JP4658703B2 - Piece inspection device and piece inspection method - Google Patents
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Description
本発明は搬送ベルト等にて搬送される包装物内の検査対象物の個数を計数する個数検査装置及び個数検査方法に関する。 The present invention relates to a number inspection apparatus and a number inspection method for counting the number of inspection objects in a package conveyed by a conveyance belt or the like.
従来、特許文献１に示す通り、Ｘ線を使用することで、検査対象物の個数を計数する個数検査装置がある。これは、確度の高い方式で、オペレータの五感に頼ることなく、しかも、最終的に出荷する製品の形態で確実に不良品を検査することが強く望まれていた。本発明の目的は、製品に添付されるべき添付品の有無を、包装密封された最終的な製品の形態で検査することができる添付品有無検査方法及び装置を提供する。また、特許文献２に示す通り、アルミニウムパック等で包装された検査対象物をＸ線で個数を計数することを可能とする発明がなされている。
Conventionally, as shown in Patent Document 1, there is a number inspection apparatus that counts the number of inspection objects by using X-rays. This is a highly accurate method, and it has been strongly desired to reliably inspect defective products in the form of products that are finally shipped without depending on the five senses of the operator. An object of the present invention is to provide an attachment presence / absence inspection method and apparatus capable of inspecting the presence / absence of an attachment to be attached to a product in the form of a final product sealed in a package. In addition, as shown in
しかしながら、Ｘ線検査では、包装物内の検査対象物が液体(水等)の中に浸かっている場合は、液体にＸ線が吸収されてしまい、検査対象物の個数を計数することが困難であった。これにより、検査対象物と一緒に液体が充填されたものについては、目視により個数を計数する以外方法がなかった。また、特許文献２の発明のＸ線検査にはＸ線検査装置と、余分な工数が必要であり簡便な発明が要望されていた。
However, in the X-ray inspection, when the inspection object in the package is immersed in a liquid (water, etc.), the X-ray is absorbed by the liquid, and it is difficult to count the number of inspection objects. Met. Thereby, there was no method other than counting the number of objects filled with liquid together with the inspection object. Further, the X-ray inspection of the invention of
目視検査による場合、例えば、包装物内の検査対象物が１０個入りのものであった場合、一つ一つの包装物内に検査対象物が１０個入っているのかを人間が目視で確認するのは非常に手間や時間を要していた。また、搬送装置においては、一定の短い時間で多数の包装物が運ばれてくるので、その運ばれてくる包装物に遅れを取らないように人間が目視で確認する必要が生じ、その結果、急ぎの作業になり、検査対象物の個数を数え間違えてしまうおそれもあった。このように、検査対象物の個数が合っていない包装物が納品されることにより、消費者からクレームが来ることも度々あった。
本発明は上記問題点に鑑み提案されたものであって、Ｘ線検査ができない包装物内の検査対象物でも正確に個数の自動計数をすることが可能であり、簡便な構成により個数検査が実施できる個数検査装置を提供することを目的とする。
In the case of visual inspection, for example, when there are 10 inspection objects in the package, humans visually check whether 10 inspection objects are included in each package. It was very time consuming and time consuming. In addition, since a large number of packages are transported in a short time in the transport device, it is necessary for humans to visually check so as not to be delayed in the transported packages. There was also a risk that it would be an urgent task and would mistakenly count the number of inspection objects. As described above, consumers often receive complaints about the delivery of a package in which the number of objects to be inspected does not match.
The present invention has been proposed in view of the above problems, and can automatically count the number of objects to be inspected in a package that cannot be X-ray-inspected. An object of the present invention is to provide a number inspection apparatus that can be implemented.
前記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、複数の検査対象物を透光性包装で包装して透光性の液体で満たした包装物を、個別に間隔を開けて搬送する複数の直列に配置する搬送部を備え、前記複数の搬送部間に線状の空隙が形成されるよう配置される搬送装置と、前記搬送装置の上方で一定の間隔を開けて該搬送装置に対向して設けられ、前記包装物内での前記検査対象物の上下の重なりを排除するために回転しながら前記搬送装置とで前記包装物を上から挟むスポンジローラーと、前記空隙の上方に設けられ、前記搬送装置の前記空隙を通過する包装物に投光する投光装置と、前記空隙の下方に設けられ、前記包装物及び空隙を通過した光を受光するラインセンサカメラと、を備える撮像装置と、前記ラインセンサカメラで撮像された画像を受信し、該画像を合成した合成画像に基づいて、前記包装物内の前記検査対象物の個数を計数し、前記計数された計数値が許容個数範囲内であるか否かを判定する画像計数装置と、前記計数値が前記許容個数範囲外であると判定されると、該判定された包装物を前記搬送装置のラインから排出する排出装置と、を備えたことを特徴とする個数検査装置とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a plurality of packages in which a plurality of objects to be inspected are packaged in a translucent packaging and filled with a translucent liquid, and are individually conveyed at intervals. A conveying unit arranged in series, and arranged so that a linear gap is formed between the plurality of conveying units, and opposed to the conveying device at a certain interval above the conveying device and provided, and a sponge roller sandwiching from above said package with said conveyor device while rotating to eliminate overlapping of the upper and lower of said test object in said packaging, provided above the gap An imaging device comprising: a light projecting device that projects light on a package that passes through the gap of the transport device; and a line sensor camera that is provided below the space and receives light that has passed through the package and the space. And captured by the line sensor camera. The number of the inspection objects in the package is counted based on the synthesized image obtained by synthesizing the images, and it is determined whether or not the counted value is within the allowable number range. And a discharge device that discharges the determined package from the line of the transport device when the count value is determined to be out of the allowable number range. The number inspection device.
請求項１における「包装物」の包装素材としては、ポリプロピレン、ビニル等を使用することが挙げられる。「線状の空隙」は、搬送方向と直交する方向に形成されることが好ましい。「投光装置」が投光する光としては、ハロゲン光を使用することが挙げられる。投光方向は上下方向のいずれでもよいが、上方から下方への投光が好ましい。「ラインセンサカメラ」とは、前記空隙に運ばれた包装物の表面を線視野で捉え、一定ピッチ毎に平均したスキャニングを行い、１つの包装物について複数の画像信号を出力するものである。「合成画像」は、線視野で出力された画像を一つの画像として合成したものであり、当該一つの合成画像は、少なくとも一つの包装物を情報として含んでいる。画像計数装置は、合成画像の光の濃淡を基に、包装物内の検査対象物に対応する画素値を参照することで、包装物内に含まれている検査対象物の個数を計数する構成が好ましい。 Examples of the packaging material of the “package” in claim 1 include use of polypropylene, vinyl and the like. The “linear void” is preferably formed in a direction orthogonal to the transport direction. Use of halogen light is an example of the light projected by the “light projecting device”. The light projecting direction may be either the vertical direction, but light projecting from above to below is preferable. The “line sensor camera” captures the surface of the package carried in the gap with a line field of view, performs scanning averaged at a constant pitch, and outputs a plurality of image signals for one package. A “composite image” is an image that is output in a line field of view as a single image, and the single composite image includes at least one package as information. The image counting device is configured to count the number of inspection objects included in the package by referring to pixel values corresponding to the inspection objects in the package based on the light intensity of the composite image. Is preferred.
「許容個数範囲」には１つの正整数値（例えば１０）である場合も含むし、正整数の範囲（例えば１０〜１２）の場合も含む。画像計数装置が、計数値が許容個数範囲内であるか否かを判定し、計数値が許容個数範囲外であると判定されると、排出装置が、許容個数範囲外であると判定された包装物を搬送装置のラインから排出するので、これにより、例えば、１０個入りの検査対象物を包む包装物を製造するラインにおいて、１０個を許容数値として画像計数装置に記憶させておけば、１０個以外の検査対象物が内装された包装物は、排出装置により、ライン外に排出されることになるので、正確な個数の検査対象物が含まれた包装物を正確に市場に納品することが出来るのである。「排出装置」が、包装物をライン外に排出する方法の一例を次に挙げる。即ち、複数の搬送部（例えばコンベアベルト）のうち、一つの搬送部の一端を上方向に可動な構成とし、ライン外に排出される包装物が当該搬送部に差し掛かかる直前に、当該搬送部の一端を上方向に移動させることにより、包装物を搬送部の下部に排出する方法が考えられる(図２参照)。 The “allowable number range” includes a case of one positive integer value (for example, 10) and a case of a positive integer range (for example, 10 to 12). The image counting device determines whether or not the count value is within the allowable number range. If the count value is determined to be outside the allowable number range, the discharge device is determined to be outside the allowable number range. Since the package is discharged from the line of the conveyance device, for example, in the line for manufacturing the package that wraps 10 inspection objects, if 10 are stored in the image counting device as an allowable value, The package in which inspection objects other than 10 are installed is discharged out of the line by the discharge device, so that the package containing the correct number of inspection objects is delivered to the market accurately. It can be done. An example of a method in which the “discharge device” discharges the package out of the line is given below. That is, one end of one of the plurality of transport units (for example, a conveyor belt) is configured to be movable upward, and the transport immediately before the package to be discharged out of the line reaches the transport unit. A method of discharging the package to the lower part of the transport unit by moving one end of the unit upward (see FIG. 2) can be considered.
前記画像計数装置は、前記合成画像の濃淡を検出し、該濃淡により、前記検査対象物に対応する画素値の参照処理を行う画像識別手段と、当該画像識別手段により参照した画素値を基に、前記包装物内の検査対象物の個数を識別する対象物個数識別手段と、を備えることが好ましい。 Prior Symbol image counting device detects the density of the composite image, by the shading, based on the image identification means for performing a process of referring the pixel value corresponding to the inspection target, the pixel values referred to by the image identification means It is preferable to further include an object number identifying means for identifying the number of inspection objects in the package .
前述の場合には、検査対象物の個数の計数を画像の濃淡を基に行っているので、包装物内に複数の対象物が縦に重なりあっている場合は、個数の計数を正確に行うことが難しくなる。この問題に対処する為に、包装物がラインセンサカメラ上部に差し掛かる前に、包装物をローラで押さえ、包装物の平面部の形状を平たくすることにより、検査対象物同士の縦の重なりを防止することが好ましい。 When the foregoing, since the performing counting of the number of inspection object based on the contrast of images, when a plurality of objects in the package is overlap vertically, the exact count of the number It becomes difficult to do. To deal with this problem, before the package reaches the top of the line sensor camera, press the package with a roller and flatten the shape of the flat part of the package, so that the vertical overlap between the objects to be inspected is achieved. It is preferable to prevent.
前記包装物に複数種類の検査対象物が包装されたものに適用する個数検査装置において、前記画像計数装置は、前記合成画像を基に、前記検査対象物の形状を識別することにより、前記検査対象物の種類を特定する種類識別手段を備え、前記複数種類の検査対象物のそれぞれについて、個数を計数し、少なくとも１種類の検査対象物の計数値が前記許容範囲外であると判定されると、該判定された包装物を前記排出装置で排出することを特徴とすることが好ましい。
請求項２に記載の発明は、検査対象物を透光性の液体とともに透光性包装で包装した包装物を、複数個直列に整列する搬送部を有する搬送装置により搬送するステップと、前記包装物をスポンジローラーおよび前記搬送装置の間に通過させ、スポンジローラーを回転させながら前記搬送装置とで前記包装物を上から挟むことにより、前記包装物内の前記検査対象物の上下の重なりを解消させるステップと、前記搬送部間に形成された線状の空隙の上方から投光し、前記包装物及び空隙を通過した光を、前記空隙の下方に設けられたラインセンサカメラにより受光して前記包装物内の前記検査対象物を撮像するステップと、前記ラインセンサカメラで撮像された画像を合成した合成画像に基づいて、前記包装物内の前記検査対象物の個数を計数するステップと、前記計数された計数値が許容個数範囲内であるか否かを判定するステップと、前記計数値が前記許容個数範囲外であると判定されると、該判定された包装物を前記搬送装置のラインから排出するステップと、を備えたことを特徴とする個数検査方法である。
In the number inspection apparatus applied to a package in which a plurality of types of inspection objects are packaged in the package, the image counting apparatus is configured to identify the shape of the inspection object based on the composite image. Kind identification means for identifying the type of the object is provided, the number of each of the plurality of types of inspection objects is counted, and the count value of at least one type of inspection object is determined to be outside the allowable range. It is preferable that the determined package is discharged by the discharge device.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a step of transporting a package in which an inspection object is packaged in a translucent package together with a translucent liquid by a transport device having a transport unit that aligns a plurality of the test objects in series. object is passed through between the sponge roller and the conveying device, by sandwiching from above said package with said conveyor device while rotating the sponge roller, the overlap of the upper and lower of said test object in said package A step of canceling, and projecting light from above the linear gap formed between the conveying sections, and receiving light that has passed through the package and the gap by a line sensor camera provided below the gap. The number of the inspection objects in the package is counted based on a composite image obtained by combining the image captured by the line sensor camera with the step of imaging the inspection object in the package. Determining whether the counted value is within the allowable number range, and determining that the counted value is outside the allowable number range, And a step of discharging from the line of the transfer device.
「前記合成画像を基に、前記検査対象物の形状を識別することにより、前記検査対象物の種類を特定する種類識別手段」とは、例えば複数種類のおでんが包装された包装物を製造するラインにおいて、合成画像を基に、特定の丸い形を識別したら「卵」、特定の三角形の形を識別すると「こんにゃく」、特定の円形状の形を識別すると「大根」といったように、特定の形状により、その形状のものがなにかを識別する手段である。「複数種類の検査対象物のそれぞれについて、個数を計数し、少なくとも１種類の検査対象物の計数値が許容範囲外であると判定されると、該判定された包装物を前記排出装置で排出する」とあるが、例えば、複数種類の具材を含むおでん、即ち、「ちくわ」、「卵」、「こんにゃく」、「大根」の４種類の具が液体に浸った状態で市場に納品される包装物を製造するラインにおいて、画像計数装置が、種類識別手段により、「ちくわ」、「卵」、「こんにゃく」、「大根」の計４種類について、形状認識によってその種類を識別し、それぞれの種類の具の計測数が、設定された個数分、包装物に含まれていることを識別しない限り、包装物は排出装置により、ライン外に排出されることになる。 “Type identification means for identifying the type of the inspection object by identifying the shape of the inspection object based on the composite image” refers to, for example, manufacturing a package in which a plurality of types of oden are packaged. In the line, based on the composite image, a specific round shape is identified as “egg”, a specific triangular shape is identified as “konjac”, a specific circular shape is identified as “radish”, and so on. It is a means for identifying what the shape is based on the shape. “For each of a plurality of types of inspection objects, the number is counted, and if it is determined that the count value of at least one type of inspection object is outside the allowable range, the determined package is discharged by the discharge device. For example, oden containing multiple types of ingredients, that is, “Chikuwa”, “egg”, “konnyaku”, and “daikon radish” are delivered to the market in a state of being immersed in liquid. In the line that manufactures the package, the image counting device identifies the types of the four types of “Chikuwa”, “Egg”, “Konnyaku”, and “Daikon” by the type identification means by shape recognition. Unless the number of measured items of this type is determined to be included in the package, the package is discharged out of the line by the discharge device.
請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、Ｘ線を使用せずに、ラインセンサカメラで撮像された画像を合成した合成画像に基づいて、検査対象物の個数を計数するので、包装物内に透明な液体が充填された検査対象物についても、自動計数をすることが可能である。従来、包装物内に透明な液体が一緒に充填されている検査対象物は、目視で確認する以外方法がなかったので、人件費の削減にもなる。また、画像計数装置は、計数値が許容個数範囲内であるか否かを判定し、計数値が許容個数範囲外であると判定すると、排出装置により判定された包装物を搬送装置のラインから排出するので、これにより、正確な個数の検査対象物が含まれた包装物のみを市場に納品することが出来る。 According to the first and second aspects of the invention, the number of inspection objects is counted based on a composite image obtained by combining images captured by a line sensor camera without using X-rays. It is also possible to automatically count the inspection object in which the package is filled with a transparent liquid. Conventionally, the inspection object in which the package is filled with a transparent liquid has no method other than visual inspection, so that labor costs can be reduced. Further, the image counting device determines whether or not the count value is within the allowable number range, and determines that the count value is out of the allowable number range, the package determined by the discharge device is removed from the line of the transport device. As a result, only a package containing an accurate number of inspection objects can be delivered to the market.
画像計数装置は、合成画像の濃淡を検出し、その濃淡により、検査対象物に対応する画素値を参照する画像識別処理手段を行うことが好ましいので、画像計数装置に予め検査対象物に対応する画素値を記憶させ、当該画像識別手段により参照した画素値を基に対象物個数識別手段を行うことにより、包装物内の検査対象物の個数の識別を容易に行うことが出来る。また、包装物は、透光性包装が為されているので、包装物内部にある検査対象物でも、投光装置により投光した包装物をラインセンサカメラでスキャニングすることによって、特定の画素値として識別することが可能であり、また、包装物に装飾が施されている場合でも、その装飾も透光性である限り、包装物内部の対象物の個数を計数することが出来るのである。 Images counting device detects the density of the composite image, due to the shade, so it is preferable to perform the image identification processing means for referring to the pixel values corresponding to the test object, corresponding to a pre-inspection object in the image counting device By storing the pixel value to be stored and performing the object number identifying means based on the pixel value referred to by the image identifying means, the number of inspection objects in the package can be easily identified. In addition, since the package is translucent, a specific pixel value can be obtained by scanning the package projected by the projector with a line sensor camera even for an inspection object inside the package. Even if the package is decorated, the number of objects in the package can be counted as long as the decoration is also translucent.
合成画像を基に、前記検査対象物の形状を識別することにより、検査対象物の種類を特定する種類識別手段を備えることが好ましいので、例えば、包装物に様々な形状を持つ検査対象物が内装されている場合でも、様々な形状を持つ検査対象物の各々について個数の自動計数をすることが可能となる。そして、この自動計数により、少なくとも１種類の検査対象物の計数値が許容範囲外であると判定されると、判定された包装物が排出装置で排出されるので、様々な形状を持つ各々の検査対象物のうち、正確でない個数のものがあれば、ライン外に排出することができ、その結果、検査対象物の個数が正確に含まれていない包装物が納品されることを防止することが出来る。全部の種類の検査対象物の計数値が許容範囲外であると判定される場合、ライン外に排出する場合も含む。 The synthetic image based on, by identifying the shape of the inspection object, so Rukoto includes a type identifying means for identifying a kind of the inspection object is preferred, for example, the test object having various shapes packaging Even when an object is installed, the number of objects to be inspected having various shapes can be automatically counted. And if it is determined by this automatic counting that the count value of at least one kind of inspection object is outside the allowable range, the determined package is discharged by the discharge device, so each of the various shapes has various shapes. If there is an inaccurate number of objects to be inspected, they can be discharged out of the line, and as a result, packages that do not contain the exact number of objects to be inspected are prevented from being delivered. I can do it. In the case where it is determined that the count values of all types of inspection objects are outside the allowable range, the case of discharging out of the line is included.
（実施形態）
以下、図１〜図１４を用いて本発明の実施形態の個数検査装置１について説明する。より具体的には、この個数検査装置１は、パック袋２内に水とともに密閉され、殻が除去されて茹でられた鶉卵３の個数が正確か否かを検査する装置である。図１は、鶉卵３入りの透光性のパック袋２（ここでは横１００ｍｍ×縦１６０ｍｍ）を表している。本実施形態では、パック袋２は、１袋に鶉卵３が１０個入りとなっているが、この個数は限定されるものではない。
(Embodiment)
Hereinafter, the number inspection apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. More specifically, the number inspection apparatus 1 is an apparatus for inspecting whether or not the number of
個数検査装置１は、大きくは、搬送装置４と、撮像装置５と、供給機６とを備え、毎秒２個の検査速度でパック袋２の検査を行うものである。
The number inspection apparatus 1 generally includes a
この搬送装置４は、図２、図３に示す通り、パック袋２を一定の間隔又は任意間隔を置いて搬送するものであり、パック袋２が下方に落ちない所定の間隔の隙間が形成された１対のローラ６ａ，６ｂを備えた供給機６と、供給機６と直列に配置され複数（４本）のベルト７ａ，７ｂを備え直列に配置される複数（２本）の撮像用コンベア８ａ，８ｂと、撮像用コンベア８ａ，８ｂと直列に配置され複数（２本）のベルト９を備えた排出用コンベア１０を備えている。供給機６、撮像用コンベア８ａ，８ｂ、排出用コンベア１０は搬送速度が同期するように制御されている。１対のローラ６ａ，６ｂは角度が傾斜して配置されてパック袋２が中央に寄せられて一列になるようにし、また、ローラ間隙は比較的狭く形成し、供給機６上ではパック袋２が転動、揺動し難くするように供給するようになっている。パック袋２は、供給機６、撮像用コンベア８ａ，８ｂ、排出用コンベア１０の順番に搬送されることになる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
撮像用コンベア８ａ，８ｂは、前コンベア８ａと後コンベア８ｂの２本のコンベアから構成されている。前コンベア８ａ、後コンベア８ｂは４本のベルトを備えている。前コンベア８ａと後コンベア８ｂの間には、搬送方向と直交する方向に線状の空隙Ｔが設定されている。この空隙Ｔは、３ｍｍ〜５ｍｍの範囲で設定されることが好ましい。５ｍｍより大きくなるとパック袋２の搬送時に振動が生じ、撮影された画像にぶれが生じる。これらの前コンベア８ａ、後コンベア８ｂ共に、光が反射しない無光沢な構成で形成することが好ましい。前コンベア８ａ、後コンベア８ｂ、及び排出用コンベア１０の両端部には、それぞれ、複数（一対）のプーリ１１が設けられている。前コンベア８ａの中央部に追加のプーリ１１ａを設け、パック袋２の通過の際、ベルトがへこんでしまうことを防止している。前コンベア８ａの左端のプーリ１１及び後コンベア８ｂの右端のプーリ１１は、即ち、空隙Ｔに近いプーリ１１は、他端のプーリに対して小口径に設定され、パック袋２の乗り移りのショックを軽減している。
The
搬送装置４は、図２及び図３に示す通り、複数のプーリ１１を備えた複数の駆動軸１２、駆動モータ１３a、駆動モータ１３ｂを備えている。駆動モータ１３aはチェーン１３ｃを介して撮像用コンベア前コンベア８ａ及び後コンベア８ｂを駆動するものであり、駆動モータ１３ｂはチェーン１３ｄを介して排出用コンベア１０を駆動するものである。図８に示す通り、駆動モータ１３a及び駆動モータ１３ｂは、電気制御盤１４により制御されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図２に示す通り、撮像装置５は、空隙Ｔの上方にハロゲン光を投光する投光装置１５と、空隙Ｔの下方に設けられ投光装置１５により垂直下方に投光されパック袋２を通過した光を受光し、一定ピッチで画像を撮像するラインセンサカメラ１６（ここでは白黒ラインセンサカメラ）を備えている。ラインセンサカメラ１６は、空隙Ｔをパック袋２が通過するときに、画像を撮像するように制御される。ラインセンサカメラ１６の視野は０．３ｍｍ×１５０ｍｍに設定されている。投光装置１５の下位部にはハロゲン光を拡散する為の拡散板１７が設けられている。投光装置１５、ラインセンサカメラ１６は共に、防塵ケース１８、１９に収容されている。また、投光装置１５の左上部には、冷却ファン２０が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
個数検査装置１には、鶉卵３をパック袋２に包装する工程を行う包装装置(図示略)が接続されており、この包装装置（図示略）から、パック袋２が供給機６に運びこまれる。包装装置（図示略）は、鶉卵３を同時に２つのパック袋２に包装するものであり、その結果、２つのパック袋２が供給機６に同時に運び込まれることになる。供給機６は、図７に示す通り、同時に運ばれてくる２つのパック袋２を一定の間隔を置いて１列に整列させる整列装置としての役割も備えている
The number inspection device 1 is connected to a packaging device (not shown) that performs the process of packaging the
個数検査装置１は、ラインセンサカメラ１６でパック袋２をスキャニングした画像を受信し、その画像の合成処理を行い、合成画像２１(図１４参照)に基づいて、パック袋２内に内装された鶉卵３の個数を計数し、計数された個数が所定個数（ここでは１０個）であるか否かを判定する画像計数装置２２と、前記した合成画像２１を表示するディスプレイ２３と、を設けている。
The number inspection apparatus 1 receives an image obtained by scanning the
個数検査装置１は、前コンベア８ａの上部には、スポンジローラー２４が備えている。このスポンジローラー２４は、駆動モータ１３eによりチェーン１３ｆを介して駆動され、撮像用コンベア８ａの搬送速度と同じ速度になるような回転速度に設定されて、パック袋２内の鶉卵３の重なりによって、一定以上の高さを持ったパック袋２を押さえこみ、鶉卵３の重なりを解消するものである。図８に示す通り、駆動モータ１３eは、電気制御盤１４により制御されている。また、前コンベア８ａの横部には、パック袋２が通過したことを検出するセンサであるロータリーエンコーダ２５が設けられている。ロータリエンコーダ２５からの信号に同期して撮像装置５が６４０×５５０画素の画像を撮像する。尚、排出用コンベア１０の両端部のうち、一端部は、図２及び図６に示す通り、他端部を揺動軸として上方向に可動し、この可動により形成される開口部２６ａに、搬送装置４のラインから搬送されるパック袋２を、排出口２６ｂに排出するようにしている。尚、この上方向への移動は、シリンダ１３ｇにより行われる。
The number inspection apparatus 1 includes a
前記した画像計数装置２２は、図８の通り、ラインセンサカメラ１６からの画像信号の処理を司るマイクロコンピュータを備え、ＣＰＵ２７、ＲＡＭ２８、ＲＯＭ２９、カウンタ３０、タイマ３１、ハードディスク等から構成された記憶装置３２、入出力インタフェース３３をバス３４により相互に接続したものである。入出力インタフェース３３には、電気制御盤１４、ラインセンサカメラ１６、ディスプレイ２３、ロータリーエンコーダ２５等が接続され、各種の入力信号や出力信号が入出力されるようになっている。
As shown in FIG. 8, the
次に撮像装置５及び画像計数装置２２が行う動作について説明する。供給機６、撮像用コンベアの前コンベア８ａを通過したパック袋２は、次に空隙Ｔに差し掛かる。空隙Ｔに差し掛かったパック袋２は、上部から投光装置１５でハロゲン光により照射される。そして、投光装置１５により投光されたパック袋２は、空隙Ｔの下部からラインセンサカメラ１６によりスキャニングされる。パック袋２が空隙Ｔに差し掛かる前に、ロータリーエンコーダ２５上をパック袋２が通過すると、ロータリーエンコーダ２５が、当該通過を検出して、ラインセンサカメラ１６に検出信号を送信し、ライセンサカメラ１６は、この検出信号を基にパック袋２が空隙Ｔに差し掛かったタイミングでスキャニングすることが出来る。ラインセンサカメラ１６は、パック袋２の表面を線視野で捉え、一定ピッチ毎に平均したスキャニングを行い、画像信号として出力するものであり、本実施形態においては、空隙Ｔにパック袋２が差し掛かると、パック袋２を０．２ｍｍ毎にスキャニングする構成にすると好適である。このようにラインセンサカメラ１６は、パック袋２を０．２ｍｍ毎にスキャニングするので、空隙Ｔの幅は０．２ｍｍ以上とするのが好ましい。仮に、空隙Ｔの幅が０．１ｍｍであったとすると、パック袋２と一緒にベルトの端部もスキャニングされることになってしまい、これにより、画像計数装置２２がパック袋２内の鶉卵３を計数する際に邪魔になるからである。前記したラインセンサカメラ１６でスキャニングすることにより、水平方向において、画素値が多く高分解能な画像取り込みができる。尚、ラインセンサカメラ１６は、前記したように、一定ピッチ毎に平均したスキャニングを行うものなので、ラインセンサカメラ１６上ではパック袋２を安定した姿勢で一定速度で進ませる必要がある。ここでは、ラインセンサカメラ１６が、０．２ｍｍ毎にスキャニングする構成としたが、この数値は限定されるものではない。
Next, operations performed by the
次に、画像計数装置２２のＣＰＵ２７により行われる画像処理について図９のフローチャートにて説明する。画像処理は、空隙Ｔを１袋のパック袋２が通過する毎に１回行われる処理である。画像処理が開始されると、先ず、ラインセンサカメラ１６のシャッターを切る距離が０．２ｍｍ毎に設定されていて、１つのパック袋２についてスキャニングした複数の画像をラインセンサカメラ１６から受信する(Ｓ１００)。次に、Ｓ１００によりラインセンサカメラ１６から受信した複数の画像を基に、１つのパック袋２に対応する１つの画像である合成画像２１を作成する(Ｓ１１０)。図１４は、合成画像２１の１例を示す図である。図１４に示す通り、１つの合成画像２１には、１袋のパック袋２内の情報が含まれるようにする。この合成画像２１の画素値は、１０００画素の画像である。尚、合成画像２１の前記画素値は限定されるものではない。次に、画像計数装置２２は、Ｓ１１０により作成した合成画像２１を基に、画像の明度の濃淡を検出し、濃淡により、鶉卵３に対応する画素値の参照処理を行う(Ｓ１２０)。Ｓ１２０による参照処理を行う為には、予め、画像計数装置２２に、鶉卵３に対応する画素値を記憶しておく必要がある。Ｓ１２０の参照処理を行った後、１袋のパック袋２内に何個の鶉卵３が包装されているかを識別する個数識別処理を行う(Ｓ１３０)。Ｓ１３０の処理を終えると、リターンに抜ける。画像計数装置２２による画像処理によれば、毎秒約２袋のパック袋２内の鶉卵３の個数を識別することが出来る。
Next, the image processing performed by the
パック袋２がスタンドパック構造で、内部で鶉卵３が重なり易い状態で、ラインセンサカメラ１６にスキャニングされると、Ｓ１３０によりパック袋２内の複数の鶉卵３が１個の鶉卵として認識されてしまう可能性があるので、前記したスポンジローラー２４により、鶉卵３の重なりを防止しているのである。また、ラインセンサカメラ１６を空隙Ｔの下部に設けている理由は、ハロゲン光による光を下部から上部に向けて投光して、ラインセンサカメラ１６により上部でスキャニングする構成であると、パック袋２内の液体の上部に浮力で浮き上がった気泡が支障となり、Ｓ１３０により、正確に鶉卵３の個数を認識し難くなるという問題が生じる可能性があるからである。
When the
パック袋２の外表面には、図１に示すような活字を含む装飾が印刷されているが、投光装置１５により投光された光がその装飾を透過するので、Ｓ１２０により鶉卵３の画素値を参照する際に、装飾が支障になることはない。色の濃い装飾が為されている場合には、ある一定以上の光量でないと、投光装置１５により投光された光が装飾を透過せずに、装飾自体が影として認識されてしまい、パック袋２内の鶉卵３の画素値を認識することができないといった事態が生じる場合がある。その場合には、投光装置１５が発する光量を適宜調整可能にすると好適である。本実施形態においては、投光装置１５としてのハロゲン光を発する発光体を３個有しており、光量を調整する為には、この発光体の点灯数により調整することが出来る。
The decoration including the type shown in FIG. 1 is printed on the outer surface of the
図９で説明した画像処理が行われると、画像計数装置２２のＣＰＵ２７による図１０に示す排出処理のフローチャートを行う。排出処理が開始されると、前述のＳ１３０により識別した１袋のパック袋２内に内装されている鶉卵３の個数が１０個であるか否か判定する(Ｓ２００)。ここで肯定判定が為されると、リターンに抜ける。Ｓ２００にて否定判定が為されると、排出用コンベア１０の移動処理が行なわれる(Ｓ２１０)。排出用コンベア１０移動処理とは、駆動モータ１３ｂにより、図６の点線で示す通り、排出用コンベア１０を一時的に１端部を軸として上方向に揺動し、規格数である１０個ではない個数、例えば、数個多いもの或いは少ないものである鶉卵３が包装されたパック袋２を排出口２６ｂに収容し、排出用コンベア１０を元の位置に復帰させる処理である。排出口２６ｂに収容され誤った個数が収容されたパック袋２内の鶉卵３は、再度、包装装置により包装される工程に戻され、鶉卵３が廃棄されるわけではなく、製品の無駄になることはない。尚、Ｓ２００により肯定判定が為されたパック袋２、即ち、正確な個数の鶉卵３が含まれたパック袋２については、撮像用コンベア８ａ，８ｂを通過した後、そのまま、排出用コンベア１０を揺動させずに通常の位置にある図６の実線で示す排出用コンベア１０上を通過し、市場に提供されることになる。
When the image processing described with reference to FIG. 9 is performed, a flowchart of the discharge processing illustrated in FIG. 10 by the
画像計数装置２２での検査パラメータについて図１１を参照して説明する。ディスプレイ２３上で「２値化レベル％」，「袋底オフセットｍｍ」を指定することができる。値を変更すると「ランク更新」ボタンが赤色に変わる。「ランク更新」ボタンを押すと変更された値が測定に反映される。検査パラメータは電気制御盤１４で変更することもできる。「ランクロード」，「ランクセーブ」は検査パラメータをパラメータファイルとしてファイリングすることができる。「測定テスト」ボタンはスタッフモードで選択することができる。「測定テスト」ボタンはディスプレイ２３に表示されているパック袋２の測定テストを行うことができる。このボタンにより検査パラメータの効果を確認することができる。「２値化レベル％」は鶉卵３の輪郭を検出するレベルを指定する。０．１から９９．９％の値を指定することができる。値を小さくすると鶉卵３の輪郭を分離する効果が上がるが、濃淡が薄い鶉卵３の画像は検出することができなくなる。値を大きくすると、濃淡が薄い鶉卵３を検出する効果が上がるが、隣同士の鶉卵３の画像がくっついて１個として数えてしまうことがあるので、適宜の値で調整できるようになっている。「袋底オフセットｍｍ」はパック袋２の底部の幅を指定する。パック袋２の画像ではディスプレイ２３右側の暗く表示される部分の幅を示す。パック袋２の底部は表面印刷が濃く黒っぽく撮像されるために鶉卵３の誤検出の原因になる。底部の幅を指定して誤検出を防いでいる。パック袋２の全体が透明に撮像される場合は、０ｍｍに指定する。
Inspection parameters in the
画像設定メニューの表示画面について図１２を参照して説明する。
「測定」パネルは自動運転におけるパック袋２の測定の画像処理パラメータを詳細に設定するものである。
「測定テスト」ボタンはディスプレイ２３に表示されているパック袋２のテストを行うことができる。このボタンにより測定パラメータや検査パラメータの効果を確認することができる。
「外形検出２値化レベル％」はパック袋２の外形を認識するための閾値を指定する。パック袋２の外形を認識してパック袋２の回転補正と鶉卵３の個数の測定範囲を限定する。
「画像保存」ボタンを押して所定色表示のON状態にすると、測定したパック袋２の画像をすべてファイルに保存する。
「NG保存」ボタンを押して所定色表示のON状態にすると、パック袋２の測定結果で本ボタン下の個数で指定した値と異なる測定個数の時にのみファイルに保存する。
「結果固定」ボタンを押して緑色表示のON状態にすると、パック袋２の測定結果にかかわらず本ボタン右で指定した個数を結果として表示出力する。電気制御盤１４のコンベア制御の調整に使用することができる。
「画像」パネルはカメラ画像の制御を行うものである。
「ライブ」ボタンを押すと、「ポーズ」ボタンに切り替わり、「ポーズ」ボタンを押すと、「ライブ」ボタンに切り替わり、この「ライブ」，「ポーズ」ボタンは、カメラ入力画像の表示を静止画／動画に切り替えることができる。
「ロード」，「セーブ」は画像ファイルの画像をロード、表示画像のファイルセーブを行うことができる。
「露光時間」はラインセンサカメラ１６の画像取込時間を調整することができる。ボタンの右側の[msec]時間で露光時間を変更して「露光時間」ボタンを押すと変更が更新される。露光時間を短くすると取込画像は暗くなり、長くすると明るくなる。長くし過ぎると画像取込時間が間に合わなくなって正常な画像を取り込めなくなる。
「表示」パネルは画像の評価を行うものである。
「画面印刷」，「画面セーブ」は表示画像のグラフィック表示も含めて印刷や画像ファイリングすることができる。印刷を行うにはパソコンのプリンタ設定を正しく行う必要がある。
「２Ｄプロフ」は表示画像に水平，垂直の罫線を表示して罫線上の輝度データを波形表示することができる。マウスで画像をクリックすると罫線を移動することができる。
「寸法」ボタンを選択すると「距離測定メニュー」が表示されて、画像の寸法測定を行うことができる。
「エンハンス」パネルはカメラ画像表示のコントラストを調整するものである。運転中は必ずＯＦＦとする。
「エンハンス」ボタンを選択すると「ゲイン」，「オフセット」の調整が有効になってコントラストを手動調整することができる。
「オート」ボタンを選択すると「範囲」で指定した矩形内の輝度を調べてコントラストが最大になるように「ゲイン」，「オフセット」を自動設定する。
「範囲」ボタンを選択すると「領域設定メニュー」が表示されて「オート」による自動エンハンスの対象範囲矩形を指定することができる。
The display screen of the image setting menu will be described with reference to FIG.
The “Measurement” panel is used to set image processing parameters for measuring the
The “measurement test” button can test the
“Outline detection binarization level%” designates a threshold value for recognizing the outline of the
When the “save image” button is pressed to turn on the display of the predetermined color, all measured images of the
When the “Save NG” button is pressed and the predetermined color display is turned ON, the measurement result of the
When the “fix result” button is pressed to turn on the green display, the number specified on the right of this button is displayed and output as a result regardless of the measurement result of the
The “image” panel controls the camera image.
Press the “Live” button to switch to the “Pause” button, and press the “Pause” button to switch to the “Live” button. These “Live” and “Pause” buttons change the display of the camera input image to a still image / You can switch to video.
“Load” and “Save” can load an image file and save a display image.
The “exposure time” can adjust the image capture time of the
The “Display” panel is used to evaluate images.
“Screen Print” and “Screen Save” can be printed and filed, including graphic display of the displayed image. To perform printing, it is necessary to correctly set the printer settings of the personal computer.
The “2D profile” can display horizontal and vertical ruled lines on the display image and display the luminance data on the ruled lines as a waveform. Click on the image with the mouse to move the ruled line.
When the “dimension” button is selected, a “distance measurement menu” is displayed, and the dimension of the image can be measured.
The “Enhance” panel adjusts the contrast of the camera image display. Always turn off during operation.
When the “Enhance” button is selected, the “Gain” and “Offset” adjustments are enabled and the contrast can be manually adjusted.
When the “Auto” button is selected, “Gain” and “Offset” are automatically set so that the brightness in the rectangle specified by “Range” is checked and the contrast is maximized.
When the “range” button is selected, an “area setting menu” is displayed, and a target area rectangle for automatic enhancement by “auto” can be designated.
図１３は、ディスプレイ２３の表示例である。パック袋２の輪郭及び計数される鶉卵３の画像は黒色で表示され、計数される範囲は測定範囲枠４１で囲まれる通り表示されている。鶉卵３を認識する為の画素値、及び大きさは、メニュー３５の各種メニューボタン３６により設定可能となっている。また、測定範囲枠４１の範囲もメニューボタン３６により調整可能である。これにより、どのような形状のパック袋２内も計数することが可能となるのである。パック袋２のうち、鶉卵３の画素値と近い画素値として検出される可能性のある部位を、ディスプレイ２３上で計数しない範囲として設定することにより、鶉卵３の画像でない箇所を誤検出してしまうことを防ぎ、より正確に鶉卵３の個数を判断することが出来る。パック袋２内の上端部（図では左側領域）は、鶉卵３と近い画素値で検出される可能性があるので、計数する範囲として設定していない。また、パック袋２の底は、鶉卵３が入ることはないので、この間はオフセットＯＦＦということで計測しない領域である。
FIG. 13 is a display example of the
上記メニューボタン３６により、合成画像２１の鶉卵３の画像の輪郭を検出するレベルの「閾値」を指定することが出来る。この閾値の値を小さくし過ぎると、多少、鶉卵３同士が重なっていても、鶉卵３の輪郭を検出することができ、それにより、一つ一つの卵を分離して認識できる効果が上がるが、画素値が小さい鶉卵３は検出することができなくなる。一方、閾値を大きくし過ぎると、画素値が小さい卵は検出することができるが、多少重なった鶉卵３を分離して認識する能力が下がり、複数の鶉卵３を１個として数えてしまうことがある。この閾値は、ディスプレイ２３に表示される合成画像２１を確認しながら、適切な値に適宜調整する必要がある。
With the
図１３に示すメニュー３７の「測定中」とあるのは、画像計数装置２２の動作状態を示すメニューである。画像計数装置２２が非作動の場合には、メニュー３７には「停止中」と表示される。
In the
ラインセンサカメラ１６からの取込画像は合成画像２１としてディスプレイ２３の右下のカメラ取込画像３８に表示される（図１４参照）。コンベア進行方向は左から右になる。パック袋２の裏側から撮像しているために、ディスプレイ２３上側は進行方向に向かって右側、ディスプレイ２３下側は左側になる。パック袋２の底面はディスプレイ２３の右側、頭部はディスプレイ２３の左側になる。メニュー３９には、画像計数装置２２により計数されたパック袋２内の鶉卵３の個数が表示される。ディスプレイ２３の中央４０には回転補正してセンタリングされたパック袋２の画像が表示される。測定結果は「個数判定結果」として画面右下のメニュー３９に表示される。測定された鶉卵３の画像の個々に、測定された画像について点線円（黒に白抜きの点線円）で表示される。鶉卵３の測定範囲は測定範囲枠４１で矩形表示される。
A captured image from the
ディスプレイ２３に表示された合成画像２１は、保存や印刷も可能である。これにより、後で計数に関する問題が生じたときに、保存、印刷した画像を参照することで、問題点を探るのが容易に可能となる。更に、マウスで操作可能なポインタを操作することにより、合成画像２１からパック袋２或いはパック袋２内の鶉卵３の画像の寸法や実寸を測ること出来るようにすると好適である。
The
以上説明した本実施形態によれば、画像計数装置２２により、合成画像２１を基に、鶉卵３に対応する画素値を参照し、参照結果を基にパック袋２内の鶉卵３の個数を正確に識別することが出来る。また、Ｘ線を使用せずに、個数を計数するので、パック袋２内に透光性の液体(水)が充填された鶉卵３についても、自動計数をすることが可能である。これにより、パック袋２内の鶉卵３を目視で確認する必要がなくなり、個数の数え間違いを解消し人件費の削減にもなる。
According to the present embodiment described above, the
パック袋２は、透光性包装が為されているので、パック袋２内部にある鶉卵３でも、投光装置１５によりパック袋２を投光し、更にパック袋２を当該ラインセンサカメラ１６でスキャニングすることによって、特定の画素値として識別することが可能であり、また、パック袋２に装飾が施されている場合でも、その装飾が透光性である限り、パック袋２内部の鶉卵３を特定の画素値として識別し、個数を計数することが出来る。
Since the
パック袋２内に鶉卵３が１０個以外の正確でない個数含まれたパック袋２については、図１０に示す排出処理で、排出用コンベア１０を上方向に移動させ、ライン外に排出することにより、鶉卵３の個数が合っていないパック袋２が納品されることを防止出来る。
For the
図７に示す供給機６は、１袋毎にパック袋２を間隔を開けて搬送するので、ラインセンサカメラ１６により線視野で捉えた一つの画像に、２つのパック袋２が含まれることはなく、画像計数装置２２が１袋毎正確に鶉卵３の個数を計数することが出来る。
Since the feeder 6 shown in FIG. 7 conveys the
以上、本実施形態の好適な実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではないことは無論であり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で多くの変更などをし得ることは当業者であれば当然である。
(１)本実施形態の個数検査装置１では、鶉卵３を例に挙げたが、パック袋２内に内装された各種の野菜類、果実類、農産物等にも適用が可能である。また、パック袋２内の内装物の種類に応じて適宜な設定変更が可能である。パック袋２内に充填される液体についても、その液体が透光性であれば、水以外でも含まれる。
(２)本実施形態では、画像計数装置２２により、パック袋２内の鶉卵３の個数を識別可能としたが、例えば、パック袋２内におでんの具（例えば、大根、こんにゃく、ちくわ）等の複数種類の形状のものが含まれたものについては、各々の形状毎の個数の識別が可能である。
Although the preferred embodiment of the present embodiment has been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and many modifications are possible without departing from the technical idea of the present invention. It is obvious for those skilled in the art that changes can be made.
(1) In the number inspection apparatus 1 of the present embodiment, the
(2) In the present embodiment, the number of the
１…個数検査装置 ２…包装物 ３…鶉卵 ４…搬送装置 ５…撮像装置
６…供給機 ８…撮像用コンベア １０…排出用コンベア １５…投光装置
１６…ラインセンサカメラ ２１…合成画像 ２２…画像計数装置
２３…ディスプレイ ２６…排出口 Ｔ…空隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (2)
前記搬送装置の上方で一定の間隔を開けて該搬送装置に対向して設けられ、前記包装物内での前記検査対象物の上下の重なりを排除するために回転しながら前記搬送装置とで前記包装物を上から挟むスポンジローラーと、
前記空隙の上方に設けられ、前記搬送装置の前記空隙を通過する包装物に投光する投光装置と、前記空隙の下方に設けられ、前記包装物及び空隙を通過した光を受光するラインセンサカメラと、を備える撮像装置と、
前記ラインセンサカメラで撮像された画像を受信し、該画像を合成した合成画像に基づいて、前記包装物内の前記検査対象物の個数を計数し、前記計数された計数値が許容個数範囲内であるか否かを判定する画像計数装置と、
前記計数値が前記許容個数範囲外であると判定されると、該判定された包装物を前記搬送装置のラインから排出する排出装置と、
を備えたことを特徴とする個数検査装置。 A plurality of conveying units arranged in series for individually wrapping a package filled with a translucent liquid by packaging a plurality of inspection objects with a translucent packaging; A conveying device arranged so that a linear gap is formed between them;
Provided with a certain interval above the conveying device and facing the conveying device, and with the conveying device while rotating to eliminate the upper and lower overlap of the inspection object in the package A sponge roller that sandwiches the package from above ,
A light projecting device that is provided above the gap and projects light on a package that passes through the gap of the transport device, and a line sensor that is provided below the gap and receives light that has passed through the package and the gap. An imaging device comprising a camera;
An image captured by the line sensor camera is received, the number of the inspection objects in the package is counted based on a composite image obtained by combining the images, and the counted value is within an allowable number range. An image counting device for determining whether or not
When it is determined that the count value is outside the allowable number range, a discharge device that discharges the determined package from the line of the transport device;
A number inspection apparatus comprising:
前記包装物をスポンジローラーおよび前記搬送装置の間に通過させ、スポンジローラーを回転させながら前記搬送装置とで前記包装物を上から挟むことにより、前記包装物内の前記検査対象物の上下の重なりを解消させるステップと、
前記搬送部間に形成された線状の空隙の上方から投光し、前記包装物及び空隙を通過した光を、前記空隙の下方に設けられたラインセンサカメラにより受光して前記包装物内の前記検査対象物を撮像するステップと、
前記ラインセンサカメラで撮像された画像を合成した合成画像に基づいて、前記包装物内の前記検査対象物の個数を計数するステップと、
前記計数された計数値が許容個数範囲内であるか否かを判定するステップと、
前記計数値が前記許容個数範囲外であると判定されると、該判定された包装物を前記搬送装置のラインから排出するステップと、を備えたことを特徴とする個数検査方法。 Transporting a package in which a test object is packaged in a translucent package together with a translucent liquid by a transport device having a transport section that aligns a plurality of in series.
The package was allowed to pass between the sponge roller and the conveying device, by sandwiching from above said package with said conveyor device while rotating the sponge roller, the top and bottom of the test object in the package Steps to eliminate overlap,
Light is projected from above the linear gap formed between the conveying sections, and the light passing through the package and the gap is received by a line sensor camera provided below the gap to Imaging the inspection object;
Counting the number of the inspection objects in the package based on a combined image obtained by combining the images captured by the line sensor camera;
Determining whether the counted value is within an allowable number range;
And a step of discharging the determined package from the line of the transport device when it is determined that the count value is outside the allowable number range.
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