JP7119427B2 - Inspection device, inspection method, and inspection object support device - Google Patents
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本発明は、検査装置、検査方法、および検査対象の支持装置に関する。 The present invention relates to an inspection device, an inspection method, and a support device for an inspection target.
従来、製品の出荷や宅配便の配送を始めとする物品の流通過程において出荷、配送等を行うに際し、対象が配送伝票や注文書と一致しているかを検査して識別する、いわゆる検品処理が行われている。
この処理にあっては、対象となる、例えば六面体状のパッケージのいずれかの面を光学的に読み取り、その面の輪郭、あるいはその面に印刷等された商標や識別番号、マーク等の画像データを基準データと比較することにより、対象物の適否を判定することが行われている。
Conventionally, in the distribution process of goods such as product shipment and courier delivery, there is a so-called inspection process that inspects and identifies whether the target matches the delivery slip or order form when shipping and delivering. It is done.
In this process, one side of the object, for example, a hexahedral package, is optically read, and image data such as the outline of the side, or the trademark, identification number, mark, etc. printed on the side is compared with reference data to determine suitability of the object.
特許文献1には、パレットに積まれた商品を画像認識によって特定し、さらに、特定した商品について、パレットに載せることができるその商品の1段あたりの個数と、画像に写る荷物が積まれた段数によって、パレットに積みつけられた商品の数量を計算する検品方法が記載されている。この検品方法を用いると、作業員は、商品の照合と、数量を数える作業の両方を省力化することができる。
In
ところで、上記特許文献1に記載された検品装置で実施される検査には、検品対象についての正確な画像の取得が求められる。一方、流通過程に乗る物品の多様化に伴い、検品対象となる物品の形状が多様化している。
このように多くの物品を検査する作業の効率化には、複数の検査対象を一つの検査台、あるいはパレット等に載せた状態で画像を取り込むように撮影し、検査することが望ましいが、検査対象の形状は様々であり、この結果、全部の検査対象に焦点を合わせることが難しく、一部の物品の画像が不鮮明になることがある。また、各検査対象のそれぞれに焦点を合わせようとすると、物品毎に光学系の調整~撮影が繰り返されることになって検査時間が長くなることが避けられない。
By the way, the inspection performed by the inspection device described in
In order to improve the efficiency of the work of inspecting a large number of articles, it is desirable to photograph and inspect a plurality of inspection objects placed on a single inspection table or pallet so as to capture images. Objects vary in shape and as a result, it may be difficult to focus on all inspection objects and the image of some items may be blurred. In addition, when trying to focus on each inspection object, the adjustment of the optical system and the photography are repeated for each article, which inevitably lengthens the inspection time.
この発明は、様々な形状の検査対象から検査のための正確な光学情報を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain accurate optical information for inspection from inspection objects of various shapes.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第1態様に示される検査装置は、複数の検査対象物と該対象物の光学データを取得する撮影装置との間の光路と交差する位置に、前記複数の検査対象物の前記撮影装置側の所定の部位が接するための直線状の指標部を前記光路と交差させて設けたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
In the inspection apparatus shown in the first aspect of the present invention, the photographing of the plurality of inspection objects is provided at a position intersecting an optical path between the plurality of inspection objects and an imaging device that acquires optical data of the objects. It is characterized in that a linear index portion for contacting with a predetermined portion of the apparatus is provided so as to intersect the optical path.
本発明の第2態様に示される検査方法では、複数の検査対象物をこれらの光学データを取得する撮影装置の光路上に並べる工程と、前記複数の検査対象物の前記撮影装置側の所定の部位が接触させられる直線状の指標部を設ける工程と、前記複数の検査対象物を前記指標部へ向けて移動させて指標部に沿って整列させる工程とを有することを特徴とする。 In the inspection method shown in the second aspect of the present invention, a step of arranging a plurality of inspection objects on an optical path of an imaging device for obtaining optical data thereof; The method is characterized by comprising the step of providing a linear index portion with which the parts are brought into contact, and the step of moving the plurality of inspection objects toward the index portion and aligning them along the index portion.
本発明の第3態様に示される検査対象支持装置は、複数の検査対象物が載せられる載置面と、この載置面上に設けられ、前記複数の検査対象物と該対象物の光学データを取得する撮影装置との間の光路と交差する直線上の指標部と、を有することを特徴とする。 An inspection object supporting device shown in a third aspect of the present invention comprises a mounting surface on which a plurality of inspection objects are placed, and a mounting surface provided on the mounting surface, comprising the plurality of inspection objects and optical data of the objects. and an index portion on a straight line that intersects with an optical path between an imaging device that acquires the .
本発明によれば、複数の検査対象物からの正確な光学情報を得ることができる。 According to the present invention, accurate optical information can be obtained from a plurality of inspection objects.
本発明の第1実施形態に係る検査装置について、図1を参照して説明する。
符号1は検査装置の撮影装置であって、この撮影装置1は、例えば撮像部2と、この撮像部2へ集光する凸レンズ3とを有する。前記撮影装置1の凸レンズ3の光軸Cと交差する位置には、直線状の指標部4が設けられている。この指標部4は、例えば、検査対象物5、6、7が載せられる支持面8からわずかに突出して直線状に設けられている。
An inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上記構成の検査装置にあっては、例えば六面体状をなす、長さ(図1の左右方向の寸法)の異なる検査対象物5、6、7の一の面が、前記指標部4を含む平面上に面一に配置され、この結果、全ての検査対象物5、6、7から撮影装置1の撮像部2へ結像することができる。なお前記撮影装置1は、必ずしも検査対象物5、6、7の正確な画像を撮影することができるものに限らず、単に光量やコントラストを検出する機能を持つものであっても良い。このような単なる光量の検出であっても、検査対象物5、6、7までの距離の不均一に伴う誤差の発生を防止することができる。
In the inspection apparatus configured as described above, one surface of
本発明の第2実施形態に係る検査装置について、図2~4を参照して説明する。なお、図中第1実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を簡略化する。
符号11は計量器(秤)であって、この秤11の上には、支持台12が載置されている。この支持台12の上面13は、傾斜していて、検査対象物5、6、7が載せられる支持面となっている。前記検査対象物5、6、7、9(なお検査対象物6の上には、さらに検査対象物9が載っている)は、例えば宅配便用の直方体状のパッケージである。また図2の上下方向に重力が作用するものとする。
前記支持台12の先端には、平板板の透明板20が設けられ、前記検査対象物5、6、7、9の一の面が接している。すなわち、前記検査対象物5、6、7、9が接することによってこれらを面一に位置合わせする指標部となっている。図示例において、一の面とは、直方体の長手方向の一方の端面をいうが、対象物の検査に必要な特徴、例えば、所定の大きさの四角形、識別マーク、所定の色、明度に設定された面をいう。
An inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the component which is common in 1st Embodiment in a figure, and description is simplified.
A flat plate
前記透明板20は、ガラス製であって、カメラ21から反射ミラー22、23を経由して図中矢印で示すように検査対象物5、6、7、9に至る光路と交差して設けられている。図示例では、最終の反射ミラー23の反射光と直交するように配置されている。なお透明板20の材質は、透明度、平面度、および平面度を維持するために必要な剛性を考慮してガラスとしたが、透明な合成樹脂であっても良い。
The
図2に示すカメラ21、反射ミラー22、23、透明板20を通る光路は、図3に破線で示す等価の光路としても表現することができる。
すなわち、図中破線で示すように、カメラ21’の光軸Cと一致する直線上で直交する方向に向けて透明板20が配置され、上面13上の対象物の画像がカメラ21’に撮影されるようになっている。この光学系は、図中実線の矢印で示すように、カメラ21から反射ミラー22、23を経由して透明板20に至る光路によって実現されている。
The optical path through
That is, as indicated by the dashed line in the figure, the
以上のように構成された検査装置の作用とともに、この検査装置を利用した検査方法について説明する。
図6(a)に示すように、検査対象物5、6、7、9を支持台12の上面13に載せる。
検査対象物5、6、7、9は、上面13が傾斜していることにより、検査対象物5、6、7、9に作用する重力が図中左向きの力に変換される。このような重力の作用によって、検査対象物5、6、7、9は、図6(b)に示すように透明板20に押し付けられる。
この状態では、検査対象物5、6、7、9の底面は、透明板20の検査対象物の側の面(図2の右側の面)に面一に揃えられる。
The operation of the inspection apparatus configured as described above and the inspection method using this inspection apparatus will be described.
As shown in FIG. 6( a ),
Since the
In this state, the bottom surfaces of the
この状態で検査対象物5、6、7、9の底面から反射した光線(検査対象物5、6、7、9の底面、あるいは低面に印刷された商標、識別マーク等の画像)は、前記透明板20を経由して図2、図3の矢印と反対方向へ進み、カメラ21に撮影される。
撮影された画像は、画像解析装置(図示略)によって基準データと比較され、例えば注文書に記録された検査対象物のデータとの一致不一致が判定される。
ここで、検査対象物5、6、7、9底面が、面一に揃えられているため、カメラ21に対して一定の距離とされ、例えば、固定焦点のカメラを用いた場合であっても、良好な画像を得ることができる。また焦点距離を変更することができるカメラであっても、焦点合わせに要する時間を短縮することができる。
In this state, light rays reflected from the bottom surfaces of the
The photographed image is compared with reference data by an image analysis device (not shown), and it is determined whether or not it matches the data of the object to be inspected recorded in, for example, an order form.
Here, since the bottom surfaces of the
また、前記秤11は、光学的な検査と同時に検査対象物5、6、7、9の合計重量を測定する。この重量データは、重量検査装置(図示略)によって基準データと比較され、例えば、注文書に記載された検査対象物の重量データの合計との一致または不一致が判定される。
なお、検査対象物5、6、7、9を秤11に一つずつ載せ行き、その都度重量を測定してその差分を演算することにより、検査対象物5、6、7、9それぞれの重量を測定することができ、検査対象物5、6、7、9の個々の重量についての基準データと照合することによって、より高精度の検品を行うことができる。
このようにして重量測定を併用することにより、精度の高い検査を行うことができる。すなわち、底面の画像から光学的に真と判定した場合であっても、所定の重量に満たないことが判定された場合には、測定された箱が空であったり、量目不足であったりすることを判定することができる。
Further, the
By placing the inspection objects 5, 6, 7, and 9 on the
By using weight measurement together in this way, highly accurate inspection can be performed. In other words, even if it is optically determined to be true from the bottom image, if it is determined that the weight is less than the predetermined weight, the measured box may be empty or underweight. can decide to do.
図5は支持台12の変形例を示すもので、上面13を基端部のピボットOを中心として回転可能な構成とし、その傾斜角度θを変更することができるようにしても良い。
FIG. 5 shows a modified example of the
また指標部には、図2に示す透明板20に限らず、下記のような仕様のものを採用しても良い。
(1) 支持台12の上面13上に表示された直線であって、検査対象物5、6、7、9を支持台に並べる際に単に作業者の指標となるもの。なおこの場合、指標は単なる目安であって、現実に検査対象物5、6、7が接することを求めるものではない。
(2) 支持台12の上面13上に僅かに突出して、上面13上で検査対象物5、6、7の滑りを止める直線状の突起。
(3) 支持台12の上面13上に設けられて検査対象物5、6、7の下面に摩擦力を作用させる直線状の摩擦材。
(4) 支持台12の上方位置に透明板20を含む平面内に張り巡らされて検査対象物5、6、7、9の底面を支える線状体、あるいは、透明板20と同じ平面に含まれる網。
(5) 前記実施形態では、検査対象物が直方体状をなしていたが、他の形状であっても、検査対象物が直線上の辺(稜線)を持つ形状であれば、その辺を透明板20あるいは指標部4に沿わせることによって所期の目的を達成することができる。また検査対象物が直線状の辺を持たない場合、指標部に点接触させ、あるいは、指標部との間に、指標部に対応する直線状部分を持った治具を介在させてその位置を調整するようにしてもよい。
Further, the index portion is not limited to the
(1) A straight line displayed on the
(2) Linear protrusions that slightly protrude from the
(3) A linear friction member provided on the
(4) A linear body extending in a plane including the
(5) In the above embodiment, the object to be inspected has a rectangular parallelepiped shape. The intended purpose can be achieved by making it follow the
また前記支持台12の傾斜に代え、弾性体(クッション材)を用いて検査対象物5、6、7、9を透明板20へ押し付けるようにしても良い。また支持台12を省略して秤11の上面に直接費検査物5、6、7、9を載せるようにしても良い。
Further, instead of tilting the support table 12, an elastic body (cushion material) may be used to press the inspection objects 5, 6, 7 and 9 against the
本発明の第3実施形態に係る検査装置について、図7を参照して説明する。なお、図中第1実施形態、第2実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を簡略化する。
この第3実施形態は、秤11の上面13に立てた支持部材30の上に、上面13に対して所定間隔をおいてかつ平行に透明板20を設けた構成となっている。なお透明板20は、図7に矢印で示すカメラ等の光軸と直交する方向に向けられている。
前記上面13には、検査対象物5を支える高さ調整部材31が設けられて、検査対象物5の上面の高さを検査対象物7と面一に揃えるようになっている。
An inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the component which is common in 1st Embodiment and 2nd Embodiment in a figure, and description is simplified.
This third embodiment has a configuration in which a
A
すなわち、上面12と透明板20の下面との間の距離をH、検査対象物5の高さをh1、支持部材30の高さをh2とすれば、
h1+h2=H
となる高さに設定されている。
また前記上面13と検査対象物6との間には、U時状に曲げられたゴム板等の弾性体32が設けられている。この弾性体32は、自身の厚さ方向への弾性変形、および、U字が開くように弾性変形することによって、検査対象物6を透明板20に押し付け、検査対象物6の上面を検査対象物7と面一に揃えている。
なお、これら支持台31および前記弾性体32は、いずれか一方を用いても両者を併用しても良いのはもちろんである。
That is, if the distance between the
h1+h2=H
is set to a height that
Between the
Of course, either one of the
このように、カメラ等の光学系が上方に設けられた場合であっても、検査対象物5、6、7の上面を透明板20と面一に揃えることができ、検査対象物5、6、7の高さにかかわらず、良好な撮影画像を得ることができる。
Thus, even when an optical system such as a camera is provided above, the upper surfaces of the inspection objects 5, 6 and 7 can be aligned flush with the
なお、この第3実施形態の場合にあっても、前記透明板20に代えて、カメラの光軸と直交する平面内に張られた線状体や網に検査対象物5、6、7を押し付けることによって、同様に良好な撮影画像を得ることができる。
また、上記第2、第3実施形態では、支持台12を秤11の上に乗せた状態で撮影を行うようにしたが、秤11の上に乗せることなく、すなわち重量測定を併用することなく、単に検査対象物の画像から検品を行う場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
Even in the case of the third embodiment, instead of the
In addition, in the above-described second and third embodiments, photographing is performed with the
なお、撮影装置から指標部に至る光学経路は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、装置の用途、機能に応じて変更しても良いのはもちろんである。 It should be noted that the optical path from the photographing device to the index section is not limited to the above-described embodiment, and may of course be changed according to the purpose and function of the device without departing from the gist of the present invention. be.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like are included within the scope of the present invention.
本発明は、配送、出荷等の再の検品に好適に用いられる検査装置、検査方法、および検査対象の支持装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an inspection device, an inspection method, and a support device to be inspected, which are suitably used for re-inspection such as delivery and shipment.
1 撮影装置
2 撮像部
3 凸レンズ
4 指標部
5、6、7、9 検査対象物
8 支持面
11 秤
12 支持台
13 上面
20 透明板
21、21’ カメラ
22、23 反射ミラー
30 支持部材
31 高さ調整部材
32 弾性体
C 光軸
0 ピボット
REFERENCE SIGNS
Claims (9)
前記指標部は、前記複数の検査対象物が載置される支持台に設けられたことを特徴とする検査装置。 A straight line for making predetermined portions of the plurality of inspection objects on the side of the imaging device contact a position intersecting an optical path between the plurality of inspection objects and an imaging device that acquires optical data of the objects. providing an index portion to intersect the optical path;
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the index portion is provided on a support base on which the plurality of inspection objects are placed .
前記複数の検査対象物の前記撮影装置側の所定の部位を直線状に揃える指標部を設ける工程と、
前記複数の検査対象物を前記指標部へ向けて移動させて指標部に沿って整列させる工程とを有することを特徴とする検査方法。 A step of arranging a plurality of inspection objects on an optical path of an imaging device for acquiring optical data thereof;
a step of providing an index portion for aligning predetermined portions of the plurality of inspection objects on the imaging device side in a straight line;
and a step of moving the plurality of inspection objects toward the index portion and aligning them along the index portion.
この載置面上に設けられ、前記複数の検査対象物と該対象物の光学データを取得する撮影装置との間の光路と交差する直線状の指標部とを有することを特徴とする検査対象支持装置。 a mounting surface on which a plurality of inspection objects are placed;
An inspection object provided on the placement surface and having a linear index section that intersects an optical path between the plurality of inspection objects and an imaging device that acquires optical data of the objects. support device.
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