JP2001133233A - 被検出物の形状における欠損検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 豆腐、コンニャク等の直方体形状の被検出物
の形状における欠損を、パッケージ容器に収納する前に
機械的に検出するための欠損検出方法および装置を提供
すること。 【解決手段】 搬送手段１１，１２により検出位置に搬
送される被検出物Ｔに対し、斜め上方から前記被検出物
Ｔの上表面にその搬送方向に直交する方向に一直線に照
準する光束を得るように光を照射し、その前記光束のラ
イン形状を前記検出位置の上部から二次元的に把握し、
正常な形状の被検出物Ｔに照射した場合に得られる前記
光束の二次元的なライン形状と比較することで被検出物
Ｔの形状における欠損を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検出物の形状に
おける欠損検出方法および装置に係り、特に、豆腐、コ
ンニャク等の直方体に形成された被検出物の形状におけ
る欠損を検出するための欠損検出方法および装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、容器に収納された豆腐等の被
検出物に生じた欠損を検出するために、様々な検出装置
および検出方法が研究・開発されている。

【０００３】例えば、豆腐の欠損を検出する従来の方法
としては、照射した光を透過させる容器を搬送経路に沿
って搬送する搬送手段により容器を搬送経路に沿って搬
送し、搬送経路に沿って設けられた投光手段より前記容
器の一方の面の端部に向けて光を照射し、前記容器の異
なった面に向けて配置された受光手段により被検出物の
欠損に伴う反射光を受光し、前記受光手段による受光レ
ベルの上昇に基づいてゲル状物体の欠損を検出する方法
等が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
研究・開発されていた被検出物の欠損の検出方法および
装置は、被検出物のコーナーの欠損を検出するために
は、各コーナーに対応するように複数の投光手段、受光
手段を配設しなければならず、装置が複雑で大がかりな
ものになるという問題があった。

【０００５】また、被検出物をパッケージ容器に収納し
た後に欠損を検出しても、結局、一度被検出物を収納し
たパッケージ容器は、衛生的にも廃棄しなければならな
いため、コストの無駄が生じ、さらに、容器内に封入さ
れている水分に濁りを生じる場合や容器が半透明又は着
色されている場合には、検出が困難になるという欠点も
あった。

【０００６】そして、個別の被検出物をパッケージ容器
に収納する前に被検出物の欠損の検出を行う検出装置お
よび検出方法は開発されておらず、結局は作業者の直接
的な視認に頼るしかなかった。

【０００７】そこで、本発明は、豆腐、コンニャク等の
直方体形状の被検出物の形状における欠損を、パッケー
ジ容器に収納する前に機械的に検出するための欠損検出
方法および装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明の請求項１に記載の被検出物の形状におけ
る欠損検出方法は、搬送手段により検出位置に搬送され
る被検出物に対し、斜め上方から前記被検出物の上表面
にその搬送方向に直交する方向に一直線に照準する光束
を得るように光を照射し、その前記光束のライン形状を
前記検出位置の上部から二次元的に把握し、正常な形状
の被検出物に照射した場合に得られる前記光束の二次元
的なライン形状と比較することで被検出物の形状におけ
る欠損を検出することを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、被検出物の上表面に形成
される光束のライン形状と、正常な形状の被検出物に照
射した場合に得られる光束の二次元的なライン形状とを
比較することで容易に欠損を検出することができる。

【００１０】また、請求項２に記載の被検出物の形状に
おける欠損検出装置は、被検出物を形状の欠損の検出位
置へ搬送供給するための搬送手段と、前記搬送手段によ
り搬送される被検出物の上表面に前記被検出物の搬送方
向に直交する方向に一直線に照準させうる光束を得るよ
うにして、前記検出位置の搬送方向上流側あるいは下流
側の上方に配設された投光手段と、前記光束の照射結果
を二次元で把握する二次元センサを有し、前記検出位置
の上部に配設された判別手段とから構成してなることを
特徴とする。

【００１１】本発明によれば、搬送手段により検出位置
に搬送される被検出物に対し、投光手段により前記被検
出物の上表面に斜め上方からその搬送方向に直交する方
向に一直線に照準する光束を得るように光を照射し、そ
の前記光束のライン形状を前記検出位置の直上部から二
次元的に把握して、正常な形状の被検出物に照射した場
合に得られる前記光束の二次元的なライン形状と比較す
ることで被検出物の形状における欠損を検出することが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図３は、本発明の被検
出物の形状における欠損検出装置の一実施の形態を示し
ている。

【００１３】本実施の形態の被検出物の形状欠損検出装
置は、直方体の被検出物の形状における欠損を検出する
ものであり、三次元の被検出物を形状の欠損の検出位置
へ搬送供給するための搬送手段、被検出物に対し一定の
光を照射する投光手段および前記投光手段による照射結
果を二次元で把握して形状の欠損を検出するための判別
手段から構成されている。

【００１４】前記搬送手段は、図１に示すような無端状
の搬送ベルト１１が、図示しない架台に回転自在に支持
されている前後左右合計４個のスプロケット１２、１２
に巻回されて展張されて構成されている。このようにし
て展張された搬送ベルト１１はその上面を水平に位置さ
せるように保持されており、前記上面は被検出物Ｔの搬
送経路とされている。

【００１５】そして、本実施形態においては、図１に示
すように、前記搬送経路のほぼ中央部を被検出物Ｔの形
状における欠損を検出する検出位置とされている。

【００１６】本実施形態においては、前記検出位置より
搬送経路において上流側の斜め上方に、前記投光手段が
配設されている。

【００１７】前記投光手段は、図２に示すように、点光
源からなる光源１３と、直線状の細い透光用スリット１
４を有する遮蔽板１５とからなり、前記遮蔽板１５は前
記検出位置と光源１３とを結ぶ仮想のライン上で、前記
搬送経路を搬送される被検出物Ｔの上表面に、前記光源
１３から放出される光線のうち、前記投光用スリット１
４を通過して、後述する判別手段の二次元センサ１６に
より視認される光（以下、光束という）を前記被検出物
Ｔの搬送方向に直交する方向に一直線に照準させうるよ
うに配設されている。

【００１８】なお、この投光手段は、図３に示すよう
に、ピンホール１７が形成された遮光板とシリンドリカ
ルレンズ１８とを用いて前記光束を形成するように構成
することも可能である。さらに、その場合において、前
記光源をレーザーとし、前記ピンホール１７を省略する
構成とすること等も可能である。

【００１９】そして、前記検出位置のほぼ直上には、前
記判別手段が配設されている。

【００２０】前記判別手段は、前記光束の照射結果を二
次元で把握するためのセンサ（以下、二次元センサとい
う）１６であり、この二次元センサ１６には検出結果を
作業者が視認するためのモニタ（図示せず）が接続され
ている。

【００２１】なお、前記判断手段については、コンピュ
ータをも構成要素とし、前記モニタと接続してその検出
結果から機械的に形状の欠損を判断するようにしてもよ
い。

【００２２】次に、前述の直方体形状の被検出物Ｔの形
状の欠損検出装置を用いた被検出物Ｔの形状の欠損検出
方法について説明する。

【００２３】本実施の形態の直方体形状の被検出物Ｔの
形状欠損検出方法は、まず、前記スプロケット１２を図
示しない駆動機構によって回転させることにより、搬送
手段を構成する無端状の搬送ベルト１１を、図１の矢印
方向に移動させる。

【００２４】前述の通り、この搬送ベルト１１の上面は
被検出物Ｔの搬送経路とされており、搬送手段の上流側
に配設された被検出物Ｔの製造装置側から搬送される直
方体形状の被検出物Ｔを１つずつ、この搬送ベルト１１
の上面に整列載置させる。

【００２５】その際、本実施形態においては、被検出物
Ｔの上面を構成する一辺が前記搬送方向に対し直交する
ように整列させて載置する。このように載置すれば、当
然に、直方体形状の被検出物Ｔの前記一辺に直交する他
の辺は前記搬送方向に対し平行に位置することとなる。

【００２６】そして、搬送ベルト１１の進行に従って、
被検出物Ｔを前述の検出位置に搬送させる。

【００２７】このとき、前記検出位置においては、検出
位置に搬送される被検出物Ｔの上表面の位置に照準を合
わせた搬送方向に直交する直線状の光束を得られるよう
に、前記投光手段から光を照射させておく。つまり、前
記投光手段の光源から発光される光を前記遮蔽板１５に
より、前記スリット１４の形状の細い直線状の光束に制
限し、被検出物Ｔに対し、搬送方向上流側から斜めに照
射させることになる。

【００２８】そして、被検出物Ｔに対して照射された光
束の形状を前記判断手段の二次元センサにより検出す
る。

【００２９】図４および図５は、前記投光手段から検出
位置に対し照射された光束の形状をとらえた前記二次元
センサの視野を示している。

【００３０】この図４および図５に示すように、前記二
次元センサの視野は外形形状を四角形とされており、こ
の四角形の視野の中に、前記被検出物Ｔが検出位置に位
置しない場合には、前記光束を、図４に一点鎖線で示す
前記光束の照準位置よりも、被検出物Ｔの搬送方向下流
側に平行移動させた位置（以下、光束終端位置という）
に形成された前記搬送方向に対し直交する直線状のライ
ンＬ１として得る。このように、前記二次元センサの視
野において前記光束の照準位置と前記搬送ベルト１１に
映る光束の位置との間にズレが生じるのは、前記投光手
段を前記検出位置の搬送方向上流側に配設したことによ
る。

【００３１】そして、直方体形状の被検出物Ｔが搬送さ
れた場合には、図５に示すように、被検出物Ｔが載置さ
れている部分に関しては、前記照準位置に前記被検出物
Ｔの搬送方向に直交する方向（幅方向）の寸法に対応す
るラインＬ２を得ることができる。また、このとき、搬
送ベルト１１の前記搬送方向に直交する方向における前
記被検出物Ｔが載置されていない部分については、前述
の被検出物Ｔを検出しない場合に得るラインＬ１上に伸
びるラインを得ることができる。そして、この光束終端
位置に伸びるラインＬ１と前記照準位置に伸びるライン
Ｌ２とが平行する間隔寸法は被検出物Ｔの高さ寸法に比
例するものとなる。

【００３２】そしてこうして得られたラインＬ１とライ
ンＬ２とを幅方向に順次連続させたかぎ形形状が被検出
物Ｔの欠損を判断するための基準のライン形状となる。

【００３３】そして、本実施形態においては、順次搬送
される被検出物Ｔの外形における欠損を、それらの被検
出物Ｔの形状を二次元センサの視野で得た場合のライン
形状と、前記基準のライン形状とが異なることで判断す
る。

【００３４】図６乃至図９は、被検出物Ｔに対し照射さ
れる光束が前記被検出物Ｔの外形上の欠損を検出した場
合に、前記二次元センサが捉えたライン形状の変化を示
している。なお、前述の通り、前記被検出物Ｔに対して
投光手段は搬送方向上流側（図において右側）の上方に
配設されているものとする。

【００３５】図６は、表面コーナー部に欠損部分があ
り、その上面が欠損部分方向へなだらかに傾斜している
被検出物Ｔの前記欠損を検出した場合を示す。

【００３６】この場合、前記二次元センサは、被検出物
Ｔの正常な部分を示す前記光束の照準位置に形成された
部分と、その一端部に接続し、前記欠損部分の存在を示
すこととなる前記光束終端位置側へ斜行する部分とから
なる屈折したライン形状を得る。そこで、当該被検出物
Ｔから得たライン形状が前記基準のライン形状と異なる
ことを根拠に、当該被検出物Ｔに欠損があることを検出
することができる。なお、表面上は一見平面に見受けら
れるが、搬送方向先端側の裏面コーナー部に欠損部分が
あり、その上面が欠損部分方向へなだらかに傾斜してい
る場合にも、ほぼ同様の結果を得ることができる。

【００３７】図７は、被検出物Ｔの上面中央部分に穴状
の欠損部分がある場合に前記欠損を検出した場合を示
す。

【００３８】この場合、前記二次元センサは、前記被検
出物Ｔの上面に形成されるラインの中央部に弧状に湾曲
する曲線部分を含んだライン形状を得る。そこで、当該
被検出物Ｔから得たライン形状が前記基準のライン形状
と異なることを根拠に、当該被検出物Ｔに欠損があるこ
とを検出することができる。

【００３９】図８は、被検出物Ｔの搬送方向に延在する
辺部分に、被検出物Ｔの上面から底面まで貫通するよう
な欠損部分がある場合に、前記欠損を検出した場合を示
す。

【００４０】この場合、前記二次元センサは、前記基準
のライン形状の被検出物Ｔの上面に形成される部分の長
さ寸法より短いラインを得ることとなる。そこで、当該
被検出物Ｔから得た前記被検出物Ｔの上面を示すライン
の長さ寸法が前記基準のライン形状のそれより短いこと
を根拠に、当該被検出物Ｔに欠損があることを検出する
ことができる。つまり、被検出物Ｔの上表面に形成され
る光束のラインは、被検出物Ｔの搬送方向に直交する方
向の幅寸法を示すが、被検出物Ｔの搬送方向に延在する
辺部分に欠損があった場合にはこのラインの長さ寸法が
標準よりも短くなるのである。

【００４１】図９は、被検出物Ｔの搬送方向に直交する
方向に延在する辺部分（図においては、搬送方向上流
側）に、被検出物Ｔの上面から底面まで貫通するような
欠損部分がある場合に、前記欠損を検出した場合を示
す。

【００４２】この場合、前記二次元センサは、前記被検
出物Ｔの上面に形成されるラインの中央部に前記照準位
置よりも光束終端位置側に平行移動して延在する辺部分
を有する段状のラインを得る。そこで、当該被検出物Ｔ
から得たライン形状が前記基準ライン形状と異なること
を根拠に、当該被検出物Ｔに欠損があることを検出する
ことができる。

【００４３】本実施形態においては、図６から図９に示
すようなライン形状の瞬間の変化を作業者がモニタで視
認して検出することとなる。この検出を、コンピュータ
により制御することでおこなうことも可能である。

【００４４】このようにして形状における欠損が検出さ
れた被検出物Ｔは、製造ラインからはずすことで、後の
パッキング等の製造工程を施すことを防止することがで
きる。

【００４５】このように、本発明においては、三次元の
被検出物Ｔの形状における欠損の検出を二次元的に簡単
かつ確実に検出することができる。

【００４６】なお、本発明は、前述した実施の形態に限
定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能
である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、欠
損の検出のための構成が簡単であり、パッケージ容器に
収納する前に被検出物Ｔの欠損の検出を行うので、パッ
ケージ容器を無駄にすることを防止できて経済的であ
り、容器内に封入されている水分や容器の着色等により
欠損の検出が困難になるということもなく、確実に欠損
を検出することができる等の効果を奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 欠損検出装置の構成の説明図

【図２】 欠損検出装置の投光手段の構成の説明図

【図３】 欠損検出装置の他の投光手段の構成を示す説
明図

【図４】 被検出物が検出位置に搬送されていない場合
の二次元センサの視野を示す説明図

【図５】 被検出物が検出位置に搬送された場合の二次
元センサの視野を示す説明図

【図６】 被検出物の表面コーナー部に欠損がある場合
に光束が形成するライン形状の例を示す説明図

【図７】 被検出物の上面中央部分に欠損がある場合に
光束が形成するライン形状の例を示す説明図

【図８】 被検出物の搬送方向に延在する辺部分に欠損
がある場合に光束が形成するライン形状の例を示す説明
図

【図９】 被検出物の搬送方向に直交する辺部分に欠損
がある場合に光束が形成するライン形状の例を示す説明
図

【符号の説明】

１１ 搬送ベルト １２ スプロケット １３ 光源 １４ 透光用スリット １５ 遮蔽板 １６ 二次元センサ １７ ピンホール １８ シリンドリカルレンズ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA51 BB05 BB15 CC00 FF01 FF02 FF09 GG04 HH05 HH12 JJ03 JJ26 LL08 LL28 LL30 MM03 PP15 QQ21 RR05 SS11 TT01 TT03 2G051 AA01 AA33 AA90 AB02 AB20 BA10 BA20 CA03 CA04 DA01 DA06 FA10 4B020 LB02 LC10 LP30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段により検出位置に搬送される被
   検出物に対し、斜め上方から前記被検出物の上表面にそ
   の搬送方向に直交する方向に一直線に照準する光束を得
   るように光を照射し、その前記光束のライン形状を前記
   検出位置の上部から二次元的に把握し、正常な被検出物
   に照射した場合に得られる前記光束の二次元的なライン
   形状と比較することで被検出物の形状における欠損を検
   出することを特徴とする被検出物の形状における欠損検
   出方法。
2. 【請求項２】 被検出物を形状の欠損の検出位置へ搬送
   供給するための搬送手段と、前記搬送手段により搬送さ
   れる被検出物の上表面に前記被検出物の搬送方向に直交
   する方向に一直線に照準させうる光束を得るようにし
   て、前記検出位置の搬送方向上流側あるいは下流側の上
   方に配設された投光手段と、前記光束の照射結果を二次
   元で把握する二次元センサを有し、前記検出位置の上部
   に配設された判別手段とから構成してなることを特徴と
   する被検出物の形状における欠損検出装置。