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公開番号2024031393
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022134916
出願日2022-08-26
発明の名称硬貨外観検査装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類G07D 5/02 20060101AFI20240229BHJP(チェック装置)
要約【課題】硬貨の縁部外周面のギザ模様、位相等を含む硬貨の表裏面及び縁部の画像を正確に撮像して検査精度を向上させる。
【解決手段】1面用カメラ、2面用カメラの撮像画像に基づいて硬貨の外観を検査する硬貨外観検査装置において、1面用照明部は、硬貨C0の1面を照明する落射照明部113及び拡散照明部112と1面の平坦部模様及び縁部CXを照明する斜方照明部111とを備え、2面用照明部は、硬貨C0の2面を照明する落射照明部123及び拡散照明部122と2面の平坦部模様及び縁部CXを照明する斜方照明部121とを備え、1面用カメラ115が硬貨C0の1面を撮像する際に、斜方照明部121による縁部CXの照射光の正反射光を1面用カメラ115に受光させ、2面用カメラ125が硬貨C0の2面を撮像する際に、斜方照明部111による縁部CXの照射光の正反射光を2面用カメラ125に受光させる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
搬送路上の撮像位置に到達した硬貨の１面を１面用照明部が照明してその反射光を１面用カメラにより撮像すると共に、前記硬貨の２面を２面用照明部が照明してその反射光を２面用カメラにより撮像し、前記１面用カメラ及び前記２面用カメラによる撮像画像をそれぞれ画像処理して前記硬貨の外観を検査する硬貨外観検査装置において、
前記１面用照明部は、前記硬貨の１面を照明する落射照明部及び拡散照明部と、前記硬貨の１面の平坦部模様及び縁部を照明する斜方照明部と、を備え、
前記２面用照明部は、前記硬貨の２面を照明する落射照明部及び拡散照明部と、前記硬貨の２面の平坦部模様及び縁部を照明する斜方照明部と、を備え、
前記１面用カメラが前記硬貨の１面を撮像する際に、前記２面用照明部の斜方照明部による前記縁部の照射光の正反射光を前記１面用カメラに受光させ、かつ、前記２面用カメラが前記硬貨の２面を撮像する際に、前記１面用照明部の斜方照明部による前記縁部の照射光の正反射光を前記２面用カメラに受光させることを特徴とする硬貨外観検査装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
請求項１に記載した硬貨外観検査装置において、
前記１面用照明部を構成する拡散照明部及び斜方照明部、並びに、前記２面用照明部を構成する拡散照明部及び斜方照明部が、前記硬貨の中心軸を包囲するリング状に形成されていることを特徴とする硬貨外観検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した硬貨外観検査装置において、
前記１面用照明部を構成する拡散照明部からの照射光を拡散させて前記硬貨の１面に照射するリング状プリズムと、前記２面用照明部を構成する拡散照明部からの照射光を拡散させて前記硬貨の２面に照射するリング状プリズムと、をそれぞれ備えたことを特徴とする硬貨外観検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載した硬貨外観検査装置において、
前記リング状プリズムの内面に、当該リング状プリズムへの入射光を拡散して前記硬貨側に照射するためのリング状の拡散プリズムをそれぞれ配置したことを特徴とする硬貨外観検査装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載した硬貨外観検査装置において、
前記縁部の照射光の正反射光が、前記縁部の外周面に形成されたギザ模様への照射光の正反射光であることを特徴とする硬貨外観検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨製造ラインの最終工程において、主として硬貨の表裏面や縁部周辺に形成された模様等の外観を検査する外観検査装置に関し、特に硬貨の縁部外周面のギザ模様等を高精度に検査可能とした硬貨外観検査装置に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
硬貨製造ラインにおいては、様々な原因により不良品が発生する。不良の種類には、例えば、硬貨の欠け、模様の位置ずれや不鮮明、孔の偏心、圧印・刻印の欠け、硬貨の汚れ、異種硬貨の混入等があり、最終工程では、外観検査を行って上記欠陥のない良品硬貨と欠陥を有する不良品硬貨とを確実に判別して仕分けることが求められる。
なお、外観検査の対象には、硬貨の表裏面の模様だけでなく、偽造防止のために縁部外周面に形成されるギザ模様、各ギザ部分の間隔が不均一である異形ギザ模様の仕上がり状態や、これらのギザ模様と表裏面の文字、模様との位相（ずれ）の状態も含まれている。
【０００３】
従来では、硬貨の外観を検査員が目視により検査する目視検査が主流であったが、２０年ほど前から、カメラによる撮像画像を処理して外観の良否を判別する外観検査装置が導入されている。
初期の外観検査装置は、カメラの感度等に限界があるため硬貨を静止させた状態で露光する必要があることから、硬貨を保持するインデックステーブルを用いて硬貨の加速・減速・停止を繰り返しつつ搬送し、その搬送工程における停止タイミングにて硬貨の表裏面や縁部を撮像していた。
【０００４】
ここで、特許文献１には、自重により移動する硬貨を停止させることなく、その移動中に硬貨の上面、下面、及び外径面を撮像して外観検査を行うようにした外観検査装置が記載されている。
図１５は、この外観検査装置の光学系の主要部構成図である。図１５において、Ｃ０は、傾斜した搬送面１５６を自重により移動する硬貨、１５０は、硬貨Ｃ０の上面側に配置されたリング状のミラー、１５１は、硬貨Ｃ０の上面に光を照射するリング状の第１のＬＥＤ、１５２は、硬貨Ｃ０の上面からの反射光を受光して撮像する第１のカメラ、１５３は、硬貨Ｃ０の下面側に配置された透明板、１５４は、硬貨Ｃ０の下面に光を照射するリング状の第２のＬＥＤ、１５５は、硬貨Ｃ０の下面及び縁部周辺からの反射光を受光して撮像する第２のカメラ、１５７は、硬貨Ｃ０が撮像位置に到達したことを検出する硬貨到達センサである。
【０００５】
この外観検査装置では、第２のカメラ１５５が、硬貨Ｃ０の下面からの反射光だけでなく、ミラー１５０による硬貨Ｃ０の縁部外周面からの反射光も受光可能であるため、硬貨Ｃ０の表裏面の模様及び縁部周辺の模様をほぼ同時に撮像して検査することができる。
【０００６】
しかしながら、搬送面１５６を移動する硬貨Ｃ０の速度はもっぱら硬貨Ｃ０の自重と搬送面１５６の傾斜角度に依存しているので、単位時間当たりの処理速度を向上させることは難しい。
また、ミラー１５０が汚れている場合には、このミラー１５０を介して第２のカメラ１５５に入射する硬貨Ｃ０の縁部外周面からの反射光が少なくなり、縁部外周面のギザ模様等を正確に撮像することが困難であった。
更に、特許文献１に係る外観検査装置は、主として硬貨入金機や硬貨入出金機等の硬貨処理機に組み込むことを想定しており、硬貨製造ラインの最終工程において硬貨の外観を高速に検査するような用途には不向きであった。
【０００７】
このような背景のもとで、出願人は、特許文献２に示すように、硬貨の搬送、撮像を含む一連の工程の処理能力を向上させ、かつ、硬貨の表裏面及び縁部周辺の模様を一層正確に撮像可能にすると共に、硬貨製造ラインへの適用を容易にした硬貨外観検査装置を既に出願している。
この硬貨外観検査装置では、硬貨に所定の初期速度及び重力を与えて切り出し部に連続的に供給し、一枚ずつ切り出された硬貨を撮像部に導入して硬貨の移動中にその第１面及び第２面（表裏面）と縁部周辺とを１面用カメラ及び２面用カメラにより撮像した後に、仕分け部により良品硬貨と不良品硬貨とを仕分けるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特許第５１４０５１０号公報（図１，図５等）
特開２０２１－６８３５９号公報（図１～図３、[００３６]，[００３７]等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載された硬貨外観検査装置によれば、特許文献１に係る外観検査装置に比べて処理能力を向上させることができ、硬貨製造ラインの最終工程への適用も可能になる。
しかし、この硬貨外観検査装置では、リング状の第１の斜方照明部を例えば１面用カメラ側に配置し、第１の斜方照明部による硬貨の縁部からの反射光を第１のリング状プリズムを介して１面用カメラが受光することにより、硬貨の第１面の縁部周辺の模様を撮像している。同様に、硬貨の第２面の縁部周辺の模様については、２面用カメラ側に配置された第２の斜方照明部、第２のリング状プリズムを用いて、２面用カメラが撮像している。
【００１０】
上記のように、硬貨の同一の検査対象面側に配置された斜方照明部とカメラとによって硬貨周辺、特に縁部の外周面からの反射光を撮像する場合、既に市場に出回っている流通硬貨であれば、縁部外周面にある程度の粗さができているのでギザ模様の再現に必要な反射光が得られるが、製造直後の硬貨では縁部がほぼ鏡面になっているため斜方照明部からの光が正反射してしまい、カメラに入射する十分な反射光を得ることができず、縁部外周面のギザ模様を正確に撮像することが困難であった。
（【００１１】以降は省略されています）

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