JP4630504B2 - 密封包装体の熱接着部の検査方法及び検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査方法及び検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ポテトチップ等の揚菓子は、空気に触れると油が酸化して品質が損なわれるため、熱接着部により密封された包装袋内に収納されている。この種の包装体では、包装袋を熱接着する際に、熱接着部に被包装物が挟み込まれると、熱接着部の外観が損なわれるとともに熱接着部にピンホール状の破断が生じて密封性が損なわれることがある。
【０００３】
従来、この種の不良の有無を検査する方法としては、▲１▼目視による方法、▲２▼包装体の熱接着部に光を照射するとともに包装体をカメラで撮像し、得られた画像の熱接着部の部分の形状に基づいて良否を判定する方法、▲３▼包装体を真空容器内に入れるとともに包装体の外面を押圧し、押圧力の経時変化に基づいて密封性を判定する方法、等があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、▲１▼については検査の精度に問題点があり、▲２▼については、熱接着部に印刷や皺が有ると、熱接着部に挟み込まれた被包装物と見分けがつきにくく、誤って不良と判定してしまうことがあるという問題点があり、▲３▼については、検査に時間がかかるため、全数検査ができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の良否を短時間で精度良く検査できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査方法であって、前記油を発光させる紫外線を前記熱接着部に照射し、前記紫外線により発光した部分またはその内側の領域の大きさに基づいて前記熱接着部の良否を判定することを特徴とする密封包装体の熱接着部の検査方法である。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１の検査方法において、前記紫外線が照射された前記熱接着部をカメラで撮像し、得られた画像から前記紫外線により発光した部分を抽出するとともにこの発光部分またはその内側の領域の面積を算出し、この面積をあらかじめ設定された判定値と比較して前記熱接着部の良否を判定することを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項３の発明は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査装置であって、前記油を発光させる紫外線を前記熱接着部に照射する照明装置と、この照明装置により紫外線が照射された前記熱接着部を撮像するカメラと、このカメラが撮像した画像を画像処理して前記紫外線により発光した部分を抽出する画像処理手段と、この画像処理手段により抽出された発光部分またはその内側の領域の面積を算出する面積算出手段と、この面積算出手段により算出された面積をあらかじめ設定された判定値と比較して前記熱接着部の良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする密封包装体の熱接着部の検査装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態である検査装置の要部正面図、図２は図１の検査装置のカメラで撮像した画像の処理方法の説明図である。
【００１０】
本実施形態の検査装置は、ピロータイプの包装袋２内に被包装物（揚菓子）３を収納してなる密封包装体１の両端縁に設けられた帯状の熱接着部２ａを検査するためのもので、検査位置Ｐの上方に配置されたカメラ４と、検査位置Ｐの下方に配置された照明装置５と、カメラ４及び照明装置５に接続された制御装置６とを備えている。
【００１１】
密封包装体１はコンベヤ７、７により図中の左から右に向けて搬送され、検査位置Ｐに１個ずつ供給される。密封包装体１の熱接着部２ａが検査位置Ｐに達すると、図示しないセンサによって検知されるようになっている。
【００１２】
照明装置５としては、蛍光灯タイプの汎用ブラックライトが使用されており、そのピーク波長は３６８ｎｍ、巾が３５０〜４００ｎｍとなっている。照明装置５から発した紫外線が熱接着部２ａに挟み込まれた被包装物３の小片３ａに当たると、小片３ａが光を発光する。
【００１３】
カメラ４としては、可視領域の光線に感度の有る汎用のＣＣＤカメラを用いることもできるが、紫外線領域の光線と可視領域の光線の両方に感度のあるものを用いるのがより好ましい。このようなカメラとしては、例えば、浜松ホトニクス株式会社製の背面照射型ＣＣＤカメラであるＣ８０００、または浜松ホトニクス株式会社製のElectron Bombertment方式のＣＣＤカメラであるＮ７６４０等を挙げることができる。また、紫外線により励起されて発光した光のみを効率良く検出するようにするために、カメラレンズにバンドパスフィルターＦを用いるのが好ましい。
【００１４】
制御装置６はマイクロコンピュータによって構成され、その内部に、カメラ４が撮像した画像を画像処理して発光部分を抽出する画像処理手段８と、この画像処理手段８により抽出された発光部分の内側の領域の面積を算出する面積算出手段９と、この面積算出手段９により算出された面積をあらかじめ設定された判定値と比較して熱接着部２ａの良否を判定する判定手段１０とを備えている。画像処理手段８、面積算出手段９、及び判定手段１０は、ＲＯＭに格納されたプログラムにより構成されている。
【００１５】
次に、上記のように構成された検査装置の動作を説明する。
密封包装体１の一方の熱接着部２ａが検査位置Ｐに達すると、前記センサがこれを検知し、照明装置５が発光するとともにカメラ４が所定の領域内を撮像する。熱接着部２ａに被包装物３の小片３ａが挟み込まれると、その周囲に空間が生じ、この空間内に小片３ａからしみ出した油分が入り込むため、この部分が照明装置５の光により発光する。
【００１６】
カメラ４で撮像された画像（図２（ａ）参照）は制御装置６に送られ、画像処理手段８は、この画像に微分、積分等の処理を施し、熱接着部２ａの部分を際立たせる。次いで、画像を回転させる等して熱接着部２ａの部分の位置を補正した後、所定のしきい値に基づいて熱接着部２ａの部分に二値化処理を施し、発光部分Ｒを抽出する（図２（ｂ）参照）。
【００１７】
面積算出手段９は、この発光部分Ｒの内側の領域の画素数を数えて面積を算出し、判定手段１０は、この面積をあらかじめ設定された判定値と比較し、判定値未満の場合は良と判定し、判定値以上の場合は不良と判定する。判定結果が良である場合には、その密封包装体１はコンベヤ７により次工程に搬送され、判定結果が不良である場合には、その密封包装体１は図示しない移送装置によりコンベヤ７の搬送経路外に移送される。
【００１８】
本発明の検査装置では、熱接着部に印刷が施されていたり、皺が生じたりしていても、これらは発光しないため、被包装物と間違えて検出することはない。また、従来の検査装置では、熱接着部に施された印刷を誤って検出しないよう、検査に先立って、画像処理時に印刷部分が削除されるように設定を行う必要があったが、本発明ではそのような設定を行う必要が無い。
【００１９】
また、本発明の検査装置では、特定波長の光の強さをしきい値として画像処理するため、従来の検査装置のように、被検査物の色、形、影等の影響を受けることがない。また、照明装置の光は紫外線であるため、発光部分以外の部分は全て黒色となり、熱接着部に挟み込まれた被包装物を正確に検出することができる。
【００２０】
また、本発明では、被検出物が小さくても検出可能で、実験の結果、０．３ｍｍ角以上であれば検出できることが判明している。また、本発明では検査に要する時間が短く、１個の密封包装体を１００ｍｍｓｅｃ以下で検査することができ、全数検査も可能である。
【００２１】
なお、本発明では、包装袋を形成するフィルムが透明なものである場合には、熱接着部に挟み込まれた被包装物を最も精度良く検出することができる。フィルムがアルミニウムの蒸着層を含むものである場合には、可視光線及び紫外線を若干透過させるため、熱接着部に挟み込まれた被包装物の検出は可能であるが、フィルムが透明な場合よりも精度は落ちる。フィルムがアルミニウム箔層を含むものである場合には、被包装物がアルミニウム箔層を破った場合のみ検出が可能である。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は本発明の第２の実施形態である検査装置の要部正面図、図４は図３の検査装置の照明装置５と検査位置Ｐの位置関係を示す平面図である。なお、本実施形態において、第１の実施形態と対応する部分には同一の符号を付してあり、同一の部分の説明は省略してある。
【００２３】
本実施形態では、照明装置５がリング状に形成されているとともに、検査位置Ｐとカメラ４の間に配置されている。第１の実施形態では、照明装置５の光が熱接着部２ａに挟み込まれた被包装物３の小片３ａの周囲に形成された空間を透過してカメラ４に到達するが、小片３ａに当たった光はカメラ４と反対側に反射するため、カメラ４に到達しない。したがって、カメラ４が撮像した画像においては、小片３ａの周囲の空間の部分のみが発光している。
【００２４】
これに対し、本実施形態では、小片３ａに当たって反射した光がカメラ４に到達するため、カメラ４が撮像した画像においては、小片３ａの部分も発光している。そして、面積算出手段９は、画像処理手段により抽出された発光部分の画素数を数えて発光部分の面積を算出する。そして、判定手段１０は、この面積をあらかじめ設定された判定値と比較して熱接着部２ａの良否を判定する。
【００２５】
なお、上記各実施形態では、画像処理手段が、カメラから送られてきた画像を一つのしきい値に基づいて画像処理して発光部分を抽出するようにしているが、複数のしきい値に基づいて画像処理して発光部分を抽出するようにしてもよい。このようにすると、発光部分と非発光部分の境界部分を取り除くことができるので、より精度の高い判定が可能となる。
【００２６】
また、上記各実施形態では、発光部分の良否の判定を、カメラとコンピュータを用いて自動的に行うようにしているが、検査員が目視で発光部分の良否の判定を行うようにしてもよい。
【００２７】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の変形を施すことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部に紫外線を照射して熱接着部に挟み込まれた被包装物の油を発光させ、この発光部分に基づいて熱接着部の良否の判定を行うようにしたことにより、密封包装体の熱接着部を短時間に精度良く検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態である検査装置の要部正面図。
【図２】 図１の検査装置のカメラで撮像した画像の処理方法の説明図。
【図３】 本発明の第２の実施形態である検査装置の要部正面図。
【図４】 図３の検査装置の照明装置と検査位置の位置関係を示す平面図。
【符号の説明】
１ 密封包装体
２ 包装袋
２ａ 熱接着部
３ 被包装物
４ カメラ
５ 照明装置
８ 画像処理手段
９ 面積算出手段
１０ 判定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査方法及び検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ポテトチップ等の揚菓子は、空気に触れると油が酸化して品質が損なわれるため、熱接着部により密封された包装袋内に収納されている。この種の包装体では、包装袋を熱接着する際に、熱接着部に被包装物が挟み込まれると、熱接着部の外観が損なわれるとともに熱接着部にピンホール状の破断が生じて密封性が損なわれることがある。
【０００３】
従来、この種の不良の有無を検査する方法としては、▲１▼目視による方法、▲２▼包装体の熱接着部に光を照射するとともに包装体をカメラで撮像し、得られた画像の熱接着部の部分の形状に基づいて良否を判定する方法、▲３▼包装体を真空容器内に入れるとともに包装体の外面を押圧し、押圧力の経時変化に基づいて密封性を判定する方法、等があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、▲１▼については検査の精度に問題点があり、▲２▼については、熱接着部に印刷や皺が有ると、熱接着部に挟み込まれた被包装物と見分けがつきにくく、誤って不良と判定してしまうことがあるという問題点があり、▲３▼については、検査に時間がかかるため、全数検査ができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の良否を短時間で精度良く検査できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査方法であって、前記油を発光させる紫外線を前記熱接着部に照射し、前記紫外線により発光した部分またはその内側の領域の大きさに基づいて前記熱接着部の良否を判定することを特徴とする密封包装体の熱接着部の検査方法である。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１の検査方法において、前記紫外線が照射された前記熱接着部をカメラで撮像し、得られた画像から前記紫外線により発光した部分を抽出するとともにこの発光部分またはその内側の領域の面積を算出し、この面積をあらかじめ設定された判定値と比較して前記熱接着部の良否を判定することを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項３の発明は、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査装置であって、前記油を発光させる紫外線を前記熱接着部に照射する照明装置と、この照明装置により紫外線が照射された前記熱接着部を撮像するカメラと、このカメラが撮像した画像を画像処理して前記紫外線により発光した部分を抽出する画像処理手段と、この画像処理手段により抽出された発光部分またはその内側の領域の面積を算出する面積算出手段と、この面積算出手段により算出された面積をあらかじめ設定された判定値と比較して前記熱接着部の良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする密封包装体の熱接着部の検査装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態である検査装置の要部正面図、図２は図１の検査装置のカメラで撮像した画像の処理方法の説明図である。
【００１０】
本実施形態の検査装置は、ピロータイプの包装袋２内に被包装物（揚菓子）３を収納してなる密封包装体１の両端縁に設けられた帯状の熱接着部２ａを検査するためのもので、検査位置Ｐの上方に配置されたカメラ４と、検査位置Ｐの下方に配置された照明装置５と、カメラ４及び照明装置５に接続された制御装置６とを備えている。
【００１１】
密封包装体１はコンベヤ７、７により図中の左から右に向けて搬送され、検査位置Ｐに１個ずつ供給される。密封包装体１の熱接着部２ａが検査位置Ｐに達すると、図示しないセンサによって検知されるようになっている。
【００１２】
照明装置５としては、蛍光灯タイプの汎用ブラックライトが使用されており、そのピーク波長は３６８ｎｍ、巾が３５０〜４００ｎｍとなっている。照明装置５から発した紫外線が熱接着部２ａに挟み込まれた被包装物３の小片３ａに当たると、小片３ａが光を発光する。
【００１３】
カメラ４としては、可視領域の光線に感度の有る汎用のＣＣＤカメラを用いることもできるが、紫外線領域の光線と可視領域の光線の両方に感度のあるものを用いるのがより好ましい。このようなカメラとしては、例えば、浜松ホトニクス株式会社製の背面照射型ＣＣＤカメラであるＣ８０００、または浜松ホトニクス株式会社製のElectron Bombertment方式のＣＣＤカメラであるＮ７６４０等を挙げることができる。また、紫外線により励起されて発光した光のみを効率良く検出するようにするために、カメラレンズにバンドパスフィルターＦを用いるのが好ましい。
【００１４】
制御装置６はマイクロコンピュータによって構成され、その内部に、カメラ４が撮像した画像を画像処理して発光部分を抽出する画像処理手段８と、この画像処理手段８により抽出された発光部分の内側の領域の面積を算出する面積算出手段９と、この面積算出手段９により算出された面積をあらかじめ設定された判定値と比較して熱接着部２ａの良否を判定する判定手段１０とを備えている。画像処理手段８、面積算出手段９、及び判定手段１０は、ＲＯＭに格納されたプログラムにより構成されている。
【００１５】
次に、上記のように構成された検査装置の動作を説明する。
密封包装体１の一方の熱接着部２ａが検査位置Ｐに達すると、前記センサがこれを検知し、照明装置５が発光するとともにカメラ４が所定の領域内を撮像する。熱接着部２ａに被包装物３の小片３ａが挟み込まれると、その周囲に空間が生じ、この空間内に小片３ａからしみ出した油分が入り込むため、この部分が照明装置５の光により発光する。
【００１６】
カメラ４で撮像された画像（図２（ａ）参照）は制御装置６に送られ、画像処理手段８は、この画像に微分、積分等の処理を施し、熱接着部２ａの部分を際立たせる。次いで、画像を回転させる等して熱接着部２ａの部分の位置を補正した後、所定のしきい値に基づいて熱接着部２ａの部分に二値化処理を施し、発光部分Ｒを抽出する（図２（ｂ）参照）。
【００１７】
面積算出手段９は、この発光部分Ｒの内側の領域の画素数を数えて面積を算出し、判定手段１０は、この面積をあらかじめ設定された判定値と比較し、判定値未満の場合は良と判定し、判定値以上の場合は不良と判定する。判定結果が良である場合には、その密封包装体１はコンベヤ７により次工程に搬送され、判定結果が不良である場合には、その密封包装体１は図示しない移送装置によりコンベヤ７の搬送経路外に移送される。
【００１８】
本発明の検査装置では、熱接着部に印刷が施されていたり、皺が生じたりしていても、これらは発光しないため、被包装物と間違えて検出することはない。また、従来の検査装置では、熱接着部に施された印刷を誤って検出しないよう、検査に先立って、画像処理時に印刷部分が削除されるように設定を行う必要があったが、本発明ではそのような設定を行う必要が無い。
【００１９】
また、本発明の検査装置では、特定波長の光の強さをしきい値として画像処理するため、従来の検査装置のように、被検査物の色、形、影等の影響を受けることがない。また、照明装置の光は紫外線であるため、発光部分以外の部分は全て黒色となり、熱接着部に挟み込まれた被包装物を正確に検出することができる。
【００２０】
また、本発明では、被検出物が小さくても検出可能で、実験の結果、０．３ｍｍ角以上であれば検出できることが判明している。また、本発明では検査に要する時間が短く、１個の密封包装体を１００ｍｍｓｅｃ以下で検査することができ、全数検査も可能である。
【００２１】
なお、本発明では、包装袋を形成するフィルムが透明なものである場合には、熱接着部に挟み込まれた被包装物を最も精度良く検出することができる。フィルムがアルミニウムの蒸着層を含むものである場合には、可視光線及び紫外線を若干透過させるため、熱接着部に挟み込まれた被包装物の検出は可能であるが、フィルムが透明な場合よりも精度は落ちる。フィルムがアルミニウム箔層を含むものである場合には、被包装物がアルミニウム箔層を破った場合のみ検出が可能である。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は本発明の第２の実施形態である検査装置の要部正面図、図４は図３の検査装置の照明装置５と検査位置Ｐの位置関係を示す平面図である。なお、本実施形態において、第１の実施形態と対応する部分には同一の符号を付してあり、同一の部分の説明は省略してある。
【００２３】
本実施形態では、照明装置５がリング状に形成されているとともに、検査位置Ｐとカメラ４の間に配置されている。第１の実施形態では、照明装置５の光が熱接着部２ａに挟み込まれた被包装物３の小片３ａの周囲に形成された空間を透過してカメラ４に到達するが、小片３ａに当たった光はカメラ４と反対側に反射するため、カメラ４に到達しない。したがって、カメラ４が撮像した画像においては、小片３ａの周囲の空間の部分のみが発光している。
【００２４】
これに対し、本実施形態では、小片３ａに当たって反射した光がカメラ４に到達するため、カメラ４が撮像した画像においては、小片３ａの部分も発光している。そして、面積算出手段９は、画像処理手段により抽出された発光部分の画素数を数えて発光部分の面積を算出する。そして、判定手段１０は、この面積をあらかじめ設定された判定値と比較して熱接着部２ａの良否を判定する。
【００２５】
なお、上記各実施形態では、画像処理手段が、カメラから送られてきた画像を一つのしきい値に基づいて画像処理して発光部分を抽出するようにしているが、複数のしきい値に基づいて画像処理して発光部分を抽出するようにしてもよい。このようにすると、発光部分と非発光部分の境界部分を取り除くことができるので、より精度の高い判定が可能となる。
【００２６】
また、上記各実施形態では、発光部分の良否の判定を、カメラとコンピュータを用いて自動的に行うようにしているが、検査員が目視で発光部分の良否の判定を行うようにしてもよい。
【００２７】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の変形を施すことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部に紫外線を照射して熱接着部に挟み込まれた被包装物の油を発光させ、この発光部分に基づいて熱接着部の良否の判定を行うようにしたことにより、密封包装体の熱接着部を短時間に精度良く検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態である検査装置の要部正面図。
【図２】 図１の検査装置のカメラで撮像した画像の処理方法の説明図。
【図３】 本発明の第２の実施形態である検査装置の要部正面図。
【図４】 図３の検査装置の照明装置と検査位置の位置関係を示す平面図。
【符号の説明】
１ 密封包装体
２ 包装袋
２ａ 熱接着部
３ 被包装物
４ カメラ
５ 照明装置
８ 画像処理手段
９ 面積算出手段
１０ 判定手段
Claims (3)
- 熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査方法であって、前記油を発光させる紫外線を前記熱接着部に照射し、前記紫外線により発光した部分またはその内側の領域の大きさに基づいて前記熱接着部の良否を判定することを特徴とする密封包装体の熱接着部の検査方法。
- 前記紫外線が照射された前記熱接着部をカメラで撮像し、得られた画像から前記紫外線により発光した部分を抽出するとともにこの発光部分またはその内側の領域の面積を算出し、この面積をあらかじめ設定された判定値と比較して前記熱接着部の良否を判定することを特徴とする請求項１に記載の密封包装体の熱接着部の検査方法。
- 熱接着部により密封された包装袋内に油を含んだ被包装物を収納してなる密封包装体の熱接着部の検査装置であって、前記油を発光させる紫外線を前記熱接着部に照射する照明装置と、この照明装置により紫外線が照射された前記熱接着部を撮像するカメラと、このカメラが撮像した画像を画像処理して前記紫外線により発光した部分を抽出する画像処理手段と、この画像処理手段により抽出された発光部分またはその内側の領域の面積を算出する面積算出手段と、この面積算出手段により算出された面積をあらかじめ設定された判定値と比較して前記熱接着部の良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする密封包装体の熱接着部の検査装置。
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