JP3004843U - 天面欠陥瓶選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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
的に検出選別することが可能な天面欠陥瓶選別装置を得
ること。 【構成】 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カメラと、Ｃ
ＣＤカメラ側とＣＣＤカメラの対向位置及び前記対向位
置の左右の少なくとも一方に投光器をそれぞれ配設し、
ＣＣＤカメラ及び投光器を水平面に対し瓶内側エッジが
のぞける投光角度をもたせて、投光器からの投光による
ＣＣＤカメラ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、一重の弧状又は多重の弧状を画いた前記被
検査瓶を天面欠陥瓶として選別する天面欠陥瓶選別装
置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、製瓶又は瓶充填工場自動化ラインに用いられ、各種瓶口の天面欠陥 を有する瓶を効果的に検査選別する装置に関する。

【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】

【考案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）、イメージセンサー側よりの投光器２ ０の配設がない場合にはディップ幅が生じない天咬出し（例えば、図６記載のも ）、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。 本考案は、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選別することが可能な天面欠陥瓶選別装 置を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本考案は前記目的を達成するために、 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カメラと、前記Ｃ ＣＤカメラ側と前記ＣＣＤカメラの対向位置及び前記対向位置の左右とに投光器 をそれぞれ配設し、前記ＣＣＤカメラ及び前記投光器を水平面に対し瓶内側エッ ジがのぞける投光角度をもたせて、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カメラによ る受光によりの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カメラによる受光により良品の場合より太い一重の弧状又は 多重の弧状の像を画かしめ、 前記ＣＣＤカメラ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一重の弧状又は多重の弧状を 画いた前記被検査瓶を天面欠陥瓶として選別することによる天面欠陥瓶選別装置 により解決した。 また、前記天面欠陥瓶選別装置は、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 前記被検査瓶瓶を天面欠陥瓶として選別することとするのが望ましい。 また、前記天面欠陥瓶選別装置は、瓶口の天面欠陥が、少なくとも天咬出し、 天流れ、あわ、傷又は筋付きのいずれかよりなるものとすることができる。 また、前記天面欠陥瓶選別装置は、ＣＣＤカメラを水平面に対し３０度〜７０ 度、好ましくは５０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、好ましくは３０度〜４５度の投光角度をもたせるのが望ましい。 また、前記天面欠陥瓶選別装置は、ＣＣＤカメラの瓶口に対する受光傾き角度 を３０〜７０度、好ましくは４０〜５０度にもたせるのが望ましい。 ここで用いられるのは、ＣＣＤカメラは、通常リニア型を用いているが、投受 光エリア内であれば、２次元のＣＣＤカメラであっても良い。

【０００５】

【作用】

ＣＣＤカメラ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選別に有効に作用す 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カメラによる受光により一重の弧状の像を画かしめ、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カメラによる受 光により良品の場合より太い一重の弧状又は多重の弧状の像を画かしめて、ＣＣ Ｄカメラ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選別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選別を連続的に低コスト で安定的に行うことができる。

【０００６】

【実施例】

次に、図面を参照しながら本考案の実施例を説明する。 図１は、本考案の一実施例の作動概略を示すブロック図である。 図２は、本考案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、本考案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、良品瓶について本考案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考案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考案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考案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考案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カメラ５側に投光器２０、ＣＣＤカメラ５の対向位置に投光器１ ６、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。ＣＣＤ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３０〜４ ５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、ローラーにより押さえられつつコンベア（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、良否判定選別を行い、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、ＣＣＤ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ＣＣＤ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Ｔ１を発生する。ここで示されるＳはしきい値を示し、 Ｈ１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３２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。

【００１０】 図１に従い本考案の天面欠陥瓶選別装置の作動手順を説明する。 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。 また、欠陥瓶の受光波形Ｔ２〜Ｔ５のアナログ信号もそれぞれの幅員が測定さ れ、幅員判定手段８により前記設定の良品判定値Ｈと比較され、それを越えたと き仮想欠陥瓶と判定される。 さらに、ＣＣＤカメラ５はスキャンコントロール手段１１により連続的にスキ ャンしているので、瓶回転手段（図示省略）により回転している瓶に対しては、 瓶天面全体にわたって検査しており、仮想欠陥瓶と判定されたスキャン数が天面 欠陥検出手段１０により計数され、予め設定された規定値と比較され、規定値を 越えたとき、実際の不良品と判定され選別信号が出力され、製瓶又は瓶充填工場 ラインから排除される。

【００１１】 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。 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。 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。 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。 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。 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、本考案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４０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２５ ５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、Ｃ ＣＤ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】

【考案の効果】

本考案によれば、製瓶又は瓶充填工場ラインにおいて、従来検出困難であった 瓶口の開口天面の天咬出し、天流れ、あわ・傷又は筋付き等欠陥の欠陥検査選別 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】本考案の一実施例の作動概略を示すブロック図
である。

【図２】本考案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】本考案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】良品瓶について本考案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考案の一実施例の概略
説明図である。

【図６】天咬出しの瓶について本考案の他の一実施例の
概略説明図である。

【図７】天流れの瓶について本考案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考案の一実
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 瓶 ３０、３１、３２、３３、３４ 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 受光波形 Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５ 幅員 Ｓ しきい値

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 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カメラと、
   前記ＣＣＤカメラ側と前記ＣＣＤカメラの対向位置及び
   前記対向位置の左右のいずれか一方とに投光器をそれぞ
   れ配設し、前記ＣＣＤカメラ及び前記投光器を水平面に
   対し瓶内側エッジがのぞける投光角度をもたせ、前記投
   光器からの投光による反射光を前記ＣＣＤカメラで受光
   して天面エッジ幅員検出手段により、 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による受光により良品より
   は太い一重の弧状又は多重の弧状の像を画かしめ、 前記受光波形のうち前記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一
   重の弧状又は多重の弧状を画いた前記被検査瓶を天面欠
   陥瓶として選別することを特徴とする天面欠陥瓶選別装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の天面欠陥瓶選別装置に
   おいて、瓶口の天面欠陥が、少なくとも天咬出し、天流
   れ、あわ、傷又は筋付きのいずれかよりなることを特徴
   とする天面欠陥瓶選別装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の天面欠陥瓶選別装置に
   おいて、ＣＣＤカメラを水平面に対し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〜４５
   度の投光角度をもたせ、前記ＣＣＤカメラの瓶口に対す
   る受光傾き角度を１５度〜６０度にもたせてなることを
   特徴とする天面欠陥瓶選別装置。
4. 【請求項４】 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カメラと、
   前記ＣＣＤカメラ側と前記ＣＣＤカメラの対向位置及び
   前記対向位置の左右のいずれか一方とに投光器をそれぞ
   れ配設し、前記ＣＣＤカメラ及び前記投光器を水平面に
   対し瓶内側エッジがのぞける投光角度をもたせて、前記
   投光器からの投光による反射光を前記ＣＣＤカメラで受
   光して天面エッジ幅員検出手段により、 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による受光により良品の場
   合よりは太い一重の弧状又は多重の弧状の像を画かし
   め、 前記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、前記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瓶を
   天面欠陥瓶として選別することを特徴とする天面欠陥瓶
   選別装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の天面欠陥瓶選別装置に
   おいて、瓶口の天面欠陥が、少なくとも天咬出し、天流
   れ、あわ、傷又は筋付きのいずれかよりなることを特徴
   とする天面欠陥瓶選別装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の天面欠陥瓶選別装置に
   おいて、ＣＣＤカメラを水平面に対し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、前記ＣＣＤカメラの瓶口に対す
   る受光傾き角度を３０度〜７０度にもたせてなることを
   特徴とする天面欠陥瓶選別装置。