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特許7497500不良品流出防止装置、不良品流出防止方法、および不良品流出防止プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-31
(45)【発行日】2024-06-10
(54)【発明の名称】不良品流出防止装置、不良品流出防止方法、および不良品流出防止プログラム
(51)【国際特許分類】
   B65B 57/02 20060101AFI20240603BHJP
   B65B 57/00 20060101ALI20240603BHJP
   B65B 57/04 20060101ALI20240603BHJP
   G06T 7/00 20170101ALI20240603BHJP
【FI】
B65B57/02 F
B65B57/00 F
B65B57/04
G06T7/00 610Z
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2023120865
(22)【出願日】2023-07-25
【審査請求日】2024-01-11
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】396021575
【氏名又は名称】テクノUMG株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100142309
【弁理士】
【氏名又は名称】君塚 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】上田 耕一郎
(72)【発明者】
【氏名】新田 慎一
【審査官】種子島 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-028390(JP,A)
【文献】特開2010-256313(JP,A)
【文献】特開昭63-067232(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 57/02
B65B 57/00
B65B 57/04
G06T 7/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
袋状の包装資材の封緘部を感知する感知部と、
前記感知部の感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する、封止前検査部の判定部と、を備え、
前記感知部は、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、
前記封止前検査部の判定部は、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する、不良品流出防止装置。
【請求項2】
前記感知部は、第1のセンサを有し、
前記第1のセンサは、前記封緘部を感知する、請求項1に記載の不良品流出防止装置。
【請求項3】
前記感知部は、第2のセンサをさらに有し、
前記第2のセンサは、側面視において、前記第1のセンサの下部に設けられ、前記包装資材の前記封緘部よりも下部を感知する、請求項2に記載の不良品流出防止装置。
【請求項4】
前記第2のセンサは、前記第1のセンサの鉛直下部に位置し、
前記封止前検査部の判定部は、前記第1のセンサの第1の出力信号の時間変化と前記第2のセンサの第2の出力信号の時間変化とを比較し、前記合否を判定する、請求項3に記載の不良品流出防止装置。
【請求項5】
前記感知部は赤外線センサを用いて前記感知をする、請求項1に記載の不良品流出防止装置。
【請求項6】
前記封緘部が封止された前記包装資材を撮像する撮像部と、
複数の画像を格納する記憶部と、
封止後検査部の判定部と、をさらに備え、
前記複数の画像は、前記封緘部が封止され、合格であると判定された包装資材の画像であり、
前記封止後検査部の判定部は、前記複数の画像および前記撮像部により撮像した画像に基づき、前記封緘部の封止が適切であるか否かの合否を判定する、請求項1に記載の不良品流出防止装置。
【請求項7】
前記封緘部の封止が適切であるか否かの合否は、前記複数の画像および前記撮像部により撮像した画像における前記包装資材に含まれる印刷物の特徴に基づき判定される、請求項6に記載の不良品流出防止装置。
【請求項8】
袋状の包装資材の封緘部を感知する感知ステップと、
前記感知ステップの感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する判定ステップと、を備え、
前記感知ステップは、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、 前記判定ステップは、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する、不良品流出防止方法。
【請求項9】
袋状の包装資材の封緘部を感知する感知ステップと、
前記感知ステップの感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する判定ステップと、を備え、
前記感知ステップは、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、 前記判定ステップは、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する、不良品流出防止プログラム。
【請求項10】
袋状の包装資材の封緘部を感知するセンサが感知した感知結果を受信し、
前記感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する、封止前検査部の判定部を備え、
前記センサは、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、
前記判定部は、前記位置の時間変化に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する、不良品流出防止装置。
【請求項11】
前記包装資材を撮像した画像受信する、封止後検査部の判定部を備え
前記封止後検査部の判定部は、前記撮像した画像と、予め準備された複数の画像であって、前記封緘部が封止され、合格であると判定された包装資材の画像に基づき、前記封緘部の封止が適切であるか否かの合否を判定する、請求項10に記載の不良品流出防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、不良品流出防止装置、不良品流出防止方法、および不良品流出防止プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、袋に粉体を充填包装する際に袋の姿勢を修正する荷姿修正装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭63-67232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、特許文献1の荷姿修正装置は、機械的に袋の姿勢を修正する装置であって、装置規模が大きく、既存の製造ラインに組み込むことが難しいという問題があった。
【0005】
本願開示は、上記の課題を解決する不良品流出防止装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願開示の第1の態様によれば、袋状の包装資材の封緘部を感知する感知部と、前記感知部の感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する判定部と、を備え、前記感知部は、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、前記判定部は、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する、不良品流出防止装置が提供される。
【0007】
本願開示の第2の態様によれば、袋状の包装資材の封緘部を感知する感知ステップと、前記感知ステップの感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する判定ステップと、を備え、前記感知ステップは、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、前記判定ステップは、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する、不良品流出防止方法が提供される。
【0008】
本願開示の第3の態様によれば、袋状の包装資材の封緘部を感知する感知ステップと、前記感知ステップの感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する判定ステップと、を備え、前記感知ステップは、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、前記判定ステップは、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する、不良品流出防止プログラムが提供される。
【0009】
本願開示の第4の態様によれば、袋状の包装資材の封緘部を感知するセンサが感知した感知結果を受信し、前記感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する判定部を備え、前記感知センサは、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、前記判定部は、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する、不良品流出防止装置が提供される。
【発明の効果】
【0010】
上記態様によれば、不良品の流出を防止することができる不良品流出防止装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1A】本願開示の一実施形態による不良品流出防止システムを示すブロック図である。
図1B】本願開示の一実施形態による不良品流出防止装置を示す側面図である。
図2】本願開示の一実施形態による封止前検査部を示すブロック図である。
図3】本願開示の一実施形態による封止後検査部を示すブロック図である。
図4】本願開示の一実施形態による情報処理装置を示すブロック図である。
図5】本願開示の一実施形態による製品袋の一例を示す概略図である。
図6A】本願開示の一実施形態による封止前検査部の一態様を示す側面図である。
図6B】本願開示の一実施形態による封止前検査部の一態様を示す上面図である。
図6C】本願開示の一実施形態による封止前検査部におけるセンサ出力の一態様を示す図である。
図6D】本願開示の一実施形態による封止前検査部におけるセンサ出力の一態様を示す図である。
図6E】本願開示の一実施形態による封止前検査部におけるセンサ出力の一態様を示す図である。
図6F】本願開示の一実施形態による封止前検査部におけるセンサ出力の一態様を示す図である。
図7A】本願開示の一実施形態による封止後検査部における撮像画像の一態様を示す概略図である。
図7B】本願開示の一実施形態による封止後検査部における撮像画像の一態様を示す概略図である。
図8】本願開示の一実施形態による不良品流出防止方法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】
【0012】
以下、本願開示の一実施形態による不良品流出防止システムを図面を参照して説明する。
【0013】
図1Aは、本願開示の一実施形態による不良品流出防止システムを示すブロック図である。充填機は、製品出荷システム等において、ノズル等を介して製品袋等に所定の分量の製品を充填する。充填機が扱う製品は、固体または液体であってもよいが、本実施形態において、充填機は固体の製品を扱うものとする。不良品流出防止システム1は、充填機が製品を充填した製品袋の形状等を検査する。不良品流出防止システム1は、情報処理装置4と通信可能に接続し、情報処理装置4に製品袋の情報を送信する。情報処理装置4は計算機であり、不良品流出防止システム1の一部または全部を制御する。情報処理装置4は不良品流出防止システム1の一部の機能を備えてもよい。製品袋の形状等があらかじめ決められた規定を満たしていれば、不良品流出防止システム1は良品レーン15Aに製品袋を搬入する。製品袋の形状等があらかじめ決められた規定を満たしていなければ、不良品流出防止システム1は不良品レーン15Bに製品袋を搬入する。
【0014】
図1Bは、本願開示の一実施形態による不良品流出防止システム1を示す側面図である。不良品流出防止システム1は、充填機によって製品が充填された製品袋5の端部を封止するシステムであって、コンベア11と、マウント12と、封止部13と、ガイドレール14と、封止前検査部2と、封止後検査部3とを備える。
【0015】
コンベア11は、略水平である主面を有するベルトコンベア等であって、工場等の工業施設において、水平な床面に設置される。コンベア11は、充填機から良品レーンおよび不良品レーンまでの経路において、製品袋5を所定の速度で搬送する。封止前検査部2の後段において、コンベア11は封止部13への経路または不良品レーンへの経路に分岐してもよい。封止後検査部3の後段において、コンベア11は良品レーンへの経路または不良品レーンへの経路に分岐してもよい。コンベア11は、良品の製品袋5と不良品の製品袋5とを区別することができる構成であれば、上記の構成に限定されない。
【0016】
マウント12は、移動可能である設置台であって、封止部13およびガイドレール14をコンベア11の上部に固定する。マウント12は封止部13を設置する主面を有し、当該主面はコンベア11の主面に略水平をなすことが望ましい。マウント12は、封止前検査部2および封止後検査部3をコンベアの上部または側部に固定してもよい。マウント12は、コンベア11と一体をなすように設置されてもよく、コンベア11と分離して水平な床面に設置されてもよい。マウント12がコンベア11と分離して設置される場合、マウント12は移動可能な設置台等でありうる。マウント12は、コンベア11が製品袋5を搬送する方向(X方向)およびX方向に直交する方向(Y方向)に移動可能であることが望ましい。
【0017】
封止部13は、ミシン等の縫製機であって、マウント12に設置される。封止部13は、コンベア11によって搬送される製品袋5の端部を封止する。封止部13による製品袋5の封止方法は、縫製、溶着等であって、製品袋5に充填される製品に応じた封止方法であることが好ましい。本実施形態において、封止方法は縫製であるものとして、本実施形態を説明する。
【0018】
ガイドレール14は、製品袋5の端部を封止部13に誘導する器具である。ガイドレール14は、コンベア11の上部において、コンベア11の所定の位置から封止部13の位置まで、コンベア11の主面と略平行をなすように設けられる。ガイドレール14の構成は、封止部13が製品袋5の端部を適切に封止できるような構成であればよい。例えば、2本のガイドレール14が製品袋5の端部を挟み込むように、2本のガイドレール14が所定の間隔でY方向において略平行に設置されてもよい。
【0019】
封止前検査部2は、製品袋5が封止部13に適切に誘導されるか否かを検査する。封止前検査部2は、マウント12またはガイドレール14に設置されてもよく、コンベア11と、マウント12と、ガイドレール14と分離して設置されてもよい。封止前検査部2は、製品袋5が封止部13に搬入される際に、製品袋5の側部から製品袋5を検査する。
【0020】
封止後検査部3は、製品袋5の端部が封止部13によって適切に封止されたか否かを検査する。封止後検査部3は、封止前検査部2と同様に、マウント12またはガイドレール14に設置されてもよく、コンベア11と、マウント12と、ガイドレール14と分離して設置されてもよい。封止後検査部3は、製品袋5が封止部13から搬出された際に、製品袋5の側部から製品袋5を検査する。
【0021】
図2は、本願開示の一実施形態による封止前検査部2を示すブロック図である。封止前検査部2は、センサ21Aと、センサ21Bと、判定部22と、通知部23と、表示部24と、通信IF25とを備える。
【0022】
センサ21Aおよびセンサ21Bは、光電センサであって、例えば、赤外線センサ、発光素子と受光素子とを組み合わせたセンサ等でありうる。製品袋5の端部を検査することができる構成であれば、センサ21Aおよびセンサ21Bの構成は上記の構成に限定されない。センサ21Aおよびセンサ21Bは、判定部22に電気的に接続される。センサ21Aが受信した信号およびセンサ21Bが受信した信号が時間的に同期するように、センサ21Aおよびセンサ21Bは判定部22に接続される。
【0023】
判定部22は、製品袋5が封止部13に適切に設置されているか否かを判定する機能部であって、通知部23と通信可能に接続される。判定部22は、センサ21Aが受信した信号およびセンサ21Bが受信した信号を受信し、製品袋5が封止部13に適切に誘導されるように、製品袋5が設置されているか否かを判定する。製品袋5が封止部13に適切に誘導されるように、製品袋5が設置されていると判定部22が判定した場合、判定部22は通知部23に製品袋5が適切に設置されているという判定結果を送信する。一方、製品袋5が封止部13に適切に誘導されるように、製品袋5が設置されていないと判定部22が判定した場合、判定部22は通知部23に製品袋5が適切に設置されていないという判定結果を送信する。
【0024】
通知部23は判定部22の判定結果に応じて、他の機能部に判定結果を通知する機能部であって、表示部24と通信IF25とに通信可能に接続される。通知部23は、判定部22から受信した判定結果に応じて、表示部24に判定結果を通知し、通信IF25を介して情報処理装置4等に判定結果を送信する。製品袋5が適切に設置されていないという判定結果を通知部23が受信した場合、表示部24に製品袋5が適切に設置されていないという判定結果を通知部23が送信し、さらに通信IF25を介して情報処理装置4に同様の判定結果を通知部23が送信する。製品袋5が適切に設置されていないという判定結果を情報処理装置4が受信した場合、情報処理装置4は、判定結果に基づき、適切に設置されていない製品袋5を不良品レーンに搬送するように、不良品流出防止システム1を制御することができる。
【0025】
表示部24は、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイ等の表示装置でありうる。表示部24は、通知部23から受信した通知に応じて判定結果を表示し、不良品流出防止システム1のオペレータ等に判定結果を通知する。例えば、製品袋5が適切に設置されていないという判定結果が立て続けに表示部24に表示される場合、オペレータが情報処理装置4を操作し、充填機の稼働および不良品流出防止システム1の稼働を一時停止することができる。なお、表示部24は、封止後検査部3の表示装置および情報処理装置4の表示装置と共通の表示装置であってもよい。
【0026】
なお、封止前検査部2は、製品袋5が適切に設置されているか否かという判定以外の判定もすることができる。例えば、ある製品に用いられる所定の製品袋5とは異なる大きさ、異なる形状、または異なる種類等である製品袋5が混入した場合、封止前検査部2は製品袋5の検査をとおして、製品袋5が所定の製品袋であるか否かを判定することができる。また、封止部13によって封止される製品袋5の端部が破損しているような場合においても、封止前検査部2は製品袋5の検査をとおして、製品袋5が不良品であるか否かを判定することができる。これらのような場合において、情報処理装置4は、判定結果に基づき、適切に設置されていない製品袋5を不良品レーンに搬送するように、不良品流出防止システム1を制御してもよい。
【0027】
通信IF25は、封止前検査部2と他の外部装置とを通信可能に接続するインターフェースである。通信IF25は、通信インターフェース、データ送受信インターフェース、ユーザインターフェース等を含みうる。本実施形態において、通信IF25は情報処理装置4と通信可能に接続され、判定部22における判定結果と通知部23における通知を情報処理装置4に送信することができる。なお、封止前検査部2においてセンサ21Aおよびセンサ21Bが含まれない場合、通信IF25とセンサ21Aおよびセンサ21Bとを接続し、通信IF25を介して、封止前検査部2がセンサ21Aおよびセンサ21Bからの信号を受信してもよい。
【0028】
図3は、本願開示の一実施形態による封止後検査部3を示すブロック図である。封止後検査部3は、撮像部31と、判定部32と、データベース33と、通知部34と、表示部35と、通信IF36とを備える。
【0029】
撮像部31は、カメラ等の画像撮像装置であって、判定部32と通信可能に接続される。撮像部31は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子と、制御回路と、信号処理回路等を備え、封止部13によって封止された製品袋5を撮像する。撮像部31は封止部13によって封止された製品袋5の一部または全部を撮像し、画像を判定部32に送信する。
【0030】
判定部32は、製品袋5の端部が封止部13によって適切に封止されているか否かを判定する機能部であって、データベース33と通知部34とに通信可能に接続される。判定部32は、撮像部31が撮像した画像とデータベース33に格納される情報とに基づき、製品袋5が適切に封止されているか否かを判定する。
【0031】
データベース33は、例えば、ハードディスクドライブ等の大容量記憶装置であって、判定部32において用いられる情報を格納する。データベース33が格納する情報は、例えば、製品袋5が適切に封止されている画像であってもよく、製品袋5に所定の分量の製品が充填され、製品袋5が適切に封止されている画像等でありうる。すなわち、データベース33は、製品袋5の良品画像を格納する。データベース33が格納する情報は、製品袋5の不良品画像であってもよく、例えば、製品袋5が適切に封止されていない画像であってもよい。判定部32における判定の構成に応じて、データベース33は、製品袋5の判定に用いられる適切な情報を格納する。なお、データベース33は通信IF36と通信可能に接続されてもよい。通信IF36を介して、情報処理装置4から判定部32における判定に用いる情報をデータベース33は受信してもよい。なお、データベース33が備える情報は、情報処理装置4が備える記憶装置に格納されてもよい。
【0032】
通知部34は判定部32の判定結果に応じて、他の機能部に判定結果を通知する機能部であって、表示部35と通信IF36とに通信可能に接続される。通知部34は、判定部32から受信した判定結果に応じて、表示部35に判定結果を通知し、通信IF36を介して情報処理装置4等に判定結果を送信する。製品袋5が適切に封止されていないという判定結果を情報処理装置4が受信した場合、情報処理装置4は、判定結果に基づき、適切に封止されていない製品袋5を不良品レーンに搬送するように、不良品流出防止システム1を制御することができる。
【0033】
表示部35は、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイ等の表示装置でありうる。表示部35は、通知部34から受信した通知に応じて判定結果を表示し、不良品流出防止システム1のオペレータ等に判定結果を通知する。例えば、製品袋5が適切に封止されていないという判定結果が立て続けに表示部35に表示される場合、オペレータが情報処理装置4を操作し、充填機の稼働および不良品流出防止システム1の稼働を一時停止することができる。オペレータは、不良品流出防止システム1の稼働を一時停止した後、封止部13を整備するなどして、不良品が発生する原因を調査することもできる。なお、表示部35は、表示部24および情報処理装置4の表示装置と共通の表示装置であってもよい。
【0034】
なお、封止後検査部3は、製品袋5が適切に封止されているか否かという判定以外の判定もすることができる。例えば、ある製品に用いられる所定の製品袋5とは異なる大きさ、異なる形状、または異なる種類等である製品袋5が混入した場合、封止後検査部3は製品袋5の検査をとおして、製品袋5が所定の製品袋であるか否かを判定することができる。また、製品袋に十分な分量の製品が充填されていない、または製品袋5の一部が破損している、汚れているような場合においても、封止後検査部3は撮像した画像に基づく製品袋5の検査をとおして、製品袋5が不良品であるか否かを判定することができる。これらのような場合において、情報処理装置4は、判定結果に基づき、製品袋5を不良品レーンに搬送するように、不良品流出防止システム1を制御してもよい。
【0035】
通信IF36は、封止後検査部3と他の外部装置とを通信可能に接続するインターフェースである。通信IF36は、通信インターフェース、データ送受信インターフェース、ユーザインターフェース等を含みうる。本実施形態において、通信IF36は情報処理装置4と通信可能に接続され、判定部32における判定結果と通知部34における通知を情報処理装置4に送信することができる。なお、封止後検査部3において撮像部31が含まれない場合、通信IF36と撮像部31とを接続し、通信IF36を介して、封止後検査部3が画像を受信してもよい。
【0036】
図4は、本願開示の一実施形態による情報処理装置4を示すブロック図である。情報処理装置4は、CPU41、ROM42、RAM43、記憶装置44、表示装置45、タッチパネル46、入出力IF47、通信IF48、バス49を備える。CPU41、ROM42、RAM43、記憶装置44、表示装置45、タッチパネル46、入出力IF47、通信IF48は、バス49を介して相互に通信可能に接続される。
【0037】
CPU41は、中央演算処理装置(Central Processing Unit)である。CPU41は、アプリケーションプログラムを用いて不良品流出防止システム1の各部を制御する。ROM42は、読み出し専用メモリ(Read Only Memory)である。ROM42は、不揮発性メモリで構成され、不良品流出防止システム1の各部を制御するためのアプリケーションプログラムを記憶する。RAM43は、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory)である。RAM43はCPU41の動作に必要なメモリ領域を提供する。記憶装置44は、ハードディスクドライブ(Hard Disc Drive)等の大容量記憶装置である。
【0038】
表示装置45は、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイ等でありうる。タッチパネル46は、オペレータからの入力を受け付けるユーザインターフェースであって、表示装置45と一体に形成されてもよい。入出力IF47は、オペレータからの命令および情報処理装置4と他の装置とのデータを送受信する入出力インターフェースである。入出力IF47は、マウス、トラックボール、キーボード、スピーカ、警告灯等を含みうる。オペレータは、タッチパネル46だけでなく、入出力IF47を介して情報処理装置4に命令を入力してもよい。さらに、入出力IF47は、警告灯を点灯し、スピーカから警告音を発することで、オペレータに封止前検査部2の検査結果および封止後検査部3の検査結果を通知してもよい。
【0039】
通信IF48は、有線通信または/および無線通信を介して、不良品流出防止システム1と相互にデータ通信を行う。例えば、有線通信を介してセンサ21Aの出力信号およびセンサ21Bの出力信号と撮像部31が撮像した画像を受信し、無線通信を介して不良品流出防止システム1に制御信号を送信してもよい。通信IF48は、通信IF25および通信IF36を介して、封止前検査部2および封止後検査部3を制御する制御信号を送受信してもよい。
【0040】
情報処理装置4において、不良品流出防止システム1の一部の構成をソフトウェアまたはファームウェアを用いて実装する場合、封止前検査部2の一部の機能部と封止後検査部3の一部の機能部とを、プログラム等を用いて実装することができる。封止前検査部2の一部の機能部と封止後検査部3の一部の機能部との機能を有するプログラムは、記憶装置44に格納される。当該プログラムは、RAM43に読みだされ、CPU41が当該プログラムを実行することによって、不良品流出防止システム1の一部の機能を実現することができる。センサ21Aの出力信号と、センサ21Bの出力信号と、撮像部31が撮像した画像とは、入出力IF47または通信IF48を介してROM42、RAM43、記憶装置44に格納される。
【0041】
情報処理装置4において、不良品流出防止システム1の一部の構成をソフトウェアまたはファームウェアを用いて実現すれば、センサ21Aおよびセンサ21Bを情報処理装置4に接続することによって、封止前検査部2の構成を実現することができ、撮像部31を情報処理装置4に接続することによって、封止後検査部3の構成を実現することができる。これにより、センサ21Aと、センサ21Bと、撮像部31と、情報処理装置4とを用いて、既存の縫製機に不良品流出防止システム1を構築することができる。
【0042】
図5は、本願開示の一実施形態による製品袋5の一例を示す概略図である。製品袋5は、製品を充填する袋状の包装資材であって、自社の工場または顧客の工場等に所定の分量の製品を搬送するために用いられる。製品袋5の素材は、例えば、紙、ポリエチレン、アルミ等であり、製品袋5が複数の層を備える場合には、前記の素材を組み合わせた素材でありうる。製品袋5は、上部51と、底部52と、側部53Aと、側部53Bと、印刷面54と、封緘部59とを備える。さらに、図5において図示しないが、印刷面54に対抗する他の印刷面を備える。例えば、製品を充填する前の製品袋5の縦幅(長さ)は550mmであり、横幅(巾)は400mmであり、奥行(底巾)は120mm等でありうるが、製品袋5の縦幅、横幅、および奥行は、これらに限定されない。製品袋5に充填する製品の種類、分量、重さ、性質等に応じて、製品袋5の縦幅、横幅、および奥行は適切に選択されてよい。
【0043】
製品袋5は上部51または側部53Aに開口部を有し、開口部を介して製品袋5の内部に製品が充填される。上部51に開口部が設けられる製品袋5はオープン袋と呼ばれ、側部53Aに開口部が設けられる製品袋5はバルブ袋と呼ばれる。本実施形態において、上部51に開口部が設けられる製品袋5について、本実施形態を説明する。
【0044】
上部51は、開口部を有し、開口部を介して製品袋5の内部に製品が充填される。上部51はオーバーテープ51Aおよびオーバーテープ51Bとを有してもよい。オーバーテープ51Aは帯状の部材であって、側部53Aから所定の長さLを有する。なお、上部51はオーバーテープ51Aおよびオーバーテープ51Bを有さない構成であってもよい。上部51がオーバーテープ51Aおよびオーバーテープ51Bを有さない場合には、オーバーテープ51Aに相当する部分は側部53Aに含まれる。
【0045】
底部52は、製品袋5の底面であって、コンベア11に安定的に接地する。製品袋5に製品が充填されたとき、底部52はX-Y方向において平面を形成することが好ましい。底部52はあらかじめ封止されており、ミシン等によって縫製されていてもよく、接着剤によって接着されていてもよく、ホットメルトを加熱することによって溶着されていてもよい。なお、底部52がミシン等によって縫製される場合には、底部52は上部51と同様の構成を備えうる。
【0046】
側部53Aおよび側部53Bは、製品袋5の側面であって、それぞれひだ部(マチとも呼ばれる)を含んでもよい。側部53Aおよび側部53Bがひだ部を含む場合、製品袋5に製品が充填されたとき、側部53Aおよび側部53Bのひだ部がそれぞれY方向に伸張し、製品袋5の容積が大きくなる。側部53Aおよび側部53Bがひだ部を含むことによって、製品袋5の形状が箱状になり、製品袋5はコンベア11に安定的に接地することができる。
【0047】
印刷面54は、製品袋5の側面であって、製品袋5に充填される製品名、製品の種類、製造会社名、製造国、ネット重量、製品の品質区分、製品の色、製品のロット番号等を表示する。印刷面54は、印刷物55A、55B、55Cを含む。印刷物55Aは、製品名および製品の種類等を表示し、印刷物55Bは、ネット重量、製造会社名、製造国等を表示し、印刷物55Cは、製品の品質区分、製品の色、製品のロット番号等を表示する。印刷面54が含む印刷物はこれらに限定されず、撮像部31が印刷面54の印刷物を撮像することによって、製品袋5が適切に封止されているか否かを判定することができるような印刷物が印刷面54に含まれていることが望ましい。特に、側部53Aの上部または/および側部53Bの上部において、X方向およびZ方向に直線をなす印刷物が印刷されていることがより好ましい。例えば、印刷物55Aのように、印刷面54と異なる配色を有し、X方向およびZ方向に直線をなす四角形の印刷物が、印刷面54に含まれることが好適である。
【0048】
封緘部59において、封止部13がミシン等によって上部51を縫製し、製品袋5を封止する。封緘部59において、製品袋5を封止する方法は、ミシン等による縫製に限定されない。例えば、底部52を封止する方法と同様に、接着剤によって接着されていてもよく、あらかじめ塗布された樹脂等を加熱することによって溶着されていてもよい。ミシンによって上部51が縫製される場合、ピロニン(ポリビニルアルコール)等で形成された糸が用いられる。縫製に用いられる糸の糸径は、例えば、0.4~0.5mmでありうる。封緘部59は略直線をなし、オーバーテープ51Aからオーバーテープ51Bまでの上部51の端部に略平行であることが望ましい。封緘部59は、上部51の上端部から所定の距離を設けて位置することが望ましく、例えば、上部51の上端部から25~30mmでありうる。製品袋5の大きさ、製品袋5の厚さ、製品袋5に充填される製品等に応じて、封緘部59の位置が決められることが好ましい。製品袋5がポリエチレン等の樹脂製である場合、封緘部59を加熱溶着(ヒートシール)することにより、製品袋5を封止してもよい。一対のヒートシールバーが、封緘部59を挟み込み、所定の温度で封緘部59を加熱することによって加熱溶着する。または、一対のヒートシールバーが封緘部59を加圧し超音波振動を加えることによって加熱溶着してもよい。封止部13が封緘部59に沿って製品袋5を封止することができない場合、製品袋5は適切に封止されず、製品袋5から製品が漏れ出しうる。
【0049】
図6Aは、本願開示の一実施形態による封止前検査部2の一態様を示す側面図であり、図6Bは、本願開示の一実施形態による封止前検査部2の一態様を示す上面図である。センサ21Aは、X方向においてコンベア11の主面と略平行をなす直線上であって、封緘部59に重なる直線上に設置されることが望ましい。センサ21Bは、センサ21Aの下部であって、センサ21Aとコンベア11の主面と結ぶ直線上に設置されることが望ましい。さらに、センサ21Aおよびセンサ21Bは、Y方向において製品袋5から所定の距離Dを設けて設置される。距離Dは、センサ21Aおよびセンサ21Bが正常に動作することができるような距離であることが好ましい。Z方向において、コンベア11の主面からセンサ21Aまでの距離を高さhAとし、コンベア11の主面からセンサ21Bまでの距離を高さhBとする。
【0050】
側部53Aおよび側部53Bがコンベア11の主面に対して略垂直に配置され、かつ製品袋5が側部53Aから長さLのオーバーテープ51Aを有する場合、センサ21Aが製品袋5を感知するタイミングとセンサ21Bが製品袋5を感知するタイミングとの間には、長さLに相当する時間差Δtが生じる。同様に、製品袋5が側部53Bから長さLのオーバーテープ51Bを有する場合、センサ21Aが製品袋5を感知しなくなるタイミングとセンサ21Bが製品袋5を感知しなくなるタイミングとの間には、長さLに相当する時間差Δtが生じる。センサ21Aの信号が立ち上がり、時間差Δt後にセンサ21Bの信号が立ち上がる。センサ21Bの信号が立ち下がり、時間差Δt後にセンサ21Aの信号が立ち下がる。すなわち、センサ21Aの信号の立ち上がりおよび立ち下がりと、センサ21Bの信号の立ち上がりおよび立ち下がりとの間には、時間差Δtが含まれる。時間差Δtは、長さLとコンベア11が製品袋5を搬送する速度との関係から計算することができる。
【0051】
一方、側部53Aおよび側部53Bがコンベア11の主面に対して略垂直に配置され、かつ製品袋5が側部53Aから長さLのオーバーテープ51Aを有しない場合、センサ21Aが製品袋5を感知するタイミングとセンサ21Bが製品袋5を感知するタイミングとの間には、ほとんど時間差が生じない。同様に、製品袋5が側部53Bから長さLのオーバーテープ51Bを有しない場合、センサ21Aが製品袋5を感知しなくなるタイミングとセンサ21Bが製品袋5を感知しなくなるタイミングとの間には、ほとんど時間差を生じない。センサ21Aの信号が立ち上がると、ほぼ同時にセンサ21Bの信号が立ち上がる。センサ21Bの信号が立ち下がると、ほぼ同時にセンサ21Aの信号が立ち下がる。すなわち、センサ21Aの信号およびセンサ21Bの信号は、ほとんど同時に立ち上がり、ほとんど同時に立ち下がる。
【0052】
図6C-6Eは、本願開示の一実施形態による封止前検査部におけるセンサ出力の一態様を示す図である。本実施形態において、製品袋5がオーバーテープ51Aおよびオーバーテープ51Bを含まない場合の封止前検査部2の検査方法を説明する。
【0053】
センサ21Aおよびセンサ21Bが、コンベア11によって搬送される製品袋5を感知すると、センサ21Aおよびセンサ21BがOFF状態からON状態に遷移し、所定の電圧を有する信号を判定部22に出力する。封緘部59が高さhAの位置にある場合、センサ21AはOFF状態からON状態に遷移し、センサ21BはOFF状態からON状態に遷移する。一方、封緘部59が高さhAの位置にない場合、センサ21AはOFF状態を維持し、センサ21BはOFF状態からON状態に遷移する。例えば、ハイ電圧をON状態であると定義し、ロー電圧をOFF状態であると定義してもよい。
【0054】
なお、本実施形態において、高さhAが封緘部59の位置と一致するようにセンサ21Aが設置されているが、高さhAはこの位置に限定されない。例えば、センサ21Aが上部51の上端部近傍を感知するように、高さhAを決めてもよい。封止部13が封緘部59を適切に封止することができるか否かを検出することができるように、高さhAを決めることが望ましい。
【0055】
図6Cは、製品袋5が適切に設置されている場合におけるセンサ21Aの信号sAおよびセンサ21Bの信号sBを示す。製品袋5が適切に設置されている場合とは、上部51がコンベア11の主面から所定の高さhAの近傍にあり、封緘部59がコンベア11の主面に略平行をなし、側部53Aおよび側部53Bがコンベア11の主面に略垂直をなしている場合である。
【0056】
コンベア11が製品袋5を封止部13に搬送する過程において、製品袋5が封止部13の前段に設置された封止前検査部2の近傍を通過する。時刻t1において、製品袋5が封止前検査部2の近傍に到達すると、センサ21Aは上部51を感知し、センサ21Bは側部53Aを感知する。時刻t1において、信号sAはロー電圧からハイ電圧に立ち上がり、信号sBはロー電圧からハイ電圧に立ち上がる。時刻t1~時刻t2の区間において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過する間、センサ21Aは上部51を感知し続け、センサ21Bは印刷面54を感知し続ける。時刻t1~時刻t2の区間において、信号sAはハイ電圧を維持し、信号sBはハイ電圧を維持する。時刻t2において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過すると、センサ21Aは上部51を感知しなくなり、センサ21Bは側部53Bを感知しなくなる。時刻t2において、信号sAはハイ電圧からロー電圧に立ち下がり、信号sBはハイ電圧からロー電圧に立ち下がる。
【0057】
製品袋5が適切に設置されている場合、信号sAがロー電圧からハイ電圧に立ち上がる時刻と信号sBがロー電圧からハイ電圧に立ち上がる時刻とがほぼ一致する。さらに、信号sAがハイ電圧からロー電圧に立ち下がる時刻と信号sBがハイ電圧からロー電圧に立ち下がる時刻とがほぼ一致する。したがって、信号sAと信号sBとが所定の時間間隔でロー電圧からハイ電圧に立ち上がり、信号sAと信号sBとが所定の時間間隔でハイ電圧からロー電圧に立ち下がるならば、判定部22は製品袋5が適切に設置されていると判定する。
【0058】
図6Dおよび図6Eは、製品袋5が適切に設置されていない場合におけるセンサ21Aの信号sAおよびセンサ21Bの信号sBを示す。製品袋5が適切に設置されていない場合とは、例えば、製品袋5の側部53Aまたは側部53Bが折れ曲がることなどによって、上部51および封緘部59がコンベア11の主面に対して略平行でなくなっている場合、上部51が湾曲している(上部51が凸形状または凹形状をなしている)場合等でありうる。すなわち、上部51が略直線をなすものの、上部51とコンベア11の主面とが略平行をなさず、上部51がコンベア11の主面に対して所定の角度以上の角度をなしている場合、上部51が略直線をなさない場合等でありうる。
【0059】
図6Dは、製品袋5が適切に設置されていない場合におけるセンサ21Aの信号sAおよびセンサ21Bの信号sBを示す。図6Dにおいて、上部51は略直線をなすものの、上部51とコンベア11の主面とが略平行をなさず、上部51がコンベア11の主面に対して所定の角度以上の角度をなしている。図6Aにおいて、上部51の左側が高さhAより低く、上部51の右側(図示せず)が高さhAより高くなるように、製品袋5がコンベア11の主面に対して傾いて設置されている。
【0060】
コンベア11が製品袋5を封止部13に搬送する過程において、製品袋5が封止部13の前段に設置された封止前検査部2の近傍を通過する。時刻t1において、製品袋5が封止前検査部2の近傍に到達すると、センサ21Bは側部53Aを感知する。一方、図6Aにおいて上部51が高さhAよりも低い位置にある場合、センサ21Aは上部51を感知しない。時刻t1において、信号sAはロー電圧を維持し、信号sBはロー電圧からハイ電圧に立ち上がる。時刻t1~時刻t2の区間において、コンベア11の主面に対して傾きを有する上部51の位置が、高さhAに達する。これにより、センサ21Aは上部51を感知する。時刻t2において、信号sAはロー電圧からハイ電圧に立ち上がる。すなわち、信号sBの立ち上がり時刻t1と信号sAの立ち上がり時刻t2との間には、時間差Δdが生じる。
【0061】
時刻t1~時刻t3の区間において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過する間、センサ21Bは印刷面54を感知し続ける。時刻t1~時刻t3の区間において、信号sBはハイ電圧を維持する。時刻t2~時刻t3の区間において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過する間、センサ21Aは上部51を感知し続ける。時刻t2~時刻t3の区間において、信号sAはハイ電圧を維持する。時刻t3において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過すると、センサ21Aは上部51を感知しなくなり、センサ21Bは側部53Bを感知しなくなる。時刻t3において、信号sAはハイ電圧からロー電圧に立ち下がり、信号sBはハイ電圧からロー電圧に立ち下がる。なお、上部51とコンベア11の主面がなす角度に応じて、センサ21Aは上部51を感知しなくなる。したがって、信号sAは時刻t3よりも早い時刻においてハイ電圧からロー電圧に立ち下がりうる。
【0062】
図6Eは、製品袋5が適切に設置されていない場合におけるセンサ21Aの信号sAおよびセンサ21Bの信号sBを示す。図6Eにおいて、上部51は略直線をなすものの、上部51とコンベア11の主面とが略平行をなさず、上部51がコンベア11の主面に対して所定の角度以上の角度をなしている。図6Aにおいて、上部51の左側が高さhAより高く、上部51の右側(図示せず)が高さhAより低くなるように、製品袋5がコンベア11の主面に対して傾いて設置されている。
【0063】
コンベア11が製品袋5を封止部13に搬送する過程において、製品袋5が封止部13の前段に設置された封止前検査部2の近傍を通過する。時刻t1において、製品袋5が封止前検査部2の近傍に到達すると、センサ21Aは上部51を感知し、センサ21Bは側部53Aを感知する。時刻t1において、信号sAはロー電圧からハイ電圧に立ち上がり、信号sBはロー電圧からハイ電圧に立ち上がる。時刻t1~時刻t2の区間において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過する間、センサ21Aは上部51を感知し続けるものの、時刻t2において、コンベア11の主面に対して傾きを有する上部51の位置が、高さhAより低くなる。これにより、センサ21Aは上部51を感知しなくなる。時刻t2において、信号sAはハイ電圧からロー電圧に立ち下がる。時刻t1~時刻t3の区間において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過する間、センサ21Bは印刷面54を感知し続ける。時刻t1~時刻t3の区間において、信号sBはハイ電圧を維持する。時刻t3において、製品袋5が封止前検査部2の近傍を通過すると、センサ21Aは上部51を感知しなくなり、センサ21Bは側部53Bを感知しなくなる。時刻t3において、信号sAはハイ電圧からロー電圧に立ち下がり、信号sBはハイ電圧からロー電圧に立ち下がる。すなわち、信号sAの立ち下がり時刻t2と信号sBの立ち下がり時刻t3との間には、時間差Δdが生じる。
【0064】
図6Dおよび図6Eに示したように、上部51とコンベア11の主面とがなす角度が、所定の角度以上の角度を有する場合、信号sAの立ち上がり時刻と信号sBの立ち上がり時刻との間に、時間差Δdが生じうる。同様に、信号sAの立ち下がり時刻と信号sBの立ち下がり時刻との間に、立ち上がり時刻における時間差と異なる時間差Δdが生じうる。これらの時間差Δdが所定の閾値よりも大きい場合、封止前検査部2は製品袋5が適切に設置されていないと判定する。
【0065】
図6Fは、製品袋5が適切に設置されていない場合におけるセンサ21Aの信号sAおよびセンサ21Bの信号sBを示す。図6Fにおいて、上部51は水平方向において凹凸をなし、上部51とコンベア11の主面とが略平行をなさない。図6Aにおいて、上部51の両側が高さhAより高く、上部51の中央部が高さhAより低くなるように、製品袋5がコンベア11の主面に対して設置されている。製品袋5に投入する製品に応じて、図6Fに示すように上部51の形状が変わりうる。例えば、製品の内容物の嵩比重または粉体の固着性等に応じて、上部51の一部が凹部を形成しうる。上部51の一部が凹部を形成する場合、信号sAの立ち上がり時刻(時刻t1)または立ち下がり時刻(時刻t4)と信号sBの立ち上がり時刻(時刻t1)または立ち下がり時刻(時刻t4)との間に、図6Dまたは図6Eに示すような時間差Δdが生じない。しかしながら、信号sBがハイ電圧を維持する区間において、信号sAが一時的にロー電圧に立ち下がり(時刻t2~時刻t3の区間)、再び信号sAがハイ電圧に立ち上がる(時刻t3)。すなわち、時刻t2~時刻t3の区間において、センサ21Aが上部51の一部を一時的に感知しない。図6Fに示したように、上部51の一部が凹部を形成している場合、信号sBがハイ電圧を維持する区間において、信号sAがロー電圧に一時的に立ち下がる。信号sBがハイ電圧を維持する区間において、信号sAがハイ電圧を維持しない場合、封止前検査部2は製品袋5が適切に設置されていないと判定する。
【0066】
なお、上部51の一部が凸部を形成しているような場合にも、信号sBのハイ電圧区間において、信号sAがロー電圧に立ち下がる。上部51の一部が凸部を形成している場合、信号sAの立ち上がり時刻と信号sBの立ち上がり時刻との間に時間差Δdが生じ、信号sAの立ち上がり時刻と信号sBの立ち下がり時刻との間に別の時間差Δdが生じる。このように、図6Dおよび図6Fに示した場合と同様に、封止前検査部2は製品袋5が適切に設置されていないと判定することができる。また、コンベア11上において製品袋5が横転し、センサ21Aおよびセンサ21Bが製品袋5を感知することができないような場合には、封止後検査部3において製品袋5を検知をしてもよい。あるいは、所定の時間間隔において封止前検査部2が製品袋5を検査しないような場合に、オペレータに異常を通知する構成であってもよい。
【0067】
コンベア11が製品袋5を封止前検査部2に搬送すると、センサ21Aは上部51あるいは封緘部59を感知し、センサ21Bは製品袋5において上部51よりも下部を感知する。製品袋5には製品が充填されているので、センサ21Bは製品袋5の横幅を感知することができる。すなわち、センサ21Bの信号sBは、製品袋5の横幅に相当する参照信号として扱われる。センサ21Aの信号sAが、信号sBと同様に立ち上がり、かつ同様に立ち下がる場合、センサ21Bが感知している部位と同様の横幅を、上部51あるいは封緘部59が有しているとみなすことができる。一方、信号sAが、信号sBと同様に立ち上がらず、または同様に立ち下がらない場合、センサ21Bが感知している部位と異なる横幅を、上部51あるいは封緘部59が有しているとみなすことができる。このような場合には、上部51が傾いている、あるいは凹凸をなしているとみなすことができる。
【0068】
本実施形態において、封止前検査部2が、センサ21Aおよびセンサ21Bを備える構成について説明したが、封止前検査部2の構成はこれに限定されない。例えば、封止前検査部2がセンサ21Aのみを備える構成であってもよい。この場合、X方向における上部51の長さを判定部22があらかじめ記憶し、コンベア11の搬送速度とX方向における上部51の長さとに基づき求められる時間間隔で、センサ21Aが上部51を感知した場合に、製品袋5が適切に設置されていると判定部22が判定してもよい。
【0069】
このように、本実施形態では、縫製機等の封止装置の前段にセンサを設置し、製品袋が封止装置に適切に設置されるか否かを検知することができる。これにより、既存の製造ラインに容易に組み込むことができる不良品流出防止装置を提供することができる。
【0070】
図7Aおよび図7Bは、本願開示の一実施形態による封止後検査部3における撮像画像の一態様を示す概略図である。図7Aおよび図7Bは、封止部13によって封止された製品袋5を撮像した画像であって、製品袋5において封止部13に先に搬入される側を撮像した画像である。すなわち、本実施形態において、側部53Aおよび側部53Aの近傍を撮像した画像である。側部53Bが側部53Aよりも先に封止部13に搬入される場合、封止後検査部3は側部53Bおよび側部53Bの近傍を撮像する。画像は、少なくとも上部51の一部と、印刷物55A、55B、55Cのうちの一部と、封緘部59の一部とを画角内に含んでいることが望ましい。しかしながら、封止後検査部3が撮像する画像は上記に限定されず、画角内に封緘部59全体を含んでもよく、製品袋5の材質および形状等に基づき、封止に不具合または異常が発生しやすい部位を画角内に含んでもよい。
【0071】
図7Aは適切に封止されている製品袋5を撮像した画像の一例であって、製品袋5の良品画像311Aの一例である。良品画像311Aにおいて、印刷物55Cは四角形である。製品袋5に製品が充填され、製品袋5が適切に封止されている場合、封緘部59における縫製パターンが規則的に形成され、印刷物55Cが四角形の形状を維持する。良品画像311Aは、jpg、png、bmp、raw等の画像形式または画像に含まれる特徴量の形式でデータベース33に格納される。
【0072】
図7Bは適切に封止されていない製品袋5を撮像した画像の一例であって、製品袋5の不良品画像311Bの一例である。製品袋5が適切に封止されない原因は、例えば、コンベア11が製品袋5を搬送する速度と封止部13が製品袋5を封止する作業速度との間に差がある、封止部13における駆動部が駆動不良を生じる、封止部13において、経年劣化等により針が曲がる、または針が折れる、側部53Aまたは側部53Bと上部51との近傍において袋が折れ曲がる、製品袋5が封止部13に搬入されたときオーバーテープ51Aが折れ曲がる、等でありうる。これらの原因によって、製品袋5が適切に封止されない場合、封緘部59において糸のほつれ、縫製パターンの乱れ等が生じうる。また、側部53A、側部53B、印刷面54においてやぶれ、しわ、折れ曲がり、異物の残留等がありうる。良品画像311Aと不良品画像311Bとを比較すると、印刷物55Cの形状の違いおよびしわ58の有無という差分がある。このような差分に基づき、製品袋5が適切に封止されているか否かが判定される。
【0073】
良品画像311Aにおいて、印刷物55Cは、製品袋5が適切に封止された場合における正常画像の一例に過ぎず、印刷物55Cは良品画像311Aに示されるような図形に限定されない。良品画像311Aと不良品画像311Bとの間で、印刷物55Cは、印刷物55Cの形状等の変化が顕著に表れるような印刷物であればよい。例えば、印刷物55Cは、三角形、台形等の四角形、多角形等の印刷物であってもよく、印刷物55Cは、文字、記号、模様等であってもよい。
【0074】
このように、本実施形態では、縫製機等の封止装置の後段に撮像装置を設置し、製品袋が封止装置により適切に封止されたか否かを検知することができる。これにより、既存の製造ラインに容易に組み込むことができる不良品流出防止装置を提供することができる。
【0075】
図8は、本願開示の一実施形態による不良品流出防止方法を示すフローチャートである。まず、図1Aに示す充填機が、コンベア11によって搬送される製品袋5に製品を充填する(ステップS101)。コンベア11は、製品袋5を図1Bに示す不良品流出防止システム1に搬入する(ステップS102)。
【0076】
不良品流出防止システム1において、まず、封止前検査部2が、製品袋5が封止部13に適切に誘導されるか否かを検査する(ステップS103)。センサ21Aおよびセンサ21Bがコンベア11に搬送される製品袋5を感知する。封止前検査部2は、製品袋5がセンサ21Aおよびセンサ21Bの近傍を通過する前から通過した後におけるセンサ21Aからの信号sAおよびセンサ21Bからの信号sBを、判定部22に送信する。信号sAおよび信号sBの信号波形に含まれる時間差等に基づき、製品袋5が封止部13に適切に誘導されるか否かを判定部22は判定する。製品袋5が封止部13に適切に誘導されると判定部22が判定した場合、判定部22は、通知部23に判定結果を送信する。判定結果に基づき、表示部24に製品袋5が適切に設置されているという判定結果を通知部23が送信し、さらに通信IF25を介して情報処理装置4に同様の判定結果を通知部23が送信する(ステップS104においてYES)。コンベア11は、製品袋5を封止部13に搬送し、処理はステップS105に進む。
【0077】
一方、製品袋5が封止部13に適切に誘導されないと判定部22が判定した場合、判定部22は、通知部23に判定結果を送信する。判定結果に基づき、表示部24に製品袋5が適切に設置されていないという判定結果を通知部23が送信し、さらに通信IF25を介して情報処理装置4に同様の判定結果を通知部23が送信する(ステップS104においてNO)。表示部24は判定結果を表示装置45等に表示する。なお、通知部23は、オペレータが所持する端末等にメール、ショートメッセージ、ログデータ等を介して通知を送信してもよい。さらに、情報処理装置4に通知時刻、ロット番号、装置番号等を含めて通知を送信してもよい。判定結果に基づき、不良品流出防止システム1は、適切に設置されていない製品袋5を不良品レーンに搬送する(ステップS109)。
【0078】
製品袋5が適切に設置されている場合、封止部13は、製品袋5の封緘部59を封止する(ステップS105)。封止部13がミシン等の縫製機である場合、封止部13は封緘部59を縫製する。封止部13が溶着機である場合、封止部13は封緘部59を加熱し溶着する。コンベア11は封止された製品袋5を封止後検査部3に搬送する。
【0079】
封止後検査部3は、封止された製品袋5が適切に封止されているか否かを検査する(ステップS106)。撮像部31は製品袋5の一部または全部を撮像し、撮像した画像を判定部32に送信する。判定部32は、画像とデータベース33に格納される情報とに基づき、製品袋5が適切に封止されているか否かを判定する。データベース33に格納される情報は、例えば、図7Aにおいて示された良品画像311Aのような画像であってもよく、良品画像311Aに含まれる特徴量であってもよい。判定部32は、例えば、撮像部31が撮像した製品袋5の画像とデータベース33に格納される情報との類似度等を計算し、類似度が所定の閾値より大きいか否かを判定する。類似度が所定の閾値以上である場合、判定部32は製品袋5が適切に封止されていると判定し、通知部34に判定結果を送信する。なお、判定部32における評価尺度は、類似度に限定されない。例えば、撮像部31が撮像した画像の分布関数とデータベース33に格納される情報との距離が評価尺度として採用されてもよく、良品画像311Aにおける印刷物の面積と撮像した画像における印刷物の面積との差分を評価尺度として採用してもよい。撮像した画像とデータベース33に格納される良品画像311Aとを用いて、判定部32が封止された製品袋5が適切に封止されているか否かを判定することができるような評価尺度であればよい。また、機械学習を用いて判定部32とデータベース33とを実装してもよい。
【0080】
判定結果に基づき、表示部35に製品袋5が適切に封止されているという判定結果を通知部34が送信し、さらに、通信IF36を介して情報処理装置4に同様の判定結果を通知部34が送信する(ステップS107においてYES)。コンベア11は、製品袋5を良品レーンに搬送する(ステップS108)。良品であると判定された製品袋5は、その後、袋の形状を整形され、重量等を検査され、出荷される。
【0081】
一方、判定部32が製品袋5が適切に封止されていないと判定した場合、判定部32は通知部34に判定結果を送信する。判定結果に基づき、表示部35に製品袋5が適切に封止されていないという判定結果を通知部34が送信し、さらに、通信IF36を介して情報処理装置4に同様の判定結果を通知部34が送信する(ステップS107においてNO)。表示部35は判定結果を表示装置45等に表示する。なお、通知部34は、オペレータが所持する端末等にメール、ショートメッセージ、ログデータ等を介して通知を送信してもよい。さらに、情報処理装置4に通知時刻、ロット番号、装置番号等を含めて通知を送信してもよい。判定結果に基づき、不良品流出防止システム1は、適切に設置されていない製品袋5を不良品レーンに搬送する(ステップS109)。
【0082】
このように、本実施形態では、縫製機等の封止装置の前段にセンサを設置し、封止装置の後段に撮像装置を設置することで、製品袋が封止装置に適切に設置されるか否かと、製品袋が封止装置により適切に封止されたか否かとを検知することができる。これにより、既存の製造ラインに容易に組み込むことができる不良品流出防止装置を提供することができる。
【0083】
製造ラインにおいて、製品袋が不適切に封止された場合、製品袋が破損し、製品が製造ライン内に飛散することによって、製造ラインを一時停止して飛散した製品を清掃しなければならない、製品袋が破損していることによって、流通経路において製品袋から製品が流出する、製品袋が破損していることによって、製品が劣化し、顧客の信用を失う等のリスクが生じうる。本実施形態における不良品流出防止装置を製造ラインに組み込むことによって、上記のようなリスクを解消することも可能になる。
【0084】
[実施例]
不良品流出防止システム1において、220,000個の製品袋5を封止した。封止した製品袋5のうち、適切に封止されなかった製品袋5の個数は15,600個(不良品発生率7%)であった。このうち、本願開示による不良品流出防止システム1によって、流出を防止できなかった不良品の個数は、43個であった。したがって、不良品流出防止システム1は、99.7%の不良品の流出を防止することができた。
【符号の説明】
【0085】
1 :不良品流出防止システム
11 :コンベア
12 :マウント
13 :封止部
14 :ガイドレール
2 :封止前検査部
21A:センサ
21B:センサ
22 :判定部
23 :通知部
24 :表示部
25 :通信IF
3 :封止後検査部
31 :撮像部
32 :判定部
33 :データベース
34 :通知部
35 :表示部
36 :通信IF
4 :情報処理装置
41 :CPU
42 :ROM
43 :RAM
44 :記憶装置
45 :表示装置
46 :タッチパネル
47 :入出力IF
48 :通信IF
49 :バス
5 :製品袋
51 :上部
51A:オーバーテープ
51B:オーバーテープ
52 :底部
53A:側部
53B:側部
54 :印刷面
55A-C:印刷物
59 :封緘部
【要約】
【課題】不良品の流出を防止することができる不良品流出防止装置を提供する。
【解決手段】不良品流出防止装置は、袋状の包装資材の封緘部を感知する感知部と、前記感知部の感知結果に基づき、前記封緘部の位置の合否を判定する判定部と、を備え、前記感知部は、側面視において、垂直方向における前記封緘部の位置を感知し、前記判定部は、前記位置の時間変化に基づき、前記合否を判定する。
【選択図】図1B
図1A
図1B
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図6C
図6D
図6E
図6F
図7A
図7B
図8