JP2000310600A - シート材の異物検出方法及びその装置 - Google Patents
シート材の異物検出方法及びその装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シート材に付着した異物を確実に検出するこ
とのできるシート材の異物検出方法及びその装置を提供
する。 【解決手段】 シート材１に光源１０からの光を照射す
るとともに、シート材１の表面に反射した光源１０の反
射像ＡをＣＣＤカメラ２０によって撮像し、シート材１
と異物２の反射率の差による反射像Ａの明るさの違いを
判別することにより、シート材１における異物２の付着
が検出される。その際、シート材１における光源１０の
反射像の撮像位置Ｐ1 を光源１０の光軸に沿った光の反
射位置Ｐ2 に対して所定距離だけずらすことにより、光
軸に沿った直接光による反射像よりも輝度の低い反射像
が検出され、異物２の有無による反射像の明るさの違い
が明確になる。
とのできるシート材の異物検出方法及びその装置を提供
する。 【解決手段】 シート材１に光源１０からの光を照射す
るとともに、シート材１の表面に反射した光源１０の反
射像ＡをＣＣＤカメラ２０によって撮像し、シート材１
と異物２の反射率の差による反射像Ａの明るさの違いを
判別することにより、シート材１における異物２の付着
が検出される。その際、シート材１における光源１０の
反射像の撮像位置Ｐ1 を光源１０の光軸に沿った光の反
射位置Ｐ2 に対して所定距離だけずらすことにより、光
軸に沿った直接光による反射像よりも輝度の低い反射像
が検出され、異物２の有無による反射像の明るさの違い
が明確になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカレンダー
加工によって成形されたシート材の異物検出方法及びそ
の装置に関するものである。
加工によって成形されたシート材の異物検出方法及びそ
の装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カレンダー加工等によって成形さ
れたシート材の表面がポリエチレン等のフィルムによっ
て被覆されている場合、このフィルムをシート材の巻取
工程に移行する前にシート材から剥がしている。
れたシート材の表面がポリエチレン等のフィルムによっ
て被覆されている場合、このフィルムをシート材の巻取
工程に移行する前にシート材から剥がしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記フィル
ムは密着力が強いため、シート材から剥がす際に切れ易
く、剥がし残りのフィルムがシート材に付着したままに
なると、巻取工程において支障を来すという問題点があ
る。そこで、従来では剥がし残りのフィルムの有無を目
視によって検査しているが、シート材の搬送ラインにお
いてフィルムの付着面がシート材の下側に位置している
場合など、剥がし残りのフィルムを発見するのが困難な
場合があり、信頼性の高い検査を行うことができないと
いう問題点があった。また、目視による検査のための人
員を必要とする分、人的コストの増加や作業性の低下を
来すという問題点もあった。
ムは密着力が強いため、シート材から剥がす際に切れ易
く、剥がし残りのフィルムがシート材に付着したままに
なると、巻取工程において支障を来すという問題点があ
る。そこで、従来では剥がし残りのフィルムの有無を目
視によって検査しているが、シート材の搬送ラインにお
いてフィルムの付着面がシート材の下側に位置している
場合など、剥がし残りのフィルムを発見するのが困難な
場合があり、信頼性の高い検査を行うことができないと
いう問題点があった。また、目視による検査のための人
員を必要とする分、人的コストの増加や作業性の低下を
来すという問題点もあった。
【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、シート材に付着した
異物を確実に検出することのできるシート材の異物検出
方法及びその装置を提供することにある。
であり、その目的とするところは、シート材に付着した
異物を確実に検出することのできるシート材の異物検出
方法及びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、光反射性を有するシート材
の表面にシート材に対して反射率の異なる異物が付着し
ているか否かをシート材を所定方向に移動しながら検出
するシート材の異物検出方法において、前記シート材の
移動経路の所定位置にシート材の表面に対して所定の角
度をなす位置から光を照射するとともに、シート材の表
面に反射した光源の反射像を撮像手段によって撮像し、
シート材と異物の反射率の差による光源の反射像の明る
さの違いに基づいて判別するようにしている。これによ
り、撮像手段によって撮像された光源の反射像の明るさ
がシート材に異物が付着している場合と異物が付着して
いない場合においてそれぞれ異なることから、この反射
像の明るさの違いに基づいて異物の付着が検出される。
するために、請求項１では、光反射性を有するシート材
の表面にシート材に対して反射率の異なる異物が付着し
ているか否かをシート材を所定方向に移動しながら検出
するシート材の異物検出方法において、前記シート材の
移動経路の所定位置にシート材の表面に対して所定の角
度をなす位置から光を照射するとともに、シート材の表
面に反射した光源の反射像を撮像手段によって撮像し、
シート材と異物の反射率の差による光源の反射像の明る
さの違いに基づいて判別するようにしている。これによ
り、撮像手段によって撮像された光源の反射像の明るさ
がシート材に異物が付着している場合と異物が付着して
いない場合においてそれぞれ異なることから、この反射
像の明るさの違いに基づいて異物の付着が検出される。
【０００６】また、請求項２では、請求項１記載のシー
ト材の異物検出方法において、前記光源の光軸に沿った
光の反射位置に対して所定距離だけずれた位置で反射す
る光源の反射像を撮像するようにしている。これによ
り、請求項１の作用に加え、シート材における光源の反
射像の撮像位置が光源の光軸に沿った光の反射位置に対
して所定距離だけずれていることから、光軸に沿った直
接光による反射像よりも輝度の低い反射像が検出され、
異物の有無による反射像の明るさの違いが明確になる。
ト材の異物検出方法において、前記光源の光軸に沿った
光の反射位置に対して所定距離だけずれた位置で反射す
る光源の反射像を撮像するようにしている。これによ
り、請求項１の作用に加え、シート材における光源の反
射像の撮像位置が光源の光軸に沿った光の反射位置に対
して所定距離だけずれていることから、光軸に沿った直
接光による反射像よりも輝度の低い反射像が検出され、
異物の有無による反射像の明るさの違いが明確になる。
【０００７】また、請求項３では、光反射性を有するシ
ート材の表面にシート材に対して反射率の異なる異物が
付着しているか否かをシート材を所定方向に移動しなが
ら検出するシート材の異物検出装置において、前記シー
ト材の移動経路の所定位置にシート材の表面に対して所
定の角度をなす位置から光を照射する光源と、シート材
の表面に反射した光源の反射像を撮像する撮像手段と、
シート材と異物の反射率の差による光源の反射像の明る
さの違いに基づいて判別する判別手段とを備ている。こ
れにより、請求項１と同様、撮像手段によって撮像され
た光源の反射像の明るさがシート材に異物が付着してい
る場合と異物が付着していない場合においてそれぞれ異
なることから、この反射像の明るさの違いに基づいて異
物の付着が検出される。
ート材の表面にシート材に対して反射率の異なる異物が
付着しているか否かをシート材を所定方向に移動しなが
ら検出するシート材の異物検出装置において、前記シー
ト材の移動経路の所定位置にシート材の表面に対して所
定の角度をなす位置から光を照射する光源と、シート材
の表面に反射した光源の反射像を撮像する撮像手段と、
シート材と異物の反射率の差による光源の反射像の明る
さの違いに基づいて判別する判別手段とを備ている。こ
れにより、請求項１と同様、撮像手段によって撮像され
た光源の反射像の明るさがシート材に異物が付着してい
る場合と異物が付着していない場合においてそれぞれ異
なることから、この反射像の明るさの違いに基づいて異
物の付着が検出される。
【０００８】また、請求項４では、請求項３記載のシー
ト材の異物検出装置において、前記シート材における光
源の反射像の撮像位置を光源の光軸に沿った光の反射位
置に対して所定距離だけずらしている。これにより、請
求項２と同様、シート材における光源の反射像の撮像位
置が光源の光軸に沿った光の反射位置に対して所定距離
だけずれていることから、光軸に沿った直接光による反
射像よりも輝度の低い反射像が検出され、異物の有無に
よる反射像の明るさの違いが明確になる。
ト材の異物検出装置において、前記シート材における光
源の反射像の撮像位置を光源の光軸に沿った光の反射位
置に対して所定距離だけずらしている。これにより、請
求項２と同様、シート材における光源の反射像の撮像位
置が光源の光軸に沿った光の反射位置に対して所定距離
だけずれていることから、光軸に沿った直接光による反
射像よりも輝度の低い反射像が検出され、異物の有無に
よる反射像の明るさの違いが明確になる。
【０００９】また、請求項５では、請求項３または４記
載のシート材の異物検出装置において、前記判別手段
を、撮像手段の撮像データを画像処理し、光源の反射像
を含む処理画像の所定領域の明るさが所定値以下になっ
たか否かを検知する画像処理手段によって構成してい
る。これにより、請求項３または４の作用に加え、画像
処理された光源の反射像を含む所定領域の明るさが判別
されることから、所定領域以外の反射光の影響を受ける
ことがない。
載のシート材の異物検出装置において、前記判別手段
を、撮像手段の撮像データを画像処理し、光源の反射像
を含む処理画像の所定領域の明るさが所定値以下になっ
たか否かを検知する画像処理手段によって構成してい
る。これにより、請求項３または４の作用に加え、画像
処理された光源の反射像を含む所定領域の明るさが判別
されることから、所定領域以外の反射光の影響を受ける
ことがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１乃至図３は本発明の一実施形
態を示すもので、図１は異物検出装置の全体構成図、図
２はその要部側面図、図３はモニタの画面を示す図であ
る。
態を示すもので、図１は異物検出装置の全体構成図、図
２はその要部側面図、図３はモニタの画面を示す図であ
る。
【００１１】この異物検出装置は、光反射性を有するシ
ート材１の表面にシート材１よりも反射率の低い異物２
が付着しているか否かをシート材１をコンベア３によっ
て所定方向に移動しながら検出するものである。尚、シ
ート材１はスチール反等のカレンダー材で、異物２はポ
リエチレン等をエンボス加工したフィルムである。
ート材１の表面にシート材１よりも反射率の低い異物２
が付着しているか否かをシート材１をコンベア３によっ
て所定方向に移動しながら検出するものである。尚、シ
ート材１はスチール反等のカレンダー材で、異物２はポ
リエチレン等をエンボス加工したフィルムである。
【００１２】即ち、同図に示す異物検出装置は、シート
材１の表面に光を照射する光源１０と、シート材１の表
面に反射した光源１０の像を撮像するＣＣＤカメラ２０
と、ＣＣＤカメラ２０の撮像データを画像処理すること
により異物２の付着を判別する画像処理装置３０とから
構成されている。
材１の表面に光を照射する光源１０と、シート材１の表
面に反射した光源１０の像を撮像するＣＣＤカメラ２０
と、ＣＣＤカメラ２０の撮像データを画像処理すること
により異物２の付着を判別する画像処理装置３０とから
構成されている。
【００１３】光源１０はハロゲンランプにＰＬフィルタ
を設けたものからなり、シート材１の移動経路の所定位
置にシート材１の表面に対して角度θをなす位置から光
を照射するようになっている。また、光源１０は調光装
置１１によって輝度を任意に調節できるようになってい
る。
を設けたものからなり、シート材１の移動経路の所定位
置にシート材１の表面に対して角度θをなす位置から光
を照射するようになっている。また、光源１０は調光装
置１１によって輝度を任意に調節できるようになってい
る。
【００１４】ＣＣＤカメラ２０は光源１０とほぼ対称の
位置に配置され、シート材１の表面に反射した光源１０
の像を撮像するようになっている。この場合、シート材
１における光源１０の反射像Ａの撮像位置Ｐ1 を光源１
０の光軸１０ａに沿った光の反射位置Ｐ2 に対してシー
ト材１の移動方向に距離Ｌだけずらしている。
位置に配置され、シート材１の表面に反射した光源１０
の像を撮像するようになっている。この場合、シート材
１における光源１０の反射像Ａの撮像位置Ｐ1 を光源１
０の光軸１０ａに沿った光の反射位置Ｐ2 に対してシー
ト材１の移動方向に距離Ｌだけずらしている。
【００１５】画像処理装置３０はＣＣＤカメラ２０の撮
像範囲内に所定の検出領域Ｂを設定しており、検出領域
Ｂ内には光源１０の反射像Ａの撮像位置Ｐ1 が含まれ、
光源１０の光軸１０ａに沿った光の反射位置Ｐ2 は含ま
れないようになっている。即ち、画像処理装置３０で
は、検出領域Ｂの明るさが所定の閾値以下になった場
合、図示しない警告灯やブザー等を作動するようになっ
ている。また、光源１０の反射像Ａはモニタ３２によっ
て常時表示される。
像範囲内に所定の検出領域Ｂを設定しており、検出領域
Ｂ内には光源１０の反射像Ａの撮像位置Ｐ1 が含まれ、
光源１０の光軸１０ａに沿った光の反射位置Ｐ2 は含ま
れないようになっている。即ち、画像処理装置３０で
は、検出領域Ｂの明るさが所定の閾値以下になった場
合、図示しない警告灯やブザー等を作動するようになっ
ている。また、光源１０の反射像Ａはモニタ３２によっ
て常時表示される。
【００１６】以上のように構成されたシート材の異物検
出装置においては、コンベア３によって移動するシート
材１に光源１０の光が照射され、光源１０の反射像Ａ
（シート材１の鏡面効果による光源１０の虚像）がＣＣ
Ｄカメラ２０によって撮像される。その際、図３(a) の
モニタ画面に示すように検出領域Ｂ内には光源１０の反
射像Ａが撮し出される。また、光源１０の光軸１０ａに
沿った光の反射像Ａ′は検出領域Ｂから若干ずれた位置
に撮し出されることから、検出領域Ｂ以外の反射光の影
響を受けることがない。次に、シート材１の表面に異物
２が付着している場合、図３(b) のモニタ画面に示すよ
うに異物２が検出領域Ｂ内に入ると、異物２の反射率が
シート材１よりも低いため、光源１０の反射像Ａの明る
さが低下し、または反射像Ａが消滅する。これにより、
検出領域Ｂ内の明るさの低下が画像処理手段３０によっ
て検知され、シート材１に異物２が付着していることが
判別される。
出装置においては、コンベア３によって移動するシート
材１に光源１０の光が照射され、光源１０の反射像Ａ
（シート材１の鏡面効果による光源１０の虚像）がＣＣ
Ｄカメラ２０によって撮像される。その際、図３(a) の
モニタ画面に示すように検出領域Ｂ内には光源１０の反
射像Ａが撮し出される。また、光源１０の光軸１０ａに
沿った光の反射像Ａ′は検出領域Ｂから若干ずれた位置
に撮し出されることから、検出領域Ｂ以外の反射光の影
響を受けることがない。次に、シート材１の表面に異物
２が付着している場合、図３(b) のモニタ画面に示すよ
うに異物２が検出領域Ｂ内に入ると、異物２の反射率が
シート材１よりも低いため、光源１０の反射像Ａの明る
さが低下し、または反射像Ａが消滅する。これにより、
検出領域Ｂ内の明るさの低下が画像処理手段３０によっ
て検知され、シート材１に異物２が付着していることが
判別される。
【００１７】このように、本実施形態の異物検出装置に
よれば、シート材１に光源１０からの光を照射するとと
もに、シート材１の表面に反射した光源１０の反射像Ａ
をＣＣＤカメラ２０によって撮像し、シート材１と異物
２の反射率の差による反射像Ａの明るさの違いを判別す
るようにしたので、シート材１における異物２の付着を
確実に検出することができ、常に信頼性の高い検査を行
うことができる。また、検査の自動化を図ることができ
るので、人的コストの増加や作業性の低下を来すことが
ないという利点がある。更に、シート材１における光源
１０の反射像Ａの撮像位置Ｐ1 を光源１０の光軸１０ａ
に沿った光の反射位置Ｐ2 に対して所定距離Ｌだけずら
したので、光軸１０ａに沿った直接光による反射像Ａ′
よりも輝度の低い反射像Ａを検出することができ、異物
２の有無による反射像Ａの明るさの違いを明確にするこ
とができる。この場合、検出領域Ｂには光源１０の光軸
１０ａに沿った光の反射像Ａ′を含まないようにしたの
で、検出領域Ｂ以外の反射光の影響を受けることがな
く、検出精度をより高めることができる。
よれば、シート材１に光源１０からの光を照射するとと
もに、シート材１の表面に反射した光源１０の反射像Ａ
をＣＣＤカメラ２０によって撮像し、シート材１と異物
２の反射率の差による反射像Ａの明るさの違いを判別す
るようにしたので、シート材１における異物２の付着を
確実に検出することができ、常に信頼性の高い検査を行
うことができる。また、検査の自動化を図ることができ
るので、人的コストの増加や作業性の低下を来すことが
ないという利点がある。更に、シート材１における光源
１０の反射像Ａの撮像位置Ｐ1 を光源１０の光軸１０ａ
に沿った光の反射位置Ｐ2 に対して所定距離Ｌだけずら
したので、光軸１０ａに沿った直接光による反射像Ａ′
よりも輝度の低い反射像Ａを検出することができ、異物
２の有無による反射像Ａの明るさの違いを明確にするこ
とができる。この場合、検出領域Ｂには光源１０の光軸
１０ａに沿った光の反射像Ａ′を含まないようにしたの
で、検出領域Ｂ以外の反射光の影響を受けることがな
く、検出精度をより高めることができる。
【００１８】尚、前記実施形態では光源１０が一つだけ
のものを示したが、シート材１の幅が広い場合には複数
の光源１０をシート材１の幅方向に配列ればよい。ま
た、光源１０の輝度を適宜調整することにより、光源１
０の光軸１０ａに沿った光の反射像Ａ′を検出対象にす
ることも可能である。更に、前記実施形態ではシート材
１よりも反射率の低い異物２を検出する場合を示した
が、本発明は、互いに反射率が異なればシート材よりも
反射率の高い異物を検出する場合にも用いることができ
る。
のものを示したが、シート材１の幅が広い場合には複数
の光源１０をシート材１の幅方向に配列ればよい。ま
た、光源１０の輝度を適宜調整することにより、光源１
０の光軸１０ａに沿った光の反射像Ａ′を検出対象にす
ることも可能である。更に、前記実施形態ではシート材
１よりも反射率の低い異物２を検出する場合を示した
が、本発明は、互いに反射率が異なればシート材よりも
反射率の高い異物を検出する場合にも用いることができ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び３に
よれば、シート材における異物の付着を確実に検出する
ことができるので、常に信頼性の高い検査を行うことが
でき、しかも検査の自動化を図ることができるので、人
的コストの増加や作業性の低下を来すことがないという
利点がある。
よれば、シート材における異物の付着を確実に検出する
ことができるので、常に信頼性の高い検査を行うことが
でき、しかも検査の自動化を図ることができるので、人
的コストの増加や作業性の低下を来すことがないという
利点がある。
【００２０】また、請求項２及び４によれば、請求項１
または３の効果に加え、光軸に沿った直接光による反射
像よりも輝度の低い反射像を検出することができるの
で、異物の有無による反射像の明るさの違いを明確にす
ることができ、検出精度の向上を図ることができる。
または３の効果に加え、光軸に沿った直接光による反射
像よりも輝度の低い反射像を検出することができるの
で、異物の有無による反射像の明るさの違いを明確にす
ることができ、検出精度の向上を図ることができる。
【００２１】また、請求項５によれば、請求項３または
４の効果に加え、所定領域以外の反射光の影響を受ける
ことがないので、検出精度をより高めることができる。
４の効果に加え、所定領域以外の反射光の影響を受ける
ことがないので、検出精度をより高めることができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す異物検出装置の全体
構成図
構成図
【図２】異物検出装置の要部側面図
【図３】モニタの画面を示す図
１…シート材、２…異物、１０…光源、２０…ＣＣＤカ
メラ、３０…画像処理装置、Ａ，Ａ′…反射像、Ｂ…検
出領域。
メラ、３０…画像処理装置、Ａ，Ａ′…反射像、Ｂ…検
出領域。
Claims (5)
- 【請求項１】 光反射性を有するシート材の表面にシー
ト材に対して反射率の異なる異物が付着しているか否か
をシート材を所定方向に移動しながら検出するシート材
の異物検出方法において、 前記シート材の移動経路の所定位置にシート材の表面に
対して所定の角度をなす位置から光を照射するととも
に、 シート材の表面に反射した光源の反射像を撮像手段によ
って撮像し、 シート材と異物の反射率の差による光源の反射像の明る
さの違いに基づいて判別することを特徴とするシート材
の異物検出方法。 - 【請求項２】 前記光源の光軸に沿った光の反射位置に
対して所定距離だけずれた位置で反射する光源の反射像
を撮像することを特徴とする請求項１記載のシート材の
異物検出方法。 - 【請求項３】 光反射性を有するシート材の表面にシー
ト材に対して反射率の異なる異物が付着しているか否か
をシート材を所定方向に移動しながら検出するシート材
の異物検出装置において、 前記シート材の移動経路の所定位置にシート材の表面に
対して所定の角度をなす位置から光を照射する光源と、 シート材の表面に反射した光源の反射像を撮像する撮像
手段と、 シート材と異物の反射率の差による光源の反射像の明る
さの違いに基づいて判別する判別手段とを備えたことを
特徴とするシート材の異物検出装置。 - 【請求項４】 前記シート材における光源の反射像の撮
像位置を光源の光軸に沿った光の反射位置に対して所定
距離だけずらしたことを特徴とする請求項３記載のシー
ト材の異物検出装置。 - 【請求項５】 前記判別手段を、撮像手段の撮像データ
を画像処理し、光源の反射像を含む処理画像の所定領域
の明るさが所定値以下になったか否かを検知する画像処
理手段によって構成したことを特徴とする請求項３また
は４記載のシート材の異物検出装置。
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