JP2021068359A - Coin visual inspection device - Google Patents

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Abstract

To provide a coin visual inspection device that prevents a size increase and complication of the device, and has an improved throughput by inspecting quality of the appearance while conveying a coin to a predetermined imaging position and imaging front and back surfaces thereof.SOLUTION: A coin visual inspection device includes: a coin feeder 10 that stores coins C0 in an uninspected state; a segmentation unit 200 that segments the coins C0; an imaging unit 250 that images front and back surfaces and an edge portion of the coin C0 during movement of the coin C0; a classification unit 400 that classifies the coins into a good coin C and a defective coin C1 on the basis of the result determined for quality of the appearance of the coin C0 from the captured image; and conveyance guides 20, 23 that guide the coin C0. The segmentation unit 200 separates the plurality of coins C0 supplied from a side of the coin feeder 10 from each other to provide a predetermined gap between them, and provides a predetermined initial speed and gravity to the coins C0 to segment and feed them one by one in a direction to the imaging unit 250.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、硬貨製造ラインの最終工程において、主として硬貨の表裏面や縁部に形成された模様等の外観を検査する外観検査装置に関するものである。 The present invention relates to an appearance inspection device that mainly inspects the appearance of patterns formed on the front and back surfaces and edges of coins in the final process of a coin production line.

硬貨製造ラインにおいては、様々な原因により不良品が発生する。不良の種類には、例えば、硬貨の欠け、模様の位置ずれや不鮮明、孔の偏心、圧印・刻印の欠け、硬貨の汚れ、異種硬貨の混入等があり、最終工程では、外観検査を行って上記欠陥のない良品硬貨と欠陥を有する不良品硬貨とを確実に判別して仕分けることが求められる。
なお、外観検査の対象には、硬貨の表裏面の模様だけでなく、偽造防止のために縁部に形成される異形ギザ模様の仕上がり状況も含まれている。 In the coin production line, defective products occur due to various causes. Types of defects include, for example, chipping of coins, misalignment or blurring of patterns, eccentricity of holes, chipping of imprints / stamps, dirt on coins, mixing of different types of coins, etc. It is required to reliably discriminate and sort non-defective coins without the above defects from defective coins with defects.
The target of the visual inspection includes not only the patterns on the front and back surfaces of the coin, but also the finished state of the irregularly shaped jagged pattern formed on the edge to prevent counterfeiting.

従来では、硬貨の外観を検査員が目視により検査する目視検査が主流であったが、１５年ほど前から、カメラによる撮像画像を処理して外観の良否を判別する外観検査装置が導入されている。初期の外観検査装置は、カメラの感度等に限界があるため硬貨を静止させた状態で露光する必要があることから、硬貨を保持するインデックステーブルを用いて硬貨の加速・減速・停止を繰り返しつつ搬送し、その搬送工程における停止タイミングにて硬貨の表裏面や縁部を撮像している。 In the past, visual inspection was the mainstream in which an inspector visually inspected the appearance of coins, but about 15 years ago, an appearance inspection device was introduced that processes images captured by a camera to determine the quality of the appearance. There is. Since the initial visual inspection device has a limit on the sensitivity of the camera, it is necessary to expose the coin in a stationary state. Therefore, the index table for holding the coin is used to repeatedly accelerate, decelerate, and stop the coin. The coin is transported, and the front and back surfaces and edges of the coin are imaged at the stop timing in the transport process.

ここで、図９は従来の外観検査装置（以下、第１の従来技術という）の主要部を示す構成図である。その仕様としては、我が国で流通している硬貨（５００円，１００円，５０円，１０円，５円，１円）を検査対象とし、８５０枚／分の処理能力を有している。この外観検査装置は、例えば、５００円硬貨を一定のロットにより連続的に製造する硬貨製造ラインの最終工程に設置されている。
以下、この外観検査装置の構成及び動作について説明する。 Here, FIG. 9 is a configuration diagram showing a main part of a conventional visual inspection apparatus (hereinafter, referred to as a first prior art). As its specifications, coins (500 yen, 100 yen, 50 yen, 10 yen, 5 yen, 1 yen) distributed in Japan are subject to inspection and have a processing capacity of 850 coins / minute. This visual inspection device is installed, for example, in the final process of a coin manufacturing line that continuously manufactures 500-yen coins in a fixed lot.
Hereinafter, the configuration and operation of this visual inspection device will be described.

図９（ａ）において、未検査硬貨Ｃ０は硬貨フィーダ１０に投入されて内部の回転機構の遠心力により直立姿勢で整列され、鉛直方向に配置された搬送ガイド２０に送出される。搬送ガイド２０内の硬貨Ｃ０は、二列振り分け器３０により第１，第２の搬送ガイド２１，２２に振り分けられ、自由落下に近い速度で連続的に切り出し部４０に供給される。切り出し部４０は、互いに逆方向に回転する第１，第２のストッカー４１，４２を備えており、これらの入口には、各搬送ガイド２１，２２内の複数の硬貨Ｃ０がそれぞれ連続した状態で待機している。 In FIG. 9A, the uninspected coin C0 is inserted into the coin feeder 10, aligned in an upright posture by the centrifugal force of the internal rotating mechanism, and sent to the transport guide 20 arranged in the vertical direction. The coins C0 in the transport guide 20 are sorted into the first and second transport guides 21 and 22 by the double-row sorter 30, and are continuously supplied to the cutting section 40 at a speed close to free fall. The cutting portion 40 includes first and second stockers 41 and 42 that rotate in opposite directions to each other, and a plurality of coins C0 in each of the transport guides 21 and 22 are continuously connected to these inlets. I'm waiting.

第１，第２のストッカー４１，４２は、互いに逆方向に回転する第１，第２のインデックステーブル５１，５２とそれぞれ同期して回転し、各インデックステーブル５１，５２が停止するタイミングでそれぞれのセグメント５３，５４に硬貨Ｃ０がセットされる。ここで、セグメント５３，５４は、後述する如く、撮像される硬貨Ｃ０を保持する機能を有している。 The first and second stockers 41 and 42 rotate in synchronization with the first and second index tables 51 and 52, which rotate in opposite directions, respectively, and at the timing when the index tables 51 and 52 stop, respectively. Coin C0 is set in segments 53 and 54. Here, the segments 53 and 54 have a function of holding the coin C0 to be imaged, as will be described later.

例えば、５００円硬貨の外径は２６．５［ｍｍ］であり、８５０枚／分の処理能力で検査するためには、上記外径の２６．５［ｍｍ］を６０［ｓ］／８５０で移動（落下）するような搬送速度に設定する必要があるが、自由落下による移動距離は２４［ｍｍ］（＝９．８［ｍ］×０．０７２／２）であるため、二並列構成のストッカー４１，４２及びインデックステーブル５１，５２を設置している。 For example, the outer diameter of a 500-yen coin is 26.5 [mm], and in order to inspect with a processing capacity of 850 coins / minute, the outer diameter of 26.5 [mm] is 60 [s] / 850. since moving (falling) it is necessary to set the conveying speed such that, but the moving distance by free fall is 24 [mm] (= 9.8 [ m] × 0.07 2/2), two parallel configuration Stockers 41 and 42 and index tables 51 and 52 are installed.

第１，第２のインデックステーブル５１，５２には、各１０枚の硬貨Ｃ０をセットするために３６°間隔でセグメント５３，５４が形成されており、各セグメント５３，５４の間には１８°の位相差が保有されている。
インデックステーブル５１，５２は、例えば３６°周期で加速・等速・減速・停止を繰り返して硬貨Ｃ０を１面撮像位置Ｐ１、２面撮像位置Ｐ２に運び、各インデックステーブル５１，５２が停止したタイミングで、１面用カメラ１１５、２面用カメラ１２５（図８（ｂ）を参照）が硬貨Ｃ０の１面及び２面（表面及び裏面）をそれぞれ撮像する。撮像時の各インデックステーブル５１，５２の停止時間は、撮像画像のボケをなくすために、少なくとも数［ｍｓ］、後述する各照明部１２１，１２２，１２３の瞬間照明用の露光時間として１００〜３００［μｓ］に設定されている。 In the first and second index tables 51 and 52, segments 53 and 54 are formed at 36 ° intervals in order to set 10 coins C0 each, and 18 ° is formed between the segments 53 and 54. The phase difference of is retained.
The index tables 51 and 52 repeat acceleration, constant velocity, deceleration, and stop at a cycle of, for example, 36 ° to carry coin C0 to the one-sided imaging position P1 and the two-sided imaging position P2, and the timing at which the index tables 51 and 52 stop. Then, the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125 (see FIG. 8B) image the first side and the second side (front side and back side) of the coin C0, respectively. The stop time of each index table 51, 52 at the time of imaging is at least several [ms] in order to eliminate blurring of the captured image, and is 100 to 300 as an exposure time for instantaneous illumination of each of the illumination units 121, 122, 123 described later. It is set to [μs].

図９（ｂ）は、第１，第２のインデックステーブル５１，５２と１面用カメラ１１５、２面用カメラ１２５との位置関係を示しており、図９（ａ）の側面図に相当する。
図９（ｂ）に示すように、１面用カメラ１１５、２面用カメラ１２５は、第１，第２のインデックステーブル５１，５２を挟んでその両側にそれぞれ配置されている。１面用カメラ１１５は、インデックステーブル５１，５２のセグメント５３，５４が図９（ａ）の１面撮像位置Ｐ１で停止した際にセグメント５３，５４内の硬貨Ｃ０の１面（例えば表面）を撮像し、２面用カメラ１２５は、上記セグメント５３，５４が図９（ａ）の２面撮像位置Ｐ２で停止した際にセグメント５３，５４内の硬貨Ｃ０の２面（例えば裏面）を撮像する。 FIG. 9B shows the positional relationship between the first and second index tables 51 and 52 and the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125, which corresponds to the side view of FIG. 9A. ..
As shown in FIG. 9B, the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125 are arranged on both sides of the first and second index tables 51 and 52, respectively. The one-sided camera 115 captures one side (for example, the surface) of the coin C0 in the segments 53, 54 when the segments 53, 54 of the index tables 51, 52 stop at the one-sided imaging position P1 in FIG. 9A. The two-sided camera 125 takes an image and images the two sides (for example, the back side) of the coin C0 in the segments 53 and 54 when the segments 53 and 54 stop at the two-sided imaging position P2 in FIG. 9A. ..

１面用カメラ１１５及び２面用カメラ１２５は、何れもカメラボックス１１０，１２０に収容されている。カメラボックス１１０，１２０内の構成は同一であり、斜光照明部１１１，１２１、散乱照明部１１２，１２２、落射照明部１１３，１２３により１００〜３００［μｓ］にわたって硬貨Ｃ０に瞬間照明を与え、硬貨Ｃ０の表裏面及び縁部からの反射光をレンズ１１４，１２４により集光して各カメラ１１５，１２５の撮像素子に結像させる。なお、硬貨Ｃ０がセグメント５３，５４内で確実に静止するように、各セグメント５３，５４の背面から負圧のエアーを与えて硬貨Ｃ０を吸引している。
詳述は省略するが、１面用カメラ１１５及び２面用カメラ１２５による撮像画像に基づいて硬貨Ｃ０の外観の良否を判別した後、図９（ａ）に示す如く、良品硬貨Ｃは搬送路７１，７２及びコンベア８０を介して良品回収ボックス９０に回収し、不良品硬貨Ｃ１，Ｃ２は不良品回収ボックス６１，６２に回収するようになっている。 Both the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125 are housed in the camera boxes 110 and 120. The configurations inside the camera boxes 110 and 120 are the same, and the oblique illumination units 111 and 121, the scattered illumination units 112 and 122, and the epi-illumination units 113 and 123 give instantaneous illumination to the coin C0 over 100 to 300 [μs], and the coins are coins. The reflected light from the front and back surfaces and the edge of C0 is collected by the lenses 114 and 124 and imaged on the image sensors of the cameras 115 and 125. The coin C0 is sucked by applying negative pressure air from the back surface of each of the segments 53 and 54 so that the coin C0 is surely stationary in the segments 53 and 54.
Although details will be omitted, after determining whether the appearance of the coin C0 is good or bad based on the images captured by the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125, the non-defective coin C is transferred to the transport path as shown in FIG. 9A. The defective coins C1 and C2 are collected in the non-defective product collection box 90 via the 71, 72 and the conveyor 80, and the defective coins C1 and C2 are collected in the defective product collection boxes 61 and 62.

図１０は、図９に示した外観検査装置の主要部の機能ブロック図である。
図１０において、インデックステーブル５１，５２及びカメラボックス１１０，１２０は、図９（ｂ）を上方から見た状態で描いてある。１１６，１２６は照明電源、１３５は硬貨Ｃ０が１面撮像位置Ｐ１、２面撮像位置Ｐ２に到達したことを検出する硬貨到達センサ、１３０は、画像取込部１３１，１３２とＣＰＵ１３３とＤＩＯ（ディジタル入出力部）１３４とからなる画像処理装置、１４０は機構制御用のＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）である。 FIG. 10 is a functional block diagram of a main part of the visual inspection apparatus shown in FIG.
In FIG. 10, the index tables 51 and 52 and the camera boxes 110 and 120 are drawn with FIG. 9B viewed from above. 116 and 126 are lighting power supplies, 135 is a coin arrival sensor that detects that coin C0 has reached the one-sided imaging position P1 and two-sided imaging position P2, and 130 is an image acquisition unit 131, 132, CPU 133, and DIO (digital). The image processing device 140 including the input / output unit 134 is a PLC (programmable logic controller) for mechanism control.

画像処理装置１３０は、硬貨を１画素当たり８０［μｍ］に量子化し、基準画像との比較処理等により外観の良否を検査してその検査結果信号をＰＬＣ１４０に出力する。なお、画像処理や外観判別の具体的方法については本発明の要旨ではないため、ここでは説明を省略する。
ＰＬＣ１４０は、画像処理装置１３０からの検査結果信号と、各インデックステーブル５１，５２の回転位置や硬貨の到達位置等のタイミング信号とに基づいて、良品硬貨と不良品硬貨とを仕分けて排出するための各種制御信号やリジェクト信号を生成し、出力する。 The image processing device 130 quantizes the coin to 80 [μm] per pixel, inspects the quality of the appearance by comparison processing with a reference image, and outputs the inspection result signal to the PLC 140. Since the specific methods of image processing and appearance discrimination are not the gist of the present invention, description thereof will be omitted here.
The PLC 140 sorts and discharges non-defective coins and defective coins based on the inspection result signal from the image processing device 130 and the timing signal such as the rotation position of each index table 51 and 52 and the arrival position of the coin. Generates and outputs various control signals and reject signals.

次に、図１１は、インデックステーブル５１，５２の駆動原理の説明図である。
図１１において、サーボモータＭの連続回転運動を、タイミングベルト５９を介してインデックシングドライバ５５により加速・等速・減速・停止からなる一連の繰り返し運動に変換し、出力軸５６に伝達する。この出力軸５６の回転により、ベベルギア５７，５８を介して第１，第２のインデックステーブル５１，５２を互いに逆方向に回転させる。
サーボモータＭの容量は例えば５［ｋｗ］であり、外径が４００［ｍｍ］程度のインデックステーブル５１，５２の加速・等速・減速・停止を７回繰り返し、０．７回転／秒の連続運転を安定的に行うトルクを得ている。
なお、図１２はサーボモータＭの出力及びインデックシングドライバ５５の出力を示すタイミングチャートである。 Next, FIG. 11 is an explanatory diagram of the driving principle of the index tables 51 and 52.
In FIG. 11, the continuous rotational motion of the servomotor M is converted into a series of repetitive motions including acceleration, constant velocity, deceleration, and stop by the indexing driver 55 via the timing belt 59, and transmitted to the output shaft 56. The rotation of the output shaft 56 causes the first and second index tables 51 and 52 to rotate in opposite directions via the bevel gears 57 and 58.
The capacity of the servomotor M is, for example, 5 [kW], and the index tables 51 and 52 having an outer diameter of about 400 [mm] are repeatedly accelerated, constant speed, decelerated, and stopped 7 times, and continuously at 0.7 rotations / second. The torque for stable operation is obtained.
FIG. 12 is a timing chart showing the output of the servo motor M and the output of the indexing driver 55.

図１３は、各インデックステーブル５１，５２のセグメント５３，５４と硬貨受け部５３ａ，５４ａの説明図である。
インデックステーブル５１，５２へのセグメント５３，５４の装着バラツキやインデックステーブル５１，５２の芯ブレ等を考慮し、また、前記ストッカー４１，４２からの硬貨Ｃ０の受け渡しを安定的に行って硬貨受け部５３ａ，５４ａに保持させるために、硬貨受け部５３ａ，５４ａの内径は硬貨Ｃ０の直径の１．３倍程度に設定されている。このように、硬貨Ｃ０の直径に比べて硬貨受け部５３ａ，５４ａの内径が大きいことから、硬貨受け部５３ａ，５４ａ内の硬貨Ｃ０の位置や角度は安定せず、変動することになる。 FIG. 13 is an explanatory diagram of segments 53 and 54 of each index table 51 and 52 and coin receiving portions 53a and 54a.
Considering the variation in mounting of the segments 53 and 54 on the index tables 51 and 52 and the misalignment of the index tables 51 and 52, the coin C0 is stably delivered from the stockers 41 and 42 to the coin receiving portion. In order to hold the coins 53a and 54a, the inner diameters of the coin receiving portions 53a and 54a are set to about 1.3 times the diameter of the coin C0. As described above, since the inner diameters of the coin receiving portions 53a and 54a are larger than the diameter of the coin C0, the positions and angles of the coins C0 in the coin receiving portions 53a and 54a are not stable and fluctuate.

ここで、硬貨等の円板状物体の外観を検査する従来技術としては、特許文献１に係る外観検査装置（以下、第２の従来技術という）が知られている。
図１４は、特許文献１に記載された外観検査装置の主要部の構成図である。図１４において、硬貨Ｃ０の表面側にリング状ミラー１５０、第１のリング状ＬＥＤ１５１、第１のカメラ１５２が順次配置され、硬貨Ｃ０の裏面側に透明板１５３、第２のリング状ＬＥＤ１５４、第２のカメラ１５５が順次配置されている。また、１５６は硬貨Ｃ０が自重により移動する傾斜した搬送面、１５７は硬貨Ｃ０が撮像位置に到達したことを検出する硬貨到達センサである。
この外観検査装置では、第１のカメラ１５２により硬貨Ｃ０の表面を撮像する一方、第２のカメラ１５５により硬貨Ｃ０の裏面及び縁部を撮像することができるため、硬貨Ｃ０の表裏面の模様と縁部の模様を同時に検査することが可能である。 Here, as a conventional technique for inspecting the appearance of a disk-shaped object such as a coin, an appearance inspection device (hereinafter, referred to as a second prior art) according to Patent Document 1 is known.
FIG. 14 is a block diagram of a main part of the visual inspection apparatus described in Patent Document 1. In FIG. 14, a ring-shaped mirror 150, a first ring-shaped LED 151, and a first camera 152 are sequentially arranged on the front surface side of the coin C0, and a transparent plate 153, a second ring-shaped LED 154, and a second ring-shaped LED 154 are arranged on the back surface side of the coin C0. The two cameras 155 are sequentially arranged. Further, 156 is an inclined transport surface on which the coin C0 moves due to its own weight, and 157 is a coin arrival sensor that detects that the coin C0 has reached the imaging position.
In this visual inspection device, the front surface of the coin C0 can be imaged by the first camera 152, while the back surface and the edge of the coin C0 can be imaged by the second camera 155. It is possible to inspect the pattern of the edge at the same time.

特許第５１４０５１０号公報（図１，図５等）Japanese Patent No. 5140510 (Fig. 1, Fig. 5, etc.)

図９〜図１３に示した第１の従来技術では、硬貨Ｃ０の自由落下運動による移動を基本として撮像位置まで搬送する方式であるため単位時間当たりの処理能力が低い。このため、インデックステーブル５１，５２やストッカー５３，５４、ベベルギア５７，５８等を二並列構成にして処理能力を高めているが、これにより装置全体が大型化して構造が複雑になるという問題があった。
特に、ベベルギア５７，５８は高価であり、これらのベベルギア５７，５８の噛み合わせ部が摩耗するとインデックステーブル５１，５２の位置決めにばらつきが生じる。このような不都合を回避するにはベベルギア５７，５８の頻繁な調整や交換が不可欠であり、結果として多くの手間や費用を要していた。
また、硬貨Ｃ０を保持するセグメント５３，５４は、軽量化のために樹脂製である場合が多いが、硬貨受け部５３ａ，５４ａ内で硬貨Ｃ０が自由に移動すると硬貨受け部５３ａ，５４ａの内周面が摩耗してその内径が次第に大きくなり、硬貨受け部５３ａ，５４ａにより保持される硬貨Ｃ０の停止位置が一定にならない。このため、硬貨Ｃ０の位置が撮像範囲から外れてしまい、撮像画像のばらつきが大きくなって外観上の細かな欠陥を検出することができない。
特に、硬貨Ｃ０の中心が１面撮像位置Ｐ１や２面撮像位置Ｐ２からずれてしまうと、硬貨Ｃ０の縁部が見えたり見えなかったりするので、縁部検査を安定的に行うことができないという問題があった。 In the first conventional technique shown in FIGS. 9 to 13, the processing capacity per unit time is low because the coin C0 is conveyed to the imaging position based on the movement by the free fall motion. For this reason, the index tables 51, 52, stockers 53, 54, bevel gears 57, 58, etc. are configured in two parallel configurations to increase the processing capacity, but there is a problem that the entire device becomes large and the structure becomes complicated. It was.
In particular, the bevel gears 57 and 58 are expensive, and when the meshing portions of these bevel gears 57 and 58 are worn, the positioning of the index tables 51 and 52 varies. Frequent adjustment and replacement of the bevel gears 57 and 58 are indispensable to avoid such inconvenience, and as a result, a lot of labor and cost are required.
Further, the segments 53 and 54 holding the coin C0 are often made of resin for weight reduction, but when the coin C0 moves freely in the coin receiving portions 53a and 54a, the coin receiving portions 53a and 54a are included. The peripheral surface is worn and the inner diameter thereof gradually increases, and the stop position of the coin C0 held by the coin receiving portions 53a and 54a is not constant. Therefore, the position of the coin C0 deviates from the imaging range, and the variation of the captured image becomes large, so that it is not possible to detect a small defect in the appearance.
In particular, if the center of the coin C0 deviates from the one-sided imaging position P1 or the two-sided imaging position P2, the edge of the coin C0 may or may not be visible, so that the edge inspection cannot be performed stably. There was a problem.

図１４に示した第２の従来技術に係る外観検査装置では、傾斜した搬送面１５６上を硬貨Ｃ０が自重により移動して撮像位置に到達するので、第１の従来技術と同様に単位時間当たりの処理能力が低い。
更に、この外観検査装置は、主として回収硬貨の真偽鑑別機や硬貨入金機に組み込むことを想定して構成されており（特許文献１の段落［００１４］等）、硬貨製造ラインの最終工程において硬貨の外観を高速に検査するような用途には不向きである。 In the visual inspection apparatus according to the second conventional technique shown in FIG. 14, since the coin C0 moves on the inclined transport surface 156 by its own weight and reaches the imaging position, it per unit time as in the first conventional technique. Processing capacity is low.
Further, this visual inspection device is mainly configured to be incorporated into a coin authenticator or a coin depositing machine (paragraph [0014] of Patent Document 1 etc.), and is used in the final process of a coin manufacturing line. It is not suitable for high-speed inspection of the appearance of coins.

そこで、本発明の解決課題は、前述したインデックステーブルやベベルギア等の二並列構成を不要にして装置の大型化や複雑化を防ぎ、硬貨を所定の撮像位置に位置決めして表裏面及び縁部を正確に撮像することにより外観の良否を検査可能にすると共に、処理能力を向上させた硬貨外観検査装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to eliminate the need for the above-mentioned dual parallel configuration of the index table, bevel gear, etc., to prevent the device from becoming large and complicated, to position the coin at a predetermined imaging position, and to position the front and back surfaces and the edges. It is an object of the present invention to provide a coin visual inspection apparatus having improved processing capacity while making it possible to inspect the quality of appearance by accurately imaging.

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、未検査状態の多数の硬貨が収容される硬貨フィーダと、
前記硬貨フィーダから遠心力と重力とにより連続的に供給された硬貨を切り出す切り出し部と、
前記切り出し部から供給されて撮像位置に到達した硬貨の表裏面及び縁部を、硬貨の移動中に撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像画像から硬貨の外観の良否を判断した結果に基づいて良品硬貨と不良品硬貨とを仕分ける仕分け部と、
前記硬貨フィーダ、前記切り出し部、前記撮像部、及び前記仕分け部の相互間にそれぞれ配置されて硬貨を案内する搬送ガイドと、を備え、
前記切り出し部は、前記硬貨フィーダ側から供給された複数の硬貨をそれぞれ分離させて硬貨相互間に一定の隙間を保有させ、かつ、硬貨に所定の初期速度及び重力を与えて前記撮像部方向へ１枚ずつ切り出すものである。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 includes a coin feeder that accommodates a large number of uninspected coins and a coin feeder.
A cutting part that cuts out coins continuously supplied from the coin feeder by centrifugal force and gravity, and
An imaging unit that images the front and back surfaces and edges of the coin supplied from the cutting unit and reaches the imaging position while the coin is moving.
A sorting unit that sorts non-defective coins and defective coins based on the result of judging whether the appearance of the coin is good or bad from the image captured by the imaging unit.
It is provided with a coin feeder, a cutting section, an imaging section, and a transport guide arranged between the sorting sections to guide coins.
The cutting portion separates a plurality of coins supplied from the coin feeder side to hold a certain gap between the coins, and applies a predetermined initial speed and gravity to the coins toward the imaging portion. It is cut out one by one.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載した硬貨外観検査装置において、前記切り出し部は、一対の切り出し円盤を互いに逆方向に回転させることにより、前記切り出し円盤の相互間に供給された硬貨を切り出すものである。 The invention according to claim 2 is the coin visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the cutting portion is a coin supplied between the cutting disks by rotating a pair of cutting disks in opposite directions. Is to cut out.

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載した硬貨外観検査装置において、前記撮像部は、前記撮像位置に到達した硬貨の１面、２面をそれぞれ撮像する１面用カメラと２面用カメラとを備え、前記１面用カメラによって前記１面を撮像した後に若干の遅延時間をおいて前記２面用カメラによって前記２面をほぼ同時に撮像し、前記１面用カメラ及び前記２面用カメラにより撮像した硬貨の表裏面及び縁部の画像に基づいて硬貨の外観を検査するものである。 The invention according to claim 3 is the coin visual inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the imaging unit is a one-sided camera and two that image one side and two sides of a coin that has reached the imaging position. A surface camera is provided, and after the one surface is imaged by the one surface camera, the two surfaces are imaged substantially simultaneously by the two surface camera with a slight delay time, and the one surface camera and the second surface are imaged. The appearance of the coin is inspected based on the images of the front and back surfaces and the edge of the coin taken by the surface camera.

請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載した硬貨外観検査装置において、前記撮像部は、前記撮像位置に到達した硬貨の１面、２面をそれぞれ撮像する１面用カメラと周り角用カメラとを備え、前記１面用カメラによって前記１面を撮像した後に、若干の遅延時間をおいて前記周り角用カメラによって前記２面をほぼ同時に撮像し、前記１面用カメラ及び前記周り角用カメラにより撮像した硬貨の表裏面の画像に基づいて前記表裏面の模様の周方向のずれ角を検査するものである。 The invention according to claim 4 is the coin visual inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the imaging unit includes a one-sided camera that images one side and two sides of the coin that has reached the imaging position. A corner camera is provided, and after the one side is imaged by the one side camera, the two sides are imaged almost simultaneously by the peripheral angle camera with a slight delay time, and the one side camera and the above are described. The deviation angle in the circumferential direction of the front and back patterns is inspected based on the images of the front and back surfaces of the coin captured by the camera for the circumference angle.

請求項５に係る発明は、請求項４に記載した硬貨外観検査装置において、前記１面用カメラ及び前記周り角用カメラによる撮像位置の下流に、第２の切り出し部と第２の２面用カメラとを順次配置すると共に、前記第２の切り出し部により切り出された硬貨の２面を前記第２の２面用カメラによって撮像し、前記１面用カメラ及び前記２面用カメラによる硬貨の表裏面及び縁部の撮像画像に基づいて硬貨の外観を検査するものである。 The invention according to claim 5 is the coin visual inspection apparatus according to claim 4, for a second cutout portion and a second two-sided portion downstream of the imaging position by the one-sided camera and the peripheral angle camera. The cameras are sequentially arranged, and the two sides of the coin cut out by the second cutting portion are imaged by the second two-sided camera, and the front of the coins by the one-sided camera and the two-sided camera. The appearance of the coin is inspected based on the captured images of the back surface and the edge portion.

請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載した硬貨外観検査装置において、前記撮像位置に至る前記搬送ガイドを、ほぼ鉛直方向に配置したものである。
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載した硬貨外観検査装置において、前記撮像位置に至る前記搬送ガイドを、水平方向に対して所定角度傾斜させて配置したものである。 The invention according to claim 6 is the coin visual inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the transport guides reaching the imaging position are arranged in a substantially vertical direction.
Further, in the invention according to claim 7, in the coin appearance inspection device according to any one of claims 1 to 5, the transport guide reaching the imaging position is arranged so as to be inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal direction. It was done.

本発明によれば、第１の従来技術のような搬送手段の二並列構成を不要にして装置の大型化や複雑化を防ぐと共に、インデックステーブルの駆動力伝達機構（ギア等）やセグメントの摩耗等に起因する硬貨の位置ずれを抑制して硬貨の表裏面及び縁部の模様や周り角を正確に撮像することができる。
更に、第１，第２の従来技術に対して、搬送、撮像等からなる一連の工程の処理能力を向上させることができる。 According to the present invention, the two-parallel configuration of the transport means as in the first prior art is not required to prevent the device from becoming large and complicated, and the index table driving force transmission mechanism (gear, etc.) and the segment are worn. It is possible to accurately image the patterns and peripheral angles of the front and back surfaces and edges of the coin by suppressing the displacement of the coin due to the above.
Further, the processing capacity of a series of processes including transport, imaging and the like can be improved as compared with the first and second conventional techniques.

本発明の第１実施形態に係る外観検査装置の構成図である。It is a block diagram of the appearance inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１における切り出し部及びその制御装置の具体的な構成図である。It is a concrete block diagram of the cut-out part and the control device thereof in FIG. 図１における撮像部の主要部の構成図である。It is a block diagram of the main part of the image pickup part in FIG. 搬送ガイドの硬貨撮像位置付近における開口部の説明図である。It is explanatory drawing of the opening in the vicinity of a coin imaging position of a transport guide. 第１実施形態における硬貨到達検出信号、１面側露光信号、２面側露光信号を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing a coin arrival detection signal, a one-sided exposure signal, and a two-sided exposure signal according to the first embodiment. 本発明の第２実施形態に係る外観検査装置の構成図である。It is a block diagram of the appearance inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る外観検査装置の構成図である。It is a block diagram of the appearance inspection apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 撮像位置と撮像画像のボケとの関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the imaging position and the blur of the captured image. 第１の従来技術としての外観検査装置の主要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the main part of the appearance inspection apparatus as 1st prior art. 図９に示した外観検査装置の主要部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the main part of the visual inspection apparatus shown in FIG. 図９におけるインデックステーブルの駆動原理の説明図である。It is explanatory drawing of the driving principle of the index table in FIG. 図１１におけるサーボモータの出力及びインデックシングドライバの出力を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the output of a servomotor and the output of an indexing driver in FIG. 図９におけるセグメント及び硬貨受け部の説明図である。It is explanatory drawing of the segment and the coin receiving part in FIG. 第２の従来技術としての特許文献１に記載された外観検査装置の主要部の構成図である。It is a block diagram of the main part of the appearance inspection apparatus described in Patent Document 1 as a 2nd prior art.

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１（ａ）は、第１実施形態に係る外観検査装置の概略的な全体構成図、図１（ｂ）は図１（ａ）における撮像部の側面図、図１（ｃ）は搬送ガイド内の未検査硬貨に作用する力の説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 (a) is a schematic overall configuration diagram of the visual inspection apparatus according to the first embodiment, FIG. 1 (b) is a side view of the imaging unit in FIG. 1 (a), and FIG. 1 (c) is a transport guide. It is explanatory drawing of the force acting on the uninspected coin in.

図１（ａ）において、硬貨製造ラインの前工程（圧印工程）から投入された未検査硬貨（以下、単に硬貨ともいう）Ｃ０は、図９と同様に硬貨フィーダ１０によって直立状態で整列され、鉛直方向に配置された搬送ガイド２０を経由して切り出し部２００に供給される。
硬貨フィーダ１０の整列出力能力は、後述する撮像部２５０の処理能力より高くし、切り出し部２００の入口に複数の硬貨Ｃ０が連続して滞留するように供給量が制御される。
硬貨フィーダ１０は切り出し部２００と非同期で硬貨Ｃ０を供給しており、切り出し部２００の入口に硬貨Ｃ０が到達していない状態で切り出し動作を行うと、噛み込みが発生して硬貨Ｃ０の破損や装置の停止を招いてしまう。そこで、切り出し部２００の上流側に硬貨到達センサ３０１を配置し、このセンサ３０１により硬貨Ｃ０が検出されない場合には、切り出し動作を行わないようにしている。 In FIG. 1A, uninspected coins (hereinafter, also simply referred to as coins) C0 inserted from the previous process (imprinting process) of the coin production line are aligned in an upright state by the coin feeder 10 as in FIG. It is supplied to the cutting section 200 via the transport guide 20 arranged in the vertical direction.
The alignment output capacity of the coin feeder 10 is higher than the processing capacity of the imaging unit 250, which will be described later, and the supply amount is controlled so that a plurality of coins C0 are continuously retained at the inlet of the cutting unit 200.
The coin feeder 10 supplies the coin C0 asynchronously with the cutting portion 200, and if the cutting operation is performed while the coin C0 has not reached the entrance of the cutting portion 200, biting occurs and the coin C0 is damaged. It causes the device to stop. Therefore, a coin arrival sensor 301 is arranged on the upstream side of the cutting portion 200, and when the coin C0 is not detected by the sensor 301, the cutting operation is not performed.

切り出し部２００は、一対の切り出し円盤２１０，２２０を互いに逆方向に回転させることにより、搬送ガイド２０内に滞留している硬貨Ｃ０を、所定の時間間隔をおいて１枚ずつ分離しながら搬送ガイド２３方向に送出する。この実施形態では、硬貨Ｃ０を単に重力のみによって送出する（落下させる）のではなく、切り出し円盤２１０，２２０の回転力により硬貨Ｃ０に一定の初期速度を与えながら送出する。
切り出し部２００が硬貨Ｃ０を１枚ずつ分離して送出することにより、撮像部２５０に供給される硬貨Ｃ０の相互間に隙間ができるので、硬貨Ｃ０の縁部には照明光が十分に照射されることになり、この縁部からの反射光は後述のレンズ１１４，１２４を介してカメラ１１５，１２５に確実に入射する。 The cutting section 200 rotates the pair of cutting disks 210 and 220 in opposite directions to separate the coins C0 staying in the transport guide 20 one by one at predetermined time intervals. It is sent out in 23 directions. In this embodiment, the coin C0 is not sent (dropped) only by gravity, but is sent while giving a constant initial velocity to the coin C0 by the rotational force of the cutting disks 210 and 220.
When the cutting portion 200 separates and sends out the coins C0 one by one, a gap is created between the coins C0 supplied to the imaging unit 250, so that the edge portion of the coin C0 is sufficiently irradiated with the illumination light. Therefore, the reflected light from this edge is surely incident on the cameras 115 and 125 via the lenses 114 and 124 described later.

切り出し部２００では、例えば、５００円硬貨を６０［ｍｓ］おきに切り出せば１系統で１０００枚／分を処理することができ、第１の従来技術のようにインデックステーブル等を二並列構成とする場合に比べて、硬貨Ｃ０を撮像位置まで搬送する機構を大幅に簡略化することができる。この外観検査装置の上流側に設置されている圧印機（図示せず）の処理能力は８５０枚／分程度であるから、切り出し部２００としては上述した処理能力があれば十分である。
なお、切り出し部２００の入口では、硬貨Ｃ０の自由落下速度が大きくなり過ぎないように、搬送ガイド２０の鉛直部を短くすることが望ましい。 In the cutting section 200, for example, if 500-yen coins are cut out every 60 [ms], one system can process 1000 coins / minute, and the index table or the like is configured in two parallel configurations as in the first conventional technique. Compared with the case, the mechanism for transporting the coin C0 to the imaging position can be greatly simplified. Since the processing capacity of the imprinting machine (not shown) installed on the upstream side of this visual inspection device is about 850 sheets / minute, the above-mentioned processing capacity is sufficient for the cutting portion 200.
At the entrance of the cutout portion 200, it is desirable to shorten the vertical portion of the transport guide 20 so that the free fall speed of the coin C0 does not become too high.

図２は、切り出し部２００及びその制御装置の具体的な構成図である。
図２（ａ）に示すように、切り出し部２００は、互いに逆方向に回転する切り出し円盤２１０，２２０を備え、これらの切り出し円盤２１０，２２０の外周面には、相互間に硬貨Ｃ０が１枚入る間隔をおいて複数の切り出し凸部２１０ａ，２２０ａがそれぞれ形成されている。なお、Ｐ１，Ｐ２は、後述する撮像部２５０による撮像位置を示す。
検査対象となる硬貨Ｃ０の種類が変更されて硬貨の外径が変わった場合には、搬送ガイド２０，２３及び切り出し円盤２１０，２２０を交換して対応すればよい。 FIG. 2 is a specific configuration diagram of the cutout portion 200 and its control device.
As shown in FIG. 2A, the cutting portion 200 includes cutting disks 210 and 220 that rotate in opposite directions to each other, and one coin C0 is provided between the cutting disks 210 and 220 on the outer peripheral surfaces of the cutting disks 210 and 220. A plurality of cut-out convex portions 210a and 220a are formed at intervals of entering. Note that P1 and P2 indicate imaging positions by the imaging unit 250, which will be described later.
When the type of coin C0 to be inspected is changed and the outer diameter of the coin is changed, the transport guides 20 and 23 and the cutting disks 210 and 220 may be replaced.

図２（ｂ），（ｃ）は切り出し部２００の制御装置の構成例を示している。
図２（ｂ）は、例えば出力が０．１［ｋＷ］の同期サーボモータ２３１，２３２により切り出し円盤２１０，２２０を高速に回転させる例であり、図２（ｃ）は１台の同期サーボモータ２３３と駆動ギア２３４とを用いて切り出し円盤２１０，２２０を回転させる例である。これらの図において、２３０は同期サーボ制御器である。
切り出し円盤２１０，２２０を同一速度で同期させて回転させることにより、硬貨Ｃ０を回転させずに切り出すことができる。硬貨Ｃ０を回転させないことは、硬貨Ｃ０の撮像時に表裏面の模様に基づいて周り角検査（硬貨Ｃ０の表裏の周方向に沿った圧印模様のずれ角（位相角）の検査）を行うために重要である。
なお、硬貨Ｃ０の若干の回転が許容されるのであれば、一つの切り出し円盤を用いて硬貨Ｃ０を切り出してもよい。 2 (b) and 2 (c) show a configuration example of the control device of the cutting unit 200.
FIG. 2B shows an example in which the cutting disks 210 and 220 are rotated at high speed by, for example, synchronous servomotors 231 and 232 having an output of 0.1 [kW], and FIG. 2C shows one synchronous servomotor. This is an example of rotating the cutout disks 210 and 220 using the 233 and the drive gear 234. In these figures, 230 is a synchronous servo controller.
By rotating the cutting disks 210 and 220 in synchronization at the same speed, the coin C0 can be cut out without rotating. The reason why the coin C0 is not rotated is that the circumference angle inspection (inspection of the deviation angle (phase angle) of the imprint pattern along the circumferential direction of the front and back sides of the coin C0) is performed based on the patterns on the front and back surfaces when the coin C0 is imaged. is important.
If a slight rotation of the coin C0 is allowed, the coin C0 may be cut out using one cutting disk.

切り出し部２００によって切り出された硬貨Ｃ０は、前述した図１（ａ）におけるｘ方向（水平方向）のずれやｚ方向（紙面の手前に向かう方向）の浮きをなくすことが望ましい。切り出し部２００から撮像部２５０に至る搬送ガイド２３の搬送面は、摩擦係数を小さくするのは勿論のこと、特にｚ方向の硬貨Ｃ０の浮きをなくすために、硬貨Ｃ０の搬送方向を、図１（ａ）のｙ方向（鉛直方向、つまり重力が作用する方向）に対して若干傾斜させることが有効である。
図１（ｂ），（ｃ）は、搬送ガイド２３における硬貨Ｃ０の搬送方向２３ａすなわち搬送面を、鉛直方向に対して角度θだけ傾斜させた状態を示している。これにより、硬貨Ｃ０の質量をｍとし、重力加速度をＧとすると、図１（ｃ）に示す押し付け力Ｆ（＝ｍＧｃｏｓθ）が硬貨Ｃ０から搬送面に加わるので、硬貨Ｃ０の浮きを抑制することができる。 It is desirable that the coin C0 cut out by the cutting portion 200 eliminates the deviation in the x direction (horizontal direction) and the floating in the z direction (direction toward the front of the paper surface) in FIG. 1A described above. The transport surface of the transport guide 23 from the cutting section 200 to the image pickup section 250 not only reduces the coefficient of friction, but also, in particular, in order to eliminate the floating of the coin C0 in the z direction, the transport direction of the coin C0 is shown in FIG. It is effective to incline slightly with respect to the y direction (vertical direction, that is, the direction in which gravity acts) in (a).
1 (b) and 1 (c) show a state in which the transport direction 23a of the coin C0 in the transport guide 23, that is, the transport surface is tilted by an angle θ with respect to the vertical direction. As a result, assuming that the mass of the coin C0 is m and the gravitational acceleration is G, the pressing force F (= mGcosθ) shown in FIG. 1 (c) is applied to the transport surface from the coin C0, so that the floating of the coin C0 is suppressed. Can be done.

前述した如く、切り出し部２００では、硬貨Ｃ０に対して重力による速度と初期速度との合計速度を与えて撮像部２５０方向に切り出している。前述した第１の従来技術では、インデックステーブルのセグメントにより硬貨Ｃ０を分離しつつ搬送していたが、この実施形態ではインデックステーブルやセグメント等の二並列構成からなる複雑な機構をなくし、一対の切り出し円盤２１０，２２０によって硬貨Ｃ０を１枚ずつ搬送する簡易な構造を採用している。
これにより、第１の従来技術のようにセグメントの硬貨受け部の内周面の摩耗等に起因して撮像位置における硬貨Ｃ０の位置ずれが発生するおそれはなく、撮像位置では硬貨Ｃ０を高精度に位置決めすることができる。 As described above, the cutting unit 200 cuts out the coin C0 in the direction of the imaging unit 250 by giving the total speed of the speed due to gravity and the initial speed to the coin C0. In the first conventional technique described above, the coin C0 is conveyed while being separated by the segment of the index table, but in this embodiment, the complicated mechanism consisting of the index table, the segment, and the like having a two-parallel configuration is eliminated, and a pair of cutouts is made. A simple structure is adopted in which coins C0 are transported one by one by disks 210 and 220.
As a result, unlike the first prior art, there is no possibility that the coin C0 will be displaced at the imaging position due to wear of the inner peripheral surface of the coin receiving portion of the segment, and the coin C0 will be highly accurate at the imaging position. Can be positioned to.

次いで、図１（ａ），（ｂ）における撮像部２５０の構成について説明する。
撮像部２５０は、図９（ｂ）と同様に、斜光照明部１１１，１２１、散乱照明部１１２，１２２、落射照明部１１３，１２３、レンズ１１４，１２４、１面用カメラ１１５，２面用カメラ１２５、及びカメラボックス１１０，１２０を備えている。図９（ｂ）との相違点を挙げると、本実施形態では１面用カメラ１１５と２面用カメラ１２５とが同一の光軸上に配置されている点である。なお、カメラ１１５，１２５による撮像画像を処理する画像処理装置や機構制御用のＰＬＣ、照明電源等の構成は図１０と同様である。 Next, the configuration of the imaging unit 250 in FIGS. 1A and 1B will be described.
Similar to FIG. 9B, the imaging unit 250 includes oblique illumination units 111, 121, scattered illumination units 112, 122, epi-illumination units 113, 123, lenses 114, 124, one-sided camera 115, and two-sided camera. It includes 125 and camera boxes 110 and 120. The difference from FIG. 9B is that in the present embodiment, the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125 are arranged on the same optical axis. The configurations of the image processing device for processing the images captured by the cameras 115 and 125, the PLC for mechanism control, the lighting power supply, and the like are the same as those in FIG.

次に、撮像部２５０の主要部の構成を図３に基づいて説明する。
図３（ａ）は、例えばカメラボックス１２０側の構成を示している。
２面用カメラ１２５は、硬貨Ｃ０の２面を撮像すると共に、硬貨Ｃ０の縁部をローアングルのリング状の斜光照明部１２１により照明してその反射光を中央部が開口された中空円錐状プリズム１２７により受光する。そして、図３（ｂ）に示す如く、硬貨Ｃ０の縁部ＣＸからの反射光を中空円錐状プリズム１２７内で２度反射させてレンズ１２４方向に誘導し、２面用カメラ１２５の撮像素子に結像させる。
これにより、硬貨Ｃ０の表面または裏面の模様Ｇ０、及び、縁部ＣＸの模様ＧＸを同時に撮像することができる。 Next, the configuration of the main part of the imaging unit 250 will be described with reference to FIG.
FIG. 3A shows, for example, the configuration on the camera box 120 side.
The two-sided camera 125 captures two surfaces of coin C0, illuminates the edge of coin C0 with a low-angle ring-shaped oblique light illuminating unit 121, and illuminates the reflected light in a hollow conical shape with an opening in the center. Light is received by the prism 127. Then, as shown in FIG. 3B, the reflected light from the edge CX of the coin C0 is reflected twice in the hollow conical prism 127 and guided in the lens 124 direction to the image sensor of the two-sided camera 125. Make an image.
As a result, the pattern G0 on the front or back surface of the coin C0 and the pattern GX on the edge CX can be imaged at the same time.

図４は、硬貨Ｃ０の撮像位置付近における搬送ガイド２３の開口部の説明図である。
図１の第１実施形態では、図４（ｂ）に示すように、搬送ガイド２３の表裏両側に開口した開口部２３Ｂを備えている。開口部２３Ｂの表裏の搬送方向に沿った長さはＬ１＝Ｌ２であり、１面用カメラ１１５及び２面用カメラ１２５がほぼ同時に硬貨Ｃ０の表裏面及び縁部を撮像する。硬貨Ｃ０は円形なので、開口部形状は円形、楕円でもよい。 FIG. 4 is an explanatory view of an opening of the transport guide 23 near the imaging position of the coin C0.
In the first embodiment of FIG. 1, as shown in FIG. 4B, openings 23B opened on both the front and back sides of the transport guide 23 are provided. The length of the opening 23B along the transport direction of the front and back surfaces is L1 = L2, and the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125 image the front and back surfaces and the edge of the coin C0 almost at the same time. Since the coin C0 is circular, the opening shape may be circular or elliptical.

ここで、図５は、撮像位置への硬貨到達検出信号、１面側露光信号、２面側露光信号を示している。
図５において、硬貨到達検出信号は図１（ａ）の硬貨到達センサ３０３によって得られるものである。また、１面側露光信号による露光時間Ｔ１、２面側露光信号による露光時間Ｔ２は、それぞれ図１（ｂ）のカメラボックス１１０，１２０内の各照明部による露光時間である。露光時間Ｔ１，Ｔ２の間には、照明光相互の干渉を防止するために若干の遅延時間ＴＤが保有されているが、撮像部２５０では硬貨Ｃ０の表裏面の回り角検査も行うため、遅延時間ＴＤをごく短くすることにより１面側と２面側とをほぼ同時に露光・撮像する。なお、図５における時間Ｔｘは硬貨Ｃ０のサイズに応じてカメラの中心で撮像するために、撮像位置を調整するための時間である。 Here, FIG. 5 shows a coin arrival detection signal to the imaging position, a one-side exposure signal, and a two-side exposure signal.
In FIG. 5, the coin arrival detection signal is obtained by the coin arrival sensor 303 of FIG. 1 (a). The exposure time T1 based on the one-sided exposure signal and the exposure time T2 based on the two-sided exposure signal are the exposure times taken by the illumination units in the camera boxes 110 and 120 of FIG. 1B, respectively. A slight delay time TD is held between the exposure times T1 and T2 in order to prevent mutual interference between the illumination lights, but the image pickup unit 250 also inspects the rotation angle of the front and back surfaces of the coin C0, so that the delay is delayed. By making the time TD extremely short, the one-sided side and the two-sided side are exposed and imaged almost at the same time. The time Tx in FIG. 5 is the time for adjusting the imaging position in order to image at the center of the camera according to the size of the coin C0.

経験的に、硬貨Ｃ０の８０［μｍ］角領域を１画素によって処理すれば、検査員による外観検査と同等な検査精度が得られることがわかっている。この実施形態における露光時間Ｔ１，Ｔ２は２０〜４０［μｓ］程度であり、硬貨Ｃ０の移動速度を１．０［ｍ／ｓ］とすると２０〜４０［μｓ］の間の硬貨Ｃ０の移動は撮像画像のボケの原因となるが、上述した８０［μｍ］角に対して無視できるレベルであると言える。 It has been empirically known that if the 80 [μm] square region of coin C0 is processed by one pixel, inspection accuracy equivalent to that of a visual inspection by an inspector can be obtained. The exposure times T1 and T2 in this embodiment are about 20 to 40 [μs], and if the moving speed of the coin C0 is 1.0 [m / s], the movement of the coin C0 between 20 and 40 [μs] is Although it causes blurring of the captured image, it can be said that it is a negligible level for the above-mentioned 80 [μm] angle.

図５における硬貨到達検出信号は、図１（ａ）の硬貨到達センサ３０３から図１０の画像取込部１３１，１３２に入力される。
硬貨到達センサ３０３は、外径が異なる複数種類の硬貨に対応することを考慮して、外径が最小の硬貨が撮像位置に到達したことを検出する位置に設置しておき、外径が大きい硬貨に対しては、外径の差分の移動時間に相当する遅延時間を切り替えて対応すればよい。例えば、５円硬貨の外径は２２．２［ｍｍ］、５００円硬貨の外径は２６．５［ｍｍ］であり、両者には４．３［ｍｍ］の差がある（半径の差は約２．２［ｍｍ］）。従って、撮像位置における硬貨Ｃ０の搬送速度を１．０［ｍ／ｓ］とすると、上記の半径の差に応じて約２．２［ｍｓ］の遅延時間を設定すればよい。 The coin arrival detection signal in FIG. 5 is input from the coin arrival sensor 303 in FIG. 1A to the image acquisition units 131 and 132 in FIG.
The coin arrival sensor 303 is installed at a position where it detects that the coin with the smallest outer diameter has reached the imaging position in consideration of corresponding to a plurality of types of coins having different outer diameters, and the outer diameter is large. For coins, the delay time corresponding to the movement time of the difference in outer diameter may be switched to deal with it. For example, the outer diameter of a 5-yen coin is 22.2 [mm], the outer diameter of a 500-yen coin is 26.5 [mm], and there is a difference of 4.3 [mm] between the two (the difference in radius is Approximately 2.2 [mm]). Therefore, assuming that the transport speed of the coin C0 at the imaging position is 1.0 [m / s], a delay time of about 2.2 [ms] may be set according to the difference in radii described above.

次に、図６は、本発明の第２実施形態に係る外観検査装置の構成図である。この第２実施形態では、図１の第１実施形態における２面用のカメラボックス１２０の代わりに、周り角用カメラ１５５を備えたカメラボックス１５０を配置し、１面撮像位置Ｐ１の下流側に、前記切り出し部２００と同様に構成された第２の切り出し部２６０を追加すると共に、この切り出し部２６０の下流側に２面用カメラ１２５を備えたカメラボックス１２０を配置してある。硬貨フィーダ１０や切り出し部２００、仕分け部４００、不良品回収ボックス６１、良品回収ボックス９０等の構成は図１（ａ）とほぼ同様である。
図６では、便宜的に各カメラボックス１１０，１２０，１５０を搬送ガイド２３の左右に描いてあるが、実際には、カメラボックス１１０，１２０が紙面（硬貨Ｃ０）に直交する方向の表側と裏側とにそれぞれ配置され、カメラボックス１５０はカメラボックス１１０の反対側（カメラボックス１２０と同じ側）に配置されている。
図６において、３０３ａ，３０３ｂ，３０４，３０５は硬貨到達センサ、２５０ａは撮像部（カメラボックス１１０，１５０）、２５０ｂは撮像部（カメラボックス１２０）である。 Next, FIG. 6 is a block diagram of the visual inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this second embodiment, instead of the two-sided camera box 120 in the first embodiment of FIG. 1, a camera box 150 provided with a peripheral angle camera 155 is arranged on the downstream side of the one-sided imaging position P1. A second cutout portion 260 having the same structure as the cutout portion 200 is added, and a camera box 120 provided with a two-sided camera 125 is arranged on the downstream side of the cutout portion 260. The configuration of the coin feeder 10, the cutting section 200, the sorting section 400, the defective product collection box 61, the non-defective product collection box 90, and the like is almost the same as in FIG. 1 (a).
In FIG. 6, the camera boxes 110, 120, and 150 are drawn on the left and right sides of the transport guide 23 for convenience, but in reality, the front side and the back side of the camera boxes 110, 120 in the direction orthogonal to the paper surface (coin C0) are drawn. The camera box 150 is arranged on the opposite side of the camera box 110 (the same side as the camera box 120).
In FIG. 6, 303a, 303b, 304, 305 are coin arrival sensors, 250a is an imaging unit (camera box 110, 150), and 250b is an imaging unit (camera box 120).

この第２実施形態では、１面用カメラ１１５と周り角用カメラ１５５とによって硬貨Ｃ０の表裏面が撮像されるが、その撮像位置付近の搬送ガイド２３の開口部は図４（ｃ）のようになる。すなわち、１面用カメラ１１５側の開口部２３Ｃ１の長さＬ１は周り角用カメラ１５５側の開口部２３Ｃ２の内径Ｌ２よりも大きくなっており、１面用カメラ１１５によって硬貨Ｃ０の例えば表面全体及び縁部の模様を撮像し、周り角用カメラ１５５によって硬貨Ｃ０の裏面の中心部の模様を撮像する。この場合の撮像時の露光時間についても、照明相互の干渉を防止するために若干の遅延時間が設けられている。ここで、開口部２３Ｃ２の内径Ｌ２は硬貨Ｃ０の外径よりやや小さくし、開口部２３Ｃ２の形状は円形または縦長の楕円形であればよい。 In this second embodiment, the front and back surfaces of the coin C0 are imaged by the one-sided camera 115 and the peripheral angle camera 155, and the opening of the transport guide 23 near the imaging position is as shown in FIG. 4 (c). become. That is, the length L1 of the opening 23C1 on the one-sided camera 115 side is larger than the inner diameter L2 of the opening 23C2 on the peripheral angle camera 155 side. The pattern of the edge portion is imaged, and the pattern of the central portion of the back surface of the coin C0 is imaged by the peripheral angle camera 155. Regarding the exposure time at the time of imaging in this case, a slight delay time is provided in order to prevent mutual interference between the illuminations. Here, the inner diameter L2 of the opening 23C2 may be slightly smaller than the outer diameter of the coin C0, and the shape of the opening 23C2 may be circular or a vertically long ellipse.

上記のようにして１面用カメラ１１５による撮像画像と周り角用カメラ１５５による撮像画像とを得ることにより、硬貨Ｃ０の表裏面の模様の周り角を検出することができる。
この実施形態においても、硬貨Ｃ０の搬送方向つまり搬送面を鉛直方向に対して角度θだけ傾斜させることにより、搬送面に対する硬貨Ｃ０の押し付け力Ｆ（＝ｍＧｃｏｓθ）を発生させて搬送面からの硬貨Ｃ０の浮きを抑制することができる。
図６における切り出し部２６０は、切り出し部２００と同様に、硬貨Ｃ０に所定の初期速度を与えながら１枚ずつ分離して切り出すものであるが、撮像部２５０ａ，２５０ｂでの撮像画像のボケの程度を同じにするために、切り出し部２００，２６０が硬貨Ｃ０に与える初期速度を等しくすることが望ましい。 By obtaining the image captured by the one-sided camera 115 and the image captured by the peripheral angle camera 155 as described above, the peripheral angle of the pattern on the front and back surfaces of the coin C0 can be detected.
Also in this embodiment, by inclining the transport direction of the coin C0, that is, the transport surface by an angle θ with respect to the vertical direction, a pressing force F (= mGcosθ) of the coin C0 against the transport surface is generated to generate the coin from the transport surface. The floating of C0 can be suppressed.
Similar to the cutting section 200, the cutting section 260 in FIG. 6 separates and cuts the coins C0 one by one while giving a predetermined initial speed, but the degree of blurring of the captured images by the imaging sections 250a and 250b. It is desirable that the initial velocities given to the coins C0 by the cutting portions 200 and 260 are equal in order to make the coins the same.

図示されていないが、図６における周り角検査用のカメラボックス１５０を除去し、カメラボックス１１０，１２０をそのまま残す構成としてもよい。この場合の搬送ガイド２３の開口部は、図４（ａ）に示すように、１面用カメラ１１５による撮像位置Ｐ１では１面用カメラ１１５側だけに開口部２３Ａ１を形成し、２面用カメラ１２５による撮像位置Ｐ２では２面用カメラ１２５側だけに開口部２３Ａ２を形成すればよい。ここで、開口部２３Ａ１，２３Ａ２の長さは、Ｌ１＝Ｌ２である。
上記のように構成することにより、撮像位置Ｐ１，Ｐ２により硬貨Ｃ０の表裏面の模様及び縁部の模様を撮像することができる。 Although not shown, the camera box 150 for the peripheral angle inspection in FIG. 6 may be removed and the camera boxes 110 and 120 may be left as they are. As shown in FIG. 4A, the opening of the transport guide 23 in this case has an opening 23A1 formed only on the one-sided camera 115 side at the imaging position P1 by the one-sided camera 115, and is a two-sided camera. At the image pickup position P2 by 125, the opening 23A2 may be formed only on the two-sided camera 125 side. Here, the lengths of the openings 23A1, 23A2 are L1 = L2.
With the above configuration, the patterns on the front and back surfaces of the coin C0 and the patterns on the edges can be imaged at the imaging positions P1 and P2.

図７は、本発明の第３実施形態に係る外観検査装置の構成図である。
前述した第１，第２実施形態はほぼ鉛直方向の搬送ガイドにより硬貨Ｃ０を撮像位置に搬送しているが、この第３実施形態は、傾斜した搬送ガイドを用いて硬貨Ｃ０を撮像位置に搬送する例である。
第１，第２実施形態では、切り出した後の硬貨Ｃ０は初期速度＋重力加速度による自由落下運動となり、搬送路が長くなると硬貨Ｃ０の搬送速度が大きくなる。照明部による露光時間と硬貨Ｃ０の搬送速度が撮像画像のボケの量を左右するので、搬送速度が大きくなるほど撮像画像のボケも大きくなる。従って、ボケを少なくするには撮像部の位置が限られることになり、これが設計上・構造上の制約となる。
上記の点にかんがみ、第３実施形態は、撮像画像のボケを少なくし、かつ、撮像部の配置上の自由度を大きくしたものである。 FIG. 7 is a block diagram of the visual inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In the first and second embodiments described above, the coin C0 is transported to the imaging position by a transport guide in a substantially vertical direction, but in the third embodiment, the coin C0 is transported to the imaging position by using an inclined transport guide. This is an example of
In the first and second embodiments, the coin C0 after being cut out has a free fall motion due to the initial speed + gravitational acceleration, and the transport speed of the coin C0 increases as the transport path becomes longer. Since the exposure time by the illumination unit and the transport speed of the coin C0 affect the amount of blurring of the captured image, the blurring of the captured image increases as the transport speed increases. Therefore, in order to reduce blurring, the position of the imaging unit is limited, which is a design and structural restriction.
In view of the above points, the third embodiment reduces the blurring of the captured image and increases the degree of freedom in the arrangement of the imaging unit.

第３実施形態を示す図７（ａ）は全体構成図、（ｂ）は撮像部の構成図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）はＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は撮像部２５０の上流の搬送ガイド２３における硬貨Ｃ０の搬送速度の説明図である。
図７（ａ）において、硬貨フィーダ１０、切り出し部２００、撮像部２５０、仕分け部４００等の構成は図１とほぼ同様であるが、本実施形態では、搬送ガイド２０，２３，２４等が傾斜して配置されており、硬貨Ｃ０が斜め下方に搬送される。
図７（ｂ）に示した撮像部２５０は、第１実施形態と同様に、１面用カメラ１１５と２面用カメラ１２５とによって硬貨Ｃ０の表裏面の模様及び縁部の模様をほぼ同時に撮像する。
また、図７（ｃ）に示すように、搬送ガイド２３上では、第１実施形態と同様に硬貨Ｃ０の搬送方向を鉛直方向に対して角度θだけ傾斜させている。更に、図７（ｄ）は仕分け部４００の一例であり、搬送ガイド９１，６３により硬貨Ｃ０を良品硬貨Ｃと不良品硬貨Ｃ１とに仕分けて良品回収ボックス９０と不良品回収ボックス６１とにそれぞれ回収する。 FIG. 7A showing a third embodiment is an overall configuration diagram, FIG. 7B is a configuration diagram of an imaging unit, FIG. 7C is a sectional view taken along line AA, FIG. 7D is a sectional view taken along line BB, and FIG. It is explanatory drawing of the transport speed of coin C0 in the transport guide 23 upstream of the imaging unit 250.
In FIG. 7A, the configurations of the coin feeder 10, the cutting section 200, the imaging section 250, the sorting section 400, etc. are almost the same as those in FIG. 1, but in the present embodiment, the transport guides 20, 23, 24, etc. are inclined. The coin C0 is transported diagonally downward.
Similar to the first embodiment, the image pickup unit 250 shown in FIG. 7B uses the one-sided camera 115 and the two-sided camera 125 to image the front and back patterns and the edge patterns of the coin C0 almost at the same time. To do.
Further, as shown in FIG. 7C, on the transport guide 23, the transport direction of the coin C0 is inclined by an angle θ with respect to the vertical direction as in the first embodiment. Further, FIG. 7D is an example of the sorting unit 400, in which coins C0 are sorted into non-defective coins C and defective coins C1 by the transport guides 91 and 63, and are divided into a non-defective product collection box 90 and a defective product collection box 61, respectively. to recover.

図７（ｅ）は、搬送ガイド２３における硬貨Ｃ０の搬送速度Ｖを説明するためのものであり、この実施形態では、搬送ガイド２３つまり硬貨Ｃ０の搬送面を水平面に対して角度Φだけ下方に傾斜させている。このため、重力加速度Ｇによる搬送速度の増加をＧ・ｃｏｓΦに緩和することができ、切り出し部２００によって硬貨Ｃ０に与えられる初期速度をＶ０とすると、搬送ガイド２３における硬貨Ｃ０の搬送速度Ｖは、Ｖ＝Ｖ０＋Ｇ・ｃｏｓΦとなる。
上記のように、硬貨Ｃ０の搬送面を水平面に対して所定角度Φだけ下方に傾斜させることにより、硬貨Ｃ０をほぼ鉛直方向に搬送する場合に比べて撮像位置における硬貨Ｃ０の搬送速度を低下させ、撮像画像のボケを抑制すると共に、装置全体を鉛直方向に低く構成可能として装置の小型化に寄与することができる。 FIG. 7E is for explaining the transport speed V of the coin C0 in the transport guide 23. In this embodiment, the transport guide 23, that is, the transport surface of the coin C0 is lowered by an angle Φ with respect to the horizontal plane. It is tilted. Therefore, an increase in the conveying speed of the gravitational acceleration G can be alleviated to G · cos, when the initial velocity imparted by the clipping unit 200 to the coin C0 and V 0, the conveying speed V of the coin C0 in the conveying guide 23 , V = V 0 + G · cosΦ.
As described above, by inclining the transport surface of the coin C0 downward by a predetermined angle Φ with respect to the horizontal plane, the transport speed of the coin C0 at the imaging position is lowered as compared with the case where the coin C0 is transported in the substantially vertical direction. In addition to suppressing blurring of the captured image, the entire device can be configured low in the vertical direction, which can contribute to the miniaturization of the device.

次に、図１のように硬貨Ｃ０をほぼ鉛直方向に搬送する場合と図７のように傾斜させて搬送する場合とについて、撮像画像のボケを許容範囲に収めるための搬送路の長さを図８に基づいて考察する。
図８は、撮像位置と撮像画像のボケとの関係を説明するための図である。
本実施形態では、硬貨Ｃ０を１画素当たり８０［μｍ］に量子化した撮像画像を用いて外観検査を行っている。仮に、撮像位置における硬貨Ｃ０の搬送速度Ｖを１．０［ｍ／ｓ］とし、露光時間を２０［μｓ］とすると、撮像画像には２０［μｍ］（上記分解能８０［μｍ］の２５％）のボケが生じるが、実用上、この程度のボケは許容できるものとする。 Next, the length of the transport path for keeping the blur of the captured image within the permissible range is determined for the case where the coin C0 is transported in the substantially vertical direction as shown in FIG. 1 and the case where the coin C0 is transported at an angle as shown in FIG. Consider based on FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the imaging position and the blurring of the captured image.
In the present embodiment, the appearance inspection is performed using the captured image obtained by quantizing the coin C0 to 80 [μm] per pixel. Assuming that the transport speed V of the coin C0 at the imaging position is 1.0 [m / s] and the exposure time is 20 [μs], the captured image is 20 [μm] (25% of the above resolution of 80 [μm]). ), But practically, this degree of blurring is acceptable.

切り出し部２００による処理能力を１０００枚／分とすると、切り出し部２００は６０［ｍｓ］ごとに硬貨Ｃ０を切り出すことになる。いま、硬貨Ｃ０が５００円硬貨であると、その直径は２６．５［ｍｍ］であるから、切り出された硬貨Ｃ０の初期速度Ｖ０は、Ｖ０＝２６．５［ｍｍ］／６０［ｍｓ］＝０．４４２［ｍ／ｓ］となる。
図１のように硬貨Ｃ０をほぼ鉛直方向に搬送する場合、初期速度Ｖ０（＝０．４４２［ｍ／ｓ］）で切り出された硬貨Ｃ０が撮像位置において搬送速度Ｖ（＝１．０［ｍ／ｓ］）となるまでの時間ｔ１は、ｔ１＝（Ｖ−Ｖ０）／Ｇ＝（１．０−０．４４２）／９．８＝０．０５７［ｓ］となる。従って、切り出し部２００から撮像位置までの硬貨Ｃ０の移動距離ＬＸ（図８を参照）は、ＬＸ＝Ｖ０・ｔ１＋（１／２）Ｇ・ｔ１２＝０．０２５２＋０．０１５９＝０．０４１１［ｍ］＝４１［ｍｍ］となる。
一方、硬貨Ｃ０をΦ＝４５°の傾斜面にて搬送する場合、重力加速度Ｇは見かけ上、１／２になるので、硬貨Ｃ０が撮像位置において搬送速度Ｖ（＝１．０［ｍ／ｓ］）となるまでの時間ｔ２は、ｔ２＝（１．０−０．４４２）／４．９＝０．１１４［ｓ］となる。従って、切り出し部２００から撮像位置までの硬貨Ｃ０の移動距離ＬＸは、ＬＸ＝０．０８２２［ｍ］＝８２［ｍｍ］となる。 Assuming that the processing capacity of the cutting section 200 is 1000 sheets / minute, the cutting section 200 cuts out coins C0 every 60 [ms]. Now, if the coin C0 is a 500-yen coin, its diameter is 26.5 [mm], so the initial velocity V 0 of the cut out coin C0 is V 0 = 26.5 [mm] / 60 [ms. ] = 0.442 [m / s].
When the coin C0 is transported in the substantially vertical direction as shown in FIG. 1, the coin C0 cut out at the initial speed V 0 (= 0.442 [m / s]) has a transport speed V (= 1.0 [= 1.0 [] at the imaging position. The time t1 until m / s]) becomes t1 = (VV 0 ) / G = (1.0-0.442) /9.8 = 0.057 [s]. Therefore, the moving distance LX of the coin C0 from the cutout portion 200 to the imaging position (see FIG. 8) is LX = V 0 · t1 + (1/2) G · t1 2 = 0.0252 + 0.0159 = 0.0411 [ m] = 41 [mm].
On the other hand, when the coin C0 is transported on an inclined surface of Φ = 45 °, the gravitational acceleration G is apparently halved, so that the coin C0 has a transport speed V (= 1.0 [m / s) at the imaging position. ]), The time t2 is t2 = (1.0-0.442) /4.9 = 0.114 [s]. Therefore, the moving distance LX of the coin C0 from the cutout portion 200 to the imaging position is LX = 0.0822 [m] = 82 [mm].

つまり、撮像画像のボケを２０［μｍ］程度に抑える条件の下で、硬貨Ｃ０をほぼ鉛直方向に搬送する場合には、切り出し部２００から撮像位置までの距離ＬＸを４１［ｍｍ］にしなければならないが、硬貨Ｃ０をΦ＝４５°の傾斜面にて搬送する場合には上記の距離ＬＸが８２［ｍｍ］となり、撮像部２５０の配置に自由度を持たせることができる。
なお、傾斜面の傾斜角度Φは４５°だけでなく任意に選択可能であるから、この傾斜角度Φに応じた距離ＬＸによって撮像部２５０を所望の位置に配置することができ、結果として装置の設計上または製造上の制約が少なくなる。 That is, when the coin C0 is transported in the almost vertical direction under the condition that the blur of the captured image is suppressed to about 20 [μm], the distance LX from the cutout portion 200 to the imaging position must be 41 [mm]. However, when the coin C0 is transported on an inclined surface of Φ = 45 °, the above distance LX is 82 [mm], and the imaging unit 250 can be arranged freely.
Since the inclination angle Φ of the inclined surface can be arbitrarily selected as well as 45 °, the imaging unit 250 can be arranged at a desired position by the distance LX corresponding to the inclination angle Φ, and as a result, the apparatus can be arranged. There are fewer design or manufacturing constraints.

Ｃ０：未検査硬貨
Ｃ１：不良品硬貨
Ｃ：良品硬貨
ＣＸ：縁部
Ｐ１，Ｐ２：撮像位置
Ｇ０，ＧＸ：模様
１０：硬貨フィーダ
２０，２３，２４，６３，９１：搬送ガイド
２３ａ：搬送方向
２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ，２３Ｃ１，２３Ｃ２：開口部
６１：不良品回収ボックス
９０：良品回収ボックス
１１０，１２０，１５０：カメラボックス
１１１，１２１：斜光照明部
１１２，１２２：散乱照明部
１１３，１２３：落射照明部
１１４，１２４：レンズ
１１５：１面用カメラ
１１６，１２６：照明電源
１２５：２面用カメラ
１２７：中空円錐形プリズム
１３０：画像処理装置
１４０：ＰＬＣ
１５５：周り角用カメラ
２００，２６０：切り出し部
２１０，２２０，２７０，２８０：切り出し円盤
２１０ａ，２２０ａ：切り出し凸部
２３０：同期サーボ制御器
２３１，２３２，２３３：同期サーボモータ
２３４：駆動ギア
２５０，２５０ａ，２５０ｂ：撮像部
３０１，３０２，３０３，３０３ａ，３０３ｂ，３０４，３０５：硬貨到達センサ
４００：仕分け部 C0: Uninspected coin C1: Defective coin C: Good coin CX: Edge P1, P2: Imaging position G0, GX: Pattern 10: Coin feeder 20, 23, 24, 63, 91: Transport guide 23a: Transport direction 23A1 , 23A2, 23B, 23C1,23C2: Opening 61: Defective product collection box 90: Non-defective product collection box 110, 120, 150: Camera box 111, 121: Oblique illumination unit 112, 122: Scattered illumination unit 113, 123: Epi-illumination Units 114, 124: Lens 115: Camera for one side 116, 126: Lighting power supply 125: Camera for two sides 127: Hollow conical prism 130: Image processing device 140: PLC
155: Camera for peripheral angle 200, 260: Cutout part 210, 220, 270, 280: Cutout disk 210a, 220a: Cutout convex part 230: Synchronous servo controller 231,232, 233: Synchronous servomotor 234: Drive gear 250, 250a, 250b: Imaging unit 301, 302, 303, 303a, 303b, 304, 305: Coin arrival sensor 400: Sorting unit

Claims (7)

未検査状態の多数の硬貨が収容される硬貨フィーダと、
前記硬貨フィーダから遠心力と重力とにより連続的に供給された硬貨を切り出す切り出し部と、
前記切り出し部から供給されて撮像位置に到達した硬貨の表裏面及び縁部を、硬貨の移動中に撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像画像から硬貨の外観の良否を判断した結果に基づいて良品硬貨と不良品硬貨とを仕分ける仕分け部と、
前記硬貨フィーダ、前記切り出し部、前記撮像部、及び前記仕分け部の相互間にそれぞれ配置されて硬貨を案内する搬送ガイドと、
を備え、
前記切り出し部は、前記硬貨フィーダ側から供給された複数の硬貨をそれぞれ分離させて硬貨相互間に一定の隙間を保有させ、かつ、硬貨に所定の初期速度及び重力を与えて前記撮像部方向へ１枚ずつ切り出すことを特徴とした硬貨外観検査装置。 A coin feeder that holds a large number of uninspected coins,
A cutting part that cuts out coins continuously supplied from the coin feeder by centrifugal force and gravity, and
An imaging unit that images the front and back surfaces and edges of the coin supplied from the cutting unit and reaches the imaging position while the coin is moving.
A sorting unit that sorts non-defective coins and defective coins based on the result of judging whether the appearance of the coin is good or bad from the image captured by the imaging unit.
A transport guide that is arranged between the coin feeder, the cutting section, the imaging section, and the sorting section to guide coins, and
With
The cutting portion separates a plurality of coins supplied from the coin feeder side to hold a certain gap between the coins, and applies a predetermined initial speed and gravity to the coins toward the imaging portion. A coin appearance inspection device characterized by cutting out one by one. 請求項１に記載した硬貨外観検査装置において、
前記切り出し部は、一対の切り出し円盤を互いに逆方向に回転させることにより、前記切り出し円盤の相互間に供給された硬貨を切り出すことを特徴とした硬貨外観検査装置。 In the coin appearance inspection device according to claim 1,
The cutting portion is a coin appearance inspection device characterized in that coins supplied between the cutting disks are cut out by rotating a pair of cutting disks in opposite directions. 請求項１または２に記載した硬貨外観検査装置において、
前記撮像部は、前記撮像位置に到達した硬貨の１面、２面をそれぞれ撮像する１面用カメラと２面用カメラとを備え、前記１面用カメラによって前記１面を撮像した後に若干の遅延時間をおいて前記２面用カメラによって前記２面をほぼ同時に撮像し、前記１面用カメラ及び前記２面用カメラにより撮像した硬貨の表裏面及び縁部の画像に基づいて硬貨の外観を検査することを特徴とした硬貨外観検査装置。 In the coin visual inspection apparatus according to claim 1 or 2.
The imaging unit includes a one-sided camera and a two-sided camera that image one side and two sides of the coin that has reached the imaging position, respectively, and after imaging the one side with the one-sided camera, a small amount of images are taken. With a delay time, the two surfaces are imaged almost simultaneously by the two-sided camera, and the appearance of the coin is obtained based on the images of the front and back surfaces and the edges of the coin captured by the one-sided camera and the two-sided camera. A coin appearance inspection device characterized by inspecting. 請求項１または２に記載した硬貨外観検査装置において、
前記撮像部は、前記撮像位置に到達した硬貨の１面、２面をそれぞれ撮像する１面用カメラと周り角用カメラとを備え、前記１面用カメラによって前記１面を撮像した後に、若干の遅延時間をおいて前記周り角用カメラによって前記２面をほぼ同時に撮像し、前記１面用カメラ及び前記周り角用カメラにより撮像した硬貨の表裏面の画像に基づいて前記表裏面の模様の周方向のずれ角を検査することを特徴とした硬貨外観検査装置。 In the coin visual inspection apparatus according to claim 1 or 2.
The imaging unit includes a one-sided camera and a peripheral angle camera that image one side and two sides of the coin that has reached the imaging position, respectively, and after imaging the one side with the one-sided camera, a little With a delay time of, the two surfaces are imaged almost simultaneously by the peripheral angle camera, and the patterns on the front and back surfaces are based on the images of the front and back surfaces of the coins captured by the one-sided camera and the peripheral angle camera. A coin appearance inspection device characterized by inspecting the deviation angle in the circumferential direction. 請求項４に記載した硬貨外観検査装置において、
前記１面用カメラ及び前記周り角用カメラによる撮像位置の下流に、第２の切り出し部と第２の２面用カメラとを順次配置すると共に、前記第２の切り出し部により切り出された硬貨の２面を前記第２の２面用カメラによって撮像し、前記１面用カメラ及び前記２面用カメラによる硬貨の表裏面及び縁部の撮像画像に基づいて硬貨の外観を検査することを特徴とした硬貨外観検査装置。 In the coin appearance inspection apparatus according to claim 4,
A second cutout portion and a second two-sided camera are sequentially arranged downstream of the imaging position by the one-sided camera and the peripheral angle camera, and the coins cut out by the second cutout portion are used. The two surfaces are imaged by the second two-sided camera, and the appearance of the coin is inspected based on the images captured by the one-sided camera and the two-sided camera on the front and back surfaces and the edges of the coin. Coin appearance inspection device. 請求項１〜５の何れか１項に記載した硬貨外観検査装置において、
前記撮像位置に至る前記搬送ガイドを、ほぼ鉛直方向に配置したことを特徴とする硬貨外観検査装置。 In the coin appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A coin visual inspection apparatus characterized in that the transport guides reaching the imaging position are arranged in a substantially vertical direction. 請求項１〜５の何れか１項に記載した硬貨外観検査装置において、
前記撮像位置に至る前記搬送ガイドを、水平方向に対して所定角度傾斜させて配置したことを特徴とする硬貨外観検査装置。 In the coin appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A coin appearance inspection device characterized in that the transport guides reaching the imaging position are arranged at a predetermined angle with respect to the horizontal direction.
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