JPS61142131A - パツク不良検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔暖業上の杓用分野１ この発明は、例えば袋詰めパック製品等のパック不良を
噴出する際に用いて好適なパック不良検出装置に関する
。

〔従来技術〕

袋詰めパック製品などは、光Ｊ幀すべき物品を光鷹した
後にシールされ、内容物を密閉するようになっているう
この場合、７一ル部にシワがよつｔす、あるいはシール
部内に内容物が混入したりすると、外観が悪くなって商
品としての価値が低下したり、また、密閉が不完全とな
って内容物に悪影楊が出たりする。しｔがって、パック
製品の製造工程においては、上述のようなパック不良を
検出し、不良が発見されｔパック製品は出荷しないよう
にしている。そして、従来はパック不良の検出を人手に
よって行っており、人間の視覚によって不良の有無を検
出してい友。

［発明が解決しようとする問題点〕 ところで、人手によるパック不良の噴出は、確実性が低
いという欠点があり、また、その処理速斐も遅いという
問題がある。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、パッ
ク不良の検出を高速かつ確実に行うことができるパック
不良検出装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上述した問題点を解決する几めに、パック製
品のシール部に光を照射する光源と、この光源の照射光
の前記シール部における乱反射光のみを受光するように
設けられる受ｙｔ、部と、この受光部の受光信号に基づ
いて前記シール部の不良を検出する検出部とを具備して
いるう 〔作用〕 シール部にシワがよつｔす、あるいは内容物が混入した
場合は、この不良部分゛において前記照射光が乱反射し
、こｎにより、前記受光部が乱反射光を受光し、前記検
出部が不良を検出する。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第２図はこの発明の一実施例の全体構成を示す概略構成
図である。

ｆｆ、２図において、■はチェーンコンベアであり、第
３図（イ）に示すように、長方形状のパック製品（以下
単にパックという）２，２・・・を、１１固ずつインデ
ックステーブルＢに搬送する。まり１ｍＪ図（イ）に示
す４はチェーン、５はスプロケット、６はパルスモータ
であり、７はチェーン４に取り付けられているパックプ
ッシャーである。この場合、ステップモータ６が間欠駆
動されると、パック２はパックプッシャー７に押されて
ステップ搬送され、インデックステーブル３へ７個ずつ
移送さｎる。

また、チェーンコンベア１には、パック２がその長手方
向を上下方向にして搬送されるようになっている。ただ
し、パック２の上下位置および表４は揃えられておらず
、ランダムな状態となっている。なお、同図（ロ）は同
図（イ）に示すＡ−に＠矢視図である。

次に、インデックステーブル８は、第弘図仲）に示すよ
うに、平面形状が１２角形となっており、各辺がパック
２を７個ずつ吸着するようになっている。この場合、イ
ンデックステーブル８はチェーンコンベアｌから送らｎ
てくるパック２を所定のタイミングで吸着すると、順次
図に示す矢印Ｂ方向に回転し、次に送られてくるパック
２を隣接辺で吸着するようになっている。同図（イ）は
インデックステーブル８の側面図であり、図に示す９は
吸引孔、１０は吸引孔９に連通するとともに、図示せぬ
真空ポンプに接続される管路である。また、インデック
ステーブル８は、吸着しているパック２を各辺毎に任意
の位置において離脱し得るようになっている。

次いで、４２図に示す１２はビデオカメラであり、イン
デックステーブル８に吸着すしているパック２ｔ−撮映
し、この際に得られる画像信号を後′述する処理回路Ｉ
Ｆ）（第１図参照）へ供給する。

この場合、処理回路１５は画像信号に基づいてパック２
の上下位置および表裏を判定し、まだ、パック２のシー
ル部分の良否をも判定するようになっている。なお、第
２図に示す１８．１４は撮映用の光源である。

次に、第２図に示す１６は不良品排出用のコンベアであ
り、処理回路１５によって不良と判断さｎたパック２を
排出するものでるる。この場合、不良と判断されたパッ
ク２は、コンベア【６の入側において、インデックステ
ーブル８から離脱さｎ、このコンベア１６の入側部分に
落下するようになっている。

１７　、１？　、・・・は、各々離脱コンベアであり、
処理回路１５によって良品と判断されたパック２を、各
々位置ａ＋ｂ＋ｃｌｄにおいて、インデックステーブル
８から引き離し、かつ、この引き離しｔパック２をツイ
ストランベアＪ８ａｌ１８ｂ１１８ｃ　、１８ｄに移送
する。この場合、インデックステーブル３に吸着さｎて
いるパック２は、長手方向を上下にしており、離脱コン
ベア１７は、パック２の姿勢を変えずにツイストコンベ
ア１８ａ〜１８ｄのいずれかに移送する。また、位置ａ
。

ｂ、ｃ、ｄはパック２の姿勢によって異なる離脱位置で
あり、例えば、位＃ａは上下位置および表裏が共に正（
カメラ１２側に表面がある場合を正とする）の場合、位
置すは上下位置が逆で表裏が正の場合、位置Ｃは上下位
置が正で表裏が逆の場合、そして、位置ｄは上下および
表裏が共に逆の場合の離脱位置として設定されている。

第５図（イ）、（ロ）は離脱コンベア１７の構成を示す
側面図および正面図であり、この図に示すように、離脱
コンベア１７は、モータ１９のｗＡＩＩＥｌｌ力が伝達
されるペルト２０によってパック２を搬送するようにし
ている。また、この図に示す２１は板状のガイド部材で
ある。

次に、ツイストコンベア１８８〜１８ｄについて説明す
る。このツイストコンベアｌＨａ　Ｎｔｓｃｌは、各々
離脱コンベア【７から移載さｎたパック２を整列コンベ
ア２８ａ−２８ｄに移送するもので、移送を行いながら
パック２をデＯ０回転させ、使手方向が水平方向を向く
ようにしている。すなわち、第６図（イ）、（ロ）、（
ハ）、に）に示す順で、パック２の姿勢を変えてゆき、
最終的には水平の姿勢にして整列コンベア２８ａＮ２８
ｄに移載する。この場合、ツイストコンベア１８ａ、１
８ｂとツイストコンベア１８ｃ　、ｔｅａの回転方向は
互いに逆方向になっており、これにより、整列コンベア
１８ａ−１８ｄの入側に移載されたパック２は、すべて
その上面側が表面となるように搬送される。

整列コンベア２＋３８−２８ｄは、各々移載さｎたパッ
ク２を水平方向に９００回転させるものであり、第７図
に示すように、パック２の下端部が係止ガイド板ｚ５に
係止され、かつ、この状態でベルト２６が走行すること
により、パック２が水平方向にｑθ°回転を行うように
なっている。この場合、整列コンベア２８ａ１２１８Ｃ
と整列コンベア２８ｂ、２８ｄにおける回転方向は互い
に逆方向に設定されており、これにより、各整列コンベ
ア２３ａ−２８ｄの出側におけるパック２の向きはすべ
て同じ向きになる。したがって、整列コンベア２ｆ３ａ
−２８ｄから搬出さルるパック２は、その表裏および上
下位置がすべて統一される。

さて、ここで処理回路１５における上下表裏の状態判別
、および不良品検出の原理について説明する。

■　始めに、上下表裏の判別原理について説明する。

第３図（イ）に示すＭｅｌ＃Ｍｅ４はパック２の四隅に
付されているエツジマークであＦ）、ＭＤはパック２の
上端部（トップシール部）に付されている方向マークで
ある。この方向マークＭＤは、上端部のエツジマークＭ
ｅｔ　、　Ｍｅ茸を結ぶ直線上にあり、また、エツジマ
ークＭｅ１とＭｅｎの中点より右方にΔｔずれた位置に
付されている。この実施例におけるパック２は、予め上
端部および両側部がシールされてお抄、下端部のみが開
口状態となっている。そして、削り節等の内容物は下端
部から充填′。

されるようになっており、充填後において下端部がシー
ルさｎるようになっている。ここで、第３図（イ）に示
す状態は、パック２の上下位置および表裏が正の場合で
あり、また、同図（ロ）、（ハ）、（ニ）は各々上下位
置が正で表裏が逆の場合、上下位置が逆で表裏が正の場
合、および上下位置と表裏が共に逆の場合を各々示して
おり、この第３図（イ）〜（ニ）から方向マークＭｏの
位置を識別すｎば、パック２の上下表裏の判別を行うこ
とができることが判る。

そして、この実施例における方向マークＭｎの位置検出
は以下の通りである。

まず、パック２がとシ得る上下表裏の態様は、第３図（
イ）〜に）の弘通りであるが、このいずれの態様におい
ても、ビデオカメラ１２の走査線のうち上方にある２個
のエツジマークを通過するものを６とし、下方にあるコ
個のエツジマークを通過するものを６とする。そして、
第９図に示すように、走査線ＩＩ、　ｊｓを各々通過エ
ツジの中点で分割し、分割された各々をエリアｅ＋　Ｈ
ｅｓ　、　ｅｓ　、　ｅ−とする。

このように、エリアｅ１〜ｅ４　を設定すると、前述し
た方向マークＭＤが、どのエリアｅＩ−ｅａ　ＩＩＣ検
出されるかによって、パック２の上下表裏の判別が行な
えることが判る。そして、この実施例におけるビデオカ
メラ１２と光源１８．１４の光学的位置関係は、第７０
図（イ）に示すようになっており、エツジマークＭｅＩ
ＮＭｅａおよび方向マークＭｏがない場合は、図示のよ
うに光源１８，１４１の反射光はビデオカメラ１２に入
射しない。一方、マークがある場合は、光源１８，１４
の照射光がマーク部分で乱反射するため、この反射光の
一部がビデオカメラ１２に入射する。したがって、走査
線ｔＩ、１Ｍにおける映像信号波形は、第１／図（イ）
、（ロ）（ハ）の３種となる。そして、同図（イ）は方
向マークＭＤが検出されなかった場合、同図（ロ）は方
向マークＭＤがエリアｅｔ（走査線がｔｌのとき）もし
くはエリアｅｘ（走査線がｔ！のとき）に検出された場
合、同図（ハ）は方向マークＭＤがエリアｅ１もしくは
ｅ４に検出されカー場合を各々示している。また、この
実施例においては、第１／図（イ）〜（ハ）に示す映像
信号波形を所定のレベルでスライスして゛１１／′″０
′信号に変換し、この’ｌ’　／　’０’信号を各エリ
アｅ１〜ｅ４のデータとして取シ込むようにしている。

ここで、各エリアｅＩ””　ｅａ　において得られたデ
ータと、第３図（イ）〜に）に示すパック２の上下表裏
の態様との関係を次表に示す。

第１表 によって、パック２の上下表裏の態様を知ることができ
る。以上が、この実施例における上下表理の判別原理で
ある。

■　次に、不良品検出の原理について説明する。

この実施例におけるパック２には、前述のように下端部
から削り節等の物品を充填するようにしており、充填後
において下端部をシールするようにしているうこの場合
、下端部のシールに際して、シール部分に削り節等の物
品が混入したパック、およびシール部分に大きなシワが
よったパックが不良品である。そして、この不良部分の
検出は、前述した各マークの検出と同様の原理で行って
いる。すなわち、光源１８．１４の照射光は、シール部
分におけるシワやシール部に混入した物品によって乱反
射し、この乱反光の一部がビデオカメラ１２に入射する
。したがって、ビデオカメラ１２の映像信号の立上りに
よって不良の有無を検出することができる。この不良の
検出にあたっては、シール部分のみを判定すればよいの
で、前述した走査線ｊ＋　、　を茸　における映像信号
を用いて判定を行うようにしており、さらに、前述した
■の処理と共通性を持たせるため、エリアｅ１〜ｅ４に
おいて得られるデータによって、不良品の検出を行うよ
うにしている。ここで、注意すべきことは、前述した各
マークの検出と不良部分の検出とを識別することである
が、以下のようにして容易に識別を行うことができる。

すなわち、不良部分は予めシールがなされているバック
上端部（トップシール）においては発生し得ないから、
不良部分が検出されるとすれば、下端部のシールにおい
てのみである。したがって、不良部分がまったくないパ
ックであｎば、エリアｅＩＰ−ｅ４のうち１１′が検出
されるエリアはただ７つのエリアのみである（すなわち
、第１表に示すいずれかの状態）。このことから、この
実施例においては、ツ以上のエリアにおいて１１′が検
出さｎた場合に、不良品と判断するようにしている（第
１コ図参照）、１以上がこの実施例における不良品検出
原理であるが、上下表裏の判定を行なわない場合は、前
述のようにシール部における乱反射光の受光の有無のみ
によって、不良品の検出を行うことができる。

次に、処理回路１５について説明する。第１図は処理回
路１５の構成を示すブロック図であり、図において８０
はスライサであり、ビデオカメラＩ２から送られてくる
映倫信号（アナログ信号）を所定のレベルでスライスし
て’ｌ’／’０’信号に変換し、信号８ｄとして出力す
る。８１はスライサ８０におけるスライスレベルを設定
する設定器であり、この設定器８１を操作することによ
って任青のスライスレベルを設定することができる。こ
のように、スライスレベルを設けるのは、雑音等による
誤動作を防止するためであシ、使用状況等に応じて適切
なスライスレベルが設定される。エリア検出部８２はビ
デオカメラ１２が出力スル水平、垂直同期信号（）１．
８ｙＮｃ、Ｖ、８ｙＮＣ）に基づいて、走査１ｊｌ　１
＋　、　Ｊｖの検出、エリアｅ１〜ｅ４の検出およびエ
ツジマークエリアの検出を行い、ビデオカメラｌｚがエ
ツジマークエリアを走査している時には信号８ｅを出力
し、エリアｅ＋　、　ｅｘ　。

ｅｓ　、　ｅａを査走している時には信号Ｓｊ　Ｉ　Ｓ
重ＨＳｍ　ｇＳ４を各々出力する。エツジ判定部８８は
、信号８ｅが出力されている時の信号ａｄの値を読み、
この値が１０′であると（すなわち、エツジマークが検
出されないと）、エツジ異常信号Ｐｅを出力する。エツ
ジマークが検出されない聞合とは、パック２がインデッ
クステーブル８に斜めに吸着されている場合であり、走
査線１ｒ、ｈのいずれかが２つのエツジマークを正確に
走査し得ない場合である。この場合は、前述しだ■およ
び■の判定が良好に行なわれないので、このようなパッ
クに対しては不良品とみなし、排出ベル）１６（第２図
参照）の入側に落下させるようにしている。すなわち、
信号ＰＰが出力さｎると、インデックス制御部８４は該
当するパック２を不良品として排出すべきことを認識し
、このパック２が排出コンベア１６の入側に搬送された
時点で、インデックステーブル８を制御して同パック２
を落下させる。次に、エリアデータ記憶部８５は、信号
８１〜Ｓ４が出力される毎に、信号Ｓｄの値を取り込み
、内部に設けられている弘ビットのレジスタに各値を記
憶する。この場合のレジスタの内容は各エリアｅＩ〜ｅ
４において得られたデータイｉｕである。そして、エリ
アデータ記憶部８５は、エリアｅ３〜ｅ４に対応するｑ
ビットのデータを記憶し終えると、このｔビットのデー
タをデータ比較部３６に供給する、データ比較部８６は
、供給された弘ビットのデータと予め記憶さｎているパ
ターンデータとを比較し、これによって、パック２の上
下表裏の態様（第３図（イ）〜に）参照）、および不良
品か否かの判定を行う。すなわち、データ比較部８６に
は、予め第１表に示す各パターンデータが記憶されてお
り、エリアデータ記憶部８５から供給されるｔビットの
データが各パターンデータのいずれに一致しているかに
よって上下表裏の態様を判別し、また、いずれのパター
ンにも一致しない場合（すなわち、２以上のエリアにお
いて！し信号が検出された場合）は不良品であると判定
する。そして、エリアデータ比較部８５は識別した上下
表裏の態様に対応するデータ、もしくは不良品検知デー
タをインデックステーブル制御部８４に供給する。イン
デックステーブル制御部８４は、不良品検知データが供
給された場合は、該当するパック２が排出コンベア１６
の入側に達した時点でこのパック２を落下させるようイ
ンデックステーブル８を制御する。また、上下表裏に対
応するデータが供給された場合は、その態様に応じて第
２図に示す位置ａ、ｂ、ｃ、ｄのいずれかの位置で、該
当するパック２を離脱するようインデックステーブル８
を制御する。この場合、第３図（イ）、（ロ）、（ハ）
、に）に示す各態様に対する離脱位置は、各々位置ａ、
ｃ。

ｂ、ｄとなっている。

以上の説明から判るように、処理回路１５によって、良
否および上下表裏の態様が判定されたパック２は、対応
する離脱位置、すなわち、排出コンベア１６の入側、お
よび位［ａ、ｂ、ｃ、ｄのいずれかにおいてインデック
ステーブル８から離脱される。したがって、整列コンベ
ア２８ａ−２８ｄの各々から搬出されるパック２は、そ
のすべてが良品で、しかも、表裏上下位置がすべて統一
さｎている。なお、第７３図に前述した各処理動作に対
応するフローチャートを示す。また、この実施例におい
ては、ビデオカメラ１２による検出処理をより確実化な
らしめるために、第１を図に示すようなしわ押え機構３
６を設けている。このしわ押え機構８６は、撮映位置に
達したパック２を、図示のように表裏双方から押えるも
ので、パック２の上端部および下端部におけるしわの発
生を防ぎ、しわによる乱反射に起因する誤動作を防止し
ている。この場合、各マークの検出および良否の検出に
は、走査線ｊｓ　、’　１ｍに対応する部分のみが撮映
できればよいので、パック２の中央部付近が図示のよう
に押え部材８７によってビデオカメラ１２から遮蔽され
ていても、検出動作には影響がない。

ここで、この実施例における処理スピードの一例を示す
。

今、処理回路１５をマイクロコンピュータ等によって構
成したとすると、前述した識別処理は毎分１０００個程
度行うことができ、したがって、７個分の処理は０．０
６秒程度で行うことができる。

また、仮りにビデオカメラ１２．の前を毎分２００個の
パックが通過するとし、７個のパックの通過時間の／／
りを撮映のための停止時間としてとったとすると、この
停止時間は、 ６ζア＋２００Ｘ／／ダーθ０７！；（秒）・・・＋１
）となる。したがって、処理時間が０．０６秒の場合は
、毎分２００個程度の識別、整列処理を充分に安定して
行えることが判る。なお、処理時間０．０６秒の場合に
おける計算上の最大処理能力は、６０＋（ａＯＡＸ弘）
−２！；０　（個）・・・（２）となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、パック製品の
シーへ部に光を照射する光源と、この光源の照射光の前
記シール部における乱反射光のみを受光するように設け
られる受光部と、この受光部の受光信号に基づいて前記
シール部の不良を検出する検出部とを具備したので、シ
ール部のシワや混入した内容物による前記照射光の乱反
射光を、前記受光部によって受光することができ、これ
によシ、前記検出部の不良検出が極めて確実となる。

また、乱反射光の受光に基づく自動的な検出処理である
から、処理速度を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図、第２図は同実施例の機械的構成を示す平面図、第
３図はチェーンコンベアｌの構成を示す図、第を図はイ
ンデックステーブル８の構成を示す図、第３図は離脱コ
ンベア１７の構成を示す図ξ６図はツイストコンベア１
８ａ−１８ｄの動作を説明するための説明図、第７図は
整列コンベア２８ａの構成を示す斜視図、第３図はパッ
ク２の上下位置および処理の態様を示す図、第９図はエ
リアｅＩ−ｅａを示す説明図、第１Ｏ図は光源１８．１
４とビデオカメラ１２の位置関係を示す図、第１／図は
映像信号の一例を示す波形図、第１コ図は不良部分があ
る場合のパック２を示す図、第７３図は同実施例の動作
を示すフローチャート、第１ダ図はしわ押え機構８６の
構成を示す図である。 １２・・・・・・ビデオカメラ（受光部）、１８．１４
・・・・・・光源、ｌト・・・・・処理回路（検出部）
。 Ｃイ） エラー 第４　図　　　　　　　　Ｃｏ） 第５図 Ｃ口！ 第８図 Ｃイ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（ｏ）Ｃ／リ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｃ二】第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パック製品のシール部に光を照射する光源と、この光源
   の照射光の前記シール部における乱反射光のみを受光す
   るように設けられる受光部と、この受光部の受光信号に
   基づいて前記シール部の不良を検出する検出部とを具備
   することを特徴とするパック不良検出装置。