JP2003262507A - ボトル缶の測定装置及び測定方法 - Google Patents
ボトル缶の測定装置及び測定方法Info
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Abstract
で測定処理できる。 【解決手段】 測定位置においては、ボトル缶のマーク
位置として、第1カメラ11がボトル缶を撮像したと
き、ボトル缶のマーク位置が左右いずれかの端部に配置
されるように設定され、この実施形態では左端にボトル
缶のねじ始まり部35が位置決めされる。そして、第1
カメラ11によってボトル缶が撮像されると、撮像画面
においてねじ始まり部35がボトル缶30の口金の左端
に位置決めされるようにしている。
Description
り、特に金属製からなるボトル缶を測定する技術に関す
る。
して、ペットボトルに加えて、アルミニウム合金等から
なるボトル缶が広く普及している。このボトル缶は、大
径の胴部と、この胴部の上端部に形成された小径の口金
部とからなり、この口金部には、ネジ部が形成され、こ
のネジ部にキャップが螺着される構成となっている。
たアルミニウム合金を絞り加工としごき加工とにより加
工し(DI加工)、有底円筒形状の缶体を形成し、この
缶体の上端部をネックイン加工し、小径に絞り込むとと
もに口金部を形成し、さらに、口金部にネジ部を形成す
ることによって製造されるものである。
ル缶の需要が高まるにつれ、より高品質より均一化を図
るため、ボトル缶を測定する装置が要求されている。し
かしながら、従来のボトル缶の装置にあっては、測定に
際し、接触子をボトル缶の測定箇所に直に接触させるこ
とでその部位を測定する技術であるので、測定箇所が、
例えば数十カ所にも及ぶ場合には、かなりの時間を要す
る問題があった。
は、円筒形状であるので、周囲の位置が明確に区別され
ておらず、しかも柔軟性を有する薄肉でかつDI加工さ
れていることから、形成されたそれぞれのボトル缶毎に
形状寸法が微妙に異なるので、周方向の特定箇所をそれ
ぞれ測定しようとすると、すべてのボトル缶に対して同
じように測定することが困難であった。
されたもので、その目的は、周方向が区別されていなく
とも、ボトル缶を接触することなく測定きると共に、高
速で測定処理することができる測定装置を提供すること
にある。
に、この発明は以下の手段を提案している。請求項1に
係る発明は、口金の周囲にねじ部が形成された金属製の
ボトル缶の測定装置であって、ボトル缶を測定位置に搬
送する搬送機構と、測定位置に搬送されたボトル缶を撮
像する撮像カメラと、撮像カメラの撮像データに基づい
てボトル缶の測定部位を測定する画像処理部とを備えて
なることを特徴とする。
構によって測定位置にセットされ、その位置にて撮像カ
メラがボトル缶を撮像すると、画像処理部がその撮像デ
ータに基づいて画像処理してボトル缶の測定部位を測定
するので、ボトル缶に直接接触することなく測定を行う
ことができる。
定装置において、撮像カメラは、ボトル缶の前記ねじ部
におけるねじ始まり部を基準としてボトル缶を撮像する
ことを特徴とする。この発明に係る測定装置によれば、
撮像カメラがボトル缶のねじ始まり部を基準としてボト
ル缶を撮像するので、いずれものボトル缶に対し、必ず
周方向の定まった位置から測定することができ、ボトル
缶の測定すべき位置を常にどのボトル缶に対しても同じ
くすることができる。
載の測定装置において、ボトル缶のねじ部におけるねじ
始まり部が、撮像カメラと正対する位置から略90度回
転した位置に位置決めされることを特徴とする。
缶のねじ始まり部が、撮像カメラと正対する位置から略
90度の角度で回転した位置に位置決めされると、いず
れものボトル缶に対し周方向の定まった位置から確実に
撮像でき、かつ同一箇所を測定することができるので、
ボトル缶の測定すべき位置を常にどのボトル缶に対して
も同じくすることができる。
載の測定装置において、前記撮像カメラは、ボトル缶と
の間で撮像距離をそれぞれ違えた位置に複数配設されて
いることを特徴とする。
メラと異なる撮像距離に他の撮像カメラが設置され、他
の撮像カメラが前記撮像カメラと異なる角度及び異なる
撮像距離でボトル缶を撮像するので、ボトル缶の周囲複
数カ所を撮像する場合、その個所数に対応する角度で複
数の撮像カメラ間の設置角度を選定すれば、ボトル缶を
回転移動させる回数を最小限で行うことができ、少ない
回数で測定することができる。
載の測定装置において、測定すべきボトル缶を挟んで撮
像カメラと対向する位置に設置された照明機構を備える
ことを特徴とする。
べきボトル缶を挟んで撮像カメラと対向する位置に照明
機構が設置されているので、撮像カメラが撮像データを
得る必要なシルエット像を容易に撮影することができ
る。
載の測定装置において、前記ボトル缶が測定位置に搬送
された時点で、ボトル缶の軸線と測定中心軸とを一致さ
せる測定台を備えることを特徴とする。
缶が測定位置に搬送されると、ボトル缶の軸線と載置台
の測定中心軸とが一致することから、測定を直ちに開始
することができ、測定のより高速化を実現できる。
部が形成された金属製のボトル缶を測定するボトル缶の
測定方法であって、測定位置に搬送されたボトル缶を前
記ねじ部におけるねじ始まり部を基準として撮像し、こ
の撮像データに基づいてボトル缶の測定部位を測定する
ことを特徴とする。
缶が測定位置に搬送され、その位置にて撮像したボトル
缶の撮像データに基づいて、ボトル缶の測定部位を測定
するので、ボトル缶に直接接触することなく測定を行う
ことができる。
実施の形態について説明する。図1から図4はこの発明
の一実施の形態に係る測定装置を示している。この実施
形態の測定装置を述べる前に、測定装置が測定するボト
ル缶について説明する。図5に示すボトル缶30は、ア
ルミニウム製若しくはその合金製の板体をDI加工する
ことによって有底筒状の缶胴31が形成され、次いでそ
の缶胴31の先端開口部をネックイン加工して口金32
が形成され、その後、口金32の周囲に図示しないキャ
ップを被着するためのねじ部33が形成され、また先端
部に開口部の形成壁を外方に折り返してカール部34が
形成される。
ては、下塗り塗装、文字塗装等が施され、かつ焼き付け
処理される。図5において、符号35は、口金のねじ部
33におけるねじ始まり部35を示している。このねじ
始まり部35は、詳細に図示していないが、口金32の
周囲に対し上部から下方に螺旋状に形成されたねじ部3
3において、そのねじ山とねじ谷とが規定の寸法をもつ
ことでねじ部として機能する有効ねじの始点部分をなし
ている。
は、上記ボトル缶30を測定するためのものであって、
大別すると、ボトル缶30の供給部1と、供給部1から
繰り出されたボトル缶30を測定位置に送り込む搬送機
構3を備えている。
ストッカー2が備えられ、ストッカー2は、図2に示す
ように、出口側が低くかつそれと反対側が高くなるよう
に傾斜して設置されており、内部に例えば同一種類のボ
トル缶30を三段に重ねて貯留する第1貯留部2Aと、
その上に、長さが違う等種類の異なるボトル缶30を三
段に重ねて貯留する第2貯留部2Bとを有し、これら貯
留部2A、2B内のボトル缶30が出口側に移動するよ
うになっている。
手方向に沿う位置決め板2cと押圧板2dとが設けら
れ、押圧板2dが前方にスライドしてボトル缶30の先
端開口を位置決め板2cに押し付けることで、長さの異
なるボトル缶30でもボトル缶30の先端を揃えた状態
で貯留するようになっている。また、供給部1には、図
2に示すようにL字状に形成された搬出体2aが設けら
れ、搬出体2aが貯留部2A、2Bの出口側にて測定す
べきボトル缶30を受け取った後、鎖線のように回転す
ることで排出シュータ2bを介して繰り出し位置に繰り
出すようにしている。搬出体2aは、各貯留部2A、2
B間で昇降可能でかつ回動可能に構成されている。
ド5と、マーカセンサ6を備え、供給部1からボトル缶
30が繰り出されると、そのボトル缶30をシリンダ等
の介添体(図示せず)を介して吸着部4に押し出し、吸
着部4がボトル缶30を吸着した後、その状態で受け渡
し位置7まで移動する。
した時点で、ボトル缶30をその軸線周りに回転させ、
マーカセンサ6がボトル缶30に設けられたマーク部3
6を検出することで、受け渡し位置7においてボトル缶
30の周方向の位置が特定位置として位置決めされる。
マーク部36は、ボトル缶30の口金32において、ね
じ部33のねじ始まり部35の位置に予め設けられた着
色体からなっている。吸着部4にはボトル缶30を軸線
周りに回転させる回転機構が設けられ、マーカセンサ6
がマーク部36を検出した時点で、ボトル缶30の回転
を停止することで、ボトル缶30のマーク部36の位置
を特定位置に位置決めさせ、これによってボトル缶30
の周方向の位置が特定されるようになっている。
ボトル缶30を受け取ると、自身の姿勢を変えてボトル
缶30を測定台8に載置する。従って、ロボットハンド
5がボトル缶30を測定台8に載置すると、測定台8上
におけるボトル缶30の周方向の位置が定まっている。
その軸線周りに回転させる回転部9と、回転部9を昇降
させる昇降部10とを備え、測定時、必要に応じボトル
缶30を回転させたり昇降できるようにしている。この
測定台8は、回転部9に吸着機構が設けられ、ロボット
ハンド5によってボトル缶30が送り込まれると、ボト
ル缶30を吸着機構の作動により回転部9に吸着し、し
かもボトル缶30の軸線と回転部9の測定中心軸とが一
致するようにしている。
に、撮像カメラとして三台からなる第1〜第3カメラ1
1〜13と、測定すべきボトル缶30を照明する照明機
構(符示せず)と、撮像データに基づいて画像処理する
ことでボトル缶30を測定する画像処理部17とを備え
ている。
数の多いメインとなる撮像データを得るためのもので、
図1のようにボトル缶30と正対した位置に設置され、
第2カメラ12は第1カメラ11と所定角度(例えば1
20度)α1隔てた位置にボトル缶30と正対して設置
され、第3カメラ13は、ボトル缶30の開口部に設け
られたカール部34の内径を撮像するため、ボトル缶3
0の上方位置に設置されている。この場合、第1カメラ
11は、ボトル缶30の全長、首長、スカート高さ、カ
ール幅等、多数の測定個所を撮像するためのものであ
り、第2カメラ12は、ボトル缶30のネック長を測定
するためのものである。これら第1〜第3カメラ11〜
13の各々は、例えばCCD等のような固体撮像素子に
より構成されている。
からなっている。第1及び第2照明器14、15は、第
1及び第2カメラ11、12の各々がボトル缶30をシ
ルエット像として撮像できるように設置されている。即
ち、図1のように、第1照明器14は、測定台8上のボ
トル缶30を挟んで第1カメラ11と対向する位置に設
置され、第2照明器15は、測定台8上のボトル缶30
を挟んで第2カメラ12と対向する位置に設置されてい
る。第3照明器16は、第1カメラ11の前方位置の周
囲に設けられた環状をなしている。
れている。制御装置18は、入力部20により、測定に
必要な各種のデータが入力されると、それに基づいて前
述したストッカー2を備えた供給部1と、吸着部4及び
ロボットハンド5並びマーカセンサ6を備えた搬送装置
3の各種駆動系と、測定台8の各種駆動系及び制御系と
からなる機械装置をそれぞれ駆動制御するようになって
いる。
〜13によって撮像された撮像データに基づいて、ボト
ル缶30の測定部位をそれぞれ測定するようになってい
る。つまり、第1カメラ11によってボトル缶30にお
ける口金周辺部の撮像データが入力されると、それに基
づいてボトル缶30の全長、首長、ネック長、スカート
高さ、ねじ山33の高さ等を測定し、第2カメラ12に
より第1カメラ11と異なる撮像距離でボトル缶30の
口金周辺部の撮像データが入力されると、それに基づい
てネック長を測定し、更に第3カメラ13によってボト
ル缶30の先端開口部の撮像データが入力されると、そ
の撮像データからボトル缶30の口金32に設けられて
いるカール部34の内径寸法を測定するようになってい
る。
測定寸法が許容範囲内であれば、測定対象のボトル缶3
0が次の工程に搬出され、許容範囲外であれば、ロボッ
トハンド5が測定対象のボトル缶30を不良処理工程へ
搬出するようにしている。
トル缶30を撮像する際、ボトル缶30に設けられてい
るマーク部36を特定の位置に位置決めし、その位置決
めされたマーク部36を基準として撮像することで、ボ
トル缶30の周方向の位置を特定するようにしている。
ラ11がボトル缶30を撮像したとき、ボトル缶30の
マーク部36の位置が撮像画面上の左右いずれかの端部
に配置されるように設定され、この実施形態では図4の
ように、撮像画面X上の左端にマーク部36が、つまり
ねじ始まり部35が位置決めされるようになっている。
よって測定台8に載置されたとき、そのボトル缶30の
ねじ部33におけるねじ始まり部35が、図1のように
第1カメラ11と正対する位置から90度の角度αで反
時計方向にずれた位置となるように載置している。従っ
て、第1カメラ11によってボトル缶30が撮像される
と、その撮像画面X上にはボトル缶30のねじ始まり部
35が図4のようにボトル缶30の口金の左端に位置決
めされる。図4において、斜線部は第1カメラ11によ
って撮像されたボトル缶30を表している。
あるので、その動作を以下に説明する。まず、ボトル缶
30の測定に際しては、供給部1のストッカー2から測
定すべき種類のボトル缶30が一個繰り出されると、そ
のボトル缶30が搬送機構3の吸着部4に吸着され、吸
着部4の移動によって受け渡し位置7に移動される。こ
のとき、吸着部4が回転すると共に、ボトル缶30の口
金32のねじ部33のねじ始まり部35に設けられてい
るマーク部36をマーカセンサ6が検出することで、受
け渡し位置7においてボトル缶30のマーク部36が周
方向を特定位置にして位置決めされる。
により周方向を特定位置として受け渡し位置7に到達さ
れた後、そのボトル缶30がロボットハンド5によって
測定台8に載置されると、その状態でボトル缶30が測
定されることとなる。なお、測定台8は、ボトル缶30
が載置されると、これを吸着することによってボトル缶
30の軸線が測定中心軸に一致したままで固定する。
メラ11〜13が測定台8上のボトル缶30をそれぞれ
の設置位置から撮像すると、その撮像データが画像処理
部17に出力されることとなる。その際、ボトル缶30
が、図1のように第1カメラ11と正対する位置から9
0度の角度αで反時計方向に移動した位置にマーク部3
6が位置決めされ、その位置がねじ始まり部35の位置
であることから、第1カメラ11がボトル缶30を撮像
すると、ボトル缶30の撮像データの左端に図5のよう
なねじ始まり部35が映し出されることとなる。つま
り、第1カメラ11がボトル缶30のねじ始まり部35
を基準として撮像する。
1〜13による撮像データが入力されると、その撮像デ
ータに基づいてカールの内径、ボトル缶30の全長、首
長、ネック長等からなる計17箇所を測定する。この実
施形態においては、ボトル缶30が、測定のメインとな
る画像を得る第1カメラ11と正対する位置から90度
の角度αで反対位置に位置決めされ、その位置状態で測
定が開始されるので、いずれものボトル缶30に対し、
必ず周方向の定まった位置を測定することができ、ボト
ル缶30の測定すべき位置を常にどのボトル缶30に対
しても同じくすることができる。
も測定位置が同じとなるので、周方向の各部が明確に区
別されておらずかつ周囲で微妙な形状の差異が生じる柔
軟性を有するボトル缶30であっても、これに拘わるこ
となく正確に測定することができ、測定装置としての信
頼が得られる。
いて測定するので、測定処理を高速で行うことができ、
計17のような測定個所が多くとも、短時間で高速処理
することができる。更に、第1カメラ11と異なる撮像
距離に第2カメラ12が設置され、第2カメラ12が第
1カメラ11と異なる撮像距離でボトル缶30の周方向
を撮像するので、ボトル缶30の周囲数カ所を撮像する
場合、その測定個所数に対応する角度で第1カメラ11
と第2カメラ12間の設置角度を選定すれば、ボトル缶
30を回転させる回数を最小限にすることができる。つ
まり、ボトル缶30の周囲3カ所を120度間隔で測定
する場合、第1カメラ11と第2カメラ12との角度が
120度の間隔になると、ボトル缶30を120度間隔
で二回回転移動させただけで周囲を測定することがで
き、高速処理を確実に行うことができる。
位置決めは、測定台8にセットされたときに行うのでは
なく、その前の過程において位置決めされているので、
測定台8にボトル缶30が載置された時点で、直ちに測
定を開始することができる。しかも、ボトル缶30は、
載置台8に載置されると、載置台8の測定中心軸と軸線
が一致しているので、測定開始をいっそう迅速に行うこ
とができる。
判定されたると、測定の終了したボトル缶30が測定台
から次の工程に搬送され、次に測定すべきボトル缶30
がロボットハンド5によって図1の受け渡し位置から順
次載置される一方、不良品と判定された場合には、ロボ
ットハンド5が不良用工程に送り出した後、次の測定ボ
トルが測定される。
とがボトル缶30のシルエット像を撮像するため、測定
すべきボトル缶30を挟んで第1カメラ11、第2カメ
ラ12と対向する位置に第1照明器14及び第2照明器
15が設置されているので、第1カメラ11、第2カメ
ラ12が撮像データを得るのに必要なシルエット像を容
易に撮影することができる。
数のストッカー2A、2Bが備えられ、それぞれが長さ
等種類の異なるボトル缶30を貯留し、またボトル缶3
0が繰り出される度に、貯留されているボトル缶30が
出口側に必然的に移動できるように構成されているの
で、指定された種類のボトル缶30を的確に繰り出すこ
とができると共に、供給部1としての構成の簡素化を図
ることもできる。
30のねじ部33におけるねじ始まり部35が、図1の
ように第1カメラ11と正対する位置から90度の角度
αで反時計方向にずれた位置となるように載置している
が、角度αを87度以上93度以下の範囲としてもその
機能に変わりはない。
明によれば、搬送されたボトル缶を撮像し、その撮像デ
ータに基づいて画像処理してボトル缶の測定部位を測定
するように構成したので、ボトル缶に直接接触すること
なく測定を行うことができ、しかも高速に測定処理でき
る効果が得られる。
ボトル缶に対し、必ず周方向の定まった位置から測定す
ることができ、ボトル缶の測定すべき位置を常にどのボ
トル缶に対しても同じくすることができ、信頼性の高い
測定装置を提供でき、また高品質でかつ均一性の高いボ
トル缶の生産が可能となる効果が得られる
ボトル缶に対し、必ず周方向の定まった位置から測定を
開始することができ、ボトル缶の測定すべき位置を常に
どのボトル缶に対しても同じくすることができ、信頼性
の高い測定装置を提供でき、また高品質でかつ均一性の
高いボトル缶の生産が可能となる効果が得られる。
カメラが互いに異なる角度及び異なる撮像距離でボトル
缶を撮像するので、ボトル缶を回転移動させる回数を最
小限にすることができ、少ない回数で測定することがで
き、測定時間のより短縮化が得られる効果がある。
ボトル缶を挟んで撮像カメラと対向する位置に照明機構
が設置され、撮像カメラが撮像データを得る必要なシル
エット像を容易に撮影することができる効果が得られ
る。
軸線と載置台の測定中心軸とが一致することにより、測
定開始を迅速に行うことができ、測定のより高速化を実
現できる効果が得られる。
直接接触することなく測定を行うことができ、しかも高
速に測定処理できる効果が得られる。
す図であって、ボトル缶の搬送経路を示す平面図であ
る。
ック図である。
す説明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 口金の周囲にねじ部が形成された金属製
のボトル缶の測定装置であって、 ボトル缶を測定位置に搬送する搬送機構と、測定位置に
搬送されたボトル缶を撮像する撮像カメラと、撮像カメ
ラの撮像データに基づいてボトル缶の測定部位を測定す
る画像処理部とを備えてなることを特徴とするボトル缶
の測定装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の測定装置において、 撮像カメラは、ボトル缶の前記ねじ部におけるねじ始ま
り部を基準としてボトル缶を撮像することを特徴とする
ボトル缶の測定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の測定装置におい
て、 ボトル缶のねじ部におけるねじ始まり部が、撮像カメラ
と正対する位置から略90度回転した位置に位置決めさ
れることを特徴とするボトル缶の測定装置。 - 【請求項4】 請求項1から3記載の測定装置におい
て、 前記撮像カメラは、ボトル缶との間で撮像距離をそれぞ
れ違えた位置に複数配設されていることを特徴とするボ
トル缶の測定装置。 - 【請求項5】 請求項1から4記載の測定装置におい
て、 測定すべきボトル缶を挟んで撮像カメラと対向する位置
に設置される照明機構を備えることを特徴とするボトル
缶の測定装置。 - 【請求項6】 請求項1から5記載の測定装置におい
て、 前記ボトル缶が測定位置に搬送された時点で、ボトル缶
の軸線と測定中心軸とを一致させる測定台を備えること
を特徴とするボトル缶の測定装置。 - 【請求項7】 口金の周囲にねじ部が形成された金属製
のボトル缶を測定するボトル缶の測定方法であって、 測定位置に搬送されたボトル缶を前記ねじ部におけるね
じ始まり部を基準として撮像し、この撮像データに基づ
いてボトル缶の測定部位を測定することを特徴とするボ
トル缶の測定方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002062428A JP3942922B2 (ja) | 2002-03-07 | 2002-03-07 | ボトル缶の測定装置及び測定方法 |
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JP3942922B2 JP3942922B2 (ja) | 2007-07-11 |
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