特許 7306302 判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-03

(45)【発行日】2023-07-11

(54)【発明の名称】判定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/89 20060101AFI20230704BHJP

   G01N 21/95 20060101ALI20230704BHJP

【ＦＩ】

G01N21/89 Z

G01N21/95

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020051120

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021148717

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-07-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000122298

【氏名又は名称】王子ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003649

【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】杉渕 義則

(72)【発明者】

【氏名】山本 隆

【審査官】古川 直樹

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－１９７５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９６１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５９７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３０６４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５２５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３７９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０６３９５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／２４

Ｂ６５Ｂ ５７／００ － Ｂ６５Ｂ ５７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンベアに載置された検査対象のカートンを撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が良品とされるＯＫ範囲を囲むとともに前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が不良品とされるＮＧ範囲がはみ出す基準外形として予め一定の形状に設定された所定の基準枠を記憶する記憶部と、
前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が、前記記憶部に記憶された前記基準枠に収まると前記カートンを良品と判定し、前記基準枠からはみ出すと前記カートンを不良品と判定する判定部と、を備えた
ことを特徴とする判定装置。

【請求項2】

前記撮像部は、前記カートンにおける平面状の側壁部を前記側壁部の法線方向に沿う光軸で撮像する側撮像部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の判定装置。

【請求項3】

前記撮像部は、前記カートンにおける平面状の上壁部を前記上壁部の法線方向に沿う光軸で撮像する上撮像部を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の判定装置。

【請求項4】

前記記憶部は、前記撮像部によって撮像された前記カートンが良品である場合に当該良品の前記カートンを構成する前記側壁部の内フラップに対して外フラップの厚み分だけ外側に設けられるとともに前記外フラップにおいて水平方向に沿って延在している端縁である基準端縁に対応する位置に予め設定された補助基準線を前記基準枠の内部に記憶し、
前記判定部は、前記撮像部によって撮像された前記カートンを構成する部位および前記カートンにおけるデザインの少なくとも何れかの端縁と前記記憶部に記憶された前記補助基準線とに基づいて、前記カートンの良否を判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の判定装置。

【請求項5】

前記撮像部によって撮像された前記カートンが予め設定された所定の姿勢である場合には当該カートンにおいて所定のマークが前記撮像部によって所定の向きで撮像され、前記判定部は、前記撮像部によって撮像された前記マークの有無または前記マークの向きに基づいて前記カートンの良否を判定する
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の判定装置。

【請求項6】

前記撮像部で撮像される前記カートンの背景に映り込む背景領域が前記カートンの色と相違する単色に設けられた撮像補助部を備えた
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の判定装置。

【請求項7】

搬送される前記カートンが前記撮像部による撮像箇所に到達したことを検出するトリガー部と、
前記トリガー部によって前記撮像箇所に到達したことが検出された場合に、前記撮像部によって前記カートンを撮像させるシャッター部と、を備えた
ことを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の判定装置。

【請求項8】

前記判定部によって不良品の前記カートンが判定されると、不良品と判定された前記カートンの製造ラインからの排出，前記カートンが不良品であることの報知，および，不良品と判定された前記カートンの製造ラインの停止の少なくとも何れかを実施する出力部を備えた
ことを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物体の良否を判定する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

物体を検査する技術の一つとして、検査対象が撮像された画像に基づいて、物体のなす外形の良否を判定する技術が知られている。
このような技術として、下記のステップＡ，Ｂによって検査対象における外形の良否を判定する技術が提案されている（特許文献1参照）。
ステップＡ：検査対象を撮像した画像における最適な位置の輪郭線の情報から検査対
象の近似輪郭直線を求め、検査対象を撮像した画像から得られた輪郭線
との関係から検査物体の複数の端点を抽出することで理想形状を推定す
る。
ステップＢ：ステップＡで推定した検査対象の理想形状と実際の輪郭線を比較する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平11-63950号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のように撮像された画像の輪郭線に基づいて理想形状を推定する技術では、推定された理想形状に歪みを招くおそれがある。このようにして推定された理想形状と所望の理想形状との相違が生じることにより、検査対象における外形の良否を判定する精度が不十分になりうる。よって、検査対象における外形の良否を判定する精度を確保するうえで、改善の余地がある。

【0005】

本件の判定装置は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、検査対象における外形の良否を判定する精度の確保を目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここで開示する判定装置は、検査対象のカートンを撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が良品とされるＯＫ範囲を囲むとともに前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が不良品とされるＮＧ範囲がはみ出す基準外形として予め一定の形状に設定された所定の基準枠を記憶する記憶部と、前記撮像部によって撮像された前記カートンの外形が、前記記憶部に記憶された前記基準枠からはみ出すと前記カートンを不良品と判定する判定部と、を備えている。

【発明の効果】

【0007】

本件の判定装置によれば、検査対象における外形の良否を判定する精度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】判定装置を示す模式図である。

【図2】側方から撮像されたカートンと第一基準枠との関係を示す図であり、（ａ）に第一例を示し、（ｂ）に第二例を示し、（ｃ）に第三例を示す。

【図3】上方から撮像されたカートンと第二基準枠との関係を示す図であり、（ａ）に第一例を示し、（ｂ）に第二例を示し、（ｃ）に第三例を示す。

【図4】判定装置による判定手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態としての判定装置を説明する。
本実施形態の判定装置は、検査対象の物体において輪郭をなす外形の良否を判定する装置である。
この判定装置では、カートンを検査対象とし、カートンにおける外形の良否が判定される。本実施形態では、製造ラインにおいて搬送されているカートンを判定対象として例示する。このカートンには、ボックスフェイスフェイシャルティシュ（「ＢＦ」と略称される）が収容されている。

【0010】

本実施形態では、水平面に載置されたカートンが搬送されるものとし、説明で用いる方向を下記のように定義する。
重力の作用方向を下方とし、下方の反対方向を上方とする。また、水平方向においてカートンの搬送方向（いわゆる「ＭＤ方向」）に直交する方向を側方（いわゆる「ＣＤ方向」）とする。

【0011】

［Ｉ．一実施形態］
下記の一実施形態では、判定装置に関する構成を項目［１］で述べる。この項目［１］では、判定装置で外形の良否が判定されるカートンの基本的な構成を小項目［１－１］で説明し、このカートンにおける外形の良否を判定する判定装置を小項目［１－２］で詳述し、判定装置による判定方法を小項目［１－３］で述べる。
そして、項目［１］の構成による作用および効果を項目［２］で述べる。

【0012】

［１．構成］
［１－１．カートン］
図１に示すように、カートン１は、直方体状の物体であり、所望の外形が直方体の表面に沿った外形をなす。ここでいう「所望の外形」は、カートン１の良好な外形であり、カートン１が良品と判定される形状である。
一方、所望の外形でないカートン１は、カートン１が不良品と判定される形状である。所望の外形でないカートン１としては、潰れたり一部が剥離したりすることにより直方体の表面に沿った外形が変形した歪形のカートン１が挙げられる。

【0013】

本実施形態で例示するカートン１は、コンベア２（搬送装置）によって搬送され、コンベア２の搬送方向に間隔をあけて載置されている。すなわち、コンベア２で搬送されているカートン１のなす外形の良否がつぎつぎと判定（検査）される。
カートン１のそれぞれは、予め設定された所望の姿勢でコンベア２に載置されている。ここでいう「所望の姿勢」とは、コンベア２の搬送面２Ｆに対してカートン１の底壁部（図示省略）が載置されて天壁部１Ｕ（上壁部）を上方に向けた姿勢であって、カートン１の側壁部１Ｓを側方に向けた姿勢である。

【0014】

カートン１の底壁部および天壁部１Ｕは水平方向に沿って平面状に延在し、側壁部１Ｓは搬送方向に沿う方向かつ上下方向に沿って平面状に延在している。
このカートン１には、側壁部１Ｓに第一マーク（図１では「ＭＡＲＫ１」と示す）が付されており、天壁部１Ｕに第二マーク（図１では「ＭＡＲＫ２」と示す）が付されている。第一マークは上下方向に非対称な標識であり、第二マークは搬送方向に非対称な標識である。そのため、所定の姿勢をなすカートン１においては、第一マーク，第二マークが所定の向きをなす。これらのマークは、印刷やラミネートなどの公知手法で各壁部１Ｓ，１Ｕに付され、光学的に識別可能な標識としての機能をもつ。

【0015】

さらに、側壁部１Ｓには、外フラップＦｏおよび内フラップＦｉからなるフラップ対が露出している。外フラップＦｏは内フラップＦｉの一部に対して外側に重ね合わせられており、オーバーフラップタイプの側壁部１Ｓが形成されている。
この側壁部１Ｓでは、所望の姿勢におけるカートン１において、上側に外フラップＦｏが配置されるとともに下側に内フラップＦｉが配置され、外フラップＦｏの端縁ＦＥが搬送方向（水平方向）に沿って延在している。

【0016】

この端縁ＦＥは、外フラップＦｏや内フラップＦｉをはじめとした各部位からカートン１が構成されることから、カートン１を構成する部位の端縁である。
外フラップＦｏの端縁ＦＥは、所望の姿勢をなすカートン１では側壁部１Ｓにおける上下方向の中間よりもやや下方に位置し、搬送方向（水平方向）に沿って延在している。この外フラップＦｏの端縁ＦＥは、内フラップＦｉに対して外フラップＦｏの厚み分だけ外側に設けられるため、内フラップＦｉに対するコントラストや環境光による影によって光学的に識別可能な部位とも言える。

【0017】

そのほか、天壁部１Ｕや側壁部１Ｓには、コントラストのあるデザインが印刷されている。換言すれば、光学的に識別可能な端縁（いわば「エッジ」）をもつデザインが壁部１Ｕ，１Ｓに採用されている。
所望の姿勢かつ所望の外形をなす良品のカートン１における外フラップＦｏの端縁ＦＥ，デザインの端縁は、カートン１における外形の良否を判定する基準に用いることができるため、後述の判定装置３による判定で基準端縁として用いられる。

【0018】

所望の姿勢をなすカートン１における「デザインの端縁」が位置する所望の配置に対して、所望の姿勢でないカートン１において「所望の配置」と対応する位置には、「デザインの端縁」が一致しないか存在しないように設定されている。たとえば、天壁部１Ｕにはデザインの端縁が左右非対称に施されており、カートン１の底壁部にはデザインが施されていない。カートン１の底壁部には、上記の第一マークや第二マークといった標識も付されていない。

【0019】

上記の「所望の姿勢でないカートン１」は、搬送されるカートン１に混在するおそれのある不良品であり、所望の姿勢をなすカートン１が裏返ったり左右が反転したりした姿勢のものを意味する。
このように構成されるカートン１は、つぎに説明する判定装置３によって外形の良否が判定される。

【0020】

［１－２．判定装置］
図１に示すように、判定装置３には、以下に示す入力系，制御系（判定系），出力系の構成が設けられている。
・入力系：判定に必要な情報を検出してその情報を制御系に入力するもの
・制御系：入力系から入力された情報に基づいて制御信号を生成するもの
・出力系：制御系で生成された制御信号によって作動するもの
なお、判定装置３の最小構成は、制御系の構成のみである。判定装置３の最大構成は、入力系の構成，制御系の構成および出力系の構成である。

【0021】

この判定装置３には、入力系の構成としてデジタル画像を撮像するカメラ４（撮像部）が設けられ、制御系の構成として制御部５が設けられ、出力系の構成として出力部６が設けられている。
本実施形態の判定装置３では、カメラ４で撮像された画像が制御部５へ入力され、入力された画像に基づいて制御部５で生成された制御信号が出力部６へ出力される。すなわち、カメラ４で撮像された画像に基づく判定の主体が制御部５であり、制御部５による制御の対象が出力部６である。
以下、入力系，制御系，出力系の順に判定装置３の構成を述べる。

【0022】

――入力系――
判定装置３の入力系には、上述のカメラ４（撮像部）が設けられるほか、カメラ４を作動させるためのトリガー部４Ｔやシャッター部４Ｓも設けられている。
カメラ４は、搬送中のカートン１を撮像する装置である。このカメラ４は、撮像対象のカートン１が移動するのに対し、固定された状態に設けられている。

【0023】

ここでは、カートン１を撮像する領域の異なる二種のカメラ４１，４２がカメラ４に採用されている。二種のカメラ４１，４２うち、一方はカートン１の側壁部１Ｓを撮像する第一カメラ４１（側撮像部）であり、他方はカートン１の天壁部１Ｕを撮像する第二カメラ４２（上撮像部）である。
第一カメラ４１は、側壁部１Ｓの法線方向Ｘに沿う光軸が設定され、この光軸で側壁部１Ｓを撮像する光学機器である。第二カメラ４２は、天壁部１Ｕの法線方向Ｙに沿う光軸が設定され、この光軸で天壁部１Ｕを撮像する光学機器である。すなわち、側壁部１Ｓと対面する位置に第一カメラ４１が設けられ、天壁部１Ｕと対面する位置に第二カメラ４２が設けられている。コンベア２で搬送されるカートン１に対して、側方に第一カメラ４１が配置され、上方に第二カメラ４２が配置されている。

【0024】

トリガー部４Ｔは、カメラ４による撮像タイミングを発信するタイミング機器である。トリガー部４Ｔから発信された撮像タイミングは、シャッター部４Ｓに入力される。シャッター部４Ｓは、トリガー部４Ｔから入力された撮像タイミングでカメラ４のシャッターを切る開閉機器である。これらのトリガー部４Ｔ，シャッター部４Ｓもカメラ４と同様に固定された状態で設けられている。

【0025】

トリガー部４Ｔには、カートン１における搬送方向下流側の端部がカートン１を撮像すべき領域に対応する所定の撮像箇所Ｐに到達したことを検出する構成が設けられている。
ここでは、同期型の光電スイッチＴＳ（反射型の光電センサ）と、光電スイッチＴＳからの検査光を反射するリフレクタＴＲ（反射板）とがトリガー部４Ｔとして設けられる。
搬送されているカートン１が撮像箇所Ｐに到達すると、カートン１における搬送方向下流側の端部によって光電スイッチＴＳの検査光が遮断される。このとき、リフレクタＴＲで反射した検査光が光電スイッチＴＳに受光されなくなり、このタイミングが撮像タイミングとしてシャッター部４Ｓに発信される。

【0026】

このシャッター部４Ｓには、第一カメラ４１に付設された第一シャッター部Ｓ１と第二カメラ４２に付設された第二シャッター部Ｓ２とが設けられている。シャッター部Ｓ１，Ｓ２のそれぞれは、トリガー部４Ｔから撮像タイミングが入力されると、付設されたカメラ４１，４２でカートン１を撮像させる。
このようにして、光電スイッチＴＳ，シャッター部４Ｓ，カメラ４が協働することにより撮像箇所Ｐのカートン１が順次撮像される。

【0027】

そのほか、撮像箇所Ｐにおいてカメラ４１，４２で撮像されるカートン１の背部には、カートン１の色と相違する単色に設けられた撮像補助部が設けられている。
ここでは、第一カメラ４１で撮像されるカートン１の背部にアルミパネル４Ｐが撮像補助部として設けられ、第二カメラ４２で撮像されるカートン１の背部にコンベア２の搬送面２Ｆが撮像補助部として設けられている。たとえば、アルミパネル４Ｐはアルミ色（銀色）の単色をなし、コンベアの搬送面２Ｆは黒色の単色をなしているのに対し、これらとは異なる色をなす側壁部１Ｓや天壁部１Ｕがカメラ４１，４２で撮像される。

【0028】

なお、アルミパネル４Ｐは、トリガー部４ＴのリフレクタＴＲとして兼用することも可能である。
上記のようにカメラ４１，４２で撮像されるカートン１の背景に映り込む背景領域がカートン１の色と相違する単色に設けられた撮像補助部によって、カメラ４１，４２で撮像されたカートン１の外形と背景とのコントラストが確保される。

【0029】

――制御系――
判定装置３の制御系には、制御部５が設けられている。たとえば、コンベア２の近傍に設けられた制御盤に制御部５が内蔵される。
なお、制御部５は、プロセッサー（中央処理装置），メモリやストレージなどの記憶装置，インターフェース装置などが内蔵され、これらが内部バスを介して互いに接続されたコンピュータ（演算装置）として構成されている。

【0030】

制御部５には、以下に示す二種のインターフェース部５ｉ，５ｏが設けられている。
・入力インターフェース部５ｉ：カメラ４１，４２で撮像された画像（入力系からの
情報）が入力されるインターフェース（図１では「
ＩＦ部」と略記する）
・出力インターフェース部５ｏ：制御部５で生成された制御信号を出力するインター
フェース（図１では「ＩＦ部」と略記する）

【0031】

この制御部５は、カートン１における外形の良否を判定する要素として、記憶部５１および判定部５２を備えている。
記憶部５１では、カートン１の良否を判定するための情報を記憶している。判定部５２では、入力インターフェース部５ｉから入力されたカメラ４１，４２で撮像された画像と記憶部５１に記憶された情報とに基づいて、カートン１の良否を判定（演算）する。

【0032】

＜記憶部＞
記憶部５１には、カートン１における外形の良否を判定するための判定基準（情報）が予め登録（記憶）されている。
具体的には、図２，図３に示すように、下記のＯＫ範囲を囲むとともに下記のＮＧ範囲がはみ出す基準外形としての基準枠Ｆ１，Ｆ２が判定基準として記憶部５１に予め登録されている。
・ＯＫ範囲：カメラ４１，４２によって撮像されたカートン１の外形が良品とされる
判定範囲
・ＮＧ範囲：カメラ４１，４２によって撮像されたカートン１の外形が不良品とされ
る判定範囲

【0033】

基準枠Ｆ１，Ｆ２のうち、一方は側壁部１Ｓに応じて予め一定の形状に設定された所定の第一基準枠Ｆ１であり、他方は天壁部１Ｕに応じて予め一定の形状に設定された所定の第二基準枠Ｆ２である。
この記憶部５１には、図１に示すように、上記の基準枠Ｆ１，Ｆ２のほか、補助基準線Ｌ１，Ｌ２も予め登録されている。

【0034】

補助基準線Ｌ１，Ｌ２は、所望の外形かつ所望の姿勢をなすカートン１における外フラップＦｏの端縁ＦＥ（基準端縁）やデザインの端縁（基準端縁）の位置に対応して予め一定の位置に設定された基準線であり、基準枠Ｆ１，Ｆ２の枠内に配置されている。
補助基準線Ｌ１，Ｌ２のうち、一方は第一基準枠Ｆ１の枠内には外フラップＦｏの端縁ＦＥに応じて予め一定の位置に設定された所定の第一補助基準線Ｌ１であり、他方は第二基準枠Ｆ２の枠内に天壁部１Ｕに付されたデザインの端縁に応じて予め一定の位置に設定された所定の第二補助基準線Ｌ２である。

【0035】

＜判定部＞
判定部５２は、少なくとも下記の必須判定条件の成否を判定して、カートン１の良否を判定する。
・必須判定条件：カメラ４１，４２で撮像されたカートン１の外形が基準枠Ｆ１，Ｆ
２に収まると成立する条件
上記の必須判定条件は、カメラ４１，４２で撮像されたカートン１の画像におけるカートン１の外形が基準枠Ｆ１，Ｆ２からはみ出していれば不成立となる。

【0036】

すなわち、必須判定条件は、下記の第一必須要件および第二必須要件の双方が満たされると成立する条件（いわゆる「ＡＮＤ条件」）である。
・第一必須要件：第一カメラ４１で撮像された側壁部１Ｓの外形が第一基準枠Ｆ１に
収まること
・第二必須要件：第二カメラ４２で撮像された天壁部１Ｕの外形が第二基準枠Ｆ２に
収まること

【0037】

このような必須判定条件の不成立を判定した判定部５２は、撮像されたカートン１が不良品であると判定する。
換言すれば、判定部５２は、カメラ４１，４２によって撮像されたカートン１の外形が、記憶部５１に記憶された基準枠Ｆ１，Ｆ２からはみ出すとカートン１を不良品と判定する。

【0038】

この判定部５２は、必須判定条件の成立を判定した場合には下記の加重判定条件の成否も判定して、カートン１の良否を判定している。
・加重判定条件：カメラ４１，４２で撮像されたカートン１における外フラップＦｏ
の端縁ＦＥやデザインの端縁が補助基準線Ｌ１，Ｌ２と一致または
ほぼ一致すると成立する条件
上記の加重判定条件は、カメラ４１，４２で撮像されたカートン１における外フラップＦｏの端縁ＦＥやデザインの端縁が補助基準線Ｌ１，Ｌ２と一致またはほぼ一致しなければ不成立となる。

【0039】

この加重判定条件は、下記の第一加重要件および第二加重要件の双方が満たされると成立する条件である。
・第一加重要件：第一カメラ４１で撮像された側壁部１Ｓにおける外フラップＦｏの
端縁ＦＥが第一補助基準線Ｌ１と一致またはほぼ一致すること
・第二加重要件：第二カメラ４２で撮像された天壁部１Ｕにおけるデザインの端縁が
第二補助基準線Ｌ２と一致またはほぼ一致すること
ただし、加重判定条件は、カートン１が良品であると判定される基準を緩和するのであれば、上記の第一加重要件および第二加重要件の何れか一方が満たされると成立する条件（いわゆる「ＯＲ条件」）であってもよい。

【0040】

上記のような加重判定条件の不成立を判定した判定部５２は、撮像されたカートン１が不良品であると判定する。
敷衍して言えば、判定部５２は、カメラ４１，４２によって撮像されたカートン１の部位およびカートン１におけるデザインの少なくとも何れかの端縁と補助基準線Ｌ１，Ｌ２に基づいて、カートン１の良否を判定する。

【0041】

そのほか、判定部５２は、以下に例を挙げる他の判定条件の成否も加重して判定することで、カートン１の良否を判定してもよい。
・第一判定条件：第一カメラ４１で撮像されたカートン１の画像における側壁部１Ｓ
に第一マークが存在する（有る）と成立する条件
・第二判定条件：第一判定条件が成立した場合に第一マークの向きが所定の向きであ
ると成立する条件
・第三判定条件：第二カメラ４２で撮像されたカートン１の画像における天壁部１Ｕ
に第二マークが存在する（有る）と成立する条件
・第四判定条件：第三判定条件が成立した場合に第二マークの向きが所定の向きであ
ると成立する条件

【0042】

なお、第二判定条件，第四判定条件の「所定の向き」とは、所望の姿勢をなすカートン１における第一マーク，第二マークの向きを意味する。
上記の第一判定条件～第四判定条件の不成立を判定した判定部５２は、撮像されたカートン１が不良品であると判定する。敷衍して言えば、カメラ４１，４２で撮像されたカートン１の画像における第一マークや第二マークの有無または向きに基づいて、カートン１の良否を判定する。

【0043】

上述の判定内容より、カートン１が不良品と判定されるのは以下に列挙するケース１～３であり、カートン１が良品と判定されるのは下記のケース４である。
・ケース１：必須判定条件の不成立が判定された場合
・ケース２：必須判定条件の成立が判定されたものの
加重判定条件の不成立が判定された場合
・ケース３：必須判定条件および加重判定条件の成立が判定されたものの
他の判定条件の不成立が判定された場合
・ケース４：必須判定条件，加重判定条件などの
全ての判定条件の成立が判定された場合
上記のケース１～３のようにカートン１が不良品であると判定した判定部５２は、出力系の構成を作動させる制御信号を生成する。この制御信号は、つぎに説明する出力系の構成へ出力インターフェース部５ｏを介して出力される。

【0044】

――出力系――
判定装置３の出力系には、カートン１が不良品と判定された際に生成される制御信号で作動する出力部６が設けられている。
出力部の一例としては、不良品のカートン１が判定された旨をオペレータに報知するアラーム灯やブザーなどの報知器が挙げられる。出力部の他の例としては、不良品と判定されたカートン１を製造ラインから排出するもの，不良品と判定されたカートン１の製造ラインを停止させるものなどが挙げられる。

【0045】

［１－３．フローチャート］
つぎに、図４のフローチャートを参照して、上記の判定装置３によるカートン１の良否を判定する手順を例示する。ここで例示する手順は、所定の周期で繰り返し実施される。
まず、検査対象のカートン１が撮像箇所Ｐに到達したか否かを判定する（ステップＡ１）。この判定は、トリガー部４Ｔから撮像タイミングが発信されたときに肯定判定され、そうでなければ否定判定される。
検査対象のカートン１が撮像箇所Ｐに到達していないと判定されると（ステップＡ１の否定判定）、再び、検査対象のカートン１が撮像箇所Ｐに到達したか否かを判定する（ステップＡ１）。

【0046】

検査対象のカートン１が撮像箇所Ｐに到達したと判定されると（ステップＡ１の肯定判定）、トリガー部４Ｔから発信された撮像タイミングでシャッター部４Ｓによって作動したカメラ４１，４２がカートン１を撮像する（ステップＡ２）。
それから、判定部５２によってカートン１の良否を判定する（ステップＡ３～Ａ７）。具体的には、必須判定条件の成否を判定し（ステップＡ３）、その後に加重判定条件の成否を判定し（ステップＡ４）、さいごに他の判定条件の成否も判定する（ステップＡ５）。

【0047】

必須判定条件，加重判定条件および他の判定条件の全てが成立したと判定されると（ステップＡ５の肯定判定）、カートン１が良品であると判定する（ステップＡ６）。
一方、必須判定条件，加重判定条件および他の判定条件の少なくとも何れかの不成立が判定されると（ステップＡ３～Ａ５の何れか否定判定）、カートン１が不良品であると判定する（ステップＡ７）。
そして、本手順の周期を終了する（リターン）。

【0048】

［２．作用および効果］
本実施形態の判定装置３は、上述のような構成を備えるため、下記のような作用および効果を得ることができる。
（１）判定装置３では、予め一定の形状に設定された所定の基準枠Ｆ１，Ｆ２がカートン１の良否を判定する基準に用いられている。このように判定基準が原理的に一定であるため、検査対象のカートン１における外形の良否を判定する精度を簡素な構成で確保することができる。

【0049】

一方、「発明が解決しようとする課題」で言及した従来技術では、撮像された画像に基づいて推定された理想形状を検査対象の良否を判定する基準に用いており、撮像された画像によって判定基準が変動しうる。そのため、理想形状を推定するための演算処理資源を要するうえに、所望の理想形状に対する推定された理想形状の相違を招くおそれがある。したがって、検査対象における外形の良否を判定する精度の低下が原理的にありうる。
これに対し、判定装置３によれば、所望の理想形状に対応する一定の基準枠Ｆ１，Ｆ２が予め記憶されていることから、所望の理想形状を推定するための演算処理資源が不要であり、基準枠Ｆ１，Ｆ２に基づいて不良品のカートン１を精度よく判定できる。

【0050】

（２）第一カメラ４１で撮像された側壁部１Ｓの外形が第一基準枠Ｆ１からはみ出すと不良品のカートン１が判定されるため、側壁部１Ｓの外形に対応する天壁部１Ｕをはじめとした部位の歪んだカートン１を不良品と判定することができる。
（３）また、第二カメラ４２で撮像された天壁部１Ｕの外形が第二基準枠Ｆ２からはみ出すと不良品のカートン１が判定されるため、天壁部１Ｕの外形に対応する側壁部１Ｓをはじめとした部位の歪んだカートン１を不良品と判定することができる。たとえば、側壁部１ＳのフラップＦｏ，Ｆｉの剥離したカートン１を不良品と判定することが可能である。

【0051】

（４）さらに、基準枠Ｆ１，Ｆ２の内部に予め一定の位置に設定された補助基準線Ｌ１，Ｌ２がカートン１の良否を判定する基準に用いられている。よって、カートン１の良否を判定する精度を向上させることができる。
外フラップＦｏの端縁ＦＥに応じて予め一定の位置に設定された第一補助基準線Ｌ１によれば、従来のカートン１に存在する構造を利用してカートン１の良否を判定する精度を高めることができる。同様に、天壁部１Ｕに付されたデザインの端縁に応じて予め一定の位置に設定された第二補助基準線Ｌ２によれば、従来のカートン１に存在するデザインを利用してカートン１の良否を判定する精度を高めることができる。これらのようにして、カートン１に判定用の構造やデザインを追加することなく、カートン１の良否を判定する精度を向上させることができる。

【0052】

（５）また、上述の第一～第四判定条件がカートン１の良否判定に用いられれば、カートン１の良否を判定する精度を更に高めることができる。そのほか、カートン１に付されたコーポレートマークや商品名といったマークを第一マーク，第二マークとして利用することにより、カートン１に判定用のマークを追加することなく、カートン１の良否判定精度を向上させることが可能となる。

【0053】

（６）アルミパネル４Ｐやコンベア２の搬送面２Ｆなどの撮像補助部がカートン１とは相違する単色に設けられていることから、カメラ４１，４２によって撮像されたカートン１における外形の識別性が底上げされる。この点からも、カートン１の良否を判定する精度を向上させるのに資する。
（７）そのほか、カートン１が撮像箇所Ｐに到達したのを検出したトリガー部４Ｔから発信された撮像タイミングでシャッター部４Ｓがカメラ４１，４２でカートン１を撮像させるため、搬送されるカートン１の良否を順次判定することができる。よって、カートン１の製造ラインに判定装置３を組み込むことができ、カートン１の外形を判定する効率を高めることもできる。

【0054】

（８）なお、カートン１が不良品と判定された際には、不良品のカートン１が判定された旨が報知される。これにより、不良品のカートン１をオペレータによって処理させることができる。あるいは、カートン１が不良品と判定された際に、不良品と判定されたカートン１を製造ラインから排出したり、製造ラインを停止したりすれば、不良品のカートン１が出荷製品に混在するのを防止することができる。

【0055】

［ＩＩ．変形例］
上述の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。

【0056】

たとえば、第一マーク，第二マークに基づくカートンの良否判定を省略してもよく、フラップやデザインの端縁に基づくカートンの良否判定を省略してもよい。さらに、第一カメラおよび第一基準枠、ならびに、第二カメラおよび第二基準枠の何れか一方のみを用いてカートンの良否を判定してもよい。カートンの良否判定に用いる基準や情報を軽減するほど、カートンの良否判定に要する演算処理を簡素にすることができる。

【0057】

また、外形の良否が判定されるカートンは、搬送されているものに限らず、静止されたものであってもよい。この場合には、トリガー部やシャッター部を省略することができ、より簡素な構成の判定装置を実現することができる。
なお、出力部は、上述の例に限らず不良品のカートンが判定されたことに応じて機能する種々の構成を適用することができ、最小構成の判定装置で上述のように必須ではない。

【符号の説明】

【0058】

１ カートン
１Ｓ 側壁部
１Ｕ 天壁部（上壁部）
２ コンベア（搬送装置）
２Ｆ 搬送面（撮像補助部）
３ 判定装置
４ カメラ（撮像部）
４１ 第一カメラ（側撮像部）
４２ 第二カメラ（上撮像部）
４Ｓ シャッター部
４Ｔ トリガー部
４Ｐ アルミパネル（撮像補助部）
５ｉ 入力インターフェース部
５ｏ 出力インターフェース部
５ 制御部
５１ 記憶部
５２ 判定部
６ 出力部
Ｆ１ 第一基準枠（基準枠）
Ｆ２ 第二基準枠（基準枠）
ＦＥ 端縁
Ｆｏ 外フラップ
Ｆｉ 内フラップ
Ｌ１ 第一補助基準線（補助基準線）
Ｌ２ 第二補助基準線（補助基準線）
Ｓ１ 第一シャッター部
Ｓ２ 第二シャッター部
ＴＲ リフレクタ
ＴＳ 光電スイッチ
Ｘ 側壁部１Ｓの法線方向
Ｙ 天壁部１Ｕの法線方向
Ｐ 撮像箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】