JP6190261B2 - 粉粒体質量検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は、製品の連続製造工程において散布される各種の粉粒体の質量を検査する方法に関する。
従来、粉粒体の検査装置に関し検査目的に合わせていくつかの提案がされてきた。
例えば、特許文献１には、１００μｍ以下の粉体試料の粒度分布を測定する装置が記載されている。この装置では、試料を自由落下させて透過撮像手段で撮像することで粒度分布を知ることを目的としている。散布後の試料は試料回収箱で回収される。またこの装置は、試料のベルトコンベアへの付着や落下中の浮遊防止のため、振動フィーダと筒状の試料落下誘導手段を有する。
特許文献２には、赤外線又は近赤外線ＣＣＤカメラを用いて、搬送コンベア上の還元鉄ペレット等の高温粒状物集合体（粒径１〜１０ｍｍ程度）の質量等を測定する方法が記載されている。この方法では、温度差による画像濃度の違いをカメラが捉え、前記集合体の面積を求め検量線により質量へ換算する。これにより、粒状物集合体の搬出元であるロータリーキルン内壁の付着物（ベコ）の成長状況を把握するようにしている。
例えば、特許文献１には、１００μｍ以下の粉体試料の粒度分布を測定する装置が記載されている。この装置では、試料を自由落下させて透過撮像手段で撮像することで粒度分布を知ることを目的としている。散布後の試料は試料回収箱で回収される。またこの装置は、試料のベルトコンベアへの付着や落下中の浮遊防止のため、振動フィーダと筒状の試料落下誘導手段を有する。
特許文献２には、赤外線又は近赤外線ＣＣＤカメラを用いて、搬送コンベア上の還元鉄ペレット等の高温粒状物集合体（粒径１〜１０ｍｍ程度）の質量等を測定する方法が記載されている。この方法では、温度差による画像濃度の違いをカメラが捉え、前記集合体の面積を求め検量線により質量へ換算する。これにより、粒状物集合体の搬出元であるロータリーキルン内壁の付着物（ベコ）の成長状況を把握するようにしている。
特許文献３には、連続搬送される長尺物の長さ方向に沿って複数のラインファイバと撮像手段と、該撮像手段で検出した画像情報を合成する手段とを備えた検査装置が記載されている。
特許文献４には、連続搬送される基材上に粉粒体を散布する方法であって、粉粒体を、スクリューフィーダで切り出し、振動搬送部で分散させ散布する方法が記載されている。また、前記振動搬送部の散布出口において、粉粒体の幅方向分散状態を検知する方法が記載されている。
特許文献４には、連続搬送される基材上に粉粒体を散布する方法であって、粉粒体を、スクリューフィーダで切り出し、振動搬送部で分散させ散布する方法が記載されている。また、前記振動搬送部の散布出口において、粉粒体の幅方向分散状態を検知する方法が記載されている。
上記特許文献１及び２に記載された検査装置や検査方法はいずれも、製品の連続製造工程において、製品に含有させる粉粒体の検査を目的としていない。また、特許文献３の検査装置では、散布される粉粒体を撮像対象とせず、粉粒体の散布状態を検出するものではない。
製品の連続製造工程において粉粒体を散布により製品に含有させる場合、粉粒体の均一散布が、製品の品質や性能の安定性の観点から重要となる。例えば、酸化熱を利用した発熱体等においては、発熱特性の観点から、塩化ナトリウム等の電解質が粉粒体として規定内質量で含有されることが必要となる。そのため、製造中に、各種の粉粒体が散布対象物に規定質量の範囲で散布されたかを時機よく検知することが望まれる。この点、特許文献４に記載の散布方法は幅方向の分散状態を検知できても、散布対象物の所定領域、すなわち製品１個毎の粉粒体質量を検査するものではない。
このように、製品の連続製造工程において、散布対象物に散布される粉粒体の質量を散布状況から的確に把握する技術については未だ知られていない。
製品の連続製造工程において粉粒体を散布により製品に含有させる場合、粉粒体の均一散布が、製品の品質や性能の安定性の観点から重要となる。例えば、酸化熱を利用した発熱体等においては、発熱特性の観点から、塩化ナトリウム等の電解質が粉粒体として規定内質量で含有されることが必要となる。そのため、製造中に、各種の粉粒体が散布対象物に規定質量の範囲で散布されたかを時機よく検知することが望まれる。この点、特許文献４に記載の散布方法は幅方向の分散状態を検知できても、散布対象物の所定領域、すなわち製品１個毎の粉粒体質量を検査するものではない。
このように、製品の連続製造工程において、散布対象物に散布される粉粒体の質量を散布状況から的確に把握する技術については未だ知られていない。
本発明は、製品を構成する散布対象物へ散布される粉粒体の質量を散布中に時機よく検知できる粉粒体質量検査方法に関する。
本発明は、製品を構成する散布対象物へ散布される粉粒体の質量を散布中に検査する検査方法であって、
検査初期段階において、撮像される領域を照明部で照らし、自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化画像データを所定時間に蓄積して得られる粉粒体の画素と、前記粉粒体の落下軌道の下方で質量測定器により所定時間に測定される粉粒体の質量とに基づいて、画素と質量との対応関係を一次関数で示す検量線を作成し該検量線を記憶保存する検量線作成・保存工程とを有し、
前記検量線の存在下で、前記製品の製造工程で、撮像される領域を照明部で照らし、前記散布対象物に向けて自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化処理された各二値化画像データから得られる粉粒体の画素から、前記検量線に基づいて、前記二値化画像データ内の粉粒体の質量値を算出する質量演算処理工程と、前記質量演算処理工程における演算結果に基づいて、所定時間に自由落下する前記粉粒体の総質量に対する判定を下す質量判定処理工程を有し、
前記検量線の存在下での処理工程では、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査を行い、かつ、該区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査する粉粒体質量検査方法を提供するものである。
検査初期段階において、撮像される領域を照明部で照らし、自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化画像データを所定時間に蓄積して得られる粉粒体の画素と、前記粉粒体の落下軌道の下方で質量測定器により所定時間に測定される粉粒体の質量とに基づいて、画素と質量との対応関係を一次関数で示す検量線を作成し該検量線を記憶保存する検量線作成・保存工程とを有し、
前記検量線の存在下で、前記製品の製造工程で、撮像される領域を照明部で照らし、前記散布対象物に向けて自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化処理された各二値化画像データから得られる粉粒体の画素から、前記検量線に基づいて、前記二値化画像データ内の粉粒体の質量値を算出する質量演算処理工程と、前記質量演算処理工程における演算結果に基づいて、所定時間に自由落下する前記粉粒体の総質量に対する判定を下す質量判定処理工程を有し、
前記検量線の存在下での処理工程では、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査を行い、かつ、該区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査する粉粒体質量検査方法を提供するものである。
本発明の粉粒体質量検査方法によれば、製品を構成する散布対象物へ連続散布される粉粒体の質量を散布中に時機よく検知することができる。
本発明の粉粒体粉粒体質量検査方法をその好ましい一実施形態に基づいて以下に説明する。
まず、本発明の粉粒体質量検査方法に用いられる好ましい装置の一実施形態について、図１−１を参照しながら以下に説明する。
まず、本発明の粉粒体質量検査方法に用いられる好ましい装置の一実施形態について、図１−１を参照しながら以下に説明する。
図１−１に示す粉粒体質量検査装置１００（以下、検査装置１００ともいう。）は、撮像処理部１０、照明部２０、濃度判定処理部３０、二値化処理部４０、検量線作成部５０、検量線記憶領域部６０、質量演算部７０、質量判定処理部８０、質量測定部５９を有する。なお、これらの各構成部１０から８０のうち、照明部２０と撮像処理部１０が備える後述の撮像手段１１とを除いた部分を画像処理制御部１１０と総称する。この画像処理制御部１１０としては、構成部ごとに分割された装置の集合体からなるものであってもよく、１つの装置からなるものであってもよい。画像処理制御部１１０は、例えば、画像処理ソフトウェア等がインストールされたコンピュータや画像コントローラをもとに構築した装置などが挙げられる。
この構成を有する検査装置１００は、検量線作成機能Ａ、質量判定機能Ｂ及び濃度判定機能Ｃの３つの機能を具備することを特徴とする。
検量線作成機能Ａは、自由落下する粉粒体の撮像画像データを基に、粉粒体を示す画素とその質量との検量線を作成する機能である。検量線は、粉粒体の散布装置の切り出し量等の散布条件の設定のつど、検査初期段階において作成される。「検査初期段階」とは、製品の生産前の準備段階のことであり、製品製造ライン全体を稼働させる前の段階のことをいう。この検量線作成機能Ａは、撮像処理部１０、照明部２０、濃度判定処理部３０、二値化処理部４０、検量線作成部５０、検量線記憶領域部６０及び質量測定部５９の協働により発揮される。
質量判定機能Ｂは、前記検量線を基に実際の製品製造ラインにおいて散布される粉粒体の質量を算出し、質量判定を行う機能である。これは、検量線作成後、撮像処理部１０、照明部２０、濃度判定処理部３０、二値化処理部４０、検量線記憶領域部６０、質量演算部７０及び質量判定処理部８０の協働により発揮される。
濃度判定機能Ｃは、検量線作成機能Ａ及び質量判定機能Ｂの前提となる画像データの濃度（明るさ）判定の機能である。これは、撮像処理部１０、照明部２０及び濃度判定処理部３０の協働により発揮される。
検量線作成機能Ａは、自由落下する粉粒体の撮像画像データを基に、粉粒体を示す画素とその質量との検量線を作成する機能である。検量線は、粉粒体の散布装置の切り出し量等の散布条件の設定のつど、検査初期段階において作成される。「検査初期段階」とは、製品の生産前の準備段階のことであり、製品製造ライン全体を稼働させる前の段階のことをいう。この検量線作成機能Ａは、撮像処理部１０、照明部２０、濃度判定処理部３０、二値化処理部４０、検量線作成部５０、検量線記憶領域部６０及び質量測定部５９の協働により発揮される。
質量判定機能Ｂは、前記検量線を基に実際の製品製造ラインにおいて散布される粉粒体の質量を算出し、質量判定を行う機能である。これは、検量線作成後、撮像処理部１０、照明部２０、濃度判定処理部３０、二値化処理部４０、検量線記憶領域部６０、質量演算部７０及び質量判定処理部８０の協働により発揮される。
濃度判定機能Ｃは、検量線作成機能Ａ及び質量判定機能Ｂの前提となる画像データの濃度（明るさ）判定の機能である。これは、撮像処理部１０、照明部２０及び濃度判定処理部３０の協働により発揮される。
前記３つの機能を組み合わせて具備する検査装置１００は、製品を構成する散布対象物へ連続散布される粉粒体の質量を散布中に時機よく好適に検査することがでる。以下に、検査装置１００の各構成部について詳述する。
撮像処理部１０は、撮像手段１１、保存部１２及び撮像制御部１３を有する。これにより、散布対象物へ向けて自由落下する粉粒体を撮像し撮像画像データ１０Ｗとして保存することができる。
撮像手段１１としは、自由落下する粉粒体を静止画像として撮像できる種々の手段を特に制限なく採用できる。例えば、ＣＣＤ方式のエリアカメラやラインスキャンカメラ）などである。特に、画像処理しやすくするために、撮像素子を有する撮像装置を用いることが好ましく、ラインスキャンカメラを用いることがより好ましい。特に、後述する粉粒体質量検査方法において、検査対象とする画像領域を重複させながらその区分位置をずらして連続的に検査するため、保存データの少量化、処理速度の向上及び時機良い質量異常判定の観点から、ラインスキャンカメラを用いることが好ましい。
撮像素子としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）であってもＣＭＯＳセンサであってもよい。撮像素子は、必ずしもカラー撮像素子である必要はなく、例えば２５６階調のグレースケールでの階調表現ができる撮像素子が好ましく、さらに高階調な階調表現ができる撮像素子がより好ましい。また、撮像素子の２画素もしくは４画素またはそれ以上に複数画素を１画素として、階調表現を高めてもよい。
保存部１２は、撮像手段１１で連続的に撮像された撮像画像データ１０Ｗをその撮像サンプリング数１０Ｃと撮像サンプリング時間１０Ｔと共に時系列で保存する。前記サンプリング数をカウントすることにより１枚１枚撮像できているか確認する。撮像制御部１３は、撮像手段１１による撮像スピード、撮像開始及び停止の制御、撮像画像データ１０Ｗの保存部１２への書き込み及び保存部１２からの読み出しの制御など、撮像処理に関する制御を行う。前記撮像スピードは、自由落下する粉粒体の落下スピード等に合わせて適宜設定すればよい。なお本明細書において、撮像画像データ１０Ｗのうち、検量線作成用のものを１１Ｗ、質量演算及び質量判定用のものを１２Ｗとして区別していうこともある。この撮像画像データ１０Ｗ（１１Ｗ、１２Ｗ）は、撮像手段１１としてラインスキャンカメラを用いた場合は、１ラインごとのライン画像である。該ライン画像は、所定のラインスキャンレート（μｓ単位）で、連続して撮像され保存部１２に蓄積される。
撮像手段１１としは、自由落下する粉粒体を静止画像として撮像できる種々の手段を特に制限なく採用できる。例えば、ＣＣＤ方式のエリアカメラやラインスキャンカメラ）などである。特に、画像処理しやすくするために、撮像素子を有する撮像装置を用いることが好ましく、ラインスキャンカメラを用いることがより好ましい。特に、後述する粉粒体質量検査方法において、検査対象とする画像領域を重複させながらその区分位置をずらして連続的に検査するため、保存データの少量化、処理速度の向上及び時機良い質量異常判定の観点から、ラインスキャンカメラを用いることが好ましい。
撮像素子としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）であってもＣＭＯＳセンサであってもよい。撮像素子は、必ずしもカラー撮像素子である必要はなく、例えば２５６階調のグレースケールでの階調表現ができる撮像素子が好ましく、さらに高階調な階調表現ができる撮像素子がより好ましい。また、撮像素子の２画素もしくは４画素またはそれ以上に複数画素を１画素として、階調表現を高めてもよい。
保存部１２は、撮像手段１１で連続的に撮像された撮像画像データ１０Ｗをその撮像サンプリング数１０Ｃと撮像サンプリング時間１０Ｔと共に時系列で保存する。前記サンプリング数をカウントすることにより１枚１枚撮像できているか確認する。撮像制御部１３は、撮像手段１１による撮像スピード、撮像開始及び停止の制御、撮像画像データ１０Ｗの保存部１２への書き込み及び保存部１２からの読み出しの制御など、撮像処理に関する制御を行う。前記撮像スピードは、自由落下する粉粒体の落下スピード等に合わせて適宜設定すればよい。なお本明細書において、撮像画像データ１０Ｗのうち、検量線作成用のものを１１Ｗ、質量演算及び質量判定用のものを１２Ｗとして区別していうこともある。この撮像画像データ１０Ｗ（１１Ｗ、１２Ｗ）は、撮像手段１１としてラインスキャンカメラを用いた場合は、１ラインごとのライン画像である。該ライン画像は、所定のラインスキャンレート（μｓ単位）で、連続して撮像され保存部１２に蓄積される。
照明部２０は、撮像処理部１０で撮像される領域、すなわち粉粒体が自由落下する軌道上の所定領域を照らす機能を備える。照明部２０としては、撮像処理部１０による撮像に十分な明るさを提供できるものを特に制限なく採用できる。図１−１に示す本実施形態では、撮像処理部１０に対向配置される透過照明方式である。照明部２０は、画像処理制御部１１０（例えば撮像制御部１３）に接続され、照明強度を制御するようにすることが好ましい。これにより、照明の照度が下がり検出される濃度が下がった際に、照明強度を上げ、反対に照明の照度が上がり検出される濃度が上がった際に、照明強度を下げることが出来る。具体的には、例えば濃度判定処理部で検出している濃度値が、最低基準濃度３０Ｑの１.１倍以下の値になった場合、撮像制御部１３にて照明強度を上昇させ、検出濃度値が最低基準濃度３０Ｑの１．２５倍〜２倍の間となるように変更する。このように照明強度を変更することで、所望の明るさを得られるように制御することができる。また、撮像手段１０と照明部２０は、各々が対向するように角度や配置を調整できる機構を設けている。また、照明方式は、本実施形態の透過照明方式でなくとも、反射型照明方式であってもよい。また、照明部２０は、検査装置１００の他の構成と接続されていなくてもよく、撮像処理部１０や照度判定処理部３０等の画像処理制御部１１０に接続されていてもよい。
濃度判定処理部３０は、撮像処理部１０に接続されており、濃度判定機能Ｃの中核をなす。
濃度判定処理部３０は、保存部１２に保存された撮像画像データ１０Ｗ内で粉粒体が映り込まない領域に検出領域３０Ｐを定め、その検出領域３０Ｐの濃度（明るさ）を検出する。さらに濃度判定処理部３０では、二値化処理部４０での二値化処理に好適な濃度の最低基準濃度３０Ｑが設定される。これにより濃度判定処理部３０は、検出した濃度が設定された一定の明るさ（最低基準濃度３０Ｑ）未満の場合に照明異常判定を行う。この場合、濃度判定処理部３０は、検査装置１００による検査工程の全てを停止するための照明不良信号３０Ｘを撮像制御部１３へ送る。一方、対象の画像データが一定の明るさ以上であった場合は、特に信号は発信しない。
このような照明異常判定は、二値化処理の工程に進む前段階でなされ、二値化処理に適正な画像データであるかの判定である。照明異常判定は、照明部２０の故障や照明劣化の検知や、撮像手段１１と照明部２０との位置関係のずれによるカメラ素子へ受光する光量の減少を検知するものである。照明異常判定が発生した場合、検査を実施しないで停止する。
濃度判定処理部３０は、保存部１２に保存された撮像画像データ１０Ｗ内で粉粒体が映り込まない領域に検出領域３０Ｐを定め、その検出領域３０Ｐの濃度（明るさ）を検出する。さらに濃度判定処理部３０では、二値化処理部４０での二値化処理に好適な濃度の最低基準濃度３０Ｑが設定される。これにより濃度判定処理部３０は、検出した濃度が設定された一定の明るさ（最低基準濃度３０Ｑ）未満の場合に照明異常判定を行う。この場合、濃度判定処理部３０は、検査装置１００による検査工程の全てを停止するための照明不良信号３０Ｘを撮像制御部１３へ送る。一方、対象の画像データが一定の明るさ以上であった場合は、特に信号は発信しない。
このような照明異常判定は、二値化処理の工程に進む前段階でなされ、二値化処理に適正な画像データであるかの判定である。照明異常判定は、照明部２０の故障や照明劣化の検知や、撮像手段１１と照明部２０との位置関係のずれによるカメラ素子へ受光する光量の減少を検知するものである。照明異常判定が発生した場合、検査を実施しないで停止する。
二値化処理部４０は、撮像処理部１０に接続されており、保存部１２に保存された撮像画像データ１０Ｗの二値化処理を行い、二値化画像データ４０Ｗを生成する。この二値化処理は、前述のとおり、照明不良信号３０Ｘが発信されない限り行われる。具体的には、二値化閾値４０Ｑを予め設定しておき、これより画像濃度（階調）の低い画素部分を「黒」（階調の下限値：例えば２５６階調であれば０階調）に変換して粉粒体の領域を示す。一方、前記二値化閾値４０Ｑよりも画像濃度（階調）の高い画素部分を「白」（階調の上限値：例えば２５６階調であれば２５５階調）に変換して、粉粒体以外の背景領域を示す。このようにして、二階調からなる二値化画像データ４０Ｗが生成される。生成された二値化画像データ４０Ｗは、対応する撮像画像データ１０Ｗが有する撮像サンプリング時間１０Ｔとともに、撮像処理部１０の保存部１２に書き込まれ保存される。上記の二値化閾値４０Ｑは、適宜任意に設定でき、撮像された粉粒体の画素（撮像面積）を的確に把握できる数値に設定することができる。なお本明細書において、二値化画像データ４０Ｗのうち、検量線作成用のものを４１Ｗ、質量演算及び質量判定用のものを４２Ｗとして区別していうこともある。
この二値化処理部４０においては、後述する、濃淡補正フィルタ処理の機能を備えていることが二値化処理の精度向上の観点から好ましい。
この二値化処理部４０においては、後述する、濃淡補正フィルタ処理の機能を備えていることが二値化処理の精度向上の観点から好ましい。
検量線作成部５０は、撮像処理部１０に接続されており、検査初期段階（製造ライン稼働前の段階）に発揮される検量線作成機能Ａの中核をなす。
検量線作成部５０は、粉粒体の画素Ｖと質量Ｇとの対応関係を一次関数で示す検量線５０Ｆを作成する。前記「粉粒体の画素Ｖ」とは、二値化処理画像データ４０Ｗで「黒」とされた画素数のことである。検量線５０Ｆの作成に際し、前記一次関数の画素Ｖは、所定時間に、撮像処理部１０で蓄積される二値化画像データ４１Ｗから得られる累積した粉粒体の画素４１Ｖに基づく。他方、前記一次関数の質量Ｇは、前記所定時間に、撮像対象とされた粉粒体の落下軌道の下方で質量測定部５９により測定される粉粒体の質量５０Ｇに基づく。質量測定部５９は、検査装置１００に接続され、所定時間経過後に、取得した質量値を検量線作成部５０に送る。また、質量測定部５９は、検査装置１００に接続しなくとも、例えば粉粒体の落下軌道の下方に粉粒体を受け皿などで受け、受け皿に乗った粉粒体をはかりで測定し、その値を検量線作成部５０に入力してもよい。質量測定と同時に、二値化画像データ４１Ｗに基づき累積した粉粒体の画素４１Ｖが検量線作成部５０に蓄積される。所定時間経過後、検量線作成部５０において、得られた粉粒体の画素４１Ｖ及び質量５０Ｇから、重み（質量Ｇ／画素Ｖ）を算出する。その重みが検量線５０Ｆである一次関数の定数として検量線記憶領域部６０に保持される。検量線作成部５０における「所定時間」は、適宜任意に設定できる。散布対象物における１製品あたりの搬送速度に合わせた時間では測定質量が小さい場合は、それより長い時間を設定して、前記重み（質量Ｇ／画素Ｖ）を算出できる。例えば、１製品毎（０．２秒毎）では質量値が小さく測定出来ない場合、６０秒間までの間で適宜設定することができる。
検量線記憶領域部６０は、検量線作成部５０に接続されており、作成された検量線５０Ｆを保存する。
検量線作成部５０は、粉粒体の画素Ｖと質量Ｇとの対応関係を一次関数で示す検量線５０Ｆを作成する。前記「粉粒体の画素Ｖ」とは、二値化処理画像データ４０Ｗで「黒」とされた画素数のことである。検量線５０Ｆの作成に際し、前記一次関数の画素Ｖは、所定時間に、撮像処理部１０で蓄積される二値化画像データ４１Ｗから得られる累積した粉粒体の画素４１Ｖに基づく。他方、前記一次関数の質量Ｇは、前記所定時間に、撮像対象とされた粉粒体の落下軌道の下方で質量測定部５９により測定される粉粒体の質量５０Ｇに基づく。質量測定部５９は、検査装置１００に接続され、所定時間経過後に、取得した質量値を検量線作成部５０に送る。また、質量測定部５９は、検査装置１００に接続しなくとも、例えば粉粒体の落下軌道の下方に粉粒体を受け皿などで受け、受け皿に乗った粉粒体をはかりで測定し、その値を検量線作成部５０に入力してもよい。質量測定と同時に、二値化画像データ４１Ｗに基づき累積した粉粒体の画素４１Ｖが検量線作成部５０に蓄積される。所定時間経過後、検量線作成部５０において、得られた粉粒体の画素４１Ｖ及び質量５０Ｇから、重み（質量Ｇ／画素Ｖ）を算出する。その重みが検量線５０Ｆである一次関数の定数として検量線記憶領域部６０に保持される。検量線作成部５０における「所定時間」は、適宜任意に設定できる。散布対象物における１製品あたりの搬送速度に合わせた時間では測定質量が小さい場合は、それより長い時間を設定して、前記重み（質量Ｇ／画素Ｖ）を算出できる。例えば、１製品毎（０．２秒毎）では質量値が小さく測定出来ない場合、６０秒間までの間で適宜設定することができる。
検量線記憶領域部６０は、検量線作成部５０に接続されており、作成された検量線５０Ｆを保存する。
質量演算部７０は、撮像処理部１０及び検量線記憶領域部６０に接続されており、質量判定処理部８０とともに、検量線作成後の製造ライン稼働中の質量判定機能Ｂの中核をなす。
質量演算部７０は、検量線５０Ｆ作成後に撮像され二値化処理される二値化画像データ４２Ｗに基づき累積した粉粒体の画素４２Ｖから、検量線５０Ｆに基づいて総質量値７７Ｇを算出する。具体的には、散布対象物の１製品に相当する部分が搬送される所定時間分（すなわち前記散布対象物の１製品に相当する部分が粉粒体の散布位置を通過し終わる時間分）の累積した粉粒体の画素４２Ｖに、検量線記憶領域部６０に保存されている検量線５０Ｆの重み（質量Ｇ／画素Ｖ）を乗算することにより、１製品単位当たりの総質量７７Ｇを算出する。質量演算部７０における「所定時間」は、適宜任意に設定でき、搬送される製品となる散布対象物の速度に合わせて設定することが好ましい。前記散布対象物が長尺帯状である場合は、移動中の散布対象物の１製品に相当する領域面積に対して粉粒体を散布する時間である。前記散布対象物が製品単位に既に区分けされて間欠的に搬送される場合は、間隔をあけて移動中の散布対象物の面積に対して粉粒体を散布する時間である。例えば、３００個／分の製品搬送速度ならば６０／３００＝２００ｍｓ（ミリ秒）、４００個／分の速度ならば６０／４００＝１５０ｍｓ（ミリ秒）となる。
質量演算部７０は、検量線５０Ｆ作成後に撮像され二値化処理される二値化画像データ４２Ｗに基づき累積した粉粒体の画素４２Ｖから、検量線５０Ｆに基づいて総質量値７７Ｇを算出する。具体的には、散布対象物の１製品に相当する部分が搬送される所定時間分（すなわち前記散布対象物の１製品に相当する部分が粉粒体の散布位置を通過し終わる時間分）の累積した粉粒体の画素４２Ｖに、検量線記憶領域部６０に保存されている検量線５０Ｆの重み（質量Ｇ／画素Ｖ）を乗算することにより、１製品単位当たりの総質量７７Ｇを算出する。質量演算部７０における「所定時間」は、適宜任意に設定でき、搬送される製品となる散布対象物の速度に合わせて設定することが好ましい。前記散布対象物が長尺帯状である場合は、移動中の散布対象物の１製品に相当する領域面積に対して粉粒体を散布する時間である。前記散布対象物が製品単位に既に区分けされて間欠的に搬送される場合は、間隔をあけて移動中の散布対象物の面積に対して粉粒体を散布する時間である。例えば、３００個／分の製品搬送速度ならば６０／３００＝２００ｍｓ（ミリ秒）、４００個／分の速度ならば６０／４００＝１５０ｍｓ（ミリ秒）となる。
質量判定処理部８０は、質量演算部７０に接続されており、質量演算部７０とともに、検量線作成後の質量判定機能Ｂの中核をなす。
質量判定処理部８０では、散布される粉粒体の規定内質量８０Ｑが設定される。この「規定内質量８０Ｑ」は１製品単位で含有されるべき粉粒体の質量の許容範囲に相当する。
質量判定処理部８０は、上記の粉粒体の総質量７７Ｇのデータを質量演算部７０から受信し、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑであるか否かの判定を行う。その判定にもとづいて、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑの範囲外である場合は、質量不良信号８０Ｘを発信する。一方、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑの範囲内である場合は、質量良品信号８０Ｙを発信する。例えば、規定内質量８０Ｑを１製品当たりＦｇ（グラム）の上下限値±１０％の範囲と定めた場合、その範囲外のものをＮＧ判定とする。その１例を挙げれば、規定内質量８０Ｑを１製品当たり０．１８８ｇで上下限値±１０％とすると、上限値は０．２０６ｇ、下限値は０．１６９ｇとなり、その範囲外のものをＮＧ判定とする。
質量判定処理部８０では、散布される粉粒体の規定内質量８０Ｑが設定される。この「規定内質量８０Ｑ」は１製品単位で含有されるべき粉粒体の質量の許容範囲に相当する。
質量判定処理部８０は、上記の粉粒体の総質量７７Ｇのデータを質量演算部７０から受信し、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑであるか否かの判定を行う。その判定にもとづいて、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑの範囲外である場合は、質量不良信号８０Ｘを発信する。一方、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑの範囲内である場合は、質量良品信号８０Ｙを発信する。例えば、規定内質量８０Ｑを１製品当たりＦｇ（グラム）の上下限値±１０％の範囲と定めた場合、その範囲外のものをＮＧ判定とする。その１例を挙げれば、規定内質量８０Ｑを１製品当たり０．１８８ｇで上下限値±１０％とすると、上限値は０．２０６ｇ、下限値は０．１６９ｇとなり、その範囲外のものをＮＧ判定とする。
質量判定処理部８０は、発信する質量不良信号８０Ｘ及び質量良品信号８０Ｙを、粉粒体質量検査装置１００に接続される別の装置へと送信できるようにされている。その際、質量不良信号８０Ｘ及び質量良品信号８０Ｙに、対象となる製品（良品・不良製品）を特定するための情報（例えば、撮像サンプリング時間１０Ｔなど）が含まれていることが好ましい。これにより、受信する側の装置は、質量不良となる製品に対処するための機能が発揮され得る。
このようにして粉粒体質量検査装置１００は、粉粒体の散布状況から、製品を構成する散布対象物へ連続散布される粉粒体の総質量を散布中に時機よく検知することができる。
このようにして粉粒体質量検査装置１００は、粉粒体の散布状況から、製品を構成する散布対象物へ連続散布される粉粒体の総質量を散布中に時機よく検知することができる。
質量演算部７０及び質量判定処理部８０は、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査処理を実行する。しかも前記区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査処理を実行する。これにより、粉粒体の散布量について時系列で粗密がある場合にこれをより的確に把握し、前記質量の良・不良の判定をより精度よく行うことができる。この点については後述する粉粒体質量検査方法において詳述する。
さらに粉粒体質量検査装置１００は、図１−２に示すように、均一性判定処理部９０を有する態様であってもよい。この均一性判定処理部９０は、撮像処理部１０に接続されている。均一性判定処理部９０は、撮像処理部１０に保存されている撮像画像データ１２Ｗを図１８に示すように幅方向に左右の２つウィンドウ領域に区分してとらえ、これに対応する二値化画像データ４２Ｗから粉粒体の均一性判定の処理をする。すなわち幅方向における粉粒体の分散性を判断する。前記幅方向とは、粉粒体の落下方向に対して直交する方向であり、粉粒体の散布幅である。
前記判定処理としては具体的には次のとおりである。前記左側計測ウィンドウ内で二値化処理される二値化画像データ４２Ｗ＿ＬＦの粉粒体の画像４２Ｖ＿ＬＦと、前記右側計測ウィンドウ内で二値化処理される二値化画像データ４２Ｗ＿ＲＴの粉粒体の画像４２Ｖ＿ＲＴとの比率（分散比Ｒ）を算出する。その分散比Ｒが規定範囲内であるか否かで、粉粒体の散布状態の均一状態を判定する。その判定にもとづいて、分散比Ｒが規定範囲外である場合は、均一性不良信号９０Ｘを発信する。一方、分散比Ｒが規定範囲内である場合は、均一性良品信号９０Ｙを発信する。例えば、規定分散比を１製品当たりＨの上下限値±１０％と定めた場合、その範囲外のものをＮＧ判定とする。その１例を挙げれば、１製品当たり１．０で上下限値±１０％とすると、上限値は１．１、下限値は０．９となり、その範囲外のものをＮＧ判定とする。
前記判定処理としては具体的には次のとおりである。前記左側計測ウィンドウ内で二値化処理される二値化画像データ４２Ｗ＿ＬＦの粉粒体の画像４２Ｖ＿ＬＦと、前記右側計測ウィンドウ内で二値化処理される二値化画像データ４２Ｗ＿ＲＴの粉粒体の画像４２Ｖ＿ＲＴとの比率（分散比Ｒ）を算出する。その分散比Ｒが規定範囲内であるか否かで、粉粒体の散布状態の均一状態を判定する。その判定にもとづいて、分散比Ｒが規定範囲外である場合は、均一性不良信号９０Ｘを発信する。一方、分散比Ｒが規定範囲内である場合は、均一性良品信号９０Ｙを発信する。例えば、規定分散比を１製品当たりＨの上下限値±１０％と定めた場合、その範囲外のものをＮＧ判定とする。その１例を挙げれば、１製品当たり１．０で上下限値±１０％とすると、上限値は１．１、下限値は０．９となり、その範囲外のものをＮＧ判定とする。
次に、本発明の粉粒体質量検査方法の好ましい一実施形態について、図２〜１８を参照して説明する。ここでは、図１−１又は図１−２に示す検査装置を本件検査方法の好ましい検査装置として用いる。また、検査対象の粉粒体散布装置は、図３に示す、発熱体に含有される電解質としての塩化ナトリウムの粉粒体の散布装置を用いる。
図２に示すとおり、本実施形態の粉粒体質量検査方法は、検査初期工程Ａ１と検量線作成後の検査工程Ｂ１とを有する。検査初期工程Ａ１は、検査装置１００の検量線作成機能Ａを利用して行う一連の処理工程である。検量線作成後の検査工程Ｂ１は、前記検量線の存在下で、検査装置１００の質量判定機能Ｂを利用して行う一連の処理工程である。また、検査初期工程Ａ１及び検量線作成後の検査工程Ｂ１はそれぞれ、検査装置１００の濃度判定機能Ｃを利用する。この粉粒体質量検査方法については、検査対象の製品である発熱体の概要をまず説明し、さらに図３を参照して発熱体製造に用いられる散布装置について説明した上で詳述する。
まず、ここでの発熱体は、基材シートの少なくとも一面側に、酸化反応を起こす被酸化性金属、電解質である塩化ナトリウムの粉粒体及び水を含む発熱組成物の層を備える。塩化ナトリウムの粉粒体の含有質量は、発熱体の発熱特性を左右する重要な要素の１つとなる。
この発熱体の製造方法は、長尺の基材シート上に前記粉粒体としての電解質（塩化ナトリウム）の粉粒体を散布する工程と、電解質を含まず、かつ非酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する工程とを有する。前記粉粒体の散布工程と前記塗料の塗工工程とは、この順、逆順、又は同時に行うことができる。本実施形態では、前記塗料を塗工する工程の後に、前記粉粒体を散布する工程が行われる。すなわち、本実施形態において、前記基材シートに前記塗料が塗布されたものが、粉粒体の散布対象物となる。
この発熱体の製造方法は、長尺の基材シート上に前記粉粒体としての電解質（塩化ナトリウム）の粉粒体を散布する工程と、電解質を含まず、かつ非酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する工程とを有する。前記粉粒体の散布工程と前記塗料の塗工工程とは、この順、逆順、又は同時に行うことができる。本実施形態では、前記塗料を塗工する工程の後に、前記粉粒体を散布する工程が行われる。すなわち、本実施形態において、前記基材シートに前記塗料が塗布されたものが、粉粒体の散布対象物となる。
図３には、検査対象の粉粒体散布装置３００（以下、単に散布装置３００ともいう。）が示されている。散布装置３００は、前述のとおり、発熱体に含有される電解質としての塩化ナトリウムの粉粒体２０２の散布装置であり、粉粒体の散布工程２１０を実行する。散布装置３００は、凝集性の高い塩化ナトリウムを一定の粒径として散布するため、粉粒体２０２を一時貯蔵するホッパ３０１、スクリューフィーダ３０２、円筒状の排出口３０３、粉粒体を水平方向に搬送するトラフ３０４、トラフ３０４の一端側に片持ち梁の状態でトラフ３０４を振動させる振動体３０５を有する。トラフ３０４と振動体３０５とを合わせて振動フィーダ３０６という。
粉粒体散布装置３００においては、ホッパ３０１内の粉粒体２０２が、スクリューフィーダ３０２により小分け切り出しされながら定量的に搬出される。搬出された粉粒体２０２はトラフ３０４の電磁フィーダ３０５配置位置で受け取られ、電磁フィーダ３０５の振動で好適に分散されながらトラフ３０４の終端部３０４Ａ側へ移動する。粉粒体２０２は終端部３０４Ａから自由落下し、搬送コンベア（図示せず）で搬送されてくる散布対象物２０６に連続的に散布される。散布対象物２０６は、前述のとおり、基材シート２０１上に非酸化性金属の粒子及び水を含む塗料２０５を塗布したものである。スクリューフィーダ３０２と振動フィーダ３０６との組み合わせにより、凝集の解消が進み、粉粒体２０２が分散した状態で散布される。
散布装置３００を用いた場合、散布時の粉粒体の平均粒径は一般的に４４０〜５００μｍ程度で比較的均一化されている。この粒径の均一化は、製品である発熱体の発熱特性にとっても検査の精度にとっても好ましい。
粉粒体散布装置３００においては、ホッパ３０１内の粉粒体２０２が、スクリューフィーダ３０２により小分け切り出しされながら定量的に搬出される。搬出された粉粒体２０２はトラフ３０４の電磁フィーダ３０５配置位置で受け取られ、電磁フィーダ３０５の振動で好適に分散されながらトラフ３０４の終端部３０４Ａ側へ移動する。粉粒体２０２は終端部３０４Ａから自由落下し、搬送コンベア（図示せず）で搬送されてくる散布対象物２０６に連続的に散布される。散布対象物２０６は、前述のとおり、基材シート２０１上に非酸化性金属の粒子及び水を含む塗料２０５を塗布したものである。スクリューフィーダ３０２と振動フィーダ３０６との組み合わせにより、凝集の解消が進み、粉粒体２０２が分散した状態で散布される。
散布装置３００を用いた場合、散布時の粉粒体の平均粒径は一般的に４４０〜５００μｍ程度で比較的均一化されている。この粒径の均一化は、製品である発熱体の発熱特性にとっても検査の精度にとっても好ましい。
この粉粒体散布装置３００に対して粉粒体質量検査装置１００は、図４に示すように、粉粒体２０２の落下軌道空間を間に挟んで撮像手段１１と照明部２０とが対向するようにして、配置されている。
ここで、本実施形態の粉粒体質量検査方法における検査初期工程Ａ１について、図４の装置の概要構成図と図２（Ａ）のフローチャート図とを参照して、詳細に説明する。
検査初期工程Ａ１は、粉粒体２０２の散布装置３００の切り出し量等の散布条件の設定のつど、検査初期段階において実行される。したがって検査初期工程Ａ１は、散布装置３００の設定条件にあった適正な検量線が得られる限り、発熱体の製造ライン上、製造ライン以外のいずれで実施されてもよい。
まず、各装置を図４のように配置した状態で、粉粒体２０２の落下軌道の下方に質量測定部５９を設置する。質量測定部５９としては、受け取る粉粒体の質量を時系列で計測できるものであれば特に制限なく採用できる。例えば、ロードセルに粉粒体受け皿又は検量皿のみを設置したものなどが挙げられる。
次いで、検査装置１００の電源を入れて稼働させる。照明部２０が検査装置１００と連動していない場合は、照明部２０の電源も入れる。次いで、撮像処理部１０において、撮像スピードや検量線作成のための「所定時間」、その他の諸条件を入力する。また、濃度判定処理部３０では検出領域３０Ｐ及び濃度の最低基準濃度３０Ｑの設定を行い、二値化処理部４０では二値化閾値４０Ｑの設定を行う。次いで散布装置３００の電源を入れて、スクリューフィーダ３０２の回転率等の設定で粉粒体２０２の切り出し量を決める。その後、散布装置３００を稼働し、検査装置１００に撮像開始の入力を行い、撮像処理を実行する（撮像処理工程Ａ１１）。この撮像処理工程Ａ１１により、前述のとおり、撮像画像データ１１Ｗが、その撮像サンプリング時間１０Ｔと共に時系列で保存部１２に保存される。
検査初期工程Ａ１は、粉粒体２０２の散布装置３００の切り出し量等の散布条件の設定のつど、検査初期段階において実行される。したがって検査初期工程Ａ１は、散布装置３００の設定条件にあった適正な検量線が得られる限り、発熱体の製造ライン上、製造ライン以外のいずれで実施されてもよい。
まず、各装置を図４のように配置した状態で、粉粒体２０２の落下軌道の下方に質量測定部５９を設置する。質量測定部５９としては、受け取る粉粒体の質量を時系列で計測できるものであれば特に制限なく採用できる。例えば、ロードセルに粉粒体受け皿又は検量皿のみを設置したものなどが挙げられる。
次いで、検査装置１００の電源を入れて稼働させる。照明部２０が検査装置１００と連動していない場合は、照明部２０の電源も入れる。次いで、撮像処理部１０において、撮像スピードや検量線作成のための「所定時間」、その他の諸条件を入力する。また、濃度判定処理部３０では検出領域３０Ｐ及び濃度の最低基準濃度３０Ｑの設定を行い、二値化処理部４０では二値化閾値４０Ｑの設定を行う。次いで散布装置３００の電源を入れて、スクリューフィーダ３０２の回転率等の設定で粉粒体２０２の切り出し量を決める。その後、散布装置３００を稼働し、検査装置１００に撮像開始の入力を行い、撮像処理を実行する（撮像処理工程Ａ１１）。この撮像処理工程Ａ１１により、前述のとおり、撮像画像データ１１Ｗが、その撮像サンプリング時間１０Ｔと共に時系列で保存部１２に保存される。
次いで、濃度判定処理工程Ｃ１１を、濃度判定処理部３０において設定されたタイミングで行う。すなわち、撮像画像データ１１Ｗの濃度を検出し、濃度の最低基準濃度３０Ｑとの比較を行う。検出した濃度が設定された一定の明るさ（最低基準濃度３０Ｑ）以下の場合に照明異常判定Ｃ１２を行う。この場合、濃度判定処理部３０は、検査装置１００による検査工程の全てを停止するための照明不良信号３０Ｘを撮像制御部１３へ送る。これにより、検査装置１００全体が停止する。停止後に、照明部３０を調節して、再度検量線作成工程Ａ１を実行することとなる。
一方、対象の画像データが一定の明るさ以上であった場合は、特に信号は発信されず次の二値化処理工程Ａ１２へと進む。例えば、図５の撮像画像データ１１Ｗであれば、粉粒体２０２と背景とのコントラストが明確である。この撮像画像データ１１Ｗであれば、図６に示されるように粉粒体２０２の１粒単体のものや複数が集まった状態のものまで明確に確認できる。これにより二値化処理が適正にされる。
一方、対象の画像データが一定の明るさ以上であった場合は、特に信号は発信されず次の二値化処理工程Ａ１２へと進む。例えば、図５の撮像画像データ１１Ｗであれば、粉粒体２０２と背景とのコントラストが明確である。この撮像画像データ１１Ｗであれば、図６に示されるように粉粒体２０２の１粒単体のものや複数が集まった状態のものまで明確に確認できる。これにより二値化処理が適正にされる。
前述した濃度判定処理工程Ｃ１１は、間断なく自由落下する微小な粉粒体を的確にとらえるためになされる。そのため、濃度の最低基準濃度３０Ｑは、検査対象の粉粒体２０２の粒径などに決められる。そのため一律には定められないが、例えば前述の平均粒径４４０〜５００μｍ程度の粉粒体では、最低基準濃度３０Ｑを濃度５０と定めることができる。
次いで、二値化処理部４０において、撮像処理部１０の保存部１２に保存された撮像画像データ１１Ｗの二値化処理工程Ａ１２を行い、二値化画像データ４１Ｗを生成する。
二値化処理工程Ａ１２においては、濃淡補正フィルタ処理がなされることが好ましい。これにより、二値化処理に対する濃度影響が非常に小さく抑えられる。この濃淡補正フィルタ処理とは、入力画像と、入力画像から作成された内部処理画像とを差分演算することで、背景の濃淡変化を除去し、照明ムラ・照明劣化の影響を抑制することができるフィルタ処理である。これにより、撮像画像データ１２Ｗの明るさムラを低減して所望の粉粒体の画素部分のみを抽出することができ、濃度が広い範囲にふれても適正な二値化処理が可能である。
二値化処理の内容は前述したとおりであり、二値化閾値４０Ｑを境に０階調と１階調とに変換する。例えば、図７は、図５の撮像画像データ１１Ｗから二値化画像データ４１Ｗを生成し、図６に対応した部分拡大図である。図７では黒色部分が粉粒体２０２を示している。黒色部分の大きさや配置が、図６の撮像画像データ１１Ｗに写った塩化ナトリウムの粉粒体２０２の大きさや配置と一致しており、適正な二値化処理がなされている。この二値化画像データ４１Ｗから粉粒体の画素数を把握できる。二値化画像データ４１Ｗは、次の検量線作成工程のため、撮像処理部１０の保存部１２に保存される。
二値化処理工程Ａ１２においては、濃淡補正フィルタ処理がなされることが好ましい。これにより、二値化処理に対する濃度影響が非常に小さく抑えられる。この濃淡補正フィルタ処理とは、入力画像と、入力画像から作成された内部処理画像とを差分演算することで、背景の濃淡変化を除去し、照明ムラ・照明劣化の影響を抑制することができるフィルタ処理である。これにより、撮像画像データ１２Ｗの明るさムラを低減して所望の粉粒体の画素部分のみを抽出することができ、濃度が広い範囲にふれても適正な二値化処理が可能である。
二値化処理の内容は前述したとおりであり、二値化閾値４０Ｑを境に０階調と１階調とに変換する。例えば、図７は、図５の撮像画像データ１１Ｗから二値化画像データ４１Ｗを生成し、図６に対応した部分拡大図である。図７では黒色部分が粉粒体２０２を示している。黒色部分の大きさや配置が、図６の撮像画像データ１１Ｗに写った塩化ナトリウムの粉粒体２０２の大きさや配置と一致しており、適正な二値化処理がなされている。この二値化画像データ４１Ｗから粉粒体の画素数を把握できる。二値化画像データ４１Ｗは、次の検量線作成工程のため、撮像処理部１０の保存部１２に保存される。
二値化閾値４０Ｑは、粉粒体２０２の粒径やその粒径のばらつき、すなわち、撮像画像データでの粉粒体２０２部分の階調のばらつきによって決められる（図８参照）。そのため一律には定められないが、例えば前述の平均粒径４４０〜５００μｍ程度の粉粒体では、図９及び１０に示すように、２００〜２４０階調の安定領域で設定することが好ましく、２２０階調に設定することがより好ましい。
次いで、検量線作成工程Ａ１３を、検量線作成部５０において行う。ここでは、前述のとおり、粉粒体の画素Ｖと質量Ｇから得られた重み（質量Ｇ／画素Ｖ）を定数とする一次関数で表される検量線５０Ｆを作成する。これは、検量線作成のための「所定時間」の間の、二値化画像データ４１Ｗに基づいて累積した粉粒体の画素４１Ｖと、質量測定部５９で測定された質量５０Ｇとに基づいてなされる。これにより、散布装置３００の散布条件に対応した検量線が得られる。
この検量線５０Ｆを検量線記憶領域部６０に保存して（検量線保存工程Ａ１４）、本実施形態の粉粒体質量検査方法における検量線作成工程Ａ１が終了する。
この検量線５０Ｆを検量線記憶領域部６０に保存して（検量線保存工程Ａ１４）、本実施形態の粉粒体質量検査方法における検量線作成工程Ａ１が終了する。
次に、本実施形態の検量線作成後の検査工程Ｂ１について説明する。本実施形態では、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査を行い、かつ、該区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査することを特徴とする。この方法によれば、粉粒体の散布量に時系列で粗密が生じた場合でも、前記区分位置をずらすことで粗密の分布を細かく検査できる。
この点につき具体例として図１１（Ａ）〜（Ｄ）、図１２及び図１３を挙げて説明する。図１１（Ａ）〜（Ｄ）及び図１２に示した粉粒体の模式図は、自由落下する粉粒体に対してラインスキャンカメラで撮像したライン画像を上（Ｚ１）から下（Ｚ２）に時系列で並べて示している。すなわち各図の縦軸Ｚは撮像した時間軸を示しており、これに沿った粉粒体２０２の配列は粉粒体の散布状態の変化をＺ１からＺ２へと時系列で示している。また、この縦軸Ｚ（Ｚ１からＺ２）に沿った粉粒体２０２の配列は、粉粒体の散布対象物への着地の順番を示し、散布対象物の搬送方向における川下から川上へ向かう粉粒体の散布位置の相対的関係を示す。さらに図１１（Ａ）〜（Ｄ）では、検査対象とする散布対象物の１製品単位に区分した撮像画像データを区分枠２０２Ａで示している。区分枠２０２Ａの縦軸の長さＴ１が、散布対象物の搬送方向に沿った１製品単位の領域に対応する。この長さＴ１の範囲で粉粒体２０２全体が規定質量内にあるかどうかを後述の工程で判定することとなる。
図１１（Ａ）のように縦軸Ｚに沿って均一な散布状態の場合、一定のピッチで区分すれば質量判定処理は的確になされる。しかし、図１１（Ｂ）に示すように粉粒体２０２の密な部分２０２Ｂと疎な部分２０２Ｃが混在する場合、その区分の仕方によって質量の良・不良の判定が異なり、不良部分を見逃すことにもなり兼ねない。特に図１１に示す振動フィーダ３０６による散布の場合、振動周期によって１区分枠２０２Ａ内に複数の粗密が見られる。例えば図１２（Ａ）の撮像画像データ及び（Ｂ）の二値化画像データに示すように、１区分枠のライン画像の撮像時間２００ｍｓの間には、振動フィーダ３０６の周期０．０１３７９秒に合わせて、１５か所の粉粒体の密部２０２Ｂが確認できる。
この点につき具体例として図１１（Ａ）〜（Ｄ）、図１２及び図１３を挙げて説明する。図１１（Ａ）〜（Ｄ）及び図１２に示した粉粒体の模式図は、自由落下する粉粒体に対してラインスキャンカメラで撮像したライン画像を上（Ｚ１）から下（Ｚ２）に時系列で並べて示している。すなわち各図の縦軸Ｚは撮像した時間軸を示しており、これに沿った粉粒体２０２の配列は粉粒体の散布状態の変化をＺ１からＺ２へと時系列で示している。また、この縦軸Ｚ（Ｚ１からＺ２）に沿った粉粒体２０２の配列は、粉粒体の散布対象物への着地の順番を示し、散布対象物の搬送方向における川下から川上へ向かう粉粒体の散布位置の相対的関係を示す。さらに図１１（Ａ）〜（Ｄ）では、検査対象とする散布対象物の１製品単位に区分した撮像画像データを区分枠２０２Ａで示している。区分枠２０２Ａの縦軸の長さＴ１が、散布対象物の搬送方向に沿った１製品単位の領域に対応する。この長さＴ１の範囲で粉粒体２０２全体が規定質量内にあるかどうかを後述の工程で判定することとなる。
図１１（Ａ）のように縦軸Ｚに沿って均一な散布状態の場合、一定のピッチで区分すれば質量判定処理は的確になされる。しかし、図１１（Ｂ）に示すように粉粒体２０２の密な部分２０２Ｂと疎な部分２０２Ｃが混在する場合、その区分の仕方によって質量の良・不良の判定が異なり、不良部分を見逃すことにもなり兼ねない。特に図１１に示す振動フィーダ３０６による散布の場合、振動周期によって１区分枠２０２Ａ内に複数の粗密が見られる。例えば図１２（Ａ）の撮像画像データ及び（Ｂ）の二値化画像データに示すように、１区分枠のライン画像の撮像時間２００ｍｓの間には、振動フィーダ３０６の周期０．０１３７９秒に合わせて、１５か所の粉粒体の密部２０２Ｂが確認できる。
このような粉粒体２０２の粗密散布に対して、本実施形態では精度よい粉粒体の質量把握のため、図１１（Ｃ）のように区分枠２０２Ａのピッチをずらして検査処理を行う。図１１（Ｃ）の具体例では、半ピッチずつ区分枠をずらしている。すなわち、１区分枠２０２Ａの中間に新たな区分位置（区分開始位置）２０２Ｅを設定し重複領域２０２Ｄを設けながら、次の領域を含めて新たな１区分枠２０２Ａを画定している。これにより重複領域２０２Ｄに対して異なる区分枠で２回検査を実施している。図１１（Ｃ）で示した区分枠２０２Ａの設定は、図１１（Ｄ）で示すようにそれぞれ分離して示すと、７つの区分枠で確定して質量の良（ＯＫ）・不良（ＮＧ）の判定を行っている。左右の区分枠で重複領域２０２Ｄを持たせながら異なる判定であり、不良部分をより精度よく検出することができる。この区分位置２０２Ｅは、図１２（Ｃ）に示すような、１区分枠に対し半ピッチずらした中間に１つ設ける場合に限らず、２以上の複数設ける場合でもよい。
このよう検査処理は、図１１に示す長尺の画像に対して実行されてもよいが、保存画像を１区分枠に限定するなど保存データ量を抑えて次のようにして実行することが、保存データの少量化、処理速度の向上及び時機良い質量異常判定の観点から好ましい。その画像処理としては、図１３に示すように、保存部１２に保存された、１区分枠に相当するライン数の撮像画像データに対して、区分位置をずらして新区分位置２０２Ｅを設定し、該新区分位置２０２Ｅよりも前のライン画像２０２Ｆを消去する。次いで、残った重複領域２０２Ｄのライン画像にさらに新たなライン画像２０２Ｇを追加し、散布対象物の１製品単位に区分した新たな区分枠２０２Ａの画像データを生成する。このようにして重複領域２０２Ｄを残しながら時系列で検査処理を行う。この画像の処理方法には、ラインスキャンカメラを用いることが好ましい。
この図１３に示すような画像処理による検量線作成後の検査工程Ｂ１の詳細について、図１４の装置の概要構成図、図２（Ｂ）のフローチャート図を参照して以下に述べる。この場合の撮像手段１１としてラインスキャンカメラを用いる。
この図１３に示すような画像処理による検量線作成後の検査工程Ｂ１の詳細について、図１４の装置の概要構成図、図２（Ｂ）のフローチャート図を参照して以下に述べる。この場合の撮像手段１１としてラインスキャンカメラを用いる。
検量線作成後の検査工程Ｂ１は、検量線５０Ｆが作成された後、質量測定部５９を取り除き、製品の製造ライン全体を稼働させた状態で行われる。まず、検査装置１００の電源を入れて質量判定の基準となる規定内質量８０Ｑや質量演算のための「所定時間」等を設入力する。次いで散布装置３００の電源を入れて、スクリューフィーダ３０２の回転率等の設定を検量線５０Ｆ作成時の状態とする。その後、製造ライン全体を稼働させ、検査装置１００による検査を開始する。製造ラインでは、粉粒体散布装置３００が稼働し、搬送ベルト３０７で搬送されてくる散布対象物２０６に対し、連続的に粉粒体２０２を散布する。
次いで粉粒体質量検査装置１００において、撮像処理工程Ｂ１１を行う。具体的には、撮像処理工程Ｂ１１において、まず保存部１２にあるライン画像を全て消去する（Ｓ１工程）。次いでラインスキャンカメラが、撮像制御部１３が発するライントリガの周期でライン画像を撮像する（Ｓ２工程）。この撮像は、検査対象とする散布対象物の１製品に相当するライン画像が蓄積されるまで行われる（Ｓ３工程）。前記「１製品に相当するライン画像」とは、搬送方向に区分される散布対象物の１製品に相当する領域に対して粉粒体が散布される時間内に、ラインスキャンカメラが撮像したライン画像である。これは前述した区分枠２０２Ａの画像に相当する。なお、前記ライントリガは、自由落下する粉粒体の落下速度やラインスキャンカメラの分解能（距離）によって決められる。前記落下速度はラインスキャンカメラによるスキャン検出位置による。例えば、スキャン位置がトラフ先端から下方４０ｍｍの位置とし、ラインスキャンの幅方向１３０ｍｍで２０４８画素とすると、落下速度Ｖは０．８８５ｍ／ｓ、分解能０．０６３７ｍｍである。この場合のライントリガ周期は、７２μｓ（＝分解能／落下速度Ｖ＝０．０６３７／０．８８５）となる。
散布対象物の１製品に相当するライン画像が蓄積されると、これに基づいて散布対象物の１製品に相当する撮像画像データを生成する（Ｓ４工程）。
散布対象物の１製品に相当するライン画像が蓄積されると、これに基づいて散布対象物の１製品に相当する撮像画像データを生成する（Ｓ４工程）。
次いで、濃度判定処理工程Ｃ１１及び二値化処理工程Ｂ１２を、検査初期工程Ａ１と同様にして行う。検量線作成後の検査工程Ｂ１においても、二値化処理工程Ｂ１２で濃淡補正フィルタ処理がなされることが好ましい。これにより、二値化処理に対する濃度影響が非常に小さく抑えられている。そのため、濃度の最低基準濃度３０Ｑを検量線作成工程Ａ１よりもかなり低水準に抑えることができる。すなわち照明異常による検査中止の可能性が低く、かつ、適正な二値化処理で粉粒体２０２の画素の的確な把握が可能となる。これにより、製品の連続生産ラインの稼働中に、連続散布される粉粒体２０２の散布量をさらに時機よく検査することができる。また、照明の長寿命化にもつながる。
この点につき図１５の具体例を参照して説明する。図１５（Ａ）のグラフのとおり、濃淡補正フィルタ処理をすると、濃度４７以上であれば安定した画素数を検知できている。図１５（Ｂ）の濃度４７と暗い状態において、元画像（撮像画像データ１２Ｗ）では粉粒体２０２をほとんど認識できない状況である。しかし、これを濃淡補正フィルタ処理することで、二値化画像データ４２Ｗで粉粒体２０２を的確に認識できている。これは、図１５（Ｂ）の濃度１４８と明るい状態での二値化画像データ４２Ｗの粉粒体の認識と実質変わらない。すなわち、濃淡補正フィルタ処理により照明の影響を低く抑えて、二値化処理が高いレベルで安定的になされる。前記濃度４７は、照明の照度ボリュームを５０として使用した状態であり、通常の照明器具の水準としては２０％以下の出力であり、低水準の数値である。このように、濃淡補正フィルタ処理を行うと、かなり低い水準の濃度にも適切に対応した二値化処理が可能である。
これにより、製造ライン稼働中に休みなく散布され続ける平均粒径４４０〜５００μｍ程度の微細な粉粒体２０２を精度良く捉えることができる。そして、製造ラインを止めることなく、時機よく的確に質量を検知することができる。
これにより、製造ライン稼働中に休みなく散布され続ける平均粒径４４０〜５００μｍ程度の微細な粉粒体２０２を精度良く捉えることができる。そして、製造ラインを止めることなく、時機よく的確に質量を検知することができる。
また図１５の具体例において、照明部２０が画像処理制御部１１０に接続され照明強度が制御される場合、次のように照明強度を調節して二値化処理をより安定的なものとする撮像が可能となる。すなわち、最低基準濃度値３０Ｑを４７と設定した場合、検出濃度値が４７×１．１＝５１以下になったときに、検出濃度値が５８〜９４の範囲（最低基準濃度値３０Ｑの１．２５倍〜２倍の範囲）に入るように照明ボリュームを５０から増加減させて照明強度を適正化させることができる。
次いで、質量演算処理工程Ｂ１３を質量演算部７０にて行う。前述のとおり、質量演算のための「所定時間」の間に、二値化画像４２Ｗに基づいて累積した粉粒体の画素４２Ｖから、検量線５０Ｆに基づいて、総質量７７Ｇ（すなわち１製品単位当たりの総質量７７Ｇ）を算出する。
次いで、質量判定処理工程Ｂ１４を質量判定処理部８０にて行う。これにより、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑの範囲外であれば質量異常判定を行い、質量不良信号８０Ｘを発信する。一方、総質量７７Ｇが規定内質量８０Ｑの範囲内であれば、質量良品信号８０Ｙを発信する。質量不良信号８０Ｘ及び質量良品信号８０Ｙには、対象となる製品（良品・不良製品）を特定する情報（撮像サンプリング時間１０Ｔなど）が含まれていることが好ましい。また、撮像位置から散布対象物２０６までの距離や散布対象物２０６の搬送速度、撮像から信号発信までの時間が、対象となる製品（良品・不良製品）を特定する情報として加味されることが好ましい。
次いで、次の検査を行うか否かの判断を行う（Ｂ１７工程）。製造ライン稼働中は検査実行の判断をし、撮像処理工程Ｂ１１に戻る。その際、図１３に示すように、保存部１２に保存された１区分枠の撮像画像データに対して、区分位置をずらして新区分位置２０２Ｅを設定し、該新区分位置２０２Ｅよりも前のライン画像２０２Ｆを消去する（Ｓ５工程）。次いで、残った重複領域２０２Ｄのライン画像にさらに新たなライン画像２０２Ｇを追加し、散布対象物の１製品単位に区分した新たな区分枠２０２Ａの撮像画像データを生成する（Ｓ２工程からＳ４工程）。このようにして、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査を行い、かつ、該区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査が実行される。
以上の「検量線作成後の検査工程Ｂ１」における各工程は、製造ライン稼働中繰り返し行われ、検査中止の操作により本実施形態の粉粒体質量検査が終了する。
以上の「検量線作成後の検査工程Ｂ１」における各工程は、製造ライン稼働中繰り返し行われ、検査中止の操作により本実施形態の粉粒体質量検査が終了する。
上記の重複領域２０２Ｄを残しながら区分位置をずらして行う検査処理は、図１６に示すように、１ピッチ（１区分枠）１パルス内に検査周期のパルスを複数発信することで実行することができる。すなわち、検査周期のパルスに合わせて、新たな区分位置２０２Ａと新たな区分枠２０２Ａの生成がなされる。また、この検査周期に合わせて、１ピッチ内に複数の質量異常判定を行い、質量不良信号８０Ｘまたは質量良品信号８０Ｙを発信する。この制御は、画像処理制御部１１０で行われ、撮像制御部１３で行われることが好ましい。
また、本実施形態の粉粒体質量検査方法においては、図１７に示すように、前述の質量演算処理工程Ｂ１３で用いる二値化画像データ４２Ｗに対し、均一性判定処理工程Ｄ１１を行ってもよい。これは、前述のとおり、図１−２に示した粉粒体の検査装置における均一性判定処理部９０にて行われる粉粒体の幅方向の均一性検査である。この均一性判定処理工程Ｄ１は、検量線作成後の検査工程Ｂ１の一部をなすものであり、前述した質量演算処理工程Ｂ１３及び質量判定処理Ｂ１４と平行して行われる。なお、この２分割は、前述した質量演算処理工程Ｂ１３での処理でなされていてもよい。
この処理では、前述のとおり、左側計測ウィンドウ及び右側計測ウィンドウ（図１８参照）の粉粒体の分散比Ｒを求め、分散比Ｒが規定範囲外であれば均一性異常判定を行い、均一性不良信号９０Ｘを発信する。一方、分散比Ｒが規定範囲内であれば、均一性良品信号９０Ｙを発信する。以上の検査工程は、製造ライン稼働中繰り返し行われ、検査中止の操作により本実施形態の粉粒体質量検査が終了する。
この処理では、前述のとおり、左側計測ウィンドウ及び右側計測ウィンドウ（図１８参照）の粉粒体の分散比Ｒを求め、分散比Ｒが規定範囲外であれば均一性異常判定を行い、均一性不良信号９０Ｘを発信する。一方、分散比Ｒが規定範囲内であれば、均一性良品信号９０Ｙを発信する。以上の検査工程は、製造ライン稼働中繰り返し行われ、検査中止の操作により本実施形態の粉粒体質量検査が終了する。
この質量不良信号８０Ｘ若しくは質量良品信号８０Ｙ、又は、これに加えて均一性不良信号９０Ｘ若しくは均一性良信号９０Ｙは、本実施形態において検査装置１００に接続された制御装置４００で受信される（図１４参照）。制御装置４００は、受信信号に基づき、排出装置であるフライトコンベア５００に指示を出す。具体的には、質量不良信号８０Ｘに基づく排出信号４００Ｘをだす。または質量不良信号８０Ｘとともに均一性不良信号９０Ｘに基づく排出信号４００Ｘをだす。これを受けたフライトコンベア５００は、排出信号４００Ｘに基づいて、対象となる製品を特定し製造ラインから排出する。すなわち、制御装置４００及び排出装置であるフライトコンベア５００とで不良品排出処理工程が実行される。
本実施形態においては、散布中の粉粒体２０２の撮像画像データ１２Ｗに基づいて、その後の下流側で加工され複数の発熱体（製品）となったものから不良品（排出対象品）を特定している。これは、散布対象物２０６が塩化ナトリウムを得て発熱組成物２０３を具備し、その後工程で完成品の発熱体２０８に変化し、その中から不良品（排出対象品）を特定することを意味する。
上記の変化について図１４を参照して説明すると、本実施形態では、長尺の散布対象物２０６に対する散布工程２１０のあと、別の基材シート２０７の被覆工程２３０、複数分割工程２４０、リピッチ工程２５０を経て、複数に分割された発熱体２０８に変化する。分割された発熱体２０８がフライトコンベア５００に到達する。フライトコンベア５００に接続された制御部４００では、発熱体２０８の区分位置に対応する区画枠についての受信信号を割り出し、該発信信号に合わせた処理を行う。個々の発熱体２０８に対応した受信信号が質量不良信号８０Ｘまたは均一性不良信号９０Ｘの場合は、これに基づいて制御部４００がフライトコンベア５００に指示を出し該当の発熱体２０８を排出する。
製品１枚分に相当するパルス間に複数の検査周期がある場合、つまり製品１枚あたり複数回検査するような場合（図１６では７回検査を行っている）、製品１枚分に相当するパルス間に１度もＮＧ信号が発生しない場合は、排出しない。
上記の変化について図１４を参照して説明すると、本実施形態では、長尺の散布対象物２０６に対する散布工程２１０のあと、別の基材シート２０７の被覆工程２３０、複数分割工程２４０、リピッチ工程２５０を経て、複数に分割された発熱体２０８に変化する。分割された発熱体２０８がフライトコンベア５００に到達する。フライトコンベア５００に接続された制御部４００では、発熱体２０８の区分位置に対応する区画枠についての受信信号を割り出し、該発信信号に合わせた処理を行う。個々の発熱体２０８に対応した受信信号が質量不良信号８０Ｘまたは均一性不良信号９０Ｘの場合は、これに基づいて制御部４００がフライトコンベア５００に指示を出し該当の発熱体２０８を排出する。
製品１枚分に相当するパルス間に複数の検査周期がある場合、つまり製品１枚あたり複数回検査するような場合（図１６では７回検査を行っている）、製品１枚分に相当するパルス間に１度もＮＧ信号が発生しない場合は、排出しない。
上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の粉粒体質量検査装置及び粉粒体質量検査方法を開示する。
＜１＞製品を構成する散布対象物へ散布される粉粒体の質量を散布中に検査する検査方法であって、
検査初期段階において、撮像される領域を照明部で照らし、自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化画像データを所定時間に蓄積して得られる粉粒体の画素と、前記粉粒体の落下軌道の下方で質量測定器により所定時間に測定される粉粒体の質量とに基づいて、画素と質量との対応関係を一次関数で示す検量線を作成し該検量線を記憶保存する検量線作成・保存工程とを有し、
前記検量線の存在下で、前記製品の製造工程で、撮像される領域を照明部で照らし、前記散布対象物に向けて自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化処理された各二値化画像データから得られる粉粒体の画素から、前記検量線に基づいて、前記二値化画像データ内の粉粒体の質量値を算出する質量演算処理工程と、前記質量演算処理工程における演算結果に基づいて、所定時間に自由落下する前記粉粒体の総質量に対する判定を下す質量判定処理工程を有し、
前記検量線の存在下での処理工程では、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査を行い、かつ、該区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査する粉粒体質量検査方法。
検査初期段階において、撮像される領域を照明部で照らし、自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化画像データを所定時間に蓄積して得られる粉粒体の画素と、前記粉粒体の落下軌道の下方で質量測定器により所定時間に測定される粉粒体の質量とに基づいて、画素と質量との対応関係を一次関数で示す検量線を作成し該検量線を記憶保存する検量線作成・保存工程とを有し、
前記検量線の存在下で、前記製品の製造工程で、撮像される領域を照明部で照らし、前記散布対象物に向けて自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化処理された各二値化画像データから得られる粉粒体の画素から、前記検量線に基づいて、前記二値化画像データ内の粉粒体の質量値を算出する質量演算処理工程と、前記質量演算処理工程における演算結果に基づいて、所定時間に自由落下する前記粉粒体の総質量に対する判定を下す質量判定処理工程を有し、
前記検量線の存在下での処理工程では、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査を行い、かつ、該区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査する粉粒体質量検査方法。
＜２＞前記二値化処理工程では、撮像された画像データの明るさムラを低減する濃淡補正フィルタ処理をした後に前記二値化処理を行う前記＜１＞に記載の粉粒体質量検査方法。
＜３＞前記検量線の存在下での処理工程において、検査周期を複数回とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の粉粒体質量検査方法。
＜４＞前記撮像処理工程において、ラインスキャンカメラを用いて前記粉粒体を撮像する前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の粉粒体質量検査方法。
＜５＞前記区分位置をずらして新区分位置を設定した際に、該新区分位置よりも前のライン画像を消去し、残ったライン画像にさらに新たなライン画像を追加して散布対象物の１製品単位に区分した画像データを生成する前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜３＞前記検量線の存在下での処理工程において、検査周期を複数回とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の粉粒体質量検査方法。
＜４＞前記撮像処理工程において、ラインスキャンカメラを用いて前記粉粒体を撮像する前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の粉粒体質量検査方法。
＜５＞前記区分位置をずらして新区分位置を設定した際に、該新区分位置よりも前のライン画像を消去し、残ったライン画像にさらに新たなライン画像を追加して散布対象物の１製品単位に区分した画像データを生成する前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜６＞前記検量線は、粉粒体の散布装置の散布条件の設定のつど、検査初期段階において作成される、前記＜１＞〜＜５＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜７＞前記撮像処理工程において、撮像スピードを、自由落下する粉粒体の落下スピードに合わせて設定する前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜８＞前記照明部は、前記前記撮像処理工程で用いられる撮像処理部に対向配置される透過照明である前記＜１＞〜＜７＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜９＞前記撮像処理工程では撮像手段、保存部及び撮像制御部を有する撮像処理部が用いられ、前記照明部は、前記撮像制御部に接続され、照明の照度が下がり検出される濃度が下がった際に、照明強度を上げ、反対に照明の照度が上がり検出される濃度が上がった際に、照明強度を下げることができる前記＜１＞〜＜８＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１０＞前記検量線の作成に際して、一次関数における画素は、所定時間に、生成され前記撮像処理部で蓄積される前記二値化画像データの累積した粉粒体の画素に基づく前記＜１＞〜＜９＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１１＞前記検量線の作成に際して、一次関数における質量は、所定時間に、撮像対象とされた粉粒体の落下軌道の下方で質量測定部により測定される質量に基づく前記＜１＞〜＜１０＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１２＞散布時の粉粒体の平均粒径は４４０μｍ以上５００μｍ以下である前記＜１＞〜＜１１＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜７＞前記撮像処理工程において、撮像スピードを、自由落下する粉粒体の落下スピードに合わせて設定する前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜８＞前記照明部は、前記前記撮像処理工程で用いられる撮像処理部に対向配置される透過照明である前記＜１＞〜＜７＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜９＞前記撮像処理工程では撮像手段、保存部及び撮像制御部を有する撮像処理部が用いられ、前記照明部は、前記撮像制御部に接続され、照明の照度が下がり検出される濃度が下がった際に、照明強度を上げ、反対に照明の照度が上がり検出される濃度が上がった際に、照明強度を下げることができる前記＜１＞〜＜８＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１０＞前記検量線の作成に際して、一次関数における画素は、所定時間に、生成され前記撮像処理部で蓄積される前記二値化画像データの累積した粉粒体の画素に基づく前記＜１＞〜＜９＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１１＞前記検量線の作成に際して、一次関数における質量は、所定時間に、撮像対象とされた粉粒体の落下軌道の下方で質量測定部により測定される質量に基づく前記＜１＞〜＜１０＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１２＞散布時の粉粒体の平均粒径は４４０μｍ以上５００μｍ以下である前記＜１＞〜＜１１＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１３＞前記二値化画像データを基に、前記散布対象物へ向けて自由落下する粉粒体の幅方向の均一性を検査する均一性判定処理工程を有する前記＜１＞〜＜１２＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１４＞前記質量判定処理工程において、質量異常の判定がなされると質量不良信号を発信し、該不良信号に基づいて、該信号に対応する所定時間の粉粒体を受けた散布対象物を特定し製造工程から排出する不良品排出工程を有する、前記＜１＞〜＜１３＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１５＞前記＜１４＞の不良品排出に加え、前記＜１３＞の均一性判定処理工程において、幅方向の均一性異常判定がなされると均一性不良信号を発信し、該不良信号に基づいて、該信号に対応する所定時間の粉粒体を受けた散布対象物を特定し製造工程から排出する不良品排出工程を有する粉粒体質量検査方法。
＜１４＞前記質量判定処理工程において、質量異常の判定がなされると質量不良信号を発信し、該不良信号に基づいて、該信号に対応する所定時間の粉粒体を受けた散布対象物を特定し製造工程から排出する不良品排出工程を有する、前記＜１＞〜＜１３＞のいずれか１に記載の粉粒体質量検査方法。
＜１５＞前記＜１４＞の不良品排出に加え、前記＜１３＞の均一性判定処理工程において、幅方向の均一性異常判定がなされると均一性不良信号を発信し、該不良信号に基づいて、該信号に対応する所定時間の粉粒体を受けた散布対象物を特定し製造工程から排出する不良品排出工程を有する粉粒体質量検査方法。
＜１６＞長尺の基材シートを連続搬送して、該基材シート上に、前記粉粒体としての電解質の粉粒体を散布する工程と、前記電解質を含まず、かつ被酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する工程とを、この順、逆順、又は同時に行い、前記粉粒体としての電解質の散布時に前記＜１４＞又は＜１５＞の不良品を排出する工程を有する発熱体の製造方法。
＜１７＞前記電解質が塩化ナトリウムである前記＜１６＞に記載の発熱体の製造方法。
＜１７＞前記電解質が塩化ナトリウムである前記＜１６＞に記載の発熱体の製造方法。
１０ 撮像処理部
１１ 撮像手段
１２ 保存部
１３ 撮像制御部
２０ 照明部
３０ 濃度判定処理部
４０ 二値化処理部
５０ 検量線作成部
６０ 検量線記憶領域部
７０ 質量演算部
８０ 質量判定処理部
５９ 質量測定部
９０ 均一性判定処理部
１００ 粉粒体質量検査装置
１１０ 画像処理制御部
２０２ 粉粒体（塩化ナトリウム）
２０６ 散布対象物
３００ 粉粒体散布装置
１１ 撮像手段
１２ 保存部
１３ 撮像制御部
２０ 照明部
３０ 濃度判定処理部
４０ 二値化処理部
５０ 検量線作成部
６０ 検量線記憶領域部
７０ 質量演算部
８０ 質量判定処理部
５９ 質量測定部
９０ 均一性判定処理部
１００ 粉粒体質量検査装置
１１０ 画像処理制御部
２０２ 粉粒体（塩化ナトリウム）
２０６ 散布対象物
３００ 粉粒体散布装置
Claims (9)
- 製品を構成する散布対象物へ散布される粉粒体の質量を散布中に検査する検査方法であって、
検査初期段階において、撮像される領域を照明部で照らし、自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化画像データを所定時間に蓄積して得られる粉粒体の画素と、前記粉粒体の落下軌道の下方で質量測定器により所定時間に測定される粉粒体の質量とに基づいて、画素と質量との対応関係を一次関数で示す検量線を作成し該検量線を記憶保存する検量線作成・保存工程とを有し、
前記検量線の存在下で、前記製品の製造工程で、撮像される領域を照明部で照らし、前記散布対象物に向けて自由落下する粉粒体を撮像して画像データとして保存する撮像処理工程と、該画像データにおける濃度を検出して判定する濃度判定処理工程と、前記濃度が一定の基準濃度以上の場合に、前記画像データを所定の閾値に基づいて二値化処理して二値化画像データを生成する二値化処理工程と、該二値化処理された各二値化画像データから得られる粉粒体の画素から、前記検量線に基づいて、前記二値化画像データ内の粉粒体の質量値を算出する質量演算処理工程と、前記質量演算処理工程における演算結果に基づいて、所定時間に自由落下する前記粉粒体の総質量に対する判定を下す質量判定処理工程を有し、
前記検量線の存在下での処理工程では、連続搬送される散布対象物の１製品単位に区分した画像データ毎に検査を行い、かつ、該区分位置をずらして検査対象とする画像領域を重複させながら連続的に検査する粉粒体質量検査方法。 - 前記二値化処理工程では、撮像された画像データの明るさムラを低減する濃淡補正フィルタ処理をした後に前記二値化処理を行う請求項１記載の粉粒体質量検査方法。
- 前記検量線の存在下での処理工程において、検査周期を複数回とする請求項１又は２記載の粉粒体質量検査方法。
- 前記撮像処理工程において、ラインスキャンカメラを用いて前記粉粒体のライン画像を撮像する請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉粒体質量検査方法。
- 前記区分位置をずらして新区分位置を設定した際に、該新区分位置よりも前のライン画像を消去し、残ったライン画像にさらに新たなライン画像を追加して散布対象物の１製品単位に区分した画像データを生成する請求項１〜４のいずれか１項に記載の粉粒体質量検査方法。
- 前記二値化画像データを基に、前記散布対象物へ向けて自由落下する粉粒体の幅方向の均一性を検査する均一性判定処理工程を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉粒体質量検査方法。
- 前記質量判定処理工程において、質量異常の判定がなされると質量不良信号を発信し、該不良信号に基づいて、該信号に対応する所定時間の粉粒体を受けた散布対象物を特定し製造工程から排出する不良品排出工程を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の粉粒体質量検査方法。
- 前記均一性判定処理工程において、幅方向の均一性異常判定がなされると均一性不良信号を発信し、該不良信号に基づいて、該信号に対応する所定時間の粉粒体を受けた散布対象物を特定し製造工程から排出する不良品排出工程を有する請求項６に記載の粉粒体質量検査方法。
- 長尺の基材シートを連続搬送して、該基材シート上に、前記粉粒体としての電解質の粉粒体を散布する工程と、前記電解質を含まず、かつ被酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する工程とを、この順、逆順、又は同時に行い、前記粉粒体としての電解質の散布時に請求項７又は８の検査を行い、不良品を排出する工程を有する発熱体の製造方法。
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