JPH07146251A

JPH07146251A - シール部不良検出装置

Info

Publication number: JPH07146251A
Application number: JP5144308A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kanai; 誠之金井; Sumio Otani; 澄男大谷
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1993-05-24
Filing date: 1993-05-24
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の光強度検出手段を設けることにより、
軟体物や薄物の包装物の場合のシール部における被包装
物の噛み込みや包装物のしわを高精度に検出する。ま
た、包装物の厚み変動や外乱の影響を受けずに微細なも
のの噛み込みをも高精度に検出する。【構成】投光手段５と複数の光強度検出手段６を設
け、複数の光強度検出手段５のうちの２個からの出力を
差検出手段７において差をとり、基準値設定手段８から
の基準値と差検出手段７からの出力を比較する比較判定
手段９を備えたことにより、包装物１のシール部２の不
良が確実に検出でき、不良の判定が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は包装装置における透明
な包装物のシール部に発生するしわや、被包装物の噛み
込み等の不良を検出するシール部不良検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】袋状の包装物に被包装物を収容する際、
包装物のシール部に被包装物やそのくず等が噛み込まれ
たり、包装物のしわが、発生することが多い。これら
は、確実に検出され、最終的に不良品として排出される
べきものであるが、従来、このようなシール部の不良検
出するものとしては、機械的なリミットスイッチ等や光学的な変位センサ等
を用いてシーラーの変位を直接あるいは拡大して変位量
を検出するもの、シーラー機構部の動力伝達系の負荷状況を監視し、そ
の負荷が所定値以上に増加した場合にシール不良と判定
するもの、等の装置がある。

【０００３】上記のの装置としては、実開平５−６１
２号公報にその構成が開示されている。この構成におい
ては、流入側コンベアと流出側コンベアとの間に設けら
れているヒートシール機構にこのヒートシール機構と一
体に変位する押動部材を取り付け、この押動部材が接触
して押動変位させることにより変位量を検出する接触式
変位センサを配設してある。これは、押動部材により接
触式変位センサの接触部が押動され、それを変位量とし
て筒状包装紙の熱溶着時の厚さ寸法を検出する。これに
より、熱溶着部に噛み込みのあるか否かを検知する。

【０００４】この他、特開平４−２６７７２０号には光
学的な変位センサ（ギャップセンサ）によるシール厚み
の検出を行う装置が開示されている。

【０００５】上記の装置としては、特開平３−６９４
２８号に開示されている。これは、シーラの駆動系の指
令信号とエンコーダから得た検出信号とを比較してシー
ラの位置偏差を求め、予め定められた設定値との対比に
よって被包装物の噛み込みを検出するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の機械的な機構のシール部不良検出装置では、包装物が
軟体物であったり、薄物であったりすると、シール部の
厚みを正確に測定できず、被包装物の噛み込みや包装物
のしわが検出できない。また、微細なものの噛み込みも
同様に正確な厚みの測定ができず、さらに包装材の性状
変化（厚み変動等）によっても的確に噛み込みが検出で
きない場合が多かった。光学的な変位センサの場合も、
外乱の影響で正確な厚みの測定ができず、また、投光手
段、受光手段の汚れによっても光量が低下し、出力のレ
ベルが小さくなり、正確な厚みの測定が行えなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、包装
物のシール部に光を投射する投光手段を設け、前記シー
ル部に投射されて透過あるいは反射した光を受け、この
光を光電変換し、電気信号を出力する複数の光強度検出
手段を配設し、この複数の光強度検出手段のうちの２個
から出力される電気信号の差を検出する少なくとも１個
以上の差検出手段を設けており、さらに正常なシール部
における基準値を発生する少なくとも１個以上の基準値
設定手段と、この基準値設定手段からの基準値と前記差
検出手段からの出力を受けて比較し、前記シール部の不
良の有無を判定するための比較判定手段とを備えたもの
で、高精度の被包装物の噛み込みを検出し、包装物のし
わ等をも検出する。

【０００８】

【作用】本発明のシール部不良検出装置によると、複数
の光強度検出手段を設け、そのうちの２個の光強度検出
手段から出力された信号を演算して差をとり、基準値設
定手段から出力された基準値との比較をすることによっ
て、外部の影響を受けずにシール部の不良を高精度に検
出できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明について図面の実施例を基に説
明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例を示す構成図で、
図２はこの実施例における出力信号を示した図である。
図１において、包装機（図示せず）により、被包装物を
内包した透明な包装物１はその両端をシーラー（図示せ
ず）によってシールカットされ、シール部２を形成す
る。このシール作業の際、シール部２に被包装物を噛み
込み（噛み込み物３）、あるいは、しわを作ることがあ
る。これらの不良を検出するため、シール部２に光を投
射する投光手段５を設け、シール部３を間にして投光手
段５と対向した位置に、この投射された透過光を受ける
ための光強度検出手段６を設け、包装物１の移動方向
（矢印Ａ）に沿って２個（６ａ、６ｂ）配設している。

【００１１】包装物１が矢印Ａ方向に移動することによ
って（投光手段５および光強度検出手段６が移動しても
良い）、光強度検出手段（６ａ、６ｂ）によって受光さ
れた光信号はそれぞれ光電変換され、電気信号として差
検出手段７へ出力される。電気信号は差検出手段７にお
いて差を求められ、比較判定手段９に出力され、積分回
路１０で積分される。さらに基準値設定手段８により予
め設定された基準値に基づいた基準電圧Ｅ₀は比較判定
手段９に出力され、コンパレータ１１で前述した積分出
力と比較される。この積分出力が基準電圧Ｅ₀よりも大
きいときは噛み込み物３が存在するものとして不良とさ
れ、不良検出信号として図示しない選別機や表示器及び
警報器等に出力される。

【００１２】図２（Ａ）は、光強度検出手段６ｂの出力
信号のレベルを時間的な変化で示したもので、レベルの
低下した部分が噛み込み物３の存在を示している。図２
（Ｂ）は、光強度検出手段６ａの出力信号のレベルを示
したもので、レベルの低下した部分が図２（Ａ）と比較
して包装物１の移動速度による時間の遅れの分だけズレ
がある。図２（Ｃ）は、光強度検出手段６ａと光強度検
出手段６ｂのレベル差を示したものであり、基本的には
零クロス信号となる。図２（Ｄ）は、レベル差信号を積
分した積分出力を示したもので、基準電圧を併記してあ
る。図２（Ｅ）は、積分出力と基準電圧とを比較したも
ので、積分出力が基準電圧よりも大きい場合、つまり噛
み込み物３が存在する場合のコンパレータ出力を示して
いる。

【００１３】図３には、第二の実施例の構成を示してあ
る。本実施例は、単純に良品の時系列パターンと不良品
の時系列パターンとの差分から不良を検出した例であ
る。図中の番号で１〜７は図１と同じ名称であり、図１
の構成とは比較判定手段９の詳細と、ロータリーエンコ
ーダ１２が異なる。シール部２に印刷があるような場
合、図１のような構成では噛み込み物３との区別が困難
である。したがって、本実施例の場合は、いったん良品
サンプルの波形をサンプリングする。差検出手段７から
出力された信号はＡ／Ｄ変換され、良品波形サンプルメ
モリ１５側へ切り換えられているマルチプレクサ１４を
通って、良品波形サンプルメモリ１５へ出力され、その
波形パターンが記憶される。

【００１４】実際の検査時には、差検出手段７から出力
された信号はＡ／Ｄ変換され、波形演算処理部１６側へ
切り換えられたマルチプレクサ１４を通って、波形演算
処理部１６へ出力される。このとき、ロータリーエンコ
ーダ１２からはシール部２の基準位置の検出値や包装物
１の移動スピードの設定値が良品波形サンプルメモリ１
５及び波形演算処理部１６に出力され、この波形演算処
理部１６において被検査物の波形パターンと、前に良品
波形サンプルメモリ１５に記憶されていた良品サンプル
の波形パターンとが同期をとって比較される。この場
合、良品と不良品のパターンの比較をするため、外乱の
影響、すなわち包装物の経時変化、光量の変化、投受光
面の汚れ等の影響をを受けずに確実に不良品の検出が行
える。

【００１５】図４は第二の実施例の構成による波形パタ
ーンの比較を示した図である。図４（Ａ）は良品サンプ
ルの時系列パターンを示した図である。印刷個所の部分
だけが図２（Ｃ）と同様に光強度検出手段６ａ、６ｂの
差分として現れている。図４（Ｂ）は印刷個所以外に噛
み込み物３の部分が存在する不良品の時系列パターンを
示している。図４（Ｃ）は波形演算処理部１６において
良品サンプルの時系列パターンと不良品の時系列パター
ンとを比較し、差をとったパターンの例である。当然、
噛み込みが発生した場合、良品の時系列パターンと相違
が発生する。したがって、この差分パターンを評価する
ことによって噛み込みの存在を検出することが可能とな
る。パターン評価の方法は、ピークの数やピーク間の時
間の評価あるいは統計的な手法によっても可能である
が、いずれにしても時系列パターンのパターンマッチン
グに関することであり、ここでの記述は省略する。

【００１６】シール部２の基準位置の検出や移動スピー
ドの設定等は、例えばロータリーエンコーダ１２を用い
れば時系列パターンの時間軸方向の正規化が容易に行え
る。移動スピードや基準位置が一定であればこの処置は
不要である。

【００１７】図５は第三の実施例の構成を示す図であ
る。本実施例では、光強度検出手段６をマトリックス状
に配列（６ａ〜６ｄ）し、任意の２個を第一、第二の実
施例と同様に処理することにより、空間的（２次元的）
に検出エリアを広げるとともに、上下方向、斜め方向に
対しても検出感度を持たせることが可能である。勿論、
光強度検出手段６の個数は被測定部分の大きさによって
任意に変えることが可能である。

【００１８】図６は第四の実施例の構成を示す図であ
る。本実施例では、第一から第三までの実施例のような
透過光を利用したシール部不良検出装置ではなく、反射
光を利用したシール部不良検出装置である。図中の番号
は図１と同じであるが、光強度検出手段（６ａ、６ｂ）
の配設位置が第一から第三までの実施例と異なり、投光
手段５が配設されたと同じ側の位置にある。反射光を利
用するのは、特に透明の包装物１の中の反射物からなる
噛み込み物３を検出する場合に有効である。

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば次のような効果が得ら
れる。１．包装物が軟体物であったり、薄物である場合、光の
強度を検出することによって非接触式に測定するため、
シール部の不良、すなわち噛み込み物やしわを高精度に
検出できる。また、微細なものの噛み込みも同様に高精
度に検出できる。２．複数の光強度検出手段を設け、そのうちの２個の光
強度検出手段から出力された信号を演算して差をとり、
基準値設定手段から出力された基準値との比較をするこ
とによって、外部の影響、すなわち包装物の経時変化、
光量の変化、投受光面の汚れ等の影響を受けずにシール
部の不良を高精度に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示す実施例の各部の検出信号を示す信号
波形図である。

【図３】本発明の第二の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図４】図３に示す実施例の時系列パターンを示す信号
波形図である。

【図５】本発明の第三の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図６】本発明の第四の実施例の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１包装物。２シール部。３噛み込み物。４しわ。５投光手段。６光強度検出手段。７差検出手段。８基準値設定手段。９比較判定手段。１０積分回路。１１コンパレータ。１２ロータリーエンコーダ。１３Ａ／Ｄ変換器。１４マルチプレクサ。１５良品波形サンプリングメモリ。１６波形演算処理部。Ｅ₀ 基準電圧。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な包装物（１）のシール部（２）に光
を投射する投光手段（５）と、該シール部（２）に投射されて透過あるいは反射した光
を受け、この光を光電変換し、電気信号を出力する複数
の光強度検出手段（６）と、該複数の光強度検出手段（６）のうちの２個から出力さ
れる電気信号の差を検出する少なくとも１個の差検出手
段（７）と、正常なシール部における基準値を発生する少なくとも１
個の基準値設定手段（８）と、該基準値設定手段（８）からの基準値と前記差検出手段
（７）からの出力を受けて比較し、前記シール部（２）
の不良の有無を判定するための比較判定手段（９）とを
備えたシール部不良検出装置。