JP2019066198A - 容器口部検査装置及び容器口部検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、合わせ目部８３を有するガラスびん８０について口部８２の天面８４における欠点の有無を判定することができる容器口部検査装置１０及び容器口部検査方法を提供する。【解決手段】容器口部検査装置１０は、ガラスびん８０の口部８２の全周の画像に基づいて欠点の有無を判定する。画像を処理する演算部２２を含む。演算部２２は、画像の口部８２の天面８４に、合わせ目部８３を含む２つの第１検査領域５５と、２つの第１検査領域５５に挟まれる２つの第２検査領域５６とを設定する。演算部２２は、第１検査領域５５について、合わせ目部８３以外の所定輝度未満の暗い部分を欠点として判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスびんの口部の欠点の有無を検査する容器口部検査装置及び容器口部検査方法に関する。

ガラスびんは、口部の天面において、天筋と呼ばれる欠点が稀に発生する場合がある。天面は、口部の上端の環状の平坦な面であり、蓋（スクリュウキャップ）内面に密着することでシールされ、ガラスびんの気密性を確保する。天筋は、口部の天面に形成された極めて細い溝ではあるがガラスびんでは欠点となる。

このようなガラスびんの口部の欠点の有無を検査する容器口部欠陥検査方法及び装置が提案されている（特許文献１）。この方法及び装置によれば、口部の天面に検査領域（検査ゲート）を的確に作成することにより、天面の天筋だけではなく、天泡の検査も精度よく行うことができるものとしている。

一方、ガラスびんの天面に割型によって形成される合わせ目部が形成されるガラスびんが存在する。合わせ目部は、金型の状態によって、天面の検査画像において、口部の内周面から外周面に延びるラインとして認識される場合がある。合わせ目部は、欠点ではなく、天面と蓋とのシール性を阻害することはないが、合わせ目部も天筋も検査画像では輝度の低い暗い部分として表れるため判別が困難である。そのため、天面に合わせ目部を有するガラスびんの検査においては、検査感度を上げると合わせ目部のラインも欠点として認識することになるため検査感度を上げることができず、溝の深さが比較的浅い天筋を欠点として検出することができない。すなわち、検査感度を上げると良品を排除する可能性が高くなるため、検査感度を上げることができなかった。

特許第４６６７４５７号公報

本発明は、口部の天面に合わせ目部を有するガラスびんについて口部の天面における欠点の有無を判定することができる容器口部検査装置及び容器口部検査方法を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

[適用例１]
本適用例に係る容器口部検査装置は、
ガラスびんの口部の全周の画像に基づいて欠点の有無を判定する容器口部検査装置であって、
前記画像を処理する演算部を含み、
前記演算部は、
前記画像の前記口部の天面に、合わせ目部を含む２つの第１検査領域と、２つの前記第１検査領域に挟まれる２つの第２検査領域とを設定し、
前記第１検査領域について、前記合わせ目部以外の所定輝度未満の暗い部分を前記欠点として判定することを特徴とする。

本適用例によれば、合わせ目部の無い第２検査領域については第１検査領域に比べて高い検査感度で検査をすることができるため、従来よりも高い精度で天面における欠点の有無を判定することができる。また、本適用例によれば、画像に第１検査領域と第２検査領域とを設定することにより、第１検査領域と第２検査領域とで異なる検査を行うことができる。

[適用例２]
上記適用例に係る容器口部検査装置において、
前記演算部は、前記画像からねじ切り始め部を検出し、前記ねじ切り始め部からの距離に基づいて前記第１検査領域と前記第２検査領域とを設定することができる。

本適用例によれば、合わせ目部とねじ切り始め部との位置関係は同種の容器であれば同じになるため、ねじ切り始め部を検出することで合わせ目部のある第１検査領域を精度よく設定することができる。

[適用例３]
上記適用例に係る容器口部検査装置において、
前記演算部は、前記第１検査領域における所定輝度未満の暗い部分の面積の合計値が前記合わせ目部として検出される所定輝度未満の暗い部分の面積を超える場合に、前記欠点があると判定することができる。

本適用例によれば、第１検査領域に合わせ目部が検出される場合でも欠点を精度よく判定することができる。

[適用例４]
上記適用例に係る容器口部検査装置において、
前記演算部は、
前記第１検査領域における暗い部分に前記ガラスびんの回転方向でエッジ処理を施して曲線を抽出し、
前記曲線の長さ及び前記曲線の前記回転方向における幅によって前記欠点の有無を判定し、
前記長さと前記幅によって前記欠点が無いと判定した場合に、前記曲線の本数によって前記欠点の有無を判定することができる。

本適用例によれば、第１検査領域に合わせ目部が検出される場合でも欠点を精度よく判定することができる。

[適用例５]
上記適用例に係る容器口部検査装置において、
回転するガラスびんの口部の天面に光を照射する第１発光部と、
前記口部のねじ切り始め部に光を照射する第２発光部と、
前記口部から反射した光を撮像する撮像部と、
をさらに含み、
前記演算部は、前記撮像部で撮像された前記画像を処理することができる。

本適用例によれば、天面を撮像するための光源の他にねじ切り始め部を撮像するための第２発光部を含むことで、ねじ切り始め部の位置を把握することができる。

[適用例６]
本適用例に係る容器口部検査方法は、
ガラスびんの口部の全周の天面の画像に、合わせ目部を含む２つの第１検査領域と、２つの前記第１検査領域に挟まれる２つの第２検査領域とを設定する設定工程と、
前記第１検査領域について、前記合わせ目部以外の所定輝度未満の暗い部分を欠点として判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、合わせ目部の無い第２検査領域については第１検査領域に比べて高い検査感度で検査をすることができるため、従来よりも高い精度で天面における欠点の有無を判定することができる。また、本適用例によれば、画像に第１検査領域と第２検査領域とを設定することにより、第１検査領域と第２検査領域とで異なる検査を行うことができる。

[適用例７]
上記適用例に係る容器口部検査方法において、
前記ガラスびんを回転して前記天面とねじ切り始め部とを含む前記画像を撮像する撮像工程と、
前記画像から前記ねじ切り始め部を検出する検出工程と、
をさらに含み、
前記設定工程は、前記画像について、前記検出工程で検出された前記ねじ切り始め部からの距離に基づいて前記第１検査領域と前記第２検査領域とを設定することができる。

本適用例によれば、合わせ目部とねじ切り始め部との位置関係は同種の容器であれば同じになるため、ねじ切り始め部を検出することで合わせ目部のある第１検査領域を精度よく設定することができる。

本発明は、口部の天面に合わせ目部を有するガラスびんについて口部の天面における欠点の有無を判定することができる容器口部検査装置及び容器口部検査方法を提供することができる。

本実施の形態に係る容器口部検査装置の構成を示す側面図である。 容器口部検査装置の各部の配置を示す平面図である。 口部の一部を断面で示す斜視図である。 口部の平面図である。 画像を示す図である。 曲線を示す図である。 容器口部検査装置の全体フローチャートである。 第１検査領域及び第２検査領域を設定するフローチャートである。 第１検査領域を検査するフローチャートである。 第２検査領域を検査するフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本実施形態に係る容器口部検査装置は、ガラスびんの口部の全周の画像に基づいて欠点の有無を判定する容器口部検査装置であって、前記画像を処理する演算部を含み、前記演算部は、前記画像の前記口部の天面に、合わせ目部を含む２つの第１検査領域と、２つの前記第１検査領域に挟まれる２つの第２検査領域とを設定し、前記第１検査領域について、前記合わせ目部以外の所定輝度未満の暗い部分を前記欠点として判定することを特徴とする。

本実施形態に係る容器口部検査方法は、ガラスびんの口部の全周の天面の画像に、合わせ目部を含む２つの第１検査領域と、２つの前記第１検査領域に挟まれる２つの第２検査領域とを設定する設定工程と、前記第１検査領域について、前記合わせ目部以外の所定輝度未満の暗い部分を欠点として判定する判定工程と、を含むことを特徴とする。

１．容器口部検査装置
図１〜図５を用いて容器口部検査装置１０について、説明する。図１は本実施の形態に係る容器口部検査装置１０の構成を示す側面図であり、図２は容器口部検査装置１０の各部の配置を示す平面図であり、図３は口部８２の一部を断面で示す斜視図であり、図４は口部８２の平面図であり、図５は画像５０を示す図であり、図６は天筋８５を示す図である。検査対象となる容器はガラスびん８０である。

図１〜図５に示すように、容器口部検査装置１０は、ガラスびん８０の口部８２の全周の画像５０に基づいて欠点の有無を判定する装置であって、少なくとも画像５０を処理する演算部２２を含む。

図１に示すように、容器口部検査装置１０は、回転するガラスびん８０の口部８２の天面８４に光を照射する第１発光部３０と、口部８２のねじ切り始め部８６に光を照射する第２発光部３２と、口部８２から反射した光を撮像する撮像部４０と、撮像部４０で撮像された画像５０（図５）を処理する演算部２２と、を含む。

回転台１２は、ガラスびん８０を中心軸８１の周りに回転させながら支持する。中心軸８１は、鉛直方向に延びるガラスびん８０の中心軸であると共に、回転台１２の回転の中心でもある。回転台１２は、電動のモータ１４により直接的にまたは間接的に設定速度で回転する。モータ１４の回転開始、回転速度、回転終了などの制御は、図示しない制御装置、例えばガラスびん８０を容器口部検査装置１０へ搬送する搬送装置の全体を制御する制御装置で行うことができる。モータ１４によるガラスびん８０の回転機構は、他の公知の機構例えばガラスびん８０の胴部に接触するサイドローラをモータ１４で回転する機構などを用いることができる。

モータ１４にはロータリエンコーダであるエンコーダ１６が取り付けられており、エンコーダ１６はモータ１４によるガラスびん８０の回転の変位量を検出し、コンピュータ２０へ変位量の信号を出力する。エンコーダ１６は、ガラスびん８０の回転の変位量を正確に測定できればよく、モータ１４以外の部分例えば回転台１２に取り付けられてもよい。

コンピュータ２０は、容器口部検査装置１０の演算及び制御を行う装置であり、装置構成として、演算及び制御を行うＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ，ＲＯＭ）、外部記憶装置、モニタ、キーボード、マウス及びインターフェースを含む。

また、コンピュータ２０は、機能構成として、少なくとも演算部２２と記憶部２４とを含む。コンピュータ２０にディスプレイなどの表示装置や公知の入力装置が接続されてもよい。コンピュータ２０は、ガラスびん８０の搬送装置全体を制御する図示しない制御装置に接続され、演算部２２の演算結果を制御装置に出力する。

演算部２２は、記憶部２４から取り出したプログラム、データ等や撮像部４０から取り込んだデータ等を用いて予め設定された演算を行う。

図１におけるガラスびん８０の検査位置は、図示しない各種検査装置における搬送停止位置の一つにある。回転台１２上に支持されて搬送されるガラスびん８０は、図１の検査位置まで搬送されてくると、中心軸８１を中心に１．２回転以上する。検査が終了すると回転台１２に支持されたままガラスびん８０は検査位置から搬出され、次のガラスびん８０が搬入される。ガラスびん８０は検査位置に順次間欠搬送される。

１−１．検査対象
図１及び図２に示すように、容器口部検査装置１０の検査対象は、回転台１２上に配置されてモータ１４により回転するガラスびん８０の口部８２である。口部８２は、図示しない蓋の内面（パッキン）と密着して液密にシールする天面８４と、蓋を口部８２に固定するためのねじ部８７と、を含む。特に天面８４には天筋８５と呼ばれる溝状の欠点が発生することがある。本実施の形態において欠点とは「天筋８５」を意味する。なお、容器口部検査装置１０では天筋８５以外の欠点の有無も検査することができるが、ここでの説明は省略する。

図２に示すように、天面８４は、口部８２の上端に形成された平坦な円環状の部分である。天面８４には、中心軸８１に点対象の位置に、割型の合わせ目により形成される合わせ目部８３が撮像された画像上に暗い影として表れることがある。合わせ目部８３は、口部８２を成形する割型のいわゆるパーティングラインである。合わせ目部８３は、蓋と天面８４とのシールに影響することはないが、後述する画像５０（図５）では欠点である天筋８５と同様に直線状の暗い影の部分となって表れるため、合わせ目部８３と天筋８５とを判別しなければならない。

ねじ部８７は、口部８２の外周面に突出して設けられる突条であり、図示しない蓋の内周面の螺旋状の溝と合わされて蓋を固定する。ねじ切り始め部８６は、図１に示すように、ねじ部８７の上側の端部である。ねじ切り始め部８６は、図２に示すように、口部８２の側面から徐々に突出してねじ部８７の高さを有するように形成される。ねじ切り始め部８６と合わせ目部８３との口部８２における位置関係は、双方とも同じ金型によって形成されるものであるため、常に同じである。なお、図２ではねじ部８７は略半周だけ示し、残りは省略している。

図３には、合わせ目部８３と天筋８５とねじ切り始め部８６を示しているが、説明のしやすさの都合上、図２の合わせ目部８３と天筋８５とねじ切り始め部８６との位置関係は異なっている。図３に示すように、ねじ切り始め部８６は口部８２の側面から水平方向に突出し、天筋８５は天面８４に溝として形成され、合わせ目部８３も天面８４に形成される。

１−２．第１発光部及び第２発光部
図１に示すように、第１発光部３０は、ガラスびん８０の上方に配置され、天面８４に対して光を照射する。第１発光部３０が照射する天面８４の範囲は、例えば図２において破線で囲んだ四角い範囲（撮像部４０で撮像されるライン）である。ガラスびん８０がガラスびん８０の中心軸８１の周りを回転することで、第１発光部３０は天面８４の全周を照らすことができる。第１発光部３０から出射された光は、天面８４に正反射して、撮像部４０で受光される。

第２発光部３２は、ガラスびん８０の口部８２を略水平方向から照射する。第２発光部
３２は、ねじ切り始め部８６のある口部８２の所定高さ位置を照射するように設定され、ガラスびん８０が回転することで、口部８２の所定高さ位置の全周を照らすことができる。天面８４を撮像するための第１発光部３０の他にねじ切り始め部８６を撮像するための第２発光部３２を含むことで、ねじ切り始め部８６の位置を容易に把握することができる。

第２発光部３２は、第２発光部３２から出射された光の中心線（光軸）が、水平面に対する仰角θ１（図１）が３度〜８度の範囲に設定することができる。また、第２発光部３２は、平面視において、第２発光部３２から出射された光の中心線（光軸）とその光がねじ切り始め部８６に反射して撮像部４０へ向かう光の中心軸８１とが成す振り角θ２（図２）が１２０度〜１４０度の範囲に設定することができる。

第１発光部３０及び第２発光部３２は、例えば複数の白色ＬＥＤを光源とし、白色ＬＥＤの光をフレネルレンズ等により口部８２の所定範囲に集光する。

１−３．撮像部
図１及び図２に示すように、撮像部４０は、ガラスびん８０の略上方であって、第１発光部３０から出射される光がガラスびん８０の天面８４で正反射して受光できる位置に配置される。撮像部４０は、ガラスびん８０の少なくとも検査対象部分である天面８４の一部及びねじ切り始め部８６が視野（図２の破線の枠）内に入るように配置され、ガラスびん８０の回転により、天面８４の全周（例えば１．２周分）の画像５０（図５）が撮像できる。

撮像部４０は、天面８４で反射した第１発光部３０の光によって天筋８５が判定可能な画像５０（図５）を撮像することができる。本実施形態では天筋８５を欠点としているが、他の欠点である天泡（天面８４に見える気泡）、天咬み出し（天面８４の一部が上方にはみ出した欠点）などを対象として天筋８５と共に検査をすることもできる。撮像部４０は、多数のセンサが一列に並ぶ公知のラインセンサカメラを用いることができる。ラインセンサとしては、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型のイメージセンサなどを用いることができる。

図３に示すように、撮像部４０は一列分のライン画像５２をガラスびん８０の回転に合わせて複数回撮像する。撮像部４０で撮像されたライン画像５２を記憶部２４が記憶し、演算部２２がライン画像５２を連結することで連続した画像５０（図５）を作成する。ガラスびん８０の回転の変位量はエンコーダ１６からコンピュータ２０に出力されているので、ガラスびん８０がライン画像５２の一列分回転する度に、コンピュータ２０が撮像部４０に撮像指令を出力する。図３の上方のグラフのように、ライン画像５２からラインセンサの素子配列に沿って画像の輝度を電圧値として認識することができる。

ライン画像５２には、ねじ切り始め部８６が撮像されるねじ切りはじめ部検出領域５３と、天面８４の全幅が撮像される天面検査領域５４とが含まれる。

１−４．演算部
図３に示すように、演算部２２は、ライン画像５２の電圧値（輝度に対応する）から全てのライン画像５２における各検査領域（検査ゲートと呼ぶことがある）を算出する。ここでは、電圧値がＥＬ以上となったＧＥから所定の幅ＯＦＳ１を隔てたＧＥ１ＳとＧＥ１Ｓから所定の幅ＷＩＤ１を隔てたＧＥ１Ｅとの間が天面検査領域５４であり、また、ＧＥから所定の幅ＯＦＳ２を隔てたＧＥ２ＳとＧＥ２Ｓから所定の幅ＷＩＤ２を隔てたＧＥ２Ｅとの間がねじ切りはじめ部検出領域５３である。なお、ここでは説明しないが、ライン画像５２には他の検出領域や検査領域（検査ゲート）を作成してもよい。

演算部２２は、ねじ切りはじめ部検出領域５３及び天面検査領域５４が作成された全てのライン画像５２（図３及び図４）を撮像された順に並べて天面８４の全周を表す図５に示す画像５０を作成する。全てのライン画像５２にねじ切りはじめ部検出領域５３及び天面検査領域５４を作成しておくことで、例えばガラスびん８０の揺れによって各ライン画像５２におけるねじ切りはじめ部検出領域５３及び天面検査領域５４の位置が変化しても、検査領域ごとに目的の検査を実行することができる。

図４及び図５に示すように、演算部２２は、画像５０の口部８２の天面８４に、合わせ目部８３を含む２つの第１検査領域５５と、２つの第１検査領域５５に挟まれる２つの第２検査領域５６とを設定する。合わせ目部８３の無い第２検査領域５６については第１検査領域５５に比べて高い検査感度で検査をすることができるため、従来よりも高い精度で天面８４における欠点の有無を判定することができる。また、画像５０に第１検査領域５５と第２検査領域５６とを設定することにより、第１検査領域５５と第２検査領域５６とで異なる検査を行うことができる。第２検査領域５６は、第１検査領域５５よりも広い面積を有する。第２検査領域５６を第１検査領域５５よりも広い面積とすることで、天面８４の広い範囲で高い精度の検査を実行することができる。また、合わせ目部８３と他の欠点とを判別する複雑な検査を行う第１検査領域５５を狭い範囲で行うことで演算部２２の処理量を抑えることができる。

第１検査領域５５は、図４及び図５において斜線で示した範囲であり、ガラスびん８０の回転のずれや振動による撮像のずれによる誤差を考慮して合わせ目部８３の前後に所定の幅を設けている。第１検査領域５５に対する天筋８５についての検査項目は、第２検査領域５６に対する検査項目よりも多く演算部２２への処理負担が大きいことや、第１検査領域５５よりも第２検査領域５６の方が検査感度を高く設定することができることなどから、第１検査領域５５は合わせ目部８３が確実に入る範囲でできるだけ狭く設定することが望ましい。

第２検査領域５６は、図４及び図５において天面８４（図５に示す天面検査領域５４）における斜線で示した範囲以外の領域である。

画像５０に第１検査領域５５及び第２検査領域５６を設定する処理についてより具体的に説明する。演算部２２は、画像５０（全てのライン画像５２）に対しフィルタ演算をしてノイズを除去した後、ねじ切りはじめ部検出領域５３及び天面検査領域５４に対して予め設定された輝度（電圧）以上の部分にラベリング処理を行う。演算部２２がラベリングされた検出体の中から合わせ目部８３、天筋８５及びねじ切り始め部８６を判定するためである。

次に、演算部２２は、画像５０におけるねじ切りはじめ部検出領域５３からねじ切り始め部８６を検出し、ねじ切り始め部８６からの第１距離Ｌａ及び第２距離Ｌｂに基づいて第１検査領域５５と第２検査領域５６とを設定する。すなわち、演算部２２は、画像５０におけるねじ切りはじめ部検出領域５３でラベリングされた検出体の中から予め設定されたしきい値面積以上の部分を選択し、選択された検出体のうちの最大の面積を有する検出体をねじ切り始め部８６とする。この際、演算部２２が画像５０における検出体に対し収縮処理及び膨張処理を行うことで、ねじ切り始め部８６と外乱光による検出体とを判別することができる。ねじ切り始め部８６と２つの合わせ目部８３との距離は第１距離Ｌａと第２距離Ｌｂである。演算部２２は、ねじ切り始め部８６から第１距離Ｌａの位置を第１基準位置６５（合わせ目部８３に対応する位置）に設定し、ねじ切り始め部８６から第２距離Ｌｂの位置を第２基準位置６６（ねじ切り始め部８６に対応する位置）に設定する。演算部２２は、第１基準位置６５及び第２基準位置６６の前後に所定の幅を有する第１検
査領域５５及び第２検査領域５６を設定する。合わせ目部８３とねじ切り始め部８６との位置関係は同種のガラスびん８０であれば同じになるため、ねじ切り始め部８６を検出することで第１検査領域５５及び第２検査領域５６を精度よく画像５０に設定することができる。

第１検査領域５５及び第２検査領域５６は、ガラスびん８０の回転不良による誤差等を考慮して、第１基準位置６５及び第２基準位置６６を中心に所定の幅を有する。

１−４−１．第１検査領域
次に、演算部２２は、第１検査領域５５及び第２検査領域５６について、ラベリングされた検出体が欠点であるか否かを判定する。特に、演算部２２は、第１検査領域５５について、合わせ目部８３以外の所定輝度未満の暗い部分を欠点として判定する。所定輝度未満の暗い部分は、ラベリング処理によって演算部２２が検出体として認識している。合わせ目部８３は画像５０において所定輝度未満の暗い部分として天筋８５のように撮像される場合があり、合わせ目部８３が検出体としてラベリングされるため、天筋８５と区別して判定しなければならない。

所定輝度は、予め実験によりガラスびん８０の種類に適合した値に設定され、記憶部２４に記憶される。輝度は、図３のように電圧値として演算部２２に認識される。

演算部２２の第１検査領域５５の処理について説明する。演算部２２は、第１検査領域５５について、合わせ目部８３以外の所定輝度未満の暗い部分を欠点として判定するために、面積判定、ラベリングされた検出体の曲線の長さ判定（Ｘ長さ判定）、当該曲線の回転方向における幅判定（Ｙ長さ判定）、及び当該曲線の本数（本数判定）によって、欠点の有無を判定することができる。

面積判定として、演算部２２は、第１検査領域５５における所定輝度未満の暗い部分の面積の合計値が合わせ目部８３として検出される所定輝度未満の暗い部分の面積を超える場合に、欠点としての天筋８５があると判定する。合わせ目部８３が検出される場合の面積以下を欠点として判定しないことで、第１検査領域５５に合わせ目部８３が検出される場合でも欠点としての天筋８５を精度よく判定することができる。面積判定におけるしきい値は、合わせ目部８３が検出される場合の最大の面積値以上の値に設定される。検出体が複数ある場合には、それらの合計値としきい値とを比較する。

面積判定において、演算部２２は、検出体の面積の合計値が予め設定された面積のしきい値を超えている場合に検出体が「天筋８５である」と判定し、当該しきい値以下である場合に、検出体が「良品である」と判定する。なお、ここで「良品である」と判定されても、演算部２２による他の天筋８５に関する判定結果の全てが「良品である」と判定されなければ、当該ガラスびんの天筋８５の検査が「良品である」と最終的に判定されない。

Ｘ長さ判定及びＹ長さ判定として、演算部２２は、第１検査領域５５における暗い部分にガラスびん８０の回転方向でエッジ処理を施して曲線を抽出し、当該曲線の長さ及び当該曲線の回転方向における幅によって欠点の有無を判定し、当該長さと当該幅によって欠点が無いと判定した場合に、当該曲線の本数によって欠点の有無を判定する。検出体は、エッジ処理により曲線として演算部２２に認識される。曲線の長さは、Ｘ長さとＹ長さに分けて判定する。図５の画像５０において、ガラスびん８０の回転方向は上から下へ向かう方向であり、Ｙ長さは、曲線の当該回転方向に占める幅であり、Ｘ長さは、当該回転方向に交差する方向に延びる曲線の長さである。

図６を用いて、画像５０において認識される天筋８５（曲線）のＸ長さ判定及びＹ長さ
判定について説明する。天筋８５のほとんどは回転方向に直交する方向にほぼ真っ直ぐに延びる図６の一番上に示す直線状の天筋８５として認識される。稀に図６の中段や下段に示すような形状として認識される天筋８５がある。図６の中段の天筋８５の場合は、天筋８５が回転方向に占める幅であるＹ長さと、天筋８５の暗い部分の長さであるＸ長さとを判定の対象とする。天筋８５が曲がっていれば、その曲線の長さがＸ長さとなる。図６の下段の天筋８５に回転方向における所定の幅がある場合は、画像５０（図５）を画像処理（エッジ処理）されることにより、回転方向の端部が曲線（天筋８５１，８５２）として演算部２２に認識される。２本の天筋８５１，８５２は、それぞれにＸ長さ判定とＹ長さ判定が行われる。

Ｘ長さ判定及びＹ長さ判定は、演算部２２によって認識された曲線のＸ長さが予め設定されたしきい値の長さを超え、かつ、当該曲線のＹ長さが予め設定されたしきい値の長さを超えた場合に、検出体を「天筋８５である」と判定し、当該しきい値以下である場合に、検出体を「判定値以下である」と判定する。

演算部２２は、Ｘ長さ判定及びＹ長さ判定において、検出体を「判定値以下である」と判定した場合には、さらに、本数判定を実行する。本数判定は、演算部２２が第１検査領域５５における検出体の本数が予め設定されたしきい値の本数を超えた場合（曲線の本数が所定本数を超える場合）に、検出体が「天筋８５である」と判定し、当該しきい値以下である場合に、検出体を「良品である」と判定する。なお、ここで「良品である」と判定されても、面積判定と同様に、演算部２２による他の天筋８５に関する判定結果の全てが「良品である」と判定されなければ、当該ガラスびんの天筋８５の検査が「良品である」と最終的に判定されない。

演算部２２が面積判定の他に、Ｘ長さ判定、Ｙ長さ判定及び本数判定を実行することによって、第１検査領域５５に合わせ目部８３が検出される場合でも欠点（天筋８５）を精度よく判定することができる。

１−４−２．第２検査領域
演算部２２は、第２検査領域５６について、ラベリングされた検出体が欠点であるか否かを判定する。第２検査領域５６には合わせ目部８３が存在しないので、検出体が合わせ目部８３であるか否かを判定する必要が無い。演算部２２は、第２検査領域５６について、面積判定、Ｘ長さ判定、及びＹ長さ判定を行う。

第２検査領域５６における面積判定は、第１検査領域５５と基本的に同様であるが、しきい値を合わせ目部８３として認識される最大面積よりも低い値に設定することができる。そのため、第２検査領域５６における天筋８５の検出精度は高くなる。

第２検査領域５６におけるＸ長さ判定及びＹ長さ判定は、検出体のＸ長さが予め設定したしきい値を超え、かつ、検出体のＹ長さが予め設定したしきい値を超える場合にのみ検出体を欠点としての天筋８５と判定する。第２検査領域５６におけるＸ長さ判定及びＹ長さ判定のしきい値は、第１検査領域５５と同じ値に設定することができる。

２．容器口部検査方法
図７〜図８を用いて、容器口部検査方法について説明する。図７は容器口部検査方法の全体フローチャートであり、図８は第１検査領域５５及び第２検査領域５６を設定するフローチャートであり、図９は第１検査領域５５を検査するフローチャートであり、図１０は第２検査領域５６を検査するフローチャートである。

２−１．全体の工程
図７は、図１〜図６で説明した容器口部検査装置１０を用いた容器口部検査方法の全体フローチャートであり、演算部２２は、検査位置に搬送されてくるガラスびん８０に対し撮像工程を実行した後に、撮像された画像５０（図５）に基づいてＳ１０〜Ｓ１８の処理を行う。

撮像工程は、回転台１２に支持されたガラスびん８０が検査位置に搬送され、ガラスびん８０を検査する準備が整うと、演算部２２は、ガラスびん８０を回転して天面８４とねじ切り始め部８６とを含む画像５０（図５）を撮像する撮像工程を実行する。撮像された画像５０（図５）は、記憶部２４に記憶されると同時に演算部２２によってＳ１０〜Ｓ１８の処理が実行される。

Ｓ１０：演算部２２は、「データ処理指令がＯＮか？」を判定する。例えば、撮像（記憶部２４に記憶）された画像５０（図５）に対するデータ処理の準備が整うと、「ＹＥＳ」と判定され、Ｓ１２を実行する。当該準備が整うまでは「ＮＯ」と判定されてＳ１０を再び実行する。

Ｓ１２：演算部２２は、「データ処理（不良を検出）する」処理を実行する。データ処理の内容については、図８〜図１０を用いて後述する。

Ｓ１４：演算部２２は、「不良か？」処理を実行する。例えば、Ｓ１２の結果において、１つでも不良（「天筋８５がある」）と判定されると、「ＹＥＳ」と判定されてＳ１６を実行する。Ｓ１２の結果において、全てが「良品である」と判定されると、「ＮＯ」と判定されてＳ１８を実行する。

Ｓ１６：演算部２２は、「不良を記録する」処理を実行する。例えば、演算部２２は、Ｓ１４で「不良」と判定されると、当該ガラスびん８０が不良であることを記憶部２４に記憶する。また、当該ガラスびん８０が不良である旨の信号を図示しない搬送装置の全体制御部に出力してもよく、この信号を受けて、搬送装置から不良と判定されたガラスびん８０を排除してもよい。

Ｓ１８：演算部２２は、「次のデータ処理指令」を実行する。例えば、演算部２２のこの指令により、次に撮像（記憶部２４に記憶）された画像５０についてＳ１０を実行する。また、この指令により搬送装置が回転台１２と共に検査済みのガラスびん８０を検査位置から搬出し、次の検査対象のガラスびん８０を搬入してもよい。

上記Ｓ１４の処理は、図８〜図１０の各処理を実行する。

２−２．検査領域の設定
図８に示すように、演算部２２は、Ｓ２０〜Ｓ２７を実行し第１検査領域５５と第２検査領域５６とを設定する。

Ｓ２０：演算部２２は、撮像部４０によって撮像（記憶部２４に記憶）されたライン画像５２（図３）に「ねじ切りはじめ部検出領域５３を作成する」処理を実行する。また、ライン画像５２に天面検査領域５４を同時に作成してもよい。

Ｓ２１：演算部２２は、「ラベリング処理をする」処理を実行する。例えば、演算部は、Ｓ２１の処理として、画像５０（全てのライン画像５２）に対しフィルタ演算をしてノイズを除去した後、ねじ切りはじめ部検出領域５３及び天面検査領域５４に対して予め設定された輝度（電圧）以上の部分にラベリング処理を行う。フィルタ演算に加えて収縮・膨張処理の画像処理を行ってもよい。

Ｓ２２：演算部２２は、「検出体がしきい値面積を超える？」判定処理を実行する。具体的には、演算部２２は、ラベリングされた検出体と予め設定されたしきい値面積とを比較して、しきい値面積を超える場合に「ＹＥＳ」と判定しＳ２３を実行し、しきい値面積以下の場合に「ＮＯ」と判定しＳ２４を実行する。

Ｓ２３：演算部２２は、「検出体の先端をねじ切り始め部８６とする」処理を実行する。具体的には、演算部２２は、Ｓ２２でラベリングされた検出体のうちの最大面積を有する検出体の先端をねじ切り始め部８６として認識する。

Ｓ２４：演算部２２は、「ねじ切り始め部８６の検出不良判定」処理を実行する。例えば、この処理により検出不良と判定されたガラスびん８０は、不良品として搬送装置の搬送経路外へ排出してもよいし、再度同じ検査を行う搬送経路に戻してもよい。

Ｓ２５：演算部２２は、画像５０（図５）において「第１基準位置６５と第２基準位置６６を算出する」処理を実行する。ここで、演算部２２がねじ切り始め部８６からの距離に基づいて第１基準位置６５と第２基準位置６６を算出することになるが、具体的な説明は容器口部検査装置１０の説明で行っているため重複する説明は省略する。

Ｓ２６：演算部２２は、画像５０（図５）に対し「第１検査領域５５を設定する」処理を実行する。

Ｓ２７：演算部２２は、画像５０（図５）に対し「第２検査領域５６を設定する」処理を実行する。第２検査領域５６は、第１検査領域５５よりも広い範囲に設定される。

このように、容器口部検査方法は、画像５０（図５）からねじ切り始め部８６を検出する検出工程（Ｓ２０〜Ｓ２３）と、ガラスびん８０の口部８２の全周の天面８４の画像５０に、合わせ目部８３を含む２つの第１検査領域５５と、２つの第１検査領域５５に挟まれる２つの第２検査領域５６とを設定する設定工程（Ｓ２６及びＳ２７）と、を含む。

容器口部検査方法によれば、合わせ目部８３の無い第２検査領域５６については第１検査領域５５に比べて高い検査感度で検査をすることができるため、従来よりも高い精度で天面８４における欠点（天筋８５）の有無を判定することができる。また、容器口部検査方法によれば、画像５０（図５）に第１検査領域５５と第２検査領域５６とを設定することにより、第１検査領域５５と第２検査領域５６とで異なる検査を行うことができる。第２検査領域５６は、第１検査領域５５よりも広い面積を有する。容器口部検査方法によれば、第２検査領域５６を第１検査領域５５よりも広い面積とすることで、天面の広い範囲で高い精度の検査を実行することができる。また、合わせ目部８３と他の欠点（天筋８５）とを判別する複雑な検査を行う第１検査領域５５を狭い範囲で行うことで演算部２２の処理量を抑えることができる。

設定工程（Ｓ２６及びＳ２７）は、画像５０（図５）について、検出工程（Ｓ２０〜Ｓ２３）で検出されたねじ切り始め部８６からの距離に基づいて第１検査領域５５と第２検査領域５６とを設定する。なお、具体的な説明は容器口部検査装置１０の説明で行っているため重複する説明は省略する。

容器口部検査方法によれば、合わせ目部８３とねじ切り始め部８６との位置関係は同種のガラスびん８０であれば同じになるため、ねじ切り始め部８６を検出することで合わせ目部８３のある第１検査領域５５を精度よく設定することができる。

２−３．第１検査領域の検査
容器口部検査方法は、上記設定工程（Ｓ２６、Ｓ２７）で設定された第１検査領域５５について、合わせ目部８３以外の所定輝度未満の暗い部分を欠点（天筋８５）として判定する判定工程を含む。判定工程は、図９に示す演算部２２によるＳ３０〜Ｓ３７の処理を実行することにより、第１検査領域５５を検査する。

Ｓ３０：演算部２２は、第１検査領域５５について「天筋判定値を下回っている検出体があるか？」の判定処理を実行する。具体的には、演算部２２は、画像５０（図５）に対し、例えば５×５の空間フィルタ演算を実行することでエッジの抽出を行い、さらに二値化フィルタ演算を実行して第１検査領域５５における天筋判定値を下回る（所定輝度未満）暗い部分の検出体の有無を判定する。対象となる検出体があればＳ３２及びＳ３３を実行し、対象となる検出体が無ければＳ３１で演算部２２が「「良品である」と検出結果を出力する」処理を実行して検査を終了する。画像５０（図５）から検出された検出体は、エッジ抽出によりガラスびん８０の回転方向に交差する方向に延びる細い線として検出され、当該回転方向に幅のある暗い部分であれば当該回転方向における両端部にそれぞれ細い線として２本の検出体となる。なお、画像５０（図５）を前処理するためのフィルタ演算は、公知のものを採用することができ、例えば、カラー濃淡処理、コントラスト変換、収縮・膨張処理、差分処理等を実行してもよい。

Ｓ３２：演算部２２は、Ｓ３０で検出された検出体に対して、「最大検出体の面積が天筋しきい値面積を超えるか？」の判定処理を実行する。天筋しきい値面積は、合わせ目部８３として検出される面積値よりも大きな値に設定される。合わせ目部８３を天筋８５と誤判定することを防止するためである。Ｓ３２の判定処理の結果、天筋しきい値面積を超える検出体があればＳ３５を実行し、該当する検出体がなければＳ３６を実行する。

Ｓ３３：演算部２２は、Ｓ３２と並行してＳ３０で検出された検出体に対して、「検出体がＸ長さしきい値及びＹ長さしきい値を超えるか？」判定処理を実行する。Ｘ長さとＹ長さの判定方法については、上述した通りである。Ｓ３３の判定処理の結果、Ｘ長さしきい値及びＹ長さしきい値を超える検出体があればＳ３５を実行し、該当する検出体がなければＳ３４を実行する。

Ｓ３４：演算部２２は、検出体に対して、「検出体が本数しきい値を超えるか？」の判定処理を実行する。本数しきい値は、合わせ目部８３を天筋８５と誤判定することを防止するため、２本以上の値に設定する。Ｓ３４の判定処理の結果、本数しきい値を超える検出体があればＳ３５を実行し、該当する検出体がなければＳ３７を実行する。

Ｓ３５：演算部２２は、「「天筋８５がある」と検出結果を出力する」処理を実行する。出力された結果は、記憶部２４に記憶する。

Ｓ３６：演算部２２は、「「良品である」と検出結果を出力する」処理を実行する。

Ｓ３７：演算部２２は、「「良品である」と検出結果を出力する」処理を実行する。

上記Ｓ３１及びＳ３５〜Ｓ３７の出力結果に基づいて、図７のＳ１４の処理を演算部２２が実行する。

２−４．第２検査領域の検査
容器口部検査方法は、上記設定工程で設定された第２検査領域５６について、所定輝度未満の暗い部分を欠点（天筋８５）として判定する判定工程を含む。判定工程は、図１０に示す演算部２２によるＳ４０〜Ｓ４６の処理を実行することにより、第２検査領域５６
を検査する。第２検査領域５６において、第１検査領域５５と重複する処理についての詳細な説明は省略する。

Ｓ４０：演算部２２は、第２検査領域５６について「天筋判定値を下回っている検出体があるか？」の判定処理を実行する。対象となる検出体が無ければＳ４１で演算部２２が「「良品である」と検出結果を出力する」処理を実行して検査を終了する。

Ｓ４２：演算部２２は、Ｓ４０で検出された検出体に対して、「最大検出体の面積が天筋しきい値面積を超えるか？」の判定処理を実行する。天筋しきい値面積は、合わせ目部８３として検出される検出体の面積よりも小さな値とすることで、第１検査領域５５よりも高い精度の判定を行うことができる。Ｓ４２の判定処理の結果、天筋しきい値面積を超える検出体があればＳ４４を実行し、該当する検出体がなければＳ４５を実行する。

Ｓ４３：演算部２２は、Ｓ４２と並行してＳ４０で検出された検出体に対して、「検出体がＸ長さしきい値及びＹ長さしきい値を超えるか？」判定処理を実行する。Ｓ４３の判定処理の結果、Ｘ長さしきい値及びＹ長さしきい値を超える検出体があればＳ４４を実行し、該当する検出体がなければＳ４６を実行する。

Ｓ４４：演算部２２は、「「天筋８５がある」と検出結果を出力する」処理を実行する。出力された結果は、記憶部２４に記憶する。

Ｓ４５：演算部２２は、「「良品である」と検出結果を出力する」処理を実行する。

Ｓ４６：演算部２２は、「「良品である」と検出結果を出力する」処理を実行する。

上記Ｓ４１，Ｓ４４〜Ｓ４６の出力結果に基づいて、図７のＳ１４の処理を演算部２２が実行する。上記Ｓ４０〜Ｓ４６の処理は、図９のＳ３０〜Ｓ３３及びＳ３５〜Ｓ３７の処理と基本的には同じである。第２検査領域５６にはＳ３４の処理がないため、演算部２２の処理負担が軽減され、高速処理が可能となる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１０…容器口部検査装置、１２…回転台、１４…モータ、１６…エンコーダ、２０…コンピュータ、２２…演算部、２４…記憶部、３０…第１発光部、３２…第２発光部、４０…撮像部、５０…画像、５２…ライン画像、５３…ねじ切りはじめ部検出領域、５４…天面検査領域、５５…第１検査領域、５６…第２検査領域、６５…第１基準位置、６６…第２基準位置、８０…ガラスびん、８１…中心軸、８２…口部、８３…合わせ目部、８４…天面、８５，８５１，８５２…天筋、８６…ねじ切り始め部、８７…ねじ部、Ｌａ…第１距離、Ｌｂ…第２距離、Ｌｃ…第３距離、θ１…仰角、θ２…振り角

Claims (7)

1. ガラスびんの口部の全周の画像に基づいて欠点の有無を判定する容器口部検査装置であって、
   前記画像を処理する演算部を含み、
   前記演算部は、
   前記画像の前記口部の天面に、合わせ目部を含む２つの第１検査領域と、２つの前記第１検査領域に挟まれる２つの第２検査領域とを設定し、
   前記第１検査領域について、前記合わせ目部以外の所定輝度未満の暗い部分を前記欠点として判定することを特徴とする、容器口部検査装置。
2. 請求項１において、
   前記演算部は、前記画像からねじ切り始め部を検出し、前記ねじ切り始め部からの距離に基づいて前記第１検査領域と前記第２検査領域とを設定することを特徴とする、容器口部検査装置。
3. 請求項１または２において、
   前記演算部は、前記第１検査領域における所定輝度未満の暗い部分の面積の合計値が前記合わせ目部として検出される所定輝度未満の暗い部分の面積を超える場合に、前記欠点があると判定することを特徴とする、容器口部検査装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記演算部は、
   前記第１検査領域における所定輝度未満の暗い部分に前記ガラスびんの回転方向でエッジ処理を施して曲線を抽出し、
   前記曲線の長さ及び前記曲線の前記回転方向における幅によって前記欠点の有無を判定し、
   前記長さ及び前記幅によって前記欠点が無いと判定した場合に、前記曲線の本数によって前記欠点の有無を判定することを特徴とする、容器口部検査装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
   回転するガラスびんの口部の天面に光を照射する第１発光部と、
   前記口部のねじ切り始め部に光を照射する第２発光部と、
   前記口部から反射した光を撮像する撮像部と、
   をさらに含み、
   前記演算部は、前記撮像部で撮像された前記画像を処理することを特徴とする、容器口部検査装置。
6. ガラスびんの口部の全周の天面の画像に、合わせ目部を含む２つの第１検査領域と、２つの前記第１検査領域に挟まれる２つの第２検査領域とを設定する設定工程と、
   前記第１検査領域について、前記合わせ目部以外の所定輝度未満の暗い部分を欠点として判定する判定工程と、
   を含むことを特徴とする、容器口部検査方法。
7. 請求項６において、
   前記ガラスびんを回転して前記天面とねじ切り始め部とを含む前記画像を撮像する撮像工程と、
   前記画像から前記ねじ切り始め部を検出する検出工程と、
   をさらに含み、
   前記設定工程は、前記画像について、前記検出工程で検出された前記ねじ切り始め部か
   らの距離に基づいて前記第１検査領域と前記第２検査領域とを設定することを特徴とする、容器口部検査方法。

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