JP2005308441A - ネックリング検査装置及びネックリング検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易に全数検査を行うことが可能なネックリング検査装置及びネックリング検査方法を提供する。
【解決手段】 ペットボトル６００のネックリング６０１の形状を検査するネックリング検査装置は、ネックリング６０１へ光を投光する投光部１００と、投光部１００により光が投光されたネックリング６０１を撮影し、映像データを生成するカメラ２００と、カメラ２００により生成される映像データに基づいて、ネックリング６０１が予め定められた基準形状を有しているか否かを判定するコントローラ３００とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するネックリング検査装置及びネックリング検査方法に関する。

ペットボトル等のブロー成型により製造される容器の口部には、ネックリングが形成される（例えば、特許文献１参照）。このネックリングについては、欠けが生じやすいため、形状の検査が行われる。
特開平１０−２３０９５０号公報

しかしながら、従来の検査は、一般に作業者が目視により形状に異常（欠け等）があるか否かを判定しているため、製造された容器の中から所定数を選択して検査するサンプル検査にしか適用することができず、全数検査を行うことが困難であった。このため、ネックリングの形状に欠け等の異常が生じた容器を不良品として排除することができない場合がある。

本発明は従来の問題を解決するためになされたもので、簡易に全数検査を行うことが可能なネックリング検査装置及びネックリング検査方法を提供することを目的とする。

本発明のネックリング検査装置は、ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するものであって、前記ネックリングへ光を投光する投光手段と、前記投光手段により光が投光されたネックリングを撮影し、映像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段により生成される映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定手段とを有する構成となる。

この構成により、光が投光されたネックリングを撮影して得られる映像データによりネックリングの形状が特定され、その特定された形状が予め定められた基準形状を有しているか否か、換言すれば、ペットボトルが良品であるか否かが自動的に判定される。このため、人手を要することなく、簡易に全数検査を行うことが可能となる。

また、本発明のネックリング検査装置は、前記投光手段の投光面が環状である構成となる。

この構成により、投光手段は、環状のネックリングに対して均一に光を投光することが可能となる。

また、本発明のネックリング検査装置は、前記撮影手段により生成される映像データに基づいて、濃淡に応じた多階調の映像データを生成する多階調映像データ生成手段を有し、前記判定手段が、前記多階調映像データ生成手段により生成された濃淡に応じた多階調の映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する構成となる。

この構成により、ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かの判定において、多階調の映像データが用いられるため、濃淡の小さな差によって表されるネックリングの小さな欠け等の検出が可能となり、より精緻な検査が可能となる。

また、本発明のネックリング検査装置は、前記判定手段により前記ネックリングが予め定められた基準形状を有していないと判定された場合に、前記ペットボトルを不良品として排出する排出手段を有する構成となる。

この構成により、不良品であるペットボトルの排除を簡易に行うことが可能となる。

また、本発明のネックリング検査装置は、前記ネックリングを前記投光手段による光の投光領域及び前記撮影手段による撮影領域に搬送する搬送手段を有する構成となる。

この構成により、ネックリングが投光手段による光の投光領域及び撮影手段による撮影領域に自動的に配置されるため、更に簡易に全数検査を行うことが可能となる。

また、本発明のネックリング検査装置は、前記ネックリングに前記投光手段からの光以外の光が投光されることを防止する遮光手段を有する構成となる。

この構成により、ネックリングに投光手段からの光以外の光（外光）が投光されることが防止され、より精緻な検査が可能となる。

また、本発明のネックリング検査装置は、前記投光手段が、ブラックライトを投光する構成となる。

この構成により、ネックリングが透明な部材により形成されている場合においても、検査が可能となる。

また、本発明のネックリング検査方法は、ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するものであって、前記ネックリングへ光を投光する投光ステップと、前記投光ステップにより光が投光されたネックリングを撮影し、映像信号を生成する撮影ステップと、前記撮影ステップにより生成される映像信号に基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定ステップとを有する構成となる。

本発明は、光が投光されたネックリングを撮影して得られる映像データに基づいて、ペットボトルが良品であるか否かが自動的に判定されるため、人手を要することなく、簡易に全数検査を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態のネックリング検査装置について、図面を用いて説明する。

本発明の実施の形態におけるネックリング検査装置の側面外観図を図１に示す。図１に示すネックリング検査装置は、ペットボトル６００の口部に形成されるネックリング６０１の形状を検査するものであって、ネックリング６０１に光を投光する投光部１００と、撮影を行って映像データを生成するカメラ２００と、紙面に対して垂直方向にペットボトル６００を搬送する搬送部５００と、投光部１００及びカメラ２００を支持するとともに、ネックリング６０１に投光部１００からの光以外の光（外光）が投光されないように、外光を遮光する筐体５５０とを有する。なお、ネックリング検査装置が例えば暗室内に配置されてネックリング６０１に外光が投光されない状態である場合には、筐体５５０は外光を遮光する構成でなくても良い。

ネックリング検査装置のブロック図を図２に示す。図２に示すネックリング検査装置は、搬送部５００によって搬送される検査対象であるペットボトル６００−１乃至６００−４（以下、これらペットボトル６００−１乃至６００−４をまとめて適宜「ペットボトル６００」と称する）のそれぞれのネックリング６０１−１乃至６０１−４（以下、これらネックリング６０１−１乃至６０１−４をまとめて適宜「ネックリング６０１」と称する）に向けて光を投光する投光部１００と、投光部１００により光が投光されたネックリング６０１を撮影して映像データを生成するカメラ２００と、カメラ２００によって生成された映像データに基づいて、ネックリング６０１の形状を検査するコントローラ３００と、不良品であるペットボトル６００を搬送部５００から排出する排出部４００とを有する。

投光部１００は、その投光面が環状であり、ネックリング６０１に対して均一に光が投光されるようになっている。この環状の投光部１００の内径は、ペットボトル６００のネックリング６０１の外径よりも大きくなるように形成されている。また、投光部１００は、ブラックライト（近紫外線）を投光することができる。投光部１００がブラックライトを投光することにより、ネックリング６０１が透明な部材により形成されている場合においても、投光された光がネックリング６０１を通過してしまうことが防止される。

カメラ２００は、環状の投光部１００の内孔から露見する、光が投光されたネックリング６０１を撮影し、映像データを生成する。例えば、カメラ２００は、電荷結合素子であるフォトダイオードを配列した構造を有し、これらフォトダイオードによりネックリング６０１からの反射光の光量に応じた電荷を蓄積し、その蓄積量に応じた映像データを生成する。カメラ２００によって生成された映像データは、コントローラ３００へ送られる。

コントローラ３００は、フレームメモリ３０１、モニタ３０２、ＣＰＵ３０３及びメモリ３０４を有する。

フレームメモリ３０１は、カメラ２００からの映像データを記憶する。モニタ３０２は、ＣＰＵ３０３の制御によりフレームメモリ３０１から読み出された映像データに基づく映像表示を行う。

ＣＰＵ３０３は、予め良品であるペットボトル６００のネックリング６０１、換言すれば、形状が正常なネックリング６０１の映像データを取得する。例えば、ＣＰＵ３０３は、搬送部５００が予め良品であると判断されたペットボトル６００を搬送して、投光部１００がこの良品であるペットボトル６００のネックリング６０１に光を投光し、更に、カメラ２００がこの良品であるペットボトル６００のネックリング６０１を撮影して生成した映像データを取得する。更に、ＣＰＵ３０３は、取得した映像データに基づいて、各画素毎に濃淡に応じた多階調（例えば２５６階調）の映像データ（基準映像データ）を生成し、メモリ３０４へ記憶させる。

また、ＣＰＵ３０３は、フレームメモリ３０１に、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１の撮影により得られる映像データが記憶されると、この映像データに基づいて、各画素毎に濃淡に応じた多階調（基準映像データと同一の階調数）の映像データ（検査映像データ）を生成する。更に、ＣＰＵ３０３は、検査映像データと基準映像データとを比較して差分を導出し、その差分が所定範囲内でない場合には、ペットボトル６００が不良品である旨の信号（不良品検出信号）を排出部４００へ出力する。

排出部４００は、搬送部５００の下流の任意の位置に設けられ、この不良品検出信号が入力されると、不良品であるペットボトル６００が手前に搬送されてきたタイミングで、アーム部を伸張し、その不良品であるペットボトル６００を排出する動作を行う。

なお、ネックリング検査装置には、少なくともペットボトル６００−２への外光を遮断する手段（図示せず）が設けられている。

以上のように構成されたネックリング検査装置について、ペットボトル６００のネックリング６０１の検査時の動作を説明する。ネックリング検査装置のペットボトル６００のネックリング６０１の検査時の動作のフローチャートを図３に示す。

搬送部５００は、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１が投光部１００による光の投光領域及びカメラ２００による撮影領域に配置されるように、所定位置（検査位置）にペットボトル６００を搬送する（Ｓ１０１）。

投光部１００は、ペットボトル６００ネックリング６０１へ投光する（Ｓ１０２）。投光部１００により投光され、ネックリング６０１に到達した光は、反射する。

カメラ２００は、環状の投光部１００の内孔から露見する、光が投光されたネックリング６０１を撮影し、映像データを生成する（Ｓ１０３）。生成された映像データは、コントローラ３００へ送られる。

コントローラ３００は、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１の撮影により得られる映像データを取得すると、この映像データに基づいて、各画素毎に濃淡に応じた多階調の検査映像データを生成する（Ｓ１０４）。

次に、コントローラ３００は、生成した検査映像データと予め保持する基準映像データとを比較し、これら検査映像データと基準映像データの差分を導出する（Ｓ１０５）。更に、コントローラ３００は、その導出した差分が所定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。

基準画像データに応じた画像（基準画像）と検査画像データに応じた画像（検査画像）の一例を図４に示す。

例えば、コントローラ３００は、基準映像データに応じた映像（図４（ａ）に示す基準映像）と検査映像データに応じた映像（図４（ｂ）に示す検査画像）の同一位置の画素について、階調度数の差を算出する。更に、コントローラ３００は、階調度数が所定値以上となった画素数の計数を行い、その計数の結果が所定数以上である場合には、検査映像データと基準映像データの差分が所定範囲内でないと判定する。

あるいは、別の解析手段としてコントローラ３００は、基準映像データに応じた映像（図４（ａ）に示す基準映像）において隣接する画素との階調度数の差が所定値以上である画素を抽出することにより、基準画像におけるネックリング６０１の境界を導出するとともに、検査映像データに応じた映像（図４（ｂ）に示す検査映像）において隣接する画素との階調度数の差が所定値以上である画素を抽出することにより、検査画像におけるネックリング６０１の境界を導出し、検査することも可能である。ここで、基準画像におけるネックリング６０１の境界は、良品であるペットボトル６００のネックリング６０１の形状を表し、検査画像におけるネックリング６０１の境界は、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１の形状を表す。更に、コントローラ３００は、良品であるペットボトル６００のネックリング６０１の形状と検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１の形状の差が所定範囲内でない場合には、検査映像データと基準映像データの差分が所定範囲内でないと判定する。

または、コントローラ３００は、基準映像データに応じた映像（図４（ａ）に示す基準映像）の各画素を階調度数に応じて濃領域と淡領域とに分類するとともに、検査映像データに応じた映像（図４（ｂ）に示す検査画像）の各画素を階調度数に応じて濃領域と淡領域とに分類する。ここで、基準画像における濃領域と淡領域の境界は、良品であるペットボトル６００のネックリング６０１の形状を表し、検査画像における濃領域と淡領域の境界は、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１の形状を表す。更に、コントローラ３００は、良品であるペットボトル６００のネックリング６０１の形状と検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１の形状の差が所定範囲内でない場合には、検査映像データと基準映像データの差分が所定範囲内でないと判定する。

Ｓ１０６において差分が所定範囲内であると判定された場合、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１の形状は、良品であるペットボトル６００のネックリングの形状と一致あるいはほぼ一致し、良品として扱うことが可能な形状（基準形状）を有する。この場合には、次のペットボトル６００についての検査を行うべく、ペットボトル６００の搬送（Ｓ１０１）以降の動作が繰り返される。

一方、Ｓ１０６において差分が所定範囲内でないと判定された場合、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１には、欠け等の何らかの異常が生じており、基準形状を有していない。この場合、コントローラ３００は、ペットボトル６００が不良品である旨の不良品検出信号を排出部４００へ出力する（Ｓ１０７）。排出部４００は、この不良品検出信号が入力されると、不良品であるペットボトル６００が手前に搬送されてきたタイミングで、アーム部を伸張し、その不良品であるペットボトル６００を排出する動作を行う。

このように、本実施形態のネックリング検査装置は、検査対象のペットボトル６００のネックリング６０１に光を投光するとともに、ネックリング６０１を撮影し、この撮影により得られる映像データと予め保持する良品であるペットボトル６００に対応する基準映像データとを比較し、差分が所定範囲内でない場合には、そのネックリング６０１を有するペットボトル６００を不良品として排出する。このため、人手を要することなく、簡易に全数検査を行うことが可能となる。

以上のように、本発明にかかるネックリング検査装置及びネックリング検査方法は簡易に全数検査を行うことが可能であるという効果を有し、ネックリング検査装置及びネックリング検査方法として有用である。

ネックリング検査装置の側面外観図である。 ネックリング検査装置のブロック図である。 ネックリング検査装置のネックリング検査時の動作のフローチャートである。 基準映像と検査映像の一例を示す図である。

符号の説明

１００ 投光部
２００ カメラ
３００ コントローラ
３０１ フレームメモリ
３０２ モニタ
３０３ メモリ
３０４ ＣＰＵ
４００ 排出部
５００ 搬送部
５５０ 筐体
６００−１〜６００−４ ペットボトル
６０１−１〜６０１−４ ネックリング

Claims (8)

1. ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するネックリング検査装置であって、
   前記ネックリングへ光を投光する投光手段と、
   前記投光手段により光が投光されたネックリングを撮影し、映像データを生成する撮影手段と、
   前記撮影手段により生成される映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とするネックリング検査装置。
2. 前記投光手段は、投光面が環状であることを特徴とする請求項１に記載のネックリング検査装置。
3. 前記撮影手段により生成される映像データに基づいて、濃淡に応じた多階調の映像データを生成する多階調映像データ生成手段を有し、
   前記判定手段は、前記多階調映像データ生成手段により生成された濃淡に応じた多階調の映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のネックリング検査装置。
4. 前記判定手段により前記ネックリングが予め定められた基準形状を有していないと判定された場合に、前記ペットボトルを不良品として排出する排出手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のネックリング検査装置。
5. 前記ネックリングを前記投光手段による光の投光領域及び前記撮影手段による撮影領域に搬送する搬送手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のネックリング検査装置。
6. 前記ネックリングに前記投光手段からの光以外の光が投光されることを防止する遮光手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のネックリング検査装置。
7. 前記投光手段は、ブラックライトを投光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のネックリング検査装置。
8. ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するネックリング検査方法であって、
   前記ネックリングへ光を投光する投光ステップと、
   前記投光ステップにより光が投光されたネックリングを撮影し、映像信号を生成する撮影ステップと、
   前記撮影ステップにより生成される映像信号に基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定ステップとを有することを特徴とするネックリング検査方法。
   

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