JP2005083823A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樽等の容器の種類又は不具合を検知する新規かつ有用な検査装置を提供する。
【解決手段】円筒部を有する容器を検査する検査装置が開示される。該検査装置は、光軸ＯＡ上に光を出射し光軸ＯＡ上を戻ってくる光を検知するセンサ１０と、センサ１０によって光が検知されるか否かによって前記容器の種類又は前記容器の不具合を検知する検知装置５とを備える。センサ１０は、その光軸ＯＡが容器１の軸から外れた方向に向くように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、容器等の物品を検査する検査装置に関する。

異種樽を判別する判別装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された判別装置では、検査対象の樽の軸に光軸が向けられたカラーセンサを該軸の周りで回転させながら樽の表面の色を検知し、樽の種類を判別する。
特許第２８９８２７１号公報

特許文献１に開示された判別装置は、カラーセンサにより樽の表面の色を検知することにより樽の種類を判別するので、樽の表面の色に十分に特徴がある場合には高い判別精度を発揮する。

しかしながら、例えば、判別すべき２種類の樽の表面の色が近似している場合には、特許文献１に開示された判別装置では、高い判別精度を得ることが困難になりうる。

また、特許文献１は、樽にタグ等の付帯物が付されている場合において、そのような不具合の有無を判定することについては開示も示唆もしていない。

本発明は、上記のような課題認識に基づいてなされたものであり、容器等の物品の種類又は不具合を判定する新規かつ有用な検査装置を提供することを目的とする。

本発明の検査装置は、円筒部を有する物品を検査する検査装置に係り、該検査装置は、光軸上に光を出射し前記光軸上を戻ってくる光を検知するセンサと、前記センサによって光が検知されるか否かによって前記物品の種類又は前記物品の不具合を判定する判定手段とを備え、前記センサは、その光軸が前記物品の軸から外れた方向に向くように配置されていることを特徴とする。

本発明の好適な実施の形態によれば、前記センサは、前記物品に付されている付帯物が光を散乱させる性質を有する場合には前記付帯物からの散乱光を検知することができ、前記付帯物が光を一方向に反射する性質を有する場合には前記付帯物からの反射光を検知しないように、その光軸の向きが決定されていることが好ましい。ここで、前記付帯物は、例えば、前記物品に付されうる平面的な物や立体的な物等のあらゆる有形物を含みうるが、典型的には、シールやタグ等である。

本発明の好適な実施の形態によれば、検査対象の物品は、入射した光を一方向に反射する部分を有する第１種類の物品と、入射した光を散乱させる部分を有する第２種類の物品とを含みうる。この場合において、前記センサは、前記第１種類の物品の検査時は前記第１種類の物品から戻ってくる光を検知せず、前記第２種類の物品の検査時は前記第２種類の物品から戻ってくる光を検知するように、その光軸の向きが決定されていることが好ましい。

本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の検査装置は、前記物品を前記軸の周りで回転させる回転機構を更に備え、前記物品を全周にわたって検査するように構成されていることが好ましい。

本発明によれば、例えば、容器等の物品の種類又は不具合を判定する新規かつ有用な検査装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。

図１〜図４は、本発明の最良の実施の形態における容器等の物品の検査方法及び検査装置の基本構成を示す図である。検査対象物品としての容器１は、例えばビール樽のように円筒部を有する。ビール樽等の容器１の検査のためにセンサ１０が使用される。センサ１０は、その光軸ＯＡ上にレーザー光等の光を出射し光軸ＯＡ上を戻ってくる光を例えば輝度として検知する。本発明に係る検査の特徴的な原理によれば、センサ１０の光軸ＯＡが検査対象の容器１の軸１ｃから外れた方向に向くようにセンサ１０が配置されている。このような特徴は、例えば図１に例示的に現れており、図１では、センサ１０の光軸ＯＡが、容器１の軸１ｃを通り光軸ＯＡに平行な線から距離ｄだけ離れている。センサ１０は、判定装置５に接続されており、判定装置５は、センサ１０の出力に基づいて容器１の種類及び／又はタグの付加の有無について判定処理を実行する。

次に、図２及び図３を参照しながら、上記のセンサ配置において容器１の表面を検査する原理を説明する。ここで、図２に示す容器１は、入射した光を実質的に一方向にのみ反射する表面を有する（以下、このような容器を第１種類の容器ともいう）。このような容器１としては、例えば、ステンレス製の容器であってその表面に何も貼られていない容器やその表面に光を正反射するシール等の付帯物（例えば、表面が鏡面であると看做せるシール）が貼られている容器を挙げることができる。一方、図３に示す容器１は、入射した光を乱反射（拡散反射）させる表面を有する（以下、このような容器を第２種類の容器ともいう）。このような容器１としては、例えば、表面に光を乱反射させるシール等の付帯物（散乱反射体）１Ｌが貼られている容器を挙げることができる。

図２に示す容器１は、前述のように、入射した光を実質的に一方向にのみ反射する表面を有するので、センサ１０から出射した光は、容器１の表面で光軸ＯＡと異なる方向に向けて反射され、センサ１０には戻らない。したがって、センサ１０によって容器１で反射された光を検知することができず、判定装置５は、当該容器１が第１種類の容器であると判定することができる。

一方、図３に示す容器１は、前述のように、入射した光を乱反射（拡散反射）させる表面を有するので、センサ１０から出射した光は、容器１の表面で乱反射し、その一部が光軸ＯＡ上を通ってセンサ１０に戻ってくる。したがって、センサ１０は、容器１で乱反射されて戻ってくる光（出射した光の一部）を検知することができ、判定装置５は、当該容器１が第２種類の容器であると判定することができる。

以上のように、センサ１０の光軸ＯＡが検査対象の容器１の軸１ｃから外れた方向に向くようにセンサ１０を容器１に対して配置することにより、容器１の表面の違い、すなわち、容器１の種類を判定することができる。ここで、センサ１０の光軸が容器１の軸１ｃを向くようにセンサ１０が配置された場合には、上記のような容器１の表面の性質の違いに拘わらず、センサ１０から出射された光は容器１の表面で反射（乱反射又は正反射）されてセンサ１０に戻ってくる。この場合、センサ１０の出力信号の強度の違いによって容器１の種類を判別する必要があり、高い検出精度を得ることが難しい。

更に、上記のようなセンサ１０の配置、すなわち、センサ１０の光軸ＯＡが検査対象の容器１の軸１ｃから外れた方向に向いた配置は、ビール樽等の容器１に乱反射体としてのタグ（付帯物）１Ｔが付されていることを検知するためにも有用である。一般に、紙等で形成されたタグは乱反射体であると言える。図４に示すように、センサ１０の光軸ＯＡが検査対象の容器１の軸１ｃから外れた方向に向くようにセンサ１０が配置されている場合、センサ１０から出射した光は、タグ１Ｔに入射し、ここで乱反射して、その一部がセンサ１０に戻ってくる。したがって、センサ１０によりタグ１Ｔを検知することができ、判定装置５により容器１にタグ１Ｔが付されていることを判定することができる。ここで、センサ１０の光軸が容器１の軸１ｃを向くようにセンサ１０が配置された場合には、タグ１Ｔの有無に拘わらず、センサ１０から出射された光はタグ１Ｔ又は容器１の表面で反射（乱反射又は正反射）されてセンサ１０に戻ってくる。したがって、タグ１Ｔの有無を検知することが難しい。

以上のように、本発明に係るセンサ配置によれば、容器１の種類や容器１の不具合（例えば、タグが付されていること）を検知することができる。

容器１をその全周にわたって検査する場合は、容器１をセンサ１０に対して相対的に回転させる必要がある。ここで、センサ１０を容器１の周りで回転させる構成は、センサ１０の軌道を確保するとともに作業者の安全を確保する必要があるため、検査装置の大型化を招きうる。したがって、センサ１０の位置を固定し、容器１を回転させる構成が好ましい。図１は、容器１を回転させるために、容器１が載せ置かれる回転テーブル２０を回転させる構成を示している。

しかしながら、容器１が載せ置かれた回転テーブル２０を回転させる機構では、例えば、容器１がコンベアによって水平方向に搬送されてくる場合に、容器１をコンベアからテーブル２０上に移動させる操作機構が必要となる他、テーブル２０上で検査処理がなされた容器１を更に下流側のコンベアに移動させるための操作機構も必要になる。

そこで、容器１をコンベア上で持ち上げた状態で回転させる構成が有用である。以下、図５〜図７を参照しながら、容器の回転機構を備えた検査装置の好適な実施の形態を説明する。

図５及び図６は、本発明の最良の実施の形態における検査装置の構成を側方から見た図であり、図７は、本発明の最良の実施の形態における容器のガイド機構を上方から見た図である。この実施の形態では、検査装置１００は、センサ１０を用いて容器１の検査処理を実行するように構成されている。コンベア１１０上に載せ置かれ、コンベア１１０によって検査部３００における検査位置ＩＰまで搬送されてきた容器１に対して検査部３００により検査処理が実行される。この検査処理は、例えば、容器１の種類を検査する処理及び容器１の不具合（例えば、タグが付されていること）を検査する処理が含まれうる。これらの検査は、図１〜図４を参照しながら説明した原理に基づいて実施されうる。

検査部３００は、容器１の口部１Ｋを掴む把持機構２２０と、把持機構２２０を回転させることにより容器１を回転させる回転機構（モーター）２１０とを備えている。回転機構２１０は、支持プレート２４０に固定されている。支持プレート２４０には、ナットが形成されており、そこにリードネジ２３０が通され、ネジ送り機構が構成されている。つまり、リードネジ２３０の回転に伴って支持プレート２４０が昇降し、これと一緒に回転機構２１０及び把持機構２２０が昇降する。

リードネジ２３０は、ベアリング２５０を通してギア２６０に連結され、モーター２８０からピニオンギア２７０を介して駆動力が伝達される。すなわち、リードネジ２３０、支持プレート２４０のナット、ギア２６０、ベアリング２５０、ピニオンギア２６０、モーター２８０等により昇降機構が構成されている。

コンベア１１０上に載せ置かれた容器１がコンベア１１０により検査位置ＩＰまで搬送されてくると、コンベア１１０が停止され、図６に示すように、把持機構２２０により容器２２０の口部１Ｔが把持され、コンベア１１０上で所定高さまで容器２２０が持ち上げられる。

この状態で、容器１を回転機構２１０により回転させながらセンサ１０により容器１の検査処理が実行される。ここで、容器１を回転させる際に、図７に例示的に示すように、容器１の側面をガイドすることが好ましい。このように容器１の回転中に容器１の側面をガイドすることにより容器１の揺れや振動等を防止することができる他、センサ１０による検知エラーを防止することができる。更に、容器１のガイドは、容器１の円筒部の物理的な軸が回転中心に一致するようになされることが好ましい。これにより、容器１の揺れや振動をより効果的に抑えることができる。

容器１のガイド機構は、例えば、容器１に押し当てられるローラー３１０、３３０及びローラー３１０、３３０を容器１に押し当てるための押し当て機構（例えば、エアーシリンダ等のアクチュエータ）３２０、３４０とを含んで構成されうる。

容器１への回転力は、回転機構２１０ではなく、ローラー３１０及び／又は３３０を介して与えられてもよい。この場合において、検査位置ＩＰの上方には容器１を昇降させる機構のみ配置し、検査位置ＩＰの側方にはローラー等により容器１を回転させる機構を設ける構成が有用である。

以上のように、コンベア上の容器を昇降させる昇降機構と、該昇降機構によって持ち上げられた容器を回転させる回転機構とを設けることにより、検査処理のためにコンベア上の容器を回転テーブル等に移動させる操作機構や、該処理の終了後に容器をコンベア上に移動させる操作機構が不要となり、装置構成を簡単化することができるとともに、容器を操作するための時間を低減することができる。すなわち、本発明の好適な実施の形態によれば、検査装置を小型化することができるとももに検査時間或いは処理時間を短縮することができる。

本発明の最良の実施の形態における容器の検査方法及び検査装置の基本構成を示す図である。 本発明の最良の実施の形態における容器の検査方法及び検査装置の基本構成を示す図である。 本発明の最良の実施の形態における容器の検査方法及び検査装置の基本構成を示す図である。 本発明の最良の実施の形態における容器の検査方法及び検査装置の基本構成を示す図である。 本発明の最良の実施の形態における処理装置の構成を側方から見た図である。 本発明の最良の実施の形態における処理装置の構成を側方から見た図である。 図７は、本発明の最良の実施の形態における容器のガイド機構を上方から見た図である。

符号の説明

１ 容器（例えば、ビール樽）
１ｃ 容器の軸
１Ｌ シール（散乱反射体）
１Ｔ タグ
１Ｋ 容器の口部
５ 判定装置
１０ センサ
ＯＡ センサの光軸
２０ 回転テーブル
１００ 検査装置
２１０ 回転機構（モーター）
２２０ 把持機構
２３０ リードネジ
２４０ 支持プレート
２５０ ベアリング
２６０ ギア
２７０ ピニオンギア
２８０ モーター
３００ 検査部（処理部）
３１０、３３０ ローラー
３２０、３４０ 押し当て機構

Claims (5)

1. 円筒部を有する物品を検査する検査装置であって、
   光軸上に光を出射し前記光軸上を戻ってくる光を検知するセンサと、
   前記センサによって光が検知されるか否かによって前記物品の種類又は前記物品の不具合を判定する判定手段と、
   を備え、前記センサは、その光軸が前記物品の軸から外れた方向に向くように配置されていることを特徴とする検査装置。
2. 前記センサは、前記物品に付されている付帯物が光を散乱させる性質を有する場合には前記付帯物からの散乱光を検知することができ、前記付帯物が光を一方向に反射する性質を有する場合には前記付帯物からの反射光を検知しないように、その光軸の向きが決定されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記付帯物は、シール又はタグを含むことを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
4. 検査対象の物品は、入射した光を一方向に反射する部分を有する第１種類の物品と、入射した光を散乱させる部分を有する第２種類の物品とを含み、
   前記センサは、前記第１種類の物品の検査時は前記第１種類の物品から戻ってくる光を検知せず、前記第２種類の物品の検査時は前記第２種類の物品から戻ってくる光を検知するように、その光軸の向きが決定されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
5. 前記物品を前記軸の周りで回転させる回転機構を更に備え、前記物品を全周にわたって検査するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の検査装置。

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