ラベル検査方法及び装置
【課題】容器に貼付されたラベルの良否がラベラ内で検査できるラベル検査装置を提供する。
【解決手段】自転しながら公転軌道３ａを公転する容器２にラベル７を貼付するラベラ１と、ラベラ１の公転軌道３ａを挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に設置された少なくとも一対の撮像手段１２ａ〜１２ｄと、撮像手段１２ａ〜１２ｄが撮像した容器２の画像をから容器２に貼付されたラベル７の特徴点を計測する画像計測演算手段２２と、ラベル７の良否を判定する基準値が設定された良否判定基準値設定手段２３と、画像計測演算手段２２が計測した特徴点と基準値とを比較演算してラベル７の良否を判定する良否判定演算手段２５とから構成したもので、ラベラ１内に撮像手段１２ａ〜１２ｄを設置するだけでよいため、既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【解決手段】自転しながら公転軌道３ａを公転する容器２にラベル７を貼付するラベラ１と、ラベラ１の公転軌道３ａを挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に設置された少なくとも一対の撮像手段１２ａ〜１２ｄと、撮像手段１２ａ〜１２ｄが撮像した容器２の画像をから容器２に貼付されたラベル７の特徴点を計測する画像計測演算手段２２と、ラベル７の良否を判定する基準値が設定された良否判定基準値設定手段２３と、画像計測演算手段２２が計測した特徴点と基準値とを比較演算してラベル７の良否を判定する良否判定演算手段２５とから構成したもので、ラベラ１内に撮像手段１２ａ〜１２ｄを設置するだけでよいため、既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の容器に貼付されたラベルの良否を検査するラベル検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来飲料等が収容された容器には、メーカー名や品質表示等が印刷されたラベルが貼付されている。
これらラベルは、ラベラと称するラベル貼付装置により自動的に容器の所定個所に貼付されるが、内容物の種類によっては容器に複数のラベルが貼付されているものもある。
容器に貼付されたラベルは、容器に充填された内容物の品質とは別物であるが、内容物の品質定義となる情報がラベルに明記されているため、容器に内容物と異なるラベルが貼付されて販売された場合、製造物責任等の問題が生じる。
またラベルの意匠は、商品価値を高めたり、企業イメージを高める効果がある反面、ラベルが正しく貼付されていない場合、商品や企画のイメージダウンになりかねない。
【０００３】
このため従来から容器に貼付されたラベルの有無や所定の位置に正しく貼付されているかを検査するラベル検査方法や装置が、例えば特許文献１や２で出願されている。
特許文献１に記載のラベル検査方法及び装置は、複数のラベルが貼付された容器に対し、容器を挟んで対向する両側面からＴＶカメラでラベル付き容器を撮像し、得られたカメラ影像から複数のラベルの貼付位置や貼付間隔を、撮像座標と容器の実寸法との関係式を利用して求め、ラベル貼付位置及び貼付間隔の良、不良を検査するように構成されている。
一方、特許文献２に記載のラベルの貼付位置検査方法及び装置は、光源から出た光を第１偏光フィルタを通過させた後、ラベルを貼付したビンのラベル上縁付近を通過させ、さらに第１偏光フィルタとほぼ直角方向の振動の光を通過させる第２偏光フィルタを通過させることで、ラベルを通過した光以外の光をカットし、第２偏光フィルタを通過した光を画像処理することで、ラベルの貼付位置を検査するように構成されている。
【特許文献１】特開平７−２４３８０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２９６００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし前記特許文献１や２に記載のラベル検査装置のように、ラベラによりラベルが貼付された後、直線的に搬送される容器に対しラベルを検査するようにしたものでは、容器が密着または近接した状態で搬送されてきたり、ラベルの方向にバラツキがあるとラベル検査が困難となる問題がある。
このため容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を搬送手段に新たに設ける必要があるため、装置が大掛りとなったり、設備費が嵩む等の問題がある。
一方、ビール等の飲料が収容されたガラス瓶等の容器は円筒状に形成されていて、その容器の外周面に複数のラベルが貼付されていることが多い。
これらラベルは、容器を回転させながら、その外周面にラベルを貼付するロータリ型ラベラにより貼付されるが、ロータリ型ラベラは、自転機構により容器を回転させながら環状の公転軌道を公転させ、公転軌道の近傍に設置したラベル貼付手段により自転する容器の所定位置に、片面が粘着面となったラベルを貼付し、その後ブラシ等の撫で付け手段でラベルを撫で付けて、容器の外周面に複数のラベルを密着させるよう構成されている。
【０００５】
また前記ロータリ型ラベラでは、公転軌道を移動する容器の間隔が一定である上、自転と公転が同期して容器が公転軌道を移動するため、ラベルを検査するのに適している。
しかし既存のラベラでは、公転軌道の周辺に、容器にラベルを貼付するラベル貼付手段や、容器に貼付されたラベルを撫で付けて容器に密着させる撫で付け手段等が設置されている。
特に容器に複数のラベルを貼付するラベラでは、ラベル貼付手段や撫で付け手段の数も多くなるため、ラベル検査装置を設置するためのスペースがほとんどないのが実情である。
このため従来では、ラベラの僅かなスペースに光電センサ等のラベル検出手段を設置して、容器に貼付されたラベル有無を検査し、ラベル有りの容器を良品として出荷しているが、この方法では、所定のラベルが所定の位置に正しく貼付されるか等のラベルの状態までは検査できない等の問題がある。
本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、容器に貼付されたラベルの状態がラベラ内で検査できるラベル検査方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のラベル検査方法は、自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラに、前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に少なくとも一対の撮像部を設置し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えてなり、かつ前記撮像手段が撮像した前記容器の画像から前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測すると共に、得られた特徴点と予め設定された基準値とを比較演算して、前記容器に貼付された前記ラベルの良否を判定するようにしたものである。
【０００７】
前記方法により、容器に貼付されたラベルの有無のみならず、ラベルの状態までが検査できるため、ラベル不良の商品が出荷される等の問題を未然に防止することができる。
またラベラ内でラベルの良否が検査できるため、容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を新たに設ける必要がなく、これによって既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【０００８】
本発明のラベル検査方法は、ラベルの良否の判定基準項目を、ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としたものである。
【０００９】
前記方法により、容器に貼付されたラベルの良否があらゆる角度から検査できるため、検査品質を向上させることができる。
【００１０】
本発明のラベル検査装置は、自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラと、前記ラベラの前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に設置された少なくとも一対の撮像部と、前記撮像部が撮像した前記容器の画像をから前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測する画像計測演算手段と、前記ラベルの良否を判定する基準値が設定された良否判定基準値設定手段と、前記画像計測演算手段が計測した特徴点と前記基準値とを比較演算して前記ラベルの良否を判定する良否判定演算手段とを具備し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えたものである。
【００１１】
前記構成により、容器に貼付されたラベルの有無のみならず、ラベルの状態までがラベラ内で検査できるため、容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を新たに設ける必要がなく、これによって既存のラベラにも容易に実施できる上、特別な改造も必要としないため、装置が大掛りとなったり、設備費が嵩む等の問題も解消することができる。
また既存のラベラに実施する場合、ラベラ内に複数の撮像手段を追加設置するだけでよいため、稼動中のラベラを長時間休止して調整したり、ラベラの制御系に改造を加える必要がないことから、既存のラベラへの導入が容易な上、生産性を低下させる心配もない。
【００１２】
本発明のラベル検査装置は、ラベルの良否の判定基準項目を、ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としたものである。
【００１３】
前記構成により、容器に貼付されたラベルの良否があらゆる角度から検査できるため、検査品質を向上させることができる。
【００１４】
本発明のラベル検査装置は、撮像手段と公転軌道の間に、容器を照明する照明手段と、偏光方向を交差させた少なくとも一対の偏光フィルタからなる偏光手段を設けたものである。
【００１５】
前記構成により、対向配置された照明手段からの光が干渉したり、容器により乱反射して光が撮像手段へ入光するのを防止することができるため、容器に貼付されたラベルを安定した画像で鮮明に撮像することができる。
【００１６】
本発明のラベル検査装置は、各撮像手段が撮像した容器の画像を合成する画像合成手段を設けたものである。
【００１７】
前記構成により、複数の撮像手段で撮像した画像１枚に纏めた状態で特徴点を計測することができるため、各撮像手段が撮像した画像情報を効率よく利用できる上、検査結果画像の視認性も向上すると共に、合成した画像を画像メモリに保存することにより、画像データの管理を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のラベル検査方法及び装置によれば、容器に貼付されたラベルの有無のみならず、ラベルの状態までがラベラ内で検査できるため、容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を新たに設ける必要がなく、これによって既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１はラベル検査装置が設置されたラベラの平面図、図２はラベル検査装置の拡大図、図３は同ブロック図、図４及び図５は作用説明図である。
図１に示すラベラ１は、容器２に飲料等の内容物を充填する充填ライン（図示せず）の下流側に設置されており、一定方向に回転する可変速自在なロータリ３を有している。
ロータリ３の周辺部には、充填ラインより搬出された容器２をロータリ３に取り込む搬入手段４が設置されていて、搬入手段４により取り込まれた容器２は、ロータリ３の公転軌道３ａ上に配置された受け皿３ｂ上に、回転を拘束された状態で載置されるようになっている。
受け皿３ｂは円板状に形成されていて、ロータリ３の公転軌道３ａ上に等間隔に配置されていて、図示しない自転手段により同期回転されながら一定方向へ自転されるようになっており、搬入手段４により取り込まれた容器２は、自転手段により受け皿３ｂとともに自転されながら、ロータリ３の回転に伴い公転軌道３ａ上を一定方向へ公転されるようになっている。
【００２０】
ロータリ３の外周側には、ロータリ３の回転方向に間隔を存して第１ラベル貼付手段５と第２ラベル貼付手段６が設置されている。
第１ラベル貼付手段５及び第２ラベル貼付手段６は、容器２に複数のラベル７を貼付するもので、第１ラベル貼付手段５は、商品情報や商標等の企業情報等を表示したフロントラベル７ａを容器２の正面に、そしてネックラベル７ｂを容器２の首部に貼付するようになっており、裏面が粘着面となったフロントラベル７ａとネックラベル７ｂが予め多数枚セットされていて、自転しながら公転する容器２が、図１に示すラベル貼付位置Ａに達したところで、容器２の外周面にフロントラベル７ａとネックラベル７ｂを同時に貼付するようになっている。
【００２１】
第１ラベル貼付手５の下流側には、公転軌道３ａの両側に、第１撫で付け手段９が設置されている。
第１撫で付け手段９は、公転軌道に沿って湾曲する一対の撫で付けブラシ９ａ、９ｂより形成されている。
そして自転しながら公転軌道３ａ上を公転する容器２が各撫で付けブラシ９ａ、９ｂ間へ搬入されると、容器２の自転に伴いフロントラベル７ａとネックラベル７ｂが容器２の外周面に圧接されて、各ラベル７ａ，７ｂの粘着面が容器２に密着されるようになっている。
第２ラベル貼付手段６は、フロントラベル７ａが貼付された面を容器２の正面とした場合に、その裏面にバックラベル７ｃを貼付するもので、バックラベル７ｃには品質表示や製造企業名等の情報が印刷されている。
バックラベル７ｃも裏面が粘着面となっていて、予め多数枚が第２ラベル貼着手段６にセットされており、自転されながら公転する容器２が図１に示すラベル貼付位置Ｂに達したところで、容器２の裏面にバックラベル７ｃを貼付するようになっており、このときロータ３と同期回転される自転手段がラベル貼付位置Ｂに達した容器２の裏面と第２ラベル貼付手段６と対向するよう容器２の貼付位置が方向制御されている。
【００２２】
第２ラベル貼付手段６の下流側に設置された第１撫で付け手段１０は、第２ラベル貼付手段６により容器２に貼付されたバックラベル７ｃを撫で付けて、バックラベル７ｃの粘着面を容器２の外周面に密着させるもので、公転軌道３ａの外側に設けられた撫で付けブラシ１０ａと、公転軌道３ａの内側に設けられた撫で付けブラシ１０ｂとからなる。
公転軌道３ａの外側に設けられた撫で付けブラシ１０ａは、第２ラベル貼付手段６に近い位置に、そして公転軌道３ａの内側に設けられた撫で付けブラシ１０ｂは、第２ラベル貼付手段６より離れた位置に設置されていて、自転しながら公転軌道３ａ上を移動してきた容器２の外周面を時間差をおいて撫で付けることにより、貼付済みのフロントラベル７ａやネックラベル７ｂにダメージを与えることなく容器２にバックラベル７ｃの粘着面を密着させるようになっている。
【００２３】
そして第２撫で付け手段１０を形成する撫で付けブラシ１０ｂの上流側と下流側に、本発明のラベル検査装置を構成するラベル検出手段１２が設置されている。
ラベル検出手段１２は、公転軌道３ａを挟んで対向する二対、計４台のＣＣＤカメラよりなる撮像手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから構成されている。
ラベル検出手段１２の各撮像手段１２ａ〜１２ｄをこの位置に配置した理由は、第２ラベル貼付手段６によりバックラベル７ｃが貼付された容器２は、第２撫で付け手段１０の上流側の撫で付けブラシ１０ａにより撫で付けられた際、バックラベル７ｃが公転軌道の外側に向き、その後下流側の撫で付けブラシ１０ｂで撫で付けられた際、バックラベル７ｃが公転軌道３ａの内側に向き、さらにバックラベル７ｃの撫で付けが完了した時点で容器２の正面が公転軌道３ａの外側に向くためである。
従って撫で付けブラシ１０ｂの上流側と下流側にラベル検出手段１２を設置することにより、上流側の撮像手段１２ａ、１２ｂでフロントラベル７ａとバックラベル７ｃ間及びフロントラベル７ａとネックラベル７ｂ間を撮像し、下流側の撮像手段１２ｃ、１２ｄでフロントラベル７ａとネックラベル７ｂ及びバックラベル７ｃを正面から撮像することができるようになる。
【００２４】
公転軌道３ａを挟んで対向配置された撮像手段１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄの前方、すなわち各撮像手段１２ａ〜１２ｄと公転軌道３ａの間には、容器２の撮像面を照明するリング状の照明手段１３と、照明手段１３の前後に設置された偏光手段１４が設置されている。
偏光手段１４は、対向配置された撮像手段１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄが互に干渉するのを防止すると同時に、照明手段１３により照明した光が容器２により乱反射されて撮像手段１２ａ〜１２ｄに入射するのを抑制するもので、撮像手段１２ａ〜１２ｄ側に例えば縦方向の波長を通過させる第１偏光フィルタ１４ａが、そして反対側には例えば横方向の波長を通過させる第２偏光フィルタ１４ｂが、偏光方向を交差させて設けられており、ラベル検出手段１２の各撮像手段１２ａ〜１２ｄで撮像された画像は、容器検知手段１６が検出した信号とともに図３に示す画像処理装置１７へ入力されるようになっている。
【００２５】
容器検知手段１６は、光学センサ等により形成されていて、図１に示すように第２ラベル貼付手段６の入力側近傍に設置されていて、容器検知手段１５の直前を通過した容器２を非接触で検出し、検出信号（パルス信号）を画像処理装置１７へ送るようになっている。
画像処理装置１７は、ラベル検出手段１２より送られてきた画像信号をデジタル画像データにＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段１８と、Ａ／Ｄ変換手段１８によりＡ／Ｄ変換された画像データを、各撮像手段１２ａ〜１２ｄ毎に記憶する画像メモリ１９と、画像メモリ１９に記憶された画像のうち、互に対向する撮像手段１２ａ、１２ｂと１２ｃ、１２ｄとが撮像した画像データをそれぞれ合成して、１枚の画像とする画像合成手段２０と、画像合成手段２０により合成された１枚の画像を記憶する合成画像メモリ２１と、合成画像メモリ２１に記憶された合成画像データを読み出して、画像データから特徴点を計測する画像計測演算手段２２と、ラベルの良否を判定に必要な基準値が閾値として予め設定された良否判定基準値設定手段２３と、良否の判定に必要な基準値を良否判定基準値設定手段２３より読み出して一時格納する基準値メモリ２４と、画像計測演算手段２２より出力される特徴計測データと、基準値メモリ２４より読み出した良否判定用の基準値（閾値）とを比較演算して、良否を判定する良否判定演算手段２５とから構成されている。
なお良否判定基準値設定手段２３に予め設定されたラベルの良否の判定基準項目としては、ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠け等であるが、これら項目の少なくとも１項目であってもよい。
【００２６】
一方ロータリ３により公転軌道３ａ上をほぼ１周した容器２は、容器搬入手段４の近傍に設置された容器搬出手段２７により公転軌道３ａ上より搬出されるようになっている。
容器搬出手段２７には、振り分け手段２８が併設されていて、画像処理装置１７より出力される良否信号により良品２ａは良品搬送ライン２８に、そして不良品２ｂは不良品搬送ライン２９へ振り分けられるようになっている。
このとき画像処理装置１７より出力される信号を良品信号のみで運用すれば、良品のみが良品搬送ライン２８に流れ、良品以外は不良品搬送ライン２９へ流れるフェールセーフシステムとなる。
【００２７】
次に前記構成されたラベル検査装置によるラベル検査方法を説明する。
内容物充填工程で内容物が充填された容器２は、連続的に容器搬入手段４へと達し、ロータリ３と同期回転する容器搬入手段４によりロータリ３の公転軌道３ａ上に等間隔に設けられた受け皿３ｂ上に搬入され、受け皿３ｂと一体に回転するよう図示しない拘束手段により拘束される。
ロータリ３により公転軸道３ａを移動される受け皿３ｂは、自転機構によりロータリ３の回転に同期回転されることにより、受け皿３ｂ上に拘束載置された容器２もロータリ３と同期回転される。
【００２８】
その後第１ラベル貼付手段５に達した容器２の外周面には、第１ラベル貼付手段５によりフロントラベル７ａとネックラベル７ｂが貼付され、第１撫で付け手段９の各撫で付けブラシ９ａ、９ｂ間を回転しながら移動する間に、フロントラベル７ａとネックラベル７ｂの粘着面が容器２の外周面に密着される。
第１撫で付け手段９を通過した容器２が、第２ラベル貼付手段６の手前に設けられた容器検知手段１６を通過すると、容器検知信号を画像処理装置１７へ出力する。
画像処理装置１７は、容器検知手段１６より送られてきた容器検知信号と、ロータリ３の現在の回転速度から、検知した容器２がラベル検査手段のはじめの撮像手段１２ａ、１２ｂ間の達する移動量を算出し、その移動量だけ遅延させたタイミング信号をラベル検出手段１２へ出力する。
その後第２ラベル貼付手段６に達した容器２は、第２ラベル貼付手段６によりバックラベル７ｃが貼付され、第２撫で付け手段１０の一方の撫で付けブラシ１０ａによりバックラベル７ｃの粘着面が容器２の外周面に密着される。
【００２９】
撫で付けブラシ１０ａを通過した容器２が、ラベル検査手段１２を形成する上流側の撮像手段１２ａ、１２ｂ間の第１撮像位置Ｃに達すると、容器検知手段１６が検知し、かつ画像処理装置１７により遅延されたタイミング信号により撮像手段１２ａ、１２ｂが同時に動作され、撮像手段１２ａ、１２ｂ間を通過する容器２を撮像する。
このとき容器２のフロントラベル７ａが貼付された面を正面とした場合、図４の（ａ）に示すように容器２の左右側面が撮像手段１２ａ、１２ｂにより撮像される。
また容器２を撮像する際点灯される照明手段１３の光は、まず第１偏光フィルタ１４ａを通過する際、縦方向に振動する光をカットするため、横方向に振動する光のみが容器２に達して容器２を照明する。
そして容器２より反射した光は、第２偏光フィルタ１４ｂを通過して撮像手段１２ａ、１２ｂに達するが、第２偏光フィルタ１４ｂを通過する際水平方向に振動する光がカットされ、垂直方向へ振動する光のみが撮像手段１２ａ、１２ｂに達する。
これによって容器２で乱反射した光や、対向する照明手段１３からの拡散光が撮像手段１２ａ、１２ｂに達することがないので、ラベル７が貼付された容器２の左右側面の安定した画像が撮像手段１２ａ、１２ｂにより鮮明に撮像できるようになる。
【００３０】
撮像手段１２ａ、１２ｂが撮像した画像は画像処理装置１７へ送られて、画像処理装置１７のＡ／Ｄ変換手段１８でデジタル画像データに変換された後、それぞれの撮像手段１２ａ、１２ｂ毎に画像メモリ１９に格納される。
その後画像処理装置１７の画像合成手段２０は、画像メモリ１９に格納された２枚の画像を図４の（ｂ）に示すように１枚の画像に合成し、合成した１枚の画像データを合成画像メモリ２１に格納する。
合成画像メモリ２１に格納された合成画像データは、画像計測演算手段２２に読み出されて、良否の判定に必要な特徴点の計測及び抽出が次のように行われる。
【００３１】
すなわち図４の（ｂ）において、予め設定した縦軸方向の基準点（例えば容器底面）からネックラベル７ｂまでの高さｙ１、ｙ３、フロントラベル７ａまでの高さｙ２、ｙ４を計測する。
また横軸方向の基準点（例えば容器２の中心）からネックラベル７ｃの端部までの距離ｘ１、ｘ４、フロントラベル７ａまでの端部までの距離ｘ２、ｘ５、バックラベル７ｃの端部までの距離ｘ３をそれぞれ計測する。
そして以上の計測値からラベル７の位置を演算し、特徴点として抽出する。
すなわち特徴点ｙ１〜ｙ４によってフロントラベル７ａ及びネックラベル７ｂの有無、垂直方向の位置ずれを計測し、特徴点ｙ１とｙ３、ｙ２とｙ４の差分からフロントラベル７ａ及びネックラベル７ｂの傾きを演算して、特徴点として抽出する。
さらに特徴点ｘ１〜ｘ５からフロントラベル７ａとバックラベル７ｃの端部間の間隔を演算し、特徴点ｘ１とｘ２、ｘ４とｘ５の間隔からフロントラベル７ａ、ネックラベル７ｂの水平方向のずれや、水平めくれ、水平２重貼り等を抽出する。
また特徴点ｘ２とｘ３の間隔からフロントラベル７ａ、バックラベル７ｃの水平方向のずれや水平めくれ、水平２重貼り等を抽出する。
画像計測演算手段２２により演算、抽出された特徴点のデータは良否判定演算手段２５へ送られ、予め良否判定基準値設定手段２３より読み出されて基準値メモリ２４に格納された基準値（閾値）と比較演算され、ラベル検査手段１２の撮像手段１２ａ、１２ｂが撮像した容器２の良否が判定される。
【００３２】
一方、撮像手段１２ａ、１２ｂと撫で付けブラシ１０ｂを通過した容器２は、ラベル検査手段１２の次の撮像手段１２ｃ、１２ｄ間の第２撮像位置Ｄに達する。
このとき容器２は、第１撮像位置Ｃに対してほぼ９０度自転されて第２撮像位置Ｄに達するので、撮像手段１２ｃ、１２ｄによりフロントラベル７ａの正面とバックラベル７ｃの正面が図５の（ａ）に示すように撮像される。
なお照明手段１３及び偏光手段１４の作用は前記と同様なので、説明を省略する。
撮像手段１２ｃ、１２ｄにより撮像された画像は画像処理装置１７へ送られて、撮像素子１２ａ、１２ｃで撮像したときと同様に画像処理された後、合成画像メモリ２１に格納される。
図５の（ｂ）が撮像手段１２ｃ、１２ｄで撮像され、１枚の画像に合成された画像データで、この合成画像データは、画像計測演算手段２２に読み出されて、前記と同様に特徴点の抽出が行われる。
特徴点としては、ネックラベル７ｂの上下方向の幅を△ｙ１、フロントラベル７ａの上下方向の幅を△ｙ２、バックラベル７ｃの高さ方向の幅を△ｙ３、基準点（容器の底面）からバックラベル７ｃの上縁までの高さをｙ５、バックラベル７ｃの水平方向の幅を△ｘ１として計測し、それぞれの計測値を演算して特徴点を抽出する。
【００３３】
そして特徴点△ｙ１〜△ｙ３から各ラベル７ａ〜７ｃの垂直めくれや２重貼を抽出でき、特徴点ｙ５からバックラベル７ｃの垂直方向の位置ずれが抽出でき、フロントラベル７ａ及びバックラベル７ｃの上縁までの高さを複数個所計測することによりフロントラベル７ａ及びバックラベル７ｃの傾きを抽出することもできる。
また各ラベル７ａ〜７ｃを正面から撮像して画像データを得ているため、デザイン上のユニークなパターンを辞書として予め画像処理装置１７のメモリに登録しておき、そのパターンの本来存在する位置近傍にてテンプレートマッチング処理を行うことにより、異種ラベルが容器２に貼付されていたり、ラベル７が上下逆に貼付されている等の不良を検査することができる。
また予め決められた個所のエリア輝度を計測することにより、ラベル７の有無やラベル７の表裏が逆等の検査ができると共に、ラベル７によっては、品質保持期限等が印字してあるものがあり、このようなラベル７の場合、無印字や印字欠け等の検査が可能であり、文字パターンマッチングや文字ブロックの寸法検査等を併用することにより、より精密なラベル検査も可能となる。
【００３４】
画像処理装置１７の不良判定部２５では、画像計測演算手段２２より出力された計測演算結果と基準値メモリ２４より読み出した基準値（閾値）データを比較して、容器２に貼付されたラベル７の良否を判定し、その結果を振り分け手段２８へと送るため、容器搬出手段２７によりロータリ３の公転軌軸３ａから搬出された容器２が良品の場合は、良品搬出ライン２８へ搬出され、不良品の場合は不良品搬出ライン２９へ搬出される。
以上のように容器２に複数のラベル７を貼付するラベラ１のラベル貼付工程中に、容器２に貼付されたラベル７の良否を検査することができるため、ラベル検査装置全体を設置するスペースがラベラ内にない場合でも、容器２に貼付されたラベル７の良否がラベル検査装置により検査できるようになり、これによって既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【００３５】
なお前記実施の形態では、容器２にフロントラベル７ａとネックラベル７ｂ、バックラベル７ｃの３枚のラベル７を貼付する例について説明したが、ラベル７の数はこれら数に限定されるものではない。
またラベル７の数が少ない場合や、ラベルの位置が限定されている場合は、ラベル検査手段１２の一対の撮像手段１２ａ、１２ｂのみでもラベル７の良否検査は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態になるラベル検査装置を構成するラベル検出手段が設置されたラベラの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態になるラベル検査装置を構成するラベル検出手段の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態になるラベル検査装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態になるラベル検査装置の作用説明図である。
【図５】本発明の実施の形態になるラベル検査装置の作用説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ラベラ
２ 容器
３ ロータリ
３ａ 公転軌道
３ｂ 受け皿
１２ ラベル検出手段
１２ａ，１２ｂ 撮像手段
１２ｃ，１２ｄ 撮像手段
１３ 照明手段
１４ 偏光手段
１４ａ 偏光フィルタ
１４ｂ 偏光フィルタ
１７ 画像処理装置
２０ 画像合成手段
２２ 画像計測演算手段
２３ 良否判定基準値設定手段
２５ 良否判定演算手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の容器に貼付されたラベルの良否を検査するラベル検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来飲料等が収容された容器には、メーカー名や品質表示等が印刷されたラベルが貼付されている。
これらラベルは、ラベラと称するラベル貼付装置により自動的に容器の所定個所に貼付されるが、内容物の種類によっては容器に複数のラベルが貼付されているものもある。
容器に貼付されたラベルは、容器に充填された内容物の品質とは別物であるが、内容物の品質定義となる情報がラベルに明記されているため、容器に内容物と異なるラベルが貼付されて販売された場合、製造物責任等の問題が生じる。
またラベルの意匠は、商品価値を高めたり、企業イメージを高める効果がある反面、ラベルが正しく貼付されていない場合、商品や企画のイメージダウンになりかねない。
【０００３】
このため従来から容器に貼付されたラベルの有無や所定の位置に正しく貼付されているかを検査するラベル検査方法や装置が、例えば特許文献１や２で出願されている。
特許文献１に記載のラベル検査方法及び装置は、複数のラベルが貼付された容器に対し、容器を挟んで対向する両側面からＴＶカメラでラベル付き容器を撮像し、得られたカメラ影像から複数のラベルの貼付位置や貼付間隔を、撮像座標と容器の実寸法との関係式を利用して求め、ラベル貼付位置及び貼付間隔の良、不良を検査するように構成されている。
一方、特許文献２に記載のラベルの貼付位置検査方法及び装置は、光源から出た光を第１偏光フィルタを通過させた後、ラベルを貼付したビンのラベル上縁付近を通過させ、さらに第１偏光フィルタとほぼ直角方向の振動の光を通過させる第２偏光フィルタを通過させることで、ラベルを通過した光以外の光をカットし、第２偏光フィルタを通過した光を画像処理することで、ラベルの貼付位置を検査するように構成されている。
【特許文献１】特開平７−２４３８０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２９６００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし前記特許文献１や２に記載のラベル検査装置のように、ラベラによりラベルが貼付された後、直線的に搬送される容器に対しラベルを検査するようにしたものでは、容器が密着または近接した状態で搬送されてきたり、ラベルの方向にバラツキがあるとラベル検査が困難となる問題がある。
このため容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を搬送手段に新たに設ける必要があるため、装置が大掛りとなったり、設備費が嵩む等の問題がある。
一方、ビール等の飲料が収容されたガラス瓶等の容器は円筒状に形成されていて、その容器の外周面に複数のラベルが貼付されていることが多い。
これらラベルは、容器を回転させながら、その外周面にラベルを貼付するロータリ型ラベラにより貼付されるが、ロータリ型ラベラは、自転機構により容器を回転させながら環状の公転軌道を公転させ、公転軌道の近傍に設置したラベル貼付手段により自転する容器の所定位置に、片面が粘着面となったラベルを貼付し、その後ブラシ等の撫で付け手段でラベルを撫で付けて、容器の外周面に複数のラベルを密着させるよう構成されている。
【０００５】
また前記ロータリ型ラベラでは、公転軌道を移動する容器の間隔が一定である上、自転と公転が同期して容器が公転軌道を移動するため、ラベルを検査するのに適している。
しかし既存のラベラでは、公転軌道の周辺に、容器にラベルを貼付するラベル貼付手段や、容器に貼付されたラベルを撫で付けて容器に密着させる撫で付け手段等が設置されている。
特に容器に複数のラベルを貼付するラベラでは、ラベル貼付手段や撫で付け手段の数も多くなるため、ラベル検査装置を設置するためのスペースがほとんどないのが実情である。
このため従来では、ラベラの僅かなスペースに光電センサ等のラベル検出手段を設置して、容器に貼付されたラベル有無を検査し、ラベル有りの容器を良品として出荷しているが、この方法では、所定のラベルが所定の位置に正しく貼付されるか等のラベルの状態までは検査できない等の問題がある。
本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、容器に貼付されたラベルの状態がラベラ内で検査できるラベル検査方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のラベル検査方法は、自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラに、前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に少なくとも一対の撮像部を設置し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えてなり、かつ前記撮像手段が撮像した前記容器の画像から前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測すると共に、得られた特徴点と予め設定された基準値とを比較演算して、前記容器に貼付された前記ラベルの良否を判定するようにしたものである。
【０００７】
前記方法により、容器に貼付されたラベルの有無のみならず、ラベルの状態までが検査できるため、ラベル不良の商品が出荷される等の問題を未然に防止することができる。
またラベラ内でラベルの良否が検査できるため、容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を新たに設ける必要がなく、これによって既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【０００８】
本発明のラベル検査方法は、ラベルの良否の判定基準項目を、ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としたものである。
【０００９】
前記方法により、容器に貼付されたラベルの良否があらゆる角度から検査できるため、検査品質を向上させることができる。
【００１０】
本発明のラベル検査装置は、自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラと、前記ラベラの前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に設置された少なくとも一対の撮像部と、前記撮像部が撮像した前記容器の画像をから前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測する画像計測演算手段と、前記ラベルの良否を判定する基準値が設定された良否判定基準値設定手段と、前記画像計測演算手段が計測した特徴点と前記基準値とを比較演算して前記ラベルの良否を判定する良否判定演算手段とを具備し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えたものである。
【００１１】
前記構成により、容器に貼付されたラベルの有無のみならず、ラベルの状態までがラベラ内で検査できるため、容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を新たに設ける必要がなく、これによって既存のラベラにも容易に実施できる上、特別な改造も必要としないため、装置が大掛りとなったり、設備費が嵩む等の問題も解消することができる。
また既存のラベラに実施する場合、ラベラ内に複数の撮像手段を追加設置するだけでよいため、稼動中のラベラを長時間休止して調整したり、ラベラの制御系に改造を加える必要がないことから、既存のラベラへの導入が容易な上、生産性を低下させる心配もない。
【００１２】
本発明のラベル検査装置は、ラベルの良否の判定基準項目を、ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としたものである。
【００１３】
前記構成により、容器に貼付されたラベルの良否があらゆる角度から検査できるため、検査品質を向上させることができる。
【００１４】
本発明のラベル検査装置は、撮像手段と公転軌道の間に、容器を照明する照明手段と、偏光方向を交差させた少なくとも一対の偏光フィルタからなる偏光手段を設けたものである。
【００１５】
前記構成により、対向配置された照明手段からの光が干渉したり、容器により乱反射して光が撮像手段へ入光するのを防止することができるため、容器に貼付されたラベルを安定した画像で鮮明に撮像することができる。
【００１６】
本発明のラベル検査装置は、各撮像手段が撮像した容器の画像を合成する画像合成手段を設けたものである。
【００１７】
前記構成により、複数の撮像手段で撮像した画像１枚に纏めた状態で特徴点を計測することができるため、各撮像手段が撮像した画像情報を効率よく利用できる上、検査結果画像の視認性も向上すると共に、合成した画像を画像メモリに保存することにより、画像データの管理を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のラベル検査方法及び装置によれば、容器に貼付されたラベルの有無のみならず、ラベルの状態までがラベラ内で検査できるため、容器の間隔を開けたり、ラベルの向きを揃えるための手段を新たに設ける必要がなく、これによって既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１はラベル検査装置が設置されたラベラの平面図、図２はラベル検査装置の拡大図、図３は同ブロック図、図４及び図５は作用説明図である。
図１に示すラベラ１は、容器２に飲料等の内容物を充填する充填ライン（図示せず）の下流側に設置されており、一定方向に回転する可変速自在なロータリ３を有している。
ロータリ３の周辺部には、充填ラインより搬出された容器２をロータリ３に取り込む搬入手段４が設置されていて、搬入手段４により取り込まれた容器２は、ロータリ３の公転軌道３ａ上に配置された受け皿３ｂ上に、回転を拘束された状態で載置されるようになっている。
受け皿３ｂは円板状に形成されていて、ロータリ３の公転軌道３ａ上に等間隔に配置されていて、図示しない自転手段により同期回転されながら一定方向へ自転されるようになっており、搬入手段４により取り込まれた容器２は、自転手段により受け皿３ｂとともに自転されながら、ロータリ３の回転に伴い公転軌道３ａ上を一定方向へ公転されるようになっている。
【００２０】
ロータリ３の外周側には、ロータリ３の回転方向に間隔を存して第１ラベル貼付手段５と第２ラベル貼付手段６が設置されている。
第１ラベル貼付手段５及び第２ラベル貼付手段６は、容器２に複数のラベル７を貼付するもので、第１ラベル貼付手段５は、商品情報や商標等の企業情報等を表示したフロントラベル７ａを容器２の正面に、そしてネックラベル７ｂを容器２の首部に貼付するようになっており、裏面が粘着面となったフロントラベル７ａとネックラベル７ｂが予め多数枚セットされていて、自転しながら公転する容器２が、図１に示すラベル貼付位置Ａに達したところで、容器２の外周面にフロントラベル７ａとネックラベル７ｂを同時に貼付するようになっている。
【００２１】
第１ラベル貼付手５の下流側には、公転軌道３ａの両側に、第１撫で付け手段９が設置されている。
第１撫で付け手段９は、公転軌道に沿って湾曲する一対の撫で付けブラシ９ａ、９ｂより形成されている。
そして自転しながら公転軌道３ａ上を公転する容器２が各撫で付けブラシ９ａ、９ｂ間へ搬入されると、容器２の自転に伴いフロントラベル７ａとネックラベル７ｂが容器２の外周面に圧接されて、各ラベル７ａ，７ｂの粘着面が容器２に密着されるようになっている。
第２ラベル貼付手段６は、フロントラベル７ａが貼付された面を容器２の正面とした場合に、その裏面にバックラベル７ｃを貼付するもので、バックラベル７ｃには品質表示や製造企業名等の情報が印刷されている。
バックラベル７ｃも裏面が粘着面となっていて、予め多数枚が第２ラベル貼着手段６にセットされており、自転されながら公転する容器２が図１に示すラベル貼付位置Ｂに達したところで、容器２の裏面にバックラベル７ｃを貼付するようになっており、このときロータ３と同期回転される自転手段がラベル貼付位置Ｂに達した容器２の裏面と第２ラベル貼付手段６と対向するよう容器２の貼付位置が方向制御されている。
【００２２】
第２ラベル貼付手段６の下流側に設置された第１撫で付け手段１０は、第２ラベル貼付手段６により容器２に貼付されたバックラベル７ｃを撫で付けて、バックラベル７ｃの粘着面を容器２の外周面に密着させるもので、公転軌道３ａの外側に設けられた撫で付けブラシ１０ａと、公転軌道３ａの内側に設けられた撫で付けブラシ１０ｂとからなる。
公転軌道３ａの外側に設けられた撫で付けブラシ１０ａは、第２ラベル貼付手段６に近い位置に、そして公転軌道３ａの内側に設けられた撫で付けブラシ１０ｂは、第２ラベル貼付手段６より離れた位置に設置されていて、自転しながら公転軌道３ａ上を移動してきた容器２の外周面を時間差をおいて撫で付けることにより、貼付済みのフロントラベル７ａやネックラベル７ｂにダメージを与えることなく容器２にバックラベル７ｃの粘着面を密着させるようになっている。
【００２３】
そして第２撫で付け手段１０を形成する撫で付けブラシ１０ｂの上流側と下流側に、本発明のラベル検査装置を構成するラベル検出手段１２が設置されている。
ラベル検出手段１２は、公転軌道３ａを挟んで対向する二対、計４台のＣＣＤカメラよりなる撮像手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから構成されている。
ラベル検出手段１２の各撮像手段１２ａ〜１２ｄをこの位置に配置した理由は、第２ラベル貼付手段６によりバックラベル７ｃが貼付された容器２は、第２撫で付け手段１０の上流側の撫で付けブラシ１０ａにより撫で付けられた際、バックラベル７ｃが公転軌道の外側に向き、その後下流側の撫で付けブラシ１０ｂで撫で付けられた際、バックラベル７ｃが公転軌道３ａの内側に向き、さらにバックラベル７ｃの撫で付けが完了した時点で容器２の正面が公転軌道３ａの外側に向くためである。
従って撫で付けブラシ１０ｂの上流側と下流側にラベル検出手段１２を設置することにより、上流側の撮像手段１２ａ、１２ｂでフロントラベル７ａとバックラベル７ｃ間及びフロントラベル７ａとネックラベル７ｂ間を撮像し、下流側の撮像手段１２ｃ、１２ｄでフロントラベル７ａとネックラベル７ｂ及びバックラベル７ｃを正面から撮像することができるようになる。
【００２４】
公転軌道３ａを挟んで対向配置された撮像手段１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄの前方、すなわち各撮像手段１２ａ〜１２ｄと公転軌道３ａの間には、容器２の撮像面を照明するリング状の照明手段１３と、照明手段１３の前後に設置された偏光手段１４が設置されている。
偏光手段１４は、対向配置された撮像手段１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄが互に干渉するのを防止すると同時に、照明手段１３により照明した光が容器２により乱反射されて撮像手段１２ａ〜１２ｄに入射するのを抑制するもので、撮像手段１２ａ〜１２ｄ側に例えば縦方向の波長を通過させる第１偏光フィルタ１４ａが、そして反対側には例えば横方向の波長を通過させる第２偏光フィルタ１４ｂが、偏光方向を交差させて設けられており、ラベル検出手段１２の各撮像手段１２ａ〜１２ｄで撮像された画像は、容器検知手段１６が検出した信号とともに図３に示す画像処理装置１７へ入力されるようになっている。
【００２５】
容器検知手段１６は、光学センサ等により形成されていて、図１に示すように第２ラベル貼付手段６の入力側近傍に設置されていて、容器検知手段１５の直前を通過した容器２を非接触で検出し、検出信号（パルス信号）を画像処理装置１７へ送るようになっている。
画像処理装置１７は、ラベル検出手段１２より送られてきた画像信号をデジタル画像データにＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段１８と、Ａ／Ｄ変換手段１８によりＡ／Ｄ変換された画像データを、各撮像手段１２ａ〜１２ｄ毎に記憶する画像メモリ１９と、画像メモリ１９に記憶された画像のうち、互に対向する撮像手段１２ａ、１２ｂと１２ｃ、１２ｄとが撮像した画像データをそれぞれ合成して、１枚の画像とする画像合成手段２０と、画像合成手段２０により合成された１枚の画像を記憶する合成画像メモリ２１と、合成画像メモリ２１に記憶された合成画像データを読み出して、画像データから特徴点を計測する画像計測演算手段２２と、ラベルの良否を判定に必要な基準値が閾値として予め設定された良否判定基準値設定手段２３と、良否の判定に必要な基準値を良否判定基準値設定手段２３より読み出して一時格納する基準値メモリ２４と、画像計測演算手段２２より出力される特徴計測データと、基準値メモリ２４より読み出した良否判定用の基準値（閾値）とを比較演算して、良否を判定する良否判定演算手段２５とから構成されている。
なお良否判定基準値設定手段２３に予め設定されたラベルの良否の判定基準項目としては、ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠け等であるが、これら項目の少なくとも１項目であってもよい。
【００２６】
一方ロータリ３により公転軌道３ａ上をほぼ１周した容器２は、容器搬入手段４の近傍に設置された容器搬出手段２７により公転軌道３ａ上より搬出されるようになっている。
容器搬出手段２７には、振り分け手段２８が併設されていて、画像処理装置１７より出力される良否信号により良品２ａは良品搬送ライン２８に、そして不良品２ｂは不良品搬送ライン２９へ振り分けられるようになっている。
このとき画像処理装置１７より出力される信号を良品信号のみで運用すれば、良品のみが良品搬送ライン２８に流れ、良品以外は不良品搬送ライン２９へ流れるフェールセーフシステムとなる。
【００２７】
次に前記構成されたラベル検査装置によるラベル検査方法を説明する。
内容物充填工程で内容物が充填された容器２は、連続的に容器搬入手段４へと達し、ロータリ３と同期回転する容器搬入手段４によりロータリ３の公転軌道３ａ上に等間隔に設けられた受け皿３ｂ上に搬入され、受け皿３ｂと一体に回転するよう図示しない拘束手段により拘束される。
ロータリ３により公転軸道３ａを移動される受け皿３ｂは、自転機構によりロータリ３の回転に同期回転されることにより、受け皿３ｂ上に拘束載置された容器２もロータリ３と同期回転される。
【００２８】
その後第１ラベル貼付手段５に達した容器２の外周面には、第１ラベル貼付手段５によりフロントラベル７ａとネックラベル７ｂが貼付され、第１撫で付け手段９の各撫で付けブラシ９ａ、９ｂ間を回転しながら移動する間に、フロントラベル７ａとネックラベル７ｂの粘着面が容器２の外周面に密着される。
第１撫で付け手段９を通過した容器２が、第２ラベル貼付手段６の手前に設けられた容器検知手段１６を通過すると、容器検知信号を画像処理装置１７へ出力する。
画像処理装置１７は、容器検知手段１６より送られてきた容器検知信号と、ロータリ３の現在の回転速度から、検知した容器２がラベル検査手段のはじめの撮像手段１２ａ、１２ｂ間の達する移動量を算出し、その移動量だけ遅延させたタイミング信号をラベル検出手段１２へ出力する。
その後第２ラベル貼付手段６に達した容器２は、第２ラベル貼付手段６によりバックラベル７ｃが貼付され、第２撫で付け手段１０の一方の撫で付けブラシ１０ａによりバックラベル７ｃの粘着面が容器２の外周面に密着される。
【００２９】
撫で付けブラシ１０ａを通過した容器２が、ラベル検査手段１２を形成する上流側の撮像手段１２ａ、１２ｂ間の第１撮像位置Ｃに達すると、容器検知手段１６が検知し、かつ画像処理装置１７により遅延されたタイミング信号により撮像手段１２ａ、１２ｂが同時に動作され、撮像手段１２ａ、１２ｂ間を通過する容器２を撮像する。
このとき容器２のフロントラベル７ａが貼付された面を正面とした場合、図４の（ａ）に示すように容器２の左右側面が撮像手段１２ａ、１２ｂにより撮像される。
また容器２を撮像する際点灯される照明手段１３の光は、まず第１偏光フィルタ１４ａを通過する際、縦方向に振動する光をカットするため、横方向に振動する光のみが容器２に達して容器２を照明する。
そして容器２より反射した光は、第２偏光フィルタ１４ｂを通過して撮像手段１２ａ、１２ｂに達するが、第２偏光フィルタ１４ｂを通過する際水平方向に振動する光がカットされ、垂直方向へ振動する光のみが撮像手段１２ａ、１２ｂに達する。
これによって容器２で乱反射した光や、対向する照明手段１３からの拡散光が撮像手段１２ａ、１２ｂに達することがないので、ラベル７が貼付された容器２の左右側面の安定した画像が撮像手段１２ａ、１２ｂにより鮮明に撮像できるようになる。
【００３０】
撮像手段１２ａ、１２ｂが撮像した画像は画像処理装置１７へ送られて、画像処理装置１７のＡ／Ｄ変換手段１８でデジタル画像データに変換された後、それぞれの撮像手段１２ａ、１２ｂ毎に画像メモリ１９に格納される。
その後画像処理装置１７の画像合成手段２０は、画像メモリ１９に格納された２枚の画像を図４の（ｂ）に示すように１枚の画像に合成し、合成した１枚の画像データを合成画像メモリ２１に格納する。
合成画像メモリ２１に格納された合成画像データは、画像計測演算手段２２に読み出されて、良否の判定に必要な特徴点の計測及び抽出が次のように行われる。
【００３１】
すなわち図４の（ｂ）において、予め設定した縦軸方向の基準点（例えば容器底面）からネックラベル７ｂまでの高さｙ１、ｙ３、フロントラベル７ａまでの高さｙ２、ｙ４を計測する。
また横軸方向の基準点（例えば容器２の中心）からネックラベル７ｃの端部までの距離ｘ１、ｘ４、フロントラベル７ａまでの端部までの距離ｘ２、ｘ５、バックラベル７ｃの端部までの距離ｘ３をそれぞれ計測する。
そして以上の計測値からラベル７の位置を演算し、特徴点として抽出する。
すなわち特徴点ｙ１〜ｙ４によってフロントラベル７ａ及びネックラベル７ｂの有無、垂直方向の位置ずれを計測し、特徴点ｙ１とｙ３、ｙ２とｙ４の差分からフロントラベル７ａ及びネックラベル７ｂの傾きを演算して、特徴点として抽出する。
さらに特徴点ｘ１〜ｘ５からフロントラベル７ａとバックラベル７ｃの端部間の間隔を演算し、特徴点ｘ１とｘ２、ｘ４とｘ５の間隔からフロントラベル７ａ、ネックラベル７ｂの水平方向のずれや、水平めくれ、水平２重貼り等を抽出する。
また特徴点ｘ２とｘ３の間隔からフロントラベル７ａ、バックラベル７ｃの水平方向のずれや水平めくれ、水平２重貼り等を抽出する。
画像計測演算手段２２により演算、抽出された特徴点のデータは良否判定演算手段２５へ送られ、予め良否判定基準値設定手段２３より読み出されて基準値メモリ２４に格納された基準値（閾値）と比較演算され、ラベル検査手段１２の撮像手段１２ａ、１２ｂが撮像した容器２の良否が判定される。
【００３２】
一方、撮像手段１２ａ、１２ｂと撫で付けブラシ１０ｂを通過した容器２は、ラベル検査手段１２の次の撮像手段１２ｃ、１２ｄ間の第２撮像位置Ｄに達する。
このとき容器２は、第１撮像位置Ｃに対してほぼ９０度自転されて第２撮像位置Ｄに達するので、撮像手段１２ｃ、１２ｄによりフロントラベル７ａの正面とバックラベル７ｃの正面が図５の（ａ）に示すように撮像される。
なお照明手段１３及び偏光手段１４の作用は前記と同様なので、説明を省略する。
撮像手段１２ｃ、１２ｄにより撮像された画像は画像処理装置１７へ送られて、撮像素子１２ａ、１２ｃで撮像したときと同様に画像処理された後、合成画像メモリ２１に格納される。
図５の（ｂ）が撮像手段１２ｃ、１２ｄで撮像され、１枚の画像に合成された画像データで、この合成画像データは、画像計測演算手段２２に読み出されて、前記と同様に特徴点の抽出が行われる。
特徴点としては、ネックラベル７ｂの上下方向の幅を△ｙ１、フロントラベル７ａの上下方向の幅を△ｙ２、バックラベル７ｃの高さ方向の幅を△ｙ３、基準点（容器の底面）からバックラベル７ｃの上縁までの高さをｙ５、バックラベル７ｃの水平方向の幅を△ｘ１として計測し、それぞれの計測値を演算して特徴点を抽出する。
【００３３】
そして特徴点△ｙ１〜△ｙ３から各ラベル７ａ〜７ｃの垂直めくれや２重貼を抽出でき、特徴点ｙ５からバックラベル７ｃの垂直方向の位置ずれが抽出でき、フロントラベル７ａ及びバックラベル７ｃの上縁までの高さを複数個所計測することによりフロントラベル７ａ及びバックラベル７ｃの傾きを抽出することもできる。
また各ラベル７ａ〜７ｃを正面から撮像して画像データを得ているため、デザイン上のユニークなパターンを辞書として予め画像処理装置１７のメモリに登録しておき、そのパターンの本来存在する位置近傍にてテンプレートマッチング処理を行うことにより、異種ラベルが容器２に貼付されていたり、ラベル７が上下逆に貼付されている等の不良を検査することができる。
また予め決められた個所のエリア輝度を計測することにより、ラベル７の有無やラベル７の表裏が逆等の検査ができると共に、ラベル７によっては、品質保持期限等が印字してあるものがあり、このようなラベル７の場合、無印字や印字欠け等の検査が可能であり、文字パターンマッチングや文字ブロックの寸法検査等を併用することにより、より精密なラベル検査も可能となる。
【００３４】
画像処理装置１７の不良判定部２５では、画像計測演算手段２２より出力された計測演算結果と基準値メモリ２４より読み出した基準値（閾値）データを比較して、容器２に貼付されたラベル７の良否を判定し、その結果を振り分け手段２８へと送るため、容器搬出手段２７によりロータリ３の公転軌軸３ａから搬出された容器２が良品の場合は、良品搬出ライン２８へ搬出され、不良品の場合は不良品搬出ライン２９へ搬出される。
以上のように容器２に複数のラベル７を貼付するラベラ１のラベル貼付工程中に、容器２に貼付されたラベル７の良否を検査することができるため、ラベル検査装置全体を設置するスペースがラベラ内にない場合でも、容器２に貼付されたラベル７の良否がラベル検査装置により検査できるようになり、これによって既存のラベラにも容易かつ安価に実施することができる。
【００３５】
なお前記実施の形態では、容器２にフロントラベル７ａとネックラベル７ｂ、バックラベル７ｃの３枚のラベル７を貼付する例について説明したが、ラベル７の数はこれら数に限定されるものではない。
またラベル７の数が少ない場合や、ラベルの位置が限定されている場合は、ラベル検査手段１２の一対の撮像手段１２ａ、１２ｂのみでもラベル７の良否検査は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態になるラベル検査装置を構成するラベル検出手段が設置されたラベラの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態になるラベル検査装置を構成するラベル検出手段の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態になるラベル検査装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態になるラベル検査装置の作用説明図である。
【図５】本発明の実施の形態になるラベル検査装置の作用説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ラベラ
２ 容器
３ ロータリ
３ａ 公転軌道
３ｂ 受け皿
１２ ラベル検出手段
１２ａ，１２ｂ 撮像手段
１２ｃ，１２ｄ 撮像手段
１３ 照明手段
１４ 偏光手段
１４ａ 偏光フィルタ
１４ｂ 偏光フィルタ
１７ 画像処理装置
２０ 画像合成手段
２２ 画像計測演算手段
２３ 良否判定基準値設定手段
２５ 良否判定演算手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラに、前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に少なくとも一対の撮像部を設置し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えてなり、かつ前記撮像手段が撮像した前記容器の画像から前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測すると共に、得られた特徴点と予め設定された基準値とを比較演算して、前記容器に貼付された前記ラベルの良否を判定することを特徴とするラベル検査方法。
【請求項２】
前記ラベルの良否の判定基準項目を、前記ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としてなる請求項１に記載のラベル検査方法。
【請求項３】
自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラと、前記ラベラの前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に設置された少なくとも一対の撮像部と、前記撮像部が撮像した前記容器の画像をから前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測する画像計測演算手段と、前記ラベルの良否を判定する基準値が設定された良否判定基準値設定手段と、前記画像計測演算手段が計測した特徴点と前記基準値とを比較演算して前記ラベルの良否を判定する良否判定演算手段とを具備し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えてなることを特徴とするラベル検査装置。
【請求項４】
前記ラベルの良否の判定基準項目を、前記ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としてなる請求項３に記載のラベル検査装置。
【請求項５】
前記撮像手段と前記公転軌道の間に、前記容器を照明する照明手段と、偏光方向を交差させた少なくとも一対の偏光フィルタからなる偏光手段を設けてなる請求項３または４に記載のラベル検査装置。
【請求項６】
前記各撮像手段が撮像した前記容器の画像を合成する画像合成手段を設けてなる請求項３ないし５の何れかに記載のラベル検査装置。
【請求項７】
更に、前記第１、第２の貼付け手段の下流には、貼付けたラベルを撫で付ける撫で付け手段を備えてなる請求項３〜６のいずれか１つに記載されたラベル検査装置。
【請求項１】
自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラに、前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に少なくとも一対の撮像部を設置し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えてなり、かつ前記撮像手段が撮像した前記容器の画像から前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測すると共に、得られた特徴点と予め設定された基準値とを比較演算して、前記容器に貼付された前記ラベルの良否を判定することを特徴とするラベル検査方法。
【請求項２】
前記ラベルの良否の判定基準項目を、前記ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としてなる請求項１に記載のラベル検査方法。
【請求項３】
自転しながら公転軌道を公転する容器にラベルを貼付するラベラと、前記ラベラの前記公転軌道を挟んで対向し、かつラベルの正面方向またはラベルの側面方向に設置された少なくとも一対の撮像部と、前記撮像部が撮像した前記容器の画像をから前記容器に貼付された前記ラベルの特徴点を計測する画像計測演算手段と、前記ラベルの良否を判定する基準値が設定された良否判定基準値設定手段と、前記画像計測演算手段が計測した特徴点と前記基準値とを比較演算して前記ラベルの良否を判定する良否判定演算手段とを具備し、前記撮像部は、公転軌道を挟んで対向する第１、第２の撮像手段と、この第１、第２の撮像手段のそれぞれの入射光側に順に設けた、互いに偏向方向を異にする２つの偏向手段と、この２つの偏向手段の間に設けられた容器の照明手段と、を具えてなることを特徴とするラベル検査装置。
【請求項４】
前記ラベルの良否の判定基準項目を、前記ラベルの有無、裏貼り、上下逆貼り、異種ラベル、ラベル寸法及び位置、ラベルの間隔、ラベルの傾き、印字の有無及び印字欠けの少なくとも１の項目としてなる請求項３に記載のラベル検査装置。
【請求項５】
前記撮像手段と前記公転軌道の間に、前記容器を照明する照明手段と、偏光方向を交差させた少なくとも一対の偏光フィルタからなる偏光手段を設けてなる請求項３または４に記載のラベル検査装置。
【請求項６】
前記各撮像手段が撮像した前記容器の画像を合成する画像合成手段を設けてなる請求項３ないし５の何れかに記載のラベル検査装置。
【請求項７】
更に、前記第１、第２の貼付け手段の下流には、貼付けたラベルを撫で付ける撫で付け手段を備えてなる請求項３〜６のいずれか１つに記載されたラベル検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９８３０６（Ｐ２０１２−９８３０６Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３５７５（Ｐ２０１２−２３５７５）
【出願日】平成２４年２月７日（２０１２．２．７）
【分割の表示】特願２００６−３１６９１６（Ｐ２００６−３１６９１６）の分割
【原出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【出願人】（３１１００７２０２）アサヒビール株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月７日（２０１２．２．７）
【分割の表示】特願２００６−３１６９１６（Ｐ２００６−３１６９１６）の分割
【原出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【出願人】（３１１００７２０２）アサヒビール株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
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