JP3594117B2

JP3594117B2 - ラベル検査方法及び装置

Info

Publication number: JP3594117B2
Application number: JP16846099A
Authority: JP
Inventors: 正之小原
Original assignee: Toyo Glass Co Ltd
Current assignee: Toyo Glass Co Ltd
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: JP2001002040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスびんなどの容器に貼り付けられたラベルの貼り付け具合の良否を判定するラベル検査方法及びラベル検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、現在最も普通に行われているガラスびん１に貼付したラベル３０の検査の説明図である。この検査装置は投光器３１と受光器３２とを有し、投光器３１でラベル３０の１点（通常は隅部）を狙って検査光を照射し、その光がラベルに遮られて受光器３２に到達するか否かでその位置にラベルがあるかどうかを判定するものである。
【０００３】
また、特開平５−４６７３５号、特開平７−２４３８０８号にはＣＣＤカメラでラベルを貼付した容器の映像を取り込み、その映像を処理してラベル貼付の良否を判定する方法、装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す従来方法は、１点におけるラベルの存否によりラベルの貼付具合を判定するものであるから、例えばラベルが曲がって貼り付けられた場合に、その曲がり方によっては、その１点にラベルが存在するために「良」と判定されることがある。したがって、検査精度があまり良くなく、検査員による目視検査が併用されている。しかし、検査員による目視検査は検査員の個人差による検査精度のばらつき、疲労による検査精度の低下、高速化に対する不適性といった問題がある。また、投光器及び受光器を、なるべく検査精度が良くなる位置にセットするのに多くの時間と労力を要するという問題もある。
【０００５】
特開平５−４６７３５号に開示されているラベル検査装置は、ＣＣＤカメラでラベルを貼付した容器の映像を取り込み、その映像を複雑なアルゴリズムで処理し判定を行うもので、複雑な処理プログラムを必要とし、高価なものとなる。
【０００６】
特開平７−２４３８０８号に開示されているラベル検査方法、装置は、複数枚貼られているラベルを検査するもので、反対方向から２台のＣＣＤカメラでラベルを貼付した容器の映像を取り込み、その映像を複雑なアルゴリズムで処理し判定を行うもので、複雑な処理プログラムを必要とし、高価なものとなる。また、反対方向から２台のＣＣＤカメラで容器を撮像するので、ラベル貼付機において検査をすることができず、容器の搬送ラインに特別の検査スペースを必要とするものである。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、カメラで取り込んだラベルの画像の簡単な処理によって精度良くラベル貼付の良否を判定するもので、処理プログラムが簡単で安価な装置となる。また、反対方向から２台のカメラで撮像する必要がないので、カメラをラベル貼付機に取り付けることができ、特別の検査スペースを必要としない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、撮像手段でラベルを貼付した容器を撮像するステップと、撮像したラベルの画像からラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求めるステップと、求めたＸ方向及びＹ方向の距離を正規の値と比較するステップとを有し、求めたＸ方向及びＹ方向の距離と正規の値との差が所定の値よりも大きいときにラベル不良であると判定することを特徴とするラベル検査方法である。
【０００９】
このラベル検査方法は、ＣＣＤカメラなどの撮像手段と画像処理部とを有するラベル検査装置により行われる。ＣＣＤカメラなどの撮像手段でラベルを貼付した容器を撮像する。画像処理部は撮像された画像を処理し、合否判定を行う。画像処理部には、ラベルの対角の隅部（例えば図１における左上のＡ点と右下のＢ点）のパターンを登録しておく。画像処理部は撮像された画像から、Ａ点とＢ点を検出し、ＡＢ間のＸ方向及びＹ方向の距離を算出する。Ｘ方向は水平方向、Ｙ方向は垂直方向である。また、画像処理部には、Ｘ、Ｙ方向の正規の距離と許容差とが登録されている。画像処理部は算出したＸ、Ｙ方向の距離と、それぞれの正規の距離とを比較し、その差が所定の許容差よりも大きい場合にはラベル不良と判定し、不良信号を出力する。その差が所定の許容差以下の場合は良品と判定し、合格信号を出力する。
【００１０】
図１〜４はガラスびん１に貼付されたラベル２の説明図で、いずれも上段にラベル２を貼付したガラスびん１の横断面図、下段にラベル２の正面図を示している。図１はラベルが正しく貼られている状態である。画像処理部が算出した対角の隅部Ａ、Ｂ間のＸ方向の距離ｘ’とＹ方向の距離ｙ’は、いずれも正規の値ｘ、ｙと等しい。したがって、画像処理部は合格信号を出力する。
【００１１】
図２はラベルが曲がって貼られている場合である。この場合は、画像処理部が算出した対角の隅部Ａ、Ｂ間のＸ方向の距離ｘ’は正規の値ｘよりも大きく、Ｙ方向の距離ｙ’は正規の値ｙよりも小さくなっている。画像処理部は、算出したｘ’、ｙ’と正規の値の差、すなわち、（ｘ’−ｘ）、（ｙ−ｙ’）を算出する。（ｘ’−ｘ）、又は、（ｙ−ｙ’）が所定の許容差よりも大きい場合に不良信号を出力する。
【００１２】
図３はラベル２が２枚重ね貼りされた場合である。この場合は、画像処理部が算出した対角の隅部Ａ、Ｂ間のＸ方向の距離ｘ’は正規の値ｘよりも大きく、Ｙ方向の距離ｙ’は正規の値ｙと等しくなっている。画像処理部は、算出したｘ’、ｙ’と正規の値の差、すなわち、（ｘ’−ｘ）、（ｙ−ｙ’）を算出する。この場合、ｙとｙ’は等しいから、（ｘ’−ｘ）の値が所定の許容差よりも大きい場合に不良信号を出力する。
【００１３】
図４はラベル２が横方向に位置ずれして貼られている場合である（位置ずれは横方向におこる）。この場合は、画像処理部が算出した対角の隅部Ａ、Ｂ間のＸ方向の距離ｘ’は正規の値ｘよりも小さく、Ｙ方向の距離ｙ’は正規の値ｙと等しくなっている。画像処理部は、算出したｘ’、ｙ’と正規の値の差、すなわち、（ｘ−ｘ’）、（ｙ−ｙ’）を算出する。この場合、ｙとｙ’は等しいから、（ｘ−ｘ’）の値が所定の許容差よりも大きい場合に不良信号を出力する。
【００１４】
ガラスびんにラベルが貼られなかった場合には、登録した隅部（Ａ点、Ｂ点）が検出されない。この場合も、画像処理部は不良信号を出力する。
【００１５】
上記のように、本発明のラベル検査方法、装置は、全てのラベル不良を検出することができる。
【００１６】
また本発明は、容器に貼付した複数のラベルを検査するラベル検査方法であって、容器に貼付された各ラベルについて請求項１に記載した検査方法によりラベルを検査するステップを有し、かつ、撮像手段で複数のラベルを貼付した容器を撮像するステップと、撮像したラベルの画像から隣り合う２枚のラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求めるステップと、求めたＸ方向及びＹ方向の距離を正規の値と比較するステップとを有し、求めたＸ方向及びＹ方向の距離と正規の値との差が所定の値よりも大きいときにラベルの相対位置が不良であると判定することを特徴とするラベル検査方法である。
【００１７】
これは、複数枚貼られたラベルのうちの隣り合う２枚のラベルの相対位置が正しくなっているかどうかを検査する方法を加えたもので、相対位置の検査は、やはり、ＣＣＤカメラなどの撮像手段と画像処理部とを有するラベル検査装置により行われる。ＣＣＤカメラなどの撮像手段でラベルを貼付した容器を撮像する。画像処理部は撮像された画像を処理し、合否判定を行う。図５に示すように、画像処理部には隣り合う２枚のラベル３、４の対角の隅部Ａ点、Ｂ点のパターンを登録しておく。画像処理部は撮像された画像から、Ａ点とＢ点を検出し、ＡＢ間のＸ方向及びＹ方向の距離を算出する。画像処理部は算出したＸ、Ｙ方向の距離と、それぞれの正規の距離とを比較し、その差が所定の許容差よりも大きい場合にはラベル不良と判定し、不良信号を出力する。その差が所定の許容差以下の場合は良品と判定し、合格信号を出力する。
【００１８】
前記の１枚のラベルの場合と同様に、２枚のラベルの相対位置に狂いがあると、算出した距離ｘ’、ｙ’と正規の距離ｘ、ｙが異なり、その差が許容値以上の場合には不良と判定される。距離を測定する隅部は、２枚のラベルの対角の位置が望ましい。図５の場合は、左側のラベル３の右上隅（Ａ点）と右側のラベル４の左下隅（Ｂ点）を採用している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図６は、ガラスびんのラベル貼付機の周辺の平面図で、実施例のラベル検査装置が設けられている。ガラスびん１は、コンベア１６上を左側から右側に向かって移送される。スクリュー１３によって所定のびん間隔をあけられたガラスびん１は回転車１４によってラベル貼付機１２に送り込まれる。ラベル貼付機１２は、円形状の本体の外周部にびんを保持して回転し、所定位置でラベルを貼付する。図６の場合は「７」の位置でラベルを貼付する。ラベルはラベルテープ１７からびんに転写される。ラベルを貼付されたびんは回転車１５によってコンベア１６上に送り込まれる。
【００２０】
実施例のラベル検査装置は、撮像手段であるＣＣＤカメラ５と、画像処理部６を有する。ＣＣＤカメラ５はカラーカメラで、ラベルを貼付した直後の「８」の位置に取り付けられている。画像処理部６は撮像された画像を処理して合否判定を行い、合否信号を出力する。画像処理部６には、ラベルの対角の隅部（例えば図１における左上のＡ点と右下のＢ点）の色とパターンが登録されている。画像処理部６は撮像された画像から、Ａ点とＢ点を検出し、ＡＢ間のＸ方向及びＹ方向の距離を算出する。また、画像処理部６には、Ｘ、Ｙ方向の正規の距離と許容差とが登録されている。画像処理部は算出したＸ、Ｙ方向の距離と、それぞれの正規の距離とを比較し、その差が所定の許容差よりも大きい場合にはラベル不良と判定し、不良信号を出力する。その差が所定の許容差以下の場合は良品と判定し、合格信号を出力する。
【００２１】
このラベル検査装置は、図７に示すように、制御部７、びんセンサ８、回転速度センサ９、コンベア速度センサ１０、表示器１８、モニタ２０を有する。びんセンサ８は、びんが回転車１４に取り込まれる位置（図６の「１」の位置）に取り付けられている。びんセンサ８はびんが「１」の位置に来たときに信号を制御部７に送る。回転速度センサ９は、ラベル貼付機１２の回転速度を検出するアブソコーダで、所定角度回転するごとにパルスを制御部７に送る。コンベア速度センサ１０は、コンベアの移動速度を検出するアブソコーダで、コンベアが所定距離移動するごとにパルスを制御部７に送る。制御部７は、びんセンサ８からの信号を受けてびんが「１」の位置にあることを認識する。その後、回転速度センサ９からのパルスにより、そのびんがラベル貼付機１２のどの位置（図６における「１」から「２１」の位置）に移動して存在しているかを把握している。さらに、そのびんがコンベア１６上に送り出された後も、コンベア速度センサ１０からのパルスにより、そのびんがコンベア上のどの位置に移動して存在しているかを把握している。
【００２２】
ラベル貼付機１２に取り込まれたびんが「８」の位置に来たとき、制御部７は画像処理部６に対して検査信号を送る。画像処理部６はその検査信号を受けてＣＣＤカメラ５のシャッターを切る。ＣＣＤカメラで撮像された画像信号は、モニタ２０に映し出されると共に、画像処理部６に送られて合否判定が行われる。合否信号、すなわち合格信号又は不良信号は制御部７に送られる。画像処理部６から受け取った信号が不良信号だった場合、制御部７はそのびんが排除手段１１の位置に来たときに排除手段１１を作動し、そのびんを不良品コンベア２１に移動させる。排除手段１１は、エアノズル、プッシャーなどの周知の手段でよい。このようにして、ラベル不良のびんは自動的に不良品コンベア２１に排除される。
【００２３】
表示器１８は、制御部７で把握しているびんの位置を示すものである。表示器１８には、図８に示すように、図６における「１」〜「２１」の位置に対応して２１個のＬＥＤが配置されている。制御部７は、びんセンサ８から「１」の位置にびんが来た信号を受けると、表示器の「１」のＬＥＤを緑色に点灯させる。そして、そのびんの移動にしたがって緑色の点灯位置を「２」「３」「４」…というように移動させていく。そのびんが「８」の位置に来てラベル検査が行われると、制御部７は画像処理部６から合否信号を受け取るが、その合否信号が不良信号である場合は、ＬＥＤの点灯を緑色から赤色に変え、合格信号である場合は緑色のまま、さらにびんの移動にしたがって「９」「１０」「１１」…というようにＬＥＤの点灯位置を移動させていく。この表示器１８により、どのびんがラベル不良であるかを一目で知ることができ、ラベル不良のびんが確実に排除手段１１で排除されていることを容易に確認することができる。
【００２４】
上記の例では、ＣＣＤカメラをラベル貼付位置「７」の直後の「８」の位置に設けたが、ＣＣＤカメラを設ける位置は「８」の位置に限らず、ラベル貼付位置の下流側の任意の位置とすることができる。
【００２５】
また、上記の例はラベルを１枚貼る場合を説明したが、２枚以上のラベルを貼る場合は、ＣＣＤカメラと画像処理部のセットを複数設ければよい。例えば、次のように複数のＣＣＤカメラと画像処理部とを設けることができる。「７」の位置で第１のラベルを貼付し、「８」の位置に第１のＣＣＤカメラを設置して第１のラベルの画像信号を第１の画像処理部に送り、「１１」の位置で第２のラベルを貼付し、「１２」の位置に第２のＣＣＤカメラを設置して第２のラベルの画像信号を第２の画像処理部に送り、「１４」の位置に第３のＣＣＤカメラを設置して第１と第２のラベルの画像を第３の画像処理部に送るようにすることができる。第１の画像処理部では、第１のラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求め、これらの距離を正規の値と比較し、第１のラベルの合否信号を制御部７に送る。第２の画像処理部では、第２のラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求め、これらの距離を正規の値と比較し、第２のラベルの合否信号を制御部７に送る。第３の画像処理部では、隣り合う第１のラベルと第２のラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求め、これら距離を正規の値と比較し、第１のラベルと第２のラベルの相対位置の合否信号を制御部７に送る。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラで取り込んだラベルの画像の簡単な処理によって精度良くラベル貼付の良否を判定することができるので、処理プログラムが簡単で安価な装置とすることができる。また、反対方向から２台のカメラで撮像する必要がないので、カメラをラベル貼付機に取り付けることができ、特別の検査スペースを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】正しく貼られたラベルの説明図である。
【図２】曲がって貼られたラベルの説明図である。
【図３】２枚重ねて貼られたラベルの説明図である。
【図４】位置ずれして貼られたラベルの説明図である。
【図５】２枚のラベルの相対位置の説明図である。
【図６】ラベル検査機１２周辺の平面図である。
【図７】実施例のラベル検査装置の信号の流れを示す説明図である。
【図８】表示器１８の説明図である。
【図９】従来のラベル検査方法の説明図である。
【符号の説明】
１ガラスびん
２ラベル
３ラベル
４ラベル
５ＣＣＤカメラ
６画像処理部
７制御部
８びんセンサ
９回転速度センサ
１０コンベア速度センサ
１１排除手段
１２ラベル貼付機
１３スクリュー
１４回転車
１５回転車
１６コンベア
１７ラベルテープ
１８表示器
１９ＬＥＤ
２０モニタ
２１不良品コンベア
３０ラベル
３１投光器
３２受光器

Claims

撮像手段でラベルを貼付した容器を撮像するステップと、
撮像したラベルの画像からラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求めるステップと、
求めたＸ方向及びＹ方向の距離を正規の値と比較するステップとを有し、
求めたＸ方向及びＹ方向の距離と正規の値との差が所定の値よりも大きいときにラベル不良であると判定することを特徴とするラベル検査方法
容器に貼付した複数のラベルを検査するラベル検査方法であって、
容器に貼付された各ラベルについて請求項１に記載した検査方法によりラベルを検査するステップを有し、かつ、
撮像手段で複数のラベルを貼付した容器を撮像するステップと、撮像したラベルの画像から隣り合う２枚のラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求めるステップと、
求めたＸ方向及びＹ方向の距離を正規の値と比較するステップとを有し、
求めたＸ方向及びＹ方向の距離と正規の値との差が所定の値よりも大きいときにラベルの相対位置が不良であると判定することを特徴とするラベル検査方法
ラベルを貼付した容器の撮像手段と、撮像手段で撮像したラベルの画像を処理してラベル貼付の良、不良を判定する画像処理部とを有し、該画像処理部はラベルの画像からラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求め、これら距離を正規の値と比較し、その差が所定の値よりも大きいときにラベル不良であると判定するものであることを特徴とするラベル検査装置
請求項３のラベル検査装置において、前記撮像手段及び画像処理部が貼付されるラベルの枚数に対応して複数設けられており、さらに、
複数のラベルを貼付した容器の撮像手段と、撮像手段で撮像したラベルの画像を処理してラベル貼付の良、不良を判定する画像処理部とを有し、該画像処理部はラベルの画像から隣り合う２枚のラベルの対角の隅部を検出し、該隅部間のＸ方向及びＹ方向の距離を求め、これら距離を正規の値と比較し、その差が所定の値よりも大きいときにラベルの相対位置が不良であると判定するものであることを特徴とするラベル検査装置
請求項３又は４のラベル検査装置において、前記撮像手段がラベル貼付機に取り付けられていることを特徴とするラベル検査装置