JP2019219245A - カップ状の透明な被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレル - Google Patents

Abstract

【課題】カップ状の透明な被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレル本体に穿設されたバキュームエアの流路の輪郭の部分が撮影されにくく、正確で高速な光学式検査を行えるカップ状の透明な被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルを提供する。【解決手段】内面検査装置は、撮像部が撮像した被検査物の内底面の画像に基づいて被検査物の内底面の異物を検査する。マンドレル本体は、吸着口と吸引管路との間を連結する連通路の壁面を吸着口を通して撮像部に対して対向させ、照明手段からの照明時に吸着口の周縁部に形成される吸着口の縁取り痕を薄める影消し手段を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、カップ状の透明な被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルに関する。

例えば飲料用の透明カップのような円筒状の透明容器や、プリン菓子の透明容器や、アイスクリームの透明な上面カバーなどの円筒形状以外の異形の筒状の透明容器などのカップ状の透明な被検査物の汚れなどを検査することが行われている。このような透明なカップ状の被検査物の検査方法として、被検査物を撮影し、撮影した画像データに基づいて被検査物に付着している異物を検査する方法が提案されている(特許文献１参照)。

また、紙カップを検査する方法として、被検査物である紙カップをマンドレルに装着して搬送する方法が提案されている(特許文献２参照)。ここでは、マンドレルには、バキュームエアの流路となる多数の細孔や溝が穿設されている。その細孔や溝を通してバキュームエアが吸い込まれたり、ブローエアを吹き出したりする構造になっている。カップをマンドレルに装着する際には、定位置からずれないようにバキュームエアにより確実にカップをマンドレルに固定する。こうすることで被検査物を確実にかつ迅速にマンドレルの定位置に固定し、姿勢を安定させることができるため短時間に大量の検査を行うことが可能である。

図７は、例えば、コーヒー飲料などを販売する透明カップ９などの被検査物の内面の汚れなどを検査する従来の内面検査装置１を示す全体の概略構成図である。内面検査装置１は、透明カップ９などの被検査物を吸着保持するマンドレル２を有する。このマンドレル２は、ほぼ円柱状のマンドレル本体３を有する。このマンドレル本体３は、上面が開口され、透明カップ９などの被検査物と対応する凹形状に形成された凹状保持部１０を有する。凹状保持部１０は、透明カップ９とほぼ同じ大きさに形成されている。

また、凹状保持部１０の内底面１１には、複数、例えば４個の円形の吸着口１２が形成されている。これらの吸着口１２は、マンドレル本体３の軸心と平行な４個の吸引孔１３にそれぞれ連通されている。４個の吸引孔１３は、例えば真空ポンプなどの吸引源５に連結されている。そして、吸引源５と、吸引孔１３と、吸着口１２とによって透明カップ９を凹状保持部１０内に吸着した状態で保持する吸着保持機構６が形成されている。

透明カップ９は、マンドレル本体３の凹状保持部１０に挿入された状態にセットされる。そして、吸引源５からの吸引力が４個の吸引孔１３を介して４個の吸着口１２に作用する。これにより、凹状保持部１０に挿入された透明カップ９は、吸着保持機構６からの吸引力により凹状保持部１０内に吸着した状態で保持される。さらに、マンドレル本体３は、図示しない周知の回転駆動機構によりマンドレル本体３の軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される構成になっている。

また、上記内面検査装置１では、図７中でマンドレル本体３の上方側に照明手段７と、撮像部８とが配置されている。照明手段７は、例えば拡散光をほぼ均等な強度で凹状保持部１０内の透明カップ９に照射する照明光源を有する。そして、照明手段７からの照明光Ｓは、透明カップ９の上方(飲み口側)から透明カップ９の内面(内周面および底面)を照明する。

撮像部８は、照明手段７の上方側（マンドレル本体３とは反対側）に配置されている。この撮像部８は、例えばラインセンサカメラによって形成されている。撮像部８は、画像処理部１４および判定部１５を有する制御部１６に接続されている。画像処理部１４は、撮像部８から出力される出力信号に基づいて透明カップ９の底板９ａの内底面の画像処理を行う。判定部１５は、画像処理部１４からの出力信号に基づいて透明カップ９の底板９ａの内底面に汚れなどの異物の有無の判定を行う。

また、撮像部８は、ラインセンサカメラの光軸Ｌ１を図７に示すように凹状保持部１０に挿入された透明カップ９の内底部に向けてほぼ鉛直方向から若干斜めに傾斜させた状態で、照明手段７と重ならない位置に固定されている。

そして、透明カップ９の内面検査時には、マンドレル本体３が軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される。この状態で、撮像部８のラインセンサカメラによって透明カップ９の底板９ａの一部が撮像される。なお、図７中で、Ｒ１は、撮像部８のラインセンサカメラによる一端側の撮像範囲を示し、Ｒ２は、撮像部８のラインセンサカメラによる他端側の撮像範囲を示す。このように、透明カップ９の内面検査時には、撮像部８のラインセンサカメラによって透明カップ９の底板９ａの一部が撮像されている状態で、マンドレル本体３が軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される。これにより、固定されている撮像部８のラインセンサカメラによって透明カップ９の底板９ａの全体をスキャンして撮像することができる。そして、内面検査装置１は、撮像部８が撮像した透明カップ９の底板９ａの内底面の画像に基づいて制御部１６によって透明カップ９の底板９ａの内底面の異物を検査する。

特開平６−１６０２９０号公報 特許６２４１０５４号公報

特許文献１の被検査物の異物検査方法では、撮影中に被検査物がずれないように被検査物を保持する必要がある。この方法では検査のために被検査物を搬送する際の姿勢が安定せず、短時間に大量の検査を行う装置には向いていない。

また、特許文献２の紙カップの検査方法を適用した上記内面検査装置１では、カップが透明である場合、次のような不具合がある。すなわち、透明カップ９を撮影する際にバキュームエアの流路となる吸引孔１３や吸着口１２などの細孔の輪郭が透明カップ９の壁面を透過して撮像部８に撮影されてしまう。そのため、透明カップ９の画像処理をする際に、吸引孔１３や吸着口１２などの細孔の輪郭の部分が透明カップ９の内面の汚れや、異物と誤認する等の可能性がある。この場合は、判定部１５において欠陥であるとして誤って判定されることになるので、被検査物の検査に悪影響を及ぼし、欠陥検出の精度が低下する。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、透明カップなどのカップ状の透視可能な被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレル本体に穿設されたバキュームエアの流路の輪郭の部分が撮影されにくく、正確で高速な光学式検査を行えるカップ状の透視可能な被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルを提供することにある。

本発明の一態様は、カップ状の透明または半透明で透視可能な被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルである。前記内面検査装置は、マンドレル本体と、吸着保持機構と、照明手段と、撮像部とを有する。前記マンドレル本体は、透明または半透明で透視可能なカップ状の被検査物と対応する凹形状に形成され、前記被検査物を挿入して保持する凹状保持部を有する。前記吸着保持機構は、前記被検査物の底部と対向する前記凹状保持部の壁部に形成された複数の吸着口と連通する吸引管路と、前記吸引管路に連結された吸引源とを有する。そして、前記マンドレル本体の前記凹状保持部に前記被検査物を挿入した状態で、前記吸着口に前記被検査物を吸着保持する。前記照明手段は、被検査物の開口部側から前記被検査物の内底面を照明する。前記撮像部は、被検査物の前記開口部側から前記被検査物の前記内底面を撮像する。そして、前記内面検査装置は、前記撮像部が撮像した前記被検査物の前記内底面の画像に基づいて前記被検査物の前記内底面の異物を検査する。前記マンドレル本体は、前記吸着口と前記吸引管路との間を連結する連通路の壁面を前記吸着口を通して前記撮像部に対して対向させ、前記照明手段からの照明時に前記吸着口の周縁部に形成される前記吸着口の縁取り痕を薄める影消し手段を有する。

本発明によれば、マンドレル本体の凹状保持部にカップなどの被検査物をバキュームエアにより、定位置からずれないように確実に吸着口に吸着保持する状態で固定し、被検査物の姿勢を安定させることができる。そのため、大量のカップ状の透明な被検査物の検査を短時間で行うことができる。さらに、マンドレル本体は、前記吸着口と前記吸引管路との間を連結する連通路の壁面を前記吸着口を通して前記撮像部に対して対向させ、前記照明手段からの照明時に前記吸着口の周縁部に形成される前記吸着口の縁取り痕を薄める影消し手段を有する。そのため、透明な被検査物の内部撮像の際に、吸着口の縁取り痕が生じにくくなり、正確な光学式検査を行える。

図１は、第１の実施形態のマンドレルが使用されるカップ状の被検査物の内面検査装置の全体の概略構成図である。 図２は、図１の被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルの平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、第２の実施形態のマンドレルが使用されるカップ状の被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルの一部を断面にして示す側面図である。 図５は、図４のマンドレルの分離ユニットの平面図である。 図６は、図４のマンドレルの要部の縦断面図である。 図７は、従来の被検査物の内面検査装置の全体の概略構成図である。

以下、本発明の第１の実施形態を、図１乃至図３を参酌しながら説明する。なお、図１乃至図３中で、図７と同一部分には同一の符号を付して説明する。図１は、第１の実施形態のマンドレルが使用されるカップ状の被検査物の内面検査装置１の全体の概略構成図である。図２は、第１の実施形態のマンドレルの平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

カップ状の被検査物の内面を検査する内面検査装置１は、本実施形態のマンドレル２と、吸着保持機構６と、照明手段７と、撮像部８とを有する。上記マンドレル２のマンドレル本体３は、白色（乳白色を含む）の樹脂材料、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）によってほぼ円柱状に形成されている。このマンドレル本体３の一端部（図１中で上端部）側には、透明または半透明の透明カップ（被検査物）９と対応する凹形状に形成された凹状保持部１０を有する。凹状保持部１０は、透明カップ９とほぼ同じ大きさに形成されている。被検査物の内面検査時には、この凹状保持部１０に透明カップ９を挿入した状態にセットされる。

内面検査装置１の被検査物である透明カップ９は、例えば飲料用の円筒状の透明容器や、プリン菓子の透明容器や、アイスクリームの透明な上面カバーなどの円筒形状以外の異形の筒状の透明容器などを含む。本実施形態では、カップ状の被検査物の一例として例えば、コーヒー飲料などを販売する透明カップ９を使用した場合について説明する。

マンドレル本体３の凹状保持部１０の内底面１１には、図２に示すように複数、本実施形態では４個の吸着口１２が形成されている。これらの吸着口１２は、マンドレル本体３の軸心位置Ｏを中心とする同心の仮想円上に等間隔で配置されている。

また、図１に示すようにマンドレル本体３には、凹状保持部１０の下側の軸体部分の軸心部位Ｏに吸引管路４が形成されている。この吸引管路４は、図１中で上下方向に延設されている円孔である。この吸引管路４の図３中で上端部は、凹状保持部１０の内底面１１の近傍位置まで延設されて閉止された閉止端である。この吸引管路４の上端部には、４個の前記吸着口１２がそれぞれ独立の直線状の連通路１３を介して連結されている。４個の直線状の連通路１３は、吸引管路４を中心として各吸着口１２に向けて斜め方向に延設される通孔である。

また、吸引管路４の図１中で下端部は、例えば真空ポンプなどの吸引源５に連結されている。そして、吸引源５からの吸引力が吸引管路４および４個の連通路１３を順次介して４個の吸着口１２に作用する。これにより、凹状保持部１０に挿入された透明カップ９を凹状保持部１０内に吸着した状態で保持する吸着保持機構６が形成されている。なお、本実施形態では、透明カップ９の底板９ａは、凹状保持部１０の内底面１１から離れている場合を示しているが、透明カップ９の底板９ａが凹状保持部１０の内底面１１に接触していてもよい。

また、上記内面検査装置１では、図１中でマンドレル本体３の上方側に照明手段７と、撮像部８とが配置されている。照明手段７は、例えば拡散光をほぼ均等な強度で凹状保持部１０内の透明カップ９に照射する照明光源を有する。そして、照明手段７からの照明光Ｓは、透明カップ９の上方(飲み口側)から透明カップ９の内面(側面および底面)を照明する。

撮像部８は、照明手段７の上方側（マンドレル本体３とは反対側）に配置されている。この撮像部８は、例えばラインセンサカメラによって形成されている。なお、撮像部８は、エリアセンサカメラであってもよい。

撮像部８は、ラインセンサカメラの光軸Ｌ１を図１に示すように凹状保持部１０に挿入された透明カップ９の内底部に向けてほぼ鉛直方向から若干斜めに傾斜させたセット状態で、照明手段７と重ならない位置に固定されている。

なお、マンドレル２は、図示しない周知の回転駆動機構によりマンドレル本体３の軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される構成になっている。そして、透明カップ９の内面検査時には、マンドレル本体３が軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される。この状態で、撮像部８のラインセンサカメラによって透明カップ９の底板９ａの一部が撮像される。なお、図１中で、Ｒ１は、撮像部８のラインセンサカメラによる一端側の撮像範囲を示し、Ｒ２は、撮像部８のラインセンサカメラによる他端側の撮像範囲を示す。このように、透明カップ９の内面検査時には、撮像部８のラインセンサカメラによって透明カップ９の底板９ａの一部が撮像されている状態で、マンドレル本体３が軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される。これにより、固定されている撮像部８のラインセンサカメラによって透明カップ９の底板９ａの全体をスキャンして撮像することができる。

撮像部８は、画像処理部１４および判定部１５を有する制御部１６に接続されている。画像処理部１４は、撮像部８から出力される出力信号に基づいて透明カップ９の底板９ａの内底面の画像処理を行う。判定部１５は、画像処理部１４からの出力信号に基づいて透明カップ９の底板９ａの内底面に汚れなどの異物の有無の判定を行う。そして、内面検査装置１は、撮像部８が撮像した透明カップ９の底板９ａの内底面の画像に基づいて制御部１６によって透明カップ９の底板９ａの内底面の異物を検査する。

また、本実施形態のマンドレル２では、透明カップ９の内部撮像の際に、吸着口１２の縁取り痕を薄める影消し手段１７を有する。この影消し手段１７は、吸着口１２と吸引管路４との間を連結する連通路１３の中心線Ｌ２の方向を撮像部８の光軸Ｌ１の方向に対して交差する方向に配置したものである。なお、連通路１３の中心線Ｌ２と撮像部８の光軸Ｌ１とが交差する方向は、直交する方向に配置されていることが好適である。

この影消し手段１７は、吸着口１２と吸引管路４との間を連結する連通路１３の壁面を吸着口１２を通して撮像部８に対して対向させている。これにより、照明手段７からの照明時に吸着口１２の周縁部に形成される吸着口１２の縁取り痕を薄める。そのため、透明カップ９の内部撮像の際に、吸着口１２の縁取り痕が生じにくくなり、正確な光学式検査を行える。

次に、上記構成のカップ状の被検査物の内面検査装置１による透明カップ９の内面検査時における本実施形態のマンドレル２の作用について説明する。カップ状の被検査物の内面検査装置１の使用時には、図１に示すように本実施形態のマンドレル２の凹状保持部１０に透明カップ９を挿入した状態にセットする。このとき、吸着保持機構６が駆動されている。そのため、吸引源５からの吸引力が吸引管路４および４個の連通路１３を順次介して４個の吸着口１２に作用する。これにより、凹状保持部１０に挿入された透明カップ９は、凹状保持部１０内に吸着した状態で保持される。この状態で、マンドレル本体３は、図示しない周知の回転駆動機構によりマンドレル本体３の軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される。

続いて、照明手段７と撮像部８とが駆動される。そして、照明手段７の照明光源から例えば拡散光がほぼ均等な強度でマンドレル２に照射される。このとき、照明手段７の照明光源からの拡散光は、マンドレル２の凹状保持部１０内の透明カップ９の上方(飲み口側)から透明カップ９の内面(側面および底面)を照明する。

この状態で、撮像部８のラインセンサカメラで、透明カップ９の内面(側面および底面)が撮像される。本実施形態では、マンドレル本体３の軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転している透明カップ９の底板９ａの全体を撮像部８のラインセンサカメラによってスキャンして撮像することができる。このとき、透明カップ９の内面(側面および底面)に汚れなどが付着している場合には、撮像部８のラインセンサカメラの撮像画像データに黒点などの状態で撮像される。

また、透明カップ９の内面検査時には、透明カップ９は、照明光を透過するので、照明光の大部分がマンドレル２の凹状保持部１０の内面側に照射される。本実施形態のマンドレル２では、透明カップ９の内部撮像の際に、吸着口１２の縁取り痕を薄める影消し手段１７を有する。この影消し手段１７は、吸着口１２と吸引管路４との間を連結する連通路１３の中心線Ｌ２の方向を撮像部８の光軸Ｌ１の方向に対して交差する方向に配置したものである。これにより、吸着口１２と吸引管路４との間を連結する連通路１３の壁面を吸着口１２を通して撮像部８に対して対向させている。そのため、照明手段７からの照明光は、透明カップ９の壁面を透過したのち、マンドレル２の凹状保持部１０の内底面１１と連通路１３の壁面に照射される。このとき、マンドレル本体３は、白色（乳白色を含む）の樹脂材料、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）によって形成されているため、照明手段７からの照明光は、マンドレル２の凹状保持部１０の内底面１１と連通路１３の壁面から強く反射される。そのため、吸着口１２の周縁部に形成される吸着口１２の縁取り痕を薄めることができるため、撮像部８のラインセンサカメラで、透明カップ９の内面(側面および底面)を撮像する際に、吸着口１２の縁取り痕が生じにくい。その結果、透明カップ９の内面(側面および底面)における吸着口１２と対応する部分が汚れや、異物と誤認されるおそれがないので、被検査物である透明カップ９の内面(側面および底面)の検査における欠陥検出の精度を高めることができる。

そこで、上記構成の本実施形態のマンドレル２では、次の効果を奏する。すなわち、マンドレル本体３の凹状保持部１０に透明カップ９をバキュームエアにより、定位置からずれないように確実に吸着口１２に吸着保持する状態で固定し、透明カップ９の姿勢を安定させることができる。そのため、大量の透明カップ９の検査を短時間で行うことができる。さらに、マンドレル本体３は、影消し手段１７を有する。この影消し手段１７は、吸着口１２と吸引管路４との間を連結する連通路１３の中心線Ｌ２の方向を撮像部８の光軸Ｌ１の方向に対して交差する方向に配置したものである。そのため、透明カップ９の内部撮像の際に、吸着口１２の縁取り痕が生じにくいので、透明カップ９の内面(側面および底面)における吸着口１２と対応する部分が汚れや、異物と誤認されるおそれがない。その結果、被検査物である透明カップ９の内面(側面および底面)の検査における欠陥検出の精度を高めることができる。

なお、本実施形態では、マンドレル本体３に凹状保持部１０を設けた構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、マンドレル本体３に被検査物の透明カップ９と対応する凸形状に形成され、透明カップ９を被せて保持する凸状保持部を設ける構成にしてもよい。この場合は、凸型マンドレルの外側に透明カップ９を固定し、透明カップ９の底板９ａ側から外面を照明して撮影する。
また、本実施形態では、マンドレル本体３を樹脂材料で一体成形した例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、マンドレル本体３は、外枠部材と、この外枠部材の内部に着脱可能に連結される内部構成体との２部品で構成し、内部構成体に吸引管路４と、４個の前記吸着口１２と、４個の直線状の連通路１３とを形成する構成にしてもよい。この場合は、４個の前記吸着口１２と、４個の直線状の連通路１３とを穴あけする加工を容易に行うことができる。

図４乃至図６は、本発明の第２の実施形態を示す。図４は、第２の実施形態のマンドレルが使用されるカップ状の被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルの一部を断面にして示す側面図である。図５は、図４のマンドレル２１の分離ユニット２５の平面図である。図６は、図４のマンドレル２１の要部の縦断面図である。

本実施形態は、被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレル２１のマンドレル本体２２の構造を次の通り変更した変形例である。本実施形態のマンドレル本体２２は、アイスクリームの透明な上面カバーなどの円筒形状以外の異形の筒状の透明容器（被検査物）と対応する凹形状に形成された凹状保持部２３を有する。この凹状保持部２３に透明容器を挿入して保持する。凹状保持部２３は、透明容器とほぼ同じ大きさに形成されている。マンドレル本体２２は、白色（乳白色を含む）の樹脂材料、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）によって形成されている。

マンドレル本体２２の凹状保持部２３の底部２４には、円筒状の分離ユニット２５を着脱可能に装着する装着孔２６が形成されている。この装着孔２６には、円筒状の分離ユニット２５が着脱可能に連結される。分離ユニット２５は、白色（乳白色を含む）の樹脂材料、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）によってほぼ円柱状に形成されている。

分離ユニット２５の一端部（図４中で上端部２７）には、透明容器の形状に対応した円形凹陥部２７ａが形成されている。この円形凹陥部２７ａの底面には、複数、本実施形態では１２個のほぼ楕円形の異形の吸着口２８が形成されている。これらの吸着口２８は、マンドレル本体２２の軸心位置Ｏを中心とする同心の仮想円上に等間隔で配置されている。

分離ユニット２５の他端部（図６中で下端部）側の軸心部位には、図６中で上下方向に延設される吸引管路２９が形成されている。この吸引管路２９の図６中で上端部は、円形凹陥部２７ａの近傍位置まで延設されて閉止された閉止端である。この吸引管路２９の上端部には、１２個の吸着口２８にそれぞれ独立の直線状の連通路３０を介して連通されている。

また、吸引管路２９の図４中で下端部は、例えば真空ポンプなどの吸引源５（図１参照）に連結されている。そして、吸引源５からの吸引力が吸引管路２９および１２個の連通路３０を順次介して１２個の吸着口２８に作用する。これにより、凹状保持部２３に挿入された透明容器を凹状保持部２３内に吸着した状態で保持する吸着保持機構３１が形成されている。

また、本実施形態のマンドレル２１では、第１の実施形態と同様に透明容器の内部撮像の際に、吸着口２８の縁取り痕を薄める影消し手段３２を有する。この影消し手段３２は、吸着口２８と吸引管路２９との間を連結する連通路３０の中心線Ｌ２の方向を撮像部８の光軸Ｌ１（図１参照）の方向に対して交差する方向に配置したものである。

そして、本実施形態のカップ状の被検査物の内面検査装置の使用時には、図４に示すようにマンドレル本体２２の装着孔２６に分離ユニット２５が連結された状態でねじ止めなどの手段で組み付けられる。この状態で、図４に示すマンドレル２１の凹状保持部２３に透明容器（被検査物）を挿入した状態にセットする。そして、吸着保持機構３１が作動し、吸引源５（図１参照）からの吸引力が吸引管路２９および１２個の連通路３０を順次介して１２個の吸着口２８に作用する。これにより、凹状保持部２３に挿入された透明容器を凹状保持部２３内に吸着した状態で保持される。その後、マンドレル本体２２は、図示しない周知の回転駆動機構によりマンドレル本体２２の軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される。

続いて、第１の実施形態と同様に照明手段７と撮像部８とが駆動される。そして、第１の実施形態とほぼ同様の手順で透明容器（被検査物）の内面検査が行われる。この透明容器（被検査物）の内面検査時には、照明手段７の照明光源から例えば拡散光がほぼ均等な強度でマンドレル２１に照射される。このとき、照明手段７の照明光源からの拡散光は、マンドレル２１の凹状保持部２３の上方開口部側から透明容器（被検査物）の内面(側面および底面)を照明する。

ここで、透明容器（被検査物）は、照明光を透過するので、照明光の大部分がマンドレル２１の凹状保持部２３の内面側に照射される。本実施形態のマンドレル２１では、透明容器（被検査物）の内部撮像の際に、吸着口２８の縁取り痕を薄める影消し手段３２を有する。この影消し手段３２は、吸着口２８と吸引管路２９との間を連結する連通路３０の中心線Ｌ２の方向を撮像部８の光軸Ｌ１の方向に対して交差する方向に配置したものである。これにより、吸着口２８と吸引管路２９との間を連結する連通路３０の壁面を吸着口２８を通して撮像部８に対して対向させている。そのため、照明手段７からの照明光は、透明容器（被検査物）の壁面を透過したのち、マンドレル２１の分離ユニット２５の円形凹陥部２７ａと連通路３０の壁面に照射される。このとき、マンドレル本体２２および分離ユニット２５は、白色（乳白色を含む）の樹脂材料、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）によって形成されているため、照明手段７からの照明光は、マンドレル２１の分離ユニット２５の円形凹陥部２７ａと連通路３０の壁面から強く反射される。そのため、吸着口２８の周縁部に形成される吸着口２８の縁取り痕を薄めることができるため、撮像部８のラインセンサカメラで、透明容器（被検査物）の内面(側面および底面)を撮像する際に、吸着口２８の縁取り痕が生じにくい。その結果、透明容器（被検査物）の内面(側面および底面)における吸着口２８と対応する部分が汚れや、異物と誤認されるおそれがないので、被検査物である透明容器の内面(側面および底面)の検査における欠陥検出の精度を高めることができる。

この状態で、撮像部８のラインセンサカメラで、透明容器（被検査物）の内面(側面および底面)が撮像される。この透明容器（被検査物）の内面検査時には、撮像部８のラインセンサカメラによって透明容器（被検査物）の底板の一部が撮像されている状態で、マンドレル本体２２が軸心位置Ｏを中心として軸回り方向に回転駆動される。これにより、固定されている撮像部８のラインセンサカメラによって透明容器（被検査物）の底板の全体をスキャンして撮像することができる。

したがって、上記構成の本実施形態のマンドレル２１でも、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

さらに、本実施形態のマンドレル２１は、マンドレル本体２２と、分離ユニット２５の２部品で形成されている。そして、分離ユニット２５に吸着保持機構３１が形成されている。そのため、分離ユニット２５に吸着保持機構３１を製作する際に、１２個の吸着口２８を切削加工で成形する作業を容易に行うことができる。また、必要に応じて分離ユニット２５を交換することができる。例えば、被検査物の形状に合わせて分離ユニット２５のみを交換することもできる。そのため、マンドレル２１の耐久性および保守点検作業の作業性を高めることができる。

また、分離ユニット２５の吸着保持機構３１には、１２個の吸着口２８を形成したので、被検査物の吸着面積を増加させることができ、凹状保持部２３に挿入された被検査物を一層安定に保持することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１…内面検査装置、２…マンドレル、３…マンドレル本体、４…吸引管路、５…吸引源、６…吸着保持機構、７…照明手段、８…撮像部、９…透明カップ、９ａ…底板、１０…凹状保持部、１１…内底部、１２…吸着口、１３…連通路、１４…画像処理部、１５…判定部、１６…制御部、１７…影消し手段、２１…マンドレル、２２…マンドレル本体、２３…凹状保持部、２４…底部、２５…分離ユニット、２６…装着孔、２７ａ…円形凹陥部、２８…吸着口、２９…吸引管路、３０…連通路、３１…吸着保持機構、３２…影消し手段、Ｌ１…光軸、Ｌ２…中心線。

Claims (6)

1. 透明または半透明で透視可能なカップ状の被検査物と対応する凹形状に形成され、前記被検査物を挿入して保持する凹状保持部を有するマンドレル本体と、
   前記被検査物の底部と対向する前記凹状保持部の壁部に形成された複数の吸着口と連通する吸引管路と、前記吸引管路に連結された吸引源とを有し、前記マンドレル本体の前記凹状保持部の前記吸着口に前記被検査物を吸着保持する吸着保持機構と、
   前記被検査物の開口部側から前記被検査物の内面を照明する照明手段と、
   前記被検査物の前記開口部側から前記被検査物の前記内面を撮像する撮像部とを有し、
   前記撮像部が撮像した前記被検査物の前記内面の画像に基づいて前記被検査物の前記内面の異物を検査する透視可能なカップ状の被検査物の内面検査装置で使用されるマンドレルであって、
   前記マンドレル本体は、前記吸着口と前記吸引管路との間を連結する連通路の壁面を前記吸着口を通して前記撮像部に対して対向させ、前記照明手段からの照明時に前記吸着口の周縁部に形成される前記吸着口の縁取り痕を前記撮像部による撮像に影響がない状態に薄める影消し手段を設けたマンドレル。
2. 前記影消し手段は、前記吸着口と前記吸引管路との間を連結する連通路の中心線の方向を前記撮像部の光軸の方向に対して交差する方向に配置した請求項１に記載のマンドレル。
3. 前記交差する方向は、前記吸着口と前記吸引管路との間を連結する連通路の中心線の方向を前記撮像部の光軸の方向に対して直交する方向に配置した請求項２に記載のマンドレル。
4. 前記マンドレル本体は、表面の色が前記異物と区別可能な色に形成されている請求項１に記載のマンドレル。
5. 前記マンドレル本体は、白色または乳白色の樹脂材料によって形成されている請求項１または４に記載のマンドレル。
6. 前記マンドレル本体は、前記被検査物の底部と対向する前記マンドレル本体の壁部に分離ユニットの装着孔を有し、
   前記装着孔に着脱可能に連結される前記分離ユニットに複数の前記吸着口と、前記吸引管路とが形成されている請求項１に記載のマンドレル。