JP2896962B2 - 半透明容器の検査 - Google Patents
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Description
検査に関するものであり、特に半透明容器の側壁内のい
わゆる垂直割れ(vertical checks)お
よび割れ目(split seams)を検出する装置
および方法に関するものである。
器の製造においては、容器の側壁内に様々な型式の割れ
または他の商業変化(commercial vari
ations)を生じるおそれがある。例えば、割れ目
および垂直割れとして知られる変化が、容器の側壁内に
存在することもありうる。これらの割れ目および垂直割
れは鏡のように反射するきず(crack)であり、こ
れらのきずは一平面内に存在して一般に容器の長手方向
軸線から半径方向に延びる。このような変化を検出する
ため多くの機器が提案されている。米国特許第4,58
4,469号は、ガラス容器の側壁内の割れ目および垂
直割れを検出する機器を開示している。一つの光源が容
器の一方の側に配置され、容器の軸線に垂直かつ横方向
から光エネルギーを容器の壁に指向する。光源は白熱電
球および円柱レンズを含み、容器側壁上において容器軸
線に平行で厳密に焦点合わせされた細長いストリップ内
に電球フィラメントの像を投影する。照明方向および容
器軸線に対して垂直な方向から容器の照明された部分の
像を受けるように、線形配列カメラが配置される。容器
が適正位置で保持されてその軸線を中心として回転され
るに従い、最後には半径方向平面割れは、光源からの光
を検出器に反射する位置に回転されてくる。従って、垂
直割れまたは割れ目は、それらが無ければ通常灰色又は
暗い背景として検出器が認めるであろうものの上に明る
いスポットとして検出される。(「垂直」のような方向
を示す用語は、容器検出技術において一般的であるよう
に、容器開口を上向きとした容器軸線の垂直方向を仮定
するものである。)
した機器は相当な商業上の成功を収めているが、一層の
改良が望まれる。特に、上記米国特許に開示された機器
の能力は、容器軸線に対し正確には垂直でも平行でもな
いきずを検出することに限定される。すなわち、もしも
きずが垂直でないならば、このきずに入射する光はきず
により反射されるが、必ずしもカメラに入射するとは限
らない。従って、本発明の目的の概略は、上記米国特許
に開示された一般的特性又は形式を有した装置及び方法
において、容器側壁内の垂直でない半径方向割れ及び割
れ目を検出かつ検査する能力を増強することである。
明の実施態様による半透明容器の側壁内の割れを検出す
るための装置は、容器の中心軸線に平行な容器側壁にお
ける細長いストリップを照明する光源を含む。この光源
は、ストリップのどの地点においてもそこに入射する照
明光線が互いに異なった複数の角度(以下単に「多重相
異角度」という)にて入射するように、照明する 。カメ
ラが容器の外部に配置されて照明ストリップ内の割れに
よって反射された光を受け、さらに、電子回路がカメラ
に結合されて上記反射光の関数として容器内の割れを検
出する。上記米国特許における実質的に単一方向の照明
とは異なり、容器側壁上の細長い照明ストリップ内のど
の地点においても光線は多重相異角度にて入射するの
で、正確には垂直方向ではない容器側壁の平面割れにつ
いても、光源からの光エネルギーをカメラ上に反射する
可能性がより高くなる。
は、光源は光ファイバリボンと円柱レンズを含み、この
光ファイバリボンの端部は、容器軸線に光学的に平行で
実質的に線形な配列にて配置され、円柱レンズは、光フ
ァイバリボンと容器の間に配置され、該線形配列からの
光を容器軸に垂直な方向にて焦点合わせして細長い照明
ストリップを形成する。このように、容器側壁上に入射
する光線は、容器軸線に平行な一平面内に実質的に多重
角度にて方向づけられる。光ファイバリボンは、容器の
中央軸線に平行で、照明されたストリップの縦方向寸法
と少なくとも同じ大きさの寸法を有する。好ましくは、
カメラは、容器軸線および照明されたストリップに光学
的に平行な光感応素子の線形配列からなり、このカメラ
の配列は 検出電子回路により容器回転の増分にて走査さ
れる。本発明の別の目的、特徴及び利点をも併せて、本
発明は下記説明、添付した特許請求の範囲および添付図
面から最も良く理解されよう。
星形車(図示せず)とすべり板21を含むコンベヤ20
は、検査ステーション24の適正位置に連続的に容器を
送るべく、配置され且つ成形容器の供給源に連結され
る。コンベヤ20は、米国特許第4,230,219号
および第4,378,493号、さらに上述の米国特許
第4,584,469号に示されるような任意の適当な
形式にすることができ、また一般には回転自在な星形車
を含み、適正位置に連続して容器を送り且つ走査動作中
は固定位置に容器を保持する。駆動ローラのようなコン
テナ回転機26が設けられて、検査ステーション24に
おいて容器22と係合し且つその中央軸線23を中心と
して容器を回転させる。符号器またはその他同種のもの
が容器回転機構に結合され、容器回転の増分を示す信号
を与える。別法として、容器回転を一定速度にして、容
器回転の増分を時間の増分で推定することもできる。
容器22の一側面に対して配置されて検査ステーション
にある容器に光エネルギーを指向する。光源30は電源
付きランプ32を含み、この電源付きランプ32は、光
ファイバ束34により光ファイバ配列36に接続され
る。図3に示されるように、光ファイバ配列36は、個
々の光ファイバ素子38の本質的に線形1次元配列から
なっている。好ましくは、光ファイバケーブル34はハ
ウジング40内に送り込まれ、ここで光ファイバ束は実
質的に1個の光ファイバ素子の厚さの平面内にて扇形に
広げられ、よって光ファイバ素子図3に示される線形配
列に終端する。光ファイバ配列36は、好ましくは図3
に示された平面配列にて扇形にひろげられる数百本の個
々の光ファイバ素子38からなっている。円柱レンズ4
2は、光ファイバ配列36の囲い40から一定間隔離れ
た位置において、適当な取付け金具44(図4および図
5)により取付けられる。鏡46はレンズ42に対しあ
る角度をなして光源取付け金具44に固定され、光ファ
イバ配列36及び円柱レンズ42からの光エネルギーを
反射して容器22の側面に送る。この容器22の側面に
おいて、上述のように細い垂直方向ストリップに光が焦
点合わせされる。クランプ48が光源取付け金具44に
固定され、検査ステーション24の容器に対してこれら
の組立体の方向を垂直位置及び角度に関して調整する。
ション24の容器22に対して配置され、容器側壁内の
割れにより反射された光源30からの光エネルギーを受
ける。線形配列カメラ50は、検査ステーション24に
おける容器22の中央軸線23に光学的に平行に方向づ
けられた光感応素子の線形配列を含む。情報処理装置5
2は線形配列カメラ50および容器回転機26に結合さ
れ、容器回転の増分で線形配列カメラ50の素子を走査
する。これにより情報処理装置52は、光源30からの
光を線形配列カメラ上に反射する容器22の側壁内のど
んな割れを示す像データでもこのカメラから受け取る。
線形配列カメラ50、情報処理装置52および容器回転
機26は、米国特許第4,584,469号に開示され
た形式にすることもでき、この米国特許の刊行物を背景
説明の参考にすべくここに添付した。別法として、カメ
ラ50は、これの譲受人に譲渡された同時係属米国特許
第5,200,801号に開示された形式の面配列カメ
ラにすることもできる。
は別々の光源として機能し、これらの光源から光線が送
り出されて円柱レンズ42に向けて拡散される。レンズ
42は、図1に示されるように容器軸線23に垂直な方
向の光線を集束する作用をするが、容器軸線23に平行
な個々の光線の進行経路に事実上影響を及ぼしたりまた
は曲げたりはしない。従って、個々の光ファイバ素子端
部からの光線は拡散しかつ相互に交差するので、容器側
壁上に入射する時には、容器軸線に平行な平面内では厳
密に焦点合わせされて進行するが、この平面内では光線
は交差しかつ多重相異角度にて容器側壁を照明する。こ
のように、図2において照明ビームの垂直方向の全体の
大きさは実線60で示され、仮想線62は容器22の側
壁内の割れ目64に対する照明の角度を示す。多重相異
角度にて光線が割れ目64に入射 するので、たとえ割れ
目が容器軸線23に対して実質的に正確に平行方向にな
い場合でも、割れ目64をカメラ50にて検出する公算
が大いに高められる。
ック図。
一部分の略示図。
Claims (11)
- 【請求項1】 中央軸線を有する半透明容器(22)の
側壁内の割れおよび/または割れ目(64)を検出する
装置であって: 上記容器の軸線に平行な容器側壁の細長いストリップを
照明する光の源(30)、上記容器の外部に配置され、
上記光の源からの照明軸線に垂直な反射軸線に沿い、上
記容器の照明されたストリップ内の割れによって反射さ
れた光を受けるカメラ(50)、および上記反射された
光の関数として上記容器内の垂直割れおよび割れ目を検
出する上記カメラに感応する装置(52)、を含み、 上記ストリップの任意の点において本質的に相互に同一
平面上に存在し且つストリップに対しても同一平面上に
存在する照明光線が多重角度から同時に入射するよう
に、上記光源(30)がストリップを照明し、その結果
として、上記容器側壁内の垂直でない半径方向割れおよ
び割れ目の検出が向上されることを特徴とする前記半透
明容器内の割れおよび/または割れ目を検出する装置。 - 【請求項2】 上記カメラ(50)が、上記容器の軸線
に光学的に平行な光感応素子の線形配列を含む請求項1
に記載の装置。 - 【請求項3】 さらに: 容器の中央軸線の周りに上記容器を回転させる装置(2
6)、および容器回転の増分で光感応素子の上記線形配
列を走査する装置(52)を含む請求項2に記載の装
置。 - 【請求項4】 上記光の源(30)が、一端部で照明の
源(32)に結合され、かつ他端部で容器側壁の上記細
長いストリップに上記照明光線を投影するよう配置され
る光ファイバリボン(38)を含む請求項1〜3のいず
れか一項に記載の装置。 - 【請求項5】 上記光ファイバリボン(38)が、上記
他端部において、上記容器軸線に光学的に平行な、個々
の光ファイバの本質的に線形配列を形成する請求項4に
記載の装置。 - 【請求項6】 上記光の源(30)がさらに、上記容器
の軸線に垂直な方向にある上記光ファイバリボンの上記
他端部からの光を集束する該光ファイバリボンの該他端
部から一定間隔を置いた円柱レンズ(42)を含む請求
項5に記載の装置。 - 【請求項7】 上記光ファイバリボン(38)が、上記
容器の中央軸線に平行で、上記軸線に平行な上記容器の
照明されたストリップの寸法と少なくとも同じ大きさの
寸法を有する請求項5に記載の装置。 - 【請求項8】 上記光の源(30)がさらに、上記容器
およびカメラに関して上記光源を調整可能に位置決めす
る装置(48)を含む請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 半透明容器(22)の検査方法であっ
て: (a)容器側壁の細長いストリップの任意の点において
本質的に相互に同一平面上に存在し且つストリップに対
しても同一平面上に存在する照明光線が多重角度から同
時に入射するように、該ストリップを照明すること、 (b)該照明されたストリップ内の垂直割れおよび割れ
目によって反射された光エネルギーを光感応装置(5
0)に指向すること、および (c)上記反射されたエネルギーの関数として上記容器
側壁内の垂直割れおよび割れ目を検出すること、 のステップからなる前記半透明容器の検査方法。 - 【請求項10】 上記ステップ(a)は、個々の光ファ
イバが、上記照明されたストリップに光学的に平行な線
形配列(38)に配置される、光ファイバ束(34)を
通して光エネルギーを上記照明されたストリップに指向
することによって行なわれる請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 付加ステップであって: (d)中央軸線が上記容器側壁上の照明されたストリッ
プに平行な方向において、上記容器(22)はその中央
軸線の周りに回転すること、 の付加ステップを含む請求項10に記載の方法。
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