(57)【要約】【課題】加工部品や薬剤等の商品の形状や色に関係なく、外観の欠陥を精度良く、かつ経済的に検査し、不良品を除去可能な外観検査装置を提供する。【解決手段】検査対象物を表裏区別することなく供給する供給部Ａと、  供給された検査対象物の上側面を撮像して表裏を判定し、上側面が表であるものと裏であるものを仕分けする表裏判定・仕分け部Ｂと、  表を先に検査し、反転させてから裏を検査する第１搬送レーンと、裏を先に検査し、反転させてから表を検査する第２搬送レーンとから構成される検査部Ｃとを具備し、各搬送レーンには、多種多様の表面異常が検知できるように複数の検査カメラが設置され、撮像された画像データの画像処理により、不良品であると判断されたものは排出手段にて搬送レーンから排出される。【選択図】図１
2011117866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の外観を検査するための装置であって、当該装置が、
前記検査対象物を表裏区別することなく供給する供給部Ａと、
前記供給部Ａから供給された検査対象物の上側面を撮像し、撮像された画像データから、上側面が表である検査対象物と、上側面が裏である検査対象物とを仕分けする表裏判定・仕分け部Ｂと、
前記の表裏判定・仕分け部Ｂにより上側面が表であると判定された検査対象物の表面異常検査を行なう第１搬送レーンと、上側面が裏であると判定されて仕分けされた検査対象物の表面異常検査を行なう第２搬送レーンとから構成される検査部Ｃ
とを具備し、
前記第１搬送レーンと第２搬送レーンのそれぞれに、搬送方向に向かって順に、前記の表裏仕分け部Ｂから搬送された検査対象物の上側面の異常を検出可能な複数の第１検査カメラから成る第１検査手段、前記第１検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を前記搬送レーンから排出する第１排出手段、前記第１排出手段により排出されなかった検査対象物の表裏を反転する表裏反転手段、前記表裏反転手段により反転された後の検査対象物の上側面の異常を検出可能な複数の第２検査カメラから成る第２検査手段、前記第２検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を前記搬送レーンから排出する第２排出手段が設けられていることを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記第１検査手段及び第２検査手段がそれぞれ、
ａ）前記検査対象物の異物、傷、汚れによる色の変化と明るさの変化を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて表面異常の有無を検知可能な異物等検査カメラと、
ｂ）前記検査対象物の表面凹凸の変化を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて表面異常の有無を検知可能な凹凸異常検査カメラ
とを具備していることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記第１検査手段及び第２検査手段がそれぞれ更に、
ｃ）前記検査対象物の表面に設けられた線画部分を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて線画欠損の有無を検知可能な線画部異常検査カメラ
を具備していることを特徴とする請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記検査部Ｃの下流側に更に、前記検査対象物の側面部分を撮像し、予め設定された判別基準に基づいて側面部分の異常を検知可能な側面異常検査カメラと、当該側面異常検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を前記搬送レーンから排出する第３排出手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種商品（加工部品、食品、薬剤など）の形状や色に関係なく、外観の欠陥を精度良く、かつ経済的に検査し、不良品を除去可能な装置（外観検査装置）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで、薬剤や食品等の製品出荷前における外観検査は主に目視で行なわれているが、最近では検査能率や検査精度の向上のために、カメラを用いた自動検査が実施されるようになってきている。検査対象物の表裏両面を検査可能な外観検査用装置としては、例えば、下記の特許文献１に開示されているような、検査物（錠剤）を搬送する上側搬送手段と、当該上側搬送手段の上方に位置して検査物の一方の面を撮像する撮像手段（カメラ）と、前記上側搬送手段の反転部から検査物を受け取り、逆の面を上にして搬送する下側搬送手段と、当該下側搬送手段の上方に位置して検査物のもう一方の面を撮像する撮像手段（カメラ）とを備えて構成され、下側搬送手段を搬送後、外観検査結果に基づいて選別部で良品と不良品とに選別されるものが挙げられる。
【０００３】
この特許文献１記載の検査装置は、検査物の表面と裏面を連続して検査できる点においては優れているが、各面を検査するカメラが１個ずつしか設置されていないために、特定の欠陥だけしか検出することができない。即ち、実際の検査物の異常外観には様々な形態があり、表面の汚れや傷、異物付着の他に、コーナー部のワレやカケ、表面印字部の印字不良等があるが、検査条件にない欠陥が存在した場合は不良品として排除されず、良品として検査を通過することなるので、充分な精度の検査を実施することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、検査対象物の形状や色に関係なく、外観の欠陥を精度良く、かつ経済的に検査し、不良品を除去可能な外観検査装置を提供することを課題とする。
本発明者は種々検討を行なった結果、各種の外観異常に適応できるようにするために、搬送ラインに全ての欠陥が検査できるように複数の検査カメラを設置し、表裏両面の検査が効率良く行なえるシステムを構築することによって上記課題を解決した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決可能な本発明の外観検査装置は、
前記検査対象物を表裏区別することなく供給する供給部Ａと、
前記供給部Ａから供給された検査対象物の上側面を撮像し、撮像された画像データから、上側面が表である検査対象物と、上側面が裏である検査対象物とを仕分けする表裏判定・仕分け部Ｂと、
前記の表裏判定・仕分け部Ｂにより上側面が表であると判定された検査対象物の表面異常検査を行なう第１搬送レーンと、上側面が裏であると判定されて仕分けされた検査対象物の表面異常検査を行なう第２搬送レーンとから構成される検査部Ｃ
とを具備し、
前記第１搬送レーンと第２搬送レーンのそれぞれに、搬送方向に向かって順に、前記の表裏仕分け部Ｂから搬送された検査対象物の上側面の異常を検出可能な複数の第１検査カメラから成る第１検査手段、前記第１検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を前記搬送レーンから排出する第１排出手段、前記第１排出手段により排出されなかった検査対象物の表裏を反転する表裏反転手段、前記表裏反転手段により反転された後の検査対象物の上側面の異常を検出可能な複数の第２検査カメラから成る第２検査手段、前記第２検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を前記搬送レーンから排出する第２排出手段が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
又、本発明は、上記の特徴を有した外観検査装置において、前記第１検査手段及び第２検査手段がそれぞれ、
ａ）前記検査対象物の異物、傷、汚れによる色の変化と明るさの変化を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて表面異常の有無を検知可能な異物等検査カメラと、
ｂ）前記検査対象物の表面凹凸の変化を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて表面異常の有無を検知可能な凹凸異常検査カメラ
とを具備していることを特徴とするものでもある。
【０００８】
更に本発明は、上記の特徴を有した外観検査装置において、前記第１検査手段及び第２検査手段がそれぞれ更に、
ｃ）前記検査対象物の表面に設けられた線画部分を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて線画欠損の有無を検知可能な線画部異常検査カメラ
を具備していることを特徴とするものでもある。
【０００９】
又、本発明は、上記の特徴を有した外観検査装置において、前記検査部Ｃの下流側に更に、前記検査対象物の側面部分を撮像し、予め設定された判別基準に基づいて側面部分の異常を検知可能な側面異常検査カメラと、当該側面異常検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を前記搬送レーンから排出する第３排出手段が設けられていることを特徴とするものでもある。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成を有した本発明の外観検査装置では、各搬送レーンに設けられた複数の検査カメラによって、多種多様の外観異常を検知でき、不良品と判断されたものについてはその都度排除されるので、精度良く、かつ、効率良く、外観検査を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の外観検査装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図１の検査装置における第２検査手段の下流側に側面検査カメラが設けられた構成を有する本発明の外観検査装置の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の外観検査装置の構成及び作用を説明する。
本発明の外観検査装置は、図１に示されるように、検査対象物（ワーク）を収納し、表裏を区別することなく供給可能な供給部（ホッパー部）Ａと、上記の供給部Ａから供給された検査対象物の上側面を撮像して、撮像された画像データから、上側面が表である検査対象物と、上側面が裏である検査対象物とを識別して仕分けを行なう表裏判定・仕分け部Ｂと、上記の表裏判定・仕分け部Ｂにより仕分けされた検査対象物の表面異常検査を行なうための２つの搬送レーンから構成される検査部Ｃとを具備し、本発明における供給部Ａは、検査対象物を供給可能な構造を有するものであれば特に限定されるものではない。
【００１３】
本発明の外観検査装置における表裏判定・仕分け部Ｂは、外観検査を行なう前に、検査対象物の表裏を判別して、上側面が表である検査対象物と、上側面が裏である検査対象物を仕分けする部分であり、前記供給部Ａから供給された検査対象物を搬送する搬送レーンの上方に、当該検査対象物の上側の面を撮像する表裏判定カメラ（ＣＣＤカメラ）が設けられており、当該表裏検査カメラで撮像された画像データと予め設定した判別基準とを画像チェッカーで比較演算して前記検査対象物の表裏を判定し、当該判定情報に基づいて検査対象物を、表面側を先に検査する第１搬送レーン、又は、裏面側を先に検査する第２搬送レーンのいずれかに振り分ける。図１の装置においては、表裏判定・仕分け部Ｂによって、上側面が表であると判断されて仕分けされた検査対象物が第１搬送レーンへ送られ、上側面が裏であると判断されて仕分けされた検査対象物が第２搬送レーンへ送られるようになっているが、これに限定されるものではない。
本発明の外観検査装置の表裏判定・仕分け部Ｂに表裏判定カメラが設けられている理由は、検査対象物に表裏の違いがある場合に表裏判定カメラがないと、反転前の搬送レーンに表面検査用カメラと裏面検査用カメラの両方を設置する必要があり、反転後の搬送レーンにも、同様に表面検査用カメラと裏面検査用カメラの両方を設置する必要があるからである。つまり、一つの搬送レーン上に４システムのカメラが必要となり、金銭面で経済的ではなく、又、処理能力増加のために搬送レーンを増設してｎ列とした場合、検査システム（複数の検査カメラにより構成される検査手段）を４×ｎ箇所設ける必要がある。
【００１４】
そして、図１の外観検査装置における検査部Ｃの第１搬送レーンには、搬送方向に向かって順に、表裏仕分け部Ｂから搬送された検査対象物の上側面（表面）の異常を検出可能な複数の第１表面検査カメラ（b11, b12, b13）から成る第１検査手段、この各第１検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を第１搬送レーンから排出する第１排出手段、第１排出手段により排出されなかった検査対象物の表裏を反転する機構を有した表裏反転手段、表裏反転手段により反転された後の検査対象物の上側面（裏面）の異常を検出可能な複数の第２裏面検査カメラ（b21, b22, b23）から成る第２検査手段、この各第２検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を第１搬送レーンから排出する第２排出手段が設けられている。
【００１５】
又、図１の外観検査装置における検査部Ｃの第２搬送レーンには、搬送方向に向かって順に、表裏仕分け部Ｂから搬送された検査対象物の上側面（裏面）の異常を検出可能な複数の第１裏面検査カメラ（b11', b12', b13'）から成る第１検査手段、この各第１検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を第２搬送レーンから排出する第１排出手段、第１排出手段により排出されなかった検査対象物の表裏を反転する機構を有した表裏反転手段、表裏反転手段により反転された後の検査対象物の上側面（表面）の異常を検出可能な複数の第２表面検査カメラ（b21', b22', b23'）から成る第２検査手段、この各第２表面検査カメラからの異常情報に基づいて不良品を第２搬送レーンから排出する第２排出手段が設けられている。尚、各搬送レーンの第２排出手段の下流側には、検査を通過した良品だけを収納する機構を有した部分が存在している。
本発明では、各検査手段を構成する検査カメラ（ＣＣＤカメラ）は、それぞれの検査カメラによって異なる異常形態が検知できるように予め設定されていれば良く、検査カメラの数は２以上であれば良く、図面に例示した数に限定されるものではない。
【００１６】
本発明の外観検査装置の第１及び第２搬送レーンにおける第１検査手段及び第２検査手段はそれぞれ、検査対象物の異物、傷、汚れによる色の変化と明るさの変化を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて表面異常の有無を検知可能な異物等検査カメラと、検査対象物の表面凹凸の変化を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて表面異常の有無を検知可能な凹凸異常検査カメラとを具備していることが好ましく、更に、検査対象物の表面に設けられた線画部分を画像処理し、予め設定された判別基準に基づいて線画欠損の有無を検知可能な線画部異常検査カメラを具備していることが特に好ましい。
【００１７】
図１に例示した外観検査装置において、検査対象物の表面側を検査するための表面検査カメラb11, b21'は、異物、傷、汚れ等の色の変化と明るさの変化を画像処理し、良品との判定や比較する機能を有したＣＣＤカメラであり、表面検査カメラb12, b22'は、表面凹凸等の変化を画像処理し、良品との判定や比較する機能を有したＣＣＤカメラであり、表面検査カメラb13, b23'は、図、文字、線、点等のモレ、カケを画像処理し、良品との判定や比較する機能を有したＣＣＤカメラである。
一方、検査対象物の裏面側を検査するための裏面検査カメラb21, b11'は、表面検査カメラb11, b21'とは条件の異なった異物、傷、汚れ等の色の変化と明るさの変化を画像処理し、良品との判定や比較する機能を有したＣＣＤカメラであり、裏面検査カメラb22, b12'は、表面検査カメラb12, b22'とは条件の異なった表面凹凸等の変化を画像処理し、良品との判定や比較する機能を有したＣＣＤカメラであり、裏面検査カメラb23, b13'は、表面検査カメラb13, b23'とは条件の異なった図、文字、線、点等のモレ、カケを画像処理し、良品との判定や比較する機能を有したＣＣＤカメラである。
ただし、本発明では、上記検査カメラの設置順序が図面に例示したものに限定されるものではない。
本発明の外観検査装置において、このようにして検査カメラが各搬送レーンに複数個設置する必要性は、検査対象物がいずれかの搬送レーンを一度通過する間に多種多様の外観異常を検知でき、これによって、最短時間で最大限の検査精度能力を得るためである。
【００１８】
尚、本発明の外観検査装置における反転手段は特に限定されるものではなく、従来より知られている無端ベルトの吸引孔に検査対象物を吸着保持しつつ上下を反転させた後で吸引力を解除して検査対象物を離脱させ、別の無端ベルト上に載置させる反転機構等が利用可能である。
又、本発明では、図２に示されるようにして、第１搬送レーン及び第２搬送レーンを通過した検査対象物の側面の外観異常が検査できるように、側面検査カメラを設置し、この側面検査カメラの異常情報に基づいて不良品が排出部（第３排出手段）にて排出される構造としても良く、この場合には、図１の外観検査装置よりも高い検査精度を有した装置となる。この際、側面検査カメラによる検査を実施するか否かが、検査精度と検査対象物の形状によって任意に選択できるようになっていることが好ましく、側面検査を実施する場合には、ミラーによりワークの側面を上方に設置した検査カメラに取り込み、表面や裏面の検査画像処理と同時に欠陥を検査する機能を有したものであっても、あるいは、側面カメラによりワークの側面を撮像し、個々のカメラにより画像処理を行い、欠陥を検査する機能を有したものであっても良い。一般的には、検査対象物の側面を回転させて、全周面をカメラで撮像し、撮像された画像データを画像処理し、欠陥を検査する機能を有したＣＣＤカメラが設置される。
【００１９】
この他、本発明の外観検査装置には、各検査カメラの設置位置に、検査対象物の外観異常を精度良く検知するのに適した照明装置（図示されていない）が設けられるが、このような照明装置は、各検査カメラとチェッカーに１個又は複数個設置され、それぞれ検査条件に適したものに選択可能な機能を有したものが好ましく、リング型、バー型、直射型、拡散型及び複合型等が適宜使用される。
又、本発明の外観検査装置は、乱反射光及び影によって良品判定に影響を及ぼす恐れのある微小ゴミや水分等を除去可能な構成を有していることが望ましい。
【００２０】
各検査カメラにより撮像された画像データを画像処理するための画像処理ソフトについては、限定されたソフト及び、複数多目的ソフトの組み合わせにより多種、多形状多色に対応する機能を有したものが使用され、良品であるか否かの判定や、予め設定された判別基準画像との比較にも使用される。特に、刻印や割線の付いた錠剤の場合、照明を当てると影ができるが、予め刻印による影や割線による影に関する画像情報を取り込んでおくことで、従来の検査装置では不良品として誤認していた場合にも対応可能となる。更に、この画像処理ソフトは、様々な検査対象物の特殊な要素に対応するため、追加機能を可能にできる能力を有していることが望ましい。
【００２１】
本発明では、外観検査装置を構成する各部の制御は、検査対象物の品目ごとに条件設定する必要があるが、検査対象物の品目を変更する時に構成部品を交換する必要はなく、操作タッチパネルに指を触れるだけで品目ごとの条件設定が行なえるようなシステム制御機能により、誰でも簡単に検査作業が行なえるようにすることが好ましい。又、本発明の外観検査装置は、各検査工程の作業結果を記録するデータ処理機能を有していることが好ましく、バリデーション管理が可能な機能も有していることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の外観検査装置は、機械加工部品や食品、薬剤などの各種商品の外観検査に対応できるものであり、しかも、検査対象物の形状や色に関係なく、外観の多種多様な外観異常を精度良く検知可能で、しかも、短時間で効率良く多種少ロットの商品の外観検査を実施するのに非常に有用である。
【符号の説明】
【００２３】
b11,b21'  表面検査カメラ（異物等検査カメラ）
b12,b22'  表面検査カメラ（凹凸異常検査カメラ）
b13,b23'  表面検査カメラ（線画部異常検査カメラ）
b11',b21  裏面検査カメラ（異物等検査カメラ）
b12',b22  裏面検査カメラ（凹凸異常検査カメラ）
b13',b23  裏面検査カメラ（線画部異常検査カメラ）
【図１】
2011117866.tif 000003
【図２】
2011117866.tif 000004