JP5764093B2 - 検査システムおよび検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、製品の検査を行う技術に関する。

従来から、製造業では、製造（生産）した製品について、一定の品質が確保されていることを確認するために、検査システムによって各種の検査を行っている。例えば、製品が液体（内容物）とその容器の場合（飲料、食品、化粧品など）、検査としては、中身検査（内容物の異状の有無の検査）、入味検査（内容量の適否の検査）、外観検査（内容物や容器の外観の異状の有無の検査）、賞味期限や表記内容などの印字検査（容器の印字の適否の検査）などがある。

例えば、特許文献１には、製品について、容器に入った液体の画像を撮影し、画像処理することで、高精度な中身検査を行うことができる技術について、開示されている。

また、一般に、各種の検査とともに、検査装置が正常に動作しているかを検証する精度管理（以下、「装置検査」と称する。）が行われる。装置検査では、装置検査用の擬似製品である基準品が用いられることが周知である。

特開２００８−２９１７号公報

装置検査をする際、製品に基準品が紛れ込んでしまわないように、生産を開始する前や、生産中であれば生産を一時中断して行う場合、装置検査の時間の間、生産効率が低下するという問題があった。また、そのような生産効率の低下を避けるために、製品の生産を停止せずに基準品による装置検査を行う場合、手作業でコンベアに基準品を投入し、コンベアに並んだ複数の製品と基準品の順番によって基準品の位置を把握していたため、何らかの事情で１つ以上の製品がコンベアから離脱する等の事態が発生すると、基準品の位置がわからなくなってしまい、基準品の回収が困難になってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、検査システムにおいて基準品を用いて装置検査を行う際に、製品の生産を停止せずに、かつ、コンベアからの製品の離脱等があっても基準品を確実に回収することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、製品を搬送する製品コンベアと、前記製品コンベアの途中に位置し、前記製品コンベアによって搬送される製品を検査する検査装置と、前記検査装置の検査精度が正常か否かを判定するための検査である装置検査に用いられ、個体識別ＩＤが表面に印字されている基準品と、前記基準品を内部に保管し、前記基準品の出口と入口を有する基準品保管ユニットと、前記基準品を、前記基準品保管ユニットの出口から、前記製品コンベアにおける前記検査装置の上流の所定箇所まで搬送して投入する搬送投入手段と、前記基準品を、前記製品コンベアにおける前記検査装置の下流の所定箇所から、前記基準品保管ユニットの入口まで搬送して回収する搬送回収手段と、前記下流の所定箇所よりも前記製品コンベアの上流側に位置し、前記基準品の表面に印字された前記個体識別ＩＤを読み取る個体識別ＩＤリーダと、前記基準品保管ユニットの内部に保管された前記基準品の前記製品コンベアへの投入および回収を制御する管理装置と、を備える検査システムである。
前記管理装置は、前記基準品と前記個体識別ＩＤとの対応関係である基準品管理情報、および、前記基準品を用いた前記装置検査における検査結果である基準品検査結果情報を記憶する記憶部と、前記装置検査を行う場合、所定のタイミングで、前記基準品保管ユニットの内部の前記基準品を、前記搬送投入手段を用いて前記製品コンベアの前記上流の所定箇所に投入し、前記投入した前記基準品を用いた前記装置検査における検査結果を前記記憶部に記憶し、その後、前記記憶部の基準品管理情報を参照し、前記個体識別ＩＤリーダによって当該基準品の個体識別ＩＤが読み取られたと判定したときに、前記搬送回収手段を用いて当該基準品を前記製品コンベアの前記下流の所定箇所から前記基準品保管ユニットの内部に回収する処理部と、を備えることを特徴とする。
その他の手段については後記する。

本発明によれば、検査システムにおいて基準品を用いて装置検査を行う際に、製品の生産を停止せずに、かつ、コンベアからの製品の離脱等があっても基準品の位置を確実に把握することができる。

本実施形態の検査システムの全体構成図である。 管理装置の記憶部に記憶される情報であり、（ａ）は基準容器管理情報の一例を示す図で、（ｂ）は基準容器検査結果情報の一例を示す図である。 （ａ）は、印字手段を備える印字装置の概要図で、（ｂ）〜（ｄ）は、基準容器の底に印字される製品情報と識別情報記号を示す図である。 管理装置による装置検査の際の処理の流れを示すフローチャートである。 検査システムの他の例の全体構成図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態と称する。）について、図面を参照（言及図以外も適宜参照）して詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態の検査システムＳは、管理装置１と、製品コンベア２と、製品検知センサ３と、投入側個体識別ＩＤ（IDentifier）リーダ４と、検査装置５と、不良品回収ユニット６と、不良品回収手段７と、回収側個体識別ＩＤリーダ８と、基準容器回収手段９（搬送回収手段）と、基準容器保管ユニット１０（基準品保管ユニット）と、投入コンベア１１（搬送投入手段）と、回収コンベア１２（搬送回収手段）と、基準容器２３（基準品）と、を備えて構成される。また、製品２１（ここでは缶飲料を想定）は、検査システムＳにおける検査の対象物である。なお、図１では、検査装置５による検査の結果、不良品と判定された製品２１を、不良品２２と表している。

管理装置１は、基準容器保管ユニット１０の内部に保管された基準容器２３の製品コンベア２への投入および回収を制御するコンピュータ装置である。具体的には、管理装置１は、製品検知センサ３、投入側個体識別ＩＤリーダ４、検査装置５、回収側個体識別ＩＤリーダ８から情報を取得したり、不良品回収手段７、基準容器回収手段９、基準容器保管ユニット１０の動きを制御したりする。管理装置１は、処理部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、出力部１０４を備えている。

処理部１０１は、記憶部１０２に記憶された情報に基づいて演算処理や各種制御を行う手段であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実現される（詳細は図４を用いて後記）。

記憶部１０２は、情報を記憶する手段であり、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などによって実現される。記憶部１０２は、基準容器管理情報１０２１（基準品管理情報）と基準容器検査結果情報１０２２（基準容器検査結果情報）とを記憶している。

基準容器管理情報１０２１は、基準容器２３と、基準容器２３ごとに付与される個体識別ＩＤ（IDentifier）との対応関係を示す情報である（図２（ａ）参照）。
基準容器検査結果情報１０２２は、基準容器２３を用いた装置検査における検査結果を示す情報である。具体的には、図２（ｂ）に示すように、基準容器検査結果情報１０２２は、例えば、検査日時、基準容器、検査結果の各カラムから構成される。この基準容器検査結果情報１０２２によれば、例えば、2012/05/01の01:00に基準容器２３の「Ａ」を用いて行われた検査結果が「ＯＫ」であったことがわかる。

図１に戻って、製品コンベア２は、製品２１を搬送する手段である。
製品検知センサ３は、製品コンベア２における箇所Ａ（検査装置５よりも上流の所定箇所。製品コンベア２と投入コンベア１１の合流箇所）のさらに上流に配置され、製品コンベア２において自身の近傍を移動する製品２１を検知するセンサであり、例えば赤外線センサにより実現される。

投入側個体識別ＩＤリーダ４は、検査装置５よりも製品コンベア２の上流側の近傍に位置し、基準容器２３の表面に印字された個体識別ＩＤを読み取る手段である。
検査装置５は、製品コンベア２の途中に位置し、製品コンベア２によって搬送される製品２１を検査する手段である。

不良品回収ユニット６は、検査装置５による検査の結果、不良品と判定された製品２１である不良品２２を回収（収容）する手段である。
不良品回収手段７は、管理装置１からの指示により、検査装置５による検査の結果、不良品と判定された製品２１である不良品２２を、製品コンベア２から不良品回収ユニット６に移動させる手段である。

回収側個体識別ＩＤリーダ８は、基準容器回収手段９よりも製品コンベア２における上流側の近傍に位置し、基準容器２３の表面に印字された個体識別ＩＤを読み取る手段である。
基準容器回収手段９は、製品コンベア２における箇所Ｂ（検査装置５よりも下流の所定箇所。製品コンベア２と回収コンベア１２の分岐箇所）に位置する基準容器２３を押して回収コンベア１２に移動させる手段である。

基準容器保管ユニット１０は、複数の基準容器２３を内部に保管する手段であり、基準容器２３の出口１０ａと入口１０ｂを有する。
投入コンベア１１は、基準容器２３を、基準容器保管ユニット１０の出口１０ａから、製品コンベア２における箇所Ａまで搬送して投入する手段である。
回収コンベア１２は、製品コンベア２における箇所Ｂで基準容器回収手段９によって押されて移動してきた基準容器２３を、基準容器保管ユニット１０の入口１０ｂまで搬送して回収する手段である。

基準容器２３は、検査装置５の検査精度が正常か否かを調べるための検査である装置検査に用いられるもので、個体識別ＩＤが表面に印字されている（詳細は図３を用いて後記）。

次に、基準容器２３への個体識別ＩＤの印字について説明する。ここでは、基準容器２３の個体識別ＩＤを、例えば、二次元コード化した記号（識別情報記号）として、基準容器２３に印字する場合を考える。その場合、例えば、基準容器２３の表面に、可視光に対して透明で、紫外線または赤外線が照射されたときに可視化する不可視インク（ステルスインク）を用いて、個体識別ＩＤを印字すればよい。

例えば、図３（ａ）に示すように、印字装置３１に備えられた印字手段３２によって、下方を通過する基準容器２３に対し、二次元コード化した識別情報記号３３を、ステルスインクで基準容器２３の底に印字すればよい（図３（ｂ）参照）。

また、図３（ｃ）に示すように、基準容器２３の識別情報記号３３と互いに重なる部分に他情報３４を印字することもできる。この他情報３４の印字に使用されるインクは、例えば、熱硬化インク、紫外線硬化インクなどの可視インクであればよい。

もし、識別情報記号３３がステルスインクでなく可視インクで印字されると、図３（ｃ）に示すように、他情報３４と識別情報記号３３が重る部分は、他情報３４の判読が困難になる。また、可視光下で読取装置（投入側個体識別ＩＤリーダ４、回収側個体識別ＩＤリーダ８）が識別情報記号３３を識別することが困難になり、読み取りのエラー発生率が高くなることが予測される。

これに対し、識別情報記号３３がステルスインクで印字されると、可視光下で識別情報記号３３は透明であり、図３（ｄ）に示すように、他情報３４のみ視認することができる。したがって、検査システムＳのユーザは、他情報３４を容易に読み取ることができる。

また、例えば、識別情報記号３３に使用するインクを紫外線の照射で発光するステルスインクとすると、可視光を遮断した環境であっても、紫外線を照射することで識別情報記号３３のみ発光させることができ、読取装置が識別情報記号３３を容易に識別することが可能で、読み取りのエラー発生率を低く抑えることができる。
以上の理由によって、識別情報記号３３はステルスインクで印字されることが好ましい。

次に、管理装置１による装置検査の際の処理の流れについて説明する。
図４に示すように、処理部１０１は、装置検査を行う場合、まず、基準容器２３の投入のタイミング（一定時間ごと、スケジュールにより決定したタイミングなどの所定のタイミング）が到来したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ２に進み、Ｎｏの場合はステップＳ１に戻る。

ステップＳ２において、処理部１０１は、基準容器保管ユニット１０の内部の基準容器２３を、投入コンベア１１を用いて製品コンベア２における箇所Ａに投入する。
次に、ステップＳ３において、処理部１０１は、ステップＳ２で投入した基準容器２３を用いた検査装置５による装置検査における検査結果を、記憶部１０２に基準容器検査結果情報１０２２として記憶する。なお、処理部１０１は、投入側個体識別ＩＤリーダ４から基準容器２３の個体識別ＩＤを読み取った旨の情報を受信することで、当該基準容器２３がその直後に検査装置５を通過することを認識でき、基準容器２３による検査装置５の装置検査を確実に行うことができる。

次に、ステップＳ４において、処理部１０１は、記憶部１０２の基準容器管理情報１０２１を参照し、回収側個体識別ＩＤリーダ８から当該基準容器２３の個体識別ＩＤを読み取った（検知した）旨の情報を受信したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ５に進み、Ｎｏの場合はステップＳ３に戻る。

ステップＳ５において、処理部１０１は、基準容器回収手段９によって当該基準容器２３を押して製品コンベア２から回収コンベア１２に移動させ、回収コンベア１２を用いて当該基準容器２３を基準容器保管ユニット１０の入口１０ｂを経由して内部に回収し、ステップＳ１に戻る。

このように、本実施形態の検査システムＳによれば、個体識別ＩＤが表面に印字されている基準容器２３を製品コンベア２に対して自動的に投入および回収して検査装置５の装置検査を行うことにより、製品２１の生産を停止せずに、かつ、製品コンベア２からの製品２１の離脱等があっても基準容器２３を確実に回収することができる。それにより、装置検査の機能を正常に維持することができる。また、検査装置５の装置検査の記録（エビデンス）を残すことができる。

また、基準容器２３の表面への個体識別ＩＤ（識別情報記号３３）の印字にステルスインクを使用することで、可視光により視認可能な他情報３４を重畳印字することができ、また、可視光を遮断した環境であっても、紫外線または赤外線を照射することで読取装置によりその個体識別ＩＤを容易に識別することができる。

次に、検査システムＳの応用例について説明する。図５に示すように、応用例である検査システムＳａは、図１の検査システムＳと比較して、検査装置５の代わりに入味検査装置４１、外観検査装置４２、印字検査装置４３が設けられ、最終個体識別ＩＤリーダ４４が追加され、製品検知センサ３が削除されている点で相違している。

このような検査システムＳａの場合、入味検査装置４１、外観検査装置４２、印字検査装置４３に対して、それぞれ異なる基準容器２３を用意し、所定のタイミングでそれらの基準容器２３を基準容器保管ユニット１０から投入コンベア１１を用いて製品コンベア２に投入すればよい。そして、それぞれの基準容器２３の表面に印字された個体識別ＩＤを回収側個体識別ＩＤリーダ８で読み取ることで、基準容器回収手段９によって当該基準容器２３を押して製品コンベア２から回収コンベア１２に移動させ、回収コンベア１２を用いて当該基準容器２３を基準容器保管ユニット１０の内部に回収することができる。つまり、検査装置が複数種類であっても、それぞれに対応した基準容器２３について、製品コンベア２に対して自動的に投入および回収をすることができる。

また、製品コンベア２の下流に最終個体識別ＩＤリーダ４４を設けたことで、何らかの理由によってそこを通過しようとする基準容器２３があった場合に、その基準容器２３の存在を認識し、対応することができ、基準容器２３の回収をより確実にすることができる。

以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、基準容器２３だけでなく、製品２１にも個体識別ＩＤを印字して読取装置によってその個体識別ＩＤを読み取って管理するようにしてもよい。

また、基準容器２３を製品コンベア２に投入するタイミングは、所定時間ごとでなくても、例えば、製品検知センサ３（図１参照）によって製品コンベア２において製品２１が所定時間（例えば１分間）以上検知されなかったときのタイミングであってもよい。そうすれば、周囲に製品２１がない状態で基準容器２３を製品コンベア２に投入することができ、基準容器２３を用いた検査装置５による検査や基準容器２３の回収などを、より確実に行うことができる。

また、製品２１は、容器と液体等から構成されるものでなくても、乾電池等の一体型のものであってもよい。その場合、基準容器２３も、製品２１に合わせた形態とすればよい。
また、基準容器２３に個体識別ＩＤを印字する箇所は、底でなくても側面や上面等の他の部分であってもよい。

また、基準容器２３は、外観で製品２１と見分けがつくように、製品２１と異なる外観（色、模様）としてもよい。
また、投入コンベア１１や、基準容器回収手段９と回収コンベア１２の組み合わせの代わりに、マジックハンドのような形状の搬送手段を用いて、製品２１を製品コンベア２に対して投入や回収するようにもよい。
その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１ 管理装置
２ 製品コンベア
３ 製品検知センサ
４ 投入側個体識別ＩＤリーダ
５ 検査装置
６ 不良品回収ユニット
７ 不良品回収手段
８ 回収側個体識別ＩＤリーダ
９ 基準容器回収手段（搬送回収手段）
１０ 基準容器保管ユニット（基準品保管ユニット）
１０ａ 出口
１０ｂ 入口
１１ 投入コンベア（搬送投入手段）
１２ 回収コンベア（搬送回収手段）
２１ 製品
２２ 不良品
２３ 基準容器（基準品）
３１ 印字装置
３２ 印字手段
３３ 識別情報記号
３４ 他情報
４１ 入味検査装置
４２ 外観検査装置
４３ 印字検査装置
４４ 最終個体識別ＩＤリーダ
１０１ 処理部
１０２ 記憶部
１０３ 入力部
１０４ 出力部
１０２１ 基準容器管理情報（基準品管理情報）
１０２２ 基準容器検査結果情報（基準容器検査結果情報）
Ｓ，Ｓａ 検査システム

Claims (6)

1. 製品を搬送する製品コンベアと、
   前記製品コンベアの途中に位置し、前記製品コンベアによって搬送される製品を検査する検査装置と、
   前記検査装置の検査精度が正常か否かを判定するための検査である装置検査に用いられ、個体識別ＩＤが表面に印字されている基準品と、
   前記基準品を内部に保管し、前記基準品の出口と入口を有する基準品保管ユニットと、
   前記基準品を、前記基準品保管ユニットの出口から、前記製品コンベアにおける前記検査装置の上流の所定箇所まで搬送して投入する搬送投入手段と、
   前記基準品を、前記製品コンベアにおける前記検査装置の下流の所定箇所から、前記基準品保管ユニットの入口まで搬送して回収する搬送回収手段と、
   前記下流の所定箇所よりも前記製品コンベアの上流側に位置し、前記基準品の表面に印字された前記個体識別ＩＤを読み取る個体識別ＩＤリーダと、
   前記基準品保管ユニットの内部に保管された前記基準品の前記製品コンベアへの投入および回収を制御する管理装置と、を備える検査システムであって、
   前記管理装置は、
   前記基準品と前記個体識別ＩＤとの対応関係である基準品管理情報、および、前記基準品を用いた前記装置検査における検査結果である基準品検査結果情報を記憶する記憶部と、
   前記装置検査を行う場合、
   所定のタイミングで、前記基準品保管ユニットの内部の前記基準品を、前記搬送投入手段を用いて前記製品コンベアの前記上流の所定箇所に投入し、
   前記投入した前記基準品を用いた前記装置検査における検査結果を前記記憶部に記憶し、
   その後、前記記憶部の基準品管理情報を参照し、前記個体識別ＩＤリーダによって当該基準品の個体識別ＩＤが読み取られたと判定したときに、前記搬送回収手段を用いて当該基準品を前記製品コンベアの前記下流の所定箇所から前記基準品保管ユニットの内部に回収する処理部と、を備える
   ことを特徴とする検査システム。
2. 前記製品コンベアにおける前記上流の所定箇所よりも上流に配置され、前記製品コンベアにおいて自身の近傍を移動する前記製品を検知する製品検知センサを、さらに備え、
   前記処理部は、
   前記製品検知センサによって所定時間、前記製品が検知されなかったときのタイミングで、前記基準品保管ユニットの内部の前記基準品を、前記搬送投入手段を用いて前記製品コンベアの前記上流の所定箇所に投入する
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
3. 前記基準品の表面には、可視光に対して透明で、紫外線または赤外線が照射されたときに可視化する不可視インクを用いて、前記個体識別ＩＤが印字されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査システム。
4. 製品を搬送する製品コンベアと、
   前記製品コンベアの途中に位置し、前記製品コンベアによって搬送される製品を検査する検査装置と、
   前記検査装置の検査精度が正常か否かを判定するための検査である装置検査に用いられ、個体識別ＩＤが表面に印字されている基準品と、
   前記基準品を内部に保管し、前記基準品の出口と入口を有する基準品保管ユニットと、
   前記基準品を、前記基準品保管ユニットの出口から、前記製品コンベアにおける前記検査装置の上流の所定箇所まで搬送して投入する搬送投入手段と、
   前記基準品を、前記製品コンベアにおける前記検査装置の下流の所定箇所から、前記基準品保管ユニットの入口まで搬送して回収する搬送回収手段と、
   前記下流の所定箇所よりも前記製品コンベアの上流側に位置し、前記基準品の表面に印字された前記個体識別ＩＤを読み取る個体識別ＩＤリーダと、
   前記基準品保管ユニットの内部に保管された前記基準品の前記製品コンベアへの投入および回収を制御する管理装置と、を備える検査システムにおける検査方法であって、
   前記管理装置は、
   前記基準品と前記個体識別ＩＤとの対応関係である基準品管理情報、および、前記基準品を用いた前記装置検査における検査結果である基準品検査結果情報を記憶する記憶部と、処理部と、を備えており、
   前記処理部は、
   前記装置検査を行う場合、
   所定のタイミングで、前記基準品保管ユニットの内部の前記基準品を、前記搬送投入手段を用いて前記製品コンベアの前記上流の所定箇所に投入し、
   前記投入した前記基準品を用いた前記装置検査における検査結果を前記記憶部に記憶し、
   その後、前記記憶部の基準品管理情報を参照し、前記個体識別ＩＤリーダによって当該基準品の個体識別ＩＤが読み取られたと判定したときに、前記搬送回収手段を用いて当該基準品を前記製品コンベアの前記下流の所定箇所から前記基準品保管ユニットの内部に回収する
   ことを特徴とする検査方法。
5. 前記検査システムは、
   前記製品コンベアにおける前記上流の所定箇所よりも上流に配置され、前記製品コンベアにおいて自身の近傍を移動する前記製品を検知する製品検知センサを、さらに備えており、
   前記処理部は、
   前記製品検知センサによって所定時間、前記製品が検知されなかったときのタイミングで、前記基準品保管ユニットの内部の前記基準品を、前記搬送投入手段を用いて前記製品コンベアの前記上流の所定箇所に投入する
   ことを特徴とする請求項４に記載の検査方法。
6. 前記基準品の表面には、可視光に対して透明で、紫外線または赤外線が照射されたときに可視化する不可視インクを用いて、前記個体識別ＩＤが印字されている
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の検査方法。

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