JP6772071B2 - Inspection equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、カップなどの検査対象物を検査するための検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection device for inspecting an inspection object such as a cup.
従来、例えば食品や飲料のカップなどの外観を検査する装置として特許文献1に示すような検査装置が知られている。こうした検査装置では、1つのラインセンサカメラによって、カップを回転させながら当該カップの内側面を撮像し、その撮像した画像を例えば基準画像と比較することによってカップの欠陥を検査している。 Conventionally, an inspection device as shown in Patent Document 1 is known as a device for inspecting the appearance of, for example, a cup of food or a beverage. In such an inspection device, one line sensor camera captures an image of the inner surface of the cup while rotating the cup, and inspects the defect of the cup by comparing the captured image with, for example, a reference image.
また、この検査装置では、ラインセンサカメラから死角となるカップのフランジの側面が映るようにフランジ撮影用鏡を配置し、そのフランジ撮影用鏡に映ったフランジの側面の像をラインセンサカメラで撮像している。 Further, in this inspection device, a flange photographing mirror is arranged so that the side surface of the flange of the cup, which is a blind spot, is reflected from the line sensor camera, and the image of the side surface of the flange reflected on the flange photographing mirror is captured by the line sensor camera. are doing.
ところで、上述のような検査装置では、カップを照明するための光源が配置されていないため、ラインセンサカメラで撮像した画像が暗くなって、カップの検査精度が低下してしまうという問題がある。 By the way, in the inspection device as described above, since the light source for illuminating the cup is not arranged, there is a problem that the image captured by the line sensor camera becomes dark and the inspection accuracy of the cup is lowered.
また、この検査装置においては、たとえカップを照明するための光源をカップの上方位置に配置したとしても、フランジ撮影用鏡が2枚の平板状の鏡をL字状に組み合わせたもので構成されているため、光源からの照明光がフランジ撮影用鏡に遮られて、カップのフランジの側面におけるフランジ撮影用鏡によって遮光される部分の照明が不足する。この結果、フランジ撮影用鏡に映ったフランジの側面の像のラインセンサカメラによる撮像画像が暗くなって、フランジの側面の検査精度が低下するという問題がある。 Further, in this inspection device, even if the light source for illuminating the cup is arranged at the upper position of the cup, the flange photographing mirror is composed of two flat mirrors combined in an L shape. Therefore, the illumination light from the light source is blocked by the flange photographing mirror, and the portion of the side surface of the flange of the cup that is blocked by the flange photographing mirror is insufficiently illuminated. As a result, there is a problem that the image captured by the line sensor camera of the image of the side surface of the flange reflected on the mirror for photographing the flange becomes dark and the inspection accuracy of the side surface of the flange is lowered.
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、検査対象物を一度に複数の方向から精度よく検査することができる検査装置を提供することにある。 The present invention has focused on such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide an inspection device capable of accurately inspecting an inspection object from a plurality of directions at once.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する検査装置は、検査対象物を照明する照明部と、前記検査対象物を第1方向から撮像可能な撮像部と、前記検査対象物を前記第1方向と交差する第2方向から映す鏡と、を備え、前記鏡は、前記撮像部によって撮像可能な撮像領域内であって前記照明部による前記検査対象物の照明を妨げない位置に配置され、前記撮像部は、前記検査対象物と前記鏡に映った前記検査対象物の像とを1つの画像として一度に撮像する。Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
The inspection device that solves the above problems includes a lighting unit that illuminates the inspection object, an imaging unit that can image the inspection object from the first direction, and a second direction that intersects the inspection object with the first direction. The mirror is provided at a position within the imaging region that can be imaged by the imaging unit and does not interfere with the illumination of the inspection object by the lighting unit, and the imaging unit is the inspection. The object and the image of the inspection object reflected in the mirror are imaged at once as one image.
この構成によれば、照明部による検査対象物の照明が鏡によって妨げられないので、照明部によって検査対象物が十分に照明される。このため、撮像部によって、検査対象物と鏡に映った検査対象物の像とを1つの画像として明るい状態で一度(一緒)に撮像することができる。したがって、検査対象物を一度に複数の方向から精度よく検査することが可能となる。 According to this configuration, the illumination unit does not block the illumination of the inspection object by the mirror, so that the illumination unit sufficiently illuminates the inspection object. Therefore, the imaging unit can image the inspection object and the image of the inspection object reflected in the mirror as one image at one time (together) in a bright state. Therefore, it is possible to accurately inspect the inspection object from a plurality of directions at once.
上記検査装置において、前記照明部は、環状をなしており、前記第1方向から見て前記撮像部を囲むように配置されていることが好ましい。
この構成によれば、撮像部によって撮像される検査対象物を照明部によって効果的に照明することが可能となる。In the inspection device, it is preferable that the illumination unit has an annular shape and is arranged so as to surround the imaging unit when viewed from the first direction.
According to this configuration, the inspection object imaged by the imaging unit can be effectively illuminated by the illuminating unit.
上記検査装置において、前記鏡は、前記第1方向から見て前記検査対象物を囲むように配置されていることが好ましい。
この構成によれば、検査対象物における撮像部によって直接撮像できない箇所の全てを、撮像部によって鏡を介して間接的に撮像することが可能となる。In the inspection device, it is preferable that the mirror is arranged so as to surround the inspection object when viewed from the first direction.
According to this configuration, it is possible for the imaging unit to indirectly image all the parts of the inspection object that cannot be directly imaged by the imaging unit through the mirror.
上記検査装置において、前記鏡は、前記第1方向において前記検査対象物よりも前記撮像部側の位置に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、例えば検査対象物を複数連続して移動させながら撮像する場合に、鏡によって検査対象物の移動が妨げられないようにすることが可能となる。In the inspection device, it is preferable that the mirror is arranged at a position closer to the image pickup unit than the inspection object in the first direction.
According to this configuration, for example, when a plurality of inspection objects are continuously moved and imaged, it is possible to prevent the mirror from hindering the movement of the inspection object.
上記検査装置において、前記照明部は、光源と、前記光源からの光を反射して前記検査対象物に照射する反射面とを備えていることが好ましい。
この構成によれば、光源からの光によって検査対象物が間接的に照明されるので、例えば検査対象物が光を反射し易い材料で構成されている場合に、撮像部によって撮像した画像にハレーションが発生することを抑制することが可能となる。In the inspection device, it is preferable that the illumination unit includes a light source and a reflecting surface that reflects the light from the light source and irradiates the inspection object.
According to this configuration, the inspection object is indirectly illuminated by the light from the light source. Therefore, for example, when the inspection object is made of a material that easily reflects light, halation is applied to the image captured by the imaging unit. Can be suppressed from occurring.
本発明によれば、検査対象物を一度に複数の方向から精度よく検査することができる。 According to the present invention, an object to be inspected can be inspected with high accuracy from a plurality of directions at once.
以下、検査装置をカップの検査を行うカップ検査装置に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、検査装置の一例としてのカップ検査装置11は、検査対象物の一例としての複数のカップ12を上流側(図1では右側)から下流側(図1では左側)へ向かって順次搬送するベルトコンベア13の真上に配置されている。カップ12は、上端が開口した有底円筒状をなしており、開口側がカップ検査装置11側となる上側を向いた状態でベルトコンベア13によって搬送される。Hereinafter, an embodiment in which the inspection device is embodied as a cup inspection device for inspecting a cup will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、カップ12は、上端が開口した有底円筒状をなす合成樹脂製の白い本体部14と、本体部14の上端に設けられた円環状のフランジ部15と、本体部14の外周面を覆うように設けられた円筒状のフィルム16とを備えている。フィルム16には絵柄などが印刷されている。本体部14は、底部側の方が開口側よりも径が小さくなるように、周壁にテーパーが付いている。そして、フランジ部15は、その径方向の両側において本体部14から若干突出している。
As shown in FIG. 2, the
カップ12は、内部に、ヨーグルトやゼリーなどの食品やジュースなどの飲料などが収容されるため、内底面、内側面、及びフランジ部15の上面に異物や汚れなどがないか検査する必要がある。また、カップ12は、本体部14、フランジ部15、及びフィルム16を一体成形することによって製造されている。このため、カップ12の成形時に、フランジ部15の下面と本体部14の内周面との間に、フィルム16を印刷したインク17が染み出して固まることがある。したがって、この固まったインク17も検査の対象とする必要がある。
Since the
図1に示すように、カップ検査装置11は、カップ検査装置11の稼働状態を統括的に制御する制御部20と、ベルトコンベア13によって搬送されるカップ12を検出する光センサ21とを備えている。さらに、カップ検査装置11は、光センサ21によって検出されたカップ12を上側から照明する1つの照明部22と、照明部22によって照明されたカップ12を真上から撮像する撮像部の一例としての1つのカメラ23と、カップ12における内周面とフランジ部15の下面との間を映す複数(本実施形態では4つ)の鏡24とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
カメラ23は、エリアセンサカメラであり、鉛直下向きの方向である第1方向からカップ12を撮像可能に配置されている。照明部22は、ドーム形状のものの上端部を切除して厚さを薄くした円環状をなしており、第1方向から見てカメラ23を囲むように配置されている。すなわち、カメラ23は、照明部22の上側から照明部22の中心部に挿入され、下端が照明部22の下端の開口部29よりも若干上側に位置するように配置されている。
The
照明部22の円環状の周壁の下端部には、当該周壁に沿うように円環状の鍔部25が設けられている。鍔部25は、その径方向の両側において照明部22の周壁から若干突出している。鍔部25における照明部22の周壁の内側に位置する部分の上面には、円環状の溝26が形成されている。
At the lower end of the annular peripheral wall of the
溝26内には、複数の光源27が溝26の周方向に沿うように等間隔となるように配置されている。光源27は、例えば発光ダイオードなどによって構成され、溝26全体にわたって配置されている。照明部22の内周面はドーム形状の内面に沿った凹曲面状の反射面28になっており、反射面28は光源27からの光を乱反射させた拡散光を照明部22の下端の開口部29を通じてカップ12に照射する。
In the
各鏡24は、矩形板状をなしており、第1方向においてカップ12よりもカメラ23側に配置されている。すなわち、各鏡24は、カップ12と照明部22との間に配置されている。4つの鏡24は、第1方向から見てカップ12を囲むとともに、カップ12の周方向に沿ってほぼ等間隔となるように配置されている。この場合、4つの鏡24は、カメラ23の撮像可能な撮像領域R(図3参照)内であって、照明部22によるカップ12の照明を妨げない位置に配置される。つまり、4つの鏡24は、第1方向においてカップ12と重ならないように配置されている。
Each
4つの鏡24は、第1方向と交差する横方向である第2方向からカップ12における内周面とフランジ部15の下面との間をカップ12の全周にわたって隈無く映すとともに、それらの映した像がカメラ23で撮像可能となるように、それぞれ角度調整がなされている。したがって、カメラ23は、カップ12と4つの鏡24に映ったそれぞれのカップ12の像とを1つの画像として一度(一緒)に撮像することが可能となっている。
The four mirrors 24 project the entire circumference of the
また、照明部22、カメラ23、及び4つの鏡24は、昇降機構(図示略)によって昇降されるフレーム(図示略)に支持されており、当該フレームを昇降させることによって高さを任意に変更することができるようになっている。なお、本実施形態における光センサ21は、照明部22に対してカップ12の上流側で隣り合う位置に配置されているが、カメラ23のシャッタースピード、ベルトコンベア13によるカップ12の搬送速度、及び光センサ21の性能などに基づいて適宜配置場所が変更される。
Further, the
図1に示すように、制御部20は、光センサ21、カメラ23、及び表示部31とそれぞれ電気的に接続されている。表示部31は、例えば液晶モニタなどによって構成される。そして、制御部20は、光センサ21から送信される信号を受信し、当該受信した信号に基づきカメラ23の撮像動作を制御する。
As shown in FIG. 1, the
制御部20は、CPU、ROM及びRAMを備えた構成とされている。そして、制御部20は、ROMに記憶されたカップ検査用プログラムを実行することで、画像処理部32、判定部33、表示制御部34を構築するとともに、RAMの一部を記憶部35として構成している。記憶部35には、カップ12の検査の合否判定を行うための後述する所定値Nなどが記憶されている。
The
画像処理部32は、カメラ23によって撮像された画像データを2値化あるいは濃淡変換して白黒の画像データを形成する。この白黒の画像データでは、カップ12における異常の無い領域は白くなる一方、カップ12におけるインクなどの異物や汚れが付着した部分は黒くなる。判定部33は、画像処理部32で形成された白黒の画像データに基づいて、各鏡24に映ったカップ12の像を含むカップ12の存在する領域に黒色の画素が予め設定された所定値N以上固まって存在しているか否かを判定する。
The image processing unit 32 binarizes or shades the image data captured by the
表示制御部34は、判定部33により各鏡24に映ったカップ12の像を含むカップ12の存在する領域に黒色の画素が予め設定された所定値N以上固まって存在していると判定された場合に、カップ12が不良品であることを示す「NG」の文字を表示部31に表示させる。一方、表示制御部34は、判定部33により各鏡24に映ったカップ12の像を含むカップ12の存在する領域に黒色の画素が予め設定された所定値N以上固まって存在していないと判定された場合に、カップ12が良品であることを示す「OK」の文字を表示部31に表示させる。
The
次に、カップ検査装置11でカップ12を検査するときの動作について説明する。
さて、ベルトコンベア13によって搬送されるカップ12が光センサ21によって検出される。光センサ21によって検出されたカップ12は、カメラ23の真下まで搬送されると、照明部22によって照明された状態でカメラ23によって撮像される。このとき、照明部22によるカップ12の照明が各鏡24によって妨げられないので、照明部22によってカップ12が十分に照明された状態でカメラ23がカップ12と各鏡24に映ったカップ12の像とを1つの画像として一度(一緒)に撮像する。このため、カメラ23によって明るい画像が一度に撮像される。Next, the operation when the
Now, the
そして、このカメラ23では、図3に示すように、カップ12の内底面、内側面、及びフランジ部15の上面だけでなく、通常はカメラ23の死角となるフランジ部15の下面と本体部14の内周面との間の領域も各鏡24を介して撮像される。この場合、カップ12におけるフランジ部15の下面と本体部14の内周面との間にインク17の固まりが存在する場合には、図3に示すように、インク17の固まりが存在する領域を映す鏡24にインク17の固まりが映る。
Then, in this
また、図3には実物のカップ12の画像にインク17の固まりの一部が含まれているが、実物のカップ12の画像にインク17の固まりが全く含まれておらず、鏡24に映ったカップ12の像の画像にのみインク17の固まりが含まれる場合もある。いずれの場合でも、制御部20により、カメラ23によって撮像された画像に基づいてカップ12の検査の合否が判定され、その判定結果が表示部31に表示される。
Further, in FIG. 3, the image of the
以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
(1)カップ検査装置11において、各鏡24はカメラ23によって撮像可能な撮像領域R内であって照明部22によるカップ12の照明を妨げない位置に配置され、カメラ23はカップ12と各鏡24に映ったカップ12の像とを1つの画像として一度に撮像する。このため、照明部22によってカップ12が十分に照明されるので、カメラ23によって明るい画像を一度に撮像することができる。したがって、カップ12を一度に複数の方向から精度よく検査することができる。また、カップ12と各鏡24に映ったカップ12の像とを1つの画像として一度に撮像するため、迅速な検査ができる。According to the embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
(1) In the
(2)カップ検査装置11において、照明部22は、円環状をなしており、第1方向から見てカメラ23を囲むように配置されている。このため、カメラ23によって撮像されるカップ12を照明部22によって効果的に照明することができる。
(2) In the
(3)カップ検査装置11において、4つの鏡24は、第1方向から見てカップ12を囲むように配置されている。このため、カメラ23によって直接撮像できないカップ12におけるフランジ部15の下面と本体部14の内周面との間の領域を、カメラ23によって4つの鏡24を介して間接的に撮像することができる。
(3) In the
(4)カップ検査装置11において、各鏡24は、第1方向においてカップ12よりもカメラ23側の位置に配置されている。このため、複数のカップ12をベルトコンベア13で連続して搬送しながらこれらのカップ12を順次カメラ23で撮像する場合に、各鏡24によって各カップ12の搬送が妨げられないようにすることができる。
(4) In the
(5)カップ検査装置11において、照明部22は、光源27と、光源27からの光を反射してカップ12に照射する反射面28とを備えている。このため、光源27からの光によってカップ12を間接的に照明することができるので、カップ12が比較的光を反射しやすい合成樹脂で構成されていても、カメラ23によってカップ12を撮像した画像にハレーションが発生することを抑制することができる。
(5) In the
(変更例)
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・カップ検査装置11において、照明部22は、カップ12を光源27によって直接照明するものであってもよい。この場合、光源27には電球や蛍光灯を採用してもよい。(Change example)
The above embodiment can be modified and embodied as follows.
-In the
・照明部22は、必ずしも円環状をなしている必要はなく、必ずしも第1方向から見てカメラ23を囲むように配置する必要はない。
・カップ検査装置11において、照明部22は、リング照明装置であってもよい。The
-In the
・カップ検査装置11において、各鏡24は、必ずしも第1方向においてカップ12よりもカメラ23側の位置に配置する必要はない。この場合、各鏡24をカップ12の搬送を妨げない位置に配置することが好ましい。また、各鏡24をカップ12の搬送を妨げる位置に配置する場合には、カップ12の撮影後に、各鏡24をカップ12の搬送を妨げない位置に移動させる必要がある。
-In the
・カップ検査装置11において、4つの鏡24は、必ずしも第1方向から見てカップ12を囲むように配置する必要はない。
・カップ検査装置11において、鏡24の数量は、1つでも複数でもよく、任意に変更してもよい。また、カップ12におけるフランジ部15の下面と本体部14の内周面との間の全周の領域を鏡24に映す場合、鏡24が1つであれば円環状の鏡24を採用し、鏡24が2つであれば半円環状の鏡24を採用し、鏡24が3つ以上であれば平板状の鏡24を採用すればよい。-In the
-In the
・カップ検査装置11は、各鏡24の角度を変更可能な角度変更機構を備えていてもよい。
・カップ検査装置11は、照明部22の高さ、カメラ23の高さ、及び鏡24の高さを個別に変更できるように構成してもよい。The
The
・カップ検査装置11は、ベルトコンベア13上の不合格(不良品)であると判定されたカップ12を排除する排除機構を備えていてもよい。
・検査装置は、カップ12以外の物品を検査するものであってもよい。-The
-The inspection device may inspect an article other than the
・上記実施形態のカップ検査装置11では、画像処理部32、判定部33、及び表示制御部34をCPUがプログラムを実行して構築されるソフトウェアにより実現したが、これらをICなどのハードウェアにより構成してもよい。さらに、これらをソフトウェアとハードウェアとの協働により実現される構成にしてもよい。
In the
11…検査装置の一例としてのカップ検査装置、12…検査対象物の一例としてのカップ、22…照明部、23…撮像部の一例としてのカメラ、24…鏡、27…光源、28…反射面、R…撮像領域。 11 ... Cup inspection device as an example of inspection device, 12 ... Cup as an example of inspection object, 22 ... Lighting unit, 23 ... Camera as an example of imaging unit, 24 ... Mirror, 27 ... Light source, 28 ... Reflective surface , R ... Imaging area.
Claims (5)
前記検査対象物を第1方向から撮像可能な撮像部と、
前記検査対象物を前記第1方向と交差する第2方向から映す鏡と、
を備え、
前記鏡は、前記第1方向において前記検査対象物と前記照明部との間に配置されるとともに、前記撮像部によって撮像可能な撮像領域内であって前記照明部による前記検査対象物の照明を妨げない位置に配置されて角度を変更可能に構成されており、
前記撮像部は、前記検査対象物と前記鏡に映った前記検査対象物の像とを1つの画像として一度に撮像することを特徴とする検査装置。 The lighting unit that illuminates the object to be inspected,
An imaging unit capable of imaging the inspection object from the first direction,
A mirror that reflects the inspection object from a second direction that intersects the first direction,
With
The mirror is arranged between the inspection object and the illumination unit in the first direction, and also illuminates the inspection object by the illumination unit within an imaging region that can be imaged by the imaging unit. It is placed in a position that does not interfere and the angle can be changed.
The imaging unit is an inspection device characterized in that the inspection object and the image of the inspection object reflected in the mirror are imaged at once as one image.
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