JP2001221748A - 容器のネックのひび割れの検出 - Google Patents
容器のネックのひび割れの検出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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- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 透明な容器のネックのひび割れを検出する装
置及び方法を提供する。 【解決手段】 第１の光学組立部品では、第１の光源34
が、容器32の回転中に光エネルギを容器のネックに当
て、第１の光センサ36が、容器のネックの水平方向ひび
割れから反射された第１の光エネルギの部分を受け取る
ようになっており、第２の光学組立部品及び第３の光学
組立部品がそれぞれ、光エネルギを容器のネックに当
て、容器のネックの垂直方向ひび割れから反射されたエ
ネルギを受け取るようになった第２及び第３の光源40,4
4 とこれに関連した第２及び第３のセンサ42,46 を有し
ている。各光学組立部品は、取付けプレートを有し、こ
れらにより、光学組立部品は、第１の光源及びセンサが
鉛直面内に配置され、第２及び第３の光源及びセンサが
鉛直面の両側で対向した鏡像関係のアレイをなして配置
されている。
置及び方法を提供する。 【解決手段】 第１の光学組立部品では、第１の光源34
が、容器32の回転中に光エネルギを容器のネックに当
て、第１の光センサ36が、容器のネックの水平方向ひび
割れから反射された第１の光エネルギの部分を受け取る
ようになっており、第２の光学組立部品及び第３の光学
組立部品がそれぞれ、光エネルギを容器のネックに当
て、容器のネックの垂直方向ひび割れから反射されたエ
ネルギを受け取るようになった第２及び第３の光源40,4
4 とこれに関連した第２及び第３のセンサ42,46 を有し
ている。各光学組立部品は、取付けプレートを有し、こ
れらにより、光学組立部品は、第１の光源及びセンサが
鉛直面内に配置され、第２及び第３の光源及びセンサが
鉛直面の両側で対向した鏡像関係のアレイをなして配置
されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器の光学的性質
に悪影響を及ぼす商業的ばらつきがあるかどうかについ
ての容器の検査に関し、特に、半透明な容器のネックの
水平方向及び垂直方向のひび割れを検出する方法及び装
置に関する。
に悪影響を及ぼす商業的ばらつきがあるかどうかについ
ての容器の検査に関し、特に、半透明な容器のネックの
水平方向及び垂直方向のひび割れを検出する方法及び装
置に関する。
【０００２】
【発明の背景及び発明の目的】例えばガラス壜及び広口
壜のような容器の製造にあたり、種々のタイプの異常
が、容器の底壁、ヒール部分、底部、肩、首及びネック
に生じる場合がある。これら異常は、当該技術分野では
「商業的ばらつき」と呼ばれ、容器が市場で受け入れら
れるかどうかに影響を及ぼす場合がある。容器の光学特
性に悪影響を及ぼす商業的ばらつきを検出する電気光学
的検査法を用いることが提案された。基本的原理として
は、光源が、光エネルギを容器に差し向けるよう位置決
めされ、カメラが光源によって照明された容器の部分と
の相互作用後に光エネルギを受け取るよう位置決めされ
る。光源によって照明された容器の部分の商業的ばらつ
きは、センサに当たる光エネルギの強度の関数として検
出される。容器に商業的ばらつきがあることが検出され
ると、その結果として、ばらつきのタイプに応じて容器
が不合格になる場合がある。例えば、容器の側壁又はネ
ックに鏡のようになった亀裂があると、その結果とし
て、応力集中が生じ、容器が壊れることがあり、かくし
て、サイズ又は位置とは無関係に容器が自動的に不合格
になるのが通例である。他方、容器のネックのふくれ
は、もしサイズが十分に小さければ許容限度内にある。
壜のような容器の製造にあたり、種々のタイプの異常
が、容器の底壁、ヒール部分、底部、肩、首及びネック
に生じる場合がある。これら異常は、当該技術分野では
「商業的ばらつき」と呼ばれ、容器が市場で受け入れら
れるかどうかに影響を及ぼす場合がある。容器の光学特
性に悪影響を及ぼす商業的ばらつきを検出する電気光学
的検査法を用いることが提案された。基本的原理として
は、光源が、光エネルギを容器に差し向けるよう位置決
めされ、カメラが光源によって照明された容器の部分と
の相互作用後に光エネルギを受け取るよう位置決めされ
る。光源によって照明された容器の部分の商業的ばらつ
きは、センサに当たる光エネルギの強度の関数として検
出される。容器に商業的ばらつきがあることが検出され
ると、その結果として、ばらつきのタイプに応じて容器
が不合格になる場合がある。例えば、容器の側壁又はネ
ックに鏡のようになった亀裂があると、その結果とし
て、応力集中が生じ、容器が壊れることがあり、かくし
て、サイズ又は位置とは無関係に容器が自動的に不合格
になるのが通例である。他方、容器のネックのふくれ
は、もしサイズが十分に小さければ許容限度内にある。
【０００３】容器製造の分野では、「容器のネック」と
いう用語は一般に、容器の口を構成する容器部分をさ
す。例えば壜では、ネックは、容器の蓋を受け入れるね
じ山及び（又は）ビードを備えた容器の首の部分及び蓋
が嵌着する「密封面」と呼ばれる容器の口の周りの首の
上面を含む。
いう用語は一般に、容器の口を構成する容器部分をさ
す。例えば壜では、ネックは、容器の蓋を受け入れるね
じ山及び（又は）ビードを備えた容器の首の部分及び蓋
が嵌着する「密封面」と呼ばれる容器の口の周りの首の
上面を含む。
【０００４】本出願人に譲渡された米国特許第４，３７
８，４９３号は、ガラス容器を、これらが物理的及び光
学的に検査される複数のステーションを通って連続的に
搬送される容器の検査装置及び方法を開示している。種
々の機械的及び電気光学的検査が、代表的には一ステー
ションに一検査で、連続的に並んだステーションで行わ
れる。かくして、実施できる検査の回数は、装置内のス
テーションの数で制限される。
８，４９３号は、ガラス容器を、これらが物理的及び光
学的に検査される複数のステーションを通って連続的に
搬送される容器の検査装置及び方法を開示している。種
々の機械的及び電気光学的検査が、代表的には一ステー
ションに一検査で、連続的に並んだステーションで行わ
れる。かくして、実施できる検査の回数は、装置内のス
テーションの数で制限される。
【０００５】これ又、本出願人に譲渡された米国特許第
５，２００，８０１号は、複数の検査ステーションのう
ち一つで実施することができ、半透明な容器のネックの
垂直方向のひび割れを検出する方法及び装置を開示して
いる。光源が光エネルギを容器軸線の横方向に容器ネッ
クの外部から容器ネックに、容器ネックの周囲全体より
も短い角度部分にわたって差し向ける。エリアアレイカ
メラ（area array camera ）が、容器ネックの照明部分
の像を受け取るよう容器軸線に対し角度をなして容器の
外部に位置決めされている。カメラは、光源に対して、
容器ネックの垂直方向のひび割れが、光源からの光エネ
ルギを反射してこれをカメラに差し向け、それにより通
常は黒色の背景に対してひび割れの明るい像を生じさせ
るように差し向けられている。容器ネックの垂直方向の
ひび割れは、かかる反射された光エネルギの関数として
検出される。エリアアレイセンサを用いることにより、
容器ネックの半径に対して広くなった角度範囲にわたっ
て垂直方向ひび割れの検出を行うことができる。
５，２００，８０１号は、複数の検査ステーションのう
ち一つで実施することができ、半透明な容器のネックの
垂直方向のひび割れを検出する方法及び装置を開示して
いる。光源が光エネルギを容器軸線の横方向に容器ネッ
クの外部から容器ネックに、容器ネックの周囲全体より
も短い角度部分にわたって差し向ける。エリアアレイカ
メラ（area array camera ）が、容器ネックの照明部分
の像を受け取るよう容器軸線に対し角度をなして容器の
外部に位置決めされている。カメラは、光源に対して、
容器ネックの垂直方向のひび割れが、光源からの光エネ
ルギを反射してこれをカメラに差し向け、それにより通
常は黒色の背景に対してひび割れの明るい像を生じさせ
るように差し向けられている。容器ネックの垂直方向の
ひび割れは、かかる反射された光エネルギの関数として
検出される。エリアアレイセンサを用いることにより、
容器ネックの半径に対して広くなった角度範囲にわたっ
て垂直方向ひび割れの検出を行うことができる。
【０００６】本発明の一般的な目的は、容器ネックが単
一の検査ステーションにおいて水平方向のひび割れと垂
直方向のひび割れの両方があるかどうかについて検査
し、かくして検査方法の効率を向上させる半透明な容器
のネックのひび割れの検出装置及び方法提供することに
ある。本発明の別の目的は、ユーザーフレンドリーであ
って、種々の直径の容器ネックを検査するために現場で
容易に調整できる上述した形式の方法及び装置を提供す
ることにある。本発明の更に別の目的は、従来技術と比
べて広くなった角度範囲にわたって水平方向のひび割れ
と垂直方向のひび割れの両方を検出する上述した形式の
方法及び装置を提供することにある。本発明のさらに別
の目的は、容器ネックの検査領域のところでの照明の一
様性を向上させるとともに照明ビームの球面収差をなく
す半透明な容器のネックのひび割れを検出する上述した
形式の方法及び装置を提供することにある。
一の検査ステーションにおいて水平方向のひび割れと垂
直方向のひび割れの両方があるかどうかについて検査
し、かくして検査方法の効率を向上させる半透明な容器
のネックのひび割れの検出装置及び方法提供することに
ある。本発明の別の目的は、ユーザーフレンドリーであ
って、種々の直径の容器ネックを検査するために現場で
容易に調整できる上述した形式の方法及び装置を提供す
ることにある。本発明の更に別の目的は、従来技術と比
べて広くなった角度範囲にわたって水平方向のひび割れ
と垂直方向のひび割れの両方を検出する上述した形式の
方法及び装置を提供することにある。本発明のさらに別
の目的は、容器ネックの検査領域のところでの照明の一
様性を向上させるとともに照明ビームの球面収差をなく
す半透明な容器のネックのひび割れを検出する上述した
形式の方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【発明の概要】本発明の現時点において好ましい実施形
態の一特徴による半透明な容器のネックのひび割れを検
出する装置は、容器が回転しているときに第１の光エネ
ルギを容器のネックの第１の部分に差し向ける第１の光
源と、容器が回転しているときに第２の光エネルギを容
器のネックの第２の部分に差し向ける第２の光源とを有
する。第１の光センサが、検査ステーションのところで
第１の光源及び容器のネックに対して、容器のネックの
水平方向又は垂直方向のひび割れから反射した第１の光
エネルギの部分を受け取るよう配置されている。第２の
光センサが、検査ステーションのところで第２の光源及
び容器のネックに対して、容器のネックの垂直方向のひ
び割れから反射された第２の光エネルギの部分を受け取
るよう配置されている。情報プロセッサが、第１及び第
２の光エネルギの反射部分の関数として容器のネックの
ひび割れを検出するために第１のセンサと第２のセンサ
の両方に結合されている。本発明の好ましい実施形態で
は、第１及び第２のセンサは、容器の回転増分で走査さ
れるリニアーアレイセンサから成る。情報プロセッサ
は、容器ネックからの反射があるかどうかをリニアーア
レイセンサへの入射位置の関数として検出するだけでな
く、容器ネックからの反射の角度位置を容器の回転の関
数として検出する。情報プロセッサは、第１の光源から
の光を反射して第１のセンサに向け、或いは第２の光源
からの光を反射して第２のセンサに向ける容器のネック
のばらつきのあるひび割れを、第１の光源と第２の光源
の両方からの光を反射して関連のセンサに向ける容器ネ
ックのばらつきのあるふくれから識別できる。このよう
に、水平方向又は垂直方向のばらつきをもつひび割れの
ある容器を不合格にすることができる一方、ばらつきを
もつふくれのある容器を分析して、ふくれのサイズが所
定の閾値を越えている場合にのみ、不合格にすることが
できる。
態の一特徴による半透明な容器のネックのひび割れを検
出する装置は、容器が回転しているときに第１の光エネ
ルギを容器のネックの第１の部分に差し向ける第１の光
源と、容器が回転しているときに第２の光エネルギを容
器のネックの第２の部分に差し向ける第２の光源とを有
する。第１の光センサが、検査ステーションのところで
第１の光源及び容器のネックに対して、容器のネックの
水平方向又は垂直方向のひび割れから反射した第１の光
エネルギの部分を受け取るよう配置されている。第２の
光センサが、検査ステーションのところで第２の光源及
び容器のネックに対して、容器のネックの垂直方向のひ
び割れから反射された第２の光エネルギの部分を受け取
るよう配置されている。情報プロセッサが、第１及び第
２の光エネルギの反射部分の関数として容器のネックの
ひび割れを検出するために第１のセンサと第２のセンサ
の両方に結合されている。本発明の好ましい実施形態で
は、第１及び第２のセンサは、容器の回転増分で走査さ
れるリニアーアレイセンサから成る。情報プロセッサ
は、容器ネックからの反射があるかどうかをリニアーア
レイセンサへの入射位置の関数として検出するだけでな
く、容器ネックからの反射の角度位置を容器の回転の関
数として検出する。情報プロセッサは、第１の光源から
の光を反射して第１のセンサに向け、或いは第２の光源
からの光を反射して第２のセンサに向ける容器のネック
のばらつきのあるひび割れを、第１の光源と第２の光源
の両方からの光を反射して関連のセンサに向ける容器ネ
ックのばらつきのあるふくれから識別できる。このよう
に、水平方向又は垂直方向のばらつきをもつひび割れの
ある容器を不合格にすることができる一方、ばらつきを
もつふくれのある容器を分析して、ふくれのサイズが所
定の閾値を越えている場合にのみ、不合格にすることが
できる。
【０００８】開示した発明の好ましい実施形態では、水
平方向のひび割れを検出する第１の光源及びセンサは、
鉛直面、好ましくは容器の回転軸線と同一平面内に設け
られ、第３の光源及びセンサが、鉛直面の両側で第２の
光源を及びセンサに対して鏡像関係をなして設けられて
いる。このように、垂直方向のひび割れは、容器のネッ
クの並びに対して広くなった角度範囲にわたって検出さ
れる。光源及びセンサは好ましくは、ひび割れの検出角
度を一層大きくするとともに球面収差を無くすためにフ
レネルレンズを有する。リニアーアレイ光センサか、容
器ネックの関連の視野領域に対してシャインプフルーク
形配列関係をなして容器ネックに対して角度をなして関
連のレンズと一緒に設けられ、したがってセンサが関連
の視野領域の頂部から底部まで焦点内に位置するように
なっている。幾つかの光源が好ましくは、光ファイバに
より共通のハロゲンライトボックスに結合され、このハ
ロゲンライトボックスは、例えば電力変動、ハロゲン電
球の経年劣化、電球相互の強度のばらつきにもかかわら
ず、一定の照明作用を発揮させるための内部調節機能を
有している。各光源のところの光ファイババンドルの端
は、容器ネックの四角形又は長方形領域を照明するよう
差し向けられており、それにより容器取扱いの際のぐら
つきその他のむらがあっても構わないようにしている。
平方向のひび割れを検出する第１の光源及びセンサは、
鉛直面、好ましくは容器の回転軸線と同一平面内に設け
られ、第３の光源及びセンサが、鉛直面の両側で第２の
光源を及びセンサに対して鏡像関係をなして設けられて
いる。このように、垂直方向のひび割れは、容器のネッ
クの並びに対して広くなった角度範囲にわたって検出さ
れる。光源及びセンサは好ましくは、ひび割れの検出角
度を一層大きくするとともに球面収差を無くすためにフ
レネルレンズを有する。リニアーアレイ光センサか、容
器ネックの関連の視野領域に対してシャインプフルーク
形配列関係をなして容器ネックに対して角度をなして関
連のレンズと一緒に設けられ、したがってセンサが関連
の視野領域の頂部から底部まで焦点内に位置するように
なっている。幾つかの光源が好ましくは、光ファイバに
より共通のハロゲンライトボックスに結合され、このハ
ロゲンライトボックスは、例えば電力変動、ハロゲン電
球の経年劣化、電球相互の強度のばらつきにもかかわら
ず、一定の照明作用を発揮させるための内部調節機能を
有している。各光源のところの光ファイババンドルの端
は、容器ネックの四角形又は長方形領域を照明するよう
差し向けられており、それにより容器取扱いの際のぐら
つきその他のむらがあっても構わないようにしている。
【０００９】本発明の好ましい実施形態における水平方
向ひび割れを検出する第１の光源及びセンサは、容器の
口の水平面の上方であって、好ましくは容器の回転軸線
と同一平面上に位置する鉛直面内に設けられる。第２及
び第３の光源は、この鉛直面の互いに反対側に且つ容器
の口の水平面の下に、容器軸線に対して大きさは等しい
が向きが反対の角度（対角）をなして設けられる。同様
に、第２及び第３の光センサは、容器の口の水平面上で
鉛直面の互いに反対側に設けられる。第１の光源が容器
の口を通して容器ネックの内面を照明し、第１のカメラ
が容器ネックの反対側の外面を観察する。第２及び第３
の光源がそれぞれ、第１の光源で照明された領域の互い
に反対側で容器ネックの外部領域を照明し、第２及び第
３の光センサが容器の口を通して容器ネックの内面のと
ころの関連の照明領域を見る。本発明の好ましい実施形
態において、本発明の別の特徴によれば、第１の光源及
びセンサ、第２の光源及びセンサ、第３の光源及びセン
サは、関連の光学組立部品又は光学サブアセンブリ内に
設けられ、各光学組立部品は、平らな取付けプレートを
有している。これらプレートは、互いに摺動関係をなし
て組み立て状態で設けられ、そして、これらプレート
は、種々のネック直径の容器に適合させるために３つ全
ての光学組立部品が互いに対して同時に調整可能である
ように互いに嵌まり合う溝とピンを有している。
向ひび割れを検出する第１の光源及びセンサは、容器の
口の水平面の上方であって、好ましくは容器の回転軸線
と同一平面上に位置する鉛直面内に設けられる。第２及
び第３の光源は、この鉛直面の互いに反対側に且つ容器
の口の水平面の下に、容器軸線に対して大きさは等しい
が向きが反対の角度（対角）をなして設けられる。同様
に、第２及び第３の光センサは、容器の口の水平面上で
鉛直面の互いに反対側に設けられる。第１の光源が容器
の口を通して容器ネックの内面を照明し、第１のカメラ
が容器ネックの反対側の外面を観察する。第２及び第３
の光源がそれぞれ、第１の光源で照明された領域の互い
に反対側で容器ネックの外部領域を照明し、第２及び第
３の光センサが容器の口を通して容器ネックの内面のと
ころの関連の照明領域を見る。本発明の好ましい実施形
態において、本発明の別の特徴によれば、第１の光源及
びセンサ、第２の光源及びセンサ、第３の光源及びセン
サは、関連の光学組立部品又は光学サブアセンブリ内に
設けられ、各光学組立部品は、平らな取付けプレートを
有している。これらプレートは、互いに摺動関係をなし
て組み立て状態で設けられ、そして、これらプレート
は、種々のネック直径の容器に適合させるために３つ全
ての光学組立部品が互いに対して同時に調整可能である
ように互いに嵌まり合う溝とピンを有している。
【００１０】本発明の更に別の特徴に従って構成された
半透明の容器ネックのひび割れ検出方法は、容器をその
中心軸線の回りに回転させ、それと同時に第１及び第２
の光エネルギを容器のネックの互いに異なる部分に同時
に差し向ける段階を有する。容器ネックのひび割れから
反射された第１及び第２の光エネルギの部分をそれぞれ
受け取るよう第１の及び第２の光センサ（36，42）を位
置決めする。第１及び第２の光センサはそれぞれ、容器
ネックの水平方向及び垂直方向のひび割れから反射され
た関連の光エネルギの部分を受け取るよう関連の光源及
び容器ネックに対して差し向けられる。容器ネックの水
平方向及び垂直方向のひび割れをセンサに反射された第
１及び第２の光エネルギの関数として検出する。第１の
光源からの光を反射して第１の光センサに向ける容器ネ
ックの水平方向のひび割れを、第２の光源からの光を反
射して第２の光センサに向ける容器ネックの垂直方向の
ひび割れ及び両方の光源からの光を反射して関連の両方
のセンサに向ける容器ネックの気泡から識別する。
半透明の容器ネックのひび割れ検出方法は、容器をその
中心軸線の回りに回転させ、それと同時に第１及び第２
の光エネルギを容器のネックの互いに異なる部分に同時
に差し向ける段階を有する。容器ネックのひび割れから
反射された第１及び第２の光エネルギの部分をそれぞれ
受け取るよう第１の及び第２の光センサ（36，42）を位
置決めする。第１及び第２の光センサはそれぞれ、容器
ネックの水平方向及び垂直方向のひび割れから反射され
た関連の光エネルギの部分を受け取るよう関連の光源及
び容器ネックに対して差し向けられる。容器ネックの水
平方向及び垂直方向のひび割れをセンサに反射された第
１及び第２の光エネルギの関数として検出する。第１の
光源からの光を反射して第１の光センサに向ける容器ネ
ックの水平方向のひび割れを、第２の光源からの光を反
射して第２の光センサに向ける容器ネックの垂直方向の
ひび割れ及び両方の光源からの光を反射して関連の両方
のセンサに向ける容器ネックの気泡から識別する。
【００１１】本発明の内容は、その別の目的、構成上の
特徴及び利点と共に以下の詳細な説明、特許請求の範囲
及び添付の図面から最もよく理解されよう。
特徴及び利点と共に以下の詳細な説明、特許請求の範囲
及び添付の図面から最もよく理解されよう。
【００１２】
【好ましい実施形態の詳細な説明】図１〜図４は、容器
３２のネックの水平方向及び垂直方向のひび割れを検出
する本発明の現時点において好ましい実施形態としての
装置３０を概略的に示している。第１の光源３４が、光
エネルギの第１のビームを、容器の口を通して容器のネ
ックの反対側の内面に角度をなして下方へ差し向けるよ
う位置決めされている。第１の光センサ３６が、光源３
４から見て容器のネックの反対側に設けられており、こ
の第１の光センサは、光源３４からの内側照明領域と反
対側の領域内の容器のネックの外面を観察する。図２
（及び図９〜図１２）で最もよく分かるように、光源３
４及び光センサ３６は、容器３２の回転軸線と好ましく
は同一平面上に位置した鉛直面３８内に配置されてい
る。第２の光源４０が、容器３２の口の水平面の下（及
びセンサ３６の下）に位置決めされており、この第２の
光源は、容器のネックの外部を照明するよう角度をなし
て上方に差し向けられている。第２の光センサ４２が、
容器の反対側（即ち、鉛直面３８の反対側）に配置され
ており、この第２の光センサは、光源４０からの照明領
域と反対側の領域内の容器のネックの内面を観察するよ
う容器の口を通って角度をなして下方に差し向けられて
いる。同様に、第３の光源４４が、容器の口の水平面の
下（及びセンサ３６の下）に配置されており、この第３
の光源は、関連の光ビームを容器のネックの外部の第３
の部分に当てるよう上方に傾けられている。関連の第３
の光センサ４６が、光源４４からの外部照明領域と反対
側の領域内の容器のネックの内面を容器の口を通して観
察するよう位置決めされている。図２及び図３（及び図
９〜図１１）で最もよく分かるように、光源とセンサの
対４０，４２及び４４，４６の取付け構造は、互いに鏡
像関係をなしている。
３２のネックの水平方向及び垂直方向のひび割れを検出
する本発明の現時点において好ましい実施形態としての
装置３０を概略的に示している。第１の光源３４が、光
エネルギの第１のビームを、容器の口を通して容器のネ
ックの反対側の内面に角度をなして下方へ差し向けるよ
う位置決めされている。第１の光センサ３６が、光源３
４から見て容器のネックの反対側に設けられており、こ
の第１の光センサは、光源３４からの内側照明領域と反
対側の領域内の容器のネックの外面を観察する。図２
（及び図９〜図１２）で最もよく分かるように、光源３
４及び光センサ３６は、容器３２の回転軸線と好ましく
は同一平面上に位置した鉛直面３８内に配置されてい
る。第２の光源４０が、容器３２の口の水平面の下（及
びセンサ３６の下）に位置決めされており、この第２の
光源は、容器のネックの外部を照明するよう角度をなし
て上方に差し向けられている。第２の光センサ４２が、
容器の反対側（即ち、鉛直面３８の反対側）に配置され
ており、この第２の光センサは、光源４０からの照明領
域と反対側の領域内の容器のネックの内面を観察するよ
う容器の口を通って角度をなして下方に差し向けられて
いる。同様に、第３の光源４４が、容器の口の水平面の
下（及びセンサ３６の下）に配置されており、この第３
の光源は、関連の光ビームを容器のネックの外部の第３
の部分に当てるよう上方に傾けられている。関連の第３
の光センサ４６が、光源４４からの外部照明領域と反対
側の領域内の容器のネックの内面を容器の口を通して観
察するよう位置決めされている。図２及び図３（及び図
９〜図１１）で最もよく分かるように、光源とセンサの
対４０，４２及び４４，４６の取付け構造は、互いに鏡
像関係をなしている。
【００１３】代表的にはスター（星形）ホイール（図示
せず）及びスライドプレート５２を含むコンベヤ５０
（図１）が、装置３０によって構成される検査ステーシ
ョンで容器３２を次々に定位置に運ぶよう配置されると
共に成形済容器源に連結されている。コンベヤ５０は、
任意適当なタイプのもの、例えば米国特許第４，２３
０，２１９号及び第４，３７８，４９３号に示されたコ
ンベヤであってよく、代表的には、容器を次々に定位置
に運び、容器を走査中、固定位置に保持する回転自在な
スターホイールを有している。容器回転装置５４、例え
ば駆動ローラが、ステーション３０のところで容器３２
に係合し、容器をその中心軸線の周りに回転させるよう
配置されている。符号器５６が、容器の回転増分を表す
信号を出すよう容器回転機構に結合されている。変形例
として、容器を一定速度及び等しい時間単位で定められ
る容器の回転増分で回転させてもよい。検出器５８、例
えば光スイッチが、ステーション３０のところに容器３
２があるかどうかを表す信号を出すよう配置されてい
る。情報プロセッサ６０が、以下に説明するように容器
のネックの垂直方向のひび割れ及び他の商業的ばらつき
を検出するために符号器５６、検出器５８及びセンサ３
６，４２，４６に結合されている。情報プロセッサ６０
はまた、容器の検査情報の英数字及び（又は）図形表示
をオペレータに提供するためのディスプレイ６２に結合
されると共に検査を通らなかった容器をコンベヤシステ
ムから除去するための不合格品除去機構６４に結合され
ている。
せず）及びスライドプレート５２を含むコンベヤ５０
（図１）が、装置３０によって構成される検査ステーシ
ョンで容器３２を次々に定位置に運ぶよう配置されると
共に成形済容器源に連結されている。コンベヤ５０は、
任意適当なタイプのもの、例えば米国特許第４，２３
０，２１９号及び第４，３７８，４９３号に示されたコ
ンベヤであってよく、代表的には、容器を次々に定位置
に運び、容器を走査中、固定位置に保持する回転自在な
スターホイールを有している。容器回転装置５４、例え
ば駆動ローラが、ステーション３０のところで容器３２
に係合し、容器をその中心軸線の周りに回転させるよう
配置されている。符号器５６が、容器の回転増分を表す
信号を出すよう容器回転機構に結合されている。変形例
として、容器を一定速度及び等しい時間単位で定められ
る容器の回転増分で回転させてもよい。検出器５８、例
えば光スイッチが、ステーション３０のところに容器３
２があるかどうかを表す信号を出すよう配置されてい
る。情報プロセッサ６０が、以下に説明するように容器
のネックの垂直方向のひび割れ及び他の商業的ばらつき
を検出するために符号器５６、検出器５８及びセンサ３
６，４２，４６に結合されている。情報プロセッサ６０
はまた、容器の検査情報の英数字及び（又は）図形表示
をオペレータに提供するためのディスプレイ６２に結合
されると共に検査を通らなかった容器をコンベヤシステ
ムから除去するための不合格品除去機構６４に結合され
ている。
【００１４】各光源３４，４０，４４は、図５で最もよ
く分かるように容器のネックの関連の実質的に四角形又
は長方形の部分３４ａ，４０ａ，４４ａを照明する。上
述のように、光源４０，４４からの照明ビームは、容器
のネックの外面に入射し、光源３４からの照明ビーム
は、容器の口を通って容器のネックの内面に入射する。
各照明領域３４ａ，４０ａ，４４ａは形状が長方形のも
のであり、長い方の寸法部分が、容器のテークアウトビ
ード（take-out bead ）のすぐ下から実質的に容器の口
の上縁のところの密封面まで軸方向に延びている。かく
して、容器のネックの軸方向部分全体は、各ビームによ
って照明され、容器のネックの周囲全体は、容器の回転
中各ビームによって掃引される。各光センサ３６，４
２，４６は、容器の回転軸線と同一平面上に位置してい
て、本発明の好ましい実施形態では５１２個のガスから
成るリニアーアレイセンサ６６（図６）、即ちリニアー
アレイ状に配置されたピクチャーエレメント又は画素の
アレイからなる。各センサ３６，４２，４６の各リニア
ーアレイセンサ６６は、図６に示すいわゆるシャインプ
フルーク（scheinpflug ）形配列関係をなすレンズ６８
と連携して設けられていて、各リニアーアレイセンサ６
６が容器のネックの反対側の画像領域全体上に合焦され
るようになっている。センサ３６は、光源３４からの照
明領域３４ａ内に位置した画像領域３６ａ（図５）を有
している。同様に、センサ４２，４６のリニアーアレイ
は、関連の光源４０，４４からの照明領域４０ａ，４４
ａ内の画像領域４２ａ，４６ａを有している。センサ３
６，４２，４４の画像領域は好ましくは、テークアウト
ビードのすぐ下から容器の口の上縁又は密封面まで容器
のネックの軸方向長さ全体にわたって延び、関連の光源
の照明領域内の名目上中央に配置されている。長方形照
明ビームを用いることにより、容器の取扱いミス、ぐら
つき及び公差のばらつきに対処できる。
く分かるように容器のネックの関連の実質的に四角形又
は長方形の部分３４ａ，４０ａ，４４ａを照明する。上
述のように、光源４０，４４からの照明ビームは、容器
のネックの外面に入射し、光源３４からの照明ビーム
は、容器の口を通って容器のネックの内面に入射する。
各照明領域３４ａ，４０ａ，４４ａは形状が長方形のも
のであり、長い方の寸法部分が、容器のテークアウトビ
ード（take-out bead ）のすぐ下から実質的に容器の口
の上縁のところの密封面まで軸方向に延びている。かく
して、容器のネックの軸方向部分全体は、各ビームによ
って照明され、容器のネックの周囲全体は、容器の回転
中各ビームによって掃引される。各光センサ３６，４
２，４６は、容器の回転軸線と同一平面上に位置してい
て、本発明の好ましい実施形態では５１２個のガスから
成るリニアーアレイセンサ６６（図６）、即ちリニアー
アレイ状に配置されたピクチャーエレメント又は画素の
アレイからなる。各センサ３６，４２，４６の各リニア
ーアレイセンサ６６は、図６に示すいわゆるシャインプ
フルーク（scheinpflug ）形配列関係をなすレンズ６８
と連携して設けられていて、各リニアーアレイセンサ６
６が容器のネックの反対側の画像領域全体上に合焦され
るようになっている。センサ３６は、光源３４からの照
明領域３４ａ内に位置した画像領域３６ａ（図５）を有
している。同様に、センサ４２，４６のリニアーアレイ
は、関連の光源４０，４４からの照明領域４０ａ，４４
ａ内の画像領域４２ａ，４６ａを有している。センサ３
６，４２，４４の画像領域は好ましくは、テークアウト
ビードのすぐ下から容器の口の上縁又は密封面まで容器
のネックの軸方向長さ全体にわたって延び、関連の光源
の照明領域内の名目上中央に配置されている。長方形照
明ビームを用いることにより、容器の取扱いミス、ぐら
つき及び公差のばらつきに対処できる。
【００１５】上述のように、光源３４は、容器の口を通
して容器のネックの内面のところの領域３４ａを照明す
る。容器のネックの外面の一部は、センサ３６上に作像
される。図３で最もよく分かるように、光源４０，４４
は、容器のネックの外面を照明し、センサ４２，４６
は、容器の口を通して容器のネックの互いに反対側の内
面部分上に作像される。図示の本発明の実施形態では、
光源３４は、一対の隣り合う照明レンズ組立体７０から
成る。２つのレンズ組立体７０を互いに隣接して且つ互
いに対し角度をなして設けて用いることにより（図
２）、容器のネックのところにおける光源３４からの照
明角度が大きくなり、かくして、水平方向のひび割れの
角度的検出範囲が増大する。変形例として、光源３４は
照明光線の角度を大きくするための関連の広角フレネル
レンズを備えた単一レンズ組立体から成っていてもよ
い。光源及びセンサは全て好ましくはフレネルレンズを
有し、それにより費用対効果を高めて角度範囲を大きく
すると共に照明ビーム中の球面収差を大幅に減少させて
いる。本発明の一実施形態では、光源３４及びこれと関
連したセンサ３６は、上述したように容器の回転軸線の
平面３８内に互いに向かい合って配置されており、そし
て容器の軸線に対して４５°の角度をなして下方に差し
向けられている（図１１及び図１２参照）。光源４０，
４４は、容器の口の水平面の下に配置され（図１１参
照）、容器の軸線と４５°の角度をなして上方に差し向
けられ、そして鉛直面３８の両側で３５°の角度の間隔
を置いている。光センサ４２，４６は、容器の軸線に対
し４５°の角度をなして容器の口の水平面の上方に設け
られ、互いに１７０°の間隔を置き、即ち鉛直面３８か
らそれぞれ８５°の角度をなしている。光源４０，４４
は、２０°、即ち４０°のカメラアングルから２０°の
バイアスアングルを引いた角度だけ互いにバイアスされ
又はずれていて、かくして入射角が２０°に等しくなっ
ている。
して容器のネックの内面のところの領域３４ａを照明す
る。容器のネックの外面の一部は、センサ３６上に作像
される。図３で最もよく分かるように、光源４０，４４
は、容器のネックの外面を照明し、センサ４２，４６
は、容器の口を通して容器のネックの互いに反対側の内
面部分上に作像される。図示の本発明の実施形態では、
光源３４は、一対の隣り合う照明レンズ組立体７０から
成る。２つのレンズ組立体７０を互いに隣接して且つ互
いに対し角度をなして設けて用いることにより（図
２）、容器のネックのところにおける光源３４からの照
明角度が大きくなり、かくして、水平方向のひび割れの
角度的検出範囲が増大する。変形例として、光源３４は
照明光線の角度を大きくするための関連の広角フレネル
レンズを備えた単一レンズ組立体から成っていてもよ
い。光源及びセンサは全て好ましくはフレネルレンズを
有し、それにより費用対効果を高めて角度範囲を大きく
すると共に照明ビーム中の球面収差を大幅に減少させて
いる。本発明の一実施形態では、光源３４及びこれと関
連したセンサ３６は、上述したように容器の回転軸線の
平面３８内に互いに向かい合って配置されており、そし
て容器の軸線に対して４５°の角度をなして下方に差し
向けられている（図１１及び図１２参照）。光源４０，
４４は、容器の口の水平面の下に配置され（図１１参
照）、容器の軸線と４５°の角度をなして上方に差し向
けられ、そして鉛直面３８の両側で３５°の角度の間隔
を置いている。光センサ４２，４６は、容器の軸線に対
し４５°の角度をなして容器の口の水平面の上方に設け
られ、互いに１７０°の間隔を置き、即ち鉛直面３８か
らそれぞれ８５°の角度をなしている。光源４０，４４
は、２０°、即ち４０°のカメラアングルから２０°の
バイアスアングルを引いた角度だけ互いにバイアスされ
又はずれていて、かくして入射角が２０°に等しくなっ
ている。
【００１６】動作原理を説明すると、光源３４と光セン
サ３６は互いに協働して容器のネックの水平方向のひび
割れを検出し、光源と光センサの対４０，４２及び４
４，４６は、容器のネックの垂直方向のひび割れを検出
するよう機能する。図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、図７
Ａは、水平方向ひび割れセンサ３６からの例示の出力を
示し、図７Ｂ及び図７Ｃは、垂直方向ひび割れセンサ４
２，４６からの例示の出力をそれぞれ示している。図７
Ａ〜図７Ｃのそれぞれにおいて、水平方向の寸法は、容
器の周りでのスキャン増分で表され、垂直方向の寸法
は、関連の光センサ内の画素の状態で表される。各セン
サ３６，４２，４６は、通常は暗視野出力を情報プロセ
ッサ６０に送り、この情報プロセッサでは、ひび割れか
らの反射像又は反射結果は、明るいスポット又は領域と
して見える。画像プロセッサ６０は、種々のセンサを容
器の回転増分で走査する。これら走査を、コンピュータ
内に次々に効果的に重ね合せて容器のネックの非ラップ
状態の画像を生じさせる。図７Ａ〜図７Ｃは、それぞれ
のセンサ出力の非ラップ状態の略図である。それぞれの
センサ相互間の角度的なずれを情報プロセッサ６０内に
プログラムして情報プロセッサが角度位置にしたがって
非ラップ状態の画像を整列させることができるようにす
る。情報プロセッサ６０が単一のエレメントとして図１
に示されているが、情報プロセッサは多くのエレメント
からなっていてもよいことは理解されよう。かかるエレ
メントとしては、センサそれ自体又は関連のセンサハウ
ジング内で前処理を行う情報が挙げられる。
サ３６は互いに協働して容器のネックの水平方向のひび
割れを検出し、光源と光センサの対４０，４２及び４
４，４６は、容器のネックの垂直方向のひび割れを検出
するよう機能する。図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、図７
Ａは、水平方向ひび割れセンサ３６からの例示の出力を
示し、図７Ｂ及び図７Ｃは、垂直方向ひび割れセンサ４
２，４６からの例示の出力をそれぞれ示している。図７
Ａ〜図７Ｃのそれぞれにおいて、水平方向の寸法は、容
器の周りでのスキャン増分で表され、垂直方向の寸法
は、関連の光センサ内の画素の状態で表される。各セン
サ３６，４２，４６は、通常は暗視野出力を情報プロセ
ッサ６０に送り、この情報プロセッサでは、ひび割れか
らの反射像又は反射結果は、明るいスポット又は領域と
して見える。画像プロセッサ６０は、種々のセンサを容
器の回転増分で走査する。これら走査を、コンピュータ
内に次々に効果的に重ね合せて容器のネックの非ラップ
状態の画像を生じさせる。図７Ａ〜図７Ｃは、それぞれ
のセンサ出力の非ラップ状態の略図である。それぞれの
センサ相互間の角度的なずれを情報プロセッサ６０内に
プログラムして情報プロセッサが角度位置にしたがって
非ラップ状態の画像を整列させることができるようにす
る。情報プロセッサ６０が単一のエレメントとして図１
に示されているが、情報プロセッサは多くのエレメント
からなっていてもよいことは理解されよう。かかるエレ
メントとしては、センサそれ自体又は関連のセンサハウ
ジング内で前処理を行う情報が挙げられる。
【００１７】図７Ａは、水平方向ひび割れセンサ３６か
らの例示の出力を示しており、かかる出力としては、容
器のネックのねじ山を表す反射結果７４が挙げられる。
容器のネックの水平方向ひび割れ７６は、平らであった
り波打ち状態であったりする場合があり、ひび割れ７６
が水平の向きに近付く各領域内では明るい出力７６ａ，
７６ｂ，７６ｃを生じさせる。上述のように、フレネル
レンズを連携させたデュアルレンズ組立体７０を用いる
と、真の水平方向７６ｄと比較して水平方向ひび割れの
検出角度が大きくなる。図７Ａには、反射結果としての
小さなスポット７８も示されている。図７Ｂは、第１の
垂直方向ひび割れセンサ４２の例示の出力を示し、図７
Ｃは、第２の垂直方向ひび割れセンサ４６の例示の出力
を示している。センサ４２のところの反射結果８０（図
７Ｂ）及びこれと同時に得られるセンサ４６のところの
反射結果８２（図７Ｃ）は、成形作業に起因して生じる
容器の半径方向又は割り継目に近い角度で大きな垂直方
向ひび割れを指示する場合がある。図８を参照すると、
センサ４２は、半径方向の向きから一方向に角度範囲４
２ｂ全体にわたり垂直方向ひび割れからの反射結果を受
け取るよう傾けられており、センサ４６は、半径方向か
ら見て反対側の方向に角度範囲４６ｂのところで垂直方
向ひび割れからの反射結果を検出するよう差し向けられ
ている。これら角度範囲４２ｂ，４６ｂは、半径方向の
向きの近くで互いにオーバーラップしており、したがっ
て容器の所与の角度位置のところにおける両方のセンサ
での反射結果の検出は、半径方向の向きのところ又はそ
の近くにおける垂直方向ひび割れ又は他の反射むらを示
す場合があり、片方のセンサのところ（両方のセンサの
ところではない）における反射結果の検出は、半径方向
から見てより大きな角度のところにおける垂直方向ひび
割れ又は他の反射むらを示す場合がある。センサ４２，
４６はまた、図８に示す角度範囲にわたって垂直方向の
向きとは異なる向きでの垂直方向ひび割れからの反射結
果をも検出する。
らの例示の出力を示しており、かかる出力としては、容
器のネックのねじ山を表す反射結果７４が挙げられる。
容器のネックの水平方向ひび割れ７６は、平らであった
り波打ち状態であったりする場合があり、ひび割れ７６
が水平の向きに近付く各領域内では明るい出力７６ａ，
７６ｂ，７６ｃを生じさせる。上述のように、フレネル
レンズを連携させたデュアルレンズ組立体７０を用いる
と、真の水平方向７６ｄと比較して水平方向ひび割れの
検出角度が大きくなる。図７Ａには、反射結果としての
小さなスポット７８も示されている。図７Ｂは、第１の
垂直方向ひび割れセンサ４２の例示の出力を示し、図７
Ｃは、第２の垂直方向ひび割れセンサ４６の例示の出力
を示している。センサ４２のところの反射結果８０（図
７Ｂ）及びこれと同時に得られるセンサ４６のところの
反射結果８２（図７Ｃ）は、成形作業に起因して生じる
容器の半径方向又は割り継目に近い角度で大きな垂直方
向ひび割れを指示する場合がある。図８を参照すると、
センサ４２は、半径方向の向きから一方向に角度範囲４
２ｂ全体にわたり垂直方向ひび割れからの反射結果を受
け取るよう傾けられており、センサ４６は、半径方向か
ら見て反対側の方向に角度範囲４６ｂのところで垂直方
向ひび割れからの反射結果を検出するよう差し向けられ
ている。これら角度範囲４２ｂ，４６ｂは、半径方向の
向きの近くで互いにオーバーラップしており、したがっ
て容器の所与の角度位置のところにおける両方のセンサ
での反射結果の検出は、半径方向の向きのところ又はそ
の近くにおける垂直方向ひび割れ又は他の反射むらを示
す場合があり、片方のセンサのところ（両方のセンサの
ところではない）における反射結果の検出は、半径方向
から見てより大きな角度のところにおける垂直方向ひび
割れ又は他の反射むらを示す場合がある。センサ４２，
４６はまた、図８に示す角度範囲にわたって垂直方向の
向きとは異なる向きでの垂直方向ひび割れからの反射結
果をも検出する。
【００１８】図７Ｂ及び図７Ｃに戻ると、センサ４２
は、センサ４６のところで受け取る対応関係の反射結果
が存在しない角度位置（図７Ｃ）で反射結果８４を受け
取り、かくして、センサ４６の範囲内ではなく、センサ
４２の範囲内で傾斜した向きにある垂直方向ひび割れを
示す。センサ４６（図７Ｃ）ではなく、センサ４２（図
７Ｂ）のところにおける反射結果８６は、容器のネック
の大きな垂直方向ひび割れ又はずれた状態にある継目を
表すことがある。例えばもし反射結果８０，８６が互い
に１８０°離れていれば、反射結果８０，８２（図７Ａ
及び図７Ｂ）は、割り継目を表すものとして解釈され、
反射結果８６は、これと反対側のずれた継目を表すもの
として解釈される。センサ４２のところのスポット反射
結果８８（図７Ｂ）及びセンサ４６のところのスポット
反射結果９０（図７Ｃ）は、センサ３６のところのスポ
ット反射結果７８と同一の角度位置では（図７Ａ）、こ
の角度位置では気泡があることを示す。気泡があっても
サイズにより容器を不合格にしなければならない場合が
あればそうでない場合もある。かくして、水平方向ひび
割れ７６、割り継目８０，８２又は垂直方向のひび割れ
８４が検出されると、通常はその結果として、容器が不
合格になり、３つ全てのセンサのところで反射結果７
８，８８，９０によって気泡が検出されても、この気泡
のサイズをオペレータによって設定された閾値をなすサ
イズとの比較に応じて、容器が不合格になったり不合格
にならない場合がある。ずれた継目８６が検出される
と、この場合もオペレータによって設定されたパラメー
タに応じて、容器を不合格にする必要があれば、そうで
ない場合もある。予想される特徴の生じる領域、例えば
容器のねじ山及び容器のテークアウトビードを情報プロ
セッサ内へプログラムして、情報プロセッサがこれらの
特徴がこれらの予想位置で検出されると、容器の不合格
を無視するか、或いはこれを禁止することができるよう
にするのがよい。
は、センサ４６のところで受け取る対応関係の反射結果
が存在しない角度位置（図７Ｃ）で反射結果８４を受け
取り、かくして、センサ４６の範囲内ではなく、センサ
４２の範囲内で傾斜した向きにある垂直方向ひび割れを
示す。センサ４６（図７Ｃ）ではなく、センサ４２（図
７Ｂ）のところにおける反射結果８６は、容器のネック
の大きな垂直方向ひび割れ又はずれた状態にある継目を
表すことがある。例えばもし反射結果８０，８６が互い
に１８０°離れていれば、反射結果８０，８２（図７Ａ
及び図７Ｂ）は、割り継目を表すものとして解釈され、
反射結果８６は、これと反対側のずれた継目を表すもの
として解釈される。センサ４２のところのスポット反射
結果８８（図７Ｂ）及びセンサ４６のところのスポット
反射結果９０（図７Ｃ）は、センサ３６のところのスポ
ット反射結果７８と同一の角度位置では（図７Ａ）、こ
の角度位置では気泡があることを示す。気泡があっても
サイズにより容器を不合格にしなければならない場合が
あればそうでない場合もある。かくして、水平方向ひび
割れ７６、割り継目８０，８２又は垂直方向のひび割れ
８４が検出されると、通常はその結果として、容器が不
合格になり、３つ全てのセンサのところで反射結果７
８，８８，９０によって気泡が検出されても、この気泡
のサイズをオペレータによって設定された閾値をなすサ
イズとの比較に応じて、容器が不合格になったり不合格
にならない場合がある。ずれた継目８６が検出される
と、この場合もオペレータによって設定されたパラメー
タに応じて、容器を不合格にする必要があれば、そうで
ない場合もある。予想される特徴の生じる領域、例えば
容器のねじ山及び容器のテークアウトビードを情報プロ
セッサ内へプログラムして、情報プロセッサがこれらの
特徴がこれらの予想位置で検出されると、容器の不合格
を無視するか、或いはこれを禁止することができるよう
にするのがよい。
【００１９】図９〜図２７は、本発明の現時点において
好ましい実施形態の装置３０の物理的構成例を示してい
る。装置３０は、検査機械、好ましくは上述の米国特許
第４，２３０，２１９号及び第４，３７８，４９３号に
開示されている形式のヘッドプレート９２にオペレータ
によって取付け可能な組立体として設けられている。図
１１に示すように、ヘッドプレート９２は、検査される
べき容器３２の口を包囲する密封面の高さ位置に配置さ
れている。レンズ組立体７０及び第１の光センサ３６か
らなる第１の光源３４は、これと関連したブラケット支
持装置９４（図１２）によって関連の取付けスライドプ
レート９６に取り付けられていて第１の光学組立部品９
８を形成している。第２の光源４４及びこれと関連した
第２のセンサ４６は、これと関連したブラケット支持装
置１００（図１４）によって関連の取付けプレート１０
２に取り付けられていて第２の光学組立部品１０４を形
成している。同様に、第３の光源４０及びこれと関連し
た第３のセンサ４２は、これと関連したブラケット支持
装置１０６（図１３）によって第３の取付けプレート１
０８に取り付けられていて第３の光学組立部品１１０を
形成している。各光学組立部品の取付け用ブラケット支
持装置は、関連のセンサ及びフレネルレンズの焦点を調
整するための調整棒１１２（図１２〜図１４）及びこれ
と関連した止めねじ１１３を有している。同様に、各光
学組立部品の取付け用ブラケット支持装置は、光源レン
ズ組立体７０の位置を調整するための摺動自在な棒１１
４，１１６及びこれと関連した止めねじ１１５，１１７
と、レンズ組立体の角度の向きを調整するブラケット支
持部材１１８とを有している。各光源は、光ファイバケ
ーブル１２０（図９及び図２７）によって共通の光エネ
ルギ源１２２に結合された１又は２以上のレンズ組立体
７０を有している。光学組立部品９８，１０４，１１０
は全て好ましくは、光源及びセンサを互いに対して正し
い向き及び位置に配置するよう工場で調整済みであり、
修理のために分解しなければ、現場でそれ以上の内部調
整を行う必要はない。本発明の現時点において好ましい
実施形態では、共通の光源１２２は、線間電圧、電球の
使用時間数（経年劣化度）又は電球相互間の強度のばら
つきによっては影響を受けない一定の照明強度を維持す
るための内部プログラミング及びフィートバックが組み
込まれたハロゲン光源から成る。共通光源１２２は、検
査装置のところにおける作動が停止した場合にハロゲン
電球を消すための機能を更に有している。共通光源１２
２はまた、不透明度が異なる半透明のガラス容器、例え
ばフリント及び琥珀ガラスに合わせて光の強度を迅速に
調整する機能を有するのがよい。かくして、光源３４，
４０，４４はすべて、容器の回転中、容器のネックを同
時に照明する。各レンズ組立体７０のところでは、ミラ
ー１２４（図２７）が、光ファイバのバンドル１２０に
対して角度をなして設けられていて、光ファイバのバン
ドル１２０から出た光エネルギを反射してフレネルレン
ズ１２６を通して容器の関連の照明領域に向けるように
なっている。上述のように、照明領域は、幾何学的形状
が長方形のものであり、長い方の寸法が容器の首の軸方
向に差し向けられている。光ファイバのバンドルは、す
べての光学的バンドルを横切って一様に照明するようラ
ンダム化されている。すべての光センサ３６，４２，４
６は、関連の電気ケーブル１２８（図９）によって接続
箱１３０を介して情報プロセッサ６０に接続されてい
る。
好ましい実施形態の装置３０の物理的構成例を示してい
る。装置３０は、検査機械、好ましくは上述の米国特許
第４，２３０，２１９号及び第４，３７８，４９３号に
開示されている形式のヘッドプレート９２にオペレータ
によって取付け可能な組立体として設けられている。図
１１に示すように、ヘッドプレート９２は、検査される
べき容器３２の口を包囲する密封面の高さ位置に配置さ
れている。レンズ組立体７０及び第１の光センサ３６か
らなる第１の光源３４は、これと関連したブラケット支
持装置９４（図１２）によって関連の取付けスライドプ
レート９６に取り付けられていて第１の光学組立部品９
８を形成している。第２の光源４４及びこれと関連した
第２のセンサ４６は、これと関連したブラケット支持装
置１００（図１４）によって関連の取付けプレート１０
２に取り付けられていて第２の光学組立部品１０４を形
成している。同様に、第３の光源４０及びこれと関連し
た第３のセンサ４２は、これと関連したブラケット支持
装置１０６（図１３）によって第３の取付けプレート１
０８に取り付けられていて第３の光学組立部品１１０を
形成している。各光学組立部品の取付け用ブラケット支
持装置は、関連のセンサ及びフレネルレンズの焦点を調
整するための調整棒１１２（図１２〜図１４）及びこれ
と関連した止めねじ１１３を有している。同様に、各光
学組立部品の取付け用ブラケット支持装置は、光源レン
ズ組立体７０の位置を調整するための摺動自在な棒１１
４，１１６及びこれと関連した止めねじ１１５，１１７
と、レンズ組立体の角度の向きを調整するブラケット支
持部材１１８とを有している。各光源は、光ファイバケ
ーブル１２０（図９及び図２７）によって共通の光エネ
ルギ源１２２に結合された１又は２以上のレンズ組立体
７０を有している。光学組立部品９８，１０４，１１０
は全て好ましくは、光源及びセンサを互いに対して正し
い向き及び位置に配置するよう工場で調整済みであり、
修理のために分解しなければ、現場でそれ以上の内部調
整を行う必要はない。本発明の現時点において好ましい
実施形態では、共通の光源１２２は、線間電圧、電球の
使用時間数（経年劣化度）又は電球相互間の強度のばら
つきによっては影響を受けない一定の照明強度を維持す
るための内部プログラミング及びフィートバックが組み
込まれたハロゲン光源から成る。共通光源１２２は、検
査装置のところにおける作動が停止した場合にハロゲン
電球を消すための機能を更に有している。共通光源１２
２はまた、不透明度が異なる半透明のガラス容器、例え
ばフリント及び琥珀ガラスに合わせて光の強度を迅速に
調整する機能を有するのがよい。かくして、光源３４，
４０，４４はすべて、容器の回転中、容器のネックを同
時に照明する。各レンズ組立体７０のところでは、ミラ
ー１２４（図２７）が、光ファイバのバンドル１２０に
対して角度をなして設けられていて、光ファイバのバン
ドル１２０から出た光エネルギを反射してフレネルレン
ズ１２６を通して容器の関連の照明領域に向けるように
なっている。上述のように、照明領域は、幾何学的形状
が長方形のものであり、長い方の寸法が容器の首の軸方
向に差し向けられている。光ファイバのバンドルは、す
べての光学的バンドルを横切って一様に照明するようラ
ンダム化されている。すべての光センサ３６，４２，４
６は、関連の電気ケーブル１２８（図９）によって接続
箱１３０を介して情報プロセッサ６０に接続されてい
る。
【００２０】上述の本発明の一特徴によれば、本発明の
光学組立部品は、容器のネックの種々の直径に適合する
よう互いに対して同時に調整できるような態様で互いに
取り付けられている。本発明のこの特徴を具体化する調
整可能なベース組立体１３１が、図１５〜図２４に示さ
れており、かかる図では、理解を容易にするためにブラ
ケット支持装置及び光学系は省かれている。これらの図
を参照すると、平らな底部又はベースプレート１３２
が、ベース組立体１３１を装置のヘッドプレート９２
（図９、図１５及び図１７）に取り付けるためのスロッ
ト上開口部１３６を備えた一対の互いに間隔を置いた脚
部１３４を有している。平らなブリッジプレート１３８
が、一対のスペーサ１４０によって底部プレート１３２
から間隔を置いた状態で底部プレート１３２に平行に固
定されている。垂直方向ひび割れ光学組立部品１０４，
１１０（図１３及び図１４）の取付けプレート１０２，
１０８が、互いに向かい合って摺動係合関係をなすと共
に底部プレート１３２に向いてこれと摺動係合関係をな
して底部プレート１３２とブリッジプレート１３８との
間に摺動自在に設けられている。水平方向ひび割れ光学
組立部品９８（図１２）のスライドプレート９６が、ブ
リッジプレート１３８で摺動自在に支持されている。ク
ランプ取付けプレート１４２が、装置３０をヘッドプレ
ート９２に固定するよう底部プレート１３２の底面に固
定されている。支承プレート１４４が、ブリッジプレー
ト１３８の一端に固定され、調整プレート１４６がスラ
イドプレート９６の一端に固定されている。親ねじ１４
８が、支承プレート１４４内に設けられた軸受１５０を
回転自在に貫通し、調整プレート１４６に取り付けられ
たナット１５２に回転自在に結合されている。ノブ１５
４が、親ねじ１４８の反対側の端部に取り付けられ、親
ねじ１４８を定位置に選択的に係止するための係止機構
１５６が、支承プレート１４４に固定されている。
光学組立部品は、容器のネックの種々の直径に適合する
よう互いに対して同時に調整できるような態様で互いに
取り付けられている。本発明のこの特徴を具体化する調
整可能なベース組立体１３１が、図１５〜図２４に示さ
れており、かかる図では、理解を容易にするためにブラ
ケット支持装置及び光学系は省かれている。これらの図
を参照すると、平らな底部又はベースプレート１３２
が、ベース組立体１３１を装置のヘッドプレート９２
（図９、図１５及び図１７）に取り付けるためのスロッ
ト上開口部１３６を備えた一対の互いに間隔を置いた脚
部１３４を有している。平らなブリッジプレート１３８
が、一対のスペーサ１４０によって底部プレート１３２
から間隔を置いた状態で底部プレート１３２に平行に固
定されている。垂直方向ひび割れ光学組立部品１０４，
１１０（図１３及び図１４）の取付けプレート１０２，
１０８が、互いに向かい合って摺動係合関係をなすと共
に底部プレート１３２に向いてこれと摺動係合関係をな
して底部プレート１３２とブリッジプレート１３８との
間に摺動自在に設けられている。水平方向ひび割れ光学
組立部品９８（図１２）のスライドプレート９６が、ブ
リッジプレート１３８で摺動自在に支持されている。ク
ランプ取付けプレート１４２が、装置３０をヘッドプレ
ート９２に固定するよう底部プレート１３２の底面に固
定されている。支承プレート１４４が、ブリッジプレー
ト１３８の一端に固定され、調整プレート１４６がスラ
イドプレート９６の一端に固定されている。親ねじ１４
８が、支承プレート１４４内に設けられた軸受１５０を
回転自在に貫通し、調整プレート１４６に取り付けられ
たナット１５２に回転自在に結合されている。ノブ１５
４が、親ねじ１４８の反対側の端部に取り付けられ、親
ねじ１４８を定位置に選択的に係止するための係止機構
１５６が、支承プレート１４４に固定されている。
【００２１】ブリッジプレート１３８は、一対の長手方
向に間隔を置いた整列状態のスロット１６０，１６２を
有している。（なお、取付けベース組立体１３１の説明
と関連して用いられる例えば「長手方向」及び「横方
向」という方向を表す形容詞は、水平方向ひび割れ検出
光学組立部品９８の鉛直面３８と関連して用いられてい
る。）各光学組立部品の取付けプレート１０２，１０８
は、関連の横方向に向いたスロット１６４，１６６及び
関連の斜めに差し向けられたスロット１６８，１７０を
有している。底部プレート１３２は、３つの長手方向に
差し向けられた互いに整列したスロット１７２，１７
４，１７６、スロット１７４から横方向に間隔を置いた
第４の長手方向に差し向けられたスロット１７８、及び
プレート１０８，１０２のスロット１７０，１６８にそ
れぞれ平行な一対の斜めのスロット１８０，１８２を有
している。ピン１８４が、止めねじ１８６（図１８及び
図１９）によって水平方向ひび割れ組立部品のスライド
プレート９６に固定されていて、このピンは、ブリッジ
プレート１３８のスロット１６０及び垂直方向ひび割れ
取付けプレート１０８，１０２の斜めのスロット１７
０，１６８を下方に貫通して底部プレート１３２の長手
方向スロット１７８内に延びている。第２のピン１８８
が、止めねじ１９０（図１８及び図１９）によって水平
方向ひび割れスライドプレート９６に固定されており、
このピンは、ブリッジプレート１３８のスロット１６２
内へ延びている。かくして、水平方向ひび割れスライド
プレート９６は、スロット１６０，１６２内のピン１８
４，１８８によってブリッジプレート１３８に対して長
手方向に動くよう拘束されている。
向に間隔を置いた整列状態のスロット１６０，１６２を
有している。（なお、取付けベース組立体１３１の説明
と関連して用いられる例えば「長手方向」及び「横方
向」という方向を表す形容詞は、水平方向ひび割れ検出
光学組立部品９８の鉛直面３８と関連して用いられてい
る。）各光学組立部品の取付けプレート１０２，１０８
は、関連の横方向に向いたスロット１６４，１６６及び
関連の斜めに差し向けられたスロット１６８，１７０を
有している。底部プレート１３２は、３つの長手方向に
差し向けられた互いに整列したスロット１７２，１７
４，１７６、スロット１７４から横方向に間隔を置いた
第４の長手方向に差し向けられたスロット１７８、及び
プレート１０８，１０２のスロット１７０，１６８にそ
れぞれ平行な一対の斜めのスロット１８０，１８２を有
している。ピン１８４が、止めねじ１８６（図１８及び
図１９）によって水平方向ひび割れ組立部品のスライド
プレート９６に固定されていて、このピンは、ブリッジ
プレート１３８のスロット１６０及び垂直方向ひび割れ
取付けプレート１０８，１０２の斜めのスロット１７
０，１６８を下方に貫通して底部プレート１３２の長手
方向スロット１７８内に延びている。第２のピン１８８
が、止めねじ１９０（図１８及び図１９）によって水平
方向ひび割れスライドプレート９６に固定されており、
このピンは、ブリッジプレート１３８のスロット１６２
内へ延びている。かくして、水平方向ひび割れスライド
プレート９６は、スロット１６０，１６２内のピン１８
４，１８８によってブリッジプレート１３８に対して長
手方向に動くよう拘束されている。
【００２２】第１の垂直方向ひび割れ光学組立部品の取
付けプレート１０２は、組立体中を下方に延び、底部プ
レート１３２の斜めのスロット１８０内に摺動自在に受
け入れられる第１のピン１９０（図１５〜図１７、図２
２及び図２３）を有している。プレート１０２は、組立
体中を上方に延びて、第２の垂直方向ひび割れ組立部品
の取付けプレート１０８の横方向スロット１６６内に摺
動自在に受け入れられる第２のピン１９２を有してい
る。第２の垂直方向ひび割れ光学組立部品の取付けプレ
ート１０８は、組立体中を下方に延び、底部プレート１
３２の斜めのスロット１８２内に摺動自在に受け入れら
れる第１のピン１９４（図１５〜図１７、図２４及び図
２５）を有している。プレート１０８は、組立体中を上
方に延びて、第１の垂直方向ひび割れ組立部品の取付け
プレート１０２の横方向スロット１６４内に摺動自在に
受け入れられる第２のピン１９６を有している。かくし
て、水平方向光学組立部品のスライドプレート９６は、
ピン１８４，１８８及びスロット１６０，１６２によっ
て、検査ステーションの長手方向に直線的に移動するよ
う拘束されている。垂直方向ひび割れ取付けプレート１
０２，１０８は、ピン１９２，１９６及びスロット１６
４，１６６によって互いに横方向に移動するよう拘束さ
れると共にピン１９０，１９４及びスロット１８０，１
８２によって長手方向に対して角度をなして（好ましく
は５５°）移動するよう拘束されている。
付けプレート１０２は、組立体中を下方に延び、底部プ
レート１３２の斜めのスロット１８０内に摺動自在に受
け入れられる第１のピン１９０（図１５〜図１７、図２
２及び図２３）を有している。プレート１０２は、組立
体中を上方に延びて、第２の垂直方向ひび割れ組立部品
の取付けプレート１０８の横方向スロット１６６内に摺
動自在に受け入れられる第２のピン１９２を有してい
る。第２の垂直方向ひび割れ光学組立部品の取付けプレ
ート１０８は、組立体中を下方に延び、底部プレート１
３２の斜めのスロット１８２内に摺動自在に受け入れら
れる第１のピン１９４（図１５〜図１７、図２４及び図
２５）を有している。プレート１０８は、組立体中を上
方に延びて、第１の垂直方向ひび割れ組立部品の取付け
プレート１０２の横方向スロット１６４内に摺動自在に
受け入れられる第２のピン１９６を有している。かくし
て、水平方向光学組立部品のスライドプレート９６は、
ピン１８４，１８８及びスロット１６０，１６２によっ
て、検査ステーションの長手方向に直線的に移動するよ
う拘束されている。垂直方向ひび割れ取付けプレート１
０２，１０８は、ピン１９２，１９６及びスロット１６
４，１６６によって互いに横方向に移動するよう拘束さ
れると共にピン１９０，１９４及びスロット１８０，１
８２によって長手方向に対して角度をなして（好ましく
は５５°）移動するよう拘束されている。
【００２３】水平方向ひび割れスライドプレート９６
は、上述のように親ねじ１４８によってノブ１５４に結
合され、プレート９６は、ピン１８４及び斜めのスロッ
ト１６８，１７０によってプレート１０２，１０８に駆
動関係をなして結合されている。かくして、水平方向ひ
び割れスライドプレート９６をノブ１５４の回転により
長手方向内外方に移動させると、プレート１０２，１０
８はそれと同時にスロット１６８，１７０内のピン１８
４によって角度をなして内外方に移動する。この同時調
整を行う構造的特徴は、図２６に示されている。線５０
ａは、コンベヤのスターホイールの制御の下で検査ステ
ーションを通る容器の移動経路を示している。円３２
ａ，３２ｂ等は、ネックの種々の直径を示している。ノ
ブ１５４（図９〜図１１及び図１５〜図１８）を回転さ
せると、水平方向ひび割れ光学組立部品９８、第１の垂
直方向ひび割れ光学組立部品１０４及び第２の垂直方向
ひび割れ光学組立部品１１０が図２６の関連の線の方向
で容器の軸線に対して半径方向内外方に同時に調整され
る。かくして、３つの組立部品は、種々の直径の容器の
ネックに適合するようノブ１５４の回転によって同時に
調整される。本発明の好ましい実施形態では、調整後の
位置をネックの種々の直径に関連づけるための目盛が、
ベース組立体を包囲しているハウジング２００（図１
０）に設けられている。所望のネック直径の位置に達す
ると、係止機構１５６を働かせて親ねじ１４８及びかく
して光学組立部品の調整後の位置を固定位置に保持す
る。ノブ１５４は好ましくは、回り過ぎを防止するため
のクラッチ機構を有している。
は、上述のように親ねじ１４８によってノブ１５４に結
合され、プレート９６は、ピン１８４及び斜めのスロッ
ト１６８，１７０によってプレート１０２，１０８に駆
動関係をなして結合されている。かくして、水平方向ひ
び割れスライドプレート９６をノブ１５４の回転により
長手方向内外方に移動させると、プレート１０２，１０
８はそれと同時にスロット１６８，１７０内のピン１８
４によって角度をなして内外方に移動する。この同時調
整を行う構造的特徴は、図２６に示されている。線５０
ａは、コンベヤのスターホイールの制御の下で検査ステ
ーションを通る容器の移動経路を示している。円３２
ａ，３２ｂ等は、ネックの種々の直径を示している。ノ
ブ１５４（図９〜図１１及び図１５〜図１８）を回転さ
せると、水平方向ひび割れ光学組立部品９８、第１の垂
直方向ひび割れ光学組立部品１０４及び第２の垂直方向
ひび割れ光学組立部品１１０が図２６の関連の線の方向
で容器の軸線に対して半径方向内外方に同時に調整され
る。かくして、３つの組立部品は、種々の直径の容器の
ネックに適合するようノブ１５４の回転によって同時に
調整される。本発明の好ましい実施形態では、調整後の
位置をネックの種々の直径に関連づけるための目盛が、
ベース組立体を包囲しているハウジング２００（図１
０）に設けられている。所望のネック直径の位置に達す
ると、係止機構１５６を働かせて親ねじ１４８及びかく
して光学組立部品の調整後の位置を固定位置に保持す
る。ノブ１５４は好ましくは、回り過ぎを防止するため
のクラッチ機構を有している。
【００２４】クランプ取付けプレート１４２（図１８〜
図２１）は、内部調整プレート２１０、ねじ２１２及び
２本の合せピン２１４（図２０）を介して装置３０をヘ
ッドプレート９２（図９）に固定する。装置３０は、底
部プレート１３２のスロット１７４，１７６に嵌まる２
本の球状ピン２１６によってクランプ取付けプレート１
４２上に設置され、ねじ２１８によってクランプ取付け
プレートに固定されている。装置３０を検査ステーショ
ンのところで容器３２の軸線の正確な位置に対してｘ軸
方向及びｙ軸方向（容器及びスターホイールコンベヤの
回転軸線に対し半径方向及び接線方向）に調整するため
に止めねじ２２０，２２２が用いられている。ネックの
直径が５／８インチ〜３インチの容器の場合、クランプ
取付けプレート内の球状ピン２１６は、底部プレート１
３２のスロット１７４，１７６内に配置される。３イン
チよりも大きな直径の容器については、クランプ取付け
プレート内の球状ピン２１６は、底部プレート１３２の
スロット１７２，１７４内に配置される。
図２１）は、内部調整プレート２１０、ねじ２１２及び
２本の合せピン２１４（図２０）を介して装置３０をヘ
ッドプレート９２（図９）に固定する。装置３０は、底
部プレート１３２のスロット１７４，１７６に嵌まる２
本の球状ピン２１６によってクランプ取付けプレート１
４２上に設置され、ねじ２１８によってクランプ取付け
プレートに固定されている。装置３０を検査ステーショ
ンのところで容器３２の軸線の正確な位置に対してｘ軸
方向及びｙ軸方向（容器及びスターホイールコンベヤの
回転軸線に対し半径方向及び接線方向）に調整するため
に止めねじ２２０，２２２が用いられている。ネックの
直径が５／８インチ〜３インチの容器の場合、クランプ
取付けプレート内の球状ピン２１６は、底部プレート１
３２のスロット１７４，１７６内に配置される。３イン
チよりも大きな直径の容器については、クランプ取付け
プレート内の球状ピン２１６は、底部プレート１３２の
スロット１７２，１７４内に配置される。
【００２５】かくして、上記目的を全て完全に満足し、
容器のネックを検査し、特に半透明な容器のネックの水
平方向及び垂直方向ひび割れを検出する装置及び方法が
開示されている。垂直方向のひび割れと水平方向のひび
割れは共に、単一の検査ステーションで検出される。種
々のネック直径の容器に合わせる装置の調整は、ユーザ
ーフレンドリーなやり方で容易且つ迅速に達成できる。
光学系は、水平方向ひび割れと垂直方向ひび割れの両方
の検出範囲を広くすると共にひび割れと容器のネックに
関する他のばらつき又はむらとの識別を可能にする機会
を多くすることができる。水平方向ひび割れ、垂直方向
ひび割れ、ふくれ、割り継目及びずれか又は食違い状態
の継目に関する知識は、不合格品の分類のために種々の
タイプのばらつき又はむらを識別する上で有用であると
共に容器が不合格であってもなくてもいずれにせよ容器
成形法を制御する上で有用である。光源と光センサの両
方にフレネルレンズを用いることにより、球面収差がな
くなり、シャインプフルークレンズ形配列方式を用いる
ことにより、容器のネックの照明領域を斜めから見て
も、それにもかかわらず種々のセンサの焦点が維持され
る。本発明の種々の特徴は、互いに組み合わせて用いる
と最も好ましい。しかしながら、本発明の特徴、例えば
本発明の同時位置調整機能をネックのひび割れ以外のも
のについての検査を含む光学検査方法で容易に用いるこ
とができる。
容器のネックを検査し、特に半透明な容器のネックの水
平方向及び垂直方向ひび割れを検出する装置及び方法が
開示されている。垂直方向のひび割れと水平方向のひび
割れは共に、単一の検査ステーションで検出される。種
々のネック直径の容器に合わせる装置の調整は、ユーザ
ーフレンドリーなやり方で容易且つ迅速に達成できる。
光学系は、水平方向ひび割れと垂直方向ひび割れの両方
の検出範囲を広くすると共にひび割れと容器のネックに
関する他のばらつき又はむらとの識別を可能にする機会
を多くすることができる。水平方向ひび割れ、垂直方向
ひび割れ、ふくれ、割り継目及びずれか又は食違い状態
の継目に関する知識は、不合格品の分類のために種々の
タイプのばらつき又はむらを識別する上で有用であると
共に容器が不合格であってもなくてもいずれにせよ容器
成形法を制御する上で有用である。光源と光センサの両
方にフレネルレンズを用いることにより、球面収差がな
くなり、シャインプフルークレンズ形配列方式を用いる
ことにより、容器のネックの照明領域を斜めから見て
も、それにもかかわらず種々のセンサの焦点が維持され
る。本発明の種々の特徴は、互いに組み合わせて用いる
と最も好ましい。しかしながら、本発明の特徴、例えば
本発明の同時位置調整機能をネックのひび割れ以外のも
のについての検査を含む光学検査方法で容易に用いるこ
とができる。
【００２６】本発明をその好ましい実施形態と関連して
説明し、種々の設計変更例及び改造例についても説明し
た。当業者であれば、上記の説明に考慮して他の設計変
更例及び改造例を想到できよう。したがって、本発明
は、かかる全ての設計変更例及び改造例を特許請求の範
囲に記載された本発明の精神及び範囲に属するものとし
て包含するものである。
説明し、種々の設計変更例及び改造例についても説明し
た。当業者であれば、上記の説明に考慮して他の設計変
更例及び改造例を想到できよう。したがって、本発明
は、かかる全ての設計変更例及び改造例を特許請求の範
囲に記載された本発明の精神及び範囲に属するものとし
て包含するものである。
【図１】本発明の現時点において好ましい実施形態によ
る半透明な容器のネックのひび割れの検出装置の略図で
ある。
る半透明な容器のネックのひび割れの検出装置の略図で
ある。
【図２】図１に概略的に示す検査光学系の平面図であ
る。
る。
【図３】容器のネックの垂直方向のひび割れを検出する
図１及び図２の検査光学系の部分の平面図である。
図１及び図２の検査光学系の部分の平面図である。
【図４】容器ネックの水平方向のひび割れを検出するた
めの図１及び図２の光学系の概略斜視図である。
めの図１及び図２の光学系の概略斜視図である。
【図５】図１〜図４の光源の照明領域及びセンサの視野
の容器ネックの斜視図である。
の容器ネックの斜視図である。
【図６】図１〜図４の各光センサのところで用いられる
シャインプフルークレンズ形光学的配列形態の略図であ
る。
シャインプフルークレンズ形光学的配列形態の略図であ
る。
【図７Ａ】本発明の動作原理を説明するのに役立つグラ
フ図である。
フ図である。
【図７Ｂ】本発明の動作原理を説明するのに役立つグラ
フ図である。
フ図である。
【図７Ｃ】本発明の動作原理を説明するのに役立つグラ
フ図である。
フ図である。
【図８】本発明の好ましい実施形態による垂直方向ひび
割れの動作原理を説明するのに役立つグラフ図である。
割れの動作原理を説明するのに役立つグラフ図である。
【図９】本発明の現時点において好ましい実施形態の半
透明容器ネックのひび割れの検出装置の部分斜視図であ
る。
透明容器ネックのひび割れの検出装置の部分斜視図であ
る。
【図１０】図９の検査光学系の平面図である。
【図１１】図９及び図１０の検査光学系の側面図であ
る。
る。
【図１２】容器ネックの水平方向のひび割れを検出する
検査光学系の一部の部分断面側面図である。
検査光学系の一部の部分断面側面図である。
【図１３】容器ネックの垂直方向のひび割れを検出する
検査光学系の一部の斜視図である。
検査光学系の一部の斜視図である。
【図１４】容器ネックの垂直方向のひび割れを検出する
検査光学系の一部の斜視図である。
検査光学系の一部の斜視図である。
【図１５】本発明による光学組立部品取付けベースの斜
視図であり、分かりやすくするために検査光学系が省か
れている図である。
視図であり、分かりやすくするために検査光学系が省か
れている図である。
【図１６】図１５に示す検査光学系取付けベースの分解
斜視図である。
斜視図である。
【図１７】図１５及び図１６の検査光学系取付けベース
の平面図である。
の平面図である。
【図１８】図１７の１８−１８線矢視断面図である。
【図１９】図１８に示す取付けベースの一部の拡大断面
図である。
図である。
【図２０】図１５〜図１７に示す取付け構造の一部の平
面図である。
面図である。
【図２１】図１５〜図１７に示す取付け構造の一部の側
面図である。
面図である。
【図２２】垂直方向ひび割れ光学組立部品取付けプレー
トのうち一方の平面図である。
トのうち一方の平面図である。
【図２３】垂直方向ひび割れ光学組立部品取付けプレー
トのうち一方の側面図である。
トのうち一方の側面図である。
【図２４】他方の垂直方向ひび割れ光学組立部品取付け
プレートの平面図である。
プレートの平面図である。
【図２５】他方の垂直方向ひび割れ光学組立部品取付け
プレートの側面図である。
プレートの側面図である。
【図２６】本発明の一特徴による光学組立部品の同時調
整方法を示す略図である。
整方法を示す略図である。
【図２７】図１２の２７−２７線矢視断面図である。
３２ 容器 ３４ 第１の光源 ３６ 第１の光センサ ４０ 第２の光源 ４２ 第２の光センサ ５４ 回転手段 ６０ 情報プロセッサ ６６ リニアーアレイセンサ ６８ フレネルレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ エイ リングリーン アメリカ合衆国 オハイオ州 43537 モ ーミー グレンヴィュー ドライヴ 2210 (72)発明者 ジョン ダブリュー ジュヴィナール アメリカ合衆国 ミシガン州 49267 オ タワ レイク ヘッド オー レイク ロ ード 9100 (72)発明者 ウィリアム エイチ アンダーソン アメリカ合衆国 オハイオ州 43560 シ ルヴェニア バーリートン サークル 6909
Claims (31)
- 【請求項１】 中心軸線及び開口した口を備える半透明
の容器のネックのひび割れを検出する装置であって、検
査ステーションのところに設けられていて、容器（32）
をその軸線の回りに回転させる手段（54）と、容器が回
転しているときに第１の光エネルギを容器のネックの第
１の部分に差し向ける第１の光源（34又は44）と、前記
検査ステーションのところで前記第１の光源及び容器の
ネックに対して、容器のネックの水平方向又は垂直方向
のひび割れから反射した前記第１の光エネルギの部分を
受け取るよう配置された第１の光センサ（36又は46）
と、前記第１のセンサに結合されていて、容器のネック
のひび割れを検出する情報プロセッサ（60）とを有する
装置において、容器が回転しているときに第２の光エネ
ルギを容器のネックの第２の部分に差し向ける第２の光
源（40）と、前記検査ステーションのところで前記第２
の光源及び容器のネックに対して、容器のネックの垂直
方向のひび割れから反射された前記第２の光エネルギの
部分を受け取るよう配置された第２の光センサ（42）と
を更に有し、前記情報プロセッサ（60）は、第１及び第
２の光エネルギの前記反射部分の関数として容器のネッ
クのひび割れを検出するために前記第１のセンサと第２
のセンサの両方に結合されており、前記情報プロセッサ
は、前記第１及び第２のセンサの容器の回転増分で走査
する手段と、光エネルギを反射して前記第１及び第２の
センサに向ける容器のネックのところのひび割れの角度
位置を求める手段とを有することを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記第１の光源（34）及びセンサ（36）
は、容器のネックの水平方向のひび割れを検出するよう
配置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記情報プロセッサ（60）は、前記第１
の光源（34）からの光を反射して前記第１のセンサ（3
6）に向け、或いは前記第２の光源（40）からの光を反
射して前記第２のセンサ（42）に向けるが、これらの両
方は行わない容器のネックのところのばらつきのあるひ
び割れを、前記第１の光源からの光を反射して前記第１
のセンサに向けると共に前記第２の光源からの光を反射
して前記第２のセンサに向けるばらつきのあるふくれか
ら識別するための手段を更に有していることを特徴とす
る請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記ステーションのところにおいて、前
記第２の光源（44）と前記第２の光センサ（42）のうち
一方は、容器の口の上に配置され、前記第２の光源と前
記第２の光センサのうち他方は、容器の口の下に配置さ
れていることを特徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項５】 前記第２の光源（44）と前記第２のセン
サ（42）のうち一方は、容器のネックの外面に対向して
設けられ、前記第２の光源と前記第２のセンサのうち他
方は、容器の口を介して容器のネックの内面に対向して
設けられていることを特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記第１の光源（34）及び前記第１のセ
ンサ（36）は、容器の軸線を含む平面内で容器の口の上
に配置されていることを特徴とする請求項１記載の装
置。 - 【請求項７】 前記第１の光源（34）と前記第１の光セ
ンサ（36）のうち一方は、容器のネックの外面に対向し
て配置され、前記第１の光源と前記第１の光センサのう
ち他方は、容器の口を介して容器のネックの内面に対向
して配置されていることを特徴とする請求項６記載の装
置。 - 【請求項８】 容器が回転しているときに第３の光エネ
ルギを容器のネックの第３の部分に差し向ける第３の光
源（44）と、前記検査ステーションのところで前記第３
の光源及び容器のネックに対して、容器のネックの垂直
方向のひび割れから反射された前記第３の光エネルギの
部分を受け取るよう配置された第３の光センサ（46）と
を更に有し、前記情報プロセッサ（60）は、容器のネッ
クの垂直方向のひび割れを前記第３の光エネルギの反射
部分の関数として検出するために前記第３のセンサに結
合されており、前記第２及び第３の光源（40，44）は、
前記平面の互いに反対側に位置し、前記第２及び第３の
光センサ（42，46）は、互いに且つ関連の光源から見て
前記平面の互いに反対側に位置していることを特徴とす
る請求項６記載の装置。 - 【請求項９】 前記第１及び第２の光源（44, 40）は、
前記平面の互いに反対側に位置し、前記第１及び第２の
光センサ（46, 42）は、互いに且つ関連の光源から見て
前記平面の互いに反対側に位置し、前記センサ及び前記
情報プロセッサ（60）は、半径方向ひび割れの両側にお
いて所定の角度範囲で垂直方向ひび割れを検出するよう
になっていることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項１０】 前記第１及び第２の光源（44, 40）
は、容器の口の上又は下のいずれかで容器のネックの一
方の側に配置され、前記第１及び第２のセンサ（46, 4
2）は、容器の口の他方の側に配置されていることを特
徴とする請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記第１及び第２の光源（44, 40）と
前記第１及び第２のセンサ（46, 42）のうち何れか一方
は、容器のネックの外面に対向して配置され、前記第１
及び第２の光源と第１及び第２のセンサのうち他方は、
容器の口を介して容器のネックの内面に対向して配置さ
れていることを特徴とする請求項１０記載の装置。 - 【請求項１２】 前記センサ（36，42，46）は、リニア
ーアレイセンサ（66）から成り、前記情報プロセッサ
（60）は、前記リニアーアレイセンサを容器の回転増分
で走査する手段を有していることを特徴とする請求項１
〜１１のうちいずれか一に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記第１及び第２の光源（34，40，4
4）は、前記第１及び第２の光エネルギをそれぞれ容器
のネックの互いに異なる領域に同時に当てることを特徴
とする請求項１２記載の装置。 - 【請求項１４】 前記第１及び第２の光源（34，40，4
4）は、それぞれ容器のネックの長方形領域を照明する
ことを特徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 前記リニアーアレイセンサ（66）は各
々、関連の光源からの長方形照明領域内に位置した直線
状視野を有していることを特徴とする請求項１４記載の
装置。 - 【請求項１６】 前記第１及び第２のセンサ（36，42，
46）は、これと関連したフレネルレンズ（68）を更に有
し、前記リニアーアレイセンサ（66）及び前記関連のフ
レネルレンズ（68）は、容器のネックの対向した表面と
シャインプフルーク形配列関係で設けられていることを
特徴とする請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 前記長方形領域の長い方の寸法部分
は、容器の軸線に平行であって、容器のネック全体に及
んでいることを特徴とする請求項１５記載の装置。 - 【請求項１８】 前記第１及び第２の光源（34，40，4
4）は、共通の光エネルギ源（122 ）を有し、第１及び
第２の光ファイババンドル（120 ）が、容器のネックの
前記第１の部分及び第２の部分を照明するよう前記共通
源から延びていることを特徴とする請求項１５記載の装
置。 - 【請求項１９】 前記第１の光源（34）及び前記第１の
センサ（36）は、第１の光学組立部品（98）内に設けら
れ、前記第２の光源（40）及び前記第２のセンサ（42）
は、第２の光学組立部品（104 ）内に設けられ、前記装
置は、前記第１の光学組立部品と前記第２の光学組立部
品を互いに取り付ける手段を更に有していることを特徴
とする請求項１、２又は９記載の装置。 - 【請求項２０】 前記第１及び第２の光学組立部品（9
8，104 ）を互いに取り付ける前記手段は、種々の直径
の容器のネックに適合するよう前記第１及び第２の光学
組立部品を互いに対し且つ前記ステーションに対して同
時に調整する手段を含むことを特徴とする請求項１９記
載の装置。 - 【請求項２１】 容器が回転しているときに第３の光エ
ネルギを容器のネックの第３の部分に差し向ける第３の
光源（44）と、容器のネックのひび割れから反射された
前記第３の光エネルギの部分を受け取るよう前記検査ス
テーションのところで前記第３の光源及び容器のネック
に対して配置された第３の光センサ（46）と、前記第３
の光源及び前記第３のセンサを第３の光学組立部品（21
0 ）内に取り付ける手段とを更に有し、前記第１及び第
２の光学組立部品を取り付ける前記手段は、種々の直径
の容器ネックに適合するよう前記第１、第２及び第３の
光学組立部品（98，104, 110）を互いに対し且つ前記検
査ステーションに対して同時に調整するために前記第３
の光学組立部品を取り付けることを特徴とする請求項２
０記載の装置。 - 【請求項２２】 前記第１の光学組立部品（98）は、前
記第１の光源及び前記第１のセンサを前記第１のプレー
ト上に取り付ける第１のプレート（96）及び第１のブラ
ケット支持装置（94）を有し、前記第２の光学組立部品
（104 ）は、前記第２の光源及び前記第２のセンサを前
記第２のプレート上に取り付ける第２のプレート（102
）及び第１のブラケット支持装置（100 ）を有し、前
記同時調整手段は、前記第１のプレート及び前記第２の
プレートのうち一方に取り付けられたピン（184 ）第１
のプレート及び第２のプレートのうち他方に設けられた
スロット（168 ）を有し、前記第１のプレートを第１の
直線方向に動かすことにより、前記第２のプレートが前
記第１の方向に対して角度をなした第２の直線方向に動
くようになっていることを特徴とする請求項２０記載の
装置。 - 【請求項２３】 前記取付け手段は、前記検査ステーシ
ョンのところで固定位置に取り付けるためのベースプレ
ート（132 ）と、前記第１及び第２のプレートを前記ベ
ースプレートに摺動自在に取り付ける手段とを有するこ
とを特徴とする請求項２２記載の装置。 - 【請求項２４】 前記ベースプレート（132 ）から間隔
を置いた状態でこれに取り付けられたブリッジプレート
（138 ）を更に有し、前記第１のプレート（96）は、前
記第１の方向に運動できるよう前記ブリッジプレートに
摺動自在に取り付けられ、前記第２のプレート（102 ）
は、前記第２の直線方向に運動できるよう前記ブリッジ
プレートと前記ベースプレートとの間に設けられている
ことを特徴とする請求項２３記載の装置。 - 【請求項２５】 容器が前記検査ステーションのところ
で回転してるときに光エネルギを容器のネックに差し向
ける第３の光源（44）と、容器のネックとの相互作用
後、第３の光源から光エネルギを受け取るよう前記第３
の光源及び容器に対して配置された第３の光センサ（4
6）と、前記第３の光源及び第３の光センサを第３の光
学組立部品（210 ）内に取り付ける第３の手段とを更に
有し、前記第３の光学組立部品は、前記第３の光源及び
第３のセンサを前記第３のプレートに取り付ける第３の
プレート（108 ）及び第３のブラケット支持装置（106
）を含み、前記第３のプレート（106 ）は、第２の方
向に等しく且つ向きが反対の前記第１の方向に対し角度
をなした第３の直線方向に運動できるよう前記ブリッジ
プレート（138 ）と前記ベースプレート（132 ）との間
に設けられていることを特徴とする請求項２４記載の装
置。 - 【請求項２６】 前記第２及び第３のプレート（102 ，
108 ）は、それぞれ前記第２及び第３の直線方向に延び
る第１のスロット（168 ，170 ）を有し、前記第１のプ
レート（96）は、前記第１及び第２のプレートの前記第
１のスロットの両方の中に延びるピン（184 ）を有して
いること特徴とする請求項２５記載の装置。 - 【請求項２７】 前記第２及び第３のプレート（102 ，
108 ）は、前記第１の方向に垂直に延びる第２のスロッ
ト（164 ，166 ）及び前記第２及び第３のプレートに各
々設けられていて、前記第２及び第３のプレートのうち
他方に設けられた第２のスロット内に延びるピン（192
，196 ）を有し、前記第２及び第３のプレートは、互
いに対し前記第１の方向に垂直に直線的に且つ前記第１
のプレートに対し前記第２及び第３の方向に直線的に動
くようになっていることを特徴とする請求項２６記載の
装置。 - 【請求項２８】 前記同時調整手段は、前記ブリッジプ
レート（138 ）によって回転自由自在に支持されるとと
もに前記第１のプレート（96）に作動的に結合された親
ねじ（148 ）と、前記親ねじに設けられていて、前記親
ねじを回転させるノブ（154 ）とを更に有することを特
徴とする請求項２７記載の装置。 - 【請求項２９】 前記ブリッジプレートによって支持さ
れていて、前記親ねじを調整後の位置に係止する係止装
置（156 ）を更に有していることを特徴とする請求項２
８記載の装置。 - 【請求項３０】 前記第１、第２及び第３の光学組立部
品の前記ブラケット支持装置は各々、関連の光源及びセ
ンサの位置及び角度を互いに対して調整する手段を有し
ていることを特徴とする請求項２７記載の装置。 - 【請求項３１】 半透明の容器のネックのひび割れを検
出する方法であって、容器（32）をその中心軸線の回り
に回転させる段階と、容器が回転しているときに第１及
び第２の光エネルギを容器のネックの互いに異なる部分
に同時に差し向ける段階と、容器ネックのひび割れから
反射された前記第１及び第２の光エネルギの部分をそれ
ぞれ受け取るよう第１の及び第２の光センサ（36，42）
を位置決めする段階とを有し、前記第１の光センサは、
容器ネックの水平方向のひび割れから反射された前記第
１の光エネルギの部分を受け取るよう前記第１の光源及
び容器ネックに対して差し向けられており、前記第２の
光センサは、容器ネックの垂直方向のひび割れから反射
された前記第２の光エネルギの部分を受け取るよう前記
第２の光源及び容器ネックに対して差し向けられてお
り、前記方法は更に、容器ネックの水平方向及び垂直方
向のひび割れを前記センサに反射された前記第１及び第
２の光エネルギの関数として検出する段階と、光を前記
第２の光源から前記第２のセンサに反射させるのではな
く、光を前記第１の光源から前記第１の光センサに反射
する容器ネックの水平方向のひび割れ、光を前記第１の
光源から前記第１のセンサに反射させるのではなく、光
を前記第２の光源から前記第２の光センサに反射する容
器ネックの垂直方向のひび割れ、及び前記第１及び第２
の光源の両方から関連のセンサに光を反射する容器ネッ
クの気泡を互いに識別する段階とを有することを特徴と
する方法。
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