JP2003307498A - 検査装置 - Google Patents

検査装置

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JP2003307498A
JP2003307498A JP2002113849A JP2002113849A JP2003307498A JP 2003307498 A JP2003307498 A JP 2003307498A JP 2002113849 A JP2002113849 A JP 2002113849A JP 2002113849 A JP2002113849 A JP 2002113849A JP 2003307498 A JP2003307498 A JP 2003307498A
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bottle
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illumination
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Masami Dengan
正実 田顔
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査対象物の検査領域に関わらず、ハレーシ
ョン等の不具合を生じさせることなく適切に検査するこ
とが可能な検査装置を提供することにある。 【解決手段】 検査対象物の外方部に設けられた撮像手
段51〜58と、撮像手段51〜58が配置されている
側から上記検査対象を照射する照明手段101〜108
と、撮像手段51〜58の撮像データに基づいて上記検
査対象物を検査する画像処理部16とを備えた検査装置
であって、照明手段101〜108が、上記検査対象物
の検査領域毎でその照明色を異ならせて設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象物、例え
ばボトル缶等の外観及び形状を検査する検査装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、清涼飲料水等が充填される容器と
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。通
常、このボトル缶は、円盤状に形成されたアルミニウム
合金を絞り加工と、しごき加工とにより加工し、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。このボトル缶においては、絞り加工及びし
ごき加工を受ける部位(例えばボトル缶の胴部)と、該
加工を受けない部位(例えばボトル缶の内面部及びカー
ル部)とがあり、両部位では、その光沢に差異が生じて
いる。
【0003】このボトル缶は、近年、その需要が高ま
り、品質の保証を確実になすために、ボトル缶各部の外
観及び形状、例えば、キズ、汚れ、ひずみ等の不具合が
生じているか否かを検査する装置が要求されている。
【0004】従来から、このボトル缶検査装置には、照
明手段がボトル缶に照射した光の反射光を、撮像手段が
撮像し、この撮像結果に基づいてボトル缶を検査する構
成のものが一般的である。通常、上記照明手段の照明色
は、ボトル缶の検査領域に関わらず全て白色でなされて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ボトル缶の検査装置においては、上述したようにボトル
缶の部位毎で、その光沢に差異が生じているため、全て
の照明色を白色で検査した場合、上記絞り加工及びしご
き加工を受けない部位を検査する際、ハレーションを生
じて適切に検査できない問題があった。これは、上記加
工を受ける部位は、略鏡面となっているため、上記加工
を受けない部位に光を照射した場合でも、上記加工を受
ける部位からの照明の反射が強いため、適切に検査でき
ないことに起因するものである。
【0006】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、検査対象物の検査領域に関わらず、ハレー
ション等の不具合を生じさせることなく適切に検査する
ことが可能な検査装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本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、検査対象物の外
方部に設けられた撮像手段と、該撮像手段が配置されて
いる側から上記検査対象物を照射する照明手段と、上記
撮像手段の撮像データに基づいて上記検査対象物を検査
する画像処理部とを備えた検査装置であって、上記照明
手段が、上記検査対象物の検査領域毎でその照明色を異
ならせて設けられていることを特徴とする。
【0008】この発明に係る検査装置によれば、上記照
明手段の照明色が、上記検査対象物の検査領域毎で異な
った構成となっているため、上記検査対象物の検査領域
で、その光沢が異なっている場合にも、ハレーションを
起こすことなく良好に検査することが可能になる。
【0009】請求項2に係る発明は、請求項1記載の検
査装置において、上記検査対象物がボトル缶であり、上
記照明手段の領域設定が、ボトル缶の胴部検査領域と、
ネジ部検査領域と、カール部検査領域と、内面検査領域
とを含むように設定され、上記ボトル缶のカール部検査
領域における上記照明手段の照明色と、上記ボトル缶の
内面検査領域における上記照明手段の照明色とが、青色
又は赤色に設定されていることを特徴とする。
【0010】この発明に係る検査装置によれば、上記照
明手段の領域設定が、ボトル缶の胴部検査領域と、ネジ
部検査領域と、カール部検査領域と、底部検査領域とを
含むように設定されているため、ボトル缶の各部位に、
その光沢に応じた適切な照明色を照射することができ、
ハレーションを発生させることなく良好に検査すること
が可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
実施の形態について説明する。図1から図4はこの発明
の一実施形態を示すものである。図1から図4は、この
発明によるボトル缶の検査装置の概略構成が示されてい
る。
【0012】まず、ボトル缶の概略構成を図5により説
明する。ボトル缶1は、図5に示すように大径の胴部2
0と、胴部20下端から下方に向かうに従い漸次縮径す
るとともに、その底部は上方に窪んでいるカウンターシ
ンク部21と、胴部20上端から上方に向かうに従い漸
次縮径する肩部22と、肩部22の上端に形成された胴
部20より小径の口金部23とから主に構成されてい
る。
【0013】口金部23の外周部には、ネジ部24と、
膨出部25とが形成され、口金部23上端部には、ボト
ル缶1の上端縁部を折り返したカール部26が形成され
ている。ここで、カール部26を含めたボトル缶1の内
面には、内容物に対する缶体の耐腐食性を向上させる等
のため、塗料が塗布されている。また、カール部26の
内側は開口しており、以下、カール部26の上端縁を開
口部天面という。ここで、カール部26全域からボトル
缶1の内面全域にかけては、絞り加工及びしごき加工を
受けていないため、該部位を除く他の部位と比して光沢
は少ない。
【0014】図1において、検査装置2は、搬入コンベ
ア10と、搬入機構11と、回転体12と、保持テーブ
ル13と、保持テーブル13を回転駆動させる駆動手段
14と、搬出機構15とを備える。また、保持テーブル
13の外方部には、カメラ(撮像手段)51〜58が設
けられ、各カメラ51〜58毎に、各カメラ51〜58
が配置されている側からボトル缶1を照射する照明手段
101〜108が設けられている。すなわち、照明手段
101〜108がボトル缶1に照射した光の反射光を、
カメラ51〜58が撮像する構成となっている。さら
に、カメラ51〜58の撮像データに基づいて、ボトル
缶1を検査する画像処理部16と、画像処理部16の処
理結果を記憶し、該処理結果に基づいて搬出機構15を
制御する制御部17とを備えている。
【0015】搬入機構11、15は、把持部31と図示
しない駆動部とから構成されており、把持部31は、図
示しない支持部に回転自在に支持され、上記駆動部によ
り回転駆動される構成となっている。把持部31には、
その回転軸回りに略等間隔で突起体32が6個形成さ
れ、突起体32同士の間には、ボトル缶1の胴部20の
径と略一致した曲率を有する曲率部33が形成されてい
る。曲率部33の側面には、ボトル缶1の胴部20を吸
着するための図示しない吸着孔が設けられ、該吸着孔に
バキュームエアを供給し、ボルト缶1胴部20を吸着す
る構成となっている。
【0016】回転体12は、本体部41と、図示しない
駆動部とから構成されており、本体部41は、図示しな
い支持体に回転自在に支持され、上記駆動部により回転
駆動される構成となっている。また、本体部41の外周
面には、その回転軸回りに略等間隔で16個の突出部4
2が設けられている。保持テーブル13は、その表面
に、ボトル缶1の外側底部を吸着、保持する図示しない
吸着孔が形成されているとともに、本体部41に設けら
れた各突起体42の先端部に回転自在に支持されてい
る。
【0017】駆動機構15は、駆動モータ61と、プー
リ62〜69と、ベルト70〜73とから構成されてい
る。駆動モータ61に設けられたプーリ62と、プーリ
65Aとには、ベルト70が巻回されている。また、プ
ーリ65Aと同径に形成され、かつプーリ65Aと同軸
に設けられたプーリ65Bと、プーリ63、66とに
は、ベルト71が巻回されている。プーリ65A、65
Bの近傍には、ベルト71の張力を調整するためのプー
リ64が設けられており、ベルト71は、本体部41外
方周縁部の領域Bに設けられた保持テーブル13の側面
と圧接している。また、プーリ65A、65Bより小径
に形成され、かつプーリ65A、65Bと同軸に設けら
れたプーリ65Cと、プーリ67Aとには、ベルト72
が巻回されている。
【0018】また、プーリ67Aより小径に形成され、
かつプーリ67Aと同軸に設けられたプーリ67Bと、
プーリ68、69とには、ベルト73が巻回され、ベル
ト73は、本体部41外方周縁部の領域Aに設けられた
保持テーブル13の側面と圧接している。すなわち、プ
ーリ62〜69は、ベルト71、73が、領域A、Bに
それぞれ設けられた保持テーブル13側面に圧接するよ
うに配設されているとともに、ベルト71の移動速度
が、ベルト73の移動速度の約2倍になるように、その
径が設定されている構成となっている。
【0019】図1から図3により、カメラ51〜58及
び照明手段101〜108の配設位置を説明する。カメ
ラ51及び照明手段101は、搬入機構11を構成する
把持部31の外周縁部において、ボトル缶1のカウンタ
ーシンク部21の内側(領域I)を狙って撮像及び照射
し得るように、ボトル缶1の鉛直下方に配設されてい
る。この照明手段101の照明色は、白色に設定されて
いる。カメラ52及び照明手段102は、回転体12の
外方部において、回転軸O回りに基準線Xから反時計回
りに22.5°の位置に設けられるとともに、ボトル缶
1のネジ部24から膨出部25にかけた領域IIを狙っ
て撮像及び照射し得るようにボトル缶1の口金部23外
方に配設されている。この照明手段102の照明色は、
白色に設定されている。
【0020】カメラ53及び照明手段103は、回転体
12の外方部において、回転軸O回りに基準線Xから反
時計回りに、45°の位置に設けられるとともに、ボト
ル缶1の開口部天面から下方にカール部26外側側面の
中央部にかけた領域III(図3)を狙って撮像及び照
射し得るようにボトル缶1の上方に配設されている。こ
の照明手段103の照明色は、青色に設定されている。
カメラ54及び照明手段104は、回転体12の外方部
において、回転軸O回りに基準線Xから反時計回りに、
45°の位置に設けられるとともに、ボトル缶1のカー
ル部26外側側面の中央部からカール部26下側全域に
かけた領域IV(図3)を撮像及び照射し得るように、
ボトル缶1の口金部23外方に配設されている。この照
明手段104の照明色は、青色に設定されている。
【0021】カメラ55及び照明手段105は、回転体
12の外方部において、回転軸O回りに基準線Xから反
時計回りに、90°の位置に設けられるとともに、ボト
ル缶1のカール部26外側側面の中央部からカール部2
6下側全域にかけた領域V(図3)を撮像及び照射し得
るようにボトル缶1の缶軸に対して、70°から90°
傾けた状態でボトル缶1の上方に配設されている。この
照明手段105の照明色は、青色に設定されている。カ
メラ56及び照明手段106は、回転体12の外方部に
おいて、回転軸O回りに基準線Xから反時計回りに、1
57.5°の位置に設けられるとともに、ボトル缶1の
胴部20から肩部21にかけた領域VIを撮像及び照射
し得るように、ボトル缶1の胴部20外方に配設されて
いる。この照明手段106の照明色は、白色に設定され
ている。
【0022】カメラ57及び照明手段107は、回転体
12の外方部において、回転軸O回りに基準線Xから反
時計回りに180°の位置に設けられるとともに、ボト
ル缶1のネジ部24全域VIIを狙って撮像及び照射し
得るようにボトル缶1の口金部23外方に配設されてい
る。この照明手段107の照明色は、白色に設定されて
いる。カメラ58及び照明手段108は、回転体12の
外方部において、回転軸O回りに基準線Xから反時計回
りに、247.5°の位置に設けられるとともに、ボト
ル缶内底部VIIIを狙って撮像及び照射し得るように
ボトル缶1の鉛直上方に配設されている。照明手段10
8の照明色は、青色に設定されている。
【0023】従って、上記照明手段の内、カール部26
(領域III〜V)を検査するカメラ53〜55に対応
して設けられている照明手段103〜105の照明色
と、ボトル缶1の内面(領域VIII)を検査するカメ
ラ58に対応して設けられている照明手段108の照明
色とは、青色に設定されている。上記領域以外の領域
I、II、VI、VIIを照射する照明手段101、1
02、106、107については、白色に設定されてい
る。また、上記領域Aには、カメラ52〜55及び照明
手段102〜105が配設され、上記領域Bには、カメ
ラ56、57及び照明手段106、107が配設され、
保持テーブル13が回転駆動されない領域Cには、カメ
ラ51、58及び照明手段101、108が配設されて
いる構成となっている。なお、カメラ53、54、55
と、カメラ52、57と、カメラ56とは、撮像範囲と
対応して順次、ボトル缶1から離間するように配設され
ている。
【0024】すなわち、図1において、本体部41が2
2.5°回転した際、上記領域Aに達した保持テーブル
13上に載置されたボトル缶1は、該保持テーブル13
により1回転回転駆動され、その間、照明手段102〜
105及びカメラ52〜55により照射及び撮像される
とともに、上記領域Bにおいては、ボトル缶1は、保持
テーブル13により2回転回転駆動され、その間、カメ
ラ56、57及び照明手段106、107により照射、
撮像され、さらに、上記領域Cにおいては、保持テーブ
ル13は回転駆動されず、照明手段101、108及び
カメラ51、58により照射及び撮像される構成となっ
ている。すなわち、回転体12が22.5°回転する度
に、上記撮像が一度になされる構成となっている。
【0025】上記照射及び撮像が完了する度に、該撮像
データが画像処理部16に送られ、画像処理部16で
は、送られた撮像データを処理し、この処理結果を制御
部17に送り、制御部17では、該処理結果を記憶して
おき、ボトル缶1が搬出機構12に達した際、該処理結
果に基づき、搬出機構12を制御することで、ボトル缶
1の良、不良の判別を行う構成となっている。また、1
つのボトル缶1においては、本体部41が回転軸O回り
に270°回転した際、全ての上記カメラ及び上記照明
手段による撮像、検査が完了する構成となっている。
【0026】この実施の形態において、検査する項目
は、図4に示す8項目である。すなわち、ボトル缶外側
底部Iの傷の有無(カメラ51及び照明手段101)、
ネジ部24から膨出部25にかけた領域IIの傷の有無
(カメラ52及び照明手段102)、開口部天面から下
方にカール部26外側側面の中央部にかけた領域III
の傷の有無(カメラ53及び照明手段103)、カール
部26外側側面の中央部からカール部26下側全域にか
けた領域IVの傷の有無(カメラ54及び照明手段10
4)、カール部26外側側面の中央部からカール部26
下側全域にかけた領域Vの塗料のしわの有無(カメラ5
5及び照明手段105)、胴部20から肩部21にかけ
た領域VIの塗装状態(カメラ56及び照明手段10
6)、ネジ部24全域VIIのひずみ状態(カメラ57
及び照明手段107)、ボトル缶内底部VIIIの塵等
の有無(カメラ58及び照明手段108)である。
【0027】上記のように構成された検査装置2におい
ては、図1に示すように、搬送コンベア10により搬送
されたボトル缶1が、搬入機構11に到達した際、把持
部31の曲率部33側面に形成された図示しない吸着孔
にバキュームエアが供給される。これにより、該吸着孔
にボトル缶1の胴部20が吸着され、この状態で、把持
部31が図示しない駆動機構により時計回りに60°回
転する。その際、ボトル缶1の底面に設けられた照明手
段101が、図2に示すボトル缶1の外側底部Iを照射
し、このときの反射光をカメラ51により撮像する。そ
して、この撮像結果を画像処理部16へ送り、画像処理
部16が、該撮像結果を処理することで、該部Iの傷の
有無を検査する。このときの処理結果は、制御部17に
送られ、制御部17は、該処理結果を記憶しておく。
【0028】その後、把持部31が図示しない駆動機構
により時計回りに180°回転し、回転体12外周縁部
に設けられた保持テーブル13にボトル缶1を搬入す
る。この際、保持テーブル13表面に設けられた図示し
ない吸着孔にバキュームエアが供給され、ボトル缶1の
底部が吸着、保持される。
【0029】その後、本体部41が回転軸Oを中心に反
時計回りに45°回転した際、モータ61が回転駆動す
ることにより、ベルト70を介してプーリ65Aが回転
駆動されるとともに、プーリ65Aと同軸に設けられた
プーリ65Cが回転駆動され、ベルト72を介してプー
リ67Aが回転駆動される。これにより、プーリ67A
と同軸に設けられたプーリ67Bが回転駆動され、ベル
ト73を介してプーリ68、69が回転駆動される。こ
の際、ベルト73と圧接している、上記領域Aに設けら
れた保持テーブル13が回転駆動され、該保持テーブル
13が1回転するまでの間に、図2に示す領域IIを狙
って配設された照明手段102が、領域IIを照射し、
このときの反射光をカメラ52により撮像する。この際
の撮像データは、画像処理部16へ送られ、該部16が
処理することにより、領域IIの傷の有無が検査され
る。
【0030】そして、更に、本体部41が回転軸Oを中
心に反時計回りに22.5°回転した際、保持テーブル
13が、上述と同様に、ベルト73により1回転される
とともに、図2に示す領域IIIを狙って配設されたカ
メラ53及び照明手段103と、領域IVを狙って配設
されたカメラ54及び照明手段104とにより、各領域
III、IVを照射、撮像する。この際の撮像データに
基づいて、上述と同様にして、領域III、IVの傷の
有無が検査される。
【0031】更にその後、本体部41が回転軸Oを中心
に反時計回りに45°回転した際、同様にして保持テー
ブル12が1回転されるとともに、図2に示す領域Vを
狙って配設されたカメラ55及び照明手段105によ
り、領域Vを照射、撮像する。この際の撮像データに基
づいて、上述と同様にして、領域Vに塗布された塗料の
しわの有無が検査される。ここで、上述したように、カ
メラ55を、ボトル缶1の缶軸に対して、70°から9
0°傾けた状態でボトル缶1の上方に配設していること
から、上記しわを照明により明確に浮き立たせることが
でき、これにより的確に上記しわの有無を検査すること
が可能になる。
【0032】そして、本体部41が回転軸Oを中心に反
時計回りに更に、67.5°回転した際、保持テーブル
13及びボトル缶1は、上記領域Bに達する。領域Bに
おいては、駆動モータ61により、ベルト70を介して
回転駆動されるプーリ65Bにより、ベルト71を介し
て、プーリ63、66を回転駆動する。この際、ベルト
71と、圧接している保持テーブル13は、領域Aにお
ける保持テーブル13の回転数の約2倍の速さで回転駆
動される。すなわち、保持テーブル13が、2回転回転
駆動する間に、図2に示す領域VIを狙って配設された
カメラ56及び照明手段106により、領域VIを照
射、撮像する。この際の撮像データは、上述と同様にし
て、画像処理部16へ送られ、処理されることにより、
領域VIの塗装状態が検査される。
【0033】その後、更に、本体部41が回転軸Oを中
心に反時計回りに22.5°回転した際、保持テーブル
13が、同様にして2回転されるとともに、領域VII
を狙って配設されたカメラ57及び照明手段107によ
り、領域VIIを照射、撮像する。この際の撮像データ
は、同様にして処理されることにより、領域VIIのひ
ずみ状態が検査される。
【0034】そして、回転体12が反時計回りに更に、
67.5°回転した際、保持テーブル13は静止した状
態で、領域VIIIを狙って配設されたカメラ58及び
照明手段108により、領域VIIIを照射、撮像す
る。この際の撮像データは、上述と同様に処理されるこ
とにより、領域VIIIの塵等の有無が検査される。
【0035】以上により、全ての検査が完了し、本体部
41が回転軸Oを中心に反時計回りに更に、22.5°
回転した際、搬出機構15により搬出される。この際、
画像処理部16により処理された処理結果を記憶する制
御部17により、ボトル缶1の適合品、不適合品の判別
がなされる。すなわち、制御部17が、適合品と判断さ
れたボトル缶1は、搬出機構15により、次工程の内容
物充填工程に送られ、不適合品と判断されたボトル缶1
は、製造ラインから排出される。
【0036】以上説明したように、本実施形態によるボ
トル缶の検査装置2によれば、比較的光沢の少ないカー
ル部26及びボトル缶内面底部を青色の照明で照射し、
該部を除く他の部位では、白色の照明で照射することか
ら、上記光沢の少ない部位を検査する際、該部位以外か
らの反射光を抑制することが可能になることからハレー
ションを発生させることなく良好に検査することが可能
になる。
【0037】なお、本実施形態では、領域III〜V、
VIIIを照射する照明手段103〜105、108の
照明色を青色に設定したが、赤色であっても撮像する際
に、ハレーションを生ずることなく良好に検査すること
が可能である。また、青色や赤色以外にも、ボトル缶1
に対してハレーションを発生させない照明色を採用して
も良い。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に係る発明によれば、上記検査対象物の検査領域毎
で、その光沢が異なっている場合でも、ハレーションを
起こすことなく良好に検査することが可能になる。
【0039】請求項2に係る発明によれば、ボトル缶の
各部位をその光沢に応じた適切な照明色を照射すること
ができ、ハレーションを発生させることなく良好に検査
することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態として示したボトル缶検
査装置の概略構成図を示したものである。
【図2】 図1に示す実施形態のボトル缶検査装置の概
略構成図であって、ボトル缶に対するカメラの配設位置
及びボトル缶における撮像位置を示す説明図である。
【図3】 カメラによるボトル缶カール部の撮像位置を
示す拡大説明図である。
【図4】 各カメラによる検査項目及び撮像領域並びに
配設位置を示す説明図である。
【図5】 ボトル缶の外観を示す説明図である。
【符号の説明】
16 画像処理部 51〜58 撮像手段 101〜108 照明手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検査対象物の外方部に設けられた撮像手
    段と、該撮像手段が配置されている側から上記検査対象
    物を照射する照明手段と、上記撮像手段の撮像データに
    基づいて上記検査対象物を検査する画像処理部とを備え
    た検査装置であって、 上記照明手段が、上記検査対象物の検査領域毎でその照
    明色を異ならせて設けられていることを特徴とする検査
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の検査装置において、 上記検査対象物がボトル缶であり、上記照明手段の領域
    設定が、ボトル缶の胴部検査領域と、ネジ部検査領域
    と、カール部検査領域と、内面検査領域と、底部外面検
    査領域とを含むように設定され、上記ボトル缶のカール
    部検査領域における上記照明手段の照明色と、上記ボト
    ル缶の内面検査領域における上記照明手段の照明色と
    が、青色又は赤色に設定されていることを特徴とする検
    査装置。
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