JPH02198309A

JPH02198309A - 物品の外観検査装置

Info

Publication number: JPH02198309A
Application number: JP1865689A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Maeda; 弘前田; Toshihiro Mizuno; 俊博水野; Atsuhiro Nagayoshi; 永吉　淳廣
Original assignee: Maki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-06
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JP2944092B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、物品の外観を計測検査するための装置に係り
、更に詳しくは、例えば球塊状の果実やそ菜類等の物品
をコンベアにより搬送し、この搬送途中に該物品の下面
を含む複数面を撮像して該物品の形状寸法と外周表面状
態とを計測検査することのできる物品の外観計測検査装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、搬送コンベア等で搬送させる物品をカメラ等の撮
像手段を用いて撮像し、そのｔｉ　＋＆を処理して該物
品の形状寸法および表面状ａ（色、傷表面の凹凸等）を
計測検査する装置として本出願人は先に物品の三方向計
測検査方法と装置（特開昭６３−４２４１１号公報）お
よび物品の外観検査方法と！置（特開昭６３−６１１０
５号公報）を提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の特開昭６３−４２４１１号公報および特開昭
６３−６１１０５号公報に示されている装置は、いずれ
も物品を搬送するコンベアが、進行方向に対し直交する
方向にスラット状搬送体の長手方向を向けて密接配置し
たスラントコンベアや、物品を搬送するのに適応した幅
のベルト材を張設したベルトコンベア等を用いて構成さ
れている。このため上記コンベアの搬送面と接触する物
品の下面は、照明が行き届かず撮像することができない
。

即ち、上記従来の装置を例えば青果物等の選別装置とし
て用いた場合、この選別装置は、該青果物の下面の傷、
凹凸等の欠陥を検査されずにそのまま荷造り出荷してし
まい品質低下を招く欠点を有していた。

従って、本発明の目的は、被計測物品を所定間隔の隙間
を有する搬送コンベア上で搬送し、計測部において撮像
手段により該物品の下面を含む複数面を撮像して被計測
物品の形状寸法と外周表面状態とを計測検査することの
できる物品の外観計測検査装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕上記目的を達成する本発明の物品の外観計測検査装置は
、被計測物品を載せるための搬送部材を所定間隔で多数
備え、各搬送部材間に所定の隙間を有し被計測物品を搬
送する搬送コンベアと、この搬送コンベアの計測部に設
けられ被計測物品を撮像する撮像手段と、前記搬送コン
ベアの計測部に搬送されてくる被計測物品の下面を含む
複数面を照射する照明手段と、前記照明手段により照射
された被計測物品の下面を含む複数面からの反射光を、
各画人々に所定方向に反射させて前記撮像手段の撮像面
に各面の像を夫々結像させるように配置した所定数の反
射手段と、前記撮像手段により撮像された各面の像を夫
々処理して被計測物品の形状寸法と外周表面状態とを計
測検査する処理手段とからなることを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

以上の如く構成された本発明の物品の外観計測検査装置
によれば、前記搬送コンベア上で搬送される被計測物品
は、該搬送コンベアの計測部において前記照明手段によ
り被計測物品の下面を含む複数面を照射され、該照射さ
れたときの被計測物品の下面を含む複数面からの反射光
は、前記反射手段により各画人々に所定方向に反射され
て前記撮像手段の撮像面に各面の像が夫々結像される。

そして、この撮像手段により撮像された各面の像は、前
記処理手段により被計測物品の下面を含む複数面の形状
寸法と外周表面状態とを計測検査することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の好ましい一実施例を図面（第１図〜第１
７図）に基づいて説明する。

第１図は本発明を実施するための選別装置の平面図、第
２図、第３図は一部を省略した本発明装置の要部斜視図
、第４図および第５図は同じく本発明装置の一部を省略
した正面図および平面図、第６図は同断面図、第７図は
物品２の表面を丸面に分割した説明図である。

１は搬送コンベア、２は被計測物品でありこの実施例で
は青果物を用いている。３は撮像手段としてのセンサー
カメラ、４は照明手段としての照明装置、５　、６　、
７　、８　、９　、２０．３０．４０．５０は夫々反射
手段としてのミラー、６０は処理手段としての演算処理
袋９置である。

第８図および第９図は搬送コンベアｌの説明図であり、
以下この搬送コンベア１の構成について説明する。

１１はコンペアチェンであり、公知のサイドローラ付チ
ェンを用いて構成している。１１１　はアタッチメント
であり、コンベアチェン１１のローラリンクプレートｌ
ｌａ、　ｌｌａを上方に突出させて設けられている。

１２はホルダーであり、取付部１２１　と延在部１２２
とよりなる。　１２１ａは係止突起であり、前記取付部
１２１の一部に設けられ、前記コンベアチェン１１のア
タッチメント１１１に嵌まり込んで該コンベアチエン１
１に取り付けられている。即ち、このホルダー１２は、
例えば合成樹脂部材を用いて成形機等により一体型に製
作され、この合成樹脂部材の弾性を利用して前記取付部
１２１　の係止突起１２１ａがホック式にアタッチメン
ト１１１　と係止する如くなしてコンベアチェン１１に
取り付けられている。また、このホルダー１２をコンベ
アチェン１１に取り付ける方法は、図示した例に限らず
、例えばネジやリベツト等（図示せず）の固着手段を用
いて実施することもできる。

延在部１２２は、前記取付部１２１から上方に所定の長
さ延出しており、上部には支点部１２３を存している。

この支点部１２３は、後述する搬送部材１３を支点ピン
１２３ａで回動自在に軸支する如くなしている。また、
この支点部１２３の位置は、前記搬送部材１３の重心垂
線１３ａに対し一側に所定距離偏芯させて設けられてい
る。１２４は前記延在部１２２上部に設けられたストッ
パ一部であり、前記支点ピン１２３ａにより回動自在に
軸支された搬送部材１３を搬送姿勢に受は止める如く該
延在部１２２の上部を受台状になしている。このストッ
パ一部１２４は、図示した実施例では延在部１２２の上
部に設けたが、異なる他の方法として前記ホルダー１２
の取付部１２１からストッパ一部１２４を上方に延長し
て構成することもできる。（図示せず）更に、このスト
ッパ一部１２４　は、第１０図に示すように搬送部材１
３の一部に設けることもできる。

搬送部材１３は、小幅のスラット状受板を用いて構成さ
れている。このスラット状受板は、仕分けする物品２の
形状に応じて受載部の形状を決定することが好ましく、
図示した実施例では球塊状の転がり易い物品２を載せる
ために、前記スラット状受板は、その長手方向の中央部
をややへこませて形成している。更に、仕分けする物品
２が傷み易い青果物や食品類等を対象とした場合、前記
搬送部材１３の上面は、軟質塩ビまたは軟質ゴム等の弾
性部材を被覆して該物品２を保護することが好ましい、
そしてまた、物品２の仕分は情報を得るための装置がセ
ンサーカメラ等の撮像手段を用いる場合、前記搬送部材
１３は、照明装置からの光が反射しない黒色無光沢に形
成することが好ましい。

前記ホルダー１２のそれぞれは、第９図に示す如く前記
延在部１２２が進行方向に所定間隔で二個配設して一組
とした構成としたが、延在部の数は特に限定するもので
はない。

また、搬送部材１３を含む延在部１２２が進行方向に配
設される所定間隔とは、前記仕分けする物品２よりやや
狭い隙間をいう。

１４はチェンガイドレールであり、前記コンペアチェン
１１を保持して所定方向へ走行させる如くなしている。

そして、このチェンガイドレール１４は、例えばアルミ
部材を用いて押し出し成形等で製造されたものを用いる
ことができる。

尚、第８図に示されている如（前記搬送部材１３は、そ
の重心垂線１３ａを前記コンペアチェン１１の中央部Ｎ
ｌＡ１１ｂ上と同君になしているが、異なる他の方法と
して、前記ホルダー１２を前記コンペアチェン１１のア
タッチメントの側部に取り付け、コンペアチェン１１の
中央垂線１１ｂに対して所定距離偏芯した位置の上方に
前記搬送部材１３を配置する如く搬送コンベアｌを構成
することもできる。

図において、１５は前記チェンガイドレール１４を支持
するためのフレーム部材である。

センサーカメラ３は、前記搬送コンベア１の始端部１ａ
から下流側の計測部１０に設けられており、この実施例
では固体撮像素子を有するカラーリニアセンサーカメラ
が用いられている。このセンサーカメラ３は、前記搬送
コンベア１の搬送方向に沿って該搬送コンベア１の搬送
路の中心線の上方所定位置に設けられている。

照明装置４は、第４図、第６図によく示す如く物品２の
下面を含む全周面を均等に照射する如く多数の小型ラン
プ４０１を配置して構成している。

また、この照明装置４は、前記センサーカメラ３の走査
線を挟んで配置された多数の小型ランプ４０１により、
前記搬送コンベア１の搬送部材１３゜１３間の隙間から
物品２の下面をも照射することができる。更に、この小
型ランプ４０１　の取り付けは、多数の取り付は部を有
するランプケース（図示せず）内に収容して設けること
が好ましい、更にまた、この実施例では小型ランプ４０
１　を多数配置して物品２の表面を照射する如くなした
が、例えば光を伝送する光ファイバー（図示せず）を用
いて該物品２の表面を照射する如く照明装置４を構成す
ることもできる。

５．６．７．８は物品２の四方向の斜側面２Ａ。

２８、２Ｃ，２Ｄからの反射光を夫々所定方向に反射さ
せる第１斜側面ミラーであり、９は物品２の上面２Ｅか
らの反射光を所定方向に反射させる第１上面ミラーであ
る。この第１斜側面ミラー５．６．７゜８および第１上
面ミラー９の配置は、本出願人が先に提案している物品
の外観検査方法と装置（特開昭６３−６１１０５号公報
）と同様に構成することができ、この第１斜側面ミラー
５．６，７．８からの反射光は、夫々第２斜側面ミラー
５１．６１．７１．８１と第３斜側面ミラー５７．６８
と第４斜側面ミラー５７１、６８１とを介してセンサー
カメラ３のリニアイメージセンサ３０１に入光するとと
もに、前記第１上面ミラー９からの反射光は、第２上面
ミラー９１と第３上面ミラー９２とを介して前記センサ
ーカメラ３のリニアイメージセンサ３０１に入光する如
くなしている。前記第２斜側面ミラー５１と７１および
６１と８１の傾斜させた上端は第４図に示す如く、ミラ
ー−枚程度の幅の隙間を設けて配置されている。

尚、第２図、第３図、第７図に示す実施例は、前記特開
昭６３−６１１０５号公報の装置で撮像できる２Ａ。

２Ｂ、　２Ｃ，２０，２Ｈの上面と更に左右の側面２Ｆ
、　２Ｇと下面２１．２１とを撮像する如くなして、物
品２の丸面の像から外観計測検査する如く構成したもの
であり以下詳細に説明する。

２０、３０は第１側面ミラーであり、搬送コンベア１を
挟む両側に設けられて、前記配置された第２斜側面ミラ
ー５１と７１との隙間および６１と８１との隙間から夫
々入光する物品２の側面２Ｆ、　２Ｇの反射光を、夫々
所定方向に反射する如くなしている。２１゜２２および
３１．３２は夫々第２側面ミラーおよ第３側面ミラーで
あり、前記第１側面ミラー２０．３０からの反射光を夫
々所定方向へ反射する如く設けられている。

４０、５０は第１下面ミラーであり、前記搬送コンベア
１を挟む両側に設けられ、該搬送コンベア１の搬送部材
１３．１３間の隙間から入光する物品２の下面２１１．
２１の反射光を、夫々所定方向へ反射する如（なしてい
る、この下面２１１および２１からの反射光は、夫々ミ
ラー４０．４１．４２．４３およびｓｏ、　ｓｔ。

５２、５３を介して前記第４斜側面ミラー５７１および
６８１へ反射する如くなしている。

この第４斜側面ミラー５７１および６８１　は、図に示
すように物品２の斜側面２Ａ、　２Ｂ、　２Ｃ，２０お
よび側面２Ｆ、　２Ｇおよび下面２Ｈ，２１からの反射
光を、夫々センサーカメラ３のリニアイメージセンサ３
０１に結像する如く配置している。このように各ミラー
を配置したことにより物品２の下面２Ｈ，２１を含む各
面を一台のセンサーカメラ３で撮像することができる。

次に演算処理装置６０は、公知の演算処理手段を用いる
ことができ、前記センサーカメラ３で撮像した各面の像
を画像解析して物品２の表面状態（色、傷等）および形
状寸法を計測し、予め設定した等級規格値と階級規格値
と比較して物品２の等級別１階級別の仕分は信号を出力
する如く構成する。

第１図において、２００は前記搬送コンベア１の計測部
ｌＯから下流側に設けられた仕分は部であり、前記搬送
コンベアｌの側方に所定の仕分は段階毎に排出作動装置
２０１を組み合わせて構成している。

排出作動装置２０１　は、第１１図、第１２図に示すよ
うに構成されている。即ち、２０２は前記搬送部材１３
の下部に接触するレールであり、２ｏ３　は該レール２
０２を保持する作動杆である。２ｏ４はシリンダーやソ
レノイド等のアクチュエータであり、このアクチエエー
タ２０４の作動部２０４ａが上下動する方向に取り付け
られている。そして、この作動部２０４ａには前記作動
杆２０３が取り付けられているのである。２０５はブラ
ケットであり、前記７クチエエータ２０４を受けて前記
フレーム部材１５に取り付けられている。

第１３図は排出作動装置２０１の他の実施例を示す説明
図であり、前記所定の仕分は段階別に設けられ、前記搬
送部材１３上に載置された物品２を直接側方から押し出
して排出する如く、シリンダーやソレノイド等のアクチ
ュエータ２０６　と８亥アクチユエータ２０６の作動部
２０６ａに取り付けたゴムやスポンジ等の押し部材２０
７　とを組み合わせて出没自在に設けられている。

第１図に戻って、２１０は排出装置であり、前記排出作
動装置２０１　と対をなして設けられており、シュート
やコンベア等が用いられる。また、この排出装Ｗ２１０
の代わりに、図示しない受箱やターンテーブル等の貯溜
装置を直接接続して設けることもできる。２２０　は搬
出装置であり、前記排出装Ｍ２１０で送り出される物品
２を受けて所定方向へ搬出する如くベルトコンベアやロ
ーラコンベア等で構成している。２３０　は前記搬送コ
ンベア１の駆動装置であり、モーター２３１を配置して
いる。

２３２は搬送コンベア１の所定移動量に対し、所定のパ
ルスを発生させるための信号発生装置である。

以上のように構成された本発明の計測検査装置により物
品を計測検査する作用について説明する。

前工程から一個ずつ搬送コンベア１上に供給された物品
２は、この搬送コンベア１の搬送部材１３にまたがって
載せられ搬送される。そして、この搬送部材１３にまた
がって搬送されて計測部１０に達した物品２の九つの面
２Ａ、　２Ｂ、　２Ｃ，２Ｄ、　２Ｅ、　２Ｆ。

２Ｇ、　２１１．２１からの各反射光は、所定位置に配
置したミラーによりセンサーカメラ３のリニアイメージ
センサ３０１上に第１４図に示される配列で割り当てら
れたＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉの各位置（撮
像素子面）に結像される。

このようにして撮像した物品２の九つの面は、第１５図
に示すような画像が形成される。この形成された画像を
演算処理装置６０により計測検査する。

この計測検査する手段は、本出願人が先に提案している
特開昭６３−６１１０５号公報の処理手段を用いること
ができるが、更に本発明は、物品２の下面２Ｈ。

２■を計測検査するための情報として加えることにより
、物品２の全周表面状態をより正確に計測検査すること
ができる。

また、演算処理装置６０は、前記撮像した各面の像を画
像解析して物品２の形状寸法を計測し、この計測値と予
め設定した階級規格値とを比較して階級付けするととも
に上記各面の像から表面状態（色、傷等）を計測し、こ
の計測値と予め設定した等級規格値とを比較して等綴付
けし、等級別。

階級別の仕分は信号を排出作動装置２０１へ出力する。

そして、この仕分は信号は、搬送コンベア１と同期して
送られ、該搬送コンベア１上で搬送される物品２が該当
する仕分は排出位置に達すると排出作動装置２０１を作
動させ、物品２を搬送コンベア１上から排出することが
できる。

前記演算処理装置６０の画像解析は、物品２の上面２Ｅ
の画像を処理して平面形状（面積等）を算出する如くな
し、また、側面２Ｆ、　２Ｇの画像からは側面形状（高
さ寸法等）Ｈｒ　、ＨＧを算出することができる。更に
、表面状態は各面の像を処理して色、傷等を算出するこ
とができる。この画像解析は、検査する物品２に応じて
適宜解析処理することが好ましい。

第１６図は物品２の側面２Ｆおよび２Ｇからの反射光が
ミラー２０．２１．２２．５７１および３０．３１．３
２．６８１を介してリニアイメージセンサ３０１　のＦ
、Ｇに結像するまでの光路についての説明図であり、第
１７図は物品２の下面２１１および２ｒからの反射光が
ミラー４０．４１．４２．４３．５７１および５０．５
１．５２．５３゜６８１を介して前記リニアイメージセ
ンサ３０１の１１夏に結像するまでの光路についての説
明図である。

尚、この実施例では物品２の表面を第７図の如く九つに
分割して各面を撮像する如く説明したが、物品２の表面
を分割する数は実施例に限定するものではない、更に、
物品２の各面を夫々所定方向へ反射させるミラーは、図
示の配置や数に限定するものではな（、物品２の各面か
らセンサーカメラ３のレンズに至るまでの反射光の長さ
（光路）を同一長さにすれば他の異なる配置や数にする
こともできる。

上記の記述および添付する図面はいずれも実施の一例を
示すものであり、発明を制限するものではなく、特許請
求の範囲に記載した内容であれば他の形状、配置に適用
されることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明に係る物品の外観計測検査装
置によると、物品は所定間隔の隙間を有する搬送コンベ
アに載せられて搬送する途中に、従来、搬送コンベア面
に接して照明が行き届かす撮像できなかった下面を含む
全周面を計測検査することができ、物品の外観検査が正
確に行なわれる効果がある。

特に、青果物の外観検査装置として用いた場合、青果物
の全周面から着色度合１色、病痕１日焼け。

薬害等を自動検査することができ、人手の目視検査を省
力して合理化することができると共に、品揃いの良い青
果物を市場、消費者に提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものである。第１図は本発明を実施するための選別装置の平面図、第
２図、第３図は一部を省略した本発明装置の要部斜視図
、第４図、第５図は同じく本発明装置の一部を省略した
正面図および平面図、第６図は同断面図、第７図は物品
の表面を丸面に分割した説明図、第８図、第９図は搬送
コンベアの説明図、第１０図はストッパ一部の他の実施
例の説明図、第１１図〜第１３図は排出作動装置の説明
図、第１４図はリニアイメージセンサ−に結像される像
の割り当て説明図、第１５図は撮像した九つの画像の説
明図、第１６図、第１７図は物品からの反射光がリニア
イメージセンサ−に結像するまでの光路の説明図である
。１・・・搬送コンベア１１・・・コンベアチェン１１ａ・・・ローラリンクプレート１１ｂ・・・中央垂線１１１・・・アタッチメント１２・・・ホルダー１２１・・・取付部　　　　　１２１ａ・・・係止突起
１２２・・・延在部１２３・・・支点部　　　　　１２３ａ・・・支点ビン
１２４・・・ストッパ一部１３・・・搬送部材　　　　１３ａ・・・重心垂線１４
・・・チェンガイドレール１５・・・フレーム部材２・・・物品２Ａ、　２Ｂ、　２Ｃ，２０・・・斜側面２Ｅ・・・上
面２Ｆ、　２Ｇ・・・側面２８、２１・・・下面３・・・センサーカメラ３０１・・・リニアイメージセンサ− ４・・・照明装置４０１・・・小型う“ンブ５、　６．　７．　　訃・・第１斜側面ミラー５１、６
１．７１．８１・・・第２斜側面ミラー５７、６８・・
・第３斜側面ミラー５７１、６８１・・・第４斜側面ミラー２０、３０・・
・第１側面ミラー２１、３１・・・第２側面ミラー２２、３２・・・第３側面ミラー４０、５０・・・第１下面ミラー４１、５１・・・第２下面ミラー４２、５２・・・第３下面ミラー４３、５３・・・第４下面ミラー９・・・第１上面ミラー９１・・・第２上面ミラー９２・・・第３上面ミラー１０・・・計測部６０・・・演算処理装置２００・・・仕分は部　　　　２０１・・・排出作動装
置２０２・・・レール　　　　　２０３・・・作動杆２
０４・・・アクチエエータ　２０５・・・ブラケット２
０６・・・アクチュエータ　２０６ａ・・・作動部２０
７・・・押し部材２１０・・・排出装置２２０・・・搬出装置２３０・・・駆動装置　　　　２３１・・・モーター２
３２・・・信号発生装置ＡＩＩＡ［−一一一−」第１１喝キｆ３ａ？ニー丁−一〇

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被計測物品を載せるための搬送部材を多数備え、
各搬送部材間に所定間隔の隙間を有し被計測物品を搬送
する搬送コンベアと、この搬送コンベアの計測部に設けられ被計測物品を撮像
する撮像手段と、前記搬送コンベアの計測部に搬送されてくる被計測物品
の下面を含む複数面を照射する照明手段と、前記照明手段により照射された被計測物品の下面を含む
複数面からの反射光を、各面夫々に所定方向に反射させ
て前記撮像手段の撮像面に各面の像を夫々結像させるよ
うに配置した所定数の反射手段と、前記撮像手段により撮像された各面の像を夫々処理して
被計測物品の形状寸法と外周表面状態とを計測検査する
処理手段とからなる物品の外観計測検査装置。
（２）前記搬送コンベアの搬送部材は、走行回転する無
端体の上方に延在した延在部とこの延在部の上部に所定
角度回動自在に軸支した搬送素子とからなることを特徴
とする請求項１記載の物品の外観計測検査装置。