JPH06138057A - ラベル外観検査装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンベアなどにより連続搬送される被検査体
の外観不良を自動的にかつ高速、簡便に検査するラベル
外観検査装置及びその方法を提供することにある。 【構成】 被検査体に貼り付けられたラベルの外観を検
査するラベル外観検査装置において、前記被検査体を搬
送するコンベアと、前記被検査体の位置を検出するセン
サーと、前記ラベルの外観を映像化する複数台のテレビ
カメラと、この映像を画像処理するとともに解析処理す
る画像処理装置と、この解析結果を選別出力する出力装
置から構成し、前記複数台のテレビカメラを前記被検査
体の中心に対して放射状に配置し、前記ラベルの検査部
位をいずれかのカメラにより撮像するようにし、また、
前記画像処理装置は、ラベルの外観の検査対象を、ラベ
ル巻付間幅、ラベル上下の位置及びラベル端間の段差の
寸法とし、これらの寸法を全てまたは一あるいは任意に
組み合わせて検査し、ラベルの外観の良否を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラベルの位置ズレ検査
に係り、特に、ボトル及びバイアルなどの被検査体に貼
り付けられたラベルの位置ズレを検査するラベル外観検
査装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボトルなどに貼り付けられたラベ
ルの外観を検査する有効な手段がなくほとんど目視検査
に頼っていた。また、パターン検査の一手法として、被
検査体のボトル等がターンテーブル上のいかなる向きに
おかれても、常に定められた位置のパターン画像を判定
装置に入力し、位置センサーの信号に同期してパターン
検査するようにした技術が特開昭５６−７１７８号公報
に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の目視による検査
方法では、限度見本との比較法が主体であり、判定基準
が曖昧になり易く、また、目の疲労から見落としなど、
ラベル不良が発見されないまま市場に出荷される懸念が
さけられず、さらに、生産効率の点からも問題があっ
た。また、ラベルの検査部位を常にカメラの方向に向け
るためには、上記特開昭５６−７１７８号公報に見られ
るように、ボトルなどをターンテーブルに載せねばなら
ず、コンベアなどで連続搬送する場合に比し、機構が複
雑になるという問題があった。本発明の目的は、コンベ
アなどにより連続搬送される被検査体の外観不良を自動
的にかつ高速、簡便に検査するラベル外観検査装置及び
その方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被検査体に
貼り付けられたラベルの外観を検査するラベル外観検査
装置において、前記被検査体を搬送するコンベアと、前
記被検査体の位置を検出するセンサーと、前記ラベルの
外観を映像化する複数台のテレビカメラと、この映像を
画像処理するとともに解析処理する画像処理装置と、こ
の解析結果を選別出力する出力装置から構成し、前記複
数台のテレビカメラを前記被検査体の中心に対して放射
状に配置し、前記ラベルの検査部位をいずれかのカメラ
により撮像するようにし、また、前記画像処理装置は、
ラベルの外観の検査対象を、ラベル巻付間幅、ラベル上
下の位置及びラベル端間の段差の寸法とし、これらの寸
法を全てまたは一あるいは任意に組み合わせて検査し、
ラベルの外観の良否を判別する、ことにより達成され
る。

【０００５】

【作用】ボトルなどの被検査体の外周全面をとらえる程
度の複数台のカメラを放射状に配置し、ボトルがどのよ
うな向きに搬送されてきても、必ずいずれかのカメラで
検査部位の映像を入力する。これにより、ラベルの巻き
付け端部の位置ズレ、上下の位置ズレ及びラベル端間の
段差ズレを自動的に検査する。カメラにより入力された
映像は、必ずしもラベルの検査部位がカメラの正面を向
いているとは限らない。そこで、この入力映像を画像処
理装置により、ボトル外径の寸法と外径端からラベル端
部までの寸法を計測し、ラベル巻付間幅の寸法と、ボト
ル中心からのズレ量（ボトルの中心から映像のラベル巻
付間幅の中間点までの距離）を求める。このズレ量とボ
トル外径から、検査部位であるラベル巻付間幅のカメラ
に対する傾き角度を演算し、この傾き角度に基づいて映
像から求めた上記ラベル巻付間幅の寸法を補正し、実際
のラベル巻付間幅の寸法を計算し、許容値内か否かの良
否を判定する。また、上記入力映像は、ラベル端部を斜
めから見るとラベル厚みによる誤差が生じ、ラベル巻付
間幅の寸法に影響する。そこで、上記計算したラベル巻
付間幅の寸法を、カメラに対する傾き角度から、ラベル
厚みによる誤差の影響を補正し、より正確なラベル巻付
間幅を求める。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４により
説明する。図１は、ボトルなどの被検査体を示す斜視図
であり、ボトル１の胴部にラベル２を巻き付けるように
貼り付けてある。本実施例では、検査しようとするラベ
ルの外観対象をラベル巻付間幅ｗ、ラベル上下の位置ｈ
１，ｈ２及びラベル端間の段差ｚの寸法とし、これらの
寸法が許容範囲か否かにより良否を判別する。

【０００７】図２は、本発明の構成を示す平面図であ
り、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、ボトル１の外周面全域
に亘って映像が入力できるように、放射状に配置した複
数台のテレビカメラ、４はボトル１を搬送するコンベ
ア、５ａ，５ｂはボトル１を感知した瞬間にセンサー信
号を発するセンサー、６は、複数台のテレビカメラ３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに接続され、各テレビカメラの画
像を処理し、良否判定の解析処理を行う画像処理装置、
７は画像処理装置６の良否判定の解析結果を選別する選
別機構を含む出力装置を示す。図示のように、ボトル１
をコンベア４により矢印方向に搬送すると、センサー５
ａ，５ｂは瞬間にセンサー信号を画像処理装置６に発す
る。画像処理装置６は、このセンサー信号に同期して複
数台のテレビカメラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからラベル
の外観を画像として入力し、画像処理するとともに良否
判定のための解析処理を行う。出力装置７において、画
像処理装置６の解析結果を選別し、出力する。図の実施
例では、テレビカメラ３ａに検査部位２ａが入力され、
映像の解析処理し、選別出力される例を示す。ここで、
ボトル１に貼り付けられたラベル２の検査部位２ａは、
複数台のテレビカメラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが放射状
に配置されているので、その向きを拘束する必要がな
く、どの向きでもかまわない。

【０００８】図３は、テレビカメラ３ａに入力された映
像を、画像処理装置６により、適度な閾値をもって濃淡
処理した画像であり、ボトル１の処理画像を１０、ラベ
ル２の処理画像を２０および２１により示す。ボトル外
径の寸法と外径端からラベル端部までの寸法を計測し、
ラベル巻付間幅の寸法と、ボトル中心からのズレ量（ボ
トルの中心から映像のラベル巻付間幅の中間点までの距
離）を求める。 ボトルの外径をｄ１として、ボトルの
外径端からラベル２０の端部までの寸法ｄ２と同じくラ
ベル２１の寸法ｄ３からラベル巻付間幅ｗ１と、ボトル
１の中心１１（ボトルの外径ｄ１の１／２）からのズレ
量ｅ（ボトル１の中心１１からラベル巻付間幅ｗ１の中
間点までの距離）を求める。また、ラベル上下の貼り付
け位置ｈ１とｈ２およびラベルの段差ｚを求める。これ
らのボトルの外径ｄ１、ラベル２０の端部までの寸法ｄ
２、ラベル２１の端部までの寸法ｄ３、ラベル上下の貼
り付け位置ｈ１とｈ２およびラベルの段差ｚは、画像上
の画素数をカウントすることにより求める。ところで、
ラベル巻付間幅ｗ１は、テレビカメラ３ａに対するラベ
ル２の検査部位２ａの向きによって、その寸法が異な
る。そこで、正規のラベル巻付間幅ｗを求めるための補
正をすることが必要になる。この詳細を図４を用いて説
明する。

【０００９】図４は、テレビカメラ３ａとボトル１の関
係を強調して描いた平面図であり、ボトル１の外径を
ｄ、ラベル２の厚みをｔ、ラベルの検査部位２ａのテレ
ビカメラ３ａに対する傾き角度をθ、ラベル巻付間幅を
ｗで示す。ラベル巻付間幅ｗを求めるにあたって、図４
から、まず、図３において求めたズレ量ｅとラベル巻付
間幅ｗ１ならびにボトル１の外径ｄから、傾き角度θを
（１）式により求める。 θ＝ｓｉｎ~¹（ｄ／２）×（１／ｅ） （１） この（１）式から明らかなように、傾き角度θは、テレ
ビカメラ３ａに対するラベル２の検査部位２ａの向きに
よって変化するズレ量ｅにより定まる。正規のラベル巻
付間幅ｗは、この傾き角度θから（２）式により、画像
のラベル巻付間幅ｗ１を補正して求められる。ただし、
ラベル２の厚みｔを無視する。 ｗ＝ｗ１／ｃｏｓθ （２） また、実際には、ラベル２の厚みｔを無視できない場合
があり、ラベル厚みｔによる誤差をも補正して、ラベル
巻付間幅ｗを求めると、（３）式のようになる 。 ｗ＝（ｗ１／ｃｏｓθ）＋（ｔ・ｔａｎθ） （３） このようにして、各部の寸法を求め、、あらかじめ登録
しておいた許容値寸法と比較し、ラベルの貼り付け状態
の良否を判別する。また、ラベルの貼り付け状態の良否
判別について、ラベル巻付間幅ｗ、ラベル上下の貼り付
け位置ｈ１とｈ２およびラベルの段差ｚのいずれか一つ
が許容値を外れたとき不良とするか、または、このうち
二つが許容値を外れたとき不良とするか、あるいは、全
てが許容値を外れたときをもって不良とするかは、任意
に設定できることは云うまでもない。

【００１０】以上、テレビカメラ３ａと被検査体１のラ
ベルの検査部位２ａとの関係について述べたが、その他
のテレビカメラ３ｂ，３ｃ，３ｄとボトル１のラベルの
検査部位２ａの関係についても同様である。なお、上記
実施例において、被検査体をボトルとしたが、アンプ
ル、バイアル、試験管、缶等において、外周に巻き付け
るように貼り付けられるラベルであれば、本発明がその
まま適用される。また、被検査体の搬送手段は、コンベ
アであってもスターホイールであってもかまわない。被
検査体の向きを拘束することなく搬送し、カメラの前を
通過する瞬間にセンサーからの信号により、映像を入力
できる搬送手段であれば良い。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、ラベルを貼り付けた被
検査体をコンベア等の搬送手段により搬送する際、この
ラベルの外観寸法を、被検査体の向きを拘束することな
く、連続搬送状態で確実にかつ高速にしかも簡便に判別
することが出来る。また、目視検査を自動化することに
より、生産効率と検査品質の向上を図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボトルなどの被検査体の外観図。

【図２】本発明の構成を示す平面図。

【図３】ラベルの判定部位の処理画像。

【図４】ラベルの判定部位とカメラの関係を示す平面
図。

【符号の説明】 １ 被検査体 ２ ラベル ２ａ ラベルの検査部位 ３ａ テレビカメラ ３ｂ テレビカメラ ３ｃ テレビカメラ ３ｄ テレビカメラ ４ コンベア ５ａ センサー ５ｂ センサー ６ 画像処理装置 ７ 出力装置 １０ 被検査体の処理画像 １１ 被検査体の中心 ２０ ラベルの処理画像 ２１ ラベルの処理画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲田 昭 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 坪田 正行 群馬県高崎市萩原町100番地１ 麒麟麦酒 株式会社高崎医薬工場内 (72)発明者 佐野 久雄 群馬県高崎市萩原町100番地１ 麒麟麦酒 株式会社高崎医薬工場内 (72)発明者 豊田 誠 茨城県日立市大みか町三丁目18番１号 茨 城日立情報サービス株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査体に貼り付けられたラベルの外観
   を検査するラベル外観検査装置において、前記被検査体
   を搬送するコンベアと、前記被検査体の位置を検出する
   センサーと、ラベルの外観を映像化する複数台のテレビ
   カメラと、この映像を画像処理するとともに解析処理す
   る画像処理装置と、この解析結果を選別出力する出力装
   置から構成し、前記複数台のテレビカメラを前記被検査
   体の中心に対して放射状に配置し、前記ラベルの検査部
   位をいずれかのカメラにより撮像するようにしたことを
   特徴とするラベル外観検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、画像処理装置は、ラ
   ベルの外観の検査対象を、ラベル巻付間幅、ラベル上下
   の位置及びラベル端間の段差の寸法とし、これらの寸法
   を全てまたは一あるいは任意に組み合わせて検査し、ラ
   ベルの外観の良否を判別することを特徴とするラベル外
   観検査装置。
3. 【請求項３】 複数台のテレビカメラを被検査体の中心
   に対して放射状に配置し、前記被検査体に貼り付けられ
   たラベルの外観を検査するラベル外観検査方法であっ
   て、前記被検査体を搬送し、前記被検査体の位置を検出
   し、前記複数台のテレビカメラにより前記ラベルの外観
   を映像化し、この映像を画像処理するとともに良否判定
   の解析を行い、この結果を選別出力することを特徴とす
   るラベル外観検査方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、テレビカメラの入力
   映像の画像処理は、画像の被検査体の外径の寸法を計測
   し、前記被検査体の中心から画像のラベル検査部位の中
   間点までの距離を求め、この検査部位のカメラに対する
   傾き角を演算し、一方、画像の被検査体の外径端からラ
   ベル端部までの寸法を計測し、前記傾き角に基づいてラ
   ベル巻付間幅を補正することを特徴とするラベル外観検
   査方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、ラベル巻付間幅は、
   ラベル厚みによる寸法に基づいて補正することを特徴と
   するラベル外観検査方法。