すものが多い。したがって、可撓性容器１０の表面を検査するにあたっては、封入口１２付近の面を検査対象面とする。
【００３８】
検査台２００には、図３に示すように、上記所定位置にある可撓性容器１０の封入口１２がある端部を所定長さで挟持する挟持部材２１０と、封入口１２がある端部とは反対側の端部を所定長さで挟持する挟持部材２２０と、挟持部材２１０に外方向の張力を付加する張力付加機２３０と、張力付加機２３０により付加される張力と逆向きの張力を挟持部材２２０に付加する張力付加機２４０と、が配設されている。なお、これらは、制御装置１１０からの出力信号に基づいて作動するようになっている。
【００３９】
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
まず、ベルトコンベア２０には、所定間隔ごとに検査対象となる複数の可撓性容器１０が同一方向に並べられて移送されている。
【００４０】
このような場合に、ベルトコンベア２０により可撓性容器１０が検査台２００の所定位置まで移送されたときは、その可撓性容器１０の検査対象面が照明４０により２方向から均一に照明されるとともに、可撓性容器１０が所定位置まで移送された旨を示す検出信号が、検出スイッチ３０から制御装置１１０に出力される。
【００４１】
次いで、その検出信号に基づいて、可撓性容器１０を挟持するための制御信号が、制御装置１１０から挟持部材２１０，２２０に出力される。そうすると、その制御信号に基づいて、挟持部材２１０，２２０により、所定位置にある可撓性容器１０の封入口１２がある端部と、これと反対側の端部と、が挟持される。
【００４２】
可撓性容器１０が挟持されると、可撓性容器１０に張力を付加するための制御信号が、制御装置１１０から張力付加機２３０，２４０に出力される。そうすると、その制御信号に基づいて、張力付加機２３０，２４０により、可撓性容器１０の封入口１２がある端部に外方向の張力が付加されるとともに、封入口１２がある端部とは反対側の端部にそれとは逆向きの張力が付加される。これにより、可撓性容器１０の検査対象面が平坦とされる。
【００４３】
このように、可撓性容器１０に張力が付加されたときは、可撓性容器１０の画像情報を取得するための制御信号が制御装置１１０から画像情報処理装置１２０に出力される。そうすると、その制御信号に基づいて、画像情報処理装置１２０により、可撓性容器１０の検査対象面の画像情報がカメラ５０から取得され、その画像情報に基づいて、可撓性容器１０の検査対象面に汚れ等が付着しているか否かが検査される。
【００４４】
画像情報処理装置１２０での検査では、取得した画像情報中に、可撓性容器１０の表面性状と異なる物が存在するか否かを判定し、存在すると判定されたときは、検査対象面に汚れ等が付着している旨の検査結果が表示装置１３０に出力される。そして、表示装置１３０では、その検査結果が表示される。
【００４５】
一方、取得した画像情報中に、可撓性容器１０の表面性状と異なる物が存在しないと判定されたときは、検査対象面に汚れ等が付着していない旨の検査結果が表示装置１３０に出力される。そして、表示装置１３０では、その検査結果が表示される。
【００４６】
なお、具体的な実施例として、挟持部材２１０，２２０および張力付加機２３０，２４０により、可撓性容器１０の検査対象面が平坦となるような処理を施し、画像情報処理装置１２０で画像情報の処理を行った場合は、明部を２００階調以下、暗部を５０階調以上の範囲におさめることができ、その範囲内で汚れ等を検出することができる。
【００４７】
また、参考までに、可撓性容器１０の検査対象面が平坦となるような処理を施さずに、画像情報処理装置１２０で画像情報の処理を行った場合（従来）は、明部を２００階調以下、暗部を５０階調以上の範囲におさめることができない。この場合に、明部が２００階調以下となるようにカメラ５０の感度を調整すると、暗部が１０階調以下となり、暗部に存在する汚れ等を検出することができない。一方、暗部を５０階調以上となるようにカメラ５０の感度を調整すると、明部が２５６階調以上となってハレーションを生じ、明部に存在する汚れ等を検出することができない。
【００４８】
このようにして、張力付加機２３０，２４０により、可撓性容器１０の検査対象面が平坦となるように可撓性容器１０に張力を付加するようにしたから、従来に比して、可撓性容器１０の表面における起伏の発生を抑えることができ、もって可撓性容器１０の表面検査における正確性を向上することができる。
【００４９】
なお、上記実施の形態においては、図２および図３に示すように、挟持部材２１０により、封入口１２がある端部を挟持し、挟持部材２２０により、封入口１２がある端部とは反対側の端部を挟持し、張力付加機２３０，２４０により、封入口１２がある端部に外向きの張力を付加するとともに、封入口１２がある端部とは反対側の端部にそれとは逆向きの張力を付加するように構成したが、これに限らず、図４に示すように、挟持部材２１０，２２０により、可撓性容器１０の封入口１２の両側を挟持し、張力付加機２３０，２４０により、封入口１２の両側にそれぞれ外向きの張力を付加するように構成してもよい。
【００５０】
このような構成であれば、可撓性容器１０の、特に封入口１２付近の面が平坦とされる。したがって、可撓性容器１０の検査対象面（封入口１２付近の面）における起伏の発生をより抑えることができ、もって可撓性容器１０の表面検査における正確性をより向上することができる。
【００５１】
上記実施の形態において、挟持部材２１０，２２０および張力付加機２３０，２４０は、請求項２、３、または４記載の平坦化力付加手段に対応し、カメラ５０は、請求項２記載の画像情報取得手段に対応し、照明４０は、請求項２記載の照明手段に対応し、画像情報処理装置１２０は、請求項２記載の検査手段に対応し、表示手段１３０は、請求項２記載の出力手段に対応している。
【００５２】
また、挟持部材２１０，２２０は、請求項４または５記載の挟持手段に対応し、張力付加機２３０，２４０は、請求項４記載の張力付加手段に対応している。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る可撓性容器の表面検査システムまたは方法によれば、従来に比して、可撓性容器の表面における起伏の発生を抑えることができるので、可撓性容器の表面検査における正確性を向上することができるという効果が得られる。
【００５４】
特に、本発明に係る請求項５記載の可撓性容器の表面検査システムによれば、可撓性容器の検査対象面における起伏の発生をより抑えることができるので、可撓性容器の表面検査における正確性をより向上することができるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可撓性容器の表面検査システムおよび方法の実施の形態を示す図である。
【図２】可撓性容器の構成を示す図である。
【図３】検査台に配設される装置等の構成を示す図である。
【図４】可撓性容器を挟持する場合についての他の実施の形態を示す図である。
【図５】従来の可撓性容器の表面検査システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 可撓性容器
１２ 封入口
２０ ベルトコンベア
３０ 検出スイッチ
４０ 照明
５０ カメラ
６０ 照明用電源
１００ 制御盤
１１０ 制御装置
１２０ 画像情報処理装置
１３０ 表示装置
２００ 検査台
２１０，２２０ 挟持部材
２３０，２４０ 張力付加機

Claims (6)

1. 内容物を含む可撓性容器の表面を検査する可撓性容器の表面検査システムであって、
   前記可撓性容器の検査対象面が平坦となるように前記可撓性容器に力を加え、平坦になっている前記検査対象面の画像情報を取得し、その画像情報に基づいて前記可撓性容器の表面を検査するようになっていることを特徴とする可撓性容器の表面検査システム。
2. 前記可撓性容器の検査対象面が平坦となるように前記可撓性容器に力を加える平坦化力付加手段と、前記検査対象面の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記検査対象面を照明する照明手段と、前記画像情報取得手段からの前記画像情報に基づいて前記可撓性容器の表面を検査する検査手段と、前記検査手段での検査結果を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の可撓性容器の表面検査システム。
3. 前記平坦化力付加手段は、前記可撓性容器の少なくとも一端に張力を加えるようになっていることを特徴とする請求項２記載の可撓性容器の表面検査システム。
4. 前記平坦化力付加手段は、前記可撓性容器の一端と他端とを挟持する挟持手段と、前記挟持手段に挟持された前記可撓性容器の前記一端と他端とにそれぞれ逆向きの張力を加える張力付加手段と、を有することを特徴とする請求項３記載の可撓性容器の表面検査システム。
5. 前記挟持手段は、前記可撓性容器の前記内容物を封入するための封入口の両側を挟持するようになっていることを特徴とする請求項４記載の可撓性容器の表面検査システム。
6. 内容物を含む可撓性容器の表面を検査する可撓性容器の表面検査方法であって、
   前記可撓性容器の検査対象面が平坦となるように前記可撓性容器に力を加え、平坦になっている前記検査対象面の画像情報を取得し、その画像情報に基づいて前記可撓性容器の表面を検査することを特徴とする可撓性容器の表面検査方法。

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