WO2015087653A1 - 光学検査装置 - Google Patents

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絵美 水野
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    • G01N2201/062—LED's

Definitions

  • the present invention relates to an optical inspection apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a gap between an upstream conveyance section and a downstream conveyance section that convey an article, and an upstream conveyance section and a downstream conveyance section.
  • An optical inspection device is described that includes an illumination unit that irradiates an article with light from above and an imaging unit that images the article from below the gap.
  • Patent Document 1 when the optical inspection apparatus described in Patent Document 1 is installed in an existing conveyance line that conveys articles, it is necessary to provide a space corresponding to the upstream conveyance unit and the downstream conveyance unit in the existing conveyance line.
  • the layout has to be changed, and the work is complicated.
  • an object of the present invention is to provide an optical inspection apparatus that can be easily installed on an existing conveyance line for conveying an article.
  • An optical inspection apparatus includes a light irradiation unit that irradiates an article with light, a light detection unit that detects transmitted light of light irradiated on the article, and a cantilever of the light irradiation unit and the light detection unit. And an inspection region of the article by light is exposed to the ambient atmosphere.
  • one side of the conveyance line is arranged so that the light irradiation unit and the light detection unit are opposed to the existing conveyance line that conveys the article with a gap between successive conveyance conveyors interposed therebetween. Therefore, the optical inspection device can be easily installed. Examples of light to be irradiated include visible light, ultraviolet light, near infrared light, and infrared light.
  • the light detection unit may be disposed above the light irradiation unit. According to this configuration, it is possible to suppress the adhesion of dust to the light detection unit, which is likely to deteriorate the detection accuracy as compared with the case where dust adheres to the light irradiation unit. Furthermore, it is possible to suppress light such as illumination around the optical inspection apparatus from entering the light detection unit as disturbance light.
  • the light irradiation unit and the light detection unit may be movable up and down integrally with the support unit. According to this structure, the position of the light irradiation part with respect to the existing conveyance line and the light detection part can be adjusted easily.
  • the position of the light detection unit may be adjustable with respect to the light irradiation unit. According to this configuration, the position of the light detection unit can be adjusted with high accuracy.
  • the light irradiation unit and the light detection unit may be rotatable integrally with the support unit. According to this configuration, for example, when the transport surface of a continuous transport conveyor is inclined in an existing transport line, the light irradiation unit and the light detection unit are opposed to each other in a direction perpendicular to the transport surface. In addition, the angles of the light irradiation unit and the light detection unit with respect to the existing conveyance line can be easily adjusted.
  • the light irradiation unit and the light detection unit can rotate integrally with the support unit around a position where the distance from the light irradiation unit is smaller than the distance from the light detection unit. It may be. According to this configuration, since the rotation amount of the light irradiation unit is smaller than the rotation amount of the light detection unit, the light irradiation unit is disposed in the vicinity of the gap between the continuous conveyors to attenuate the light irradiated to the article. It is possible to suppress a decrease in detection sensitivity due to the light detection unit.
  • the support portion includes a support column portion, one end portion fixed to the support column portion, a first beam portion supporting the light irradiation unit, and one end portion fixed to the support column portion. And a second beam portion that supports the detection unit.
  • the support unit is prevented from interfering with the existing conveyance line, and the light is suppressed.
  • the irradiation unit and the light detection unit can be arranged at desired positions.
  • the light may be near infrared rays.
  • near-infrared rays having a higher transmission power than visible light the state of the article can be inspected with high accuracy.
  • An optical inspection apparatus acquires a light transmission image of an article in which contents are contained in a package from a light detection unit, and seals based on a pre-stored positional relationship of the sealing unit of the package. You may further provide the control part which sets the test
  • an optical inspection apparatus that can be easily installed on an existing conveyance line for conveying an article.
  • FIG. 1 It is a perspective view of an optical inspection system provided with the optical inspection apparatus of one embodiment of the present invention. It is a perspective view of the optical inspection apparatus of FIG. It is a right view of the optical inspection apparatus of FIG. It is a right view of the optical inspection apparatus of FIG. It is a front view of the optical inspection apparatus of FIG. It is a top view of the articles
  • the optical inspection apparatus 1 is an apparatus that is retrofitted to a portion of the existing conveyance line 100 that conveys an article 50 where a gap 103 between successive conveyors 101 and 102 exists. is there.
  • the optical inspection apparatus 1 targets, for example, an article 50 having a package such as a film wrapping material and a content such as food contained in the package.
  • a control device 30 is electrically connected to the optical inspection device 1 by wire or wirelessly, and the optical inspection device 1 and the control device 30 constitute an optical inspection system.
  • the control device 30 includes a control box 31 that accommodates a computer, and an operation panel 32.
  • the control device 30 controls the operation of the optical inspection device 1 and, on the basis of the detection signal output from the optical inspection device 1, a defect of the article 50 (for example, biting of the contents into the sealing portion of the package, The contents of the package are damaged, foreign matter is mixed in the package, etc., and the contents (mass, quantity, etc.) of the contents in the package are estimated.
  • the optical inspection apparatus 1 includes a leg 2 installed on the floor surface and a quadrangular columnar main pillar 3 standing on the leg 2.
  • a guide rail 4 extending in the vertical direction is provided on the front surface 3a of the main pillar 3 (the surface on the transport line 100 side).
  • a belt 6 is stretched over the right side surface 3 c (right side surface when viewed from the conveyance line 100 side) and the left side surface 3 d of the main column 3 via the upper end portion of the main column 3.
  • the inspection head 10 is attached to the guide rail 4 so as to be movable along the guide rail 4.
  • One end of the belt 6 located on the right side surface 3 c of the main pillar 3 is fixed to the inspection head 10.
  • a weight 7 is attached to the guide rail 5 so as to be movable along the guide rail 5.
  • the other end portion of the belt 6 positioned on the left side surface 3d of the main pillar 3 is fixed to the weight 7.
  • the weight 7 is lowered along the guide rail 5.
  • the weight 7 is raised along the guide rail 5.
  • the inspection head 10 is fixed to the main pillar 3 by the lever 8 after being arranged at a desired height.
  • the vertical movement of the inspection head 10 relative to the main pillar 3 is facilitated by using the weight 7.
  • the inspection head 10 includes a light irradiation unit 11 that irradiates the article 50 with light, a light detection unit 12 that detects transmitted light of the light irradiated on the article 50, the light irradiation unit 11, and And a support unit 13 that supports the light detection unit 12 in a cantilever manner.
  • the light irradiation unit 11 is disposed below the gap 103 between the continuous conveyors 101 and 102, and the light detection unit 12 is disposed above the gap 103.
  • the light path from the light irradiation unit 11 to the light detection unit 12 is exposed to the surrounding atmosphere. That is, the inspection area of the article 50 by light is not covered with a shield box or the like and is exposed to the surrounding atmosphere.
  • a cover may be provided so as to cover at least a part of the inspection region in order to block disturbance light.
  • the light irradiation unit 11 includes a plurality of LEDs arranged in the horizontal direction (the direction in which the gap 103 extends).
  • the light irradiation unit 11 irradiates the article 50 with near infrared rays through the gap 103 when the article 50 passes over the gap 103 between the continuous conveyors 101 and 102.
  • the wavelength of near infrared rays is 780 nm to 1100 nm.
  • the light detection unit 12 is a line sensor and includes a plurality of PDs arranged in the horizontal direction (the direction in which the gap 103 extends).
  • the light detection unit 12 detects near-infrared transmitted light irradiated on the article 50 when the article 50 passes through the gap 103 between the continuous conveyors 101 and 102, and outputs a detection signal to the control device 30. .
  • the support unit 13 includes a column unit 16 including a first column unit 14 and a second column unit 15, a first beam unit 17, and a second beam unit 18.
  • the first support column portion 14 is provided with a guide groove 14a extending in the vertical direction.
  • a second support column portion 15 is attached to the guide groove 14a so as to be movable along the guide groove 14a.
  • the first column portion 14 and the second column portion 15 are fixed to each other by a lever 21.
  • a stopper bolt 22 with a buffer member is fixed to the lower end portion of the second support column portion 15 through a long hole 14 b formed in the first support column portion 14.
  • the one end portion 17a of the first beam portion 17 is fixed to the lower end portion of the first column portion 14, and the other end portion 17b of the first beam portion 17 is a free end.
  • the first beam portion 17 is provided with a concave portion 17c that opens upward, and the light irradiation portion 11 is accommodated in the concave portion 17c. That is, the light irradiation unit 11 is supported by the first beam unit 17 and is supported by the support unit 13 in a cantilever manner.
  • the opening of the recess 17 c is covered by a light-transmitting cover 23 placed on the first beam portion 17.
  • the cover 23 is made of, for example, a light transmissive resin.
  • a portion corresponding to the one end portion 17 a of the first beam portion 17 is provided with a notch 23 a that opens to the opposite side of the other end portion 17 b of the first beam portion 17.
  • a round hole 23 b is provided in a portion of the cover 23 corresponding to the other end portion 17 b of the first beam portion 17.
  • the cover 23 has a pin 24a erected on one end 17a of the first beam portion 17 fitted in the notch 23a and a pin 24b erected on the other end 17b of the first beam portion 17 in the round hole 23b. By being fitted, the first beam portion 17 is positioned.
  • the pins 24a and 24b are, for example, bolt heads.
  • the one end portion 18a of the second beam portion 18 is fixed to the upper end portion of the second column portion 15, and the other end portion 18b of the second beam portion 18 is a free end.
  • the light detection unit 12 is attached to the other end portion 18b of the second beam portion 18 which is a free end. That is, the light detection unit 12 is supported by the second beam unit 18 and is supported by the support unit 13 in a cantilever manner.
  • the light detection portion 12 is raised and lowered integrally with the second column portion 15 and the second beam portion 18 with the lever 21 released. It is done. After the light detection unit 12 is disposed at a desired height, the first support column portion 14 and the second support column portion 15 are fixed to each other by the lever 21 to be fixed to the light irradiation unit 11.
  • a rectangular plate-like first plate 25 and second plate 26 are attached to the lower end portion of the first support column portion 14.
  • the first plate 25 is attached to the guide rail 4 so as to be movable along the guide rail 4.
  • One end of the belt 6 located on the right side surface 3 c of the main column 3 is fixed to the first plate 25.
  • the 2nd plate 26 is being fixed to the 1st plate 25 with the volt
  • the lower end portion of the first column portion 14 is fixed to the second plate 26.
  • the inspection head 10 is rotated in the range of the arc-shaped long hole 26a in a state where the bolt 27 is loosened.
  • the position P that is the center of rotation of the inspection head 10 is the center position of the first plate 25 and the second plate 26 attached to the lower end of the first support column portion 14 (when viewed from the conveyance line 100 side). Center position).
  • the distance from the light irradiation unit 11 to the position P is smaller than the distance from the light detection unit 12 to the position P.
  • the light irradiation unit 11 and the light detection unit 12 are supported by the support unit 13 in a cantilever manner, and the inspection region of the article 50 by light is exposed to the ambient atmosphere. . Therefore, one of the conveyance lines 100 is arranged so that the light irradiation unit 11 and the light detection unit 12 face each other across the gap 103 between the continuous conveyance conveyors 101 and 102 with respect to the existing conveyance line 100 that conveys the article 50.
  • the optical inspection apparatus 1 can be easily installed from the side.
  • the light detection unit 12 is disposed on the upper side with respect to the light irradiation unit 11. According to this configuration, since the light detection unit 12 faces downward, it is possible to suppress the adhesion of dust to the light detection unit 12, which tends to deteriorate the detection accuracy as compared with the case where dust adheres to the light irradiation unit 11. Furthermore, it is possible to suppress light such as illumination around the optical inspection apparatus 1 from entering the light detection unit 12 as disturbance light. In addition, the light detection unit 12 can be easily cleaned in a wide space above the existing conveyance line 100.
  • the light irradiation unit 11 disposed below the light detection unit 12 is covered with a light-transmitting cover 23.
  • the cover 23 can be removed and the cover 23 can be cleaned or replaced with a new cover 23.
  • the cover 23 since the cover 23 is positioned in the first beam portion 17 by the pin 24a being fitted in the notch 23a and the pin 24b being fitted in the round hole 23b, the existing conveyance line 100 and the first beam portion are arranged. Even when the distance from the first beam portion 17 is narrow, the cover 23 can be attached to and detached from the first beam portion 17 without using a tool or the like by sliding the cover 23 in the horizontal direction.
  • the cover 23 may be provided with a lens function for condensing light emitted from the light irradiation unit 11 or may be provided with a filter function for blocking light of a predetermined wavelength.
  • the distance between the conveyance surface of the existing conveyance line 100 and the light detection unit 12 needs to be equal to the focal distance, the distance between the conveyance surface and the light is suppressed from the viewpoint of suppressing attenuation of light irradiated to the article 50. It is preferable to reduce the distance from the irradiation unit 11.
  • the optical inspection apparatus 1 since the light detection unit 12 is disposed on the upper side with respect to the light irradiation unit 11, even if the height of the conveyance surface of the existing conveyance line 100 is low, On the other hand, the optical inspection apparatus 1 can be easily installed.
  • the light irradiation unit 11 and the light detection unit 12 can move up and down integrally with the support unit 13. According to this configuration, the positions of the light irradiation unit 11 and the light detection unit 12 with respect to the existing conveyance line 100 can be easily adjusted.
  • the position of the light detection unit 12 can be adjusted with respect to the light irradiation unit 11. According to this configuration, the position of the light detection unit 12 can be adjusted with high accuracy, and the light detection unit 12 can be focused on the article 50.
  • the light irradiation unit 11 and the light detection unit 12 can be rotated integrally with the support unit 13. According to this configuration, for example, when the transport surfaces of the continuous conveyors 101 and 102 in the existing transport line 100 are inclined, the light irradiation unit 11 and the light detection unit in a direction perpendicular to the transport surface. Thus, the angles of the light irradiation unit 11 and the light detection unit 12 with respect to the existing conveyance line 100 can be easily adjusted so as to face each other.
  • the light irradiation unit 11 and the light detection unit 12 rotate together with the support unit 13 around the position P where the distance from the light irradiation unit 11 is smaller than the distance from the light detection unit 12. It is possible to move. According to this configuration, since the rotation amount of the light irradiation unit 11 is smaller than the rotation amount of the light detection unit 12, the light irradiation unit 11 is arranged in the vicinity of the gap 103 between the continuous conveyors 101 and 102, and the article It is possible to suppress a decrease in detection sensitivity in the light detection unit 12 due to the attenuation of the light irradiated to 50.
  • the rotation amount of the light irradiation unit 11 located in the space below the existing conveyance line 100 is smaller than the rotation amount of the light detection unit 12 located in the space above the existing conveyance line 100. Therefore, it is possible to prevent the light irradiation unit 11 from interfering with any member of the transport line 100 in a narrow space below the existing transport line 100.
  • the support portion 13 includes the support column portion 16, the first beam portion 17 whose one end portion 17 a is fixed to the support column portion 16, and the second beam whose one end portion 18 a is fixed to the support column portion 16.
  • the first beam portion 17 supports the light irradiation unit 11, and the second beam portion 18 supports the light detection unit 12.
  • the support unit 13 is prevented from interfering with the existing conveyance line 100.
  • the light irradiation part 11 and the light detection part 12 can be arrange
  • the light irradiated by the light irradiation unit 11 is near infrared.
  • the state of the article 50 can be inspected with high accuracy by using near-infrared light having a higher transmission power than visible light.
  • the inspection object is an article 50 in which, for example, an instant food additive is contained as a content 52 in each package 51 of a continuous package (one in which a plurality of sachets are connected).
  • the biting of the contents 52 into the sealing portion is inspected as follows.
  • Such a control device may be provided in the optical inspection device 1.
  • a light transmission image of the article 50 is acquired based on the detection signal output from the optical inspection apparatus 1.
  • a registration mark (mark) 51 a is detected in the light transmission image of the article 50.
  • an inspection region 51b corresponding to the sealing portion is set based on the positional relationship of the sealing portion with respect to the registration mark 51a stored in advance.
  • the biting of the contents 52 into the sealing portion of the package 51 is inspected.
  • the inspection region 51b corresponding to the sealing portion can be easily and reliably set. If the inspection area 51b is limited by masking or the like, the processing speed can be increased.
  • the package 51 is not limited to a continuous package, and may be a single package. Alternatively, the inspection region 51b corresponding to the sealing portion may be set based on the positional relationship of the sealing portion with respect to the outer edge of the package 51 stored in advance without using the registration mark 51a.
  • the light detection unit of the present invention is not limited to a line sensor, and may be an area sensor or the like.
  • the light detection unit of the present invention may be provided with a filter that blocks light of a predetermined wavelength.
  • the light detection unit of the present invention may be provided with a filter that transmits near-infrared light and blocks visible light.
  • the light irradiation unit of the present invention is not limited to the one that irradiates near infrared rays, and may be one that irradiates visible light, ultraviolet rays, infrared rays, or the like. It may be one that detects transmitted light.
  • an optical inspection apparatus that can be easily installed on an existing conveyance line for conveying an article.

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Abstract

　光学検査装置１は、物品５０に光を照射する光照射部１１と、物品５０に照射された光の透過光を検出する光検出部１２と、光照射部１１及び光検出部１２を片持ちで支持する支持部１３と、を備える。光による物品５０の検査領域は、周囲雰囲気に露出している。

Description

光学検査装置
　本発明は、光学検査装置に関する。
　フィルム包装材等のパッケージ内に食品等の内容物を収容して出荷するような物品の搬送ラインにおいては、不具合（例えば、パッケージの封止部への内容物の噛み込み、パッケージ内での内容物の破損、パッケージ内への異物の混入等）が発生した物品の出荷を防止するために、物品の状態を検査する必要がある。
　このような物品の状態を検査するための装置として、例えば、特許文献１には、物品を搬送する上流側搬送部及び下流側搬送部と、上流側搬送部と下流側搬送部との間隙の上方から物品に光を照射する照明部と、当該間隙の下方から物品を撮像する撮像部と、を備える光学検査装置が記載されている。
特開２０１２－１８９５６３号公報
　しかしながら、物品を搬送する既設の搬送ラインに特許文献１記載の光学検査装置を設置する場合、上流側搬送部及び下流側搬送部に相当するスペースを既設の搬送ラインに設ける必要があり、搬送ラインのレイアウト変更等を行わなければならず、その作業が煩雑であった。
　そこで、本発明は、物品を搬送する既設の搬送ラインに対して容易に設置することができる光学検査装置を提供することを目的とする。
　本発明の一側面の光学検査装置は、物品に光を照射する光照射部と、物品に照射された光の透過光を検出する光検出部と、光照射部及び光検出部を片持ちで支持する支持部と、を備え、光による物品の検査領域は、周囲雰囲気に露出している。
　この光学検査装置によれば、物品を搬送する既設の搬送ラインに対し、連続する搬送コンベアの間隙を挟んで光照射部と光検出部とが対向するように、当該搬送ラインの一方の側方から光学検査装置を容易に設置することができる。なお、照射する光としては、例えば可視光、紫外線、近赤外線、赤外線等がある。
　本発明の一側面の光学検査装置では、光検出部は、光照射部に対して上側に配置されていてもよい。この構成によれば、光照射部に塵が付着する場合よりも検出精度を劣化させ易い光検出部への塵の付着を抑制することができる。更に、光学検査装置の周囲の照明等の光が外乱光として光検出部に入射するのを抑制することができる。
　本発明の一側面の光学検査装置では、光照射部及び光検出部は、支持部と一体で上下動可能となっていてもよい。この構成によれば、既設の搬送ラインに対する光照射部及び光検出部の位置を容易に調整することができる。
　本発明の一側面の光学検査装置では、光検出部は、光照射部に対して位置調整可能となっていてもよい。この構成によれば、光検出部の位置を精度良く調整することができる。
　本発明の一側面の光学検査装置では、光照射部及び光検出部は、支持部と一体で回動可能となっていてもよい。この構成によれば、例えば、既設の搬送ラインにおいて連続する搬送コンベアの搬送面が傾斜しているような場合に、当該搬送面に垂直な方向において光照射部と光検出部とが対向するように、既設の搬送ラインに対する光照射部及び光検出部の角度を容易に調整することができる。
　本発明の一側面の光学検査装置では、光照射部及び光検出部は、光照射部からの距離が光検出部からの距離よりも小さい位置を中心として、支持部と一体で回動可能となっていてもよい。この構成によれば、光照射部の回動量が光検出部の回動量よりも小さくなるため、連続する搬送コンベアの間隙の近傍に光照射部を配置して、物品に照射される光の減衰に起因する光検出部での検出感度の低下を抑制することができる。
　本発明の一側面の光学検査装置では、支持部は、支柱部と、一端部が支柱部に固定され、光照射部を支持する第１梁部と、一端部が支柱部に固定され、光検出部を支持する第２梁部と、を有してもよい。この構成によれば、例えば、湾曲した形状の支持部によって光照射部及び光検出部が支持されているような場合に比べ、既設の搬送ラインに支持部が干渉するのを抑制しつつ、光照射部及び光検出部を所望の位置に配置することができる。
　本発明の一側面の光学検査装置では、光は、近赤外線であってもよい。可視光に比べて透過力の高い近赤外線を用いることで、精度良く物品の状態を検査することができる。
　本発明の一側面の光学検査装置は、パッケージに内容物が収容された物品の光透過像を光検出部から取得し、予め記憶されていたパッケージの封止部の位置関係に基づいて、封止部に対応する検査領域を設定し、検査領域を対象として、封止部への内容物の噛み込みを検査する制御部を更に備えてもよい。この構成によれば、封止部に対応する検査領域を容易に且つ確実に設定することができる。
　本発明によれば、物品を搬送する既設の搬送ラインに対して容易に設置することができる光学検査装置を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態の光学検査装置を備える光学検査システムの斜視図である。 図１の光学検査装置の斜視図である。 図２の光学検査装置の右側面図である。 図２の光学検査装置の右側面図である。 図２の光学検査装置の正面図である。 図１の光学検査装置の検査対象である物品の平面図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１に示されるように、光学検査装置１は、物品５０を搬送する既設の搬送ライン１００のうち、連続する搬送コンベア１０１，１０２の間隙１０３が存在する部分に、後付けで設置される装置である。光学検査装置１は、例えば、フィルム包装材等のパッケージ、及び当該パッケージ内に収容された食品等の内容物を有する物品５０を検査対象とする。光学検査装置１には、制御装置３０が有線又は無線により電気的に接続されており、光学検査装置１及び制御装置３０によって光学検査システムが構成されている。
　制御装置３０は、コンピュータを収容する制御ボックス３１と、操作パネル３２と、を備えている。制御装置３０は、光学検査装置１の動作を制御する他、光学検査装置１から出力された検出信号に基づいて、物品５０の不具合（例えば、パッケージの封止部への内容物の噛み込み、パッケージ内での内容物の破損、パッケージ内への異物の混入等）を発見したり、パッケージ内の内容物の内容量（質量、数量等）を推定したりする。
　図２に示されるように、光学検査装置１は、床面に設置される脚部２と、脚部２に立設された四角柱状の主柱３と、を備えている。主柱３の前面３ａ（搬送ライン１００側の面）には、上下方向に延在するガイドレール４が設けられている。主柱３の後面３ｂには、上下方向に延在するガイドレール５が設けられている。主柱３の右側面３ｃ（搬送ライン１００側から見た場合における右側の面）及び左側面３ｄには、主柱３の上端部を介して、ベルト６が掛け渡されている。
　ガイドレール４には、ガイドレール４に沿って移動可能となるように検査ヘッド１０が取り付けられている。検査ヘッド１０には、主柱３の右側面３ｃに位置するベルト６の一端部が固定されている。ガイドレール５には、ガイドレール５に沿って移動可能となるように錘７が取り付けられている。錘７には、主柱３の左側面３ｄに位置するベルト６の他端部が固定されている。
　この構成により、図３に示されるように、ガイドレール４に沿って検査ヘッド１０が上昇すると、ガイドレール５に沿って錘７が下降する。一方、ガイドレール４に沿って検査ヘッド１０が下降すると、ガイドレール５に沿って錘７が上昇する。検査ヘッド１０は、所望の高さに配置された後、レバー８によって主柱３に対して固定される。このように、光学検査装置１では、錘７が利用されることで、主柱３に対する検査ヘッド１０の上下動の円滑化が図られている。
　図２に示されるように、検査ヘッド１０は、物品５０に光を照射する光照射部１１と、物品５０に照射された光の透過光を検出する光検出部１２と、光照射部１１及び光検出部１２を片持ちで支持する支持部１３と、を備えている。光照射部１１は、連続する搬送コンベア１０１，１０２の間隙１０３の下方に配置され、光検出部１２は、当該間隙１０３の上方に配置される。光照射部１１から光検出部１２に至る光の光路は、周囲雰囲気に露出している。つまり、光による物品５０の検査領域は、シールドボックス等によって覆われておらず、周囲雰囲気に露出している。なお、外乱光を遮蔽するために、当該検査領域の少なくとも一部を覆うようにカバーを設けてもよい。
　光照射部１１は、水平方向（間隙１０３が延在する方向）に沿って配列された複数のＬＥＤからなる。光照射部１１は、連続する搬送コンベア１０１，１０２の間隙１０３上を物品５０が通過する際に、間隙１０３を介して物品５０に近赤外線を照射する。なお、近赤外線の波長は、７８０ｎｍ～１１００ｎｍである。
　光検出部１２は、ラインセンサであり、水平方向（間隙１０３が延在する方向）に沿って配列された複数のＰＤからなる。光検出部１２は、連続する搬送コンベア１０１，１０２の間隙１０３上を物品５０が通過する際に、物品５０に照射された近赤外線の透過光を検出し、検出信号を制御装置３０に出力する。
　支持部１３は、第１支柱部分１４及び第２支柱部分１５からなる支柱部１６と、第１梁部１７と、第２梁部１８と、を有している。第１支柱部分１４には、上下方向に延在するガイド溝１４ａが設けられている。ガイド溝１４ａには、ガイド溝１４ａに沿って移動可能となるように第２支柱部分１５が取り付けられている。第１支柱部分１４と第２支柱部分１５とは、レバー２１によって互いに固定される。第２支柱部分１５の下端部には、第１支柱部分１４に形成された長穴１４ｂを介して、緩衝部材付きのストッパボルト２２が固定されている。これにより、レバー２１が解放された際に、不意に第２支柱部分１５が下降しても、衝撃が吸収されつつ、第２支柱部分１５の下降が停止させられる。
　第１梁部１７の一端部１７ａは、第１支柱部分１４の下端部に固定されており、第１梁部１７の他端部１７ｂは、自由端となっている。第１梁部１７には、上側に開口する凹部１７ｃが設けられており、凹部１７ｃには、光照射部１１が収容されている。つまり、光照射部１１は、第１梁部１７に支持されることで、支持部１３に片持ちで支持されている。
　凹部１７ｃの開口部は、第１梁部１７に載置された光透過性のカバー２３によって覆われている。カバー２３は、例えば光透過性の樹脂からなる。カバー２３において第１梁部１７の一端部１７ａに対応する部分には、第１梁部１７の他端部１７ｂの反対側に開口する切欠き２３ａが設けられている。カバー２３において第１梁部１７の他端部１７ｂに対応する部分には、丸穴２３ｂが設けられている。カバー２３は、第１梁部１７の一端部１７ａに立設されたピン２４ａが切欠き２３ａに嵌められ且つ第１梁部１７の他端部１７ｂに立設されたピン２４ｂが丸穴２３ｂに嵌められることで、第１梁部１７に位置決めされている。なお、ピン２４ａ，２４ｂは、例えばボルトの頭部である。
　第２梁部１８の一端部１８ａは、第２支柱部分１５の上端部に固定されており、第２梁部１８の他端部１８ｂは、自由端となっている。自由端である第２梁部１８の他端部１８ｂには、光検出部１２が取り付けられている。つまり、光検出部１２は、第２梁部１８に支持されることで、支持部１３に片持ちで支持されている。
　以上の支持部１３の構成により、図４に示されるように、レバー２１が解放された状態で、光検出部１２は、第２支柱部分１５及び第２梁部１８と一体で上昇及び下降させられる。光検出部１２は、所望の高さに配置された後、第１支柱部分１４と第２支柱部分１５とがレバー２１によって互いに固定されることで、光照射部１１に対して固定される。
　図２に示されるように、第１支柱部分１４の下端部には、矩形板状の第１プレート２５及び第２プレート２６が取り付けられている。第１プレート２５は、ガイドレール４に沿って移動可能となるようにガイドレール４に取り付けられている。第１プレート２５には、主柱３の右側面３ｃに位置するベルト６の一端部が固定されている。第２プレート２６は、その４つの角部に設けられた円弧状の長穴２６ａのそれぞれに挿通されたボルト２７によって第１プレート２５に固定されている。第２プレート２６には、第１支柱部分１４の下端部が固定されている。
　この構成により、図５に示されるように、ボルト２７が緩められた状態で、検査ヘッド１０は、円弧状の長穴２６ａの範囲で回動させられる。このとき、検査ヘッド１０の回動の中心となる位置Ｐは、第１支柱部分１４の下端部に取り付けられた第１プレート２５及び第２プレート２６の中心位置（搬送ライン１００側から見た場合の中心位置）である。このように、光照射部１１から位置Ｐまでの距離は、光検出部１２から位置Ｐまでの距離よりも小さくなっている。検査ヘッド１０は、所望の角度に配置された後、各ボルト２７が閉められることで、主柱３に対して固定される。
　以上、説明したように、光学検査装置１では、光照射部１１及び光検出部１２が支持部１３に片持ちで支持されており、光による物品５０の検査領域が周囲雰囲気に露出している。したがって、物品５０を搬送する既設の搬送ライン１００に対し、連続する搬送コンベア１０１，１０２の間隙１０３を挟んで光照射部１１と光検出部１２とが対向するように、搬送ライン１００の一方の側方から光学検査装置１を容易に設置することができる。
　また、光学検査装置１では、光検出部１２が光照射部１１に対して上側に配置されている。この構成によれば、光検出部１２が下向きとなるため、光照射部１１に塵が付着する場合よりも検出精度を劣化させ易い光検出部１２への塵の付着を抑制することができる。更に、光学検査装置１の周囲の照明等の光が外乱光として光検出部１２に入射するのを抑制することができる。しかも、既設の搬送ライン１００の上方の広いスペースにおいて、光検出部１２を容易に清掃することができる。
　また、光学検査装置１では、光検出部１２に対して下側に配置された光照射部１１が、光透過性のカバー２３によって覆われている。この構成によれば、カバー２３に塵が付着した場合に、カバー２３を取り外して、カバー２３を清掃したり、新たなカバー２３に交換したりすることができる。特に、カバー２３は、ピン２４ａが切欠き２３ａに嵌められ且つピン２４ｂが丸穴２３ｂに嵌められることで、第１梁部１７に位置決めされているため、既設の搬送ライン１００と第１梁部１７との間隔が狭くても、カバー２３を水平方向にスライドさせるようにして、工具等を使用せずに、第１梁部１７に対するカバー２３の着脱を実施することができる。なお、カバー２３に、光照射部１１から出射された光を集光するレンズ機能を持たせてもよいし、所定波長の光を遮断するフィルタ機能を持たせてもよい。
　また、既設の搬送ライン１００の搬送面と光検出部１２との距離は焦点距離分だけは必要であるのに対し、物品５０に照射される光の減衰を抑制する観点から当該搬送面と光照射部１１との距離は小さくすることが好ましい。光学検査装置１では、光検出部１２が光照射部１１に対して上側に配置されているので、既設の搬送ライン１００の搬送面の高さが低い場合であっても、当該搬送ライン１００に対して光学検査装置１を容易に設置することができる。
　また、光学検査装置１では、光照射部１１及び光検出部１２が支持部１３と一体で上下動可能となっている。この構成によれば、既設の搬送ライン１００に対する光照射部１１及び光検出部１２の位置を容易に調整することができる。
　また、光学検査装置１では、光検出部１２が光照射部１１に対して位置調整可能となっている。この構成によれば、光検出部１２の位置を精度良く調整することができ、光検出部１２の焦点を物品５０に合わせることが可能となる。
　また、光学検査装置１では、光照射部１１及び光検出部１２が支持部１３と一体で回動可能となっている。この構成によれば、例えば、既設の搬送ライン１００において連続する搬送コンベア１０１，１０２の搬送面が傾斜しているような場合に、当該搬送面に垂直な方向において光照射部１１と光検出部１２とが対向するように、既設の搬送ライン１００に対する光照射部１１及び光検出部１２の角度を容易に調整することができる。
　また、光学検査装置１では、光照射部１１及び光検出部１２が、光照射部１１からの距離が光検出部１２からの距離よりも小さい位置Ｐを中心として、支持部１３と一体で回動可能となっている。この構成によれば、光照射部１１の回動量が光検出部１２の回動量よりも小さくなるため、連続する搬送コンベア１０１，１０２の間隙１０３の近傍に光照射部１１を配置して、物品５０に照射される光の減衰に起因する光検出部１２での検出感度の低下を抑制することができる。更に、既設の搬送ライン１００の下方のスペースに位置する光照射部１１の回動量が、既設の搬送ライン１００の上方のスペースに位置する光検出部１２の回動量よりも小さくなる。そのため、既設の搬送ライン１００の下方の狭いスペースにおいて、光照射部１１が搬送ライン１００の何らかの部材に干渉するのを抑制することができる。
　また、光学検査装置１では、支持部１３が、支柱部１６と、一端部１７ａが支柱部１６に固定された第１梁部１７と、一端部１８ａが支柱部１６に固定された第２梁部１８と、を有している。そして、第１梁部１７が光照射部１１を支持しており、第２梁部１８が光検出部１２を支持している。この構成によれば、例えば、湾曲した形状の支持部によって光照射部１１及び光検出部１２が支持されているような場合に比べ、既設の搬送ライン１００に支持部１３が干渉するのを抑制しつつ、光照射部１１及び光検出部１２を所望の位置に配置することができる。
　また、光学検査装置１では、光照射部１１が照射する光が近赤外線である。このように、可視光に比べて透過力の高い近赤外線を用いることで、精度良く物品５０の状態を検査することができる。
　ここで、制御装置（制御部）３０において実施される画像処理について説明する。図６に示されるように、検査対象は、連包（複数の小袋が繋がったもの）の各パッケージ５１に例えばインスタント食品の加薬が内容物５２として収容された物品５０であり、パッケージ５１の封止部への内容物５２の噛み込みが、以下のように検査される。なお、このような制御装置は、光学検査装置１に設けられていてもよい。
　まず、光学検査装置１から出力された検出信号に基づいて、物品５０の光透過像が取得される。続いて、物品５０の光透過像において、レジマーク（マーク）５１ａが検出される。続いて、予め記憶されていたレジマーク５１ａに対する封止部の位置関係に基づいて、封止部に対応する検査領域５１ｂが設定される。続いて、検査領域５１ｂを対象として、パッケージ５１の封止部への内容物５２の噛み込みが検査される。
　このように、光の減衰が大きいレジマーク５１ａを利用することで、封止部に対応する検査領域５１ｂを容易に且つ確実に設定することができる。なお、検査領域５１ｂをマスク処理等で限定すれば、処理速度の高速化を図ることが可能となる。なお、パッケージ５１は、連包品に限定されず、単包品であってもよい。また、レジマーク５１ａを利用せずに、予め記憶されていたパッケージ５１の外縁に対する封止部の位置関係に基づいて、封止部に対応する検査領域５１ｂを設定してもよい。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の光検出部は、ラインセンサに限定されず、エリアセンサ等であってもよい。また、本発明の光検出部には、所定波長の光を遮断するフィルタが設けられていてもよい。一例として、本発明の光検出部には、近赤外線を通過させ且つ可視光を遮断するフィルタが設けられていてもよい。これにより、光照射部から光検出部に至る近赤外線の光路が周囲雰囲気に露出している場合に、周囲雰囲気からラインセンサ又はエリアセンサに可視光が入射し、当該可視光が外乱光となるのを防止することができる。また、本発明の光照射部は、近赤外線を照射するものに限定されず、可視光、紫外線、赤外線等を照射するものであってもよく、本発明の光検出部は、それらの光の透過光を検出するものであってもよい。
　本発明によれば、物品を搬送する既設の搬送ラインに対して容易に設置することができる光学検査装置を提供することが可能となる。
　１…光学検査装置、１１…光照射部、１２…光検出部、１３…支持部、１６…支柱部、１７…第１梁部、１７ａ…一端部、１８…第２梁部、１８ａ…一端部、３０…制御装置（制御部）、５０…物品、５１…パッケージ、５１ｂ…検査領域、５２…内容物。

Claims (9)

  1. 　物品に光を照射する光照射部と、
    　前記物品に照射された前記光の透過光を検出する光検出部と、
    　前記光照射部及び前記光検出部を片持ちで支持する支持部と、を備え、
    　前記光による前記物品の検査領域は、周囲雰囲気に露出している、光学検査装置。
  2. 　前記光検出部は、前記光照射部に対して上側に配置されている、請求項１記載の光学検査装置。
  3. 　前記光照射部及び前記光検出部は、前記支持部と一体で上下動可能となっている、請求項１又は２記載の光学検査装置。
  4. 　前記光検出部は、前記光照射部に対して位置調整可能となっている、請求項３記載の光学検査装置。
  5. 　前記光照射部及び前記光検出部は、前記支持部と一体で回動可能となっている、請求項１～４のいずれか一項記載の光学検査装置。
  6. 　前記光照射部及び前記光検出部は、前記光照射部からの距離が前記光検出部からの距離よりも小さい位置を中心として、前記支持部と一体で回動可能となっている、請求項５記載の光学検査装置。
  7. 　前記支持部は、
    　支柱部と、
    　一端部が前記支柱部に固定され、前記光照射部を支持する第１梁部と、
    　一端部が前記支柱部に固定され、前記光検出部を支持する第２梁部と、を有する、請求項１～６のいずれか一項記載の光学検査装置。
  8. 　前記光は、近赤外線である、請求項１～７のいずれか一項記載の光学検査装置。
  9. 　パッケージに内容物が収容された前記物品の光透過像を前記光検出部から取得し、予め記憶されていた前記パッケージの封止部の位置関係に基づいて、前記封止部に対応する検査領域を設定し、前記検査領域を対象として、前記封止部への前記内容物の噛み込みを検査する制御部を更に備える、請求項１～８のいずれか一項記載の光学検査装置。
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