(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】2023-11-30
(45)【発行日】2023-12-08
(54)【発明の名称】検査装置
(51)【国際特許分類】
G01N 21/89 20060101AFI20231201BHJP
G01N 21/85 20060101ALI20231201BHJP
【ＦＩ】
G01N21/89 T
G01N21/85 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019175071
(22)【出願日】2019-09-26
(65)【公開番号】P2021051036
(43)【公開日】2021-04-01
【審査請求日】2022-09-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000145068
【氏名又は名称】株式会社寺岡精工
(74)【代理人】
【識別番号】100103872
【弁理士】
【氏名又は名称】粕川 敏夫
(74)【代理人】
【識別番号】100088856
【弁理士】
【氏名又は名称】石橋 佳之夫
(74)【代理人】
【識別番号】100149456
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 喜幹
(74)【代理人】
【識別番号】100194238
【弁理士】
【氏名又は名称】狩生 咲
(72)【発明者】
【氏名】脇山 拓也
(72)【発明者】
【氏名】吉田 浩樹
(72)【発明者】
【氏名】李 文卿
【審査官】井上 徹
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－４２９４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２７９９２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－２１０１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平９－１３２３２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１６００３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－６６６６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平４－２９２３２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３０７９１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】画像検査機 VIシリーズ 商品カタログ，エフ・エー・テクノ，2019年07月，［online］，［２０２３年８月２９日検索］，インターネット＜URL：https://www.fa-techno.co.jp/member/admin/product_image/product_1480_pdf_DM1058C.pdf＞
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／００－Ｇ０１Ｎ ２１／０１
Ｇ０１Ｎ ２１／１７－Ｇ０１Ｎ ２１／６１
Ｇ０１Ｎ ２１／８４－Ｇ０１Ｎ ２１／９５８
Ｂ０７Ｃ １／００－Ｂ０７Ｃ ９９／００
Ｂ６５Ｇ ４７／００－Ｂ６５Ｇ ４７／２０
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｄｉｒｅｃｔ
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査対象の直角三角柱状からなる物品が搬送され、当該物品を撮像する撮像位置に、間隙からなる撮像領域が設けられた搬送路と、前記搬送路上の撮像位置において、前記撮像領域を介して、搬送中の当該物品を前記搬送路の下方から撮像する撮像手段と、
搬送中の前記物品が撮像される前記撮像位置において、直角を挟む側面の一つを搬送路の路面に当接させると共に直角を挟まない側面を上流側に向けさせた状態で前記物品を搬送させて、前記物品を搬送方向下流側に付勢するエアー吹付手段と、を備え、
前記エアー吹付手段は、エアーを噴射させる噴射口を有し、前記物品が当該噴射口が設けられた箇所に到達したタイミングで前記上流側に向けられた直角を挟まない側面の中腹へエアー吹付を行い、当該噴射口は前記撮像領域の上流側において、前記搬送路の路面に向けて設けられている、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項2】
前記搬送路は、上流側から下流側に向かって下方へ傾斜した複数のローラによって構成され、前記撮像領域は、隣り合う前記ローラ間に所定の長さで設けられた間隙によって構成される、
請求項１記載の検査装置。
【請求項3】
前記エアー吹付手段は、前記物品に応じてエアー吹付するエアー吹付の圧力を変更する、請求項１または２に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
物流システムにおいては、搬送路上の物品にラベルを貼付したり、物品の包装やラベルが適切か否かを検査したりする。
物品の検査を行う装置としては例えば、搬送面と向き合うように配置され、搬送面を通過中の包装物の静止画像又は動画像を撮像する撮像部を有する撮像ユニットと、撮像部が撮像した包装物の静止画像又は動画像から抽出された包装物の静止画像を検査画像とし、当該検査画像と基準画像とを比較して包装物の良否を判定する画像処理判定部とを備える検査装置が提案されている（特許文献１参照）。
また、検査対象の物品を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像される物品の撮像位置とは異なる位置から物品の識別情報を取得する取得手段と、検査物品の比較対象となる正情報を記憶する記憶手段と、物品を搬送する搬送手段と、撮像手段による撮像画像と取得手段による識別情報を、記憶手段が記憶する正情報と比較し正否判定を行う制御手段とを有する検査装置が提案されている（特許文献２参照）。
物品の検査を行う装置としては例えば、搬送面と向き合うように配置され、搬送面を通過中の包装物の静止画像又は動画像を撮像する撮像部を有する撮像ユニットと、撮像部が撮像した包装物の静止画像又は動画像から抽出された包装物の静止画像を検査画像とし、当該検査画像と基準画像とを比較して包装物の良否を判定する画像処理判定部とを備える検査装置が提案されている（特許文献１参照）。
また、検査対象の物品を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像される物品の撮像位置とは異なる位置から物品の識別情報を取得する取得手段と、検査物品の比較対象となる正情報を記憶する記憶手段と、物品を搬送する搬送手段と、撮像手段による撮像画像と取得手段による識別情報を、記憶手段が記憶する正情報と比較し正否判定を行う制御手段とを有する検査装置が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開第２０１７－８３４０３号公報
【文献】特開第２０１８－６６６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
物品の検査では、搬送中の物品を撮像したり、物品に付されたコードをスキャニング等したりするが、物品は搬送路上を移動しているため、物品の姿勢が安定していないと、精度よく検査することが難しかった。
【0005】
そこで本発明は、搬送中の物品を精度よく、検査することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る検査装置は、検査対象の物品が搬送される搬送路上の撮像位置において、搬送中の当該物品を撮像する撮像手段と、搬送中の前記物品が撮像される前記撮像位置において、搬送中の前記物品の姿勢を安定させる姿勢安定化手段と、を有することを特徴とする。
【0007】
なお、上記本発明に係る検査装置は、これを有する検査システム、搬送ライン、あるいは搬送システムの発明として構成することもできる。また、上記検査装置が備える各手段によって実行される処理を実行する方法の発明として構成したり、当該処理を検査装置等に実行させるコンピュータプログラムの発明として構成したりすることもできる。なお、コンピュータプログラムに係る発明として構成した場合には、コンピュータプログラムは、各種のコンピュータ読取可能な記録媒体に格納して提供したり、インターネット等のネットワークを介してダウンロード可能に提供したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係る検査装置を示した外観斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係る検査装置を備えた搬送ライン全体の一例を示した側面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る検査装置によって検査される物品としてのサンドイッチの一例を示した図であって、（ａ）包装されたサンドイッチを正面側からみた外観斜視図、（ｂ）包装されたサンドイッチを背面側からみた外観斜視図、（ｃ）包装シートのみを正面側からみた外観斜視図、を示す。
【図4】本発明の実施形態に係る検査装置を搬送方向に沿って斜め上方から示した外観図である。
【図5】本発明の実施形態に係る検査装置について、物品にエアーを吹き付ける際の様子を示した図であって、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、である。
【図6】本発明の実施形態に係る検査装置により、物品を撮像する様子を示した側面図である。
【図7】本発明の実施形態に係る検査装置によって物品が搬送されると同時に検査される様子を示した図であって、（ａ）センサによって物品が検知される工程、（ｂ）撮像カメラによって物品が撮像される工程、（ｃ）検査を終えた物品が下流側の搬送路へ搬送される工程、を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態に係る検査装置について、図を参照して説明する。
図１に示されるように、検査装置１は、包装シートで包装された食品等の商品である物品Ｗについて、その包装や貼付されたラベル等が適切か否かを搬送過程で検査する装置である。この検査装置１は、検査対象の物品Ｗを搬送する上流側の搬送路２１と下流側の搬送路３１の間に設けられており、搬送路１１、センサ１２、エアー吹付装置１３、及び撮像カメラ１４によって構成される。検査装置１はかかる構成により、搬送方向上流側から下流側へ物品Ｗを搬送しつつ、搬送中に物品Ｗの検査を実行する。
図１に示されるように、検査装置１は、包装シートで包装された食品等の商品である物品Ｗについて、その包装や貼付されたラベル等が適切か否かを搬送過程で検査する装置である。この検査装置１は、検査対象の物品Ｗを搬送する上流側の搬送路２１と下流側の搬送路３１の間に設けられており、搬送路１１、センサ１２、エアー吹付装置１３、及び撮像カメラ１４によって構成される。検査装置１はかかる構成により、搬送方向上流側から下流側へ物品Ｗを搬送しつつ、搬送中に物品Ｗの検査を実行する。
【0010】
検査装置を備えた物品Ｗの搬送システム全体でみると、図２の例に示す通り、検査装置１や搬送路２１、３１のほかに、表示操作部４１、ラベル貼付装置４２、４３、搬送路２２、駆動ローラ２３が備えられている。
表示操作部４１は、ユーザが搬送システムを操作したり、搬送システムの稼働状況等を確認したりするための機能部であって、タッチパネル式ディスプレイ等によって構成される。
ラベル貼付装置４２、４３はそれぞれ、物品Ｗが搬送される搬送路２１、２２の上下それぞれから物品Ｗにラベルを貼付する装置である。本例では、ラベル貼付装置４２は、搬送路２１、２２の上方に設けられており、所定の情報が印字されたラベルを発行し、ラベル貼付部４２１によって当該ラベルを物品Ｗに貼付する。ラベル貼付装置４３は、搬送路２１、２２の下方に設けられており、ラベル発行部４４からラベルの発行を受け、当該発行を受けたラベルを物品Ｗに貼付する。
搬送路２１の上流にはさらに搬送路２２が設けられており、搬送路２１と搬送路２２の間には、駆動ローラ２３が設けられている。
なお、このような搬送システム全体の構成は一例にすぎず、他の異なる構成からなる搬送システムについても、本実施形態に係る検査装置１を適用することができる。
表示操作部４１は、ユーザが搬送システムを操作したり、搬送システムの稼働状況等を確認したりするための機能部であって、タッチパネル式ディスプレイ等によって構成される。
ラベル貼付装置４２、４３はそれぞれ、物品Ｗが搬送される搬送路２１、２２の上下それぞれから物品Ｗにラベルを貼付する装置である。本例では、ラベル貼付装置４２は、搬送路２１、２２の上方に設けられており、所定の情報が印字されたラベルを発行し、ラベル貼付部４２１によって当該ラベルを物品Ｗに貼付する。ラベル貼付装置４３は、搬送路２１、２２の下方に設けられており、ラベル発行部４４からラベルの発行を受け、当該発行を受けたラベルを物品Ｗに貼付する。
搬送路２１の上流にはさらに搬送路２２が設けられており、搬送路２１と搬送路２２の間には、駆動ローラ２３が設けられている。
なお、このような搬送システム全体の構成は一例にすぎず、他の異なる構成からなる搬送システムについても、本実施形態に係る検査装置１を適用することができる。
【0011】
ここで、検査対象物たる物品Ｗは特に限定されないが、本実施形態では、検査装置１を食品工場等に導入した例が想定されており、物品Ｗとしてはコンビニエンスストア等に供給されるおにぎりやサンドイッチといった商品が想定されている。本実施形態では、物品Ｗとして、ポリプロピレン製フィルム等の包装シートによって包装されたサンドイッチを例にとる。
【0012】
本例の物品Ｗとして例にとったサンドイッチは、図３に示されるように、内容物たるサンドイッチを包装シート５１で包装してなる。包装シート５１は、内容物たるサンドイッチの形状に即して、直角三角形を底面とした三角柱形状からなり、矩形状の側面の一の側端には舌片状に延び出したつまみ部５２が設けられている。つまみ部５２には、短い切込みによる分断可能部が設けられており、当該分断可能部を摘んで下方に引っ張り、ラベル５３が貼付してある面を経てその背面側へ引き裂くことによって、包装シート５１を左右に二分し、内容物を取り出すことができる。
【0013】
このような包装シート５１の一側面には、図３（ａ）に示されるように、内容物の名称が印字されている。
また、図３（ｂ）に示されるように、他の一側面にはラベル５３が貼付されている。ラベル５３には、商品名、本体価格、バーコード５３１（他の２次元コード等であってもよい）、商品詳細情報などが印字されている。商品詳細情報は、例えば、原材料名、アレルゲン名、食品添加物名、消費期限、保存方法、栄養成分表示（カロリー、栄養成分名、その含有量）、製造者名、住所などが記載されている。
また、図３（ｃ）に示されるように、包装シート５１そのものにも、ラベル５３が貼付される位置にバーコード５４が印字されている。このバーコード５４には、商品名等、ラベル５３に印字する内容に係る情報が含まれており、これにより、ラベル５３が貼付されていない物品Ｗと、当該物品Ｗに貼付すべきラベル５３とが一致するか否かといった検査を行うことができる。
また、図３（ｂ）に示されるように、他の一側面にはラベル５３が貼付されている。ラベル５３には、商品名、本体価格、バーコード５３１（他の２次元コード等であってもよい）、商品詳細情報などが印字されている。商品詳細情報は、例えば、原材料名、アレルゲン名、食品添加物名、消費期限、保存方法、栄養成分表示（カロリー、栄養成分名、その含有量）、製造者名、住所などが記載されている。
また、図３（ｃ）に示されるように、包装シート５１そのものにも、ラベル５３が貼付される位置にバーコード５４が印字されている。このバーコード５４には、商品名等、ラベル５３に印字する内容に係る情報が含まれており、これにより、ラベル５３が貼付されていない物品Ｗと、当該物品Ｗに貼付すべきラベル５３とが一致するか否かといった検査を行うことができる。
【0014】
なお、上述したラベル５３に記載される情報は、包装シート５１に直接印字されていてもよい。また、ラベル５３は一つでなくてもよく、上述したラベル５３に記載される情報を適宜に分けて、複数のラベルに記載されるようになっていてもよい。
【0015】
検査装置１は、このような物品Ｗを検査対象として検査し、不適切な状態が認められた場合には報知や機械の停止を行う。詳細には、包装シート５１に直接印字されている内容を示すバーコード５４と貼付後のラベル５３の印字内容が合っているか否かの検査を行う。この場合、物品Ｗを搬送する上流側の搬送路２１のさらに上流側にも検査装置を設けておいて、その検査装置でまず包装シート５１に直接印字されているバーコード５４を読み取る。次に搬送途中で物品Ｗにラベル５３を貼付した後、上流側の搬送路２１と下流側の搬送路３１の間に設けられている検査装置１で貼付されたラベル５３の印字内容が示されたバーコード５３１を読み取り、これらを比較して包装シート５１に直接印字されている内容とラベル５３の印字内容が正しいかの検査を行う。例えば、包装シート５１に直接「たまごサンド」と印字されていて、貼付されたラベル５３にも「たまごサンド」と印字されていれば、包装シート５１の印字内容とラベル５３の印字内容が正しいと判断してそのまま作業を続ける。
また、別の検査方法として貼付されたラベル５３の印字内容があっているかどうかも検査することができる。即ち、検査装置１の撮像手段でラベル５３を撮像し、あらかじめ保存してある正しい印字データと比較してラベル５３の印字内容が正しいかどうか、または印字に欠け、抜け、擦れが無いかどうかを判断することもできる。
また、別の検査方法として貼付されたラベル５３の印字内容があっているかどうかも検査することができる。即ち、検査装置１の撮像手段でラベル５３を撮像し、あらかじめ保存してある正しい印字データと比較してラベル５３の印字内容が正しいかどうか、または印字に欠け、抜け、擦れが無いかどうかを判断することもできる。
【0016】
検査装置１の搬送方向上流側に設けられている搬送路２１やその上流側の搬送路２２は、物品Ｗを搬送する搬送手段を構成するものであって、所謂ベルトコンベアである。この搬送路２１、２２は、一又は一直線上に連設する複数のベルトコンベアによって構成され、所定距離だけ離れて配置された一対のプーリー、当該一対のプーリーに掛け渡された無端ベルト、プーリーの一方又は両方を回転駆動させる駆動部等からなる。
この搬送路２１、２２上では例えば、検査対象物たる物品Ｗについて、ラベル貼付装置４２、４３などのラベラーによるラベル５３の貼付、所定のセンサによる物品Ｗの寸法や重量の測定などが行われる。
さらに、この搬送路２１の上流側に別の検査装置を設けることで複数の場所で検査を行うこともできる。
この搬送路２１、２２上では例えば、検査対象物たる物品Ｗについて、ラベル貼付装置４２、４３などのラベラーによるラベル５３の貼付、所定のセンサによる物品Ｗの寸法や重量の測定などが行われる。
さらに、この搬送路２１の上流側に別の検査装置を設けることで複数の場所で検査を行うこともできる。
【0017】
また、検査装置１の搬送方向下流側に設けられている搬送路３１は、枠状の固定体に回転体を支持した所謂ローラートラックであり、この搬送路３１より下流側には、物品Ｗを良品と不良品に振り分ける振分部や、不良品を一時的に収納する容器、良品を出荷先等に応じて仕分ける仕分部などが設けられている。
なお、本実施形態では、搬送路３１はローラートラックによって構成されているが、これに限らず、搬送路２１と同様のベルトコンベアによって構成することもできる。
なお、本実施形態では、搬送路３１はローラートラックによって構成されているが、これに限らず、搬送路２１と同様のベルトコンベアによって構成することもできる。
【0018】
●搬送路１１
搬送路１１は、上流側の搬送路２１と下流側の搬送路３１に連設しており、搬送方向に回動自在な複数のフリーローラ１１１によって構成されている。複数のフリーローラ１１１は、搬送方向に沿って設けられた一対の保持部１１２の間に保持されている。
この搬送路１１は、搬送方向上流側から下流側に向かって下方へ傾斜しており、これにより搬送路１１の路面上に到達した物品Ｗは、その自重によって上流側から下流側へ移動する。
なお、本実施形態では、フリーローラ１１１によって物品Ｗを搬送しているが、これに限らず、平ベルトや丸ベルトを搬送手段として使用することもできる。
搬送路１１は、上流側の搬送路２１と下流側の搬送路３１に連設しており、搬送方向に回動自在な複数のフリーローラ１１１によって構成されている。複数のフリーローラ１１１は、搬送方向に沿って設けられた一対の保持部１１２の間に保持されている。
この搬送路１１は、搬送方向上流側から下流側に向かって下方へ傾斜しており、これにより搬送路１１の路面上に到達した物品Ｗは、その自重によって上流側から下流側へ移動する。
なお、本実施形態では、フリーローラ１１１によって物品Ｗを搬送しているが、これに限らず、平ベルトや丸ベルトを搬送手段として使用することもできる。
【0019】
また、搬送路１１には、撮像カメラ１４により搬送路１１上の物品Ｗを下方から撮像するための撮像領域１１ａが設けられている。ここで、撮像領域１１ａとは、撮像カメラ１４によって物品Ｗを撮像する際に、撮像を妨げることなく、撮像のための視野を確保する領域をいう。本実施例において、撮像領域１１ａは、隣り合う所定のフリーローラ１１１間に所定の長さで設けられた間隙によって構成され、搬送方向の中心より僅かに下流寄りに設けられている。図１の例では、上流側に５本のフリーローラ１１１、下流側に２本のフリーローラ１１１が夫々、隙間なく隣接して設けられており、上流側から数えて５本目のフリーローラ１１１と６本目のフリーローラ１１１は一定の長さだけ互いと離間し、当該離間した部分が物品Ｗの撮像位置となる撮像領域１１ａを構成している。
【0020】
なお、撮像領域１１ａを構成する間隙の搬送方向の長さは少なくとも、搬送路１１上に物品Ｗを搬送させる際に物品Ｗが搬送方向に有する長さよりも短く、搬送時に物品Ｗに付与される勢いによって、物品Ｗが当該撮像領域１１ａから落ちることのない長さであると同時に、撮像カメラ１４によって物品Wのラベル５３を撮像できる範囲に収まるように設計又は調整される。
【0021】
●センサ１２
撮像領域１１ａよりも搬送方向上流側の所定の位置には、物品Ｗを検知するセンサ１２として、搬送路１１の幅方向に対向して設けられた発光部と受光部からなるフォトセンサ等が設けられている。本実施形態では、センサ１２は、エアー吹付装置１３が取り付けられているフレーム１３１の支持脚１３１１の内側であって、搬送路１１の路面よりも僅かに高い位置に設けられている。
物品Ｗがセンサ１２により検知された時点から、搬送速度に応じた所定時間後、エアー吹付装置１３によって物品Ｗにエアーが吹き付けられると共に、撮像領域１１ａに物品Ｗが到達するタイミングで撮像カメラ１４によって物品Ｗが撮像される。
撮像領域１１ａよりも搬送方向上流側の所定の位置には、物品Ｗを検知するセンサ１２として、搬送路１１の幅方向に対向して設けられた発光部と受光部からなるフォトセンサ等が設けられている。本実施形態では、センサ１２は、エアー吹付装置１３が取り付けられているフレーム１３１の支持脚１３１１の内側であって、搬送路１１の路面よりも僅かに高い位置に設けられている。
物品Ｗがセンサ１２により検知された時点から、搬送速度に応じた所定時間後、エアー吹付装置１３によって物品Ｗにエアーが吹き付けられると共に、撮像領域１１ａに物品Ｗが到達するタイミングで撮像カメラ１４によって物品Ｗが撮像される。
【0022】
なお、本実施形態にかかわらず、センサ１２によって物品Ｗを検知すると同時にエアーを物品Ｗに吹き付けることもできる。また、センサ１２によって撮像のタイミングを測ることなく、撮像カメラ１４が物品Ｗを常時撮像するようにしてもよい。
【0023】
●エアー吹付装置１３
エアー吹付装置１３は、搬送中の物品Ｗが撮像される撮像位置において、搬送中の物品Ｗの姿勢を安定させる姿勢安定化手段を構成する。なお、ここでいうところの姿勢の安定化とは、搬送中の物品Ｗを撮像する際に物品Ｗがブレたり、傾いたりすることなく、また、撮像領域１１ａに物品Ｗのラベル５３全体が撮像可能に収まるような姿勢を維持させることを意味する。
このエアー吹付装置１３は、撮像位置において物品Ｗにエアーを吹き付け、物品Ｗを搬送路１１の路面上に押し付けるエアーブローであって、図４に示されるように、エアーを噴射させる噴射口１３２１と、エアーを供給するエアー供給機構（図示省略）、エアー供給機構から供給されたエアーを噴射口へ供給するエアーチューブ１３２２等からなる。
エアー吹付装置１３は、搬送中の物品Ｗが撮像される撮像位置において、搬送中の物品Ｗの姿勢を安定させる姿勢安定化手段を構成する。なお、ここでいうところの姿勢の安定化とは、搬送中の物品Ｗを撮像する際に物品Ｗがブレたり、傾いたりすることなく、また、撮像領域１１ａに物品Ｗのラベル５３全体が撮像可能に収まるような姿勢を維持させることを意味する。
このエアー吹付装置１３は、撮像位置において物品Ｗにエアーを吹き付け、物品Ｗを搬送路１１の路面上に押し付けるエアーブローであって、図４に示されるように、エアーを噴射させる噴射口１３２１と、エアーを供給するエアー供給機構（図示省略）、エアー供給機構から供給されたエアーを噴射口へ供給するエアーチューブ１３２２等からなる。
【0024】
なお、エアー吹付装置１３は、搬送路１１及び撮像カメラ１４と一体的に構成されたユニットにすることも可能であり、このように構成すれば、既存の装置と装置の間（本例であれば、搬送路２１と搬送路３１の間）に後付けで設けることができる。
また、エアー供給機構自体は、工場でラベル貼付装置などに使用しているものを流用して使えるので、特に新たにエアー供給機構を増設する必要もない。
また、エアー供給機構自体は、工場でラベル貼付装置などに使用しているものを流用して使えるので、特に新たにエアー供給機構を増設する必要もない。
【0025】
ここで、エアー吹付装置１３の噴射口１３２１は、搬送路１１の上流側の端部近傍に設けられたフレーム１３１に取り付けられており、当該フレーム１３１は一対の支持脚１３１１と掛架部１３１２によって構成される。
一対の支持脚１３１１は、搬送路１１の幅方向の両端に設けられている保持部１１２上に立設している。本実施形態において、支持脚１３１１は、搬送路１１の路面に対して直角に上方へ伸び出すと共に、その上端において搬送方向上流側へ屈曲し、僅かに搬送方向上流側へ伸び出している。なお、一対の支持脚１３１１は、その高さが、搬送される物品Ｗの高さよりも高く、一対の支持脚１３１１上に掛け渡された掛架部１３１２に物品Ｗが引っかからない高さからなる。
一対の支持脚１３１１は、搬送路１１の幅方向の両端に設けられている保持部１１２上に立設している。本実施形態において、支持脚１３１１は、搬送路１１の路面に対して直角に上方へ伸び出すと共に、その上端において搬送方向上流側へ屈曲し、僅かに搬送方向上流側へ伸び出している。なお、一対の支持脚１３１１は、その高さが、搬送される物品Ｗの高さよりも高く、一対の支持脚１３１１上に掛け渡された掛架部１３１２に物品Ｗが引っかからない高さからなる。
【0026】
掛架部１３１２は、平板状の部材であって、搬送路２１の路面と略平行をなして、一対の支持脚１３１１の上端に掛け渡されている。この掛架部１３１２には、幅方向に長さを有する係止孔１３１２ａが設けられており、この係止孔１３１２ａには、エアーチューブ１３２２の噴射口１３２１側の一端部がナット１３２３によって係止されている。係止孔１３１２ａは、幅方向に長さを有するため、噴射口１３２１の位置を幅方向に任意の位置に固定することができるし、幅方向に複数のエアー吹付装置１３の噴射口１３２１を取り付けることもできる。もっとも、搬送路２１の路面上やさらに上流の場所等に、物品Ｗを幅方向中央にガイドする部材を設ければ、本実施形態のように、掛架部１３１２の幅方向中央に噴射口１３２１を設けた状態において、物品Ｗに確実にエアーを吹き付けることができる。
【0027】
また、図示しないが、支持脚１３１１の根元等に、搬送路１１、２１の路面に対する支持脚１３１１の角度を調整可能な調整機構を設けてもよく、このような調整機構を設けた場合には、支持脚１３１１の傾きを調整し、物品Ｗに対してエアーを吹き付ける位置や角度を簡単に変更できる。
【0028】
ここで、本実施形態において、図３を参照して例示した物品Ｗは、包装シート５１によって包装されたサンドイッチであって直角三角形を両側面とした三角柱形状からなるが、図５（ｂ）に示されるように、つまみ部５２を上流側に向けると共に、直角を挟む側面の一つを搬送路２１の路面に当接させた状態で搬送される。このように物品Ｗが搬送されることを前提として、エアー吹付装置１３によってエアーを吹きつけるのに最適な物品Ｗの位置は、図５に示されるように、直角を挟まない側面の中腹辺りである。かかる位置に上方からエアーを吹き付けることで、物品Ｗを下流側へ押し出す効果と搬送路１１、２１の路面に押し付けて安定させる両方の効果を得ることができる。
【0029】
このような効果を得るべく、エアー吹付装置１３を構成するエアーの噴射口１３２１は、搬送路１１、２１の路面上の物品Ｗにエアーを吹き付けられるよう、搬送路１１、２１の路面に向けられた状態で、搬送路１１上のフレーム１３１の掛架部１３１２の中央に取り付けられている。このように、噴射口１３２１が搬送路１１、２１の路面に対向する位置に設けられていることで、エアーによって物品Ｗを搬送路１１、２１の路面上に押し付けることができる。
【0030】
また、支持脚１３１１の上端が上流側に伸び出すと共に当該伸び出した部分に掛架部１３１２が設けられ、当該掛架部１３１２に、エアーの吹き付ける位置を規定する噴射口１３２１が設けられている。この結果、図５に示されるように、センサ１２によって物品Ｗを検出したときに、物品Ｗを搬送方向下流側へ付勢するのに適切な位置にエアーを吹き付けることができる。
また、フリーローラ１１１上で物品Ｗにエアーを吹きつけると、エアーによって物品Ｗのつまみ部５２がフリーローラ１１１のローラとローラの間に押し込まれて絡まるというトラブルの原因にもなりかねない。これに対しては、搬送路２１上で物品Ｗにエアーを吹き付けられるよう、支持脚１３１１の上端と噴射口１３２１が取り付けられる掛架部１３１２が搬送方向上流側へ伸び出しており、その結果、物品Ｗのつまみ部５２がフリーローラ１１１に絡んでしまうのを回避することができる。
また、フリーローラ１１１上で物品Ｗにエアーを吹きつけると、エアーによって物品Ｗのつまみ部５２がフリーローラ１１１のローラとローラの間に押し込まれて絡まるというトラブルの原因にもなりかねない。これに対しては、搬送路２１上で物品Ｗにエアーを吹き付けられるよう、支持脚１３１１の上端と噴射口１３２１が取り付けられる掛架部１３１２が搬送方向上流側へ伸び出しており、その結果、物品Ｗのつまみ部５２がフリーローラ１１１に絡んでしまうのを回避することができる。
【0031】
なお、エアー吹付装置１３のエアーを物品Ｗに吹きつける時間は、物品Ｗがセンサ１２を通過する瞬間がよく、0.15～0.2秒くらいが好適である。逆に吹きつける時間が長くなると、つまみ部５２にエアーが強く吹き付けられ、エアーによって路面に押し付けられたつまみ部５２がフリーローラ１１１に絡まる原因にもなるし、つまみ部５２を搬送路１１、２１の路面に押し付けてブレーキをかけてしまうという逆効果にもなる。
また、エアーが物品Ｗの搬送方向上流側の先端部に吹き付けられると、物品Ｗを下流側へ付勢する力が強くなりすぎ、不安定となる場合があるので、センサ１２によって物品Ｗを検知したタイミングからエアーを吹き付けるまでの時間を調整し、エアーが物品Ｗの搬送方向上流側の先端部に吹き付けられないようにするとよい。
また、エアーによって物品Ｗの姿勢を安定化させると共に、下流側へ付勢する効果を確実なものとするには、エアーは広角に吹き付けられるよりも、的を絞って物品Ｗに対してピンポイントでエアーが吹き付けられるほうが好適である。
また、エアーが物品Ｗの搬送方向上流側の先端部に吹き付けられると、物品Ｗを下流側へ付勢する力が強くなりすぎ、不安定となる場合があるので、センサ１２によって物品Ｗを検知したタイミングからエアーを吹き付けるまでの時間を調整し、エアーが物品Ｗの搬送方向上流側の先端部に吹き付けられないようにするとよい。
また、エアーによって物品Ｗの姿勢を安定化させると共に、下流側へ付勢する効果を確実なものとするには、エアーは広角に吹き付けられるよりも、的を絞って物品Ｗに対してピンポイントでエアーが吹き付けられるほうが好適である。
【0032】
●撮像カメラ１４
撮像カメラ１４は、図６に示されるように、検査対象の物品Ｗが搬送される搬送路１１上の所定の撮像位置において、搬送中の物品Ｗを撮像する撮像手段である。
この撮像カメラ１４は、搬送路１１の下方に設けられており、搬送路１１に設けられている撮像領域１１ａを介して、搬送路１１を搬送される物品Ｗを搬送路１１の下方から撮像する。
撮像カメラ１４は、図６に示されるように、検査対象の物品Ｗが搬送される搬送路１１上の所定の撮像位置において、搬送中の物品Ｗを撮像する撮像手段である。
この撮像カメラ１４は、搬送路１１の下方に設けられており、搬送路１１に設けられている撮像領域１１ａを介して、搬送路１１を搬送される物品Ｗを搬送路１１の下方から撮像する。
【0033】
撮像カメラ１４によって撮像された物品Ｗの撮像画像は、撮像画像に基づいた検査を実行する所定の情報処理部に供給され、当該情報処理部において、包装やラベルに不具合がないかが判断される。
なお、所定の情報処理部は、ネットワークを介して接続されたコントロールパネルや上位のコンピュータなど、各種の機器に備えられるものであってもよいし、単独の情報処理装置を構成するものであってもよい。
また、図６に示す本実施形態では、フリーローラ１１１の傾きに対して真下ではなく斜め下から物品Ｗを撮像している。これは撮像カメラ１４のフラッシュがラベルに反射した結果、反射光が撮像カメラに入り込むのを防ぐためであるが、カメラの種類によっては真下に設けてもよい。
なお、所定の情報処理部は、ネットワークを介して接続されたコントロールパネルや上位のコンピュータなど、各種の機器に備えられるものであってもよいし、単独の情報処理装置を構成するものであってもよい。
また、図６に示す本実施形態では、フリーローラ１１１の傾きに対して真下ではなく斜め下から物品Ｗを撮像している。これは撮像カメラ１４のフラッシュがラベルに反射した結果、反射光が撮像カメラに入り込むのを防ぐためであるが、カメラの種類によっては真下に設けてもよい。
【0034】
●工程
次に、物品Ｗの搬送過程において、本実施形態に係る検査装置１により物品Ｗが検査される工程を図７により説明する。
なお、図７の例では、検査対象たる物品Ｗとして、図３を参照して説明したサンドイッチを例示している。また、このサンドイッチは、直角を挟む一対の長方形状の側面のうち、つまみ部５２が延設する側面を搬送路１１の路面上に当接させると共に、直角を挟まない側面を上流側に向けて、搬送路１１上を搬送される。この場合、搬送路１１の路面上に当接している面にラベル５３を貼付して下流側でラベル５３を検査する。
次に、物品Ｗの搬送過程において、本実施形態に係る検査装置１により物品Ｗが検査される工程を図７により説明する。
なお、図７の例では、検査対象たる物品Ｗとして、図３を参照して説明したサンドイッチを例示している。また、このサンドイッチは、直角を挟む一対の長方形状の側面のうち、つまみ部５２が延設する側面を搬送路１１の路面上に当接させると共に、直角を挟まない側面を上流側に向けて、搬送路１１上を搬送される。この場合、搬送路１１の路面上に当接している面にラベル５３を貼付して下流側でラベル５３を検査する。
【0035】
まず、図７（ａ）に示すように、搬送方向上流側の搬送路２１から、搬送路１１上へ物品Ｗが搬送されてくる。これに応じてセンサ１２は、物品Ｗが搬送路１１上に到達したことを検知する。センサ１２による検知情報に基づき、エアー吹付装置１３と撮像カメラ１４は夫々、エアーを物品Ｗに吹き付けるタイミングと、物品Ｗを撮像するタイミングを測る。
また、搬送路２１に到達した物品Ｗは、これまで搬送路２１上を搬送されてきた際の慣性と自重により、下り勾配をなす搬送路１１上を下流側へ移動していく。
また、搬送路２１に到達した物品Ｗは、これまで搬送路２１上を搬送されてきた際の慣性と自重により、下り勾配をなす搬送路１１上を下流側へ移動していく。
【0036】
物品Ｗが、エアー吹付装置１３の噴射口１３２１の下方に到達すると、エアーが物品Ｗに吹き付けられる。物品Ｗは、エアーが吹き付けられると、搬送路２１の路面上に押し付けられる。また、物品Ｗが搬送路２１上を移動する過程を経て、エアーが物品Ｗの上流側の端部に吹き付けられる結果、物品Ｗはエアーによって搬送方向下流側へ付勢される。特に、物品Ｗが上述したような形状と向きからなり、直角を挟まない側面にエアーが吹き付けられることで、搬送方向下流側へ強く付勢される。
【0037】
このようにエアーが物品Ｗに作用する結果、物品Ｗは搬送路２１に押し付けられると共に下流側へ付勢され、搬送路１１上で浮いたり転がったり、あるいは撮像領域１１ａから下方へ落下したりといった不安定な挙動をとることなく、安定した姿勢を維持したまま撮像領域１１ａを通過することができる。また、エアーによって物品Ｗが搬送方向下流側へ付勢されることにより、撮像領域１１ａを広くしても撮像領域１１ａから物品Ｗが落下せず、撮像カメラ１４が物品Ｗを撮像するのに十分な撮像視野を確保することができる。
特に、図７の例では、検査対象たる物品Ｗとして、包装シート５１によって包装された、直角三角柱状からなるサンドイッチを例示しているが、エアーを吹きつけることで直角三角柱状の直角の部分が撮像領域１１ａに嵌らない効果がある。
特に、図７の例では、検査対象たる物品Ｗとして、包装シート５１によって包装された、直角三角柱状からなるサンドイッチを例示しているが、エアーを吹きつけることで直角三角柱状の直角の部分が撮像領域１１ａに嵌らない効果がある。
【0038】
図７（ｂ）に示すように、物品Ｗがエアーによって安定した姿勢を維持すると共に、下流方向へ付勢されながら撮像領域１１ａへ搬送されてくると、撮像カメラ１４は搬送路１１の下方から、撮像領域１１ａを介して物品Ｗの下面側を撮像する。これに応じて、撮像画像は所定の情報処理部へ供給され、当該所定の情報処理部において、当該撮像画像に基づいた検査が実行される。
【0039】
図７（ｃ）に示すように、物品Ｗは撮像領域１１ａを跨ぐようにして更に下流側の搬送路３１上へ搬送される。搬送路３１上に搬送された物品Ｗは適宜、予め設定されている情報に基づいて、さらには所定の情報処理部による検査結果に基づいて、仕分け部で仕分けられたり、振分部で振り分けられたり、廃棄箱等に送られたりする。
【0040】
以上のとおり、いままでは物品Ｗが搬送によって動いている状態で検査されるため、物品Ｗの姿勢が安定していないと、精度よく検査することが難しかったが、本実施形態に係る検査装置１により、搬送中の物品Ｗを精度よく、検査することができる。
【0041】
また、搬送ラインにおいては、いままでラベル５３を貼付するラベル貼付装置や物品Ｗの検査を行う検査装置を順次、配設しているため、搬送ラインは全体として長大なものになっていた。しかし、本実施形態によれば、検査装置１が大掛かりにならず、搬送ラインが全体として長大になることもない。さらに、搬送路１１がフリーローラ１１１によって構成されているため、設備の負担も軽くすることができる。
【0042】
なお、上述した本実施形態に係る検査装置１において、撮像領域１１ａは、隣り合う所定のフリーローラ１１１間に所定の長さで設けられた間隙によって構成されるものしたが、当該隣り合う所定のフリーローラ１１１間にアクリル樹脂等からなる透明なパネルを設け、物品Ｗをパネル越しに撮像することもできる。このような透明なパネルを設ければ、撮像領域１１ａから物品Ｗが落下するのを確実に防ぐことができる。
【0043】
また、上述した本実施形態に係る検査装置１は、上述した例にかかわらず、搬送ラインの仕様に応じて適宜の位置に設けることができ、例えば、ラベラーの装置の上流側又は下流側など、仕様に応じた任意の位置に配設することができる。
【0044】
また、上述した本実施形態に係る検査装置１において、物品Ｗの重量に応じて、エアーの圧力を変えるようにしてもよい。この場合には、エアー吹付装置１３よりも上流の搬送路２１等に路面上の物品Ｗの重量を測定する計量センサを設けると共に、測定された重量に応じたエアーの設定圧力に係る情報を所定の参照用テーブルに保持しておく。そして、検査する物品Ｗの重量を測定すると、参照用テーブルを参照して、当該測定された重量に応じたエアーの圧力に係る情報をエアー吹付装置１３に提供し、エアー吹付装置１３は物品Ｗの重量に応じた圧力のエアーを物品Ｗに吹き付ける。これにより、例えば、重量の大きい物品Ｗに対しては高い圧力でエアーを吹き付ける一方、重量の小さい物品Ｗに対しては相対的に低い圧力でエアーを吹き付けることができる。その結果、物品Ｗの重量によらず、物品Ｗの姿勢をより安定した状態とすることができる。
【0045】
●実施例総括
本発明は、検査装置に関する。
本発明は、検査装置に関する。
【0046】
物流システムにおいては、搬送路上の物品にラベルを貼付したり、物品の包装やラベルが適切か否かを検査したりする。
物品の検査を行う装置としては例えば、搬送面と向き合うように配置され、搬送面を通過中の包装物の静止画像又は動画像を撮像する撮像部を有する撮像ユニットと、撮像部が撮像した包装物の静止画像又は動画像から抽出された包装物の静止画像を検査画像とし、当該検査画像と基準画像とを比較して包装物の良否を判定する画像処理判定部とを備える検査装置が提案されている（特開第２０１７－８３４０３号公報）。
また、検査対象の物品を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像される物品の撮像位置とは異なる位置から物品の識別情報を取得する取得手段と、検査物品の比較対象となる正情報を記憶する記憶手段と、物品を搬送する搬送手段と、撮像手段による撮像画像と取得手段による識別情報を、記憶手段が記憶する正情報と比較し正否判定を行う制御手段とを有する検査装置が提案されている（特開第２０１８－６６６６０号公報）
物品の検査を行う装置としては例えば、搬送面と向き合うように配置され、搬送面を通過中の包装物の静止画像又は動画像を撮像する撮像部を有する撮像ユニットと、撮像部が撮像した包装物の静止画像又は動画像から抽出された包装物の静止画像を検査画像とし、当該検査画像と基準画像とを比較して包装物の良否を判定する画像処理判定部とを備える検査装置が提案されている（特開第２０１７－８３４０３号公報）。
また、検査対象の物品を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像される物品の撮像位置とは異なる位置から物品の識別情報を取得する取得手段と、検査物品の比較対象となる正情報を記憶する記憶手段と、物品を搬送する搬送手段と、撮像手段による撮像画像と取得手段による識別情報を、記憶手段が記憶する正情報と比較し正否判定を行う制御手段とを有する検査装置が提案されている（特開第２０１８－６６６６０号公報）
【0047】
搬送ラインにおいては、ラベルを貼付するラベラー装置や物品の検査を行う検査装置を順次、配設しているため、搬送ラインは全体として長大なものになっていた。
また、物品の検査では、搬送中の物品を撮像したり、物品に付されたコードをスキャニング等したりするが、物品は搬送路上を移動しているため、物品の姿勢が安定していないと、精度よく検査することが難しかった。
また、物品の検査では、搬送中の物品を撮像したり、物品に付されたコードをスキャニング等したりするが、物品は搬送路上を移動しているため、物品の姿勢が安定していないと、精度よく検査することが難しかった。
【0048】
そこで本発明は、搬送中の物品を精度よく、検査することを目的の一つとする。
【0049】
上記目的を達成するため、本発明に係る検査装置は、検査対象の物品が搬送される搬送路上の撮像位置において、搬送中の当該物品を撮像する撮像手段と、搬送中の前記物品が撮像される前記撮像位置において、搬送中の前記物品の姿勢を安定させる姿勢安定化手段と、を有することを特徴とする。
【0050】
前記搬送路には、前記撮像手段により前記物品を下方から撮像するための撮像領域が設けられており、前記撮像手段は、前記撮像領域を介して、前記物品を前記搬送路の下方から撮像するものとしてもよい。
【0051】
前記姿勢安定化手段は、前記物品にエアーを吹き付け、前記物品を前記搬送路の路面上に押し付けるエアー吹付手段であり、前記撮像位置において前記物品の姿勢を安定させた状態で前記撮像手段により前記物品を撮像するものとしてもよい。
【0052】
前記搬送路は、上流側から下流側に向かって下方へ傾斜した複数のローラによって構成され、前記撮像領域は、隣り合う前記ローラ間に所定の長さで設けられた間隙によって構成される
【0053】
本発明によれば、搬送中の物品を精度よく、検査することができる。
【符号の説明】
【0054】
１ 検査装置
１１ 搬送路
１１ａ 撮像領域
１１１ フリーローラ
１１２ 保持部
１２ センサ
１３ エアー吹付装置
１３１ フレーム
１３１１ 支持脚
１３１２ 掛架部
１３２１ 噴射口
１３２２ エアーチューブ
１３２３ ナット
１４ 撮像カメラ
２１ 搬送路
２２ 搬送路
２３ 駆動ローラ
３１ 搬送路
４１ 表示操作部
４２ ラベル貼付装置
４２１ ラベル貼付部
４３ ラベル貼付装置
４４ ラベル発行部
５１ 包装シート
５２ つまみ部
５３ ラベル
５３１ バーコード
５４ バーコード
Ｗ 物品
１１ 搬送路
１１ａ 撮像領域
１１１ フリーローラ
１１２ 保持部
１２ センサ
１３ エアー吹付装置
１３１ フレーム
１３１１ 支持脚
１３１２ 掛架部
１３２１ 噴射口
１３２２ エアーチューブ
１３２３ ナット
１４ 撮像カメラ
２１ 搬送路
２２ 搬送路
２３ 駆動ローラ
３１ 搬送路
４１ 表示操作部
４２ ラベル貼付装置
４２１ ラベル貼付部
４３ ラベル貼付装置
４４ ラベル発行部
５１ 包装シート
５２ つまみ部
５３ ラベル
５３１ バーコード
５４ バーコード
Ｗ 物品
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】