JP7306302B2 - judgment device - Google Patents
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Description
本発明は、物体の良否を判定する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for judging whether an object is good or bad.
物体を検査する技術の一つとして、検査対象が撮像された画像に基づいて、物体のなす外形の良否を判定する技術が知られている。
このような技術として、下記のステップA,Bによって検査対象における外形の良否を判定する技術が提案されている(特許文献1参照)。
ステップA:検査対象を撮像した画像における最適な位置の輪郭線の情報から検査対
象の近似輪郭直線を求め、検査対象を撮像した画像から得られた輪郭線
との関係から検査物体の複数の端点を抽出することで理想形状を推定す
る。
ステップB:ステップAで推定した検査対象の理想形状と実際の輪郭線を比較する。
2. Description of the Related Art As one of techniques for inspecting an object, there is known a technique for judging the quality of the outer shape of the object based on the captured image of the object to be inspected.
As such a technique, a technique for judging the quality of the outer shape of an object to be inspected by the following steps A and B has been proposed (see Patent Document 1).
Step A: An inspection pair is obtained from the information of the contour line at the optimum position in the image of the inspection object.
Contour line obtained from the image of the inspection object by obtaining the approximate contour straight line of the elephant
The ideal shape is estimated by extracting multiple endpoints of the inspection object from the relationship between
be.
Step B: Compare the ideal shape of the object to be inspected estimated in step A with the actual contour line.
しかしながら、上述のように撮像された画像の輪郭線に基づいて理想形状を推定する技術では、推定された理想形状に歪みを招くおそれがある。このようにして推定された理想形状と所望の理想形状との相違が生じることにより、検査対象における外形の良否を判定する精度が不十分になりうる。よって、検査対象における外形の良否を判定する精度を確保するうえで、改善の余地がある。 However, with the technique of estimating the ideal shape based on the contour lines of the captured image as described above, the estimated ideal shape may be distorted. Due to the difference between the ideal shape estimated in this way and the desired ideal shape, the accuracy of determining the quality of the outer shape of the object to be inspected may be insufficient. Therefore, there is room for improvement in terms of ensuring the accuracy of judging the quality of the outer shape of the object to be inspected.
本件の判定装置は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、検査対象における外形の良否を判定する精度の確保を目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 The judging apparatus of the present invention was invented in view of the above problem, and one of the purposes is to ensure the accuracy of judging the quality of the outer shape of the object to be inspected. In addition to this purpose, it is also possible to achieve actions and effects that are derived from each configuration shown in the "Mode for Carrying Out the Invention" described later and that cannot be obtained with conventional techniques. It can be positioned as another purpose.
ここで開示する判定装置は、検査対象のカートンを撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が良品とされるOK範囲を囲むとともに前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が不良品とされるNG範囲がはみ出す基準外形として予め一定の形状に設定された所定の基準枠を記憶する記憶部と、前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が、前記記憶部に記憶された前記基準枠からはみ出すと前記カートンを不良品と判定する判定部と、を備えている。 The determination device disclosed herein includes an imaging unit that images a carton to be inspected, and an OK range in which the outer shape of the carton imaged by the imaging unit is regarded as a non-defective product, and the carton imaged by the imaging unit. A storage unit that stores a predetermined reference frame that is set to a predetermined shape in advance as a reference outline in which an NG range for which the outer shape is determined to be defective protrudes, and the outer shape of the carton imaged by the imaging unit is stored in the storage unit. a determination unit that determines that the carton is defective when the carton protrudes from the stored reference frame.
本件の判定装置によれば、検査対象における外形の良否を判定する精度を確保することができる。 According to the judging apparatus of the present invention, it is possible to ensure the accuracy of judging the quality of the outer shape of the object to be inspected.
以下、実施形態としての判定装置を説明する。
本実施形態の判定装置は、検査対象の物体において輪郭をなす外形の良否を判定する装置である。
この判定装置では、カートンを検査対象とし、カートンにおける外形の良否が判定される。本実施形態では、製造ラインにおいて搬送されているカートンを判定対象として例示する。このカートンには、ボックスフェイスフェイシャルティシュ(「BF」と略称される)が収容されている。
A determination device as an embodiment will be described below.
The judging apparatus of this embodiment is an apparatus for judging the quality of the outer shape forming the outline of an object to be inspected.
In this judging device, a carton is an object to be inspected, and the quality of the outer shape of the carton is judged. In this embodiment, a carton being transported in a production line is exemplified as a determination target. The carton contains box face facial tissues (abbreviated as "BF").
本実施形態では、水平面に載置されたカートンが搬送されるものとし、説明で用いる方向を下記のように定義する。
重力の作用方向を下方とし、下方の反対方向を上方とする。また、水平方向においてカートンの搬送方向(いわゆる「MD方向」)に直交する方向を側方(いわゆる「CD方向」)とする。
In this embodiment, cartons placed on a horizontal plane are transported, and the directions used in the description are defined as follows.
The direction in which gravity acts is defined as downward, and the direction opposite to downward is defined as upward. In addition, the horizontal direction perpendicular to the carton transport direction (so-called "MD direction") is defined as the side (so-called "CD direction").
[I.一実施形態]
下記の一実施形態では、判定装置に関する構成を項目[1]で述べる。この項目[1]では、判定装置で外形の良否が判定されるカートンの基本的な構成を小項目[1-1]で説明し、このカートンにおける外形の良否を判定する判定装置を小項目[1-2]で詳述し、判定装置による判定方法を小項目[1-3]で述べる。
そして、項目[1]の構成による作用および効果を項目[2]で述べる。
[I. one embodiment]
In one embodiment below, the configuration regarding the determination device will be described in item [1]. In this item [1], the basic configuration of the carton for which the quality of the outer shape is determined by the determination device is described in subitem [1-1], and the determination device for determining the quality of the outer shape of this carton is described in subitem [ 1-2], and the determination method by the determination device is described in subsection [1-3].
Then, the action and effect of the configuration of item [1] will be described in item [2].
[1.構成]
[1-1.カートン]
図1に示すように、カートン1は、直方体状の物体であり、所望の外形が直方体の表面に沿った外形をなす。ここでいう「所望の外形」は、カートン1の良好な外形であり、カートン1が良品と判定される形状である。
一方、所望の外形でないカートン1は、カートン1が不良品と判定される形状である。所望の外形でないカートン1としては、潰れたり一部が剥離したりすることにより直方体の表面に沿った外形が変形した歪形のカートン1が挙げられる。
[1. composition]
[1-1. carton]
As shown in FIG. 1, the
On the other hand, if the
本実施形態で例示するカートン1は、コンベア2(搬送装置)によって搬送され、コンベア2の搬送方向に間隔をあけて載置されている。すなわち、コンベア2で搬送されているカートン1のなす外形の良否がつぎつぎと判定(検査)される。
カートン1のそれぞれは、予め設定された所望の姿勢でコンベア2に載置されている。ここでいう「所望の姿勢」とは、コンベア2の搬送面2Fに対してカートン1の底壁部(図示省略)が載置されて天壁部1U(上壁部)を上方に向けた姿勢であって、カートン1の側壁部1Sを側方に向けた姿勢である。
Each of the
カートン1の底壁部および天壁部1Uは水平方向に沿って平面状に延在し、側壁部1Sは搬送方向に沿う方向かつ上下方向に沿って平面状に延在している。
このカートン1には、側壁部1Sに第一マーク(図1では「MARK1」と示す)が付されており、天壁部1Uに第二マーク(図1では「MARK2」と示す)が付されている。第一マークは上下方向に非対称な標識であり、第二マークは搬送方向に非対称な標識である。そのため、所定の姿勢をなすカートン1においては、第一マーク,第二マークが所定の向きをなす。これらのマークは、印刷やラミネートなどの公知手法で各壁部1S,1Uに付され、光学的に識別可能な標識としての機能をもつ。
The bottom wall portion and the
The
さらに、側壁部1Sには、外フラップFoおよび内フラップFiからなるフラップ対が露出している。外フラップFoは内フラップFiの一部に対して外側に重ね合わせられており、オーバーフラップタイプの側壁部1Sが形成されている。
この側壁部1Sでは、所望の姿勢におけるカートン1において、上側に外フラップFoが配置されるとともに下側に内フラップFiが配置され、外フラップFoの端縁FEが搬送方向(水平方向)に沿って延在している。
Furthermore, a flap pair consisting of an outer flap Fo and an inner flap Fi is exposed on the
In this
この端縁FEは、外フラップFoや内フラップFiをはじめとした各部位からカートン1が構成されることから、カートン1を構成する部位の端縁である。
外フラップFoの端縁FEは、所望の姿勢をなすカートン1では側壁部1Sにおける上下方向の中間よりもやや下方に位置し、搬送方向(水平方向)に沿って延在している。この外フラップFoの端縁FEは、内フラップFiに対して外フラップFoの厚み分だけ外側に設けられるため、内フラップFiに対するコントラストや環境光による影によって光学的に識別可能な部位とも言える。
This edge FE is the edge of the part that constitutes the
The edge FE of the outer flap Fo is located slightly below the middle of the
そのほか、天壁部1Uや側壁部1Sには、コントラストのあるデザインが印刷されている。換言すれば、光学的に識別可能な端縁(いわば「エッジ」)をもつデザインが壁部1U,1Sに採用されている。
所望の姿勢かつ所望の外形をなす良品のカートン1における外フラップFoの端縁FE,デザインの端縁は、カートン1における外形の良否を判定する基準に用いることができるため、後述の判定装置3による判定で基準端縁として用いられる。
In addition, a contrasting design is printed on the
The edges FE of the outer flaps Fo of the
所望の姿勢をなすカートン1における「デザインの端縁」が位置する所望の配置に対して、所望の姿勢でないカートン1において「所望の配置」と対応する位置には、「デザインの端縁」が一致しないか存在しないように設定されている。たとえば、天壁部1Uにはデザインの端縁が左右非対称に施されており、カートン1の底壁部にはデザインが施されていない。カートン1の底壁部には、上記の第一マークや第二マークといった標識も付されていない。
For the desired arrangement where the "edge of the design" is located in the
上記の「所望の姿勢でないカートン1」は、搬送されるカートン1に混在するおそれのある不良品であり、所望の姿勢をなすカートン1が裏返ったり左右が反転したりした姿勢のものを意味する。
このように構成されるカートン1は、つぎに説明する判定装置3によって外形の良否が判定される。
The above-mentioned "
The
[1-2.判定装置]
図1に示すように、判定装置3には、以下に示す入力系,制御系(判定系),出力系の構成が設けられている。
・入力系:判定に必要な情報を検出してその情報を制御系に入力するもの
・制御系:入力系から入力された情報に基づいて制御信号を生成するもの
・出力系:制御系で生成された制御信号によって作動するもの
なお、判定装置3の最小構成は、制御系の構成のみである。判定装置3の最大構成は、入力系の構成,制御系の構成および出力系の構成である。
[1-2. Judgment device]
As shown in FIG. 1, the
・Input system: Detects information necessary for judgment and inputs that information to the control system ・Control system: Generates control signals based on the information input from the input system ・Output system: Generates in the control system The minimum configuration of the
この判定装置3には、入力系の構成としてデジタル画像を撮像するカメラ4(撮像部)が設けられ、制御系の構成として制御部5が設けられ、出力系の構成として出力部6が設けられている。
本実施形態の判定装置3では、カメラ4で撮像された画像が制御部5へ入力され、入力された画像に基づいて制御部5で生成された制御信号が出力部6へ出力される。すなわち、カメラ4で撮像された画像に基づく判定の主体が制御部5であり、制御部5による制御の対象が出力部6である。
以下、入力系,制御系,出力系の順に判定装置3の構成を述べる。
The
In the
The configuration of the
――入力系――
判定装置3の入力系には、上述のカメラ4(撮像部)が設けられるほか、カメラ4を作動させるためのトリガー部4Tやシャッター部4Sも設けられている。
カメラ4は、搬送中のカートン1を撮像する装置である。このカメラ4は、撮像対象のカートン1が移動するのに対し、固定された状態に設けられている。
--Input system--
The input system of the
The
ここでは、カートン1を撮像する領域の異なる二種のカメラ41,42がカメラ4に採用されている。二種のカメラ41,42うち、一方はカートン1の側壁部1Sを撮像する第一カメラ41(側撮像部)であり、他方はカートン1の天壁部1Uを撮像する第二カメラ42(上撮像部)である。
第一カメラ41は、側壁部1Sの法線方向Xに沿う光軸が設定され、この光軸で側壁部1Sを撮像する光学機器である。第二カメラ42は、天壁部1Uの法線方向Yに沿う光軸が設定され、この光軸で天壁部1Uを撮像する光学機器である。すなわち、側壁部1Sと対面する位置に第一カメラ41が設けられ、天壁部1Uと対面する位置に第二カメラ42が設けられている。コンベア2で搬送されるカートン1に対して、側方に第一カメラ41が配置され、上方に第二カメラ42が配置されている。
Here, two types of
The
トリガー部4Tは、カメラ4による撮像タイミングを発信するタイミング機器である。トリガー部4Tから発信された撮像タイミングは、シャッター部4Sに入力される。シャッター部4Sは、トリガー部4Tから入力された撮像タイミングでカメラ4のシャッターを切る開閉機器である。これらのトリガー部4T,シャッター部4Sもカメラ4と同様に固定された状態で設けられている。
The
トリガー部4Tには、カートン1における搬送方向下流側の端部がカートン1を撮像すべき領域に対応する所定の撮像箇所Pに到達したことを検出する構成が設けられている。
ここでは、同期型の光電スイッチTS(反射型の光電センサ)と、光電スイッチTSからの検査光を反射するリフレクタTR(反射板)とがトリガー部4Tとして設けられる。
搬送されているカートン1が撮像箇所Pに到達すると、カートン1における搬送方向下流側の端部によって光電スイッチTSの検査光が遮断される。このとき、リフレクタTRで反射した検査光が光電スイッチTSに受光されなくなり、このタイミングが撮像タイミングとしてシャッター部4Sに発信される。
The
Here, a synchronous photoelectric switch TS (reflective photoelectric sensor) and a reflector TR (reflective plate) for reflecting the inspection light from the photoelectric switch TS are provided as the
When the transported
このシャッター部4Sには、第一カメラ41に付設された第一シャッター部S1と第二カメラ42に付設された第二シャッター部S2とが設けられている。シャッター部S1,S2のそれぞれは、トリガー部4Tから撮像タイミングが入力されると、付設されたカメラ41,42でカートン1を撮像させる。
このようにして、光電スイッチTS,シャッター部4S,カメラ4が協働することにより撮像箇所Pのカートン1が順次撮像される。
A first shutter portion S1 attached to the
In this manner, the photoelectric switch TS, the
そのほか、撮像箇所Pにおいてカメラ41,42で撮像されるカートン1の背部には、カートン1の色と相違する単色に設けられた撮像補助部が設けられている。
ここでは、第一カメラ41で撮像されるカートン1の背部にアルミパネル4Pが撮像補助部として設けられ、第二カメラ42で撮像されるカートン1の背部にコンベア2の搬送面2Fが撮像補助部として設けられている。たとえば、アルミパネル4Pはアルミ色(銀色)の単色をなし、コンベアの搬送面2Fは黒色の単色をなしているのに対し、これらとは異なる色をなす側壁部1Sや天壁部1Uがカメラ41,42で撮像される。
In addition, the back of the
Here, an
なお、アルミパネル4Pは、トリガー部4TのリフレクタTRとして兼用することも可能である。
上記のようにカメラ41,42で撮像されるカートン1の背景に映り込む背景領域がカートン1の色と相違する単色に設けられた撮像補助部によって、カメラ41,42で撮像されたカートン1の外形と背景とのコントラストが確保される。
The
As described above, the background area reflected in the background of the
――制御系――
判定装置3の制御系には、制御部5が設けられている。たとえば、コンベア2の近傍に設けられた制御盤に制御部5が内蔵される。
なお、制御部5は、プロセッサー(中央処理装置),メモリやストレージなどの記憶装置,インターフェース装置などが内蔵され、これらが内部バスを介して互いに接続されたコンピュータ(演算装置)として構成されている。
--Control system--
A
The
制御部5には、以下に示す二種のインターフェース部5i,5oが設けられている。
・入力インターフェース部5i:カメラ41,42で撮像された画像(入力系からの
情報)が入力されるインターフェース(図1では「
IF部」と略記する)
・出力インターフェース部5o:制御部5で生成された制御信号を出力するインター
フェース(図1では「IF部」と略記する)
The
-
information) is input ("
abbreviated as “IF part”)
Output interface unit 5o: an interface for outputting the control signal generated by the
Face (abbreviated as “IF section” in FIG. 1)
この制御部5は、カートン1における外形の良否を判定する要素として、記憶部51および判定部52を備えている。
記憶部51では、カートン1の良否を判定するための情報を記憶している。判定部52では、入力インターフェース部5iから入力されたカメラ41,42で撮像された画像と記憶部51に記憶された情報とに基づいて、カートン1の良否を判定(演算)する。
The
The
<記憶部>
記憶部51には、カートン1における外形の良否を判定するための判定基準(情報)が予め登録(記憶)されている。
具体的には、図2,図3に示すように、下記のOK範囲を囲むとともに下記のNG範囲がはみ出す基準外形としての基準枠F1,F2が判定基準として記憶部51に予め登録されている。
・OK範囲:カメラ41,42によって撮像されたカートン1の外形が良品とされる
判定範囲
・NG範囲:カメラ41,42によって撮像されたカートン1の外形が不良品とされ
る判定範囲
<Memory unit>
In the
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, reference frames F1 and F2, which are reference contours that enclose the following OK range and protrude the following NG range, are registered in advance in the
・OK range: The outer shape of the
Judgment range ・NG range: The outer shape of the
judgment range
基準枠F1,F2のうち、一方は側壁部1Sに応じて予め一定の形状に設定された所定の第一基準枠F1であり、他方は天壁部1Uに応じて予め一定の形状に設定された所定の第二基準枠F2である。
この記憶部51には、図1に示すように、上記の基準枠F1,F2のほか、補助基準線L1,L2も予め登録されている。
One of the reference frames F1 and F2 is a predetermined first reference frame F1 that is set in a predetermined shape in advance according to the
In addition to the reference frames F1 and F2, auxiliary reference lines L1 and L2 are also registered in advance in the
補助基準線L1,L2は、所望の外形かつ所望の姿勢をなすカートン1における外フラップFoの端縁FE(基準端縁)やデザインの端縁(基準端縁)の位置に対応して予め一定の位置に設定された基準線であり、基準枠F1,F2の枠内に配置されている。
補助基準線L1,L2のうち、一方は第一基準枠F1の枠内には外フラップFoの端縁FEに応じて予め一定の位置に設定された所定の第一補助基準線L1であり、他方は第二基準枠F2の枠内に天壁部1Uに付されたデザインの端縁に応じて予め一定の位置に設定された所定の第二補助基準線L2である。
The auxiliary reference lines L1 and L2 are fixed in advance corresponding to the position of the edge FE (reference edge) of the outer flap Fo and the edge of the design (reference edge) of the
One of the auxiliary reference lines L1 and L2 is a predetermined first auxiliary reference line L1 set in advance at a fixed position in accordance with the edge FE of the outer flap Fo within the frame of the first reference frame F1, The other is a predetermined second auxiliary reference line L2 set in advance at a fixed position within the frame of the second reference frame F2 according to the edge of the design applied to the
<判定部>
判定部52は、少なくとも下記の必須判定条件の成否を判定して、カートン1の良否を判定する。
・必須判定条件:カメラ41,42で撮像されたカートン1の外形が基準枠F1,F
2に収まると成立する条件
上記の必須判定条件は、カメラ41,42で撮像されたカートン1の画像におけるカートン1の外形が基準枠F1,F2からはみ出していれば不成立となる。
<Determination part>
The
・Mandatory condition: the outer shape of the
Condition Satisfied When Fits in 2 The above essential judgment condition is not met if the outer shape of the
すなわち、必須判定条件は、下記の第一必須要件および第二必須要件の双方が満たされると成立する条件(いわゆる「AND条件」)である。
・第一必須要件:第一カメラ41で撮像された側壁部1Sの外形が第一基準枠F1に
収まること
・第二必須要件:第二カメラ42で撮像された天壁部1Uの外形が第二基準枠F2に
収まること
That is, the essential judgment condition is a condition (so-called "AND condition") that is satisfied when both the first essential requirement and the second essential requirement below are satisfied.
・First essential requirement: The outer shape of the
The second essential requirement: the outer shape of the
to fit
このような必須判定条件の不成立を判定した判定部52は、撮像されたカートン1が不良品であると判定する。
換言すれば、判定部52は、カメラ41,42によって撮像されたカートン1の外形が、記憶部51に記憶された基準枠F1,F2からはみ出すとカートン1を不良品と判定する。
The
In other words, the
この判定部52は、必須判定条件の成立を判定した場合には下記の加重判定条件の成否も判定して、カートン1の良否を判定している。
・加重判定条件:カメラ41,42で撮像されたカートン1における外フラップFo
の端縁FEやデザインの端縁が補助基準線L1,L2と一致または
ほぼ一致すると成立する条件
上記の加重判定条件は、カメラ41,42で撮像されたカートン1における外フラップFoの端縁FEやデザインの端縁が補助基準線L1,L2と一致またはほぼ一致しなければ不成立となる。
This judging
- Weighted judgment condition: Outer flap Fo in
The edge FE of the design or the edge of the design coincides with the auxiliary reference lines L1, L2 or
Conditions that are satisfied when they substantially match The above-mentioned weighted judgment conditions are such that the edge FE of the outer flap Fo and the edge of the design in the
この加重判定条件は、下記の第一加重要件および第二加重要件の双方が満たされると成立する条件である。
・第一加重要件:第一カメラ41で撮像された側壁部1Sにおける外フラップFoの
端縁FEが第一補助基準線L1と一致またはほぼ一致すること
・第二加重要件:第二カメラ42で撮像された天壁部1Uにおけるデザインの端縁が
第二補助基準線L2と一致またはほぼ一致すること
ただし、加重判定条件は、カートン1が良品であると判定される基準を緩和するのであれば、上記の第一加重要件および第二加重要件の何れか一方が満たされると成立する条件(いわゆる「OR条件」)であってもよい。
This weighted judgment condition is a condition that is satisfied when both the following first weighted condition and second weighted condition are satisfied.
・First addition matter: the outer flap Fo in the
The edge FE should match or substantially match the first auxiliary reference line L1. Second addition condition: The edge of the design on the
Match or almost match the second auxiliary reference line L2 It may be a condition (so-called “OR condition”) that is established when either one of them is satisfied.
上記のような加重判定条件の不成立を判定した判定部52は、撮像されたカートン1が不良品であると判定する。
敷衍して言えば、判定部52は、カメラ41,42によって撮像されたカートン1の部位およびカートン1におけるデザインの少なくとも何れかの端縁と補助基準線L1,L2に基づいて、カートン1の良否を判定する。
The
Broadly speaking, the
そのほか、判定部52は、以下に例を挙げる他の判定条件の成否も加重して判定することで、カートン1の良否を判定してもよい。
・第一判定条件:第一カメラ41で撮像されたカートン1の画像における側壁部1S
に第一マークが存在する(有る)と成立する条件
・第二判定条件:第一判定条件が成立した場合に第一マークの向きが所定の向きであ
ると成立する条件
・第三判定条件:第二カメラ42で撮像されたカートン1の画像における天壁部1U
に第二マークが存在する(有る)と成立する条件
・第四判定条件:第三判定条件が成立した場合に第二マークの向きが所定の向きであ
ると成立する条件
In addition, the
- First judgment condition:
Condition that is satisfied when the first mark exists (is present) in the second judgment condition: If the first judgment condition is satisfied, the orientation of the first mark is the predetermined orientation.
Conditions that are established when the
A condition that is satisfied when the second mark exists (is present) in the direction ・Fourth judgment condition: If the third judgment condition is satisfied, the orientation of the second mark is the predetermined orientation
condition that holds when
なお、第二判定条件,第四判定条件の「所定の向き」とは、所望の姿勢をなすカートン1における第一マーク,第二マークの向きを意味する。
上記の第一判定条件~第四判定条件の不成立を判定した判定部52は、撮像されたカートン1が不良品であると判定する。敷衍して言えば、カメラ41,42で撮像されたカートン1の画像における第一マークや第二マークの有無または向きに基づいて、カートン1の良否を判定する。
The "predetermined orientation" in the second and fourth judgment conditions means the orientation of the first mark and the second mark on the
The
上述の判定内容より、カートン1が不良品と判定されるのは以下に列挙するケース1~3であり、カートン1が良品と判定されるのは下記のケース4である。
・ケース1:必須判定条件の不成立が判定された場合
・ケース2:必須判定条件の成立が判定されたものの
加重判定条件の不成立が判定された場合
・ケース3:必須判定条件および加重判定条件の成立が判定されたものの
他の判定条件の不成立が判定された場合
・ケース4:必須判定条件,加重判定条件などの
全ての判定条件の成立が判定された場合
上記のケース1~3のようにカートン1が不良品であると判定した判定部52は、出力系の構成を作動させる制御信号を生成する。この制御信号は、つぎに説明する出力系の構成へ出力インターフェース部5oを介して出力される。
Based on the above-described judgment contents,
・Case 1: When it is determined that the essential judgment condition is not met ・Case 2: When it is determined that the essential judgment condition is met
When it is determined that the weighted judgment condition is not satisfied ・Case 3: Although it is determined that the essential judgment condition and the weighted judgment condition are satisfied
When it is determined that other criteria are not met ・Case 4: Required criteria, weighted criteria, etc.
When it is determined that all the determination conditions are met: The
――出力系――
判定装置3の出力系には、カートン1が不良品と判定された際に生成される制御信号で作動する出力部6が設けられている。
出力部の一例としては、不良品のカートン1が判定された旨をオペレータに報知するアラーム灯やブザーなどの報知器が挙げられる。出力部の他の例としては、不良品と判定されたカートン1を製造ラインから排出するもの,不良品と判定されたカートン1の製造ラインを停止させるものなどが挙げられる。
--Output system--
The output system of the judging
An example of the output unit is an alarm light, buzzer, or other annunciator that informs the operator that the
[1-3.フローチャート]
つぎに、図4のフローチャートを参照して、上記の判定装置3によるカートン1の良否を判定する手順を例示する。ここで例示する手順は、所定の周期で繰り返し実施される。
まず、検査対象のカートン1が撮像箇所Pに到達したか否かを判定する(ステップA1)。この判定は、トリガー部4Tから撮像タイミングが発信されたときに肯定判定され、そうでなければ否定判定される。
検査対象のカートン1が撮像箇所Pに到達していないと判定されると(ステップA1の否定判定)、再び、検査対象のカートン1が撮像箇所Pに到達したか否かを判定する(ステップA1)。
[1-3. flowchart]
Next, a procedure for judging whether the
First, it is determined whether or not the
When it is determined that the
検査対象のカートン1が撮像箇所Pに到達したと判定されると(ステップA1の肯定判定)、トリガー部4Tから発信された撮像タイミングでシャッター部4Sによって作動したカメラ41,42がカートン1を撮像する(ステップA2)。
それから、判定部52によってカートン1の良否を判定する(ステップA3~A7)。具体的には、必須判定条件の成否を判定し(ステップA3)、その後に加重判定条件の成否を判定し(ステップA4)、さいごに他の判定条件の成否も判定する(ステップA5)。
When it is determined that the
Then, the quality of the
必須判定条件,加重判定条件および他の判定条件の全てが成立したと判定されると(ステップA5の肯定判定)、カートン1が良品であると判定する(ステップA6)。
一方、必須判定条件,加重判定条件および他の判定条件の少なくとも何れかの不成立が判定されると(ステップA3~A5の何れか否定判定)、カートン1が不良品であると判定する(ステップA7)。
そして、本手順の周期を終了する(リターン)。
If it is determined that all of the essential determination conditions, weighted determination conditions, and other determination conditions are met (affirmative determination in step A5), it is determined that the
On the other hand, if it is determined that at least one of the essential determination conditions, weighted determination conditions, and other determination conditions is not satisfied (negative determination in any of steps A3 to A5), it is determined that the
Then, the cycle of this procedure ends (return).
[2.作用および効果]
本実施形態の判定装置3は、上述のような構成を備えるため、下記のような作用および効果を得ることができる。
(1)判定装置3では、予め一定の形状に設定された所定の基準枠F1,F2がカートン1の良否を判定する基準に用いられている。このように判定基準が原理的に一定であるため、検査対象のカートン1における外形の良否を判定する精度を簡素な構成で確保することができる。
[2. Action and effect]
Since the
(1) In the judging
一方、「発明が解決しようとする課題」で言及した従来技術では、撮像された画像に基づいて推定された理想形状を検査対象の良否を判定する基準に用いており、撮像された画像によって判定基準が変動しうる。そのため、理想形状を推定するための演算処理資源を要するうえに、所望の理想形状に対する推定された理想形状の相違を招くおそれがある。したがって、検査対象における外形の良否を判定する精度の低下が原理的にありうる。
これに対し、判定装置3によれば、所望の理想形状に対応する一定の基準枠F1,F2が予め記憶されていることから、所望の理想形状を推定するための演算処理資源が不要であり、基準枠F1,F2に基づいて不良品のカートン1を精度よく判定できる。
On the other hand, in the prior art mentioned in "Problem to be Solved by the Invention", the ideal shape estimated based on the captured image is used as a criterion for judging the quality of the inspection target. Standards can change. Therefore, in addition to requiring computational processing resources for estimating the ideal shape, there is a risk of causing a difference between the estimated ideal shape and the desired ideal shape. Therefore, in principle, there is a possibility that the accuracy of judging the quality of the outer shape of the object to be inspected is lowered.
On the other hand, according to the
(2)第一カメラ41で撮像された側壁部1Sの外形が第一基準枠F1からはみ出すと不良品のカートン1が判定されるため、側壁部1Sの外形に対応する天壁部1Uをはじめとした部位の歪んだカートン1を不良品と判定することができる。
(3)また、第二カメラ42で撮像された天壁部1Uの外形が第二基準枠F2からはみ出すと不良品のカートン1が判定されるため、天壁部1Uの外形に対応する側壁部1Sをはじめとした部位の歪んだカートン1を不良品と判定することができる。たとえば、側壁部1SのフラップFo,Fiの剥離したカートン1を不良品と判定することが可能である。
(2) If the outer shape of the
(3) In addition, if the outer shape of the
(4)さらに、基準枠F1,F2の内部に予め一定の位置に設定された補助基準線L1,L2がカートン1の良否を判定する基準に用いられている。よって、カートン1の良否を判定する精度を向上させることができる。
外フラップFoの端縁FEに応じて予め一定の位置に設定された第一補助基準線L1によれば、従来のカートン1に存在する構造を利用してカートン1の良否を判定する精度を高めることができる。同様に、天壁部1Uに付されたデザインの端縁に応じて予め一定の位置に設定された第二補助基準線L2によれば、従来のカートン1に存在するデザインを利用してカートン1の良否を判定する精度を高めることができる。これらのようにして、カートン1に判定用の構造やデザインを追加することなく、カートン1の良否を判定する精度を向上させることができる。
(4) Further, auxiliary reference lines L1 and L2 set in advance at fixed positions inside the reference frames F1 and F2 are used as criteria for judging whether the
According to the first auxiliary reference line L1 preset at a certain position in accordance with the edge FE of the outer flap Fo, the
(5)また、上述の第一~第四判定条件がカートン1の良否判定に用いられれば、カートン1の良否を判定する精度を更に高めることができる。そのほか、カートン1に付されたコーポレートマークや商品名といったマークを第一マーク,第二マークとして利用することにより、カートン1に判定用のマークを追加することなく、カートン1の良否判定精度を向上させることが可能となる。
(5) Further, if the above-mentioned first to fourth judgment conditions are used to judge the quality of the
(6)アルミパネル4Pやコンベア2の搬送面2Fなどの撮像補助部がカートン1とは相違する単色に設けられていることから、カメラ41,42によって撮像されたカートン1における外形の識別性が底上げされる。この点からも、カートン1の良否を判定する精度を向上させるのに資する。
(7)そのほか、カートン1が撮像箇所Pに到達したのを検出したトリガー部4Tから発信された撮像タイミングでシャッター部4Sがカメラ41,42でカートン1を撮像させるため、搬送されるカートン1の良否を順次判定することができる。よって、カートン1の製造ラインに判定装置3を組み込むことができ、カートン1の外形を判定する効率を高めることもできる。
(6) Since the imaging auxiliary parts such as the
(7) In addition, since the
(8)なお、カートン1が不良品と判定された際には、不良品のカートン1が判定された旨が報知される。これにより、不良品のカートン1をオペレータによって処理させることができる。あるいは、カートン1が不良品と判定された際に、不良品と判定されたカートン1を製造ラインから排出したり、製造ラインを停止したりすれば、不良品のカートン1が出荷製品に混在するのを防止することができる。
(8) When the
[II.変形例]
上述の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。
[II. Modification]
The above-described embodiment is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and application of techniques not explicitly described in this embodiment. Each configuration of this embodiment can be modified in various ways without departing from the gist thereof. In addition, they can be selected as necessary, and can be combined as appropriate.
たとえば、第一マーク,第二マークに基づくカートンの良否判定を省略してもよく、フラップやデザインの端縁に基づくカートンの良否判定を省略してもよい。さらに、第一カメラおよび第一基準枠、ならびに、第二カメラおよび第二基準枠の何れか一方のみを用いてカートンの良否を判定してもよい。カートンの良否判定に用いる基準や情報を軽減するほど、カートンの良否判定に要する演算処理を簡素にすることができる。 For example, the quality judgment of the carton based on the first mark and the second mark may be omitted, and the quality judgment of the carton based on the flap or the edge of the design may be omitted. Furthermore, the quality of the carton may be determined using only one of the first camera and the first reference frame, and the second camera and the second reference frame. The more the standards and information used to determine the quality of the carton are reduced, the simpler the arithmetic processing required to determine the quality of the carton.
また、外形の良否が判定されるカートンは、搬送されているものに限らず、静止されたものであってもよい。この場合には、トリガー部やシャッター部を省略することができ、より簡素な構成の判定装置を実現することができる。
なお、出力部は、上述の例に限らず不良品のカートンが判定されたことに応じて機能する種々の構成を適用することができ、最小構成の判定装置で上述のように必須ではない。
Further, the cartons whose outer shape is judged to be good or bad are not limited to those being transported, and may be stationary. In this case, the trigger section and the shutter section can be omitted, and a determination device with a simpler configuration can be realized.
Note that the output unit is not limited to the above example, and various configurations that function according to the determination of a defective carton can be applied, and the determination device with the minimum configuration is not essential as described above.
1 カートン
1S 側壁部
1U 天壁部(上壁部)
2 コンベア(搬送装置)
2F 搬送面(撮像補助部)
3 判定装置
4 カメラ(撮像部)
41 第一カメラ(側撮像部)
42 第二カメラ(上撮像部)
4S シャッター部
4T トリガー部
4P アルミパネル(撮像補助部)
5i 入力インターフェース部
5o 出力インターフェース部
5 制御部
51 記憶部
52 判定部
6 出力部
F1 第一基準枠(基準枠)
F2 第二基準枠(基準枠)
FE 端縁
Fo 外フラップ
Fi 内フラップ
L1 第一補助基準線(補助基準線)
L2 第二補助基準線(補助基準線)
S1 第一シャッター部
S2 第二シャッター部
TR リフレクタ
TS 光電スイッチ
X 側壁部1Sの法線方向
Y 天壁部1Uの法線方向
P 撮像箇所
1
2 Conveyor (conveyor)
2F Conveying surface (imaging auxiliary part)
3
41 First camera (side imaging unit)
42 Second camera (upper imaging unit)
5i input interface section 5o
F2 Second frame of reference (frame of reference)
FE Edge Fo Outer flap Fi Inner flap L1 First auxiliary reference line (auxiliary reference line)
L2 Second auxiliary reference line (auxiliary reference line)
S1 First shutter part S2 Second shutter part TR Reflector TS Photoelectric switch X Normal direction of
Claims (8)
前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が良品とされるOK範囲を囲むとともに前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が不良品とされるNG範囲がはみ出す基準外形として予め一定の形状に設定された所定の基準枠を記憶する記憶部と、
前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が、前記記憶部に記憶された前記基準枠に収まると前記カートンを良品と判定し、前記基準枠からはみ出すと前記カートンを不良品と判定する判定部と、を備えた
ことを特徴とする判定装置。 an imaging unit that images the carton to be inspected placed on the conveyor ;
The outline of the carton imaged by the imaging unit is set to a predetermined shape in advance as a reference outline that encloses an OK range in which the exterior shape of the carton imaged by the imaging unit is a non-defective product and protrudes an NG range in which the exterior shape of the carton imaged by the imaging unit is a defective product. a storage unit that stores the set predetermined reference frame;
A determination unit that determines that the carton is non-defective when the outer shape of the carton imaged by the imaging unit fits within the reference frame stored in the storage unit, and determines that the carton is defective if it protrudes from the reference frame. and a determination device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の判定装置。 2. The judging device according to claim 1, wherein the imaging section has a side imaging section for imaging a flat side wall portion of the carton with an optical axis along a normal direction of the side wall portion.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の判定装置。 3. The determination device according to claim 1, wherein the imaging unit has an upper imaging unit that images the planar upper wall portion of the carton with an optical axis along the normal direction of the upper wall portion. .
前記判定部は、前記撮像部によって撮像された前記カートンを構成する部位および前記カートンにおけるデザインの少なくとも何れかの端縁と前記記憶部に記憶された前記補助基準線とに基づいて、前記カートンの良否を判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の判定装置。 When the carton imaged by the imaging unit is a non-defective product, the storage unit is provided outside the inner flap of the side wall portion constituting the non-defective carton by the thickness of the outer flap and the outer flap. storing an auxiliary reference line set in advance at a position corresponding to a reference edge, which is an edge extending in the horizontal direction in the flap, inside the reference frame;
The judging unit determines the size of the carton based on at least one edge of the design of the carton and the part constituting the carton imaged by the imaging unit and the auxiliary reference line stored in the storage unit. 3. The judging device according to claim 2 , which judges whether the product is good or bad.
ことを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の判定装置。 When the carton imaged by the imaging unit is in a predetermined posture, a predetermined mark is imaged by the imaging unit in a predetermined orientation on the carton, and the determination unit is imaged by the imaging unit. 5. The judging device according to claim 1, wherein the quality of the carton is judged based on the presence or absence of the marked mark or the orientation of the mark.
ことを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の判定装置。 6. The imaging auxiliary unit according to any one of claims 1 to 5, wherein a background area reflected in the background of the carton imaged by the imaging unit is provided in a single color different from the color of the carton. The determination device according to .
前記トリガー部によって前記撮像箇所に到達したことが検出された場合に、前記撮像部によって前記カートンを撮像させるシャッター部と、を備えた
ことを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載の判定装置。 a trigger unit that detects that the cartons being conveyed have reached a location imaged by the imaging unit;
and a shutter unit that causes the imaging unit to image the carton when the trigger unit detects that the carton has reached the imaging location. Determination device as described.
ことを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の判定装置。 When the judging unit judges that the carton is defective, the carton judged to be defective is discharged from the manufacturing line, the fact that the carton is defective is notified, and the carton judged to be defective is discharged from the manufacturing line. 8. The determination device according to any one of claims 1 to 7, further comprising an output section for executing at least one of stopping the carton production line.
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