JP2001356097A - 透明容器を光学的に検査するための方法および装置 - Google Patents
透明容器を光学的に検査するための方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透明度の変化にもかかわらず容器を常に高い
質で検査できる方法を提示する。 【解決手段】 照明装置と、評価のために結像を作り出
すカメラ１１とを用いて、少なくとも部分的に透明な容
器Ｂを検査範囲において光学的に検査するための方法で
あって、各容器に対してその透明度が確かめられ、次
に、その容器のために明視野が構成され、明視野の光強
度および／または結像感度がその確かめられた透明度に
適合させられ、明視野が、走行明視野として、容器と同
期的に検査範囲を移動させられる。
質で検査できる方法を提示する。 【解決手段】 照明装置と、評価のために結像を作り出
すカメラ１１とを用いて、少なくとも部分的に透明な容
器Ｂを検査範囲において光学的に検査するための方法で
あって、各容器に対してその透明度が確かめられ、次
に、その容器のために明視野が構成され、明視野の光強
度および／または結像感度がその確かめられた透明度に
適合させられ、明視野が、走行明視野として、容器と同
期的に検査範囲を移動させられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲第１項
の前文による方法および特許請求の範囲第９項の前文に
よる装置に関するものである。
の前文による方法および特許請求の範囲第９項の前文に
よる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許第3532068号によれば、複数
の連続的に搬送され、離隔された瓶は検査範囲において
同時に光学的に検査される。それぞれの瓶は検査範囲の
範囲内でその縦軸を中心に少なくとも 360°以上回転さ
せられる。ただ一つのビデオカメラを用いて、クロック
制御状態で、瓶側壁の部分結像が作り出され、それがそ
れぞれの瓶のために一つの結像へと合成され、その結像
が評価装置において調べられ、損傷あるいは汚染が確認
される。定置形照明装置には、直列接続された拡散器を
備えた１つの光源が設けられている。拡散器の平面出口
における光強度はその前にあるすべての瓶にとって等し
いし、瓶は材料および／または磨耗により透明度が異な
ることがあるので、作り出された結像の明度は必然的に
変化する。このことは検査結果の質を著しく損ねる。露
出過度の結像は実際にはほとんど評価できない。
の連続的に搬送され、離隔された瓶は検査範囲において
同時に光学的に検査される。それぞれの瓶は検査範囲の
範囲内でその縦軸を中心に少なくとも 360°以上回転さ
せられる。ただ一つのビデオカメラを用いて、クロック
制御状態で、瓶側壁の部分結像が作り出され、それがそ
れぞれの瓶のために一つの結像へと合成され、その結像
が評価装置において調べられ、損傷あるいは汚染が確認
される。定置形照明装置には、直列接続された拡散器を
備えた１つの光源が設けられている。拡散器の平面出口
における光強度はその前にあるすべての瓶にとって等し
いし、瓶は材料および／または磨耗により透明度が異な
ることがあるので、作り出された結像の明度は必然的に
変化する。このことは検査結果の質を著しく損ねる。露
出過度の結像は実際にはほとんど評価できない。
【０００３】実際には照明装置として、すでにLED-蛍光
スクリーンも、少なくとも部分的に透明な容器の光学的
検査のために使用されているが、ただし、蛍光スクリー
ンの発光ダイオード(LEDs)は共通に活性化されるので、
決まった光強度を引き起こす。直列接続された測定装置
によって各容器の透明度が確かめられ、光強度が場合に
よっては適合させられるが、しかしそのさい光強度は、
検査範囲を通り抜ける複数の容器にとっては、容器の個
別的透明度がはっきり異なっている場合は、妥協的なも
のであるにすぎない。
スクリーンも、少なくとも部分的に透明な容器の光学的
検査のために使用されているが、ただし、蛍光スクリー
ンの発光ダイオード(LEDs)は共通に活性化されるので、
決まった光強度を引き起こす。直列接続された測定装置
によって各容器の透明度が確かめられ、光強度が場合に
よっては適合させられるが、しかしそのさい光強度は、
検査範囲を通り抜ける複数の容器にとっては、容器の個
別的透明度がはっきり異なっている場合は、妥協的なも
のであるにすぎない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎となって
いる課題は、冒頭に述べた種類の方法ならびにその方法
の実施に適している装置、つまり透明度の変化にもかか
わらず容器を常に高い質で検査できる装置を提示するこ
とである。
いる課題は、冒頭に述べた種類の方法ならびにその方法
の実施に適している装置、つまり透明度の変化にもかか
わらず容器を常に高い質で検査できる装置を提示するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この設定課題は、方法に
関しては特許請求の範囲第１項の諸特徴によって、装置
に関しては特許請求の範囲第９項の諸特徴によって解決
される。
関しては特許請求の範囲第１項の諸特徴によって、装置
に関しては特許請求の範囲第９項の諸特徴によって解決
される。
【０００６】方法に関して言えば、同時に検査される容
器すべてにとって一様である固定した明視野(Lichtfel
d)を用いた検査よりも、各容器と、その容器に対して構
成された走行明視野(Lauflichtfeld)が並走することに
よって、各容器は、より良好に検査され得る。容器がそ
の明視野と一緒に移動するあいだに、照明側で明視野の
光強度が、および／または、結像側で結像感度(Abbildu
ngsempfindlichkeit)が容器の個別的透明度に適合させ
られるなら、透明度の変動が補正できるので、各容器に
対する評価のために、透明度の異なる他の容器の結像と
本質的に同じ明るさの結像が作り出される。これによっ
て、個別的透明度が評価の質に及ぼす影響は取り除か
れ、つねに高い検査精度が達成される。
器すべてにとって一様である固定した明視野(Lichtfel
d)を用いた検査よりも、各容器と、その容器に対して構
成された走行明視野(Lauflichtfeld)が並走することに
よって、各容器は、より良好に検査され得る。容器がそ
の明視野と一緒に移動するあいだに、照明側で明視野の
光強度が、および／または、結像側で結像感度(Abbildu
ngsempfindlichkeit)が容器の個別的透明度に適合させ
られるなら、透明度の変動が補正できるので、各容器に
対する評価のために、透明度の異なる他の容器の結像と
本質的に同じ明るさの結像が作り出される。これによっ
て、個別的透明度が評価の質に及ぼす影響は取り除か
れ、つねに高い検査精度が達成される。
【０００７】装置では、個別的にまたはグループごとに
活性化可能な発光ダイオードがLED-蛍光スクリーンに施
されているので、そのつど検査されるべき容器に同調さ
せられた明視野が制御装置によって構成でき、その明視
野が容器と同期的に並走する。各容器の個別的な透明度
は測定装置によって確かめられる。その測定結果を考慮
に入れながら、走行明視野における光強度が調節できる
ので、容器の透明度の変動は補正されている。その結
果、検査のために使用されるカメラはすべての容器を、
その個別的透明度に左右されず明度に関して等質に、結
像する。もはや結像間にはさほどの明度差は生じない。
汚染あるいは損傷はこのようにしてつねに高い質で確認
される。個別的にまたはグループごとに活性化可能な発
光ダイオードが、蛍光スクリーンの前にある各容器にと
って固有の明視野を構成し、走行明視野として容器と並
走させられるので、照明が個別的に適合させられるにも
かかわらず、簡単に複数の容器が検査できる。この装置
は、プラスチック製またはガラス製の直立している瓶
（それも、検査時に場合によってはその縦軸を中心に回
転させることのできる瓶）の側壁−透過光または照明光
−検査(Seitenwand-Durchlicht- oder Auf- lichtuberp
rufung)にとくに適している。だからといって、容器の
底面とか口範囲を同じ方法で検査することが排除される
ことはない。結像の明度は、不透明な汚染も認識できる
がその一方で少なすぎる明度による容器の誤選別が生じ
ないよう、選定される。
活性化可能な発光ダイオードがLED-蛍光スクリーンに施
されているので、そのつど検査されるべき容器に同調さ
せられた明視野が制御装置によって構成でき、その明視
野が容器と同期的に並走する。各容器の個別的な透明度
は測定装置によって確かめられる。その測定結果を考慮
に入れながら、走行明視野における光強度が調節できる
ので、容器の透明度の変動は補正されている。その結
果、検査のために使用されるカメラはすべての容器を、
その個別的透明度に左右されず明度に関して等質に、結
像する。もはや結像間にはさほどの明度差は生じない。
汚染あるいは損傷はこのようにしてつねに高い質で確認
される。個別的にまたはグループごとに活性化可能な発
光ダイオードが、蛍光スクリーンの前にある各容器にと
って固有の明視野を構成し、走行明視野として容器と並
走させられるので、照明が個別的に適合させられるにも
かかわらず、簡単に複数の容器が検査できる。この装置
は、プラスチック製またはガラス製の直立している瓶
（それも、検査時に場合によってはその縦軸を中心に回
転させることのできる瓶）の側壁−透過光または照明光
−検査(Seitenwand-Durchlicht- oder Auf- lichtuberp
rufung)にとくに適している。だからといって、容器の
底面とか口範囲を同じ方法で検査することが排除される
ことはない。結像の明度は、不透明な汚染も認識できる
がその一方で少なすぎる明度による容器の誤選別が生じ
ないよう、選定される。
【０００８】透明度の変動が、照明側および／またはレ
シーバ側で、補正されるので、検査範囲では高い検査質
でもって、搬送方向に離隔された少なくとも２つまたは
それ以上の容器が同時に検査できる。
シーバ側で、補正されるので、検査範囲では高い検査質
でもって、搬送方向に離隔された少なくとも２つまたは
それ以上の容器が同時に検査できる。
【０００９】簡単な方法バージョンでは、明視野におけ
る光強度および／または結像の全高にわたる結像感度
が、個別的な総透明度に一様に適合させられる。その結
果、容器の透明度に上下方向の明瞭な変動がない適用ケ
ースではすでに、高い検査質になる。
る光強度および／または結像の全高にわたる結像感度
が、個別的な総透明度に一様に適合させられる。その結
果、容器の透明度に上下方向の明瞭な変動がない適用ケ
ースではすでに、高い検査質になる。
【００１０】しかしさらに、各容器の上下方向における
透明度の変動を確認し、その確認された変動とも対応し
ながら光強度および／または結像感度の適合を行うとい
うことは、合目的であり得る。場合によっては、搬送方
向に存在する透明度の変動すら確かめられ、照明側およ
び／またはレシーバ側で均等化される。
透明度の変動を確認し、その確認された変動とも対応し
ながら光強度および／または結像感度の適合を行うとい
うことは、合目的であり得る。場合によっては、搬送方
向に存在する透明度の変動すら確かめられ、照明側およ
び／またはレシーバ側で均等化される。
【００１１】走行明視野を各容器と一緒に移動させるこ
とと、その走行明視野の光強度を容器の個別的透明度に
適合させることは、多数の個別的にまたはグループごと
に活性化可能な発光ダイオードから成るLED-蛍光スクリ
ーンにより、プロセス工学的に簡単に実施できる。発光
ダイオードは容器軸と平行に列をなして活性化されるの
が合目的である。輪郭と等しい照明というのはとくに有
利である。
とと、その走行明視野の光強度を容器の個別的透明度に
適合させることは、多数の個別的にまたはグループごと
に活性化可能な発光ダイオードから成るLED-蛍光スクリ
ーンにより、プロセス工学的に簡単に実施できる。発光
ダイオードは容器軸と平行に列をなして活性化されるの
が合目的である。輪郭と等しい照明というのはとくに有
利である。
【００１２】透明度変動の補正のために走行明視野にお
ける光強度を個別的透明度に適合させることは、電流の
強さおよび／またはフラッシング時間および／または活
性化させられる発光ダイオードの数ないしは分布を介し
て、プロセス工学的に簡単に行うことができる。
ける光強度を個別的透明度に適合させることは、電流の
強さおよび／またはフラッシング時間および／または活
性化させられる発光ダイオードの数ないしは分布を介し
て、プロセス工学的に簡単に行うことができる。
【００１３】光強度および／または結像感度を、補足的
に、検査範囲内における各容器の搬送ポジションおよび
／または回転ポジションに依存して変えることは、検査
質をさらに高めるために合目的であり得る。例えば、容
器とカメラの間の実際距離が、あるいは、円形でない容
器の場合はカメラとの関係における結像時の回転ポジシ
ョンが、そのような変動のためのパラメータであり得
る。こうしたパラメータを考慮に入れるための情報は、
相応のセンサーかまたはファイルされたプログラムによ
って、プロセス工学的に簡単に定義される。
に、検査範囲内における各容器の搬送ポジションおよび
／または回転ポジションに依存して変えることは、検査
質をさらに高めるために合目的であり得る。例えば、容
器とカメラの間の実際距離が、あるいは、円形でない容
器の場合はカメラとの関係における結像時の回転ポジシ
ョンが、そのような変動のためのパラメータであり得
る。こうしたパラメータを考慮に入れるための情報は、
相応のセンサーかまたはファイルされたプログラムによ
って、プロセス工学的に簡単に定義される。
【００１４】装置に関して言えば、制御装置は、それぞ
れの容器に割り当てられた明視野をLED-蛍光スクリーン
上に構成し、それを検査範囲を通して容器とともに移動
させるように設計されている。補正装置は測定装置の情
報を利用して、走行明視野における光強度を相応に調節
する。制御装置と補正装置は透明度の変動に左右されず
に本質的に統一的に明るい結像を共同でもたらす。
れの容器に割り当てられた明視野をLED-蛍光スクリーン
上に構成し、それを検査範囲を通して容器とともに移動
させるように設計されている。補正装置は測定装置の情
報を利用して、走行明視野における光強度を相応に調節
する。制御装置と補正装置は透明度の変動に左右されず
に本質的に統一的に明るい結像を共同でもたらす。
【００１５】そのさい、制御装置と補正装置を共通の電
子制御ユニットに統合することが合目的であり、その電
子制御ユニットには、測定装置の測定結果と、例えば検
査範囲における各容器の位置と速度が、信号の形で伝達
される。
子制御ユニットに統合することが合目的であり、その電
子制御ユニットには、測定装置の測定結果と、例えば検
査範囲における各容器の位置と速度が、信号の形で伝達
される。
【００１６】そのつど平均透明度が調節の根拠として用
いられる場合には、本質的にただ１つの光源と１つの測
定レシーバを備えた簡単な測定装置で十分である。容器
の透明度プロフィルが測定され、それが光強度ないしは
結像感度の調節のさいに考慮される場合には、検出セル
の種類により複数の検出セルと検出セグメントそして場
合によっては複数の光源を備えた測定装置が有利であ
る。プロフィル情報のために考慮されるのは、例えば、
検出セルにおける異なる明度、または、検出セルで等し
い明度を達成するための光源の異なる光強度である。
いられる場合には、本質的にただ１つの光源と１つの測
定レシーバを備えた簡単な測定装置で十分である。容器
の透明度プロフィルが測定され、それが光強度ないしは
結像感度の調節のさいに考慮される場合には、検出セル
の種類により複数の検出セルと検出セグメントそして場
合によっては複数の光源を備えた測定装置が有利であ
る。プロフィル情報のために考慮されるのは、例えば、
検出セルにおける異なる明度、または、検出セルで等し
い明度を達成するための光源の異なる光強度である。
【００１７】簡単な実施形態では、LED-蛍光スクリーン
における発光ダイオードが、容器軸と平行の列で活性化
できる。走行明視野は一列ないし複数列によって構成で
きるが、そのさい必ずしも一列で全部の発光ダイオード
が活性化されなければならないというわけではない。
における発光ダイオードが、容器軸と平行の列で活性化
できる。走行明視野は一列ないし複数列によって構成で
きるが、そのさい必ずしも一列で全部の発光ダイオード
が活性化されなければならないというわけではない。
【００１８】走行明視野の光強度は、測定された透明度
での電流の強さおよび／またはフラッシング時間または
透明度プロフィルを介して適合させることができる。む
ろん、活性化された発光ダイオードの数および／または
分布を変えることも可能である。
での電流の強さおよび／またはフラッシング時間または
透明度プロフィルを介して適合させることができる。む
ろん、活性化された発光ダイオードの数および／または
分布を変えることも可能である。
【００１９】つねに高い検査質と、現代的装置では当た
り前の容器の高い搬送速度という観点からすれば、相応
にプログラミングが可能である少なくとも１つのマイク
ロプロセッサを制御ユニットで使用することが合目的で
ある。
り前の容器の高い搬送速度という観点からすれば、相応
にプログラミングが可能である少なくとも１つのマイク
ロプロセッサを制御ユニットで使用することが合目的で
ある。
【００２０】マイクロプロセッサにはプログラム記憶セ
クションを設けることができ、該セクションには、例え
ば特定の容器タイプのために、光強度および／または結
像感度の適合のさいに繰り返し考慮されるパラメータが
ファイル可能である。これがとくに適しているのは、た
だ平均透明度のためだけの簡単な測定装置が設けられて
いて、容器の平均的透明度プロフィルが既知である場合
である。
クションを設けることができ、該セクションには、例え
ば特定の容器タイプのために、光強度および／または結
像感度の適合のさいに繰り返し考慮されるパラメータが
ファイル可能である。これがとくに適しているのは、た
だ平均透明度のためだけの簡単な測定装置が設けられて
いて、容器の平均的透明度プロフィルが既知である場合
である。
【００２１】本装置は、透過光または照明光−原理によ
るガラス瓶またはプラスチックボトルの側壁検査にとく
に適している。しかし底部とか口部の検査も可能であ
る。
るガラス瓶またはプラスチックボトルの側壁検査にとく
に適している。しかし底部とか口部の検査も可能であ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を手掛かりに、本発明
の実施形態を説明することとする。図１の垂直断面図と
図２の平面図で概略的に示されているように、容器Ｂを
光学的に検査するための装置Ｖには検査範囲Ａが設けら
れており、矢印９の方向に本質的に連続的な運動で駆動
できる直線形搬送装置Ｆがその検査範囲を貫通してい
る。検査範囲Ａの上流には、搬送−路線または速度−測
定センサー１が配置されており、該センサーは制御ユニ
ットＣと、検査範囲Ａに向けられたCCD-カメラ１１とに
信号伝送式に結合されている。さらに、検査区間の上流
にあるいはそれどころか検査区間の一部としてすら測定
装置Ｍが装備されており、該測定装置は、図示された実
施形態の場合は、定光源１９と、該定光源にアライメン
トされた１つの検出セル７、複数の重ね合わせ配置され
た検出セル８から成る。測定装置Ｍは同様に制御ユニッ
トＣに接続されている。
の実施形態を説明することとする。図１の垂直断面図と
図２の平面図で概略的に示されているように、容器Ｂを
光学的に検査するための装置Ｖには検査範囲Ａが設けら
れており、矢印９の方向に本質的に連続的な運動で駆動
できる直線形搬送装置Ｆがその検査範囲を貫通してい
る。検査範囲Ａの上流には、搬送−路線または速度−測
定センサー１が配置されており、該センサーは制御ユニ
ットＣと、検査範囲Ａに向けられたCCD-カメラ１１とに
信号伝送式に結合されている。さらに、検査区間の上流
にあるいはそれどころか検査区間の一部としてすら測定
装置Ｍが装備されており、該測定装置は、図示された実
施形態の場合は、定光源１９と、該定光源にアライメン
トされた１つの検出セル７、複数の重ね合わせ配置され
た検出セル８から成る。測定装置Ｍは同様に制御ユニッ
トＣに接続されている。
【００２３】容器Ｂは、例えばプラスチック製またはガ
ラス製の瓶〔ボトル〕であり、つまり、少なくとも部分
的に透明であって、十分な間隔を置いて規定の搬送速度
で検査範囲Ａを搬送される。図示された実施形態の場合
には、そのつど少なくとも２つの容器が検査範囲Ａに置
かれている。しかし２つ以上の容器を同時に検査するこ
ともできるであろうし、また場合によっては１つの容器
だけを検査することもできるであろう。容器Ｂは検査の
あいだその縦軸を中心に回転させられるが、それは、例
えば搬送装置Ｆの２本の、異なる速度で走行する搬送ベ
ルト１５、１６を使って行われる。
ラス製の瓶〔ボトル〕であり、つまり、少なくとも部分
的に透明であって、十分な間隔を置いて規定の搬送速度
で検査範囲Ａを搬送される。図示された実施形態の場合
には、そのつど少なくとも２つの容器が検査範囲Ａに置
かれている。しかし２つ以上の容器を同時に検査するこ
ともできるであろうし、また場合によっては１つの容器
だけを検査することもできるであろう。容器Ｂは検査の
あいだその縦軸を中心に回転させられるが、それは、例
えば搬送装置Ｆの２本の、異なる速度で走行する搬送ベ
ルト１５、１６を使って行われる。
【００２４】CCD-カメラ１１に向き合う形で、照明装置
として少なくとも１つの定置形LED-蛍光スクリーンＤが
設けられており、該蛍光スクリーンには、個別的にまた
はグループごとに活性化可能な多数の発光ダイオードＬ
が施されている。CCD-カメラ１１の対物レンズの前に
は、詳しく示されていない補助装置１０を配置しておく
ことができ、それによってCCDカメラ１１は通常通り容
器の結像を全検査範囲Ａに沿って作り出すことができ
る。
として少なくとも１つの定置形LED-蛍光スクリーンＤが
設けられており、該蛍光スクリーンには、個別的にまた
はグループごとに活性化可能な多数の発光ダイオードＬ
が施されている。CCD-カメラ１１の対物レンズの前に
は、詳しく示されていない補助装置１０を配置しておく
ことができ、それによってCCDカメラ１１は通常通り容
器の結像を全検査範囲Ａに沿って作り出すことができ
る。
【００２５】制御ユニットＣには制御装置２が内蔵され
ており、該制御装置により一定数の活性化させられた発
光ダイオードＬから明視野が作り出せるのであり、該明
視野は容器Ｂのために構成されたものであって、例えば
ドライバー装置１４を介して走行明視野として、容器と
速度同期的にLED-蛍光スクリーンＤに沿って移動させら
れる、正確に言えば、センサー１の信号に相応して移動
させられる。さらに制御ユニットＣには補正装置３が設
けられており、該補正装置により走行明視野における光
強度は、測定装置Ｍで確認されたそのつどの容器Ｂの透
明度に適合させられる。制御ユニットＣにはさらに、少
なくとも１つのマイクロプロセッサ４と１つの記憶セク
ション５が内蔵されており、そこでは特定のパラメータ
がプログラミング可能であり得る。さらに制御ユニット
Ｃのために入力フィールドないしは表示フィールド６を
設けることができる。
ており、該制御装置により一定数の活性化させられた発
光ダイオードＬから明視野が作り出せるのであり、該明
視野は容器Ｂのために構成されたものであって、例えば
ドライバー装置１４を介して走行明視野として、容器と
速度同期的にLED-蛍光スクリーンＤに沿って移動させら
れる、正確に言えば、センサー１の信号に相応して移動
させられる。さらに制御ユニットＣには補正装置３が設
けられており、該補正装置により走行明視野における光
強度は、測定装置Ｍで確認されたそのつどの容器Ｂの透
明度に適合させられる。制御ユニットＣにはさらに、少
なくとも１つのマイクロプロセッサ４と１つの記憶セク
ション５が内蔵されており、そこでは特定のパラメータ
がプログラミング可能であり得る。さらに制御ユニット
Ｃのために入力フィールドないしは表示フィールド６を
設けることができる。
【００２６】CCD-カメラ１１は評価回路ユニット１２と
結合されており、該ユニットでは、容器から導き出され
た結像が評価され、どれか或る容器に損傷および／また
は汚染が見いだせるかどうかが確認される。そのために
は例えば、ファイルされた基準結像が利用される。損傷
および／または汚染された容器Ｂが突き止められると、
それは検査範囲Ａの下流で選別される。この目的のため
に、例えば評価回路ユニット１２は選別装置１３と動作
接続されている。
結合されており、該ユニットでは、容器から導き出され
た結像が評価され、どれか或る容器に損傷および／また
は汚染が見いだせるかどうかが確認される。そのために
は例えば、ファイルされた基準結像が利用される。損傷
および／または汚染された容器Ｂが突き止められると、
それは検査範囲Ａの下流で選別される。この目的のため
に、例えば評価回路ユニット１２は選別装置１３と動作
接続されている。
【００２７】どの容器Ｂに対しても構成され、割り当て
られる明視野は、例えば（図１）、そのつどの容器軸と
平行している少なくとも１つの列Ｒ１、Ｒ２の発光ダイ
オードＬによって形成される。しかし発光ダイオードＬ
は、別のグループ分けによっても、例えば、容器の輪郭
線に似たグループ分けによっても活性化させられるであ
ろう。搬送方向９に連続的に起こる活性化、例えばその
つど一つの列の活性化によって、活性化させられた発光
ダイオードＬの列（つまり、明視野を構成する列）Ｒ
１，Ｒ２は、搬送方向９に容器Ｂと同期的に並走する。
CCD-カメラ１１は、通過走行中にその縦軸を中心に少な
くとも一回回転する各容器Ｂのための部分結像を、規定
の時点に、作り出す。その部分結像は各容器のための一
結像へと統合されて、その後に評価される。
られる明視野は、例えば（図１）、そのつどの容器軸と
平行している少なくとも１つの列Ｒ１、Ｒ２の発光ダイ
オードＬによって形成される。しかし発光ダイオードＬ
は、別のグループ分けによっても、例えば、容器の輪郭
線に似たグループ分けによっても活性化させられるであ
ろう。搬送方向９に連続的に起こる活性化、例えばその
つど一つの列の活性化によって、活性化させられた発光
ダイオードＬの列（つまり、明視野を構成する列）Ｒ
１，Ｒ２は、搬送方向９に容器Ｂと同期的に並走する。
CCD-カメラ１１は、通過走行中にその縦軸を中心に少な
くとも一回回転する各容器Ｂのための部分結像を、規定
の時点に、作り出す。その部分結像は各容器のための一
結像へと統合されて、その後に評価される。
【００２８】一緒に移動させられる明視野の光強度が容
器の透明度に適合させられるので、CCD-カメラは、個々
の容器の測定透明度の中での変動には左右されずに、ほ
ぼ同じ明るさの結像を作り出す。例えば、他の容器より
も暗色の容器、すなわち、透明度のより劣る容器に対し
ては光強度が高められるし、またその逆も言える。この
ことは、電流の強さおよび／またはフラッシング時間を
調節することによって、および／または、活性化させら
れる発光ダイオードＬのグループの（単位面積当たり
の）数を変えることによって、行うことができる。
器の透明度に適合させられるので、CCD-カメラは、個々
の容器の測定透明度の中での変動には左右されずに、ほ
ぼ同じ明るさの結像を作り出す。例えば、他の容器より
も暗色の容器、すなわち、透明度のより劣る容器に対し
ては光強度が高められるし、またその逆も言える。この
ことは、電流の強さおよび／またはフラッシング時間を
調節することによって、および／または、活性化させら
れる発光ダイオードＬのグループの（単位面積当たり
の）数を変えることによって、行うことができる。
【００２９】図示された測定装置Ｍは、分離された検出
セル８のおかげで、そのつどの容器に関する透明度プロ
フィル（例えば、容器の肩や口の範囲のより低い透明度
と、容器の胴体範囲のより高い透明度）を測定する。こ
の透明度プロフィルに相応して補正装置３が容器の全高
にわたり光強度を変えるので、光を通されたかまたは光
を当てられた容器がその全高で、CCD-カメラ１１にとっ
ては、おしなべて等しい明るさで現われる。測定装置が
搬送方向における透明度の変動を測定することで、搬送
方向でも走行明視野の光強度が変えられるように、測定
装置を設計することは可能である。測定装置に光源１つ
と検出セル１つだけが設けられていて、測定装置がその
つどの容器の平均透明度を測定するという場合には、マ
イクロプロセッサ４のプログラムにかまたは記憶セクシ
ョン５に、前もって確かめられた透明度プロフィルをフ
ァイルしておくことができ、該プロフィルが明視野の光
強度の調節のさいに考慮される。
セル８のおかげで、そのつどの容器に関する透明度プロ
フィル（例えば、容器の肩や口の範囲のより低い透明度
と、容器の胴体範囲のより高い透明度）を測定する。こ
の透明度プロフィルに相応して補正装置３が容器の全高
にわたり光強度を変えるので、光を通されたかまたは光
を当てられた容器がその全高で、CCD-カメラ１１にとっ
ては、おしなべて等しい明るさで現われる。測定装置が
搬送方向における透明度の変動を測定することで、搬送
方向でも走行明視野の光強度が変えられるように、測定
装置を設計することは可能である。測定装置に光源１つ
と検出セル１つだけが設けられていて、測定装置がその
つどの容器の平均透明度を測定するという場合には、マ
イクロプロセッサ４のプログラムにかまたは記憶セクシ
ョン５に、前もって確かめられた透明度プロフィルをフ
ァイルしておくことができ、該プロフィルが明視野の光
強度の調節のさいに考慮される。
【００３０】図２には破線でさらに別の制御ユニット
Ｃ’が暗示されており、それは測定装置Ｍと結合され、
CCD-カメラ１１にも接続されている。制御ユニットＣ’
は制御ユニットＣと似たような設計であってもよい。こ
の制御ユニットにより、カメラ側で各容器Ｂに対する結
像感度が測定透明度に相応して変えられるので、透明度
の異なる容器に対してでもほぼ同じ明るさの結像が作り
出される。二次元アレイを有するCCD-カメラ１１では、
個々の容器に割り当てられたピクセル範囲〔画素範囲〕
はその感度が容器の移動に相応に従いながら変えられ
る。発光ダイオードＬの光強度を適合させるかまたは各
容器に対する結像感度を調整するという二つの処置は、
組み合わせで二者択一的にかまたは追加的に実施するこ
とができる。
Ｃ’が暗示されており、それは測定装置Ｍと結合され、
CCD-カメラ１１にも接続されている。制御ユニットＣ’
は制御ユニットＣと似たような設計であってもよい。こ
の制御ユニットにより、カメラ側で各容器Ｂに対する結
像感度が測定透明度に相応して変えられるので、透明度
の異なる容器に対してでもほぼ同じ明るさの結像が作り
出される。二次元アレイを有するCCD-カメラ１１では、
個々の容器に割り当てられたピクセル範囲〔画素範囲〕
はその感度が容器の移動に相応に従いながら変えられ
る。発光ダイオードＬの光強度を適合させるかまたは各
容器に対する結像感度を調整するという二つの処置は、
組み合わせで二者択一的にかまたは追加的に実施するこ
とができる。
【００３１】図示された装置Ｖは、例えば、容器（ボト
ル）Ｂの側壁−透過光−または照明光−検査に用いられ
る。この装置は、少し形を変えれば、底の検査ないしは
口または密封面の検査にも、または、そうした検査にの
み使用できる。搬送装置Ｆは一直線の搬送路線で示され
ている。環状の搬送装置あるいはそれに類するものも、
代案として考慮の対象となるであろう。優先的に発光ダ
イオードＬは列状に活性化させられるが、そのさい、垂
直の列が搬送方向にステップ・バイ・ステップ操作され
て、容器と並走する走行明視野が作り出される。しかし
走行明視野は、発光ダイオードＬの個別活性化によって
も作り出すことができるであろう。光強度および／また
は結像感度の適合が実現され、その結果、ほぼ同じ明る
さの結像が作り出されるが、その結像の明度は、容器表
面ないしは容器中における可能な限り小さな損傷あるい
は不透明な汚染も確実に突き止められるぐらい高い明度
である。上述の実施例とは異なり、複数のカメラを使用
することもできるが、その場合は、カメラは個々の容器
に割り当てられており、その容器の移動を追跡する、例
えば、制御された旋回鏡（DE 3407386 C2）によって追
跡する。各容器に対する走行明視野の光強度を介して透
明度が均等化ないし補正されるならば、CCD-カメラの固
定の露出時間と固定の露出調整で作業は実施できる。
ル）Ｂの側壁−透過光−または照明光−検査に用いられ
る。この装置は、少し形を変えれば、底の検査ないしは
口または密封面の検査にも、または、そうした検査にの
み使用できる。搬送装置Ｆは一直線の搬送路線で示され
ている。環状の搬送装置あるいはそれに類するものも、
代案として考慮の対象となるであろう。優先的に発光ダ
イオードＬは列状に活性化させられるが、そのさい、垂
直の列が搬送方向にステップ・バイ・ステップ操作され
て、容器と並走する走行明視野が作り出される。しかし
走行明視野は、発光ダイオードＬの個別活性化によって
も作り出すことができるであろう。光強度および／また
は結像感度の適合が実現され、その結果、ほぼ同じ明る
さの結像が作り出されるが、その結像の明度は、容器表
面ないしは容器中における可能な限り小さな損傷あるい
は不透明な汚染も確実に突き止められるぐらい高い明度
である。上述の実施例とは異なり、複数のカメラを使用
することもできるが、その場合は、カメラは個々の容器
に割り当てられており、その容器の移動を追跡する、例
えば、制御された旋回鏡（DE 3407386 C2）によって追
跡する。各容器に対する走行明視野の光強度を介して透
明度が均等化ないし補正されるならば、CCD-カメラの固
定の露出時間と固定の露出調整で作業は実施できる。
【００３２】方法に関しては以下のような処置がとられ
る。各容器Ｂに対して測定装置Ｍで個別的透明度が測定
される、詳しく言えば、平均透明度として測定される
か、透明度プロフィルの形で測定されるかのどちらかで
ある。それによって得られた情報は制御ユニットＣで利
用され、当該の容器に対して検査範囲Ａへの進入時に構
成される明視野の光強度がそのつど調節される、その結
果、CCD-カメラは、個別的透明度とは関係のない選定さ
れた明度水準ですべての容器に接することになる。容器
に対して構成される明視野は、走行明視野として、その
つどの容器と同期的に、LED-蛍光スクリーンＤ上を移動
させられる。そのさいに容器はその垂直軸を中心に回転
させられる。容器が検査範囲Ａを通って移動するあいだ
に、CCD-カメラは各容器の部分結像を、規定の時点に、
作成する。部分結像は容器の一結像へと合成され、評価
ユニット１２で評価され、基準と比較される。評価によ
って損傷または汚染が明らかにされると、選別装置１３
が起動させられ、選別装置は適切な時点に適切な容器
を、取り出しコンベヤベルトへかまたは収納容器の中へ
選別される。結像はほぼ同じ明度で補助的に制御ユニッ
トＣ’の使用のもとに結像側でも調節できるか、それと
も走行明視野の利用のもとに結像側でしか調節できな
い。
る。各容器Ｂに対して測定装置Ｍで個別的透明度が測定
される、詳しく言えば、平均透明度として測定される
か、透明度プロフィルの形で測定されるかのどちらかで
ある。それによって得られた情報は制御ユニットＣで利
用され、当該の容器に対して検査範囲Ａへの進入時に構
成される明視野の光強度がそのつど調節される、その結
果、CCD-カメラは、個別的透明度とは関係のない選定さ
れた明度水準ですべての容器に接することになる。容器
に対して構成される明視野は、走行明視野として、その
つどの容器と同期的に、LED-蛍光スクリーンＤ上を移動
させられる。そのさいに容器はその垂直軸を中心に回転
させられる。容器が検査範囲Ａを通って移動するあいだ
に、CCD-カメラは各容器の部分結像を、規定の時点に、
作成する。部分結像は容器の一結像へと合成され、評価
ユニット１２で評価され、基準と比較される。評価によ
って損傷または汚染が明らかにされると、選別装置１３
が起動させられ、選別装置は適切な時点に適切な容器
を、取り出しコンベヤベルトへかまたは収納容器の中へ
選別される。結像はほぼ同じ明度で補助的に制御ユニッ
トＣ’の使用のもとに結像側でも調節できるか、それと
も走行明視野の利用のもとに結像側でしか調節できな
い。
【００３３】基本的には、複数の容器が同時に検査され
なければならない場合でも、容器に対して構成され、容
器と同期的に移動させられる走行明視野の割り当てによ
って、制御技術的あるいは調節技術的に影響を及ぼすこ
との自由度が高められるので、透明度または透明度プロ
フィルの相違が結像の明度に及ぼす影響は取り除かれ、
検査の質は高められる。定置形の明視野から、直立で検
査される容器に対する個別的な走行明視野へと方向転換
するには、的確に制御または調節可能な照明装置が必要
とされる。この要求は、個別的にあるいはグループごと
にあるいは列状に活性化可能な発光ダイオードＬを有す
る少なくとも１つのLED-蛍光スクリーンによって、最適
に満たされ得るが、そのさい、発光ダイオードの光強度
は、電流の強さおよび／またはフラッシング時間および
／または活性化させられる発光ダイオードＬの配分によ
って、十分に早く変えられる。高い検査頻度（つまり、
この種の装置にとっては高速の容器加工過程への組み込
みおよび／または他の装置との連動という場合に避けら
れない高い検査頻度）には、マイクロプロセッサ制御
と、少なくとも１つのLED-蛍光スクリーンの性能とによ
って対処できる。
なければならない場合でも、容器に対して構成され、容
器と同期的に移動させられる走行明視野の割り当てによ
って、制御技術的あるいは調節技術的に影響を及ぼすこ
との自由度が高められるので、透明度または透明度プロ
フィルの相違が結像の明度に及ぼす影響は取り除かれ、
検査の質は高められる。定置形の明視野から、直立で検
査される容器に対する個別的な走行明視野へと方向転換
するには、的確に制御または調節可能な照明装置が必要
とされる。この要求は、個別的にあるいはグループごと
にあるいは列状に活性化可能な発光ダイオードＬを有す
る少なくとも１つのLED-蛍光スクリーンによって、最適
に満たされ得るが、そのさい、発光ダイオードの光強度
は、電流の強さおよび／またはフラッシング時間および
／または活性化させられる発光ダイオードＬの配分によ
って、十分に早く変えられる。高い検査頻度（つまり、
この種の装置にとっては高速の容器加工過程への組み込
みおよび／または他の装置との連動という場合に避けら
れない高い検査頻度）には、マイクロプロセッサ制御
と、少なくとも１つのLED-蛍光スクリーンの性能とによ
って対処できる。
【図１】容器を光学的に検査するための装置の搬送方向
に設定した切断線の垂直断面図である。
に設定した切断線の垂直断面図である。
【図２】図１の概略平面図である。
１：速度ー測定センサー ２：制御装置 ３：補正装置 ４：マイクロプロ
セッサ ５：記憶セクション ７：測定レシーバ ８：検出セル ９：搬送方向 １０：補助装置 １１：ＣＣＤカメ
ラ １２：結像評価装置 １９：光源 Ａ：検査範囲 Ｂ：容器 Ｃ：制御ユニット Ｄ：ＬＥＤー蛍光
スクリーン Ｆ：容器搬送装置 Ｌ：発光ダイオー
ド Ｍ：測定装置
セッサ ５：記憶セクション ７：測定レシーバ ８：検出セル ９：搬送方向 １０：補助装置 １１：ＣＣＤカメ
ラ １２：結像評価装置 １９：光源 Ａ：検査範囲 Ｂ：容器 Ｃ：制御ユニット Ｄ：ＬＥＤー蛍光
スクリーン Ｆ：容器搬送装置 Ｌ：発光ダイオー
ド Ｍ：測定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA12 AB02 BA01 BB02 BC01 CA04 CB02 CD07 DA06 3F079 AD12 CA42 CA45 CB25 CB29 CB34 CB35 CB37 DA12
Claims (19)
- 【請求項１】 連続して検査範囲を走り抜ける少なくと
も部分的に透明な容器を光学的に検査するための方法で
あって、該容器に照明装置から光が当てられ、少なくと
も容器部分の結像が作成され、評価される方法におい
て、 各容器に対して個別的な透明度を確かめることと、 容器に対して明視野を構成することと、 明視野の光強度又は結像感度もしくはそれらの双方を、
確かめられた透明度に適合させることと、 透明度の異なる容器から実質的に統一された明るさの結
像を作成するために、明視野を走行明視野として容器と
同期的に検査範囲を移動することと、を備えていること
を特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１による方法において、搬送方向
に離隔されたそのつど少なくとも２つの容器が同時に検
査されることと、容器の各々が、その透明度に個別的に
同調させられた走行明視野によって、照明されることを
特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１による方法において、明視野に
おける光強度および／または結像全高にわたる結像感度
が、個別的な総透明度に一様に適合させられることを特
徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１による方法において、容器全高
にわたって存在する透明度の変動が、補足的に確かめら
れることと、明視野における光強度および／または結像
感度が、確かめられた容器全高にわたる変動と対応しな
がら、可変的に適合させられることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１による方法において、容器の透
明度のうち搬送方向に存在する変動が確かめられるかま
たは考慮されることと、明視野における光強度および／
または結像感度が、構成された明視野のうち搬送方向に
見た場合の幅の範囲内で、確かめられた変動と対応しな
がら適合させられることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項１による方法において、 多数の発光ダイオードを有するLED-蛍光スクリーンとし
て設計された照明装置で、そのつどの走行明視野が、搬
送方向に連続して活性化される発光ダイオードによっ
て、特に容器の軸と平行の発光ダイオード列、選定され
た発光ダイオード・グループによって構成されること
と、 構成された明視野を搬送方向への発光ダイオードの活性
化によって、走行明視野として、割り当てられた容器と
同期的に、LED-蛍光スクリーン上を移動させることと、
備えていることを特徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項６による方法において、明視野に
おける光強度を透明度に適合させることが、電流の強さ
および／またはフラッシング時間および／または活性化
させられた発光ダイオードの配分を介して、行われるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかによる方法
において、明視野における光強度および／または結像感
度が、補足的に、検査範囲内における容器の搬送ポジシ
ョンまたは回転ポジションに依存して変えられることを
特徴とする方法。 - 【請求項９】 少なくとも部分的に透明な容器（Ｂ）を
光学的に検査するための装置（Ｖ）であって、検査範囲
（Ａ）を貫通している連続運転可能な容器搬送装置
（Ｆ）と、検査範囲（Ａ）内で容器（Ｂ）にアラインメ
ントされる照明装置と、結像評価装置（１２）が組み込
まれている少なくとも１つの電子カメラ（１１）とを備
えた装置において、 該照明装置が、個別的にまたはグループごとに活性化可
能な多数の発光ダイオード（Ｌ）を備えたLED-蛍光スク
リーン（Ｄ）を有していることと、 各容器（Ｂ）の個別的透明度に対する測定装置（Ｍ）が
検査範囲（Ａ）の上流に配置されていることと、 LED-蛍光スクリーン（Ｄ）が走行明視野制御装置（２）
および透明度差異補正装置（３）に接続されていること
と、を特徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項９による装置において、各容器
（Ｂ）と同期的に一緒に移動させられる走行明視野を構
成するための制御装置（２）によって、個々の発光ダイ
オードまたは発光ダイオード・グループ（Ｌ）が搬送方
向（９）に連続的に活性化可能であることと、補正装置
（３）によって、活性化された発光ダイオード（Ｌ）の
光強度が、容器の測定透明度と対応しながら調節できる
ので、透明度の異なる容器から本質的に統一的な明るさ
の結像が得られることを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 請求項９による装置において、容器
（Ｂ）が搬送方向（９）に互いに離隔されていること
と、検査時に回転する少なくとも２つの連続する容器
（Ｂ）を同時に検査するために、検査範囲（Ａ）が、搬
送方向（９）に連続する少なくとも２つの容器（Ｂ）の
範囲に及んでいることと、容器（Ｂ）の数に相応する数
の走行明視野が制御装置（２）によって制御可能である
ことと、容器に割り当てられたそれぞれの走行明視野の
光強度が、補正装置（３）によって、個別的に当該容器
の透明度に適合可能であることを特徴とする装置。 - 【請求項１２】 特許請求の範囲第９項による装置にお
いて、制御装置（２）と補正装置（３）が１つの制御ユ
ニット（Ｃ）に統合されており、該制御ユニットが測定
装置（Ｍ）とポジション−および搬送速度−検出部
（１）とに信号伝送式に結合されていることを特徴とす
る装置。 - 【請求項１３】 請求項９による装置において、測定装
置（Ｍ）がそのつどの容器の平均透明度を確認するため
に、本質的に点状の光源（１９）と測定レシーバ（７）
とを備えた光センサーを有していることを特徴とする装
置。 - 【請求項１４】 請求項９による装置において、測定装
置（Ｍ）が透明度プロフィルを確認するために、ほぼ容
器軸の方向にアラインメントされた明度検出セル（７）
を、複数の分離された検出セル（８）および／または複
数の光源の上に、有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１５】 請求項９による装置において、LED-蛍
光スクリーン（Ｄ）における発光ダイオード（Ｌ）が容
器軸と平行に列状に活性化可能であることを特徴とする
装置。 - 【請求項１６】 請求項９による装置において、電流の
強さおよび／またはフラッシング時間が発光ダイオード
（Ｌ）の活性化のために変化可能であることを特徴とす
る装置。 - 【請求項１７】 請求項１２による装置において、制御
ユニット（Ｃ）が少なくとも１つのマイクロプロセッサ
（４）を内蔵していることを特徴とする装置。 - 【請求項１８】 請求項１７による装置において、マイ
クロプロセッサ（４）にプログラム記憶セクション
（５）が割り当てられており、容器の透明度の特性に対
応するパラメータがその記憶セクションに入力可能であ
ることを特徴とする装置。 - 【請求項１９】 請求項９ないし１８のいずれかによる
装置において、側壁ー透過光−瓶検査装置が考慮の対象
となることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10017126A DE10017126C1 (de) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | Verfahren und Vorrichtung zum optischen Überprüfen transparenter Behälter |
| DE10017126.5 | 2000-04-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001356097A true JP2001356097A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=7637792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001108320A Pending JP2001356097A (ja) | 2000-04-06 | 2001-04-06 | 透明容器を光学的に検査するための方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6452156B2 (ja) |
| EP (1) | EP1143237B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001356097A (ja) |
| AT (1) | ATE239915T1 (ja) |
| DE (1) | DE10017126C1 (ja) |
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