JP2987309B2 - 瓶口の開口天面欠陥検査方法 - Google Patents

瓶口の開口天面欠陥検査方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製瓶又は瓶充填工場ラ
インにおいて、自動化に適した瓶口の開口天面欠陥の検
査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、製瓶又は瓶充填工場ラインにおい
ては、瓶口の開口天面欠陥の検査は目視で行われていた
が、特公平5−40846号公報には、検査位置に置か
れた瓶の開口天面全幅員の反射光をイメージセンサーで
受光し、全幅員が規定値以上の場合、天咬出しの幅員を
規定値と比較し、規定値以上の場合、仮想天咬出しと
し、次いで、天咬出しの最高レベル値と天咬出し部の幅
員との比から仮想天咬出しの頂角を求め、該頂角が規定
値以下のとき仮想天咬出しのディップ幅を算出し、該デ
ィップ幅が規定値以上であれば不良品と判定する方法が
記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、目視では細か
な欠陥は識別困難であり、生産性も低いし、また、特公
平5−40846号公報記載の方法では、ディップ幅が
小さい、瓶口先端に突出した天咬出し(例えば図5a記
載のもの)、天流れ(例えば図7a記載のもの)、あ
わ、傷又は筋付き(例えば図8a記載のもの)等の欠陥
は検出困難である。また、瓶の開口天面全幅員の反射光
を使用しており、投光器の光量の安定が必要であり、外
乱光の影響を受けやすく、このため不安定化と設備コス
ト高を招くという問題を有していた。本発明は、従来検
出困難であった天咬出し、天流れ、あわ、傷又は筋付き
等の欠陥を連続的に低コストで安定的に検出することが
可能な瓶口の開口天面欠陥の検査方法を得ることを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、瓶口の開口天面欠陥検査方法において、検
査位置に置かれ回転手段により回転される被検査瓶と、
前記被検査瓶の開口天面上より見て前記被検査瓶を中心
として周囲に設けたCCDイメージセンサーと、投光器
前記CCDイメージセンサー側と前記CCDイメージ
センサーの対向位置及び前記対向位置の左右に配設し、
前記CCDイメージセンサー及び前記投光器を、CCD
イメージセンサーを水平面に対し30度〜70度の投光
角度をもたせ、投光器を水平面に対し15度〜60度の
投光角度をもたせ、CCDイメージセンサーの瓶口に対
する受光傾き角度を30〜70度にもたせ、前記投光器
からの投光により、 1)良品瓶に対しては前記瓶内側エッジからの反射光を
前記CCDイメージセンサーによる受光により一重の弧
状の像を画かしめ、 2)天面欠陥瓶に対しては天面全幅員からの反射光で前
記瓶内側エッジからの反射光を前記CCDイメージセン
サーによる受光により良品の場合よりも太い一重の弧状
又は多重の弧状の像を画かしめ、前記CCDイメージセ
ンサーによる受光波形のうち前記良品瓶に対する一重の
弧状の像から算出された規定範囲を越えた幅員を確立で
きない一重の弧状又は多重の弧状を画かしめ、良品瓶に
対する一重の弧状の受光波形に設定したしきい値に対応
する幅員に良品瓶の変動値を加算して良品判定幅員と
し、検査位置に置かれた被検査瓶を回転手段により回転
し前記良品判定幅員を越えた前記被検査瓶を仮想欠陥瓶
とし、前記仮想欠陥瓶の規定数以上の連続検出により前
記被検査瓶を天面欠陥瓶となすことを特徴とする瓶口の
開口天面の天ながれ欠陥を検査する方法である。
【0005】
【作用】CCDイメージセンサーと各投光器の配設位置
及び水平面に対する鋭角の投光角度により、天咬出し、
天流れ、あわ、傷又は筋付きの瓶の欠陥の検知に有効に
作用する。投光器からの投光により、良品瓶に対しては
瓶内側エッジからの反射光をCCDイメージセンサーに
よる受光により一重の弧状の受光波形を画かしめ、天面
欠陥瓶に対しては天面全幅員からの反射光で瓶内側エッ
ジからの反射光をCCDイメージセンサーによる受光に
より一重の弧状又は多重の弧状の受光波形を画かしめ
て、CCDイメージセンサーによる受光波形のうち良品
瓶に対する一重の弧状の受光波形から算出された規定範
囲を越えた幅員を有するか幅員の確立しない一重の弧状
又は多重の弧状を画いた被検査瓶を天面欠陥瓶となすこ
ととしたため、天咬出し、天流れ、あわ、傷又は筋付き
等の形状の異なる各種瓶の欠陥の検知を有効に行うこと
ができる。また、良品瓶に対する一重の弧状の受光波形
に設定したしきい値に対応する幅員に良品瓶の変動値を
加算して良品判定幅員とし、検査位置に置かれた被検査
瓶を回転手段により回転し良品判定幅員を越えた被検査
瓶を仮想欠陥瓶として計数し、仮想欠陥瓶の規定数以上
の連続検出により前記被検査瓶を天面欠陥瓶となすこと
としたため、形状のことなる各種瓶の欠陥の検知を連続
的に低コストで安定的に検出を行うことができる。
【0006】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図1は、本発明の一実施例の概略を示すブロ
ック図である。図2は、本発明の一実施例に使用される
投光器、瓶及びCCDカメラの位置関係を示す概略平面
図である。図3は、本発明の一実施例に使用される投光
器、瓶及びCCDカメラの位置関係を示す概略側面図で
ある。図4は、良品瓶について本発明の一実施例の概略
を示す概略図である。図5は、天咬出しの瓶について本
発明の一実施例の概略説明図である。図6は、天咬出し
の瓶について本発明の他の一実施例の概略説明図であ
る。図7は、天流れの瓶について本発明の一実施例の概
略説明図である。図8は、あわ、傷又は筋付きの瓶につ
いて本発明の一実施例の概略説明図である。図9は、天
咬出しの瓶について本発明の他の一実施例の概略説明図
である。
【0007】図2及び図3において、瓶開口天面1上よ
り見て検査対象の瓶18を中心として周囲にCCDイメ
ージセンサーであるCCDカメラ5側に投光器20、C
CDカメラ5の対向位置に投光器16、投光器16の左
右に投光器15及び17をそれぞれ配設してある。CC
Dカメラ受光角度θ1は水平面に対し50〜70度好ま
しくは60度にとってある。投光器16の投光角度は水
平面に対しθ2、投光器15及び17の投光角度は水平
面に対しθ3、投光器20の投光角度はθ4はそれぞれ
水平面に対し30〜45度好ましくは30度にとってあ
る。CCDカメラ5に代えて、投受光エリア内であれ
ば、2次元のCCDカメラを使用しても良いが、その場
合受光エリアは、瓶の芯振れ吸収のため狭く取る必要が
ある。CCDカメラ5は図1に示すように、瓶口に対す
る受光傾き角度θ5をもたせ、通常40〜50度好まし
くは45度にとって配設されている。検査対象の瓶は、
瓶の処理装置(図示省略)により、図2及び図3に示す
検査位置へ送られ、瓶検査位置で移動が停止し、瓶を押
さえているローラーの回転により瓶を回転させる瓶回転
装置(図示省略)により、少なくとも1回転している間
に天面全周(図3において瓶咬出し部2について)検査
を行い、良否判定を行い、不良品は製瓶又は瓶充填工場
ラインから排除される。
【0008】図4〜図8は、各種瓶についての検査方法
を示す概略説明図であるが、説明しやすいように、CC
Dカメラ5と投光器15、16、17、20の位置が図
1〜2とでは左右入れ違えてある。投光器16は、図4
に示す良品瓶25の瓶内側エッジ30からの反射光が十
分CCDカメラ5で受光できる角度に設置されている。
また、投光器16は、図5に示す天咬出しの瓶26の瓶
内側エッジ31の天咬出しエッジからの反射光が十分C
CDカメラ5で受光できる角度に設置されている。また
投光器16は、図7に示す天流れの瓶28の瓶内側エッ
ジ33の天流れエッジからの反射光が十分CCDカメラ
5で受光できる角度に設置されている。投光器20は、
図5とは別の図6に示す天咬出しの瓶27の瓶内側エッ
ジ32の外側根元部からの反射光が十分CCDカメラ5
で受光できる角度に設置されている。投光器15、16
及び17は、図8に示すあわ、傷又は筋付きの瓶29に
おいて特に筋からの反射光が十分CCDカメラ5で受光
できる角度に設置されている。 CCDカメラ5は図1
に示すように、瓶口に対する受光傾き角度θ5を設けて
CCDカメラスキャンエリア3を斜めに設定しているの
で、天咬出しの瓶の幅員H2を長くとることができる。
また、特に筋付き欠陥に対して、CCDカメラスキャン
エリア3のスキャン回数が多くなり、欠陥検出を安定的
に行うことができる。
【0009】CCDカメラ5は、投受光エリア4内のC
CDカメラスキャンエリア3で光電変換をするが、図4
(a)に示す良品瓶25の場合には、投光器16よりの
光は瓶内側エッジ30にあたり反射光がCCDカメラ5
で受光され、図4(b)に示す一重の弧状の受光波形T
1を発生する。ここで示されるSはしきい値を示し、H
1は良品瓶の幅員を示す。図5(a)に示す天咬出しの
瓶26の場合には、投光器16よりの光は瓶内側エッジ
31にあたり反射光がCCDカメラ5で受光され、図5
(b)に示す二重の弧状の受光波形T2を発生する。こ
こで示されるSはしきい値を示し、H2は天咬出しの瓶
の幅員を示す。図6(a)に示す天咬出しの瓶27の場
合には、投光器16及び20よりの光は瓶内側エッジ3
2にあたり反射光がCCDカメラ5で受光され、図6
(b)に示す二重の弧状の受光波形T3を発生する。こ
こで示されるSはしきい値を示し、H3は天咬出しの瓶
の幅員を示す。図7(a)に示す天流れの瓶28の場合
には、投光器16よりの光は瓶内側エッジ33にあたり
反射光がCCDカメラ5で受光され、図7(b)に示す
一重の弧状の受光波形T4を発生する。ここで示される
Sはしきい値を示し、H4は天咬出しの瓶の幅員を示
す。図8(a)に示すあわ、傷又は筋付きの瓶29の場
合には、投光器15、16、17よりの光は瓶内側エッ
ジ34にあたり反射光がCCDカメラ5で受光され、図
8(b)に示す多重の弧状の受光波形T5を発生する。
ここで示されるSはしきい値を示し、H5はあわ、傷又
は筋付きの瓶の幅員を示す。図9(a)に示す天流れの
瓶35の場合には、投光器16よりの光は瓶内側エッジ
36にあたり反射光がCCDカメラ5で受光されるが、
図9(b)に示すように二重の弧状の受光波形T6を発
生するが、しきい値を越えることができず、エッジの幅
員が確立しない。ここで示されるSはしきい値を示す。
【0010】更に、図1に従い本発明の瓶口の開口天面
欠陥検査方法につき説明する。CCDカメラ5の出力で
ある良品瓶25の受光波形T1のアナログ信号はしきい
値手段6により予め設定されたしきい値Sにより選別さ
れ、しきい値メモリ9にメモリされ、そのメモリデータ
ーは、天面エッジ幅員検出手段7により、良品瓶25の
幅員H1が測定され、良品瓶の変動値を加算した値を良
品判定値Hとして幅員判定手段8に設定する。ここで、
しきい値手段6は、例えばディジタル化された8bit
アナログデータに対して、しきい値は8bitディジタ
ル化されたアナログDC電圧と比較し、しきい値以上の
信号は“1”、しきい値以下の信号は“0”と判定する
2値化処理装置が望ましい。また、天面エッジ幅員検出
手段7は、例えばメモリ出力データーより“1”“0”
を検索し、最初の“1”から最後の“1”までのアドレ
ス数をカウントしてその数を天面エッジ幅員とする処理
装置が望ましい。また、幅員判定手段8は、例えば良品
判定値Hと天面エッジ幅員検出手段7により出力される
天面エッジ幅員を比較する処理装置が望ましい。また、
天面欠陥検出手段10は、例えば予め設定された仮想欠
陥瓶数の許容値と比較され、その許容値以下の場合は良
品、許容値以上の場合は不良品と判定する装置が望まし
い。
【0011】また、スキャンコントロール手段11は、
例えば最大周期0.3msecで繰り返しスキャンを行
い、CCDカメラ5、しきい値手段6、天面エッジ幅員
検出手段7、幅員判定手段8、しきい値メモリ9及び天
面欠陥検出手段10が同期して処理を行うための信号発
生装置である。起動は、瓶が瓶検査位置で移動が停止し
たときフォトセンサーにより感知して行うものが望まし
い。また、本発明の検査方法において、しきい値Sは、
例えば、カメラ5に入射されるビンの反射光量は、約4
0ルックス程度とし、CCDカメラ5の露光時間を0.
3m秒で50mmレンズをしぼり値f2.8で使用する
とフルスケール255のデジタル量に対して30程度で
使用される。そして、良品瓶25の幅員H1は、瓶内側
エッジ反射光をCCDカメラ5で受光した時のCCDカ
メラ5の出力波形をしきい値S以上の幅を表し、例え
ば、CCDカメラ5の素子数2048に対して20程度
である。さらに、良品瓶25の幅員H1の変動値は、ビ
ン回転手段による心振れ精度と良品瓶25の真円度によ
る瓶口の心振れによる、反射光量、反射幅の変動を表
し、例えば、CCDカメラ5の素子数2048に対し
て、30程度である。また、仮想欠陥瓶と判定されたス
キャンが、何スキャン連続したかを判定する数値であ
り、瓶口の円周方向における欠陥の大きさを表し、表面
に付着しているチリ、ホコリ等と区別するための数値で
あり、本実施例では、例えば、2〜4で設定される。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、製瓶又は瓶充填工場ラ
インにおいて、瓶口の開口天面天咬出し、天流れ、あわ
・傷又は筋付き等欠陥の欠陥検査を自動的、連続的に低
コストで安定的に行うことが可能で、最終商品の重大な
欠陥を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の一実施例に用いる投光器、瓶及びCC
Dカメラの位置関係を示す概略平面図である。
【図3】本発明の一実施例に用いる投光器、瓶及びCC
Dカメラの位置関係を示す概略側面図である。
【図4】良品瓶について本発明の一実施例の概略を示す
概略図である。
【図5】天咬出しの瓶について本発明の一実施例の概略
説明図である。
【図6】天咬出しの瓶について本発明の他の一実施例の
概略説明図である。
【図7】天流れの瓶について本発明の一実施例の概略説
明図である。
【図8】あわ、傷又は筋付きの瓶について本発明の一実
施例の概略説明図である。
【図9】天流れの瓶について本発明の他の一実施例の概
略説明図である。
【符号の説明】
1 瓶開口天面 2 瓶咬出し部 3 CCDカメラスキャンエリア 4 投受光エリア 5 CCDカメラ 6 しきい値手段 7 天面エッジ幅員検出手段 8 幅員判定手段 9 しきい値メモリ 10 天面欠陥検出手段 11 スキャンコントロール手段 15、16、17、20 投光器 18、25、26、27、28、29、35 瓶 30、31、32、33、34、36 瓶内側エッジ θ1 CCDカメラ受光角度 θ2、θ3、θ4 投光器投光角度 θ5 瓶口に対する受光傾き角度 T1、T2、T3、T4、T5、T6 受光波形 H1、H2、H3、H4、H5 幅員 S しきい値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−286970(JP,A) 特開 平8−122276(JP,A) 特開 平4−294262(JP,A) 特開 平4−231854(JP,A) 特開 昭59−37406(JP,A) 特開 昭59−65243(JP,A) 特開 昭57−20650(JP,A) 登録実用新案3004843(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/91

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 瓶口の開口天面欠陥検査方法において、
    検査位置に置かれ回転手段により回転される被検査瓶
    と、前記被検査瓶の開口天面上より見て前記被検査瓶を
    中心として周囲に設けたCCDイメージセンサーと、
    光器を前記CCDイメージセンサー側と前記CCDイメ
    ージセンサーの対向位置及び前記対向位置の左右に配設
    し、前記CCDイメージセンサー及び前記投光器を、C
    CDイメージセンサーを水平面に対し30度〜70度の
    投光角度をもたせ、投光器を水平面に対し15度〜60
    度の投光角度にもたせ、CCDイメージセンサーの瓶口
    に対する受光傾き角度を30〜70度にもたせ、前記投
    光器からの投光により、 1)良品瓶に対しては前記瓶内側エッジからの反射光を
    前記CCDイメージセンサーによる受光により一重の弧
    状の像を画かしめ、 2)天面欠陥瓶に対しては天面全幅員からの反射光で前
    記瓶内側エッジからの反射光を前記CCDイメージセン
    サーによる受光により良品の場合よりも太い一重の弧状
    又は多重の弧状の像を画かしめ、 前記CCDイメージセンサーによる受光波形のうち前記
    良品瓶に対する一重の弧状の像から算出された規定範囲
    を越えた幅員を確立できない一重の弧状又は多重の弧状
    を画かしめ、良品瓶に対する一重の弧状の受光波形に設
    定したしきい値に対応する幅員に良品瓶の変動値を加算
    して良品判定幅員とし、検査位置に置かれた被検査瓶を
    回転手段により回転し前記良品判定幅員を越えた前記被
    検査瓶を仮想欠陥瓶とし、前記仮想欠陥瓶の規定数以上
    の連続検出により前記被検査瓶を天面欠陥瓶となすこと
    を特徴とする瓶口の開口天面の天ながれの欠陥検査方
    法。
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US5896195A (en) * 1997-05-15 1999-04-20 Owens-Brockway Glass Container Inc. Container sealing surface area inspection
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