特開 2025-7678 蒸しパン商品の検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025007678

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】蒸しパン商品の検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/95 20060101AFI20250109BHJP

   B07C 5/08 20060101ALI20250109BHJP

   B65G 47/30 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

G01N21/95 Z

B07C5/08

B65G47/30 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023109237

(22)【出願日】2023-07-03

(71)【出願人】

【識別番号】000231637

【氏名又は名称】株式会社ニップン

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(72)【発明者】

【氏名】中塚 秀育

(72)【発明者】

【氏名】氏家 崇久

【テーマコード（参考）】

2G051

3F079

3F081

【Ｆターム（参考）】

2G051AA01

2G051CA08

2G051DA06

2G051DA13

3F079AD19

3F079CA23

3F079CB29

3F079CC04

3F079DA12

3F081AA47

3F081BB03

3F081BC01

3F081CC08

3F081CE14

3F081EA15

(57)【要約】

【課題】 搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の外観を検査する検査装置であって、自動化を実現できる検査装置を提供すること。
【解決手段】 本発明は、搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の外観を検査する検査装置であって、上面カメラと、上面カメラによって撮像された上面画像に基づいて蒸しパン商品の良否及び向きを判別する判別部と、判別部による判別結果に基づいて、蒸しパン商品の上面を搬送路面に向けて下方に押圧することが可能で、且つ、当該押圧状態下で自身が搬送路面に対して平行移動または回転することで、蒸しパン商品を搬送路面上において平行移動または回転させることが可能な押圧操作体と、を備える。押圧操作体は、不良品の場合、蒸しパン商品を不良品用の搬送コースへ移動し、良品であるが向きが不適合である場合、蒸しパン商品を適合する向きに回転させる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の外観を検査する検査装置であって、
前記蒸しパン商品の上面画像を撮像する上面カメラと、
前記上面カメラによって撮像された前記上面画像に基づいて、前記蒸しパン商品の良否及び向きを判別する判別部と、
前記判別部による判別結果に基づいて、前記蒸しパン商品の上面を前記搬送路面に向けて下方に押圧することが可能で、且つ、当該押圧状態下で自身が前記搬送路面に対して平行移動または回転することで、前記蒸しパン商品を前記搬送路面上において平行移動または回転させることが可能な押圧操作体と、
を備え、
前記押圧操作体は、前記判別結果が前記蒸しパン商品を不良品と判別した際には、前記蒸しパン商品を不良品用の搬送コースへ移動するようになっており、
前記押圧操作体は、前記判別結果が前記蒸しパン商品を良品と判別し且つ前記蒸しパンの向きが不適合であると判別した際には、前記蒸しパン商品を適合する向きに回転させるようになっている
ことを特徴とする検査装置。

【請求項2】

前記蒸しパン商品の下面画像を撮像する下面カメラ
を更に備え、
前記判別部は、前記上面カメラによって撮像された前記上面画像に加えて、前記下面カメラによって撮像された前記下面画像に基づいて、前記蒸しパン商品の良否を判別するようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記押圧操作体は、中空体構造を有しており、下面を提供する下面部は、肉厚が１～３ｍｍのシリコンゴム製である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記下面は、平坦である
ことを特徴とする請求項３に記載の検査装置。

【請求項5】

前記搬送路面は、シリコーン・ポリウレタンハイブリッドで表面コーティングされたベルトである
ことを特徴とする請求項３に記載の検査装置。

【請求項6】

前記蒸しパン商品は、蒸しパンと、当該蒸しパンの下方に敷かれた矩形状の紙と、を含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。

【請求項7】

搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の上面を前記搬送路面に向けて下方に押圧することが可能で、且つ、当該押圧状態下で自身が前記搬送路面に対して平行移動または回転することで、前記蒸しパン商品を前記搬送路面上において平行移動または回転させることが可能な押圧操作体であって、
中空体構造を有しており、
下面を提供する下面部は、肉厚が１～３ｍｍのシリコンゴム製である
ことを特徴とする押圧操作体。

【請求項8】

前記下面は、平坦である
ことを特徴とする請求項７に記載の押圧操作体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の外観を検査する検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンベヤベルト等の搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品（「中華まん」等と称されるものを含み、通常は、蒸しパンと、当該蒸しパンの下方に敷かれた正方形状のグラシン紙と、を含む））の外観は、人の目視によって検査されていた。

【0003】

例えば、不良品であると判別された蒸しパン商品は、コンベヤベルト等の搬送路面上において、不良品用の搬送コースへと手動で移動される。

【0004】

また、良品であるが向きが不適合であると判別された蒸しパン商品は、手動で向きを修正される（回転される）。向きが不適合であると、例えば個包装処理がなされる場合、正方形状のグラシン紙の角部が包装シール部に噛み込まれてしまう虞がある。

【0005】

特許文献１は、搬送路上を搬送中の鶏肉について紫外線を照射することで得た画像に基づいて、羽根の検出処理を行う検査装置を開示している。（本発明との類似の程度は高くない。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２３－０３９９９５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

近年、人材不足等のために、人による商品の検査及び操作の代わりに、小型ロボットを導入することが検討ないし実践されている。

【0008】

しかしながら、蒸しパン商品は、側方から把持力を与えてしまうと、「ふわっとした」「美味しそうな」形状を損ねてしまうという懸念があった。

【0009】

本件発明者は、蒸しパン商品のコース変更や向き変更を実現するために、押圧操作体によって搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の上面を下方に軽く押圧して、当該押圧状態下で押圧操作体が搬送路面に対して平行移動または回転することによって、蒸しパン商品を搬送路面上において平行移動または回転させることが可能であることを知見した。

【0010】

更に、本件発明者は、そのような態様を実施する上で、蒸しパンの上面の「ふわっとした」「美味しそうな」形状を損なう虞を最小限に抑えた押圧操作体（ロボットハンド）の設計に取り組み、実用に足るレベルの構造決定に至った。

【0011】

本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の外観を検査する検査装置であって、自動化を実現できる検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の外観を検査する検査装置であって、前記蒸しパン商品の上面画像を撮像する上面カメラと、前記上面カメラによって撮像された前記上面画像に基づいて、前記蒸しパン商品の良否及び向きを判別する判別部と、前記判別部による判別結果に基づいて、前記蒸しパン商品の上面を前記搬送路面に向けて下方に押圧することが可能で、且つ、当該押圧状態下で自身が前記搬送路面に対して平行移動または回転することで、前記蒸しパン商品を前記搬送路面上において平行移動または回転させることが可能な押圧操作体と、を備え、前記押圧操作体は、前記判別結果が前記蒸しパン商品を不良品と判別した際には、前記蒸しパン商品を不良品用の搬送コースへ移動するようになっており、前記押圧操作体は、前記判別結果が前記蒸しパン商品を良品と判別し且つ前記蒸しパンの向きが不適合であると判別した際には、前記蒸しパン商品を適合する向きに回転させるようになっていることを特徴とする検査装置である。

【0013】

本発明によれば、人の目視による判別の代わりに、判別部による判別がなされるため、商品検査が自動化され得る。そして、人の手動操作の代わりに、押圧操作体が、蒸しパン商品の上面を搬送路面に向けて下方に押圧し、且つ、当該押圧状態下で自身が搬送路面に対して平行移動または回転することで、蒸しパン商品を搬送路面上において平行移動または回転させるため、検査結果に基づく操作をも自動化され得る。

【0014】

本発明において、前記蒸しパン商品の下面画像を撮像する下面カメラを更に備え、前記判別部は、前記上面カメラによって撮像された前記上面画像に加えて、前記下面カメラによって撮像された前記下面画像に基づいて、前記蒸しパン商品の良否及び向きを判別するようになっていることが好ましい。これによれば、蒸しパン商品の下面側の検査も自動化され得る。

【0015】

本件発明者は、当該検査装置に実装する押圧操作体の詳細について、鋭意の検討を重ね、蒸しパンの上面の「ふわっとした」「美味しそうな」形状を損なう虞を最小限に抑えた態様として、（ｉ）中空体構造であること、及び、（ｉｉ）下面を提供する下面部が、肉厚が１～３ｍｍのシリコンゴム製であること、の２つの特徴を備えることが有効であることを知見した。

【0016】

更に、本件発明者は、押圧操作体の下面が平坦であることも、好適な付加的な特徴であることを知見した。下面が平坦である態様は、製造上の容易性及びコストにおいても有利である。もっとも、本発明は、少なくとも本願出願の時点においては、例えば曲率半径が大きい凸球面ないし凹球面や低傾斜の凹円錐面の態様を排除しない。

【0017】

また、本件発明者は、押圧操作体との間で蒸しパン商品を挟み込むことになる搬送路面の材質についても検討し、シリコーン・ポリウレタンハイブリッドで表面コーティングされたベルトであることが好ましいことを知見している。もっとも、本発明は、少なくとも本願出願の時点においては、蒸しパン商品の下面（例えばグラシン紙の下面）に対してある程度の摺動性を有するあらゆる材質を排除しない。

【0018】

なお、前述の通り、蒸しパン商品は、蒸しパンと、当該蒸しパンの下方に敷かれた矩形状の紙（通常は正方形状のグラシン紙）と、を含むことが一般的である。もっとも、本発明は、少なくとも本願出願の時点においては、他の態様の蒸しパン商品を排除しない。

【0019】

本発明の検査装置における押圧操作体（のみ）についても、少なくとも本願出願の時点においては、本願による保護対象である。すなわち、本発明は、搬送路面上を搬送中の蒸しパン商品の上面を前記搬送路面に向けて下方に押圧することが可能で、且つ、当該押圧状態下で自身が前記搬送路面に対して平行移動または回転することで、前記蒸しパン商品を前記搬送路面上において平行移動または回転させることが可能な押圧操作体であって、中空体構造を有しており、下面を提供する下面部は、肉厚が１～３ｍｍのシリコンゴム製であることを特徴とする押圧操作体である。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、人の目視による判別の代わりに、判別部による判別がなされるため、商品検査が自動化され得る。そして、人の手動操作の代わりに、押圧操作体が、蒸しパン商品の上面を搬送路面に向けて下方に押圧し、且つ、当該押圧状態下で自身が搬送路面に対して平行移動または回転することで、蒸しパン商品を搬送路面上において平行移動または回転させるため、検査結果に基づく操作をも自動化され得る。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係る検査装置の概略斜視図である。

【図2】本実施形態に係る検査装置の押圧操作体の概略斜視図である。

【図3】本実施形態に係る検査装置の押圧操作体の断面斜視図である。

【図4】図２及び図３の押圧操作体のベースプレートを示す図である。図４（ａ）が正面図、図４（ｂ）が縦断面図、図４（ｃ）が平面図である。

【図5】図２及び図３の押圧操作体のシリコンゴム体を示す図である。図５（ａ）が正面図、図５（ｂ）が縦断面図である。

【図6】図２及び図３の押圧操作体のシリコンゴム体抑えリングを示す縦断面図である。

【図7】図２及び図３の押圧操作体の締め込みリングを示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

【0023】

（構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る検査装置１の概略斜視図である。図１に示す検査装置１は、蒸しパン商品４０の外観を検査する検査装置である。

【0024】

本実施形態における蒸しパン商品４０は、「中華まん」等と呼ばれるタイプの蒸しパン４１と、当該蒸しパン４１の下方に敷かれた正方形状のグラシン紙４２と、を含んでいる。蒸しパン４１は、当該検査装置１において良品と判別された場合、後工程で個包装されることが予定されている。

【0025】

本実施形態の検査装置１において、蒸しパン商品４０は、適宜の間隔を空けて、ベルトコンベヤ１１、１２（搬送路面の一例）上を順次に搬送される。本実施形態では、ベルトコンベヤ１１とベルトコンベヤ１２との間に、隙間１３が設けられていて、当該隙間１３の下方位置に、蒸しパン商品４０の下面画像を撮像する下面カメラ１４が設置されている。ベルトコンベヤ１２は、シリコーン・ポリウレタンハイブリッドで表面コーティングされたベルト（例えば、バンドー化学株式会社製の「ミスターシルキータッチ」（https://www.bandogrp.com/special_site/food_industry/product_detail/product_mrSilkyTouch.html））であり、グラシン紙４２に対して適度な摺動性を有する。

【0026】

一方、ベルトコンベヤ１２の上方位置に、蒸しパン商品４０の上面画像を撮像する上面カメラ１５が設置されている。（本実施形態では、上面カメラ１５の方が下面カメラ１４よりも搬送方向下流側に設けられているが、この位置関係は逆であってもよい。）

【0027】

下面カメラ１４及び上面カメラ１５は、不図示の制御装置（例えばコンピュータ）に接続されている（有線接続でも無線接続でもよい）。そして、当該制御装置が、判別部として、それ自体は公知の画像処理技術を利用して、下面カメラ１４によって撮像された蒸しパン商品４０の下面画像と上面カメラ１５によって撮像された蒸しパン商品４０の上面画像とに基づいて、蒸しパン商品４０の良否及び向きを判別するようになっている。

【0028】

また、ベルトコンベヤ１２の上方位置であって、上面カメラ１５よりも搬送方向下流側に、ロボットアーム２０（例えば株式会社安川電機製のＭｏｔｏＭＩＮＩシリーズ）が設けられている。そして、当該ロボットアーム２０の先端部に、押圧操作体３０が取り付けられている。

【0029】

ロボットアーム２０は、制御装置に接続されていて、各カメラ１４、１５による各蒸しパン商品４０の撮像タイミング及び撮影位置に基づいて各蒸しパン商品４０の搬送状態を把握し、所定の制御プログラムを実行することによって、各蒸しパン商品４０の移動タイミングと同期するように押圧操作体３０を移動させ、各蒸しパン商品４０の搬送を中断することなく各蒸しパン商品４０の上面に押圧操作体３０を押圧できるようになっている。

【0030】

更に、本実施形態のロボットアーム２０は、押圧操作体３０が蒸しパン商品４０の上面をベルトコンベヤ１２に向けて下方に押圧した状態下で、押圧操作体３０をベルトコンベヤ１２に対して平行移動または回転させることができるようになっている。これに伴って、押圧操作体３０によって押圧された状態の蒸しパン商品４０は、押圧操作体３０と一体的に、ベルトコンベヤ１２に対して平行移動または回転されるようになっている。

【0031】

より具体的には、本実施形態では、制御装置（判別部）によって蒸しパン商品４０が不良品であると判別された場合、ロボットアーム２０及び押圧操作体３０は、当該蒸しパン商品４０を不良品用の搬送コースへ移動する（払い出す）ようになっている。また、本実施形態では、制御装置（判別部）によって蒸しパン商品４０が良品である一方で向きが不適合であると判別された際、ロボットアーム２０及び押圧操作体３０は、当該蒸しパン商品４０を適合する向きに回転させるようになっている。

【0032】

続いて、図２乃至図７を参照して、本実施形態の押圧操作体３０の詳細について説明する。

【0033】

図２は、本実施形態の押圧操作体３０の概略斜視図であり、図３は、本実施形態の押圧操作体３０の断面斜視図である。図２及び図３に示すように、本実施形態の押圧操作体３０は、略ディスク状のベースプレート３１と、略カップ状のシリコンゴム体３２と、シリコンゴム体抑えリング３３と、締め込みリング３４と、から構成されている。

【0034】

図４は、ベースプレート３１を示しており、図４（ａ）がベースプレート３１の正面図であり、図４（ｂ）がベースプレート３１の縦断面図であり、図４（ｃ）がベースプレート３１の平面図である。図内に記載の各寸法は、好適な一例である。

【0035】

図４に示すように、本実施形態のベースプレート３１は、ロボットアーム２０との取り付けのために４個の取付孔３１ａ（φ３．６）を有しており、シリコンゴム体３２の変形性能を担保するべく２個の空気導通孔３１ｂ（φ１５）を有しており、締め込みリング３４との螺合（締め込み）のために雄ネジ部３１ｃ（Ｍ８５）を有している。

【0036】

図５は、シリコンゴム体３２を示しており、図５（ａ）がシリコンゴム体３２の正面図であり、図５（ｂ）がシリコンゴム体３２の縦断面図である。図内に記載の各寸法は、好適な一例である。（特に、肉厚については、１～３ｍｍが好ましく、２ｍｍが特に好ましい。）

【0037】

図６は、シリコンゴム体抑えリング３３を示す縦断面図であり、図７は、締め込みリング３４を示す縦断面図である。図内に記載の各寸法は、好適な一例である。

【0038】

図２乃至図７に示すように、本実施形態の押圧操作体３０は、中空体構造を有しており、下面を提供する下面部は、肉厚が２ｍｍのシリコンゴム体３２（の一部）である。また、当該下面は、平坦である。

【0039】

（作用）
次に、以上のように構成された検査装置１の作用について説明する。

【0040】

蒸しパン商品４０が、適宜の間隔を空けて、ベルトコンベヤ１１、１２（搬送路面の一例）上を順次に搬送される。途中、隙間１３を通過する際に、下面カメラ１４が蒸しパン商品４０の下面画像を撮像する。また、上面カメラ１５が、蒸しパン商品４０の上面画像を撮像する。

【0041】

続いて、各カメラ１４、１５の撮像データが、不図示の制御装置に送信される。そして、当該制御装置が、判別部として、それ自体は公知の画像処理技術を利用して、それらの撮像データに基づいて蒸しパン商品４０の良否及び向きを判別する。

【0042】

制御装置（判別部）によって蒸しパン商品４０が不良品であると判別された場合、ロボットアーム２０は、各カメラ１４、１５による撮像タイミング及び撮影位置に基づいて所定の制御プログラムを実行し、各蒸しパン商品４０の移動タイミングと同期するように押圧操作体３０を移動させ、各蒸しパン商品４０の搬送を中断することなく各蒸しパン商品４０の上面に押圧操作体３０を押圧する（例えば、蒸しパンの高さが４０±３ｍｍである場合、押圧操作体３０の下面をベルトコンベヤ１２の上面から３５ｍｍの高さ位置まで下降させる）。そして、当該押圧状態下でロボットアーム２０及び押圧操作体３０がベルトコンベヤ１２に対して直ちに不良品用の搬送コースへ平行移動することで、押圧状態の蒸しパン商品４０を押圧操作体３０に伴わせて当該不良品用の搬送コースへ移動させ（払い出し）、その後直ちに押圧操作体３０の押圧を解除する（例えば待機高さ位置（例えばベルトコンベヤ１２の上面から５０ｍｍの高さ位置）まで上昇する）。

【0043】

あるいは、制御装置（判別部）によって蒸しパン商品４０が良品であって向きが不適合であると判別された場合も、ロボットアーム２０は、各カメラ１４、１５による撮像タイミング及び撮影位置に基づいて所定の制御プログラムを実行し、各蒸しパン商品４０の移動タイミングと同期するように押圧操作体３０を移動させ、各蒸しパン商品４０の搬送を中断することなく各蒸しパン商品４０の上面に押圧操作体３０を押圧する（例えば、蒸しパンの高さが４０±３ｍｍである場合、押圧操作体３０の下面をベルトコンベヤ１２の上面から３５ｍｍの高さ位置まで下降させる）。そして、この場合には、当該押圧状態下でロボットアーム２０及び押圧操作体３０が自身の中心軸（鉛直方向軸）回りに直ちに回転することで（向き補正に必要な回転角度だけ）、押圧状態の蒸しパン商品４０を押圧操作体３０に伴わせて回転させ（向き補正に必要な回転角度だけ）、その後直ちに押圧操作体３０の押圧を解除する（例えば待機高さ位置（例えばベルトコンベヤ１２の上面から５０ｍｍの高さ位置）まで上昇する）。

【0044】

（効果）
以上の通り、本実施形態の検査装置１によれば、人の目視による判別の代わりに、制御装置（判別部）による判別がなされるため、商品検査が自動化され得る。そして、人の手動操作の代わりに、押圧操作体３０が、蒸しパン商品４０の上面をベルトコンベヤ１２に向けて下方に押圧し、且つ、当該押圧状態下で自身がベルトコンベヤ１２に対して平行移動または回転することで、蒸しパン商品４０をベルトコンベヤ１１上において平行移動または回転させるため、検査結果に基づく操作をも自動化され得る。

【0045】

また、本実施形態の検査装置１によれば、上面カメラ１５によって撮像された上面画像に加えて下面カメラ１４によって撮像された下面画像に基づいて蒸しパン商品４０の良否及び向きが判別されるため、蒸しパン商品４０の下面側の検査も自動化され得る。

【0046】

また、本実施形態の検査装置１の押圧操作体３０によれば、（ｉ）中空体構造であること、（ｉｉ）下面を提供する下面部が、肉厚が１～３ｍｍのシリコンゴム体３２であること、及び、（ｉｉｉ）下面が平坦であること、の３つの特徴を具備することにより、蒸しパン４１の上面の「ふわっとした」「美味しそうな」形状を損なう虞を最小限に抑えることができる。また、押圧操作体３０の下面が平坦であることは、製造上の容易性及びコストにおいても有利である。

【0047】

また、本実施形態の検査装置１によれば、ベルトコンベヤ１２の材質がシリコーン・ポリウレタンハイブリッドで表面コーティングされたベルトであるために、蒸しパン商品４０のグラシン紙４２の下面に対する適度な摺動性を提供することができる。

【符号の説明】

【0048】

１ 検査装置
１１ ベルトコンベヤ
１２ ベルトコンベヤ
１３ 隙間
１４ 下面カメラ
１５ 上面カメラ
２０ ロボットアーム
３０ 押圧操作体
３１ ベースプレート
３１ａ 取付孔
３１ｂ 空気導通孔
３１ｃ 雄ネジ部
３２ シリコンゴム体
３３ リング
３４ 締め込みリング
４０ 蒸しパン商品
４１ 蒸しパン
４２ グラシン紙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】