JP2005017160A - 検査装置、検査装置の制御方法、制御プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円筒状の口部と、略多角柱状の胴部とを備え、略多角柱状の蓋を口部に閉めた状態で胴部および蓋の外形が略一致する容器1であって、胴部の多角形の辺の形成位置に対応して谷部が口部に形成されるとともに、口部に蓋を閉めた状態で当該蓋に設けられた係合部に係合させるための大径部が口部に形成された容器1の検査を行う検査装置100は、谷部及び大径部を含む画像を撮像する撮像カメラ105と、画像における谷部の配置位置に対応する第1の軸と画像における大径部の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出し、この角度差に基づいて、谷部の形成位置に対する大径部の形成位置の口部の周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別する制御装置106とを備えた。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は検査装置、検査装置の制御方法、制御プログラム及び記録媒体に係り、特にいわゆるスナップ・オン・キャップが着脱される容器の不良品判別を行うための検査装置、検査装置の制御方法、制御プログラム及び記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆるスナップ・オン・キャップ付き容器として、口部を有する容器と、この容器の口部に着脱自在に被せられ、当該口部に対し回転可能な蓋と、を有する蓋付き容器が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
より具体的には、容器の口部の先端に形成された環状のビードと、このビードより下方の位置に形成された山部及び谷部の交互に並ぶ膨らみのある張出部とを有している。
【0004】
一方、蓋は、外方に弾性的に拡がることのできるスカート部と、このスカート部の内側に形成されビードに係合可能なフックと、フックよりも下方の位置にあって張出部の山部と接触してスカート部を外側に拡げるための突起とを有している。
【0005】
蓋を被せるときは、容器の口部に蓋をあてがい下方に押し下げると、蓋のスカート部に形成された突起が容器の張出部に接触してその谷部に導かれ、スカート部のフックと容器口部のビードとが係合し、蓋が容器口部に係止されることとなる。
【0006】
また、蓋を開けるときは、蓋を容器に対して水平に回転させると、蓋のスカート部に形成された突起が容器の張出部に接触して山部に導かれ、スカート部が外側に膨らむように変形してフックとビードの係合が外れるとともに、上方に押し上げられて蓋が容器から取り外されるようになっていた。
【0007】
上記従来のスナップ・オン・キャップ付きの容器は、蓋を開ける際に、蓋を容器に対して回転させてそのスカート部を変形させるものであり、特に冬季の気温が低いときは、合成樹脂製の剛性が増す。
【0008】
従って、蓋を開ける際に蓋を水平回転させるためのトルクが大きくなり、年配者、子供、女性など比較的力が弱い人が蓋を開けにくくなるという不具合があった。
【0009】
これを解決すべく、従来のスナップ・オン・キャップ付きの容器の構成の内、ビードを、張出部の谷部の上方において半径方向の突出量が多い大径部とし、山部の上方において半径方向の突出量の少ない小径部とするものがある(例えば、特許文献2参照)。
【0010】
このような構成によれば、容器に蓋をしているときは、スカート部のフック(係合部)が容器口部のビードの大径部に係合しているため、従来通り、容器に対してしっかりと係止された状態となる。
【0011】
一方、蓋を開けるときには、蓋を容器に対して水平回転させると、スカート部のフックが容器口部のビードの小径部に移動することとなり、係合が外れやすくなる。
【0012】
従って、少ない回転角度で蓋を開けることができ、蓋を開ける際のスカート部の変形量を少なくすることができる。ひいては、蓋を開ける際の回転トルクを少なくすることができ、年配者、子供、女性など比較的力が弱い人でも蓋を容易に開けることができるという効果が得られる。
【0013】
【特許文献1】
特開昭50−50178号公報
【特許文献2】
特開2003−128099号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、容器の成型時において、大径部の位置が谷部に対してずれが生じる場合がある。このようなずれが発生する原因としては、容器をガラスびんとする場合には、成型の際の口型(粗型)から胴部仕上型へインバートする場合に、口型が開く際にパリソンが胴部仕上型の中で短時間フリーとなった状態で回転することが考えられる。
【0015】
このずれは、容器の胴部が円筒状あるいは蓋の形状が円筒状であれば、大径部と谷部の位置が多少ずれていても外観上おかしくはないが、容器の胴部を略多角柱状とし、蓋も容器の胴部の形状に合わせて略多角柱状とした場合には、容器に蓋をし、スカート部のフックが容器口部のビードの大径部に係合した状態とすると、蓋を平面視した場合の多角形の辺と、容器を平面視した場合の多角形とが平行な状態とならず、ずれた状態となり、ユーザに違和感を与えてしまう可能性がある。従って、このように大径部がずれた状態の容器は、不良品として排除する必要がある。
【0016】
そこで、本発明の目的は、容器の良品/不良品の判別の精度の向上を図る検査装置、検査装置の制御方法、制御プログラム及び記録媒体を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、円筒状の口部と、略多角柱状の胴部とを備え、略多角柱状の蓋を前記口部に閉めた状態で前記胴部および前記蓋の外形が略一致する容器であって、前記胴部の多角形の辺の形成位置に対応して位置基準部が前記口部に形成されるとともに、前記口部に前記蓋を閉めた状態で当該蓋に設けられた係合部に係合させるための突出部が前記口部に形成された容器の検査を行う検査装置において、前記位置基準部及び前記突出部を含む画像を撮像する撮像部と、前記画像における前記位置基準部の配置位置に対応する第1の軸と前記画像における前記突出部の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出する角度差検出部と、前記角度差に基づいて、前記位置基準部の形成位置に対する前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別する形成位置判別部とを備えたことを特徴とするものである。
【0018】
この場合において、前記角度差検出部は、前記角度差として、前記画像の所定の基準軸に対する、前記第1の軸の傾き角度と前記第2の軸の傾き角度との差を検出してもよい。
【0019】
また、前記角度差検出部は、第1の検出領域を前記画像における前記口部の周方向に沿って回動走査して、前記画像における前記位置基準部を検出して前記第1の軸を設定するとともに、第2の検出領域を前記画像における前記口部の周方向に沿って回動走査して、前記画像における前記突出部を検出して前記第2の軸を設定してもよい。
【0020】
更に、前記形成位置判別部は、前記角度差が所定の角度差以内である場合に、前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であると判別してもよい。
【0021】
更にまた、少なくとも前記容器の前記口部に検査光を照射する投光部を備え、前記容器は、透明又は半透明であり、前記撮像部は、前記口部を透過した検査光を受光可能な位置に配置されるようにしてもよい。
【0022】
また、前記容器は、前記口部の先端にビードが形成され、このビードは、前記突出部としての大径部と、この大径部よりも突出量の小さい小径部とを有し、前記ビードより下方に山部および谷部が交互に形成配置されており、前記位置基準部として、前記谷部を用いるようにしてもよい。
【0023】
また、円筒状の口部と、略多角柱状の胴部とを備え、略多角柱状の蓋を前記口部に閉めた状態で前記胴部および前記蓋の外形が略一致する容器であって、前記胴部の多角形の辺の形成位置に対応して位置基準部が前記口部に形成されるとともに、前記口部に前記蓋を閉めた状態で当該蓋に設けられた係合部に係合させるための突出部が前記口部に形成された容器の検査を行う検査装置の制御方法において、前記位置基準部及び前記前記突出部を含む画像を撮像する撮像過程と、前記画像における前記位置基準部の配置位置に対応する第1の軸と前記画像における前記突出部の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出する角度差検出過程と、前記角度差に基づいて、前記位置基準部の形成位置に対する前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別する形成位置判別過程とを備えたことを特徴とするものである。
【0024】
また、円筒状の口部と、略多角柱状の胴部とを備え、略多角柱状の蓋を前記口部に閉めた状態で前記胴部および前記蓋の外形が略一致する容器であって、前記胴部の多角形の辺の形成位置に対応して位置基準部が前記口部に形成されるとともに、前記口部に前記蓋を閉めた状態で当該蓋に設けられた係合部に係合させるための突出部が前記口部に形成された容器の検査を行う検査装置を、コンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、前記位置基準部及び前記前記突出部を含む画像を撮像させ、前記画像における前記位置基準部の配置位置に対応する第1の軸と前記画像における前記突出部の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出させ、前記角度差に基づいて、前記位置基準部の形成位置に対する前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別させることを特徴とするものである。
【0025】
また、上記制御プログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録してもよい。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づき説明する。
【0027】
図1は、一実施形態の検査装置の側面図である。図2は、一実施形態の検査装置の平面図である。
【0028】
検査装置100は、大別すると、搬送コンベア101と、搬送ガイドレール102,103と、検査光照射装置(投光部)104と、撮像カメラ(撮像部)105と、制御装置106と、排出装置107と、ロータリーエンコーダ108と、検査位置センサ112と、を備えている。
【0029】
搬送コンベア101は、スナップ・オン・キャップ付き容器として用いられる容器1を載置した搬送部材110を徐冷がま側から後段の検査・梱包工程側に向う搬送方向に搬送する。本実施形態では、容器1は、ガラス製の透明のびんである。
【0030】
搬送ガイドレール102,103は、搬送コンベア101により搬送される容器1を、搬送方向を含む水平方向を基準にして、容器1が搬送部材110の鉛直方向を軸とする回転方向に、検査の障害となる所定の回転角度(例えば、右回転方向を正として±19°)を超えて整列状態からずれないように案内する。
【0031】
検査光照射装置104は、容器1に向けて検査光Lを照射する。具体的に説明すると、検査光照射装置104は、撮像カメラ105から見て容器1の背面側に位置するように配置されており、撮像カメラ105から見た容器1の背面側に向けて検査光Lを照射する。
【0032】
撮像カメラ105は、検査光照射装置104に対向する位置に配置され、容器1に向けて照射された検査光Lが、拡散、吸収あるいは屈折している状態で、容器1の口部1aを、口部1aの開口方向に対して斜め方向から撮像する。具体的に説明すると、撮像カメラ105は、容器1の口部1aの所定角度θ上方から容器1の口部1aを含む口部1a近傍を撮像する。より具体的には、撮像カメラ105は、検査光Lが照射される側(撮像カメラ105から見た容器1の背面側)の容器1の口部1aを含む口部1a近傍を所定角度θ上方から撮像すべく、搬送コンベア101に対する距離L1及び高さL2が設定される。所定角度θとしては、本実施形態では、例えば、23〜25[゜]程度としているが、容器1の形状などに基づいて適宜設定される。
【0033】
制御装置106は、撮像カメラ105を制御し、撮像カメラ105により撮像された容器1の口部1a及び口部1a近傍の検査画像に基づいて、対応する容器1の良品/不良品判定を行う。また、制御装置106には、作業者が検査画像を確認するためのディスプレイ111が接続されている。具体的には、制御装置106は、コンピュータシステムとして構成されており、図示しないMPU、検査用制御プログラムを含む各種制御プログラムを記憶するROM、各種データを一時的に格納するRAM、ハードディスクなどの外部記憶装置、各種制御用インターフェース部および各種検出用インターフェースを備えている。また、他の制御装置、製造装置あるいは検査装置との連携を図る場合には、通信インターフェースおよび通信ネットワークを介してそれらの装置と接続される。
【0034】
排出装置107は、エアノズルあるいはエアシリンダなどを備えており、制御装置106の制御下で、不良品の容器1を搬送コンベア101外に排出する。
【0035】
ロータリーエンコーダ108は、検査における撮像タイミングあるいは不良品の排出タイミングを検出するために用いられる。
【0036】
検査位置センサ112は、機械的スイッチあるいは光学センサにより構成され、検査における撮像タイミングを検出するために用いられる。
【0037】
次に、検査装置100の動作説明に先立ち、本実施形態の検査装置100の対象となるスナップ・オン・キャップ付き容器1について説明する。
【0038】
図3はスナップ・オン・キャップ付き容器1の平面図である。図4は、スナップ・オン・キャップ付き容器1のビード部分の断面図である。図5は、スナップ・オン・キャップ付き容器1の略斜視図である。図6は、スナップ・オン・キャップ付き容器1の蓋10の下面図である。図7は、蓋10の断面図である。
【0039】
容器1は、口部1aと、胴部1bとを有し、口部1aが円筒状に、胴部1bが略多角柱状に形成されている。具体的には、胴部1bの平面形状が略正方形状に形成されている。口部1aの先端外周には環状のビード2が形成されている。このビード2の突出量は、場所により異なっている。
【0040】
ビード2の下方には、山部6および谷部7の交互に並ぶ膨らみのある張出部5が形成されている。
【0041】
山部6は、胴部1bの隅角部上面に、谷部7は、胴部1bの辺部分の上面中央に設けられている。
【0042】
ビード2の突出量の大きい大径部(突出部)3は、谷部7の上方に位置しており、ビード2の突出量の小さな小径部4は、山部6の上方に位置している。
【0043】
本実施形態では、大径部3と小径部4の突出量の差tは、0.6[mm]であり、大径部3の幅(中心角α)は12[゜]としている。
【0044】
蓋10は、容器1の胴部1bと同じ略多角柱状をなしている。具体的には、蓋10は、平面形状が容器1の胴部1bと同じ略正方形状をなしている。蓋10は、外方に弾性的に拡がることができるスカート部11を有している。このスカート部11の内側には、ビード2に係合可能な係合部としてのフック12と、フック12より下方位置に形成され、張出部22の山部23と接触して、スカート部11を外方に拡げるための突起13とが一体的に形成されている。
【0045】
容器1の口部1aに蓋10を被せた(閉じた)場合、蓋10のスカート部11のフック12が容器1の口部1aのビード2の大径部3に係合するので、蓋10は、容器1にしっかりと係止される。そして、容器1に蓋10を閉めた状態のとき、容器1の胴部1bおよび蓋10の外形が略一致する。
【0046】
一方、容器1の口部1aから蓋10を外す(開ける)場合は、蓋10を容器1に対して水平回転させると、蓋10のスカート部11のフック12が容器1の口部1aのビード2の小径部4に対向する位置に移動して係合が外れやすくなる。従って、少ない回転角度で蓋10を開けることができ、蓋10を開ける際に蓋10のスカート部11の変形量が少なくて済み、少ない回転トルクで蓋10を開けることが可能となっている。
【0047】
ビード2の下方にはリブ8が2カ所設けられている。リブ8はビード2と張出部5の山部6の間に、180°反対側の対向位置に設られている。リブ8は胴部仕上型の合わせ目にある。
【0048】
次に検査装置100の動作を説明する。
【0049】
ここで、仮に、撮像した画像における谷部7の配置位置に対応する重心位置と撮像した画像における大径部3の配置位置に対応する重心位置との距離を検出し、この検出した距離がしきい値以内であるか否かに基づいて容器の良品/不良品の判別を行うようにした場合、例えば、検査対象の容器の種類が変更される型替え等により検査装置の再セッティング(例えば、図1中、搬送コンベア101に対する撮像カメラ105の距離L1及び高さL2を変更)する度に、しきい値を新たに設定し直さなければならなくなってしまう。つまり、良品容器において、検査装置のセッティング前後で、撮像した画像における谷部7の配置位置に対応する重心位置と撮像した画像における大径部3の配置位置に対応する重心位置との距離が変わってしまうことがあり、この距離に対するしきい値を再設定しなければ、容器の良品/不良品の誤判断を招いてしまうことになる。
【0050】
また、仮に、撮像した画像における谷部7の配置位置に対応する重心位置と撮像した画像における大径部3の配置位置に対応する重心位置との距離を検出し、この検出した距離がしきい値以内であるか否かに基づいて容器の良品/不良品の判別を行うようにした場合、画像を撮像する際に、容器が回転方向にずれていなければ、容器の良品/不良品の判別の精度は高いものであるが、容器が回転方向にずれてしまうと、容器の良品/不良品の判別の精度が低下してしまう。
【0051】
本実施形態において、検査装置100は、容器1の検査を行うに際し、谷部(位置基準部)7及び大径部(突出部)3を含む口部1aの画像を撮像し、この撮像した画像における谷部7の配置位置に対応する第1の軸と、撮像した画像における大径部3の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出し、この角度差に基づいて、谷部7の形成位置に対する大径部3の形成位置の口部1aの周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別している。そして、制御装置106は、大径部3の形成位置の口部1aの周方向へのずれが所定範囲内であるとき、容器1が良品であると判別する。また、制御装置106は、大径部3の形成位置の口部1aの周方向へのずれが所定範囲を超えるとき、容器1が不良品であると判別する。
【0052】
まず、図1及び図2を参照して詳細に説明すると、搬送コンベア101は、スナップ・オン・キャップ付き容器として用いられる容器1を載置した搬送部材110を、徐冷がま側から後段の検査・梱包工程側に向う搬送方向に搬送する。
【0053】
この容器1の搬送時において、容器1は、搬送ガイドレール102,103により案内される。これによって、容器1が撮像カメラ105の正面に至った場合、搬送方向を含む水平方向を基準にして、容器1が搬送部材110の鉛直方向を軸とする回転方向に、検査の障害となる所定の回転角度(例えば、右回転方向を正として±19°)を超えて整列状態からずれることはない。
【0054】
この容器1の搬送と並行して、検査光照射装置104は、撮像カメラ105から見て容器1の背面側に検査光Lを照射する。
【0055】
容器1の背面側に照射された検査光Lは、容器1により拡散、吸収あるいは屈折される。
【0056】
そして、制御装置106は、検査位置センサ112の出力に基づいて、撮像対象の容器1が検査位置、すなわち、撮像カメラ105の正面に至ったことを検出すると、撮像カメラ105を制御して、大径部3及び谷部7を含む口部1aを撮像する。つまり、容器1の口部1aを透過した光の一部が、撮像カメラ105により撮像される。次いで、制御装置106は、撮像された画像に“0”或いは“1”の二値化処理を施す。
【0057】
図8は、良品の容器の場合における大径部3と谷部7との関係を表す平面図であり、搬送方向或いは搬送方向に垂直な方向を基準にして、容器1の回転角度が略0°の場合(即ち、容器1が整列している状態の場合)を示している。また、図9(a)は、撮像カメラ105により撮像された図8に示す状態の容器1の口部1a及び口部1a近傍の検査記録画像(二値画像)30を示す。図9(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【0058】
図8に示すように、理想的な良品の容器1の場合、谷部7の形成位置と、大径部3の形成位置とは、口部1aの平面視的には一致している。すなわち、容器1の口部1aの中心から見た谷部7の形成位置の方向と、大径部3の形成位置の方向とは、略同一方向にあることとなる。
【0059】
図9(a)において、“0”或いは“1”の二値化処理が施された検査記録画像30における検査光照射装置104により投光された口部1aは、光の屈折により撮像カメラ105に光が入らず影となる部分(斜線部分;“1”)と、ほとんど光が屈折せずに撮像カメラ105に光が入る明るい部分(斜線のない部分;“0”)となって現れる。
【0060】
本実施形態において、谷部7及び大径部3は、影となる部分として現れる。つまり、図9(a)に示す検査記録画像30には、谷部7に対応する画像F1が記録されるとともに、大径部3に対応する画像F2が記録されている。同様に、口部1a(ビード2)の上部先端および山部6は、影となる部分として現れ、それぞれ画像F3、画像F4として検査記録画像30に記録される。ここで、容器1の回転角度が略0°であるので、画像F1及び画像F2は、左右略中央に記録されることとなる。
【0061】
制御装置106は、得られた検査記録画像30上で、谷部7に対応する画像F1の位置を検出するための矩形状の第1の検出領域G1、及び大径部3に対応する画像F2の位置を検出するための矩形状の第2の検出領域G2を、検査記録画像30上の口部1aの周方向に沿って回動走査する。
【0062】
詳述すると、制御装置106は、予め、画像F1に相当する第1の形状(二値データ)、及び画像F2に相当する第2の形状(二値データ)を記憶している。更に、制御装置106は、検査記録画像30上で画像F1が存在すると予測される第1の走査領域(本実施形態では、画像F2及び画像F3を含む領域)、及び検査記録画像30上で画像F2が存在すると予測される第2の走査領域(本実施形態では、画像F1及び画像F4を含む領域)を設定している。
【0063】
次に、制御装置106は、第1の走査領域において第1の検出領域G1を走査し、第1の形状を検出した箇所に第1の検出領域G1を設定する。同様に、制御装置106は、第2の走査領域において第2の検出領域G2を走査し、第2の形状を検出した箇所に第2の検出領域G2を設定する。
【0064】
そして、制御装置106は、第1の検出領域G1の重心位置X1および第2の検出領域G2の重心位置X2をそれぞれ、検査記録画像30における谷部7の配置位置および大径部3の配置位置とする。本実施形態において、重心位置X1および重心位置X2は、処理の簡略化のため、第1の検出領域G1の対角線の交点あるいは第2の検出領域G2の対角線の交点としている。そして、制御装置106は、第1の検出領域G1の重心位置X1を通過する第1の検出領域G1に垂直な軸を第1の軸A1として設定するとともに、第2の検出領域G2の重心位置X2を通過する第2の検出領域G2に垂直な軸を第2の軸A2として設定する。
【0065】
ここで、ディスプレイ111には、第1の検出領域G1及び第2の検出領域G2を含む検査記録画像30が表示されている。
【0066】
次に、制御装置106は、検査記録画像30における所定の基準軸としての垂直軸(Y軸)に対する、第1の軸A1の傾き角度θ1と第2の軸A2の傾き角度θ2との角度差Θを検出する。言い換えれば、第1の軸A1に対する第2の軸A2の相対角度を検出している。
【0067】
つまり、制御装置106は、
Θ=|θ2−θ1|
を演算する。検査記録画像30の場合においては、傾き角度θ1≒0°、傾き角度θ2≒0°であり、角度差Θ≒0°となる。
【0068】
次に、制御装置106は、角度差Θに基づいて、谷部7の形成位置に対する大径部3の形成位置の口部1aの周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別する。
【0069】
具体的に説明すると、制御装置106は、図9(b)に示すように、角度差Θが所定の角度差TH(例えば、7°)以内である場合に、大径部3の形成位置の口部1aの周方向へのずれが所定範囲内であると判別し、容器1が良品であると判別する。また、制御装置106は、角度差Θが所定の角度差THを超える場合に、大径部3の形成位置の口部1aの周方向へのずれが所定範囲を超えると判別し、容器1が不良品であると判別する。
【0070】
従って、検査記録画像30の場合においては、角度差Θ≒0°、つまり、角度差Θが、所定の角度差THの範囲内(Θ<TH)となるので、当該検査記録画像30に対応する容器1が良品であると判別される。
【0071】
その後、良品である容器1は、搬送コンベア101により搬送されて、排出装置107に対向する位置を通過し、後段の検査・梱包工程側に向って搬送されることとなる。
【0072】
図10は、不良品の容器の場合における大径部3と谷部7との関係を表す平面図であり、搬送方向を含む水平方向を基準にして、容器1の回転角度が略0°の場合(即ち、容器1が整列している状態の場合)を示している。また、図11(a)は、撮像カメラ105により撮像された図10に示す容器1の口部1a及び口部1a近傍の検査記録画像(二値画像)31を示す。図11(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【0073】
図10においては、不良の状態を明確にするため、大径部3の形成位置のずれを大きく示している。図10に示すように、不良品の容器1の場合、谷部7の形成位置と、大径部3の形成位置とは、口部1aの中心から見た場合、平面視的には角度βだけずれた位置に形成されている。すなわち、容器1の口部1aの中心から見た谷部7の形成位置の方向と、大径部3の形成位置の方向とは、異なる方向にあることとなる。
【0074】
そして、図11(a)の検査記録画像31における画像F1は、左右略中央に記録されることとなるが、画像F2は、左右略中央からずれた位置に記録されることとなる。
【0075】
制御装置106は、良品の場合と同様に、第1の検出領域G1および第2の検出領域G2を、検査記録画像31上に設定し、第1の検出領域G1の重心位置X1を通過する第1の検出領域G1に垂直な軸を第1の軸A1として設定するとともに、第2の検出領域G2の重心位置X2を通過する第2の検出領域G2に垂直な軸を第2の軸A2として設定する。
【0076】
次に、制御装置106は、所定の基準軸としてのY軸に対する、第1の軸A1の傾き角度θ1と第2の軸A2の傾き角度θ2との角度差Θを検出する。つまり、第1の軸A1に対する第2の軸A2の相対角度を検出している。
【0077】
そして、谷部7に対する大径部3のずれの大きい容器1においては、図11(b)に示すように、角度差Θが、所定の角度差THを超える(Θ>TH)ので、制御装置106は、当該検査記録画像31に対応する容器1を不良品と判別する。
【0078】
そして、制御装置106は、ロータリーエンコーダ108の出力に基づいて、当該不良品と判別した容器1が排出装置107に対向する位置に至ると、排出装置107を制御し、不良品の容器1を搬送コンベア101外に排出する。
【0079】
つまり、型替え等の検査装置100の再セッティングの際に、撮像カメラ105と容器1との距離あるいは角度が変わり、容器の画像である検査記録画像30、31における画像F1と画像F2との距離が変わったとしても、角度差Θは、ほとんど変わることはない。従って、角度差Θのしきい値である所定の角度差THを再設定する必要がなく、より精度よく容器1の良品/不良品を判別することができる。
【0080】
次に、図12は、良品の容器の場合における大径部3と谷部7との関係を表す平面図であり、搬送方向を含む水平方向を基準にして、容器1が所定の回転角度範囲内で右回転方向に角度γ1だけ整列状態からずれた場合を示している。また、図13(a)は、撮像カメラ105により撮像された図12に示す容器1の口部1a及び口部1a近傍の検査記録画像(二値画像)32を示す。図13(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【0081】
制御装置106は、図13(a)に示すように、撮像カメラ105により撮像された撮像画像を“0”或いは“1”の二値化処理を施して検査記録画像32としている。
【0082】
ここで、容器1は、搬送ガイドレール102,103により案内されるものの、図8に示す整列状態とはならず、図12に示すように、搬送方向を含む水平方向を基準にして、僅かに所定の回転角度範囲内で整列状態からずれてしまうことがある。このように、容器1が搬送部材110上で回転して整列状態からずれてしまうと、検査記録画像32において画像F1及び画像F2が、左右略中央からずれた位置に記録されることとなる。
【0083】
制御装置106は、得られた検査記録画像32上で、谷部7に対応する画像F1の位置を検出するための矩形状の第1の検出領域G1、及び大径部3に対応する画像F2の位置を検出するための矩形状の第2の検出領域G2を、検査記録画像32上の口部1aの周方向に沿って回動走査する。そして、制御装置106は、画像F1及び画像F2を検出した箇所に第1の検出領域G1及び第2の検出領域G2を設定し、第1の検出領域G1の第1の軸A1の傾き角度θ1と、第2の検出領域G2の第2の軸A2の傾き角度θ2との角度差Θを検出している。
【0084】
この検査記録画像32において、第1の軸A1の傾き角度θ1と、第2の検出領域G2の第2の軸A2の傾き角度θ2とは、略等しくなり、角度差Θ≒0°、つまり、角度差Θが、所定の角度差THの範囲内(Θ<TH)となる。これによって、当該検査記録画像32に対応する容器1が良品であると判別される。
【0085】
また、図14は、良品の容器の場合における大径部3と谷部7との関係を表す平面図であり、搬送方向を含む水平方向を基準にして、容器1が所定の回転角度範囲内で左回転方向に角度γ2だけ整列状態からずれた場合を示している。また、図15(a)は、撮像カメラ105により撮像された図14に示す容器1の口部1a及び口部1a近傍の検査記録画像(二値画像)33を示す。図15(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【0086】
この場合も同様に、検査記録画像33において、第1の軸A1の傾き角度θ1と、第2の検出領域G2の第2の軸A2の傾き角度θ2とは、略等しくなり、角度差Θ≒0°、つまり、角度差Θが、所定の角度差THの範囲内(Θ<TH)となる。これによって、当該検査記録画像33に対応する容器1が良品であると判別される。
【0087】
次に、図16は、不良品の容器の場合における大径部3と谷部7との関係を表す平面図であり、搬送方向を含む水平方向を基準にして、容器1が所定の回転角度範囲内で右回転方向に角度γ3だけ整列状態からずれた場合を示している。また、図17(a)は、撮像カメラ105により撮像された図16に示す容器1の口部1a及び口部1a近傍の検査記録画像(二値画像)34を示す。図17(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。更に、図18は、不良品の容器の場合における大径部3と谷部7との関係を表す平面図であり、搬送方向を含む水平方向を基準にして、容器1が所定の回転角度範囲内で左回転方向に角度γ4だけ整列状態からずれた場合を示している。また、図19(a)は、撮像カメラ105により撮像された図18に示す容器1の口部1a及び口部1a近傍の検査記録画像(二値画像)35を示す。図19(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【0088】
図17(a)及び図19(a)において、画像F1及び画像F2は、左右略中央からずれた位置に記録されることとなる。これらの場合も同様に、検出した角度差Θが所定の角度差THを超えるので、制御装置106は、検査記録画像34,35に対応する容器1を不良品と判別する。
【0089】
このように、容器1が回転方向にずれた状態で容器1の画像が撮像される場合、検出される角度差Θは、第1の軸A1に対する第2の軸A2の相対角度であるので、容器1の回転方向に対するずれにほとんど影響を受けない。
【0090】
以上、本実施形態によれば、検査記録画像上の第1の検出領域G1における重心位置X1を通過する第1の軸A1と、第2の検出領域G2における重心位置X2を通過する第2の軸A2との角度差Θを検出し、この角度差Θに基づいて、容器1の良品/不良品を判別するようにしたので、型替え等を行い検査装置100を再セッティング(例えば、図1中、搬送コンベア101に対する撮像カメラ105の距離L1及び高さL2を変更)したことにより、検査記録画像上の容器1の大きさ、即ち、画像F1と画像F2との距離が変わるような場合や、容器1が搬送部材110の鉛直方向を軸とする回転方向にずれた状態で検査されるような場合であっても、容器1の良品/不良品を精度よく判別することができる。
【0091】
また、角度差Θに対するしきい値としての所定の角度差THを変更する必要がないので、型替え時の作業効率が向上する。
【0092】
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0093】
例えば、上記実施形態においては、位置基準部として谷部7を用いていたが、これに限られるものではなく、山部6やリブ8など胴部の多角形の辺の形成位置に対応して形成されているものであれば、任意のものを用いることが可能である。
【0094】
また、上記実施形態においては、容器が透明である場合について説明したが、容器が半透明であってもよい。
【0095】
また、上記実施形態においては、第1の検出領域G1及び第2の検出領域G2が、矩形である場合について説明したが、これに限るものではなく、円形や楕円形、ひし形等任意の形状に設定することができる。
【0096】
また、上記実施形態においては、第1の検出領域G1の重心位置X1を通過する第1の検出領域G1に垂直な軸を第1の軸A1として設定するとともに、第2の検出領域G2の重心位置X2を通過する第2の検出領域G2に垂直な軸を第2の軸A2として設定する場合について説明したが、これに限るものではなく、重心位置X1、重心位置X2を通過する任意の所定軸(例えば、水平な軸)を、第1の軸、第2の軸に設定する場合であってもよい。
【0097】
また、上記実施形態においては、画像の所定の基準軸としてY軸に対する、第1の軸A1の傾き角度θ1と第2の軸A2の傾き角度θ2との角度差Θを検出する場合について説明したが、これに限るものではなく、要は角度差Θを検出できればよいので、所定の基準軸は、任意に設定してよい。例えば、X軸(水平軸)に設定してもよい。
【0098】
また、上記実施形態においては、制御装置が検査装置を制御するための制御プログラムをROM等に予め格納しておく場合について説明したが、これらの制御プログラムをハードディスク等の外部記録装置に記録して起動したり、これらの制御プログラムを光ディスク等のリムーバブル記録媒体に記録して、インストールするようにしたり、無線又は有線のネットワークを介してダウンロードし、インストールするように構成することも可能である。また、ROM等のコンピュータ読取可能な記録媒体に交換可能に構成しておくことも可能である。
【0099】
【発明の効果】
本発明によれば、容器の良品/不良品の判別の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の検査装置を示す側面図である。
【図2】本実施形態の検査装置を示す平面図である。
【図3】スナップ・オン・キャップ容器の平面図である。
【図4】スナップ・オン・キャップ容器の口部のビードの断面図である。
【図5】スナップ・オン・キャップ容器の略斜視図である。
【図6】スナップ・オン・キャップ容器の蓋の下面図である。
【図7】スナップ・オン・キャップ容器の蓋の断面図である。
【図8】良品の容器の谷部と大径部との関係を説明するための説明図である。
【図9】(a)は、図8に示す状態の容器に対応する検査記録画像の説明図である。(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【図10】不良品の容器の谷部と大径部との関係を説明するための説明図である。
【図11】(a)は、図10に示す状態の容器に対応する検査記録画像の説明図である。(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【図12】良品の容器の谷部と大径部との関係を説明するための説明図である。
【図13】(a)は、図12に示す状態の容器に対応する検査記録画像の説明図である。(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【図14】良品の容器の谷部と大径部との関係を説明するための説明図である。
【図15】(a)は、図14に示す状態の容器に対応する検査記録画像の説明図である。(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【図16】不良品の容器の谷部と大径部との関係を説明するための説明図である。
【図17】(a)は、図16に示す状態の容器に対応する検査記録画像の説明図である。(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【図18】不良品の容器の谷部と大径部との関係を説明するための説明図である。
【図19】(a)は、図18に示す状態の容器に対応する検査記録画像の説明図である。(b)は、第1の軸と第2の軸との角度差を示す説明図である。
【符号の説明】
1 容器(スナップ・オン・キャップ容器)
2 ビード
3 大径部(突出部)
4 小径部
5 張出部
6 山部
7 谷部(位置基準部)
10 蓋
100 検査装置
101 搬送コンベア
102、103 搬送ガイドレール
104 検査光照射装置(投光部)
105 撮像カメラ(撮像部)
106 制御装置(角度差検出部、形成位置判別部)
107 排出装置
108 ロータリーエンコーダ
110 搬送部材
111 ディスプレイ
Claims (9)
- 円筒状の口部と、略多角柱状の胴部とを備え、略多角柱状の蓋を前記口部に閉めた状態で前記胴部および前記蓋の外形が略一致する容器であって、前記胴部の多角形の辺の形成位置に対応して位置基準部が前記口部に形成されるとともに、前記口部に前記蓋を閉めた状態で当該蓋に設けられた係合部に係合させるための突出部が前記口部に形成された容器の検査を行う検査装置において、
前記位置基準部及び前記突出部を含む画像を撮像する撮像部と、
前記画像における前記位置基準部の配置位置に対応する第1の軸と前記画像における前記突出部の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出する角度差検出部と、
前記角度差に基づいて、前記位置基準部の形成位置に対する前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別する形成位置判別部とを備えたことを特徴とする検査装置。 - 請求項1に記載の検査装置において、
前記角度差検出部は、前記角度差として、前記画像の所定の基準軸に対する、前記第1の軸の傾き角度と前記第2の軸の傾き角度との差を検出することを特徴とする検査装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の検査装置において、
前記角度差検出部は、第1の検出領域を前記画像における前記口部の周方向に沿って回動走査して、前記画像における前記位置基準部を検出して前記第1の軸を設定するとともに、第2の検出領域を前記画像における前記口部の周方向に沿って回動走査して、前記画像における前記突出部を検出して前記第2の軸を設定することを特徴とする検査装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の検査装置において、
前記形成位置判別部は、前記角度差が所定の角度差以内である場合に、前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であると判別することを特徴とする検査装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の検査装置において、
少なくとも前記容器の前記口部に検査光を照射する投光部を備え、
前記容器は、透明又は半透明であり、
前記撮像部は、前記口部を透過した検査光を受光可能な位置に配置されることを特徴とする検査装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の検査装置において、
前記容器は、前記口部の先端にビードが形成され、このビードは、前記突出部としての大径部と、この大径部よりも突出量の小さい小径部とを有し、
前記ビードより下方に山部および谷部が交互に形成配置されており、
前記位置基準部として、前記谷部を用いることを特徴とする検査装置。 - 円筒状の口部と、略多角柱状の胴部とを備え、略多角柱状の蓋を前記口部に閉めた状態で前記胴部および前記蓋の外形が略一致する容器であって、前記胴部の多角形の辺の形成位置に対応して位置基準部が前記口部に形成されるとともに、前記口部に前記蓋を閉めた状態で当該蓋に設けられた係合部に係合させるための突出部が前記口部に形成された容器の検査を行う検査装置の制御方法において、
前記位置基準部及び前記前記突出部を含む画像を撮像する撮像過程と、
前記画像における前記位置基準部の配置位置に対応する第1の軸と前記画像における前記突出部の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出する角度差検出過程と、
前記角度差に基づいて、前記位置基準部の形成位置に対する前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別する形成位置判別過程とを備えたことを特徴とする検査装置の制御方法。 - 円筒状の口部と、略多角柱状の胴部とを備え、略多角柱状の蓋を前記口部に閉めた状態で前記胴部および前記蓋の外形が略一致する容器であって、前記胴部の多角形の辺の形成位置に対応して位置基準部が前記口部に形成されるとともに、前記口部に前記蓋を閉めた状態で当該蓋に設けられた係合部に係合させるための突出部が前記口部に形成された容器の検査を行う検査装置を、コンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、
前記位置基準部及び前記前記突出部を含む画像を撮像させ、
前記画像における前記位置基準部の配置位置に対応する第1の軸と前記画像における前記突出部の配置位置に対応する第2の軸との角度差を検出させ、
前記角度差に基づいて、前記位置基準部の形成位置に対する前記突出部の形成位置の前記口部の周方向へのずれが所定範囲内であるか否かを判別させることを特徴とする制御プログラム。 - 請求項8に記載の制御プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
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JP2003183955A JP3733360B2 (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 検査装置、検査装置の制御方法、制御プログラム及び記録媒体 |
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JP2008039461A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Nidec Tosok Corp | 容器蓋検査方法 |
JP2008157858A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Kirin Brewery Co Ltd | スピアバルブ検査装置 |
-
2003
- 2003-06-27 JP JP2003183955A patent/JP3733360B2/ja not_active Expired - Lifetime
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