(57)【要約】【課題】内容物により、背貼り部が隠されていても、背貼り部のシール不良を検査ができる検査装置を提供する。【解決手段】  物品を搬送しながら光線を照射し、透過した光を検出する光検出部と、光検出部で検出した光に基づいて、透過画像を生成し、透過画像の濃淡に基づいて、物品の不良を検査する検査装置であって、透過画像から横シール部の長さＳ１と、物品中央部の長さＳ２を測定し、このふたつの測定結果を比較して、背貼り部Ｑ３のシール不良を判断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物が収納された背貼り部を有する袋に対して光を照射する光照射部と、該袋を透過した光を検出する光検出部と、前記光検出部で検出した光に基づいて、該袋の透過画像を生成する画像生成部と、前記透過画像の濃淡に基づいて、前記袋の背貼り部のシール不良の有無を判断する判断部と、を備え、
前記判断部は、前記透過画像上の前記袋の端部及び前記袋の端部より中央寄りの部位の前記背貼り部と交差する方向におけるそれぞれの袋幅を比較し、前記端部の袋幅の方が短い場合に、前記背貼り部がシール不良であると判断することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
内容物が収納された背貼り部を有する袋に対して光を照射する光照射部と、該袋を透過した光を検出する光検出部と、前記光検出部で検出した光に基づいて、該袋の透過画像を生成する画像生成部と、前記透過画像の濃淡に基づいて、前記袋の背貼り部のシール不良の有無を判断する判断部と、を備え、
前記判断部は、前記背貼り部と交差する方向の内容物の横幅を求め、求めた横幅と前記袋の中央寄り部位の袋幅との比率が許容範囲から逸脱すれば、前記背貼り部がシール不良であると判断することを特徴とする検査装置。
【請求項３】
前記背貼り部の端部の袋幅が前記袋の横シール部の長さであり、前記中央寄りの部位の袋幅が、前記横シール部と並行な袋の中央部分の横幅であることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記光照射部から照射される光が近赤外線である請求項１から３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記光照射部から照射される光がＸ線である請求項１から３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記判断部は、前記袋幅を求めた際に、その袋幅が異常である場合は、袋と見做したものが内容物であったとして不良処理することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピロー包装された袋の背貼り部のシール不良を検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
袋を成形しながら、その袋内に食品等を連続的に収納していく搬送ラインでは、袋のシール部への内容物の噛み込み、その内容物の破損、袋内への異物混入等を検査するため、Ｘ線や近赤外線を使った種々の検査装置が導入されている。
【０００３】
このような検査装置の一つとして、例えば、下記特許文献に記載の検査装置が知られている。この検査装置は、袋に近赤外線を照射し、その袋の透過画像に基づいて、袋のシール部の折れ曲がりを検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２３２４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、こうした袋詰め商品には、前述の事象の他に、袋の背貼り部にシール不良が発生することがある。これが発生すると、袋の密封性が損なわれるだけでなく、ときには内容物が袋から露出することがある。そのため、こうした袋詰め商品については、背貼り部についてもシール不良の検査が求められている。しかし、これまでの検査装置では、背貼り部が内容物と重なって映るため、特に袋の背貼り部については、シール不良検査ができないという問題があった。そのため、作業者が目視検査でもって背貼り部のシール不良を検査しなければならず、その点の省力化が求められていた。
【０００６】
本発明は、この要望に応えるもので、袋の背貼り部分のシール不良を検査することのできる新たな検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る検査装置は、内容物が収納された背貼り部を有する袋に対して光を照射する光照射部と、該袋を透過した光を検出する光検出部と、前記光検出部で検出した光に基づいて、該袋の透過画像を生成する画像生成部と、前記透過画像の濃淡に基づいて、前記袋の背貼り部のシール不良の有無を判断する判断部と、を備え、
前記判断部は、前記透過画像上の前記袋の端部と前記袋の端部より中央寄り部位の、前記背貼り部と交差する方向の各袋幅を比較し、前記端部の袋幅の方が短い場合に、前記背貼り部がシール不良であると判断することを特徴とする。
【０００８】
ピロー包装された背貼り袋には、袋の中央部分に背貼り部が形成され、それと直交する方向の袋の両端部には、横シール部が形成される。そうした袋に内容物が収納されると、袋の中央部分（以下、これを腹部分という。）が膨れてピロー（枕）状態になる。その状態の袋に光を照射して透過画像を生成すると、透過画像上では、図１に例示するように、袋Ｑ１の腹部分が横シール部Ｑ２よりも細く映る。しかし、背貼り部Ｑ３にシール不良が発生すると、背貼り部Ｑ３の包材が広がるため、透過画像上では、図２に示すように、腹部分の袋幅の方が横シール部Ｑ２よりも太く映る。この特性を利用して、前記判断部は、袋の端部（横シール部Ｑ２）とそれより中央寄り部位（腹部分）の、それぞれの前記背貼り部Ｑ３と交差する方向の袋幅Ｓ１、Ｓ２を比較し、前記端部の袋幅（横シール部Ｑ２の長さＳ１）の方が長ければ正常、短ければ前記背貼り部Ｑ３がシール不良であると判断する。
【０００９】
袋幅Ｓ１、Ｓ２の比較においては、それらの差を求めるやり方と、それらの比率を求めるやり方とがある。差を求める場合は、それがプラスになるかマイナスになるかで、どちらの袋幅が長いかを判断することができる。また、比率を求める場合は、比率が１より多いか少ないかで、どちらの袋幅が長いかを判断することができる。また、袋が搬送方向に対して傾斜している場合は、袋幅Ｓ１、Ｓ２に誤差が生じるから、差を求めるときは、透過画像上で袋の傾きを補正する必要があるが、比率を求める場合は、袋が搬送方向に対して傾斜していても影響がないので、この場合には、透過画像上で袋の傾きを補正する必要がない。したがって、比率を求める方が、好ましいと言える。
【００１０】
また、前記判断部は、袋の端部の袋幅Ｓ１（横シール部Ｑ３の長さ）を求める代わりに、背貼り部Ｑ３と交差する方向の内容物Ｒ１の横幅Ｓ３（図２参照）を求め、求めた横幅Ｓ３と、前記袋Ｑ１の中央寄りの部位の袋幅Ｓ２とを比較しても良い。この場合には、横幅Ｓ３と袋幅Ｓ２との比率を求め、求めた比率が許容範囲内に収まれば正常、そこから逸脱すれば、背貼り部がシール不良であると判断する。ここで、比率を求めるのは、内容物Ｒ１の袋Ｑ１内での姿勢が一定しないからであり、また、袋Ｑ１が傾いていても、それを透過画像上で補正しなくて済むからである。もっとも、内容物Ｒ１の横幅Ｓ３と袋Ｑ１の中央寄りの部位の袋幅Ｓ２との差から判断してもよい。
【００１１】
また、前記判断部は、前記袋幅を求めた際に、その袋幅が異常である場合は、袋と見做したものが内容物であったとして不良処理することを特徴とする。
袋の背貼り部がシール不良の場合は、時として、袋が脱げて内容物だけが検査装置に送り込まれることがある。そうした場合、前記判断部は、内容物が袋であるとして処理を進める。しかし、求めた袋幅、例えば、横シール部の長さＳ１は、略一定であるにも拘わらず、それが異常に小さい値であると、それは袋ではなく、内容物であると見做すことができる。そこで、求めた袋幅が異常である場合は、前記判断部は、袋と見做したものが内容物であったとして不良処理するのである。その場合の不良処理は、例えば、不良品として搬送ラインから排除する処理である。
【００１２】
ここで照射する光は、近赤外線やＸ線である。近赤外線を使用すれば、薄くて透明な包材であっても、それで成形された袋の領域を写し出すことができる。また、Ｘ線を使用すれば、アルミ蒸着フィルムで成形された袋であっても、その袋の領域とともに、内容物の領域も写し出すことができる。したがって、検査対象物に応じて近赤外線やＸ線を使い分けるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、袋の透過画像に、袋の背貼り部が内容物と重なって写し出されていても、袋の背貼り部のシール不良を精度良く検出することができる。したがって、目視検査に頼っていた従来のシール不良検査を自動化して、省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】正常な背貼り袋の透過画像の一例を示す図である。
【図２】背貼り部がシール不良となった場合の透過画像の一例を示す図である。
【図３】一実施形態に係る近赤外線検査装置の正面図である。
【図４】図３の近赤外線検査装置が設置された搬送ラインの平面図である。
【図５】図３の近赤外線検査装置の制御系の構成ブロック図である。
【図６】図１の透過画像を包材の明るさで２値化したときの画像を示す図である。
【図７】袋の両端部と腹部分の袋幅を測定する場合の説明図である。
【図８】内容物の横幅を測定する場合の説明図である。
【図９】背貼り部のシール不良によって腹部分が膨れた袋の両端部と腹部分の袋幅を測定する場合の説明図である。
【図１０】袋が傾いた場合の両端部と腹部分の袋幅を測定するときの説明図である。
【図１１】物品が搬送状態により実際よりも長く映る場合の画像を示す図である。
【図１２】図１１の袋の腹部分の袋幅を測定する場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相等要素には同一符号を付し、重複する部分の説明は省略する。また、以下の実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１６】
（１）全体構成
図３は、樹脂フィルムで成形された背貼り袋の中に内容物が収納された袋詰め商品（以下、これを物品という。）Ｇを検査する近赤外線検査装置１の一例を示し、図４は、それが搬送ラインに組み込まれている一例を示す。これらの図において、この検査装置１は、例えば、加工食品などの製造ラインにおいて、袋入り菓子などの物品Ｇの品質を検査するものである。本実施形態の包材は、光透過性を有する材料からなり、その材料自体が色彩を有している（着色されている）。なお、包材は、透明な材料、半透明な材料などであってもよいし、印刷等によってパッケージに色彩が施されていてもよい。
【００１７】
近赤外線検査装置（検査装置）１は、光照射部２と、光検出部３と、制御コンピュータ４とを備え、それが設置された下流側には、図４に示す振分機構７が設けられている。
光照射部２は、搬送コンベア１１，１２間の下方に配置され、光検出部３は、その鉛直上方に配置されている。光照射部２及び光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間に設けられた間隙を介して互いに上下に対向している。
【００１８】
光照射部２は、搬送コンベア１１，１２間の間隙から光検出部３に向けて近赤外線を照射する近赤外線照射器１３を有している。この近赤外線は、物品Ｇの搬送路を横断する方向に広がっている。したがって、物品Ｇが搬送コンベア１１，１２間を通過するときは、その間隙から物品Ｇに向けて近赤外線が照射される。また、ここで使用する近赤外線波長は、７８０ｎｍ〜１１００ｎｍである。
【００１９】
光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間の鉛直上方において、物品Ｇの搬送方向を横断する方向に延びる近赤外線ラインセンサ１４を有している。この近赤外線ラインセンサ１４は、搬送コンベア１１，１２間を通過する物品Ｇに照射された近赤外線の透過光を検出し、その検出信号は、デジタル量に変換されて制御コンピュータ４に入力される。
【００２０】
近赤外線ラインセンサ１４は、物品Ｇの搬送方向を横断する方向に配列された複数の光検出素子１４ａを有し、これらの検出素子１４ａの出力が一定周期で走査されることにより、物品Ｇの全領域に亘る透過信号が出力されるようになっている。
【００２１】
光照射部２及び光検出部３は、台座５に立設された支柱６に片持ち状態で支持されており、光照射部２から光検出部３に至る光路が周囲雰囲気に露出するようになっている。したがって、自然光や照明光などによる外乱の影響を低減するために、この露出領域をシールドボックスなどによって覆う構成としてもよい。
【００２２】
制御コンピュータ４は、支柱６内に収容されて、近赤外線検査装置１の制御及び各種の信号処理を行う。この支柱６の適宜な場所には、図示しない液晶ディスプレイと入力装置とを備えたタッチパネルが設けられ、そのタッチパネルが制御コンピュータ４と電気的に接続されている。ただし、支柱６とは別の制御ボックス内に制御コンピュータ４とタッチパネルとを一体的に設けたものでもよい。
【００２３】
図４に示されるように、振分機構７は、近赤外線検査装置１の下流側に配置されて、制御コンピュータ４からの不良信号によって不良品と指定されたものを搬送コンベア１１，１２のラインから排除する。この振分機構７は、例えば、物品Ｇの搬送方向と直交する方向に移動するアーム７０を動作させて、不良品を回収箱９０に排出する構成である。
【００２４】
（２）制御コンピュータの構成
制御コンピュータ４は、近赤外線検査装置１の各部動作を制御する部分であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成されている。この制御コンピュータ４は、ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより、光検出部３から出力された透過信号を二次元の透過画像に展開し、その透過画像上の物品領域の濃淡値に基づいて、シール部のシール不良、袋内への異物混入の有無、内容物の割れ欠けの有無、シール部への内容物の噛み込みの有無、背貼り部のシール不良などを判断する。この背貼り部のシール不良の判断以外は、従来から行っている処理であるため、以下では、制御コンピュータ４が背貼り部のシール不良の有無を判断する場合について説明する。
【００２５】
図５は、近赤外線検査装置１の制御系の構成ブロック図である。この図において、制御コンピュータ４は、図示しないＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、画像生成部３１、幅測定部３３、判断部３５の各機能を実現する。もちろん、制御コンピュータ４は、この他に、横シール部のシール不良、袋内への異物混入の有無、内容物の割れ欠けの有無、横シール部への内容物の噛み込みの有無等の処理も実行する。
【００２６】
（２−１）画像生成部
画像生成部３１は、近赤外線ラインセンサ１４から送信されてくる透過信号をメモリ上で二次元に展開することにより、図１に示されるような、物品Ｇの透過画像を生成する。また、画像生成部３１は、二次元に展開された画像の明度が低い場合は、その明るさを調整する。制御コンピュータ４は、画像生成部３１で生成された透過画像に基づいて、物品Ｇの袋Ｑ１の領域と内容物Ｒ１の領域とを特定する。
【００２７】
ここで、正常な物品Ｇは、図１に示すように、内容物Ｒ１が密閉され、中央部がくびれた袋Ｑ１として写し出される。この袋Ｑ１には、長手方向に沿って背貼り部Ｑ３が形成され、その背貼り部Ｑ３の両端部には、その背貼り部Ｑ３と直交する方向にシール部Ｑ２（横シール部）が形成されている。これに対し、背貼り部Ｑ３がシール不良になると、袋Ｑ１の腹部分が内容物Ｒ１によって広がるため、図２に示すように、袋Ｑ１の腹部分が膨らんだ画像となる。
【００２８】
（２−２）幅測定部
幅測定部３３は、画像生成部３１により生成された図１の透過画像を内容物Ｒ１以外の袋Ｑ１のしきい値により２値化する。図６は、その２値化によって得られる画像を示す。
【００２９】
図７は、袋Ｑ１の背貼り部の端部と腹部分のそれぞれの袋幅を計測する説明図である。幅測定部３３は、図７に示すように、一方の端部（横シール部）の袋幅Ｓ１と、腹部分の袋幅Ｓ２を測定する。具体的には、ラベリング処理等を行って、袋Ｑ１の画像領域の両端部のＸ軸方向の位置を求める。次に一方の端部にある画素数をＹ軸方向にカウントして端部の袋幅Ｓ１を求める。続いて両端部の中間位置を袋Ｑ１の中央部分（腹部分）とし、その腹部分のＹ軸方向の画素数をカウントして腹部分の袋幅Ｓ２を求める。
【００３０】
（２−３）判断部
判断部３５は、幅測定部３３で求めた一方の端部の袋幅Ｓ１と、腹部分の袋幅Ｓ２とに基づいて、背貼り部Ｑ３のシール不良の有無を判断する。具体的には、良品では、図１に示すように、端部の袋幅Ｓ１が腹部分の袋幅Ｓ２よりも長くなり、不良品では、図２に示すように、端部の袋幅Ｓ１が腹部分の袋幅Ｓ２よりも短くなる。そこで判断部３５は、一方の端部の袋幅Ｓ１と腹部分の袋幅Ｓ２とを比較し、腹部分の袋幅Ｓ２の方が短ければ正常、長ければシール不良と判断する。
【００３１】
ただし、両端部の袋幅Ｓ１が異なる場合もある。このときは、長い方の端部の袋幅Ｓ１を採用する。また、この判断部３５は、端部の袋幅Ｓ１と腹部分の袋幅Ｓ２との差を求める代わりに、端部の袋幅Ｓ１と腹部分の袋幅Ｓ２の比率を求め、その結果でもってシール不良を判断しても良い。具体的には、比率（Ｃ１）＝両端部の袋幅（Ｓ１）÷腹部分の袋幅（Ｓ２）の結果が、予め設定された許容範囲内に収まれば正常、収まらない場合は、背貼り部のシール不良と判断する。この場合の許容範囲は、正常な良品について求めた複数回の比率と、種々のシール不良品について求めた複数回の比率とに基づいて、どの範囲に収まれば正常であるかを決め、それを検査装置１に設定しておく。
【００３２】
以上の実施形態では、袋Ｑ１の袋幅Ｓ１、Ｓ２を測定することによってシール不良の有無を判断したが、図８は、内容物Ｒ１の横幅を測定することによってシール不良の有無を判断する説明図である。この図において、前述と同様にラベルリング処理等により、内容物Ｒ１の領域を求め、その領域のＹ軸方向の上端部と下端部とで挟まれたＹ軸方向の画素数をカウントすることにより、内容物Ｒ１の横幅Ｓ３を求める。幅測定部３３は、求めた内容物Ｒ１の横幅Ｓ３と、袋Ｑ１の腹部分の袋幅Ｓ２とを判断部３５に出力する。
【００３３】
判断部３５は、これらの袋幅Ｓ２と横幅Ｓ３を比較することにより、背貼り部のシール不良を検出する。例えば、良品では、袋Ｑ１の腹部分の袋幅Ｓ２と内容物Ｒ１の横幅Ｓ３との比率は、略一定範囲内に収まるが、不良品では、袋Ｑ１の腹部分の袋幅Ｓ２が、内容物Ｒ１の横幅Ｓ３に比べて大きくなる。そこで、この場合も、前述と同様に、正常な良品について求めた複数回の比率と、種々のシール不良品について求めた複数回の比率とに基づいて許容範囲を決めておく。そして、比率（Ｃ２）＝腹部分の袋幅（Ｓ２）÷内容物の横幅（Ｓ３）を求め、その比率が、予め設定された許容範囲内に収まれば、良品、収まらない場合は、背貼り部のシール不良と判断する。判断部３５は、その判断結果を振分機構５に出力する。
【００３４】
振分機構５は、判断部３５から送信された不良信号に基づいて、不良品を搬送ラインから排除する。具体的には、不良品が振分機構５に到達したタイミングで、アーム７０を動作させて、ラインコンベア８０から回収箱９０にシール不良品を排出する。また、振分機構７は、制御コンピュータ４から出力されるその他の判断結果、例えば、横シール部のシール不良、袋内への異物混入の有無、内容物の割れ欠けの有無、横シール部への内容物の噛み込みの有無等の結果に基づいて、良品は、ラインコンベヤ８０へそのまま搬送し、不良品は、同様に回収箱９０に排出して振り分ける。
【００３５】
以上説明したように、背貼り部Ｑ３にシール不良があると、ピロー包装された袋Ｑ１の透過画像には、袋の中央部である腹部分の袋幅Ｓ２の方が、袋の端部の袋幅Ｓ１よりも長くなる。そこで、本発明の一実施形態では、袋Ｑ１の端部の袋幅Ｓ１と腹部分の袋幅Ｓ２とを比較し、腹部分の袋幅Ｓ２の方が長ければ、背貼り部のシール不良と判断する。
【００３６】
本発明の他の実施形態では、袋Ｑ１の一方の端部の袋幅Ｓ１と腹部分の袋幅Ｓ２の比率を求め、その比率から背貼り部のシール不良の有無を判断する。この場合には、物品Ｇが搬送方向に対して傾いた状態で搬送されている場合でも、その傾きを補正処理することなく、Ｙ軸方向の袋幅Ｓ１，Ｓ２の比率から、背貼り部のシール不良を精度良く判断することができる。
【００３７】
本発明のさらに他の実施形態では、袋Ｑ１の袋幅Ｓ１、Ｓ２を求めるときに、得られた袋幅が異常であれば、それは袋ではなく、内容物であると判断することができるため、その場合には、袋Ｑ１のない内容物Ｒ１だけの不良品であると判断して、それを搬送ラインから排除する。
【００３８】
本発明は、以上の実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態では、光検出部３として近赤外線ラインセンサ１４を用いたが、これに代えて、近赤外線のエリアセンサを用いてもよい。また、光検出部３は、近赤外線を通過させ且つ可視光を遮断するフィルタを有していてもよい。これにより、光照射部から光検出部に至る近赤外線の光路が周囲雰囲気に露出している場合に、周囲雰囲気から近赤外線ラインセンサ又は近赤外線エリアセンサに可視光が入射し、当該可視光が外乱光となるのを防止することができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、光照射部から照射する光として近赤外線を挙げたが、光は、可視光、近赤外線、Ｘ線、紫外線、テラヘルツ波などであってもよい。光は、検査対象となる物品Ｇに応じて適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１    検査装置
２    光照射部
３１    画像生成部
３３    横幅測定部
３５    判断部
Ｇ    物品
Ｑ１    袋
Ｒ１    内容物
Ｑ２    横シール部
Ｑ３    背貼り部
【図１】
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【図２】
2018031707.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018031707.tif 000007
【図６】
2018031707.tif 000008
【図７】
2018031707.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018031707.tif 000011
【図１０】
2018031707.tif 000012
【図１１】
2018031707.tif 000013
【図１２】
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