JP3930988B2 - 物品の検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器内に充填された粉体上の物品の有無を検査する物品の検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、物品の検査装置としては、図4に示すように、上側が開口する容器42内の上方に配置された超音波センサ43と、その超音波センサ43の近傍に配置された1個のレーザセンサ44とを備えて、容器42内に充填された所定量の粉体45上にスプーン46が有るか否かを検査するものがある。この物品の検査装置は、レーザセンサ44より距離Cだけ低い位置に超音波センサ43を配置している。また、上記スプーン46は、容器42内の粉体45上に底部46aを上にして載置されている。
【0003】
上記構成の物品の検査装置において、検査時、上記容器42内にスプーン46がある場合、超音波センサ43は、容器42の上方から広い領域に超音波を発するから、常にスプーン46の底部46aから反射された超音波を受けて、そのスプーン46の底部46aまでの距離を測定する。一方、上記レーザセンサ44は、粉体45の上面の一点に広がりのないレーザ光を照射して、粉体45の上面で反射されたレーザ光を受けて、その粉体45の上面までの距離を測定する。そして、上記超音波センサ43により測定された距離A,レーザセンサ44により測定された距離Bおよび超音波センサ43とレーザセンサ44との高さの差である距離Cに基づいて、スプーン46の高さに相当する距離(B−A−C)を求める。一方、上記容器42内にスプーン46がない場合、上記超音波センサ43およびレーザセンサ44は、粉体45の上面までの距離を夫々測定する。このとき、上記距離(B−A−C)を求めると、略ゼロとなる。したがって、上記距離(B−A−C)が所定の値以上か否かによって容器42内の粉体45上にスプーン46が載置されているか否かが判る。このように、上記物品の検査装置は、超音波センサ43および1個のレーザセンサ44により測定された距離に基づいて、スプーン46の有無を検出する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記物品の検査装置において、上記容器42内の一定位置にスプーン46が置かれるとは限らなくて、容器42の側壁近傍側かつ粉体45上のレーザ光の照射位置にスプーン46が載置されて、レーザセンサ44のレーザ光がスプーン46の底部46aに照射された場合、レーザセンサ44は、スプーン46の底部46aまでの距離を測定する。したがって、上記超音波センサ43により測定された距離A,レーザセンサ44により測定された距離Bおよび超音波センサ43とレーザセンサ44との高さの差である距離Cに基づいて求められた距離(B−A−C)は略ゼロとなる。このため、上記物品の検査装置では、容器42内の粉体45の上面にスプーン46が載置されているにも拘わらず、スプーン46がないという誤った検出をするという問題がある。
【0005】
そこで、この発明の目的は、容器内の物品の有無を正確に検査できる物品の検査装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の物品の検査装置は、所定位置に載置される物品の天面部までの距離を検出する超音波センサと、上記所定位置に上記物品が載置されているときに少なくとも1つが上記物品が置かれる所定位置の上面を照射して、該所定位置の上面までの距離を検出する2つ以上のレーザセンサとを備えて、上記超音波センサの出力した距離と、上記物品が置かれる所定位置の上面を検出した上記レーザセンサの出力した距離に基づいて上記所定位置における物品の有無を検出し、
上記所定位置は容器内に充填された粉体の上面であることを特徴とする。
【0007】
上記請求項1の物品の検査装置によれば、例えば、上記超音波センサとレーザセンサとが容器上方の同じ高さに配置されている場合、検出時に容器内の粉体上に物品が載置されているとき、超音波センサは、容器内の物品に対して上方から広範囲に超音波を発し、物品の天面部で反射された超音波を受けて、その物品の天面部を検出する。一方、上記2つ以上のレーザセンサのうち少なくとも1つは、レーザ光を粉体の上面に照射し、粉体の上面で反射されたレーザ光を受けるので、容器内に物品がどのような位置に載置されていても、少なくとも1つのレーザセンサが粉体の上面を検出する。したがって、上記粉体の上面を検出したレーザセンサの出力した距離と、超音波センサの出力した距離との差により、物品が容器内に存在することを判別することが可能となる。
【0008】
また、検査時に容器内の粉体上に物品が載置されていないとき、超音波センサおよび全てのレーザセンサは、粉体の上面を夫々検出する。このとき、上記超音波センサの出力した距離と、全てのレーザセンサの出力した距離とが略等しくなる。したがって、上記超音波センサの出力した距離と各レーザセンサの出力した距離との差がなくなり、物品が容器内に存在しないことを判別することが可能となる。このようにして、上記超音波センサの出力した距離と、粉体の上面を検出したレーザセンサの出力した距離とに基づいて、物品の有無を確実に検出できる。なお、上記超音波センサと上記レーザセンサとが容器上方の異なる高さに配置されている場合、超音波センサとレーザセンサとの高さの差である距離を考慮して、超音波センサまたはレーザセンサのいずれか一方の出力した距離を補正すればよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の一実施の形態の物品の検査装置のブロック図である。この物品の検査装置1は、上側が開口する容器2の上方に配置された超音波センサ3と、その超音波センサ3の左右両側に配置されたレーザセンサ4A,4Bと、容器2内のスプーン6の有無を判別する制御部7とを備えている。上記容器2内に所定量の粉体5を充填して、その粉体5上にスプーン6を載置している。このスプーン6は、カップ部6aと、カップ部6aの開口の縁に設けられた柄6bとからなり、容器2内に充填された粉体5上にカップ部6aの底部6cを上にして載置される。なお、上記物品の検査装置1は、複数の容器2が移動する生産ライン上の所定の位置において容器2毎に検査を行って、スプーン6が容器2内に有るか否かを検査する。
【0010】
図2は上記構成の物品の検査装置1によるスプーン6の検出を説明する概念図を示している。上記超音波センサ3は、レーザセンサ4A,4Bより距離Cだけ低い位置に配置されている。このため、上記超音波センサ3とレーザセンサ4A,4Bとの高さの差である距離Cを考慮して、超音波センサ3により測定される距離Aとレーザセンサ4A,4Bにより測定される距離Bとの測定結果を補正するために、予め上記距離Cを制御部7(図1に示す)に対して設定する。
【0011】
そして、検査時、上記容器2内の粉体5上の略中央にスプーン6がある場合、超音波センサ3は、粉体5が充填された容器2内に向けて広範囲に超音波を発し、粉体5上に載置されたスプーン6の天面部としての底部6cで反射された超音波を受けて、スプーン6の底部6cまでの距離Aを表す信号を制御部7に出力する。
【0012】
一方、上記レーザセンサ4A,4Bは、容器2内の粉体5の上面にレーザ光を夫々照射し、粉体5の上面で反射されたレーザ光を受けて、粉体5の上面までの距離Bを表す信号を制御部7に夫々出力する。そして、上記超制御部7は、超音波センサ3からスプーン6の底部6cまでの距離A,レーザセンサ4Aから粉体5の上面までの距離Bおよび距離C(超音波センサ3とレーザセンサ4Aとの高さの差)に基づいて、制御部7は、粉体5の上面からスプーン6の底部6cまでの高さ、つまりスプーン6の高さに相当する距離(B−A−C)を求める。さらに、上記制御部7は、超音波センサ3からスプーン6の底部6cまでの距離A,レーザセンサ4Bから粉体5の上面までの距離Bおよび距離C(超音波センサ3とレーザセンサ4Bとの高さの差)に基づいて、制御部7は、スプーン6の高さに相当する距離(B−A−C)を求める。上記制御部7は、求めた両方の距離(B−A−C)のうち少なくとも一方が所定の値以上であるとき、容器2内にスプーン6が有ると判別する。
【0013】
一方、上記容器2内の粉体5上にスプーン6が載置されていない場合、超音波センサ3とレーザセンサ4A,4Bとは、夫々粉体5の上面までの距離を測定する。したがって、上記超音波センサ3から粉体5の上面までの距離A,レーザセンサ4Aから粉体5の上面までの距離Bおよび距離C(超音波センサ3とレーザセンサ4Aとの高さの差)に基づいて、制御部7により求められた距離(B−A−C)は略ゼロになる。また、上記超音波センサ3から粉体5の上面までの距離A,レーザセンサ4Bから粉体5の上面までの距離Bおよび距離C(超音波センサ3とレーザセンサ4Bとの高さの差)に基づいて、制御部7により求められた距離(B−A−C)も略ゼロになる。上記制御部7は、求めた両方の距離(B−A−C)が略ゼロであるとき、容器2内にスプーン6が無いと判断する。
【0014】
また、図3は上記容器2内の粉体5上の略中央位置からスプーン6がずれて載置された場合の上面図を示している。なお、図3において、P1はレーザセンサ4Aの照射位置であり、P2はレーザセンサ4Bの照射位置であり、P3は超音波センサ3から発せられた超音波による測定範囲である。
【0015】
図3において、上記超音波センサ3の測定範囲P3内には、容器2内のスプーン6の位置に拘わらず、測定時常にスプーン6の底部6cの少なくとも一部が存在する。一方、上記レーザセンサ4A,4Bにおいて、例えば、図3の右上コーナー側の粉体5上にスプーン6(実線で示す)が載置されている場合、レーザセンサ4Aの照射位置P1はスプーン6の底部6c上になるが、レーザセンサ4Bの照射位置P2は容器2内の粉体5上になる。また、上記容器2内の右下コーナー側の位置E1の粉体5上にスプーン6が載置された場合、レーザセンサ4Bの照射位置P2はスプーン6の底部6c上になるが、レーザセンサ4Aの照射位置P1は粉体5上になる。さらに、上記容器2内の左上コーナー側の位置E2、および、上記容器2内の左下コーナー側の位置E3の粉体5上にスプーン6が載置された場合では、レーザセンサ4A,4Bは、両方とも照射位置P1,P2の粉体5の上面にレーザ光を照射する。
【0016】
このように、上記容器2内の粉体5上にスプーン6が載置されている場合は、容器2内の粉体5上に載置されたスプーン6の位置に関係なく、レーザセンサ4A,4Bの少なくとも一方が必ず粉体5の上面にレーザ光を照射して、粉体5の上面までの距離Bを測定する。一方、上記容器2内の粉体5上にスプーン6が載置されているなら、超音波センサ3は、スプーン6の底部6cの少なくとも一部に確実に超音波を当てて、スプーン6の底部6cまでの距離Aを測定する。したがって、上記容器2内のスプーン6の位置に関係なく、上記超音波センサ3からスプーン6の底部6cまでの距離Aと、レーザセンサ4A,4Bのいずれか一方によって測定された粉体5の上面までの距離Bと、距離C(超音波センサ3とレーザセンサ4A,4Bとの高さの差)とに基づいて、制御部7により求められた距離(B−A−C)は、粉体5の上面とスプーン6の底部6cとの高さの差に等しく、容器2内のスプーン6が存在することが判る。したがって、上記容器2内の粉体5上にスプーン6が載置されているのに、スプーン6が容器2内に無いという誤検出が発生しない。
【0017】
したがって、上記物品の検査装置1は、超音波センサ3の出力した距離Aと、粉体5の上面を検出したレーザセンサ4A,4Bの少なくとも一方の出力した距離Bとに基づいて物品の有無を確実に検出できる。
【0018】
なお、照射位置P1,P2のどちらか一方に、スプーン6の柄6bが重なったとしても、他方の照射位置は粉体5上にあるので、レーザセンサ4A,4Bは粉体5の上面までの距離Bを測定できる。また、上記スプーン6が裏返し、つまりスプーン6のカップ部6aの開口が上になった状態であっても、超音波センサ3は、スプーン6の柄6bの根元で反射された超音波を受けて、スプーン6の上部までの距離Aを測定できる。
【0019】
また、上記実施の形態では、超音波センサ3をレーザセンサ4A,4Bよりも距離Cだけ低い位置に配置したが、超音波センサとレーザセンサとを同じ高さの位置に配置して、超音波センサ3とレーザセンサ4A,4Bとの高さの差である距離Cがゼロのときでも、上記レーザセンサ4A,4Bからの測定された距離Bと、超音波センサ3からの測定された距離Aとの差(B−A)が所定の値以上か否かを判断することによって、容器2内のスプーン6の有無を検出できる。
【0020】
また、レーザセンサの数は3個以上であってもよい。要は、少なくとも一つのレーザセンサが常に粉体の上面を検出するようにすればよい。
【0021】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明の物品の検査装置において、容器内の粉体上に載置された物品の位置に関係なく、超音波センサは物品の天面部までの距離を検出し、2以上のレーザセンサのうちの少なくとも1つが粉体の上面にレーザ光を照射して粉体の上面を検出するので、粉体の上面を検出したレーザセンサの出力した距離と、超音波センサの出力した距離とに基づいて、粉体上面と物品上部との高さの差が確実に得ることができ、したがって、上記物品が容器内に有るのに無いという誤検出を防止して、容器内の物品の有無を確実に検査できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の一形態の物品の検査装置のブロック図を示している。
【図2】 上記物品の検査装置によるスプーンの検出を説明する概念図を示している。
【図3】 上記物品の検査装置が検査する容器を上方から見た図を示している。
【図4】 従来の物品の検査装置によるスプーンの検出を説明する概念図を示している。
【符号の説明】
1…物品の検査装置、2…容器、3…超音波センサ、
4A,4B…レーザセンサ、5…粉体、6…スプーン、
7…制御部。
Claims (1)
- 所定位置に載置される物品の天面部までの距離を検出する超音波センサと、
上記所定位置に上記物品が載置されているときに少なくとも1つが上記物品が置かれる所定位置の上面を照射して、該所定位置の上面までの距離を検出する2つ以上のレーザセンサとを備えて、
上記超音波センサの出力した距離と、上記物品が置かれる所定位置の上面を検出した上記レーザセンサの出力した距離に基づいて上記所定位置における物品の有無を検出し、
上記所定位置は容器内に充填された粉体の上面である物品の検査装置。
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