光学検査装置及び光学検査方法
【課題】食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、既存の設備に簡単に後付け適用可能な光学検査装置の提供。
【解決手段】搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被検査物１に照明光を照射する照明部２と、前記間隙部において前記被検査物１を撮像する撮像部３と、この撮像部３で撮像した前記被検査物１の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物１の通過を検知可能な通過検知部６を、その光軸が前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように設ける。
【解決手段】搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被検査物１に照明光を照射する照明部２と、前記間隙部において前記被検査物１を撮像する撮像部３と、この撮像部３で撮像した前記被検査物１の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物１の通過を検知可能な通過検知部６を、その光軸が前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１に開示されるように、包装食品を透過する近赤外線を照明光として用い、包装食品を透過した近赤外線透過画像に基づいて異物を検出する構成の光学検査装置が用いられている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１においては、ベルトコンベアのベルトとして、光を拡散させるベルト若しくは光を透過するベルトを採用しており、コンベアの受け板も光を透過する構成とする必要があるため、コンベアの構造が複雑化し、また、高価な部品が必要となる。
【０００４】
そこで、上記問題点を解決すべく、例えば、特許文献２，３に開示されるように、搬出側コンベアと搬入側コンベアとの間の隙間を受け渡される被検査物を透過照明する光学検査装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６２６８５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５６９５号公報
【特許文献３】特開２００４−３３３１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被検査物１に照明光を照射する照明部２と、前記間隙部において前記被検査物１を撮像する撮像部３と、この撮像部３で撮像した前記被検査物１の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物１の通過を検知可能な通過検知部６を、その光軸が前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように設けたことを特徴とする光学検査装置に係るものである。
【０００９】
また、前記通過検知部６は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向と略直角に交差するように設けたことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置に係るものである。
【００１０】
また、前記通過検知部６は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向において前記撮像部３の光軸より搬送上流側位置か若しくは前記撮像部３の光軸と同一位置となるように設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１１】
また、撮像部３で撮像した前記被検査物１の撮像データを保存する画像保存部と、前記被検査物１の通過有無に関わらず前記撮像部３から常に撮像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部６で検知した信号をもとに前記画像保存部から撮像データを読み出す画像読出手段とを設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１２】
また、長方形状の発光部７を有する前記通過検知部６を、この発光部の長辺が前記搬送機構の搬送方向と平行でなく搬送方向と交差するように設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１３】
また、前記被検査物１は被包装物をフィルム状の包装袋で包装したものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１４】
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物１を正常な搬送ラインから排出する不良品排出部を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１５】
また、不良と判断された被検査物１にエアーを吹き付けて排出するように前記不良品排出部を構成したことを特徴とする請求項７記載の光学検査装置に係るものである。
【００１６】
また、前記照明部２、前記通過検知部６の発光部７、前記通過検知部６の受光部、前記通過検知部６の反射板８若しくは前記撮像部３にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部９を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１７】
また、前記異物除去部９は断続的にエアーの吹き付けを行うように構成したことを特徴とする請求項９記載の光学検査装置に係るものである。
【００１８】
また、前記良否判定部において不良判定がされた際にエアーの吹き付けを行うように前記異物除去部９を構成したことを特徴とする請求項１０記載の光学検査装置に係るものである。
【００１９】
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物１にエアーを吹き付けて正常な搬送ラインから排出する不良品排出部がエアーを吹き付けていないとき、エアーの吹き付けを行うように前記異物除去部９を構成したことを特徴とする請求項１１記載の光学検査装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上述のように構成したから、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施例の構成概略説明斜視図である。
【図２】本実施例の概略説明側面図である。
【図３】本実施例の通過検知部を説明する概略説明側面図である。
【図４】本実施例の処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２３】
搬送機構により搬送される、例えば食品をフィルム状の包装袋で包装した包装食品である被検査物１は、例えば搬送機構を構成する複数の搬送コンベア４，５間の間隙部を通過する際に照明部２に照明されて撮像部３により撮像され、この撮像された画像は良否判定部において例えば撮像画像の濃度を解析する等して被包装物（食品）の包装数や割れ、シール部の噛み込みやシワ等が検知されて良否が判定され、例えば不良と判断された被検査物１は不良品排出部により正常な搬送ラインから排出される。この際、撮像部３は、通過検知部６により被検査物１の間隙部の通過（開始）を検知することで撮像を行い、各被検査物１毎に撮像画像を取得することができる。
【００２４】
また、例えばレーザーセンサや光電センサ等から成る通過検知部６の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成することで、通過検知部６の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
【００２５】
即ち、例えば通過検知部６をその光軸を被検査物１の平面方向（被検査物１の耳部）に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部６をその光軸を被検査物の平面方向（被検査物１の耳部）に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
【００２６】
よって、本発明によれば、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備にも簡単に後付け適用可能となる。
【実施例】
【００２７】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
本実施例は、搬送機構により搬送される被検査物１に照明光を照射する照明部２と、この照明部２と前記搬送機構を挟んで対向状態に設けられ前記被検査物１を撮像する撮像部３と、この撮像部３で撮像した撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備え、前記照明部２及び前記撮像部３を、搬送上流側の第一の搬送コンベア４と搬送下流側の第二の搬送コンベア５との間に設けた間隙部を通過する前記照明光により前記被検査物１を撮像し得る位置に夫々設けた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する一の前記被検査物１の通過を検知可能なレーザーセンサから成る通過検知部６を、その光軸が搬送機構の搬送方向と略直角に交差し且つ前記間隙部を通過するように設け、この通過検知部６の光軸は前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成したものである。
【００２９】
具体的には、本実施例は、菓子等の食品（被包装物）をフィルム状の包装袋で包装した薄状物である被検査物１を検査するものであり、当該装置には被検査物１は搬送コンベア４，５の搬送上流に位置する包装機において包装されて（袋の開口部から食品が投入された後、開口部（耳部）をヒートシールで閉じられて）厚さ方向を上下にした平伏状態で搬入される。
【００３０】
照明部２としては特に制限はなく、公知の照明装置を採用できる。本実施例においてはＬＥＤを採用している。また、ライン状に発光する光源を採用しても良い。
【００３１】
撮像部３としては公知のカメラを採用でき、ラインセンサカメラ（間隙部の長手方向に沿って直線状に複数の受光素子が配列された受光部10と受光部10から伝送される撮像データを合成して撮像画像を作成する画像合成部を有する若しくは当該画像合成部が別途設けられるもの）で一列ずつ撮影したラインデータを複数本合成してエリア画像（撮像画像）を取得するようにしても良いし、エリアセンサカメラ（ＣＣＤカメラ）で複数列撮影し、これをそのままエリア画像として取得しても良いし、これを合成してエリア画像を取得しても良い。
【００３２】
本実施例においては、照明部２の光軸と撮像部３の光軸（撮像領域）とが合うように、照明部２を、搬送機構を構成する搬送コンベア４，５間の（間隙部の）下方位置に設け、撮像部３を搬送コンベア４，５間の（間隙部の）上方位置に設けている。尚、照明部２と撮像部３の位置は上下逆にしても良い。図２中、符号11はカメラを保護するカバー体、12は撮像部３を取り付けるためのカメラ取付部、13は照明部２を取り付けるためのＬＥＤ取付部、14は後述する異物除去部９を取り付けるためのエアシューター取付部である。
【００３３】
搬送コンベア４，５はベルトとベルトを掛け渡すローラとから成る一般的なベルトコンベアであり、ベルトは安価な透明でない合成樹脂製のものである。
【００３４】
撮像部３において取得した撮像データは、画像処理部に送信される。画像処理部においては、撮像画像の濃度（濃淡の閾値）を解析したり、比較画像と比較する等して被包装物（食品）の包装数や割れ、シール部（耳部）の噛み込みやシワ等が検知されて良否判定部において良否が判定される。また、判定結果が表示部に表示される。
【００３５】
良否判定部において不良と判定された場合、当該被検査物１が不良品であることを示す不良品排出信号が、良否判定部により不良と判定された被検査物１を正常な搬送ラインからエアーを吹き付けることで排出する（例えば不良品回収部へと送る）公知の不良品排出部へと送信され、この不良品排出部により排出される。また、不良品排出信号の送信と共に、光源クリーニング信号が後述する異物除去部９へと送信される。
【００３６】
通過検知部６は、発光部７（発受光器）と反射板８とから成る公知の（半導体）レーザーセンサが採用されている。発光部７と反射板８とは、その光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において被検査物１の耳部に対して傾斜状態（１０〜４５°程度）で通過するように、被検査物１（の通過領域）を挟むように搬送方向の左右位置に夫々異なる高さで設けられる。具体的には、照明部２及び撮像部３に接触しない範囲で最大に傾斜をつけることで可及的に広い検知面積が得られる。尚、一対の発光部と受光部とから成る（半導体）レーザーセンサを採用しても良い。また、（半導体）レーザーセンサに限らず、光電センサ等他のセンサを採用しても良い。
【００３７】
即ち、例えば通過検知部６をその光軸を被検査物１の平面方向（被検査物１の耳部）に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部６をその光軸を被検査物の平面方向（被検査物１の耳部）に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
【００３８】
この点、本実施例においては、通過検知部６の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で耳部全体を通過するように構成することで、通過検知部６の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
【００３９】
このレーザーセンサで被検査物１の間隙部の通過を検知し、検知信号を撮像部３に送信することで撮像画像を取得する。本実施例においては、レーザーセンサは、被検査物１の間隙部の通過開始及び通過終了を夫々検知してこれらの検知信号を夫々撮像部３（画像合成部）に送信し、各検知信号を受信した撮像部３（画像合成部）では、その間で撮像データを合成して撮像画像を作成する。尚、例えば、通過開始の検知信号を受信してから所定時間（一の被検査物１全体が丁度収まる時間）の間で撮像データを合成して撮像画像を作成するようにしても良い。
【００４０】
また、通過検知部６は、その光軸が搬送コンベア４，５の搬送方向において撮像部３の光軸より若干（数ｍｍ〜数ｃｍ）搬送上流側位置となるように設けている。従って、常に撮像部３のメモリに撮像データを保存することなく、通過検知部６において通過を検知してから撮像データのみを用いて撮像画像を取得することが可能となる。
【００４１】
尚、通過検知部６をその光軸が搬送コンベア４，５の搬送方向において撮像部３の光軸と同一位置となるように設けても良いが、この場合には、撮像部３により連続して撮像を行い、撮像データを常にメモリに保存しておき、通過検知部６からの検知信号に応じて保存した撮像データを利用して撮像画像を取得する。
【００４２】
また、画像合成部として、概念上環状に配置された画像保存部（リングバッファ）と、被検査物１の通過有無に関わらず前記撮像部３から常に画像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部６で検知した信号をもとに前記画像保存部から画像を読み出して所定の撮像画像を取得する画像読出手段とを設けた構成を採用しても良く、この場合、被検査物１の有無に関わらず、常に画像データをカメラから出力させリングバッファに保存しておくことで、通過検知部６の位置を自由に設定できることになる。
【００４３】
また、本実施例においては、長方形状の発光部７を有する通過検知部６を、この発光部の長辺が搬送コンベア４，５の搬送方向と平行でなく搬送方向と略直角に交差するように設けている。従って、より検知面積を広げることが可能となる。本実施例においては、被搬送物１の想定される搬送領域のいずれの部分を通過した場合でも光軸（検知領域）を通過するように通過検知部６の光軸の幅及び傾斜角度を設定している。
【００４４】
また、本実施例においては、照明部２、通過検知部６の発光部７（通過検知部６の受光部）及び通過検知部６の反射板８に断続的にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部９（エアシューター）を設けている。尚、撮像部３を搬送機構の下方に設けた場合には、この撮像部３にエアーを吹き付けるように構成しても良い。従って、光源である照明部２や通過検知部６にゴミ等がたまることを確実に防止できる。異物除去部９は、吹き付け対象に応じて対象を臨む位置に（ノズル先端が）移動するように構成しても良いし、吹き付け対象毎に夫々設ける構成としても良い。尚、異物除去部９は、不良品排出部とコンプレッサを共有している。
【００４５】
この異物除去部９は、良否判定部において不良判定がされた際に送信される光源クリーニング信号を受信すると、照明部２、通過検知部６の発光部７及び反射板８にエアーの吹き付け（エアシューターのＯＮ、ＯＦＦ）を行うように構成しているが、特に、不良品排出部がエアーを吹き付けていないときにのみ（具体的には、不良品排出部のエアシューターがＯＦＦになった後）、順次エアーの吹き付けを行うように構成している。これは、不良判定がされたということは、シール不良等があり、間隙部から被包装物がこぼれ落ちている可能性が考えられるため、この状況に限りエアーの吹き付けを行うこととし、更に、不良品排出部と共有するコンプレッサの圧力低下を抑制し、不良品排出部による排出が阻害されないようにするためである。
【００４６】
本実施例は上述のように構成したから、図４に図示したように、搬送される被検査物１が間隙部を通過すると通過検知部６により被検査物１の通過が検知され（通過センサのトリガーが検知され）、撮像部３により順次ラインデータ（撮像データ）が取得され、所定のタイミングで複数本のラインデータを合成してエリア画像化され、画像処理部において画像処理がされて良否判定が行われ、良否判定結果が表示部に表示されて、良品の場合には被検査物１は正常な搬送ラインを進み、不良品の場合には不良品排出信号が不良品排出部に出力されて不良品が排出されると共に、光源クリーニング信号が異物除去部９に出力されて光源から異物が除去されることになる。
【００４７】
よって、本実施例は、食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の僅かな間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れたものとなる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 被検査物
２ 照明部
３ 撮像部
６ 通過検知部
７ 発光部
８ 反射板
９ 異物除去部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１に開示されるように、包装食品を透過する近赤外線を照明光として用い、包装食品を透過した近赤外線透過画像に基づいて異物を検出する構成の光学検査装置が用いられている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１においては、ベルトコンベアのベルトとして、光を拡散させるベルト若しくは光を透過するベルトを採用しており、コンベアの受け板も光を透過する構成とする必要があるため、コンベアの構造が複雑化し、また、高価な部品が必要となる。
【０００４】
そこで、上記問題点を解決すべく、例えば、特許文献２，３に開示されるように、搬出側コンベアと搬入側コンベアとの間の隙間を受け渡される被検査物を透過照明する光学検査装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６２６８５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５６９５号公報
【特許文献３】特開２００４−３３３１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被検査物１に照明光を照射する照明部２と、前記間隙部において前記被検査物１を撮像する撮像部３と、この撮像部３で撮像した前記被検査物１の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物１の通過を検知可能な通過検知部６を、その光軸が前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように設けたことを特徴とする光学検査装置に係るものである。
【０００９】
また、前記通過検知部６は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向と略直角に交差するように設けたことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置に係るものである。
【００１０】
また、前記通過検知部６は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向において前記撮像部３の光軸より搬送上流側位置か若しくは前記撮像部３の光軸と同一位置となるように設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１１】
また、撮像部３で撮像した前記被検査物１の撮像データを保存する画像保存部と、前記被検査物１の通過有無に関わらず前記撮像部３から常に撮像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部６で検知した信号をもとに前記画像保存部から撮像データを読み出す画像読出手段とを設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１２】
また、長方形状の発光部７を有する前記通過検知部６を、この発光部の長辺が前記搬送機構の搬送方向と平行でなく搬送方向と交差するように設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１３】
また、前記被検査物１は被包装物をフィルム状の包装袋で包装したものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１４】
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物１を正常な搬送ラインから排出する不良品排出部を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１５】
また、不良と判断された被検査物１にエアーを吹き付けて排出するように前記不良品排出部を構成したことを特徴とする請求項７記載の光学検査装置に係るものである。
【００１６】
また、前記照明部２、前記通過検知部６の発光部７、前記通過検知部６の受光部、前記通過検知部６の反射板８若しくは前記撮像部３にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部９を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学検査装置に係るものである。
【００１７】
また、前記異物除去部９は断続的にエアーの吹き付けを行うように構成したことを特徴とする請求項９記載の光学検査装置に係るものである。
【００１８】
また、前記良否判定部において不良判定がされた際にエアーの吹き付けを行うように前記異物除去部９を構成したことを特徴とする請求項１０記載の光学検査装置に係るものである。
【００１９】
また、前記良否判定部により不良と判定された被検査物１にエアーを吹き付けて正常な搬送ラインから排出する不良品排出部がエアーを吹き付けていないとき、エアーの吹き付けを行うように前記異物除去部９を構成したことを特徴とする請求項１１記載の光学検査装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上述のように構成したから、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れた光学検査装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施例の構成概略説明斜視図である。
【図２】本実施例の概略説明側面図である。
【図３】本実施例の通過検知部を説明する概略説明側面図である。
【図４】本実施例の処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２３】
搬送機構により搬送される、例えば食品をフィルム状の包装袋で包装した包装食品である被検査物１は、例えば搬送機構を構成する複数の搬送コンベア４，５間の間隙部を通過する際に照明部２に照明されて撮像部３により撮像され、この撮像された画像は良否判定部において例えば撮像画像の濃度を解析する等して被包装物（食品）の包装数や割れ、シール部の噛み込みやシワ等が検知されて良否が判定され、例えば不良と判断された被検査物１は不良品排出部により正常な搬送ラインから排出される。この際、撮像部３は、通過検知部６により被検査物１の間隙部の通過（開始）を検知することで撮像を行い、各被検査物１毎に撮像画像を取得することができる。
【００２４】
また、例えばレーザーセンサや光電センサ等から成る通過検知部６の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成することで、通過検知部６の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
【００２５】
即ち、例えば通過検知部６をその光軸を被検査物１の平面方向（被検査物１の耳部）に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部６をその光軸を被検査物の平面方向（被検査物１の耳部）に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
【００２６】
よって、本発明によれば、例えば食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の間隙を有効に活用して既存の設備にも簡単に後付け適用可能となる。
【実施例】
【００２７】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
本実施例は、搬送機構により搬送される被検査物１に照明光を照射する照明部２と、この照明部２と前記搬送機構を挟んで対向状態に設けられ前記被検査物１を撮像する撮像部３と、この撮像部３で撮像した撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備え、前記照明部２及び前記撮像部３を、搬送上流側の第一の搬送コンベア４と搬送下流側の第二の搬送コンベア５との間に設けた間隙部を通過する前記照明光により前記被検査物１を撮像し得る位置に夫々設けた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する一の前記被検査物１の通過を検知可能なレーザーセンサから成る通過検知部６を、その光軸が搬送機構の搬送方向と略直角に交差し且つ前記間隙部を通過するように設け、この通過検知部６の光軸は前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように構成したものである。
【００２９】
具体的には、本実施例は、菓子等の食品（被包装物）をフィルム状の包装袋で包装した薄状物である被検査物１を検査するものであり、当該装置には被検査物１は搬送コンベア４，５の搬送上流に位置する包装機において包装されて（袋の開口部から食品が投入された後、開口部（耳部）をヒートシールで閉じられて）厚さ方向を上下にした平伏状態で搬入される。
【００３０】
照明部２としては特に制限はなく、公知の照明装置を採用できる。本実施例においてはＬＥＤを採用している。また、ライン状に発光する光源を採用しても良い。
【００３１】
撮像部３としては公知のカメラを採用でき、ラインセンサカメラ（間隙部の長手方向に沿って直線状に複数の受光素子が配列された受光部10と受光部10から伝送される撮像データを合成して撮像画像を作成する画像合成部を有する若しくは当該画像合成部が別途設けられるもの）で一列ずつ撮影したラインデータを複数本合成してエリア画像（撮像画像）を取得するようにしても良いし、エリアセンサカメラ（ＣＣＤカメラ）で複数列撮影し、これをそのままエリア画像として取得しても良いし、これを合成してエリア画像を取得しても良い。
【００３２】
本実施例においては、照明部２の光軸と撮像部３の光軸（撮像領域）とが合うように、照明部２を、搬送機構を構成する搬送コンベア４，５間の（間隙部の）下方位置に設け、撮像部３を搬送コンベア４，５間の（間隙部の）上方位置に設けている。尚、照明部２と撮像部３の位置は上下逆にしても良い。図２中、符号11はカメラを保護するカバー体、12は撮像部３を取り付けるためのカメラ取付部、13は照明部２を取り付けるためのＬＥＤ取付部、14は後述する異物除去部９を取り付けるためのエアシューター取付部である。
【００３３】
搬送コンベア４，５はベルトとベルトを掛け渡すローラとから成る一般的なベルトコンベアであり、ベルトは安価な透明でない合成樹脂製のものである。
【００３４】
撮像部３において取得した撮像データは、画像処理部に送信される。画像処理部においては、撮像画像の濃度（濃淡の閾値）を解析したり、比較画像と比較する等して被包装物（食品）の包装数や割れ、シール部（耳部）の噛み込みやシワ等が検知されて良否判定部において良否が判定される。また、判定結果が表示部に表示される。
【００３５】
良否判定部において不良と判定された場合、当該被検査物１が不良品であることを示す不良品排出信号が、良否判定部により不良と判定された被検査物１を正常な搬送ラインからエアーを吹き付けることで排出する（例えば不良品回収部へと送る）公知の不良品排出部へと送信され、この不良品排出部により排出される。また、不良品排出信号の送信と共に、光源クリーニング信号が後述する異物除去部９へと送信される。
【００３６】
通過検知部６は、発光部７（発受光器）と反射板８とから成る公知の（半導体）レーザーセンサが採用されている。発光部７と反射板８とは、その光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において被検査物１の耳部に対して傾斜状態（１０〜４５°程度）で通過するように、被検査物１（の通過領域）を挟むように搬送方向の左右位置に夫々異なる高さで設けられる。具体的には、照明部２及び撮像部３に接触しない範囲で最大に傾斜をつけることで可及的に広い検知面積が得られる。尚、一対の発光部と受光部とから成る（半導体）レーザーセンサを採用しても良い。また、（半導体）レーザーセンサに限らず、光電センサ等他のセンサを採用しても良い。
【００３７】
即ち、例えば通過検知部６をその光軸を被検査物１の平面方向（被検査物１の耳部）に対して水平に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来るが、耳部の厚みでしか検知できず、検知面積が小さくなり、耳部の折れ曲がりの有無により検知タイミングにバラツキが生じ、一方、通過検知部６をその光軸を被検査物の平面方向（被検査物１の耳部）に対して垂直に設けた場合には、耳部全体を検知領域とすることが出来ないため、検知面の折れ曲がりにより検知タイミングにバラツキが生じたり反射光が検知に悪影響を与える可能性が高くなる。
【００３８】
この点、本実施例においては、通過検知部６の光軸が間隙部を搬送機構の幅方向において傾斜状態で耳部全体を通過するように構成することで、通過検知部６の検知面積を大きくしつつ、反射光の影響を受けない位置で検知することが可能となり、検知タイミングにバラツキが生じにくく、それだけ正確な良否判定が可能となる。
【００３９】
このレーザーセンサで被検査物１の間隙部の通過を検知し、検知信号を撮像部３に送信することで撮像画像を取得する。本実施例においては、レーザーセンサは、被検査物１の間隙部の通過開始及び通過終了を夫々検知してこれらの検知信号を夫々撮像部３（画像合成部）に送信し、各検知信号を受信した撮像部３（画像合成部）では、その間で撮像データを合成して撮像画像を作成する。尚、例えば、通過開始の検知信号を受信してから所定時間（一の被検査物１全体が丁度収まる時間）の間で撮像データを合成して撮像画像を作成するようにしても良い。
【００４０】
また、通過検知部６は、その光軸が搬送コンベア４，５の搬送方向において撮像部３の光軸より若干（数ｍｍ〜数ｃｍ）搬送上流側位置となるように設けている。従って、常に撮像部３のメモリに撮像データを保存することなく、通過検知部６において通過を検知してから撮像データのみを用いて撮像画像を取得することが可能となる。
【００４１】
尚、通過検知部６をその光軸が搬送コンベア４，５の搬送方向において撮像部３の光軸と同一位置となるように設けても良いが、この場合には、撮像部３により連続して撮像を行い、撮像データを常にメモリに保存しておき、通過検知部６からの検知信号に応じて保存した撮像データを利用して撮像画像を取得する。
【００４２】
また、画像合成部として、概念上環状に配置された画像保存部（リングバッファ）と、被検査物１の通過有無に関わらず前記撮像部３から常に画像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部６で検知した信号をもとに前記画像保存部から画像を読み出して所定の撮像画像を取得する画像読出手段とを設けた構成を採用しても良く、この場合、被検査物１の有無に関わらず、常に画像データをカメラから出力させリングバッファに保存しておくことで、通過検知部６の位置を自由に設定できることになる。
【００４３】
また、本実施例においては、長方形状の発光部７を有する通過検知部６を、この発光部の長辺が搬送コンベア４，５の搬送方向と平行でなく搬送方向と略直角に交差するように設けている。従って、より検知面積を広げることが可能となる。本実施例においては、被搬送物１の想定される搬送領域のいずれの部分を通過した場合でも光軸（検知領域）を通過するように通過検知部６の光軸の幅及び傾斜角度を設定している。
【００４４】
また、本実施例においては、照明部２、通過検知部６の発光部７（通過検知部６の受光部）及び通過検知部６の反射板８に断続的にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部９（エアシューター）を設けている。尚、撮像部３を搬送機構の下方に設けた場合には、この撮像部３にエアーを吹き付けるように構成しても良い。従って、光源である照明部２や通過検知部６にゴミ等がたまることを確実に防止できる。異物除去部９は、吹き付け対象に応じて対象を臨む位置に（ノズル先端が）移動するように構成しても良いし、吹き付け対象毎に夫々設ける構成としても良い。尚、異物除去部９は、不良品排出部とコンプレッサを共有している。
【００４５】
この異物除去部９は、良否判定部において不良判定がされた際に送信される光源クリーニング信号を受信すると、照明部２、通過検知部６の発光部７及び反射板８にエアーの吹き付け（エアシューターのＯＮ、ＯＦＦ）を行うように構成しているが、特に、不良品排出部がエアーを吹き付けていないときにのみ（具体的には、不良品排出部のエアシューターがＯＦＦになった後）、順次エアーの吹き付けを行うように構成している。これは、不良判定がされたということは、シール不良等があり、間隙部から被包装物がこぼれ落ちている可能性が考えられるため、この状況に限りエアーの吹き付けを行うこととし、更に、不良品排出部と共有するコンプレッサの圧力低下を抑制し、不良品排出部による排出が阻害されないようにするためである。
【００４６】
本実施例は上述のように構成したから、図４に図示したように、搬送される被検査物１が間隙部を通過すると通過検知部６により被検査物１の通過が検知され（通過センサのトリガーが検知され）、撮像部３により順次ラインデータ（撮像データ）が取得され、所定のタイミングで複数本のラインデータを合成してエリア画像化され、画像処理部において画像処理がされて良否判定が行われ、良否判定結果が表示部に表示されて、良品の場合には被検査物１は正常な搬送ラインを進み、不良品の場合には不良品排出信号が不良品排出部に出力されて不良品が排出されると共に、光源クリーニング信号が異物除去部９に出力されて光源から異物が除去されることになる。
【００４７】
よって、本実施例は、食品を包装するフィルム状の包装袋の噛み込みやシワに起因するシール不良等を良好に判別できるのは勿論、搬送機構の僅かな間隙を有効に活用して既存の設備に簡単に後付け適用可能な極めて実用性に秀れたものとなる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 被検査物
２ 照明部
３ 撮像部
６ 通過検知部
７ 発光部
８ 反射板
９ 異物除去部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被検査物に照明光を照射する照明部と、前記間隙部において前記被検査物を撮像する撮像部と、この撮像部で撮像した前記被検査物の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物の通過を検知可能な通過検知部を、その光軸が前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように設けたことを特徴とする光学検査装置。
【請求項２】
前記通過検知部は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向と略直角に交差するように設けたことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置。
【請求項３】
前記通過検知部は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向において前記撮像部の光軸より搬送上流側位置か若しくは前記撮像部の光軸と同一位置となるように設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項４】
撮像部で撮像した前記被検査物の撮像データを保存する画像保存部と、前記被検査物の通過有無に関わらず前記撮像部から常に撮像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部で検知した信号をもとに前記画像保存部から撮像データを読み出す画像読出手段とを設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項５】
長方形状の発光部を有する前記通過検知部を、この発光部の長辺が前記搬送機構の搬送方向と平行でなく搬送方向と交差するように設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項６】
前記被検査物は被包装物をフィルム状の包装袋で包装したものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項７】
前記良否判定部により不良と判定された被検査物を正常な搬送ラインから排出する不良品排出部を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項８】
不良と判断された被検査物にエアーを吹き付けて排出するように前記不良品排出部を構成したことを特徴とする請求項７記載の光学検査装置。
【請求項９】
前記照明部、前記通過検知部の発光部、前記通過検知部の受光部、前記通過検知部の反射板若しくは前記撮像部にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項１０】
前記異物除去部は断続的にエアーの吹き付けを行うように構成したことを特徴とする請求項９記載の光学検査装置。
【請求項１１】
前記良否判定部において不良判定がされた際にエアーの吹き付けを行うように前記異物除去部を構成したことを特徴とする請求項１０記載の光学検査装置。
【請求項１２】
前記良否判定部により不良と判定された被検査物にエアーを吹き付けて正常な搬送ラインから排出する不良品排出部がエアーを吹き付けていないとき、エアーの吹き付けを行うように前記異物除去部を構成したことを特徴とする請求項１１記載の光学検査装置。
【請求項１】
搬送機構に設けられる間隙部においてこの搬送機構により搬送される被検査物に照明光を照射する照明部と、前記間隙部において前記被検査物を撮像する撮像部と、この撮像部で撮像した前記被検査物の撮像データをもとに画像処理を行う画像処理部と、この画像処理部で行った画像処理の結果をもとに良否判定を行う良否判定部とを備えた光学検査装置であって、前記間隙部を通過する前記被検査物の通過を検知可能な通過検知部を、その光軸が前記間隙部を前記搬送機構の幅方向において傾斜状態で通過するように設けたことを特徴とする光学検査装置。
【請求項２】
前記通過検知部は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向と略直角に交差するように設けたことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置。
【請求項３】
前記通過検知部は、その光軸が前記搬送機構の搬送方向において前記撮像部の光軸より搬送上流側位置か若しくは前記撮像部の光軸と同一位置となるように設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項４】
撮像部で撮像した前記被検査物の撮像データを保存する画像保存部と、前記被検査物の通過有無に関わらず前記撮像部から常に撮像データを取得して前記画像保存部へ保存する保存手段と、前記通過検知部で検知した信号をもとに前記画像保存部から撮像データを読み出す画像読出手段とを設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項５】
長方形状の発光部を有する前記通過検知部を、この発光部の長辺が前記搬送機構の搬送方向と平行でなく搬送方向と交差するように設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項６】
前記被検査物は被包装物をフィルム状の包装袋で包装したものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項７】
前記良否判定部により不良と判定された被検査物を正常な搬送ラインから排出する不良品排出部を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項８】
不良と判断された被検査物にエアーを吹き付けて排出するように前記不良品排出部を構成したことを特徴とする請求項７記載の光学検査装置。
【請求項９】
前記照明部、前記通過検知部の発光部、前記通過検知部の受光部、前記通過検知部の反射板若しくは前記撮像部にエアーを吹き付けて異物を除去する異物除去部を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学検査装置。
【請求項１０】
前記異物除去部は断続的にエアーの吹き付けを行うように構成したことを特徴とする請求項９記載の光学検査装置。
【請求項１１】
前記良否判定部において不良判定がされた際にエアーの吹き付けを行うように前記異物除去部を構成したことを特徴とする請求項１０記載の光学検査装置。
【請求項１２】
前記良否判定部により不良と判定された被検査物にエアーを吹き付けて正常な搬送ラインから排出する不良品排出部がエアーを吹き付けていないとき、エアーの吹き付けを行うように前記異物除去部を構成したことを特徴とする請求項１１記載の光学検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２３７２５１（Ｐ２０１１−２３７２５１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０８２５３（Ｐ２０１０−１０８２５３）
【出願日】平成２２年５月１０日（２０１０．５．１０）
【特許番号】特許第４８１０６６５号（Ｐ４８１０６６５）
【特許公報発行日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５９８１０５８０２）株式会社 システムスクエア (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１０日（２０１０．５．１０）
【特許番号】特許第４８１０６６５号（Ｐ４８１０６６５）
【特許公報発行日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５９８１０５８０２）株式会社 システムスクエア (8)
【Ｆターム（参考）】
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