(57)【要約】【課題】包装箱を自動成形する装置内で、展開された箱素材が正しく折り畳み成形加工されたか否かを検査することが可能な包装用箱成形検査装置を提供する。【解決手段】  展開された箱素材を供給する素材供給手段と、箱素材の所定の部位に糊材を塗布する糊塗布手段と、糊塗布後の箱素材の糊塗布部を撮像する箱素材撮像手段と、展開された箱素材を折り畳み成形加工する箱成形手段と、折り畳み成形加工された箱素材の被検査部位を撮像する被検査部位撮像手段と、箱素材撮像手段の撮像結果から糊材の塗布状態を判定する塗布判定手段と、被検査部位撮像手段の撮像結果から被検査部位における箱の成形状態を判定する成形判定手段とを備えた包装用箱成形検査装置である。包装箱成形装置において操作が難しい折畳み工程における不良品の発生を迅速に見つけることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装用箱の製造段階において、展開された箱素材を供給する素材供給手段と、
送られてきた箱素材の、予め決められた部位に糊材を塗布する糊塗布手段と、
糊塗布手段の後段に設置され、展開された箱素材の糊塗布部を撮像する箱素材撮像手段と、
箱素材撮像手段の後段に設置され、展開された箱素材を折り畳み成形加工する箱成形手段と、
箱成形手段の後段に設置され、成形加工された箱素材の被検査部位を撮像する被検査部位撮像手段と、
箱素材撮像手段からの信号を受け取り、箱素材の予め決められた部位に糊材が塗布されたか否かを判定する塗布判定手段と、
被検査部位撮像手段からの信号を受け取り、被検査部位における箱の成形加工が正しく行われたか否かを判定する成形判定手段と、
を備えたことを特徴とする包装用箱成形検査装置。
【請求項２】
成形判定手段は、画像解析により成形加工が正しく行われたか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の包装用箱成形検査装置。
【請求項３】
成形判定手段は、被検査部位に予め付けられた目印マークを成形動作の前後で検知し、その結果により成形加工が正しく行われたか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の包装用箱成形検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形検査装置に関し、例えばワンタッチ箱を自動成形する装置内で、展開された箱素材が正しく折り畳み成形加工されたか否かを検査することが可能な包装用箱成形検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装用箱の製造には高速化を企図して、自動箱成形装置を使って素材から折畳みまでを自動的に行う装置が使われている。このような箱成形装置にあっては、包装用箱の製造工程を概略的にみれば、展開された箱素材を供給し、その箱素材の予め決められた部位に糊材を塗布し、次に、展開された箱素材を折り畳み成形加工する、という工程を順次経て箱の成形が行われる。上記折り畳み工程を経ると、箱素材の要所々々に塗布された糊材により箱を構成するのに必要な部位が貼り付けられ、折りたたまれた状態で箱ができる。このような箱製造装置の従来例としては、例えば特開平０８−０７２１７６号公報に示されたものがある。
【０００３】
この従来の箱製造装置は、単位箱同士を接着させて集合箱を製作するにあたり、高速且つ安定して単位箱を接着でき、良質な集合箱を製造できるようにするもので、単位箱を搬送する搬送装置に隣接配置されて包装箱を搬送する集合箱搬送装置と、単位箱搬送装置上の単位包装箱を集合箱搬送装置上へ移送させる移送装置と、単位箱の一側面に接着剤を塗布する塗布装置と、移送装置による単位包装箱の移送方向に移動可能に設けられ、上記移送される単位包装箱を、この移送方向に対向して支持しつつ移送させる支持シリンダ装置とを有し、この支持シリンダ装置により上記単位包装箱を支持する過程で、複数の単位包装箱の側面が接着されて集合包装箱が製造されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−０７２１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の包装用箱成形検査装置では、素材となる箱に接着剤を塗布し、単位包装箱の側面を接着させて集合包装箱を製造するものであり、製造作業の途中で単位箱がどのような状態であるのかをチェックする機能を有していないため、仮に製造工程で不良品が生じてもそれに対応した措置を採ることができないという不具合があった。特にワンタッチで組み立てができるタイプの箱を製作する場合は、箱素材へ糊材を塗布する箇所が多く且つ塗布のし方が複雑であり、また、その後の折畳み工程における箱素材の各部位の重ね合せや挟み込みが複雑であり、それらの工程が正しく実行されているかどうかの判定が難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、例えばワンタッチ箱を自動成形する装置内で、展開された箱素材が正しく折り畳み成形加工されたか否かを検査することが可能な包装用箱成形検査装置を提供し、不良品の発生を迅速に見つけて対応し得るようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の包装用箱成形検査装置は、包装用箱の製造段階において、展開された箱素材を供給する素材供給手段と、送られてきた箱素材の、予め決められた部位に糊材を塗布する糊塗布手段と、糊塗布手段の後段に設置され、展開された箱素材の糊塗布部を撮像する箱素材撮像手段と、箱素材撮像手段の後段に設置され、展開された箱素材を折り畳み成形加工する箱成形手段と、箱成形手段の後段に設置され、成形加工された箱素材の被検査部位を撮像する被検査部位撮像手段と、箱素材撮像手段からの信号を受け取り、箱素材の予め決められた部位に糊材が塗布されたか否かを判定する塗布判定手段と、被検査部位撮像手段からの信号を受け取り、被検査部位における箱の成形加工が正しく行われたか否かを判定する成形判定手段とを備えたことを特徴とする。これにより、包装箱成形装置において操作が難しい折畳み工程における不良品の発生を迅速に見つけることが可能となる。
【０００８】
成形判定手段は、画像解析により成形加工が正しく行われたか否かを判定してもよい。或いは成形判定手段は、被検査部位に予め付けられた目印マークを成形動作の前後で検知し、その結果により成形加工が正しく行われたか否かを判定してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ワンタッチ箱のような包装箱を自動成形する装置内において、展開された箱素材の所要の部位に糊塗布された後、正しく折り畳み成形加工されたか否かをカメラ観察によって検査する構成を採ったため、包装箱成形装置において操作が難しい折畳み工程における不良品の発生を迅速に見つけて適切に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態として示す包装用箱成形検査装置における糊塗布検査ユニットを概略的に表す斜視図である。
【図２】上記実施の形態の包装用箱成形検査装置における折畳み検査ユニットを概略的に表す斜視図である。
【図３】上記実施の形態の包装用箱成形検査装置における糊塗布検査ユニット及び折畳み検査ユニットの制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】上記実施の形態の包装用箱成形検査装置における糊塗布ユニットから折畳みユニットの区間の構成を概略的に表す斜視図である。
【図５】上記実施の形態における箱成形検査動作を説明するフローチャートである。
【図６】上記実施の形態の包装用箱成形検査装置の折畳みユニットにおいて、箱素材の部片が対応部分に正しく挿入された状態（正常状態）を表す斜視図である。
【図７】上記実施の形態の包装用箱成形検査装置の折畳みユニットにおいて、箱素材の部片が対応部分に挿入されなかった状態（異常状態）を表す斜視図である。
【図８】上記実施の形態における図６で説明している正常状態を概略的に表す斜視図である。
【図９】上記実施の形態における図７で説明している異常状態を概略的に表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の一実施の形態を示している。これらの図のうち、図１は、上記実施の形態に係る包装用箱成形検査装置の糊塗布検査ユニットを概略的に表す斜視図である。また、図２は、同包装用箱成形検査装置に係る折畳み検査ユニットを概略的に表す斜視図である。糊塗布検査ユニット１は、包装用箱成形装置上を搬送される箱素材２の決められた部位に、接着剤である糊が正しく塗布されているか否かを検査するもので、箱素材２の搬送量（距離）を割り出すエンコーダ３と、箱素材２に塗布された糊を検出する部材である光電センサ４と、箱素材２に塗布された糊を撮像する部材である第１のＣＣＤカメラ５と、これらの各機能部３，４，５との間で信号（或いはデータ）を送受信したり、各機能部３，４，５の動作を制御したりするコントローラ６と、コントローラ６における制御内容を表示するディスプレイ７とを備えている。
【００１２】
折畳み検査ユニット１１は、包装用箱成形装置上を搬送される箱素材２が箱成形のための折畳み工程で正しく折り畳まれ、また、折り畳み部へ対応する部片が挿入されているか否かを検査するもので、箱素材２の搬送量（距離）を割り出すエンコーダ８と、箱素材２の被検査部位２ａすなわち、折り曲げ部や部片挿入部を検出する部材である光電センサ９と、箱素材２の被検査部位を撮像する部材である第２のＣＣＤカメラ１０とを備えている。これらの各機能部８，９，１０との間で信号（或いはデータ）を送受信を行ったり、各機能部８，９，１０の動作を制御したりするコントローラ６と、コントローラ６における制御内容を表示するディスプレイ７とを備えている。糊塗布検査ユニット１と折畳み検査ユニット１１は箱素材２の搬送方向（図１、図２中の矢印Ｓ方向）に、前者が上流、後者が下流という関係で隣接した場所に配置されているが、位置が異なる。したがって、エンコーダ３とエンコーダ８とは異なった部材が用いられ、同様に、光電センサ４と光電センサ９とは異なった部材が用いられているが、両検査ユニット１，１１の近接の具合によっては、１個のエンコーダまたは光電センサを強要してもよい。また、第１のＣＣＤカメラ５と第２のＣＣＤカメラ１０とは設置場所が異なっているだけで機能的には同種のカメラが用いられるが、異なった種類のカメラが用いられてもよい。また、コントローラ６及びディスプレイ７は内部で信号を処理し、或いは画像を表示するものであるから、同じものが用いられる。
【００１３】
図３は、本実施の形態の包装用箱成形検査装置における糊塗布検査ユニット及び折畳み検査ユニットの制御回路の構成を示すブロック図である。図３において、１５は位置割出手段であり、エンコーダ３，８からの信号を基に箱素材２の搬送量及び搬送速度を演算により求める。１４は照射手段であり、糊塗布検査ユニット内における箱素材２を照射する。１７は検出手段であり、光電センサ４からの信号を基に箱素材２上の検査対象である糊塗布部分の位置を求める。１８は撮像手段であり、検出手段１７における検出結果を基に第１のＣＣＤカメラ５を作動させて糊塗布部分を撮像し、その撮像データを取得する。１９は成形判定手段としての画像解析手段であり、撮像手段１８からの画像データを解析して糊塗布部分の決められた位置に糊が正しく塗布されているか否かを判定する。
【００１４】
また、１６は第２の照射手段であり、折畳み検査ユニット内における箱素材２を照射する。２０は第２の検出手段であり、光電センサ９からの信号を基に箱素材２上の検査対象である折畳み部分の位置を求める。２１は第２の撮像手段であり、第２の検出手段２０における検出結果を基に第２のＣＣＤカメラ１０を作動させて折畳み部分を撮像し、その撮像データを取得する。第２のＣＣＤカメラ１０は箱素材２の被検査部位２ａすなわち、折り曲げ部や部片挿入部に視野及び照準が合わせられている。第２の撮像手段２１からの画像データもまた、撮像手段１８からの画像データと同様、画像解析手段１９へ送られ、画像解析手段１９がこの画像データを解析して検査対象部分において折畳み部分の挿入操作が正しく行なわれているか否かを判定する。２２は不良品排出・警報手段であり、画像解析手段１９で画像データを解析して箱部材２が不良品であると判断された場合に、その箱部材２を排出するか、或いはアラームを鳴らして機械を停止させる。２３は表示部であり、ディスプレイ７における表示内容である画像データを送付する。２４は制御手段であり、上記制御回路の全体動作をコントロールする。制御手段としては、ＣＰＵが用いられ、制御回路内における上述した各機能部との間で各種の制御動作を行う。
【００１５】
図４は本実施の形態に係る包装用箱成形検査装置の実際の例における糊塗布ユニットから折畳みユニットの区間の構成を概略的に表す斜視図である。図４において、この図のほぼ中央を右手前側から左奥側へ延びるトラック（経路）は箱素材２の搬送路２５である。箱素材２はこの搬送路２５に沿って、図４中の右手前側から左奥側へ搬送される。２６は包装用箱成形検査装置のフレームを構成する柱部材であり、２７は柱部材２６と結合してフレームを構築する梁部材である。これらの柱部材２６及び梁部材２７には検査用の各種部材が取り付けられてもよい。その例として、図４のほぼ中央の区域には第２のＣＣＤカメラ１０が梁部材２７に架設されており、また、第２の照射手段１６により駆動されるランプ２８が上記第２のＣＣＤカメラ１０の近くにおいて梁部材２７に架設されている。
【００１６】
上記構成に係る包装用箱成形検査装置の動作について、以下、図５を参照して説明する。図５は本実施の形態における箱成形検査動作を説明するフローチャートである。この箱成形検査動作が開始されると、制御手段２４は位置割出手段１５に、エンコーダ３からのデータを基に、搬送路２５に沿って移動する箱素材２の速度及び移動量を演算により算出させる（ステップＳ１）。制御手段２４はこの算出結果に基づいて検出手段１７を作動させて光電センサ４からの検出データを取得する（ステップＳ２）。検出手段１７からの検出データから、箱素材２上の糊塗布部分が第１のＣＣＤカメラ５の撮像領域に入ると、制御手段２４は、撮像手段１８により第１のＣＣＤカメラ５を作動させて糊塗布部分を撮像し、撮像データ（画像データ）を取得する（ステップＳ３）。撮像手段１８からの画像データは画像解析手段１９へ送られ、ここで画像データを解析して糊塗布部分の決められた位置に糊が正しく塗布されているか否かを判定する（ステップＳ４）。画像解析手段１９における判定の結果、糊が正しく塗布されていないと判定された場合は、制御手段２４は不良品排出・警報手段２２を作動させ上述のように判定された箱部材２を排出するか、或いはアラームを鳴らして機械を停止させる（ステップＳ５）。
【００１７】
他方、ステップＳ４において画像解析手段１９により、糊が正しく塗布されていると判定された場合は、制御手段２４は、位置割出手段１５に、エンコーダ８からのデータを基に、折畳み検査ユニット内の搬送路２５に沿って移動する箱素材２の速度及び移動量を演算により算出させる（ステップＳ６）。制御手段２４は、この算出結果に基づいて照射手段１６によりランプ２８の照射調整を行うとともに第２の検出手段２０を作動させて光電センサ９からの検出データを取得する（ステップＳ７）。第２の検出手段２０からの検出データから、箱素材２上の被検査部位２ａが第２のＣＣＤカメラ１０の撮像領域に入ると、制御手段２４は、第２の撮像手段２１により第２のＣＣＤカメラ１０を作動させて被検査部位２ａすなわち、折り曲げ部や部片挿入部を撮像し、撮像データ（画像データ）を取得する（ステップＳ８）。第２の撮像手段２１からの画像データは画像解析手段１９へ送られ、ここで画像データを解析して被検査部位２ａすなわち、折り曲げ部や部片挿入部における成形或いは組合せ状態、或いは挿入状態が正常であるか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００１８】
図６及び図７は上記判定動作が行われているタイミングでの包装用箱成形検査装置自体の該当作業箇所を示すもので、図６は折畳みユニットにおいて、箱素材２の部片が対応部分に正しく挿入された状態（正常状態）を撮像し画像解析している状態を表す斜視図である。他方、図７は同じ折畳みユニットにおいて、箱素材の部片が対応部分に挿入されていない状態（異常状態）を撮像し画像解析している状態を表す斜視図である。図６では、箱素材２の折り曲げ部２ａにおいて、本体側部分２ｂと折返し部分２ｃとの間に、同じ箱素材２の他の部片（挿入部片）２ｄが挿入されている状態が表示されている。この状態を箱素材のみについて表すと図８のようになり、挿入部片２ｄが本体側部分２ｂと折返し部分２ｃとの間に挿入されていることが分かる。挿入部片２ｄの上面に描かれている矩形状図形は糊代部２ｅであり、この糊代部２ｅには糊が塗布されていることにより、曲げ部２ａに挿入部片２ｄが挿入せしめられて接着されるという作業が行われる。他方、図７では、箱素材２の折り曲げ部２ａにおいて、本体側部分２ｂと折返し部分２ｃとの間に、同じ箱素材２の挿入部片２ｄが挿入されておらず、当該挿入部分から外れている状態が表示されている。この状態を箱素材のみについて表すと図９のようになり、挿入部片２ｄが本体側部分２ｂ及び折返し部分２ｃよりもさらに下側の位置に入り込んで重ね合されていることが分かる。このように重ね合されてこの糊代部２ｅにより、曲げ部２ａと挿入部片２ｄが接着されてもワンタッチ包装箱を完成させることはできず、不良品となる。画像解析手段１９は上述のような折り曲げ部や部片挿入部における成形或いは組合せ状態が正常であるか異常であるかを画像解析によって判定する。
【００１９】
ステップＳ９における画像解析手段１９による判定の結果、折り曲げ部や部片挿入部における成形或いは組合せ状態が正常でないと判定された場合は、制御手段２４は不良品排出・警報手段２２を作動させ上述のように判定された箱部材２を排出するか、或いはアラームを鳴らして機械を停止させる（ステップＳ５）。他方、ステップＳ９において画像解析手段１９により、折り曲げ部や部片挿入部における成形或いは組合せ状態が正常であると判定された場合は、制御手段２４は、正常と判定された箱部材２を正規製品として排出し、（ステップＳ１０）一連の箱成形検査動作を終了する。
【００２０】
本実施の形態において、成形判定手段としての画像解析手段１９は、画像解析の手法により折り曲げ部や部片挿入部における成形或いは組合せ状態が正常であるか異常であるかを判定しているが、これ以外の手法により折り曲げ部や部片挿入部における成形或いは組合せ状態が正常であるか異常であるかを判定することもできる。そのような別手法としては、例えば、挿入部片２ｄの面、とりわけ、挿入部片２ｄの挿入操作をしたときに隠れる部位に目印マークを予め付けておき、その部分の挿入動作の後で撮像を行ったときに、上記目印マークが撮像されているか否かを判定し、該当部分の成形或いは組合せ状態が正常であるか異常であるかを判定する、という操作がある。なお、上記別手法に係る目印マークを利用することが有効になる場合は、第２のＣＣＤカメラ１０が照準を当てている箱部材２の部位の色や光沢の具合などによって、成形或いは組み合わせ状態が正常であるか、異常であるか、上記第２のＣＣＤカメラ１０では認識し難くなる場合である。したがって、上記別手法としての目印マークを使用するかしないかは、箱部材２のタイプによって決定されることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明による包装用箱成形検査装置によれば、包装箱の自動成形装置内において、折畳み成形に際し、正しく折り畳み成形加工されたか否かをカメラ観察によって検査するため、包装箱成形装置において操作が難しい折畳み工程における不良品の発生を迅速に見つけて適切に対処できるという有用性がある。
【符号の説明】
【００２２】
１  糊塗布検査ユニット
２  箱素材
３、８  エンコーダ
４、９  光電センサ
５  第１のＣＣＤカメラ
６  コントローラ
７  ディスプレイ
１０  第２のＣＣＤカメラ
１１  折畳み検査ユニット
１４  第１の照射手段
１５  位置割出手段
１６  第２の照射手段
１７  検出手段
１８  撮像手段
１９  画像解析手段（成形判定手段）
２０  第２の検出手段
２１  第２の撮像手段
２２  不良品排出・警報手段
２３  表示部
２４  制御手段
２５  搬送路
２６  柱部材
２７  梁部材
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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