JP2004037130A

JP2004037130A - 容器の検査方法

Info

Publication number: JP2004037130A
Application number: JP2002191571A
Authority: JP
Inventors: Toshizane Chiyousaki; 鰈崎　敏実
Original assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Current assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】広い検査用のスペースを要することなく、容器の同一部位に対して検査波長やレンズ種類の異なる複数の撮像系カメラで検査を行なうことができる容器の検査方法を提供する。
【解決手段】容器の片側に検査波長やレンズ特性の異なる複数台の撮像系カメラ２，３，４を配置するとともに、容器の反対側に照明手段８を配置する。照明手段８はそれぞれの撮像系カメラ２，３，４に必要な検査波長を包含する光線を出す。容器の同一部位を透過した光線は分配光学系手段であるハーフミラー５，６により各撮像系カメラ２，３，４に分配され、外観検査、歪検査などの複数種類の検査を同時に行う。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば輸液バッグ、ペットボトル、そのプリフォームのような樹脂製容器や、ガラス壜、ガラス食器のようなガラス容器を検査するための容器の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような容器の外観検査は主として目視により行われているが、外観検査を行ないにくい部位が機能上重要な意味を持つことがある。例えば輸液バッグの底部はゲートがあるうえに肉厚が厚いため外観検査が行いにくい部位であるが、ゲートが吊具の溶着にも使用されており、機能上重要な意味を持つ。従って、細部を拡大視した状態での検査が望ましいが、従来の目視検査法では困難である。
【０００３】
また、輸液バッグは半透明のポリプロピレン製であるために炭化異物のような黒色異物は発見し易いのであるが、半透明や白色の結晶化異物や外来異物は可視波長による目視検査では発見しにくく、従来の目視検査法では見落としが発生し易い。そこで容器の同一部位について検査波長やレンズ特性の異なる複数の撮像系カメラで検査を行なうことが望まれるが、検査スペースが狭いと複数台の撮像系カメラを並列的に設置することができない。またガラス容器についても、通常の外観検査のほかに歪み検査や型番検査などを同時に行ないたい場合があるが、上記と同様の問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、広い検査用のスペースを要することなく、容器の同一部位に対して検査波長やレンズ種類の異なる複数の撮像系カメラで検査を行なうことができる容器の検査方法を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の容器の検査方法は、容器の片側に検査波長やレンズ特性の異なる複数台の撮像系カメラを配置するとともに、容器の反対側にそれぞれの撮像系カメラに必要な検査波長を包含する光線の照明手段を配置し、容器の同一部位を透過した光線を分配光学系手段により各撮像系カメラに分配することにより、複数種類の検査を同時に行なうことを特徴とするものである。なお撮像系カメラとして、外観検査用撮像系カメラと歪検査用撮像系カメラとを用いることができ、分配光学系手段としてハーフミラーを用いることが好ましい。
【０００６】
本発明によれば、容器の片側に配置した検査波長やレンズ特性の異なる複数台の撮像系カメラにより容器の検査部位を撮像し、黒色異物、半透明や白色の結晶化異物、外来異物などをそれぞれ精度よく自動的に検査することができる。またレンズ特性を変えた部分拡大可能な撮像系カメラなどを配置しておけば、ゲート等の細部の拡大検査も可能となる。本発明では分配光学系手段を用いることによって、複数の撮像系カメラを集中的に配置することができ、検査スペースが狭い場合にも各種の検査を同時に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１と図２は本発明の第１の実施形態を示すもので、この実施形態では検査対象である容器Ｐはインジェクションブロー成形された半透明のポリプロピレン製の輸液バッグである。容器Ｐは、図示のように口部と胴部とを搬送キャリア１に支持されて水平状態で検査位置まで搬送されてくる。この実施形態では、検査位置は吊具溶着位置の前段にある。
【０００８】
検査位置には、容器Ｐの口部側に複数台の撮像系カメラ２，３，４が配置され、容器Ｐの底部側には照明手段８が配置されている。この実施形態では撮像系カメラは３台であり、撮像系カメラ２は容器Ｐの口部から底部内面を直接撮影できる軸線Ｌ１上に位置するが、撮像系カメラ３と撮像系カメラ４はこの軸線Ｌ１と直交する線Ｌ２、Ｌ３上にそれぞれ配置されている。
【０００９】
そして軸線Ｌ１と線Ｌ２との交点部分には分配光学系手段である平面ハーフミラー５が配置されており、軸線Ｌ１と線Ｌ３との交点部分にも同様に平面ハーフミラー６が配置されている。これらの平面ハーフミラー５，６の光線透過率と光線反射率とを適宜設定することにより、各撮像系カメラ２，３，４に容器Ｐの底部内面の画像が分配されるようにしておく。なお、搬送キャリア１に支持された容器Ｐが図示の位置まで来ると検査タイミング検出用センサー７がこれを感知し、各撮像系カメラに撮像信号を発するようにしておく。
【００１０】
撮像系カメラ２は可視域波長の通常の外観検査用撮像系カメラであり、主として黒色系の異物を検出することができる。なお、天井光などの外乱防止のために、シャープカットフィルター付き撮像系カメラを用いることが好ましい。撮像系カメラ３はゲートの細部検査用撮像系カメラであり、撮像系カメラ２とはレンズ特性を変えた部分拡大可能な撮像系カメラである。この撮像系カメラ３はゲートの細部を拡大した画像を撮像できるものである。
【００１１】
撮像系カメラ４は歪検査用撮像系カメラであり、シャープカットフィルターのほかに偏光フィルターを備えている。この撮像系カメラ４は、半透明や白色の結晶化異物・外来異物などは残留歪の検査を行うと欠陥を際立たせることができることを利用し、歪とともに異物検査を行うものである。なおこれらの撮像系カメラの組み合わせは一例を示すものであって、表れ易い欠陥に対応して撮像系カメラの光学特性も変化させることができることはいうまでもない。
【００１２】
一方、照明手段８はそれぞれの撮像系カメラ２，３，４に適した光学特性の光を包含する光を容器Ｐの底面に照射するもので、この実施形態ではハロゲン光源に偏光フィルターを組み合わせた照明手段８が用いられている。ポリプロピレン製の容器の場合には赤色光線の透過率が高いため、赤色を発光するハロゲン光源が適している。しかし赤色ＬＥＤを用いることもできる。この照明手段８は赤色偏光を発するため、撮像系カメラ２，３，４の何れにも適する。
【００１３】
さて搬送キャリア１に支持されて容器Ｐが検査位置に達すると、検査タイミング検出用センサー７がこれを感知し、各撮像系カメラに撮像信号を発する。撮像系カメラ２と撮像系カメラ３は容器Ｐの底面を透過してきた赤色光線による容器Ｐの底面画像を撮像し、黒色系の異物を精度よく検出する。特に撮像系カメラ３は部分拡大可能な撮像系カメラであるので、ゲートの細部を拡大した画像を撮像することができる。
【００１４】
また、撮像系カメラ４は照明手段８からの偏光光線を容器Ｐの底面及び偏光フィルターを介して受光する。容器Ｐの底面を通過する際に残留歪に応じて偏光光線の偏光面が回転するので、残留歪の大きい部分は暗く、残留歪のない部分は明るい画像となる。このように撮像系カメラ４は容器Ｐの底面の歪量を画像として捉えることができるが、それのみならず半透明や白色の結晶化異物、外来異物などがあるとその周囲に歪が発生するために、これらの異物も正確に画像として捉えることができる。
【００１５】
このように、本発明の容器の検査方法によれば、検査波長やレンズ特性の異なる各撮像系カメラが、黒色系の異物、白色の結晶化異物、外来異物、残留歪、ゲートの細部などをそれぞれ同時に精度よく検査することができる。各撮像系カメラの画像は定法により画像処理され、不良品と判定された容器Ｐ（輸液バッグ）は、ライン上から自動的に排除される。
【００１６】
図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この実施形態では検査対象である容器Ｐはガラス壜である。ガラス壜は直立状態で検査位置まで搬送される。検査位置の下方には複数台の撮像系カメラ１１，１２，１３が配置され、上方には前記したものと同様の照明手段８が配置されている。撮像系カメラ１１は軸線Ｌ１上に位置するが、撮像系カメラ１２と撮像系カメラ１３はこの軸線Ｌ１と直交する線Ｌ２、Ｌ３上にそれぞれ配置されている。
【００１７】
撮像系カメラ１１は可視域波長の通常の外観検査用撮像系カメラであり、底部の異物や汚れなどを検査する。撮像系カメラ１２は歪検査用撮像系カメラであり、シャープカットフィルターのほかに偏光フィルターを備えている。この撮像系カメラ１２は、偏光を利用して歪を伴った異物の検査を行う。撮像系カメラ１３は型番読み取り用の撮像系カメラであり、ガラス壜の底部に刻印された型番やＣＩＤマークの読み取り検査を行う。この第２の実施形態においても、同一位置でガラス壜底部について３種類の検査を行うことができる。
【００１８】
図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、この実施形態では検査対象である容器Ｐはガラス食器である。この実施形態では検査位置の上方に複数台の撮像系カメラ２１，２２，２３が配置され、下方に照明手段８が配置されている。撮像系カメラ２１は可視域波長の通常の外観検査用撮像系カメラであり、底部の異物や汚れなどを検査する。撮像系カメラ２２は歪検査用撮像系カメラであり、偏光を利用して歪を伴った異物の検査を行う。撮像系カメラ２３は底部刻印検査用の撮像系カメラであり、ガラス食器の底部に刻印された文字の位置や、刻印された文字の正確さを検査する。
【００１９】
図５は本発明の第４の実施形態を示すもので、この実施形態では検査対象である容器Ｐはガラス壜である。この実施形態ではガラス壜の一側方に複数台の撮像系カメラ３１，３２，３３が配置され、反対側に照明手段８が配置されている。撮像系カメラ３１は可視域波長の通常の外観検査用撮像系カメラであり、胴部の異物や汚れなどを検査する。撮像系カメラ３２は歪検査用撮像系カメラであり、偏光を利用して歪を伴った異物の検査を行う。
【００２０】
撮像系カメラ３３は外形寸法検査用の撮像系カメラであり、ここではガラス壜の全長寸法及び胴径寸法を検査する。このため撮像系カメラ３３だけは広角レンズを用いており、やや離れた位置からガラス壜の全体を撮影し、全長と胴径検査を行う。なお第２、第３、第４の実施形態では、従来と同様に容器を回転させながら検査を行うこともできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の容器の検査方法によれば、従来の目視検査では見落とすことがあった白色の結晶化異物、外来異物なども精度よく検出することができる。またゲートの細部を拡大検査することもできるので、糸引き不良のほかに、裾野の広がりやゲートの傾きなどの検査も行うことができる。さらに外形寸法の検査をも行うことができる。しかも本発明によれば、複数の撮像系カメラによる検査を同一位置で同時に行うことができるので、場所が狭く十分な検査スペースを確保できない場合にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】第２の実施形態を示す正面図である。
【図４】第３の実施形態を示す正面図である。
【図５】第４の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１　搬送キャリア
２　撮像系カメラ
３　撮像系カメラ
４　撮像系カメラ
５　平面ハーフミラー
６　平面ハーフミラー
７　検査タイミング検出用センサー
８　照明手段
１１　撮像系カメラ
１２　撮像系カメラ
１３　撮像系カメラ
２１　撮像系カメラ
２２　撮像系カメラ
２３　撮像系カメラ
３１　撮像系カメラ
３２　撮像系カメラ
３３　撮像系カメラ

Claims

容器の片側に検査波長やレンズ特性の異なる複数台の撮像系カメラを配置するとともに、容器の反対側にそれぞれの撮像系カメラに必要な検査波長を包含する光線の照明手段を配置し、容器の同一部位を透過した光線を分配光学系手段により各撮像系カメラに分配することにより、複数種類の検査を同時に行なうことを特徴とする容器の検査方法。
撮像系カメラとして、外観検査用撮像系カメラと歪検査用撮像系カメラとを用いる請求項１に記載の容器の検査方法。
分配光学系手段としてハーフミラーを用いる請求項１に記載の容器の検査方法。