JP2005337882A

JP2005337882A - 容器検査装置

Info

Publication number: JP2005337882A
Application number: JP2004156985A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tatsubo; 宏和田壺; Masayuki Sugiyama; 昌之杉山; Mikio Tachibana; 幹夫橘
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】びん、ペットボトル等の検査対象容器の検査速度を高めた容器検査装置を構成する。
【解決手段】検査対象容器を検査位置に搬送する搬送手段と、検査対象容器を照明する照明手段と、検査対象容器を撮像する撮像手段と、検査位置に搬送された検査対象容器の移動状態の像を撮像手段の視野に固定する視野固定手段と、撮像した映像により所定の検査を行う検査手段とを備え、視野固定手段は、外周に複数の鏡面を設けて正多角形の柱状に形成し、軸を垂直方向に配置して回転可能に構成した多面ミラー回転体とし、検査位置に搬送された検査対象容器の移動速度に同期し、移動状態の検査対象容器の像が撮像手段の視野に固定されるように制御する構成とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、連続して搬送されるびん、ペットボトル等の容器を検査する容器検査装置に関するものである。

連続して搬送されるびん、ペットボトル等の容器を検査する容器検査装置としては、例えば特許文献１に示されたものがある。その構成は、特許文献１の図１に示されているように、容器が搬送されてくる搬送ラインに沿って容器を搬入する入口スターホイールと、容器を搬出する出口スターホイールを配置し、入口スターホイールから容器を受け取り、容器を円形の搬送軌道に沿って検査位置に搬送し、検査位置で停止して検査映像を撮像し、容器を出口スターホイールへ搬出する搬送ユニットと、検査位置に設けられた照明装置および撮像装置と、搬送ユニットを円形軌道に沿って間欠的に搬送し、検査位置において容器を一定時間停止させる回転割出装置と、搬送ユニットの円形搬送軌道の各容器支持部に設けられた容器の底面を支持する支持装置と、支持装置を回転させる回転装置とを備え、検査位置に停止中の容器を撮像装置により撮像する容器検査装置が示されている。

また、特許文献２には、びん、ペットボトル等の容器を連続的に搬送しながら検査する容器検査装置が示されている。この装置は、特許文献２の図１に示されているように、容器が搬送されてくる搬入部に沿って容器を搬入する入口スターホイールと、容器を搬出する出口スターホイールを配置し、入口スターホイールから容器を受け取り、容器を円形軌道に沿って検査位置を通過させ、出口スターホイールが配置された搬出部に受け渡されるロータが配置された構成であり、検査位置においては、ロータの中心側に照明装置が配置され、ロータの外周側に複数のカメラが配置され、カメラには、容器の移動に伴って回転する回転ミラーが設けられ、この回転ミラーに映し出された映像を各カメラが取り込む構成である。

特開２００１−０１０７２３号公報特開２００３−０３５６２３号公報

上記特許文献１に示された容器検査装置は、検査対象容器を検査位置に停止させ、検査位置に設けられた照明装置および撮像装置によって撮像した後に搬出する構成のため、検査効率を高めるために搬送速度の高速化を図ることが難しいという問題点があった。
また、特許文献２に示された容器検査装置は、検査対象容器は連続に移動し、容器の撮影は、撮影カメラには容器の移動に伴って回転する回転ミラーが設けられ、回転ミラーに映された映像をカメラがとりこむ構成であり、回転ミラーは容器ごとに、容器の移動に追随して走査する動作を繰り返すことになり、回転ミラーは容器ごとにカメラの撮像開始位置に戻す走査が必要であり、回転ミラーは容器ごとに正転逆転の繰り返しとなり、この構成においても、検査効率を高めるために搬送速度の高速化を図ることが難しいという問題点があった。

この発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、検査対象容器を連続的に高速で搬送し、検査対象容器を撮影できる撮像手段を備えた容器検査装置を提供することを目的とする。

この発明に係る容器検査装置は、検査対象容器が円形軌道上の検査位置を通過するように検査対象容器を搬送する搬送手段と、検査対象容器を照明する照明手段と、検査対象容器を撮像する撮像手段と、検査位置を通過する検査対象容器の像を撮像手段の視野に固定する視野固定手段と、撮像した画像により所定の検査を行う検査手段とを備え、視野固定手段は、外周に複数の鏡面を設けて正多角形の柱状に形成し、軸を垂直方向に配置して回転可能に構成した多面ミラー回転体とし、検査位置を通過する検査対象容器の通過速度に同期し、検査対象容器の像が撮像手段の視野に固定されるように制御する構成としたものである。

この発明による容器検査装置によれば、検査対象容器が検査位置において停止することなく高速で通過させても、検査対象容器が連続的に撮像できるので、高速化して検査効率を高めた容器検査装置が容易に構成できる。

実施の形態１．
図１は実施の形態１の容器検査装置の検査対象容器を撮像する部分の構成を示す平面図である。この構成は、搬送路２に連続して搬送される検査対象容器１０を取り込む入口スターホイール３、取り込んだ検査対象容器１０を外周の支持部で支持し、この外周を円形搬送軌道とし、支持位置で自転させながら搬送軌道に沿って一定速度で検査位置に通過させる搬送ロータ４、検査位置を通過した検査対象容器１０を搬出路６に搬出する出口スターホイール５からなる搬送手段１と、検査対象容器１０を撮像する撮像手段１２と、検査位置を通過する検査対象容器１０の像を撮像手段１２の視野に固定する視野固定手段１３と、視野固定手段１３を制御する同期制御装置１４と、撮像手段１２から見て検査対象容器１０の背後側に配置して検査対象容器１０を照明する照明装置１１と、撮像手段１２により撮像した画像により所定の検査を行う検査手段１５とを備えている。
視野固定手段１３は、外周に複数の鏡面を設けて正多角形の柱状に形成し、軸を垂直方向に配置して回転可能に構成した多面ミラー回転体とし、検査位置を一定速度で搬送される検査対象容器１０の搬送速度に同期し、検査対象容器１０の像が撮像手段１２の視野に固定されるように同期制御装置１４で制御される。

次に、この構成の動作について説明する。搬送手段１の動作中は、入口スターホイール３、搬送ロータ４および出口スターホイール５が図示の矢印の方向に同期して回転する。搬送路２に搬送されてくる検査対象容器１０を入口スターホイル３で取り込み、搬送ロータ４に受け渡される。搬送ロータ４は、外径部に検査対象容器１０を支持する支持部を備え、外周を円形搬送軌道とし、検査対象容器１０を外形の支持部に支持された状態で、回転しながら円形搬送軌道に沿って検査位置に一定速度搬送し、出口スターホイール５に受け渡して、搬出路６に搬出する。
検査対象容器１０が検査位置を一定速度で搬送されている状態で、視野固定手段１３が搬送速度に同期して検査対象容器１０の像が撮像手段１２の視野に固定されるように同期制御装置１４で制御される。
この実施の形態１では、照明装置１１は撮像手段１２から見て検査対象容器１０の背後側に配置されているので、検査対象容器１０を透過する透過光により内容物の状態を撮像することができる。
撮像装置１２で撮像された映像は検査手段１５に受け渡されて、所定の検査を行ない、不良と判定された検査対象容器１０は（図示していないが）出口スターホイール５の出口で除去され、良品のみが搬出路６から搬出される。

このように構成された容器検査装置は、検査対象容器１０を回転させながら、搬送軌道に沿って検査位置を搬送している間に、検査対象容器１０の検査に必要な映像が撮像できるので、検査対象容器１０の搬送速度を高め、容器検査能力を高めた容器検査装置が容易に構成できる。

実施の形態２．
実施の形態２の構成を図２に示す。実施の形態１の構成では、検査位置における照明方向を、撮像手段の位置に対してその背後方向としたが、この実施の形態２は、照明方向を検査対象容器１０の撮像手段１２側に照明装置１１を配置し、検査対象容器１０が反射光で撮影できるように構成したものである。

図２の構成は、実施の形態１の図１の構成とは、検査対象容器１０に対する照明装置１１の位置を検査対象容器１０の撮像手段１２側にした点のみが異なり、その他の部分は、実施の形態１の図１と同一であるので説明は省略する。
このように反射光により撮像する構成にすると、検査対象容器が表面から検査映像の方が適する場合に適用できる。

実施の形態３．
実施の形態３の構成を図３に示す。実施の形態３は、撮像手段１２および視野固定手段１３を搬送ロータ４外周の円形搬送軌道の軸側に配置したものである。搬送手段１の搬入路２、入口スターホイール３、搬送ロータ４、出口スターホイール５、搬出路６は実施の形態１と同一である。
検査対象容器１０に対する撮像手段１２、視野固定手段１３および照明装置１１の相対関係は、実施の形態１の図１と同一の関係で、搬送ロータ４の円形搬送軌道の軸側に配置している。照明装置１１は、撮像手段１２から見て検査対象容器１０の背面側に配置しているが、検査対象容器１０の検査条件により撮像手段１２側に配置してもよい。

この構成では、撮像手段１２、視野固定手段１３を円形搬送軌道内に配置したことにより、撮像手段１２、視野固定手段１３を配置するスペースを別に確保する必要がなくなり、装置をコンパクトに構成できる。

実施の形態４．
実施の形態４の構成を図４に示す。実施の形態４は、視野固定手段１３を搬送ロータ４と同軸状に配置し、撮像手段１２は搬送ロータ４の円形搬送軌道の軸側に配置したものである。検査対象容器１０の搬送手段１の搬入路２、入口スターホイール３、搬送ロータ４、出口スターホイール５、搬出路６は実施の形態１と同一である。
検査対象容器１０に対する撮像手段１２、視野固定手段１３および照明装置１１の相対位置は、実施の形態１の図１と同一で配置し、この場合も、照明装置１１は、撮像手段１２から見て検査対象容器１０の背面側に配置しているが、検査対象容器１０の検査条件により撮像手段１２側に配置してもよい。

このように構成すると、搬送ロータ４の回転角速度をω_１、視野固定装置１３の回転角速度ω_２とすると、ω_２＝ω_１／２の関係とすることにより、検査対象容器１０の像を撮像手段１２の視野に固定できるようになる。したがって、同期制御装置１４の構成を、搬送ロータ４の回転部と視野固定装置１３の回転部のギヤ比を２：１として機械的に連結した構成としてもよくなり、視野固定装置１３の制御が簡単になる。

実施の形態５．
実施の形態５の構成を図５に示す。実施の形態５は、実施の形態４に示した視野固定手段１３を搬送ロータ４と同軸状に配置し、複数の撮像手段１２を搬送ロータ４の円形搬送軌道の軸側に配置したものである。撮像手段１２を複数にした以外は実施の形態４と同一である。
このように撮像手段１２を複数にすると、視野固定手段１３に対する入射角の異なる検査対象容器１０の撮像が同時に行えるようになり、検査画像の撮像能力が高くなり、搬送手段１のさらなる高速化が容易に実現できる。

実施の形態１の容器検査装置の構成を示す平面図である。実施の形態２の容器検査装置の構成を示す平面図である。実施の形態３の容器検査装置の構成を示す平面図である。実施の形態４の容器検査装置の構成を示す平面図である。実施の形態５の容器検査装置の構成を示す平面図である。

符号の説明

１搬送手段、２搬入路、３入口スターホイール、４搬送ロータ、
５出口スターホイール、６搬出路、１０検査対象容器、１１照明装置、
１２撮像手段、１３視野固定手段、１４同期制御装置、１５検査手段。

Claims

外径部に複数の検査対象容器の支持部を備え、外径部を円形搬送軌道とし、検査対象容器を円形搬送軌道に沿って検査位置に搬送する搬送手段と、検査位置に搬送される検査対象容器を照明する照明手段と、検査対象容器を検査する映像を撮像する撮像手段と、検査位置に搬送される検査対象容器の像を上記撮像手段の視野に固定する視野固定手段と、上記撮像手段が撮像した映像により所定の検査を行う検査手段とを備え、上記視野固定手段は、外周に複数の鏡面を設けて正多角形の柱状に形成し、軸を垂直方向として回転可能に構成した多面ミラー回転体とし、該視野固定手段は、上記検査位置に搬送される検査対象容器の搬送速度に同期して制御することを特徴とする容器検査装置。
上記視野固定手段および上記撮像手段は、上記搬送手段の円形搬送軌道の内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の容器検査装置。
上記視野固定手段は、上記搬送手段の円形軌道の中心軸と同軸状に配置され、上記撮像手段は上記搬送手段の検査対象容器の円形搬送軌道の内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の容器検査装置。
上記視野固定手段は、上記搬送手段の円形軌道の中心軸と同軸状に配置され、上記視野固定手段の上記鏡面への入射角が異なる検査対象容器が同時に撮影できるように複数の撮像手段が上記搬送手段の検査対象容器の円形搬送軌道の内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の容器検査装置。
上記検査位置を通過する検査対象容器を照明する照明手段は、上記撮像手段に対して検査対象容器の背後側から照明するように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の容器検査装置。
上記検査位置を通過する検査対象容器を照明する照明手段は、上記撮像手段が配置されている方向から照明するように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の容器検査装置。