JP2018112456A - 物品検査装置及び物品検査方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 物品検査装置１は、ラベル３が貼付された容器２を搬送するコンベヤ４と、コンベヤ４の搬送面４Ａに光Ｌを照射する照明手段５と、容器２を上方から撮影するカメラ６と、カメラ６が撮影した容器２のシルエットの画像に基づいてラベル３の装着状態の良否を判定する制御装置１１を備えている。制御装置１１は、カメラ６で撮影した容器２の外面２Ａの全周の画像と、容器２を囲繞して設定された良否判定範囲Ｓａとを比較し、容器２の外面２Ａの一部が良否判定範囲Ｓａよりも外方に突出している場合にはラベル３の装着が不良な不良品と判定し、外面２Ａの一部が良否判定範囲ＳＡに突出していない場合にはラベル３の装着が良好な良品と判定する。【効果】 カメラ６を１台だけ設置すれば良いので、複数台のカメラを必要とした従来と比較して物品検査装置１の設置スペースと製造コストを減少させることができる。【選択図】 図２

Description

本発明は物品検査装置及び物品検査方法に関し、より詳しくは、例えばラベルを貼付した容器を上方からカメラで撮影して、該カメラが撮影した画像を基にしてラベルの剥がれ等の欠陥を検査する物品検査装置及び物品検査方法に関する。

従来、容器に貼付されたラベルの装着状態の良否を検査する検査装置は公知である（例えば特許文献１）。この特許文献１の検査装置においては、正立状態の容器の側方から容器に向けて光を照射する照明手段と、容器を側方から撮影する複数のカメラとを備えて、容器の全周を複数のカメラによって撮影し、その撮影画像を基にしてラベルの装着状態の良否を判定するようになっている。
また、上方に配置した照明手段から下方側の容器に光を照射して、容器におけるラベルの破れ等の不良箇所から反射された光を検出することでラベルの装着状態の良否を判定する検査装置も従来から知られている（例えば特許文献２）。

特開２００５−１１９７０６号公報 特開２００６−２２６７２４号公報

ところで、上述した従来の装置にあっては、容器の全周にわたってラベルの装着状態の検査をするために複数台のカメラと照明手段を設ける必要があった。そのため、従来の装置においては装置が大型化するという問題があった。また、検査対象となる容器を変更した場合には、型替えが必要となり、カメラの配置の変更や調整等の型替え作業に時間がかかるという問題があった。

このような事情に鑑み、第１の本発明は、正立状態の物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段の搬送面に光を照射する照明手段と、上記搬送手段の搬送経路上に設けられた検査位置において上記搬送面に光が照射されている状態で物品を上方から撮影する撮影手段と、該撮影手段が撮影した物品の画像に基づいて該物品に装着されたラベルの装着状態の良否を判定する判定手段とを備えることを特徴とする物品検査装置を提供するものである。
また、第２の本発明は、ラベルが貼付された物品を正立状態において搬送手段によって搬送しつつ該搬送手段の搬送面に照明手段によって光を照射して、該搬送面に載置された物品を撮影手段によって上方から撮影し、
上記撮影手段によって撮影された物品の画像において物品の外面の輪郭の少なくとも一部が、予め物品の外面の輪郭を囲繞して設定した良否判定範囲外にあるか否かに基づいて、該物品に装着されたラベルの装着状態の良否を判定することを特徴とする物品検査方法を提供するものである。

このような構成によれば、複数台の撮影手段を必要としないので、複数台のカメラを必要とした従来の装置と比較して、装置の設置スペース及び製造コストを減少させることができる。

本発明の一実施例を示す平面図。 図１の要部の正面図。 図１の物品検査装置によりラベルの装着状態の良否を判定する際の画像を示し、図３（ａ）は良品の場合を示し、図３（ｂ）は不良品の場合を示している。

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は容器２に貼付されたラベル３の装着状態の良否を検査する物品検査装置である。この物品検査装置１は、容器２を正立状態で搬送するコンベヤ４と、容器２の搬送経路上の検査位置Ａにおいてコンベヤ４の搬送面４Ａに向けて斜め上方側から光Ｌを照射する照明手段５と、検査位置Ａの上方に配置されて、コンベヤ４によって搬送される容器２を上方側から撮影するカメラ６と、カメラ６の近接下方側に配置されたテレセントリックレンズ７と、上記カメラ６が撮影した容器２の輪郭の画像を基にして、該容器２に貼付されたラベル３の装着状態の良否を判定する制御装置１１を備えている。

搬送手段としてのコンベヤ４は、トップチェーンコンベヤからなり、相前後する容器２が所定間隔を維持して、かつ正立状態においてコンベヤ４の搬送面４Ａに載置されるようになっている。そして、縦一列で正立状態の容器２はコンベヤ４によって矢印方向に所定速度で搬送されて、検査位置Ａを通過していくようになっている。
容器２は、上端から下端まで同じ外径を備えた円筒形状となっており、この容器２の外面２Ａの全周を覆って帯状のラベル３が貼付されている。図示しない前工程において、ラベル３が容器２の外面の全周を覆って貼付されるようになっており、ラベル３が貼付された容器２がコンベヤ４によって検査位置Ａに搬入されるようになっている。

図１に示すように、搬送中の容器２の移動を案内するために、搬送面４Ａの隣接上方側には、コンベヤ４の搬送方向に沿って左右一対のガイド部材１２Ａ、１２Ｂが設けられている。
検査位置Ａにはガイド部材１２Ａ、１２Ｂは設けられておらず、この検査位置Ａの左右両側に、検査位置Ａにおける容器２に隣接する搬送面４Ａに向けて光Ｌを照射する照明手段５が設けられている。
照明手段５は、検査位置Ａの容器２を挟んで左右両側に配置された一対の直線状の照明５Ａ、５Ｂからなり、これらの照明５Ａ、５Ｂから検査位置Ａの容器２に隣接する搬送面４Ａに向けて４５度上方側から光Ｌを連続して照射するようになっている。
このように、本実施例においては、ラベル３自体に光Ｌを照射するのではなく、容器２を載置した搬送面４Ａに光Ｌを照射するようになっている。そして、検査位置Ａにおいて、容器２の隣接位置となる搬送面４Ａに光Ｌが照射された状態において、上記カメラ６によって容器２を上方から撮影するようになっている。
本実施例のカメラ６は、検査位置Ａの上方に鉛直下方に向けて配置されており、検査位置Ａを容器２が通過する際に、該容器２を上方から撮影するようになっている。
カメラ６の下方側となる位置、つまり、検査位置Ａにおける容器２とカメラ６の間には、テレセントリックレンズ７が所定高さで水平に固定されている。円板状をしたテレセントリックレンズ７の外径は、ラベル３が装着された容器２の外径よりも大きな寸法になっている。そのため、本実施例においては、テレセントリックレンズ７越しに検査位置Ａの容器２をカメラ６によって撮影するようになっている。
テレセントリックレンズ７が配置されているので、カメラ６が容器２を撮影する際の光軸６Ａは、カメラ６から離隔する距離の大小にかかわりなく一定となっている。そのため、円筒状の容器２の外面２Ａの垂直方向とカメラ６の光軸６Ａの外縁とが平行な状態となる（図２参照）。
左右の照明５Ａ、５Ｂから検査位置Ａの搬送面４Ａに光Ｌが照射された状態でカメラ６によって検査位置Ａの容器２を上方から撮影すると、搬送面４Ａから光Ｌが反射された状態で容器２を撮影することになる。そのため、容器２の外面２Ａにおける全周の輪郭が円形のシルエットとしてカメラ６で撮影されるようになっている。その際、テレセントリックレンズ７によってカメラ６の光軸６Ａは、鉛直方向のどの位置でもラベル３が貼り付けられた容器２の胴部と平行となっているため、容器２の垂直方向の全域にわたる外形（輪郭）を死角が生じることなく撮影することができる。

上記カメラ６が撮影した容器２の画像は、判定手段としての制御装置１１に伝達されるようになっており、制御装置１１はカメラ６が撮影した容器２の画像を基にして、該容器２に貼付されたラベル３の装着状態の良否を判定するようになっている。
より詳細には、図３に示すように、カメラ６が撮影した画像は、光Ｌが照射された搬送面４Ａ（背景）は白く表示されるとともに光Ｌが遮られた容器２の部分は黒く、シルエットで表示されるようになっており、その画像データが制御装置１１に伝達されるようになっている。
制御装置１１は、記憶部１１Ａを備えており、記憶部１１Ａはカメラ６から伝達された容器２の画像データと、予め容器２の外面２Ａの輪郭（外形）を囲繞するようにして設定された良否判定範囲Ｓａとを記憶する。
次に制御装置１１は、上記記憶部１１Ａが記憶した容器２の画像データに上記良否判定範囲Ｓａを重ね合わせて比較する。
そして、図３（ａ）に示すように、容器２の外面２Ａの輪郭の少なくとも一部が良否判定範囲Ｓａ外に設定された所定幅の環状の検査領域ＳＡに突出している箇所がない場合には、該容器２に装着されたラベル３は正常な装着状態であり、良品であると制御装置１１が判定する。
他方、図３（ｂ）に示すように、容器２の外面２Ａの輪郭の一部２Ａａが外方側に突出して良否判定範囲Ｓａ外に設定された検査領域ＳＡ内にある場合には、制御装置１１は、当該容器２に装着されたラベル３の装着状態が不良であり、不良品と判定するようになっている。

以上の構成において、物品検査装置１によって以下のようにして容器２のラベル３の装着状態の良否の検査が行われる。
先ず、ラベル３が装着された正立状態の容器２がコンベヤ４によって検査位置Ａに向けて搬送される。
検査位置Ａにおいては、容器２の隣接位置となるコンベヤ４の搬送面４Ａに対して照明手段５の照明５Ａ、５Ｂから光Ｌが照射されており、照明手段５から照射された光Ｌはコンベヤ４の搬送面４Ａによって反射され、テレセントリックレッズ７を介してカメラ６に入射される。
この状態において、コンベヤ４によって検査位置Ａに搬入された容器２がカメラ６によって上方から撮影される。そして、カメラ６が撮影した容器２の画像データは、制御装置１１に伝達される。
制御装置１１の記憶部１１Ａは、黒く表示された容器２の外面２Ａの輪郭を記憶する。この後、容器２の画像における外面２Ａの輪郭と予め設定された良否判定範囲Ｓａとを重ね合わせて照合する。そして、制御装置１１は、容器２の輪郭の一部が良否判定範囲Ｓａより外方に突出して検査領域ＳＡ内にある場合には不良品と判定し（図３（ｂ）参照）、他方、容器２の輪郭の一部が良否判定範囲Ｓａ外に突出していない場合には、ラベル３の装着状態が良好な良品であると判定する（図３（ａ）参照）。

このような本実施例によれば、搬送経路上となる検査位置Ａの上方にカメラ６を１台だけ設置するだけでラベル３の装着状態の良否を検査することができる。そのため、複数台のカメラと照明手段を設ける必要があった従来の装置と比較して、本実施例によれば、装置の設置スペースおよび製造コストを減少させることができる。また、本実施例においては、検査対象となる容器２の種類等を変更した場合であってもカメラ６の位置を変更する必要がない。そのため、検査対象である容器２を変更した際にも型替え作業を必要とせず、現場の作業者の作業負担を軽減することができる。
さらに、ラベル３が装着された容器２の外径が垂直方向において変わらないのであれば、容器２の色や形状及び大きさを問わず、本実施例の物品検査装置１によってラベル３の装着状態の良否を検査することができる。
また、本実施例においては、テレセントリックレンズ７を用いてカメラ６の光軸６Ａが容器２の外面２Ａの垂直方向と平行となっているので、高さのある容器２であっても確実にラベル３の装着状態の良否を判定することができる。

なお、検査対象となる容器２の外形は円形に限定されるものではなく、四角形、八角形、その他の形状の容器に対しても物品検査装置１により検査を行うことができる。
また、ラベル３が貼付されたのが容器２の外面の最大径を有する部分であれば、筒状以外の容器（例えばボトル状の容器）に対しても物品検査装置１により検査を行うことができる。
また、ラベル３が容器２の外面の全周を覆って貼付されたものだけでなく、外面の一部にラベル３が貼付された容器２に対しても物品検査装置１により検査を行うことができる。
また、搬送手段としては照明手段５からの光Ｌを反射するものであれば上記トップチェーンコンベヤに限らず、適宜のコンベヤを採用することができる。
さらに、照明手段５は直線状の照明に限らず、適宜の形状の照明を採用することができる。

１‥物品検査装置 ２‥容器
２Ａ‥外面 ２Ａａ‥外面２Ａの一部（突出部分）
３‥ラベル ４‥コンベヤ
５‥照明手段 ６‥カメラ
７‥テレセントリックレンズ １１‥制御装置（判定手段）
Ａ‥検査位置 Ｌ‥光
Ｓａ‥良否判定範囲

Claims (3)

1. 正立状態の物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段の搬送面に光を照射する照明手段と、上記搬送手段の搬送経路上に設けられた検査位置において上記搬送面に光が照射されている状態で物品を上方から撮影する撮影手段と、該撮影手段が撮影した物品の画像に基づいて該物品に装着されたラベルの装着状態の良否を判定する判定手段とを備えることを特徴とする物品検査装置。
2. 上記撮影手段の下方にテレセントリックレンズが配置されており、上記撮影手段の光軸は上記テレセントリックレンズにより物品の外面の垂直方向と平行になっており、
   上記判定手段は、上記撮影手段によって撮影された物品の外面の輪郭の少なくとも一部が、予め物品の外面の輪郭を囲繞して設定された良否判定範囲外にあるか否かに基づいて、該物品に装着されたラベルの装着状態の良否を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. ラベルが貼付された物品を正立状態において搬送手段によって搬送しつつ該搬送手段の搬送面に照明手段によって光を照射して、該搬送面に載置された物品を撮影手段によって上方から撮影し、
   上記撮影手段によって撮影された物品の画像において物品の外面の輪郭の少なくとも一部が、予め物品の外面の輪郭を囲繞して設定した良否判定範囲外にあるか否かに基づいて、該物品に装着されたラベルの装着状態の良否を判定することを特徴とする物品検査方法。