JP7335505B2 - 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、透明な包装フィルムで包装された物品について、該物品の表面に施されたコーティングの剥がれ箇所の有無を検査する物品検査装置に関する。

従来、物品に検査光を照射して物品の表面等の欠陥を検査する物品検査装置は公知である（特許文献１、特許文献２）。
ところで、例えばアイスクリームをチョコレートでコーティングした冷菓を透明な包装フィルムで包装した食品が市販されており、このような食品について、アイスクリームの表面にコーティングされたチョコレートの剥がれの有無を検査する物品検査装置も提案されている。

特開平４－１１３２６０号公報 特開平９－２６９２９６号公報

しかしながら、こうした従来の物品検査装置により、透明な包装フィルムに包装された物品を白色光等の検査光を用いて検査する場合に、検査光によって包装フィルムに光沢が発生してしまい、この光沢が影響して物品の欠陥を正確に判別できないことがあった。具体的には、前述したような、透明な包装フィルムに包装された冷菓について、それに検査光を照射してカメラで撮影して検査する際に、包装フィルムから光が反射された光沢部分と、包装フィルム内の食品のチョコレートの剥がれ箇所（バニラ部分）とが似通った画像となるため、チョコレートの剥がれ箇所であるのか否かを精度良く判定できないという問題があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、表面に内側とは異なる色でコーティングが施されるとともに、透明な包装フィルムによって包装された物品について、上記コーティングの剥がれ箇所の有無を検査する物品検査装置であって、
上記物品に所定の色の第１検査光を照射する第１光源と、上記物品に上記第１検査光とは異なる色の第２検査光を照射する第２光源と、上記第１検査光と第２検査光が照射された物品を撮影するカラーカメラと、上記カラーカメラによって撮影された物品のカラー画像を基にして物品のコーティングの剥がれ箇所の有無を判定する画像処理装置を備え、
上記第１光源は、上記カラーカメラの撮影方向に対して第１検査光が斜めに照射されるように配置されており、上記第２光源は、上記カラーカメラの撮影方向に対して該カラーカメラを挟んで上記第１光源とは反対側から第２検査光が斜めに照射されるように配置されており、
上記画像処理装置は、上記カラーカメラが撮影した物品のカラー画像において、予め登録された色が検出された場合には、上記物品のコーティングに剥がれ箇所があると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、物品のコーティングの剥がれ箇所の有無を正確に判定することができる。

本発明の一実施例を示す平面図。 図１の要部の側面図。 物品の検査を実施中における図１の要部の拡大図。 物品の検査を実施中における図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ないし図２において、１は物品検査装置であり、この物品検査装置１は、透明な包装フィルムＦで包装された物品２の欠陥（コーティング剥がれ）の有無を検査するようになっている。
物品検査装置１の検査対象となる物品２は、バニラアイスの表面全域にチョコレートのコーティングが施された冷菓（チョコバー）であり、この物品２は透明な包装フィルムＦによって密封包装されている。なお、バニラアイス自体は白色であり、他方、それにコーティングされたチョコレートは黒に近いこげ茶色をしている。
透明な包装フィルムＦによって包装された多数の物品２は、各物品２の軸心に差し込まれたバー２Ａが搬送コンベヤ３の搬送方向と直交し、かつ、物品２の先端部２Ｂが搬送方向の一側に位置するように縦一列となった状態において、搬送コンベヤ３によって連続的に矢印方向に搬送されるようになっている。
そして、搬送コンベヤ３の搬送経路上となる検査位置Ａを物品２が通過する際に、物品２に向けて第１光源４から第１検査光Ｌ１が照射されると同時に第２光源５から第２検査光Ｌ２が照射されるようになっている。このように検査位置Ａにおいて第１検査光Ｌ１と第２検査光Ｌ２が同時に照射された状態の物品２は、その先端部２Ｂをカラーカメラ６で撮影されるようになっている。該カラーカメラ６のカラー画像を基にして制御装置７が物品２の先端部２Ｂのコーティング（チョコレート）の剥がれ箇所２Ｘの有無を判定するようになっている。

前述したように、物品２は、表面全域をこげ茶色のチョコレートでコーティングされており、このコーティングよりも内側は白色のバニラアイスとなっている。物品２の表面に施されたチョコレートコーティングが部分的に剥がれていると、該物品２は欠陥品であり、市販することはできない。
そこで、物品検査装置１により、物品２にチョコレートコーティングの剥がれ箇所２Ｘがあるか否かを検査するようにしている。検査対象となる物品２に、チョコレートコーティングが剥がれている剥がれ箇所２Ｘがあると、その剥がれ箇所２Ｘは白いバニラアイスが露出した状態となる（図３、図４参照）。このように剥がれ箇所２Ｘがあり、白いバニラアイスが露出している場合には、そこに第１検査光Ｌ１、第２検査光Ｌ２が照射された際に、それらの反射光をカラーカメラ６で同時に撮影することができる。後に詳述するが、本実施例は、この点に着目してなされたものであり、画像処理装置としての制御装置７は、物品２のカラー画像を基にしてコーティングの剥がれ箇所２Ｘの有無を確実に判定できるようになっている。

物品検査装置１は、透明な包装フィルムＦで包装された物品２を矢印方向に連続的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に向けて設けられて、第１検査光Ｌ１（青色の可視光）を物品２に照射する第１光源４と、検査位置Ａに向けて設けられて、第２検査光Ｌ２（赤色の可視光）を物品２に照射する第２光源５と、検査位置Ａの物品２の先端部２Ｂを撮影するカラーカメラ６と、カラーカメラ６が撮影した物品２のカラー画像を基にして、該物品２の先端部２Ｂにおけるチョコレートコーティングの剥がれ箇所２Ｘの有無を判定する制御装置７を備えている。
搬送コンベヤ３用の図示しない駆動源は、制御装置７によって作動を制御されるようになっており、制御装置７は駆動源を介して搬送コンベヤ３を所定速度で矢印方向に連続的に走行させるようになっている。
搬送コンベヤ３の搬送経路上に外乱光の影響を遮断するための遮光箱１１が設けられており、搬送コンベヤ３は、遮光箱１１の前壁の入口１１Ａから後壁の出口１１Ｂへと水平方向に遮光箱１１を貫通させて配置されている。
遮光箱１１内の中央位置が検査位置Ａとなっており、搬送コンベヤ３が連続的に走行されることに伴って、各物品２は遮光箱１１内の検査位置Ａに搬入された後に遮光箱１１の外部へ搬出されるようになっている。そして、順次、検査位置Ａに搬入される各物品２に対して、チョコレートコーティングの剥がれ箇所２Ｘの有無（欠陥の有無）の検査が行われるようになっている。

遮光箱１１内における搬送コンベヤ３の搬送方向の一側の位置に第１光源４、第２光源５及びカラーカメラ６が配置されている。カラーカメラ６は、搬送コンベヤ３よりも高い位置に、搬送コンベヤ３上の物品２の先端部２Ｂに向けて配置されており、検査位置Ａにある搬送コンベヤ３上の物品２の先端部２Ｂを斜め上方側からカラーカメラ６で撮影するようになっている。
第１光源４及び第２光源５は、搬送コンベヤ３上の物品２と同じ高さに配置されており、第１光源４と第２光源５は、カラーカメラ６を挟んで搬送方向上流側と下流側に同じ距離だけずれた位置に配置されている。第１光源４は、青色ＬＥＤのバー照明であり、第２光源５は赤色ＬＥＤのバー照明となっている。
第１光源４、第２光源５及びカラーカメラ６の作動は、制御装置７によって制御されるようになっている。
搬送コンベヤ３によって搬送される物品２が検査位置Ａに搬入されると、制御装置７は、第１光源４及び第２光源５を作動させると同時にカラーカメラ６を作動させる。それにより、第１光源４からの第１検査光Ｌ１（青色の可視光）と第２光源５から第２検査光Ｌ２（赤色の可視光）が、物品２の先端部２Ｂに向けて搬送方向上流位置と下流位置となる斜め前方から同時に照射される。
また、このように第１検査光Ｌ１と第２検査光Ｌ２が同時に照射された状態の物品２の先端部２Ｂがカラーカメラ６によって撮影されるようになっている。カラーカメラ６で撮影された物品２の先端部Ｂのカラー画像は、画像処理装置としての制御装置７に送信されるようになっており、制御装置７は、物品２の先端部２Ｂのカラー画像を基にして、その部分のチョコレートコーティングの剥がれ箇所２Ｘの有無（欠陥の有無）を判定するようになっている。

前述したように、検査対象となる物品２は、白色のバニラアイスの表面の全域をこげ茶色のチョコレートでコーティングした食品であり、かつ、物品２は透明な包装フィルムＦによって包装されている。
そのため、単に物品２に向けて検査光を照射して物品２をカラーカメラ６で撮影して、それを基にしてチョコレートコーティングの剥がれ箇所２Ｘの有無を判定しようとすると、外方となる包装フィルムＦからの反射光（光沢）と、内方にある物品２のチョコレートコーティングの剥がれ箇所２Ｘからの反射光とが似通った画像となるため、それらを正確に判別するのが困難である。
そこで、本実施例では、色が異なる２種類の第１検査光Ｌ１、第２検査光Ｌ２を物品２の先端部２Ｂに向けて斜め前方から同時に照射するとともに、カラーカメラ６で撮影した物品２の先端部２Ｂのカラー画像を基にして制御装置７が、チョコレートコーティングの剥がれ箇所２Ｘ（白色のバニラアイスの露出箇所）の有無を確実に判定できるようにしている。
すなわち、図３ないし図４に示すように、物品２の先端部２Ｂに、チョコレートコーティングが剥離している剥がれ箇所２Ｘがある場合には、そこは白色のバニラ部分が露出するので、その剥がれ箇所２Ｘに光が照射されると、その光はバニラの表面で乱反射されて拡散する。そのため、図３に示すように、第１検査光Ｌ１（青色の可視光）と第２検査光Ｌ２（赤色の可視光）は、剥がれ箇所２Ｘのバニラ部分でともに反射されてカラーカメラ６によって同時に撮影されることになる。そして、剥がれ箇所２Ｘがある場合には、青色の第１検査光Ｌ１と赤色の第２検査光Ｌ２とが合成されることで、剥がれ箇所２Ｘは紫色となる。
ここで、画像処理装置としての制御装置７には、予め第１検査光Ｌ１（青色の可視光）と第２検査光Ｌ２（赤色の可視光）が合成された場合の紫色が登録されている。そこで、制御装置７は、カラーカメラ６で撮影された先端部２Ｂのカラー画像における検査領域において紫色の有無を検査して、紫色が検出された場合には、物品２の先端部２Ｂに剥がれ箇所２Ｘがあると判定するようになっている。
他方、物品２の先端部２Ｂにコーティングの剥がれ箇所２Ｘがある場合において、先端部２Ｂを覆った箇所の透明な包装フィルムＦからの反射光（光沢）と、上述した剥がれ箇所２Ｘからの反射光との区別を、制御装置７は次のようにして行う。
すなわち、本実施例では、第１光源４と第２光源５は、カラーカメラ６を挟んで搬送方向上流側と下流側に同じ距離だけずれた位置に配置されており、物品２に対して下流側の斜め前方から第１検査光Ｌ１（青色の可視光）及び上流側の斜め前方から第２検査光Ｌ２（赤色の可視光）が照射されるので、その状態では、物品２の先端部２Ｂを覆っている透明な包装フィルムＦの表面によって正反射された第１検査光Ｌ１、第２検査光Ｌ２のいずれか一方の反射光のみがカラーカメラ６で撮影されることになる（図４参照）。つまり、第１検査光Ｌ１又は第２検査光Ｌ２のいずれか一方の透明な包装フィルムＦからの反射光（光沢）だけがカラーカメラ６によって撮影されることになる。
そのため、制御装置７は、カラーカメラ６による物品２の先端部２Ｂのカラー画像における検査領域において、包装フィルムＦからの反射光（光沢）として青色又は赤色のいずれかの反射光を検出するだけで、予め登録された紫色を検出することはない。これにより、制御装置７は、カラー画像における反射光（光沢）は、物品２の先端部２Ｂのコーティングの剥がれ箇所２Ｘから生じたものではないと区別することができる。
このように、本実施例においては、カラーカメラ６が撮影した物品２のカラー画像において、予め登録された紫色が検出された場合には、制御装置７は物品２の先端部２Ｂに剥がれ箇所２Ｘがあると判定し、他方、カラーカメラ６が撮影した物品２のカラー画像において、予め登録された紫色が検出されない場合には、制御装置７は物品２の先端部２Ｂに剥がれ箇所２Ｘはないと判定するようになっている。

以上のように、本実施例の物品検査装置１は、透明な包装フィルムＦに包装された物品２について、該物品２の先端部２Ｂにおけるコーティングの剥がれ箇所２Ｘと、先端部２Ｂを覆った透明な包装フィルムＦの反射光（光沢）とを正確に区別して、物品２におけるコーティングの剥がれ箇所２Ｘの有無を確実に判定することができる。

なお、上記実施例においては、物品２としてバニラアイスをチョコレートでコーティングした冷菓を想定しているが、物品検査装置１の検査対象としては、バニラアイスの表面に緑色の抹茶チョコレートやその他の白色以外のチョコレートがコーティングされた冷菓であっても良く、さらに、アイス等の冷菓以外にクッキー、ケーキ、エクレア等の食品であっても良い。
また、上記実施例では、検査位置Ａに順次搬入される１本ずつの物品２を検査するようにしているが、複数本の物品をまとめて検査するようにしても良い。
また、第１光源４、第２光源５の光源の色は、検査対象となる物品２の色に応じて赤色と青色以外の異なる２色であっても良い。
また、物品２の検査対象となる箇所は、物品２の先端部２Ｂに限るものではなく、例えば、カラーカメラ６や両光源４，５を物品２の上方側に配置して、該物品２の胴部のコーティングの剥がれ箇所を検査するようにしても良い。

１‥物品検査装置 ２‥物品
２Ｘ‥剥がれ箇所 ４‥第１光源
５‥第２光源 ６‥カラーカメラ
７‥制御装置（画像処理装置） Ａ‥検査位置
Ｆ‥包装フィルム Ｌ１‥第１検査光（青色の可視光）
Ｌ２‥第２検査光（赤色の可視光）

Claims (3)

1. 表面に内側とは異なる色でコーティングが施されるとともに、透明な包装フィルムによって包装された物品について、上記コーティングの剥がれ箇所の有無を検査する物品検査装置であって、
   上記物品に所定の色の第１検査光を照射する第１光源と、上記物品に上記第１検査光とは異なる色の第２検査光を照射する第２光源と、上記第１検査光と第２検査光が照射された物品を撮影するカラーカメラと、上記カラーカメラによって撮影された物品のカラー画像を基にして物品のコーティングの剥がれ箇所の有無を判定する画像処理装置を備え、
   上記第１光源は、上記カラーカメラの撮影方向に対して第１検査光が斜めに照射されるように配置されており、上記第２光源は、上記カラーカメラの撮影方向に対して該カラーカメラを挟んで上記第１光源とは反対側から第２検査光が斜めに照射されるように配置されており、
   上記画像処理装置は、上記カラーカメラが撮影した物品のカラー画像において、予め登録された色が検出された場合には、上記物品のコーティングに剥がれ箇所があると判定することを特徴とする物品検査装置。
2. 上記第１光源は青色の第１検査光を照射するようになっており、上記第２光源は赤色の第２検査光を照射するようになっており、上記画像処理装置は、上記カラーカメラのカラー画像において紫色が検出された場合には、物品のコーティングに剥がれ箇所があると判定することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
3. 上記物品は、白色系の食品の表面に黒色系の食品のコーティングが施された食品であって、上記画像処理装置は、上記カラーカメラのカラー画像において紫色が検出された場合には、上記物品のコーティングに剥がれ箇所があると判定することを特徴とする請求項２に記載の物品検査装置。