JP2971021B2 - Glass bottle top tilt inspection system - Google Patents

Glass bottle top tilt inspection system

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JP2971021B2
JP2971021B2 JP7352070A JP35207095A JP2971021B2 JP 2971021 B2 JP2971021 B2 JP 2971021B2 JP 7352070 A JP7352070 A JP 7352070A JP 35207095 A JP35207095 A JP 35207095A JP 2971021 B2 JP2971021 B2 JP 2971021B2
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glass bottle
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glass
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Toyo Glass Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスびんのびん
口の天傾斜を測定する検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection apparatus for measuring a top inclination of a glass bottle opening.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ガラスびんのびん口の天傾斜を
求める方法としては、ガラスびんをびん軸回りに回転さ
せながら、このガラスびんのびん口に投光器から光を当
てて、その反射光を受光器で受光して、この反射光量の
最大値と最小値との差を求めることにより、天傾斜を求
める方法(特公昭60−42883号公報)や、びん口
に板を乗せてこの板の傾きにより天傾斜を求める方法等
が知られている。
2. Description of the Related Art In general, as a method of obtaining the top inclination of the vial of a glass bottle, light is emitted from a projector to the vial of the vial while rotating the vial around the bottle axis, and the reflected light is reflected. Light is received by a light receiver, and the difference between the maximum value and the minimum value of the reflected light amount is determined to obtain a ceiling inclination (Japanese Patent Publication No. 60-42883). There is known a method of obtaining a top tilt from a tilt.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
びん口に板を乗せて天傾斜を求める方法では、安定した
検査を行なおうとすると、30本/min程度しか検査
することができず、180本/minを生産する製造ラ
インには不適合であるという問題がある。また、特公昭
60−42883号公報に記載のものでは、(1)びん
口の天面からの反射光がある程度拡散していないと、反
射光を受光器で受光できないために、天傾斜の検出精度
がびん口の天面の表面状態に左右される。(2)ガラス
びんが偏心して回転したり、ガラスびんの高さが変化し
たりすると、反射光を検出できなくなり、天傾斜の検出
精度が低下するなどの問題がある。
However, according to the conventional method in which a board is placed on a bottle opening to obtain a top inclination, a stable inspection can only be performed at about 30 lines / min. There is a problem that it is unsuitable for a production line that produces books / min. Further, in the device described in Japanese Patent Publication No. 60-42883, (1) the reflected light cannot be received by the light receiver unless the reflected light from the top surface of the bottle opening is diffused to some extent. Accuracy depends on the surface condition of the bottle top. (2) If the glass bottle rotates eccentrically or the height of the glass bottle changes, there is a problem that reflected light cannot be detected, and the detection accuracy of the top tilt decreases.

【0004】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、高速で、しかも精度よく
ガラスびんのびん口の天傾斜を測定することのできるガ
ラスびんの天傾斜検査装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to inspect the top inclination of a glass bottle capable of measuring the top inclination of the vial at a high speed and with high accuracy. It is to provide a device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ガラスびんをびん軸回りに回転させる回転駆動手段
と、回転するガラスびんのびん口を俯角αの斜め上方よ
り撮影する撮影手段と、この撮影手段により撮影される
びん口の画像からびん口外径を測定し、びん口外径の最
大値と最小値とを求め、最大値と最小値との差からガラ
スびんの天傾斜を演算する演算手段とを備えたことを特
徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotation driving means for rotating a glass bottle around a bottle axis, and a photographing means for photographing the opening of the rotating glass bottle obliquely above a depression angle α. And the bottle opening outside diameter is measured from the image of the bottle opening taken by this photographing means, the maximum value and the minimum value of the bottle opening diameter are obtained, and the top inclination of the glass bottle is calculated from the difference between the maximum value and the minimum value. Computing means for performing the operation.

【0006】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のものにおいて、ガラスびんの天傾斜をh、ガラスびん
の実際のびん口直径をdとしたときに、俯角αを、ta
-1(h/d)<α<60°に設定したことを特徴とす
るものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the top inclination of the glass bottle is h and the actual bottle opening diameter of the glass bottle is d, the depression angle α is ta.
n -1 (h / d) <α <60 °.

【0007】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載のものにおいて、撮影手段は画像処理用カ
メラであり、このカメラにはテレセントリックレンズを
設けたことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the photographing means is an image processing camera, and the camera is provided with a telecentric lens. It is.

【0008】請求項4に記載の発明は、ガラスびんの胴
部を保持して前記ガラスびんをびん軸回りに回転させる
回転駆動手段と、回転するガラスびんのびん口を俯角α
の斜め上方より撮影する撮影手段と、回転するガラスび
んのびん底の傾斜を測定する手段と、前記撮影手段によ
り撮影されるびん口の画像からびん口外径を測定し、び
ん口外径の最大値と最小値とを求め、最大値と最小値と
の差から得られるびん胴基準の天傾斜に前記びん底の傾
斜を補正して、びん底基準の天傾斜を演算する演算手段
とを備えたことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotary driving means for holding the body portion of the glass bottle and rotating the glass bottle around the axis of the glass bottle;
Photographing means for photographing obliquely from above, means for measuring the inclination of the bottom of the rotating glass bottle, and measuring the bottle outside diameter from the image of the bottle mouth taken by the photographing means, the maximum value of the bottle outside diameter And a minimum value, and a correction means for correcting the inclination of the bottom of the bottle to the top inclination of the bottle body obtained from the difference between the maximum value and the minimum value, and calculating the top inclination of the bottom of the bottle. It is characterized by the following.

【0009】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
のものにおいて、ガラスびんの天傾斜をh、ガラスびん
の実際のびん口直径をdとしたときに、俯角αを、ta
-1(h/d)<α<60°に設定したことを特徴とす
るものである。
According to a fifth aspect of the present invention, when the top inclination of the glass bottle is h and the actual bottle opening diameter of the glass bottle is d, the depression angle α is ta.
n -1 (h / d) <α <60 °.

【0010】請求項6に記載の発明は、請求項4又は請
求項5に記載のものにおいて、撮影手段は画像処理用カ
メラであり、このカメラにはテレセントリックレンズを
設けたことを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the photographing means is an image processing camera, and the camera is provided with a telecentric lens. It is.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図1において、1はスライ
ドプレートを示している。このスライドプレート1は、
ガラスびん3のびん底3aを案内し、このスライドプレ
ート1の案内面1aには穴5があけられ、この穴5には
下方から一対のローラ7が臨み、このローラ7によりガ
ラスびん3のびん底3aは回転自在に支持されている。
スライドプレート1の案内面1a上(測定ステーション
S)にガラスびん3が案内されると、このガラスびん3
は一対のフリーローラ9とドライブホイール11間に保
持されて、このドライブホイール11の駆動力によりガ
ラスびん3は回転される。これによれば、ガラスびん3
の回転は胴部3bを基準にして回転される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a slide plate. This slide plate 1
The bottom 3a of the glass bottle 3 is guided, and a hole 5 is formed in the guide surface 1a of the slide plate 1. A pair of rollers 7 faces the hole 5 from below. The bottom 3a is rotatably supported.
When the glass bottle 3 is guided on the guide surface 1a of the slide plate 1 (measurement station S), the glass bottle 3
Is held between the pair of free rollers 9 and the drive wheel 11, and the driving force of the drive wheel 11 rotates the glass bottle 3. According to this, the glass bottle 3
Is rotated with reference to the trunk 3b.

【0012】測定ステーションSでは、ガラスびん3の
びん口3cには光源13からの光が当てられ、明るくな
っており、この明るくなったびん口3cの斜め上方に
は、テレセントリックレンズ15を保有するカメラ(撮
影手段)17が設けられている。このカメラ17の設置
角度(=俯角)は、俯角α=30°である。
In the measuring station S, the light from the light source 13 is applied to the bottle opening 3c of the glass bottle 3 to be bright, and a telecentric lens 15 is provided diagonally above the brightened bottle opening 3c. A camera (photographing means) 17 is provided. The installation angle (= depression angle) of the camera 17 is depression angle α = 30 °.

【0013】制御系は制御手段(以下、「パソコン」と
いう。)100が司る。このパソコン100は、画像用
モニタ101と、操作用モニタ102と、制御部(演算
手段)103とを有しており、制御部103の画像メモ
リボード103aには、カメラ15をコントロールする
カメラコントローラ21が接続されている。また、制御
部103の汎用I/Oポート103bには、端子台10
4を通じてモータ23が接続され、このモータ23はタ
イミングベルト25を通じてドライブホイール11を駆
動する。このドライブホイール11の回転角はエンコー
ダ27により検出される。更に、制御部103の高速I
/Oポート103cには、端子台105を通じてカメラ
コントローラ21と、エンコーダ27と、磁気式変位セ
ンサ29とが接続されており、この磁気式変位センサ2
9は、ガラスびん3のびん底3aを支持するローラ7の
上下位置を検出する。
The control system is controlled by control means (hereinafter referred to as "PC") 100. The personal computer 100 has an image monitor 101, an operation monitor 102, and a control unit (arithmetic means) 103. A camera controller 21 for controlling the camera 15 is provided in an image memory board 103a of the control unit 103. Is connected. The general-purpose I / O port 103b of the control unit 103 has a terminal block 10
4, a motor 23 is connected. The motor 23 drives the drive wheel 11 through a timing belt 25. The rotation angle of the drive wheel 11 is detected by the encoder 27. Further, the high-speed I
The camera controller 21, the encoder 27, and the magnetic displacement sensor 29 are connected to the / O port 103c through the terminal block 105.
9 detects the vertical position of the roller 7 supporting the bottle bottom 3a of the glass bottle 3.

【0014】つぎに、天傾斜の検出動作を説明する。こ
の実施の形態によれば、ガラスびん3が測定ステーショ
ンSに入ると、このガラスびん3は、ドライブホイール
11に駆動されてびん軸回りに回転する。この回転はガ
ラスびん3の胴部3bが基準(=保持)となるので、仮
に、ガラスびん3のびん底3aに傾斜があれば、びん底
3aの低くなった部分に当たるローラ7が押し下げられ
て、このローラ7は鉛直方向下方に変位する。
Next, the operation of detecting the top tilt will be described. According to this embodiment, when the glass bottle 3 enters the measuring station S, the glass bottle 3 is driven by the drive wheel 11 and rotates around the bottle axis. In this rotation, the body 3b of the glass bottle 3 becomes a reference (= hold), so if the bottle bottom 3a of the glass bottle 3 is inclined, the roller 7 hitting the lowered portion of the bottle bottom 3a is pushed down. The roller 7 is displaced vertically downward.

【0015】ガラスびん3がびん軸回りに回転する間
に、カメラ17は、ガラスびん3のびん口3cを常に撮
影し、このびん口3cの画像はカメラコントローラ2
1、画像メモリボード103aを通じて、図2bに示す
ように、画像用モニタ101に写しだされる。この画像
用モニタ101に写しだされるびん口3cの画像は、楕
円形状を呈する。即ち、図2aを参照し、投影されるび
ん口3cのエッジA,B間距離(以下、「口外径」とい
う。)をLとすると、この口外径は、図2bに示すよう
に、画像用モニタ101上にLとして写しだされる。
While the glass bottle 3 rotates around the bottle axis, the camera 17 always takes a picture of the mouth 3c of the glass bottle 3, and the image of the bottle mouth 3c is
1. The image is displayed on the image monitor 101 through the image memory board 103a as shown in FIG. 2B. The image of the bottle opening 3c displayed on the image monitor 101 has an elliptical shape. That is, referring to FIG. 2A, assuming that the distance between the edges A and B (hereinafter, referred to as “outer diameter”) of the projected bottle opening 3c is L, the outer diameter of the image is, as shown in FIG. The image is displayed on the monitor 101 as L.

【0016】カメラ17はガラスびん3のびん口3cを
常時撮影するので、ガラスびん3が回転・駆動される
と、図3a〜gに示すように、画像用モニタ101上に
写しだされるびん口3cの口外径Lは増・減を繰り返
す。
Since the camera 17 always takes a picture of the bottle opening 3c of the glass bottle 3, when the glass bottle 3 is rotated and driven, as shown in FIGS. The outside diameter L of the mouth 3c repeatedly increases and decreases.

【0017】図2a(或いは図4b)に示す例では、び
ん口3cの傾斜面がカメラ17から見て下がり勾配であ
り、この時の画像用モニタ101上の画像は、図3a,
gに相当し、びん口3cの口外径は最小値Lminを示
す。これに対し、図3d(或いは図4a)に示す例で
は、びん口3cの傾斜面はカメラ17から見て上がり勾
配であり、この時の画像用モニタ101上に写しだされ
るびん口3cの口外径は最大値Lmaxを示す。
In the example shown in FIG. 2A (or FIG. 4B), the inclined surface of the bottle opening 3c has a downward slope as viewed from the camera 17, and the image on the image monitor 101 at this time is shown in FIG.
g, and the outside diameter of the bottle opening 3c indicates the minimum value Lmin. On the other hand, in the example shown in FIG. 3D (or FIG. 4A), the inclined surface of the bottle opening 3c has an upward slope as viewed from the camera 17, and the bottle opening 3c is displayed on the image monitor 101 at this time. The outside diameter indicates the maximum value Lmax.

【0018】この最大値Lmaxと上記最小値Lmin
との差(=Lmax−Lmin)は後述するように天傾
斜に比例した計測値になる。
The maximum value Lmax and the minimum value Lmin
(= Lmax−Lmin) is a measured value proportional to the top tilt as described later.

【0019】つぎに、天傾斜の検出原理を説明する。ま
ず、ガラスびん3のびん口3cにおける口外径Lの、最
大値Lmaxと最小値Lminとの差を天傾斜検出量H
(=Lmax−Lmin)と定義する。
Next, the principle of detecting the inclination of the ceiling will be described. First, the difference between the maximum value Lmax and the minimum value Lmin of the outside diameter L at the bottle opening 3c of the glass bottle 3 is determined by the ceiling inclination detection amount H.
(= Lmax−Lmin).

【0020】図4(図4aは図3dに相当し、図4bは
図3aに相当する。)を参照し、びん口3cの実質的外
径をd、天傾斜(変位量)をh、天傾斜角度をβ、カメ
ラ入射角度をα1 とすると、びん口3cの天面長さd1
は、 d1 =d/cosβ (1) つぎに、カメラが計測する画像外径の最大値を求める。
図4aを参照して、画像外径の求める最大値Lmax
は、 Lmax=d1 ×cos(α1 −β) (1)式を代入すると、 =(d/cosβ)×cos(α1 −β) (2) つぎに、画像外径の最小値を求める。図4bを参照し
て、画像外径の求める最小値Lminは、同様に、 Lmin=d1 ×cos(α1 +β) (1)式を代入すると、 =(d/cosβ)×cos(α1 +β) (3) 天傾斜検出量Hは、上記のように、ガラスびん3のびん
口3cにおける口外径Lの最大値と最小値との差である
から、 H=Lmax−Lmin =(d/cosβ)×(cos(α1 −β)−cos(α1 +β)) 加法定理で展開すると、 =(2d/cosβ)×sinα1 ×sinβ カメラ俯角α=90−α1 であるから、α1 =90−α
を代入すると、 =(2d/cosβ)×sin(90−α)×sinβ sinβ/cosβ=tanβであるから、 =2d×tanβ×cosα (4) 一方、図4aから天傾斜hはd×tanβ=hであるか
ら、 =2×h×cosα (5) これによれば、天傾斜hは(6)式のように求められ
る。
Referring to FIG. 4 (FIG. 4a corresponds to FIG. 3d and FIG. 4b corresponds to FIG. 3a), the substantial outer diameter of the bottle opening 3c is d, the ceiling inclination (displacement amount) is h, and the ceiling is h. the inclination angle beta, the camera angle of incidence and alpha 1, top length d 1 of the bottle mouth 3c
Then, d 1 = d / cos β (1) Next, the maximum value of the image outer diameter measured by the camera is obtained.
Referring to FIG. 4a, the maximum value Lmax to be obtained for the image outer diameter
Lmax = d 1 × cos (α 1 −β) By substituting equation (1), = (d / cos β) × cos (α 1 −β) (2) Next, the minimum value of the image outer diameter is obtained. . Referring to FIG. 4B, the minimum value Lmin for obtaining the image outer diameter is similarly calculated by substituting Lmin = d 1 × cos (α 1 + β) (1) as follows: = (d / cos β) × cos (α 1 ) + Β) (3) Since the ceiling inclination detection amount H is the difference between the maximum value and the minimum value of the outside diameter L at the bottle opening 3c of the glass bottle 3 as described above, H = Lmax−Lmin = (d / cosβ) × (cos (α 1 −β) −cos (α 1 + β)) When developed by the addition theorem, = (2d / cos β) × sin α 1 × sin β Since the camera depression angle α = 90−α 1 , α 1 = 90-α
By substituting: = (2d / cosβ) × sin (90−α) × sinβ sinβ / cosβ = tanβ, then: = 2d × tanβ × cosα (4) On the other hand, from FIG. h = 2 × h × cos α (5) According to this, the top inclination h is obtained as in equation (6).

【0021】 h=H/(2×cosα) (6) この実施の形態によれば、口外径Lの最大値と最小値と
の差をとることによって、天傾斜hを求めるので、天傾
斜検出量Hは2倍となるので、精度よく計測することが
できる。この計測は制御部103が司る。
H = H / (2 × cos α) (6) According to this embodiment, the top inclination h is obtained by taking the difference between the maximum value and the minimum value of the outside diameter L, so that the top inclination detection Since the amount H is doubled, it can be measured accurately. This measurement is controlled by the control unit 103.

【0022】(6)式からも明らかなように、カメラ俯
角αは、小さいほど天傾斜hの計測には有利である。し
かしながら、あまりカメラ俯角αを小さくし過ぎると、
図5に示すように、カメラ17から見て下がり勾配のび
ん口3cの天傾斜を計測できなくなる。計測できる俯角
αは、ガラスびん3の天傾斜をh、ガラスびん3の実際
のびん口直径をdとしたときに、俯角α>tan-1(h
/d)となる。また、仮に、俯角α=60°で撮影する
と、(6)式は、h=Hとなり、斜め上方から撮影する
メリットは小さくなる。
As is apparent from the equation (6), the smaller the camera depression angle α is, the more advantageous the measurement of the top inclination h is. However, if the camera depression angle α is too small,
As shown in FIG. 5, it becomes impossible to measure the upward inclination of the downwardly inclined bottle mouth 3c as viewed from the camera 17. The depression angle α that can be measured is the depression angle α> tan −1 (h, where h is the top inclination of the glass bottle 3 and d is the actual bottle opening diameter of the glass bottle 3.
/ D). Further, if the image is taken at a depression angle α = 60 °, the expression (6) becomes h = H, and the merit of taking an image from obliquely above becomes small.

【0023】従って、これらを勘案すると、カメラ俯角
αはつぎの(7)式に示すように設定することが望まし
い。
Therefore, taking these factors into consideration, it is desirable to set the camera depression angle α as shown in the following equation (7).

【0024】 tan-1(h/d)<α<60° (7) カメラ17を俯角αで設けると、図6aを参照して、ガ
ラスびん3のびん口3cのエッジA,Bに同時に焦点を
合わせることができない。例えば、カメラ17に近いエ
ッジBに焦点を合わせれば、カメラ17に遠いエッジA
に焦点が合わない。また、図6bを参照して、エッジ
A,Bの位置によっては像倍率が異なってしまう。即
ち、カメラ17に近いエッジBが大きく映り、カメラ1
7に遠いエッジAが小さく映る。この実施の形態によれ
ば、これら問題を解消するために、テレセントリックレ
ンズ15が設けられる。
Tan −1 (h / d) <α <60 ° (7) When the camera 17 is provided at the depression angle α, the edges A and B of the bottle opening 3 c of the glass bottle 3 are simultaneously focused with reference to FIG. Can not match. For example, if the focus is on the edge B close to the camera 17, the edge A
Is out of focus. Referring to FIG. 6B, the image magnification differs depending on the positions of edges A and B. That is, the edge B close to the camera 17 is greatly reflected, and the camera 1
The edge A far away at 7 appears small. According to this embodiment, the telecentric lens 15 is provided to solve these problems.

【0025】このテレセントリックレンズ15は、ある
範囲内で、仮に、レンズと被写体との距離が変化したと
しても、全範囲(エッジA,B)に焦点を合わすことが
でき、しかも全範囲(エッジA,B)で一定の像倍率を
維持することができる。これによれば、びん口の位置や
びんの高さに影響されずより精度よくガラスびん3の天
傾斜を計測することができる。
The telecentric lens 15 can focus on the entire range (edges A and B) even if the distance between the lens and the subject changes within a certain range, and furthermore, can focus on the entire range (edge A). , B), a constant image magnification can be maintained. According to this, the top tilt of the glass bottle 3 can be measured more accurately without being affected by the position of the bottle mouth or the height of the bottle.

【0026】以上の実施の形態によれば、図1に示すよ
うに、ガラスびん3は胴部3bを基準にして回転・駆動
される。従って、上述した天傾斜hの計測方法では、ガ
ラスびん3のびん口3cの傾きのみが計測される。
According to the above embodiment, as shown in FIG. 1, the glass bottle 3 is rotated and driven with reference to the body 3b. Therefore, in the above-described method of measuring the top inclination h, only the inclination of the bottle opening 3c of the glass bottle 3 is measured.

【0027】そこで、別の実施の形態として、ガラスび
ん3のびん底3aを基準にした実質的な天傾斜の計測方
法(手段)が提案される。図7を参照して、この実施の
形態によれば、上述した天傾斜hに、ガラスびん3のび
ん底3aの傾きhaが考慮される。ガラスびん3が胴部
3bを基準にして回転・駆動される以上、びん底3aを
基準とした実質的な天傾斜h′は、 h′=天面の傾斜量h+びん底の傾斜量ha (8) で表される。即ち、びん底の傾斜量haが加算される。
Therefore, as another embodiment, there is proposed a method (means) for measuring a substantial ceiling inclination based on the bottle bottom 3a of the glass bottle 3. With reference to FIG. 7, according to this embodiment, the inclination ha of the bottle bottom 3a of the glass bottle 3 is considered in the above-described inclination h. Since the glass bottle 3 is rotated and driven with reference to the body 3b, the substantial top inclination h 'with respect to the bottom 3a is as follows: h' = the top surface inclination amount h + the bottom inclination amount ha ( 8) is represented by That is, the inclination amount ha of the bottle bottom is added.

【0028】このびん底3a基準の天傾斜h′は、制御
部103において演算、算出されるが、つぎに天傾斜
h′の算出方法について説明する。
The top inclination h 'based on the bottle bottom 3a is calculated and calculated by the control unit 103. Next, a method of calculating the top inclination h' will be described.

【0029】はじめに、天面の傾斜度を算出する。図8
bに示すように、ガラスびん3の回転角がθのとき、天
面の斜め上(俯角α)に設置したカメラ17で天面を見
ると同図のモニターのように見える。この時検出した口
外径をβ・Y(θ)とする。βはラインカメラの検出量
Y(θ)(画素)をミリに変換するための係数である。
First, the inclination of the top surface is calculated. FIG.
As shown in b, when the rotation angle of the glass bottle 3 is θ, when the top surface is viewed by the camera 17 installed diagonally above the top surface (depression angle α), it looks like a monitor in the same figure. The outside diameter detected at this time is defined as β · Y (θ). β is a coefficient for converting the detection amount Y (θ) (pixel) of the line camera into millimeters.

【0030】点Aと実際の天面のエッジA′を結んだ延
長線と、B・Cを通る水平線の交点を仮想点A″とす
る。この仮想点A″は、天面が傾斜しているときにのみ
存在する。図8aに示すように、天面の傾斜面がカメラ
17に対して正面を向いている場合、B・A″は本来の
口外径B・Cより大きくなる。B・A″が作る仮想の口
外径をDとすると検出量β・Y(θ)はΔB・A・A″
より、 β・Y(θ)=Dsinα (9) で表せる。この式を変形して、 D=(β・Y(θ))/sinα (10) とする。このときの天面の傾斜料h(θ)を、仮想の口
外径Dと本来の口外径dとで表すと、 h(θ)=(D−d)tanα (11) となる。ここで、h(θ)から天面の傾斜角φ(θ)を
求めると、 φ(θ)=tan-1(h(θ)/d) (12) となり、この式に式(10)と式(11)を代入すると天面
の傾斜角φ(θ)は、 φ(θ) =tan-1〔{(β・Y(θ)/sinα−d)tanα}/d〕 (13) となる。
The intersection of an extended line connecting the point A and the edge A 'of the actual top surface and a horizontal line passing through BC is defined as a virtual point A ". Only exists when you are. As shown in FIG. 8A, when the inclined surface of the top surface faces the front with respect to the camera 17, B · A ″ becomes larger than the original outside diameter B · C. When the diameter is D, the detected amount β · Y (θ) is ΔB · A · A ″
Thus, β · Y (θ) = Dsinα (9) By transforming this equation, D = (β · Y (θ)) / sinα (10) When the inclination h (θ) of the top surface at this time is represented by the virtual outer diameter D and the original outer diameter d, h (θ) = (D−d) tan α (11) Here, when the inclination angle φ (θ) of the top surface is obtained from h (θ), φ (θ) = tan −1 (h (θ) / d) (12). Substituting equation (11), the inclination angle φ (θ) of the top surface becomes φ (θ) = tan −1 [{(β · Y (θ) / sinα−d) tanα} / d] (13) .

【0031】次に、びん底の傾斜度を算出する。Next, the inclination of the bottle bottom is calculated.

【0032】図9に示すように、垂直度が出ていないガ
ラスびん3を胴部3bで固定した場合、垂直面に対して
びん底3aが傾斜してしまう。びんの回転角がθの時、
びん底3aの傾斜度γ(θ)は、びん底3aに取り付け
た2台の変位センサ29の出力LとRによって以下のよ
うに求められる。
As shown in FIG. 9, when the glass bottle 3 having no verticality is fixed by the body 3b, the bottle bottom 3a is inclined with respect to the vertical plane. When the rotation angle of the bottle is θ,
The inclination γ (θ) of the bottle bottom 3a is obtained from the outputs L and R of the two displacement sensors 29 attached to the bottle bottom 3a as follows.

【0033】 γ(θ)=tan-1{f・(L−R)/d′} (14) fは、変位センサーの出力値L、R(bit )を(mm)に
変換するための係数である。
Γ (θ) = tan −1 {f · (LR) / d ′} (14) f is a coefficient for converting the output values L and R (bit) of the displacement sensor into (mm) It is.

【0034】最後に、それぞれに求めた傾斜度φ
(θ)、γ(θ)から、回転角θの時のびん底基準の天
傾斜h′、即ち天傾斜度ε(θ)を求める。回転角θの
瞬間の天傾斜度ε(θ)は、天面の傾斜度φ(θ)と底
部の傾斜度γ(θ)を足し合わせることによって求めら
れる。
Finally, the inclination φ obtained for each
From (θ) and γ (θ), the top inclination h ′ based on the bottle bottom at the rotation angle θ, that is, the top inclination degree ε (θ) is obtained. The top inclination ε (θ) at the instant of the rotation angle θ is obtained by adding the top surface inclination φ (θ) and the bottom inclination γ (θ).

【0035】 ε(θ)=φ(θ)+γ(θ) (15) ε>0の時、びんはカメラ17に対して手前側に傾斜し
ており、ε<0の時は、カメラ17に対して反対側に傾
斜していることになる。ε=0の場合は傾斜していない
ことになる。
Ε (θ) = φ (θ) + γ (θ) (15) When ε> 0, the bottle is inclined toward the front side with respect to the camera 17. When ε <0, the bottle is tilted toward the camera 17. In other words, it is inclined to the opposite side. In the case of ε = 0, there is no inclination.

【0036】ε(θ)の値は回転角θの時のみの天傾斜
度なので、θを0°〜360°に変化させて、びん口3
cの一周分の天傾斜度を求める。このε(0°)〜ε
(360°)の間で最大となる天傾斜度εmax と最小と
なる天傾斜度εmin とから、このびんの天傾斜h(mm)
は、 h=dtan(εmax −εmin )/2 (16) で求められる。なお、回転角θはエンコーダ27により
求められる。
Since the value of ε (θ) is the top inclination only at the rotation angle θ, θ is changed from 0 ° to 360 °
The ceiling inclination for one round of c is obtained. This ε (0 °)-ε
(360 °), the top inclination ε max which is the maximum and the top inclination ε min which is the minimum, the top inclination h (mm) of this bottle
Is calculated as follows: h = dtan (ε max −ε min ) / 2 (16) The rotation angle θ is obtained by the encoder 27.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、撮影手段により撮影されるびん口の画像から
びん口外径を測定し、びん口外径の最大値と最小値とを
求め、最大値と最小値との差からガラスびんの天傾斜を
演算するので、高速で、しかも精度よくびん口の天傾斜
を測定することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the outer diameter of the bottle is measured from the image of the bottle taken by the photographing means, and the maximum value and the minimum value of the outer diameter of the bottle are obtained. Since the top inclination of the glass bottle is calculated from the difference between the maximum value and the minimum value, the top inclination of the bottle opening can be measured at high speed and with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による天傾斜検査装置の一実施の形態を
示す図である。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a ceiling tilt inspection apparatus according to the present invention.

【図2】びん口を撮影する際の説明図であり、(a)は
側面図、(b)は画面上にびん口の画像をモニタした図
である。
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams when photographing a bottle mouth, in which FIG. 2A is a side view, and FIG. 2B is a diagram in which an image of the bottle mouth is monitored on a screen.

【図3】(a)〜(g)は、ガラスびんを360°回転
させた時のびん口の画面上の変化を示す図である。
3 (a) to 3 (g) are diagrams showing changes on the screen of the bottle opening when the glass bottle is rotated 360 °. FIG.

【図4】(a)、(b)は天傾斜の測定原理を説明する
図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the principle of measuring the inclination of the ceiling.

【図5】カメラの設置俯角の影響を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the effect of the installation depression angle of the camera.

【図6】(a)、(b)はカメラの撮影状況を説明する
図である。
FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining a shooting situation of a camera.

【図7】びん底基準の天傾斜測定原理を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a view for explaining the principle of measuring the top tilt based on the bottle bottom.

【図8】(a)、(b)はびん口の天傾斜の算出方法を
説明する図である。
FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a method of calculating a top inclination of a bottle opening.

【図9】びん底の天傾斜の算出方法を説明する図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of calculating the top inclination of the bottle bottom.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 ガラスびん 3a びん底 3b 胴部 3c びん口 7 ローラ 15 テレセントリックレンズ 17 カメラ(撮影手段) 27 エンコーダ 29 磁気式変位センサ 100 制御手段 α 俯角 Reference Signs List 3 glass bottle 3a bottle bottom 3b trunk 3c bottle mouth 7 roller 15 telecentric lens 17 camera (photographing means) 27 encoder 29 magnetic displacement sensor 100 control means α depression angle

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−147003(JP,A) 特開 昭63−222245(JP,A) 特開 昭50−81359(JP,A) 特開 平8−54213(JP,A) 特開 平9−42932(JP,A) 特開 平4−318407(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 Continuation of front page (56) References JP-A-4-147003 (JP, A) JP-A-63-222245 (JP, A) JP-A-50-81359 (JP, A) JP-A-8-54213 (JP, A) , A) JP-A-9-42932 (JP, A) JP-A-4-318407 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 102

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ガラスびんをびん軸回りに回転させる回
転駆動手段と、回転するガラスびんのびん口を俯角αの
斜め上方より撮影する撮影手段と、この撮影手段により
撮影されるびん口の画像からびん口外径を測定し、びん
口外径の最大値と最小値とを求め、最大値と最小値との
差からガラスびんの天傾斜を演算する演算手段とを備え
たことを特徴とするガラスびんの天傾斜検査装置。
1. A rotation driving means for rotating a glass bottle around a bottle axis, a photographing means for photographing the opening of the rotating glass bottle obliquely from a depression angle α, and an image of the bottle mouth photographed by the photographing means. The glass characterized by comprising an arithmetic means for measuring the outer diameter of the bottle opening, obtaining the maximum value and the minimum value of the outer diameter of the bottle opening, and calculating the ceiling inclination of the glass bottle from the difference between the maximum value and the minimum value. Bottle tilting inspection device.
【請求項2】 前記ガラスびんの天傾斜をh、ガラスび
んの実際のびん口外径をdとしたときに、前記俯角α
を、tan-1(h/d)<α<60°に設定したことを
特徴とする請求項1に記載のガラスびんの天傾斜検査装
置。
2. When the top inclination of the glass bottle is h and the actual outside diameter of the glass bottle opening is d, the depression angle α
Is set to be tan -1 (h / d) <α <60 °. The apparatus for inspecting the inclination of a glass bottle according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記撮影手段は画像処理用カメラであ
り、このカメラにはテレセントリックレンズを設けたこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガラスび
んの天傾斜検査装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said photographing means is a camera for image processing, and said camera is provided with a telecentric lens.
【請求項4】 ガラスびんの胴部を保持して前記ガラス
びんをびん軸回りに回転させる回転駆動手段と、回転す
るガラスびんのびん口を俯角αの斜め上方より撮影する
撮影手段と、回転するガラスびんのびん底の傾斜を測定
する手段と、前記撮影手段により撮影されるびん口の画
像からびん口外径を測定し、びん口外径の最大値と最小
値とを求め、最大値と最小値との差から得られるびん胴
基準の天傾斜に前記びん底の傾斜を補正して、びん底基
準の天傾斜を演算する演算手段とを備えたことを特徴と
するガラスびんの天傾斜検査装置。
4. A rotation driving means for holding the body of the glass bottle and rotating the glass bottle around the axis of the glass bottle, a photographing means for photographing the opening of the rotating glass bottle from obliquely above the depression angle α, Means for measuring the inclination of the bottom of the glass bottle to be measured, and measuring the outside diameter of the bottle from the image of the bottle taken by the photographing means, obtaining the maximum and minimum values of the outside diameter of the bottle, and determining the maximum and minimum values. Calculating means for correcting the inclination of the bottom of the bottle to the inclination of the bottom of the bottle obtained from the difference from the value and calculating the inclination of the bottom of the glass bottle. apparatus.
【請求項5】 前記ガラスびんの天傾斜をh、ガラスび
んの実際のびん口直径をdとしたときに、前記俯角α
を、tan-1(h/d)<α<60°に設定したことを
特徴とする請求項4に記載のガラスびんの天傾斜検査装
置。
5. The depression angle α, where h is the top inclination of the glass bottle and d is the actual bottle opening diameter of the glass bottle.
Is set to be tan -1 (h / d) <α <60 °.
【請求項6】 前記撮影手段は画像処理用カメラであ
り、このカメラにはテレセントリックレンズを設けたこ
とを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のガラスび
んの天傾斜検査装置。
6. The apparatus according to claim 4, wherein said photographing means is a camera for image processing, and said camera is provided with a telecentric lens.
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