(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造ラインにおける隣り合うライン間を繋ぐシューター内を空気圧の力で通過し且つ通過中は回転可能な紙カップの外周面全体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像して得た画像データと予め用意した正規品種及び混入が予想される品種のうち少なくとも一方の紙カップの画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知又は前記紙カップを自動的に排除する処置手段と、
を備える紙カップの検査装置。
【請求項２】
前記撮像手段は、前記シューターの周囲を取り囲むように複数配置されて、前記シューター内を通過する前記紙カップの外周面全体を撮像し、
前記判定手段は、各撮像手段が撮像して得た各画像データと前記正規品種及び混入が予想される品種のうち少なくとも一方の紙カップの画像データとを比較して、前記各画像データの何れかのマッチングの度合が予め設定した閾値よりも大きいか否かにより、前記紙カップが正規品種か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の紙カップの検査装置。
【請求項３】
前記撮像手段に対して前記紙カップの進行方向の上流側に配置され、前記シューター内を通過する紙カップを検出したとき、前記撮像手段に信号を出力する検出手段と、
前記撮像手段が出力する信号を基に、前記紙カップに向けて発光する発光手段と、を備え、
前記撮像手段は、前記検出手段が出力する信号を基に、前記紙カップを重ねたスタックの状態になる前に、前記紙カップを撮像し、
前記発光手段は、前記撮像手段の撮像タイミングに同期して発光することを特徴とする請求項１又は２に記載の紙カップの検査装置。
【請求項４】
製造ラインにおける隣り合うライン間を繋ぐシューター内を空気圧の力で通過し且つ通過中は回転可能な紙カップを検出したとき、信号を出力する検出工程と、
前記検出工程で出力した信号を基に、前記紙カップに向けて発光し、かつその発光タイミングに同期して前記紙カップを撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像して得た画像データと予め用意した正規品種及び混入が予想される品種のうち少なくとも一方の紙カップの画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定する判定工程と、
前記判定工程で前記正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知又は前記紙カップを自動的に排除する処置工程と、
を備える紙カップの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置及びその方法に関し、特に、紙カップを検査する検査装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙カップの検査に関して、特許文献１には、断熱紙カップの外装スリーブのはみ出しを検査する検査装置が記載されている。また、特許文献２には、紙カップのトップカール部に発生する形状不良を検出する紙カップ外観検査が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７１３２４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
紙カップの製造現場において、その製造過程で正規品種でない異品種の紙カップが混入する場合がある。
しかし、特許文献１の技術は、断熱紙カップの外装スリーブのはみ出しを検査する検査装置であるため、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとの判別は出来ない。
また、特許文献２の技術は、紙カップのトップカール部に発生する形状不良を検出する紙カップ外観検査であるため、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとの判別は出来ない。
【０００５】
本発明の目的は、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別し、異品種の紙カップを製造工程から排出可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するために、本発明の一態様に係る紙カップの検査装置は、下記のような撮像手段と、判定手段と、処置手段と、を備える。撮像手段は、製造ラインにおける隣り合うライン間を繋ぐシューター内を空気圧の力で通過し且つ通過中は回転可能な紙カップの外周面全体を撮像する。判定手段は、当該撮像手段が撮像して得た画像データと予め用意した正規品種及び混入が予想される品種のうち少なくとも一方の紙カップの画像データとを比較して、当該紙カップが正規品種か否かを判定する。処置手段は、当該判定手段が当該正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知又は当該紙カップを自動的に排除する。
【０００７】
また、上記の撮像手段は、シューターの周囲を取り囲むように複数配置されて、シューター内を通過する紙カップの外周面全体を撮像する。上記の判定手段は、各撮像手段が撮像して得た各画像データと正規品種及び混入が予想される品種のうち少なくとも一方の紙カップの画像データとを比較して、各画像データの何れかのマッチングの度合が予め設定した閾値よりも大きいか否かにより、紙カップが正規品種か否かを判定する。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る紙カップの検査装置は、下記のような検出手段と、発光手段と、を更に備える。検出手段は、上記の撮像手段に対して紙カップの進行方向の上流側に配置され、シューター内を通過する紙カップを検出したとき、撮像手段に信号を出力する。発光手段は、撮像手段が出力する信号を基に、紙カップに向けて発光する。また、上記の撮像手段は、検出手段が出力する信号を基に、紙カップを重ねたスタックの状態になる前に、紙カップを撮像する。発光手段は、上記の撮像手段の撮像タイミングに同期して発光する。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る紙カップの検査方法は、下記のような撮像工程と、検出工程と、判定工程と、処置工程と、を備える。撮像工程では、製造ラインにおける隣り合うライン間を繋ぐシューター内を空気圧の力で通過し且つ通過中は回転可能な紙カップを検出したとき、信号を出力する検出工程と、検出工程で出力した信号を基に、紙カップに向けて発光し、かつその発光タイミングに同期して紙カップを撮像する。判定工程では、撮像工程で撮像して得た画像データと予め用意した正規品種及び混入が予想される品種のうち少なくとも一方の紙カップの画像データとを比較して、紙カップが正規品種か否かを判定する。処置工程では、判定工程で正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知又は紙カップを自動的に排除する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別し、異品種の紙カップを製造工程から排出可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】検査装置の一連の動作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】
以下に、本発明の最良の形態について説明する。
（構成）
図１は、本実施形態の検査装置１の概略構成を示す側面図である。
図１に示すように、検査装置１は、センサ２、エリアカメラ３、バー照明４、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１０、及び警告装置５を有する。
【００１３】
センサ２は、シューター２０内を通過する紙カップ３０の進行方向に対して垂直方向に対となり配置されている。センサ２は、シューター２０内を通過する紙カップ３０を検出する。センサ２は、紙カップ３０を検出したとき、トリガ信号をエリアカメラ３に出力する。
【００１４】
ここで、シューター２０は、紙カップ３０の製造工程において隣り合う工程間を繋ぐものであり、紙カップ３０がその中を一定の姿勢を保ちながら通過できるような形状をなしている。このときの紙カップ３０の姿勢とは、紙カップ３０の進行方向に対して法線方向に、紙カップ３０の品種が識別できる印刷面などが向いている状態である。紙カップ３０は、空気圧の力でこのシューター２０内を通過する。シューター２０は、複数本のステー（ガイド棒）より構成されており、紙カップ３０の移動空間の周囲の円筒面上にこの複数本のステーを互いに平行に等間隔で並べたものである。
【００１５】
エリアカメラ３は、センサ２に対して紙カップ３０の進行方向の下流側に配置されている。図示していないが、エリアカメラ３は複数配置されており、複数のエリアカメラ３は、シューター２０の周囲を取り囲むようにして配列されている。この複数のエリアカメラ３により、シューター２０内を通過する紙カップ３０の外周面全体を撮像している。すなわち、紙カップ３０の外観を網羅できるようにエリアカメラ３が配置されている。
【００１６】
本実施形態では、カメラ視野幅が１５０ｍｍとなるように６台のエリアカメラ３を配置している。なお、エリアカメラ３の台数はこれに限定されるものではなく、他の台数、例えば８台であっても良い。
各エリアカメラ３は、センサ２からのトリガ信号の入力タイミングで露光（撮像）を開始する。同時に、各エリアカメラ３は、各バー照明４にトリガ信号を出力する。また、各エリアカメラ３は、それぞれ撮像結果を画像データとして出力する。
【００１７】
バー照明４は、エリアカメラ３に対応して複数配置されており、シューター２０内に有るエリアカメラ３の視野内を照らすように配置されている。各バー照明４は、対応する各エリアカメラ３からのトリガ信号の入力タイミングでストロボ発光する。なお、センサ２からのトリガ信号を基に、バー照明４がストロボ発光するような構成であっても良い。
本実施形態では、エリアカメラ３の台数に対応して、６台のバー照明４が配置されている。また、バー照明４は照射幅を１２０ｍｍとしている。なお、バー照明４の台数はこれに限定されるものではなく、他の台数、例えば８台であっても良い。
【００１８】
ＰＣ１０は、各エリアカメラ３が得た複数の画像データを取り込む。ＰＣ１０は、その各画像データを基に、紙カップ３０が正規品種か否かを判定する。そのため、ＰＣ１０は、判定部１１、警告制御部１２、及び記憶部１３を有する。例えば、これら構成は、ＰＣ１０において演算処理部により構成されている。
記憶部１３には、ＰＣ１０が各種処理で使用するプログラム１３ａや各種データが記憶されている。各種データには、予め用意された比較用の画像データとして、正規品種の紙カップ３０の画像データ（正規品種に基づく画像データ）がある。例えば、その画像データは、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信手段を介してデータサーバから取得したものであったり、使用者又は管理者により予め登録されたものであったりすることができる。
【００１９】
判定部１１は、各エリアカメラ３から入力された各画像データ（以下、入力画像データという。）と、記憶部１３に記憶されている画像データ（以下、比較用画像データという。）とをパターンマッチングにより比較し、入力画像データに係る紙カップ３０が正規品種か否かを判定する。判定部１１は、複数の入力画像データの何れかが比較用画像データと一致するとき、例えば、マッチングの度合が予め設定した閾値よりも大きいとき、入力画像データに係る紙カップ３０が正規品種であると判定する。警告制御部１２は、判定部１１が正規品種ではないと判定するときには、警告装置５を駆動して、警告音を出力する。
【００２０】
（動作等）
図２は、以上のような検査装置１１の一連の動作を示す。
図２に示すように、先ずステップＳ１において、検査装置１では、センサ２が紙カップ３０を検出すると、ステップＳ２に進み、各バー照明４が該紙カップ３０に向けて発光し、その発光タイミングに同期して、各エリアカメラ３が該紙カップ３を撮像する。
続くステップＳ３において、検査装置１では、判定部１１が、各エリアカメラ３が撮像して得た各入力画像データと比較用画像データとをパターンマッチングで比較し、紙カップ３０が正規品種か否かを判定する。
【００２１】
続くステップＳ４において、検査装置１では、判定部１１が正規品種でないと判定したとき、警告制御部１２が警告装置５を駆動して警告音を出力させる。
以上のように、本実施形態では、検査装置１は、シューター２０内を通過する紙カップ３０を検出したときに、その検出した紙カップ３０を撮像して、それにより得た画像データと比較用画像データとを比較して、正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを警告装置５の警告音により報知している。
【００２２】
これにより、検査装置１は、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別し、異品種の紙カップを製造工程から排出可能にすることができる。この結果、検査装置１は、異品種の紙カップが混入されたまま箱詰めされ出荷されるのを防ぐことができる。
さらに、検査装置１では、製造工程で広く利用されている各種工程間を繋ぐシューター２０を利用しているので、製造工程中に検査設備を設けることなく、簡易に正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別することができる。
【００２３】
また、検査装置１では、バー照明４をストロボ発光させて撮像している。これにより、シューター２０内を高速で通過する紙カップ３０を、十分な明るさのもとで明確に撮像することができる。
ところで、紙カップ製造現場において紙カップを出荷する際には、紙カップを重ねたスタックの状態にして箱詰めを行い出荷している。このスタックの状態になると個々の紙カップの品種判別が不可能になる為、スタックの状態にする工程以前で紙カップを検査する必要がある。また、製造工程のどの工程においても異品種の紙カップが混入する可能性があるため混入したまま出荷されるのを防ぐためには、スタックの状態になる直前で紙カップを検査するのが好ましい。
【００２４】
これに対して、本実施形態では、検査装置１を、スタックの状態になる直前のシューター２０に設置することができる。この結果、本実施形態の検査装置１は、スタックの状態になる直前で紙カップを検査でき、異品種の紙カップが混入されたまま箱詰めされ出荷されるのを効果的に防ぐことができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、検出手段としてセンサ２を用いている。また、撮像手段としてエリアカメラ３を用いている。また、判定手段として判定部１１を用いている。また、報知手段として警告制御部１２及び警告装置５を用いている。また、発光手段としてバー照明４を用いている。
【００２６】
（変形例）
本実施形態の変形例では、製造工程に混入が予想される品種の画像データを比較用画像データとし、この比較用画像データと各入力画像データとをパターンマッチングにより比較しても良い。この場合、検査装置１は、混入が予想される品種の画像データに各入力画像データの何れかが一致する場合、正規品種ではないと判定する。例えば、混入が予想される品種とは、同一ラインを使用して異なる時間帯で製造されている異なる品種や、隣接するラインで製造されている異なる品種等である。
【００２７】
また、シューター２０を構成するステー（ガイド棒）の数に応じて、検査装置１を構成する必要があることは言うまでもない。すなわち、６本や８本のステー（ガイド棒）が有る場合には、それら各ステー（ガイド棒）の間を撮像可能な位置に６個又は８個のエリアカメラ３、バー照明４等を備えるようにする。これは、シューター２０内を通過中の紙カップ３０は回転可能で、紙カップ３０の品種を識別できる特徴的な印刷部分が、どのステーの間から見えるかは決まっていないので、全てのステーの間を撮像することが必要になるためである。
【００２８】
また、本実施形態の変形例として、正規品種でないと判定したとき、モニターに正規品種でない表示をして報知しても良い。
また、本実施形態の変形例として、正規品種でないと判定したとき、排除装置等によりその紙カップ３０を製造ラインから自動的に排除しても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１  検査装置、２  センサ、３  エリアカメラ、４  バー照明、５  警告装置、１１  判定部、１２  警告制御部、１３  記憶部、２０  シューター、３０  紙カップ
【図１】
0005600996.tif 000002
【図２】
0005600996.tif 000003