JP2822145B2 - 複式光伝送装置、複式光感知装置、および回転ヘッドを有する容器検査装置 - Google Patents
複式光伝送装置、複式光感知装置、および回転ヘッドを有する容器検査装置Info
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- JP2822145B2 JP2822145B2 JP6103225A JP10322594A JP2822145B2 JP 2822145 B2 JP2822145 B2 JP 2822145B2 JP 6103225 A JP6103225 A JP 6103225A JP 10322594 A JP10322594 A JP 10322594A JP 2822145 B2 JP2822145 B2 JP 2822145B2
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
- G01N21/9054—Inspection of sealing surface and container finish
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器の検査、特に
有効な光学画像化装置に関し、特に、市販容器の変形や
他の特長を検査する装置及び方法に関する。
有効な光学画像化装置に関し、特に、市販容器の変形や
他の特長を検査する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス又はプラスチック製の容器を大量
生産する従来の技術では、多数の金型内で容器が成形さ
れる。この技術においては、様々なタイプの欠陥又は浅
割れ（ｃｈｅｃｋ）（「変形（ｖａｒｉａｔｉｏｎ
ｓ）」と称する。）が生じうる。市販（商用）容器とし
ての価値に影響を与えうる変形のことを、「商用変形
（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ）」と
称する。これまで、容器の光伝送特性に影響を及ぼすこ
のような変形を検査する光学的走査技術を用いることが
提案されてきた。米国特許第４，３７８，４９３号、第
４，３７８，４９４号及び第４，３７８，４９５号（こ
れら全て本発明の譲受人に譲渡されている。）に開示さ
れた方法及び装置では、ガラス容器が複数のステーショ
ンを通って運ばれ、該ステーションにおいて物理的且つ
光学的に容器が検査される。一検査ステーションでは、
ガラス容器が垂直方向に保持されてその垂直軸を中心と
して回転される。照明光源は容器側壁に拡散光エネルギ
ーを指向する。容器側壁の垂直ストリップを通って伝送
される光を受けるために、カメラが配置される。該カメ
ラは、回転に関する垂直軸に対して平行に線形配列され
た複数の光感知素子（すなわち画素）を含む。各画素の
出力は容器回転の増分でサンプリングされ、隣接する画
素信号の差が所定の閾値レベルよりも大きいときに、事
象信号が発生される。そして適当な排除信号が発生さ
れ、排除される容器がコンベヤラインから選り分けられ
る。
生産する従来の技術では、多数の金型内で容器が成形さ
れる。この技術においては、様々なタイプの欠陥又は浅
割れ（ｃｈｅｃｋ）（「変形（ｖａｒｉａｔｉｏｎ
ｓ）」と称する。）が生じうる。市販（商用）容器とし
ての価値に影響を与えうる変形のことを、「商用変形
（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ）」と
称する。これまで、容器の光伝送特性に影響を及ぼすこ
のような変形を検査する光学的走査技術を用いることが
提案されてきた。米国特許第４，３７８，４９３号、第
４，３７８，４９４号及び第４，３７８，４９５号（こ
れら全て本発明の譲受人に譲渡されている。）に開示さ
れた方法及び装置では、ガラス容器が複数のステーショ
ンを通って運ばれ、該ステーションにおいて物理的且つ
光学的に容器が検査される。一検査ステーションでは、
ガラス容器が垂直方向に保持されてその垂直軸を中心と
して回転される。照明光源は容器側壁に拡散光エネルギ
ーを指向する。容器側壁の垂直ストリップを通って伝送
される光を受けるために、カメラが配置される。該カメ
ラは、回転に関する垂直軸に対して平行に線形配列され
た複数の光感知素子（すなわち画素）を含む。各画素の
出力は容器回転の増分でサンプリングされ、隣接する画
素信号の差が所定の閾値レベルよりも大きいときに、事
象信号が発生される。そして適当な排除信号が発生さ
れ、排除される容器がコンベヤラインから選り分けられ
る。
【０００３】米国特許第４，７０１，６１２号（本発明
の譲受人に譲渡されている。）に開示された透明容器
（特にガラス容器）の口部を検査する方法及び装置は、
容器がその中心軸を中心として回転されるとき容器口部
に対して横方向に拡散光エネルギーを指向させる装備を
含む。カメラは複数の光感知素子（すなわち画素）を含
み、これらは容器軸に対して角を為し且つそれと同一平
面上の線形配列上に配置されて容器口部の外側壁面及び
内側壁面を検査する。内側壁面は開口した容器口を通し
て検査する。カメラにおいて線形配列された個々の素子
は、情報処理装置により容器回転の増分にてサンプリン
グされ、各素子での光強度を表す対応データが、素子番
号と走査増分の組合せ関数として配列メモリに記憶され
る。容器の回転が完了すると、上記データが許容可能な
容器口部を表す標準データと比較され、もしこの比較結
果が（オペレータ調節可能な）閾値を越えるならば、排
除信号が発生される。
の譲受人に譲渡されている。）に開示された透明容器
（特にガラス容器）の口部を検査する方法及び装置は、
容器がその中心軸を中心として回転されるとき容器口部
に対して横方向に拡散光エネルギーを指向させる装備を
含む。カメラは複数の光感知素子（すなわち画素）を含
み、これらは容器軸に対して角を為し且つそれと同一平
面上の線形配列上に配置されて容器口部の外側壁面及び
内側壁面を検査する。内側壁面は開口した容器口を通し
て検査する。カメラにおいて線形配列された個々の素子
は、情報処理装置により容器回転の増分にてサンプリン
グされ、各素子での光強度を表す対応データが、素子番
号と走査増分の組合せ関数として配列メモリに記憶され
る。容器の回転が完了すると、上記データが許容可能な
容器口部を表す標準データと比較され、もしこの比較結
果が（オペレータ調節可能な）閾値を越えるならば、排
除信号が発生される。
【０００４】米国特許第４，９４５，２２８号（本発明
の譲受人に譲渡されている。）に開示された容器口部の
検査装置では、容器が回転される際に容器口部上に対し
て下向きに光エネルギーを指向し、容器口部の構造上の
特長及び変形の関数として容器口部からの反射を受け取
ることにより検査する。容器が静止位置に保持されてそ
の中心軸を中心として回転される際に容器封止面上に光
エネルギーを指向するように、光源が配置される。カメ
ラは光感知素子の配列を含み、これらは封止面で反射す
る光エネルギーを受け取るように容器回転軸に対して配
置され且つ方向付けされる。カメラにおける光感知素子
配列は容器回転の増分にて走査され、各配列素子での光
強度を表す情報が回転増分の関数として得られ、容器封
止面での商用変形がこの情報の関数として検出される。
の譲受人に譲渡されている。）に開示された容器口部の
検査装置では、容器が回転される際に容器口部上に対し
て下向きに光エネルギーを指向し、容器口部の構造上の
特長及び変形の関数として容器口部からの反射を受け取
ることにより検査する。容器が静止位置に保持されてそ
の中心軸を中心として回転される際に容器封止面上に光
エネルギーを指向するように、光源が配置される。カメ
ラは光感知素子の配列を含み、これらは封止面で反射す
る光エネルギーを受け取るように容器回転軸に対して配
置され且つ方向付けされる。カメラにおける光感知素子
配列は容器回転の増分にて走査され、各配列素子での光
強度を表す情報が回転増分の関数として得られ、容器封
止面での商用変形がこの情報の関数として検出される。
【０００５】米国特許第４，９５８，２２３号（本発明
の譲受人に譲渡されている。）には、容器がその中心軸
を中心として回転される際に容器口部を検査する装置が
開示されている。光源は、容器口部上に拡散光エネルギ
ーを指向するように配置され、カメラは、光源から容器
軸を交差するように配置される。カメラは光感知素子の
複数配列を含み、これらは、容器軸横方向に間隔をあけ
て互いに重なり合わない容器口部像を受け取るように、
光源に対向する共通光学面上のカメラフォーカシング素
子に対して配置される。情報処理電子回路がカメラにお
ける光感知素子配列に接続され、各配列素子に入射する
光強度の示差関数（ｄｉｆｆｅｒｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏ
ｎ）として容器口部の光学的特長を表す。
の譲受人に譲渡されている。）には、容器がその中心軸
を中心として回転される際に容器口部を検査する装置が
開示されている。光源は、容器口部上に拡散光エネルギ
ーを指向するように配置され、カメラは、光源から容器
軸を交差するように配置される。カメラは光感知素子の
複数配列を含み、これらは、容器軸横方向に間隔をあけ
て互いに重なり合わない容器口部像を受け取るように、
光源に対向する共通光学面上のカメラフォーカシング素
子に対して配置される。情報処理電子回路がカメラにお
ける光感知素子配列に接続され、各配列素子に入射する
光強度の示差関数（ｄｉｆｆｅｒｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏ
ｎ）として容器口部の光学的特長を表す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特許で開示された
形式のシステムは、軸対称な円筒容器では商業上実質的
に成功したが、サラダ・ドレッシングびんのような非円
形容器に用いるには適さない。本発明の主目的は、円筒
形及び非円筒形の両方の容器を含めてどんな形状の容器
に対しても、並びにどんなサイズ又はデザインの容器に
対しても作動できる容器検査装置及び方法を提供するこ
とである。本発明の別の目的は、上記特徴を有し且つ容
器のどんな部分（すなわち容器本体若しくは容器口部又
はその両方など）をも検査できる装置及び方法を提供す
ることである。
形式のシステムは、軸対称な円筒容器では商業上実質的
に成功したが、サラダ・ドレッシングびんのような非円
形容器に用いるには適さない。本発明の主目的は、円筒
形及び非円筒形の両方の容器を含めてどんな形状の容器
に対しても、並びにどんなサイズ又はデザインの容器に
対しても作動できる容器検査装置及び方法を提供するこ
とである。本発明の別の目的は、上記特徴を有し且つ容
器のどんな部分（すなわち容器本体若しくは容器口部又
はその両方など）をも検査できる装置及び方法を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による容器検査装
置は、容器に隣接した固定軸、好ましくは容器と同軸の
固定軸を中心として回転する検査ヘッドを含む。光送信
器及び光受信器はこの検査ヘッドで支持され、また検査
ヘッドに隣接して配置された容器上に照明エネルギーを
指向し且つ容器との相互作用後の照明エネルギーの少な
くとも一部を受け取るように方向付けられる。情報処理
電子回路が光受信機に接続され、光学的特性の関数とし
て容器における商用変形を検出する。検査ヘッド及びそ
れにより支持される光送信器と光受信器を回転させるこ
とで容器を回転させる必要が無くなり、よって容器を検
査ヘッドの回転軸と同軸な固定位置に保持できる。
置は、容器に隣接した固定軸、好ましくは容器と同軸の
固定軸を中心として回転する検査ヘッドを含む。光送信
器及び光受信器はこの検査ヘッドで支持され、また検査
ヘッドに隣接して配置された容器上に照明エネルギーを
指向し且つ容器との相互作用後の照明エネルギーの少な
くとも一部を受け取るように方向付けられる。情報処理
電子回路が光受信機に接続され、光学的特性の関数とし
て容器における商用変形を検出する。検査ヘッド及びそ
れにより支持される光送信器と光受信器を回転させるこ
とで容器を回転させる必要が無くなり、よって容器を検
査ヘッドの回転軸と同軸な固定位置に保持できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の好適実施例によると、光
源は検査ヘッドに隣接した固定位置に配置され、また検
査ヘッド上の第１光送信器は、光源からの照明光エネル
ギーを受け取り且つそのエネルギーを容器上に投射する
ように光源に対して整列される。検査ヘッド上の第１光
センサ（すなわち検出器）は、容器と相互作用した後の
光エネルギーの一部を受け、その関数として第１電気信
号を発生する。検査ヘッド上の第２光送信器はこの電気
信号に応答して光エネルギーを発生する。第２光センサ
は、検査ヘッドに隣接した固定位置に第２光送信器に対
して整列して配置され、第２光送信器により発生された
光エネルギーを受け、その関数として対応する第２電気
信号を発生する。情報処理電子回路は、これら第２電気
信号に応答して容器における商用変形を検出する。本発
明のこのような態様により、検査ヘッドはその軸を中心
として連続的に回転し、整流された光エネルギーにより
検査ヘッド上の構成要素との全ての通信が行われ、その
ことにより、回転している検査ヘッド上の光学装置と信
号伝送するための電気ブラシなどが不要となる。
源は検査ヘッドに隣接した固定位置に配置され、また検
査ヘッド上の第１光送信器は、光源からの照明光エネル
ギーを受け取り且つそのエネルギーを容器上に投射する
ように光源に対して整列される。検査ヘッド上の第１光
センサ（すなわち検出器）は、容器と相互作用した後の
光エネルギーの一部を受け、その関数として第１電気信
号を発生する。検査ヘッド上の第２光送信器はこの電気
信号に応答して光エネルギーを発生する。第２光センサ
は、検査ヘッドに隣接した固定位置に第２光送信器に対
して整列して配置され、第２光送信器により発生された
光エネルギーを受け、その関数として対応する第２電気
信号を発生する。情報処理電子回路は、これら第２電気
信号に応答して容器における商用変形を検出する。本発
明のこのような態様により、検査ヘッドはその軸を中心
として連続的に回転し、整流された光エネルギーにより
検査ヘッド上の構成要素との全ての通信が行われ、その
ことにより、回転している検査ヘッド上の光学装置と信
号伝送するための電気ブラシなどが不要となる。
【０００９】本発明の第１実施例における別の態様で
は、インタフェース電子回路が回転検査ヘッドにより支
持されて第１検出器からの信号を受け取って処理する。
情報処理装置により発生されたインタフェース制御信号
は、第３光整流子を介して検査ヘッドに支持されたイン
タフェース電子回路に送られ、そのことにより、ここで
も電気ブラシ等が不要となる。本発明のこの態様を例示
する好適実施例では、インタフェース電子回路は、検査
ヘッドの回転軸に対して固定半径にて光送信器及び受信
器の環状配列を含む。環状の光ファイバ配列が、回転軸
と共軸の送信器及び受信器の配列に対して整列され、情
報処理装置に接続される。従って、環状光ファイバ配列
は、情報処理装置とインタフェース電子回路の間で双方
向通信することで、インタフェース電子回路の動作を制
御し、また容器の光学特性を示す信号を伝送する。上記
以外の本発明の目的、特徴及び利点も併せて、本発明
は、特許請求の範囲及び添付図面から十分理解される。
は、インタフェース電子回路が回転検査ヘッドにより支
持されて第１検出器からの信号を受け取って処理する。
情報処理装置により発生されたインタフェース制御信号
は、第３光整流子を介して検査ヘッドに支持されたイン
タフェース電子回路に送られ、そのことにより、ここで
も電気ブラシ等が不要となる。本発明のこの態様を例示
する好適実施例では、インタフェース電子回路は、検査
ヘッドの回転軸に対して固定半径にて光送信器及び受信
器の環状配列を含む。環状の光ファイバ配列が、回転軸
と共軸の送信器及び受信器の配列に対して整列され、情
報処理装置に接続される。従って、環状光ファイバ配列
は、情報処理装置とインタフェース電子回路の間で双方
向通信することで、インタフェース電子回路の動作を制
御し、また容器の光学特性を示す信号を伝送する。上記
以外の本発明の目的、特徴及び利点も併せて、本発明
は、特許請求の範囲及び添付図面から十分理解される。
【００１０】
【実施例】図１〜６は、ガラス容器１４の口部１２を検
査する装置（又はステーション）１０を示す。用語「容
器の口部」は、一般に容器の口を形成する容器部分を指
す。例えば、ガラスびんの口部には、ねじ山及び／又は
肩部を備えて容器蓋を受ける容器首部、並びに蓋が着座
しシールする容器口をを取り囲む首部上面が含まれる。
検査工程中、容器１４は適当なコンベヤ１６（図６）に
より順次与えられ、ステーション１０において静止保持
される。ステーション１０に容器１４が存在しているこ
とは、スイッチ等１７により検出される（図７）。
査する装置（又はステーション）１０を示す。用語「容
器の口部」は、一般に容器の口を形成する容器部分を指
す。例えば、ガラスびんの口部には、ねじ山及び／又は
肩部を備えて容器蓋を受ける容器首部、並びに蓋が着座
しシールする容器口をを取り囲む首部上面が含まれる。
検査工程中、容器１４は適当なコンベヤ１６（図６）に
より順次与えられ、ステーション１０において静止保持
される。ステーション１０に容器１４が存在しているこ
とは、スイッチ等１７により検出される（図７）。
【００１１】本検査装置はヘッド１８を含み、このヘッ
ド１８は、一定間隔をあけて配置されたころ軸受２２に
より支持ブラケット（又はカラー）２０内に支持され
る。また、このヘッド１８は、ベルト２４により電動機
２６に連結され、ヘッド１８の軸４０を中心として一定
速度にて連続的に回転される。ヘッド１８は、ころ軸受
２２により支持され一般に中空円筒形のカラー２８、及
び支持ブラケット２０下方に配置され半径方向に延在す
るフランジ（又はプラテン）３０を含む。４本までの光
ファイバ３２，３４，３６，３８から成る周配列が、ヘ
ッドカラー２８の中空内部を通って延在する。図２に最
もよく示されるように、４本の光ファイバ３２ー３８の
上端部は、回転軸４０に垂直な平面内に終端する。ファ
イバ３４はカラー２８の下端部からプラテン３０の下側
に沿って延び、プラテン３０下方に支持された投射レン
ズ装置４２に作動結合される。ファイバ３２及び３６−
３８は、後から必要に応じて投射レンズを追加するため
に設けられる。ファイバ３２−３８は単一ファイバ又は
ファイバ束とできる。
ド１８は、一定間隔をあけて配置されたころ軸受２２に
より支持ブラケット（又はカラー）２０内に支持され
る。また、このヘッド１８は、ベルト２４により電動機
２６に連結され、ヘッド１８の軸４０を中心として一定
速度にて連続的に回転される。ヘッド１８は、ころ軸受
２２により支持され一般に中空円筒形のカラー２８、及
び支持ブラケット２０下方に配置され半径方向に延在す
るフランジ（又はプラテン）３０を含む。４本までの光
ファイバ３２，３４，３６，３８から成る周配列が、ヘ
ッドカラー２８の中空内部を通って延在する。図２に最
もよく示されるように、４本の光ファイバ３２ー３８の
上端部は、回転軸４０に垂直な平面内に終端する。ファ
イバ３４はカラー２８の下端部からプラテン３０の下側
に沿って延び、プラテン３０下方に支持された投射レン
ズ装置４２に作動結合される。ファイバ３２及び３６−
３８は、後から必要に応じて投射レンズを追加するため
に設けられる。ファイバ３２−３８は単一ファイバ又は
ファイバ束とできる。
【００１２】カメラ４４もプラテン３０下方に支持され
る。レンズ装置４２及びカメラ４４は、それぞれのブラ
ケット４６，４８によりプラテン３０の下方に取り付け
られる。各ブラケット４６，４８はプラテン３０下方に
ねじ５０で取り付けられて、軸４０を中心として角度調
整できる。レンズ装置４２及びカメラ４４は調整可能な
取付金具５２により夫々のブラケット４６，４８に取り
付けられて、ヘッド１８の回転軸に平行な面内において
角度調整できる。このように、レンズ装置４２とカメラ
４４の両方共、相互に関し及びその下方に配置される容
器１４に関し、十分に調整可能である。図１に示された
特定構成では、レンズ装置４２は、照明ビームを容器口
部１２の外面上に指向するように方向付けられ、カメラ
４４は、容器口部からの反射及び屈折を受け取るように
レンズ装置４２とは正反対にて対向して配置される。こ
れらのレンズ及びカメラの方向付けは、単なる例であ
る。カメラ４４は、単一光検出素子、線形配列若しくは
線走査カメラ、又は行と列により走査される行列配列セ
ンサから構成できる。これらの形式のカメラは上記特許
により例示されており、使用された特定形式のカメラ４
４自体は本発明の部分ではない。
る。レンズ装置４２及びカメラ４４は、それぞれのブラ
ケット４６，４８によりプラテン３０の下方に取り付け
られる。各ブラケット４６，４８はプラテン３０下方に
ねじ５０で取り付けられて、軸４０を中心として角度調
整できる。レンズ装置４２及びカメラ４４は調整可能な
取付金具５２により夫々のブラケット４６，４８に取り
付けられて、ヘッド１８の回転軸に平行な面内において
角度調整できる。このように、レンズ装置４２とカメラ
４４の両方共、相互に関し及びその下方に配置される容
器１４に関し、十分に調整可能である。図１に示された
特定構成では、レンズ装置４２は、照明ビームを容器口
部１２の外面上に指向するように方向付けられ、カメラ
４４は、容器口部からの反射及び屈折を受け取るように
レンズ装置４２とは正反対にて対向して配置される。こ
れらのレンズ及びカメラの方向付けは、単なる例であ
る。カメラ４４は、単一光検出素子、線形配列若しくは
線走査カメラ、又は行と列により走査される行列配列セ
ンサから構成できる。これらの形式のカメラは上記特許
により例示されており、使用された特定形式のカメラ４
４自体は本発明の部分ではない。
【００１３】インタフェース電子回路アセンブリ５４
は、支持ブラケット２０上方においてヘッドカラー２８
の上端部にブラケット５６により取り付けられ、カラー
及びヘッドと共に回転される。電気ケーブル５８はイン
タフェース電子回路アセンブル５４とカメラ４４を接続
し、（必要ならば）カメラに制御信号を送り、カメラか
らデータ信号を得る。回路板アセンブリ６０は、主イン
タフェース電子回路板の上方に隔離絶縁器６２により取
り付けられる。回路板アセンブリ６０は、複数の発光ダ
イオード（ＬＥＤ）６４（図５）及び感光素子６６から
成る環状配列又は円形配列を含む。発光ダイオード６４
及び感光素子６６は、回転軸４０から一定半径にて円形
配列される。１２個の発光ダイオード６４は、インタフ
ェース電子回路アセンブリ５４に接続され、該電子回路
の制御下で光信号を発生し、感光素子６６は、インタフ
ェース電子回路アセンブリに接続され、制御信号を受信
及び送信する。
は、支持ブラケット２０上方においてヘッドカラー２８
の上端部にブラケット５６により取り付けられ、カラー
及びヘッドと共に回転される。電気ケーブル５８はイン
タフェース電子回路アセンブル５４とカメラ４４を接続
し、（必要ならば）カメラに制御信号を送り、カメラか
らデータ信号を得る。回路板アセンブリ６０は、主イン
タフェース電子回路板の上方に隔離絶縁器６２により取
り付けられる。回路板アセンブリ６０は、複数の発光ダ
イオード（ＬＥＤ）６４（図５）及び感光素子６６から
成る環状配列又は円形配列を含む。発光ダイオード６４
及び感光素子６６は、回転軸４０から一定半径にて円形
配列される。１２個の発光ダイオード６４は、インタフ
ェース電子回路アセンブリ５４に接続され、該電子回路
の制御下で光信号を発生し、感光素子６６は、インタフ
ェース電子回路アセンブリに接続され、制御信号を受信
及び送信する。
【００１４】光源６８は、回転するヘッド１８から一定
の間隔をあけた適当な固定位置に配置される。円筒形の
光ファイバケーブル（又は光ファイバ束）７０は、光源
６８から固定支持カラー７４を通ってヘッドカラー２８
内まで延び、光ファイバ３２−３８の面端から一定間隔
をあけ且つこれに平行な面内にて終端する。図２によく
示されているように、光ファイバケーブル７０の直径
は、ファイバ３２−３８の全ての端部を覆うように設定
される。環状の光ファイバ束７２（図１及び図５）はブ
ラケットにより固定支持カラー７４に取り付けられ、回
転軸から固定半径において発光ダイオード６４及び感光
素子６６の円形配列に対向して開口している。図１に示
された好適実施例では、発光ダイオード６４及び感光素
子６６の配列と環状光ファイバ束７２は、同一半径上に
あり且つ軸方向において互いに対向している。光ファイ
バ束７２は情報処理電子回路７５に接続される。環状光
ファイバ束７２は従来の形式のものである。図５に示さ
れた１２個の発光ダイオード６４と４個の感光素子６６
（これらの数は単なる例である）は、回転軸４０の周り
に均等に分配されている。
の間隔をあけた適当な固定位置に配置される。円筒形の
光ファイバケーブル（又は光ファイバ束）７０は、光源
６８から固定支持カラー７４を通ってヘッドカラー２８
内まで延び、光ファイバ３２−３８の面端から一定間隔
をあけ且つこれに平行な面内にて終端する。図２によく
示されているように、光ファイバケーブル７０の直径
は、ファイバ３２−３８の全ての端部を覆うように設定
される。環状の光ファイバ束７２（図１及び図５）はブ
ラケットにより固定支持カラー７４に取り付けられ、回
転軸から固定半径において発光ダイオード６４及び感光
素子６６の円形配列に対向して開口している。図１に示
された好適実施例では、発光ダイオード６４及び感光素
子６６の配列と環状光ファイバ束７２は、同一半径上に
あり且つ軸方向において互いに対向している。光ファイ
バ束７２は情報処理電子回路７５に接続される。環状光
ファイバ束７２は従来の形式のものである。図５に示さ
れた１２個の発光ダイオード６４と４個の感光素子６６
（これらの数は単なる例である）は、回転軸４０の周り
に均等に分配されている。
【００１５】図６の略示線図によく示されている装置１
０の作動中は、容器１４はコンベヤ１６により順次個別
に運ばれ、ヘッド１８下方の固定位置にて軸４０と共軸
となるよう保持される。光源６８からの光は、光ファイ
バケーブル７０に沿って伝送され、その端部から４本の
光ファイバ束３２−３８（図３）に向かって放射され
る。ファイバ３２及び３６−３８は、本発明のこの実施
例では使用されていない。ファイバ束３４の上端部に入
った光は、レンズ装置４２に導かれる。つまりこのレン
ズ装置４２は、光源６８からの照明エネルギーを受け取
り、このエネルギーを容器１４の口部１２上へ投射す
る。ファイバ３４の回転軸からの径はファイバ７０の全
体径より小さいので、このような照明エネルギーの伝送
は、ヘッド２８の回転には影響されず一定かつ連続的で
ある。カメラ４４は、容器１４と相互作用した後の照明
エネルギーを受け、電気ケーブル５８を介して対応デー
タをインタフェース電子回路アセンブリ５４に与える。
０の作動中は、容器１４はコンベヤ１６により順次個別
に運ばれ、ヘッド１８下方の固定位置にて軸４０と共軸
となるよう保持される。光源６８からの光は、光ファイ
バケーブル７０に沿って伝送され、その端部から４本の
光ファイバ束３２−３８（図３）に向かって放射され
る。ファイバ３２及び３６−３８は、本発明のこの実施
例では使用されていない。ファイバ束３４の上端部に入
った光は、レンズ装置４２に導かれる。つまりこのレン
ズ装置４２は、光源６８からの照明エネルギーを受け取
り、このエネルギーを容器１４の口部１２上へ投射す
る。ファイバ３４の回転軸からの径はファイバ７０の全
体径より小さいので、このような照明エネルギーの伝送
は、ヘッド２８の回転には影響されず一定かつ連続的で
ある。カメラ４４は、容器１４と相互作用した後の照明
エネルギーを受け、電気ケーブル５８を介して対応デー
タをインタフェース電子回路アセンブリ５４に与える。
【００１６】インタフェース電子回路アセンブリは、カ
メラデータ信号を適切に処理する。発光ダイオード６４
と感光素子６６の円形配列は、環状光ファイバ束７２と
協働し、光通信カップラ７３を介して情報処理装置７５
との双方向データ通信を可能にする。すなわち、情報処
理装置７５は、カップラ７３内のＬＥＤ６４、回路板６
０上の光ファイバ７２及び感光素子６６により制御信号
及び命令信号をインタフェース電子回路５４にダウンロ
ードでき、また、回路板６０上のＬＥＤ６４、カップラ
７３内の光ファイバ７２及び感光素子６６によりインタ
フェース電子回路５４からデータ及びその他の情報を受
け取ることができる。このような接続においては、ＬＥ
Ｄ及び感光素子の円形配列に対して軸方向において対向
して環状光ファイバ束を配置することにより、ヘッド１
８及びインタフェース電子回路の回転に影響されること
なく連続的な双方向通信（一度に一方向）が可能になる
ことが分かる。このことは多くの利点をもたらす。イン
タフェース電子回路アセンブリ５４において、可変抵抗
器、コンデンサ又は他の調整装置が不要となる。全ての
閾値、パラメータ及び他の制御情報が、情報処理装置７
５から送られる。このことにより、動作中すなわちヘッ
ド１８の回転が終了していなくても調整が可能となる。
また、制御情報の電子式伝送及び格納により、振動等に
起因する不安定性が回避される。インタフェース電子回
路アセンブリ５４、情報処理装置７５及びカメラ制御と
データ処理のアルゴリズムの適例に関する詳細は、上記
特許に説明されており、それ自体は本発明の一部をなす
ものではない。
メラデータ信号を適切に処理する。発光ダイオード６４
と感光素子６６の円形配列は、環状光ファイバ束７２と
協働し、光通信カップラ７３を介して情報処理装置７５
との双方向データ通信を可能にする。すなわち、情報処
理装置７５は、カップラ７３内のＬＥＤ６４、回路板６
０上の光ファイバ７２及び感光素子６６により制御信号
及び命令信号をインタフェース電子回路５４にダウンロ
ードでき、また、回路板６０上のＬＥＤ６４、カップラ
７３内の光ファイバ７２及び感光素子６６によりインタ
フェース電子回路５４からデータ及びその他の情報を受
け取ることができる。このような接続においては、ＬＥ
Ｄ及び感光素子の円形配列に対して軸方向において対向
して環状光ファイバ束を配置することにより、ヘッド１
８及びインタフェース電子回路の回転に影響されること
なく連続的な双方向通信（一度に一方向）が可能になる
ことが分かる。このことは多くの利点をもたらす。イン
タフェース電子回路アセンブリ５４において、可変抵抗
器、コンデンサ又は他の調整装置が不要となる。全ての
閾値、パラメータ及び他の制御情報が、情報処理装置７
５から送られる。このことにより、動作中すなわちヘッ
ド１８の回転が終了していなくても調整が可能となる。
また、制御情報の電子式伝送及び格納により、振動等に
起因する不安定性が回避される。インタフェース電子回
路アセンブリ５４、情報処理装置７５及びカメラ制御と
データ処理のアルゴリズムの適例に関する詳細は、上記
特許に説明されており、それ自体は本発明の一部をなす
ものではない。
【００１７】図７は別の装置８０を示し、照明光源４２
ａは、適当な電導体によりインタフェース電子回路５４
ａに直接接続された電子制御光源から成る。カメラ４４
もインタフェース電子回路５４ａに直接接続され、イン
タフェース電子回路はヘッド１８ａ上には取り付けられ
ていない。フィンガ８２は、ヘッド１８ａの上端部から
延在し、また、一定の角度をあけて配置されたリミット
スイッチ８４、８６の少なくとも１つ、好ましくは１対
に接触するように配置される。リミットスイッチ８４，
８６は、モータ２６ａの制御電子回路に接続される。
ａは、適当な電導体によりインタフェース電子回路５４
ａに直接接続された電子制御光源から成る。カメラ４４
もインタフェース電子回路５４ａに直接接続され、イン
タフェース電子回路はヘッド１８ａ上には取り付けられ
ていない。フィンガ８２は、ヘッド１８ａの上端部から
延在し、また、一定の角度をあけて配置されたリミット
スイッチ８４、８６の少なくとも１つ、好ましくは１対
に接触するように配置される。リミットスイッチ８４，
８６は、モータ２６ａの制御電子回路に接続される。
【００１８】作動中、容器１４は順次運ばれ、ヘッド１
８下方において軸４０と共軸にて保持される。ヘッド１
８ａとプラテン３０は、回転軸に対するリミットスイッ
チ８４，８６の位置により限定された所定角度位置間を
軸４０を中心にして前後に回転する。よって、ヘッド１
８が回転する際、光源４２ａとカメラ４４は容器１４の
口部１２を掃引する。図１〜６の実施例のように所定方
向に一定の速さで連続回転するのとは異なり、ヘッド１
８ａは容器１４に対して前後に掃引するので、上記実施
例のような光整流構成を用いる代わりに、光源４２ａと
カメラ４４を電子回路５４ａに直接接続できる。好まし
くは、リミットスイッチ８４，８６はヘッド回転の角度
限界を設定する際に調整できる。１つより多い光源及び
／又はカメラ４４をプラテン３０により支持できる。好
ましくは、ヘッド１８ａの回転がコンベヤ１６の断続的
な移動に同調することにより、ヘッド１８ａは、一つの
容器に対しては一方向に掃引し、その容器が取り除かれ
て新しい容器が配置される際には停止し、その後にその
二番目の容器を逆方向に掃引する。
８下方において軸４０と共軸にて保持される。ヘッド１
８ａとプラテン３０は、回転軸に対するリミットスイッ
チ８４，８６の位置により限定された所定角度位置間を
軸４０を中心にして前後に回転する。よって、ヘッド１
８が回転する際、光源４２ａとカメラ４４は容器１４の
口部１２を掃引する。図１〜６の実施例のように所定方
向に一定の速さで連続回転するのとは異なり、ヘッド１
８ａは容器１４に対して前後に掃引するので、上記実施
例のような光整流構成を用いる代わりに、光源４２ａと
カメラ４４を電子回路５４ａに直接接続できる。好まし
くは、リミットスイッチ８４，８６はヘッド回転の角度
限界を設定する際に調整できる。１つより多い光源及び
／又はカメラ４４をプラテン３０により支持できる。好
ましくは、ヘッド１８ａの回転がコンベヤ１６の断続的
な移動に同調することにより、ヘッド１８ａは、一つの
容器に対しては一方向に掃引し、その容器が取り除かれ
て新しい容器が配置される際には停止し、その後にその
二番目の容器を逆方向に掃引する。
【００１９】上記説明した本発明の好適実施例は、容器
１４の口部１２の光学特性を測定するものであるが、容
器の肩部及び／又は側壁のような容器の他の部分を検査
するのにも本発明の基本原理が同様に適用できることが
分かる。この場合には、光源の照明ビーム及びカメラの
視野が検査ステーションに配置された容器の所望の部分
を掃引するように、光源及びカメラが再配置又は再方向
設定される。
１４の口部１２の光学特性を測定するものであるが、容
器の肩部及び／又は側壁のような容器の他の部分を検査
するのにも本発明の基本原理が同様に適用できることが
分かる。この場合には、光源の照明ビーム及びカメラの
視野が検査ステーションに配置された容器の所望の部分
を掃引するように、光源及びカメラが再配置又は再方向
設定される。
【図１】本発明の一実施例による容器検査電気光学装置
を垂直に二分した断面図である。
を垂直に二分した断面図である。
【図２】図１の円２内の部分を拡大した部分図である。
【図３】図２の線３−３に関する平面図である。
【図４】図１の線４内の装置部分を拡大した部分図であ
る。
る。
【図５】図４の線５−５に関する図である。
【図６】図１〜５に示される装置の略示線図である。
【図７】本発明の別の装置の略示線図である。
１０ 容器検査装置（又はステーション） １２ 容器口部 １４ ガラス容器 １６ コンベヤ １７ スイッチ等 １８ ヘッド ２０ 支持ブラケット（又はカラー） ２２ ころ軸受 ２４ ベルト ２６ 電動機 ２８ 円筒カラー（又はヘッドカラー） ３０ フランジ（又はプラテン） ３２，３４，３６，３８ 光ファイバ ４０ 軸 ４２ 投射レンズ装置 ４４ カメラ ４６，４８ ブラケット ５０ ねじ ５２ 取付金具 ５４ インタフェース電子回路アセンブリ ５６ ブラケット ５８ 電気ケーブル ６０ 回路板アセンブリ ６２ 離隔絶縁器 ６４ 発光ダイオード（ＬＥＤ） ６６ 感光素子 ６８ 光源 ７０ 光ファイバケーブル（又は光ファイバ束） ７２ 環状光ファイバ束 ７３ 光通信カップラ ７４ 固定支持カラー ７５ 情報処理電子回路（又は情報処理装置） ８２ フィンガ ８４，８６ リミットスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−26247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−58131（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−48142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−250869（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−126757（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4498003（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/90
Claims (10)
- 【請求項１】 （１）検査ヘッドであって、容器に隣接
した該検査ヘッドを固定軸を中心として回転させる装置
を含む前記検査ヘッド、 （２）検査ヘッドに隣接した固定位置に配置された光
源、 （３）検査ヘッドに設けられ、光源に対して整列し、光
源からの照明光エネルギーを受け取ってその照明光エネ
ルギーを容器上に投射する第１光伝送装置、 （４）検査ヘッドに設けられ、上記光エネルギーと容器
が相互作用した後に該光エネルギーの少なくとも一部分
を受け取り、その関数として第１電気信号を発生する第
１光感知装置、 （５）検査ヘッドに設けられ、上記第１電気信号に応答
しその関数として光エネルギーを発生する第２光伝送装
置、 （６）検査ヘッドに隣接した固定位置に配置され、第２
光伝送装置に対して整列し、第２光伝送装置により発生
された光エネルギーを受け取り、その関数として第２電
気信号を発生する第２光感知装置、及び （７）上記第２電気信号に応答し、容器における商用変
形を検出する検出装置、から成る容器検査装置であっ
て、 （Ａ）検査ヘッドに設けられた第２光伝送装置が、第１
電気信号に応答して第２光伝送装置を付勢する付勢電子
装置を含み、 （Ｂ）第２電気信号に応答する前記検出装置が情報処理
装置を含み、該情報処理装置は、検査ヘッドに設けられ
た付勢電子装置の動作を制御するための制御信号発生装
置、及び第２光感知装置と第２光伝送装置を介してこれ
らの制御信号を検査ヘッドに伝送する制御信号伝送装置
を含み、そして （Ｃ）検査ヘッドに設けられた付勢電子装置が検査ヘッ
ドにより支持された第３光感知装置を含み、該第３光感
知装置は、上記制御信号を受け取って付勢電子装置の動
作を制御する、 上記容器検査装置。 - 【請求項２】 第２光伝送装置が、上記固定軸から第１
固定半径上にて検査ヘッドにより支持される少なくとも
１個の光送信器を含み、上記第１電気信号に応答する付
勢電子装置が、少なくとも１個の光送信器を付勢する、
請求項１記載の容器検査装置。 - 【請求項３】 第２光感知装置が環状光感知装置から成
り、該環状光感知装置は、上記固定軸と同心かつ第２固
定半径上にて前記少なくとも１個の光送信器と対向して
おり、それにより前記少なくも１個の光送信器と前記環
状光感知装置の間の光伝送が検査ヘッドの回転に影響さ
れない、請求項２記載の容器検査装置。 - 【請求項４】 第２光伝送装置が、上記固定軸を中心と
して上記第１固定半径上に環状配列にて配置された複数
の上記光送信器を含む、請求項３記載の容器検査装置。 - 【請求項５】 上記第１固定半径及び第２固定半径が等
しい、請求項４記載の容器検査装置。 - 【請求項６】 第２光感知装置が、上記第２固定半径上
において上記光送信器に対向して配置された環状光伝送
装置を含む、請求項３記載の容器検査装置。 - 【請求項７】 上記制御信号伝送装置が、上記環状光伝
送装置を通して制御信号を送信し、上記第３光感知装置
が、上記第１固定半径上において環状光伝送装置に対向
するように検査ヘッドにより支持され上記制御信号を受
信する、請求項６記載の容器検査装置。 - 【請求項８】 上記光源が、上記固定軸と同軸の第１光
ファイバ伝送装置を含み、上記第１光伝送装置が、該第
１光ファイバ伝送装置と軸方向において整列するように
検査ヘッドにより支持された第２光ファイバ伝送装置を
含み、それにより、検査ヘッドの回転に影響されること
なく、上記照明光エネルギーが光源から第１及び第２光
ファイバ伝送装置を通って伝送されて容器上に投射され
る、請求項１記載の容器検査装置。 - 【請求項９】 検査のため順次容器を与え、かつ検査ヘ
ッド下方の静止位置にて上記固定軸と同軸となるように
容器を保持する装置をさらに含む、請求項１記載の容器
検査装置。 - 【請求項１０】 容器検査方法であって、 （ａ）容器に隣接した固定軸を中心として連続的に検査
ヘッドを回転すること、 （ｂ）検査ヘッドの外部にて光エネルギーを発生するこ
と、 （ｃ）上記光エネルギーを検査ヘッド上に整流し、容器
を照明すること、 （ｄ）照明光エネルギーと容器との相互作用及び外部制
御信号に応答する検査ヘッド電子回路により、検査ヘッ
ド上にて光信号を発生すること、 （ｅ）検査ヘッドの外部に情報処理電子回路を設けるこ
と、 （ｆ）上記光信号を検査ヘッドから情報処理電子回路へ
整流すること、 （ｇ）情報処理電子回路により検査ヘッドの外部にて制
御信号を発生すること、及び （ｈ）これら制御信号を検査ヘッド上に光学的に整流
し、検査ヘッド電子回路の動作を制御すること、 のステップから成る容器検査方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/048,639 US5296701A (en) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | Apparatus for inspecting containers having a dual optical transmission means, a dual light sensing means and a rotating head |
| US08/048639 | 1993-04-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308055A JPH06308055A (ja) | 1994-11-04 |
| JP2822145B2 true JP2822145B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=21955638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6103225A Expired - Lifetime JP2822145B2 (ja) | 1993-04-19 | 1994-04-19 | 複式光伝送装置、複式光感知装置、および回転ヘッドを有する容器検査装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5296701A (ja) |
| EP (1) | EP0621475A1 (ja) |
| JP (1) | JP2822145B2 (ja) |
| CN (1) | CN1095817A (ja) |
| AU (1) | AU683445B2 (ja) |
| BR (1) | BR9401524A (ja) |
| CA (1) | CA2121091A1 (ja) |
| EC (1) | ECSP941069A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522293A (en) | 1993-10-14 | 1996-06-04 | Owens-Illinois Closure Inc. | Method and apparatus for accurately positioning a knife blade for scoring plastic tamper indicating closures |
| US5623139A (en) * | 1994-08-05 | 1997-04-22 | Photoelectron Corporation | CCD X-ray microdensitometer system |
| JP4516201B2 (ja) * | 2000-11-01 | 2010-08-04 | リッカーマン（日本）株式会社 | 連続検査装置 |
| US20060092410A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Container inspection by directly focusing a light emitting die element onto the container |
| DE102005010272A1 (de) | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement sowie Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements |
| DE102005044206B4 (de) * | 2005-09-15 | 2014-05-28 | Krones Aktiengesellschaft | Verfahren zur Qualitätskontrolle von Kunststoffbehältern |
| JP5090087B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2012-12-05 | 日本クラウンコルク株式会社 | ボトル・キャップ組立体におけるキャップ巻締角度検査装置 |
| CN102914547B (zh) * | 2012-10-09 | 2015-04-22 | 上海交通大学 | 自动检测瓶装液体中杂质的系统和方法 |
| FR3008795B1 (fr) * | 2013-07-18 | 2015-08-28 | Msc & Sgcc | Dispositif de controle dimensionnel de recipients a detection optique de contact |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| GB1290078A (ja) * | 1969-12-02 | 1972-09-20 | ||
| US4378493A (en) * | 1980-11-03 | 1983-03-29 | Owens-Illinois, Inc. | Glass container sidewall defect detection system with a diffused and controlled light source |
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| US4378495A (en) * | 1980-11-07 | 1983-03-29 | Owens-Illinois, Inc. | Method and apparatus for setup of inspection devices for glass bottles |
| DE8405704U1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-06-20 | Schölly Fiberoptic GmbH, 7809 Denzlingen | Vorrichtung zum Überprüfen von Stückgut auf Oberflächenfehler |
| JPS61122193A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-10 | Anelva Corp | 分子線エピタキシヤル成長方法 |
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| DD241128A1 (de) * | 1985-09-20 | 1986-11-26 | Spezialglaswerk Einheit Veb | Verfahren und vorrichtung zum nachweis von defekten in glaserzeugnissen |
| JPS63250869A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 発受光素子併設形ロ−タリフオトカプラ |
| NL8800866A (nl) * | 1988-04-05 | 1989-11-01 | Thomassen & Drijver | Inspektie-inrichting. |
| US4945228A (en) * | 1989-03-23 | 1990-07-31 | Owens-Illinois Glass Container Inc. | Inspection of container finish |
| DE9101935U1 (ja) * | 1990-05-15 | 1991-05-08 | Fa. Hermann Heye, 3063 Obernkirchen, De | |
| JPH05133721A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-05-28 | Carl Zeiss:Fa | 光学式プローブヘツド |
-
1993
- 1993-04-19 US US08/048,639 patent/US5296701A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-19 EC EC1994001069A patent/ECSP941069A/es unknown
- 1994-04-12 CA CA002121091A patent/CA2121091A1/en not_active Abandoned
- 1994-04-12 AU AU59418/94A patent/AU683445B2/en not_active Ceased
- 1994-04-12 EP EP94105591A patent/EP0621475A1/en not_active Withdrawn
- 1994-04-18 CN CN94104495.5A patent/CN1095817A/zh active Pending
- 1994-04-18 BR BR9401524A patent/BR9401524A/pt not_active Application Discontinuation
- 1994-04-19 JP JP6103225A patent/JP2822145B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4498003A (en) | 1981-11-27 | 1985-02-05 | Krones A.G. Hermann Kronseder Maschinenfabrik | Device for testing the rims of bottle apertures for flaws |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| BR9401524A (pt) | 1994-11-22 |
| JPH06308055A (ja) | 1994-11-04 |
| AU683445B2 (en) | 1997-11-13 |
| CN1095817A (zh) | 1994-11-30 |
| CA2121091A1 (en) | 1994-10-20 |
| US5296701A (en) | 1994-03-22 |
| ECSP941069A (es) | 1995-02-27 |
| EP0621475A1 (en) | 1994-10-26 |
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