(57)【要約】      （修正有）【課題】容器を正確に品質検査することができる容器検査方法及び容器検査装置を提供する。【解決手段】容器検査装置は、容器を連続的に並進させて搬送する搬送手段と、外観に網目状の投影を形成する光源と、容器外観の網目状投影の画像を取得する撮像手段と、網目状画像から網目形状データを得る画像処理手段と、網目形状データによって、容器の良否を判定する判定手段と、判定手段からの出力に基づいて容器から不良品を排出する排出手段とを含む。【選択図】図１
2009145246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り目線を有するウェブ状包装材料が筒状に成形され、該包装材料の両縁部が重ねられてオーバーラップが形成され、該オーバーラップで縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、該筒状包装材料内に内容物が充填され、容器１個分の間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンが容器頂壁、容器側壁及び／又は容器底面に接合されて得られた容器について、該容器を検査する方法であって、
該容器を、搬送手段で連続的に並進させて搬送するステップと、
搬送される該容器の外観を臨むように単数若しくは複数の光源を配設し、該光源から光を該容器外観に照らして該外観に網目状の投影を形成するステップと、
該網目状投影が形成された該容器外観を臨むように単数若しくは複数の撮像手段を配設し、該撮像手段が該容器外観の網目状投影の画像を取得するステップと、
該網目状画像を画像処理手段で網目形状データを得るステップと、
該網目形状データによって、該容器の良否を判定手段で判定するステップと、
を含む容器検査方法。
【請求項２】
前記判定手段からの出力に基づいて、前記容器から、排出手段によって不良品を排出するステップを更に含む、請求項１記載の容器検査方法。
【請求項３】
折り目線を有するウェブ状包装材料が筒状に成形され、該包装材料の両縁部が重ねられてオーバーラップが形成され、該オーバーラップで縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、該筒状包装材料内に内容物が充填され、容器１個分の間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンが容器頂壁、容器側壁及び／又は容器底面に接合されて得られた容器について、該容器を検査する装置であって、
該容器を連続的に並進させて搬送する搬送手段と、
搬送される該容器の外観を臨むように配設され、光を該容器外観に照らして該外観に網目状の投影を形成する単数若しくは複数の光源と、
該網目状投影が形成された該容器外観を臨むように配設され、該容器外観の網目状投影の画像を取得する単数若しくは複数の撮像手段と、
該網目状画像から網目形状データを得る画像処理手段と、
該網目形状データによって、該容器の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段からの出力に基づいて、前記容器から、不良品を排出する排出手段と、
を含む容器検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料などを充填する容器の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した容器においては、折り目線を有するウェブ状包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの縦線方向に縦シールし、チューブ状包装材料内に液体内容物を充填し、容器１個分毎に横断方向の横シールにより密封し、横シール帯域中間で切断して予備成形体を得、折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンを容器頂壁、容器側壁及び容器底面に接合し、最終形状の容器を得る。
容器の充填包装機の一例の概要を、図３に示す。この例に示す充填機では、内外層に熱可塑性材料層を有しロール状に巻かれた紙含有包装材料ウェブ１を巻き出し、充填機内を搬送し、シーリングテープ２をシーリングテープアプリケータ３により、包装材料ウェブの一端に接合し、包装材料ウェブを滅菌剤槽４内に通過させて滅菌し、エアーナイフ５により滅菌剤を除去し、無菌室４０に入れ、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、そのチューブ内に充填パイプ７から液体食品を充填する。
【０００３】
次いで、縦シールエレメント８によりチューブの両縁部を縦シールし、このチューブを包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、シールジョー１０及び対向ジョーにより挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、同時に枕状予備成形体１２に連続的に成形し、繋がった枕状予備成形体の横シール帯域の中間を、フィン部分を残して、ナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、最終成形装置において切り離された枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形する。
包装充填容器１４は、ベルトコンベアなどの搬送手段によって、連続的に並進されて搬送され、ストローを容器壁に貼着するストローアプリケータ等を経て、一定数量ごとに梱包される。
【０００４】
図４（Ａ）及び（Ｂ）に、レンガ型液体食品充填紙製容器１４の外観斜視図を示す。その容器１４は、折り込まれた横シール帯域のフィン２３、フラップ２４、底面と頂壁２１及び容器側壁２２を有する。フィン２３は縦シール部分２６と反対側の容器前壁面２２側に折込まれる。更に、稜辺を介して側壁２２に折り込まれたフラップ２４を備える。
図４（Ｂ）に示すレンガ型液体食品充填紙製容器１４では、頂壁２１にキャップ付開封装置２５が設けられている。
【０００５】
液体食品容器は、充填包装機から連続的に製品化され、検査員の目視によって外観が検査される。更に、機械の操作員によって定期的に抜き取られ、種々の項目について品質検査される。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−１２３１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、連続的に搬送される容器及び定期的な抜き取った容器を、作業員による手作業で行われると、作業員の個人差により、同じ作業員であってもなお、差異が現れ、検査結果を不確かなものにする。正確な検査結果が望まれている。
外観検査において、容器の膨らみ、凹み、容器のフラップ部分及びフィン部分に不都合がある場合、検査員の目視による検査では、見落とされる恐れが強い。
本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、容器を正確に品質検査することができる容器検査方法及び容器検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の容器検査方法は、折り目線を有するウェブ状包装材料が筒状に成形され、包装材料の両縁部が重ねられてオーバーラップが形成され、オーバーラップで縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、筒状包装材料内に内容物が充填され、容器１個分の間隔毎に包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて予備成形体が得られ、折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンが容器頂壁、容器側壁及び／又は容器底面に接合されて得られた容器について、容器を検査する方法である。
本発明の容器検査方法の特徴は、容器を、搬送手段で連続的に並進させて搬送するステップと、
搬送される容器の外観を臨むように単数若しくは複数の光源を配設し、光源から光を容器外観に照らして外観に網目状の投影を形成するステップと、
網目状投影が形成された容器外観を臨むように単数若しくは複数の撮像手段を配設し、撮像手段が容器外観の網目状投影の画像を取得するステップと、
網目状画像を画像処理手段で網目形状データを得るステップと、
網目形状データによって、容器の良否を判定手段で判定するステップと、
を含むことである。
【０００８】
この発明の好ましい態様において、判定手段からの出力に基づいて、得られた前記容器から、排出手段によって不良品を排出するステップを更に含む。
【０００９】
本発明の容器検査装置は、折り目線を有するウェブ状包装材料が筒状に成形され、包装材料の両縁部が重ねられてオーバーラップが形成され、オーバーラップで縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、筒状包装材料内に内容物が充填され、容器１個分の間隔毎に包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて予備成形体が得られ、折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンが容器頂壁、容器側壁及び／又は容器底面に接合されて得られた容器について、容器を検査する装置である。
本発明の容器検査装置の特徴は、容器を連続的に並進させて搬送する搬送手段と、
搬送される容器の外観を臨むように配設され、光を容器外観に照らして外観に網目状の投影を形成する単数若しくは複数の光源と、
網目状投影が形成された容器外観を臨むように配設され、容器外観の網目状投影の画像を取得する単数若しくは複数の撮像手段と、
網目状画像から網目形状データを得る画像処理手段と、
網目形状データによって、容器の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段からの出力に基づいて前記容器から不良品を排出する排出手段と、
を含むことである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明による容器検査は、以下の容器を検査する。
この発明によって検査される容器は、折り目線を有するウェブ状積層包装材料を筒状に成形し、包装材料の両縁部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールして縦シール帯域を形成し、筒状包装材料内に食品を充填し、所定間隔毎に包装材料を横断方向に押圧し、横シールにより密封して横シール帯域を形成し、横シール帯域で切断して枕状予備成形体を得、折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンを容器頂壁、容器側壁及び／又は容器底面に接合して製造される。
この容器は、連続的に製造されることができる。ベルトコンベアなどの搬送手段によって、連続的に並進されて搬送され、ストローを容器壁に貼着するストローアプリケータ等を経て、一定数量ごとに梱包される。
【００１１】
本発明の容器検査の特徴において、容器を搬送手段で連続的に並進させて搬送する。
この容器は、正常であれば、フラップ及びフィンが所定の位置の容器頂壁、容器側壁及び／又は容器底面に接合して、所定の形状、外観を有する。
搬送中の容器の外観を臨むように、単数若しくは複数の光源が配設されている。この光源から光を容器外観に照らしてその外観に網目状の投影を形成する。
光源から発せられる光は、この発明に於いて、ほとんど散乱せず、単色光で指向性の鋭い平行光線が好ましく、例えば、半導体レーザなどである。
網目状の投影を形成する方法としては、光源からの光を線状に走査して、網目状フィルタを介して照射して行うことができる。搬送中の容器の外観の大部分をカバーするために、複数の光源を用いることも、又は、主要部分をカバーするために、単数若しくは少数の光源を用いることもできる。
【００１２】
本発明の容器検査の特徴において、網目状投影が形成された容器外観を臨むように単数若しくは複数の撮像手段を配設し、撮像手段が容器外観の網目状投影の画像を取得する。
網目状投影が形成された容器外観を臨むように単数若しくは複数の撮像手段が配設されている。この撮像手段が容器外観の網目状投影の画像を取得する。ここで、網目状投影画像の取得とは、最終的に網目状投影画像を取得することを指し、網目状投影を含む全体画像を先ず取得し、その中から網目状投影の画像を取り出しても、また、網目状投影だけを選択的に、撮像してもよい。
【００１３】
本発明の容器検査の特徴において、網目状画像を画像処理手段で網目形状データを得る。
画像処理手段では、網目状画像を入力し、この画像に対して変換処理を行い、例えば、濃淡画像を白黒２値にする「２値化」、濃度変化から物体の境界を見出す「エッジ検出」を行い、この変換処理を重ね必要な情報の抽出を行い、最後に得られた情報の分類を行って、網目形状データを得る。
【００１４】
本発明の容器検査の特徴において、網目形状データによって、容器の良否を判定手段で判定する。
容器の良否判定は、例えば、正常な容器の網目形状データを計算上に、若しくは統計上に得、この正常容器の基準（参照）データと、被検査容器のデータとの対比で行うことができる。
膨大な外観画像データから、僅かな数量の網目形状データ（例えば、線分長さ、交点の位置、曲線の曲率など）に選択し、対比容易に処理されているので、瞬時に低負荷で判定することができる。
【００１５】
本発明の容器検査装置において、判定手段からの出力に基づいて、得られた前記容器から、排出手段によって不良品を排出する。
連続的に搬送される容器及び定期的な抜き取った容器を検査し、装置で自動的に不良品を排出するので、作業員による手作業を要せず、作業員の個人差、差異がなく、正確な検査結果が可能になる。
この容器検査装置によって、容器を正確に瞬時に低負荷で品質検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の容器検査において、網目状投影が形成された正常な容器例（Ａ）及び不適合容器例（Ｂ）の外観図である。図２は、この発明の容器検査装置例の概略外観図である。図３は、容器検査装置例を備えた包装充填装置の概略斜視図である。図４は、検査対象の容器例の外観図である。
【００１７】
図３に示されるように、ウェブ状の帯状包装積層材料１は、リールの状態で包装充填装置に収容される。包装積層材料１は、紙基材、及び該紙基材の両面にポリエチレン樹脂が積層された可撓性の積層体から成り、紙基材とフィルムとの間にアルミニウム箔の金属箔層が形成され、包装容器１４の表面に相当する部分にあらかじめ外装用の印刷が施される。
【００１８】
繰り出された包装積層材料１は、搬送手段としての送り装置によって連続的に搬送され、ベンディングローラ、ダンパローラ等を経て、シーリングテープ貼着装置３に送られ、シーリングテープ貼着装置によって包装積層材料１の一方の縁部に沿ってシーリングテープ２が貼着される。
【００１９】
包装積層材料１は、必要に応じて、プルタブ貼着装置によってプルタブが貼着されてる。包装積層材料１は、殺菌槽４に送られ、殺菌槽４において過酸化水素等の殺菌液によって殺菌される。包装積層材料１は、エアナイフ５に送られ、エアナイフ５によって乾燥させられた後、無菌室４０に送られる。そして、包装積層材料１は、上部成形リング６、その他の成形リングによって徐々に変形させられて筒状形状に成形される。包装積層材料１は、縦シール装置８によって縦方向にシールされ、充填パイプ７を介して供給された流動性食品が包装積層材料１内に充填される。
【００２０】
筒状に成形された包装積層材料の両縁部同士を、縦シール装置によってシーリングテープと共に押し当てて縦シールする。その際、帯状包装積層材料の一の縁部と他方の縁部とを挟んで、一方側に、プレッシャローラを回転自在に配設して圧し、他方に、プレッシャローラによる圧力を受け、それに対向し、押さえ支持するようにカウンタローラを回転自在に配設し、縦シール部の合せ面がシールされ接着される。
【００２１】
筒状包装積層材料は、ローラによって案内され、横シール装置１０に送られ、挟まれて横方向にシールされ、横シールされた包装積層材料１２は、ナイフなどで切断されて枕状予備成形体１３が形成される。
枕状予備成形体１３は、最終成形装置によって最終の形状に成形され、流動性食品を収容する包装容器１４が完成する。
【００２２】
図３に示す包装充填装置例では、容器検査装置を備える。
包装充填装置から連続的に製造された容器を、搬送手段で搬送し、光源１５を容器の外観を臨むように配設し、容器外観の網目状投影の画像を撮像手段１６で取得し、網目状画像から網目形状データを画像処理手段１７ａで得、容器検査装置の判定手段１７ｂが検査し、判定手段１７ｂからの出力に基づいて排出手段１８によって、製造ライン上から不良品の容器を排出する。
【００２３】
図１〜２に、この発明の容器検査装置例の動作を具体的に説明する概念外観図を示す。
図２に、容器検査装置例の主要部分を示す。この態様では、容器１４をベルトコンベアで搬送し、半導体レーザの光源１５から線状に縦横に高速に走査して容器外観に網目状投影２０を形成する。その網目の画像２０をＣＣＤカメラの撮像手段１６で取得する。網目状画像から網目形状データを画像処理手段（図示せず）で得、容器検査装置の判定手段（図示せず）が検査する。正常であれば、フラップ２４及びフィン２６が所定の位置の容器頂壁２１、容器側壁２２及び／又は容器底面に接合して、所定の形状、外観を有する。
不良品の場合、判定手段（図示せず）からの出力に基づいてプッシャーの排出手段１８によって、製造ライン上から不良品の容器を不良品ボックス１８ａに排出する。
【００２４】
図１に、網目状投影の例を示す。図１（Ａ）は、正常な外観を有する容器１４の網目状投影２０を示す。この例の網目状投影２０は、縦格子２０ａと横格子２０ｂとからなる。
図１（ｂ）は、不良な外観を有する容器１４の網目状投影２０を示す。不良な外観を有する容器１４は、容器の膨らみ２２ａ、容器の凹み２２ｂ、フラップの剥がれ２４ａ、フィンの捩れ２３ｂなどの不都合を持っている。
このような外観不良によって、網目状投影２０（縦格子２０ａと横格子２０ｂ）が正常な形状と異なる形状を呈する。撮像手段がこの容器外観の網目状投影の画像２０を取得する。
【００２５】
画像処理手段は、網目状画像２０を入力し、この画像を濃淡画像を白黒２値にする「２値化」若しくは濃度変化から物体の境界を見出す「エッジ検出」を行って、網目形状データを得る。
この態様の良否判定は、正常な容器の網目形状データを、多数のデータから統計上に得、この正常容器の基準データと、被検査容器のデータとの対比で行う。
網目形状データを対比して容易に処理・判定することができる。
【００２６】
上述に実証されるように、本発明の容器検査装置・方法は、容器を正確に品質検査することができる。
【００２７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明の方法／装置によって、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の容器検査において、網目状投影が形成された正常な容器例（Ａ）及び不適合容器例（Ｂ）の外観図である。
【図２】この発明の容器検査装置例の概略外観図である。
【図３】容器検査装置例を備えた包装充填装置の概略斜視図である。
【図４】この発明の容器検査装置が検査する対象の容器例の外観図である。
【符号の説明】
【００３０】
１４    容器
１５    光源
１６    撮像手段
２０    網目状投影
【図１】
2009145246.tif 000003
【図２】
2009145246.tif 000004
【図３】
2009145246.tif 000005
【図４】
2009145246.tif 000006