JP2017178395A

JP2017178395A - マルチパック包装体の缶固定検査方法

Info

Publication number: JP2017178395A
Application number: JP2016070614A
Authority: JP
Inventors: 成人森本; Shigeto Morimoto
Original assignee: Rengo Riverwood Packaging Ltd
Current assignee: Rengo Riverwood Packaging Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-10-05

Abstract

【課題】検査機の誤作動を抑制すると共に、印刷の使用色に依存せずに検査できるものとして、包装作業の効率化を図る。【解決手段】マルチパック包装体Ｐの底稜部から切り起こされたチャイム１２による缶５０の保持状況を撮影画像により検査する方法において、チャイム１２の所定部分を白色としておき、検査箇所として、正常な包装状態でチャイム１２の抜出穴に嵌合した缶５０の底部外周が露出する部分に位置する検査枠Ｃ１と、正常な包装状態でチャイム１２の所定部分に位置する検査枠Ｃ２とを設定し、検査枠Ｃ１と検査枠Ｃ２における反射光の色の明度を測定し、閾値を境界として枠内明度を白黒に二値化し、検査枠Ｃ１では、黒の場合を正常とし、白の場合を異常とするように判定し、検査枠Ｃ２では、白の場合を正常とし、黒の場合を異常とするように判定する。【選択図】図７

Description

この発明は、複数本の缶を纏めて包装する板紙製マルチパック包装体において、缶の固定状況を検査する方法に関するものである。

ビール等の飲料の缶を片手で持ち運べる程度の複数本纏め、両端が開口した形態で包装する板紙製マルチパック包装体として、下記特許文献１には、図８に示すように、纏められた缶５０の上面、両側面及び底面をそれぞれ天板５１、対向する側板５２及び底板５３で覆い、両側の開口端に臨む缶５０の上部外周に沿う抱持片５４により、缶５０の上部を開口端から飛び出さないように保持するものが記載されている。

このマルチパック包装体では、図９及び図１０に示すように、底板５３から側板５２の下部へかけて切込の内側に形成された舌片状のチャイム５５が、その延出方向における基部の基折線５５ａに沿って山折りされると共に、中間部の中折線５５ｂに沿って谷折りされた状態で缶５０の底面凹部５０ａに潜り込み、チャイム５５の先端が缶５０の底面凹部５０ａの周縁に当接することにより、缶５０の下部が保持される。

上記マルチパック包装体において、缶５０の下部の保持状況を撮影画像により検査する方法として、従来、チャイム５５の表面にカラー印刷の三原色のうちの一色であるシアン（青系色）の印刷を施しておき、包装状態で撮影した画像を解析して、チャイム５５のシアンを検出することにより、缶５０の下部の保持状況が正常であるか否かを判定する方法が採用されている。

米国特許第６９８８６１７号明細書

しかしながら、上記のような検査方法では、チャイム５５の印刷濃度のばらつきによって、検査機の誤作動が生じる恐れがあるほか、天板５１や側板５２の印刷にシアンを使用しない場合、他の色に対応できるように検査機の設定を変更する必要があり、多品種の包装ラインにおける作業が非効率になるという問題がある。

そこで、この発明は、マルチパック包装体における缶固定状況の検査に際し、検査機の誤作動を抑制すると共に、印刷の使用色に依存せずに検査できるものとして、包装作業の効率化を図ることを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明は、複数本の缶を纏めて包装するマルチパック包装体の底面から側面下部への切込により形成されたチャイムが、その延出方向の基部の基折線及び中間部の中折線を軸にそれぞれ山折り及び谷折りされて缶の底面凹部に潜り込み、チャイムの先端が缶の底面凹部の周縁に当接して缶の下部を保持する状況を撮影画像により検査する方法において、
チャイムの中折線より先端側の所定部分を白色としておき、
検査箇所として、正常な包装状態で前記チャイムの抜出穴に嵌合した缶の底部外周が露出する部分に位置する検査枠Ｃ_１と、正常な包装状態で前記チャイムの中折線より先端側の所定部分に位置する検査枠Ｃ_２とを設定し、
前記検査枠Ｃ_１と検査枠Ｃ_２における反射光の色の明度を測定し、その測定値と各枠につき予め設定した閾値とを比較することにより、閾値を境界として枠内明度を白黒に二値化し、前記検査枠Ｃ_１では、黒の場合を正常とし、白の場合を異常とするように判定し、前記検査枠Ｃ_２では、白の場合を正常とし、黒の場合を異常とするように判定することとしたのである。

この発明に係る検査方法では、チャイムの中折線より先端側を白色とし、検査枠の枠内明度を白黒に二値化して、缶の下部が確実に保持されているか否かを検査するので、チャイムの印刷濃度のばらつきにより検査機が誤作動する恐れがなく、また、包装対象の品種に応じたマルチパック包装体の印刷色ごとに検査機の設定を変更する必要もなく、包装ラインにおける作業効率を向上させることができる。

この発明に対応したマルチパック包装体による缶の包装状態を示す斜視図同上のマルチパック包装体のブランクを示す図同上の検査機による検査状態を示す（ａ）概略平面図、（ｂ）概略正面図同上の撮影画像における各検査枠の位置を示す底面図同上の検査枠Ａ，Ｂの正常状態及び異常状態を示す部分拡大底面図同上のチャイムによる缶の下部保持部の（ａ）正常状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）チャイムが出た異常状態を示す部分拡大断面図、（ｃ）チャイムが立った異常状態を示す部分拡大断面図同上の検査枠Ｃ_１，Ｃ_２の正常状態及び異常状態を示す部分拡大底面図特許文献１に記載のマルチパック包装体による缶の包装状態を示す斜視図同上の底面側の包装過程を示す斜視図同上のチャイムによる缶下部保持状態を示す片側の断面図

この発明は、図１に示すように、３本ずつ２列に並ぶように纏められた６本の缶５０を包装するマルチパック包装体Ｐにおいて、缶５０の下部の固定状況を撮影画像により検査するものである。

マルチパック包装体Ｐは、表面が白い板紙製であり、図２に示すようなブランクから形成される。このブランクでは、天板１の両側に稜折線ｂ_１を介して側板２が連設され、これに続き、側板２に稜折線ｂ_２を介して底板３が連設されている。また、各側板２の組立時の下部には、底板３との境界に並行する補助折線２ａが入れられている。

各側板２の両端には、組立時の上半部に稜折線ｂ_３を介して折込片４が連設され、折込片４と天板１のコーナー部とは、抱持片５を介して繋がっている。折込片４と抱持片５の境界には、側板２の天板１側のコーナー部に穿設された貫穴２ｂへかけて外側から内側へ傾斜した稜折線ｂ_４が入れられ、抱持片５と天板１のコーナー部の境界には、天板１が八角形となるように傾斜した稜折線ｂ_５が入れられている。

一方の底板３には、側板２との境界から順次離れて両端間にわたる補助折線３ａ，３ｂが入れられ、３分割された補助折線３ｂの中間部からそれぞれ側板２の方向へ係止片６が切込により突設されている。また、補助折線３ｂから台形状の差込基部７が延設され、各差込基部７の先端に差込片８が設けられている。

他方の底板３には、幅方向に間隔をあけて配設された３個の貫穴３ｃの先端側に臨む係止縁９が形成されている。また、これら各穴の基端から両側へスリット状の差込切目１０が入れられ、差込切目１０から底板３の基部方向への切込により、貫穴３ｃに臨む揺動片１１が形成されている。

そして、各底板３から側板２の組立時の下部へかけて切込により舌片状のチャイム１２が形成され、チャイム１２には、延出方向の基部に基折線１２ａが、中間部に中折線１２ｂがそれぞれ入れられている。また、チャイム１２には、中折線１２ｂの中間部から基折線１２ａへ向かって２本の切目が入れられ、包装状態でその切目間が突起となってチャイム１２の折曲形状の安定化が図られるようになっている。

このような形状のブランクにおいて、天板１及び各側板２の表面には、包装される商品の品種ごとに様々なカラー印刷が全体的に施されている。そして、底板３の表面は、基本的に板紙の表面そのままの白色となっているが、一方の底板３の差込片８及び他方の底板３の係止縁９から先端縁までの間の部分には、黒色の印刷が施されている。

また、各底板３のチャイム１２には、後述の検査時の位置決めのため、基折線１２ａと中折線１２ｂの間に幅方向へ延びる黒色の印刷が施されると共に、その一端部からチャイム１２の先端側へ延びる黒色の印刷が施され、黒色の印刷部分がＬ字状をなしている。そして、チャイム１２の中折線１２ｂより先端側の部分は、黒色の印刷部分を除き、白色のままとされている。チャイム１２の黒色の印刷部分は、中折線１２ｂより先端側の部分に白色のままの部分があれば、Ｌ字状に限られずＴ字状等であってもよい。

そのほか、天板１には、運搬のため、２つの指入用の押込片１３が半円状の切込を入れて形成され、開封のため、一方の端縁から他方の端縁へかけて、鉤状の切目が断続するジッパ型の切目線１４が入れられている。

上記ブランクにより包装機を使用して缶を包装する際には、図１に示すように、纏められた缶５０の上面を天板１で覆い、天板１から両側の側板２を稜折線ｂ_１に沿って下方へ折り曲げる。次に、側板２で缶５０の外周面を側方から覆い、側板２の下部を補助折線２ａに沿って缶５０の底部外周のテーパーに沿わせつつ、各側板２からそれぞれ底板３を稜折線ｂ_２に沿って突合方向へ折り曲げ、底板３で缶５０の底面を下方から覆う。

このとき、各側板２から折込片４を稜折線ｂ_３に沿って内側へ折り曲げ、缶５０と側板２の内面の間に挟み込み、抱持片５を、折込片４に対し稜折線ｂ_４に沿って谷折り方向へ折り曲げると共に、天板１に対し稜折線ｂ_５に沿って山折り方向へ折り曲げ、開口端に臨む缶５０の上部外周に沿わせることにより、缶５０の上部を保持する。

また、チャイム１２を、基折線１２ａ及び中折線１２ｂを軸にそれぞれ山折り及び谷折り方向へ屈曲させ、缶５０の底面凹部５０ａに潜り込ませると共に、チャイム１２の抜出穴に缶５０の底部外周を嵌合させ、折り曲げの反発に伴い、チャイム１２の先端を缶５０の底面凹部５０ａの周縁に当接させて、缶５０の下部を保持する。

そして、一方の底板３を補助折線３ａに沿って撓ませつつ、差込基部７を補助折線３ｂに沿って谷折り方向へ折り曲げ、係止片６を底板３の裏側へ起こした状態で、他方の底板３の貫穴３ｃを介し他方の底板３の裏側へ進入させ、差込基部７の復元に伴い、係止片６を係止縁９に係合させると共に、差込片８を差込切目１０に揺動片１１の反発に抗して差し込むと、包装状態が維持される。

上記のように包装状態としたマルチパック包装体Ｐは、図３に示すような検査機を使用して、底面側で底板３同士が確実にロックされているか否か、及びそれぞれの缶５０の下部がチャイム１２により確実に保持されているか否かを検査する。

この検査機においては、支持台２０に載せたマルチパック包装体Ｐを検査ステージへ送り込み、白色ＬＥＤを光源とする照明器具２１によりマルチパック包装体Ｐの底面を照らした状態で、カメラ２２によりマルチパック包装体Ｐの底面をカラー撮影する。

カメラ２２のレンズ及び照明器具２１の発光部には、缶の底面の画像が金属光沢による反射光で白くならないように、偏光フィルター２１ａ，２２ａを装着しておく。

そして、検査ステージで撮影した画像の検査箇所として、図４に示すように、底板３同士が確実にロックされているか否かを検査するため、正常な包装状態で係止片６が係止縁９に係合する部分に位置する検査枠Ａと、正常な包装状態で差込片８が差込切目１０に差し込まれる部分に位置する検査枠Ｂとを設定する。

また、それぞれの缶５０の下部がチャイム１２により確実に保持されているか否かを検査するため、正常な包装状態でチャイム１２の抜出穴に嵌合した缶５０の底部外周が露出する部分に位置する検査枠Ｃ_１と、正常な包装状態でチャイム１２の中折線１２ｂより先端側の白色部分に位置する検査枠Ｃ_２とを設定する。

さらに、検査機におけるマルチパック包装体Ｐの送り方向及び幅方向へのずれやマルチパック包装体Ｐの底板３同士の合わせ目のずれに対処して、それぞれのマルチパック包装体Ｐごとに検査枠Ａ，Ｂ，Ｃ_１，Ｃ_２を所定の位置に高精度で位置決めするため、検査枠Ｄ〜Ｈを設定する。

検査枠Ｄは、隣り合う差込基部７の谷の位置を検出するためのものであり、検査枠Ｅ，Ｆは、各底板３の端縁の位置をそれぞれ検出するためのものである。また、検査枠Ｇ，Ｈは、各底板３についてそれぞれチャイム１２の基折線１２ａの位置を検出するためのものであり、検査枠Ｇ，Ｈでは、チャイム１２の中折線１２ｂより先端側の黒色印刷部分を利用して、基折線１２ａを認識する。

そして、検査枠Ａ，Ｂの位置決めは、検査枠Ｄ，Ｅでの検出位置からＸ方向及びＹ方向の基準を決定し、その基準に基づいて行う。検査枠Ｃ_１，Ｃ_２の位置決めは、一方の底板３ついて、検査枠Ｄ，Ｅでの検出位置からＸ方向及びＹ方向の基準を決定し、その基準に基づいて検査枠Ｇでチャイム１２の基折線１２ａの位置を検出した上、検査枠Ｅ，Ｇでの検出位置に基づいて行い、他方の底板３について、検査枠Ｄ，Ｆでの検出位置からＸ方向及びＹ方向の基準を決定し、その基準に基づいて検査枠Ｈでチャイム１２の基折線１２ａの位置を検出した上、検査枠Ｆ，Ｈでの検出位置に基づいて行う。

このように設定して画像解析した結果、図５に示すように、検査枠Ａにおいて、係止片６が他方の底板３の裏側へ進入して、係止片６の抜出跡に係止縁９に臨む黒色印刷が検出された場合、正常と判定し、係止片６が他方の底板３の裏側へ進入せず、係止片６の白色の表面が検出された場合、異常と判定する。

また、検査枠Ｂにおいて、差込片８が差込切目１０に差し込まれて、差込片８の黒色印刷が検出されない場合、正常と判定し、差込片８が差込切目１０に差し込まれず、差込片８の黒色印刷が検出された場合、異常と判定する。

一方、検査枠Ｃ_１及び検査枠Ｃ_２の検査対象部位において、チャイム１２による缶５０の下部の保持状況としては、図６（ａ）に示すように、チャイム１２が基折線１２ａ及び中折線１２ｂを軸に屈曲して、チャイム１２の先端が缶５０の底面凹部５０ａの周縁に当接した正常状態と、図６（ｂ）に示すように、チャイム１２が折れ曲がらず伸びた状態で底板３から外側へ突出した異常状態であるチャイム出状態と、図６（ｃ）に示すように、チャイム１２が基折線１２ａを軸に立ち上がって１８０°を超えた角度まで折れ曲がり、その上に缶５０が載った異常状態であるチャイム立状態となる場合があり得る。

この状況を判定するため、図７に示すように、検査枠Ｃ_１及び検査枠Ｃ_２の画像解析では、検査枠Ｃ_１と検査枠Ｃ_２における反射光の色の明度を測定し、その測定値と各枠につき予め設定した閾値とを比較し、閾値を境界として枠内明度を白黒に二値化する。

その結果に基づき、検査枠Ｃ_１では、缶５０の底部外周が露出して金属色が検出された黒の場合を正常とし、チャイム１２の白色部分が検出された白の場合を異常とするように判定し、また、検査枠Ｃ_２では、チャイム１２の白色部分が検出された白の場合を正常とし、缶５０の底部表面の金属色が検出された黒の場合を異常とするように判定する。

なお、チャイム１２の基折線１２ａと中折線１２ｂの間の部分は、黒色に印刷されているため、この部分が図６（ｃ）に示すチャイム立状態において、缶５０の底部表面に白く映ることがなく、検査枠Ｃ_２の検査における誤認識が防止される。

そして、検査枠Ａ及び検査枠Ｂにおいて、底板３同士が確実にロックされていると判定され、さらに、検査枠Ｃ_１及び検査枠Ｃ_２において、缶５０の下部がチャイム１２によって確実に保持されていると判定されたものを良品とし、いずれかの検査枠で異常と判断されたものは、たとえ異常と判断された検査枠が１つであっても、不良品として出荷ラインから排除することにより、包装状態に問題のある商品の出荷を防止することができる。

上記検査機において、検査枠Ｃ_１及び検査枠Ｃ_２の撮影画像が真っ白の場合の測定値を２５５とし、明度が低下するに従い数値が下がっていき、最下限が０となることとし、検査枠Ｃ_１では、閾値を１５０に設定して、測定値が１５０以下の場合を正常とし、検査枠Ｃ_２では、閾値を１００に設定して、測定値が１００以上を正常としてテストした。その結果、検査枠Ｃ_１における判定が正常なものは測定値５以下、異常なものは測定値２４５以上となり、検査枠Ｃ_２における判定が正常なものは測定値２４５以上、異常なものは測定値５以下となることから、誤作動がなく、全数不良を検出することができた。

Ｐマルチパック包装体
１天板
２側板
２ａ補助折線
２ｂ貫穴
３底板
３ａ，３ｂ補助折線
３ｃ貫穴
４折込片
５抱持片
６係止片
７差込基部
８差込片
９係止縁
１０差込切目
１１揺動片
１２チャイム
１２ａ基折線
１２ｂ中折線
１３押込片
１４切目線
ｂ_１〜ｂ_５稜折線
２０支持台
２１照明器具
２１ａ偏光フィルター
２２カメラ
２２ａ偏光フィルター
Ａ，Ｂ，Ｃ_１，Ｃ_２検査枠
５０缶
５０ａ底面凹部

Claims

複数本の缶(50)を纏めて包装するマルチパック包装体(P)の底面から側面下部への切込により形成されたチャイム(12)が、その延出方向の基部の基折線(12a)及び中間部の中折線(12b)を軸にそれぞれ山折り及び谷折りされて缶(50)の底面凹部(50a)に潜り込み、チャイム(12)の先端が缶(50)の底面凹部(50a)の周縁に当接して缶(50)の下部を保持する状況を撮影画像により検査する方法において、
前記チャイム(12)の中折線(12b)より先端側の所定部分を白色としておき、
検査箇所として、正常な包装状態で前記チャイム(12)の抜出穴に嵌合した缶(50)の底部外周が露出する部分に位置する検査枠Ｃ_１と、正常な包装状態で前記チャイム(12)の中折線(12b)より先端側の所定部分に位置する検査枠Ｃ_２とを設定し、
前記検査枠Ｃ_１と検査枠Ｃ_２における反射光の色の明度を測定し、その測定値と各枠につき予め設定した閾値とを比較することにより、閾値を境界として枠内明度を白黒に二値化し、前記検査枠Ｃ_１では、黒の場合を正常とし、白の場合を異常とするように判定し、前記検査枠Ｃ_２では、白の場合を正常とし、黒の場合を異常とするように判定することを特徴とするマルチパック包装体の缶固定検査方法。