(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部が開口すると共に少なくとも一方の端部の開口縁に内向きのカール部を有する筒状体のカール部の形状の検査方法であって、
前記カール部を内面の色と外面の色が異なるように形成し、前記筒状体の端部の開口面を覆うとともに該開口面に対向する部分の色が前記カール部の内面の色と異なるように形成された遮光部材を、前記筒状体におけるカール部が形成された端部の開口面を覆うように配置し、前記遮光部材と前記筒状体を軸方向に挟んで対向するように光源及びカメラを配置し、前記光源から前記筒状体の内部に向けて照射された光の反射光により形成される像を前記カメラにより撮像し、得られた画像を画像処理して前記カール部の内面の色に対応する部分を抽出し、この部分の面積を算出して前記カール部の良否を判定することを特徴とする筒状体のカール部の検査方法。
【請求項２】
両端部が開口すると共に少なくとも一方の端部の開口縁に内向きのカール部を有し、このカール部を内面の色と外面の色が異なるように形成した筒状体のカール部の形状の検査装置であって、
前記筒状体を支持する支持手段と、
前記筒状体の端部の開口面を覆うとともに該開口面に対向する部分の色が前記カール部の内面の色と異なるように形成され、前記支持手段により支持された筒状体におけるカール部が形成された端部の開口面を覆うように配置される遮光部材と、
前記遮光部材と前記筒状体を軸方向に挟んで対向するように配置される光源と、
前記遮光部材と前記筒状体を軸方向に挟んで対向するように配置され、前記光源から前記筒状体の内部に向けて照射された光の反射光により形成される像を撮像するカメラと、
前記カメラにより得られた画像を画像処理して前記カール部の内面の色に対応する部分を抽出し、この部分の面積を算出して前記カール部の良否を判定する良否判定手段と、
を備えたことを特徴とする筒状体のカール部の検査装置。
【請求項３】
前記遮光部材が、前記筒状体の端部の外周部を全周にわたって覆うように有底筒状に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の筒状体のカール部の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状体の端部の開口縁に形成された内向きのカール部の形状の検査方法及び検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
端部の開口縁に内向きのカール処理が施された筒状体が菓子容器等として用いられている。従来、このような筒状体のカール部が所定形状に形成されているか否かを検査する方法としては、目視による方法か、反射型のレーザー変位センサを用いる方法かのいずれかが採られていた。後者の場合には、センサを筒状体内に挿入してカール部と所定距離をおいて対向させ、筒状体を軸線まわりに回転させてセンサからカール部までの距離を全周に亘って測定するもので、カール部の凹み等の部分的な形状不良を検出することはできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の検査方法では、検査に時間がかかるという問題点があった。さらに、後者の検査方法の場合には、筒状体を回転させる機構が必要であるため装置が高価であるという問題点と、全体的なカール量の不足を検査することができないという問題点が有った。
【０００４】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒状体の端部の開口縁に形成されたカール部の形状を迅速かつ安価かつ精度良く検査できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、両端部が開口すると共に少なくとも一方の端部の開口縁に内向きのカール部を有する筒状体のカール部の形状の検査方法であって、
前記カール部を内面の色と外面の色が異なるように形成し、前記筒状体の端部の開口面を覆うとともに該開口面に対向する部分の色が前記カール部の内面の色と異なるように形成された遮光部材を、前記筒状体におけるカール部が形成された端部の開口面を覆うように配置し、前記遮光部材と前記筒状体を軸方向に挟んで対向するように光源及びカメラを配置し、前記光源から前記筒状体の内部に向けて照射された光の反射光により形成される像を前記カメラにより撮像し、得られた画像を画像処理して前記カール部の内面の色に対応する部分を抽出し、この部分の面積を算出して前記カール部の良否を判定することを特徴とする筒状体のカール部の検査方法である。
【０００６】
また、請求項２の発明は、両端部が開口すると共に少なくとも一方の端部の開口縁に内向きのカール部を有し、このカール部を内面の色と外面の色が異なるように形成した筒状体のカール部の形状の検査装置であって、
前記筒状体を支持する支持手段と、
前記筒状体の端部の開口面を覆うとともに該開口面に対向する部分の色が前記カール部の内面の色と異なるように形成され、前記支持手段により支持された筒状体におけるカール部が形成された端部の開口面を覆うように配置される遮光部材と、
前記遮光部材と前記筒状体を軸方向に挟んで対向するように配置される光源と、
前記遮光部材と前記筒状体を軸方向に挟んで対向するように配置され、前記光源から前記筒状体の内部に向けて照射された光の反射光により形成される像を撮像するカメラと、
前記カメラにより得られた画像を画像処理して前記カール部の内面の色に対応する部分を抽出し、この部分の面積を算出して前記カール部の良否を判定する良否判定手段と、
を備えたことを特徴とする筒状体のカール部の検査装置である。
【０００７】
また、請求項３の発明は、請求項２の検査装置において、前記遮光部材が、前記筒状体の端部の外周部を全周にわたって覆うように有底筒状に形成されたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態である検査装置の正面図、図２は図１の検査装置の平面図、図３は図２の要部拡大図、図４は紙管（筒状体）の要部断面図、図５、６は本発明の検査方法の原理の説明図である。
【０００９】
本実施形態の検査装置は、スナック菓子の容器として用いられる紙管（筒状体）の両端部の開口縁に形成されたカール部の形状を検査するためのものであって、この紙管は、適度の剛性を有する紙のシート材を円筒状に成形した後、両端部の開口縁に全周に亘って内向きのカール部を形成したもので、カール部の外面には白色の塗料が塗布されており、内面には素材の地肌（薄い灰色）が表れている。
【００１０】
図１、２に示すように、この検査装置は、多数の紙管Ｔ、Ｔ、・・・を搬送方向に一定間隔をおいて支持するとともに一方向に向けて搬送するコンベヤ（支持手段）１と、このコンベヤ１の始端部側に設けられた紙管貯留部２と、コンベヤ１の終端部側に設けられた選別ダンパ３と、コンベヤ１の搬送経路中に設けられ、紙管Ｔの一方の端部のカール部を検査する第１の検査部４と、この第１の検査部４よりも下流に位置し、紙管Ｔの他方の端部のカール部を検査する第２の検査部５とを備えている。
【００１１】
紙管貯留部２は、紙管成形機（不図示）から順次供給されてくる紙管Ｔ、Ｔ、・・・を一時的に貯留するためのもので、供給シャッタ６を有しており、この供給シャッタ６が矢印方向に往復移動することにより紙管Ｔを一個ずつコンベヤ１上に供給するようになっている。
【００１２】
コンベヤ１は、間隔をおいて平行に設けられた一対のローラ７、７と、これらの間に張装されたエンドレスベルト８とを備えており、一方のローラ７は駆動モータ（不図示）に連結され、このモータを駆動するとベルト８が矢印方向に間欠的に回転するようになっている。ベルト８の一方の側端部上には搬送方向に一定間隔をおいて多数のアタッチメント９、９、・・・が設けられており、エンドレスベルト７の他方の側端部上には、アタッチメント９、９、・・・に対して搬送方向に直交する方向に対向するように、多数のアタッチメント１０、１０、・・・が設けられている。これらのアタッチメント９、１０は、紙管貯留部２から順次供給される紙管Ｔ、Ｔ、・・・の両端部に当接し、紙管Ｔ、Ｔ、・・・を、その軸線が搬送方向に直交した状態で、搬送方向に一定間隔をおいて搬送する。
【００１３】
選別ダンパ３は、一端側を支点として矢印方向に揺動するようになっており、実線位置にあるときにはコンベヤ１の終端部から排出される紙管Ｔがコンベヤ１１上に落下して次工程に搬送され、破線位置にあるときには紙管Ｔがガイド部材１２上に落下して不良品排出位置（不図示）に案内されるようになっている。
【００１４】
第１の検査部４には、搬送されてきた紙管Ｔの一方の端部の開口面に対向するように配置された遮光部材１３と、この遮光部材１３と紙管Ｔを軸方向に挟んで対向するように配置されたリング照明（光源）１４と、このリング照明１４と光軸が同軸になるように配置され、撮影レンズを紙管Ｔの内部に向けたカメラ１５とが設けられている。
【００１５】
遮光部材１３は、紙管Ｔを進行方向に通過させることができるように両側面が切り欠かれた縦断面コの字形のもので、図３に示すように、その背壁１３ａの内面が、第１の検査部４に供給された紙管Ｔの一方の端部の開口面を微小な間隙を存して覆うように配置されている。なお、背壁１３ａの内面の色は黒色になっている。
【００１６】
また、第２の検査部５には、搬送されてきた紙管Ｔの他方の端部の開口面に対向するように配置された遮光部材１６と、この遮光部材１６と紙管Ｔを軸方向に挟んで対向するように配置されたリング照明（光源）１７と、このリング照明１７と光軸が同軸になるように配置され、撮影レンズを紙管Ｔの内部に向けたカメラ１８とが設けられている。
【００１７】
遮光部材１６は、紙管Ｔを進行方向に通過させることができるように両側面が切り欠かれた縦断面コの字形のもので、その背壁の内面が、第２の検査部５に供給された紙管Ｔの他方の端部の開口面を微小な間隙を存して覆うように配置されている。なお、遮光部材１６の背壁の内面の色は黒色になっている。
【００１８】
リング照明１４、１７は、紙管Ｔの内部に向けて光を照射する。カメラ１５、１８は、リング照明１４、１７から紙管Ｔの内部に向けて照射された光の反射光を受光し、該反射光により形成される像を撮像する。なお、カメラ１５、１８は、マイクロコンピュータより成る制御装置（不図示）に接続されていて、この制御装置に格納されたプログラムにより、カメラ１５、１８から送られてきた画像を画像処理してカール部の良否の判定を行う良否判定手段（不図示）が構成されている。
【００１９】
次に、上記のように構成された検査装置の作用を説明する。
紙管成形機から順次供給されてくる紙管Ｔ、Ｔ、・・・は紙管貯留部２に貯留され、供給シャッタ６が矢印方向に往復移動することにより紙管Ｔが一個ずつコンベヤ１のベルト８上に供給される。
【００２０】
ベルト８は矢印方向に間欠的に回転しており、供給シャッタ６はベルト８の駆動タイミングに合わせて往復移動を行い、ベルト８上に供給された紙管Ｔ、Ｔ、・・・はアタッチメント９、１０に当接し、その軸方向が搬送方向と直交するようにベルト８上支持され、搬送方向に一定間隔をおいて搬送される。
【００２１】
紙管Ｔが第１の検査部４に達すると、リング照明１４から紙管Ｔの内部に向けて光が照射されるとともに、カメラ１５のシャッタが切られる。
【００２２】
カメラ１５により撮像された画像は制御装置に送られる。図５（ａ）、図６（ａ）はこの画像を模式的に示したもので、図５（ａ）はカール部に形状不良が無い場合、図６（ａ）はカール部に形状不良が有る場合である。これらの図において、白色の部分は、紙管Ｔのカール部の外面（白色）に当たった光の反射光により形成された部分、斜線を施した部分はカール部の内面（灰色）に当たった光の反射光により形成された部分、黒色の部分は遮光部材１３、１６の背壁の内面（黒色）に当たった光の反射光により形成された部分である。なお、斜線の部分は、カール部に部分的な凹みや全体的なカール量の不足が有ると、図４のＡ部に示すように、カール部Ｃの先端が紙管Ｔの内周面から離れてリング照明１４、１７の光がカール部Ｃの内部に入り込むため、形成される。
【００２３】
制御装置に送られた画像は、良否判定手段により、白色の部分が消えるように画像処理される。カール部Ｃに形状不良が無い場合には、図５（ｂ）に示すように、画像全体が黒色となり、カール部Ｃに形状不良が有る場合には、図６（ｂ）に示すように、斜線の部分が残る。そして、良否判定手段により、この斜線の部分の面積が算出され、この面積があらかじめ設定された上限値と比較され、上限値未満であればＯＫと判定され、上限値以上であればＮＧと判定される。紙管Ｔの他方の端部のカール部についても、第２の検査部５において、同様の手順で良否が判定される。
【００２４】
いずれか一方の端部または両方の端部のカール部がＮＧと判定された紙管Ｔがコンベヤ１の終端部に達すると、選別ダンパ３が破線の位置に回動し、その紙管Ｔはガイド部材１２上に落下して不良品排出位置に排出される。一方、両方の端部のカール部がＯＫと判定された紙管Ｔがコンベヤ１の終端部に達すると、選別ダンパ３が実線の位置に回動し、その紙管Ｔはコンベヤ１１上に落下して次工程に搬送される。
【００２５】
本実施形態の検査装置では、従来のように、紙管Ｔを回転させる機構が不要であるため、装置を安価に構成することができるとともに迅速に検査を行うことができる。また、カール部の部分的な形状不良のみならず、全体的なカール量の不足を検査することもできる。
【００２６】
なお、上述した実施形態では、両方の端部に内向きのカール部が形成された筒状体を検査する場合について説明したが、一方の端部のみにカール部が形成された筒状体を検査する場合についても本発明を適用することができる。
【００２７】
また、上述した実施形態では、筒状体内に外部の光が入るのを防ぐ遮光部材が縦断面コの字形に形成された場合について説明したが、遮光部材を筒状体の端部の外周部を全周に亘って覆うように有底筒状に形成すると、外部の光が筒状体内により入りにくくなり、より精密な検査が可能となるので好ましい。
【００２８】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、筒状体を回転させる機構が不要であるため、筒状体の端部の開口縁に形成されたカール部の形状を迅速かつ安価に検査することができる。また、本発明によれば、カール部の部分的な形状不良のみならず、全体的なカール量の不足を検査することもできるため、精度の良い検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である検査装置の正面図。
【図２】  図１の検査装置の平面図。
【図３】  図２の要部拡大図。
【図４】  紙管の要部断面図。
【図５】  本発明の検査方法の原理の説明図。
【図６】  本発明の検査方法の原理の説明図。
【符号の説明】
１  コンベヤ（支持手段）
１３、１６  遮光部材
１４、１７  リング照明（光源）
１５、１８  カメラ
【図１】
0003698683.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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