(57)【要約】【課題】高さの異なる複数の検査対象から良好な画像データを取得する。【解決手段】複数の検査対象物５、６、７と該検査対象物５、６、７の画像を取得する撮影装置１の間の光路に、前記複数の検査対象物５、６、７の前記撮影装置１側の所定の部位が接するための直線状の指標部４を前記光路と交差させて設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検査対象物と該対象物の光学データを取得する撮影装置との間の光路と交差する位置に、前記複数の検査対象物の前記撮影装置側の所定の部位が接するための直線状の指標部を前記光路と交差させて設けたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記指標部は、前記複数の検査対象物が載置される支持台に設けられた請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記指標部は、前記支持面から上方に突出することを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項４】
前記指標部は、前記支持面上に設けられた透明板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記検査対象物を前記指標部へ向けて付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記支持台は前記指標部へ向かって傾斜して設けられた請求項１〜５のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記支持台に載置された検査対象物の重量を測定する秤を設けた請求項２〜６のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項８】
前記支持台と前記透明板との間に高さ寸法の大きな検査対象物の高さへこれより高さ寸法の小さい検査対象物をかさ上げする調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項９】
複数の検査対象物をこれらの光学データを取得する撮影装置の光路上に並べる工程と、
前記複数の検査対象物の前記撮影装置側の所定の部位を直線状に揃える指標部を設ける工程と、
前記複数の検査対象物を前記指標部へ向けて移動させて指標部に沿って整列させる工程とを有することを特徴とする検査方法。
【請求項１０】
複数の検査対象物が載せられる載置面と、
この載置面上に設けられ、前記複数の検査対象物と該対象物の光学データを取得する撮影装置との間の光路と交差する直線状の指標部とを有することを特徴とする検査対象支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、検査方法、および検査対象の支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品の出荷や宅配便の配送を始めとする物品の流通過程において出荷、配送等を行うに際し、対象が配送伝票や注文書と一致しているかを検査して識別する、いわゆる検品処理が行われている。
この処理にあっては、対象となる、例えば六面体状のパッケージのいずれかの面を光学的に読み取り、その面の輪郭、あるいはその面に印刷等された商標や識別番号、マーク等の画像データを基準データと比較することにより、対象物の適否を判定することが行われている。
【０００３】
特許文献１には、パレットに積まれた商品を画像認識によって特定し、さらに、特定した商品について、パレットに載せることができるその商品の１段あたりの個数と、画像に写る荷物が積まれた段数によって、パレットに積みつけられた商品の数量を計算する検品方法が記載されている。この検品方法を用いると、作業員は、商品の照合と、数量を数える作業の両方を省力化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０６７４９９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、上記特許文献１に記載された検品装置で実施される検査には、検品対象についての正確な画像の取得が求められる。一方、流通過程に乗る物品の多様化に伴い、検品対象となる物品の形状が多様化している。
このように多くの物品を検査する作業の効率化には、複数の検査対象を一つの検査台、あるいはパレット等に載せた状態で画像を取り込むように撮影し、検査することが望ましいが、検査対象の形状は様々であり、この結果、全部の検査対象に焦点を合わせることが難しく、一部の物品の画像が不鮮明になることがある。また、各検査対象のそれぞれに焦点を合わせようとすると、物品毎に光学系の調整〜撮影が繰り返されることになって検査時間が長くなることが避けられない。
【０００６】
この発明は、様々な形状の検査対象から検査のための正確な光学情報を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第1態様に示される検査装置は、複数の検査対象物と該対象物の光学データを取得する撮影装置との間の光路と交差する位置に、前記複数の検査対象物の前記撮影装置側の所定の部位が接するための直線状の指標部を前記光路と交差させて設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２態様に示される検査方法では、複数の検査対象物をこれらの光学データを取得する撮影装置の光路上に並べる工程と、前記複数の検査対象物の前記撮影装置側の所定の部位が接触させられる直線状の指標部を設ける工程と、前記複数の検査対象物を前記指標部へ向けて移動させて指標部に沿って整列させる工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３態様に示される検査対象支持装置は、複数の検査対象物が載せられる載置面と、この載置面上に設けられ、前記複数の検査対象物と該対象物の光学データを取得する撮影装置との間の光路と交差する直線上の指標部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の検査対象物からの正確な光学情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の最少構成にかかる第１実施形態の搬送装置を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る検査装置の斜視図である。
【図３】第２実施形態に係る検査装置の光路の説明図である。
【図４】第２実施形態に適用される検査対象支持装置の斜視図である。
【図５】第２実施形態における検査対象支持装置の変形例の側面図である。
【図６】第２実施形態を用いた検査方法の説明図で、（ａ）は検査対象物を整列させる前の状態を示し、（ｂ）は検査対象物を指標に沿って整列させた状態を示すものある。
【図７】本発明の第３実施形態に係る検査装置の検査対象支持装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の第１実施形態に係る検査装置について、図１を参照して説明する。
符号１は検査装置の撮影装置であって、この撮影装置１は、例えば撮像部２と、この撮像部２へ集光する凸レンズ３とを有する。前記撮影装置１の凸レンズ３の光軸Ｃと交差する位置には、直線状の指標部４が設けられている。この指標部４は、例えば、検査対象物５、６、７が載せられる支持面８からわずかに突出して直線状に設けられている。
【００１３】
上記構成の検査装置にあっては、例えば六面体状をなす、長さ（図１の左右方向の寸法）の異なる検査対象物５、６、７の一の面が、前記指標部４を含む平面上に面一に配置され、この結果、全ての検査対象物５、６、７から撮影装置１の撮像部２へ結像することができる。なお前記撮影装置１は、必ずしも検査対象物５、６、７の正確な画像を撮影することができるものに限らず、単に光量やコントラストを検出する機能を持つものであっても良い。このような単なる光量の検出であっても、検査対象物５、６、７までの距離の不均一に伴う誤差の発生を防止することができる。
【００１４】
本発明の第２実施形態に係る検査装置について、図２〜４を参照して説明する。なお、図中第１実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を簡略化する。
符号１１は計量器（秤）であって、この秤１１の上には、支持台１２が載置されている。この支持台１２の上面１３は、傾斜していて、検査対象物５、６、７が載せられる支持面となっている。前記検査対象物５、６、７、９（なお検査対象物６の上には、さらに検査対象物９が載っている）は、例えば宅配便用の直方体状のパッケージである。また図２の上下方向に重力が作用するものとする。
前記支持台１２の先端には、平板板の透明板２０が設けられ、前記検査対象物５、６、７、９の一の面が接している。すなわち、前記検査対象物５、６、７、９が接することによってこれらを面一に位置合わせする指標部となっている。図示例において、一の面とは、直方体の長手方向の一方の端面をいうが、対象物の検査に必要な特徴、例えば、所定の大きさの四角形、識別マーク、所定の色、明度に設定された面をいう。
【００１５】
前記透明板２０は、ガラス製であって、カメラ２１から反射ミラー２２、２３を経由して図中矢印で示すように検査対象物５、６、７、９に至る光路と交差して設けられている。図示例では、最終の反射ミラー２３の反射光と直交するように配置されている。なお透明板２０の材質は、透明度、平面度、および平面度を維持するために必要な剛性を考慮してガラスとしたが、透明な合成樹脂であっても良い。
【００１６】
図２に示すカメラ２１、反射ミラー２２、２３、透明板２０を通る光路は、図３に破線で示す等価の光路としても表現することができる。
すなわち、図中破線で示すように、カメラ２１’の光軸Ｃと一致する直線上で直交する方向に向けて透明板２０が配置され、上面１３上の対象物の画像がカメラ２１’に撮影されるようになっている。この光学系は、図中実線の矢印で示すように、カメラ２１から反射ミラー２２、２３を経由して透明板２０に至る光路によって実現されている。
【００１７】
以上のように構成された検査装置の作用とともに、この検査装置を利用した検査方法について説明する。
図６（ａ）に示すように、検査対象物５、６、７、９を支持台１２の上面１３に載せる。
検査対象物５、６、７、９は、上面１３が傾斜していることにより、検査対象物５、６、７、９に作用する重力が図中左向きの力に変換される。このような重力の作用によって、検査対象物５、６、７、９は、図６（ｂ）に示すように透明板２０に押し付けられる。
この状態では、検査対象物５、６、７、９の底面は、透明板２０の検査対象物の側の面（図２の右側の面）に面一に揃えられる。
【００１８】
この状態で検査対象物５、６、７、９の底面から反射した光線（検査対象物５、６、７、９の底面、あるいは低面に印刷された商標、識別マーク等の画像）は、前記透明板２０を経由して図２、図３の矢印と反対方向へ進み、カメラ２１に撮影される。
撮影された画像は、画像解析装置（図示略）によって基準データと比較され、例えば注文書に記録された検査対象物のデータとの一致不一致が判定される。
ここで、検査対象物５、６、７、９底面が、面一に揃えられているため、カメラ２１に対して一定の距離とされ、例えば、固定焦点のカメラを用いた場合であっても、良好な画像を得ることができる。また焦点距離を変更することができるカメラであっても、焦点合わせに要する時間を短縮することができる。
【００１９】
また、前記秤１１は、光学的な検査と同時に検査対象物５、６、７、９の合計重量を測定する。この重量データは、重量検査装置（図示略）によって基準データと比較され、例えば、注文書に記載された検査対象物の重量データの合計との一致または不一致が判定される。
なお、検査対象物５、６、７、９を秤１１に一つずつ載せ行き、その都度重量を測定してその差分を演算することにより、検査対象物５、６、７、９それぞれの重量を測定することができ、検査対象物５、６、７、９の個々の重量についての基準データと照合することによって、より高精度の検品を行うことができる。
このようにして重量測定を併用することにより、精度の高い検査を行うことができる。すなわち、底面の画像から光学的に真と判定した場合であっても、所定の重量に満たないことが判定された場合には、測定された箱が空であったり、量目不足であったりすることを判定することができる。
【００２０】
図５は支持台１２の変形例を示すもので、上面１３を基端部のピボットＯを中心として回転可能な構成とし、その傾斜角度θを変更することができるようにしても良い。
【００２１】
また指標部には、図２に示す透明板２０に限らず、下記のような仕様のものを採用しても良い。
（１） 支持台１２の上面１３上に表示された直線であって、検査対象物５、６、７、９を支持台に並べる際に単に作業者の指標となるもの。なおこの場合、指標は単なる目安であって、現実に検査対象物５、６、７が接することを求めるものではない。
（２） 支持台１２の上面１３上に僅かに突出して、上面１３上で検査対象物５、６、７の滑りを止める直線状の突起。
（３） 支持台１２の上面１３上に設けられて検査対象物５、６、７の下面に摩擦力を作用させる直線状の摩擦材。
（４） 支持台１２の上方位置に透明板２０を含む平面内に張り巡らされて検査対象物５、６、７、９の底面を支える線状体、あるいは、透明板２０と同じ平面に含まれる網。
（５） 前記実施形態では、検査対象物が直方体状をなしていたが、他の形状であっても、検査対象物が直線上の辺（稜線）を持つ形状であれば、その辺を透明板２０あるいは指標部４に沿わせることによって所期の目的を達成することができる。また検査対象物が直線状の辺を持たない場合、指標部に点接触させ、あるいは、指標部との間に、指標部に対応する直線状部分を持った治具を介在させてその位置を調整するようにしてもよい。
【００２２】
また前記支持台１２の傾斜に代え、弾性体（クッション材）を用いて検査対象物５、６、７、９を透明板２０へ押し付けるようにしても良い。また支持台１２を省略して秤１１の上面に直接費検査物５、６、７、９を載せるようにしても良い。
【００２３】
本発明の第３実施形態に係る検査装置について、図７を参照して説明する。なお、図中第１実施形態、第２実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を簡略化する。
この第３実施形態は、秤１１の上面１３に立てた支持部材３０の上に、上面１３に対して所定間隔をおいてかつ平行に透明板２０を設けた構成となっている。なお透明板２０は、図７に矢印で示すカメラ等の光軸と直交する方向に向けられている。
前記上面１３には、検査対象物５を支える高さ調整部材３１が設けられて、検査対象物５の上面の高さを検査対象物７と面一に揃えるようになっている。
【００２４】
すなわち、上面１２と透明板２０の下面との間の距離をＨ、検査対象物５の高さをｈ１、支持部材３０の高さをｈ２とすれば、
ｈ１＋ｈ２＝Ｈ
となる高さに設定されている。
また前記上面１３と検査対象物６との間には、Ｕ時状に曲げられたゴム板等の弾性体３２が設けられている。この弾性体３２は、自身の厚さ方向への弾性変形、および、Ｕ字が開くように弾性変形することによって、検査対象物６を透明板２０に押し付け、検査対象物６の上面を検査対象物７と面一に揃えている。
なお、これら支持台３１および前記弾性体３２は、いずれか一方を用いても両者を併用しても良いのはもちろんである。
【００２５】
このように、カメラ等の光学系が上方に設けられた場合であっても、検査対象物５、６、７の上面を透明板２０と面一に揃えることができ、検査対象物５、６、７の高さにかかわらず、良好な撮影画像を得ることができる。
【００２６】
なお、この第３実施形態の場合にあっても、前記透明板２０に代えて、カメラの光軸と直交する平面内に張られた線状体や網に検査対象物５、６、７を押し付けることによって、同様に良好な撮影画像を得ることができる。
また、上記第２、第３実施形態では、支持台１２を秤１１の上に乗せた状態で撮影を行うようにしたが、秤１１の上に乗せることなく、すなわち重量測定を併用することなく、単に検査対象物の画像から検品を行う場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【００２７】
なお、撮影装置から指標部に至る光学経路は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、装置の用途、機能に応じて変更しても良いのはもちろんである。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、配送、出荷等の再の検品に好適に用いられる検査装置、検査方法、および検査対象の支持装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  撮影装置
２  撮像部
３  凸レンズ
４  指標部
５、６、７、９  検査対象物
８  支持面
１１  秤
１２  支持台
１３  上面
２０  透明板
２１、２１’  カメラ
２２、２３  反射ミラー
３０  支持部材
３１  高さ調整部材
３２  弾性体
Ｃ  光軸
０  ピボット
【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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