JP7323795B2 - 物品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は物品検査装置に関し、より詳しくは、例えば温水洗浄後のケース内に異物があるか否かを検査する物品検査装置に関する。

従来、ケースを再利用するために洗浄後のケースを検査する物品検査装置が提案されている（例えば特許文献１）。この物品検査装置においては、検査工程において、テープ又はシール等の異物のケースへの付着や、ケースの汚れや割れ、変形、ロゴマークの欠け等の不具合の有無を検査するようになっている。

特開２００４－４５２７２号公報

ところで、上記従来の装置においては次のような問題が指摘されていた。すなわち、ケースを温水洗浄した後に該ケースに対して異物等がないか検査する場合において、温水洗浄後にケースから湯気が立っていることがある。その状態のケースをカメラで撮影すると、撮影した画像内に湯気が写り込んで、物品検査装置はケース内に異物ありとして誤った判定をすることがあった。
また、ケース搬送用コンベヤを平ベルトで構成した場合、ベルトが洗浄液で濡れ、撮影時照明光が反射し写り込み異物とし誤検出するといった問題があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、物品を検査位置に搬送する搬送手段と、上記検査位置において物品を撮影する撮影手段と、撮影手段が撮影した物品の画像を基にして該物品の良否を判定する検査手段とを備えた物品検査装置において、
上記撮影手段の上方側に配置されて、上記物品に向けて送風する送風手段と、上記撮影手段の側方に配置されるとともに、下端部が上端部よりも上記撮影手段に近づくように設けられて、上記送風手段から送風された空気を撮影手段の下方側へ誘導する風向ガイドとを備え、
上記物品に向けて上記送風手段から送風している状態で上記撮影手段によって物品を撮影し、該撮影手段が撮影した物品の画像を基にして上記検査手段は物品の良否を判定することを特徴とするものである。

このような構成によれば、送風手段により物品に向けて送風しながら撮影手段により物品を撮影することができる。その際、送風手段から送風された空気は風向ガイドによって撮影手段の下方側へ誘導されるので、物品から立ち昇る湯気が撮影手段に付着するのを防止することができる。そのため、物品から立ち昇る湯気に影響されることなく物品を撮影手段により撮影することができる。それにより、撮影手段が撮影した鮮明な画像データを基にして検査手段は湯気の影響を受けることなく物品の良否を正確に検査することができる。

本発明の一実施例を示す縦断面図。 図１の要部の平面図。 図１の要部の拡大図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１はケース２（コンテナ）の検査を行う物品検査装置であり、この物品検査装置１は、搬送コンベヤ３によって検査位置Ａに搬入されるケース２を上方から撮影手段４で撮影して、該撮影手段４が撮影した画像データを基にしてケース２に付着した異物や汚れ等の有無を検査するようになっている。
物品検査装置１の検査対象となるケース２は、全体がプラスチック製であり、このケース２は、開口部が上方を向けた状態で搬送コンベヤ３によって搬送されるようになっている。図２の平面図に示すように、ケース２の底部２Ａの全域は、縦横等ピッチの直線部によって格子状に形成されており、したがって、格子状となった底部２Ａには、縦横の直線部の隣に多数の長方形の隙間２Ｂ（貫通孔）が等ピッチで形成されている。

物品検査装置１は、上記ケース２を連続的に矢印方向に搬送する搬送コンベヤ３と、搬送コンベヤ３の搬送経路上となる検査位置Ａに搬送コンベヤ３を上方から覆って設けられた暗室５と、暗室５の内部に設けられて上記ケース２に向けて検査光を照射する照明手段６と、暗室５の内部に設けられてケース２を上方側から撮影する撮影手段４と、これら搬送コンベヤ３、照明手段６、撮影手段４の作動を制御する制御手段７とを備えている。また、物品検査装置１は、上記暗室５内の天井に配置されて、下方側のケース２に向けて送風する送風手段１１と、撮影手段４を挟んで暗室５内に配置された一対の風向ガイド１２，１２を備えており、送風手段１１の作動も制御手段７によって制御されるようになっている。
図２にも示すように、ケース２を搬送する搬送コンベヤ３は、左右一対の無端状の丸ベルト３Ａ、３Ｂによって構成されており、これら一対の丸ベルト３Ａ、３Ｂによって上記ケース２を下方から支持した状態で搬送するようになっている。駆動源となるモータ１３が制御手段７によって連続的に作動されることで、左右一対の丸ベルト３Ａ、３Ｂによってケース２が連続的に搬送されて検査位置Ａに搬入されるようになっている。
本実施例では、搬送コンベヤ３として平ベルトではなく左右一対の丸ベルト３Ａ、３Ｂを採用している。左右一対の丸ベルと３Ａ、３Ｂの間は、空間部となっているので、左右一対の丸ベルト３Ａ、３Ｂ上に支持されたケース２は、底部２Ａにある多数の隙間２Ｂを介して上下方向に空気が円滑に流通しやすくなっており、ケース２に付着した洗浄水も丸ベルト３Ａ、３Ｂの間から落下するようになっている。
本実施例の物品検査装置１の検査対象となるケース２は、図示しない上流側の温水洗浄装置によって温水洗浄されるようになっている。そして、温水洗浄装置によって温水洗浄された後のケース２は、搬送コンベヤ３の左端となる供給位置Ｂに開口部が上方を向けた状態で供給されるようになっている。搬送コンベヤ３は、モータ１３により連続的に走行されるので、供給位置Ｂに供給されたケース２は搬送コンベヤ３によって検査位置Ａとなる暗室５内に順次、搬入される。

暗室５は上面及び側壁の４面が閉鎖された筐体からなり、暗室５の２箇所の前後の側壁にはケース２を出し入れするための入口５Ａと出口５Ｂが形成されている。暗室５の入口５Ａには、そこから隣接上流側に向けてトンネル状のカバー１４Ａが連設されており、暗室５の出口５Ｂにも、そこから隣接下流側に向けてトンネル状のカバー１４Ｂが連設されている。そのため、搬送コンベヤ３によって搬送されるケース２は、カバー１４Ａ内を経由して入口５Ａから暗室５内に搬入された後、出口５Ｂからカバー１４Ｂ内を経由して暗室５の下流側へ搬出されるようになっている。上記カバー１４Ａ、１４Ｂを設けことにより、外部の光が入口５Ａ、出口５Ｂから暗室５内に入り込まないようになっている。
暗室５内には、検査位置Ａとなる暗室５内に搬入されたケース２を検出するセンサ１５が配置されており、搬送コンベヤ３によって暗室５内にケース２が搬入されると、このセンサ１５がケース２を検出して、検出信号を制御手段７に送信するようになっている。

照明手段６は暗室５内の下方側に配置されるとともに、搬送コンベヤ３によって暗室５内に搬入されたケース２を四方から取り囲むように上方に配置されている。照明手段６をこのように配置することで、ケース２の底部２Ａに影が生じることなく格子状となった底部２Ａの全域（縦横の直線部）にわたって検査光を均等に照射できるようになっている。
撮影手段４は暗室５の内部に設けられるとともに、搬送コンベヤ３および照明手段６の上方に鉛直下方側に向けて設けられている。撮影手段４としては、従来公知のＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電素子（イメージセンサ）を備えたカメラを使用することができ、本実施例では静止画をカラーで撮影するようになっている。
撮影手段４には広角レンズが装着されており、撮影手段４の撮影範囲の中心が、検査位置Ａで停止したケース２の底部２Ａの中心となるように設定されている。この撮影手段４が検査位置Ａに停止したケース２の底部２Ａを撮影すると、撮影手段４を構成する光電素子が、当該ケース２の底部２Ａの画像を多数の画素が配列された画像データとして取得するようになっている。具体的には、撮影手段４を構成する光電素子は縦横に多数の画素が配列されて構成されており、撮影手段４がケース２の底部２Ａを撮影すると、各画素においてそれぞれ色相と彩度と輝度からなる各種情報を電気信号に変換して、上記画像データとして取得する。そして、この撮影手段４が取得した画像データは、制御手段７に送信されるようになっている。

上記制御手段７はパーソナルコンピュータによって構成されており、制御手段７は検査手段７Ａを備えている。検査手段７Ａは、制御プログラムとして制御手段７に格納されており、検査手段７Ａは、上記撮影手段４により撮影して取得したケース２の底部２Ａの画像データに基づいてケース２の良否の検査を行うようになっている。
検査手段７Ａは、上記撮影手段４により取得された画像データを二値化処理する画像処理部７Ａａを備えており、画像処理部７Ａａは、撮影手段４が撮影した画像に所定の検査範囲を設定して、当該検査範囲が設定された画像の画像データを黒色と白色の二値化処理して汚れや異物の有無を判定するようになっている。
具体的には、上記撮影手段４より取得した画像データにおける各画素の輝度について、各画素を所定のしきい値に基づいて二値化処理をおこなう。上記二値化処理により画像処理部７Ａａは、画像データより底部２Ａにおける縦横の直線状部分の画素を抽出し、これら直線状部分を示す箇所を白色に変換する。この際に、底部２Ａの直線状部分に異物や不要なシール等の付着物があると、そこは黒色の画素に変換される。その場合、画像処理部７Ａａは、検査位置Ａのケース２の底部２Ａに異物やシール等があり、該ケース２不良品であると判定するようになっている。なお、このように画像データを二値化処理して物品の良否判定を行う技術は、例えば上記特許文献１等で公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

しかして、前述したように、本実施例は、前工程の温水洗浄装置によって温水洗浄されたケース２に対して異物の有無等の検査を行うようになっている。そのために、搬送コンベヤ３によって検査位置Ａの暗室５内にケース２が搬入された時点で、前工程において温水が付着したケース２から湯気が立っていることがある。そのように湯気が立っている状態のケース２を上記撮影手段４で撮影すると、ケース２の画像データに湯気が映り込むので、上記制御手段７の検査手段７Ａによって誤った判定結果を出す恐れがある。また、湯気によって撮影手段４としてのカメラの広角レンズが曇る場合があり、この場合も検査手段７Ａが誤った判定結果を出す恐れがある。
そこで、本実施例においては、暗室５内に送風手段１１を設けて下方側のケース２に向けて送風することで、ケース２から立ち昇る湯気の影響を排除してケース２の底部２Ａを撮影手段４で撮影できるようにしたことが特徴である。
すなわち、図１ないし図３に示すように、撮影手段４よりも上方側となる暗室５の天井には、ファンからなる送風手段１１が配置されており、この送風手段１１は、制御手段７によって作動を制御されるようになっている。制御手段７が送風手段１１を作動させると、送風手段１１から下方側に位置するケース２に向けて送風されるようになっている。
さらに、暗室５内には、撮影手段４としてのカメラを挟んで、それと実質的に同じ高さで一対の風向ガイド１２、１２が固定して配置されている。これらの風向ガイド１２、１２は、上記送風手段１１の下方側に相互に対向するように配置されている。風向ガイド１２、１２の水平断面は、鈍角のＶ字状となっており、風向ガイド１２、１２の下端部は、上端部よりも撮影手段４に近づくように傾斜させて配置されている。
これにより、送風手段１１から下方に向けて送風される際には、送風手段１１から送風される際の空気の一部は風向ガイド１２，１２によって誘導されて、撮影手段４としてのカメラの広角レンズの下方側に誘導されるようになっている。これにより、検査位置Ａのケース２から湯気が立ち昇っていたとしても、湯気が広角レンズに付着するのを防止できるようになっている。

以上の構成において、搬送コンベヤ３によってケース２が検査位置Ａとなる暗室５内に搬入されると、センサ１５によってケース２が検出されて、その検出信号が制御手段７に送信される。すると、制御手段７は、照明手段６を作動させるとともに、撮影手段４に撮影指示を出すようになっている。送風手段１１からは、検査装置運転中には連続的に送風が行われる。
そのため、送風手段１１から下方に向けて送風されるとともに、照明手段６からの検査光がケース２に照射されて、その状態のケース２が撮影手段４によって撮影される。その際、送風手段１１から下方に向けて送風される空気は、一対の風向ガイド１２、１２によって誘導されて下方側のケース２の底部２Ａの全域に向けて効率的に吹き付けられる。
そのため、図３に示すように、送風手段１１から送風される際の風向きと空気の流通方向は破線の矢印で示すようになる。つまり、送風された空気の大半は、ケース２の底部２Ａに吹き付けられて、その全域の隙間２Ｂを通過した後に、下方側となる一対の丸ベルト３Ａ、３Ｂの間を通過して下方へ排出される。また、送風された空気の一部は、暗室５の入口５Ａと出口５Ｂ及びそれらに続くカバー１４Ａ、１４Ｂから暗室５の外部へ排出される。
これにより、ケース２から湯気が立っていたとしても、送風手段１１からの下方へ吹き付けられた空気によって、ケース２からの湯気は底部２Ａの上方側に立ち昇ることはなく、下方側及び側方へ排出されることになる。また、風向ガイド１２、１２によって誘導された空気によって、湯気が撮影手段４の広角レンズに付着するのが防止される。
そのため、湯気の影響を受けることなく撮影手段４によってケース２の底部２Ａを上方から鮮明な画像として撮影することができる。したがって、該撮影手段４により取得したケース２の画像データは、湯気の影響がない鮮明な画像データとして取得することができ、それを基にして制御手段７の検査手段７Ａは、上述した要領でケース２の底部２Ａに異物があるか否か、および不要なシール等が付着しているか否かを正確に判定することができる。

以上のように、本実施例によれば、検査位置Ａにおいて撮影手段４がケース２を撮影する際には、送風手段１１によりケース２に向けて送風されるようになっている。そのため、ケース２から湯気が立っている場合であっても、ケース２から発生する湯気をケース２の下方側及び側方へ押し出すことができ、それによって撮影手段４が撮影したケース２の画像内に湯気が映り込むことが防止される。また、風向ガイド１２、１２によって、湯気が撮影手段４の広角レンズに付着するのが防止される。したがって、湯気に影響されることなくケース２の底部２Ａの全域を撮影手段４で鮮明に撮影することができ、制御手段７の検査手段７Ａは、湯気による影響がない画像データを基にして異物の有無等について正確な判定を行うことができる。
また、仮に、検査位置Ａに搬入された際にケース２の底部２Ａの隙間２Ｂのいくつかに洗浄水が滞留していたとしても、上方からの送風によって洗浄水が隙間２Ｂから落下する。そのため、撮影手段４でケース２の底部２Ａを撮影する際には、隙間２Ｂのいくつかに洗浄水が滞留しておらず、隙間２Ｂに滞留する洗浄水を異物として検査手段７Ａが誤判定することを防止できる。
また、本実施例においては、暗室５の入口５Ａ、出口５Ｂの位置にそれぞれカバー１４Ａ、１４Ｂが配置されているので、外部の光が暗室５内に入り込むことがなく、撮影手段４が撮影するケース２の画像に外部の光が写り込むのを防止できる。この点においても、本実施例は、鮮明な画像データを得ることができ、それに基づいて検査手段７Ａが正確な判定を行うことができる。

なお、上記実施例においては、検査対象として底部２Ａが格子状となったケース２（コンテナ）を想定しているが、底部が格子状となっていないケースであっても検査対象となり得るものであり、さらには、ケース以外の物品、例えばトレー、パレットも上記物品検査装置１の検査対象となり得るものである。
また、上記実施例では、搬送コンベヤ３によりケースを連続搬送としているが、間欠搬送でも良い。その際は、ケースの有無を検知手段で検知し、検査位置でケース２を一時停止させるようにしても良い。
さらに、送風手段１１による送風は、物品検査装置１の運転中、継続して行われるが、検査時のみ送風するようにしても良い。

１‥物品検査装置 ２‥ケース（物品）
３‥搬送コンベヤ ４‥撮影手段
７Ａ‥検査手段 １１‥送風手段
１２‥風向ガイド Ａ‥検査位置

Claims (2)

1. 物品を検査位置に搬送する搬送手段と、上記検査位置において物品を撮影する撮影手段と、撮影手段が撮影した物品の画像を基にして該物品の良否を判定する検査手段とを備えた物品検査装置において、
   上記撮影手段の上方側に配置されて、上記物品に向けて送風する送風手段と、上記撮影手段の側方に配置されるとともに、下端部が上端部よりも上記撮影手段に近づくように設けられて、上記送風手段から送風された空気を撮影手段の下方側へ誘導する風向ガイドとを備え、
   上記物品に向けて上記送風手段から送風している状態で上記撮影手段によって物品を撮影し、該撮影手段が撮影した物品の画像を基にして上記検査手段は物品の良否を判定することを特徴とする物品検査装置。
2. 上記搬送手段は、左右一対の無端状の搬送部材によって構成されており、各搬送部材により物品を下方から支持した状態で搬送することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。

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