JP4753019B2 - Neck ring inspection device and neck ring inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するネックリング検査装置及びネックリング検査方法に関する。 The present invention relates to a neck ring inspection apparatus and a neck ring inspection method for inspecting the shape of a neck ring formed at the mouth of a plastic bottle.
ペットボトル等のブロー成型により製造される容器の口部には、ネックリングが形成される(例えば、特許文献1参照)。このネックリングについては、欠けが生じやすいため、形状の検査が行われる。
しかしながら、従来の検査は、一般に作業者が目視により形状に異常(欠け等)があるか否かを判定しているため、製造された容器の中から所定数を選択して検査するサンプル検査にしか適用することができず、全数検査を行うことが困難であった。このため、ネックリングの形状に欠け等の異常が生じた容器を不良品として排除することができない場合がある。 However, since the conventional inspection generally determines whether or not there is an abnormality (such as a chip) in the shape by visual inspection, it is a sample inspection that selects and inspects a predetermined number of manufactured containers. However, it can only be applied, and it has been difficult to perform 100% inspection. For this reason, a container in which an abnormality such as a chip in the shape of the neck ring has occurred may not be excluded as a defective product.
本発明は従来の問題を解決するためになされたもので、簡易且つ精度よく全数検査を行うことが可能なネックリング検査装置及びネックリング検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a neck ring inspection apparatus and a neck ring inspection method capable of performing a complete inspection with ease and accuracy.
本発明のネックリング検査装置は、ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するものであって、前記ペットボトルの底方向から前記ネックリングへ光を投光する投光手段と、前記ネックリングを挟んで前記投光手段に対向する位置に配置され、前記投光手段により光が投光されたネックリングを撮影し、映像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段により生成される映像データに基づいて、濃淡に応じた多階調の映像データを生成する多階調映像データ生成手段と、前記多階調映像データ生成手段により生成された濃淡に応じた多階調の映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定手段とを有する構成となる。
The neck ring inspection apparatus of the present invention is for inspecting the shape of a neck ring formed at the mouth of a plastic bottle, and a light projecting means for projecting light from the bottom direction of the plastic bottle to the neck ring. A shooting unit that shoots a neck ring that is light-projected by the light projecting unit and generates video data, and is generated by the shooting unit. Multi-gradation video data generating means for generating multi-gradation video data according to the shade based on the video data to be reproduced, and multi-gradation according to the shade generated by the multi-gradation video data generation means Based on the video data, it is configured to include determination means for determining whether or not the neck ring has a predetermined reference shape.
この構成により、光が投光されたネックリングを撮影して得られる映像データによりネックリングの形状が特定され、その特定された形状が予め定められた基準形状を有しているか否か、換言すれば、ペットボトルが良品であるか否かが自動的に判定される。このため、人手を要することなく、簡易に全数検査を行うことが可能となる。また、撮影手段がネックリングを挟んで投光手段に対向する位置に配置されることにより、映像データにおいてネックリングの部分と他の部分の明度差が大きくなって当該ネックリングの輪郭が明確になり、検査精度を向上させることができる。 With this configuration, the shape of the neck ring is specified by video data obtained by photographing the neck ring on which the light is projected, and whether or not the specified shape has a predetermined reference shape, in other words, Then, it is automatically determined whether or not the PET bottle is a non-defective product. For this reason, it is possible to easily perform 100% inspection without requiring manpower. In addition, since the photographing unit is arranged at a position facing the light projecting unit across the neck ring, the brightness difference between the neck ring part and the other part in the video data becomes large, and the outline of the neck ring becomes clear. Thus, the inspection accuracy can be improved.
そして、ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かの判定において、多階調の映像データが用いられるため、濃淡の小さな差によって表されるネックリングの小さな欠け等の検出が可能となり、より精緻な検査が可能となる。
In determining whether the neck ring has a predetermined reference shape, since multi-gradation video data is used, detection of a small lack of the neck ring represented by a small difference in shading is detected. This makes it possible to conduct more precise inspections.
また、本発明のネックリング検査装置は、前記判定手段により前記ネックリングが予め定められた基準形状を有していないと判定された場合に、前記ペットボトルを不良品として排出する排出手段を有する構成となる。 In addition, the neck ring inspection apparatus of the present invention includes a discharge unit that discharges the PET bottle as a defective product when the determination unit determines that the neck ring does not have a predetermined reference shape. It becomes composition.
この構成により、不良品であるペットボトルの排除を簡易に行うことが可能となる。
また、本発明のネックリング検査装置は、前記ネックリングを前記投光手段による光の投光領域及び前記撮影手段による撮影領域に搬送する搬送手段を有する構成となる。
With this configuration, it is possible to easily remove defective PET bottles.
In addition, the neck ring inspection apparatus of the present invention includes a transport unit that transports the neck ring to a light projecting area of the light projecting unit and an image capturing area of the image capturing unit.
この構成により、ネックリングが投光手段による光の投光領域及び撮影手段による撮影領域に自動的に配置されるため、更に簡易に全数検査を行うことが可能となる。 With this configuration, the neck ring is automatically arranged in the light projecting area by the light projecting means and the image capturing area by the image capturing means, so that it is possible to perform 100% inspection more easily.
また、本発明のネックリング検査装置は、前記ネックリングに前記投光手段からの光以外の光が投光されることを防止する遮光手段を有する構成となる。 In addition, the neck ring inspection apparatus of the present invention is configured to include a light shielding unit that prevents light other than light from the light projecting unit from being projected onto the neck ring.
この構成により、ネックリングに投光手段からの光以外の光(外光)が投光されることが防止され、より精緻な検査が可能となる。 With this configuration, light (external light) other than the light from the light projecting unit is prevented from being projected onto the neck ring, and a more precise inspection can be performed.
また、本発明のネックリング検査装置は、前記投光手段が、白色光(例えばLEDの照明光)を投光する構成となる。 Moreover, the neck ring inspection apparatus of this invention becomes a structure where the said light projection means projects white light (for example, illumination light of LED).
この構成により、ネックリングが透明な部材により形成されている場合においても、検査が可能となる。 With this configuration, inspection can be performed even when the neck ring is formed of a transparent member.
また、本発明のネックリング検査方法は、ペットボトルの口部に形成されるネックリングの形状を検査するものであって、投光手段により前記ネックリングへ光を投光する投光ステップと、前記ネックリングを挟んで前記投光手段に対向する位置に配置された撮影手段により前記投光ステップにより光が投光されたネックリングを撮影し、映像信号を生成する撮影ステップと、前記撮影ステップにより生成される映像信号に基づいて、濃淡に応じた多階調の映像データを生成する多階調映像データ生成ステップと、前記多階調映像データ生成ステップにより生成された濃淡に応じた多階調の映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定ステップとを有する構成となる。
Further, the neck ring inspection method of the present invention is to inspect the shape of the neck ring formed in the mouth portion of the PET bottle, and a light projecting step of projecting light to the neck ring by a light projecting unit, A photographing step of photographing a neck ring in which light is projected by the light projecting step by a photographing unit disposed at a position facing the light projecting unit across the neck ring, and generating a video signal, and the photographing step A multi-gradation video data generation step for generating multi-gradation video data corresponding to the light and shade based on the video signal generated by A determination step for determining whether or not the neck ring has a predetermined reference shape based on the key image data .
本発明は、光が投光されたネックリングを当該ネックリングを挟んで対向する位置に配置された撮影手段により撮影して得られる映像データに基づいて、ペットボトルが良品であるか否かが自動的に判定されるため、人手を要することなく、簡易且つ精度よく全数検査を行うことが可能となる。 According to the present invention, whether or not a PET bottle is a good product is determined based on video data obtained by photographing a neck ring to which light is projected by photographing means arranged at positions facing each other across the neck ring. Since the determination is made automatically, it is possible to perform a complete inspection simply and accurately without requiring human intervention.
以下、本発明の実施の形態のネックリング検査装置について、図面を用いて説明する。本発明の実施の形態におけるネックリング検査装置の上面図を図1に、図1のA−A方向側面図を図2に、図1のB−B方向側面図を図3に、それぞれ示す。これら図1乃至図3に示すネックリング検査装置は、ペットボトル600の口部に形成される結晶化された白色のネックリング601の形状を検査するものである。このネックリング検査装置は、投光部100、カメラ200、支持部301、302、306、307、308、デルリン板310、筐体350、ターレット401、402、403により構成される。
Hereinafter, a neck ring inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a top view of the neck ring inspection apparatus according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view in the AA direction of FIG. 1, and FIG. 3 is a side view in the BB direction of FIG. These neck ring inspection apparatuses shown in FIGS. 1 to 3 inspect the shape of the crystallized
投光部100は、デルリン板310を介して、ネックリング601に対してペットボトル600の底方向から光を投光する。カメラ200は、ネックリング601を挟んで投光部100に対向する位置に配置され、撮影を行って映像データを生成する。
The
支持部301は、カメラ200を図1の紙面における左右方向に移動自在に支持する。支持部302は、支持部301を図1の紙面における表裏方向に移動自在に支持する。支持部306は、支持部302を図1の紙面における上下方向に移動自在に支持する。支持部307及び308は、それぞれ支持部306の端部を支持する。カメラ200は、これら支持部301、302、306、307及び308によって支持されることにより、図1の紙面における左右方向、表裏方向及び上下方向に移動自在となっており、位置が調整される。
The
筐体350は、ネックリング601に投光部100からの光以外の光(外光)が投光されないように、外光を遮光する。なお、ネックリング検査装置が例えば暗室内に配置されてネックリング601に外光が投光されない状態である場合には、筐体350は外光を遮光する構成でなくてもよい。ターレット401、402、403は、回転しつつ、ペットボトル600を搬送するものである。搬入されたペットボトル600は、ターレット401によって搬送された後、ターレット402の凹部404に嵌合して検査位置まで搬送され、更に、ターレット403によって搬送され、搬出される。
The
ネックリング検査装置のブロック図を図4に示す。図4に示すネックリング検査装置は、投光部100と、カメラ200と、当該カメラ200によって生成された映像データに基づいて、ネックリング601の形状を検査するコントローラ500と、不良品であるペットボトル600を排出する排出部550とを有する。
A block diagram of the neck ring inspection apparatus is shown in FIG. The neck ring inspection apparatus illustrated in FIG. 4 includes a
投光部100は、ネックリング601に対して均一に光が投光されるようになっている。また、投光部100は、白色光(例えばLED照明光)を投光することができる。投光部100が白色光を投光することにより、ネックリング601が結晶化されておらず、透明な部材により形成されている場合においても、投光された光がネックリング601を通過してカメラ200に到達することができる。
The
カメラ200は、ネックリング601を挟んで投光部100に対向する位置から撮影し、映像データを生成する。例えば、カメラ200は、電荷結合素子であるフォトダイオードを配列した構造を有し、これらフォトダイオードにより投光部100からの光の光量に応じた電荷を蓄積し、その蓄積量に応じた映像データを生成する。カメラ200によって生成された映像データは、コントローラ500へ送られる。
The
コントローラ500は、フレームメモリ501、モニタ502、CPU503及びメモリ504を有する。フレームメモリ501は、カメラ200からの映像データを記憶する。モニタ502は、CPU503の制御によりフレームメモリ501から読み出された映像データに基づく映像表示を行う。
The
CPU503は、予め良品であるペットボトル600のネックリング601、換言すれば、形状が正常なネックリング601の映像データを取得する。例えば、投光部100が予め良品であると判断されたペットボトル600のネックリング601に光を投光し、CPU503は、カメラ200がこの良品であるペットボトル600のネックリング601を撮影して生成した映像データを取得する。更に、CPU503は、取得した映像データに基づいて、各画素毎に濃淡に応じた多階調(例えば256階調)の映像データ(基準映像データ)を生成し、メモリ504へ記憶させる。
The
また、CPU503は、フレームメモリ501に、検査対象のペットボトル600のネックリング601の撮影により得られる映像データが記憶されると、この映像データに基づいて、各画素毎に濃淡に応じた多階調(基準映像データと同一の階調数)の映像データ(検査映像データ)を生成する。更に、CPU503は、検査映像データと基準映像データとを比較して差分を導出し、その差分が所定範囲内でない場合には、ペットボトル600が不良品である旨の信号(不良品検出信号)を排出部550へ出力する。
In addition, when the video data obtained by photographing the
排出部550は、ペットボトル600の搬送経路におけるターレット403よりも下流の位置に設けられ、この不良品検出信号が入力されると、不良品であるペットボトル600が手前に搬送されてきたタイミングで空気を噴出し、その不良品であるペットボトル600を排出する動作を行う。なお、ネックリング検査装置には、少なくとも検査位置におけるペットボトル600への外光を遮断する手段(図示せず)が設けられている。
The
以上のように構成されたネックリング検査装置について、ペットボトル600のネックリング601の検査時の動作を説明する。ネックリング検査装置のペットボトル600のネックリング601の検査時の動作のフローチャートを図5に示す。
About the neck ring test | inspection apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement at the time of the test | inspection of the
検査対象のペットボトル600は、ネックリング601が投光部100による光の投光領域及びカメラ200による撮影領域に配置されるように、所定位置(検査位置)に搬送される(S101)。
The
投光部100は、ネックリング601へ投光する(S102)。投光部100により投光され、ネックリング601に到達した光は、一部が当該ネックリング601に遮られるが、他の光はカメラ200に到達する。カメラ200は、光が投光されたネックリング601を撮影し、映像データを生成する(S103)。生成された映像データは、コントローラ500へ送られる。
The
コントローラ500は、検査対象のペットボトル600のネックリング601の撮影により得られる映像データを取得すると、この映像データに基づいて、各画素毎に濃淡に応じた多階調の検査映像データを生成する(S104)。次に、コントローラ500は、生成した検査映像データと予め保持する基準映像データとを比較し、これら検査映像データと基準映像データの差分を導出する(S105)。更に、コントローラ500は、その導出した差分が所定範囲内であるか否かを判定する(S106)。
When the
基準画像データに応じた画像(基準画像)と検査画像データに応じた画像(検査画像)の一例を図6に示す。例えば、コントローラ500は、基準映像データに応じた映像(図6(a)に示す基準映像)と検査映像データに応じた映像(図6(b)に示す検査画像)の同一位置の画素について、階調度数の差を算出する。更に、コントローラ500は、階調度数の差が所定値以上となった画素数の計数を行い、その計数の結果が所定数以上である場合には、検査映像データと基準映像データの差分が所定範囲内でないと判定する。
An example of an image corresponding to the reference image data (reference image) and an image corresponding to the inspection image data (inspection image) is shown in FIG. For example, the
あるいは、別の解析手段としてコントローラ500は、基準映像データに応じた映像(図5(a)に示す基準映像)において隣接する画素との階調度数の差が所定値以上である画素を抽出することにより、基準画像におけるネックリング601の輪郭を導出するとともに、検査映像データに応じた映像(図5(b)に示す検査映像)において隣接する画素との階調度数の差が所定値以上である画素を抽出することにより、検査画像におけるネックリング601の境界を導出し、検査することも可能である。ここで、基準画像におけるネックリング601の境界は、良品であるペットボトル600のネックリング601の輪郭を表し、検査画像におけるネックリング601の境界は、検査対象のペットボトル600のネックリング601の輪郭を表す。更に、コントローラ500は、良品であるペットボトル600のネックリング601の輪郭と検査対象のペットボトル600のネックリング601の輪郭の差が所定範囲内でない場合には、検査映像データと基準映像データの差分が所定範囲内でないと判定する。
Alternatively, as another analysis means, the
または、コントローラ500は、基準映像データに応じた映像(図5(a)に示す基準映像)の各画素を階調度数に応じて濃領域と淡領域とに分類するとともに、検査映像データに応じた映像(図5(b)に示す検査画像)の各画素を階調度数に応じて濃領域と淡領域とに分類する。ここで、基準画像における濃領域と淡領域の境界は、良品であるペットボトル600のネックリング601の輪郭を表し、検査画像における濃領域と淡領域の境界は、検査対象のペットボトル600のネックリング601の輪郭を表す。更に、コントローラ500は、良品であるペットボトル600のネックリング601の輪郭と検査対象のペットボトル600のネックリング601の輪郭の差が所定範囲内でない場合には、検査映像データと基準映像データの差分が所定範囲内でないと判定する。
Alternatively, the
S106において差分が所定範囲内であると判定された場合、検査対象のペットボトル600のネックリング601の形状は、良品であるペットボトル600のネックリングの形状と一致あるいはほぼ一致し、良品として扱うことが可能な形状(基準形状)を有する。この場合には、次のペットボトル600についての検査を行うべく、ペットボトル600の搬送(S101)以降の動作が繰り返される。
When it is determined in S106 that the difference is within the predetermined range, the shape of the
一方、S106において差分が所定範囲内でないと判定された場合、検査対象のペットボトル600のネックリング601には、欠け等の何らかの異常が生じており、基準形状を有していない。この場合、コントローラ500は、ペットボトル600が不良品である旨の不良品検出信号を排出部550へ出力する(S107)。排出部550は、この不良品検出信号が入力されると、不良品であるペットボトル600が手前に搬送されてきたタイミングで空気を噴出し、その不良品であるペットボトル600を排出する動作を行う。
On the other hand, if it is determined in S106 that the difference is not within the predetermined range, the
このように、本実施形態のネックリング検査装置では、投光部100が検査対象のペットボトル600のネックリング601に光を投光するとともに、カメラ200がネックリング601を挟んで投光部100に対向する位置から当該ネックリング601を撮影する。そして、コントローラ500が、この撮影により得られる映像データと予め保持する良品であるペットボトル600に対応する基準映像データとを比較し、差分が所定範囲内でない場合には、排出部550がそのネックリング601を有するペットボトル600を不良品として排出する。このため、人手を要することなく、簡易に全数検査を行うことが可能となる。また、カメラ200がネックリング601を挟んで投光部100に対向する位置に配置されることにより、映像データにおいてネックリング601の部分と他の部分の明度差が大きくなってネックリング601の輪郭が明確になり、検査精度を向上させることができる。
As described above, in the neck ring inspection apparatus of this embodiment, the
以上のように、本発明にかかるネックリング検査装置及びネックリング検査方法は簡易且つ精度よく全数検査を行うことが可能であるという効果を有し、ネックリング検査装置及びネックリング検査方法として有用である。 As described above, the neck ring inspection apparatus and the neck ring inspection method according to the present invention have an effect that it is possible to perform 100% inspection easily and accurately, and are useful as a neck ring inspection apparatus and a neck ring inspection method. is there.
100 投光部
200 カメラ
301、302、306、307、308 支持部
310 デルリン板
401、402、403 ターレット
404 凹部
500 コントローラ
501 フレームメモリ
502 モニタ
503 メモリ
504 CPU
550 排出部
600 ペットボトル
601 ネックリング
DESCRIPTION OF
550
Claims (6)
前記ペットボトルの底方向から前記ネックリングへ光を投光する投光手段と、
前記ネックリングを挟んで前記投光手段に対向する位置に配置され、前記投光手段により光が投光されたネックリングを撮影し、映像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成される映像データに基づいて、濃淡に応じた多階調の映像データを生成する多階調映像データ生成手段と、
前記多階調映像データ生成手段により生成された濃淡に応じた多階調の映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とするネックリング検査装置。 A neck ring inspection device for inspecting the shape of a neck ring formed at the mouth of a plastic bottle,
Projecting means for projecting light from the bottom direction of the PET bottle to the neck ring;
An imaging unit that is disposed at a position facing the light projecting unit across the neck ring, captures the neck ring on which light is projected by the light projecting unit, and generates video data;
Multi-gradation video data generation means for generating multi-gradation video data corresponding to the shade based on the video data generated by the photographing means ;
Determining means for determining whether or not the neck ring has a predetermined reference shape based on multi-gradation video data corresponding to the shade generated by the multi-gradation video data generating means ; A neck ring inspection apparatus comprising:
投光手段により前記ネックリングへ光を投光する投光ステップと、
前記ネックリングを挟んで前記投光手段に対向する位置に配置された撮影手段により前記投光ステップにより光が投光されたネックリングを撮影し、映像信号を生成する撮影ステップと、
前記撮影ステップにより生成される映像信号に基づいて、濃淡に応じた多階調の映像データを生成する多階調映像データ生成ステップと、
前記多階調映像データ生成ステップにより生成された濃淡に応じた多階調の映像データに基づいて、前記ネックリングが予め定められた基準形状を有しているか否かを判定する判定ステップとを有することを特徴とするネックリング検査方法。 A neck ring inspection method for inspecting the shape of a neck ring formed at the mouth of a plastic bottle,
A light projecting step of projecting light onto the neck ring by a light projecting means;
Photographing the neck ring in which light is projected by the light projecting step by the photographing means arranged at a position facing the light projecting means across the neck ring, and generating a video signal;
A multi-gradation video data generation step for generating multi-gradation video data corresponding to the shade based on the video signal generated by the photographing step ;
A determination step for determining whether or not the neck ring has a predetermined reference shape based on the multi-gradation video data corresponding to the shade generated by the multi-gradation video data generation step ; A neck ring inspection method comprising:
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