(57)【要約】【解決手段】  内フラップ７の外側に外フラップ８を重合して形成した側面２ｅを有するいわゆるラップラウンドケースの検査装置１であって、  上記ケース２の側面２ｅに対して、照明手段４によりライン光を照射するとともに、該照明手段４の照射方向とは異なる方向から撮影手段５により側面２ｅに投影された投影線Ｌを所定時間間隔で撮影する。  画像処理手段６は撮影した投影線Ｌの画像から内フラップ７および外フラップ８の高低差を認識するとともに、内フラップ７および外フラップ８により形成される側面２ｅを立体形状として認識し、この立体形状からケース２の成形不良や位置ずれ量を検出して、ケース２の良否を判断する。【効果】  いわゆるラップラウンドケースの成形不良を検査することができる。【選択図】  図３
2007298472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内フラップの外側に外フラップを重合して形成した側面を有するケースの検査装置であって、
上記ケースを搬送する搬送手段と、上記ケースの側面にライン光を照射する照明手段と、上記側面に投影されたライン光の投影線を、該照明手段の照射方向とは異なる方向から撮影する撮影手段と、撮影手段が撮影した画像からケースの良否を判断する画像処理手段とを備え、
上記画像処理手段は、上記撮影手段が撮影した投影線の画像から内フラップおよび外フラップにより形成された側面の立体形状を認識するとともに、その立体形状からフラップの位置ずれ量を検出して、ケースの良否を判断することを特徴とするケースの検査装置。
【請求項２】
上記照明手段は、上記ライン光をケースの側面の輪郭線に対して斜めに照射することを特徴とする請求項１に記載のケースの検査装置。
【請求項３】
上記画像処理手段は、内フラップの基部が外フラップの両側から突出した際の位置ずれ量に応じてケースの良否を判断することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のケースの検査装置。
【請求項４】
上記外フラップは上記ケースの側面の相互に対向する位置に設けられ、かつその先端同士が相互に接近するように設けられた２枚のフラップであって、
上記画像処理手段は、これら２枚の外フラップにおける先端同士の位置ずれ量に応じてケースの良否を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のケースの検査装置。
【請求項５】
上記画像処理手段は、内フラップおよび外フラップの各立体形状から各フラップの浮き上がりを認識し、その浮き上がりに対応した位置ずれ量に応じてケースの良否を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のケースの検査装置。
【請求項６】
内フラップの外側に外フラップを重合させて形成した側面を有するケースの検査方法であって、
上記ケースの側面にライン光を照射するとともに、上記側面に投影されたライン光の投影線を該ライン光の照射方向とは異なる方向から撮影し、
撮影された上記内フラップに投影された投影線および外フラップに投影された投影線の画像を、それぞれ内フラップおよび外フラップにより形成された側面の立体形状として認識したら、これら認識したフラップの位置ずれ量からケースの良否を判断することを特徴とするケースの検査方法。
【請求項７】
上記ライン光をケースの側面の輪郭線に対して斜めに照射することを特徴とする請求項６に記載のケースの検査方法。
【請求項８】
ケースの良否の判断を、内フラップの基部が外フラップの両側から突出した際の位置ずれ量に応じて行うことを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに記載のケースの検査方法。
【請求項９】
上記外フラップは上記ケースの側面の相互に対向する位置に設けられ、かつその先端同士が相互に接近するように設けられた２枚のフラップであって、
ケースの良否の判断を、これら２枚の外フラップにおける先端同士の位置ずれ量に応じて行うことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のケースの検査方法。
【請求項１０】
ケースの良否の判断を、内フラップおよび外フラップの各立体形状から各フラップの浮き上がりを認識するとともに、その浮き上がりに対応した位置ずれ量に応じて行うことを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のケースの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケースの検査装置および検査方法に関し、具体的には内フラップの外側に外フラップを重合させて形成した側面を有するケースの検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、缶飲料等の製品を梱包するため、いわゆるラップラウンドケーサが用いられている。（特許文献１）
この特許文献１のケースは、製品が載置された状態で組み立てることができるようになっており、組み立ての最終段階においては該ケースの側面を隣接する面に設けられた内フラップに外フラップを重合させてこれらを相互に接着するようにしている。
そしてこのようなケースを検査する検査装置として、接着不良による外フラップの浮き上がりをセンサー等によって検出する装置が知られている。
【特許文献１】特開平９−１６５０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ラップラウンドケーサによるケースの組み立ての際には、搬送中における製品の移動によりケースを構成する面に歪みが生じ、ケースの成形不良となる場合があるが、上記従来の検査装置ではこのような成形不良を検出することができなかった。
このような問題に鑑み、本発明はいわゆるラップラウンドケースの歪みによる成形不良も検出することの可能なケースの検査装置および該ケースの検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、請求項１に記載のケースの検査装置は、内フラップの外側に外フラップを重合して形成した側面を有するケースの検査装置であって、
上記ケースを搬送する搬送手段と、上記ケースの側面にライン光を照射する照明手段と、上記側面に投影されたライン光の投影線を、該照明手段の照射方向とは異なる方向から撮影する撮影手段と、撮影手段が撮影した画像からケースの良否を判断する画像処理手段とを備え、
上記画像処理手段は、上記撮影手段が撮影した投影線の画像から内フラップおよび外フラップにより形成された側面の立体形状を認識するとともに、その立体形状からフラップの位置ずれ量を検出して、ケースの良否を判断することを特徴としている。
【０００５】
また請求項６に記載のケースの検査方法は、内フラップの外側に外フラップを重合させて形成した側面を有するケースの検査方法であって、
上記ケースの側面にライン光を照射するとともに、上記側面に投影されたライン光の投影線を該ライン光の照射方向とは異なる方向から撮影し、
撮影された上記内フラップに投影された投影線および外フラップに投影された投影線の画像を、それぞれ内フラップおよび外フラップにより形成された側面の立体形状として認識したら、これら認識したフラップの位置ずれ量からケースの良否を判断することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記請求項１および請求項６の発明によれば、内フラップおよび外フラップに照射したライン光の投影線を撮影することで、内フラップと外フラップの立体形状を認識することができ、ケースの成形不良を画像認識であっても、検出することができる。
また、内フラップおよび外フラップに投影された投影線の画像により立体形状を認識するので、外フラップおよび内フラップ表面の印刷の有無に関わらず、ケースの検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図示実施例について説明すると、図１は本実施例にかかる検査装置１の平面図を示し、この検査装置１は図示しないラップラウンドケーサによって成形されたケース２の検査を行う検査装置１となっている。
最初に、上記検査装置１によって検査される上記ケース２について、図２を用いて説明する。このケース２は上記特許文献１に開示されているような従来公知のいわゆるラップラウンドケース２であり、図２では説明のため未成形状態のケース２を示している。
上記ケース２は完成状態において略直方体形状を有するようになっており、以下の説明において、搬送方向に直交する面のうち、搬送方向下流側の面を前面２ａ、上流側の面を後面２ｂと呼び、搬送手段３に接触している面を下面２ｃ、該下面２ｃに対向する面を上面２ｄと呼び、搬送方向に平行な面を側面２ｅと呼ぶ。
上記前面２ａおよび後面２ｂには上記側面２ｅを構成する同形状の内フラップ７がそれぞれ隣接して設けられ、上記上面２ｄおよび下面２ｃには上記側面２ｅを構成する同形の外フラップ８がそれぞれ隣接して設けられている。
上記内フラップ７の幅は上記前面２ａおよび後面２ｂの幅と同一の幅で製造されており、ケース２の成形時には、各内フラップ７は前面２ａおよび後面２ｂとの境界に位置する基部７ａで折り曲げられ、両内フラップ７の先端は相互に離隔するようになっている。
また外フラップ８は上記上面２ｄおよび下面２ｃの幅と同一の幅で製造された幅広部８ｂと、上面２ｄおよび下面２ｃの幅よりも縮小されて製造された狭小部８ｃとから構成されており、当該狭小部８ｃはケース２の成形状態における内フラップ７の先端同士が離隔する距離よりも若干広く設定されている。
そしてケース２の成形時には、外フラップ８は上面２ｄおよび下面２ｃとの境界に位置する基部８ａで折り曲げられ、内フラップ７に外フラップ８を重合させて相互に接着するようになっており、このとき上記狭小部８ｃの先端同士がほぼ隙間なく接近するようになっている。
このような構成を有するケース２は、ラップラウンドケーサによって成形され、平面状態で供給されたケース２の上記下面２ｃに製品（図示せず）が載置されると、その状態から前面２ａおよび後面２ｂをそれぞれ折り曲げて立ち上げ、前面２ａおよび後面２ｂに隣接する内フラップ７を側面２ｅ側に折り曲げたら、下面２ｃに隣接する外フラップ８を立ち上げて、上記内フラップ７に重合させて接着する。（図２の状態）
その後、さらに上面２ｄを製品の上に折り曲げて該上面２ｄに隣接して形成されたのりしろ２ｆを前面２ａに接着し、最後に上面２ｄに隣接する外フラップ８を折り曲げ、上記内フラップ７に重合させて相互に接着する。
またラップラウンドケーサでは製品が載置された状態でケース２を成形するため、搬送中に製品がずれると、各面の折り曲げ不良が発生してケース２全体が歪んだり、外フラップ８と内フラップ７との接着不良により、外フラップ８が浮き上がってしまう場合がある。
【０００８】
そして本実施例の検査装置１では、上記ケース２の側面２ｅを検査することで、成形不良によるケース２の歪みや、外フラップ８の浮き上がりを検出し、ケース２の良否を判定するようになっている。
図１に示すように、上記検査装置１は、上記ケース２を図示下方から上方に向けて搬送する搬送手段３と、上記ケース２に対して搬送手段３の側方からライン光を照射する照明手段４と、ケース２を照明手段４によるライン光の照射方向とは異なる方向から撮影する撮影手段５と、撮影手段５が撮影した画像を画像処理し、ケース２の良否を判定する画像処理手段６とを備え、これらは図示しない制御手段によって制御される。
上記搬送手段３は従来公知のベルトコンベヤであって、ケース２を所定の搬送速度で搬送するとともに、該搬送手段３の近傍にはケース２の通過を検出するセンサ９が設けられている。
そして搬送手段３は、上述したように上記ケース２の前面２ａが搬送方向下流を向いた状態で搬送されるようになっている。
【０００９】
次に、上記照明手段４はケース２の側面２ｅに対してライン光を照射する従来公知のレーザプロジェクタであり、この照明手段４によってケース２の側面２ｅには略直線状の投影線Ｌが投影されるようになっている。
また撮影手段５は従来公知のＣＣＤカメラであり、搬送手段３によって搬送されるケース２に投影された投影線Ｌを所定時間間隔で撮影し、その画像を上記画像処理手段６に送信するようになっている。
上記照明手段４および撮影手段５はともに上記搬送手段３の側方に設置され、図３に示すように、照明手段４が照射したライン光がケース２の側面２ｅに投影線Ｌとして投影されたときに、該投影線Ｌが内フラップ７と外フラップ８の基部７ａ，８ａによって構成される輪郭線に対して平行とはならないように設けられている。
そして、上記撮影手段５は側面２ｅに投影された投影線Ｌを挟んで対称となる位置に設けられている。
なお、図１に示す照明手段４および撮影手段５は、ケース２の図示右側の側面２ｅを検査するために設けられており、上記搬送手段３の下流側もしくは上流側には、左側の側面２ｅを検査するための図示しない照明手段４および撮影手段５が設けられている。
【００１０】
図４は撮影手段５が撮影した投影線Ｌの投影位置を示した図であり、斜めの投影線Ｌが等間隔に撮影されていることが理解できる。
このように、搬送手段３によりケース２を所定速度で搬送し、ライン光を輪郭線に対して斜めに照射することで、より少ない撮影回数でより高精度な検査を行うことができる。
例えば、搬送方向上流端および下流端に位置する側面２ｅの輪郭線には、投影線Ｌが当該輪郭線を横切る位置で複数回撮影されるため、側面２ｅの輪郭線の状態を正確に認識することができる。
これに対し、ライン光の照射角度を例えば内フラップ７の基部７ａによって構成される輪郭線と平行にしてしまうと、搬送方向上流端および下流端に位置する輪郭線近傍に照射された投影線Ｌをタイミング良く撮影することができず、側面２ｅの上流端部および下流端部状態を正確に認識することができない。
なお、搬送速度を遅くするか、撮影手段による撮影時間間隔を短くすれば、高精度な検査を行うことができるが、搬送速度を遅くすると検査時間が長くなり、また撮影時間間隔を短くすると、高速処理可能な画像処理手段が必要となるので、検査装置１が高価となってしまう問題がある。
【００１１】
上記画像処理手段６は、撮影手段５が撮影した投影線Ｌから内フラップ７と外フラップ８との立体形状を認識する認識手段６ａと、得られた内フラップ７と外フラップ８により形成される側面２ｅの立体形状からケース２の良否を判定する判定手段６ｂとを備えている。
図５は撮影手段５が撮影した上記側面２ｅに投影されたライン光の投影線Ｌの画像を、認識手段６ａが二値化処理した画像の一例となっている。
上述したように、照明手段４の照射方向と撮影手段５の撮影方向とは相互に異なっているので、内フラップ７に投影された投影線Ｌと、外フラップ８に投影された投影線Ｌとの高低差が判別でき、内フラップ７および外フラップ８により形成された側面２ｅを立体形状として認識することができるようになっている。
このとき、側面２ｅに投影されたライン光を撮影して上記立体形状を認識するので、ケース２の側面２ｅに模様等が印刷されていても、これらの印刷に影響されることなく立体形状を認識することができる。
また、上記認識手段６ａは撮影手段５が撮影した投影線Ｌの画像を収集して重ね合わせることにより、図６に示すようなケース２の側面２ｅの立体形状が判別可能な画像を作成する。
具体的には、認識手段６ａは上記撮影手段５が撮影した図５のような投影線Ｌの高低差が識別可能な画像から、内フラップ７に投影された投影線Ｌおよび外フラップ８に投影された投影線Ｌをそれぞれ認識し、これらの投影線Ｌを集合させて内フラップ７および外フラップ８についての面データを作成するようになっている。
【００１２】
上記判定手段６ｂは上記認識手段６ａが認識した投影線Ｌの画像や、内フラップ７または外フラップ８の面データの画像から、ケース２の成形不良を検出し、ケース２の良否判定を行う。
最初に、判定手段６ｂは内フラップ７と外フラップ８との接着不良による、外フラップ８の浮き上がりから、ケース２の良否判定を行う。
判定手段６ｂは図５に示すような投影線Ｌの高低差が判別可能な画像を用いて検査を行い、図５（ａ）は良品として判定されるケース２を、図５（ｂ）は不良品として判定されるケース２をそれぞれ示している。
判定手段６ｂは、撮影された投影線Ｌの画像の中から内フラップ７および外フラップ８の双方に投影された投影線Ｌの表示された画像を選択し、低位置に表示された内フラップ７を示す投影線Ｌの端部と、該内フラップ７の両側に位置して高位置に表示された外フラップ８を示す投影線Ｌの端部との位置ずれ量を測定する。
このとき、判定手段６ｂは画像処理により、一方の外フラップ８を示す直線を内フラップ７の反対側の端部の上方まで延長し、該延長した外フラップ８を示す直線の端部と、内フラップ７を示す投影線Ｌの左端との位置ずれ量を測定する。
そして判定手段６ｂは、上記位置ずれ量を例えば両端部の間に存在するピクセル（画素）の数で認識し、所定ピクセル以上の位置ずれが検出された場合には、当該ケース２を不良として判断する。
【００１３】
次に、判定手段６ｂは認識手段６ａが作成した内フラップ７または外フラップ８の面データの画像から、両フラップのずれを認識し、ケース２の成形不良を検出する。
判定手段６ｂは図６に示すような内フラップ７および外フラップ８についての面データを用いて検査を行い、図６（ａ）は良品として判定されるケース２を、図６（ｂ）（ｃ）（ｄ）は不良品として判定されるケース２をそれぞれ示している。
判定手段６ｂはケース２の側面２ｅの所定の範囲に良否判断を行うのに必要な領域を設定し、該領域内での内フラップ７と外フラップ８との形状から、ケース２の良否判定を行うようになっている。
最初に、判定手段６ｂは内フラップ７の基部７ａ周辺に設定した領域から、ケース２の成形不良や外フラップ８のずれの検出を行う。
図６（ａ）に示すように、良品と判断されるケース２の場合、内フラップ７の一部は外フラップ８の幅広部８ｂの内側に隠れており、当該部分にライン光は照射されず、投影線Ｌが撮影されることはない。
一方、図６（ｂ）（ｃ）のように外フラップ８の幅広部８ｂの位置から内フラップ７が突出している場合、当該突出部分にライン光が投影されて投影線Ｌが撮影されることとなる。
そしてこのような画像が撮影された場合、判定手段６ｂは外フラップ８の端部と突出している内フラップ７の端部までの位置ずれ量を測定し、内フラップ７が検出されない場合またはその位置ずれ量が所定ピクセル数以下なら良品と判定し、所定ピクセル以上なら不良品と判定する。
なお、内フラップ７を示す面データの画像の形状から良否を判定するようにしてもよい。
【００１４】
次に、判定手段６ｂは２枚の外フラップ８の狭小部８ｃの両端部周辺に領域を設定し、該狭小部８ｃの先端同士の位置ずれから、外フラップ８のずれの検出を行う。
判定手段６ｂは上記領域に位置する２枚の外フラップ８の狭小部８ｃの端部の形状を認識して、該狭小部８ｃの端部同士の距離を測定し、外フラップ８の狭小部８ｃの端部が図６（ｃ）（ｄ）のように所定ピクセル以上離隔している場合には、当該ケース２は不良品として判定される。
なお、上記狭小部８ｃの近傍に設定した領域内で外フラップ８のずれを認識する場合には、上記内フラップ７について認識する必要はなく、外フラップ８についての全体形状から良否判定を行うことができる。
このように、内フラップ７または外フラップ８の面データについて、内フラップ７の基部７ａ周辺に設定した領域と、狭小部８ｃの端部近傍に設定した領域とをそれぞれ設定し、各領域に対して良否判定を行うことで、より高精度にケース２の検査を行うことができる。
すなわち、内フラップ７の基部７ａ周辺に設定した領域だけで検査を行うと、上記図６（ｄ）に示すようなケースは良品と判断されてしまい、狭小部８ｃの端部近傍に設定した領域だけで検査を行うと、図６（ｂ）に示すようなケースは良品と判断されてしまうこととなるので、このような検査漏れをなくすことができる。
【００１５】
以下、上記実施例における検査装置１を用いたケース２の検査手順について説明する。
最初に、上記搬送手段３には図示しないラップラウンドケーサによって成形されたケース２が載置され、搬送手段３はケース２を所定の搬送速度で搬送する。
ケース２が搬送手段３近傍に設けられたセンサ９を通過すると、制御手段は照明手段４よりライン光を照射させ、撮影手段５によって所定時間間隔毎にケース２の側面２ｅに照射されたライン光の投影線Ｌを撮影させる。
撮影手段５はケース２が撮影範囲を通過するまで撮影を繰り返し、撮影した画像を順次画像処理手段６へと送信する。
画像処理手段６では、上記認識手段６ａが送信された画像に対して二値化処理を行い、各画像から側面２ｅに照射された投影線Ｌの画像を作成すると共に、投影線Ｌの高低差から内フラップ７に投影された投影線Ｌと、外フラップ８に投影された投影線Ｌを識別する。
また、認識手段６ａは認識した内フラップ７を示す投影線Ｌおよび外フラップ８を示す投影線Ｌをそれぞれ集合させて、内フラップ７および外フラップ８の全体についての面データを作成する。
画像処理手段６が上記投影線Ｌについての画像と、内フラップ７および外フラップ８の面データを作成すると、判定手段６ｂによりケース２の成形についての良否判定を行う。
まず、判定手段６ｂは撮影された各投影線Ｌの画像から、内フラップ７に対する外フラップ８の浮き上がりについて検査を行い、ケース２の良否判定を行う。
また、判定手段６ｂは内フラップ７および外フラップ８の面データに対して、内フラップ７の基部７ａ周辺および外フラップ８の狭小部８ｃの両端部周辺に領域を設定し、各領域内におけるフラップの位置ずれ量からケース２の成形不良や外フラップ８のずれについて検査を行い、ケース２の良否判定を行う。
制御手段はこの判定手段６ｂによる判定結果に応じて搬送手段３を制御し、良品と判定されたケース２を図示しない後工程に搬送させ、不良品と判定されたケース２を図示しないリジェクト手段によってリジェクトさせる。
【００１６】
なお、上記実施例ではケース２の側面２ｅの全体の撮影が終了してから、画像処理手段６により上記投影線Ｌについての画像や上記内フラップ７および外フラップ８の全体画像の作成を行っているが、撮影手段３が撮影する度に投影線Ｌの画像を作成し、順次内フラップ７および外フラップ８についての面データを作成するようにしてもよい。
また、内フラップ７に対する外フラップ８の浮き上がりを判定するのは、上記認識手段６ａが投影線Ｌの画像を作成するたびに、上記判定手段６ｂが行ってもよく、また内フラップ７および外フラップ８についての面データを用いて判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施例にかかる検査装置についての平面図。
【図２】ケースについての斜視図。
【図３】検査装置についての側面図。
【図４】ケースの側面の拡大図であって、撮影手段による撮影位置について説明した図。
【図５】画像処理手段が作成したケースの側面に投影された投影線を示す画像であって、（ａ）は良品として判断されるケースの画像を、（ｂ）は不良品として判断されるケースの画像を示す。
【図６】画像処理手段が作成した内フラップと外フラップの全体を示す画像であって、（ａ）は良品として判断されるケースの画像を、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は不良品として判断されるケースの画像を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１  検査装置                ２  ケース
２ｅ  側面                  ４  照明手段
５  撮影手段                ６  画像処理手段
６ａ  認識手段              ６ｂ  判定手段
７  内フラップ              ８  外フラップ
【図１】
2007298472.tif 000003
【図２】
2007298472.tif 000004
【図３】
2007298472.tif 000005
【図４】
2007298472.tif 000006
【図５】
2007298472.tif 000007
【図６】
2007298472.tif 000008