(57)【要約】【課題】照明装置７やＣＣＤラインセンサ８を一体化して、搬送される樹脂シート２の同期を取ることにより、この樹脂シート２の検査を容易にすることができるシート材検査装置５を提供する。【解決手段】樹脂シート２を搬入側から搬出側に搬送する検査用搬送装置６と、この検査用搬送装置６によって搬送される樹脂シート２を表面側から撮像するＣＣＤラインセンサ８と、この検査用搬送装置６によって搬送される樹脂シート２に背面側から又は表面側から照明を施す照明装置７と、樹脂シート２を検査用搬送装置６に搬入するインフレーション装置１の排出ローラ１ｅの回転動作を検出するロータリエンコーダ１１と、このロータリエンコーダ１１が検出した回転動作に同期させて検査用搬送装置６の搬送動作を制御する搬送制御装置１２とを備えた構成とする。【選択図】        図１
2004163183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を搬入側から搬出側に搬送する検査用搬送装置と、
この検査用搬送装置によって搬送されるシート材を表面側から撮像する撮像装置と、
この検査用搬送装置によって搬送されるシート材に背面側から又は表面側から照明を施す照明装置と、
シート材を検査用搬送装置に搬入する外部の搬送装置又はこの検査用搬送装置から搬出する外部の搬送装置の搬送動作を検出する搬送検出装置と、
この搬送検出装置が検出した外部の搬送装置の搬送動作に同期させて検査用搬送装置の搬送動作を制御する搬送制御装置とを備えたことを特徴とするシート材検査装置。
【請求項２】
少なくとも前記検査用搬送装置と撮像装置と照明装置と搬送制御装置とが、車輪によって床上を移動可能となる筐体に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載のシート材検査装置。
【請求項３】
前記撮像装置が撮像したシート材の画像を画像処理する画像処理装置と、この画像処理装置がシート材の欠陥を検出した場合に、このシート材の当該欠陥箇所に印を付する印付加装置とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンフィルム等のシート材の欠陥を検査するシート材検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動包装用等のための筒状のポリエチレンフィルムは、図３に示すようなインフレーション装置１を用いて押し出し成形される。このインフレーション装置１は、樹脂ホッパ１ａに投入された樹脂を加熱装置１ｂで加熱溶融させ、エアーを注入しながらこの溶融した樹脂をリングダイス１ｃから筒状に押し出し冷却リング１ｄで冷却することにより、連続した筒状の樹脂シート２を作成する。そして、このようにして押し出し成形された樹脂シート２は、筒状を平たく重ね合わせて、巻取装置３により樹脂ロール４に巻き取る。ただし、この樹脂シート２は、インフレーション装置１による成形過程で欠陥が生じることがあるので、樹脂ロール４に巻き取る前にこの欠陥の検査を行うことが好ましい。
【０００３】
上記樹脂シート２の欠陥を検査する場合、従来は、インフレーション装置１から巻取装置３に搬送される樹脂シート２に透過型又は反射型の照明を施すと共に、この樹脂シート２を撮像装置で撮像して画像処理や目視による検査を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の検査方法では、検査を行うインフレーション装置１の排出部に照明装置や撮像装置を取り付ける必要があり、しかも、撮像装置は正確に検査範囲を撮像できるように取り付け位置等の調整を行わなければならなかった。このため、従来は、複数台の樹脂シートの成形装置がある場合に、これらの成形装置ごとに照明装置や撮像装置を取り付けるための検査装置の費用の負担が大きくなりすぎるという問題があった。また、例えば１組の照明装置や撮像装置を複数の成形装置で共用する場合には、これら照明装置や撮像装置を取り外して新たに別の成形装置に取り付け調整を行う手間が極めて煩わしいものになるという問題もあった。さらに、一旦作成を終えて樹脂ロール４に巻き取られた樹脂シート２を再検査するには、樹脂ロール４の巻き替え装置に照明装置や撮像装置を取り付けて調整を行わなければならず、この手間が煩わしいものになるという問題もあった。
【０００５】
なお、上記問題は、インフレーション装置１によって作成される樹脂シート２を検査する場合に限らず、他の成形装置によって作成される樹脂シートの場合も同様であり、この樹脂シート以外のシート材を検査する場合も同様である。
【０００６】
本発明は、かかる事情に対処するためになされたものであり、照明装置や撮像装置を一体化して、搬送されるシート材の同期を取ることにより、このシート材の検査を容易にすることができるシート材検査装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１のシート材検査装置は、シート材を搬入側から搬出側に搬送する検査用搬送装置と、この検査用搬送装置によって搬送されるシート材を表面側から撮像する撮像装置と、この検査用搬送装置によって搬送されるシート材に背面側から又は表面側から照明を施す照明装置と、シート材を検査用搬送装置に搬入する外部の搬送装置又はこの検査用搬送装置から搬出する外部の搬送装置の搬送動作を検出する搬送検出装置と、この搬送検出装置が検出した外部の搬送装置の搬送動作に同期させて検査用搬送装置の搬送動作を制御する搬送制御装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、シート材の搬送路中にシート材検査装置を配置するだけで直ちに検査を行うことができるので、照明装置や撮像装置を取り付けたり位置調整を行う必要がなくなる。即ち、シート材検査装置には検査用搬送装置が設けられているので、照明装置や撮像装置は、この検査用搬送装置で搬送されるシート材を検査できるようになっていればよく、これによって取り付け位置や撮像範囲等の調整を予め設定しておくことが可能となるからである。ただし、検査用搬送装置は、正確な検査を行うために、シート材に適度なテンションを加えて搬送しなければならず、このためには外部の搬送装置と同期を取ってシート材を搬送する必要がある。そこで、この検査用搬送装置は、搬送検出装置を用いて外部の搬送装置の搬送速度等を検出し、搬送制御装置を用いてこの外部の搬送装置と同期を取るようにしている。
【０００９】
請求項２のシート材検査装置は、少なくとも前記検査用搬送装置と撮像装置と照明装置と搬送制御装置とが、車輪によって床上を移動可能となる筐体に取り付けられたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、シート材検査装置が一つの筐体にまとめられて床上を移動可能となるるので、成形装置等の搬送路に配置するために自由に移動することができ、シート材の検査をさらに容易にすることができる。ただし、搬送検査装置は、この成形装置等による搬送動作を検出する必要があるので、通常は筐体とは独立していて、有線又は無線通信によって搬送制御装置に検出結果を送るようになっている。
【００１１】
請求項３のシート材検査装置は、前記撮像装置が撮像したシート材の画像を画像処理する画像処理装置と、この画像処理装置がシート材の欠陥を検出した場合に、このシート材の当該欠陥箇所に印を付する印付加装置とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明によれば、撮像装置が撮像した画像を画像処理装置が画像処理するので、輪郭強調等の処理によって目視検査を補助したり、隣接画素との信号レベル差（微分値）をしきい値と比較する等の処理により欠陥の自動検出を行うことができるようになる。また、これによりシート材の欠陥が発見された場合には、目視検査員の操作又は自動検出の結果に応じて印付加装置がシート材に例えばラベルを貼り付けたり印字を行うことにより印を付加するので、欠陥箇所を確実に特定することができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１〜図２は本発明の一実施形態を示すものであって、図１はシート材検査装置の構成を模式的に示す側面図、シート材検査装置におけるロータリエンコーダによるピンチローラの駆動制御回路を示すブロック図である。なお、図３に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００１５】
本実施形態は、シート材検査装置５を従来例で示したインフレーション装置１の排出部と巻取装置３の取込部との間に配置する例を示す。インフレーション装置１の排出部には排出ローラ１ｅが配置されていて、この排出ローラ１ｅを介して樹脂シート２が排出される。また、巻取装置３は、取込部に取込ローラ３ａが配置されていて、樹脂シート２がこの取込ローラ３ａを介して樹脂ロール４に巻き取られるようになっている。
【００１６】
本実施形態のシート材検査装置５は、これらインフレーション装置１の排出部と巻取装置３の取込部との間に配置される。このシート材検査装置５は、筐体５ａ上に、樹脂シート２を搬送するための検査用搬送装置６を設けたものである。検査用搬送装置６は、２本の搬送ローラ６ａ，６ｂとピンチローラ６ｃ及びニップローラ６ｄとからなる。２本の搬送ローラ６ａ，６ｂは、これらの間に掛け渡すことにより、樹脂シート２を水平に所定の高さ位置で搬送されるようにするための従動ローラである。また、ピンチローラ６ｃは、ニップローラ６ｄとの間に樹脂シート２を挟み込んで送り出す駆動ローラである。シート材検査装置５は、インフレーション装置１の排出ローラ１ｅから排出された樹脂シート２をこの検査用搬送装置６に搬入して、まず搬送ローラ６ａ，６ｂに掛け渡し、次にピンチローラ６ｃとニップローラ６ｄとの間を通して搬送するように設置する。また、この検査用搬送装置６のピンチローラ６ｃとニップローラ６ｄとの間を通って搬出された樹脂シート２は、巻取装置３の取込ローラ３ａに送り込むようにする。
【００１７】
上記シート材検査装置５における検査用搬送装置６の２本の搬送ローラ６ａ，６ｂの間を搬送される樹脂シート２の下方には、照明装置７が配置されて、この照明装置７の樹脂シート２を介した真上にはＣＣＤラインセンサ８が配置されている。照明装置７は、白色高周波蛍光灯を上向きに光が照射されるように配置したものであり、この照明装置７から発せられた光が搬送ローラ６ａ，６ｂ間を水平に搬送される樹脂シート２を透過してＣＣＤラインセンサ８に受光されるように、位置を調整して筐体５ａに取り付けられている。ＣＣＤラインセンサ８は、樹脂シート２の搬送方向に直交する方向に多数の受光素子を並べた１次元の撮像装置であり、この樹脂シート２の幅全体にわたって撮像できるように位置を調整して筐体５ａに取り付けられている。このＣＣＤラインセンサ８は、樹脂シート２の搬送に伴って連続的に受光素子を走査することにより、この樹脂シート２の全体の２次元画像を撮像することができる。そして、このようにして撮像された樹脂シート２の画像は、ＣＣＤラインセンサ８の側方の筐体５ａ上に取り付けられた画像処理装置９に随時送られるようになっている。
【００１８】
上記画像処理装置９は、ＣＣＤラインセンサ８から送られて来た樹脂シート２の画像信号を画像処理することにより、この樹脂シート２の欠陥を自動的に検出するコンピュータ装置である。即ち、例えばこの樹脂シート２の画像信号を２次元的に微分処理することにより画像の輪郭を検出し、この輪郭が際立っている場合、即ち微分値がしきい値よりも高い場合に、樹脂シート２に欠陥があると判断するようになっている。そして、ここで樹脂シート２に欠陥があると判断された場合には、警告灯９ａを点灯させると共に、ディスプレイ９ｂに欠陥の詳細を表示するようになっている。なお、この画像処理装置９での画像処理は、輪郭で囲まれた領域の面積や形状を検出して判断する等、任意の処理を行うことができる。
【００１９】
上記２本の搬送ローラ６ａ，６ｂの間を搬送される樹脂シート２の下方には、照明装置７の後方にラベラ１０が配置されている。ラベラ１０は、この搬送中の樹脂シート２に下方からラベルを貼り付けることができる装置であり、上記画像処理装置９からの信号を受けて、樹脂シート２に欠陥が発見された場合に、このラベルを実際に貼り付けるようになっている。このラベラ１０は、画像処理装置９からの信号を受けてラベルの貼り付け動作を行ったときに、このラベルが樹脂シート２の丁度当該欠陥位置に貼り付けられるように位置を調整して筐体５ａに取り付けられている。なお、このようなラベラ１０に替えてプリンタを配置し、樹脂シート２の欠陥位置に印字を行うようにすることもできる。
【００２０】
上記インフレーション装置１の排出ローラ１ｅには、図２に示すロータリエンコーダ１１が取り付けられる。ロータリエンコーダ１１は、排出ローラ１ｅの回転と同期して従動回転するように取り付けられ、この従動回転をパルス信号に変換して出力する。このロータリエンコーダ１１の出力は、搬送制御装置１２に送られるようになっている。搬送制御装置１２は、ロータリエンコーダ１１が出力したパルスの周波数（Ｆ）をＦＶコンバータ１２ａで電圧（Ｖ）に変換して、演算器１２ｂで基準電圧Ｖｒｅｆとの差を演算し、アンプ１２ｃで増幅するものであり、これによってインフレーション装置１の排出ローラ１ｅの回転速度の変化に応じた信号を出力することができる。そして、この搬送制御装置１２から出力された回転速度の信号は、モータ１３を駆動するインバータ１４に送られるようになっている。このモータ１３は、上記検査用搬送装置６におけるピンチローラ６ｃを回転駆動するものである。従って、検査用搬送装置６のピンチローラ６ｃは、インフレーション装置１の排出ローラ１ｅから排出される樹脂シート２の排出速度に応じて搬送速度を自動調整することができるので、この樹脂シート２に適度なテンションを加えることができ、２本の搬送ローラ６ａ，６ｂ間を搬送される樹脂シート２が水平に所定の高さ位置で皺なく搬送されるようにすることができる。これら搬送制御装置１２とモータ１３とインバータ１４は、図１では図示を省略しているが、筐体５ａに取り付けられている。そして、ロータリエンコーダ１１と搬送制御装置１２との間は、図示しないケーブルにより接続されている。なお、このロータリエンコーダ１１の出力信号は、無線電波や光信号により搬送制御装置１２に送るようにすることもできる。
【００２１】
上記シート材検査装置５の筐体５ａには、キャスタ５ｂとアジャスタ５ｃが取り付けられている。キャスタ５ｂは、シート材検査装置５の筐体５ａを床上に支持して自在に移動可能にする車輪である。また、アジャスタ５ｃは、この筐体５ａを床上に支持して固定するものであり、操作によって下方に突出することにより、この固定支持が行われるようになっている。
【００２２】
上記構成のシート材検査装置５は、キャスタ５ｂによって自在に移動可能となるので、任意のインフレーション装置１の排出部に簡単に配置することができるようになる。そして、このインフレーション装置１から排出される樹脂シート２を検査用搬送装置６に通すと共に、ロータリエンコーダ１１を排出ローラ１ｅに取り付けるだけで、容易にこの樹脂シート２の検査を行うことができるようになる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、照明装置７として透過型のものを用いた場合を示したが、この照明装置７を樹脂シート２の上方に配置することにより反射型として用いることもでき、これら透過型と反射型の双方の照明装置を用いることもできる。また、この照明装置７は、白色高周波蛍光灯を用いたものに限らず、例えばＬＥＤのような任意の光源を用いることができる。
【００２４】
また、上記実施形態では、撮像装置としてＣＣＤラインセンサ８を用いた場合を示したが、ＣＣＤエリアセンサを用いてもよい。しかも、撮像素子は、ＣＣＤ以外のものを用いることもできる。さらに、このような撮像装置以外に、例えば所定範囲の受光強度のみを検出する受光素子等のような他の受光デバイスを用いることもできる。
【００２５】
また、上記実施形態では、この撮像装置で撮像した画像に基づいて樹脂シート２の欠陥を画像処理装置９で自動判定する場合を示したが、この撮像装置の画像又はこれを画像処理した画像をディスプレイに表示して目視検査を行うようにすることもできる。
【００２６】
また、上記実施形態では、インフレーション装置１によって押し出し成形された樹脂シート２の欠陥を検査する場合を示したが、他の成形装置によって作成された樹脂シート２の検査にも同様に実施可能であり、樹脂シート２以外のフィルム若しくはラミネートフィルム等、又は、金属箔や紙等の任意のシート材の検査にも同様に実施可能である。また、作成されたシート材を検査するだけでなく、一旦ロールに巻回されたシート材を巻き替えたり、次の加工工程に送り込む際に検査を行うようにすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のシート材検査装置によれば、シート材の搬送路中にシート材検査装置を挿入して、検査用搬送装置にシート材を通すと共に、搬送検出装置で外部の搬送装置の搬送速度等を検出するだけで、容易にこのシート材の欠陥を検査することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、シート材検査装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、シート材検査装置におけるロータリエンコーダによるピンチローラの駆動制御回路を示すブロック図である。
【図３】インフレーション装置の構成を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
１    インフレーション装置
１ｅ  排出ローラ
２    樹脂シート
３    巻取装置
３ａ  取込ローラ
５    シート材検査装置
５ａ  筐体
５ｂ  キャスタ
６    検査用搬送装置
６ａ  搬送ローラ
６ｃ  ピンチローラ
６ｄ  ニップローラ
７    照明装置
８    ＣＣＤラインセンサ
９    画像処理装置
１０    ラベラ
１１    ロータリエンコーダ
１２    搬送制御装置
１２ａ  ＦＶコンバータ
１２ｂ  演算器
１２ｃ  アンプ
１３    モータ
１４    インバータ
【図１】
2004163183.tif 000003
【図２】
2004163183.tif 000004
【図３】
2004163183.tif 000005